JP2015138931A - vacuum processing apparatus and vacuum processing method - Google Patents

vacuum processing apparatus and vacuum processing method Download PDF

Info

Publication number
JP2015138931A
JP2015138931A JP2014011108A JP2014011108A JP2015138931A JP 2015138931 A JP2015138931 A JP 2015138931A JP 2014011108 A JP2014011108 A JP 2014011108A JP 2014011108 A JP2014011108 A JP 2014011108A JP 2015138931 A JP2015138931 A JP 2015138931A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
vacuum processing
gas
processing chamber
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014011108A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ゼ 申
Ze Shen
ゼ 申
久夫 安並
Hisao Yasunami
久夫 安並
小野 哲郎
Tetsuo Ono
哲郎 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Technologies Corp
Hitachi High Tech Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi High Technologies Corp, Hitachi High Tech Corp filed Critical Hitachi High Technologies Corp
Priority to JP2014011108A priority Critical patent/JP2015138931A/en
Publication of JP2015138931A publication Critical patent/JP2015138931A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve cleaning effect of a vacuum processing chamber in a vacuum processing apparatus.SOLUTION: A vacuum processing apparatus includes: a vacuum processing chamber 101 which may be evacuated; a gas introduction port 112 which introduces a process gas into the vacuum processing chamber 101: a high frequency power source 127 which supplies high-frequency power to the vacuum processing chamber 101; a specimen support 103 which is provided in the vacuum processing chamber 101 and supports a semiconductor wafer 102; and deposit removal parts which remove deposits adhering to the vacuum processing chamber 101. The deposit removal parts includes first deposit removal parts 124 and second deposit removal parts 125. Each deposit removal part is disposed below the specimen support 103 and includes: a water cooling pipe 118 which cools the deposit removal parts and an induction coil 117 which generates plasma.

Description

本発明は、真空処理技術に関し、特に真空処理室のクリーニング技術に関する。   The present invention relates to a vacuum processing technique, and more particularly to a vacuum processing chamber cleaning technique.

基板等に真空雰囲気で処理を施す際に使用される真空処理装置において、その真空処理室の下部の内壁面等のプラズマが接触しない場所のクリーニングでは、単純にガスを流して堆積物との化学反応によって堆積物を除去している。   In a vacuum processing apparatus used when processing a substrate or the like in a vacuum atmosphere, when cleaning a place where plasma is not in contact, such as the inner wall surface of the lower part of the vacuum processing chamber, a gas is simply flowed to chemistry with the deposit. The deposit is removed by the reaction.

例えば、真空処理室において、エッチング処理等で発生するプラズマが通過しない、電極の下部の内壁面、底部の内面、電極下部の表面、排気室へ接続する排気配管の内壁面等である(以下、これらの面を真空処理室の下部内面と略称する)。   For example, in a vacuum processing chamber, plasma generated by etching or the like does not pass through, such as the inner wall surface of the lower part of the electrode, the inner surface of the bottom part, the surface of the lower part of the electrode, the inner wall surface of the exhaust pipe connected to the exhaust chamber, etc. These surfaces are abbreviated as the lower inner surface of the vacuum processing chamber).

なお、プラズマ化していないガスは反応性が低い。そこで、真空処理室の下部内面をクリーニングするために、真空処理室を大気開放して作業者が手作業により堆積物(反応生成物)の除去を実施している。   Note that the gas that has not been converted to plasma has low reactivity. Therefore, in order to clean the lower inner surface of the vacuum processing chamber, the vacuum processing chamber is opened to the atmosphere, and an operator manually removes deposits (reaction products).

ここで、特許文献1に、クリーニング時の電極高さをプラズマ位置より高くし、電極下部に堆積した反応生成物を除去する技術が記載されているが、電極の上下機構は真空処理装置を複雑にし、かつクリーニングできる範囲も電極側面と電極下部に限定されてしまう。   Here, Patent Document 1 describes a technique for making the electrode height at the time of cleaning higher than the plasma position and removing the reaction products deposited on the lower part of the electrode. However, the vertical mechanism of the electrode complicates the vacuum processing apparatus. In addition, the cleanable range is limited to the side surface of the electrode and the lower part of the electrode.

また、特許文献2には、より低温の真空処理室下部で堆積する物質に対して、真空処理室の下部を加温して堆積物を除去する技術が記載されている。特許文献2の技術の場合、除去される物質が沸点が低い堆積物に限定され、さらに、より下流の未加温の排気配管に移動するとそこで堆積するため、十分なクリーニングとはならない。   Patent Document 2 describes a technique for removing deposits by heating the lower part of the vacuum processing chamber with respect to substances deposited in the lower part of the lower temperature vacuum processing chamber. In the case of the technique of Patent Document 2, the substance to be removed is limited to the deposit having a low boiling point, and further, when the substance moves to an unheated exhaust pipe located downstream, it is deposited there.

特開2001−85402号公報JP 2001-85402 A 特開2002−180250号公報JP 2002-180250 A

上述の真空処理装置では、エッチングガスがプラズマによってイオンとラジカルに分解されて、電極上の処理基板と反応して形成された生成物(反応生成物)、および未反応のラジカルは圧力差によって真空処理室の下部へ流れる。そして、真空処理室の下部にはプラズマが存在せず、かつ真空処理室の上部よりも低温である。したがって、反応生成物あるいは異種ラジカル間の反応から強堆積性ガスを生成する場合、エッチング処理で発生するプラズマが通過しない真空処理室の下部内面に反応生成物が堆積する。   In the above-described vacuum processing apparatus, the etching gas is decomposed into ions and radicals by the plasma, and the product (reaction product) formed by reacting with the processing substrate on the electrode and the unreacted radical are vacuumed by the pressure difference. Flows to the bottom of the processing chamber. There is no plasma in the lower part of the vacuum processing chamber, and the temperature is lower than that of the upper part of the vacuum processing chamber. Therefore, when a strong deposition gas is generated from a reaction product or a reaction between different radicals, the reaction product is deposited on the lower inner surface of the vacuum processing chamber through which plasma generated by the etching process does not pass.

また、真空排気ポンプとそこに接続する配管部は、真空処理室の下部より一層低温であり、かつ加熱が容易でないことから、残留強堆積性ガスがさらに堆積しやすい。このため連続処理を実施すると、除去しきれない反応生成物が蓄積して異物が多発することが課題である。   Further, the vacuum exhaust pump and the piping connected to the vacuum pump are at a lower temperature than the lower part of the vacuum processing chamber and are not easily heated, so that the residual strong depositing gas is more likely to deposit. For this reason, when a continuous process is implemented, it is a subject that the reaction product which cannot be removed accumulates and a foreign material occurs frequently.

さらに、製品の歩留まりの低下に至ることも課題である。   Furthermore, it is a problem that the yield of products is lowered.

本発明の目的は、真空処理装置における真空処理室のクリーニング効果を向上させることができる技術を提供することにある。   The objective of this invention is providing the technique which can improve the cleaning effect of the vacuum processing chamber in a vacuum processing apparatus.

本発明の他の目的は、真空処理装置において製品の歩留りの安定化を図ることができる技術を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a technique capable of stabilizing the yield of products in a vacuum processing apparatus.

本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。   Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本発明に係る真空処理装置は、真空排気される処理部と、上記処理部にプロセスガスを導入するガス導入部と、上記処理部内の電極に高周波電力を供給する高周波電源と、被処理体を支持する試料台と、堆積物を除去する堆積物除去部と、を有し、上記堆積物除去部は、上記試料台より下方に配置され、かつ上記堆積物除去部を冷却する冷却機構と、プラズマを生成するプラズマ生成機構とを備えているものである。   A vacuum processing apparatus according to the present invention includes: a processing unit that is evacuated; a gas introduction unit that introduces a process gas into the processing unit; a high-frequency power source that supplies high-frequency power to an electrode in the processing unit; A sample stage for supporting, and a deposit removing unit for removing deposits, the deposit removing unit being disposed below the sample stage, and a cooling mechanism for cooling the deposit removing unit, And a plasma generation mechanism for generating plasma.

また、本発明に係る真空処理方法は、真空排気された処理部で試料台上に配置された被処理体をプラズマ処理する工程と、上記処理部内をプラズマクリーニングする工程と、を有する。そして、上記処理部内に、堆積物を除去する堆積物除去部が上記試料台より下方に配置され、上記堆積物除去部は、上記堆積物除去部を冷却する冷却機構と、プラズマを生成するプラズマ生成機構とを備えている。さらに、上記プラズマ処理を行う時は、上記冷却機構によって上記堆積物除去部を冷却し、上記プラズマクリーニングを行う時は、上記冷却機構による冷却を停止し、かつ上記プラズマ生成機構によって上記プラズマを生成するものである。   In addition, the vacuum processing method according to the present invention includes a step of performing plasma processing on an object to be processed disposed on a sample stage in a processing unit that has been evacuated, and a step of performing plasma cleaning on the inside of the processing unit. A deposit removing unit for removing deposits is disposed below the sample stage in the processing unit. The deposit removing unit includes a cooling mechanism for cooling the deposit removing unit and a plasma for generating plasma. And a generation mechanism. Further, when the plasma treatment is performed, the deposit removing unit is cooled by the cooling mechanism, and when the plasma cleaning is performed, the cooling by the cooling mechanism is stopped and the plasma is generated by the plasma generation mechanism. To do.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

真空処理室内に堆積物除去部を設けたことにより、真空処理室内に堆積した堆積物(反応生成物)を除去することができ、真空処理室のクリーニング効果を向上させることができる。   By providing the deposit removing section in the vacuum processing chamber, the deposit (reaction product) deposited in the vacuum processing chamber can be removed, and the cleaning effect of the vacuum processing chamber can be improved.

また、真空処理装置において製品の歩留りの安定化を図ることができる。   In addition, it is possible to stabilize the product yield in the vacuum processing apparatus.

本発明の実施の形態1の真空処理装置の構造の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the structure of the vacuum processing apparatus of Embodiment 1 of this invention. 図1に示すA−A線に沿って切断して真空処理室内における下部内面側の構造を示す平面図である。It is a top view which cuts along the AA line | wire shown in FIG. 1, and shows the structure of the lower inner surface side in a vacuum processing chamber. 図1に示す真空処理装置のクリーニングにおけるクリーニング条件の一例を示すデータ図である。It is a data figure which shows an example of the cleaning conditions in the cleaning of the vacuum processing apparatus shown in FIG. 本発明の実施の形態3の真空処理装置の構造の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the structure of the vacuum processing apparatus of Embodiment 3 of this invention.

以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。   In the following embodiments, the description of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary.

さらに、以下の実施の形態では便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。   Further, in the following embodiment, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments, but they are not irrelevant to each other unless otherwise specified. The other part or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like are related.

また、以下の実施の形態において、要素の数など(個数、数値、量、範囲などを含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。   Also, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), particularly when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and it may be more or less than the specific number.

また、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。   Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and clearly considered essential in principle. Needless to say.

また、以下の実施の形態において、構成要素等について、「Aからなる」、「Aよりなる」、「Aを有する」、「Aを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲等についても同様である。   Further, in the following embodiments, regarding constituent elements and the like, when “consisting of A”, “consisting of A”, “having A”, and “including A” are specifically indicated that only those elements are included. It goes without saying that other elements are not excluded except in the case of such cases. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted. Further, even a plan view may be hatched for easy understanding of the drawing.

(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の真空処理装置の構造の一例を示す概念図、図2は図1に示すA−A線に沿って切断して真空処理室内における下部内面側の構造を示す平面図である。
(Embodiment 1)
1 is a conceptual diagram showing an example of the structure of a vacuum processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA shown in FIG. FIG.

本実施の形態1では、真空処理装置の一例として、プラズマを生成して半導体基板等の処理基板にドライエッチング処理を行うエッチング装置を取り上げ、さらに上記エッチング装置のうち、電子サイクロトロン共鳴(Electron Cyclotron Resonance: 以下、ECRと略す)方式のマイクロ波プラズマを用いたエッチング装置100の場合を説明する。   In the first embodiment, as an example of a vacuum processing apparatus, an etching apparatus that generates plasma and performs a dry etching process on a processing substrate such as a semiconductor substrate is taken up. Further, among the above etching apparatuses, an electron cyclotron resonance (Electron Cyclotron Resonance) is used. (Hereinafter, abbreviated as ECR) A case of an etching apparatus 100 using a microwave plasma of a method will be described.

すなわち、エッチング装置100は、ドライエッチング(以降、単にエッチングとも言う)処理時のプラズマ生成手段として、マイクロ波と磁場を利用した電子サイクロトロン共鳴方式のマイクロ波プラズマを用いるものである。ここで、エッチング装置100の真空処理室101においては、マグネトロン106側を上方とし、排気配管121側を下方として説明する。   That is, the etching apparatus 100 uses an electron cyclotron resonance type microwave plasma using a microwave and a magnetic field as plasma generation means during dry etching (hereinafter, also simply referred to as etching). Here, the vacuum processing chamber 101 of the etching apparatus 100 will be described with the magnetron 106 side as the upper side and the exhaust pipe 121 side as the lower side.

なお、真空処理室101の下部内面のクリーニングに対しては、プラズマ生成手段として誘導結合プラズマ(Inductively Coupled Plasma: 以下、ICPと略す)を用いている。ここで、真空処理室101の上記下部内面とは、真空処理室101において、エッチング処理等で発生するプラズマが通過しにくい、電極114の下部の内壁面(側壁122)、底部120の内面、電極114の下部の表面(電極支持部115)、排気室へ接続する排気配管(排気部)121の内壁面等の面である。   For cleaning the lower inner surface of the vacuum processing chamber 101, inductively coupled plasma (hereinafter abbreviated as ICP) is used as plasma generating means. Here, the lower inner surface of the vacuum processing chamber 101 refers to the inner wall surface (side wall 122) of the lower portion of the electrode 114, the inner surface of the bottom portion 120, and the electrode, in which plasma generated by etching or the like is difficult to pass in the vacuum processing chamber 101. 114 is a surface such as an inner wall surface of an exhaust pipe (exhaust portion) 121 connected to the exhaust chamber.

まず、図1に示す本実施の形態1のエッチング装置100の構造について説明する。   First, the structure of the etching apparatus 100 according to the first embodiment shown in FIG. 1 will be described.

エッチング装置100は、真空排気可能な真空処理室(処理部)101と、真空処理室101に導入されるプロセスガスを真空処理室101内においてプラズマ化するための電磁波を発生するマグネトロン106と、真空処理室101内に設けられ、かつ半導体ウエハ(処理基板、被処理体)102を支持する試料台103と、を備えている。試料台103は、ステージまたは吸着ステージ等とも呼ばれる。   The etching apparatus 100 includes a vacuum processing chamber (processing unit) 101 that can be evacuated, a magnetron 106 that generates electromagnetic waves for converting the process gas introduced into the vacuum processing chamber 101 into plasma in the vacuum processing chamber 101, and a vacuum A sample stage 103 provided in the processing chamber 101 and supporting a semiconductor wafer (processing substrate, object to be processed) 102 is provided. The sample stage 103 is also called a stage or an adsorption stage.

すなわち、マグネトロン106によって発振されたマイクロ波(電磁波)は、導波管105を介して真空処理室101に導入される。また、真空処理室101内に設けられた試料台103の下部には、試料台103と接合して電極114が設けられ、電極114はその下部側において電極支持部115によって支持されている。   That is, the microwave (electromagnetic wave) oscillated by the magnetron 106 is introduced into the vacuum processing chamber 101 through the waveguide 105. Further, an electrode 114 is provided at the lower part of the sample stage 103 provided in the vacuum processing chamber 101 so as to be joined to the sample stage 103, and the electrode 114 is supported by the electrode support part 115 on the lower side.

つまり、試料台103と電極114とが電極支持部115によって支持されている。そして、この電極114には高周波電源127が電気的に接続されており、高周波電源127によって電極114に高周波電力が印加される。   That is, the sample stage 103 and the electrode 114 are supported by the electrode support portion 115. A high frequency power supply 127 is electrically connected to the electrode 114, and high frequency power is applied to the electrode 114 by the high frequency power supply 127.

一方、真空処理室101へのプロセスガスの導入は、ガス導入口(ガス導入部)112から行われる。   On the other hand, the process gas is introduced into the vacuum processing chamber 101 from a gas inlet (gas inlet) 112.

また、真空処理室101には、その底部120に開口するように設けられた排気配管(排気部)121と、この排気配管121内に設けられた可変コンダクタンスバルブ109およびターボ分子ポンプ116とが配置されている。   Further, the vacuum processing chamber 101 is provided with an exhaust pipe (exhaust part) 121 provided so as to open to the bottom 120 thereof, and a variable conductance valve 109 and a turbo molecular pump 116 provided in the exhaust pipe 121. Has been.

したがって、ターボ分子ポンプ116により、排気配管121を介して真空処理室101の内部を排気することで、真空処理室101内を真空雰囲気にすることができる。   Therefore, the inside of the vacuum processing chamber 101 can be made into a vacuum atmosphere by exhausting the inside of the vacuum processing chamber 101 through the exhaust pipe 121 by the turbo molecular pump 116.

また、本実施の形態1のエッチング装置100には、その真空処理室101内において、試料台103より下方(排気側、排気配管121側)の位置に、それぞれ堆積物を除去する第1の堆積物除去部124と第2の堆積物除去部125が設けられている。   Further, in the etching apparatus 100 of the first embodiment, in the vacuum processing chamber 101, a first deposition that removes deposits at positions below the sample stage 103 (exhaust side, exhaust pipe 121 side), respectively. An object removing unit 124 and a second deposit removing unit 125 are provided.

そして、第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125のそれぞれは、各々の堆積物除去部を冷却する冷却機構、およびプラズマを生成するプラズマ生成機構を備えている。   Each of the first deposit removing unit 124 and the second deposit removing unit 125 includes a cooling mechanism that cools each deposit removing unit and a plasma generating mechanism that generates plasma.

上記冷却機構は、その一例として、水冷却配管118である。また、上記プラズマ生成機構は、その一例として、誘導コイル117である。この場合、誘導コイル117は、誘導結合プラズマを生成する機構である。   The cooling mechanism is a water cooling pipe 118 as an example. Moreover, the said plasma production | generation mechanism is the induction coil 117 as the example. In this case, the induction coil 117 is a mechanism that generates inductively coupled plasma.

以上により、半導体ウエハ102をプラズマエッチング処理する際に、エッチング処理(プロセス処理)時は、水冷却配管(冷却機構)118によって第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125のそれぞれを冷却する。一方、真空処理室101内をプラズマクリーニングする時には、第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125のそれぞれの水冷却配管118による冷却を停止し、この冷却停止状態で、誘導コイル117によってプラズマを生成してプラズマクリーニングを行う。   As described above, when the semiconductor wafer 102 is subjected to the plasma etching process, during the etching process (process process), the first deposit removing unit 124 and the second deposit removing unit 125 are controlled by the water cooling pipe (cooling mechanism) 118. Cool each one. On the other hand, when the inside of the vacuum processing chamber 101 is plasma-cleaned, the cooling by the water cooling pipes 118 of the first deposit removing unit 124 and the second deposit removing unit 125 is stopped, and in this cooling stopped state, induction is performed. Plasma is generated by the coil 117 to perform plasma cleaning.

そして、これらの第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125のそれぞれの水冷却配管118による冷却の開始・停止、および誘導コイル117によるプラズマの生成等の制御は、例えば制御部126によって行う。   The control of the start / stop of the cooling by the water cooling pipe 118 of each of the first deposit removing unit 124 and the second deposit removing unit 125 and the generation of plasma by the induction coil 117 are, for example, controlled. This is performed by the unit 126.

ただし、水冷却配管118による冷却の制御や、誘導コイル117によるプラズマ生成の制御は、エッチング装置100が有する他の制御部によって行ってもよい。   However, the cooling control by the water cooling pipe 118 and the plasma generation control by the induction coil 117 may be performed by another control unit included in the etching apparatus 100.

次に、図1を用いて、エッチング装置100を用いた、プラズマクリーニング処理を含むドライエッチング処理の基本プロセスについて説明する。   Next, a basic process of dry etching processing including plasma cleaning processing using the etching apparatus 100 will be described with reference to FIG.

まず、内部が真空雰囲気となった真空処理室101に、ウエハ搬入口110から半導体ウエハ102を搬入し、そして、静電吸着電源108によって試料台103の上面に半導体ウエハ102を静電吸着する。   First, the semiconductor wafer 102 is carried into the vacuum processing chamber 101 having a vacuum atmosphere from the wafer carry-in port 110, and the semiconductor wafer 102 is electrostatically adsorbed on the upper surface of the sample stage 103 by the electrostatic adsorption power source 108.

次に、マグネトロン106から周波数2.45GHzのマイクロ波(電磁波)が発振され、導波管105を通って空洞共振部において伝播モードが選択励起され、さらに石英板104を通過して真空処理室101にマイクロ波が導入される。   Next, a microwave (electromagnetic wave) having a frequency of 2.45 GHz is oscillated from the magnetron 106, the propagation mode is selectively excited in the cavity resonance portion through the waveguide 105, and further passes through the quartz plate 104 to pass through the vacuum processing chamber 101. Microwave is introduced in

一方、プロセスガスは、ガス導入口(ガス導入部)112から石英製のシャワープレート113を介して真空処理室101内に導入され、ECRによって発生するECRプラズマ111でイオン化し、イオンとラジカルが形成される。   On the other hand, the process gas is introduced into the vacuum processing chamber 101 from the gas introduction port (gas introduction part) 112 through the quartz shower plate 113 and is ionized by the ECR plasma 111 generated by ECR to form ions and radicals. Is done.

なお、真空処理室101内に磁界(磁場)を形成するためのソレノイドコイル(磁場形成部)107が、真空処理室101の外側の周囲に配置されている。そして、試料台103の下部に設けられた電極114には高周波電源127より高周波を印加しており、プラズマ中のイオンを半導体ウエハ102に対し、垂直に引き込み、これによって、半導体ウエハ102をプラズマエッチング処理(ドライエッチング処理)する。   A solenoid coil (magnetic field forming unit) 107 for forming a magnetic field (magnetic field) in the vacuum processing chamber 101 is disposed around the outside of the vacuum processing chamber 101. A high frequency is applied from a high frequency power supply 127 to the electrode 114 provided at the lower part of the sample stage 103, and ions in the plasma are drawn vertically to the semiconductor wafer 102, thereby plasma etching the semiconductor wafer 102. Process (dry etching process).

また、プラズマエッチング処理後、プロセスガスは、可変コンダクタンスバルブ109により調圧され、堆積物(反応生成物)とともにターボ分子ポンプ116によって排気配管121から排気される。そして、プラズマエッチング処理が終了した後、半導体ウエハ102をウエハ搬入口110を介して、大気に搬出する。   Further, after the plasma etching process, the process gas is regulated by the variable conductance valve 109 and exhausted from the exhaust pipe 121 by the turbo molecular pump 116 together with the deposit (reaction product). Then, after the plasma etching process is completed, the semiconductor wafer 102 is carried out to the atmosphere via the wafer carry-in port 110.

なお、本実施の形態1のエッチング装置100には、真空処理室101の側壁(壁部)122および底部120に堆積物除去部が設けられている。   In the etching apparatus 100 according to the first embodiment, the deposit removing section is provided on the side wall (wall section) 122 and the bottom section 120 of the vacuum processing chamber 101.

すなわち、真空処理室101内において、試料台103より下方の位置に、それぞれ堆積物を除去する第1の堆積物除去部124と第2の堆積物除去部125が設けられている。第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125のそれぞれは、各々の堆積物除去部を冷却する水冷却配管(冷却機構)118、およびプラズマを生成する誘導コイル(プラズマ生成機構)117を備えている。   That is, in the vacuum processing chamber 101, a first deposit removing unit 124 and a second deposit removing unit 125 for removing deposits are provided at positions below the sample stage 103, respectively. Each of the first deposit removing unit 124 and the second deposit removing unit 125 includes a water cooling pipe (cooling mechanism) 118 that cools each deposit removing unit, and an induction coil (plasma generating mechanism) that generates plasma. ) 117.

詳細には、第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125のそれぞれは、誘導コイル117と、水冷却配管118と、これら2つの部分を包囲するセラミックボックス119とからなる。   Specifically, each of the first deposit removing unit 124 and the second deposit removing unit 125 includes an induction coil 117, a water cooling pipe 118, and a ceramic box 119 that surrounds these two parts.

そして、それぞれ試料台103より下方の位置において、第1の堆積物除去部124は、真空処理室101の底部120上に配置され、一方、第2の堆積物除去部125は、真空処理室101内の側壁122に沿うように配置されている。   The first deposit removing unit 124 is disposed on the bottom 120 of the vacuum processing chamber 101 at a position below the sample stage 103, while the second deposit removing unit 125 is disposed on the vacuum processing chamber 101. It arrange | positions so that the inner side wall 122 may be followed.

ここで、真空処理室101の底部120に設けられる第1の堆積物除去部124は、図2に示すように、中央部に円形の開口部が形成された円盤状であり、底部120の大部分を上から被って、かつ上記開口部が排気配管(排気部)121を避けるように配置されている。そして、セラミックボックス119の中に誘導コイル117と水冷却配管118とが渦巻き状(コイル状)に設けられ、底部120の中央部の近傍からその外側に向けて延在するように配置されている。   Here, as shown in FIG. 2, the first deposit removing unit 124 provided on the bottom 120 of the vacuum processing chamber 101 has a disk shape with a circular opening formed in the center, and is large in the bottom 120. A portion is covered from above and the opening is arranged so as to avoid the exhaust pipe (exhaust part) 121. An induction coil 117 and a water cooling pipe 118 are provided in a spiral shape (coil shape) in the ceramic box 119 and are arranged so as to extend from the vicinity of the center portion of the bottom portion 120 toward the outside thereof. .

一方、第2の堆積物除去部125は、図1に示すように、試料台103より下方の位置で、側壁122に沿うように配置されている。すなわち、側壁122と同心円の筒状に形成され、その中には誘導コイル117と水冷却配管118とが、より高所から低所まで円環状に設置されている。   On the other hand, the second deposit removing unit 125 is disposed along the side wall 122 at a position below the sample stage 103 as shown in FIG. That is, it is formed in a cylindrical shape concentric with the side wall 122, in which the induction coil 117 and the water cooling pipe 118 are installed in an annular shape from a higher place to a lower place.

なお、誘導コイル117は銅、アルミニウム、ステンレス等の導体によって構成され、高周波電源127から所定の周波数(例えば13.56MHz)の高周波を所定のパワーで印加し、かつクリーニングガスの導入により、ICPプラズマ123を生成する。   The induction coil 117 is composed of a conductor such as copper, aluminum, stainless steel, etc., and a high frequency of a predetermined frequency (for example, 13.56 MHz) is applied from the high frequency power source 127 with a predetermined power, and the ICP plasma is introduced by introducing a cleaning gas. 123 is generated.

また、水冷却配管118は、真空処理室101の底部120と側壁122とに可能な限り多くの箇所で接触することで、所定の水流量により真空処理室101の底部120と側壁122とを迅速に冷却するようになっている。   Further, the water cooling pipe 118 makes contact with the bottom 120 and the side wall 122 of the vacuum processing chamber 101 at as many locations as possible, so that the bottom 120 and the side wall 122 of the vacuum processing chamber 101 can be quickly connected with a predetermined water flow rate. It is designed to cool down.

また、セラミックボックス119内の誘導コイル117と水冷却配管118以外の空間には、セラミックボックス119と同じセラミック材料が緊密的に填充されている。このセラミック材料は、隔壁部材として誘導コイル117を金属製の真空処理室101から遮蔽させ、また、ICPプラズマ123から誘導コイル117と水冷却配管118とを保護している。   Further, a space other than the induction coil 117 and the water cooling pipe 118 in the ceramic box 119 is closely filled with the same ceramic material as the ceramic box 119. This ceramic material shields the induction coil 117 from the metal vacuum processing chamber 101 as a partition member and protects the induction coil 117 and the water cooling pipe 118 from the ICP plasma 123.

以上により、誘導コイル117によって、真空処理室101の試料台103(電極114も含む)の下部にICPプラズマ123を生成することができ、一方、水冷却配管118によって、真空処理室101の試料台103より下方の側壁122および底部120を冷却することができる。   As described above, the induction coil 117 can generate the ICP plasma 123 below the sample stage 103 (including the electrode 114) of the vacuum processing chamber 101, while the water cooling pipe 118 allows the sample stage of the vacuum processing chamber 101 to be generated. The side wall 122 and the bottom 120 below 103 can be cooled.

そして、エッチング処理(プロセス処理)時は、水冷却配管(冷却機構)118によって第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125のそれぞれを冷却して、試料台103より下方の側壁122と底部120の温度を低下させ、堆積性が強いガスの堆積を誘導し、真空処理室101の試料台103より下方の側壁122と底部120に堆積物を堆積させる。   During the etching process (process process), each of the first deposit removing unit 124 and the second deposit removing unit 125 is cooled by the water cooling pipe (cooling mechanism) 118, and is below the sample stage 103. The temperature of the side wall 122 and the bottom part 120 is lowered to induce the deposition of gas having a strong deposition property, and deposits are deposited on the side wall 122 and the bottom part 120 below the sample stage 103 in the vacuum processing chamber 101.

これにより、排気室に接続する排気配管121の内面に付着する堆積物を大幅に減らすことができる。   Thereby, the deposit adhering to the inner surface of the exhaust pipe 121 connected to the exhaust chamber can be greatly reduced.

次に、プラズマクリーニングを行う。本プラズマクリーニングでは、エッチング処理後、真空処理室101内を大気開放せずに真空処理室101の真空雰囲気を保持した状態のままプラズマクリーニングを実施する。ただし、大気開放をしない範囲で真空処理室101の真空度の増減(調節等)は行ってもよい。真空処理室101内をプラズマクリーニングする時には、まず、第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125のそれぞれの水冷却配管118による冷却を停止し、この冷却停止状態で、誘導コイル117によってプラズマを生成する。   Next, plasma cleaning is performed. In this plasma cleaning, after the etching process, the plasma processing is performed while keeping the vacuum atmosphere in the vacuum processing chamber 101 without opening the inside of the vacuum processing chamber 101 to the atmosphere. However, increase / decrease (adjustment, etc.) of the degree of vacuum of the vacuum processing chamber 101 may be performed within a range not opened to the atmosphere. When plasma cleaning the inside of the vacuum processing chamber 101, first, the cooling by the water cooling pipes 118 of the first deposit removing unit 124 and the second deposit removing unit 125 is stopped, and in this cooling stopped state, induction is performed. Plasma is generated by the coil 117.

その後、真空処理室101にクリーニングガスとして、酸素(O2 )、三塩化ホウ素(BCl3 )、塩素(Cl2 )、六弗化硫黄(SF6 )、三弗化窒素(NF3 )、一酸化炭素(CO)および二酸化炭素(CO2 )等のガスを導入し、プラズマによって真空処理室101の試料台103より下方の側壁122、底部120および電極支持部115の表面に付着した堆積物を化学反応させる。 Thereafter, oxygen (O 2 ), boron trichloride (BCl 3 ), chlorine (Cl 2 ), sulfur hexafluoride (SF 6 ), nitrogen trifluoride (NF 3 ), nitrogen A gas such as carbon oxide (CO) and carbon dioxide (CO 2 ) is introduced, and deposits adhering to the surfaces of the side wall 122, the bottom 120, and the electrode support 115 below the sample stage 103 in the vacuum processing chamber 101 are generated by plasma. Let it react chemically.

そして、低堆積性ガスの形態で排気配管121から排気する。   And it exhausts from the exhaust pipe 121 in the form of low sedimentary gas.

次に、本実施の形態1のエッチング装置100を用いた弗化アンモニウム(以下、NH4 Fと表記する)のプラズマクリーニング方法について説明する。 Next, a plasma cleaning method of ammonium fluoride (hereinafter referred to as NH 4 F) using the etching apparatus 100 of the first embodiment will be described.

まず、Siからなる半導体ウエハ102を、窒素(N)元素と水素(H)元素とフッ素(F)元素とを含有するガスを用いてエッチング処理(プラズマ処理)すると、堆積物(反応生成物)としてNH4 Fが発生する。 First, when the semiconductor wafer 102 made of Si is etched (plasma treated) using a gas containing nitrogen (N) element, hydrogen (H) element, and fluorine (F) element, a deposit (reaction product) is obtained. NH 4 F is generated.

また、供給したガス同士の反応でNH4 Fが生成される。これらの物質は蒸気圧が高いため、プラズマが接している試料台103より上の部分には堆積し難い。しかしながら、真空処理室101の上部でのガス導入と、下方のターボ分子ポンプ116による排気とによって真空処理室101の下部に上記物質は移動し、そこに堆積する。 Further, NH 4 F is generated by the reaction between the supplied gases. Since these substances have a high vapor pressure, they are difficult to deposit on the part above the sample stage 103 in contact with the plasma. However, the substance moves to the lower part of the vacuum processing chamber 101 by the gas introduction at the upper part of the vacuum processing chamber 101 and the exhaust by the turbo molecular pump 116 below, and is deposited there.

ここで、真空処理室101の下部では、エッチング処理中に水冷却配管118に冷却水を流して冷却しているため、NH4 SiFあるいはNH4 Fは、第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125のそれぞれに大部分が堆積し、排気室へ接続する排気配管121の内面には堆積しない。 Here, in the lower part of the vacuum processing chamber 101, the cooling water is allowed to flow through the water cooling pipe 118 during the etching process, so that NH 4 SiF or NH 4 F is contained in the first deposit removing unit 124 and the first deposit removing part 124. Most of the deposits 125 are deposited on each of the two deposit removal portions 125 and do not deposit on the inner surface of the exhaust pipe 121 connected to the exhaust chamber.

以上のようにエッチング処理時は、堆積物(反応生成物)は第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125にトラップ(堆積)される。   As described above, during the etching process, the deposit (reaction product) is trapped (deposited) in the first deposit removing unit 124 and the second deposit removing unit 125.

その後、真空処理室101のプラズマクリーニング工程では、まず、SF6 /O2 等によりエッチング処理とECRプラズマ111とによって真空処理室101の上部(試料台103より上方)をプラズマクリーニングする。 Thereafter, in the plasma cleaning process of the vacuum processing chamber 101, first, the upper portion (above the sample stage 103) of the vacuum processing chamber 101 is plasma cleaned by etching processing using SF 6 / O 2 or the like and ECR plasma 111.

次に、水冷却配管118による冷却を停止し、誘導コイル117に電流を流してICPプラズマ123を発生させ、これによって、真空処理室101の下部(試料台103より下方)をクリーニングする。   Next, the cooling by the water cooling pipe 118 is stopped, and a current is passed through the induction coil 117 to generate ICP plasma 123, whereby the lower part of the vacuum processing chamber 101 (below the sample stage 103) is cleaned.

ここで、図3は、図1に示すエッチング装置100のクリーニングにおけるクリーニング条件の一例を示す図である。   Here, FIG. 3 is a diagram showing an example of the cleaning conditions in the cleaning of the etching apparatus 100 shown in FIG.

真空処理室101のプラズマクリーニングは、ガスクリーニングと比較して反応性が高いため、図3に示すSF6 とO2 がICPプラズマ123によって分解され、堆積物NH4 FやNH4 SiFと反応して、H2 O、NOF、SiF4 等、堆積性の低い物質に分解される。 Since plasma cleaning of the vacuum processing chamber 101 is more reactive than gas cleaning, SF 6 and O 2 shown in FIG. 3 are decomposed by the ICP plasma 123 and react with the deposits NH 4 F and NH 4 SiF. Thus, it is decomposed into a material having a low deposition property such as H 2 O, NOF, SiF 4 or the like.

したがって、排気配管121より下流には堆積物が形成されない。この構成により、堆積物に起因する異物を低減することができ、生産の歩留まりを向上させることができる。   Therefore, no deposit is formed downstream of the exhaust pipe 121. With this configuration, it is possible to reduce foreign substances caused by the deposits and improve the production yield.

すなわち、真空処理室101内に堆積物除去部(第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125)を設けたことにより、真空処理室101の底部120および側壁122に堆積した堆積物(反応生成物)を除去することができる。さらに、電極114の下部側にICPプラズマ123を形成できるため、電極114の下部側に配置された電極支持部115に堆積した堆積物も除去することができる。   In other words, deposits were deposited on the bottom 120 and the side wall 122 of the vacuum processing chamber 101 by providing the deposit removing portions (the first deposit removing portion 124 and the second deposit removing portion 125) in the vacuum processing chamber 101. Deposits (reaction products) can be removed. Furthermore, since the ICP plasma 123 can be formed on the lower side of the electrode 114, deposits deposited on the electrode support portion 115 disposed on the lower side of the electrode 114 can also be removed.

その結果、真空処理室101のクリーニング効果を向上させることができる。   As a result, the cleaning effect of the vacuum processing chamber 101 can be improved.

さらに、真空処理室101において、異物発生が少ない状態で長期的に製品を処理することができるため、製品の歩留りの安定化を図ることができる。   Further, since the product can be processed for a long time in the vacuum processing chamber 101 with little foreign matter generated, the yield of the product can be stabilized.

また、大気解放によるクリーニングの頻度を低減することができる。   In addition, the frequency of cleaning due to air release can be reduced.

その結果、真空処理室101のクリーニング処理に費やす時間の低減化を図ることができる。   As a result, the time spent for cleaning the vacuum processing chamber 101 can be reduced.

また、エッチング処理等のプラズマ処理後に、そのままの真空雰囲気でプラズマクリーニングを行うことで、クリーニング処理を含むプラズマ処理の効率を向上させることができる。   Further, by performing plasma cleaning in an as-is vacuum atmosphere after plasma processing such as etching processing, the efficiency of plasma processing including cleaning processing can be improved.

なお、本実施の形態1のエッチング装置100のように、真空処理室101において、第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125を、試料台103より下方の位置の側壁122と底部120の2箇所に設けることにより、より効率的に堆積物を収集、除去することが可能である。   Note that, as in the etching apparatus 100 of the first embodiment, in the vacuum processing chamber 101, the first deposit removing unit 124 and the second deposit removing unit 125 are arranged at the side wall 122 at a position below the sample stage 103. And the bottom 120, it is possible to collect and remove deposits more efficiently.

ただし、第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125は、必要に応じて、何れか1か所の設置としてもよい。   However, the first deposit removing unit 124 and the second deposit removing unit 125 may be installed at any one place as necessary.

また、第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125における冷却方法は水冷以外に、低温に冷やした冷媒を循環させる等を行ってもよい。さらに、コンプレッサを用いて断熱膨張による冷却を利用してもよい。   Further, the cooling method in the first deposit removing unit 124 and the second deposit removing unit 125 may be performed by circulating a refrigerant cooled to a low temperature in addition to water cooling. Furthermore, you may utilize the cooling by adiabatic expansion using a compressor.

また、堆積物除去部においては、底部120に設けられるものを第2の堆積物除去部125と呼び、一方、側壁122に設けられるものを第1の堆積物除去部124と呼んでもよい。   Further, in the deposit removing unit, the one provided on the bottom 120 may be referred to as a second deposit removing unit 125, while the one provided on the side wall 122 may be referred to as a first deposit removing unit 124.

(実施の形態2)
本実施の形態2では、図1に示すエッチング装置100を用いて、カーボン系堆積物のプラズマクリーニングの場合を取り上げて説明する。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, the case of plasma cleaning of carbon-based deposits will be described using the etching apparatus 100 shown in FIG.

ドライエッチング等のプラズマ処理において、エッチングガスとして、例えば四フッ化炭素(CF4 )・シクロブタン(C48 )・三フッ化メタン(CHF3 )・フッ化メチルCH3 F等のカーボン系ガスを使用する場合、特に酸化系ガスを使用しないエッチングガスの場合、エッチング処理中に真空処理室101の内面(側壁122)にカーボン系堆積物が堆積する。 In plasma processing such as dry etching, carbon-based gases such as carbon tetrafluoride (CF 4 ), cyclobutane (C 4 H 8 ), trifluoromethane (CHF 3 ), and methyl fluoride CH 3 F are used as etching gases. In particular, in the case of an etching gas that does not use an oxidizing gas, a carbon-based deposit is deposited on the inner surface (side wall 122) of the vacuum processing chamber 101 during the etching process.

カーボン系堆積物は、上記実施の形態1に示すNH4 Fの堆積物よりは堆積性が小さい。そこで、エッチング処理中に真空処理室101の試料台103の下方を、第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125のそれぞれの水冷却配管118によって冷却し、次に、クリーニング工程において、誘導コイル117に電流を流して真空処理室101の下部にICPプラズマ123を生成し、さらに実施の形態1と同じ図3に示すエッチング条件でSF6 ガスとO2 ガスを流す。 The carbon-based deposit is less depositable than the NH 4 F deposit shown in the first embodiment. Therefore, during the etching process, the lower part of the sample stage 103 in the vacuum processing chamber 101 is cooled by the water cooling pipes 118 of the first deposit removing unit 124 and the second deposit removing unit 125, and then cleaned. In the process, current is passed through the induction coil 117 to generate ICP plasma 123 in the lower portion of the vacuum processing chamber 101, and SF 6 gas and O 2 gas are passed under the etching conditions shown in FIG.

これにより、真空処理室101の試料台103より下方の側壁122、底部120、および電極支持部115の表面に付着するカーボン系堆積物をエッチングしてCO2 ガスやCOガスの形態で排気し、真空処理室101から有効にカーボン系堆積物を除去することができる。 This etches the carbon deposits adhering to the surfaces of the side wall 122, bottom 120, and electrode support 115 below the sample stage 103 of the vacuum processing chamber 101 and exhausts them in the form of CO 2 gas or CO gas, Carbon deposits can be effectively removed from the vacuum processing chamber 101.

その結果、実施の形態1と同様に、真空処理室101の底部120および側壁122、さらに電極支持部115に堆積した堆積物(反応生成物)を除去することができ、真空処理室101のクリーニング効果を向上させることができる。   As a result, as in the first embodiment, deposits (reaction products) deposited on the bottom 120 and the side wall 122 of the vacuum processing chamber 101 and the electrode support 115 can be removed, and the vacuum processing chamber 101 is cleaned. The effect can be improved.

また、真空処理室101において製品の歩留りの安定化を図ることができる。   In addition, the yield of products can be stabilized in the vacuum processing chamber 101.

なお、プラズマクリーニングに用いるクリーニングガスは、堆積物(反応生成物)に応じてO2 、CO、CO2 、SF6 、NF3 、Cl2 およびBCl3 等の中から選択された少なくとも1つのガスを用いることができる。 The cleaning gas used for the plasma cleaning is at least one gas selected from O 2 , CO, CO 2 , SF 6 , NF 3 , Cl 2, BCl 3 and the like according to the deposit (reaction product). Can be used.

そして、この際の誘導コイル(プラズマ生成機構)117によって生成されたプラズマは、上記O2 ガス、COガス、CO2 ガス、SF6 ガス、NF3 ガス、Cl2 ガスおよびBCl3 ガス等のガスを用いて生成されたプラズマとなる。 The plasma generated by the induction coil (plasma generation mechanism) 117 at this time is a gas such as the O 2 gas, CO gas, CO 2 gas, SF 6 gas, NF 3 gas, Cl 2 gas, and BCl 3 gas. The plasma generated using

(実施の形態3)
図4は本発明の実施の形態3の真空処理装置(エッチング装置)の構造の一例を示す概念図である。
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of the structure of a vacuum processing apparatus (etching apparatus) according to Embodiment 3 of the present invention.

本実施の形態3のエッチング装置200は、プラズマエッチング処理時のプラズマの発生方式にICP方式を採用するものである。したがって、エッチング装置200では、ICPプラズマ202を生成するための誘導コイル201が、真空処理室101の側壁122の外側(外部)に配置されている。   The etching apparatus 200 according to the third embodiment employs an ICP method as a plasma generation method during the plasma etching process. Therefore, in the etching apparatus 200, the induction coil 201 for generating the ICP plasma 202 is disposed outside (outside) the side wall 122 of the vacuum processing chamber 101.

そして、プラズマエッチング処理時は、誘導コイル201に電流を流すことでICPプラズマ202を発生させる。   During the plasma etching process, ICP plasma 202 is generated by passing a current through the induction coil 201.

なお、本実施の形態3のエッチング装置200のその他の構造は図1に示すエッチング装置100と同一であり、また、真空処理室101の試料台103より下方の側壁122や底部120における堆積物の除去効果についても、実施の形態1の図1に示すエッチング装置100と同様である。   The other structure of the etching apparatus 200 of the third embodiment is the same as that of the etching apparatus 100 shown in FIG. 1, and the deposits on the side wall 122 and the bottom 120 below the sample stage 103 in the vacuum processing chamber 101 are also shown. The removal effect is also the same as that of the etching apparatus 100 shown in FIG.

すなわち、真空処理室101内に堆積物除去部(第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125)を設けたことにより、真空処理室101の底部120および側壁122、さらには電極支持部115に堆積した堆積物を除去することができ、実施の形態1と同様に、真空処理室101のクリーニング効果を向上させることができる。   That is, by providing the deposit removing unit (the first deposit removing unit 124 and the second deposit removing unit 125) in the vacuum processing chamber 101, the bottom 120 and the side wall 122 of the vacuum processing chamber 101, and further Deposits deposited on the electrode support portion 115 can be removed, and the cleaning effect of the vacuum processing chamber 101 can be improved as in the first embodiment.

また、真空処理室101において製品の歩留りの安定化を図ることができる。   In addition, the yield of products can be stabilized in the vacuum processing chamber 101.

さらに、大気解放によるクリーニングの頻度を低減することができる。   Furthermore, the frequency of cleaning due to atmospheric release can be reduced.

その結果、真空処理室101のクリーニング処理に費やす時間の低減化を図ることができる。   As a result, the time spent for cleaning the vacuum processing chamber 101 can be reduced.

なお、実施の形態3のエッチング装置200によって得られるその他の効果については、実施の形態1のエッチング装置100によって得られる効果と同様であるため、その重複説明は省略する。   The other effects obtained by the etching apparatus 200 according to the third embodiment are the same as the effects obtained by the etching apparatus 100 according to the first embodiment, and therefore redundant description thereof is omitted.

上記のように、プラズマの発生方式が異なる場合であっても、本実施の形態3の堆積物除去部(第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125)を設けることにより、真空処理室101の試料台103の下方の部分(側壁122および底部120、さらに電極支持部115)のクリーニングを行うことが可能である。   As described above, even if the plasma generation method is different, by providing the deposit removing unit (the first deposit removing unit 124 and the second deposit removing unit 125) of the third embodiment, In addition, it is possible to clean the portion below the sample stage 103 in the vacuum processing chamber 101 (the side wall 122 and the bottom 120, and further the electrode support 115).

また、実施の形態1と同様に、第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125は、必要に応じて、何れか1か所の設置としてもよい。   Similarly to the first embodiment, the first deposit removing unit 124 and the second deposit removing unit 125 may be installed at any one place as necessary.

さらに、第1の堆積物除去部124および第2の堆積物除去部125における冷却方法は水冷以外に、低温に冷やした冷媒を循環させる等を行ってもよい。また、コンプレッサを用いて断熱膨張による冷却を利用してもよい。   Furthermore, the cooling method in the 1st deposit removal part 124 and the 2nd deposit removal part 125 may circulate the refrigerant | coolant cooled to low temperature other than water cooling. Moreover, you may utilize the cooling by adiabatic expansion using a compressor.

以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments of the invention. However, the present invention is not limited to the embodiments of the invention, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it is possible.

なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。   In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, Various modifications are included. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described.

また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。なお、図面に記載した各部材や相対的なサイズは、本発明を分かりやすく説明するため簡素化・理想化しており、実装上はより複雑な形状となる。   Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. . In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment. In addition, each member and relative size which were described in drawing are simplified and idealized in order to demonstrate this invention clearly, and it becomes a more complicated shape on mounting.

100 エッチング装置(真空処理装置)
101 真空処理室(処理部)
102 半導体ウエハ(処理基板、被処理体)
103 試料台
104 石英板
105 導波管
106 マグネトロン
107 ソレノイドコイル(磁場生成部)
108 静電吸着電源
109 可変コンダクタンスバルブ
110 ウエハ搬入口
111 ECRプラズマ
112 ガス導入口(ガス導入部)
113 シャワープレート
114 電極
115 電極支持部
116 ターボ分子ポンプ
117 誘導コイル(プラズマ生成機構)
118 水冷却配管(冷却機構)
119 セラミックボックス
120 底部
121 排気配管(排気部)
122 側壁(壁部)
123 ICPプラズマ
124 第1の堆積物除去部
125 第2の堆積物除去部
126 制御部
127 高周波電源
200 エッチング装置(真空処理装置)
201 誘導コイル
202 ICPプラズマ
100 Etching equipment (vacuum processing equipment)
101 Vacuum processing chamber (processing section)
102 Semiconductor wafer (processing substrate, object to be processed)
103 Sample stage 104 Quartz plate 105 Waveguide 106 Magnetron 107 Solenoid coil (magnetic field generator)
108 Electrostatic adsorption power supply 109 Variable conductance valve 110 Wafer carry-in port 111 ECR plasma 112 Gas introduction port (gas introduction part)
113 Shower plate 114 Electrode 115 Electrode support 116 Turbo molecular pump 117 Inductive coil (Plasma generation mechanism)
118 Water cooling piping (cooling mechanism)
119 Ceramic box 120 Bottom 121 Exhaust piping (exhaust part)
122 Side wall (wall)
123 ICP plasma 124 First deposit removal unit 125 Second deposit removal unit 126 Control unit 127 High-frequency power supply 200 Etching apparatus (vacuum processing apparatus)
201 induction coil 202 ICP plasma

Claims (8)

真空排気される処理部と、
前記処理部にプロセスガスを導入するガス導入部と、
前記処理部内に設けられた電極に高周波電力を供給する高周波電源と、
前記処理部に設けられ、かつ被処理体を支持する試料台と、
前記処理部に設けられ、かつ堆積物を除去する堆積物除去部と、
を有し、
前記堆積物除去部は、前記試料台より下方に配置され、かつ前記堆積物除去部を冷却する冷却機構と、プラズマを生成するプラズマ生成機構とを備えている、真空処理装置。
A processing unit to be evacuated;
A gas introduction unit for introducing a process gas into the processing unit;
A high frequency power source for supplying high frequency power to the electrodes provided in the processing unit;
A sample stage provided in the processing section and supporting the object to be processed;
A deposit removing unit provided in the processing unit and removing deposits;
Have
The said deposit removal part is arrange | positioned below the said sample stand, and is provided with the cooling mechanism which cools the said deposit removal part, and the plasma production | generation mechanism which produces | generates a plasma.
請求項1に記載の真空処理装置において、
前記被処理体をプラズマ処理する時は、前記冷却機構によって前記堆積物除去部を冷却する制御を行い、
前記処理部内をプラズマクリーニングする時は、前記冷却機構による冷却を停止し、かつ前記プラズマ生成機構によって前記プラズマを生成する制御を行う制御部を備えている、真空処理装置。
The vacuum processing apparatus according to claim 1,
When the object to be processed is plasma-treated, the cooling mechanism is used to control the deposit removing unit,
A vacuum processing apparatus comprising: a control unit that performs control to stop cooling by the cooling mechanism and to generate the plasma by the plasma generation mechanism when the inside of the processing unit is plasma cleaned.
請求項1に記載の真空処理装置において、
前記堆積物除去部は、前記処理部の底部に配置された第1の堆積物除去部と、前記処理部内の壁部に配置された第2の堆積物除去部とを有する、真空処理装置。
The vacuum processing apparatus according to claim 1,
The vacuum processing apparatus, wherein the deposit removing unit includes a first deposit removing unit disposed at a bottom of the processing unit and a second deposit removing unit disposed on a wall portion in the processing unit.
請求項2または3に記載の真空処理装置において、
前記処理部内に磁場を形成する磁場形成部を備え、
前記高周波電源は、マイクロ波の高周波電力を供給し、
前記プラズマ生成機構は、誘導結合プラズマを生成する機構である、真空処理装置。
The vacuum processing apparatus according to claim 2 or 3,
A magnetic field forming unit for forming a magnetic field in the processing unit;
The high frequency power supply supplies microwave high frequency power,
The plasma generation mechanism is a vacuum processing apparatus that generates inductively coupled plasma.
(a)真空排気された処理部で試料台上に配置された被処理体をプラズマ処理する工程、
(b)前記処理部内をプラズマクリーニングする工程、
を有し、
前記処理部内に、堆積物を除去する堆積物除去部が前記試料台より下方に配置され、
前記堆積物除去部は、前記堆積物除去部を冷却する冷却機構と、プラズマを生成するプラズマ生成機構とを備え、
前記(a)工程で前記プラズマ処理を行う時は、前記冷却機構によって前記堆積物除去部を冷却し、
前記(b)工程で前記プラズマクリーニングを行う時は、前記冷却機構による冷却を停止し、かつ前記プラズマ生成機構によって前記プラズマを生成する、真空処理方法。
(A) a step of performing a plasma treatment on an object to be processed disposed on a sample stage in a processing unit that is evacuated;
(B) a step of plasma cleaning the inside of the processing unit;
Have
In the processing unit, a deposit removing unit for removing deposits is disposed below the sample stage,
The deposit removing unit includes a cooling mechanism for cooling the deposit removing unit, and a plasma generating mechanism for generating plasma,
When performing the plasma treatment in the step (a), the deposit removing unit is cooled by the cooling mechanism,
A vacuum processing method in which when performing the plasma cleaning in the step (b), cooling by the cooling mechanism is stopped and the plasma is generated by the plasma generating mechanism.
請求項5に記載の真空処理方法において、
前記プラズマ生成機構によって生成された前記プラズマは、O2 ガス、COガス、CO2 ガス、SF6 ガス、NF3 ガス、Cl2 ガスおよびBCl3 ガスの中から選択された少なくとも1つのガスを用いて生成されたプラズマである、真空処理方法。
In the vacuum processing method of Claim 5,
The plasma generated by the plasma generation mechanism uses at least one gas selected from O 2 gas, CO gas, CO 2 gas, SF 6 gas, NF 3 gas, Cl 2 gas, and BCl 3 gas. The vacuum processing method which is the plasma produced | generated by this.
請求項5または6に記載の真空処理方法において、
前記プラズマ処理は、H元素とN元素とF元素とを含有するガスを用いて行う、真空処理方法。
The vacuum processing method according to claim 5 or 6,
The plasma treatment is a vacuum treatment method which is performed using a gas containing an H element, an N element, and an F element.
請求項5に記載の真空処理方法において、
前記(a)工程の後に前記(b)工程の前記プラズマクリーニングを行う際、前記(a)工程の後、前記処理部を大気開放せずに前記処理部の真空雰囲気を維持した状態で前記(b)工程の前記プラズマクリーニングを行う、真空処理方法。
In the vacuum processing method of Claim 5,
When performing the plasma cleaning in the step (b) after the step (a), after the step (a), the processing unit is maintained in a vacuum atmosphere without opening the processing unit to the atmosphere. b) A vacuum processing method for performing the plasma cleaning in the step.
JP2014011108A 2014-01-24 2014-01-24 vacuum processing apparatus and vacuum processing method Pending JP2015138931A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014011108A JP2015138931A (en) 2014-01-24 2014-01-24 vacuum processing apparatus and vacuum processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014011108A JP2015138931A (en) 2014-01-24 2014-01-24 vacuum processing apparatus and vacuum processing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015138931A true JP2015138931A (en) 2015-07-30

Family

ID=53769719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014011108A Pending JP2015138931A (en) 2014-01-24 2014-01-24 vacuum processing apparatus and vacuum processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015138931A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017045790A (en) * 2015-08-25 2017-03-02 株式会社日立ハイテクノロジーズ Plasma processing apparatus

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0562936A (en) * 1991-09-03 1993-03-12 Mitsubishi Electric Corp Plasma processor and plasma cleaning method
JPH08321492A (en) * 1995-03-20 1996-12-03 Hitachi Ltd Method and equipment for plasma treatment
JP2000021598A (en) * 1998-07-02 2000-01-21 Sony Corp Plasma treating device
US20050000443A1 (en) * 2003-07-01 2005-01-06 Dong-Hyun Kim Apparatus for processing a substrate using plasma
US20050205110A1 (en) * 2004-02-26 2005-09-22 Applied Materials, Inc. Method for front end of line fabrication
JP2010093293A (en) * 2010-01-14 2010-04-22 Canon Anelva Corp Insulating film etching apparatus
JP2012256942A (en) * 2004-12-21 2012-12-27 Applied Materials Inc In-situ chamber cleaning process for removing deposit of by-product from chemical vapor deposition etching chamber

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0562936A (en) * 1991-09-03 1993-03-12 Mitsubishi Electric Corp Plasma processor and plasma cleaning method
US5269881A (en) * 1991-09-03 1993-12-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Plasma processing apparatus and plasma cleaning method
JPH08321492A (en) * 1995-03-20 1996-12-03 Hitachi Ltd Method and equipment for plasma treatment
JP2000021598A (en) * 1998-07-02 2000-01-21 Sony Corp Plasma treating device
US20050000443A1 (en) * 2003-07-01 2005-01-06 Dong-Hyun Kim Apparatus for processing a substrate using plasma
US20050205110A1 (en) * 2004-02-26 2005-09-22 Applied Materials, Inc. Method for front end of line fabrication
JP2012256942A (en) * 2004-12-21 2012-12-27 Applied Materials Inc In-situ chamber cleaning process for removing deposit of by-product from chemical vapor deposition etching chamber
JP2010093293A (en) * 2010-01-14 2010-04-22 Canon Anelva Corp Insulating film etching apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017045790A (en) * 2015-08-25 2017-03-02 株式会社日立ハイテクノロジーズ Plasma processing apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101124924B1 (en) Plasma processing apparatus, plasma processing method and storage medium
KR102099408B1 (en) Plasma etching method and plasma etching device
JP2015038987A (en) Silicon-containing confinement ring for plasma processing apparatus and method of forming the same
CN106575609A (en) Conditioning remote plasma source for enhanced performance having repeatable etch and deposition rates
KR102364950B1 (en) Vacuum exhausting method and vacuum exhausting apparatus
JPH0653193A (en) Removal of carbon-based polymer residue by using ozone useful for cleaning of plasma reaction container
KR20150018499A (en) Etching method for substrate to be processed and plasma-etching device
KR20080050402A (en) Method of using nf3 for removing surface deposits
KR102035585B1 (en) Plasma processing method
CN110660663B (en) Etching method and etching apparatus
KR102302314B1 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
JP6926225B2 (en) Prevention of material deposition on geographic features in processing chambers
CN112997282A (en) Method for etching an etch layer
CN115910767A (en) Selective etch process using hydrofluoric acid and ozone gas
CN105655220A (en) Inductive coupling type plasma processing apparatus
TWI640030B (en) Surface processing method for upper electrode, and plasma processing device
JP2017010993A (en) Plasma processing method
US20170087602A1 (en) Method and apparatus for treating substrate
WO2021033612A1 (en) Cleaning method and microwave plasma treatment device
JP2015138931A (en) vacuum processing apparatus and vacuum processing method
JP7071850B2 (en) Etching method
JP2010003807A (en) Method of manufacturing semiconductor apparatus
JP4224374B2 (en) Plasma processing apparatus processing method and plasma processing method
JP6883953B2 (en) Microwave plasma processing equipment and microwave plasma processing method
WO2015144487A1 (en) Method for cleaning a process chamber

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160721

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170721

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170801

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180206