JPH04130627A - Plasma etching device - Google Patents
Plasma etching deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体素子の製造工程で使用するアノードカ
ップリング方式のプラズマエツチング装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an anode coupling type plasma etching apparatus used in the manufacturing process of semiconductor devices.
半導体素子の製造工程、例えばsiウェーハにコンタク
トホールなどを形成するエツチング工程では、従来より
ウェットエツチング方式、ドライエツチング方式が採用
されており、昨今ではドライエツチング方式が多用され
る傾向にある。In the manufacturing process of semiconductor devices, for example, the etching process for forming contact holes in Si wafers, wet etching and dry etching have conventionally been used, and recently the dry etching has been increasingly used.
また、ドライエツチング方式としては、周知のようにカ
ソード結合方式のりアクティブイオンエツチング法、ア
ノードカップリング方式のプラズマエツチング法がある
が、後者のプラズマエツチング法は前者のりアクティブ
イオンエツチング法と比べて、エツチングレート並びに
対レジスト5対Stの選択比の面で優れている。In addition, dry etching methods include cathode coupling type active ion etching method and anode coupling type plasma etching method, as is well known, but the latter plasma etching method has a higher etching rate than the former type active ion etching method. It is excellent in terms of rate and selectivity of resist 5 to St.
第1図は前記したプラズマエツチング法に基づくアノー
ドカップリング方式のプラズマエツチング装置の主要部
を示すものであり、図においてlは上部電極、2はアー
ス側の下部電極テーブル、3は下部1!極テーブル2の
上におかれたSlウェーハ、4はウェーハ3の周縁部に
当接してウェーハを下部電極テーブル2の上に上方から
押さえっけるクランパ、5はクランパ保持具である。FIG. 1 shows the main parts of an anode coupling type plasma etching apparatus based on the plasma etching method described above. In the figure, l is the upper electrode, 2 is the lower electrode table on the ground side, and 3 is the lower part 1! An Sl wafer is placed on the electrode table 2, a clamper 4 contacts the peripheral edge of the wafer 3 and presses the wafer onto the lower electrode table 2 from above, and 5 is a clamper holder.
すなわち、プラズマエツチング処理の過程でウェーハ3
の温度が過度に上昇するとウェーA表面のレジストが熱
的に変質してしまうおそれがある。That is, during the plasma etching process, the wafer 3
If the temperature of wafer A rises excessively, there is a risk that the resist on the surface of wafer A will be thermally altered.
そこで、プラズマエツチング装置では、前記のようにク
ランパ4でウェーハ3を下部電極テーブル2に押さえつ
け、ウェーハの熱を下部電極テーブル2.およびクラン
パ4に逃がしてレジストの熱的変質を防ぐようにしてい
る。Therefore, in the plasma etching apparatus, the wafer 3 is pressed against the lower electrode table 2 by the clamper 4 as described above, and the heat of the wafer is transferred to the lower electrode table 2. The resist is then released to the damper 4 to prevent thermal deterioration of the resist.
ここで、従来のプラズマエツチング装置では、クランパ
4の材質に耐熱、耐蝕性の高いフッ素樹脂(テフロン:
商品名)を使用している。Here, in conventional plasma etching equipment, the material of the clamper 4 is fluororesin (Teflon), which has high heat resistance and corrosion resistance.
(product name) is used.
ところで、前記のようにフッ素樹脂で作られたクランパ
を組み込んだプラズマエツチング装置では、長期使用の
間に次配のような不具合の発生することが明らかになっ
た。By the way, it has become clear that the plasma etching apparatus incorporating the clamper made of fluororesin as described above suffers from the following problems during long-term use.
すなわち、ドライエツチング用ガス(CF2.CHF5
など)のプラズマ中にフッ素樹脂のクランノ<を長時間
晒すと、クランパ自身が次第に損耗してつ工−ハを押さ
えつけている面の領域が次第に減り、ウェーハを繰り返
し枚葉処理する過程でウェー71を十分に押さえつけら
れない状態となる。したがってこのような状態を放置し
たままで引続きエツチング装置を使用すると、クランパ
の保持によるウェーハの冷却効果が低下して遂にはウェ
ーハ表面に被着したレジストの熱的変質が発生するよう
になる。そのために、従来ではクランパを比較的短期間
の使用で新しいものと交換するようにしているが、その
保守管理が厄介である。That is, dry etching gas (CF2.CHF5
If a fluororesin clamper is exposed to plasma for a long time, the clamper itself will gradually wear out and the area of the surface that holds down the clamper will gradually decrease. It becomes a state where the body cannot be held down sufficiently. Therefore, if the etching apparatus is continued to be used in such a state, the effect of cooling the wafer by holding the clamper will decrease, and eventually thermal deterioration of the resist deposited on the wafer surface will occur. For this reason, in the past, the clamper was replaced with a new one after a relatively short period of use, but its maintenance and management was troublesome.
本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、クラ
ンパを従来のフッ素樹脂に代えてさらに耐プラズマ性の
高い材質で作ることで前記課題の解決を図るようにした
プラズマエツチング装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above points, and provides a plasma etching apparatus in which the above problems are solved by making the clamper from a material with high plasma resistance instead of the conventional fluororesin. With the goal.
上記課題を解決するために、本発明のプラズマエツチン
グ装置においては、クランパの材質をセラミックとする
。In order to solve the above problems, in the plasma etching apparatus of the present invention, the material of the clamper is made of ceramic.
ここで、セラミックの種類としては、炭化ケイ素(Si
C)、あるいは窒化ケイ素(SlsN4)が好適である
。Here, as a type of ceramic, silicon carbide (Si
C) or silicon nitride (SlsN4) is preferred.
セラミックはフッ素樹脂などと比べて耐プラズマ性がは
るかに高い、したがって、上記のようにクランパをセラ
ミックで作成することにより、プラズマ中でのクランパ
の損耗が発生せず、長期使用でもウェーハを押さえつけ
る機能が安定維持される。しかもセラミックは樹脂と比
べて熱伝導率が高く、前記したウェーハを押さえつける
クランプ機能と併せて常に高い冷却効果を発揮するよう
になるので、エツチング処理過程でレジストが熱的に変
質するおそれはない。Ceramic has much higher plasma resistance than fluororesins, etc. Therefore, by making the clamper from ceramic as described above, the clamper will not be worn out in plasma and will have the ability to hold the wafer even after long-term use. is maintained stably. Moreover, ceramic has a higher thermal conductivity than resin, and together with the above-mentioned clamping function for holding down the wafer, it always exhibits a high cooling effect, so there is no risk of the resist being thermally altered during the etching process.
なお、クランパの材質にセラミックを使用しても、ウェ
ーハのエツチング特性には何等の障害も来さないことが
実際にエツチング処理したウェーハの検査結果からも確
認されている。In addition, it has been confirmed from the inspection results of wafers that have actually been etched that even if ceramic is used as the material of the clamper, there is no problem in the etching characteristics of the wafer.
実施例1:第1図のプラズマエツチング装置に装備した
クランパ4として、その材質を従来のフッ素樹脂から炭
化ケイ素(SIC)のセラミックに変更して作成したも
のを採用した。Example 1: As the clamper 4 installed in the plasma etching apparatus shown in FIG. 1, a clamper 4 made of silicon carbide (SIC) ceramic was used instead of the conventional fluororesin.
実施例2:第1図におけるクランパ4として、セラミッ
ク材に窒化ケイ素(SisNn)を用いて作成したもの
を採用した。Example 2: As the clamper 4 in FIG. 1, a clamper made of silicon nitride (SisNn) as a ceramic material was adopted.
上記実施例1.2のクランパをエツチング装置に組み込
んで実際にウェーハのエツチング処理を長期に亙り繰り
返し行った結果によれば、クランパには損耗の発生が認
められず、かつエツチング特性の面でもクランパの材質
変更による何等の障害もないことが確認された。また、
ウェーハに対する冷却効果が高まった分だけエツチング
装置に加えるパワーを高めて運転することが可能であり
、これによりエッチレートを早めてウェーハの処理能力
を向上できた。さらに加えて、実際のエツチング処理で
は、ウェーハのエツチング処理の進行に伴ってプラズマ
中から発する波長520nsの光線を検出してウェーハ
のエツチング終了時点を判定するようにしているが、セ
ラミック製のクランパを使用することでフッ素樹脂製の
クランパを使用した場合に比べて前記波長の光線を高感
度で検出できることが認められた。これはプラズマによ
るクランパ材質の分解、気化が生じないためと想定され
る。According to the results of actually repeatedly etching wafers over a long period of time by incorporating the clamper of Example 1.2 into an etching apparatus, no wear was observed on the clamper, and the clamper was superior in terms of etching characteristics. It was confirmed that there were no problems of any kind due to the material change. Also,
The increased cooling effect on the wafers made it possible to increase the power applied to the etching equipment, thereby speeding up the etching rate and improving wafer throughput. In addition, in actual etching processing, the end of wafer etching is determined by detecting a light beam with a wavelength of 520 ns emitted from the plasma as the wafer etching process progresses. It has been found that by using this method, it is possible to detect light of the above wavelength with higher sensitivity than when using a fluororesin clamper. This is assumed to be because the clamper material is not decomposed or vaporized by the plasma.
本発明のプラズマエツチング装置は、以上説明したよう
に構成したので次記の効果を奏する。Since the plasma etching apparatus of the present invention is constructed as described above, it achieves the following effects.
(1)クランパの材質を従来のフッ素樹脂からセラミッ
クに変更したので、プラズマエツチング処理過程でのク
ランパの損耗発生がなくなり、クランパの部品交換が不
要となった。また、クランパの損耗が生じないのでウェ
ーハに対して常に高い冷却効果が確保でき、これにより
レジストの熱的変質を良好に防げる他、エツチング装置
に供給するパワーを高めてウェーハの処理能力を高める
ような運転も可能となる。(1) Since the material of the clamper has been changed from the conventional fluororesin to ceramic, there is no wear and tear on the clamper during the plasma etching process, and there is no need to replace parts of the clamper. In addition, since the clamper does not wear out, a high cooling effect can always be ensured for the wafer, which not only effectively prevents thermal deterioration of the resist, but also increases the power supplied to the etching equipment and increases the wafer processing capacity. It also allows for smooth driving.
(2)クランパのセラミック材として、具体的に炭化ケ
イ素 (SIC)、窒化ケイ素(SisNn)を採用す
ることで、耐プラズマ性に優れたクランパが得られる。(2) By specifically employing silicon carbide (SIC) or silicon nitride (SisNn) as the ceramic material of the clamper, a clamper with excellent plasma resistance can be obtained.
第1図はプラズマエツチング装置の主要部の構成図であ
る0図において、
l:上部電極、2:下部電極テーブル、38半導体ウェ
ーハ、4:クランパ。
一一二−ゝ・・FIG. 1 is a block diagram of the main parts of a plasma etching apparatus. In FIG. 0, 1: upper electrode, 2: lower electrode table, 38 semiconductor wafer, 4: clamper. 112-ゝ...
Claims (1)
ング方式のプラズマエッチング装置であり、アース側電
極のテーブル上におかれたウェーハをクランパで押さえ
つけてエッチング処理を行うものにおいて、前記クラン
パの材質をセラミックとしたことを特徴とするプラズマ
エッチング装置。 2)請求項1に記載のプラズマエッチング装置において
、セラミックが炭化ケイ素(SiC)であることを特徴
とするプラズマエッチング装置。 3)請求項1に記載のプラズマエッチング装置において
、セラミックが窒化ケイ素(Si_3N_4)であるこ
とを特徴とするプラズマエッチング装置。[Claims] 1) An anode coupling type plasma etching apparatus used in the manufacturing process of semiconductor devices, which performs etching by pressing a wafer placed on a table with a ground side electrode with a clamper, A plasma etching apparatus characterized in that the material of the clamper is ceramic. 2) The plasma etching apparatus according to claim 1, wherein the ceramic is silicon carbide (SiC). 3) The plasma etching apparatus according to claim 1, wherein the ceramic is silicon nitride (Si_3N_4).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25095890A JPH04130627A (en) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | Plasma etching device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04130627A true JPH04130627A (en) | 1992-05-01 |
Family
ID=17215543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25095890A Pending JPH04130627A (en) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | Plasma etching device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04130627A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06275544A (en) * | 1993-03-19 | 1994-09-30 | Agency Of Ind Science & Technol | Semiconductor working device |
KR20230063892A (en) | 2020-10-07 | 2023-05-09 | 교세라 가부시키가이샤 | Clamp jig, manufacturing method of clamp jig, and cleaning device |
KR20230064622A (en) | 2020-10-07 | 2023-05-10 | 교세라 가부시키가이샤 | Clamp jig, manufacturing method of clamp jig, and cleaning device |
Citations (2)
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JPS5913327A (en) * | 1982-07-15 | 1984-01-24 | Toshiba Corp | Dry etching device |
JPS60102742A (en) * | 1983-11-09 | 1985-06-06 | Hitachi Ltd | Controller for substrate temperature |
-
1990
- 1990-09-20 JP JP25095890A patent/JPH04130627A/en active Pending
Patent Citations (2)
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