JPH0758083A - 半導体製造装置 - Google Patents

半導体製造装置

Info

Publication number
JPH0758083A
JPH0758083A JP5203811A JP20381193A JPH0758083A JP H0758083 A JPH0758083 A JP H0758083A JP 5203811 A JP5203811 A JP 5203811A JP 20381193 A JP20381193 A JP 20381193A JP H0758083 A JPH0758083 A JP H0758083A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lower electrode
peripheral portion
electrode
upper electrode
insulator cover
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5203811A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Sunada
武 砂田
Masayasu Abe
正泰 安部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5203811A priority Critical patent/JPH0758083A/ja
Publication of JPH0758083A publication Critical patent/JPH0758083A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】プラズマプロセス装置において、ウェ−ハ12
を載置する下部電極11と、この下部電極11に対向す
る上部電極14と、下部電極11の上部電極14に対向
している面を覆うようにして、上面は平面だが下面の下
部電極11に接している面は周辺部の厚さが中心部より
も厚くなるような形で設置されている絶縁物カバ−13
とからなることを特徴としている。 【効果】本発明によれば、プラズマプロセスにおける成
膜速度やエッチングレートの均一性を向上させた半導体
製造装置を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造装置に関する
もので、特にウェ−ハをのせる下部電極と、この下部電
極に対向する上部電極を有するプラズマプロセス装置に
使用されるものである。
【0002】
【従来の技術】従来の、上下に電極を有する平行平板型
プラズマプロセス装置技術について、図6〜図8を参照
しながら説明する。図6にReactive Ion Etching(以
下、RIEと略記する)装置を示す。RIE法とは、真
空中に反応性ガスを注入し、高周波電圧を加えることで
放電を起こして電離状態であるプラズマを発生させ、化
学的に活性なイオンやラジカルを生成し、これらとエッ
チングされる試料との化学反応でエッチングを行う方法
である。従来のRIE装置は、ガスを供給するシャワー
ヘッドタイプの上部電極61と、これに対向してウェ−
ハ62を保持する下部電極64からなり、下部電極上面
には下部電極の保護および異常放電防止のために、絶縁
物カバー63が設置され、この絶縁物カバー63の厚さ
は、中心部から周辺部近傍まで一定の厚さになってい
る。尚、絶縁物カバー63の最周辺部は反応範囲外であ
り、図6中に示されるように厚みを有して下部電極64
に噛み合う形となっている。これは図7の絶縁物カバー
73、図8の絶縁物カバー84においても同様である。
【0003】次に、図7にプラズマCVD(Plasma Che
mical Vapor Deposition)装置を示す。プラズマCVD
法は、反応ガスを減圧下でグロ−放電にさらしてプラズ
マ状態にし、化学的に活性なイオンやラジカルに分解さ
せることによって薄膜を成長させる方法であり、プラズ
マの発生には電極に高周波電圧を印加する。従来の一般
的な容量結合型のプラズマCVD装置は、シャワーヘッ
ドタイプの上部電極71と、これに対向してウェ−ハ7
2を保持する下部電極74からなり、下部電極上面に
は、下部電極保護および異常放電防止のため、絶縁物カ
バー73が設置されている。この絶縁物カバー73の厚
さは中心部から周辺部近傍まで、一定の厚さになってい
る。
【0004】次に、図8にバイアススパッタ装置を示
す。スパッタとは、真空中でイオンを加速してタ−ゲッ
トに衝突させた衝撃で弾き出されたタ−ゲットの原子、
分子をウェ−ハ上に堆積させる方法であり、バイアスス
パッタ装置は基板に負の電圧を加えることを特徴として
いる。従来のバイアススパッタ装置は、上述のRIE装
置やプラズマCVD装置のシャワーヘッドタイプの上部
電極とは異なり、ターゲット82が下部電極に対向する
ような形で上部電極81に取り付けられている。そし
て、この上部電極81とターゲット82に対向してウェ
−ハ83を保持している下部電極85とから構成されて
おり、下部電極の保護および異常放電防止のために絶縁
物カバー84が下部電極上面にあり、この絶縁物カバー
の厚さは中心部から周辺部近傍まで一定の厚さになって
いる。
【0005】次に、以上のような平行平板型の電極を利
用した一連の装置における問題点について図6を例にと
って説明する。従来の平行平板型のRIE装置は、図6
に示すように反応室内の上部電極61は下部電極64に
平行で平板になっており、ウェ−ハ62を保持している
下部電極64上面にはプラズマ放電を安定制御するため
絶縁物カバー63が設定されている。このカバーは中心
部から周辺部近傍までが同じ厚さであるため、上部電極
と下部電極間距離は中心部と周辺部近傍で一定になって
いる。
【0006】しかし、このような装置でエッチングを行
った際、電極周辺での電界が強く、中心部に比べて周辺
部のプラズマ密度が高くなるために、エッチングレート
が中心部より速くなり、エッチング残膜の量が中心部と
周辺部近傍とで大きく異なってしまう。
【0007】又、上述したRIE装置と同様に、図7に
示すプラズマCVD装置、図8に示すバイアススパッタ
装置にも同じことがあてはまり、プラズマ密度の違いか
ら起こるエッチングレートの差から、プラズマCVD装
置では成膜速度の差による膜厚均一性の悪化、バイアス
スパッタ装置では、スパッタエッチング量の差によるバ
イアススパッタ成膜後の膜厚均一性の悪化が起こってし
まうという問題があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
は、上部電極とこの上部電極と対向しているウェ−ハを
保持する下部電極を有するプラズマプロセス装置におい
て、上部電極と下部電極とが中心部から周辺部まで一定
の距離間隔にある為、プラズマ放電の際に周辺部に電界
が集中し、RIE装置ではエッチングレート、プラズマ
CVD装置やバイアススパッタ装置では成膜速度の均一
性が悪化するという問題があった。
【0009】本発明は、上記欠点を改善し、上部電極と
ウェ−ハを保持する下部電極とが対向しているプラズマ
プロセス装置に於いて、成膜速度、エッチングレートの
均一性を向上させることで半導体装置の特性および信頼
性の劣化を抑制した半導体製造装置を提供することを目
的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、ウェ−ハを載置する下部電極と、この
下部電極に対向する上部電極と、前記下部電極の前記上
部電極に対向している面を覆い、上面は平面であり、下
面の前記下部電極に接している面は周辺部の厚さが中心
部よりも厚い絶縁物カバ−とからなることを特徴とする
半導体製造装置を提供する。
【0011】また、前記絶縁物カバーの厚さが、前記下
部電極周辺部近傍から外側に向かって直線状テーパ加工
或いは二次曲線状テーパ加工が施されていることにより
中心部よりも徐々に厚くなっていることを特徴とする半
導体製造装置を提供する。
【0012】
【作用】上述したように構成された本発明の半導体製造
装置によれば、下部電極上面に設置された絶縁膜カバー
の周辺部近傍を中心部より厚くすることで、プラズマ密
度を一定にし、成膜速度、エッチングレートなどの均一
性を向上させることが可能となる。
【0013】
【実施例】本発明における実施例について図1〜図5を
参照しながら説明する。図1〜図3は、それぞれ本発明
に於ける第一の実施例としてのRIE装置、第二の実施
例としての平行平板型プラズマCVD装置、第三の実施
例としてのバイアススパッタ装置を表した図である。こ
れらの第一〜第三の実施例各々における絶縁物カバー
が、周端部から20mm以上中心側から、周辺部へ向かっ
てテーパに加工を施すことで、中心部厚3mmに対して周
辺部近傍の厚みが5mmと厚くなっている。尚、絶縁物カ
バー13の最周辺部は反応範囲外であり、図1中に示さ
れるように周辺部近傍の厚みよりも更に厚みを有し、下
部電極14に噛み合う形となっている。これは図2の絶
縁物カバー23、図3の絶縁物カバー34においても同
様である。
【0014】図1は、本発明に於ける第一の実施例であ
るRIE装置を示している。RIE装置は、ガスを供給
するシャワーヘッドタイプの上部電極11と、これに対
向してウェ−ハ12を保持する下部電極14からなり、
下部電極上面には下部電極の保護および異常放電防止の
ために、絶縁物カバー13が設置され、この絶縁物カバ
ー13は、上面は平板状であるが、周辺部付近で、中心
部から周辺部近傍に向かって厚みが増す様な形になって
いる。
【0015】次に、図2に本発明に於ける第二の実施例
であるプラズマCVD装置を示す。プラズマCVD装置
は、シャワーヘッドタイプの上部電極21と、これに対
向してウェ−ハ22を保持する下部電極24からなり、
下部電極上面には、下部電極保護および異常放電防止の
ため、絶縁物カバー23が設置され、この絶縁物カバー
23は上述のRIE装置と同様に、上面は平板状である
が、周辺部付近で中心部から周辺部近傍に向かって厚み
が増す様な形になっている。
【0016】次に、図3に本発明に於ける第三の実施例
であるバイアススパッタ装置を示す。バイアススパッタ
装置は、上述のRIE装置やプラズマCVD装置のシャ
ワーヘッドタイプの上部電極とは異なり、ターゲット3
2が下部電極に対向するような形で上部電極31に取り
付けられている。そして、この上部電極31とターゲッ
ト32に対向してウェ−ハ33を保持している下部電極
35とから構成されており、下部電極の保護および異常
放電防止のために絶縁物カバー34が下部電極上面にあ
り、この絶縁物カバー34は上述のRIE装置やプラズ
マCVD装置と同様に、上面は平板状であるが、周辺部
付近で中心部から周辺部近傍に向かって厚みが増す様な
形に加工されている。
【0017】以上のように、第一〜第三の実施例では、
絶縁物カバーの周辺部にテ−パが施され、厚みが中心部
から周辺部近傍に向かって厚さが増す様な形になってい
るが、このことにより、上部電極と下部電極間の距離
が、中心部に比較して周辺部近傍の方が電気的に長くな
るので、中心部と周辺部とでプラズマ密度が一定となっ
た装置とすることができる。
【0018】図4は、図1〜図3に示した第一〜第三の
実施例に於ける絶縁物カバ−41の周辺部近傍のテ−パ
加工部分の拡大図である。上述の実施例では上面は平板
状であるが、下部電極42に接している下面の周辺部近
傍に直線状テーパ形状が施され、中心部厚約3mmに対
し、周辺部近傍は約5mmという比率になっている。
【0019】図5は絶縁物カバー51形状の変形させ
た、本発明に於ける第四の実施例であり、上面は平板状
であるが、下部電極52に接している下面の周辺部近傍
に対して図4に示したような直線状テーパ形状にした場
合とは異なり、二次曲線状テーパ形状にした場合であ
り、中心部厚3mmに対し、周辺部近傍は5mmという比率
になっている。この第四の実施例は、上述した第一〜第
三の実施例の直線状テーパ形状にした場合と同様な形
で、RIE装置やプラズマCVD装置及びバイアススパ
ッタ装置などの装置の絶縁物カバ−として使用して良
い。
【0020】また、この絶縁物カバ−の周辺部近傍のテ
−パ加工は、上述のようなプラズマプロセス装置におい
て、装置自体や電極の幅の大きさが異なるような場合に
も、絶縁物カバ−の中心部と周辺部近傍の厚みをそれぞ
れに応じてプラズマ密度が一定となるように設定するこ
とで応用できる。
【0021】以上より、上部電極と下部電極との間隔
が、周辺部近傍で機械的だけでなく、絶縁物カバーを厚
くすることで、電気的にも、下部電極の周辺部への電界
集中を防止することが出来、従来技術に比較して、プラ
ズマCVD装置、バイアススパッタ装置については成膜
速度、RIE装置についてはエッチングレート均一性を
向上させることが出来る。
【0022】尚、絶縁カバー材としては、Al23
SiO2 、Si34 、SiC等の絶縁材を用いる。上
述のように本発明は、上部電極とこの上部電極に対向す
る下部電極を有する平行平板型プラズマプロセス装置に
於いて、下部電極上に設定されている絶縁物カバーの厚
さについて中心部に対し周辺部を厚くし、上部電極と下
部電極間距離が中心部に対し周辺部を電気的に長くなる
ようにすることで、下部電極周辺部の電界集中をなくし
中心部と周辺部の成膜速度やエッチングレートの均一性
の向上を実現することを特徴としている。
【0023】これにより値としては、従来から問題とさ
れていたプラズマCVD装置の膜厚均一性が±4%→±
2%に、RIE装置ではエッチングレート均一性が±7
%→±3%に、バイアススパッタ装置では膜厚均一性を
±7%→±2%にと、半分以下のレベルに向上させるこ
とが出来る。又、この結果、エッチバックやVia開口の
制御性が上がり、製品歩留りの3〜5%の向上を図るこ
とができる。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、プラズマプロセスにお
ける成膜速度やエッチングレートの均一性を向上させた
半導体製造装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例であるRIE装置を示す
断面図、
【図2】本発明の第二の実施例であるプラズマCVD装
置を示す断面図、
【図3】本発明の第三の実施例であるバイアススパッタ
装置を示す断面図、
【図4】本発明の第一〜第三の実施例を示した図1〜図
3の部分拡大図、
【図5】本発明の半導体製造装置の第四の実施例を示す
断面図、
【図6】従来のRIE装置を示す断面図、
【図7】従来のプラズマCVD装置を示す断面図、
【図8】従来のバイアススパッタ装置を示す断面図。
【符号の説明】
11 上部電極 12 ウェ−ハ 13 絶縁膜カバー 14 下部電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウェ−ハを載置する下部電極と、 この下部電極に対向する上部電極と、 前記下部電極の前記上部電極に対向している面を覆い、
    上面は平面であり、周辺部の厚さが中心部よりも厚い絶
    縁物カバ−とを有することを特徴とする半導体製造装
    置。
  2. 【請求項2】 前記絶縁物カバーの厚さが、前記下部電
    極周辺部近傍から外側に向かって直線状テーパ加工が施
    されていることにより、中心部よりも徐々に厚くなって
    いることを特徴とする請求項1記載の半導体製造装置。
  3. 【請求項3】 前記絶縁物カバーの厚さが、前記下部電
    極周辺部近傍から外側に向かって二次曲線状テーパ加工
    が施されていることにより中心部よりも徐々に厚くなっ
    ていることを特徴とする請求項1記載の半導体製造装
    置。
JP5203811A 1993-08-18 1993-08-18 半導体製造装置 Pending JPH0758083A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5203811A JPH0758083A (ja) 1993-08-18 1993-08-18 半導体製造装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5203811A JPH0758083A (ja) 1993-08-18 1993-08-18 半導体製造装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0758083A true JPH0758083A (ja) 1995-03-03

Family

ID=16480124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5203811A Pending JPH0758083A (ja) 1993-08-18 1993-08-18 半導体製造装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0758083A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001210621A (ja) * 2000-01-26 2001-08-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマ処理装置
JP2003506889A (ja) * 1999-08-10 2003-02-18 ユナキス・トレーディング・アクチェンゲゼルシャフト 面積の大きな基板の処理のためのプラズマ反応装置
WO2009099521A1 (en) * 2008-02-06 2009-08-13 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation using an electrode with edge-effect suppression by a downwardly curving edge
JP2010278362A (ja) * 2009-05-29 2010-12-09 Toshiba Corp プラズマエッチング装置
JP2016512393A (ja) * 2013-03-12 2016-04-25 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated プラズマエッチング作業工程用の基板支持体

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003506889A (ja) * 1999-08-10 2003-02-18 ユナキス・トレーディング・アクチェンゲゼルシャフト 面積の大きな基板の処理のためのプラズマ反応装置
JP2001210621A (ja) * 2000-01-26 2001-08-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマ処理装置
WO2009099521A1 (en) * 2008-02-06 2009-08-13 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation using an electrode with edge-effect suppression by a downwardly curving edge
US7674723B2 (en) 2008-02-06 2010-03-09 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation using an electrode with edge-effect suppression by a downwardly curving edge
JP2010278362A (ja) * 2009-05-29 2010-12-09 Toshiba Corp プラズマエッチング装置
US8834674B2 (en) 2009-05-29 2014-09-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Plasma etching apparatus
JP2016512393A (ja) * 2013-03-12 2016-04-25 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated プラズマエッチング作業工程用の基板支持体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102691272B1 (ko) 부바이어스를 사용하는 peald로 막을 증착하는 방법
US5770098A (en) Etching process
JPH0741153Y2 (ja) 試料処理用電極
CN1992164B (zh) 等离子体蚀刻方法
US5310454A (en) Dry etching method
JP3499104B2 (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
US5916820A (en) Thin film forming method and apparatus
JPS6136589B2 (ja)
JP3223661B2 (ja) プラズマ堆積方法
JPH0758083A (ja) 半導体製造装置
JPS58204537A (ja) プラズマエツチング方法
JP3350264B2 (ja) プラズマクリーニング方法
JP3417328B2 (ja) プラズマ処理方法及び装置
JP2003077904A (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
US20060281323A1 (en) Method of cleaning substrate processing apparatus
JPS62189725A (ja) プラズマcvd装置
JP3368743B2 (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JPS62188777A (ja) バイアススパツタリング装置
JPS61190944A (ja) ドライエツチング装置
EP1039501A2 (en) Apparatus and method for production of electronic devices
JP3220528B2 (ja) 真空処理装置
JP2001192837A (ja) プラズマcvd装置
KR20010023762A (ko) 에칭 균일성 향상 장치 및 방법
JP3252167B2 (ja) ドライエッチング方法
JPH06120140A (ja) 半導体製造方法および装置