JPS5921026A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体製造装置に係り、特に反応ガスに高周
波電圧を印加し減圧下で放電させつつウェハに所定の処
理を施こすのに好適な半導体製造Ｉｌｋ置に関するもの
である。

反応ガスに高周波電圧を印加し減圧下で放電させつつウ
ェハに所定の処理を施こす半導体製造装置には、ウェハ
な所定のパターンにエツチングするドライエツチング装
置、ウェハ表面に薄膜な形成するＣ　Ｖ　１．）装置等
がある４、−のような半導体製造装置゛（・は、同一ウ
、ハ内およびウェハ相！ｊ２間の均一な処理を短時間で
行う必要があり、また、この処理は、反応ガスの化学反
応に基つく処理であるため、反応ガスの流（〕方がＸ要
である。特に処理時に反応生成ガスが生じるドライエツ
チング装置ｌｉ７″Ｑは、二の反応生成ガスをすばやく
除去し、新鮮な反応ガスをウェハに供給することが重曹
である。

従来の半導体製Ａ４ｔｈｔｉ！と（）でドライエツチン
グ装置を例にとり第１図により説明する１゜第１図で、
排気装ｊｕ（図示省略）に連結された排気ノズル１０を
治する反応′１ｌｉｎには、電極加とウェハ載置用の電
極（以−ト、テーブルと略）３１」とが所定の空間初を
鳴し平行に対向（第１図では、１丁方向に対向）して内
設されている。電極加は、反応室１１に、例えば、同疋
して内設され、テーブル（資）に対向する面に開放して
放出孔２１が穿設されると共に、放出孔２１と連通した
反応ガス供給ｙ８２２が形成されている。テーブル３１
１は、反応ｍ　１１　ニ、例えば、気密に、かつ、反応
室】１と′電気的に絶縁され回転可能に内設されている
。テーブル関には、高周波電源間が接続され、反応室１
１並びに電極加は接地されている。なお、テーブル関の
外周端には、反応室１１の内面とテーブル関の外周端と
での放電を防止するため、所定の隙間４１を有し電気的
絶縁リング（以下、絶縁リングと略）３１が環装されて
いる。また、図示省略したがテーブル３（ｌの表面はウ
ェハ載置位置を除き、裏面は全て、電気的絶縁カバー（
以下、絶縁カバーと略）で被覆されている。

反応室１１内は、排気装置により所定圧力まで排気され
る。テーブル関には、反応室１１内の排気後又は排気前
に所定枚数のウェハωが載置される。

テーブル関へのウェハωの載置並びに反応室１１内の所
定圧力までの排気が完了した後、反応ガス供給装置（図
示省略）から反応ガス供給路乙に供給された反応ガスが
反応ガス供給路ηを流通し放出孔２１より空間和に放出
される。この放出された反応ガスは、電極頭、テーブル
（資）間の放電により化学反応性に富むラジカル捕とイ
オンを発生し、これによって、ウェハ６０は所定のパタ
ーンにエツチングされる。この際、ラジカル捕とウェノ
・（イ）との化学反応に」り反応生成ガスが発生し、こ
の反応生成）ｆスと未反応のノ叉応がス（以−ト、混合
ガスと略）とは、隙間４１を通り排気ノズル１０を経て
排気装置ｌにより排気される３、−力、処理が完了した
ウェハ６０は反応室１１外へ取出された後に、次工程に
送られる。なお、この場△、反応室１１内の圧力を１９
「定圧力に保持するたＶノ、空間切に放出される反応ガ
スの圧力、流菫に応じ゛Ｃ反反応室１１外排気装置釘に
より排気され′Ｃいる。

このようなドライエツチング装置では、混合ガスがテー
ブル上を中心部から外周部へ向って放射状に流れ、Ｌノ
たがって、ウェノ・−トでは片流れとなるため、次のよ
うな欠点があった。

（１）混合ガスの流れの上流側では、反応生成ガスの分
率が小さく、したがって、大きいエツチング処理速度が
得られるのに対し、下流側では、反応生成ガスの分率が
人きく、したがって、エツチング処理速度が小さくなる
。このため、一定時間でエツチング処理したウェノ１で
は、混合カスの流れの上流側と下流側とでは、エツチン
グ深さが異なりエツチング処理の均一性が低下する。

（２）　　混合カスの流れに対する幾何学的寸法がテー
ブルの直径寸法と大きくなり、したがって、混合ガスの
流れ方向と垂直方向の拡散が小さく反応生成カスと共に
化学反応を遅らせる境界層の厚さが厚くなるため、エツ
チング処理速度が低下する。

ガスに商周波電圧を印加し減圧下で放電させりつウェハ
に所定の処理を施こすのに用いられている他の半導体製
造装置においても同様に有している。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消するこ
とで、処理の均−性並びに処理速度を向上できる半導体
製造装置を提供することにある。

本発明の特徴は、載置されるウェノ・の外周辺部の位置
で、かつ、電極とテーブルとの間の空間と反応室に設け
られた排気ノズルとを連通してテーブルに排気孔を穿設
したことで、ウェハ上での混合ガスの流れを放射状流れ
とするようにしたことである。

本発明の一実施例を第２図、第３図により説明する。

第２図、第３図で、減圧される反応室（図示省略）に反
応ガスの放出孔（図示省略）を有する電極（図示省略）
と所定の空間４０を有し平行に対向して、例えば、気密
に、かつ、反応室と電気的に絶縁され回転可能に内股さ
れたテーブル菊には、載置されるウェハ６０の外周辺部
の位置で、かつ、空間旬と反応室に設けられた排気ノズ
ル（図示省略）　と連通して、この場合は、６個の排気
孔部が適正な間隔で配列され穿設されている。

混合ガスは、ウェハ６０上での流れが放射状流れとなっ
て排気孔３２を流通した後、排気ノズルを経て反応室よ
り排気される。

本実施例のようなドライエツチング装置では、ウニ・・
ｌ−での混合ガスの流れがυ１・気孔により放射状流れ
となるため次の、１：うな効果が得られる。

（１）反応生成ガスの分率の不均一性が改善されるため
、エノブンク深さが均一化されエツチング処理の均一性
を向１．□−Ｃ′きる。

（２）　　混合ガスの流れに対する幾何学的仕法が、従
来の゛【−プルの１Ｉｌｉ径から排気孔の配列直径・＼
と小さくなｌ）境界層の厚さが薄くなるため、：１゛ツ
ｆ＝ノグ処１速度を向上できる。

弔４図は、本発明の他の実施例を説明−イるものて・、
第４図で、排気孔３２１こは、電気的絶縁管（以１・、
絶縁管と略）３：（が挿設され（二いる□、なお、ブー
−グルよ１の表向１まウェハ載Ｗ位厘を除き、表面は全
て絶縁カバー、舛、語で被覆されている。

二の」：うξこ、排気孔に絶縁管を＃設した場合は、排
気孔の内面からの放嵐が防止できるため、エツチング処
理の均一性を史醗こ向−にできる。

第５図、第６図は、本発明の他の第２の実施例を説明す
るもので、第５図、第６図で、テーブル表面には、−の
場合は、６個の排気孔３２を連絡し排気溝あが凹設され
ｔいる。

このようにυト気孔を連絡ジノテーブル原）の表向に排
気溝を凹設し１４−場、１は、混８−ガスが排気溝を通
っ−で一排気孔Ｕ−流れ込りたに）、ウニ・・Ｉ−の混
合ガスの流ｊＬが、更１ご均一な放射状流となり、し４
−が−）で、エツチング処理１のンノ−４’ｉ並びにエ
ツチング処理速度を更に向Ｉ−２てＩきる３、 第７図は、本′Ｊし明の１１１１　ｕ）弔；３の実施例
を説明するもので、エソナン′）−（））均一化リング
を用いる場ｔ１・に　好適−ｐ７ｂ　心　〇 第　７　図　（１、）　・−ノ゛ル泪）（ハｌ：／　Ｌ
　）ｈ載濯６１・　直は、　ウ１′・（）０が献１ｄさ
ノ１４るつ、′・台：３７が設けらｌＬ、そのシｌ　１
１１１　ｔＸ−は、つ４、・・Ｌ＋　３７　Ｌノ）を１
−周面とＪジ１）との間隔な有（）、かり、絶縁カバ　
：１４もＪ′ｉ′（）゛〔均一化リング謔が配設さ）Ｌ
（いる６、４Ｊト気７１．３２の・端は、均一・化リン
グ３８ａ）内側−（１開ＩＩ　１７　下イる３゜均一化
リンクを用いる場合（，１、均一化リングの上端面の茜
さがつ五−′・台にｅｉされたウエノ・而よりｆ５高く
なるため、つ。・・１−での混合ガスの流れ４、−×グ
（］Ｃ１傘害となっ−Ｃいるｈｊ、（）かし１、二のＪ
二うに排気孔の一端を均一・化リンクの内側に開口（）
た場合は、均一化リングは障害とならずつ、−・１．で
の混合ガスの流れは放流状流れとなるため、エツチング
処理の均一・性並びにコーツチング処理速度を更に向−
１−できる。

第８図は、本発明の他の第４の実施例を説…ｊするもの
で、テーブルを反応室に回転円能に内股する場合に好適
である。

第８図で、テーブル３ｉ１の外周端には、反応室１１の
内面と接触しない程度の僅かな隙間を癩しで絶縁リング
３１’が環装されている。

このように、テーブルの外周端に、反応室の内面と接触
しない８度の僅かな隙間を有して絶縁リングを環装した
場合は、ウェノ＼」−の混合ガスの流れが更に均一な放
射状流れとなるため、エツチング処理の均−性並び奢こ
エツチング処理速度を更に向上できる。

また、この他に、テーブルの外周端に環装された絶縁リ
ングと対向する反応室の内面に他の絶縁リングを周設し
隙間を小さくするようにしても良（、）。−５−−−ノ
゛ルを反応バ：ご一固定して内股する場合は、テーブル
の外周端と反応￥の内向との間を絶縁拐で塞ぐようにし
ても良い。

なり、上ｉ己１ノだ仙の実施例以外壷こ、アープルのウ
ェハ献置有ン１１に、ウェハの１ム径Ｖｊ法、１ニリも
大きな排気孔を穿設し、このｕＦ気気孔内側にウニ・・
載置用の台を支持し配設するようにしでも良い。

以Ｌ１本発明の−・実施例並びに他の実施例をドライエ
ツチング装置ｄを側音ことり説明したが、しかし、に記
した作用、効果は、何もドライエツチング装置でのみ得
られるものではなく、反応ガス番こ高周波電圧を印加し
減圧°トで放電さぜつつウニ／％に所定の処理を施こす
半導体製造４Ｉｉ！置であれば問題なく得られる。゛ま
だ、このような半導体製造装置であれば、反応室へのテ
ーブルと電極との内股状態は実用上特に問題とならない
。

本発明は以上説明したように、載置されるウェハ外周辺
部の位置で、かつ、電極とテーブルとの間の空間と反応
室に設けられたｕト気ノズルとを連通してテーブルにｖ
ト気孔を穿設したことで、ウェハ上での混合ガスの流れ
が放射状流れとなるので、処理の均−性並びに処理速度
を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のドライエツチング装置の縦断面図、第
２図、第３図は、本発明蚤こよるドライエツチング装置
の一実施例を示すもので、第２図は、テーブルの縦断面
図、第３図は、テーブルの部分平面図、第４図は、本発
明によるドライエツチング装置の他の実施例を示すもの
で、排気孔付近のテーブルの部分Ｍ＠面図、第５図、第
６図は、本発明によるドライエツチング装置の他の第２
の実施例を示すもので、第５図は、排気孔伺近のテーブ
ルの部分平面図、第６図は、第５図のＡ−Ａ視断面図、
第７図は、本発明によるドライエツチング装置の他の第
３の実施例を示すもので、排気孔付近のテーブルの部分
縦断面図、第８図は、本発明によるドライエツチング装
置の他の第４の実施例を示すもので、ドライエツチング
装置の縦断面図である。 １０・・・・・・排気ノズル、１１・・・・・・反応室
、加・・・・・・電極、菊・・・・・テーブル、３１．
３１’・・・・・・絶縁リング、諺・・・・・排気孔、
羽・・・・・・絶縁管、あ、３５　　・・・絶縁カバー
、あ・・・・・排気溝、３７・・・・・・ウェハ台、あ
・・・・均一化リング、伯・・・・空間、帥・・・・・
・−周波電源、■・・・・・・ウェハ 代理人　弁理士　　薄　１）利　辛 才１図 ｔ３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　排気ノズルが設けられた反応室に電極とテーブルど
   が所定の空間を有し対向して内股され、反応ガスに高周
   波電圧を印加し減圧下で放電させつつ前記テーブルに賊
   屑されたウェハに所定の処理を施こす装置において、前
   記ウェハの外周辺部の位置で、かつ、１０記空間と前記
   排気ノズルとを連通して前記テーブルに排気孔を穿設し
   たごとを特徴とする半導体製造装置。