JP4266610B2 - プラズマ処理装置、これに用いる誘電体板及び処理容器 - Google Patents
プラズマ処理装置、これに用いる誘電体板及び処理容器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4266610B2 JP4266610B2 JP2002297689A JP2002297689A JP4266610B2 JP 4266610 B2 JP4266610 B2 JP 4266610B2 JP 2002297689 A JP2002297689 A JP 2002297689A JP 2002297689 A JP2002297689 A JP 2002297689A JP 4266610 B2 JP4266610 B2 JP 4266610B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric plate
- processing container
- processing
- plasma
- electromagnetic wave
- 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 - Lifetime
Links
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 30
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 30
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 17
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 3
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 claims 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32458—Vessel
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマを用いて半導体基板を処理するプラズマ処理装置に関し、特に、当該プラズマ処理装置に使用される処理容器及び誘電体板の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プラズマを用いた半導体基板の処理技術の発達がめざましい。プラズマ処理により、処理温度を従来に比べて大幅に低温化できる等のメリットがある。プラズマ処理装置は、一般に、半導体基板を収容した処理容器と、当該処理容器に電磁波を供給する電磁波供給部と、電磁波供給部と処理容器との間に配置された誘電体板（誘電体窓）とを備えている。かかる構成の装置において、処理容器内に処理に応じた混合ガスを導入し、マイクロ波等の電磁波によってプラズマを励起する。誘電体板と処理容器との間には、Ｏリング等のシール手段が配置され、処理容器を真空封止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のプラズマ処理装置においては、誘電体板と金属製の処理容器との接触部において、両者の熱膨張率の差により、金属製容器の擦れ、削れ等のパーティクルが発生していた。最悪の場合には、誘電体板の破損等のダメージが発生していた。また、誘電体板のエッジ部等の電界境界部で局所放電が発生し、金属製容器がダメージを受けるだけでなく、酸化膜の成膜等のプラズマ処理の効率を低下させていた。
【０００４】
本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであり、誘電体板及び金属製容器のダメージを最小限に抑えると共に、プラズマ処理効率の向上が可能なプラズマ処理装置、処理容器及び誘電体板を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係るプラズマ処理装置においては、誘電体板と処理容器との間に樹脂層を配置している。これにより、誘電体板と金属製の処理容器との熱膨張率の差が原因で発生する擦れ・削れパーティクルを樹脂層で抑制されることが可能となる。また、誘電体板のエッジ部等の電界境界部で局所放電の発生が抑制され、酸化膜の成膜等のプラズマ処理の効率を向上させることが可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に用いられるプラズマ基板処理装置１０の概略構成を示す。プラズマ処理装置１０は、被処理基板としてのシリコンウエハＷを保持する基板保持台１２が備えられた処理容器１１を有する。処理容器１１内の気体（ガス）は排気ポート１１Ａおよび１１Ｂから図示されない排気ポンプを介して排気される。なお、基板保持台１２は、シリコンウエハＷを加熱するヒータ機能を有している。
【０００７】
処理容器１１の装置上方には、基板保持台１２上のシリコンウエハＷに対応して開口部が設けられている。この開口部は、石英やＡｌ２Ｏ３からなる誘電体板１３により塞がれている。誘電体板１３の上部（外側）には、アンテナとして機能するスロット板１４が配置されている。スロット板１４の更に上部（外側）には、石英、アルミナ、窒化アルミニウム等からなる誘電体板１５が配置されている。この誘電体板１５は、遅波板又は波長短縮板と呼ばれることがある。誘電体板１５の上部（外側）には、冷却プレート１６が配置されている。冷却プレート１６の内部には、冷媒が流れる冷媒路１６ａが設けられている。また、処理容器１１の上端中央には、マイクロ波を導入する同軸導波管１８が設けられている。
【０００８】
基板保持台１２の周囲には、アルミニウムからなるガスバッフル板（仕切り板）２６が配置されている。ガスバッフル板２６の上面には石英カバー２８が設けられている。
【０００９】
処理容器１１の内壁には、プラズマ処理に使用されるガスを導入するためのガスノズル２２が設けられている。また、同様に、処理容器１１の内壁の内側には、容器全体を囲むように冷媒流路２４が形成されている。
【００１０】
このプラズマ処理装置１０を用いて処理を行う際には、まず、シリコンウエハＷをプラズマ処理装置１０の処理容器１１中にセットした後、排気ポート１１Ａ，１１Ｂを介して処理容器１１内部の空気の排気が行われ、処理容器１１の内部が所定の処理圧に設定される。その後、シリコンウエハＷがセット（ロード）された処理容器１１中に、ガスノズル２２から、所定の混合ガス（不活性ガス、酸素ガス、窒素ガス等）が導入される。
【００１１】
一方、同軸導波管１８を通って供給される数ＧＨｚの周波数のマイクロ波が、誘電体板１５，スロット板１４，誘電体板１３を介して処理容器１１中に導入される。このマイクロ波によりプラズマ生成ガスが励起され、プラズマが生成される。
【００１２】
処理容器１１内でのマイクロ波励起によって生成された高密度プラズマは、シリコンウエハＷの表面に酸化膜を成膜させる。
【００１３】
図２は、誘電体板１３と処理容器１１との対向領域近傍の様子を示す。処理容器１１の内壁側には、誘電体板１３を支持するフランジ状に突出した支持部３０が形成されている。支持部３０の上面には、Ｏ−リング３４を収容する溝３２が形成されている。そして、誘電体板１３の外縁部が支持部３０の上に支持されることになる。誘電体板１３と処理容器１１との対向領域（接触領域）には、樹脂層３６が形成されている。
【００１４】
処理容器１１の材質は金属である。これに対し、樹脂層３６の材質としては、テフロン（登録商標）、ポリイミド等のエンジニアリングプラスチックを使用することができる。樹脂層３６の材質はプラズマ処理の条件、すなわち反応ガスの種類、設定温度等に応じて選択することが好ましい。樹脂層３６の形成方法としては、塗布・焼き付け処理の他に、別部材（樹脂フィルム）を接着する方法を採用することも可能である。
【００１５】
樹脂層３６の厚みとしては、例えば、４０〜１００μｍとすることが好ましい。樹脂層３６の厚みが１００μｍ以上となると、コーティングによって樹脂層３６を形成するのが困難となる。一方、樹脂層３６の厚みが４０μｍ以下となると、絶縁性能が低下し易くなる。
【００１６】
なお、樹脂層３６は処理容器１１の表面、誘電体板１３の表面の何れに形成することも可能である。ただし、コーティングを行う場合には、高温焼成タイプの樹脂と低耐熱金属の組み合わせの場合、誘電体板１３側に形成する方が、工程としては容易である。
【００１７】
上記のように、樹脂層３６を設けることにより、誘電体板１３と金属製の処理容器１１との熱膨張率の差から発生する擦れ・削れ等のダメージが、また、誘電体板１３のエッジ部等の電界境界部で局所放電の発生が抑制される。その結果、金属製処理容器１１へのダメージを抑制することができる。更に、酸化膜の成膜等のプラズマ処理の効率を向上させることが可能となる。なお、本発明はハイパワー（例えば、３ｋＷ以上）のプラズマによって、シリコンウエハＷを処理する工程において特に有効である。
【００１８】
図３は、処理時間に対する膜厚の変化を、２つの異なるプロセスで示す。図において、実線が樹脂層を設けた本発明による結果であり、破線が樹脂層を設けない従来による結果である。図からも分かるように、本発明によると、誘電体板１３のエッジ部等の電界境界部で局所放電の発生が抑制されるため、成膜効率が平均で約２５％向上した。
【００１９】
図４は、誘電体板１３と処理容器１１との対向領域における樹脂層３６の形成位置の他の例を示す。図４の例では、樹脂層３６は、溝３２の外側のみに形成され、溝３２の内側（容器の内側）には形成されない。このような配置とすることにより、Ｏ２プラズマを用いた場合のようにプラズマの条件によって、樹脂層３６自体がダメージを受けて、パーティクルの発生要因となるのを防ぐことが可能となる。図４の例においても、図２場合と同様に、樹脂層３６は処理容器１１の表面、誘電体板１３の表面の何れに形成することも可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、誘電体板と処理容器との対向領域に樹脂層を設けているため、誘電体板と処理容器との熱膨張率の差から発生する擦れ・削れ等によるパーティクルが、また、誘電体板のエッジ部等の電界境界部で局所放電の発生が樹脂層３６で抑制される。その結果、金属製処理容器へのダメージを抑制することができる他、酸化膜の成膜等のプラズマ処理の効率を向上させることが可能となる。
【００２１】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施例に係るプラズマ処理装置の構成の一例を示す概略図（断面図）である。
【図２】図２は、実施例の要部の構造を示す断面図である。
【図３】図３は、実施例の効果を示すグラフであり、処理時間と膜厚との関係を示す。
【図４】図４は、本発明の他の実施例に係る要部の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ プラズマ処理装置
１１ プラズマ処理容器
１３ 誘電体板
３０ 支持部
３２ 溝
３４ Ｏリング
３６ 樹脂層
Ｗ シリコンウエハ
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマを用いて半導体基板を処理するプラズマ処理装置に関し、特に、当該プラズマ処理装置に使用される処理容器及び誘電体板の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プラズマを用いた半導体基板の処理技術の発達がめざましい。プラズマ処理により、処理温度を従来に比べて大幅に低温化できる等のメリットがある。プラズマ処理装置は、一般に、半導体基板を収容した処理容器と、当該処理容器に電磁波を供給する電磁波供給部と、電磁波供給部と処理容器との間に配置された誘電体板（誘電体窓）とを備えている。かかる構成の装置において、処理容器内に処理に応じた混合ガスを導入し、マイクロ波等の電磁波によってプラズマを励起する。誘電体板と処理容器との間には、Ｏリング等のシール手段が配置され、処理容器を真空封止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のプラズマ処理装置においては、誘電体板と金属製の処理容器との接触部において、両者の熱膨張率の差により、金属製容器の擦れ、削れ等のパーティクルが発生していた。最悪の場合には、誘電体板の破損等のダメージが発生していた。また、誘電体板のエッジ部等の電界境界部で局所放電が発生し、金属製容器がダメージを受けるだけでなく、酸化膜の成膜等のプラズマ処理の効率を低下させていた。
【０００４】
本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであり、誘電体板及び金属製容器のダメージを最小限に抑えると共に、プラズマ処理効率の向上が可能なプラズマ処理装置、処理容器及び誘電体板を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係るプラズマ処理装置においては、誘電体板と処理容器との間に樹脂層を配置している。これにより、誘電体板と金属製の処理容器との熱膨張率の差が原因で発生する擦れ・削れパーティクルを樹脂層で抑制されることが可能となる。また、誘電体板のエッジ部等の電界境界部で局所放電の発生が抑制され、酸化膜の成膜等のプラズマ処理の効率を向上させることが可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に用いられるプラズマ基板処理装置１０の概略構成を示す。プラズマ処理装置１０は、被処理基板としてのシリコンウエハＷを保持する基板保持台１２が備えられた処理容器１１を有する。処理容器１１内の気体（ガス）は排気ポート１１Ａおよび１１Ｂから図示されない排気ポンプを介して排気される。なお、基板保持台１２は、シリコンウエハＷを加熱するヒータ機能を有している。
【０００７】
処理容器１１の装置上方には、基板保持台１２上のシリコンウエハＷに対応して開口部が設けられている。この開口部は、石英やＡｌ２Ｏ３からなる誘電体板１３により塞がれている。誘電体板１３の上部（外側）には、アンテナとして機能するスロット板１４が配置されている。スロット板１４の更に上部（外側）には、石英、アルミナ、窒化アルミニウム等からなる誘電体板１５が配置されている。この誘電体板１５は、遅波板又は波長短縮板と呼ばれることがある。誘電体板１５の上部（外側）には、冷却プレート１６が配置されている。冷却プレート１６の内部には、冷媒が流れる冷媒路１６ａが設けられている。また、処理容器１１の上端中央には、マイクロ波を導入する同軸導波管１８が設けられている。
【０００８】
基板保持台１２の周囲には、アルミニウムからなるガスバッフル板（仕切り板）２６が配置されている。ガスバッフル板２６の上面には石英カバー２８が設けられている。
【０００９】
処理容器１１の内壁には、プラズマ処理に使用されるガスを導入するためのガスノズル２２が設けられている。また、同様に、処理容器１１の内壁の内側には、容器全体を囲むように冷媒流路２４が形成されている。
【００１０】
このプラズマ処理装置１０を用いて処理を行う際には、まず、シリコンウエハＷをプラズマ処理装置１０の処理容器１１中にセットした後、排気ポート１１Ａ，１１Ｂを介して処理容器１１内部の空気の排気が行われ、処理容器１１の内部が所定の処理圧に設定される。その後、シリコンウエハＷがセット（ロード）された処理容器１１中に、ガスノズル２２から、所定の混合ガス（不活性ガス、酸素ガス、窒素ガス等）が導入される。
【００１１】
一方、同軸導波管１８を通って供給される数ＧＨｚの周波数のマイクロ波が、誘電体板１５，スロット板１４，誘電体板１３を介して処理容器１１中に導入される。このマイクロ波によりプラズマ生成ガスが励起され、プラズマが生成される。
【００１２】
処理容器１１内でのマイクロ波励起によって生成された高密度プラズマは、シリコンウエハＷの表面に酸化膜を成膜させる。
【００１３】
図２は、誘電体板１３と処理容器１１との対向領域近傍の様子を示す。処理容器１１の内壁側には、誘電体板１３を支持するフランジ状に突出した支持部３０が形成されている。支持部３０の上面には、Ｏ−リング３４を収容する溝３２が形成されている。そして、誘電体板１３の外縁部が支持部３０の上に支持されることになる。誘電体板１３と処理容器１１との対向領域（接触領域）には、樹脂層３６が形成されている。
【００１４】
処理容器１１の材質は金属である。これに対し、樹脂層３６の材質としては、テフロン（登録商標）、ポリイミド等のエンジニアリングプラスチックを使用することができる。樹脂層３６の材質はプラズマ処理の条件、すなわち反応ガスの種類、設定温度等に応じて選択することが好ましい。樹脂層３６の形成方法としては、塗布・焼き付け処理の他に、別部材（樹脂フィルム）を接着する方法を採用することも可能である。
【００１５】
樹脂層３６の厚みとしては、例えば、４０〜１００μｍとすることが好ましい。樹脂層３６の厚みが１００μｍ以上となると、コーティングによって樹脂層３６を形成するのが困難となる。一方、樹脂層３６の厚みが４０μｍ以下となると、絶縁性能が低下し易くなる。
【００１６】
なお、樹脂層３６は処理容器１１の表面、誘電体板１３の表面の何れに形成することも可能である。ただし、コーティングを行う場合には、高温焼成タイプの樹脂と低耐熱金属の組み合わせの場合、誘電体板１３側に形成する方が、工程としては容易である。
【００１７】
上記のように、樹脂層３６を設けることにより、誘電体板１３と金属製の処理容器１１との熱膨張率の差から発生する擦れ・削れ等のダメージが、また、誘電体板１３のエッジ部等の電界境界部で局所放電の発生が抑制される。その結果、金属製処理容器１１へのダメージを抑制することができる。更に、酸化膜の成膜等のプラズマ処理の効率を向上させることが可能となる。なお、本発明はハイパワー（例えば、３ｋＷ以上）のプラズマによって、シリコンウエハＷを処理する工程において特に有効である。
【００１８】
図３は、処理時間に対する膜厚の変化を、２つの異なるプロセスで示す。図において、実線が樹脂層を設けた本発明による結果であり、破線が樹脂層を設けない従来による結果である。図からも分かるように、本発明によると、誘電体板１３のエッジ部等の電界境界部で局所放電の発生が抑制されるため、成膜効率が平均で約２５％向上した。
【００１９】
図４は、誘電体板１３と処理容器１１との対向領域における樹脂層３６の形成位置の他の例を示す。図４の例では、樹脂層３６は、溝３２の外側のみに形成され、溝３２の内側（容器の内側）には形成されない。このような配置とすることにより、Ｏ２プラズマを用いた場合のようにプラズマの条件によって、樹脂層３６自体がダメージを受けて、パーティクルの発生要因となるのを防ぐことが可能となる。図４の例においても、図２場合と同様に、樹脂層３６は処理容器１１の表面、誘電体板１３の表面の何れに形成することも可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、誘電体板と処理容器との対向領域に樹脂層を設けているため、誘電体板と処理容器との熱膨張率の差から発生する擦れ・削れ等によるパーティクルが、また、誘電体板のエッジ部等の電界境界部で局所放電の発生が樹脂層３６で抑制される。その結果、金属製処理容器へのダメージを抑制することができる他、酸化膜の成膜等のプラズマ処理の効率を向上させることが可能となる。
【００２１】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施例に係るプラズマ処理装置の構成の一例を示す概略図（断面図）である。
【図２】図２は、実施例の要部の構造を示す断面図である。
【図３】図３は、実施例の効果を示すグラフであり、処理時間と膜厚との関係を示す。
【図４】図４は、本発明の他の実施例に係る要部の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ プラズマ処理装置
１１ プラズマ処理容器
１３ 誘電体板
３０ 支持部
３２ 溝
３４ Ｏリング
３６ 樹脂層
Ｗ シリコンウエハ
Claims (10)
- 処理されるべき半導体基板を収容した処理容器と；
前記処理容器に電磁波を供給する電磁波供給部と；
前記電磁波供給部と前記処理容器との間に配置された誘電体板と；
前記誘電体板の上部（外側）に配置されたスロットアンテナと；
前記誘電体板と前記処理容器との間に配置された樹脂層とを備え、
前記処理容器の内壁には内側に突出するフランジ状の支持部が形成され、
前記誘電体板の外縁部が、前記支持部上に支持され、
前記支持部には、前記処理容器を封止するＯリングを配置する溝が形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記処理容器内にプラズマ生成ガスとして酸素、窒素又はこれらの混合ガスを導入するガス導入部を更に備え、
前記半導体基板の表面を酸化又は窒化す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。 - 処理されるべき半導体基板を収容した処理容器と；
前記処理容器に電磁波を供給する電磁波供給部と；
前記処理容器内にプラズマ生成ガスとして酸素、窒素又はこれらの混合ガスを導入するガス導入部と；
前記電磁波供給部と前記処理容器との間に配置された誘電体板と；
前記誘電体板の上部（外側）に配置されたアンテナと；
前記誘電体板と前記処理容器との間に配置された樹脂層とを備え、
前記処理容器の内壁には内側に突出するフランジ状の支持部が形成され、
前記誘電体板の外縁部が、前記支持部上に支持され、
前記支持部には、前記処理容器を封止するＯリングを配置する溝が形成され、
前記半導体基板の表面を酸化又は窒化することを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記樹脂層の厚みは、４０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１，２又は３に記載のプラズマ処理装置。
- 前記樹脂層は、少なくとも前記溝に対してプラズマ生成領域の外側に配置されることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載のプラズマ処理装置。
- 処理されるべき半導体基板を収容した処理容器と；前記処理容器に電磁波を供給する電磁波供給部と；前記電磁波供給部と前記処理容器との間に配置され、前記電磁波が透過する誘電体板と；前記誘電体板の上部（外側）に配置されたスロットアンテナとを備え、前記処理容器の内壁には内側に突出するフランジ状の支持部が形成され、前記誘電体板の外縁部が、前記支持部上に支持され、前記支持部には、前記処理容器を封止するＯリングを配置する溝が形成されたプラズマ処理装置に使用される前記誘電体板において、
前記処理容器との間に樹脂層を備えたことを特徴とする誘電体板。 - 半導体基板の表面を酸化又は窒化するプラズマ処理装置に使用されることを特徴とする請求項６に記載の誘電体板。
- 処理されるべき半導体基板を収容した処理容器と；前記処理容器に電磁波を供給する電磁波供給部と；前記処理容器内にプラズマ生成ガスとして酸素、窒素又はこれらの混合ガスを導入するガス導入部と；前記電磁波供給部と前記処理容器との間に配置され、前記電磁波が透過する誘電体板と；前記誘電体板の上部（外側）に配置されたアンテナとを備え、前記処理容器の内壁には内側に突出するフランジ状の支持部が形成され、前記誘電体板の外縁部が、前記支持部上に支持され、前記支持部には、前記処理容器を封止するＯリングを配置する溝が形成され、前記半導体基板の表面を酸化又は窒化するプラズマ処理装置に使用される前記誘電体板において、
前記処理容器との間に樹脂層を備えたことを特徴とする誘電体板。 - 前記誘電体板は、石英又はアルミナからなることを特徴とする請求項６，７又は８に記載の誘電体板。
- 前記樹脂層の厚みは、４０〜１００μｍであることを特徴とする請求項６，７，８又は９に記載の誘電体板。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002297689A JP4266610B2 (ja) | 2002-10-10 | 2002-10-10 | プラズマ処理装置、これに用いる誘電体板及び処理容器 |
| PCT/JP2003/013051 WO2004034455A1 (ja) | 2002-10-10 | 2003-10-10 | プラズマ処理装置，プラズマ処理装置に用いる処理容器，及びプラズマ処理装置に用いる誘電体板 |
| AU2003272975A AU2003272975A1 (en) | 2002-10-10 | 2003-10-10 | Plasma processing apparatus, processing vessel used in plasma processing apparatus, dielectric plate used in plasma processing apparatus |
| CNB2003801010227A CN100561680C (zh) | 2002-10-10 | 2003-10-10 | 等离子体处理装置、等离子体处理装置内用的处理容器以及电介质板 |
| KR1020077013776A KR100791660B1 (ko) | 2002-10-10 | 2003-10-10 | 플라즈마 처리 장치 |
| KR1020057006152A KR100782623B1 (ko) | 2002-10-10 | 2003-10-10 | 플라즈마 처리 장치 및 유전체 부재 |
| US11/101,598 US7527706B2 (en) | 2002-10-10 | 2005-04-08 | Plasma processing apparatus, process vessel for plasma processing apparatus and dielectric plate for plasma processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002297689A JP4266610B2 (ja) | 2002-10-10 | 2002-10-10 | プラズマ処理装置、これに用いる誘電体板及び処理容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004134583A JP2004134583A (ja) | 2004-04-30 |
| JP4266610B2 true JP4266610B2 (ja) | 2009-05-20 |
Family
ID=32089280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002297689A Expired - Lifetime JP4266610B2 (ja) | 2002-10-10 | 2002-10-10 | プラズマ処理装置、これに用いる誘電体板及び処理容器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4266610B2 (ja) |
| KR (2) | KR100791660B1 (ja) |
| CN (1) | CN100561680C (ja) |
| AU (1) | AU2003272975A1 (ja) |
| WO (1) | WO2004034455A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100773721B1 (ko) * | 2005-10-04 | 2007-11-09 | 주식회사 아이피에스 | 플라즈마 처리장치 |
| JP4997842B2 (ja) * | 2005-10-18 | 2012-08-08 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置 |
| JP5157199B2 (ja) | 2007-03-07 | 2013-03-06 | 東京エレクトロン株式会社 | 真空容器、耐圧容器及びそれらのシール方法 |
| WO2010016414A1 (ja) * | 2008-08-08 | 2010-02-11 | 東京エレクトロン株式会社 | マイクロ波プラズマ発生装置およびマイクロ波プラズマ処理装置 |
| CN101667524B (zh) * | 2008-09-03 | 2011-09-14 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 一种反应腔室及应用该反应腔室的等离子体处理设备 |
| JP2010251064A (ja) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Ulvac Japan Ltd | プラズマ発生装置 |
| US8980047B2 (en) | 2010-07-02 | 2015-03-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Microwave plasma processing apparatus |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2625756B2 (ja) * | 1987-09-08 | 1997-07-02 | 住友金属工業株式会社 | プラズマプロセス装置 |
| DE4217900A1 (de) * | 1992-05-29 | 1993-12-02 | Leybold Ag | Anordnung einer mikrowellendurchlässigen Scheibe in einem Hohlleiter und Verfahren zur Einbringung dieser Scheibe |
| JPH08106993A (ja) * | 1994-10-03 | 1996-04-23 | Kokusai Electric Co Ltd | プラズマ発生装置 |
| JP2002164330A (ja) * | 2000-07-24 | 2002-06-07 | Canon Inc | 遮光膜で被覆された透過窓を有するプラズマ処理装置 |
| JP2002270599A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-20 | Canon Inc | プラズマ処理装置 |
-
2002
- 2002-10-10 JP JP2002297689A patent/JP4266610B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-10-10 KR KR1020077013776A patent/KR100791660B1/ko active IP Right Grant
- 2003-10-10 CN CNB2003801010227A patent/CN100561680C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-10-10 AU AU2003272975A patent/AU2003272975A1/en not_active Abandoned
- 2003-10-10 WO PCT/JP2003/013051 patent/WO2004034455A1/ja active Application Filing
- 2003-10-10 KR KR1020057006152A patent/KR100782623B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100782623B1 (ko) | 2007-12-06 |
| KR20050047136A (ko) | 2005-05-19 |
| AU2003272975A1 (en) | 2004-05-04 |
| CN1703771A (zh) | 2005-11-30 |
| KR100791660B1 (ko) | 2008-01-03 |
| WO2004034455A1 (ja) | 2004-04-22 |
| JP2004134583A (ja) | 2004-04-30 |
| CN100561680C (zh) | 2009-11-18 |
| KR20070086378A (ko) | 2007-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5357486B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP5835985B2 (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| JP5475261B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP4979389B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP2007258585A (ja) | 基板載置機構および基板処理装置 | |
| JP5390379B2 (ja) | プラズマ窒化処理におけるチャンバ内の前処理方法、プラズマ処理方法、および記憶媒体 | |
| WO2007088894A1 (ja) | 基板処理装置、ならびにそれに用いられる基板載置台およびプラズマに曝される部材 | |
| JP5096047B2 (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置およびマイクロ波透過板 | |
| JP2004039972A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP4147017B2 (ja) | マイクロ波プラズマ基板処理装置 | |
| WO2002080248A1 (en) | Plasma processing device | |
| KR101432415B1 (ko) | 플라즈마 질화 처리 방법 및 플라즈마 질화 처리 장치 | |
| JP4266610B2 (ja) | プラズマ処理装置、これに用いる誘電体板及び処理容器 | |
| JP2004319907A (ja) | 半導体装置の製造方法および製造装置 | |
| JP5479013B2 (ja) | プラズマ処理装置及びこれに用いる遅波板 | |
| JP2007250569A (ja) | プラズマ処理装置およびプラズマに曝される部材 | |
| US7527706B2 (en) | Plasma processing apparatus, process vessel for plasma processing apparatus and dielectric plate for plasma processing apparatus | |
| JP2003168681A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置および処理方法 | |
| WO2011013633A1 (ja) | 平面アンテナ部材およびこれを備えたプラズマ処理装置 | |
| WO2009113680A1 (ja) | 平面アンテナ部材、及び、これを備えたプラズマ処理装置 | |
| JPH1126187A (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| JP2004265916A (ja) | 基板のプラズマ酸化処理方法 | |
| JP2008235918A (ja) | プラズマ基板処理装置 | |
| JP2013033979A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JPH11135480A (ja) | プラズマ処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20031030 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060810 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061006 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061208 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070202 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070315 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20070326 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20070601 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090217 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4266610 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150227 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |