JPH0794495A - プラズマ補助化学的エッチング処理に使用される電極 - Google Patents
プラズマ補助化学的エッチング処理に使用される電極Info
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- JPH0794495A JPH0794495A JP6101414A JP10141494A JPH0794495A JP H0794495 A JPH0794495 A JP H0794495A JP 6101414 A JP6101414 A JP 6101414A JP 10141494 A JP10141494 A JP 10141494A JP H0794495 A JPH0794495 A JP H0794495A
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- Plasma Technology (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、多孔性材料を使用しないで廉価に
製造することのできるプラズマ補助化学的エッチング処
理用電極を得ることを目的とする。 【構成】 内部に上部表面から底部表面まで垂直に延び
ている空洞61を有する円筒状の外部部材45と、この外部
部材45の空洞61内に配置され上部表面から外側表面に貫
通したダクトシステム79, 81を有する内部部材47とを備
え、外部部材45の内側表面の下部部分57と内部部材47の
外側表面の下部部分69がそれらの間に垂直方向に延在す
る環状のギャップ77を形成しており、内部部材47のダク
トシステム79, 81を通り、内部部材と外部部材の間のギ
ャップ77を通って基板25上にガス源からガスが供給され
ることを特徴とする。
製造することのできるプラズマ補助化学的エッチング処
理用電極を得ることを目的とする。 【構成】 内部に上部表面から底部表面まで垂直に延び
ている空洞61を有する円筒状の外部部材45と、この外部
部材45の空洞61内に配置され上部表面から外側表面に貫
通したダクトシステム79, 81を有する内部部材47とを備
え、外部部材45の内側表面の下部部分57と内部部材47の
外側表面の下部部分69がそれらの間に垂直方向に延在す
る環状のギャップ77を形成しており、内部部材47のダク
トシステム79, 81を通り、内部部材と外部部材の間のギ
ャップ77を通って基板25上にガス源からガスが供給され
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にプラズマ補助化
学エッチング処理において使用される電極に関し、特に
環状ギャップがそれらの間に形成されるように外部部材
によって囲まれた内部部材を有する電極に関する。
学エッチング処理において使用される電極に関し、特に
環状ギャップがそれらの間に形成されるように外部部材
によって囲まれた内部部材を有する電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータおよび電子装置産業は競争
が強まっており、それによってこれらの装置内に使用さ
れる集積回路は低価格高品質となることを要している。
特に、集積回路が処理されるシリコンウェーハ基板も低
価格高品質でなければならない。通常、回路はフォトリ
ソグラフ処理によって基板の表面上に形成されている。
フォトリソグラフ技術ツールは基板の変化する表面の高
さを整合するために各フィールドにおいて再び焦点が定
められなければならないので、絶縁体基板上のシリコン
（ＳＯＩ）基板のシリコン層の厚さを制御すること、あ
るいはシリコン基板の全体の厚さの変化（ＴＴＶ）を制
御することは非常に望ましい。これは、通常機械的研磨
されたウェーハ基体の貧弱な厚さの制御に直接支配され
る時間がかかり、高価な処理である。
が強まっており、それによってこれらの装置内に使用さ
れる集積回路は低価格高品質となることを要している。
特に、集積回路が処理されるシリコンウェーハ基板も低
価格高品質でなければならない。通常、回路はフォトリ
ソグラフ処理によって基板の表面上に形成されている。
フォトリソグラフ技術ツールは基板の変化する表面の高
さを整合するために各フィールドにおいて再び焦点が定
められなければならないので、絶縁体基板上のシリコン
（ＳＯＩ）基板のシリコン層の厚さを制御すること、あ
るいはシリコン基板の全体の厚さの変化（ＴＴＶ）を制
御することは非常に望ましい。これは、通常機械的研磨
されたウェーハ基体の貧弱な厚さの制御に直接支配され
る時間がかかり、高価な処理である。
【０００３】プラズマ補助化学エッチング（ＰＡＣＥ）
処理は、従来の粗い機械的切断および研磨ステップ後に
基板の上部表面をエッチングあるいは「面出し」するた
めに使用されている。ＰＡＣＥ処理は、シリコンウェー
ハ基板の上に配置されている電極を使用する。無線周波
数（ＲＦ）電力は、ウェーハを支持する位置テーブルを
通って電極に供給される。ガスはガスがイオン化される
電極を通って流れ、ウェーハの上部表面上で放電される
化学的反応性プラズマ種を生成する。この放電は、予め
定められた深さにウェーハの表面を化学的に面出しす
る。
処理は、従来の粗い機械的切断および研磨ステップ後に
基板の上部表面をエッチングあるいは「面出し」するた
めに使用されている。ＰＡＣＥ処理は、シリコンウェー
ハ基板の上に配置されている電極を使用する。無線周波
数（ＲＦ）電力は、ウェーハを支持する位置テーブルを
通って電極に供給される。ガスはガスがイオン化される
電極を通って流れ、ウェーハの上部表面上で放電される
化学的反応性プラズマ種を生成する。この放電は、予め
定められた深さにウェーハの表面を化学的に面出しす
る。
【０００４】通常、多孔性のシリコン炭化物電極はこの
ＰＡＣＥ処理に使用されている。これらの電極は、ガス
が電極を完全に通過できるように多数の開いたセルポケ
ットを有する。これらの多孔性のシリコン炭化物電極は
基板において良品質のエッチングされたプロフィルある
いは「フットプリント」を形成し、電極は比較的迅速に
侵食し、しばしば交換を必要とする。結果として、高価
であるＰＡＣＥ装置に対しての動作をしばしば中断させ
なければならない。さらに、微粒子は、ウェーハの表面
を汚染するシリコン炭化物電極をしばしば侵食させる。
ＰＡＣＥ処理に使用されている。これらの電極は、ガス
が電極を完全に通過できるように多数の開いたセルポケ
ットを有する。これらの多孔性のシリコン炭化物電極は
基板において良品質のエッチングされたプロフィルある
いは「フットプリント」を形成し、電極は比較的迅速に
侵食し、しばしば交換を必要とする。結果として、高価
であるＰＡＣＥ装置に対しての動作をしばしば中断させ
なければならない。さらに、微粒子は、ウェーハの表面
を汚染するシリコン炭化物電極をしばしば侵食させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】過去において試験的に
使用されている別の電極は、「シャワーヘッド」設計と
して知られている。シャワーヘッド設計は、ステンレス
スチールあるいはその他の金属から形成される固体の多
孔性でない電極に使用されている。それ故、多数の小さ
な直径の垂直な穴は不活性ガスの通過を可能にするため
に電極の面を通って穿孔されなければならない。２次放
電がこれらの穴（電極と基板の間に対する）内で生じな
いように、それらは一般に使用される動作状態に関して
約０．０１０インチより小さい直径を有さなければなら
ない。さらに、これらの穴の多くは所望の面出しフット
プリントを複製するために電極において必要とされる。
それ故、厚い電極材料を通ってこれらの小さな穴を開け
ることは非常に費用がかかり、困難である。それ故、シ
リコン炭化物およびシャワーヘッド電極設計は技術的に
改良されているが、コストおよび処理問題は依然として
存在する。
使用されている別の電極は、「シャワーヘッド」設計と
して知られている。シャワーヘッド設計は、ステンレス
スチールあるいはその他の金属から形成される固体の多
孔性でない電極に使用されている。それ故、多数の小さ
な直径の垂直な穴は不活性ガスの通過を可能にするため
に電極の面を通って穿孔されなければならない。２次放
電がこれらの穴（電極と基板の間に対する）内で生じな
いように、それらは一般に使用される動作状態に関して
約０．０１０インチより小さい直径を有さなければなら
ない。さらに、これらの穴の多くは所望の面出しフット
プリントを複製するために電極において必要とされる。
それ故、厚い電極材料を通ってこれらの小さな穴を開け
ることは非常に費用がかかり、困難である。それ故、シ
リコン炭化物およびシャワーヘッド電極設計は技術的に
改良されているが、コストおよび処理問題は依然として
存在する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、プラズ
マ補助化学的エッチング処理において使用される電極の
好ましい実施例は、ガスがそこを通って流れるようにそ
れらの間にギャップを定める外部部材によって囲まれた
内部部材を有する。内部部材および囲んでいる外部部材
は、ギャップに接続されるダクトシステムをさらに有す
る。この設計は、シリコンウェーハ基板における多孔性
のシリコン炭化物電極の品質に匹敵するシリコンウェー
ハ基板における満足すべき面出しフットプリントを形成
する。
マ補助化学的エッチング処理において使用される電極の
好ましい実施例は、ガスがそこを通って流れるようにそ
れらの間にギャップを定める外部部材によって囲まれた
内部部材を有する。内部部材および囲んでいる外部部材
は、ギャップに接続されるダクトシステムをさらに有す
る。この設計は、シリコンウェーハ基板における多孔性
のシリコン炭化物電極の品質に匹敵するシリコンウェー
ハ基板における満足すべき面出しフットプリントを形成
する。
【０００７】好ましい実施例において、垂直のダクトは
内部部材内に穿孔され、複数の横に向けられた通路まで
下方に延びる。これらの通路は環状ギャップと交差す
る。したがって、ガスはダクト、通路、環状ギャップを
通ってシリコンウェーハ基板の上部表面上に流れる。別
の実施例において、ダクトシステムは内部部材に穿孔さ
れ、上部表面から環状ギャップに直接延びる。それ故、
本発明の電極は、従来技術の多孔性のシリコン炭化物電
極よりも著しく長い有効な寿命を有する。したがって、
少い装置で、処理が電極置換のために中断することが減
少する。さらに、本発明の電極は、従来のしきい値電極
設計よりも著しく安価に生成できる。
内部部材内に穿孔され、複数の横に向けられた通路まで
下方に延びる。これらの通路は環状ギャップと交差す
る。したがって、ガスはダクト、通路、環状ギャップを
通ってシリコンウェーハ基板の上部表面上に流れる。別
の実施例において、ダクトシステムは内部部材に穿孔さ
れ、上部表面から環状ギャップに直接延びる。それ故、
本発明の電極は、従来技術の多孔性のシリコン炭化物電
極よりも著しく長い有効な寿命を有する。したがって、
少い装置で、処理が電極置換のために中断することが減
少する。さらに、本発明の電極は、従来のしきい値電極
設計よりも著しく安価に生成できる。
【０００８】
【実施例】本発明の付加的な利点および特徴は、添付図
面と共に以下の説明および特許請求の範囲から明らかと
なるであろう。本発明によれば、電極11の好ましい実施
例はプラズマ補助化学エッチング（ＰＡＣＥ）処理にお
いて使用されることができる。ＰＡＣＥ処理を実行する
ために必要とされる装置は図１に示されている。精密材
料ＰＡＣＥ反応器13は、コンピュータ制御されたＸ−Ｙ
位置テーブル17の上方に取付けられた電極支持構造15を
具備し、その両方は密閉構造19内に配置される。シリコ
ンウェーハ基板25は、位置テーブル17の上部に固定され
る。このような基板25は、Hughes Danbury Optical Sys
tems社の商標であるＡＣＵＴＨＩＮウェーハのような絶
縁体上のシリコン（ＳＯＩ）基板である。電極支持構造
15は、上部取付け具27および高さおよび傾斜調節機構29
によって密閉構造19内に保持される。さらに、電極支持
構造15は、並置された１組のベロー31によって上部取付
け具27内にシールされる。アルミニウムホルダ33は電極
支持構造15の底部に固定され、電極11を保持している。
さらに、真空ポンプ34は、構造19内の１乃至１０トルの
範囲の比較的軽い減圧を行う。
面と共に以下の説明および特許請求の範囲から明らかと
なるであろう。本発明によれば、電極11の好ましい実施
例はプラズマ補助化学エッチング（ＰＡＣＥ）処理にお
いて使用されることができる。ＰＡＣＥ処理を実行する
ために必要とされる装置は図１に示されている。精密材
料ＰＡＣＥ反応器13は、コンピュータ制御されたＸ−Ｙ
位置テーブル17の上方に取付けられた電極支持構造15を
具備し、その両方は密閉構造19内に配置される。シリコ
ンウェーハ基板25は、位置テーブル17の上部に固定され
る。このような基板25は、Hughes Danbury Optical Sys
tems社の商標であるＡＣＵＴＨＩＮウェーハのような絶
縁体上のシリコン（ＳＯＩ）基板である。電極支持構造
15は、上部取付け具27および高さおよび傾斜調節機構29
によって密閉構造19内に保持される。さらに、電極支持
構造15は、並置された１組のベロー31によって上部取付
け具27内にシールされる。アルミニウムホルダ33は電極
支持構造15の底部に固定され、電極11を保持している。
さらに、真空ポンプ34は、構造19内の１乃至１０トルの
範囲の比較的軽い減圧を行う。
【０００９】図１および３を参照すると、排気筒35とし
て知られている実質上水平な部材は電極11の底部に隣接
して取付けられている。排気筒35は融着された二酸化珪
素材料から成り、中央に配置された開口39を限定する垂
直な円形縁部37を有する。このような排気筒は当業者に
よって知られている。円形縁部37は、電極11から流れる
プラズマ放電43の形状を制御するように動作する。さら
に、排気筒35は電極11の底部表面にぴったり適合させ、
２次放電を防ぐ。
て知られている実質上水平な部材は電極11の底部に隣接
して取付けられている。排気筒35は融着された二酸化珪
素材料から成り、中央に配置された開口39を限定する垂
直な円形縁部37を有する。このような排気筒は当業者に
よって知られている。円形縁部37は、電極11から流れる
プラズマ放電43の形状を制御するように動作する。さら
に、排気筒35は電極11の底部表面にぴったり適合させ、
２次放電を防ぐ。
【００１０】ガス源41は電極11に接続され、６フッ化硫
黄のような加圧された不活性ガスを含む。無線周波数
（ＲＦ）電力は正のＲＦワイヤ95および負のＲＦワイヤ
97を通って電極11および基板25に直接結合される。これ
は、不活性ガスからのイオン化された化学反応フッ化物
種を形成し、電極11と基板25の間にプラズマ放電43を形
成する。それ故、基板25の上部表面48はプラズマ放電43
と接触しており、１０ｅＶより低い低エネルギのイオン
フラックスにさらされる。
黄のような加圧された不活性ガスを含む。無線周波数
（ＲＦ）電力は正のＲＦワイヤ95および負のＲＦワイヤ
97を通って電極11および基板25に直接結合される。これ
は、不活性ガスからのイオン化された化学反応フッ化物
種を形成し、電極11と基板25の間にプラズマ放電43を形
成する。それ故、基板25の上部表面48はプラズマ放電43
と接触しており、１０ｅＶより低い低エネルギのイオン
フラックスにさらされる。
【００１１】図２および３を参照すると、本発明の電極
11は内部部材47とそれを同心で囲む外部部材45から構成
される。外部部材45は、平坦な上部表面51および平坦な
底部表面49によって境界された円筒型の外側表面49を有
する。さらに外部部材45は、円筒型である下部部分57お
よび外側方向に段のある上部部分59から構成される内側
表面55を有する。内側表面55の部分57および59の両方は
その中の空洞61を定める。空洞61は、上部表面51から底
部表面53まで垂直に延びる。さらに外部部材45の外側表
面49は、干渉プレス適合によって保持装置33のカップ型
の部分65内に適合する内側に段のある上部部分63を有す
る。
11は内部部材47とそれを同心で囲む外部部材45から構成
される。外部部材45は、平坦な上部表面51および平坦な
底部表面49によって境界された円筒型の外側表面49を有
する。さらに外部部材45は、円筒型である下部部分57お
よび外側方向に段のある上部部分59から構成される内側
表面55を有する。内側表面55の部分57および59の両方は
その中の空洞61を定める。空洞61は、上部表面51から底
部表面53まで垂直に延びる。さらに外部部材45の外側表
面49は、干渉プレス適合によって保持装置33のカップ型
の部分65内に適合する内側に段のある上部部分63を有す
る。
【００１２】内部部材47は、円筒型の下部部分69および
円筒型で外側に段のある上部部分71から構成される。内
部部材47は、平坦な上部表面73および平坦な底部表面75
によってさらに境界が定められている。内部部材47の上
部表面73および底部表面75は、外部部材45の上部表面51
および底部表面53と実質上同一平面上にある。内部部材
の外側表面67の下部部分69は、外部部材の内側表面55の
下部部分57から内側に空間的に並置されており、それら
の間に環状ギャップ77を定める。さらに、内部部材47の
外側に段のある上部部分71は干渉プレス適合によって外
部部材45の外側に段のある部分59内に圧縮して位置され
る。これは、内部部材47を外部部材45に保持させる。外
部部材45および内部部材47の両方は、イリノイ州マディ
ソンのSpectralite Corporation から調達できる９９．
９％の純粋なマグネシウムから形成される。
円筒型で外側に段のある上部部分71から構成される。内
部部材47は、平坦な上部表面73および平坦な底部表面75
によってさらに境界が定められている。内部部材47の上
部表面73および底部表面75は、外部部材45の上部表面51
および底部表面53と実質上同一平面上にある。内部部材
の外側表面67の下部部分69は、外部部材の内側表面55の
下部部分57から内側に空間的に並置されており、それら
の間に環状ギャップ77を定める。さらに、内部部材47の
外側に段のある上部部分71は干渉プレス適合によって外
部部材45の外側に段のある部分59内に圧縮して位置され
る。これは、内部部材47を外部部材45に保持させる。外
部部材45および内部部材47の両方は、イリノイ州マディ
ソンのSpectralite Corporation から調達できる９９．
９％の純粋なマグネシウムから形成される。
【００１３】第１の好ましい実施例において、垂直に向
けられたダクト79は内部部材47内の中央に穴が開けられ
る。ダクト79は、内部部材47を通って横方向に穴が開け
られた複数の通路81と交差する。通路81は、内部部材47
の上部表面73と底部表面75の間のほぼ中間に位置され
る。さらに、通路81はダクト79から放射状に外側に延
び、環状ギャップ77と交差する。環状ギャップ77はその
中に２次放電を生ずることなしにできる限り大きくすべ
きであり、０．００１０乃至０．００５０インチのギャ
ップが適切であることが認められている。したがって、
不活性ガスはダクト79を下方に流れ、通路81を通り、環
状ギャップ77を下方に流れることが可能である。それ
故、前述されたコンジットシステムは、固体の多孔性で
ない電極11内に費用に対して効率的に生成されることが
できる。
けられたダクト79は内部部材47内の中央に穴が開けられ
る。ダクト79は、内部部材47を通って横方向に穴が開け
られた複数の通路81と交差する。通路81は、内部部材47
の上部表面73と底部表面75の間のほぼ中間に位置され
る。さらに、通路81はダクト79から放射状に外側に延
び、環状ギャップ77と交差する。環状ギャップ77はその
中に２次放電を生ずることなしにできる限り大きくすべ
きであり、０．００１０乃至０．００５０インチのギャ
ップが適切であることが認められている。したがって、
不活性ガスはダクト79を下方に流れ、通路81を通り、環
状ギャップ77を下方に流れることが可能である。それ
故、前述されたコンジットシステムは、固体の多孔性で
ない電極11内に費用に対して効率的に生成されることが
できる。
【００１４】プラズマ放電43は、基板25の上部表面48内
にフットプリント83を形成し、あるいはエッチングす
る。面出し法はプラズマ放電43の連続的な掃引の重複部
分を使用し、それによって基板25の上部表面48からシリ
コン材料の層を除去するために重複部分リプルパターン
を形成する。フットプリント83の深さは、電極11の下の
位置テーブルの移動速度の変化によって制御されること
ができる。ガス流速度およびＲＦ電力は、従来の電極に
使用されたものと同じであることが認められている。図
４は、本発明の電極11によって形成された典型的なフッ
トプリントを示す。当業者に知られているように、この
グラフに表示されたフットプリント83は品質が良く、従
来の多孔性シリコン炭化物電極を使用することによって
測定されたフットプリントと実質上同じである。
にフットプリント83を形成し、あるいはエッチングす
る。面出し法はプラズマ放電43の連続的な掃引の重複部
分を使用し、それによって基板25の上部表面48からシリ
コン材料の層を除去するために重複部分リプルパターン
を形成する。フットプリント83の深さは、電極11の下の
位置テーブルの移動速度の変化によって制御されること
ができる。ガス流速度およびＲＦ電力は、従来の電極に
使用されたものと同じであることが認められている。図
４は、本発明の電極11によって形成された典型的なフッ
トプリントを示す。当業者に知られているように、この
グラフに表示されたフットプリント83は品質が良く、従
来の多孔性シリコン炭化物電極を使用することによって
測定されたフットプリントと実質上同じである。
【００１５】本発明のＰＡＣＥ電極の第２の好ましい実
施例の内部部材181 は、図５および６に示されている。
内部部材181 は、下部部分185 および外側に段のある上
部部分187 によって定められた外側表面183 を有する。
内部部材181 は、第１の実施例の外部部材45（図２およ
び３参照）とプレス適合される。しかしながら、内部部
材181 は、独特のガスダクトシステムを有する。複数の
外側に放射状に延在する溝201 は、内部部材181 の上部
表面189 内で切断される。さらに、通路205 は、各通路
205 が環状ギャップ77（図２および３参照）を横切るよ
うに各溝201 に下方に穴が開けられる。この方法は、が
第１の好ましい実施例の内部部材47の外側表面67（図３
参照）内の通路81（図３参照）に穴を開けることによっ
て部材の適合を妨げるまくれが生じられることを防ぐ。
施例の内部部材181 は、図５および６に示されている。
内部部材181 は、下部部分185 および外側に段のある上
部部分187 によって定められた外側表面183 を有する。
内部部材181 は、第１の実施例の外部部材45（図２およ
び３参照）とプレス適合される。しかしながら、内部部
材181 は、独特のガスダクトシステムを有する。複数の
外側に放射状に延在する溝201 は、内部部材181 の上部
表面189 内で切断される。さらに、通路205 は、各通路
205 が環状ギャップ77（図２および３参照）を横切るよ
うに各溝201 に下方に穴が開けられる。この方法は、が
第１の好ましい実施例の内部部材47の外側表面67（図３
参照）内の通路81（図３参照）に穴を開けることによっ
て部材の適合を妨げるまくれが生じられることを防ぐ。
【００１６】第３の実施例の電極85は図７に示されてい
る。この電極85は内部部材87、外部部材88、周囲部材89
および２つの環状ギャップを有する。内部部材87は、上
部表面91および底部表面93によって境界が定められた外
側表面90を有する。内部部材87の外側表面90は、円筒型
である下部部分95および外側に段のある上部部分97を有
する。
る。この電極85は内部部材87、外部部材88、周囲部材89
および２つの環状ギャップを有する。内部部材87は、上
部表面91および底部表面93によって境界が定められた外
側表面90を有する。内部部材87の外側表面90は、円筒型
である下部部分95および外側に段のある上部部分97を有
する。
【００１７】外部部材88は外側表面101 、平坦な上部表
面103 および平坦な底部表面105 を有する。外側表面10
1 は、円筒型の下部部分107 および円筒型の外側に段の
ある上部部分109 から構成される。さらに外部部材88
は、円筒型であり、垂直に向けられた空洞117 を定める
下部部分113 および外側に段のある上部部分115 から構
成された内側表面111 を有する。内部部材87の外側に段
のある上部部分97は、外部部材88の外側に段のある上部
部分115 内にぴったり適合する。内部部材87の下部部分
95および外部部材88の下部部分113 は、それらの間に第
１の環状ギャップ119 を定める。
面103 および平坦な底部表面105 を有する。外側表面10
1 は、円筒型の下部部分107 および円筒型の外側に段の
ある上部部分109 から構成される。さらに外部部材88
は、円筒型であり、垂直に向けられた空洞117 を定める
下部部分113 および外側に段のある上部部分115 から構
成された内側表面111 を有する。内部部材87の外側に段
のある上部部分97は、外部部材88の外側に段のある上部
部分115 内にぴったり適合する。内部部材87の下部部分
95および外部部材88の下部部分113 は、それらの間に第
１の環状ギャップ119 を定める。
【００１８】周囲部材89は外部部材88を同心的に囲む。
周囲部材89は、内側に段のある上部部分125 を有する円
筒型の外側表面123 から構成される。さらに、内側に段
のある上部部分125 は、干渉プレス適合によって保持装
置127 のカップ型の部分126内に適合する。また、周囲
部材89は平坦な上部表面129 、平坦な底部表面131 およ
び内側表面133 を有している。内側表面133 はその中に
垂直に向けられた空洞135 を形成し、円筒型の下部部分
137 および円筒型の外側に段のある上部部分139 を有す
る。外部部材の外側表面101 の外側に段のある上部部分
109 は、周囲部材の内側表面133 の外側に段のある上部
部分139 内にぴったり適合する。上部表面91、103 およ
び129 は実質上同一平面上にある。同様に、底部表面9
3、105 および131 も実質上同一平面上にある。さら
に、外部部材の外側表面101 の下部部分107 および周囲
部材の内側表面133 の下部部分137 は、それらの間に第
２の環状ギャップ141 を定める。
周囲部材89は、内側に段のある上部部分125 を有する円
筒型の外側表面123 から構成される。さらに、内側に段
のある上部部分125 は、干渉プレス適合によって保持装
置127 のカップ型の部分126内に適合する。また、周囲
部材89は平坦な上部表面129 、平坦な底部表面131 およ
び内側表面133 を有している。内側表面133 はその中に
垂直に向けられた空洞135 を形成し、円筒型の下部部分
137 および円筒型の外側に段のある上部部分139 を有す
る。外部部材の外側表面101 の外側に段のある上部部分
109 は、周囲部材の内側表面133 の外側に段のある上部
部分139 内にぴったり適合する。上部表面91、103 およ
び129 は実質上同一平面上にある。同様に、底部表面9
3、105 および131 も実質上同一平面上にある。さら
に、外部部材の外側表面101 の下部部分107 および周囲
部材の内側表面133 の下部部分137 は、それらの間に第
２の環状ギャップ141 を定める。
【００１９】第１または第２の好ましい実施例のダクト
システムは、第３の実施例と組合わせて使用されること
ができる。第１のダクト構造を使用し、垂直なダクト14
3 は内部部材87内に中央に穿孔され、複数の横に向けら
れた通路145 と交差する。通路145 はダクト143 から外
側に放射状に延び、第１の環状ギャップ119 と交差す
る。同様に、外部部材88はそれを通って横に切削された
複数の通路147 を有する。通路147 は、第１の環状ギャ
ップ119 を第２の環状ギャップ141 と連結させる。それ
故、ガスは源41（図１参照）からダクト143 、通路145
および147 を通って流れ、環状ギャップ119 および141
から出ることが可能である。代りに、第２のダクトパタ
ーンは、溝（図示されていない）および通路が内部部材
87および外部部材88の上部表面91および103 内に形成さ
れるように使用されることができる。この説明におい
て、第２のダクトパターンが内側表面111 に隣接した外
部部材88の上部表面103 において形成された円形の溝
（図示されていない）を有することは有用である。この
円形の溝は、内部部材87および外部部材88が互いに円周
方向で整列されないように外側に放射状の溝201 （図５
および６参照）と交差する。同心の環状ギャップおよび
一致した電極部材の数は無限に増加できることは当業者
に明らかである。
システムは、第３の実施例と組合わせて使用されること
ができる。第１のダクト構造を使用し、垂直なダクト14
3 は内部部材87内に中央に穿孔され、複数の横に向けら
れた通路145 と交差する。通路145 はダクト143 から外
側に放射状に延び、第１の環状ギャップ119 と交差す
る。同様に、外部部材88はそれを通って横に切削された
複数の通路147 を有する。通路147 は、第１の環状ギャ
ップ119 を第２の環状ギャップ141 と連結させる。それ
故、ガスは源41（図１参照）からダクト143 、通路145
および147 を通って流れ、環状ギャップ119 および141
から出ることが可能である。代りに、第２のダクトパタ
ーンは、溝（図示されていない）および通路が内部部材
87および外部部材88の上部表面91および103 内に形成さ
れるように使用されることができる。この説明におい
て、第２のダクトパターンが内側表面111 に隣接した外
部部材88の上部表面103 において形成された円形の溝
（図示されていない）を有することは有用である。この
円形の溝は、内部部材87および外部部材88が互いに円周
方向で整列されないように外側に放射状の溝201 （図５
および６参照）と交差する。同心の環状ギャップおよび
一致した電極部材の数は無限に増加できることは当業者
に明らかである。
【００２０】プラズマ補助化学エッチング処理において
使用される本発明の電極の様々な実施例が開示されてい
るが、様々な変更が本発明の技術的範囲から逸脱するこ
となしに行われることは明らかである。それ故、この電
極の設計は任意のプラズマ処理に適応し、電極を通して
ガスを導入するのに効果的である。また、この電極およ
びＰＡＣＥ処理は、その他多くの半導体の応用および厚
さの制御あるいは表面の成形が望ましい様々な光学的材
料の基板に使用されることができる。さらに、特定の電
極形状が説明されているが、円筒型でない電極も本発明
の技術的範囲を逸脱することなしに同様の方法で使用さ
れる。様々な材料が例示的な形式で開示されているが、
その他の様々な材料も当然使用されてもよい。例えば、
本発明の電極はマグネシウム以外の固体の多孔性でない
材料から生成されることができる。本発明の技術的範囲
内に含まれる開示された実施例からのこれらおよび任意
のその他の背反は、特許請求の範囲によってカバーされ
る。
使用される本発明の電極の様々な実施例が開示されてい
るが、様々な変更が本発明の技術的範囲から逸脱するこ
となしに行われることは明らかである。それ故、この電
極の設計は任意のプラズマ処理に適応し、電極を通して
ガスを導入するのに効果的である。また、この電極およ
びＰＡＣＥ処理は、その他多くの半導体の応用および厚
さの制御あるいは表面の成形が望ましい様々な光学的材
料の基板に使用されることができる。さらに、特定の電
極形状が説明されているが、円筒型でない電極も本発明
の技術的範囲を逸脱することなしに同様の方法で使用さ
れる。様々な材料が例示的な形式で開示されているが、
その他の様々な材料も当然使用されてもよい。例えば、
本発明の電極はマグネシウム以外の固体の多孔性でない
材料から生成されることができる。本発明の技術的範囲
内に含まれる開示された実施例からのこれらおよび任意
のその他の背反は、特許請求の範囲によってカバーされ
る。
【図１】プラズマ補助化学的エッチング反応器に関して
本発明の電極の第１の好ましい実施例を示している垂直
断面図。
本発明の電極の第１の好ましい実施例を示している垂直
断面図。
【図２】図１の２−２の線に沿った本発明の電極の底面
図。
図。
【図３】図２の３−３の線に沿った本発明の電極の垂直
断面図。
断面図。
【図４】図１乃至３の本発明の電極によって形成された
シリコンウェーハ基板におけるエッチングされたフット
プリントのグラフ図。
シリコンウェーハ基板におけるエッチングされたフット
プリントのグラフ図。
【図５】図１乃至３の外部部材およびプラズマ補助化学
的エッチング反応器と共同して使用される本発明の電極
の第２の好ましい実施例の内部部材を示している上部平
面図。
的エッチング反応器と共同して使用される本発明の電極
の第２の好ましい実施例の内部部材を示している上部平
面図。
【図６】図５による本発明の電極の第２の好ましい実施
例の内部部材を示している垂直断面図。
例の内部部材を示している垂直断面図。
【図７】図２に類似している本発明の電極の第３の実施
例の垂直断面図。
例の垂直断面図。
11…電極、45…外部部材、47…内部部材、77…ギャッ
プ。
プ。
Claims (14)
- 【請求項１】 上部表面および底部表面によって境界が
定められた外側表面と、内部で前記上部表面から前記底
部表面まで垂直に延在している空洞を定める内側表面と
を有する外部部材と、 上部表面および底部表面によって境界が定められた外側
表面を有し、前記上部表面から前記外側表面に貫通され
ている穴で構成されたダクトシステムを有する内部部材
とを備え、 前記内部部材は、前記外部部材の内側表面の下部部分お
よび前記内部部材の外側表面の下部部分がそれらの間に
前記内部部材および外部部材の前記底部表面に向かって
垂直方向に延在するギャップを形成するように前記外部
部材の前記空洞内に入れ子状に配置され、 さらに前記内部部材の前記ダクトシステムを通り、前記
内部部材と外部部材の間の前記ギャップを通って基板上
にガスを流すガス源手段を具備していることを特徴とす
る基板をエッチングするためにプラズマ補助化学的エッ
チング処理用電極。 - 【請求項２】 前記内部部材の前記外側表面および前記
外部部材の前記内側表面が円筒型であり、それらの間に
定められた前記ギャップが環状である請求項１記載の電
極。 - 【請求項３】 カップ型の部分を有する保持装置を備
え、前記外部部材の前記外側表面は和知川に向いた段の
ある上部部分を有する断面形状の円筒形状であり、前記
内側に段のある部分が干渉プレス適合によって前記カッ
プ型部分内に取付けられている請求項２記載の電極。 - 【請求項４】 前記内部部材の外側表面が前記下部部分
の上方に位置された外側に向いた段のある部分を有し、
この外側に段のある部分が干渉プレス適合によって前記
外部部材の前記内側表面の対応している外側に向いて段
のある上部部分内に取付けられ、前記内部部材の前記外
側に段のある部分が前記環状ギャップの上方に位置して
環状ギャップの上部壁を形成している請求項２記載の電
極。 - 【請求項５】 円形縁部を有する水平部分を有し、そこ
を通って中央に延びる円形開口を定め、前記環状ギャッ
プと同心である排気筒部材を具備し、前記排気筒素子が
前記ガスによって生じられるプラズマ放電を制限する請
求項２記載の電極。 - 【請求項６】 前記外部部材の前記上部および底部表
面、および前記内部部材の前記上部および底部表面が互
いに実質的に同一平面上にある請求項１記載の電極。 - 【請求項７】 前記ダクトシステムが、 前記前記内部部材の上部表面からそれを貫通して少なく
とも１つの通路まで垂直に延びているダクトと、前記内
部部材の前記上部表面と底部表面のと間において横方向
に延在し、前記ダクトから前記内部部材の前記外側表面
に放射状に外側に延びている通路とを具備している請求
項１記載の電極。 - 【請求項８】 前記ダクトシステムが、 前記内部部材の前記上部表面内に位置されており、互い
に中央で交差する複数の放射の溝と、 前記ギャップと交差するようにに実質的に下方に延在し
前記複数の溝に各端部が位置されている通路とを具備し
ている請求項１記載の電極。 - 【請求項９】 前記内部部材および前記外部部材がマグ
ネシウムである請求項１記載の電極。 - 【請求項１０】 上部表面および底部表面によって境界
が定められている外側表面と、垂直方向の空洞を形成す
る内側表面とを有する周囲部材を具備し、 前記外部部材はダクトシステムを有し、 前記周囲部材の内側表面はその下部部分と前記外部部材
の外側表面の下部部分がそれらの間に垂直方向に延在す
る第２のギャップを形成するように前記外部部材の前記
外側表面の周囲に位置されており、 前記ガス源手段は前記第１および第２のギャップを通っ
て基板上に前記ガスを流すように構成されている請求項
１記載の電極。 - 【請求項１１】 前記内部部材の前記外側表面、前記外
部部材の前記内側表面および外側表面、および前記周囲
の部材の前記内側表面が円筒型であり、それらの間に定
められた前記第１および第２のギャップが環状である請
求項１０記載の電極。 - 【請求項１２】 前記ダクトシステムが、 前記外部部材の前記上部表面と前記底部表面の間におい
て横方向に延在する少なくとも１つの通路と、 前記第１のギャップから前記第２のギャップに放射状に
延在する前記外部部材中の通路とを具備している請求項
１０記載の電極。 - 【請求項１３】 実質上平坦な上部表面および底部表面
によって境界が定められ、内側に向けて段のある上部部
分を有する断面形状の円筒型の外側表面と、前記上部表
面から前記底部表面に垂直方向に延在する空洞を形成
し、外側に向いた段のある部分を含む断面形状の円筒型
の内側表面とを有する外部部材と、 実質上平坦な上部表面および底部表面によって境界が定
められ、上部に外側向いて段のある部分を備えた円筒型
の外側表面を有し、この外側表面の段のある部分は外部
部材の前記内側表面との間に形成される環状ギャップの
上方に位置してこの環状ギャップの上部壁を形成し、干
渉プレス結合によって前記外部部材の内側表面の前記対
応している段のある部分内に取付けられており、さら
に、前記上部表面からそれを貫通して垂直に延在するダ
クトと、このダクトの端部と交差して前記上部表面と底
部表面の間においてに位置され、前記ダクトから前記外
側表面まで放射状に横方向に延在ている通路とを有して
いる内部部材とを具備し、 前記内部部材は、前記外部部材の内側表面の下部部分と
前記内部部材の外側表面の下部部分がそれらの間に前記
内部および外部部材の前記底部表面まで垂直方向に延在
する環状ギャップを形成するように前記外部部材の前記
空洞内に同心で配置され、前記外部部材の前記上部およ
び底部表面と前記内部部材の前記上部および底部表面は
互いに実質上同一平面上に位置され、前記内部部材の底
部表面および前記ギャップは基板の上部表面の方に向け
られて配置され、 さらに、前記内部部材の前記ダクトおよび前記通路を通
り、前記内部部材と外部部材の間に形成された前記ギャ
ップを通って基板上にガスを流すガス源手段を具備して
いる基板をエッチングするためにプラズマ補助化学的エ
ッチング処理用電極。 - 【請求項１４】 （ａ）下部部分を備えた外側表面を有
する内部部材内にダクトシステムを形成し、 （ｂ）前記外部部材の内側表面によって定められた垂直
方向に延在する空洞を外部部材の中央に形成し、 （ｃ）前記内部部材の外側表面の下部部分と前記外部部
材の内側表面の下部部分がそれらの間にギャップを形成
するように前記外部部材の前記空洞内に前記内部部材を
配置し、 （ｄ）前記内部部材および外部部材の前記底部表面の下
方に処理すべき基板を取付け、 （ｅ）前記内部部材の前記ダクトシステムを通り、前記
内部部材と外部部材の間に形成された前記ギャップを通
って基板上にガスを流すことを特徴とするプラズマ補助
化学的エッチング処理用電極の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US6208793A | 1993-05-14 | 1993-05-14 | |
| US062087 | 1993-05-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0794495A true JPH0794495A (ja) | 1995-04-07 |
| JP2749516B2 JP2749516B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=22040138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6101414A Expired - Fee Related JP2749516B2 (ja) | 1993-05-14 | 1994-05-16 | プラズマ補助化学的エッチング処理用電極およびその使用方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5372674A (ja) |
| EP (1) | EP0624897B1 (ja) |
| JP (1) | JP2749516B2 (ja) |
| DE (1) | DE69404745T2 (ja) |
| IL (1) | IL109588A (ja) |
| NO (1) | NO941674L (ja) |
| TW (1) | TW253066B (ja) |
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1994
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