JPS6329513A - 処理装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、処理技術、特に、半導体装置の製造における
半導体ウェハのプラズマエツチングに適用して有効な技
術に関する。

［従来の技術］ 半導体ウェハのプラズマエツチングについては、株式会
社工業調査会、昭和５６年１１月１０日発行、「電子材
料４１９８１年１１月号別冊、Ｐ１３１〜Ｐ１３６に記
載されている。

その概要は、処理容器内に対向して設けられた平行平板
電極の一方に半導体ウェハを載置させ、所定の組成のエ
ツチングガスを供給しつつ電極間に高周波電力を印加す
ることによってプラズマを形成し、プラズマ化されたエ
ツチングガスによって半導体ウェハのエツチングが促進
されるようにしたものである。

この場合、エツチング処理される半導体ウェハの各部の
温度を所定の値に一様に制御することが、半導体ウェハ
を所定のパターンに隠蔽しているフォトレジストの保護
やエツチング特性を安定にするなどの観点から重要とな
る。

このため、たとえば半導体ウェハが載置される側の電極
の温度を所定の値に制御し、電極と接触する半導体ウェ
ハの温度を熱伝導によって所定の値に調整することが考
えられる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のように、半導体ウェハが載置され
る１を掻と半導体ウェハとの熱伝導によって該半導体ウ
ェハの温度を所定の値に制御する構造の装置では、半導
体ウェハの接触面の反りや凹凸などによって各部の温度
にばらつきを生じることは避けられず、半導体ウェハの
各部におけるエツチングが不均一になるなどの欠点があ
ることを本発明者は見い出した。

本発明の目的は、被処理物の温度を一律に制御して均一
な処理結果を得ることが可能な処理技術を提供すること
にある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

［問題点を解決するための手段］ 本朝において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、つぎの通りである。

すなわち、被処理物が載置される第１の電極に、被処理
物に面して開口される処理流体供給口を形成するととも
に、外部に設けられた処理流体源と処理流体供給口との
間に、処理流体供給口を通じて供給される処理流体の温
度を所定の値に制御する温度制御機構を設けたものであ
る。

［作用］ 上記した手段によれば、たとえば、被処理物と第１の電
極との接触による熱伝導によって被処理物の温度を制御
する場合などに比較して、所定の温度に制御された処理
流体との接触によって被処理物の各部における温度を一
様に制御することができ、均一な処理結果を得ることが
できる。

〔実施例１〕 第１図は本発明の一実施例である処理装置の要部を示す
説明図である。

水平に設けられ、試料！！置台を兼ねる第１の電極１の
上には、たとえば所定のパターンにフォトレジストなど
が被着された半導体ウェハなどの被処理物２がｆ２宣さ
れている。

この第１の電極１の上方には、第２の電極３が平行に対
向して配設されており、高周波電Ｒ４から第１電極１と
第２の電極３との間に所定の高周波電力が印加される構
造とされている。

また、第１の電極１には、この第１の電極１と第２の電
極３との間の空間を囲繞して密閉する処理容器５が着脱
自在に設けられている。

この処理容器５の側面部には、図示しない真空ポンプな
どに接続される排気口６が設けられており、処理容器５
の内部が所定の真空度に排気される構造とされている。

この場合、被処理物２が載置される第１の電極１には、
被処理物２に面して間口される複数の処理流体供給ロア
が設けられており、たとえば、所定の組成のエツチング
ガスなどの処理流体８が、被処理物２の裏面に全面に渡
って接触しつつ処理容器５の内部に供給されるように構
成されている。

この複数の処理流体供給ロアは、温度制御機構９を介し
て、外部に設けられた処理流体源ＩＯに接続されており
、処理流体源ｌＯから供給される処理流体８は、温度制
御機構９を通過することによって所望の値に温度が制御
された後に前記処理流体供給ロアに供給され、被処理物
２の全面に接触しつつ処理容器５の内部に流入されるよ
うに構成されている。

以下、本実施例の作用について説明する。

まず、排気口６を通じて処理容器５の内部が所定の真空
度に排気されるとともに、第１の電極１と第２の電極３
との間には、高周波電源４から所定の高周波電力が印加
される。

その後、処理流体源１０から、温度制御機構９を通過す
ることによって所望の値に温度が制御■された所定の組
成のエツチングガスなどの処理流体８が第１の電極ｌに
設けられた複数の処理流体供給ロアに供給される。

そして、複数の処理流体供給ロアに面して第１の電極に
載置され、該処理流体供給ロアを通じて処理容器５の内
部に連続的に流入される処理流体８が全面にわたって接
触される被処理９３２は、全体が処理流体８とほぼ等し
い温度に均一かつ迅速に温度調節される。

さらに、処理容器５の内部に流入されたエツチングガス
などの処理流体８は、第１の電極１と第２の電極３との
間に印加された高周波電力によってプラズマ化され、被
処理物２に対するエツチング処理などが行われる。

ここで、処理流体８による被処理物２エツチング処理を
安定に行わせるためには、被処理物２の各部の温度が所
定の値に一様に制御されることが、半導体ウェハなどの
被処理物２を所定のパターンに隠蔽するフォトレジスト
の過熱による変質を防止したり、エツチング速度を均一
にするなどの観点から重要となる。この点について、本
実施例においては、第１の電８ｉ１１に載置される被処
理物２に面して開口される複数の処理流体供給ロアから
、温度制御機構９を通過することによって所定の、・温
度に制御された処理流体８が、被処理物２の全面にわた
って接触しつつ処理容器５の内部に流入されるように構
成されているので、エツチングにおける被処理物２の各
部の温度を処理流体８とほぼ等しい温度に均一に制御す
ることができ、半導体ウェハなどの被処理物２の各部に
おけるエツチングを一様に進行させることが可能となり
、均一なエツチング結果を得ることができる。

また、エツチングガスなどの処理流体８の組成を変化さ
せるなどの大きなエツチング条件の変更がないので、同
一の組成のエツチングガスなどによって行われた以前の
エツチング処理のデータなどを有効に利用することがで
きる。

さらに、温度制御機構９において処理流体８の温度を所
望の値に随時設定することにより、エツチング処理の途
中における半導体ウェハなどの被処理物２の温度の変更
なども迅速かつ容易に行うことができる。

このように、本実施例においては以下の効果を得ること
ができる。

（１）、半導体ウェハなどの被処理物２が載置される第
１の電極１に形成され、被処理物２に面して開口される
複数の処理流体供給ロアと、この処理流体供給ロアに処
理流体８を供給する処理流体源１０と該処理流体供給ロ
アとの間に介設され、処理流体供給ロアに供給される処
理流体８の温度を所望の値に制御する温度制御機構９と
が設けられ、温度側？ｌＩ機構９において所望の値に温
度が制御された処理流体８が、前記処理流体供給ロアを
通じて処理容器５の内部に流入される際に被処理物２の
全面に接触することによって該被処理物２の各部の温度
が迅速に所望の値に均一に制御される構造であるため、
たとえば、被処理物２の各部の温度の偏りなどに起因す
るエツチング速度のばらつきなどを防止することができ
、被処理物２の全面にわたって均一なエツチング結果を
得ることができる。

（２）、前記＋１１の結果、エツチングガスなどの処理
流体８の組成を変化させるなどの大きななエンチング条
件の変更がないので、同一の組成のエツチングガスなど
によって行われた以前のエツチング処理のデータなどを
有効に利用することができる。

（３）、前記ｉｌ＋の結果、温度制御機構９において処
理流体８の温度を所望の値に随時設定することにより、
エツチング処理の途中における半導体ウェハなどの被処
理物２の温度の変更なども迅速かつ容易に行うことがで
きるので、エツチング処理の制御を外部からきめ細かく
行うことができる。

（４）、前記＋１１〜（３）の結果、半導体ウェハなど
の被処理物２のエツチング処理における生産性を向上さ
せることができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではな（、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。たとえば、たとえば、処
理流体供給口の被処理物に面する開口部を放射状のｆＲ
などで構成してもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体ウェハのエツ
チング処理に適用した場合について説明したが、それに
限定されるものではなく、たとえば、処理流体をプラズ
マ化して所定の処理を行う際に被処理物の温度を均一に
制御することが必要とされる技術に広く適用することが
できる。

［発明の効果コ 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果をｉｔに説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、被処理物が載置される第１の電極と、該第１
の電極に対向して設けられた第２の電極との間に高周波
電力を印加し、前記第１の電極と第２の電極との間に供
給される処理流体をプラズマ化して所定の処理を行う処
理装置で、前記第１の電極に形成され、載置される前記
被処理物に面して開口される処理流体供給口と、外部か
ら該処理流体供給口を通じて前記処理流体を供給する処
理流体源と、該処理流体源と前記処理流体供給口との間
に介設され、該処理流体供給口を通じて供給される前記
処理流体の温度を所定の値に制御する温度制御機構とを
有する構造であるため、たとえば、被処理物と第１の電
極との接触による熱伝導によって被処理物の温度を制御
する場合などに比較して、所定の温度に制御された処理
流体との接触によって被処理物の各部における温度を一
様に制御することができ、均一な処理結果を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である処理装置の要部を示す
説明図である。 １・・・第１の電極、２・・・被処理物、３・・・第２
の電極、４・・・高周波電源、５・・・処理容器、６・
・・排気口、７・・・処理流体供給口、８・・・処理流
体、９・・・温度制御機構、１０・・・処理流体源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被処理物が載置される第１の電極と、該第１の電極
   に対向して設けられた第２の電極との間に高周波電力を
   印加し、前記第１の電極と第２の電極との間に供給され
   る処理流体をプラズマ化して所定の処理を行う処理装置
   であって、前記第１の電極に形成され、載置される前記
   被処理物に面して開口される処理流体供給口と、外部か
   ら該処理流体供給口を通じて前記処理流体を供給する処
   理流体源と、該処理流体源と前記処理流体供給口との間
   に介設され、該処理流体供給口を通じて供給される前記
   処理流体の温度を所定の値に制御する温度制御機構とを
   有することを特徴とする処理装置。 ２、前記被処理物が半導体ウェハであり、前記処理装置
   がプラズマエッチング装置であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の処理装置。