JPH11195645A - 乾式蝕刻装置 - Google Patents
乾式蝕刻装置Info
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- JPH11195645A JPH11195645A JP10242324A JP24232498A JPH11195645A JP H11195645 A JPH11195645 A JP H11195645A JP 10242324 A JP10242324 A JP 10242324A JP 24232498 A JP24232498 A JP 24232498A JP H11195645 A JPH11195645 A JP H11195645A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32623—Mechanical discharge control means
-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 微細なアーキングが発生せず、かつ、プラズ
マの分布を工程対象物のウェハ上にのみ効果的に制限で
きる乾式蝕刻装置を提供することにある。 【解決手段】 プラズマ１６０の分布を調節してカソー
ド１２２を支えている制限リング１２４を固定するねじ
１２６は、プラズマ密度を均一にするための金属リング
１１４Ｂとの距離Ｄ１が最大になる位置に設けられる。
従って、微細なアーキングを防止してプラズマ１６０を
ウェハ１１８上にのみ分布させ、蝕刻工程の進行の途中
汚染粒子が発生することを防止して乾式蝕刻工程の収率
を向上させ得る。
マの分布を工程対象物のウェハ上にのみ効果的に制限で
きる乾式蝕刻装置を提供することにある。 【解決手段】 プラズマ１６０の分布を調節してカソー
ド１２２を支えている制限リング１２４を固定するねじ
１２６は、プラズマ密度を均一にするための金属リング
１１４Ｂとの距離Ｄ１が最大になる位置に設けられる。
従って、微細なアーキングを防止してプラズマ１６０を
ウェハ１１８上にのみ分布させ、蝕刻工程の進行の途中
汚染粒子が発生することを防止して乾式蝕刻工程の収率
を向上させ得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子の製造
装置に係り、特に乾式蝕刻装置に関する。
装置に係り、特に乾式蝕刻装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の製造工程のうち、多くの工
程がプラズマを使用する乾式蝕刻装置を使用して進行さ
れる。プラズマを使用する乾式蝕刻装置を用いて蝕刻工
程を進行するためには、先ず、乾式蝕刻装置内へ反応ガ
スを注入して外部で乾式蝕刻装置内のシリコンカソード
とアノードとに高周波（Radio Frequency）電力を印加
する。カソードとアノードとの間に形成された高周波電
界により加速された電子が反応ガス分子と多数回の弾性
衝突を経て高エネルギーを得て、次に反応ガスの分子と
非弾性的に衝突して反応ガス分子を電離及び励気してプ
ラズマを発生させる。このように作られたプラズマガス
の中で陰の性質を帯びているプラズマガスは、カソード
とアノードとの間の電圧差によりアノード側へ移って、
アノード上部にローディングされているウェハと反応し
て蒸気圧の高い物質又は揮発性物質を生成することによ
り蝕刻工程が進行される。蝕刻工程の進行過程から分か
るように、乾式蝕刻装置で蝕刻反応が正確かつ効率的に
起るようにするためにはプラズマの分布をアノード上の
ウェハにのみ制限し、プラズマ以外のその他の不純物が
乾式蝕刻装置内に発生しないようにするのが重要であ
る。ところが、従来の乾式蝕刻装置を使用してウェハを
加工した後乾式蝕刻装置を検査すれば、図１に示されて
いるように、下部チャンバ１０の静電型チャック（Elec
tro Static Chuck：以下ＥＳＣ）１２の縁に形成されて
いるリング１４と上部チャンバ２０のシリコンカソード
２２の縁を支えているプラズマ制限リング２４上とにひ
まわり形態のポリマー及び汚染粒子３０が異常蒸着され
るという問題点があった。
程がプラズマを使用する乾式蝕刻装置を使用して進行さ
れる。プラズマを使用する乾式蝕刻装置を用いて蝕刻工
程を進行するためには、先ず、乾式蝕刻装置内へ反応ガ
スを注入して外部で乾式蝕刻装置内のシリコンカソード
とアノードとに高周波（Radio Frequency）電力を印加
する。カソードとアノードとの間に形成された高周波電
界により加速された電子が反応ガス分子と多数回の弾性
衝突を経て高エネルギーを得て、次に反応ガスの分子と
非弾性的に衝突して反応ガス分子を電離及び励気してプ
ラズマを発生させる。このように作られたプラズマガス
の中で陰の性質を帯びているプラズマガスは、カソード
とアノードとの間の電圧差によりアノード側へ移って、
アノード上部にローディングされているウェハと反応し
て蒸気圧の高い物質又は揮発性物質を生成することによ
り蝕刻工程が進行される。蝕刻工程の進行過程から分か
るように、乾式蝕刻装置で蝕刻反応が正確かつ効率的に
起るようにするためにはプラズマの分布をアノード上の
ウェハにのみ制限し、プラズマ以外のその他の不純物が
乾式蝕刻装置内に発生しないようにするのが重要であ
る。ところが、従来の乾式蝕刻装置を使用してウェハを
加工した後乾式蝕刻装置を検査すれば、図１に示されて
いるように、下部チャンバ１０の静電型チャック（Elec
tro Static Chuck：以下ＥＳＣ）１２の縁に形成されて
いるリング１４と上部チャンバ２０のシリコンカソード
２２の縁を支えているプラズマ制限リング２４上とにひ
まわり形態のポリマー及び汚染粒子３０が異常蒸着され
るという問題点があった。
【０００３】このようにひまわり形態に異常蒸着される
ポリマー及び汚染粒子３０は、乾式蝕刻工程の収率を減
少させる主原因として作用する。このようなポリマー及
び汚染粒子３０の異常蒸着は、主にプラズマ分布をウェ
ハ上へ限定させる制限リング２４を上部チャンバ２０に
固定させるねじ２６と静電型チャック１２の縁に形成さ
れ、プラズマ密度を均一にしてウェハを固定させる機能
を有するアルミニウムリング１４の間に発生する微細な
アーキングに起因するという事実がつきとめられた。乾
式蝕刻工程進行中のねじ２６とアルミニウムリング１４
との間に微細なアーキングが発生すれば、微細なアーキ
ングがシリコンカソード２２及びシリコンカソード２２
の上部に設けられているアルミニウム気流調節装置（ba
ffle、図示せず）内に形成されている気流調節用ホール
に作用してアルミニウム又はシリコン粒子を発生させて
汚染源を生成する。このように生成された汚染源は、乾
式蝕刻工程が進行されるウェハ上に汚染粒子として作用
し乾式蝕刻工程の収率を減少させる。又、プラズマをウ
ェハ上にのみ分布させるプラズマ制限リング２４がプラ
ズマ分布を限定する役割を碌に遂行せず、下部チャンバ
のアルミニウムリング１４上までプラズマが広がってい
く現象も認められた。このように広がっていくプラズマ
及び汚染源と結合したプラズマは微細なアーキングによ
り燃焼され、図１に図示されているようにひまわり形態
のポリマー及び汚染粒子３０を形成する。このようなポ
リマー及び汚染粒子３０が乾式蝕刻工程の収率を減少さ
せることは勿論である。
ポリマー及び汚染粒子３０は、乾式蝕刻工程の収率を減
少させる主原因として作用する。このようなポリマー及
び汚染粒子３０の異常蒸着は、主にプラズマ分布をウェ
ハ上へ限定させる制限リング２４を上部チャンバ２０に
固定させるねじ２６と静電型チャック１２の縁に形成さ
れ、プラズマ密度を均一にしてウェハを固定させる機能
を有するアルミニウムリング１４の間に発生する微細な
アーキングに起因するという事実がつきとめられた。乾
式蝕刻工程進行中のねじ２６とアルミニウムリング１４
との間に微細なアーキングが発生すれば、微細なアーキ
ングがシリコンカソード２２及びシリコンカソード２２
の上部に設けられているアルミニウム気流調節装置（ba
ffle、図示せず）内に形成されている気流調節用ホール
に作用してアルミニウム又はシリコン粒子を発生させて
汚染源を生成する。このように生成された汚染源は、乾
式蝕刻工程が進行されるウェハ上に汚染粒子として作用
し乾式蝕刻工程の収率を減少させる。又、プラズマをウ
ェハ上にのみ分布させるプラズマ制限リング２４がプラ
ズマ分布を限定する役割を碌に遂行せず、下部チャンバ
のアルミニウムリング１４上までプラズマが広がってい
く現象も認められた。このように広がっていくプラズマ
及び汚染源と結合したプラズマは微細なアーキングによ
り燃焼され、図１に図示されているようにひまわり形態
のポリマー及び汚染粒子３０を形成する。このようなポ
リマー及び汚染粒子３０が乾式蝕刻工程の収率を減少さ
せることは勿論である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、微細
なアーキングが発生しない乾式蝕刻装置を提供すること
にある。本発明の他の目的は、プラズマの分布を工程対
象物のウェハ上にのみ効果的に制限できる乾式蝕刻装置
を提供することにある。
なアーキングが発生しない乾式蝕刻装置を提供すること
にある。本発明の他の目的は、プラズマの分布を工程対
象物のウェハ上にのみ効果的に制限できる乾式蝕刻装置
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記技術的な課題の達成
するための本発明による乾式蝕刻装置は、次の通りの構
成要素で構成される。乾式蝕刻装置の下部にはウェハが
ローディングされるチャックが設けられる。チャックの
周囲にはプラズマの密度を均一にするための金属リング
が設けられる。乾式蝕刻装置の上部にはチャックに対向
して一定の距離離れてカソードが設けられる。カソード
の縁部にはカソードを支えてカソードの下方へ突出され
た形態に形成されている制限リングが形成される。そし
て、前記制限リングは前記金属リングとの距離が最大に
なる位置にねじを具備して前記制限リングを前記乾式蝕
刻装置の上部に固定させる。本発明において、前記金属
リングは純粋金属又陽極酸化処理が施された金属で製造
されて、前記金属リングの上部に絶縁物リングを更に具
備することが望ましい。前記制限リングはプラズマ分布
を前記チャック上にローディングされるウェハ上にのみ
限定できる物理的な障壁として作用して、この制限リン
グの高さは前記物理的な障壁の機能に適した高さ、例え
ば７mm乃至９mmで形成される。そして、前記制限リング
はセラミック又は乾式蝕刻装置内に形成されるプラズマ
により損傷されない材質、例えば陽極酸化されたアルミ
ニウムまた石英で製造されて、前記カソードとの接触時
汚染粒子を発生させないようにテフロンでコーティング
されることが望ましい。
するための本発明による乾式蝕刻装置は、次の通りの構
成要素で構成される。乾式蝕刻装置の下部にはウェハが
ローディングされるチャックが設けられる。チャックの
周囲にはプラズマの密度を均一にするための金属リング
が設けられる。乾式蝕刻装置の上部にはチャックに対向
して一定の距離離れてカソードが設けられる。カソード
の縁部にはカソードを支えてカソードの下方へ突出され
た形態に形成されている制限リングが形成される。そし
て、前記制限リングは前記金属リングとの距離が最大に
なる位置にねじを具備して前記制限リングを前記乾式蝕
刻装置の上部に固定させる。本発明において、前記金属
リングは純粋金属又陽極酸化処理が施された金属で製造
されて、前記金属リングの上部に絶縁物リングを更に具
備することが望ましい。前記制限リングはプラズマ分布
を前記チャック上にローディングされるウェハ上にのみ
限定できる物理的な障壁として作用して、この制限リン
グの高さは前記物理的な障壁の機能に適した高さ、例え
ば７mm乃至９mmで形成される。そして、前記制限リング
はセラミック又は乾式蝕刻装置内に形成されるプラズマ
により損傷されない材質、例えば陽極酸化されたアルミ
ニウムまた石英で製造されて、前記カソードとの接触時
汚染粒子を発生させないようにテフロンでコーティング
されることが望ましい。
【０００６】前記ねじは乾式蝕刻装置内に形成される高
周波電界の影響が最小化される位置又影響が及ばない位
置、例えば前記チャックの末端に対向する前記制限リン
グの位置から９mm乃至１２mm程外側へ離れた位置に設け
られる。又、前記ねじは陽極酸化処理された金属又固定
力の保たれる絶縁物、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン（商品名：テフロン）などで製造される。望ましく
は、前記ねじは絶縁物のキャップを更に具備して、絶縁
物のキャップの真空ホールは前記金属リングと方向水平
になる位置に形成される。本発明による乾式蝕刻装置を
使用する場合、乾式蝕刻工程の時望まない微細なアーキ
ングが発生しないだけではなく、プラズマがウェハ上に
のみ作用するので乾式蝕刻工程の進行の途中汚染粒子の
発生を防止し乾式蝕刻工程の収率を向上させ得ることに
なる。
周波電界の影響が最小化される位置又影響が及ばない位
置、例えば前記チャックの末端に対向する前記制限リン
グの位置から９mm乃至１２mm程外側へ離れた位置に設け
られる。又、前記ねじは陽極酸化処理された金属又固定
力の保たれる絶縁物、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン（商品名：テフロン）などで製造される。望ましく
は、前記ねじは絶縁物のキャップを更に具備して、絶縁
物のキャップの真空ホールは前記金属リングと方向水平
になる位置に形成される。本発明による乾式蝕刻装置を
使用する場合、乾式蝕刻工程の時望まない微細なアーキ
ングが発生しないだけではなく、プラズマがウェハ上に
のみ作用するので乾式蝕刻工程の進行の途中汚染粒子の
発生を防止し乾式蝕刻工程の収率を向上させ得ることに
なる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明の望ましい実施の形態を説明することにより本発明
を詳細に説明する。しかし、本発明は以下に開示される
実施の形態に限られることなく、相異なる多様な形態に
具現され、単に本実施の形態は本発明の開示を完全に
し、通常の知識を持った者に発明の範ちゅうを完全に示
すために提供されるものである。図面で乾式蝕刻装置を
構成している部品等の大きさと位置は明瞭性のために強
調した。図面で同一参照符号は同一部材を示す。本発明
の一実施の形態による乾式蝕刻装置を図２に示している
断面図を参照して説明する。乾式蝕刻装置１００の下部
にはウェハ１１８がローディングされてアノードとして
機能する静電型チャック１１２が設けられており、静電
型チャック１１２の縁にはプラズマ密度を均一にするた
めのリング（focus ring）１１４Ａ，１１４Ｂ，１１６
が設けられている。金属リング１１４Ｂはプラズマ密度
を均一にするためのリングとして機能する。そして、金
属リング１１４Ｂは純粋なアルミニウム金属で製造され
ることもあるが、微細なアーキングを防止するために陽
極酸化（anodizing：金属表面を滑らかにする処理）処
理されたアルミニウム又はステンレススチールで製造さ
れることが望ましい。金属リング１１４Ｂ上には金属リ
ング１１４Ｂがプラズマに直接露出されることを防止し
てアーキングの発生をある程度防止するための絶縁物リ
ング１１４Ａが設けられている。そして、金属リング１
１４Ｂ及び絶縁物リング１１４Ａの縁には絶縁体の役割
を果たす絶縁リング１１６が設けられている。静電型チ
ャック１１２の上面には乾式蝕刻工程を進行するための
ウェハ１１８がローディングされ、静電型チャック１１
２の縁のリング１１４Ａ，１１４Ｂ，１１６はウェハ１
１８を固定させてウェハの離脱を防止する機能も備えて
いる。
発明の望ましい実施の形態を説明することにより本発明
を詳細に説明する。しかし、本発明は以下に開示される
実施の形態に限られることなく、相異なる多様な形態に
具現され、単に本実施の形態は本発明の開示を完全に
し、通常の知識を持った者に発明の範ちゅうを完全に示
すために提供されるものである。図面で乾式蝕刻装置を
構成している部品等の大きさと位置は明瞭性のために強
調した。図面で同一参照符号は同一部材を示す。本発明
の一実施の形態による乾式蝕刻装置を図２に示している
断面図を参照して説明する。乾式蝕刻装置１００の下部
にはウェハ１１８がローディングされてアノードとして
機能する静電型チャック１１２が設けられており、静電
型チャック１１２の縁にはプラズマ密度を均一にするた
めのリング（focus ring）１１４Ａ，１１４Ｂ，１１６
が設けられている。金属リング１１４Ｂはプラズマ密度
を均一にするためのリングとして機能する。そして、金
属リング１１４Ｂは純粋なアルミニウム金属で製造され
ることもあるが、微細なアーキングを防止するために陽
極酸化（anodizing：金属表面を滑らかにする処理）処
理されたアルミニウム又はステンレススチールで製造さ
れることが望ましい。金属リング１１４Ｂ上には金属リ
ング１１４Ｂがプラズマに直接露出されることを防止し
てアーキングの発生をある程度防止するための絶縁物リ
ング１１４Ａが設けられている。そして、金属リング１
１４Ｂ及び絶縁物リング１１４Ａの縁には絶縁体の役割
を果たす絶縁リング１１６が設けられている。静電型チ
ャック１１２の上面には乾式蝕刻工程を進行するための
ウェハ１１８がローディングされ、静電型チャック１１
２の縁のリング１１４Ａ，１１４Ｂ，１１６はウェハ１
１８を固定させてウェハの離脱を防止する機能も備えて
いる。
【０００８】乾式蝕刻装置１００の上部にはカソード１
２２と気流調節装置１２８とが順次積層して設けられ
る。カソード１２２は制限リング１２４上に載置される
方法で乾式蝕刻装置１００の上部に設けられる。制限リ
ング１２４は、プラズマを下部のウェハ１１８上にのみ
分布させるためにカソード１２２の下方へ一定の高さＨ
の突出させた形態に形成される。制限リング１２４はセ
ラミック又はプラズマにより損傷されない材質、例えば
陽極酸化されたアルミニウム又は石英で製造されること
が望ましい。又、制限リング１２４は制限リング１２４
の上に載置されるシリコンカソード１２２との直接的な
摩擦によりシリコン粉が発生することを防止するために
テフロン等でコーティングして形成することが望まし
い。そして、制限リング１２４はねじ１２６により上部
のシーリングプレート１３０に固定されることにより乾
式蝕刻装置１００の上部の構造を完成する。ねじ１２６
は固定力が維持される範囲内で高周波（ＲＦ）電界の焦
点合わせのための金属リング１１４Ｂとの距離Ｄ１が最
大になるようにしてプラズマ形成領域即ち、高周波電界
の形成領域と遠く離れた位置に設けられる。ねじ１２６
は微細なアーキングの発生を防止するために陽極酸化処
理された金属で製造されるか、十分な固定力が確保され
る範囲内で絶縁物、例えばポリテトラフルオロエチレン
（商品名：テフロン）などで製造されることが望まし
い。又、ねじ１２６は、ねじ１２６を構成する金属物質
が直接露出されることを防止して微細なアーキングを一
定の程度で防止するための絶縁物キャップ（図示せず）
を更に具備することが望ましい。又、絶縁物キャップの
真空ホールは、下部の金属リング１１４Ｂに対向せずに
水平方向になる位置に形成され、ねじ１２６がプラズマ
に露出されることを防止するのが望ましい。
２２と気流調節装置１２８とが順次積層して設けられ
る。カソード１２２は制限リング１２４上に載置される
方法で乾式蝕刻装置１００の上部に設けられる。制限リ
ング１２４は、プラズマを下部のウェハ１１８上にのみ
分布させるためにカソード１２２の下方へ一定の高さＨ
の突出させた形態に形成される。制限リング１２４はセ
ラミック又はプラズマにより損傷されない材質、例えば
陽極酸化されたアルミニウム又は石英で製造されること
が望ましい。又、制限リング１２４は制限リング１２４
の上に載置されるシリコンカソード１２２との直接的な
摩擦によりシリコン粉が発生することを防止するために
テフロン等でコーティングして形成することが望まし
い。そして、制限リング１２４はねじ１２６により上部
のシーリングプレート１３０に固定されることにより乾
式蝕刻装置１００の上部の構造を完成する。ねじ１２６
は固定力が維持される範囲内で高周波（ＲＦ）電界の焦
点合わせのための金属リング１１４Ｂとの距離Ｄ１が最
大になるようにしてプラズマ形成領域即ち、高周波電界
の形成領域と遠く離れた位置に設けられる。ねじ１２６
は微細なアーキングの発生を防止するために陽極酸化処
理された金属で製造されるか、十分な固定力が確保され
る範囲内で絶縁物、例えばポリテトラフルオロエチレン
（商品名：テフロン）などで製造されることが望まし
い。又、ねじ１２６は、ねじ１２６を構成する金属物質
が直接露出されることを防止して微細なアーキングを一
定の程度で防止するための絶縁物キャップ（図示せず）
を更に具備することが望ましい。又、絶縁物キャップの
真空ホールは、下部の金属リング１１４Ｂに対向せずに
水平方向になる位置に形成され、ねじ１２６がプラズマ
に露出されることを防止するのが望ましい。
【０００９】乾式蝕刻装置１００の上部には反応ガスを
注入するためのガス注入口１４０が形成されており、下
部には反応が完了したガスを排気するためのガス排出口
１７０が形成されている。そして、カソード１２２及び
アノード１１２には高周波電源１５０が接続されてい
る。ガス注入口１４０内へ反応ガスを注入して、高周波
電源１５０を通じてカソード１２２及びアノード１１２
に電源を印加すれば、カソード１２２及びアノード１１
２の間に高周波電界が形成されて高周波電界により反応
ガスがプラズマ１６０に変化される。形成されたプラズ
マ１６０はアノード１１２上のウェハ１１８に作用して
乾式蝕刻工程が進行される。プラズマ１６０をウェハ１
１８上にのみ分布するようにする制限リング１２４の構
造及び制限リング１２４を上部のシーリングプレート１
３０に連結するねじ１２６の位置については図２のＡ領
域を拡大して図示した図３を参照して説明する。図３を
参照すれば、制限リング１２４がプラズマを下部のウェ
ハ１１８上にのみ分布させる機能はカソード１２２下方
へ突出された制限リング１２４の高さＨにより決定され
る。従って、制限リング１２４はプラズマが下部のウェ
ハ１１８上にのみ分布されるに適した物理的な障壁高さ
Ｈに形成される。例えば、本発明の乾式蝕刻装置のその
他の部品の大きさを従来の乾式蝕刻装置のように形成す
る場合には、制限リングの高さを従来の５mmより２mm乃
至４mm程度増加させた７mm乃至９mmに形成する。このよ
うに制限リング１２４の高さを増加させることによりプ
ラズマの分布を効果的にウェハ１１８上にのみ限定させ
得る。
注入するためのガス注入口１４０が形成されており、下
部には反応が完了したガスを排気するためのガス排出口
１７０が形成されている。そして、カソード１２２及び
アノード１１２には高周波電源１５０が接続されてい
る。ガス注入口１４０内へ反応ガスを注入して、高周波
電源１５０を通じてカソード１２２及びアノード１１２
に電源を印加すれば、カソード１２２及びアノード１１
２の間に高周波電界が形成されて高周波電界により反応
ガスがプラズマ１６０に変化される。形成されたプラズ
マ１６０はアノード１１２上のウェハ１１８に作用して
乾式蝕刻工程が進行される。プラズマ１６０をウェハ１
１８上にのみ分布するようにする制限リング１２４の構
造及び制限リング１２４を上部のシーリングプレート１
３０に連結するねじ１２６の位置については図２のＡ領
域を拡大して図示した図３を参照して説明する。図３を
参照すれば、制限リング１２４がプラズマを下部のウェ
ハ１１８上にのみ分布させる機能はカソード１２２下方
へ突出された制限リング１２４の高さＨにより決定され
る。従って、制限リング１２４はプラズマが下部のウェ
ハ１１８上にのみ分布されるに適した物理的な障壁高さ
Ｈに形成される。例えば、本発明の乾式蝕刻装置のその
他の部品の大きさを従来の乾式蝕刻装置のように形成す
る場合には、制限リングの高さを従来の５mmより２mm乃
至４mm程度増加させた７mm乃至９mmに形成する。このよ
うに制限リング１２４の高さを増加させることによりプ
ラズマの分布を効果的にウェハ１１８上にのみ限定させ
得る。
【００１０】そして、制限リング１２４を上部のシーリ
ングプレート１３０に結合させ、乾式蝕刻装置１００の
上部構造を完成させるねじ１２６は固定機能を遂行でき
る範囲内で、ＲＦ電界形成領域とは遠く離れた位置に設
けられる。従って、ねじ１２６はウェハが置かれる静電
型チャック１１２の末端に対応する制限リングの位置Ｐ
からＤ３程離れた位置に設けられる。そして、下部の金
属リング１１４Ｂとの距離Ｄ１が最大になる位置に設け
られる。例えば、本発明の乾式蝕刻装置のその他の部品
の大きさを従来の乾式蝕刻装置のように形成した場合に
は、従来のねじの位置より２mm乃至５mm程度高周波電界
の領域の外側へ移動させて設置する。従って、従来の乾
式蝕刻装置で静電型チャック１１２の末端に対応する制
限リングの位置Ｐからねじ１２６’間の距離Ｄ２が７mm
だったら、本発明による乾式蝕刻装置で静電型チャック
１１２の末端に対応する制限リングの位置Ｐからねじ１
２６間の距離Ｄ３は９mm乃至１２mmになる。このように
ねじ１２６の位置を設定することにより、ねじ１２６は
高周波電界の影響圏の外側へ位置する。又、もしねじ１
２６が電界の影響を多少受けたとしてもねじ１２６と金
属リング１１４Ｂとの距離Ｄ１が最大化するので微細な
アーキングが発生しない。従って、本発明による乾式蝕
刻装置を使用する場合、プラズマを用いた乾式蝕刻の時
望まない微細なアーキングが発生しないだけではなく、
プラズマをウェハ上にのみ分布させ得る。そして、乾式
蝕刻工程の進行の途中汚染粒子が発生することを防止し
て乾式蝕刻工程の収率を向上させ得ることになる。
ングプレート１３０に結合させ、乾式蝕刻装置１００の
上部構造を完成させるねじ１２６は固定機能を遂行でき
る範囲内で、ＲＦ電界形成領域とは遠く離れた位置に設
けられる。従って、ねじ１２６はウェハが置かれる静電
型チャック１１２の末端に対応する制限リングの位置Ｐ
からＤ３程離れた位置に設けられる。そして、下部の金
属リング１１４Ｂとの距離Ｄ１が最大になる位置に設け
られる。例えば、本発明の乾式蝕刻装置のその他の部品
の大きさを従来の乾式蝕刻装置のように形成した場合に
は、従来のねじの位置より２mm乃至５mm程度高周波電界
の領域の外側へ移動させて設置する。従って、従来の乾
式蝕刻装置で静電型チャック１１２の末端に対応する制
限リングの位置Ｐからねじ１２６’間の距離Ｄ２が７mm
だったら、本発明による乾式蝕刻装置で静電型チャック
１１２の末端に対応する制限リングの位置Ｐからねじ１
２６間の距離Ｄ３は９mm乃至１２mmになる。このように
ねじ１２６の位置を設定することにより、ねじ１２６は
高周波電界の影響圏の外側へ位置する。又、もしねじ１
２６が電界の影響を多少受けたとしてもねじ１２６と金
属リング１１４Ｂとの距離Ｄ１が最大化するので微細な
アーキングが発生しない。従って、本発明による乾式蝕
刻装置を使用する場合、プラズマを用いた乾式蝕刻の時
望まない微細なアーキングが発生しないだけではなく、
プラズマをウェハ上にのみ分布させ得る。そして、乾式
蝕刻工程の進行の途中汚染粒子が発生することを防止し
て乾式蝕刻工程の収率を向上させ得ることになる。
【００１１】本発明は下記の実験例を参考に更に詳細に
説明され、この実験例が本発明を制限しようとするもの
ではない。＜実験例１＞本発明による乾式蝕刻装置を使
用して乾式蝕刻を遂行する場合、乾式蝕刻装置内にどれ
ぐらい多くの汚染粒子が発生するかを調べるために次の
通り実施した。先ず、図２に示されたように構造の乾式
蝕刻装置１００に厚さ１５００Åの酸化膜が形成された
ウェハ１１８を静電型チャック１１２上にローディング
した後、ガス注入口１４０を通じてＣＦ4、ＣＨＦ3、及
びＡｒガスを注入した後、高周波（ＲＦ）電源１５０を
通じてカソード１２２とアノード１１２にＲＦ電力を印
加してプラズマを生成して酸化膜を蝕刻した。この際、
高周波（ＲＦ）電力の印加時間を０分から３７５０分ま
で変化させながら一定の時間おきに乾式蝕刻装置１００
内に発生した汚染粒子の数を測定した。その結果を図４
のグラフに示した。本発明の乾式蝕刻装置を使用する場
合の効果を調べるためにその他の工程条件は前記実験例
のようにして、図１に図示したような従来の乾式蝕刻装
置を用いて高周波（ＲＦ）電源の印加時間別に乾式蝕刻
装置内に発生した汚染粒子の数を測定してその結果を図
５のグラフに示した。
説明され、この実験例が本発明を制限しようとするもの
ではない。＜実験例１＞本発明による乾式蝕刻装置を使
用して乾式蝕刻を遂行する場合、乾式蝕刻装置内にどれ
ぐらい多くの汚染粒子が発生するかを調べるために次の
通り実施した。先ず、図２に示されたように構造の乾式
蝕刻装置１００に厚さ１５００Åの酸化膜が形成された
ウェハ１１８を静電型チャック１１２上にローディング
した後、ガス注入口１４０を通じてＣＦ4、ＣＨＦ3、及
びＡｒガスを注入した後、高周波（ＲＦ）電源１５０を
通じてカソード１２２とアノード１１２にＲＦ電力を印
加してプラズマを生成して酸化膜を蝕刻した。この際、
高周波（ＲＦ）電力の印加時間を０分から３７５０分ま
で変化させながら一定の時間おきに乾式蝕刻装置１００
内に発生した汚染粒子の数を測定した。その結果を図４
のグラフに示した。本発明の乾式蝕刻装置を使用する場
合の効果を調べるためにその他の工程条件は前記実験例
のようにして、図１に図示したような従来の乾式蝕刻装
置を用いて高周波（ＲＦ）電源の印加時間別に乾式蝕刻
装置内に発生した汚染粒子の数を測定してその結果を図
５のグラフに示した。
【００１２】図４と図５との結果から明らかに分かるよ
うに、本発明による乾式蝕刻装置１００を使用する場
合、乾式蝕刻装置１００内に発生する汚染粒子の数は１
０以下で、ほとんど汚染粒子が発生しないことが分か
る。反面、従来の乾式蝕刻装置を使用する場合には全般
的に多数の汚染粒子が発生することが分かり、この数も
５０以上と、非常に大きいことが分かる。即ち、本発明
による乾式蝕刻装置の場合、制限リング１２４を上部の
シーリングプレート１３０に固定させて乾式蝕刻装置１
００の上部構造を完成させるねじ１２６は、固定機能を
遂行できる範囲内で高周波電界の影響圏の外側に位置
し、プラズマの密度を均一にするための金属リング１１
４Ｂとの距離Ｄ１が最大になる位置に設けられる。従っ
て、乾式蝕刻工程の進行中にねじ１２６と金属リング１
１４Ｂとの間に微細なアーキングが発生しないことにな
る。そして、ねじ１２６及び金属リング１１４Ｂの表面
に絶縁物キャップ及び絶縁物リングを更に具備し、ねじ
１２６及び金属リングを陽極酸化された金属で製造する
ことにより微細なアーキングをより効果的に防止でき
る。又、プラズマを下部のウェハ１１８上にのみ限定さ
せるための制限リング１２４の高さがプラズマを下部の
ウェハ１１８にのみ限定させるのに適した物理的な障壁
の高さＨに形成されるので、プラズマの分布を効果的に
ウェハ１１８上にのみ限定させ得る。
うに、本発明による乾式蝕刻装置１００を使用する場
合、乾式蝕刻装置１００内に発生する汚染粒子の数は１
０以下で、ほとんど汚染粒子が発生しないことが分か
る。反面、従来の乾式蝕刻装置を使用する場合には全般
的に多数の汚染粒子が発生することが分かり、この数も
５０以上と、非常に大きいことが分かる。即ち、本発明
による乾式蝕刻装置の場合、制限リング１２４を上部の
シーリングプレート１３０に固定させて乾式蝕刻装置１
００の上部構造を完成させるねじ１２６は、固定機能を
遂行できる範囲内で高周波電界の影響圏の外側に位置
し、プラズマの密度を均一にするための金属リング１１
４Ｂとの距離Ｄ１が最大になる位置に設けられる。従っ
て、乾式蝕刻工程の進行中にねじ１２６と金属リング１
１４Ｂとの間に微細なアーキングが発生しないことにな
る。そして、ねじ１２６及び金属リング１１４Ｂの表面
に絶縁物キャップ及び絶縁物リングを更に具備し、ねじ
１２６及び金属リングを陽極酸化された金属で製造する
ことにより微細なアーキングをより効果的に防止でき
る。又、プラズマを下部のウェハ１１８上にのみ限定さ
せるための制限リング１２４の高さがプラズマを下部の
ウェハ１１８にのみ限定させるのに適した物理的な障壁
の高さＨに形成されるので、プラズマの分布を効果的に
ウェハ１１８上にのみ限定させ得る。
【００１３】
【発明の効果】前述したように、本発明による乾式蝕刻
装置を使用する場合、乾式蝕刻工程の時所望ではない微
細なアーキングが発生しないだけではなく、プラズマが
ウェハにのみ作用されるので乾式蝕刻工程の進行の途中
汚染粒子の発生を防止して乾式蝕刻工程の収率を向上さ
せ得ることになる。
装置を使用する場合、乾式蝕刻工程の時所望ではない微
細なアーキングが発生しないだけではなく、プラズマが
ウェハにのみ作用されるので乾式蝕刻工程の進行の途中
汚染粒子の発生を防止して乾式蝕刻工程の収率を向上さ
せ得ることになる。
【図１】 従来の乾式蝕刻装置内に形成されたポリマー
及び汚染粒子を示す乾式蝕刻装置の斜視図である。
及び汚染粒子を示す乾式蝕刻装置の斜視図である。
【図２】 本発明の一実施の形態による乾式蝕刻装置の
断面図である。
断面図である。
【図３】 図２のＡ領域の拡大断面図である。
【図４】 図２に示されている乾式蝕刻装置を使用して
測定した高周波電力の印加時間と汚染粒子の発生との関
係のデータを示すグラフである。
測定した高周波電力の印加時間と汚染粒子の発生との関
係のデータを示すグラフである。
【図５】 従来の図１に示されている乾式蝕刻装置を使
用して測定した高周波電力の印加時間と汚染粒子の発生
との関係のデータを示すグラフである。
用して測定した高周波電力の印加時間と汚染粒子の発生
との関係のデータを示すグラフである。
１０ 下部チャンバ １２ 静電型チャック １４ アルミニウムリング ２０ 上部チャンバ ２２ シリコンカソード ２４ プラズマ制限リング ２６ ねじ ３０ 汚染粒子 １００ 乾式蝕刻装置 １１２ 静電型チャック １１４Ａ 絶縁物リング １１４Ｂ 金属リング １１６ 絶縁リング １１８ ウェハ １２２ シリコンカソード １２４ 制限リング １２６ ねじ １２６’ ねじ １２８ 気流調節装置 １３０ シーリングプレート １４０ ガス注入口 １５０ 高周波電源 １６０ プラズマ １７０ ガス排出口 Ｄ１ ねじと金属リングとの距離 Ｄ２ Ｐとねじとの距離 Ｄ３ Ｐとねじとの距離 Ｈ 障壁高さ Ｐ 制限リングの位置
Claims (14)
- 【請求項１】 乾式蝕刻装置の下部に設けられてウェハ
がローディングされるチャックと、 前記チャックの周囲に沿って形成されており、プラズマ
の密度を均一にするための金属リングと、 前記乾式蝕刻装置の上部に設けられて前記チャックに対
向して一定の距離で離れているカソードと、 前記カソードの縁部に沿って前記カソードを支えてお
り、前記カソードの下方へ突出された形態で形成されて
いる制限リングと、 前記制限リングを前記乾式蝕刻装置の上部に固定させる
ために前記制限リング内に設けられて固定力の保つ範囲
内で前記金属リングとの距離が最大になる位置に設けら
れるねじと、を備えることを特徴とする乾式蝕刻装置。 - 【請求項２】 前記金属リングは、陽極酸化処理された
金属で製造されたことを特徴とする請求項１に記載の乾
式蝕刻装置。 - 【請求項３】 前記金属リングの上部に絶縁物のリング
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の乾式蝕
刻装置。 - 【請求項４】 前記制限リングはプラズマ分布を前記チ
ャック上にローディングされるウェハ上にのみ限定でき
る物理的な障壁として作用し、該制限リングの高さは前
記物理的な障壁の機能に適した高さで形成されることを
特徴とする請求項１に記載の乾式蝕刻装置。 - 【請求項５】 前記高さは、７mm乃至９mmであることを
特徴とする請求項４に記載の乾式蝕刻装置。 - 【請求項６】 前記制限リングは、セラミック又は乾式
蝕刻装置内で形成されるプラズマにより損傷されない材
質で製造されることを特徴とする請求項１に記載の乾式
蝕刻装置。 - 【請求項７】 前記プラズマにより損傷されない材質
は、陽極酸化されたアルミニウム又は石英であることを
特徴とする請求項６に記載の乾式蝕刻装置。 - 【請求項８】 前記制限リングは、テフロンでコーティ
ングされ、前記制限リングと前記カソード間で汚染粒子
を発生させないことを特徴とする請求項１に記載の乾式
蝕刻装置。 - 【請求項９】 前記ねじが設けられる位置は、乾式蝕刻
装置内に形成される高周波電界の影響が最小化される位
置又は影響が及ばない位置であることを特徴とする請求
項１に記載の乾式蝕刻装置。 - 【請求項１０】 前記ねじが設けられる位置は、前記チ
ャックの末端に対向する前記制限リングの位置から９mm
乃至１２mm程外側へ離れた位置であることを特徴とする
請求項９に記載の乾式蝕刻装置。 - 【請求項１１】 前記ねじは、陽極酸化処理された金属
で製造されたことを特徴とする請求項１に記載の乾式蝕
刻装置。 - 【請求項１２】 前記ねじは、絶縁物キャップを更に備
えることを特徴とする請求項１１に記載の乾式蝕刻装
置。 - 【請求項１３】 前記絶縁物キャップの真空ホールは、
前記金属リングと水平方向になる位置に形成されること
を特徴とする請求項１２に記載の乾式蝕刻装置。 - 【請求項１４】 前記ねじは、絶縁物で製造されたこと
を特徴とする請求項１に記載の乾式蝕刻装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR199773532 | 1997-12-24 | ||
| KR1019970073532A KR100258984B1 (ko) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 건식 식각 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11195645A true JPH11195645A (ja) | 1999-07-21 |
| JP3660806B2 JP3660806B2 (ja) | 2005-06-15 |
Family
ID=19528565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24232498A Expired - Fee Related JP3660806B2 (ja) | 1997-12-24 | 1998-08-27 | 乾式蝕刻装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6096161A (ja) |
| JP (1) | JP3660806B2 (ja) |
| KR (1) | KR100258984B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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