JPH0917770A - Plasma treatment method and plasma apparatus used for it - Google Patents
Plasma treatment method and plasma apparatus used for itInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造プロセス等
の微細加工分野に適用されるプラズマ処理方法およびこ
れに用いるプラズマ装置に関し、特に基板上におけるド
ライエッチングの均一性の向上を図るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing method applied to a fine processing field such as a semiconductor manufacturing process and a plasma apparatus used therefor, and particularly, it aims to improve the uniformity of dry etching on a substrate. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＶＬＳＩ，ＵＬＳＩと半導体デバイスの
高集積化が進行しデザイン・ルールの微細化が進展する
中、その微細加工の主要技術のひとつであるドライエッ
チングに対する技術的要求もますます高度化している。
この技術的要求とは、エッチング・マスクや下地材料層
に対する高選択性、良好な形状制御性、実用的なエッチ
ング速度、低ダメージ性、低汚染性、良好な均一性、良
好な再現性の達成である。特に、微細回路パターンの形
成には上記形状制御性の中でも異方性形状の達成が要求
され、ＲＩＥ（反応性イオン・エッチング）がその達成
において主導的な役割を果たしてきた。しかしＲＩＥで
は、プラズマ中でエッチングガスから解離生成した活性
種と被エッチング物との化学反応をイオンの衝突エネル
ギーで促進する、いわゆるイオン・アシスト機構にした
がって異方性を確保しているため、異方性形状の達成と
高選択性の達成とが原理的に両立困難となっている。2. Description of the Related Art As VLSI, ULSI and semiconductor devices are highly integrated and design rules are becoming finer, the technical requirements for dry etching, which is one of the main technologies for fine processing, are becoming more sophisticated. ing.
Achievement of high selectivity for etching masks and underlying material layers, good shape controllability, practical etching rate, low damage, low contamination, good uniformity, and good reproducibility. Is. In particular, the formation of a fine circuit pattern requires the achievement of an anisotropic shape among the above shape controllability, and RIE (reactive ion etching) has played a leading role in that achievement. However, in RIE, anisotropy is ensured according to a so-called ion-assist mechanism, which promotes a chemical reaction between an active species dissociated and generated from an etching gas in plasma and an object to be etched, so that anisotropy is ensured. In principle, it is difficult to achieve both the achievement of the anisotropic shape and the achievement of high selectivity.
【０００３】そこで、目的とするパターンの側壁面に堆
積する堆積物を利用して該パターンに対する活性種の斜
め入射成分をブロックすることにより、異方性加工に必
要なイオン入射エネルギーを低下させ、これにより高選
択性を達成しようとする手法が提案されている。この手
法は側壁保護と呼ばれており、また保護に寄与する堆積
物の膜は側壁保護膜と呼ばれている。側壁保護膜を形成
する堆積物としては一般に、エッチング・ガスの解離に
より副生する化学種がプラズマ重合を起こすことにより
気相中に発生するポリマー、レジスト・マスクのスパッ
タ生成物が重合を起こすことにより発生する炭素系ポリ
マー、あるいはエッチング反応生成物のうち蒸気圧の比
較的低いものが利用される。Therefore, by blocking the obliquely incident component of the active species to the pattern by utilizing the deposit deposited on the side wall surface of the target pattern, the ion incident energy required for anisotropic processing is lowered, A method for achieving high selectivity by this has been proposed. This technique is called sidewall protection, and the film of the deposit that contributes to protection is called a sidewall protection film. Generally, the deposits that form the sidewall protective film are those that polymerize in the gas phase due to plasma polymerization of the by-product chemical species caused by the dissociation of the etching gas, and the sputter products of the resist mask cause polymerization. The carbon-based polymer generated by the above or an etching reaction product having a relatively low vapor pressure is used.
【０００４】ただしこの堆積物は、一方でドライエッチ
ングの再現性や均一性を劣化させる要因でもある。近年
の半導体デバイスの製造では、高集積化の進展により１
チップ当たりの占有面積が拡大していることから、生産
性を確保するために直径８インチもしくはそれ以上の大
口径基板が用いられる。ここで、かかる大口径基板から
切り出されるチップの品質ばらつきを抑制し、歩留まり
を確保するためには、堆積物の制御を基板面内の全体に
わたって均一に行うことが極めて重要である。均一性達
成のためには、プラズマ・パラメータの制御も当然必要
であるが、エッチング反応や堆積物の堆積は基板表面の
現象であるから、基板温度の均一制御が重要なパラメー
タとなる。However, this deposit is also a factor that deteriorates the reproducibility and uniformity of dry etching. In the recent manufacturing of semiconductor devices, due to the progress of high integration,
Since the area occupied by each chip is expanding, a large-diameter substrate with a diameter of 8 inches or more is used to ensure productivity. Here, in order to suppress the quality variation of the chips cut out from such a large-diameter substrate and secure the yield, it is extremely important to uniformly control the deposits over the entire surface of the substrate. Control of plasma parameters is of course necessary to achieve uniformity, but since etching reaction and deposition of deposits are phenomena on the substrate surface, uniform control of substrate temperature is an important parameter.
【０００５】また、かかる大口径基板の全面にわたって
均一なドライエッチングを施す必要から、処理の形式と
しては枚葉処理が近年の主流となっている。このような
状況下では、基板間における均一性、すなわち再現性の
確保も従来に増して重要となる。再現性を確保するため
には、ドライエッチング装置のプラズマ・チャンバ内へ
の堆積物の累積を抑制しなければならない。なぜなら
ば、基板を加工する度に堆積物がチャンバ内に累積する
と、この堆積物の影響を受けてプラズマ条件も変動する
ため、基板ごとに加工精度が異なってしまうからであ
る。Since it is necessary to perform uniform dry etching on the entire surface of such a large-diameter substrate, single-wafer processing has become the mainstream in recent years. Under such circumstances, it is more important than ever to ensure uniformity between substrates, that is, reproducibility. To ensure reproducibility, it is necessary to suppress the accumulation of deposits in the plasma chamber of the dry etching apparatus. This is because, if the deposit accumulates in the chamber every time the substrate is processed, the plasma conditions are also affected by the influence of the deposit, so that the processing accuracy differs for each substrate.
【０００６】したがって、市販装置においてはプラズマ
・チャンバ内壁への堆積物の付着を抑制する手段が講じ
られており、たとえば内蔵ヒータによりチャンバ壁をお
およそ５０〜２００℃の範囲で加熱することが行われて
いる。Therefore, in the commercially available apparatus, means for suppressing the deposition of deposits on the inner wall of the plasma chamber is provided, and for example, the chamber wall is heated by a built-in heater in the range of about 50 to 200 ° C. ing.
【０００７】ここで、図４に従来の平行平板型ＲＩＥ装
置の概略構成を示す。この装置は、排気孔４７を通じて
矢印Ａ方向に高真空排気される一方でエッチング・ガス
供給管４６を通じて矢印Ｂ方向から所定のエッチング・
ガスの供給を受けるプラズマ・チャンバ４３内に、ウェ
ハＷを載置するための下部電極であるステージ４９が配
され、該プラズマ・チャンバ４３の上蓋を兼ねる上部電
極４１と、これに対向する該ステージ４９との間にＲＦ
電界を印加してプラズマＰを発生させる装置である。上
記ＲＦ電界は、ステージ４９の脚部にブロッキング・コ
ンデンサ５５を介して接続されるＲＦ電源５６により印
加される。プラズマ・チャンバ４３と上部電極４１との
間、およびプラズマ・チャンバ４３とステージ４９との
間は、各々介在される絶縁部材４５，４８により絶縁さ
れている。また、上部電極４１とプラズマ・チャンバ４
３の外壁側には各々ヒータ４２，４４が設けられ、プラ
ズマ・チャンバ４３内で発生した堆積物の付着を防止す
るようになされている。Here, FIG. 4 shows a schematic structure of a conventional parallel plate type RIE apparatus. This apparatus is evacuated to a high vacuum in the direction of arrow A through an exhaust hole 47, while performing a predetermined etching in the direction of arrow B through an etching gas supply pipe 46.
A stage 49, which is a lower electrode for mounting a wafer W, is arranged in a plasma chamber 43 that receives gas supply, and an upper electrode 41 also serving as an upper lid of the plasma chamber 43 and the stage facing the upper electrode 41. RF between 49
This is a device for generating a plasma P by applying an electric field. The RF electric field is applied by the RF power supply 56 connected to the leg of the stage 49 via the blocking capacitor 55. The plasma chamber 43 and the upper electrode 41 are insulated from each other, and the plasma chamber 43 and the stage 49 are insulated from each other by intervening insulating members 45 and 48. In addition, the upper electrode 41 and the plasma chamber 4
Heaters 42 and 44 are provided on the outer wall side of 3 to prevent adhesion of deposits generated in the plasma chamber 43.
【０００８】上記ステージ４９は、低温エッチングに対
応するべく、その内部に冷媒流路５１を有しており、こ
の冷媒流路５１へ往管５０を通じて矢印Ｍ1 方向に供給
した冷媒を、復管５２を通じて矢印Ｍ2 方向に回収し、
さらにこの冷媒を図示されないチラーを介して循環させ
るようになされている。また、ステージ４９のウェハ設
置面には静電チャック５４が配されており、ウェハＷを
該ステージ４９上に密着保持することで上記冷媒による
冷却効率を高める設計となっている。The stage 49 has a coolant channel 51 therein for coping with low temperature etching. The coolant supplied to the coolant channel 51 through the outward pipe 50 in the direction of the arrow M 1 is returned to the stage 49. Collected in the direction of arrow M 2 through 52,
Further, this refrigerant is circulated through a chiller (not shown). Further, an electrostatic chuck 54 is arranged on the wafer installation surface of the stage 49, and the wafer W is designed to enhance the cooling efficiency by the above refrigerant by closely holding the wafer W on the stage 49.
【０００９】また、ウェハＷとステージ４９との間の微
小空間（図４では説明の都合上、極めて大きく描かれて
いる。）には温調ガスが充填され、さらに冷却効率を高
めるようになされている。この温調ガスは、たとえば、
温調ガス供給管５３から矢印Ｎ方向に供給され、静電チ
ャック５４の中心に開口する細孔から放出され、ここか
ら該静電チャック５４表面に刻まれた溝部を同心円状お
よび放射状の溝部に沿ってウェハＷ周縁部へ向けて矢印
Ｏ方向に流れた後、排気孔４７から排気される。あるい
は、静電チャック５４のウェハ設置面の全面にわたって
多数の微小なオリフィスが開口され、ここから温調ガス
が放出されるタイプの市販装置も知られている。Further, a minute space between the wafer W and the stage 49 (illustrated to be extremely large in FIG. 4 for convenience of explanation) is filled with a temperature control gas to further enhance cooling efficiency. ing. This temperature control gas is, for example,
It is supplied from the temperature control gas supply pipe 53 in the direction of the arrow N, is discharged from the pores opening at the center of the electrostatic chuck 54, and from this, the groove portion engraved on the surface of the electrostatic chuck 54 is formed into concentric and radial groove portions. After flowing along the direction of the arrow O toward the peripheral portion of the wafer W, the gas is exhausted from the exhaust hole 47. Alternatively, there is also known a commercially available device of a type in which a large number of minute orifices are opened over the entire surface of the electrostatic chuck 54 on which the wafer is placed, and the temperature control gas is discharged from there.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところで、ドライエッ
チング中のウェハＷの温度は、特に低温エッチングを想
定した場合でなくとも、化学反応熱やプラズマ輻射熱に
よる基板の昇温を考慮して、エッチング・マスクとして
多用されるフォトレジストの耐熱温度よりも大幅に低く
設定されるのが普通である。By the way, the temperature of the wafer W during the dry etching is not limited to the case where low temperature etching is assumed, and the temperature of the wafer W is increased in consideration of the temperature rise of the substrate due to the heat of chemical reaction or plasma radiation heat. It is usually set to be much lower than the heat resistant temperature of the photoresist often used as a mask.
【００１１】しかし、ウェハＷの温度が上述のように制
御されている場合、エッチング中のウェハＷはプラズマ
からの輻射熱ＲP を受けると共に、ウェハＷよりも高温
に加熱されたプラズマ・チャンバ壁からの輻射熱ＲC も
受ける。ここで、プラズマＰからの輻射熱ＲP の影響
は、該プラズマＰがウェハＷと対面して全面的にこれを
照射している以上、全面に均一に及ぶと考えられるが、
プラズマ・チャンバ壁からの輻射熱ＲC の影響は該チャ
ンバ壁からの距離に応じてウェハＷ上で変化する。すな
わち、プラズマ・チャンバ４３の内壁面からの輻射熱Ｒ
C は、ウェハＷの中心部よりも周縁部の方に大きな影響
を与える。However, when the temperature of the wafer W is controlled as described above, the wafer W during etching receives radiant heat R P from the plasma, and also from the plasma chamber wall heated to a temperature higher than that of the wafer W. Also receives the radiant heat R C of . Here, the influence of the radiation heat R P from the plasma P is more than the plasma P is irradiated with this entirely facing the the wafer W, it is considered to range uniformly over the entire surface,
The influence of the radiant heat R C from the plasma chamber wall changes on the wafer W depending on the distance from the chamber wall. That is, the radiant heat R from the inner wall surface of the plasma chamber 43
C has a greater effect on the peripheral portion of the wafer W than on the central portion thereof.
【００１２】しかも近年では、半導体製造プロセスの複
雑化に応じて、それぞれ異なる工程を担当する数個の処
理チャンバを真空搬送系統で接続することにより、基板
を途中で大気開放することなく一連の加工を可能とする
マルチチャンバ型の半導体製造装置が多用されるように
なっている。この形式の装置では、装置本体の大型化を
防止するために個々の処理チャンバがコンパクト化され
る傾向にあるが、このことによりプラズマ・チャンバの
内壁面と基板との距離がますます接近し、上述のような
プラズマ・チャンバ壁からの輻射熱の影響が深刻化する
ことは避けられない。Moreover, in recent years, according to the complexity of the semiconductor manufacturing process, by connecting several processing chambers, each of which is responsible for a different process, by a vacuum transfer system, a series of processing is performed without exposing the substrate to the atmosphere on the way. A multi-chamber type semiconductor manufacturing apparatus capable of achieving the above has been widely used. In this type of equipment, individual processing chambers tend to be made compact in order to prevent the equipment body from becoming large, but this makes the inner wall of the plasma chamber closer to the substrate, It is inevitable that the effects of radiant heat from the plasma chamber wall as described above become serious.
【００１３】かかる理由から従来は、図５に示されるよ
うに、たとえステージ温度を均一化しても、ウェハＷの
表面温度は中心から周縁部へ向けて高くなっており、こ
のことが周縁部におけるエッチング速度を増大させる原
因となっていた。そこで本発明は、基板の大口径化、低
温エッチングの導入、チャンバのコンパクト化等、基板
表面の温度分布を不均一化する様々な要因に起因する基
板の表面温度分布の不均一性を解消し、基板の全面にわ
たってドライエッチング等のプラズマ処理を均一に行う
方法、およびそのためのプラズマ装置を提供することを
目的とする。For this reason, conventionally, as shown in FIG. 5, even if the stage temperature is made uniform, the surface temperature of the wafer W increases from the center toward the peripheral portion. It has been a cause of increasing the etching rate. Therefore, the present invention eliminates the non-uniformity of the surface temperature distribution of the substrate caused by various factors that make the temperature distribution of the substrate surface non-uniform, such as a large diameter of the substrate, introduction of low temperature etching, and compaction of the chamber. An object of the present invention is to provide a method for uniformly performing plasma processing such as dry etching over the entire surface of a substrate, and a plasma device therefor.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達
成するために提案されるものである。まず、本発明のプ
ラズマ処理方法は、プラズマ・チャンバ内の不均一な輻
射熱の存在下で、該プラズマ・チャンバ内に保持される
基板に対して所定のプラズマ処理を行う方法であって、
前記基板を保持するステージの面内温度分布を前記輻射
熱の不均一性を相殺するごとく不均一化することによ
り、該基板の表面温度分布を均一化するものである。The present invention is proposed to achieve the above object. First, the plasma processing method of the present invention is a method of performing a predetermined plasma processing on a substrate held in a plasma chamber in the presence of non-uniform radiant heat in the plasma chamber,
The surface temperature distribution of the substrate is made uniform by making the in-plane temperature distribution of the stage holding the substrate non-uniform so as to cancel the non-uniformity of the radiant heat.
【００１５】ここで、前記ステージの不均一な面内温度
分布は、該ステージ内に複数系統を介して制御温度の異
なる冷媒および／または温媒を供給することにより付与
することができる。Here, the non-uniform in-plane temperature distribution of the stage can be imparted by supplying a refrigerant and / or a heating medium having different control temperatures into the stage through a plurality of systems.
【００１６】あるいは、前記ステージの不均一な面内温
度分布は、該ステージの表面と前記基板の裏面との間の
微小空間に複数系統を介して制御圧力の異なる温調ガス
を供給することにより付与することもできる。この場合
は、冷媒および／または温媒の供給系統が複数であって
も構わないが、単一であっても良い。このような温調ガ
スによる温度制御は、ステージの中心部と周縁部とで熱
伝達効率を変化させることが目的であるから、熱容量の
異なる複数種類の温調ガスを用いることも原理的には可
能である。しかし、単一種類の温調ガスの供給系統を複
数設けて各系統の流速を制御する方が、制御性，経済性
共に優れている。Alternatively, the non-uniform in-plane temperature distribution of the stage can be obtained by supplying temperature control gases having different control pressures to a minute space between the front surface of the stage and the back surface of the substrate through a plurality of systems. It can also be given. In this case, the supply system of the refrigerant and / or the heating medium may be plural, but may be single. Since the purpose of such temperature control by the temperature control gas is to change the heat transfer efficiency between the central portion and the peripheral edge of the stage, it is theoretically possible to use a plurality of types of temperature control gas having different heat capacities. It is possible. However, it is more excellent in controllability and economical efficiency to provide a plurality of supply systems of a single type of temperature control gas to control the flow velocity of each system.
【００１７】なお、上記温調ガスとしては基本的にはド
ライエッチングに影響を及ぼさないガスが用いられ、Ｈ
ｅ，Ａｒ等の希ガスの他、エッチング・ガスと組成の少
なくとも一部を同じくするガスを用いることができる。
また、エッチングに関与しない限りにおいて、Ｎ2 等の
不活性ガスも適宜選択して用いることができる。As the temperature control gas, a gas that does not affect dry etching is basically used.
In addition to rare gases such as e and Ar, a gas having the same composition as that of the etching gas can be used.
Further, an inert gas such as N 2 can be appropriately selected and used as long as it does not participate in etching.
【００１８】ところで、前記輻射熱の不均一性は前記プ
ラズマ・チャンバの内壁面温度が前記基板の表面温度よ
りも高いことに起因することが多い。このような場合に
は、前記ステージに対してその中心部よりも周縁部の温
度を下げた面内温度分布を付与することにより、前記基
板の表面温度の均一化を図ることができる。この手法
は、特に前記プラズマ処理としてドライエッチングを行
う場合に好適である。By the way, the non-uniformity of the radiant heat is often due to the temperature of the inner wall surface of the plasma chamber being higher than the surface temperature of the substrate. In such a case, the surface temperature of the substrate can be made uniform by imparting an in-plane temperature distribution in which the temperature of the peripheral portion is lower than that of the central portion to the stage. This method is particularly suitable when dry etching is performed as the plasma treatment.
【００１９】具体的には、ステージの周縁部に供給する
冷媒の制御温度を中心部に供給する冷媒の制御温度より
も下げることでこれを達成する。あるいは、ステージの
周縁部に供給する温調ガスの制御圧力を中心部に供給す
る温調ガスの制御圧力よりも高めれば、たとえステージ
全面にわたって均一な温度の冷媒および／または温媒が
供給されている場合でも、周縁部における熱交換を促進
してこの部分を低温化することができる。Specifically, this is achieved by lowering the control temperature of the refrigerant supplied to the peripheral portion of the stage below the control temperature of the refrigerant supplied to the central portion. Alternatively, if the control pressure of the temperature control gas supplied to the peripheral portion of the stage is made higher than the control pressure of the temperature control gas supplied to the central portion, the refrigerant and / or the heating medium having a uniform temperature are supplied over the entire surface of the stage. Even if it is present, heat exchange in the peripheral portion can be promoted to lower the temperature of this portion.
【００２０】なお、基板の表面温度の均一化は、ＣＶＤ
や表面改質といった他のプラズマ処理についても有効な
考え方である。特にＣＶＤを行う場合には、上述のよう
に昇温が予想される領域を余計に冷却するのではなく、
逆に昇温の足りない領域（すなわち基板の中心部）を余
計に昇温することにより、結果的に基板の表面温度を均
一化しても良い。そのためには、ステージの中心部に供
給する冷媒および／または温媒の制御温度を相対的に高
めたり、あるいは中心部に供給する温調ガスの制御圧力
を相対的に下げることができる。It should be noted that the uniformization of the surface temperature of the substrate is achieved by CVD.
It is also an effective way of thinking about other plasma treatments such as surface modification and surface modification. Especially when performing CVD, rather than cooling the region where the temperature is expected to rise excessively as described above,
On the contrary, the surface temperature of the substrate may be eventually made uniform by raising the temperature in the region where the temperature is insufficient (that is, the central portion of the substrate). For that purpose, the control temperature of the refrigerant and / or the heating medium supplied to the central part of the stage can be relatively raised, or the control pressure of the temperature control gas supplied to the central part can be relatively lowered.
【００２１】一方、本発明のプラズマ装置は、壁部に加
熱手段を有し、内部でプラズマを発生させるためのプラ
ズマ・チャンバと、前記プラズマ・チャンバ内で基板を
保持するステージと、前記ステージの面内温度分布を不
均一化させる温度不均一化手段とを備えるものである。On the other hand, the plasma device of the present invention has a plasma chamber for generating plasma inside, having a heating means on the wall portion, a stage for holding a substrate in the plasma chamber, and a stage for holding the substrate. And a temperature nonuniformizing means for nonuniformizing the in-plane temperature distribution.
【００２２】ここで、前記温度不均一化手段は、前記ス
テージ内に制御温度の異なる冷媒および／または温媒を
供給するための複数の伝熱媒体供給系統を含むものとす
ることができる。Here, the temperature non-uniformizing means may include a plurality of heat transfer medium supply systems for supplying a refrigerant and / or a heating medium having different control temperatures into the stage.
【００２３】あるいは、前記温度不均一化手段は、前記
ステージの表面と前記基板の裏面との間の微小空間に制
御圧力の異なるガスを供給するための複数のガス供給系
統を含むものであっても良い。Alternatively, the temperature non-uniformizing means includes a plurality of gas supply systems for supplying gases having different control pressures to a minute space between the front surface of the stage and the back surface of the substrate. Is also good.
【００２４】[0024]
【作用】本発明では、プラズマ・チャンバ内に予め存在
する不均一な輻射熱の分布を考慮し、基板を保持するス
テージにこの不均一性を相殺するような不均一な面内温
度分布を与えるので、結果的に基板の表面温度がその面
内にわたって均一化され、基板上で進行するプラズマ処
理の面内均一性を高めることができる。特に、プラズマ
処理としてドライエッチングを行う場合は、プラズマ・
チャンバの内壁面からの輻射熱の影響による基板周縁部
の昇温を抑えることにより、化学反応速度や堆積物の堆
積速度を面内で均一化することができる。したがって、
堆積物付着を目的とする壁面加熱型のプラズマ・チャン
バ内において従来問題となっていた基板周縁部でのエッ
チング増速を防止し、均一で再現性の高いドライエッチ
ングを行うことが可能となる。In the present invention, the non-uniform radiant heat distribution existing in the plasma chamber is taken into consideration, and the non-uniform in-plane temperature distribution that cancels this non-uniformity is given to the stage holding the substrate. As a result, the surface temperature of the substrate is made uniform over its surface, and the in-plane uniformity of the plasma processing that proceeds on the substrate can be improved. Especially when performing dry etching as plasma treatment,
By suppressing the temperature rise of the peripheral portion of the substrate due to the effect of the radiant heat from the inner wall surface of the chamber, the chemical reaction rate and the deposition rate of the deposit can be made uniform in the plane. Therefore,
In the wall surface heating type plasma chamber for the purpose of deposit attachment, it is possible to prevent the acceleration of etching at the peripheral portion of the substrate, which has been a problem in the past, and to perform uniform and highly reproducible dry etching.
【００２５】[0025]
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described.
【００２６】実施例１ 本実施例では、ひとつのステージに対して２系統の冷媒
供給系統を設けた平行平板型ＲＩＥ装置について、図１
を参照しながら説明する。ここで、（ａ）図はその概略
断面図、（ｂ）図はステージのＸ−Ｘ線断面図である。 Example 1 In this example, a parallel plate type RIE apparatus in which two refrigerant supply systems are provided for one stage is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. Here, (a) is a schematic sectional view thereof, and (b) is a sectional view of the stage taken along line XX.
【００２７】この装置は、プラズマ・チャンバ３の上蓋
を兼ねる上部電極１と、これに平行に対面するごとく該
プラズマ・チャンバ３内に下部電極として配置されるス
テージ９との間にＲＦ電界を印加し、プラズマＰを発生
させるものである。上記プラズマ・チャンバ３は、その
内部が排気孔７を通じて矢印Ａ方向に高真空排気される
一方で、エッチング・ガス供給管６を通じて矢印Ｂ方向
から所定のエッチング・ガスの供給を受け、所定圧力に
制御されている。プラズマ・チャンバ３と上部電極１と
の間、およびプラズマ・チャンバ３とステージ９との間
は、各々介在される絶縁部材５，８により絶縁されてい
る。また、上部電極１とプラズマ・チャンバ３の外壁側
には各々ヒータ２，４が設けられ、プラズマ・チャンバ
３内で発生した堆積物の付着を防止するようになされて
いる。また、上記ＲＦ電界は、ステージ９の脚部にブロ
ッキング・コンデンサ１８を介して接続されるＲＦ電源
１９により印加される。In this apparatus, an RF electric field is applied between an upper electrode 1 which also serves as an upper lid of the plasma chamber 3 and a stage 9 which is arranged as a lower electrode in the plasma chamber 3 so as to face it in parallel. However, the plasma P is generated. The inside of the plasma chamber 3 is evacuated to a high vacuum in the direction of arrow A through the exhaust hole 7, while a predetermined etching gas is supplied from the direction of arrow B through the etching gas supply pipe 6 to a predetermined pressure. Controlled. The plasma chamber 3 and the upper electrode 1 are insulated from each other, and the plasma chamber 3 and the stage 9 are insulated from each other by intervening insulating members 5 and 8. Further, heaters 2 and 4 are provided on the outer wall sides of the upper electrode 1 and the plasma chamber 3, respectively, so as to prevent deposition of deposits generated in the plasma chamber 3. The RF electric field is applied by the RF power source 19 connected to the leg of the stage 9 via the blocking capacitor 18.
【００２８】上記ステージ９は、低温エッチングに対応
するべく、その内部に２系統の冷媒流路１１，１４を有
している。これらの冷媒流路１１，１４は、（ｂ）図の
断面図に示されるように同心円状に配されており、プラ
ズマ・チャンバ３の外部に設置される図示されないチラ
ーからそれぞれ制御温度の異なる冷媒の供給を受けて、
ステージ９に不均一な面内温度分布を付与するようにな
されている。ここでは、往管１０を通じて矢印Ｃ1 方向
に供給された低温冷媒が冷媒流路１１を循環した後に復
管５２を通じて矢印Ｃ2 方向に回収され、また往管１３
を通じて矢印Ｄ1 方向に供給された高温冷媒が冷媒流路
１４を循環した後に復管１５を通じて矢印Ｄ2 方向に回
収されるようにした。The stage 9 has therein two systems of coolant flow paths 11 and 14 in order to cope with low temperature etching. These refrigerant flow paths 11 and 14 are concentrically arranged as shown in the cross-sectional view of FIG. 2B, and have different control temperatures from a chiller (not shown) installed outside the plasma chamber 3. Received the supply of
The stage 9 is provided with a non-uniform in-plane temperature distribution. Here, the low temperature refrigerant supplied in the direction of the arrow C 1 through the outward pipe 10 is circulated in the refrigerant passage 11 and then recovered in the direction of the arrow C 2 through the return pipe 52, and the outward pipe 13
The high-temperature refrigerant supplied in the direction of arrow D 1 through is circulated in the refrigerant channel 14 and then recovered in the direction of arrow D 2 through the return pipe 15.
【００２９】また、ステージ９のウェハ設置面には静電
チャック１７が配されており、ウェハＷを該ステージ９
上に密着保持することで上記冷媒による冷却効率を高め
る設計となっている。また、ウェハＷとステージ９との
間の微小空間（図１では説明の都合上、誇張してあ
る。）には温調ガスが充填され、さらに冷却効率を高め
るようになされている。この温調ガスは、たとえば、温
調ガス供給管１６から矢印Ｅ方向に供給され、静電チャ
ック１７の中心に開口する細孔から放出され、ここから
該静電チャック５４表面に刻まれた溝部を同心円状およ
び放射状の溝部に沿ってウェハＷ周縁部へ向けて矢印Ｆ
方向に流れた後、排気孔７から排気される。上記装置内
には、ウェハＷの全面がほぼ均一に受けるプラズマＰか
らの輻射熱と、ウェハＷの周縁部が集中的に受けるプラ
ズマ・チャンバ３の壁面からのヒータ加熱による輻射熱
が存在する。しかし、上述のごとく２系統の冷媒供給系
統によりステージ９の周縁部が一段と低温化されるよう
になされているため、ウェハＷの周縁部では壁面からの
輻射熱の影響がステージ９の周縁部の低温冷却で相殺さ
れ、結果的に該ウェハＷの表面温度が面内にわたって均
一化される。An electrostatic chuck 17 is arranged on the wafer mounting surface of the stage 9 to transfer the wafer W to the stage 9.
It is designed to improve the cooling efficiency by the above-mentioned refrigerant by holding it closely. Further, a minute space (exaggerated in FIG. 1 for convenience of explanation) between the wafer W and the stage 9 is filled with a temperature control gas to further enhance the cooling efficiency. This temperature control gas is, for example, supplied from the temperature control gas supply pipe 16 in the direction of the arrow E, is discharged from the pores opening in the center of the electrostatic chuck 17, and from this, the groove portion carved on the surface of the electrostatic chuck 54. Pointing toward the peripheral edge of the wafer W along the concentric and radial grooves.
After flowing in the direction, the gas is exhausted from the exhaust hole 7. In the above apparatus, there are radiant heat from the plasma P which the entire surface of the wafer W receives almost uniformly, and radiant heat from the wall surface of the plasma chamber 3 which the peripheral portion of the wafer W intensively receives from the heater heating. However, as described above, since the peripheral portion of the stage 9 is further cooled by the two refrigerant supply systems, the influence of the radiant heat from the wall surface at the peripheral portion of the wafer W is low at the peripheral portion of the stage 9. This is offset by cooling, and as a result, the surface temperature of the wafer W is made uniform over the surface.
【００３０】実施例２ 本実施例では、実施例１で上述した平行平板型ＲＩＥ装
置内でｃ−Ｃ4 Ｆ8 ／Ａｒ／ＣＯ混合ガスを用い、Ｓｉ
Ｏｘ層間絶縁膜にコンタクト・ホールを開口するための
ドライエッチングを行った。なお、冷媒流路１１，１４
に供給する冷媒としてはエタノールを使用し、またウェ
ハＷの裏面に向けて供給する温調ガスとしてはＨｅガス
を使用した。 Example 2 In this example, a c-C 4 F 8 / Ar / CO mixed gas was used in the parallel plate type RIE apparatus described in Example 1, and Si was used.
Dry etching was performed to open a contact hole in the Ox interlayer insulating film. In addition, the refrigerant flow paths 11 and 14
Ethanol was used as the coolant to be supplied to the wafer W, and He gas was used as the temperature control gas to be supplied toward the back surface of the wafer W.
【００３１】本実施例のエッチング条件は、一例とし
て、 ｃ−Ｃ4 Ｆ8 流量 ３０ ＳＣＣＭ Ａｒ流量 １００ ＳＣＣＭ ＣＯ流量 １００ ＳＣＣＭ 圧力 １０ Ｐａ ＲＦパワー密度（ＲＦ電源１９） ０．８ Ｗ／ｃｍ2 （13.56 ＭＨｚ） プラズマ・チャンバ３の内壁面温度 １５０ ℃ 冷媒流路１１内の冷媒温度（周縁部） ０ ℃ 冷媒流路１４内の冷媒温度（中心部） ５ ℃ Ｈｅ供給圧力 １０００ Ｐａ とした。The etching conditions of this embodiment are, for example, c-C 4 F 8 flow rate 30 SCCM Ar flow rate 100 SCCM CO flow rate 100 SCCM pressure 10 Pa RF power density (RF power source 19) 0.8 W / cm 2 ( 13.56 MHz) The inner wall surface temperature of the plasma chamber 3 was 150 ° C., the refrigerant temperature in the refrigerant channel 11 (peripheral part) 0 ° C., the refrigerant temperature in the refrigerant channel 14 (central part) was 5 ° C., and the He supply pressure was 1000 Pa.
【００３２】この工程で達成されるステージ温度とウェ
ハＷの表面温度の関係を、図２に示す。ここでは、プラ
ズマ・チャンバ３の内壁面を１５０℃に加熱することに
よりフルオロカーボン系の堆積物の付着を防止している
が、該内壁面からの輻射熱によるウェハＷの周縁部の昇
温を防止するために、この部分は冷媒流路１１内を循環
する低温冷媒により中心部に比べて低温とされている。
この低温冷却により壁面からの輻射熱による昇温が相殺
され、ウェハＷの表面温度が面内にわたって均一化され
た。このため、上記ドライエッチングは、極めて精度良
く均一に行うことができ、この結果オーバーエッチング
量も最小限に抑えることができた。The relationship between the stage temperature and the surface temperature of the wafer W achieved in this step is shown in FIG. Here, the inner wall surface of the plasma chamber 3 is heated to 150 ° C. to prevent the fluorocarbon-based deposits from adhering. However, the temperature rise of the peripheral portion of the wafer W due to the radiant heat from the inner wall surface is prevented. Therefore, the temperature of this portion is lower than that of the central portion due to the low temperature refrigerant circulating in the refrigerant passage 11.
This low temperature cooling offsets the temperature rise due to the radiant heat from the wall surface, and the surface temperature of the wafer W is made uniform over the surface. Therefore, the dry etching can be performed extremely accurately and uniformly, and as a result, the amount of overetching can be minimized.
【００３３】実施例３ 本実施例では、２系統の温調ガス供給系統を設けた平行
平板型ＲＩＥ装置について説明する。ただし、プラズマ
・チャンバ３とその関連部材については実施例１と共通
なので説明を省略し、ステージと温調ガス供給系統につ
いて、図３を参照しながら説明する。（ａ）図はステー
ジの概略断面図、（ｂ）図はその上面図である。 Embodiment 3 In this embodiment, a parallel plate type RIE apparatus provided with two temperature control gas supply systems will be described. However, since the plasma chamber 3 and its related members are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted, and the stage and the temperature control gas supply system will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a schematic sectional view of the stage, and FIG. 3B is a top view thereof.
【００３４】このステージ２１は、低温エッチングに対
応するべく、その内部に単一系統の冷媒流路２３を有し
ている。この冷媒流路２３は、図示されないチラーから
往管２２を通じて矢印Ｇ1 方向に冷媒の供給を受け、復
管２４を通じて矢印Ｇ2 方向にこれを回収する。また、
ステージ２１のウェハ設置面には静電チャック３０が配
されており、ウェハＷを該ステージ２１上に密着保持す
ることで上記冷媒による冷却効率を高める設計となって
いる。The stage 21 has a single-system cooling medium flow passage 23 therein to cope with low temperature etching. The refrigerant flow path 23 receives the supply of the refrigerant from the chiller (not shown) in the direction of the arrow G 1 through the forward pipe 22, and recovers the refrigerant in the direction of the arrow G 2 through the return pipe 24. Also,
An electrostatic chuck 30 is arranged on the wafer installation surface of the stage 21, and the wafer W is designed to be closely held on the stage 21 to enhance the cooling efficiency by the refrigerant.
【００３５】さらに、ウェハＷとステージ２１との間の
微小空間（図３では説明の都合上、誇張してある。）に
は、２系統の温調ガス供給系統を通じて制御圧力の異な
る温調ガスが充填されるようになされている。すなわ
ち、静電チャック３０のウェハ設置面には多数のオリフ
ィス３１ａ，３２ａが開口されているが、中心領域３１
に開口する一群のオリフィス３１ａは温調ガス供給管２
５を通じて矢印Ｊ方向から供給された温調ガスを放出
し、また周縁領域３２に開口する一群のオリフィス３２
ａは温調ガス供給管２６を通じて矢印Ｈ方向から供給さ
れた温調ガスを放出するようになされている。各オリフ
ィス３１ａ，３２ａから放出された温調ガスは、矢印Ｋ
で示されるようにウェハＷの外周方向へ向かって流れ
る。Further, in the minute space between the wafer W and the stage 21 (which is exaggerated for convenience of explanation in FIG. 3), temperature control gas having different control pressures is supplied through two temperature control gas supply systems. It is designed to be filled. That is, although a large number of orifices 31a and 32a are opened on the wafer mounting surface of the electrostatic chuck 30, the central region 31
The group of orifices 31a opening in the
5, a group of orifices 32 that release the temperature control gas supplied from the direction of arrow J through 5 and open in the peripheral region 32.
The temperature control gas a is discharged through the temperature control gas supply pipe 26 in the direction of arrow H. The temperature control gas discharged from each of the orifices 31a and 32a is indicated by an arrow K.
Flows toward the outer peripheral direction of the wafer W as shown by.
【００３６】なお、外側の温調ガス供給管２６を円環状
とする場合には、矢印Ｈ方向の温調ガス供給は適当な１
ヶ所から行えば良い。また、多数のオリフィスを開口す
る代わりに、静電チャック３０本体をたとえば多孔質セ
ラミクスを用いて構成し、温調ガスをその細孔から放出
させるようにしても良い。ただしこの場合は、たとえば
中心領域３１と周縁領域３２とを各々独立のセラミクス
・ブロックで構成し、両ブロック間に適当なバリヤを介
在させることにより、２系統の温調ガス供給系統を流れ
るガスを互いに混合させない等の工夫が必要である。When the outer temperature control gas supply pipe 26 is formed in an annular shape, the temperature control gas supply in the direction of the arrow H is 1
You can do it from several places. Further, instead of opening a large number of orifices, the main body of the electrostatic chuck 30 may be configured by using, for example, porous ceramics, and the temperature control gas may be discharged from the pores. However, in this case, for example, the central region 31 and the peripheral region 32 are constituted by independent ceramics blocks, respectively, and an appropriate barrier is interposed between the two blocks so that the gas flowing through the two temperature control gas supply systems can be supplied. It is necessary to take measures such as not mixing them.
【００３７】ここで、温調ガス供給管２５，２６に供給
する温調ガスの制御圧力を互いに異ならしめる方法とし
ては、個々の温調ガス供給源から温調ガス供給管２５，
２６へ至る流路を完全に独立化する方法、あるいは共通
の温調ガス供給源から適当に分岐させた流路を温調ガス
供給管２５，２６へそれぞれ接続する方法等が考えられ
る。図３に示した温調ガス供給系統は、後者の方法にも
とづくものである。すなわち、温調ガス・ボンベ２９か
ら供給される温調ガスは、流路の途中に並列に接続され
る設定値の異なる圧力計２７，２８によりそれぞれ所定
の圧力に制御された後、各々温調ガス供給管２５，２６
へ導入される。上記圧力計２７，２８としては、容量型
マノメータを用いた。本実施例では、外側の温調ガス供
給管２６における制御圧力を相対的に高く設定した。Here, as a method for making the control pressures of the temperature control gas supplied to the temperature control gas supply pipes 25, 26 different from each other, the temperature control gas supply pipes 25, 26 are supplied from the individual temperature control gas supply sources.
It is possible to consider a method of completely separating the flow path leading to 26, or a method of appropriately connecting a flow path branched from a common temperature control gas supply source to the temperature control gas supply pipes 25 and 26. The temperature control gas supply system shown in FIG. 3 is based on the latter method. That is, the temperature control gas supplied from the temperature control gas cylinder 29 is controlled to a predetermined pressure by pressure gauges 27 and 28 having different set values connected in parallel in the middle of the flow path, and then the temperature control gas is controlled. Gas supply pipe 25, 26
Is introduced to Capacitance type manometers were used as the pressure gauges 27 and 28. In this embodiment, the control pressure in the temperature control gas supply pipe 26 on the outer side is set relatively high.
【００３８】かかるステージ２１を配した平行平板型Ｒ
ＩＥ装置においては、周縁領域３２における温調ガスの
制御圧力が大とされることにより、この領域における温
調ガスの流速が増大され、熱交換が促進される。したが
って、該ステージ２１上に保持されるウェハＷにおいて
は、その周縁部へ及ぼされる過剰な輻射熱の影響が熱交
換の促進による低温冷却効果で相殺され、結果的に該ウ
ェハＷの表面温度が面内にわたって均一化される。A parallel plate type R in which such a stage 21 is arranged
In the IE device, the control pressure of the temperature control gas in the peripheral region 32 is increased, so that the flow velocity of the temperature control gas in this region is increased and heat exchange is promoted. Therefore, in the wafer W held on the stage 21, the influence of excessive radiant heat exerted on the peripheral portion of the wafer W is offset by the low-temperature cooling effect due to the promotion of heat exchange, and as a result, the surface temperature of the wafer W is reduced. It is made uniform inside.
【００３９】実施例４ 本実施例では、実施例３で上述した平行平板型ＲＩＥ装
置内でｃ−Ｃ4 Ｆ8 ／Ａｒ／ＣＯ混合ガスを用い、Ｓｉ
Ｏｘ層間絶縁膜にコンタクト・ホールを開口するための
ドライエッチングを行った。なお、温調ガス供給管２
５，２６に供給する温調ガスとしてはＨｅガスを使用
し、冷媒流路２３に供給する冷媒としてはエタノールを
使用した。 Example 4 In this example, a Si-C 4 F 8 / Ar / CO mixed gas was used in the parallel plate type RIE apparatus described in Example 3, and Si was used.
Dry etching was performed to open a contact hole in the Ox interlayer insulating film. The temperature control gas supply pipe 2
He gas was used as the temperature control gas supplied to Nos. 5 and 26, and ethanol was used as the refrigerant supplied to the refrigerant channel 23.
【００４０】本実施例のエッチング条件は、一例とし
て、 ｃ−Ｃ4 Ｆ8 流量 ３０ ＳＣＣＭ Ａｒ流量 １００ ＳＣＣＭ ＣＯ流量 １００ ＳＣＣＭ 圧力 １０ Ｐａ ＲＦパワー密度（ＲＦ電源１９） ０．８ Ｗ／ｃｍ2 （13.56 ＭＨｚ） プラズマ・チャンバ３の内壁面温度 １５０ ℃ 中心領域３１のＨｅ供給圧力 ５００ Ｐａ 周縁領域３２のＨｅ供給圧力 １０００ Ｐａ 冷媒流路２３内の冷媒温度 ０ ℃ とした。The etching conditions of this embodiment are, for example, c-C 4 F 8 flow rate 30 SCCM Ar flow rate 100 SCCM CO flow rate 100 SCCM pressure 10 Pa RF power density (RF power source 19) 0.8 W / cm 2 ( 13.56 MHz) The inner wall surface temperature of the plasma chamber 3 was 150 ° C., the He supply pressure of the central region 31 was 500 Pa, the He supply pressure of the peripheral region 32 was 1000 Pa, and the refrigerant temperature in the refrigerant flow path 23 was 0 ° C.
【００４１】本実施例においても、オーバーエッチング
量を最小限に抑えながら、極めて高精度で再現性に優れ
るドライエッチングを行うことができた。Also in this embodiment, it was possible to carry out dry etching with extremely high accuracy and excellent reproducibility while minimizing the amount of overetching.
【００４２】以上、本発明を４例の実施例にもとづいて
説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定される
ものではない。たとえば、上述の実施例ではドライエッ
チング装置の形式として平行平板型ＲＩＥ装置を取り上
げたが、これがマグネトロンＲＩＥ装置、有磁場マイク
ロ波プラズマ・エッチング装置、ヘリコン波プラズマ・
エッチング装置、あるいは誘導結合プラズマ・エッチン
グ装置であっても構わない。この他、ドライエッチング
装置の構成の細部、ドライエッチング条件、被エッチン
グ層の種類、冷媒の種類、温調ガスの種類についても、
適宜変更が可能である。The present invention has been described above based on the four examples, but the present invention is not limited to these examples. For example, although the parallel plate type RIE apparatus was taken as the type of the dry etching apparatus in the above-described embodiments, this is a magnetron RIE apparatus, a magnetic field microwave plasma etching apparatus, a helicon wave plasma.
It may be an etching apparatus or an inductively coupled plasma etching apparatus. In addition to these, the details of the dry etching device configuration, dry etching conditions, types of layers to be etched, types of refrigerant, and types of temperature control gas,
It can be changed as appropriate.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明を適用すれば、たとえば堆積物の付着を抑制するため
にプラズマ・チャンバの内壁面を加熱しながら低温エッ
チングを行う場合であっても、高度な均一性と再現性を
達成することが可能となる。このことは換言すれば、基
板とプラズマ・チャンバ内壁面との温度差を大きく設定
できることを意味し、パーティクル管理の自由度やプロ
セス・マージンを拡大することにつながる。本発明は、
プラズマ処理の高精度化を通じて半導体デバイスの微細
化、高集積化、高信頼化、製造歩留まり向上に大きく貢
献するものである。As is apparent from the above description, when the present invention is applied, it is possible to perform low temperature etching while heating the inner wall surface of the plasma chamber, for example, in order to suppress deposition of deposits. Also makes it possible to achieve a high degree of uniformity and reproducibility. In other words, this means that the temperature difference between the substrate and the inner wall surface of the plasma chamber can be set to be large, which leads to an increase in the degree of freedom in particle management and the process margin. The present invention
By improving the precision of plasma processing, it will contribute significantly to miniaturization, high integration, high reliability, and improvement in manufacturing yield of semiconductor devices.
【図１】本発明を適用した平行平板型ＲＩＥ装置の一構
成例を示す図であり、（ａ）図は概略断面図、（ｂ）図
はそのステージ部分のＸ−Ｘ線断面図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a parallel plate type RIE apparatus to which the present invention is applied, FIG. 1 (a) is a schematic sectional view, and FIG. 1 (b) is a sectional view taken along the line XX of a stage portion thereof. .
【図２】本発明のステージとウェハの表面における温度
分布を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the temperature distribution on the surface of the stage and the wafer of the present invention.
【図３】本発明を適用した他の平行平板型ＲＩＥ装置の
ステージおよび温調ガス供給系統の構成例を示す図であ
り、（ａ）図は概略断面図、（ｂ）図は上面図である。3A and 3B are diagrams showing a configuration example of a stage and a temperature control gas supply system of another parallel plate type RIE apparatus to which the present invention is applied, FIG. 3A is a schematic sectional view, and FIG. 3B is a top view. is there.
【図４】従来の平行平板型ＲＩＥ装置の構成例を示す概
略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a conventional parallel plate type RIE device.
【図５】従来のステージとウェハの表面における温度分
布を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing temperature distributions on the surface of a conventional stage and a wafer.
１ 上部電極 ３ プラズマ・チャンバ ６ エッチング・ガス供給管 ９ ステージ １１，１４，２３ 冷媒流路 １６，２５，２６ 温調ガス供給管 １７，３０ 静電チャック ２７，２８ 圧力計 ２９ 温調ガス・ボンベ ３１ （静電チャック３０の）中心領域 ３２ （静電チャック３０の）周縁領域 ３１ａ，３２ａ オリフィス Ｐ プラズマ Ｗ ウェハ 1 Upper Electrode 3 Plasma Chamber 6 Etching Gas Supply Pipe 9 Stage 11, 14, 23 Refrigerant Channel 16, 25, 26 Temperature Control Gas Supply Pipe 17, 30 Electrostatic Chuck 27, 28 Pressure Gauge 29 Temperature Control Gas Cylinder 31 central region (of electrostatic chuck 30) 32 peripheral region (of electrostatic chuck 30) 31a, 32a orifice P plasma W wafer
Claims (8)
の存在下で、該プラズマ・チャンバ内に保持される基板
に対して所定のプラズマ処理を行うプラズマ処理方法に
おいて、 前記基板を保持するステージの面内温度分布を前記輻射
熱の不均一性を相殺するごとく不均一化することによ
り、該基板の表面温度分布を均一化するプラズマ処理方
法。1. A plasma processing method for performing a predetermined plasma process on a substrate held in a plasma chamber in the presence of non-uniform radiant heat in the plasma chamber, comprising: A plasma processing method for making the surface temperature distribution of the substrate uniform by making the in-plane temperature distribution non-uniform so as to cancel the non-uniformity of the radiant heat.
は、該ステージ内に複数系統を介して制御温度の異なる
冷媒および／または温媒を供給することにより付与する
請求項１記載のプラズマ処理方法。2. The plasma processing according to claim 1, wherein the non-uniform in-plane temperature distribution of the stage is provided by supplying a coolant and / or a heating medium having different control temperatures into the stage through a plurality of systems. Method.
は、該ステージの表面とと前記基板の裏面との間の微小
空間に複数系統を介して制御圧力の異なる温調ガスを供
給することにより付与する請求項１記載のプラズマ処理
方法。3. As for the non-uniform in-plane temperature distribution of the stage, temperature control gases having different control pressures are supplied to a minute space between the front surface of the stage and the back surface of the substrate through a plurality of systems. The plasma processing method according to claim 1, wherein
温度よりも前記プラズマ・チャンバの内壁面温度が高い
ことに起因する場合に、前記ステージに対してその中心
部よりも周縁部の温度を下げた面内温度分布を付与する
ことにより、該基板の表面温度の均一化を達成する請求
項１記載のプラズマ処理方法。4. When the non-uniformity of the radiant heat is caused by the temperature of the inner wall surface of the plasma chamber being higher than the surface temperature of the substrate, the temperature of the peripheral portion of the stage is higher than that of the central portion thereof. 2. The plasma processing method according to claim 1, wherein the surface temperature of the substrate is made uniform by providing a reduced in-plane temperature distribution.
グを行う請求項１記載のプラズマ処理方法。5. The plasma processing method according to claim 1, wherein dry etching is performed as the plasma processing.
を発生させるためのプラズマ・チャンバと、 前記プラズマ・チャンバ内で基板を保持するステージ
と、 前記ステージの面内温度分布を不均一化させる温度不均
一化手段とを備えるプラズマ装置。6. A plasma chamber having a heating means on a wall for generating a plasma therein, a stage for holding a substrate in the plasma chamber, and an in-plane temperature distribution of the stage being non-uniform. A plasma device comprising: a temperature non-uniformizing means for converting the temperature into a uniform value.
内に制御温度の異なる冷媒および／または温媒を供給す
るための複数の伝熱媒体供給系統を含む請求項６記載の
プラズマ装置。7. The plasma apparatus according to claim 6, wherein the temperature nonuniformizing means includes a plurality of heat transfer medium supply systems for supplying a refrigerant and / or a heating medium having different control temperatures into the stage.
の表面と前記基板の裏面との間の微小空間に制御圧力の
異なるガスを供給するための複数のガス供給系統を含む
請求項６記載のプラズマ装置。8. The temperature non-uniforming means includes a plurality of gas supply systems for supplying gases having different control pressures to a minute space between the front surface of the stage and the back surface of the substrate. Plasma device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16216095A JPH0917770A (en) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | Plasma treatment method and plasma apparatus used for it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16216095A JPH0917770A (en) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | Plasma treatment method and plasma apparatus used for it |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0917770A true JPH0917770A (en) | 1997-01-17 |
Family
ID=15749177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16216095A Pending JPH0917770A (en) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | Plasma treatment method and plasma apparatus used for it |
Country Status (1)
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