JPS61283127A - 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】 〔産業上の利用分野〕 木珀明は、ドライエツチングにおけるエツチング速度の
均一性の改善を図った半導体製造装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

現在、プラズマを利用してエツチングあるいはアッシン
グ処理を行なう半導体製造装置においては、写真食刻工
程において、レジストプロセスの後、所望部分の除去を
行うにあたって、プラズマ放電中に発生する活性ラジカ
ルを用いたプラズマエツチングが広く用いられてｂる。

また素子の微細化に伴い、近年では、加速されたイオン
を反応種として加える反Ｓ性イオンエツチング（Ｒ工Ｅ
）も実用に・供され始めている。これらはまとめて、一
般にドライエツチング技術と言われる。

次に従来のドライエツチング装置の代表的なものを説明
する。

第３図（ａ）は、複数枚数のウェハを同時にエツチング
処理するバッチ式の装置である。図において（１）は、
石英等で作られる反応チャンバ、（２）は、該チャンバ
（１）への反応ガスの入口、（３）は、排気装置へつな
がれる上記チャンバ（１）の出口である。（４Ｌ）。

（ａｂ）は、上記チャンバ（１）の外部に＠、行けられ
た対向する一対の［極、（５）は、該を極（４ａ）、（
ａｂ）に電力を印加しプラズマを励起するだめの高周波
電源、（６）は、上記チャンバ（１）内に収容された被
エツチング物であるウェハ、（７）は、上記チャンバ（
１）内を満たす反応種である。

第４図（ａ）は、ウェハ一枚毎にエツチング処理を行う
枚葉式Ｒ工Ｅ装置の一例である。（１）〜（７）は、各
々第３図（ａ）と同じものを示す。第３図（ｂ）、およ
び第４図（ｂ）は、各々の装置におけるエツチング速度
の分布を示してお９、第３図（ｂ）では、バッチの両端
にあるウェハのエツチング速度が大きく、第４図（１，
、）では、ウェハ周辺でのエツチング速度が大きいこと
を糸している。

次にエツチング動作について説明する。

第３図（ａ）の装置を用いて作業する場合、ポリシリコ
ンのエツチングで、四フッ化炭素（ＣＦ４　）７’／ス
がプラズマ中で解離され、フッ素活性ラジカル（Ｆ＊）
を生成し、これがシリコンと反芯してエツチングが行な
われる。第４図（、）の装置ではシリコン酸化物のエツ
チングが行なわれる。反応ガスはＣＦ４が多く用すられ
、高周波電力により活性化されたイオンが、電界により
加速され、方向性を持ったエツチング（異方性エツチン
グ）が可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のドライエツチング装置は以上のように構成されて
いるが、ウェハの大口径化、あるいは、素子の平面構造
、深さ方向の微細化によ〕、同一処理バッチのウェハ間
のエツチング速度の均一性、あるいはウェハ面内のエツ
チング速度の均一性が重要となってきた。均一性が悪い
と、早くエツチングされた部分で、所望する８分以外の
エツチングがおきた９、望ましくないイオンの衝突にょ
クシリコンウェハが損傷を受けることがある。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、エツチング速度の均一性を向上できる半導
体製造装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る半導体製造装置は、反応種の濃度を部分
的に制御するため、該反応種の！１度を決める要因の一
つである高周波電力の大きさを独立に制御できるよう電
極を複数個に分割し、該電極。

の各々に独立に高周波電力を印加するようにしたもので
ある。

〔作用〕

本発明においては、電極を分割したからエツチング速度
の早い部分については電力を小さくして速度をおとした
シ、あるｂは時間的に早く電力印加を止めることによシ
、ウェハ間あるいはウェハ内のエツチング速度の均一性
を向上を図ることができる。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を図について説明する。

第１図は、第３図（ａ）のバッチ式タイプに対応する本
発明の実施例を示し、（４ｃ）、（４ａ）はウェハの周
辺部中央部への高周波電力の大きさを独立に制御するた
めに設けられた分割電極である。また（５ａ）、（５ｂ
）は、各Ｙｌ’ｍ　（４ｃ）、（４ａ）に対し、独立に
高周波電力を印加するための電源である。

第２図は、第４図（ａ）の枚葉式タイプに対６する本発
明の実施例を示し、（４ｃ）、（４ｄ）は、ウェハの周
辺部と中央部゛に対応する分割電極、（５ａ　）　＋　
（５ｂ　）は、各々の電極（４Ｑ）ｌ（４ｄ）に対する
独立電源であるＯ 次に動作について説明する。

第１図の装置を用いることにより、例えば周辺電極（４
Ｃ）に対する電力を中央部の１／２程度にするか、ある
いは印加時間を１／２にすることで、同一＋　／＜ツチ
の全ウェハについて、はｌＹ同一のエツチング作用を行
なわしめることができる。また、第２図の装置において
は、さらに個々のウェハについて、ウニへ周辺邪での印
加電力を中央部よりやや小さくすることにより、より精
密な均一性を持つエツチングが可能である。

なお上記実施例は、いずれも電極を中央部と周辺部の２
つに分割した例であるが、装置構成あるいは期待する均
一性のレベルに応じて、電（至）の分割個数は２以上の
任意にでき、また分割する電極の形状についても任意の
形状にできる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、電極を複数個に分割し
たので、エツチングの速度を部分的に制御することが可
能で、均一性を従来以上に向上させることができる、今
後ますます大口径化、微細化する半導体素子の製造に非
常に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるバッチ式の半導体製造
装置を示す図、第２図は本発明の他の実施例による枚葉
式の半導体製造装置を示す図、第３図（、）はバッチ式
の従来装置を示す図、同図（ｂ）は該装置によるエツチ
ング速度の分布を示す図、第４図（ａ）は枚葉式の従来
装置を示す図、同図（ｂ）は該装置に、よるエツチング
速度の分布を示す図である。 （４ｃ）、（４６，）−電甑、（５ａ）、（５ｂ）　＋
＋＋高周波電源。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラズマを利用して半導体ウェハの処理を行う半
   導体製造装置において、高周波電力を印加すべき複数個
   に分割した電極と、各々の電極に高周波電力を独立に印
   加するための複数の高周波電源とを備えたことを特徴と
   する半導体製造装置。