JPH04273123A - 半導体ウエハのエッチング方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体ウエハのエッチン
グ方法に関するもので、特にエッチングガスをイオン化
させてエッチングする方法に使用される。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハのエッチング方法として、
アルゴン（Ａｒ）などをイオン化させて半導体ウエハに
衝突させる方法が知られている。そして、多数枚の半導
体ウエハを処理するときには、例えば１枚ずつのウエハ
を真空容器内に搬入してエッチングし、これを次々と繰
り返すことが行われる。各処理ごとの半導体ウエハのエ
ッチングをバラツキなく行うためには、例えばエッチン
グガスの圧力を均一に保つことが必要であり、このよう
な技術として、例えば特開昭６２−１６３３２号が知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、エッチングガ
スの圧力などが適正に維持されたとしても、処理を繰り
返していくと半導体ウエハのエッチング速度は徐々に低
下していく。これは、エッチング処理によって生じた不
純物が真空容器に残存し、また装置の温度上昇によって
生じたガス（Ｈ２　Ｏ，Ｏ２，Ｎ２　等）が残留し、こ
れが次の半導体ウエハの処理を劣化させるためと考えら
れる。すなわち、これらの不純物ガスが、次の半導体ウ
エハのエッチングのためのエッチングガスのイオン化を
妨げるため、処理枚数が多くなると半導体ウエハのエッ
チングにバラツキが生じている。

【０００４】かかる問題点を解決するためには、例えば
高出力の真空ポンプを設置して真空引きを続けながら、
他方でエッチングガスを導入し続け、イオン化すること
が考えられる。しかし、これでは高出力の真空ポンプが
必要になり、また、そのメンテナンスが頻繁に必要とな
る。本発明は、かかる従来技術の欠点を解決することを
課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体ウエ
ハのエッチング方法は、真空容器内でエッチングガスを
イオン化させ、真空容器内にセットされた半導体ウエハ
にエッチングガスのイオンを衝突させるエッチング工程
を、処理すべき半導体ウエハごとに繰り返して複数枚の
半導体ウエハを順次にエッチングする方法において、エ
ッチングガスイオンの衝突によるエッチング処理の終了
後に、真空容器内を真空排気して処理済みの半導体ウエ
ハを真空容器外に搬出し、その後、次の処理すべき半導
体ウエハを搬入して、真空容器内にエッチングガスを導
入し、イオン化させることを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明によれば、半導体ウエハのエッチング処
理ごとに、真空容器の内部は真空排気されるので、エッ
チング処理により生じる不純物ガスなどは取り除かれて
次のエッチング処理が行われる。

【０００７】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。

【０００８】図１は実施例の方法が適用されるエッチン
グ装置の構成を示す図である。図示の通り、真空処理容
器１０には真空予備容器２０が付設され、これらはゲー
ト３１を開くことにより連通する。真空処理容器１０は
排気口１１ａを介して真空ポンプ（図示せず）に接続さ
れる。また、真空処理容器１０は供給口１１ｂを介して
エッチングガスを供給するためのガス供給手段（図示せ
ず）に接続される。また、真空予備容器２０にはゲート
３２を介して外部と半導体ウエハの出し入れが可能にな
っている。

【０００９】真空処理容器１０の内部には、処理用電極
１２と対向電極１３が設けられ、処理用電極１２上のサ
セプタ１４上には半導体ウエハ４０がセットされる。処
理用電極１２の下側はシールド１５によりカバーされ、
処理用電極１２とシールド１５は絶縁リング１６により
シールドされている。このような処理用電極１２に高周
波電源１７を接続し、対向電極１３をアースすると、真
空処理容器１０の内部にはプラズマ５０が発生し、イオ
ンが矢印のように半導体ウエハ４０に向けて照射される
。

【００１０】次に、上記の装置を用いたエッチング処理
方法を説明する。まず、ゲート３２を開いて真空予備容
器２０内に半導体ウエハ４０を搬入し、真空処理容器１
０および真空予備容器２０の内部を真空にする。次に、
ゲート３１を開き、真空予備容器２０内の半導体ウエハ
４０を真空処理容器１０内に搬入し、サセプタ１４上に
セットする。そして、ゲート３１を閉じ、エッチングガ
スを供給口１１ｂより導入し、エッチング処理を行う。 なお、この間に真空予備容器２０内には新たな半導体ウ
エハを搬入し、真空排気を行っておく。

【００１１】エッチング処理は、次のように行う。すな
わち、真空処理容器１０の内部のエッチングガス圧が所
定レベルに達したら、高周波電源１７より高周波電力を
供給してプラズマ５０を発生させる。そして、一定の時
間が経過してエッチング処理が終了したら、真空排気の
後に処理済みの半導体ウエハ４０を真空処理容器１０よ
り搬出する。このとき、半導体ウエハ４０の搬出は、図
示の真空予備容器２０を介して行ってもよいし、図示し
ない別の真空容器を介して行ってもよい。そして、次の
処理すべき半導体ウエハを搬入し、同様の作業を繰り返
す。

【００１２】上記のエッチング処理後の真空排気は、本
発明の特徴に係わるものであり、これによって真空処理
容器１０内の不純物ガス、残留ガスが除去される。その
ため、エッチング処理を０．１〜０．２Ｐａの真空度で
実行するときには、その後の真空排気は１０−３Ｐａオ
ーダ以下、望ましくは１×１０−４Ｐａ以下まで続けら
れる。　　次に、本発明者による具体的な実施例を説明
する。まず、本発明に従うものとして、板葉式エッチン
グ装置を用いたとき、ウエハ処理枚数とエッチング速度
の関係は、図２の丸印のようになった。この場合、半導
体ウエハ間のバラツキは±２．２％であった。従来方法
として、処理ごとにガスポンピング（真空排気）を行わ
ない場合には、図２のクロス印のようになった。この場
合、半導体ウエハ間のバラツキは±８．９％であった。 なお、エッチングの条件は、両者とも、ＲＦパワーが１
５０Ｗ、アルゴン流量が１５［ＳＣＣＭ］、エッチング
圧力が０．１Ｐａであり、被エッチング膜はシリコン熱
酸化膜であった。また、本発明の場合の真空排気は３×
１０−３Ｐａである。

【００１３】

【発明の効果】以上、詳細に説明した通り本発明では、
半導体ウエハのエッチング処理ごとに、真空容器の内部
は真空排気されるので、不純物ガスなどは取り除かれて
次のエッチング処理のためのプラズマ生成が行われる。 このため、処理した半導体ウエハの枚数増加によってエ
ッチング速度が低下することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る半導体ウエハのエッチン
グ方式が適用される装置の構成図である。

【図２】本発明の効果を従来例と対比するグラフである
。

【符号の説明】

１０…真空処理容器 １２…処理用電極 １３…対向電極 １４…サセプタ １７…高周波電源 ２０…真空予備容器 ４０…半導体ウエハ ５０…プラズマ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　真空容器内でエッチングガスをイオン
   化させ、当該真空容器内にセットされた半導体ウエハに
   前記エッチングガスのイオンを衝突させるエッチング工
   程を、処理すべき前記半導体ウエハごとに繰り返して複
   数枚の前記半導体ウエハを順次にエッチングする半導体
   ウエハのエッチング方法において、前記エッチングガス
   イオンの衝突によるエッチング処理の終了後に、前記真
   空容器内を真空排気して処理済みの前記半導体ウエハを
   当該真空容器外に搬出し、その後、次の処理すべき前記
   半導体ウエハを搬入して、当該真空容器内に前記エッチ
   ングガスを導入し、イオン化させることを特徴とする半
   導体ウエハのエッチング方法。
2. 【請求項２】　　前記エッチング処理の終了後の真空排
   気を、１×１０−３Ｐａ以下の真空度まで行う請求項１
   記載の半導体ウエハのエッチング方法。