JP2001267304A - 半導体製造装置 - Google Patents

半導体製造装置

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JP2001267304A
JP2001267304A JP2000080336A JP2000080336A JP2001267304A JP 2001267304 A JP2001267304 A JP 2001267304A JP 2000080336 A JP2000080336 A JP 2000080336A JP 2000080336 A JP2000080336 A JP 2000080336A JP 2001267304 A JP2001267304 A JP 2001267304A
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susceptor
gas
reaction chamber
substrate
baffle plate
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JP2000080336A
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Yuji Yoshida
祐治 吉田
Motoki Kurasawa
元樹 倉沢
Seiji Watanabe
誠治 渡辺
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体製造装置に於いて、ガス流量を調節可能
にし、安定した圧力及び流れを保ち、又部品加工コスト
を低減する。 【解決手段】基板22を処理する反応室5と、該反応室
にガスを供給するガス供給口9と、前記反応室で前記基
板を支持するサセプタ14と、該サセプタの基部外周に
設けた排気口17と、前記サセプタと所定の隙間dを以
て前記排気口に取付けた排気口プレート23とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウェーハ
等の基板から半導体素子を製造する半導体製造装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体製造工程には、反応室に反応ガス
を供給して基板に成膜し、パターンマスクを形成し、エ
ッチングし、エッチング後レジストを除去するアッシン
グ処理がある。基板を処理する場合、前記反応ガスは前
記基板の表面に均一に流れることが望ましいが、前記反
応室を排気しつつ前記反応ガスが供給される為、反応ガ
スの偏流の防止、圧力の安定化を行う為、排気構造につ
いて工夫が種々為されている。
【0003】半導体製造装置の1つであり、排気構造を
具備した従来のアッシング装置を図4〜図7に於いて説
明する。
【0004】アッシング装置1は石英製の反応管2とア
ルミ製のチャンバ3を有し、前記反応管2は反応室5を
画成する有天円筒状の容器で、前記チャンバ3に気密に
立設されている。該チャンバ3は前記反応管2より大径
で前記反応室5と連続した空間を形成する円環状の中空
容器であり、底部より円筒状の内周壁4が立設され、該
内周壁4により貫通孔13が形成されている。
【0005】前記反応管2の外周に円筒状に形成したヘ
リカルコイル6が設けられ、該ヘリカルコイル6はシー
ルド筒体7により外側から遮蔽され、前記ヘリカルコイ
ル6に例えば27MHzの高周波電力を供給する高周波
電源8が接続され、該高周波電源8及び前記シールド筒
体7は接地されている。
【0006】前記反応管2の天井中央にガス供給口9が
設けられ、該ガス供給口9に酸素ガス(O2 )等のガス
を供給するガス供給ライン11が接続されている。前記
天井の下方に前記ガス供給口9に対向する様に石英製の
供給バッフルプレート12が配設され、該供給バッフル
プレート12は周縁と前記反応管2の内壁面との間に所
定の隙間を形成する様取付けられている。
【0007】前記内周壁4の上端にサセプタ14が気密
に設けられ、該サセプタ14の下端外周にフランジ15
が周設されている。前記チャンバ3の外周壁内側に内側
フランジ16が前記フランジ15と同じ高さに設けら
れ、前記内側フランジ16とフランジ15との間が環状
の排気口17となっており、2つの半円弧状のバッフル
プレート18が前記フランジ15及び前記内側フランジ
16に密着する様載置され、仕切られた下部は排気ダク
ト19を形成し、該排気ダクト19に排気ライン20が
接続されている。
【0008】前記バッフルプレート18には、図5に示
す様に多数の通孔21がガス流量を考慮し、所要の流路
抵抗となる様に穿設されている。
【0009】前記チャンバ3に図示しない搬送手段によ
りエッチングが完了した基板22が搬入出可能になって
いる。搬送される該基板22の表面には有機高分子のレ
ジスト膜(図示せず)が残存し、前記アッシング装置1
に於いて除去される。
【0010】搬入される前記基板22は前記サセプタ1
4に載置される。前記基板22の搬入後前記排気ライン
20により前記反応室5が減圧される。前記高周波電源
8から前記ヘリカルコイル6に高周波電力が給電され、
該ヘリカルコイル6により前記反応室5が加熱される。
前記ガス供給ライン11から前記ガス供給口9を経て前
記反応室5に酸素ガスが供給され、該酸素ガスが高周波
により加熱され、プラズマ10が発生する。
【0011】前記チャンバ3は前記排気ライン20によ
り継続して排気されているが、前記反応室5から前記排
気ダクト19に至る途中に前記バッフルプレート18が
存在し、該バッフルプレート18の持つ排気抵抗により
ガスの流れが調整される。前記プラズマ10により前記
基板22のレジスト膜がアッシングされる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】然し、前記バッフルプ
レート18は前記通孔21の径、数等により排気抵抗を
決定しているが、実際には図7に示す様に、前記バッフ
ルプレート18と内側フランジ16、バッフルプレート
18とフランジ15との間に間隙a,bが生じ易い。
【0013】この間隙a,bは、前記バッフルプレート
18、チャンバ3、サセプタ14の加工誤差によっても
発生する。即ち、ガスは前記間隙a,bにも流れるの
で、該間隙a,bは排気抵抗の不特定要素となってい
る。この為、前記通孔21のみで排気抵抗を調整しよう
としても、予定した排気抵抗を得るのは難しく、前記反
応室5の圧力調整は充分に為し得ない。又、前記バッフ
ルプレート18は全面に多数の通孔21を有する為、前
記反応室5の壁面に沿って流れる酸素ガス流について
は、前記基板22の表面に沿って流れずに、直接周辺の
前記通孔21に向かう偏流が生じ易い。この為、ガスの
消費量が多くなると共に、アッシング効率が充分とはい
えなかった。
【0014】前記隙間a,bを是正する場合、前記バッ
フルプレート18は調整ができない為、作り直すことに
なり、手間とコストが掛かる。又、前記バッフルプレー
ト18に前記多数の通孔21を穿設する為、製作コスト
が掛かる。
【0015】本発明は斯かる実情に鑑み、予定した排気
抵抗が確実に得られ、ガス流量の調節も可能とし、安定
した圧力及び流れを実現し、装置の製作コストの低減を
図るものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板を処理す
る反応室と、該反応室にガスを供給するガス供給口と、
前記反応室で前記基板を支持するサセプタと、該サセプ
タの周囲に設けた排気口と、該排気口を覆い前記サセプ
タとの間に間隙を形成する排気口プレートとを具備する
半導体製造装置に係り、又排気口プレートが下面外周縁
部にシール用凸条を有し、内周縁部に隙間調整手段を備
えた半導体製造装置に係るものである。
【0017】供給したガスは、サセプタと排気口プレー
トとの間の隙間より排気されるので、ガスがサセプタの
周囲に集中して流れ、且つ安定した圧力及び流量が得ら
れる。前記排気口プレートは無孔である為部品加工コス
トが低減され、隙間調整も可能である為作り直す必要が
ない。又、前記排気口プレートに隙間調整手段を設けれ
ば、前記隙間調整が更に容易で、ガスの圧力及び流量の
調整範囲が広くなる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。
【0019】図1〜図3に於いて本発明の実施の形態を
説明する。
【0020】尚、図1〜図3中、図4〜図7中と同等の
ものには同符号を付してある。
【0021】アッシング装置1は石英製の反応管2とア
ルミ製のチャンバ3を有し、前記反応管2は反応室5を
画成する有天円筒状の容器で、前記チャンバ3に気密に
立設されている。該チャンバ3は前記反応管2より大径
で前記反応室5と連続した空間を形成する円環状の中空
容器であり、底部より円筒状の内周壁4が立設され、該
内周壁4により貫通孔13が形成されている。
【0022】前記反応管2の外周に円筒状に形成したヘ
リカルコイル6が設けられ、該ヘリカルコイル6はシー
ルド筒体7により外側から遮蔽され、前記ヘリカルコイ
ル6に例えば27MHzの高周波電力を供給する高周波
電源8が接続され、該高周波電源8及び前記シールド筒
体7は接地されている。
【0023】前記反応管2の天井中央にガス供給口9が
設けられ、該ガス供給口9に酸素ガス(O2 )等のガス
を供給するガス供給ライン11が接続されている。前記
天井の下方に前記ガス供給口9に対向する様に石英製の
供給バッフルプレート12が配設され、該供給バッフル
プレート12は周縁と前記反応管2の内壁面との間に所
定の隙間を形成する様取付けられている。
【0024】前記内周壁4の上端にサセプタ14が気密
に設けられ、該サセプタ14の下端外周にフランジ15
が周設されている。前記チャンバ3の外周壁内側に内側
フランジ16が前記フランジ15と同じ高さに設けら
れ、前記内側フランジ16とフランジ15との間が環状
の排気口17となっており、2つの半円弧状のバッフル
プレート23が前記フランジ15及び内側フランジ16
に載置され、仕切られた下部は排気ダクト19を形成
し、該排気ダクト19に排気ライン20が接続されてい
る。
【0025】前記バッフルプレート23には孔は穿設さ
れてなく、無孔であり、下面外縁部にシール用凸条24
が半円弧状に連続して突設され、内縁部に所要数の調整
ネジ25が螺設され、該調整ネジ25は前記バッフルプ
レート23を貫通し、下端は前記フランジ15に当接し
ている。而して、前記バッフルプレート23と前記フラ
ンジ15間には間隙dが形成される。
【0026】該間隙dは前記調整ネジ25により調整さ
れ、間隙を通過するガスに所定の流路抵抗が発生する様
に設定する。
【0027】以下、作用について説明する。
【0028】前記チャンバ3に図示しない搬送手段によ
りエッチングが完了した基板22が搬入出可能になって
いる。搬送される該基板22の表面には有機高分子のレ
ジスト膜(図示せず)が残存し、前記アッシング装置1
に於いて除去される。
【0029】搬入された前記基板22は前記サセプタ1
4に載置される。前記基板22の搬入後前記排気ライン
20により前記反応室5が減圧される。前記高周波電源
8から前記ヘリカルコイル6に高周波電力が給電され、
該ヘリカルコイル6により前記反応室5が加熱される。
前記ガス供給ライン11から前記ガス供給口9を経て前
記反応室5に酸素ガスが供給され、該酸素ガスが高周波
により加熱され、プラズマ10が発生する。
【0030】前記チャンバ3は前記排気ライン20によ
り継続して排気されている。前記シール用凸条24は前
記内側フランジ16と線接触し、前記バッフルプレート
23外周部が隙間なくシールされているので、前記酸素
ガスは前記バッフルプレート23内周部の前記隙間dを
通って排気される。
【0031】該隙間dは前記サセプタ14の周囲に位置
している為、図3に示す様に酸素ガスが前記サセプタ1
4上の前記基板22に集中し、安定した流れとなり、該
基板22のレジスト膜が前記プラズマ10により効率的
にアッシングされる。
【0032】前記隙間dは前記調整ネジ25により調整
可能である為、排気抵抗が調整され、アッシング処理に
適した流路抵抗が実現できる。又、アッシングだけでな
く、種々のプロセス処理に適した流路抵抗とすることも
可能である。
【0033】前記バッフルプレート23は無孔であるの
で加工及び製作が容易で、然も前記調整ネジ25により
隙間dの調整が可能なので、従来の様な高い加工精度を
必要とせず且つ加工誤差があったとしても調整により対
応することができ、作り直しする必要がなくなる。
【0034】上記した様に本発明では、排気口プレート
が下面外周縁部にシール用凸条を有し、内周縁部に隙間
調整手段を備えた構成を有するので、隙間調整が容易
で、ガスの圧力及び流量の調整範囲が広くなり、製品品
質が向上すると共に種々のプロセス処理に経済的に対応
できる。
【0035】尚、本発明の半導体製造装置は、上述の実
施の形態に於けるアッシング装置に限定されるものでは
なく、他の成膜処理装置にも適用でき、ガスは酸素ガス
以外の成膜用反応ガスでもよく、加熱手段は抵抗加熱ヒ
ータ、ランプヒータでもよく、バッフルプレートは円環
形状のもの或は円環を3分割以上したものでもよいこと
は勿論である。
【0036】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、サセプ
タと排気口プレートとの間の隙間により排気する様にし
たので、バッフルプレート或は他の構成物の加工精度に
影響されることなく、所要の排気抵抗が得られ、又ガス
がサセプタの周囲に集中して流れ、且つ安定した圧力及
び流量が得られる為、処理効率が向上する。又、前記排
気口プレートは無孔である為、部品加工コストが低減さ
れる等種々の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図2】該実施の形態に於けるバッフルプレートの断面
図である。
【図3】該実施の形態に於けるガスの流れを示す断面図
である。
【図4】従来例の断面図である。
【図5】該従来例に於けるバッフルプレートの斜視図で
ある。
【図6】該従来例に於けるガスの流れを示す断面図であ
る。
【図7】図6に於けるバッフルプレート部の拡大断面図
である。
【符号の説明】
1 アッシング装置 2 反応管 3 チャンバ 5 反応室 6 ヘリカルコイル 8 高周波電源 9 ガス供給口 14 サセプタ 15 フランジ 16 内側フランジ 22 基板 23 バッフルプレート 24 シール用凸条 25 調整ネジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 誠治 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 Fターム(参考) 5F004 AA16 BA20 BB11 BB17 BB18 BC02 BC03 BC08 BD01 DA26 DB23 5F045 AA08 AC11 BB08 DP03 EB02 EG02 EG06 EH11

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板を処理する反応室と、該反応室にガ
    スを供給するガス供給口と、前記反応室で前記基板を支
    持するサセプタと、該サセプタの周囲に設けた排気口
    と、該排気口を覆い前記サセプタとの間に間隙を形成す
    る排気口プレートとを具備することを特徴とする半導体
    製造装置。
JP2000080336A 2000-03-22 2000-03-22 半導体製造装置 Withdrawn JP2001267304A (ja)

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