JPH0571668B2 - - Google Patents
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- JPH0571668B2 JPH0571668B2 JP23969084A JP23969084A JPH0571668B2 JP H0571668 B2 JPH0571668 B2 JP H0571668B2 JP 23969084 A JP23969084 A JP 23969084A JP 23969084 A JP23969084 A JP 23969084A JP H0571668 B2 JPH0571668 B2 JP H0571668B2
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Landscapes
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(1) 発明の属する分野の説明
本発明はウエーハ上に集積回路の微細パターン
を形成するための平行平板型プラズマエツチング
装置の改良に関する。
を形成するための平行平板型プラズマエツチング
装置の改良に関する。
(2) 従来の技術の説明
大規模集積回路の製造において半導体ウエーハ
上に微細なパターンを形成する必要があり、この
ためドライエツチング装置が用いられる。ドライ
エツチング装置はこれまで種々の形式の装置が考
案されているが、集積度の高い大規模集積回路の
製造においては、微細パターンを再現性よく形成
できる平行平板型ドライエツチング装置が主流で
ある。さらにこの平行平板型ドライエツチング装
置はウエーハを高周波印加電極上に載置するカソ
ード結合式とウエーハを接地電極上に載置するア
ノード結合式とに分類される。アノード結合式は
パターンの加工特性はカソード結合式とほぼ同等
であるが、ウエーハを載置する電極に高周波が印
加されないため、 (1) 装置の構成が大幅に簡略化される (2) ウエーハに対するプラズマダメージが減少す
る などの利点があるため広く用いられている。しか
しながら、この平行平板型プラズマエツチング装
置は、従来のウエツトエツチング装置あるいは多
数のウエーハを一括して処理する円筒型プラズマ
エツチング装置等に比較してより高い処理能力を
有しているとは言い難い。このため平行平板型の
優れた微細加工特性を維持しつつ高速でエツチン
グでき処理能力の高い平行平板型プラズマエツチ
ング装置の供給が重要な課題となつている。ま
た、最近のウエーハの大口径化に伴つて、ウエー
ハを一枚毎に制御性良く処理する平行平板型枚葉
処理式のプラズマエツチング装置がさらに一般化
されることは必致である。この枚葉処理式の装置
においては、処理能力を大きくするため複数のウ
エーハを一括処理する従来のバツチ式の装置にお
けるよりもさらに高速エツチング技術が重要とな
ることは明らかである。
上に微細なパターンを形成する必要があり、この
ためドライエツチング装置が用いられる。ドライ
エツチング装置はこれまで種々の形式の装置が考
案されているが、集積度の高い大規模集積回路の
製造においては、微細パターンを再現性よく形成
できる平行平板型ドライエツチング装置が主流で
ある。さらにこの平行平板型ドライエツチング装
置はウエーハを高周波印加電極上に載置するカソ
ード結合式とウエーハを接地電極上に載置するア
ノード結合式とに分類される。アノード結合式は
パターンの加工特性はカソード結合式とほぼ同等
であるが、ウエーハを載置する電極に高周波が印
加されないため、 (1) 装置の構成が大幅に簡略化される (2) ウエーハに対するプラズマダメージが減少す
る などの利点があるため広く用いられている。しか
しながら、この平行平板型プラズマエツチング装
置は、従来のウエツトエツチング装置あるいは多
数のウエーハを一括して処理する円筒型プラズマ
エツチング装置等に比較してより高い処理能力を
有しているとは言い難い。このため平行平板型の
優れた微細加工特性を維持しつつ高速でエツチン
グでき処理能力の高い平行平板型プラズマエツチ
ング装置の供給が重要な課題となつている。ま
た、最近のウエーハの大口径化に伴つて、ウエー
ハを一枚毎に制御性良く処理する平行平板型枚葉
処理式のプラズマエツチング装置がさらに一般化
されることは必致である。この枚葉処理式の装置
においては、処理能力を大きくするため複数のウ
エーハを一括処理する従来のバツチ式の装置にお
けるよりもさらに高速エツチング技術が重要とな
ることは明らかである。
以上述べたように高速でエツチングする技術は
今後さらに重要となるがエツチング速度を増大さ
せる有力な方法のひとつとして、電界集中リング
の利用がある。これは以下に説明するように、発
生したプラズマをウエーハ上部に集中させること
によりエツチング速度を増大させるものである。
今後さらに重要となるがエツチング速度を増大さ
せる有力な方法のひとつとして、電界集中リング
の利用がある。これは以下に説明するように、発
生したプラズマをウエーハ上部に集中させること
によりエツチング速度を増大させるものである。
第１図は従来の電界集中リングを用いた平行平
板型プラズマエツチング装置の一例の断面図であ
る。図に示すように処理室１内には高周波印加電
極２とウエーハ３を載置するウエーハ載置電極４
が平行に対向して設置されている。処理室１を真
空排気系５により排気した後、反応ガス導入系６
より所定の流量の反応ガスを導入し、真空排気系
５の排気能力の調節により処理室１内を所定の一
定圧力に維持する。かかる状態で高周波電源７よ
り高周波電力を高周波印加電極２に印加すると反
応ガスがプラズマ化されエツチング処理が遂行さ
れる。
板型プラズマエツチング装置の一例の断面図であ
る。図に示すように処理室１内には高周波印加電
極２とウエーハ３を載置するウエーハ載置電極４
が平行に対向して設置されている。処理室１を真
空排気系５により排気した後、反応ガス導入系６
より所定の流量の反応ガスを導入し、真空排気系
５の排気能力の調節により処理室１内を所定の一
定圧力に維持する。かかる状態で高周波電源７よ
り高周波電力を高周波印加電極２に印加すると反
応ガスがプラズマ化されエツチング処理が遂行さ
れる。
図において８−ａはウエーハの外周に設置され
た絶縁体、半導体、絶縁内あるいは半導体を被ふ
くした導電体を材料としたリング状の物体であつ
て、通常電界集中リングと呼ばれ、ウエーハ載置
電極４上の電界集中リング８のおかれた部分の電
界は、しやへいされるので、プラズマはウエーハ
載置部分に集中する。このためウエーハ３上部の
プラズマが局部的に高密度となり、その結果、エ
ツチング速度の増大が計られる。
た絶縁体、半導体、絶縁内あるいは半導体を被ふ
くした導電体を材料としたリング状の物体であつ
て、通常電界集中リングと呼ばれ、ウエーハ載置
電極４上の電界集中リング８のおかれた部分の電
界は、しやへいされるので、プラズマはウエーハ
載置部分に集中する。このためウエーハ３上部の
プラズマが局部的に高密度となり、その結果、エ
ツチング速度の増大が計られる。
しかし、従来の電界集中リング８−ａでは、ウ
エーハ３と電界集中リング８−ａとの境界におけ
る電界の変化が急激であるため、ウエーハ外周部
分のエツチング速度がウエーハ中心部と異なるの
が通常であつた。これはウエーハ内のエツチング
の均一性が低下することを意味し、その結果、従
来の電界集中リング８−ａを用いた平行平板型プ
ラズマエツチング装置ではウエーハの外周部分で
しばしば、半導体素子の不良が発生するという重
大な欠点があつた。
エーハ３と電界集中リング８−ａとの境界におけ
る電界の変化が急激であるため、ウエーハ外周部
分のエツチング速度がウエーハ中心部と異なるの
が通常であつた。これはウエーハ内のエツチング
の均一性が低下することを意味し、その結果、従
来の電界集中リング８−ａを用いた平行平板型プ
ラズマエツチング装置ではウエーハの外周部分で
しばしば、半導体素子の不良が発生するという重
大な欠点があつた。
(3) 発明の目的
本発明は、以上の欠点を除去し、電界の集中を
精密に制御し高いエツチング速度を維持しつつウ
エーハ内のエツチング均一性が良好な平行平板型
プラズマエツチング装置を提供することを目的と
する。
精密に制御し高いエツチング速度を維持しつつウ
エーハ内のエツチング均一性が良好な平行平板型
プラズマエツチング装置を提供することを目的と
する。
(4) 発明の特徴
本発明の特徴は、高周波電力を印加する電極と
対向するウエーハ載置電極との間に反応ガスを導
入しこれらの二電極間にガスプラズマを発生させ
てウエーハをエツチングする平行平板型プラズマ
エツチング装置においてウエーハ載置電極がウエ
ーハ載置部分とウエーハを取囲む電界集中リング
とに分割され、該電界集中リングは、絶縁体で被
覆された導電体からなり、かつその導電体部分と
ウエーハ載置部分との間に高周波共振回路が接続
されている平行平板型プラズマエツチング装置に
ある。
対向するウエーハ載置電極との間に反応ガスを導
入しこれらの二電極間にガスプラズマを発生させ
てウエーハをエツチングする平行平板型プラズマ
エツチング装置においてウエーハ載置電極がウエ
ーハ載置部分とウエーハを取囲む電界集中リング
とに分割され、該電界集中リングは、絶縁体で被
覆された導電体からなり、かつその導電体部分と
ウエーハ載置部分との間に高周波共振回路が接続
されている平行平板型プラズマエツチング装置に
ある。
(5) 実施例
以下、本発明の一実施例を図面とともに説明す
る。
る。
第２図は本発明の実施例を説明するための図面
である。装置全体の構成および動作は第１図を用
いて説明したのと同様である。第２図における符
号１から７は第１図において用いた同一符号と同
じ機能をもつ構成要素である。また第２図の８−
ｂは絶縁体によつて被ふくされた導電体から成る
電界集中リングである。絶縁体の被ふくは、電界
集中リング８−ｂと基板載置電極４とが電気的
に、絶縁されていれば部分的であつてもあるいは
リングの全面にわたつてもかまわない。電界集中
リング８−ｂの導電体部分は、高周波共振回路９
に接続され、高周波共振回路９の他の端は接地さ
れている。第２図においては可変コンデンサと可
変コイルの直列結合から成る高周波共振回路を図
示したが、印加される高周波に対して、インピー
ダンスが調整可能な高周波共振回路であれば他の
回路構成であつてもかまわない。本発明に適切な
高周波共振回路の回路定数は、電極の形状、大き
さあるいはプラズマの状態によつて異なるが、高
周波電力が13.56メガヘルツの高周波で電極径が、
数十センチメートル程度の場合、可変コンデンサ
は０ないし500ピコフアラツドまた、可変コイル
は、０ないし５マイクロヘンリー程度の組合せが
有効である。
である。装置全体の構成および動作は第１図を用
いて説明したのと同様である。第２図における符
号１から７は第１図において用いた同一符号と同
じ機能をもつ構成要素である。また第２図の８−
ｂは絶縁体によつて被ふくされた導電体から成る
電界集中リングである。絶縁体の被ふくは、電界
集中リング８−ｂと基板載置電極４とが電気的
に、絶縁されていれば部分的であつてもあるいは
リングの全面にわたつてもかまわない。電界集中
リング８−ｂの導電体部分は、高周波共振回路９
に接続され、高周波共振回路９の他の端は接地さ
れている。第２図においては可変コンデンサと可
変コイルの直列結合から成る高周波共振回路を図
示したが、印加される高周波に対して、インピー
ダンスが調整可能な高周波共振回路であれば他の
回路構成であつてもかまわない。本発明に適切な
高周波共振回路の回路定数は、電極の形状、大き
さあるいはプラズマの状態によつて異なるが、高
周波電力が13.56メガヘルツの高周波で電極径が、
数十センチメートル程度の場合、可変コンデンサ
は０ないし500ピコフアラツドまた、可変コイル
は、０ないし５マイクロヘンリー程度の組合せが
有効である。
第３図は、本発明の作用の一例を説明するため
の図面である。第３図において破線１０−１は第
１図で説明した従来の電界集中リングを用いた平
行平板型プラズマエツチング装置により、５イン
チシリコンウエーハ上に形成された酸化シリコン
膜をエツチングしたときのウエーハ内のエツチン
グ速度の分布を示すものである。ウエーハの周辺
部のエツチング速度は中心部のエツチング速度よ
り大きく、このような状況ではウエーハ周辺部に
おいて、素子の不良が発生する。第３図において
１０−２は本発明による装置で高周波共振回路の
インピーダンスを適切に調節することで得られた
エツチング速度分布の一例である。１０−１と１
０−２の比較より本発明によりエツチング速度の
分布が、大幅に改善されたことは明確である。
の図面である。第３図において破線１０−１は第
１図で説明した従来の電界集中リングを用いた平
行平板型プラズマエツチング装置により、５イン
チシリコンウエーハ上に形成された酸化シリコン
膜をエツチングしたときのウエーハ内のエツチン
グ速度の分布を示すものである。ウエーハの周辺
部のエツチング速度は中心部のエツチング速度よ
り大きく、このような状況ではウエーハ周辺部に
おいて、素子の不良が発生する。第３図において
１０−２は本発明による装置で高周波共振回路の
インピーダンスを適切に調節することで得られた
エツチング速度分布の一例である。１０−１と１
０−２の比較より本発明によりエツチング速度の
分布が、大幅に改善されたことは明確である。
(6) 効果の説明
以上説明したように本発明によれば従来の電界
集中リングよりもはるかに良好なウエーハ内エツ
チング速度の均一性が得られる。
集中リングよりもはるかに良好なウエーハ内エツ
チング速度の均一性が得られる。
第１図は従来の電界集中リングを用いた平行平
板型プラズマエツチング装置の一例の断面を示す
図、第２図は本発明の実施例を示す図、第３図は
本発明の実施例の効果を説明するための図面であ
る。 なお図において、１……処理室、２……高周波
印加電極、３……ウエーハ、４……ウエーハ載置
電極、５……真空排気系、６……反応ガス導入
系、７……高周波電源、８−ａ，８−ｂ……電界
集中リング、９……高周波共振回路、である。
板型プラズマエツチング装置の一例の断面を示す
図、第２図は本発明の実施例を示す図、第３図は
本発明の実施例の効果を説明するための図面であ
る。 なお図において、１……処理室、２……高周波
印加電極、３……ウエーハ、４……ウエーハ載置
電極、５……真空排気系、６……反応ガス導入
系、７……高周波電源、８−ａ，８−ｂ……電界
集中リング、９……高周波共振回路、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高周波電力を印加する電極と対向するウエー
ハ載置電極との間に反応ガスを導入し前記二電極
間にガスプラズマを発生させてウエーハをエツチ
ングする平行平板型プラズマエツチング装置にお
いて、該ウエーハ載置電極がウエーハ載置部分と
ウエーハを取囲む電界集中リングとに分割され、
該電界集中リングは、絶縁体で被覆された導電体
からなり、かつその導電体部分とウエーハ載置部
分との間に高周波共振回路が接続されていること
を特徴とする平行平板型プラズマエツチング装
置。 ２ 高周波共振回路は、可変コンデンサ及び可変
コイルにより構成されたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の平行平板型プラズマエツチ
ング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23969084A JPS61119686A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 平行平板型プラズマエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23969084A JPS61119686A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 平行平板型プラズマエツチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61119686A JPS61119686A (ja) | 1986-06-06 |
| JPH0571668B2 true JPH0571668B2 (ja) | 1993-10-07 |
Family
ID=17048463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23969084A Granted JPS61119686A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 平行平板型プラズマエツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61119686A (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03181128A (ja) * | 1989-12-11 | 1991-08-07 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ装置 |
| US5529657A (en) * | 1993-10-04 | 1996-06-25 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
| US6378907B1 (en) | 1996-07-12 | 2002-04-30 | Mykrolis Corporation | Connector apparatus and system including connector apparatus |
| US6509564B1 (en) | 1998-04-20 | 2003-01-21 | Hitachi, Ltd. | Workpiece holder, semiconductor fabricating apparatus, semiconductor inspecting apparatus, circuit pattern inspecting apparatus, charged particle beam application apparatus, calibrating substrate, workpiece holding method, circuit pattern inspecting method, and charged particle beam application method |
| KR100502268B1 (ko) | 2000-03-01 | 2005-07-22 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 플라즈마처리장치 및 방법 |
| JP2004508183A (ja) | 2000-09-13 | 2004-03-18 | マイクロリス・コーポレイシヨン | 液体濾過装置 |
| US7469932B2 (en) | 2001-09-13 | 2008-12-30 | Entegris, Inc. | Receptor for a separation module |
| JP4731811B2 (ja) | 2001-09-13 | 2011-07-27 | インテグリス・インコーポレーテッド | 分離モジュールおよび固定レセプターを備えたシステムならびに分離モジュール |
| US20060037704A1 (en) | 2004-07-30 | 2006-02-23 | Tokyo Electron Limited | Plasma Processing apparatus and method |
| JP2007273718A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置と方法 |
| JP2013105543A (ja) | 2011-11-10 | 2013-05-30 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置 |
| CN105190843A (zh) * | 2013-03-15 | 2015-12-23 | 应用材料公司 | 在处理室中使用调节环来调节等离子体分布的装置和方法 |
| US10032608B2 (en) | 2013-03-27 | 2018-07-24 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for tuning electrode impedance for high frequency radio frequency and terminating low frequency radio frequency to ground |
| JP6539113B2 (ja) * | 2015-05-28 | 2019-07-03 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
| CN112103163B (zh) * | 2019-06-17 | 2022-06-17 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 下电极装置及相关等离子体系统 |
-
1984
- 1984-11-14 JP JP23969084A patent/JPS61119686A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61119686A (ja) | 1986-06-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |