(57)【要約】この発明は、ウェーハの周縁に堆積された膜質と、パーティクルをプラズマエッチングで乾式洗浄することにおいて、ウェーハの周縁の上面から底面に至る領域に、プラズマが発生されるようにして、前記ウェーハの周縁の洗浄が完璧に行われるプラズマエッチングチャンバーを提供することにあって、これはカソードを経て高周波が印加されるウェーハの周縁に対して、上下に対向する一対のアノードを持つ構成、または、ウェーハの周縁からその上下側にカソードとアノードが対向し、互いに対峙している隙間の周辺部をビューリングでシールドさせる構成になることであり、または、前記構成のプラズマエッチングチャンバーを複数で配列し、一般のハンドラーが復数列のカセット受け、或は、ロードポートからウェーハを取り出して、一応ウェーハ整列部を経てＯＦ位置を姿勢矯正されるようにした後に、ロードラックチャンバーを経るし、若しくは、直接前記プラズマエッチングチャンバーに装入してエッチングされるようにし、エッチングされたウェーハは、またハンドラーが取り出してロードラックチャンバーを経るし、また、直接カセットか、ロードポートに反納するプラズマエッチングシステムを実現することである。
2004100247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハをステージの上に載せて、周縁部分がリング状の上下部電極の間に位置するようにして、前記ウェーハの中心部には、上側のステムの中心を経て、窒素ガスを吹き込んで非放電領域にすると共に、前記ステムの周縁には反応ガスを吹き込みながら、ガス放電を行い、前記ウェーハの周縁のみエッチングされるようにするプラズマエッチングチャンバーにおいて、
前記ステージの内部に設けられてウェーハに高周波を印加するカソードと、
前記ステージの外周でウェーハの周縁より低い位置に配置されるリング状の下部アノードと、
前記ステージの上方に昇降自在に設けられるステムと、
前記ステムの底面に取り付けられて前記ステージの上面と対向する底面の中央に凹部を有する絶縁体と、
前記絶縁体の外周で反応ガス出口を間に置く配置されるリング状の上部アノードになっており、前記ウェーハの周縁とリング状の上下部アノードの間にプラズマを発生することを特徴とするプラズマエッチングチャンバー。
【請求項２】
ウェーハをステージの上に載せて、ウェーハ周縁部分がリング状の上下部電極の間に位置するようにして、前記ウェーハの中心部には、上側のステムの中心を経て、窒素ガスを吹き込んで非放電領域にすると共に、前記ステムの周縁には反応ガスを吹き込みながら、ガス放電を行い、前記ウェーハ周縁のみエッチングされるようにするプラズマエッチングチャンバーにおいて、
前記チャンバーの内部に配置されるリング状のカソードと、
前記チャンバーの内側上方に配置された前記ステムの底面に取り付けられ、中心部の放電を防ぐために凹部が形成されている絶縁体と、
前記絶縁体の外周に配置されて前記リング状のカソードと対向位置され、その間にプラズマを発生するリング状のアノードと、
前記リング状のアノードの外周に配置されて、前記リング状のカソードとアノードとの間を通過する反応ガスの流路を制御出来るための隙間を形成するビューリングを含むことを特徴とするプラズマエッチングチャンバー。
【請求項３】
前記絶縁体は、その外周面の所定個所に溝を刻んで、反応ガスの流れに変曲点が生ずるようにしたことを特徴とする請求範囲の１項また２項に記載されたプラズマエッチングチャンバー
【請求項４】
前記絶縁体の厚さは、１５ｍｍ以上で設定されたことを特徴とする請求範囲の１項また２項に記載されたプラズマエッチングチャンバー。
【請求項５】
前記ステージの上面を覆う絶縁板と、前記絶縁板の下側から上方に出没自在に配置された、少なくとも、三個の垂直ピンと、前記ステージの内部で前記垂直ピンを昇降させるプレートを更に有することを特徴とする請求範囲の１項また２項に記載されたプラズマエッチングチャンバー。
【請求項６】
前記溝の深さは、１．８ｍｍに設定されたことを特徴とする請求範囲の２項に記載されたプラズマエッチングチャンバー。
【請求項７】
前記リング状の上部アノードと前記ウェーハの上面との隙間を測定するためのレーザーセンサーを更に有することを特徴とする請求範囲の１項また２項に記載されたプラズマエッチングチャンバー。
【請求項８】
前記ステージの周囲に等分配列されるシリンダと、前記シリンダ各々において同時に同じ長さで伸長されるピストンロッドを含むアライナーを更に有することを特徴とする請求範囲の１項また２項に記載されたプラズマエッチングチャンバー。
【請求項９】
ウェーハをステージの上に載せて、周縁部分がリング状の上下部電極の間に位置されるようにして、前記ウェーハの中心部には、上側のステムの中心を経て、窒素ガスを吹き込んで非放電領域にすると共に、前記ステムの周縁には反応ガスを吹き込みながら、ガス放電を行い、前記ウェーハの周縁のみエッチングされるようにするプラズマエッチングチャンバーにおいて、
前記ウェーハが載せられるステージにカソードを配置して、前記ウェーハに高周波が印加されるようにし、前記ステージの外周に配置されたリング状の下部アノード及び、前記ステージの上方に対向する絶縁体の外周に配置されたリング状の上部アノードが、対向する前記ウェーハの周縁との間に、共に放電を行い、前記ウェーハの周縁の上面から底面に至る領域をエッチングすることを特徴とするプラズマエッチングチャンバー。
【請求項１０】
ウェーハが収納されたカセットを受ける複数のカセット受けと、
取り出されたウェーハをチャンバーに装入する前に、ＯＦ位置を合わせるように姿勢矯正させるウェーハ整列部と、
装入されたウェーハの周縁をプラズマエッチングする複数のチャンバーと、
前記ウェーハの装入と取り出しを行うハンドラーを有することを特徴とするプラズマエッチングシステム。
【請求項１１】
ウェーハが収納されたカセットを受ける複数のロードポートと、
取り出されたウェーハをチャンバーに装入する前に、ＯＦ位置を合わせるように姿勢矯正させるウェーハ整列部と、
姿勢矯正されたウェーハか、かつ、エッチングされたウェーハを臨時に収納する複数のロードラックチャンバーと、
前記ロードポートと前記ウェーハ整列部及び、ロードラックチャンバーとの間で、ウェーハを移送する補助ハンドラーと、
ウェーハの周縁をプラズマエッチングする複数のチャンバーと、
前記ロードラックチャンバーに収納されたウェーハを取り出して前記チャンバーに装入し、エッチングされたウェーハはチャンバーから取り出してロードラックチャンバーに反納するハンドラーを有することを特徴とするプラズマエッチングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、半導体ウェーハの周縁端に残っている膜質と、パーティクルの洗浄に関し、更に詳しくは、プラズマで乾式エッチングしたウェーハの周縁端に残る膜質、及び、その周りに堆積されるパーティクルを、プラズマでエッチングして完璧に除去することが出来るプラズマエッチングチャンバーと、これを用いたプラズマエッチングシステムに関する。
【背景技術】  ウェーハの表面に膜質を積層するパタング段階において、ウェーハの周縁端にも不要に膜質が積層され、その上に、ウェーハの上面をプラズマでエッチングする乾式洗浄工程中には、エッチングにより発生する副産物（Ｂｙ−Ｐｒｏｄｕｃｔ）が完全に排気されず、ウェーハの周縁端の上面から側面、及び、底面に亘って堆積されて、パーティクルとして残る。
即ち、プラズマエッチングしたウェーハは、図９の示すように、ウェーハ９１の周縁端から側面、及び、底面まで連続的にパーティクル９３が堆積して、ステージ９５とウェーハ９１との間にまで侵入する様に見えている。
通常、ウェーハの周縁部は、半導体チブにならない部分であるが、ここに残っている膜質とパーティクル（以下、パーティクルと略称する）は、以後の半導体工程で、半導体チブに深刻な損傷を引き起こす要因になるために、除去されなければならない。
ウェーハの周縁端において、上述のように堆積するパーティクルは、湿式洗浄法で取り除くことが出来るが、この方法は洗浄される半導体に新たに他の不良を引き起こす要素を持ってあり，洗浄した後に残る溶液は反応性が強くて、環境に悪い公害物質として残され、その処理も容易ではない。
日本国公開特許公報平成０７−１４２４４９号は前記ウェーハの周縁端に残存するパーティクルをプラズマでエッチングする装置を開示している。
例示された装置は、ウェーハの周縁に対応して配置した上下部電極の間に反応ガスを吹き付け、プラズマによるエッチングが行われるようにする一方、上部電極の中央部に不活性ガスを、吹き付けて、前記のように生成されるプラズマがウェーハの内側に侵入できない様にしている。
どころが、前記の装置は高周波をウェーハと対向する上部電極側に印加する構成であるために、ウェーハにはセルフ−バイアスが印加されないから、エッチング速度が遅くて、工程時間も長くなる。
その上に、エッチングはウェーハの周縁の上面だけ行われて、その側面から底面に亘って堆積しているパーティクルを完全には取り除けない。
この発明の目的は、プラズマエッチングによって、ウェーハ周縁端に堆積された膜質と、パーティクルを、エッチングして取り除く場合に、ウェーハの周縁の上面から側面・底面にまで連続して完全に高効率でエッチング出来るプラズマエッチングチャンバーを提供することである．
この発明の他の目的は、前記新規なプラズマエッチングチャンバーを、半導体生産工程に適用することが出来るように、短時間内に大量のウェーハを処理することが出来るプラズマエッチングシステムを提供することである。
【発明の詳細な説明】
前述の目的を具現するこの発明のプラズマエッチングチャンバーは、チャンバーの内部に配置されたステージを経てウェーハに高周波（Ｒａｄｉｏ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を印加するようにカソードを設けて、前記ステージの外周縁でウェーハの周縁より低い位置にリング状の下部アノードを設けると共に、前記ステージ上方にリング状の上部アノードを、前記リング状の下部アノードに対向するように配置し、前記ウェーハ周縁端と前記リング状の上部アノードとの、及び、前記ウェーハ周縁端と前記リング状の下部アノードとの間を同時に放電させて発生するプラズマを用いて前記ウェーハ周縁の上面から底面に亘る領域を連続的にエッチングする構成を持つ。
また、この発明のエッチングチャンバーは、ステージ上に載置されるウェーハの周縁部上側と下側に、各々リング状の上部アノードと、リング状の下部カソードを対向配置し、また、前記リング状の上部アノード外周側にビューリングを設けて、プラズマ空間の拡張を制限して、前記リング状の上部アノードと前記リング状の下部カソードとの間に流れる反応ガスの圧力分布を調節して、放電により発生するプラズマが、前記ウェーハ周縁の上面から底面に亘る領域を効果的にエッチングする構成を持つ。
尚、この発明のプラズマエッチングチャンバーは、前記ステージの上方に対向配置される円盤状絶縁体の外周面にウェーハと平行に伸びる溝を形成して、エッチングの境界面が直角状になるようにすることが出来る。
また、この発明のエッチングチャンバーは、ウェーハの上方に対向配置される絶縁体の中心を、凹面に形成して、その付近での放電が抑制されるようにすることが出来る。
尚、この発明のプラズマエッチングチャンバーは、前記ステージの上面にウェーハを安定に載置するための手段、或は、最適のウェーハエッチングが実行されるようにするために、ウェーハ上面とリング状の上部アノードとの放電隙間を測定して、最適の寸法になるように、位置制御するレーザーセンサー等を、更に備えることが出来る。
また、この発明のプラズマエッチングチャンバーは、前記ステージの上に載置されるウェーハを、正しい姿勢に直すために中心を合わせるアライナーを、更に備えることが出来る。
尚、前述の目的を具現するこの発明のプラズマエッチングシステムは，ウェーハが収納されたカセットを、複数配列されたカセット受けのいずれか一つに供給すると、ハンドラーが前記ウェーハを取り出し、ウェーハ整列部に送り、ここでウェーハのＯＦ（Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｆｌａｔ）位置の姿勢矯正が行われると、再びハンドラーがウェーハを取り出して、チャンバーに装入させエッチングが行われるようにしており、ウェーハのエッチングが完了すると、ハンドラーはチャンバーからウェーハを取り出して、元のカセットに装入する過程を繰り返す。
また、この発明のプラズマエッチングシステムは、ウェーハが収納されたカセットをロードポートに供給すると、補助ハンドラーが前記ウェーハを取り出し、ウェーハ整列部に送ってＯＦ位置を姿勢矯正した後、矯正されたウェーハをロードラックチャンバーへ臨時に収納すると、ハンドラーがロードラックチャンバーからウェーハを取り出して、複数配置されたチャンバーのいずれか一つに装入して、エッチングが行われるようにし、エッチングが終ると、前記ハンドラーは、ウェーハを取り出してロードラックチャンバーへ再び装入し、ロードラックチャンバーへ装入されたウェーハを前記補助ハンドラーが取り出して、元のカセットに反納する過程を繰り返す。
【図面の簡単な説明】  図１は、この発明に關するプラズマエッチングチャンバーの構造を示す側断面図。
図２は、図１のチャンバー内に設けられるステージの変形例を示す部分側断面図。
図３は、図１のチャンバー内部でステージの付近に設けられるアライナーによるウェーハの中心を合致させる整列例を示す平面図。
図４は、この発明に關するエッチングチャンバーにおいて、ウェーハ周縁端のエッチング過程を説明するための部分拡大断面図。
図５は、図４に示したエッチングの結果を説明するためにウェーハの周縁を拡大して描いた側面図。
図６は、図４に対応する図面で、上部に取り付けられる絶縁体の変形によるプラズマの変化された様子を示す拡大断面図。
図７は、図５に対応する図面で、図６に示した構成によりエッチングされたウェーハの周縁を示す側面図。
図８は、この発明に關するエッチングチャンバーの他の実施例で、図４に対応してウェーハのエッチング過程を示す拡大断面図。
図９は、図８に示した実施例の変形例で、図４に対応してウェーハのエッチング過程を示す拡大断面図。
図１０は、この発明のエッチングシステムに関する一実施例を示す概略構成図。
図１１は、この発明のエッチングシステムに関する他の実施例を示す概略構成図。
図１２は、通常の方式によってプラズマエッチングされたウェーハの周縁端にパーティクルが堆積された様子を描く部分拡大図。
【実施例】  この発明の特徴と長所は、次の望ましい実施例によって、よく理解することが出来る。
図１は、この発明に關するエッチングチャンバーの構造を描いている。
図面において、チャンバー２の内部は、ドア４により、ウェーハＷが出し入れるゲート６を閉鎖させることにより、外部から隔離される空間８になって、その中央下側にはウェーハＷを搭載させるためのステージ１０が設けられている。
空間８の雰囲気は外部から隔離した後に、大略１０−１〜１０−３Ｔｏｒｒほどの低圧に調整される。
ステージ１０の上面中央には、アクチュエーター１２により昇降できるカソード１４が設けられ、プラズマ発振器１６と接続されており、また、ステージ内部には強制冷却用のウォータージャケット１８が形成され、ここから外部に開いた、少なくとも二つの通路２０を経て、冷媒が循環出来るようになっており、ステージ外周部にはリング状の下部アノード２２が絶縁材２３を介して取り付けられている。
カソード１４は上方から供給されるウェーハＷを受け取った後に、一定位置まで降下して前記ステージ１０の上端にウェーハを載せるように動作する。
この時、リング状の下部アノード２２の位置は、ステージ１０に載せられたウェーハＷの周縁との間に、放電に要する所定の隙間ができるように、前記ウェーハＷより低く配置しなければならない。
この発明によるエッチングチャンバーにおいて、更に望ましいことは、ステージ１０を図２に示した構造にすることである。
図２に例示されたステージ１０の上面には、カソード１４を備えた絶縁板１００があり、その下方には、少なくとも三つのピン１０２を備えたプレート１０４があって、前記ピン１０２は絶縁板１００を貫いて上方に出没自在に配置され、また、プレート１０４は前記アクチュエーター１２と連結されて昇降出来る構造を持ち、このような構造の場合にカソード１４は、前記絶縁板１００の下面中央に設けられる。
上述の構造は、ステージ１０の上に突出しているピン１０２で、ウェーハＷの底面を支えるように受けて、次にアクチュエーター１２が降下すれば、揺れずにウェーハＷを絶縁板１００の上に載せる作用をする。
また、図１を参照すれは、ステージ１０の上方には、これと殆んど同じ平面積を持つステム２４が、上方に伸びたロッド２６により、上下に昇降自在に配置されており、また、ステム２４の内部にもステージ１０と同様にウォータージャケット２８が設けられて、前記ロッド２６の内部に開いている通路３０を経て冷媒が循環する。
ステム２４の底面には、中央に所定半径の凹面３２を形成した絶縁体３４が取り付けられており、その周りにはリング状の上部アノード３６が、下部アノード２２と対向するように配置されて、これらの上下部アノード３６、２２は両者共に接地されている。
一方、絶縁体３４の厚さがあまり薄ければ、その全面に亘って放電が起きて、これによってウェーハＷの中心部にもプラズマが発生し、不要エッチングをする恐れがあるが、この発明では凹部３２により、絶縁体３４の中央部が、他の部分よりウェーハＷの上面と対峙する隙間が大きいから電気場の強さが弱くなって、凹部３２には放電が起きない。
しかしながら、絶縁体３４の厚さと、放電との関係も無視出来ないことで、実験によれば、絶縁体３４の厚さが１５ｍｍ未満の時に、周縁部で安定に放電する状況では、凹部３２があるにも関わらず中央部でも放電が起きることを確認した。
従って、絶縁体３４の厚さは１５ｍｍ以上にすることがよい。
一方、絶縁体３４と上部アノード３６との間は反応ガス出口３８がリング状に開いて、第１管路４０を経て注入される反応ガスを、ウェーハＷの周縁に吹き付けるようになっていると共に、中心側凹部３２には、窒素ガス出口４２が開いて、第２管路４４を経て注入される窒素ガスを前記ウェーハＷの中心に吹き付けるようになっている。
第１及び、第２管路４０、４４を備えた前記ロッド２６は、その外側端が水平バー４６を介してポストバー４８と連結され、また、ポストバー４８はチャンバー２の外部の上側に設けられたガイダ５０の軸支えにより揺れないで昇降するようになる。また、ロッド２６の昇降動作は前記水平バー４６を連動させるボールスクリュー５２と、ステッピングモータ５４によって行われる。
この発明によるエッチングチャンバーは、更に望ましくは、チャンバー２の外周の一側にレーザーセンサー５６を備えており、そのセンサー５６はウェーハＷと、上部アノード３６のギャップを測定して、コントローラにフィドバックさせることにより、前記ステム２４の降下位置を正確に制御することが出来る。
また、この発明によるエッチングチャンバーは、更に望ましくは、空間８の内部でステージ１０の上端面の周りに等分配置される複数の半径方向調整用アライナー５８を備えている。
前記アライナー５８は、図３に示したように、シリンダ５８０により進退するピストンロッド５８２で構成され、前記ピストンロッド５８２は、全て同じ長さで伸長されながらウェーハＷの外周を、軽く捕捉または押圧することにより中心位置を合わせて、前記ウェーハＷは正しい姿勢に矯正され、最後にＯＦ位置を合わせになる。
この発明のエッチングチャンバーによると、ウェーハＷの周縁端の上面から底面に至る一定部位が各々上下部アノード３６、２２との間に、所定の隙間を置いて対峙することになるので、この部分のみにプラズマを発生させることが出来る。
即ち、窒素ガスの出口４２から吹き出される窒素ガスは、ウェーハＷの中心部でエアカーテンを形成して、エッチング時にウェーハの周縁から生成される反応基らが、前記ウェーハの中心部へ流れ込むことを防ぐようになる。また一方には、反応ガス出口３８から吹き出される反応ガス、例えば、アルゴン、ＣＦ４、ＳＦ６は、前記ウェーハＷの周縁に経て流れ広がるために、プラズマはウェーハの周縁のみに生成される。
この時、カソード１４に高周波を印加すると、図４に示したように、ウェーハＷの周縁端のみに行われる放電によって、反応ガス出口３８から流れ出す反応ガス、更に詳しくは、反応ガスＣＦ４はイオン化され、この条件で、ＣＦ４→ＣＦ３＋Ｆ＊、若しくはＣＦ４→ＣＦ２＋２Ｆ＊等が、解離反応により生成され、中性ＦラジカルＲが、前記ウェーハＷの周縁の表面に衝突して、このところに堆積しているパーティクルと表面で反応して、揮発性化合物に変換させる過程を通じて、エッチングが進められ、これと同時に反応ガスは続けて図面の矢印方向に流れる。
前記反応カスにより、ウェーハの周縁端にプラズマ（Ｐｓ）が発生する時に、ウェーハの内部側は凹面（３２）によって隙間が広がり、また、放電が難い窒素のような分子状多原子分子が流れ出すために、その付近での放電は発生しない。
前記反応カスにより、プラズマ（Ｐｓ）が発生する時に、その内側にはガスのイオン化に伴う空間電荷層（シース）Ｓが形成され、その空間電荷層Ｓでは放電が行われないから、プラズマの発生は出来ない。従って中性ＦラジカルＲも生成されないために、前記空間電荷層Ｓに属する部分ではエッチングが行わない。
一方、前記空間電荷層Ｓの厚さはプラズマエッチングに差し支えない限度に、チャンバー２の真空度、高周波発振の強さ等を、調整して最小化することが出来るが、完璧にその影響から外れることは出来ない。
図５は、この発明に関するエッチングチャンバーでウェーハＷの周縁付近をエッチングした結果を示す。
ウェーハＷの周縁端でのエッチングの境界は、前記空間電荷層Ｓの影響で、エッチング角θを有する傾斜面Ｗｓになり、点線部分はエッチングされた部分と、その端に堆積されていったパーティクルＰである。
実際に、前記空間電荷層Ｓの厚さが最小になるように調節しても、エッチング角θは２、３度になり、この程度のエッチング角ではウェーハＷの素子が損傷されない。
前記エッチング角θを、０に近くするために、図６に示したように、上側に取り付けられる絶縁体３４の外周面にウェーハＷと平行に伸びる溝６４を刻む。
絶縁体３４が前記溝６４を備えると、その外周面に沿って流れ出す反応ガスは、溝６４の内周面に至って、図示のように、溝６４に沿って変曲されることによりプラズマも拡散される模様になり、ここで生成された中性ＦラジカルＲは、その下側の空間電荷層Ｓを透過してウェーハＷの表面に対して、直角に衝突するようになるから、最適のエッチング形状、即ち、図７の示すように、ウェーハＷ周縁端の少し内側で、エッチング境界は殆んど垂直になる。
実際に、前記溝６４の最適な深さＤは１．８ｍｍであった。
上述の実施例は、カソード１４と、１対のアノード２２、３６を備えた構成について説明しているが、この発明がこれに限定されることはない。
図８は、この発明によるエッチングチャンバーの他の実施例を示すことで、前述の実施例と同じ部分には、同一付号で示している。
この実施例は、ステージ１０の外周でリング状の下部アノード２２代わりに、リング状の下部カソード６６を取り付けて、プラズマ発辰器１６に接続させると共に、リング状の上部アノード３６の外側にビューリング６８を取り付けて、反応ガスの拡散を抑制できるようにした構成になっている。
前記ビューリング６８は、リング状の上部アノード３６と下部カソード６６の周りを機械的にシールドして、反応ガスが外部に広がらずに収斂しながら、ウェーハＷの周縁の底部付近を経て流れ出させるように、案内することにより、前記ウェーハＷの上面から底面に至る部分に十分にプラズマＰｓを発生させるようにする作用を行う。
ビューリング６８を備える構成において、反応ガスの流れの圧力は前記ビューリング６８の内周面と、リング状のカソード６６の外周面との隙間Ｇを適宜に設定することで、調節できる。これは、プラズマが発生される領域を制限することにより、小さなパウアでもプラズマを起こすことができる。
この実施例においても、上述の実施例とは同じ目的で、絶縁体３４の周りに溝６４を形成する事が出来る。
また、図９に示すように、絶縁体３４の外周に溝６４を刻んで、前記ビューリング６８を省略しても、所望のプラズマエッチング機能を得ることが出来る。
この場合に、上下に対設されたリング状の上部アノード３６と、リング状の下部カソード６６との間に、放電させてプラズマＰｓが発生するようにすると、反応ガス出口３８を経て流れ出す反応ガスが、周辺に散らばって流れが弱くなることにより、周縁端のエッチングは十分にならないの恐れもあるが、前記溝６４により発生する空間電荷層Ｓの変曲点に基づく最適のエッチング領域を、ウェーハＷの周縁端に一致させることで、所望のウェーハＷの周縁端エッチングを実現することが出来る。
上述の構成を特徴とするこの発明のエッチングチャンバーは、乾式洗浄の過程でプラズマによる高熱が発生するようになるが、ステージ１０と、ステム２４は冷却される構造を持っているから、加熱問題は起きない。この時、冷媒としては脱イオン水（超純水）がよい。
尚、図８及び図９に示した実施例においても、図２及び図３に示した手段を、更に備えることが出来るのは勿論である。
この発明に関するエッチングチャンバーを用いて、図１０に示したエッチングシステムを実現ことが出来る。
図１０のシステムにおいて、チャンバー２は複数に配置され、その前端側には一般のハンドラー７０を中心にして、複数のカセット受け７２と、ウェーハ整列部７４が各々所定の位置ごとに配置されている。ウェーハＷはカセットＣに収納されたままで、複数のカセット受け７２の中のいずれか一つに供給される。
この場合に、前記カセット受け７２は、図示しないセンサーにより制御される駆動手段で一定の角度に自転調節されるようにして、カセットＣからハンドラー７０がウェーハＷを正しい姿勢で取り出すようにすることが望ましい。
尚、前記カセット受け７２の周辺に任意の非安全地域を設定し、その周囲に人体感知センサー７６を配置して、前記ハンドラー７０の駆動中に、前記非安全地域の内に作業者の身体の一部が入ると、これをセンシングし前記ハンドラー７０の作動を中断させるようにすることも出来る。
前記ハンドラー７０は、カセットＣから取り出したウェーハＷを、一応、ウェーハ整列部７４に移送して載せる。このウェーハ整列部７４は、一般の駆動手段により、予め設定された角度ずつ自転して、引き受けたウェーハＷを、チャンバー２の装入に程よい方向に、即ち、ＯＦ位置に合わせるように姿勢矯正させることである。
ウェーハ整列部７４で整列を終えたウェーハＷは、ハンドラー７０により取り出されて、チャンバー２のゲート６に入場させ、ステージ１０の上に載せられる。
ステージ１０の上に載せられたウェーハＷは、また、アライナー５８により最後にＯＦ位置を合わせに姿勢矯正され、ゲート６のドア４が閉まると、チャンバー２の内部空間８は外部から隔離されて真空にされる。続いて、上側のステム２４が降下し、ステージ１０に載せられたウェーハＷの上方で対向位置に停止する。
この時、ステム２４の降下はレーザーセンサー５６で測定されて、ウェーハＷとの間が、エッチングに最適な隙間になるように制御され、設定された範囲を外れると、作動が中断されると共に、警報を鳴らす。
前記ステム２４が、決まった位置まで降下すると、外部から不活性ガスと反応ガスが供給されながら、上述のようにウェーハＷの周縁端がエッチングされる。
エッチングが終ると、前記ステム２４は上昇復帰してトア４が開き、ハンドラー７０はエッチングされたウェーハＷを回収して、カセットＣまで搬送し反納する。このように回収されたウェーハＷは後工程に移る。
この発明において、ウェーハＷの良／不良検査は、通常のサンプリングによる判定方式で行う。
図１０の未説明符号７８は、チャンバー２に冷媒を供給し循環させる冷却器であり、他の未説明符号８０はチャンバー２とプラズマ発辰器１６の間に介する電力マッチング器である。これらは例示にすぎず、一つのチャンバー２ごとに専用化されるように、各々複数に設けられているが、単一のユニットで複数のチャンバー２に共用化させても差し支えない。
この発明に関するエッチングシステムの他の実施例として、図１１はハンドラー７０を中心にして、その周りに多数配列されたチャンバー２を備えて、前記ハンドラー７０の出入端に複数のロードラックチャンバー８２が配置されると共に、このロードラックチャンバー８２の近くに一般の半導体工程から続ける複数のロードポート８４が設けられ、前記ロードラックチャンバー８２と、ロードポート８４の間で、ウェーハＷは補助ハンドラー８６により搬送されて、前記ロードラックチャンバー８２に装入される前に、アライナー８８を経て姿勢矯正された後に装入されるシステムで構成されている。
この実施例に示したシステムにあっても、ウェーハＷの装入と取り出し、そして、姿勢矯正などは、上述の実施例と同じように、ハンドラー、アライナーにより行われるもであるが、最も多くのチャンバー２を配置することが出来るし、また、ウェーハＷの乾式洗浄を逐次制御の一括工程による自動化にすることが出来る。
【産業上の利用可能性】  この発明は一般の乾式洗浄工程でウェーハの周縁端に堆積されるパーティクルを、プラズマで乾式エッチングする工程において、ウェーハ周縁の上面から側面を経て底面に至る部分を、単一工程でエッチング出来るし、またウェーハの周縁のみ正確にエッチングすることが出来る長所を持つ。
従って、ウェーハの周縁で、所望する部位を、短く稼動時間にエッチングすることが出来るし，単位時間当処理率も高く、従来の湿式洗浄半導体素子の原価節減に寄与することが大きい、更に従来の湿式洗浄を省略することにより、工程も簡単になることの利点を持つ。
【図１】
2004100247.tif 000003
【図２】
2004100247.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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