(57)【要約】【課題】基板面内の均一性を確保するとともに、エッチングで生成するパーティクルの増加を抑制できるドライエッチング装置を提供する。【解決手段】  基板１０が配置される下部電極４２と、下部電極４２に対向する上部電極４１とを備えたドライエッチング装置１００であり、下部電極４２と上部電極４１との間に導入されるエッチングガスには高周波電圧が印加される。下部電極４２の外縁領域には、下部電極保護材２０が設けられており、下部電極保護材２０の表面の少なくとも一部には、基板１０における被エッチング膜のエッチングレートとは異なるエッチングレートを有するリング部材２２が設けられている。【選択図】図１
2013138063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が配置される下部電極と、
前記下部電極に対向する上部電極と
を備え、
前記下部電極と前記上部電極との間に導入されるエッチングガスには、高周波電圧が印加され、
前記下部電極の外縁領域には、下部電極保護材が設けられており、
前記下部電極保護材の表面の少なくとも一部には、前記基板における被エッチング膜のエッチングレートとは異なるエッチングレートを有するリング部材が設けられている、ドライエッチング装置。
【請求項２】
前記リング部材は、シリコン、窒化シリコン、銅およびチタンからなる群から選択される材料から構成されている、請求項１に記載のドライエッチング装置。
【請求項３】
前記リング部材は、前記基板における被エッチング膜のエッチングレートよりも低いエッチングレートを有する材料から構成されている、請求項１または２に記載のドライエッチング装置。
【請求項４】
前記基板における被エッチング膜は、金属膜、半導体膜および絶縁膜からなる群から選択される膜であり、
前記リング部材を構成する材料は、前記基板の中央部のエッチングレートと、前記基板）の外縁部のエッチングレートとの差を調整する材料である、請求項１から３の何れか１つに記載のドライエッチング装置。
【請求項５】
前記下部電極保護材は、
前記下部電極の外周側の側に位置する第１保護部材と、
前記第１保護部材から外周側に延びた第２保護部材と
から構成されており、
前記第２保護部材の上に、前記リング部材が位置している、請求項１から４の何れか１つに記載のドライエッチング装置。
【請求項６】
前記第１保護部材の上面と、前記リング部材の上面とは同一平面上に位置している、請求項５に記載のドライエッチング装置。
【請求項７】
前記下部電極および前記上部電極を収容するプロセスチャンバの内壁には、前記被エッチング膜のエッチングレートとは異なるエッチングレートを有する材料が形成されている、請求項１から６の何れか１つに記載のドライエッチング装置。
【請求項８】
基板が配置される下部電極と、
前記下部電極に対向する上部電極と、
前記下部電極および前記上部電極を収容するプロセスチャンバと
を備え、
前記下部電極と前記上部電極との間に導入されるエッチングガスには、高周波電圧が印加され、
前記下部電極の外縁領域には、下部電極保護材が設けられており、
前記プロセスチャンバの内壁には、前記被エッチング膜のエッチングレートとは異なるエッチングレートを有する材料が形成されている、ドライエッチング装置。
【請求項９】
前記基板は、液晶パネル用マザーガラスである、請求項１から８の何れか１つに記載の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、ドライエッチング装置に関し、特に、プラズマを用いるドライエッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造技術または液晶表示装置の製造技術に用いられる薄膜形成工程を含む製造プロセスにおいては、基板の表面に薄膜を形成する工程と、この薄膜を所定のパターンにするパターニング処理を行う工程とが数多く実行される。パターニング工程においては、例えば、薄膜の表面上にフォトリソグラフィ法によってレジスト層を所定のパターンに形成した後、このレジスト層をマスクとしてエッチング処理を実行する。
【０００３】
上記エッチング処理の方法の一つとして、ドライエッチングがあり、その中でも、プラズマを用いるドライエッチングがある。このドライエッチングには、例えば、チャンバ内に収容された互いに対向する平行平板型の一対の電極からなる電極構造を備えた装置が用いられる（例えば、特許文献１など）。２つの対向する電極のうち一方の表面上には基板が保持され、そして、その状態で２つの電極間に高周波電圧が印加される。チャンバ内には、エッチングすべき部分の材質に適したエッチングガスが導入される。このエッチングガスは、不活性ガス（例えば、窒素ガス、アルゴンガスなど）と反応性ガス（例えば、塩素ガス、酸素ガス、メタンガス、各種のフッ素ガスなど）とを適宜混合したものである。なお、このチャンバ内は、上記エッチングガスが導入される一方で、排気装置によって排気されているので、常時一定の圧力に保持されている。
【０００４】
チャンバ内に導入されたエッチングガスは、電極間に印加された高周波電圧によって活性化されることによって、高エネルギー状態に励起される。すなわち、電極間に高周波電圧を印加することで、電極間にプラズマを発生させ、このプラズマ中で反応性イオン（活性化されたエッチングガス）が生成する。反応性イオンは、一方の電極上に配置された基板の表面と反応し、基板表面上の薄膜などを気化させることによって、エッチングを行う。
【０００５】
プラズマを用いるドライエッチング装置では、載置台の上に載置されたウエハの外周にフォーカスリングが設けられることがある。フォーカスリングは、ウエハ表面上でプラズマを均一性高く分布させるために設けられる。そのようなプラズマの高い均一性を得るためには、フォーカスリングの電気伝導率などの電気的特性が、ウエハの電気伝導率などの電気的特性に近似することが好ましいと考えられている。したがって、フォーカスリングは、ウエハを構成する材質と同じＳｉによって均一に構成されている。
【０００６】
図６は、特許文献１に開示されたドライエッチング装置１０００におけるフォーカスリング１２２の周辺の構成を示す断面図である。ドライエッチング装置１０００では、下部電極である載置台１４２の上に静電チャック１４１が配置されており、そして、静電チャック１４１の上にウエハ（Ｓｉウエハ）１１０が配置されている。載置台１４２の外周には保護リング１２０が設けられており、ウエハ１１０の外縁に近接するように、載置台１４２の一部および保護リング１２０の上にフォーカスリング１２２が配置されている。また、特許文献１におけるフォーカスリング１２２の少なくとも表面は、ウエハ１１０の被エッチング膜の主成分と同じ材料から構成されている。このドライエッチング装置１０００では、ウエハ１１０およびフォーカスリング１２２の上にプラズマ１４０が生成して、プラズマエッチングが実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１５１２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図６に示した構成では、ウエハ１１０の周囲に、ウエハ１１０の被エッチング膜の主成分と同じ材料から構成されたフォーカスリング１２２を配置することによって、ウエハ１１０の周端部付近におけるプラズマ分布の偏りを抑えることができる。その結果、ウエハ１１０におけるエッチングレートを基板全体において均一にすることが容易になる。
【０００９】
しかしながら、フォーカスリング１２２は、ウエハ１１０の被エッチング膜の主成分と同じ材料から構成されていることから、プラズマエッチング時において、フォーカスリング１２２はエッチングによって消費されてしまう。それゆえに、このフォーカスリング１２２を用いたプラズマエッチングは、フォーカスリング１２２の消耗が早いためにコスト高のプロセスとなる。
【００１０】
さらに、フォーカスリング１２２の少なくとも表面は、被エッチング膜の主成分と同じ材料から構成されていることから、プラズマエッチングの処理時において、エッチング生成物が増加してしまう。その結果、プラズマエッチング装置のチャンバ内におけるパーティクル（エッチング生成物の粒子）が増加し、ウエハのエッチングに不具合を起こす可能性が高くなってしまう。
【００１１】
また、直径３００ミリメートル程度の円板形状の半導体ウエハのプラズマエッチングと比較して、寸法が３メートル程度の矩形の液晶パネル用マザーガラスのプラズマエッチングを実行する場合には、このフォーカスリングの消耗によるコスト高の問題、または、パーティクル増大の問題はより顕著になる。
【００１２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、ドライエッチングにおける基板面内の均一性を確保するとともに、エッチングで生成するパーティクルの増加を抑制することができるドライエッチング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るドライエッチング装置は、基板が配置される下部電極と、前記下部電極に対向する上部電極とを備え、前記下部電極と前記上部電極との間に導入されるエッチングガスには、高周波電圧が印加され、前記下部電極の外縁領域には、下部電極保護材が設けられており、前記下部電極保護材の表面の少なくとも一部には、前記基板における被エッチング膜のエッチングレートとは異なるエッチングレートを有するリング部材が設けられている。
【００１４】
ある好適な実施形態において、前記リング部材は、シリコン、窒化シリコン、銅およびチタンからなる群から選択される材料から構成されている。
【００１５】
ある好適な実施形態において、前記リング部材は、前記基板における被エッチング膜のエッチングレートよりも低いエッチングレートを有する材料から構成されている。
【００１６】
ある好適な実施形態において、前記基板における被エッチング膜は、金属膜、半導体膜および絶縁膜からなる群から選択される膜であり、前記リング部材を構成する材料は、前記基板の中央部のエッチングレートと、前記基板の外縁部のエッチングレートとの差を調整する材料である。
【００１７】
ある好適な実施形態において、前記下部電極保護材は、前記下部電極の外周側に位置する第１保護部材と、前記第１保護部材から外周側に延びた第２保護部材とから構成されており、前記第２保護部材の上に、前記リング部材が位置している。
【００１８】
ある好適な実施形態において、前記第１保護部材の上面と、前記リング部材の上面とは同一平面上に位置している。
【００１９】
ある好適な実施形態において、前記下部電極および前記上部電極を収容するプロセスチャンバの内壁には、前記被エッチング膜のエッチングレートとは異なるエッチングレートを有する材料が形成されている。
【００２０】
本発明に係る他のドライエッチング装置は、基板が配置される下部電極と、前記下部電極に対向する上部電極と、前記下部電極および前記上部電極を収容するプロセスチャンバとを備え、前記下部電極と前記上部電極との間に導入されるエッチングガスには、高周波電圧が印加され、前記下部電極の外縁領域には、下部電極保護材が設けられており、前記プロセスチャンバの内壁には、前記被エッチング膜のエッチングレートとは異なるエッチングレートを有する材料が形成されている。
【００２１】
ある好適な実施形態において、前記基板は、液晶パネル用マザーガラスである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、下部電極と上部電極との間に導入されるエッチングガスに高周波電圧が印加されるドライエッチング装置において、下部電極の外縁領域に設けられた下部電極保護材の表面の少なくとも一部には、基板における被エッチング膜のエッチングレートとは異なるエッチングレートを有するリング部材が設けられている。したがって、基板の中央部のエッチングレートと、基板の外縁部のエッチングレートとの差が少なくなるような材料を用いてリング部材を構成することにより、基板面内におけるプラズマ均一性を確保することが容易となり、その結果、ドライエッチングにおける基板面内の均一性を確保することができる。また、基板における被エッチング膜のエッチングレートとは異なるエッチングレートを有するリング部材を用いていることから、ドライエッチングによるリング部材の消費を抑制することが可能となり、その結果、ドライエッチングプロセスにおけるコストを抑制することができるとともに、エッチング生成物の粒子（パーティクル）の発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係るドライエッチング装置１００の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】ドライエッチング装置１００の構成を模式的に示す上面図である。
【図３】ドライエッチング装置１００の下部電極保護材２０の周辺の構成を示す断面図である。
【図４】比較例１、２および実施例におけるパーティクル低減率とエッチングレート面内均一性との結果を示すグラフである。
【図５】ドライエッチング装置１００の改変例の構成を模式的に示す上面図である。
【図６】従来のドライエッチング装置１０００におけるフォーカスリング１２２の周辺の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図面を参照しながら、本発明の好適ないくつかの実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
【００２５】
なお、以下の図面において、同じ作用を奏する部材、部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化することがある。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は、必ずしも実際の寸法関係を正確に反映するものではない。また、図中のハッチングは、構成要素の把握のし易さを主な目的として付しており、必ずしも材料の要素を表現するものではない。加えて、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態に係るドライエッチング装置１００の構成を模式的に示している。本実施形態のドライエッチング装置１００は、プラズマを用いたドライエッチング装置である。具体的には、ドライエッチング装置１００では、電極（４１、４２）間に高周波電圧を印加することで電極間にプラズマ４０を発生させ、このプラズマ４０中で生成した反応性イオンを基板１０の表面と反応させることによってエッチングを行う。
【００２７】
本実施形態のドライエッチング装置１００は、基板１０が配置される下部電極４２と、下部電極４２に対向する上部電極４１とから構成されている。下部電極４２と上部電極４１との間にはエッチングガスが導入される。また、下部電極４２と上部電極との間には高周波電圧が印加されてプラズマ４０が形成される。下部電極４２および上部電極４１は、プロセスチャンバ３０に収容されている。
【００２８】
具体的には、図１に示したドライエッチング装置１００は、平行平板型プラズマエッチング装置であり、チャンバ３０内には、上部電極４１と下部電極４２とが対向して配置されている。下部電極４２の表面４２ａに基板１０（例えば、液晶パネル用マザーガラス）が配置される。下部電極４２の表面４２ａは、静電チャックの機能を有するものが好ましく、それによって基板１０を下部電極４２の表面４２ａに固定することができる。
【００２９】
チャンバ３０の内壁３４と下部電極４２との間には、エッチング生成物などの排出物を外部に排出するための排気溝３２が存在する。また、この例では、上部電極４１はグランド４３に接続されており、一方、下部電極４２は高周波電源４４に接続されている。チャンバ３０の一部（ここでは底部）には、排気口４７が形成されており、排気口４７を通じて排気が実行される（矢印４８）。すなわち、ドライエッチングで生じたエッチング生成物などの排出物は、排気溝３２に吸い込まれた後、排気口４７から排出される（矢印４８）。なお、チャンバ３０内には、エッチングガスの導入口（不図示）も配置されている。
【００３０】
本実施形態の構成では、下部電極４２の外縁領域には、下部電極保護材２０が設けられている。また、下部電極保護材２０は、絶縁性シールド（例えば、セラミックシールド）であり、下部電極４２の絶縁性を確保するための部材である。具体的には、下部電極保護材２０が外縁領域に設けられていることにより、ドライエッチング装置１００を動作させた場合に発生するプラズマ４０は、下部電極保護材（絶縁性シールド）２０によって必要以上に横に広がらないようにすることができる。なお、下部電極保護材２０と同様に、上部電極４１にも、上部電極保護材（絶縁性シールド：不図示）を設けることも可能である。
【００３１】
また、本実施形態の構成では、下部電極保護材２０の表面の少なくとも一部には、基板１０における被エッチング膜（例えば、金属膜、半導体膜、絶縁膜など）のエッチングレートとは異なるエッチングレートを有するリング部材２２が設けられている。リング部材２２は、エッチング時における基板１０の中央部のエッチングレートと、基板１０の外縁部のエッチングレートとの間の差を調整することができ、例えば、シリコン、窒化シリコン、銅、チタンなどから構成されている。
【００３２】
図２は、ドライエッチング装置１００の構成の下部電極４２の上に配置された基板１０の周囲の構成を示す上面図である。
【００３３】
本実施形態の基板１０は、ガラス基板であり、特に、液晶パネル用のガラス基板である。この例の基板１０は、液晶パネルの寸法に切り出す前のマザーガラスであるが、切り出した後の液晶パネルのサイズのガラスであってもよい。図示した基板（マザーガラス）１０の寸法は１辺が１メートル以上あり、具体的には、基板１０が第１０世代のマザーガラスの場合、その寸法は２８８０ｍｍ（Ｗ）×３１３０ｍｍ（Ｌ）である。基板１０の厚さは、例えば０．７ｍｍまたはそれ以下である。
【００３４】
基板１０は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が作製されるアレイ基板（またはその作製途中のもの）であってもよいし、カラーフィルタ（ＣＦ）が形成されるＣＦ基板（またはその作製途中のもの）であってもよい。なお、基板１０は、ガラス基板の他、樹脂基板や、ウエハのような他の薄板であっても構わない。加えて、液晶パネル用の基板１０に限らず、ＰＤＰ、有機ＥＬパネル、その他フラットパネルディスプレイまたは電子デバイスを製作する上での薄型の基板であってもよい。
【００３５】
また、基板１０の上に形成された薄膜（被エッチング膜）に応じて、使用するエッチングガス（エッチャント）は適宜好適なものが選択される。基板１０が液晶パネル用マザーガラスである場合、基板１０の寸法が大きいことから、半導体ウエハなどの基板１０と比較すると、エッチングの面内均一性を確保することが難しい。
【００３６】
さらに説明すると、図２に示すように、基板１０の中央部１０ｃのエッチングレートと、基板１０の外縁部１０ｅのエッチングレートを比較すると、基板１０の外縁部１０ｅのエッチングレートが大きくなることが多い。さらに説明すると、基板１０の外縁部１０ｅのエッチングガス（具体的には、プラズマ化した反応性イオン）は、反応後すぐに矢印５５に示すように排気溝３２に吸い込まれるために、新たな未反応のエッチングガスが供給されやすい。一方、基板１０の中央部１０ｃのエッチングガスは、排気溝３２から距離が離れているので、外縁部１０ｅのエッチングガスと比較すると、なかなか排気溝３２に吸い込まれずに、それゆえに、基板１０の中央部１０ｃでは、反応が終わったエッチングガスが滞留する傾向がある。その結果、基板１０の中央部１０ｃのエッチングレートよりも、基板１０の外縁部１０ｅのエッチングレートの方が大きくなり、基板１０の外縁部１０ｅのエッチングが進む傾向が強くなる。
【００３７】
ここで、下部電極保護材２０の表面を加工し、下部電極保護材２０の表面にリング部材２２を配置することにより、リング部材２２が存在しない場合と比較して、基板１０の外縁部１０ｅのエッチングレートを低下させることができる。具体的には、基板１０における被エッチング膜よりもエッチングレートが低い材料から構成したリング部材２２を、下部電極保護材２０の表面に配置することによって、基板１０の外縁部１０ｅのエッチングレートを低下させることができる。
【００３８】
すなわち、下部電極保護材２０の表面にエッチングされにくい材料からなるリング部材２２を配置することによって、基板１０の被エッチング膜と同じ程度にエッチングされる材料が下部電極保護材２０の表面に存在する場合と比較すると、プラズマ４０は基板１０の外縁部１０ｅに広がり難くなる。したがって、基板１０の外縁部１０ｅにおけるプラズマ４０によって生成する反応性イオンの量が減り、エッチングの量が低下する。その結果、基板１０における外縁部１０ｅと中央部１０ｃの間のエッチングレートの差異を少なくすることができる。つまり、ドライエッチングにおける面内均一性を向上させることができる。
【００３９】
また、エッチングされにくい材料からなるリング部材２２を配置することによって、エッチングされやすい材料（被エッチング膜と同じ程度にエッチングされる材料、または、それ以上にエッチングされやすい材料）の場合と比較して、ドライエッチング時におけるリング部材２２の消費を減らすことができる。その結果、リング部材２２の交換の頻度を減らすことができ、ドライエッチングのプロセスコストを低下させることができる。
【００４０】
さらには、リング部材２２のエッチング量が減ることによって、リング部材２２由来のエッチング生成物が減少し、エッチング生成物の粒子（パーティクル）の発生を抑制することができる。チャンバ３０内でパーティクルの量が増えると、基板１０の上にパーティクルが付着して不具合が生じる可能性が増え、例えば、断線、ショートまたはパターン形成の不良などが増えるおそれがある。本実施形態の構成によれば、そのようなパーティクル増大の問題を抑制することができる。
【００４１】
エッチングレート面内均一性の問題に対応する場合、一般的に、チャンバ３０内に整流ウォールを配置して、その整流の効果（チャンバ内の流れをスムーズにすること）によって、面内均一性を向上させることができる。しかしながら、整流ウォールを配置することにより、装置コストが高くなるという欠点がある。本実施形態の構成によれば、整流ウォールを配置しなくても、面内均一性を向上させることができる。また、整流ウォールを配置する場合でも、簡便な構成のものを配置すればよく、装置コストの上昇を抑えることができる。
【００４２】
図３は、本実施形態のドライエッチング装置１００の下部電極保護材２０の周辺の構成を示す断面図であり、図２における領域５０の周辺の断面図を模式的に示している。図３に示した構成例では、下部電極４２の外周側の側に位置する第１保護部材２１ａと、第１保護部材２１ａから外周側に延びた第２保護部材２１ｂとから構成されている。第２保護部材２１ｂの上には、リング部材２２が配置されている。
【００４３】
図３に示した構成例では、下部電極保護材２０を第１保護部材２１ａと第２保護部材２１ｂとから構成している。したがって、下部電極保護材２０の表面を加工して凹部を作成してリング部材２２を配置するだけでなく、第１保護部材２１ａと第２保護部材２１ｂとを組み合わせた形でリング部材２２を下部電極保護材２０の表面に配置することができる。第１保護部材２１ａと第２保護部材２１ｂとを組み合わせた形態は、下部電極保護材２０の表面を加工して凹部を形成する場合よりも簡便に作製することができるという利点がある。
【００４４】
なお、図３に示した構成例において、第１保護部材２１ａと第２保護部材２１ｂとをそれぞれ、同じ材料を用いてもあるいは異なる材料を用いても構わない。特に、第２保護部材２１ｂは、その上にリング部材２２が配置されるので、材料の制約が少なくなる。すなわち、第１保護部材２１ａの表面（上面）２０ａはプラズマ４０の方に露出するため、好ましい材料としての制約があるが、第２保護部材２１ｂの表面（上面）はリング部材２２で覆われるので、第２保護部材２１ｂを構成する材料としての制約は緩和される。
【００４５】
また、第１保護部材２１ａと第２保護部材２１ｂは、同一の材料から一体として構成されていてもよい。具体的には、断面がＬ字型の下部電極保護材２０を作製し、その下部電極保護材２０の表面の一部（凹部）にリング部材２２を配置することができる。なお、使用する材料によっては、第１保護部材２１ａと第２保護部材２１ｂを含めて全体を、リング部材２２とすることが可能である。また、リング部材２２は、一体構成になっているものに限らず、各辺を構成する直線状の棒状部材を合わせて基板１０を囲むようにしてもよいし、Ｌ字型の棒状部材を合わせて基板１０を囲むようにしてもよい。
【００４６】
さらに、図３に示した構成では、第１保護部材２１ａの表面（上面）２０ａと、リング部材２２の表面（上面）とは、同一平面（または実質的に同一平面）上に位置している。そして、本実施形態では、下部電極４２の表面（上面）４２ａと、第１保護部材２１ａの表面（上面）２０ａの一部の上に、基板１０は配置されている。ここで、第１保護部材２１ａの上面２０ａの方を、下部電極４２の上面４２ａを基準にして、僅かに（例えば、０．１ｍｍ程度）低くしておくと、下部電極４２の上面４２ａの方を低くした場合と比較して、基板１０の周縁領域が反り上がってしまうことを抑制することができる。なお、基板１０の大きさによっては、下部電極保護材２０（第１保護部材２１ａ）の上面２０ａに基板１０を配置せずに、下部電極４２の上面４２ａ内で、基板１０を配置することも可能である。また、図３に示した基板１０の表面には、エッチングされる薄膜が形成されている。
【００４７】
本実施形態のドライエッチング装置１００では、下部電極の外縁領域に設けられた下部電極保護材２０の表面には、基板１０における被エッチング膜のエッチングレートとは異なるエッチングレートを有するリング部材２２が設けられている。特に、基板面内のエッチングレートが中央部１０ｃよりも外縁部１０ｅの方が大きい場合、被エッチング膜よりも低いエッチングレートを有するリング部材２２を用いると、ドライエッチングにおける基板面内の均一性を確保することが容易となる。また、そのような低いエッチングレートを有するリング部材２２の場合、ドライエッチングによるリング部材２２の消費を抑制することが可能となるとともに、エッチング生成物の粒子（パーティクル）の発生を抑制することができる。
【００４８】
図４は、比較例１、２および実施例１におけるパーティクル低減率とエッチングレート面内均一性との結果を示すグラフである。実施例は、本実施形態のドライエッチング装置１００における結果を示している。比較例１は、リング部材２２を用いていないドライエッチング装置で、整流ウォールがない装置の結果である。また、比較例２は、リング部材２２を用いていないドライエッチング装置で、整流ウォールがある装置の結果である。
【００４９】
図４に示したグラフにおいて、パーティクル低減率（％）は、５μｍ以上のパーティクル個数／パーティクル個数を示している。また、エッチングレート面内均一性（％）は、基板面内の最大エッチングレートと最小エッチングレートとを、（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／（Ｍａｘ＋Ｍｉｎ）の式で表したものである。
【００５０】
比較例１では、整流フォールがないために、エッチングレート面内均一性（％）は５０％と悪い結果を示している。また、比較例２では、整流フォールがあることにより、エッチングレート面内均一性（％）は１０％という良い結果を示している。しかし、比較例２では、比較例１と同様にパーティクル低減率は０％であり、パーティクル低減の効果は得られない。一方、本実施形態の構成である実施例では、リング部材２２があることにより、整流フォールがなくても、エッチングレート面内均一性が１１％という良い結果を示しており、加えて、パーティクル低減率は５０％である。すなわち、実施例では、エッチングレート面内均一性およびパーティクル低減率ともに良い結果がでている。
【００５１】
なお、上記実施形態では、基板面内のエッチングレートが中央部１０ｃよりも外縁部１０ｅの方が小さい場合、被エッチング膜よりも高いエッチングレートを有するリング部材２２を用いると、ドライエッチングにおける基板面内の均一性を確保することが容易となる。すなわち、下部電極保護材２０の表面にエッチングされやすい材料からなるリング部材２２を配置することによって、基板１０の被エッチング膜と同じ程度にエッチングされる材料が下部電極保護材２０の表面に存在する場合と比較して、プラズマ４０は基板１０の外縁部１０ｅに広がりやすくなる。したがって、基板１０の外縁部１０ｅにおけるプラズマ４０によって生成する反応性イオンの量が増えて、エッチングの量が増大する。その結果、基板１０における外縁部１０ｅと中央部１０ｃの間のエッチングレートの差異を少なくすることができる。つまり、ドライエッチングにおける面内均一性を向上させることができる。
【００５２】
また、本実施形態のドライエッチング装置１００は、図５に示すように改変することができる。図５は、本実施形態のドライエッチング装置１００の改変例を模式的に示す上面図である。この改変例では、プロセスチャンバ３０の内壁３４に、基板１０における被エッチング膜のエッチングレートとは異なるエッチングレートを有する材料（堆積材料）２４が形成されている。この改変例においても、基板面内のエッチングレートが中央部１０ｃよりも外縁部１０ｅの方が大きい場合、被エッチング膜よりも低いエッチングレートを有する材料２４をチャンバ３０の内壁３４に形成することにより、プラズマ４０は基板１０の外縁部１０ｅに広がり難くなる。その結果、ドライエッチングにおける基板面内の均一性を確保することが容易となる。なお、図５に示した構成において、図１に示したようなリング部材２２を設けることも可能である。
【００５３】
以上、本発明の具体例を、図面を参照しながら説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上述した実施形態の各要素を相互に適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、ドライエッチングにおける基板面内の均一性を確保するとともに、エッチングで生成するパーティクルの増加を抑制することができるドライエッチング装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０  基板（マザーガラス）
１０ｃ  中央部
１０ｅ  外縁部
２０  下部電極保護材
２１ａ  第１保護部材
２１ｂ  第２保護部材
２２  リング部材
２４  堆積材料
３０  チャンバ
３２  排気溝
３４  チャンバの内壁
４０  プラズマ
４１  上部電極
４２  下部電極
４３  グランド
４４  高周波電源
４７  排気口
１００  ドライエッチング装置
１１０  ウエハ
１２０  保護リング
１２２  フォーカスリング
１４０  プラズマ
１４１  静電チャック
１４２  載置台
１０００  ドライエッチング装置
【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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