JP3032362B2 - 同軸型プラズマ処理装置 - Google Patents

同軸型プラズマ処理装置

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    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
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    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えばプラズマによって
活性化したガスによってウェハ表面をエッチングしたり
ウェハ表面に残っているマスクをアッシングする際に用
いる同軸型プラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマを利用した処理装置のうち、外
部電極と内部電極とを同軸状に配置したプラズマ処理装
置として実開平１−９５７３０号に開示されるものがあ
る。この同軸型プラズマ処理装置は、処理チャンバーの
外周に高周波電源に接続される筒状若しくは半割り筒状
の外部電極を配置し、一方、処理チャンバーの内側には
外部電極と絶縁され且つ金属製基板を介して接地される
内部電極を配置し、外部電極に高周波を印加すること
で、電極間にプラズマを発生せしめ、このプラズマによ
って活性化した反応ガス（中性粒子）を内部電極に形成
した導入孔を介して、ウェハがセットされている内部電
極の内側に導入し、エッチングやアッシングを行なう構
造になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の同軸型
プラズマ処理装置にあっては、内部電極に形成した導入
孔を介して荷電粒子が大量に反応領域に侵入し、チャー
ジアップによって半導体ディバイスが破壊されることが
しばしば発生している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はプラズマが不安
定になって電界に乱れが発生すると、内部電極に形成し
た孔を荷電粒子が通り抜けやすくなるという実験の結果
に基づいてなしたものであり、本発明は同軸型プラズマ
処理装置の内部電極の下端を接地された金属製基板に形
成した開口に挿着するとともに金属製基板の上面を絶縁
体で被覆した。
【０００５】
【作用】基板上面を絶縁体で被覆することにより外部電
極と基板との間の放電が抑制され、プラズマが安定し電
界に乱れが生じなくなる。
【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。ここで、図１は本発明に係る同軸型プラズマ
処理装置の内部を見せた斜視図、図２は同プラズマ処理
装置の縦断面図、図３は内部電極の要部拡大図である。
【０００７】同軸型プラズマ処理装置は接地されたアル
ミニウム合金製基板１の略中央に開口１ａを形成すると
ともに基板１上面を絶縁体２で被覆し、この絶縁体２上
に合成石英からなる筒状チャンバー３を立設し、この筒
状チャンバー３の上面開口を絶縁蓋体４で閉塞し、筒状
チャンバー３の外周には外部電極５を巻回し、この外部
電極５をチューニング回路６を介して高周波電源７に接
続している。
【０００８】また、基板１の開口１ａは下方から入り込
むアルミニウム合金製のテーブル８にて閉塞され、この
テーブル８上には半導体ウェハＷ…を上下方向に離間し
て多数枚保持するホルダ９を立設している。尚、テーブ
ル８も接地されている。
【０００９】一方、前記開口１ａには内部電極１０の下
端を挿入して固定している。この内部電極１０は上端を
閉じた筒状をなし、前記外部電極５と同軸状に配置され
ている。また内部電極１０は厚み２ｍｍのアルミニウム
合金製とし、全面に亘って導入孔１１…を形成してい
る。ここで、導入孔１１の孔径Ｄは６ｍｍ±０．１ｍｍ
でピッチＰは８ｍｍ±０．１ｍｍが最適である。
【００１０】また内部電極１０の上端面には蓋体４の下
面に固着した板ばね４ａが弾接し、内部電極１０のガタ
つきを抑えるとともに冷却効果を高めるようにしてい
る。更に内部電極１０の上部は板ばね４ａを介して接地
される。
【００１１】以上において、半導体ウェハＷ…を保持し
たホルダ９を下方から内部電極１０で囲まれる反応領域
内に挿入し、テーブル８で基板１の開口１ａを閉じチャ
ンバー３内を減圧した後、チャンバー３内に反応ガスを
導入するとともに外部電極５に高周波を印加する。する
と、チャンバー３と内部電極１０との間の空間でプラズ
マが発生し、プラズマ中の荷電粒子は内部電極１０の導
入孔１１を透過できず中性粒子のみが導入孔１１を透過
して反応領域に入り、ウェハＷ表面のアッシング等を行
なう。
【００１２】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
同軸型プラズマ処理装置の内部電極の下端を接地された
金属製基板に形成した開口に挿着するとともに、金属製
基板の上面を絶縁体で被覆したので、外部電極と基板と
の間の放電が抑制され、プラズマが安定し電界に乱れが
生じなくなり、その結果内部電極に形成した導入孔を介
して中性粒子のみが反応領域に導入され、チャージアッ
プによって半導体ディバイスが破壊されることがない。
また処理チャンバーの上面を絶縁体からなる蓋体で閉塞
し、この蓋体下面に内部電極を下方に押圧するとともに
接地した板ばねを設けることで、内部電極のガタつきを
防止することができ、更に同軸型プラズマ処理装置の上
部における電界をも安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る同軸型プラズマ処理装置の内部を
見せた斜視図
【図２】同プラズマ処理装置の縦断面図
【図３】内部電極の要部拡大図
【符号の説明】
１…基板、２…絶縁体、３…チャンバー、４…絶縁蓋
体、５…外部電極、１０…内部電極、１１…導入孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−161835（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−91580（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−75985（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−211726（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3065

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 処理チヤンバーの外周に高周波電源に接
    続される外部電極を配置し、処理チャンバー内に多数の
    導入孔を形成した筒状内部電極を前記外部電極と同軸状
    に配置した同軸型ブラズマ処理装置において、前記内部
    電極の下端は接地された金属製基板に形成した開口に挿
    着され、また金属製基板の上面は絶縁体で被覆されてお
    り、さらに前記処理チャンバーの上面は絶縁体からなる
    蓋体で閉塞され、この蓋体下面には内部電極を下方に押
    圧する板ばねが設けられ、この板ばねを介して内部電極
    を接地していることを特徴とする同軸型プラズマ処理装
    置。
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