(57)【要約】【課題】  プラズマ処理されるウェハ面内のエッチング偏向が調整可能なドライエッチング装置及び半導体装置の製造方法、Ｓｉリングを提供する。【解決手段】  処理室１１内において、カソード電極１２の周辺領域１５Ａ上のＳｉリング１６は、ウェハＷＦの周辺近傍下部に延在する内周平坦領域１６１、ウェハＷＦの周辺を囲む外周平坦領域１６３、及びウェハＷＦの端面に隣り合う、内周平坦領域１６１と外周平坦領域１６３の間の傾斜領域１６２を有する。このリング１６の傾斜領域１６２は、ウェハＷＦ面内の処理傾向に応じて少なくとも一部の領域の傾斜角度が調節されている。例えば、傾斜領域１６２のうち第１領域Ａ１の傾斜角度θ１と第２領域Ａ２の傾斜角度θ２は、意図を持って異ならせてある（θ１＜θ２）。これにより、半導体ウェハ面内のエッチングレートの調整が可能である。【選択図】  図１
2005142179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内に半導体ウェハが置かれ、導入される反応ガスをプラズマ化して前記半導体ウェハに所望の処理が施されるドライエッチング装置であって、
前記処理室内に設けられ前記半導体ウェハの支持部を伴う第１電極と、
前記処理室内に設けられ前記第１電極に対向する第２電極と、
前記第１電極の周辺領域上に設けられ、前記半導体ウェハの周辺近傍下部に延在する内周平坦領域、前記半導体ウェハの周辺を囲む外周平坦領域、及び前記半導体ウェハの端面に隣り合う前記内周平坦領域と前記外周平坦領域の間の傾斜領域を有するリングと、を含み、
前記リングの傾斜領域は、前記半導体ウェハ面内の処理傾向に応じて少なくとも一部の領域の傾斜角度が調節されているドライエッチング装置。
【請求項２】
処理室内に半導体ウェハが置かれ、導入される反応ガスをプラズマ化して前記半導体ウェハに所望の処理が施されるドライエッチング装置であって、
前記処理室内に設けられ前記半導体ウェハの支持部を伴う第１電極と、
前記処理室内に設けられ前記第１電極に対向する第２電極と、
前記第１電極の周辺領域上に設けられ、前記半導体ウェハの周辺近傍下部に延在する内周平坦領域、前記半導体ウェハの周辺を囲む外周平坦領域、及び前記半導体ウェハの端面に隣り合う前記内周平坦領域と前記外周平坦領域の間の傾斜領域を有するリングと、を含み、
前記リングの傾斜領域は、前記半導体ウェハ面内における所定区分領域それぞれの処理が適正になるようその傾斜角度が前記区分領域毎に調節されているドライエッチング装置。
【請求項３】
前記リングにおける前記外周平坦領域は、前記半導体ウェハにおける処理面の延長線と略同じレベルの高さを有する請求項１または２記載のドライエッチング装置。
【請求項４】
前記リングの外側に最外周のリングが配備されている請求項１〜３いずれか一つに記載のドライエッチング装置。
【請求項５】
プラズマ生成用の上部電極及び下部電極を有する処理室内において、プラズマ分布または密度の偏向を検査する検査工程と、
内周平坦領域、外周平坦領域、及び前記内周平坦領域と前記外周平坦領域の間の傾斜領域を有するプラズマ拡張用のリングを準備し、前記傾斜領域に関し前記検査工程に応じて少なくとも一部の領域の傾斜角度を調節する加工工程と、
少なくとも前記下部電極の周辺領域に、前記加工工程を経たリングを配備する工程と、
前記リングの前記内周平坦領域に対向領域を有すると共に前記リングの前記外周平坦領域の高さと略同じレベルの処理面の高さを有するような半導体ウェハを前記下部電極に固定する工程と、
前記上部電極側から供給される反応ガスをプラズマ化させて前記半導体ウェハに所望のエッチング処理を施す工程と、を含む半導体装置の製造方法。
【請求項６】
プラズマ生成用の上部電極及び下部電極を有する処理室内において、少なくとも前記下部電極の周辺領域に、内周平坦領域、外周平坦領域、及び前記内周平坦領域と前記外周平坦領域の間の傾斜領域を有するプラズマ拡張用のリングを配備し、プラズマ分布または密度の偏向に関わる半導体ウェハ面内におけるプラズマ処理の偏向を検査する検査工程と、
前記検査工程に応じて前記リングの傾斜領域における少なくとも一部の領域の傾斜角度を調節する加工工程と、
少なくとも前記下部電極の周辺領域に、前記加工工程を経たリングを配備する工程と、
前記リングの前記内周平坦領域に対向領域を有すると共に前記リングの前記外周平坦領域の高さと略同じレベルの処理面の高さを有するような半導体ウェハを前記下部電極に固定する工程と、
前記上部電極側から供給される反応ガスをプラズマ化させて前記半導体ウェハに所望のエッチング処理を施す工程と、を含む半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記加工工程は、前記検査工程によるプラズマ分布または密度の偏向を補正し、前記処理室内のプラズマ分布または密度が均一化される傾向のリングを構成する請求項５または６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記加工工程は、少なくとも前記処理室内のプラズマ分布または密度に所定の偏向を有するリングを構成する請求項５または６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記加工工程は、前記リングを所定の区分領域に分けて達成する請求項５〜８いずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
ドライエッチング装置の処理室内においてシリコン半導体ウェハの置かれる電極周辺に配備され、内周平坦領域、外周平坦領域、及び前記内周平坦領域と前記外周平坦領域の間の傾斜領域を有するプラズマ拡張用のリングであって、前記傾斜領域に関し第１の領域と第２の領域とでその傾斜角度が異なっているＳｉリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ工程におけるプラズマ処理に係り、特にＳｉウェハ周囲にプラズマ拡張用のリングを有するドライエッチング装置及び半導体装置の製造方法、Ｓｉリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハ工程にドライエッチング装置の利用が知られている。ドライエッチング装置は、反応ガスを処理室内に導入してプラズマ化するプラズマエッチングを利用する技術が一般化されている。並行平板型のドライエッチング装置は、処理室内の下部電極に例えば静電チャックにより半導体ウェハを固定する。例えば高周波電源に接続された上部電極の微小孔から反応ガスが供給され、上部電極と下部電極間でプラズマを発生させる。これにより、半導体ウェハに所望のエッチング処理を行う。
【０００３】
半導体ウェハの処理表面全体に、より均一に分布するようなプラズマを与えないとエッチングレートに差が生じる。対策として、ウェハ周辺にリング状の部材を配置し、見かけ上ウェハ径を大きくする構成がとられる。いわゆるＳｉリング（シリコンリング）であり、ウェハ面内におけるプラズマ密度の均一化が図れ、エッチングレートのばらつきを抑える（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１９６２５７号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エッチング装置によっては、半導体ウェハ面内のエッチングレート均一性が許容範囲を保てないものがある。これは処理室内の各種構造の精度や各種構造どうしの微妙な関係等に起因し、装置固有の特性に左右される。
【０００５】
また、例えば前工程がウェハの成膜工程であり、面内均一性が好ましくない成膜であった場合、次工程のエッチングで、その不均一性が良好に吸収し得る手段がなかった。つまり、成膜の厚さがウェハ面内で偏向している場合、その偏向を次のエッチング工程で小さくできれば信頼性向上につながるが、考えられていないのが現状である。
【０００６】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたもので、プラズマ処理されるウェハ面内のエッチング偏向が調整可能なドライエッチング装置及び半導体装置の製造方法、Ｓｉリングを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るドライエッチング装置は、処理室内に半導体ウェハが置かれ、導入される反応ガスをプラズマ化して前記半導体ウェハに所望の処理が施されるドライエッチング装置であって、前記処理室内に設けられ前記半導体ウェハの支持部を伴う第１電極と、前記処理室内に設けられ前記第１電極に対向する第２電極と、前記第１電極の周辺領域上に設けられ、前記半導体ウェハの周辺近傍下部に延在する内周平坦領域、前記半導体ウェハの周辺を囲む外周平坦領域、及び前記半導体ウェハの端面に隣り合う前記内周平坦領域と前記外周平坦領域の間の傾斜領域を有するリングと、を含み、前記リングの傾斜領域は、前記半導体ウェハ面内の処理傾向に応じて少なくとも一部の領域の傾斜角度が調節されている。
【０００８】
上記本発明に係るドライエッチング装置によれば、半導体ウェハの端面に隣り合うリングの傾斜領域は、半導体ウェハ面内の処理傾向に応じて少なくとも一部の領域の傾斜角度が調節されている。リングの傾斜角度をある領域で異ならせることによって、半導体ウェハ面内でそのリングの傾斜角度を異ならせた領域の方面のエッチングレートが変化することに着目した。これにより、ドライエッチング装置が持つエッチング処理のウェハ面内傾向に対し、より均一化に向かわせるような補正が可能となる。さらに発展させて、エッチング処理のウェハ面内傾向を積極的に操作しての利用が期待できる。
【０００９】
本発明に係るドライエッチング装置は、処理室内に半導体ウェハが置かれ、導入される反応ガスをプラズマ化して前記半導体ウェハに所望の処理が施されるドライエッチング装置であって、前記処理室内に設けられ前記半導体ウェハの支持部を伴う第１電極と、前記処理室内に設けられ前記第１電極に対向する第２電極と、前記第１電極の周辺領域上に設けられ、前記半導体ウェハの周辺近傍下部に延在する内周平坦領域、前記半導体ウェハの周辺を囲む外周平坦領域、及び前記半導体ウェハの端面に隣り合う前記内周平坦領域と前記外周平坦領域の間の傾斜領域を有するリングと、を含み、前記リングの傾斜領域は、前記半導体ウェハ面内における所定区分領域それぞれの処理が適正になるようその傾斜角度が前記区分領域毎に調節されている。
【００１０】
上記本発明に係るドライエッチング装置によれば、半導体ウェハの端面に隣り合うリングの傾斜領域は、半導体ウェハ面内における所定区分領域それぞれの処理が適正になるようその傾斜角度が区分領域毎に調節されている。リングの傾斜角度を区分領域毎に調節することにより、ウェハ面内の区分領域に応じた適正なエッチングレートの操作がより体系的に実現される。これにより、ドライエッチング装置が持つエッチング処理のウェハ面内傾向に対し、より均一化に向かわせるような補正が可能となる。さらに発展させて、エッチング処理のウェハ面内傾向を積極的に操作しての利用が期待できる。
【００１１】
上記それぞれ本発明に係るドライエッチング装置において、好ましくは次のような特徴を少なくとも一つ有する。
前記リングにおける前記外周平坦領域は、前記半導体ウェハにおける処理面の延長線と略同じレベルの高さを有する。これにより、仮想的に半導体ウェハの面積が増え、ウェハ面内のプラズマ均一性が向上する。
前記リングの外側に最外周のリングが配備されている。好ましくは耐プラズマ性でプラズマの拡散を防止する、保護リングまたは電界補償リングとして配備される。
【００１２】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、プラズマ生成用の上部電極及び下部電極を有する処理室内において、プラズマ分布または密度の偏向を検査する検査工程と、内周平坦領域、外周平坦領域、及び前記内周平坦領域と前記外周平坦領域の間の傾斜領域を有するプラズマ拡張用のリングを準備し、前記傾斜領域に関し前記検査工程に応じて少なくとも一部の領域の傾斜角度を調節する加工工程と、少なくとも前記下部電極の周辺領域に、前記加工工程を経たリングを配備する工程と、前記リングの前記内周平坦領域に対向領域を有すると共に前記リングの前記外周平坦領域の高さと略同じレベルの処理面の高さを有するような半導体ウェハを前記下部電極に固定する工程と、前記上部電極側から供給される反応ガスをプラズマ化させて前記半導体ウェハに所望のエッチング処理を施す工程と、を含む。
【００１３】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、プラズマ生成用の上部電極及び下部電極を有する処理室内において、少なくとも前記下部電極の周辺領域に、内周平坦領域、外周平坦領域、及び前記内周平坦領域と前記外周平坦領域の間の傾斜領域を有するプラズマ拡張用のリングを配備し、プラズマ分布または密度の偏向に関わる半導体ウェハ面内におけるプラズマ処理の偏向を検査する検査工程と、前記検査工程に応じて前記リングの傾斜領域における少なくとも一部の領域の傾斜角度を調節する加工工程と、少なくとも前記下部電極の周辺領域に、前記加工工程を経たリングを配備する工程と、前記リングの前記内周平坦領域に対向領域を有すると共に前記リングの前記外周平坦領域の高さと略同じレベルの処理面の高さを有するような半導体ウェハを前記下部電極に固定する工程と、前記上部電極側から供給される反応ガスをプラズマ化させて前記半導体ウェハに所望のエッチング処理を施す工程と、を含む。
【００１４】
上記それぞれ本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、検査工程にて装置固有のエッチング傾向を把握し、加工工程にてリングの傾斜角度を調節する。エッチング処理面内では、リングの傾斜角度の調節に応じて、調節した領域方面のエッチングレートが変化する。これにより、ドライエッチング装置が持つエッチング処理のウェハ面内傾向に対し、より均一化に向かわせるような補正が可能となる。さらに発展させて、エッチング処理のウェハ面内傾向を積極的に操作しての利用が期待できる。
【００１５】
上記それぞれ本発明に係る半導体装置の製造方法において、次のようないずれかの特徴を有する。
前記加工工程は、前記検査工程によるプラズマ分布または密度の偏向を補正し、前記処理室内のプラズマ分布または密度が均一化される傾向のリングを構成する。このような加工工程は、前記リングを所定の区分領域に分けて達成してもよい。
あるいは、前記加工工程は、少なくとも前記処理室内のプラズマ分布または密度に所定の偏向を有する。このような加工工程は、前記リングを所定の区分領域に分けて達成してもよい。
【００１６】
本発明に係るＳｉリングは、ドライエッチング装置の処理室内においてシリコン半導体ウェハの置かれる電極周辺に配備され、内周平坦領域、外周平坦領域、及び前記内周平坦領域と前記外周平坦領域の間の傾斜領域を有するプラズマ拡張用のリングであって、前記傾斜領域に関し第１の領域と第２の領域とでその傾斜角度が異なっている。
【００１７】
上記本発明に係るＳｉリングによれば、Ｓｉリングの傾斜角度を第１の領域と第２の領域とで異ならせる。これにより、半導体ウェハ面内のエッチングレートは、第１の領域方面と第２の領域方面とで変化させることが可能である。すなわち、ドライエッチング装置のエッチング処理のウェハ面内傾向に対策し得るＳｉリングが構成できる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明の第１実施形態に係るドライエッチング装置の要部を示す構成図であり、平行平板型のＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置を示す。
図１において、処理室１１は真空排気されるプラズマ室である。処理室１１内の下部電極はカソード電極１２であり、上部電極はアノード電極１３である。処理室１１内において、カソード電極１２にシリコン半導体ウェハＷＦ（以下、ウェハＷＦ）が載置され、アノード電極１３側から供給される反応ガスをプラズマ化してウェハＷＦに所望のエッチングが施される。アノード電極１３は接地されている。カソード電極１２は高周波電源１４に接続されている。また、カソード電極１２は水冷するための冷却水の経路を有する。アノード電極１３は、処理室１１内に反応ガスをシャワー状に導入するための複数のピンホール１３Ｈを有する。このようなドライエッチング装置の構成は多種多様であり上記構成に限定されない。
【００１９】
基礎台としてのＡｌリング１５によりカソード電極１２の周辺領域１５Ａが構成されている。この周辺領域１５Ａ上にＳｉリング１６が設けられている。Ｓｉリング１６は、ウェハＷＦの周囲にプラズマを拡張させるものである。すなわち、見かけ上ウェハ径を大きくし、ウェハＷＦ面内におけるプラズマ密度の均一化を図り、エッチングレートのばらつき抑制に寄与する。Ｓｉリング１６を囲むようにフォーカスリング（Ａｌリング）１７が設けられている。フォーカスリング１７は、保護リングまたは電界補償リングとも呼ばれ、プラズマの拡散を防止し、周縁部でのエッチングレート低下を抑制する。
【００２０】
Ｓｉリング１６は、ウェハＷＦの周辺近傍下部に延在する内周平坦領域１６１、ウェハＷＦの周辺を囲む外周平坦領域１６３、及びウェハＷＦの端面に隣り合う、内周平坦領域１６１と外周平坦領域１６３の間の傾斜領域１６２を有する。このリング１６の傾斜領域１６２は、ウェハＷＦ面内の処理傾向に応じて少なくとも一部の領域の傾斜角度が調節されている。例えば、傾斜領域１６２のうち第１領域Ａ１の傾斜角度θ１と第２領域Ａ２の傾斜角度θ２は、意図を持って異ならせてある（θ１＜θ２）。
【００２１】
Ｓｉリング１６の傾斜領域１６２は通常、略均一な所定の傾斜角度を有している。このＳｉリング１６の傾斜領域１６２において、ある領域で傾斜角度を異ならせる（例えば上記θ１またはθ２）。これにより、半導体ウェハ面内でそのリングの傾斜角度を異ならせた領域の方面のエッチングレートが変化する。例えば仮に基準の傾斜角度を設定した場合、これに比べて傾斜角度を大きくするとその領域方面のエッチングレートが上がり、傾斜角度を小さくするとその領域方面のエッチングレートが下がる傾向にある。傾斜角度θは０°＜θ＜９０°の範囲で変更可能である。
【００２２】
上記実施形態によれば、ドライエッチング装置が固有に持つエッチング処理のウェハ面内傾向に対し、より均一化に向かわせるような補正が可能となる。さらに発展させて、エッチング処理のウェハ面内傾向を積極的に操作しての利用が期待できる。例えば、前工程がウェハの成膜工程であり、面内均一性が好ましくない成膜であった場合、次工程のこのエッチング装置で、その不均一性が良好に吸収できるようにする。つまり、成膜の厚さがウェハ面内で偏向している場合、その偏向をこのエッチング工程で小さくできれば信頼性向上につながる。
【００２３】
図２、図３は、それぞれ本発明の第２実施形態に係るＳｉリングの上面模式図の一例を示す。Ｓｉリング２６は、前記図１におけるＳｉリング１６と同様に、ドライエッチング装置の処理室１１に配備されるものである。Ｓｉリング２６においても、ウェハＷＦの周辺近傍下部に延在する内周平坦領域２６１、ウェハＷＦの周辺を囲む外周平坦領域２６３、及びウェハＷＦの端面に隣り合う、内周平坦領域２６１と外周平坦領域２６３の間の傾斜領域２６２を有する。Ｓｉリング２６の傾斜領域２６２に対し、区分領域を設定し、この区分領域に則って傾斜角度θ（図１に示すθ１，θ２参照）を調節する構成となっている。なお、Ｓｉリング全体形状として、オリフラ（オリエンテーションフラット）ＯＦが設けられている構成を示したが、取り扱うウェハによっては図のようなオリフラ形状の無いＳｉリングもあり、限定されるものではない。
【００２４】
図２は、傾斜領域２６２を、半導体ウェハＷＦの略中心を通る仮想直線Ｌ１にて２つの区分領域Ｄ１，Ｄ２に分けている。すなわち、ウェハＷＦ面内において、一方の区分領域Ｄ１より他方の区分領域Ｄ２の方面のエッチングレートが高いまたは低い特性にする。すなわち、ウェハＷＦ面内において、所望のエッチングレート特性を実現するため、区分領域Ｄ１，Ｄ２毎に傾斜領域２６２の傾斜角度θを調節する構成となっている。傾斜角度θは０°＜θ＜９０°の範囲で変更可能である。交差は±１°とする。
【００２５】
仮想直線Ｌ１は、図２のような例えばオリフラ（オリエンテーションフラット）ＯＦに平行とは限らない。仮想直線Ｌ１が任意の方向を取ることによって区分領域Ｄ１，Ｄ２の各方面が決められる。また、区分領域Ｄ１，Ｄ２の境界近傍は、実際には仮想直線Ｌ１を中心とした緩やかな角度変遷領域となる。
【００２６】
図３は、傾斜領域２６２を、半導体ウェハＷＦの略中心を通る仮想直線Ｌ１〜Ｌ３にて８つの区分領域Ｄ１〜Ｄ８に分けている。すなわち、ウェハＷＦ面内において、区分領域Ｄ１〜Ｄ８のうち、一方の区分領域より他方の区分領域の方面のエッチングレートが高いまたは低い特性とする。すなわち、ウェハＷＦ面内において、所望のエッチングレート特性を実現するため、区分領域Ｄ１〜Ｄ８毎に傾斜領域２６２の傾斜角度θを調節する構成となっている。傾斜角度θは０°＜θ＜９０°の範囲で変更可能である。交差は±１°とする。
【００２７】
仮想直線Ｌ１〜Ｌ３は、図３のような例えばオリフラ（オリエンテーションフラット）ＯＦに平行（または垂直）な線を含むとは限らない。仮想直線Ｌ１〜Ｌ３が任意の方向を取ることによって区分領域Ｄ１〜Ｄ８の各方面が決められる。また、区分領域Ｄ〜Ｄ８の各境界近傍は、実際には仮想直線Ｌ１〜Ｌ３それぞれを中心とした緩やかな角度変遷領域となる。
【００２８】
図示しないが、上記図３で示した区分領域よりも少ない区分領域（３区分や４区分、６区分など）を設定することも可能である。また、図３で示した区分領域よりも多い区分領域を設定することも可能である。区切る数が多いほどエッチングレート特性の操作が精度よく達成できるが、エッチングレートのウェハ面内ばらつきを考慮すると、２〜８区分が適当と考えられる。
【００２９】
上記実施形態によれば、半導体ウェハＷＦ面内における処理が適正になるようＳｉリング２６における傾斜領域２６２の傾斜角度θが区分領域毎に調節されたドライエッチング装置が利用できる。しかも、傾斜領域２６２の傾斜角度θを区分領域毎に調節することにより、ウェハ面内の区分領域に応じた適正なエッチングレートの操作がより体系的に実現される。つまり、より簡単なシステムでエッチングレート操作が可能なＳｉリング２６を構成することができる。これにより、ドライエッチング装置が持つエッチング処理のウェハ面内傾向に対し、より均一化に向かわせるような補正が可能となる。さらに発展させて、エッチング処理のウェハ面内傾向を積極的に操作しての利用が期待できる。
【００３０】
図４は、本発明の第３実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を示す流れ図である。前記各実施形態で示した、ウェハ面内エッチングレート特性を操作するＳｉリング１６（または２６）を有するドライエッチング装置の利用を説明する。例えば、仕様のＳｉリングを配備した平行平板型のＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置に関し、ウェハ面内におけるプラズマ処理の偏向を検査する（処理Ｓ１）。この検査工程は、テストウェハまたは実際の被処理ウェハに施した実際のエッチング状況の結果が利用される。あるいは、別の測定方法でプラズマ分布または密度の偏向状況を検査してもよい。
【００３１】
次に、上記検査工程の結果から、ウェハ面内でエッチング特性の補正または操作が必要な領域を特定する。その後、Ｓｉリングの傾斜領域（図１または図２の１６２または２６２参照）に関し、上記検査工程に応じて少なくとも一部の領域の傾斜角度θを調節する研削または研磨加工を実施する（処理Ｓ２）。加工工程は、上記検査工程によるプラズマ分布または密度の偏向を補正し、処理室内のプラズマ分布または密度が均一化される傾向のリングを構成することが考えられる。その他、例えば成膜など前工程のウェハ面内の偏向を吸収すべく、少なくとも処理室内のプラズマ分布または密度に所定の偏向を有するリングを構成することが考えられる。
【００３２】
上記加工工程を達成するＳｉリングは検査工程で用いたＳｉリングでもよいし、新たに準備されたＳｉリングでもよい。このように所望のエッチングレート特性が得られるように加工されたＳｉリングをＲＩＥ装置の処理室内に配設する（処理Ｓ３）。
【００３３】
次に、処理室内にエッチング処理されるべき半導体ウェハＷＦを搬入し、下部電極に固定する。ウェハＷＦはＳｉリングの内周平坦領域に対向領域を有すると共にリングの外周平坦領域の高さと略同じレベルの処理面の高さを有する。その後、所望のエッチング処理が施される（処理Ｓ４）。
【００３４】
上記実施形態の方法によれば、処理Ｓ１の検査工程にて装置固有のエッチング傾向を把握し、加工工程にてＳｉリングの傾斜角度を調節する。エッチング処理面内では、Ｓｉリングの傾斜角度の調節に応じて、調節した領域方面のエッチングレートが変化する。これにより、ドライエッチング装置が持つエッチング処理の偏向、すなわちウェハ面内傾向に対し、より均一化に向かわせるような補正が可能となる。さらに発展させて、エッチング処理のウェハ面内傾向を積極的に操作しての利用が期待できる。
【００３５】
図５（ａ），（ｂ）は、本発明に係る具体的効果の一例を示す断面図である。半導体ウェハと同等である半導体基板５１上にゲート絶縁膜５２を介してゲート電極５３が形成されている。ゲート電極５３は、図示しないレジストパターンに従ってその形状がエッチングされる。図５（ａ）に示すように、使用されるエッチング装置固有の特性に起因して、ウェハ面内でＧ１方面領域がＧ２方面領域よりエッチングレートが常に高めであることを把握したとする。ここでは、Ｇ１方面領域のゲート電極５３のパターニングでより深いオーバーエッチング領域５４ができる。この場合、Ｓｉリングを加工する本発明に係る実施形態を利用する。これにより、図５（ｂ）に示すように、ウェハ面内のエッチングレートをより均一化する補正が可能となり、半導体装置の製造に高信頼性が得られる。
【００３６】
図６（ａ），（ｂ）は、本発明に係る具体的効果の一例を示す断面図である。半導体ウェハと同等である半導体基板６１上にゲート絶縁膜６２を介してゲート電極６３が形成され、これらを覆う層間絶縁膜６４が形成されている。図６（ａ）に示すように、使用されるエッチング装置固有の特性に起因して、ウェハ面内でＧ３方面領域の層間絶縁膜６４１よりＧ４方面領域の層間絶縁膜６４２の成膜状態が常に厚めであることを把握したとする。この場合、Ｓｉリングを加工する本発明に係る実施形態を利用する。これにより、図６（ｂ）に示すように、ウェハ面内のエッチングレートを意図的に操作してＧ３方面領域のエッチングレートをより高くする。このようにすれば、各方面領域のコンタクトホール６５の形成は、略同じタイミングでゲート電極６３上部を露出させるような改善が可能である。これにより、オーバーエッチング時間が短縮できると共に、半導体装置の製造に高信頼性が得られる。
【００３７】
以上説明したように本発明によれば、半導体ウェハの端面に隣り合うリングの傾斜領域の傾斜角度を、少なくとも一部の領域調節する。これにより、半導体ウェハ面内のエッチングレートの調整ができるようになる。具体的には、ドライエッチング装置が持つウェハ面内のエッチング偏向、すなわち、ウェハ面内処理傾向に対し、より均一化に向かわせるような補正が可能となる。さらに発展させて、エッチング処理のウェハ面内傾向を積極的に操作しての利用が期待できる。この結果、プラズマ処理されるウェハ面内のエッチング偏向が調整可能なドライエッチング装置及び半導体装置の製造方法、Ｓｉリングを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施形態に係るドライエッチング装置の要部を示す構成図。
【図２】第２実施形態に係るＳｉリングの上面模式図の第１例。
【図３】第２実施形態に係るＳｉリングの上面模式図の第２例。
【図４】第３実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を示す流れ図。
【図５】本発明に係る具体的効果の一例の第１を示す断面図。
【図６】本発明に係る具体的効果の一例の第２を示す断面図。
【符号の説明】
【００３９】
１１…処理室、１２…カソード電極、１３…アノード電極、１３Ｈ…ピンホール、１４…高周波電源、１５…Ａｌリング，１５Ａ…周辺領域、１６，２６…Ｓｉリング、１７…フォーカスリング、１６１，２６１…内周平坦領域、１６２，２６２…傾斜領域、１６３，２６３…外周平坦領域、５１，６１…半導体基板、５２，６２…ゲート絶縁膜、５３，６３…ゲート電極、５４…オーバーエッチング領域、６４，６４１，６４２…層間絶縁膜、６５…コンタクトホール、Ｓ１〜Ｓ４…処理ステップ、ＷＦ…半導体ウェハ。
【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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