JPH02220435A - 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〕 本発明はドライエツチング装置に関し、特にウェハ周辺
部の絶縁膜がエツチングされないための遮蔽手段を具備
してなるドライエツチング装置に関する。

〔発明の概要〕

ウェハ上の絶縁膜にコンタクトホールを形成するための
エツチングに用いるドライエツチング装置において、ウ
ェハ周辺部の絶縁膜がエツチングされないように遮蔽手
段を具備してなるドライエツチング装置である。ウェハ
周辺部に絶縁膜を残しておくことによって、金属材料を
用いた選択成長によるコンタクトホールへのみ金属が埋
め込まれ、ウェハ周辺部は絶縁膜で覆われているので金
属の被着を防止することが出来る。

〔従来の技術〕

ＬＳＩの集積規模が大きくなるにつれて、素子の微細化
とともに多層配線技術や平坦化技術の高度化、中でもタ
ングステン（以下Ｗという）等の金属材料を選択化学成
長を用いてコンタクトホールの埋め込みを行い平坦化を
はかる技術が重要となりつつある。このＷの選択化学成
長（以下選択ＷＣＶＤという）を用いたコンタクトホー
ルの埋め込みは、第４図に示すようにシリコン等の基板
の上に集積回路の素子がすでに形成されたウェハ１の表
面に配線を行うために、まずウェハの表面にＳｉＯ□の
ような絶縁膜２を形成し所定の部位の絶縁膜にコンタク
トホール３を形成するためにエツチングを行う０通常、
絶縁膜の厚さとコンタクトホールの大きさの比、いわゆ
るアスペクト比が１前後と極めて微細なホールを形成す
る。そのためには、ウェハをカソード４に固定してアノ
ード５との間に電界を印加してエツチングするりアクテ
ィブイオンエッチ（ＲＩＥ）等のドライエツチングを用
いて実現する。このコンタクトホールに配線を直接接続
することが困難であるため、Ｗ膜６でコンタクトホール
を埋め込み平坦にした後配線を行う。この埋め込みを行
うには、選択ＷＣＶＤを行うことによって実現する。Ｗ
の成長時にはコンタクトホール内の下地であるシリコン
上にのみ成長して、絶縁膜上には成長しないような条件
で成長させることが出来る（応用物理第５７巻第１２号
１９８８年１９３５〜１９３６頁、Ｗ選択成長）。また
、Ｗ以外にもＡＩの選択成長についても検討されている
（応用物理第５７巻第１２号１９８８年１９３７〜１９
３８頁、へ１選択成長）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、選択ＷＣＶＤを行う前のコンタクトホー
ル開口時に、ウェハの外周から数百ミクロン程度の領域
に一部分フオドレジストの欠けた部分が生じ、その部分
の絶縁膜がエツチングされてしまい下地が露出した部分
に選択ＷＣＶＤ工程でＷが被着することもある。最近の
フォトプロセスにおいて、周辺露光法やサイドリンス法
等を用いても下地露出の問題は避けられなかった。

このウェハ周辺部に被着したＷ膜は、後工程の最中には
がれてダスト（パーティクル）の原因等になることがあ
り、ＬＳＩ製造の歩留を低下させてしまう、従って、コ
ンタクトホール形成のためのドライエツチング時にウェ
ハ周辺部の下地露出を防止するエツチング方法やエツチ
ング装置を必要としていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記課題を解決するために、選択ＷＣＶＤを
行う前のコンタクトホールのドライエツチング時に、ウ
ェハ周辺部の絶縁膜がエツチングされるのを防止するた
めに、ウェハ周辺部をエツチング工程に影響を与えない
材料を用いて遮蔽する手段を具備したドライエツチング
装置を提供する。

〔作用〕

この遮蔽手段を具備したドライエツチング装置を用いて
エツチングを行うとき、ウェハ周辺部が遮蔽されている
のでエツチング時の反応性イオンによってエツチングさ
れることがなく、また、遮蔽に用いる材料は反応性イオ
ンによって浸されない耐薬品性の材料であるからエツチ
ング時に悪影響を及ぼすこともない。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図ないし第３図を用いて説明する
。

実施例１ 第１図は、本発明の第１の実施例による遮蔽手段の断面
図であって、クランプを用いる実施例である。ウェハを
個別に処理する枚葉式エツチング装置（図示せず）のウ
ェハ設置電極であるカソード４を覆う形のクランプ１１
を用意する。このクランプ材は、石英やセラミックのよ
うなエツチング中に悪影響を与えない耐薬品性の材料を
用いる。

エツチング中は、このクランプ１１によってウェハｌの
外周から内部に向かって、１ｍ＋ｗ以下の幅を覆うよう
に遮蔽部１１ａを設け、ウェハ周辺部１ａを遮蔽するよ
うにウェハ上面から覆う。エツチング中は、ウェハ周辺
部１ａは遮蔽部１１ａによって覆われているので反応性
イオンに晒されず、ウェハ１の周辺部に形成されている
絶縁膜はエツチングされることがない、従って、コンタ
クトホール形成時にウェハ周辺部１ａの下地が露出する
ことがなく、選択ＷＣＶＤ時にウェハ周辺部１ａへのＷ
膜の被着がない。

実施例２ 第２図は、本発明の第２の実施例による遮蔽手段を示す
図であって、第２図ａはその平面図、第２図すはその断
面図である。実施例２は、ウェハトレイを用いる実施例
である。

ウェハｌを長方形の平板で複数枚設置可能なカソード４
に設置して処理するヘキソード型のような縦形平板式の
ドライエツチング装置において、ウェハトレイ１２を装
着したとき、うエバ周辺部ｌａはウェハトレイ１２の遮
蔽部１２ａによって実施例１と同様な条件で覆われる。

実施例３ 第３図は、本発明の第３の実施例による遮蔽手段を示す
図であって、第３図ａはその平面図、第３図すはその断
面図である。ウェハ１を回転する円形の平行平板型バッ
チ式ドライエツチング装置のカソードカバーを用いる実
施例である。

カソード４にウェハ１を設置して、カソードカバー１３
を装着したとき、ウェハ周辺部１ａはカソードカバー１
３の遮蔽部１３ａによって実施例１と同様な条件で覆わ
れる。

前述の実施例によってウェハ周辺部１１ａ、１２ａおよ
び１３ａに完全に絶縁膜を残すことが出来るが、本発明
は前記実施例に限定されるものでなく、ドライエツチン
グの方式はＲＩＥ以外のいくつかの方式にてもよく、ま
た埋め込むべき金属はＷ膜に限定することな（、下地材
料と絶縁膜とによって選択成長を良好に行なえる材料を
用いてもよく、下地材料はシリコンと限定するものでは
なく、ピアホールの埋め込みのように選択成長可能な金
属材料や下部配線層であってもよい。

〔発明の効果〕

本発明の実施例による遮蔽手段を具備したドライエツチ
ング装置を用いてコンタクトホールを形成するためのエ
ツチング時に、ウェハ周辺部の絶縁膜をエツチングする
ことがないので、その後に行う選択ＷＣＶＤ時にウェハ
周辺部への余分なＷ膜の被着がない。従って、後工程で
のＷ膜のハガレやパーティクルのような不良の発生を防
止することが出来る。

３−・−・・・・・・・・・コンタクトホール４−・−
−−−−・・・・−・・カソード５・・−・・・−・−
−−−−−−アノード６−・−−−−−−・−・−Ｗ膜 １１−　・−・−−−−−・−クランプ１２−・−・−
一−−−−−−−・ウェハトレイ１３・−・−・−・・
−・−・カソードカバー１１　ａ　、　１２ａ　、　１
３ａ−遮蔽部

【図面の簡単な説明】 第１図は第１の実施例による遮蔽手段の断面図、第２図
は第２の実施例による遮蔽手段を示す図で、第２図ａは
その平面図、第２図すはその断面図、第３図は第３の実
施例による遮蔽手段を示す図で、第３図ａはその平面図
、第３図すはその断面図、第４図は選択ＷＣＶＤを説明
するための図である。 １−−−−一・−一−−−・・・・ウェハ１ａ−・・−
−−−一一一−ウェハ周辺部２〜・・−・・−一−−−
一絶縁膜 第１の実施例ＩｃＪを遮蔽手段の断面図Ｍ１図 ａ、平＠図 す、新面図 第２の実施例によ５速蔽手繰と示すワ ａ、平面函 す、！Ｉ’ｒ面図 第３の実施例による遮蔽手段と示す図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁膜をエッチングするためのドライエッチング装
   置の、被エッチング材である絶縁膜を被着したウェハ周
   辺部がエッチングされないための耐薬品性の材料からな
   る遮蔽手段を具備してなるドライエッチング装置。 ２、ドライエッチング装置が枚葉式であって、クランプ
   による遮蔽手段である請求項１記載のドライエッチング
   装置。 ３、ドライエッチング装置が縦形平板式であって、ウエ
   ハトレイによる遮蔽手段である請求項１記載のドライエ
   ッチング装置。 ４、ドライエッチング装置がバッチ式平行平板型であっ
   て、カソードカバーによる遮蔽手段である請求項１記載
   のドライエッチング装置。