JPH01232725A - 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、エツチングチャンバーの一部にエツチング
終点検出用の窓部を有す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、従来の平行平板方式のドライエツチング装置
の主要部を示したものである。エツチングチャンバー１
内に上部電極２及び下部電極３が設けられている。上部
電極２には高周波電源４が接続されており、下部電極３
はアースに接続されている。下部電極３上にはウニ八−
５が置かれるようになっている。チャンバー１内は、真
空ポンプにより排気口６より排気できろようになってい
る。エツチングの終点検出は、特開昭５１−３５６３９
号公報、特開昭６０−１４８１２０号公報および特開昭
６０−９８６３１号公報などに示される方法と同様に、
電極２，３間に発生したプラズマの光を、チャンバー１
の一部に設けた窓７を通してガラスファイバーの口８よ
ね収集し、分光分析器９により発光スペクトルの強度を
検出し、その変化により終点を判断するようになってい
る。

例えば５１０２膜のエツチングの場合は、エツチングガ
スとしてフレオン系（Ｃ，Ｆ、、　’ＣＨＦ、等）を用
い、圧力数＋Ｐａで上部電極２に高周波電圧（１３，５
６ＭＨｚ）を印加してプラズマを発生させエツチングす
るが、この場合の終点検出は、５１０２工ツチング時に
発生するＣＯ特有のスペクトル５１０ｎｍの光を検知し
、その強度変化により行う。５ｉｎ２をエツチング中は
、ＣＯの量は多く発生し、５１０ｎｍの光強度も大きい
値を示しているが、エッチングが終了するとＣＯの発生
が減少し、光強度が減少するような変化が得られる。こ
の光強度が低下しｒコ時点で終点と判断する方法が終点
検出方法として行われている。又、Ａ４１！Ｉ！のエツ
チングの場きは、塩素系ガス（Ｂ（Ｊ３．Ｃ〜、５ｉＣ
１４）等が用いられ、終点検出には、発光スペクトル　
３９６．１ｎｎ（Ａｔ’）又は２６１．４ｎｍ　（ＡＩ
ＣＩＩの光を用いている。この場合も、５ｉｎ２膜と同
様に、強度が低下した時を終点としている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、フレオン系ガスを使用しｒこ場合、プラ
ズマ発生中に、エツチングチャンバー１の側壁に、Ｃｎ
Ｆｍ系のデポジション膜が付着することがおきてしまう
。同様に、発光スペクトルを取り出すための窓７にも、
ＣｎＦｍ系のデポジション膜が付着し、透過する発光強
度が低下するという問題がおき、ウェハーの処理枚数が
増えるに従って光強度の変化量が少なくなり、終点判断
が不可能になった。塩素系ガスを用いた場合も、Ｂ化合
物系やＳｉ化合物系のデポジション膜が形成され、光強
度の変化量が少なくなるという問題がおきる。

この発明は、上述したデポジシアン膜が窓部に付着しな
いようにし、安定した終点検出を行えるようにすること
を目的とする。

（ｆ！！題を解決するための手段） この発明は、ドライエツチング装置において、終点検出
用の窓部に加熱用のヒーターを設けるようにしたもので
ある。

（作　　用） 第４図に示すように、ドライエツチング装置において、
下部電極の温度が上部電極の温度より低くなればなる程
、下部電極上のウェハ（下部電極と同一温度）上の被エ
ツチング部にデポジション現象が起り、その結果として
エツチング速度が低下する。これより分るように、一般
に、デポジション膜は、温度のより低い部分に付着し易
い傾向があり、より温度の高い部分には付着し難い傾向
を持っている。そこで、上記のように窓部にヒーターを
設け、該ヒーターで窓部を加熱して、該窓部の温度を他
の部分より高く保持することにより、窓部内側面へのデ
ポジション膜の付着は大幅に減少するようになる。

（実　施　例） 以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。

まず、この発明の第１の実施例について説明するが、第
１の実施例の装置は、エツチング終点検出用の窓部に用
いられろ石英ガラス板以外は、第３図の従来の装置と同
様であり、同一部分はここでは説明を省略することとす
る。

第１図（ａｌ、　（ｂｌは、従来の装置と異なる、終点
検出用窓部に用いられる石英ガラス板の正面図および側
断面図である。この石英ガラス板１１は、外側面に、ヒ
ーター！ｓ１２が耐熱性の樹脂１３により貼り付けてあ
り、”−ター線１２の両端部には端子部１４が設けられ
ている。そして、その端子部１４を通してヒーター締１
２は図示しないＴｉ源に接続され、ドライエツチング装
置の使用時通電されろものであり、その結果発熱して前
記石英ガラス板１１（窓部）を６０〜８０℃に加熱する
。

ところで、ドライエツチング装置により例えばフレオン
系ガス（０２Ｆ６．　ＣＨＦ、など）を使用してエツチ
ングを行うと、チャンバー内側壁などにＣｎＦｍ系など
のデポジション膜が付着するが、該デポジシアン膜は温
度の高い部分には付着し難い傾向を持っている。しｔこ
がって、前記のように、窓部の石英ガラス板１１を６０
〜８０℃に加熱しておけば、チャンバー内側壁にはデポ
ジション膜は付着するが、加熱された窓部の石英ガラス
板１１にはデポジシアン膜は付着しにくくなる。そして
、窓部にデポジション膜が付着しにくくなることにより
、ウェハーの処理枚数が増えても、窓部を通しての発光
スペクトルの取出し、分光分析器による光強度の検出が
良好となり、エツチング終点を正確に検出することがで
きる。なお、Ｃｊ系ガスを用いｔこエツチングの場合も
、窓部を加熱することにより、該窓部に対してデポジシ
ョン膜は付着しにくくなる。また、窓部（石英ガラス板
１１）を通しての発光スペクトルの取出しは、詳細には
、ヒーターＮ５１２間のガラス部を通して行われろ。

上記第１の実施例では、石英ガラス板１１の表面にヒー
ター綿１２を貼り付ける場合を示した。

他の例としては、着脱可能な別ヒーターを、窓部石英ガ
ラス板の表面に接触させ加熱できるようにしてもよい。

または、第２図の他の実施例に示すように２枚の石英ガ
ラス板１１．．１１゜間にヒーター線１２を挾み込んで
設けて熱効率を良好にすることもできる。

また、この第２図の他の実施例では、上記窓部のヒータ
ー以外に、エツチングチャンバー１の側壁部にもヒータ
ー１５を設けである。このヒーター１５と窓部のヒータ
ー綿１２は、それぞれ独立したヒーター電源１６，１７
に接続されて通電される。その結果、終点検出用窓部は
８０℃程度に、チャンバー１側壁部は６０℃程度に加熱
されるようになっている。これは、デポジション膜は、
温度が高い方が付きにくくなるため、最も付着して欲し
くない部分の終点検出用窓部の温度は高くし、周辺のチ
ャンバー１は少し温度を下げるようにしたものである。

チャンバー１側壁部の加熱は、チャンバー１側壁部全面
においてデポジション膜を付きに（くすることにより、
微細パターン（サブミクロン以下）エツチング装置では
特に問題になるパーティクルの発生を抑えるために行う
。終点検出用窓部は、周辺のチャンバー１側壁部より更
に高い温度にすることにより、デポジション膜が、チャ
ンバー１側壁部よりさらに付きにくくなる。

なお、上記他の実施例では、チャンバー１側壁部及び終
点検出用窓部を別々に温度制御を行うようにしたが、共
通のＴｉ源により、終点検出用意部の温度を、チャンバ
ー１側壁部に比べ同等またはそれ以上に高くできるよう
に制御してもよい。又、窓部の石英ガラス板１１．．１
１２とチャンバー１側壁部との間に断熱材を入れれば、
温度差が明確になり、より温度の高い窓部により良好に
デポジション膜が付かなくなる効果が顕著に現れろよう
になる。この断熱材を入れる構成は、チャンバー側壁部
は加熱しない場合にも勿論応用できる。

なお、第２図の他の実施例では、装置の全体を図示して
いるが、第３図の従来と同一部分は同一符号を付して説
明は省略する。

また、この発明は、平行平板方式のドライエツチング装
置だけに限定されるものではなく、その他の方式を含む
ドライエツチング装置全般に適用できる。

（発明の効果） 以上詳述したように、この発明のドライエツチング装置
によれば、終点検出用の窓部を加熱するようにしたので
、該窓部にデポジション膜が付着しにくくなり、 ■エツチング処理枚数が増えても、取出される発光強度
の低下がなく、安定して正確に終点検出を行うことがで
きる。

■終点検出用意部のクリーニングサイクルを長くできる
。

という効果が得られろ。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のドライエツチング装置の第１の実施
例に用いられる終点検出用窓部の石英ガラス板を示す正
面図および側断面図、第２図はこの発明の他の実施例を
示す構成図、第３図は従来のドライエツチング装置の構
成図、第４図は上部。 下部電極間温度差に対するエツチング速度を示す特性図
である。 ７・・・窓、１１，１１．．１１２・・・石英ガラス板
、１２・・ヒーター線、１７・・・ヒーター電源。 ＋−〜 ＰＳＧ月旋工、＋ンク“圧Ｉ＃（ｙ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　エッチングチャンバーの一部に、エッチング終点検出
   用の窓部を有するドライエッチング装置において、 前記窓部に加熱用のヒーターを設けたことを特徴とする
   ドライエッチング装置。