JPH11111692A - プラズマエッチング装置 - Google Patents
プラズマエッチング装置Info
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- JPH11111692A JPH11111692A JP27123697A JP27123697A JPH11111692A JP H11111692 A JPH11111692 A JP H11111692A JP 27123697 A JP27123697 A JP 27123697A JP 27123697 A JP27123697 A JP 27123697A JP H11111692 A JPH11111692 A JP H11111692A
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- Japan
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- wafer
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- evacuation pipe
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ウェハ１７面内での反応ガス及び反応生成物の
残留時間の差から生じる面内の分布差を無くし加工精度
のばらつきを均一にする。 【解決手段】真空容器７内にウェハの中央部の残留する
反応ガス及び反応生成物の澱みを排気する上部の排気管
１と、ウェハ１７の表面に沿って外周縁から下方に向け
て排気する排気管２とを設け、ウェハ１７の面内に分布
し残留する反応ガス及び反応生成物の分布を一様にして
いる。
残留時間の差から生じる面内の分布差を無くし加工精度
のばらつきを均一にする。 【解決手段】真空容器７内にウェハの中央部の残留する
反応ガス及び反応生成物の澱みを排気する上部の排気管
１と、ウェハ１７の表面に沿って外周縁から下方に向け
て排気する排気管２とを設け、ウェハ１７の面内に分布
し残留する反応ガス及び反応生成物の分布を一様にして
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低圧反応ガスのプ
ラズマを発生させ一枚の円板状の被処理体である半導体
基板の表面をエッチングするプラズマエッチング装置に
関する。
ラズマを発生させ一枚の円板状の被処理体である半導体
基板の表面をエッチングするプラズマエッチング装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来のプラズマエッチング装置の
一例を説明するための構成を示す図である。従来、この
種のプラズマ処理装置としては、例えば、図３に示すよ
うに、２枚の対向する電極間で高周波放電を発生させる
平行平板状の上部電極１０および下部電極１１を備えて
いる。また、上部電極１０にはガス導入管１４が取付け
られ、反応ガス１６は、このガス導入管１４から供給さ
れ、上部電極１０の複数のガス放出口１０ａより真空容
器１２内に導入される。さらに、下部電極１１には、被
処理体であるウェハ１７が載置されている。
一例を説明するための構成を示す図である。従来、この
種のプラズマ処理装置としては、例えば、図３に示すよ
うに、２枚の対向する電極間で高周波放電を発生させる
平行平板状の上部電極１０および下部電極１１を備えて
いる。また、上部電極１０にはガス導入管１４が取付け
られ、反応ガス１６は、このガス導入管１４から供給さ
れ、上部電極１０の複数のガス放出口１０ａより真空容
器１２内に導入される。さらに、下部電極１１には、被
処理体であるウェハ１７が載置されている。
【０００３】このプラズマエッチング装置では、上部電
極１０はアース電位であり、もう一方の下部電極１１に
は高周波電源１３が接続されている。そして、ガス導入
管１４により供給される反応ガスと排気管１５から反応
ガスの排気速度とを調整することで所定の圧力に設定
し、高周波電力を二つの電極間に印加させプラズマを発
生させ、ウェハをエッチングなどの処理を行っている。
極１０はアース電位であり、もう一方の下部電極１１に
は高周波電源１３が接続されている。そして、ガス導入
管１４により供給される反応ガスと排気管１５から反応
ガスの排気速度とを調整することで所定の圧力に設定
し、高周波電力を二つの電極間に印加させプラズマを発
生させ、ウェハをエッチングなどの処理を行っている。
【０００４】例えば、ウェハ１７の表面をエッチングす
る場合、まず、下部電極１１にウェハ１７を設置し、上
部電極１０のガス放出口１０ａからはガス導入管１４を
経てエッチングのための反応ガス１６を供給する。一
方、排気管１５の排気口からの排気により真空室１内の
圧力を１Ｔｏｒｒ以下に保ち、高周波電力を供給する。
このことによりプラズマが発生し、高周波電力が印加さ
れた下部電極１１側では、負の自己バイアス電圧が生
じ、負のバイアスで加速されたイオンがウェハ１７に入
射することで異方性エッチングが行われる。
る場合、まず、下部電極１１にウェハ１７を設置し、上
部電極１０のガス放出口１０ａからはガス導入管１４を
経てエッチングのための反応ガス１６を供給する。一
方、排気管１５の排気口からの排気により真空室１内の
圧力を１Ｔｏｒｒ以下に保ち、高周波電力を供給する。
このことによりプラズマが発生し、高周波電力が印加さ
れた下部電極１１側では、負の自己バイアス電圧が生
じ、負のバイアスで加速されたイオンがウェハ１７に入
射することで異方性エッチングが行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のプラズ
マエッチング装置では、エッチングガスは、上部電極の
ガス放出口から一様にウェハに向けて供給されるもの
の、排気は真空容器の下方にある排気管で行なわれてい
るので、実際には、ウェハ面内でのガスの分布は中央部
で澱み周辺部が少なく不均一である。つまり、エッチン
グガス及びエッチング反応生成物のウェハ上に残留する
時間は、ウェハの中央と周辺で不均一であるため、加工
精度にばらつきが生じるという問題がある。
マエッチング装置では、エッチングガスは、上部電極の
ガス放出口から一様にウェハに向けて供給されるもの
の、排気は真空容器の下方にある排気管で行なわれてい
るので、実際には、ウェハ面内でのガスの分布は中央部
で澱み周辺部が少なく不均一である。つまり、エッチン
グガス及びエッチング反応生成物のウェハ上に残留する
時間は、ウェハの中央と周辺で不均一であるため、加工
精度にばらつきが生じるという問題がある。
【０００６】何となれば、エッチングにおけるエッチン
グガスの役割は、ウェハの表面をエッチングすることで
あり、反応生成物の役割は、エッチングマスクとの選択
比の確保および下地材料との選択比確保及びエッチング
形状の制御が上げられる。
グガスの役割は、ウェハの表面をエッチングすることで
あり、反応生成物の役割は、エッチングマスクとの選択
比の確保および下地材料との選択比確保及びエッチング
形状の制御が上げられる。
【０００７】このようなエッチングの不均一を解消する
ドライエッチング装置として特開平５−２１７９５２号
公報に開示されている。このドライエッチング装置は、
上部電極のガス放出口を開閉する電磁弁を、さらに、下
部電極の中央部と周辺部とに排気ラインを設け、これら
の電磁弁を任意に選択し、上部電極のガスの吹き出しと
排気ラインを選択できるようにし、エッチングの均一性
を図ったことを特徴としている。しかしながら、上部電
極の多数の吹出し口に電磁弁を設ける自体、上部電極の
構造を複雑にし、装置の信頼度を著しく低下させ、必ず
しも得策な方法ではない。
ドライエッチング装置として特開平５−２１７９５２号
公報に開示されている。このドライエッチング装置は、
上部電極のガス放出口を開閉する電磁弁を、さらに、下
部電極の中央部と周辺部とに排気ラインを設け、これら
の電磁弁を任意に選択し、上部電極のガスの吹き出しと
排気ラインを選択できるようにし、エッチングの均一性
を図ったことを特徴としている。しかしながら、上部電
極の多数の吹出し口に電磁弁を設ける自体、上部電極の
構造を複雑にし、装置の信頼度を著しく低下させ、必ず
しも得策な方法ではない。
【０００８】従って、本発明の目的は、被処理体表面に
残留する反応生成物およびガスを一様にし被処理体面内
での加工精度を均一にするプラズマ処理装置を提供する
ことにある。
残留する反応生成物およびガスを一様にし被処理体面内
での加工精度を均一にするプラズマ処理装置を提供する
ことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、減圧さ
れる真空容器内に配設されるとともに内部の空洞部に反
応ガスを導入し前記反応ガスを噴出する複数の穴が形成
される上部電極と、この上部電極の前記空洞部に前記反
応ガスを供給するガス導入管と、一枚の円板状の被処理
体を載置し前記上部電極に対向し配置される下部電極
と、前記上部電極と前記下部電極との間に高周波電力を
印加し前記反応ガスを励起させプラズマを発生させる高
周波電源と、前記下部電極の外周囲に等分に複数の排気
口が下方に配置される下部排気管と、前記上部電極の下
面の中央部に開口を有する上部排気管と、この上部排気
管を加熱する第１のヒータ部材とを備えるプラズマエッ
チング装置である。
れる真空容器内に配設されるとともに内部の空洞部に反
応ガスを導入し前記反応ガスを噴出する複数の穴が形成
される上部電極と、この上部電極の前記空洞部に前記反
応ガスを供給するガス導入管と、一枚の円板状の被処理
体を載置し前記上部電極に対向し配置される下部電極
と、前記上部電極と前記下部電極との間に高周波電力を
印加し前記反応ガスを励起させプラズマを発生させる高
周波電源と、前記下部電極の外周囲に等分に複数の排気
口が下方に配置される下部排気管と、前記上部電極の下
面の中央部に開口を有する上部排気管と、この上部排気
管を加熱する第１のヒータ部材とを備えるプラズマエッ
チング装置である。
【００１０】また、前記下部排気管を加熱する第２のヒ
ータ部材を備えることが望ましい。さらに、前記上部排
気配管と前記上部電極との間に電気絶縁部材が備えられ
ていることが望ましい。
ータ部材を備えることが望ましい。さらに、前記上部排
気配管と前記上部電極との間に電気絶縁部材が備えられ
ていることが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１２】図１は本発明の第一の実施の形態における
プラズマエッチング装置を示す模式断面図である。この
プラズマ処理装置は、図１に示すように、真空容器７内
に配設されるとともに反応ガスを導入する空洞部６ｂと
導入された反応ガスを噴出する複数のガス放出口６ａが
面内に一様に分布して形成される上部電極６と、この上
部電極６の空洞部６ｂに反応ガスを供給する複数のガス
導入管５と、一枚の円板状の被処理体であるウェハ１７
を載置し上部電極６に対向し配置される下部電極８と、
反応ガスが高周波励起により発生されるプラズマを発生
させるのに下部電極８に高周波電力を印加する高周波電
源９と、下部電極８の外周囲に等分に複数の排気口が下
方に配置される排気管２と、上部電極６の下面の中央部
に開口を有する排気管１と、この排気管１を加熱するヒ
ータ３と、ヒータ３の温度を制御するコントローラ４と
を備えている。
プラズマエッチング装置を示す模式断面図である。この
プラズマ処理装置は、図１に示すように、真空容器７内
に配設されるとともに反応ガスを導入する空洞部６ｂと
導入された反応ガスを噴出する複数のガス放出口６ａが
面内に一様に分布して形成される上部電極６と、この上
部電極６の空洞部６ｂに反応ガスを供給する複数のガス
導入管５と、一枚の円板状の被処理体であるウェハ１７
を載置し上部電極６に対向し配置される下部電極８と、
反応ガスが高周波励起により発生されるプラズマを発生
させるのに下部電極８に高周波電力を印加する高周波電
源９と、下部電極８の外周囲に等分に複数の排気口が下
方に配置される排気管２と、上部電極６の下面の中央部
に開口を有する排気管１と、この排気管１を加熱するヒ
ータ３と、ヒータ３の温度を制御するコントローラ４と
を備えている。
【００１３】また、下部の排気管２は、ウェハ１７の周
辺から反応ガス及び反応生成物を均等に排気できるよう
に下部電極８の周囲に等分に配置されている。例えば、
この図では、４個の排気管２が、等分に配置されるよう
に下部電極８の四隅に配置され、これら排気管２は排気
装置の一本の主排気管に接続されている。そして、ウェ
ハ１７の中央部に澱み安い反応ガス及び反応生成物を上
部電極６の中央の排気管１で排気すると同時にこの澱ん
でいる残留ガスおよび反応生成物をウェハ１７の表面に
沿ってウェハ１７の外周縁から下方に排気する。
辺から反応ガス及び反応生成物を均等に排気できるよう
に下部電極８の周囲に等分に配置されている。例えば、
この図では、４個の排気管２が、等分に配置されるよう
に下部電極８の四隅に配置され、これら排気管２は排気
装置の一本の主排気管に接続されている。そして、ウェ
ハ１７の中央部に澱み安い反応ガス及び反応生成物を上
部電極６の中央の排気管１で排気すると同時にこの澱ん
でいる残留ガスおよび反応生成物をウェハ１７の表面に
沿ってウェハ１７の外周縁から下方に排気する。
【００１４】このことにより、ガス放出口６ａから供給
される反応ガス及びウェハ１７からの反応生成物の残留
する量はウェハ１７の表面上で一様になり、プラズマ雲
から下方に放出されるイオンが均一となり、ウェハ１７
の面内の加工精度が均一となる。
される反応ガス及びウェハ１７からの反応生成物の残留
する量はウェハ１７の表面上で一様になり、プラズマ雲
から下方に放出されるイオンが均一となり、ウェハ１７
の面内の加工精度が均一となる。
【００１５】また、上部の排気管１にヒータ３を取り付
け、真空容器７より高い温度に加熱されることで、排気
配管１への反応生成物の付着を防止している。もし、こ
のヒータを排気管１に取付けないと、反応生成物が配管
の内壁に付着する。そして、装置を使用する毎に反応生
成物が堆積され、やがて、剥離しウェハ１７を汚染させ
品質に重大な欠陥をもたらすことになる。このことを考
慮すると、排気装置の性能が劣化しないように、下部の
排気管２にもヒータを設けることが望ましい。
け、真空容器７より高い温度に加熱されることで、排気
配管１への反応生成物の付着を防止している。もし、こ
のヒータを排気管１に取付けないと、反応生成物が配管
の内壁に付着する。そして、装置を使用する毎に反応生
成物が堆積され、やがて、剥離しウェハ１７を汚染させ
品質に重大な欠陥をもたらすことになる。このことを考
慮すると、排気装置の性能が劣化しないように、下部の
排気管２にもヒータを設けることが望ましい。
【００１６】図２は図１のプラズマエッチング装置の変
形例を示す図である。このプラズマエッチング装置は、
図２に示すように、排気管１と上部電極６および真空容
器７との間に絶縁材１ａを設けたことである。それ以外
は、図１のプラズマエッチング装置と同じである。この
絶縁材１ａを設けることにより、排気管１は完全にアー
ス電位より浮かされ、電荷をもつ反応生成物が付着し難
しくなる。そして、ヒータ３による加熱による効果も伴
なって付着する確率が極めて少なくなる。
形例を示す図である。このプラズマエッチング装置は、
図２に示すように、排気管１と上部電極６および真空容
器７との間に絶縁材１ａを設けたことである。それ以外
は、図１のプラズマエッチング装置と同じである。この
絶縁材１ａを設けることにより、排気管１は完全にアー
ス電位より浮かされ、電荷をもつ反応生成物が付着し難
しくなる。そして、ヒータ３による加熱による効果も伴
なって付着する確率が極めて少なくなる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、上部電極
の下面に一様な分布され形成される多数の穴から一様に
被処理体表面に供給される反応ガスと被処理体より発生
する反応生成物が被処理体の中央に残留し澱まないよう
に排気するとともに被処理体の中央に対応する上部電極
に配設される排気管と、被処理体の中央澱む残留する前
記反応ガスおよび反応生成物を被処理体の表面に沿って
外周縁に経て下方に排気する下部排気管とを設けること
によって、被処理体上での反応ガスおよび反応生成物の
残留が一様になり、加工精度の面内均一性がはかれる。
精度の高いエッチングができるという効果が得られる。
の下面に一様な分布され形成される多数の穴から一様に
被処理体表面に供給される反応ガスと被処理体より発生
する反応生成物が被処理体の中央に残留し澱まないよう
に排気するとともに被処理体の中央に対応する上部電極
に配設される排気管と、被処理体の中央澱む残留する前
記反応ガスおよび反応生成物を被処理体の表面に沿って
外周縁に経て下方に排気する下部排気管とを設けること
によって、被処理体上での反応ガスおよび反応生成物の
残留が一様になり、加工精度の面内均一性がはかれる。
精度の高いエッチングができるという効果が得られる。
【図１】本発明の第一の実施の形態におけるプラズマエ
ッチング装置を示す模式断面図である。
ッチング装置を示す模式断面図である。
【図２】図１のプラズマエッチング装置の変形例を示す
図である。
図である。
【図３】従来のプラズマエッチング装置の一例を説明す
るための構成を示す図である。
るための構成を示す図である。
１，２ 排気管 １ａ 絶縁材 ３ ヒータ ４ コントローラ ５，１４ ガス導入管 ６，１０ 上部電極 ７，１２ 真空容器 ８，１１ 下部電極 ９，１３ 高周波電源 １７ ウェハ
Claims (3)
- 【請求項１】 減圧される真空容器内に配設されるとと
もに内部の空洞部に反応ガスを導入し前記反応ガスを噴
出する複数の穴が形成される上部電極と、この上部電極
の前記空洞部に前記反応ガスを供給するガス導入管と、
一枚の円板状の被処理体を載置し前記上部電極に対向し
配置される下部電極と、前記上部電極と前記下部電極と
の間に高周波電力を印加し前記反応ガスを励起させプラ
ズマを発生させる高周波電源と、前記下部電極の外周囲
に等分に複数の排気口が下方に配置される下部排気管
と、前記上部電極の下面の中央部に開口を有する上部排
気管と、この上部排気管を加熱する第１のヒータ部材と
を備えることを特徴とするプラズマエッチング装置。 - 【請求項２】 前記下部排気管を加熱する第２のヒータ
部材を備えることを特徴とする請求項１記載のプラズマ
エッチング装置。 - 【請求項３】 前記上部排気配管と前記上部電極との間
に電気絶縁部材が備えられていることを特徴とする請求
項１または請求項２記載のプラズマエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9271236A JP2978857B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | プラズマエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9271236A JP2978857B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | プラズマエッチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11111692A true JPH11111692A (ja) | 1999-04-23 |
| JP2978857B2 JP2978857B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=17497260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9271236A Expired - Fee Related JP2978857B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | プラズマエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2978857B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100980456B1 (ko) | 2005-09-30 | 2010-09-07 | 엘아이지에이디피 주식회사 | 플라즈마 처리장치 |
| KR101308881B1 (ko) * | 2011-11-16 | 2013-09-23 | 주식회사 테스 | 플라즈마 처리장치 |
| WO2014018337A1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-01-30 | Applied Materials, Inc. | Gas distribution apparatus for substrate processing systems |
| KR101470664B1 (ko) * | 2007-04-06 | 2014-12-08 | 램 리써치 코포레이션 | 베벨 에지 에처를 위해 가스를 분배하는 방법 및 시스템 |
| US10174422B2 (en) | 2012-10-25 | 2019-01-08 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for selective gas injection and extraction |
-
1997
- 1997-10-03 JP JP9271236A patent/JP2978857B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100980456B1 (ko) | 2005-09-30 | 2010-09-07 | 엘아이지에이디피 주식회사 | 플라즈마 처리장치 |
| KR101470664B1 (ko) * | 2007-04-06 | 2014-12-08 | 램 리써치 코포레이션 | 베벨 에지 에처를 위해 가스를 분배하는 방법 및 시스템 |
| KR101308881B1 (ko) * | 2011-11-16 | 2013-09-23 | 주식회사 테스 | 플라즈마 처리장치 |
| WO2014018337A1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-01-30 | Applied Materials, Inc. | Gas distribution apparatus for substrate processing systems |
| US10174422B2 (en) | 2012-10-25 | 2019-01-08 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for selective gas injection and extraction |
| US11274368B2 (en) | 2012-10-25 | 2022-03-15 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for selective gas injection and extraction |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2978857B2 (ja) | 1999-11-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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|
| R250 | Receipt of annual fees |
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