JPH04333228A - ドライエッチング装置 - Google Patents
ドライエッチング装置Info
- Publication number
- JPH04333228A JPH04333228A JP10291191A JP10291191A JPH04333228A JP H04333228 A JPH04333228 A JP H04333228A JP 10291191 A JP10291191 A JP 10291191A JP 10291191 A JP10291191 A JP 10291191A JP H04333228 A JPH04333228 A JP H04333228A
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- JP
- Japan
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- etched
- dry etching
- semiconductor wafer
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- etching
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- Pending
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に係り、特
にドライエッチングを行う際の被加工物の面内均一性の
向上を実現したドライエッチング装置に関するものであ
る。
にドライエッチングを行う際の被加工物の面内均一性の
向上を実現したドライエッチング装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のドライエッチング装置の一
例である反応性イオンエッチング装置のドライエッチン
グ処理時のウエハ装着部分の断面図であり、この図にお
いて、１は反応性イオンエッチング装置のプラズマ発生
のための金属電極、８はドライエッチング時に金属電極
１がエッチングされないように保護するための石英もし
くは炭素系樹脂製の電極保護カバー、３はこの電極保護
カバー８上に装着した被エッチング半導体ウエハ、４は
ドライエッチング時に生じるプラズマ・イオンシース層
境界である。
例である反応性イオンエッチング装置のドライエッチン
グ処理時のウエハ装着部分の断面図であり、この図にお
いて、１は反応性イオンエッチング装置のプラズマ発生
のための金属電極、８はドライエッチング時に金属電極
１がエッチングされないように保護するための石英もし
くは炭素系樹脂製の電極保護カバー、３はこの電極保護
カバー８上に装着した被エッチング半導体ウエハ、４は
ドライエッチング時に生じるプラズマ・イオンシース層
境界である。
【０００３】図５は他の従来のドライエッチング装置の
ウエハ装着部の断面図であり、この図において、１は金
属電極、３は被エッチング半導体ウエハ、９は図４の電
極保護カバー８の被エッチング半導体ウエハ３の装着部
位を穿孔して、落し込み部２を形成し、被エッチング半
導体ウエハ３が金属電極１に接触するようにした落し込
み式電極保護カバーである。
ウエハ装着部の断面図であり、この図において、１は金
属電極、３は被エッチング半導体ウエハ、９は図４の電
極保護カバー８の被エッチング半導体ウエハ３の装着部
位を穿孔して、落し込み部２を形成し、被エッチング半
導体ウエハ３が金属電極１に接触するようにした落し込
み式電極保護カバーである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】次に、従来のドライエ
ッチング装置を用いた半導体装置の加工方法について説
明する。図４において、微量のエッチングガスを含む真
空中にて、金属電極１と被エッチング半導体ウエハ３上
方にある電極（図示はしていない）に高周波電力を印加
した状態では、プラズマ・イオンシース層境界４の上方
ではプラズマが発生し、下方ではイオンシース層が発生
しており、プラズマ・イオンシース層境界４が正に、金
属電極１が負に帯電する。ここで、プラズマ発生層中に
発生するイオンがイオンシース層の電界により金属電極
１方向に加速され、被エッチング半導体ウエハ３に衝突
し、被エッチング半導体ウエハ３の被エッチング物と反
応し、その生成物が被エッチング半導体ウエハ３より離
散し、エッチング処理が進行する。この方法で、ドライ
エッチング処理を行った場合、被エッチング半導体ウエ
ハ３の厚み等によりプラズマ・イオンシース層境界４の
形状が変形する。このため、特に被エッチング半導体ウ
エハ３の周辺部では、非垂直方向にイオンが衝突するの
で、エッチング速度，エッチング形状のバラツキが増加
する。
ッチング装置を用いた半導体装置の加工方法について説
明する。図４において、微量のエッチングガスを含む真
空中にて、金属電極１と被エッチング半導体ウエハ３上
方にある電極（図示はしていない）に高周波電力を印加
した状態では、プラズマ・イオンシース層境界４の上方
ではプラズマが発生し、下方ではイオンシース層が発生
しており、プラズマ・イオンシース層境界４が正に、金
属電極１が負に帯電する。ここで、プラズマ発生層中に
発生するイオンがイオンシース層の電界により金属電極
１方向に加速され、被エッチング半導体ウエハ３に衝突
し、被エッチング半導体ウエハ３の被エッチング物と反
応し、その生成物が被エッチング半導体ウエハ３より離
散し、エッチング処理が進行する。この方法で、ドライ
エッチング処理を行った場合、被エッチング半導体ウエ
ハ３の厚み等によりプラズマ・イオンシース層境界４の
形状が変形する。このため、特に被エッチング半導体ウ
エハ３の周辺部では、非垂直方向にイオンが衝突するの
で、エッチング速度，エッチング形状のバラツキが増加
する。
【０００５】また、エッチングの異方性を向上させる目
的で、図５に示すように、被エッチング半導体ウエハ３
の装着部位の電極保護カバーを穿孔して、落し込み部２
を形成した落し込み式電極保護カバー９を用い、被エッ
チング半導体ウエハ３を金属電極１に直接に接触させ、
エッチングガスのイオンの直進性を向上させる方法が用
いられている。しかし、この例の場合にも被エッチング
半導体ウエハ３の周辺部でのエッチング速度，エッチン
グ形状のバラツキは避けられない。
的で、図５に示すように、被エッチング半導体ウエハ３
の装着部位の電極保護カバーを穿孔して、落し込み部２
を形成した落し込み式電極保護カバー９を用い、被エッ
チング半導体ウエハ３を金属電極１に直接に接触させ、
エッチングガスのイオンの直進性を向上させる方法が用
いられている。しかし、この例の場合にも被エッチング
半導体ウエハ３の周辺部でのエッチング速度，エッチン
グ形状のバラツキは避けられない。
【０００６】上記のように、従来の反応性イオンによる
ドライエッチング方法では、被エッチング半導体ウエハ
３の周辺部のプラズマ・イオンシース層境界４が変形す
るので、エッチングガスのイオンが被エッチング半導体
ウエハ３に対し、非垂直に衝突し、エッチング速度，エ
ッチング形状のバラツキが生じる等の問題点があった。
ドライエッチング方法では、被エッチング半導体ウエハ
３の周辺部のプラズマ・イオンシース層境界４が変形す
るので、エッチングガスのイオンが被エッチング半導体
ウエハ３に対し、非垂直に衝突し、エッチング速度，エ
ッチング形状のバラツキが生じる等の問題点があった。
【０００７】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、被エッチング半導体ウエハの被
エッチング部位の良好な形状と、ウエハ面内のエッチン
グ速度，エッチング形状のバラツキを低減した半導体装
置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、被エッチング半導体ウエハの被
エッチング部位の良好な形状と、ウエハ面内のエッチン
グ速度，エッチング形状のバラツキを低減した半導体装
置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
は、被エッチング半導体ウエハ側の金属電極上の電極保
護カバーの落し込み部に外側からこの落し込み部に向っ
て下降するテーパ部を形成したものである。
は、被エッチング半導体ウエハ側の金属電極上の電極保
護カバーの落し込み部に外側からこの落し込み部に向っ
て下降するテーパ部を形成したものである。
【０００９】
【作用】本発明における半導体装置は、被エッチング半
導体ウエハ側の電極保護カバーの落し込み部周辺にテー
パ部を設けることにより、エッチング時のプラズマ・イ
オンシース層境界の変形が低減され、被エッチング半導
体ウエハに対しエッチングガスイオンが垂直に衝突する
ことで、面内のエッチング速度，形状のバラツキが低減
され、面内均一性が向上する。
導体ウエハ側の電極保護カバーの落し込み部周辺にテー
パ部を設けることにより、エッチング時のプラズマ・イ
オンシース層境界の変形が低減され、被エッチング半導
体ウエハに対しエッチングガスイオンが垂直に衝突する
ことで、面内のエッチング速度，形状のバラツキが低減
され、面内均一性が向上する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図について説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す反応性イオンエッチ
ング装置のウエハ装着部分の断面図であり、１は金属電
極、５は電極保護カバーで、その落し込み部２の周辺に
テーパ角θ１の外側から落し込み部２に向かって下降す
るテーパ部５ａが形成されている。３は被エッチング半
導体ウエハで、前記落し込み部２に装着される。４はプ
ラズマ・イオンシース層境界である。
る。図１は本発明の一実施例を示す反応性イオンエッチ
ング装置のウエハ装着部分の断面図であり、１は金属電
極、５は電極保護カバーで、その落し込み部２の周辺に
テーパ角θ１の外側から落し込み部２に向かって下降す
るテーパ部５ａが形成されている。３は被エッチング半
導体ウエハで、前記落し込み部２に装着される。４はプ
ラズマ・イオンシース層境界である。
【００１１】図２は本発明の他の実施例を示す図で、６
は着脱式の電極保護カバーであり、その落し込み部２の
周辺にテーパ角θ２のテーパ部６ａを備えており、この
テーパ部６ａは着脱自在となっている。なお、その他は
図１と同じものを示している。
は着脱式の電極保護カバーであり、その落し込み部２の
周辺にテーパ角θ２のテーパ部６ａを備えており、この
テーパ部６ａは着脱自在となっている。なお、その他は
図１と同じものを示している。
【００１２】図３は本発明のさらに他の実施例を示す図
で、７は着脱式で、かつ高さ調整付の電極保護カバーで
あり、その落し込み部２の周辺にテーパ角θ３の着脱式
のテーパ部７ａを備えているとともに、被エッチング半
導体ウエハ３の位置の高さｔを調整できるようになって
いる。
で、７は着脱式で、かつ高さ調整付の電極保護カバーで
あり、その落し込み部２の周辺にテーパ角θ３の着脱式
のテーパ部７ａを備えているとともに、被エッチング半
導体ウエハ３の位置の高さｔを調整できるようになって
いる。
【００１３】次に、各実施例の動作について説明する。
図１はドライエッチング処理時の断面図であり、ドライ
エッチング処理時にテーパ角θ１の付いたテーパ部５ａ
を備えた電極保護カバー５を用いることにより、プラズ
マ・イオンシース層境界４の変形が従来より少なくなり
、被エッチング半導体ウエハ３に対し、エッチングガス
イオンが周辺部でもほぼ垂直に衝突するので、エッチン
グ速度，エッチング形状のバラツキは従来より低減され
る。
エッチング処理時にテーパ角θ１の付いたテーパ部５ａ
を備えた電極保護カバー５を用いることにより、プラズ
マ・イオンシース層境界４の変形が従来より少なくなり
、被エッチング半導体ウエハ３に対し、エッチングガス
イオンが周辺部でもほぼ垂直に衝突するので、エッチン
グ速度，エッチング形状のバラツキは従来より低減され
る。
【００１４】また、図２は被エッチング半導体ウエハ３
上の被エッチング物，エッチングガス，電極間隔等の条
件についてエッチング速度．形状のバラツキを最小とす
るために、テーパ角θ２を各種変更できるように、着脱
式にし最適なテーパ角θ２を選択することができるテー
パ部６ａを備えた電極保護カバー６を用いることにより
、エッチング条件の最適化がはかれる。
上の被エッチング物，エッチングガス，電極間隔等の条
件についてエッチング速度．形状のバラツキを最小とす
るために、テーパ角θ２を各種変更できるように、着脱
式にし最適なテーパ角θ２を選択することができるテー
パ部６ａを備えた電極保護カバー６を用いることにより
、エッチング条件の最適化がはかれる。
【００１５】さらに、図３は、図２の実施例の電極保護
カバー５のテーパ角θ１の変更に加え、金属電極１と被
エッチング半導体ウエハ３の距離を被エッチング半導体
ウエハ３直下の電極保護カバー７の着脱式のテーパ部７
ａの厚みｔによりコントロールできるようにした高さ調
整付の電極保護カバー７を設けたもので、被エッチング
半導体ウエハ３のエッチング速度，エッチング形状のコ
ントロールができ、さらにこれらのバラツキの低減を図
れるような電極保護カバーのテーパ角，高さを求めるこ
とが可能となる。
カバー５のテーパ角θ１の変更に加え、金属電極１と被
エッチング半導体ウエハ３の距離を被エッチング半導体
ウエハ３直下の電極保護カバー７の着脱式のテーパ部７
ａの厚みｔによりコントロールできるようにした高さ調
整付の電極保護カバー７を設けたもので、被エッチング
半導体ウエハ３のエッチング速度，エッチング形状のコ
ントロールができ、さらにこれらのバラツキの低減を図
れるような電極保護カバーのテーパ角，高さを求めるこ
とが可能となる。
【００１６】なお、上記実施例では、各電極保護カバー
のテーパ断面は直線であったが、２次曲線，双曲線，指
数曲線等の曲線でも構わない。また、被エッチング半導
体ウエハ３の材料はＳｉを始め、ＧａＡｓ，ＩｎＰ等化
合物半導体のいずれでもよい。また、被エッチング物は
、前記被エッチング半導体ウエハ３およびウエハ上の酸
化膜，窒化膜，金属薄膜等いずれでも構わない。
のテーパ断面は直線であったが、２次曲線，双曲線，指
数曲線等の曲線でも構わない。また、被エッチング半導
体ウエハ３の材料はＳｉを始め、ＧａＡｓ，ＩｎＰ等化
合物半導体のいずれでもよい。また、被エッチング物は
、前記被エッチング半導体ウエハ３およびウエハ上の酸
化膜，窒化膜，金属薄膜等いずれでも構わない。
【００１７】さらに、電極保護カバーの材質は石英なら
びに各種炭素系樹脂等同等の効果を奏するものならいず
れでもよい。また、ドライエッチング装置は、ＲＩＥ，
プラズマエッチング等いずれの方式の装置でも構わない
。
びに各種炭素系樹脂等同等の効果を奏するものならいず
れでもよい。また、ドライエッチング装置は、ＲＩＥ，
プラズマエッチング等いずれの方式の装置でも構わない
。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ドライエッチング装置の電極保護カバーの被エッチング
半導体ウエハの落し込み部にテーパ部を設けたので、被
エッチング半導体ウエハのエッチング速度，形状のバラ
ツキを低減でき、様々な被エッチング面の面内均一性が
図れる効果がある。
ドライエッチング装置の電極保護カバーの被エッチング
半導体ウエハの落し込み部にテーパ部を設けたので、被
エッチング半導体ウエハのエッチング速度，形状のバラ
ツキを低減でき、様々な被エッチング面の面内均一性が
図れる効果がある。
【図１】本発明の一実施例を説明するためのドライエッ
チング装置のウエハ装着部分の断面図である。
チング装置のウエハ装着部分の断面図である。
【図２】本発明の他の実施例を説明するためのドライエ
ッチング装置のウエハ装着部分の断面図である。
ッチング装置のウエハ装着部分の断面図である。
【図３】本発明のさらに他の実施例を説明するためのド
ライエッチング装置のウエハ装着部分の断面図である。
ライエッチング装置のウエハ装着部分の断面図である。
【図４】従来のドライエッチング装置のウエハ装着部分
の断面図である。
の断面図である。
【図５】従来の他の例を説明するためのドライエッチン
グ装置のウエハ装着部分の断面図である。
グ装置のウエハ装着部分の断面図である。
１ 金属電極
２ 落し込み部
３ 被エッチング半導体ウエハ
４ プラズマ・イオンシース層境界
５ 電極保護カバー
６ 着脱式の電極保護カバー
７ 高さ調整付の電極保護カバー
Claims (1)
- 【請求項１】落し込み部を有する電極保護カバーを備え
、この落し込み部に被エッチング半導体ウエハを装着し
てエッチングを行うドライエッチング装置において、前
記電極保護カバーの落し込み部に外側からこの落し込み
部に向って下降するテーパ部を設けたことを特徴とする
ドライエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10291191A JPH04333228A (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | ドライエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10291191A JPH04333228A (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | ドライエッチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04333228A true JPH04333228A (ja) | 1992-11-20 |
Family
ID=14340041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10291191A Pending JPH04333228A (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | ドライエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04333228A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5529657A (en) * | 1993-10-04 | 1996-06-25 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
| JP2001516948A (ja) * | 1997-09-16 | 2001-10-02 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | プラズマチャンバの半導体ワークピースを取り囲むシールド又はリング |
-
1991
- 1991-05-09 JP JP10291191A patent/JPH04333228A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5529657A (en) * | 1993-10-04 | 1996-06-25 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
| JP2001516948A (ja) * | 1997-09-16 | 2001-10-02 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | プラズマチャンバの半導体ワークピースを取り囲むシールド又はリング |
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