JPH08288254A - エッチング電極 - Google Patents
エッチング電極Info
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- JPH08288254A JPH08288254A JP8553895A JP8553895A JPH08288254A JP H08288254 A JPH08288254 A JP H08288254A JP 8553895 A JP8553895 A JP 8553895A JP 8553895 A JP8553895 A JP 8553895A JP H08288254 A JPH08288254 A JP H08288254A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】基板の汚染のおそれがなく、スループットを落
とさない静電吸着力の影響を回避できるエッチング電極
を提供すること 【構成】真空処理室６内に設けたエッチング電極１上の
誘電体製の保持台３に基板４を載せ、該真空処理室内で
μ波或いは高周波によるプラズマを発生させると共に該
エッチング電極を高周波バイアスして該基板をエッチン
グする装置のエッチング電極に於いて、該保持台の表面
に、プラズマが侵入しない程度の高さ位置に該基板を支
持する突起５を少なくとも３個形成した 【効果】基板が汚染されず、静電吸着力の影響を受けず
に基板を保持台から取り外せるので基板を損傷する不都
合もなく、スループットが低下することもないので生産
性も良好になる
とさない静電吸着力の影響を回避できるエッチング電極
を提供すること 【構成】真空処理室６内に設けたエッチング電極１上の
誘電体製の保持台３に基板４を載せ、該真空処理室内で
μ波或いは高周波によるプラズマを発生させると共に該
エッチング電極を高周波バイアスして該基板をエッチン
グする装置のエッチング電極に於いて、該保持台の表面
に、プラズマが侵入しない程度の高さ位置に該基板を支
持する突起５を少なくとも３個形成した 【効果】基板が汚染されず、静電吸着力の影響を受けず
に基板を保持台から取り外せるので基板を損傷する不都
合もなく、スループットが低下することもないので生産
性も良好になる
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイス等の基
板上の物質をプラズマを利用してエッチングするために
使用されるエッチング電極に関する。
板上の物質をプラズマを利用してエッチングするために
使用されるエッチング電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エッチング装置として、陰極容量
結合型（一般にＲＩＥと呼ばれている）、有磁場ＲＩＥ
型、高周波コイルによる誘導結合型、μ波放電型、有磁
場μ波放電型（ＥＣＲも含む）、ヘリコン波型、等が知
られている（堀池靖浩、進藤春雄：：“エッチング用プ
ラズマ源を根本から見直す試みが活発に”、日経マイク
ロデバイス、1991年10月号、89頁参照）。いずれの装置
も、基板を載置したエッチング電極に高周波バイアスを
印加し、ブロッキングコンデンサーを用いて該基板に負
の自己バイアスを発生させ、これによる電圧をプラズマ
中で発生したイオンに加速電圧として与えることにより
イオンを基板に衝突させ、該基板をエッチングするよう
になっている。エッチング電極に印加される高周波バイ
アスが比較的低い周波数であるときは、イオンが周波数
に追従して移動できるので、高周波電圧だけでイオンに
加速電圧を与えることができ、ブロッキングコンデンサ
ーを必ずしも必要としない。
結合型（一般にＲＩＥと呼ばれている）、有磁場ＲＩＥ
型、高周波コイルによる誘導結合型、μ波放電型、有磁
場μ波放電型（ＥＣＲも含む）、ヘリコン波型、等が知
られている（堀池靖浩、進藤春雄：：“エッチング用プ
ラズマ源を根本から見直す試みが活発に”、日経マイク
ロデバイス、1991年10月号、89頁参照）。いずれの装置
も、基板を載置したエッチング電極に高周波バイアスを
印加し、ブロッキングコンデンサーを用いて該基板に負
の自己バイアスを発生させ、これによる電圧をプラズマ
中で発生したイオンに加速電圧として与えることにより
イオンを基板に衝突させ、該基板をエッチングするよう
になっている。エッチング電極に印加される高周波バイ
アスが比較的低い周波数であるときは、イオンが周波数
に追従して移動できるので、高周波電圧だけでイオンに
加速電圧を与えることができ、ブロッキングコンデンサ
ーを必ずしも必要としない。
【０００３】図１に示した装置は、有磁場ＲＩＥ型のエ
ッチング装置であり、真空処理室ａ内に設けたエッチン
グ電極ｂ上の石英、アルミナ等の誘電体製の保持台ｃに
エッチング処理すべき基板ｄを載せ、該エッチング電極
ｂに対向させてガス導入孔ｅから導入したプロセスガス
を均一に噴出させるための多孔を形成した対向電極ｆを
設け、高周波電源ｇを該電極ｂに接続して高周波プラズ
マを発生させる構成を有する。同図のｈは該真空処理室
ａの外部で回転してプラズマを対向電極ｆの前面に拘束
してマグネトロンエッチングを行うための永久磁石、ｊ
は真空排気口である。
ッチング装置であり、真空処理室ａ内に設けたエッチン
グ電極ｂ上の石英、アルミナ等の誘電体製の保持台ｃに
エッチング処理すべき基板ｄを載せ、該エッチング電極
ｂに対向させてガス導入孔ｅから導入したプロセスガス
を均一に噴出させるための多孔を形成した対向電極ｆを
設け、高周波電源ｇを該電極ｂに接続して高周波プラズ
マを発生させる構成を有する。同図のｈは該真空処理室
ａの外部で回転してプラズマを対向電極ｆの前面に拘束
してマグネトロンエッチングを行うための永久磁石、ｊ
は真空排気口である。
【０００４】また、図２に示した装置は、高周波誘導結
合型のエッチング装置であり、図１のものと、エッチン
グ電極の高周波電源ｇ以外の高周波電源ｍに接続したプ
ラズマ発生用の高周波電場を誘電体隔壁ｉを通して導入
するための高周波アンテナｋが該真空処理室ａの外周に
設けられた点が相違する。尚、基板ｄは図示してない自
動搬送アーム等の搬送手段により該真空処理室ａ内へ搬
出入される。これらの装置の保持台ｃの詳細は、図３に
示す如くであり、基板ｄを載せる面は平坦に形成されて
いる。該高周波アンテナｋの高周波の周波数は任意であ
り、プラズマ発生源としてはμ波でも良い。また、エッ
チング電極ｂに印加される高周波の周波数も13.56MHzに
限定されるものではなく、より高い周波数、例えば27.1
2MHzでもよく、また数百kHZ の周波数でもよい。
合型のエッチング装置であり、図１のものと、エッチン
グ電極の高周波電源ｇ以外の高周波電源ｍに接続したプ
ラズマ発生用の高周波電場を誘電体隔壁ｉを通して導入
するための高周波アンテナｋが該真空処理室ａの外周に
設けられた点が相違する。尚、基板ｄは図示してない自
動搬送アーム等の搬送手段により該真空処理室ａ内へ搬
出入される。これらの装置の保持台ｃの詳細は、図３に
示す如くであり、基板ｄを載せる面は平坦に形成されて
いる。該高周波アンテナｋの高周波の周波数は任意であ
り、プラズマ発生源としてはμ波でも良い。また、エッ
チング電極ｂに印加される高周波の周波数も13.56MHzに
限定されるものではなく、より高い周波数、例えば27.1
2MHzでもよく、また数百kHZ の周波数でもよい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図１、２に示した装置
は、その真空処理室ａ内を適当な真空圧に排気すると共
に、プロセスガスを導入して高周波電源ｇ、ｍからエッ
チング電極ｂや高周波アンテナｋへ通電すると、該対向
電極ｆの前方にプラズマが発生する。該プロセスガスの
分解により発生したイオンが自己バイアスで負電圧とな
った該エッチング電極ｂ上の基板ｄに突入し、該基板ｄ
がエッチング処理される。該ガスをArガスとすれば基板
ｄはエッチクリーニングされ、CF4 ガスを使用すれば S
iO2 基板をエッチングすることができる。
は、その真空処理室ａ内を適当な真空圧に排気すると共
に、プロセスガスを導入して高周波電源ｇ、ｍからエッ
チング電極ｂや高周波アンテナｋへ通電すると、該対向
電極ｆの前方にプラズマが発生する。該プロセスガスの
分解により発生したイオンが自己バイアスで負電圧とな
った該エッチング電極ｂ上の基板ｄに突入し、該基板ｄ
がエッチング処理される。該ガスをArガスとすれば基板
ｄはエッチクリーニングされ、CF4 ガスを使用すれば S
iO2 基板をエッチングすることができる。
【０００６】かかる構成の従来装置でエッチング処理を
行うと、基板ｄと誘電体の保持台ｃの間に発生した静電
力により放電終了後も静電吸着力が働き、基板ｄが保持
台ｃに吸着された状態となって基板ｄを該保持台ｃ上か
ら取り外して搬送できない事態が生じる不都合があっ
た。このような事態が発生する原因は、プラズマからの
荷電粒子流入及び二次電子発生率の違いにより基板ｄと
保持台ｃが異なった電位を持ち、しかもこの電位差が大
きく、基板ｄと保持台ｃの間に強い静電吸着力が働き、
プラズマが消えても基板ｄが保持台ｃに強く吸着された
ままになるためである。この吸着状態の基板ｄの搬送を
試みたところ、基板ｄはこれの吸着力に対向する力が加
えられたことにより損傷し、その搬送は困難であった。
行うと、基板ｄと誘電体の保持台ｃの間に発生した静電
力により放電終了後も静電吸着力が働き、基板ｄが保持
台ｃに吸着された状態となって基板ｄを該保持台ｃ上か
ら取り外して搬送できない事態が生じる不都合があっ
た。このような事態が発生する原因は、プラズマからの
荷電粒子流入及び二次電子発生率の違いにより基板ｄと
保持台ｃが異なった電位を持ち、しかもこの電位差が大
きく、基板ｄと保持台ｃの間に強い静電吸着力が働き、
プラズマが消えても基板ｄが保持台ｃに強く吸着された
ままになるためである。この吸着状態の基板ｄの搬送を
試みたところ、基板ｄはこれの吸着力に対向する力が加
えられたことにより損傷し、その搬送は困難であった。
【０００７】従来のエッチング装置では、基板ｄに印加
するRFバイアス電力が低く、基板部におけるチャージア
ップ現象が起らなかったので、上記事態は発生しなかっ
たが、近時、デバイスの高密度化に伴い高いエッチング
速度が要求され、高い基板バイアス電力を印加するよう
になったため問題として浮上するに至ったのである。
するRFバイアス電力が低く、基板部におけるチャージア
ップ現象が起らなかったので、上記事態は発生しなかっ
たが、近時、デバイスの高密度化に伴い高いエッチング
速度が要求され、高い基板バイアス電力を印加するよう
になったため問題として浮上するに至ったのである。
【０００８】基板とその保持部との間に電位差を発生さ
せない方法として、基板と保持部を同質の材料として比
抵抗を等しくするか、エッチング終了後にプラズマ発生
用の電源を稼働状態にしたままバイアス電源を切って暫
く放置することが考えられるが、前者の方法では基板に
金属汚染や不純物汚染を生じるので好ましくなく、また
後者の方法ではスループットの点で好ましくなく、いず
れの方法も生産機としては採用し難い。
せない方法として、基板と保持部を同質の材料として比
抵抗を等しくするか、エッチング終了後にプラズマ発生
用の電源を稼働状態にしたままバイアス電源を切って暫
く放置することが考えられるが、前者の方法では基板に
金属汚染や不純物汚染を生じるので好ましくなく、また
後者の方法ではスループットの点で好ましくなく、いず
れの方法も生産機としては採用し難い。
【０００９】本発明は、基板の汚染のおそれがなく、ス
ループットを落とさない静電吸着力の影響を回避できる
エッチング電極を提供することを目的とするものであ
る。
ループットを落とさない静電吸着力の影響を回避できる
エッチング電極を提供することを目的とするものであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では、真空処理室
内に設けたエッチング電極上の誘電体製の保持台に基板
を載せ、該真空処理室内でμ波或いは高周波によるプラ
ズマを発生させると共に該エッチング電極を高周波バイ
アスして該基板をエッチングする装置のエッチング電極
に於いて、該保持台の表面に、プラズマが侵入しない程
度の高さ位置に該基板を支持する突起を少なくとも３個
形成することにより、上記の目的を達成するようにし
た。
内に設けたエッチング電極上の誘電体製の保持台に基板
を載せ、該真空処理室内でμ波或いは高周波によるプラ
ズマを発生させると共に該エッチング電極を高周波バイ
アスして該基板をエッチングする装置のエッチング電極
に於いて、該保持台の表面に、プラズマが侵入しない程
度の高さ位置に該基板を支持する突起を少なくとも３個
形成することにより、上記の目的を達成するようにし
た。
【００１１】
【作用】該真空処理室内をプロセスガスを導入して適当
な真空圧に調整し、基板を該保持台に載せ、エッチング
電極を高周波バイアスしながら高周波プラズマを発生さ
せると、プラズマ中のイオンが基板に突入してこれのエ
ッチング処理が行われ、この際に基板と保持台との間に
静電力が発生するが、基板が保持台の表面に形成したプ
ラズマが侵入しない程度のわずかな高さの突起上に載せ
られているために、基板は該保持台との静電吸着力の影
響の圏外となり、不純物汚染やスループットを落とすこ
となく該保持台から取り去ることができる。
な真空圧に調整し、基板を該保持台に載せ、エッチング
電極を高周波バイアスしながら高周波プラズマを発生さ
せると、プラズマ中のイオンが基板に突入してこれのエ
ッチング処理が行われ、この際に基板と保持台との間に
静電力が発生するが、基板が保持台の表面に形成したプ
ラズマが侵入しない程度のわずかな高さの突起上に載せ
られているために、基板は該保持台との静電吸着力の影
響の圏外となり、不純物汚染やスループットを落とすこ
となく該保持台から取り去ることができる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を図４に基づき説明すると、
符号１はエッチング電極を示し、これには図示してない
高周波電源により高周波バイアスが印加される。該エッ
チング電極１上には、窪み２を設けた石英、アルミナ等
の誘電体製の保持台３を設け、その窪み２に処理すべき
基板４が載せられる。該保持台３の表面３ａの少なくと
も３箇所には、エッチングのために生起されるプラズマ
が侵入しない程度の高さ位置に該基板４を支持する突起
５を設けるようにした。各突起５の表面３ａからの高さ
を０．１〜１mmとすれば、これに載せた基板４との間に
プラズマが侵入することがないので基板４にも十分な自
己バイアス電圧が発生してエッチングでき、しかも基板
４が保持台３の間に発生する電位差による静電吸着力の
影響を受けることがなくなり、基板４を該保持台３から
わずかな力で取り外せ、該表面３ａの３箇所に例えば３
角形をなすように分散させて該突起５を形成することで
基板４を安定に保持できる。尚、突起５の形状は、球
形、円筒形、尖鋭形等任意である。
符号１はエッチング電極を示し、これには図示してない
高周波電源により高周波バイアスが印加される。該エッ
チング電極１上には、窪み２を設けた石英、アルミナ等
の誘電体製の保持台３を設け、その窪み２に処理すべき
基板４が載せられる。該保持台３の表面３ａの少なくと
も３箇所には、エッチングのために生起されるプラズマ
が侵入しない程度の高さ位置に該基板４を支持する突起
５を設けるようにした。各突起５の表面３ａからの高さ
を０．１〜１mmとすれば、これに載せた基板４との間に
プラズマが侵入することがないので基板４にも十分な自
己バイアス電圧が発生してエッチングでき、しかも基板
４が保持台３の間に発生する電位差による静電吸着力の
影響を受けることがなくなり、基板４を該保持台３から
わずかな力で取り外せ、該表面３ａの３箇所に例えば３
角形をなすように分散させて該突起５を形成することで
基板４を安定に保持できる。尚、突起５の形状は、球
形、円筒形、尖鋭形等任意である。
【００１３】この保持台３を有するエッチング電極１
は、例えば図５に示した誘導結合方式のエッチング装置
に設けて従来と同様のエッチング処理を基板４に施すこ
とができるもので、同図に於いて符号６は真空排気口７
を備えた真空処理室を示し、該真空処理室６の下方に該
エッチング電極１を設け、その上方にプロセスガスの導
入口８につながる多孔を有する対向電極９を設けた。１
０はプラズマ発生用の高周波アンテナ１１への高周波電
源、１２はエッチング電極１を高周波バイアスする高周
波電源である。
は、例えば図５に示した誘導結合方式のエッチング装置
に設けて従来と同様のエッチング処理を基板４に施すこ
とができるもので、同図に於いて符号６は真空排気口７
を備えた真空処理室を示し、該真空処理室６の下方に該
エッチング電極１を設け、その上方にプロセスガスの導
入口８につながる多孔を有する対向電極９を設けた。１
０はプラズマ発生用の高周波アンテナ１１への高周波電
源、１２はエッチング電極１を高周波バイアスする高周
波電源である。
【００１４】該真空処理室６内にArガスのプロセスガス
を導入し、５０mPa から１０００mPa までの圧力領域で
各高周波電源１０、１２から13.56MHzの高周波を印加し
てスパッタエッチングを行ったところ、チャージアップ
による基板の吸着現象は発生しなかった。また、１００
０枚の信頼性試験を通して基板４にエッチングを行って
も一度もチャージアップによる吸着現象は発生せず、基
板の搬送トラブルは発生しなかった。
を導入し、５０mPa から１０００mPa までの圧力領域で
各高周波電源１０、１２から13.56MHzの高周波を印加し
てスパッタエッチングを行ったところ、チャージアップ
による基板の吸着現象は発生しなかった。また、１００
０枚の信頼性試験を通して基板４にエッチングを行って
も一度もチャージアップによる吸着現象は発生せず、基
板の搬送トラブルは発生しなかった。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明によるときは、高周
波バイアスして基板に高周波プラズマエッチングするエ
ッチング電極上の誘電体製の基板保持台の表面に、プラ
ズマが侵入しない程度の高さ位置に該基板を支持する突
起を少なくとも３個形成したので、基板が汚染されず、
静電吸着力の影響を受けずに基板を保持台から取り外せ
るので基板を損傷する不都合もなく、スループットが低
下することもないので生産性も良好になる等の効果があ
る。
波バイアスして基板に高周波プラズマエッチングするエ
ッチング電極上の誘電体製の基板保持台の表面に、プラ
ズマが侵入しない程度の高さ位置に該基板を支持する突
起を少なくとも３個形成したので、基板が汚染されず、
静電吸着力の影響を受けずに基板を保持台から取り外せ
るので基板を損傷する不都合もなく、スループットが低
下することもないので生産性も良好になる等の効果があ
る。
【図１】従来の有磁場ＲＩＥ形式のエッチング装置の截
断側面図
断側面図
【図２】従来の高周波誘導結合方式のエッチング装置の
截断側面図
截断側面図
【図３】従来の保持台を備えたエッチング電極部分の拡
大断面図
大断面図
【図４】本発明の実施例の截断側面図
【図５】本発明のエッチング電極の使用状態の截断側面
図
図
１ エッチング電極 ３ 保持台 ４
基板 ５ 突起 ６ 真空処理室
基板 ５ 突起 ６ 真空処理室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 国部 利寿 神奈川県茅ヶ崎市萩園2500番地 日本真空 技術株式会社内 (72)発明者 伊藤 正博 神奈川県茅ヶ崎市萩園2500番地 日本真空 技術株式会社内 (72)発明者 林 俊雄 神奈川県茅ヶ崎市萩園2500番地 日本真空 技術株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 真空処理室内に設けたエッチング電極上
の誘電体製の保持台に基板を載せ、該真空処理室内でμ
波或いは高周波によるプラズマを発生させると共に該エ
ッチング電極を高周波バイアスして該基板をエッチング
する装置のエッチング電極に於いて、該保持台の表面
に、プラズマが侵入しない程度の高さ位置に該基板を支
持する突起を少なくとも３個形成したことを特徴とする
エッチング電極。 - 【請求項２】 上記突起は０．１〜１ｍｍの高さである
ことを特徴とする請求項１に記載のエッチング電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8553895A JP3662293B2 (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | エッチング電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8553895A JP3662293B2 (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | エッチング電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08288254A true JPH08288254A (ja) | 1996-11-01 |
| JP3662293B2 JP3662293B2 (ja) | 2005-06-22 |
Family
ID=13861665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8553895A Expired - Fee Related JP3662293B2 (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | エッチング電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3662293B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002359280A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-12-13 | Samsung Electronics Co Ltd | プレートアセンブリおよびこれを有する加工装置 |
-
1995
- 1995-04-11 JP JP8553895A patent/JP3662293B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002359280A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-12-13 | Samsung Electronics Co Ltd | プレートアセンブリおよびこれを有する加工装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3662293B2 (ja) | 2005-06-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050114 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050323 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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