JP3536585B2 - Workpiece plasma processing apparatus and plasma processing method - Google Patents

Workpiece plasma processing apparatus and plasma processing method

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JP3536585B2
JP3536585B2 JP10878497A JP10878497A JP3536585B2 JP 3536585 B2 JP3536585 B2 JP 3536585B2 JP 10878497 A JP10878497 A JP 10878497A JP 10878497 A JP10878497 A JP 10878497A JP 3536585 B2 JP3536585 B2 JP 3536585B2
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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、ワークの表面をプ
ラズマ処理するワークのプラズマ処理装置およびワーク
のプラズマ処理方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a workpiece plasma processing apparatus and a workpiece plasma processing method for performing plasma processing on the surface of a workpiece.

【0002】[0002]

【従来の技術】基板などのワークの表面の異物除去や表
面皮膜形成などの各種の処理を行う方法として、プラズ
マ処理方法が知られている。プラズマ処理は、真空チャ
ンバ内の処理室を減圧し、この減圧雰囲気下で相対する
2つの電極のうちの一方の電極に高周波電圧を印加して
プラズマを発生させるものであり、これにより生じた電
子やイオンを処理対象物の表面に衝突させることにより
表面の異物を除去したりあるいは表面を活性化させるこ
とや、表面皮膜を形成する物質に電子やイオンを衝突さ
せてこの物質の粒子を飛散させ、処理対象物の表面に付
着させることが行われる。
2. Description of the Related Art A plasma processing method is known as a method for performing various processes such as removal of foreign substances on a surface of a work such as a substrate and formation of a surface film. In the plasma processing, a processing chamber in a vacuum chamber is depressurized, and a high-frequency voltage is applied to one of two electrodes facing each other under the depressurized atmosphere to generate plasma. Particles of this substance are scattered by colliding electrons or ions with the substance that forms the surface film, by removing foreign substances on the surface or activating the surface by colliding ions or ions with the surface of the object to be treated. Is attached to the surface of the object to be treated.

【0003】プラズマ処理は減圧下で行われるため、通
常真空チャンバ内に処理対象物であるワークを収納し、
真空チャンバ内を真空ポンプなどの真空吸引手段で真空
吸引することが行われ、またプラズマ処理が終了した後
には、真空チャンバ内に大気を導入し常圧に戻すことが
行われる。
[0003] Since plasma processing is performed under reduced pressure, a workpiece to be processed is usually housed in a vacuum chamber.
Vacuum suction is performed in the vacuum chamber by a vacuum suction means such as a vacuum pump, and after the plasma processing is completed, air is introduced into the vacuum chamber to return to normal pressure.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ある容積の真空チャン
バ内を真空吸引し、処理室内を所要の真空度に到達させ
るためには所要の減圧時間を要する。この減圧時間は一
般には数十秒程度である。この数十秒という時間は電子
部品の製造工程や実装工程のタクトタイムとしてはかな
り長いものであり、生産性を上げるためにこの減圧時間
を短縮することが求められていた。しかしながら、従来
のプラズマ処理装置では、減圧時間を短縮しようとすれ
ば大容量の真空ポンプを使用する必要があり、このよう
にすると装置の大型化とコストアップを招くという問題
点が生じる。
It takes a required decompression time to vacuum-evacuate the inside of a vacuum chamber of a certain volume and to reach a required degree of vacuum in the processing chamber. This decompression time is generally about several tens of seconds. The time of several tens of seconds is considerably long as the tact time of the manufacturing process and the mounting process of the electronic component, and it has been required to reduce the decompression time in order to increase the productivity. However, in the conventional plasma processing apparatus, it is necessary to use a large-capacity vacuum pump in order to reduce the decompression time, and this causes a problem that the apparatus becomes large and the cost increases.

【0005】また、一般に真空ポンプの運転時には真空
ポンプの潤滑に用いられるオイルが排気中に微粒子とな
って混入し、オイルミストとなって排出される。このオ
イルミストの量は真空吸引対象の真空チャンバの容積に
比例するという関係にあり、容積の大きな真空チャンバ
を高頻度で開閉する場合には、プラズマ処理装置周辺の
大気が真空ポンプから排出されるオイルミストによって
汚染される度合いが増すことになる。殊に高い清浄度を
必要とする電子部品の製造ラインにおいては、このオイ
ルミストによる空気の汚染は許容されないため、処理能
力の大きなプラズマ処理装置では、周辺に大がかりな室
外排気設備を設ける必要が生じるという問題点があっ
た。
In general, when the vacuum pump is operated, oil used for lubricating the vacuum pump is mixed as fine particles into the exhaust gas and discharged as an oil mist. The amount of the oil mist is proportional to the volume of the vacuum chamber to be vacuum-sucked. When the large-volume vacuum chamber is frequently opened and closed, the air around the plasma processing apparatus is exhausted from the vacuum pump. The degree of contamination by oil mist will increase. Particularly in a production line for electronic components that require high cleanliness, air pollution by the oil mist is not allowed. Therefore, in a plasma processing apparatus having a large processing capacity, it is necessary to provide a large outdoor exhaust system around the plasma processing apparatus. There was a problem.

【0006】さらに、プラズマ処理を行う場合、ワーク
の品種によって最適の電極間距離が異なるにも拘わら
ず、従来のプラズマ処理装置では電極の位置が固定され
ていたため、必ずしも個々のワークに最適な条件でプラ
ズマ処理が行われていないという問題点があった。
Further, in the case of performing the plasma processing, the optimum electrode distance is fixed in the conventional plasma processing apparatus despite the fact that the optimum inter-electrode distance varies depending on the type of the work. However, there is a problem that the plasma processing is not performed.

【0007】そこで本発明は、容積の大きな真空チャン
バでも小容量の真空ポンプで短時間で所要の真空度まで
真空吸引でき、またオイルミストの発生量を減少させる
ことができ、さらにはワークの品種毎に最適な処理条件
の設定ができるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方
法を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a vacuum chamber having a large volume, a vacuum pump of a small capacity can be used to vacuum the vacuum to a required degree of vacuum in a short time, the amount of oil mist generated can be reduced, and the type of workpiece can be reduced. It is an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus and a plasma processing method in which optimum processing conditions can be set for each case.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載のプラズマ
処理装置は、真空チャンバに配置された下部電極と、下
部電極に高周波電圧を印加する高周波電源と、下部電極
の上方に設けられた接地電極を含む可動隔壁と、前記真
空チャンバの処理室を真空吸引する真空吸引手段と、処
理室にプラズマ発生用ガスを供給するプラズマガス供給
部と、処理室を大気に開放する大気開放装置と、可動隔
壁を移動させる移動手段と、処理室の容積を減少させる
ように変更し且つ前記真空吸引手段により真空吸引を継
続しながら前記処理室の容積を増大させて真空度を上昇
させるとともにワークに応じた電極間距離を適切に設定
するために前記可動隔壁の前記移動手段を制御する制御
部とを設けた。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a lower electrode disposed in a vacuum chamber; a high frequency power supply for applying a high frequency voltage to the lower electrode; and a ground provided above the lower electrode. A movable partition including electrodes, vacuum suction means for vacuum suctioning the processing chamber of the vacuum chamber, a plasma gas supply unit for supplying a plasma generation gas to the processing chamber, and an atmosphere opening device for opening the processing chamber to the atmosphere; The moving means for moving the movable partition and the processing chamber are changed so as to reduce the volume, and vacuum suction is continued by the vacuum suction means.
And a controller for controlling the moving means of the movable partition in order to increase the degree of vacuum by increasing the volume of the processing chamber while appropriately setting the inter-electrode distance according to the work.

【0009】[0009]

【0010】また、請求項2記載のプラズマ処理方法
は、ワークを真空チャンバの処理室に収納し、かつ真空
チャンバに備えられた接地電極を含む可動隔壁を制御部
により制御される移動手段により移動させて処理室の容
積を小さくした状態で処理室を真空吸引手段で真空吸引
する工程と、前記真空吸引手段による真空吸引を継続し
ながら且つ前記移動手段により可動隔壁を移動させて処
理室の容積を大きくしながら真空度を上昇させるととも
にワークに応じた電極間距離に設定する工程と、プラズ
マガス供給部から処理室にプラズマ発生用ガスを供給す
る工程と、下部電極に高周波電圧を印加することによ
り、処理室にプラズマを発生させてワークの表面をプラ
ズマ処理する工程と、処理室に空気を送って処理室を常
圧に戻し、真空チャンバを開いてワークを取り出す工程
とを含むようにした。
According to a second aspect of the present invention, in the plasma processing method, the workpiece is housed in the processing chamber of the vacuum chamber, and the movable partition including the ground electrode provided in the vacuum chamber is moved by the moving means controlled by the control unit. A process of vacuum-suctioning the processing chamber with vacuum suction means in a state where the volume of the processing chamber is reduced, and continuing vacuum suction by the vacuum suction means.
And setting the distance between the electrodes corresponding to the workpiece with increasing the degree of vacuum and while increasing the volume of the processing chamber by moving the movable partition wall by the moving means while, for generating plasma in the processing chamber from the plasma gas supply unit Supplying the gas, applying a high-frequency voltage to the lower electrode to generate plasma in the processing chamber to perform plasma processing on the surface of the work, and sending air to the processing chamber to return the processing chamber to normal pressure. And opening the vacuum chamber to take out the work.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】請求項1および請求項記載の発
明によれば、可動隔壁を移動させて真空チャンバ内に形
成される処理室の容積を変更することにより、真空吸引
する際の吸引容積を減少させることができるため、小容
量の真空ポンプでも短時間で所要真空度に到達すること
ができ、また真空ポンプより発生するオイルミストの量
を低減させることができる。
According to the first and second aspects of the present invention, suction at the time of vacuum suction is performed by changing the volume of a processing chamber formed in a vacuum chamber by moving a movable partition. Since the volume can be reduced, the required degree of vacuum can be reached in a short time even with a small-capacity vacuum pump, and the amount of oil mist generated by the vacuum pump can be reduced.

【0012】[0012]

【0013】次に、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図1は本発明の一実施の形態のプラズマ処
理装置の側断面図、図2、図3、図4、図5、図6、図
7、図8は同プラズマ処理装置の部分断面図である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2, 3, 4, 5, 6, 7, and 8 are partial sectional views of the plasma processing apparatus. .

【0014】まず、図1を参照してプラズマ処理装置の
全体構造を説明する。図1において、ベース部材1上に
は箱形の蓋部2が配置されている。ベース部材1と蓋部
2は真空チャンバ3を構成する。ベース部材1の端部に
はシリンダ4が装着されており、シリンダ4のロッド5
の先端部にはブロック6が装着されている。ブロック6
は蓋部2と一体的に結合されている。したがって、シリ
ンダ4のロッド5が突没すると蓋部2はベース部材1上
で上下動をし、真空チャンバ3は開閉する。
First, the overall structure of the plasma processing apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a box-shaped lid 2 is arranged on a base member 1. The base member 1 and the lid 2 constitute a vacuum chamber 3. A cylinder 4 is mounted on an end of the base member 1, and a rod 5
A block 6 is attached to the tip of the. Block 6
Is integrally connected to the lid 2. Therefore, when the rod 5 of the cylinder 4 protrudes and retracts, the lid 2 moves up and down on the base member 1, and the vacuum chamber 3 opens and closes.

【0015】ベース部材1の中央部には開口が設けら
れ、その開口を貫通して下部電極7が装着されている。
下部電極7とベース部材1の下面との間には絶縁プレー
ト8が配設されている。下部電極7は絶縁プレート8を
挟んでボルト11によりベース部材1の下面に装着され
ている。また、ベース部材1の下面と絶縁プレート8と
の間、および絶縁プレート8と下部電極7との間にはシ
ール12が装着されており、真空チャンバ3内が真空吸
引されると空気圧差により下部電極7はベース部材1下
面に押しつけられ、この押しつけ力によりシール12を
押しつぶしてシール面を密封する。
An opening is provided at the center of the base member 1, and a lower electrode 7 is mounted through the opening.
An insulating plate 8 is provided between the lower electrode 7 and the lower surface of the base member 1. The lower electrode 7 is mounted on the lower surface of the base member 1 by bolts 11 with the insulating plate 8 interposed therebetween. A seal 12 is provided between the lower surface of the base member 1 and the insulating plate 8 and between the insulating plate 8 and the lower electrode 7. The electrode 7 is pressed against the lower surface of the base member 1, and the pressing force crushes the seal 12 to seal the seal surface.

【0016】下部電極7の上面には、プラズマ処理の対
象となるワーク13が載置される。また下部電極7は高
周波電源である高周波電圧発生装置14に電気的に接続
されている。高周波電圧発生装置14は下部電極7に高
周波電圧を印加する。
On the upper surface of the lower electrode 7, a work 13 to be subjected to plasma processing is placed. The lower electrode 7 is electrically connected to a high-frequency voltage generator 14 which is a high-frequency power supply. The high-frequency voltage generator 14 applies a high-frequency voltage to the lower electrode 7.

【0017】蓋部2の上面には開口19および20が設
けられている。開口19は蓋部2の内部を外部に連通さ
せる通気孔である。開口20の上面には軸受けブロック
21が装着されている。軸受けブロック21の内部には
ベアリング22が装着されており、ベアリング22には
ナット23が挿通している。ナット23には送りねじ2
4が螺入しており、送りねじ24の下端部にはプレート
25が結合されている。プレート25の周縁部には気密
用の筒型のベローズ26の下端部が装着されており、ベ
ローズ26の上端部は蓋部2の天井面に気密を保って結
合されている。
Openings 19 and 20 are provided on the upper surface of the lid 2. The opening 19 is a ventilation hole that allows the inside of the lid 2 to communicate with the outside. A bearing block 21 is mounted on the upper surface of the opening 20. A bearing 22 is mounted inside the bearing block 21, and a nut 23 is inserted through the bearing 22. Nut 23 has feed screw 2
4 is screwed in, and a plate 25 is connected to the lower end of the feed screw 24. The lower end of a cylindrical bellows 26 for airtightness is attached to the peripheral edge of the plate 25, and the upper end of the bellows 26 is airtightly connected to the ceiling surface of the lid 2.

【0018】ナット23の上端部にはプーリ27が結合
されている。また蓋部2の上面にはモータ28が配設さ
れており、モータ28の回転軸にはプーリ29が装着さ
れている。プーリ27とプーリ29にはベルト30が調
帯されている。したがって、モータ28を駆動すること
により、ナット23が回転し、送りねじ24の下端部に
結合されたプレート25は蓋部2の内部で上下動をす
る。すなわち、プレート25およびベローズ26は、真
空チャンバ3内の空間を気密を保ちながら移動する可動
隔壁となっており、またナット23、送りねじ24、モ
ータ28などはプレート25を上下方向に移動させる移
動手段となっている。また、ベース部材1、蓋部2,プ
レート25およびベローズ26で囲まれる空間は処理室
Pを形成する。したがってプレート25が上下動すると
処理室Pの容積は減少し、また上昇すると同容積は増大
する。また、プレート25は電気的に接地部40に接地
されており、下部電極7に相対する接地電極となる。
A pulley 27 is connected to an upper end of the nut 23. A motor 28 is provided on the upper surface of the lid 2, and a pulley 29 is mounted on a rotating shaft of the motor 28. A belt 30 is adjusted between the pulley 27 and the pulley 29. Therefore, by driving the motor 28, the nut 23 rotates, and the plate 25 connected to the lower end of the feed screw 24 moves up and down inside the lid 2. That is, the plate 25 and the bellows 26 are movable partitions that move while maintaining the airtightness in the space in the vacuum chamber 3, and the nut 23, the feed screw 24, and the motor 28 move the plate 25 in the vertical direction. It is a means. A space surrounded by the base member 1, the lid 2, the plate 25, and the bellows 26 forms a processing chamber P. Therefore, when the plate 25 moves up and down, the volume of the processing chamber P decreases, and when it rises, the volume increases. Further, the plate 25 is electrically grounded to the grounding portion 40 and serves as a ground electrode facing the lower electrode 7.

【0019】ベース部材1の右端部には、貫通孔31が
設けられている。貫通孔31には配管32が接続されて
いる。配管32には、真空吸引手段である真空ポンプ3
5、大気開放装置36および真空計37が接続されてい
る。また、ベース部材1の左端部には、配管33が接続
され、配管33にはプラズマガス供給部34が接続され
ている。制御部38は、真空計37からの信号を受け、
モータ28、高周波電圧発生装置14、大気開放装置3
6、真空ポンプ35、プラズマ発生ガス供給部34の各
部の動作を制御する。
At the right end of the base member 1, a through hole 31 is provided. A pipe 32 is connected to the through hole 31. A vacuum pump 3 as a vacuum suction means is provided in the pipe 32.
5. The atmosphere opening device 36 and the vacuum gauge 37 are connected. A pipe 33 is connected to the left end of the base member 1, and a plasma gas supply unit 34 is connected to the pipe 33. The control unit 38 receives a signal from the vacuum gauge 37,
Motor 28, high-frequency voltage generator 14, air release device 3
6. The operation of each part of the vacuum pump 35 and the plasma generating gas supply unit 34 is controlled.

【0020】このワークのプラズマ処理装置は上記のよ
うな構成より成り、以下その動作を各図を参照して説明
する。なお、図2〜図7は一連の動作を動作順に示して
いる。まず、図2はシリンダ4のロッド5(図1参照)
が突出して蓋部2が上昇し、真空チャンバ3が開となっ
ている状態を示している。この状態で下部電極7上にワ
ーク13が載置される。このとき、プレート25は下降
位置にある。
The plasma processing apparatus for a workpiece has the above-described configuration, and its operation will be described below with reference to the drawings. 2 to 7 show a series of operations in the order of operation. First, FIG. 2 shows the rod 5 of the cylinder 4 (see FIG. 1).
Are projected, the lid 2 is raised, and the vacuum chamber 3 is open. In this state, the work 13 is placed on the lower electrode 7. At this time, the plate 25 is at the lowered position.

【0021】次に、図3に示すように蓋部2が下降して
真空チャンバ3が閉じられる。この後に配管32を介し
て真空チャンバ3内の真空吸引が行われる(矢印a参
照)。この状態では、ベース部材1と囲壁である蓋部2
と可動隔壁であるプレート25とで形成される処理室P
は前述のようにプレート25が下降位置にあるため容積
が減少している(プレート25上昇時と比較すれば1/
50程度の容積に減少する)。したがって、所要真空度
に到達するまでの減圧時間が大幅に短縮される。
Next, as shown in FIG. 3, the lid 2 is lowered and the vacuum chamber 3 is closed. Thereafter, vacuum suction in the vacuum chamber 3 is performed via the pipe 32 (see arrow a). In this state, the base member 1 and the lid 2
And a processing chamber P formed by a plate 25 serving as a movable partition
Is that the volume is reduced because the plate 25 is in the lowered position as described above (1/1 when compared to when the plate 25 is raised).
About 50). Therefore, the decompression time until the required degree of vacuum is reached is greatly reduced.

【0022】次いで、図4に示すように、真空吸引を継
続しながらモータ28を駆動して可動隔壁であるプレー
ト25を上方に移動させて(矢印b参照)、処理室Pの
容積を増大させる。これにより、処理室P内の真空度は
さらに上昇するとともに、プラズマ処理の対象となるワ
ーク13に応じた電極間距離Hが設定される。
Next, as shown in FIG. 4, while continuing the vacuum suction, the motor 28 is driven to move the plate 25, which is a movable partition, upward (see the arrow b) to increase the volume of the processing chamber P. . Thereby, the degree of vacuum in the processing chamber P is further increased, and the inter-electrode distance H is set according to the work 13 to be subjected to the plasma processing.

【0023】次に、図5に示すように、プラズマ発生ガ
ス供給部34が駆動して配管33よりアルゴンガスなど
のプラズマ発生用ガスが処理室内に導入される(矢印c
参照)。次いで高周波電圧発生装置14を駆動して下部
電極7に高周波電圧が印加される。これにより、下部電
極7と、接地電極として機能するプレート25との間の
空間にプラズマが発生する(図5にてハッチングを施し
た部分参照)。この場合、下部電極7とプレート25の
電極間距離Hは対象とするワーク13に応じた距離に設
定されるため、ワーク13に応じた最適プラズマ条件が
実現される。
Next, as shown in FIG. 5, the plasma generating gas supply unit 34 is driven to introduce a plasma generating gas such as argon gas from the pipe 33 into the processing chamber (arrow c).
reference). Next, the high-frequency voltage generator 14 is driven to apply a high-frequency voltage to the lower electrode 7. Thereby, plasma is generated in the space between the lower electrode 7 and the plate 25 functioning as a ground electrode (see the hatched portion in FIG. 5). In this case, the distance H between the lower electrode 7 and the plate 25 is set to a distance according to the target work 13, so that optimum plasma conditions according to the work 13 are realized.

【0024】ここで、電極間距離Hと最適プラズマ条件
の関係について図8を参照して説明する。図8(a)
は、ワーク13が小形であって電極間距離H1が小さい
場合の処理室内のプラズマの状態を示しており、図8
(b)はワークが大型であって電極間距離H2が大きい
場合の処理室内の状態を示している。図8(a),
(b)において、下部電極7と接地電極25の間に施さ
れたハッチングの粗密はプラズマの密度を、またグラフ
fは、プラズマにより発生する電子やイオンによって処
理対象物の表面が削られる度合いを示すエッチングレー
トの分布を示すものである。
Here, the relationship between the distance H between the electrodes and the optimum plasma conditions will be described with reference to FIG. FIG. 8 (a)
8 shows the state of plasma in the processing chamber when the work 13 is small and the distance H1 between the electrodes is small.
(B) shows the state in the processing chamber when the workpiece is large and the distance H2 between the electrodes is large. FIG. 8 (a),
In (b), the density of the hatching provided between the lower electrode 7 and the ground electrode 25 indicates the density of the plasma, and the graph f indicates the degree to which the surface of the processing target is shaved by electrons or ions generated by the plasma. 3 shows the distribution of the indicated etching rate.

【0025】図8(a)に示すように、電極間距離H1
が小さい場合には、処理室の中央部にプラズマの密度が
高い部分が集中しており、またエッチングレートも処理
室の中央部分で大きな値となり周辺では減少する分布と
なっている。すなわち、小さなワーク13を短時間で処
理したい場合には、ワーク13を処理室の中央付近に位
置させ電極間距離H1を小さくすると効率のよいプラズ
マ処理を行うことができる。
As shown in FIG. 8A, the distance between the electrodes H1
When is small, the portion where the plasma density is high is concentrated in the center of the processing chamber, and the etching rate has a large value in the center of the processing chamber and decreases in the periphery. That is, when it is desired to process a small work 13 in a short time, the efficient plasma processing can be performed by positioning the work 13 near the center of the processing chamber and reducing the distance H1 between the electrodes.

【0026】これに対して、図8(b)に示すように、
電極間距離H2が大きい場合には、処理室内のプラズマ
密度は低いものの処理室全体について均一になり、また
エッチングレートも均一な分布を示している。すなわち
大きなワーク13や、または小さなワークを複数個並べ
て処理する場合には、電極間距離Hを大きくすることに
より広い範囲にわたって均一なプラズマ処理を行うこと
ができる。
On the other hand, as shown in FIG.
When the inter-electrode distance H2 is large, the plasma density in the processing chamber is low but uniform throughout the processing chamber, and the etching rate also shows a uniform distribution. That is, when a plurality of large works 13 or a plurality of small works are arranged and processed, uniform plasma processing can be performed over a wide range by increasing the distance H between the electrodes.

【0027】このように、ワーク13の大きさや処理対
象部位などの差異に応じて電極間距離Hを適切に設定す
ることにより、最適プラズマ処理条件を設定することが
できる。
As described above, the optimum plasma processing conditions can be set by appropriately setting the inter-electrode distance H according to the difference in the size of the work 13 or the processing target portion.

【0028】次に、ワーク13のプラズマ処理が完了す
ると、図6に示すようにモータ28を駆動してプレート
25を下降させ(矢印d参照)、処理室の容積を再び減
少させる。次いで、大気開放装置36を駆動して処理室
P内に配管32を通して大気を導入する。この場合も、
処理室Pの容積が減少しているため、処理室Pに大気を
導入して処理室Pを常圧に戻すのに要する時間が大幅に
短縮される。
Next, when the plasma processing of the work 13 is completed, the motor 28 is driven to lower the plate 25 (see arrow d) as shown in FIG. 6, and the volume of the processing chamber is reduced again. Next, the atmosphere release device 36 is driven to introduce the atmosphere into the processing chamber P through the pipe 32. Again,
Since the volume of the processing chamber P is reduced, the time required for introducing the atmosphere into the processing chamber P and returning the processing chamber P to normal pressure is greatly reduced.

【0029】次に、図7に示すように、シリンダ4を駆
動して蓋部2を上昇させ真空チャンバ3を開状態にす
る。次いでプラズマ処理を完了したワーク13を真空チ
ャンバ3内から取り出し、プラズマ処理の1サイクルが
終了する。
Next, as shown in FIG. 7, the cylinder 4 is driven to raise the lid 2 to open the vacuum chamber 3. Next, the work 13 having been subjected to the plasma processing is taken out of the vacuum chamber 3, and one cycle of the plasma processing is completed.

【0030】本発明は上記実施の形態に限定されないの
であって、例えば上記実施の形態では可動隔壁としてプ
レート25とベローズ26の組み合わせを用いている
が、要は可動隔壁の気密を保ちながら真空チャンバの処
理室の容積を変更できる構造にすればよいものである。
[0030] The present invention has been not limited to the above embodiment, although the above SL embodiment For example uses a combination of plate 25 and the bellows 26 as a movable partition wall, short while maintaining the airtightness of the movable partition wall What is necessary is just to make the structure which can change the volume of the processing chamber of the vacuum chamber.

【0031】[0031]

【発明の効果】発明によれば、接地電極となる可動隔
壁を移動させて真空チャンバ内に形成される処理室の容
積を変更することにより、真空吸引する際の吸引容積を
減少させることができるので、小容量の真空ポンプであ
ってもきわめて短時間で所要真空度に到達することがで
きる。したがってタクトタイムの短縮が実現されるとと
もに、真空ポンプより発生するオイルミストの量を低減
させることができるので、周囲の大気を汚染することが
無く、大規模な室外排気設備等の設備コストが削減でき
る。また可動電極を移動手段により移動させて電極間距
離を変更することにより、ワークに応じた最適のプラズ
マ処理条件を設定することができ、効率が良く、かつ均
質なプラズマ処理が実現される。
According to the present invention, the suction volume at the time of vacuum suction can be reduced by changing the volume of the processing chamber formed in the vacuum chamber by moving the movable partition serving as the ground electrode. Therefore, even if the vacuum pump has a small capacity, the required degree of vacuum can be reached in a very short time. Therefore, the takt time can be shortened, and the amount of oil mist generated by the vacuum pump can be reduced, so that the surrounding air is not polluted and equipment costs for large-scale outdoor exhaust equipment are reduced. it can. In addition, the movable electrode is moved by the moving means so that the distance between the electrodes is reduced.
By changing the separation, the optimal plasma for the workpiece
Processing conditions can be set for efficient and
High quality plasma processing is realized.

【0032】[0032]

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

【図1】本発明の一実施の形態のプラズマ処理装置の側
断面図
FIG. 1 is a side sectional view of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態のプラズマ処理装置の部
分断面図
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施の形態のプラズマ処理装置の部
分断面図
FIG. 3 is a partial sectional view of the plasma processing apparatus according to one embodiment of the present invention;

【図4】本発明の一実施の形態のプラズマ処理装置の部
分断面図
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the plasma processing apparatus according to one embodiment of the present invention;

【図5】本発明の一実施の形態のプラズマ処理装置の部
分断面図
FIG. 5 is a partial sectional view of the plasma processing apparatus according to one embodiment of the present invention;

【図6】本発明の一実施の形態のプラズマ処理装置の部
分断面図
FIG. 6 is a partial sectional view of the plasma processing apparatus according to one embodiment of the present invention;

【図7】本発明の一実施の形態のプラズマ処理装置の部
分断面図
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図8】(a)本発明の一実施の形態のプラズマ処理装
置の部分断面図 (b)本発明の一実施の形態のプラズマ処理装置の部分
断面図
8A is a partial cross-sectional view of a plasma processing apparatus according to one embodiment of the present invention; FIG. 8B is a partial cross-sectional view of a plasma processing apparatus according to one embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ベース部材 2 蓋部 3 真空チャンバ 4 シリンダ 7 下部電極 13 ワーク 14 高周波電圧発生装置 24 送りねじ 25 プレート 26 ベローズ 28 モータ 34 プラズマガス供給部 35 真空ポンプ 36 大気開放装置 37 真空計 38 制御部 1 Base member 2 Lid 3 vacuum chamber 4 cylinder 7 Lower electrode 13 Work 14 High frequency voltage generator 24 Lead screw 25 plates 26 Bellows 28 motor 34 Plasma gas supply unit 35 vacuum pump 36 Atmospheric release device 37 vacuum gauge 38 Control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 21/3065 H01L 21/302 C (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05H 1/46 C23C 14/54 C23C 16/50 C23F 4/00 H01L 21/203 H01L 21/3065 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI H01L 21/3065 H01L 21/302 C (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H05H 1/46 C23C 14 / 54 C23C 16/50 C23F 4/00 H01L 21/203 H01L 21/3065

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】真空チャンバに配置された下部電極と、下
部電極に高周波電圧を印加する高周波電源と、下部電極
の上方に設けられた接地電極を含む可動隔壁と、前記真
空チャンバの処理室を真空吸引する真空吸引手段と、処
理室にプラズマ発生用ガスを供給するプラズマガス供給
部と、処理室を大気に開放する大気開放装置と、可動隔
壁を移動させる移動手段と、処理室の容積を減少させる
ように変更し且つ前記真空吸引手段により真空吸引を継
続しながら前記処理室の容積を増大させて真空度を上昇
させるとともにワークに応じた電極間距離を適切に設定
するために前記可動隔壁の前記移動手段を制御する制御
部とを設けたことを特徴とするワークのプラズマ処理装
置。
A lower electrode disposed in a vacuum chamber, a high-frequency power supply for applying a high-frequency voltage to the lower electrode, a movable partition including a ground electrode provided above the lower electrode, and a processing chamber of the vacuum chamber. A vacuum suction means for vacuum suction, a plasma gas supply unit for supplying a plasma generation gas to the processing chamber, an atmosphere opening device for opening the processing chamber to the atmosphere, a moving means for moving the movable partition, and a volume of the processing chamber. And the vacuum suction is continued by the vacuum suction means.
And a control unit for controlling the moving means of the movable partition in order to increase the degree of vacuum by increasing the volume of the processing chamber while appropriately setting the inter-electrode distance according to the work. Features Plasma processing equipment for workpieces.
【請求項2】ワークを真空チャンバの処理室に収納し、
かつ真空チャンバに備えられた接地電極を含む可動隔壁
を制御部により制御される移動手段により移動させて処
理室の容積を小さくした状態で処理室を真空吸引手段で
真空吸引する工程と、前記真空吸引手段による真空吸引
を継続しながら且つ前記移動手段により可動隔壁を移動
させて処理室の容積を大きくしながら真空度を上昇させ
るとともにワークに応じた電極間距離に設定する工程
と、プラズマガス供給部から処理室にプラズマ発生用ガ
スを供給する工程と、下部電極に高周波電圧を印加する
ことにより、処理室にプラズマを発生させてワークの表
面をプラズマ処理する工程と、処理室に空気を送って処
理室を常圧に戻し、真空チャンバを開いてワークを取り
出す工程と、を含むことを特徴とするワークのプラズマ
処理方法。
2. A work is stored in a processing chamber of a vacuum chamber.
And a step of vacuum suction by vacuum suction means the process chamber in a state of reduced volume of the processing chamber is moved by the moving means controlled by the movable partition wall control unit including a ground electrode provided in the vacuum chamber, the vacuum Vacuum suction by suction means
And setting the distance between the electrodes corresponding to the workpiece with increasing the degree of vacuum while increasing the volume of the processing chamber by moving the movable partition wall by while continuing and the moving means, the processing chamber from the plasma gas supply unit A step of supplying a plasma generating gas; a step of applying a high-frequency voltage to the lower electrode to generate plasma in the processing chamber to perform a plasma treatment on the surface of the work; Returning to pressure and opening the vacuum chamber to remove the workpiece.
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