JPH11283963A - Semiconductor manufacturing device and semiconductor device manufacturing method using the same - Google Patents

Semiconductor manufacturing device and semiconductor device manufacturing method using the same

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JPH11283963A
JPH11283963A JP8191598A JP8191598A JPH11283963A JP H11283963 A JPH11283963 A JP H11283963A JP 8191598 A JP8191598 A JP 8191598A JP 8191598 A JP8191598 A JP 8191598A JP H11283963 A JPH11283963 A JP H11283963A
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JP
Japan
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electrode plate
silicon
electrode
aluminum
etching
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JP8191598A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Suzuki
慎一 鈴木
Hiroyuki Kitsunai
浩之 橘内
Nobuo Tsumaki
伸夫 妻木
Masanori Katsuyama
雅則 勝山
Hiroo Nishi
寛生 西
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the generation of abnormal discharges due to an electrode or the like at the etching of a silicon oxide film or the like and to eliminate foreign substances which are generated by the abnormal discharges or the like. SOLUTION: This semiconductor manufacturing device is one of a structure, wherein an upper electrode (electrode) 1 having holes 5 for gas feed is installed on a wafer, a treatment of the wafer is performed and in this case, the electrode 1 has a silicon electrode plate 2 and an aluminium electrode plate 3 and the plates 2 and 3 are fixed by an alloy film 4 which is present between the plates 2 and 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置お
よびそれを用いた半導体装置の製造方法に関し、特に、
半導体装置を製造する際の酸化シリコン膜のエッチング
の際に、電極による異常放電などが防止でき、異常放電
などで生じる異物をなくすることができる電極が設置さ
れている半導体製造装置およびそれを用いた半導体装置
の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus and a method of manufacturing a semiconductor device using the same.
In manufacturing a semiconductor device, when a silicon oxide film is etched, abnormal discharge or the like due to an electrode can be prevented, and a semiconductor manufacturing apparatus provided with an electrode capable of eliminating foreign matter generated by the abnormal discharge or the like and a semiconductor device using the same And a method for manufacturing a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明者は、半導体装置の製造技術に使
用されている酸化シリコン膜のエッチング装置について
検討した。以下は、本発明者によって検討された技術で
あり、その概要は次のとおりである。
2. Description of the Related Art The present inventor has studied a silicon oxide film etching apparatus used in a semiconductor device manufacturing technique. The following is a technique studied by the present inventors, and the outline is as follows.

【0003】すなわち、半導体装置の製造技術に使用さ
れている酸化シリコン膜のドライエッチング装置として
の平行平板型RIE(Reactive Ion Etching)装置にお
いて、エッチングチャンバ(エッチング室)内に、RF
(Radio Frequency 高周波)電力が印加されており、し
かもガス供給用の孔(穴)が開いている電極が、使用さ
れている。
That is, in a parallel plate type RIE (Reactive Ion Etching) apparatus as a dry etching apparatus for a silicon oxide film used in a semiconductor device manufacturing technique, an RF chamber is provided in an etching chamber (etching chamber).
(Radio Frequency) An electrode to which electric power is applied and which has a hole (hole) for gas supply is used.

【0004】この場合、その電極は、膜厚が10mmのシ
リコン(Si)電極板と膜厚が10mmのアルミニウム
(Al)電極板とをそれらの周辺部に複数のボルトを用
いて固定している態様のものである。
In this case, as the electrodes, a silicon (Si) electrode plate having a thickness of 10 mm and an aluminum (Al) electrode plate having a thickness of 10 mm are fixed to a peripheral portion thereof using a plurality of bolts. Of the embodiment.

【0005】シリコン電極板にアルミニウム電極板を固
定している理由は、シリコン電極板の熱伝導率(148
w/m k)が低くて、抵抗率(3.4×10E6Ωm )が
高いので、熱伝導率(237w/m k)が高く、しかも
抵抗率(2.66×10E6Ωm )が低い材料からなるア
ルミニウム電極板によって、シリコン電極板を保持して
いる。
The reason why the aluminum electrode plate is fixed to the silicon electrode plate is that the silicon electrode plate has a thermal conductivity (148).
w / m k) and a high resistivity (3.4 × 10E6 Ωm), so that aluminum made of a material having a high thermal conductivity (237 w / mk) and a low resistivity (2.66 × 10E6 Ωm) The silicon electrode plate is held by the electrode plate.

【0006】なお、エッチング装置について記載されて
いる文献としては、例えば1991年9月28日、日刊
工業新聞社発行の「半導体製造装置用語辞典」p184
〜p194に記載されているものがある。
References describing the etching apparatus include, for example, “Semiconductor Manufacturing Equipment Glossary”, p184, published by Nikkan Kogyo Shimbun on September 28, 1991.
To p.194.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したエ
ッチング装置について、以下に記載するような種々の問
題点があることを本発明者が見い出した。
However, the present inventor has found that the above-described etching apparatus has various problems as described below.

【0008】すなわち、前述したエッチング装置におけ
る電極は、シリコン電極板とアルミニウム電極板の間隔
が不均一に発生し、放電が生じやすくなることにより、
酸化シリコン膜のエッチングの際に異物の発生源となっ
ているという問題点が発生している。
[0008] That is, the electrodes in the above-described etching apparatus have an uneven spacing between the silicon electrode plate and the aluminum electrode plate, and discharge is likely to occur.
There is a problem in that it is a source of foreign matter when etching the silicon oxide film.

【0009】本発明者の検討によると、電極の間隔およ
びウエハ表面からの分析の結果、Al−F(アルミニウ
ムとフッ素との結合体)を主成分とする異物が検出され
ており、電極が明らかな異物の発生源となっている。
According to the study of the present inventor, as a result of analysis from the distance between the electrodes and from the wafer surface, a foreign substance mainly composed of Al-F (combination of aluminum and fluorine) was detected. It is a source of foreign matter.

【0010】また、電極の直下にエッチング処理用のウ
エハがあるために、異物がウエハにも付着するという問
題点が発生し、半導体装置の製造歩留りを低下させてい
る。
Further, since there is a wafer for etching just below the electrodes, there is a problem that foreign matter adheres to the wafer, which lowers the production yield of semiconductor devices.

【0011】さらに、その電極は、シリコン電極板とア
ルミニウム電極板とをそれらの周辺部に複数のボルトを
用いて固定している態様のものであることにより、シリ
コン電極板とアルミニウム電極板とが機械的な固定であ
るので、シリコン電極板の厚さを薄くすることができな
いために、シリコン電極板の原価が高くなり、電極が高
価となっている。
Further, the electrodes are such that the silicon electrode plate and the aluminum electrode plate are fixed to the periphery thereof using a plurality of bolts, so that the silicon electrode plate and the aluminum electrode plate are separated. Since it is mechanically fixed, the thickness of the silicon electrode plate cannot be reduced, so that the cost of the silicon electrode plate is high and the electrodes are expensive.

【0012】本発明の目的は、半導体装置を製造する際
の酸化シリコン膜のエッチングなどの際に、電極による
異常放電などが防止でき、異常放電などで生じる異物を
なくすることができる電極が設置されている半導体製造
装置およびそれを用いた半導体装置の製造方法を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to provide an electrode which can prevent abnormal discharge and the like caused by an electrode when etching a silicon oxide film when manufacturing a semiconductor device, and can eliminate foreign matter generated by the abnormal discharge and the like. And a semiconductor device manufacturing method using the same.

【0013】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0015】すなわち、(1).本発明の半導体製造装
置は、ウエハの上にガス供給用の孔を有する電極が設置
されており、ウエハの処理を行う半導体製造装置であっ
て、前記電極は、シリコン電極板とアルミニウム電極板
とを有し、シリコン電極板とアルミニウム電極板とがそ
の間に存在する合金層をもって固定化されているもので
ある。
That is, (1). The semiconductor manufacturing apparatus of the present invention is provided with an electrode having a hole for gas supply on a wafer, and is a semiconductor manufacturing apparatus for processing a wafer, wherein the electrode has a silicon electrode plate and an aluminum electrode plate. Wherein the silicon electrode plate and the aluminum electrode plate are fixed with an alloy layer present between them.

【0016】(2).本発明の半導体装置の製造方法
は、前記(1)項の半導体製造装置を用いて、ウエハの
処理を使用して、ウエハの表面に形成されている酸化シ
リコン膜のエッチングを行う工程などの半導体装置の製
造を行う工程を有するものである。
(2). The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a process for etching a silicon oxide film formed on a surface of a wafer by using a semiconductor manufacturing apparatus according to the above item (1), using a wafer process. It has a step of manufacturing the device.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、重複説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0018】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1であるエッチング装置を一部断面化して示す概略
側面図である。図2は、図1における電極を拡大して示
す拡大平面模式図である。図3は、図2におけるA−A
矢視断面を拡大して示す拡大断面図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic side view showing a partially sectioned etching apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an enlarged schematic plan view showing the electrodes in FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG.
It is an expanded sectional view which expands and shows the arrow cross section.

【0019】図1に示すように、本実施の形態のエッチ
ング装置(半導体製造装置)は、平行平板型RIE装置
であり、本発明の特徴となっている電極(ウエハの上に
ガス供給用の孔を有する電極であり、以下、上部電極と
称する)1が設置されているものである。
As shown in FIG. 1, the etching apparatus (semiconductor manufacturing apparatus) according to the present embodiment is a parallel plate type RIE apparatus. An electrode having a hole, hereinafter referred to as an upper electrode) 1.

【0020】本実施の形態のエッチング装置は、上部電
極1以外の構成要素は、従来のエッチング装置の構成要
素と同様なものであり、種々の形態の構成要素を有する
エッチング装置を適用することができる。
In the etching apparatus of the present embodiment, components other than the upper electrode 1 are the same as those of a conventional etching apparatus, and an etching apparatus having various types of components can be applied. it can.

【0021】図1において、6はエッチング装置の内壁
であり、7は上部電極1を設置するための石英サセプタ
であり、8は上部電極1に電気的に接続されているRF
電源であり、9はガス供給体である。
In FIG. 1, reference numeral 6 denotes an inner wall of the etching apparatus, 7 denotes a quartz susceptor for installing the upper electrode 1, and 8 denotes an RF electrically connected to the upper electrode 1.
Reference numeral 9 denotes a power supply, and 9 denotes a gas supply body.

【0022】また、10は下部電極11を設置するため
の石英サセプタであり、12は下部電極11にコンデン
サ13を介して電気的に接続されているPF電源であ
り、14は静電チャック15の上にセットされているウ
エハであり、16はウエハ押上げピンであり、17は冷
却用ガス管である。
Reference numeral 10 denotes a quartz susceptor for installing the lower electrode 11, reference numeral 12 denotes a PF power supply electrically connected to the lower electrode 11 via a capacitor 13, and reference numeral 14 denotes an electrostatic chuck 15. Reference numeral 16 denotes a wafer push-up pin, and reference numeral 17 denotes a cooling gas pipe.

【0023】さらに、18はゲートバルブであり、19
は電磁石であり、20は排気ボートである。
Further, reference numeral 18 denotes a gate valve.
Is an electromagnet, and 20 is an exhaust boat.

【0024】本実施の形態のエッチング装置の動作は、
ガス供給体9からエッチングに使用されるガスが、ガス
導入口を通して真空状態のエッチングチャンバ(エッチ
ング室)に導入される。この場合、真空状態のエッチン
グチャンバは、数10〜数100mTorr に圧力調整され
る。エッチング処理されるウエハ14は、下部電極11
上に設置され、800kHz〜80MHzの周波数で0.
1〜3kw程度の電力のRF電源8, 12によって、0.
1〜3kw程度の電力が下部電極11と上部電極1に独
立あるいは同時に印加させられて、プラズマが生成させ
られて、ウエハ14がエッチングされる処理が行われ
る。
The operation of the etching apparatus of this embodiment is as follows.
A gas used for etching is introduced from the gas supply body 9 into a vacuum etching chamber (etching chamber) through a gas inlet. In this case, the pressure of the etching chamber in a vacuum state is adjusted to several tens to several hundreds mTorr. The wafer to be etched is the lower electrode 11
It is installed above and operates at a frequency of 800 kHz to 80 MHz.
By the RF power supplies 8 and 12 having a power of about 1 to 3 kW,
A power of about 1 to 3 kW is applied to the lower electrode 11 and the upper electrode 1 independently or simultaneously to generate plasma, and a process of etching the wafer 14 is performed.

【0025】図2および図3に示すように、本実施の形
態のエッチング装置に設置されている上部電極1は、膜
厚が1.5mmのシリコン電極板2と膜厚が10mmのアルミ
ニウム電極板3とからなり、シリコン電極板2とアルミ
ニウム電極板3との接触部に熱処理によってシリコンと
アルミニウムとの合金層4を形成して、シリコン電極板
2とアルミニウム電極板3とを合金層4によって固定化
していることを特徴としている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the upper electrode 1 installed in the etching apparatus of the present embodiment has a silicon electrode plate 2 having a thickness of 1.5 mm and an aluminum electrode plate having a thickness of 10 mm. An alloy layer 4 of silicon and aluminum is formed at a contact portion between the silicon electrode plate 2 and the aluminum electrode plate 3 by heat treatment, and the silicon electrode plate 2 and the aluminum electrode plate 3 are fixed by the alloy layer 4. It is characterized by the fact that

【0026】また、本実施の形態のエッチング装置に設
置されている上部電極1は、直径が300mmの円形状の
平面を有し、周辺の40mmの領域以外の中心部にガス供
給(ガス吹き出し)用の孔としての直径が1.5mmの孔5
が多数形成されている。一例としては、隣接している孔
5の間隔の距離(ピッチ)は6.25mmとされており、上
部電極1の平面的な1直線上に35個の孔5が配置され
ている。なお、孔5の直径と隣接している孔5の間隔の
距離は、設計仕様に応じて種々の値を適用することがで
きる。
The upper electrode 1 installed in the etching apparatus of the present embodiment has a circular flat surface having a diameter of 300 mm, and supplies gas (gas blowing) to a central portion other than a peripheral 40 mm region. Hole 1.5mm in diameter as hole for use
Are formed in large numbers. As an example, the distance (pitch) between adjacent holes 5 is set to 6.25 mm, and 35 holes 5 are arranged on one planar line of the upper electrode 1. Note that various values can be applied to the diameter of the hole 5 and the distance between the adjacent holes 5 according to design specifications.

【0027】次に、本実施の形態のエッチング装置に設
置されている上部電極(電極)1の製造方法を説明す
る。
Next, a method of manufacturing the upper electrode (electrode) 1 installed in the etching apparatus of the present embodiment will be described.

【0028】まず、図4に示すように、直径が300mm
の円形状の平面を有し、膜厚が1.5mmのシリコン電極板
2を形成する。
First, as shown in FIG.
A silicon electrode plate 2 having a circular flat surface and a thickness of 1.5 mm is formed.

【0029】この場合、シリコン電極板2をポリッシン
グした後、メタノールなどの有機溶剤などを用いた有機
洗浄法を使用して、脱脂処理を行った後、濃度が1%の
浄化水素酸などを用いた無機洗浄法を使用して、シリコ
ン電極2を洗浄した後乾燥を行う。また、本発明者の検
討の結果、シリコン電極板2の膜厚は、1〜5mmという
薄膜のものを設計仕様に応じて適用することができる。
In this case, after the silicon electrode plate 2 is polished, a degreasing treatment is performed using an organic cleaning method using an organic solvent such as methanol, and then purified hydrogen acid having a concentration of 1% is used. After the silicon electrode 2 is cleaned using the inorganic cleaning method used, drying is performed. Further, as a result of the study by the present inventors, a thin film having a thickness of 1 to 5 mm can be applied to the silicon electrode plate 2 according to the design specifications.

【0030】次に、図5に示すように、直径が300mm
の円形状の平面を有し、膜厚が10mmのアルミニウム電
極板3を形成する。この場合、本発明者の検討の結果、
アルミニウム電極板3の膜厚は、10mmという薄膜のも
のや例えば15mmなどの10mm以上のものを設計仕様に
応じて適用することができる。
Next, as shown in FIG.
An aluminum electrode plate 3 having a circular flat surface and a thickness of 10 mm is formed. In this case, as a result of the study by the inventor,
The thickness of the aluminum electrode plate 3 may be as thin as 10 mm or 10 mm or more, such as 15 mm, depending on the design specifications.

【0031】この場合、アルミニウム電極板3を電解研
磨した後、メタノールなどの有機溶剤などを用いた有機
洗浄法を使用して、脱脂処理を行う。
In this case, after the aluminum electrode plate 3 is electrolytically polished, a degreasing treatment is performed using an organic cleaning method using an organic solvent such as methanol.

【0032】その後、シリコン電極板2の表面に、アル
ミニウム電極板3の裏面を貼り合わせ材を介在させた状
態で接触されて、シリコン電極板2とアルミニウム電極
板3とを貼り合わせる(図6)。この場合、シリコン電
極板2とアルミニウム電極板3とが貼り合った状態の上
部電極1が形成される。
Then, the silicon electrode plate 2 is bonded to the aluminum electrode plate 3 by contacting the front surface of the silicon electrode plate 2 with the back surface of the aluminum electrode plate 3 with a bonding material interposed therebetween (FIG. 6). . In this case, upper electrode 1 in a state where silicon electrode plate 2 and aluminum electrode plate 3 are bonded to each other is formed.

【0033】次に、シリコン電極板2とアルミニウム電
極板3とが貼り合った状態の上部電極1を熱処理装置に
セットした後、窒素または酸素の雰囲気において、20
0℃〜400℃の温度(比較的低温な温度である)を使
用して、数分間の熱処理を行い、上部電極1におけるシ
リコン電極板2とアルミニウム電極板3とが貼り合って
いる領域に、シリコンとアルミニウムとの合金層4を1
0〜50nmの膜厚で形成する(図7)。
Next, after setting the upper electrode 1 in a state where the silicon electrode plate 2 and the aluminum electrode plate 3 are bonded to each other, the upper electrode 1 is placed in an atmosphere of nitrogen or oxygen.
A heat treatment is performed for several minutes using a temperature of 0 ° C. to 400 ° C. (which is a relatively low temperature), and in the region of the upper electrode 1 where the silicon electrode plate 2 and the aluminum electrode plate 3 are bonded to each other, 1 alloy layer 4 of silicon and aluminum
It is formed with a film thickness of 0 to 50 nm (FIG. 7).

【0034】その後、上部電極1に、ドリルなどの装置
を用いた機械的手法などを使用して、ガス供給用の貫通
孔である孔5を多数形成する。
Thereafter, a large number of through holes 5 for gas supply are formed in the upper electrode 1 by using a mechanical method using a device such as a drill.

【0035】この場合、本実施の形態の他の態様とし
て、上部電極1の周辺部にシリコン電極板2とアルミニ
ウム電極板3とを固定するための固定用の貫通孔を4〜
16個程度形成した後、その貫通孔にボルトをセットす
る。
In this case, as another mode of the present embodiment, fixing through holes for fixing the silicon electrode plate 2 and the aluminum electrode plate 3 around the upper electrode 1 are formed in four to four holes.
After forming about 16 bolts, bolts are set in the through holes.

【0036】次に、上部電極1に、メタノールなどの有
機溶剤などを用いた有機洗浄法を使用して、脱脂処理を
行った後、濃度が1%の浄化水素酸などを用いた無機洗
浄法を使用して、上部電極1を洗浄した後乾燥を行うこ
とにより、上部電極1の製造工程を終了する(図2およ
び図3)。
Next, the upper electrode 1 is subjected to a degreasing treatment using an organic washing method using an organic solvent such as methanol, etc., and then an inorganic washing method using a 1% concentration of purified hydrogen acid or the like. Then, the manufacturing process of the upper electrode 1 is completed by washing and drying the upper electrode 1 (FIGS. 2 and 3).

【0037】本実施の形態の他の態様として、アルミニ
ウム電極板3におけるシリコン電極板2が貼り合う領域
に、高融点金属膜(Ti、W、Moなど)または高融点
金属化合物(TiN、TiWなど)を含むバリヤ層が形
成されているアルミニウム電極板3を使用し、合金層4
として、シリコンと前記高融点金属とを含むものにする
ことにより、アルミニウム電極板3の材料であるアルミ
ニウムおよびシリコン電極板2の材料であるシリコンの
余計な相互拡散が発生するのを防止することができる。
As another mode of the present embodiment, a refractory metal film (Ti, W, Mo, or the like) or a refractory metal compound (TiN, TiW, or the like) is formed in a region of the aluminum electrode plate 3 where the silicon electrode plate 2 is bonded. Using an aluminum electrode plate 3 on which a barrier layer containing
By including silicon and the refractory metal, it is possible to prevent the occurrence of unnecessary mutual diffusion of aluminum as the material of the aluminum electrode plate 3 and silicon as the material of the silicon electrode plate 2. it can.

【0038】また、本実施の形態の他の態様として、シ
リコン電極板2とアルミニウム電極板3とが貼り合った
状態の上部電極1を形成する工程の前に、シリコン電極
板2にガス供給用の孔5を形成する工程およびアルミニ
ウム電極板3にガス供給用の孔5を形成する工程を採用
した態様を適用することができる。
Further, as another mode of the present embodiment, before the step of forming the upper electrode 1 in a state where the silicon electrode plate 2 and the aluminum electrode plate 3 are bonded to each other, the gas supply to the silicon electrode plate 2 is performed. An embodiment employing the step of forming the holes 5 and the step of forming the holes 5 for gas supply in the aluminum electrode plate 3 can be applied.

【0039】前述した本実施の形態のエッチング装置に
設置されている上部電極(電極)1によれば、シリコン
電極板2とアルミニウム電極板3とが貼り合った状態の
上部電極1を熱処理装置にセットした後、熱処理を行
い、上部電極1におけるシリコン電極板2とアルミニウ
ム電極板3とが貼り合っている領域に、シリコンとアル
ミニウムとの合金層4を形成していることにより、合金
層4によって、シリコン電極板2とアルミニウム電極板
3との間隔(隙間領域)を取り除くことができる。
According to the upper electrode (electrode) 1 installed in the above-described etching apparatus of the present embodiment, the upper electrode 1 in a state where the silicon electrode plate 2 and the aluminum electrode plate 3 are bonded to each other is used for the heat treatment apparatus. After setting, heat treatment is performed, and an alloy layer 4 of silicon and aluminum is formed in a region of the upper electrode 1 where the silicon electrode plate 2 and the aluminum electrode plate 3 are bonded to each other. In addition, the space (gap region) between the silicon electrode plate 2 and the aluminum electrode plate 3 can be eliminated.

【0040】したがって、上部電極(電極)1における
シリコン電極板2とアルミニウム電極板3との間隔で起
こる異常放電などを防止できることにより、異常放電な
どで生じる異物を完全に防止することができる。また、
電力のロスを低減できることにより、エッチング特性を
安定化できるので、高信頼度でしかも高性能なエッチン
グ処理を行うことができる。
Therefore, since abnormal discharge and the like occurring at the interval between the silicon electrode plate 2 and the aluminum electrode plate 3 in the upper electrode (electrode) 1 can be prevented, foreign substances caused by abnormal discharge and the like can be completely prevented. Also,
Since the loss of power can be reduced, the etching characteristics can be stabilized, so that a highly reliable and high-performance etching process can be performed.

【0041】本実施の形態のエッチング装置に設置され
ている上部電極(電極)1によれば、シリコン電極板2
とアルミニウム電極板3とが貼り合った状態の上部電極
1を熱処理装置にセットした後、熱処理を行い、上部電
極1におけるシリコン電極板2とアルミニウム電極板3
とが貼り合っている領域に、シリコンとアルミニウムと
の合金層4を形成していることにより、合金層4によっ
て、シリコン電極板2とアルミニウム電極板3とを高い
精度で接着できる。
According to the upper electrode (electrode) 1 installed in the etching apparatus of the present embodiment, the silicon electrode plate 2
After setting the upper electrode 1 in a state in which the aluminum electrode plate 3 and the aluminum electrode plate 3 are bonded to each other, heat treatment is performed, and the silicon electrode plate 2 and the aluminum electrode plate 3 in the upper electrode 1 are heat-treated.
The silicon electrode plate 2 and the aluminum electrode plate 3 can be bonded with high precision by forming the alloy layer 4 of silicon and aluminum in the region where the silicon and aluminum electrodes are bonded to each other.

【0042】したがって、シリコン電極板2の膜厚を薄
膜状態の1〜5mmとすることができることにより、部品
材料費を低減することができる。具体的には、従来の上
部電極は、膜厚が10mmのシリコン電極板を使用してい
ることにより、100万円程度の部品材料費を必要とし
ていたが、本実施の形態の上部電極(電極)1によれ
ば、シリコン電極板2の膜厚を薄膜状態の1〜5mmとす
ることができることにより、30万円程度の部品材料費
とすることができる。
Accordingly, since the thickness of the silicon electrode plate 2 can be reduced to 1 to 5 mm in the state of a thin film, component material costs can be reduced. More specifically, the conventional upper electrode uses a silicon electrode plate having a thickness of 10 mm, and thus requires a component material cost of about 1,000,000 yen. According to (1), since the thickness of the silicon electrode plate 2 can be reduced to 1 to 5 mm in a thin film state, the component material cost can be reduced to about 300,000 yen.

【0043】本実施の形態のエッチング装置に設置され
ている上部電極(電極)1によれば、アルミニウム電極
板3におけるシリコン電極板2が貼り合う領域に、高融
点金属膜(Ti、W、Moなど)または高融点金属を有
する合金膜(TiN、TiWなど)が形成されているア
ルミニウム電極板を使用し、合金層4として、シリコン
電極板2の材料であるシリコンと高融点金属膜または高
融点金属を有する合金膜の材料である高融点金属とを有
するものにすることにより、アルミニウム電極板3の材
料であるアルミニウムおよびシリコン電極板2の材料で
あるシリコンの余計な相互拡散が発生するのを防止する
ことができる。
According to the upper electrode (electrode) 1 installed in the etching apparatus of the present embodiment, the refractory metal film (Ti, W, Mo) is formed in the region of the aluminum electrode plate 3 where the silicon electrode plate 2 is bonded. ) Or an aluminum electrode plate on which an alloy film having a high melting point metal (TiN, TiW, etc.) is formed. As the alloy layer 4, silicon as the material of the silicon electrode plate 2 and a high melting point metal film or a high melting point metal are used. By using a material having a high melting point as a material of an alloy film having a metal, unnecessary mutual diffusion of aluminum as a material of the aluminum electrode plate 3 and silicon as a material of the silicon electrode plate 2 is prevented from occurring. Can be prevented.

【0044】本実施の形態のエッチング装置に設置され
ている上部電極(電極)1の製造方法によれば、シリコ
ン電極板2とアルミニウム電極板3とが貼り合った状態
の上部電極1を熱処理装置にセットした後、窒素または
酸素の雰囲気において、200℃〜400℃の温度(比
較的低温な温度である)を使用して、数分間の熱処理を
行い、上部電極1におけるシリコン電極板2とアルミニ
ウム電極板3とが貼り合っている領域に、シリコンとア
ルミニウムとの合金層4を10〜50nmの膜厚で形成す
る工程を使用していることにより、簡単で容易な製造工
程をもって、高精度な上部電極(電極)1を高製造歩留
りをもって製造することができる。
According to the method of manufacturing the upper electrode (electrode) 1 installed in the etching apparatus of the present embodiment, the upper electrode 1 in a state where the silicon electrode plate 2 and the aluminum electrode plate 3 are bonded to each other is heated. Then, in a nitrogen or oxygen atmosphere, a heat treatment is performed for several minutes at a temperature of 200 ° C. to 400 ° C. (which is a relatively low temperature), and the silicon electrode plate 2 of the upper electrode 1 and the aluminum By using a process of forming an alloy layer 4 of silicon and aluminum with a film thickness of 10 to 50 nm in a region where the electrode plate 3 is bonded, a simple and easy manufacturing process is performed, and a highly accurate process is achieved. The upper electrode (electrode) 1 can be manufactured with a high manufacturing yield.

【0045】本実施の形態のエッチング装置(半導体製
造装置)によれば、上部電極(電極)1におけるシリコ
ン電極板2とアルミニウム電極板3との間隔で起こる異
常放電などを防止できることにより、異常放電などで生
じる異物を完全に防止することができる。また、電力の
ロスを低減できることにより、エッチング特性を安定化
できるので、高信頼度でしかも高性能なエッチング処理
を行うことができる。
According to the etching apparatus (semiconductor manufacturing apparatus) of the present embodiment, abnormal discharge or the like that occurs at the interval between the silicon electrode plate 2 and the aluminum electrode plate 3 in the upper electrode (electrode) 1 can be prevented, thereby causing abnormal discharge. For example, a foreign substance generated by the above can be completely prevented. Further, since the loss of power can be reduced, the etching characteristics can be stabilized, so that a highly reliable and high-performance etching process can be performed.

【0046】本実施の形態のエッチング装置(半導体製
造装置)によれば、上部電極(電極)1からの異物を完
全に防止することができることにより、エッチング処理
後のエッチング装置の異物除去のための洗浄処理を低減
することができる。具体的には、従来の約15回の洗浄
回数を10回の洗浄回数とすることができる。
According to the etching apparatus (semiconductor manufacturing apparatus) of the present embodiment, the foreign matter from the upper electrode (electrode) 1 can be completely prevented, so that the foreign matter can be removed by the etching apparatus after the etching process. The cleaning process can be reduced. Specifically, the conventional number of washings of about 15 can be reduced to 10 times of washing.

【0047】したがって、本実施の形態のエッチング装
置(半導体製造装置)によれば、各々のエッチング処理
工程の間の時間および洗浄装置の導入数を低減すること
ができる。
Therefore, according to the etching apparatus (semiconductor manufacturing apparatus) of the present embodiment, the time between each etching process and the number of cleaning apparatuses introduced can be reduced.

【0048】(実施の形態2)図8は、本発明の実施の
形態2である半導体装置の製造工程を示す断面図であ
る。本実施の形態の半導体装置の製造方法は、MOSF
ET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Trans
istor )を有する半導体集積回路装置の製造方法であ
る。同図を用いて、本実施の形態の半導体装置の製造方
法について説明する。
(Second Embodiment) FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. The method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment uses a MOSF
ET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Trans
is a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having an istor). The method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0049】まず、例えばp型のシリコン単結晶からな
る半導体基板(ウエハ)21の素子分離領域に熱酸化処
理を用いて酸化シリコン膜からなるフィールド絶縁膜2
2を形成する。次に、半導体基板21の素子形成領域
に、MOSFETを形成する。
First, a field insulating film 2 made of a silicon oxide film is formed on a device isolation region of a semiconductor substrate (wafer) 21 made of, for example, p-type silicon single crystal by using a thermal oxidation process.
Form 2 Next, a MOSFET is formed in the element formation region of the semiconductor substrate 21.

【0050】すなわち、半導体基板(ウエハ)21の素
子分離領域に熱酸化処理を用いて酸化シリコン膜からな
るフィールド絶縁膜22を形成した後、半導体基板21
の上に、例えば酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜2
3を形成した後、その上にゲート電極24としての例え
ば不純物としてリンが含まれている多結晶シリコン膜を
形成し、その上に例えば酸化シリコン膜からなる絶縁膜
25を形成した後、リソグラフィ技術と選択エッチング
技術とを使用してゲート電極などのパターンを形成す
る。
That is, after a field insulating film 22 made of a silicon oxide film is formed in a device isolation region of a semiconductor substrate (wafer) 21 by thermal oxidation,
A gate insulating film 2 made of, for example, a silicon oxide film
3, a polysilicon film containing, for example, phosphorus as an impurity is formed thereon as a gate electrode 24, and an insulating film 25 made of, for example, a silicon oxide film is formed thereon. And a selective etching technique to form a pattern such as a gate electrode.

【0051】その後、半導体基板21の上に、CVD
(Chemical Vapor Deposition )法を使用して、酸化シ
リコン膜(絶縁膜)を形成した後、リソグラフィ技術と
選択エッチング技術とを使用して、ゲート電極24の側
壁にサイドウォールスペーサ26を形成する。次にゲー
ト電極24などからなるゲート領域をマスクとして、イ
オン注入法を使用して、例えばリンなどのn型の不純物
を半導体基板21にイオン打ち込みした後、熱拡散処理
を行って、ソースおよびドレインとなる半導体領域27
を形成する。
Thereafter, the CVD is performed on the semiconductor substrate 21.
After forming a silicon oxide film (insulating film) using a (Chemical Vapor Deposition) method, a sidewall spacer 26 is formed on the side wall of the gate electrode 24 using a lithography technique and a selective etching technique. Next, an n-type impurity such as phosphorus is ion-implanted into the semiconductor substrate 21 by ion implantation using the gate region including the gate electrode 24 as a mask, and then thermal diffusion processing is performed. Semiconductor region 27 to be
To form

【0052】次に、半導体基板21の上に、酸化シリコ
ン膜(絶縁膜)28をCVD法を使用して形成する。こ
の場合、半導体基板21の上にゲート電極24などが形
成されているので、酸化シリコン膜28の表面には段差
部が形成されるので、研磨法を使用して、酸化シリコン
膜28の研磨を行い、酸化シリコン膜28の平面を平坦
化して、平坦化された酸化シリコン膜28を形成する。
Next, a silicon oxide film (insulating film) 28 is formed on the semiconductor substrate 21 by using the CVD method. In this case, since the gate electrode 24 and the like are formed on the semiconductor substrate 21, a step is formed on the surface of the silicon oxide film 28. Therefore, the polishing of the silicon oxide film 28 is performed using a polishing method. Then, the plane of the silicon oxide film 28 is flattened to form the flattened silicon oxide film 28.

【0053】次に、リソグラフィ技術と前述した実施の
形態1のエッチング装置を用いた選択エッチング技術と
を使用して、酸化シリコン膜28にスルーホール(接続
孔)29を形成する。
Next, through holes (connection holes) 29 are formed in the silicon oxide film 28 using the lithography technique and the selective etching technique using the etching apparatus of the first embodiment described above.

【0054】この場合、酸化シリコン膜28の選択エッ
チング技術として、前述した実施の形態1のエッチング
装置を使用していることにより、エッチング装置におけ
る上部電極(電極)1からの異物を完全に防止すること
ができると共に電力のロスを低減できることにより、エ
ッチング特性を安定化できるので、高信頼度でしかも高
性能なエッチング処理を行うことができる。したがっ
て、微細構造でしかも不良の発生が防止できたスルーホ
ール29を形成することができると共にMOSFETな
どの半導体素子の損傷を防止できる。
In this case, foreign matter from the upper electrode (electrode) 1 in the etching apparatus is completely prevented by using the above-described etching apparatus of the first embodiment as a technique for selectively etching the silicon oxide film 28. Since the etching characteristics can be stabilized by being able to reduce the loss of electric power, it is possible to perform a highly reliable and high-performance etching process. Therefore, it is possible to form the through-hole 29 having a fine structure and preventing occurrence of a defect, and to prevent damage to a semiconductor element such as a MOSFET.

【0055】また、酸化シリコン膜28の選択エッチン
グ用ガスとしては、フロン14またはフロン23などの
種々のガスを適用しても、異物の発生を防止することが
できる。
Further, even if various gases such as Freon 14 or Freon 23 are applied as a gas for selective etching of the silicon oxide film 28, generation of foreign matter can be prevented.

【0056】次に、半導体基板21の上に、プラグを形
成するためのタングステン層(金属層)をCVD法を使
用して形成する。この場合、酸化シリコン膜28にスル
ーホール29が形成されているので、タングステン層の
表面には段差部が形成されている。
Next, a tungsten layer (metal layer) for forming a plug is formed on the semiconductor substrate 21 by using the CVD method. In this case, since the through hole 29 is formed in the silicon oxide film 28, a step is formed on the surface of the tungsten layer.

【0057】その後、研磨法を使用して、タングステン
層の研磨を行い、酸化シリコン膜28の上のタングステ
ン層を取り除いて、スルーホール29に埋め込まれてい
るタングステン層からなるプラグ30を形成する。
Thereafter, the tungsten layer is polished by using a polishing method, the tungsten layer on the silicon oxide film 28 is removed, and a plug 30 made of the tungsten layer embedded in the through hole 29 is formed.

【0058】次に、半導体基板21の上に、配線層とし
ての銅層(金属層)31をスパッタリング法を使用して
形成する。この場合、配線層としての金属層は、銅層3
1とは別の態様であるアルミニウム層などを適用するこ
とができる。
Next, a copper layer (metal layer) 31 as a wiring layer is formed on the semiconductor substrate 21 by using a sputtering method. In this case, the metal layer as the wiring layer is the copper layer 3
An aluminum layer or the like, which is another mode different from the first embodiment, can be used.

【0059】次に、リソグラフィ技術と選択エッチング
技術とを使用して、銅層31に配線層としてのパターン
を形成して、パターン化された配線層としての銅層31
を形成する。
Next, a pattern as a wiring layer is formed on the copper layer 31 using a lithography technique and a selective etching technique, and the copper layer 31 as a patterned wiring layer is formed.
To form

【0060】その後、前述した絶縁膜としての酸化シリ
コン膜28の製造工程と配線層としての銅層31の製造
工程などを使用して、半導体基板21の上に、必要に応
じて層間絶縁膜と配線層とを積層させた後、パシベーシ
ョン膜を形成することにより、半導体集積回路装置の製
造工程を終了する。
Thereafter, an interlayer insulating film, if necessary, is formed on the semiconductor substrate 21 by using the above-described manufacturing process of the silicon oxide film 28 as the insulating film and the manufacturing process of the copper layer 31 as the wiring layer. After laminating the wiring layers, a passivation film is formed, thereby completing the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device.

【0061】前述した本実施の形態の半導体装置の製造
方法によれば、酸化シリコン膜28の選択エッチング技
術として、前述した実施の形態1のエッチング装置を使
用していることにより、エッチング装置における上部電
極(電極)1からの異物を完全に防止することができる
と共に電力のロスを低減できることにより、エッチング
特性を安定化できるので、高信頼度でしかも高性能なエ
ッチング処理を行うことができる。
According to the above-described method for manufacturing a semiconductor device of the present embodiment, the etching apparatus of the first embodiment is used as a selective etching technique for the silicon oxide film 28. Since the foreign matter from the electrode (electrode) 1 can be completely prevented and the loss of power can be reduced, the etching characteristics can be stabilized, so that a highly reliable and high performance etching process can be performed.

【0062】また、酸化シリコン膜28の選択エッチン
グ用ガスとしては、フロン14またはフロン23などの
種々のガスを適用しても、異物の発生を防止することが
できる。
Further, even if various gases such as Freon 14 or Freon 23 are applied as a gas for selective etching of the silicon oxide film 28, generation of foreign matter can be prevented.

【0063】したがって、微細構造でしかも不良の発生
が防止できたスルーホール29を形成することができる
と共にMOSFETなどの半導体素子の損傷を防止でき
ることにより、高製造歩留りをもって半導体装置を製造
することができる。
Therefore, a through hole 29 having a fine structure and capable of preventing occurrence of defects can be formed, and a semiconductor element such as a MOSFET can be prevented from being damaged, whereby a semiconductor device can be manufactured with a high manufacturing yield. .

【0064】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, it can be changed.

【0065】例えば、本発明の半導体製造装置は、酸化
シリコン膜をエッチングするためのエッチング装置以外
に、窒化シリコン膜などの絶縁膜などのエッチング装置
および絶縁膜や配線層などを堆積するためのCVD装置
などの種々の半導体製造装置に適用できる。
For example, in addition to an etching apparatus for etching a silicon oxide film, a semiconductor manufacturing apparatus of the present invention includes an etching apparatus for an insulating film such as a silicon nitride film and a CVD apparatus for depositing an insulating film and a wiring layer. The present invention can be applied to various semiconductor manufacturing apparatuses such as apparatuses.

【0066】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
半導体素子を形成する半導体基板(ウエハ)をSOI
(Silicon on Insulator)基板などの基板に変更するこ
とができ、それらの基板に、MOSFET、CMOSF
ETおよびバイポーラトランジスタなどの種々の半導体
素子を組み合わせた態様の半導体集積回路装置の製造方
法とすることができる。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
A semiconductor substrate (wafer) for forming a semiconductor element is formed by SOI
(Silicon on Insulator) Substrates such as substrates can be changed, and MOSFET, CMOSF
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device in which various semiconductor elements such as an ET and a bipolar transistor are combined can be provided.

【0067】さらに、本発明の半導体装置の製造方法
は、MOSFET、CMOSFET、BiCMOSFE
Tなどを構成要素とするDRAM(Dynamic Random Acc
ess Memory)、SRAM(Static Random Access Memor
y )などのメモリ系、あるいはロジック系などを有する
種々の半導体集積回路装置の製造方法に適用できる。
Further, the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises a MOSFET, a CMOSFET, a BiCMOSFE.
DRAM (Dynamic Random Acc.)
ess Memory), SRAM (Static Random Access Memor)
The present invention can be applied to various methods for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a memory system such as y) or a logic system.

【0068】[0068]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.

【0069】(1).本発明のエッチング装置などの半
導体製造装置によれば、上部電極(電極)におけるシリ
コン電極板とアルミニウム電極板との間隔で起こる異常
放電などを防止できることにより、異常放電などで生じ
る異物を完全に防止することができる。また、電力のロ
スを低減できることにより、エッチング特性を安定化で
きるので、高信頼度でしかも高性能なエッチング処理を
行うことができる。
(1). ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the semiconductor manufacturing apparatus such as the etching apparatus of the present invention, it is possible to prevent abnormal discharge or the like occurring at the interval between the silicon electrode plate and the aluminum electrode plate in the upper electrode (electrode), thereby completely preventing foreign substances caused by abnormal discharge or the like. can do. Further, since the loss of power can be reduced, the etching characteristics can be stabilized, so that a highly reliable and high-performance etching process can be performed.

【0070】本発明のエッチング装置などの半導体製造
装置によれば、上部電極(電極)からの異物を完全に防
止することができることにより、エッチング処理後のエ
ッチング装置の異物除去のための洗浄処理を低減するこ
とができる。具体的には、従来の約15回の洗浄回数を
10回の洗浄回数とすることができる。
According to the semiconductor manufacturing apparatus such as the etching apparatus of the present invention, foreign substances from the upper electrode (electrode) can be completely prevented, so that cleaning processing for removing foreign substances in the etching apparatus after the etching processing can be performed. Can be reduced. Specifically, the conventional number of washings of about 15 can be reduced to 10 times of washing.

【0071】したがって、本発明の半導体製造装置とし
てのエッチング装置によれば、各々のエッチング処理工
程の間の時間および洗浄装置の導入数を低減することが
できる。
Therefore, according to the etching apparatus as the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the time between each etching process and the number of cleaning apparatuses introduced can be reduced.

【0072】(2).本発明の半導体製造装置によれ
ば、それに設置されている上部電極(電極)が、シリコ
ン電極板とアルミニウム電極板とが貼り合った状態の上
部電極を熱処理装置にセットした後、熱処理を行い、上
部電極におけるシリコン電極板とアルミニウム電極板と
が貼り合っている領域に、シリコンとアルミニウムとの
合金層を形成していることにより、合金層によって、シ
リコン電極板とアルミニウム電極板との間隔(隙間領
域)を取り除くことができる。
(2). According to the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the upper electrode (electrode) installed on the upper electrode in a state where the silicon electrode plate and the aluminum electrode plate are bonded to each other is set in the heat treatment apparatus, and then heat treatment is performed. By forming an alloy layer of silicon and aluminum in a region where the silicon electrode plate and the aluminum electrode plate are bonded to each other in the upper electrode, the gap between the silicon electrode plate and the aluminum electrode plate (the gap) is formed by the alloy layer. Region) can be removed.

【0073】したがって、上部電極(電極)におけるシ
リコン電極板とアルミニウム電極板との間隔で起こる異
常放電などを防止できることにより、異常放電などで生
じる異物を完全に防止することができる。また、電力の
ロスを低減できることにより、エッチング特性を安定化
できるので、高信頼度でしかも高性能なエッチング処理
を行うことができる。
Therefore, it is possible to prevent abnormal discharge or the like occurring at the interval between the silicon electrode plate and the aluminum electrode plate in the upper electrode (electrode), and thus it is possible to completely prevent foreign matters caused by abnormal discharge or the like. Further, since the loss of power can be reduced, the etching characteristics can be stabilized, so that a highly reliable and high-performance etching process can be performed.

【0074】(3).本発明の半導体製造装置によれ
ば、それに設置されている上部電極(電極)が、シリコ
ン電極板とアルミニウム電極板とが貼り合った状態の上
部電極を熱処理装置にセットした後、熱処理を行い、上
部電極におけるシリコン電極板とアルミニウム電極板と
が貼り合っている領域に、シリコンとアルミニウムとの
合金層を形成していることにより、合金層によって、シ
リコン電極板とアルミニウム電極板とを高い精度で接着
できる。
(3). According to the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the upper electrode (electrode) installed on the upper electrode in a state where the silicon electrode plate and the aluminum electrode plate are bonded to each other is set in the heat treatment apparatus, and then heat treatment is performed. By forming an alloy layer of silicon and aluminum in the region where the silicon electrode plate and the aluminum electrode plate are bonded to each other in the upper electrode, the silicon electrode plate and the aluminum electrode plate can be separated with high precision by the alloy layer. Can be glued.

【0075】したがって、シリコン電極板の膜厚を薄膜
状態の1〜5mmとすることができることにより、部品材
料費を低減することができる。具体的には、従来の上部
電極は、膜厚が10mmのシリコン電極板を使用している
ことにより、100万円程度の部品材料費を必要として
いたが、本実施の形態の上部電極(電極)によれば、シ
リコン電極板の膜厚を薄膜状態の1〜5mmとすることが
できることにより、30万円程度の部品材料費とするこ
とができる。
Therefore, since the thickness of the silicon electrode plate can be reduced to a thin film state of 1 to 5 mm, the material cost of parts can be reduced. More specifically, the conventional upper electrode uses a silicon electrode plate having a thickness of 10 mm, and thus requires a component material cost of about 1,000,000 yen. According to), since the thickness of the silicon electrode plate can be reduced to 1 to 5 mm in a thin film state, component material costs of about 300,000 yen can be achieved.

【0076】(4).本発明の半導体製造装置によれ
ば、それに設置されている上部電極(電極)が、アルミ
ニウム電極板におけるシリコン電極板が貼り合う領域
に、高融点金属膜(Ti、W、Moなど)または高融点
金属を有する合金膜(TiN、TiWなど)が形成され
ているアルミニウム電極板を使用し、合金層として、シ
リコン電極板の材料であるシリコンと高融点金属膜また
は高融点金属を有する合金膜の材料である高融点金属と
を有するものにすることにより、アルミニウム電極板の
材料であるアルミニウムおよびシリコン電極板の材料で
あるシリコンの余計な相互拡散が発生するのを防止する
ことができる。
(4). According to the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the upper electrode (electrode) provided thereon is provided with a high melting point metal film (Ti, W, Mo, etc.) or a high melting point metal in the region of the aluminum electrode plate where the silicon electrode plate is bonded. An aluminum electrode plate on which an alloy film having a metal (TiN, TiW, etc.) is formed is used. As an alloy layer, a material of silicon as a material of a silicon electrode plate and a high melting point metal film or an alloy film having a high melting point metal By using the high melting point metal, it is possible to prevent the occurrence of unnecessary mutual diffusion of aluminum as the material of the aluminum electrode plate and silicon as the material of the silicon electrode plate.

【0077】(5).本発明の半導体製造装置によれ
ば、それに設置されている上部電極(電極)の製造方法
として、シリコン電極板とアルミニウム電極板とが貼り
合った状態の上部電極を熱処理装置にセットした後、窒
素または酸素の雰囲気において、200℃〜400℃の
温度(比較的低温な温度である)を使用して、数分間の
熱処理を行い、上部電極におけるシリコン電極板とアル
ミニウム電極板とが貼り合っている領域に、シリコンと
アルミニウムとの合金層を10〜50nmの膜厚で形成す
る工程を使用していることにより、簡単で容易な製造工
程をもって、高精度な上部電極(電極)を高製造歩留り
をもって製造することができる。
(5). According to the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, as a method of manufacturing the upper electrode (electrode) installed thereon, after setting the upper electrode in a state where the silicon electrode plate and the aluminum electrode plate are bonded to each other, Alternatively, heat treatment is performed for several minutes in an oxygen atmosphere at a temperature of 200 ° C. to 400 ° C. (which is a relatively low temperature), and the silicon electrode plate and the aluminum electrode plate in the upper electrode are bonded to each other. By using a process of forming an alloy layer of silicon and aluminum with a thickness of 10 to 50 nm in the region, a high-precision upper electrode (electrode) can be formed with a high manufacturing yield by a simple and easy manufacturing process. Can be manufactured.

【0078】(6).本発明の半導体装置の製造方法に
よれば、酸化シリコン膜の選択エッチング技術として、
前述した本発明のエッチング装置を使用していることに
より、エッチング装置における上部電極(電極)からの
異物を完全に防止することができると共に電力のロスを
低減できることにより、エッチング特性を安定化できる
ので、高信頼度でしかも高性能なエッチング処理を行う
ことができる。
(6). According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, as a selective etching technique for a silicon oxide film,
By using the above-described etching apparatus of the present invention, it is possible to completely prevent foreign matter from the upper electrode (electrode) in the etching apparatus and reduce power loss, thereby stabilizing etching characteristics. In addition, a highly reliable and high performance etching process can be performed.

【0079】また、酸化シリコン膜の選択エッチング用
ガスとしては、フロン14またはフロン23などの種々
のガスを適用しても、異物の発生を防止することができ
る。
Further, even if various gases such as Freon 14 or Freon 23 are applied as a gas for selective etching of the silicon oxide film, generation of foreign matter can be prevented.

【0080】したがって、微細構造でしかも不良の発生
が防止できたスルーホールを形成することができると共
にMOSFETなどの半導体素子の損傷を防止できるこ
とにより、高製造歩留りをもって半導体装置を製造する
ことができる。
Accordingly, a semiconductor device can be manufactured with a high manufacturing yield by forming a through hole having a fine structure and preventing the occurrence of defects and preventing damage to a semiconductor element such as a MOSFET.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1であるエッチング装置を
一部断面化して示す概略側面図である。
FIG. 1 is a schematic side view showing a partially sectioned etching apparatus according to a first embodiment of the present invention;

【図2】図1における電極を拡大して示す拡大平面模式
図である。
FIG. 2 is an enlarged schematic plan view showing an electrode in FIG. 1 in an enlarged manner.

【図3】図2におけるA−A矢視断面を拡大して示す拡
大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross section taken along line AA in FIG. 2;

【図4】本発明の実施の形態1であるエッチング装置に
設置されている電極の製造工程を示す拡大断面図であ
る。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view illustrating a process of manufacturing an electrode installed in the etching apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態1であるエッチング装置に
設置されている電極の製造工程を示す拡大断面図であ
る。
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a manufacturing process of an electrode provided in the etching apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態1であるエッチング装置に
設置されている電極の製造工程を示す拡大断面図であ
る。
FIG. 6 is an enlarged sectional view showing a manufacturing process of an electrode provided in the etching apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態1であるエッチング装置に
設置されている電極の製造工程を示す拡大断面図であ
る。
FIG. 7 is an enlarged sectional view showing a manufacturing process of an electrode provided in the etching apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態2である半導体装置の製造
工程を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view illustrating a manufacturing step of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 上部電極(電極) 2 シリコン電極板 3 アルミニウム電極板 4 合金層 5 孔 6 内壁 7 石英サセプタ 8 RF電源 9 ガス供給体 10 石英サセプタ 11 下部電極 12 PF電源 13 コンデンサ 14 ウエハ 15 静電チャック 16 ウエハ押上げピン 17 冷却用ガス管 18 ゲートバルブ 19 電磁石 20 排気ボート 21 半導体基板(ウエハ) 22 フィールド絶縁膜 23 ゲート絶縁膜 24 ゲート電極 25 絶縁膜 26 サイドウォールスペーサ 27 半導体領域 28 酸化シリコン膜(絶縁膜) 29 スルーホール 30 プラグ 31 銅層(金属層) Reference Signs List 1 upper electrode (electrode) 2 silicon electrode plate 3 aluminum electrode plate 4 alloy layer 5 hole 6 inner wall 7 quartz susceptor 8 RF power supply 9 gas supply body 10 quartz susceptor 11 lower electrode 12 PF power supply 13 capacitor 14 wafer 15 electrostatic chuck 16 wafer Push-up pin 17 cooling gas pipe 18 gate valve 19 electromagnet 20 exhaust boat 21 semiconductor substrate (wafer) 22 field insulating film 23 gate insulating film 24 gate electrode 25 insulating film 26 sidewall spacer 27 semiconductor region 28 silicon oxide film (insulating film) ) 29 Through hole 30 Plug 31 Copper layer (metal layer)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝山 雅則 東京都青梅市新町六丁目16番地の3 株式 会社日立製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 西 寛生 東京都青梅市新町六丁目16番地の3 株式 会社日立製作所デバイス開発センタ内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Masanori Katsuyama 6-16-16 Shinmachi, Ome-shi, Tokyo 3 In the Device Development Center, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Hiroki Nishi 6--16 Shinmachi, Ome-shi, Tokyo 3 Inside Hitachi, Ltd. Device Development Center

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理物であるウエハの上にガス供給用
の孔を有する電極が設置された半導体製造装置であっ
て、前記電極は、アルミニウム電極板とシリコン電極板
とを有し、前記アルミニウム電極板と前記シリコン電極
板とは、それらの間に介在する合金層によって固定化さ
れていることを特徴とする半導体製造装置。
1. A semiconductor manufacturing apparatus in which an electrode having a hole for gas supply is installed on a wafer as an object to be processed, wherein the electrode has an aluminum electrode plate and a silicon electrode plate, An aluminum electrode plate and the silicon electrode plate are fixed by an alloy layer interposed therebetween.
【請求項2】 請求項1記載の半導体製造装置であっ
て、前記シリコン電極板の膜厚は、1〜5mmであり、前
記合金層は、シリコンとアルミニウムとを含むことを特
徴とする半導体製造装置。
2. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein said silicon electrode plate has a thickness of 1 to 5 mm, and said alloy layer contains silicon and aluminum. apparatus.
【請求項3】 被処理物であるウエハの上にガス供給用
の孔を有する電極が設置された半導体製造装置であっ
て、前記電極は、アルミニウム電極板とシリコン電極板
とを有し、前記アルミニウム電極板と前記シリコン電極
板とは、それらの間に介在するバリヤ層と合金層とによ
って固定化されていることを特徴とする半導体製造装
置。
3. A semiconductor manufacturing apparatus in which an electrode having a hole for gas supply is provided on a wafer as an object to be processed, wherein the electrode has an aluminum electrode plate and a silicon electrode plate, An aluminum electrode plate and said silicon electrode plate are fixed by a barrier layer and an alloy layer interposed therebetween.
【請求項4】 請求項3記載の半導体製造装置であっ
て、前記シリコン電極板の膜厚は、1〜5mmであり、前
記バリヤ層は、高融点金属または高融点金属化合物を含
み、前記合金層は、シリコンとアルミニウムとを含むこ
とを特徴とする半導体製造装置。
4. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 3, wherein said silicon electrode plate has a thickness of 1 to 5 mm, said barrier layer contains a high melting point metal or a high melting point metal compound, and The semiconductor manufacturing apparatus, wherein the layer contains silicon and aluminum.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の半
導体製造装置であって、前記ウエハのエッチングを行う
エッチング装置であることを特徴とする半導体製造装
置。
5. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the semiconductor manufacturing apparatus is an etching apparatus for etching the wafer.
【請求項6】 請求項5記載の半導体製造装置であっ
て、前記ウエハに形成された酸化シリコン膜のエッチン
グを行うエッチング装置であることを特徴とする半導体
製造装置。
6. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the etching apparatus is configured to etch a silicon oxide film formed on the wafer.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の半
導体製造装置を用いて、前記ウエハの処理を行う工程を
含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of processing the wafer by using the semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1. Description:
【請求項8】 請求項7記載の半導体装置の製造方法で
あって、前記ウエハに形成された酸化シリコン膜のエッ
チングを行う工程を含むことを特徴とする半導体装置の
製造方法。
8. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 7, further comprising a step of etching a silicon oxide film formed on said wafer.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002100616A (en) * 2000-09-26 2002-04-05 Tokyo Electron Ltd Plasma-processing apparatus
JP2002520835A (en) * 1998-07-13 2002-07-09 エーケーティー株式会社 Gas distribution plate for processing equipment
US7686917B2 (en) * 2000-02-21 2010-03-30 Hitachi, Ltd. Plasma processing system and apparatus and a sample processing method

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