JP2003086575A - プラズマ処理装置と金属面シールド方法 - Google Patents
プラズマ処理装置と金属面シールド方法Info
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- JP2003086575A JP2003086575A JP2001273445A JP2001273445A JP2003086575A JP 2003086575 A JP2003086575 A JP 2003086575A JP 2001273445 A JP2001273445 A JP 2001273445A JP 2001273445 A JP2001273445 A JP 2001273445A JP 2003086575 A JP2003086575 A JP 2003086575A
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- plasma
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- plasma processing
- metal component
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマと接触する金属部品から重金属類が
放出されることを防止することのできるプラズマ処理装
置と金属面シールド方法を提供すること。 【解決手段】 プラズマを利用して試料を処理するプラ
ズマ処理装置において、プラズマと接触する金属部品１
のプラズマ側の表面に、重金属成分を含まないシールド
部材２を配置し、このシールド部材２はプラズマ中の電
子１１を通過させ、プラズマ中のイオン１２を当該シー
ルド部材２との衝突によりトラップするように構成す
る。
放出されることを防止することのできるプラズマ処理装
置と金属面シールド方法を提供すること。 【解決手段】 プラズマを利用して試料を処理するプラ
ズマ処理装置において、プラズマと接触する金属部品１
のプラズマ側の表面に、重金属成分を含まないシールド
部材２を配置し、このシールド部材２はプラズマ中の電
子１１を通過させ、プラズマ中のイオン１２を当該シー
ルド部材２との衝突によりトラップするように構成す
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、プラズマを利用し
て試料を処理するプラズマ処理装置に関し、とくに半導
体デバイスの製造に好適に使用されるプラズマ処理装置
とその金属面のシールド方法に関する。
て試料を処理するプラズマ処理装置に関し、とくに半導
体デバイスの製造に好適に使用されるプラズマ処理装置
とその金属面のシールド方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のプラズマ処理装置においては、金
属製のプラズマ処理室内にプラズマを発生させ、このプ
ラズマによって、プラズマ処理室内に配置された半導体
デバイス等の試料にプラズマ処理を施すようになってい
る。
属製のプラズマ処理室内にプラズマを発生させ、このプ
ラズマによって、プラズマ処理室内に配置された半導体
デバイス等の試料にプラズマ処理を施すようになってい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来のプ
ラズマ処理装置においては、プラズマ中のイオンのスパ
ッタリングによって金属製のプラズマ処理室の内壁等か
らＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｎなどの重金属成分が放
出される。半導体ウエハ内にこれらの重金属が侵入する
とリーク電流が増加したり、ゲート酸化膜の耐圧が低下
したり、電気的特性のシフトが生じたりして、そのデバ
イス設計性能を阻害し、半導体製品の歩留りに大きな影
響を与えるという問題がある。
ラズマ処理装置においては、プラズマ中のイオンのスパ
ッタリングによって金属製のプラズマ処理室の内壁等か
らＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｎなどの重金属成分が放
出される。半導体ウエハ内にこれらの重金属が侵入する
とリーク電流が増加したり、ゲート酸化膜の耐圧が低下
したり、電気的特性のシフトが生じたりして、そのデバ
イス設計性能を阻害し、半導体製品の歩留りに大きな影
響を与えるという問題がある。
【０００４】そこで、本発明は、プラズマと接触する金
属部品から重金属成分が放出されることを防止すること
のできるプラズマ処理装置と金属面シールド方法を提供
することを目的としている。
属部品から重金属成分が放出されることを防止すること
のできるプラズマ処理装置と金属面シールド方法を提供
することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ処理装
置は、プラズマを利用して試料を処理するプラズマ処理
装置において、プラズマと接触する金属部品のプラズマ
側の表面に、重金属成分を含まないシールド部材を配置
し、このシールド部材はプラズマ中の電子を通過させ、
プラズマ中のイオンを当該シールド部材との衝突により
トラップするように構成したことを特徴とする。
置は、プラズマを利用して試料を処理するプラズマ処理
装置において、プラズマと接触する金属部品のプラズマ
側の表面に、重金属成分を含まないシールド部材を配置
し、このシールド部材はプラズマ中の電子を通過させ、
プラズマ中のイオンを当該シールド部材との衝突により
トラップするように構成したことを特徴とする。
【０００６】また、本発明の金属面シールド方法は、プ
ラズマを利用して試料を処理するプラズマ処理装置の金
属面シールド方法において、プラズマと接触する金属部
品のプラズマ側の表面に、重金属成分を含まないシール
ド部材を配置し、プラズマ中の電子は前記シールド部材
を通過させ、プラズマ中のイオンは前記シールド部材と
の衝突によりトラップすることを特徴とする。
ラズマを利用して試料を処理するプラズマ処理装置の金
属面シールド方法において、プラズマと接触する金属部
品のプラズマ側の表面に、重金属成分を含まないシール
ド部材を配置し、プラズマ中の電子は前記シールド部材
を通過させ、プラズマ中のイオンは前記シールド部材と
の衝突によりトラップすることを特徴とする。
【０００７】本発明では、シールド部材は板状もしくは
ブロック状の高純度アルミニウムから構成することがで
きる。また、シールド部材は、重金属成分を含まない材
料からなる複数の板材を有し、前記複数の板材は、それ
ぞれに設けた開口部が互い違いに配置されるように積み
重ねられた構成としても良い。また、シールド部材は、
重金属成分を含まない材料からなる複数のブロック材を
有し、前記複数のブロック材は、開口部が互い違いに形
成されるように積み重ねられた構成としても良い。さら
に、板材またはブロック材を積み重ねて形成したシール
ド部材の各層が、それぞれ重金属成分を含まない異種材
料から構成されるようにしても良い。
ブロック状の高純度アルミニウムから構成することがで
きる。また、シールド部材は、重金属成分を含まない材
料からなる複数の板材を有し、前記複数の板材は、それ
ぞれに設けた開口部が互い違いに配置されるように積み
重ねられた構成としても良い。また、シールド部材は、
重金属成分を含まない材料からなる複数のブロック材を
有し、前記複数のブロック材は、開口部が互い違いに形
成されるように積み重ねられた構成としても良い。さら
に、板材またはブロック材を積み重ねて形成したシール
ド部材の各層が、それぞれ重金属成分を含まない異種材
料から構成されるようにしても良い。
【０００８】本発明において、「重金属成分」とは、Ｆ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｎのことをいい、「重
金属成分を含まない」とは、重金属成分が現状の分析装
置、例えば全反射蛍光Ｘ線分析装置や原子吸光分析装置
で検出限界以下であることをいう。重金属成分を含まな
い材料としては、半導体デバイスそのものに用いられて
いる材料である石英(ＳｉＯ２)や、アルミナなどのセラ
ミックス、シリコン、カーボン、アルミニウムが適して
いる。本発明では、これらの材料で構成されたシールド
部材をもってプラズマと接触する金属部品のプラズマ側
の表面を覆うようにする。
ｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｎのことをいい、「重
金属成分を含まない」とは、重金属成分が現状の分析装
置、例えば全反射蛍光Ｘ線分析装置や原子吸光分析装置
で検出限界以下であることをいう。重金属成分を含まな
い材料としては、半導体デバイスそのものに用いられて
いる材料である石英(ＳｉＯ２)や、アルミナなどのセラ
ミックス、シリコン、カーボン、アルミニウムが適して
いる。本発明では、これらの材料で構成されたシールド
部材をもってプラズマと接触する金属部品のプラズマ側
の表面を覆うようにする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に示す
実施例に基づき説明する。
実施例に基づき説明する。
【００１０】図１は、本発明を適用したプラズマ処理装
置の縦断面図である。このプラズマ処理装置は、プラズ
マ処理室１と、プラズマ処理室１内にプラズマ１０を発
生させるためのマイクロ波発生源２１と 、プラズマ処
理される半導体デバイスウエハ２６を載置する電極２２
と 、ウエハ２６にＲＦバイアスを印加するＲＦバイア
ス電源２３と、プラズマへのガス供給装置２４と、真空
排気装置２５と、ウエハ搬送装置(図示せず)を備えてい
る。
置の縦断面図である。このプラズマ処理装置は、プラズ
マ処理室１と、プラズマ処理室１内にプラズマ１０を発
生させるためのマイクロ波発生源２１と 、プラズマ処
理される半導体デバイスウエハ２６を載置する電極２２
と 、ウエハ２６にＲＦバイアスを印加するＲＦバイア
ス電源２３と、プラズマへのガス供給装置２４と、真空
排気装置２５と、ウエハ搬送装置(図示せず)を備えてい
る。
【００１１】プラズマ処理室１は、ステンレス合金等の
金属製であり、そのプラズマ１０と接触する内壁面側に
は、この内壁面を覆うようにシールド部材２が配置され
ている。シールド部材２は、円筒状の板材３、４を積み
重ねたものであり、それぞれの板材３、４は石英(Ｓｉ
Ｏ２)製である。
金属製であり、そのプラズマ１０と接触する内壁面側に
は、この内壁面を覆うようにシールド部材２が配置され
ている。シールド部材２は、円筒状の板材３、４を積み
重ねたものであり、それぞれの板材３、４は石英(Ｓｉ
Ｏ２)製である。
【００１２】石英(ＳｉＯ２)製の板材３、４からなるシ
ールド部材２自体には導電性が無く、プラズマ１０とプ
ラズマ処理室１の内壁面との導通を阻害することになる
が、プラズマ処理室１の内壁面がプラズマ１０や印加さ
れるＲＦバイアスのアースとして作用している場合は、
プラズマ１０とプラズマ処理室１の内壁面との導通が必
要不可欠である。そこで、本実施例では、板材３、４
にプラズマ１０ から供給される電子１１を通過させ、
プラズマ１０とプラズマ処理室１の内壁面との導電性を
確保するための開口部３ａ、４ａが設けられている。
ールド部材２自体には導電性が無く、プラズマ１０とプ
ラズマ処理室１の内壁面との導通を阻害することになる
が、プラズマ処理室１の内壁面がプラズマ１０や印加さ
れるＲＦバイアスのアースとして作用している場合は、
プラズマ１０とプラズマ処理室１の内壁面との導通が必
要不可欠である。そこで、本実施例では、板材３、４
にプラズマ１０ から供給される電子１１を通過させ、
プラズマ１０とプラズマ処理室１の内壁面との導電性を
確保するための開口部３ａ、４ａが設けられている。
【００１３】そして、この開口部３ａ、４ａを介して、
プラズマ１０中の電子１１は通過するものの、プラズマ
１０中のイオン１２が通過して金属製のプラズマ処理室
１の内壁面に衝突しないようにするため、開口部３ａと
開口部４ａとが互い違いに配置されるよう、板材３と板
材４とが所定の間隔をおいて積み重ねられている。開口
部３ａ、４ａの大きさ、ピッチ、板材３と板材４との間
隔は、電子１１とイオン１２の移動度の違い、イオン１
２の入射角度等を勘案して決定するが、本実施例では、
開口部３ａ、４ａの大きさとピッチは２．５ｍｍ程度、
板材３と板材４との間隔は２ｍｍ程度とした。また、板
材３、４の板厚は４ｍｍ程度とした。
プラズマ１０中の電子１１は通過するものの、プラズマ
１０中のイオン１２が通過して金属製のプラズマ処理室
１の内壁面に衝突しないようにするため、開口部３ａと
開口部４ａとが互い違いに配置されるよう、板材３と板
材４とが所定の間隔をおいて積み重ねられている。開口
部３ａ、４ａの大きさ、ピッチ、板材３と板材４との間
隔は、電子１１とイオン１２の移動度の違い、イオン１
２の入射角度等を勘案して決定するが、本実施例では、
開口部３ａ、４ａの大きさとピッチは２．５ｍｍ程度、
板材３と板材４との間隔は２ｍｍ程度とした。また、板
材３、４の板厚は４ｍｍ程度とした。
【００１４】これにより、電子１１は開口部３ａ、４ａ
を介してプラズマ処理室１の内壁面に到達するのでプラ
ズマ１０とプラズマ処理室１の内壁面との導電性は確保
されるが、イオン１２は開口部３ａ、４ａを通過できな
いので、イオン１２がプラズマ処理室１の内壁面に到達
することなくトラップされ、プラズマ処理室１の内壁面
に含まれる重金属成分がイオン１２のスパッタリングに
よって放出することが防止される。
を介してプラズマ処理室１の内壁面に到達するのでプラ
ズマ１０とプラズマ処理室１の内壁面との導電性は確保
されるが、イオン１２は開口部３ａ、４ａを通過できな
いので、イオン１２がプラズマ処理室１の内壁面に到達
することなくトラップされ、プラズマ処理室１の内壁面
に含まれる重金属成分がイオン１２のスパッタリングに
よって放出することが防止される。
【００１５】上記の実施例では、開口部３ａ、４ａを設
けた板材３、４を積み重ねて開口部３ａ、４ａが互い違
いに配置されるようにしたが、複数のブロック材を積み
重ねて、開口部が互い違いに形成されるようにしても良
い。
けた板材３、４を積み重ねて開口部３ａ、４ａが互い違
いに配置されるようにしたが、複数のブロック材を積み
重ねて、開口部が互い違いに形成されるようにしても良
い。
【００１６】また、上記の実施例では、シールド部材２
の材料として導電性の無い石英（ＳｉＯ２）を用いたの
で、導電性を確保するためにシールド部材２を構成する
板材３、４に開口部３ａ、４ａを設けたが、シールド部
材の材料として導電性の材料を用いる場合は、開口部を
設ける必要はないし、板材を複数枚重ね合せる必要もな
い。この場合も、シールド部材によってプラズマ中のイ
オンが直接的にプラズマ処理室の内壁面に入射しなくな
るので、その内壁面からスパッタリングによって放出さ
れる重金属による汚染を防止できる。この場合、導電性
の材料としては、工作性の理由から、高純度アルミニウ
ムを用いることが好ましい。
の材料として導電性の無い石英（ＳｉＯ２）を用いたの
で、導電性を確保するためにシールド部材２を構成する
板材３、４に開口部３ａ、４ａを設けたが、シールド部
材の材料として導電性の材料を用いる場合は、開口部を
設ける必要はないし、板材を複数枚重ね合せる必要もな
い。この場合も、シールド部材によってプラズマ中のイ
オンが直接的にプラズマ処理室の内壁面に入射しなくな
るので、その内壁面からスパッタリングによって放出さ
れる重金属による汚染を防止できる。この場合、導電性
の材料としては、工作性の理由から、高純度アルミニウ
ムを用いることが好ましい。
【００１７】さらに、シールド部材２を異種材料の組合
せとすることもできる。導電性の無い材料では、セラミ
ックと石英（ＳｉＯ２）を用いることができる。プラズ
マ処理をする上で、ＳｉＯ２のプラズマ中への放出がプ
ラズマに影響を与える場合は、プラズマに接する板材４
をセラミックとすることで、ＳｉＯ２の放出が軽減でき
る。
せとすることもできる。導電性の無い材料では、セラミ
ックと石英（ＳｉＯ２）を用いることができる。プラズ
マ処理をする上で、ＳｉＯ２のプラズマ中への放出がプ
ラズマに影響を与える場合は、プラズマに接する板材４
をセラミックとすることで、ＳｉＯ２の放出が軽減でき
る。
【００１８】導電性を有する材料においても、異種材料
の組合せとすることができる。アルミニウムがプラズマ
処理をする上で、プラズマに影響を与える場合は、導電
性を有するシリコンやカーボンを高純度アルミニウムの
板材の上に、短冊状に貼り付けることによって対策でき
る。
の組合せとすることができる。アルミニウムがプラズマ
処理をする上で、プラズマに影響を与える場合は、導電
性を有するシリコンやカーボンを高純度アルミニウムの
板材の上に、短冊状に貼り付けることによって対策でき
る。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、シールド部材によっ
て、プラズマ中のイオンが直接的にプラズマ処理装置の
金属面に入射しなくなるので、金属面からスパッタリン
グによって放出される重金属による汚染を防止でき、半
導体デバイスの歩留り向上に寄与できる。
て、プラズマ中のイオンが直接的にプラズマ処理装置の
金属面に入射しなくなるので、金属面からスパッタリン
グによって放出される重金属による汚染を防止でき、半
導体デバイスの歩留り向上に寄与できる。
【図１】本発明を適用したプラズマ処理装置の縦断面図
である。
である。
１…プラズマ処理室 ２…シールド部材 ３、４…板材
３ａ、４ａ…開口部 １０…プラズマ １１…電子 １２…イオン ２１…マ
イクロ波発生源 ２２…電極 ２３ … ＲＦバイアス電源 ２４ … ガス
供給装置 ２５…真空排気装置 ２７…半導体デバイスウエハ（試
料）
３ａ、４ａ…開口部 １０…プラズマ １１…電子 １２…イオン ２１…マ
イクロ波発生源 ２２…電極 ２３ … ＲＦバイアス電源 ２４ … ガス
供給装置 ２５…真空排気装置 ２７…半導体デバイスウエハ（試
料）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ
Ｆターム(参考） 4G075 AA30 AA70 BC02 CA14 CA26
CA65 DA02 EB01 EB42 EC21
EE01 EE12 FA01 FA12 FB02
FB03 FB04 FB06 FC11 FC15
4K029 AA06 AA24 BD01 DA10 DC20
4K030 CA04 CA12 FA03 KA12 KA46
5F004 AA14 AA16 BB29 BC08
5F045 AA08 BB14 DP03 EH06
Claims (10)
- 【請求項１】 プラズマを利用して試料を処理するプラ
ズマ処理装置において、プラズマと接触する金属部品の
プラズマ側の表面に、重金属成分を含まないシールド部
材を配置し、このシールド部材はプラズマ中の電子を通
過させ、プラズマ中のイオンを当該シールド部材との衝
突によりトラップするように構成したことを特徴とする
プラズマ処理装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のプラズマ処理装置におい
て、前記シールド部材は板状もしくはブロック状の高純
度アルミニウムからなるプラズマ処理装置。 - 【請求項３】 請求項１記載のプラズマ処理装置におい
て、前記シールド部材は、重金属成分を含まない材料か
らなる複数の板材を有し、前記複数の板材は、それぞれ
に設けた開口部が互い違いに配置されるように積み重ね
られたプラズマ処理装置。 - 【請求項４】 請求項１記載のプラズマ処理装置におい
て、前記シールド部材は、重金属成分を含まない材料か
らなる複数のブロック材を有し、前記複数のブロック材
は、開口部が互い違いに形成されるように積み重ねられ
たプラズマ処理装置。 - 【請求項５】 請求項３または４記載のプラズマ処理装
置において、板材またはブロック材を積み重ねて形成し
たシールド部材の各層が、それぞれ重金属成分を含まな
い異種材料から構成されたプラズマ処理装置。 - 【請求項６】 プラズマを利用して試料を処理するプラ
ズマ処理装置の金属面シールド方法において、プラズマ
と接触する金属部品のプラズマ側の表面に、重金属成分
を含まないシールド部材を配置し、プラズマ中の電子は
前記シールド部材を通過させ、プラズマ中のイオンは前
記シールド部材との衝突によりトラップすることを特徴
とする金属面シールド方法。 - 【請求項７】 請求項６記載の金属面シールド方法にお
いて、前記シールド部材は板状もしくはブロック状の高
純度アルミニウムからなる金属面シールド方法。 - 【請求項８】 請求項６記載の金属面シールド方法にお
いて、前記シールド部材は、重金属成分を含まない材料
からなる複数の板材を有し、前記複数の板材を、それぞ
れに設けた開口部が互い違いに配置されるように積み重
ねることを特徴とする金属面シールド方法。 - 【請求項９】 請求項６記載の金属面シールド方法にお
いて、前記シールド部材は、重金属成分を含まない材料
からなる複数のブロック材を有し、前記複数のブロック
材を、開口部が互い違いに形成されるように積み重ねる
ことを特徴とする金属面シールド方法。 - 【請求項１０】 請求項８または９記載の金属面シール
ド方法において、板材またはブロック材を積み重ねて形
成したシールド部材の各層が、それぞれ重金属成分を含
まない異種材料から構成される金属面シールド方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273445A JP2003086575A (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | プラズマ処理装置と金属面シールド方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273445A JP2003086575A (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | プラズマ処理装置と金属面シールド方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003086575A true JP2003086575A (ja) | 2003-03-20 |
Family
ID=19098663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001273445A Pending JP2003086575A (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | プラズマ処理装置と金属面シールド方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003086575A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014133927A (ja) * | 2013-01-10 | 2014-07-24 | Japan Steel Works Ltd:The | プラズマ処理装置およびプラズマ処理装置防着板 |
| CN111868895A (zh) * | 2018-03-22 | 2020-10-30 | 株式会社国际电气 | 基板处理装置、半导体装置的制造方法及静电屏蔽罩 |
| JP2022140436A (ja) * | 2014-03-06 | 2022-09-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | ホール効果が促進された容量結合プラズマ源、軽減システム、および真空処理システム |
-
2001
- 2001-09-10 JP JP2001273445A patent/JP2003086575A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014133927A (ja) * | 2013-01-10 | 2014-07-24 | Japan Steel Works Ltd:The | プラズマ処理装置およびプラズマ処理装置防着板 |
| JP2022140436A (ja) * | 2014-03-06 | 2022-09-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | ホール効果が促進された容量結合プラズマ源、軽減システム、および真空処理システム |
| JP7404445B2 (ja) | 2014-03-06 | 2023-12-25 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | ホール効果が促進された容量結合プラズマ源、軽減システム、および真空処理システム |
| CN111868895A (zh) * | 2018-03-22 | 2020-10-30 | 株式会社国际电气 | 基板处理装置、半导体装置的制造方法及静电屏蔽罩 |
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