JPH01294880A - ドライエッチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、基板などの被処理物にプラズマエツチング
、リアクティブイオンエツチング等のドライエツチング
処理を施すドライエツチング装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は従来のドライエツチング装置を示す概念図であ
る。図において（υは被処理物である半導体基板などの
基板をドライエツチング処理する真空の処理室（簡単の
ため処理室内の上下電極への高周波（ＲＦ）又はマイク
ロ波の給電系は省略しである）、（２）はドライエツチ
ング処理前の基板を収納し、この基板の雰囲気を大気か
ら真空へ変換する入口側のロードロック室、（３）はド
ライエツチング処理後の基板の雰囲気を真空から大気に
戻すための出口側のロードロック室である。（４１、（
５１はカットバルブで、上記真空の処理室（１）とロー
ドロック室（２１、（３１との間に設けられ処理室（１
）を真空に保つとともに、基板の挿入・取出しを可能に
している、（６）は上記処理室（１）内に設けられた基
板を乗せる基板ホルダー、（７）は上記処理室（１］用
の真空装置である。＋８１　、　（９）はゲートバルブ
で、上記ロードロック室＋２１　、　（３１と大気との
間にＯリングａＧ＃ｕを介して設けられロードロック室
（２１、（３１を大気から真空に又は真空から大気に変
換するとともに、基板の挿入・取出しを可能にしている
、０３．　Ｑ３はロードロック室（２１、（３１内に設
けられた基板を乗せるプレート、Ｑ４１．Ｑ５はロード
ロック室＋２１　、　（３１にガスを導入するパージラ
イン、Ｏυ、Ｑηはロードロック室（２１゜（３）用の
真空装置であり、パージラインＱ４１．Ｑ５を閉じて真
空排気する。

次に上記のように構成された従来のドライエツチング装
置の動作について第２図を用いて説明する。

図において、エツチング処理すべき被処理物である基板
（ト）は、最初大気中にあるが、ゲートバルブ（８）を
開けた状態−にし、図示しない搬送手段を用い入口側ロ
ードロック室（２）内のプレートロ上に四のようにセッ
トされる。ゲートバルブを開けた状態の口から下げ（８
）の閉状態にし、０リング００を介してロードロック室
（２）は密閉状態とされ、パージラインσ４を閉じた状
態で、真空装置ＱＩ３により真空排気される。真空排気
が完了すると基板σ９は、あらかじめ真空状態となって
いる処理室（１）に、カットバルブ（４）を図に示した
閉状態から開にすることにより導入され、ホルダー（６
）上に■のようにセットされ、カットバルブ（４）を閉
じ真空装置（７）で高い真空状態にしドライエツチング
処理される。

エツチング処理を完了した役、基板■は、カットバルブ
（５）を図に示した閉状態から開にすることにより、あ
らかじめ真空装置口により、真空状態となっている出口
側のロードロック室（３）に導入され、日のようにセッ
トされる。その後カットバルブ（５）を閉状態とし、出
口側のロードロック室（３１は、パージライン卯により
ガスが導入され、ゲートバルブ（９１を開の状態（至）
にし、基板が大気中にののように搬出される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような従来のドライエツチング装置において、通
常、シリコン基板の電極としてよく使用されるアルミニ
ウムーシリコン（Ａｌ　−Ｓ　ｆ　）系合金をエツチン
グするために、第２図に示す基板ａ９を入口側ロードロ
ック室（２）に搬入する場合、この基板に水分が付着あ
るいは吸着していると、入口側ロードロック室（２）の
真空排気に長時間を必要とし、生産性を低下させる原因
となっていた。また、基板（イ）を処理室（１）でエツ
チングする時、エツチングされにくい針状のブラックシ
リコン（Ｓｉ）やＡｌ−８３の残渣などの残漬物質を生
じエツチング速度が低下する等、エツチング特性の再現
性が悪くなっていた。

さらにまた、塩素（Ｃ１）系ガスによりアルミニウム（
ＡＩ）系合金をエツチングする場合、エツチング処理後
の基板ゆに塩化アルミニウム（ＡＩｌｃＩｓ　）などの
生成物が残る。この場合、電極としてのアルミニウムー
シリコン（Ａｌ−８ｉ）やアルミニウムーシリコン−銅
（Ａｌｌ−８ｉ−Ｃｕ）　　などのアルミニウム系合金
の下部には電気接続を良好にするために通常窒化チタン
（ＴｉＮ）　、タングステン化チタン（ＴｉＷ）　、け
い化モリブデン（ＭｏＳｉｇ）等のバリアメタル膜が設
けられているため、アルミニウム（Ａｎｔ）と上記バリ
アメタル及びエツチング用の塩ｇ（（Ｊ）とにより電池
作用で塩酸（ＨＣＪ）が生じアルミニウム（ＡＪ）配線
をとかし、エツチング後の後腐食が非常に発生し易いと
いう問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、ロードロック室に基板などの被処理物への吸着水
分を蒸発除去する機構を備えることにより、ドライエツ
チングにおけるエツチング特性の向上及び生産性を向上
でき、またドライエツチング後のエツチング生成物によ
る後腐食を防止できるドライエツチング装置を得ること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕 この発明に係るドライエツチング装置は、ロードロック
室に、被処理物への吸着水分を蒸発除去するためにドラ
イエツチング前の加熱をすることができる加熱機構及び
ドライエツチング後のエツチング生成物を除去するため
に加熱をすることができる加熱機構の一方又は双方を設
けるようにしたものである。

〔作用〕

この発明におけるドライエツチング装置は、ロードロッ
ク室に、被処理物を加熱することができる加熱機構を備
えることにより、処理すべき彼処理物はドライエツチン
グの前後のいずれか又は両方で加熱することが可能とな
る。ドライエツチング前に加熱した場合は吸着水分を蒸
発除去することができると共に真空排気が速くなり、ま
たドライエツチング後に加熱した場合はエツチング生成
物を揮発させて除去できる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例について説明する。

第１図はこの発明のドライエツチング装置の概念図を示
すもので、図において、（ＩＪ−■、０４〜（至）は従
来のドライエツチング装置と同様の構成なので説明を省
略する。（至）、（至）はロードロック室（２）。

（３）内にあり基板σ（１，ｒ２ＪＪを加熱するホット
プレート、これらのホットプレート（ハ）２ｇＢ内には
ヒーター幼。

（支）があり、ヒーター用電源■、（７）よりエネルギ
ーが供給されている、ｅＩＪ、（至）は上記ホットプレ
ート（至）、（至）の温度を測定する熱雷対で、できる
だけ基板σ９．同に近い温度が検出できるようにホット
プレートの裏面に接触して装着されている、ｃａ、　ｎ
は熱電対ｃ３Ｄ　、■の出力と所定の温度に対応する出
力との差を検知しヒーター用電源（ト）、（至）にフィ
ードバックしてエネルギーの供給量を制御することによ
り温度を所定値に維持する温度コントローラである。

次に、上記のように構成さねたこの発明の一実施例によ
るドライエツチング装置の動作について第１図を用いて
説明する。

図において、ドライエツチング処理前に、入口側ロード
ロック室（２）内のホットプレート（至）上に叫のよう
に基板がセットされる。ゲートバルブを開けた状態の四
から下げ（８）の閉状態にし、０リング頭を介してロー
ドロック室（２）は密閉状態とされる。

パージラインα４を閉じた状態で、真空装置Ｑｆ１によ
りロードロック室（２）を真空排気しつつ、基板α９は
ヒーター勿。ヒーター用電源翰、熱電対６υ及び温度コ
ントローラー□□□により所定温度に加熱される。

また、ドライエツチング処理後にあらかじめ真空状態と
なっている出口側ロードロック室（３）内のホットプレ
ート（至）上に（２）のようにセットされた基板は、ヒ
ーター（至）、ヒーター用電源Φ、熱雷対（至）及び温
度コントローラー鏝により所定温度に加熱されつつ真空
排気が続けられる。　　　。

上記のようなこの発明の一実施例のドライエツチング装
置では、ロードロック室（２）で基板を加熱することが
できるので、エツチング処理前の基板ａ９に付着又は吸
着している水分が除去され、真空排気が速くなり、また
、ロードロック室（３）で基板を加熱することができる
ので、エツチング処理後の基板０上のエツチング生成物
が揮発除去できる。

なお、上記実施例では、ヒーター昂、（至）は、うめ込
み形のヒーターを使ったが、例えば、ロードロック室（
２）、（３）内にランプヒーターを取り付け、赤外線等
により真空室内から基板α」、＠を加熱してもよい。

また、上記実施例では、入口側のロードロック室（２）
及び出口側のロードロック室（３）の両方に加熱をする
機構を設けたが、どちらか一方に設けてもよい。一方に
設けた場合は、それに対応して、基板上の吸着水分の除
去又はエツチング後の生成物の除去ができる。

さらに、上記実施例では、入口側ロードロック室（２）
と出口側ロードロック室（３）が分離された構成の装置
について説明したが、両者を一室で共用した構成の装置
にしても上記実施例と同様の効果を奏する。

さらに、上記実施例では、処理室が基板−枚一枚処理す
る枚葉処理の場合に適用したが、複数の基板を処理する
バッチ処理の装置に適用してもよい。

また、上記実施例では、ロードロック室＋２１　、　（
３１に基板を枚葉で入れる装置について説明したが、複
数の基板を収納したカセットをロードロック室＋２１　
、　（３１にそのまま入れて加熱する（処理室は枚葉処
理でもバッチ処理でもよい）装置であっても同様の効果
を奏する。

さらに、真空排気の作業能率を陶土させるためにカセッ
トの収納されるロードロック室＋２１　、　（３１と処
理室（υの間にさらにもう１室ロードロツク室が追加さ
れることもあるが、そのような装置の場合は、ロードロ
ック室＋２１　、　（３１又は追加されたロードロック
室のいづれかに加熱機構をとりつけてもよい。

上記のような各実施例において、加熱温度範囲としては
、通常フォトレジスト付きの基板などの場合、フォトレ
ジストの耐熱性を考慮すれば、吸着水分の除去のため又
は後腐食防止のための反応生成物の除去のためには、例
えばＺｏｏｃ±５０℃が最も有効である。

又、上記実施例では、ホットプレート四、（至）に基板
α９．ゆをコくだけとしたが１．例えば、バネ付きのつ
めではさむチャックを施こすか、重力により押えるドー
ナツ状の基板押えのクランプを付加する等の何らかのウ
ェーハチャック機構を付加すれば、より高い効果が得ら
れる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、ロードロック室に被処
理物を加熱することができる機構を備え、ドライエツチ
ング処理の前後のいずれか又は両方で被処理物を加熱で
きるので、処理前の被処理物の吸着水分の蒸発除去や真
室排気が容易となり、エツチング特性の再現性の向上と
生産性向上が図れ、又、ドライエツチング処理後の被処
理物のエツチングによる生成物の揮発が促進されること
により、後腐食を容易に防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

ｉ１図は、従来のドライエツチング装置を示す概念図、
第２図は、この発明の一実施例によるドライエツチング
装置を示す概念図でアル。 図において、（１）は処理室、（２１は入口側ロードロ
ック室、（３）は出口側ロードロック室、（４１、（５
１はカットバルブ、（６）は基板ホルダー、（７）は処
理室用真空装置、＋８１　、　（９１はゲートバルブ、
αＯ１σＰはＯリング、υ、ａ３はプレート、α心、μ
ｓはパージライン、０６、αＤはロードロック室用真空
装置、□□□〜＠は基板が置かれた状態、曽、鏝はゲー
トバルブの開の状態、（イ）、（至）はホットプレート
、勾、索はヒーター、四、（７）はヒーター用電源、Ｏ
Ｉ）、（至）は熱Ｔ対、に）、０４は温度コントローラ
である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　エッチング処理が行なわれる被処理物を収納し、この
   被処理物の雰囲気を大気から真空又は真空から大気へ変
   換可能なロードロック室、このロードロック室内に設け
   られ上記被処理物を加熱し得る加熱機構、及び上記被処
   理物をドライエッチング処理する真空の処理室を備え、
   上記ロードロック室で加熱した上記被処理物を上記処理
   室でドライエッチングするか、又は上記処理室でドライ
   エッチングした上記被処理物を上記ロードロック室で加
   熱することを特徴としたドライエツチング装置。