JP2000021870A - プラズマ処理装置 - Google Patents
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- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
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- H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
- H01L21/6719—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the processing chambers, e.g. modular processing chambers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子サイクロトロン共鳴を利用してプラズマ
を発生させ、そのプラズマに基づいて半導体ウエハに対
して成膜処理やエッチング処理を行う複数プラズマ処理
ユニットを共通の搬送室に接続した装置において、プラ
ズマ処理ユニット間でウエハに対する処理状態の差をな
くすこと。 【解決手段】 搬送室２にプラズマ処理ユニット３Ａ、
３Ｂの真空処理室３１を接続し、搬送室２内から真空処
理室３１内の載置台にウエハＷを位置合わせした状態で
搬送するように構成する。そして両プラズマ処理ユニッ
ト３Ａ、３Ｂ間で導波管５の大きさ及び長さが同一であ
り、かつ載置台に決められた向きに置かれたウエハに対
する導波管の位置関係が同一となるように構成する。
を発生させ、そのプラズマに基づいて半導体ウエハに対
して成膜処理やエッチング処理を行う複数プラズマ処理
ユニットを共通の搬送室に接続した装置において、プラ
ズマ処理ユニット間でウエハに対する処理状態の差をな
くすこと。 【解決手段】 搬送室２にプラズマ処理ユニット３Ａ、
３Ｂの真空処理室３１を接続し、搬送室２内から真空処
理室３１内の載置台にウエハＷを位置合わせした状態で
搬送するように構成する。そして両プラズマ処理ユニッ
ト３Ａ、３Ｂ間で導波管５の大きさ及び長さが同一であ
り、かつ載置台に決められた向きに置かれたウエハに対
する導波管の位置関係が同一となるように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波と磁界
とのＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）を利用してプラ
ズマを発生させ、そのプラズマに基づいて例えば半導体
ウエハ等の基板に対して処理を行うためのプラズマ処理
装置に関する。
とのＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）を利用してプラ
ズマを発生させ、そのプラズマに基づいて例えば半導体
ウエハ等の基板に対して処理を行うためのプラズマ処理
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＥＣＲを利用したプラズマの処理装置
は、真空処理室内に例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波
を導波管を介して供給すると同時に、例えば８７５ガウ
スの磁界を例えば電磁コイルにより印加して、マイクロ
波と磁界との相互作用（共鳴）でプラズマ生成用ガスを
高密度プラズマ化し、このプラズマに基づいて、成膜処
理やエッチング処理などを行うものである。
は、真空処理室内に例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波
を導波管を介して供給すると同時に、例えば８７５ガウ
スの磁界を例えば電磁コイルにより印加して、マイクロ
波と磁界との相互作用（共鳴）でプラズマ生成用ガスを
高密度プラズマ化し、このプラズマに基づいて、成膜処
理やエッチング処理などを行うものである。
【０００３】一方省スペース化、コストの低廉化などの
要請から、複数のプラズマ処理装置を共通の搬送室に気
密に接続し、この搬送室内の搬送アームにより各プラズ
マ処理装置にアクセスする装置が開発されている。図６
はこの種の装置の従来例の概観を示す。なおこの明細書
では、搬送室１０に接続されているプラズマ処理装置１
Ａ、１Ｂをプラズマ処理ユニット、全体をプラズマ処理
装置と呼ぶことにする。
要請から、複数のプラズマ処理装置を共通の搬送室に気
密に接続し、この搬送室内の搬送アームにより各プラズ
マ処理装置にアクセスする装置が開発されている。図６
はこの種の装置の従来例の概観を示す。なおこの明細書
では、搬送室１０に接続されているプラズマ処理装置１
Ａ、１Ｂをプラズマ処理ユニット、全体をプラズマ処理
装置と呼ぶことにする。
【０００４】各プラズマ処理ユニット１Ａ（１Ｂ）は、
小径の円筒体よりなる第１の真空室１１及び大径の円筒
体よりなる第２の真空室１２を備えた真空処理室１３
と、第１の真空室１１の頂部に図では見えないマイクロ
波透過窓を介して接続され、マイクロ波を例えばＴＭモ
ードで真空処理室１３内に導くための導波管１４と、こ
の導波管１４の基端部に設けられたマイクロ発振器１４
ａとを備えており、搬送室１０から第２の真空室１２内
の図では見えない載置台に搬送されたウエハＷに対して
プラズマにより処理を行うように構成されている。
小径の円筒体よりなる第１の真空室１１及び大径の円筒
体よりなる第２の真空室１２を備えた真空処理室１３
と、第１の真空室１１の頂部に図では見えないマイクロ
波透過窓を介して接続され、マイクロ波を例えばＴＭモ
ードで真空処理室１３内に導くための導波管１４と、こ
の導波管１４の基端部に設けられたマイクロ発振器１４
ａとを備えており、搬送室１０から第２の真空室１２内
の図では見えない載置台に搬送されたウエハＷに対して
プラズマにより処理を行うように構成されている。
【０００５】前記導波管１４は、第１の真空室１１の上
側に位置する末広がりの円錐形導波管１５と、この円錐
形導波管１５の上に接続された円筒形導波管１６と、こ
の円錐形導波管１６の側部に直角に接続された矩形導波
管１７とから構成される。図７は、図６に示すプラズマ
処理装置を上から見たときに、載置台上のウエハＷと矩
形導波管１７との位置関係がどのようになっているかを
示す略解平面図である。ただし導波管１４及びマイクロ
波発振器１４ａは点線で示してある。図６及び図７に示
すように一方のプラズマ処理ユニット１Ａの矩形導波管
１７と他方のプラズマ処理ユニット１Ｂの矩形導波管１
７とはいずれもカギ形に構成されており、そして左右対
称につまり搬送室１０の水平方向の中心軸線Ｌ１に対し
て対称に配置されている。図７中１０ａは搬送アームで
あり、例えば搬送室１０の外部で位置合わせされたウエ
ハＷをプラズマ処理ユニット１Ａ、１Ｂの載置台に搬送
する。
側に位置する末広がりの円錐形導波管１５と、この円錐
形導波管１５の上に接続された円筒形導波管１６と、こ
の円錐形導波管１６の側部に直角に接続された矩形導波
管１７とから構成される。図７は、図６に示すプラズマ
処理装置を上から見たときに、載置台上のウエハＷと矩
形導波管１７との位置関係がどのようになっているかを
示す略解平面図である。ただし導波管１４及びマイクロ
波発振器１４ａは点線で示してある。図６及び図７に示
すように一方のプラズマ処理ユニット１Ａの矩形導波管
１７と他方のプラズマ処理ユニット１Ｂの矩形導波管１
７とはいずれもカギ形に構成されており、そして左右対
称につまり搬送室１０の水平方向の中心軸線Ｌ１に対し
て対称に配置されている。図７中１０ａは搬送アームで
あり、例えば搬送室１０の外部で位置合わせされたウエ
ハＷをプラズマ処理ユニット１Ａ、１Ｂの載置台に搬送
する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の装置は、ウエハ
Ｗが位置合わせされているため、両プラズマ処理ユニッ
ト１Ａ、１Ｂにおいて例えばウエハＷの位置合わせ用の
Ｖ字型の切れ込み（ノッチ）が搬送アーム１０ａの回転
中心Ｐに向いている。一方両プラズマ処理ユニット１
Ａ、１Ｂの矩形導波管１７は左右対称に配置されている
ため、ウエハＷの向きに対する矩形導波管１７の位置関
係が異なっている。
Ｗが位置合わせされているため、両プラズマ処理ユニッ
ト１Ａ、１Ｂにおいて例えばウエハＷの位置合わせ用の
Ｖ字型の切れ込み（ノッチ）が搬送アーム１０ａの回転
中心Ｐに向いている。一方両プラズマ処理ユニット１
Ａ、１Ｂの矩形導波管１７は左右対称に配置されている
ため、ウエハＷの向きに対する矩形導波管１７の位置関
係が異なっている。
【０００７】ここでマイクロ波は矩形導波管１７にてＴ
Ｅモードで伝播し、円筒形導波管１６との接続部分にて
ＴＭモードに変換されるが、円筒形導波管１６では電界
強度分布が本来同心円状（電界の向きは直径方向であ
る）であるはずが、実際には偏った分布になっている。
図８はこの様子を模式的に示す図であり、図に記載して
ある番号は、区画された領域の電界の強さを表わしてい
る。なお番号の小さいものほど電界が弱い。
Ｅモードで伝播し、円筒形導波管１６との接続部分にて
ＴＭモードに変換されるが、円筒形導波管１６では電界
強度分布が本来同心円状（電界の向きは直径方向であ
る）であるはずが、実際には偏った分布になっている。
図８はこの様子を模式的に示す図であり、図に記載して
ある番号は、区画された領域の電界の強さを表わしてい
る。なお番号の小さいものほど電界が弱い。
【０００８】そしてマイクロ波が載置台に向かうにつれ
て電界の偏りの程度は小さくなるが、ＥＣＲを起こすＥ
ＣＲポイントにおいて電界の偏りが存在する状態で高密
度のプラズマが発生するため、プラズマの密度分布（イ
オンや電子の密度の分布）も同心円状から偏ったものに
なる。このためウエハＷから見てプラズマ密度の偏り方
が両プラズマ処理ユニット１Ａ、１Ｂの間で、異なるこ
とになるので、ウエハＷの面内の処理の状態が異なって
しまう。例えば成膜処理であれば膜厚分布が異なり、例
えばエッチング処理であれば、溝の削り方のばらつき具
合が異なってしまう。
て電界の偏りの程度は小さくなるが、ＥＣＲを起こすＥ
ＣＲポイントにおいて電界の偏りが存在する状態で高密
度のプラズマが発生するため、プラズマの密度分布（イ
オンや電子の密度の分布）も同心円状から偏ったものに
なる。このためウエハＷから見てプラズマ密度の偏り方
が両プラズマ処理ユニット１Ａ、１Ｂの間で、異なるこ
とになるので、ウエハＷの面内の処理の状態が異なって
しまう。例えば成膜処理であれば膜厚分布が異なり、例
えばエッチング処理であれば、溝の削り方のばらつき具
合が異なってしまう。
【０００９】このようにプラズマ処理ユニット１Ａ、１
Ｂ間で、マイクロ波のＴＭモードのズレの影響つまり電
界強度分布の影響が異なり、その結果ウエハＷの処理の
状態に差があると、例えば処理の状態が悪かった場合に
原因の解析やその後の調整、改良が繁雑でやりにくくな
り、また各ユニットの管理も難しくなる。
Ｂ間で、マイクロ波のＴＭモードのズレの影響つまり電
界強度分布の影響が異なり、その結果ウエハＷの処理の
状態に差があると、例えば処理の状態が悪かった場合に
原因の解析やその後の調整、改良が繁雑でやりにくくな
り、また各ユニットの管理も難しくなる。
【００１０】本発明は、このような事情の下になされた
ものであり、その目的は、基板に対する処理状態につい
てプラズマ処理ユニット間で差をなくすようにすること
のできる装置を提供することにある。
ものであり、その目的は、基板に対する処理状態につい
てプラズマ処理ユニット間で差をなくすようにすること
のできる装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板の載置台
が設けられた真空処理室とこの真空処理室内にマイクロ
波を導入するための導波管とを備えると共にマイクロ波
と磁界とによる電子サイクロトロン共鳴を用いて処理ガ
スをプラズマ化し、そのプラズマに基づいて基板に対し
て処理するための複数のプラズマ処理ユニットと、これ
ら複数のプラズマ処理ユニットが気密に接続された共通
の搬送室と、を有し、前記搬送室から基板を、基板の向
きが位置合せされた状態で前記載置台に搬送するプラズ
マ処理装置において、各プラズマ処理ユニット間で、載
置台に決められた向きに置かれた基板に対する導波管の
位置関係が同一となるように導波管を構成したことを特
徴とする。基板に対して行われる処理は、例えば成膜処
理やエッチング処理である。
が設けられた真空処理室とこの真空処理室内にマイクロ
波を導入するための導波管とを備えると共にマイクロ波
と磁界とによる電子サイクロトロン共鳴を用いて処理ガ
スをプラズマ化し、そのプラズマに基づいて基板に対し
て処理するための複数のプラズマ処理ユニットと、これ
ら複数のプラズマ処理ユニットが気密に接続された共通
の搬送室と、を有し、前記搬送室から基板を、基板の向
きが位置合せされた状態で前記載置台に搬送するプラズ
マ処理装置において、各プラズマ処理ユニット間で、載
置台に決められた向きに置かれた基板に対する導波管の
位置関係が同一となるように導波管を構成したことを特
徴とする。基板に対して行われる処理は、例えば成膜処
理やエッチング処理である。
【００１２】この発明によれば、プラズマ処理ユニット
間で、基板に対する導波管の位置関係が同一なので、導
波管から導入されたマイクロ波の電界強度分布に偏りが
あって、それに基づくプラズマ密度に不均一性があって
も、基板に対する電界強度分布の偏りの影響は、各プラ
ズマ処理ユニット間で差がないため、処理状態の解析や
装置の改良を行い易い。
間で、基板に対する導波管の位置関係が同一なので、導
波管から導入されたマイクロ波の電界強度分布に偏りが
あって、それに基づくプラズマ密度に不均一性があって
も、基板に対する電界強度分布の偏りの影響は、各プラ
ズマ処理ユニット間で差がないため、処理状態の解析や
装置の改良を行い易い。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態に係る
プラズマ処理装置の全体構成を示す概観図である。この
プラズマ処理装置は、真空容器である搬送室２とこの搬
送室２に気密に接続された複数例えば２個の同一構造の
プラズマ処理ユニット３Ａ、３Ｂとを備えている。
プラズマ処理装置の全体構成を示す概観図である。この
プラズマ処理装置は、真空容器である搬送室２とこの搬
送室２に気密に接続された複数例えば２個の同一構造の
プラズマ処理ユニット３Ａ、３Ｂとを備えている。
【００１４】プラズマ処理ユニット３Ａ（３Ｂ）の構造
について図２を参照しながら説明すると、図中３１は真
空処理室であり、この真空処理室３１は小径の円筒状の
第１の真空室３２及び大径の円筒状の第２の真空室３３
を接続してなる。第１の真空室３２内には、周方向に沿
って均等に配置したプラズマガスノズル３０が突入して
設けられている。第２の真空室３３内には、リング状の
ガス供給部３４が設けられており、ガス供給管３５から
導入された成膜ガスがガス供給部３４から真空処理室３
１内に供給される。
について図２を参照しながら説明すると、図中３１は真
空処理室であり、この真空処理室３１は小径の円筒状の
第１の真空室３２及び大径の円筒状の第２の真空室３３
を接続してなる。第１の真空室３２内には、周方向に沿
って均等に配置したプラズマガスノズル３０が突入して
設けられている。第２の真空室３３内には、リング状の
ガス供給部３４が設けられており、ガス供給管３５から
導入された成膜ガスがガス供給部３４から真空処理室３
１内に供給される。
【００１５】また第２の真空室３３内には、基板である
半導体ウエハＷを載置するための載置台４が設けられて
おり、この載置台４には、ウエハＷにイオンを引き込む
ためのバイアス電圧が印加されるように図示しない高周
波電源が接続されている。第２の真空室３３の側壁には
ゲートバルブ２１により開閉される搬送口２２が形成さ
れ、第２の真空室３３はこの搬送口２２を介して搬送室
２に気密に接続されている。３６は排気管である。
半導体ウエハＷを載置するための載置台４が設けられて
おり、この載置台４には、ウエハＷにイオンを引き込む
ためのバイアス電圧が印加されるように図示しない高周
波電源が接続されている。第２の真空室３３の側壁には
ゲートバルブ２１により開閉される搬送口２２が形成さ
れ、第２の真空室３３はこの搬送口２２を介して搬送室
２に気密に接続されている。３６は排気管である。
【００１６】第１の真空室３２の周囲及び第２の真空室
３３の下部には、夫々磁界形成手段として主電磁コイル
４１及び補助電磁コイル４２が設けられており、これら
電磁コイル４１及び４２によって真空処理室３１内に所
定形状の磁束の流れを形成し、ＥＣＲポイントにて８７
５ガウスの磁界を形成するようになっている。
３３の下部には、夫々磁界形成手段として主電磁コイル
４１及び補助電磁コイル４２が設けられており、これら
電磁コイル４１及び４２によって真空処理室３１内に所
定形状の磁束の流れを形成し、ＥＣＲポイントにて８７
５ガウスの磁界を形成するようになっている。
【００１７】一方真空処理室３１の上端面はマイクロ波
を透過するための円盤状の誘電体からなる透過窓３７に
より構成されており、この透過窓３７の上面には、第１
の真空室３２内に例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を
ＴＭモード例えばＴＭ01モードで供給するための導波管
５が設けられている。この導波管５は、図２及び図３に
示すように、矩形導波管５１の出口側の端部を円筒形導
波管５２の上部側の側部に直角に接続し、この円筒形導
波管５２の出口側（下端部）を下部側に向かって広がる
円錐形導波管５３の入口側（上端部）に接続して構成さ
れており、前記矩形導波管５１と円筒形導波管５２との
接続部分がＴＭモード変換器となっている。前記矩形導
波管５１の入口側は高周波電源部であるマイクロ波発振
器５４に接続されており、一方円錐形導波管５３の出口
側（下端側）は上述の透過窓３７の上面に接続されてい
る。図３は導波管５の一部を示す斜視図である。
を透過するための円盤状の誘電体からなる透過窓３７に
より構成されており、この透過窓３７の上面には、第１
の真空室３２内に例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を
ＴＭモード例えばＴＭ01モードで供給するための導波管
５が設けられている。この導波管５は、図２及び図３に
示すように、矩形導波管５１の出口側の端部を円筒形導
波管５２の上部側の側部に直角に接続し、この円筒形導
波管５２の出口側（下端部）を下部側に向かって広がる
円錐形導波管５３の入口側（上端部）に接続して構成さ
れており、前記矩形導波管５１と円筒形導波管５２との
接続部分がＴＭモード変換器となっている。前記矩形導
波管５１の入口側は高周波電源部であるマイクロ波発振
器５４に接続されており、一方円錐形導波管５３の出口
側（下端側）は上述の透過窓３７の上面に接続されてい
る。図３は導波管５の一部を示す斜視図である。
【００１８】そしてこの実施の形態の特徴とするところ
は、両方のプラズマ処理ユニット３Ａ、３Ｂにおいて、
導波管５が同一構造、つまり導波管５の大きさ及び長さ
が同一であり、かつ載置台４に決められた向きに置かれ
たウエハＷに対する導波管５の位置関係が同一であるこ
とである。即ち円筒形導波管５２及び円錐形導波管５３
の大きさ及び高さがいずれのプラズマ処理ユニット３
Ａ、３Ｂにおいても同じであり、矩形導波管５１の構
造、形状も同じであり、更に図４に示すように平面形状
で見たとき（上から見たとき）に載置台４の中心と搬送
口２２の間口の中心とを結ぶ軸線Ｍ１（Ｍ２）に対する
矩形導波管５１の位置関係が同じである。従来例として
示したプラズマ処理装置では、両方のプラズマ処理ユニ
ットの矩形導波管が左右対称に配置されており、この点
本発明実施の形態は異なる。
は、両方のプラズマ処理ユニット３Ａ、３Ｂにおいて、
導波管５が同一構造、つまり導波管５の大きさ及び長さ
が同一であり、かつ載置台４に決められた向きに置かれ
たウエハＷに対する導波管５の位置関係が同一であるこ
とである。即ち円筒形導波管５２及び円錐形導波管５３
の大きさ及び高さがいずれのプラズマ処理ユニット３
Ａ、３Ｂにおいても同じであり、矩形導波管５１の構
造、形状も同じであり、更に図４に示すように平面形状
で見たとき（上から見たとき）に載置台４の中心と搬送
口２２の間口の中心とを結ぶ軸線Ｍ１（Ｍ２）に対する
矩形導波管５１の位置関係が同じである。従来例として
示したプラズマ処理装置では、両方のプラズマ処理ユニ
ットの矩形導波管が左右対称に配置されており、この点
本発明実施の形態は異なる。
【００１９】なお図４において６１はＺ軸まわりに回転
自在かつ伸縮自在な多関節型の搬送アームであり、搬送
室２に接続された予備真空室６２とプラズマ処理ユニッ
ト３Ａ、３Ｂ内の載置台４との間でウエハＷの受け渡し
を行う。また６３は大気雰囲気に置かれた搬送アーム、
６４はウエハＷの位置合わせを行うための位置合わせ部
の一部であるターンテーブルである。
自在かつ伸縮自在な多関節型の搬送アームであり、搬送
室２に接続された予備真空室６２とプラズマ処理ユニッ
ト３Ａ、３Ｂ内の載置台４との間でウエハＷの受け渡し
を行う。また６３は大気雰囲気に置かれた搬送アーム、
６４はウエハＷの位置合わせを行うための位置合わせ部
の一部であるターンテーブルである。
【００２０】次に上述実施の形態の作用について成膜処
理を行う場合を例にとって述べる。先ず図４に示す搬送
アーム６３が、図示しないカセットからウエハＷを取り
出し、位置合わせ部のターンテーブル６４に受け渡し、
ウエハＷはここで向き及び中心位置が所定位置となるよ
うに位置合わせされる。ウエハＷは予備真空室６２及び
搬送室２を介して例えば一方のプラズマ処理ユニット３
Ａの載置台４に搬送される。このときウエハＷは、位置
合わせ用のノッチ（Ｖ字の切り込み）１００が例えば搬
送アーム６１の回転中心Ｐを向くように載置される。な
おウエハの位置合わせ用の部位としてはノッチに限らず
オリエンテーションフラットの場合もある。続いてゲー
トバルブ２１を閉じて内部を密閉した後、内部雰囲気を
排出して所定の真空度まで真空引きし、プラズマガスノ
ズル３０から第１の真空室３２内へＯ2 ガス及びＡｒガ
ス等のプラズマ発生用ガスを導入すると共に、ガス供給
部３４から第２の真空室３３内へＳｉＨ4 ガスやＳｉＦ
4 ガスを導入して、内部圧力を所定のプロセス圧に維持
し、かつマイクロ波発振器５４からマイクロ波を導入し
て、ウエハＷへの成膜処理を開始する。
理を行う場合を例にとって述べる。先ず図４に示す搬送
アーム６３が、図示しないカセットからウエハＷを取り
出し、位置合わせ部のターンテーブル６４に受け渡し、
ウエハＷはここで向き及び中心位置が所定位置となるよ
うに位置合わせされる。ウエハＷは予備真空室６２及び
搬送室２を介して例えば一方のプラズマ処理ユニット３
Ａの載置台４に搬送される。このときウエハＷは、位置
合わせ用のノッチ（Ｖ字の切り込み）１００が例えば搬
送アーム６１の回転中心Ｐを向くように載置される。な
おウエハの位置合わせ用の部位としてはノッチに限らず
オリエンテーションフラットの場合もある。続いてゲー
トバルブ２１を閉じて内部を密閉した後、内部雰囲気を
排出して所定の真空度まで真空引きし、プラズマガスノ
ズル３０から第１の真空室３２内へＯ2 ガス及びＡｒガ
ス等のプラズマ発生用ガスを導入すると共に、ガス供給
部３４から第２の真空室３３内へＳｉＨ4 ガスやＳｉＦ
4 ガスを導入して、内部圧力を所定のプロセス圧に維持
し、かつマイクロ波発振器５４からマイクロ波を導入し
て、ウエハＷへの成膜処理を開始する。
【００２１】マイクロ波発振器４４からの２．４５ＧＨ
ｚのマイクロ波は、矩形導波管５１内をＴＥモードで伝
送され、矩形導波管５１と円筒形導波管５２との接続部
分でＴＭモードに変換される。そして円錐形導波管５３
内をそのままＴＭモードで伝送されて真空処理室３１の
天井部に至り、ここの透過窓３７を透過して第１の真空
室３２内に導入される。この真空室３２内には、電磁コ
イル４１、４２により発生した磁界が印加されており、
磁束密度が８７５ガウスになるＥＣＲポイントにてこの
磁界とマイクロ波との相互作用で（電界）×（磁界）を
誘発して電子サイクトロン共鳴が生じ、この共鳴により
ＡｒガスやＯ2 ガスがプラズマ化され、かつ高密度化さ
れる。
ｚのマイクロ波は、矩形導波管５１内をＴＥモードで伝
送され、矩形導波管５１と円筒形導波管５２との接続部
分でＴＭモードに変換される。そして円錐形導波管５３
内をそのままＴＭモードで伝送されて真空処理室３１の
天井部に至り、ここの透過窓３７を透過して第１の真空
室３２内に導入される。この真空室３２内には、電磁コ
イル４１、４２により発生した磁界が印加されており、
磁束密度が８７５ガウスになるＥＣＲポイントにてこの
磁界とマイクロ波との相互作用で（電界）×（磁界）を
誘発して電子サイクトロン共鳴が生じ、この共鳴により
ＡｒガスやＯ2 ガスがプラズマ化され、かつ高密度化さ
れる。
【００２２】第１の真空室３２から第２の真空室３３に
流れ込んだプラズマ流は、ここに供給されている反応性
ガスであるＳｉＨ4 ガスやＳｉＦ4 ガスを活性化させて
活性種を形成し、ウエハＷに向かい、これによりウエハ
Ｗ表面にＳｉＯ2 膜やＳｉＯＦ膜が成膜される。なお次
のウエハＷは他方のプラズマ処理ユニット３Ｂに搬入さ
れ、同様に処理される。
流れ込んだプラズマ流は、ここに供給されている反応性
ガスであるＳｉＨ4 ガスやＳｉＦ4 ガスを活性化させて
活性種を形成し、ウエハＷに向かい、これによりウエハ
Ｗ表面にＳｉＯ2 膜やＳｉＯＦ膜が成膜される。なお次
のウエハＷは他方のプラズマ処理ユニット３Ｂに搬入さ
れ、同様に処理される。
【００２３】上述実施の形態によれば、ウエハＷはいず
れのプラズマ処理ユニット３Ａ、３Ｂにおいても例えば
搬送アーム６１の回転中心側にノッチ１００が向くよう
に載置され、このウエハＷに対して、一方のプラズマ処
理ユニット３Ａの導波管５及び他方のプラズマ処理ユニ
ット３Ｂの導波管５の位置関係が同じである。また両方
の導波管５の大きさ及び長さも同一である。従って導波
管５から導入されたマイクロ波の電界強度分布に偏りが
あって、それに基づくプラズマ密度に不均一性があって
も、ウエハＷに対する電界強度分布の偏りの影響は、各
プラズマ処理ユニット３Ａ、３Ｂ間で差がない。このた
め処理状態の解析、例えば膜厚の面内均一性が悪かった
場合にその原因の究明がやりやすいし、また装置構造を
改良したり磁界の形状などのパラメータを調整する作業
もやりやすくなる。
れのプラズマ処理ユニット３Ａ、３Ｂにおいても例えば
搬送アーム６１の回転中心側にノッチ１００が向くよう
に載置され、このウエハＷに対して、一方のプラズマ処
理ユニット３Ａの導波管５及び他方のプラズマ処理ユニ
ット３Ｂの導波管５の位置関係が同じである。また両方
の導波管５の大きさ及び長さも同一である。従って導波
管５から導入されたマイクロ波の電界強度分布に偏りが
あって、それに基づくプラズマ密度に不均一性があって
も、ウエハＷに対する電界強度分布の偏りの影響は、各
プラズマ処理ユニット３Ａ、３Ｂ間で差がない。このた
め処理状態の解析、例えば膜厚の面内均一性が悪かった
場合にその原因の究明がやりやすいし、また装置構造を
改良したり磁界の形状などのパラメータを調整する作業
もやりやすくなる。
【００２４】以上において矩形導波管５１の平面形状は
上述のようにカギ形であることに限らず例えば直線状に
伸びていてもよい。またプラズマ処理は成膜処理に限ら
ず、例えばプラズマガスノズル３０からＣＦ系のガスを
供給してＳｉＯ2 膜をエッチングしたり、塩化水素ガス
を供給してアルミニウムなどをエッチングしたりする場
合であってもよい。エッチングを行う場合においても、
本発明によればエッチングムラの解析や装置の改良など
を行い易いという効果がある。
上述のようにカギ形であることに限らず例えば直線状に
伸びていてもよい。またプラズマ処理は成膜処理に限ら
ず、例えばプラズマガスノズル３０からＣＦ系のガスを
供給してＳｉＯ2 膜をエッチングしたり、塩化水素ガス
を供給してアルミニウムなどをエッチングしたりする場
合であってもよい。エッチングを行う場合においても、
本発明によればエッチングムラの解析や装置の改良など
を行い易いという効果がある。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＥＣＲを
用いた複数のプラズマ処理ユニットを搬送室に接続した
装置において、基板に対する処理状態についてプラズマ
処理ユニット間で差をなくすようにすることができるの
で、例えば処理状態についての解析や装置の改良などを
容易に行うことができる。
用いた複数のプラズマ処理ユニットを搬送室に接続した
装置において、基板に対する処理状態についてプラズマ
処理ユニット間で差をなくすようにすることができるの
で、例えば処理状態についての解析や装置の改良などを
容易に行うことができる。
【図１】本発明の実施の形態に係るプラズマ処理装置を
示す概観図である。
示す概観図である。
【図２】上記のプラズマ処理装置の一部であるプラズマ
処理ユニットを示す断面図である。
処理ユニットを示す断面図である。
【図３】上記のプラズマ処理ユニットの導波管を示す斜
視図である。
視図である。
【図４】上記のプラズマ処理装置における平面的なレイ
アウトを示す略解平面図である。
アウトを示す略解平面図である。
【図５】電界強度分布とウエハの位置とを対応させて示
す説明図である。
す説明図である。
【図６】従来のプラズマ処理装置を示す概観図である。
【図７】従来のプラズマ処理装置における平面的なレイ
アウトを示す略解平面図である。
アウトを示す略解平面図である。
【図８】電界強度分布が同心円から偏っている状態を示
す説明図である。
す説明図である。
Ｗ 半導体ウエハ ２ 搬送室 ３Ａ、３Ｂ プラズマ処理ユニット ３１ 真空処理室 ４ 載置台 ４１ 主電磁コイル ４２ 補助電磁コイル ５ 導波管 ５１ 矩形導波管 ５２ 円筒形導波管 ５３ 円錐形導波管 ５４ マイクロ波発振器 ６１、６３ 搬送アーム ６４ 位置合わせ用のターンテーブル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年８月１１日（１９９８．８．１
１）
１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図８】
【図６】
【図７】
Claims (3)
- 【請求項１】 基板の載置台が設けられた真空処理室と
この真空処理室内にマイクロ波を導入するための導波管
とを備えると共にマイクロ波と磁界とによる電子サイク
ロトロン共鳴を用いて処理ガスをプラズマ化し、そのプ
ラズマに基づいて基板に対して処理するための複数のプ
ラズマ処理ユニットと、 これら複数のプラズマ処理ユニットが気密に接続された
共通の搬送室と、を有し、 前記搬送室から基板を、基板の向きが位置合せされた状
態で前記載置台に搬送するプラズマ処理装置において、 各プラズマ処理ユニット間で、載置台に決められた向き
に置かれた基板に対する導波管の位置関係が同一となる
ように導波管を構成したことを特徴とするプラズマ処理
装置。 - 【請求項２】 基板に対して行われる処理は、成膜処理
であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装
置。 - 【請求項３】 基板に対して行われる処理は、エッチン
グ処理であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ
処理装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10201286A JP2000021870A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | プラズマ処理装置 |
| KR10-2000-7014610A KR100394753B1 (ko) | 1998-06-30 | 1999-06-28 | 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법 |
| PCT/JP1999/003442 WO2000001003A1 (fr) | 1998-06-30 | 1999-06-28 | Dispositif et procede de traitement au plasma |
| EP99957661A EP1100115A4 (en) | 1998-06-30 | 1999-06-28 | PLASMA TREATMENT DEVICE AND METHOD |
| TW088111110A TW417200B (en) | 1998-06-30 | 1999-06-30 | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
| US09/657,050 US6730369B1 (en) | 1998-06-30 | 2000-09-07 | Device and method for plasma processing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10201286A JP2000021870A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000021870A true JP2000021870A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16438465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10201286A Pending JP2000021870A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | プラズマ処理装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6730369B1 (ja) |
| EP (1) | EP1100115A4 (ja) |
| JP (1) | JP2000021870A (ja) |
| KR (1) | KR100394753B1 (ja) |
| TW (1) | TW417200B (ja) |
| WO (1) | WO2000001003A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009158733A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Hitachi High-Technologies Corp | 真空処理装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006216710A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Hitachi High-Technologies Corp | 半導体製造装置 |
| KR100891095B1 (ko) * | 2007-02-13 | 2009-03-31 | 삼성전자주식회사 | 마이크로 어레이 및 그 제조 방법 |
| KR101707177B1 (ko) * | 2016-07-08 | 2017-02-15 | 주식회사 이앤더블유 (E＆W) | 길이조절이 가능한 밴드고정부재 |
| KR101813955B1 (ko) * | 2016-07-08 | 2018-01-04 | 한국기초과학지원연구원 | 전자파 플라즈마 토치 |
| CN107610993B (zh) * | 2016-07-11 | 2020-07-17 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 控制晶圆进出大气真空转换腔室方法及大气真空转换腔室 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6113701A (en) * | 1985-02-14 | 2000-09-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, manufacturing method, and system |
| US6214119B1 (en) * | 1986-04-18 | 2001-04-10 | Applied Materials, Inc. | Vacuum substrate processing system having multiple processing chambers and a central load/unload chamber |
| US5292393A (en) * | 1986-12-19 | 1994-03-08 | Applied Materials, Inc. | Multichamber integrated process system |
| JPH0282493A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-23 | Ricoh Co Ltd | 薄膜エレクトロルミネッセンス素子 |
| JP2528962B2 (ja) * | 1989-02-27 | 1996-08-28 | 株式会社日立製作所 | 試料処理方法及び装置 |
| JPH0343674A (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-25 | Fuji Electric Co Ltd | クロスフロー水車発電装置 |
| EP0463870B1 (en) * | 1990-06-26 | 1999-02-24 | Fujitsu Limited | Method of plasma treating a resist using hydrogen gas |
| DE69216747T2 (de) * | 1991-10-07 | 1997-07-31 | Sumitomo Metal Ind | Verfahren zur Bildung eines dünnen Films |
| JP3211290B2 (ja) * | 1991-10-21 | 2001-09-25 | ソニー株式会社 | 半導体装置の形成方法 |
| US5554249A (en) * | 1994-02-28 | 1996-09-10 | Tokyo Electron Limited | Magnetron plasma processing system |
| JPH0982493A (ja) * | 1995-09-14 | 1997-03-28 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPH09143674A (ja) * | 1995-11-24 | 1997-06-03 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置及びその使用方法 |
| TW589391B (en) * | 1997-07-08 | 2004-06-01 | Unaxis Trading Ag | Process for vacuum treating workpieces, and corresponding process equipment |
| JP4212707B2 (ja) * | 1998-11-26 | 2009-01-21 | スピードファム株式会社 | ウエハ平坦化システム及びウエハ平坦化方法 |
| US6328815B1 (en) * | 1999-02-19 | 2001-12-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Multiple chamber vacuum processing system configuration for improving the stability of mark shielding process |
| JP4849705B2 (ja) * | 2000-03-24 | 2012-01-11 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置、プラズマ生成導入部材及び誘電体 |
| US20020061248A1 (en) * | 2000-07-07 | 2002-05-23 | Applied Materials, Inc. | High productivity semiconductor wafer processing system |
-
1998
- 1998-06-30 JP JP10201286A patent/JP2000021870A/ja active Pending
-
1999
- 1999-06-28 EP EP99957661A patent/EP1100115A4/en not_active Withdrawn
- 1999-06-28 KR KR10-2000-7014610A patent/KR100394753B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-06-28 WO PCT/JP1999/003442 patent/WO2000001003A1/ja not_active Application Discontinuation
- 1999-06-30 TW TW088111110A patent/TW417200B/zh not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-09-07 US US09/657,050 patent/US6730369B1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009158733A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Hitachi High-Technologies Corp | 真空処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1100115A4 (en) | 2004-09-15 |
| KR20010072635A (ko) | 2001-07-31 |
| WO2000001003A1 (fr) | 2000-01-06 |
| EP1100115A1 (en) | 2001-05-16 |
| KR100394753B1 (ko) | 2003-08-14 |
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| US6730369B1 (en) | 2004-05-04 |
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