JP3574558B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3574558B2 JP3574558B2 JP01150398A JP1150398A JP3574558B2 JP 3574558 B2 JP3574558 B2 JP 3574558B2 JP 01150398 A JP01150398 A JP 01150398A JP 1150398 A JP1150398 A JP 1150398A JP 3574558 B2 JP3574558 B2 JP 3574558B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- chamber
- plasma generation
- processing apparatus
- generation chamber
- 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
Links
Images
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はエッチング、アッシング或いはCVDによる被膜形成等に利用されるプラズマ処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、被処理基板の表面に形成した被膜を所定パターンにエッチングするためのプラズマ処理装置として、プラズマ発生室と処理室とを孔の開いた隔壁で画成し、基板にダメージを与えるプラズマ中の荷電粒子を除去するタイプの装置が従来から知られている。
【0003】
上述したプラズマ処理装置で、被処理基板の面内処理を均一に行うには、隔壁の孔の数と口径を大きくし、処理室に送られるプラズマを大面積化し、広い範囲に亘るようにする必要がある。特に被処理基板自体の寸法が大きくなる傾向にあり、将来的にはプラズマの均一な拡大が更に要求される
【0004】
しかしながら、隔壁の孔の数と口径を大きくしても、プラズマ発生室と処理室との圧力差が小さいとプラズマは均一に広がらない。また、圧力差が小さいと電子の速度が大きくなり、配線の太い箇所と細い箇所でエッチング速度に差がでるマイクロローディング効果が発生する。
【0005】
そこで、特開平7−263353号公報及び特開平8−288096号公報には、パルスガスバルブを介してプラズマ発生室に反応ガスを導入する提案がなされている。
即ち、パルスガスバルブがオンになってガスが導入されると、プラズマ発生室の圧力は一時的に上昇し、処理室との圧力差が大きくなる。その結果、隔壁の孔の数と口径を大きくして大面積のプラズマを処理室に導くことが可能になるというものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平7−263353号公報及び特開平8−288096号公報にあっては、パルスガスバルブを用いている。このパルスガスバルブはバルブ本体内に組み込んだニードルを進退させることで反応ガスの出口を開閉する構造になっている。
したがって、オン・オフの際にニードルとバルブ本体とがメタルコンタクトを起こし、微小な金属粉が発生し、これが反応ガスとともにプラズマ発生室に送り込まれる。
【0007】
また、上記のメタルコンタクトを回避するため、特開平7−263353号では、ストッパを設けてニードルとバルブ本体とをオフ状態でも接触させないで、微小な隙間を残す提案もなされている。
しかしながら、常にニードルとバルブ本体との間に形成される微小な隙間を一定に維持するのは極めて困難であり、隙間が大きくなりすぎたり、逆にメタルコンタクトを生じてしまい、更に、バルブ自体の形状にも制約が課せられてしまう。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく請求項1の発明は、反応ガスが供給されるプラズマ発生室と、被処理物がセットされる処理室とを備え、プラズマ発生室で発生したプラズマを多数の孔を形成した隔壁を介して処理室に導入するようにしたプラズマ処理装置において、プラズマ発生室と処理室の内部圧力の差を大きくするための手段として、反応ガスの供給管に間欠的に反応ガスをプラズマ発生室に送り込むガス制御ユニットを接続した。
尚、反応ガスの供給管には供給通路も含まれ、同様に、後述する排気管には排気通路も含まれる。
【0009】
また請求項2の発明は、反応ガスの供給管に真空ポンプにつながる枝管(分岐管)を設け、この枝管にバルブを設けて供給管からの反応ガスを間欠的に排気するようにした。
【0010】
更にまた請求項3の発明は、上記のプラズマ発生室と処理室の内部圧力の差を大きくするための手段として、排気管に排気を断続的に行うバルブを設けた。更に、請求項4の発明では、前記排気管を2本に分岐し、1本は常時排気を行う真空ポンプにつなげ、他の1本は排気を断続的に行うバルブを介して大容量の真空チャンバを介して真空ポンプにつなげた。
【0011】
以上の如き構成とすることで、微細な金属粉等の発生を伴うことなく、プラズマ発生室と処理室との圧力差を大きくすることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図1は第1実施例に係るプラズマ処理装置の全体図であり、プラズマ処理装置はベース1に開口2を形成し、この開口2に下方から接地された載置テーブル3を臨ませている。この載置テーブル3にはウェーハWを載置している。
【0013】
また、前記開口2を覆うようにアルミニウム合金製の処理室5が設けられ、この処理室5の上に石英やセラミックス製のプラズマ発生室6が設けられている。これら処理室5及びプラズマ発生室6は同一材料から構成される一体物であってもよい。
【0014】
また、処理室5とベース1との間にはチャンバー内を減圧するための排気管7が形成され、プラズマ発生室6と処理室5との間には隔壁としてのSiやAlからなる多孔グリッド8が配置され、ウェーハWにダメージを与える成分がプラズマ発生領域からプラズマ処理領域に入り込むのを阻止している。
多孔グリッド8の孔の数は例えば200mmウェーハの場合は、直径8mmの孔を28個設ける。この孔の径や数はウェーハの大きさによって適宜変更する。
【0015】
また、プラズマ発生室6の外周には誘導コイル10が設けられている。誘導コイル10は略5巻き巻回されるとともに一端が13.56MHzの高周波電源に接続され、他端は設置されている。載置テーブル3も同様に13.56MHzの高周波電源に接続されている。
【0016】
一方、プラズマ発生室6の上端部は閉塞されている。このプラズマ発生室6の側面には反応ガス(エッチングを行う場合には、例えばCl2ガス)の供給管12が接続されている。プラズマ発生室6の上方から反応ガスを導入すると、ウェーハの中心部にエッチングが集中する傾向にあるので、供給管12は誘導コイル10と多孔グリット8の中間位置に臨ませると均一なエッチングが可能にとなるので好ましい。
【0017】
前記反応ガスの供給管12にはガス制御ユニット14につながる配管15を接続している。即ち、ガス制御ユニット14のバルブ16と大容量の反応ガスチャンバーから成り、バルブ16と供給管12とを配管15で接続している。
【0018】
以上において、排気管7から吸引してチャンバー内を減圧した後、チャンバー内に反応ガスを導入し、更に誘導コイル10の一端に高周波を印加する。すると、プラズマ発生室6でプラズマを発生し、プラズマ発生室6内に発生したプラズマは、多数の孔を形成した多孔グリッド8を介して処理室に導入され、ウェーハW表面に形成された被膜に対してエッチング処理等がなされる。
【0019】
このとき、前記ガス制御ユニット14のバルブ15をオンにし、反応ガスを一気にプラズマ発生室6に送り込む。するとプラズマ発生室6内の圧力が一時的に低くなるとともに、反応ガスの濃度が高まり、プラズマの濃度が増す。また、プラズマ発生室6と処理室5との圧力差が大きくなる。その結果、多孔グリッド8を介して処理室5に導入されるプラズマの面積が広がり、均一なエッチング処理がなされる。
【0020】
尚、プラズマ発生室6と処理室5との圧力差はできるだけ大きいことが望ましいが、プラズマ発生室6の圧力を10〜40mmTorrとし、処理室5の圧力を1〜5mmTorrにすることが好ましい。
【0021】
図2は第2実施例に係るプラズマ処理装置の全体図であり、この実施例にあっては、反応ガスの供給管12から真空ポンプにつながる枝管17を設け、この枝管17にバルブ18を設ける。
真空ポンプは常時排気を行っているので、バルブ18をオン・オフすることで、供給管12から反応ガスを間欠的に排気させ、プラズマ発生室6と処理室5の圧力差を大きくする。また、枝管17の径を供給管12の径より大きくすることでこの圧力差は一層大きくなる。
【0022】
更に、真空ポンプの後には排気した反応ガスを外部に漏らさないための除害筒を設置する。
使用する反応ガスによっては、真空ポンプに悪影響を与える場合があるので、このようなときには、真空ポンプとバルブ18との間にトラップを設けるとよい。
【0023】
図3は第3実施例に係るプラズマ処理装置の全体図であり、この実施例にあっては、排気管7に排気を断続的に行うバルブ19を設けている。このバルブ19についてはオン・オフに際してメタルコンタクトを行う通常のバルブにしても、金属粉などは処理室5に戻る虞れはないので構わない。また、バルブ19と真空ポンプの間にはターボ分子ポンプを設置する。
【0024】
図4は第4実施例に係るプラズマ処理装置の全体図であり、この実施例にあっては、排気管7から配管20を分岐し、排気管7については図3に示したと同様に真空ポンプにつなげて常時排気を行い、配管20については断続的にオン・オフするバルブ21を介して大容量の真空チャンバ22につなげている。また、図3と同様に真空ポンプの前にターボ分子ポンプを設置する。
ターボ分子ポンプはチャンバー内を一気に減圧するのに有効であるが、ターボ分子ポンプで形成される真空度は10−3Torr〜10−9Torrなので、大気圧から徐々に真空にするにあたっては真空ポンプを使用することが望ましい。
このような構成とすることで、処理室5の圧力をプラズマ発生室6に比べて大幅に低くすることができ、プラズマを均一に拡散せしめることができる。
【0025】
尚、図示したプラズマ処理装置では、チャンバー外に設けた誘導コイルにてプラズマを発生せしめるようにしたが、チャンバー外に設けた一方が高周波電源に他方が接地された一対のシート状電極、磁場コイルによるECR放電或いは導波管や導波ケーブルを用いたマイクロ波放電を利用した装置にも本発明は適用できる。
【0026】
また、実施例にあってはプラズマ処理装置をエッチング処理に用いた例を示したが、反応ガスを例えばSiH4等に変えることでCVD等の被膜形成にも用いることができる。
【0027】
また、チャンバー内の圧力に脈動を持たせるための他の手段として、ガス導入管を大径、小径を交互に並べた玉入コンデンサー状としたものも有効である。
【0028】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、プラズマ処理装置のプラズマ発生室と処理室との圧力差を大きくすることができるので、大面積化したプラズマを処理室に導くことができ、被処理基板が大径化しても、均一な処理を行うことができ、しかも内部差を大きくするための手段として、パルスガスバルブを用いていないので、微細な金属粉の発生が防止され、歩留まりも向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係るプラズマ処理装置の全体図
【図2】第2実施例に係るプラズマ処理装置の全体図
【図3】第3実施例に係るプラズマ処理装置の全体図
【図4】第4実施例に係るプラズマ処理装置の全体図
【符号の説明】
1…ベース、2…開口、3…載置テーブル、5…処理室、6…プラズマ発生室、7…排気管、8…多孔グリッド(隔壁)、10…誘導コイル、12…反応ガスの供給管、13…拡散板、14…ガス制御ユニット、16…バルブ、17…枝管、18…バルブ、19…排気を断続的に行うバルブ、20…分岐した配管、21…バルブ、22…真空チャンバー、W…ウェーハ(被処理物)。
Claims (2)
- 反応ガスが供給されるプラズマ発生室と、被処理物がセットされる処理室とを備え、プラズマ発生室で発生したプラズマを多数の孔を形成した隔壁を介して処理室に導入するようにしたプラズマ処理装置において、このプラズマ処理装置はプラズマ発生室と処理室の内部圧力の差を大きくするための手段として、反応ガスの供給管に真空ポンプにつながる枝管を設け、この枝管にバルブを設けて供給管からの反応ガスを間欠的に排気することを特徴とするプラズマ処理装置。
- 反応ガスが供給されるプラズマ発生室と、被処理物がセットされる処理室とを備え、プラズマ発生室で発生したプラズマを多数の孔を形成した隔壁を介して処理室に導入するようにしたプラズマ処理装置において、このプラズマ処理装置はプラズマ発生室と処理室の内部圧力の差を大きくするための手段として、排気管を2本に分岐し、1本は常時排気を行う真空ポンプにつながり、他の1本は排気を断続的に行うバルブを介して大容量の真空チャンバにつながってい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 |
---|---|---|---|
JP01150398A JP3574558B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01150398A JP3574558B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11214362A JPH11214362A (ja) | 1999-08-06 |
JP3574558B2 true JP3574558B2 (ja) | 2004-10-06 |
Family
ID=11779834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01150398A Expired - Fee Related JP3574558B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3574558B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100404956B1 (ko) * | 2001-01-08 | 2003-11-10 | (주)에이피엘 | 반도체 집적소자 제조공정 및 장치 |
US8043434B2 (en) * | 2008-10-23 | 2011-10-25 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for removing photoresist |
-
1998
- 1998-01-23 JP JP01150398A patent/JP3574558B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11214362A (ja) | 1999-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0343774B2 (ja) | ||
US5391260A (en) | Vacuum processing apparatus | |
JP3574558B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
JP4730572B2 (ja) | プラズマ成膜装置及びそのクリーニング方法 | |
JP3350264B2 (ja) | プラズマクリーニング方法 | |
KR100262883B1 (ko) | 플라즈마 크리닝 방법 및 플라즈마 처리장치 | |
JP3335762B2 (ja) | プラズマクリーニング方法 | |
JP3211480B2 (ja) | ドライクリーニング方法 | |
JP3969907B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
JP2002334870A (ja) | 高密度プラズマcvd装置のリモートプラズマクリーニング方法 | |
JP2658563B2 (ja) | マイクロ波プラズマドライクリーニングの方法 | |
JPH09223672A (ja) | プラズマ処理方法及び装置 | |
KR970010266B1 (ko) | 플라즈마 발생방법 및 그 장치 | |
JP2000252099A (ja) | 整合器、プラズマ処理方法及び装置 | |
JP2003174014A (ja) | ドライエッチング装置およびそのプラズマクリーニング方法 | |
JPH07335563A (ja) | プラズマcvd装置 | |
JPS5966120A (ja) | 半導体製造装置 | |
JPH11307521A (ja) | プラズマcvd装置及びその使用方法 | |
JPS59139629A (ja) | プラズマドライ処理装置 | |
JP3357280B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
JPH07283203A (ja) | 表面処理装置 | |
JPH07335633A (ja) | プラズマ処理装置 | |
KR100269794B1 (ko) | 진공처리장치 | |
JPH05144773A (ja) | プラズマエツチング装置 | |
JP3728925B2 (ja) | スパッタリング装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040224 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040421 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040629 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040702 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |