专利名称::蚀刻方法及蚀刻装置的利记博彩app
技术领域:
:本发明涉及蚀刻方法及蚀刻装置。本申请以日本特愿2007-165043号为基础申请,将其内容合并于此。
背景技术:
:等离子体蚀刻装置得到广泛利用。图1为蚀刻装置的结构简图。蚀刻装置1具备通过等离子体激发蚀刻气体的腔IO和配置在腔10内部并载置基板卯的台52。台52发挥作为加热基板90的加热板的功能,由氮化铝等导热率高的材料构成。在台52中埋入用于对基板90施加偏压的电极41。在台52的周围配置有由石英等耐蚀刻材料形成的环状的板53。图3为图1的P部分的放大图。板53的上表面与台52的中央部52a的上表面相比配置在下方(例如,参照专利文献1和专利文献2)。由此,即使在板53的上表面堆积具有导电性的蚀刻产物110,也可以防止在蚀刻产物110与基板90之间产生放电。设定台52的外径以使配置在台52的上表面的基板90的周缘部在板53的上方露出。由此,防止台52的上表面暴露于等离子体中。专利文献1:日本特开2006-339391号公报专利文献2:日本特开2005-136165号公报上述蚀刻装置1中,由于板53的上表面与台52的上表面相比配置在下方,台52的侧面露出。因此,通过等离子体激发的蚀刻气体通过板53与基板90的间隙并作用于台52的侧面。由此,存在从台52的侧面产生颗粒污染基板90的问题。特别是将基板90加热至400。C以上的高温时,由导热率高的氮化铝构成台52,而氮化铝为易产生颗粒的材料。
发明内容本发明是为了解决上述问题而提出的,其目的在于,提供可防止由颗粒造成被处理基板污染的蚀刻方法和蚀刻装置。为了完成上述课题,本发明采用以下技术方案。即,本发明的蚀刻方法,使用如下装置,该装置具备通过等离子体激发蚀刻气体的腔、配置在所迷腔内的用于载置并加热被处理基板的台、和配置在所述台的周围的由耐蚀刻材料形成的框部件,所述框部件的上表面与所述台的上表面相比配置在下方,在所述台的上表面配置所述被处理基板以使所述被处理基板的周缘部在所述框部件的上方露出,在从所述框部件的上表面到所述被处理基板的底面的高度为G,从所述台的侧面到所述被处理基板的外周的露出长度为H时,配置所述被处理基板以使H/G为1.5以上。根据上述蚀刻方法,通过等离子体激发的蚀刻气体不易通过框部件与被处理基板的间隙。由此,可抑制蚀刻气体作用于台的侧面而产生颗粒。因此,可以防止由颗粒造成的被处理基板的污染。所述台可由主成分为氮化铝的材料构成。氮化铝导热率高、适于被处理基板的加热,但为易产生颗粒的材料。但是,根据本发明的蚀刻方法,可抑制蚀刻气体作用于台的侧面而产生颗粒。因此,即使台由主成分为氮化铝的材料构成,也可抑制产生颗粒,从而可以防止被处理基板的污染。也可配置所述被处理基板以使从所述框部件的上表面到所述被处理基板的底面的高度为l.Omm以上。此时,即便在框部件的上表面堆积具有导电性的蚀刻产物,也可以防止在蚀刻产物与被处理基板之间产生异常放电。也可用所述蚀刻气体蚀刻形成在被处理基板上的贵金属膜和强电介质膜。所述贵金属膜和所述强电介质膜可构成强电介质存储器的存储元件。所述贵金属膜可至少含有Pt(铂)、Ir(铱)、Ir02(氧化铱)和SrRu03(氧化锶钌)中的任意一种。所述强电介质膜可至少含有PZT(Pb(Zr,Ti)03,钛酸锆酸铅)、SBT(SrBi2Ta209,钽酸锶铋)、BTO(Bi4Ti3012,钛酸铋)、BLT((Bi,La)4Ti3012,钛酸铋镧)中的任意一种。蚀刻贵金属膜和强电介质膜时,具有导电性的蚀刻产物易堆积在框部件的上表面。因此,本发明中,通过该结构可以防止在堆积在框部件的蚀刻产物与被处理基板之间产生异常放电。本发明的蚀刻装置,具备通过等离子体激发蚀刻气体的腔、配置在所述腔内的载置并加热被处理基板的台、和配置在所述台的周围的由耐蚀刻材料形成的框部件,所述框部件的上表面与所述台的上表面相比配置在下方,所述台的外形设定成,配置在所述台的上表面的所述被处理基板的周缘部在所述框部件的上方露出,且在从所述框部件的上表面到所述被处理基板底面的高度为G,从所述台的侧面到所述被处理基板外周的露出长度为H时,H/G为1.5以上。根据上述蚀刻装置,通过等离子体激发的蚀刻气体不易通过框部件与被处理基板的间隙。由此,可抑制蚀刻气体作用于台的侧面而产生颗粒。因此,可以防止由颗粒造成的被处理基板的污染。根据本发明,由于通过等离子体激发的蚀刻气体不易通过框部件与被处理基板的间隙,所以可抑制蚀刻气体作用于台的侧面而产生颗粒。因此,可以防止由颗粒造成的被处理基板的污染。图1为实施方式的蚀刻装置的纵截面图;图2为实施方式的蚀刻装置的俯视图;图3为图1的P部分的放大6图4为铁电随机存储器(FeRAM)的截面图;图5为表示H/G与颗粒数之间的关系的图。符号说明G间隔(高度)H露出量(露出长度)1蚀刻装置10腔52台53板(框部件)100FeRAM(强电介质存储器)102下部电极(贵金属膜)103强电介质层(强电介质膜)104上部电极(贵金属膜)具体实施例方式利用附图对本发明一个实施方式的蚀刻装置进行说明。以下说明中使用的各附图中,为了使各部件为可识别的尺寸,对各部件的比例进行了适当变更。在以下所示的实施方式中,以感应耦合方式的反应性离子蚀刻装置为例进行说明。图1为本实施方式的蚀刻装置1的纵截面图。本实施方式的蚀刻装置1具备圆柱状的腔10。腔10的顶壁10a形成有开口部10c。在腔10的顶壁10a的外侧载置有覆盖开口部10c的第一石英板15。在第一石英板15的上方载置有第一电极31。在第一电极31的上方配置有永久磁铁32,在永久磁铁32的上方配置有天线33。第一电极31和天线33与第一高频电源34电连接。由第一电极31、永久》兹铁32、天线33和第一高频电源34构成等离子体生成单元30。图2为蚀刻装置的俯视图。如上所述,在第一石英板15的上方配置有第一电极31、永久》兹铁32和天线33。第一电极31具备从中心部31a》文射状延伸的多个腕部31b。第一电极31的中心部31a与旋转装置(未图示)连接,第一电极31可以在圆周方向上旋转。第一电极31用于使导入腔内的清洁气体等离子体化,除去附着在第一石英板15的产物。回到图1中,在腔10的底壁10b形成有开口部10d。在腔10的底壁10b的内侧载置有覆盖开口部10d的基底部件44。在基底部件44上方载置有台52。台52发挥作为加热基板卯的加热板的功能,由导热率高的氮化铝(A1N)等形成。在台52中埋入第二电极41。第二电极41与第二高频电源42连接构成偏压生成单元40。另一方面,在腔10的底壁10b的内表面沿着基底部件44的外周载置有加热装置51。在加热装置51载置有大致圆筒状的防附着板20。防附着板20的上端部与第一石英板15接触。图3为图1的P部分的放大图。如图3所示,对于台52的高度,周缘部52b与载置基板90的中央部52a相比,周缘部52b的高度低。埋入台52的中央部52a的第二电极41具有静电夹住(静電千亇y夕)基板90的功能。------一—另一方面,在台52的周缘部52b的上方载置有环状的板(框部件)53。该板53由石英等耐蚀刻材料构成,防止台52的周缘部52b暴露于等离子体中。板53的上表面与台52的中央部52a的上表面相比配置在下方。(强电介质存储器)作为使用蚀刻装置1,形成在基板90的器件的一例,可以举出铁电随才几存卡者器(FeRAM,FerroelectricRandomAccessMemory)等强电介质存j诸哭6口o图4为FeRAM的截面图。FeRAM100中,在硅基板101上层压有下部电极102、强电介质层103和上部电极104。下部电才及102和上部电才及104形成为薄膜状。下部电才及102和上部电扨_104的材质可采用Pt(柏)、Ir(铱)、Ir02(氧化铱)和SrRu03(氧化锶钌)等贵金属。强电介质层103的材质可采用PZT(Pb(Zr,Ti)03,钛酸锆酸铅)、SBT(SrBi2Ta209,钽酸锶铋)、BTQ(Bi4Ti3012,钛酸铋)、8BLT((Bi,La)4Ti3012,钛酸铋镧)等强电介质。在FeRAM100中,若通过下部电极102与上部电极104之间的电位差对强电介质层103施加电场,则可改变强电介质层103的自发极化的方向。该自发极化的方向即使在下部电极102与上部电极104之间的电位差消失时也可以保持,所以可以以自发极化的方向存储O或1的数据。(蚀刻方法)接着,利用图1对使用本实施方式的蚀刻装置1的蚀刻方法进行说明。首先,在台52的中央部52a的上表面载置基板90,通过第二电极41静电夹住基4反90并通过台52将基板90加热至400。C以上。然后,用真空排气系统70对腔10的内部进行减压,由蚀刻气体供给装置60将蚀刻气体导入到腔10的内部。作为蚀刻FeRAM的强电介质层、电极的气体,例如导入卣素气体、全氟化碳气体等。接着,驱动第一高频电源34,对第一电极31和天线33供给高频电流。将腔10内部的蚀刻气体激发为等离子体状态。接着,驱动第二高频电源42,对第二电极41供给高频电流。由此,激发为等离子体状态的蚀刻气体向基板90裔导。其结果,形成在基板90表面的强电介质层、电极与蚀刻气体碰撞并被蚀刻。此时,从基板90释放强电介质层或电极的构成物质、它们与蚀刻气体的化学反应物质等蚀刻产物。包含电极的构成物质(贵金属)的蚀刻产物具有导电性。该蚀刻产物除了堆积在防附着板20的表面,还堆积在板53的上表面。如图3所示,板53的上表面与台52的中央部52a的上表面相比配置在下方。若在该台52的中央部52a配置基板90,则基板90与板53隔开间隔G来配置。由此,即使在板53的上表面堆积具有导电性的蚀刻产物110,也可以防止在蚀刻产物110与基板卯之间产生异常方文电。具体地说,通过使间隔G为lmm以上,可以切实地防止异常放电的产生。而板53的上表面与台52的上表面相比配置在下方,所以台52的中央部52a的侧面露出。因此,在腔10的中央部通过等离子体激发的蚀刻气体通过板53与基板90的间隙92并作用于台52的侧面。特别是直至台52的侧面附近配置第二电极41,所以通过第二电极41将蚀刻气体的离子引入台52的侧面。其结果,从台52的侧面产生颗粒。具体地说,从由A1N构成的台52产生A1N、A10等颗粒。存在由于该颗粒而污染基板卯的问题。作用于台52的侧面的蚀刻气体通过板53与基板90的间隙92。因此,若使通过间隙92变得困难,则可减少作用于台52的侧面的蚀刻气体。作为使通过间隙92变得困难的方法,认为有(1)减小从板53的上表面到基板90的底面的间隔(高度)G的方法、(2)增大从台52的侧面到基板卯的外周的露出量(露出长度)H的方法。但是,若用上述(1)的方法减小间隔G,则在堆积在板53的上表面的蚀刻产物110与基板90之间易产生异常放电。若用上述(2)的方法增大露出量H,则通过台52进行的偏压的施加、加热难以作用到基板90的周缘部。其结果,难以在基板卯的周缘部形成器件,收率降低。本申请的发明人进行了对间隔G和露出量H进行各种改变,并测定附着在基板90表面的颗粒数的实验。具体地说,使用8英寸的基板90,将间隔Gi殳定为1.2mm、0.9mm和0.3mm三种,将露出量"i殳定为lmm、2mm、3mm、5mm和8.5mm五种。在实验中,首先对25块基板90进行由Ir形成的电极层的蚀刻。此时,导入HBr/02/C4Fs的混合气体作为蚀刻气体,压力保持为0.5Pa,天线功率设定为1400W,偏压功率设定为1300W。接着,将颗粒测定用基板90载置在台52,暴露于等离子体中。具体地说,向腔10导入Ar气体,压力保持为0.5Pa,天线功率设定为1400W,偏压功率设定为0W。接着,用激光扫描基板90的表面,由散射光测定颗粒。利用根据颗粒尺寸的不同而散射光的强度不同,测定粒径为0.2pm以上的颗粒个数。测定结杲示于表1中。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>权利要求1、一种蚀刻方法,使用如下装置,该装置具备通过等离子体激发蚀刻气体的腔、配置在所述腔内的用于载置并加热被处理基板的台、和配置在所述台的周围的由耐蚀刻材料形成的框部件,所述框部件的上表面与所述台的上表面相比配置在下方,所述蚀刻方法的特征在于,在所述台的上表面配置所述被处理基板以使所述被处理基板的周缘部在所述框部件的上方露出,在从所述框部件的上表面到所述被处理基板的底面的高度为G,从所述台的侧面到所述被处理基板的外周的露出长度为H时,配置所述被处理基板以使H/G为1.5以上。2、根据权利要求1所述的蚀刻方法,其中,所述台由主成分为氮化铝的材料构成。3、根据权利要求1或2所述的蚀刻方法,其中,配置所述被处理基板以使从所述框部件的上表面到所述被处理基板的底面的高度为l.Omm以上。4、根据权利要求1所述的蚀刻方法,其中,用所述蚀刻气体蚀刻形成在被处理基板上的贵金属膜和强电介质膜。5、根据权利要求4所述的蚀刻方法,其中,所述贵金属膜和所述强电介质膜构成强电介质存储器的存储元件。6、根据权利要求4所述的蚀刻方法,其中,所述贵金属膜至少含有Pt(柏)、Ir(铱)、Ir02(氧化铱)和SrRu03(氧化锶钌)中的任意一种。7、根据权利要求4所述的蚀刻方法,其中,所述强电介质膜至少含有PZT(Pb(Zr,Ti)03,钛酸^^告酸铅)、SBT(SrBi2Ta209,钽酸锶铋)、BTO(Bi4Ti3012,钛酸铋)、BLT((Bi,La)4Ti3012,钛酸4;t镧)中的任意一种。8、一种蚀刻装置,具备通过等离子体激发蚀刻气体的腔、配置在所述腔内的载置并加热被处理基板的台、和配置在所述台的周围的由耐蚀刻材料形成的框部件,所述框部件的上表面与所述台的上表面相比配置在下方,所述蚀刻装置的特征在于,所述台的外形设定成,配置在所述台的上表面的所述被处理基板的周缘部在所述框部件的上方露出,且在从所述框部件的上表面到所述被处理基板的底面的高度为G,从所述台的侧面到所述被处理基板的外周的露出长度为H时,H/G为1.5以上。全文摘要本发明提供一种蚀刻方法,使用如下装置,该装置具备通过等离子体激发蚀刻气体的腔、配置在上述腔内的用于载置并加热被处理基板的台、和配置在上述台的周围的由耐蚀刻材料形成的框部件,上述框部件的上表面与上述台的上表面相比配置在下方,在上述台的上表面配置上述被处理基板以使上述被处理基板的周缘部在上述框部件的上方露出,在从上述框部件的上表面到上述被处理基板底面的高度为G,从上述台的侧面到上述被处理基板外周的露出长度为H时,配置上述被处理基板以使H/G为1.5以上。文档编号H01L21/8246GK101681829SQ20088001223公开日2010年3月24日申请日期2008年6月19日优先权日2007年6月22日发明者中村敏幸,宫崎俊也,小风丰,植田昌久,远藤光广,邹红罡申请人:株式会社日本爱发科泰克能