JPH02214118A

JPH02214118A - 真空処理装置

Info

Publication number: JPH02214118A
Application number: JP3360389A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Yamamoto; 秀之山本; Makoto Marumoto; 丸本　愿; Hirohide Omoto; 大本　博秀
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-02-15
Filing date: 1989-02-15
Publication date: 1990-08-27

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〕本発明は、真空処理装置に係り、特に半導体素子基板等
の試料を真空処理する真空処理装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

半導体素子基板等の試料を真空処理する装置としては、
例えば、真空容器内でガスプラズマを発生させ、該ガス
プラズマを利用して試料をニーｌ′ｆング処理するよう
に構成されたものが知られている。

このような真空処理装置においては、ｋ料の処理時に真
空容器内で反応生成物が発生し、該反応生成物が真空容
器内面に付着、堆積し、該堆積物が真空容器内面から剥
離して慶埃発生の原因となる。このため、真空容器内は
、クリーニング処理用ガスのプラズマを利用して定期的
に、または、随時クリーニング処理される。

なお、この種の装置として関連するものには、例えば、
特公昭５９−４４７７０号、特開昭６１−２５０１８５
号等が挙げられる。

−矢〔発明が解況しようとする課題〕上記従来技術において、真空容器内の反応生成物はクリ
ーニング処理用ガスのプラズマの反応性を利用して除去
されることになるが、しかし、反応生成物が非反応性の
反応生成物である場合には、プラズマの反応性を利用し
ての除去は不可能である。このため、このような場合、
真空容器内のクリーニング処理が未だ不充分なものとな
り、試料の真空処理において要求される低発塵化対策と
しては満足すべきものではない。

本発明の目的は、真空容器に付着する反応生成物を充分
に除去することで、真空処理での低発塵化を達成できる
真空処理装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、真空処理装置を、内部で試料が真空処理さ
れ該真空処Ｊ！＃に反応生成物が発生する真空容器にク
リーニング電圧印加用電極を設け、該電極にクリーニン
グ用電源を接続し、前記真空容器内にクリーニング処理
用ガスを導入する手段を備えたものとすることにより、
達成される。

〔作　　用〕

半導体素子基板等の試料は、真空容器の内部で真空処理
される。例えば、真空容器内でプラズマを利用してニー
Ｉｙ−ング処理される。真空容器内部での試料の真空処
理時に反応生成物が発生する。

該反応生成物は、真空容器内面に付着、堆積する。

該堆積物は、その後、真空容器内面から剥離し塵埃の発
生原因となるため、堆積物が剥離する以前に真空容器内
部での試料の真空処理操作が、−時、中断される。該中
断時に、クリーニング処理用ガス導入手段から所定のク
リーニング処理用ガスが真空容器内に導入される。その
後、クリーニング用電源が作動させられ、真空容器に設
けられたクリーニング電圧印加用電極、例えば、真空容
器外面で該真空容器内での反応生成物の付着範囲に対応
して設けられたクリーニング電圧印加用電極、例えば、
真空容器内での反応生成物の付着範囲に対応し真空容器
内に埋設されたクリーニング電圧印加用電極に電圧、例
えば、高周波電圧が印加される。これにより、真空容器
内でグロー放電が生じ、真空容器内にあるクリーニング
用ガスは該グロー放電によりプラズマ化される。真空容
器内面に堆積した反応生成物は、プラズマを利用し除去
される。つまり、反応性の反応生成物は、プラズマ中の
ラジカルとの反応により除去され、非反応性の反応生成
物は、プラズマ中のイオンのスパプタ作用により除去さ
れる。

〔実　施　例〕

明以下、本発明の一実施例を第１図により説彫する。

第１図で、本体架台１０は、その内部に空間Ｕが形成さ
れている。本体架台ｌＯの、この場合、頂壁には、空間
１１と連通して開口りが穿設されている。

本体架台１００頂壁には、開口上を覆ってベルジャ美が
気密に設けられている。ベルジャ美は、この場合１石英
製であり、その形状は、一端が開放端で、他端部が略半
球形状の閉ｗＡｇ！ＩＡ部となる形状である。電極支持
輪画が本体架台ｌＯの底壁を挿通して立設されている。

電極３１は、その試料設置面を、この場合、略水平面と
して電極支持軸（９）の上端に設けられ°でいる。ベル
ジャ加の内項面部と電極３１の試料設置面との間には、
アース電ｗ１４ｏが配置されている。アース電極旬は、
この場合、本体架台１０の頂壁に機械的に、かつ、電気
的に接続して設けられている。アース電＆旬は、本体架
台ｌＯを介して接地されている。本体架台ｌＯには、そ
の内部に空間Ｕと連通して排気路１３が形成されている
。

排気路１３と真空ポンプ父とは、排気管５１で連結され
ている。電極３１は、電極支持軸（資）、この場合、切
換スイッチωを介して高周波電源７０に接続され第１図
で、ベルジャｍには、クリーニング電圧印加用型ＷＳＯ
が設けられている。クリーニングミオ返圧印加用電−鉛は、この場合、ベルジャ頷の外面で、該
ベルクヤ内での反応生成物の付属範囲に対応して設けら
れている。クリーニング電圧印加用電極（資）は、この
場合、マブテングボックス匍、切換えスイッチωを介し
て高周波電源７０に接続されている。該高周波電源７０
が、この場合、クリーニング用電源である。また、ベル
ジャｍ内にクリーニング処理用ガスを導入する手段とし
ては、ベルジャｍ内に処理ガスを導入する処理ガス導入
系を共用しても良いし、該処理ガス導入系とは別の系を
用いても良い。

第１図で、また、ベルジャｍ内のクリーニング処理の終
点を検出する手段、この場合、発光分光法を用いてクリ
ーニング処理の終点判定装置ｌｏ。

が設けられている。終点判定装Ｒ１００は、クリーニン
グ用電源として共用される高周波電源７０に接続されて
いる。

第１因で、ベルクヤ■内は、真空ポンプ父の作動により
空間１１．排気路１３および排気管５１を介して減圧排
気される。また、ベルジャ（９）内には、処理ガス導入
系により所定の処理ガスが導入される。

ベルジャｍ内に導入された処理ガスの一部は、真空ポン
プ父の作動により排気され、これにより、ベルジャｍ内
は所定の処理圧力に調節される。

方、ペルツヤ園内には、公知の搬送手段（図示省略）に
より試料１１Ｇが、この場合、１個搬入されて電極３１
の試料設置面に被処理面上向姿勢で設置される。切換ス
イッチωのスイッチは電極３１側にＯＮされる。その後
、高周波電源７０が作動開始され、電極３１には、所定
電力で高周波電圧が印加される。これにより、電ｖＩｉ
３１とアース環Ｗωとの間でグロー放電が発生し、ベル
ジャｍ内にある処理ガスは該グロー放電によりプラズマ
化される。電ａ！ｉ３１に設置されている試料１１０の
被処理面は、該プラズマを利用して、例えば、エツチン
グ処理される。試料１１Ｇのこのような処理終了後、電
極３１への高周波電圧の印加やベルジャ園内への処理ガ
スの導入等が停止される。その後、処理済み試料１１０
は、電極３１から除去され搬送手段によりベルジャｍ外
へ搬出されを。その後、新規な試料が搬送手段によりベ
ルジャｍ内に搬入されて電極３１の試料設置面に被処理
面上向姿勢で設置される。その後、該試料は、上記操作
と同操作にてエツチング処理される。

このような試料の処理時にベルクヤＩ内では、反応生成
物が発生する。該反応生成物は、ベルジャｍ内面に付着
し堆積するようになる。特に、この場合においてはベル
ジャｍ内面の頂面を含む部分においてその堆積が進行す
る。そして、このような堆積は、試料の処理個数（回数
）に従りて進行し、ついにはベルジオｍ内面から剥離す
るようになる。そこで、それ以前にベルジャｍ内面は、
次の操作によりクリーニング処理される。

第１図で、処理ガス導入系よりクリーニング処理ガス、
例えば、酸素ガスが所定流量でベルジャ■内に導入され
る。ベルジャｍ内に導入されたクリーニング処理ガスの
一部は、真空ポンプ箕の作動により排気され、これによ
り、ベルジャｍ内は所定のクリーニング処理圧力に調節
される。また、切換えスイッチωのスイッチはクリーニ
ング電圧印加用電極（資）側にＯＮされる。その後、高
周波電源７０が作動開始され、クリーニング電圧印加用
電極（資）には、所定電力で高周波電圧が印加される。

これにより、クリーニング電圧印加用電極（資）とアー
ス電極菊との間でグロー放電が発生し、ベルジャｍ内に
あるクリーニング処理ガスは該グロー放電によりプラズ
マ化される。ベルジャ囚内面に堆積した反応生成物は、
プラズマを利用し除去される。つまり、反応性の反応生
成物は、プラズマ中のラジカルとの反応により除去され
、非反応性の反応生成物は、プラズマ中のイオンのスパ
ブタ作用により除去される。このようなベルジャｍ内の
クリーニング処理時においては、電ｗｉ３１の試料設置
面には試料は設置されず、例えば、ダミーの試料が設置
される。ベルジャｍ内面のクリーニング処理時に発光が
生し、該先の中で特定波長の光（特定光）（Ｌ）がベル
ジャｍ外に採光されて終点判定＊ｉ［１０Ｇに入射され
る。終点判定装置　ｔｏｏでは、特定光の発光強度の経
時変化が刻々とモニタリングされ、該変化が予め設定さ
れた終点判定値に達した時点でベルジャ圓内面のクリー
ニング処理の終点が判定される。該終点判定により終点
判定値！１００から高周波型Ｒ７０に作動停止信号が出
力され、これにより高周波電源７０の作動が停止される
。一方、これと共に、終点判定装置ｔ　１０Ｇから処理
ガス導入系にガス供給停止信号が出力され、これにより
ベルジャ部内へのクリーニング処理ガスの導入が停止さ
れる。

このようなベルジャλ内のクリーニング処理完了後、上
記操作により試料の処理が再開される。

本実施例では、ベルジャ内面に付着する反応生成物を充
分に除去することができるので、試料のプラズマ処理で
の低発塵化を達成することができる。また、これにより
、試料への異物の付着を抑制でき試料の歩留りを向上さ
せることができる。

更に、ベルジャ内面のクリーニング処理の終点を適確に
判定できるので、ベルジャ内面に付着、堆積した反応生
成物の除去精度を更に向上させることができる。

なお、上記一実施例では、プラズマを利用して試料を処
理する装置を例に挙げ説明したが、この他に、真空容器
の内部で試料が真空処理され該真空処理時に反応生成物
が発生するような装置であれば充分に適用できる。

また、上記一実施例では、ベルジャの外面にクリーニン
グ電圧印加用電極を設けているが、該電極をベルジャ内
での反応生成物の付着範囲に対応し該ベルジャに埋設し
ても良い。また、クリーニング電圧印加用電極が接続さ
れる電源は、高周波電源に特に限定されるものではなく
、他の電源、例えば、直流電源や高周波域外の交流電源
等であっても良い。また、真空容器が導電性の金属で形
成されている場合には、真空容器自体がクリーニング電
圧印加用電極として採用し得る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、クリーニング処理ガスのプラズマの反
応性およびスパプタ作用により真空容器に付着する反応
生成物を充分に除去できるので、真空処理での低発塵化
を達成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

！ｆ！１図は、本発明の一実施例のプラズマ処理装置の
要部縦断面図である。ｌＯ・・曲本体架台、Ｊ・・・・・・ベルジャ、３１・
・・・・・ＩＩＥ極、初・・・・・・アース電極、父・
・・・・・真空ポンプ、ω・・面切換えスイッチ、７０
・・−・・高周波電源、（資）・・・・・・クリーニン
グ電圧印加電極

Claims

【特許請求の範囲】１、内部で試料が真空処理され該真空処理時に反応生成
物が発生する真空容器にクリーニング電圧印加用電極を
設け、該電極にクリーニング用電源を接続し、前記真空
容器内にクリーニング処理用ガスを導入する手段を備え
たことを特徴とする真空処理装置。２、前記クリーニング電圧印加用電極を前記真空容器外
面で、該真空容器内での前記反応生成物の付着範囲に対
応して設けた第１請求項に記載の真空処理装置。３、前記クリーニング電圧印加用電極を前記真空容器内
での前記反応生成物の付着範囲に対応し前記真空容器に
埋設した第１請求項に記載の真空処理装置。４、内部で試料が真空処理され該真空処理時に反応生成
物が発生する真空容器にクリーニング電圧印加用電極を
設け、該電極にクリーニング用電源を接続し、前記真空
容器内のクリーニング終点を判定する手段を前記電源の
作動を停止させ可能に前記電源に接続し、前記真空容器
内にクリーニング処理用ガスを導入する手段を備えたこ
とを特徴とする真空処理装置。