JP5792563B2 - プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 - Google Patents
プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5792563B2 JP5792563B2 JP2011188600A JP2011188600A JP5792563B2 JP 5792563 B2 JP5792563 B2 JP 5792563B2 JP 2011188600 A JP2011188600 A JP 2011188600A JP 2011188600 A JP2011188600 A JP 2011188600A JP 5792563 B2 JP5792563 B2 JP 5792563B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- supply
- processing gas
- gas
- substrate
- supplied
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 69
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 title claims description 64
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 291
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 111
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 60
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 48
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 35
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 22
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 59
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 18
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 17
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/32091—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being capacitively coupled to the plasma
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
- H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31105—Etching inorganic layers
- H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
- H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67248—Temperature monitoring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
プラズマ化された処理ガスにより基板をエッチングするプラズマエッチング装置において、
処理容器と、
前記処理容器内に設けられた、基板を保持する保持部と、
前記処理容器内に設けられた、前記保持部と対向する電極板と、
前記保持部と前記電極板とに挟まれた空間に処理ガスを供給するための、前記基板の径方向に対して各々異なる位置に配置された複数の供給部と、
前記保持部又は前記電極板の少なくとも一方に高周波電力を供給することによって、前記複数の供給部により前記空間に供給された処理ガスをプラズマ化する高周波電源と、
前記複数の供給部の各々に対応して、処理ガスの供給条件を調節する調節手段と、
前記基板上における、プラズマ化された処理ガスに含まれる活性種の濃度分布について、供給された処理ガスの拡散の影響が支配的である位置と、供給された処理ガスの流れの影響が支配的である位置とで、前記供給条件を変えるように前記調節手段を制御する制御部と、
を有し、
前記複数の供給部は、前記基板の径方向中心側の部分に処理ガスを供給する第1の供給部と、前記中心側の部分よりも前記基板の径方向外周側の部分に処理ガスを供給する第2の供給部と、
を有し、
前記第2の供給部により処理ガスが供給される前記基板部分における、処理ガスの流速をuとし、処理ガスの拡散係数をDとし、前記保持部と前記電極板との間隔をLとしたときに、
前記調節手段は、処理ガスが供給される前記基板上の供給領域におけるuL/Dにより演算されるペクレ数が1より小さいか否かに応じて処理ガスの供給条件を調節する、
プラズマエッチング装置が提供される。
処理容器内に設けられた保持部により基板を保持する保持ステップと、
前記処理容器内に設けられた、前記保持部と対向する電極板と前記保持部とに挟まれた空間に、前記基板の径方向に対して各々異なる位置に配置された複数の供給部により処理ガスを供給する処理ガス供給ステップと、
前記保持部又は前記電極板の少なくとも一方に、高周波電源により高周波電力を供給することによって、前記複数の供給部により前記空間に供給された処理ガスをプラズマ化する高周波電力供給ステップと、
を有し、
前記処理ガス供給ステップは、
前記基板上における、処理ガスに含まれるラジカルの濃度分布について、供給された処理ガスの拡散の影響が支配的である位置と、供給された処理ガスの流れの影響が支配的である位置とで、前記供給条件を変えるように、前記複数の供給部の各々に対応して処理ガスの供給条件を調節する調節手段を制御するものであり、
前記複数の供給部は、前記基板の径方向中心側の部分に処理ガスを供給する第1の供給部と、前記中心側の部分よりも前記基板の径方向外周側の部分に処理ガスを供給する第2の供給部と、
を有し、
前記第2の供給部により処理ガスが供給される前記基板部分における、処理ガスの流速をuとし、処理ガスの拡散係数をDとし、前記保持部と前記電極板との間隔をLとしたときに、
前記調節手段は、処理ガスが供給される前記基板上の供給領域におけるuL/Dにより演算されるペクレ数が1より小さいか否かに応じて処理ガスの供給条件を調節する、
プラズマエッチング方法が提供される。
始めに、図1を参照し、本実施の形態に係るプラズマエッチング装置の一例の概略構成について説明する。
次に、図2及び図3を参照し、サセプタ105に支持されたウェハWに供給されるプラズマガスの供給条件を調整する、ガス供給条件調節部130の一例について説明する。なお、ガス供給条件調節部130は、本発明における、処理ガスを供給する複数の供給部及び、該複数の供給部における処理ガスの供給条件を調節する調節手段に対応する。
次にプラズマエッチング装置100を用いた、プラズマエッチング方法の例について説明する。
ペクレ数は、1を境として、Peが1より小さい場合、ガスの輸送は「拡散」が支配的であるとされ、Peが1より大きい(又は1の)場合、ガスの輸送は「流れ」が支配的であるとされる。
式(2)中、C1は定数であり、dは拡散分子の衝突分子径(m)であり、Pは系内の圧力(atm)であり、Tは系内の温度(K)である。
式(3)中、C2は定数であり、Qは1気圧での流量(m3/s)であり、Pは系内の圧力であり、Vは系内の体積(m3)である。
式(4)中、C3は定数である。
ギャップG:30mm(ギャップ変更時:22mm〜50mm)
高周波電源パワー(40MHz/13MHz):700/1000W
上部電極の電位 :0V
処理ガスの流量(全圧換算) :C4F8/Ar/N2/O2=30/1200/70/17sccm(ただし、最外周領域には、C4F8(分子量変更時には、O2又はCH2F2)=20sccmを添加し、流量変更時は、上記流量×0.33〜×1.5の範囲で行った。また、)
処理時間 :60秒
図5のエッチレートのプロットより、各々のパラメータが、供給ガスの拡散に対してどのような影響を及ぼすかがわかる。即ち、供給ガスの流量を低くする、供給ガスの分子量を小さくする、系内圧力を大きくする、ギャップGを広くすることにより、供給ガスの拡散が広くなることがわかる。即ち、これらのパラメータを制御することにより、ガス(即ち、ラジカル)の濃度分布を制御することができるため、プラズマエッチング時におけるウェハの面内形状について、面内均一性を向上できることがわかった。
次に、本実施の形態のプラズマエッチング装置及びプラズマエッチング方法の効果を確認した実験について、図6を参照して説明する。
エッチング装置内圧力 :80mTorr
ギャップG:30mm
高周波電源パワー(40MHz/13MHz):400/200W
上部電極の電位 :700V
処理時間 :95秒
≪実施例の処理ガスの流量≫(各々のゾーン内での、各ガス噴出孔からの分圧は一定である)
Centerゾーンの分圧合計:C4F8/Ar/N2/O2=1.3/53/3.1/1.0sccm
Middleゾーンの分圧合計:C4F8/Ar/N2/O2=4.9/198/12/3.8sccm
Edgeゾーンの分圧合計:C4F8/Ar/N2/O2=13.4/356/21/6.8sccm
Very Edgeゾーンの分圧合計:C4F8/Ar/N2/O2=0/593/35/11sccm
≪比較例の処理ガスの流量≫(全てのゾーン内での、各ガス噴出孔からの分圧は一定である)
Centerゾーンの分圧合計:C4F8/Ar/N2/O2=1.3/53/3.1/1.0sccm
Middleゾーンの分圧合計:C4F8/Ar/N2/O2=4.9/198/12/3.8sccm
Edgeゾーンの分圧合計:C4F8/Ar/N2/O2=8.9/356/21/6.8sccm
Very Edgeゾーンの分圧合計:C4F8/Ar/N2/O2=14.8/593/35/11sccm
図6(a)より、比較例のように、全てのガス噴出孔において、処理ガスの供給分圧を一定にした場合、ウェハ面内の、トレンチの深さの差が20nmであった。特に、Very Edgeゾーンにおいて、面内深さが小さくなった。一方、実施例のように、Edgeゾーンでの処理ガスの供給分圧を上げ、Very Edgeゾーンでの処理ガスの供給分圧を下げた場合においては、面内深さの差は10nmであった。特に、Very Edgeゾーンでの面内深さは、Center及びMiddleゾーンと同程度であり、面内深さの面内均一性を向上することができた。また、図6(b)より、比較例のように、全てのガス噴出孔において、処理ガスの供給分圧を一定にした場合、面内ボトムCDの差が15nmであった。しかしながら、実施例のように、Edgeゾーンでの処理ガスの供給分圧を上げ、Very Edgeゾーンでの処理ガスの供給分圧を下げた場合においては、面内ボトムCDの差は3nmであった。即ち、面内ボトムCDの面内均一性を向上することができた。
105 サセプタ(支持部)
106 温度分布調整部
120 上部電極(電極)
122 ベローズ
130 調節部
140 シャワーヘッド
143 バッファ室
145 環状隔壁部材
150 ガス供給装置
190 装置制御部
200 上部電極駆動部(間隔調整部)
Claims (14)
- プラズマ化された処理ガスにより基板をエッチングするプラズマエッチング装置において、
処理容器と、
前記処理容器内に設けられた、基板を保持する保持部と、
前記処理容器内に設けられた、前記保持部と対向する電極板と、
前記保持部と前記電極板とに挟まれた空間に処理ガスを供給するための、前記基板の径方向に対して各々異なる位置に配置された複数の供給部と、
前記保持部又は前記電極板の少なくとも一方に高周波電力を供給することによって、前記複数の供給部により前記空間に供給された処理ガスをプラズマ化する高周波電源と、
前記複数の供給部の各々に対応して、処理ガスの供給条件を調節する調節手段と、
前記基板上における、プラズマ化された処理ガスに含まれる活性種の濃度分布について、供給された処理ガスの拡散の影響が支配的である位置と、供給された処理ガスの流れの影響が支配的である位置とで、前記供給条件を変えるように前記調節手段を制御する制御部と、
を有し、
前記複数の供給部は、前記基板の径方向中心側の部分に処理ガスを供給する第1の供給部と、前記中心側の部分よりも前記基板の径方向外周側の部分に処理ガスを供給する第2の供給部と、
を有し、
前記第2の供給部により処理ガスが供給される前記基板部分における、処理ガスの流速をuとし、処理ガスの拡散係数をDとし、前記保持部と前記電極板との間隔をLとしたときに、
前記調節手段は、処理ガスが供給される前記基板上の供給領域におけるuL/Dにより演算されるペクレ数が1より小さいか否かに応じて処理ガスの供給条件を調節する、
プラズマエッチング装置。 - 前記複数の供給部は、前記基板の径方向中心側の部分に処理ガスを供給する第1の供給部と、前記中心側の部分よりも前記基板の径方向外周側の部分に処理ガスを供給する第2の供給部と、
を有し、
前記第2の供給部により処理ガスが供給される前記基板部分の活性種濃度分布において、前記供給された処理ガスの拡散の影響が支配的であるなら、前記制御部は、前記第2の供給部により供給される処理ガスの第1の供給条件を調整するように前記調節手段を制御するものであり、
前記第2の供給部より処理ガスが供給される前記基板部分の活性種濃度分布において、前記供給された処理ガスの流れの影響が支配的であるなら、前記制御部は、前記第1の供給部により供給される処理ガスの第2の供給条件を調整するように前記調節手段を制御するものである、
請求項1に記載のプラズマエッチング装置。 - 前記第2の供給部により処理ガスが供給される前記基板部分における、処理ガスの流速をuとし、処理ガスの拡散係数をDとし、前記保持部と前記電極板との間隔をLとしたときに、
前記処理ガスの拡散の影響が支配的である条件は、uL/Dにより演算されるペクレ数が1より小さいときであり、
前記処理ガスの流れの影響が支配的である条件は、uL/Dにより演算されるペクレ数が1以上のときである、
請求項2に記載のプラズマエッチング装置。 - 前記第1の供給条件と前記第2の供給条件とは、いずれも処理ガスの供給流量である、請求項2又は請求項3に記載のプラズマエッチング装置。
- 前記第1の供給部と前記第2の供給部とは、いずれも2つ以上の処理ガスを混合して供給するものであり、
前記第1の供給条件と前記第2の供給条件とは、いずれも前記2つ以上の処理ガスを混合する混合比である、請求項2又は請求項3に記載のプラズマエッチング装置。 - 前記第1の供給部は、前記電極板であって、前記保持部に保持されている前記基板の中心に対向する位置を中心として同心円状に区画された複数の部分のうち、一の部分に形成された第1の供給口を含み、前記第1の供給口を介して前記空間に処理ガスを供給するものであり、
前記第2の供給部は、前記電極板であって、前記複数の部分のうち、前記一の部分よりも前記基板の径方向外周側の部分に形成された第2の供給口を含み、前記第2の供給口を介して前記空間に処理ガスを供給するものである、請求項2乃至請求項5のいずれか一項に記載のプラズマエッチング装置。 - 前記電極板の前記保持部と反対側に設けられた、前記電極板を支持する電極支持板を有し、
前記第1の供給部及び前記第2の供給部の各々は、前記電極支持板の内部又は前記電極支持板と前記電極板との間に、前記保持部に保持されている前記基板の中心に対向する位置を中心として同心円状に区画されるように形成された、第1のバッファ室及び第2のバッファ室の各々を有し、
前記第1の供給口は、前記第1のバッファ室と連通されており、
前記第2の供給口は、前記第2のバッファ室と連通されている、請求項6に記載のプラズマエッチング装置。 - プラズマ化された処理ガスにより基板をエッチングするプラズマエッチング方法において、
処理容器内に設けられた保持部により基板を保持する保持ステップと、
前記処理容器内に設けられた、前記保持部と対向する電極板と前記保持部とに挟まれた空間に、前記基板の径方向に対して各々異なる位置に配置された複数の供給部により処理ガスを供給する処理ガス供給ステップと、
前記保持部又は前記電極板の少なくとも一方に、高周波電源により高周波電力を供給することによって、前記複数の供給部により前記空間に供給された処理ガスをプラズマ化する高周波電力供給ステップと、
を有し、
前記処理ガス供給ステップは、
前記基板上における、プラズマ化された処理ガスに含まれる活性種の濃度分布について、供給された処理ガスの拡散の影響が支配的である位置と、供給された処理ガスの流れの影響が支配的である位置とで、供給条件を変えるように、前記複数の供給部の各々に対応して処理ガスの供給条件を調節する調節手段を制御するものであり、
前記複数の供給部は、前記基板の径方向中心側の部分に処理ガスを供給する第1の供給部と、前記中心側の部分よりも前記基板の径方向外周側の部分に処理ガスを供給する第2の供給部と、
を有し、
前記第2の供給部により処理ガスが供給される前記基板部分における、処理ガスの流速をuとし、処理ガスの拡散係数をDとし、前記保持部と前記電極板との間隔をLとしたときに、
前記調節手段は、処理ガスが供給される前記基板上の供給領域におけるuL/Dにより演算されるペクレ数が1より小さいか否かに応じて処理ガスの供給条件を調節する、
プラズマエッチング方法。 - 前記複数の供給部は、前記基板の径方向中心側の部分に処理ガスを供給する第1の供給部と、前記中心側の部分よりも前記基板の径方向外周側の部分に処理ガスを供給する第2の供給部と、
を有し、
前記処理ガス供給ステップは、
前記第2の供給部により処理ガスが供給される前記基板部分の活性種濃度分布において、前記供給された処理ガスの拡散の影響が支配的であるなら、前記第2の供給部により供給される処理ガスの第1の供給条件を調整するように前記調節手段を制御するものであり、
前記第2の供給部より処理ガスが供給される前記基板部分の活性種濃度分布において、前記供給された処理ガスの流れの影響が支配的であるなら、前記第1の供給部により供給される処理ガスの第2の供給条件を調整するように前記調節手段を制御するものである、
請求項8に記載のプラズマエッチング方法。 - 前記処理ガス供給ステップは、
前記第2の供給部により処理ガスが供給される前記基板部分における、処理ガスの流速をuとし、処理ガスの拡散係数をDとし、前記保持部と前記電極板との間隔をLとしたときに、
前記供給された処理ガスの拡散の影響が支配的である条件とは、uL/Dにより演算されるペクレ数が1より小さいときであり、
前記供給された処理ガスの流れの影響が支配的である条件とは、前記ペクレ数が1以上のときである、
請求項9に記載のプラズマエッチング方法。 - 前記第1の供給条件と前記第2の供給条件とは、いずれも処理ガスの供給流量である、請求項9又は請求項10に記載のプラズマエッチング方法。
- 前記第1の供給部と前記第2の供給部とは、いずれも2つ以上の処理ガスを混合して供給するものであり、
前記第1の供給条件と前記第2の供給条件とは、いずれも前記2つ以上の処理ガスを混合する混合比である、請求項9又は請求項10に記載のプラズマエッチング方法。 - 前記第1の供給部は、前記電極板であって、前記保持部に保持されている前記基板の中心に対向する位置を中心として同心円状に区画された複数の部分のうち、一の部分に形成された第1の供給口を含み、前記第1の供給口を介して前記空間に処理ガスを供給するものであり、
前記第2の供給部は、前記電極板であって、前記複数の部分のうち、前記一の部分よりも前記基板の径方向外周側の部分に形成された第2の供給口を含み、前記第2の供給口を介して前記空間に処理ガスを供給するものである、請求項9乃至請求項12のいずれか一項に記載のプラズマエッチング方法。 - 前記第1の供給部及び前記第2の供給部の各々は、前記電極板の前記保持部と反対側に設けられた、前記電極板を支持する電極支持板の内部又は前記電極支持板と前記電極板との間に、前記保持部に保持されている前記基板の中心に対向する位置を中心として同心円状に区画されるように形成された、第1のバッファ室及び第2のバッファ室の各々を有し、
前記第1の供給口は、前記第1のバッファ室と連通されており、
前記第2の供給口は、前記第2のバッファ室と連通されている、請求項13に記載のプラズマエッチング方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011188600A JP5792563B2 (ja) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 |
KR1020147001328A KR101913889B1 (ko) | 2011-08-31 | 2012-08-28 | 플라즈마 에칭 방법 및 플라즈마 에칭 장치 |
US14/238,552 US9349619B2 (en) | 2011-08-31 | 2012-08-28 | Plasma etching method and plasma etching apparatus |
PCT/JP2012/071723 WO2013031780A1 (ja) | 2011-08-31 | 2012-08-28 | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 |
TW101131468A TWI564953B (zh) | 2011-08-31 | 2012-08-30 | Plasma etching method and plasma etching device |
US14/969,291 US9887109B2 (en) | 2011-08-31 | 2015-12-15 | Plasma etching method and plasma etching apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011188600A JP5792563B2 (ja) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013051315A JP2013051315A (ja) | 2013-03-14 |
JP5792563B2 true JP5792563B2 (ja) | 2015-10-14 |
Family
ID=47756264
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011188600A Active JP5792563B2 (ja) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9349619B2 (ja) |
JP (1) | JP5792563B2 (ja) |
KR (1) | KR101913889B1 (ja) |
TW (1) | TWI564953B (ja) |
WO (1) | WO2013031780A1 (ja) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9695510B2 (en) * | 2011-04-21 | 2017-07-04 | Kurt J. Lesker Company | Atomic layer deposition apparatus and process |
JP6157061B2 (ja) * | 2012-05-11 | 2017-07-05 | 東京エレクトロン株式会社 | ガス供給装置及び基板処理装置 |
JP6063264B2 (ja) * | 2012-09-13 | 2017-01-18 | 東京エレクトロン株式会社 | 被処理基体を処理する方法、及びプラズマ処理装置 |
US10316409B2 (en) | 2012-12-21 | 2019-06-11 | Novellus Systems, Inc. | Radical source design for remote plasma atomic layer deposition |
JP6030994B2 (ja) * | 2013-05-15 | 2016-11-24 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマエッチング装置及びプラズマエッチング方法 |
US9677176B2 (en) * | 2013-07-03 | 2017-06-13 | Novellus Systems, Inc. | Multi-plenum, dual-temperature showerhead |
JP6195481B2 (ja) * | 2013-07-08 | 2017-09-13 | 東京エレクトロン株式会社 | クリーニング方法及び基板処理装置 |
JP6374301B2 (ja) | 2013-12-24 | 2018-08-15 | 東京エレクトロン株式会社 | ステージ、ステージの製造方法、熱交換器 |
US10062598B2 (en) * | 2014-05-21 | 2018-08-28 | Applied Materials, Inc. | Thermal processing susceptor |
JP6346849B2 (ja) * | 2014-08-20 | 2018-06-20 | 東京エレクトロン株式会社 | ガス供給系、プラズマ処理装置、及びプラズマ処理装置の運用方法 |
KR102122113B1 (ko) * | 2014-10-17 | 2020-06-29 | 램 리써치 코포레이션 | 튜닝가능한 가스 흐름 제어를 위한 가스 스플리터를 포함하는 가스 공급 전달 장치 |
US10023959B2 (en) | 2015-05-26 | 2018-07-17 | Lam Research Corporation | Anti-transient showerhead |
JP6502779B2 (ja) * | 2015-07-29 | 2019-04-17 | 東京エレクトロン株式会社 | ガス供給系のバルブのリークを検査する方法 |
US20170092470A1 (en) * | 2015-09-28 | 2017-03-30 | Applied Materials, Inc. | Plasma reactor for processing a workpiece with an array of plasma point sources |
JP6608332B2 (ja) * | 2016-05-23 | 2019-11-20 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置 |
JP6626800B2 (ja) * | 2016-08-19 | 2019-12-25 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置のシャワープレートを検査する方法 |
US10604841B2 (en) | 2016-12-14 | 2020-03-31 | Lam Research Corporation | Integrated showerhead with thermal control for delivering radical and precursor gas to a downstream chamber to enable remote plasma film deposition |
KR20200087267A (ko) | 2017-12-08 | 2020-07-20 | 램 리써치 코포레이션 | 리모트 플라즈마 막 증착을 인에이블하도록 다운스트림 챔버로 라디칼 및 전구체 가스를 전달하기 위해 개선된 홀 패턴을 갖는 통합된 샤워헤드 |
SG11202107817XA (en) * | 2019-03-11 | 2021-09-29 | Applied Materials Inc | Lid assembly apparatus and methods for substrate processing chambers |
CN112768332B (zh) * | 2019-11-05 | 2024-07-05 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 一种气体输送系统及半导体处理装置 |
CN112951696B (zh) * | 2019-12-10 | 2024-04-09 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 等离子体处理设备及其气体挡板结构、等离子体处理方法 |
JP7313269B2 (ja) * | 2019-12-23 | 2023-07-24 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
CN113467198B (zh) * | 2020-03-31 | 2023-04-18 | 长鑫存储技术有限公司 | 半导体设备及半导体结构的制备方法 |
JP7520455B2 (ja) * | 2020-07-22 | 2024-07-23 | 株式会社ディスコ | ウェーハの加工方法 |
CN114093739B (zh) * | 2020-08-24 | 2024-03-12 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 一种气体流量调节装置和调节方法及等离子体处理装置 |
JP2022147395A (ja) * | 2021-03-23 | 2022-10-06 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板支持部及び基板処理装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100201386B1 (ko) | 1995-10-28 | 1999-06-15 | 구본준 | 화학기상증착장비의 반응가스 분사장치 |
JP4358727B2 (ja) | 2004-12-09 | 2009-11-04 | 東京エレクトロン株式会社 | ガス供給装置,基板処理装置及び供給ガス設定方法 |
JP4410117B2 (ja) * | 2005-01-18 | 2010-02-03 | 東京エレクトロン株式会社 | ガス設定方法,ガス設定装置,エッチング装置及び基板処理システム |
JP5211450B2 (ja) * | 2006-08-15 | 2013-06-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体 |
US20080078746A1 (en) * | 2006-08-15 | 2008-04-03 | Noriiki Masuda | Substrate processing system, gas supply unit, method of substrate processing, computer program, and storage medium |
JP2009170648A (ja) * | 2008-01-16 | 2009-07-30 | Disco Abrasive Syst Ltd | プラズマエッチング装置 |
JP2010016343A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-21 | Advanced Display Process Engineering Co Ltd | ガス供給装置及びこれを用いた基板処理装置{Apparatusforsupplyinggasandapparatusforprocessingsubstrateusingthesame} |
JP2010123812A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Shibaura Mechatronics Corp | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
JP5268626B2 (ja) * | 2008-12-26 | 2013-08-21 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置 |
JP2011192664A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-29 | Tokyo Electron Ltd | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 |
JP5689294B2 (ja) | 2010-11-25 | 2015-03-25 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置 |
-
2011
- 2011-08-31 JP JP2011188600A patent/JP5792563B2/ja active Active
-
2012
- 2012-08-28 US US14/238,552 patent/US9349619B2/en active Active
- 2012-08-28 WO PCT/JP2012/071723 patent/WO2013031780A1/ja active Application Filing
- 2012-08-28 KR KR1020147001328A patent/KR101913889B1/ko active IP Right Grant
- 2012-08-30 TW TW101131468A patent/TWI564953B/zh active
-
2015
- 2015-12-15 US US14/969,291 patent/US9887109B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI564953B (zh) | 2017-01-01 |
US9887109B2 (en) | 2018-02-06 |
JP2013051315A (ja) | 2013-03-14 |
US20140193977A1 (en) | 2014-07-10 |
US20160099161A1 (en) | 2016-04-07 |
KR20140068004A (ko) | 2014-06-05 |
WO2013031780A1 (ja) | 2013-03-07 |
US9349619B2 (en) | 2016-05-24 |
KR101913889B1 (ko) | 2018-10-31 |
TW201327668A (zh) | 2013-07-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5792563B2 (ja) | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 | |
JP6030994B2 (ja) | プラズマエッチング装置及びプラズマエッチング方法 | |
KR101913891B1 (ko) | 플라즈마 에칭 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 | |
US8889023B2 (en) | Plasma processing apparatus and plasma processing method | |
KR101234256B1 (ko) | 플라즈마 에칭 방법 및 플라즈마 에칭 장치 | |
US9595425B2 (en) | Antenna, dielectric window, plasma processing apparatus and plasma processing method | |
KR102016773B1 (ko) | 반도체 장치의 제조 방법 | |
US20160372348A1 (en) | Gas supply system, gas supply control method and gas replacement method | |
KR20210057669A (ko) | 플라즈마 처리 장치 | |
JP5859792B2 (ja) | プラズマエッチング方法 | |
JP2013077594A (ja) | プラズマエッチング方法及び半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140808 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150526 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150617 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150728 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150806 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5792563 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |