JP2003031553A - プラズマエッチング装置 - Google Patents
プラズマエッチング装置Info
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- JP2003031553A JP2003031553A JP2001214818A JP2001214818A JP2003031553A JP 2003031553 A JP2003031553 A JP 2003031553A JP 2001214818 A JP2001214818 A JP 2001214818A JP 2001214818 A JP2001214818 A JP 2001214818A JP 2003031553 A JP2003031553 A JP 2003031553A
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- electrode
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- plasma etching
- etching apparatus
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のプラズマエッチング装置は、エッチン
グ終了直後において、プラズマ発生空間に浮遊する排気
だけでは即座に排出しきれないイオン化したパーティク
ルが残留電荷を有する被処理物の上に降下し付着する虞
れがあった。 【解決手段】 プラズマエッチング装置１０１は、真空
チャンバ２と、保持電極３と、保持電極３に対向して配
置された対向電極４と、プラズマ発生用ＲＦ電源５と、
真空チャンバ２内でかつ保持電極３と対向電極４とが対
向する空間領域の周りを囲むように配置された第３の電
極としてのリング状電極１０２及びリング状電極１０２
と接続され、リング状電極１０２を帯電させる第３の電
極用電源１０３とで構成されている。
グ終了直後において、プラズマ発生空間に浮遊する排気
だけでは即座に排出しきれないイオン化したパーティク
ルが残留電荷を有する被処理物の上に降下し付着する虞
れがあった。 【解決手段】 プラズマエッチング装置１０１は、真空
チャンバ２と、保持電極３と、保持電極３に対向して配
置された対向電極４と、プラズマ発生用ＲＦ電源５と、
真空チャンバ２内でかつ保持電極３と対向電極４とが対
向する空間領域の周りを囲むように配置された第３の電
極としてのリング状電極１０２及びリング状電極１０２
と接続され、リング状電極１０２を帯電させる第３の電
極用電源１０３とで構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマエッチン
グ装置に関し、特に、エッチング終了直後にプラズマ発
生空間にイオン化し浮遊するパーティクルが被処理物上
に降下し付着することを防止するプラズマエッチング装
置に関する。
グ装置に関し、特に、エッチング終了直後にプラズマ発
生空間にイオン化し浮遊するパーティクルが被処理物上
に降下し付着することを防止するプラズマエッチング装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のプラズマエッチング装置の一例と
して平行平板型のプラズマエッチング装置を要部断面図
として示す図４を用いて説明する。プラズマエッチング
装置１は、反応性ガス（図中→印で示す）を密閉する真
空チャンバ２と、真空チャンバ２内部に配置された保持
電極３と保持電極３に対向して配置された対向電極４
と、真空チャンバ２外部のプラズマ発生用ＲＦ電源５
と、保持電極３上に配置され、例えば被処理物としての
半導体ウェーハ６を吸着保持する静電チャックステージ
７及び真空チャンバ２外部の静電チャック用電源８とで
構成されている。真空チャンバ２には、反応性ガスとし
ての例えばＣＨＦ３を導入する導入口９と、排気口１０
とが設けられている。保持電極３はプラズマ発生用ＲＦ
電源５に接続され、対向電極４は接地されており、保持
電極３に高周波電圧を加えて保持電極３と対向電極４間
にプラズマを励起する。プラズマ発生空間中にはプラス
またはマイナスのイオンや電子などの荷電粒子、中性活
性種がバラバラな状態で混在しており、エッチング種が
半導体ウェーハ６表面に到達し化学反応を起こし、反応
生成物が表面から離脱して外部へ排気されエッチングが
進行するものである。また、半導体ウェーハ６を静電吸
引力で吸着する静電チャックステージ７は、静電チャッ
ク用電源８に接続され制御される。次に、プラズマエッ
チング装置１の動作について説明する。先ず、半導体ウ
ェーハ６を静電チャックステージ７上に載置し、静電チ
ャック用電源８をＯＮにして半導体ウェーハ６を静電吸
引力により吸着する。次に、真空チャンバ２内に導入口
９よりＣＨＦ３ガスを導入し、プラズマ発生用ＲＦ電源
５をＯＮにして保持電極３と対向電極４間にプラズマを
励起させ、半導体ウェーハ６表面をプラズマエッチング
する。そして、プラズマエッチング終了後は、プラズマ
発生用ＲＦ電源５をＯＦＦにし、真空チャンバ２内のガ
スを排気口１０から排気する。そして、静電チャック用
電源８をＯＦＦにして半導体ウェーハ６を静電チャック
ステージ７から離脱させる。以上の動作を繰返し、順
次、次の半導体ウェーハ６に対してプラズマエッチング
作業を行う。ここで、プラズマエッチング終了直後の状
態について述べると、プラズマ発生用ＲＦ電源５をＯＦ
Ｆにした後もしばらくの間、プラズマ発生空間には、ま
だ、プラスまたはマイナスのイオン、電子、中性活性種
に加えて真空チャンバ２側壁などから発生したプラスま
たはマイナスのイオンとなった不所望なパーティクルも
浮遊しており、これは、排気口１０から残留ガスや反応
生成物とともに排気されるが、高真空中での気流は弱く
エッチング終了後、即座にすべての浮遊パーティクルを
排気することは困難であった。また、静電チャックステ
ージ７上の半導体ウェーハ６には、エッチング中や静電
吸着時に帯電した電荷がどうしてもしばらくの間残留し
た。このため、エッチング直後には、プラスまたはマイ
ナスの電荷が残留する半導体ウェーハ６の上方に、イオ
ン化した不所望なパーティクルが浮遊する状態になり、
半導体ウェーハ６と異なる極性を持った浮遊パーティク
ルのいくつかは、排気気流に打ち勝って電気的引力によ
り、半導体ウェーハ６上に降下し付着する虞れがあっ
た。また、半導体ウェーハ６に直接付着しないまでも、
真空チャンバ２の側壁などを再度汚染することになっ
た。図４には半導体ウェーハ６表面に例えばマイナスの
電荷が残留し、プラスに帯電した浮遊パーティクルが降
下し付着する様子を示す。
して平行平板型のプラズマエッチング装置を要部断面図
として示す図４を用いて説明する。プラズマエッチング
装置１は、反応性ガス（図中→印で示す）を密閉する真
空チャンバ２と、真空チャンバ２内部に配置された保持
電極３と保持電極３に対向して配置された対向電極４
と、真空チャンバ２外部のプラズマ発生用ＲＦ電源５
と、保持電極３上に配置され、例えば被処理物としての
半導体ウェーハ６を吸着保持する静電チャックステージ
７及び真空チャンバ２外部の静電チャック用電源８とで
構成されている。真空チャンバ２には、反応性ガスとし
ての例えばＣＨＦ３を導入する導入口９と、排気口１０
とが設けられている。保持電極３はプラズマ発生用ＲＦ
電源５に接続され、対向電極４は接地されており、保持
電極３に高周波電圧を加えて保持電極３と対向電極４間
にプラズマを励起する。プラズマ発生空間中にはプラス
またはマイナスのイオンや電子などの荷電粒子、中性活
性種がバラバラな状態で混在しており、エッチング種が
半導体ウェーハ６表面に到達し化学反応を起こし、反応
生成物が表面から離脱して外部へ排気されエッチングが
進行するものである。また、半導体ウェーハ６を静電吸
引力で吸着する静電チャックステージ７は、静電チャッ
ク用電源８に接続され制御される。次に、プラズマエッ
チング装置１の動作について説明する。先ず、半導体ウ
ェーハ６を静電チャックステージ７上に載置し、静電チ
ャック用電源８をＯＮにして半導体ウェーハ６を静電吸
引力により吸着する。次に、真空チャンバ２内に導入口
９よりＣＨＦ３ガスを導入し、プラズマ発生用ＲＦ電源
５をＯＮにして保持電極３と対向電極４間にプラズマを
励起させ、半導体ウェーハ６表面をプラズマエッチング
する。そして、プラズマエッチング終了後は、プラズマ
発生用ＲＦ電源５をＯＦＦにし、真空チャンバ２内のガ
スを排気口１０から排気する。そして、静電チャック用
電源８をＯＦＦにして半導体ウェーハ６を静電チャック
ステージ７から離脱させる。以上の動作を繰返し、順
次、次の半導体ウェーハ６に対してプラズマエッチング
作業を行う。ここで、プラズマエッチング終了直後の状
態について述べると、プラズマ発生用ＲＦ電源５をＯＦ
Ｆにした後もしばらくの間、プラズマ発生空間には、ま
だ、プラスまたはマイナスのイオン、電子、中性活性種
に加えて真空チャンバ２側壁などから発生したプラスま
たはマイナスのイオンとなった不所望なパーティクルも
浮遊しており、これは、排気口１０から残留ガスや反応
生成物とともに排気されるが、高真空中での気流は弱く
エッチング終了後、即座にすべての浮遊パーティクルを
排気することは困難であった。また、静電チャックステ
ージ７上の半導体ウェーハ６には、エッチング中や静電
吸着時に帯電した電荷がどうしてもしばらくの間残留し
た。このため、エッチング直後には、プラスまたはマイ
ナスの電荷が残留する半導体ウェーハ６の上方に、イオ
ン化した不所望なパーティクルが浮遊する状態になり、
半導体ウェーハ６と異なる極性を持った浮遊パーティク
ルのいくつかは、排気気流に打ち勝って電気的引力によ
り、半導体ウェーハ６上に降下し付着する虞れがあっ
た。また、半導体ウェーハ６に直接付着しないまでも、
真空チャンバ２の側壁などを再度汚染することになっ
た。図４には半導体ウェーハ６表面に例えばマイナスの
電荷が残留し、プラスに帯電した浮遊パーティクルが降
下し付着する様子を示す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のプラズマエッチ
ング装置は、エッチング終了直後において、プラズマ発
生空間に浮遊する排気気流だけでは即座に排気しきれな
いイオン化した不所望な浮遊パーティクルが残留電荷を
有する被処理物の上に降下し付着する虞れがあった。
ング装置は、エッチング終了直後において、プラズマ発
生空間に浮遊する排気気流だけでは即座に排気しきれな
いイオン化した不所望な浮遊パーティクルが残留電荷を
有する被処理物の上に降下し付着する虞れがあった。
【０００４】本発明の目的は、エッチング直後のプラズ
マ発生空間に残るイオン化した浮遊パーティクルを速や
かに除去し、被処理物またはチャンバ内部を汚染するこ
とを防止することである。
マ発生空間に残るイオン化した浮遊パーティクルを速や
かに除去し、被処理物またはチャンバ内部を汚染するこ
とを防止することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために提案されたもので、被処理物を保持する保持
電極と、保持電極に対向して設けられた対向電極と、両
電極間に電圧を印加するプラズマ発生用電源とを有し、
両電極間の反応性ガスに電圧を印加しプラズマ発生空間
を形成し、被処理物をエッチングするプラズマエッチン
グ装置において、プラズマ発生空間の周りにプラズマ発
生用電源とは別の第２の電源により制御され帯電する第
３の電極を配置したことを特徴とするプラズマエッチン
グ装置である。
するために提案されたもので、被処理物を保持する保持
電極と、保持電極に対向して設けられた対向電極と、両
電極間に電圧を印加するプラズマ発生用電源とを有し、
両電極間の反応性ガスに電圧を印加しプラズマ発生空間
を形成し、被処理物をエッチングするプラズマエッチン
グ装置において、プラズマ発生空間の周りにプラズマ発
生用電源とは別の第２の電源により制御され帯電する第
３の電極を配置したことを特徴とするプラズマエッチン
グ装置である。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明に基づくプラズマ処理装置
の一例として平行平板型のプラズマエッチング装置を要
部断面図として示す図１を参照して説明する。図４と同
一部分には同一符号を付して説明を省略する。プラズマ
エッチング装置１０１は、反応性ガス（図中→印で示
す）を密閉する真空チャンバ２と、真空チャンバ２内部
に配置された保持電極３と、保持電極３に対向して配置
された対向電極４と、真空チャンバ２外部に配設された
プラズマ発生用ＲＦ電源５と、保持電極３上に配置さ
れ、例えば被処理物としての半導体ウェーハ６を吸着保
持する静電チャックステージ７及び真空チャンバ２外部
の静電チャック用電源８と、真空チャンバ２内でかつ保
持電極３と対向電極４とが対向する空間領域の周りを囲
むように配置された第３の電極としてのリング状電極１
０２及び真空チャンバ２外に配設されたリング状電極１
０２と接続された第３の電極用電源１０３とで構成され
ている。本例では、リング状としたが、形状は特にこれ
に限るものではなく、材質も導体なら何でもよい。ま
た、第３の電極用電源１０３は、適宜、プラスとマイナ
スに切換え可能な電源であり、プラズマ発生用ＲＦ電源
５と連動し、プラズマ発生用ＲＦ電源５がＯＦＦになり
次第、自動的に動作開始し、所定時間間隔でプラスとマ
イナスに切換わるようにしておく。次に、プラズマエッ
チング装置１０１の動作について説明する。先ず、半導
体ウェーハ６を静電チャックステージ７上に載置し、静
電チャック用電源８をＯＮにして半導体ウェーハ６を静
電吸引力により吸着する。次に、真空チャンバ２内に導
入口９よりＣＨＦ３ガスを導入し、プラズマ発生用ＲＦ
電源５をＯＮにして保持電極３と対向電極４間にプラズ
マを励起させ、半導体ウェーハ６表面をプラズマエッチ
ングする。そして、エッチング終了後、プラズマ発生用
ＲＦ電源５をＯＦＦにすると同時に第３の電極用電源１
０３を動作開始させ、リング状電極１０２を所定時間間
隔でプラスとマイナスに交互に切換えて帯電させ、マイ
ナスまたはプラスに帯電した浮遊パーティクルの両方を
吸引吸着させる。図１には、リング状電極１０２をマイ
ナスに帯電させプラスの浮遊パーティクルを吸引吸着す
る様子を示し、図２には、リング状電極１０２をプラス
に帯電させマイナスの浮遊パーティクルを吸引吸着する
様子を示す。その後、静電チャック用電源８をＯＦＦに
して半導体ウェーハ６を静電チャックステージ７から離
脱させ、順次、次の半導体ウェーハ６のプラズマエッチ
ングを繰返す。これによりプラズマ発生用ＲＦ電源５を
ＯＦＦにした直後のプラズマ発生空間に、まだ浮遊して
いる排気だけでは排出しきれない浮遊パーティクルをプ
ラズマ発生空間近傍に配置したリング状電極１０２を用
いて電気的引力で吸着させ除去できる。また、この第３
の電極は脱着容易に取付けておき、この第３の電極に堆
積したパーティクルの洗浄のための交換作業が容易にな
るようにしておくと好適である。
の一例として平行平板型のプラズマエッチング装置を要
部断面図として示す図１を参照して説明する。図４と同
一部分には同一符号を付して説明を省略する。プラズマ
エッチング装置１０１は、反応性ガス（図中→印で示
す）を密閉する真空チャンバ２と、真空チャンバ２内部
に配置された保持電極３と、保持電極３に対向して配置
された対向電極４と、真空チャンバ２外部に配設された
プラズマ発生用ＲＦ電源５と、保持電極３上に配置さ
れ、例えば被処理物としての半導体ウェーハ６を吸着保
持する静電チャックステージ７及び真空チャンバ２外部
の静電チャック用電源８と、真空チャンバ２内でかつ保
持電極３と対向電極４とが対向する空間領域の周りを囲
むように配置された第３の電極としてのリング状電極１
０２及び真空チャンバ２外に配設されたリング状電極１
０２と接続された第３の電極用電源１０３とで構成され
ている。本例では、リング状としたが、形状は特にこれ
に限るものではなく、材質も導体なら何でもよい。ま
た、第３の電極用電源１０３は、適宜、プラスとマイナ
スに切換え可能な電源であり、プラズマ発生用ＲＦ電源
５と連動し、プラズマ発生用ＲＦ電源５がＯＦＦになり
次第、自動的に動作開始し、所定時間間隔でプラスとマ
イナスに切換わるようにしておく。次に、プラズマエッ
チング装置１０１の動作について説明する。先ず、半導
体ウェーハ６を静電チャックステージ７上に載置し、静
電チャック用電源８をＯＮにして半導体ウェーハ６を静
電吸引力により吸着する。次に、真空チャンバ２内に導
入口９よりＣＨＦ３ガスを導入し、プラズマ発生用ＲＦ
電源５をＯＮにして保持電極３と対向電極４間にプラズ
マを励起させ、半導体ウェーハ６表面をプラズマエッチ
ングする。そして、エッチング終了後、プラズマ発生用
ＲＦ電源５をＯＦＦにすると同時に第３の電極用電源１
０３を動作開始させ、リング状電極１０２を所定時間間
隔でプラスとマイナスに交互に切換えて帯電させ、マイ
ナスまたはプラスに帯電した浮遊パーティクルの両方を
吸引吸着させる。図１には、リング状電極１０２をマイ
ナスに帯電させプラスの浮遊パーティクルを吸引吸着す
る様子を示し、図２には、リング状電極１０２をプラス
に帯電させマイナスの浮遊パーティクルを吸引吸着する
様子を示す。その後、静電チャック用電源８をＯＦＦに
して半導体ウェーハ６を静電チャックステージ７から離
脱させ、順次、次の半導体ウェーハ６のプラズマエッチ
ングを繰返す。これによりプラズマ発生用ＲＦ電源５を
ＯＦＦにした直後のプラズマ発生空間に、まだ浮遊して
いる排気だけでは排出しきれない浮遊パーティクルをプ
ラズマ発生空間近傍に配置したリング状電極１０２を用
いて電気的引力で吸着させ除去できる。また、この第３
の電極は脱着容易に取付けておき、この第３の電極に堆
積したパーティクルの洗浄のための交換作業が容易にな
るようにしておくと好適である。
【０００７】尚、上記では、第３の電極として一体のリ
ング状電極１０２、第３の電極用電源１０３として所定
時間間隔でプラスとマイナスに交互に切換えられる電源
で構成することで説明したが、図３に示すように、第３
の電極は、複数（図２の場合、２個）の電極から成り、
それぞれが別々の電源（図示せず）に接続され、一方は
プラスに、他方はマイナスに帯電する構成としてもよ
い。
ング状電極１０２、第３の電極用電源１０３として所定
時間間隔でプラスとマイナスに交互に切換えられる電源
で構成することで説明したが、図３に示すように、第３
の電極は、複数（図２の場合、２個）の電極から成り、
それぞれが別々の電源（図示せず）に接続され、一方は
プラスに、他方はマイナスに帯電する構成としてもよ
い。
【０００８】
【発明の効果】本発明のプラズマエッチング装置によれ
ば、エッチング終了直後において、プラズマ発生空間の
排気気流だけでは即座に排気しきれない不所望なイオン
化した浮遊パーティクルを第３の電極により電気的引力
で吸引吸着させるためにプラズマ発生空間に残る浮遊パ
ーティクルを速やかに除去でき、被処理物またはチャン
バ内部を汚染することを防止できる。また、第３の電極
をプラスまたはマイナスの両方に帯電させるため、浮遊
パーティクルの極性にかかわらず吸引吸着できる。ま
た、第３の電極は着脱容易に取付けておくと、洗浄時の
交換作業が容易にできる。
ば、エッチング終了直後において、プラズマ発生空間の
排気気流だけでは即座に排気しきれない不所望なイオン
化した浮遊パーティクルを第３の電極により電気的引力
で吸引吸着させるためにプラズマ発生空間に残る浮遊パ
ーティクルを速やかに除去でき、被処理物またはチャン
バ内部を汚染することを防止できる。また、第３の電極
をプラスまたはマイナスの両方に帯電させるため、浮遊
パーティクルの極性にかかわらず吸引吸着できる。ま
た、第３の電極は着脱容易に取付けておくと、洗浄時の
交換作業が容易にできる。
【図１】 本発明のプラズマエッチング装置の一実施例
の要部断面図（第３の電極がマイナスに帯電した状態）
の要部断面図（第３の電極がマイナスに帯電した状態）
【図２】 本発明のプラズマエッチング装置の一実施例
の要部断面図（第３の電極がプラスに帯電した状態）
の要部断面図（第３の電極がプラスに帯電した状態）
【図３】 本発明のプラズマエッチング装置の他実施例
の要部断面図
の要部断面図
【図４】 従来のプラズマエッチング装置の一実施例の
要部断面図
要部断面図
３ 保持電極
４ 対向電極
５ プラズマ発生用電源
６ 半導体ウェーハ
１０１ プラズマエッチング装置
１０２ リング状電極（第３の電極）
１０３ 第３の電極用電源
Claims (7)
- 【請求項１】被処理物を保持する保持電極と、保持電極
に対向して設けられた対向電極と、前記両電極間に電圧
を印加するプラズマ発生用電源とを有し、前記両電極間
の反応性ガスに電圧を印加しプラズマ発生空間を形成
し、前記被処理物をエッチングするプラズマエッチング
装置において、プラズマ発生空間の周りに前記プラズマ
発生用電源とは別の第２の電源により制御され帯電する
第３の電極を配置したことを特徴とするプラズマエッチ
ング装置。 - 【請求項２】被処理物は、半導体ウェーハであることを
特徴とする請求項１に記載のプラズマエッチング装置。 - 【請求項３】第３の電極は、エッチング終了時にプラズ
マ発生用電源をＯＦＦした直後から所定の時間、所定の
極性に帯電するよう制御されることを特徴とする請求項
１に記載のプラズマエッチング装置。 - 【請求項４】第３の電極は、同一の電極が所定時間間隔
でプラスとマイナスに交互に帯電するように切換制御さ
れることを特徴とする請求項１に記載のプラズマエッチ
ング装置。 - 【請求項５】第３の電極の形状は、リング状であること
を特徴とする請求項１に記載のプラズマエッチング装
置。 - 【請求項６】第３の電極は、複数の電極で成り、プラス
を帯電する電極とマイナスを帯電する電極で構成される
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマエッチング
装置。 - 【請求項７】第３の電極は、脱着容易に取付けられてい
ることを特徴とする請求項１に記載のプラズマエッチン
グ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001214818A JP2003031553A (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | プラズマエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001214818A JP2003031553A (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | プラズマエッチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003031553A true JP2003031553A (ja) | 2003-01-31 |
Family
ID=19049574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001214818A Pending JP2003031553A (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | プラズマエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003031553A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7335601B2 (en) * | 2004-11-12 | 2008-02-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of processing an object and method of controlling processing apparatus to prevent contamination of the object |
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| CN100418187C (zh) * | 2003-02-07 | 2008-09-10 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体处理装置、环形部件和等离子体处理方法 |
| CN100454495C (zh) * | 2003-06-16 | 2009-01-21 | 三星电子株式会社 | 半导体制造装置 |
| KR101472913B1 (ko) * | 2013-05-31 | 2014-12-16 | 주식회사 모원 | 클리닝 부재 및 이를 이용한 클리닝 방법 |
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