JPH11283969A - ウェハ固定リング - Google Patents

ウェハ固定リング

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JPH11283969A
JPH11283969A JP8352798A JP8352798A JPH11283969A JP H11283969 A JPH11283969 A JP H11283969A JP 8352798 A JP8352798 A JP 8352798A JP 8352798 A JP8352798 A JP 8352798A JP H11283969 A JPH11283969 A JP H11283969A
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JP
Japan
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wafer
fixing ring
hole
etching
edge
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JP8352798A
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English (en)
Inventor
Masanori Nishimura
正則 西村
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Rohm Co Ltd
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Rohm Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エッチングによってウェハから削られた小片
を確実に捕集できるウェハ固定リングを提供する。 【解決手段】 ウェハ固定リングAは、エッチング装置
内のカソード電極33に、エッチングすべきシリコンウ
ェハ34を固定するためのものである。シリコンウェハ
34を覆うための孔2を本体1に有している。孔2にお
ける縁部1aは、エッチングによりシリコンウェハ34
から削られた小片が付着しやすいように、細かな凹凸表
面になっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、エッチング装置
内の電極上にウェハを固定するためのウェハ固定リング
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの高集積化に伴い、半導
体ウェハに形成する配線パターンの微細化はサブミクロ
ン領域まで進んできている。このような微細な配線パタ
ーンをウェハに形成するために、近年では、プラズマを
用いたエッチングが利用されている。
【0003】プラズマを用いてウェハをエッチングする
場合には、エッチング装置内に配置されている電極上に
ウェハ固定リングでウェハを確実に固定する必要があ
る。ウェハ固定リングの構造の一例、およびプラズマを
用いてウェハをエッチングする方法について、図面を参
照しつつ簡単に説明する。図3はプラズマを利用したエ
ッチング装置の一種である、リアクティブイオンエッチ
ング装置の一例を示す概略図、図6はウェハ固定リング
の一例を示す平面図、図7は図6のI−I線断面図であ
る。
【0004】図6、図7に示されるように、ウェハ固定
リングBの本体61は、光沢感を出すために表面全体が
平滑に仕上げられており、ウェハの側面を覆うための孔
62を有している。孔62は、径の異なる二つの孔62
a,62bで構成されている。孔62aの径は、エッチ
ングされるシリコンウェハ34(図3参照)が置かれて
いるカソード電極33の径よりも僅かに大きくなってお
り、孔62bの径はシリコンウェハ34の径よりも小さ
くなっている。
【0005】リアクティブイオンエッチング装置では、
図3に示されるように、アノード電極32とカソード電
極33とがエッチング室31内で対向して配置されてお
り、カソード電極33にウェハ固定リングBでシリコン
ウェハ34が固定されている。反応ガスの下、カソード
電極33に高周波電力Peを印加してプラズマを発生さ
せ、シリコンウェハ34をエッチングする。具体的な操
作は、以下のとおりである。
【0006】まず、アノード電極32のガス注入口36
より反応ガスを注入し、アノード電極32の下面に設け
られた多数の噴出孔(図示略)から上記反応ガスを噴出
させる。メインバルブ37、可変コンダクタンスバルブ
38、メカニカルブースタポンプ39および油圧回転ポ
ンプ40を調節して、エッチング室31内の圧力を一定
に保持しながら反応ガスを排出させる。ついで、カソー
ド電極33に高周波電力Peを印加してプラズマを発生
させ、カソード電極33上にウェハ固定リングBで固定
されているシリコンウェハ34をエッチングする。エッ
チングによってシリコンウェハ34から削られた小片
は、ウェハ固定リングBにおける孔62の縁部61aに
付着するようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリコ
ンウェハ34をウェハ固定リングBで固定してからエッ
チングすると、以下の不具合が生じることがある。
【0008】既に述べたように、ウェハ固定リングB
は、光沢感を出すために本体61の表面全体が平滑に仕
上げられている。ウェハ固定リングBの表面があまりに
も平滑に仕上げられているので、エッチングによってシ
リコンウェハ34から削られた小片が孔62の縁部61
aに付着しないことがある。縁部61aに付着できなか
った上記小片は、微粒子となってしまい、微細な配線パ
ターンがウェハ上に形成されるのを妨げる要因になるこ
ともある。
【0009】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、エッチングによってウェハから
削られた小片を確実に捕集できるウェハ固定リングを提
供することをその課題としている。
【0010】
【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。
【0011】すなわち、本願発明のウェハ固定リング
は、エッチング装置内で対向して設置されている一対の
電極のうちの一の電極に、エッチングすべきウェハを固
定するためのウェハ固定リングであって、上記ウェハの
側面を覆うための孔を本体に有しており、上記孔の縁部
は、エッチングによりウェハから削られた小片が付着し
やすいように、細かな凹凸表面になっていることを特徴
とするものである。
【0012】本願発明のウェハ固定リングは、ウェハを
覆う孔の縁部が細かな凹凸表面になたものである。エッ
チングによってウェハから削られた小片は、ウェハ固定
リングにおける孔の縁部に到達する。孔の縁部は細かな
凹凸表面により粗くなっているので、ウェハから削られ
た小片は縁部に付着しやすくなる。
【0013】本願発明に係るウェハ固定リングの好まし
い実施形態として、上記孔の縁部における細かな凹凸表
面は、ブラスト処理によって形成されたものとする。ブ
ラスト処理とは、加工面に固体金属や植物性の研磨剤を
高速で吹きつけ、加工面に凹凸をつける方法である。ウ
ェハ固定リングにおける孔の縁部のみに研磨剤を吹きつ
けてやれば、縁部のみに凹凸を形成でき、縁部以外の面
の光沢を維持することができる。
【0014】本願発明に係るウェハ固定リングの好まし
い実施形態として、上記凹凸表面の粗さは、20〜40
μmになっている。粗さが上記範囲内にあると、エッチ
ングによってウェハから削られた小片が孔の縁部に付着
しやすくなる。粗さが20μm未満の場合には、縁部の
表面がほとんど平滑になり、上記小片が縁部に付着しに
くくなってしまう。粗さが40μmを超えると、粗さが
大きくなっていっても、ウェハから削られた小片は、粗
さが大きくなった分、縁部に付着しやすくなるというこ
とはない。すなわち、縁部における凹凸表面を粗くした
だけの効果が発揮されない。
【0015】上記本体は、セラミックスからなることが
好ましい。セラミックス製の本体は、エッチングの際に
使用する反応ガス(塩素ガス)に耐えることができる。
このため、TiO2 コーティングやテトラフルオロエチ
レンコーティングを本体の表面に施す必要がなくなる。
【0016】以上、説明したように、本願発明のウェハ
固定リングは、ウェハの側面を覆っている孔の縁部が細
かな凹凸表面になっており、エッチングでウェハから削
られた小片を上記縁部における凹凸表面で確実に捕集す
るものである。従来のウェハ固定リングにおける孔の縁
部の表面は余りに平滑なので、小片が孔の縁部に付着し
ないことがあったが、本願発明のウェハ固定リングでは
そのようなことはない。ウェハから削られた小片は、本
願発明のウェハ固定リングにおける孔の縁部に確実に付
着するので、微粒子としてウェハ上に残ることもない。
従って、本願発明のウェハ固定リングを使用すると、ウ
ェハから上記微粒子を取り除くという作業が必要なくな
るので、微細配線パターンをウェハに効率よく形成する
ことができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施形態につい
て、図面を参照しつつ説明する。図1は本願発明に係る
ウェハ固定リングの一実施例を示す平面図、図2は図1
のI−I線断面図、図3はリアクティブイオンエッチン
グ装置の一例を示す概略図、図4は本願発明に係るウェ
ハ固定リングによって、シリコンウェハをエッチング装
置内の電極上に固定した状態を示す要部断面図である。
【0018】これらの図に示されるように、ウェハ固定
リングAの本体1には孔2が開けられており、孔2の縁
部1aは、シリコンウェハ34から削り取られた小片が
付着しやすいように、細かな凹凸表面を有している。孔
2は、2段構造になっており、径の異なる二つの孔2
a,2bから構成されている。孔2aの径は、エッチン
グされるシリコンウェハ34が置かれているカソード電
極33の径よりも僅かに大きくなっており、孔2bの径
はシリコンウェハ34の径よりも小さくなっている。
【0019】縁部1aにおける細かな凹凸表面は、ブラ
スト処理によって研磨剤が吹きつけられて形成されたも
のである。縁部1aに吹きつけられる研磨剤としては、
固体金属、鉱物性または植物性の研磨剤が挙げられる。
凹凸表面の粗さは、エッチングによってシリコンウェハ
34から削られた小片が付着しやすいように、20〜4
0μmの範囲内に設定されている。
【0020】本体1は、セラミックスによって形成され
ている。セラミックスはエッチングする際に使用する塩
素ガス等の反応ガスに耐えることができるので、本体1
の表面にはTiO2 やテトラフルオロエチレン等のコー
ティング膜は形成されてはいない。セラミックスは特に
限定されるものではないが、電気的特性を考慮すると、
アルミナセラミックスが最適な素材である。
【0021】シリコンウェハ34は、図3に示されるリ
アクティブイオンエッチング装置内でエッチングされ
る。同図に示されるように、エッチング室31内でアノ
ード電極32とカソード電極33とが対向して配置さ
れ、カソード電極33にはウェハ固定リングAによりシ
リコンウェハ34が固定されている。アノード電極32
およびカソード電極33には冷却水を流すためのチュー
ブ35が挿入されており、アノード電極32には反応ガ
スを流すための注入口36が挿入されている。アノード
電極32の下面には、反応ガスを噴出させるための噴出
孔(図示略)が多数開けられている。エッチング室31
には排気管50が繋がれており、排気管50にはメイン
バルブ37、可変コンダクタンスバルブ38、メカニカ
ルブースタポンプ39および油圧回転ポンプ40が取り
付けられている。
【0022】シリコンウェハ34は、図4に示されるよ
うに、ウェハ固定リングAによってカソード電極33上
に固定される。詳しく説明すると、カソード電極33上
にシリコンウェハ34を置き、このシリコンウェハ34
をウェハ固定リングAにおける孔2で覆うことによって
固定する。シリコンウェハ34を覆うときには、孔2a
を下側にしてウェハ固定リングAをシリコンウェハ34
に被せてやる。カソード電極33の先端部およびシリコ
ンウェハ34が孔2a内に治められ、シリコンウェハ3
4は孔2a,2bの内壁面によって押されて、カソード
電極33に固定されることになる。
【0023】以下、上記装置によりシリコンウェハ34
をエッチングする工程について、図3、4を参照しつつ
説明する。まず、アノード電極32のガス注入口36よ
り反応ガスを注入し、アノード電極32の下面に設けら
れた多数の噴出孔(図示略)から上記反応ガスを噴出さ
せる。メインバルブ37、可変コンダクタンスバルブ3
8、メカニカルブースタポンプ39および油圧回転ポン
プ40を調節して、エッチング室31内の圧力を一定に
保持しながら反応ガスを排出する。カソード電極33に
高周波電力Peを印加してプラズマを発生させ、カソー
ド電極33上にウェハ固定リングAで固定されているシ
リコンウェハ34をエッチングする。エッチングにより
シリコンウェハ34から削られた小片は、ウェハ固定リ
ングAの孔2の縁部1aに付着するようになっている。
【0024】図5は、エッチングによりシリコンウェハ
34から削られた小片34aがウェハ固定リングAに捕
集された状態を示す一部拡大断面図である。同図に示さ
れるように、エッチングによりシリコンウェハ34から
削られた小片34aは、孔2の縁部1aにおける細かな
凹凸表面に付着する。凹凸表面によって、小片34aが
縁部1aに付着しやすくなるので、微粒子として小片3
4aがシリコンウェハ34上に残ることもない。このた
め、シリコンウェハ34から上記微粒子を取り除くとい
う作業が必要なくなり、微細配線パターンをシリコンウ
ェハ34に効率よく形成できるようになる。
【0025】以上、本願発明の実施形態を説明してきた
が、本願発明はこれらに限定されずに、以下に述べるよ
うに種々変形することが可能である。
【0026】上記実施形態では、ウェハ固定リングAに
よってカソード電極33にシリコンウェハ34を固定し
ているが、本願発明に係るウェハ固定リングAは、他の
素材からなるウェハ、例えばゲルマニウムウェハ、ガリ
ウムヒ素ウェハ、インジウムリンウェハをカソード電極
33上に固定する際にも適用できる。
【0027】上記実施形態においては、凹凸表面は、ブ
ラスト処理によって縁部1aに形成されたものである
が、凹凸表面の形成方法はブラスト処理に限定されるも
のではない。孔2の縁部1aの表面を部分的に圧縮し、
縁部1aに凹凸表面を形成しても差し支えない。
【0028】上記実施形態では、リアクティブイオンエ
ッチング装置内のカソード電極33上にシリコンウェハ
34を固定しているが、本願発明は、リアクティブイオ
ンエッチング装置のみに適用するものではない。ウェハ
固定リングAは、プラズマエッチング装置、スパッタエ
ッチング装置やリアクティブイオンビームエッチング装
置にも適用することもできる。
【0029】以上に限らず、本願発明は特許請求の範囲
内に含まれる範囲内で種々の変形を施すことも可能であ
り、その中には各構成要素を均等物で置換したものも含
まれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明に係るウェハ固定リングの一実施例を
示す平面図である。
【図2】図1のI−I線断面図である。
【図3】リアクティブイオンエッチング装置の一例を示
す概略図である。
【図4】本願発明に係るウェハ固定リングによって、シ
リコンウェハをエッチング装置内の電極上に固定した状
態を示す要部断面図である。
【図5】本願発明に係るウェハ固定リングに、エッチン
グによってシリコンウェハから削られた小片が捕集され
た状態を示す一部拡大断面図である。
【図6】従来のウェハ固定リングの一例を示す平面図で
ある。
【図7】図6のI−I線断面図である。
【符号の説明】
1 本体 1a 縁部 2 孔 31 エッチング室 32 アノード電極 33 カソード電極 34 シリコンウェハ 37 メインバルブ 38 コンダクタンスバルブ 39 メカニカルブースタポンプ 40 油圧回転ポンプ A,B ウェハ固定リング

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エッチング装置内で対向して設置されて
    いる一対の電極のうちの一の電極に、エッチングすべき
    ウェハを固定するためのウェハ固定リングであって、 上記ウェハの側面を覆うための孔を本体に有しており、 上記孔の縁部は、エッチングによりウェハから削られた
    小片が付着しやすいように、細かな凹凸表面になってい
    ることを特徴とする、ウェハ固定リング。
  2. 【請求項2】 上記孔の縁部における細かな凹凸表面
    は、ブラスト処理によって形成されていることを特徴と
    する、請求項1に記載のウェハ固定リング。
  3. 【請求項3】 上記凹凸表面の粗さは、20〜40μm
    であることを特徴とする、請求項1または2に記載のウ
    ェハ固定リング。
  4. 【請求項4】 上記本体は、セラミックスからなること
    を特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のウェハ
    固定リング。
JP8352798A 1998-03-30 1998-03-30 ウェハ固定リング Pending JPH11283969A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002367964A (ja) * 2001-06-04 2002-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマ処理装置
WO2005104203A1 (ja) * 2004-03-31 2005-11-03 Fujitsu Limited 基板処理装置および半導体装置の製造方法
KR100791532B1 (ko) 2006-07-19 2008-01-04 후지쯔 가부시끼가이샤 기판처리 장치 및 반도체 장치의 제조방법
JP2008085027A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Mitsubishi Materials Corp パーティクル発生の少ないプラズマエッチング装置用シリコン電極板

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