JPH0426537B2 - - Google Patents
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- JPH0426537B2 JPH0426537B2 JP59210971A JP21097184A JPH0426537B2 JP H0426537 B2 JPH0426537 B2 JP H0426537B2 JP 59210971 A JP59210971 A JP 59210971A JP 21097184 A JP21097184 A JP 21097184A JP H0426537 B2 JPH0426537 B2 JP H0426537B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は反応ガスによる枚葉式のエツチング装
置に係り、特に半導体被処理基板のエツチングを
均一に行うために反応容器内の反応ガスの流通径
路を改良した枚葉式エツチング装置に関する。
置に係り、特に半導体被処理基板のエツチングを
均一に行うために反応容器内の反応ガスの流通径
路を改良した枚葉式エツチング装置に関する。
特にインライン化された半導体装置の製造工程
においては、枚葉式プラズマエツチング装置が用
いられる。
においては、枚葉式プラズマエツチング装置が用
いられる。
かかる枚葉式のエツチング装置においては、装
置の専有面積を縮小しインライン化を有利ならし
めるために、反応容器の平面積が被処理半導体基
板の面積に近づけられる。
置の専有面積を縮小しインライン化を有利ならし
めるために、反応容器の平面積が被処理半導体基
板の面積に近づけられる。
そのため処理レートの基板面内分布を均一なら
しめるには、反応容器内における反応ガスの流通
径路を最適に選ぶ必要があり、最適流通径路を形
成する手段の開発が強く要望されている。
しめるには、反応容器内における反応ガスの流通
径路を最適に選ぶ必要があり、最適流通径路を形
成する手段の開発が強く要望されている。
反応容器内のガス流通径路に或る程度の改善が
加えられた、従来の枚葉式プラズマエツチング装
置等においては、反応容器の天井が平面状に形成
され、該天井の中央部に開口するガス導入管から
容器内に導入した反応ガスを、該天井近くに該天
井と平行に配設された平板状のガス拡散板と該天
井の間に形成される間隙部及び該ガス拡散板と容
器側壁との間隙部を介して、該拡散板の下部に該
拡散板と平行に配置した被処理基板状に供給し、
且つ該被処理基板の周囲に該被処理基板と同心円
状に開口する排気管によつて排気しながら、該反
応容器内を所定のガス圧に保つた状態でエツチン
グ処理が行われていた。
加えられた、従来の枚葉式プラズマエツチング装
置等においては、反応容器の天井が平面状に形成
され、該天井の中央部に開口するガス導入管から
容器内に導入した反応ガスを、該天井近くに該天
井と平行に配設された平板状のガス拡散板と該天
井の間に形成される間隙部及び該ガス拡散板と容
器側壁との間隙部を介して、該拡散板の下部に該
拡散板と平行に配置した被処理基板状に供給し、
且つ該被処理基板の周囲に該被処理基板と同心円
状に開口する排気管によつて排気しながら、該反
応容器内を所定のガス圧に保つた状態でエツチン
グ処理が行われていた。
第３図は上記従来の枚葉式プラズマエツチング
装置における要部を模式的に示した側断面図で、
図中、１は反応容器、２はガス導入管、３はガス
拡散板、４は被処理基板、５は基板ステージ、６
は排気管を示す。
装置における要部を模式的に示した側断面図で、
図中、１は反応容器、２はガス導入管、３はガス
拡散板、４は被処理基板、５は基板ステージ、６
は排気管を示す。
然し該従来構造においては、排気管６のコダク
タンスが大きいために、前記のようにガス拡散板
と容器側壁との間隙部を介して被処理基板の上部
に供給される反応ガスの多くは被処理基板の中心
部迄達しないで同図に矢印で示す流通径路線ｍの
密度の高い被処理基板４の周辺部を介して排気管
６内に吸引される傾向がある。
タンスが大きいために、前記のようにガス拡散板
と容器側壁との間隙部を介して被処理基板の上部
に供給される反応ガスの多くは被処理基板の中心
部迄達しないで同図に矢印で示す流通径路線ｍの
密度の高い被処理基板４の周辺部を介して排気管
６内に吸引される傾向がある。
そのため従来の装置においては、被処理基板の
周辺部のエツチング・レートが中心部に比べて高
くなる傾向があり、例えば四弗化炭素（CF4）＋
10〜20％酸素（O2）の混合ガスを用い0.6〜
1Torr程度のガス圧において6in基板状に形成し
た多結晶シリコン層をエツチング処理した際、±
６％程度のエツチング・レートの面内分布を生じ
ており、特に等方性のエツチングが行われるマイ
クロ波プラズマエツチング装置等においては、該
エツチング・レートの分布によつてパターンニン
グ精度が大きく低下し、半導体装置の性能及び信
頼性が低下するという問題を生じていた。
周辺部のエツチング・レートが中心部に比べて高
くなる傾向があり、例えば四弗化炭素（CF4）＋
10〜20％酸素（O2）の混合ガスを用い0.6〜
1Torr程度のガス圧において6in基板状に形成し
た多結晶シリコン層をエツチング処理した際、±
６％程度のエツチング・レートの面内分布を生じ
ており、特に等方性のエツチングが行われるマイ
クロ波プラズマエツチング装置等においては、該
エツチング・レートの分布によつてパターンニン
グ精度が大きく低下し、半導体装置の性能及び信
頼性が低下するという問題を生じていた。
本発明が解決しようとする問題点は、上記のよ
うに従来の枚葉式エツチング装置において、大き
な処理レートの基板面内分布を生ずる点である。
うに従来の枚葉式エツチング装置において、大き
な処理レートの基板面内分布を生ずる点である。
上記問題点の解決は、ガス導入口を有する気密
容器内に該ガス導入口に対向して被処理基板が配
置され、該ガス導入口と該被処理基板との間にガ
ス拡散板を配置し、該被処理基板の上面と略等し
い高さにおいて該被処理基板に平行に、該容器側
面にガス排気口を設けてなる本発明によるエツチ
ング装置によつて達成される。
容器内に該ガス導入口に対向して被処理基板が配
置され、該ガス導入口と該被処理基板との間にガ
ス拡散板を配置し、該被処理基板の上面と略等し
い高さにおいて該被処理基板に平行に、該容器側
面にガス排気口を設けてなる本発明によるエツチ
ング装置によつて達成される。
即ち本発明のエツチング装置においては、ガス
拡散板の側面と反応容器の側壁との間に形成され
る間隙部から被処理基板上に反応ガスを供給し、
且つ該反応ガスの排気を被処理基板の側面の周囲
に該被処理基板の上面と略等しい高さにおいて該
被処理基板に平行に配設したスリツト状のコンダ
クタンスの小さい排気口から周囲に向かつて排気
することによつて、主たるガス流通径路が被処理
基板の中心部を介してその周辺部に向かうように
し、これによつて処理レートの基板面内分布の均
一化が図られる。
拡散板の側面と反応容器の側壁との間に形成され
る間隙部から被処理基板上に反応ガスを供給し、
且つ該反応ガスの排気を被処理基板の側面の周囲
に該被処理基板の上面と略等しい高さにおいて該
被処理基板に平行に配設したスリツト状のコンダ
クタンスの小さい排気口から周囲に向かつて排気
することによつて、主たるガス流通径路が被処理
基板の中心部を介してその周辺部に向かうように
し、これによつて処理レートの基板面内分布の均
一化が図られる。
以下本発明を、図に示す実施例により具体的に
説明する。
説明する。
第１図は本発明のエツチング装置における一実
施例を示す模式側断面図で、第２図は同実施例に
おけるガス流通径路を示す要部模式側断面図であ
る。
施例を示す模式側断面図で、第２図は同実施例に
おけるガス流通径路を示す要部模式側断面図であ
る。
全図を通じ、同一対象物は同一符号で示す。
本発明を適用したマイクロ波プラズマエツチン
グ装置は例えば第１図に示すように、 天井が平面状に形成された反応容器１１、 該反応容器天井の中央部に配設された第１のガ
ス導入管１２、 該反応容器天井から１〜２mm程度離れた場所に
該天井と平行に配設された被処理半導体基板とほ
ぼ等しい直径を有する円板状のガス拡散板１３、 ガス拡散板１３の下部に配置され上面に突起を
有し被処理半導体基板１４がガス拡散板１３と平
行に載置される基板ステージ１５、 被処理半導体基板１４の側面の周囲全周の被処
理半導体基板１４の上面とほぼ等しい平面上に反
応容器の側壁及び底板１６とによつて形成される
１〜２mm程度の幅のスリツト部１７を介して開口
するガス排気管１８、 第２のガス導入管１９を有し該反応容器１１の
上部に第１のガス導入管１２を介して連通して配
設されたプラズマ発生室２０、 該プラズマ発生室２０にマイクロ波透過窓２１
を介して接続されたマイクロ波導波管２２、 とによつて主として構成される。
グ装置は例えば第１図に示すように、 天井が平面状に形成された反応容器１１、 該反応容器天井の中央部に配設された第１のガ
ス導入管１２、 該反応容器天井から１〜２mm程度離れた場所に
該天井と平行に配設された被処理半導体基板とほ
ぼ等しい直径を有する円板状のガス拡散板１３、 ガス拡散板１３の下部に配置され上面に突起を
有し被処理半導体基板１４がガス拡散板１３と平
行に載置される基板ステージ１５、 被処理半導体基板１４の側面の周囲全周の被処
理半導体基板１４の上面とほぼ等しい平面上に反
応容器の側壁及び底板１６とによつて形成される
１〜２mm程度の幅のスリツト部１７を介して開口
するガス排気管１８、 第２のガス導入管１９を有し該反応容器１１の
上部に第１のガス導入管１２を介して連通して配
設されたプラズマ発生室２０、 該プラズマ発生室２０にマイクロ波透過窓２１
を介して接続されたマイクロ波導波管２２、 とによつて主として構成される。
なお該構成において反応ガスに触れる部分は、
総て該反応ガスに対して耐蝕性を有する例えばア
ルミニウムによつて形成される。
総て該反応ガスに対して耐蝕性を有する例えばア
ルミニウムによつて形成される。
そして第２のガス導入管１９から所定流量の所
望の反応ガスがプラズマ発生室２０に流入され、
該反応ガスはマイクロ波導波管２２からマイクロ
波透過窓２１を介して該プラズマ発生室２０に導
入されて来る所望のパワーのマイクロ波によつて
励起されイオン及びラジカルを生成する。
望の反応ガスがプラズマ発生室２０に流入され、
該反応ガスはマイクロ波導波管２２からマイクロ
波透過窓２１を介して該プラズマ発生室２０に導
入されて来る所望のパワーのマイクロ波によつて
励起されイオン及びラジカルを生成する。
この励起された反応ガスは第１のガス導入管１
２を介して反応容器１１内に流入され、反応容器
１１の天井とガス拡散板１３との間隙部及びガス
拡散板１３と反応容器１１の側壁との間隙部を通
つて被処理半導体基板１４上に供給され、該反応
ガスに含まれるイオン及びラジカルによつて被処
理半導体基板１４面の化学処理がなされる。
２を介して反応容器１１内に流入され、反応容器
１１の天井とガス拡散板１３との間隙部及びガス
拡散板１３と反応容器１１の側壁との間隙部を通
つて被処理半導体基板１４上に供給され、該反応
ガスに含まれるイオン及びラジカルによつて被処
理半導体基板１４面の化学処理がなされる。
そして余分な反応ガス及び反応生成ガスは被処
理半導体基板１４の周囲に設けられたスリツト部
１７を介して排気管１８から吸引排気される。
理半導体基板１４の周囲に設けられたスリツト部
１７を介して排気管１８から吸引排気される。
第２図は上記プラズマエツチング装置における
反応容器１１内のガス流通径路を模式的に示した
もので、同図にガス流線（矢印）ｍで表したよう
に該実施例の装置においては、ガス拡散板１３と
反応容器１１の側壁との間隙部を通過した反応ガ
スは排気管１８のコンダクタンスがスリツト部１
７によつて小さく制限されているために、直接排
気口（スリツト部１７）に向かつて流れず、主と
して該流線ｍに示すように被処理半導体基板１４
の中心部に向かつて迂回し、半導体基板１４の表
面に沿つてその周辺部即ちスリツト部に向かつて
流れる。
反応容器１１内のガス流通径路を模式的に示した
もので、同図にガス流線（矢印）ｍで表したよう
に該実施例の装置においては、ガス拡散板１３と
反応容器１１の側壁との間隙部を通過した反応ガ
スは排気管１８のコンダクタンスがスリツト部１
７によつて小さく制限されているために、直接排
気口（スリツト部１７）に向かつて流れず、主と
して該流線ｍに示すように被処理半導体基板１４
の中心部に向かつて迂回し、半導体基板１４の表
面に沿つてその周辺部即ちスリツト部に向かつて
流れる。
従つて被処理半導体基板１４表面のエツチング
処理は均一になされ、上記実施例の装置におい
て、四弗化炭素（CF4）＋10〜20％酸素（O2）の
混合ガスを用い、0.6〜1Torr程度のガス圧にお
いて6in基板上に形成した多結晶シリコン層をエ
ツチング処理した際、±１〜1.5％程度の極めて良
好なエツチング・レートの分布が得られている。
処理は均一になされ、上記実施例の装置におい
て、四弗化炭素（CF4）＋10〜20％酸素（O2）の
混合ガスを用い、0.6〜1Torr程度のガス圧にお
いて6in基板上に形成した多結晶シリコン層をエ
ツチング処理した際、±１〜1.5％程度の極めて良
好なエツチング・レートの分布が得られている。
なお同様に良好な結果は、二酸化シリコン、窒
化シリコン等のエツチングに際しても得られてい
る。
化シリコン等のエツチングに際しても得られてい
る。
また上記本発明のガス流通径路調整手段は、高
周波を用いるプラズマエツチング装置にも有効に
適用出来る。
周波を用いるプラズマエツチング装置にも有効に
適用出来る。
以上説明のように本発明によれば、反応ガスに
より被処理基板のエツチングを行う枚葉式のエツ
チング装置における、処理レートの面内分布を大
幅に改善することが出来るので、特に高集積化さ
れる半導体集積回路装置等をインライン化して製
造する際に、性能及び信頼性の向上が図れる。
より被処理基板のエツチングを行う枚葉式のエツ
チング装置における、処理レートの面内分布を大
幅に改善することが出来るので、特に高集積化さ
れる半導体集積回路装置等をインライン化して製
造する際に、性能及び信頼性の向上が図れる。
第１図は本発明のエツチング装置における一実
施例を示す模式側断面図、第２図は同実施例にお
けるガス流通径路を示す要部模式側断面図で、第
３図は従来の枚葉式プラズマエツチング装置にお
ける要部を示す模式側断面図である。 図において、１１は反応容器、１２は第１のガ
ス導入管、１３はガス拡散板、１４は被処理半導
体基板、１５は基板ステージ、１６は底板、１７
はスリツト部、１８はガス排気管、１９は第２の
ガス導入管、２０はプラズマ発生室、２１はマイ
クロ波透過窓、２２はマイクロ波導波管、ｍはガ
ス流通径路矢印、を示す。
施例を示す模式側断面図、第２図は同実施例にお
けるガス流通径路を示す要部模式側断面図で、第
３図は従来の枚葉式プラズマエツチング装置にお
ける要部を示す模式側断面図である。 図において、１１は反応容器、１２は第１のガ
ス導入管、１３はガス拡散板、１４は被処理半導
体基板、１５は基板ステージ、１６は底板、１７
はスリツト部、１８はガス排気管、１９は第２の
ガス導入管、２０はプラズマ発生室、２１はマイ
クロ波透過窓、２２はマイクロ波導波管、ｍはガ
ス流通径路矢印、を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガス導入口を有する気密容器内に該ガス導入
口に対向して被処理基板が配置され、該ガス導入
口と該被処理基板との間にガス拡散板を配置し、
該被処理基板の上面と略等しい高さにおいて該被
処理基板に平行に、該容器側面にガス排気口を設
けてなることを特徴とするエツチング装置。 ２ 上記排気口が該被処理基板面に沿つたスリツ
ト状を有し、且つ該被処理基板の全周囲に設けら
れてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のエツチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21097184A JPS6188528A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | エツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21097184A JPS6188528A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | エツチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6188528A JPS6188528A (ja) | 1986-05-06 |
| JPH0426537B2 true JPH0426537B2 (ja) | 1992-05-07 |
Family
ID=16598157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21097184A Granted JPS6188528A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | エツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6188528A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05206069A (ja) * | 1992-01-29 | 1993-08-13 | Fujitsu Ltd | プラズマエッチング法及びプラズマエッチング装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57121235A (en) * | 1981-01-20 | 1982-07-28 | Matsushita Electronics Corp | Plasma processing and device thereof |
| JPS58170536A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-07 | Fujitsu Ltd | プラズマ処理方法及びその装置 |
| JPS5957434A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-03 | Fujitsu Ltd | プラズマ処理方法および装置 |
-
1984
- 1984-10-08 JP JP21097184A patent/JPS6188528A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57121235A (en) * | 1981-01-20 | 1982-07-28 | Matsushita Electronics Corp | Plasma processing and device thereof |
| JPS58170536A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-07 | Fujitsu Ltd | プラズマ処理方法及びその装置 |
| JPS5957434A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-03 | Fujitsu Ltd | プラズマ処理方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6188528A (ja) | 1986-05-06 |
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