JP5348919B2 - Electrode structure and substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電極構造及び基板処理装置に関し、特に、基板処理装置の処理室内に配置されて直流電源が接続される電極構造に関する。 The present invention relates to an electrode structure and a substrate processing apparatus, and more particularly to an electrode structure that is disposed in a processing chamber of a substrate processing apparatus and connected to a DC power source.
基板としてのウエハにプラズマ処理を施す基板処理装置は、ウエハを収容する処理室と、該処理室内に配置されてウエハを載置する載置台と、処理室内の処理空間に処理ガスを供給するシャワーヘッドとを備える。この基板処理装置では、載置台に高周波電源が接続され、載置台は処理空間に高周波電力を印加し、処理空間に供給された処理ガスは高周波電力によって励起されてプラズマ(陽イオンや電子)となる。 A substrate processing apparatus that performs plasma processing on a wafer as a substrate includes: a processing chamber that accommodates the wafer; a mounting table that is placed in the processing chamber to place the wafer; and a shower that supplies processing gas to the processing space in the processing chamber And a head. In this substrate processing apparatus, a high frequency power source is connected to the mounting table, the mounting table applies high frequency power to the processing space, and the processing gas supplied to the processing space is excited by the high frequency power to generate plasma (positive ions or electrons). Become.
処理空間におけるプラズマ分布はウエハのプラズマ処理の結果に大きな影響を与えるため、プラズマ分布を積極的に制御するのが好ましく、これに対応して、プラズマ分布、特に電子密度分布を制御するためにシャワーヘッドへの直流電圧の印加が行われている。 Since the plasma distribution in the processing space has a great influence on the result of the plasma processing of the wafer, it is preferable to positively control the plasma distribution. Correspondingly, a shower is used to control the plasma distribution, particularly the electron density distribution. A DC voltage is applied to the head.
シャワーヘッドに直流電圧を印加する場合、シャワーヘッドの構成部品であって処理空間に露出する円板状の天井電極板に直流電源が接続される。ここで、シャワーヘッドへ負の直流電圧を印加すると、該シャワーヘッドはプラズマ中の陽イオンのみを引き込む。直流電圧は高周波電圧と異なり電位が時間変化しないので、陽イオンは継続的にシャワーヘッドに引き込まれる。また、シャワーヘッドに引き込まれた陽イオンは該シャワーヘッドの構成原子から二次電子を放出させる。その結果、処理空間のシャワーヘッドに対向する部分において電子密度が上昇する(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、電子密度分布は処理室の形状等の影響を受けて処理空間において不均一となることがあるが、天井電極板が1枚の導電板から構成される場合、天井電極板に直流電圧を印加してもシャワーヘッドに対向する処理空間における全ての部分の電子密度が上昇するのみであるため、電子密度分布の不均一を解消することができない。その結果、処理空間におけるウエハの周縁部に対向する部分において電子密度が低下し、エッチング処理の場合、ウエハの周縁部におけるエッチレートがウエハの中心部に比べて低下するという問題がある。 By the way, the electron density distribution may be non-uniform in the processing space due to the influence of the shape of the processing chamber. However, when the ceiling electrode plate is composed of one conductive plate, a DC voltage is applied to the ceiling electrode plate. Even if it is applied, the electron density of all the portions in the processing space facing the shower head only rises, so the nonuniformity of the electron density distribution cannot be eliminated. As a result, the electron density is reduced at the portion of the processing space that faces the peripheral edge of the wafer, and in the case of the etching process, the etch rate at the peripheral edge of the wafer is lower than that at the center of the wafer.
本発明の目的は、処理空間における基板の周縁部に対向する部分において電子密度を充分に上昇させることができる電極構造及び基板処理装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electrode structure and a substrate processing apparatus capable of sufficiently increasing the electron density at a portion facing the peripheral edge of a substrate in a processing space.
上記目的を達成するために、請求項1記載の電極構造は、基板にプラズマ処理を施す基板処理装置が備える処理室内に配置され、該処理室内において載置台に載置された前記基板と対向する電極構造であって、前記基板の中心部に対向する内側電極と、前記基板の周縁部に対向する外側電極とを備え、前記内側電極には第1の直流電源が接続され、且つ前記外側電極には第2の直流電源が接続され、前記外側電極は、前記基板に平行な第1の面と、該第1の面に対して傾斜する第2の面を有し、前記第1の面及び前記第2の面は前記基板の周縁部を指向することを特徴とする。 To achieve the above object, the electrode structure according to claim 1 is disposed in a processing chamber provided in a substrate processing apparatus for performing plasma processing on a substrate, and faces the substrate mounted on a mounting table in the processing chamber. An electrode structure, comprising: an inner electrode facing the central portion of the substrate; and an outer electrode facing the peripheral edge of the substrate; a first DC power supply is connected to the inner electrode; and the outer electrode second DC power source is connected to the outer electrode, it possesses a first surface parallel to the substrate, a second surface inclined relative to the first surface, the first surface The second surface is directed to the peripheral edge of the substrate .
請求項2記載の電極構造は、請求項1記載の電極構造において、前記第2の面はパラボラ面であることを特徴とする。 Electrode structure 請 Motomeko 2 wherein, in the electrode structure of claim 1 Symbol placement, the second surface is characterized by a parabolic surface.
上記目的を達成するために、請求項3記載の基板処理装置は、基板にプラズマ処理を施す基板処理装置において、前記基板を収容する処理室と、該処理室内に配置されて前記基板を載置する載置台と、前記処理室内に配置され、且つ前記載置台に載置された前記基板と対向する電極構造とを備え、前記電極構造は、前記基板の中心部に対向する内側電極と、前記基板の周縁部に対向する外側電極とを備え、前記内側電極には第1の直流電源が接続され、且つ前記外側電極には第2の直流電源が接続され、前記外側電極は、前記基板に平行な第1の面と、該第1の面に対して傾斜する第2の面を有し、前記第1の面及び前記第2の面は前記基板の周縁部を指向することを特徴とする。また、請求項4記載の基板処理装置は、請求項3記載の基板処理装置において、前記第2の面はパラボラ面であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a substrate processing apparatus according to claim 3 is a substrate processing apparatus for performing plasma processing on a substrate, a processing chamber for accommodating the substrate, and a substrate disposed in the processing chamber. And an electrode structure disposed in the processing chamber and facing the substrate placed on the mounting table, the electrode structure comprising an inner electrode facing a central portion of the substrate, An outer electrode facing the peripheral edge of the substrate, a first DC power supply is connected to the inner electrode, a second DC power supply is connected to the outer electrode, and the outer electrode is connected to the substrate a first surface parallel, have a second surface inclined with respect to the first face, the first surface and the second surface and wherein the directing the peripheral portion of the substrate To do . Also, the substrate processing apparatus according to claim 4, wherein, in the substrate processing apparatus according to claim 3 Symbol mounting, said second surface characterized in that it is a parabolic surface.
請求項1記載の電極構造及び請求項3記載の基板処理装置によれば、基板の周縁部に対向する外側電極には第2の直流電源が接続されて直流電圧が印加される。外側電極に直流電圧が印加されると該外側電極はプラズマ中の陽イオンを引き込んで二次電子を放出する。その結果、処理空間における基板の周縁部に対向する部分において電子密度を上昇させることができる。また、第2の直流電源が接続される外側電極は、基板に平行な第1の面と、該第1の面に対して傾斜する第2の面とを有し、二次電子は第1の面及び第2の面から放出される。第2の面は第1の面に対して傾斜しているので、処理空間における基板の周縁部に対向する部分において、第2の面から放出された二次電子が第1の面から放出された二次電子と重なる。その結果、処理空間における基板の周縁部に対向する部分において電子密度を充分に上昇させることができる。このとき、第1の面及び第2の面は基板の周縁部を指向するので、第1の面から放出された二次電子及び第2の面から放出された二次電子は基板の周縁部の直上において重なる。その結果、基板の周縁部の直上において電子密度を確実且つ充分に上昇させることができる。 According to the electrode structure of the first aspect and the substrate processing apparatus of the third aspect , the second direct current power source is connected to the outer electrode facing the peripheral edge portion of the substrate, and the direct current voltage is applied. When a DC voltage is applied to the outer electrode, the outer electrode draws cations in the plasma and emits secondary electrons. As a result, it is possible to increase the electron density at a portion facing the peripheral edge of the substrate in the processing space. The outer electrode to which the second DC power supply is connected has a first surface parallel to the substrate and a second surface inclined with respect to the first surface, and the secondary electrons are the first. And the second surface. Since the second surface is inclined with respect to the first surface, secondary electrons emitted from the second surface are emitted from the first surface at a portion facing the peripheral edge of the substrate in the processing space. Overlapping with secondary electrons. As a result, it is possible to sufficiently increase the electron density at a portion facing the peripheral edge of the substrate in the processing space. At this time, since the first surface and the second surface are directed to the peripheral portion of the substrate, the secondary electrons emitted from the first surface and the secondary electrons emitted from the second surface are the peripheral portions of the substrate. Overlapping directly above. As a result, the electron density can be reliably and sufficiently increased immediately above the peripheral edge of the substrate.
請求項2記載の電極構造及び請求項4記載の基板処理装置によれば、第2の面はパラボラ面であるので、当該第2の面から二次電子を載置ウエハWの周縁部に向けて集中的に放出することができ、もって、載置ウエハWの周縁部の直上における電子密度をさらに充分に上昇させることができる。 According to the substrate processing apparatus of the electrode structure and the fourth aspect of the 請 Motomeko 2 wherein, the second surface is parabolic surface, the secondary electrons from the second surface to the peripheral edge portion of the placed wafer W Therefore, the electron density immediately above the peripheral edge of the mounting wafer W can be further increased sufficiently.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態に係る基板処理装置の構成を概略的に示す断面図であり、図2は、図1における上部電極の外側電極近傍の構成を概略的に示す拡大断面図である。この基板処理装置は基板としての半導体ウエハにプラズマを用いてRIE(Reactive Ion Etching)処理を施すように構成されている。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the substrate processing apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the configuration in the vicinity of the outer electrode of the upper electrode in FIG. . This substrate processing apparatus is configured to perform RIE (Reactive Ion Etching) processing on a semiconductor wafer as a substrate using plasma.
図1及び図2において、基板処理装置10は、円筒形状の処理室11と、該処理室11内に配置されて、例えば、直径が300mmの半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という。)Wを載置する載置台としての円柱状のサセプタ12とを備えている。
1 and 2, the
基板処理装置10では、処理室11の内側壁及びサセプタ12の側面により、後述する処理空間Sのガスを処理室11の外へ排出する流路として機能する排気流路13が形成される。この排気流路13の途中には排気プレート(排気リング)14が配置される。
In the
排気プレート14は多数の貫通孔を有する板状部材であり、処理室11を上部と下部に仕切る仕切り板として機能する。排気プレート14によって仕切られた処理室11の上部(以下、「反応室」という。)15には後述するようにプラズマが発生する。また、処理室11の下部(以下、「排気室(マニホールド)」という。)16には処理室11内のガスを排出する排気管17,18が接続される。排気プレート14は反応室15に発生するプラズマを捕捉又は反射してマニホールド16への漏洩を防止する。
The
排気管17にはTMP(Turbo Molecular Pump)(図示しない)が接続され、排気管18にはDP(Dry Pump)(図示しない)が接続され、これらのポンプは処理室11内を真空引きして減圧する。具体的には、DPは処理室11内を大気圧から中真空状態(例えば、1.3×10Pa(0.1Torr)以下)まで減圧し、TMPはDPと協働して処理室11内を中真空状態より低い圧力である高真空状態(例えば、1.3×10−3Pa(1.0×10−5Torr)以下)まで減圧する。なお、処理室11内の圧力はAPCバルブ(図示しない)によって制御される。
A TMP (Turbo Molecular Pump) (not shown) is connected to the
処理室11内のサセプタ12には、第1の高周波電源19及び第2の高周波電源20がそれぞれ第1の整合器21及び第2の整合器22を介して接続され、第1の高周波電源19は比較的高い周波数、例えば、60MHzの高周波電力をサセプタ12に印加し、第2の高周波電源20は比較的低い周波数、例えば、2MHzの高周波電力をサセプタ12に印加する。これにより、サセプタ12は、該サセプタ12及び後述するシャワーヘッド30の間の処理空間Sに高周波電力を印加する下部電極として機能する。
A first high-
また、サセプタ12上には、静電電極板23を内部に有する円板状の絶縁性部材からなる静電チャック24が配置されている。サセプタ12にウエハWを載置するとき、該ウエハWは静電チャック24上に配される。この静電チャック24では、静電電極板23に直流電源25が電気的に接続されている。静電電極板23に正の直流電圧が印加されると、ウエハWにおける静電チャック24側の面(以下、「裏面」という。)には負電位が発生して静電電極板23及びウエハWの裏面の間に電位差が生じ、該電位差に起因するクーロン力又はジョンソン・ラーベック力により、ウエハWは静電チャック24に吸着保持される。
Further, on the
また、サセプタ12上には、吸着保持されたウエハWを囲うように、円環状のフォーカスリング26が載置される。フォーカスリング26は、導電性部材、例えば、シリコンからなり、プラズマをウエハWの表面に向けて収束し、RIE処理の効率を向上させる。
An
また、サセプタ12の内部には、例えば、円周方向に延在する環状の冷媒室27が設けられる。この冷媒室27には、チラーユニット(図示しない)から冷媒用配管28を介して低温の冷媒、例えば、冷却水やガルデン(登録商標)液が循環供給される。該低温の冷媒によって冷却されたサセプタ12は静電チャック24を介してウエハW及びフォーカスリング26を冷却する。
Further, for example, an
静電チャック24の上面におけるウエハWが吸着保持される部分(以下、「吸着面」という。)には、複数の伝熱ガス供給孔29が開口している。これら複数の伝熱ガス供給孔29は伝熱ガスとしてのヘリウム(He)ガスを、伝熱ガス供給孔29を介して吸着面及びウエハWの裏面の間隙に供給する。吸着面及びウエハWの裏面の間隙に供給されたヘリウムガスはウエハWの熱を静電チャック24に効率的に伝達する。
A plurality of heat transfer gas supply holes 29 are opened in a portion of the upper surface of the
処理室11の天井部にはシャワーヘッド30が配置されている。該シャワーヘッド30は、処理空間Sに露出してサセプタ12に載置されたウエハW(以下、「載置ウエハW」という。)に対向する上部電極31(電極構造)と、絶縁性部材からなる絶縁板32と、該絶縁板32を介して上部電極31を釣支する電極釣支体33とを有し、上部電極31、絶縁板32及び電極釣支体33はこの順で重畳されている。
A
電極釣支体33は内部にバッファ室39を有する。バッファ室39は円柱状の空間であり、円環状のシール材、例えば、Oリング40によって内側バッファ室39aと外側バッファ室39bに区分けされている。
The
内側バッファ室39aには処理ガス導入管41が接続され、外側バッファ室39bには処理ガス導入管42が接続されており、処理ガス導入管41,42はそれぞれ内側バッファ室39a及び外側バッファ室39bに処理ガスを導入する。
A processing
処理ガス導入管41,42はそれぞれ流量制御器(MFC)(図示しない)を有するので、内側バッファ室39a及び外側バッファ室39bへ導入される処理ガスの流量はそれぞれ独立的に制御される。また、バッファ室39は電極釣支体33のガス穴43、絶縁板32のガス穴44及び上部電極31のガス穴36を介して処理空間Sと連通しており、内側バッファ室39aや外側バッファ室39bへ導入された処理ガスは処理空間Sへ供給される。このとき、内側バッファ室39a及び外側バッファ室39bへ導入される処理ガスの流量を調整することによって処理空間Sにおける処理ガスの分布を制御する。
Since the processing
この基板処理装置10では、載置ウエハWにRIE処理を施す際、シャワーヘッド30が処理ガスを処理空間Sに供給し、第1の高周波電源19がサセプタ12を介して処理空間Sに60MHzの高周波電力を印加すると共に、第2の高周波電源20がサセプタ12に2MHzの高周波電力を印加する。このとき、処理ガスは60MHzの高周波電力によって励起されてプラズマとなる。また、2MHzの高周波電力はサセプタ12においてバイアス電圧を発生させるため、載置ウエハWの表面にプラズマ中の陽イオンや電子が引き込まれ、該載置ウエハWにRIE処理が施される。
In the
ところで、処理空間において電子密度分布を部分的に制御するために、上部電極をウエハの中心部に対向する内側電極とウエハの周縁部に対向する外側電極とに分割し、内側電極及び外側電極のそれぞれに独立的に直流電圧を印加する方法が開発されている。この方法では、外側電極に内側電極とは値が異なる直流電圧を印加して処理空間における外側電極に対向する部分の電子密度と、内側電極に対向する部分の電子密度とを独立的に制御する。 By the way, in order to partially control the electron density distribution in the processing space, the upper electrode is divided into an inner electrode facing the center of the wafer and an outer electrode facing the peripheral edge of the wafer. A method of applying a DC voltage to each independently has been developed. In this method, a DC voltage having a value different from that of the inner electrode is applied to the outer electrode to independently control the electron density of the portion facing the outer electrode and the electron density of the portion facing the inner electrode in the processing space. .
この方法に関し、本発明者等は、RIE処理の実験を通じて外側電極における処理空間への対向面の表面積(以下、「外側電極表面積」という。)を増加させると、処理空間における外側電極の対向面に対向する部分(以下、「外側電極対向部分」という。)の電子密度が上昇し、その結果、ウエハの周縁部におけるエッチレートが上昇する(図3参照。)という知見を得た。 With regard to this method, the present inventors increase the surface area of the outer electrode facing the processing space (hereinafter referred to as “outer electrode surface area”) through the RIE processing experiment, and thereby the outer electrode facing surface in the processing space. The electron density of the part (hereinafter referred to as “outer electrode facing part”) opposite to the substrate increases, and as a result, the knowledge that the etch rate at the peripheral edge of the wafer increases (see FIG. 3) has been obtained.
また、本発明者等は、外側電極に印加する直流電圧の値を増加させると、やはり、外側電極対向部分の電子密度が上昇し、その結果、ウエハの周縁部におけるエッチレートが上昇するという知見を得た。具体的には、内側電極に印加する直流電圧の値を300Vに維持したまま、外側電極に印加する直流電圧の値を300Vから900Vに上昇させると、ウエハの周縁部におけるエッチレートが約7%上昇するのを確認した(図4参照)。 Further, the inventors have found that when the value of the DC voltage applied to the outer electrode is increased, the electron density in the portion facing the outer electrode also increases, and as a result, the etch rate at the peripheral edge of the wafer increases. Got. Specifically, when the value of the DC voltage applied to the outer electrode is increased from 300 V to 900 V while the value of the DC voltage applied to the inner electrode is maintained at 300 V, the etch rate at the peripheral edge of the wafer is about 7%. A rise was confirmed (see FIG. 4).
しかしながら、通常の基板処理装置では、外側電極の周辺には他の処理室構成部品が存在するため、外側電極表面積を或る値以上に増加させることが困難なことが多い。また、直流電源の性能等の制約から外側電極に印加する直流電源の値を或る値以上に上昇させるのも困難なことが多い。すなわち、処理空間におけるウエハの周縁部に対向する部分において電子密度を充分に上昇させるのは、通常、困難である。 However, in a normal substrate processing apparatus, since other processing chamber components exist around the outer electrode, it is often difficult to increase the surface area of the outer electrode beyond a certain value. Further, it is often difficult to raise the value of the DC power source applied to the outer electrode to a certain value or more due to restrictions on the performance of the DC power source. That is, it is usually difficult to sufficiently increase the electron density in the portion of the processing space facing the peripheral edge of the wafer.
基板処理装置10では、これに対応して、上部電極31が、載置ウエハWの中心部に対向する内側電極34と、該内側電極34を囲み且つ載置ウエハWの周縁部に対向する外側電極35とを有し、外側電極35は、載置ウエハWに平行な第1の二次電子放出面35a(第1の面)及び該第1の二次電子放出面35aに対して載置ウエハWへ向けて傾斜する第2の二次電子放出面35b(第2の面)を有する。第1の二次電子放出面35a及び外側電極35bはそれぞれ載置ウエハWの周縁部を指向する。
In the
ここで、内側電極34は、例えば、直径が300mmの円板状部材からなり、厚み方向に貫通する多数のガス穴36を有する。外側電極35は、外径が380mm且つ内径が300mmの円環状部材からなる。内側電極34及び外側電極35は導電性又は半導電性材料、例えば、単結晶シリコンからなる。
Here, the
また、上部電極31では、内側電極34に第1の直流電源37が接続され、外側電極35に第2の直流電源38が接続されており、内側電極34及び外側電極35には直流電圧がそれぞれ独立的に印加される。
In the
基板処理装置10では、RIE処理の間、第1の直流電源37及び第2の直流電源38が上部電極31の内側電極34及び外側電極35に負の直流電圧を印加する。このとき、内側電極34や外側電極35には処理空間Sにおけるプラズマ中の陽イオンが引き込まれる。引き込まれた陽イオンは内側電極34や外側電極35における構成原子中の電子にエネルギーを付与し、付与されたエネルギーが或る値を超えたとき、構成原子中の電子が二次電子として内側電極34の表面や外側電極35の第1の二次電子放出面35a及び第2の二次電子放出面35bから放出される。
In the
内側電極34は、上述したように、円板状部材であり、載置ウエハWに平行な表面のみが処理空間Sに露出するので、該表面から放出された二次電子は載置ウエハWの中心部から周縁部にかけてほぼ均一に分布する。その結果、RIE処理が載置ウエハWの全面に亘って促進される。
As described above, the
外側電極35の第1の二次電子放出面35a及び第2の二次電子放出面35bは、上述したように、いずれも載置ウエハWの周縁部を指向するため、第1の二次電子放出面35a及び第2の二次電子放出面35bから放出された二次電子は、載置ウエハWの周縁部の直上において重なる。その結果、載置ウエハWの周縁部の直上において電子密度を充分に上昇させることができ、RIE処理が載置ウエハWの周縁部において促進される。
Since the first secondary
なお、上述した基板処理装置10の各構成部品の動作は、基板処理装置10が備える制御部(図示しない)のCPUが制御する。
The operation of each component of the
本実施の形態に係る電極構造としての上部電極31によれば、載置ウエハWの周縁部に対向する外側電極35には第2の直流電源38が接続されて直流電圧が印加される。外側電極35に直流電圧が印加されると該外側電極35はプラズマ中の陽イオンを引き込んで二次電子を放出する。その結果、処理空間Sにおける載置ウエハWの周縁部の直上において電子密度を上昇させることができる。また、第2の直流電源38が接続される外側電極35は、載置ウエハWに平行な第1の二次電子放出面35aと、該第1の二次電子放出面35aに対して載置ウエハWへ向けて傾斜する第2の二次電子放出面35bとを有し、二次電子は第1の二次電子放出面35a及び第2の二次電子放出面35bから放出される。第1の二次電子放出面35a及び第2の二次電子放出面35bはともに載置ウエハWの周縁部を指向するので、載置ウエハWの周縁部の直上において電子密度を充分に上昇させることができ、RIE処理を載置ウエハWの周縁部において促進することができる。
According to the
上述した上部電極31では、外側電極35におけるウエハWへの対向面の面積を増加させることなく、載置ウエハWの周縁部の直上において電子密度を充分に上昇させることができるため、外側電極35を大きくする必要がない。その結果、高価な単結晶シリコンの使用量を削減することができ、もって、上部電極31の製造コストを低減することができる。
In the
また、上述した上部電極31では、第1の二次電子放出面35aだけでなく、第2の二次電子放出面35bも載置ウエハWの周縁部を指向したが、第2の二次電子放出面35bは載置ウエハWの周縁部を指向していなくてもよく、例えば、第2の二次電子放出面35bが第1の二次電子放出面35aに対して垂直であってもよい。この場合であっても、処理空間Sにおける載置ウエハWの周縁部に対向する部分において放出された二次電子が重なるので、載置ウエハWの周縁部に対向する部分において電子密度を充分に上昇させることができる。
In the
さらに、第2の二次電子放出面35bは平面である必要はなく、載置ウエハWの周縁部を指向するパラボラ面であってもよい。この場合、第2の二次電子放出面35bから二次電子を載置ウエハWの周縁部に向けて集中的に放出することができ、もって、載置ウエハWの周縁部の直上における電子密度をさらに充分に上昇させることができる。
Further, the second secondary
なお、上述した本実施の形態では、エッチング処理が施される基板が半導体ウエハWであったが、エッチング処理が施される基板はこれに限られず、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)やFPD(Flat Panel Display)等のガラス基板であってもよい。 In the present embodiment described above, the substrate on which the etching process is performed is the semiconductor wafer W. However, the substrate on which the etching process is performed is not limited to this, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) or an FPD (FPD). It may be a glass substrate such as Flat Panel Display).
次に、本発明の実施例について説明する。 Next, examples of the present invention will be described.
実施例1
まず、本発明者は基板処理装置10において載置ウエハWにRIE処理を施し、該RIE処理における載置ウエハWの周縁部のエッチレートを計測し、その結果を図5のグラフに「●」でプロットした。
Example 1
First, the inventor performs RIE processing on the mounting wafer W in the
比較例1、2
次に、本発明者は、外側電極35の代わりに、載置ウエハWに平行な表面のみを有し、互いに該表面の面積が異なる2つの外側電極を準備した。そして、基板処理装置10において外側電極35を準備された各外側電極と取り替え、載置ウエハWにRIE処理を施し、該RIE処理における載置ウエハWの周縁部のエッチレートを計測し、その結果を図5のグラフに「◆」でプロットした。
Comparative Examples 1 and 2
Next, instead of the
図5のグラフの横軸は外側電極の表面積を示す。ここで、外側電極の表面積は、実施例1における第1の二次電子放出面35a及び第2の二次電子放出面35bの面積の合計値や比較例1、2における載置ウエハWに平行な表面の面積に該当する。また、図5のグラフでは、横軸が、比較例1の外側電極の表面積を1とした場合の実施例1や各比較例の外側電極の表面積を示し、縦軸が、比較例1のエッチレートを1とした場合の実施例1や各比較例のエッチレートを示す。図5のグラフより、外側電極の表面積を増加させるよりも、第1の二次電子放出面35aに対して傾斜する第2の二次電子放出面35bを設けることによって効率的に載置ウエハWの周縁部直上の電子密度を充分に上昇させることができ、RIE処理を載置ウエハWの周縁部において促進することができるのが分かった。
The horizontal axis of the graph in FIG. 5 indicates the surface area of the outer electrode. Here, the surface area of the outer electrode is parallel to the total value of the areas of the first secondary
W ウエハ
10 基板処理装置
11 処理室
12 サセプタ
31 上部電極
34 内側電極
35 外側電極
35a 第1の二次電子放出面
35b 第2の二次電子放出面
37 第1の直流電源
38 第2の直流電源
Claims (4)
前記基板の中心部に対向する内側電極と、前記基板の周縁部に対向する外側電極とを備え、
前記内側電極には第1の直流電源が接続され、且つ前記外側電極には第2の直流電源が接続され、
前記外側電極は、前記基板に平行な第1の面と、該第1の面に対して傾斜する第2の面を有し、
前記第1の面及び前記第2の面は前記基板の周縁部を指向することを特徴とする電極構造。 An electrode structure disposed in a processing chamber provided in a substrate processing apparatus for performing plasma processing on a substrate, and facing the substrate mounted on a mounting table in the processing chamber,
An inner electrode facing the center of the substrate, and an outer electrode facing the peripheral edge of the substrate,
A first DC power source is connected to the inner electrode, and a second DC power source is connected to the outer electrode,
The outer electrode may possess a first surface parallel to the substrate, a second surface inclined relative to the first surface,
The electrode structure according to claim 1, wherein the first surface and the second surface are directed toward a peripheral edge of the substrate .
前記基板を収容する処理室と、
該処理室内に配置されて前記基板を載置する載置台と、
前記処理室内に配置され、且つ前記載置台に載置された前記基板と対向する電極構造とを備え、
前記電極構造は、前記基板の中心部に対向する内側電極と、前記基板の周縁部に対向する外側電極とを備え、
前記内側電極には第1の直流電源が接続され、且つ前記外側電極には第2の直流電源が接続され、
前記外側電極は、前記基板に平行な第1の面と、該第1の面に対して傾斜する第2の面を有し、
前記第1の面及び前記第2の面は前記基板の周縁部を指向することを特徴とする基板処理装置。 In a substrate processing apparatus for performing plasma processing on a substrate,
A processing chamber containing the substrate;
A mounting table disposed in the processing chamber for mounting the substrate;
An electrode structure disposed in the processing chamber and facing the substrate mounted on the mounting table,
The electrode structure comprises an inner electrode facing the center of the substrate and an outer electrode facing the peripheral edge of the substrate,
A first DC power source is connected to the inner electrode, and a second DC power source is connected to the outer electrode,
The outer electrode may possess a first surface parallel to the substrate, a second surface inclined relative to the first surface,
The substrate processing apparatus, wherein the first surface and the second surface are directed toward a peripheral edge of the substrate.
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