JPH0917770A - プラズマ処理方法およびこれに用いるプラズマ装置 - Google Patents
プラズマ処理方法およびこれに用いるプラズマ装置Info
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- JPH0917770A JPH0917770A JP16216095A JP16216095A JPH0917770A JP H0917770 A JPH0917770 A JP H0917770A JP 16216095 A JP16216095 A JP 16216095A JP 16216095 A JP16216095 A JP 16216095A JP H0917770 A JPH0917770 A JP H0917770A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマ装置の高温チャンバ壁からの輻射熱
の影響を回避しながら、ウェハ上で面内均一性と再現性
に優れたドライエッチングを行う。 【構成】 ウェハＷを保持するステージ９の面内温度分
布を、輻射熱の不均一性を相殺できるように不均一化す
る。そのために、ステージ９の内部に２系統の冷媒流路
１１，１４を同心円状に設け、外側の冷媒流路１１には
相対的に低温の冷媒、内側の冷媒流路１４には相対的に
高温の冷媒を供給し循環させる。このようにステージ９
の周縁部が一段と冷却されることで、プラズマ・チャン
バ３の内壁面からの輻射熱によるウェハＷの周縁部の昇
温が相殺される。すなわち、ウェハＷの表面温度分布が
均一化され、均一なドライエッチングが実現する。
の影響を回避しながら、ウェハ上で面内均一性と再現性
に優れたドライエッチングを行う。 【構成】 ウェハＷを保持するステージ９の面内温度分
布を、輻射熱の不均一性を相殺できるように不均一化す
る。そのために、ステージ９の内部に２系統の冷媒流路
１１，１４を同心円状に設け、外側の冷媒流路１１には
相対的に低温の冷媒、内側の冷媒流路１４には相対的に
高温の冷媒を供給し循環させる。このようにステージ９
の周縁部が一段と冷却されることで、プラズマ・チャン
バ３の内壁面からの輻射熱によるウェハＷの周縁部の昇
温が相殺される。すなわち、ウェハＷの表面温度分布が
均一化され、均一なドライエッチングが実現する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造プロセス等
の微細加工分野に適用されるプラズマ処理方法およびこ
れに用いるプラズマ装置に関し、特に基板上におけるド
ライエッチングの均一性の向上を図るものである。
の微細加工分野に適用されるプラズマ処理方法およびこ
れに用いるプラズマ装置に関し、特に基板上におけるド
ライエッチングの均一性の向上を図るものである。
【０００２】
【従来の技術】ＶＬＳＩ，ＵＬＳＩと半導体デバイスの
高集積化が進行しデザイン・ルールの微細化が進展する
中、その微細加工の主要技術のひとつであるドライエッ
チングに対する技術的要求もますます高度化している。
この技術的要求とは、エッチング・マスクや下地材料層
に対する高選択性、良好な形状制御性、実用的なエッチ
ング速度、低ダメージ性、低汚染性、良好な均一性、良
好な再現性の達成である。特に、微細回路パターンの形
成には上記形状制御性の中でも異方性形状の達成が要求
され、ＲＩＥ（反応性イオン・エッチング）がその達成
において主導的な役割を果たしてきた。しかしＲＩＥで
は、プラズマ中でエッチングガスから解離生成した活性
種と被エッチング物との化学反応をイオンの衝突エネル
ギーで促進する、いわゆるイオン・アシスト機構にした
がって異方性を確保しているため、異方性形状の達成と
高選択性の達成とが原理的に両立困難となっている。
高集積化が進行しデザイン・ルールの微細化が進展する
中、その微細加工の主要技術のひとつであるドライエッ
チングに対する技術的要求もますます高度化している。
この技術的要求とは、エッチング・マスクや下地材料層
に対する高選択性、良好な形状制御性、実用的なエッチ
ング速度、低ダメージ性、低汚染性、良好な均一性、良
好な再現性の達成である。特に、微細回路パターンの形
成には上記形状制御性の中でも異方性形状の達成が要求
され、ＲＩＥ（反応性イオン・エッチング）がその達成
において主導的な役割を果たしてきた。しかしＲＩＥで
は、プラズマ中でエッチングガスから解離生成した活性
種と被エッチング物との化学反応をイオンの衝突エネル
ギーで促進する、いわゆるイオン・アシスト機構にした
がって異方性を確保しているため、異方性形状の達成と
高選択性の達成とが原理的に両立困難となっている。
【０００３】そこで、目的とするパターンの側壁面に堆
積する堆積物を利用して該パターンに対する活性種の斜
め入射成分をブロックすることにより、異方性加工に必
要なイオン入射エネルギーを低下させ、これにより高選
択性を達成しようとする手法が提案されている。この手
法は側壁保護と呼ばれており、また保護に寄与する堆積
物の膜は側壁保護膜と呼ばれている。側壁保護膜を形成
する堆積物としては一般に、エッチング・ガスの解離に
より副生する化学種がプラズマ重合を起こすことにより
気相中に発生するポリマー、レジスト・マスクのスパッ
タ生成物が重合を起こすことにより発生する炭素系ポリ
マー、あるいはエッチング反応生成物のうち蒸気圧の比
較的低いものが利用される。
積する堆積物を利用して該パターンに対する活性種の斜
め入射成分をブロックすることにより、異方性加工に必
要なイオン入射エネルギーを低下させ、これにより高選
択性を達成しようとする手法が提案されている。この手
法は側壁保護と呼ばれており、また保護に寄与する堆積
物の膜は側壁保護膜と呼ばれている。側壁保護膜を形成
する堆積物としては一般に、エッチング・ガスの解離に
より副生する化学種がプラズマ重合を起こすことにより
気相中に発生するポリマー、レジスト・マスクのスパッ
タ生成物が重合を起こすことにより発生する炭素系ポリ
マー、あるいはエッチング反応生成物のうち蒸気圧の比
較的低いものが利用される。
【０００４】ただしこの堆積物は、一方でドライエッチ
ングの再現性や均一性を劣化させる要因でもある。近年
の半導体デバイスの製造では、高集積化の進展により１
チップ当たりの占有面積が拡大していることから、生産
性を確保するために直径８インチもしくはそれ以上の大
口径基板が用いられる。ここで、かかる大口径基板から
切り出されるチップの品質ばらつきを抑制し、歩留まり
を確保するためには、堆積物の制御を基板面内の全体に
わたって均一に行うことが極めて重要である。均一性達
成のためには、プラズマ・パラメータの制御も当然必要
であるが、エッチング反応や堆積物の堆積は基板表面の
現象であるから、基板温度の均一制御が重要なパラメー
タとなる。
ングの再現性や均一性を劣化させる要因でもある。近年
の半導体デバイスの製造では、高集積化の進展により１
チップ当たりの占有面積が拡大していることから、生産
性を確保するために直径８インチもしくはそれ以上の大
口径基板が用いられる。ここで、かかる大口径基板から
切り出されるチップの品質ばらつきを抑制し、歩留まり
を確保するためには、堆積物の制御を基板面内の全体に
わたって均一に行うことが極めて重要である。均一性達
成のためには、プラズマ・パラメータの制御も当然必要
であるが、エッチング反応や堆積物の堆積は基板表面の
現象であるから、基板温度の均一制御が重要なパラメー
タとなる。
【０００５】また、かかる大口径基板の全面にわたって
均一なドライエッチングを施す必要から、処理の形式と
しては枚葉処理が近年の主流となっている。このような
状況下では、基板間における均一性、すなわち再現性の
確保も従来に増して重要となる。再現性を確保するため
には、ドライエッチング装置のプラズマ・チャンバ内へ
の堆積物の累積を抑制しなければならない。なぜなら
ば、基板を加工する度に堆積物がチャンバ内に累積する
と、この堆積物の影響を受けてプラズマ条件も変動する
ため、基板ごとに加工精度が異なってしまうからであ
る。
均一なドライエッチングを施す必要から、処理の形式と
しては枚葉処理が近年の主流となっている。このような
状況下では、基板間における均一性、すなわち再現性の
確保も従来に増して重要となる。再現性を確保するため
には、ドライエッチング装置のプラズマ・チャンバ内へ
の堆積物の累積を抑制しなければならない。なぜなら
ば、基板を加工する度に堆積物がチャンバ内に累積する
と、この堆積物の影響を受けてプラズマ条件も変動する
ため、基板ごとに加工精度が異なってしまうからであ
る。
【０００６】したがって、市販装置においてはプラズマ
・チャンバ内壁への堆積物の付着を抑制する手段が講じ
られており、たとえば内蔵ヒータによりチャンバ壁をお
およそ５０〜２００℃の範囲で加熱することが行われて
いる。
・チャンバ内壁への堆積物の付着を抑制する手段が講じ
られており、たとえば内蔵ヒータによりチャンバ壁をお
およそ５０〜２００℃の範囲で加熱することが行われて
いる。
【０００７】ここで、図４に従来の平行平板型ＲＩＥ装
置の概略構成を示す。この装置は、排気孔４７を通じて
矢印Ａ方向に高真空排気される一方でエッチング・ガス
供給管４６を通じて矢印Ｂ方向から所定のエッチング・
ガスの供給を受けるプラズマ・チャンバ４３内に、ウェ
ハＷを載置するための下部電極であるステージ４９が配
され、該プラズマ・チャンバ４３の上蓋を兼ねる上部電
極４１と、これに対向する該ステージ４９との間にＲＦ
電界を印加してプラズマＰを発生させる装置である。上
記ＲＦ電界は、ステージ４９の脚部にブロッキング・コ
ンデンサ５５を介して接続されるＲＦ電源５６により印
加される。プラズマ・チャンバ４３と上部電極４１との
間、およびプラズマ・チャンバ４３とステージ４９との
間は、各々介在される絶縁部材４５，４８により絶縁さ
れている。また、上部電極４１とプラズマ・チャンバ４
３の外壁側には各々ヒータ４２，４４が設けられ、プラ
ズマ・チャンバ４３内で発生した堆積物の付着を防止す
るようになされている。
置の概略構成を示す。この装置は、排気孔４７を通じて
矢印Ａ方向に高真空排気される一方でエッチング・ガス
供給管４６を通じて矢印Ｂ方向から所定のエッチング・
ガスの供給を受けるプラズマ・チャンバ４３内に、ウェ
ハＷを載置するための下部電極であるステージ４９が配
され、該プラズマ・チャンバ４３の上蓋を兼ねる上部電
極４１と、これに対向する該ステージ４９との間にＲＦ
電界を印加してプラズマＰを発生させる装置である。上
記ＲＦ電界は、ステージ４９の脚部にブロッキング・コ
ンデンサ５５を介して接続されるＲＦ電源５６により印
加される。プラズマ・チャンバ４３と上部電極４１との
間、およびプラズマ・チャンバ４３とステージ４９との
間は、各々介在される絶縁部材４５，４８により絶縁さ
れている。また、上部電極４１とプラズマ・チャンバ４
３の外壁側には各々ヒータ４２，４４が設けられ、プラ
ズマ・チャンバ４３内で発生した堆積物の付着を防止す
るようになされている。
【０００８】上記ステージ４９は、低温エッチングに対
応するべく、その内部に冷媒流路５１を有しており、こ
の冷媒流路５１へ往管５０を通じて矢印Ｍ1 方向に供給
した冷媒を、復管５２を通じて矢印Ｍ2 方向に回収し、
さらにこの冷媒を図示されないチラーを介して循環させ
るようになされている。また、ステージ４９のウェハ設
置面には静電チャック５４が配されており、ウェハＷを
該ステージ４９上に密着保持することで上記冷媒による
冷却効率を高める設計となっている。
応するべく、その内部に冷媒流路５１を有しており、こ
の冷媒流路５１へ往管５０を通じて矢印Ｍ1 方向に供給
した冷媒を、復管５２を通じて矢印Ｍ2 方向に回収し、
さらにこの冷媒を図示されないチラーを介して循環させ
るようになされている。また、ステージ４９のウェハ設
置面には静電チャック５４が配されており、ウェハＷを
該ステージ４９上に密着保持することで上記冷媒による
冷却効率を高める設計となっている。
【０００９】また、ウェハＷとステージ４９との間の微
小空間（図４では説明の都合上、極めて大きく描かれて
いる。）には温調ガスが充填され、さらに冷却効率を高
めるようになされている。この温調ガスは、たとえば、
温調ガス供給管５３から矢印Ｎ方向に供給され、静電チ
ャック５４の中心に開口する細孔から放出され、ここか
ら該静電チャック５４表面に刻まれた溝部を同心円状お
よび放射状の溝部に沿ってウェハＷ周縁部へ向けて矢印
Ｏ方向に流れた後、排気孔４７から排気される。あるい
は、静電チャック５４のウェハ設置面の全面にわたって
多数の微小なオリフィスが開口され、ここから温調ガス
が放出されるタイプの市販装置も知られている。
小空間（図４では説明の都合上、極めて大きく描かれて
いる。）には温調ガスが充填され、さらに冷却効率を高
めるようになされている。この温調ガスは、たとえば、
温調ガス供給管５３から矢印Ｎ方向に供給され、静電チ
ャック５４の中心に開口する細孔から放出され、ここか
ら該静電チャック５４表面に刻まれた溝部を同心円状お
よび放射状の溝部に沿ってウェハＷ周縁部へ向けて矢印
Ｏ方向に流れた後、排気孔４７から排気される。あるい
は、静電チャック５４のウェハ設置面の全面にわたって
多数の微小なオリフィスが開口され、ここから温調ガス
が放出されるタイプの市販装置も知られている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ドライエッ
チング中のウェハＷの温度は、特に低温エッチングを想
定した場合でなくとも、化学反応熱やプラズマ輻射熱に
よる基板の昇温を考慮して、エッチング・マスクとして
多用されるフォトレジストの耐熱温度よりも大幅に低く
設定されるのが普通である。
チング中のウェハＷの温度は、特に低温エッチングを想
定した場合でなくとも、化学反応熱やプラズマ輻射熱に
よる基板の昇温を考慮して、エッチング・マスクとして
多用されるフォトレジストの耐熱温度よりも大幅に低く
設定されるのが普通である。
【００１１】しかし、ウェハＷの温度が上述のように制
御されている場合、エッチング中のウェハＷはプラズマ
からの輻射熱ＲP を受けると共に、ウェハＷよりも高温
に加熱されたプラズマ・チャンバ壁からの輻射熱ＲC も
受ける。ここで、プラズマＰからの輻射熱ＲP の影響
は、該プラズマＰがウェハＷと対面して全面的にこれを
照射している以上、全面に均一に及ぶと考えられるが、
プラズマ・チャンバ壁からの輻射熱ＲC の影響は該チャ
ンバ壁からの距離に応じてウェハＷ上で変化する。すな
わち、プラズマ・チャンバ４３の内壁面からの輻射熱Ｒ
C は、ウェハＷの中心部よりも周縁部の方に大きな影響
を与える。
御されている場合、エッチング中のウェハＷはプラズマ
からの輻射熱ＲP を受けると共に、ウェハＷよりも高温
に加熱されたプラズマ・チャンバ壁からの輻射熱ＲC も
受ける。ここで、プラズマＰからの輻射熱ＲP の影響
は、該プラズマＰがウェハＷと対面して全面的にこれを
照射している以上、全面に均一に及ぶと考えられるが、
プラズマ・チャンバ壁からの輻射熱ＲC の影響は該チャ
ンバ壁からの距離に応じてウェハＷ上で変化する。すな
わち、プラズマ・チャンバ４３の内壁面からの輻射熱Ｒ
C は、ウェハＷの中心部よりも周縁部の方に大きな影響
を与える。
【００１２】しかも近年では、半導体製造プロセスの複
雑化に応じて、それぞれ異なる工程を担当する数個の処
理チャンバを真空搬送系統で接続することにより、基板
を途中で大気開放することなく一連の加工を可能とする
マルチチャンバ型の半導体製造装置が多用されるように
なっている。この形式の装置では、装置本体の大型化を
防止するために個々の処理チャンバがコンパクト化され
る傾向にあるが、このことによりプラズマ・チャンバの
内壁面と基板との距離がますます接近し、上述のような
プラズマ・チャンバ壁からの輻射熱の影響が深刻化する
ことは避けられない。
雑化に応じて、それぞれ異なる工程を担当する数個の処
理チャンバを真空搬送系統で接続することにより、基板
を途中で大気開放することなく一連の加工を可能とする
マルチチャンバ型の半導体製造装置が多用されるように
なっている。この形式の装置では、装置本体の大型化を
防止するために個々の処理チャンバがコンパクト化され
る傾向にあるが、このことによりプラズマ・チャンバの
内壁面と基板との距離がますます接近し、上述のような
プラズマ・チャンバ壁からの輻射熱の影響が深刻化する
ことは避けられない。
【００１３】かかる理由から従来は、図５に示されるよ
うに、たとえステージ温度を均一化しても、ウェハＷの
表面温度は中心から周縁部へ向けて高くなっており、こ
のことが周縁部におけるエッチング速度を増大させる原
因となっていた。そこで本発明は、基板の大口径化、低
温エッチングの導入、チャンバのコンパクト化等、基板
表面の温度分布を不均一化する様々な要因に起因する基
板の表面温度分布の不均一性を解消し、基板の全面にわ
たってドライエッチング等のプラズマ処理を均一に行う
方法、およびそのためのプラズマ装置を提供することを
目的とする。
うに、たとえステージ温度を均一化しても、ウェハＷの
表面温度は中心から周縁部へ向けて高くなっており、こ
のことが周縁部におけるエッチング速度を増大させる原
因となっていた。そこで本発明は、基板の大口径化、低
温エッチングの導入、チャンバのコンパクト化等、基板
表面の温度分布を不均一化する様々な要因に起因する基
板の表面温度分布の不均一性を解消し、基板の全面にわ
たってドライエッチング等のプラズマ処理を均一に行う
方法、およびそのためのプラズマ装置を提供することを
目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達
成するために提案されるものである。まず、本発明のプ
ラズマ処理方法は、プラズマ・チャンバ内の不均一な輻
射熱の存在下で、該プラズマ・チャンバ内に保持される
基板に対して所定のプラズマ処理を行う方法であって、
前記基板を保持するステージの面内温度分布を前記輻射
熱の不均一性を相殺するごとく不均一化することによ
り、該基板の表面温度分布を均一化するものである。
成するために提案されるものである。まず、本発明のプ
ラズマ処理方法は、プラズマ・チャンバ内の不均一な輻
射熱の存在下で、該プラズマ・チャンバ内に保持される
基板に対して所定のプラズマ処理を行う方法であって、
前記基板を保持するステージの面内温度分布を前記輻射
熱の不均一性を相殺するごとく不均一化することによ
り、該基板の表面温度分布を均一化するものである。
【００１５】ここで、前記ステージの不均一な面内温度
分布は、該ステージ内に複数系統を介して制御温度の異
なる冷媒および／または温媒を供給することにより付与
することができる。
分布は、該ステージ内に複数系統を介して制御温度の異
なる冷媒および／または温媒を供給することにより付与
することができる。
【００１６】あるいは、前記ステージの不均一な面内温
度分布は、該ステージの表面と前記基板の裏面との間の
微小空間に複数系統を介して制御圧力の異なる温調ガス
を供給することにより付与することもできる。この場合
は、冷媒および／または温媒の供給系統が複数であって
も構わないが、単一であっても良い。このような温調ガ
スによる温度制御は、ステージの中心部と周縁部とで熱
伝達効率を変化させることが目的であるから、熱容量の
異なる複数種類の温調ガスを用いることも原理的には可
能である。しかし、単一種類の温調ガスの供給系統を複
数設けて各系統の流速を制御する方が、制御性，経済性
共に優れている。
度分布は、該ステージの表面と前記基板の裏面との間の
微小空間に複数系統を介して制御圧力の異なる温調ガス
を供給することにより付与することもできる。この場合
は、冷媒および／または温媒の供給系統が複数であって
も構わないが、単一であっても良い。このような温調ガ
スによる温度制御は、ステージの中心部と周縁部とで熱
伝達効率を変化させることが目的であるから、熱容量の
異なる複数種類の温調ガスを用いることも原理的には可
能である。しかし、単一種類の温調ガスの供給系統を複
数設けて各系統の流速を制御する方が、制御性，経済性
共に優れている。
【００１７】なお、上記温調ガスとしては基本的にはド
ライエッチングに影響を及ぼさないガスが用いられ、Ｈ
ｅ，Ａｒ等の希ガスの他、エッチング・ガスと組成の少
なくとも一部を同じくするガスを用いることができる。
また、エッチングに関与しない限りにおいて、Ｎ2 等の
不活性ガスも適宜選択して用いることができる。
ライエッチングに影響を及ぼさないガスが用いられ、Ｈ
ｅ，Ａｒ等の希ガスの他、エッチング・ガスと組成の少
なくとも一部を同じくするガスを用いることができる。
また、エッチングに関与しない限りにおいて、Ｎ2 等の
不活性ガスも適宜選択して用いることができる。
【００１８】ところで、前記輻射熱の不均一性は前記プ
ラズマ・チャンバの内壁面温度が前記基板の表面温度よ
りも高いことに起因することが多い。このような場合に
は、前記ステージに対してその中心部よりも周縁部の温
度を下げた面内温度分布を付与することにより、前記基
板の表面温度の均一化を図ることができる。この手法
は、特に前記プラズマ処理としてドライエッチングを行
う場合に好適である。
ラズマ・チャンバの内壁面温度が前記基板の表面温度よ
りも高いことに起因することが多い。このような場合に
は、前記ステージに対してその中心部よりも周縁部の温
度を下げた面内温度分布を付与することにより、前記基
板の表面温度の均一化を図ることができる。この手法
は、特に前記プラズマ処理としてドライエッチングを行
う場合に好適である。
【００１９】具体的には、ステージの周縁部に供給する
冷媒の制御温度を中心部に供給する冷媒の制御温度より
も下げることでこれを達成する。あるいは、ステージの
周縁部に供給する温調ガスの制御圧力を中心部に供給す
る温調ガスの制御圧力よりも高めれば、たとえステージ
全面にわたって均一な温度の冷媒および／または温媒が
供給されている場合でも、周縁部における熱交換を促進
してこの部分を低温化することができる。
冷媒の制御温度を中心部に供給する冷媒の制御温度より
も下げることでこれを達成する。あるいは、ステージの
周縁部に供給する温調ガスの制御圧力を中心部に供給す
る温調ガスの制御圧力よりも高めれば、たとえステージ
全面にわたって均一な温度の冷媒および／または温媒が
供給されている場合でも、周縁部における熱交換を促進
してこの部分を低温化することができる。
【００２０】なお、基板の表面温度の均一化は、ＣＶＤ
や表面改質といった他のプラズマ処理についても有効な
考え方である。特にＣＶＤを行う場合には、上述のよう
に昇温が予想される領域を余計に冷却するのではなく、
逆に昇温の足りない領域（すなわち基板の中心部）を余
計に昇温することにより、結果的に基板の表面温度を均
一化しても良い。そのためには、ステージの中心部に供
給する冷媒および／または温媒の制御温度を相対的に高
めたり、あるいは中心部に供給する温調ガスの制御圧力
を相対的に下げることができる。
や表面改質といった他のプラズマ処理についても有効な
考え方である。特にＣＶＤを行う場合には、上述のよう
に昇温が予想される領域を余計に冷却するのではなく、
逆に昇温の足りない領域（すなわち基板の中心部）を余
計に昇温することにより、結果的に基板の表面温度を均
一化しても良い。そのためには、ステージの中心部に供
給する冷媒および／または温媒の制御温度を相対的に高
めたり、あるいは中心部に供給する温調ガスの制御圧力
を相対的に下げることができる。
【００２１】一方、本発明のプラズマ装置は、壁部に加
熱手段を有し、内部でプラズマを発生させるためのプラ
ズマ・チャンバと、前記プラズマ・チャンバ内で基板を
保持するステージと、前記ステージの面内温度分布を不
均一化させる温度不均一化手段とを備えるものである。
熱手段を有し、内部でプラズマを発生させるためのプラ
ズマ・チャンバと、前記プラズマ・チャンバ内で基板を
保持するステージと、前記ステージの面内温度分布を不
均一化させる温度不均一化手段とを備えるものである。
【００２２】ここで、前記温度不均一化手段は、前記ス
テージ内に制御温度の異なる冷媒および／または温媒を
供給するための複数の伝熱媒体供給系統を含むものとす
ることができる。
テージ内に制御温度の異なる冷媒および／または温媒を
供給するための複数の伝熱媒体供給系統を含むものとす
ることができる。
【００２３】あるいは、前記温度不均一化手段は、前記
ステージの表面と前記基板の裏面との間の微小空間に制
御圧力の異なるガスを供給するための複数のガス供給系
統を含むものであっても良い。
ステージの表面と前記基板の裏面との間の微小空間に制
御圧力の異なるガスを供給するための複数のガス供給系
統を含むものであっても良い。
【００２４】
【作用】本発明では、プラズマ・チャンバ内に予め存在
する不均一な輻射熱の分布を考慮し、基板を保持するス
テージにこの不均一性を相殺するような不均一な面内温
度分布を与えるので、結果的に基板の表面温度がその面
内にわたって均一化され、基板上で進行するプラズマ処
理の面内均一性を高めることができる。特に、プラズマ
処理としてドライエッチングを行う場合は、プラズマ・
チャンバの内壁面からの輻射熱の影響による基板周縁部
の昇温を抑えることにより、化学反応速度や堆積物の堆
積速度を面内で均一化することができる。したがって、
堆積物付着を目的とする壁面加熱型のプラズマ・チャン
バ内において従来問題となっていた基板周縁部でのエッ
チング増速を防止し、均一で再現性の高いドライエッチ
ングを行うことが可能となる。
する不均一な輻射熱の分布を考慮し、基板を保持するス
テージにこの不均一性を相殺するような不均一な面内温
度分布を与えるので、結果的に基板の表面温度がその面
内にわたって均一化され、基板上で進行するプラズマ処
理の面内均一性を高めることができる。特に、プラズマ
処理としてドライエッチングを行う場合は、プラズマ・
チャンバの内壁面からの輻射熱の影響による基板周縁部
の昇温を抑えることにより、化学反応速度や堆積物の堆
積速度を面内で均一化することができる。したがって、
堆積物付着を目的とする壁面加熱型のプラズマ・チャン
バ内において従来問題となっていた基板周縁部でのエッ
チング増速を防止し、均一で再現性の高いドライエッチ
ングを行うことが可能となる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。
する。
【００２６】実施例１ 本実施例では、ひとつのステージに対して２系統の冷媒
供給系統を設けた平行平板型ＲＩＥ装置について、図１
を参照しながら説明する。ここで、（ａ）図はその概略
断面図、（ｂ）図はステージのＸ−Ｘ線断面図である。
供給系統を設けた平行平板型ＲＩＥ装置について、図１
を参照しながら説明する。ここで、（ａ）図はその概略
断面図、（ｂ）図はステージのＸ−Ｘ線断面図である。
【００２７】この装置は、プラズマ・チャンバ３の上蓋
を兼ねる上部電極１と、これに平行に対面するごとく該
プラズマ・チャンバ３内に下部電極として配置されるス
テージ９との間にＲＦ電界を印加し、プラズマＰを発生
させるものである。上記プラズマ・チャンバ３は、その
内部が排気孔７を通じて矢印Ａ方向に高真空排気される
一方で、エッチング・ガス供給管６を通じて矢印Ｂ方向
から所定のエッチング・ガスの供給を受け、所定圧力に
制御されている。プラズマ・チャンバ３と上部電極１と
の間、およびプラズマ・チャンバ３とステージ９との間
は、各々介在される絶縁部材５，８により絶縁されてい
る。また、上部電極１とプラズマ・チャンバ３の外壁側
には各々ヒータ２，４が設けられ、プラズマ・チャンバ
３内で発生した堆積物の付着を防止するようになされて
いる。また、上記ＲＦ電界は、ステージ９の脚部にブロ
ッキング・コンデンサ１８を介して接続されるＲＦ電源
１９により印加される。
を兼ねる上部電極１と、これに平行に対面するごとく該
プラズマ・チャンバ３内に下部電極として配置されるス
テージ９との間にＲＦ電界を印加し、プラズマＰを発生
させるものである。上記プラズマ・チャンバ３は、その
内部が排気孔７を通じて矢印Ａ方向に高真空排気される
一方で、エッチング・ガス供給管６を通じて矢印Ｂ方向
から所定のエッチング・ガスの供給を受け、所定圧力に
制御されている。プラズマ・チャンバ３と上部電極１と
の間、およびプラズマ・チャンバ３とステージ９との間
は、各々介在される絶縁部材５，８により絶縁されてい
る。また、上部電極１とプラズマ・チャンバ３の外壁側
には各々ヒータ２，４が設けられ、プラズマ・チャンバ
３内で発生した堆積物の付着を防止するようになされて
いる。また、上記ＲＦ電界は、ステージ９の脚部にブロ
ッキング・コンデンサ１８を介して接続されるＲＦ電源
１９により印加される。
【００２８】上記ステージ９は、低温エッチングに対応
するべく、その内部に２系統の冷媒流路１１，１４を有
している。これらの冷媒流路１１，１４は、（ｂ）図の
断面図に示されるように同心円状に配されており、プラ
ズマ・チャンバ３の外部に設置される図示されないチラ
ーからそれぞれ制御温度の異なる冷媒の供給を受けて、
ステージ９に不均一な面内温度分布を付与するようにな
されている。ここでは、往管１０を通じて矢印Ｃ1 方向
に供給された低温冷媒が冷媒流路１１を循環した後に復
管５２を通じて矢印Ｃ2 方向に回収され、また往管１３
を通じて矢印Ｄ1 方向に供給された高温冷媒が冷媒流路
１４を循環した後に復管１５を通じて矢印Ｄ2 方向に回
収されるようにした。
するべく、その内部に２系統の冷媒流路１１，１４を有
している。これらの冷媒流路１１，１４は、（ｂ）図の
断面図に示されるように同心円状に配されており、プラ
ズマ・チャンバ３の外部に設置される図示されないチラ
ーからそれぞれ制御温度の異なる冷媒の供給を受けて、
ステージ９に不均一な面内温度分布を付与するようにな
されている。ここでは、往管１０を通じて矢印Ｃ1 方向
に供給された低温冷媒が冷媒流路１１を循環した後に復
管５２を通じて矢印Ｃ2 方向に回収され、また往管１３
を通じて矢印Ｄ1 方向に供給された高温冷媒が冷媒流路
１４を循環した後に復管１５を通じて矢印Ｄ2 方向に回
収されるようにした。
【００２９】また、ステージ９のウェハ設置面には静電
チャック１７が配されており、ウェハＷを該ステージ９
上に密着保持することで上記冷媒による冷却効率を高め
る設計となっている。また、ウェハＷとステージ９との
間の微小空間（図１では説明の都合上、誇張してあ
る。）には温調ガスが充填され、さらに冷却効率を高め
るようになされている。この温調ガスは、たとえば、温
調ガス供給管１６から矢印Ｅ方向に供給され、静電チャ
ック１７の中心に開口する細孔から放出され、ここから
該静電チャック５４表面に刻まれた溝部を同心円状およ
び放射状の溝部に沿ってウェハＷ周縁部へ向けて矢印Ｆ
方向に流れた後、排気孔７から排気される。上記装置内
には、ウェハＷの全面がほぼ均一に受けるプラズマＰか
らの輻射熱と、ウェハＷの周縁部が集中的に受けるプラ
ズマ・チャンバ３の壁面からのヒータ加熱による輻射熱
が存在する。しかし、上述のごとく２系統の冷媒供給系
統によりステージ９の周縁部が一段と低温化されるよう
になされているため、ウェハＷの周縁部では壁面からの
輻射熱の影響がステージ９の周縁部の低温冷却で相殺さ
れ、結果的に該ウェハＷの表面温度が面内にわたって均
一化される。
チャック１７が配されており、ウェハＷを該ステージ９
上に密着保持することで上記冷媒による冷却効率を高め
る設計となっている。また、ウェハＷとステージ９との
間の微小空間（図１では説明の都合上、誇張してあ
る。）には温調ガスが充填され、さらに冷却効率を高め
るようになされている。この温調ガスは、たとえば、温
調ガス供給管１６から矢印Ｅ方向に供給され、静電チャ
ック１７の中心に開口する細孔から放出され、ここから
該静電チャック５４表面に刻まれた溝部を同心円状およ
び放射状の溝部に沿ってウェハＷ周縁部へ向けて矢印Ｆ
方向に流れた後、排気孔７から排気される。上記装置内
には、ウェハＷの全面がほぼ均一に受けるプラズマＰか
らの輻射熱と、ウェハＷの周縁部が集中的に受けるプラ
ズマ・チャンバ３の壁面からのヒータ加熱による輻射熱
が存在する。しかし、上述のごとく２系統の冷媒供給系
統によりステージ９の周縁部が一段と低温化されるよう
になされているため、ウェハＷの周縁部では壁面からの
輻射熱の影響がステージ９の周縁部の低温冷却で相殺さ
れ、結果的に該ウェハＷの表面温度が面内にわたって均
一化される。
【００３０】実施例２ 本実施例では、実施例１で上述した平行平板型ＲＩＥ装
置内でｃ−Ｃ4 Ｆ8 ／Ａｒ／ＣＯ混合ガスを用い、Ｓｉ
Ｏｘ層間絶縁膜にコンタクト・ホールを開口するための
ドライエッチングを行った。なお、冷媒流路１１，１４
に供給する冷媒としてはエタノールを使用し、またウェ
ハＷの裏面に向けて供給する温調ガスとしてはＨｅガス
を使用した。
置内でｃ−Ｃ4 Ｆ8 ／Ａｒ／ＣＯ混合ガスを用い、Ｓｉ
Ｏｘ層間絶縁膜にコンタクト・ホールを開口するための
ドライエッチングを行った。なお、冷媒流路１１，１４
に供給する冷媒としてはエタノールを使用し、またウェ
ハＷの裏面に向けて供給する温調ガスとしてはＨｅガス
を使用した。
【００３１】本実施例のエッチング条件は、一例とし
て、 ｃ−Ｃ4 Ｆ8 流量 ３０ ＳＣＣＭ Ａｒ流量 １００ ＳＣＣＭ ＣＯ流量 １００ ＳＣＣＭ 圧力 １０ Ｐａ ＲＦパワー密度（ＲＦ電源１９） ０．８ Ｗ／ｃｍ2 （13.56 ＭＨｚ） プラズマ・チャンバ３の内壁面温度 １５０ ℃ 冷媒流路１１内の冷媒温度（周縁部） ０ ℃ 冷媒流路１４内の冷媒温度（中心部） ５ ℃ Ｈｅ供給圧力 １０００ Ｐａ とした。
て、 ｃ−Ｃ4 Ｆ8 流量 ３０ ＳＣＣＭ Ａｒ流量 １００ ＳＣＣＭ ＣＯ流量 １００ ＳＣＣＭ 圧力 １０ Ｐａ ＲＦパワー密度（ＲＦ電源１９） ０．８ Ｗ／ｃｍ2 （13.56 ＭＨｚ） プラズマ・チャンバ３の内壁面温度 １５０ ℃ 冷媒流路１１内の冷媒温度（周縁部） ０ ℃ 冷媒流路１４内の冷媒温度（中心部） ５ ℃ Ｈｅ供給圧力 １０００ Ｐａ とした。
【００３２】この工程で達成されるステージ温度とウェ
ハＷの表面温度の関係を、図２に示す。ここでは、プラ
ズマ・チャンバ３の内壁面を１５０℃に加熱することに
よりフルオロカーボン系の堆積物の付着を防止している
が、該内壁面からの輻射熱によるウェハＷの周縁部の昇
温を防止するために、この部分は冷媒流路１１内を循環
する低温冷媒により中心部に比べて低温とされている。
この低温冷却により壁面からの輻射熱による昇温が相殺
され、ウェハＷの表面温度が面内にわたって均一化され
た。このため、上記ドライエッチングは、極めて精度良
く均一に行うことができ、この結果オーバーエッチング
量も最小限に抑えることができた。
ハＷの表面温度の関係を、図２に示す。ここでは、プラ
ズマ・チャンバ３の内壁面を１５０℃に加熱することに
よりフルオロカーボン系の堆積物の付着を防止している
が、該内壁面からの輻射熱によるウェハＷの周縁部の昇
温を防止するために、この部分は冷媒流路１１内を循環
する低温冷媒により中心部に比べて低温とされている。
この低温冷却により壁面からの輻射熱による昇温が相殺
され、ウェハＷの表面温度が面内にわたって均一化され
た。このため、上記ドライエッチングは、極めて精度良
く均一に行うことができ、この結果オーバーエッチング
量も最小限に抑えることができた。
【００３３】実施例３ 本実施例では、２系統の温調ガス供給系統を設けた平行
平板型ＲＩＥ装置について説明する。ただし、プラズマ
・チャンバ３とその関連部材については実施例１と共通
なので説明を省略し、ステージと温調ガス供給系統につ
いて、図３を参照しながら説明する。（ａ）図はステー
ジの概略断面図、（ｂ）図はその上面図である。
平板型ＲＩＥ装置について説明する。ただし、プラズマ
・チャンバ３とその関連部材については実施例１と共通
なので説明を省略し、ステージと温調ガス供給系統につ
いて、図３を参照しながら説明する。（ａ）図はステー
ジの概略断面図、（ｂ）図はその上面図である。
【００３４】このステージ２１は、低温エッチングに対
応するべく、その内部に単一系統の冷媒流路２３を有し
ている。この冷媒流路２３は、図示されないチラーから
往管２２を通じて矢印Ｇ1 方向に冷媒の供給を受け、復
管２４を通じて矢印Ｇ2 方向にこれを回収する。また、
ステージ２１のウェハ設置面には静電チャック３０が配
されており、ウェハＷを該ステージ２１上に密着保持す
ることで上記冷媒による冷却効率を高める設計となって
いる。
応するべく、その内部に単一系統の冷媒流路２３を有し
ている。この冷媒流路２３は、図示されないチラーから
往管２２を通じて矢印Ｇ1 方向に冷媒の供給を受け、復
管２４を通じて矢印Ｇ2 方向にこれを回収する。また、
ステージ２１のウェハ設置面には静電チャック３０が配
されており、ウェハＷを該ステージ２１上に密着保持す
ることで上記冷媒による冷却効率を高める設計となって
いる。
【００３５】さらに、ウェハＷとステージ２１との間の
微小空間（図３では説明の都合上、誇張してある。）に
は、２系統の温調ガス供給系統を通じて制御圧力の異な
る温調ガスが充填されるようになされている。すなわ
ち、静電チャック３０のウェハ設置面には多数のオリフ
ィス３１ａ，３２ａが開口されているが、中心領域３１
に開口する一群のオリフィス３１ａは温調ガス供給管２
５を通じて矢印Ｊ方向から供給された温調ガスを放出
し、また周縁領域３２に開口する一群のオリフィス３２
ａは温調ガス供給管２６を通じて矢印Ｈ方向から供給さ
れた温調ガスを放出するようになされている。各オリフ
ィス３１ａ，３２ａから放出された温調ガスは、矢印Ｋ
で示されるようにウェハＷの外周方向へ向かって流れ
る。
微小空間（図３では説明の都合上、誇張してある。）に
は、２系統の温調ガス供給系統を通じて制御圧力の異な
る温調ガスが充填されるようになされている。すなわ
ち、静電チャック３０のウェハ設置面には多数のオリフ
ィス３１ａ，３２ａが開口されているが、中心領域３１
に開口する一群のオリフィス３１ａは温調ガス供給管２
５を通じて矢印Ｊ方向から供給された温調ガスを放出
し、また周縁領域３２に開口する一群のオリフィス３２
ａは温調ガス供給管２６を通じて矢印Ｈ方向から供給さ
れた温調ガスを放出するようになされている。各オリフ
ィス３１ａ，３２ａから放出された温調ガスは、矢印Ｋ
で示されるようにウェハＷの外周方向へ向かって流れ
る。
【００３６】なお、外側の温調ガス供給管２６を円環状
とする場合には、矢印Ｈ方向の温調ガス供給は適当な１
ヶ所から行えば良い。また、多数のオリフィスを開口す
る代わりに、静電チャック３０本体をたとえば多孔質セ
ラミクスを用いて構成し、温調ガスをその細孔から放出
させるようにしても良い。ただしこの場合は、たとえば
中心領域３１と周縁領域３２とを各々独立のセラミクス
・ブロックで構成し、両ブロック間に適当なバリヤを介
在させることにより、２系統の温調ガス供給系統を流れ
るガスを互いに混合させない等の工夫が必要である。
とする場合には、矢印Ｈ方向の温調ガス供給は適当な１
ヶ所から行えば良い。また、多数のオリフィスを開口す
る代わりに、静電チャック３０本体をたとえば多孔質セ
ラミクスを用いて構成し、温調ガスをその細孔から放出
させるようにしても良い。ただしこの場合は、たとえば
中心領域３１と周縁領域３２とを各々独立のセラミクス
・ブロックで構成し、両ブロック間に適当なバリヤを介
在させることにより、２系統の温調ガス供給系統を流れ
るガスを互いに混合させない等の工夫が必要である。
【００３７】ここで、温調ガス供給管２５，２６に供給
する温調ガスの制御圧力を互いに異ならしめる方法とし
ては、個々の温調ガス供給源から温調ガス供給管２５，
２６へ至る流路を完全に独立化する方法、あるいは共通
の温調ガス供給源から適当に分岐させた流路を温調ガス
供給管２５，２６へそれぞれ接続する方法等が考えられ
る。図３に示した温調ガス供給系統は、後者の方法にも
とづくものである。すなわち、温調ガス・ボンベ２９か
ら供給される温調ガスは、流路の途中に並列に接続され
る設定値の異なる圧力計２７，２８によりそれぞれ所定
の圧力に制御された後、各々温調ガス供給管２５，２６
へ導入される。上記圧力計２７，２８としては、容量型
マノメータを用いた。本実施例では、外側の温調ガス供
給管２６における制御圧力を相対的に高く設定した。
する温調ガスの制御圧力を互いに異ならしめる方法とし
ては、個々の温調ガス供給源から温調ガス供給管２５，
２６へ至る流路を完全に独立化する方法、あるいは共通
の温調ガス供給源から適当に分岐させた流路を温調ガス
供給管２５，２６へそれぞれ接続する方法等が考えられ
る。図３に示した温調ガス供給系統は、後者の方法にも
とづくものである。すなわち、温調ガス・ボンベ２９か
ら供給される温調ガスは、流路の途中に並列に接続され
る設定値の異なる圧力計２７，２８によりそれぞれ所定
の圧力に制御された後、各々温調ガス供給管２５，２６
へ導入される。上記圧力計２７，２８としては、容量型
マノメータを用いた。本実施例では、外側の温調ガス供
給管２６における制御圧力を相対的に高く設定した。
【００３８】かかるステージ２１を配した平行平板型Ｒ
ＩＥ装置においては、周縁領域３２における温調ガスの
制御圧力が大とされることにより、この領域における温
調ガスの流速が増大され、熱交換が促進される。したが
って、該ステージ２１上に保持されるウェハＷにおいて
は、その周縁部へ及ぼされる過剰な輻射熱の影響が熱交
換の促進による低温冷却効果で相殺され、結果的に該ウ
ェハＷの表面温度が面内にわたって均一化される。
ＩＥ装置においては、周縁領域３２における温調ガスの
制御圧力が大とされることにより、この領域における温
調ガスの流速が増大され、熱交換が促進される。したが
って、該ステージ２１上に保持されるウェハＷにおいて
は、その周縁部へ及ぼされる過剰な輻射熱の影響が熱交
換の促進による低温冷却効果で相殺され、結果的に該ウ
ェハＷの表面温度が面内にわたって均一化される。
【００３９】実施例４ 本実施例では、実施例３で上述した平行平板型ＲＩＥ装
置内でｃ−Ｃ4 Ｆ8 ／Ａｒ／ＣＯ混合ガスを用い、Ｓｉ
Ｏｘ層間絶縁膜にコンタクト・ホールを開口するための
ドライエッチングを行った。なお、温調ガス供給管２
５，２６に供給する温調ガスとしてはＨｅガスを使用
し、冷媒流路２３に供給する冷媒としてはエタノールを
使用した。
置内でｃ−Ｃ4 Ｆ8 ／Ａｒ／ＣＯ混合ガスを用い、Ｓｉ
Ｏｘ層間絶縁膜にコンタクト・ホールを開口するための
ドライエッチングを行った。なお、温調ガス供給管２
５，２６に供給する温調ガスとしてはＨｅガスを使用
し、冷媒流路２３に供給する冷媒としてはエタノールを
使用した。
【００４０】本実施例のエッチング条件は、一例とし
て、 ｃ−Ｃ4 Ｆ8 流量 ３０ ＳＣＣＭ Ａｒ流量 １００ ＳＣＣＭ ＣＯ流量 １００ ＳＣＣＭ 圧力 １０ Ｐａ ＲＦパワー密度（ＲＦ電源１９） ０．８ Ｗ／ｃｍ2 （13.56 ＭＨｚ） プラズマ・チャンバ３の内壁面温度 １５０ ℃ 中心領域３１のＨｅ供給圧力 ５００ Ｐａ 周縁領域３２のＨｅ供給圧力 １０００ Ｐａ 冷媒流路２３内の冷媒温度 ０ ℃ とした。
て、 ｃ−Ｃ4 Ｆ8 流量 ３０ ＳＣＣＭ Ａｒ流量 １００ ＳＣＣＭ ＣＯ流量 １００ ＳＣＣＭ 圧力 １０ Ｐａ ＲＦパワー密度（ＲＦ電源１９） ０．８ Ｗ／ｃｍ2 （13.56 ＭＨｚ） プラズマ・チャンバ３の内壁面温度 １５０ ℃ 中心領域３１のＨｅ供給圧力 ５００ Ｐａ 周縁領域３２のＨｅ供給圧力 １０００ Ｐａ 冷媒流路２３内の冷媒温度 ０ ℃ とした。
【００４１】本実施例においても、オーバーエッチング
量を最小限に抑えながら、極めて高精度で再現性に優れ
るドライエッチングを行うことができた。
量を最小限に抑えながら、極めて高精度で再現性に優れ
るドライエッチングを行うことができた。
【００４２】以上、本発明を４例の実施例にもとづいて
説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定される
ものではない。たとえば、上述の実施例ではドライエッ
チング装置の形式として平行平板型ＲＩＥ装置を取り上
げたが、これがマグネトロンＲＩＥ装置、有磁場マイク
ロ波プラズマ・エッチング装置、ヘリコン波プラズマ・
エッチング装置、あるいは誘導結合プラズマ・エッチン
グ装置であっても構わない。この他、ドライエッチング
装置の構成の細部、ドライエッチング条件、被エッチン
グ層の種類、冷媒の種類、温調ガスの種類についても、
適宜変更が可能である。
説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定される
ものではない。たとえば、上述の実施例ではドライエッ
チング装置の形式として平行平板型ＲＩＥ装置を取り上
げたが、これがマグネトロンＲＩＥ装置、有磁場マイク
ロ波プラズマ・エッチング装置、ヘリコン波プラズマ・
エッチング装置、あるいは誘導結合プラズマ・エッチン
グ装置であっても構わない。この他、ドライエッチング
装置の構成の細部、ドライエッチング条件、被エッチン
グ層の種類、冷媒の種類、温調ガスの種類についても、
適宜変更が可能である。
【００４３】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明を適用すれば、たとえば堆積物の付着を抑制するため
にプラズマ・チャンバの内壁面を加熱しながら低温エッ
チングを行う場合であっても、高度な均一性と再現性を
達成することが可能となる。このことは換言すれば、基
板とプラズマ・チャンバ内壁面との温度差を大きく設定
できることを意味し、パーティクル管理の自由度やプロ
セス・マージンを拡大することにつながる。本発明は、
プラズマ処理の高精度化を通じて半導体デバイスの微細
化、高集積化、高信頼化、製造歩留まり向上に大きく貢
献するものである。
明を適用すれば、たとえば堆積物の付着を抑制するため
にプラズマ・チャンバの内壁面を加熱しながら低温エッ
チングを行う場合であっても、高度な均一性と再現性を
達成することが可能となる。このことは換言すれば、基
板とプラズマ・チャンバ内壁面との温度差を大きく設定
できることを意味し、パーティクル管理の自由度やプロ
セス・マージンを拡大することにつながる。本発明は、
プラズマ処理の高精度化を通じて半導体デバイスの微細
化、高集積化、高信頼化、製造歩留まり向上に大きく貢
献するものである。
【図１】本発明を適用した平行平板型ＲＩＥ装置の一構
成例を示す図であり、（ａ）図は概略断面図、（ｂ）図
はそのステージ部分のＸ−Ｘ線断面図である。
成例を示す図であり、（ａ）図は概略断面図、（ｂ）図
はそのステージ部分のＸ−Ｘ線断面図である。
【図２】本発明のステージとウェハの表面における温度
分布を示すグラフである。
分布を示すグラフである。
【図３】本発明を適用した他の平行平板型ＲＩＥ装置の
ステージおよび温調ガス供給系統の構成例を示す図であ
り、（ａ）図は概略断面図、（ｂ）図は上面図である。
ステージおよび温調ガス供給系統の構成例を示す図であ
り、（ａ）図は概略断面図、（ｂ）図は上面図である。
【図４】従来の平行平板型ＲＩＥ装置の構成例を示す概
略断面図である。
略断面図である。
【図５】従来のステージとウェハの表面における温度分
布を示すグラフである。
布を示すグラフである。
１ 上部電極 ３ プラズマ・チャンバ ６ エッチング・ガス供給管 ９ ステージ １１，１４，２３ 冷媒流路 １６，２５，２６ 温調ガス供給管 １７，３０ 静電チャック ２７，２８ 圧力計 ２９ 温調ガス・ボンベ ３１ （静電チャック３０の）中心領域 ３２ （静電チャック３０の）周縁領域 ３１ａ，３２ａ オリフィス Ｐ プラズマ Ｗ ウェハ
Claims (8)
- 【請求項１】 プラズマ・チャンバ内の不均一な輻射熱
の存在下で、該プラズマ・チャンバ内に保持される基板
に対して所定のプラズマ処理を行うプラズマ処理方法に
おいて、 前記基板を保持するステージの面内温度分布を前記輻射
熱の不均一性を相殺するごとく不均一化することによ
り、該基板の表面温度分布を均一化するプラズマ処理方
法。 - 【請求項２】 前記ステージの不均一な面内温度分布
は、該ステージ内に複数系統を介して制御温度の異なる
冷媒および／または温媒を供給することにより付与する
請求項１記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項３】 前記ステージの不均一な面内温度分布
は、該ステージの表面とと前記基板の裏面との間の微小
空間に複数系統を介して制御圧力の異なる温調ガスを供
給することにより付与する請求項１記載のプラズマ処理
方法。 - 【請求項４】 前記輻射熱の不均一性が前記基板の表面
温度よりも前記プラズマ・チャンバの内壁面温度が高い
ことに起因する場合に、前記ステージに対してその中心
部よりも周縁部の温度を下げた面内温度分布を付与する
ことにより、該基板の表面温度の均一化を達成する請求
項１記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項５】 前記プラズマ処理としてドライエッチン
グを行う請求項１記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項６】 壁部に加熱手段を有し、内部でプラズマ
を発生させるためのプラズマ・チャンバと、 前記プラズマ・チャンバ内で基板を保持するステージ
と、 前記ステージの面内温度分布を不均一化させる温度不均
一化手段とを備えるプラズマ装置。 - 【請求項７】 前記温度不均一化手段は、前記ステージ
内に制御温度の異なる冷媒および／または温媒を供給す
るための複数の伝熱媒体供給系統を含む請求項６記載の
プラズマ装置。 - 【請求項８】 前記温度不均一化手段は、前記ステージ
の表面と前記基板の裏面との間の微小空間に制御圧力の
異なるガスを供給するための複数のガス供給系統を含む
請求項６記載のプラズマ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16216095A JPH0917770A (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | プラズマ処理方法およびこれに用いるプラズマ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16216095A JPH0917770A (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | プラズマ処理方法およびこれに用いるプラズマ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0917770A true JPH0917770A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=15749177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16216095A Pending JPH0917770A (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | プラズマ処理方法およびこれに用いるプラズマ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0917770A (ja) |
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000072376A1 (en) * | 1999-05-25 | 2000-11-30 | Toto Ltd. | Electrostatic chuck and treating device |
| JP2003243380A (ja) * | 2003-02-19 | 2003-08-29 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2003243371A (ja) * | 2002-02-15 | 2003-08-29 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2004508728A (ja) * | 2000-09-05 | 2004-03-18 | サンーゴバン セラミックス アンド プラスティクス，インコーポレイティド | 多孔領域を有する静電チャック |
| KR100437284B1 (ko) * | 2001-09-18 | 2004-06-25 | 주성엔지니어링(주) | 정전척 |
| US6794302B1 (en) * | 2003-03-20 | 2004-09-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd | Dynamic feed forward temperature control to achieve CD etching uniformity |
| KR100449919B1 (ko) * | 2001-11-02 | 2004-09-22 | 주성엔지니어링(주) | 정전척 |
| US6838833B2 (en) | 2002-02-27 | 2005-01-04 | Hitachi, Ltd. | Plasma processing apparatus |
| JP2005522051A (ja) * | 2002-04-02 | 2005-07-21 | ラム リサーチ コーポレイション | 調整可能な静電チャックのための可変温度方法 |
| JP2006522452A (ja) * | 2003-03-31 | 2006-09-28 | ラム リサーチ コーポレーション | 温度制御された基板支持体表面を有する基板支持体 |
| WO2007001163A1 (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-04 | Innovation For Creative Devices Co., Ltd. | Lower electrode assembly of plasma processing apparatus |
| KR100677039B1 (ko) * | 2004-12-22 | 2007-01-31 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 건식 식각 방법 |
| US7303998B2 (en) | 2003-09-05 | 2007-12-04 | Hitachi High-Technologies Corporation | Plasma processing method |
| JP2008060148A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Tokyo Electron Ltd | 真空処理装置及び真空処理方法 |
| US7436645B2 (en) | 2004-10-07 | 2008-10-14 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for controlling temperature of a substrate |
| US7544251B2 (en) * | 2004-10-07 | 2009-06-09 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for controlling temperature of a substrate |
| JP2010219363A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Tokyo Electron Ltd | 基板熱処理装置 |
| JP2011519486A (ja) * | 2008-04-30 | 2011-07-07 | アクセリス テクノロジーズ， インコーポレイテッド | ガスベアリング静電チャック |
| CN102315143A (zh) * | 2010-06-30 | 2012-01-11 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理装置 |
| JP2012015285A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Tokyo Electron Ltd | 基板載置台、基板処理装置および基板処理システム |
| JP2012195211A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Ulvac Japan Ltd | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
| CN104471673A (zh) * | 2012-07-26 | 2015-03-25 | 应用材料公司 | 具有改良的冷却装置的腔室 |
| US9275887B2 (en) | 2006-07-20 | 2016-03-01 | Applied Materials, Inc. | Substrate processing with rapid temperature gradient control |
| KR20200028134A (ko) * | 2018-09-06 | 2020-03-16 | 주식회사 원익아이피에스 | 기판 처리 장치 |
| KR20220106686A (ko) * | 2021-01-22 | 2022-07-29 | 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 | 집적 회로를 제조하기 위한 레이저 보조 에피택시 및 에칭 |
-
1995
- 1995-06-28 JP JP16216095A patent/JPH0917770A/ja active Pending
Cited By (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000072376A1 (en) * | 1999-05-25 | 2000-11-30 | Toto Ltd. | Electrostatic chuck and treating device |
| JP2004508728A (ja) * | 2000-09-05 | 2004-03-18 | サンーゴバン セラミックス アンド プラスティクス，インコーポレイティド | 多孔領域を有する静電チャック |
| KR100437284B1 (ko) * | 2001-09-18 | 2004-06-25 | 주성엔지니어링(주) | 정전척 |
| KR100449919B1 (ko) * | 2001-11-02 | 2004-09-22 | 주성엔지니어링(주) | 정전척 |
| JP2003243371A (ja) * | 2002-02-15 | 2003-08-29 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| US6838833B2 (en) | 2002-02-27 | 2005-01-04 | Hitachi, Ltd. | Plasma processing apparatus |
| JP2005522051A (ja) * | 2002-04-02 | 2005-07-21 | ラム リサーチ コーポレイション | 調整可能な静電チャックのための可変温度方法 |
| KR100921356B1 (ko) * | 2002-04-02 | 2009-10-13 | 램 리써치 코포레이션 | 조정가능한 정전 척을 위한 가변 온도 프로세스 |
| JP2003243380A (ja) * | 2003-02-19 | 2003-08-29 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| US6794302B1 (en) * | 2003-03-20 | 2004-09-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd | Dynamic feed forward temperature control to achieve CD etching uniformity |
| JP2006522452A (ja) * | 2003-03-31 | 2006-09-28 | ラム リサーチ コーポレーション | 温度制御された基板支持体表面を有する基板支持体 |
| US7303998B2 (en) | 2003-09-05 | 2007-12-04 | Hitachi High-Technologies Corporation | Plasma processing method |
| US7544251B2 (en) * | 2004-10-07 | 2009-06-09 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for controlling temperature of a substrate |
| US7436645B2 (en) | 2004-10-07 | 2008-10-14 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for controlling temperature of a substrate |
| KR100677039B1 (ko) * | 2004-12-22 | 2007-01-31 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 건식 식각 방법 |
| KR100684360B1 (ko) * | 2005-06-29 | 2007-02-20 | (주)아이씨디 | 플라즈마 처리장치의 하부전극 조립체 |
| WO2007001163A1 (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-04 | Innovation For Creative Devices Co., Ltd. | Lower electrode assembly of plasma processing apparatus |
| US10257887B2 (en) | 2006-07-20 | 2019-04-09 | Applied Materials, Inc. | Substrate support assembly |
| US9883549B2 (en) | 2006-07-20 | 2018-01-30 | Applied Materials, Inc. | Substrate support assembly having rapid temperature control |
| US9275887B2 (en) | 2006-07-20 | 2016-03-01 | Applied Materials, Inc. | Substrate processing with rapid temperature gradient control |
| JP2008060148A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Tokyo Electron Ltd | 真空処理装置及び真空処理方法 |
| JP2011519486A (ja) * | 2008-04-30 | 2011-07-07 | アクセリス テクノロジーズ， インコーポレイテッド | ガスベアリング静電チャック |
| JP2010219363A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Tokyo Electron Ltd | 基板熱処理装置 |
| DE102011108634A1 (de) | 2010-06-30 | 2012-02-02 | Tokyo Electron Limited | Substrat-Bearbeitungs-Vorrichtung |
| KR101299891B1 (ko) * | 2010-06-30 | 2013-08-23 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 처리 장치 |
| US8741065B2 (en) | 2010-06-30 | 2014-06-03 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing apparatus |
| US9153465B2 (en) | 2010-06-30 | 2015-10-06 | Tokyo Electron Limited | Substrate stage, substrate processing apparatus and substrate processing system |
| DE102011108632A1 (de) | 2010-06-30 | 2012-01-26 | Tokyo Electron Limited | Substratstage, Substrat-Prozessierungs-Vorichtung und Substrat-Prozessierungs-System |
| JP2012015285A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Tokyo Electron Ltd | 基板載置台、基板処理装置および基板処理システム |
| CN102315143A (zh) * | 2010-06-30 | 2012-01-11 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理装置 |
| JP2012195211A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Ulvac Japan Ltd | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
| CN104471673A (zh) * | 2012-07-26 | 2015-03-25 | 应用材料公司 | 具有改良的冷却装置的腔室 |
| KR20200028134A (ko) * | 2018-09-06 | 2020-03-16 | 주식회사 원익아이피에스 | 기판 처리 장치 |
| KR20220106686A (ko) * | 2021-01-22 | 2022-07-29 | 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 | 집적 회로를 제조하기 위한 레이저 보조 에피택시 및 에칭 |
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