JPH03232981A - 基板の処理装置およびその処理方法 - 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、例えばシリコンウェハ等の基板にドライエツ
チングあるいはドライアッシング技術によってプロセス
処理を施す基板の処理装置およびその処理方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の基板の処理装置としては、例えば第２図
（ａｌおよび（ｂ）に示すようなドライエツチング装置
（第１のドライエツチング装置）が知られている。これ
を同図に基づいて説明すると、同図において、符号１で
示すものはプラズマの発生によって基板としてのシリコ
ンウェハ２にプロセス処理が施される処理室３をその内
部に有する処理容器で、内外に開放する排気ポート４を
有し上方に開口する第１の容器５と、この第１の容器５
の上方に設けられその開口端部にフランジ６を有する石
英ペルジャーからなる半円球状の第２の容器７と、この
第２の容器７と前記第１の容器５との間に介装され放射
方向に開口する多数の反応ガス通路８を有する環状の台
座９とによって構成されている。また、この処理容器１
には、前記処理室３内にシリコンウェハ２を挿抜するゲ
ート（図示せず）が設けられている。１０は前記処理室
３内に一部が臨む電極で、前記処理容器１に取り付けら
れており、上部にはシリコンウェハ２を保持するウェハ
載置面１１が形成されている。１２は上下方向に延在す
る導波路１３を有するマイクロ波導波管で、内部に前記
第２の容器７の球状部を臨ませ前記フランジ６上に立設
されている。また、１４は前記台座９上に前記フランジ
６を固定するクランプリング、１５は前記フランジ６と
前記台座７との間に介装された０リングである。

このように構成された処理装置を使用して基板に処理施
すには、先ず処理室３内にシリコンウェハ２を挿入し、
次いで排気ボート４から外部に排気することにより処理
室３内を真空引きし、しかる後導波路１３から処理室３
内にマイクロ波を照射することによりプラズマを発生さ
せると共に、反応ガス通路８から処理室３内に反応ガス
を供給して行われる。

また、従来の基板の処理装置には、この他第３図に示す
ようなドライエツチング装置（第２のドライエツチング
装置）あるいは第４図に示すようなドライエツチング装
置（第３のドライエツチング装置）がある。これらを同
図に基づいて説明する。同図において、第２図（ａｌお
よび（ｂｌと同一の部材については同一の符号を付し、
詳細な説明は省略する。

先ず、第３図に示すドライエツチング装置は、前記第１
の容器５と前記第２の容器７との間に介装され放射方向
に開口する反応ガス通路１６を有する環状の台座１７と
、この台座１７に前記第２の容器７の内球面に沿って延
在するように取り付けられ前記反応ガス通路１６に連通
ずるガス供給管１日とによって構成されている。このう
ち、ガス供給管１８には、前記処理室３内に開放する多
数のガス噴射孔１９が設けられている。

一方、第４図に示すドライエツチング装置は、前記第１
の容器５の上注に環状の台座２ｏを介して設けられフラ
ンジ２１およびガス噴射口２２を有する石英ペルジャー
からなる半円球状の第２の容器２３と、この容器２３に
溶接固定されかつ前記マイクロ波導波管１２に挿通され
前記ガス噴射口２２に連通ずるガス供給管２４とによっ
て構成されている。

このように構成された基板の処理装置を使用する処理は
、第２図（ａ）および（ｂｌに示すドライエツチング装
置を使用する場合と同様に行われる。すなわち、第３図
に示すドライエツチング装置の使用による場合は、反応
ガスが反応ガス通路１６．ガス供給管１８を経て処理室
３内に供給され、第４図に示すドライエツチング装置の
使用による場合は、処理時に反応ガスがガス供給管２４
．ガス噴射口２２を経て供給される。

また、基板の処理後には、処理室３内を大気に戻して処
理済みのシリコンウェハ２を外部に取り出し、処理室３
内に未処理のシリコンウェハ２を挿入することにより上
述のプロセス処理が繰り返される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、第１のドライエツチング装置においては、シ
リコンウェハ２の径方向に反応ガス通路８を開口させる
構造であるため、この開口部から噴出する反応ガスがシ
リコンウェハ２の周辺に集中していた。この結果、シリ
コンウェハ２上のガス分布が不均一になり、シリコンウ
ェハ２に安定したプロセス処理を施すことができないと
いう問題があった。

また、第２のドライエツチング装置においては、ガス供
給管１８が複雑な形状をもつものであるため、装置の製
作を困難なものにし、コストが嵩むという問題があった
。

さらに、第３のドライエツチング装置においては、ガス
供給管２４を第２の容器２３に溶接固定すると共に、マ
イクロ波導波管１２に挿通させるものであるため、組立
工程数が嵩み、組み立てに多大の時間を費やすという不
都合があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、基板
に安定したプロセス処理を施すことができると共に、コ
ストの低廉化および組立時間の短縮化を図ることができ
る基板の処理装置およびその処理方法を提供するもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る基板の処理装置およびその処理方法は、処
理容器の一部を内外２つの半円球容器によって形成し、
これら両半円球容器間に反応ガス通路を形成し、この反
応ガス通路および処理室に連通ずる多数のガス噴射孔を
両半円球容器のうち内側の半円球容器に設けたものであ
る。

また、本発明の別の発明に係る基板の処理方法は、請求
項１における処理室内に基板を挿入し、次いで排気ポー
トから外部に排気することにより処理室内を真空引きし
、しかる後反応ガス通路から処理室内に反応ガスを供給
すると共に、処理室内に高周波を照射することによりプ
ラズマを発生させるものである。

〔作　用〕

本発明およびこの発明の別の発明においては、内外２つ
の半円球容器間の反応ガス通路に導入された反応ガスを
ガス噴射孔から基板上に均等に噴射させることができる
。

〔実施例〕

以下、本発明の構成等を図に示す実施例によって詳細に
説明する。

第１図は本発明に係る基板の処理装置を示す断面図で、
同図において第２図〜第４図と同一の部材については同
一の符号を付し、詳細な説明は省略する。同図において
、符号３１で示すものはプラズマの発生によって基板と
してのシリコンウェハ２にプロセス処理が施される処理
室３２をその内部に有する処理容器で、内外に開放する
排気ポート３３を有し上方に開口する第１の容器３４と
、この第１の容器３４の上方に設けられ各開口端部にフ
ランジ３５．３６を有する内外２つの半円球容器として
の石英ペルジャー３７．３８からなる第２の容器３９と
、この第２の容器３９０両石両石英ジャー３７．３８の
うち内側の石英ペルジャー３７と前記第１の容器３４と
の間に介装された環状の第１の台座４０と、この第１の
台座４０に設けられかつ前記両石英へルジャー３７．３
８間に介装され径方向に開口する反応ガス通路４１を有
する環状の第２の台座４２とによって構成されている。

このうち両石英へルジャー３７．３８間には、混合ガス
が導入される反応ガス通路４３が形成されている。そし
て、これら両石英ペルジャーのうち内側の石英ペルジャ
ー３７には、前記反応ガス通路４１および前記処理室３
２に連通ずる多数のガス噴射孔４４が設けられている。

また、４５は前記フランジ３５と前記第１の台座４０と
の間に介装された０リング、４６は前記フランジ３５と
前記第２の台座４２との間に介装されたＯリング、４７
は前記フランジ３６と前記第２の台座４２との間に介装
された０リングである。なお、前記処理容器３１には、
前記処理室３２内にシリコンウェハ２を挿抜するゲート
（図示せず）が設けられている。

このように構成された基板の処理装置においては、処理
時に両石英ペルジャー３７．３８間の反応ガス通路４３
に導入された反応ガスをガス噴射孔４４からシリコンウ
ェハ２に噴射させることが一 できる。

したがって、本実施例においては、従来のようにガス噴
射孔４４から噴出する反応ガスがシリコンウェハ２に分
散させることができるから、処理時にシリコンウェハ２
上のガス分布を均一にすることができる。

また、本実施例においては、従来のように複雑なガス供
給管を製作するものでないから、装置の製作を簡単に行
うことができる。

さらに、本実施例においては、従来のようにガス供給管
を第２の容器に溶接固定するものおよびマイクロ波導波
管に挿通させるものでないから、組立工程数を削減する
ことができる。

次に、本発明の別の発明に係る基板の処理方法について
説明する。

先ず、処理室３２内にシリコンウェハ２を挿入する。次
に、排気ポート３３から外部に排気することにより処理
室３２内を真空引きする。しかる後、反応ガス通路４３
からガス噴射孔４４を経て反応ガス（混合ガス）を供給
すると共に、マイク０ 口波導波管１２からマイクロ波を処理室３２内に照射す
ることによりプラズマを発生させる。

このようにして、基板に対し成膜処理、エツチング処理
あるいはアッシング処理を施すことができる。

この後、反応ガスの供給を停止し、処理室３２内を大気
に戻した後、ゲート（図示せず）から処理済みのシリコ
ンウェハ２を外部に取り出し、処理室３２内に未処理の
シリコンウェハ２を挿入することにより上述のプロセス
処理が繰り返される。

したがって、本実施例においては、処理時に反応ガス通
路４３に導入された反応ガスをガス噴射孔４４からシリ
コンウェハ２上に均等に噴射させることができるから、
シリコンウェハ２上のガス分布が均一になる。

また、本実施例においては、内外２つの石英ペルジャー
３７．３８間に反応ガス通路４３を形成したから、この
通路形成に困難さを必要とするものでないから、装置を
簡単に製作することができる。

さらに、本実施例において、従来必要としたガス供給管
の溶接を不要としたことは、溶接工程を削減することが
できる。

なお、本実施例においては、処理容器３１の上方からマ
イクロ波を処理室３２内に導入する装置である例を示し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、処理室
３２内の電極１０に高周波を供給する高周波電源（Ｒ，
Ｆ）を備えた装置でもよく、この他石英ペルジャー３８
の外側に電磁コイルを備えたマグネトロンＲＩＥ装置や
ＥＣＲＲＩＥ装置を配設するものであっても実施例と同
様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、処理容器の一部を
内外２つの半円球容器によって形成し、これら両半円球
容器間に反応ガス通路を形成し、この反応ガス通路およ
び処理室に連通ずる多数のガス噴射孔を両半円球容器の
うち内側の半円球容器に設けたので、また本発明の別の
発明によれば、処理室内に基板を挿入し、次いで排気ポ
ートから２ 外部に排気することにより処理室内を真空引きし、しか
る後反応ガス通路から処理室内に反応ガスを供給すると
共に、処理室内に高周波を照射することによりプラズマ
を発生させるので、処理時に反応ガス通路に導入された
反応ガスをガス噴射孔から基板上に均等に噴射させるこ
とができる。したがって、基板上のガス分布が均一にな
るから、基板に安定したプロセス処理を施すことができ
る。

また、内外２つの半円球容器間に反応ガス通路を形成し
たから、この通路形成に困難さを必要とするものでない
から、装置を簡単に製作することができ、コストの低廉
化を図ることかで・きる。さらに、従来必要とした供給
管の溶接を不要としたことは、溶接工程を削減すること
ができるから、組立時間の短縮化が図れるといった利点
もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る基板の処理装置を示す断面図、第
２図（ａ）および中）は従来の基板の処理装置を示す断
面図とその（ｂ）−（ト））線断面図、第３図および第
４図は従来の他の処理装置を示す断面図であ３ る。 −２・・・・シリンコンウェハ、１１・・・・マイクロ
波導波管、３１・・・・処理容器、３２・・・・処理室
、３３・・・・排気ポート、３４・・・・第１の容器、
３７．３８・・・・石英ペルジャー、３９・・・・第２
の容器、４ｏ・・・・第１の台座、４２・・・・第２の
台座、４３・・・・反応ガス通路、４４・・・・ガス噴
射孔。 代　　　理　　　人　　　大　岩　増　雄４ 第 １ 図 マイクロ多皮 第２図 （ａ） ；１ノ１ン−７にｌ＼ ４４： ｐ゛スか負’］ｆ３ｒＬ （ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラズマの発生によって基板にプロセス処理が施
   される処理室およびこの処理室の内外に開放する排気ポ
   ートを有する処理容器を備えた基板の処理装置において
   、前記処理容器の一部を内外２つの半円球容器によって
   形成し、これら両半円球容器間に反応ガス通路を形成し
   、この反応ガス通路および前記処理室に連通する多数の
   ガス噴射孔を前記両半円球容器のうち内側の半円球容器
   に設けたことを特徴とする基板の処理装置。
2. （２）請求項１において、処理室内に基板を挿入し、次
   いで排気ポートから外部に排気することにより処理室内
   を真空引きし、しかる後反応ガス通路から処理室内に反
   応ガスを供給すると共に、処理室内に高周波を照射する
   ことによりプラズマを発生させることを特徴とする基板
   の処理方法。