JPH0473936A - プラズマエッチング装置 - Google Patents
プラズマエッチング装置Info
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- JPH0473936A JPH0473936A JP18660690A JP18660690A JPH0473936A JP H0473936 A JPH0473936 A JP H0473936A JP 18660690 A JP18660690 A JP 18660690A JP 18660690 A JP18660690 A JP 18660690A JP H0473936 A JPH0473936 A JP H0473936A
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- silicon
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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
【発明の詳細な説明】
魔1−Jυ旧引立野
本発明はプラズマエツチング装置、より詳細には半導体
ウェハの加工に利用される、反応室内に高周波が印加さ
れる電極と、該電極に対向して被処理材が載置される電
極とを有する平行平板型プラズマエラチン装置に関する
。
ウェハの加工に利用される、反応室内に高周波が印加さ
れる電極と、該電極に対向して被処理材が載置される電
極とを有する平行平板型プラズマエラチン装置に関する
。
交土二技1
反応室に電極が配設され、高周波放電を利用したプラズ
マエツチング装置では、その電極材料として、カーボン
を主成分としたもの、あるいはアルミ材が主流となって
いる。
マエツチング装置では、その電極材料として、カーボン
を主成分としたもの、あるいはアルミ材が主流となって
いる。
従来、放電中、プラズマにさらされている電極自体から
発生する微細なゴミ(以下パーティクルと記す)や不純
物は、0.28LLm以上のものについて管理されてい
たが、デバイスの集積化が進むにつれて、0.28μm
以下の微細なパーティクルや不純物による基板の汚染、
例えばカーボン電極の場合、電極を構成しているカーボ
ン粒子等による基板の汚染が問題視されてきている。
発生する微細なゴミ(以下パーティクルと記す)や不純
物は、0.28LLm以上のものについて管理されてい
たが、デバイスの集積化が進むにつれて、0.28μm
以下の微細なパーティクルや不純物による基板の汚染、
例えばカーボン電極の場合、電極を構成しているカーボ
ン粒子等による基板の汚染が問題視されてきている。
このため、最近では、これらの問題を解決すべく、電極
部をアモルファスカーボンで構成したもの(特開平1−
275784号公報)、あるいはカーボンを基板に用い
、その表面に高純度かつ緻密なコーティングを施し、直
接カーボン基材をプラズマにさらさないようにしたもの
(特開昭63−37615号公報)、さらには電極部を
アルミ部材で構成したもの(特開昭63−58920号
公報)等が提案されている。
部をアモルファスカーボンで構成したもの(特開平1−
275784号公報)、あるいはカーボンを基板に用い
、その表面に高純度かつ緻密なコーティングを施し、直
接カーボン基材をプラズマにさらさないようにしたもの
(特開昭63−37615号公報)、さらには電極部を
アルミ部材で構成したもの(特開昭63−58920号
公報)等が提案されている。
日が ゛しようとする課
上記した従来のプラズマエツチング装置においては、い
ずれも電極自体から発生する微細なパーティクルの程度
は減少したものの、十分満足できるレベルには達してお
らず、電極材料自体に含まれるアルカリ金属や重金属等
の不純物がプラズマ発生中にウェハ中に注入されてウェ
ハを汚染したり、ウェハに付着したパーティクルがマス
クとなり、このパーティクルによってエツチング加工の
不良が発生するという課題があった。
ずれも電極自体から発生する微細なパーティクルの程度
は減少したものの、十分満足できるレベルには達してお
らず、電極材料自体に含まれるアルカリ金属や重金属等
の不純物がプラズマ発生中にウェハ中に注入されてウェ
ハを汚染したり、ウェハに付着したパーティクルがマス
クとなり、このパーティクルによってエツチング加工の
不良が発生するという課題があった。
また、純度的には有利となっているコーティングを施し
た電極の場合でも使用可能な寿命が短(、この寿命の短
さからくるコスト増加の問題があり、さらには電極の使
用可能な期間が短くなるため電極の交換頻度が増加し、
製置自体の稼動率が低下するという課題があった。
た電極の場合でも使用可能な寿命が短(、この寿命の短
さからくるコスト増加の問題があり、さらには電極の使
用可能な期間が短くなるため電極の交換頻度が増加し、
製置自体の稼動率が低下するという課題があった。
本発明はこのような課題に鑑み発明されたものであって
、電極自体からのパーティクルの発生を防止してウェハ
のエツチング加工時におけるニツチング不良の発生を防
止することができ、また不純物による汚染を無くすこと
ができながら、しかも寿命の長いプラズマエツチング装
置を提供することを目的としている。
、電極自体からのパーティクルの発生を防止してウェハ
のエツチング加工時におけるニツチング不良の発生を防
止することができ、また不純物による汚染を無くすこと
ができながら、しかも寿命の長いプラズマエツチング装
置を提供することを目的としている。
課題を解決するための 段
上記目的を達成するために本発明に係るプラズマエツチ
ング装置は、反応室内に配設されて高周波が印加される
電極と、該電極に対向して被処理材が載置される電極と
を有する平行平板型プラズマエツチング装置において、
前記高周波が印加される電極がシリコンで形成されてい
ることを特徴としている。
ング装置は、反応室内に配設されて高周波が印加される
電極と、該電極に対向して被処理材が載置される電極と
を有する平行平板型プラズマエツチング装置において、
前記高周波が印加される電極がシリコンで形成されてい
ることを特徴としている。
また、前記平行平板型プラズマエツチング装置において
、高周波が印加されるシリコン電極が電気抵抗値を下げ
る元素を含んで構成されていることを特徴としている。
、高周波が印加されるシリコン電極が電気抵抗値を下げ
る元素を含んで構成されていることを特徴としている。
止
上記した構成によれば、反応室内に配設されて高周波が
印加される電極と、該電極に対向して被処理材が載置さ
れる電極とを有する平行平板型プラズマエツチング装置
において、前記高周波が印加される電極がシリコンで形
成されているので、バインダーで成形されたカーボン電
極と異なり、プラズマによってスパッタリングされにく
く、電極がプラズマにさらされた場合でも、ウェハ上に
落下するような微細なパーティクルを発生することがな
い、仮に、シリコン電極がスパッタリングされたとして
もスパッタリングされた成分はエツチングガス(フッ化
物系ガス)と反応し、気体となって排気されるのでウェ
ハ上に落下することがほとんど生じない、さらに、シリ
コンはアルカリ金属及び重金属(Fe、 Mn、 Cr
等)をほとんど含んでおらず、ウェハを汚染するおそれ
がなく、エツチング加工されたウェハの不純物量は極め
て少ないものとなる。
印加される電極と、該電極に対向して被処理材が載置さ
れる電極とを有する平行平板型プラズマエツチング装置
において、前記高周波が印加される電極がシリコンで形
成されているので、バインダーで成形されたカーボン電
極と異なり、プラズマによってスパッタリングされにく
く、電極がプラズマにさらされた場合でも、ウェハ上に
落下するような微細なパーティクルを発生することがな
い、仮に、シリコン電極がスパッタリングされたとして
もスパッタリングされた成分はエツチングガス(フッ化
物系ガス)と反応し、気体となって排気されるのでウェ
ハ上に落下することがほとんど生じない、さらに、シリ
コンはアルカリ金属及び重金属(Fe、 Mn、 Cr
等)をほとんど含んでおらず、ウェハを汚染するおそれ
がなく、エツチング加工されたウェハの不純物量は極め
て少ないものとなる。
また、前記平行平板型プラズマエツチング装置において
、高周波が印加されるシリコン電極が電気抵抗値を下げ
る元素を含んで構成されている場合には、シリコン電極
の電気抵抗値が極めて低くなり、抵抗値が低くなること
によって該電極へ高周波を印加した際、プラズマにスム
ーズに電荷が伝わる。
、高周波が印加されるシリコン電極が電気抵抗値を下げ
る元素を含んで構成されている場合には、シリコン電極
の電気抵抗値が極めて低くなり、抵抗値が低くなること
によって該電極へ高周波を印加した際、プラズマにスム
ーズに電荷が伝わる。
衷且困
以下、本発明に係るプラズマエツチング装置の実施例を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
第1図に示したプラズマエツチング装置において、11
は反応室であり、反応室11の上方には、高周波が印加
される上部電極12が配設されている。上部電極12は
シリコンで形成されているか、あるいは、シリコンで形
成された電極にホウ素またはリン等がドーピングされて
おり、セラミックシールド13によって上部基台25に
固定されている。ホウ素等をドーピングすることにより
上部電極12の抵抗値を15.0Ωcmにコントロール
した。また、上部電極12の上方であって上部基台25
の略中央部には反応ガスが導入されるガス供給口14が
形成されており、ガス供給口14から供給されたガスは
、上部電極12に形成された多数の小孔(図示せず)か
ら反応室11内に導入される。この場合の上部電極12
には直径が200 mmのものが使用され、前記小孔は
直径07闘のものが約1700個形成されている。
は反応室であり、反応室11の上方には、高周波が印加
される上部電極12が配設されている。上部電極12は
シリコンで形成されているか、あるいは、シリコンで形
成された電極にホウ素またはリン等がドーピングされて
おり、セラミックシールド13によって上部基台25に
固定されている。ホウ素等をドーピングすることにより
上部電極12の抵抗値を15.0Ωcmにコントロール
した。また、上部電極12の上方であって上部基台25
の略中央部には反応ガスが導入されるガス供給口14が
形成されており、ガス供給口14から供給されたガスは
、上部電極12に形成された多数の小孔(図示せず)か
ら反応室11内に導入される。この場合の上部電極12
には直径が200 mmのものが使用され、前記小孔は
直径07闘のものが約1700個形成されている。
反応室11の下方には、上部電極12に対向してウェハ
17が載置される下部電極15が配設されており、下部
電極15はセラミックシールド16によって下部基台2
6に固定されている。さらに、下部電極15には、ウェ
ハ17を冷却するための冷却用ガスが流れる溝19が形
成されており、この溝19に冷却用ガス管20が接続さ
れている。また、下部基台26と下部電極15との間に
は下部電極15を冷却するために冷却水を導入する冷却
水路21が形成されている。
17が載置される下部電極15が配設されており、下部
電極15はセラミックシールド16によって下部基台2
6に固定されている。さらに、下部電極15には、ウェ
ハ17を冷却するための冷却用ガスが流れる溝19が形
成されており、この溝19に冷却用ガス管20が接続さ
れている。また、下部基台26と下部電極15との間に
は下部電極15を冷却するために冷却水を導入する冷却
水路21が形成されている。
セラミックシールド13にはクランプ18が弾接的に取
り付けられ、このクランプ18はウェハ17が載置され
る下部電極15の上方に位置して配設されており、ウェ
ハ17が下部電極15上に載置されると上部基台25側
の下降によりウェハ17にクランプ18が嵌合してウェ
ハ17が下部電極15上に固定される。
り付けられ、このクランプ18はウェハ17が載置され
る下部電極15の上方に位置して配設されており、ウェ
ハ17が下部電極15上に載置されると上部基台25側
の下降によりウェハ17にクランプ18が嵌合してウェ
ハ17が下部電極15上に固定される。
なお、第1図中、上部及び下部電極12.15はそれぞ
れ高周波電源22に接続されているが、少なくとも上部
電極12に高周波が印加されればよく、必ずしも下部電
極15に高周波を印加する必要はない。
れ高周波電源22に接続されているが、少なくとも上部
電極12に高周波が印加されればよく、必ずしも下部電
極15に高周波を印加する必要はない。
また電極に使用するシリコンは多結晶、単結晶のいずれ
でも可能であり、シリコン以外の物質でもエツチングガ
スと反応し、気体になりやすいものであれば使用するこ
とが可能である。
でも可能であり、シリコン以外の物質でもエツチングガ
スと反応し、気体になりやすいものであれば使用するこ
とが可能である。
上記した平行平板型プラズマエツチング装置10を用い
、実際にウェハの処理を行ないその性能を調査した。高
周波出力を0.6KW、反応室ll内の圧力を0.6
Torr、供給するガスの種類及び流量を、CF420
secm 、 CHFa 20 sccm、 Ar
400secmの条件に設定し、プラズマを60 se
c発生させながら200枚のウェハを処理した。
、実際にウェハの処理を行ないその性能を調査した。高
周波出力を0.6KW、反応室ll内の圧力を0.6
Torr、供給するガスの種類及び流量を、CF420
secm 、 CHFa 20 sccm、 Ar
400secmの条件に設定し、プラズマを60 se
c発生させながら200枚のウェハを処理した。
比較例として、シリコン電極の代わりにカーボン電極を
用いる他は同様のプラズマエツチング装置でウェハ処理
を行なった。
用いる他は同様のプラズマエツチング装置でウェハ処理
を行なった。
それぞれ処理前と処理後のウェハ上のパーティクルの数
をTENCOR社製、サーフスキャン5000で測定し
た。その結果を第2図に示す。
をTENCOR社製、サーフスキャン5000で測定し
た。その結果を第2図に示す。
第2図中、シリコン電極によって行なったウェハ処理は
・で、カーボン電極によって行なったウェハ処理は○で
示している。
・で、カーボン電極によって行なったウェハ処理は○で
示している。
第2図から明らかなように、シリコン電極を使用するこ
とにより微細なパーティクルの発生が少なくなり、パー
ティクルに起因したエツチング不良を無くすことができ
る。又シリコン電極は不純物量が極めて少ないため、ウ
ェハに対する汚染が極めて少なくなり、ウェハ処理に個
体差が生じない。一方、カーボン電極を使用してウェハ
処理を行なった場合は、パーティクルの発生が多く、又
カーボン電極は不純物量が多いことから、このパーティ
クルの発生に呼応してウニへの汚染が大きくなっている
ことは明らかである。しかも処理枚数を重ねるに従って
その汚染の程度が大きくなり、ウェハ処理に個体差も生
している。
とにより微細なパーティクルの発生が少なくなり、パー
ティクルに起因したエツチング不良を無くすことができ
る。又シリコン電極は不純物量が極めて少ないため、ウ
ェハに対する汚染が極めて少なくなり、ウェハ処理に個
体差が生じない。一方、カーボン電極を使用してウェハ
処理を行なった場合は、パーティクルの発生が多く、又
カーボン電極は不純物量が多いことから、このパーティ
クルの発生に呼応してウニへの汚染が大きくなっている
ことは明らかである。しかも処理枚数を重ねるに従って
その汚染の程度が大きくなり、ウェハ処理に個体差も生
している。
及肛二匁】
以上詳述したように本発明に係るプラズマエツチング装
置は、反応室内に配設されて高周波が印加される電極と
、該電極に対向して被処理材が載置される電極とを有す
る平行平板型プラズマエツチング装置において、前記高
周波が印加される電極がシリコンで形成されているので
、バインダーで成形されたカーボン電極と異なり、プラ
ズマによってスパッタリングされにくく、電極がプラズ
マにさらされた場合でも、ウェハ上に落下するような微
細なパーティクルを発生することがない。
置は、反応室内に配設されて高周波が印加される電極と
、該電極に対向して被処理材が載置される電極とを有す
る平行平板型プラズマエツチング装置において、前記高
周波が印加される電極がシリコンで形成されているので
、バインダーで成形されたカーボン電極と異なり、プラ
ズマによってスパッタリングされにくく、電極がプラズ
マにさらされた場合でも、ウェハ上に落下するような微
細なパーティクルを発生することがない。
仮に、シリコン電極がスパッタリングされたとしてもス
パッタリングされた成分はエツチングガス(フッ化物系
ガス)と反応し、気体となって排気されるのでパーティ
クルとなってウェハ上に落下することはほとんど生じな
い。さらに、シリコンにはアルカリ金属及び重金属(F
e、 Mn、 Cr等)をほとんど含んでおらず、ウェ
ハを汚染するおそれがなく、エツチング加工されたウェ
ハの不純物量を極めて少ないものとすることができる。
パッタリングされた成分はエツチングガス(フッ化物系
ガス)と反応し、気体となって排気されるのでパーティ
クルとなってウェハ上に落下することはほとんど生じな
い。さらに、シリコンにはアルカリ金属及び重金属(F
e、 Mn、 Cr等)をほとんど含んでおらず、ウェ
ハを汚染するおそれがなく、エツチング加工されたウェ
ハの不純物量を極めて少ないものとすることができる。
従って、エツチング加工等の際、パーティクルあるいは
不純物汚染による製造上の不良の発生を防止でき、処理
したウェハに個体差のない、安定したエツチング特性を
実現できると共に、コーティングされた電極等と相違し
て電極の消耗に伴う電極交換頻度を低下させ、製造装置
自体の稼動率を向上させることができ、低コストでプラ
ズマエツチング加工を行なうことができる。
不純物汚染による製造上の不良の発生を防止でき、処理
したウェハに個体差のない、安定したエツチング特性を
実現できると共に、コーティングされた電極等と相違し
て電極の消耗に伴う電極交換頻度を低下させ、製造装置
自体の稼動率を向上させることができ、低コストでプラ
ズマエツチング加工を行なうことができる。
また、前記平行平板型プラズマエツチング装置において
、高周波が印加されるシリコン電極が電気抵抗値を下げ
る元素を含んで構成されている場合には、抵抗率を極め
て小さいものとすることができ、該電極へ高周波を印加
した際、常にプラズマにスムーズに電荷を伝えることが
でき、エネルギ効率を高めることができる。
、高周波が印加されるシリコン電極が電気抵抗値を下げ
る元素を含んで構成されている場合には、抵抗率を極め
て小さいものとすることができ、該電極へ高周波を印加
した際、常にプラズマにスムーズに電荷を伝えることが
でき、エネルギ効率を高めることができる。
第1図は本発明に係るプラズマエツチング製雪の実施例
を模式的に示した断面図、第2図は本発明の実施例及び
従来例に係る装置を用いてウェハ処理を行なった場合の
ウェハ処理枚数と発生したパーティクル数の関係を示す
グラフである。 0・・・プラズマ装置 1・・・反応室 2・・・上部電極(を極) 5・・・下部電極(電極) 7・・・ウェハ(被処理材)
を模式的に示した断面図、第2図は本発明の実施例及び
従来例に係る装置を用いてウェハ処理を行なった場合の
ウェハ処理枚数と発生したパーティクル数の関係を示す
グラフである。 0・・・プラズマ装置 1・・・反応室 2・・・上部電極(を極) 5・・・下部電極(電極) 7・・・ウェハ(被処理材)
Claims (2)
- (1)反応室内に配設されて高周波が印加される電極と
、該電極に対向して被処理材が載置される電極とを有す
る平行平板型プラズマエッチング装置において、前記高
周波が印加される電極がシリコンで形成されていること
を特徴とするプラズマエッチング装置。 - (2)高周波が印加されるシリコン電極が電気抵抗値を
下げる元素を含んで構成されている請求項1記載のプラ
ズマエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2186606A JP2797667B2 (ja) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | プラズマエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2186606A JP2797667B2 (ja) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | プラズマエッチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0473936A true JPH0473936A (ja) | 1992-03-09 |
| JP2797667B2 JP2797667B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=16191514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2186606A Expired - Lifetime JP2797667B2 (ja) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | プラズマエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2797667B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5766494A (en) * | 1994-08-29 | 1998-06-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Etching method and apparatus |
| KR20010044058A (ko) * | 2000-06-29 | 2001-06-05 | 박용석 | 유리기판 또는 웨이퍼 처리용 에슁장치 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55154582A (en) * | 1979-05-21 | 1980-12-02 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Gas plasma etching method |
| JPS6285430A (ja) * | 1985-07-25 | 1987-04-18 | テキサス インスツルメンツ インコ−ポレイテツド | プラズマ処理の方法と装置 |
-
1990
- 1990-07-13 JP JP2186606A patent/JP2797667B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55154582A (en) * | 1979-05-21 | 1980-12-02 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Gas plasma etching method |
| JPS6285430A (ja) * | 1985-07-25 | 1987-04-18 | テキサス インスツルメンツ インコ−ポレイテツド | プラズマ処理の方法と装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5766494A (en) * | 1994-08-29 | 1998-06-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Etching method and apparatus |
| KR20010044058A (ko) * | 2000-06-29 | 2001-06-05 | 박용석 | 유리기판 또는 웨이퍼 처리용 에슁장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2797667B2 (ja) | 1998-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100703 Year of fee payment: 12 |