JP2002313732A - プラズマ装置 - Google Patents

プラズマ装置

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JP2002313732A
JP2002313732A JP2001112595A JP2001112595A JP2002313732A JP 2002313732 A JP2002313732 A JP 2002313732A JP 2001112595 A JP2001112595 A JP 2001112595A JP 2001112595 A JP2001112595 A JP 2001112595A JP 2002313732 A JP2002313732 A JP 2002313732A
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JP
Japan
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plasma
reaction chamber
shutter member
electrode
wafer
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JP2001112595A
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Atsushi Denda
敦 傳田
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ダミーウェハ無しに反応チャンバ内プラズマク
リーニング時の電極部表面の保護をし得るプラズマ装置
を提供する。 【解決手段】反応チャンバ10の内部の載置台11及び
ガス供給ヘッド12は、それぞれ高周波電源RFによる
プラズマ発生のための上部電極、下部電極を兼ねる。ま
た、プラズマ耐性を有するシャッター部材15と、この
シャッター部材15の移動制御機構16が装備されてい
る。これらの装備は、載置台11に被処理ウェハが載置
されない反応チャンバ10内のプラズマクリーニング時
において利用される。すなわち、移動制御機構16によ
りシャッター部材15を載置台11上に移動、接触さ
せ、プラズマクリーニングの際に載置台11の電極部表
面を保護する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置に
係り、特に原料ガスを反応チャンバ内に導入しプラズマ
化することにより半導体ウェハに対する成膜またはエッ
チングを達成するプラズマ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】プラズマ装置は、半導体製造、特にUL
SI製造に不可欠である。例えばプラズマCVD(chem
ical Vapor Deposition )は、減圧した状態でRFによ
る高周波プラズマ放電を行って原料ガスを化学的に活性
化し、化学反応を促進させて成膜していく。この方法に
よると、常圧や減圧CVDのような熱による反応と比較
して低い温度で膜が形成できるという特徴を持ってい
る。また、ドライエッチング装置においても、今日では
反応チャンバ内に供給されたエッチング用のガスをプラ
ズマ化し、プラズマエッチングを利用する技術が一般化
されている。
【0003】上記のようなプラズマCVD装置やドライ
エッチング装置においては、成膜処理やエッチング処理
が繰り返し行われることにより、反応チャンバ内壁に反
応生成物が堆積される。そこで、上記反応チャンバ内に
付着した反応生成物を除去するため、定期的にプラズマ
クリーニングが実施される装置が多い。プラズマクリー
ニングには例えば、SF6、CF4等のフッ素系のガスが
用いられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなプラズマ
装置では、近年の普及により、耐腐食性のリアクタ(ウ
ェハステージ)なども装備でき、プラズマクリーニング
の際、ダミーウェハを必要としない傾向にある。つま
り、ウェハが置かれる電極部表面を露出したままの状態
でプラズマクリーニングが行われる。そこで、電極部表
面への除去物(剥離された反応生成物)の再付着の懸念
がある。また、電極部表面はプラズマに曝されるので表
面状態の劣化、変化は免れない。
【0005】上記を懸念してダミーウェハを準備するこ
とも考えられる。しかし、通常処理とは異なるウェハの
準備、搬送に係るスループット低下の問題がある。ま
た、自動的にプラズマクリーニングを行うようにプログ
ラムされた装置ではダミーウェハの使用は一切考慮され
ていないことが多く、事実上使用不可能である。
【0006】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたもので、ダミーウェハ無しに反応チャンバ内プラズ
マクリーニング時の電極部表面の保護をし得るプラズマ
装置を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係るプラズマ装
置は、反応チャンバ内に半導体ウェハが置かれ、導入さ
れる原料ガスをプラズマ化して前記半導体ウェハに対し
所望の成膜またはエッチング処理が施されるプラズマ装
置に関し、少なくともプラズマ耐性を有するシャッター
部材と、前記シャッター部材の移動制御機構とを具備
し、前記半導体ウェハが置かれる電極部表面に前記半導
体ウェハが載置されない反応チャンバ内のプラズマクリ
ーニング時において、前記移動制御機構により前記シャ
ッター部材を前記電極部表面上に移動させ前記電極部表
面を保護することを特徴とする。
【0008】上記本発明に係るプラズマ装置によれば、
反応チャンバ内のプラズマクリーニング時に、シャッタ
ー部材が上記電極部表面保護用の電極として設置される
形態となる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1実施形態に
係るプラズマ装置の要部であり、プラズマCVD装置の
反応チャンバ内の要部構成について示す概観図である。
反応チャンバ10の内部に半導体ウェハWFを支持する
載置台11が配備されている。反応チャンバ10の上部
にガス供給ヘッド12が配備されている。ガス供給ヘッ
ド12は、図示しないマスフローコントロール弁等が配
備されるガス導入管13に繋がる。ガス導入管13より
成膜に必要な原料ガスが導入されるようになっている。
【0010】上記載置台11及びガス供給ヘッド12
は、それぞれ高周波電源RFによるプラズマ発生のため
の上部電極、下部電極を兼ねる。例えば、載置台11
(下部電極:陰極)にRF電力を印加し、ガス供給ヘッ
ド12(上部電極:陽極)を接地電位にする。原料ガス
が導入されグロー放電を起こさせると、プラズマ雰囲気
での成膜が達成される。載置台11上にはシースが発生
し、載置台11は負電位にバイアスされ、成膜が加速さ
れる。排気14は、主に反応済みの排ガスを反応チャン
バ10外部に導く。
【0011】この実施形態では、プラズマ耐性を有する
シャッター部材15と、このシャッター部材15の移動
制御機構16が装備されている。これらの装備は、載置
台11に被処理ウェハが載置されない反応チャンバ10
内のプラズマクリーニング時において利用される。すな
わち、移動制御機構16によりシャッター部材15を載
置台11上に移動、接触させ、プラズマクリーニングの
際に載置台11の電極部表面を保護する。
【0012】プラズマ耐性を有するシャッター部材15
は、例えばウェハと同等な大きさであり、母材はアルミ
ニウムまたは鉄鋼からなり、アルミ酸化でコーティング
されている。これにより、載置台11の電極部表面を保
護しつつ高周波プラズマによりシャッター部材15を介
して交流電流が発生する。
【0013】図2は、図1で示したシャッター部材とそ
の移動制御機構の構成例を示す概観図である。図1と同
様の箇所には同一の符号を付す。図のように、移動制御
機構16は、通常の被処理ウェハの搬送を担うロボット
アームで兼用してもよい。好ましくはプラズマクリーニ
ング時に連動させ、シャッター部材15をロボットアー
ム(16)で反応チャンバ10内に搬送し載置台11上
に被処理ウェハと同様に載置するようにする。この場
合、シャッター部材15はロボットアーム室に控えてお
く領域を設ける形態を示しているが、その他、シャッタ
ー部材15の配備室を設ける形態が考えられる。
【0014】上記構成によれば、反応チャンバ10内の
プラズマクリーニング時に、シャッター部材15が載置
台11上に電極部表面保護用の電極として設置される形
態となる。これにより、プラズマクリーニング中の電極
表面の保護が可能となり、電極部表面への除去物(剥離
された反応生成物)の再付着の懸念、電極部表面の状態
劣化の懸念は解消される。
【0015】図3は、本発明の第2実施形態に係るプラ
ズマ装置の要部であり、ドライエッチング装置の反応チ
ャンバ内の要部構成について示す概観図である。反応チ
ャンバ30の内部に半導体ウェハWFを支持する載置台
31が配備されている。反応チャンバ30の上部にガス
供給ヘッド32が配備されている。ガス供給ヘッド32
は、図示しないマスフローコントロール弁等が配備され
るガス導入管33に繋がる。ガス導入管33よりエッチ
ングに必要な原料ガスが導入されるようになっている。
【0016】上記載置台31及びガス供給ヘッド32
は、それぞれ高周波電源RFによるプラズマ発生のため
の上部電極、下部電極を兼ねる。例えば、載置台31
(下部電極:陰極)にRF電力を印加し、ガス供給ヘッ
ド32(上部電極:陽極)を接地電位にする。原料ガス
が導入されグロー放電を起こさせると、プラズマ雰囲気
での成膜が達成される。載置台31上にはシースが発生
し、載置台31は負電位にバイアスされ、エッチングが
加速される。排気34は、主に反応済みの排ガスを反応
チャンバ30外部に導く。
【0017】この実施形態も上述した第1実施形態と同
様に、プラズマ耐性を有するシャッター部材35と、こ
のシャッター部材35の移動制御機構36が装備されて
いる。シャッター部材35は、前記第1実施形態で示し
たシャッター部材15と同じ部材を用いることができ
る。これらの装備は、載置台31に被処理ウェハが載置
されない反応チャンバ30内のプラズマクリーニング時
において利用される。すなわち、移動制御機構36によ
りシャッター部材35を載置台31上に移動、接触さ
せ、プラズマクリーニングの際に載置台31の電極部表
面を保護する。
【0018】上記移動制御機構36は、通常の被処理ウ
ェハの搬送を担うロボットアームで兼用してもよい(前
記図2と同様)。好ましくはプラズマクリーニング時に
連動させ、シャッター部材35をロボットアーム(3
6)で反応チャンバ30内に搬送し載置台31上に被処
理ウェハと同様に載置するようにする。この場合、シャ
ッター部材35はロボットアーム室に控えておく領域を
設ける形態、シャッター部材35の配備室を設ける形態
が考えられる。
【0019】上記構成によれば、反応チャンバ30内の
プラズマクリーニング時に、シャッター部材35が載置
台31上に電極部表面保護用の電極として設置される形
態となる。これにより、プラズマクリーニング中の電極
表面の保護が可能となり、電極部表面への除去物(剥離
された反応生成物)の再付着の懸念、電極部表面の状態
劣化の懸念は解消される。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
反応チャンバ内のプラズマクリーニング時に、電極部表
面を保護する構成が付加される。この結果、ダミーウェ
ハ無しに反応チャンバ内プラズマクリーニング時の電極
部表面の保護が達成され、被処理ウェハにおけるパーテ
ィクル汚染防止に寄与する高信頼性のプラズマ装置を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るプラズマ装置の要
部であり、プラズマCVD装置の反応チャンバ内の要部
構成について示す概観図である。
【図2】図1で示したシャッター部材とその移動制御機
構の構成例を示す概観図である。
【図3】本発明の第2実施形態に係るプラズマ装置の要
部であり、ドライエッチング装置の反応チャンバ内の要
部構成について示す概観図である。
【符号の説明】
10,30…反応チャンバ 11,31…載置台(下部電極部) 12,32…ガス供給ヘッド(上部電極部) 13…ガス導入管 14,34…排気 15,35…シャッター部材 16,36…移動制御機構(ロボットアーム) RF…高周波電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4K030 CA04 CA12 DA06 FA03 KA12 KA46 5F004 AA15 AA16 BA04 BB13 BB32 BC05 BC06 BD04 5F045 AA08 BB20 EB06 EC01 EF18 EH13 EN08

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応チャンバ内に半導体ウェハが置か
    れ、導入される原料ガスをプラズマ化して前記半導体ウ
    ェハに対し所望の成膜またはエッチング処理が施される
    プラズマ装置に関し、 少なくともプラズマ耐性を有するシャッター部材と、 前記シャッター部材の移動制御機構と、を具備し、 前記半導体ウェハが置かれる電極部表面に前記半導体ウ
    ェハが載置されない反応チャンバ内のプラズマクリーニ
    ング時において、前記移動制御機構により前記シャッタ
    ー部材を前記電極部表面上に移動させ前記電極部表面を
    保護することを特徴とするプラズマ装置。
JP2001112595A 2001-04-11 2001-04-11 プラズマ装置 Withdrawn JP2002313732A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008526026A (ja) * 2004-12-22 2008-07-17 ラム リサーチ コーポレーション プラズマ処理システムにおける副生成物堆積減少方法並びに構造
US11276563B2 (en) 2018-06-29 2022-03-15 Lg Chem, Ltd. Plasma etching method using faraday box

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Effective date: 20080701