JP2906505B2 - マイクロ波プラズマ処理装置 - Google Patents
マイクロ波プラズマ処理装置Info
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- JP2906505B2 JP2906505B2 JP270890A JP270890A JP2906505B2 JP 2906505 B2 JP2906505 B2 JP 2906505B2 JP 270890 A JP270890 A JP 270890A JP 270890 A JP270890 A JP 270890A JP 2906505 B2 JP2906505 B2 JP 2906505B2
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- JP
- Japan
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- plasma
- microwave
- processing
- active species
- shielding plate
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 マイクロ波を導入してプラズマを発生させ、複数の貫
通孔を分散配置した導電体のプラズマ遮蔽板で前記プラ
ズマの発生領域を隔離し、該プラズマ発生領域で生成し
て該貫通孔を通過する中性活性種で被加工物の加工処理
を行うマイクロ波プラズマ処理装置に関し、 被加工物に対する加工処理の面内ばらつきを低減させ
ることを目的とし、 前記プラズマ遮蔽板は、前記中性活性種の生成量が少
ない箇所に配置した貫通孔の口径を、該生成量が多い箇
所に配置した貫通孔の口径よりも大きくしてあるように
構成する。
通孔を分散配置した導電体のプラズマ遮蔽板で前記プラ
ズマの発生領域を隔離し、該プラズマ発生領域で生成し
て該貫通孔を通過する中性活性種で被加工物の加工処理
を行うマイクロ波プラズマ処理装置に関し、 被加工物に対する加工処理の面内ばらつきを低減させ
ることを目的とし、 前記プラズマ遮蔽板は、前記中性活性種の生成量が少
ない箇所に配置した貫通孔の口径を、該生成量が多い箇
所に配置した貫通孔の口径よりも大きくしてあるように
構成する。
本発明は、マイクロ波を導入してプラズマを発生さ
せ、複数の貫通孔を分散配置した導電体のプラズマ遮蔽
板で前記プラズマの発生領域を隔離し、該プラズマ発生
領域で生成して該貫通孔を通過する中性活性種で被加工
物の加工処理を行うマイクロ波プラズマ処理装置に関す
る。
せ、複数の貫通孔を分散配置した導電体のプラズマ遮蔽
板で前記プラズマの発生領域を隔離し、該プラズマ発生
領域で生成して該貫通孔を通過する中性活性種で被加工
物の加工処理を行うマイクロ波プラズマ処理装置に関す
る。
上記マイクロ波プラズマ処理装置は、近年、半導体装
置製造のウェーハプロセスにおいて、レジスト膜アッシ
ングなどの基板処理に使用されるようになってきたもの
である。
置製造のウェーハプロセスにおいて、レジスト膜アッシ
ングなどの基板処理に使用されるようになってきたもの
である。
第４図は前記マイクロ波プラズマ処理装置の従来例の
側断面図である。
側断面図である。
第４図において、チャンバ１は、石英窓２及びその下
のプラズマ遮蔽板３で仕切られて、上からマイクロ波導
入室Ａ、プラズマ発生室Ｂ、処理室Ｃを構成している。
のプラズマ遮蔽板３で仕切られて、上からマイクロ波導
入室Ａ、プラズマ発生室Ｂ、処理室Ｃを構成している。
プラズマ遮蔽板３は、導電体例えばアルミニュームか
らなり、第５図の平面図に示すように口径が等しい複数
の貫通孔４を均一分布に配置してある。プラズマ遮蔽板
３の厚さは3mm、貫通孔４の口径は1mmφ、貫通孔４相互
間の間隔は5mmである。
らなり、第５図の平面図に示すように口径が等しい複数
の貫通孔４を均一分布に配置してある。プラズマ遮蔽板
３の厚さは3mm、貫通孔４の口径は1mmφ、貫通孔４相互
間の間隔は5mmである。
そして、処理室Ｃ内でプラズマ遮蔽板３に対向させた
加熱ステージ５上に被加工物であるウェーハＳを載置し
て加熱し、ガス導入口６からプラズマ発生室Ｂに反応ガ
スを導入すると共に排気口７から処理室Ｃを排気しなが
ら、導波管８からマイクロ波導入室Ａにマイクロ波Ｍを
導入することによりウェーハＳの加工処理が行われる。
加熱ステージ５上に被加工物であるウェーハＳを載置し
て加熱し、ガス導入口６からプラズマ発生室Ｂに反応ガ
スを導入すると共に排気口７から処理室Ｃを排気しなが
ら、導波管８からマイクロ波導入室Ａにマイクロ波Ｍを
導入することによりウェーハＳの加工処理が行われる。
即ち、マイクロ波導入室Ａに導入されたマイクロ波Ｍ
の電場により、プラズマ発生室Ｂ内の反応ガスがプラズ
マ化し、そこに生成された中性活性種が貫通孔４を通過
してウェーハＳを加工する。
の電場により、プラズマ発生室Ｂ内の反応ガスがプラズ
マ化し、そこに生成された中性活性種が貫通孔４を通過
してウェーハＳを加工する。
この従来例を用いた加工処理の１例は、レジスト膜の
O2ダウンフローアッシングであり、その条件は次の如く
である。
O2ダウンフローアッシングであり、その条件は次の如く
である。
ウェーハサイズ： ４インチφ レジスト ： OFPR800 （東京応化工業（株）） レジスト厚 ： 1.2μｍ ステージ温度 ： 160℃ O2流量 ： 1 SLM 圧力 ： 0.8Torr マイクロ波出力： 1.5KW 〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、上記アッシングにおいて、処理時間が30秒
経過した時点のアッシング進行状態からアッシングレー
トの分布を求めると第６図の分布図の如くである。その
レートは、マイクロ波Ｍが侵入して来る側が大きく反対
側が小さくなっており、その分布が約60％になってい
る。なおこの分布の値は、各部のアッシングレートから
その最大値（max）と最小値（min）をとり、次の式で計
算したものである。
経過した時点のアッシング進行状態からアッシングレー
トの分布を求めると第６図の分布図の如くである。その
レートは、マイクロ波Ｍが侵入して来る側が大きく反対
側が小さくなっており、その分布が約60％になってい
る。なおこの分布の値は、各部のアッシングレートから
その最大値（max）と最小値（min）をとり、次の式で計
算したものである。
［（max−min）／（max＋min）］×100 上記アッシングでは処理時間を長くすることによりレ
ジスト膜のすべてを除去することができるが、上記の分
布は、ウェーハＳの加工処理において面内に大きなばら
つきが生ずる問題があることを意味する。
ジスト膜のすべてを除去することができるが、上記の分
布は、ウェーハＳの加工処理において面内に大きなばら
つきが生ずる問題があることを意味する。
そこで本発明は、上述のマイクロ波プラズマ処理装置
において、被加工物に対する加工処理の面内ばらつきを
低減させることを目的とする。
において、被加工物に対する加工処理の面内ばらつきを
低減させることを目的とする。
上記目的は、マイクロ波を導入してプラズマを発生さ
せ、複数の貫通孔を分散配置した導電体のプラズマ遮蔽
板で前記プラズマの発生領域を隔離し、該プラズマ発生
領域で生成して該貫通孔を通過する中性活性種でウェー
ハ上に塗布されたレジスト膜のアッシング処理を行なう
マイクロ波プラズマ処理装置であって、前記プラズマ遮
蔽板は、前記中性活性種の生成量が少ない箇所に配置し
た貫通孔の口径を、該生成量が多い箇所に配置した貫通
孔の口径よりも大きくしてあるように構成されたマイク
ロ波プラズマ処理装置によって達成される。
せ、複数の貫通孔を分散配置した導電体のプラズマ遮蔽
板で前記プラズマの発生領域を隔離し、該プラズマ発生
領域で生成して該貫通孔を通過する中性活性種でウェー
ハ上に塗布されたレジスト膜のアッシング処理を行なう
マイクロ波プラズマ処理装置であって、前記プラズマ遮
蔽板は、前記中性活性種の生成量が少ない箇所に配置し
た貫通孔の口径を、該生成量が多い箇所に配置した貫通
孔の口径よりも大きくしてあるように構成されたマイク
ロ波プラズマ処理装置によって達成される。
先の従来例では、プラズマ発生室Ｂで生成する中性活
性種の生成量は、マイクロ波Ｍの電場の強さに依存する
のでマイクロ波Ｍが侵入して来る側で多く反対側で少な
くなり、これに対してプラズマ遮蔽板３に設けた複数の
貫通孔４は、口径が等しく均一分布に配置されているた
めに、貫通孔４を通過してウェーハＳに作用する中性活
性種の量がウェーハＳの面内でばらついて、上述のよう
な加工のばらつきが生ずるものと考えられる。
性種の生成量は、マイクロ波Ｍの電場の強さに依存する
のでマイクロ波Ｍが侵入して来る側で多く反対側で少な
くなり、これに対してプラズマ遮蔽板３に設けた複数の
貫通孔４は、口径が等しく均一分布に配置されているた
めに、貫通孔４を通過してウェーハＳに作用する中性活
性種の量がウェーハＳの面内でばらついて、上述のよう
な加工のばらつきが生ずるものと考えられる。
本発明は、この点に着目したものであり、プラズマ発
生領域となるプラズマ発生室内で生成する中性活性種の
生成量に上記の如く場所により差があっても、その中性
活性種が通過する貫通孔の口径を、前記生成量が少ない
箇所で大きく多い箇所で小さくしてあるので、被加工物
（ウェーハ）に作用する中性活性種の量が平準化されて
被加工物に対する加工処理の面内ばらつきが低減する。
生領域となるプラズマ発生室内で生成する中性活性種の
生成量に上記の如く場所により差があっても、その中性
活性種が通過する貫通孔の口径を、前記生成量が少ない
箇所で大きく多い箇所で小さくしてあるので、被加工物
（ウェーハ）に作用する中性活性種の量が平準化されて
被加工物に対する加工処理の面内ばらつきが低減する。
以下本発明によるマイクロ波プラズマ処理装置の実施
例について第１図〜第３図を用いて説明する。第１図は
実施例の側断面図、第２図は実施例のプラズマ遮蔽板の
平面図、第３図は実施例を用いた場合のアッシングレー
ト分布図、であり、全図を通し同一符号は同一対象物を
示す。
例について第１図〜第３図を用いて説明する。第１図は
実施例の側断面図、第２図は実施例のプラズマ遮蔽板の
平面図、第３図は実施例を用いた場合のアッシングレー
ト分布図、であり、全図を通し同一符号は同一対象物を
示す。
第１図に示す実施例は、第４図で説明した従来例のプ
ラズマ遮蔽板３をプラズマ遮蔽板3aに替えたものであ
り、その他は従来例と同じである。
ラズマ遮蔽板３をプラズマ遮蔽板3aに替えたものであ
り、その他は従来例と同じである。
このことから、プラズマ遮蔽板3a以外の説明は、従来
例で述べた説明と同じであり省略する。
例で述べた説明と同じであり省略する。
プラズマ遮蔽板3aは、厚さ3mmの導電体例えばアルミ
ニウム板からなり、第２図の平面図に示すように場所に
より口径の異なる複数の貫通孔4a,4b,4cを均一分布に配
置してある。貫通孔4aは口径が1mmφで中性活性種生成
量が多い箇所に、貫通孔4bは口径が1.1mmφで中性活性
種生成量が中程の箇所に、また、貫通孔4cは口径が1.2m
mφで中性活性種生成量が少ない箇所に配置され、それ
らの相互間の間隔は、従来例の貫通孔４の場合と同じく
5mmである。
ニウム板からなり、第２図の平面図に示すように場所に
より口径の異なる複数の貫通孔4a,4b,4cを均一分布に配
置してある。貫通孔4aは口径が1mmφで中性活性種生成
量が多い箇所に、貫通孔4bは口径が1.1mmφで中性活性
種生成量が中程の箇所に、また、貫通孔4cは口径が1.2m
mφで中性活性種生成量が少ない箇所に配置され、それ
らの相互間の間隔は、従来例の貫通孔４の場合と同じく
5mmである。
そして、ウェーハＳの加工処理は、従来例と同様にし
て行われる。
て行われる。
その１例として従来例で説明したO2ダウンフローアッ
シングを同一条件で行い、同一条件でアッシングレート
の分布を求めると第３図の分布図のようになる。そのレ
ートは、マイクロ波Ｍが侵入して来る側が大きく反対側
が小さいという従来例と同様な傾向が見られるも、その
大小の差が極めて小さくて、分布が従来例の約60％から
約５％に改善されている。
シングを同一条件で行い、同一条件でアッシングレート
の分布を求めると第３図の分布図のようになる。そのレ
ートは、マイクロ波Ｍが侵入して来る側が大きく反対側
が小さいという従来例と同様な傾向が見られるも、その
大小の差が極めて小さくて、分布が従来例の約60％から
約５％に改善されている。
かくして実施例を用いれば、ウェーハＳの加工処理に
おいて面内の加工ばらつきを大幅に低減させることがで
きる。
おいて面内の加工ばらつきを大幅に低減させることがで
きる。
また、上記のアッシングでは、レジスト膜のすべてが
除去されるまでに要する処理時間が、従来例の場合の1/
4程度に短縮される。
除去されるまでに要する処理時間が、従来例の場合の1/
4程度に短縮される。
なお、実施例において4a〜4cで示される口径の異なる
貫通孔の種類数、それぞれの口径寸法、貫通孔相互間の
間隔寸法は、実施例に限定されるものではない。
貫通孔の種類数、それぞれの口径寸法、貫通孔相互間の
間隔寸法は、実施例に限定されるものではない。
以上説明したように本発明の構成によれば、マイクロ
波を導入してプラズマを発生させ、複数の貫通孔を分散
配置した導電体のプラズマ遮蔽板で前記プラズマの発生
領域を隔離し、該プラズマ発生領域で生成して該貫通孔
を通過する中性活性種で被加工物の加工処理を行うマイ
クロ波プラズマ処理装置に関し、被加工物に対する加工
処理の面内ばらつきの低減を可能にさせる効果がある。
波を導入してプラズマを発生させ、複数の貫通孔を分散
配置した導電体のプラズマ遮蔽板で前記プラズマの発生
領域を隔離し、該プラズマ発生領域で生成して該貫通孔
を通過する中性活性種で被加工物の加工処理を行うマイ
クロ波プラズマ処理装置に関し、被加工物に対する加工
処理の面内ばらつきの低減を可能にさせる効果がある。
第１図は実施例の側断面図、 第２図は実施例のプラズマ遮蔽板の平面図、 第３図は実施例を用いた場合のアッシングレート分布
図、 第４図は従来例の側断面図、 第５図は従来例のプラズマ遮蔽板の平面図、 第６図は従来例を用いた場合のアッシングレート分布
図、 である。 図において、 １はチャンバ、２は石英窓、３、3aはプラズマ遮蔽板、
４、4a〜4cは貫通孔、５は加熱ステージ、６はガス導入
口、７は排気口、８は導波管、Ａはマイクロ波導入室、
Ｂはプラズマ発生室、Ｃは処理室、Ｍはマイクロ波、Ｓ
はウェーハ（被加工物）、 である。
図、 第４図は従来例の側断面図、 第５図は従来例のプラズマ遮蔽板の平面図、 第６図は従来例を用いた場合のアッシングレート分布
図、 である。 図において、 １はチャンバ、２は石英窓、３、3aはプラズマ遮蔽板、
４、4a〜4cは貫通孔、５は加熱ステージ、６はガス導入
口、７は排気口、８は導波管、Ａはマイクロ波導入室、
Ｂはプラズマ発生室、Ｃは処理室、Ｍはマイクロ波、Ｓ
はウェーハ（被加工物）、 である。
Claims (1)
- 【請求項１】マイクロ波を導入してプラズマを発生さ
せ、複数の貫通孔を分散配置した導電体のプラズマ遮蔽
板で前記プラズマの発生領域を隔離し、該プラズマ発生
領域で生成して該貫通孔を通過する中性活性種でウェー
ハ上に塗布されたレジスト膜のアッシング処理を行なう
マイクロ波プラズマ処理装置であって、 前記プラズマ遮蔽板は、前記中性活性種の生成量が少な
い箇所に配置した貫通孔の口径を、該生成量が多い箇所
に配置した貫通孔の口径よりも大きくしてあることを特
徴とするマイクロ波プラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP270890A JP2906505B2 (ja) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP270890A JP2906505B2 (ja) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03208337A JPH03208337A (ja) | 1991-09-11 |
| JP2906505B2 true JP2906505B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=11536796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP270890A Expired - Lifetime JP2906505B2 (ja) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2906505B2 (ja) |
-
1990
- 1990-01-10 JP JP270890A patent/JP2906505B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03208337A (ja) | 1991-09-11 |
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