JP6001529B2 - プラズマエッチング装置及びプラズマエッチング方法 - Google Patents
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Description
【図1】第1の実施の形態に係るプラズマエッチング装置の構成を示す概略断面図である。
【図2】ベベルカバーリングの周辺を拡大して模式的に示す断面図である。
【図3】静電チャックにウェハが支持される際の、ウェハ及びベベルカバーリングの状態を模式的に示す断面図(その1)である。
【図4】静電チャックにウェハが支持される際の、ウェハ及びベベルカバーリングの状態を模式的に示す断面図(その2)である。
【図5】静電チャックにウェハが支持される際の、ウェハ及びベベルカバーリングの状態を模式的に示す断面図(その3)である。
【図6】静電チャックにウェハが支持される際の、ウェハ及びベベルカバーリングの状態を模式的に示す断面図(その4)である。
【図7】上側リング部材の庇部により覆われた状態で静電チャックに支持されているウェハの状態を拡大して示す断面図である。
【図8】ウェハの外周部を覆う上側リング部材が設けられていない場合に、ウェハの外周部においてウェハの基体表面に表面荒れが生ずる様子を説明するための断面図である。
【図9】ウェハに形成される貫通孔が傾斜する様子を説明するための断面図である。
【図10】エッチングにより形成された貫通孔の中心軸の垂直方向からの傾斜角を、ウェハの外縁からの距離の異なる各点で測定した結果を示すグラフである。
【図11】実施例1、2の異なる条件を用いてアッシングしたときのレジストのアッシングレートを、ウェハの外縁からの距離の異なる各点で測定した結果を示すグラフである。
【図12】アッシングの前後におけるレジスト膜の厚さを、ウェハの外縁からの距離の異なる各点で測定した結果を示すグラフである。
【図13】貼り合わせウェハの構成を模式的に示す断面図である。
【図14A】第2の実施の形態に係るプラズマエッチング方法を含む半導体装置の製造方法を説明するための図であり、各工程におけるウェハの状態を模式的に示す断面図(その1)である。
【図14B】第2の実施の形態に係るプラズマエッチング方法を含む半導体装置の製造方法を説明するための図であり、各工程におけるウェハの状態を模式的に示す断面図(その1)である。
【図14C】第2の実施の形態に係るプラズマエッチング方法を含む半導体装置の製造方法を説明するための図であり、各工程におけるウェハの状態を模式的に示す断面図(その1)である。
【図15A】第2の実施の形態に係るプラズマエッチング方法を含む半導体装置の製造方法を説明するための図であり、各工程におけるウェハの状態を模式的に示す断面図(その2)である。
【図15B】第2の実施の形態に係るプラズマエッチング方法を含む半導体装置の製造方法を説明するための図であり、各工程におけるウェハの状態を模式的に示す断面図(その2)である。
【図15C】第2の実施の形態に係るプラズマエッチング方法を含む半導体装置の製造方法を説明するための図であり、各工程におけるウェハの状態を模式的に示す断面図(その2)である。
【図16】形成される貫通孔Vの水平方向に対する角度θをウェハの中心からの距離の異なる各点で測定した結果を示した表である。
【発明を実施するための形態】
(第1の実施の形態)
始めに、本発明の第1の実施の形態に係るプラズマエッチング装置について説明する。
L>L1 (1)
に示すように、所定幅Lは、少なくとも所定幅L1よりも大きいことが好ましい。
L=(DO−DI)/2 (2)
の関係を満たす。従って、式(1)、式(2)に基づいて、下記式(3)
DI<DO−2L1 (3)
の関係を満たすことが好ましい。すなわち、上側リング部材51の庇部51bの内径DIは、ウェハWの外径DOと、所定幅L1とに基づいて定められたものであることが好ましい。
a0=a1+a2 (4)
に示すように、上側リング部材51に対するウェハWの相対位置の位置決め精度±a0の絶対値a0は、ウェハWの位置決め精度±a1の絶対値a1と、ベベルカバーリング5の位置決め精度±a2の絶対値a2との和に等しくなる。
L=L1+(a0+α) (5)
に示すように、所定幅Lが、所定幅L1と、上側リング部材51に対するウェハWの相対位置の位置決め精度a0及びマージンαに基づく所定幅(a0+α)との和になるように定められたものであってもよい。従って、式(5)、式(2)に基づいて、下記式(6)
DI=DO−2(L1+a0+α) (6)
の関係を満たすことが好ましい。すなわち、上側リング部材51の庇部51bの内径DIは、ウェハWの外径DOと、所定幅L1と、位置決め精度a0に応じた所定幅(a0+α)に基づいて定められたものであることが好ましい。これにより、ウェハWの外周部WEを保護して表面荒れの発生を抑制しつつ、貫通孔Vの垂直方向からの傾斜角(90−θ)を最小にすることができる。なお、上記位置決め精度a0に応じた所定幅(a0+α)は、カバー部材に対する基板の相対位置の位置決め精度に応じた第2の所定幅の一例である。
(実施例1)
成膜装置内圧力 :300mTorr
高周波電源パワー(上部電極/下部電極):0/1500W
処理ガスの流量 :O2=300sccm
処理時間 :30秒
(実施例2)
成膜装置内圧力 :100mTorr
高周波電源パワー(上部電極/下部電極):0/2000W
処理ガスの流量 :O2=1300sccm
処理時間 :30秒
図11に示すように、ウェハWの外縁からの距離が小さくなるほど、すなわちウェハ外周側ほど、アッシングレートが低下する。これは、上側リング部材51によりプラズマがウェハWの外周部WEに回り込むことが防止される一方で、上側リング部材51の近傍でアッシングレートが低下することを示している。実施例1では、外縁から3mmの位置におけるアッシングレートに対する外縁から0.3mmの位置におけるアッシングレートの比は、10%程度である。
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態に係るプラズマエッチング方法について説明する。
貫通孔Vの径を、例えば1〜10μmとすることができる。また、貫通孔Vの深さは、ウェハWの裏面Wbを研削して薄化した後のウェハWの基体自体の厚さに相当するものであり、前述したように例えば50〜200μmとすることができる。
2 載置台
4 支持台
5 ベベルカバーリング
6 静電チャック
16 シャワーヘッド
51 上側リング部材
52 下側リング部材
90 制御部
Claims (4)
- 複数の基板が接着剤を介して貼り合わされた、貼り合わせ基板の表面にレジストパターンが形成されているとともに、前記貼り合わせ基板の外周部において前記接着剤が露出している前記貼り合わせ基板にプラズマエッチングを行うプラズマエッチング装置において、
前記貼り合わせ基板を支持する支持部と、
前記支持部に支持されている前記貼り合わせ基板の前記外周部を覆うように設けられており、プラズマが前記貼り合わせ基板の前記外周部に回り込むことを防止するカバー部材と、
高周波電力源からの高周波電力の印加と、第1の処理ガス供給源からのエッチング用の処理ガスの供給とを制御することによりプラズマを生成し、生成したプラズマにより、前記外周部が前記カバー部材に覆われた状態で、前記支持部に支持されている前記貼り合わせ基板にエッチングを行い、該エッチングの後、高周波電力源からの高周波電力の印加と、第2の処理ガス供給源からのアッシング用の処理ガスの供給とを制御することによりプラズマを生成し、生成したプラズマにより、エッチングが行われた前記貼り合わせ基板の前記レジストパターンのアッシングを行う制御部と
を有する、プラズマエッチング装置。 - 前記基板は、円板状であるとともに、前記基板の外縁から第1の所定幅の領域において前記基板の基体表面が露出しているものであり、
前記カバー部材は、リング形状を有するとともに、前記カバー部材の内径が、前記基板の外径と、前記第1の所定幅とに基づいて定められたものである、請求項1に記載のプラズマエッチング装置。 - 複数の基板が接着剤を介して貼り合わされた、貼り合わせ基板の表面にレジストパターンが形成されているとともに、前記貼り合わせ基板の外周部において前記接着剤が露出している前記貼り合わせ基板にプラズマエッチングを行うプラズマエッチング方法において、
前記貼り合わせ基板を支持部により支持する工程と、
プラズマが前記貼り合わせ基板の前記外周部に回り込むことを防止するカバー部材を、前記支持部に支持されている前記貼り合わせ基板の前記外周部を覆うように配置する工程と、
高周波電力源からの高周波電力の印加と、第1の処理ガス供給源からのエッチング用の処理ガスの供給とを制御することによりプラズマを生成し、生成したプラズマにより、前記外周部が前記カバー部材により覆われた状態で、前記支持部に支持されている前記貼り合わせ基板にエッチングを行う工程と、
前記エッチングの後、高周波電力源からの高周波電力の印加と、第2の処理ガス供給源からのアッシング用の処理ガスの供給とを制御することによりプラズマを生成し、生成したプラズマにより、エッチングが行われた前記貼り合わせ基板の前記レジストパターンのアッシングを行う工程と
を有する、プラズマエッチング方法。 - 前記基板は、円板状であるとともに、前記基板の外縁から第1の所定幅の領域において前記基板の基体表面が露出しているものであり、
前記カバー部材は、リング形状を有するとともに、前記カバー部材の内径が、前記基板の外径と、前記第1の所定幅とに基づいて定められたものである、請求項3に記載のプラズマエッチング方法。
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