JPH02224231A - プラズマ処理装置 - 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】 〔発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明はプラズマ処理装置に関する。

（従来の技術） エツチング装置としては、真空ポンプによって極低圧状
態にした処理室内で対向電極の一方の対向面に半導体基
板を保持させ、対向電極間に電圧を印加することにより
、処理室内に送り込まれた反応ガスからプラズマを発生
させ、半導体基板をエツチングするものが知られている
。

このようなエツチング装置では、処理室と真空ポンプを
連通ずる排ガス管の処理室側の末端を、処理室内に一箇
所開口させ、真空ポンプによって処理室内を減圧してい
た。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、処理室内の排ガスは一箇所の排ガス管に
のみかたよって流出されるので、処理室内のプラズマ密
度の分布に不均衡が生じ、このため半導体基板面におけ
るエッチレートや、バッチ式の場合には部分的な半導体
基板のエッチレートなどにばらつきが生じた。

本発明はこのような問題を解決すべくなされたもので、
その目的とするところは、処理室内の被処理体における
プラズマ密度などの分布を均一にしたプラズマ処理装置
を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明は、処理室と真空ポン
プを連通ずる排ガス管の処理室側の末端を、配設される
半導体基板を囲んで複数個設けたことを特徴とする。

（作用） 本発明では、処理室内の排ガスは、半導体基板を囲んで
複数個開口された排ガス管の末端に流入されるので、被
処理体に対して均一なプラズマ処理を可能にする。

（実施例） 以下図面に基づいて本発明装置をプラズマエツチング装
置に適用した一実施例を詳細に説明する。

装置本体に設けられたモータ（図示せず）の回転軸に係
合された支持部材１の上部に、接地された円板状下部電
極３が固設される。この下部電極３の上方にはこの下部
電極３と対向して、高周波電源４に接続される円板状上
部電極５が設けられる。この上部電極５は、中空の構造
で、下部電極３と対向する面に多数のガス通過孔７を有
し、絶縁部材８を介してガス供給管９に連結される。

ガス供給管９は反応ガス供給装置１１および窒素ガス供
給装置１３に選択的に連結される。反応ガス供給装置１
１からの反応ガス供給は反応ガスバルブ１５によって制
御される。窒素ガス供給装置１３からの窒素ガス供給は
、窒素ガスバルブ１７によって制御される。

下部電極３の周囲にはアルミニウム製の処理室壁１９が
設けられ、下部ハウジングが形成される。

下部ハウジングの上方には、上部電極５を内設する、ア
ルミニウム製の電磁波シールドカバー２１が設けられ、
上部ハウジングが形成される。

なお、電磁波シールドカバー２１の両側には、仕切り板
２２が設けられ、ハウジング部と、隣接する図示しない
他の構成要素とを仕切っである。

さらに仕切り板２２の上に、プラスチック製のブツシュ
２４を介在させて上蓋２６が載置される。

ブツシュ２４を設けたのは次の理由による。このエツチ
ング装置では、上部ハウジングを図示しない開閉機構に
よって持ち上げることによって、処理室内の点検などを
容易に行うことを可能にしであるが、構成要素の寸法誤
差などがあると、上部ハウジングの移動にともなって、
電磁波シールドカバー２１の側面が仕切り板２２に擦れ
るおそれがあり、この結果、塵などが生じることのない
ようにしたものである。また、上蓋２６は仕切り板２２
上を摺動可能にしであるが、この場合にも塵などの生じ
ることのないようにしたものである。

処理室壁１９の上端面にはバッキング２３が設けられ、
電磁波シールドカバー２１の下面が気密的に当接可能に
構成される。

上部電極５の上方のガス供給管９の周囲には、シリンダ
状の摺動部材２７が設けられる。摺動部材２７の側面は
、電磁波シールドカバー２１に対して鉛直方向に摺動可
能であるが、バッキング２９を介在させることにより、
気密性が保持される。

さらに電磁波的に導通特性を呈する導電性弾性部材を介
在させるとさらに良い。

摺動部材２７の上端面上であって、ガス供給管９の周囲
には、矩形の平板状の支持板３１が設けられる。支持板
３１の４角には連結アーム３３が固設され、４つの連結
アーム３３それぞれにモータ３５が固設される。

モータ３５の図示しない回転軸にはボールネジ３９が鉛
直方向に連結される。各ボールネジ３９は支持板３１を
貫通し、さらに支持板３１との間にはベアリング３２が
介在される。各ボールネジ３９の下部にはポールナツト
４１が形設される。

ポールナツト４１は電磁波シールドカバー２１の下部を
貫通して固設される。一方、支持板３１の下面に接する
状態でボールネジ３９の周囲にスラストベアリング４３
が設けられる。スラストベアリング４３の下面に接した
状態でボールネジ３９の周囲にスプロケット４５が設け
られる。各スプロケット４５は、チェーン４７で連結さ
れる。したがって、モータ３５の回転に連動して、４つ
のボールネジ３９は同調されて動作する。

処理室壁１９の下部には、被処理体の被処理面において
均一な反応ガスが存在するように排ガス管４９と排ガス
管５０がたとえば１８０度対向した位置に２個設けられ
、排ガス管４９．５０は途中で合流して、圧力制御バル
ブ５１を介して真空ポンプ５２に連結される。排ガス口
は２個以上多数配列してもよい。なお、排ガス管４９．
５０は、下部電極３の中心点に対して互いに対称な位置
に開口される。このような配置にすることで、処理室内
の排ガスが排ガス管４９．５０に均等に排気される。

一方、処理室壁１９の側面には、処理室内の圧力を導入
する圧力検出管５３が設けられ検出管バルブ５５を介し
て圧力計５７に連結される。圧力計５７は、圧力制御装
置５８に接続され、検出管バルブ５５が解放されたとき
に処理室内の圧力を検知し、所定圧力値（たとえば１．
ｏｘ　１Ｇ−２Ｔｏｒｒ）になるように圧力制御バルブ
５１を動作させる。

次にこのエツチング装置の動作について説明する。

まず、図示しないモータ制御装置によってモータ３５が
作動され、上部電極５が鉛直方向に移動され、上部電極
５と下部電極３との間隔がエツチングに適切な状態に調
整される。

そして、真空ポンプ５２が作動することにより、処理室
内の排ガスは、排ガス管４９．５０に均等に流入されて
、真空ポンプ５２から外部へ排出される。やがて処理室
内はたとえば１．ＯＸ　１Ｏ−２Ｔｏｒｒに減圧され、
さらに次に述べるエツチング処理中も真空ポンプ５２に
よって同様に処理室内の排ガスが排出されながら圧力制
御バルブ５１をコントロールして一定の圧力に保たれる
。なお、気圧値の検知は、圧力計５７によって行なわれ
、制御は、圧力制御装置５８によって行なわれる。

次に、あらかじめ処理室内と同様に減圧されている図示
しない真空予備室から、図示しない搬送手段たとえばロ
ボットアームによって半導体基板６１が処理室内の下部
電極３上にローディングされる。

ここで、反応ガス供給装置１１からガス供給管９、ガス
通過孔７を介して、反応ガスが反応室内に供給される。

そし、て高周波電源４から上部電極５に高周波電圧たと
えば１３．５６　ＭＨｚが印加され、反応ガスからプラ
ズマが生じ、半導体基板６１のエラチンτが行なわれる
。

その後、あらかじめ処理室内と同様に減圧されている図
示しない真空予備室へ、図示しない搬送手段によってエ
ツチングされた半導体基板６１は運び出される。

このような動作が個々の半導体基板毎に繰返される。

なお、このエツチング装置のメンテナンス時に、処理室
内を窒素ガスによって置換する場合は、真空ポンプ５２
によって排ガス管４９．５０を介して反応室内の排ガス
が排出されるとともに、窒素ガス供給装置１３からガス
供給管９、ガス通過孔７を介して反応室内に窒素ガスが
供給される。

かくして本実施例によれば、処理室内の排ガスは、排ガ
ス管４９．５０の末端開口部に均等に流入されるので、
処理室内の排ガスの流れにかたよりが生じることはなく
、したがって、半導体基板のエッチレートにばらつきが
生じることを防止できる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したよう本発明によれば、処理室内の排
気孔は、被処理体の被処理面を囲んで複数個開口される
ので、処理室内の排ガスの流れにかたよりが生じること
は抑制・防止され、したがって、被処理体たとえば半導
体基板のプラズマ処理を均一化できる。

上記実施例ではプラズマエツチング処理に適用した例に
ついて説明したが、プラズマ処理であれば何れにも適用
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置実施例に係るエツチング装置の要部
を示す図である。 ３・・・・・・・・・下部電極 ５・・・・・・・・・上部電極 ４９．５０・・・・・・・・・排ガス管６１・・・・・
・・・・半導体基板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 処理室に設けた被処理体をプラズマ処理する装置におい
   て、 前記被処理体の被処理面が均一プラズマ雰囲気となる如
   く排気孔を複数個開口させたことを特徴とするプラズマ
   処理装置。