JPH08264515A - Plasma processing apparatus, processing apparatus, and etching processing apparatus - Google Patents
Plasma processing apparatus, processing apparatus, and etching processing apparatusInfo
- Publication number
- JPH08264515A JPH08264515A JP7120869A JP12086995A JPH08264515A JP H08264515 A JPH08264515 A JP H08264515A JP 7120869 A JP7120869 A JP 7120869A JP 12086995 A JP12086995 A JP 12086995A JP H08264515 A JPH08264515 A JP H08264515A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- plasma
- processing
- etching
- processing chamber
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 対向電極間に発生させるプラズマの拡散を防
止して、その密度を高くし、被処理体に対する高い微細
加工処理を可能にする。
【構成】 高周波電源51からの高周波を上部電極21
に印加し、高周波電源52の高周波をサセプタ5に印加
させる。上部電極21の周囲近傍に、電極間空間を囲む
ようにして略筒状の接地電極27を設ける。位相コント
ローラ57によって各高周波電源を制御して、上部電極
21とサセプタ5に、夫々電流位相が180゜異なった
高周波を印加させる。
(57) [Abstract] [Purpose] Diffusion of plasma generated between opposed electrodes is prevented, its density is increased, and high fine processing of an object to be processed is enabled. [Structure] High frequency from a high frequency power source 51 is applied to the upper electrode 21.
The high frequency of the high frequency power source 52 is applied to the susceptor 5. A substantially cylindrical ground electrode 27 is provided near the periphery of the upper electrode 21 so as to surround the inter-electrode space. The phase controller 57 controls each high frequency power source to apply high frequencies having different current phases of 180 ° to the upper electrode 21 and the susceptor 5.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理装置、処
理装置及びエッチング処理装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus, a processing apparatus and an etching processing apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えばプラズマ処理装置についていえ
ば、従来から例えば半導体製造プロセスにおいては、半
導体ウエハ(以下、「ウエハ」という)などの表面処理
を行うためにおいて多く使用されているが、その中でも
とりわけ所謂平行平板型のプラズマ処理装置は、均一性
に優れ、大口径ウエハの処理が可能である等の長所を有
し、また装置構成も比較的簡易であるから、数多く使用
されている。2. Description of the Related Art For example, regarding a plasma processing apparatus, it has been widely used to perform a surface treatment of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a "wafer") in a semiconductor manufacturing process. A so-called parallel plate type plasma processing apparatus has many advantages because it has advantages such as excellent uniformity and capable of processing a large-diameter wafer, and the apparatus configuration is relatively simple.
【0003】前記従来の一般的な平行平板型のプラズマ
処理装置は、処理室内の上下に電極が対向して平行に設
けられており、被処理体であるウエハは、例えば下側の
電極に載置され、例えばエッチング処理の場合には、こ
の処理室内にエッチングガスを導入すると共に、高周波
電力を前記電極に印加して電極間にプラズマを発生さ
せ、エッチングガスの解離によって生じたエッチャント
イオンによって、前記ウエハをエッチングするように構
成されている。かかる場合のエッチングガスは、上部電
極におけるウエハとの対向面に設けられた吐出部を構成
するガス拡散板の多数の孔からウエハに向けてそのまま
吐出されるようになっている。In the conventional general parallel plate type plasma processing apparatus, electrodes are provided parallel to each other in the upper and lower parts of a processing chamber, and a wafer to be processed is mounted on, for example, a lower electrode. For example, in the case of etching treatment, while introducing an etching gas into this treatment chamber, applying high frequency power to the electrodes to generate plasma between the electrodes, and by etchant ions generated by dissociation of the etching gas, It is configured to etch the wafer. In such a case, the etching gas is directly discharged toward the wafer from a large number of holes of a gas diffusion plate forming a discharge portion provided on the surface of the upper electrode facing the wafer.
【0004】ところでプラズマ処理による処理加工は、
半導体デバイスの高集積化に伴ってますます微細な加工
や、処理速度の向上、処理の均一性が要求されている。
そのため電極間に発生させるプラズマの密度も、より高
密度化することが必要となってきている。さらに例えば
エッチング処理によってウエハ上のシリコン酸化膜(S
iO2)にコンタクトホールを形成する場合には、極め
て高い選択性が要求される。By the way, the processing by plasma processing is
As semiconductor devices become highly integrated, finer processing, higher processing speed, and more uniform processing are required.
Therefore, it is necessary to increase the density of the plasma generated between the electrodes. Furthermore, the silicon oxide film (S
When forming a contact hole in iO 2 ), extremely high selectivity is required.
【0005】以上の点に関し、例えば特開昭57−15
9026号「ドライエッチング方法」の公報には、新し
いプラズマ発生方法としてマグネトロンを用いたマグネ
トロン方式のプラズマ処理装置が開示され、また特公昭
58−12346「プラズマエッチング装置」の公報に
おいては、通常の電極以外に上下電極中間にグリッド状
等の共通アノード電極を採用した構成が開示されてい
る。なお従来のこの種の装置における電極は、一般的に
下部電極がアルミニウムで構成され、他方上部電極はカ
ーボンによって構成されている。With respect to the above points, for example, JP-A-57-15
No. 9026 “Dry etching method” discloses a magnetron type plasma processing apparatus using a magnetron as a new plasma generating method, and Japanese Patent Publication No. 58-12346 “Plasma etching apparatus” discloses a conventional electrode. Besides, a configuration in which a common anode electrode having a grid shape or the like is adopted between the upper and lower electrodes is disclosed. In the conventional electrode of this type, the lower electrode is generally made of aluminum, while the upper electrode is made of carbon.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たマグネトロン方式のプラズマ処理装置では、比較的高
真空で高密度のプラズマを得ることができるが、高周波
電界の周波数に比べて磁界の変化がかなり遅いので、磁
界の変動に伴ってプラズマ状態が変化し、この変化がイ
オンのエネルギーや方向性に変動を与えるため、素子ダ
メージあるいは加工形状の劣化が起こるおそれがある。
また共通アノード構成では、イオンエネルギーと電流密
度を独立に制御できるメリットはあるが、グリッドを介
してプラズマが拡散してしまい、ウエハに入射するイオ
ン電流密度は低くなり、処理レートが低下してしまった
り、あるいは処理が均一化されなくなるおそれがあっ
た。そして高い微細加工に伴って、高周波、高真空度雰
囲気となってくると、電極と処理容器内壁とのインピー
ダンスが低下し、プラズマがより拡散しやすい環境とな
ってくる。However, in the above-mentioned magnetron type plasma processing apparatus, it is possible to obtain a high density plasma in a relatively high vacuum, but the change of the magnetic field is much slower than the frequency of the high frequency electric field. Therefore, the plasma state changes in accordance with the change in the magnetic field, and this change gives rise to changes in the ion energy and directionality, which may cause element damage or deterioration of the processed shape.
Also, the common anode configuration has the advantage that the ion energy and current density can be controlled independently, but the plasma diffuses through the grid, the ion current density incident on the wafer becomes low, and the processing rate decreases. There is a risk that the process may be lost or the treatment may not be uniform. When high-frequency, high-vacuum atmosphere is created with high fine processing, the impedance between the electrode and the inner wall of the processing container is lowered, and the environment in which plasma is more likely to diffuse becomes.
【0007】叙上のようにプラズマが処理室内で拡散し
てしまうと、プラズマ密度の低下だけではなく、処理室
内壁にメタル・コンタミネーションなどが発生して被処
理体であるウエハを汚染してしまう。かかる傾向は、今
後益々要求される高微細加工に必要な高減圧度における
プラズマ処理においてより一層顕著になる。When the plasma diffuses in the processing chamber as described above, not only the plasma density is lowered, but also metal contamination occurs on the inner wall of the processing chamber to contaminate the wafer to be processed. I will end up. Such a tendency becomes more remarkable in the plasma processing under the high decompression degree required for high fine processing which will be required more and more in the future.
【0008】また前出従来のガス拡散板では、例えばそ
の周囲に例えば石英のシールドリングや他の部材等があ
った場合に、エッチングレートの向上に支障をきたした
り、また処理ガスの濃度分布に微妙な影響を与えてエッ
チング処理の均一性を阻害するおそれがあった。In the above-mentioned conventional gas diffusion plate, when there is, for example, a quartz shield ring or other member around the gas diffusion plate, it hinders the improvement of the etching rate, and the concentration distribution of the processing gas varies. There is a risk of delicate effects and impeding the uniformity of the etching process.
【0009】ところでエッチング処理ガスとして例えば
CHF3を用いた場合、そのままではプラズマによるC
HF3の解離が進んで過剰に生成されるフッ素ラジカル
(F*)によって、シリコンの下地までがエッチングさ
れ選択比が低下するおそれがあるので、従来は処理ガス
にCOを添加し、これによってシリコンの下地表面にカ
ーボンリッチのデポ(一種の保護膜)を形成し、前記フ
ッ素ラジカルによって、シリコンの下地が過剰にエッチ
ングされるのを防止して、酸化膜の下地に対する選択比
を高める方法を採らざるを得なかったのである。By the way, when, for example, CHF 3 is used as the etching treatment gas, C is directly generated by plasma.
Fluorine radicals (F * ) excessively generated due to the progress of dissociation of HF 3 may cause etching up to the base of silicon and reduce the selection ratio. Therefore, conventionally, CO was added to the processing gas, whereby A carbon-rich depot (a kind of protective film) is formed on the surface of the underlayer to prevent the fluorine radical from excessively etching the underlayer of silicon, thereby increasing the selection ratio of the oxide film to the underlayer. I had no choice but to do it.
【0010】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、前記したようにより高微細なプラズマ処理加工を
良好に実施するために、まずその第1の目的は、比較的
簡素な平行平板形式の装置構成を採りつつ、プラズマを
処理室内に拡散させず、電極間空間内に閉じこめて高い
プラズマ密度を実現させると共に、処理室内壁にコンタ
ミネーションを発生させないことにある。また本発明の
第2の目的は、処理空間内のプラズマ密度を均一化し
て、処理にムラを生じさせないことにある。さらに本発
明の第3の目的は高い減圧度においても安定したプラズ
マを維持することにある。そして本発明の第4の目的
は、エッチング処理において処理ガスにCOを添加せず
とも、例えばシリコンの下地表面にカーボンリッチのデ
ポを形成して、選択比を向上させることができるエッチ
ング処理装置を提供して、前記問題の解決を図ることに
ある。The present invention has been made in view of the above point, and in order to satisfactorily carry out high-fine plasma processing as described above, the first purpose thereof is a relatively simple parallel plate type. While adopting the above apparatus configuration, plasma is not diffused in the processing chamber, is confined in the inter-electrode space to achieve a high plasma density, and contamination is not generated on the inner wall of the processing chamber. A second object of the present invention is to uniformize the plasma density in the processing space and prevent unevenness in processing. A third object of the present invention is to maintain a stable plasma even at a high pressure reduction degree. A fourth object of the present invention is to provide an etching processing apparatus capable of improving a selection ratio by forming a carbon-rich depot on, for example, a silicon base surface without adding CO to a processing gas in the etching processing. To provide a solution to the above problems.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1によれば、処理室内に対向して設けられた
第1の電極と第2の電極間に、高周波電力によってプラ
ズマを発生させ、当該処理室内の被処理体に対して、前
記プラズマ雰囲気の下で処理を施す如く構成されたプラ
ズマ処理装置において、処理室内における前記電極間空
間近傍周囲に、前記プラズマをこの電極間空間に閉じこ
めるためのプラズマ閉じこめ手段を設けたことを特徴と
する、プラズマ処理装置が提供される。In order to achieve the above object, according to claim 1, a plasma is generated by a high frequency power between a first electrode and a second electrode provided opposite to each other in a processing chamber. In the plasma processing apparatus configured to process the object to be processed in the processing chamber under the plasma atmosphere, the plasma is generated in the space between the electrodes in the vicinity of the space between the electrodes in the processing chamber. A plasma processing apparatus is provided, which is provided with a plasma confinement means for confining.
【0012】この場合プラズマ閉じこめ手段自体は、電
極間空間周囲を囲む絶縁体としたり、さらには複数の透
孔を有する絶縁体としてもよい。またこの閉じこめ手段
は接地した第3の電極であってもよい。この第3の電極
は、電極間空間を囲む略環状の形態を有し、その内周を
前記電極間空間に向けて凸に湾曲させてもよく、もちろ
ん複数の透孔を形成したものであってもよい。In this case, the plasma confinement means itself may be an insulator surrounding the space between the electrodes, or may be an insulator having a plurality of through holes. The confinement means may be a grounded third electrode. The third electrode has a substantially annular shape surrounding the inter-electrode space, and the inner circumference thereof may be convexly curved toward the inter-electrode space. Of course, a plurality of through holes are formed. May be.
【0013】請求項2によれば、処理室内に対向して設
けられた第1の電極と第2の電極との間に、高周波電力
によってプラズマを発生させ、当該処理室内の被処理体
に対して、前記プラズマ雰囲気の下で処理を施す如く構
成されたプラズマ処理装置において、前記第1の電極の
外周近傍には略環状の第3の電極を設けると共に、前記
第2の電極の外周近傍には略環状の第4の電極を設け、
これら第3の電極と第4の電極とをそれぞれ接地させた
ことを特徴とする、プラズマ処理装置が提供される。According to the second aspect of the present invention, plasma is generated by the high frequency power between the first electrode and the second electrode, which are provided to face each other in the processing chamber, and the plasma is generated with respect to the object to be processed in the processing chamber. In the plasma processing apparatus configured to perform the processing under the plasma atmosphere, a substantially annular third electrode is provided in the vicinity of the outer periphery of the first electrode, and the third electrode is provided in the vicinity of the outer periphery of the second electrode. Is provided with a substantially annular fourth electrode,
A plasma processing apparatus is provided, in which the third electrode and the fourth electrode are grounded.
【0014】この場合、前記第1の電極近傍に配置され
た第3の電極と、第2の電極近傍に配置された第4の電
極とを対向させ、かつそれらの各外周縁部が重なるよう
に(平面からみて2つの対向した電極の外周縁部が一致
するように)配置すれば、なお好ましい。In this case, the third electrode arranged in the vicinity of the first electrode and the fourth electrode arranged in the vicinity of the second electrode are opposed to each other, and their outer peripheral edge portions are overlapped with each other. It is more preferable to arrange them so that the outer peripheral edge portions of the two electrodes facing each other when viewed from the plane are aligned with each other.
【0015】請求項3によれば、高周波電力によってプ
ラズマを発生させ、当該処理室内の被処理体に対して、
前記プラズマ雰囲気の下で処理を施す如く構成されたプ
ラズマ処理装置において、処理室内における前記第1、
第2の各電極周囲近傍に、夫々複数の磁石を略環状に配
置し、さらに第1の電極側に配された磁石と、第2の電
極側に配された磁石とを対向させ、かつ対向する各磁石
の磁極を相互に異なったものとしたことを特徴とする、
プラズマ処理装置が提供される。According to the third aspect of the present invention, plasma is generated by the high frequency power and the object to be processed in the processing chamber is
In a plasma processing apparatus configured to perform processing in the plasma atmosphere, the first,
A plurality of magnets are arranged in a substantially annular shape in the vicinity of the periphery of each of the second electrodes, and the magnets arranged on the first electrode side and the magnets arranged on the second electrode side are opposed to each other and face each other. Characterized in that the magnetic poles of the respective magnets are different from each other,
A plasma processing apparatus is provided.
【0016】また請求項4に記載のプラズマ処理装置
は、前記した請求項3のプラズマ処理装置における磁石
の配置に関し、第1の電極側に配された磁石と、第2の
電極側に配された磁石との対向部分側だけではなく、隣
接する磁石相互間の磁極をも相互に異なったものにした
ことを特徴とするものである。A plasma processing apparatus according to a fourth aspect of the present invention relates to the arrangement of the magnets in the plasma processing apparatus according to the third aspect, wherein the magnet is disposed on the first electrode side and the magnet is disposed on the second electrode side. It is characterized in that not only the side facing the magnet but also the magnetic poles between the adjacent magnets are different from each other.
【0017】そして磁石を略環状に配置する場合、前記
磁石によって発生する被処理体周縁部の磁場強度が、1
0Gauss以下となるようにすることが好ましい。ま
た以上のように構成された各プラズマ処理装置におい
て、プラズマを発生させる高周波電力を、第1の電極と
第2の電極に対して、各々高周波電力を印加するように
構成してもよい。When the magnets are arranged in a substantially annular shape, the magnetic field strength at the peripheral portion of the object to be processed generated by the magnets is 1
It is preferably 0 Gauss or less. Further, in each plasma processing apparatus configured as described above, high frequency power for generating plasma may be applied to the first electrode and the second electrode, respectively.
【0018】また請求項5によれば、処理室内に対向し
て設けられた第1の電極と第2の電極との間に、高周波
電力によってプラズマを発生させ、当該処理室内の被処
理体に対して、前記プラズマ雰囲気の下で処理を施す如
く構成されたプラズマ処理装置において、前記第1の電
極と第2の電極に印加する各高周波電力の周波数は同一
とし、さらにこれら2つの高周波電力の電流位相差を、
ほぼ180゜に制御する手段を備えたことを特徴とす
る、プラズマ処理装置が提供される。According to a fifth aspect of the present invention, plasma is generated by high-frequency power between the first electrode and the second electrode that are provided facing each other in the processing chamber, and the plasma is generated on the object to be processed in the processing chamber. On the other hand, in the plasma processing apparatus configured to perform the processing under the plasma atmosphere, the frequencies of the respective high frequency powers applied to the first electrode and the second electrode are the same, and the two high frequency powers Current phase difference,
A plasma processing apparatus is provided, which is provided with means for controlling to approximately 180 °.
【0019】この場合、電流位相差をほぼ180゜に制
御する手段は、請求項15に記載したように、各電極に
流れる高周波電流の位相を検出して位相信号を出力する
検出手段と、これらの位相信号から位相差を検出して出
力する手段とを備えた構成としてもよい。そして高周波
電流の位相を検出して位相信号を出力する検出手段は、
電流トランスであってもよく、また位相信号から位相差
を検出して出力する手段は、ヘテロダイン方式に基づい
て構成したものとしてもよい。In this case, the means for controlling the current phase difference to approximately 180 ° are, as described in claim 15, a detecting means for detecting the phase of the high frequency current flowing through each electrode and outputting a phase signal, and these detecting means. And a means for detecting and outputting the phase difference from the phase signal. And the detection means for detecting the phase of the high frequency current and outputting the phase signal is
It may be a current transformer, and the means for detecting and outputting the phase difference from the phase signal may be configured based on the heterodyne system.
【0020】さらに以上各プラズマ処理装置において、
前記処理室を内部に形成する処理容器を接地すると共
に、第1、第2の各電極はこの処理容器とは絶縁し、1
つの高周波電源からの高周波電力を前記第1の電極、又
は第2の電極のいずれかに切り換え印加自在に構成し、
さらに前記第1、第2の電極を接地自在に構成してもよ
く、この場合、さらに前記切り換えによって第1の電極
又は第2の電極のいずれか一の電極を高周波電力の印加
側電極とした際、他の電極は同時に接地される如く構成
してもよい。Further, in each plasma processing apparatus,
The processing container having the processing chamber formed therein is grounded, and the first and second electrodes are insulated from the processing container.
High-frequency power from two high-frequency power sources is configured to be switchably applied to either the first electrode or the second electrode,
Further, the first and second electrodes may be configured to be freely grounded. In this case, either one of the first electrode and the second electrode is used as the high frequency power application side electrode by the switching. At this time, the other electrodes may be grounded at the same time.
【0021】また以上の各プラズマ処理装置において、
高周波電力の出力を周期的に変調するように構成しても
よく、かかる場合の出力変調幅は、最小時の出力が、最
大時の出力の1/2〜1/5の範囲となるように設定す
ることがより好ましい結果が得られる。In each of the above plasma processing apparatuses,
The output of the high frequency power may be periodically modulated, and the output modulation width in such a case is such that the output at the minimum is in the range of 1/2 to 1/5 of the output at the maximum. It is possible to obtain a more preferable result by setting.
【0022】請求項6によれば、減圧自在な処理室内の
上下に対向して上部電極と下部電極とを有し、これら上
下電極間にプラズマを発生させて下部電極上の被処理体
に対して、前記プラズマ雰囲気の下で処理を施す如く構
成されたプラズマ処理装置において、前記上部電極に
は、相対的高周波電力を印加し、前記下部電極には相対
的低周波電力を印加し、さらに前記上部電極と下部電極
との間の間隔(ギャップ)長を、10〜40mmに設定し
たことを特徴とする、プラズマ処理装置が提供される。According to a sixth aspect of the present invention, there is an upper electrode and a lower electrode which face each other vertically in a depressurizable processing chamber, and plasma is generated between the upper and lower electrodes so that the object on the lower electrode is processed. In the plasma processing apparatus configured to perform processing under the plasma atmosphere, relative high frequency power is applied to the upper electrode, relative low frequency power is applied to the lower electrode, and There is provided a plasma processing apparatus, characterized in that a gap (gap) length between an upper electrode and a lower electrode is set to 10 to 40 mm.
【0023】また前述の請求項1、2、3、4に記載の
プラズマ処理装置においても、第1の電極が上部電極、
第2の電極が下部電極を構成するようにし、前記上部電
極には相対的高周波電力を印加し、前記下部電極には相
対的低周波電力を印加し、さらに前記上部電極と下部電
極との間の間隔(ギャップ)長を、10〜40mmに設定
してもよい。Also, in the plasma processing apparatus according to the above-mentioned claims 1, 2, 3, and 4, the first electrode is the upper electrode,
The second electrode constitutes a lower electrode, a relative high frequency power is applied to the upper electrode, a relative low frequency power is applied to the lower electrode, and a space between the upper electrode and the lower electrode is further applied. The interval (gap) length may be set to 10 to 40 mm.
【0024】なお請求項6において相対的高周波電力と
は、周波数が10〜40MHzの電力をいい、また相対
的低周波電力とは、周波数が300kHz〜3MHzの
ものをいう。また前記請求項6のプラズマ処理装置にお
ける間隔(ギャップ)長は、15〜30mmに設定しても
よく、発明者らの知見によれば、とりわけ25mm前後に
設定すれば、なお好ましい結果が得られる。In the sixth aspect, the relative high frequency power refers to power having a frequency of 10 to 40 MHz, and the relative low frequency power refers to power having a frequency of 300 kHz to 3 MHz. Further, the interval (gap) length in the plasma processing apparatus according to claim 6 may be set to 15 to 30 mm, and according to the knowledge of the inventors, particularly preferable setting is about 25 mm to obtain a more preferable result. .
【0025】また上下双方に印加する場合においては、
上部電極の方を、下部電極よりも先に印加される如く構
成したり、電力印加の停止に関しては、下部電極の方
を、上部電極よりも先に停止するように構成すればより
好ましい結果が得られる。When applied to both upper and lower sides,
It is preferable to configure the upper electrode so that it is applied before the lower electrode, or to stop the power application, if the lower electrode is configured so that it is stopped before the upper electrode. can get.
【0026】ところでこの種のプラズマ処理装置におい
ては、通常マッチング装置と呼ばれる整合器、整合装置
などの整合手段が設けられているが、かかる整合手段に
おいては、インピーダンスと位相とを夫々独立して制御
するようにすれば、好ましい結果が得られる。By the way, in this type of plasma processing apparatus, a matching means such as a matching device or a matching device, which is usually called a matching device, is provided. In such a matching means, impedance and phase are independently controlled. By doing so, favorable results are obtained.
【0027】そして以上の各プラズマ処理装置において
は、処理室内圧が5mTorr〜100mTorrに設
定自在なように構成してもよい。In each of the above plasma processing apparatuses, the processing chamber pressure may be freely set to 5 mTorr to 100 mTorr.
【0028】請求項7によれば、減圧自在な処理室と、
この処理室の上部に位置する吐出部とを有し、前記吐出
部から処理室内に処理ガスを吐出させ、前記処理室内の
被処理体に対して、所定の処理を施す如く構成された処
理装置において、前記被処理体側に向けてテーパ状に開
口したガス拡散ガイドを、前記吐出部周縁に設けたこと
を特徴とする、処理装置が提供される。According to a seventh aspect, the processing chamber can be decompressed freely,
A processing unit having a discharge unit located above the processing chamber, configured to discharge a processing gas from the discharge unit into the processing chamber and perform a predetermined process on an object to be processed in the processing chamber. In the above, there is provided a processing apparatus, characterized in that a gas diffusion guide that is opened in a tapered shape toward the object to be processed is provided at the peripheral edge of the discharge part.
【0029】この場合、前記ガス拡散ガイドにおけるテ
ーパ角度、ガス拡散ガイドのテーパ面が水平方向とおり
なす角度を、25〜35゜に設定すれば、なお好まし
く、また前記被処理体の周辺部に、前記ガス拡散ガイド
と逆テーパ形状を有するガス拡散排気ガイドを設けても
よい。なおこのガス拡散排気ガイドのテーパ部分は、前
記ガス拡散ガイドのテーパ部分と必ずしも対向する角度
を有していなくともよい。即ち必ずしもテーパ部分相互
が平行になっていなくともよい。In this case, it is more preferable to set the taper angle of the gas diffusion guide and the angle formed by the tapered surfaces of the gas diffusion guide in the horizontal direction to 25 to 35 °, and in the peripheral portion of the object to be processed, A gas diffusion exhaust guide having an inverse taper shape to the gas diffusion guide may be provided. The tapered portion of the gas diffusion exhaust guide does not necessarily have to have an angle facing the tapered portion of the gas diffusion guide. That is, the tapered portions do not necessarily have to be parallel to each other.
【0030】請求項8によれば、減圧自在な処理室と、
この処理室の上下に上部電極と下部電極とを対向して有
し、上部電極側に設けた吐出部から処理室内に処理ガス
を吐出させると共に、前記上部電極と下部電極間にプラ
ズマを発生させ、前記下部電極上の被処理体に対して処
理を施す如く構成されたプラズマ処理装置において、前
記被処理体側に向けてテーパ状に開口したガス拡散ガイ
ドを、前記吐出部周縁に設けたことを特徴とする、プラ
ズマ処理装置が提供される。According to claim 8, a decompression-free processing chamber;
An upper electrode and a lower electrode are provided above and below the processing chamber so as to face each other, and a processing gas is discharged into the processing chamber from a discharge portion provided on the upper electrode side, and plasma is generated between the upper electrode and the lower electrode. In a plasma processing apparatus configured to perform processing on an object to be processed on the lower electrode, a gas diffusion guide that is opened in a taper shape toward the object to be processed is provided at the peripheral edge of the discharge part. A plasma processing apparatus is provided.
【0031】この場合も、前記ガス拡散ガイドにおける
テーパ角度、ガス拡散ガイドのテーパ面が水平方向とお
りなす角度を、25〜35゜に設定すればなお好まし
く、また前記被処理体の周辺部に、前記ガス拡散ガイド
と逆テーパ形状を有するガス拡散排気ガイドを設けても
よい。なおこのガス拡散排気ガイドのテーパ部分は、前
記ガス拡散ガイドのテーパ部分と必ずしも相互が平行に
なっていなくともよい。Also in this case, it is more preferable to set the taper angle in the gas diffusion guide and the angle formed by the tapered surfaces of the gas diffusion guide in the horizontal direction to 25 to 35 °, and in the peripheral portion of the object to be processed, A gas diffusion exhaust guide having an inverse taper shape to the gas diffusion guide may be provided. The tapered portion of the gas diffusion exhaust guide does not necessarily have to be parallel to the tapered portion of the gas diffusion guide.
【0032】そして前記請求項8に記載のプラズマ処理
装置における下部電極側に、前記ガス拡散ガイドと逆テ
ーパ形状を有するガス拡散排気ガイドを設けてもよく、
さらに前記ガス拡散ガイドは、前記上部電極を囲むよう
に配置されかつこのガス拡散ガイドは導電性を有して接
地され、さらに前記下部電極側に前記ガス拡散ガイドと
対向する接地電極を設けるようにしてもよい。また前記
ガス拡散ガイドは、前記上部電極を囲むように配置さ
れ、かつ前記ガス拡散ガイド及び前記ガス拡散排気ガイ
ドはいずれも導電性を有して接地するように構成しても
よい。A gas diffusion exhaust guide having an inverse taper shape to the gas diffusion guide may be provided on the lower electrode side of the plasma processing apparatus according to claim 8.
Further, the gas diffusion guide is arranged so as to surround the upper electrode, the gas diffusion guide is electrically conductive and is grounded, and a ground electrode facing the gas diffusion guide is provided on the lower electrode side. May be. The gas diffusion guide may be arranged so as to surround the upper electrode, and both the gas diffusion guide and the gas diffusion exhaust guide may be electrically conductive and grounded.
【0033】請求項9によれば、減圧自在な処理室内に
上部電極と下部電極とを対向して有し、処理室内にC
(カーボン)、F(フッ素)を含む処理ガスを導入する
と共にこれら電極間にプラズマを発生させ、前記下部電
極上の被処理体に対してエッチング処理を施す如く構成
されたエッチング処理装置において、前記上部電極の少
なくとも一部はSiO2で構成したことを特徴とするエ
ッチング処理装置が提供される。According to the ninth aspect, the upper electrode and the lower electrode are opposed to each other in the processing chamber where the pressure can be freely reduced, and C is provided in the processing chamber.
In the etching processing apparatus configured to introduce a processing gas containing (carbon) and F (fluorine) and generate plasma between these electrodes to perform etching processing on the object to be processed on the lower electrode, There is provided an etching processing apparatus characterized in that at least a part of the upper electrode is made of SiO 2 .
【0034】請求項10によれば、減圧自在な処理室内
に上部電極と下部電極とを対向して有し、処理室内に
C、Fを含む処理ガスを導入すると共にこれら電極間に
プラズマを発生させ、前記下部電極上の被処理体に対し
てエッチング処理を施す如く構成されたエッチング処理
装置において、前記下部電極周囲に、被処理体を取り囲
むようにフォーカスリングが設置され、このフォーカス
リングの少なくとも一部はBN(ボロン・ナイトライ
ド)を含む材質からなることを特徴とする、エッチング
処理装置が提供される。According to the tenth aspect of the present invention, the upper electrode and the lower electrode are opposed to each other in the depressurizable processing chamber, the processing gas containing C and F is introduced into the processing chamber, and the plasma is generated between these electrodes. In the etching processing apparatus configured to perform the etching process on the object to be processed on the lower electrode, a focus ring is installed around the lower electrode so as to surround the object to be processed, and at least the focus ring There is provided an etching processing apparatus, characterized in that a part thereof is made of a material containing BN (boron nitride).
【0035】また請求項3によれば、減圧自在な処理室
内に上部電極と下部電極とを対向して有し、処理室内に
C、Fを含む処理ガスを導入すると共にこれら電極間に
プラズマを発生させ、前記下部電極上の被処理体に対し
てエッチング処理を施す如く構成されたエッチング処理
装置において、前記上部電極の少なくとも一部はSiO
2からなり、さらに前記下部電極周囲に、被処理体を取
り囲むようにフォーカスリングが設置され、このフォー
カスリングはBN(ボロン・ナイトライド)を含む材質
からなることを特徴とする、エッチング処理装置が提供
される。According to a third aspect of the present invention, the upper electrode and the lower electrode are opposed to each other in a depressurizable processing chamber, a processing gas containing C and F is introduced into the processing chamber, and a plasma is generated between these electrodes. In an etching processing apparatus configured to generate and perform etching processing on the object to be processed on the lower electrode, at least a part of the upper electrode is made of SiO.
A focus ring is provided around the lower electrode so as to surround the object to be processed, and the focus ring is made of a material containing BN (boron nitride). Provided.
【0036】そしてこれらの各エッチング処理装置にお
いて使用される処理ガスは、例えばCF4、C2F6、C3
F8、C4F8、CHF3などによって代表されるフロロカ
ーボン系ガスであってもよい。The processing gas used in each of these etching processing apparatuses is, for example, CF 4 , C 2 F 6 , C 3
It may be a fluorocarbon-based gas typified by F 8 , C 4 F 8 and CHF 3 .
【0037】[0037]
【作用】請求項1のように処理室内における前記電極間
空間近傍周囲に、前記プラズマをこの電極間空間に閉じ
こめるためのプラズマ閉じこめ手段を設ければ、プラズ
マが当該電極間空間に留まり、周囲に拡散することはな
い。従って、処理領域でのプラズマ密度が高くなり、他
方処理室内壁にコンタミネーションが発生することもな
い。また前記プラズマ閉じこめ手段が、電極間空間周囲
を囲む絶縁体の場合には、この絶縁体によってプラズマ
中のイオンの拡散が直接規制され、前記プラズマ閉じこ
め手段が接地した第3の電極の場合には、拡散しようと
するイオンはこの第3の電極側に積極的に移動し、いず
れにしても結果的にプラズマの拡散は防止される。When the plasma confinement means for confining the plasma in the inter-electrode space is provided in the vicinity of the inter-electrode space in the processing chamber as in claim 1, the plasma stays in the inter-electrode space and is surrounded. It does not spread. Therefore, the plasma density in the processing region becomes high, and on the other hand, contamination does not occur on the inner wall of the processing chamber. When the plasma confinement means is an insulator surrounding the inter-electrode space, diffusion of ions in the plasma is directly regulated by this insulator, and when the plasma confinement means is the third electrode grounded. The ions that try to diffuse positively move to the side of the third electrode, and in any case, the diffusion of plasma is eventually prevented.
【0038】かかるプラズマ拡散の防止という目的のみ
を鑑みれば、プラズマ閉じこめ手段の形態は電極間空間
を囲み得る例えば筒状のものが好ましいが、電極間空間
内に導入したエッチングガスの排気を考慮すると、既述
したように複数の透孔を設けることにより、排気を損な
うことなくかつ同時にプラズマの拡散を防止することが
できる。Considering only the purpose of preventing such plasma diffusion, the shape of the plasma confinement means is preferably, for example, a cylindrical shape capable of enclosing the interelectrode space, but considering the exhaust of the etching gas introduced into the interelectrode space, As described above, by providing a plurality of through holes, it is possible to prevent the diffusion of plasma at the same time without damaging the exhaust.
【0039】また前記のように接地した第3の電極を設
けた場合には、積極的にイオンをいわば呼び込むように
しているので、電極間空間を囲む略環状の形態を有し、
その内周を前記電極間空間に向けて凸に湾曲させた場合
には、プラズマ側に曝される表面積が大きくなり、大き
いパワーによって発生したプラズマに対しても所期の目
的を達成することが可能である。Further, when the grounded third electrode is provided as described above, since ions are positively attracted so to speak, it has a substantially annular shape surrounding the inter-electrode space,
When the inner circumference is convexly curved toward the inter-electrode space, the surface area exposed to the plasma side becomes large, and it is possible to achieve the intended purpose even for plasma generated by a large power. It is possible.
【0040】請求項2に記載したように、略環状の形態
を有する接地電極を第1の電極近傍と第2の電極近傍と
に夫々配置した場合には、それぞれ対向側にある第1の
電極と第2の電極の各々からのイオンを各々呼び込ん
で、それによってプラズマの拡散を防止することが可能
である。即ち第3の電極は第2の電極から、第4の電極
は第1の電極から相応するイオンを各々呼び込んで、そ
れによってプラズマの拡散を防止することができる。こ
の場合接地されている2つの電極、即ち第3の電極と第
4の電極の外周縁部が重なるように配置すれば、より一
層プラズマの拡散を防止することが可能となる。As described in claim 2, when the ground electrodes having the substantially annular shape are arranged near the first electrode and near the second electrode, respectively, the first electrodes on the opposite side are provided. And ions from each of the second electrodes can be attracted, respectively, thereby preventing plasma diffusion. That is, the third electrode can attract the corresponding ions from the second electrode and the fourth electrode from the first electrode, respectively, thereby preventing plasma diffusion. In this case, if the two electrodes that are grounded, that is, the third electrode and the fourth electrode are arranged so that the outer peripheral edge portions thereof overlap, plasma diffusion can be further prevented.
【0041】請求項3によれば、処理室内における前記
第1、第2の各電極周囲近傍に、夫々複数の磁石を略環
状に配置し、さらに第1の電極側に配された磁石と、第
2の電極側に配された磁石とを対向させ、かつ対向する
各磁石の磁極を相互に異なったものとしているので、第
1、第2の各電極周間の空間周辺部に、局所的な磁場が
形成され、これによってプラズマ中の荷電粒子をトラッ
プさせて、プラズマの拡散を防止することが可能にな
る。According to the third aspect, a plurality of magnets are arranged in a substantially annular shape in the vicinity of the periphery of each of the first and second electrodes in the processing chamber, and a magnet arranged on the first electrode side, Since the magnets arranged on the second electrode side are opposed to each other and the magnetic poles of the magnets opposed to each other are different from each other, a local area is formed around the space between the circumferences of the first and second electrodes. A strong magnetic field is formed, which makes it possible to trap charged particles in the plasma and prevent plasma diffusion.
【0042】また請求項4では、前記した磁石の配置に
関し、第1の電極側に配された磁石と、第2の電極側に
配された磁石との対向部分側だけではなく、隣接する磁
石相互間の磁極をも相互に異なったものにしてあるの
で、磁場による荷電粒子のトラップ体制が密になり、前
記請求項3の場合よりもさらに高いプラズマ拡散防止効
果が得られる。According to a fourth aspect of the present invention, regarding the arrangement of the magnets, not only the magnets arranged on the first electrode side and the magnets arranged on the second electrode side are opposed to each other but also adjacent magnets. Since the magnetic poles are also different from each other, the trapped structure of the charged particles by the magnetic field becomes dense, and the plasma diffusion preventing effect higher than that of the third aspect can be obtained.
【0043】以上のように夫々配置された磁石によって
発生する被処理体周縁部の磁場強度を、10Gauss
以下となるように設定した場合には、ウエハなどの被処
理体のプラズマ処理領域におけるプラズマに影響を与え
ることなく、所期のプラズマ処理を施すことが可能であ
る。The magnetic field strength at the peripheral portion of the object to be processed generated by the magnets arranged as described above is set to 10 Gauss.
When the following settings are made, the desired plasma processing can be performed without affecting the plasma in the plasma processing region of the object to be processed such as a wafer.
【0044】そして以上のように構成された各プラズマ
処理装置において第1の電極と第2の電極に対して、各
々高周波電力を印加するように構成すれば、各高周波電
力の電圧を夫々独立可変とすることが容易である。If the high frequency power is applied to each of the first electrode and the second electrode in each of the plasma processing apparatuses configured as described above, the voltage of each high frequency power is independently variable. Is easy to do.
【0045】請求項5によれば、第1の電極と第2の電
極に印加する各高周波電力の電流位相差を、ほぼ180
゜に制御できるので、処理室内の減圧度や処理室内に導
入する処理ガスの種類とは無関係に、効率よく高周波電
力をプラズマに投入することができる。従って被処理体
近傍のプラズマ密度が増大し、被処理体に入射するイオ
ンの電流密度が増加する。According to the fifth aspect, the current phase difference between the high frequency powers applied to the first electrode and the second electrode is about 180.
The high frequency power can be efficiently supplied to the plasma regardless of the degree of pressure reduction in the processing chamber and the type of processing gas introduced into the processing chamber. Therefore, the plasma density near the object to be processed increases, and the current density of the ions incident on the object to be processed increases.
【0046】この場合、既述したように、電流位相差を
ほぼ180゜に制御する手段を各電極に流れる高周波電
流の位相を検出して位相信号を出力する検出手段と、こ
れらの位相信号から位相差を検出して出力する手段とを
備えた構成とすれば、かかる制御が円滑に行える。そし
て高周波電流の位相を検出して位相信号を出力する検出
手段を、電流トランスとすれば、装置構成が簡素化され
る。なおこの場合、伝送線路あるいは整合器での位相の
ずれの影響を抑えて、正確な検出するという観点からみ
れば、前記電流トランスは電極になるべく近い所に配置
することが好ましい。In this case, as described above, the means for controlling the current phase difference to approximately 180 ° detects the phase of the high frequency current flowing through each electrode and outputs the phase signal, and from these phase signals. Such control can be performed smoothly by adopting a configuration including means for detecting and outputting the phase difference. If the detecting means for detecting the phase of the high frequency current and outputting the phase signal is a current transformer, the device configuration is simplified. In this case, from the viewpoint of suppressing the influence of the phase shift in the transmission line or the matching device and performing accurate detection, it is preferable to arrange the current transformer as close to the electrode as possible.
【0047】ところで既述したように、処理室を内部に
形成する処理容器を接地すると共に、第1、第2の各電
極はこの処理容器とは絶縁し、1つの高周波電源からの
高周波電力を前記第1の電極、又は第2の電極のいずれ
かに切り換え印加自在に構成し、さらに前記第1、第2
の電極を接地自在に構成すれば、第1の電極に対して印
加する一方で第2の電極を接地するモードと、その逆に
第1の電極の方を接地して第2の電極に高周波電力を印
加するモードとの、2つのプラズマ処理モードが得られ
る。従って、1つの処理室において、2つの異なったプ
ラズマ処理モードが得られ、例えば第1の電極上に被処
理体を載置させてこの被処理体に対してエッチング処理
を施す場合、前者のモードではDCバイアスを大きくし
たエッチング処理を施すことができ、後者のモードでは
DCバイアスの小さいエッチング処理を施すことが可能
となる。それゆえ同一処理室内で異なった処理を連続し
て行ったり、プロセスのアプリケーションの拡大を図っ
たりすることができる。By the way, as described above, the processing container having the processing chamber formed therein is grounded, and the first and second electrodes are insulated from the processing container, so that high-frequency power from one high-frequency power source is supplied. The first electrode or the second electrode is configured to be switchably applied to either the first electrode or the second electrode.
If the second electrode is configured to be freely grounded, the mode in which the second electrode is grounded while the voltage is applied to the first electrode, and vice versa, the first electrode is grounded and the second electrode is Two plasma processing modes are obtained, a mode for applying electric power. Therefore, two different plasma processing modes can be obtained in one processing chamber. For example, when the object to be processed is placed on the first electrode and the object to be processed is etched, the former mode is used. In the latter mode, it is possible to perform an etching treatment with a large DC bias, and in the latter mode, an etching treatment with a small DC bias can be performed. Therefore, it is possible to continuously perform different processes in the same processing chamber and to expand the application of the process.
【0048】この場合、高周波電力の印加側電極を切り
換えた際に、同時に他の電極が切り換え接地されるの
で、例えば1つのリレー系の切り換えによって、前記し
た2つのモードの切り換えが実施できる。In this case, when the electrode on the high frequency power application side is switched, the other electrode is switched and grounded at the same time, so that the switching between the two modes can be performed by switching one relay system, for example.
【0049】また以上の各プラズマ処理装置において高
周波電力の出力を周期的に変調するように構成すれば、
プラズマ密度の高低を繰り返すことが可能であり、プラ
ズマ中のガス成分の解離コントロールを実施することが
でき、例えばコンタクトホールのエッチング処理におい
ては、高出力時にエッチングを進行させ、他方低出力時
にはホール内のエッチング反応生成物を排出させるプロ
セスを採ることが可能になる。従ってエッチングレート
を高くするとともに、ホール底部とホール入口との大き
さの差を小さく抑える垂直異方性にすぐれたエッチング
を実施することができる。かかる出力変調において、最
小時の出力が、最大時の出力の1/2〜1/5の範囲と
なるように設定すれば、プラズマ状態を維持しつつかつ
そのようにエッチング反応生成物の排出にとって好まし
い状態とすることができる。Further, in each of the above plasma processing apparatuses, if the high frequency power output is periodically modulated,
It is possible to repeat high and low plasma densities, and to control dissociation of gas components in plasma.For example, in contact hole etching treatment, etching proceeds at high output, while at low output, the inside of the hole is advanced. It is possible to adopt a process of discharging the etching reaction product of. Therefore, it is possible to perform etching with excellent vertical anisotropy while increasing the etching rate and suppressing the difference in size between the hole bottom and the hole entrance. In such output modulation, if the output at the minimum is set to be in the range of 1/2 to 1/5 of the output at the maximum, it is possible to maintain the plasma state and to discharge the etching reaction products as such. It can be in a preferable state.
【0050】請求項6のように、上部電極と下部電極と
の間のギャップ長を、10〜40mmに設定して上下対向
の電極に夫々相対的高周波電力、相対的低周波電力を印
加してプラズマを発生させれば、後述の実施例において
詳述するように、エッチングレート、均一性、並びにプ
ラズマの安定度に関しバランスのとれた処理を実行する
ことが可能である。また前記ギャップ長を15〜30m
m、とりわけ25mm前後に設定すれば、なお好ましい結
果が得られる。According to a sixth aspect of the present invention, the gap length between the upper electrode and the lower electrode is set to 10 to 40 mm, and relative high frequency power and relative low frequency power are applied to the vertically opposed electrodes, respectively. When the plasma is generated, it is possible to perform a well-balanced process with respect to the etching rate, the uniformity, and the stability of the plasma, as will be described in detail in Examples below. In addition, the gap length is 15 to 30 m
Even better results are obtained by setting m, especially around 25 mm.
【0051】上部電極と下部電極との双方に印加する場
合には、上部電極の方を先に印加し、下部電極の方をそ
れより遅れて印加させてプラズマを発生させるようにす
れば、下部電極上に載置される被処理体に対して過大な
電圧がかからず、プラズマを発生させやすく、かつ当該
被処理体に対してダメージを与える危険が少ない。また
プラズマを消滅させる際にも、先に下部電極側の印加電
力を停止させ、次いで遅れて上部電極側の印加電力を停
止させるようにすれば、デポが進行せず被処理体に対す
るダメージを防止することが可能になる。要するにこの
ような印加、停止順序を採れば、被処理体が載置される
下部電極だけに電圧を印加する状態を避けているため、
被処理体に対して過大電圧からの保護が図られるのであ
る。なお遅らせるタイミングは、例えば1秒以下に設定
すれば所期の効果を得ることができる。In the case of applying to both the upper electrode and the lower electrode, the upper electrode is applied first, and the lower electrode is applied later than that to generate the plasma. An excessive voltage is not applied to the object to be processed placed on the electrode, plasma is easily generated, and there is little risk of damaging the object to be processed. Also, when the plasma is extinguished, if the applied power on the lower electrode side is stopped first, and then the applied power on the upper electrode side is stopped with a delay, the deposition does not proceed and damage to the target object is prevented. It becomes possible to do. In short, if such an application and stop sequence is adopted, the state in which the voltage is applied only to the lower electrode on which the object to be processed is placed is avoided.
The object to be processed is protected from excessive voltage. If the timing of delaying is set to, for example, 1 second or less, the desired effect can be obtained.
【0052】既述したように、インピーダンスと位相と
を夫々独立して制御するように整合手段を構成すれば、
外乱に対して影響をうけずらく、かつ負荷変動に対して
も整合をとりやすいものとなる。As described above, if the matching means is configured to control the impedance and the phase independently,
It is less susceptible to disturbances and more easily matched to load fluctuations.
【0053】そして処理室内圧を5mTorr〜100
mTorrに設定自在に構成することにより、高い真空
度下での高微細加工が可能になる。Then, the processing chamber pressure is set to 5 mTorr-100
Highly fine processing can be performed under a high degree of vacuum by configuring mTorr freely.
【0054】請求項7に記載の処理装置によれば、被処
理体側に向けてテーパ状に開口したガス拡散ガイドが、
処理室内に処理ガスを吐出させる前記吐出部周縁に設け
てあるので、ガス流通コンダクタンスが低減し、処理ガ
スがより良好に被処理体に向けて吐出される。従って、
それに伴ってより好ましい処理ガスの雰囲気の下で被処
理体に対して処理が実施できる。このガス拡散ガイドに
おけるテーパ角度は、25〜35゜に設定すればさらに
好ましい結果が得られ、またさらにガス拡散排気ガイド
を設けた場合には、前記ガス拡散ガイドと相俟って、一
層ガスの流通が円滑となり、好ましい処理結果が得られ
る。According to the processing apparatus of the seventh aspect, the gas diffusion guide opened in a taper shape toward the object to be processed,
Since it is provided at the periphery of the discharge part for discharging the processing gas into the processing chamber, the gas flow conductance is reduced, and the processing gas is discharged toward the object to be processed more favorably. Therefore,
Accordingly, the object can be processed under a more preferable atmosphere of the processing gas. If the taper angle in this gas diffusion guide is set to 25 to 35 °, a more preferable result can be obtained. Further, when a gas diffusion exhaust guide is further provided, the gas diffusion guide is combined with the gas diffusion guide to further improve the gas level. Distribution is smooth and favorable processing results are obtained.
【0055】請求項8に記載のプラズマ処理装置によれ
ば、被処理体に対してプラズマ雰囲気の下で処理を施す
場合に、前記請求項7の作用が得られる。そして前記ガ
ス拡散ガイドが接地電極を構成し、一方下部電極側にこ
のガス拡散ガイドと対向する接地電極が設けたようにす
れば、電極間に発生するプラズマは、これら接地電極間
に閉じこめられ、その結果プラズマ密度が向上する。ま
た前記ガス拡散ガイドを前記上部電極を囲むように配置
し、かつ前記ガス拡散ガイド及び前記ガス拡散排気ガイ
ドをいずれも導電性を有して接地するように構成すれ
ば、下部電極側のガス拡散排気ガイドが接地電極を構成
しているので、プラズマが閉じこめられるだけでなく、
処理ガスの流れがより円滑になる。According to the plasma processing apparatus of the eighth aspect, the action of the seventh aspect can be obtained when the object to be processed is processed in a plasma atmosphere. If the gas diffusion guide constitutes a ground electrode, and a ground electrode facing the gas diffusion guide is provided on the lower electrode side, plasma generated between the electrodes is confined between the ground electrodes. As a result, the plasma density is improved. Further, if the gas diffusion guide is arranged so as to surround the upper electrode, and both the gas diffusion guide and the gas diffusion exhaust guide are electrically conductive and grounded, the gas diffusion on the lower electrode side Since the exhaust guide constitutes the ground electrode, not only is the plasma confined,
The flow of processing gas becomes smoother.
【0056】請求項9のエッチング処理装置の場合、上
部電極の少なくとも一部が、SiO2で構成されている
ので、C、Fを含む処理ガスを導入してプラズマによっ
て解離させた場合、 SiO2+Cx・Fy→XSiF4+YCO 等の反応が起こり、処理室内にCOを添加したのと同じ
結果になる。従って、例えばシリコンの下地表面にカー
ボンリッチのデポを形成することが可能になり、シリコ
ン下地に対する選択比が向上する。In the etching treatment apparatus of the ninth aspect, since at least a part of the upper electrode is made of SiO 2 , when a treatment gas containing C and F is introduced and dissociated by plasma, SiO 2 A reaction such as + Cx · Fy → XSiF 4 + YCO 3 occurs, and the same result is obtained as when CO is added to the processing chamber. Therefore, for example, it becomes possible to form a carbon-rich deposit on the surface of the silicon underlayer, and the selectivity with respect to the silicon underlayer is improved.
【0057】ところで請求項10におけるフォーカスリ
ング自体は公知であり、ラジカル成分等のイオンを被処
理体に対して効率よく入射させる機能を有しているが、
請求項10では、このフォーカスリングの少なくとも一
部が、BN(ボロン・ナイトライド)を含む材質からな
っている。従って、C、Fを含む処理ガスを導入してプ
ラズマによって解離させた場合、過剰なフッ素ラジカル
(F*)はBと結合し 、2BN+6F → 2BF3↑+N2↑ となって、排気されるので、シリコン下地を過剰にエッ
チングするフッ素ラジカルが減少し、その結果下地に対
する選択比が向上する。By the way, the focus ring itself in claim 10 is known and has a function of efficiently injecting ions such as radical components into the object to be processed.
In the tenth aspect, at least a part of the focus ring is made of a material containing BN (boron nitride). Therefore, when a processing gas containing C and F is introduced and dissociated by plasma, excess fluorine radicals (F * ) are combined with B and become 2BN + 6F → 2BF 3 ↑ + N 2 ↑, which is exhausted. Fluorine radicals that excessively etch the silicon underlayer are reduced, and as a result, the selectivity to the underlayer is improved.
【0058】そして請求項11によれば、前記請求項
9、10の2つの作用が行われるので、さらに選択比が
向上する。なお処理ガスとしてCF4、C2F6、C
3F8、C4F8、CHF3などによって代表されるフロロ
カーボン系ガスを用いれば、基本的に前記請求項9〜1
1の場合と同様な作用効果が得られ、フッ素ラジカルに
よる過剰なエッチングを防止して、選択比の高いエッチ
ング処理を実施することができる。そして処理室内圧を
5mTorr〜100mTorrに設定することによ
り、高い真空度下での高微細加工が可能になる。According to the eleventh aspect, since the two actions of the ninth and tenth aspects are performed, the selection ratio is further improved. In addition, as processing gas, CF 4 , C 2 F 6 , C
With the 3 F 8, C 4 F 8 , CHF 3 fluorocarbon gas typified by such essentially claim 9-1
The same effect as in the case of 1 can be obtained, excessive etching due to fluorine radicals can be prevented, and etching treatment with a high selection ratio can be performed. Then, by setting the pressure in the processing chamber to 5 mTorr to 100 mTorr, it becomes possible to perform high-precision processing under a high degree of vacuum.
【0059】[0059]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づき説
明すると、図1は第1実施例のエッチング処理装置1の
断面を模式的に示しており、このエッチング処理装置1
は、電極板が平行に対向した所謂平行平板型エッチング
装置として構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 schematically shows a cross section of an etching processing apparatus 1 of the first embodiment.
Is configured as a so-called parallel plate type etching device in which the electrode plates face each other in parallel.
【0060】このエッチング処理装置1は、例えば表面
が酸化アルマイト処理されたアルミニウムなどからなる
円筒形状に成形された処理容器2を有しており、この処
理容器2は接地されている。前記処理容器2内に形成さ
れる処理室内の底部にはセラミックなどの絶縁板3を介
して、被処理体、例えば半導体ウエハ(以下、「ウエ
ハ」という)Wを載置するための略円柱状のサセプタ支
持台4が収容され、さらにこのサセプタ支持台4の上部
には、下部電極を構成するサセプタ5が設けられてい
る。The etching processing apparatus 1 has a processing container 2 which is formed into a cylindrical shape and is made of, for example, aluminum whose surface is anodized, and which is grounded. At the bottom of the processing chamber formed in the processing container 2, a substantially cylindrical column for mounting an object to be processed, for example, a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) W via an insulating plate 3 made of ceramic or the like. The susceptor support base 4 is housed therein, and the susceptor 5 forming a lower electrode is provided on the susceptor support base 4.
【0061】前記サセプタ支持台4の内部には、冷媒室
6が設けられており、この冷媒室6には例えばパーフル
オロポリエーテルなどの温度調節用の冷媒が冷媒導入管
7を介して導入可能であり、導入された冷媒はこの冷媒
室6内を循環し、その間生ずる冷熱は冷媒室6から前記
サセプタ5を介して前記ウエハWに対して伝熱され、こ
のウエハWの処理面を所望する温度まで冷却することが
可能である。A coolant chamber 6 is provided inside the susceptor support 4, and a coolant for temperature control such as perfluoropolyether can be introduced into the coolant chamber 6 through a coolant introduction pipe 7. The introduced cooling medium circulates in the cooling medium chamber 6, and the cold heat generated during the cooling medium is transferred from the cooling medium chamber 6 to the wafer W via the susceptor 5, so that the processing surface of the wafer W is desired. It is possible to cool to temperature.
【0062】前記サセプタ5は、その上面中央部が凸状
の円板状に成形され、その上にウエハWと略同形の静電
チャック11が設けられている。この静電チャック11
は、2枚の高分子ポリイミド・フィルムによって導電層
12が挟持された構成を有しており、この導電層12に
対して、処理容器2外部に設置されている直流高圧電源
13から、例えば1.5kVの直流高電圧を印加するこ
とによって、この静電チャック11上面に載置されたウ
エハWは、クーロン力よってその位置で吸着保持される
ようになっている。The center of the upper surface of the susceptor 5 is formed in a convex disk shape, and an electrostatic chuck 11 having substantially the same shape as the wafer W is provided thereon. This electrostatic chuck 11
Has a structure in which the conductive layer 12 is sandwiched between two polymer polyimide films, and the conductive layer 12 is supplied from the DC high-voltage power supply 13 installed outside the processing container 2 to, for example, 1 By applying a DC high voltage of 0.5 kV, the wafer W placed on the upper surface of the electrostatic chuck 11 is attracted and held at that position by the Coulomb force.
【0063】前記サセプタ5の上端周縁部には、静電チ
ャック11上に載置されたウエハWを囲むように、環状
のフォーカスリング15が配置されている。このフォー
カスリング15は反応性イオンを引き寄せない絶縁性の
材質からなり、プラズマによって発生した反応性イオン
を、その内側のウエハWにだけ効果的に入射せしめるよ
うに構成されている。An annular focus ring 15 is arranged around the upper edge of the susceptor 5 so as to surround the wafer W placed on the electrostatic chuck 11. The focus ring 15 is made of an insulating material that does not attract reactive ions, and is configured so that the reactive ions generated by the plasma are effectively incident only on the wafer W inside thereof.
【0064】前記サセプタ5の上方には、このサセプタ
5と平行に対向して、これより約15〜20mm程度離
間させた位置に、上部電極21が、絶縁材22を介し
て、処理容器2の上部に支持されている。この上部電極
21は、前記サセプタ5との対向面に、多数の拡散孔2
3を有する、例えばSiC又はアモルファスカーボンか
らなる電極板24と、この電極板24を支持する導電性
材質、例えば表面が酸化アルマイト処理されたアルミニ
ウムからなる、電極支持体25とによって構成されてい
る。The upper electrode 21 of the processing container 2 is disposed above the susceptor 5 so as to face the susceptor 5 in parallel and to be spaced apart from the susceptor 5 by about 15 to 20 mm, with the insulating material 22 interposed therebetween. It is supported at the top. The upper electrode 21 has a large number of diffusion holes 2 on the surface facing the susceptor 5.
3, an electrode plate 24 made of, for example, SiC or amorphous carbon, and an electrode support 25 made of a conductive material that supports the electrode plate 24, for example, aluminum whose surface is anodized.
【0065】そしてこの電極支持体25の外周には、環
状の絶縁材26を介して、図2に示したような第3の電
極となる接地電極27が設けられている。この接地電極
27は、図1に示される如く、その下端部が前出フォー
カスリング15の上端部との間にウエハWが通過し得る
空隙を保持して設置され、さらにその内周は、図1、図
2に示したように、内側に突出した形態を有している。
そしてこの接地電極27は、前記サセプタ5と電極板2
4との間の空間領域を、側部から囲むようにして配され
ている。A ground electrode 27, which serves as a third electrode as shown in FIG. 2, is provided on the outer periphery of the electrode support 25 via an annular insulating material 26. As shown in FIG. 1, the lower end of the ground electrode 27 is installed with a gap between the lower end of the ground electrode 27 and the upper end of the focus ring 15 so that the wafer W can pass therethrough. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, it has a form protruding inward.
The ground electrode 27 is used for the susceptor 5 and the electrode plate 2.
4 is arranged so as to surround the space area between the side and the side.
【0066】前記上部電極21における支持板25の中
央にはガス導入口28が設けられ、さらにこのガス導入
口28には、ガス導入管29が接続されている。このガ
ス導入管29には、ガス供給管30が接続されており、
さらにこのガス供給管30は3つに分岐されて、各々バ
ルブ31、32、33 、並びにマスフローコントロー
ラ34、35、36を介して、それぞれ対応する処理ガ
ス供給源37、38、39に通じている。本実施例にお
いては、処理ガス供給源37からはCF4ガス、処理ガ
ス供給源38からはClガス、処理ガス供給源39から
は不活性のパージガスであるN2ガスが供給されるよう
に設定されている。A gas introduction port 28 is provided at the center of the support plate 25 of the upper electrode 21, and a gas introduction pipe 29 is connected to the gas introduction port 28. A gas supply pipe 30 is connected to the gas introduction pipe 29,
Further, the gas supply pipe 30 is branched into three and communicates with the corresponding process gas supply sources 37, 38 and 39 via valves 31, 32 and 33 and mass flow controllers 34, 35 and 36, respectively. . In this embodiment, the processing gas supply source 37 supplies CF 4 gas, the processing gas supply source 38 supplies Cl gas, and the processing gas supply source 39 supplies N 2 gas which is an inert purge gas. Has been done.
【0067】前記処理容器2の下部には排気管41が接
続されており、この処理容器2とゲートバルブ42を介
して隣接しているロードロック室43の排気管44共
々、ターボ分子ポンプなどの真空引き手段45に通じて
おり、所定の減圧雰囲気まで真空引きできるように構成
されている。そして前記ロードロック室43内に設けら
れた搬送アームなどの搬送手段46によって、被処理体
であるウエハWは、前記処理容器2とこのロードロック
室43との間で搬送されるように構成されている。An exhaust pipe 41 is connected to the lower portion of the processing container 2, and an exhaust pipe 44 of a load lock chamber 43 adjacent to the processing container 2 via a gate valve 42, a turbo molecular pump, and the like. It communicates with the vacuum evacuation means 45, and is configured to be capable of evacuation to a predetermined reduced pressure atmosphere. The wafer W, which is the object to be processed, is configured to be transferred between the processing container 2 and the load lock chamber 43 by the transfer means 46 such as a transfer arm provided in the load lock chamber 43. ing.
【0068】また前記エッチング処理装置1の処理容器
2内にプラズマを発生させるための高周波電力は、例え
ば13.56MHzの高周波を発振させる2台の高周波
電源51、52によって供給される。即ち高周波電源5
1は、整合器53を介して、上部電極21に高周波電力
を印加するように構成され、また高周波電源52は、整
合器54を介して、サセプタ5に高周波電力を印加する
ように構成されている。なおそのように上部電極21、
サセプタ5へは、夫々独立した高周波電源によって高周
波電力が印加されるようになっているので、これら上部
電極21、サセプタ5に印加する電圧は、夫々独立して
可変である。The high frequency power for generating plasma in the processing container 2 of the etching processing apparatus 1 is supplied by two high frequency power supplies 51 and 52 which oscillate a high frequency of 13.56 MHz, for example. That is, high frequency power source 5
1 is configured to apply high frequency power to the upper electrode 21 via the matching unit 53, and the high frequency power supply 52 is configured to apply high frequency power to the susceptor 5 via the matching unit 54. There is. In addition, the upper electrode 21,
Since high frequency power is applied to the susceptor 5 by independent high frequency power sources, the voltages applied to the upper electrode 21 and the susceptor 5 are independently variable.
【0069】また前記整合器53と上部電極21との
間、並びに前記整合器54とサセプタ5との間には、各
々印加される高周波電力の電流の位相信号を検出する位
相検出手段55、56が夫々設けられている。そしてこ
れら各位相検出手段55、56によって検出された位相
信号は、夫々位相コントローラ57へと入力され、この
位相コントローラ57は、この検出された位相信号に基
づいて前出各高周波電源51、52に対し、各々位相が
180゜異なった高周波を発振させるように、夫々制御
するように構成されている。Further, between the matching unit 53 and the upper electrode 21, and between the matching unit 54 and the susceptor 5, phase detecting means 55, 56 for detecting the phase signal of the current of the high frequency power applied respectively. Are provided respectively. The phase signals detected by the phase detecting means 55 and 56 are input to the phase controller 57, and the phase controller 57 supplies the high frequency power sources 51 and 52 described above based on the detected phase signals. On the other hand, they are so controlled as to oscillate high frequencies whose phases are different by 180 °.
【0070】本実施例にかかるエッチング処理装置1は
以上のように構成されており、例えば、このエッチング
処理装置1を用いて、シリコン基板を有するウエハW上
のシリコン酸化膜(SiO2)のエッチングを実施する
場合について説明すると、まず被処理体であるウエハW
は、ゲートバルブ42が開放された後、搬送手段46に
よってロードロック室43から処理容器2内へと搬入さ
れ、静電チャック11上に載置される。そして高圧直流
電源13の印加によって前記ウエハWは、この静電チャ
ック11上に吸着保持される。その後搬送手段46がロ
ードロック室43内へ後退したのち、処理容器2内は排
気手段45によって真空引きされていく。The etching processing apparatus 1 according to this embodiment is configured as described above. For example, the etching processing apparatus 1 is used to etch a silicon oxide film (SiO 2 ) on a wafer W having a silicon substrate. The case of carrying out
After the gate valve 42 is opened, the carrier is carried into the processing container 2 from the load lock chamber 43 by the carrying means 46 and placed on the electrostatic chuck 11. Then, the wafer W is attracted and held on the electrostatic chuck 11 by the application of the high-voltage DC power supply 13. After that, the transport means 46 retracts into the load lock chamber 43, and then the inside of the processing container 2 is evacuated by the exhaust means 45.
【0071】他方バルブ31が開放されて、マスフロー
コントローラ34によってその流量が調整されつつ、処
理ガス供給源37からCF4ガスが、ガス供給管30、
ガス導入管29、ガス導入口28を通じて上部電極21
へと導入され、さらに電極板24の拡散孔23を通じ
て、図1中の矢印に示される如く、前記ウエハWに対し
て均一に吐出される。On the other hand, while the valve 31 is opened and the flow rate thereof is adjusted by the mass flow controller 34, the CF 4 gas from the processing gas supply source 37 is supplied to the gas supply pipe 30,
Upper electrode 21 through gas inlet pipe 29 and gas inlet 28
And is uniformly discharged onto the wafer W through the diffusion holes 23 of the electrode plate 24, as indicated by the arrow in FIG.
【0072】そして処理容器2内の圧力は例えば1Pa
に設定、維持された後、高周波電源51、52が作動し
て、その電流位相が相互に180゜異なった高周波電力
が夫々上部電極21と、サセプタ5に印加され、これら
上部電極21とサセプタ5との間にプラズマが発生し、
前記処理容器2内に導入されたCF4ガスを解離させて
生じたラジカル成分によって、ウエハWに対して所定の
エッチングが施される。The pressure inside the processing container 2 is, for example, 1 Pa.
After being set and maintained at a high frequency, the high frequency power sources 51 and 52 are activated, and high frequency powers having current phases different from each other by 180 ° are applied to the upper electrode 21 and the susceptor 5, respectively. Plasma is generated between
The wafer W is subjected to a predetermined etching by the radical component generated by dissociating the CF 4 gas introduced into the processing container 2.
【0073】かかるエッチング処理におけるプラズマ
は、既述の如く上部電極21とサセプタ5との間に発生
するが、前記したように、接地電極27は、前記上部電
極21とサセプタ5と間の空間領域を、側部から囲むよ
うにして配されているので、当該空間領域から拡散しよ
うとするイオンは、この接地電極によって引きつけら
れ、当該空間領域外部、例えば処理容器2内壁へ拡散す
ることはない。従って、前記空間領域、即ちウエハWに
対する処理領域内のプラズマ密度は高く維持でき、これ
によってウエハWに対して高微細加工が可能となってい
る。The plasma in the etching process is generated between the upper electrode 21 and the susceptor 5 as described above, but as described above, the ground electrode 27 forms the space region between the upper electrode 21 and the susceptor 5. Are arranged so as to surround from the side portion, so that the ions that try to diffuse from the space area are attracted by the ground electrode and do not diffuse to the outside of the space area, for example, the inner wall of the processing container 2. Therefore, the plasma density in the space area, that is, the processing area for the wafer W can be maintained high, which enables highly fine processing of the wafer W.
【0074】しかもイオンが処理容器2内壁へと拡散す
ることが抑制されいるので、処理中に、この処理容器2
内壁がエッチングされたり、反応生成物が付着するなど
して、当該内壁にコンタミネーションが発生することは
なく、処理容器2内を汚染することはない。したがっ
て、この点から歩留まりが低下することはない。Moreover, since the diffusion of the ions to the inner wall of the processing container 2 is suppressed, during the processing, the processing container 2
The inner wall is not etched and the reaction product is attached, so that the inner wall is not contaminated and the inside of the processing container 2 is not contaminated. Therefore, the yield does not decrease from this point.
【0075】そしてプラズマを発生させるために上部電
極21とサセプタ5とに夫々印加された高周波電力は、
その電流位相が180゜異なっているため、処理ガスの
種類、減圧度とは無関係に高周波電力をプラズマに投入
することができ、ウエハWに入射するイオン電流密度を
増大させることができる。The high-frequency power applied to the upper electrode 21 and the susceptor 5 to generate plasma is
Since the current phases are different by 180 °, high-frequency power can be applied to the plasma regardless of the type of processing gas and the degree of pressure reduction, and the ion current density incident on the wafer W can be increased.
【0076】すなわち、対向する電極間にかかる高周波
電力の周波数の位相差を変化させた場合、プラズマの状
態は変化する(例えば、特開平2−224239)。例
えば2つの高周波電力の電圧位相がほぼ同相である場
合、プラズマは広がり、密度も低くなって処理速度が低
下する。他方、電圧位相差が180゜ずれている場合に
は、プラズマ密度は高くなる。しかし、例えば周波数が
380kHzと13.56MHzの場合では、プラズマ
密度が最も高くなる電圧位相差は、異なっている。これ
はプラズマのインピーダンスが変化するためと考えられ
る。同様に、処理ガスの組成を変化させると、ガスの電
離断面積の特性、あるいは解離の特性差によっても、プ
ラズマのインピーダンスが変化し、最適の電圧位相差は
変化してしまう。従って、従来のように電圧位相を制御
して高周波電力を印加する方式では、そのようにプラズ
マインピーダンスの変化により、一方の電極から流れ込
んだ電流が、位相差により対向電極に流れ込む電圧関係
になっていない場合、対向電極以外の、例えば処理容器
内壁へと拡散してしまうため、最もプラズマ密度の高い
状態を実現するのは難しかったのである。That is, when the phase difference of the frequency of the high frequency power applied between the electrodes facing each other is changed, the state of plasma changes (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-224239). For example, when the voltage phases of the two high frequency powers are almost the same, the plasma spreads, the density becomes low, and the processing speed decreases. On the other hand, when the voltage phase difference is shifted by 180 °, the plasma density becomes high. However, when the frequencies are 380 kHz and 13.56 MHz, for example, the voltage phase difference at which the plasma density is highest is different. It is considered that this is because the impedance of plasma changes. Similarly, when the composition of the processing gas is changed, the impedance of the plasma also changes due to the difference in the ionization cross-sectional area of the gas or the difference in the dissociation characteristics, and the optimum voltage phase difference also changes. Therefore, in the conventional method of controlling the voltage phase and applying the high frequency power, there is a voltage relationship in which the current flowing from one electrode due to the change in the plasma impedance flows into the counter electrode due to the phase difference. If it is not present, it is difficult to realize the state with the highest plasma density, because it diffuses to the inside wall of the processing container other than the counter electrode.
【0077】この点、前記のように電流位相を180゜
異なったものにして制御することによりプラズマインピ
ーダンスの変化と関係なく、一方の電極、例えば上部電
極21から他方の対向電極であるサセプタ5に流れ込も
うとしたときには、サセプタ5の位相はその電流を流す
ことができる関係にあるため、電流は効率よく流れ込
み、その結果プラズマはこれら上部電極21とサセプタ
5間に閉じこめられてその密度が高くなるものである。In this respect, by controlling the current phases to be different by 180 ° as described above, one electrode, for example, the upper electrode 21 is changed from the upper electrode 21 to the susceptor 5 which is the other counter electrode, regardless of the change in the plasma impedance. When attempting to flow in, the phase of the susceptor 5 has a relationship that allows the current to flow, so the current flows efficiently, and as a result, the plasma is confined between the upper electrode 21 and the susceptor 5 and its density is high. It will be.
【0078】しかも本実施例では、既述の如く、接地電
極27によってもプラズマが閉じこめられる構成である
から、両者が相俟って極めて高いプラズマ密度を実現さ
せることができ、高い微細加工を可能としている。Moreover, in the present embodiment, as described above, the plasma can be confined by the ground electrode 27 as well, so that they can work together to realize extremely high plasma density, and high fine processing is possible. I am trying.
【0079】なお前記実施例で使用した接地電極27
は、内側に凸に成形された形態を有していたが、これに
代えて例えば図3に示したように、単なる筒状の接地電
極61として、これを絶縁材62を介して、電極支持体
25の外周に配置し、接地されている処理容器2とこの
接地電極61とを固着する構成としてもよい。The ground electrode 27 used in the above embodiment is used.
Had a form in which it was formed to be convex inside, but instead of this, as shown in FIG. 3, for example, a simple cylindrical ground electrode 61 was used, and this was supported via an insulating material 62 as an electrode support. It is also possible to arrange it on the outer periphery of the body 25 and to fix the grounded processing container 2 and the ground electrode 61 to each other.
【0080】また対向電極間空間をより閉鎖された空間
とするため、さらに接地電極の高さを大きくした筒状の
形態としてもよい。なおかかる場合には、当該対向電極
間空間内に導入される処理ガスの排気を十分に確保する
ため、図4に示したように、この接地電極63の周囲
に、複数の透孔64を形成しておくことが好ましい。Further, in order to make the space between the opposed electrodes more closed, the height of the ground electrode may be further increased to form a cylindrical shape. In such a case, a plurality of through holes 64 are formed around the ground electrode 63 as shown in FIG. 4 in order to ensure sufficient exhaust of the processing gas introduced into the space between the counter electrodes. Preferably.
【0081】さらにプラズマを対向電極間に閉じこめて
周囲に拡散させない接地電極の他の例としては、例えば
図5に示したような接地電極65、66としてもよい。
この接地電極65、66は、同図からわかるように、夫
々略リング形状をなしており、接地電極65は、上部電
極21の外周に配置し、接地電極66はサセプタ5の上
端部近傍外周に配置させる(この場合、所謂排気リング
の上部にかかる構成を持たせてもよい)。これによって
上部電極21から拡散しようとする荷電粒子は、接地電
極66へと寄せられ、サセプタ5から拡散しようとする
荷電粒子は接地電極65へと寄せられて、その結果、上
部電極21とサセプタ5間に発生したプラズマは、処理
容器2の内壁へと拡散することはないものである。Further, as another example of the ground electrode which confines the plasma between the opposed electrodes and does not diffuse it to the surroundings, the ground electrodes 65 and 66 as shown in FIG. 5 may be used.
As can be seen from the figure, the ground electrodes 65 and 66 each have a substantially ring shape, the ground electrode 65 is arranged on the outer circumference of the upper electrode 21, and the ground electrode 66 is arranged on the outer circumference in the vicinity of the upper end of the susceptor 5. It is arranged (in this case, the so-called upper part of the exhaust ring may be provided). As a result, the charged particles that try to diffuse from the upper electrode 21 are attracted to the ground electrode 66, and the charged particles that try to diffuse from the susceptor 5 are attracted to the ground electrode 65. As a result, the upper electrode 21 and the susceptor 5 are attracted. The plasma generated during this period does not diffuse to the inner wall of the processing container 2.
【0082】また図6に示した接地電極67、68は、
前記電極の形態を代えてリング状でかつ内側面が斜面を
形成するように断面を略三角形としたものである。かか
る構成の接地電極67、68によれば、例えば上側の接
地電極67は、その内側の斜面部がサセプタ5の方向に
向けられているので、前記図5に示した接地電極65よ
りも、より効率よく荷電粒子を引き寄せることができ、
さらにプラズマ拡散防止効果が向上している。The ground electrodes 67 and 68 shown in FIG.
Instead of the shape of the electrode, the electrode has a ring shape and the cross section is formed into a substantially triangular shape so as to form an inclined surface. According to the ground electrodes 67 and 68 having such a configuration, for example, the upper ground electrode 67 has an inner sloped surface facing the direction of the susceptor 5, so that it is more effective than the ground electrode 65 shown in FIG. You can efficiently attract charged particles,
Further, the plasma diffusion preventing effect is improved.
【0083】なお前記図5、図6に示した接地電極は、
いずれも上下対向構成としていたが、必ずしもそのよう
に対向する構成としなくても、プラズマ拡散防止効果は
得られるものである。The ground electrode shown in FIGS. 5 and 6 is
Both of them have a vertically opposed structure, but the plasma diffusion preventing effect can be obtained without necessarily having such a structure.
【0084】前記した例では、プラズマ拡散の防止を図
る手段として、上部電極21、サセプタ5以外の第3の
電極を設けた構成を採ったが、これに代えて例えば図7
に示したように、磁石を上部電極21とサセプタ5の近
傍周囲に対向配置させてもよい。即ち上部電極21に
は、電極支持体25の下端部外周に、環状の絶縁部材7
1を設け、この絶縁部材71の内部に図8に示した略円
柱状の永久磁石72を、環状に等間隔で設ける。本実施
例では、図7に示したように、下面側、即ちサセプタ5
側に全ての永久磁石72のN極が位置するようにし、か
つ環状に配置するにあたっての間隔は、図9に示したよ
うに、隣合う他の永久磁石とのおりなす中心角θが10
゜となるように、設定してある。In the above-mentioned example, as the means for preventing the plasma diffusion, the upper electrode 21 and the third electrode other than the susceptor 5 are provided, but instead of this, for example, FIG.
As shown in, the magnets may be arranged to face each other around the vicinity of the upper electrode 21 and the susceptor 5. That is, the upper electrode 21 has an annular insulating member 7 on the outer periphery of the lower end of the electrode support 25.
1 is provided, and substantially cylindrical permanent magnets 72 shown in FIG. 8 are provided inside the insulating member 71 in an annular shape at equal intervals. In this embodiment, as shown in FIG. 7, the lower surface side, that is, the susceptor 5
When the N poles of all the permanent magnets 72 are located on the side and are arranged in a ring shape, as shown in FIG. 9, the central angle θ formed by another adjacent permanent magnet is 10 degrees.
It is set so that it becomes ゜.
【0085】他方図7に示したように、サセプタ5の上
端部外周にも、環状の絶縁部材73を設け、この絶縁部
材73の内部に、前記永久磁石72と同形、同大、同一
磁力を有する永久磁石74を、前記各永久磁石72と対
向するように、同一個数、同一間隔で配設する。そして
このサセプタ5側に配設されるこれら永久磁石74の磁
極は、前記永久磁石72の対向部分の磁極とは異なった
磁極、即ちS極を上部電極21側に位置するようにして
ある。従って、各永久磁石72、74の磁極の関係は、
図10に示したようになっている。On the other hand, as shown in FIG. 7, an annular insulating member 73 is also provided on the outer circumference of the upper end portion of the susceptor 5, and the insulating member 73 has the same shape, the same size, and the same magnetic force as the permanent magnet 72. The permanent magnets 74 are arranged in the same number and at the same intervals so as to face the permanent magnets 72. The magnetic poles of the permanent magnets 74 arranged on the susceptor 5 side are different from the magnetic poles of the facing portion of the permanent magnet 72, that is, the S poles are located on the upper electrode 21 side. Therefore, the relationship between the magnetic poles of the permanent magnets 72 and 74 is
It is as shown in FIG.
【0086】かかるようにして磁石を配置すれば、上部
電極21周縁部と、サセプタ5周辺部との間に局所的な
磁場が発生し、この磁場によって上部電極5とサセプタ
5間空間内の荷電粒子が、外部に飛び出すことをトラッ
プすることができ、プラズマを当該電極間空間内に閉じ
こめることができる。なお磁場の強さは、余りに過大に
なるとプラズマ自体に偏りを生じさせてプラズマ処理自
体に影響を与えるおそれがあるので、被処理体であるウ
エハW周辺部の磁場強度が10Gauss以下になるよ
うに設定することが望ましい。By arranging the magnets in this way, a local magnetic field is generated between the peripheral portion of the upper electrode 21 and the peripheral portion of the susceptor 5, and the magnetic field causes charging in the space between the upper electrode 5 and the susceptor 5. Particles can be trapped from jumping outside, and the plasma can be confined in the inter-electrode space. If the strength of the magnetic field is too large, the plasma itself may be biased and may affect the plasma processing itself. Therefore, the magnetic field strength in the peripheral portion of the wafer W, which is the object to be processed, should be 10 Gauss or less. It is desirable to set.
【0087】また前記した局所的な磁場の形態を、さら
に好ましいものとするために、図11に示したように、
例えば永久磁石72の上端部に、磁性体75を設けて永
久磁石72と併用するようにしてもよい。In order to make the above-mentioned local magnetic field form more preferable, as shown in FIG.
For example, a magnetic body 75 may be provided on the upper end of the permanent magnet 72 to be used together with the permanent magnet 72.
【0088】さらに図7、10に示した例は、上部電極
21側に配設された永久磁石72と、サセプタ5側に配
設された永久磁石74とは、上下間では、相互に異なっ
た磁極構成としたものの、隣合う磁石相互間では、同一
の磁極構成となっていたが、これに代えて、図12に示
したように、隣合う磁石相互間でも、磁極が異なったよ
うに配置すれば、なお好ましい作用効果が得られる。即
ち、図12に示したように配置することにより、上下対
向部分にのみならず、隣合う対向部分にも磁束が生じ、
これによって荷電粒子のトラップ体制がより密になる。
従って、図10,の場合よりもさらにプラズマ閉じこめ
作用が向上する。Further, in the example shown in FIGS. 7 and 10, the permanent magnet 72 arranged on the upper electrode 21 side and the permanent magnet 74 arranged on the susceptor 5 side are different from each other in the vertical direction. Although the magnetic poles have the same magnetic poles, the adjacent magnets have the same magnetic poles. Instead, as shown in FIG. 12, the adjacent magnets are arranged so that the magnetic poles are different from each other. If so, a further preferable effect can be obtained. That is, by arranging as shown in FIG. 12, magnetic flux is generated not only in the vertically opposed portions but also in the adjacent opposed portions,
This makes the trap system for charged particles more dense.
Therefore, the plasma confinement action is further improved as compared with the case of FIG.
【0089】ところで、既述したように今日では半導体
デバイスの高集積化に伴って、その製造プロセスにおい
ても、より微細な加工が要求されている。例えばエッチ
ング処理によってコンタクトホールを形成する場合に
も、ホール径が0.3μm、ホール深さが1〜2μmと
なるような微細加工が必要とされている。しかしながら
従来の平行平板型プラズマ装置においては、常に一定出
力の高周波電力を印加するようにしているため、そのよ
うにホール径が小さくなると、図13に示したように、
エッチング反応生成物Zが排出されづらくなり、ホール
81底部や底部近傍に堆積して、エッチングガスとの入
れ替えがスムーズに行われなくなり、その結果図13に
示したように、ホール81の形状が逆円錐台形となった
り、エッチングレートが低下して、高集積化に対応した
微細加工ができないという問題が生じていた。By the way, as described above, finer processing is now required in the manufacturing process of semiconductor devices as they are highly integrated. For example, even when a contact hole is formed by etching, fine processing is required so that the hole diameter is 0.3 μm and the hole depth is 1 to 2 μm. However, in the conventional parallel plate type plasma device, since the high frequency power of a constant output is always applied, when the hole diameter becomes small like this, as shown in FIG.
It becomes difficult for the etching reaction product Z to be discharged, and the etching reaction product Z is deposited on the bottom of the hole 81 and in the vicinity of the bottom, and the replacement with the etching gas cannot be performed smoothly. As a result, as shown in FIG. 13, the shape of the hole 81 is reversed. There has been a problem that the shape of the cone is truncated or the etching rate is lowered, so that fine processing corresponding to high integration cannot be performed.
【0090】かかる問題に対処するために、例えば前記
プラズマ処理装置1における高周波電源51、52の出
力を制御して、例えば図14のグラフに示したように、
10msの周期毎に、出力の大小を繰り返すようにして
上部電極21、サセプタ5に印加するようにしてもよ
い。図14では、最大時の出力が1000w、最小時の
出力がその1/5の200wとなるように制御してい
る。このように制御することにより、大きい電力時には
プラズマ密度を高くしてエッチングを進行させ、小さい
電力時にはプラズマ密度を低くして、図15に示したホ
ール82内に発生するエッチング反応生成物の排出を促
進させて、エッチングガスとの入れ替えを円滑にし、同
図に示したようにホール82の入口と底部の径が同一の
ホールを形成させることができる。なお前記したパワー
の最大、最小、並びにその周期は、目的とするホールの
大きさ、材質、処理ガス等の種類に応じて、適宜選択す
ればよい。In order to deal with such a problem, for example, by controlling the outputs of the high frequency power supplies 51 and 52 in the plasma processing apparatus 1, as shown in the graph of FIG. 14, for example,
The output may be applied to the upper electrode 21 and the susceptor 5 by repeating the magnitude of the output every 10 ms. In FIG. 14, the maximum output is controlled to 1000 w, and the minimum output is controlled to ⅕ that of 200 w. By controlling in this manner, the plasma density is increased when the power is high to advance the etching, and the plasma density is decreased when the power is low to discharge the etching reaction products generated in the holes 82 shown in FIG. It is possible to facilitate the replacement of the etching gas with the etching gas, and to form a hole having the same diameter at the inlet and the bottom as shown in FIG. The maximum and minimum of the power and the cycle thereof may be appropriately selected according to the size of the target hole, the material, the type of processing gas, and the like.
【0091】叙上のエッチング処理装置1は、プラズマ
を発生させる高周波電源を2つ使用して、上部電極21
とサセプタ5に高周波を印加するように構成していた
が、切換によっていずれか一方の電極を常に接地し、他
の電極にのみ印加することが自在なように構成しておけ
ば、1つの装置構成によって2つの異なったモードのエ
ッチング処理を実施することが可能になる。The above-mentioned etching processing apparatus 1 uses two high frequency power supplies for generating plasma, and uses the upper electrode 21.
And a high frequency is applied to the susceptor 5, but if one of the electrodes is always grounded by switching and only the other electrode is applied, it is possible to use one device. The configuration makes it possible to carry out two different modes of etching.
【0092】また1つの高周波電源を用いてかかる切換
を行うことも可能である。図16に示した例は、1つの
高周波電源91を用いてそのような2つの異なったモー
ドのエッチング処理を実施可能なエッチング処理装置9
2を示しており、減圧自在な接地された処理容器93内
には、上下に対向して、上部電極94と下部電極95が
設けられている。そしてこの処理容器93の上部には、
第1真空リレー96がシールドボックス97内に納めら
れており、上部電極94の前記高周波電源91又は処理
容器93との接続切換を担っている。またマッチングボ
ックス98内には、第2真空リレー99が納められてお
り、下部電極95の高周波電源91又は接地側への切換
と、前記第1真空リレー96に通ずる高周波電源91の
経路のON−OFFの切換を担っている。It is also possible to perform such switching using one high frequency power source. The example shown in FIG. 16 is an etching processing apparatus 9 capable of performing such two different modes of etching processing using one high frequency power supply 91.
2 is shown, and an upper electrode 94 and a lower electrode 95 are vertically opposed to each other in a grounded processing container 93 that can be decompressed. And on the upper part of this processing container 93,
The first vacuum relay 96 is housed in the shield box 97, and is responsible for switching connection between the upper electrode 94 and the high frequency power supply 91 or the processing container 93. Also, a second vacuum relay 99 is housed in the matching box 98, the lower electrode 95 is switched to the high frequency power source 91 or the ground side, and the path of the high frequency power source 91 leading to the first vacuum relay 96 is turned on. It is responsible for switching off.
【0093】かかる構成を有するエッチング処理装置9
2によれば、図16の状態ではDCバイアスの大きいR
IE(リアクティブイオンエッチング)モードとなって
おり、上部電極94が接地され、下部電極95に高周波
電源91からの高周波電力が印加されて、電極間に存在
するウエハなどの被処理体に対して、高真空領域での微
細加工、及び垂直形状に制御性の高いエッチング処理を
実施することが可能である。Etching processing apparatus 9 having such a configuration
According to 2, R in which the DC bias is large in the state of FIG.
In the IE (Reactive Ion Etching) mode, the upper electrode 94 is grounded, and the high frequency power from the high frequency power supply 91 is applied to the lower electrode 95 to the object to be processed such as a wafer existing between the electrodes. It is possible to carry out fine processing in a high vacuum region and etching treatment with a high controllability in a vertical shape.
【0094】そして前記第1真空リレー96、第2真空
リレー99を夫々切り替えて図17のDCバイアスの小
さいPE(プラズマエッチング)モードにすれば、下部
電極95が接地され、上部電極94に高周波電源91か
らの高周波電力が印加されて、電極間に存在するウエハ
などの被処理体に対して損傷が少なく、寸法制御の高い
エッチング処理を実施することができる。従って、第1
真空リレー96、第2真空リレー99の切換だけで、同
一の被処理体に対して2つの異なったエッチング処理
を、同一処理室内で連続して実施することが可能であ
り、プロセスのアプリケーションの拡大が図れる。When the first vacuum relay 96 and the second vacuum relay 99 are switched to the PE (plasma etching) mode having a small DC bias shown in FIG. 17, the lower electrode 95 is grounded and the upper electrode 94 is supplied with a high frequency power source. By applying high-frequency power from 91, it is possible to carry out an etching process with high dimensional control with little damage to the object to be processed such as a wafer existing between the electrodes. Therefore, the first
By simply switching between the vacuum relay 96 and the second vacuum relay 99, it is possible to successively perform two different etching processes on the same target object in the same processing chamber, expanding the application of the process. Can be achieved.
【0095】さらに他の実施例について説明すると、図
18は、上下対向電極に周波数の異なった高周波電力を
印加する構成を有する第2実施例のエッチング処理装置
101の断面を模式的に示しており、このエッチング処
理装置101における処理室102は、気密に閉塞自在
な酸化アルマイト処理されたアルミニウムなどからなる
円筒形状に成形された処理容器103内に形成され、当
該処理容器103自体は接地されている。前記処理容器
103内に形成される処理室102内の底部にはセラミ
ックなどの絶縁板104を介して、被処理体、例えば半
導体ウエハ(以下、「ウエハ」という)Wを載置するた
めの略円柱状のサセプタ支持台105が収容され、さら
にこのサセプタ支持台105の上部には、下部電極を構
成するサセプタ106が設けられている。Explaining still another embodiment, FIG. 18 schematically shows a cross section of an etching processing apparatus 101 of a second embodiment having a structure for applying high frequency power having different frequencies to the upper and lower opposing electrodes. A processing chamber 102 in this etching processing apparatus 101 is formed in a processing container 103 formed into a cylindrical shape made of aluminum which has been airtightly closed and which can be oxidized and anodized, and the processing container 103 itself is grounded. . At the bottom of the processing chamber 102 formed in the processing container 103, an object to be processed, for example, a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as “wafer”) W is mounted via an insulating plate 104 such as ceramics. A columnar susceptor support 105 is housed, and a susceptor 106 that constitutes a lower electrode is provided on the susceptor support 105.
【0096】前記サセプタ支持台105の内部には、冷
媒室107が設けられており、この冷媒室107には、
既述のエッチング処理装置1と同様、温度調節用の冷媒
が冷媒導入管を介して導入可能であり、導入された冷媒
はこの冷媒室107内を循環し、その間生ずる冷熱は冷
媒室107から前記サセプタ106を介して前記ウエハ
Wに対して伝熱され、このウエハWの処理面を所望する
温度まで冷却することが可能である。またさらに前記サ
セプタ106と冷媒室107との間には、例えばセラミ
ックヒータなどの加熱手段108が設けられており、前
記冷媒室107の冷熱とこの加熱手段108とにより、
ウエハWは所定の温度に設定、維持することが可能であ
る。A refrigerant chamber 107 is provided inside the susceptor support 105, and the refrigerant chamber 107 includes:
Similar to the etching processing apparatus 1 described above, a coolant for temperature control can be introduced through the coolant introduction pipe, and the introduced coolant circulates in this coolant chamber 107, and the cold heat generated during that time is from the coolant chamber 107 Heat is transferred to the wafer W via the susceptor 106, and the processing surface of the wafer W can be cooled to a desired temperature. Further, a heating means 108 such as a ceramic heater is provided between the susceptor 106 and the refrigerant chamber 107, and by the cold heat of the refrigerant chamber 107 and the heating means 108,
The wafer W can be set and maintained at a predetermined temperature.
【0097】また前記サセプタ106には、静電チャッ
ク111が設けら、処理容器103外部に設置されてい
る直流高圧電源112からの直流高電圧の印加によっ
て、ウエハWは、静電チャック111上面に吸着保持さ
れる。また前記サセプタ106の上端周縁部には、絶縁
材113を介して環状のフォーカスリング113が配置
され、さらにこのフォーカスリング113の外周には、
さらに環状の接地電極115が設けられている。Further, the susceptor 106 is provided with an electrostatic chuck 111, and by applying a high DC voltage from a high DC power source 112 installed outside the processing container 103, the wafer W is placed on the upper surface of the electrostatic chuck 111. Adsorbed and held. An annular focus ring 113 is arranged on the upper edge of the susceptor 106 with an insulating material 113 interposed therebetween.
Further, an annular ground electrode 115 is provided.
【0098】前記サセプタ106の上方には、サセプタ
106と平行に対向して、ギャップ長約25mmで、上部
電極121が、絶縁支持材122を介して、処理容器1
03の上部に支持されている。この上部電極121は、
既述のエッチング処理装置1における上部電極21と同
様、サセプタ106との対向面に、多数の拡散孔123
を有している。そしてこの絶縁支持材122の外周に
は、さらに上部電極121を取り囲むようにして、環状
の接地電極124が設けられている。そしてこの接地電
極124と前記接地電極115の各外周縁部は、図19
に示したように、上下方向に重なるように設置されてい
る。Above the susceptor 106, the upper electrode 121 is opposed to the susceptor 106 in parallel with the gap length of about 25 mm, and the upper electrode 121 is interposed via the insulating support material 122.
It is supported on the upper part of 03. This upper electrode 121 is
Similar to the upper electrode 21 in the etching processing apparatus 1 described above, a large number of diffusion holes 123 are formed on the surface facing the susceptor 106.
have. An annular ground electrode 124 is provided on the outer circumference of the insulating support material 122 so as to further surround the upper electrode 121. The outer peripheral edge portions of the ground electrode 124 and the ground electrode 115 are shown in FIG.
As shown in, they are installed so as to overlap each other in the vertical direction.
【0099】前記上部電極121の中央にはガス導入口
125が設けられ、マスフローコントローラ126を介
して、処理ガス供給源127からのエッチングガス、例
えばCF4ガスが、前記拡散孔123を通じて処理室1
02内に供給自在である。他方、処理容器103の下部
には、真空ポンプなどの真空引き手段(図示せず)に通
ずる排気管128が接続されており、この処理室102
内を、5mTorr〜100mTorr内の任意の減圧
度にまで真空引きすることが可能である。A gas inlet 125 is provided at the center of the upper electrode 121, and an etching gas such as CF 4 gas from a processing gas supply source 127 is passed through the mass flow controller 126 through the diffusion hole 123 to the processing chamber 1.
02 can be supplied freely. On the other hand, an exhaust pipe 128 leading to a vacuuming means (not shown) such as a vacuum pump is connected to the lower portion of the processing chamber 103, and the processing chamber 102
The inside can be evacuated to any degree of reduced pressure within 5 mTorr to 100 mTorr.
【0100】次にこのエッチング処理装置101におけ
る下部電極となるサセプタ106と上部電極121に対
する高周波電力の印加構成について説明する。まずサセ
プタ106に対しては、例えば周波数が800kHzの
相対的低周波を出力する相対的低周波電源131の電力
が整合器132を介して印加される。この整合器132
は、図18に示したように、誘導コイル133と可変容
量133とが直列に接続されており、さらに一端部が接
地された可変容量134の他端部が並列に接続されてい
る。かかる構成により、前記誘導コイル133と可変容
量133とで相対的低周波電源131からの電力のイン
ピーダンスを個別に制御し、また可変容量134でその
位相を個別に制御して、マッチングをとることが可能で
ある。一方上部電極121に対しては、整合器141を
介して、周波数が例えば27MHzの相対的高周波電力
を出力する相対的高周波電源142からの高周波が印加
される構成となっている。Next, the structure for applying high-frequency power to the susceptor 106 and the upper electrode 121, which are the lower electrode, in the etching processing apparatus 101 will be described. First, to the susceptor 106, the electric power of the relative low frequency power source 131 that outputs the relative low frequency of 800 kHz, for example, is applied via the matching unit 132. This matching device 132
18, the induction coil 133 and the variable capacitor 133 are connected in series, and the other end of the variable capacitor 134 whose one end is grounded is connected in parallel. With this configuration, the impedance of the electric power from the relative low frequency power source 131 is individually controlled by the induction coil 133 and the variable capacitor 133, and the phase thereof is individually controlled by the variable capacitor 134 to achieve matching. It is possible. On the other hand, a high frequency is applied to the upper electrode 121 from a relative high frequency power source 142 that outputs a relative high frequency power having a frequency of 27 MHz, for example, via a matching unit 141.
【0101】第2実施例にかかるエッチング処理装置1
01の主要部は以上のように構成されており、例えばシ
リコンのウエハWの酸化膜に対してエッチング処理する
場合の作用等について説明すると、処理室102内に処
理ガス供給源127からのCF4ガスが供給され、処理
室102の圧力が、例えば10mTorrに設定、維持
された後、まず上部電極121に対して相対的高周波電
源142から周波数が27MHzの相対的高周波が印加
される。ついでこれより1秒以下のタイミングをもっ
て、サセプタ106に対して相対的低周波電源131か
ら周波数が800kHzの相対的低周波が印加され、上
部電極121とサセプタ106間にプラズマが発生す
る。そのようにサセプタ106側を遅らせて印加させる
ことにより、過大な電圧によってウエハWがダメージを
受けるおそれはない。Etching treatment apparatus 1 according to the second embodiment
The main part of 01 is configured as described above. For example, the operation of etching the oxide film of the silicon wafer W will be described. CF 4 from the processing gas supply source 127 in the processing chamber 102 will be described. After the gas is supplied and the pressure in the processing chamber 102 is set and maintained at, for example, 10 mTorr, first, the relative high frequency power source 142 applies a relative high frequency of 27 MHz to the upper electrode 121. Then, at a timing of 1 second or less, a relative low frequency of 800 kHz is applied to the susceptor 106 from the relative low frequency power source 131, and plasma is generated between the upper electrode 121 and the susceptor 106. By delaying the application on the susceptor 106 side in this way, there is no possibility that the wafer W is damaged by an excessive voltage.
【0102】そして発生したプラズマによって解離した
CF4ガスのラジカル成分によってウエハW表面のシリ
コン酸化膜(SiO2)がエッチングされていく。この
場合、まず上部電極121の周囲に位置する接地電極1
24と、サセプタ106の周囲に位置する接地電極11
5とによって、発生したプラズマは閉じこめられ、その
拡散が防止されて高い密度が維持される。Then, the silicon oxide film (SiO 2 ) on the surface of the wafer W is etched by radical components of CF 4 gas dissociated by the generated plasma. In this case, first, the ground electrode 1 located around the upper electrode 121.
24 and the ground electrode 11 located around the susceptor 106
5, the generated plasma is confined, its diffusion is prevented, and high density is maintained.
【0103】第2実施例の場合、特に図19に示したよ
うに、接地電極124と前記接地電極115の各外周縁
部は、上下方向に重なるように設置されているので、プ
ラズマを閉じこめる効果がきわめて大きくなっている。
即ち図20に示したように、例えば接地電極124の方
が外周に位置して、その外周縁部が上下方向に重なって
いないと、プラズマがある程度拡散してしまうが、本実
施例のように外周縁部が上下方向に重なっていると、プ
ラズマが外部に拡散する余地がなく、きわめて高い密度
が確保できるのである。従って、この点からみて、まず
微細なエッチング処理が可能となっている。In the case of the second embodiment, as shown in FIG. 19 in particular, since the outer peripheral edge portions of the ground electrode 124 and the ground electrode 115 are arranged so as to vertically overlap with each other, the effect of confining the plasma is obtained. Is extremely large.
That is, as shown in FIG. 20, for example, unless the ground electrode 124 is located on the outer periphery and the outer peripheral portions of the ground electrode 124 overlap in the vertical direction, the plasma diffuses to some extent. When the outer peripheral edge portions are vertically overlapped with each other, there is no room for the plasma to diffuse to the outside, and an extremely high density can be secured. Therefore, from this point of view, first, a fine etching process is possible.
【0104】ところで発明者らによれば、上部電極12
1とサセプタ106との間のギャップ長と、エッチング
レート、エッチングレートの均一度(ウエハW上におけ
るエッチングレートの分布)並びにプラズマの安定度
(プラズマの立ち上げ、維持、拡散からみた安定度)と
の間には、図21の関係があることが確認されている。According to the inventors, the upper electrode 12
1 and the gap length between 1 and the susceptor 106, the etching rate, the uniformity of the etching rate (distribution of the etching rate on the wafer W), and the stability of the plasma (stability in terms of starting, maintaining, and diffusion of the plasma). It has been confirmed that the relationships shown in FIG.
【0105】即ちギャップ長が長いほど、エッチングレ
ート(E/R)と均一度(U)が低下するが、反面プラ
ズマの安定度(S)は向上するのである。歩留まりが高
くかつ微細なエッチング処理を実現するには、これら3
つの要素がバランスよく確保されている必要があるが、
発明者らが得た結果によれば、図21のグラフに示した
ように、ギャップ長が25mm辺りでこれら3つの要素が
最もバランスよく得られることがわかった。That is, the longer the gap length, the lower the etching rate (E / R) and the uniformity (U), but the stability (S) of the plasma is improved. In order to realize a high yield and fine etching process, these 3
The two elements need to be secured in a balanced manner,
According to the results obtained by the inventors, as shown in the graph of FIG. 21, it was found that these three elements can be obtained in the most balanced manner when the gap length is around 25 mm.
【0106】この点第2実施例では、既述の如く上部電
極121とサセプタ106とのギャップ長は、25mmに
設定してあるので、ウエハWに対して歩留まりの高い微
細なエッチング処理を実現することが可能になってい
る。なお所望のエッチング処理は、多種多様であるか
ら、かならずしもこの25mmに設定する必要はなく、図
21のグラフからわかるように、ギャップ長が15mm〜
35mmの範囲でもバランスがよいエッチング処理が10
mm〜40mmの間でも比較的バランスのよいエッチング処
理が実現できる。Regarding this point, in the second embodiment, as described above, the gap length between the upper electrode 121 and the susceptor 106 is set to 25 mm, so that a fine etching process with a high yield is realized for the wafer W. Is possible. Since there are various kinds of desired etching treatment, it is not always necessary to set this to 25 mm, and as can be seen from the graph of FIG.
10 well-balanced etching treatments even in the 35 mm range
A relatively well-balanced etching process can be realized even between mm and 40 mm.
【0107】ところで従来からこの種の高周波を用いた
プラズマ処理装置においては、高周波のマッチングを取
るため、高周波電源と印加される電極、例えば下部電極
との間には、図22に示したような整合器151が設け
られている。従来の整合器151は、下部電極152と
高周波電源153との間に可変コイル154、155を
直列に配し、さらにこれら可変コイル154、155の
間に、接地される容量156が接続された構成を有して
いた。これによって幅広い範囲の調整(マッチング)を
可能としていたが、反面、インピーダンスと位相とを独
立して制御できず、また例えば上部電極からの周波数の
影響を受けやすいという問題も有していた。Conventionally, in a plasma processing apparatus using a high frequency of this kind, in order to obtain a high frequency matching, a high frequency power source and an applied electrode, for example, a lower electrode are arranged as shown in FIG. A matching unit 151 is provided. In the conventional matching device 151, variable coils 154 and 155 are arranged in series between a lower electrode 152 and a high frequency power source 153, and a capacitance 156 to be grounded is connected between the variable coils 154 and 155. Had. This allows a wide range of adjustment (matching), but on the other hand, it has a problem that the impedance and the phase cannot be controlled independently, and is easily influenced by the frequency from the upper electrode, for example.
【0108】この点、第2実施例にかかるエッチング処
理装置101では、既述の如く、誘導コイル133と可
変容量133とが直列に接続されており、さらに一端部
が接地された可変容量134の他端部が並列に接続され
て相対的低周波電源131からの電力のインピーダンス
と位相とを独立して制御することが可能であるから、調
整が容易でかつ、上部電極121からの相対的高周波の
影響を受け難くなっている。従って、発生したプラズマ
がきわめて安定し、この点からも所期のエッチング処理
を実現することが可能である。In this respect, in the etching processing apparatus 101 according to the second embodiment, as described above, the induction coil 133 and the variable capacitor 133 are connected in series, and one end of the variable capacitor 134 is grounded. Since the other ends are connected in parallel and the impedance and phase of the power from the relative low frequency power source 131 can be controlled independently, adjustment is easy and the relative high frequency from the upper electrode 121 is high. Are less affected by. Therefore, the generated plasma is extremely stable, and the desired etching treatment can be realized also from this point.
【0109】なお第2実施例にかかるエッチング処理装
置101では、上部電極121、及びサセプタ106は
いずれも固定式であり、従って、これら電極間のギャッ
プも25mmに固定されていたが、前記した図21の特性
に鑑み、ギャップ長を可変とする構成にしてもよい。例
えば図23に示したように、適宜の調節機構161によ
って、サセプタ106’を上下動自在なように構成すれ
ば、上部電極121とサセプタ106’間のギャップ長
dは、任意に変化させることが可能になる。In the etching processing apparatus 101 according to the second embodiment, both the upper electrode 121 and the susceptor 106 are fixed type, and therefore the gap between these electrodes is fixed to 25 mm. In view of the characteristics of 21, the gap length may be variable. For example, as shown in FIG. 23, the gap length d between the upper electrode 121 and the susceptor 106 ′ can be arbitrarily changed if the susceptor 106 ′ is configured to be vertically movable by an appropriate adjusting mechanism 161. It will be possible.
【0110】次に本発明の第3実施例を添付図面に基づ
き説明すると、図24は本第3実施例にかかるエッチン
グ処理装置201の断面を模式的に示しており、このエ
ッチング処理装置201における処理室202は、気密
に閉塞自在な酸化アルマイト処理されたアルミニウムな
どからなる円筒形状に成形された処理容器203内に形
成され、当該処理容器203自体は接地されている。前
記処理室202内の底部にはセラミックなどの絶縁支持
板204を介して、被処理体、例えば半導体ウエハ(以
下、「ウエハ」という)Wを載置するための略円柱状の
サセプタ205が収容され、このサセプタ205が下部
電極を構成している。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 24 schematically shows a cross section of an etching processing apparatus 201 according to the third embodiment. The processing chamber 202 is formed in a cylindrical processing container 203 made of aluminum or the like which has been airtightly closed and which can be anodized and oxidized, and the processing container 203 itself is grounded. A substantially cylindrical susceptor 205 for mounting an object to be processed, for example, a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as a “wafer”) W is housed in the bottom of the processing chamber 202 via an insulating support plate 204 such as ceramics. The susceptor 205 constitutes a lower electrode.
【0111】前記サセプタ205の内部には、環状の冷
媒室206が設けられており、この冷媒室206には、
温度調節用の冷媒が冷媒導入管207を介して導入さ
れ、冷媒室206内を循環して冷媒排出管208から排
出される。そしてその間生ずる冷熱は冷媒室206から
前記サセプタ205を介して前記ウエハWに対して伝熱
され、このウエハWの処理面を所望する温度まで冷却す
ることが可能である。またさらに前記サセプタ205に
は、例えばセラミックヒータなどの加熱手段209が設
けられており、処理容器203外部に設置されている電
源210からの給電によって、サセプタ205を所望の
温度に加熱するように構成されている。従って、前記冷
媒室206の冷熱とこの加熱手段209とにより、ウエ
ハWは所定の温度に設定、維持することが可能である。An annular refrigerant chamber 206 is provided inside the susceptor 205.
Refrigerant for temperature control is introduced through the refrigerant introduction pipe 207, circulates in the refrigerant chamber 206, and is discharged from the refrigerant discharge pipe 208. The cold heat generated during that time is transferred from the coolant chamber 206 to the wafer W via the susceptor 205, and the processing surface of the wafer W can be cooled to a desired temperature. Further, the susceptor 205 is provided with a heating means 209 such as a ceramic heater, and is configured to heat the susceptor 205 to a desired temperature by supplying power from a power source 210 installed outside the processing container 203. Has been done. Therefore, by the cold heat of the coolant chamber 206 and the heating means 209, the wafer W can be set and maintained at a predetermined temperature.
【0112】また前記サセプタ205には、静電チャッ
ク211が設けられ、処理容器203外部に設置されて
いる直流高圧電源212からの直流高電圧の印加によっ
て、ウエハWは、静電チャック211上面に吸着保持さ
れる。また前記サセプタ205の上端周縁部には、静電
チャック211上に保持されたウエハWを囲むように、
SiO2からなる環状のフォーカスリング213が配置
されている。このフォーカスリング213は、図示され
る如く内側から外側に向けて下降傾斜するテーパがつけ
られている。Further, the susceptor 205 is provided with an electrostatic chuck 211, and by applying a DC high voltage from a DC high voltage power source 212 installed outside the processing container 203, the wafer W is placed on the upper surface of the electrostatic chuck 211. Adsorbed and held. In addition, the peripheral edge of the upper end of the susceptor 205 surrounds the wafer W held on the electrostatic chuck 211.
An annular focus ring 213 made of SiO 2 is arranged. The focus ring 213 is tapered so as to descend from the inner side to the outer side as shown in the drawing.
【0113】前記サセプタ205の上方には、このサセ
プタ205と平行に対向して、ギャップ長約25mmで、
上部電極221が、絶縁材222を介して、処理容器2
03の上部に支持されている。この上部電極221は中
空構造であり、またサセプタ205との対向面に、多数
の拡散孔223を有し吐出部も兼ねている。そしてこの
上部電極221の前記サセプタ205との対向面の周囲
には、環状のガス拡散ガイド224が設けられている。
このガス拡散ガイド224はSiO2からなり、上部電
極221の周囲を取り囲むようにして支持されており、
前記サセプタ205側に向けてテーパ状に開口してい
る。そして第3実施例においては、そのテーパ角度、即
ち図25に示したように、テーパ部224aが上部電極
221のサセプタ205との対向面とおりなす角度(水
平方向とのなす角度)θが、30゜に設定してある。Above the susceptor 205, facing the susceptor 205 in parallel with a gap length of about 25 mm,
The upper electrode 221 is provided with the processing container 2 via the insulating material 222.
It is supported on the upper part of 03. The upper electrode 221 has a hollow structure, and has a large number of diffusion holes 223 on the surface facing the susceptor 205 and also serves as a discharge portion. An annular gas diffusion guide 224 is provided around the surface of the upper electrode 221 facing the susceptor 205.
The gas diffusion guide 224 is made of SiO 2 and is supported so as to surround the upper electrode 221.
The opening is tapered toward the susceptor 205 side. Further, in the third embodiment, the taper angle, that is, the angle (angle formed with the horizontal direction) θ formed by the tapered portion 224a as the surface facing the susceptor 205 of the upper electrode 221 is 30 as shown in FIG. It is set to °.
【0114】前記上部電極221の中央にはガス導入口
225が設けられ、バルブ226を介して処理ガス供給
源と接続されている。本実施例においては、バルブ22
7、マスフローコントローラ228を介して、処理ガス
供給源292からCF4ガスが、バルブ230、マスフ
ローコントローラ231を介して、処理ガス供給源23
2からは、CHF3ガスが、それぞれ前記拡散孔223
を通じて処理室202内に供給自在となっている。A gas inlet 225 is provided at the center of the upper electrode 221, and is connected to a processing gas supply source via a valve 226. In this embodiment, the valve 22
7. CF 4 gas from the processing gas supply source 292 via the mass flow controller 228 passes through the valve 230 and the mass flow controller 231 to the processing gas supply source 23.
CHF 3 gas from each of the 2 is diffused through the diffusion holes 223.
It can be freely supplied to the inside of the processing chamber 202 through.
【0115】処理室202内におけるサセプタ205の
下部周囲には、真空ポンプなどの真空引き手段241に
通ずる排気管242、243等が接続されており、この
処理室202内を、5mTorr〜100mTorr内
の任意の減圧度にまで真空引きすることが可能である。Exhaust pipes 242, 243, etc. leading to a vacuuming means 241 such as a vacuum pump are connected to the periphery of the lower portion of the susceptor 205 in the processing chamber 202, and the inside of the processing chamber 202 is within 5 mTorr to 100 mTorr. It is possible to evacuate to an arbitrary degree of reduced pressure.
【0116】次にこのエッチング処理装置201の高周
波電力印加系について説明すると、まず下部電極となる
前記サセプタ205に対しては、例えば周波数が800
kHzの相対的低周波を出力する相対的低周波電源25
1からの電力が、整合器252を介して印加される。一
方上部電極221に対しては、整合器253を介して、
周波数が例えば27MHzの相対的高周波電力を出力す
る相対的高周波電源254からの高周波が印加される構
成となっている。Next, the high frequency power applying system of the etching processing apparatus 201 will be described. First, for the susceptor 205 serving as the lower electrode, for example, the frequency is 800.
Relative low frequency power supply 25 that outputs a relative low frequency of kHz
Power from unit 1 is applied via matcher 252. On the other hand, for the upper electrode 221, through the matching unit 253,
A high frequency is applied from a relative high frequency power source 254 that outputs a relative high frequency power having a frequency of 27 MHz, for example.
【0117】また前記処理容器203の側部には、ゲー
トバルブ261を介してロードロック室262が隣接し
ている。そしてこのロードロック室262内には、被処
理体であるウエハWを処理容器203内の処理室202
との間で搬送する搬送アームなどの搬送手段263が設
けられている。A load lock chamber 262 is adjacent to a side portion of the processing container 203 via a gate valve 261. Then, in the load lock chamber 262, the wafer W to be processed is placed in the processing chamber 202 in the processing container 203.
A transporting means 263 such as a transporting arm for transporting between and is provided.
【0118】第3実施例のエッチング処理装置201の
主要部は以上のように構成されており、例えばシリコン
のウエハWの酸化膜に対してエッチング処理する場合の
作用等について説明すると、まずゲートバルブ261が
開放された後、搬送手段263によってウエハWがロー
ドロック室262から処理室202内へと搬入され、サ
セプタ205の静電チャック211上に載置された後、
搬送手段263が待避し、ゲートバルブ261が閉鎖さ
れる。次いで処理室202内が真空引き手段241によ
って減圧されていき、所定の減圧度になった後、処理ガ
ス供給源229からはCF4ガスが供給され、処理ガス
供給源232からはCHF3ガスが供給され、処理室2
02の圧力が、例えば10mTorrに設定、維持され
る。The main part of the etching processing apparatus 201 of the third embodiment is configured as described above. For example, the operation of etching the oxide film of the silicon wafer W will be described. First, the gate valve will be described. After the opening 261 is opened, the wafer W is loaded into the processing chamber 202 from the load lock chamber 262 by the transfer means 263, and is placed on the electrostatic chuck 211 of the susceptor 205.
The transport means 263 is retracted, and the gate valve 261 is closed. Next, the inside of the processing chamber 202 is decompressed by the evacuation means 241, and after a predetermined degree of decompression is reached, CF 4 gas is supplied from the processing gas supply source 229 and CHF 3 gas is supplied from the processing gas supply source 232. Supply, processing chamber 2
A pressure of 02 is set and maintained at 10 mTorr, for example.
【0119】そして上部電極221に対して相対的高周
波電源254から周波数が27MHzの相対的高周波が
印加され、またサセプタ205に対して相対的低周波電
源251から周波数が800kHzの相対的低周波が印
加されると、上部電極221とサセプタ205との間に
プラズマが発生し、この発生したプラズマによって処理
室202内の前記処理ガスが解離し、その際に生ずるフ
ッ素ラジカルによってウエハW表面のシリコン酸化膜
(SiO2)がエッチングされていくのである。The relative high frequency power source 254 applies a relative high frequency of 27 MHz to the upper electrode 221, and the relative low frequency power source 251 applies a relative low frequency of 800 kHz to the susceptor 205. Then, plasma is generated between the upper electrode 221 and the susceptor 205, and the generated plasma dissociates the processing gas in the processing chamber 202, and fluorine radicals generated at that time dissociate the silicon oxide film on the surface of the wafer W. (SiO 2 ) is being etched.
【0120】次に前記エッチング処理装置201を用い
て実際に、6インチのシリコンのウエハW表面の酸化膜
(SiO2)をエッチングした際の結果について説明す
る。まず処理室202内の圧力は、既述の如く10mT
orrに設定した。そしてCF4ガスとCHF3ガスの流
量比は、25/75sccmとした。温度については、
処理室202内底部を20゜C、同上部を30゜C、側
部を40゜Cに設定した。そして上部電極221に対し
ては2000W、サセプタ205に対して800Wの電
力を夫々印加した。Next, the result of actually etching the oxide film (SiO 2 ) on the surface of the 6-inch silicon wafer W using the etching processing apparatus 201 will be described. First, the pressure in the processing chamber 202 is 10 mT as described above.
set to orr. The flow rate ratio between CF 4 gas and CHF 3 gas was 25/75 sccm. For temperature,
The inside of the processing chamber 202 was set at 20 ° C, the upper portion was set at 30 ° C, and the side portion was set at 40 ° C. Electric power of 2000 W was applied to the upper electrode 221, and electric power of 800 W was applied to the susceptor 205.
【0121】かかる条件の下でウエハWに対してエッチ
ングした結果、図26のグラフに示したような結果が得
られた。図26のグラフは、ウエハWの中心から直径方
向(X方向、Y方向)に外方にずらせた位置でのエッチ
ングレートを示しているが、同グラフからわかるよう
に、中心から50mm離れた位置でも、エッチングレート
は、X方向、Y方向とも、夫々4000オングストロー
ム/minを越えており、測定点平均でも、4072オ
ングストローム/minを確保できた。またエッチング
レートの均一性(U)に関しては、U(%)=(ERma
x−ERmin)/2・ERave×100で表してみると、
U=6.3(%)であった。但し、ERmaxは、ウエハ
W上の最大エッチングレート、ERminはウエハW上の
最小エッチングレート、ERaveは平均エッチングレー
トである。As a result of etching the wafer W under such conditions, the results shown in the graph of FIG. 26 were obtained. The graph of FIG. 26 shows the etching rate at a position shifted outward in the diameter direction (X direction, Y direction) from the center of the wafer W. As can be seen from the graph, a position 50 mm away from the center However, the etching rate exceeded 4000 angstroms / min in both the X and Y directions, and the average of the measurement points was 4072 angstroms / min. Regarding the etching rate uniformity (U), U (%) = (ERma
x-ERmin) / 2 · ERave × 100,
U was 6.3 (%). Here, ERmax is the maximum etching rate on the wafer W, ERmin is the minimum etching rate on the wafer W, and ERave is the average etching rate.
【0122】前記結果を従来と比較するために、第3実
施例のエッチング処理装置201から、他の構成はその
ままにしてガス拡散ガイド224のみを取り去った構成
のエッチング処理装置を用い、前記各種条件と全く同一
条件の下で、ウエハWに対してエッチング行い、その結
果を図27のグラフに示した。この図26のグラフと図
27のグラフとを比較すれば、まず本実施例の方が従来
よりも、エッチングレートが向上しており、ウエハW全
般に渡って約1000オングストローム/minもエッ
チングレートが高くなっていることが確認できる。ちな
みに図26における測定点平均でのエッチングレートは
3142オングストローム/minであり、実際上、本
実施例の方が平均でも約1000オングストローム/m
inエッチングレートが高くなっている。In order to compare the above results with those of the prior art, an etching treatment apparatus having a constitution in which only the gas diffusion guide 224 is removed from the etching treatment apparatus 201 of the third embodiment while leaving the other constitutions unchanged, is used under the various conditions described above. The wafer W was etched under exactly the same conditions as above, and the results are shown in the graph of FIG. Comparing the graph of FIG. 26 with the graph of FIG. 27, first, the etching rate of the present embodiment is improved as compared with the conventional one, and the etching rate of about 1000 Å / min is obtained over the entire wafer W. You can see that it is getting higher. By the way, the average etching rate of the measurement points in FIG. 26 is 3142 angstroms / min, and in practice, this example has an average of about 1000 angstroms / m.
The etching rate is high.
【0123】次に均一性についても一見してわかるよう
に、図26のグラフの方が図27のグラフよりもグラフ
の傾斜が緩やかであり、均一性に関しても前記実施例の
方が優れていることが確認できる。実際、前記従来のエ
ッチング処理装置によるエッチングにおける前記均一性
(U)の定義で得られる均一性(U)は、12.3%で
あった。既述したように本実施例のそれは6.3%であ
ったから、この点からも本実施例によって均一性が向上
したことが確認できる。またX方向、Y方向にずれた位
置でのエッチングレートの差についても、本実施例の方
が従来よりも差がなくなっており、ウエハW全般におい
て均一性が向上していることがわかる。さらにガス拡散
ガイド224を設けただけで、前記したエッチングレー
ト、均一処理性の改善がみられるので、既存の装置に対
しても簡単な装置改変だけで本発明を実施することが可
能になっている。As can be seen at a glance about the uniformity, the graph of FIG. 26 has a gentler slope than that of the graph of FIG. 27, and the uniformity of the above-described embodiment is superior. You can confirm that. In fact, the uniformity (U) obtained by the definition of the uniformity (U) in the etching by the conventional etching processing apparatus was 12.3%. Since it was 6.3% in this example as described above, it can be confirmed from this point that the uniformity was improved by this example. Further, the difference in the etching rates at the positions deviated in the X direction and the Y direction is smaller than that in the conventional example, and it is understood that the uniformity of the entire wafer W is improved. Further, since only the gas diffusion guide 224 is provided, the above-mentioned etching rate and uniform processability can be improved, so that the present invention can be carried out by simply modifying the existing device. There is.
【0124】なお前記第3実施例にかかるエッチング処
理装置201は、上部電極221と下部電極となるサセ
プタ205に異なった周波数の高周波電力を印加する構
成であったが、本発明は他の印加方式のエッチング処理
装置に対してももちろん適用可能である。例えば図28
に示したように、処理容器271及びサセプタ272が
接地され、上部電極273に対して高周波、例えば1
3.56MHzを印加する、いわゆるプラズマ・エッチ
ング(PE)方式のエッチング処理装置274、図29
に示したように、上部電極281及び処理容器282が
接地され、サセプタ283に対して前記高周波電力が印
加されるリアクティブ・イオン・エッチング(RIE)
方式のエッチング処理装置284、さらには図30に示
したように、処理容器291だけは接地し、上部電極2
92、下部電極293に対して、単一の高周波電源29
4からの同一周波数の電力を、変圧器295を介して位
相を180゜ずらせて交互に印加するいわゆるパワース
プリット方式のエッチング処理装置296に対しても、
夫々処理ガス供給源Gから各処理容器271、282、
291内に処理ガスを吐出する吐出部を有する各上部電
極273、281、292の周囲に、テーパ状の環状の
ガス拡散ガイドHを設ければ、エッチングレート及び均
一性を向上させることが可能である。Although the etching processing apparatus 201 according to the third embodiment has a structure in which high frequency power having different frequencies is applied to the upper electrode 221 and the susceptor 205 serving as the lower electrode, the present invention is not limited to this. Of course, the present invention can be applied to the etching processing apparatus of. For example, FIG.
As shown in FIG. 7, the processing container 271 and the susceptor 272 are grounded, and the high frequency, for example, 1
A so-called plasma etching (PE) type etching processing apparatus 274 for applying 3.56 MHz, FIG.
, The upper electrode 281 and the processing container 282 are grounded, and the high frequency power is applied to the susceptor 283. Reactive ion etching (RIE)
Type etching processing apparatus 284, and further, as shown in FIG. 30, only the processing container 291 is grounded, and the upper electrode 2
92, a single high-frequency power source 29 for the lower electrode 293
Also for a so-called power split type etching processing apparatus 296 in which electric power of the same frequency from 4 is alternately applied with a phase shifted by 180 ° via a transformer 295,
From the processing gas supply source G, the processing containers 271, 282,
If a tapered annular gas diffusion guide H is provided around each upper electrode 273, 281, 292 having a discharge portion for discharging the processing gas inside 291, the etching rate and uniformity can be improved. is there.
【0125】さらに前記第3実施例にかかるエッチング
処理装置201においては、下部電極となるサセプタ2
05の周縁部にフォーカスリング213を設置した構成
であったが、これに代えて例えば図31に示したよう
に、ガス拡散排気ガイド301を設けてもよい。このガ
ス拡散排気ガイド301は、全体が環状形態を有し、そ
の上面、即ち上部電極221側に、外方部へと傾斜降下
するテーパ部301aを有する構成である。かかる構成
のガス拡散排気ガイド301を用いれば、排気側のガス
コンダクタンスが低減し、前記ガス拡散ガイド224と
相俟って、処理室202内でのガスの流通が一層円滑に
なり、その結果、さらにエッチングレート及び均一性の
向上を図ることが可能である。Further, in the etching processing apparatus 201 according to the third embodiment, the susceptor 2 which serves as the lower electrode.
Although the focus ring 213 is installed at the peripheral edge of 05, a gas diffusion exhaust guide 301 may be provided instead of this, as shown in FIG. 31, for example. The gas diffusion exhaust guide 301 has an annular shape as a whole, and has a configuration in which a taper portion 301a inclined downward toward the outer side is provided on the upper surface thereof, that is, on the side of the upper electrode 221. When the gas diffusion exhaust guide 301 having such a configuration is used, the gas conductance on the exhaust side is reduced, and in combination with the gas diffusion guide 224, the gas flow in the processing chamber 202 is further smoothed, and as a result, Further, it is possible to improve the etching rate and uniformity.
【0126】なお図31におけるガス拡散排気ガイド3
01のテーパ部301aは、前記ガス拡散ガイド224
のテーパ部224aと平行になるようにそのテーパ角度
が設定されているが、必ずしもそのように平行になるよ
うにテーパ角度を設定する必要はない。またこのガス拡
散排気ガイド301は、前出フォーカスリング213と
併用してもよい。その場合には、ガス拡散排気ガイドを
フォーカスリングの外周に接地すればよい。またフォー
カスリングと一体化した形状としてもよい。The gas diffusion exhaust guide 3 in FIG.
The taper portion 301a of 01 corresponds to the gas diffusion guide 224.
Although the taper angle is set to be parallel to the taper portion 224a, it is not always necessary to set the taper angle to be parallel to that. Further, the gas diffusion exhaust guide 301 may be used together with the focus ring 213. In that case, the gas diffusion exhaust guide may be grounded to the outer circumference of the focus ring. Further, the shape may be integrated with the focus ring.
【0127】前記したようなガス拡散排気ガイド301
は、もちろん前記第3実施例にかかるエッチング処理装
置201に限らず、図28に示したプラズマ・エッチン
グ(PE)方式のエッチング処理装置274、図29に
示したリアクティブ・イオン・エッチング(RIE)方
式のエッチング処理装置284、さらには図30に示し
たパワースプリット方式のエッチング処理装置296に
対しても、もちろん適用可能である。Gas diffusion exhaust guide 301 as described above
Are not limited to the etching processing apparatus 201 according to the third embodiment, but are of course the plasma etching (PE) type etching processing apparatus 274 shown in FIG. 28 and the reactive ion etching (RIE) processing shown in FIG. It is of course applicable to the etching processing apparatus 284 of the system and further to the etching processing apparatus 296 of the power split method shown in FIG.
【0128】ところで今日デバイスの高集積化に伴っ
て、エッチング処理についてもより微細なエッチング処
理、例えば穴径が0.3μmのコンタクトホールを形成
する処理が必要となってきている。これを実現するため
には、プラズマ密度をより高密度化する必要があるが、
本発明によれば、前記したようなエッチングレート、均
一化の向上を図りつつ容易にこれを実現することが可能
である。By the way, as the device is highly integrated, finer etching process is required, for example, a process of forming a contact hole having a hole diameter of 0.3 μm. In order to realize this, it is necessary to increase the plasma density,
According to the present invention, it is possible to easily realize the above-mentioned etching rate and uniformity while improving the etching rate.
【0129】即ち前記第3実施例におけるエッチング処
理装置201におけるガス拡散ガイド224を導電性の
材質で構成すると共に、上部電極221と絶縁してこれ
を接地させる。そして図31に示した、ガス拡散排気ガ
イド301についても、導電性の材質で構成してサセプ
タ205と絶縁してこれを接地させる。かかる構成によ
れば、上部電極221とサセプタ205との間に発生し
たプラズマがこれらガス拡散ガイド224とガス拡散排
気ガイド301との間で閉じこめられ、その拡散が防止
される。従って、その分プラズマ密度は向上し、より微
細なエッチング処理が可能になるのである。なおこのよ
うなプラズマ閉じこめ構成も、前出各プラズマ・エッチ
ング(PE)方式のエッチング処理装置274、リアク
ティブ・イオン・エッチング(RIE)方式のエッチン
グ処理装置284、パワースプリット方式のエッチング
処理装置296に対しても、もちろん適用可能である。
また前記エッチング処理装置201は上下電極に夫々高
周波を印加する構成であったが、上下いずれかに印加す
る構成のエッチング処理装置としてもよい。That is, the gas diffusion guide 224 in the etching processing apparatus 201 of the third embodiment is made of a conductive material and is insulated from the upper electrode 221 to be grounded. The gas diffusion exhaust guide 301 shown in FIG. 31 is also made of a conductive material and insulated from the susceptor 205 to be grounded. With this structure, the plasma generated between the upper electrode 221 and the susceptor 205 is confined between the gas diffusion guide 224 and the gas diffusion exhaust guide 301, and its diffusion is prevented. Therefore, the plasma density is improved correspondingly, and a finer etching process becomes possible. Note that such a plasma confinement configuration is also applicable to the plasma etching (PE) type etching processing apparatus 274, the reactive ion etching (RIE) type etching processing apparatus 284, and the power split type etching processing apparatus 296 described above. Of course, it can be applied.
Further, although the etching processing apparatus 201 is configured to apply high frequencies to the upper and lower electrodes, respectively, the etching processing apparatus may be configured to apply high frequency to either the upper or lower electrodes.
【0130】次に本発明の第4実施例を添付図面に基づ
き説明すると、図32は第4実施例のエッチング処理装
置401の断面を模式的に示しており、このエッチング
処理装置401における処理室402は、気密に閉塞自
在な酸化アルマイト処理されたアルミニウムなどからな
る円筒形状に成形された処理容器403内に形成され、
当該処理容器403自体は接地されている。前記処理室
402内の底部にはセラミックなどの絶縁支持板404
を介して、被処理体、例えば半導体ウエハ(以下、「ウ
エハ」という)Wを載置するための略円柱状のサセプタ
405が収容され、このサセプタ405が下部電極を構
成している。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 32 schematically shows a cross section of an etching processing apparatus 401 of the fourth embodiment, and a processing chamber in the etching processing apparatus 401. 402 is formed in a cylindrical processing container 403 made of aluminum or the like which is airtightly closable and which is anodized aluminum oxide,
The processing container 403 itself is grounded. An insulating support plate 404 made of ceramic or the like is provided at the bottom of the processing chamber 402.
A substantially columnar susceptor 405 for mounting an object to be processed, for example, a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as “wafer”) W, is accommodated via this, and this susceptor 405 constitutes a lower electrode.
【0131】前記サセプタ405の内部には、環状の冷
媒室406が設けられており、この冷媒室406には、
温度調節用の冷媒が冷媒導入管407を介して導入さ
れ、冷媒室406内を循環して冷媒排出管408から排
出される。そしてその間生ずる冷熱は冷媒室406から
前記サセプタ405を介して前記ウエハWに対して伝熱
され、このウエハWの処理面を所望する温度まで冷却す
ることが可能である。またさらに前記サセプタ405に
は、例えばセラミックヒータなどの加熱手段409が設
けられており、処理容器403外部に設置されている電
源410からの給電によって、サセプタ405を所望の
温度に加熱するように構成されている。従って、前記冷
媒室406の冷熱とこの加熱手段409とにより、ウエ
ハWは所定の温度に設定、維持することが可能である。An annular coolant chamber 406 is provided inside the susceptor 405, and the coolant chamber 406 includes:
Refrigerant for temperature control is introduced through the coolant introduction pipe 407, circulates in the coolant chamber 406, and is discharged from the coolant discharge pipe 408. The cold heat generated during that time is transferred from the coolant chamber 406 to the wafer W via the susceptor 405, and the processing surface of the wafer W can be cooled to a desired temperature. Furthermore, the susceptor 405 is provided with a heating means 409 such as a ceramic heater, and is configured to heat the susceptor 405 to a desired temperature by supplying power from a power source 410 installed outside the processing container 403. Has been done. Therefore, by the cold heat of the coolant chamber 406 and the heating means 409, the wafer W can be set and maintained at a predetermined temperature.
【0132】また前記サセプタ405には、静電チャッ
ク411が設けら、処理容器403外部に設置されてい
る直流高圧電源412からの直流高電圧の印加によっ
て、ウエハWは、静電チャック411上面に吸着保持さ
れる。また前記サセプタ405の上端周縁部には、静電
チャック411上に保持されたウエハWを囲むように、
絶縁材からなる環状のフォーカスリング413が配置さ
れている。Further, the susceptor 405 is provided with an electrostatic chuck 411, and by applying a high DC voltage from a high voltage DC power source 412 installed outside the processing container 403, the wafer W is placed on the upper surface of the electrostatic chuck 411. Adsorbed and held. In addition, the upper edge of the susceptor 405 surrounds the wafer W held on the electrostatic chuck 411.
An annular focus ring 413 made of an insulating material is arranged.
【0133】前記サセプタ405の上方には、このサセ
プタ405と平行に対向して、ギャップ長約25mmで、
上部電極421が、絶縁支持材422を介して、処理容
器403の上部に支持されている。この上部電極421
は、そのプラズマに接する部分が、印加するRFパワー
が十分透過する程度の厚さのSiO2からなり、またサ
セプタ5との対向面に、多数の拡散孔423を有してい
る。Above the susceptor 405, facing the susceptor 405 in parallel, with a gap length of about 25 mm,
The upper electrode 421 is supported on the upper portion of the processing container 403 via the insulating support material 422. This upper electrode 421
Has a thickness of SiO 2 having a thickness sufficient to transmit the applied RF power, and has a large number of diffusion holes 423 on the surface facing the susceptor 5.
【0134】前記上部電極421の中央にはガス導入口
424が設けられ、バルブ425、マスフローコントロ
ーラ426を介して、処理ガス供給源427からのエッ
チングガス、例えばCF4ガスが、前記拡散孔423を
通じて処理室402内に供給自在である。A gas inlet 424 is provided at the center of the upper electrode 421, and an etching gas such as CF 4 gas from a processing gas supply source 427 is passed through the diffusion hole 423 through a valve 425 and a mass flow controller 426. It can be freely supplied into the processing chamber 402.
【0135】処理容器403の下部には、真空ポンプな
どの真空引き手段428に通ずる排気管429が接続さ
れており、この処理室402内を、5mTorr〜10
0mTorr内の任意の減圧度にまで真空引きすること
が可能である。An exhaust pipe 429 communicating with a vacuuming means 428 such as a vacuum pump is connected to the lower portion of the processing container 403, and the inside of the processing chamber 402 is 5 mTorr-10 m.
It is possible to evacuate to any degree of reduced pressure within 0 mTorr.
【0136】次にこのエッチング処理装置401の高周
波電力印加系について説明すると、まず下部電極となる
前記サセプタ405に対しては、例えば周波数が800
kHzの相対的低周波を出力する相対的低周波電源43
1からの電力が、整合器432を介して印加される。一
方上部電極421に対しては、整合器434を介して、
周波数が例えば27.12MHzの相対的高周波電力を
出力する相対的高周波電源433からの高周波が印加さ
れる構成となっている。Next, the high frequency power application system of the etching processing apparatus 401 will be described. First, for the susceptor 405 serving as the lower electrode, for example, the frequency is 800.
Relative low frequency power source 43 that outputs a relative low frequency of kHz
Power from unit 1 is applied via matcher 432. On the other hand, for the upper electrode 421, through the matching unit 434,
A high frequency is applied from a relative high frequency power source 433 that outputs a relative high frequency power having a frequency of, for example, 27.12 MHz.
【0137】前記処理容器403の側部には、ゲートバ
ルブ441を介してロードロック室442が隣接してい
る。このロードロック室442内には、被処理体である
ウエハWを処理容器403内の処理室402との間で搬
送する搬送アームなどの搬送手段443が設けられてい
る。A load lock chamber 442 is adjacent to a side portion of the processing container 403 via a gate valve 441. In the load lock chamber 442, a transfer unit 443 such as a transfer arm that transfers the wafer W to be processed with the processing chamber 402 in the processing container 403 is provided.
【0138】第4実施例にかかるエッチング処理装置4
01の主要部は以上のように構成されており、例えばシ
リコンのウエハWの酸化膜に対してエッチング処理する
場合の作用等について説明すると、まずゲートバルブ4
41が開放された後、搬送手段443によってウエハW
が処理室402内に搬入され、静電チャック411上に
載置された後、搬送手段443が待避し、ゲートバルブ
441が閉鎖される。次いで処理室402内が排気手段
428によって減圧されていき、所定の減圧度になった
後、処理ガス供給源427からCF4ガスが供給され、
処理室402の圧力が、例えば10mTorrに設定、
維持される。Etching treatment apparatus 4 according to the fourth embodiment
The main part of 01 is configured as described above. For example, the operation when etching the oxide film of the silicon wafer W will be described. First, the gate valve 4 will be described.
After opening 41, the wafer W is transferred by the transfer means 443.
After being loaded into the processing chamber 402 and placed on the electrostatic chuck 411, the transporting means 443 retracts and the gate valve 441 is closed. Next, the inside of the processing chamber 402 is decompressed by the exhaust means 428, and after a predetermined degree of decompression is reached, CF 4 gas is supplied from the processing gas supply source 427
The pressure of the processing chamber 402 is set to, for example, 10 mTorr,
Maintained.
【0139】そして上部電極421に対して相対的高周
波電源433から周波数が27.12MHzの相対的高
周波が印加され、またこれより僅かに遅れて(1秒以下
のタイミング遅れ)をもって、サセプタ405に対して
相対的低周波電源431から周波数が800kHzの相
対的低周波が印加され、上部電極421とサセプタ40
5との間にプラズマが発生する。そのようにサセプタ4
05側を遅らせて印加させることにより、過大な電圧に
よってウエハWがダメージを受けることを防止できる。A relative high frequency of 27.12 MHz is applied to the upper electrode 421 from the relative high frequency power source 433, and with a slight delay (timing delay of 1 second or less) from the relative high frequency power source 433, a relative high frequency is applied to the susceptor 405. And a relative low frequency of 800 kHz is applied from the relative low frequency power source 431, and the upper electrode 421 and the susceptor 40 are
Plasma is generated between 5 and 5. So susceptor 4
By delaying application on the 05 side, it is possible to prevent the wafer W from being damaged by an excessive voltage.
【0140】そして発生したプラズマによって処理室4
02内のCF4ガスが解離し、その際に生ずるフッ素ラ
ジカルによってウエハW表面のシリコン酸化膜(SiO
2)がエッチングされていくのであるが、この場合、上
部電極421はSiO2からなっているので、処理室4
02内では、 SiO2+ CF4→ SiF4+ CO 等の反応が起こり、エッチングガスであるCF4ガスに
COを添加したのと同様の雰囲気が得られる。従って、
ウエハW表面のSiO2のエッチングが進行して、シリ
コン下地が露出しても、当該シリコン下地表面には、前
記COによってカーボンリッチのデポが生成されるの
で、フッ素ラジカルによるシリコン下地のエッチングが
防止される。従って、選択比が向上するのである。Then, by the generated plasma, the processing chamber 4
The CF 4 gas in 02 dissociates, and the fluorine radicals generated at that time dissociate the silicon oxide film (SiO 2) on the surface of the wafer W.
2 ) is etched. In this case, since the upper electrode 421 is made of SiO 2 , the processing chamber 4
In 02, a reaction such as SiO 2 + CF 4 → SiF 4 + CO 2 occurs, and an atmosphere similar to that in which CO is added to CF 4 gas which is an etching gas is obtained. Therefore,
Even if the etching of SiO 2 on the surface of the wafer W proceeds and the silicon underlayer is exposed, the carbon-rich deposit is generated on the surface of the silicon underlayer by the CO, so that the etching of the silicon underlayer by the fluorine radicals is prevented. To be done. Therefore, the selection ratio is improved.
【0141】なお前記第4実施例では、サセプタ405
の上面においてウエハWを取り囲むようにフォーカスリ
ング413が設置されているので、前記エッチング処理
中、フッ素ラジカルは効率よくウエハWに入射し、ウエ
ハW表面のシリコン酸化膜(SiO2)のエッチングレ
ートは高くなっているが、このフォーカスリング413
の材質にBN(ボロン・ナイトライド)を用いれば、前
記COによる選択比の向上作用とは別の作用によって、
選択比を向上させることが可能である。In the fourth embodiment, the susceptor 405 is used.
Since the focus ring 413 is installed so as to surround the wafer W on the upper surface of the wafer W, the fluorine radicals are efficiently incident on the wafer W during the etching process, and the etching rate of the silicon oxide film (SiO 2 ) on the surface of the wafer W is It ’s higher, but this focus ring 413
If BN (boron nitride) is used as the material of the above, by the action different from the action of improving the selection ratio by CO,
It is possible to improve the selection ratio.
【0142】即ち、フッ素ラジカル(F*)はBNのう
ちのBと結合しやすく、その結果、 2BN+6F → 2BF3↑+N2↑ という反応が起こり、過剰なフッ素ラジカルは、排気管
429を通じて処理室402から排気されるので、選択
比低下の原因となる過剰なフッ素ラジカルは減少し、そ
の結果シリコン下地に対する選択比が向上する。なおB
Nは、絶縁性を有しているので、この種のフォーカスリ
ングの材質として用いるにあたり、何ら支障はないもの
である。That is, the fluorine radical (F * ) is easily bonded to B of BN, and as a result, a reaction of 2BN + 6F → 2BF 3 ↑ + N 2 ↑ occurs, and excess fluorine radical is exhausted through the exhaust pipe 429 into the processing chamber. Since the gas is exhausted from 402, excess fluorine radicals that cause a decrease in the selection ratio are reduced, and as a result, the selection ratio with respect to the silicon underlayer is improved. B
Since N has an insulating property, there is no problem in using it as a material for this type of focus ring.
【0143】ところでエッチング処理装置に限らず、プ
ラズマ雰囲気で被処理体に対して適宜の処理を実施する
場合、処理容器の内壁に汚染の原因となる各種のデポが
付着することが従来から指摘されている。この点に鑑
み、従来から処理容器403自体を加熱し、前記したよ
うなデポの付着を抑制することが行われているが、従来
は、処理容器403の外壁に直接加熱手段を設けて、処
理容器403を加熱するようにしていた。By the way, it has been conventionally pointed out that various depots that cause contamination adhere to the inner wall of the processing container when appropriate processing is performed on the object to be processed not only in the etching processing apparatus but also in the plasma atmosphere. ing. In view of this point, it has been conventionally performed to heat the processing container 403 itself and suppress the deposition of the depot as described above. However, conventionally, the heating means is provided directly on the outer wall of the processing container 403 to perform the processing. The container 403 was heated.
【0144】しかしながら、そのように処理容器403
自体をその外側から直接加熱すると、内壁に伝導で熱を
伝えるため、輻射その他による熱損失が大きく(即ち熱
伝達効率が悪く)、所定の内壁温度を実現するために
は、きわめて高い温度にまで処理容器403を加熱する
必要があり、メンテナンス性も悪く、問題であった。However, as such, the processing container 403
When it is heated directly from the outside, it conducts heat to the inner wall by conduction, resulting in a large heat loss due to radiation and other factors (ie, poor heat transfer efficiency), and even a very high temperature is required to achieve a given inner wall temperature. Since it is necessary to heat the processing container 403, the maintainability is poor, which is a problem.
【0145】かかる場合の対策として、例えば図33に
示したような加熱部材451を、処理容器403の内壁
に沿って設けることが提案できる。この加熱部材451
は、前記円筒形の処理容器403の内壁よりもやや小さ
い外径を有する略環状形状を有しており、その材質は、
例えば石英やセラミックスからなっている。そしてこの
加熱部材451の内部には、例えば抵抗発熱体やセラミ
ックヒータなどの加熱体452が、埋設されており、こ
れら加熱体452が加熱部材451から露出することは
ない。従って前記したような、例えば10mTorrの
ような高真空度においても使用可能となっている。そし
て前記加熱体452は、適宜の電源453によって発熱
し、この加熱部材51を40゜C〜200゜Cの範囲の
任意の温度にまで加熱、維持することが可能になってい
る。As a countermeasure against such a case, it can be proposed to provide a heating member 451 as shown in FIG. 33, for example, along the inner wall of the processing container 403. This heating member 451
Has a substantially annular shape having an outer diameter slightly smaller than the inner wall of the cylindrical processing container 403, and its material is
For example, it is made of quartz or ceramics. A heating element 452 such as a resistance heating element or a ceramic heater is embedded inside the heating member 451, and the heating element 452 is not exposed from the heating member 451. Therefore, it can be used even at a high vacuum degree such as 10 mTorr as described above. The heating element 452 is heated by an appropriate power source 453, and the heating member 51 can be heated and maintained at an arbitrary temperature in the range of 40 ° C to 200 ° C.
【0146】かかる構成になる加熱部材451は、図3
2中の破線で示したエリアPに設置することにより、処
理容器403内壁を加熱することができるが、従来の外
壁を直接加熱する場合に比べて熱伝達効率が良好であ
り、またメンテナンスも容易になる。The heating member 451 having such a structure is shown in FIG.
Although the inner wall of the processing container 403 can be heated by installing it in the area P shown by the broken line in 2, the heat transfer efficiency is better than that in the conventional case where the outer wall is directly heated, and the maintenance is easy. become.
【0147】なお加熱部材451の設置にあたっては、
処理容器403の天井部に吊下させたり、サセプタ40
5上に設置するなど種々の方法を採ることができるが、
ウエハWの搬送に支障がないようにするため、サセプタ
405自体を上下動自在に構成したり、あるいは加熱部
材451自体を上下動自在に構成したりしてもよい。ま
たこの加熱部材451自体は、前記した本発明の第4実
施例のようなエッチング処理装置401に限らず、他の
プラズマ処理装置、例えばCVD装置、スパッタリング
装置に対しても適用可能である。When the heating member 451 is installed,
It may be hung on the ceiling of the processing container 403, or the susceptor 40
Various methods such as installation on the 5 can be adopted,
In order not to hinder the transfer of the wafer W, the susceptor 405 itself may be configured to be vertically movable, or the heating member 451 itself may be configured to be vertically movable. Further, the heating member 451 itself is not limited to the etching processing apparatus 401 as in the above-described fourth embodiment of the present invention, but can be applied to other plasma processing apparatuses such as a CVD apparatus and a sputtering apparatus.
【0148】なお前記実施例においては、下部電極とな
るサセプタ405に対しては、相対的低周波を出力する
相対的低周波電源431から、例えば800kHzの電
力が印加され、他方、上部電極421に対しては、相対
的高周波電源433から、例えば27.12MHzの高
周波が印加されるように構成されていたが、このように
上下の電極に異なった周波数の高周波を印加する場合、
図35に示したように、ハイパスフィルタ461やロー
パスフィルタ462を設けるようにしてもよい。なお図
35において、図32と同一の符号で引用される部材
は、第4実施例と同一の部材構成を示している。In the above-mentioned embodiment, the susceptor 405 serving as the lower electrode is supplied with a power of, for example, 800 kHz from the relative low frequency power source 431 which outputs a relatively low frequency, while the upper electrode 421 is applied to the upper electrode 421. On the other hand, the relative high frequency power supply 433 is configured to apply a high frequency of, for example, 27.12 MHz, but when applying high frequencies of different frequencies to the upper and lower electrodes in this way,
As shown in FIG. 35, a high pass filter 461 and a low pass filter 462 may be provided. 35, the members referred to by the same reference numerals as those in FIG. 32 have the same member configurations as those in the fourth embodiment.
【0149】即ち相対的低周波電源431からサセプタ
405への印加経路には、800kHzの電力の侵入を
阻止し、27.12MHzの高周波を通過させるハイパ
スフィルタ461の一端部を並列に接続し、その他端部
は接地させる。一方、相対的高周波電源433から上部
電極421に対して印加する印加経路には、27.12
MHzの電力の侵入を阻止し、800kHzの相対的低
周波の電力を通過させるローパスフィルタ462の一端
部を並列に接続し、その他端部は接地させる。That is, one end of a high-pass filter 461 that blocks the intrusion of power of 800 kHz and passes a high frequency of 27.12 MHz is connected in parallel to the application path from the relative low frequency power supply 431 to the susceptor 405, and Ground the ends. On the other hand, in the application path applied from the relative high frequency power supply 433 to the upper electrode 421, 27.12.
One end of a low-pass filter 462 that blocks the intrusion of MHz power and allows a relatively low-frequency power of 800 kHz to pass is connected in parallel, and the other ends are grounded.
【0150】このように構成することにより、相対的低
周波電源431からの800kHzの電力は、サセプタ
405→上部電極421→ローパスフィルタ462へと
投入され、一方相対的高周波電源433からの27.1
2MHzの高周波電力は、上部電極421→サセプタ4
05→ハイパスフィルタ461へと投入される。従っ
て、これら2つの異なった周波数の電力の相互干渉は防
止されて各整合器432、434によるマッチングがと
りやすく、パワーロスも少なくなって、上部電極421
とサセプタ405との間に効率のよい電力投入が実現で
きる。With this structure, the 800 kHz power from the relative low frequency power source 431 is input to the susceptor 405 → upper electrode 421 → low pass filter 462, while the 27.1 from the relative high frequency power source 433.
The high frequency power of 2 MHz is supplied from the upper electrode 421 to the susceptor 4.
05 → high-pass filter 461. Therefore, the mutual interference of these two different frequencies of power is prevented, the matching by the matching units 432 and 434 is easily performed, the power loss is reduced, and the upper electrode 421 is reduced.
Power can be efficiently supplied between the susceptor 405 and the susceptor 405.
【0151】なお前記したように、サセプタ405には
例えば800kHzの電力を印加し、一方上部電極42
1には27.12MHzの高周波を印加して、27.1
2MHzの高周波で生起させたプラズマ中のイオンを、
800kHzの方の相対的低周波でその入射速度をコン
トロールしているが、この場合、そのようにエッチング
するイオンをコントロールする際の周波数、即ちサセプ
タ405に印加する相対的低周波の周波数を決定するに
は、次の点に留意する必要がある。As described above, power of, for example, 800 kHz is applied to the susceptor 405, while the upper electrode 42
1 is applied with a high frequency of 27.12 MHz,
Ions in the plasma generated at a high frequency of 2 MHz,
The incident velocity is controlled at a relative low frequency of 800 kHz, and in this case, the frequency at which the ions thus etched are controlled, that is, the frequency of the relative low frequency applied to the susceptor 405 is determined. The following points need to be kept in mind.
【0152】即ち、上部電極421側に印加する相対的
高周波の周波数と近い周波数をサセプタ405に印加す
ると、両周波数が近いため、ハイパスフィルタ461や
ローパスフィルタ462の機能が発揮しづらくなり、そ
の結果、マッチングが適切にとれなかったり、パワーロ
スが生ずるおそれがある。他方、上部電極421側に印
加する相対的高周波の周波数よりもかなり低い周波数、
例えば10kHzという極端に低い相対的低周波の周波
数をサセプタ405に印加すると、エネルギー幅が大き
くなり、高いエネルギーをもったイオンの数が多くな
る。その結果、ウエハにダメージが生ずるおそれが出て
きて好ましくない。That is, when a frequency close to the frequency of the relative high frequency applied to the upper electrode 421 side is applied to the susceptor 405, since both frequencies are close to each other, the functions of the high-pass filter 461 and the low-pass filter 462 are hard to exert, and as a result, , Matching may not be performed properly, or power loss may occur. On the other hand, a frequency considerably lower than the frequency of the relative high frequency applied to the upper electrode 421 side,
For example, when an extremely low relative low frequency of 10 kHz is applied to the susceptor 405, the energy width becomes large and the number of ions having high energy increases. As a result, the wafer may be damaged, which is not preferable.
【0153】従って、以上の点を鑑みると、サセプタ4
05に印加する相対的低周波の周波数は、上部電極42
1側の周波数よりも比較的離れた周波数であって、かつ
極端に低くならないように選択する必要がある。Therefore, in view of the above points, the susceptor 4 is
The frequency of the relative low frequency applied to
It is necessary to select a frequency that is relatively far from the frequency on the one side and does not become extremely low.
【0154】この点に関し、発明者は、サセプタ405
への印加経路におけるVpp(プラズマ電圧とウエハW上
のVppとの関係を周波数ごとに求め、さらにウエハW上
のVppとウエハW上のVdc(自己バイアス電圧)との関
係を周波数ごとに求め、これらの特性と、各周波数にお
けるイオンのエネルギー幅をも考慮した結果、前記エッ
チング処理装置401の上部電極421に27.12M
Hzの高周波を印加する場合、装置のインピーダンス等
も勘案すると、図36に示したように、サセプタ405
には800kHzの周波数の電力を供給することが好適
であることを見いだした。これによれば、800kHz
の相対的低周波電力は、ウエハにダメージが生じにく
く、かつマッチングのとりやすい周波数となっている。
したがって、ハイパスフィルタ461及びローパスフィ
ルタ462を使用すると共に、上部電極421には2
7.12MHz、サセプタ405には800kHzの周
波数電力を印加すると、パワーロスがなくかつダメージ
のないエッチングをウエハWに対して実施することが可
能になっている。In this regard, the inventor has found that the susceptor 405
Vpp in the voltage application path to Vp (the relationship between the plasma voltage and Vpp on the wafer W is determined for each frequency, and the relationship between Vpp on the wafer W and Vdc (self-bias voltage) on the wafer W is determined for each frequency. As a result of considering these characteristics and the energy width of ions at each frequency, 27.12M is applied to the upper electrode 421 of the etching processing apparatus 401.
When applying a high frequency of Hz, considering the impedance of the device, etc., as shown in FIG.
It has been found that it is preferable to supply electric power having a frequency of 800 kHz. According to this, 800 kHz
The relative low-frequency power of is a frequency at which the wafer is less likely to be damaged and is easily matched.
Therefore, the high pass filter 461 and the low pass filter 462 are used, and the upper electrode 421 has 2
When frequency power of 7.12 MHz and 800 kHz is applied to the susceptor 405, the wafer W can be etched without power loss and without damage.
【0155】次に本発明の実施例にかかるエッチング処
理装置に、エッチング処理容器の劣化を防止することが
できるとともに、金属による半導体ウエハ(以下、「ウ
エハ」という)等の汚染を確実に防止することができる
ようにカーボンを適用する技術思想を図37及び図38
に基づいて説明する。Next, in the etching processing apparatus according to the embodiment of the present invention, the deterioration of the etching processing container can be prevented, and the semiconductor wafer (hereinafter referred to as "wafer") and the like can be surely prevented from being contaminated. 37 and 38 show the technical idea of applying carbon so that
It will be described based on.
【0156】円筒状のエッチング処理容器501は、材
質例えば表面にアルマイト処理を施したアルミニウムか
らなる有底円筒状のエッチング処理容器下部501a
と、このエッチング処理容器下部501aの上部開口を
気密に閉塞する如く配置され、同様な材質から円板状に
形成されたエッチング処理容器上部501bとから構成
されている。なお、これらの当接部には、内部を気密に
保持するためのOリング502が適宜配設されている。The cylindrical etching processing container 501 is made of a material such as aluminum whose surface is anodized, and has a bottomed cylindrical etching processing container 501a.
And an upper portion 501b of the etching processing container, which is arranged in a disk shape and is made of the same material so as to hermetically close the upper opening of the lower portion 501a of the etching processing container. In addition, an O-ring 502 for keeping the inside airtight is appropriately provided at these contact portions.
【0157】前記エッチング処理容器下部501aの側
壁部には、図38にも示すように、ウエハWを搬入、搬
出するための開口503、504が対向する如く両側に
形成されており、これらの各開口503、504の各外
側には、それぞれ対応するゲートバルブ505、506
を介して、対応するロードロック室507、508が配
設されている。これらのロードロック室507、508
内には、それぞれウエハWを搬入、搬出するための搬送
機構511が配設されており(一方のみ図示する)、通
常、一方のロードロック室、例えばロードロック室50
7が搬入専用、他方のロードロック室508が搬出専用
とされる。なお図中、509、510は、各ロードロッ
ク室507、508と外部とを遮断、開放するためのゲ
ートバルブである。As shown in FIG. 38, openings 503 and 504 for loading / unloading the wafer W are formed on both sides of the side wall of the lower portion 501a of the etching processing container so as to face each other. Outside the openings 503 and 504, the corresponding gate valves 505 and 506 are provided.
Corresponding load lock chambers 507 and 508 are arranged via the. These load lock chambers 507 and 508
A transfer mechanism 511 for loading and unloading the wafer W is disposed therein (only one is shown in the figure), and usually one load lock chamber, for example, the load lock chamber 50.
7 is dedicated to carry-in, and the other load lock chamber 508 is dedicated to carry-out. In the figure, reference numerals 509 and 510 are gate valves for shutting off and opening the load lock chambers 507 and 508 from the outside.
【0158】前記エッチング処理容器501内には、材
質が例えばセラミックスからなる絶縁性の支持部材51
2に支持される如く、材質が例えば表面にアルマイト処
理を施したアルミニウムからなり、円板状に形成された
サセプタ、即ち下部電極513が配設されている。この
下部電極513は、マッチング回路514を介して高周
波電源515に接続されており、下部電極513内に
は、冷却のための冷媒循環経路516が配設されてい
る。また前記下部電極513の上面は、ウエハWを例え
ば静電チャック(図示せず)等により吸着保持可能な如
く平面状に形成されている。In the etching processing container 501, an insulating support member 51 made of, for example, ceramics is used.
As shown in FIG. 2, a disk-shaped susceptor, that is, a lower electrode 513, made of, for example, aluminum whose surface is anodized, is provided. The lower electrode 513 is connected to a high frequency power supply 515 via a matching circuit 514, and a cooling medium circulation path 516 for cooling is arranged in the lower electrode 513. The upper surface of the lower electrode 513 is formed in a flat shape so that the wafer W can be attracted and held by, for example, an electrostatic chuck (not shown).
【0159】一方、エッチング処理容器上部501bの
上記下部電極513に対向する部位は上部電極521を
構成している。この上部電極521には、図示しないガ
ス供給源から導出されたガス供給配管522が接続され
ており、このガス供給配管522から供給された所定の
エッチングガスは、上部電極521内に形成されたガス
拡散用の空隙523内で、多数の透孔を形成されたガス
拡散板によって拡散され、上部電極521の下側面に形
成された多数の透孔524から、下部電極513上に載
置されたウエハWに向けて均一に供給されるよう構成さ
れている。On the other hand, the portion of the etching processing container upper part 501b facing the lower electrode 513 constitutes the upper electrode 521. A gas supply pipe 522 derived from a gas supply source (not shown) is connected to the upper electrode 521, and the predetermined etching gas supplied from the gas supply pipe 522 is a gas formed in the upper electrode 521. A wafer placed on the lower electrode 513 is diffused in the diffusion space 523 by a gas diffusion plate having a large number of through holes, and the multiple through holes 524 formed on the lower surface of the upper electrode 521. It is configured to be uniformly supplied toward W.
【0160】前記エッチング処理容器501の下部に
は、排気ポンプ531に接続された排気配管532が接
続されており、下部電極513の周囲には、下部電極5
13の周囲から均一な排気が行われるよう、図38にも
示すように多数の透孔が形成されたバッフル板533が
水平に配設されている。An exhaust pipe 532 connected to an exhaust pump 531 is connected to a lower portion of the etching processing container 501, and the lower electrode 5 is provided around the lower electrode 513.
As shown in FIG. 38, a baffle plate 533 having a large number of through holes is horizontally arranged so that the air can be uniformly exhausted from around the area 13.
【0161】前記バッフル板533は、カーボンから構
成されており、前記排気配管532は、エッチング処理
容器501から所定距離、例えば数十センチ〜1メート
ル程度、その内部がカーボンのコーティング被膜532
aにより被覆されている。また、上部電極521の下側
面は、カーボン製の板525によって覆われており、上
部電極521の透孔524内は、カーボンのコーティン
グ被膜524aによって被覆されている。さらに、エッ
チング処理容器501内には、その内側壁面を覆う如
く、カーボン製の円筒534が配設されている。The baffle plate 533 is made of carbon, and the exhaust pipe 532 is a predetermined distance from the etching processing container 501, for example, about several tens of centimeters to 1 meter, and the inside thereof is a carbon coating film 532.
It is covered with a. The lower surface of the upper electrode 521 is covered with a carbon plate 525, and the inside of the through hole 524 of the upper electrode 521 is covered with a carbon coating film 524a. Further, in the etching processing container 501, a carbon cylinder 534 is arranged so as to cover the inner wall surface thereof.
【0162】前記カーボン製の円筒534には、前出2
つの開口503、504に応じてそれぞれ開口部535
が形成されており、これらの開口部535を開閉自在に
覆う如く、それぞれカーボン製のシャッタ板536が配
設されている。これらのシャッタ板536は、図38に
示すように、エッチング処理容器501内壁面と略同様
な曲率を有する円弧状の板体からなり、これらのシャッ
タ板536は、シャフト537を介してエッチング処理
容器501の外部に設けられたエアシリンダ538に接
続されており、このエアシリンダ538の伸縮動作によ
って上下動するよう構成されている。また、エッチング
処理容器501における前記シャフト537の貫通部に
は、こられの部材の間の気密を維持するための機構とし
て、例えば蛇腹機構(図示せず)が設けられている。In the carbon cylinder 534, the above-mentioned 2
Openings 535 corresponding to the two openings 503 and 504, respectively.
Are formed, and carbon shutter plates 536 are provided so as to cover the openings 535 so as to be openable and closable. As shown in FIG. 38, these shutter plates 536 are arc-shaped plate bodies having substantially the same curvature as the inner wall surface of the etching processing container 501. It is connected to an air cylinder 538 provided outside the 501, and is configured to move up and down by the expansion and contraction operation of the air cylinder 538. In addition, for example, a bellows mechanism (not shown) is provided in a penetrating portion of the shaft 537 of the etching processing container 501 as a mechanism for maintaining airtightness between these members.
【0163】前記各カーボン製部材、すなわち、バッフ
ル板533、板525、円筒534、シャッタ板536
は、厚さ例えば1〜20mmに設定されている。The carbon members, that is, the baffle plate 533, the plate 525, the cylinder 534, and the shutter plate 536.
Is set to have a thickness of, for example, 1 to 20 mm.
【0164】このように構成されたエッチング処理装置
では、予め排気ポンプ531を作動させてエッチング処
理容器501内を所定の真空度に設定しておく。そし
て、どちらか一方のロードロック室、例えばロードロッ
ク室507のゲートバルブ509を開け、搬送機構51
1によって被処理体であるウエハWをロードロック室5
07内に搬入し、この後ゲートバルブ509を閉じてこ
のロードロック室507内を所定の真空度に設定し、し
かる後、ゲートバルブ505を開けるとともにシャッタ
板536を開口503の前から移動させて、搬送機構5
11により下部電極513上に前記ウエハWを載置す
る。In the etching processing apparatus thus constructed, the exhaust pump 531 is operated in advance to set the inside of the etching processing container 501 to a predetermined degree of vacuum. Then, one of the load lock chambers, for example, the gate valve 509 of the load lock chamber 507 is opened, and the transfer mechanism 51 is opened.
1, the wafer W to be processed is loaded into the load lock chamber 5
07, and then the gate valve 509 is closed to set the inside of the load lock chamber 507 to a predetermined vacuum degree. Then, the gate valve 505 is opened and the shutter plate 536 is moved from the front of the opening 503. , Transport mechanism 5
The wafer W is placed on the lower electrode 513 by 11.
【0165】次に、搬送機構511をエッチング処理容
器501内から退避させ、ゲートバルブ505を閉じる
とともにシャッタ板536を開口535の前に位置さ
せ、この状態で、ガス供給配管522から所定のエッチ
ングガス、例えばCl2+BCl3を供給し、これととも
に、高周波電源515から例えば13.56MHzの高
周波電力を供給してエッチングガスをプラズマ化し、い
わゆるリアクティブイオンエッチングにより、前記ウエ
ハWに対してエッチング処理を施す。Next, the transport mechanism 511 is retracted from the inside of the etching processing container 501, the gate valve 505 is closed, and the shutter plate 536 is positioned in front of the opening 535. In this state, a predetermined etching gas is supplied from the gas supply pipe 522. For example, Cl 2 + BCl 3 is supplied, and together with this, high-frequency power of 515 is supplied from the high-frequency power source 515 to turn the etching gas into plasma, and the wafer W is etched by so-called reactive ion etching. Give.
【0166】この時エッチング処理容器501内のプラ
ズマに曝される部位は、ウエハWの表面を除いて、全て
カーボンとなっている。このため、例えば、開口503
のゲートバルブ505や上部電極521の透孔524内
等の腐食が防止されるので、アルミニウム等によって被
処理体である前記ウエハWが汚染されることを防止する
ことができる。また、カーボン製の板525、円筒53
4、シャッタ板536等は、エッチングされて消耗する
が、比較的安価に製造可能なこれらの部材を交換するこ
とによって対処することができ、エッチング処理容器下
部501a、エッチング処理容器上部501b等の劣化
を防止することができる。At this time, all the portions of the etching processing container 501 exposed to the plasma are carbon except the surface of the wafer W. Therefore, for example, the opening 503
Since the gate valve 505 and the inside of the through hole 524 of the upper electrode 521 are prevented from being corroded, it is possible to prevent the wafer W, which is the object to be processed, from being contaminated with aluminum or the like. In addition, the carbon plate 525 and the cylinder 53
4, the shutter plate 536 and the like are etched and consumed, but can be dealt with by replacing these members that can be manufactured at a relatively low cost, and the deterioration of the etching process container lower part 501a, the etching process container upper part 501b, and the like. Can be prevented.
【0167】さらに、アルミニウムのエッチングを行う
場合、板525、円筒534、シャッタ板536等から
エッチングされたカーボンの作用により、ウエハWの選
択比の向上を図ることができる。すなわち、上部にマス
クとしてのフォトレジストが形成された非エッチング部
分の側壁部にカーボンのポリマーからなる側壁保護膜が
形成され易くなり、側壁部のいわゆるアンダーカットが
抑制され、選択比の向上を図ることができる。Further, when aluminum is etched, the selectivity of the wafer W can be improved by the action of carbon etched from the plate 525, the cylinder 534, the shutter plate 536 and the like. That is, the side wall protective film made of carbon polymer is easily formed on the side wall of the non-etched portion where the photoresist as the mask is formed on the upper side, so-called undercut of the side wall is suppressed, and the selection ratio is improved. be able to.
【0168】しかも前記シャッタ板536が、エッチン
グ処理容器501内壁面と略同様な曲率を有する円弧状
の板体から構成されているので、エッチング処理容器5
01内に生起されたプラズマが、エッチング処理容器5
01の内壁面に沿って均一、かつ、均等なプラズマ密度
になり、ウエハWの処理が均一化され、歩留まりが向上
する。Moreover, since the shutter plate 536 is composed of an arc-shaped plate having a curvature substantially similar to the inner wall surface of the etching processing container 501, the etching processing container 5
The plasma generated in 01 is the etching treatment container 5
A uniform and uniform plasma density is obtained along the inner wall surface of 01, the processing of the wafer W is uniformed, and the yield is improved.
【0169】なお前記した各実施例は、いずれも被処理
体が半導体ウエハの場合について説明したが、それに限
らず本発明は、例えばLCD基板を処理対象とする装置
構成とすることも可能である。In each of the above-described embodiments, the object to be processed is a semiconductor wafer, but the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to, for example, an LCD substrate to be processed. .
【0170】[0170]
【発明の効果】請求項1〜4に記載のプラズマ処理装置
によれば、処理室内における前記電極間空間から、プラ
ズマが周囲に拡散することを防止することができ、処理
領域でのプラズマ密度が高くなり、他方処理室内壁にコ
ンタミネーションが発生することもない。特に請求項2
のように第1の電極と第2の電極の周囲にそれぞれ接地
電極を設置した場合には、プラズマの閉じこめ効果が大
きい。According to the plasma processing apparatus of the first to fourth aspects, plasma can be prevented from diffusing to the surroundings from the inter-electrode space in the processing chamber, and the plasma density in the processing region can be improved. On the other hand, the contamination does not occur on the inner wall of the processing chamber. Especially claim 2
When ground electrodes are installed around the first electrode and the second electrode as described above, the effect of confining plasma is large.
【0171】また処理室内における前記第1、第2の各
電極周囲近傍に、夫々複数の磁石を略環状に配置してプ
ラズマ拡散の防止を図る場合、請求項4のように、対向
部分側だけではなく隣接する磁石相互間の磁極をも相互
に異なったものとすることによって、プラズマ拡散防止
効果をさらに向上させることができる。When a plurality of magnets are arranged in a substantially annular shape in the vicinity of the periphery of each of the first and second electrodes in the processing chamber to prevent plasma diffusion, only the opposing portion side is set as in claim 4. Instead, by making the magnetic poles between the adjacent magnets different from each other, the plasma diffusion preventing effect can be further improved.
【0172】そして請求項5のように、第1の電極と第
2の電極に印加する各高周波電力の電流位相差を、ほぼ
180゜に制御するようにすれば、処理室内の減圧度や
処理室内に導入する処理ガスの種類とは無関係に、効率
よく高周波電力をプラズマに投入して、被処理体近傍の
プラズマ密度を増大させることができる。If the current phase difference between the high frequency powers applied to the first electrode and the second electrode is controlled to about 180 ° as in the fifth aspect, the degree of pressure reduction in the processing chamber and the processing can be improved. Regardless of the type of processing gas introduced into the chamber, high-frequency power can be efficiently applied to the plasma to increase the plasma density near the object to be processed.
【0173】請求項6のように上部電極と下部電極との
間のギャップ長を設定すれば、例えばエッチング処理に
おいて、エッチングレート、均一性、並びにプラズマの
安定度に関しバランスのとれた処理を実行することが可
能である。By setting the gap length between the upper electrode and the lower electrode as in claim 6, for example, in the etching process, a process balanced in etching rate, uniformity, and plasma stability is executed. It is possible.
【0174】請求項7に記載の処理装置によれば、ガス
流通コンダクタンスが低減し、処理ガスがより円滑に被
処理体に向けて吐出され、濃度分布を均一化するので、
処理の高速化、均一化を図ることが可能である。According to the processing apparatus of the seventh aspect, the gas flow conductance is reduced, the processing gas is more smoothly discharged toward the object to be processed, and the concentration distribution is made uniform.
It is possible to speed up and uniformize the processing.
【0175】請求項8に記載のプラズマ処理装置によれ
ば、被処理体に対してプラズマ雰囲気の下で処理を施す
場合に、前記した請求項7の効果が得られ、例えばエッ
チング処理の場合には、エッチングレートの向上、エッ
チングの均一化を図ることができる。しかも既存の装置
に対しても、簡単な装置改変だけで本発明を実施するこ
とが可能になっている。According to the plasma processing apparatus of claim 8, the effect of claim 7 can be obtained when the object to be processed is processed in a plasma atmosphere. Can improve the etching rate and make the etching uniform. Moreover, the present invention can be applied to existing devices by a simple modification of the device.
【0176】請求項9によれば、処理ガスにCOを添加
しなくとも、下地表面にカーボンリッチの保護膜を形成
することができるので、その結果下地に対する選択比の
高いエッチング処理が可能になる。請求項10では、過
剰なフッ素ラジカルを減少させて、結果的に下地に対す
る選択比の高いエッチング処理が可能になる。請求項1
1では、さらに選択比の高いエッチング処理を実施する
ことが可能になる。According to the ninth aspect, the carbon-rich protective film can be formed on the surface of the underlayer without adding CO to the processing gas, and as a result, an etching process with a high selectivity to the underlayer can be performed. . According to the tenth aspect, excessive fluorine radicals are reduced, and as a result, an etching process having a high selectivity with respect to the underlying layer can be performed. Claim 1
In No. 1, it becomes possible to carry out an etching process with a higher selection ratio.
【図1】本発明の第1実施例にかかるエッチング処理装
置の断面説明図である。FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of an etching processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1のエッチング処理装置に使用した接地電極
の一部破断斜視図である。FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of a ground electrode used in the etching processing apparatus of FIG.
【図3】他の構造を有する接地電極を使用した処理容器
の断面説明図である。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view of a processing container using a ground electrode having another structure.
【図4】透孔を有する接地電極の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a ground electrode having a through hole.
【図5】対向型の接地電極を使用した処理容器の断面説
明図である。FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view of a processing container using a facing type ground electrode.
【図6】内側に斜面部を有する対向型の接地電極を使用
した処理容器の断面説明図である。FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view of a processing container that uses a facing-type ground electrode having a sloped portion inside.
【図7】プラズマ拡散防止手段として永久磁石を用いた
場合の上部電極、サセプタ近傍の要部拡大断面図であ
る。FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of essential parts near an upper electrode and a susceptor when a permanent magnet is used as a plasma diffusion preventing means.
【図8】図7における永久磁石の斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of the permanent magnet shown in FIG.
【図9】図7の永久磁石の配置の様子を示す絶縁部材の
底面図である。9 is a bottom view of the insulating member showing how the permanent magnets of FIG. 7 are arranged.
【図10】図7の永久磁石の磁極配置の様子を示す説明
図である。10 is an explanatory diagram showing a state of magnetic pole arrangement of the permanent magnet of FIG. 7. FIG.
【図11】図7の永久磁石に磁性体を取り付けた様子を
示す断面説明図である。11 is a cross-sectional explanatory view showing a state in which a magnetic body is attached to the permanent magnet of FIG.
【図12】永久磁石の他の磁極配置の様子を示す説明図
である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing another magnetic pole arrangement state of a permanent magnet.
【図13】従来技術にかかるエッチングによって形成さ
れたコンタクトホールの断面説明図である。FIG. 13 is a cross-sectional explanatory view of a contact hole formed by etching according to a conventional technique.
【図14】他の実施例において印加する高周波電力の出
力変調の様子を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing a state of output modulation of high-frequency power applied in another example.
【図15】本発明の実施例によって形成されたコンタク
トホールの断面説明図である。FIG. 15 is an explanatory cross-sectional view of a contact hole formed according to the example of the present invention.
【図16】RIEモードにある本発明の他の実施例の説
明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention in the RIE mode.
【図17】PEモードにある本発明の他の実施例の説明
図である。FIG. 17 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention in PE mode.
【図18】周波数の異なった高周波電力を上下対向電極
に印加する構成を有する第2実施例のエッチング処理装
置の説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram of an etching processing apparatus of a second embodiment having a configuration for applying high-frequency power having different frequencies to the upper and lower counter electrodes.
【図19】図18のエッチング処理装置の要部説明図で
ある。FIG. 19 is an explanatory view of a main part of the etching processing apparatus of FIG.
【図20】上部電極側の接地電極と下部電極側の接地電
極の各外周縁部が重なっていない状態を示す説明図であ
る。FIG. 20 is an explanatory diagram showing a state where the outer peripheral edge portions of the ground electrode on the upper electrode side and the ground electrode on the lower electrode side do not overlap each other.
【図21】上下対向電極間のギャップ長と、エッチング
レート、均一度、プラズマ安定度との関係を示すグラフ
である。FIG. 21 is a graph showing the relationship between the gap length between the upper and lower opposed electrodes, the etching rate, the uniformity, and the plasma stability.
【図22】従来の整合器の構成を示す説明図である。FIG. 22 is an explanatory diagram showing a configuration of a conventional matching device.
【図23】上下対向電極間のギャップ長を可変構成とし
た他の実施例の説明図である。FIG. 23 is an explanatory diagram of another embodiment in which the gap length between the upper and lower opposed electrodes is variable.
【図24】第3実施例にかかるエッチング処理装置の断
面説明図である。FIG. 24 is a cross-sectional explanatory view of the etching processing apparatus according to the third embodiment.
【図25】図24のエッチング処理装置におけるガス拡
散ガイドの要部拡大説明図である。25 is an enlarged explanatory view of a main part of a gas diffusion guide in the etching processing apparatus of FIG.
【図26】図24のエッチング処理装置を用いてシリコ
ンウエハの酸化膜のエッチングを行ったときの、ウエハ
の径方向にずれた位置とエッチングレートとの関係を示
すグラフである。26 is a graph showing the relationship between the position shifted in the radial direction of the wafer and the etching rate when the oxide film of the silicon wafer is etched using the etching processing apparatus of FIG. 24.
【図27】ガス拡散ガイドを持たない従来のエッチング
処理装置を用いてシリコンウエハの酸化膜のエッチング
を行ったときの、ウエハの径方向にずれた位置とエッチ
ングレートとの関係を示すグラフである。FIG. 27 is a graph showing the relationship between the position displaced in the radial direction of the wafer and the etching rate when the oxide film of the silicon wafer is etched using the conventional etching processing apparatus having no gas diffusion guide. .
【図28】プラズマ・エッチング(PE)方式のエッチ
ング処理装置の上部電極周囲にガス拡散ガイドを設けた
実施例の断面説明図である。FIG. 28 is a cross-sectional explanatory view of an embodiment in which a gas diffusion guide is provided around the upper electrode of a plasma etching (PE) type etching processing apparatus.
【図29】リアクティブ・イオン・エッチング(RI
E)方式のエッチング処理装置の上部電極周囲にガス拡
散ガイドを設けた実施例の断面説明図である。FIG. 29: Reactive ion etching (RI
It is a cross-sectional explanatory drawing of the Example which provided the gas diffusion guide in the circumference | surroundings of the upper electrode of the E) type etching processing apparatus.
【図30】パワースプリット方式のエッチング処理装置
の上部電極周囲にガス拡散ガイドを設けた実施例の断面
説明図である。FIG. 30 is a cross-sectional explanatory view of an embodiment in which a gas diffusion guide is provided around the upper electrode of a power split type etching apparatus.
【図31】図24のエッチング処理装置におけるサセプ
タ上のフォーカスリングに代えてガス拡散排気ガイドを
設置した様子を示す断面説明図である。31 is a cross-sectional explanatory view showing a state in which a gas diffusion exhaust guide is installed instead of the focus ring on the susceptor in the etching processing apparatus of FIG. 24.
【図32】本発明の第4実施例のエッチング処理装置の
断面説明図である。FIG. 32 is an explanatory cross-sectional view of the etching processing apparatus of the fourth embodiment of the present invention.
【図33】図32のエッチング処理装置に適用可能な加
熱部材の概観を示す斜視図である。FIG. 33 is a perspective view showing an overview of a heating member applicable to the etching processing apparatus of FIG. 32.
【図34】図33の加熱部材の断面説明図である。34 is a cross-sectional explanatory view of the heating member of FIG. 33.
【図35】図32のエッチング処理装置にハイパスフィ
ルタ及びローパスフィルタを用いた例を示す断面説明図
である。35 is a cross-sectional explanatory view showing an example in which a high-pass filter and a low-pass filter are used in the etching processing apparatus of FIG. 32.
【図36】相対的低周波電力の周波数ごとの、ウエハへ
の入射イオンエネルギーと入射イオンの個数との関係を
示すグラフである。FIG. 36 is a graph showing the relationship between the energy of incident ions on a wafer and the number of incident ions for each frequency of relative low-frequency power.
【図37】本発明の実施例に適用可能な処理容器劣化防
止技術を説明するためのエッチング処理装置の断面説明
図である。FIG. 37 is a cross-sectional explanatory diagram of an etching processing apparatus for explaining a technology for preventing deterioration of a processing container applicable to an embodiment of the present invention.
【図38】図37のエッチング処理装置の平面からみた
断面説明図である。38 is a cross-sectional view of the etching apparatus of FIG. 37 as seen from a plane.
1 エッチング処理装置 2 処理容器 5 サセプタ 15 フォーカスリング 21 上部電極 27 接地電極 51、52 高周波電源 55、56 位相検出手段 57 位相コントローラ W ウエハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Etching processing apparatus 2 Processing container 5 Susceptor 15 Focus ring 21 Upper electrode 27 Grounding electrodes 51, 52 High frequency power supply 55, 56 Phase detection means 57 Phase controller W Wafer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平6−252963 (32)優先日 平6(1994)9月20日 (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平7−29940 (32)優先日 平7(1995)1月25日 (33)優先権主張国 日本(JP) (72)発明者 田原 一弘 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の1 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 土屋 浩 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の1 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 友安 昌幸 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の1 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 内藤 幸男 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の1 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 永関 一也 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の1 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 野中 龍 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の1 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 広瀬 圭三 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の1 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 深澤 義男 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の1 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 輿石 公 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の1 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 小林 功 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の1 東京エレクトロン山梨株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 6-252963 (32) Priority date Hei 6 (1994) September 20 (33) Priority claiming country Japan (JP) (31) Priority Claim number Japanese patent application No. 7-29940 (32) Priority date Hei 7 (1995) January 25 (33) Priority claiming country Japan (JP) (72) Inventor Kazuhiro Tahara 2381 Kitashitajo, Fujii-cho, Nirasaki-shi, Yamanashi No. 1 Tokyo Electron Yamanashi Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Tsuchiya 2381 Kitashitajo, Fujii-cho, Nirasaki-shi, Yamanashi No. 1 Tokyo Electron Yamanashi Co., Ltd. (72) Inventor Masayuki Tomoyasu 2381 Kitashitajo, Fujii-cho, Nirasaki-shi, Yamanashi Prefecture No. 1 at Tokyo Electron Yamanashi Co., Ltd. (72) Inventor Yukio Naito 2381 Kitashitajo, Fujii-cho, Nirasaki City, Yamanashi Prefecture No. 1 at Tokyo Electron Yamanashi Co., Ltd. (72) Inventor Kazuya Nagaseki Fujii, Nirasaki City, Yamanashi Prefecture Machikitashitajo 1238-1 Tokyo Electron Yamanashi Co., Ltd. (72) Inventor Ryu Nonaka Fujii-cho, Nirasaki-shi, Yamanashi Prefecture 1238 Kitashitajo 1 Tokyo Electron Yamanashi Ltd. (72) Inventor Keise Hirose Fujii Narasaki-shi, Yamanashi Prefecture Machikitashitajo 1238-1 Tokyo Electron Yamanashi Co., Ltd. (72) Inventor Yoshio Fukasawa Fujii Nirasaki-shi Yamanashi Prefecture Fujiicho Kitashitajo 1238-1 Tokyo Electron Yamanashi Co., Ltd. (72) Inventor Koshiishi Fujii Nirasaki Yamanashi 1238 Tokyo Electron Yamanashi Co., Ltd. at 2381 Machikita Shimojo (72) Inventor Isao Kobayashi 1238-1 Kitashitajo Kitashitajo at Fujii-cho, Nirasaki City, Yamanashi Prefecture Tokyo Electron Yamanashi Co., Ltd.
Claims (11)
極と第2の電極との間に、高周波電力によってプラズマ
を発生させ、当該処理室内の被処理体に対して、前記プ
ラズマ雰囲気の下で処理を施す如く構成されたプラズマ
処理装置において、前記処理室内における前記電極間空
間近傍周囲に、前記プラズマをこの電極間空間に閉じこ
めるためのプラズマ閉じこめ手段を設けたことを特徴と
する、プラズマ処理装置。1. A plasma atmosphere is generated between a first electrode and a second electrode, which are provided facing each other in a processing chamber, by high-frequency power, and the plasma atmosphere is applied to an object to be processed in the processing chamber. In the plasma processing apparatus configured to perform the processing below, a plasma confinement means for confining the plasma in the inter-electrode space is provided around the inter-electrode space in the processing chamber. Plasma processing equipment.
極と第2の電極との間に、高周波電力によってプラズマ
を発生させ、当該処理室内の被処理体に対して、前記プ
ラズマ雰囲気の下で処理を施す如く構成されたプラズマ
処理装置において、 前記第1の電極の外周近傍には略環状の第3の電極を設
けると共に、前記第2の電極の外周近傍には略環状の第
4の電極を設け、これら第3の電極と第4の電極とをそ
れぞれ接地させたことを特徴とする、プラズマ処理装
置。2. A plasma atmosphere is generated between the first electrode and the second electrode, which are provided facing each other in the processing chamber, by high-frequency power, and the plasma atmosphere is applied to an object to be processed in the processing chamber. In the plasma processing apparatus configured to perform the treatment under the first electrode, a substantially annular third electrode is provided near the outer periphery of the first electrode, and a substantially annular first electrode is provided near the outer periphery of the second electrode. The plasma processing apparatus is characterized in that four electrodes are provided, and the third electrode and the fourth electrode are grounded.
極と第2の電極との間に、高周波電力によってプラズマ
を発生させ、当該処理室内の被処理体に対して、前記プ
ラズマ雰囲気の下で処理を施す如く構成されたプラズマ
処理装置において、前記処理室内における前記第1、第
2の各電極周囲近傍に、夫々複数の磁石を略環状に配置
し、さらに第1の電極側に配された磁石と、第2の電極
側に配された磁石とを対向させ、かつ対向する各磁石の
磁極を相互に異なったものとしたことを特徴とする、プ
ラズマ処理装置。3. Plasma is generated between the first electrode and the second electrode facing each other in the processing chamber by high-frequency power, and the plasma atmosphere is applied to the object to be processed in the processing chamber. In a plasma processing apparatus configured to perform a process under a plurality of magnets, a plurality of magnets are arranged in a substantially annular shape in the vicinity of each of the first and second electrodes in the processing chamber, and the magnets are further provided on the first electrode side. A plasma processing apparatus, characterized in that the arranged magnet and the magnet arranged on the second electrode side are opposed to each other, and the magnetic poles of the opposed magnets are different from each other.
極と第2の電極との間に、高周波電力によってプラズマ
を発生させ、当該処理室内の被処理体に対して、前記プ
ラズマ雰囲気の下で処理を施す如く構成されたプラズマ
処理装置において、処理室内における前記第1、第2の
各電極周囲近傍に、夫々複数の磁石を略環状に配置し、
さらに第1の電極側に配された磁石と、第2の電極側に
配された磁石とを対向させ、かつ対向した各磁石の対向
部側の磁極を相互に異なったものとすると共に、隣合う
各磁石の対向部側の磁極も相互に異なったものとしたこ
とを特徴とする、プラズマ処理装置。4. A plasma atmosphere is generated between the first electrode and the second electrode, which are provided facing each other in the processing chamber, by high-frequency power, and the plasma atmosphere is applied to the object to be processed in the processing chamber. In the plasma processing apparatus configured to perform the processing under a plurality of magnets, a plurality of magnets are arranged in a substantially annular shape in the vicinity of the first and second electrodes in the processing chamber,
Further, the magnet arranged on the side of the first electrode and the magnet arranged on the side of the second electrode are made to face each other, and the magnetic poles of the facing portions of the facing magnets are made different from each other, and The plasma processing apparatus is characterized in that the magnetic poles of the facing portions of the magnets that match each other are also different from each other.
極と第2の電極との間に、高周波電力によってプラズマ
を発生させ、当該処理室内の被処理体に対して、前記プ
ラズマ雰囲気の下で処理を施す如く構成されたプラズマ
処理装置において、前記第1の電極と第2の電極に印加
する各高周波電力の周波数は同一とし、さらにこれら2
つの高周波電力の電流位相差を、ほぼ180゜に制御す
る手段を備えたことを特徴とする、プラズマ処理装置。5. Plasma is generated by high-frequency power between a first electrode and a second electrode provided facing each other in the processing chamber, and the plasma atmosphere is applied to an object to be processed in the processing chamber. In the plasma processing apparatus configured to perform the treatment under the following conditions, the high frequency powers applied to the first electrode and the second electrode have the same frequency, and
A plasma processing apparatus comprising means for controlling a current phase difference between two high frequency powers to approximately 180 °.
部電極と下部電極とを有し、これら上下電極間にプラズ
マを発生させて下部電極上の被処理体に対して、前記プ
ラズマ雰囲気の下で処理を施す如く構成されたプラズマ
処理装置において、 前記上部電極には、相対的高周波電力を印加し、前記下
部電極には相対的低周波電力を印加し、さらに前記上部
電極と下部電極との間の間隔長を、10〜40mmに設定
したことを特徴とする、プラズマ処理装置。6. An upper electrode and a lower electrode facing each other vertically in a depressurizable processing chamber, and plasma is generated between the upper and lower electrodes to generate a plasma atmosphere with respect to an object to be processed on the lower electrode. In the plasma processing apparatus configured to perform the treatment under the following conditions, relative high frequency power is applied to the upper electrode, relative low frequency power is applied to the lower electrode, and the upper electrode and the lower electrode are further applied. The plasma processing apparatus is characterized in that the interval length between and is set to 10 to 40 mm.
に位置する吐出部とを有し、前記吐出部から処理室内に
処理ガスを吐出させ、前記処理室内の被処理体に対し
て、所定の処理を施す如く構成された処理装置におい
て、 前記被処理体側に向けてテーパ状に開口したガス拡散ガ
イドを、前記吐出部周縁に設けたことを特徴とする、処
理装置。7. A processing chamber that can be decompressed, and a discharge section located above the processing chamber, discharges processing gas into the processing chamber from the discharge section, and discharges processing gas to an object to be processed in the processing chamber. A processing device configured to perform a predetermined process, characterized in that a gas diffusion guide that is opened in a tapered shape toward the object to be processed is provided at the periphery of the discharge part.
に上部電極と下部電極とを対向して有し、上部電極側に
設けた吐出部から処理室内に処理ガスを吐出させると共
に、前記上部電極と下部電極間にプラズマを発生させ、
前記下部電極上の被処理体に対して処理を施す如く構成
されたプラズマ処理装置において、 前記被処理体側に向けてテーパ状に開口したガス拡散ガ
イドを、前記吐出部周縁に設けたことを特徴とする、プ
ラズマ処理装置。8. A processing chamber which can be decompressed, and an upper electrode and a lower electrode which face each other above and below the processing chamber are opposed to each other, and a processing gas is discharged into the processing chamber from a discharge portion provided on the upper electrode side, Plasma is generated between the upper electrode and the lower electrode,
A plasma processing apparatus configured to perform a process on an object to be processed on the lower electrode, characterized in that a gas diffusion guide that is opened in a tapered shape toward the object to be processed is provided at a peripheral edge of the ejection portion. And a plasma processing apparatus.
極とを対向して有し、処理室内にC、Fを含む処理ガス
を導入すると共に、これら電極間にプラズマを発生さ
せ、前記下部電極上の被処理体に対してエッチング処理
を施す如く構成されたエッチング処理装置において、 前記上部電極の少なくとも一部はSiO2からなること
を特徴とする、エッチング処理装置。9. An upper electrode and a lower electrode are opposed to each other in a depressurizable processing chamber, a processing gas containing C and F is introduced into the processing chamber, and a plasma is generated between these electrodes to generate the plasma. An etching processing apparatus configured to perform etching processing on an object to be processed on an electrode, wherein at least a part of the upper electrode is made of SiO 2 .
電極とを対向して有し、処理室内にC、Fを含む処理ガ
スを導入すると共に、これら電極間にプラズマを発生さ
せ、前記下部電極上の被処理体に対してエッチング処理
を施す如く構成されたエッチング処理装置において、 前記下部電極周囲に、被処理体を取り囲むようにフォー
カスリングが設置され、このフォーカスリングの少なく
とも一部はBNを含む材質からなることを特徴とする、
エッチング処理装置。10. An upper electrode and a lower electrode are opposed to each other in a depressurizable processing chamber, a processing gas containing C and F is introduced into the processing chamber, and a plasma is generated between these electrodes to lower the lower electrode. In an etching apparatus configured to perform an etching process on an object to be processed on an electrode, a focus ring is installed around the lower electrode so as to surround the object to be processed, and at least a part of the focus ring is BN. Characterized by being made of a material containing
Etching processing equipment.
電極とを対向して有し、処理室内にC、Fを含む処理ガ
スを導入すると共に、これら電極間にプラズマを発生さ
せ、前記下部電極上の被処理体に対してエッチング処理
を施す如く構成されたエッチング処理装置において、 前記上部電極の少なくとも一部はSiO2からなり、さ
らに前記下部電極周囲に、被処理体を取り囲むようにフ
ォーカスリングが設置され、このフォーカスリングの少
なくとも一部はBNを含む材質からなることを特徴とす
る、エッチング処理装置。11. An upper electrode and a lower electrode are opposed to each other in a depressurizable processing chamber, a processing gas containing C and F is introduced into the processing chamber, and a plasma is generated between these electrodes to generate the plasma. In an etching apparatus configured to perform an etching process on an object to be processed on an electrode, at least a part of the upper electrode is made of SiO 2 , and a focus is provided around the lower electrode so as to surround the object to be processed. An etching apparatus, wherein a ring is installed, and at least a part of the focus ring is made of a material containing BN.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12086995A JP3210207B2 (en) | 1994-04-20 | 1995-04-20 | Plasma processing equipment |
Applications Claiming Priority (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10604494 | 1994-04-20 | ||
| JP23409394 | 1994-09-01 | ||
| JP25296394 | 1994-09-20 | ||
| JP25296294 | 1994-09-20 | ||
| JP6-106044 | 1995-01-25 | ||
| JP7-29940 | 1995-01-25 | ||
| JP2994095 | 1995-01-25 | ||
| JP6-252963 | 1995-01-25 | ||
| JP6-252962 | 1995-01-25 | ||
| JP6-234093 | 1995-01-25 | ||
| JP12086995A JP3210207B2 (en) | 1994-04-20 | 1995-04-20 | Plasma processing equipment |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17318999A Division JP3222859B2 (en) | 1994-04-20 | 1999-06-18 | Plasma processing equipment |
| JP11173191A Division JP2000082699A (en) | 1994-04-20 | 1999-06-18 | Etching processing apparatus |
| JP2001077749A Division JP3438003B2 (en) | 1994-04-20 | 2001-03-19 | Plasma processing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08264515A true JPH08264515A (en) | 1996-10-11 |
| JP3210207B2 JP3210207B2 (en) | 2001-09-17 |
Family
ID=27549489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12086995A Expired - Fee Related JP3210207B2 (en) | 1994-04-20 | 1995-04-20 | Plasma processing equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3210207B2 (en) |
Cited By (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6030486A (en) * | 1996-01-24 | 2000-02-29 | Applied Materials, Inc. | Magnetically confined plasma reactor for processing a semiconductor wafer |
| JP2001516948A (en) * | 1997-09-16 | 2001-10-02 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Shield or ring surrounding semiconductor workpiece in plasma chamber |
| JP2002025983A (en) * | 2000-07-05 | 2002-01-25 | Anelva Corp | Etching chamber with movable shield mechanism |
| KR100309524B1 (en) * | 1997-12-25 | 2002-04-24 | 가네꼬 히사시 | Plasma Treatment Equipment |
| JP2002520811A (en) * | 1998-07-03 | 2002-07-09 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Double slit valve door for plasma processing |
| US6471822B1 (en) | 1996-01-24 | 2002-10-29 | Applied Materials, Inc. | Magnetically enhanced inductively coupled plasma reactor with magnetically confined plasma |
| JP2003503840A (en) * | 1999-06-30 | 2003-01-28 | ラム リサーチ コーポレーション | High position fixed uniform ring |
| JP2004515910A (en) * | 2000-09-28 | 2004-05-27 | ラム リサーチ コーポレーション | Processing chamber configuration for confining plasma |
| US6773544B2 (en) | 2000-04-25 | 2004-08-10 | James D. Carducci | Magnetic barrier for plasma in chamber exhaust |
| US6815365B2 (en) | 1995-03-16 | 2004-11-09 | Hitachi, Ltd. | Plasma etching apparatus and plasma etching method |
| KR100465877B1 (en) * | 2002-08-23 | 2005-01-13 | 삼성전자주식회사 | Etching apparatus of semiconductor |
| US6849154B2 (en) * | 1998-11-27 | 2005-02-01 | Tokyo Electron Limited | Plasma etching apparatus |
| JP2005526381A (en) * | 2002-02-14 | 2005-09-02 | ラム リサーチ コーポレーション | Plasma processing apparatus and method |
| JP2005527941A (en) * | 2002-03-28 | 2005-09-15 | サントル、ナショナール、ド、ラ、ルシェルシュ、シアンティフィク、(セーエヌエルエス) | Device for confining plasma in a volume |
| US7048869B2 (en) | 1998-10-12 | 2006-05-23 | Hitachi, Ltd. | Plasma processing apparatus and a plasma processing method |
| JP2006521725A (en) * | 2003-02-25 | 2006-09-21 | 東京エレクトロン株式会社 | Method and system for providing an impedance matching network and network assembly |
| JP2007103622A (en) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Hitachi High-Technologies Corp | Plasma processing method and apparatus |
| EP1143497A4 (en) * | 1998-11-27 | 2007-05-02 | Tokyo Electron Ltd | Plasma etching apparatus |
| JP2007221149A (en) * | 2007-02-26 | 2007-08-30 | Canon Anelva Corp | Plasma processing method and semiconductor device manufacturing method |
| KR100768374B1 (en) * | 2004-03-22 | 2007-10-18 | 샤프 가부시키가이샤 | Plasma Processing Apparatus |
| JP2007535817A (en) * | 2004-04-30 | 2007-12-06 | ラム リサーチ コーポレーション | Apparatus for plasma processing comprising showerhead electrode and heater |
| US7373899B2 (en) * | 2000-09-29 | 2008-05-20 | Hitachi High-Technologies Corporation | Plasma processing apparatus using active matching |
| JP2009527107A (en) * | 2006-02-13 | 2009-07-23 | ラム リサーチ コーポレーション | Sealed elastomer bonded Si electrodes and the like to reduce particle contamination in dielectric etching |
| WO2010030529A3 (en) * | 2008-09-10 | 2010-06-10 | Applied Materials, Inc. | Low sloped edge ring for plasma processing chamber |
| WO2010062345A3 (en) * | 2008-10-31 | 2010-08-12 | Lam Research Corporation | Lower electrode assembly of plasma processing chamber |
| JP2010529690A (en) * | 2007-06-14 | 2010-08-26 | ラム リサーチ コーポレーション | Method and apparatus for protecting a process exclusion area adjacent to a process execution area in a process chamber |
| KR100996790B1 (en) * | 2007-03-29 | 2010-11-25 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Plasma processing equipment |
| US7846293B2 (en) | 2004-04-08 | 2010-12-07 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and method |
| JP2011515828A (en) * | 2008-02-08 | 2011-05-19 | ラム リサーチ コーポレーション | Method and apparatus for changing the area ratio in a plasma processing system |
| US8104428B2 (en) | 2006-03-23 | 2012-01-31 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
| KR101118003B1 (en) * | 2000-10-13 | 2012-02-24 | 램 리써치 코포레이션 | Stepped upper electrode for plasma processing uniformity |
| JP2014053309A (en) * | 2008-03-20 | 2014-03-20 | Applied Materials Inc | Tunable ground planes in plasma chambers |
| JP2015005755A (en) * | 2004-06-21 | 2015-01-08 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma processing apparatus and plasma processing method, and storage medium capable of being read by computer |
| US9490105B2 (en) | 2004-06-21 | 2016-11-08 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and method |
| JP2017152689A (en) * | 2016-02-05 | 2017-08-31 | ラム リサーチ コーポレーションLam Research Corporation | Chamber for patterning non-volatile metal |
| US10529539B2 (en) | 2004-06-21 | 2020-01-07 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and method |
| JP2022125017A (en) * | 2021-02-16 | 2022-08-26 | エーエスエム・アイピー・ホールディング・ベー・フェー | Substrate processing apparatus with flow control ring, and substrate processing method |
| JP2023084217A (en) * | 2021-12-07 | 2023-06-19 | 東京エレクトロン株式会社 | SUBSTRATE SUPPORT, PLASMA PROCESSING APPARATUS, AND RING REPLACEMENT METHOD |
| CN116716590A (en) * | 2023-04-06 | 2023-09-08 | 拓荆科技(上海)有限公司 | Back deposition chamber and chemical vapor deposition equipment |
| JPWO2024142785A1 (en) * | 2022-12-26 | 2024-07-04 |
-
1995
- 1995-04-20 JP JP12086995A patent/JP3210207B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (59)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6815365B2 (en) | 1995-03-16 | 2004-11-09 | Hitachi, Ltd. | Plasma etching apparatus and plasma etching method |
| US6030486A (en) * | 1996-01-24 | 2000-02-29 | Applied Materials, Inc. | Magnetically confined plasma reactor for processing a semiconductor wafer |
| US6402885B2 (en) | 1996-01-24 | 2002-06-11 | Applied Materials, Inc. | Magnetically enhanced inductively coupled plasma reactor with magnetically confined plasma |
| US6471822B1 (en) | 1996-01-24 | 2002-10-29 | Applied Materials, Inc. | Magnetically enhanced inductively coupled plasma reactor with magnetically confined plasma |
| US6503367B1 (en) | 1996-01-24 | 2003-01-07 | Applied Materials Inc. | Magnetically enhanced inductively coupled plasma reactor with magnetically confined plasma |
| JP2001516948A (en) * | 1997-09-16 | 2001-10-02 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Shield or ring surrounding semiconductor workpiece in plasma chamber |
| KR100309524B1 (en) * | 1997-12-25 | 2002-04-24 | 가네꼬 히사시 | Plasma Treatment Equipment |
| JP2002520811A (en) * | 1998-07-03 | 2002-07-09 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Double slit valve door for plasma processing |
| US7048869B2 (en) | 1998-10-12 | 2006-05-23 | Hitachi, Ltd. | Plasma processing apparatus and a plasma processing method |
| US6849154B2 (en) * | 1998-11-27 | 2005-02-01 | Tokyo Electron Limited | Plasma etching apparatus |
| EP1143497A4 (en) * | 1998-11-27 | 2007-05-02 | Tokyo Electron Ltd | Plasma etching apparatus |
| JP2003503840A (en) * | 1999-06-30 | 2003-01-28 | ラム リサーチ コーポレーション | High position fixed uniform ring |
| US6773544B2 (en) | 2000-04-25 | 2004-08-10 | James D. Carducci | Magnetic barrier for plasma in chamber exhaust |
| US6863835B1 (en) | 2000-04-25 | 2005-03-08 | James D. Carducci | Magnetic barrier for plasma in chamber exhaust |
| JP2002025983A (en) * | 2000-07-05 | 2002-01-25 | Anelva Corp | Etching chamber with movable shield mechanism |
| JP4928055B2 (en) * | 2000-09-28 | 2012-05-09 | ラム リサーチ コーポレーション | Processing chamber configuration for confining plasma |
| JP2004515910A (en) * | 2000-09-28 | 2004-05-27 | ラム リサーチ コーポレーション | Processing chamber configuration for confining plasma |
| US7373899B2 (en) * | 2000-09-29 | 2008-05-20 | Hitachi High-Technologies Corporation | Plasma processing apparatus using active matching |
| KR101118003B1 (en) * | 2000-10-13 | 2012-02-24 | 램 리써치 코포레이션 | Stepped upper electrode for plasma processing uniformity |
| JP2005526381A (en) * | 2002-02-14 | 2005-09-02 | ラム リサーチ コーポレーション | Plasma processing apparatus and method |
| KR100974845B1 (en) * | 2002-02-14 | 2010-08-11 | 램 리써치 코포레이션 | Plasma treatment apparatus and method |
| JP2005527941A (en) * | 2002-03-28 | 2005-09-15 | サントル、ナショナール、ド、ラ、ルシェルシュ、シアンティフィク、(セーエヌエルエス) | Device for confining plasma in a volume |
| KR100465877B1 (en) * | 2002-08-23 | 2005-01-13 | 삼성전자주식회사 | Etching apparatus of semiconductor |
| JP2006521725A (en) * | 2003-02-25 | 2006-09-21 | 東京エレクトロン株式会社 | Method and system for providing an impedance matching network and network assembly |
| KR100768374B1 (en) * | 2004-03-22 | 2007-10-18 | 샤프 가부시키가이샤 | Plasma Processing Apparatus |
| US7846293B2 (en) | 2004-04-08 | 2010-12-07 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and method |
| US8262848B2 (en) | 2004-04-08 | 2012-09-11 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and method |
| CN101572208B (en) | 2004-04-08 | 2011-04-06 | 东京毅力科创株式会社 | Plasma processing apparatus and method |
| JP2007535817A (en) * | 2004-04-30 | 2007-12-06 | ラム リサーチ コーポレーション | Apparatus for plasma processing comprising showerhead electrode and heater |
| US8846539B2 (en) | 2004-04-30 | 2014-09-30 | Lam Research Corporation | Apparatus including showerhead electrode and heater for plasma processing |
| US10546727B2 (en) | 2004-06-21 | 2020-01-28 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and method |
| US10854431B2 (en) | 2004-06-21 | 2020-12-01 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and method |
| JP2015005755A (en) * | 2004-06-21 | 2015-01-08 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma processing apparatus and plasma processing method, and storage medium capable of being read by computer |
| US10529539B2 (en) | 2004-06-21 | 2020-01-07 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and method |
| US9490105B2 (en) | 2004-06-21 | 2016-11-08 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and method |
| JP2007103622A (en) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Hitachi High-Technologies Corp | Plasma processing method and apparatus |
| JP2009527107A (en) * | 2006-02-13 | 2009-07-23 | ラム リサーチ コーポレーション | Sealed elastomer bonded Si electrodes and the like to reduce particle contamination in dielectric etching |
| US8104428B2 (en) | 2006-03-23 | 2012-01-31 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
| JP2007221149A (en) * | 2007-02-26 | 2007-08-30 | Canon Anelva Corp | Plasma processing method and semiconductor device manufacturing method |
| KR100996790B1 (en) * | 2007-03-29 | 2010-11-25 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Plasma processing equipment |
| JP2010529690A (en) * | 2007-06-14 | 2010-08-26 | ラム リサーチ コーポレーション | Method and apparatus for protecting a process exclusion area adjacent to a process execution area in a process chamber |
| US10161042B2 (en) | 2008-02-08 | 2018-12-25 | Lam Research Corporation | Apparatus for changing area ratio in a plasma processing system |
| JP2014041827A (en) * | 2008-02-08 | 2014-03-06 | Lam Research Corporation | Methods and apparatus for changing area ratio in plasma processing system |
| JP2011515828A (en) * | 2008-02-08 | 2011-05-19 | ラム リサーチ コーポレーション | Method and apparatus for changing the area ratio in a plasma processing system |
| KR101533476B1 (en) * | 2008-02-08 | 2015-07-02 | 램 리써치 코포레이션 | Methods and apparatus for changing area ratio in a plasma processing system |
| TWI501704B (en) * | 2008-02-08 | 2015-09-21 | 蘭姆研究公司 | Method and apparatus for changing area ratio in a plasma processing system |
| JP2014053309A (en) * | 2008-03-20 | 2014-03-20 | Applied Materials Inc | Tunable ground planes in plasma chambers |
| WO2010030529A3 (en) * | 2008-09-10 | 2010-06-10 | Applied Materials, Inc. | Low sloped edge ring for plasma processing chamber |
| US8287650B2 (en) | 2008-09-10 | 2012-10-16 | Applied Materials, Inc. | Low sloped edge ring for plasma processing chamber |
| US8771423B2 (en) | 2008-09-10 | 2014-07-08 | Applied Materials, Inc. | Low sloped edge ring for plasma processing chamber |
| CN102187741A (en) * | 2008-10-31 | 2011-09-14 | 朗姆研究公司 | Lower electrode assembly of plasma processing chamber |
| US9412555B2 (en) | 2008-10-31 | 2016-08-09 | Lam Research Corporation | Lower electrode assembly of plasma processing chamber |
| WO2010062345A3 (en) * | 2008-10-31 | 2010-08-12 | Lam Research Corporation | Lower electrode assembly of plasma processing chamber |
| JP2017152689A (en) * | 2016-02-05 | 2017-08-31 | ラム リサーチ コーポレーションLam Research Corporation | Chamber for patterning non-volatile metal |
| JP2022125017A (en) * | 2021-02-16 | 2022-08-26 | エーエスエム・アイピー・ホールディング・ベー・フェー | Substrate processing apparatus with flow control ring, and substrate processing method |
| JP2023084217A (en) * | 2021-12-07 | 2023-06-19 | 東京エレクトロン株式会社 | SUBSTRATE SUPPORT, PLASMA PROCESSING APPARATUS, AND RING REPLACEMENT METHOD |
| JPWO2024142785A1 (en) * | 2022-12-26 | 2024-07-04 | ||
| WO2024142785A1 (en) * | 2022-12-26 | 2024-07-04 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma processing device |
| CN116716590A (en) * | 2023-04-06 | 2023-09-08 | 拓荆科技(上海)有限公司 | Back deposition chamber and chemical vapor deposition equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3210207B2 (en) | 2001-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH08264515A (en) | Plasma processing apparatus, processing apparatus, and etching processing apparatus | |
| US6074518A (en) | Plasma processing apparatus | |
| TWI553729B (en) | Plasma processing method | |
| US6024827A (en) | Plasma processing apparatus | |
| US7651586B2 (en) | Particle removal apparatus and method and plasma processing apparatus | |
| US5942075A (en) | Plasma processing apparatus | |
| JP5836419B2 (en) | Plasma etching method | |
| JP4812991B2 (en) | Plasma processing equipment | |
| US20090206058A1 (en) | Plasma processing apparatus and method, and storage medium | |
| US20030111180A1 (en) | Plasma etching apparatus | |
| JP2008172168A (en) | Plasma treatment apparatus, plasma treatment method, and storage medium | |
| JP3150058B2 (en) | Plasma processing apparatus and plasma processing method | |
| KR101898079B1 (en) | Plasma processing apparatus | |
| KR19990013651A (en) | EAL system using ESR plasma generator and ESR plasma generator | |
| JP2001338912A (en) | Plasma processing equipment and method for processing thereof | |
| TW202109603A (en) | Plasma processing apparatus and plasma processing method | |
| KR20140092257A (en) | Plasma processing method and plasma processing apparatus | |
| KR20200051505A (en) | Placing table and substrate processing apparatus | |
| JPH07302786A (en) | Plasma processing device | |
| JP4566373B2 (en) | Oxide film etching method | |
| JP3438003B2 (en) | Plasma processing equipment | |
| JP4935149B2 (en) | Electrode plate for plasma processing and plasma processing apparatus | |
| JP3583294B2 (en) | Plasma emission device and plasma processing device | |
| JP5097074B2 (en) | Plasma processing apparatus and plasma processing method | |
| JP2005079416A (en) | Plasma processing equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010116 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010703 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |