JPH03142828A - 処理装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、処理装置に関する。

（従来の技術） 近年、半導体素子の複雑な製造工程の簡略化。

工程の自動化を可能とし、しかも微細パターンを高精度
で形成することが可能な各種薄膜のエツチング装置とし
て、ガスプラズマ中の反応成分を利用したプラズマエツ
チング装置が注目されている。

このプラズマエツチング装置は、真空装置に連設した気
密容器内に対向配置した電極の一方、例えば表面がドー
ム状に形成された下部電極上に被処理体例えば半導体ウ
ェハを設置し、この電極間に電力を印加して放電させる
。同時に、所望のエツチングガスを上記電極間に供給し
、これを上記印加した電力によりプラズマ化し、このプ
ラズマ化したエツチングガスにより上記ウェハをエツチ
ング処理するものである。

このようなエツチング処理技術は、例えば特開昭６０−
１２７３５号、時開＠５７−ｔｓｓｏ３４号、特開昭６
１１７４６３２号公報等に開示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記従来の技術では、電極間に均一な放電
を発生させるために、ウェハを設置する下部電極をドー
ム状に形成してウェハの周縁部を下部電極方向に押圧す
ることでウェハとの接触率を高める構造となっているが
、この下部電極表面にウェハ周囲を押圧する押圧力によ
ってウェハと下部電極との接触率が部分的に異なり、ウ
ェハのエツチング均一性が悪化する問題があった。この
ために例えばウェハ周縁部の４箇所で繰り返し精度良く
押圧していたが、装置製造上の誤差により例えば下部電
極が傾むいていると、ウェハ周縁部の各点において押圧
力が相違してエツチングの均一性が悪くなってしまう。

また、この装置製造上の誤差を、下部電極の傾きの修正
或いはウェハ周縁を押圧する押圧体の傾きの修正により
エツチング均一性を良くすることができるが、これは非
常に手間のかかる作業となる。

本発明は上記点に対処してなされたもので、装置製造上
の誤差があっても、均一性の良い処理を容易に行なうこ
とが可能な処理装置を提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、載置台上に被処理体の周縁部を押圧部材によ
り押圧して被処理体を支持し処理する装置において、上
記押圧部材に、複数箇所からかける押圧力を各々独立し
て設定可能にした押圧機構を設けたことを特徴とする処
理装置を得るものである。

（作用効果） 即ち、本発明は、載置台上に被処理体の周縁部を押圧部
材により押圧して被処理体を支持し処理する装置におい
て、上記押圧部材に、複数箇所からかける押圧力を各々
独立して設定可能にした押圧機構を設けたことにより、
複数の押圧機構の押圧力を各々独立して設定が可能であ
るため、被処理体を均一性良く処理できるように押圧部
材の押圧力を各々独立して設定することができ、処理の
均一性を容易に最適とすることができる。

（実施例） 以下、本発明装置を半導体ウェハのエツチング工程に適
用した一実施例につき、図面を参照して説明する。

まず、エツチング装置の構成を説明する。

プラズマエツチング室を構成する処理室（１）は、アル
ミニウム製で表面がアルマイト処理されており、内部を
気密に設定することが可能となっている。この処理室（
１）の下方には、昇降機構（２）に連設した下部電極（
３）が最大ストローク例えば３０ｍｍで昇降自在に設け
られ、この昇降に対応して材質例えばＳＵＳ製のベロー
ズ（４）により気密が保たれている。この下部電極（３
）は、例えばアルミニウム製で表面にアルマイト処理を
施しである平板状のものであり、被処理体の載置台とな
る如く、下部電極（３）のドーム状に形成された上面に
被処理体例えば半導体ウェハ（５）が設置可能とされて
いる。この下部電極（３）の周囲は、放電が上記ウェハ
（５）表面に集中するフォーカス効果を高めるために絶
縁体例えばテフロン（商品名）で形成することが好まし
い。

また、上記下部電極（３）には、鉛直方向に貫通した例
えば４箇所の貫通口（図示せず）が形成され、この貫通
口内には昇降自在なリフターピン（６）が設けられてい
る。このリフタービン（６）は、例えばＳＵＳで形成さ
れ、４本のりフタ−ビン（６）が接続した板（７）を昇
降機ｔｊｌ　（８）の駆動により同期して昇降自在とな
っている。この場合、上記板（７）は昇降機構（８）が
駆動していないと、コイルスプリング（９）により下方
に付勢されており、上記リフターピン（６）の先端は上
記下部電極（３）の表面より下降している。

また、上記下部電極（３）の近傍には図示しない排気口
が設けられており、処理室（１）内の雰囲気を排気可能
となっている。

このような下部電極（３）表面に上記ウェハ（５）を−
様に押圧し固定する如く押圧部材例えばクランブリング
（１０）が設けられている。このクラップリング（１０
）は、アル≧ニウムにアルマイト処理を施したもの或い
は石英、セラミック等のプラズマに対して影響のない材
質により形成されている。そして、このクランプリング
（１０）に当接し更に下部電極（３）が上昇した時、こ
のクランプリング（ｌＯ）は、所定の押圧力を保持しな
がら所定の高さ例えば５肺上昇する如く構成されている
。即ちこのクランブリング（１０）は処理室（１）の上
部にシールを保ちながら貫通した複数例えば４本の高純
度のアルミナ製のシャフト（１１）が駆動機構例えばエ
アシリンダ（１２）に接続した状態で遊設保持されてい
る。このエアシリンダ（１２）は上記４本のシャフト（
１１〉各々に対して１個ずつ計４個設けられており、こ
れら各エアシリンダ（１２）には夫々図示しない流量計
及び流量調節器が設けられ、これら各エアシリンダ（１
２）のエア圧を夫々独立に設定することが可能となって
いる。そして、上記下部電極（３）と対向した処理室（
１）の上部には上部電極体（１３）が設けられている。

この上部電極体（１３）は導電性材質例えばアルミニウ
ム製で表面にアルマイト処理を施したもので、このよう
な上部電極体（１３）の下面には例えばアモルファスカ
ーボン製の上部電極（１４）が、上記上部電極体（１３
）と電気的接続状態で設けられている。この上部電極（
１４）と上部電極体（１３）との間には多少の空間（１
５）が形成され、この空間（１５）にはガス供給管（１
６）が接続している。このガス供給管（１６）は、上記
処理室（１）外部に配置されたガス供給源（図示せず）
から図示しない流量調節器例えばマスフローコントロー
ラを介して処理ガス例えばエツチングガスやキャリアガ
ス等を上記空間（１５）に供給自在とされている。この
空間（１５）には、ガスを均等に拡散するために複数の
開孔を有するバッフル（１７）が複数枝設けらている。

そして、このバッフル（１７）で拡散された処理ガス等
を上記上部電極（１４）を介して処理室（１）内部へ流
出させる如く、上部電極（１４）には複数の孔（１８）
が設けられている。この上部電極（１４）の下面周縁部
には、絶縁体例えば四弗化エチレン樹脂で形成されたシ
ールドリング（１９〉が設けられており、エツチング処
理されるウェハ（５）とほぼ同じ口径にプラズマを発生
させることが可能となっている。

このような上部電極（１４）及び下部電極（３）間には
、プラズマを発生させるための電源（２０）が接続され
ている。これは例えば上記上部電極（１４）側を高圧電
極とし下部電極（３）側をアニス（２１）することで、
ラジカルエツチングを行なうプラズマモードとしている
。この時、高圧電極側を下部電極（３）としてＲＩＥ　
（リアクティブイオンエツチング）モードとしても良い
、このようにしてプラズマエツチング装置が構成されて
いる。

次に、上述したエツチング装置の動作作用及び半導体ウ
ェハのエツチング方法を説明する。

まず、エツチング装置のセットアツプ時に下部電極（３
）とクランプリング（１０）の平行度をｌＩｉ！認し、
これがずれている場合、各エアシリンダ（１２）の流量
調節器を操作して上記下部電極（３）にウェハ（５）を
押圧するクランプリング（１０）の押圧力が各点で均一
となるように設定を行なう。

そして、図示しない搬送機構により被処理体例えば半導
体ウェハ（５）を処理室（１）内の下部電極（３）上に
搬送する。そして、リフタービン（６）を上昇させてこ
のりフタ−ビン（６）の先端部にて上記ウェハ（５）を
受は取り、上記搬送機構を処理室（１）内から退去させ
て処理室（１）内を気密状態に設定する。そして、リフ
タービン（６）を下降させて上記ウェハ（５）を下部電
極（３）上に載置し、この下部電極（３）を上昇させる
。

このことにより、下部電極（３）に載置されているウェ
ハ（５）の周囲をクランプリング（ｌＯ）と当接させて
このウェハ（５）を固定する。

そして、上記処理室（１）内を所望の圧力に設定し、処
理ガス例えばエツチングガスやキャリアガス等をガス供
給管（１６）から空間（１５）のバッフル（１７）を介
して上部電極（１４）に形成されている複数の孔（１８
）より上記ウェハ（５）表面に供給する。同時に、電源
（２０）から上記電極（１４）（３）間に周波数が例え
ば１３．５６　ＭＢ２の電力を印加して電極（１４）（
３）間に放電を発生させる。すると、上記電極（１４）
（３）間において供給されたエツチングガスが上記放電
によりプラズマ化して分解され、この分解されモ発生し
たラジカルにより上記ウェハ（５）のエツチングが行な
われる。そして、このエツチング処理の終了に伴い処理
室（１）内の処理ガスの雰囲気を排気しながら、下部電
極（３）を下降し、リフタービン（６）上にウェハ（５
）を載置する。そして、処理室（１）外部の搬送機構（
図示せず）により上記ウェハ（５）を処理室（１）外部
に搬出する。

そして、各ウェハ（５）の処理終了毎或いは各ロフト毎
に処理されたウェハ（５）のユニフォミティーを検査し
、所望の均一度からずれていた場合は、再度上記エアシ
リンダ（１２）の各流量調節器のエア圧を設定変更し、
より均一性良くエツチング処理できるようにする。

上記実施例では、押圧機構への押圧作用の調整をエアシ
リンダにて実施したが、これに限定するものでなく、例
えばモータによって行なっても、電磁的に行なっても押
圧力を制御できるものであれば良い、また、上記実施例
では、エツチング結果によりウェハ周縁の各点における
押圧力を調整したが、これに限定するものでなく、例え
ば予備合わせ時において、押圧力センサ（圧電センサ）
を各押圧制御系に設け、これら押圧力が予め記憶された
押圧力になるように自動的に比較回路にて調整されるよ
うにしても良い。

また、上記実施例では、被処理体として半導体ウェハを
用いて説明したが、これに限定するものではなく、例え
ば液晶ＴＶなどの画面表示装置等に用いられるＬＣＤ基
板でも同様な効果が得られる。

更にまた、上記実施例では、プラズマエツチング装置に
適用した例について説明したが、被処理体の周縁部をク
ランプして処理するものであればこれに限定するもので
はなく、例えばイオンエツチング、ＥＣＲ工７チング、
ＥＣＲＣＶＤ、　プラズマＣＶＤ等に適用しても同様な
効果を得ることができる。

以上述べたようにこの実施例によれば、載置台上に被処
理体の周縁部を押圧部材により押圧して被処理体を支持
し処理する装置において、上記押圧部材に、複数箇所か
らかける押圧力を各々独立して設定可能にした押圧機構
を設けたことにより、複数の押圧機構の押圧力を各々独
立して設定が可能であるため、被処理体を均一性良く処
理できるように押圧部材の押圧力を各々独立して設定す
ることができ、処理の均一性を容易に最適とすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を説明するためのプラズ
マエツチング装置の構成図である。 ３・・・下部電極　　　　５・・・ウェハＩＯ・・・ク
ランブリング　１１・・・シャフト１２・・・エアシリ
ンダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　載置台上に被処理体の周縁部を押圧部材により押圧し
   て被処理体を支持し処理する装置において、上記押圧部
   材に、複数箇所からかける押圧力を各々独立して設定可
   能にした押圧機構を設けたことを特徴とする処理装置。