特開 2023-55293 プラズマエッチング装置、及びプラズマエッチング方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023055293

(43)【公開日】2023-04-18

(54)【発明の名称】プラズマエッチング装置、及びプラズマエッチング方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20230411BHJP

   H05H 1/24 20060101ALI20230411BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101E

H05H1/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021164503

(22)【出願日】2021-10-06

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】早川 晋

(72)【発明者】

【氏名】溝本 康隆

【テーマコード（参考）】

2G084

5F004

【Ｆターム（参考）】

2G084AA02

2G084CC12

2G084CC13

2G084CC14

2G084CC33

2G084CC34

2G084DD38

2G084FF02

2G084FF07

5F004AA16

5F004BB13

5F004BB14

5F004BB22

5F004BB28

5F004CA05

5F004CA06

5F004CA08

5F004DA18

5F004DA23

5F004DA26

5F004DB01

5F004DB03

5F004DB19

5F004EA38

5F004EB08

(57)【要約】

【課題】基板の厚みを調整する、技術を提供する。
【解決手段】プラズマエッチング装置は、基板保持部と、プラズマ生成部と、ノズルと、電極と、高周波電源と、移動部と、制御部と、を備える。前記基板保持部は、処理室の内部で基板を保持する。前記プラズマ生成部は、前記基板をエッチングするエッチングガスを前記処理室の外部でプラズマ化する。前記ノズルは、前記プラズマ化した前記エッチングガスを、前記基板保持部で保持されている前記基板の一部に供給する。前記電極は、前記基板保持部に設けられている。前記高周波電源は、前記電極にバイアス用の高周波電力を印可する。前記移動部は、前記基板における前記プラズマ化した前記エッチングガスの供給位置を移動させる。前記制御部は、前記プラズマ生成部、前記高周波電源、及び前記移動部を制御する。前記制御部は、前記供給位置に応じて、前記高周波電力の電圧を変更する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理室の内部で基板を保持する基板保持部と、
前記基板をエッチングするエッチングガスを前記処理室の外部でプラズマ化するプラズマ生成部と、
前記プラズマ化した前記エッチングガスを、前記基板保持部で保持されている前記基板の一部に供給するノズルと、
前記基板保持部に設けられている電極と、
前記電極にバイアス用の高周波電力を印可する高周波電源と、
前記基板における前記プラズマ化した前記エッチングガスの供給位置を移動させる移動部と、
前記プラズマ生成部、前記高周波電源、及び前記移動部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記供給位置に応じて、前記高周波電力の電圧を変更する制御を行う、プラズマエッチング装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記基板の厚み分布の測定データを取得し、取得した前記測定データに基づいて前記高周波電力の前記電圧を変更する制御を行う、請求項１に記載のプラズマエッチング装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記供給位置に応じて、前記プラズマ化した前記エッチングガスの流量又は供給時間を変更する制御を行う、請求項１又は２に記載のプラズマエッチング装置。

【請求項4】

処理室の内部で基板を保持する基板保持部と、
前記基板をエッチングするエッチングガスを前記処理室の外部でプラズマ化するプラズマ生成部と、
前記プラズマ化した前記エッチングガスを、前記基板保持部で保持されている前記基板の一部に供給するノズルと、
前記基板における前記プラズマ化した前記エッチングガスの供給位置を移動させる移動部と、
前記プラズマ生成部、及び前記移動部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記供給位置に応じて、前記プラズマ化した前記エッチングガスの流量又は供給時間を変更する制御を行う、プラズマエッチング装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記基板の厚み分布の測定データを取得し、取得した前記測定データに基づいて前記流量又は前記供給時間を変更する制御を行う、請求項３又は４に記載のプラズマエッチング装置。

【請求項6】

前記移動部は、前記基板保持部を回転させることで、前記基板を回転させる回転移動部を含み、
前記基板の径方向に複数の前記ノズルを有する、請求項１～５のいずれか１項に記載のプラズマエッチング装置。

【請求項7】

処理室の内部の基板保持部で基板を保持することと、
前記基板をエッチングするエッチングガスを前記処理室の外部でプラズマ化することと、
前記プラズマ化した前記エッチングガスをノズルから吐出し、前記基板保持部で保持されている前記基板の一部に供給することと、
前記基板保持部に設けられている電極にバイアス用の高周波電力を印可することと、
前記基板における前記プラズマ化した前記エッチングガスの供給位置を移動させることと、
前記供給位置に応じて、前記高周波電力の電圧を変更することと、
を有する、プラズマエッチング方法。

【請求項8】

前記基板の厚み分布の測定データを取得することと、取得した前記測定データに基づいて前記高周波電力の前記電圧を変更することと、を有する、請求項７に記載のプラズマエッチング方法。

【請求項9】

前記ノズルは、前記基板の径方向に複数配置される、請求項７又は８に記載のプラズマエッチング方法。

【請求項10】

処理室の内部の基板保持部で基板を保持することと、
前記基板をエッチングするエッチングガスを前記処理室の外部でプラズマ化することと、
前記プラズマ化した前記エッチングガスをノズルから吐出し、前記基板保持部で保持されている前記基板の一部に供給することと、
前記基板における前記プラズマ化した前記エッチングガスの供給位置を移動させることと、
前記供給位置に応じて、前記プラズマ化した前記エッチングガスの流量又は供給時間を変更することと、
を有する、プラズマエッチング方法。

【請求項11】

前記基板の厚み分布の測定データを取得することと、取得した前記測定データに基づいて前記プラズマ化した前記エッチングガスの流量又は供給時間を変更することと、を有する、請求項１０に記載のプラズマエッチング方法。

【請求項12】

前記ノズルは、前記基板の径方向に複数配置され、
前記ノズルごとに独立に、前記ノズルから吐出される前記プラズマ化した前記エッチングガスの流量又は供給時間を変更することを有する、請求項１０又は１１に記載のプラズマエッチング方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、プラズマエッチング装置、及びプラズマエッチング方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載のプラズマエッチング装置は、真空チャンバーと、静電チャックテーブルと、ノズルと、ノズル揺動手段と、制御手段と、を備える。静電チャックテーブルは、真空チャンバー内で被加工物を保持する。ノズルは、静電チャックテーブルに保持された被加工物の一部にプラズマエッチングガスを供給する。ノズル揺動手段は、水平な円弧状の軌跡を描くようにノズルを揺動させる。制御部は、静電チャックの回転量とノズルの位置とを制御し、被加工物の任意の一部にプラズマエッチングガスを供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－２１９５９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示の一態様は、基板の厚みを調整する、技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様に係るプラズマエッチング装置は、基板保持部と、プラズマ生成部と、ノズルと、電極と、高周波電源と、移動部と、制御部と、を備える。前記基板保持部は、処理室の内部で基板を保持する。前記プラズマ生成部は、前記基板をエッチングするエッチングガスを前記処理室の外部でプラズマ化する。前記ノズルは、前記プラズマ化した前記エッチングガスを、前記基板保持部で保持されている前記基板の一部に供給する。前記電極は、前記基板保持部に設けられている。前記高周波電源は、前記電極にバイアス用の高周波電力を印可する。前記移動部は、前記基板における前記プラズマ化した前記エッチングガスの供給位置を移動させる。前記制御部は、前記プラズマ生成部、前記高周波電源、及び前記移動部を制御する。前記制御部は、前記供給位置に応じて、前記高周波電力の電圧を変更する。

【発明の効果】

【0006】

本開示の一態様によれば、基板の厚みを調整できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、一実施形態に係るプラズマエッチング装置を示す図である。

【図2】図２は、図１の移動部の動作の一例を示す図である。

【図3】図３は、基板処理方法の一例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、薄化前の基板の一例を示す図である。

【図5】図５は、基板の薄化に用いられる研削装置の一例を示す図である。

【図6】図６は、砥石の軌道の一例を示す図である。

【図7】図７は、吐出ノズルの配置の第１例を示す図である。

【図8】図８は、吐出ノズルの配置の第２例を示す図である。

【図9】図９は、吐出ノズルの配置の第３例を示す図である。

【図10】図１０は、吐出ノズルの配置の第４例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。本明細書において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。

【0009】

先ず、図１及び図２を参照して、一実施形態に係るプラズマエッチング装置１について説明する。プラズマエッチング装置１は、プラズマ化したエッチングガスによって基板Ｗをエッチングする。プラズマエッチング装置１は、本実施形態では真空プラズマ装置であるが、大気圧プラズマ装置であってもよい。

【0010】

プラズマエッチング装置１は、例えば、処理容器１０と、排気部１５と、基板保持部２０と、プラズマ生成部３０と、ノズル４０と、電極５０と、高周波電源５１と、移動部６０と、制御部９０と、を備える。

【0011】

処理容器１０は、処理室１１を内部に有する。処理容器１０は、基板Ｗの搬入出口１２と、搬入出口１２を開閉するゲートバルブ１３と、を有する。

【0012】

排気部１５は、処理室１１のガスを排気することで、処理室１１を減圧する。排気部１５は、処理容器１０に接続される配管１６を含む。排気部１５は、図示しないが、配管１６の途中に設けられる開閉バルブと、配管１６の途中に設けられる圧力制御器とを含む。

【0013】

真空ポンプなどの減圧源が作動し、開閉バルブが配管１６を開くと、配管１６が処理室１１のガスを吸引する。処理室１１のガス圧は、圧力制御器によって制御される。圧力制御器は、例えばバタフライバルブなどの圧力調整バルブを備える。

【0014】

基板保持部２０は、処理室１１の内部で基板Ｗを保持する。基板保持部２０は、例えば静電チャックである。静電チャックは、減圧雰囲気下で、基板Ｗを吸着できる。なお、プラズマエッチング装置１が大気圧下で基板Ｗをエッチングする場合、基板保持部２０は真空チャックであってもよい。

【0015】

プラズマ生成部３０は、基板Ｗをエッチングするエッチングガスを処理室１１の外部でプラズマ化する。プラズマ化したエッチングガスは、ラジカルを含む。ラジカルは、例えばイオンを含む。ラジカルは、基板Ｗの第１主面Ｗａに衝突することで、基板Ｗをエッチングする。プラズマ生成部３０は、図示しないが、例えば、プラズマ生成用の電極と、電極に高周波電力を供給する高周波電源を含む。

【0016】

プラズマ生成部３０は、例えばマイクロ波でエッチングガスをプラズマ化する。マイクロ波の周波数は、例えば２．４５ＧＨｚである。プラズマは、マイクロ波プラズマには限定されず、容量結合プラズマ、又は誘導結合プラズマ等であってもよい。ラジカルが生成されればよい。プラズマ生成用の高周波電力は、周波数が例えば４５０ｋＨｚ～２．４５ＧＨｚであり、電圧が例えば０．５ｋＶ～５ｋＶである。

【0017】

プラズマ生成部３０は、図示しないが、プラズマ生成用の電極が設けられるガス供給室を有し、ガス供給室でエッチングガスをプラズマ化する。エッチングガスは、混合ガスであってもよく、例えばＳＦ_６ガスとＯ_２ガスの混合ガスであってもよい。ガス供給室には、エッチングガスの他に、エッチングガスを希釈する希釈ガスを供給してもよい。希釈ガスとしては、Ａｒガスなどの不活性ガスが用いられる。

【0018】

プラズマ生成部３０は、例えば、ガスの種類毎に、個別配管と、個別配管の途中に設けられる開閉バルブと、個別配管の途中に設けられる流量制御器とを含む。開閉バルブが個別配管を開くと、供給源からガス供給室にガスが供給される。その供給量は流量制御器によって制御される。一方、開閉バルブが個別配管を閉じると、供給源からガス供給室へのガスの供給が停止される。

【0019】

ノズル４０は、プラズマ生成部３０でプラズマ化したエッチングガスを、基板保持部２０で保持されている基板Ｗの一部に供給する。ノズル４０は、プラズマ化したエッチングガスを吐出する吐出ノズル４１を有する。吐出ノズル４１は、例えば基板Ｗの第１主面Ｗａに対して垂直に、プラズマ化したエッチングガスを吐出する。吐出ノズル４１は、その下端に吐出口４１ａを有する。

【0020】

プラズマ化したエッチングガスの流量及び供給時間は、例えばプラズマ生成部３０の流量制御器及び開閉弁を用いて制御する。プラズマ化したエッチングガスの流量が多いほど、エッチング速度が速い。また、プラズマ化したエッチングガスの供給時間が長いほど、エッチング量が大きい。

【0021】

ノズル４０は、吐出ノズル４１を取り囲む吸引ノズル４２を有してもよい。吐出ノズル４１と吸引ノズル４２は、二重管を構成する。吸引ノズル４２は、プラズマ化したエッチングガスを吸引することで、基板Ｗのエッチングされる領域を絞る。吸引ノズル４２の下端の吸引口４２ａは、例えば吐出ノズル４１の下端の吐出口４１ａよりも下方に設置される。

【0022】

電極５０は、基板保持部２０に設けられている。例えば、電極５０は、基板保持部２０の内部に埋設されている。基板保持部２０が基板Ｗを水平に保持する場合、鉛直方向から見たときに、電極５０は基板Ｗと同程度以上の大きさを有する。電極５０には、高周波電源５１が電気的に接続される。

【0023】

高周波電源５１は、電極５０に高周波電力を印可する。その高周波電力は、プラズマ化したエッチングガスのラジカルを基板Ｗに引き込むための電力であり、ラジカルのエネルギーを制御するためのバイアス用の電力である。バイアス用の高周波電力は、周波数が例えば０．１ＭＨｚ～１００ＭＨｚであり、電圧が例えば０．５ｋＶ～５ｋＶである。バイアス用の高周波電力は、プラズマ生成用の高周波電力とは独立に制御される。

【0024】

高周波電源５１は、電極５０に高周波電力を印可することで、基板Ｗの第１主面Ｗａの近傍にシース領域を発生させる。シース領域は、イオンなどのラジカルが基板Ｗの第１主面Ｗａに繰り返し衝突する領域である。ラジカルの衝突によって、基板Ｗの第１主面Ｗａがエッチングされる。高周波電力の電圧が高いほど、ラジカルのエネルギーが高く、エッチング速度が速い。

【0025】

移動部６０は、基板Ｗにおけるプラズマ化したエッチングガスの供給位置を移動させる。移動部６０は、例えば、回転移動部６１と、直線移動部６２とを有する。回転移動部６１は、基板保持部２０を回転させる。回転移動部６１は、例えばモータを含む。直線移動部６２は、基板保持部２０の回転中心線と直交する方向に基板保持部２０を移動させる。直線移動部６２は、例えばモータと、モータの回転運動を直線運動に変換するボールねじと、を含む。

【0026】

基板保持部２０が基板Ｗを水平に保持する場合、回転移動部６１は鉛直な回転中心線を中心に基板保持部２０を回転させ、直線移動部６２は基板保持部２０を水平方向に移動させる。なお、移動部６０は、基板保持部２０とノズル４０を相対的に移動すればよく、ノズル４０を移動してもよい。移動部６０は、特許文献１と同様にノズル４０を旋回移動させてもよい。

【0027】

制御部９０は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９１と、メモリ等の記憶媒体９２とを備える。記憶媒体９２には、プラズマエッチング装置１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部９０は、記憶媒体９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１に実行させることにより、プラズマエッチング装置１の動作を制御する。

【0028】

次に、図３を参照して、図１及び図２に示すプラズマエッチング装置１を用いた基板処理方法について説明する。基板処理方法は、例えば、図３に示すステップＳ１０１～Ｓ１０３を含む。プラズマエッチング装置１は、ステップＳ１０３を実施する。

【0029】

図３のステップＳ１０１では、基板Ｗの薄化を行う。基板Ｗは、例えばシリコンウェハであるが、化合物半導体ウェハであってもよい。基板Ｗは、ガラス基板であってもよい。基板Ｗは、図４に示すように、第１主面Ｗａと、第１主面Ｗａとは反対向きの第２主面Ｗｂと、を有する。

【0030】

基板Ｗの第１主面Ｗａは、プラズマエッチング装置１でエッチングされる。基板Ｗの第２主面Ｗｂには、不図示のデバイスが形成されている。デバイスは、例えば電子回路であり、図４に破線で示す複数本のストリートで区画される領域毎に形成されている。ステップＳ１０３の後で、基板Ｗは、複数本のストリートに沿って切断され、複数のチップに分割される。

【0031】

基板Ｗの第２主面Ｗｂには、デバイスを保護する保護膜Ｆが形成されていてもよい。保護膜Ｆは、基板Ｗの薄化を行う間、デバイスを保護する。保護膜Ｆは、基板Ｗの第２主面Ｗｂの全体を覆う。保護膜Ｆは、基板Ｗの薄化後に除去される。なお、基板Ｗの第２主面Ｗｂには、保護膜Ｆが形成される代わりに、基板Ｗとは別の第２基板が接合されていてもよい。第２基板は、シリコンウェハ、化合物半導体ウェハ又はガラス基板である。第２基板の基板Ｗに対向する面にも、デバイスが形成されていてもよい。

【0032】

基板Ｗの薄化には、例えば図５に示す研削装置１００を用いる。研削装置１００は、例えば、フランジ１０１と、スピンドル軸１０２と、第１回転モータ１０３と、チャック１０４と、第２回転モータ１０５と、を備える。

【0033】

フランジ１０１は、スピンドル軸１０２の下端に設けられる。フランジ１０１には、研削工具Ｄが取り付けられる。研削工具Ｄは、例えば、円盤状の研削ホイールＤ１と、研削ホイールＤ１の下面にリング状に配列される複数の砥石Ｄ２と、を含む。第１回転モータ１０３は、回転中心線Ｒ１を中心にスピンドル軸１０２を回転させることで、研削工具Ｄを回転させる。

【0034】

チャック１０４は、基板Ｗの第１主面Ｗａを上に向けて、基板Ｗを下方から保持する。チャック１０４の基板Ｗを吸着する吸着面、つまりチャック１０４の上面は、チャック１０４の回転中心線Ｒ２を中心に対称な円錐面であってもよい。チャック１０４の回転中心線Ｒ２の傾斜角度を調整することで、基板Ｗの径方向における厚み分布を調整できる。第２回転モータ１０５は、回転中心線Ｒ２を中心にチャック１０４を回転させることで、基板Ｗを回転させる。

【0035】

図６に示すように、リング状に配列される複数の砥石Ｄ２の軌道Ｅは、基板Ｗの上面の中心を通るように設定される。また、基板Ｗの上面の中心がチャック１０４の回転中心線Ｒ２を通るように、基板Ｗがチャック１０４に吸着される。チャック１０４と共に基板Ｗが回転することにより、基板Ｗの上面全体が砥石Ｄ２によって研削される。

【0036】

研削後の基板Ｗは、厚み分布を有する。厚みのばらつきは、例えば厚みの最大値と最小値の差（ＴＴＶ：Ｔｏｔａｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）で表される。厚みのばらつきは、例えば図６に示す砥石Ｄ２の軌道Ｅ上での砥石Ｄ２と基板Ｗの相対速度差などに起因する。保護膜Ｆが用いられる場合、保護膜Ｆの変形によって厚みのばらつきが大きくなる。

【0037】

なお、基板Ｗの薄化には、不図示のレーザー加工装置を用いてもよい。レーザー加工装置は、基板Ｗの内部に改質層を形成する。改質層は、基板Ｗの径方向及び周方向に間隔をおいて複数形成される。複数の改質層を起点に基板Ｗを分割することで、基板Ｗを薄化することができる。この場合も、薄化後の基板Ｗは、厚み分布を有する。

【0038】

図３のステップＳ１０２では、薄化した基板Ｗの厚み分布の測定を行う。基板Ｗの厚み分布の測定には、図１に示す測定装置２００を用いる。基板Ｗの厚み分布の測定場所は、研削装置１００又はレーザー加工装置の内部でもよいし、プラズマエッチング装置１の内部でもよいし、研削装置１００又はレーザー加工装置からプラズマエッチング装置１に基板Ｗを搬送する搬送経路の途中でもよい。

【0039】

測定装置２００は、非接触式と接触式のいずれでもよいが、好ましくは非接触式である。非接触式の測定装置２００は、例えば、基板Ｗを透過する赤外光を用いて、基板Ｗの第１主面Ｗａで反射した光と、基板Ｗの第２主面Ｗｂで反射した光との干渉を利用し、基板Ｗの厚み分布を測定する。非接触式の測定装置２００は、静電容量型の変位センサ、又はレーザー変位センサを用いて、基板Ｗまでの距離を測定することで、基板Ｗの厚み分布を測定してもよい。

【0040】

測定装置２００は、基板Ｗの厚み分布の測定データをプラズマエッチング装置１に送信する。送信する測定データは、基板Ｗの第１主面Ｗａにおける座標と、座標ごとの基板Ｗの厚みを含む。プラズマエッチング装置１の制御部９０は、測定装置２００の送信した測定データを受信し、受信した基板Ｗの厚み分布の測定データに基づき基板のエッチングを制御することで、基板Ｗの厚みムラを低減する制御を行う。

【0041】

図３のステップＳ１０３では、基板Ｗのプラズマエッチングを行う。基板Ｗのプラズマエッチングには、図１及び図２に示すプラズマエッチング装置１を用いる。プラズマエッチング装置１の制御部９０は、例えば、プラズマ化したエッチングガスの供給位置に応じて、バイアス用の高周波電力の電圧を変更する制御を行う。これにより、基板Ｗの厚み分布を調節できる。

【0042】

具体的には、例えば、制御部９０は、基板Ｗの厚み分布の測定データを取得し、取得した測定データに基づいてバイアス用の高周波電力の電圧を変更する制御を行う。制御部９０は、例えば基板Ｗの厚みの最小値を基準として、基板Ｗの厚みが厚い位置ほど、バイアス用の高周波電力の電圧を高く設定する。これにより、基板Ｗの厚みムラを低減できる。

【0043】

なお、制御部９０は、バイアス用の高周波電力の電圧を変更する制御に代えて、又は加えて、プラズマ化したエッチングガスの流量又は供給時間を変更する制御を行ってもよい。制御部９０は、例えば基板Ｗの厚みの最小値を基準として、基板Ｗの厚みが厚い位置ほど、流量を多く設定するか、供給時間を長く設定する。これにより、基板Ｗの厚みムラを低減できる。

【0044】

なお、基板Ｗの厚み分布は、例えば基板Ｗのロットごとに同じ傾向を有する。そこで、制御部９０は、プラズマ化したエッチングガスの供給位置と、バイアス用の高周波電力の電圧などを対応付けて予め記憶しておき、記憶したデータに従って基板Ｗのエッチングを制御することで、基板Ｗの厚みムラを低減する制御を行ってもよい。

【0045】

次に、図７～図１０を参照して、吐出ノズル４１の本数及び配置について説明する。図７～図１０において、黒丸は基板Ｗの第１主面Ｗａの中心を示す。図７に示すように、吐出ノズル４１の本数が１本である場合、プラズマ化したエッチングガスの供給位置が基板Ｗの第１主面Ｗａの全体で変位するように、基板ＷのＺ軸周りの回転と、基板ＷのＸ軸方向の移動とが行われる。

【0046】

図８に示すように、吐出ノズル４１が基板Ｗの径方向に複数配置される場合も、基板ＷのＺ軸周りの回転と、基板ＷのＸ軸方向の移動とが行われる。吐出ノズル４１の本数を増やすほど、基板ＷのＸ軸方向の移動距離を短縮でき、スループットを向上できる。図９及び図１０に示すように、基板ＷのＸ軸方向の移動距離をゼロにすることも可能である。

【0047】

複数本の吐出ノズル４１は、プラズマ化したエッチングガスの流量及び供給時間を独立に制御可能である。制御部９０は、吐出ノズル４１ごとに独立に、プラズマ化したエッチングガスの流量又は供給時間を変更する制御を行う。制御部９０は、吐出ノズル４１の吐出位置における基板Ｗの厚みの厚さに応じて、吐出ノズル４１ごとに独立に流量又は供給時間を変更する制御を行う。

【0048】

制御部９０は、例えば基板Ｗの厚みの最小値を基準として、基板Ｗの厚みが厚い位置に配置された吐出ノズル４１ほど、流量を多く設定するか、供給時間を長く設定する。これにより、基板Ｗの厚みムラを低減できる。基板Ｗの厚みの最小値が目標値である場合、基板Ｗの厚みが最小値の位置に配置された吐出ノズル４１からは、エッチングガスを吐出しない制御を行うことが好ましい。

【0049】

なお、制御部９０は、プラズマ化したエッチングガスの流量又は供給時間を変更する制御に代えて、又は加えて、バイアス用の高周波電力の電圧を変更する制御を行ってもよい。具体的には、制御部９０は、例えば基板Ｗの厚みの最小値を基準として、基板Ｗの厚みが厚い位置ほど、バイアス用の高周波電力の電圧を高く設定する制御を行う。これにより、基板Ｗの厚みムラを低減できる。基板Ｗの厚みの最小値が目標値である場合、基板Ｗの厚みが最小値の位置に配置された吐出ノズル４１からは、エッチングガスを吐出しない制御を行うことが好ましい。

【0050】

図９に示すように複数本の吐出ノズル４１が千鳥配置されてもよいし、図１０に示すように複数本の吐出ノズル４１がランダム配置されてもよい。基板Ｗの第１主面Ｗａを径方向に分割してなる複数の領域Ａ１～Ａ４の各々の真上に、領域Ａ１～Ａ４と同じ幅の吐出口４１ａが存在すれば、基板ＷのＺ軸周りの回転のみで、基板Ｗの第１主面Ｗａの全体にプラズマ化したエッチングガスを供給できる。

【0051】

以上、本開示に係るプラズマエッチング装置、及びプラズマエッチング方法の実施形態等について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

【符号の説明】

【0052】

１ プラズマエッチング装置
１１ 処理室
２０ 基板保持部
３０ プラズマ生成部
４０ ノズル
５０ 電極
５１ 高周波電源
６０ 移動部
９０ 制御部
Ｗ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】