JP3237743B2 - Plasma processing apparatus and plasma processing method - Google Patents

Plasma processing apparatus and plasma processing method

Info

Publication number
JP3237743B2
JP3237743B2 JP05406196A JP5406196A JP3237743B2 JP 3237743 B2 JP3237743 B2 JP 3237743B2 JP 05406196 A JP05406196 A JP 05406196A JP 5406196 A JP5406196 A JP 5406196A JP 3237743 B2 JP3237743 B2 JP 3237743B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
oxygen
plasma processing
ashing
oxide film
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP05406196A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09223684A (en
Inventor
林 大槻
茂樹 戸沢
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.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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 Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP05406196A priority Critical patent/JP3237743B2/en
Publication of JPH09223684A publication Critical patent/JPH09223684A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3237743B2 publication Critical patent/JP3237743B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、酸素プラズマによ
り被処理体をプラズマ処理するプラズマ処理装置及びプ
ラズマ処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method for performing plasma processing on an object to be processed using oxygen plasma.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種のプラズマ処理装置として
例えばエッチング装置やアッシング装置を挙げることが
できる。後者のアッシング装置は例えば半導体表面に集
積回路を形成する際に利用された有機高分子物質からな
るマスクを酸素プラズマ等を用いてアッシングを行って
除去する装置である。アッシング装置には種々のタイプ
のものがある。最近では半導体製品の多品種少量生産に
対応し、半導体ウエハ等の被処理体の大型化に対応する
ため、アッシング装置はバッチ式から枚葉式に移行する
傾向にある。枚葉式アッシング装置の一例として例えば
酸素プラズマを利用したダウンフロータイプのものがあ
る。
2. Description of the Related Art Examples of conventional plasma processing apparatuses of this type include an etching apparatus and an ashing apparatus. The latter ashing apparatus is an apparatus for removing a mask made of an organic polymer substance used for forming an integrated circuit on a semiconductor surface by performing ashing using oxygen plasma or the like. There are various types of ashing devices. In recent years, in order to cope with large-mix low-volume production of semiconductor products and to increase the size of objects to be processed such as semiconductor wafers, the ashing apparatus has been shifting from a batch type to a single-wafer type. As an example of a single-wafer ashing apparatus, there is a down-flow type ashing apparatus using oxygen plasma, for example.

【0003】ダウンフロータイプのアッシング装置は、
例えば、上方のプラズマ生成室で生成した酸素プラズマ
を下方のプラズマ処理室へ導入し、このプラズマ処理室
内で載置台上の半導体ウエハ表面のマスクを除去するよ
うにしてある。プラズマ生成室とプラズマ処理室とは一
般にトラップ板と称される多数の通過孔を有する隔壁に
より区画され、トラップ板によりイオンを捕獲し、プラ
ズマ処理に必要な酸素ラジカルのみを通過孔を介してプ
ラズマ処理室へダウンフローで導入し、半導体ウエハ表
面に残存する使用済みのマスクを酸素ラジカルにより効
率良くアッシングして除去するようにしてある。また、
アッシングを行うと、半導体ウエハ表面のマスクされて
いない、プラズマに曝された部分がプラズマによるダメ
ージを受けるため、アッシング後に、例えばフルオロカ
ーボン系のガスを主体にしたエッチングガスにより半導
体ウエハ表面を短時間だけ軽くエッチング(以下、「ラ
イトエッチング」と称す)するようにしてある。
A downflow type ashing device is:
For example, oxygen plasma generated in an upper plasma generation chamber is introduced into a lower plasma processing chamber, and a mask on a surface of a semiconductor wafer on a mounting table is removed in the plasma processing chamber. The plasma generation chamber and the plasma processing chamber are defined by partitions having a large number of passage holes, which are generally called trap plates. The trap plate captures ions, and only oxygen radicals necessary for plasma processing are passed through the passage holes through the plasma. The used mask remaining in the surface of the semiconductor wafer is introduced into the processing chamber by down-flow, and the used mask is efficiently removed by ashing with oxygen radicals. Also,
When ashing is performed, unmasked portions of the semiconductor wafer surface exposed to the plasma are damaged by the plasma. Therefore, after the ashing, for example, the semiconductor wafer surface is only briefly etched with an etching gas mainly containing a fluorocarbon-based gas. Light etching (hereinafter referred to as "light etching") is performed.

【0004】ところで、トラップ板はプラズマ中のイオ
ンを効率良く除去するために導電性に優れた高純度のア
ルミニウムによって形成されている。そして、このトラ
ップ板によりプラズマ生成室で生成したイオンを効率よ
く捕獲し、プラズマ処理室内へのイオンの侵入を防止
し、半導体ウエハに対するイオン衝撃や半導体ウエハで
の帯電に起因するダメージを防止するようにしてある。
Meanwhile, the trap plate is made of high-purity aluminum having excellent conductivity in order to efficiently remove ions in the plasma. The trap plate efficiently captures ions generated in the plasma generation chamber, prevents intrusion of ions into the plasma processing chamber, and prevents damage due to ion bombardment of the semiconductor wafer and charging of the semiconductor wafer. It is.

【0005】一方、最近はパーソナルコンピュータ、携
帯電話等の種々の電気製品が開発され、半導体製品の利
用分野が多岐に渡り、半導体製品の需要が逼迫してい
る。その需要に応えるためには、半導体製品をより高品
質でより効率良く生産する必要がある。このような点か
ら半導体製造の各処理工程ではスループットを向上させ
ることが極めて重要である。
On the other hand, recently, various electric products such as a personal computer and a mobile phone have been developed, and the application fields of the semiconductor products have been diversified, and the demand for the semiconductor products has been tight. In order to meet the demand, it is necessary to produce semiconductor products with higher quality and more efficiently. From such a point, it is extremely important to improve the throughput in each processing step of semiconductor manufacturing.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アッシング装置の場合には、アッシング開始直後からし
ばらくするとアッシング開始直後よりアッシング速度が
速くなり安定した処理を行うことができるが、アッシン
グ開始直後から安定するまでの間(アッシングの初期期
間)は酸素供給量に見合ったアッシング速度が得られ
ず、その分だけスループットが落ちるという課題があっ
た。アッシングの初期期間とは言え、半導体ウエハが大
口径化し、集積回路の高集積化が進むほどその影響が大
きくなる。
However, in the case of the conventional ashing apparatus, the ashing speed is faster than immediately after the ashing starts and a stable processing can be performed a short time after the ashing starts. Until the process (the initial period of the ashing), the ashing speed corresponding to the oxygen supply amount cannot be obtained, and there is a problem that the throughput is reduced accordingly. Although the ashing period is an initial period, the influence becomes larger as the diameter of the semiconductor wafer becomes larger and the degree of integration of the integrated circuit increases.

【0007】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、プラズマ処理開始直後から酸素供給量に見
合ったプラズマ処理速度を確保することができ、スルー
プットを高めることができるプラズマ処理装置及びプラ
ズマ処理方法を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a plasma processing apparatus capable of securing a plasma processing speed commensurate with an oxygen supply amount immediately after the start of plasma processing and improving throughput. It is an object of the present invention to provide a plasma processing method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、アッシン
グ処理の開始直後のアッシング速度が遅い原因について
種々検討した結果、アッシング開始直後からしばらくの
間はプラズマ生成室内の酸素が高純度アルミニウムから
なるトラップ板を酸化するために消費され、その消費量
分だけプラズマの生成量が抑制され、プラズマ処理室へ
導入される酸素ラジカルの量が少なくなってアッシング
速度が遅くなるということを知見した。
The present inventors have conducted various studies on the cause of the low ashing speed immediately after the start of the ashing process, and found that oxygen in the plasma generation chamber was converted from high-purity aluminum for a while immediately after the start of the ashing process. It has been found that the trapping plate is consumed to oxidize the trapping plate, the amount of plasma generated is suppressed by the consumed amount, the amount of oxygen radicals introduced into the plasma processing chamber is reduced, and the ashing speed is reduced.

【0009】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
ので、本発明の請求項1に記載のプラズマ処理装置は、
酸素ガスを受給して酸素プラズマを生成するプラズマ生
成室と、このプラズマ生成室で生成した酸素プラズマ中
のイオン成分を捕獲すると共に酸素ラジカルを通過させ
る導電性材料からなる隔壁と、この隔壁を介して上記プ
ラズマ生成室に連結されたプラズマ処理室と、このプラ
ズマ処理室に配設され且つ上記酸素ラジカルによってプ
ラズマ処理される被処理体を載置する載置台とを備えた
プラズマ処理装置において、上記隔壁の表面にその内部
への酸素原子の拡散を防止する緻密な結晶構造からな
、300〜10000オングストロームの膜厚を有す
上記導電性材料の酸化膜を設け、上記酸化膜によりそ
の内部の導電性材料の酸化を防止することを特徴とする
ものである。
The present invention has been made based on the above findings, and the plasma processing apparatus according to the first aspect of the present invention has the following features.
A plasma generation chamber that receives oxygen gas to generate oxygen plasma, a partition wall made of a conductive material that captures ion components in the oxygen plasma generated in the plasma generation chamber and passes oxygen radicals, A plasma processing chamber connected to the plasma generation chamber, and a mounting table that is provided in the plasma processing chamber and mounts an object to be processed by the oxygen radicals. The surface of the partition has a film thickness of 300 to 10000 angstroms having a dense crystal structure for preventing diffusion of oxygen atoms into the inside thereof.
That the oxide film of the conductive material is provided, it is characterized in that to prevent oxidation of the inside of the conductive material by the oxide film.

【0010】また、本発明の請求項2に記載のプラズマ
処理装置は、請求項1に記載の発明において、上記導電
性材料がアルミニウムであることを特徴とするものであ
る。
A second aspect of the present invention is directed to a plasma processing apparatus according to the first aspect, wherein the conductive material is aluminum.

【0011】また、本発明の請求項3に記載のプラズマ
処理装置は、請求項1または請求項2に記載の発明にお
いて、上記酸化膜が、フッ素を含有することを特徴とす
るものである。
A third aspect of the present invention is directed to a plasma processing apparatus according to the first or second aspect , wherein the oxide film contains fluorine.

【0012】また、本発明の請求項4に記載のプラズマ
処理方法は、プラズマ生成室内で酸素ガスを受給して酸
素プラズマを生成する工程と、導電性材料からなる隔壁
によってプラズマ生成室内で生成した酸素プラズマ中の
イオン成分を捕獲すると共に酸素ラジカルを上記プラズ
マ生成室に連結されたプラズマ処理室へ通過させる工程
と、上記プラズマ処理室内で載置台に載置された被処理
体に上記酸素ラジカルによってプラズマ処理を施す工程
とを備えたプラズマ処理方法において、上記酸素ラジカ
ルが上記隔壁を通過する際に、上記隔壁の表面に酸素原
子の拡散を防止するように形成された緻密な結晶構造か
らなる、300〜10000オングストロ ームの膜厚を
有する上記導電性材料の酸化膜を介して上記酸素原子の
上記隔壁内部への拡散を防止して上記導電性材料の酸化
を防止する工程を有することを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a plasma processing method comprising the steps of: receiving oxygen gas in a plasma generation chamber to generate oxygen plasma; and generating oxygen plasma in a plasma generation chamber by a partition made of a conductive material. A step of capturing an ion component in the oxygen plasma and passing oxygen radicals through a plasma processing chamber connected to the plasma generation chamber; and a step in which the workpiece is placed on a mounting table in the plasma processing chamber. A plasma treatment method comprising the step of performing a plasma treatment, wherein the oxygen radicals pass through the partition, when the surface of the partition has a dense crystal structure formed to prevent diffusion of oxygen atoms , the film thickness of 300 to 10,000 angstroms over-time
A step of preventing oxidation of the conductive material by preventing diffusion of the oxygen atoms into the partition via an oxide film of the conductive material.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図5に示す実施形態
に基づいて本発明を説明する。図1は本発明のプラズマ
処理装置の一実施形態であるアッシング装置の断面を示
す図である。本実施形態のアッシング装置10は、図1
に示すように、酸素プラズマPを生成するプラズマ生成
室11と、このプラズマ生成室11で生成した酸素プラ
ズマP中のイオン成分を捕獲すると共に酸素ラジカルが
通過する導電性材料(例えばアルミニウム)からなる隔
壁、即ちトラップ板12と、このトラップ板12を介し
てプラズマ生成室11に連結されたプラズマ処理室13
とを備えて構成されている。また、プラズマ処理室13
には半導体ウエハWを載置する載置台14が配設され、
プラズマ生成室11からプラズマ処理室13内にダウン
フローで導入された酸素ラジカルにより載置台14上の
半導体ウエハW表面の有機高分子物質からなるフォトレ
ジスト膜(図示せず)をアッシングにより除去するよう
にしてある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on the embodiments shown in FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a cross section of an ashing apparatus which is an embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention. The ashing device 10 according to the present embodiment is configured as shown in FIG.
As shown in FIG. 2, a plasma generation chamber 11 that generates oxygen plasma P, and a conductive material (for example, aluminum) that captures ion components in the oxygen plasma P generated in the plasma generation chamber 11 and allows oxygen radicals to pass therethrough. A partition, ie, a trap plate 12, and a plasma processing chamber 13 connected to the plasma generation chamber 11 via the trap plate 12
It is comprised including. In addition, the plasma processing chamber 13
Is provided with a mounting table 14 on which the semiconductor wafer W is mounted.
A photoresist film (not shown) made of an organic polymer substance on the surface of the semiconductor wafer W on the mounting table 14 is removed by ashing by oxygen radicals introduced from the plasma generation chamber 11 into the plasma processing chamber 13 by downflow. It is.

【0014】上記プラズマ生成室11は、椀状部11A
と、この椀状部12Aの球面部上端から上方へ延設され
た筒状部11Bとからなり、例えば石英によって形成さ
れている。筒状部12Bには絶縁部材からなるスペーサ
15を介して上下一対の電極16A、16Bが取り付け
られている。上方の電極16Aには整合回路17を介し
て高周波電源18に接続され、下方の電極16Bはアー
スされている。また、筒状部11Bにはガス供給管19
を介してガス供給源20が接続され、このガス供給源2
0から酸素ガスまたは四フッ化炭素等のフルオロカーボ
ン系のガスを主体とするエッチング用ガスを適宜供給す
るようにしてある。また、ガス供給管19には流量調整
器21が配設され、この流量調整器21により酸素ガス
またはエッチング用ガスの流量を調整するようにしてあ
る。
The plasma generation chamber 11 has a bowl-shaped portion 11A.
And a cylindrical portion 11B extending upward from the upper end of the spherical portion of the bowl-shaped portion 12A, and is formed of, for example, quartz. A pair of upper and lower electrodes 16A and 16B is attached to the cylindrical portion 12B via a spacer 15 made of an insulating member. The upper electrode 16A is connected to a high frequency power supply 18 via a matching circuit 17, and the lower electrode 16B is grounded. Further, the gas supply pipe 19 is provided in the cylindrical portion 11B.
The gas supply source 20 is connected via the
From 0, an etching gas mainly containing an oxygen gas or a fluorocarbon-based gas such as carbon tetrafluoride is appropriately supplied. A flow regulator 21 is provided in the gas supply pipe 19, and the flow regulator 21 adjusts the flow rate of the oxygen gas or the etching gas.

【0015】また、上記プラズマ生成室11に連結され
たプラズマ処理室13は、例えば表面にアルマイト処理
が施されたアルミニウムによって偏平な筒状に形成され
ている。このプラズマ処理室13の側面には半導体ウエ
ハWを搬入搬出する搬送路22が連結され、その搬出入
口にはゲートバルブ23が取り付けられている。従っ
て、ゲートバルブ23を開放することにより高真空下で
搬送路22からプラズマ処理室13内へ半導体ウエハW
を搬入し、アッシング後には高真空下で半導体ウエハW
を搬出できるようにしてある。また、プラズマ処理室1
3の底面には真空排気管24を介して真空排気装置25
が接続され、プラズマ生成室11及びプラズマ処理室1
3内を所定の真空度まで真空引きすると共に処理後のガ
スを排出するようにしてある。また、プラズマ処理室1
3底面中央には載置台14が配設されている。この載置
台14の中央部には例えば3本の昇降ピン14Aが昇降
可能に配設され、3本の昇降ピン14Aが上昇した状態
で半導体ウエハWを授受し、半導体ウエハWを受け取っ
た後昇降ピン14Aが下降し、載置台14表面に配設さ
れた静電チャック(図示せず)を介して半導体ウエハW
を載置台14上に静電吸着するようにしてある。
The plasma processing chamber 13 connected to the plasma generation chamber 11 is formed in a flat cylindrical shape by, for example, aluminum whose surface is subjected to anodizing. A transfer path 22 for loading and unloading the semiconductor wafer W is connected to a side surface of the plasma processing chamber 13, and a gate valve 23 is attached to a loading and unloading port. Accordingly, by opening the gate valve 23, the semiconductor wafer W is transferred from the transfer path 22 into the plasma processing chamber 13 under a high vacuum.
And after the ashing, the semiconductor wafer W is placed under a high vacuum.
Can be carried out. In addition, the plasma processing chamber 1
3 is evacuated to a vacuum exhaust device 25 via a vacuum exhaust pipe 24.
Are connected, and the plasma generation chamber 11 and the plasma processing chamber 1
The inside of the chamber 3 is evacuated to a predetermined degree of vacuum, and the processed gas is discharged. In addition, the plasma processing chamber 1
A mounting table 14 is provided at the center of the bottom surface of the base 3. At the center of the mounting table 14, for example, three elevating pins 14A are provided so as to be able to move up and down, and the semiconductor wafer W is transferred in a state where the three elevating pins 14A are raised. The pins 14A are lowered, and the semiconductor wafer W is moved via an electrostatic chuck (not shown) provided on the surface of the mounting table 14.
Is electrostatically attracted to the mounting table 14.

【0016】ところで、上記プラズマ生成室11とプラ
ズマ処理室12間には本発明の要部を構成する上記トラ
ップ板12が配設されている。このトラップ板12は、
図1、図2に示すように、多数の通過孔12Aが均等に
分散して形成され、多数の通過孔12Aを介してプラズ
マ生成室11内で生成した酸素ラジカルをプラズマ処理
室13内へダウンフローで導入するようにしてある。ま
た、トラップ板12はアースされている。
Incidentally, the trap plate 12, which constitutes a main part of the present invention, is disposed between the plasma generation chamber 11 and the plasma processing chamber 12. This trap plate 12
As shown in FIGS. 1 and 2, a large number of passage holes 12 </ b> A are formed so as to be evenly dispersed, and oxygen radicals generated in the plasma generation chamber 11 are reduced into the plasma processing chamber 13 through the large number of passage holes 12 </ b> A. It is introduced by flow. The trap plate 12 is grounded.

【0017】また、トラップ板12の表面には図2で誇
張して示すようにアルミニウムを酸化処理したアルミニ
ウム酸化膜層12Bとして形成され、このアルミニウム
酸化膜層12Bによりその内部のアルミニウム金属12
Cの酸化を防止するようにしてある。つまり、アッシン
グ時に酸素プラズマP中の活性酸素がトラップ板12に
吸着されると、酸素原子はアルミニウム酸化膜層12B
によって内部への拡散が阻まれ、トラップ板12表面で
の酸素吸着が飽和状態に達してそれ以上吸着されず、プ
ラズマ生成室11内の酸素の消費を防止し、ひいては酸
素ラジカルの生成を安定させ、プラズマ処理室13内へ
供給する酸素ラジカルの量を低減させることなく、しか
も酸素ラジカルを安定した状態で供給することができ
る。酸素原子が内部へ拡散しない結果としてアルミニウ
ム酸化膜層12Bの下地であるアルミニウム金属12C
の酸化を防止することができる。このように酸素原子の
内部への拡散を防止できるのは、酸化処理によって形成
されたアルミニウム酸化膜層12Bの結晶構造が自然酸
化膜と比較して格段に緻密な構造になっていることに起
因していると思われる。
On the surface of the trap plate 12, as shown in an exaggerated manner in FIG. 2, an aluminum oxide film layer 12B obtained by oxidizing aluminum is formed, and the aluminum oxide film layer 12B is formed by the aluminum oxide film layer 12B.
C is prevented from being oxidized. In other words, when active oxygen in the oxygen plasma P is adsorbed on the trap plate 12 during ashing, oxygen atoms are transferred to the aluminum oxide film layer 12B.
Therefore, diffusion into the inside is prevented, and oxygen adsorption on the surface of the trap plate 12 reaches a saturated state and is not further absorbed, thereby preventing consumption of oxygen in the plasma generation chamber 11 and stabilizing generation of oxygen radicals. In addition, oxygen radicals can be supplied in a stable state without reducing the amount of oxygen radicals supplied into the plasma processing chamber 13. As a result of the oxygen atoms not diffusing into the interior, aluminum metal 12C underlying aluminum oxide film layer 12B
Can be prevented from being oxidized. The diffusion of oxygen atoms into the inside can be prevented as described above because the crystal structure of the aluminum oxide film layer 12B formed by the oxidation treatment is much denser than the natural oxide film. Seems to be doing.

【0018】しかし、トラップ板12への活性酸素の吸
着は避けられず、処理開始直後は僅かではあるが活性酸
素がトラップ板12に吸着されるため、アッシング開始
直後には若干のアッシング速度の低下が認められるが、
その吸着量は無視し得る程度のものである。また、アル
ミニウム酸化膜層12Bの膜厚は酸素原子が内部へ拡散
しない膜厚に形成されておれば良く、その膜厚としては
例えば300〜10000オングストロームが好まし
い。膜厚が300オングストローム未満であれば、酸素
原子の拡散が起こり得、膜厚が10000オングストロ
ームを超えると、イオン及び電荷によるチャージが起こ
り好ましくない。また、アルミニウム酸化膜層12Bに
フッ素が含有されていると、酸化膜の成長を抑制するこ
とができ、より効果的であることが判った。
However, it is inevitable that active oxygen is adsorbed on the trap plate 12, and a small amount of active oxygen is adsorbed on the trap plate 12 immediately after the start of the treatment. Is recognized,
The amount of adsorption is negligible. The thickness of the aluminum oxide film layer 12B may be such that oxygen atoms do not diffuse into the inside, and the film thickness is preferably, for example, 300 to 10000 angstroms. If the film thickness is less than 300 angstroms, diffusion of oxygen atoms may occur, and if the film thickness exceeds 10,000 angstroms, charges due to ions and electric charges occur, which is not preferable. In addition, it was found that when the aluminum oxide film layer 12B contains fluorine, the growth of the oxide film can be suppressed, which is more effective.

【0019】ところで、アルミニウム酸化膜層の膜厚変
動及び酸素の吸着挙動を考察するに当たって、X線回折
を利用したXMA分析法を用いてトラップ板のアルミニ
ウム酸化膜層の膜厚を測定すると共に、TDS(熱脱離
質量)分析法を用いてアルミニウム酸化膜層において吸
着、脱離する酸素ガス等のガスの分子数を測定した。そ
の結果、ライトエッチング時にはエッチング用ガス、例
えば四フッ化炭素等のフルオロカーボン系ガスのプラズ
マによりアッシング時の吸着酸素が図3の(a)で模式
的に示すようにエッチング用ガス中の炭素と結合し一酸
化炭素などを生成して消費されるが、アルミニウム酸化
膜層12Bの表面は既に酸素飽和の状態になっており酸
素が奪われるほどではなく、アルミニウム酸化膜層12
Bは殆ど変化しない。
In examining the variation of the thickness of the aluminum oxide film layer and the adsorption behavior of oxygen, the thickness of the aluminum oxide film layer of the trap plate was measured using an XMA analysis method utilizing X-ray diffraction. Using TDS (thermal desorption mass) analysis, the number of molecules of gas such as oxygen gas adsorbed and desorbed in the aluminum oxide film layer was measured. As a result, during light etching, the adsorbed oxygen during ashing is combined with the carbon in the etching gas by plasma of an etching gas, for example, a fluorocarbon-based gas such as carbon tetrafluoride, as schematically shown in FIG. However, the surface of the aluminum oxide film layer 12B is already in an oxygen-saturated state, and oxygen is not deprived.
B hardly changes.

【0020】これに対して従来の無垢のアルミニウムか
らなるトラップ板12’の場合には、図3の(b)で模
式的に示すようにその表面にアルミニウムの自然酸化膜
12’Bが形成されているが、その自然酸化膜層は極め
て薄く、アッシング時に吸着酸素原子が内部へ拡散し易
く、同図に破線の矢印で示すようにその酸素原子がアル
ミニウム金属12’Cとの界面まで拡散し界面のアルミ
ニウム金属12’Cを酸化しアルミニウム酸化膜層1
2’Bが徐々に成長して膜厚が厚くなる。そのため、吸
着酸素によるアルミニウム金属12’Cの酸化が停止す
るまではトラップ板12’の表面に吸着した酸素原子は
順次トラップ板12’の内部へ拡散し表面の酸素は不飽
和状態にあり、プラズマ生成室11内の酸素が徐々に消
費され、その消費量分だけ酸素ラジカルの生成量が減少
し、酸素の供給量に見合った所期のアッシング速度が得
られない。しかし、それ以上の酸化が起こらなくなれ
ば、安定したアッシング速度を得ることができる。従っ
て、アッシング開始直後からしばらくの時間が経過すれ
ば安定したアッシング速度を得ることができることにな
る。また、図3の(c)で模式的に示すようにライトエ
ッチング時にはトラップ板12’における拡散途上の酸
素原子がエッチング用ガスのプラズマ中の分解生成物で
ある炭素等により消費され、ライトエッチング速度が低
下すると共に、アルミニウム金属12Cの酸化が抑制さ
れる。
On the other hand, in the case of the conventional trap plate 12 'made of pure aluminum, a natural oxide film 12'B of aluminum is formed on the surface as schematically shown in FIG. However, the natural oxide film layer is extremely thin, and adsorbed oxygen atoms easily diffuse into the interior during ashing, and the oxygen atoms diffuse to the interface with the aluminum metal 12′C as shown by the dashed arrow in FIG. Aluminum oxide film layer 1 by oxidizing aluminum metal 12'C at the interface
2′B grows gradually and the film thickness increases. Therefore, until the oxidation of the aluminum metal 12′C by the adsorbed oxygen stops, the oxygen atoms adsorbed on the surface of the trap plate 12 ′ are sequentially diffused into the inside of the trap plate 12 ′, and the oxygen on the surface is in an unsaturated state. Oxygen in the generation chamber 11 is gradually consumed, and the amount of generated oxygen radicals is reduced by the consumed amount, so that an expected ashing speed corresponding to the supply amount of oxygen cannot be obtained. However, if no further oxidation occurs, a stable ashing rate can be obtained. Therefore, a stable ashing speed can be obtained if a certain period of time elapses immediately after the start of the ashing. Further, as schematically shown in FIG. 3C, during light etching, oxygen atoms in the process of diffusion in the trap plate 12 'are consumed by carbon or the like, which is a decomposition product in the plasma of the etching gas, and the light etching speed is increased. And the oxidation of the aluminum metal 12C is suppressed.

【0021】次に動作について説明する。まず、真空排
気装置25を用いてプラズマ生成室11及びプラズマ処
理室13内を所定の真空度になるまで真空引きする。そ
の後、ゲートバルブ23を開き、図示しない搬送機構を
用いて搬送路22からプラズマ処理室13内へ半導体ウ
エハWを搬入し、その半導体ウエハWを載置台14上へ
載置した後、ゲートバルブ23を閉じる。次いで、高周
波電源18により整合回路17を介して高周波電力を電
極16Aに印加すると共に、ガス供給源20から酸素ガ
スを供給する。この時、ガスの供給量は流量調整器21
により所定のガス流量を保持する。
Next, the operation will be described. First, the inside of the plasma generation chamber 11 and the plasma processing chamber 13 is evacuated to a predetermined degree of vacuum using the vacuum exhaust device 25. Thereafter, the gate valve 23 is opened, the semiconductor wafer W is loaded into the plasma processing chamber 13 from the transfer path 22 using a transfer mechanism (not shown), and the semiconductor wafer W is mounted on the mounting table 14. Close. Next, high frequency power is applied to the electrode 16A by the high frequency power supply 18 via the matching circuit 17, and oxygen gas is supplied from the gas supply source 20. At this time, the gas supply amount is controlled by the flow controller 21.
Maintains a predetermined gas flow rate.

【0022】ガス供給管19からプラズマ生成室11内
へ酸素ガスを供給すると、筒状部11Bで電極16A、
16B間で酸素プラズマPを生成する。この時、真空排
気装置25が駆動しているため、プラズマ生成室11で
生成した酸素プラズマPは図1に矢印で示したように下
方へ流れる。この時、トラップ板12が酸素プラズマP
中のイオンを捕獲し、酸素ラジカルのみをトラップ板1
2の多数の通過孔12Aからプラズマ処理室13へ通
す。プラズマ処理室13内では酸素ラジカルが半導体ウ
エハWのフォトレジスト膜の有機高分子化合物と反応
し、フォトレジスト膜をアッシングにより除去する。ア
ッシングにより生成した二酸化炭素、水等のガスは真空
排気管24から流出する。アッシング後、酸素ガスから
エッチング用ガスに切り換え、半導体ウエハWをライト
エッチングしてアッシングによる部分的なダメージを除
去する。これら一連の処理が終了した後、ゲートバルブ
23を開き、次の半導体ウエハWと入れ替え、新しい半
導体ウエハWをアッシングする。
When oxygen gas is supplied from the gas supply pipe 19 into the plasma generation chamber 11, the electrode 16A,
An oxygen plasma P is generated between 16B. At this time, since the evacuation device 25 is driven, the oxygen plasma P generated in the plasma generation chamber 11 flows downward as indicated by the arrow in FIG. At this time, the trap plate 12 is
Trap plate 1 that traps ions inside and traps only oxygen radicals
2 through a large number of passage holes 12A to the plasma processing chamber 13. In the plasma processing chamber 13, oxygen radicals react with the organic polymer compound of the photoresist film of the semiconductor wafer W, and the photoresist film is removed by ashing. Gases such as carbon dioxide and water generated by the ashing flow out of the vacuum exhaust pipe 24. After the ashing, the gas is switched from the oxygen gas to the etching gas, and the semiconductor wafer W is lightly etched to remove partial damage due to the ashing. After these series of processes are completed, the gate valve 23 is opened, the next semiconductor wafer W is replaced, and a new semiconductor wafer W is ashed.

【0023】ところで、アッシング時には酸素プラズマ
P中の酸素がトラップ板12の表面に酸素が吸着する
が、トラップ板12の表面にはアルミニウム酸化膜層1
2Bが施されているため、吸着した酸素原子はアルミニ
ウム酸化膜層12Bにより内部への拡散が阻まれ、その
表面での酸素の吸着量はすぐに飽和状態に達し、それ以
上の吸着がなく、酸素プラズマP中の酸素がアッシング
以外に消費される量は無視でき、アッシング開始直後か
ら酸素ガスの供給量に見合ったアッシング速度を確保す
ることができ、アッシング開始直後から高いスループッ
トでアッシングを行うことができる。また、ライトエッ
チング時には、トラップ板12表面に吸着した僅かの吸
着酸素がエッチング用ガスによって消費されるが、アル
ミニウム酸化膜層12Bを奪うほどでもない。
During the ashing, oxygen in the oxygen plasma P is adsorbed on the surface of the trap plate 12.
Since 2B is applied, the adsorbed oxygen atoms are prevented from diffusing into the interior by the aluminum oxide film layer 12B, and the amount of adsorbed oxygen on the surface immediately reaches a saturated state, and there is no further adsorption. The amount of oxygen consumed in the oxygen plasma P besides ashing can be ignored, and an ashing speed commensurate with the supply amount of oxygen gas can be secured immediately after the ashing starts, and ashing can be performed at a high throughput immediately after the ashing starts. Can be. Further, at the time of light etching, a slight amount of adsorbed oxygen adsorbed on the surface of the trap plate 12 is consumed by the etching gas, but does not deprive the aluminum oxide film layer 12B.

【0024】[0024]

【実施例】次に、具体的な実施例について図4〜図6を
参照しながら説明する。尚、図4は図2に示すトラップ
板と従来のトラップ板を用いてアッシング、ライトエッ
チングを行った場合のトラップ板のアルミニウム酸化膜
の膜厚の変化を比較して示す表で、図5は実施例1にお
いて図2に示すトラップ板を用いてアッシング、ライト
エッチングを3回繰り返して行った場合のアッシング速
度の変化を比較して示す表、図6は新規のトラップ板が
エージングを行った場合よりアッシング速度が遅い原因
を究明するためにトラップ板に吸着した吸着分子を分析
した結果を示す表である。
Next, a specific embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a table showing a comparison of changes in the thickness of the aluminum oxide film of the trap plate when ashing and light etching are performed using the trap plate shown in FIG. 2 and a conventional trap plate. FIG. 6 is a table showing a comparison of changes in ashing speed when ashing and light etching are repeated three times using the trap plate shown in FIG. 2 in Example 1. FIG. 6 shows a case where a new trap plate is aged. 9 is a table showing the results of analyzing adsorbed molecules adsorbed on a trap plate in order to investigate the cause of a lower ashing speed.

【0025】実施例1 本実施例では、表面に500オングストロームのアルミ
ニウム酸化膜を施したトラップ板を装着したアッシング
装置を用い、次に示す条件1〜3でシリコンウエハ及び
シリコンウエハにフォトレジスト膜が形成されたフォト
レジストウエハをアッシングし、その結果を図4に示し
た。また、本実施例では、条件1ではエージングを1時
間行った場合と行わない場合についてアッシングを3回
行い、両者間のアッシング速度の変動を観た。条件2及
び条件3ではアッシングあるいは一貫処理を1ロット
(L)〜3L(75枚)のウエハについて行い、その処
理を3回繰り返し、ロット間及び処理回数によるアッシ
ング速度の変動を観た。そして、これらのアッシング速
度の変動結果を図5に示した。尚、図5におけるアッシ
ング速度は各ロットでの平均値である。
Example 1 In this example, a photoresist film was formed on a silicon wafer and a silicon wafer under the following conditions 1 to 3 using an ashing apparatus equipped with a trap plate provided with a 500 angstrom aluminum oxide film on the surface. Ashing was performed on the formed photoresist wafer, and the results are shown in FIG. In the present embodiment, ashing was performed three times under the condition 1 when aging was performed for 1 hour and when aging was not performed, and a change in ashing speed between the two was observed. Under conditions 2 and 3, ashing or integrated processing was performed on wafers of 1 lot (L) to 3 L (75 sheets), and the processing was repeated three times, and variations in the ashing speed between lots and the number of processings were observed. FIG. 5 shows the results of these ashing speed fluctuations. The ashing speed in FIG. 5 is an average value for each lot.

【0026】図4のアルミニウム酸化膜の変化を示す結
果から以下のことが判った。即ち、条件1の場合には、
アルミニウム酸化膜の膜厚がプラズマを照射しない時よ
り多少厚くなっているが、条件2及び条件3のライトエ
ッチングを加えて一貫処理を行った場合にはアルミニウ
ム酸化膜層の膜厚がプラズマを照射しない時と比較して
殆ど変化しておらずアルミニウム酸化膜層が安定してい
る。
From the results of the change in the aluminum oxide film shown in FIG. 4, the following was found. That is, in the case of condition 1,
Although the thickness of the aluminum oxide film is slightly thicker than when the plasma is not irradiated, the plasma thickness of the aluminum oxide film layer is increased when the light etching under the conditions 2 and 3 is performed and the integrated processing is performed. The aluminum oxide film layer is stable with little change compared to the case where no heat treatment is performed.

【0027】また、図5に示すアッシング速度の変化を
示す結果から以下のことが判った。即ち、条件1の場合
には、エージングを行った方がエージングを行わない場
合より高いアッシング速度が得られた。この原因を究明
するために、プラズマを照射しないトラップ板、及びプ
ラズマを照射した条件1、2のトラップ板をサンプリン
グし、その表面の吸着ガスをTDSにより分析し、その
結果を図6に示した。図6に示す分析結果によれば、プ
ラズマを照射しない場合には酸素分子の他に水分子が大
量に吸着し、プラズマを照射した場合には吸着水分子が
略半減していることが判った。この結果からプラズマ照
射により吸着水分子がトラップ板から脱離し、アッシン
グ速度が高くなったものと推定される。また、図5に示
す結果によれば、アッシング処理を繰り返しても殆どア
ッシング速度に変動が観られなかった。条件2及び条件
3のライトエッチングを加えて一貫処理を行った場合に
は、ウエハのロット数に関係なくアッシング速度が略一
定し、アッシング開始直後から一貫して高いアッシング
速度が得られた。また、処理を繰り返しても各回でアッ
シング速度に違いのないことが判った。
Further, from the results showing the change in the ashing speed shown in FIG. 5, the following was found. That is, in the case of the condition 1, a higher ashing speed was obtained when aging was performed than when no aging was performed. In order to investigate the cause, a trap plate without plasma irradiation and a trap plate under conditions 1 and 2 irradiated with plasma were sampled, and the adsorbed gas on the surface was analyzed by TDS, and the results are shown in FIG. . According to the analysis results shown in FIG. 6, it was found that a large amount of water molecules were adsorbed in addition to oxygen molecules when the plasma was not irradiated, and that the number of adsorbed water molecules was reduced by almost half when the plasma was irradiated. . From these results, it is estimated that the absorbed water molecules were detached from the trap plate by the plasma irradiation, and the ashing speed was increased. According to the results shown in FIG. 5, there was almost no change in the ashing speed even when the ashing process was repeated. When the consistent processing was performed by adding the light etching under the conditions 2 and 3, the ashing speed was substantially constant irrespective of the number of wafer lots, and a consistently high ashing speed was obtained immediately after the start of the ashing. Also, it was found that there was no difference in the ashing speed each time even if the processing was repeated.

【0028】〔条件1〕:下記の条件で酸素によるアッ
シングのみを行った。図3には、エージングをせずにア
ッシングを行った場合と、1時間エージングを行った後
アッシングを行った場合についてアッシング速度の変化
を観た。 被処理体 :シリコンウエハ 高周波電力:700W 真空度 :2Torr ガス流量 :1500sccm 処理時間 :5時間 〔条件2〕:下記の条件で酸素によるアッシング及びラ
イトエッチングを行った。 被処理体 :シリコンウエハ アッシング 高周波電力:700W 真空度 :2Torr ガス流量 :1500sccm 処理時間 :3分 ライトエッチング 高周波電力:800W 真空度 :1Torr ガス流量 :CF4/O2=900sccm/100s
ccm 処理時間 :10秒 全処理時間:5時間 〔条件3〕:シリコンウエハに代えてフォトレジストウ
エハを用いた以外は条件2と同一の条件で処理を行っ
た。
[Condition 1]: Only ashing with oxygen was performed under the following conditions. FIG. 3 shows changes in the ashing speed when ashing was performed without aging and when ashing was performed after aging for one hour. Object to be processed: Silicon wafer High frequency power: 700 W Vacuum: 2 Torr Gas flow rate: 1500 sccm Processing time: 5 hours [Condition 2]: Ashing with oxygen and light etching were performed under the following conditions. Object to be processed: Silicon wafer Ashing High frequency power: 700 W Vacuum degree: 2 Torr Gas flow rate: 1500 sccm Processing time: 3 minutes Light etching High frequency power: 800 W Vacuum degree: 1 Torr Gas flow rate: CF4 / O2 = 900 sccm / 100 s
ccm Processing time: 10 seconds Total processing time: 5 hours [Condition 3]: Processing was performed under the same conditions as in Condition 2 except that a photoresist wafer was used instead of a silicon wafer.

【0029】実施例2 本実施例では、表面に2030オングストロームのアル
ミニウム酸化膜を施したトラップ板を装着したアッシン
グ装置を用い、実施例1と同様に処理を施し、その結果
を図4に示した。図4に示す結果によれば、本実施例で
も実施例1と略同様の結果が得られることが判った。
Example 2 In this example, the same processing as in Example 1 was performed using an ashing apparatus equipped with a trap plate having a surface coated with an aluminum oxide film of 2030 angstroms, and the results are shown in FIG. . According to the results shown in FIG. 4, it was found that substantially the same results as in Example 1 were obtained in this example.

【0030】実施例3 本実施例では、表面に7050オングストロームのアル
ミニウム酸化膜を施したトラップ板を装着したアッシン
グ装置を用い、実施例1と同様に処理を施し、その結果
を図4に示した。図4に示す結果によれば、本実施例で
も実施例1と略同様の結果が得られることが判った。
Example 3 In this example, a treatment was performed in the same manner as in Example 1 using an ashing apparatus equipped with a trap plate provided with a 7050 Å aluminum oxide film on the surface, and the results are shown in FIG. . According to the results shown in FIG. 4, it was found that substantially the same results as in Example 1 were obtained in this example.

【0031】実施例1〜3の結果から、トラップ板のア
ルミニウム酸化膜はある程度(500オングストロー
ム)の膜厚があれば、膜厚に関係なくアッシング開始直
後から高いアッシング速度を得ることができ、しかも安
定したアッシングを継続して行えることが判った。
From the results of Examples 1 to 3, if the aluminum oxide film of the trap plate has a certain thickness (500 Å), a high ashing speed can be obtained immediately after the start of ashing, regardless of the film thickness. It was found that stable ashing could be continued.

【0032】比較例1 本比較例では無垢のアルミニウムからなるトラップ板を
用いて条件1〜3でアッシングを行い、その結果を図
4、図5に示した。図4のアルミニウム酸化膜の変化を
示す結果から以下のことが判った。即ち、条件1の場合
には、トラップ板の表面に酸素プラズマ中の酸素を吸着
して酸化が進み、アルミニウム酸化膜が大きく成長して
いる。換言すれば、酸素プラズマ中の酸素がトラップ板
の酸化に消費されている。また、条件2及び条件3のラ
イトエッチングを加えて一貫処理を行った場合には条件
1の場合と比較してアルミニウム酸化膜の成長は少ない
が、実施例1〜3と比較すると膜厚が格段に成長してお
り酸素が多く消費されている。
Comparative Example 1 In this comparative example, ashing was performed under conditions 1 to 3 using a trap plate made of pure aluminum, and the results are shown in FIGS. 4 and 5. From the results showing the change of the aluminum oxide film in FIG. 4, the following was found. That is, in the case of the condition 1, the oxygen in the oxygen plasma is adsorbed on the surface of the trap plate and oxidation proceeds, and the aluminum oxide film grows largely. In other words, the oxygen in the oxygen plasma is consumed for oxidizing the trap plate. In addition, when the integrated processing was performed by adding the light etching of the conditions 2 and 3, the aluminum oxide film grew less than in the case of the condition 1, but the film thickness was remarkably larger as compared with the examples 1 to 3. It is growing and consumes a lot of oxygen.

【0033】また、図5に示すアッシング速度の変化を
示す結果から以下のことが判った。即ち、条件1の場合
には、エージングを行わずにアッシングを行うと、上述
のように酸素がトラップ板の酸化に消費され、アッシン
グ速度が実施例1〜3と比較すると格段に低い。また、
実施例1〜3で1時間エージングした時のアッシング速
度を本比較例で得ようとすると、30時間もの長時間を
エージングしなくてはならない。換言すれば、アッシン
グ直後から30時間は酸素ガス供給量に見合ったアッシ
ング速度を得られない。
Further, from the results showing the change in the ashing speed shown in FIG. 5, the following was found. That is, in the case of Condition 1, if ashing is performed without performing aging, oxygen is consumed for oxidizing the trap plate as described above, and the ashing speed is much lower than those in Examples 1 to 3. Also,
In order to obtain the ashing speed at the time of aging for 1 hour in Examples 1 to 3 in this comparative example, it is necessary to age for as long as 30 hours. In other words, it is not possible to obtain an ashing speed commensurate with the supply amount of oxygen gas for 30 hours immediately after ashing.

【0034】尚、本発明は、上記実施例に何等制限され
るものではなく、酸素ガスのプラズマを用いて処理する
装置であれば、エッチング装置等広く適用することがで
き、被処理体も半導体ウエハに制限されるものではな
く、LCD基板等にも適用することができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be widely applied to an etching apparatus and the like as long as the apparatus uses an oxygen gas plasma. The present invention is not limited to a wafer, and can be applied to an LCD substrate or the like.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明の請求項1及び請求項4に記載の
発明によれば、酸素ガスを受給して酸素プラズマを生成
するプラズマ生成室と、このプラズマ生成室で生成した
酸素プラズマ中のイオン成分を捕獲すると共に酸素ラジ
カルを通過させる導電性材料からなる隔壁と、この隔壁
を介して上記プラズマ生成室に連結されたプラズマ処理
室と、このプラズマ処理室に配設され且つ上記酸素ラジ
カルによってプラズマ処理される被処理体を載置する載
置台とを備えたプラズマ処理装置において、上記隔壁の
表面にその内部への酸素原子の拡散を防止する緻密な結
晶構造からなる、300〜10000オングストローム
の膜厚を有する上記導電性材料の酸化膜を設け、上記酸
化膜によりその内部の導電性材料の酸化を防止するよう
にしたため、隔壁の導電性を維持してプラズマ中のイオ
ンを捕獲し、プラズマ生成室内での酸素の消費を防止し
て酸素ラジカルの生成を安定化してプラズマ処理開始直
後から酸素供給量に見合ったプラズマ処理速度を確保す
ることができ、終始安定したプラズマ処理速度で被処理
体に対してプラズマ処理を施すことができ、プラズマ処
理のスループットを高めることができるプラズマ処理装
置及びプラズマ処理方法を提供することができる。
According to the first and fourth aspects of the present invention, a plasma generation chamber for receiving oxygen gas to generate oxygen plasma, and a plasma generation chamber for generating oxygen plasma in the plasma generation chamber. A partition wall made of a conductive material that captures ion components and allows oxygen radicals to pass therethrough; a plasma processing chamber connected to the plasma generation chamber via the partition wall; A plasma processing apparatus comprising: a mounting table for mounting an object to be processed by plasma ; and 300 to 10000 angstroms having a dense crystal structure on the surface of the partition wall to prevent diffusion of oxygen atoms into the partition wall surface.
Io thickness of the oxide film of the conductive material is provided with, for you to prevent oxidation of the inside of the conductive material by the oxide film, while maintaining the conductivity of the partition wall in the plasma
Trapping oxygen, preventing the consumption of oxygen in the plasma generation chamber, stabilizing the generation of oxygen radicals, and ensuring a plasma processing rate commensurate with the oxygen supply immediately after the start of the plasma processing. A plasma processing apparatus and a plasma processing method which can perform plasma processing on an object to be processed at a processing speed and can increase the throughput of plasma processing can be provided.

【0036】また、本発明の請求項2及び請求項3に記
載の発明によれば、請求項1に記載の発明において、
化膜の成長を抑制し、酸素ラジカルの生成をより確実に
安定化することができるプラズマ処理装置を提供するこ
とができる。
Further, according to the invention described in claim 2 and claim 3 of the present invention, in the invention described in claim 1, acid
Monolayer and inhibit the growth of, it is possible to provide a plasma processing equipment which can be more reliably stabilize the generation of oxygen radicals.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のプラズマ処理装置の一実施形態である
アッシング装置を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an ashing apparatus which is an embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention.

【図2】図1に示すアッシング装置に用いられたトラッ
プ板の断面構造を説明するための説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a cross-sectional structure of a trap plate used in the ashing device shown in FIG.

【図3】アッシング処理時及びライトエッチング時にお
けるトラップ板表面での酸素及びフルオロカーボン系の
ガスの挙動を示す説明図で、同図(a)は本発明のトラ
ップ板表面におけるライトエッチング時のガスの挙動を
示す図、同図(b)は従来のトラップ板表面におけるア
ッシング時の酸素ガスの挙動を示す図、同図(c)はト
ラップ板表面におけるライトエッチング時のガスの挙動
を示す図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing the behavior of oxygen and a fluorocarbon-based gas on the surface of a trap plate during an ashing process and light etching. FIG. FIG. 3B is a diagram showing the behavior of oxygen gas at the time of ashing on the surface of the conventional trap plate, and FIG. 3C is a diagram showing the behavior of gas at the time of light etching on the surface of the trap plate. .

【図4】図2に示すトラップ板と従来のトラップ板を用
いてアッシング、ライトエッチングを行った場合のトラ
ップ板のアルミニウム酸化膜の膜厚の変化を比較して示
す表である。
FIG. 4 is a table showing a comparison of changes in the thickness of an aluminum oxide film of the trap plate when ashing and light etching are performed using the trap plate shown in FIG. 2 and a conventional trap plate.

【図5】新規のトラップ板がエージングを行った場合よ
りアッシング速度が遅い原因を究明するためにトラップ
板に吸着した吸着分子を分析した結果を示す表である。
FIG. 5 is a table showing the results of analyzing the adsorbed molecules adsorbed on the trap plate in order to find out why the ashing speed is lower than when the new trap plate is aged.

【図6】新規のトラップ板がエージングを行った場合よ
りアッシング速度が遅い原因を究明するためにトラップ
板に吸着した吸着分子を分析した結果を示す表である。
FIG. 6 is a table showing the results of analyzing adsorbed molecules adsorbed on a trap plate in order to investigate the cause of ashing speed being lower than when a new trap plate is aged.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 アッシング装置(プラズマ処理装置) 11 プラズマ生成室 12 トラップ板(隔壁) 12B アルミニウム酸化膜層(酸化膜) 12C アルミニウム金属(導電性材料) 13 プラズマ処理室 14 載置台 W 半導体ウエハ(被処理体) P 酸素プラズマ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ashing apparatus (plasma processing apparatus) 11 Plasma generation chamber 12 Trap plate (partition wall) 12B Aluminum oxide film layer (oxide film) 12C Aluminum metal (conductive material) 13 Plasma processing chamber 14 Mounting table W Semiconductor wafer (workpiece) P oxygen plasma

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3065 G03F 7/42 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/3065 G03F 7/42

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 酸素ガスを受給して酸素プラズマを生成
するプラズマ生成室と、このプラズマ生成室で生成した
酸素プラズマ中のイオン成分を捕獲すると共に酸素ラジ
カルを通過させる導電性材料からなる隔壁と、この隔壁
を介して上記プラズマ生成室に連結されたプラズマ処理
室と、このプラズマ処理室に配設され且つ上記酸素ラジ
カルによってプラズマ処理される被処理体を載置する載
置台とを備えたプラズマ処理装置において、上記隔壁の
表面にその内部への酸素原子の拡散を防止する緻密な結
晶構造からなる、300〜10000オングストローム
の膜厚を有する上記導電性材料の酸化膜を設け、上記酸
化膜によりその内部の導電性材料の酸化を防止すること
を特徴とするプラズマ処理装置。
1. A plasma generation chamber for receiving oxygen gas to generate oxygen plasma, and a partition made of a conductive material that captures an ion component in the oxygen plasma generated in the plasma generation chamber and passes oxygen radicals. A plasma processing chamber connected to the plasma generation chamber via the partition wall; and a mounting table disposed on the plasma processing chamber and configured to mount an object to be processed by the oxygen radicals on the plasma processing chamber. In the processing apparatus , 300 to 10000 angstroms having a dense crystal structure for preventing oxygen atoms from diffusing into the surface of the partition wall.
A plasma processing apparatus, comprising: providing an oxide film of the conductive material having a thickness of 3 mm ; and preventing oxidation of the conductive material inside the oxide film by the oxide film.
【請求項2】 上記導電性材料がアルミニウムであるこ
とを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。
2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein said conductive material is aluminum.
【請求項3】 上記酸化膜が、フッ素を含有することを
特徴とする請求項1または請求項2に記載のプラズマ処
理装置。酸素原子の拡散を防止する
Wherein said oxide film, a plasma processing apparatus of claim 1 or claim 2, characterized in that it contains fluorine. Prevents diffusion of oxygen atoms
【請求項4】 プラズマ生成室内で酸素ガスを受給して
酸素プラズマを生成する工程と、導電性材料からなる隔
壁によってプラズマ生成室内で生成した酸素プラズマ中
のイオン成分を捕獲すると共に酸素ラジカルを上記プラ
ズマ生成室に連結されたプラズマ処理室へ通過させる工
程と、上記プラズマ処理室内で載置台に載置された被処
理体に上記酸素ラジカルによってプラズマ処理を施す工
程とを備えたプラズマ処理方法において、上記酸素ラジ
カルが上記隔壁を通過する際に、上記隔壁の表面に酸素
原子の拡散を防止するように形成された緻密な結晶構造
からなる、300〜10000オングストロームの膜厚
を有する上記導電性材料の酸化膜を介して上記酸素原子
の上記隔壁内部への拡散を防止して上記導電性材料の酸
化を防止する工程を有することを特徴とするプラズマ処
理方法。
4. A process for generating oxygen plasma by receiving oxygen gas in a plasma generation chamber, capturing ion components in the oxygen plasma generated in the plasma generation chamber by a partition made of a conductive material, and generating oxygen radicals. A plasma processing method comprising the steps of: passing through a plasma processing chamber connected to a plasma generation chamber; and performing a plasma process on the target object mounted on a mounting table in the plasma processing chamber by the oxygen radical. When the oxygen radicals pass through the partition walls, the surface of the partition walls has a dense crystal structure formed to prevent diffusion of oxygen atoms, and has a thickness of 300 to 10000 angstroms.
A plasma treatment method, comprising: preventing oxygen atoms from diffusing into the inside of the partition wall through an oxide film of the conductive material having the above, thereby preventing oxidation of the conductive material.
JP05406196A 1996-02-15 1996-02-15 Plasma processing apparatus and plasma processing method Expired - Fee Related JP3237743B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05406196A JP3237743B2 (en) 1996-02-15 1996-02-15 Plasma processing apparatus and plasma processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05406196A JP3237743B2 (en) 1996-02-15 1996-02-15 Plasma processing apparatus and plasma processing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09223684A JPH09223684A (en) 1997-08-26
JP3237743B2 true JP3237743B2 (en) 2001-12-10

Family

ID=12960109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05406196A Expired - Fee Related JP3237743B2 (en) 1996-02-15 1996-02-15 Plasma processing apparatus and plasma processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3237743B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060000802A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Ajay Kumar Method and apparatus for photomask plasma etching
JP2007149788A (en) * 2005-11-24 2007-06-14 Aqua Science Kk Remote plasma device
US20100130017A1 (en) * 2008-11-21 2010-05-27 Axcelis Technologies, Inc. Front end of line plasma mediated ashing processes and apparatus
US8617411B2 (en) * 2011-07-20 2013-12-31 Lam Research Corporation Methods and apparatus for atomic layer etching
JP6601257B2 (en) 2016-02-19 2019-11-06 東京エレクトロン株式会社 Substrate processing method
CN108205244B (en) * 2016-12-20 2021-07-13 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Debugging method of machine and machine

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09223684A (en) 1997-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5385624A (en) Apparatus and method for treating substrates
US7402523B2 (en) Etching method
US7432209B2 (en) Plasma dielectric etch process including in-situ backside polymer removal for low-dielectric constant material
CN100375247C (en) Plasma processing method and plasma processing device
JP3318241B2 (en) Ashing method
US20100130017A1 (en) Front end of line plasma mediated ashing processes and apparatus
JP2003297822A (en) Method of forming insulation film
KR101028625B1 (en) Method for nitriding substrate and method for forming insulating film
JPH08264510A (en) Method and device for etching silicon nitride film
US20140076353A1 (en) Plasma mediated ashing processes
JP2000173993A (en) Plasma treating apparatus and etching method
US8642482B2 (en) Plasma etching method, control program and computer storage medium
JP3275043B2 (en) Post-treatment method of etching
US6664184B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device having an etching treatment
US7858155B2 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
JP4656364B2 (en) Plasma processing method
US7556970B2 (en) Method of repairing damaged film having low dielectric constant, semiconductor device fabricating system and storage medium
JP3237743B2 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
US20220328307A1 (en) Methods for manufacturing semiconductor memory
US20040099634A1 (en) Plasma processing method and apparatus
JPH11135482A (en) Manufacture of semiconductor device and reaction room environment control method for dry etching device
JPS6236826A (en) Ashing method
JP3166350B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2004259819A (en) Device and method for treating surface of specimen
JP2004327507A (en) Method of manufacturing semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071005

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131005

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees