JP2003197604A - プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 - Google Patents
プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法Info
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- JP2003197604A JP2003197604A JP2001390848A JP2001390848A JP2003197604A JP 2003197604 A JP2003197604 A JP 2003197604A JP 2001390848 A JP2001390848 A JP 2001390848A JP 2001390848 A JP2001390848 A JP 2001390848A JP 2003197604 A JP2003197604 A JP 2003197604A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマ処理を行う際に、電極周辺部材の消
耗による製造コスト増を抑える。 【解決手段】 反応室中に設置され基板１２を載置可能
な構成を有する電極と、電極を囲んで取り付けられた電
極周辺部材１５とを備え、電極によりプラズマを発生さ
せて基板１２を処理するプラズマ処理装置であって、基
板１２に形成したノッチ１あるいはオリエンテーション
フラットに隣接する電極周辺部材１５の部分２が分離可
能である。これにより、プラズマによりノッチ１あるい
はオリフラの位置から電極周辺部材１５が消耗しても、
これに対応する電極周辺部材１５の分離可能な部分２の
みを交換することにより、電極周辺部材全体を交換する
必要がなくなる。これにより製造コストが低減する。
耗による製造コスト増を抑える。 【解決手段】 反応室中に設置され基板１２を載置可能
な構成を有する電極と、電極を囲んで取り付けられた電
極周辺部材１５とを備え、電極によりプラズマを発生さ
せて基板１２を処理するプラズマ処理装置であって、基
板１２に形成したノッチ１あるいはオリエンテーション
フラットに隣接する電極周辺部材１５の部分２が分離可
能である。これにより、プラズマによりノッチ１あるい
はオリフラの位置から電極周辺部材１５が消耗しても、
これに対応する電極周辺部材１５の分離可能な部分２の
みを交換することにより、電極周辺部材全体を交換する
必要がなくなる。これにより製造コストが低減する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体製造装置及
びそれを用いた半導体装置の製造方法に係わり、さら詳
述するとプラズマを用いたドライエッチング装置等のプ
ラズマ処理装置及びそれを用いたプラズマ処理方法に関
するものである。
びそれを用いた半導体装置の製造方法に係わり、さら詳
述するとプラズマを用いたドライエッチング装置等のプ
ラズマ処理装置及びそれを用いたプラズマ処理方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路製造において、反応室に
ガスを流入しそのガスをプラズマ化させて処理を行うプ
ラズマ加工技術は、現在の高集積化が進む半導体デバイ
スを微細加工する為には欠かせない技術である。図５に
ドライエッチング装置の反応室の構造を示す。同図が示
す通り、電極に高周波電圧を印加しプラズマを発生させ
て半導体基板１２の処理中は、加工に用いられるプラズ
マ１０に反応室内部材である、下部電極周辺部材１１や
下部電極１３がさらされることになる。その加工に用い
るプラズマ１０によって半導体基板１２が処理されると
ともに反応室内部材１１，１３も同時にエッチングさ
れ、その部材の消耗が進む。
ガスを流入しそのガスをプラズマ化させて処理を行うプ
ラズマ加工技術は、現在の高集積化が進む半導体デバイ
スを微細加工する為には欠かせない技術である。図５に
ドライエッチング装置の反応室の構造を示す。同図が示
す通り、電極に高周波電圧を印加しプラズマを発生させ
て半導体基板１２の処理中は、加工に用いられるプラズ
マ１０に反応室内部材である、下部電極周辺部材１１や
下部電極１３がさらされることになる。その加工に用い
るプラズマ１０によって半導体基板１２が処理されると
ともに反応室内部材１１，１３も同時にエッチングさ
れ、その部材の消耗が進む。
【０００３】図６は一般に使用されている下部電極周辺
部材１１と半導体基板１２を、ドライエッチング装置に
設置された状態において上方から見る図である。１２が
半導体基板で、１１が下部電極周辺部材である。このよ
うな部材では半導体基板１２の切り欠き部であるノッチ
部１から消耗しやすい。１４は下部電極周辺部材１１の
消耗の激しい部分（局所消耗部分）を示している。
部材１１と半導体基板１２を、ドライエッチング装置に
設置された状態において上方から見る図である。１２が
半導体基板で、１１が下部電極周辺部材である。このよ
うな部材では半導体基板１２の切り欠き部であるノッチ
部１から消耗しやすい。１４は下部電極周辺部材１１の
消耗の激しい部分（局所消耗部分）を示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この現象はプラズマ加
工技術を用いる場合、回避することができない。消耗は
部材からの発塵やプラズマの異常を発生させる要因とな
るため、消耗した部材を交換することにより反応室の安
定を保つ必要がある。しかし部材を交換するという作業
を有する保守作業は、高頻度で行うと生産において半導
体製造装置の稼働率低下につながる。また局所的に下部
電極周辺部材の消耗が進むと、本来その部材が持つ寿命
に達する前に交換が必要となる場合がある。このことに
より部材交換を有する保守作業が高頻度で行われること
になり、半導体製造装置の稼働率低下につながる。また
本来部材が持つ寿命まで使用ができていないため、製造
コスト増にもつながる。
工技術を用いる場合、回避することができない。消耗は
部材からの発塵やプラズマの異常を発生させる要因とな
るため、消耗した部材を交換することにより反応室の安
定を保つ必要がある。しかし部材を交換するという作業
を有する保守作業は、高頻度で行うと生産において半導
体製造装置の稼働率低下につながる。また局所的に下部
電極周辺部材の消耗が進むと、本来その部材が持つ寿命
に達する前に交換が必要となる場合がある。このことに
より部材交換を有する保守作業が高頻度で行われること
になり、半導体製造装置の稼働率低下につながる。また
本来部材が持つ寿命まで使用ができていないため、製造
コスト増にもつながる。
【０００５】上記に示すように下部電極周辺部材の消耗
は半導体製造装置の稼働率に連動しており、製造コスト
増にもつながる。また消耗度合いによってはプラズマの
異常を引き起こし、プロセス的にも悪影響を及ぼし半導
体装置の歩留りを低下させる要因になる。それを回避す
るためにも下部電極周辺部材の消耗を防止する必要があ
る。
は半導体製造装置の稼働率に連動しており、製造コスト
増にもつながる。また消耗度合いによってはプラズマの
異常を引き起こし、プロセス的にも悪影響を及ぼし半導
体装置の歩留りを低下させる要因になる。それを回避す
るためにも下部電極周辺部材の消耗を防止する必要があ
る。
【０００６】したがって、この発明の目的は、上記課題
を確実に解決することであり、プラズマ処理を行う際
に、電極周辺部材の消耗による製造コスト増を抑えるプ
ラズマ処理装置およびプラズマ処理方法を提供すること
である。
を確実に解決することであり、プラズマ処理を行う際
に、電極周辺部材の消耗による製造コスト増を抑えるプ
ラズマ処理装置およびプラズマ処理方法を提供すること
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明の請求項１記載のプラズマ処理装置は、反応
室中に設置され基板を載置可能な構成を有する電極と、
前記電極を囲んで取り付けられた電極周辺部材とを備
え、前記電極によりプラズマを発生させて前記基板を処
理するプラズマ処理装置であって、前記基板に形成した
ノッチあるいはオリエンテーションフラットに隣接する
前記電極周辺部材の部分が分離可能である。
にこの発明の請求項１記載のプラズマ処理装置は、反応
室中に設置され基板を載置可能な構成を有する電極と、
前記電極を囲んで取り付けられた電極周辺部材とを備
え、前記電極によりプラズマを発生させて前記基板を処
理するプラズマ処理装置であって、前記基板に形成した
ノッチあるいはオリエンテーションフラットに隣接する
前記電極周辺部材の部分が分離可能である。
【０００８】このように、基板に形成したノッチあるい
はオリエンテーションフラットに隣接する電極周辺部材
の部分が分離可能であるので、プラズマによりノッチあ
るいはオリエンテーションフラットの位置から電極周辺
部材が消耗しても、これに対応する電極周辺部材の分離
可能な部分のみを交換することにより、電極周辺部材全
体を交換する必要がなくなる。これにより製造コストが
低減する。
はオリエンテーションフラットに隣接する電極周辺部材
の部分が分離可能であるので、プラズマによりノッチあ
るいはオリエンテーションフラットの位置から電極周辺
部材が消耗しても、これに対応する電極周辺部材の分離
可能な部分のみを交換することにより、電極周辺部材全
体を交換する必要がなくなる。これにより製造コストが
低減する。
【０００９】請求項２記載のプラズマ処理装置は、反応
室中に設置され基板を載置可能な構成を有する電極と、
前記電極を囲んで取り付けられた電極周辺部材とを備
え、前記電極によりプラズマを発生させて前記基板を処
理するプラズマ処理装置であって、前記電極周辺部材が
シリコンカーバイドで形成されている。
室中に設置され基板を載置可能な構成を有する電極と、
前記電極を囲んで取り付けられた電極周辺部材とを備
え、前記電極によりプラズマを発生させて前記基板を処
理するプラズマ処理装置であって、前記電極周辺部材が
シリコンカーバイドで形成されている。
【００１０】このように、電極周辺部材がシリコンカー
バイドで形成されているので、電極周辺部材のプラズマ
による消耗が防止され、製造コストが低減する。
バイドで形成されているので、電極周辺部材のプラズマ
による消耗が防止され、製造コストが低減する。
【００１１】請求項３記載のプラズマ処理装置は、反応
室中に設置され基板を載置可能な構成を有する電極と、
前記電極を囲んで取り付けられた電極周辺部材とを備
え、前記電極によりプラズマを発生させて前記基板を処
理するプラズマ処理装置であって、前記電極周辺部材は
前記基板に沿って回転可能とした。
室中に設置され基板を載置可能な構成を有する電極と、
前記電極を囲んで取り付けられた電極周辺部材とを備
え、前記電極によりプラズマを発生させて前記基板を処
理するプラズマ処理装置であって、前記電極周辺部材は
前記基板に沿って回転可能とした。
【００１２】このように、電極周辺部材は基板に沿って
回転可能としたので、基板に形成したノッチあるいはオ
リエンテーションフラットと対応する電極周辺部材の位
置を変えて基板をプラズマ処理することができる。これ
により、電極周辺部材の消耗度合いを均一化することが
でき、プラズマの異常の回避と製造コスト低減を可能と
する。
回転可能としたので、基板に形成したノッチあるいはオ
リエンテーションフラットと対応する電極周辺部材の位
置を変えて基板をプラズマ処理することができる。これ
により、電極周辺部材の消耗度合いを均一化することが
でき、プラズマの異常の回避と製造コスト低減を可能と
する。
【００１３】請求項４記載のプラズマ処理方法は、請求
項１記載のプラズマ処理装置を用いて基板のプラズマ処
理を行う際、基板を所定枚数プラズマ処理した後、電極
周辺部材の分離可能な部分のみを交換し、次の基板のプ
ラズマ処理を続行する。
項１記載のプラズマ処理装置を用いて基板のプラズマ処
理を行う際、基板を所定枚数プラズマ処理した後、電極
周辺部材の分離可能な部分のみを交換し、次の基板のプ
ラズマ処理を続行する。
【００１４】このように、請求項１記載のプラズマ処理
装置を用いて基板のプラズマ処理を行う際、基板を所定
枚数プラズマ処理した後、電極周辺部材の分離可能な部
分のみを交換し、次の基板のプラズマ処理を続行するの
で、基板を所定枚数プラズマ処理することで電極周辺部
材が局所的に消耗する毎に、その部分のみを交換し、電
極周辺部材の他の部分はそのまま使用できる。このた
め、電極周辺部材の全体を交換するまでの寿命が長くな
りコストが削減される。
装置を用いて基板のプラズマ処理を行う際、基板を所定
枚数プラズマ処理した後、電極周辺部材の分離可能な部
分のみを交換し、次の基板のプラズマ処理を続行するの
で、基板を所定枚数プラズマ処理することで電極周辺部
材が局所的に消耗する毎に、その部分のみを交換し、電
極周辺部材の他の部分はそのまま使用できる。このた
め、電極周辺部材の全体を交換するまでの寿命が長くな
りコストが削減される。
【００１５】請求項５記載のプラズマ処理方法は、請求
項２記載のプラズマ処理装置を用いて、ノッチあるいは
オリエンテーションフラットを形成した基板のプラズマ
処理を行う。
項２記載のプラズマ処理装置を用いて、ノッチあるいは
オリエンテーションフラットを形成した基板のプラズマ
処理を行う。
【００１６】このように、請求項２記載のプラズマ処理
装置を用いて、ノッチあるいはオリエンテーションフラ
ットを形成した基板のプラズマ処理を行うので、プラズ
マにより消耗しやすいノッチあるいはオリエンテーショ
ンフラットに対応する位置においても電極周辺部材をシ
リコンカーバイドとすることにより消耗が抑えられる。
これにより電極周辺部材のプラズマによる消耗が防止さ
れ、製造コストが低減する。
装置を用いて、ノッチあるいはオリエンテーションフラ
ットを形成した基板のプラズマ処理を行うので、プラズ
マにより消耗しやすいノッチあるいはオリエンテーショ
ンフラットに対応する位置においても電極周辺部材をシ
リコンカーバイドとすることにより消耗が抑えられる。
これにより電極周辺部材のプラズマによる消耗が防止さ
れ、製造コストが低減する。
【００１７】請求項６記載のプラズマ処理方法は、請求
項３記載のプラズマ処理装置を用いて基板のプラズマ処
理を行う際、電極周辺部材を前記基板に沿って回転し、
前記基板に形成したノッチあるいはオリエンテーション
フラットと対応する前記電極周辺部材の位置を変えて前
記基板をプラズマ処理する。
項３記載のプラズマ処理装置を用いて基板のプラズマ処
理を行う際、電極周辺部材を前記基板に沿って回転し、
前記基板に形成したノッチあるいはオリエンテーション
フラットと対応する前記電極周辺部材の位置を変えて前
記基板をプラズマ処理する。
【００１８】このように、請求項３記載のプラズマ処理
装置を用いて基板のプラズマ処理を行う際、電極周辺部
材を基板に沿って回転し、基板に形成したノッチあるい
はオリエンテーションフラットと対応する電極周辺部材
の位置を変えて基板をプラズマ処理するので、ある所定
の処理枚数後に電極周辺部材を回転させることにより、
電極周辺部材の消耗度合いを均一化することができる。
これにより、プラズマの異常の回避と製造コスト低減を
可能とする。
装置を用いて基板のプラズマ処理を行う際、電極周辺部
材を基板に沿って回転し、基板に形成したノッチあるい
はオリエンテーションフラットと対応する電極周辺部材
の位置を変えて基板をプラズマ処理するので、ある所定
の処理枚数後に電極周辺部材を回転させることにより、
電極周辺部材の消耗度合いを均一化することができる。
これにより、プラズマの異常の回避と製造コスト低減を
可能とする。
【００１９】請求項７記載のプラズマ処理方法は、請求
項６記載のプラズマ処理方法において、電極周辺部材
は、基板をプラズマ処理した後、次の基板を処理する前
に回転する。このように、電極周辺部材は、基板をプラ
ズマ処理した後、次の基板を処理する前に回転するの
で、基板を処理すると同時に局所的に消耗される電極周
辺部材を回転させることができる。
項６記載のプラズマ処理方法において、電極周辺部材
は、基板をプラズマ処理した後、次の基板を処理する前
に回転する。このように、電極周辺部材は、基板をプラ
ズマ処理した後、次の基板を処理する前に回転するの
で、基板を処理すると同時に局所的に消耗される電極周
辺部材を回転させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態を図
１に基づいて説明する。図１はこの発明の第１の実施の
形態の半導体基板のプラズマ処理装置に用いられる下部
電極周辺部材を示す概略平面図である。下部電極周辺部
材を除く全体構成は図５と同様である。すなわち、ドラ
イエッチング装置などの反応室９中に設置され半導体基
板１２を載置可能な構成を有する下部電極１３と、下部
電極１３を囲んで取り付けられた下部電極周辺部材１５
とを備え、下部電極１３によりプラズマを発生させて半
導体基板１２を処理する。
１に基づいて説明する。図１はこの発明の第１の実施の
形態の半導体基板のプラズマ処理装置に用いられる下部
電極周辺部材を示す概略平面図である。下部電極周辺部
材を除く全体構成は図５と同様である。すなわち、ドラ
イエッチング装置などの反応室９中に設置され半導体基
板１２を載置可能な構成を有する下部電極１３と、下部
電極１３を囲んで取り付けられた下部電極周辺部材１５
とを備え、下部電極１３によりプラズマを発生させて半
導体基板１２を処理する。
【００２１】図１は、反応室において、下部電極１３上
に半導体基板１２と共に下部電極周辺部材１５をセット
した状態を示している。下部電極周辺部材１５は、リン
グ状部分と局所的に分離することが可能である部分２を
有することを特徴とする。この分離可能の部分２は半導
体基板１２に形成したノッチ部１あるいはオリエンテー
ションフラットに隣接する。この場合、図１に示された
部分２には、リング形状の下部電極周辺部材１５と同質
の材料を用いている。
に半導体基板１２と共に下部電極周辺部材１５をセット
した状態を示している。下部電極周辺部材１５は、リン
グ状部分と局所的に分離することが可能である部分２を
有することを特徴とする。この分離可能の部分２は半導
体基板１２に形成したノッチ部１あるいはオリエンテー
ションフラットに隣接する。この場合、図１に示された
部分２には、リング形状の下部電極周辺部材１５と同質
の材料を用いている。
【００２２】ところで、ドライエッチング装置の反応室
において、半導体基板処理時と同じプラズマを発生さ
せ、下部電極周辺部材１５の表面を確認したところ、半
導体基板のノッチ部１、あるいは図示していないが、ノ
ッチの代わりにオリエンテーションフラットを形成した
半導体基板１２のオリエンテーションフラット部に隣接
する部分において、従来形状の下部電極周辺部材１５の
リング状部分、および局所的に分離可能である台形状の
下部電極周辺部材１５の部分２共に、図６に示すような
局所的に消耗が確認された。従来は図６に示すように局
所的な消耗により、下部電極周辺部材を交換していた
が、本実施の形態では図１のように局所的に消耗する部
分２が分離することが可能であることにより、その部分
２のみを交換し、下部電極周辺部材１５の他の部位は交
換する必要がなくなり、交換周期の延命が可能なった。
において、半導体基板処理時と同じプラズマを発生さ
せ、下部電極周辺部材１５の表面を確認したところ、半
導体基板のノッチ部１、あるいは図示していないが、ノ
ッチの代わりにオリエンテーションフラットを形成した
半導体基板１２のオリエンテーションフラット部に隣接
する部分において、従来形状の下部電極周辺部材１５の
リング状部分、および局所的に分離可能である台形状の
下部電極周辺部材１５の部分２共に、図６に示すような
局所的に消耗が確認された。従来は図６に示すように局
所的な消耗により、下部電極周辺部材を交換していた
が、本実施の形態では図１のように局所的に消耗する部
分２が分離することが可能であることにより、その部分
２のみを交換し、下部電極周辺部材１５の他の部位は交
換する必要がなくなり、交換周期の延命が可能なった。
【００２３】また、上記構成のプラズマ処理装置を用い
て基板のプラズマ処理を行う際、半導体基板１２を所定
枚数プラズマ処理した後、電極周辺部材１５の分離可能
な部分２のみを交換し、次の半導体基板１２のプラズマ
処理を続行する。
て基板のプラズマ処理を行う際、半導体基板１２を所定
枚数プラズマ処理した後、電極周辺部材１５の分離可能
な部分２のみを交換し、次の半導体基板１２のプラズマ
処理を続行する。
【００２４】この結果、具体的にドライエッチング装置
に適用した結果によると、下部電極周辺部材１５のリン
グ状部分の寿命は従来と比較し、約１０倍となった。分
離部の寿命は当然のことながら従来と同等である。コス
トの面では、下部電極周辺部材全体の交換コストは約２
５％削減されることとなった。
に適用した結果によると、下部電極周辺部材１５のリン
グ状部分の寿命は従来と比較し、約１０倍となった。分
離部の寿命は当然のことながら従来と同等である。コス
トの面では、下部電極周辺部材全体の交換コストは約２
５％削減されることとなった。
【００２５】この発明の第２の実施の形態を図２に基づ
いて説明する。図２はこの発明の第２の実施の形態の半
導体基板のプラズマ処理装置に用いられる下部電極周辺
部材を示す概略平面図である。第１の実施の形態と同様
に下部電極周辺部材を除く全体構成は図５と同様であ
る。
いて説明する。図２はこの発明の第２の実施の形態の半
導体基板のプラズマ処理装置に用いられる下部電極周辺
部材を示す概略平面図である。第１の実施の形態と同様
に下部電極周辺部材を除く全体構成は図５と同様であ
る。
【００２６】図２は、下部電極周辺部材１６の中央にウ
エハを設置した配置になっている。下部電極周辺部材１
６の材質には、従来ＳｉＮを用いていたが、耐プラズマ
性の向上を目的とし、本発明の第２の実施の形態におけ
る下部電極周辺部材１６はＳｉＣ（シリコンカーバイ
ド）からなっている。
エハを設置した配置になっている。下部電極周辺部材１
６の材質には、従来ＳｉＮを用いていたが、耐プラズマ
性の向上を目的とし、本発明の第２の実施の形態におけ
る下部電極周辺部材１６はＳｉＣ（シリコンカーバイ
ド）からなっている。
【００２７】上記構成のプラズマ処理装置を用いて、ノ
ッチ部１あるいはオリエンテーションフラットを形成し
た半導体基板１２のプラズマ処理を行う。この際、下部
電極周辺部材１６を半導体基板処理時プラズマ中にさら
し、従来のＳｉＮとＳｉＣとの消耗度合いの比較を行っ
た。ＳｉＮ製下部電極周辺部材は、あるプラズマ条件で
累積放電時間２４０時間で消耗により交換を行っていた
のに対して、ＳｉＣ製下部電極周辺部材１６は上記時間
では交換までに至らない消耗度合いであった。さらにＳ
ｉＣ製の下部電極周辺部材１６をプラズマにさらし続け
たところ、ＳｉＮ製の下部電極周辺部材の約２．２倍で
ある累積放電時間５３０時間で、交換が必要となる消耗
度合いを確認した。結果として、下部電極周辺部材の材
質をＳｉＣにすることにより、その下部電極周辺部材１
６の交換周期が２倍以上となり、下部電極周辺部材の消
耗の防止を達成した。
ッチ部１あるいはオリエンテーションフラットを形成し
た半導体基板１２のプラズマ処理を行う。この際、下部
電極周辺部材１６を半導体基板処理時プラズマ中にさら
し、従来のＳｉＮとＳｉＣとの消耗度合いの比較を行っ
た。ＳｉＮ製下部電極周辺部材は、あるプラズマ条件で
累積放電時間２４０時間で消耗により交換を行っていた
のに対して、ＳｉＣ製下部電極周辺部材１６は上記時間
では交換までに至らない消耗度合いであった。さらにＳ
ｉＣ製の下部電極周辺部材１６をプラズマにさらし続け
たところ、ＳｉＮ製の下部電極周辺部材の約２．２倍で
ある累積放電時間５３０時間で、交換が必要となる消耗
度合いを確認した。結果として、下部電極周辺部材の材
質をＳｉＣにすることにより、その下部電極周辺部材１
６の交換周期が２倍以上となり、下部電極周辺部材の消
耗の防止を達成した。
【００２８】この発明の第３の実施の形態を図３および
図４に基づいて説明する。図３（ａ）〜（ｃ）はこの発
明の第３の実施の形態の半導体基板処理方法を示す説明
図であり、下部電極周辺部材１７を回転させてウエハ１
２との相対的位置関係を変化させた場合の消耗度合いの
径時変化を示す。第１の実施の形態と同様に下部電極周
辺部材１７を除く全体構成は図５と同様である。
図４に基づいて説明する。図３（ａ）〜（ｃ）はこの発
明の第３の実施の形態の半導体基板処理方法を示す説明
図であり、下部電極周辺部材１７を回転させてウエハ１
２との相対的位置関係を変化させた場合の消耗度合いの
径時変化を示す。第１の実施の形態と同様に下部電極周
辺部材１７を除く全体構成は図５と同様である。
【００２９】このプラズマ処理装置を用いて電極により
プラズマを発生させて半導体基板１２のプラズマ処理を
行う際、図３に示すように、電極周辺部材１７を半導体
基板１２に沿って回転し、半導体基板１２に形成したノ
ッチあるいはオリエンテーションフラットと対応する電
極周辺部材１７の位置を変えて半導体基板１２をプラズ
マ処理する。また、図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実
施の形態と比較するために従来の下部電極周辺部材を用
いた半導体基板処理方法の説明図であって、ウエハ１２
と下部周辺電極部材１１が常時固定されながら半導体基
板処理時プラズマ中にさらされた場合の消耗度合いの経
時変化を示している。
プラズマを発生させて半導体基板１２のプラズマ処理を
行う際、図３に示すように、電極周辺部材１７を半導体
基板１２に沿って回転し、半導体基板１２に形成したノ
ッチあるいはオリエンテーションフラットと対応する電
極周辺部材１７の位置を変えて半導体基板１２をプラズ
マ処理する。また、図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実
施の形態と比較するために従来の下部電極周辺部材を用
いた半導体基板処理方法の説明図であって、ウエハ１２
と下部周辺電極部材１１が常時固定されながら半導体基
板処理時プラズマ中にさらされた場合の消耗度合いの経
時変化を示している。
【００３０】下部電極周辺部材を回転させない場合は、
図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、下部電極周辺部材１
１のノッチ部１あるいはオリエンテーションフラット部
に対向する局所的な消耗部３が４，５と変化し、消耗が
激しい。これに対して下部電極周辺部材を回転させるこ
とにより、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、下部電極
周辺部材１７の消耗部６が７，８と消耗面積は大きくな
るが均一に消耗されていくことが確認された。局所的に
消耗が進むと半導体基板処理において、プロセス的な問
題が発生する。プラズマの異常がその一つである。しか
し下部電極周辺部材を、所定枚プラズマ処理する毎に回
転させることにより、その部材の消耗が均一化されるこ
とが確認できた。これによりプロセスの安定化が得ら
れ、安定した半導体集積回路装置の製造が可能となる。
また本発明の方法では、下部電極周辺部材が均一に消耗
し、図４のように局所的に大きく消耗する部分がなくな
るので下部電極周辺部材の寿命も延命することができ
る。実験によると、８倍に寿命を延長することができ
た。
図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、下部電極周辺部材１
１のノッチ部１あるいはオリエンテーションフラット部
に対向する局所的な消耗部３が４，５と変化し、消耗が
激しい。これに対して下部電極周辺部材を回転させるこ
とにより、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、下部電極
周辺部材１７の消耗部６が７，８と消耗面積は大きくな
るが均一に消耗されていくことが確認された。局所的に
消耗が進むと半導体基板処理において、プロセス的な問
題が発生する。プラズマの異常がその一つである。しか
し下部電極周辺部材を、所定枚プラズマ処理する毎に回
転させることにより、その部材の消耗が均一化されるこ
とが確認できた。これによりプロセスの安定化が得ら
れ、安定した半導体集積回路装置の製造が可能となる。
また本発明の方法では、下部電極周辺部材が均一に消耗
し、図４のように局所的に大きく消耗する部分がなくな
るので下部電極周辺部材の寿命も延命することができ
る。実験によると、８倍に寿命を延長することができ
た。
【００３１】なお、電極周辺部材１７は、半導体基板１
２をプラズマ処理した後、次の半導体基板１２を処理す
る前に回転してもよい。
２をプラズマ処理した後、次の半導体基板１２を処理す
る前に回転してもよい。
【００３２】
【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、基板に形成したノッチあるいはオリエン
テーションフラットに隣接する電極周辺部材の部分が分
離可能であるので、プラズマによりノッチあるいはオリ
エンテーションフラットの位置から電極周辺部材が消耗
しても、これに対応する電極周辺部材の分離可能な部分
のみを交換することにより、電極周辺部材全体を交換す
る必要がなくなる。これにより半導体製造装置の管理維
持のためのコスト低減を行うことができる。
装置によれば、基板に形成したノッチあるいはオリエン
テーションフラットに隣接する電極周辺部材の部分が分
離可能であるので、プラズマによりノッチあるいはオリ
エンテーションフラットの位置から電極周辺部材が消耗
しても、これに対応する電極周辺部材の分離可能な部分
のみを交換することにより、電極周辺部材全体を交換す
る必要がなくなる。これにより半導体製造装置の管理維
持のためのコスト低減を行うことができる。
【００３３】この発明の請求項２記載のプラズマ処理装
置によれば、電極周辺部材がシリコンカーバイドで形成
されているので、電極周辺部材のプラズマによる消耗防
止および半導体製造装置の管理維持のためのコスト低減
を行うことができる。
置によれば、電極周辺部材がシリコンカーバイドで形成
されているので、電極周辺部材のプラズマによる消耗防
止および半導体製造装置の管理維持のためのコスト低減
を行うことができる。
【００３４】この発明の請求項３記載のプラズマ処理装
置によれば、電極周辺部材は基板に沿って回転可能とし
たので、基板に形成したノッチあるいはオリエンテーシ
ョンフラットと対応する電極周辺部材の位置を変えて基
板をプラズマ処理することができる。これにより、電極
周辺部材の消耗度合いを均一化することができ、プラズ
マの異常の回避による安定した半導体装置の製造と半導
体製造装置の管理維持のためのコスト低減を行うことが
できる。
置によれば、電極周辺部材は基板に沿って回転可能とし
たので、基板に形成したノッチあるいはオリエンテーシ
ョンフラットと対応する電極周辺部材の位置を変えて基
板をプラズマ処理することができる。これにより、電極
周辺部材の消耗度合いを均一化することができ、プラズ
マの異常の回避による安定した半導体装置の製造と半導
体製造装置の管理維持のためのコスト低減を行うことが
できる。
【００３５】この発明の請求項４記載のプラズマ処理方
法によれば、請求項１記載のプラズマ処理装置を用いて
基板のプラズマ処理を行う際、基板を所定枚数プラズマ
処理した後、電極周辺部材の分離可能な部分のみを交換
し、次の基板のプラズマ処理を続行するので、基板を所
定枚数プラズマ処理することで電極周辺部材が局所的に
消耗する毎に、その部分のみを交換し、電極周辺部材の
他の部分はそのまま使用できる。このため、電極周辺部
材の全体を交換するまでの寿命が長くなりコストが削減
される。
法によれば、請求項１記載のプラズマ処理装置を用いて
基板のプラズマ処理を行う際、基板を所定枚数プラズマ
処理した後、電極周辺部材の分離可能な部分のみを交換
し、次の基板のプラズマ処理を続行するので、基板を所
定枚数プラズマ処理することで電極周辺部材が局所的に
消耗する毎に、その部分のみを交換し、電極周辺部材の
他の部分はそのまま使用できる。このため、電極周辺部
材の全体を交換するまでの寿命が長くなりコストが削減
される。
【００３６】この発明の請求項５記載のプラズマ処理方
法によれば、請求項２記載のプラズマ処理装置を用い
て、ノッチあるいはオリエンテーションフラットを形成
した基板のプラズマ処理を行うので、プラズマにより消
耗しやすいノッチあるいはオリエンテーションフラット
に対応する位置においても電極周辺部材をシリコンカー
バイドとすることにより消耗が抑えられる。これにより
電極周辺部材のプラズマによる消耗が防止され、製造コ
ストが低減する。
法によれば、請求項２記載のプラズマ処理装置を用い
て、ノッチあるいはオリエンテーションフラットを形成
した基板のプラズマ処理を行うので、プラズマにより消
耗しやすいノッチあるいはオリエンテーションフラット
に対応する位置においても電極周辺部材をシリコンカー
バイドとすることにより消耗が抑えられる。これにより
電極周辺部材のプラズマによる消耗が防止され、製造コ
ストが低減する。
【００３７】この発明の請求項６記載のプラズマ処理方
法によれば、請求項３記載のプラズマ処理装置を用いて
基板のプラズマ処理を行う際、電極周辺部材を基板に沿
って回転し、基板に形成したノッチあるいはオリエンテ
ーションフラットと対応する電極周辺部材の位置を変え
て基板をプラズマ処理するので、ある所定の処理枚数後
に電極周辺部材を回転させることにより、電極周辺部材
の消耗度合いを均一化することができる。これにより、
プラズマの異常を回避してプロセスの安定化が得られ、
安定した半導体装置を製造することができると同時に電
極周辺部材の消耗を防止することができ製造コスト低減
を可能とする。
法によれば、請求項３記載のプラズマ処理装置を用いて
基板のプラズマ処理を行う際、電極周辺部材を基板に沿
って回転し、基板に形成したノッチあるいはオリエンテ
ーションフラットと対応する電極周辺部材の位置を変え
て基板をプラズマ処理するので、ある所定の処理枚数後
に電極周辺部材を回転させることにより、電極周辺部材
の消耗度合いを均一化することができる。これにより、
プラズマの異常を回避してプロセスの安定化が得られ、
安定した半導体装置を製造することができると同時に電
極周辺部材の消耗を防止することができ製造コスト低減
を可能とする。
【００３８】請求項７では、電極周辺部材は、基板をプ
ラズマ処理した後、次の基板を処理する前に回転するの
で、基板を処理すると同時に局所的に消耗される電極周
辺部材を回転させることができる。
ラズマ処理した後、次の基板を処理する前に回転するの
で、基板を処理すると同時に局所的に消耗される電極周
辺部材を回転させることができる。
【図１】この発明の第１の実施の形態の下部電極周辺部
材を示す概略平面図である。
材を示す概略平面図である。
【図２】この発明の第２の実施の形態の下部電極周辺部
材を示す概略平面図である。
材を示す概略平面図である。
【図３】この発明の第３の実施の形態の半導体基板処理
方法を示す説明図である。
方法を示す説明図である。
【図４】従来の下部電極周辺部材を用いた半導体基板処
理方法の説明図である。
理方法の説明図である。
【図５】プラズマ反応室の構造を示す概略図である。
【図６】従来の下部電極周辺部材を示す平面図である。
１ ノッチ部
２ 分離可能の部分
３ 消耗部
４ 消耗部
５ 消耗部
６ 消耗部
７ 消耗部
８ 消耗部
９ 反応室
１０ プラズマ
１１ 下部電極周辺部材
１２ 半導体基板
１３ 下部電極
１４ 局所消耗部分
１５ 下部電極周辺部材
１６ 下部電極周辺部材
１７ 下部電極周辺部材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 久呉 俊介
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 5F004 AA06 AA13 BB29 BB32
Claims (7)
- 【請求項１】 反応室中に設置され基板を載置可能な構
成を有する電極と、前記電極を囲んで取り付けられた電
極周辺部材とを備え、前記電極によりプラズマを発生さ
せて前記基板を処理するプラズマ処理装置であって、前
記基板に形成したノッチあるいはオリエンテーションフ
ラットに隣接する前記電極周辺部材の部分が分離可能で
あることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】 反応室中に設置され基板を載置可能な構
成を有する電極と、前記電極を囲んで取り付けられた電
極周辺部材とを備え、前記電極によりプラズマを発生さ
せて前記基板を処理するプラズマ処理装置であって、前
記電極周辺部材がシリコンカーバイドで形成されている
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項３】 反応室中に設置され基板を載置可能な構
成を有する電極と、前記電極を囲んで取り付けられた電
極周辺部材とを備え、前記電極によりプラズマを発生さ
せて前記基板を処理するプラズマ処理装置であって、前
記電極周辺部材は前記基板に沿って回転可能としたこと
を特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項４】 請求項１記載のプラズマ処理装置を用い
て基板のプラズマ処理を行う際、基板を所定枚数プラズ
マ処理した後、電極周辺部材の分離可能な部分のみを交
換し、次の基板のプラズマ処理を続行することを特徴と
するプラズマ処理方法。 - 【請求項５】 請求項２記載のプラズマ処理装置を用い
て、ノッチあるいはオリエンテーションフラットを形成
した基板のプラズマ処理を行うことを特徴とするプラズ
マ処理方法。 - 【請求項６】 請求項３記載のプラズマ処理装置を用い
て基板のプラズマ処理を行う際、電極周辺部材を前記基
板に沿って回転し、前記基板に形成したノッチあるいは
オリエンテーションフラットと対応する前記電極周辺部
材の位置を変えて前記基板をプラズマ処理することを特
徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項７】 電極周辺部材は、基板をプラズマ処理し
た後、次の基板を処理する前に回転する請求項６記載の
プラズマ処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001390848A JP3896280B2 (ja) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001390848A JP3896280B2 (ja) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006164197A Division JP2006245617A (ja) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003197604A true JP2003197604A (ja) | 2003-07-11 |
| JP3896280B2 JP3896280B2 (ja) | 2007-03-22 |
Family
ID=27598609
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001390848A Expired - Fee Related JP3896280B2 (ja) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3896280B2 (ja) |
Citations (10)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS6474724A (en) * | 1987-09-17 | 1989-03-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Dry etching |
| JPH01175735A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | Canon Inc | 反射型マスク及びその製造方法 |
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| JP2000228398A (ja) * | 1998-11-30 | 2000-08-15 | Kawasaki Steel Corp | 処理装置、これを用いる付着物の剥離防止方法および半導体装置の製造方法、半導体製造装置の構成部品ならびにフォーカスリング |
| JP2001525997A (ja) * | 1997-05-20 | 2001-12-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置 |
-
2001
- 2001-12-25 JP JP2001390848A patent/JP3896280B2/ja not_active Expired - Fee Related
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