JPH02198138A - 平行平板型ドライエッチング装置の電極板 - 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］ 本発明は平行平板型ドライエツチング装置の電極板に関
する。

［従来の技術］ 従来から平行平板型ドライエツチング装置として第３図
に示す装置が知られている。

エツチング室１の内部には、下部電極２と上部電極３と
が平行に対向配置されている。下部電極２の上にはウェ
ハ４が載置され、上部電極３には電極板５が取付けられ
ている。電極板５には、第４図に示すように複数のガス
吹き出し孔６が穿設されており、このガス吹き出し孔６
は等間隔で面内で一様に配設されている。

この平行平板型ドライエツチング装置でウェハ４のエツ
チングを行なう際には、エツチング室１の外部から例え
ば、ＣＨＦ、等のエッチャントガスをエツチング室１の
内部に導入し、電極板５のガス吹き出し孔６を介して電
極板らとウェハ４との間にガスを供給する。そして、上
部型ｆｌｉ３と下部電極２との間に高周波電力を印加す
る。これにより電極間に生じたプラズマでウェハ４のエ
ツチングが行なわれる。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来の平行平板型ドライエツチング装置では、
電極板のガス吹き出し孔が電極板に等間隔で均一に形成
されている。一方、ガスは電極板の中央部から供給され
る。このため、電極の外周部では、プラズマを内周部は
ど十分に封じ込めることができないので、高周波電力を
平行平板間に投入したときに、電極中央部に比べ電極外
周部のプラズマ密度が低くなる。

このように、ドライエツチング装置内でプラズマの密度
が不均一になると、例えば、イオンボンバード効果を積
極的に利用した反応性イオンエツチング（ＲＩＥ）を行
なうと、プラズマ密度の低い電極外周部の直流バイアス
が高くなるため、ウェハ外周部のエツチング速度が速く
なる。

また、化学的エツチング効果を積極的に利用したプラズ
マエツチングを行なうと、プラズマ密度の高いウェハ中
央部のエツチング速度が速くなるというようにエツチン
グ速度の面内均一性に悪影響を及ぼすという問題点があ
った。

更に上述した従来の装置では、エツチング速度の面内不
均一性を排除するためのプロセス条件の合わせ込みが難
しく、このような合わせ込みを行なっても、電板板の不
均一な減り等によって、長期間にわたってエツチング特
性の均一性を維持出来ないという問題点があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
ウェハに対するエツチングの均一性を向上させることが
できる平行平板型ドライエツチング装置の電極板を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る平行平板型ドライエツチング装置の電極板
は、複数のガス吹き出し孔が形成された平行平板型ドラ
イエツチング装置の電極板において、その外周部の前記
ガス吹き出し孔によるガス吐出量が中央部の前記ガス吹
き出し孔によるガス吐出量よりも多いことを特徴とする
。

［作用］ 本発明では、電極板の外周部のガス吹き出し孔の配設密
度及び孔径等が電極板の中央部のガス吹き出し孔のそれ
よりも大きくなるようにして、ガス吐出量が電極板の外
周部の方が中央部よりも多くなるように構成したから、
電極板の外周部にも中央部と同様にプラズマを十分に封
じ込めることができ、プラズマ密度を内外周で均一にす
ることができる。

このように、上下電極間のプラズマ密度が均一になるこ
とにより、上下を極間にかがる直流バイアスは、電極面
内でほぼ均一となり、化学的エツチング効果もほぼ均一
となる。

また、反応性イオンエツチングの場合には、直流バイア
スによるイオンボンバード効果と、化学活性種による化
学エツチング効果とにより、エツチングが進められるが
、上記効果により、電極面内でイオンボンバード効果と
化学的エツチング効果とを均一にできるなめ、被エツチ
ングウェハの面内均一性をより高めることが可能となる
。

更に、上下電極内のプラズマ密度が均一になることによ
り、電極に対するエツチング均一性も向上するため、エ
ツチングの高均一性を長期間にわたって維持することが
できる。

［実施例コ 以下、添付の図面を参照して本発明の実施例について説
明する。

第１図は本発明の第１の実施例に係る平行平板型ドライ
エツチング装置の電極板を示す図である。

この実施例では、電極板１１の外周部に向かうに従って
配置密度が増加するように多数のガス吹き出し孔１２が
形成されている。この電極板１１は、例えば直径１２０
ｍｍ程度の大きさで、孔径０．３ｍｍ程度のガス吹き出
し孔１２が内周部約１５１！１ｍ間隔、外周部的５ｍｍ
間隔で１００個程変形成されたものとなっている。

上述のようにガス吹き出し孔１２が配置された電極板１
１を使用した本実施例に係るドライエツチング装置によ
れば、電極外周部へのエツチングガスの供給量を電極中
央部より多くすることができる。平行平板型構造のドラ
イエツチング装置の場合、従来構造では電極中央部が電
極外周部よりも、プラズマ密度が高くなるが、本実施例
に係る電極を使用することにより、従来よりも、電極外
周部でのプラズマの発生量を増加させることができ、上
部及び下部電極間のプラズマ密度を均一に保つことがで
きる。

本実施例に係る電極板を用いることにより、高均一性（
バラツキ１０％以下）を、例えば、５万枚処理以上の長
時間にわたって維持することが可能である。

第２図は本発明の第２の実施例に係る平行平板型ドライ
エツチング装置における電極板を示す図である。

この実施例では、電極板２１の外周部に向かうに従って
、ガス吹き出し孔２２の孔径が大きくなっている。

この実施例においても、電極の外周部に電極の中央部よ
りも多量のエツチングガスを供給することができるので
、先の実施例と同様に、プラズマ密度の電極中央部集中
を防止することができ、エツチング特性の均一化を図る
ことができる。

本実施例の場合、例えば配置間隔を約１０ｍｍとして、
最内周のガス吹き出し孔の径を０．２５ｍｍ、最外周の
ガス吹き出し孔の径を０．５ｍｍに設定するのが好適で
ある。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ドライエツチン
グ装置の電極板のガス吹き出し孔を電極板の中央部のも
のよりも外周部のものの方がガス吐出量が多くなるよう
に形成しているので、高周波電力投入時のプラズマ密度
を上部及び下部電極間にて均一化することができる。

従って、エツチングの均−性及び安定性を大幅に向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係るドライエツチング
装置の電極板の平面図、第２図は本発明の第２の実施例
に係るドライエツチング装置の電極板の平面図、第３図
はドライエツチング装置の模式図、第４図は従来のドラ
イエツチング装置の電極板の平面図である。 １；エツチング室、２；下部電極、３；上部電極、４；
ウェハ　５，１１，２１　；電極板、６゜１２．２２；
ガス吹き出し孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のガス吹き出し孔が形成された平行平板型ド
   ライエッチング装置の電極板において、その外周部の前
   記ガス吹き出し孔によるガス吐出量が中央部の前記ガス
   吹き出し孔によるガス吐出量よりも多いことを特徴とす
   る平行平板型ドライエッチング装置の電極板。