JP3422292B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- plasma
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体等の製造分
野で適用されるプラズマエッチング装置に関し、特に、
異物低減および金属汚染を抑制できるプラズマ処理装置
に関する。
野で適用されるプラズマエッチング装置に関し、特に、
異物低減および金属汚染を抑制できるプラズマ処理装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体の高密度化と高集積化に伴い、加
工工程において被処理基板に異物が付着しないように管
理することがますます重要となっている。また、ゲート
も微小化され、必要な特性を確保するために、金属汚染
も厳しく管理されている。従来、シリコン酸化膜のエッ
チングにおいては、ＣＦ4，Ｃ4Ｆ8等のフッ化炭素系の
ガスを含む混合ガスのプラズマが用いられている。特
に、窒化シリコンのエッチング速度を抑制しながら酸化
シリコンをエッチングするために、Ｃ／Ｆ比の高い条件
が用いられるようになってきた。しかし、Ｃ/Ｆ比の高
いフッ化炭素系のガスのプラズマによって、重合物がプ
ラズマ処理室に堆積しやすいという不具合がある。
工工程において被処理基板に異物が付着しないように管
理することがますます重要となっている。また、ゲート
も微小化され、必要な特性を確保するために、金属汚染
も厳しく管理されている。従来、シリコン酸化膜のエッ
チングにおいては、ＣＦ4，Ｃ4Ｆ8等のフッ化炭素系の
ガスを含む混合ガスのプラズマが用いられている。特
に、窒化シリコンのエッチング速度を抑制しながら酸化
シリコンをエッチングするために、Ｃ／Ｆ比の高い条件
が用いられるようになってきた。しかし、Ｃ/Ｆ比の高
いフッ化炭素系のガスのプラズマによって、重合物がプ
ラズマ処理室に堆積しやすいという不具合がある。
【０００３】これに対し、従来、石英のカバーを処理室
内に設けて、プラズマ処理室内壁からの重金属汚染を抑
制するとともに、石英のカバーに重合物を堆積させ、重
合物の厚みが増して剥がれて異物になる前に処理室を大
気開放し、洗浄済みの石英部品と交換するという方法が
取られている。
内に設けて、プラズマ処理室内壁からの重金属汚染を抑
制するとともに、石英のカバーに重合物を堆積させ、重
合物の厚みが増して剥がれて異物になる前に処理室を大
気開放し、洗浄済みの石英部品と交換するという方法が
取られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、薄いカ
バー状の石英部品は、高価で、壊れ易く、また、安定的
に重合物を堆積できる量が十分多くないため、石英部品
を交換する頻度が高いという不具合があった。
バー状の石英部品は、高価で、壊れ易く、また、安定的
に重合物を堆積できる量が十分多くないため、石英部品
を交換する頻度が高いという不具合があった。
【０００５】本発明の目的は、炭素元素を含むガスを用
いるプラズマ処理装置において被処理基板の金属汚染と
異物の発生を抑制するプラズマ処理室を提供することに
ある。
いるプラズマ処理装置において被処理基板の金属汚染と
異物の発生を抑制するプラズマ処理室を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のプラズマ処理装置は、プラズマ処理室の内
壁面に樹脂層を具備する。これにより、プラズマ処理室
の金属をカバーすることができ、金属汚染を抑制するこ
とができる。また、炭素系のガスを用いてのプラズマ処
理で、樹脂の一部や全体がエッチングされ、プラズマ中
にその成分が放出される場合、樹脂は炭素が主成分であ
るため、プラズマの特性変化は小さい。また、重合物が
堆積する場合、樹脂とプラズマ重合物はどちらも炭素系
の化合物（重合物）なので、熱膨張係数が近く、石英や
他の無機物のカバーと比べて、より厚くまで安定に堆積
する。
に、本発明のプラズマ処理装置は、プラズマ処理室の内
壁面に樹脂層を具備する。これにより、プラズマ処理室
の金属をカバーすることができ、金属汚染を抑制するこ
とができる。また、炭素系のガスを用いてのプラズマ処
理で、樹脂の一部や全体がエッチングされ、プラズマ中
にその成分が放出される場合、樹脂は炭素が主成分であ
るため、プラズマの特性変化は小さい。また、重合物が
堆積する場合、樹脂とプラズマ重合物はどちらも炭素系
の化合物（重合物）なので、熱膨張係数が近く、石英や
他の無機物のカバーと比べて、より厚くまで安定に堆積
する。
【０００７】上記樹脂層は、温度調節されることが好ま
しい。これにより、樹脂層の温度変動が抑えられ、堆積
物がより剥がれにくくなることがわかっている。樹脂層
をプラズマ処理室内壁に密着させることにより、プラズ
マ処理室の温度調節をすれば、樹脂層は接触熱伝導によ
り温度調節されるので、温度調節が容易である。また、
樹脂層をプラズマ処理室内壁面から着脱可能なごとく配
設することにより、樹脂層の交換時間を短縮することが
できる。これは、プラズマ処理の中断時間を短縮させ、
装置の稼働率を向上させる。
しい。これにより、樹脂層の温度変動が抑えられ、堆積
物がより剥がれにくくなることがわかっている。樹脂層
をプラズマ処理室内壁に密着させることにより、プラズ
マ処理室の温度調節をすれば、樹脂層は接触熱伝導によ
り温度調節されるので、温度調節が容易である。また、
樹脂層をプラズマ処理室内壁面から着脱可能なごとく配
設することにより、樹脂層の交換時間を短縮することが
できる。これは、プラズマ処理の中断時間を短縮させ、
装置の稼働率を向上させる。
【０００８】また、３０℃以下の温度雰囲気において、
プラズマ処理室の円筒形側壁の内径より小さい外径をも
つ円筒形樹脂層をプラズマ処理室の内壁面に配設し、プ
ラズマ加熱あるいは処理室の加熱による熱膨張で側壁と
前記円筒形樹脂層が密着する方法を用いることで、樹脂
層の温度調節を処理室の温度調節で行うことができ、か
つ、樹脂層を短時間で交換できる。
プラズマ処理室の円筒形側壁の内径より小さい外径をも
つ円筒形樹脂層をプラズマ処理室の内壁面に配設し、プ
ラズマ加熱あるいは処理室の加熱による熱膨張で側壁と
前記円筒形樹脂層が密着する方法を用いることで、樹脂
層の温度調節を処理室の温度調節で行うことができ、か
つ、樹脂層を短時間で交換できる。
【０００９】また、樹脂層が円筒形で、30℃以下の温度
雰囲気において、処理室の内径より大きい径とし、樹脂
層の配設時に処理室を加熱し処理室内径が樹脂層の外径
より大きい状態で樹脂層をはめ込む方法によっても側壁
と樹脂層が密着する構造にすることができる。
雰囲気において、処理室の内径より大きい径とし、樹脂
層の配設時に処理室を加熱し処理室内径が樹脂層の外径
より大きい状態で樹脂層をはめ込む方法によっても側壁
と樹脂層が密着する構造にすることができる。
【００１０】また、円筒形の樹脂層の寸法に関して、プ
ラズマ処理中のプラズマ処理室側壁および樹脂層の温度
において、プラズマ処理室側壁および樹脂層の熱膨張を
拘束する手段がない自由状態において、側壁の内側の直
径より、樹脂層の外側の直径が0.05mm〜0.5mm大きくな
るよう樹脂層を作成するのがよい。それは、0.05mmより
小さいと密着力が小さく、側壁との熱伝導が低下してし
まうし、一方0.5mmより大きいと、樹脂層の永久変形(ク
リープ)を引き起こすからである。
ラズマ処理中のプラズマ処理室側壁および樹脂層の温度
において、プラズマ処理室側壁および樹脂層の熱膨張を
拘束する手段がない自由状態において、側壁の内側の直
径より、樹脂層の外側の直径が0.05mm〜0.5mm大きくな
るよう樹脂層を作成するのがよい。それは、0.05mmより
小さいと密着力が小さく、側壁との熱伝導が低下してし
まうし、一方0.5mmより大きいと、樹脂層の永久変形(ク
リープ)を引き起こすからである。
【００１１】半導体基板のプラズマ処理室に用いる樹脂
層の材料としては、Ｎａなどの不純物濃度が低いことが
必要である。
層の材料としては、Ｎａなどの不純物濃度が低いことが
必要である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
例を図面を参照しつつ説明する。
例を図面を参照しつつ説明する。
【００１３】図１は、本発明を有磁場UHF帯電磁波放射
方式のプラズマエッチング装置へ適用した実施例を示す
もので、プラズマ処理室の内壁に樹脂層を配設した状態
を概略的に示すものである。
方式のプラズマエッチング装置へ適用した実施例を示す
もので、プラズマ処理室の内壁に樹脂層を配設した状態
を概略的に示すものである。
【００１４】図１において，処理室１００は，１０-6Ｔ
ｏｒｒ程度の真空度を達成可能な真空容器であり，その
上部に電磁波を放射するアンテナ１１０を，下部にはウ
エハなどの試料Ｗを載置する下部電極１３０を備えてい
る。アンテナ１１０と下部電極１３０は，平行して対向
する形で設置される。処理室１００の周囲には，図示し
ていないが、たとえば電磁コイルとヨークよりなる磁場
形成手段が設置されている。
ｏｒｒ程度の真空度を達成可能な真空容器であり，その
上部に電磁波を放射するアンテナ１１０を，下部にはウ
エハなどの試料Ｗを載置する下部電極１３０を備えてい
る。アンテナ１１０と下部電極１３０は，平行して対向
する形で設置される。処理室１００の周囲には，図示し
ていないが、たとえば電磁コイルとヨークよりなる磁場
形成手段が設置されている。
【００１５】そして，アンテナ１１０から放射される電
磁波と図示していない磁場形成手段で形成される磁場と
の相互作用により，処理室内部に導入された処理ガスを
プラズマ化して，プラズマＰを発生させ，試料Ｗを処理
する。
磁波と図示していない磁場形成手段で形成される磁場と
の相互作用により，処理室内部に導入された処理ガスを
プラズマ化して，プラズマＰを発生させ，試料Ｗを処理
する。
【００１６】処理室１００は，接続された真空排気系１
０６により真空排気され，圧力制御手段１０７により圧
力が制御される。試料のエッチング処理を行なう処理ガ
スは，図示していないガス供給手段から所定の流量と混
合比をもって処理室１００に供給される。真空室１０５
はアース電位となっている。処理室１００の側壁１０２
には，側壁インナーユニット１０３が交換可能に設置さ
れ，熱媒体供給手段１０４から熱媒体が循環供給され
て，内表面の温度が０℃〜１００℃，望ましくは２０℃
〜８０℃の範囲で，±１０℃以内の精度をもって制御さ
れる。あるいはヒータ加熱機構と温度検知手段によって
制御してもよい。本一実施例では、側壁は50℃としてあ
る。
０６により真空排気され，圧力制御手段１０７により圧
力が制御される。試料のエッチング処理を行なう処理ガ
スは，図示していないガス供給手段から所定の流量と混
合比をもって処理室１００に供給される。真空室１０５
はアース電位となっている。処理室１００の側壁１０２
には，側壁インナーユニット１０３が交換可能に設置さ
れ，熱媒体供給手段１０４から熱媒体が循環供給され
て，内表面の温度が０℃〜１００℃，望ましくは２０℃
〜８０℃の範囲で，±１０℃以内の精度をもって制御さ
れる。あるいはヒータ加熱機構と温度検知手段によって
制御してもよい。本一実施例では、側壁は50℃としてあ
る。
【００１７】側壁１０２，側壁インナーユニット１０３
はたとえばアルミニウムとして，表面に耐プラズマ性の
アルマイトなどの表面処理を施すのが望ましい。また、
本発明に特徴的な点として、側壁インナーユニットの内
側に樹脂層としてポリエーテルイミド製の側壁スリーブ
１０１を設けている。
はたとえばアルミニウムとして，表面に耐プラズマ性の
アルマイトなどの表面処理を施すのが望ましい。また、
本発明に特徴的な点として、側壁インナーユニットの内
側に樹脂層としてポリエーテルイミド製の側壁スリーブ
１０１を設けている。
【００１８】アンテナ１１０は，円板状導電体１１１と
誘電体部品１１２からなり，真空容器の一部としてのハ
ウジング１１３に保持される。
誘電体部品１１２からなり，真空容器の一部としてのハ
ウジング１１３に保持される。
【００１９】アンテナ１１０には，高周波電源１２０
が，マッチング回路・フィルタ系１２１を介して接続さ
れる。高周波電源１２０は，アンテナに300 MHz〜1 GHz
のUHF帯周波数のアンテナ電力と数10 kHzから数10 MHz
の範囲の周波数のバイアス電力を印加する。本一実施例
では，アンテナ電力の周波数を450 MHzとしている。一
方，アンテナバイアス電力の周波数は13.56 MHzとして
いる。アンテナの下面とウエハＷとの距離(以下、ギャ
ップと呼ぶ)は、30mm以上150mm以下、望ましくは50mm以
上120mm以下とする。このギャップが広いほど側壁がプ
ラズマに与える影響が大きく、樹脂層を設ける効果が大
きい。
が，マッチング回路・フィルタ系１２１を介して接続さ
れる。高周波電源１２０は，アンテナに300 MHz〜1 GHz
のUHF帯周波数のアンテナ電力と数10 kHzから数10 MHz
の範囲の周波数のバイアス電力を印加する。本一実施例
では，アンテナ電力の周波数を450 MHzとしている。一
方，アンテナバイアス電力の周波数は13.56 MHzとして
いる。アンテナの下面とウエハＷとの距離(以下、ギャ
ップと呼ぶ)は、30mm以上150mm以下、望ましくは50mm以
上120mm以下とする。このギャップが広いほど側壁がプ
ラズマに与える影響が大きく、樹脂層を設ける効果が大
きい。
【００２０】下部電極１３０には，400 kHzから13.56 M
Hzの範囲のバイアス電力を供給するバイアス電源１４０
がマッチング回路・フィルタ系１４１を介して接続され
て試料Ｗに印加するバイアスを制御する。本一実施例で
は，バイアス電力の周波数を800 kHzとしている。
Hzの範囲のバイアス電力を供給するバイアス電源１４０
がマッチング回路・フィルタ系１４１を介して接続され
て試料Ｗに印加するバイアスを制御する。本一実施例で
は，バイアス電力の周波数を800 kHzとしている。
【００２１】本実施例によるプラズマエッチング装置は
以上のように構成されており，このプラズマエッチング
装置を用いて，たとえばシリコン酸化膜のエッチングを
行う場合の具体的なプロセスを，次に説明する。
以上のように構成されており，このプラズマエッチング
装置を用いて，たとえばシリコン酸化膜のエッチングを
行う場合の具体的なプロセスを，次に説明する。
【００２２】まず，処理の対象物であるウエハＷは，図
示していない試料搬入機構から処理室１００に搬入され
た後，下部電極１３０の上に載置され，必要に応じて下
部電極の高さが調整されて所定のギャップに設定され
る。ついで，処理室１００内に試料Ｗのエッチング処理
に必要なガス，たとえばC4F8とArとO2が，図示していな
いガス供給手段から処理室１００に供給される。同時
に，処理室１００は真空排気系１０６により所定の処理
圧力になるように調整される。次に，高周波電源１２０
からの450MHzの電力供給により電磁波が放射される。そ
して，磁場形成手段により処理室１００の内部に形成さ
れる160ガウス（450MHzに対する電子サイクロトロン磁
場強度）の概略水平な磁場との相互作用により処理室１
００内にプラズマＰが生成され，処理ガスが解離されて
イオン・ラジカルが発生する。さらに，アンテナバイア
ス電力や下部電極からのバイアス電源１４０からのバイ
アス電力によりイオンやラジカルを制御して，ウェハＷ
にエッチング処理を行う。そして，エッチング処理の終
了にともない，電力・磁場および処理ガスの供給を停止
してエッチングを終了する。
示していない試料搬入機構から処理室１００に搬入され
た後，下部電極１３０の上に載置され，必要に応じて下
部電極の高さが調整されて所定のギャップに設定され
る。ついで，処理室１００内に試料Ｗのエッチング処理
に必要なガス，たとえばC4F8とArとO2が，図示していな
いガス供給手段から処理室１００に供給される。同時
に，処理室１００は真空排気系１０６により所定の処理
圧力になるように調整される。次に，高周波電源１２０
からの450MHzの電力供給により電磁波が放射される。そ
して，磁場形成手段により処理室１００の内部に形成さ
れる160ガウス（450MHzに対する電子サイクロトロン磁
場強度）の概略水平な磁場との相互作用により処理室１
００内にプラズマＰが生成され，処理ガスが解離されて
イオン・ラジカルが発生する。さらに，アンテナバイア
ス電力や下部電極からのバイアス電源１４０からのバイ
アス電力によりイオンやラジカルを制御して，ウェハＷ
にエッチング処理を行う。そして，エッチング処理の終
了にともない，電力・磁場および処理ガスの供給を停止
してエッチングを終了する。
【００２３】本実施例におけるプラズマエッチング装置
は上記のように構成されており，ウエハのエッチング処
理は上記のようにして行われる。そして，処理プロセス
を繰り返すうちに処理室内部には反応生成物が徐々に堆
積していき，堆積膜が剥離するなどして異物が発生する
ようになる。そして異物数がある管理基準（たとえばφ
0.2μm異物で20個／ウエハ以下）を越えた時点で，処理
室を大気開放してウエットクリーニングを行う。
は上記のように構成されており，ウエハのエッチング処
理は上記のようにして行われる。そして，処理プロセス
を繰り返すうちに処理室内部には反応生成物が徐々に堆
積していき，堆積膜が剥離するなどして異物が発生する
ようになる。そして異物数がある管理基準（たとえばφ
0.2μm異物で20個／ウエハ以下）を越えた時点で，処理
室を大気開放してウエットクリーニングを行う。
【００２４】本実施例に特徴的な構造である側壁スリー
ブ１０１は、ポリエーテルイミド製であり、ウェットク
リーニングなどの為に側壁インナーユニット１０３の温
度を23℃程度の室温にし、装置を大気開放しているとき
に交換・設置される。
ブ１０１は、ポリエーテルイミド製であり、ウェットク
リーニングなどの為に側壁インナーユニット１０３の温
度を23℃程度の室温にし、装置を大気開放しているとき
に交換・設置される。
【００２５】本実施例のプラズマエッチング装置は、ウ
ェットクリーニング時にアンテナをヒンジ１１４を支点
に約180度開くことができる。側壁スリーブ１０１は、
このように開放した状態で上方に引き抜いても良いし、
側壁インナーユニット１０３とともに処理室１００から
取り外して、その後、側壁インナーユニット１０３から
取り外しても良い。
ェットクリーニング時にアンテナをヒンジ１１４を支点
に約180度開くことができる。側壁スリーブ１０１は、
このように開放した状態で上方に引き抜いても良いし、
側壁インナーユニット１０３とともに処理室１００から
取り外して、その後、側壁インナーユニット１０３から
取り外しても良い。
【００２６】側壁スリーブ１０１は、厚みは2mmとし、
室温23℃において、外径が側壁インナーユニット１０３
の内径より0.1mm小さい構造にしてある。
室温23℃において、外径が側壁インナーユニット１０３
の内径より0.1mm小さい構造にしてある。
【００２７】このため、室温の側壁インナーユニット１
０３から、容易に取り外すことができる。
０３から、容易に取り外すことができる。
【００２８】また、側壁スリーブの取り付けは次のよう
に行う。処理室１００を大気開放している時に、室温に
おいて、洗浄された側壁スリーブ１０１を側壁インナー
ユニット１０３にはめ込み、処理室１００を組み立て
る。その後、側壁インナーユニット１０３は50℃に温度
調節される。この時、樹脂製の側壁スリーブ１０１とAl
製の側壁インナーユニット１０３はどちらも温度上昇に
伴って膨張するが、Al製の側壁インナーユニット１０３
よりも、樹脂製の側壁スリーブ１０１のほうが熱膨張係
数が大きいため、それらは緩く密着する。その後、プラ
ズマ放電により、側壁スリーブ１０１の温度が上昇して
さらに膨張し、側壁インナーユニット１０３に密着した
状態となる。この状態では、側壁スリーブ１０１は、側
壁インナーユニット１０３により温度調節された状態に
なる。
に行う。処理室１００を大気開放している時に、室温に
おいて、洗浄された側壁スリーブ１０１を側壁インナー
ユニット１０３にはめ込み、処理室１００を組み立て
る。その後、側壁インナーユニット１０３は50℃に温度
調節される。この時、樹脂製の側壁スリーブ１０１とAl
製の側壁インナーユニット１０３はどちらも温度上昇に
伴って膨張するが、Al製の側壁インナーユニット１０３
よりも、樹脂製の側壁スリーブ１０１のほうが熱膨張係
数が大きいため、それらは緩く密着する。その後、プラ
ズマ放電により、側壁スリーブ１０１の温度が上昇して
さらに膨張し、側壁インナーユニット１０３に密着した
状態となる。この状態では、側壁スリーブ１０１は、側
壁インナーユニット１０３により温度調節された状態に
なる。
【００２９】例えば、23℃において、側壁インナーユニ
ットの内側の直径が400mmとすると、樹脂層である側壁
スリーブ１０１は、外径を399.9mmで作成してある。室
温においてこの側壁スリーブを側壁インナーユニットに
はめ込んだあと、プラズマ処理を行うときには、側壁イ
ンナーユニットは50℃に温度調節してあり、側壁スリー
ブはプラズマからの入熱により、約60℃以上になろうと
する。この時、Al製の側壁は、熱膨張係数が24×10-6／
Kであるため、27℃の温度上昇で側壁内側の直径が、40
0.08mmになる。また、樹脂製の側壁スリーブ１０１は、
ポリエーテルイミドの熱膨張係数が56×10-6／Kである
ため、37℃の温度上昇により、外側の直径が400.16mmと
なろうとし、寸法差0.08mmの分、側壁に密着し、側壁と
の熱伝導により温度調節される。
ットの内側の直径が400mmとすると、樹脂層である側壁
スリーブ１０１は、外径を399.9mmで作成してある。室
温においてこの側壁スリーブを側壁インナーユニットに
はめ込んだあと、プラズマ処理を行うときには、側壁イ
ンナーユニットは50℃に温度調節してあり、側壁スリー
ブはプラズマからの入熱により、約60℃以上になろうと
する。この時、Al製の側壁は、熱膨張係数が24×10-6／
Kであるため、27℃の温度上昇で側壁内側の直径が、40
0.08mmになる。また、樹脂製の側壁スリーブ１０１は、
ポリエーテルイミドの熱膨張係数が56×10-6／Kである
ため、37℃の温度上昇により、外側の直径が400.16mmと
なろうとし、寸法差0.08mmの分、側壁に密着し、側壁と
の熱伝導により温度調節される。
【００３０】本実施例のように、側壁スリーブ１０１を
密着させた構造で、プラズマ処理を実施したところ、異
物が少なく、また、側壁と密着させていない場合に比べ
てデポ堆積状態は良好で剥離する様子はなかった。
密着させた構造で、プラズマ処理を実施したところ、異
物が少なく、また、側壁と密着させていない場合に比べ
てデポ堆積状態は良好で剥離する様子はなかった。
【００３１】本実施例の樹脂製側壁スリーブ１０１の材
料は、ウエハへの汚染を防止するため、樹脂中のNa濃度
が低いポリエーテルイミド(例えば、日本ポリペンコ
(株)製のウルテム)を用いている。樹脂材料としては、
この他に、ポリイミド樹脂やポリエーテルエーテルケト
ン、ポリアミドイミドなどが使用できる。
料は、ウエハへの汚染を防止するため、樹脂中のNa濃度
が低いポリエーテルイミド(例えば、日本ポリペンコ
(株)製のウルテム)を用いている。樹脂材料としては、
この他に、ポリイミド樹脂やポリエーテルエーテルケト
ン、ポリアミドイミドなどが使用できる。
【００３２】次に、他の実施例を図２〜図４に示す。図
２には、樹脂層である側壁スリーブ１０１の外径、図３
には、側壁インナーユニット１０３の内径、そして図4
には、樹脂層である側壁スリーブ１０１を側壁インナー
ユニットにはめ込む様子を示している。本実施例は、ま
ず、側壁スリーブ１０１を側壁インナーユニット１０３
の内径(D)より0.05mm大きい外径(D+0.05mm)の円筒形状
に作成する。次にAl製の側壁インナーユニット１０３を
80℃に加熱し、側壁インナーユニットが側壁スリーブ１
０１より大きい内径になっている状態で、側壁スリーブ
１０１を室温(約23℃)状態ですばやく挿入する。この時
の側壁インナーユニット１０３の温度は80℃で実施した
が、さらに高い温度にすれば、側壁スリーブ１０１との
直径差が大きくなり、より容易にはめ込むことができ
る。側壁スリーブが配設された後、側壁スリーブ１０１
は、側壁インナーユニット１０３により加熱され、側壁
インナーユニット１０３と密着することができる。
２には、樹脂層である側壁スリーブ１０１の外径、図３
には、側壁インナーユニット１０３の内径、そして図4
には、樹脂層である側壁スリーブ１０１を側壁インナー
ユニットにはめ込む様子を示している。本実施例は、ま
ず、側壁スリーブ１０１を側壁インナーユニット１０３
の内径(D)より0.05mm大きい外径(D+0.05mm)の円筒形状
に作成する。次にAl製の側壁インナーユニット１０３を
80℃に加熱し、側壁インナーユニットが側壁スリーブ１
０１より大きい内径になっている状態で、側壁スリーブ
１０１を室温(約23℃)状態ですばやく挿入する。この時
の側壁インナーユニット１０３の温度は80℃で実施した
が、さらに高い温度にすれば、側壁スリーブ１０１との
直径差が大きくなり、より容易にはめ込むことができ
る。側壁スリーブが配設された後、側壁スリーブ１０１
は、側壁インナーユニット１０３により加熱され、側壁
インナーユニット１０３と密着することができる。
【００３３】以上、本発明のプラズマ処理装置について
実施例により説明したが、本発明は、これら実施形態例
に何ら限定されるものではない。例えば、実施例では、
有磁場UHF帯電磁波放射方式のドライエッチング装置に
適用した例を示したが、他のプラズマ発生方式(マイク
ロ波ECR方式、誘導結合方式、有磁場マイクロ波方式)を
用いるエッチング装置にも適用できるし、プラズマCVD
にも適用できる。また、プラズマ処理室の温度調節方法
も実施例に示した冷媒温調方式ばかりでなく、ヒータに
よるものでも良い。
実施例により説明したが、本発明は、これら実施形態例
に何ら限定されるものではない。例えば、実施例では、
有磁場UHF帯電磁波放射方式のドライエッチング装置に
適用した例を示したが、他のプラズマ発生方式(マイク
ロ波ECR方式、誘導結合方式、有磁場マイクロ波方式)を
用いるエッチング装置にも適用できるし、プラズマCVD
にも適用できる。また、プラズマ処理室の温度調節方法
も実施例に示した冷媒温調方式ばかりでなく、ヒータに
よるものでも良い。
【００３４】また、前記の実施例は、いずれも処理対象
が半導体ウエハの場合であったが、本発明はこれに限ら
ず、例えば処理対象が液晶基板の場合にも適用できる。
が半導体ウエハの場合であったが、本発明はこれに限ら
ず、例えば処理対象が液晶基板の場合にも適用できる。
【００３５】
【発明の効果】本発明のようにプラズマ処理室の内壁に
樹脂層を配設することにより、プラズマ処理室を構成す
る金属壁面からの金属汚染を防止でき、また、樹脂層へ
の炭素系堆積物を安定に堆積できることで異物発生が抑
制される。
樹脂層を配設することにより、プラズマ処理室を構成す
る金属壁面からの金属汚染を防止でき、また、樹脂層へ
の炭素系堆積物を安定に堆積できることで異物発生が抑
制される。
【図１】本発明の実施例の一つであるプラズマエッチン
グ装置の概略断面図である。
グ装置の概略断面図である。
【図２】本発明のプラズマ処理装置の樹脂層に相当する
側壁スリーブの寸法を示す概略斜視断面図である。
側壁スリーブの寸法を示す概略斜視断面図である。
【図３】本発明の実施例の一つであるプラズマエッチン
グ装置の側壁の寸法を示す概略斜視断面図である。
グ装置の側壁の寸法を示す概略斜視断面図である。
【図４】本発明のプラズマ処理装置の樹脂層に相当する
側壁スリーブをプラズマエッチング装置の側壁に配設す
る様子を示す概略斜視断面図である。
側壁スリーブをプラズマエッチング装置の側壁に配設す
る様子を示す概略斜視断面図である。
１００…処理室，１０１…側壁スリーブ(樹脂層)，１０
２…側壁，１０３…側壁インナーユニット，１０４…熱
媒体供給手段，１０５…真空室，１０６…真空排気系，
１０７…圧力制御手段，１１０…アンテナ，１１１…円
板状導電体，１１２…誘電体部品，１１３…ハウジン
グ，１１４…ヒンジ，１２０…高周波電源，１２１…マ
ッチング回路・フィルタ系，１３０…下部電極，１４０
…バイアス電源，１４１…マッチング回路・フィルタ
系。
２…側壁，１０３…側壁インナーユニット，１０４…熱
媒体供給手段，１０５…真空室，１０６…真空排気系，
１０７…圧力制御手段，１１０…アンテナ，１１１…円
板状導電体，１１２…誘電体部品，１１３…ハウジン
グ，１１４…ヒンジ，１２０…高周波電源，１２１…マ
ッチング回路・フィルタ系，１３０…下部電極，１４０
…バイアス電源，１４１…マッチング回路・フィルタ
系。
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フロントページの続き
(72)発明者 増田 俊夫
茨城県土浦市神立町502番地 株式会社
日立製作所 機械研究所内
(72)発明者 福山 良次
茨城県土浦市神立町502番地 株式会社
日立製作所 機械研究所内
(56)参考文献 特開 平11−354500（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−204297（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−265977（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/3065
C23F 4/00
H05H 1/46
Claims (5)
- 【請求項１】 真空排気手段と、原料ガス供給手段と、前
記原料ガス供給手段から供給される原料ガスをプラズマ
化する手段と、被加工試料を設置する手段と、前記被加
工試料を処理するプラズマ処理室とを有するプラズマ処
理装置において、温度調節手段を有した側壁インナーユ
ニットを前記プラズマ処理室の円筒形側壁の内壁に交換
可能に設け、樹脂材料からなる側壁スリーブを前記側壁
インナーユニットの内面に交換可能に密着させたことを
特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のプラズマ処理装置におい
て、前記側壁スリーブの外径は３０℃以下の温度雰囲気
で前記側壁インナーユニットの内径より小さく、プラズ
マ加熱あるいは処理室の加熱による熱膨張で前記側壁イ
ンナーユニットと前記側壁スリーブとが密着するように
構成したことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項３】 請求項２ 記載のプラズマ処理装置におい
て、前記側壁スリーブの外径は、プラズマ処理中の温度
においては、前記プラズマ処理室の円筒形側壁または前
記側壁インナーユニットよりも０.０５mm〜０.５mm大き
いことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３記載のプラズマ処理
装置において、前記温度調節手段は、２０℃以上８０℃
以下の範囲で温度調節することを特徴とするプラズマ処
理装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４記載のプラズマ処理
装置において、前記樹脂材料がポリエーテルイミド，ポ
リイミド，ポリエーテルエーテルケトン，ポリアミドイ
ミドの何れかであることを特徴とするプラズマ処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23213099A JP3422292B2 (ja) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23213099A JP3422292B2 (ja) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001057361A JP2001057361A (ja) | 2001-02-27 |
| JP3422292B2 true JP3422292B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=16934479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23213099A Expired - Fee Related JP3422292B2 (ja) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3422292B2 (ja) |
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| JP5095058B2 (ja) * | 2001-08-30 | 2012-12-12 | 株式会社日立製作所 | エッチング処理装置における耐プラズマ性高分子材料からなる膜の厚さの決定方法 |
| US20030159778A1 (en) | 2002-02-27 | 2003-08-28 | Kunihiko Koroyasu | Plasma processing apparatus, protecting layer therefor and installation of protecting layer |
| KR20040068685A (ko) * | 2003-01-27 | 2004-08-02 | 주식회사 디엠에스 | 액정 표시 소자용 기판 처리 장치 |
| JP4624856B2 (ja) * | 2005-05-30 | 2011-02-02 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| US20090014423A1 (en) * | 2007-07-10 | 2009-01-15 | Xuegeng Li | Concentric flow-through plasma reactor and methods therefor |
| US8471170B2 (en) | 2007-07-10 | 2013-06-25 | Innovalight, Inc. | Methods and apparatus for the production of group IV nanoparticles in a flow-through plasma reactor |
| US8968438B2 (en) | 2007-07-10 | 2015-03-03 | Innovalight, Inc. | Methods and apparatus for the in situ collection of nucleated particles |
| JP2009224420A (ja) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | プラズマ処理装置 |
-
1999
- 1999-08-19 JP JP23213099A patent/JP3422292B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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