JPH029121A - プラズマエッチング装置 - 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］ 本発明は被処理物に成膜処理やエツチング処理などを行
う真空処理装置に係り、特に半導体素子の製造などの際
に使用され被処理物にプラズマエツチング処理を施すプ
ラズマエツチング装置に関する。

［従来の技術］ 半導体素子の製造過程では、半導体にエツチング処理を
施すプラズマエツチング装置、特に反応性イオンエツチ
ング装置（ＲＩＥ装置）が広く使用されている。このＲ
ＩＥ装置は、真空容器内に対向電極が配設され、これら
の対向電極には高周波電力が印加されるように構成され
ている。対向電極の一方の電極に被処理物、即ち半導体
要素を固定した後に、真空容器内にエツチングガスを導
入すると共に対向電極に高周波電力を印加すると、プラ
ズマが発生しこれにより被処理物のエツチングが行われ
る。このエツチングは極めて高精度に行う必要があり、
このためには処理の終了時点の検出が重要となっている
。

そこで、プラズマエツチング処理中に被処理物から発生
する紫外線を検出する終点検出器を設置し、これにより
エツチング処理の終了時点を正確に検出している。この
終点検出器は真空容器の外側に設置され、真空容器の石
英ガラス窓を介して真空容器内の紫外線を検出している
。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上述した従来のプラズマエツチング装置は、
エツチング処理中に発生したエツチング生成物が成膜生
成物として石英ガラス窓に薄膜状に付着し、これにより
石英ガラス窓の透過率が時間と共に低下し、検出器出力
も低下してしまう。

従来は、この検出器出力が低下した時に作業者が検出器
のアンプの増幅率を上げていたが、このアンプの増幅率
の調節には限度があると共に、信号ラインのノイズをも
増幅してしまい検出精度を低下させる。従って、エツチ
ング生成物が石英ガラス窓に多く付着した場合には、プ
ラズマエツチング装置の運転を中断して石英ガラス窓の
洗浄作業を行っていた。この洗浄作業は、手間が掛かる
作業であると共に、多大な時間を必要としプラズマエツ
チング装置の稼働率を低下させてしまうという問題があ
った。

もちろん、このような問題はプラズマエツチング装置に
限らず、蒸着において発生した成膜生成物が検出用の透
明窓に付着する場合にも同様に生ずる問題である。

そこで、本発明の目的は透明窓への成膜生成物の付着を
防止して、検出器の検出精度を高めると共に稼働率を向
上することのできるプラズマエツチング装置を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために、本発明は、エツチングガス
が封入される真空容器と、この真空容器内に互いに対向
して配置され、一方に被処理物が取付けられた対向電極
と、これらの対向電極に高周波電力を印加しプラズマを
発生させる電源と、上記真空容器の側壁の一部として形
成された透明窓と、上記真空容器の外側に設けられ、上
記プラズマによって上記被処理物から発生される特定波
長の光線を上記透明窓を介して検出する検出器と、上記
透明窓にエツチング生成物が付着しない温度まで上記透
明窓を加熱するヒータとを具備するものである。

上記透明窓は石英ガラスによって構成され、上記波長は
紫外域の波長であり、上記検出器は上記紫外域の波長を
検知して上記被処理物のエツチング処理の終了を検出す
る終点検出器であることが好ましい。

［作　用］ 対向電極の間に高周波電力を印加してプラズマを発生さ
せ、被処理物のエツチングを行う間に検出器はこのプラ
ズマエツチングによって被処理物から発生される特定波
長の光線を透明窓を介して検出する。上記エツチング中
にはエツチング生成物が真空容器内に充満するが、透明
窓はヒータによって加熱されているので上記エツチング
生成物は透明窓に付着せず、エツチング生成物による検
出器出力の低下が防止される。

［実施例］ 以下、本発明による真空処理装置の一実施例であるプラ
ズマエツチング装置を示した断面図を参照して説明する
。

第１図において、真空容器１内には互いに平行に対向す
る一対の平板状電極２．３が配設され、これらの対向電
極２と３には高周波電源４から高周波電力が印加される
。下側の電極３には半導体要素などの被処理物５が固定
される。真空容器１の側壁１ａには被処理物５に臨む位
置に貫通孔６が穿孔されており、この貫通孔６には断熱
材７を介して石英ガラス８が取付けられている。この断
熱材７は真空容器側壁１ａにボルト９によって気密に固
着され、石英ガラス８は断熱材７の貫通孔７ａに一致す
るように固定されている。石英ガラス８と断熱材７との
間には耐熱性のＯリング１０が介在され、両者間の気密
を保持している。こうして断熱材７と石英ガラス８とは
真空容器側壁１ａの一部を形成する透明窓を構成してい
る。なお、本明細書では「透明」とは少なくとも特定波
長の光を透過するという意味で使用されている。

石英ガラス８の裏面、即ち真空容器内部と反対側の面に
は薄型ヒータ１１が取付けられている。

このヒータ１１は、石英ガラス８を透過した光束を遮断
しないように石英ガラス８の外周部に密着されていると
共に、コードｌｌａによって不図示の電源に接続されそ
こからの給電によって発熱する。

終点検出器１２は、断熱材１３を介してボルト１４によ
って透明窓７．８に取付けられている。

この終点検出器１２は特定波長の光、本例では特定の紫
外線の入射を検知し、エツチング処理の終了を検出する
。

次に、この実施例の作用を説明する。

真空容器１内にエツチングガスを導入した後に、対向電
極２．３に高周波電力を印加しプラズマを発生させて、
このプラズマにより被処理物５をエツチングする。この
プラズマにより被処理物５から紫外域の特定波長の光線
が発生する。終点検出器１２は石英ガラス８を透過して
きた上記特定波長の光線を検出し、検出出力を不図示の
制御装置に送出する。このとき、エツチングによりエツ
チング生成物が発生し真空容器１内に充満するが、石英
ガラス８はヒータ１１によって充分に加熱されているた
めに、石英ガラス８へのエツチング生成物の付着は大幅
に減少する。従って、終点検出器１２は常に高精度の検
出を行うことができる。

第２図は終点検出器１２の出力波形を示したもので、ヒ
ータ１１への通電は断続的でも連続的でもよい。

また、ヒータ１１の両側に夫々配設された断熱材７と１
３は、ヒータ１１の発熱が真空容器１内部及び検出器１
２に影響することを防止している。

上述の実施例は半導体要素のプラズマエツチング装置に
関するものであったが、本発明はこれに限らず、成膜生
成物が真空容器の透明窓に付着することを防止する必要
のあるものに適用することができる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、真空
容器内部と検出器とを隔離する透明窓をヒータで加熱し
、処理中に被処理物から生ずる成膜生成物が透明窓に付
着することを阻止しているため、成膜生成物による透明
窓の汚染はもちろん検出器の汚染をも防止できる。従っ
て、成膜生成物による検出器出力の低下が防止され、真
空処理装置の稼働率を大幅に向上することができる。

窓）、１１・・・ヒータ、１２・・・検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エッチングガスが封入される真空容器と、この真空
   容器内に互いに対向して配置され、一方に被処理物が取
   付けられる対向電極と、これらの対向電極に高周波電力
   を印加しプラズマを発生させる電源と、上記真空容器の
   側壁の一部として形成された透明窓と、上記真空容器の
   外側に設けられ、上記プラズマによって上記被処理物か
   ら発生される特定波長の光線を上記透明窓を介して検出
   する検出器と、上記透明窓にエッチング生成物が付着し
   ない温度まで上記透明窓を加熱するヒータとを具備する
   ことを特徴とするプラズマエッチング装置。 ２、上記透明窓は石英ガラスによって構成され、上記波
   長は紫外域の波長であり、上記検出器は上記紫外域の光
   線を検知して上記被処理物のエッチング処理の終了を検
   出する終点検出器であることを特徴とする請求項１に記
   載のプラズマエッチング装置。