JPH05121333A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JPH05121333A JPH05121333A JP3090401A JP9040191A JPH05121333A JP H05121333 A JPH05121333 A JP H05121333A JP 3090401 A JP3090401 A JP 3090401A JP 9040191 A JP9040191 A JP 9040191A JP H05121333 A JPH05121333 A JP H05121333A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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- H01L21/42—Bombardment with radiation
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- H—ELECTRICITY
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
- C23C14/564—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 冷却に伴う結露を防止することができるとと
もに、高周波のリークが生じることを防止することので
きるプラズマ処理装置を提供する。 【構成】 カバー１０は、熱伝導率の低い樹脂、例えば
塩化ビニル系樹脂等から有底円筒状に形成されており、
間隔を設けて下部電極３の下側および冷媒循環配管８を
覆う如く設けられ、接続部材５底部のフランジ部分に固
定されている。また、カバー１０の表面には、例えば無
電解ニッケルメッキ等により導体層１０ａが形成されて
いる。
もに、高周波のリークが生じることを防止することので
きるプラズマ処理装置を提供する。 【構成】 カバー１０は、熱伝導率の低い樹脂、例えば
塩化ビニル系樹脂等から有底円筒状に形成されており、
間隔を設けて下部電極３の下側および冷媒循環配管８を
覆う如く設けられ、接続部材５底部のフランジ部分に固
定されている。また、カバー１０の表面には、例えば無
電解ニッケルメッキ等により導体層１０ａが形成されて
いる。
Description
【０００１】［発明の目的］
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理装置に関
する。
する。
【０００３】
【従来の技術】従来から、電極間に印加した高周波電力
によりプラズマを生成し、このプラズマを利用して被処
理物に処理を施すプラズマ処理装置が使用されている。
例えば半導体デバイスの製造工程では、半導体ウエハの
表面等に形成された薄膜を、プラズマを用いてエッチン
グするドライエッチング装置、あるいはプラズマを用い
て薄膜を形成するプラズマＣＶＤ装置、スパッタ装置等
が用いられている。
によりプラズマを生成し、このプラズマを利用して被処
理物に処理を施すプラズマ処理装置が使用されている。
例えば半導体デバイスの製造工程では、半導体ウエハの
表面等に形成された薄膜を、プラズマを用いてエッチン
グするドライエッチング装置、あるいはプラズマを用い
て薄膜を形成するプラズマＣＶＤ装置、スパッタ装置等
が用いられている。
【０００４】このような従来のプラズマ処理装置、例え
ばドライエッチング装置では、チャンバ内に、平行平板
電極、例えば上部電極と下部電極が設けられており、例
えばこの下部電極上に半導体ウエハを載置するよう構成
されている。そして、チャンバ内を所定の処理ガス雰囲
気とするとともに、上部電極と下部電極との間に所定の
高周波電力を供給し、プラズマを発生させて半導体ウエ
ハの表面に形成された薄膜をドライエッチングにより除
去する。また、例えば下部電極内に、冷媒を循環させて
処理中の半導体ウエハを冷却する冷却機構を備えたもの
が多い。
ばドライエッチング装置では、チャンバ内に、平行平板
電極、例えば上部電極と下部電極が設けられており、例
えばこの下部電極上に半導体ウエハを載置するよう構成
されている。そして、チャンバ内を所定の処理ガス雰囲
気とするとともに、上部電極と下部電極との間に所定の
高周波電力を供給し、プラズマを発生させて半導体ウエ
ハの表面に形成された薄膜をドライエッチングにより除
去する。また、例えば下部電極内に、冷媒を循環させて
処理中の半導体ウエハを冷却する冷却機構を備えたもの
が多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年例
えばドライエッチング装置等では、例えば-30 ℃程度の
温度の低い冷媒を循環させて半導体ウエハを冷却する場
合があり、冷却機構等による冷却部位、例えば冷媒循環
配管や冷却部位を覆うカバー等に結露が生じるという問
題がある。また、このような問題を避けるため、例えば
上述したカバー等を熱伝導率の高い金属でなく、樹脂等
の熱伝導率の低い材料を用いて構成すると、高周波のリ
ークが生じるという問題がある。
えばドライエッチング装置等では、例えば-30 ℃程度の
温度の低い冷媒を循環させて半導体ウエハを冷却する場
合があり、冷却機構等による冷却部位、例えば冷媒循環
配管や冷却部位を覆うカバー等に結露が生じるという問
題がある。また、このような問題を避けるため、例えば
上述したカバー等を熱伝導率の高い金属でなく、樹脂等
の熱伝導率の低い材料を用いて構成すると、高周波のリ
ークが生じるという問題がある。
【０００６】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、冷却に伴う結露を防止することができる
とともに、高周波のリークが生じることを防止すること
のできるプラズマ処理装置を提供しようとするものであ
る。
されたもので、冷却に伴う結露を防止することができる
とともに、高周波のリークが生じることを防止すること
のできるプラズマ処理装置を提供しようとするものであ
る。
【０００７】［発明の構成］
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のプラ
ズマ処理装置は、被処理物を収容するチャンバと、この
チャンバ内に設けられ高周波電圧が印加される電極と、
前記被処理物を冷却するための冷却手段とを具備したプ
ラズマ処理装置において、前記冷却手段による冷却部の
外側の少なくとも一部を、表面に導体層を形成した樹脂
製のカバーによって覆ったことを特徴とする。
ズマ処理装置は、被処理物を収容するチャンバと、この
チャンバ内に設けられ高周波電圧が印加される電極と、
前記被処理物を冷却するための冷却手段とを具備したプ
ラズマ処理装置において、前記冷却手段による冷却部の
外側の少なくとも一部を、表面に導体層を形成した樹脂
製のカバーによって覆ったことを特徴とする。
【０００９】
【作 用】上記構成の本発明のプラズマ処理装置では、
金属等に較べて熱伝導率の低い樹脂製のカバーによって
冷却部の外側を覆うことにより、冷却に伴う結露を防止
することができる。また、この樹脂製のカバーの表面に
は、例えばメッキ等により導体層が形成されているの
で、高周波のリークが生じることを防止することができ
る。
金属等に較べて熱伝導率の低い樹脂製のカバーによって
冷却部の外側を覆うことにより、冷却に伴う結露を防止
することができる。また、この樹脂製のカバーの表面に
は、例えばメッキ等により導体層が形成されているの
で、高周波のリークが生じることを防止することができ
る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を半導体ウエハのドライエッチ
ングを行うドライエッチング装置に適用した一実施例を
図面を参照して説明する。
ングを行うドライエッチング装置に適用した一実施例を
図面を参照して説明する。
【００１１】図１に示すように、本実施例のドライエッ
チング装置は、内部を気密に閉塞可能に構成された円筒
状のチャンバ１を備えている。このチャンバ１は、導電
性材料、例えばアルミニウム（表面にアルマイト処理を
施してある）等からその主要部が構成されており、チャ
ンバ１内には、円板状に形成された上部電極２と、下部
電極３が対向する如くほぼ平行に設けられている。
チング装置は、内部を気密に閉塞可能に構成された円筒
状のチャンバ１を備えている。このチャンバ１は、導電
性材料、例えばアルミニウム（表面にアルマイト処理を
施してある）等からその主要部が構成されており、チャ
ンバ１内には、円板状に形成された上部電極２と、下部
電極３が対向する如くほぼ平行に設けられている。
【００１２】この下部電極３の下部には、伸縮自在に構
成された気密封止機構として例えば蛇腹機構４が設けら
れている。また、この下部電極３は、下端にフランジを
有する円筒状の接続部材５を介して例えばエアシリンダ
からなる駆動機構６に接続されており、図示矢印の如く
上下動可能に構成されている。さらに、下部電極３の下
部には、例えば環状の冷媒流路７が形成されており、こ
の冷媒流路７には冷媒循環配管８が接続されている。な
お、冷媒流路７内の天井部には、フィン状の突起９が設
けられており、熱交換が効率良く行われるよう構成され
ている。
成された気密封止機構として例えば蛇腹機構４が設けら
れている。また、この下部電極３は、下端にフランジを
有する円筒状の接続部材５を介して例えばエアシリンダ
からなる駆動機構６に接続されており、図示矢印の如く
上下動可能に構成されている。さらに、下部電極３の下
部には、例えば環状の冷媒流路７が形成されており、こ
の冷媒流路７には冷媒循環配管８が接続されている。な
お、冷媒流路７内の天井部には、フィン状の突起９が設
けられており、熱交換が効率良く行われるよう構成され
ている。
【００１３】また、冷媒流路７に接続された冷媒循環配
管８は、絶縁性の部材、例えばアルミナセラミックス等
から構成されており、後述するカバー１０の底部におい
て、樹脂等からなる通常のフレキシブルな冷媒循環配管
８ａに接続されている。このように、アルミナセラミッ
クス等からなる冷媒循環配管８を下部電極３との間に介
在させることにより、絶縁性を高めることができ、安全
性の向上を図ることができる。なお、図１には冷媒循環
配管８を1 本のみ示すが、実際には、入口側と出口側の
2 本の冷媒循環配管８が接続されている。
管８は、絶縁性の部材、例えばアルミナセラミックス等
から構成されており、後述するカバー１０の底部におい
て、樹脂等からなる通常のフレキシブルな冷媒循環配管
８ａに接続されている。このように、アルミナセラミッ
クス等からなる冷媒循環配管８を下部電極３との間に介
在させることにより、絶縁性を高めることができ、安全
性の向上を図ることができる。なお、図１には冷媒循環
配管８を1 本のみ示すが、実際には、入口側と出口側の
2 本の冷媒循環配管８が接続されている。
【００１４】上記カバー１０は、熱伝導率の低い樹脂、
例えば塩化ビニル系樹脂等から有底円筒状に形成されて
おり、間隔を設けて下部電極３の下側および冷媒循環配
管８を覆う如く設けられ、接続部材５底部のフランジ部
分に固定されている。また、カバー１０の表面には、例
えば無電解ニッケルメッキ等により導体層１０ａが形成
されている。なお、この導体層１０ａの材質および形成
方法はどのようなものでも良い。
例えば塩化ビニル系樹脂等から有底円筒状に形成されて
おり、間隔を設けて下部電極３の下側および冷媒循環配
管８を覆う如く設けられ、接続部材５底部のフランジ部
分に固定されている。また、カバー１０の表面には、例
えば無電解ニッケルメッキ等により導体層１０ａが形成
されている。なお、この導体層１０ａの材質および形成
方法はどのようなものでも良い。
【００１５】一方、上部電極２は、絶縁性材料、例えば
アルミナセラミックス等から円筒状に形成された絶縁性
部材１１によって、チャンバ１の構成部材と電気的に絶
縁された状態で支持されている。また、この上部電極２
には複数の処理ガス流出孔１２が形成されており、処理
ガス供給配管１３から供給された処理ガス（エッチング
ガス）を、これらの処理ガス流出孔１２から、下部電極
３上に載置された半導体ウエハ１４に向けて流出させ、
チャンバ１の下部に接続された排気配管１５から排出す
るよう構成されている。
アルミナセラミックス等から円筒状に形成された絶縁性
部材１１によって、チャンバ１の構成部材と電気的に絶
縁された状態で支持されている。また、この上部電極２
には複数の処理ガス流出孔１２が形成されており、処理
ガス供給配管１３から供給された処理ガス（エッチング
ガス）を、これらの処理ガス流出孔１２から、下部電極
３上に載置された半導体ウエハ１４に向けて流出させ、
チャンバ１の下部に接続された排気配管１５から排出す
るよう構成されている。
【００１６】また、上記上部電極２および下部電極３に
は、電力供給機構１６が接続されており、上部電極２と
下部電極３との間に所定周波数、例えば13.56MHzの高周
波電力を供給可能に構成されている。なお、下部電極３
には、電極ロッド１７を介して電力供給機構１６が接続
されている。
は、電力供給機構１６が接続されており、上部電極２と
下部電極３との間に所定周波数、例えば13.56MHzの高周
波電力を供給可能に構成されている。なお、下部電極３
には、電極ロッド１７を介して電力供給機構１６が接続
されている。
【００１７】上記構成のこの実施例のドライエッチング
装置では、駆動機構６により、下部電極３を下降させた
状態で図示しない搬入口から半導体ウエハ１４をチャン
バ１内に搬入し、下部電極３上に載置する。
装置では、駆動機構６により、下部電極３を下降させた
状態で図示しない搬入口から半導体ウエハ１４をチャン
バ１内に搬入し、下部電極３上に載置する。
【００１８】この後、下部電極３を上昇させ、上部電極
２と下部電極３との間隔を所定間隔に設定する。
２と下部電極３との間隔を所定間隔に設定する。
【００１９】しかる後、処理ガス供給配管１３から所定
の処理ガス（エッチングガス）を供給し、処理ガス流出
孔１２から半導体ウエハ１４に向けて流出させるととも
に、排気配管１５から排気を実施してチャンバ１内を所
定圧力の処理ガス雰囲気とし、これとともに、電力供給
機構１６から上部電極２と下部電極３との間に所定周波
数、例えば13.56MHzの高周波電力を供給する。すると、
上部電極２と下部電極３との間に放電が生じ、処理ガス
がプラズマ化されて半導体ウエハ１４の表面に形成され
た薄膜のドライエッチングが行われる。
の処理ガス（エッチングガス）を供給し、処理ガス流出
孔１２から半導体ウエハ１４に向けて流出させるととも
に、排気配管１５から排気を実施してチャンバ１内を所
定圧力の処理ガス雰囲気とし、これとともに、電力供給
機構１６から上部電極２と下部電極３との間に所定周波
数、例えば13.56MHzの高周波電力を供給する。すると、
上部電極２と下部電極３との間に放電が生じ、処理ガス
がプラズマ化されて半導体ウエハ１４の表面に形成され
た薄膜のドライエッチングが行われる。
【００２０】また、これとともに冷媒循環配管８、８
ａ、冷媒流路７によって、所定温度例えば-30 ℃に設定
した冷媒を循環させ、半導体ウエハ１４を冷却する。こ
の時、下部電極３の下側、冷媒循環配管８等は冷却さ
れ、かなりの低温となるが、直接外気と触れるカバー１
０は、熱伝導率の低い樹脂から構成されているので、カ
バー１０の底部等の温度はあまり低くならず、結露が生
じることを防止することができる。また、カバー１０の
表面には、導体層１０ａが形成されているので、この導
体層１０ａを接地電位に接続することにより、高周波が
外部にリークすることを防止することができる。
ａ、冷媒流路７によって、所定温度例えば-30 ℃に設定
した冷媒を循環させ、半導体ウエハ１４を冷却する。こ
の時、下部電極３の下側、冷媒循環配管８等は冷却さ
れ、かなりの低温となるが、直接外気と触れるカバー１
０は、熱伝導率の低い樹脂から構成されているので、カ
バー１０の底部等の温度はあまり低くならず、結露が生
じることを防止することができる。また、カバー１０の
表面には、導体層１０ａが形成されているので、この導
体層１０ａを接地電位に接続することにより、高周波が
外部にリークすることを防止することができる。
【００２１】さらに、本実施例では、気体配管２０が設
けられており、下部電極３の下側の接続部材５とカバー
１０とによって囲まれた空間内に、乾燥した気体、例え
ばドライエアー、窒素ガス等を流すように構成されてい
る。したがって、この部位においても結露が生じること
を防止することができる。また、上記接続部材５とカバ
ー１０とによって囲まれた空間等、冷却される部材と、
他の部材との間に間隔を設け、他の部材が冷却され難い
構造となっているので、他の部位に結露が生じることも
防止することができる。
けられており、下部電極３の下側の接続部材５とカバー
１０とによって囲まれた空間内に、乾燥した気体、例え
ばドライエアー、窒素ガス等を流すように構成されてい
る。したがって、この部位においても結露が生じること
を防止することができる。また、上記接続部材５とカバ
ー１０とによって囲まれた空間等、冷却される部材と、
他の部材との間に間隔を設け、他の部材が冷却され難い
構造となっているので、他の部位に結露が生じることも
防止することができる。
【００２２】なお、上記実施例では、本発明をドライエ
ッチング装置に適用した例について説明したが、本発明
はかかる実施例に限定されるものではなく、冷却と高周
波印加とを行うプラズマ処理装置であれば、どのような
プラズマ処理装置にも適用することができる。
ッチング装置に適用した例について説明したが、本発明
はかかる実施例に限定されるものではなく、冷却と高周
波印加とを行うプラズマ処理装置であれば、どのような
プラズマ処理装置にも適用することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラズマ
処理装置によれば、冷却に伴う結露を防止することがで
きるとともに、高周波のリークが生じることを防止する
ことができる。
処理装置によれば、冷却に伴う結露を防止することがで
きるとともに、高周波のリークが生じることを防止する
ことができる。
【図１】本発明の一実施例のドライエッチング装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
１ チャンバ ２ 上部電極 ３ 下部電極 ７ 冷媒流路 ８ 冷媒循環配管 １０ カバー １０ａ 導体層 １４ 半導体ウエハ １６ 電力供給機構
Claims (2)
- 【請求項１】 被処理物を収容するチャンバと、このチ
ャンバ内に設けられ高周波電圧が印加される電極と、前
記被処理物を冷却するための冷却手段とを具備したプラ
ズマ処理装置において、 前記冷却手段による冷却部の外側の少なくとも一部を、
表面に導体層を形成した樹脂製のカバーによって覆った
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のプラズマ処理装置におい
て、 冷却手段は、冷媒循環配管によって冷媒を循環させるよ
う構成されており、前記冷媒循環配管の少なくとも一部
に絶縁性を有するセラミックス製配管を備えたことを特
徴とするプラズマ処理装置。
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