(57)【要約】【課題】主にＭＥＭＳデバイス、半導体集積回路を製造する際に使用されるプラズマドライエッチング方法に関し、その固有のプラズマ指向性によりウエハの面内で加工断面形状のバラツキが発生し、デバイスの性能がばらつくという課題を解決し、加工断面形状の対称性を被処理物の面内において均一に調整し、信頼性の高いデバイスを製造することができるプラズマドライエッチング方法を提供することを目的とする。【解決手段】２種類、または複数のプラズマ指向性の異なるプラズマ源を用い、２段階以上で交互に処理することにより、夫々固有の指向性をキャンセルして加工断面形状の対称性を面内均一に調整するようにしたことにより、信頼性の高いデバイスを製造することができるようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種類、または複数のプラズマ指向性の異なるプラズマ源を用い、２段階以上で交互に処理することにより、夫々固有の指向性をキャンセルして加工断面形状の対称性を面内均一に調整するようにしたプラズマドライエッチング方法。
【請求項２】
２種類、または複数のプラズマ指向性の異なるプラズマ源を設けたエッチング室を有するプラズマドライエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主にＭＥＭＳ（micro electro mechanical systemsの略）デバイス、半導体集積回路を製造する際に使用されるプラズマドライエッチング方法及びこれを用いたプラズマドライエッチング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のプラズマドライエッチング方法においては、固有のプラズマ源のみを搭載したプラズマドライエッチング装置を用い、その中で圧力、ガス流量、印加電力等の条件を変更して加工形状を決定するようにしていたものであった。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平１−１０７６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来のプラズマドライエッチング装置では、その固有のプラズマ指向性により、加工する被処理物である、例えばウエハの面内で加工断面形状のバラツキが発生し、その加工断面形状の対称性がばらつくことにより、デバイスの性能がばらつくという問題があった。この発生原因は同エッチング装置のプラズマ源が指向性を有することに起因するものであり、この結果、被処理物の加工断面形状の対称性が面内で悪化するという課題を有したものであった。
【０００５】
本発明はこのような従来の課題を解決し、加工断面形状の対称性を被処理物の面内において均一に調整し、信頼性の高いデバイスを製造することができるプラズマドライエッチング方法及びこれを用いたプラズマドライエッチング装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、２種類、または複数のプラズマ指向性の異なるプラズマ源を用い、２段階以上で交互に処理することにより、夫々固有の指向性をキャンセルして加工断面形状の対称性を面内均一に調整するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように本発明によれば、加工断面形状の対称性を被処理物の面内において均一に調整することにより、信頼性の高いデバイスを製造することができるようになるという効果が得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（実施の形態）
以下、実施の形態を用いて、本発明の特に全請求項に記載の発明について説明する。なお、上記背景技術で説明したものと同様の構成のものについては、その詳細な説明は省略する。
【０００９】
図１は本発明の一実施の形態によるプラズマドライエッチング装置の構成を示した平面図であり、図１において、１はカセット室、２はロードロック室、３はウエハライナー、４は第１のエッチング室、５は第２のエッチング室、６はウエハを搬送する搬送ロボットである。
【００１０】
図２は上記第１のエッチング室４の構成を詳細に示した断面図であり、図２において、７は被処理物であるウエハ、８は反応室、９はこの反応室８の外周に配設されたプラズマ生成のためのプラズマ源であるコイルであり、このように構成された第１のエッチング室４によりエッチング処理されたウエハ７の加工断面形状を図３に示す。
【００１１】
図３において、１０ａは加工断面の中心部、１０ｂは同左外周部、１０ｃは同右外周部を示し、図３から明らかなように、同装置のプラズマ指向性により、ウエハ７の外周から中心に向かって外側のテーパが収束し、加工断面形状の対称性が悪化していることが分かる。
【００１２】
図４は上記第２のエッチング室５の構成を詳細に示した断面図であり、図４において、１１は反応室、１２はこの反応室１１とは別に独立して設けられたプラズマ室、１３はこの反応室１１より小径に形成されたプラズマ室１２の外周に配設されたプラズマ生成のためのプラズマ源であるコイルであり、このように構成された第２のエッチング室５によりエッチング処理されたウエハ７の加工断面形状を図５に示す。
【００１３】
図５において、１３ａは加工断面の中心部、１３ｂは同左外周部、１３ｃは同右外周部を示し、図５から明らかなように、同装置のプラズマ指向性により、ウエハ７の中心から外周に向かって内側のテーパが発散し、加工断面形状の対称性が悪化していることが分かる。
【００１４】
このような第１のエッチング室４と第２のエッチング室５を用いて２段階でエッチング処理することにより、ウエハ７の加工断面形状は図６に示すようになる。即ち、加工断面の中心部１４ａ、同左外周部１４ｂ、同右外周部１４ｃにおいて、外周部における加工断面形状の対称性が補正されて面内で均一な状態になるものである。
【００１５】
また、上記内容で実験を行った結果の加工断面形状の対称性を示すテーパ角度差は、図２に示した第１のエッチング室４による加工断面形状のテーパ角度差は図７に示すようになり、また図４に示した第２のエッチング室５による加工断面形状のテーパ角度差は図８に示すようになり、お互いに逆方向になっているものであるが、これを上記図６に示した第１のエッチング室４と第２のエッチング室５を用いて２段階でエッチング処理することにより、その加工断面形状のテーパ角度差は図９に示すようになり、加工断面形状の対称性が補正されて面内で均一な状態になることが分かるものである。
【００１６】
なお、上記加工断面形状の対称性を示すテーパ角度差の定義については、図１０にその詳細を示し、テーパ角度差は０近傍が断面形状対称性が良い状態、値が大きくなるほど対称性が悪化した状態を表す。ウエハポジションは中心が０、左方向が−側、右方向が＋側を表す。
【００１７】
このように構成された本実施の形態によるプラズマドライエッチング装置は、搬送ロボット６の周縁にカセット室１、ロードロック室２、ウエハライナー３、第１のエッチング室４、第２のエッチング室５を夫々配設した構成により、効率の良いエッチング作業を行うことができるようになるものである。
【００１８】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、複数のプラズマ指向性の異なるプラズマ源の装置を搭載する構成としても良いし、また１つのエッチング室に複数のプラズマ源の装置を搭載する構成としても良いし、上記第１のエッチング室４と第２のエッチング室５を用いて多段階で交互に処理しても良いものである。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明によるプラズマドライエッチング方法及びこれを用いたプラズマドライエッチング装置は、加工断面形状の対称性を被処理物の面内において均一に調整し、信頼性の高いデバイスを製造することができるようになるという効果を有し、ＭＥＭＳデバイス、半導体集積回路を製造する際のプラズマドライエッチング等の用途として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラズマドライエッチング装置の構成を示した平面図
【図２】同装置の第１のエッチング室の構成を示した断面図
【図３】第１のエッチング室によりエッチング処理されたウエハの加工断面形状を示した断面図
【図４】同装置の第２のエッチング室の構成を示した断面図
【図５】第２のエッチング室によりエッチング処理されたウエハの加工断面形状を示した断面図
【図６】第１のエッチング室と第２のエッチング室を用いて２段階でエッチング処理したウエハの加工断面形状を示した断面図
【図７】第１のエッチング室による加工断面形状のテーパ角度差を示した特性図
【図８】第２のエッチング室による加工断面形状のテーパ角度差を示した特性図
【図９】第１のエッチング室と第２のエッチング室を用いて２段階でエッチング処理したウエハの加工断面形状のテーパ角度差を示した特性図
【図１０】加工断面形状の対称性を示すテーパ角度差の定義を説明する模式図
【符号の説明】
【００２１】
１  カセット室
２  ロードロック室
３  ウエハライナー
４  第１のエッチング室
５  第２のエッチング室
６  搬送ロボット
７  ウエハ
８  反応室
９，１３  コイル
１０ａ，１３ａ，１４ａ  加工断面の中心部
１０ｂ，１３ｂ，１４ｂ  同左外周部
１０ｃ，１３ｃ，１４ｃ  同右外周部
１１  反応室
１２  プラズマ室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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