JPH118225A - 平行平板電極型プラズマ処理装置 - Google Patents
平行平板電極型プラズマ処理装置Info
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- JPH118225A JPH118225A JP9159093A JP15909397A JPH118225A JP H118225 A JPH118225 A JP H118225A JP 9159093 A JP9159093 A JP 9159093A JP 15909397 A JP15909397 A JP 15909397A JP H118225 A JPH118225 A JP H118225A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】均一なガス流を実現して、半導体ウェハを均一
にエッチングすることを課題とする。 【解決手段】処理室21と、この処理室21内に設けられ、
半導体ウェハ27が載置される下部電極25と、前記処理室
21内に前記下部電極25と対向するように設けられた中空
円筒状の上部電極24と、前記下部電極25及び上部電極24
間にエッチングを行うための反応性ガスを供給するガス
供給手段と、前記下部電極25と上部電極24の間に反応性
ガスのプラズマを形成するためのプラズマ形成手段と、
前記処理室21内でかつ第上部電極24の上方のガス供給側
に配置された、アルミナからなるガス分散板26とを具備
することを特徴とする平行平板電極型プラズマ処理装
置。
にエッチングすることを課題とする。 【解決手段】処理室21と、この処理室21内に設けられ、
半導体ウェハ27が載置される下部電極25と、前記処理室
21内に前記下部電極25と対向するように設けられた中空
円筒状の上部電極24と、前記下部電極25及び上部電極24
間にエッチングを行うための反応性ガスを供給するガス
供給手段と、前記下部電極25と上部電極24の間に反応性
ガスのプラズマを形成するためのプラズマ形成手段と、
前記処理室21内でかつ第上部電極24の上方のガス供給側
に配置された、アルミナからなるガス分散板26とを具備
することを特徴とする平行平板電極型プラズマ処理装
置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハ等の
被エッチング体に反応性ガスを供給し、電極間に反応性
ガスのプラズマを形成して被エッチング体を微細加工す
る平行平板電極型プラズマ処理装置に関する。
被エッチング体に反応性ガスを供給し、電極間に反応性
ガスのプラズマを形成して被エッチング体を微細加工す
る平行平板電極型プラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知の如く、平行平板電極型プラズマ処
理装置特にＲＩＥ（Ｒeactive ＩonＥtching）装置は、
高密度半導体デバイスの微細加工に用いられるものであ
り、チャンバー内に配置された一対の円板状の上部電
極，下部電極を上下に平行に配置してなり、これら電極
間にハロゲン元素を含む反応性ガスのプラズマを形成し
て、そのプラズマにより半導体ウェハ等の被エッチング
体をエッチングするものである。
理装置特にＲＩＥ（Ｒeactive ＩonＥtching）装置は、
高密度半導体デバイスの微細加工に用いられるものであ
り、チャンバー内に配置された一対の円板状の上部電
極，下部電極を上下に平行に配置してなり、これら電極
間にハロゲン元素を含む反応性ガスのプラズマを形成し
て、そのプラズマにより半導体ウェハ等の被エッチング
体をエッチングするものである。
【０００３】図１は、従来の平行平板型ＲＩＥの全体図
を示す。図中の付番１は処理室であり、該処理室１内に
上下に対向する上部電極２及び円板状の下部電極３が配
置されている。これらの電極２，３の対向面は水平に維
持されている。前記下部電極３上には、半導体ウェハ４
がクランパー５により把持されて設けられている。前記
上部電極２，下部電極３には、配線を介して高周波電源
６が接続されている。
を示す。図中の付番１は処理室であり、該処理室１内に
上下に対向する上部電極２及び円板状の下部電極３が配
置されている。これらの電極２，３の対向面は水平に維
持されている。前記下部電極３上には、半導体ウェハ４
がクランパー５により把持されて設けられている。前記
上部電極２，下部電極３には、配線を介して高周波電源
６が接続されている。
【０００４】前記処理室１の上面にはガス導入管７が接
続されている。このガス導入管７には配管を介してガス
供給源８が接続されている。ガス供給源８からは、ＣＦ
4 、ＣＨＦ3 等のハロゲン含有ガス及び必要に応じて添
加されるＡｒなどの希釈ガスを含む反応性ガスが、ガス
導入管７を介して上部電極２内に導入され、上部電極２
から上部電極２，下部電極３間の処理空間Ａに供給され
る。前記処理室１の側面下部にはガス排気管９が接続さ
れ、このガス排気管９に図示しない排気装置を接続して
処理室１内が排気される。
続されている。このガス導入管７には配管を介してガス
供給源８が接続されている。ガス供給源８からは、ＣＦ
4 、ＣＨＦ3 等のハロゲン含有ガス及び必要に応じて添
加されるＡｒなどの希釈ガスを含む反応性ガスが、ガス
導入管７を介して上部電極２内に導入され、上部電極２
から上部電極２，下部電極３間の処理空間Ａに供給され
る。前記処理室１の側面下部にはガス排気管９が接続さ
れ、このガス排気管９に図示しない排気装置を接続して
処理室１内が排気される。
【０００５】前記上部電極２は内部に空間を有する中空
円筒状をなし、その下面即ち下部電極３に対向する面に
は多数のガス吐出口２ａが形成されている。前記上部電
極２の内部の空間には上側から順に２枚の第１のガス分
散板10，第２のガス分散板11が設けられており、これら
の分散板10，11には各々多数のガス通流孔10ａ，11ａが
形成されている。図２は、第１のガス分散板10の平面図
である。前記ガス分散板10，11を用いてガスを分散させ
ることにより、ガス吐出口２ａから反応性ガスを略均一
に吐出しようとしている。
円筒状をなし、その下面即ち下部電極３に対向する面に
は多数のガス吐出口２ａが形成されている。前記上部電
極２の内部の空間には上側から順に２枚の第１のガス分
散板10，第２のガス分散板11が設けられており、これら
の分散板10，11には各々多数のガス通流孔10ａ，11ａが
形成されている。図２は、第１のガス分散板10の平面図
である。前記ガス分散板10，11を用いてガスを分散させ
ることにより、ガス吐出口２ａから反応性ガスを略均一
に吐出しようとしている。
【０００６】前記上部電極２と処理室１の上部内壁間に
は絶縁部材12が配置され、これにより処理室１に高周波
電流が流れるのが防止される。前記半導体ウェハ４は、
上部電極２のガス吐出孔２ａから吐出され、高周波電力
によりプラズマ化された反応性ガスにより所定のパター
ンにエッチングされる。なお、下部電極３も図示しない
絶縁部材で処理室１と電気的に絶縁されている。
は絶縁部材12が配置され、これにより処理室１に高周波
電流が流れるのが防止される。前記半導体ウェハ４は、
上部電極２のガス吐出孔２ａから吐出され、高周波電力
によりプラズマ化された反応性ガスにより所定のパター
ンにエッチングされる。なお、下部電極３も図示しない
絶縁部材で処理室１と電気的に絶縁されている。
【０００７】こうした構成のＲＩＥ装置の動作は次の通
りである。まず、図示しない搬送装置により半導体ウェ
ハ４が下部電極３の上面に載置される。次に、図示しな
い排気装置により処理室１内を排気して１０-6Ｔｏｒｒ
オーダーまで所定の圧力まで減圧し、ひきつづきガス供
給源８から反応性ガスをガス導入管７及び上部電極２を
介して電極間の処理空間に供給し、処理室１内を１０-1
Ｔｏｒｒオーダーの圧力に維持する。この状態で高周波
電源６をＯＮにし、上部電極２及び下部電極３に高周波
電力を印加する。これにより、反応性ガスのプラズマが
形成され、プラズマ中のイオン及び活性種の物理的作用
及び反応性ガスの化学的作用により、半導体ウェハ４が
所定のパターンにエッチングされる。
りである。まず、図示しない搬送装置により半導体ウェ
ハ４が下部電極３の上面に載置される。次に、図示しな
い排気装置により処理室１内を排気して１０-6Ｔｏｒｒ
オーダーまで所定の圧力まで減圧し、ひきつづきガス供
給源８から反応性ガスをガス導入管７及び上部電極２を
介して電極間の処理空間に供給し、処理室１内を１０-1
Ｔｏｒｒオーダーの圧力に維持する。この状態で高周波
電源６をＯＮにし、上部電極２及び下部電極３に高周波
電力を印加する。これにより、反応性ガスのプラズマが
形成され、プラズマ中のイオン及び活性種の物理的作用
及び反応性ガスの化学的作用により、半導体ウェハ４が
所定のパターンにエッチングされる。
【０００８】なお、ガス導入管７から上部電極２の内部
空間に導入された反応性ガスは、分散板10のガス通流孔
10ａにより分散され、更に分散板11のガス通流孔11ａに
より分散されて上部電極２の下面のガス吐出孔２ａから
吐出される。
空間に導入された反応性ガスは、分散板10のガス通流孔
10ａにより分散され、更に分散板11のガス通流孔11ａに
より分散されて上部電極２の下面のガス吐出孔２ａから
吐出される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＲＩＥ
装置においては、半導体ウェハ４に均一なエッチングガ
スを流すために、分散板10，分散板11，上部電極２の下
面に設けたガス吐出孔10ａ，11ａ，２ａの穴径，穴数，
穴ピッチ，深さが予め定められている。しかし、上記Ｒ
ＩＥ装置においては、上部電極材料として一般にＳｉや
Ｃを用い、処理室１内に導入するガスとしてＣＦ4 ／Ｏ
2 ／Ａｒを用いているため、ドライエッチングによりＳ
ｉやＣがＦラジカルと反応してＳｉＦx ，ＣＦx とな
り、その結果上部電極２に設けたガス吐出孔２ａの穴径
が拡大することでコンダクタンスが変化し、半導体ウェ
ハ４のエッチングの均一性が低下するという問題があっ
た。
装置においては、半導体ウェハ４に均一なエッチングガ
スを流すために、分散板10，分散板11，上部電極２の下
面に設けたガス吐出孔10ａ，11ａ，２ａの穴径，穴数，
穴ピッチ，深さが予め定められている。しかし、上記Ｒ
ＩＥ装置においては、上部電極材料として一般にＳｉや
Ｃを用い、処理室１内に導入するガスとしてＣＦ4 ／Ｏ
2 ／Ａｒを用いているため、ドライエッチングによりＳ
ｉやＣがＦラジカルと反応してＳｉＦx ，ＣＦx とな
り、その結果上部電極２に設けたガス吐出孔２ａの穴径
が拡大することでコンダクタンスが変化し、半導体ウェ
ハ４のエッチングの均一性が低下するという問題があっ
た。
【００１０】本発明はこうした事情を考慮してなされた
もので、従来の上部電極２の分散板10，分散板11の代り
に多孔質材からなるガス分散板を配置した構成とするこ
とにより、従来のガス分散板と上部電極２を用いた装置
と比べ均一なガス流を実現し、第２電極の穴径が多少変
動しても半導体ウェハのエッチングの均一性を保持でき
る平行平板電極型プラズマ処理装置を提供することを目
的とする。
もので、従来の上部電極２の分散板10，分散板11の代り
に多孔質材からなるガス分散板を配置した構成とするこ
とにより、従来のガス分散板と上部電極２を用いた装置
と比べ均一なガス流を実現し、第２電極の穴径が多少変
動しても半導体ウェハのエッチングの均一性を保持でき
る平行平板電極型プラズマ処理装置を提供することを目
的とする。
【００１１】また、本発明は、第１電極と対向するよう
にガス分散機能を有する多孔質材からなる第２電極を配
置した構成とすることにより、均一なガス流を実現し、
半導体ウェハを均一にエッチング可能な平行平板電極型
プラズマ処理装置を提供することを目的とする。
にガス分散機能を有する多孔質材からなる第２電極を配
置した構成とすることにより、均一なガス流を実現し、
半導体ウェハを均一にエッチング可能な平行平板電極型
プラズマ処理装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上述したよ
うにエッチング時にＳｉ，ＣがＦラジカルと反応してＳ
ｉＦx ，ＣＦx となって、第２電極が消耗して該電極の
ガス吐出孔の径が変化することを考慮して本発明を提案
するに至ったもので、第２電極のコンダクタンスを極力
高くして多孔質材のみで均一なガス流を実現し、もって
半導体ウェハを均一にエッチングしようとした。そのた
め、従来から使用されている分散板を多孔質体として反
応ガスの分散機能を多孔質体のみで行う構成とするか、
あるいは従来のガス分散板及び上部電極の代わりに分散
機能と電極機能を有した多孔質体を用いることにより、
エッチング時における第２電極の化学反応の影響を受け
にくい構成としたものである。
うにエッチング時にＳｉ，ＣがＦラジカルと反応してＳ
ｉＦx ，ＣＦx となって、第２電極が消耗して該電極の
ガス吐出孔の径が変化することを考慮して本発明を提案
するに至ったもので、第２電極のコンダクタンスを極力
高くして多孔質材のみで均一なガス流を実現し、もって
半導体ウェハを均一にエッチングしようとした。そのた
め、従来から使用されている分散板を多孔質体として反
応ガスの分散機能を多孔質体のみで行う構成とするか、
あるいは従来のガス分散板及び上部電極の代わりに分散
機能と電極機能を有した多孔質体を用いることにより、
エッチング時における第２電極の化学反応の影響を受け
にくい構成としたものである。
【００１３】即ち、本願第１の発明は、処理室と、この
処理室内に設けられ、被エッチング体が載置される第１
電極と、前記処理室内に前記第１電極と対向するように
設けられ、第１電極に対向する主面に多数のガス吐出口
を形成した中空円筒状の第２電極と、前記第１電極及び
第２電極間にエッチングを行うための反応性ガスを供給
するガス供給手段と、前記第１電極と第２電極の間に反
応性ガスのプラズマを形成するためのプラズマ形成手段
と、前記第２電極内に配置された多孔質材からなるガス
分散板とを具備することを特徴とする平行平板電極型プ
ラズマ処理装置である。
処理室内に設けられ、被エッチング体が載置される第１
電極と、前記処理室内に前記第１電極と対向するように
設けられ、第１電極に対向する主面に多数のガス吐出口
を形成した中空円筒状の第２電極と、前記第１電極及び
第２電極間にエッチングを行うための反応性ガスを供給
するガス供給手段と、前記第１電極と第２電極の間に反
応性ガスのプラズマを形成するためのプラズマ形成手段
と、前記第２電極内に配置された多孔質材からなるガス
分散板とを具備することを特徴とする平行平板電極型プ
ラズマ処理装置である。
【００１４】本願第２の発明は、処理室と、この処理室
内に設けられ、被エッチング体が載置される第１電極
と、前記処理室内に前記第１電極と対向するように設け
られた、ガス分散機能を有する多孔質材からなる第２電
極と、前記第１電極及び第２電極間にエッチングを行う
ための反応性ガスを供給するガス供給手段と、前記第１
電極と第２電極の間に反応性ガスのプラズマを形成する
ためのプラズマ形成手段とを具備することを特徴とする
平行平板電極型プラズマ処理装置である。
内に設けられ、被エッチング体が載置される第１電極
と、前記処理室内に前記第１電極と対向するように設け
られた、ガス分散機能を有する多孔質材からなる第２電
極と、前記第１電極及び第２電極間にエッチングを行う
ための反応性ガスを供給するガス供給手段と、前記第１
電極と第２電極の間に反応性ガスのプラズマを形成する
ためのプラズマ形成手段とを具備することを特徴とする
平行平板電極型プラズマ処理装置である。
【００１５】本発明において、第２電極としては、例え
ば焼結可能なセラミックス例えばアルミナが挙げられ
る。但し、第１の発明における第２電極はガス分散機能
のみを有していればよいが、第２の発明における第２電
極はガス分散機能のみならず電極機能を有する必要があ
ることからある程度の電気導電性（数十Ω・ｃｍ程度が
好適）を有する必要がある。
ば焼結可能なセラミックス例えばアルミナが挙げられ
る。但し、第１の発明における第２電極はガス分散機能
のみを有していればよいが、第２の発明における第２電
極はガス分散機能のみならず電極機能を有する必要があ
ることからある程度の電気導電性（数十Ω・ｃｍ程度が
好適）を有する必要がある。
【００１６】本発明において、上記コンダクタンスとは
流れやすさを示し、高くすると流れやすく、低くすると
流れにくくなる。本発明では、上部電極（第２電極）の
コンダクタンスを高く（流れやすく）し、これにより多
孔質材のコンダクタンスを低くする（流れにくくする）
ことによって実現する。また、ガスを均一に流す条件は
同じのため、コンダクタンスは分散板＋電極穴も多孔質
材も同じとなる。例えば、流量５００ＳＣＣＭ、φ２０
０ｍｍの電極とすると、単位面積当りの流量は５００Ｓ
ＣＣＭ／（φ２００2 ｍｍ2 ・π／４）＝０．０１５９
ＳＣＣＭ／ｍｍ2 となる。また、多孔質材のコンダクタ
ンスについては、例えばガス配管径がφ４．２５ｍｍ、
電極面積がφ２００ｍｍとすると、開口率換算で０．０
４５％であるから、１％以下でよい。但し、多孔質材は
圧力，流量等のプロセス条件にも関係している。
流れやすさを示し、高くすると流れやすく、低くすると
流れにくくなる。本発明では、上部電極（第２電極）の
コンダクタンスを高く（流れやすく）し、これにより多
孔質材のコンダクタンスを低くする（流れにくくする）
ことによって実現する。また、ガスを均一に流す条件は
同じのため、コンダクタンスは分散板＋電極穴も多孔質
材も同じとなる。例えば、流量５００ＳＣＣＭ、φ２０
０ｍｍの電極とすると、単位面積当りの流量は５００Ｓ
ＣＣＭ／（φ２００2 ｍｍ2 ・π／４）＝０．０１５９
ＳＣＣＭ／ｍｍ2 となる。また、多孔質材のコンダクタ
ンスについては、例えばガス配管径がφ４．２５ｍｍ、
電極面積がφ２００ｍｍとすると、開口率換算で０．０
４５％であるから、１％以下でよい。但し、多孔質材は
圧力，流量等のプロセス条件にも関係している。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係る平行
平板電極型プラズマ処理装置について図面を参照して説
明する。
平板電極型プラズマ処理装置について図面を参照して説
明する。
【００１８】（実施例１）図３及び図４を参照する。図
中の付番21は、一部に枠状の絶縁体22，23を介して構成
された処理室である。この処理室21内には、上下に対向
する第２電極としての上部電極24及び第１電極としての
円板状の下部電極25が配置されている。ここで、上部電
極24は内部に空間を有する中空円筒状をなし、その下面
即ち下部電極25に対向する面には多数のガス吐出口24ａ
が形成されている。多数のガス吐出口24ａは、図４に示
すように同心円状に形成されている。前記上部電極24の
内部の空間には、多孔質材である焼結可能なアルミナか
らなるガス分散板26が下部電極25の下面と離間して設け
られている。前記上部電極24と下部電極25の対向面は水
平に維持されている。前記下部電極25上には、被エッチ
ング体としての半導体ウェハ27がクランパー28により把
持されて配置されている。前記上部電極24，下部電極25
には、処理室21を介して高周波電源29が接続されてい
る。
中の付番21は、一部に枠状の絶縁体22，23を介して構成
された処理室である。この処理室21内には、上下に対向
する第２電極としての上部電極24及び第１電極としての
円板状の下部電極25が配置されている。ここで、上部電
極24は内部に空間を有する中空円筒状をなし、その下面
即ち下部電極25に対向する面には多数のガス吐出口24ａ
が形成されている。多数のガス吐出口24ａは、図４に示
すように同心円状に形成されている。前記上部電極24の
内部の空間には、多孔質材である焼結可能なアルミナか
らなるガス分散板26が下部電極25の下面と離間して設け
られている。前記上部電極24と下部電極25の対向面は水
平に維持されている。前記下部電極25上には、被エッチ
ング体としての半導体ウェハ27がクランパー28により把
持されて配置されている。前記上部電極24，下部電極25
には、処理室21を介して高周波電源29が接続されてい
る。
【００１９】前記処理室21の上面にはガス導入管30が接
続されている。このガス導入管30には配管を介してガス
供給源（図示せず）が接続されている。ここで、ガス導
入管30とガス供給源とによりガス供給手段を構成してい
る。ガス供給源からは、ＣＦ4 、ＣＨＦ3 等のハロゲン
含有ガス及び必要に応じて添加されるＡｒなどの希釈ガ
スを含む反応性ガスが、ガス導入管30を介して上部電極
24内に導入され、上部電極24下面のガス吐出口24ａを通
って上部電極24，下部電極25間の処理空間Ａに供給され
る。
続されている。このガス導入管30には配管を介してガス
供給源（図示せず）が接続されている。ここで、ガス導
入管30とガス供給源とによりガス供給手段を構成してい
る。ガス供給源からは、ＣＦ4 、ＣＨＦ3 等のハロゲン
含有ガス及び必要に応じて添加されるＡｒなどの希釈ガ
スを含む反応性ガスが、ガス導入管30を介して上部電極
24内に導入され、上部電極24下面のガス吐出口24ａを通
って上部電極24，下部電極25間の処理空間Ａに供給され
る。
【００２０】前記処理室21の底部にはガス排気管31が接
続されている。このガス排気管31には図示しない排気装
置が接続されており、その排気装置によりガス排気管31
を介して処理室21内が排気される。前記半導体ウェハ27
は、ガス分散板26内の連通孔を通過した後上部電極24の
ガス吐出孔24ａから吐出され、高周波電力によりプラズ
マ化された反応性ガスにより所定のパターンにエッチン
グされる。なお、下部電極25も図示しない絶縁部材で処
理室21と電気的に絶縁されている。
続されている。このガス排気管31には図示しない排気装
置が接続されており、その排気装置によりガス排気管31
を介して処理室21内が排気される。前記半導体ウェハ27
は、ガス分散板26内の連通孔を通過した後上部電極24の
ガス吐出孔24ａから吐出され、高周波電力によりプラズ
マ化された反応性ガスにより所定のパターンにエッチン
グされる。なお、下部電極25も図示しない絶縁部材で処
理室21と電気的に絶縁されている。
【００２１】こうした構成の平行平板電極型プラズマ処
理ＲＩＥ装置の動作は次の通りである。まず、図示しな
い搬送装置を用いて半導体ウェハ27を下部電極25の上面
に載置し、クランパー28で把持する。次に、図示しない
排気装置により処理室21内を排気して１０-6Ｔｏｒｒオ
ーダーまで減圧し、ひきつづきガス供給源から反応性ガ
スをガス導入管21，ガス分散板26内の連通孔及び上部電
極24のガス吐出口24ａを介して電極間の処理空間Ａに供
給し、処理室21内を１０-1Ｔｏｒｒオーダーの圧力に維
持する。この状態で高周波電源29をＯＮにし、上部電極
24及び下部電極25に高周波電力を印加する。これによ
り、反応性ガスのプラズマが形成され、プラズマ中のイ
オン及び活性種の物理的作用及び反応性ガスの化学的作
用により、半導体ウェハ27が所定のパターンにエッチン
グされる。
理ＲＩＥ装置の動作は次の通りである。まず、図示しな
い搬送装置を用いて半導体ウェハ27を下部電極25の上面
に載置し、クランパー28で把持する。次に、図示しない
排気装置により処理室21内を排気して１０-6Ｔｏｒｒオ
ーダーまで減圧し、ひきつづきガス供給源から反応性ガ
スをガス導入管21，ガス分散板26内の連通孔及び上部電
極24のガス吐出口24ａを介して電極間の処理空間Ａに供
給し、処理室21内を１０-1Ｔｏｒｒオーダーの圧力に維
持する。この状態で高周波電源29をＯＮにし、上部電極
24及び下部電極25に高周波電力を印加する。これによ
り、反応性ガスのプラズマが形成され、プラズマ中のイ
オン及び活性種の物理的作用及び反応性ガスの化学的作
用により、半導体ウェハ27が所定のパターンにエッチン
グされる。
【００２２】上記実施例１に係る平行平板電極型プラズ
マ処理装置は、処理室21と、この処理室21内に設けられ
互いに対向して設けられた中空筒状の上部電極24及び円
板状の下部電極25と、前記上部電極24及び下部電極25間
にエッチングを行うための反応性ガスを供給するガス導
入管30と、前記上部電極24と下部電極25の間に反応性ガ
スのプラズマを形成するための高周波電源29と、前記上
部電極24の内側に配置されたアルミナからなるガス分散
板26とを具備した構成となっている。しかるに、実施例
１の装置では、図１のような従来装置と異なり、ガス分
散板26ではガスの分散のみを行わせ、かつ上部電極24で
はガス吐出口24ａの穴径を大きくしてコンダクタンスを
高くしている。事実、ガス吐出口の開口率は、従来装置
が５％程度であるのに対し、本実施例１の装置では数十
％である。従って、本実施例１では、半導体ウェハ27の
ドライエッチング時に、上部電極材料であるＳｉＣがＦ
ラジカルと反応してＳｉＦx ，ＣＦx となり、上部電極
24に設けたガス吐出孔24ａの孔径が多少変化しても、均
一なガス流を実現することができ、半導体ウェハ24のエ
ッチングの均一性が低下することを抑制できる。
マ処理装置は、処理室21と、この処理室21内に設けられ
互いに対向して設けられた中空筒状の上部電極24及び円
板状の下部電極25と、前記上部電極24及び下部電極25間
にエッチングを行うための反応性ガスを供給するガス導
入管30と、前記上部電極24と下部電極25の間に反応性ガ
スのプラズマを形成するための高周波電源29と、前記上
部電極24の内側に配置されたアルミナからなるガス分散
板26とを具備した構成となっている。しかるに、実施例
１の装置では、図１のような従来装置と異なり、ガス分
散板26ではガスの分散のみを行わせ、かつ上部電極24で
はガス吐出口24ａの穴径を大きくしてコンダクタンスを
高くしている。事実、ガス吐出口の開口率は、従来装置
が５％程度であるのに対し、本実施例１の装置では数十
％である。従って、本実施例１では、半導体ウェハ27の
ドライエッチング時に、上部電極材料であるＳｉＣがＦ
ラジカルと反応してＳｉＦx ，ＣＦx となり、上部電極
24に設けたガス吐出孔24ａの孔径が多少変化しても、均
一なガス流を実現することができ、半導体ウェハ24のエ
ッチングの均一性が低下することを抑制できる。
【００２３】なお、実施例１では、ガス分散板が中空円
筒状の上部電極の空間部の略中央部に配置した場合につ
いて述べたが、これに限らず、上端面が処理室の内壁面
に接するように配置してもよい（但し、ガス分散板の下
面は上部電極の下面と離間させる）。
筒状の上部電極の空間部の略中央部に配置した場合につ
いて述べたが、これに限らず、上端面が処理室の内壁面
に接するように配置してもよい（但し、ガス分散板の下
面は上部電極の下面と離間させる）。
【００２４】（実施例２）図４を参照する。但し、図３
と同部材は同符号を付して説明を省略し、要部のみを説
明する。図中の付番41は、金属製の筒体42により支持さ
れた第２電極としての上部電極である。この上部電極41
は焼結可能なアルミナからなり、ガス分散機能と電極機
能を有している。ここで、上部電極41の開口率は数十％
程度に設定されている。
と同部材は同符号を付して説明を省略し、要部のみを説
明する。図中の付番41は、金属製の筒体42により支持さ
れた第２電極としての上部電極である。この上部電極41
は焼結可能なアルミナからなり、ガス分散機能と電極機
能を有している。ここで、上部電極41の開口率は数十％
程度に設定されている。
【００２５】本実施例２によれば、上部電極41がガス分
散機能と電極機能を有した焼結可能なアルミナからなる
ため、コンダクタンスは反応ガスにより影響を受けない
上部電極41により制御されることになる。従って、反応
ガスの流れがドライエッチング時に変化することがな
く、均一なガス流を実現することができ、半導体ウェハ
24のエッチングの均一性が低下することを抑制できる。
散機能と電極機能を有した焼結可能なアルミナからなる
ため、コンダクタンスは反応ガスにより影響を受けない
上部電極41により制御されることになる。従って、反応
ガスの流れがドライエッチング時に変化することがな
く、均一なガス流を実現することができ、半導体ウェハ
24のエッチングの均一性が低下することを抑制できる。
【００２６】なお、上記実施例では、ガス分散板や上部
電極が焼結可能なアルミナからなる場合について述べた
が、これに限らず、他のセラミックスを用いても良い。
電極が焼結可能なアルミナからなる場合について述べた
が、これに限らず、他のセラミックスを用いても良い。
【００２７】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、第２
電極のガス供給側に多孔質材からなるガス分散板を配置
した構成とすることにより、従来のガス分散板と比べ均
一なガス流を実現し、第２電極の孔径が多少変動しても
半導体ウェハのエッチングの均一性を保持できる平行平
板電極型プラズマ処理装置を提供できる。
電極のガス供給側に多孔質材からなるガス分散板を配置
した構成とすることにより、従来のガス分散板と比べ均
一なガス流を実現し、第２電極の孔径が多少変動しても
半導体ウェハのエッチングの均一性を保持できる平行平
板電極型プラズマ処理装置を提供できる。
【００２８】また、本発明によれば、第１電極と対向す
るようにガス分散機能を有する多孔質材からなる第２電
極を配置した構成とすることにより、常に均一なガス流
を実現し、半導体ウェハを均一にエッチングできる。
るようにガス分散機能を有する多孔質材からなる第２電
極を配置した構成とすることにより、常に均一なガス流
を実現し、半導体ウェハを均一にエッチングできる。
【図１】従来の平行平板電極型プラズマ処理装置の説明
図。
図。
【図２】図１の平行平板電極型プラズマ処理装置に用い
られる第１のガス分散板を拡大して示す平面図。
られる第１のガス分散板を拡大して示す平面図。
【図３】本発明の実施例１に係る平行平板電極型プラズ
マ処理装置の説明図。
マ処理装置の説明図。
【図４】図３の平行平板電極型プラズマ処理装置に用い
られる第１のガス分散板の平面図。
られる第１のガス分散板の平面図。
【図５】本発明の実施例２に係る平行平板電極型プラズ
マ処理装置の説明図。
マ処理装置の説明図。
21…処理室、 22，23…絶縁体、 24，41…上部電極（第２電極）、 24ａ…ガス吐出口、 25…下部電極（第１電極）、 26…ガス分散板、 27…半導体ウェハ（被エッチング体）、 28…クランパー、 29…高周波電源、 30…ガス導入管、 31…ガス排気管。
Claims (3)
- 【請求項１】 処理室と、この処理室内に設けられ、被
エッチング体が載置される第１電極と、前記処理室内に
前記第１電極と対向するように設けられ、第１電極に対
向する主面に多数のガス吐出口を形成した中空円筒状の
第２電極と、前記第１電極及び第２電極間にエッチング
を行うための反応性ガスを供給するガス供給手段と、前
記第１電極と第２電極の間に反応性ガスのプラズマを形
成するためのプラズマ形成手段と、前記第２電極内に配
置された多孔質材からなるガス分散板とを具備すること
を特徴とする平行平板電極型プラズマ処理装置。 - 【請求項２】 処理室と、この処理室内に設けられ、被
エッチング体が載置される第１電極と、前記処理室内に
前記第１電極と対向するように設けられた、ガス分散機
能を有する多孔質材からなる第２電極と、前記第１電極
及び第２電極間にエッチングを行うための反応性ガスを
供給するガス供給手段と、前記第１電極と第２電極の間
に反応性ガスのプラズマを形成するためのプラズマ形成
手段とを具備することを特徴とする平行平板電極型プラ
ズマ処理装置。 - 【請求項３】 前記第２電極は、焼結可能なセラミック
スからなることを特徴とする請求項１あるいは請求項２
記載の平行平板電極型プラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9159093A JPH118225A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 平行平板電極型プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9159093A JPH118225A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 平行平板電極型プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH118225A true JPH118225A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15686092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9159093A Pending JPH118225A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 平行平板電極型プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH118225A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002075692A (ja) * | 2000-04-26 | 2002-03-15 | Unaxis Balzer Ag | プラズマ反応器 |
| US6837937B2 (en) | 2002-08-27 | 2005-01-04 | Hitachi High-Technologies Corporation | Plasma processing apparatus |
| JP2007221116A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-30 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2012528454A (ja) * | 2008-05-30 | 2012-11-12 | コロラド ステート ユニバーシティー リサーチ ファウンデーション | 組織の広範囲表面処理のためのプラズマデバイス |
-
1997
- 1997-06-17 JP JP9159093A patent/JPH118225A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002075692A (ja) * | 2000-04-26 | 2002-03-15 | Unaxis Balzer Ag | プラズマ反応器 |
| JP2010067615A (ja) * | 2000-04-26 | 2010-03-25 | Oc Oerlikon Balzers Ag | プラズマ反応器 |
| US9045828B2 (en) | 2000-04-26 | 2015-06-02 | Tel Solar Ag | RF plasma reactor having a distribution chamber with at least one grid |
| US6837937B2 (en) | 2002-08-27 | 2005-01-04 | Hitachi High-Technologies Corporation | Plasma processing apparatus |
| JP2007221116A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-30 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2012528454A (ja) * | 2008-05-30 | 2012-11-12 | コロラド ステート ユニバーシティー リサーチ ファウンデーション | 組織の広範囲表面処理のためのプラズマデバイス |
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