JPS61239626A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JPS61239626A JPS61239626A JP7935885A JP7935885A JPS61239626A JP S61239626 A JPS61239626 A JP S61239626A JP 7935885 A JP7935885 A JP 7935885A JP 7935885 A JP7935885 A JP 7935885A JP S61239626 A JPS61239626 A JP S61239626A
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- JP
- Japan
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- electrode
- substrate
- etching
- processing apparatus
- pressure
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- Pending
Links
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- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 21
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract 1
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Classifications
-
- 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
１・〔産業上の利用分野〕
ｉ この発明は半導体製造装置、特にプラズマエ
ツチング処理装置の電極構造に関するものである。
ツチング処理装置の電極構造に関するものである。
半導体製造工程におけるエツチング工程は、廃液の問題
、多工程数、微細加工の限界および自動化の問題等によ
り、従来の液体を用いるウェットエツチングからガスグ
ラズマを利用するグラズマエッチングへと変化してきた
（特開昭５８−６１６３１号公報）。しかし微細加工に
対する要求は増□々大きなものとなり、現在では最小線
幅が１μｍ以下へ のエツチングが必要とされ、この要求に応えるべく微細
な異方性エツチングが行なえる反応性イオンエツチング
装置および方式が提案され使用されている。
、多工程数、微細加工の限界および自動化の問題等によ
り、従来の液体を用いるウェットエツチングからガスグ
ラズマを利用するグラズマエッチングへと変化してきた
（特開昭５８−６１６３１号公報）。しかし微細加工に
対する要求は増□々大きなものとなり、現在では最小線
幅が１μｍ以下へ のエツチングが必要とされ、この要求に応えるべく微細
な異方性エツチングが行なえる反応性イオンエツチング
装置および方式が提案され使用されている。
ところが、反応性イオンエツチングにおけるエツチング
レートはエツチングしようとする基板に加わる電界に強
く依存し、基板内を均一な速度でエツチングしようとす
るために基板によシ乱された電界を基板内で均一にする
ために伺らかの補償手段を電極に設ける必要性が存在す
る。すなわち、（ａ）補助基板（リング）を置く。（ｂ
）電極中央部を凸状にする（特開昭５６−６６０４１号
公報）。（ｃ）電極を分割しエツチングレートが均一と
なるように上下調整する（特開昭５７−２３２２７号公
報）等の方式が提案されてきた。
レートはエツチングしようとする基板に加わる電界に強
く依存し、基板内を均一な速度でエツチングしようとす
るために基板によシ乱された電界を基板内で均一にする
ために伺らかの補償手段を電極に設ける必要性が存在す
る。すなわち、（ａ）補助基板（リング）を置く。（ｂ
）電極中央部を凸状にする（特開昭５６−６６０４１号
公報）。（ｃ）電極を分割しエツチングレートが均一と
なるように上下調整する（特開昭５７−２３２２７号公
報）等の方式が提案されてきた。
しかしながら、上記した（ａ） 、 （ｂ）の方式は固
定式となっているのでエツチング条件（例えばガス流量
、高周波電力、チャンバ内圧力、基板サイズ。
定式となっているのでエツチング条件（例えばガス流量
、高周波電力、チャンバ内圧力、基板サイズ。
エツチングガス種および被エツチング種）を変更した場
合、電界も変化するので再度電界を均一にすべく試行錯
誤しながら多くの数の試作品を造る必要性がある。（ｃ
）の方式では上記のような問題は生じないが、電極を分
割したことで各電極のニップに電界が集中し、この結果
、基板上の電界は必すしも良好なものとはいえず、また
機構も複雑となる等の問題点があった。
合、電界も変化するので再度電界を均一にすべく試行錯
誤しながら多くの数の試作品を造る必要性がある。（ｃ
）の方式では上記のような問題は生じないが、電極を分
割したことで各電極のニップに電界が集中し、この結果
、基板上の電界は必すしも良好なものとはいえず、また
機構も複雑となる等の問題点があった。
この発明は、以上述べた問題点を除去し、イオーンエッ
チングの基板内における電界を均一にし１．１ か
つエツチング条件が変更されても容易に対応することの
できる電極を有するプラズマ処理装置を提供することを
目的とする。
チングの基板内における電界を均一にし１．１ か
つエツチング条件が変更されても容易に対応することの
できる電極を有するプラズマ処理装置を提供することを
目的とする。
この発明はプラズマ処理装置において、基板と対向する
上部電極を薄板状にし、電極に圧力を加えることで変形
させる圧力付加手段を備えたものである。
上部電極を薄板状にし、電極に圧力を加えることで変形
させる圧力付加手段を備えたものである。
この発明におけるプラズマ処理装置は、電極が圧力付加
手段からの圧力の供給により弧面状の曲面に変形し、こ
れにより電極への電界の局部的な集中が解消され、しか
も基板の中央部と外周部とで異なる電極間隔がとれるた
めエツチングの均一性が同上できる。
手段からの圧力の供給により弧面状の曲面に変形し、こ
れにより電極への電界の局部的な集中が解消され、しか
も基板の中央部と外周部とで異なる電極間隔がとれるた
めエツチングの均一性が同上できる。
〔発明の実施例」
第１図はこの発明の実施例を示すプラズマ処理装置の構
成図で、基板１は下部電極２上に載置され、基板１と対
向する上部電極３は薄板電極３ａ（ＳＵＳ ３１６．板
厚２．０躯）と構造体３ｂとからなる。電極３ａと構造
体３ｂはシーム溶接され、内部の中空部４にＮ２ガス等
の流体が収容されている。。
成図で、基板１は下部電極２上に載置され、基板１と対
向する上部電極３は薄板電極３ａ（ＳＵＳ ３１６．板
厚２．０躯）と構造体３ｂとからなる。電極３ａと構造
体３ｂはシーム溶接され、内部の中空部４にＮ２ガス等
の流体が収容されている。。
流体４はバルブ５ａと圧力センサ５ｂとからなる圧力付
加手段となる定圧装置５によシ一定圧力が与えられ、定
圧装置は制御装置６でコントロールされる。なお、７は
上、下電極２，３間に印加する高周波電源、８はキーが
−ド、９は外部メモリからなるフローピングデスク、１
０はフローピングディスクドライブである。
加手段となる定圧装置５によシ一定圧力が与えられ、定
圧装置は制御装置６でコントロールされる。なお、７は
上、下電極２，３間に印加する高周波電源、８はキーが
−ド、９は外部メモリからなるフローピングデスク、１
０はフローピングディスクドライブである。
次に動作について説明する。まず、上部電極３内の流体
４の圧力をエツチング条件（ガス種、ガス流量、高周波
電力等）と共にキーが−ド８または７０−ビングデイス
ク９よシ制御装置６へ入力する。制御装置６は基板１の
エツチング開始前若しくはエツチング中に定圧装置５に
圧力変更の信号を出す。この信号により変更された流体
は電極３内の流体４に伝わって薄板電極３ａｅ基板１側
に弧面状にたわませて変形させる。この薄板３ａの変形
によって上部電極３と下部電極２間の電界は変化し、基
板１の中でのエツチングは同時に終了することができる
。
４の圧力をエツチング条件（ガス種、ガス流量、高周波
電力等）と共にキーが−ド８または７０−ビングデイス
ク９よシ制御装置６へ入力する。制御装置６は基板１の
エツチング開始前若しくはエツチング中に定圧装置５に
圧力変更の信号を出す。この信号により変更された流体
は電極３内の流体４に伝わって薄板電極３ａｅ基板１側
に弧面状にたわませて変形させる。この薄板３ａの変形
によって上部電極３と下部電極２間の電界は変化し、基
板１の中でのエツチングは同時に終了することができる
。
各エツチング条件に対して基板中で同時にエツチングが
終了する流体圧力は同一ではなく、このためエツチング
条件が変更になるたびにキーボード８から流体圧力を入
力するのは大変であるので良好なエツチング条件が判明
した時点で他のエツチング条件といっしょに流体圧力デ
ータもフローピングディスク９に収録する。
終了する流体圧力は同一ではなく、このためエツチング
条件が変更になるたびにキーボード８から流体圧力を入
力するのは大変であるので良好なエツチング条件が判明
した時点で他のエツチング条件といっしょに流体圧力デ
ータもフローピングディスク９に収録する。
なお、薄板電極３ａのたわみ量を第２図について説明す
ると、電極３内圧力をＰ、薄板電極半径をａ、中心から
の距離をｒ、たわみ量をω、電極板厚をり、板のヤング
率をＥ、ポアソン数をｍとすると次式でたわみ量ωが求
められる。
ると、電極３内圧力をＰ、薄板電極半径をａ、中心から
の距離をｒ、たわみ量をω、電極板厚をり、板のヤング
率をＥ、ポアソン数をｍとすると次式でたわみ量ωが求
められる。
ここで、Ｅ−２、Ｉ Ｘ １０’ ”ｉ／１ｔａｎ”
ｒｎ ＝” ／ｖ ＝０．３３＆”’１５０ｍｍ、ｈ
＝２−Ｏｍｍとすると、ＧＪ＝ １．０２Ｘ １Ｏ−６
Ｘ（２，２５Ｘ１０’−ｒ”）”ＸＰ中心部のｒ ＝
０ ω＝ ５１４ＸＰ （Ｐ：Ｋｇ／ａｍ”）Ｐ
＝ ０．０１勾／１１１１１１２を与えると ω＋５咽
となる。
ｒｎ ＝” ／ｖ ＝０．３３＆”’１５０ｍｍ、ｈ
＝２−Ｏｍｍとすると、ＧＪ＝ １．０２Ｘ １Ｏ−６
Ｘ（２，２５Ｘ１０’−ｒ”）”ＸＰ中心部のｒ ＝
０ ω＝ ５１４ＸＰ （Ｐ：Ｋｇ／ａｍ”）Ｐ
＝ ０．０１勾／１１１１１１２を与えると ω＋５咽
となる。
また、上記電極板に発生する応力σは板の外周 □
部で最大となり、次式で与えられる。
部で最大となり、次式で与えられる。
よってこの条件での応力は
となッテ、５ＵＳ３１６ノ耐力６０〜１００ Ｋｇ／１
ｔａｎ”にも十分耐え得ることができる。
ｔａｎ”にも十分耐え得ることができる。
以上、説明したようにこの発明によれば、基板と対向す
る上部電極を薄板状にし、この電極に流体の圧力を変え
ることで該電極を弧面状の曲面に変形できるようにした
ので、電極への電界の局部的な集中が解消でき、しかも
基板の中央部と外周部とで異なる電極間隔がとれるため
、基板内でのエツチングの均一性が改善できる。また、
電極の変形が容易に行なえるので各種のエツチング（Ｓ
ｉｎ２゜ＳＬ、Ｎ、等）が同一装置で行なえると共に流
体として液体を使用すれば電極の冷却にもなる。さらに
この発明ではエツチング装置に限らずプラズマをｊ
用いる例えばプラズマＣＶＤ等の装置にも利用可能であ
る。
る上部電極を薄板状にし、この電極に流体の圧力を変え
ることで該電極を弧面状の曲面に変形できるようにした
ので、電極への電界の局部的な集中が解消でき、しかも
基板の中央部と外周部とで異なる電極間隔がとれるため
、基板内でのエツチングの均一性が改善できる。また、
電極の変形が容易に行なえるので各種のエツチング（Ｓ
ｉｎ２゜ＳＬ、Ｎ、等）が同一装置で行なえると共に流
体として液体を使用すれば電極の冷却にもなる。さらに
この発明ではエツチング装置に限らずプラズマをｊ
用いる例えばプラズマＣＶＤ等の装置にも利用可能であ
る。
第１図はこの発明の実施例を示すプラズマ処理装置の構
成図、第２図は電極のひずみ量を説明するための上部電
極の破断斜視図である。 １・・・基板、２・・・下部電極、３・・・上部電極、
３ａ・・・薄板電極、４・・・中壁部、５・・・定圧装
置、６・・・制御装置、８・・・キーボード。
成図、第２図は電極のひずみ量を説明するための上部電
極の破断斜視図である。 １・・・基板、２・・・下部電極、３・・・上部電極、
３ａ・・・薄板電極、４・・・中壁部、５・・・定圧装
置、６・・・制御装置、８・・・キーボード。
Claims (3)
- （１）平行平板型のプラズマ処理装置において、対向す
る両電極の一方若しくは双方の一部あるいは全体を薄板
状にし、上記電極を曲面状に変形させるための圧力制御
装置で制御された圧力付加手段を備えたことを特徴とす
るプラズマ処理装置。 - （２）圧力付加手段は中空部を設けた電極内に収容する
流体と、この流体に圧力を加える定圧装置とからなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプラズマ処
理装置。 - （３）上記定圧装置の出力設定がプラズマ処理装置の制
御装置により変更可能としたことを特徴とする特許請求
の範囲第２項記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7935885A JPS61239626A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7935885A JPS61239626A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61239626A true JPS61239626A (ja) | 1986-10-24 |
Family
ID=13687673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7935885A Pending JPS61239626A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61239626A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5248371A (en) * | 1992-08-13 | 1993-09-28 | General Signal Corporation | Hollow-anode glow discharge apparatus |
| KR20040020589A (ko) * | 2002-08-31 | 2004-03-09 | 송석균 | 플라즈마 발생장치 |
| JP2005526373A (ja) * | 2001-08-03 | 2005-09-02 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | サセプタ・シャフトの真空排気 |
-
1985
- 1985-04-16 JP JP7935885A patent/JPS61239626A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5248371A (en) * | 1992-08-13 | 1993-09-28 | General Signal Corporation | Hollow-anode glow discharge apparatus |
| WO1994005035A1 (en) * | 1992-08-13 | 1994-03-03 | Lam Research Corporation | Hollow-anode glow discharge apparatus |
| JP2005526373A (ja) * | 2001-08-03 | 2005-09-02 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | サセプタ・シャフトの真空排気 |
| JP4656280B2 (ja) * | 2001-08-03 | 2011-03-23 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 堆積チャンバ内のサセプタの支持プレートの平面性を改良する方法およびサセプタ |
| KR20040020589A (ko) * | 2002-08-31 | 2004-03-09 | 송석균 | 플라즈마 발생장치 |
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