JP2002110635A - プラズマ処理装置 - Google Patents

プラズマ処理装置

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JP2002110635A
JP2002110635A JP2000303115A JP2000303115A JP2002110635A JP 2002110635 A JP2002110635 A JP 2002110635A JP 2000303115 A JP2000303115 A JP 2000303115A JP 2000303115 A JP2000303115 A JP 2000303115A JP 2002110635 A JP2002110635 A JP 2002110635A
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JP
Japan
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liner
temperature
heater
plasma
phosphor
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JP2000303115A
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English (en)
Inventor
Yoji Bito
陽二 尾藤
Koichi Ikehata
弘一 池端
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 メンテナンスが容易な構造でかつライナ温度
が保持され、エッチング特性を安定させる。 【解決手段】 処理室31へのエッチング反応生成物の
付着を防ぐために処理室31内壁に配設された着脱可能
なライナ37と、ライナ37を加熱するヒータ38とを
備えた構成において、ライナ37の温度を測定する手段
と、この手段により測定されたライナ37の温度に基づ
いてライナ37の温度が所望の値となるようにヒータ3
8を制御する手段とを備えた。これにより、ライナ37
の温度を直接モニタし、コントロールすることができ
る。このため、メンテナンス後のライナ37の取り付け
ばらつきやライナ37の個体差によるライナ37の温度
の変化はなく、レジスト選択比の変化はないため、半導
体デバイスの加工不良がなくなり、歩留り低下の要因が
減少する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体製品製造
のための基板処理装置、特に処理室内の温度制御におけ
るプラズマ処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの微細化に伴い、
ドライエッチング工程においては装置の改善が著しく、
高密度プラズマを用いた装置が多用され始めている。高
密度プラズマを用いた装置では高エネルギー、高密度の
イオンが生成されるためプラズマと処理室(以下チャン
バという)の内壁の相互作用が無視できない領域に到達
しているため、エッチング特性の変動、チャンバ間ばら
つきの要因となってきている。
【0003】以下、従来のプラズマ処理装置の一例を、
図面を参照しながら説明する。図3は、一般的な高密度
プラズマを用いたドライエッチャの断面概略図である。
図3において、1はドライエッチチャンバ、2はドライ
エッチチャンバ1内の下部に設置された下部電極、3は
ドライエッチチャンバ1と下部電極2を絶縁するための
Al2 3 セラミック、4は下部電極2上に設置された
被エッチング物であるシリコンウエハ、5は、ドライエ
ッチングチャンバ1上部に設けられたSiCセラミック
等の上部電極、6は上部電極5上に設置され、プラズマ
を発生するためのコイル、7はドライエッチングチャン
バ1へのエッチング反応生成物の付着を防ぐために設置
されたAl2 3 セラミック等のライナ、8はライナ7
への反応生成物付着量を減らすために設置されたヒー
タ、9はライナ7を均一に加熱するためにヒータ8下部
に接触して設けたブロック、10はブロック9を温度モ
ニタするために設けた熱伝対である。ライナ7とブロッ
ク9は高温時にブロック9が膨張してもライナ7が割れ
ないように1mm程度の隙間が空いている。
【0004】上記構成のプラズマ処理装置の動作につい
て説明する。まず、ヒータ8をONして、ブロック9お
よびライナ7を加熱する。熱伝対10にてブロック9の
温度をモニタリングし、真空ポートと通して外部に出力
し、ヒータ8のパワーにフィードバックして、ブロック
9の温度を例えば250℃にコントロールしている。ブ
ロック9の温度は250℃であるが、ライナ7の温度は
真空中の輻射熱で暖められるだけなので、200℃前後
になっている。ドライエッチチャンバ1中に、例えばC
4 8 ガスを20sccm、O2 ガスを5sccm導入
し、圧力を20mTorrに制御する。その後、コイル
6に例えば13.56MHzの高周波電力を1500W
印加し、ドライエッチングチャンバ1内にプラズマを発
生させる。さらに、下部電極2に高周波電力を1500
W印加し、例えばシリコンウエハ4上のシリコン酸化膜
をエッチングし、コンタクトホールを形成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような処理装置は
通常エッチング100時間毎に、エッチングチャンバ1
を大気開放してメンテナンスする必要がある。メンテナ
ンスを行う際、ライナ7を取り外してクリーニングする
必要があるが、再度取り付ける際にブロック9との隙間
が変わる等の原因でライナ7の表面温度が変化する状況
が生じる。また、取り付け方だけでなく、ライナ7、ブ
ロック9等の個体差によってもライナ7の温度が変わっ
てしまう。
【0006】ここで図4に示すように、ライナ7の温度
とエッチング特性は相関があり、ライナ7の温度が下が
れば、酸化膜のエッチング速度とレジストのエッチング
速度の比(レジスト選択比)は低下する。その原因は、
ライナ7の温度が下がり、ライナ7へ付着する反応生成
物が増加し、シリコンウエハ4上への反応生成物の堆積
量が減少する。この反応生成物が、レジストのエッチン
グ速度上昇を抑制しているため、結果として、シリコン
ウエハ4上の反応生成物の堆積量が少なければレジスト
のエッチング速度が上昇し、レジスト選択比が低下す
る。さらに、エッチング中にマスクであるレジストが無
くなり、コンタクトホールのパターンが形成できず、加
工不良となり、半導体デバイスの歩留りが低下する。
【0007】したがって、この発明の目的は、かかる点
に鑑みてなされたものであり、メンテナンスが容易な構
造でかつライナ温度が保持され、エッチング特性を安定
させ、半導体デバイスの歩留りを安定させるプラズマ処
理装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
にこの発明の請求項1記載のプラズマ処理装置は、半導
体製品の基板を処理する処理室と、処理室へのエッチン
グ反応生成物の付着を防ぐために処理室内壁に配設され
た着脱可能なライナと、ライナを加熱するヒータとを備
えたプラズマ処理装置であって、前記ライナの温度を測
定する手段と、この手段により測定されたライナの温度
に基づいて前記ライナの温度が所望の値となるように前
記ヒータを制御する手段とを備えた。
【0009】このように、ライナの温度を測定する手段
と、この手段により測定されたライナの温度に基づいて
ライナの温度が所望の値となるようにヒータを制御する
手段とを備えたので、ライナの温度を直接モニタし、コ
ントロールすることができる。このため、メンテナンス
後のライナの取り付けばらつきやライナの個体差による
ライナの温度の変化はなく、レジスト選択比の変化はな
いため、半導体デバイスの加工不良がなくなり、歩留り
低下の要因が減少する。
【0010】請求項2記載のプラズマ処理装置は、請求
項1において、ライナの温度を測定する手段は、前記ラ
イナのプラズマに晒されない面に設けられた蛍光体と、
この蛍光体の光を取り込めるように蛍光体と非接触で設
置された光ファイバと、この光ファイバと接続された自
励手段を有する蛍光温度計とからなる。
【0011】このように、ライナの温度を測定する手段
は、ライナのプラズマに晒されない面に設けられた蛍光
体と、この蛍光体の光を取り込めるように蛍光体と非接
触で設置された光ファイバと、この光ファイバと接続さ
れた自励手段を有する蛍光温度計とからなるので、ライ
ナの温度モニタを蛍光温度計で行うことができ、熱伝対
のように被測定物であるライナとの接触がなく、プラズ
マによるノイズもなく、安定した測定ができる。
【0012】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図1およ
び図2に基づいて説明する。図1はこの発明の実施の形
態のプラズマ処理装置で高密度プラズマを用いたドライ
エッチャの断面概略図、図2はその温度測定部の拡大図
である。図1に示すように、このプラズマ処理装置は、
半導体製造装置のドライエッチング工程において用いら
れ、半導体製品の基板を処理する処理室(ドライエッチ
チャンバ)31と、処理室内壁に配設された着脱可能な
ライナ37と、ライナ37を加熱するヒータ38とを備
えている。また、ライナ37の温度を測定する手段と、
この手段により測定されたライナ37の温度に基づいて
ライナ37の温度が所望の値となるようにヒータ38を
制御する手段とを備えている。ライナ37はドライエッ
チングチャンバ31へのエッチング反応生成物の付着を
防ぐために設置されたAl2 3 セラミック等の部材で
ある。ヒータ38はヒータライナ37への反応生成物付
着量を減らすために設置されている。
【0013】ライナ37の温度を測定する手段は、図2
に示すように、ライナ37のプラズマに晒されない面に
単数あるいは複数設けられた蛍光体と、この蛍光体と接
触することなくこれにほぼ垂直に受光、投光を可能なら
しめるように配設された単数あるいは複数の光ファイバ
41と、この光ファイバ41と接続された自励手段を有
する蛍光温度計とからなる。蛍光体40は蛍光体塗布領
域に塗布されライナ37の温度をモニタする。光ファイ
バ41は蛍光体40の光を取り込めるように蛍光体40
と非接触で設置されている。なお、自励手段はレーザ光
で励起しており、このような自励手段を有する蛍光温度
計としては、例えば安立計器(株)の(品番)FX80
00、(名称)蛍光式光ファイバ温度計がある。
【0014】また、図1および図2において、32はド
ライエッチチャンバ31内の下部に設置された下部電
極、33はドライエッチチャンバ31と下部電極32を
絶縁するためのAl2 3 セラミック、34は下部電極
32上に設置された被エッチング物であるシリコンウエ
ハ、35はドライエッチングチャンバ31上部に設けら
れたSiCセラミック等の上部電極、36は上部電極3
5上に設置され、プラズマを発生するためのコイル、3
9はライナ37を均一に加熱するためにヒータ38下部
に接触して設けたブロック、42は光ファイバ41を固
定するためのねじである。ライナ37とブロック39は
高温時にブロック39が膨張してもライナ37が割れな
いように1mm程度の隙間が空いている。
【0015】以上のように構成されたプラズマ処理装置
の動作を図1および図2を用いて説明する。まず、ヒー
タ38をONして、ブロック39およびライナ37を加
熱する。光ファイバ41を通して外部より光パルスを蛍
光体40に照射する。蛍光体40の発光を光ファイバ4
1を通して外部の蛍光温度計に送っている。蛍光体40
の発光減衰の温度依存性により、蛍光体40部の温度を
測定できる。この温度を装置制御部を介して、ヒータ3
8のパワーにフィードバックして、蛍光体40すなわち
ライナ37の温度を例えば、200℃にコントロールし
ている。
【0016】ドライエッチチャンバ31中に、例えばC
4 8 ガスを20sccm、O2 ガスを5sccm導入
し、圧力を20mTorrに制御する。その後、コイル
36に例えば13.56MHzの高周波電力を1500
W印加し、ドライエッチングチャンバ31内にプラズマ
を発生させる。さらに、下部電極32に高周波電力を1
500W印加し、例えばシリコンウエハ34上のシリコ
ン酸化膜をエッチングし、コンタクトホールを形成す
る。
【0017】この構成では、ライナ37の温度を直接モ
ニタし、コントロールしているため、メンテナンス後の
ライナ37の取り付けばらつきやライナ37の個体差に
よるライナ37の温度の変化は無く、図4に示すような
レジスト選択比の変化はないため、半導体デバイスの加
工不良が無くなり、歩留り低下の要因が減少する。ま
た、ライナ37の温度モニタを蛍光温度計で行うため、
熱伝対のように被測定物(図3においてブロック9)と
の接触が無く、プラズマによるノイズもないため、安定
した測定ができる。また、メンテナンス後の組み付け
時、従来のように、ライナ37に熱伝対を固定する作業
が無いため、メンテナンス作業は容易である。
【0018】
【発明の効果】この発明の請求項1記載のプラズマ処理
装置によれば、ライナの温度を測定する手段と、この手
段により測定されたライナの温度に基づいてライナの温
度が所望の値となるようにヒータを制御する手段とを備
えたので、ライナの温度を直接モニタし、コントロール
することができる。このため、メンテナンス後のライナ
の取り付けばらつきやライナの個体差によるライナの温
度の変化はなく、レジスト選択比の変化はないため、半
導体デバイスの加工不良がなくなり、歩留り低下の要因
が減少する。
【0019】請求項2では、ライナの温度を測定する手
段は、ライナのプラズマに晒されない面に設けられた蛍
光体と、この蛍光体の光を取り込めるように蛍光体と非
接触で設置された光ファイバと、この光ファイバと接続
された自励手段を有する蛍光温度計とからなるので、ラ
イナの温度モニタを蛍光温度計で行うことができ、熱伝
対のように被測定物であるライナとの接触がなく、プラ
ズマによるノイズもなく、安定した測定ができる。ま
た、メンテナンスを行なう際、ライナ等の取付け方によ
って測定温度が変わることがないので、メンテナンス作
業は容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態のプラズマ処理装置で高
密度プラズマを用いたドライエッチャの断面概略図であ
る。
【図2】図1の温度測定部の拡大図である。
【図3】従来例におけるドライエッチャの断面概略図で
ある。
【図4】ライナ温度とレジスト選択比の関係を示すグラ
フである。
【符号の説明】
1 ドライエッチチャンバ 2 下部電極 3 Al2 3 セラミック 4 シリコンウエハ 5 上部電極 6 コイル 7 ライナ 8 ヒータ 9 ブロック 10 熱伝対 31 ドライエッチチャンバ 32 下部電極 33 Al2 3 セラミック 34 シリコンウエハ 35 上部電極 36 コイル 37 ライナ 38 ヒータ 39 ブロック 40 蛍光体 41 光ファイバ 42 ねじ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体製品の基板を処理する処理室と、
    処理室へのエッチング反応生成物の付着を防ぐために処
    理室内壁に配設された着脱可能なライナと、ライナを加
    熱するヒータとを備えたプラズマ処理装置であって、前
    記ライナの温度を測定する手段と、この手段により測定
    されたライナの温度に基づいて前記ライナの温度が所望
    の値となるように前記ヒータを制御する手段とを備えた
    プラズマ処理装置。
  2. 【請求項2】 ライナの温度を測定する手段は、前記ラ
    イナのプラズマに晒されない面に設けられた蛍光体と、
    この蛍光体の光を取り込めるように蛍光体と非接触で設
    置された光ファイバと、この光ファイバと接続された自
    励手段を有する蛍光温度計とからなる請求項1記載のプ
    ラズマ処理装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011134927A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Sony Corp 半導体製造装置、半導体装置の製造方法、シミュレーション装置及びシミュレーションプログラム
JP2013074251A (ja) * 2011-09-29 2013-04-22 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 静電チャック装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011134927A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Sony Corp 半導体製造装置、半導体装置の製造方法、シミュレーション装置及びシミュレーションプログラム
US8649893B2 (en) 2009-12-25 2014-02-11 Sony Corporation Semiconductor manufacturing device, semiconductor device manufacturing method, simulation device, and simulation program
JP2013074251A (ja) * 2011-09-29 2013-04-22 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 静電チャック装置

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