JP3411240B2 - 半導体試料の処理装置及び処理方法 - Google Patents
半導体試料の処理装置及び処理方法Info
- Publication number
- JP3411240B2 JP3411240B2 JP17029399A JP17029399A JP3411240B2 JP 3411240 B2 JP3411240 B2 JP 3411240B2 JP 17029399 A JP17029399 A JP 17029399A JP 17029399 A JP17029399 A JP 17029399A JP 3411240 B2 JP3411240 B2 JP 3411240B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- gas supply
- semiconductor wafer
- wafer
- processing apparatus
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
- H10P50/20—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching
- H10P50/24—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of semiconductor materials
- H10P50/242—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of semiconductor materials of Group IV materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
- H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
- H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
- H10P72/0418—Apparatus for fluid treatment for etching
- H10P72/0421—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマを用いた
処理を行う半導体ウェーハの処理装置及び処理方法に関
するものであり、特に半導体ウェーハなどのエッチング
装置もしくはアッシング装置とその方法に関するもので
ある。
処理を行う半導体ウェーハの処理装置及び処理方法に関
するものであり、特に半導体ウェーハなどのエッチング
装置もしくはアッシング装置とその方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】エッチング装置で最も重要かつ困難であ
るのが、エッチングの均一性の確保である。この均一性
を決めるのに重要であるのが、プラズマ、ガス流れ、圧
力、等の各パラメータをウェーハ上で均一にすることで
ある。特に300mm対応エッチング装置の開発のように、
大口径対応のエッチング装置で困難であるのがガスを均
一に供給する方法である。
るのが、エッチングの均一性の確保である。この均一性
を決めるのに重要であるのが、プラズマ、ガス流れ、圧
力、等の各パラメータをウェーハ上で均一にすることで
ある。特に300mm対応エッチング装置の開発のように、
大口径対応のエッチング装置で困難であるのがガスを均
一に供給する方法である。
【０００３】エッチング装置において、ガスの流れを均
一にするには、ガスの排気も均一にしなくてはならない
が、たとえウェーハ周辺部からシンメトリカルに排気を
行っても、ガスの供給位置がウェーハから離れている場
合は、ウェーハのセンターとエッジでガスの流れもしく
は成分が不均一に成りやすい。シャワーヘッドを用いる
場合、ウェーハの直上に載置することが可能であり、ガ
スを均一に供給できる方法として多用されている。
一にするには、ガスの排気も均一にしなくてはならない
が、たとえウェーハ周辺部からシンメトリカルに排気を
行っても、ガスの供給位置がウェーハから離れている場
合は、ウェーハのセンターとエッジでガスの流れもしく
は成分が不均一に成りやすい。シャワーヘッドを用いる
場合、ウェーハの直上に載置することが可能であり、ガ
スを均一に供給できる方法として多用されている。
【０００４】しかしながらシャワーヘッドをウェーハに
近づけすぎると、圧力の均一性を確保することが困難と
なりエッチング特性の均一性の悪化を招く。特に大口径
化対応の場合この問題は深刻であり、例えば、平行平板
タイプのエッチング装置で200mmと同じギャップ（上下
電極やウェーハとシャワーヘッド間の距離）で300mm対
応のエッチング装置を作製した場合、ウェーハのセンタ
ー部とエッジ部で圧力の差が生じてしまうし、エッチン
グの均一性を得ることが困難となる。またギャップを広
げると、ウェーハ直上からガスを供給できる利点が薄れ
てしまう。
近づけすぎると、圧力の均一性を確保することが困難と
なりエッチング特性の均一性の悪化を招く。特に大口径
化対応の場合この問題は深刻であり、例えば、平行平板
タイプのエッチング装置で200mmと同じギャップ（上下
電極やウェーハとシャワーヘッド間の距離）で300mm対
応のエッチング装置を作製した場合、ウェーハのセンタ
ー部とエッジ部で圧力の差が生じてしまうし、エッチン
グの均一性を得ることが困難となる。またギャップを広
げると、ウェーハ直上からガスを供給できる利点が薄れ
てしまう。
【０００５】次に、エッチングの均一性とともに重要で
あるのが、広いプロセスウィンドーの確保である。特に
1台の装置でコンタクトホールと配線や溝の加工という
ように異種の構造をエッチングする場合問題となりやす
い。これは、ウェーハからのバイプロダクト（エッチン
グ生成物）の供給の多いウェーハセンター部と、回りに
エッチングする対象物が少ないウェーハエッジ部とでは
エッチング特性に差が出やすく、これをガスの供給のし
かたで補正することも可能であるが、エッチング対象物
の構造が変った場合、センターとエッジでの均一性の確
保を一つ以上のプロセスで実現することは極めて困難と
なる。
あるのが、広いプロセスウィンドーの確保である。特に
1台の装置でコンタクトホールと配線や溝の加工という
ように異種の構造をエッチングする場合問題となりやす
い。これは、ウェーハからのバイプロダクト（エッチン
グ生成物）の供給の多いウェーハセンター部と、回りに
エッチングする対象物が少ないウェーハエッジ部とでは
エッチング特性に差が出やすく、これをガスの供給のし
かたで補正することも可能であるが、エッチング対象物
の構造が変った場合、センターとエッジでの均一性の確
保を一つ以上のプロセスで実現することは極めて困難と
なる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上述のよう
な従来の課題を解決するためになされたもので、この発
明は、処理槽内の圧力の均一性を確保するため、ギャッ
プを広げることを可能としながら、ガスの供給はウェー
ハ直上から行い、大口径化対応のエッチング装置に於い
ても、均一なプロセスを確保することを目的としてい
る。また、この発明は、一つ以上のプロセス例えば、ウ
ェーハの表面がほとんどレジストに覆われているコンタ
クト構造と、エッチング面積が半分以上ある配線構造の
両方を、均一性を確保してエッチングすることを目的と
している。
な従来の課題を解決するためになされたもので、この発
明は、処理槽内の圧力の均一性を確保するため、ギャッ
プを広げることを可能としながら、ガスの供給はウェー
ハ直上から行い、大口径化対応のエッチング装置に於い
ても、均一なプロセスを確保することを目的としてい
る。また、この発明は、一つ以上のプロセス例えば、ウ
ェーハの表面がほとんどレジストに覆われているコンタ
クト構造と、エッチング面積が半分以上ある配線構造の
両方を、均一性を確保してエッチングすることを目的と
している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】これを実現するため、こ
の発明の半導体ウェーハの処理装置は、処理槽内に下部
電極を備え、上記処理槽内にプラズマを発生して上記下
部電極の上に置かれた半導体ウェーハを処理する処理装
置において、上記下部電極の上にプラズマ用のガスを供
給するガス供給口を有するガス供給手段を備え、上記ガ
ス供給手段は、内部に上記プラズマ用のガスを流通さ
せ、かつ多数のガス供給口を有する複数の管であって、
中心から放射状に配置された複数の放射状管と、上記放
射状管に連通した複数のリング状の環状管と、上記環状
管に連通し上記ガスの導入もしくは排出を行う複数の縦
管とを組み合わせて構成され、かつ、上記半導体ウェー
ハの表面に対応して分布が調整された広い領域の多数の
ガス供給口から前記ガスを供給するように構成されたこ
とを特徴とする。
の発明の半導体ウェーハの処理装置は、処理槽内に下部
電極を備え、上記処理槽内にプラズマを発生して上記下
部電極の上に置かれた半導体ウェーハを処理する処理装
置において、上記下部電極の上にプラズマ用のガスを供
給するガス供給口を有するガス供給手段を備え、上記ガ
ス供給手段は、内部に上記プラズマ用のガスを流通さ
せ、かつ多数のガス供給口を有する複数の管であって、
中心から放射状に配置された複数の放射状管と、上記放
射状管に連通した複数のリング状の環状管と、上記環状
管に連通し上記ガスの導入もしくは排出を行う複数の縦
管とを組み合わせて構成され、かつ、上記半導体ウェー
ハの表面に対応して分布が調整された広い領域の多数の
ガス供給口から前記ガスを供給するように構成されたこ
とを特徴とする。
【０００８】また、この発明の他の半導体ウェーハの処
理装置は、上記放射状管、環状管及び縦管が中空のパイ
プ状であることを特徴とする。
理装置は、上記放射状管、環状管及び縦管が中空のパイ
プ状であることを特徴とする。
【０００９】
【００１０】また、この発明の他の半導体ウェーハの処
理装置は、上記ガス供給手段のガス供給口は、半導体ウ
ェーハのセンター部分とエッジ部分でガス供給量を最適
化するように調整されたことを特徴とする。
理装置は、上記ガス供給手段のガス供給口は、半導体ウ
ェーハのセンター部分とエッジ部分でガス供給量を最適
化するように調整されたことを特徴とする。
【００１１】また、この発明の他の半導体ウェーハの処
理装置は、上記ガス供給手が、上記ガス供給口と上記半
導体ウェーハとの距離を可変に制御する制御手段を備え
たことを特徴とする。
理装置は、上記ガス供給手が、上記ガス供給口と上記半
導体ウェーハとの距離を可変に制御する制御手段を備え
たことを特徴とする。
【００１２】さらに、この発明の半導体ウェーハの処理
装置は、上記処理槽の上部または側部から上記プラズマ
用のガスを導入するガス導入手段を備えたことを特徴と
する。
装置は、上記処理槽の上部または側部から上記プラズマ
用のガスを導入するガス導入手段を備えたことを特徴と
する。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【発明の実施の形態】実施の形態１
図１は、この発明の一実施の形態によるエッチング装置
の概略構造を示す断面図である。図１に示されるよう
に、このエッチング装置は、チャンバー１０（処理槽）
と、このチャンバー下部に設置された下部電極を兼ねる
下部ステージ１１と、ガス供給口がチャンバー内に上下
動可能に配置されたガス供給部１２と、チャンバー上部
に配置された上部電極１３とを備えている。下部ステー
ジの上にはウェーハ１５（半導体試料）が載せられる。
また、下部ステージ１１の下側には、制御部１４が配置
されている。この制御部１４は、ガス導入部１２を上下
動させる機構を備えているほか、パワー導入機構、静電
チャック関係、ウェーハ上下機構、ウェーハ温調機構等
を含んでいる。
の概略構造を示す断面図である。図１に示されるよう
に、このエッチング装置は、チャンバー１０（処理槽）
と、このチャンバー下部に設置された下部電極を兼ねる
下部ステージ１１と、ガス供給口がチャンバー内に上下
動可能に配置されたガス供給部１２と、チャンバー上部
に配置された上部電極１３とを備えている。下部ステー
ジの上にはウェーハ１５（半導体試料）が載せられる。
また、下部ステージ１１の下側には、制御部１４が配置
されている。この制御部１４は、ガス導入部１２を上下
動させる機構を備えているほか、パワー導入機構、静電
チャック関係、ウェーハ上下機構、ウェーハ温調機構等
を含んでいる。
【００１６】チャンバー１０内には上部電極１３、或い
は、アンテナからのパワー導入により放電がたち、プラ
ズマが生成される。このプラズマガスにより、下部ステ
ージ１１上に載置されたウェーハ１５がエッチングされ
る。
は、アンテナからのパワー導入により放電がたち、プラ
ズマが生成される。このプラズマガスにより、下部ステ
ージ１１上に載置されたウェーハ１５がエッチングされ
る。
【００１７】図２は、図１におけるガス導入部１２の具
体的構造を説明するための斜視図である。ガス供給部１
２は、中心から放射状に配置され軸となる放射状管２
１、リング状の環状管２２、及び支持を兼ねる縦管２３
から構成され、これら複数の管がプラズマ用のガスを導
通させるように連通している。放射状管２１、環状管２
２及び縦管２３の数と配置は任意に調整可能である。た
だし、隣り合う縦管２３の間隔はウェーハ１５を挿入で
きるようにウェーハ径以上とする。ウェーハ１５は、搬
送ロボットによりガス供給部１２の真下に載置される。
体的構造を説明するための斜視図である。ガス供給部１
２は、中心から放射状に配置され軸となる放射状管２
１、リング状の環状管２２、及び支持を兼ねる縦管２３
から構成され、これら複数の管がプラズマ用のガスを導
通させるように連通している。放射状管２１、環状管２
２及び縦管２３の数と配置は任意に調整可能である。た
だし、隣り合う縦管２３の間隔はウェーハ１５を挿入で
きるようにウェーハ径以上とする。ウェーハ１５は、搬
送ロボットによりガス供給部１２の真下に載置される。
【００１８】縦管２３は、制御部１４のアクチュエータ
につながっており、レシピにて上下動が可能である。放
射状管２１、環状管２２及び縦管２３は、中空のパイプ
状であり、中をプロセスガスが流れる。ガスの導入は1
本もしくは数本の縦管２３から行い、同じくガスの排出
も1本もしくは数本の縦管２３から行う。
につながっており、レシピにて上下動が可能である。放
射状管２１、環状管２２及び縦管２３は、中空のパイプ
状であり、中をプロセスガスが流れる。ガスの導入は1
本もしくは数本の縦管２３から行い、同じくガスの排出
も1本もしくは数本の縦管２３から行う。
【００１９】図３は、放射状管２１又は環状管２２をウ
ェーハ側からみた部分拡大図である。図に示すように、
これらのパイプのウェーハ側には、ガスの噴き出し穴２
４（ガス供給口）が開けられている。孔２４の数（密
度）は任意に調整可能であり、ウェーハ面におけるエッ
チングの均一性を向上させるために、センター部分とエ
ッジ部分で変えることも可能である。また穴２４の大き
さについてもセンター、エッジで変えることが可能であ
る。更に穴２４の向きについても真下以外に下方斜め方
向、水平方向あるいは真上方向（ウェーハの反対側、上
部電極向きに）開けることも可能である。
ェーハ側からみた部分拡大図である。図に示すように、
これらのパイプのウェーハ側には、ガスの噴き出し穴２
４（ガス供給口）が開けられている。孔２４の数（密
度）は任意に調整可能であり、ウェーハ面におけるエッ
チングの均一性を向上させるために、センター部分とエ
ッジ部分で変えることも可能である。また穴２４の大き
さについてもセンター、エッジで変えることが可能であ
る。更に穴２４の向きについても真下以外に下方斜め方
向、水平方向あるいは真上方向（ウェーハの反対側、上
部電極向きに）開けることも可能である。
【００２０】次に、このエッチング装置の具体的な構造
と使用の態様について説明する。一例として、たとえば
上下電極に異なる周波数のパワーを印加できる、平行平
板タイプの300mmウェーハ対応酸化膜エッチング装置の
例を挙げる。エッチング条件の一例は次のとおりであ
る。 圧力：40mTorr, ガス流量：C4F8=50sccm 、Ar=300sccm、 CO=200sccm、
O2=30sccm パワー：上部電極 3000W(13.56MHz)、 下部電極 100
0W(400kHz) 下部をアースとすることや、磁場を加えることも可能 ギャップ：10cm ガス供給高さ：数ミリ〜10cmで可変
と使用の態様について説明する。一例として、たとえば
上下電極に異なる周波数のパワーを印加できる、平行平
板タイプの300mmウェーハ対応酸化膜エッチング装置の
例を挙げる。エッチング条件の一例は次のとおりであ
る。 圧力：40mTorr, ガス流量：C4F8=50sccm 、Ar=300sccm、 CO=200sccm、
O2=30sccm パワー：上部電極 3000W(13.56MHz)、 下部電極 100
0W(400kHz) 下部をアースとすることや、磁場を加えることも可能 ギャップ：10cm ガス供給高さ：数ミリ〜10cmで可変
【００２１】上記の条件でエッチングする場合、ギャッ
プが十分に広いため、圧力の均一性は問題なく、電極付
近の高い電子温度のプラズマからウェーハまでの距離が
遠くダメージやエレクトロンシェーディングの心配がな
い。エッチング対象物を高いレートであるいはラジカル
などのニュートラルに対してイオン（荷電粒子）を増や
した条件でエッチングを行いたい場合は、ガス供給部を
最も高く、或いは、上部電極の位置に設定する。この場
合従来のシャワーヘッドでのエッチングに近い条件とな
る。これに対し、（イ）センターでデポ性が強すぎるの
を改善したり、エッジで選択比が下がるのを低減させる
など、センターとエッジの不均一性を改善したい場合、
あるいは、（ロ）より解離の進行しないガスでエッチン
グすることで対レジストや対SiN,Siとの選択比を向上さ
せたい場合には、ガス供給部の高さを、例えば10mmと設
定する。
プが十分に広いため、圧力の均一性は問題なく、電極付
近の高い電子温度のプラズマからウェーハまでの距離が
遠くダメージやエレクトロンシェーディングの心配がな
い。エッチング対象物を高いレートであるいはラジカル
などのニュートラルに対してイオン（荷電粒子）を増や
した条件でエッチングを行いたい場合は、ガス供給部を
最も高く、或いは、上部電極の位置に設定する。この場
合従来のシャワーヘッドでのエッチングに近い条件とな
る。これに対し、（イ）センターでデポ性が強すぎるの
を改善したり、エッジで選択比が下がるのを低減させる
など、センターとエッジの不均一性を改善したい場合、
あるいは、（ロ）より解離の進行しないガスでエッチン
グすることで対レジストや対SiN,Siとの選択比を向上さ
せたい場合には、ガス供給部の高さを、例えば10mmと設
定する。
【００２２】以上のように、このガス供給部１２は、ウ
ェーハ１５の直上に石英（Quartz）等の耐プラズマ性の
ある材料からなり、かつプラズマを遮蔽しないシャワー
ヘッド状に構成されている。このガス供給部１２は平板
状ではなく、ガスを通すパイプからなるため、プラズマ
中に載置でき、またパイプには多くの穴が開いているた
め、ウェーハに均一にガスを供給することが可能であ
る。また、このガス供給部１２はレシピにて上下動を可
能とし、エッチングする構造が変った場合でも、レシピ
でガス供給部１２を最適の高さに設定できるため、どん
な構造、プロセスに対しても均一なエッチングが可能で
ある。
ェーハ１５の直上に石英（Quartz）等の耐プラズマ性の
ある材料からなり、かつプラズマを遮蔽しないシャワー
ヘッド状に構成されている。このガス供給部１２は平板
状ではなく、ガスを通すパイプからなるため、プラズマ
中に載置でき、またパイプには多くの穴が開いているた
め、ウェーハに均一にガスを供給することが可能であ
る。また、このガス供給部１２はレシピにて上下動を可
能とし、エッチングする構造が変った場合でも、レシピ
でガス供給部１２を最適の高さに設定できるため、どん
な構造、プロセスに対しても均一なエッチングが可能で
ある。
【００２３】次に、このエッチング装置の動作・作用に
ついてさらに説明する。一般にウェーハのセンターでは
バイプロダクトも多く、例えばウェーハエッジ部に比べ
デポ性が強い。この影響を低減するにはウェーハの直近
から新鮮なガスを供給するのが最適な方法であるが、本
構造を用いることで実現できる。すなわち、ウェーハセ
ンターに直近からある程度以上の流速を持ったガスが供
給されることでバイプロダクトの比率の多いデポ性の強
い成分を持つガスを追いだし、新鮮なガスに置き換え、
ウェーハエッジとのガスの成分の違いを低減できる。
ついてさらに説明する。一般にウェーハのセンターでは
バイプロダクトも多く、例えばウェーハエッジ部に比べ
デポ性が強い。この影響を低減するにはウェーハの直近
から新鮮なガスを供給するのが最適な方法であるが、本
構造を用いることで実現できる。すなわち、ウェーハセ
ンターに直近からある程度以上の流速を持ったガスが供
給されることでバイプロダクトの比率の多いデポ性の強
い成分を持つガスを追いだし、新鮮なガスに置き換え、
ウェーハエッジとのガスの成分の違いを低減できる。
【００２４】エッチング対象物の構造に応じて、この作
用を強くしたい場合にはガス供給部をレシピでウェーハ
に近づければ良い。ガス供給部の高さは、ガスの解離の
程度に大きく影響する。すなわち、噴出されたガスがウ
ェーハに到達するまでに、プラズマ中で低次の分子やラ
ジカル、イオンに分解されていくが、ウェーハからの距
離が近い場合は分解の程度が小さい。このような観点か
ら各構造にたいして最適な高さを設定する。
用を強くしたい場合にはガス供給部をレシピでウェーハ
に近づければ良い。ガス供給部の高さは、ガスの解離の
程度に大きく影響する。すなわち、噴出されたガスがウ
ェーハに到達するまでに、プラズマ中で低次の分子やラ
ジカル、イオンに分解されていくが、ウェーハからの距
離が近い場合は分解の程度が小さい。このような観点か
ら各構造にたいして最適な高さを設定する。
【００２５】以上説明したように、この実施の形態によ
れば本発明は、チャンバー内の圧力の均一性を確保する
ため、ギャップを広げることを可能としながら、ガスの
供給は、ガス供給部によってウェーハ直上から行なうの
で、大口径化対応のエッチング装置に於いても、均一な
プロセスを確保することができる。また、この実施の形
態によれば、一つ以上のプロセス例えば、ウェーハの表
面がほとんどレジストに覆われているコンタクト構造
と、エッチング面積が半分以上ある配線構造の両方を、
均一性を確保してエッチングすることができる。
れば本発明は、チャンバー内の圧力の均一性を確保する
ため、ギャップを広げることを可能としながら、ガスの
供給は、ガス供給部によってウェーハ直上から行なうの
で、大口径化対応のエッチング装置に於いても、均一な
プロセスを確保することができる。また、この実施の形
態によれば、一つ以上のプロセス例えば、ウェーハの表
面がほとんどレジストに覆われているコンタクト構造
と、エッチング面積が半分以上ある配線構造の両方を、
均一性を確保してエッチングすることができる。
【００２６】実施の形態２
図４は、この発明の他の実施の形態によるエッチング装
置の概略構造を示す断面図である。この実施の形態は、
チャンバー１０の上部や側壁からガスを供給する従来の
エッチング装置に、実施の形態１で説明したガス供給部
１２とその制御機構を付加したものである。図中の符号
は、図１〜図３のものと同一のものを示すので、詳細な
説明は省略する。このエッチング装置では、図の符号ｇ
に示すように、従来どおりチャンバー１０の上部あるい
は側壁からガスを供給する。さらに、アクチュエータに
つながり、レシピにて上下動が可能なガス供給部１２の
ガス供給口２３から、図の符号ｈに示すように、ガスを
供給する。このように二つの方法でチャンバー１０内に
ガスを供給するようにすれば、ガスの供給量とその分布
ならびにガス速度などの制御の可能性をさらに増すこと
ができる。
置の概略構造を示す断面図である。この実施の形態は、
チャンバー１０の上部や側壁からガスを供給する従来の
エッチング装置に、実施の形態１で説明したガス供給部
１２とその制御機構を付加したものである。図中の符号
は、図１〜図３のものと同一のものを示すので、詳細な
説明は省略する。このエッチング装置では、図の符号ｇ
に示すように、従来どおりチャンバー１０の上部あるい
は側壁からガスを供給する。さらに、アクチュエータに
つながり、レシピにて上下動が可能なガス供給部１２の
ガス供給口２３から、図の符号ｈに示すように、ガスを
供給する。このように二つの方法でチャンバー１０内に
ガスを供給するようにすれば、ガスの供給量とその分布
ならびにガス速度などの制御の可能性をさらに増すこと
ができる。
【００２７】また、この場合、ガス流ｇとガス流ｈとで
ガスの種類を変えることも可能である。例えば、トータ
ルガス流量：C4F8=50sccm、Ar=300sccm、CO=200sccm、O
2=30sccmのうち、あまり解離を進めたくない、C4F8はガ
ス流hとしてプラズマ中より流し、その他のガスをガス
流gとしてチャンバー１０の上部から流すことも可能で
ある。
ガスの種類を変えることも可能である。例えば、トータ
ルガス流量：C4F8=50sccm、Ar=300sccm、CO=200sccm、O
2=30sccmのうち、あまり解離を進めたくない、C4F8はガ
ス流hとしてプラズマ中より流し、その他のガスをガス
流gとしてチャンバー１０の上部から流すことも可能で
ある。
【００２８】また、たとえば、ガス供給部１２のガス供
給口２３から、ウェーハ１５の直上のプラズマ中より例
えば選択比を上げる目的でエッチングに関係する材料を
供給する。これは、ガス供給部全体もしくはウェーハ表
面部の消耗材料としてSiC,Si,SiN,Cを用いる場合などで
ある。
給口２３から、ウェーハ１５の直上のプラズマ中より例
えば選択比を上げる目的でエッチングに関係する材料を
供給する。これは、ガス供給部全体もしくはウェーハ表
面部の消耗材料としてSiC,Si,SiN,Cを用いる場合などで
ある。
【００２９】以上のように、この実施の形態において
も、同心円の数個のリング及びそれらをつなぐ数本のパ
イプにガスを流せる構造とし、パイプに開けられた多数
の穴よりガスをウェーハに噴き出す穴を設ける。これに
より、プラズマ用のガスの供給をウェーハ直近のプラズ
マ生成領域より行う、すなわちプラズマ空間を決める上
部プレートをそのままにしながらガス供給部のみをウェ
ーハに近づけることを可能としたものである。
も、同心円の数個のリング及びそれらをつなぐ数本のパ
イプにガスを流せる構造とし、パイプに開けられた多数
の穴よりガスをウェーハに噴き出す穴を設ける。これに
より、プラズマ用のガスの供給をウェーハ直近のプラズ
マ生成領域より行う、すなわちプラズマ空間を決める上
部プレートをそのままにしながらガス供給部のみをウェ
ーハに近づけることを可能としたものである。
【００３０】また、このガス導入の高さはレシピで可変
とすることができ、均一性の調整等のマージンが広が
る。さらに、ガスの導入は従来のシャワーヘッド同様に
広い領域の多数の穴から供給することが可能で、ウェー
ハの直近にあるため、穴の数等を調整することでウェー
ハのセンターとエッジでガスの供給量を最適化させるこ
とが容易となる。これにより大口径ウェーハの均一エッ
チングが可能になる。材料に関しては石英（Quartz）が
最適であるが、これをCやSi,SiCとすることで、ウェー
ハ直上にてFなどのスカベンジの効果を持たせることも
可能となる。以上説明したこの実施の形態においても、
実施の形態１と同様の効果を奏することは言うまでもな
い。
とすることができ、均一性の調整等のマージンが広が
る。さらに、ガスの導入は従来のシャワーヘッド同様に
広い領域の多数の穴から供給することが可能で、ウェー
ハの直近にあるため、穴の数等を調整することでウェー
ハのセンターとエッジでガスの供給量を最適化させるこ
とが容易となる。これにより大口径ウェーハの均一エッ
チングが可能になる。材料に関しては石英（Quartz）が
最適であるが、これをCやSi,SiCとすることで、ウェー
ハ直上にてFなどのスカベンジの効果を持たせることも
可能となる。以上説明したこの実施の形態においても、
実施の形態１と同様の効果を奏することは言うまでもな
い。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のエッチ
ング装置によれば、次のような効果を奏する。 （一）ウェーハ内エッチングレートの均一性向上を図る
ことができる。 （二）ウェーハ内エッチング選択比の均一性向上を図る
ことができる。 （三）ウェーハ内エッチング形状の均一性向上を図るこ
とができる。 （四）マイクロローディング効果の低減を図ることがで
きる。 （五）対レジスト、対下地選択比の向上を図ることがで
きる。 （六）チャージアップダメージの低減を図ることができ
る。
ング装置によれば、次のような効果を奏する。 （一）ウェーハ内エッチングレートの均一性向上を図る
ことができる。 （二）ウェーハ内エッチング選択比の均一性向上を図る
ことができる。 （三）ウェーハ内エッチング形状の均一性向上を図るこ
とができる。 （四）マイクロローディング効果の低減を図ることがで
きる。 （五）対レジスト、対下地選択比の向上を図ることがで
きる。 （六）チャージアップダメージの低減を図ることができ
る。
【図１】 この発明の一実施の形態によるエッチング装
置の概略構造を示す断面図である。
置の概略構造を示す断面図である。
【図２】 図１におけるガス供給部の具体的構造を説明
するための斜視図である。
するための斜視図である。
【図３】 図２におけるガス供給部の放射状管又は環状
管をウェーハ側からみた部分拡大図である。
管をウェーハ側からみた部分拡大図である。
【図４】 この発明の他の実施の形態によるエッチング
装置の概略構造を示す断面図である。
装置の概略構造を示す断面図である。
１０ チャンバー（処理槽）
１１ 下部ステージ（下部電極）
１２ ガス供給部
１３ 上部電極
１４ 制御部
１５ ウェーハ（半導体試料）
２１ 放射状管
２２ 環状管
２３ 縦管
２４ 孔（ガス供給口）
Claims (5)
- 【請求項１】 処理槽内に下部電極を備え、上記処理槽
内にプラズマを発生して上記下部電極の上に置かれた半
導体ウェーハを処理する処理装置において、上記下部電
極の上にプラズマ用のガスを供給するガス供給口を有す
るガス供給手段を備え、 上記ガス供給手段は、内部に上記プラズマ用のガスを流
通させ、かつ多数のガス供給口を有する複数の管であっ
て、中心から放射状に配置された複数の放射状管と、上
記放射状管に連通した複数のリング状の環状管と、上記
環状管に連通し上記ガスの導入もしくは排出を行う複数
の縦管とを組み合わせて構成され、かつ、上記半導体ウ
ェーハの表面に対応して分布が調整された広い領域の多
数のガス供給口から前記ガスを供給するように構成され
たことを特徴とする半導体ウェーハの処理装置。 - 【請求項２】 上記放射状管、環状管及び縦管は中空の
パイプ状であることを特徴とする請求項１に記載の半導
体ウェーハの処理装置。 - 【請求項３】 上記ガス供給手段のガス供給口は、半導
体ウェーハのセンター部分とエッジ部分でガス供給量を
最適化するように調整されたことを特徴とする請求項１
又は２に記載の半導体ウェーハの処理装置。 - 【請求項４】 上記ガス供給手段は、上記ガス供給口と
上記半導体ウェーハとの距離を可変に制御する制御手段
を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載の半導体ウェーハの処理装置。 - 【請求項５】 上記処理槽の上部または側部から上記プ
ラズマ用のガスを導入するガス導入手段を備えたことを
特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半導体ウェ
ーハの処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17029399A JP3411240B2 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 半導体試料の処理装置及び処理方法 |
| KR1020000015688A KR100716690B1 (ko) | 1999-06-16 | 2000-03-28 | 반도체 시료의 처리 장치 및 처리 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17029399A JP3411240B2 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 半導体試料の処理装置及び処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000357681A JP2000357681A (ja) | 2000-12-26 |
| JP3411240B2 true JP3411240B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=15902285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17029399A Expired - Fee Related JP3411240B2 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 半導体試料の処理装置及び処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3411240B2 (ja) |
| KR (1) | KR100716690B1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4638833B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2011-02-23 | 三井造船株式会社 | プラズマ成膜装置およびプラズマ成膜装置のクリーニング方法 |
| US20080119055A1 (en) | 2006-11-21 | 2008-05-22 | Lam Research Corporation | Reducing twisting in ultra-high aspect ratio dielectric etch |
| US8475673B2 (en) * | 2009-04-24 | 2013-07-02 | Lam Research Company | Method and apparatus for high aspect ratio dielectric etch |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03203317A (ja) * | 1989-12-29 | 1991-09-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理装置 |
| US5744049A (en) * | 1994-07-18 | 1998-04-28 | Applied Materials, Inc. | Plasma reactor with enhanced plasma uniformity by gas addition, and method of using same |
-
1999
- 1999-06-16 JP JP17029399A patent/JP3411240B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-03-28 KR KR1020000015688A patent/KR100716690B1/ko not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100716690B1 (ko) | 2007-05-09 |
| KR20010006881A (ko) | 2001-01-26 |
| JP2000357681A (ja) | 2000-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7832354B2 (en) | Cathode liner with wafer edge gas injection in a plasma reactor chamber | |
| US8383002B2 (en) | Method of processing a workpiece in a plasma reactor with independent wafer edge process gas injection | |
| CN107578973B (zh) | 用于半导体制造的内部等离子体格栅 | |
| KR102320085B1 (ko) | 반도체 장치의 제조 방법 | |
| US8241514B2 (en) | Plasma etching method and computer readable storage medium | |
| US8066895B2 (en) | Method to control uniformity using tri-zone showerhead | |
| CN107408486B (zh) | 用于循环与选择性材料移除与蚀刻的处理腔室 | |
| TWI452627B (zh) | Plasma processing apparatus and method | |
| TWI725034B (zh) | 電漿處理方法 | |
| JP2002217171A (ja) | エッチング装置 | |
| KR20150130920A (ko) | 피에칭층을 에칭하는 방법 | |
| JP4970434B2 (ja) | プラズマリアクタ及びプラズマリアクタの使用方法 | |
| JP3411240B2 (ja) | 半導体試料の処理装置及び処理方法 | |
| TW202350020A (zh) | 用於產生用於遠端電漿處理的蝕刻劑的設備 | |
| WO2022215556A1 (ja) | エッチング方法及びエッチング処理装置 | |
| JP2006344701A (ja) | エッチング装置およびエッチング方法 | |
| JP4608827B2 (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| KR100716263B1 (ko) | 건식 식각 장치 | |
| US20010049196A1 (en) | Apparatus for improving etch uniformity and methods therefor | |
| WO2002009198A9 (en) | Etching apparatus having a confinement and guide object for gas flow of plasma and method for using same | |
| JP3403973B2 (ja) | 半導体処理装置 | |
| KR20240111104A (ko) | 플라즈마 공정 장치 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법 | |
| JP2982767B2 (ja) | ドライエッチング装置及びドライエッチング方法 | |
| JP2008060236A (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |