JPH0514507Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は例えば、半導体ウエハーにエツチング
処理を施すプラズマ反応処理装置に関する。

（従来の技術） 半導体のウエハーのエツチング処理等に用いる
プラズマ処理装置として、第３図に示すような枚
葉処理式の装置が実開昭58−180631号として知ら
れている。

この枚葉処理式プラズマ処理装置は、装置本体
１００に形成した開口部１０１の上方をチヤンバ
ー１０２で覆い、このチヤンバー１０２内に上部
電極１０３を臨ませ、チヤンバー１０２下方に下
部電極１０４を設け、更に装置本体１００にはチ
ヤンバー１０２内を真空引きするための排気通路
１０５を形成している。

そして、半導体ウエハーＷをプラズマ処理する
場合には、図で示す位置よりも下部電極１０４を
下降させ、この状態で下部電極１０４上にウエハ
ーＷを載置した後、下部電極１０４を上昇させて
開口部１０１を閉塞し、排気通路１０５を介して
チヤンバー１０２内を真空引きするとともに反応
ガス通路１０６からチヤンバー１０２内に反応ガ
スを供給し、上部電極１０３と下部電極１０４間
に高周波電圧を印加して放電せしめ、プラズマを
発生させて該プラズマの作用により、ウエハーＷ
表面にエツチング処理等を施すようにしている。

（考案が解決しようとする問題点） 上述した従来のプラズマ処理装置にあつては、
上部電極と下部電極間に生じる放電が均一となら
ず、周辺部特に排気通路１０５の部分において放
電が強くなる傾向がある。このため、ウエハーを
エツチング処理する場合にはウエハーの周縁部が
中央部よりも早くしかも深くエツチングされ、均
一なる処理を施せないという問題があり、この問
題は半導体集積回路素子がますます微細化してい
る現在では大きな問題となつている。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決すべく本考案は、プラズマ反
応処理室の側方に設ける排気通路の形状を、いつ
たん立ち上がつた後に下方に向うトラツプ形状と
した。

（作用） 排気通路をトラツプ形状としたことにより、ウ
エハー等の被処理物の周縁部における放電が異常
に強くなることがなく、均一な強さで放電が行わ
れ、その結果エツチング等の処理も均一にされ
る。

（実施例） 以下に本考案の実施例を添付図面に基づいて説
明する。

第１図は本考案に係るプラズマ反応処理装置の
チヤンバーの斜視図、第２図は同プラズマ反応処
理装置のチヤンバー部分の縦断面図であり、チヤ
ンバー１は装置本体２に形成した開口３を覆うよ
うに装置本体２上面に固定され、この装置本体２
には排気通路４が形成されている。

チヤンバー１はアルミニウムまたは石英製の筒
状ケース５の内側に第２図に示すように絶縁体６
を設け、この絶縁体６にステンレス製の金属ブロ
ツク７を取り付け、この金属ブロツク７の下面に
アルミニウム粉等を焼結してなる多孔質状の上部
電極８を固着している。

ここで、絶縁体６はZrO₂，Si₃N₄等のセラミツ
クスからなる絶縁体６０とテフロン等の樹脂から
なる絶縁体６１から構成され、絶縁体６０はリン
グ状締具６２によつてケース５に固着され、絶縁
体６０内周面と金属ブロツク７との間には絶縁性
を高めるための隙間ｇを形成している。また絶縁
体６１は上半体６３及び下半体６４に分割され、
上半体６３は前記セラミツクス製絶縁体６０とケ
ース５との間に保持され、下半体６４は装置本体
２と上半体６３との間に保持されている。そし
て、上半体６３には下方に開口する凹部６５が形
成され、内側下端部は内方に折曲して上部電極８
周縁部に接触し、下半体６４には起立部６６及び
垂下部６７が形成され、起立部６６を前記凹部６
５内に臨ませ、これら凹部６５及び起立部６６に
より、上部電極８と下部電極９の間に形成される
反応処理室Ｓの側方にいつたん立ち上がつた後に
下方に向つて前記排気通路４と連通するトラツプ
状排気通路６８を形成している。また更に垂下部
６７は装置本体２の開口３内周に嵌着している。

前記金属ブロツク７はボルト７０によつて絶縁
体６０に取り付けられ、金属ブロツク７には冷却
水通路７１及び反応ガス供給通路７２が形成さ
れ、冷却水通路７１には冷却水供給パイプ７３及
び冷却水排出パイプ７４が、反応ガス供給通路７
２には反応ガス供給パイプ７５がそれぞれ連結さ
れる。

一方、上部電極８の下方に配設した下部電極９
は上面をフラツトとし、この上面に開口する吸着
用通路９１を中心部に形成するとともに、冷却水
通路９２を内部に形成し、更に下部電極９の周囲
にはヘツド９３を固着している。而して図示しな
いシリンダユニツトの作動で下部電極９を第２図
の状態から下降せしめることで、装置本体２下方
のウエハー搬送通路Ｐと反応処理室Ｓとが連通
し、また、下部電極９を上昇せしめることで、第
２図に示すように、下部電極９及びヘツド９３が
装置本体２の開口３内に進入し、ヘツド９３の外
周上面が装置本体２下面に取り付けたシール部材
２０に当接し、反応処理室Ｓを気密に隔離する。

尚、反応処理室Ｓ内にはチヤツク１０を設け、
このチヤツク１０によつてウエハーＷを下部電極
９上面に押し付け保持する。

以上において、下部電極９を上昇し、ヘツド９
３によつて反応処理室Ｓを隔離し、反応処理室Ｓ
内を排気通路６８，４を介して真空引きするとと
もに、反応ガス供給通路７２から、CF₄，CHF₃
及びHeの混合ガス等を供給して反応処理室Ｓ内
の圧力を1.5Torr程度に調整し、次いで上部電極
８及び下部電極９間に高周波電圧を例えば400k
Hzの発振器を用いて印加する。

すると、反応ガスは上部電極８が多孔質状とな
つているため、シヤワー状に均一に反応処理室Ｓ
内に供給され、また、上部電極８の周囲は絶縁体
６によつて包囲され、且つ排気通路６８はトラツ
プ状となつているので、電極間の周縁部で異常放
電を生じることなく、電極８，９間に均一に発生
し、プラズマも均一に生じ、ウエハーＷ表面は均
一にエツチングされる。

尚、処理中のプラズマの発生状態はケース５と
絶縁体６１とを貫通して設けた監視窓５０から排
気通路６８内を覗くことで行う （考案の効果） 以上に説明した如く本考案によれば、プラズマ
反応処理室の側に設ける排気通路をいつたん立ち
上がつた後に下方に向うトラツプ状態としたの
で、反応処理室の周縁部において異常放電が発生
しにくく、プラズマが均一に発生し、エツチング
等の処理が均一になされる。

特に排気通路を絶縁体内に形成すれば、上記の
効果は更に高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るプラズマ反応処理装置の
チヤンバーの斜視図、第２図は同プラズマ反応処
理装置のチヤンバー部分の縦断面図、第３図は従
来のプラズマ反応処理装置の縦断面図である。 尚、図面中１はチヤンバー、２は装置本体、
４，６８は排気通路、５はケース、６は絶縁体、
７は金属ブロツク、８は上部電極、９は下部電
極、６６は起立部、Ｓは反応処理室である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上部電極８と下部電極９間にセツトした被処理
   物Ｗを減圧下でプラズマ反応処理する装置におい
   て、前記上部電極８と下部電極９間に形成される
   反応処理室Ｓ側方には、上半体６３及び下半体６
   ４に分割された絶縁体６１が配置され、この上半
   体６３には下方に開口する凹部６５が、また下半
   体６４にはこの凹部６５内に望む起立部６６が設
   けられており、これら凹部６５と起立部６６とに
   よつて、反応処理室Ｓ側方からいつたん立ち上が
   つた後に下方に向かうトラツプ形状をなす真空引
   き用の排気通路６８が形成されていることを特徴
   とするプラズマ反応処理装置。