KR950027985A - 플라스마 에칭장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피처리기판의 표면 전체에 걸쳐서 균일한 에칭비율 및 에칭이방성이 얻어지는 플라스마 에칭장치를 제공하기 위한 것으로, 할로겐원소를 함유하는 가스의 플라스마를 이용하여 웨이퍼상의 WSi막을 에칭하는 장치는 상하대향전극(42,14)이 배설된 진공처리실(12)을 포함하고, 하측전극인 서셉터(14)중앙의 테이블(18)상에 정전척(22)이 배설되고 이 위에 웨이퍼가 유지되며, 서셉터의 플랜지(16)상에서 웨이퍼를 상보상태로 포위하는 포커스링(102)이 배치되고, 플라스마 생성중 웨이퍼표면의 온도는 포커스링(102)의 표면 온도보다 낮아지도록 설정되고, 포커스링(102)은 비정질카본제의 내측부품(104)과 텅스텐제의 외측부품(106)으로 구성되며, 플라스마 생성중 외측부품(106)에서 발생하는 텅스텐의 할로겐화물이 웨이퍼 표면상에 확산하고, 웨이퍼 표면상에 있어서 텅스텐의 할로겐화물의 양의 분포를 보정하는 것에 의해 에칭비율 및 에칭이방성의 웨이퍼 균일성이 향상한다.

Description

플라스마 에칭장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 플라스마 에칭장치의 제1실시예를 도시한 개략단면도.

Claims (20)

  1. 플라스마를 이용하여 기판의 주표면상의 에칭대상물을 에칭하는 장치에 있어서, 상기 기판을 수납하고 또, 처리하기 위한 진공처리공간을 규정하는 처리실(12,204)과, 상기 처리실(12,204)내에 플라스마화되는 에칭가스를 도입하기 위한 공급계(205)와, 상기 처리실(12,204)내를 배기하기 위한 배기계(206)와, 상기 처리실(12,204)내에 배설된 서로 대향하는 한쌍의 대향전극과, 상기 처리실(12,204)내에 설치되고, 상기 주표면이 상기 처리공간내에 노출하도록 상기 기판을 지지하기 위한 지지부재와, 상기 에칭가스를 플라스마화하기 위한 전계를 발생시키도록 상기 대향전극간에 전압을 부여하기 위한 전원과, 상기 처리공간에 노출하고 또, 상기 기판의 주표면을 포위하는 포위표면을 갖는 소스부재와, 상기 소스부재가 상기 에칭대상물의 주성분으로서, 상기 에칭가스와의 접촉에 의해 상기 에칭대상물에 실질적으로 흡착하는 반응생성물을 생기게 하는 성분을 포함하는 재료로 형성되는 것과, 상기 플라스마의 생성중 상기 포위표면에서 발생하는 상기 반응생성물이 상기 기판의 상기 주표면상에 확산하고, 상기 주 표면상에 있어서의 상기 반응생성물의 양의 분포를 보정하는 것을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에칭대상물이 상기 기판상에 형성된 금속막으로 구성되고, 상기 에칭가스가 할로겐원소를 포함하는 가스로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 에칭대상물이 W. WSi에서 선택된 1개로 구성되고, 상기 가스가 NF3, SF6, CI2에서 선택된 1개로 구성되고, 상기 소스부재가 W로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 에칭대상물이 Ti, TiSi, TiN에서 선택된 1개로 구성되고, 상기 가스가 Cl2,HBr에서 선택된 1개로 구성되고, 상기 소스부재가 Ti로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 에칭대상물이 Al, Al-Si-Cu에서 선택된 1개로 구성되고, 상기 가스가 Cl2, BCl3에서 선택된 1개로 구성되고 상기 소스부재가 Al로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기판과 열교환을 하기 위해 상기 지지부재에 내장된 열교환원(26)과, 상기 열교환원(26)의 온도를 제어함으로써, 상기 기판의 상기 주표면의 온도를 설정하기 위한 제어기(28)와, 진공분위기에 있어서, 상기 열교환원(26)에서 상기 기판의 주표면까지의 열전달경로를 유지하기 위해 상기 지지부재와 상기 기판과의 사이에 형성되는 간격에 열전달매체가스를 공급하는 부재와, 상기 플라스마의 생성중, 상기 기판의 상기 주표면의 온도가 상기 소스부재의 상기 포위표면보다 낮은 온도가 되도록 설정되는 것과, 상기 플라스마의 생성중, 상기 포위표면에서 상기 기판의 상기 주표면상에 이르는 상기 반응생성물의 확산량이 억제되도록 상기 포위표면과 상기 기판의 상기 주표면 간의 거리가 설정되는 것, 을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기판의 상기 주표면과 상기 소스부재의 상기 포위표면 간의 거리가 5㎜∼30㎜로 설정되고, 여기서 상기 플라스마의 생성중, 상기 기판의 상기 주표면의 온도가 25℃∼150℃로 설정되고, 상기 포위표면의 온도와 상기 기판의 상기 주표면의 온도 차가 50℃∼100℃인 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기판의 상기 주표면과 상기 소스부재의 상기 포위표면간의 상기 거리가 상기 기판의 상기 주표면의 전주위에 걸쳐 실질적으로 일정한 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 에칭대상물이 상기 기판상에 형성된 금속막으로 구성되고, 상기 에칭가스가 할로겐원소를 포함하는 가스로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  10. 플라스마를 이용하여 기판의 주표면상의 에칭대상물을 에칭하는 장치에 있어서, 상기 기판을 수납하고 또 처리하기 위한 진공처리공간을 규정하는 처리실(12,204)과, 상기 처리실(12,204)내에 플라스마화되는 에칭가스를 도입하기 위한 공급계(205)와, 상기 처리실(12,204)내를 배기하기 위한 배기계(206)와, 상기 처리실(12,204)내에 배설된 서로 대향하는 한쌍의 대향전극과, 상기 처리실(12,204)내에 배설되고, 상기 주표면이 상기 처리공간내에 노출하도록 상기 기판을 지지하기 위한 지지부재와, 상기 에칭가스를 플라스마화하기 위한 전계를 발생시키도록 상기 대향전극간에 전압을 부여하기 위한 전원과, 상기 기판의 상기 주표면을 포위하는 표면을 갖는 포커스링(102,112,208d)과, 상기 포커스링(102,112,208d)의 상기 표면이 상기 처리공간에 노출하고 또, 각각 내측 및 외측에 위치하는 제1및 제2포위표면으로 구성되는 것과, 상기 제1포위표면이 상기 에칭가스와의 접촉에 의해 상기 에칭대상물에 실질적으로 흡착하는 반응생성물이 생기지 않는 도전성재료로 형성되는 것과, 상기 제2포위표면이 상기 에칭대상물의 주성분으로서, 상기 에칭가스와의 접촉에 의해 상기 에칭대상물에 실질적으로 흡착하는 반응생성물을 발생시키는 성분을 포함하는 재료로 형성되는 것과, 상기 플라스마의 생성중, 상기 제2포위면에서 발생하는 상기 반응생성물이 상기 기판의 상기 주표면상에 확산하고, 상기 주표면상에 있어서 상기 반응생성물의 양의 분포를 보정하는 것, 을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1포위표면이 카본을 기초로 한 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 지지부재의 윤곽이 상기 기판보다 작게 설정되고, 상기 지지부재상에 지지된 상기 기판의 주변부가 상기 지지부재에서 비어져 나오는 것과, 상기 포커스링(102,112,208d)이 상기 지지부재에서 비어져 나오는 상기 기판의 주변부 아래로 이어져 있는 부분을 갖는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 제1포위표면이 상기 기판의 상기 주표면과 일치하는 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 기판과 열교환을 하기 위해 상기 지지부재에 내장된 열교환원(26)과, 상기 열교환원(26)의 온도를 제어함으로써, 상기 기판의 상기 주표면 온도를 설정하기 위한 제어기(28)와, 진공분위기에 있어서, 상기 열교환원(26)에서 상기 기판의 상기 주표면까지의 열전달경로를 유지하기 위해 상기 지지부재와 상기 기판 사이에 형성되는 간격에 열전달매체가스를 공급하는 부재와, 상기 플라스마의 생성중 상기 기판의 상기 주표면 온도가 상기 포커스링(102,112,208d)의 상기 제2포위표면보다 낮은 온도가 되도록 설정되는 것과, 상기 플라스마의 생성중 상기 제2포위표면에서 상기 기판의 상기 주표면상에 이르는 상기 반응생성물의 확산량이 억제되도록 상기 제2포위표면과 상기 기판의 주표면 간의 거리가 설정되는 것, 을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 기판의 상기 주표면과 상기 포커스링(102,112,208d)의 상기 제2포위표면 간의 거리가 5㎜∼30㎜로 설정되고, 여기서 상기 플라스마의 생성중, 상기 기판의 상기 주표면의 온도가 25℃∼150℃로 설정되고, 상기 포위표면의 온도와 상기 기판의 상기 주표면의 온도 차가 50℃∼100℃인 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 기판의 상기 주표면과 상기 포커스링(102,112,208d)의 상기 제2포위표면 간의 상기 거리가 상기 기판의 상기 주표면의 전주위에 걸쳐 실질적으로 일정한 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  17. 제15항에 있어서, 상기 에칭대상물이 상기 기판상에 형성된 금속막으로 구성되고, 상기 에칭가스가 할로겐원소를 포함하는 가스로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 에칭대상물이 W. WSi에서 선택된 1개로 구성되고, 상기 가스가 NF3, SF6, CI2에서 선택된 1개로 구성되고, 상기 제2포위표면이 W로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 에칭대상물이 Ti, TiSi, TiN에서 선택된 1개로 구성되고, 상기 가스가 CI2, HBr에서 선택된 1개로 구성되고, 상기 제2포위표면이 Ti로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭장치.
  20. 제17항에 있어서, 상기 에칭대상물이 Al, Al-Si-Cu에서 선택된 1개로 구성되고, 상기 가스가 Cl2, BCl3에서 선택된 1개로 구성되고 상기 제2포위표면이 Al로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스마를 이용하여 기판의 주표면상의 에칭대상물을 에칭하는 장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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