JP7460858B1

JP7460858B1 - 上部電極、これを含む半導体素子の製造装置および半導体素子の製造方法

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Publication number: JP7460858B1
Application number: JP2024008231A
Authority: JP
Inventors: イ、ジョンキュ; イ、ヒョンス; ヨン、イルグ; チェ、ドヒョン; ハン、ホグン
Original assignee: SK Enpulse Co Ltd
Current assignee: SK Enpulse Co Ltd
Priority date: 2023-04-26
Filing date: 2024-01-23
Publication date: 2024-04-02
Anticipated expiration: 2044-01-23

Abstract

【課題】均一なプラズマが全体的に均一に形成され、残留副産物を抑制し、ディフェクトの発生を防止する上部電極並びにこれを含む半導体素子の製造装置および製造方法を提供する。【解決手段】扁平な上面２２１と上面に対向する下面２２２を含む上部電極であって、上面から下面までの厚さを含み、下面は、下面の中心領域に対応し、－０．１～０の第１厚さ変化率を有する第１プロファイルＰ１、第１プロファイルを囲み、－０．１１５～－０．１２２の第３厚さ変化率を有する第３プロファイルＰ３及び前記第３プロファイルを囲み、－０．００３～０．００３の第５厚さ変化率を有する第５プロファイルを含み、第１厚さ変化率、第３厚さ変化率及び第５厚さ変化率は、下面の中心Ｃから上面と扁平な水平方向に沿って、厚さの変化を半径Ｒ１～Ｒ５の変化で除した値である。【選択図】図２

Description

実施例は、上部電極、これを含む半導体素子の製造装置および半導体素子の製造方法に関する。

通常、半導体エッチング用シャワーヘッドは、半導体製造チャンバにおけるシリコンウエハにプラズマ状態のガスを噴射して、ウエハをエッチングするために使用される装備である。

前記シャワーヘッドは、多数のガス噴射用孔を具備し、ガス噴射用孔を介してプラズマ状態のガスを通過させる。

ウエハを精密にエッチングするために、シャワーヘッドの孔は、精密に生成されなければならない。

このために、先行文献１（韓国登録特許第１０－０２９９９７５号）及び先行文献２（韓国登録特許１０－０９３５４１８号）のように、複数個のチップが突出形成されたドリリングプレートに研磨剤とシリコン材質の円板を対向させ、ドリリングプレート及び円板に研磨剤を供給するとともに、ドリリングプレートに超音波を印加して、円板を穿孔した。

先行文献１及び先行文献２は、厚いシャワーヘッドを加工するとき、ドリリングプレートに挿入されたピンの長さが長くなる。これは、超音波を生成するとき、ピンが振動するようになり、シャワーヘッドの孔が均一に形成されない問題点を引き起こす。

特に、ケイ素（Ｓｉ）と炭素（Ｃ）が１：１で結合されている炭化ケイ素（ＳｉｌｉｃｏｎＣａｒｂｉｄｅ：Ｓｉｃ））の場合、強い共有結合物質であって、他のセラミック材料に比べて熱伝導率が高く、耐磨耗性、高温強度、及び耐化学性に優れるため、機械的物性の側面から弱いものの、必須分野でこれを補強、補完または取り替えられるように幅広く応用されており、特に、モース硬度が９．２であって、ダイヤモンドの次に高くて、耐久性に優れ、半導体部品の分野でも広く使用されている。

実施例は、均一なプラズマが全体的に均一に形成され、残留副産物を抑制し、ディフェクトの発生を防止することができる上部電極、これを含む半導体素子の製造装置および半導体素子の製造方法を提供しようとする。

一実施例による上部電極は、扁平な上面と前記上面に対向する下面とを含み、前記上面から前記下面までの厚さを含み、前記下面は、前記下面の中心領域に対応し、－０．１～０の第１厚さ変化率を有する第１プロファイル；前記第１プロファイルを囲み、第２厚さ変化率を有する第２プロファイル；前記第１プロファイルを囲み、－０．１１５～－０．１２２の第３厚さ変化率を有する第３プロファイル；前記第３プロファイルを囲み、第４厚さ変化率を有する第４プロファイル；及び前記第４プロファイルを囲み、－０．００３～０．００３の第５厚さ変化率を有する第５プロファイルを含み、前記第１厚さ変化率、前記第２厚さ変化率、前記第３厚さ変化率、前記第４厚さ変化率、及び前記第５厚さ変化率は、前記下面の中心から前記上面と扁平な水平方向に沿って、厚さの変化を半径の変化で除した値である。

一実施例による上部電極において、前記第１プロファイルは、前記上面の中心から前記水平方向に第１半径までであり、前記第３プロファイルは、前記第１半径よりもさらに大きい第２半径から前記水平方向に第３半径までであり、前記第５プロファイルは、前記第３半径よりもさらに大きい第４半径から第５半径までであってもよい。

一実施例による上部電極において、前記第１半径は、７．５ｍｍ～９．５ｍｍであり、前記第２半径は、１１ｍｍ～１４ｍｍであり、前記第３半径は、４８ｍｍ～５４ｍｍであり、前記第４半径は、８８ｍｍ～９２ｍｍであり、前記第５半径は、９８ｍｍ～１０２ｍｍであってもよい。

一実施例による上部電極において、前記第３プロファイルにおける前記第３厚さ変化率の偏差は、０．００５未満であってもよい。

一実施例による上部電極において、前記第５プロファイルにおける前記第５厚さ変化率の偏差は、０．００５未満であってもよい。

一実施例による上部電極において、シリコン単結晶を含み、前記下面の中心における厚さが１４ｍｍ～２０ｍｍであり、前記第５プロファイルにおける厚さが６ｍｍ～１０ｍｍであってもよい。

一実施例による上部電極において、前記下面は、前記第１プロファイルと前記第３プロファイルとの間に配置される第２プロファイルと、前記第３プロファイルと前記第５プロファイルとの間に配置される第４プロファイルと、を含んでいてもよい。

一実施例による上部電極において、前記第２プロファイルは、－０．１２～－０．０８の第２厚さ変化率を有し、前記第４プロファイルは、－０．１２～０．００３の第４厚さ変化率を有していてもよい。

一実施例による上部電極において、前記第２厚さ変化率は、前記下面の中心から遠くなるほど、徐々にさらに小さくなり、前記第４厚さ変化率は、前記下面の中心から遠くなるほど、徐々にさらに大きくなり得る。

一実施例による上部電極は、シリコン単結晶を含み、前記第１プロファイル、前記第２プロファイル、前記第３プロファイル、前記第４プロファイル、及び前記第５プロファイルは、一体に連絡されていてもよい。

一実施例による半導体素子の製造装置は、半導体基板に対向し、プロセスガスを噴射する上部電極；前記半導体基板を支持し、前記半導体基板の下に配置される支持部；及び前記半導体基板の周囲を囲み、前記支持部に具備されるフォーカスリングを含み、前記上部電極は、扁平な上面と前記上面に対向する下面とを含み、前記上面から前記下面までの厚さを含み、前記下面は、前記下面の中心領域に対応し、－０．１～０の第１厚さ変化率を有する第１プロファイル；前記第１プロファイルを囲み、－０．１１５～－０．１２２の第３厚さ変化率を有する第３プロファイル；及び前記第３プロファイルを囲み、－０．００３～０．００３の第５厚さ変化率を有する第５プロファイルを含み、前記第１厚さ変化率、前記第３厚さ変化率、及び前記第５厚さ変化率は、前記下面の中心から前記上面と扁平な水平方向に沿って、厚さの変化を半径の変化で除した値である。

一実施例による半導体素子の製造方法は、半導体素子の製造装置に半導体基板を配置する段階と、前記半導体基板を処理する段階とを含み、前記半導体素子の製造装置は、前記半導体基板に対向し、プロセスガスを噴射する上部電極；前記半導体基板を支持し、前記半導体基板の下に配置される支持部；及び前記半導体基板の周囲を囲み、前記支持部に具備されるフォーカスリングを含み、前記上部電極は、扁平な上面と前記上面に対向する下面とを含み、前記上面から前記下面までの厚さを含み、前記下面は、前記下面の中心領域に対応し、－０．１～０の第１厚さ変化率を有する第１プロファイル；前記第１プロファイルを囲み、－０．１１５～－０．１２２の第３厚さ変化率を有する第３プロファイル；及び前記第３プロファイルを囲み、－０．００３～０．００３の第５厚さ変化率を有する第５プロファイルを含み、前記第１厚さ変化率、前記第３厚さ変化率、及び前記第５厚さ変化率は、前記下面の中心から前記上面と扁平な水平方向に沿って、厚さの変化を半径の変化で除した値である。

一実施例による上部電極は、扁平な上面と前記上面に対向する下面とを含み、前記上面から前記下面までの厚さを含み、前記下面は、前記下面の中心領域に対応し、－０．３８５～０の範囲内で、前記下面の中心から外郭に行くほど、徐々に減少する第１厚さ変化率を有する第１プロファイル；前記第１プロファイルを囲み、－０．３７～－０．３９の第２厚さ変化率を有する第２プロファイル；前記第２プロファイルを囲み、－０．３８５～０の範囲内で、前記下面の中心から前記外郭に行くほど、徐々にさらに大きくなる第３厚さ変化率を有する第３プロファイル；前記第３プロファイルを囲み、０～０．１０５の範囲内で、前記下面の中心から前記外郭に行くほど、徐々にさらに大きくなる第４厚さ変化率を有する第４プロファイル；前記第４プロファイルを囲み、０．１～０．１１の第５厚さ変化率を有する第５プロファイル；及び前記第５プロファイルを囲み、－０．００３～０．００３の第７厚さ変化率を有する第７プロファイルを含み、前記第１厚さ変化率、前記第２厚さ変化率、前記第３厚さ変化率、前記第４厚さ変化率、前記第５厚さ変化率、及び前記第７厚さ変化率は、前記下面の中心から前記上面と平行な水平方向に沿って、厚さの変化を半径の変化で除した値である。

一実施例による上部電極において、前記第１プロファイルは、前記上面の中心から前記水平方向に第１半径までであり、前記第２プロファイルは、前記１半径から前記水平方向に第２半径までであり、前記第３プロファイルは、前記第２半径から前記水平方向に第３半径までであり、前記第４プロファイルは、前記第３半径から前記水平方向に第４半径までであり、前記第５プロファイルは、前記第４半径から第５半径までであってもよい。

一実施例による上部電極において、前記第１半径は、３ｍｍ～５ｍｍのうち１つであり、前記第２半径は、８ｍｍ～１０ｍｍのうち１つであり、前記第３半径は、７５ｍｍ～８５ｍｍのうち１つであり、前記第４半径は、１０８ｍｍ～１１４ｍｍのうち１つであり、前記第５半径は、１３８ｍｍ～１４１ｍｍのうち１つであってもよい。

一実施例による上部電極において、前記第２プロファイルにおける前記第２厚さ変化率の偏差は、０．０３未満であってもよい。

一実施例による上部電極において、前記第４プロファイルにおける前記第４厚さ変化率の偏差は、０．０３未満であってもよい。

一実施例による上部電極において、前記第７プロファイルにおける前記第７厚さ変化率の偏差は、０．００３未満であってもよい。

一実施例による上部電極において、前記中心における第１厚さ変化率は、－０．００３～０．００３であり、前記第１半径における第１厚さ変化率は、－０．３７～－０．３９であってもよい。

一実施例による上部電極において、前記第２半径における第３厚さ変化率は、－０．３７～－０．３９であり、前記第３半径における第３厚さ変化率は、－０．００３～０．００３であってもよい。

一実施例による上部電極において、前記第３半径における第４厚さ変化率は、－０．００３～０．００３であり、前記第４半径における第４厚さ変化率は、０．１～０．１１であってもよい。

一実施例による上部電極は、シリコン単結晶を含み、前記下面の中心における厚さが２２ｍｍ～２５ｍｍであり、前記第３プロファイルと前記第４プロファイルが交わる領域における厚さが９ｍｍ～１２ｍｍであり、前記第７プロファイルにおける厚さが１１ｍｍ～１６ｍｍであってもよい。

一実施例による上部電極において、前記下面は、前記第５プロファイルと前記第７プロファイルとの間に配置される第６プロファイルを含んでいてもよい。

一実施例による上部電極において、前記第６プロファイルは、０～０．１１の範囲で、前記中心から前記外郭に行くほど、徐々にさらに小さくなる第６厚さ変化率を有していてもよい。

一実施例による上部電極は、シリコン単結晶を含み、前記第１プロファイル、前記第２プロファイル、前記第３プロファイル、前記第４プロファイル、前記第５プロファイル、前記第６プロファイル、及び前記第７プロファイルは、一体に連絡されていてもよい。

一実施例による上部電極において、前記第１プロファイルの幅、前記第２プロファイルの幅、及び前記第３プロファイルの幅の和と、前記第４プロファイルの幅、前記第５プロファイルの幅、及び前記第６プロファイルの幅の和との比率は、５１：４９～５９：４１であってもよい。

一実施例による半導体素子の製造装置は、半導体基板上に配置されて、プラズマを形成する上部電極；前記半導体基板を支持し、前記半導体基板の下に配置される静電チャック；及び前記半導体基板の周囲を囲み、前記静電チャックに取り付けられるフォーカスリングを含み、前記上部電極は、扁平な上面と前記上面に対向する下面とを含み、前記上面から前記下面までの厚さを含み、前記下面は、前記下面の中心領域に対応し、－０．３８５～０の範囲内で、前記下面の中心から外郭に行くほど、徐々に減少する第１厚さ変化率を有する第１プロファイル；前記第１プロファイルを囲み、－０．３７～－０．３９の第２厚さ変化率を有する第２プロファイル；前記第２プロファイルを囲み、－０．３８５～０の範囲内で、前記下面の中心から前記外郭に行くほど、徐々にさらに大きくなる第３厚さ変化率を有する第３プロファイル；前記第３プロファイルを囲み、０～０．１０５の範囲内で、前記下面の中心から前記外郭に行くほど、徐々にさらに大きくなる第４厚さ変化率を有する第４プロファイル；前記第４プロファイルを囲み、０．１～０．１１の第５厚さ変化率を有する第５プロファイル；及び前記第５プロファイルを囲み、－０．００３～０．００３の第７厚さ変化率を有する第７プロファイルを含み、前記第１厚さ変化率、前記第２厚さ変化率、前記第３厚さ変化率、前記第４厚さ変化率、前記第５厚さ変化率、及び前記第７厚さ変化率は、前記下面の中心から前記上面と平行な水平方向に沿って、厚さの変化を半径の変化で除した値であってもよい。

一実施例による半導体素子の製造方法は、半導体素子の製造装置に半導体基板を配置する段階と、前記半導体基板を処理する段階とを含み、前記半導体素子の製造装置は、前記半導体基板上に配置されて、プラズマを形成する上部電極；前記半導体基板を支持し、前記半導体基板の下に配置される静電チャック；及び前記半導体基板の周囲を囲み、前記静電チャックに取り付けられるフォーカスリングを含み、前記上部電極は、扁平な上面と前記上面に対向する下面とを含み、前記上面から前記下面までの厚さを含み、前記下面は、前記下面の中心領域に対応し、－０．３８５～０の範囲内で、前記下面の中心から外郭に行くほど、徐々に減少する第１厚さ変化率を有する第１プロファイル；前記第１プロファイルを囲み、－０．３７～－０．３９の第２厚さ変化率を有する第２プロファイル；前記第２プロファイルを囲み、－０．３８５～０の範囲内で、前記下面の中心から前記外郭に行くほど、徐々にさらに大きくなる第３厚さ変化率を有する第３プロファイル；前記第３プロファイルを囲み、０～０．１０５の範囲内で、前記下面の中心から前記外郭に行くほど、徐々にさらに大きくなる第４厚さ変化率を有する第４プロファイル；前記第４プロファイルを囲み、０．１～０．１１の第５厚さ変化率を有する第５プロファイル；及び前記第５プロファイルを囲み、－０．００３～０．００３の第７厚さ変化率を有する第７プロファイルを含み、前記第１厚さ変化率、前記第２厚さ変化率、前記第３厚さ変化率、前記第４厚さ変化率、前記第５厚さ変化率、及び前記第７厚さ変化率は、前記下面の中心から前記上面と平行な水平方向に沿って、厚さの変化を半径の変化で除した値であってもよい。

一実施例による上部電極は、扁平な上面と前記上面に対向する下面とを含み、前記上面から前記下面までの厚さを含み、前記下面は、前記下面の中心領域に対応し、－０．２５～０の第１厚さ変化率を有する第１プロファイル；前記第１プロファイルを囲み、－０．２５～－０．２４の第２厚さ変化率を有する第２プロファイル；前記第２プロファイルを囲み、－０．００３～０．００３の第４厚さ変化率を有する第４プロファイル；前記第４プロファイルを囲み、０．１３～０．１４の第６厚さ変化率を有する第６プロファイル；及び前記第６プロファイルを囲み、－０．００３～０．００３の第８厚さ変化率を有する第８プロファイルを含み、前記第１厚さ変化率、前記第２厚さ変化率、前記第４厚さ変化率、前記第６厚さ変化率、及び前記第８厚さ変化率は、前記下面の中心から前記上面と平行な水平方向に沿って、厚さの変化を半径の変化で除した値である。

一実施例による上部電極において、前記第１プロファイルは、前記上面の中心から前記水平方向に第１半径までであり、前記第２プロファイルは、前記１半径から前記水平方向に第２半径までであり、前記第４プロファイルは、第３半径から前記水平方向に第４半径までであり、前記第６プロファイルは、第５半径から前記水平方向に第６半径までであり、前記第８プロファイルは、第７半径から第８半径までであってもよい。

一実施例による上部電極において、前記第１半径は、３ｍｍ～５ｍｍのうち１つであり、前記第２半径は、１６ｍｍ～１９ｍｍのうち１つであり、前記第３半径は、６９ｍｍ～７１ｍｍのうち１つであり、前記第４半径は、７４ｍｍ～７６ｍｍのうち１つであり、前記第５半径は、１０６ｍｍ～１０８ｍｍのうち１つであり、前記第６半径は、１３８ｍｍ～１３９．５ｍｍのうち１つであり、前記第７半径は、１４１ｍｍ～１４２ｍｍのうち１つであり、前記第８半径は、１４４．５ｍｍ～１５０ｍｍのうち１つであってもよい。

一実施例による上部電極において、前記第２プロファイルにおける前記第２厚さ変化率の偏差は、０．０１未満であってもよい。

一実施例による上部電極において、前記第４プロファイルにおける前記第４厚さ変化率の偏差は、０．００３未満であってもよい。

一実施例による上部電極において、前記第８プロファイルにおける前記第８厚さ変化率の偏差は、０．００３未満であってもよい。

一実施例による上部電極において、シリコン単結晶を含み、前記下面の中心における厚さが１５ｍｍ～２５ｍｍであり、前記第６プロファイルにおける厚さが８ｍｍ～１２ｍｍであり、前記第８プロファイルにおける厚さが１４ｍｍ～１７ｍｍであってもよい。

一実施例による上部電極において、前記下面は、前記第２プロファイルと前記第４プロファイルとの間に配置される第３プロファイル；前記第４プロファイルと前記第６プロファイルとの間に配置される第５プロファイル；及び前記第６プロファイルと前記第８プロファイルとの間に配置される第７プロファイルを含んでいてもよい。

一実施例による上部電極において、前記第３プロファイルは、－０．２４～０の第３厚さ変化率を有し、前記第５プロファイルは、０～０．１２の第５厚さ変化率を有し、前記第７プロファイルは、０～０．１３の第７厚さ変化率を有していてもよい。

一実施例による上部電極において、前記第３厚さ変化率は、前記下面の中心から遠くなるほど、徐々にさらに大きくなり、前記第５厚さ変化率は、前記下面の中心から遠くなるほど、徐々にさらに大きくなり、前記第７厚さ変化率は、前記下面の中心から遠くなるほど、徐々にさらに小さくなり得る。

一実施例による上部電極は、シリコン単結晶を含み、前記第１プロファイル、前記第２プロファイル、前記第３プロファイル、前記第４プロファイル、前記第５プロファイル、前記第６プロファイル、前記第７プロファイル、及び前記第８プロファイルは、一体に連絡されていてもよい。

一実施例による半導体素子の製造装置は、半導体基板上に配置されて、プラズマを形成する上部電極；前記半導体基板を支持し、前記半導体基板の下に配置される静電チャック；及び前記半導体基板の周囲を囲み、前記静電チャックに取り付けられるフォーカスリングを含み、前記上部電極は、扁平な上面と前記上面に対向する下面とを含み、前記上面から前記下面までの厚さを含み、前記下面は、前記下面の中心領域に対応し、－０．２５～０の第１厚さ変化率を有する第１プロファイル；前記第１プロファイルを囲み、－０．２５～－０．２４の第２厚さ変化率を有する第２プロファイル；前記第２プロファイルを囲み、－０．００３～０．００３の第４厚さ変化率を有する第４プロファイル；前記第４プロファイルを囲み、０．１３～０．１４の第６厚さ変化率を有する第６プロファイル；及び前記第６プロファイルを囲み、－０．００３～０．００３の第８厚さ変化率を有する第８プロファイルを含み、前記第１厚さ変化率、前記第２厚さ変化率、前記第４厚さ変化率、前記第６厚さ変化率、及び前記第８厚さ変化率は、前記下面の中心から前記上面と平行な水平方向に沿って、厚さの変化を半径の変化で除した値である。

一実施例による半導体素子の製造方法は、半導体素子の製造装置に半導体基板を配置する段階と、前記半導体基板を処理する段階とを含み、前記半導体素子の製造装置は、前記半導体基板上に配置されて、プラズマを形成する上部電極；前記半導体基板を支持し、前記半導体基板の下に配置される静電チャック；及び前記半導体基板の周囲を囲み、前記静電チャックに取り付けられるフォーカスリングを含み、前記上部電極は、扁平な上面と前記上面に対向する下面とを含み、前記上面から前記下面までの厚さを含み、前記下面は、前記下面の中心領域に対応し、－０．２５～０の第１厚さ変化率を有する第１プロファイル；前記第１プロファイルを囲み、－０．２５～－０．２４の第２厚さ変化率を有する第２プロファイル；前記第２プロファイルを囲み、－０．００３～０．００３の第４厚さ変化率を有する第４プロファイル；前記第４プロファイルを囲み、０．１３２～０．１４の第６厚さ変化率を有する第６プロファイル；及び前記第６プロファイルを囲み、－０．００３～０．００３の第８厚さ変化率を有する第８プロファイルを含み、前記第１厚さ変化率、前記第２厚さ変化率、前記第４厚さ変化率、前記第６厚さ変化率、及び前記第８厚さ変化率は、前記下面の中心から前記上面と平行な水平方向に沿って、厚さの変化を半径の変化で除した値である。

一実施例による半導体素子の製造装置に前記上部電極が取り付けられてもよい。

実施例による上部電極は、半径によって変化する厚さを有していてもよい。これによって、実施例による上部電極の下面は、第１厚さ変化率を有する第１プロファイル、第３厚さ変化率を有する第３プロファイル、及び第５厚さ変化率を有する第５プロファイルを含む。

特に、前記第１厚さ変化率は、約－０．１～約０であり、前記第３厚さ変化率は、約－０．１１５～約－０．１２２であり、前記第５厚さ変化率は、約－０．００３～約０．００３であってもよい。

これによって、実施例による上部電極は、中心部分から外郭に行くほど、厚さが適宜に薄くなる特徴を有していてもよい。すなわち、実施例による上部電極の下面は、中心部分において、下に凸状を有し、かつ、適宜に薄くなるプロファイルを有していてもよい。

これによって、実施例による上部電極は、中央部分にプラズマを補強して、プラズマの直進性を向上させることができる。

これによって、実施例による上部電極は、全体的に均一なプラズマを生成することができる。

特に、前記上部電極の直径が大きくなるほど、前記上部電極の中央部分に行くほど、プラズマ密度が減少し得る。このとき、前記上部電極は、上記のような厚さ変化率を有するプロファイルを含むため、全体的に均一なプラズマを具現することができる。

また、実施例による上部電極は、残留工程副産物の発生を抑制することができる。すなわち、実施例による上部電極は、前記残留工程副産物の吸着を防止することができる。

これによって、実施例による上部電極は、半導体素子を製造するための工程において、スクラッチまたはチャターマークなどのようなディフェクトを防止することができる。

また、実施例による上部電極は、前記半導体素子を製造するための工程において、半径によって変化する厚さを有していてもよい。これによって、実施例による上部電極の下面は、第１厚さ変化率を有する第１プロファイル、第２厚さ変化率を有する第２プロファイル、第３厚さ変化率を有する第３プロファイル、第４厚さ変化率を有する第４プロファイル、第５厚さ変化率を有する第５プロファイル、及び第７厚さ変化率を有する第７プロファイルを含む。

前記第１厚さ変化率は、－０．３８５～０の範囲内で、前記下面の中心から外郭に行くほど、徐々に減少し、前記第２厚さ変化率は、－０．３７～－０．３９であり、前記第３プロファイルは、－０．３８５～０の範囲内で、前記下面の中心から前記外郭に行くほど、徐々にさらに大きくなり、前記第４厚さ変化率は、０～０．１０５の範囲内で、前記下面の中心から前記外郭に行くほど、徐々にさらに大きくなり、前記第５厚さ変化率は、０．１～０．１１であり、前記第７厚さ変化率は、－０．００３～０．００３である。

これによって、実施例による上部電極は、中心部分から外郭に行くほど、厚さが適宜に薄くなってからさらに厚くなる特徴を有していてもよい。すなわち、実施例による上部電極の下面は、中心部分において、下に凸状を有し、かつ、適宜に薄くなってから厚くなるプロファイルを有していてもよい。また、実施例による上部電極は、中心近くで厚さが急激に変化する特徴を有していてもよい。

これによって、実施例による上部電極は、中央部分及び外郭部分にプラズマを補強して、プラズマの直進性を向上させることができる。

特に、前記上部電極の直径が大きくなるほど、前記上部電極の中央部分及び外郭部分におけるプラズマ密度が減少し得る。このとき、前記上部電極は、上記のような厚さ変化率を有するプロファイルを含むため、全体的に均一なプラズマを具現することができる。

また、実施例による上部電極は、全体的に均一なプラズマを具現するため、残留工程副産物の発生を抑制することができる。すなわち、実施例による上部電極は、前記残留工程副産物の吸着を防止することができる。

また、実施例による上部電極は、前記半導体素子を製造するための工程において、特定の部分にプラズマが集中する現象を抑制するため、特定の部位がエッチングされる現象を防止することができる。

これによって、実施例による上部電極は、プラズマ生成領域でのプラズマによる過度な摩耗を抑制することができる。これによって、実施例による上部電極を含む半導体素子の製造装置は、向上した耐久性を有することができる。

また、実施例による上部電極は、半径によって変化する厚さを有していてもよい。これによって、実施例による上部電極の下面は、第１厚さ変化率を有する第１プロファイル、第３厚さ変化率を有する第３プロファイル、及び第５厚さ変化率を有する第５プロファイルを含む。

また、前記第１プロファイルは、－０．２５～０の第１厚さ変化率を有し、前記第２プロファイルは、－０．２５～－０．２４の第２厚さ変化率を有し、前記第４プロファイルは、－０．００３～０．００３の第４厚さ変化率を有し、前記第６プロファイルは０．１３～０．１４の第６厚さ変化率を有し、前記第８プロファイルは、－０．００３～０．００３の第８厚さ変化率を有していてもよい。

これによって、実施例による上部電極は、中心部分から外郭に行くほど、厚さが適宜に薄くなってからさらに厚くなる特徴を有していてもよい。すなわち、実施例による上部電極の下面は、中心部分において、下に凸状を有し、かつ、適宜に薄くなってから厚くなるプロファイルを有していてもよい。

一実施例による上部電極を示した斜視図である。一実施例による上部電極の一断面を示した断面図である。他の実施例による上部電極の一断面を示した断面図である。他の実施例による上部電極の一断面を拡大して示した断面図である。さらに他の実施例による上部電極の一断面を示した断面図である。さらに他の実施例による上部電極の一断面を拡大して示した断面図である。一実施例によるフォーカスリングを示した斜視図である。一実施例によるフォーカスリングの一断面を示した断面図である。一実施例による半導体素子の製造装置を示した図面である。一実施例によるプラズマ領域を限定する組立体を示した断面図である。

実施例の説明において、各部、面、層または基板などが各部、面、層たは基板などの「上（ｏｎ）」にまたは「下（ｕｎｄｅｒ）」に形成されると記載される場合において、「上（ｏｎ）」と「下（ｕｎｄｅｒ）」は、「直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）」または「他の構成要素を介して（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）」形成されるものをいずれも含む。また、各構成要素の上または下に関する基準は、図面を基準に説明する。図面における各構成要素の大きさは、説明のため誇張し得、実際に適用される大きさを意味するものではない。

実施例による上部電極は、半導体素子を製造するための製造装置に使用される部品であってもよい。すなわち、前記上部電極は、前記半導体素子の製造装置の一部を構成する部品であってもよい。

前記上部電極は、半導体素子を製造するためのプラズマ処理装置に使用される部品であってもよい。前記上部電極は、半導体基板を選択的にエッチングするためのプラズマエッチング装置に使用される部品であってもよい。

前記上部電極は、プラズマを噴射するため上部電極アセンブリの一部を構成する部品であってもよい。

また、前記上部電極は、ウエハを収容し、プラズマ領域を限定するアセンブリの一部を構成する部品であってもよい。

図１は、一実施例による上部電極を示した斜視図である。図２は、一実施例による上部電極の一断面を示した断面図である。

図１及び図２を参照すると、実施例による上部電極２２０は、円形プレートの形状を有していてもよい。実施例による上部電極２２０は、厚さが半径方向に漸次変化する形状を有していてもよい。

前記上部電極２２０は、第１上面２２１、第１下面２２２、及び第１側面２２３を含む。

前記第１上面２２１及び前記第１下面２２２は、互いに対向する。

前記第１上面２２１は、プラズマを形成するため気体が流入する領域に位置していてもよい。前記第１上面２２１は、全体的に扁平であってもよい。前記第１上面２２１は、段差または屈曲を実質的に含まないものであってもよい。

前記第１下面２２２は、前記プラズマ領域１１４に位置していてもよい。前記第１下面２２２は、屈曲を含んでいてもよい。前記第１下面２２２は、半径方向に屈曲を有していてもよい。前記第１下面２２２の一部は、屈曲し、一部は、扁平であってもよい。

前記第１側面２２３は、前記第１上面２２１から前記第１下面２２２に延びる。前記第１側面２２３は、前記上部電極２２０の外周面であってもよい。

前記上部電極２２０は、多数個の貫通孔２２６を含む。前記貫通孔２２６は、前記第１上面２２１から前記第１下面２２２に延びる。前記貫通孔２２６を介して、前記第１上面２２１から前記上部電極２２０の下にプラズマが噴射し得る。

前記貫通孔２２６の直径は、約０．３ｍｍ～約１ｍｍであってもよい。

前記第１側面２２３に段差が形成されていてもよい。すなわち、前記第１側面２２３の一部及び前記第１側面２２３の他の一部は、互いに異なる平面に配置されていてもよい。これによって、前記上部電極２２０は、前記第１側面２２３に段差部２２５を含んでいてもよい。

前記段差部２２５は、前記半導体素子の製造装置に使用される他の部品に掛かるか、結合されていてもよい。

前記第１側面２２３には段差が形成されず、全体的に扁平であってもよい。すなわち、前記第１側面２２３において、前記段差部が省略し得る。

前記上部電極２２０は、中心から特定の半径における厚さを有していてもよい。すなわち、前記第１上面２２１から前記第１下面２２２までの厚さは、前記中心から前記第１上面２２１と扁平な水平方向であって、半径によって決定することができる。

前記第１上面２２１から前記第１下面２２２までの厚さ方向は、前記第１上面２２１に対して垂直であってもよい。前記上部電極２２０は、線対称構造を有していてもよい。すなわち、前記上部電極２２０は、前記第１上面２２１の中心を垂直に通過する中心線（Ｃ）を基準に、線対称構造を有していてもよい。このとき、前記第１上面２２１から前記第１下面２２２までの厚さ（Ｔ）は、前記半径（Ｒ）の関数（Ｔ（Ｒ））であってもよい。すなわち、前記上部電極２２０は、同じ半径において、実質的に同じ厚さを有していてもよい。

また、前記半径（Ｒ）は、前記第１下面２２２の中心から水平方向及び半径方向への距離である。前記水平方向は、前記第１上面２２１と実質的に平行であってもよい。また、前記水平方向は、前記厚さ方向と実質的に垂直になっていてもよい。

また、厚さ変化率は、半径変化による厚さ変化であってもよい。前記厚さ変化率は、前記厚さ変化を前記半径変化で除した値であってもよい。すなわち、前記厚さ変化率は、前記厚さを前記半径で微分した値であってもよい。

前記厚さ変化率は、下記の数式１から導出することができる。

［数式１］
ｄＴＲ＝（Ｔ１１－Ｔ１２）／（Ｒ１１－Ｒ１２）

ここで、前記ｄＴＲは、厚さ変化率であり、前記Ｔ１は、前記半径ＭＲ１における厚さであり、前記Ｔ２は、前記半径ＭＲ２における厚さである。

前記上部電極２２０の厚さは、厚さ測定器によって測定することができる。また、前記上部電極２２０の厚さは、前記第１上面２２１を基準に、前記第１下面２２２まで前記水平方向に対して垂直方向に測定することができる。前記第１上面２２１から前記第１下面２２２までの厚さは、多数個の測定地点でそれぞれ測定することができる。前記第１上面２２１から前記第１下面２２２までの厚さは、約０．２ｍｍ～約０．４ｍｍのうち１つの測定間隔で測定することができる。前記測定地点の間の間隔は、約０．２ｍｍ～約０．４ｍｍのうち１つを選択することができる。前記第１上面２２１から前記第１下面２２２までの厚さは、前記測定間隔ごとに測定することができる。前記測定間隔は、互いに隣接した測定地点の間の半径差であってもよい。

また、前記厚さ変化率は、前記測定間隔別に算出することができる。すなわち、前記厚さ変化率は、互いに隣接した測定地点の間で計算することができる。すなわち、上記数式１において、前記ＭＲ１－ＭＲ２は、前記測定間隔であってもよい。前記ＭＲ１－ＭＲ２は、０．２ｍｍ～約０．４ｍｍであってもよい。前記測定間隔は、約０．２ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．３ｍｍ、０．３５ｍｍまたは０．４ｍｍのうち１つを選択することができる。

図２に示されたように、前記第１下面２２２は、第１プロファイル（Ｐ１）、第２プロファイル（Ｐ２）、第３プロファイル（Ｐ３）、第４プロファイル（Ｐ４）、及び第５プロファイル（Ｐ５）を含んでいてもよい。

前記第１プロファイル（Ｐ１）は、前記第１下面２２２の中心領域に配置されていてもよい。前記第１プロファイル（Ｐ１）は、前記第１下面２２２の中心から第１半径（Ｒ１）までであってもよい。前記第１プロファイル（Ｐ１）は、上部から見たとき、円状を有していてもよい。前記第１プロファイル（Ｐ１）は、前記第１下面２２２の中心領域に対応することができる。

前記第１半径（Ｒ１）は、約７．５ｍｍ～約９．５ｍｍのうち１つであってもよい。前記第１半径（Ｒ１）は、約８ｍｍ～９ｍｍのうち１つであってもよい。

前記第１プロファイル（Ｐ１）は、第１厚さ変化率を有していてもよい。このとき、前記第１厚さ変化率は、前記第１プロファイル（Ｐ１）で測定された厚さ変化率の平均値であってもよい。

前記第１厚さ変化率は、約－０．１～約０であってもよい。前記第１厚さ変化率は、約－０．０９～約０であってもよい。前記第１厚さ変化率は、約－０．０８５～約０であってもよい。

前記第１厚さ変化率は、前記第１下面２２２の中心（Ｃ）から外郭に行くほど、徐々にさらに小さくなり得る。前記第１厚さ変化率は、前記第１下面２２２の中心（Ｃ）で０に近接し、外郭に行くほど、徐々にさらに小さくなり得る。

また、前記第１プロファイル（Ｐ１）において、前記第１下面２２２の中心（Ｃ）における前記第１厚さ変化率は、約－０．０１～約０．０１のうち１つであり、前記第１半径（Ｒ１）における前記第１厚さ変化率は、約－０．０９～約－０．０７のうち１つであってもよい。

前記第１厚さ変化率は、前記中心（Ｃ）から前記第１半径（Ｒ１）に行くほど、約－０．０１～約０．０１のうち１つから約－０．０９～約－０．０７のうち１つまで徐々に小さくなり得る。

前記第２プロファイル（Ｐ２）は、前記第１プロファイル（Ｐ１）よりもさらに外側に配置される。前記第２プロファイル（Ｐ２）は、前記第１プロファイル（Ｐ１）の周囲を囲むものであってもよい。前記第２プロファイル（Ｐ２）は、前記第１プロファイル（Ｐ１）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第２プロファイル（Ｐ２）は、前記第１プロファイル（Ｐ１）の外郭と直接に接することができる。すなわち、前記第２プロファイル（Ｐ２）と前記第１プロファイル（Ｐ１）とは、互いに直接連結されていてもよい。

前記第２プロファイル（Ｐ２）は、上部から見たとき、環状を有していてもよい。前記第２プロファイル（Ｐ２）は、上部から見たとき、ドーナツ状を有していてもよい。

前記第２プロファイル（Ｐ２）は、前記第１半径（Ｒ１）から第２半径（Ｒ２）までであってもよい。前記第２プロファイル（Ｐ２）は、前記第１半径（Ｒ１）から前記第２半径（Ｒ２）までの領域であってもよい。前記第２半径（Ｒ２）は、前記第１半径（Ｒ１）よりもさらに大きくてもよい。

前記第２半径（Ｒ２）は、約１１ｍｍ～約１４ｍｍのうち１つであってもよい。前記第２半径（Ｒ２）は、約１２ｍｍ～約１３ｍｍのうち１つであってもよい。前記第２半径（Ｒ２）は、１２ｍｍ～約１２．６ｍｍのうち１つであってもよい。

前記第２プロファイル（Ｐ２）は、第２厚さ変化率を有していてもよい。前記第２厚さ変化率は、前記第２プロファイル（Ｐ２）における厚さ変化率の平均値であってもよい。

前記第２厚さ変化率は、約－０．１２～約－０．０８であってもよい。前記第２厚さ変化率は、約－０．１１９～約－０．０８３であってもよい。前記第２厚さ変化率は、約－０．１０～約－０．０９であってもよい。

前記第２プロファイル（Ｐ２）における前記第２厚さ変化率は、外郭に行くほど、徐々にさらに小さくなり得る。すなわち、前記第２プロファイル（Ｐ２）における前記第２厚さ変化率は、最も内側で最大値を有し、最も外側で最小値を有していてもよい。

前記第１半径（Ｒ１）における前記第２厚さ変化率は、約－０．０７～－０．０９のうち１つであってもよい。前記第２半径（Ｒ２）における前記第２厚さ変化率は、約－０．１１５～約－０．１２２のうち１つであってもよい。

前記第２厚さ変化率は、前記第１半径（Ｒ１）から前記第２半径（Ｒ２）に行くほど、約－０．０７～－０．０９のうち１つから約－０．１１５～約－０．１２２のうち１つまで徐々に減少し得る。

前記第３プロファイル（Ｐ３）は、前記第２プロファイル（Ｐ２）の外側に配置される。前記第３プロファイル（Ｐ３）は、前記第１プロファイル（Ｐ１）及び前記第２プロファイル（Ｐ２）を囲むものであってもよい。すなわち、前記第３プロファイル（Ｐ３）は、前記第１プロファイル（Ｐ１）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第３プロファイル（Ｐ３）は、前記第２プロファイル（Ｐ２）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第３プロファイル（Ｐ３）は、前記第２プロファイル（Ｐ２）の外郭と直接に接することができる。すなわち、前記第３プロファイル（Ｐ３）と前記第２プロファイル（Ｐ２）とは、互いに直接連結されていてもよい。

前記第３プロファイル（Ｐ３）は、前記第２半径（Ｒ２）から第３半径（Ｒ３）までであってもよい。すなわち、前記第３プロファイル（Ｐ３）は、前記第２半径（Ｒ２）から前記第３半径（Ｒ３）までの領域であってもよい。前記第３半径（Ｒ３）は、前記第２半径（Ｒ２）よりもさらに大きくてもよい。

前記第３半径（Ｒ３）は、約５４ｍｍ～約６０ｍｍのうち１つであってもよい。前記第３半径（Ｒ３）は、約５５ｍｍ～約５９ｍｍのうち１つであってもよい。前記第３半径（Ｒ３）は５６．５ｍｍ～約５８．５ｍｍのうち１つであってもよい。

前記第３プロファイル（Ｐ３）は、第３厚さ変化率を有していてもよい。前記第３厚さ変化率は、前記第３プロファイル（Ｐ３）における厚さ変化率の平均値であってもよい。

前記第３厚さ変化率は、約－０．１１５～約－０．１２２であってもよい。前記第３厚さ変化率は、約－０．１１６～約－０．１２１であってもよい。前記第３厚さ変化率は、約－０．１１７～約－０．１２０であってもよい。

前記第３プロファイル（Ｐ３）における前記第３厚さ変化率は、全体的に一定であってもよい。すなわち、前記第３プロファイル（Ｐ３）における前記第３厚さ変化率は、偏差が小さくてもよい。前記第３厚さ変化率の偏差は、０．００６未満であってもよい。前記第３厚さ変化率の偏差は、０．００５未満であってもよい。前記第３厚さ変化率の偏差は、０．００４未満であってもよい。

前記第２半径（Ｒ２）における前記第３厚さ変化率は、約－０．１１５～－０．１２２のうち１つであってもよい。前記第３半径（Ｒ３）における前記第３厚さ変化率は、約－０．１１５～約－０．１２２のうち１つであってもよい。

前記第４プロファイル（Ｐ４）は、前記第３プロファイル（Ｐ３）の外側に配置される。前記第４プロファイル（Ｐ４）は、前記第１プロファイル（Ｐ１）、前記第２プロファイル（Ｐ２）、及び前記第３プロファイル（Ｐ３）を囲むものであってもよい。すなわち、前記第４プロファイル（Ｐ４）は、前記第１プロファイル（Ｐ１）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第４プロファイル（Ｐ４）は、前記第２プロファイル（Ｐ２）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第４プロファイル（Ｐ４）は、前記第３プロファイル（Ｐ３）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第４プロファイル（Ｐ４）は、前記第３プロファイル（Ｐ３）の外郭と直接に接することができる。すなわち、前記第４プロファイル（Ｐ４）と前記第３プロファイル（Ｐ３）とは、互いに直接連結されていてもよい。

前記第４プロファイル（Ｐ４）は、前記第３半径（Ｒ３）から第４半径（Ｒ４）までであってもよい。すなわち、前記第４プロファイル（Ｐ４）は、前記第３半径（Ｒ３）から前記第４半径（Ｒ４）までの領域であってもよい。前記第４半径（Ｒ４）は、前記第３半径（Ｒ３）よりもさらに大きくてもよい。

前記第４半径（Ｒ４）は、約８６ｍｍ～約９２ｍｍのうち１つであってもよい。前記第４半径（Ｒ４）は、約８７ｍｍ～約９１ｍｍのうち１つであってもよい。前記第４半径（Ｒ４）は、８７ｍｍ～約９０ｍｍのうち１つであってもよい。

前記第４プロファイル（Ｐ４）は、第４厚さ変化率を有していてもよい。前記第４厚さ変化率は、前記第４プロファイル（Ｐ４）における厚さ変化率の平均値であってもよい。

前記第４厚さ変化率は、約－０．１２１～約０であってもよい。前記第4厚さ変化率は、約－０．１２０～約０であってもよい。前記第4厚さ変化率は、約－０．１２０～約０．００３であってもよい。前記第4厚さ変化率は、約－０．０８～約－０．０３であってもよい。

前記第４プロファイル（Ｐ４）における前記第４厚さ変化率は、外郭に行くほど、徐々に大きくなり得る。

前記第３半径（Ｒ３）における前記第４厚さ変化率は、約－０．１１５～－０．１２２のうち１つであってもよい。前記第４半径（Ｒ４）における前記第４厚さ変化率は、約－０．０１～約０．０１のうち１つであってもよい。

前記第４厚さ変化率は、前記第３半径（Ｒ３）から前記第４半径（Ｒ４）に行くほど、約－０．１１５～－０．１２２のうち１つから－０．０１～約０．０１のうち１つまで徐々にさらに大きくなり得る。

前記第５プロファイル（Ｐ５）は、前記第４プロファイル（Ｐ４）の外側に配置される。前記第５プロファイル（Ｐ５）は、前記第１プロファイル（Ｐ１）、前記第２プロファイル（Ｐ２）、前記第３プロファイル（Ｐ３）、及び前記第４プロファイル（Ｐ４）を囲むものであってもよい。すなわち、前記第５プロファイル（Ｐ５）は、前記第１プロファイル（Ｐ１）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第５プロファイル（Ｐ５）は、前記第２プロファイル（Ｐ２）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第５プロファイル（Ｐ５）は、前記第３プロファイル（Ｐ３）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第５プロファイル（Ｐ５）は、前記第４プロファイル（Ｐ４）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第５プロファイル（Ｐ５）は、前記第４プロファイル（Ｐ４）の外郭と直接に接することができる。すなわち、前記第５プロファイル（Ｐ５）と前記第４プロファイル（Ｐ４）とは、互いに直接連結されていてもよい。

前記第５プロファイル（Ｐ５）は、前記第４半径（Ｒ４）から第５半径（Ｒ５）までであってもよい。すなわち、前記第５プロファイル（Ｐ５）は、前記第４半径（Ｒ４）から前記第５半径（Ｒ５）までの領域であってもよい。前記第５半径（Ｒ５）は、前記第４半径（Ｒ４）よりもさらに大きくてもよい。また、前記第５半径（Ｒ５）は、前記上部電極２２０の外郭であってもよい。

前記第５半径（Ｒ５）は、約９８ｍｍ～約１０５ｍｍのうち１つであってもよい。前記第５半径（Ｒ５）は、約９８ｍｍ～約１０２ｍｍのうち１つであってもよい。前記第５半径（Ｒ５）は９８ｍｍ～約１００ｍｍのうち１つであってもよい。

前記第５プロファイル（Ｐ５）は、第５厚さ変化率を有していてもよい。

前記第５厚さ変化率は、約－０．００５～約０．００５であってもよい。前記第５厚さ変化率は、約－０．００３～約０．００３であってもよい。前記第５厚さ変化率は、約－０．００２～約０．００２であってもよい。

前記第５プロファイル（Ｐ５）における前記第５厚さ変化率は、全体的に一定であってもよい。すなわち、前記第５プロファイル（Ｐ５）における前記第５厚さ変化率は、偏差が小さくてもよい。前記第５厚さ変化率の偏差は、０．００６未満であってもよい。前記第５厚さ変化率の偏差は、０．００５未満であってもよい。前記第５厚さ変化率の偏差は、０．００３未満であってもよい。

前記第１下面２２２の中心における前記厚さは、約１４ｍｍ～約２０ｍｍであってもよい。前記第１下面２２２の中心における前記厚さは、約１５ｍｍ～約１７ｍｍであってもよい。

前記第５プロファイル（Ｐ５）における前記厚さは、約６ｍｍ～約１０ｍｍであってもよい。前記第５プロファイル（Ｐ５）における前記厚さは、約７ｍｍ～約９ｍｍであってもよい。

また、前記上部電極２２０の全体半径は、前記第５半径（Ｒ５）と実質的に同一であってもよい。前記上部電極２２０の全体半径は、約９８ｍｍ～約１０６ｍｍであってもよい。

また、前記第１半径（Ｒ１）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．０７５～０．０９５であってもよい。前記第２半径（Ｒ１）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．１１～０．１４であってもよい。前記第３半径（Ｒ３）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．４８～０．５４であってもよい。前記第４半径（Ｒ４）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．８８～０．９２であってもよい。前記第５半径（Ｒ５）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．９７～１であってもよい。

前記偏差は、各位置別厚さ変化率及び平均値の差の絶対値であってもよい。

また、前記上部電極２２０は、他の部品と締結するための締結溝（不図示）をさらに含んでいてもよい。このとき、前記上部電極２２０の厚さは、前記締結溝が無視された状態で、前記厚さを測定することができる。すなわち、前記上部電極２２０の厚さは、前記締結溝が満たされたと仮定して測定することができる。

上述したように、実施例による上部電極２２０は、前記半径によって変化する厚さを有していてもよい。これによって、前記第１プロファイル（Ｐ１）、前記第２プロファイル（Ｐ２）、前記第３プロファイル（Ｐ３）、前記第４プロファイル（Ｐ４）、及び前記第５プロファイル（Ｐ５）は、上記のような範囲で厚さ変化率を有していてもよい。

これによって、実施例による上部電極２２０は、中心部分から外郭に行くほど、厚さが適宜に薄くなる特徴を有していてもよい。すなわち、実施例による上部電極２２０の下面は、中心部分において、下に凸状を有し、かつ、適宜に薄くなるプロファイルを有していてもよい。また、前記第５プロファイル（Ｐ５）は、適宜な幅を有し、かつ、全体的に扁平な形状を有していてもよい。

これによって、実施例による上部電極２２０は、中央部分にプラズマが集まることを抑制し、外郭にプラズマを適宜にガイドすることができる。

これによって、実施例による上部電極２２０は、全体的に均一なプラズマを生成することができる。

実施例による上部電極２２０は、中心から外郭にプラズマを適宜にガイドすることができる。すなわち、実施例による上部電極２２０は、全体的に均一にプラズマを形成し、かつ、前記プラズマに高い直進性を付与することができる。

これによって、前記上部電極２２０は、均一な厚さでエッチング工程を行うことができる。すなわち、前記上部電極２２０が具備された半導体素子の製造装置は、半導体基板のエッチング厚さを均一に調節することができる。

また、実施例による上部電極２２０は、残留工程副産物の発生を抑制することができる。すなわち、実施例による上部電極２２０は、前記残留工程副産物の吸着を防止することができる。

これによって、実施例による上部電極２２０は、半導体素子を製造するための工程において、スクラッチまたはチャターマークなどのようなディフェクトを防止することができる。

図３は、他の実施例による上部電極の一断面を示した断面図である。図４は、他の実施例による上部電極の一断面を拡大して示した断面図である。

図３及び図４に示されたように、前記第１下面２２２は、第１プロファイル（Ｐ１）、第２プロファイル（Ｐ２）、第３プロファイル（Ｐ３）、第４プロファイル（Ｐ４）、第５プロファイル（Ｐ５）、第６プロファイル（Ｐ６）、及び第７プロファイル（Ｐ７）を含んでいてもよい。

前記第１半径（Ｒ１）は、約３ｍｍ～約５ｍｍのうち１つであってもよい。前記第１半径（Ｒ１）は、約３．５ｍｍ～４．５ｍｍのうち１つであってもよい。

前記第１厚さ変化率は、約－０．３８５～約０であってもよい。前記第１厚さ変化率は、約－０．３０～約－０．１であってもよい。前記第１厚さ変化率は、約－０．２５～約－０．１５であってもよい。

前記第１厚さ変化率は、前記第１下面２２２の中心から外郭に行くほど、徐々にさらに小さくなり得る。前記第１厚さ変化率は、約－０．３８５～約０の範囲内で、前記下面の中心から外郭に行くほど、徐々に減少し得る。

前記第１厚さ変化率は、前記第１下面２２２の中心で０に近接し、外郭に行くほど、徐々にさらに小さくなり得る。また、前記第１プロファイル（Ｐ１）において、前記第１下面２２２の中心における前記第１厚さ変化率は、約－０．０１～約０．０１のうち１つであり、前記第１半径（Ｒ１）における前記第１厚さ変化率は、約－０．３６～約－０．３９のうち１つであってもよい。

前記第１厚さ変化率は、前記中心から前記第１半径（Ｒ１）に行くほど、約－０．０１～約０．０１のうち１つから約－０．３６～約－０．３９のうち１つまで漸次減少し得る。

前記第２半径（Ｒ２）は、約８ｍｍ～約１０ｍｍのうち１つであってもよい。前記第２半径（Ｒ２）は、約８．５ｍｍ～約９．５ｍｍのうち１つであってもよい。

前記第２プロファイル（Ｐ２）の幅は、約３ｍｍ～約７ｍｍであってもよい。

前記第２厚さ変化率は、約－０．３７～約－０．３９であってもよい。前記第２厚さ変化率は、約－０．３７５～約－０．３８５であってもよい。

前記第２プロファイル（Ｐ２）における前記第２厚さ変化率は、ほぼ一定であってもよい。すなわち、前記第２プロファイル（Ｐ２）における前記第２厚さ変化率は、最も内側及び最も外側で実質的に類似値を有していてもよい。

前記第１半径（Ｒ１）における前記第２厚さ変化率は、約－０．３７～－０．３９であってもよい。前記第２半径（Ｒ２）における前記第２厚さ変化率は、約－０．３７～約－０．３９であってもよい。

前記第３半径（Ｒ３）は、約７５ｍｍ～約８５ｍｍであってもよい。前記第３半径（Ｒ３）は、約７７ｍｍ～約８３ｍｍであってもよい。前記第３半径（Ｒ３）は、７８ｍｍ～約８２ｍｍであってもよい。

前記第３プロファイルの幅は、６５ｍｍ～約７８ｍｍであってもよい。前記第３プロファイルの幅は、６７ｍｍ～約７６ｍｍであってもよい。前記第３プロファイルの幅は、６８ｍｍ～約７５ｍｍであってもよい。

前記第３厚さ変化率は、約－０．３８５～約０であってもよい。前記第３厚さ変化率は、約－０．３～約－０．１であってもよい。前記第３厚さ変化率は、約－０．２５～約－０．１５であってもよい。

前記第３プロファイル（Ｐ３）における前記第３厚さ変化率は、前記半径が増加するほど、漸次増加し得る。すなわち、前記第２半径（Ｒ２）から前記第３半径（Ｒ３）に行くほど、前記第３厚さ変化率は、徐々にさらに大きくなり得る。前記第３厚さ変化率は、前記下面の中心から前記外郭に行くほど、徐々に大きくなり得る。前記第３厚さ変化率は、約－０．３８５～約０の範囲内で、前記下面の中心から前記外郭に行くほど、徐々に大きくなり得る。

前記第２半径（Ｒ２）における前記第３厚さ変化率は、約－０．３７～約－０．３８のうち１つであってもよい。前記第３半径（Ｒ３）における前記第３厚さ変化率は、約－０．００３～約０．００３のうち１つであってもよい。

前記第３厚さ変化率は、前記第２半径（Ｒ２）から前記第３半径（Ｒ３）に行くほど、約－０．３７～約－０．３８のうち１つから約－０．００３～約０．００３のうち１つまで徐々にさらに大きくなり得る。

前記第４半径（Ｒ４）は、約１０８ｍｍ～約１１４ｍｍであってもよい。前記第４半径（Ｒ４）は、約１０９ｍｍ～約１１３ｍｍであってもよい。前記第４半径（Ｒ４）は、１１０ｍｍ～約１１２ｍｍであってもよい。

前記第４プロファイル（Ｐ４）は、第４厚さ変化率を有していてもよい。

前記第４厚さ変化率は、約０～約０．１０５であってもよい。前記第４厚さ変化率は、約０．０２～約０．８であってもよい。前記第４厚さ変化率は、約０．０３～約０．０７であってもよい。

前記第４プロファイル（Ｐ４）における前記第４厚さ変化率は、前記半径が増加するほど、徐々にさらに大きくなり得る。前記第３半径（Ｒ３）から前記第４半径（Ｒ４）に行くほど、前記第４厚さ変化率は、徐々にさらに大きくなり得る。前記第４厚さ変化率は、約０～約０．１０５の範囲で、前記下面の中心から前記外郭に行くほど、徐々にさらに大きくなり得る。

前記第３半径（Ｒ３）における前記第４厚さ変化率は、約－０．００３～約０．００３のうち１つであってもよい。前記第４半径（Ｒ４）における前記第４厚さ変化率は、約０．１～約０．１１のうち１つであってもよい。

すなわち、前記第４厚さ変化率は、前記第３半径（Ｒ３）から前記第４半径（Ｒ４）に行くほど、約－０．００３～約０．００３のうち１つから約０．１～約０．１１のうち１つまで徐々にさらに大きくなり得る。

前記第５プロファイル（Ｐ５）は、前記第４半径（Ｒ４）から第５半径（Ｒ５）までであってもよい。すなわち、前記第５プロファイル（Ｐ５）は、前記第４半径（Ｒ４）から前記第５半径（Ｒ５）までの領域であってもよい。前記第５半径（Ｒ５）は、前記第４半径（Ｒ４）よりもさらに大きくてもよい。

前記第５半径（Ｒ５）は、約１３７ｍｍ～約１４２ｍｍであってもよい。前記第５半径（Ｒ５）は、約１３８ｍｍ～約１４１ｍｍであってもよい。前記第５半径（Ｒ５）は、１３８．５ｍｍ～約１４０．５ｍｍであってもよい。

前記第５プロファイル（Ｐ５）の幅は、約２４ｍｍ～約３３ｍｍであってもよい。前記第５プロファイル（Ｐ５）の幅は、約２６ｍｍ～約３１ｍｍであってもよい。前記第５プロファイル（Ｐ５）の幅は、約２７ｍｍ～約３０ｍｍであってもよい。

前記第５プロファイル（Ｐ５）は、第５厚さ変化率を有していてもよい。前記第４厚さ変化率は、前記第５プロファイル（Ｐ５）における厚さ変化率の平均値であってもよい。

前記第５厚さ変化率は、約０．１～約０．１１であってもよい。前記第４厚さ変化率は、約０．１０２～約０．１０８であってもよい。

前記第４半径（Ｒ４）における前記第５厚さ変化率は、約０．１～０．１１であってもよい。前記第５半径（Ｒ５）における前記第５厚さ変化率は、約０．１～約０．１１であってもよい。

前記第５プロファイル（Ｐ５）における前記第５厚さ変化率は、全体的に一定であってもよい。すなわち、前記第５プロファイル（Ｐ５）における前記第５厚さ変化率は、偏差が小さくてもよい。前記第５厚さ変化率の偏差は、０．０１未満であってもよい。前記第５厚さ変化率の偏差は、０．００７未満であってもよい。前記第５厚さ変化率の偏差は、０．００５未満であってもよい。

前記第６プロファイル（Ｐ６）は、前記第５プロファイル（Ｐ５）よりもさらに外側に配置される。前記第６プロファイル（Ｐ６）は、前記第５プロファイル（Ｐ５）の周囲を囲むものであってもよい。前記第６プロファイル（Ｐ６）は、前記第５プロファイル（Ｐ５）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第６プロファイル（Ｐ６）は、前記第５プロファイル（Ｐ５）の外郭と直接に接することができる。すなわち、前記第６プロファイル（Ｐ６）と前記第５プロファイル（Ｐ５）とは、互いに直接連結されていてもよい。

前記第６プロファイル（Ｐ６）は、上部から見たとき、環状を有していてもよい。前記第６プロファイル（Ｐ６）は、上部から見たとき、ドーナツ状を有していてもよい。

前記第６プロファイル（Ｐ６）は、前記第５半径（Ｒ５）から第６半径（Ｒ６）までであってもよい。前記第６プロファイル（Ｐ６）は、前記第５半径（Ｒ５）から前記第６半径（Ｒ６）までの領域であってもよい。前記第６半径（Ｒ６）は、前記第５半径（Ｒ５）よりもさらに大きくてもよい。

前記第６半径（Ｒ６）は、約１４０ｍｍ～約１４２ｍｍのうち１つであってもよい。前記第６半径（Ｒ６）は、約１４０．５ｍｍ～約１４１．５ｍｍのうち１つであってもよい。

前記第６プロファイル（Ｐ６）の幅は、約１ｍｍ～約１．５ｍｍであってもよい。

前記第６プロファイル（Ｐ６）は、第６厚さ変化率を有していてもよい。前記第６厚さ変化率は、前記第６プロファイル（Ｐ６）における厚さ変化率の平均値であってもよい。

前記第６厚さ変化率は、約０～約０．１であってもよい。前記第６厚さ変化率は、約０．０２～約０．０８であってもよい。前記第６厚さ変化率は、約０．０３～約０．０７であってもよい。

前記第６プロファイル（Ｐ６）における前記第６厚さ変化率は、前記第５半径（Ｒ５）から前記第６半径（Ｒ６）に行くほど、徐々にさらに減少し得る。前記第６プロファイル（Ｐ６）における前記第６厚さ変化率は、最も内側から最も外側に行くほど、０～０．１の範囲内で、徐々にさらに減少し得る。

前記第５半径（Ｒ５）における前記第６厚さ変化率は、約０．１～０．１１のうち１つであってもよい。前記第６半径（Ｒ６）における前記第６厚さ変化率は、約－０．００３～約０．００３のうち１つであってもよい。

すなわち、前記第６厚さ変化率は、前記第５半径（Ｒ５）から前記第６半径（Ｒ６）に行くほど、約０．１～０．１１のうち１つから約－０．００３～約０．００３のうち１つまで徐々にさらに減少し得る。

前記第７プロファイル（Ｐ７）は、前記第６プロファイル（Ｐ６）の外側に配置される。前記第７プロファイル（Ｐ７）は、前記第１プロファイル（Ｐ１）、前記第２プロファイル（Ｐ２）、前記第３プロファイル（Ｐ３）、前記第４プロファイル（Ｐ４）、及び前記第５プロファイル（Ｐ５）を囲むものであってもよい。すなわち、前記第７プロファイル（Ｐ７）は、前記第１プロファイル（Ｐ１）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第７プロファイル（Ｐ７）は、前記第２プロファイル（Ｐ２）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第７プロファイル（Ｐ７）は、前記第３プロファイル（Ｐ３）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第７プロファイル（Ｐ７）は、前記第４プロファイル（Ｐ４）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第７プロファイル（Ｐ７）は、前記第５プロファイル（Ｐ５）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第７プロファイル（Ｐ７）は、前記第６プロファイル（Ｐ６）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第７プロファイル（Ｐ７）は、前記第６プロファイル（Ｐ６）の外郭と直接に接することができる。すなわち、前記第７プロファイル（Ｐ７）と前記第７プロファイル（Ｐ７）とは、互いに直接連結されていてもよい。

前記第７プロファイル（Ｐ７）は、前記第６半径（Ｒ６）から第７半径（Ｒ７）までであってもよい。すなわち、前記第７プロファイル（Ｐ７）は、前記第６半径（Ｒ６）から前記第７半径（Ｒ７）までの領域であってもよい。前記第７半径（Ｒ７）は、前記第６半径（Ｒ６）よりもさらに大きくてもよい。

前記第７半径（Ｒ７）は、約１４４．５ｍｍ～約１５５ｍｍであってもよい。前記第７半径（Ｒ７）は、約１４５ｍｍ～約１５２ｍｍであってもよい。

前記第７プロファイル（Ｐ７）は、第７厚さ変化率を有していてもよい。

前記第７厚さ変化率は、約－０．００５～約０．００５であってもよい。前記第７厚さ変化率は、約－０．００３～約０．００３であってもよい。前記第７厚さ変化率は、約－０．００２～約０．００２であってもよい。

前記第７プロファイル（Ｐ７）における前記第７厚さ変化率は、前記半径が全体的に一定であってもよい。前記第６半径（Ｒ６）から前記第７半径（Ｒ７）に行くほど、前記第７厚さ変化率は、全体的に一定であってもよい。前記第７プロファイル（Ｐ７）における前記第７厚さ変化率の偏差は、０．００５未満であってもよい。前記第７プロファイル（Ｐ７）における前記第７厚さ変化率の偏差は、０．００３未満であってもよい。前記第７プロファイル（Ｐ７）における前記第７厚さ変化率の偏差は、０．００２未満であってもよい。

前記第６半径（Ｒ６）における前記第７厚さ変化率は、約－０．００３～約０．００３であってもよい。前記第７半径（Ｒ７）における前記第７厚さ変化率は、約－０．００３～約０．００３であってもよい。

前記第１下面２２２の中心における前記厚さは、約２０ｍｍ～約２８ｍｍであってもよい。前記第１下面２２２の中心における前記厚さは、約２２ｍｍ～約２５ｍｍであってもよい。

前記第３プロファイルと前記第４プロファイル（Ｐ４）が交わる領域における前記厚さは、約９ｍｍ～約１２ｍｍであってもよい。前記第３プロファイルと前記第４プロファイル（Ｐ４）が交わる領域における前記厚さは、約８ｍｍ～約１３ｍｍであってもよい。

前記第７プロファイル（Ｐ７）における前記厚さは、約１１ｍｍ～約１６ｍｍであってもよい。前記第７プロファイル（Ｐ７）における前記厚さは、約１０ｍｍ～約１７ｍｍであってもよい。

また、前記上部電極２２０の全体半径は、前記第７半径（Ｒ７）と実質的に同一であってもよい。前記上部電極２２０の全体半径は、約１４４ｍｍ～約１５５ｍｍであってもよい。

また、前記第１半径（Ｒ１）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．０１５～０．０３５であってもよい。前記第２半径（Ｒ１）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．０５～０．０７であってもよい。前記第３半径（Ｒ３）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．５～０．５７であってもよい。前記第４半径（Ｒ４）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．７２～０．７６であってもよい。前記第５半径（Ｒ５）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．９２～０．９４であってもよい。前記第６半径（Ｒ６）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．９３５～０．９５５であってもよい。

前記第１プロファイル、前記第２プロファイル、及び前記第３プロファイルにおいて、前記中心から前記外郭に行くほど、厚さは、徐々にさらに小さくなり得る。また、前記第４プロファイル、前記第５プロファイル、及び前記第６プロファイルにおいて、前記中心から前記外郭に行くほど、厚さは、徐々にさらに大きくなり得る。

すなわち、前記第１厚さ変化率、前記第２厚さ変化率、及び前記第３厚さ変化率は、０よりも小さく、前記第４厚さ変化率、前記第５厚さ変化率、及び前記第６厚さ変化率は、０よりも大きくてもよい。

前記第１プロファイルの幅、前記第２プロファイルの幅、及び前記第３プロファイルの幅の和は、約７５ｍｍ～約８５ｍｍであってもよい。前記第４プロファイルの幅、前記第５プロファイルの幅、及び前記第６プロファイルの幅の和は、約６２ｍｍ～約６７ｍｍであってもよい。前記第１プロファイルの幅、前記第２プロファイルの幅、及び前記第３プロファイルの幅の和は、前記第４プロファイルの幅、前記第５プロファイルの幅、及び前記第６プロファイルの幅の和よりもさらに大きくてもよい。

前記第１プロファイルの幅、前記第２プロファイルの幅、及び前記第３プロファイルの幅の和と、前記第４プロファイルの幅、前記第５プロファイルの幅、及び前記第６プロファイルの幅の和との比率は、約５１：４９～約５９：４１であってもよい。

上述したように、実施例による上部電極２２０は、前記半径によって変化する厚さを有していてもよい。これによって、前記第１プロファイル（Ｐ１）、前記第２プロファイル（Ｐ２）、前記第３プロファイル（Ｐ３）、前記第４プロファイル（Ｐ４）、前記第５プロファイル（Ｐ５）、前記第６プロファイル（Ｐ６）、及び前記第７プロファイル（Ｐ７）は、上記のような範囲で厚さ変化率を有していてもよい。

これによって、実施例による上部電極２２０は、中心部分から外郭に行くほど、厚さが適宜に薄くなってから適宜に厚くなる特徴を有していてもよい。すなわち、実施例による上部電極２２０の下面は、中心部分において、下に凸状を有し、かつ、適宜に薄くなってから厚くなるプロファイルを有していてもよい。また、前記第７プロファイル（Ｐ５）は、適宜な幅を有し、かつ、全体的に扁平な形状を有していてもよい。

これによって、実施例による上部電極２２０は、中央部分にプラズマを集めながら、外郭にプラズマを適宜にガイドすることができる。

実施例による上部電極２２０は、中心から外郭まで全体的にプラズマを適宜にガイドすることができる。すなわち、実施例による上部電極２２０は、全体的に均一にプラズマを形成し、かつ、前記プラズマに高い直進性を付与することができる。

図５は、さらに他の実施例による上部電極の一断面を示した断面図である。図６は、さらに他の実施例による上部電極の一断面を拡大して示した断面図である。

図５及び図６に示されたように、前記第１下面２２２は、第１プロファイル（Ｐ１）、第２プロファイル（Ｐ２）、第３プロファイル（Ｐ３）、第４プロファイル（Ｐ４）、第５プロファイル（Ｐ５）、第６プロファイル（Ｐ６）、第７プロファイル（Ｐ７）、及び第８プロファイル（Ｐ８）を含んでいてもよい。

前記第１厚さ変化率は、約－０．２５～約０であってもよい。前記第１厚さ変化率は、約－０．２０～約０であってもよい。前記第１厚さ変化率は、約－０．１５～約０であってもよい。

前記第１厚さ変化率は、前記第１下面２２２の中心から外郭に行くほど、徐々にさらに小さくなり得る。前記第１厚さ変化率は、前記第１下面２２２の中心で０に近接し、外郭に行くほど、徐々にさらに小さくなり得る。

また、前記第１プロファイル（Ｐ１）において、前記第１下面２２２の中心における前記第１厚さ変化率は、約－０．０１～約０．０１のうち１つであり、前記第１半径（Ｒ１）における前記第１厚さ変化率は、約－０．２５～約－０．２３のうち１つであってもよい。

すなわち、前記第１厚さ変化率は、前記中心から前記第１半径（Ｒ１）に行くほど、約－０．０１～約０．０１のうち１つから約－０．２５～約－０．２３のうち１つまで徐々に小さくなり得る。

前記第２半径（Ｒ２）は、約１６ｍｍ～約１９ｍｍのうち１つであってもよい。前記第２半径（Ｒ２）は、約１７ｍｍ～約１８．５ｍｍのうち１つであってもよい。前記第２半径（Ｒ２）は、１７ｍｍ～約１８ｍｍのうち１つであってもよい。

前記第２プロファイル（Ｐ２）の幅は、約１２ｍｍ～約１６ｍｍであってもよい。

前記第２厚さ変化率は、約－０．２６～約－０．２３であってもよい。前記第２厚さ変化率は、約－０．２５～約－０．２４であってもよい。前記第２厚さ変化率は、約－０．２４８～約－０．２４２であってもよい。

前記第１半径（Ｒ１）における前記第２厚さ変化率は、約－０．２６～－０．２２のうち１つであってもよい。前記第２半径（Ｒ２）における前記第２厚さ変化率は、約－０．２６～約－０．２２のうち１つであってもよい。

前記第３半径（Ｒ３）は、約６９ｍｍ～約７１ｍｍであってもよい。前記第３半径（Ｒ３）は、約６８ｍｍ～約７２ｍｍであってもよい。前記第３半径（Ｒ３）は、６９．５ｍｍ～約７０．７ｍｍであってもよい。

前記第３厚さ変化率は、約－０．２～約－０．０５であってもよい。前記第３厚さ変化率は、約－０．１６～約－０．０８であってもよい。前記第３厚さ変化率は、約－０．１５～約－０．１であってもよい。

前記第３プロファイル（Ｐ３）における前記第３厚さ変化率は、前記半径が増加するほど、漸次増加し得る。すなわち、前記第２半径（Ｒ２）から前記第３クラス（Ｒ３）に行くほど、前記第３厚さ変化率は、徐々にさらに大きくなり得る。

前記第２半径（Ｒ２）における前記第３厚さ変化率は、約－０．２６～約－０．２２のうち１つであってもよい。前記第３半径（Ｒ３）における前記第３厚さ変化率は、約－０．００６～約０のうち１つであってもよい。

前記第３厚さ変化率は、前記第２半径（Ｒ２）から前記第３半径（Ｒ３）に行くほど、約－０．２６～約－０．２２のうち１つから約－０．００６～約０のうち１つまで徐々にさらに大きくなり得る。

前記第４半径（Ｒ４）は、約７４ｍｍ～約７６ｍｍであってもよい。前記第４半径（Ｒ４）は、約７４．３ｍｍ～約７５．５ｍｍであってもよい。前記第４半径（Ｒ４）は、７４．５ｍｍ～約７５．３ｍｍであってもよい。

前記第４厚さ変化率は、約－０．００３～約０．００３であってもよい。前記第４厚さ変化率は、約－０．００２～約０．００２であってもよい。

前記第３半径（Ｒ３）における前記第４厚さ変化率は、約－０．００３～０のうち１つであってもよい。前記第４半径（Ｒ４）における前記第４厚さ変化率は、約－０．００３～約０．００３のうち１つであってもよい。

前記第４プロファイル（Ｐ４）における前記第４厚さ変化率は、全体的に一定であってもよい。すなわち、前記第４プロファイル（Ｐ４）における前記第４厚さ変化率は、偏差が小さくてもよい。前記第４厚さ変化率の偏差は、０．００６未満であってもよい。前記第４厚さ変化率の偏差は、０．００５未満であってもよい。前記第４厚さ変化率の偏差は、０．００３未満であってもよい。

前記第５半径（Ｒ５）は、約１０６ｍｍ～約１０８ｍｍであってもよい。前記第５半径（Ｒ５）は、約１０６．５ｍｍ～約１０７．７ｍｍであってもよい。前記第５半径（Ｒ５）は、１０６．８ｍｍ～約１０７．５ｍｍであってもよい。

前記第５厚さ変化率は、約０～約０．１２であってもよい。前記第５厚さ変化率は、約０．０３～約０．１であってもよい。前記第５厚さ変化率は、約０．０４～約０．０８であってもよい。

前記第５プロファイル（Ｐ５）における前記第５厚さ変化率は、前記半径が増加するほど、徐々にさらに大きくなり得る。前記第４半径（Ｒ４）から前記第５半径（Ｒ５）に行くほど、前記第５厚さ変化率は、徐々にさらに大きくなり得る。

前記第４半径（Ｒ４）における前記第５厚さ変化率は、約－０．００３～約０．００３のうち１つであってもよい。前記第５半径（Ｒ５）における前記第５厚さ変化率は、約０．１２５～約０．１３２のうち１つであってもよい。

前記第５厚さ変化率は、前記第４半径（Ｒ４）から前記第５半径（Ｒ５）に行くほど、約－０．００３～約０．００３のうち１つから約０．１２５～約０．１３２のうち１つまで徐々にさらに大きくなり得る。

前記第６半径（Ｒ６）は、約１３８ｍｍ～約１３９．５ｍｍのうち１つであってもよい。前記第６半径（Ｒ６）は、約１３８．５ｍｍ～約１３９．５ｍｍのうち１つであってもよい。

前記第６プロファイル（Ｐ６）の幅は、約３０ｍｍ～約３３．５ｍｍであってもよい。

前記第６厚さ変化率は、約０．１３～約０．１４２であってもよい。前記第６厚さ変化率は、約０．１３～約０．１４であってもよい。前記第６厚さ変化率は、約０．１３２～約０．１４であってもよい。前記第６厚さ変化率は、約０．１３３～約０．１３９であってもよい。

前記第６プロファイル（Ｐ６）における前記第６厚さ変化率は、ほぼ一定であってもよい。すなわち、前記第６プロファイル（Ｐ６）における前記第６厚さ変化率は、最も内側及び最も外側で実質的に類似値を有していてもよい。

前記第５半径（Ｒ５）における前記第６厚さ変化率は、約０．１３～０．１３５のうち１つであってもよい。前記第６半径（Ｒ６）における前記第６厚さ変化率は、約０．１３２～約０．１３８のうち１つであってもよい。

前記第７半径（Ｒ７）は、約１４１ｍｍ～約１４２．５ｍｍであってもよい。前記第７半径（Ｒ７）は、約１４１ｍｍ～約１４２ｍｍであってもよい。

前記第７厚さ変化率は、約０～約０．１３であってもよい。前記第７厚さ変化率は、約０．０３～約０．１であってもよい。前記第７厚さ変化率は、約０．０４～約０．０８であってもよい。

前記第７プロファイル（Ｐ７）における前記第７厚さ変化率は、前記半径が増加するほど、徐々にさらに小さくなり得る。前記第６半径（Ｒ６）から前記第７半径（Ｒ７）に行くほど、前記第７厚さ変化率は、徐々にさらに小さくなり得る。

前記第６半径（Ｒ６）における前記第７厚さ変化率は、約０．１３２～約０．１３８のうち１つであってもよい。前記第７半径（Ｒ７）における前記第７厚さ変化率は、約－０．００３～約０．００３のうち１つであってもよい。

前記第７厚さ変化率は、前記第６半径（Ｒ６）から前記第７半径（Ｒ７）に行くほど、約０．１３２～約０．１３８のうち１つから約－０．００３～約０．００３のうち１つに減少し得る。

前記第８プロファイル（Ｐ８）は、前記第７プロファイル（Ｐ７）の外側に配置される。前記第８プロファイル（Ｐ８）は、前記第１プロファイル（Ｐ１）、前記第２プロファイル（Ｐ２）、前記第３プロファイル（Ｐ３）、前記第４プロファイル（Ｐ４）、前記第５プロファイル（Ｐ５）、前記第６プロファイル（Ｐ６）、及び前記第７プロファイル（Ｐ７）を囲むものであってもよい。すなわち、前記第８プロファイル（Ｐ８）は、前記第１プロファイル（Ｐ１）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第８プロファイル（Ｐ８）は、前記第２プロファイル（Ｐ２）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第８プロファイル（Ｐ８）は、前記第３プロファイル（Ｐ３）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第８プロファイル（Ｐ８）は、前記第４プロファイル（Ｐ４）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第８プロファイル（Ｐ８）は、前記第５プロファイル（Ｐ５）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第８プロファイル（Ｐ８）は、前記第６プロファイル（Ｐ６）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第８プロファイル（Ｐ８）は、前記第７プロファイル（Ｐ７）の周囲に沿って延びていてもよい。前記第８プロファイル（Ｐ８）は、前記第７プロファイル（Ｐ７）の外郭と直接に接することができる。すなわち、前記第８プロファイル（Ｐ８）と前記第７プロファイル（Ｐ７）とは、互いに直接連結されていてもよい。

前記第８プロファイル（Ｐ８）は、前記第７半径（Ｒ７）から第８半径（Ｒ８）までであってもよい。すなわち、前記第８プロファイル（Ｐ８）は、前記第７半径（Ｒ７）から前記第８半径（Ｒ８）までの領域であってもよい。前記第８半径（Ｒ８）は、前記第７半径（Ｒ７）よりもさらに大きくてもよい。前記第８半径（Ｒ８）は、前記上部電極２２０の最も外郭に対応することができる。

前記第８半径（Ｒ８）は、約１４４．５ｍｍ～約１５０ｍｍであってもよい。前記第８半径（Ｒ８）は、約１４５ｍｍ～約１４８ｍｍであってもよい。

前記第８プロファイル（Ｐ８）は、第８厚さ変化率を有していてもよい。

前記第８厚さ変化率は、約－０．００５～約０．００５であってもよい。前記第８厚さ変化率は、約－０．００３～約０．００３であってもよい。前記第８厚さ変化率は、約－０．００２～約０．００２であってもよい。

前記第８プロファイル（Ｐ８）における前記第８厚さ変化率は、前記半径が全体的に一定であってもよい。前記第７半径（Ｒ７）から前記第８半径（Ｒ８）に行くほど、前記第８厚さ変化率は、全体的に一定であってもよい。前記第８プロファイル（Ｐ８）における前記第８厚さ変化率の偏差は、０．００５未満であってもよい。前記第８プロファイル（Ｐ８）における前記第８厚さ変化率の偏差は、０．００３未満であってもよい。前記第８プロファイル（Ｐ８）における前記第８厚さ変化率の偏差は、０．００２未満であってもよい。

前記第７半径（Ｒ７）における前記第８厚さ変化率は、約－０．００３～約０．００３のうち１つであってもよい。前記第８半径（Ｒ８）における前記第８厚さ変化率は、約－０．００３～約０．００３のうち１つであってもよい。

前記第１下面２２２の中心における前記厚さは、約１５ｍｍ～約２５ｍｍであってもよい。前記第１下面２２２の中心における前記厚さは、約１６ｍｍ～約２２ｍｍであってもよい。

前記第４プロファイル（Ｐ４）における前記厚さは、約６ｍｍ～約１４ｍｍであってもよい。前記第４プロファイル（Ｐ４）における前記厚さは、約７ｍｍ～約１３ｍｍであってもよい。

前記第８プロファイル（Ｐ８）における前記厚さは、約６ｍｍ～約１４ｍｍであってもよい。前記第８プロファイル（Ｐ８）における前記厚さは、約１０ｍｍ～約２０ｍｍであってもよい。

また、前記上部電極２２０の全体半径は、前記第８半径（Ｒ８）と実質的に同一であってもよい。前記上部電極２２０の全体半径は、約１４４．５ｍｍ～約１５０ｍｍであってもよい。

また、前記第１半径（Ｒ１）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．０１５～０．０３５であってもよい。前記第２半径（Ｒ１）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．１０～０．１３であってもよい。前記第３半径（Ｒ３）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．４５～０．５１であってもよい。前記第４半径（Ｒ４）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．４９～０．５３であってもよい。前記第５半径（Ｒ５）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．７０～０．７６であってもよい。前記第６半径（Ｒ６）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．９４～０．９６であってもよい。前記第７半径（Ｒ７）を前記上部電極２２０の全体半径で除した値は、０．９７～０．９８であってもよい。

上述したように、実施例による上部電極２２０は、前記半径によって変化する厚さを有していてもよい。これによって、前記第１プロファイル（Ｐ１）、前記第２プロファイル（Ｐ２）、前記第３プロファイル（Ｐ３）、前記第４プロファイル（Ｐ４）、前記第５プロファイル（Ｐ５）、前記第６プロファイル（Ｐ６）、前記第７プロファイル（Ｐ７）、及び前記第８プロファイル（Ｐ８）は、上記のような範囲で厚さ変化率を有していてもよい。

これによって、実施例による上部電極２２０は、中心部分から外郭に行くほど、厚さが適宜に薄くなってから適宜に厚くなる特徴を有していてもよい。すなわち、実施例による上部電極２２０の下面は、中心部分において、下に凸状を有し、かつ、適宜に薄くなってから厚くなるプロファイルを有していてもよい。また、前記第４プロファイル（Ｐ４）及び前記第８プロファイル（Ｐ５）は、適宜な幅を有し、かつ、全体的に扁平な形状を有していてもよい。

実施例によるフォーカスリング２３０は、半導体素子を製造するための製造装置に使用される部品であってもよい。すなわち、前記フォーカスリング２３０は、前記半導体素子の製造装置の一部を構成する部品であってもよい。

前記フォーカスリング２３０は、半導体素子を製造するためのプラズマ処理装置に使用される部品であってもよい。前記フォーカスリング２３０は、半導体基板３０を選択的にエッチングするためのプラズマエッチング装置に使用される部品であってもよい。前記半導体基板３０は、プラズマ処理されて、半導体素子を製造するための半導体ウエハを含んでいてもよい。

前記フォーカスリング２３０は、プラズマをガイドし、前記半導体基板３０を支持するための下部電極アセンブリの一部を構成する部品であってもよい。前記フォーカスリング２３０は、前記下部電極アセンブリのエッジに配置されるエッジリングであってもよい。

また、前記フォーカスリング２３０は、前記半導体基板３０を収容し、プラズマ領域１１４を限定するアセンブリの一部を構成する部品であってもよい。

図７は、フォーカスリング２３０を示した斜視図である。図８は、フォーカスリング２３０の一断面を示した断面図である。

図７及び図８を参照すると、実施例によるフォーカスリング２３０は、全体的にリング状を有していてもよい。

前記フォーカスリング２３０は、ボディ部２３７、傾斜部２３８、及びガイド部２３９を含む。前記ボディ部２３７は、前記半導体基板３０の周囲に沿って延びていてもよい。前記ボディ部２３７は、前記半導体基板３０の周囲に沿って配置されていてもよい。前記ボディ部２３７は、リング状を有していてもよい。

前記傾斜部２３８は、前記ボディ部２３７から延びる。前記傾斜部２３８は、前記ボディ部２３７から内側に延びていてもよい。前記傾斜部２３８は、前記ボディ部２３７から前記半導体基板３０の中心に向かって延びていてもよい。前記傾斜部２３８は、リング状を有していてもよい。すなわち、前記傾斜部２３８は、前記ボディ部２３７の内周面に配置されていてもよい。

前記ガイド部２３９は、前記傾斜部２３８から延びる。前記ガイド部２３９は、前記傾斜部２３８から内側に延びていてもよい。前記ガイド部２３９は、前記傾斜部２３８から前記半導体基板３０の中心に向かって延びていてもよい。前記ガイド部２３９は、リング状を有していてもよい。前記ガイド部２３９の少なくとも一部は、前記半導体基板３０の下に配置されていてもよい。

前記ボディ部２３７、前記傾斜部２３８、及び前記ガイド部２３９は、一体に形成することができる。すなわち、前記ボディ部２３７、前記傾斜部２３８、及び前記ガイド部２３９は、結合した構造ではなく、一体化した構造を有していてもよい。前記ボディ部２３７、前記傾斜部２３８、及び前記ガイド部２３９は、一体にシリコン単結晶で形成することができる。

前記フォーカスリング２３０は、第２上面２３１、第２下面２３２、及び第２側面２３３を含む。

前記第２上面２３１及び前記第２下面２３２は、互いに対向する。

前記第２上面２３１は、前記ボディ部２３７に含まれていてもよい。

前記第２下面２３２は、全体的に扁平であってもよい。

前記第２側面２３３は、前記第２上面２３１から前記第２下面２３２に延びる。前記第２側面２３３は、前記フォーカスリング２３０の外周面であってもよい。

また、前記フォーカスリング２３０は、第２傾斜面２３４を含む。前記第２傾斜面２３４は、前記第２上面２３１から側下方に延びていてもよい。前記第２傾斜面２３４は、前記半導体基板３０から発生するプラズマ工程後、生成物を側方にガイドすることができる。すなわち、前記第２傾斜面２３４は、前記半導体基板３０に噴射するプラズマによって発生する工程副産物を外部にガイドして、半導体素子の製造工程の効率を向上させることができる。また、前記第２傾斜面２３４は、副産物を適宜にガイドして、前記フォーカスリング２３０は、前記プラズマによって他部品が汚染することを防止することができる。

また、前記フォーカスリング２３０は、ガイド面２３５をさらに含んでいてもよい。前記ガイド面２３５は、前記第２傾斜面２３４から延びる。前記ガイド面２３５は、前記第２傾斜面２３４から内側に延びていてもよい。前記ガイド面２３５は、前記半導体基板３０の下に延びていてもよい。前記ガイド面２３５は、前記第２傾斜面２３４から前記半導体基板３０の中心に延びていてもよい。前記ガイド面２３５の少なくとも一部は、前記半導体基板３０の下に配置されていてもよい。

また、前記フォーカスリング２３０は、第３側面２４１をさらに含んでいてもよい。前記第３側面２４１は、前記ガイド面２３５から前記第２下面２３２に延びていてもよい。前記第３側面２４１は、前記フォーカスリング２３０の内周面であってもよい。

また、前記フォーカスリング２３０は、他部品と締結するための締結溝（不図示）をさらに含んでいてもよい。

前記フォーカスリング２３０は、シリコン単結晶を含む。前記フォーカスリング２３０は、前記シリコン単結晶を主成分として含んでいてもよい。前記フォーカスリング２３０は、約９０ｗｔ％以上の含量で前記シリコン単結晶を含んでいてもよい。前記フォーカスリング２３０は、約９５ｗｔ％以上の含量で前記シリコン単結晶を含んでいてもよい。前記フォーカスリング２３０は、約９９ｗｔ％以上の含量で前記シリコン単結晶を含んでいてもよい。前記フォーカスリング２３０は、実質的に前記シリコン単結晶からなっていてもよい。

実施例による上部電極２２０及びフォーカスリング２３０は、下記の過程によって製造することができる。

先ず、前記上部電極２２０及びフォーカスリング２３０が製造されるための原料を準備する。

前記原料は、シリコンであってもよい。前記シリコンは、高純度を有するものであってもよい。前記シリコンは、約９９．９９９９９９％超の純度を有するものであってもよい。

前記原料は、ドーパントを含んでいてもよい。前記ドーパントは、窒素またはリンなどのようなｎ型ドーパント、あるいはホウ素またはアルミニウムなどのようなｐ型ドーパントを含んでいてもよい。

前記シリコン単結晶インゴットは、チョクラルスキー（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋ：ＣＺ）法によって形成することができる。前記チョクラルスキー（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋ：ＣＺ）法は、単結晶である種子結晶（ｓｅｅｄｃｒｙｓｔａｌ）をシリコン融液に浸した後、ゆっくり引き上げながら結晶を成長させる方法である。

前記シリコン単結晶インゴットは、約３ｍｍ～約２５ｍｍの厚さでスライスすることができる。前記スライス工程は、ワイヤソーによって行うことができる。前記ワイヤソーは、ワイヤ及び前記ワイヤの周辺に接合したダイヤモンド粒子を含んでいてもよい。

これによって、前記スライス工程によってシリコン単結晶プレートが製造される。

その後、前記シリコン単結晶プレートは、面取り工程を経る。すなわち、前記シリコン単結晶プレートの角が研削される。これによって、前記単結晶プレートの上面から延び、前記第１上面２２１に対して傾く第１面取り面と、前記単結晶プレートの下面から延び、前記第１下面２２２に対して傾く第２面取り面と、を形成することができる。

前記面取り工程は、ハンドグラインダで行うことができる。

前記シリコン単結晶プレートは、研削工程を経ることができる。

前記シリコン単結晶プレートは、上定盤と下定盤との間に配置されて、前記シリコン単結晶プレートが、前記上定盤及び前記下定盤と相対運動し、前記シリコン単結晶プレートは、研削し得る。

前記シリコン単結晶プレートの外周面を加工することができる。前記外周面加工は、第２グラインダによって行うことができる。

前記外周面加工工程を経たシリコン単結晶プレートは、形状加工することができる。前記シリコン単結晶プレートは、第３グラインダによって形状加工することができる。

前記第３グラインダによって、前記フォーカスリング２３０及び／又は前記上部電極２２０の大略的な外形を形成することができる。前記第３グラインダによって、切削されて、中央部分にオープン領域を形成することができる。また、前記第３グラインダによって、前記第１プロファイル（Ｐ１）、前記第２プロファイル（Ｐ２）、前記第３プロファイル（Ｐ３）、前記第４プロファイル（Ｐ４）、及び前記第５プロファイル（Ｐ５）の大略的な外形を形成することができる。

前記第３グラインダヘッドの回転数は、約１５００ｒｐｍ～約８０００ｒｐｍであってもよい。前記第３グラインダヘッドの回転数は、約１７００ｒｐｍ～約７５００ｒｐｍであってもよい。前記第３グラインダヘッドの回転数は、約１０００ｒｐｍ～約６５００ｒｐｍであってもよい。

前記第３グラインダヘッドは、約１００メッシュ～約２０００メッシュを有していてもよい。前記第３グラインダヘッドは、約５００メッシュ～約２０００メッシュを有していてもよい。前記第３グラインダヘッドは、約１０００メッシュ～約２０００メッシュを有していてもよい。

前記形状加工工程において、フィードは、約１ｍｍ／分～約１５ｍｍ／分であってもよい。前記形状加工工程において、フィードは、約２ｍｍ／分～約１０ｍｍ／分であってもよい。前記形状加工工程において、フィードは、約３ｍｍ／分～約８ｍｍ／分であってもよい。

前記形状加工によって、前記第１下面２２２を形成することができる。また、前記形状加工によって、他部品と締結するための締結溝を形成することができる。特に、前記形状加工によって、図２に示されたように、前記第１下面２２２において、前記第１プロファイル（Ｐ１）、前記第２プロファイル（Ｐ２）、前記第３プロファイル（Ｐ３）、前記第４プロファイル（Ｐ４）の概略的な外形を形成することができる。

また、前記形状加工によって、図３及び図４に示されたように、前記第１下面２２２において、前記第１プロファイル（Ｐ１）、前記第２プロファイル（Ｐ２）、前記第３プロファイル（Ｐ３）、前記第４プロファイル（Ｐ４）、前記第５プロファイル（Ｐ５）、前記第６プロファイル（Ｐ６）、及び前記第７プロファイル（Ｐ７）の概略的な外形を形成することができる。

また、前記形状加工によって、図５及び図６に示されたように、前記第１下面２２２において、前記第１プロファイル（Ｐ１）、前記第２プロファイル（Ｐ２）、前記第３プロファイル（Ｐ３）、前記第４プロファイル（Ｐ４）、前記第５プロファイル（Ｐ５）、前記第６プロファイル（Ｐ６）、前記第７プロファイル（Ｐ７）、及び前記第８プロファイル（Ｐ８）の概略的な外形を形成することができる。

前記シリコン単結晶プレートに貫通孔２２６を形成することができる。

前記貫通孔２２６は、ドリルによって形成することができる。

前記貫通孔２２６は、放電加工によって形成することができる。

前記形状加工工程及び／又は前記貫通孔２２６の形成工程によって、未加工フォーカスリング及び／又は未加工上部電極２２０を形成することができる。

前記未加工フォーカスリング及び／又は前記未加工上部電極２２０は、ラッピング工程を経ることができる。

前記未加工フォーカスリング及び／又は前記未加工上部電極２２０は、上定盤と下定盤との間に配置されて、前記未加工フォーカスリング及び／又は前記未加工上部電極２２０が、前記上定盤及び前記下定盤と相対運動し、前記未加工フォーカスリング及び／又は前記未加工上部電極２２０は、ラッピングすることができる。

前記未加工フォーカスリング及び／又は前記未加工上部電極２２０は、前記上定盤及び／又は前記下定盤に対して、約５ｒｐｍ～約２５ｒｐｍの速度で相対回転することができる。

前記ラッピング工程において、前記上定盤及び前記下定盤は、約８００メッシュ～約１８００メッシュを有していてもよい。

前記ラッピング工程において、前記上定盤及び前記下定盤の圧力は、約６０ｐｓｉ～約２００ｐｓｉであってもよい。

前記未加工フォーカスリング及び前記未加工上部電極２２０は、湿式エッチング工程によって表面加工することができる。

前記湿式エッチング工程のためエッチング液は、前記未加工フォーカスリング及び前記未加工上部電極２２０の表面をエッチングすることができる。前記エッチング液は、脱イオン水及び酸を含んでいてもよい。前記エッチング液は、硫酸または不酸などのような酸を含んでいてもよい。前記エッチング液は、フッ化水素アンモニウム、硫酸アンモニウム、及びスルファミン酸ンモニウムから構成される塩のうち少なくとも１つ以上を含んでいてもよい。

前記エッチング液は、全体重量を基準に、約２０ｗｔ％～約５０ｗｔ％の含量で脱イオン水を含んでいてもよい。

前記エッチング液は、前記脱イオン水１００重量部を基準に、約７０重量部～約２００重量部の含量で前記酸を含んでいてもよい。前記エッチング液は、前記脱イオン水１００重量部を基準に、前記酸を約９０重量部～約１５０重量部の含量で含んでいてもよい。

前記エッチング液は、前記脱イオン水１００重量部を基準に、約１５重量部～約４５重量部の含量で前記フッ化水素アンモニウムを含んでいてもよい。前記エッチング液は、前記脱イオン水１００重量部を基準に、約１７重量部～約３０重量部の含量で前記フッ化水素アンモニウムを含んでいてもよい。

前記エッチング液は、前記脱イオン水１００重量部を基準に、約１５重量部～約４５重量部の含量で前記硫酸アンモニウムを含んでいてもよい。前記エッチング液は、前記脱イオン水１００重量部を基準に、約１７重量部～約３０重量部の含量で前記硫酸アンモニウムを含んでいてもよい。

前記エッチング液は、前記脱イオン水１００重量部を基準に、約５重量部～約２０重量部の含量で前記スルファミン酸ンモニウムを含んでいてもよい。前記エッチング液は、前記脱イオン水１００重量部を基準に、約５重量部～約１５重量部の含量で前記スルファミン酸ンモニウムを含んでいてもよい。

前記未加工フォーカスリング及び／又は前記未加工上部電極２２０が、前記エッチング液に浸漬して、前記エッチング工程を行うことができる。前記浸漬時間は、約１０分～約１００分であってもよい。前記浸漬時間は、約５分～約２０分であってもよい。前記浸漬時間は、約１０分～約３０分であってもよい。

前記エッチング工程は、前記組成のエッチング液及び上記範囲の浸漬時間を有するため、前記未加工フォーカスリング及び前記未加工上部電極２２０の表面は、適宜にエッチングすることができる。これによって、実施例によるフォーカスリング２３０及び実施例による上部電極２２０は、適宜な表面特性を有していてもよい。

前記未加工フォーカスリング及び／又は前記未加工上部電極２２０は、研磨工程によって表面処理することができる。

前記研磨工程に研磨パッドを使用することができる。前記研磨パッドのショアＣ硬度は、約５０～約９０であってもよい。前記研磨パッドは、スエード型または不織布型のパッドであってもよい。

前記研磨工程において、研磨スラリーを使用することができる。前記研磨スラリーは、脱イオン水及びコロイダルシリカを含んでいてもよい。

前記研磨スラリーは、全体重量を基準に、約２０ｗｔ％～約５０ｗｔ％の含量で前記コロイダルシリカを含んでいてもよい。前記研磨スラリーは、全体重量を基準に、約３０ｗｔ％～約４５ｗｔ％の含量で前記コロイダルシリカを含んでいてもよい。

前記コロイダルシリカの平均粒径は、約２０ｎｍ～約１００ｎｍであってもよい。前記コロイダルシリカの平均粒径は、約５０ｎｍ～約１００ｎｍであってもよい。前記コロイダルシリカの平均粒径は、約６０ｎｍ～約８５ｎｍであってもよい。

前記研磨スラリーのｐＨは、約８．５～約１１であってもよい。前記研磨スラリーのｐＨは、約９．０～約１０．５であってもよい。

前記研磨工程において、研磨圧力は、約２００ｐｓｉ～約３５０ｐｓｉであってもよい。

また、前記研磨工程において、定盤回転数は、約６ｒｐｍ～約１５ｒｐｍであってもよい。

また、前記研磨工程時間は、約６０分～約７５分であってもよい。

前記研磨工程を経たフォーカスリング及び上部電極２２０は、洗浄液によって洗浄される。

前記洗浄液は、脱イオン水、過酸化水素、及びアンモニアを含んでいてもよい。

前記洗浄液は、全体重量を基準に、約９０ｗｔ％～約９７ｗｔ％の含量で前記脱イオン水を含んでいてもよい。

前記洗浄液は、前記脱イオン水１００重量部を基準に、約１重量部～約１０重量部の含量で前記過酸化水素を含んでいてもよい。前記洗浄液は、前記脱イオン水１００重量部を基準に、約１重量部～約７重量部の含量で前記過酸化水素を含んでいてもよい。

前記洗浄液は、前記脱イオン水１００重量部を基準に、約１重量部～約８重量部の含量でアンモニアを含んでいてもよい。前記洗浄液は、前記脱イオン水１００重量部を基準に、約１重量部～約５重量部の含量でアンモニアを含んでいてもよい。

前記フォーカスリング２３０及び前記上部電極２２０は、前記洗浄液に約２０分～約３０分間浸漬する。

また、前記フォーカスリング２３０及び／又は前記上部電極２２０に前記洗浄液を噴射して、洗浄工程を行うことができる。

また、前記洗浄液は、前記貫通孔２２６の内部に噴射して、前記貫通孔２２６の内部を洗浄することができる。

その後、前記フォーカスリング２３０及び／又は前記上部電極２２０は、脱イオン水によって仕上げ洗浄することができる。

上記のように、適宜な形状加工工程、適宜なエッチング工程、適宜な研磨工程、及び適宜なラッピング工程によって、前記上部電極２２０を製造することができる。これによって、前記上部電極２２０は、所望の第１～第５プロファイル（Ｐ５）を有する下面を含んでいてもよい。

特に、上記のような適宜な製造工程によって、前記第３厚さ変化率の偏差及び前記第５厚さ変化率の偏差が減少し得る。

これによって、実施例による半導体素子の製造装置用部品は、プラズマ均一度を向上させることができる。これによって、実施例による半導体素子の製造装置用部品は、半導体基板３０の製造工程で発生するディフェクトを最小化することができる。

図９は、実施例による半導体素子の製造装置を示した図面である。図１０は、プラズマ領域１１４を限定する組立体２０を示した断面図である。

図９及び図１０を参照すると、実施例による半導体素子の製造装置は、内部にプラズマプロセッシングチャンバ１０４を有するプラズマ反応器１０２を含む。また、実施例による半導体素子の製造装置は、前記プラズマプロセッシングチャンバ１０４内に配置されるプラズマ領域１１４を限定する組立体２０をさらに含んでいてもよい。前記プラズマプロセッシングチャンバ１０４は、前記プラズマ領域１１４を限定する組立体２０と実質的に同一であってもよい。

また、実施例による半導体素子の製造装置は、マッチングネットワーク１０８を含む。実施例による半導体素子の製造装置は、前記マッチングネットワーク１０８によってチューニングされたプラズマ電力供給部１０６を含む。前記プラズマ電力供給部１０６は、前記プラズマ反応器１０２に誘導結合した電力を提供する。これによって、前記プラズマ領域１１４を限定する組立体２０内にプラズマが生成され得る。より詳細は、前記プラズマ電力供給部１０６は、前記プラズマが生成されるように、電力ウインドウ１１２近くに位置したＴＣＰコイル１１０に電力を供給する。前記ＴＣＰコイル１１０は、プラズマ領域１１４を限定する組立体２０内に、前記プラズマが均一な拡散プロファイルで生成されるように構成することもできる。例えば、前記ＴＣＰコイル１１０は、前記プラズマを限定する組立体内にトロイダル（ｔｏｒｏｉｄａｌ）電力分布が生成されるように構成することができる。

前記電力ウインドウ１１２は、前記ＴＣＰコイルを前記プラズマプロセッシングチャンバ１０４と一定間隔で離隔させることができる。また、前記ＴＣＰコイル１１０は、前記プラズマプロセッシングチャンバ１０４と離隔した状態で、前記エネルギーを前記プラズマプロセッシングチャンバ１０４に供給することができる。

実施例による半導体素子の製造装置は、前記マッチングネットワーク１１８によってチューニングされたバイアス電圧電力供給部１１６をさらに含んでいてもよい。

前記バイアス電圧電力供給部１１６は、静電チャック２７０によって前記半導体基板３０にバイアス電圧を設定することができる。すなわち、前記バイアス電圧電力供給部１１６は、前記半導体基板３０にバイアス電圧を設定するための電力を供給することができる。

実施例による半導体素子の製造装置は、制御部１２４をさらに含んでいてもよい。前記制御部１２４は、前記プラズマ電力供給部１０６、ガスソース供給部１３０、及び前記バイアス電圧電力供給部１１６を駆動制御することができる。

前記プラズマ電力供給部１０６及び前記バイアス電圧電力供給部１１６は、例えば、約１３．５６ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、２ＭＨｚ、６０ＭＨｚ、４００ｋＨｚ、２．５４ＧＨｚ、またはこれらの組み合わせのような特定の無線周波数で動作するように構成することもできる。

前記プラズマ電力供給部１０６及び前記バイアス電圧電力供給部１１６は、目標としたプロセス性能を達成するように、供給される電力の強度を調節することができる。例えば、前記プラズマ電力供給部１０６は、約５０Ｗ～約５０００Ｗ範囲内の電力を供給することもできる。前記バイアス電圧電力供給部１１６は、約２０Ｖ～約２０００Ｖ範囲内のバイアス電圧を供給することもできる。

また、実施例による半導体素子の製造装置は、前記ガスソース供給部１３０をさらに含んでいてもよい。前記ガスソース供給部１３０は、ガス注入器１４０のようなガス流入部によって、前記プラズマ領域１１４を限定する組立体２０と流体で連結されていてもよい。

また、実施例による半導体素子の製造装置は、前記プラズマプロセッシングチャンバ１０４内の特定の圧力を維持する役割を担う、圧力制御弁１４２及びポンプ１４４を含んでいてもよい。前記圧力制御弁１４２及び前記ポンプによって、前記プラズマプロセスを限定するチャンバ１０４から副産物などが除去される。前記圧力制御弁１４２は、プロセッシングするうち、１Ｔｏｒｒ未満の工程圧力を維持させることができる。

図１０に示されたように、前記プラズマ領域１１４を限定する組立体２０は、カバー部２１０、前記上部電極２２０、前記フォーカスリング２３０、第１絶縁リング２５０、第２絶縁リング２４０、第３絶縁リング２６０、及び前記静電チャック２７０を含む。

前記カバー部２１０は、前記プラズマ領域１１４の外側部に配置される。前記カバー部２１０は、前記プラズマ領域１１４の外側部に沿って延びていてもよい。前記カバー部２１０は、前記プラズマ領域１１４の周囲に沿って配置されていてもよい。

前記カバー部２１０は、前記上部電極２２０を支持することができる。前記カバー部２１０は、前記上部電極２２０と締結されていてもよい。また、前記カバー部２１０は、前記第２絶縁リング２４０に締結されていてもよい。また、前記カバー部２１０は、前記第３絶縁リング２６０に締結されていてもよい。前記カバー部２１０は、前記第３絶縁リング２６０を支持することができる。

前記カバー部２１０は、シリコンを含んでいてもよい。前記カバー部２１０は、シリコンからなっていてもよい。前記カバー部２１０は、ポリシリコンまたはシリコン単結晶を含んでいてもよい。前記カバー部２１０は、前記ポリシリコンからなっていてもよい。

前記カバー部２１０は、前記プラズマ領域１１４で発生する工程副産物が排出されるための排出部２８０を含んでいてもよい。前記排出部２８０は、前記プラズマ領域１１４に連結されていてもよい。

前記上部電極２２０及び前記フォーカスリング２３０は、上述したような特徴を有していてもよい。

前記上部電極２２０は、前記カバー部２１０に安着し得る。前記上部電極２２０は、前記カバー部２１０に安着し得る。前記上部電極２２０は、前記カバー部２１０に締結することができる。前記上部電極２２０は、前記カバー部２１０に結合することができる。

前記上部電極２２０は、前記プラズマ領域１１４上に配置される。前記上部電極２２０は、前記プラズマ領域１１４の上部を全体的に覆うことができる。前記上部電極２２０は、前記プラズマ領域１１４を介して、前記半導体基板３０と互いに向かい合っていてもよい。

前記フォーカスリング２３０は、前記半導体基板３０の周囲に沿って延びていてもよい。前記フォーカスリング２３０は、前記静電チャック２７０上に配置されていてもよい。前記フォーカスリング２３０は、前記プラズマ領域１１４の外郭に沿って延びていてもよい。前記フォーカスリング２３０は、前記第１絶縁リング２５０の内側に配置されていてもよい。

前記フォーカスリング２３０は、前記半導体基板３０が配置される部分を囲むものであってもよい。前記フォーカスリング２３０は、前記半導体基板３０が配置される空間２３６を形成することができる。前記フォーカスリング２３０は、前記半導体基板３０のエッジ部分に配置されていてもよい。

前記第１絶縁リング２５０は、前記フォーカスリング２３０の周囲を囲む。前記第１絶縁リング２５０は、前記静電チャック２７０の周囲を囲むものであってもよい。前記第１絶縁リング２５０は、前記静電チャック２７０の外周面によって延びていてもよい。前記第１絶縁リング２５０は、前記フォーカスリング２３０の外周面に沿って延びていてもよい。前記第１絶縁リング２５０は、前記フォーカスリング２３０の外周面及び前記静電チャック２７０の外周面を覆うことができる。

前記第１絶縁リング２５０は、前記カバー部２１０と前記フォーカスリング２３０との間に配置される。また、前記第１絶縁リング２５０は、前記カバー部２１０と前記静電チャック２７０との間に配置されていてもよい。

また、前記第１絶縁リング２５０は、高い電気抵抗を有していてもよい。すなわち、前記第１絶縁リング２５０は、高い絶縁性を有していてもよい。これによって、前記第１絶縁リング２５０は、前記フォーカスリング２３０と前記カバー部２１０との間を絶縁させることができる。また、前記第１絶縁リング２５０は、前記静電チャック２７０と前記カバー部２１０との間を絶縁させることができる。

前記第１絶縁リング２５０は、高い電気抵抗を有し、かつ、高い耐エッチング性を有する物質を含んでいてもよい。前記第１絶縁リング２５０は、石英を含んでいてもよい。前記第１絶縁リング２５０は、溶融石英及び／又は合成石英を含んでいてもよい。

前記第１絶縁リング２５０は、石英からなっていてもよい。前記第１絶縁リング２５０は、約９９．９９％以上の純度を有する石英からなっていてもよい。

前記第２絶縁リング２４０は、前記第１絶縁リング２５０の外側に配置される。前記第２絶縁リング２４０は、前記第１絶縁リング２５０の外周面を囲むものであってもよい。前記第２絶縁リング２４０は、前記第１絶縁リング２５０の周囲に沿って延びていてもよい。

前記第２絶縁リング２４０は、前記第１絶縁リング２５０の絶縁特性を補強することができる。前記第２絶縁リング２４０は、前記フォーカスリング２３０と前記カバー部２１０との間を絶縁させることができる。また、前記第２絶縁リング２４０は、前記静電チャック２７０と前記カバー部２１０との間を絶縁させることができる。

前記第２絶縁リング２４０は、高い電気抵抗を有し、かつ、高い耐エッチング性を有する物質を含んでいてもよい。前記第２絶縁リング２４０は、石英を含んでいてもよい。前記第２絶縁リング２４０は、溶融石英及び／又は合成石英を含んでいてもよい。

前記第２絶縁リング２４０は、石英からなっていてもよい。前記第２絶縁リング２４０は、約９９．９９％以上の純度を有する石英からなっていてもよい。

前記第３絶縁リング２６０は、前記カバー部２１０の下に配置されていてもよい。前記第３絶縁リング２６０は、前記カバー部２１０の下に配置されていてもよい。前記第３絶縁リング２６０は、前記第１絶縁リング２５０の外側に配置されていてもよい。前記第３絶縁リング２６０は、前記第１絶縁リング２５０の外周面に沿って延びていてもよい。前記第３絶縁リング２６０は、前記静電チャック２７０の外側に配置されていてもよい。

前記第３絶縁リング２６０は、前記排出部２８０の周囲に配置されていてもよい。前記排出部２８０は、前記プラズマ領域１１４で発生する工程副産物を排出するための排気口であってもよい。

前記第３絶縁リング２６０は、高い電気抵抗を有し、かつ、高い耐エッチング性を有する物質を含んでいてもよい。前記第３絶縁リング２６０は、石英を含んでいてもよい。前記第３絶縁リング２６０は、溶融石英及び／又は合成石英を含んでいてもよい。

前記第３絶縁リング２６０は、石英からなっていてもよい。前記第３絶縁リング２６０は、約９９．９９％以上の純度を有する石英からなっていてもよい。

実施例による半導体素子の製造装置は、前記半導体基板３０をプラズマ処理することができる。実施例による半導体素子の製造装置は、前記半導体基板３０をプラズマ処理して、半導体素子を製造することができる。

前記半導体基板３０は、ウエハ、前記ウエハ上に配置されるエッチング対象層、及び前記エッチング対象層上に配置されるマスクパターンを含んでいてもよい。

前記エッチング対象層は、金属層を含む導電層であってもよい。前記エッチング対象層は、酸化膜を含む誘電体層であってもよい。

前記マスクパターンは、前記エッチング対象層を選択的に露出させることができる。前記マスクパターンは、フォトレジスト層を含んでいてもよい。前記フォトレジスト層は、光によってパターニングすることができる。

前記半導体基板３０がプラズマ処理されるために前記半導体基板３０は、前記静電チャック２７０上に配置される。また、前記半導体基板３０は、前記フォーカスリング２３０内に配置されていてもよい。前記半導体基板３０は、前記ガイド部２３９上に配置されていてもよい。

その後、前記半導体基板３０にプラズマが噴射される。前記プラズマは、前記上部電極２２０を介して前記半導体基板３０に噴射される。前記プラズマは、ガスソースによって形成することができる。

前記ガスソースは、水素気体（Ｈ_２）、窒素気体（Ｎ_２）、及びフッ素系気体を含んでいてもよい。前記フッ素系気体は、フッ化水素またはフッ化炭素（ＣＨ_ｘＦ_４－ｘ、ｘは、１～３の定数）を含んでいてもよい。

前記水素気体及び前記窒素気体のフロー比は、約３：１～約７：１であってもよい。また、前記水素及び前記フッ素系気体のフロー比は、約１０：１～約１００：１であってもよい。

前記プラズマによって、前記エッチング対象層は、選択的にエッチングすることができる。これによって、前記ウエハ上に導電パターンまたは絶縁パターンを形成することができる。

前記フォーカスリング２３０及び前記上部電極２２０は、上記のような特徴を有するため、実施例による半導体素子の製造装置は、半導体基板３０の製造過程で発生するディフェクトを防止することができる。

特に、前記上部電極２２０は、上記のような特徴を有するため、プラズマの直進性を向上させることができる。これによって、実施例による半導体素子の製造装置は、エッチング均一度を向上させることができる。

これによって、実施例による半導体素子の製造装置用部品は、外部及び内部の汚染を防止し、半導体素子の製造装置のチャンバの内部に前記汚染物質が転移することを防止することができる。これによって、実施例による半導体素子の製造装置用部品は、半導体基板の製造工程で発生するディフェクトを最小化することができる。

また、実施例による半導体素子の製造装置用部品の表面は、適宜なドーパントピークを含む。これによって、実施例による半導体素子の製造装置用部品は、適宜な電気的物性を有し、前記ドーパントによって発生するディフェクトを最小化することができる。

また、実施例による半導体素子の製造装置用部品は、低い体心立方の比率及び低い菱面の比率を有する表面を有する。これによって、実施例による半導体素子の製造装置用部品の表面における結晶欠陷の頻度が低くてもよい。

よって、実施例による半導体素子の製造装置用部品は、半導体基板を製造するための工程において、前記結晶欠陷で発生する過度な摩耗を防止することができる。これによって、実施例による半導体素子の製造装置用部品は、前記過度な摩耗による工程チャンバ内にパーティクル発生を抑制することができる。これによって、実施例による半導体素子の製造装置用部品は、半導体基板の製造過程で発生するディフェクトを防止することができる。また、前記過度な摩耗が抑制されるため、実施例による半導体素子の製造装置用部品は、向上した耐久性を有することができる。

図２に示されたように、実施例による上部電極は、半径によって変化する厚さを有していてもよい。これによって、実施例による上部電極の下面は、第１厚さ変化率を有する第１プロファイル、第３厚さ変化率を有する第３プロファイル、及び第５厚さ変化率を有する第５プロファイルを含む。

図３及び図４に示されたように、実施例による上部電極は、半径によって変化する厚さを有していてもよい。これによって、実施例による上部電極の下面は、第１厚さ変化率を有する第１プロファイル、第２厚さ変化率を有する第２プロファイル、第３厚さ変化率を有する第３プロファイル、第４厚さ変化率を有する第４プロファイル、第５厚さ変化率を有する第５プロファイル、及び第７厚さ変化率を有する第７プロファイルを含む。

図５及び図６に示されたように、前記上部電極２２０は、上述したように、半径によって変化する厚さを有していてもよい。これによって、前記上部電極２２０の下面は、第１厚さ変化率を有する第１プロファイル、第２厚さ変化率を有する第２プロファイル、第４厚さ変化率を有する第４プロファイル、第６厚さ変化率を有する第６プロファイル、及び第８厚さ変化率を有する第８プロファイルを含む。

上述したように、前記第１プロファイルは、－０．２５～０の第１厚さ変化率を有し、前記第２プロファイルは、－０．２５～－０．２４の第２厚さ変化率を有し、前記第４プロファイルは、－０．００３～０．００３の第４厚さ変化率を有し、前記第６プロファイルは、－０．１４～－０．１６の第６厚さ変化率を有し、前記第８プロファイルは、－０．００３～０．００３の第８厚さ変化率を有していてもよい。

これによって、前記上部電極２２０は、中心部分から外郭に行くほど、厚さが適宜に薄くなってからさらに厚くなる特徴を有していてもよい。すなわち、前記上部電極２２０の下面は、中心部分において、下に凸状を有し、かつ、適宜に薄くなってから厚くなるプロファイルを有していてもよい。

これによって、前記上部電極２２０は、中央部分及び外郭部分にプラズマを補強して、プラズマの直進性を向上させることができる。

これによって、前記上部電極２２０は、全体的に均一なプラズマを生成することができる。

特に、前記上部電極２２０の直径が大きくなるほど、前記上部電極２２０の中央部分及び外郭部分におけるプラズマ密度が減少し得る。このとき、前記上部電極２２０は、上記のような厚さ変化率を有するプロファイルを含むため、全体的に均一なプラズマを具現することができる。

また、前記上部電極２２０は、全体的に均一なプラズマを具現するため、残留工程副産物の発生を抑制することができる。すなわち、前記上部電極２２０は、前記残留工程副産物の吸着を防止することができる。

これによって、前記上部電極２２０は、半導体素子を製造するための工程において、スクラッチまたはチャターマークなどのようなディフェクトを防止することができる。

また、前記上部電極２２０は、前記半導体素子を製造するための工程において、特定の部分にプラズマが集中する現象を抑制するため、特定の部位がエッチングされる現象を防止することができる。

これによって、前記上部電極２２０は、プラズマ生成領域でのプラズマによる過度な摩耗を抑制することができる。これによって、前記上部電極２２０を含む半導体素子の製造装置は、向上した耐久性を有することができる。すなわち、前記上部電極２２０は、前記半導体素子の製造装置に含まれた部品の耐久性を向上させることができる。

これによって、実施例による半導体素子の製造装置は、エッチング均一度が向上した半導体製造工程を提供することができる。すなわち、実施例による半導体素子の製造装置によって製造された半導体基板は、半径が大きくなるにつれて、全体的に均一なエッチング厚さを有していてもよい。

また、実施例による半導体素子の製造装置は、前記上部電極２２０を省略することができる。すなわち、前記フォーカスリング２３０が省略された半導体素子の製造装置は、追って、前記上部電極２２０を別途取り付けることができる。実施例による半導体素子の製造装置は、前記上部電極２２０を省略して、追って取り付けることができる。すなわち、実施例による半導体素子の製造装置は、前記上部電極２２０が取り付けられるように最適化して構成することができる。

また、以上の実施例で説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施例に含まれ、必ずしも１つの実施例のみに限定されるのではない。さらに、各実施例で例示された特徴、構造、効果などは、実施例の属する分野における通常の知識を有する者にとって他の実施例についても組み合わせまたは変形して実施可能である。よって、これらの組み合わせと変形に関する内容は、本発明の範囲に含まれると解釈すべきである。

以上、実施例を中心に説明したが、これは単に例示であるだけで、本発明を限定するものではなく、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、本実施例の本質的な特性を外れない範囲で、以上で例示していない様々な変形と応用が可能であることが分かる。例えば、実施例に具体的に示した各構成要素は、変形して実施することができる。そして、これらの変形と応用に関する相違点は、添付の請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれると解釈すべきである。

製造例１
チョクラルスキー法によって、約３３０ｍｍの直径を有するシリコンインゴットが製造された。前記シリコンインゴットは、ダイヤモンドワイヤソーによって切断されて、約２０ｍｍの厚さを有するシリコン単結晶プレートが製造された。その後、前記シリコン単結晶プレートの角部分が切削されて、面取り面が形成された。

その後、前記面取り工程が行われたシリコン単結晶プレートは、上定盤と下定盤との間に配置され、前記上定盤及び前記下定盤によってラッピングされる。その後、前記ラッピングされたシリコン単結晶プレートは、グラインダによって形状加工される。これによって、未加工上部電極が形成される。

前記形状加工工程は、次のような条件で行われた。
１）グラインダヘッド：８００メッシュ
２）グラインダ回転数：６０００ｒｐｍ
３）フィード：０．７ｍｍ／分

その後、前記未加工上部電極は、常温で、エッチング液に約７分間浸漬して、前記未加工上部電極の外部表面が処理されて、上部電極が製造された。

前記エッチング液の成分は、次のとおりである。
１）脱イオン水：３５％／ｗｔ重量部
２）硫酸：６０％／ｗｔ重量部
３）窒酸アンモニウム：５％／ｗｔ重量部

前記上部電極の下面は、第１プロファイル（半径０から８．５ｍｍまで）、第２プロファイル（半径８．５ｍｍから１２．３ｍｍまで）、第３プロファイル（半径１２．３ｍｍから５７．４ｍｍまで）、第４プロファイル（半径５７．４ｍｍから８８．４ｍｍまで）、及び第５プロファイル（半径８８．４ｍｍから１００ｍｍまで）を含む。また、前記上部電極の中心における厚さは、約１７．１ｍｍであり、前記上部電極の最も外郭における厚さは、約９．３ｍｍであった。

前記第１プロファイルの中心における厚さ変化率は、０であり、半径８ｍｍにおける厚さ変化率は、－０．０８１であった。また、前記第１プロファイルの中心における半径８ｍｍまでの厚さ変化率は、継続して減少した。

また、半径１２．５ｍｍにおける厚さ変化率は、約－０．１１５であった。前記第２プロファイルにおける厚さ変化率は、継続して減少した。

また、半径５８ｍｍにおける厚さ変化率は、約－０．１１５であった。前記第３プロファイルにおける厚さ変化率は、一定であった。前記第３プロファイルにおける厚さ変化率の偏差は、０．００３未満であった。

また、半径８８ｍｍにおける厚さ変化率は、約０であった。前記第４プロファイルにおける厚さ変化率は、継続して増加した。

また、半径１００ｍｍにおける厚さ変化率は、約０であった。前記第５プロファイルにおける厚さ変化率は、一定であった。前記第５プロファイルにおける厚さ変化率の偏差は、０．００３未満であった。

製造例２～製造例６
下記の表１のように、第１プロファイル、第２プロファイル、第３プロファイル、第４プロファイル、及び第５プロファイルの形状が変更されている。製造例６における上部電極は、厚さ１４ｍｍの平板状を有する。

製造例７
チョクラルスキー法によって、約３３０ｍｍの直径を有するシリコンインゴットが製造された。前記シリコンインゴットは、ダイヤモンドワイヤソーによって切断されて、約２０ｍｍの厚さを有するシリコン単結晶プレートが製造された。その後、前記シリコン単結晶プレートの角部分が切削されて、面取り面が形成された。

前記形状加工工程は、次のような条件で行われた。
１）グラインダヘッド：１０００メッシュ
２）グラインダ回転数：６０００ｒｐｍ
３）フィード：０．７ｍｍ／分

その後、前記未加工上部電極は、常温で、下記のエッチング液に約６５００秒間浸漬して、前記未加工上部電極の外部表面が処理されて、上部電極が製造された。

前記上部電極の下面は、第１プロファイル（半径０から４ｍｍまで）、第２プロファイル（半径４ｍｍから９ｍｍまで）、第３プロファイル（半径９ｍｍから７９ｍｍまで）、第４プロファイル（半径７９ｍｍから１１１ｍｍまで）、第５プロファイル（半径１１１ｍｍから１３９ｍｍまで）、第６プロファイル（半径１３９ｍｍから１４１ｍｍまで）、及び第７プロファイル（半径１４１ｍｍから１５０ｍｍまで）を含む。また、前記上部電極の中心における厚さは、約２５ｍｍであり、前記第３プロファイルと前記第４プロファイルが交わる部分における厚さは、１０．３ｍｍであり、前記第８プロファイルにおける厚さは、約１４ｍｍであった。

前記第１プロファイルの中心における厚さ変化率は、０であり、半径４ｍｍにおける厚さ変化率は、－０．３８であった。また、前記第１プロファイルの中心から半径４ｍｍまでの厚さ変化率は、継続して減少した。

また、半径９ｍｍにおける厚さ変化率は、約－０．３７８であった。前記第２プロファイルにおける厚さ変化率は、約０．０１の偏差内でほぼ変化がなかった。

また、半径７９ｍｍにおける厚さ変化率は、約０であった。前記第３プロファイルにおける厚さ変化率は、継続して増加した。

また、半径１１１ｍｍにおける厚さ変化率は、約０．１０１であった。前記第４プロファイルにおける厚さ変化率は、継続して増加した。

また、半径１３９ｍｍにおける厚さ変化率は、約０．１０３であった。前記第５プロファイルにおける厚さ変化率は、約０．０１の偏差内でほぼ変化がなかった。

また、半径１４１ｍｍにおける厚さ変化率は、約０であった。前記第６プロファイルにおける厚さ変化率は、急激に減少した。

また、半径１５０ｍｍにおける厚さ変化率は、約０であった。前記第７プロファイルにおける厚さ変化率は、一定であった。前記第７プロファイルにおける厚さ変化率は、約０であった。前記第７プロファイルにおける前記厚さ変化率の偏差は、０．００３未満であった。

製造例８～製造例１２
下記の表３及び表４のように、第１プロファイル、第２プロファイル、第３プロファイル、第４プロファイル、第５プロファイル、第６プロファイル、第７プロファイル、及び第８プロファイルの形状が変更されている。製造例１２における上部電極は、厚さ１５ｍｍの平板状を有している。

製造例１３
チョクラルスキー法によって、約３３０ｍｍの直径を有するシリコンインゴットが製造された。前記シリコンインゴットは、ダイヤモンドワイヤソーによって切断されて、約２０ｍｍの厚さを有するシリコン単結晶プレートが製造された。その後、前記シリコン単結晶プレートの角部分が切削されて、面取り面が形成された。

その後、前記面取り工程が行われたシリコン単結晶プレートは、上定盤と下定盤との間に配置され、前記上定盤と前記下定盤によってラッピングされる。その後、前記ラッピングされたシリコン単結晶プレートは、グラインダによって形状加工される。これによって、未加工上部電極が形成される。

前記形状加工工程は、次のような条件で行われた。
１）グラインダヘッド：１０００メッシュ
２）グラインダ回転数：７０００ｒｐｍ
３）フィード：０．６ｍｍ／分

その後、前記未加工上部電極は、常温で、エッチング液に約６３０００秒間浸漬して、前記未加工上部電極の外部表面が処理されて、上部電極が製造された。

前記エッチング液の成分は、次のとおりである。
１）脱イオン水：３４．５％／ｗｔ重量部
２）硫酸：５０％／ｗｔ重量部
３）フッ化水素アンモニウム：５％／ｗｔ重量部
４）硫酸アンモニウム：７％／ｗｔ重量部
５）窒酸アンモニウム：３．５％／ｗｔ重量部

前記上部電極の下面は、第１プロファイル（半径０から３．５ｍｍまで）、第２プロファイル（半径３．５ｍｍから１７ｍｍまで）、第３プロファイル（半径１７ｍｍから７０ｍｍまで）、第４プロファイル（半径７０ｍｍから７５ｍｍまで）、第５プロファイル（半径７５ｍｍから１０８ｍｍまで）、第６プロファイル（半径１０８ｍｍから１３８ｍｍまで）、第７プロファイル（半径１３８ｍｍから１４２ｍｍまで）、及び第８プロファイル（半径１４２ｍｍから１４５ｍｍまで）を含む。また、前記上部電極の中心における厚さは、約２０ｍｍであり、前記第４プロファイルにおける厚さは、１０ｍｍであり、前記第８プロファイルにおける厚さは、約１５ｍｍであった。

前記第１プロファイルの中心における厚さ変化率は、０であり、半径３．５ｍｍにおける厚さ変化率は、－０．２４５であった。また、前記第１プロファイルの中心から半径３．５ｍｍまでの厚さ変化率は、継続して減少した。

また、半径１７ｍｍにおける厚さ変化率は、約－０．２４１であった。前記第２プロファイルにおける厚さ変化率は、約０．０１の偏差内でほぼ変化がなかった。

また、半径７０ｍｍにおける厚さ変化率は、約０であった。前記第３プロファイルにおける厚さ変化率は、継続して増加した。

また、半径７５ｍｍにおける厚さ変化率は、約０であった。前記４プロファイルにおける厚さ変化率は、一定であった。前記第４プロファイルにおける厚さ変化率は、約０であった。前記第４プロファイルにおける前記厚さ変化率の偏差は、０．００３未満であった。

また、半径１０８ｍｍにおける厚さ変化率は、約０．１３であった。前記第５プロファイルにおける厚さ変化率は、継続して増加した。

また、半径１３８ｍｍにおける厚さ変化率は、約０．１３であった。前記第６プロファイルにおける厚さ変化率は、約０．０１の偏差内でほぼ変化がなかった。

また、半径１４２ｍｍにおける厚さ変化率は、約０であった。前記第７プロファイルにおける厚さ変化率は、継続して減少した。

また、半径１４５ｍｍにおける厚さ変化率は、約０であった。前記第８プロファイルにおける厚さ変化率は、一定であった。前記第８プロファイルにおける厚さ変化率は、約０であった。前記第８プロファイルにおける前記厚さ変化率の偏差は、０．００３未満であった。

製造例１４～製造例１７
下記の表５及び表６のように、第１プロファイル、第２プロファイル、第３プロファイル、第４プロファイル、第５プロファイル、第６プロファイル、第７プロファイル、及び第８プロファイルの形状が変更されている。

実施例１～１５および比較例１及び比較例２
下記の表７のように、ウエハエッチング装置に上部電極が取り付けられ、シリコンウエハが前記エッチング装置に安着する。その後、水素気体、窒素気体、及びＣＨ_３Ｆが約５：１：０．５のフロー比で上部電極に噴射されて、プラズマ化し、約１０分間、前記シリコンウエハに噴射されて、エッチング工程が行われた。

評価例
１．厚さ変化率
接触式三次元測定機（製造社：ＭＩＴＵＴＯＹＯ、製品名：ＣＲＹＳＴＡ－ＡＰＥＣＣ９１６６）によって、上部電極の厚さが半径０．３ｍｍの測定間隔で半径方向に測定された。これによって、前記上部電極の下面の厚さ変化率が前記表１及び表２のように算出されている。

２．エッチングの偏差
前記エッチングされたシリコンウエハにおいて、中心でエッチングされた第１エッチング厚さと、外郭でエッチングされた第２エッチング厚さが測定された。前記第１エッチング厚さ及び前記第２エッチング厚さの偏差が判断された。前記第１エッチング厚さ及び前記第２エッチング厚さの偏差は，前記第１エッチング厚さ及び前記第２エッチング厚さの差を前記第１エッチング厚さで除した値である。

前記第１エッチング厚さ及び前記第２エッチング厚さの偏差が０．１未満：良好
前記第１エッチング厚さ及び前記第２エッチング厚さの偏差が０．１以上：不良

３．欠陥の評価
ウエハ表面分析機（ＷＭ－３０００、ゼウス社）装備によって、前記エッチングされたシリコンウエハの欠陥個数を測定した。

欠陥個数が１０個以下：良好、Ｏ
欠陥個数が１１個以上：不良、×

下記の表８のように、実施例１～４は、欠陷の個数及び残留物含量が低かった。

上記表８のように、実施例による半導体素子の製造方法は、低い欠陥及びエッチングの偏差を有する。

２１０カバー部
２２０上部電極
２３０フォーカスリング
２５０第１絶縁リング
２４０第２絶縁リング
２６０第３絶縁リング
２７０静電チャック

Claims

扁平な上面と、
前記上面に対向する下面とを含み、
前記上面から前記下面までの厚さを含み、
前記下面は、
前記下面の中心領域に対応し、－０．１～０の第１厚さ変化率を有する第１プロファイル；
前記第１プロファイルを囲み、第２厚さ変化率を有する第２プロファイル；
前記第１プロファイルを囲み、－０．１１５～－０．１２２の第３厚さ変化率を有する第３プロファイル；
前記第３プロファイルを囲み、第４厚さ変化率を有する第４プロファイル；及び
前記第４プロファイルを囲み、－０．００３～０．００３の第５厚さ変化率を有する第５プロファイルを含み、
前記第１厚さ変化率、前記第２厚さ変化率、前記第３厚さ変化率、前記第４厚さ変化率、及び前記第５厚さ変化率は、前記下面の中心から前記上面と扁平な水平方向に沿って、厚さの変化を半径の変化で除した値である、
上部電極。
前記第１プロファイルは、前記上面の中心から前記水平方向に第１半径までであり、
前記第３プロファイルは、前記第１半径よりもさらに大きい第２半径から前記水平方向に第３半径までであり、
前記第５プロファイルは、前記第３半径よりもさらに大きい第４半径から第５半径までである、
請求項１に記載の上部電極。
前記第１半径は、７．５ｍｍ～９．５ｍｍであり、
前記第２半径は、１１ｍｍ～１４ｍｍであり、
前記第３半径は、４８ｍｍ～５４ｍｍであり、
前記第４半径は、８８ｍｍ～９２ｍｍであり、
前記第５半径は、９８ｍｍ～１０２ｍｍである、
請求項２に記載の上部電極。
前記第３プロファイルにおける前記第３厚さ変化率の偏差は、０．００５未満である、
請求項３に記載の上部電極。
前記第５プロファイルにおける前記第５厚さ変化率の偏差は、０．００５未満である、
請求項４に記載の上部電極。
シリコン単結晶を含み、
前記下面の中心における厚さが１４ｍｍ～２０ｍｍであり、
前記第５プロファイルにおける厚さが６ｍｍ～１０ｍｍである、
請求項１に記載の上部電極。
前記下面は、
前記第１プロファイルと前記第３プロファイルとの間に配置される第２プロファイルと、
前記第３プロファイルと前記第５プロファイルとの間に配置される第４プロファイルと、を含む、
請求項１に記載の上部電極。
前記第２プロファイルは、－０．１２～－０．０８の第２厚さ変化率を有し、
前記第４プロファイルは、－０．１２～０．００３の第４厚さ変化率を有する、
請求項７に記載の上部電極。
前記第２厚さ変化率は、前記下面の中心から遠くなるほど、徐々にさらに小さくなり、
前記第４厚さ変化率は、前記下面の中心から遠くなるほど、徐々にさらに大きくなる、
請求項８に記載の上部電極。
シリコン単結晶を含み、
前記第１プロファイル、前記第２プロファイル、前記第３プロファイル、前記第４プロファイル、及び前記第５プロファイルは、一体に連結される、
請求項９に記載の上部電極。