JP2920874B2 - プラズマ反応処理装置 - Google Patents
プラズマ反応処理装置Info
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- JP2920874B2 JP2920874B2 JP7188748A JP18874895A JP2920874B2 JP 2920874 B2 JP2920874 B2 JP 2920874B2 JP 7188748 A JP7188748 A JP 7188748A JP 18874895 A JP18874895 A JP 18874895A JP 2920874 B2 JP2920874 B2 JP 2920874B2
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- plasma
- electrode
- wafer
- chamber
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ウェハーのエッチ
ング、ウェハー表面に形成した有機膜の除去等に用いる
プラズマ反応処理装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】半導体素子の製造にあたり、被処理体で
あるウェハー（半導体基板）の上に形成した有機膜（ホ
トレジスト）の剥離あるいはウェハーをエッチングする
工程は不可欠な工程である。斯る工程は通常化学薬品を
使用して湿式に行うやり方とプラズマを使用して乾式に
行うやり方の２種類がある。ところで、現在ではその作
業の仕方、安全性等の点から後者のやり方が主流を占め
ている。このプラズマを使用した乾式のやり方は、作用
ガスを高周波放電などにより励起し、これにより発生し
たプラズマにウェハーを曝し、プラズマ中のラジカルと
の化学反応によりウェハーの所要部をガス状反応物質に
して処理するようにしたものであるが、このような処理
をする装置として、チャンバー内に平板状の上部電極と
下部電極とを平行に近接して配置した装置（特開昭５２
−１１３１６４号公報）及びチャンバーの上部に高周波
電源に接続される電極とアースされた電極とを対向配置
した装置（特公昭５４−３２７４０号公報）がある。そ
して、前者の装置にあっては上下の電極間がプラズマ発
生部となり、このプラズマ発生部においてウェハーを処
理し、後者の装置にあっては一対の電極によって囲まれ
たチャンバー上部がプラズマ発生部となり、チャンバー
下部はプラズマ発生部からのラジカルによってウェハー
を処理する反応処理部となっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上述した装置のうち、
ウェハーをプラズマ発生部内に載置して処理するものに
あっては、プラズマ中に存在するイオンや荷電粒子によ
ってウェハーがダメージを受ける。また、チャンバー内
をプラズマ発生部と反応処理部とに分離した装置にあっ
ては、ウェハー表面に到達するラジカルの量が少なく、
例えばハイカレント、ハイドーズ等のイオン注入の際に
マスキングとして用いた有機膜を除去できない。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記問題点を解決すべく
本発明は、ベルジャー型チャンバーの上部に半筒状とな
って向き合う一対の上部電極を設け、この上部電極と離
間したチャンバー底部にアースされた下部電極と排気口
を設けるとともに、前記一方の上部電極を高周波電源に
接続し、他方の上部電極をアースと高周波電源に選択的
に接続できるようにした。 【０００５】 【作用】例えばイオン注入のマスクとして用いた有機膜
除去の初期においては、一対の上部電極の両方とも高周
波電極に接続して、上部電極と下部電極の間にプラズマ
を発生させることで、被処理体を直接プラズマ発生領域
内に曝して有機膜を除去し、ある程度有機膜が除去され
たならば、上部電極の一方側をアースして上部電極同士
間でプラズマを発生させ、このプラズマを排気口によっ
て吸引して被処理体の周囲に導き反応処理させる。 【０００６】 【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。第１図は本発明に係るプラズマ反応処理装置
の一部を断面とした概観構成図である。図１に示すよう
に、本発明に係るプラズマ処理装置１は、装置本体２の
上部に配設されたベルジャー型（釣鐘型）チャンバー３
と、装置本体２の開口部４に臨んで設けられた下部電極
５を備え、この下部電極５はアースされるとともに、こ
の下部電極５の上部に被処理体としてのウェハーＷを位
置決め載置できるようにしている。 【０００７】また、チャンバー３の形状は、上部の径が
小さい小径部３ａで、下部の径が大きい大径部３ｂから
なる単純なベルジャー型であり、小径部３ａの周囲に
は、一対の半筒状電極６ａ、６ｂからなる上部電極６が
配設されている。そして、上部電極６の半筒状電極６
ａ、６ｂは小径部３ａを取り巻く状態で向き合った姿勢
に配置されるとともに、一方側の半筒状電極６ａは高周
波発振器７に接続され、他方側の半筒状電極６ｂはスイ
ッチ８を介して高周波発振器７とアースに選択的に接続
されるようにしている。 【０００８】また、前記装置本体２には、前記開口部４
を取り巻くように複数の排気口９…を設けて不図示の真
空ポンプにてチャンバー３内を減圧し得るようにすると
ともに、チャンバー３内には、前記上部電極６の近傍に
不図示のガス導入口を設けており、このガス導入口から
例えばＣ2Ｆ6を５容量％、残部をＯ2とした混合ガスを
導入するようにしている。 【０００９】以上のごとき構成からなるプラズマ反応処
理装置を用いて、ウェハー（Ｗ）表面に形成された有機
膜等をアッシング除去する工程について以下に述べる。
まず、下部電極５上にウェハーＷを載置し、排気口９…
からエアを吸引してチャンバー３内を１Torr程度に減圧
しつつ、不図示のガス導入口から混合ガスを導入する。
そして、一方側の半筒状電極６ｂをスイッチ８の操作で
高周波発振器７に接続した後、上部電極６に２５０W程
度の高周波を印加すると、上部電極６と下部電極５の間
にプラズマが発生し、例えばイオン注入のマスクとして
用いた有機膜は、ウェハーＷがプラズマ発生領域内にあ
るためイオンや荷電粒子の強い衝撃力で除去される。 【００１０】ある程度、有機膜が除去されたならば、ス
イッチ８を切換えて半筒状電極６ｂをアース位置にす
る。そして、他方の半筒状電極６ａに継続して高周波を
印加すると、半筒状電極６ａ、６ｂ同士間にプラズマが
発生し、プラズマ発生領域はウェハーＷ周囲の反応処理
領域からある程度離れた位置となる。そして、チャンバ
ー３底部の排気口９…から吸引すれば、活性化したプラ
ズマ（ラジカル）は反応処理領域に流れ込んでウェハー
Ｗ表面の残りの有機膜が効率的に除去される。そしてこ
の後半ではウェハーＷを直接プラズマ発生領域内に曝さ
ないため、ウェハーＷがイオンや荷電粒子の強い衝撃力
で損傷するようなことがない。 【００１１】尚、本実施例ではウェハーＷ表面の有機膜
の除去について説明したが、エッチングを行う場合にも
適用できることはいうまでもない。 【００１２】 【発明の効果】以上に説明した如く本発明によれば、ベ
ルジャー型チャンバーの上部に半筒状となって向き合う
一対の上部電極を設け、一方の上部電極を高周波電源に
接続し、他方の上部電極をアースと高周波電源に選択的
に接続できるようにしたため、例えばイオン注入のマス
クとして用いた有機膜除去の初期においては、一対の上
部電極の両方とも高周波電極に接続して、上部電極と下
部電極の間にプラズマを発生させることで、有機膜を効
果的に除去することができる。また、ある程度有機膜が
除去されたならば、上部電極の一方側をアースして上部
電極同士間でプラズマを発生させ、このプラズマを排気
口によって吸引して被処理体の周囲に導き反応処理する
ため、被処理体が損傷するような不具合がない。
ング、ウェハー表面に形成した有機膜の除去等に用いる
プラズマ反応処理装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】半導体素子の製造にあたり、被処理体で
あるウェハー（半導体基板）の上に形成した有機膜（ホ
トレジスト）の剥離あるいはウェハーをエッチングする
工程は不可欠な工程である。斯る工程は通常化学薬品を
使用して湿式に行うやり方とプラズマを使用して乾式に
行うやり方の２種類がある。ところで、現在ではその作
業の仕方、安全性等の点から後者のやり方が主流を占め
ている。このプラズマを使用した乾式のやり方は、作用
ガスを高周波放電などにより励起し、これにより発生し
たプラズマにウェハーを曝し、プラズマ中のラジカルと
の化学反応によりウェハーの所要部をガス状反応物質に
して処理するようにしたものであるが、このような処理
をする装置として、チャンバー内に平板状の上部電極と
下部電極とを平行に近接して配置した装置（特開昭５２
−１１３１６４号公報）及びチャンバーの上部に高周波
電源に接続される電極とアースされた電極とを対向配置
した装置（特公昭５４−３２７４０号公報）がある。そ
して、前者の装置にあっては上下の電極間がプラズマ発
生部となり、このプラズマ発生部においてウェハーを処
理し、後者の装置にあっては一対の電極によって囲まれ
たチャンバー上部がプラズマ発生部となり、チャンバー
下部はプラズマ発生部からのラジカルによってウェハー
を処理する反応処理部となっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上述した装置のうち、
ウェハーをプラズマ発生部内に載置して処理するものに
あっては、プラズマ中に存在するイオンや荷電粒子によ
ってウェハーがダメージを受ける。また、チャンバー内
をプラズマ発生部と反応処理部とに分離した装置にあっ
ては、ウェハー表面に到達するラジカルの量が少なく、
例えばハイカレント、ハイドーズ等のイオン注入の際に
マスキングとして用いた有機膜を除去できない。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記問題点を解決すべく
本発明は、ベルジャー型チャンバーの上部に半筒状とな
って向き合う一対の上部電極を設け、この上部電極と離
間したチャンバー底部にアースされた下部電極と排気口
を設けるとともに、前記一方の上部電極を高周波電源に
接続し、他方の上部電極をアースと高周波電源に選択的
に接続できるようにした。 【０００５】 【作用】例えばイオン注入のマスクとして用いた有機膜
除去の初期においては、一対の上部電極の両方とも高周
波電極に接続して、上部電極と下部電極の間にプラズマ
を発生させることで、被処理体を直接プラズマ発生領域
内に曝して有機膜を除去し、ある程度有機膜が除去され
たならば、上部電極の一方側をアースして上部電極同士
間でプラズマを発生させ、このプラズマを排気口によっ
て吸引して被処理体の周囲に導き反応処理させる。 【０００６】 【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。第１図は本発明に係るプラズマ反応処理装置
の一部を断面とした概観構成図である。図１に示すよう
に、本発明に係るプラズマ処理装置１は、装置本体２の
上部に配設されたベルジャー型（釣鐘型）チャンバー３
と、装置本体２の開口部４に臨んで設けられた下部電極
５を備え、この下部電極５はアースされるとともに、こ
の下部電極５の上部に被処理体としてのウェハーＷを位
置決め載置できるようにしている。 【０００７】また、チャンバー３の形状は、上部の径が
小さい小径部３ａで、下部の径が大きい大径部３ｂから
なる単純なベルジャー型であり、小径部３ａの周囲に
は、一対の半筒状電極６ａ、６ｂからなる上部電極６が
配設されている。そして、上部電極６の半筒状電極６
ａ、６ｂは小径部３ａを取り巻く状態で向き合った姿勢
に配置されるとともに、一方側の半筒状電極６ａは高周
波発振器７に接続され、他方側の半筒状電極６ｂはスイ
ッチ８を介して高周波発振器７とアースに選択的に接続
されるようにしている。 【０００８】また、前記装置本体２には、前記開口部４
を取り巻くように複数の排気口９…を設けて不図示の真
空ポンプにてチャンバー３内を減圧し得るようにすると
ともに、チャンバー３内には、前記上部電極６の近傍に
不図示のガス導入口を設けており、このガス導入口から
例えばＣ2Ｆ6を５容量％、残部をＯ2とした混合ガスを
導入するようにしている。 【０００９】以上のごとき構成からなるプラズマ反応処
理装置を用いて、ウェハー（Ｗ）表面に形成された有機
膜等をアッシング除去する工程について以下に述べる。
まず、下部電極５上にウェハーＷを載置し、排気口９…
からエアを吸引してチャンバー３内を１Torr程度に減圧
しつつ、不図示のガス導入口から混合ガスを導入する。
そして、一方側の半筒状電極６ｂをスイッチ８の操作で
高周波発振器７に接続した後、上部電極６に２５０W程
度の高周波を印加すると、上部電極６と下部電極５の間
にプラズマが発生し、例えばイオン注入のマスクとして
用いた有機膜は、ウェハーＷがプラズマ発生領域内にあ
るためイオンや荷電粒子の強い衝撃力で除去される。 【００１０】ある程度、有機膜が除去されたならば、ス
イッチ８を切換えて半筒状電極６ｂをアース位置にす
る。そして、他方の半筒状電極６ａに継続して高周波を
印加すると、半筒状電極６ａ、６ｂ同士間にプラズマが
発生し、プラズマ発生領域はウェハーＷ周囲の反応処理
領域からある程度離れた位置となる。そして、チャンバ
ー３底部の排気口９…から吸引すれば、活性化したプラ
ズマ（ラジカル）は反応処理領域に流れ込んでウェハー
Ｗ表面の残りの有機膜が効率的に除去される。そしてこ
の後半ではウェハーＷを直接プラズマ発生領域内に曝さ
ないため、ウェハーＷがイオンや荷電粒子の強い衝撃力
で損傷するようなことがない。 【００１１】尚、本実施例ではウェハーＷ表面の有機膜
の除去について説明したが、エッチングを行う場合にも
適用できることはいうまでもない。 【００１２】 【発明の効果】以上に説明した如く本発明によれば、ベ
ルジャー型チャンバーの上部に半筒状となって向き合う
一対の上部電極を設け、一方の上部電極を高周波電源に
接続し、他方の上部電極をアースと高周波電源に選択的
に接続できるようにしたため、例えばイオン注入のマス
クとして用いた有機膜除去の初期においては、一対の上
部電極の両方とも高周波電極に接続して、上部電極と下
部電極の間にプラズマを発生させることで、有機膜を効
果的に除去することができる。また、ある程度有機膜が
除去されたならば、上部電極の一方側をアースして上部
電極同士間でプラズマを発生させ、このプラズマを排気
口によって吸引して被処理体の周囲に導き反応処理する
ため、被処理体が損傷するような不具合がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプラズマ反応処理装置の一部を断
面とした概観構成図 【符号の説明】 １…プラズマ処理装置、３…チャンバー、５…下部電
極、６…上部電極、６ａ、６ｂ…半筒状電極、７…高周
波発振器、８…スイッチ、９…排気口。
面とした概観構成図 【符号の説明】 １…プラズマ処理装置、３…チャンバー、５…下部電
極、６…上部電極、６ａ、６ｂ…半筒状電極、７…高周
波発振器、８…スイッチ、９…排気口。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭52−142637（ＪＰ，Ａ)
特開 昭51−88182（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．ベルジャー型チャンバーの上部に半筒状となって向
き合う一対の上部電極を設け、この上部電極と離間した
チャンバー底部にアースされた下部電極と排気口を設け
るとともに、前記分割された一方の上部電極を高周波電
源に接続し、他方の上部電極をアースと高周波電源に選
択的に接続できるようにしたことを特徴とするプラズマ
反応処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7188748A JP2920874B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | プラズマ反応処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7188748A JP2920874B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | プラズマ反応処理装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61221595A Division JPH0815149B2 (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | プラズマ反応処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08172078A JPH08172078A (ja) | 1996-07-02 |
| JP2920874B2 true JP2920874B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=16229090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7188748A Expired - Fee Related JP2920874B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | プラズマ反応処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2920874B2 (ja) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5324303B2 (ja) * | 1975-01-31 | 1978-07-20 | ||
| JPS52142637A (en) * | 1976-05-25 | 1977-11-28 | Nippon Telegraph & Telephone | Plasma etching device |
| JPS544571A (en) * | 1977-06-13 | 1979-01-13 | Nec Corp | Plasma treating apparatus |
| JPS56131931A (en) * | 1980-03-19 | 1981-10-15 | Hitachi Ltd | Controlling device of wafer temperature |
| JPS5961930A (ja) * | 1982-10-01 | 1984-04-09 | Hitachi Ltd | ウエハ処理装置 |
| JPS6165420A (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-04 | Anelva Corp | 高周波放電装置とそれを利用する放電反応装置 |
| JPS61144827A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-02 | Hitachi Ltd | ドライエツチング装置 |
-
1995
- 1995-07-25 JP JP7188748A patent/JP2920874B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08172078A (ja) | 1996-07-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |