JPH023294B2 - - Google Patents
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- JPH023294B2 JPH023294B2 JP55116643A JP11664380A JPH023294B2 JP H023294 B2 JPH023294 B2 JP H023294B2 JP 55116643 A JP55116643 A JP 55116643A JP 11664380 A JP11664380 A JP 11664380A JP H023294 B2 JPH023294 B2 JP H023294B2
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- Japan
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- etching
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- wafer
- plasma
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- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はプラズマ処理装置に係り、特に半導体
装置あるいは半導体集積回路装置等の製造に用い
るプラズマ放電を利用したガスエツチング装置に
関するものである。
装置あるいは半導体集積回路装置等の製造に用い
るプラズマ放電を利用したガスエツチング装置に
関するものである。
プラズマ放電を利用したガスエツチング装置は
ドライエツチング装置とも呼ばれ、近年IC等の
半導体装置の製造工程において、四弗化炭素
（CF4）等のガスを主体としたプラズマによる多
結晶シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化シリコン
膜またアルミニウム蒸着膜等の微細パターニン
グ、その他酸素プラズマによるフオトレジストの
除去等に広く用いられている。かかるガスプラズ
マエツチングは従来の溶液エツチングに較べ、薬
品公害が少なく、フオトレジストをマスクにして
エツチングできる等工程数が減少でき、またエツ
チング精度がよい等の長所を有している。
ドライエツチング装置とも呼ばれ、近年IC等の
半導体装置の製造工程において、四弗化炭素
（CF4）等のガスを主体としたプラズマによる多
結晶シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化シリコン
膜またアルミニウム蒸着膜等の微細パターニン
グ、その他酸素プラズマによるフオトレジストの
除去等に広く用いられている。かかるガスプラズ
マエツチングは従来の溶液エツチングに較べ、薬
品公害が少なく、フオトレジストをマスクにして
エツチングできる等工程数が減少でき、またエツ
チング精度がよい等の長所を有している。
ところでこのようなプラズマエツチング装置の
一種として第１図に示す構造のものがある。即
ち、基体１とベルジヤ２とによつて密閉されたエ
ツチング室が構成され、該エツチング室内には基
体１上に機密性を保ち、かつ回転可能に配置され
た一方の電極を兼ねる試料台５と該試料台５に対
向して前記ベルジヤ２側に他方の電極板８が配置
されている。
一種として第１図に示す構造のものがある。即
ち、基体１とベルジヤ２とによつて密閉されたエ
ツチング室が構成され、該エツチング室内には基
体１上に機密性を保ち、かつ回転可能に配置され
た一方の電極を兼ねる試料台５と該試料台５に対
向して前記ベルジヤ２側に他方の電極板８が配置
されている。
そしてかかる試料台５上にエツチングすべき試
料４を配設し、前記ベルジヤ２の側壁に設けられ
た排気管７を介して該エツチング室内を排気した
後、そのエツチング室内に該ベルジヤ２の他の側
壁に設けられたガス供給管６を介してエツチング
用反応ガスを所定気圧（大気よりも減圧状態）と
なるように供給し、その後、前記電極を兼ねる試
料台５と対向する該ベルジヤ２側に配置された電
極板８に高周波電圧を印加することによりプラズ
マを発生させ試料４表面の被膜をエツチングする
ようになつている。
料４を配設し、前記ベルジヤ２の側壁に設けられ
た排気管７を介して該エツチング室内を排気した
後、そのエツチング室内に該ベルジヤ２の他の側
壁に設けられたガス供給管６を介してエツチング
用反応ガスを所定気圧（大気よりも減圧状態）と
なるように供給し、その後、前記電極を兼ねる試
料台５と対向する該ベルジヤ２側に配置された電
極板８に高周波電圧を印加することによりプラズ
マを発生させ試料４表面の被膜をエツチングする
ようになつている。
しかしこのようなプラズマエツチング装置にお
いては、試料台５上に載置された被エツチング試
料４の被エツチング表面がエツチングされるだけ
でなく前記試料４の試料台５と接せる裏面側へ
も、減圧状態下ではどうしてもラジカルなエツチ
ングガスが廻り込み、不必要にエツチングされる
といつた現象があり、かかる装置によつて試料４
の片面のみをエツチング処理することができない
欠点があつた。従つて試料４の非エツチング面を
フオトレジスト膜等で覆つてやることも考えられ
るが、工程数が増加する問題があり、簡単な試料
配置構造により上記欠点の解消が望まれていた。
いては、試料台５上に載置された被エツチング試
料４の被エツチング表面がエツチングされるだけ
でなく前記試料４の試料台５と接せる裏面側へ
も、減圧状態下ではどうしてもラジカルなエツチ
ングガスが廻り込み、不必要にエツチングされる
といつた現象があり、かかる装置によつて試料４
の片面のみをエツチング処理することができない
欠点があつた。従つて試料４の非エツチング面を
フオトレジスト膜等で覆つてやることも考えられ
るが、工程数が増加する問題があり、簡単な試料
配置構造により上記欠点の解消が望まれていた。
本発明は上記従来の欠点を解決した新規なプラ
ズマ処理装置を提供することを目的とするもの
で、ある。即ち本発明に係るプラズマ処理装置
は、試料台上面の該被処理物載置領域中央にガス
流出孔を設け、かつ該ガス流出孔に連通して前記
被処理物の周縁部に、該周縁端面に対向した試料
台側壁との間で定まる空隙部を形成し、該ガス流
出孔より噴出されるガスによつて、該試料台上に
載置した被処理物の下面部から前記空隙部にガス
カーテンを形成し、当該被処理物の下面をエツチ
ングガスから保護するようにして、試料の表面の
みをエツチングし得るようにしたことにある。
ズマ処理装置を提供することを目的とするもの
で、ある。即ち本発明に係るプラズマ処理装置
は、試料台上面の該被処理物載置領域中央にガス
流出孔を設け、かつ該ガス流出孔に連通して前記
被処理物の周縁部に、該周縁端面に対向した試料
台側壁との間で定まる空隙部を形成し、該ガス流
出孔より噴出されるガスによつて、該試料台上に
載置した被処理物の下面部から前記空隙部にガス
カーテンを形成し、当該被処理物の下面をエツチ
ングガスから保護するようにして、試料の表面の
みをエツチングし得るようにしたことにある。
以下図面を用いて本発明に係る実施例について
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第２図は本発明に係るプラズマ処理装置の一実
施例による試料台を示す断面図であり、試料台１
１は、上面が凹部状に形成され、その中央にガス
導入孔１３が穿かれている円板状の基台１２とそ
の上部に試料載置板１５が前記凹部状面との間に
て間隙１４を有するように嵌装された構造として
いる。上記試料載置板１５は、上面に被処理物１
９、以後ウエハと呼ぶ、の厚さと近似の深さでか
つウエハサイズに合つた凹部１６が設けられ、ま
たその凹部１６中央には前記間隙部１４を介して
ガス導入孔１３と連通するガス流出孔１７が設け
られている。この場合、上記載置板１５は、ウエ
ハサイズに合つた凹部１６を有するものを幾種類
か用意しておくと好都合である。
施例による試料台を示す断面図であり、試料台１
１は、上面が凹部状に形成され、その中央にガス
導入孔１３が穿かれている円板状の基台１２とそ
の上部に試料載置板１５が前記凹部状面との間に
て間隙１４を有するように嵌装された構造として
いる。上記試料載置板１５は、上面に被処理物１
９、以後ウエハと呼ぶ、の厚さと近似の深さでか
つウエハサイズに合つた凹部１６が設けられ、ま
たその凹部１６中央には前記間隙部１４を介して
ガス導入孔１３と連通するガス流出孔１７が設け
られている。この場合、上記載置板１５は、ウエ
ハサイズに合つた凹部１６を有するものを幾種類
か用意しておくと好都合である。
このように構成された試料台１１を用いたプラ
ズマ処理装置によりウエハの表面のみにプラズマ
エツチングを行うには、図示しないエツチング室
内に電極板と対向して配置された基台１２に嵌装
する試料載置板１５上の各凹部１６内に、それぞ
れウエハ１９をその処理すべき面を上にして載置
し、該エツチング室内を10-6Torr程度の真空に
排気する。
ズマ処理装置によりウエハの表面のみにプラズマ
エツチングを行うには、図示しないエツチング室
内に電極板と対向して配置された基台１２に嵌装
する試料載置板１５上の各凹部１６内に、それぞ
れウエハ１９をその処理すべき面を上にして載置
し、該エツチング室内を10-6Torr程度の真空に
排気する。
その排気後のエツチング室内に一旦エツチング
用反応ガスを大気圧よりも減圧状態となるように
供給する。一方、前記試料台１１のガス導入孔１
３より、前記エツチング室内のガス圧よりも僅か
に高いガス圧の、例えばアルゴン（Ar）、或いは
ヘリウム（He）等からなる不活性ガスを流入し、
その不活性ガスを連通する前記試料載置板１５の
各ガス流出孔１７より一例として10c.c.／min程度
の流量で各ウエハ１９の裏面、即ち非エツチング
面に噴出せしめる。
用反応ガスを大気圧よりも減圧状態となるように
供給する。一方、前記試料台１１のガス導入孔１
３より、前記エツチング室内のガス圧よりも僅か
に高いガス圧の、例えばアルゴン（Ar）、或いは
ヘリウム（He）等からなる不活性ガスを流入し、
その不活性ガスを連通する前記試料載置板１５の
各ガス流出孔１７より一例として10c.c.／min程度
の流量で各ウエハ１９の裏面、即ち非エツチング
面に噴出せしめる。
かくしてこの噴出ガスは、該ウエハ１９と凹部
１６底面との間隙を流通し、前記ウエハ１９の周
縁端部と凹部１６側壁との間の空隙部１８にはガ
スカーテンを生じせしめる。この時のエツチング
室内の全体のガス圧は0.2〜0.6Torr程度となるよ
うにエツチング用反応ガスの供給量を調整する。
１６底面との間隙を流通し、前記ウエハ１９の周
縁端部と凹部１６側壁との間の空隙部１８にはガ
スカーテンを生じせしめる。この時のエツチング
室内の全体のガス圧は0.2〜0.6Torr程度となるよ
うにエツチング用反応ガスの供給量を調整する。
この状態で電極を兼ねる前記試料載置板１５と
対向する電極板に所定の高周波電圧を印加してプ
ラズマを発生させ、前記した各ウエハ１９の表面
にプラズマエツチングを行う。
対向する電極板に所定の高周波電圧を印加してプ
ラズマを発生させ、前記した各ウエハ１９の表面
にプラズマエツチングを行う。
さすればプラズマエツチング中に従来のように
処理すべきウエハ１９の非エツチング裏面にエツ
チングガスが廻り込むことが上記ガスカーテンに
よつて阻止され、所望とするウエハ１９の表面の
みエツチング処理が可能となつて、従つて、エツ
チング後のウエハ１９を真空チヤツク等により保
持して表面加工を行う工程でのウエハ１９表面の
平面度が確保され、加工精度が向上する。
処理すべきウエハ１９の非エツチング裏面にエツ
チングガスが廻り込むことが上記ガスカーテンに
よつて阻止され、所望とするウエハ１９の表面の
みエツチング処理が可能となつて、従つて、エツ
チング後のウエハ１９を真空チヤツク等により保
持して表面加工を行う工程でのウエハ１９表面の
平面度が確保され、加工精度が向上する。
前記したガス流出孔１７より噴出させる不活性
ガスの流量は、前記ウエハ１９表面へのプラズマ
エツチングが阻害されずに上述のガスカーテンを
生じせしめる必要最小流量とすることが重要であ
り、例えばプラズマエツチング時のエツチング室
内（室内容積は略100）のガス圧が10-1〜
10-2Torrの範囲では、前記試料載置板１５の凹
部１６内面と該凹部１６内に載置したウエハ１９
の底面及び周縁端部との間隙や空隙部１８の大小
等によつて不活性ガスの流量を数c.c.〜数10c.c.／
min程度に制御する必要がある。
ガスの流量は、前記ウエハ１９表面へのプラズマ
エツチングが阻害されずに上述のガスカーテンを
生じせしめる必要最小流量とすることが重要であ
り、例えばプラズマエツチング時のエツチング室
内（室内容積は略100）のガス圧が10-1〜
10-2Torrの範囲では、前記試料載置板１５の凹
部１６内面と該凹部１６内に載置したウエハ１９
の底面及び周縁端部との間隙や空隙部１８の大小
等によつて不活性ガスの流量を数c.c.〜数10c.c.／
min程度に制御する必要がある。
なお第３図及び第４図は、本発明のプラズマ処
理装置の他の実施例による試料載置板の要部断面
図を示すもので、まず第３図の実施例について
は、第２図の基台１２に嵌装される試料載置板３
５上のウエハ１９載置領域面の、ウエハ１９周縁
端部に沿つた部分にガス溜め溝３６、そして該ガ
ス溜め溝３６に対して中央に設けられたガス流出
孔１７を中心にして該ガス流出孔１７より放射状
に連通溝３７を配設した構造にしたことであり、
また第４図の実施例では試料載置板４５上のウエ
ハ１９載置領域面を、その中央に設けられたガス
流通孔１７を中心にして図示のように極めて傾斜
のゆるい摺り鉢状面４６にしたもので、このよう
な第３図の試料載置板３５及び第４図の試料載置
板４５の構成においても、それらの各試料載置板
３５及び４５に載置したウエハ１９の裏面にガス
流出孔１７より噴出させる不活性ガスの流量を、
前記第２図の実施例の場合の不活性ガス流量より
も僅かに増やした、例えば15〜20c.c.／min程度に
制御することにより、前記た各試料載置板３５及
び４５上にそれぞれ載置したウエハ１９の裏面及
び周縁端部と、該載置板３５のガス溜め溝３６
と、或いは該載置板４５のウエハ載置面との間
に、エツチング用反応ガスの廻り込みを阻止する
ガスカーテンを、該ウエハ１９表面へのプラズマ
エツチングを阻害することなく生じさせることが
可能となり、これらの両者の実施例構造によつて
も前記第２図の実施例と同様の目的を達成するこ
とができる。さらに本要旨を変更しない範囲で本
構成を種々変形して実施できることは勿論であ
り、本実施例においては試料台を、基台と試料載
置板の両者の組合せ体で説明したが一体ものとし
て構成するようにしてもよい。
理装置の他の実施例による試料載置板の要部断面
図を示すもので、まず第３図の実施例について
は、第２図の基台１２に嵌装される試料載置板３
５上のウエハ１９載置領域面の、ウエハ１９周縁
端部に沿つた部分にガス溜め溝３６、そして該ガ
ス溜め溝３６に対して中央に設けられたガス流出
孔１７を中心にして該ガス流出孔１７より放射状
に連通溝３７を配設した構造にしたことであり、
また第４図の実施例では試料載置板４５上のウエ
ハ１９載置領域面を、その中央に設けられたガス
流通孔１７を中心にして図示のように極めて傾斜
のゆるい摺り鉢状面４６にしたもので、このよう
な第３図の試料載置板３５及び第４図の試料載置
板４５の構成においても、それらの各試料載置板
３５及び４５に載置したウエハ１９の裏面にガス
流出孔１７より噴出させる不活性ガスの流量を、
前記第２図の実施例の場合の不活性ガス流量より
も僅かに増やした、例えば15〜20c.c.／min程度に
制御することにより、前記た各試料載置板３５及
び４５上にそれぞれ載置したウエハ１９の裏面及
び周縁端部と、該載置板３５のガス溜め溝３６
と、或いは該載置板４５のウエハ載置面との間
に、エツチング用反応ガスの廻り込みを阻止する
ガスカーテンを、該ウエハ１９表面へのプラズマ
エツチングを阻害することなく生じさせることが
可能となり、これらの両者の実施例構造によつて
も前記第２図の実施例と同様の目的を達成するこ
とができる。さらに本要旨を変更しない範囲で本
構成を種々変形して実施できることは勿論であ
り、本実施例においては試料台を、基台と試料載
置板の両者の組合せ体で説明したが一体ものとし
て構成するようにしてもよい。
以上の説明から明らかなように本発明のプラズ
マ処理装置によれば、被処理物の表面のみを容易
にエツチング処理できるものであるから、各種半
導体装置の製造に用いて極めて有利であり、また
本実施例の試料台の構成は各種プラズマ処理装置
にも適用し得るものである。
マ処理装置によれば、被処理物の表面のみを容易
にエツチング処理できるものであるから、各種半
導体装置の製造に用いて極めて有利であり、また
本実施例の試料台の構成は各種プラズマ処理装置
にも適用し得るものである。
第１図は従来のプラズマ処理装置を示す説明
図、第２図は本発明に係るプラズマ処理装置の一
実施例による試料台を示す断面図、第３図及び第
４図は本発明に係るプラズマ処理装置の他の実施
例による試料載置板を示す要部断面図である。 図において１１は試料台、１２は基台、１３は
ガス導入孔、１４は間隙、１５，３５，４５は試
料載置板、１６は基台の凹部、１７はガス流出
孔、１８は空隙部、１９は被処理物、３６はガス
溜め溝、３７は連通溝、４６は摺鉢状面を示す。
図、第２図は本発明に係るプラズマ処理装置の一
実施例による試料台を示す断面図、第３図及び第
４図は本発明に係るプラズマ処理装置の他の実施
例による試料載置板を示す要部断面図である。 図において１１は試料台、１２は基台、１３は
ガス導入孔、１４は間隙、１５，３５，４５は試
料載置板、１６は基台の凹部、１７はガス流出
孔、１８は空隙部、１９は被処理物、３６はガス
溜め溝、３７は連通溝、４６は摺鉢状面を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 密閉式のエツチング室と、このエツチング室
内に減圧下においてエツチングガスのプラズマを
発生させる電極８と、該電極８と対向して上面に
被処理物１９を載置する試料台１１とを備えたプ
ラズマ処理装置において、 上記試料台１１上面の被処理物１９載置領域中
央にガス流出孔１７を設け、かつ該ガス流出孔１
７に連通して前記被処理物１９の周縁部に、該周
縁端面に対向した試料台側壁との間で定まる空隙
部１８を形成し、該ガス流出孔１７より噴出され
るガスによつて、該試料台１１上に載置した被処
理物１９の下面部から前記空隙部１８にガスカー
テンを形成し、当該被処理物１９の下面をエツチ
ングガスから保護するようにしたことを特徴とす
るプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11664380A JPS5740931A (en) | 1980-08-25 | 1980-08-25 | Plasma processing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11664380A JPS5740931A (en) | 1980-08-25 | 1980-08-25 | Plasma processing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5740931A JPS5740931A (en) | 1982-03-06 |
| JPH023294B2 true JPH023294B2 (ja) | 1990-01-23 |
Family
ID=14692281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11664380A Granted JPS5740931A (en) | 1980-08-25 | 1980-08-25 | Plasma processing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5740931A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6074626A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-26 | Fujitsu Ltd | ウエハー処理方法及び装置 |
| JPH0514011Y2 (ja) * | 1984-12-27 | 1993-04-14 | ||
| GB2208549B (en) * | 1987-08-03 | 1991-10-02 | Hitachi Ltd | Angle sensor for throttle valve of internal combustion engine |
| JPH0670986B2 (ja) * | 1989-09-27 | 1994-09-07 | 株式会社日立製作所 | 真空処理装置の試料保持方法 |
-
1980
- 1980-08-25 JP JP11664380A patent/JPS5740931A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5740931A (en) | 1982-03-06 |
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