JPH01175738A - ドライエッチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はドライエツチング装置に関するもので、特に
、金属電極を保護し、ウェハの金属汚染を防止すること
のできるドライエツチング装置に関するものである。

〔従来の技術］ 第３図は従来のドライエツチング装置の全体を示す図で
ある。従来のドライエツチング装置はプラズマを発生さ
せるために対向して配置された上部、および下部電極６
．１と、ウェハを保護するための保護板３とそれらを収
容する反応容器５とを含む。反応容器５にはエツチング
ガスを供給するエツチングガス配管９と、底部に真空排
気用の真空排気口Ｂとが設けられている。下部電極１の
上には保護板３が配置され、この上に被エツチング部材
であるウェハ２が載置される。上部電極６にも保護板３
が配置される場合もある。下部電極１は高周波電源７に
接続され、ウェハ２の冷却用の冷却水が循環される冷却
水配管１１が接続されている。

ドライエツチング装置でエツチングが行なわれる場合、
次のように行なわれる。被エツチング部材であるウェハ
２が下部電極上に載置される。エツチングガスがエツチ
ングガス配管９を介して反応容器５の中に導入される。

同時に真空排気口８からガスが排気される。その結果容
器内が一定の圧力に保持される。その状態で高周波電源
７により下部電極１に高周波電力が印加される。その結
果電極１と６との間に高周波放電によるプラズマ−１０
が形成される。このプラズマによってウエノ１２のドラ
イエツチングが行なわれる。

第４図、第５図、第６図、第７図、第８Ａ図、第８Ｂ図
はそれぞれ従来のドライエツチング装置におけるウェハ
の下部電極上への載置状態の例を示す断面図である。

第４図、第５図はたとえばステンレス、アルミなどの金
属電極１の上に直接ウエノ＼２を載置した場合の断面図
である。第６図、第７図はたとえば石英、テフロン、カ
ーボンなどからなる保護板３を金属電極１に密着させて
おき、保護板３上に直接ウェハ２を載置した場合の断面
図である。第５図、第７図ともウェハ２の径に合わせて
ウェハ載置部に座ぐり加工を施したものである。これは
、ウェハ２の位置決めとウェハ周辺の電界の不均一性を
緩和するためのものである。

第８Ａ図はウェハ２の径に合わせて開口した保護板３を
金属電極１に密着させておき、その開口部にウェハ２を
載置した場合の平面図であり、第８Ｂ図は第８Ａ図の■
Ｂ−■Ｂ線で示す部分の断面図である。

［発明が解決しようとする問題点］ ドライエツチング装置を用いて行なわれる反応性イオン
エツチングでは、イオンが自己バイアス電圧で電極材料
をスパッタする他、プラズマ電位（通常２０〜５０ｅＶ
）でもイオンが加速され、反応容器の内壁材料をもスパ
ッタする。

特にエツチング電極は最もスパッタされやすい。

そのため第４図、第５図、第８Ａ図、第８Ｂ図に示すよ
うに、エツチング電極に金属電極の露出部分が存在する
と、電極からたたき出されたＦｅ。

Ｎ　Ｉ　ＳＣｒなどの重金属が、ウェハ上に堆積し、深
い不純物準位を形成する。その結果デバイスの電気的特
性が劣化されるという問題点があった。

これを避けるためには第６図、第７図のようにウェハ下
部を含む全領域で、保護板にて金属電極を被覆すればよ
い。しかしこの場合は金属汚染は防止できるがウェハと
金属電極とが直接接触しないためウェハの冷却性能が悪
くなりやすいという問題点があった。

またウェハ径に合わせて開口した保護板を設けるという
方法もあるが、第８Ａ図、第８Ｂ図に示すようにウェハ
処理に不可欠なファセット部では保護板とウェハとの間
に金属電極の露出部が残るという問題点がある。

また最近のドライエツチング装置では、エツチング電極
上の座ぐり部に、ウェハを自動的に搬送する場合が多く
、その位置決め余裕をとるため、ウェハ径よりも若干大
きめに座ぐり加工を行なう必要があり、どうしても金属
電極の露出部分を大きくとる傾向がある。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、冷却性能を損うことなく、かつ電極のスパッ
タによる金属汚染が生じないドライエツチング装置を提
供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係るドライエツチング装置は下部電極の露出
部をウェハの平面状への投影寸法より小さくし、露出部
以外を保護板で覆ったものである。

［作用］ この発明に係るドライエツチング装置の下部電極の露出
部はウェハの平面上への投影寸法より小さくしたため、
ウェハが直接電極に接触するある程度の面積が確保され
、冷却能力が損われない。

しかもスバ；ツタされるウェハ領域は従来と同様に確保
される。

［発明の実施例］ 以下、この発明の実施例を図について説明する。

ドライエツチング装置自体は下部電極１と保護板３の形
状以外は従来のドライエツチング装置と同様であるので
同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

第１Ａ図は、この発明に係るドライエツチング装置の下
部電極へのウェハの載置状態を示す平面図であり、第１
Ｂ図は、第１Ａ図のＩＢ−ＩＢ線で示す部分の断面図で
ある。第１Ａ図、第１Ｂ図を参照して電極１の露出部の
径が、ウェハ２の平面状への投影寸法よりも小さくされ
ている。そうすることによって、電極上にウェハが載置
されたとき、金属電極はウェハによって完全に覆われ、
表面上に露出することはない。また金属電極１とウェハ
２とは一定の接触面積を有しているため冷却能力が損わ
れることもない。

第２Ａ図は第１図の実施例に座ぐり加工を施したときの
実施例におけるウェハの載置状態を示す平面図である。

第２Ｂ図は第２Ａ図のｎＢ−ＩＢ線における断面図であ
る。第１Ａ図、第１Ｂ図の保護板３と同様の働きをする
保護リング４が電極内に埋め込まれる。保護板３は座ぐ
りの側面を形成している。

こうすれば第１図の場合と同様に電極は表面に露出しな
い。また電極１とウェハ２とは一定の接触面積を有しな
がら接触しているため冷却能力が損われることもない。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、ドライエツチング装置
のウェハ載置台となる下部電極の露出部をウェハの平面
上の投影寸法より小さくしたため、ウェハが下部電極上
に載置されたとき、下部電極とウェハのような被エツチ
ング材とが直接接触されるとともに金属電極が露出しな
い。その結果冷却能力を損うことなく金属電極のスパッ
タによるウェハのような被エツチング材の金属汚染が生
じないドライエツチング装置を得ることができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図はこの発明に係るドライエツチング装置の下部
電極上へのウェハの載置状態を示す平面図であり、第１
Ｂ図は第１Ａ図のＩ　Ｂ−Ｉ　Ｂ線における断面図であ
り、第２Ａ図は第１Ａ図、第１Ｂ図の実施例に座ぐり加
工を施した場合のウェハ載置状態を示す平面図であり、
第２Ｂ図は第２Ａ図のｎＢ−ｎＢ線における断面図であ
り、第３図は従来のドライエツチング装置の全体図であ
り、第４図、第５図、第６図、第７図、第８Ａ図、第８
Ｂ図は従来のドライエツチング装置の下部電極上へのウ
ェハの載置状態を示す図である。 図において１は下部電極、２はウェハ、３は保護板、４
は保護リング、５は反応容器、６は上部電極、７は高周
波電源、８は真空排気口、９はエツチングガス配管、１
０はプラズマ、１１は冷却水配管である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 （ほか２名） 萬１Ａ図　　　　　　　　第２Ａ図 ３；碍、ｉｔ狼 第３０ Ｑ 萬４図　　　　　　　８Ｓ図 萬６図　　　　　　　第ワ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ウェハ等の被エッチング材をプラズマを用いてエッチ
   ングするドライエッチング装置であって、少なくとも前
   記被エッチング材の平面上の投影寸法より小さい平面領
   域を露出し、前記平面領域で前記被エッチング材と接触
   しながら前記被エッチング材を載置するための下部電極
   と、 前記下部電極の前記平面領域以外を覆って前記下部電極
   上に設けられた保護板と、 前記下部電極に対向して設けられ、その間で前記プラズ
   マを発生させるための上部電極と、前記下部電極に接続
   され、前記下部電極を冷却するための冷却手段と、 前記上部電極、下部電極のいずれか一方に接続され、前
   記プラズマを発生させるためのエネルギを供給するため
   の高周波電源と、 前記上部電極、下部電極を収容するための反応容器とを
   含むドライエッチング装置。