JP6348321B2 - エッチング装置 - Google Patents
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Description
本発明は、電極に電圧を印加しながら基板をエッチングするエッチング装置に関する。
図２１は、特許文献１に記載されたドライエッチング装置の概略構成図である。図２２（ａ）は、該ドライエッチング装置の下部電極構造の平面図、図２２（ｂ）は、図２２（ａ）の断面図である。図２３は、特許文献１において、第１実施形態におけるウエハ面内のエッチング速度分布を従来装置と比較して示したものである。エッチングチャンバ８１０内に電極８１１、８１２が互いに対向して配置され、上側の電極８１１は接地されている。処理基板としての半導体ウエハ８１３が載置される下側の電極８１２は、マッチング回路８１４を介して高周波電源８１５に接続されている。
従来のエッチング装置では、図２３中の破線に示すように、最大値を有する中央部と最小値を有する周辺部との差であるＥ１という大きなエッチング速度差があった。そこで、特許文献１に記載のエッチング装置では、図２２（ａ）、（ｂ）に示すように、電極８１２の上面中央部に高周波減衰体として機能する円板状の石英板８２１を設置し、半導体ウエハ８１３は石英板８２１上に載置し、電極８１２の周辺部には、半導体ウエハ８１３の表面とほぼ同じ高さとなるように、開口を有する石英板８２２を設置している。これにより、図２３中の実線に示すように、中央部のエッチング速度が遅くなることにより、エッチング速度差をＥ２（Ｅ２＜Ｅ１）と大きくなるようにしていた。
図２４は、特許文献２に記載されたドライエッチング装置の模式的な断面図である。トレイ９１５には、複数の基板９０２が収容されている。特許文献２のドライエッチング装置は、基板サセプタに対して基板を高い密着度で保持することによる基板の冷却効率の向上と、外周縁付近を含む基板表面の全領域での処理の均一化を図ることを目的としている。
図２４記載のドライエッチング装置９０１のトレイ９１５は、厚み方向に貫通する基板収容孔９１９Ａ〜９１９Ｄと、基板９０２の下面の外周縁部分を支持する基板支持部９２１を備える。誘電体板９２３は、トレイ９１５の下面を支持するトレイ支持面と、トレイ９１５の下面側から基板収容孔９１９Ａ〜９１９Ｄに挿入され、かつその上端面である基板載置面に基板９０２が載置される基板載置部９２９Ａ〜９２９Ｄを備える。直流電圧印加機構９４３は静電吸着用電極９４０に直流電圧を印加する。伝熱ガス供給機構９４５は基板９０２と基板載置面との間に伝熱ガスを供給する。
エッチング装置に求められる性能のひとつとして、エッチング材料を均一に加工できることが挙げられる。生産性向上のため、基板の大面積化、およびまたは、複数枚の基板を１回で処理する手段が行われている。すなわち、大面積においてエッチングを均一に行うことが出来るエッチング装置が求められている。
特許文献１のドライエッチング装置は、１枚の半導体ウエハをエッチングする際に、中央部と周辺部とでエッチング深さの違いが生じることを防止することは可能である。しかし、特許文献１においては、１個のトレイに収容された複数の基板をエッチングする際、トレイの中央部に収納された基板と、トレイの周辺部に収容された基板とで、エッチング深さの違いが生じることを防止することは何ら開示されていない。
一方、特許文献２のドライエッチング装置は、静電吸着により、基板を基板載置面に直接載置することにより、外周縁付近を含む基板表面の全領域で均一なプラズマ処理を実現することが可能である。しかし、特許文献２においては、１個のトレイに収容された複数の基板をエッチングする際、トレイの中央部に収納された基板と、トレイの周辺部に収容された基板とで、エッチング深さの違いが生じることを防止することは何ら開示されておらず、本発明者の知りうる範囲でこの課題を解消するものは未だない。
本発明は、１個のトレイに収容された複数の基板のエッチングにおいて、トレイの径方法及び／又は基板の径方向におけるエッチング深さの不均一さを低減するために有利な技術を提供する。
本発明の１つの側面に係るエッチング装置は、減圧可能なチャンバと、前記チャンバ内に設けられ、複数の基板を保持可能かつ前記チャンバに搬入搬出可能なトレイを支持可能なトレイ支持部を有する第１の電極と、前記第１の電極に電圧を印加する電圧印加部と、を有するエッチング装置であって、前記第１の電極の表面のうち前記基板の非処理面の外縁部と対向する部分に誘電体板が取り付けられている。
本発明によれば、１個のトレイに収容された複数の基板のエッチングにおいて、トレイの径方法及び／又は基板の径方向におけるエッチング深さの不均一さを低減するために有利な技術が提供される。
本発明者は、以下の知見から本発明を見出した。
図５Ａ、図５Ｂを用いて、発明者の知見を説明する。図５Ａは第１の電極２の詳細を説明する断面図である。基板８はトレイ４の縁に支えられることにより、トレイ４に載置される。電極２は、基板８が載置されたトレイ４を保持するクランプ５を備えている。不図示のトレイ搬送機構によりチャンバに搬送されたトレイ４は、クランプ５に保持され、クランプ５が可動することにより第１の電極２に載置される。
図５Ａに示すように、第１の電極２の表面（即ちトレイ４が配置される側の面）は水平ではなく、一方、基板８の裏面は水平であるので、第１の電極２の下側の面と基板８の裏面（上面）との間の距離は、第１の電極２の径方向において異なっている。図５Ａのａ−ａとｂ−ｂに示す部位における電気回路としての違いを、図５Ｂを用いて説明する。
図５ＢのＡ、Ｂは、それぞれ、図５Ａのａ−ａとｂ−ｂの等価回路である。第１の電極２からチャンバ内のプラズマに向かう方向において、第１の電極２の電位をＶｅ、基板８の裏面（上面）の電位をＶｒａとＶｒｂ、基板８の表面（下面）の電位をＶｇａとＶｇｂ、プラズマの電位をＶｐで表している。ＶｒａとＶｒｂはそれぞれ、図５Ａのａ−ａ、ｂ−ｂにおける基板の裏面（上面）の電位であり、ＶｇａとＶｇｂはそれぞれ、図５Ａのａ−ａ、ｂ−ｂにおける基板８の表面（下面）の電位である。
また、第１の電極２からチャンバ内のプラズマに向かう方向において、第１の電極２の表面と基板８の裏面（上面）との間の静電容量をＣａとＣｂ、基板８の静電容量をＣｇ、基板８の表面（下面）とプラズマとの間であるプラズマのシースの静電容量をＣｓａとＣｓｂで表している。ＣａとＣｓａは図５Ａのａ−ａにおける静電容量であり、ＣｂとＣｓｂは図５Ａのｂ−ｂにおける静電容量である。
図５ＢのＡとＢとにおける静電容量を説明する。基板８は径方向において誘電率が等しく、また厚さが等しいので、基板８の静電容量であるＣｇａとＣｇｂは同じである。一方、第１の電極２の表面と基板８の裏面(上面）との間の静電容量は、誘電率は等しいが、距離が異なるので、
Ｃａ＜Ｃｂである。
Ｃａ＜Ｃｂである。
プラズマから基板８を介して第１の電極２に至る間の静電容量Ｃは、プラズマ電位Ｖｐと第１の電極２の電位Ｖｅとの差であるＶｐ−Ｖｅに反比例する。プラズマ電位Ｖｐは電極の径方向においてほぼ等しく、また、第１の電極２は金属であるので、第１の電極２の径方向における電位Ｖｅは一定である。すなわち、プラズマから基板８を介して第１の電極２に至る間の静電容量Ｃは、図５ＢのＡとＢとにおいてほぼ等しい。
基板８へ入射するイオンのエネルギーは、プラズマ電位Ｖｐと基板８の表面（下面）の電位Ｖｇａ、Ｖｇｂとの差であるＶｐ−Ｖｇａ、Ｖｐ−Ｖｇｂであり、Ｖｐ−Ｖｇａ、Ｖｐ−Ｖｇｂはそれぞれ、基板８の表面（下面）に形成されるプラズマシースの静電容量Ｃｓａ、Ｃｓｂに反比例する。静電容量Ｃｓａ、Ｃｓｂの逆数である１／Ｃｓａ、１／Ｃｓｂは、プラズマから基板８を介して第１の電極２に至る間の静電容量Ｃの逆数である１／Ｃから、第１の電極２から基板８の裏面（上面）の静電容量の逆数１／Ｃａ、または１／Ｃｂと、基板８の静電容量の逆数１／Ｃｇａ、または１／Ｃｇｂを減じたものである。すなわち、１／Ｃｓａ＝１／Ｃ−１／Ｃａ−１／Ｃｇａであり、１／Ｃｓｂ＝１／Ｃ−１／Ｃｂ−１／Ｃｇｂとなる。
上記のように、図５ＢのＡとＢとにおけるプラズマから基板８を介して第１の電極２に至る間の静電容量Ｃはほぼ等しく、基板８の静電容量であるＣｇａとＣｇｂは等しく、また、第１の電極２の表面と基板の裏面の間の静電容量の大小関係はＣａ＜Ｃｂであるので、プラズマシースの静電容量Ｃｓａ、Ｃｓｂは１／Ｃｓａ＜１／Ｃｓｂの大小関係となる。すなわち、図５ＢのＡ、Ｂにおける基板８へ入射するイオンのエネルギーＶｐ−Ｖｇａ、Ｖｐ−Ｖｇｂは、図５Ａの第１の電極２の表面と基板８の裏面（上面）との距離が図５Ａのａ−ａに比べてｂ−ｂの方が短いがゆえに、Ｖｐ−Ｖｇａ＜Ｖｐ−Ｖｇｂとなる。すなわち、発明者は、トレイ４に載置された基板８をエッチングする場合、第１の電極２の表面と基板８の裏面（上面）との距離を電極の径方向において異なることとすることにより、第１の電極２の径方向におけるイオンエネルギーを変化させることにより、第１の電極２の径方向におけるエッチング分布の均一性を改善することができることを見出した。
上述のように、発明者は、トレイ４に載置された基板８をエッチングする場合、高周波電力が印加される第１の電極２の表面と基板８の裏面（上面）との距離を電極の径方向において変えることにより、基板８に入射するエネルギーを制御することが出来ること、そして、第１の電極２の径方向におけるエッチング分布を改善できることを見出した。
本発明は、上記知見に基づくものであり、例えば２枚の基板を処理するエッチング装置において、第１の電極２の表面と基板８の裏面（上面、あるいは、電極２に対向する面）との距離が第１の電極２の径方向において等しく無いように設定すれば、トレイ周辺部に載置された基板と、トレイ中心部に載置された基板とで、エッチング分布を改善できるという知見に基づくものである。
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係わる第１のエッチング装置の概略断面図である。図１に示すように、第１のエッチング装置は減圧可能なチャンバ１、電力が印加される第１の電極２を主要な構成要素として有している。また、エッチング装置は、エッチング処理に必要な電力を第１の電極２に印加するための電源３を備えている。チャンバ１内には、基板８を保持したトレイ４（例えば、アルミナ等の金属化合物で構成された部材）を保持するクランプ５（例えば、アルミナ等の金属化合物で構成された部材）を備えた第１の電極２が絶縁体１２（例えば、テフロン（登録商標）等の樹脂）を介して取り付けられている。絶縁体１２は、チャンバ１と第１の電極２とを電気的に絶縁する部材である。第１の電極２は、トレイ４の外周縁部を支持可能なトレイ支持部を有する。トレイ４は、複数の基板８を保持可能であり、また、チャンバ１に搬入搬出可能である。チャンバ１、第１の電極２、絶縁体１２により、真空排気可能な密閉空間が構成される。電源３（電圧印加部）により、チャンバ１内の第１の電極２に電圧を印加する。
図１は第１の実施形態に係わる第１のエッチング装置の概略断面図である。図１に示すように、第１のエッチング装置は減圧可能なチャンバ１、電力が印加される第１の電極２を主要な構成要素として有している。また、エッチング装置は、エッチング処理に必要な電力を第１の電極２に印加するための電源３を備えている。チャンバ１内には、基板８を保持したトレイ４（例えば、アルミナ等の金属化合物で構成された部材）を保持するクランプ５（例えば、アルミナ等の金属化合物で構成された部材）を備えた第１の電極２が絶縁体１２（例えば、テフロン（登録商標）等の樹脂）を介して取り付けられている。絶縁体１２は、チャンバ１と第１の電極２とを電気的に絶縁する部材である。第１の電極２は、トレイ４の外周縁部を支持可能なトレイ支持部を有する。トレイ４は、複数の基板８を保持可能であり、また、チャンバ１に搬入搬出可能である。チャンバ１、第１の電極２、絶縁体１２により、真空排気可能な密閉空間が構成される。電源３（電圧印加部）により、チャンバ１内の第１の電極２に電圧を印加する。
チャンバ１の排気口６には、不図示のコンダクタンスバルブ等を介して排気ポンプ等の排気装置が接続されている。チャンバ１には、プロセスガスを導入するために、流量制御器（ＭＦＣ）などを備えたガス導入機構７が接続されている。ガス導入機構７からチャンバ１内に、プロセスガスを設定された流量で供給する。プロセスガスとしては、反応性ガスを用いないスパッタエッチングにおいてはアルゴン（Ａｒ）等の希ガス、反応性ガスを用いるリアクティブ・イオン・エッチング（ＲＩＥ）においては、フルオロカーボンガス、塩素系ガス、及び酸素など、エッチング材料に合わせた各種ガスを単体、及びまたは混合して用いることが出来る。なお、図１においては、第１の電極２と対向して第２の電極（下部電極）１１が設けられているが、第２の電極１１は必須ではない。
エッチング装置は、マッチングボックス１０を備えうる。トレイ４は、図６に示すように、トレイ４の中心の周りに等角度間隔で円周状に配置された基板保持部によって、少なくとも２つの基板を保持しうる。図６のトレイ４には、基板８の厚み方向に貫通する複数の基板収容孔４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄと、基板８の全周縁部を保持可能な基板保持部４２ａ、４２ｂ．４２ｃ、４２ｄとが設けられている。基板保持部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄは、基板８の一部周縁部を保持可能に構成されてもよい。第１の電極（上部電極）２によってトレイ４と保持する場合には、基板８を安定に保持するためには、図６に記載されたトレイ４を使用することが望ましい。第２の電極１１によってトレイ４を保持する場合にも、図６に記載されたトレイ４を使用することが望ましい。
図１に記載された第１のエッチング装置では、図２に示すとおり、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面、即ち上面）の外縁部のうち、トレイ４の周辺部（図２において一点鎖線の同心円で示した部分）に対応する部分と対向するように、第１の電極２の表面に誘電体板９（例えば、アルミナ等のセラミックで構成された部材）が取り付けられている。図１のドライエッチング装置においては、トレイ４に載置された基板８は、基板８の周縁部が基板保持部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄで保持されている。また、トレイ４は、トレイ４を保持するクランプ５を備えている。そのため、トレイ４の周辺部（図２において一点鎖線の同心円で示した部分）に位置する基板８の部分とそれ以外の基板８の部分とでエッチング分布が不均一になることが予測される。第１のエッチング装置によれば、トレイ４の周辺部（図２において一点鎖線の同心円で示した部分）において基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面）の外縁部（図２においてハッチングで示した部分）と対向する第１の電極２の表面に誘電体板９を取り付けることにより、トレイ４の径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。図１記載の第１のエッチング装置においては、第１の電極２を上部電極、第２の電極１１を下部電極としているが、第１の電極２と第２の電極１１とが対向していればよい。即ち、第１の電極２が下部電極で第２の電極１１が上部電極の場合、第１の電極２と第２の電極１１とがチャンバ１の側壁に対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係わる第１の電極２の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。トレイ４には、図６に示すように、トレイ４の中心の周りに等角度間隔で４つの基板が保持される。第２の実施形態では、図４に示すとおり、トレイ４の周辺部に設けられた４枚の基板の非処理面の周縁部と対向するように、第１の電極２の表面の周縁部に沿って、誘電体板９を取り付けることにより、基板の径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第２の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
図３は、第２の実施形態に係わる第１の電極２の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。トレイ４には、図６に示すように、トレイ４の中心の周りに等角度間隔で４つの基板が保持される。第２の実施形態では、図４に示すとおり、トレイ４の周辺部に設けられた４枚の基板の非処理面の周縁部と対向するように、第１の電極２の表面の周縁部に沿って、誘電体板９を取り付けることにより、基板の径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第２の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
（第３の実施形態）
図７は第３の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。図７記載の第３の実施形態の基本構成は、上記した図１のエッチング装置と同様である。トレイ４には、図１１に示すように、トレイ４の中心に第１の基板が保持され、トレイ４の中心の周りに等角度間隔で少なくとも４つの第２の基板が保持される。図１１に記載されたトレイ４には、基板８の厚み方向に貫通する複数の基板収容孔４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅと、基板８の全周縁部を保持可能な基板保持部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅが設けられている。基板保持部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅは、基板８の一部周縁部を保持可能に設けてもよい。第１の電極２（上部電極）によってトレイ４を保持する場合には、基板８を安定に保持するためには、図１１記載のトレイ４を使用することが望ましい。第２の電極１１によってトレイ４を保持する場合にも、図１１記載のトレイ４を使用することが望ましい。第３の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
図７は第３の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。図７記載の第３の実施形態の基本構成は、上記した図１のエッチング装置と同様である。トレイ４には、図１１に示すように、トレイ４の中心に第１の基板が保持され、トレイ４の中心の周りに等角度間隔で少なくとも４つの第２の基板が保持される。図１１に記載されたトレイ４には、基板８の厚み方向に貫通する複数の基板収容孔４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅと、基板８の全周縁部を保持可能な基板保持部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅが設けられている。基板保持部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅは、基板８の一部周縁部を保持可能に設けてもよい。第１の電極２（上部電極）によってトレイ４を保持する場合には、基板８を安定に保持するためには、図１１記載のトレイ４を使用することが望ましい。第２の電極１１によってトレイ４を保持する場合にも、図１１記載のトレイ４を使用することが望ましい。第３の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
第３の実施形態では、図８に示すとおり、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面、即ち上面）の外縁部のうちトレイ４の周辺部（図８において一点鎖線の同心円で示した部分）に対応する部分と対向するように、第１の電極２の表面に誘電体板９（例えば、アルミナ等のセラミックで構成された部材）が取り付けられている。第３の実施形態においては、基板８の全周縁部が基板保持部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅで保持されている。また、トレイ４は、トレイ４を保持するクランプ５を備えている。そのため、トレイ４の周辺部（図８において一点鎖線の同心円で示した部分）に位置する基板８の部分とそれ以外の基板８の部分とでエッチング分布が不均一になることが予測される。そこで、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面、即ち上面）の外縁部のうちトレイ４の周辺部（図８において一点鎖線の同心円で示した部分）に対応する部分と対向するように、第１の電極２の表面に誘電体板９を取り付けることにより、トレイの径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。
（第４の実施形態）
図９は、第４の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。トレイ４には、図１１に示すように、トレイ４の中心に第１の基板が保持され、トレイ４の中心の周りに等角度間隔で少なくとも４つの第２の基板が保持される。図１１に示すトレイ４は、トレイ４の中心に第１の基板を保持し、トレイ４の中心の周りに等角度間隔で少なくとも２つの第２の基板を保持できればよい。図１０に示すとおり、第４の実施形態では、トレイ４によって保持される４枚の基板８のそれぞれの周縁部付近に対向するように誘電体板９を取り付けられる。これにより、基板の径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第６の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
図９は、第４の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。トレイ４には、図１１に示すように、トレイ４の中心に第１の基板が保持され、トレイ４の中心の周りに等角度間隔で少なくとも４つの第２の基板が保持される。図１１に示すトレイ４は、トレイ４の中心に第１の基板を保持し、トレイ４の中心の周りに等角度間隔で少なくとも２つの第２の基板を保持できればよい。図１０に示すとおり、第４の実施形態では、トレイ４によって保持される４枚の基板８のそれぞれの周縁部付近に対向するように誘電体板９を取り付けられる。これにより、基板の径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第６の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
（第５の実施形態）
図１２は、第５の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。第５の実施形態では、図１３に示すとおり、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面、即ち上面）のうちトレイ４の周辺部（図１３において一点鎖線で示した２つの同心円対のうち外側の同心円対で示される部分）に対応する部分と対向するように、第１の電極２の表面に誘電体板９（例えば、材質アルミナ等のセラミックで構成された部材）が取り付けられている。また、トレイ４の中心側（図１３において一点鎖線で示した２つの同心円対のうち内側の同心円対で示される部分）に保持された基板８の非処理面の端部（図１３において一点鎖線で示した２つの同心円対のうち内側の同心円対の中のハッチングで示した部分）と対向するように、第１の電極２の表面に第２の誘電体板９を取り付けられている。第２の誘電体板９の厚さは、誘電体板９の厚さより薄い。これにより、トレイ４の径方向及び基板８の径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第５の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
図１２は、第５の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。第５の実施形態では、図１３に示すとおり、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面、即ち上面）のうちトレイ４の周辺部（図１３において一点鎖線で示した２つの同心円対のうち外側の同心円対で示される部分）に対応する部分と対向するように、第１の電極２の表面に誘電体板９（例えば、材質アルミナ等のセラミックで構成された部材）が取り付けられている。また、トレイ４の中心側（図１３において一点鎖線で示した２つの同心円対のうち内側の同心円対で示される部分）に保持された基板８の非処理面の端部（図１３において一点鎖線で示した２つの同心円対のうち内側の同心円対の中のハッチングで示した部分）と対向するように、第１の電極２の表面に第２の誘電体板９を取り付けられている。第２の誘電体板９の厚さは、誘電体板９の厚さより薄い。これにより、トレイ４の径方向及び基板８の径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第５の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
（第６の実施形態）
図１４は、第６の実施形態に係わる第１の電極２の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。第６の実施形態では、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面）と対向するように、第１の電極２の表面に誘電体板９（例えば、アルミナ等のセラミックで構成された部材）が取り付けられている。そして、基板８の非処理面の中心部と対向する誘電体板９ｂの厚さを、基板８の非処理面の端部と対向する誘電体板９ａ、９ｃの厚さより厚くしている。これにより、トレイ４の径方向及び基板の径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第６の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
図１４は、第６の実施形態に係わる第１の電極２の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。第６の実施形態では、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面）と対向するように、第１の電極２の表面に誘電体板９（例えば、アルミナ等のセラミックで構成された部材）が取り付けられている。そして、基板８の非処理面の中心部と対向する誘電体板９ｂの厚さを、基板８の非処理面の端部と対向する誘電体板９ａ、９ｃの厚さより厚くしている。これにより、トレイ４の径方向及び基板の径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第６の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
（第７の実施形態）
図１５は、第７の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。第７の実施形態では、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面）と対向するように、第１の電極２の表面に、第１の電極２の第１の端部から第２の端部に向かって段階的に厚さが厚くなる誘電体板９ａ、９ｂ、９ｃ（例えば、アルミナ等のセラミックで構成される部材）が取り付けられている。これにより、トレイ４の径方向及び基板の径方向にけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第７の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
図１５は、第７の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。第７の実施形態では、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面）と対向するように、第１の電極２の表面に、第１の電極２の第１の端部から第２の端部に向かって段階的に厚さが厚くなる誘電体板９ａ、９ｂ、９ｃ（例えば、アルミナ等のセラミックで構成される部材）が取り付けられている。これにより、トレイ４の径方向及び基板の径方向にけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第７の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
（第８の実施形態）
図１６は、第８の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。第８の実施形態では、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面）と対向する第１の電極２の表面に、第１の電極２の第１の端部から第２の端部に向かって段階的に厚さが薄くなるように、誘電体板９ａ、９ｂ、９ｃ（例えば、アルミナ等のセラミックで構成される部材）が取り付けられている。これにより、トレイ４の径方向及び基板の径方向にけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第８の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
図１６は、第８の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。第８の実施形態では、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面）と対向する第１の電極２の表面に、第１の電極２の第１の端部から第２の端部に向かって段階的に厚さが薄くなるように、誘電体板９ａ、９ｂ、９ｃ（例えば、アルミナ等のセラミックで構成される部材）が取り付けられている。これにより、トレイ４の径方向及び基板の径方向にけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第８の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
（第９の実施形態）
図１７は、第９の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。第９の実施形態では、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面）と対向する第１の電極２の表面に誘電体板９（例えば、アルミナ等のセラミックで構成される部材）が取り付けられている。そして、トレイ４の中心部と対向する誘電体板９ｂの厚さを、トレイ４の端部と対向する誘電体板９ａの厚さより薄くしている。これにより、トレイ４の径方向及び基板の径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第９の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
図１７は、第９の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。第９の実施形態では、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面）と対向する第１の電極２の表面に誘電体板９（例えば、アルミナ等のセラミックで構成される部材）が取り付けられている。そして、トレイ４の中心部と対向する誘電体板９ｂの厚さを、トレイ４の端部と対向する誘電体板９ａの厚さより薄くしている。これにより、トレイ４の径方向及び基板の径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第９の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
（第１０の実施形態）
図１８は、第１０の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。第１０の実施形態では、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面）と対向する第１の電極２表面に誘電体板９（例えば、アルミナ等のセラミックで構成される部材）が取り付けられている。トレイ４の中心部と対向する誘電体板９ｂの厚さを、トレイ４の端部と対向する誘電体板９ａの長さをより厚くしている。これにより、トレイ４の径方向及び基板の径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第１０の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
図１８は、第１０の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。第１０の実施形態では、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面）と対向する第１の電極２表面に誘電体板９（例えば、アルミナ等のセラミックで構成される部材）が取り付けられている。トレイ４の中心部と対向する誘電体板９ｂの厚さを、トレイ４の端部と対向する誘電体板９ａの長さをより厚くしている。これにより、トレイ４の径方向及び基板の径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第１０の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
（第１１の実施形態）
図１９は、第１１の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。第１１の実施形態では、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面）と対向する第１の電極２表面に誘電体板９（例えば、アルミナ等のセラミックで構成される部材）が取り付けられている。そして、基板８の非処理面の第１の端部と対向する部分９ａから基板８の非処理面の第２の端部と対向する部分９ｂに向かって電体板９の厚さを連続的に厚くしている。これにより、トレイ４の径方向及び基板の径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第１１の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
図１９は、第１１の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。第１１の実施形態では、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面）と対向する第１の電極２表面に誘電体板９（例えば、アルミナ等のセラミックで構成される部材）が取り付けられている。そして、基板８の非処理面の第１の端部と対向する部分９ａから基板８の非処理面の第２の端部と対向する部分９ｂに向かって電体板９の厚さを連続的に厚くしている。これにより、トレイ４の径方向及び基板の径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第１１の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
（第１２の実施形態）
図２０は、第１２の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。第１２の実施形態では、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面）と対向する第１の電極２表面に誘電体板９（例えば、材質アルミナ等のセラミック）が取り付けられている。そして、基板８の非処理面の第１の端部と対向する部分ａから基板８の非処理面の第２の端部と対向する部分９ｂに向かって誘電体板９の厚さを連続的に薄くしている。これにより、トレイ４の径方向及び基板の径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第７の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
図２０は、第１２の実施形態に係わる第１の電極の概略断面図である。基本的構成は、第１のエッチング装置と同様である。第１２の実施形態では、基板８の非処理面（第２の電極１１と対向しない面）と対向する第１の電極２表面に誘電体板９（例えば、材質アルミナ等のセラミック）が取り付けられている。そして、基板８の非処理面の第１の端部と対向する部分ａから基板８の非処理面の第２の端部と対向する部分９ｂに向かって誘電体板９の厚さを連続的に薄くしている。これにより、トレイ４の径方向及び基板の径方向におけるエッチング分布の不均一を改善することが可能である。第７の実施形態においては、第１の電極２を上部電極（不図示の第２の電極１１が下部電極）としているが、第１の電極２が下部電極（不図示の第２の電極１１が上部電極）の場合、第１の電極２がチャンバ１の側壁に第２の電極１１と対向して設けられている場合も本実施形態に含まれる。
１：チャンバ、２：第１の電極、３：電源、４：トレイ、５：クランプ、６：排気口、７：ガス導入機構、８：基板、９：誘電体板、１０：マッチングボックス、１１：第２の電極、１２：絶縁体
Claims (8)
- 減圧可能なチャンバと、
前記チャンバ内に設けられ、複数の基板を保持可能かつ前記チャンバに搬入搬出可能なトレイを支持可能なトレイ支持部を有する第１の電極と、
前記第１の電極に電圧を印加する電圧印加部と、
を有するエッチング装置であって、
前記第１の電極の表面のうち前記基板の非処理面の外縁部と対向する部分に誘電体板が取り付けられている、エッチング装置。 - 減圧可能なチャンバと、
前記チャンバ内に設けられ、複数の基板を載置可能かつ前記チャンバに搬入搬出可能なトレイを支持可能なトレイ支持部を有する第１の電極と、
前記第１の電極に電圧を印加する電圧印加部と、
を有するエッチング装置であって、
前記基板の非処理面の周縁部と対向するように、前記第１の電極の表面の周縁部に沿って、誘電体板が配置されている、エッチング装置。 - 前記複数の基板は、前記トレイの中心の周りに等角度間隔で載置される、請求項１又は２に記載のエッチング装置。
- 前記複数の基板は、前記トレイの中心に保持される第１の基板と、前記トレイの中心の周りに等角度間隔で保持される少なくとも２つの第２の基板とを含む、請求項１又は２に記載のエッチング装置。
- 前記複数の基板は、前記トレイの中心に保持される第１の基板と、前記トレイの中心の周りに等角度間隔で保持される少なくとも２つの第２の基板とを含み、前記誘電体板は、前記第２の基板の非処理面の周縁部と対向するように、前記第１の電極の表面の周縁部に沿って、配置されている、請求項２に記載のエッチング装置。
- 前記第１の電極の表面のうち前記基板の非処理面の外縁部と対向する部分に第２の誘電体板が取り付けられていて、前記誘電体板は、前記トレイの周辺部側に配置され、前記第２の誘電体板は、前記トレイの中心部側に配置され、前記第２の誘電体板の厚さが、前記誘電体板の厚さより薄い、請求項１に記載のエッチング装置。
- 前記トレイには、前記基板の厚み方向に貫通する複数の基板収容孔が設けられている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のエッチング装置。
- 前記第１の電極と対向して設けられた第２の電極を有する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のエッチング装置。
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