JPH05217920A - Ｅｃｒプラズマ処理装置 - Google Patents
Ｅｃｒプラズマ処理装置Info
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- JPH05217920A JPH05217920A JP24534992A JP24534992A JPH05217920A JP H05217920 A JPH05217920 A JP H05217920A JP 24534992 A JP24534992 A JP 24534992A JP 24534992 A JP24534992 A JP 24534992A JP H05217920 A JPH05217920 A JP H05217920A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】マイクロ波とキャリアガスとが導入されるプラ
ズマ生成室と、プラズマ生成室と連通し、導入されたソ
ースガスがプラズマ生成室からのプラズマで活性化され
る，周壁に排気口とウエハの搬入・搬出口とを備えると
ともに内部をウエハが処理位置へ軸線方向に移動する処
理室とを備えたＥＣＲプラズマ処理装置において、ウエ
ハへのＲＦバイアス印加によるウエハ背面側搬送空間で
の異常放電発生を防止する。 【構成】ウエハ８を通過させる開口１６Ｂを備えた仕切
り板１６で処理室２内空間をプラズマ生成室１側空間
と，ウエハ８の搬入・搬出口２Ａを含む反プラズマ生成
室側空間とに２分し、ウエハ８が開口１６Ｂを通過して
プラズマ生成室側空間内の処理位置に到達したときに、
該開口１６Ｂを介した両空間の連通を、仕切り板１６と
ウエハ保持機構７に設けた連通阻止手段１７とで阻止す
るようにするとともに、排気口２１はプラズマ生成室側
空間側に設ける。
ズマ生成室と、プラズマ生成室と連通し、導入されたソ
ースガスがプラズマ生成室からのプラズマで活性化され
る，周壁に排気口とウエハの搬入・搬出口とを備えると
ともに内部をウエハが処理位置へ軸線方向に移動する処
理室とを備えたＥＣＲプラズマ処理装置において、ウエ
ハへのＲＦバイアス印加によるウエハ背面側搬送空間で
の異常放電発生を防止する。 【構成】ウエハ８を通過させる開口１６Ｂを備えた仕切
り板１６で処理室２内空間をプラズマ生成室１側空間
と，ウエハ８の搬入・搬出口２Ａを含む反プラズマ生成
室側空間とに２分し、ウエハ８が開口１６Ｂを通過して
プラズマ生成室側空間内の処理位置に到達したときに、
該開口１６Ｂを介した両空間の連通を、仕切り板１６と
ウエハ保持機構７に設けた連通阻止手段１７とで阻止す
るようにするとともに、排気口２１はプラズマ生成室側
空間側に設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はＬＳＩ製造装置に代表
される半導体製造装置のなかでとくに低温成膜を必要と
する超ＬＳＩ成膜工程に用いるＥＣＲプラズマ処理装置
に関する。
される半導体製造装置のなかでとくに低温成膜を必要と
する超ＬＳＩ成膜工程に用いるＥＣＲプラズマ処理装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】低温成膜における膜質の向上を目的とし
てマイクロ波と磁場との共鳴効果を用いたＥＣＲ (電子
サイクロトロン共鳴) プラズマを用いたＣＶＤ、エッチ
ング装置が研究されている。図５に示した装置はその一
例で、マイクロ波の導入口１Ａと、このマイクロ波導入
口１Ａと対面する開口１Ｂとを備えた軸対称筒体として
形成されたプラズマ生成室１と、開口１Ｂを介してプラ
ズマ生成室と連通する処理室２とを真空排気しておき、
プラズマ生成室１へ目的に応じてＮ2 , Ｏ2 , Ar等のキ
ャリアガス (プラズマ原料ガス) を流したところへマイ
クロ波をマイクロ波発振器３から導波管４、マイクロ波
導入窓５を介して送り込む。プラズマ生成室１の外部に
はソレノイド６が配置されプラズマ生成室１の内部にＥ
ＣＲプラズマが発生する。このプラズマが処理室２に押
し出されてウエハ保持機構７のウエハ保持台７Ａへ向か
う途中で、処理室２内へ中空ドーナツ状のガス導入用環
状体１４を介して送り込まれたソースガスであるシラン
ガスを活性化して、ウエハ８の表面にシリコン系薄膜を
形成する。成膜を終えたガスは排気口１９から処理室２
外へ排出される。
てマイクロ波と磁場との共鳴効果を用いたＥＣＲ (電子
サイクロトロン共鳴) プラズマを用いたＣＶＤ、エッチ
ング装置が研究されている。図５に示した装置はその一
例で、マイクロ波の導入口１Ａと、このマイクロ波導入
口１Ａと対面する開口１Ｂとを備えた軸対称筒体として
形成されたプラズマ生成室１と、開口１Ｂを介してプラ
ズマ生成室と連通する処理室２とを真空排気しておき、
プラズマ生成室１へ目的に応じてＮ2 , Ｏ2 , Ar等のキ
ャリアガス (プラズマ原料ガス) を流したところへマイ
クロ波をマイクロ波発振器３から導波管４、マイクロ波
導入窓５を介して送り込む。プラズマ生成室１の外部に
はソレノイド６が配置されプラズマ生成室１の内部にＥ
ＣＲプラズマが発生する。このプラズマが処理室２に押
し出されてウエハ保持機構７のウエハ保持台７Ａへ向か
う途中で、処理室２内へ中空ドーナツ状のガス導入用環
状体１４を介して送り込まれたソースガスであるシラン
ガスを活性化して、ウエハ８の表面にシリコン系薄膜を
形成する。成膜を終えたガスは排気口１９から処理室２
外へ排出される。
【０００３】このようなＥＣＲプラズマ処理装置におい
て、処理室２内へのウエハ８の搬入, 搬出は処理室２に
隣接されたロードロック室１０内の真空搬送ロボット１
１と処理室２内のウエハ保持機構７とでウエハの搬入・
搬出口２Ａを通して行う。ウエハ保持機構７は、クーロ
ン力を利用して真空中でウエハ８を処理面を鉛直下向き
の状態で吸着・保持する静電チャック１２を用いて構成
されている。かかる構成で処理室２内のウエハ保持機構
７へのウエハ８の搬入は、まず、外部からウエハ８を搬
入したロードロック室１０内の真空搬送ロボット１１が
処理室２内のウエハ保持機構７の真下にウエハ８を搬入
位置決めする。つづいて、ウエハ保持機構７が室外の上
下駆動機構１３により下降し、ウエハ８を受け取る。ウ
エハを受け取ったウエハ保持機構７はさらに下降し、ウ
エハ面がウエハ搬入・搬出口２Ａの位置を過ぎた位置で
停止して薄膜形成あるいはエッチング等の処理が行われ
る。処理後の搬出は逆の動きとなる。
て、処理室２内へのウエハ８の搬入, 搬出は処理室２に
隣接されたロードロック室１０内の真空搬送ロボット１
１と処理室２内のウエハ保持機構７とでウエハの搬入・
搬出口２Ａを通して行う。ウエハ保持機構７は、クーロ
ン力を利用して真空中でウエハ８を処理面を鉛直下向き
の状態で吸着・保持する静電チャック１２を用いて構成
されている。かかる構成で処理室２内のウエハ保持機構
７へのウエハ８の搬入は、まず、外部からウエハ８を搬
入したロードロック室１０内の真空搬送ロボット１１が
処理室２内のウエハ保持機構７の真下にウエハ８を搬入
位置決めする。つづいて、ウエハ保持機構７が室外の上
下駆動機構１３により下降し、ウエハ８を受け取る。ウ
エハを受け取ったウエハ保持機構７はさらに下降し、ウ
エハ面がウエハ搬入・搬出口２Ａの位置を過ぎた位置で
停止して薄膜形成あるいはエッチング等の処理が行われ
る。処理後の搬出は逆の動きとなる。
【０００４】また、成膜処理において、ウエハにＲＦバ
イアスを印加してイオンエネルギーを制御することによ
って薄膜断面の微細形状の制御等を行う方法が用いられ
ている。
イアスを印加してイオンエネルギーを制御することによ
って薄膜断面の微細形状の制御等を行う方法が用いられ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように構成される
ＥＣＲプラズマ処理装置において、ウエハ表面に薄膜を
形成する際に、ウエハにＲＦバイアスを印加した際、ウ
エハ背面側の搬送空間で異常放電が発生することがあ
り、このために成膜処理が最適条件で行えず、要求仕様
が満たされない不良の膜が形成され、歩留まりが著しく
低下するという問題があった。
ＥＣＲプラズマ処理装置において、ウエハ表面に薄膜を
形成する際に、ウエハにＲＦバイアスを印加した際、ウ
エハ背面側の搬送空間で異常放電が発生することがあ
り、このために成膜処理が最適条件で行えず、要求仕様
が満たされない不良の膜が形成され、歩留まりが著しく
低下するという問題があった。
【０００６】この発明の目的は、搬送空間での異常放電
を阻止し、要求仕様を満たすための最適成膜条件を確保
するＥＣＲプラズマ処理装置を提供することである。
を阻止し、要求仕様を満たすための最適成膜条件を確保
するＥＣＲプラズマ処理装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、両端面にそれぞれマイクロ波導
入窓と開口とを同軸に備え、導入されたキャリアガスを
マイクロ波と磁界との電子サイクロトロン共鳴効果を利
用してプラズマ化する軸対称筒体として形成されたプラ
ズマ生成室と、前記プラズマ生成室を同軸に囲み前記磁
界をプラズマ生成室内に形成するソレノイドと、前記開
口を介してプラズマ生成室と連通するとともに周壁に排
気口とウエハの搬入・搬出口とを備え、内部を、被処理
面が前記開口と対向するようにウエハ保持機構に保持さ
れたウエハが軸線方向に移動する処理室とを備えてな
り、プラズマ生成室内で生成されたプラズマを用いて処
理室内へ導入されたソースガスを活性化してウエハ上に
薄膜を形成しあるいは生成膜のエッチングなどの処理を
行うＥＣＲプラズマ処理装置を、処理室の内部空間が、
ウエハを通過させる開口を備えた仕切り板により、ウエ
ハの搬入・搬出口よりプラズマ生成室側の空間と，ウエ
ハの搬入・搬出口を含む反プラズマ生成室側の空間とに
２分されるとともに、排気口がプラズマ生成室側空間側
に設けられ、かつ、ウエハ保持機構に保持されたウエハ
が仕切り板の開口を通過してプラズマ生成室側空間内の
処理位置に到達したときに、仕切り板の開口を介した両
空間の連通を阻止する連通阻止部を該開口まわりに形成
する連通阻止手段をウエハ保持機構が備えた装置とす
る。
に、本発明においては、両端面にそれぞれマイクロ波導
入窓と開口とを同軸に備え、導入されたキャリアガスを
マイクロ波と磁界との電子サイクロトロン共鳴効果を利
用してプラズマ化する軸対称筒体として形成されたプラ
ズマ生成室と、前記プラズマ生成室を同軸に囲み前記磁
界をプラズマ生成室内に形成するソレノイドと、前記開
口を介してプラズマ生成室と連通するとともに周壁に排
気口とウエハの搬入・搬出口とを備え、内部を、被処理
面が前記開口と対向するようにウエハ保持機構に保持さ
れたウエハが軸線方向に移動する処理室とを備えてな
り、プラズマ生成室内で生成されたプラズマを用いて処
理室内へ導入されたソースガスを活性化してウエハ上に
薄膜を形成しあるいは生成膜のエッチングなどの処理を
行うＥＣＲプラズマ処理装置を、処理室の内部空間が、
ウエハを通過させる開口を備えた仕切り板により、ウエ
ハの搬入・搬出口よりプラズマ生成室側の空間と，ウエ
ハの搬入・搬出口を含む反プラズマ生成室側の空間とに
２分されるとともに、排気口がプラズマ生成室側空間側
に設けられ、かつ、ウエハ保持機構に保持されたウエハ
が仕切り板の開口を通過してプラズマ生成室側空間内の
処理位置に到達したときに、仕切り板の開口を介した両
空間の連通を阻止する連通阻止部を該開口まわりに形成
する連通阻止手段をウエハ保持機構が備えた装置とす
る。
【０００８】ここで、ウエハを通過させる開口を備えた
仕切り板を、該開口をとり囲む, 処理室の反プラズマ生
成室側空間内へ開放されたリング状溝を備えたものと
し、ウエハ保持機構が備える連通阻止手段を、前記リン
グ状溝に挿入される円筒とウエハ保持機構に固着される
底面とを備えた筒体として形成すれば好適である。この
場合、連通阻止手段を、円筒の内側に、該円筒を仕切り
板のリング状溝に挿入するときに溝の開放端面に乗る,
内周面が該端面側へ広がる円錐台面を形成するテーパリ
ングを備えたものとすればさらに好適である。
仕切り板を、該開口をとり囲む, 処理室の反プラズマ生
成室側空間内へ開放されたリング状溝を備えたものと
し、ウエハ保持機構が備える連通阻止手段を、前記リン
グ状溝に挿入される円筒とウエハ保持機構に固着される
底面とを備えた筒体として形成すれば好適である。この
場合、連通阻止手段を、円筒の内側に、該円筒を仕切り
板のリング状溝に挿入するときに溝の開放端面に乗る,
内周面が該端面側へ広がる円錐台面を形成するテーパリ
ングを備えたものとすればさらに好適である。
【０００９】さらに、ウエハを通過させる開口を備えた
仕切り板の該開口まわりのリング状の溝内に、弾性体か
らなるリングを、ウエハ保持機構が連通阻止手段として
備える筒体の円筒端面が前周にわたり接触して仕切り板
両側の空間が気密に分離されるように挿入するようにす
ればさらに好適である。また、前述のような全体構成を
もつプラズマ処理装置において、断面方形の中空ドーナ
ツ状に形成され内側の周壁に周方向等分に排気口が形成
された排気用環状体が処理室周壁の内面に沿い処理位置
のウエハを同軸に囲む軸方向の位置に配されるととも
に、処理室のプラズマ生成室側空間側に設けられる排気
口が、前記排気用環状体の外側の周壁に形成された排気
口と接続する処理室周壁上の位置に形成されるようにす
れば好適である。
仕切り板の該開口まわりのリング状の溝内に、弾性体か
らなるリングを、ウエハ保持機構が連通阻止手段として
備える筒体の円筒端面が前周にわたり接触して仕切り板
両側の空間が気密に分離されるように挿入するようにす
ればさらに好適である。また、前述のような全体構成を
もつプラズマ処理装置において、断面方形の中空ドーナ
ツ状に形成され内側の周壁に周方向等分に排気口が形成
された排気用環状体が処理室周壁の内面に沿い処理位置
のウエハを同軸に囲む軸方向の位置に配されるととも
に、処理室のプラズマ生成室側空間側に設けられる排気
口が、前記排気用環状体の外側の周壁に形成された排気
口と接続する処理室周壁上の位置に形成されるようにす
れば好適である。
【００１０】さらに、この排気用環状体が、処理室の内
部空間を２分する仕切り板の支持部材を兼ねる装置とす
ればさらに好適である。
部空間を２分する仕切り板の支持部材を兼ねる装置とす
ればさらに好適である。
【００１１】
【作用】この発明は、特にＲＦバイアス印加時の搬送空
間での異常放電が、ウエハへのＲＦバイアス印加によ
り、搬送空間へ流入するガスが導電性を有するようにな
ることに起因することに着目したものである。プラズマ
および活性化されたソースガス中のイオンは、電子とと
もに、ソレノイドが作る磁力線に沿って移動しようとし
つつも、電子がその移動径路を磁力線に沿うように強く
拘束されるのに対し、イオンは電子によりその移動径路
を拘束されつつも電荷をもたない大半のガスの流体力学
的な流路に影響された径路を辿る。従って、従来のよう
に、排気口 (19) がウエハの処理位置よりウエハ背面側
で処理室の周壁に位置する装置構成では、ウエハ位置に
到達したガス流がウエハ表面に沿いつつ排気口に到り、
プラズマおよび活性化されたソースガス中のイオンもこ
れに近い径路に沿って移動する。そこで、ウエハにＲＦ
バイアスを印加すると、ウエハ表面に対地負極性の直流
電位が現れ、これによりプラズマあるいは活性化された
ソースガス中のイオンがウエハに吸着される結果、搬送
空間に流入するガスが導電性を帯び、放電が生じやすく
なる。加えて、従来の排気筒の位置では、ウエハを通り
すぎたガス流の密度が不均一となることは避けられず、
ガス流中に存在するイオン密度も不均一となり、イオン
密度が密となった径路に沿って放電が生じやすい。
間での異常放電が、ウエハへのＲＦバイアス印加によ
り、搬送空間へ流入するガスが導電性を有するようにな
ることに起因することに着目したものである。プラズマ
および活性化されたソースガス中のイオンは、電子とと
もに、ソレノイドが作る磁力線に沿って移動しようとし
つつも、電子がその移動径路を磁力線に沿うように強く
拘束されるのに対し、イオンは電子によりその移動径路
を拘束されつつも電荷をもたない大半のガスの流体力学
的な流路に影響された径路を辿る。従って、従来のよう
に、排気口 (19) がウエハの処理位置よりウエハ背面側
で処理室の周壁に位置する装置構成では、ウエハ位置に
到達したガス流がウエハ表面に沿いつつ排気口に到り、
プラズマおよび活性化されたソースガス中のイオンもこ
れに近い径路に沿って移動する。そこで、ウエハにＲＦ
バイアスを印加すると、ウエハ表面に対地負極性の直流
電位が現れ、これによりプラズマあるいは活性化された
ソースガス中のイオンがウエハに吸着される結果、搬送
空間に流入するガスが導電性を帯び、放電が生じやすく
なる。加えて、従来の排気筒の位置では、ウエハを通り
すぎたガス流の密度が不均一となることは避けられず、
ガス流中に存在するイオン密度も不均一となり、イオン
密度が密となった径路に沿って放電が生じやすい。
【００１２】しかし、本発明のように、処理室の内部空
間が、ウエハを通過させる開口を備えた仕切り板によ
り、ウエハの搬入・搬出口よりプラズマ生成室側の空間
と，ウエハの搬入・搬出口を含む反プラズマ生成室側の
空間とに２分されるとともに、排気口がプラズマ生成室
側空間側に設けられ、かつ、ウエハ保持機構に保持され
たウエハが仕切り板の開口を通過してプラズマ生成室側
空間内の処理位置に到達したときに、仕切り板の開口を
介した両空間の連通を阻止する連通阻止部を該開口まわ
りに形成する連通阻止手段をウエハ保持機構が備えた装
置構成とすれば、搬送空間内への電荷の移動がなくな
り、搬送空間での放電が阻止されるとともに、排気路の
位置がウエハ近傍となることから、ウエハ表面に沿うガ
スの流れも生じにくくなり、ウエハ前面側には、ウエハ
の直前を除き、電気的に中性なガスのみが存在するの
で、ウエハ前面側での異常放電は従来と同様に生じにく
い。
間が、ウエハを通過させる開口を備えた仕切り板によ
り、ウエハの搬入・搬出口よりプラズマ生成室側の空間
と，ウエハの搬入・搬出口を含む反プラズマ生成室側の
空間とに２分されるとともに、排気口がプラズマ生成室
側空間側に設けられ、かつ、ウエハ保持機構に保持され
たウエハが仕切り板の開口を通過してプラズマ生成室側
空間内の処理位置に到達したときに、仕切り板の開口を
介した両空間の連通を阻止する連通阻止部を該開口まわ
りに形成する連通阻止手段をウエハ保持機構が備えた装
置構成とすれば、搬送空間内への電荷の移動がなくな
り、搬送空間での放電が阻止されるとともに、排気路の
位置がウエハ近傍となることから、ウエハ表面に沿うガ
スの流れも生じにくくなり、ウエハ前面側には、ウエハ
の直前を除き、電気的に中性なガスのみが存在するの
で、ウエハ前面側での異常放電は従来と同様に生じにく
い。
【００１３】ここで、ウエハの処理位置における，仕切
り板の開口を介した仕切り板両側空間の連通阻止を、仕
切り板に形成した溝に、ウエハ保持機構が備える連通阻
止手段の円筒を挿入して行うようにすれば、ソレノイド
の磁力線は必ず仕切り板または連通阻止手段を横切るか
ら、磁力線に沿って移動する電子によって移動を拘束さ
れるイオンは処理室の反プラズマ生成室側空間内に進入
することが困難で、簡易な構造で連通阻止を達成するこ
とができる。
り板の開口を介した仕切り板両側空間の連通阻止を、仕
切り板に形成した溝に、ウエハ保持機構が備える連通阻
止手段の円筒を挿入して行うようにすれば、ソレノイド
の磁力線は必ず仕切り板または連通阻止手段を横切るか
ら、磁力線に沿って移動する電子によって移動を拘束さ
れるイオンは処理室の反プラズマ生成室側空間内に進入
することが困難で、簡易な構造で連通阻止を達成するこ
とができる。
【００１４】また、上記連通阻止手段を、円筒の内側
に、該円筒を仕切り板のリング状溝に挿入するときに溝
の開放端面に乗る, 内周面が該端面側へ広がる円錐台面
を形成するテーパリングを備えたものとすれば、仕切り
板の溝を深くすることなく連通阻止部が形成され、これ
によりウエハ保持機構の移動量を小さくできるため、処
理室の高さを低くすることができ、わずかながらも装置
が小形化される。
に、該円筒を仕切り板のリング状溝に挿入するときに溝
の開放端面に乗る, 内周面が該端面側へ広がる円錐台面
を形成するテーパリングを備えたものとすれば、仕切り
板の溝を深くすることなく連通阻止部が形成され、これ
によりウエハ保持機構の移動量を小さくできるため、処
理室の高さを低くすることができ、わずかながらも装置
が小形化される。
【００１５】さらに、ウエハを通過させる開口を備えた
仕切り板の該開口まわりのリング状の溝内に、弾性体か
らなるリングを、ウエハ保持機構が連通阻止手段として
備える筒体の円筒端面が全周にわたり接触して仕切り板
両側の空間が気密に分離されるように挿入するようにす
れば、ウエハへのＲＦバイアス印加によりイオン化され
たガスの流れをより確実に阻止することができ、ＲＦバ
イアス印加に伴う搬送空間での異常放電をより確実に阻
止することができる。
仕切り板の該開口まわりのリング状の溝内に、弾性体か
らなるリングを、ウエハ保持機構が連通阻止手段として
備える筒体の円筒端面が全周にわたり接触して仕切り板
両側の空間が気密に分離されるように挿入するようにす
れば、ウエハへのＲＦバイアス印加によりイオン化され
たガスの流れをより確実に阻止することができ、ＲＦバ
イアス印加に伴う搬送空間での異常放電をより確実に阻
止することができる。
【００１６】さらに、前述のような全体構成をもつプラ
ズマ処理装置において、断面方形の中空ドーナツ状に形
成され内側の周壁に周方向等分に排気口が形成された排
気用環状体が処理室周壁の内面に沿い処理位置のウエハ
を同軸に囲む軸方向の位置に配されるとともに、処理室
のプラズマ生成室側空間側に設けられる排気口が、前記
排気用環状体の外側の周壁に形成された排気口と接続す
る処理室周壁上の位置に形成されるようにすれば、ガス
はウエハ近傍で軸対称の方向に流れるからウエハ表面を
横切る流れがなくなり、ウエハ表面に沿うガスの流れが
より効果的に低減され、ウエハ前面側での異常放電をよ
り確実に阻止することができる。
ズマ処理装置において、断面方形の中空ドーナツ状に形
成され内側の周壁に周方向等分に排気口が形成された排
気用環状体が処理室周壁の内面に沿い処理位置のウエハ
を同軸に囲む軸方向の位置に配されるとともに、処理室
のプラズマ生成室側空間側に設けられる排気口が、前記
排気用環状体の外側の周壁に形成された排気口と接続す
る処理室周壁上の位置に形成されるようにすれば、ガス
はウエハ近傍で軸対称の方向に流れるからウエハ表面を
横切る流れがなくなり、ウエハ表面に沿うガスの流れが
より効果的に低減され、ウエハ前面側での異常放電をよ
り確実に阻止することができる。
【００１７】また、前記排気用環状体に処理室の内部空
間を２分する仕切り板の支持部材を兼ねさせるようにす
れば、装置構成が簡易化されるメリットが生じる。
間を２分する仕切り板の支持部材を兼ねさせるようにす
れば、装置構成が簡易化されるメリットが生じる。
【００１８】
【実施例】図１に本発明によるＥＣＲプラズマ処理装置
の一実施例を示す。図中、図３と同一部材には同一符号
を付し、説明を省略する。図１において、ウエハ８は、
ロードロック室１０内の真空搬送ロボット１１により、
まず、図示していない大気中のウエハストッカから真空
仕切弁９Ａを介してロードロック室１０内に搬入され
る。次にロードロック室１０内の真空搬送ロボット１１
は、真空仕切弁９Ｂを開きウエハの搬入・搬出口２Ａを
通して処理室２内のウエハ保持機構７の真下にウエハ８
を搬入位置決めする。続いてウエハ保持機構７が室外の
上下駆動機構１３により下降し、ウエハ保持機構７に取
り付けた静電チャック１２で、ウエハ８を処理面を鉛直
下向きに吸着・保持する。その後真空搬送ロボット１１
は、ロードロック室１０内に退避する。ウエハ８を保持
したウエハ保持機構７は室外の上下駆動機構１３により
成膜位置へ下降する。この時に、ウエハ保持機構７に固
定された筒体１７が、排気用環状体１５の上部に固定さ
れた仕切り板１６のリング状溝１６Ａの中に入り込む。
かかる状態で、プラズマ生成室１へキャリアガスを流
し、流したところへマイクロ波をマイクロ波発振器３か
ら導波管４、マイクロ波導入窓５を介して送り込み、外
部に配置したソレノイド６の磁界によりＥＣＲプラズマ
を発生させる。このプラズマが処理室２内に引き出され
処理室２内のガス導入用環状体１４から供給したソース
ガスを活性化して、ウエハ面へ薄膜を形成する。この際
にウエハ保持機構７に固定した筒体１７と、排気用環状
体１５の上面に固定した仕切り板１６とにより、仕切り
板１６の両側空間の連通を阻止する連通阻止部が形成さ
れ、活性化したソースガスがウエハ保持機構７の保持台
裏面側へ回り込むのを阻止する。
の一実施例を示す。図中、図３と同一部材には同一符号
を付し、説明を省略する。図１において、ウエハ８は、
ロードロック室１０内の真空搬送ロボット１１により、
まず、図示していない大気中のウエハストッカから真空
仕切弁９Ａを介してロードロック室１０内に搬入され
る。次にロードロック室１０内の真空搬送ロボット１１
は、真空仕切弁９Ｂを開きウエハの搬入・搬出口２Ａを
通して処理室２内のウエハ保持機構７の真下にウエハ８
を搬入位置決めする。続いてウエハ保持機構７が室外の
上下駆動機構１３により下降し、ウエハ保持機構７に取
り付けた静電チャック１２で、ウエハ８を処理面を鉛直
下向きに吸着・保持する。その後真空搬送ロボット１１
は、ロードロック室１０内に退避する。ウエハ８を保持
したウエハ保持機構７は室外の上下駆動機構１３により
成膜位置へ下降する。この時に、ウエハ保持機構７に固
定された筒体１７が、排気用環状体１５の上部に固定さ
れた仕切り板１６のリング状溝１６Ａの中に入り込む。
かかる状態で、プラズマ生成室１へキャリアガスを流
し、流したところへマイクロ波をマイクロ波発振器３か
ら導波管４、マイクロ波導入窓５を介して送り込み、外
部に配置したソレノイド６の磁界によりＥＣＲプラズマ
を発生させる。このプラズマが処理室２内に引き出され
処理室２内のガス導入用環状体１４から供給したソース
ガスを活性化して、ウエハ面へ薄膜を形成する。この際
にウエハ保持機構７に固定した筒体１７と、排気用環状
体１５の上面に固定した仕切り板１６とにより、仕切り
板１６の両側空間の連通を阻止する連通阻止部が形成さ
れ、活性化したソースガスがウエハ保持機構７の保持台
裏面側へ回り込むのを阻止する。
【００１９】排気用環状体１５は断面方形の中空ドーナ
ツ状に形成され、ここには特に図示していないが、内部
のリング状空間がリング状仕切り板を用いて上下２段に
仕切られ、下段の内周側の壁面に周方向等分に排気口が
形成されており、排気口から流入したガスは仕切り板に
沿って周方向に一定距離流れた所で仕切り板の孔を通っ
て上段の空間に入り、さらに一定距離流れて排気口２１
から外部へ排出される。このとき、いずれの排気口から
流入したガスも排気口２１までの走行距離が等しくなる
ように排気用環状体内周側壁面の各排気口の位置と数と
が設定されている (詳細は特願平２−１１７１９５号参
照) 。
ツ状に形成され、ここには特に図示していないが、内部
のリング状空間がリング状仕切り板を用いて上下２段に
仕切られ、下段の内周側の壁面に周方向等分に排気口が
形成されており、排気口から流入したガスは仕切り板に
沿って周方向に一定距離流れた所で仕切り板の孔を通っ
て上段の空間に入り、さらに一定距離流れて排気口２１
から外部へ排出される。このとき、いずれの排気口から
流入したガスも排気口２１までの走行距離が等しくなる
ように排気用環状体内周側壁面の各排気口の位置と数と
が設定されている (詳細は特願平２−１１７１９５号参
照) 。
【００２０】図２は、連通阻止構造のもう一つの実施例
で、成膜位置をＡの範囲で搬送空間側へ移動した時でも
仕切り板の厚さＢを厚くすることなく、活性化したガス
がウエハ保持台の裏面へ回り込むのを阻止する構造であ
る。即ち、ウエハ保持機構７が成膜位置へ移動した時
に、該ウエハ保持機構７に固定された筒体１７の中に配
置したフリーのテーパリング１８が仕切り板１６の端面
に載り、仕切り板と筒体１７との重なり代を補い、導電
性を帯びたガスがウエハ保持台の裏面側へ回り込むのを
防止する。
で、成膜位置をＡの範囲で搬送空間側へ移動した時でも
仕切り板の厚さＢを厚くすることなく、活性化したガス
がウエハ保持台の裏面へ回り込むのを阻止する構造であ
る。即ち、ウエハ保持機構７が成膜位置へ移動した時
に、該ウエハ保持機構７に固定された筒体１７の中に配
置したフリーのテーパリング１８が仕切り板１６の端面
に載り、仕切り板と筒体１７との重なり代を補い、導電
性を帯びたガスがウエハ保持台の裏面側へ回り込むのを
防止する。
【００２１】図３は連通阻止構造のさらにもう一つの実
施例であり、図４に図３のＡ部拡大図を示す。成膜位置
を限定し、ウエハ保持機構７が成膜位置へ移動した時
に、仕切り板１６のリング状溝１６Ａの中に配置した，
弾性体からなるリング２２を、ウエハ保持機構７に固定
された筒体１７の端面で若干押し込みながらリング２２
に接触させることで、プラズマ生成室側と搬送空間側と
の連通阻止をより確実に行い、ＲＦバイアス印加により
導電性を帯びたガスがウエハ保持台７Ａの裏面側へ回り
込むのを防止する。
施例であり、図４に図３のＡ部拡大図を示す。成膜位置
を限定し、ウエハ保持機構７が成膜位置へ移動した時
に、仕切り板１６のリング状溝１６Ａの中に配置した，
弾性体からなるリング２２を、ウエハ保持機構７に固定
された筒体１７の端面で若干押し込みながらリング２２
に接触させることで、プラズマ生成室側と搬送空間側と
の連通阻止をより確実に行い、ＲＦバイアス印加により
導電性を帯びたガスがウエハ保持台７Ａの裏面側へ回り
込むのを防止する。
【００２２】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明において
は、ＥＣＲプラズマ処理装置を、処理室の内部空間が、
ウエハを通過させる開口を備えた仕切り板により、ウエ
ハの搬入・搬出口よりプラズマ生成室側の空間と，ウエ
ハの搬入・搬出口を含む反プラズマ生成室側の空間とに
２分されるとともに、排気口がプラズマ生成室側空間側
に設けられ、かつ、ウエハ保持機構に保持されたウエハ
が仕切り板の開口を通過してプラズマ生成室側空間内の
処理位置に到達したときに、仕切り板の開口を介した両
空間の連通を阻止する連通阻止部を該開口まわりに形成
する連通阻止手段をウエハ保持機構が備えた装置とした
ので、従来のように、プラズマ生成室で生成されたプラ
ズマや活性化されたソースガス中のイオンがＲＦバイア
スを印加されたウエハにより吸着された後、ガスが電気
的導電性を帯びた状態でウエハ保持機構のウエハ保持台
裏面側へ回り込むのが防止され、ウエハ背面側搬送空間
での異常放電がなくなり、成膜処理が最適条件で可能に
なるとともに、搬送空間壁面や部材などへの膜の付着が
なくなるため、パーティクル汚損が低減され、処理され
たウエハの良品歩留まりが向上する。
は、ＥＣＲプラズマ処理装置を、処理室の内部空間が、
ウエハを通過させる開口を備えた仕切り板により、ウエ
ハの搬入・搬出口よりプラズマ生成室側の空間と，ウエ
ハの搬入・搬出口を含む反プラズマ生成室側の空間とに
２分されるとともに、排気口がプラズマ生成室側空間側
に設けられ、かつ、ウエハ保持機構に保持されたウエハ
が仕切り板の開口を通過してプラズマ生成室側空間内の
処理位置に到達したときに、仕切り板の開口を介した両
空間の連通を阻止する連通阻止部を該開口まわりに形成
する連通阻止手段をウエハ保持機構が備えた装置とした
ので、従来のように、プラズマ生成室で生成されたプラ
ズマや活性化されたソースガス中のイオンがＲＦバイア
スを印加されたウエハにより吸着された後、ガスが電気
的導電性を帯びた状態でウエハ保持機構のウエハ保持台
裏面側へ回り込むのが防止され、ウエハ背面側搬送空間
での異常放電がなくなり、成膜処理が最適条件で可能に
なるとともに、搬送空間壁面や部材などへの膜の付着が
なくなるため、パーティクル汚損が低減され、処理され
たウエハの良品歩留まりが向上する。
【００２３】また、この装置構成において、連通阻止部
を、仕切り板の溝と，底面を有する筒体として形成され
た連通阻止手段の円筒とで形成することにより、装置の
構造を複雑化することなく連通阻止部を形成することが
できる。さらに、上記連通阻止手段を、円筒の内側に、
該円筒を仕切り板のリング状溝に挿入するときに溝の開
放端面に乗る, 内周面が該端面側へ広がる円錐台面を形
成するテーパリングを備えたものとすることにより、処
理室の高さをわずかながらも低くすることができ、装置
のコストがわずかであるが低減する。
を、仕切り板の溝と，底面を有する筒体として形成され
た連通阻止手段の円筒とで形成することにより、装置の
構造を複雑化することなく連通阻止部を形成することが
できる。さらに、上記連通阻止手段を、円筒の内側に、
該円筒を仕切り板のリング状溝に挿入するときに溝の開
放端面に乗る, 内周面が該端面側へ広がる円錐台面を形
成するテーパリングを備えたものとすることにより、処
理室の高さをわずかながらも低くすることができ、装置
のコストがわずかであるが低減する。
【００２４】さらに、ウエハを通過させる開口を備えた
仕切り板の該開口まわりのリング状の溝内に、弾性体か
らなるリングを、ウエハ保持機構が連通阻止手段として
備える筒体の円筒端面が前周にわたり接触して仕切り板
両側の空間が気密に分離されるように挿入するようにす
ることにより、ウエハへのＲＦバイアス印加によりイオ
ン化されたガスの搬送空間内への流れを確実に阻止する
ことができ、搬送空間での異常放電が確実に阻止され、
最適条件での成膜処理がより確実に可能となるととも
に、搬送空間壁面や搬送空間内部部材などへの膜の付着
が確実に阻止され、パーティクル汚損が低減されること
により、処理されたウエハの良品歩留まりがさらに向上
する。
仕切り板の該開口まわりのリング状の溝内に、弾性体か
らなるリングを、ウエハ保持機構が連通阻止手段として
備える筒体の円筒端面が前周にわたり接触して仕切り板
両側の空間が気密に分離されるように挿入するようにす
ることにより、ウエハへのＲＦバイアス印加によりイオ
ン化されたガスの搬送空間内への流れを確実に阻止する
ことができ、搬送空間での異常放電が確実に阻止され、
最適条件での成膜処理がより確実に可能となるととも
に、搬送空間壁面や搬送空間内部部材などへの膜の付着
が確実に阻止され、パーティクル汚損が低減されること
により、処理されたウエハの良品歩留まりがさらに向上
する。
【００２５】そして、前述のような全体構成を有するプ
ラズマ処理装置において、断面方形の中空ドーナツ状に
形成され内側の周壁に周方向等分に排気口が形成された
排気用環状体が処理室周壁の内面に沿い処理位置のウエ
ハを同軸に囲む軸方向の位置に配されるとともに、処理
室のプラズマ生成室側空間側に設けられる排気口が、前
記排気用環状体の外側の周壁に形成された排気口と接続
する処理室周壁上の位置に形成されるようにすることに
より、ウエハ前面側での異常放電がより確実に防止さ
れ、装置の稼働率がより向上する効果が得られる。
ラズマ処理装置において、断面方形の中空ドーナツ状に
形成され内側の周壁に周方向等分に排気口が形成された
排気用環状体が処理室周壁の内面に沿い処理位置のウエ
ハを同軸に囲む軸方向の位置に配されるとともに、処理
室のプラズマ生成室側空間側に設けられる排気口が、前
記排気用環状体の外側の周壁に形成された排気口と接続
する処理室周壁上の位置に形成されるようにすることに
より、ウエハ前面側での異常放電がより確実に防止さ
れ、装置の稼働率がより向上する効果が得られる。
【００２６】また、排気用環状体が処理室の内部空間を
２分する仕切り板の支持部材を兼ねる装置構成とするこ
とにより、装置を複雑化することなく以上の効果を得る
ことができる。
２分する仕切り板の支持部材を兼ねる装置構成とするこ
とにより、装置を複雑化することなく以上の効果を得る
ことができる。
【図１】本発明によるＥＣＲプラズマ処理装置構成の一
実施例を示す縦断面図
実施例を示す縦断面図
【図２】本発明による仕切り板両側空間の連通阻止構造
の，図１と異なる実施例を示す要部断面図
の，図１と異なる実施例を示す要部断面図
【図３】本発明による仕切り板両側空間の連通阻止構造
の，図１および図２と異なる実施例を示す要部断面図
の，図１および図２と異なる実施例を示す要部断面図
【図４】図３におけるＡ部の拡大図
【図５】従来のＥＣＲプラズマ処理装置構成の一例を示
す縦断面図
す縦断面図
１ プラズマ生成室 １Ｂ 開口 ２ 処理室 ２Ａ 搬入・搬出口 ５ マイクロ波導入窓 ６ ソレノイド ７ ウエハ保持機構 ８ ウエハ １５ 排気用環状体 １６ 仕切り板 １６Ａ 溝 １６Ｂ 開口 １７ 筒体 １８ テーパリング １９ 排気口 ２１ 排気口 ２２ リング
Claims (6)
- 【請求項１】両端面にそれぞれマイクロ波導入窓と開口
とを同軸に備え、導入されたキャリアガスをマイクロ波
と磁界との電子サイクロトロン共鳴効果を利用してプラ
ズマ化する軸対称筒体として形成されたプラズマ生成室
と、前記プラズマ生成室を同軸に囲み前記磁界をプラズ
マ生成室内に形成するソレノイドと、前記開口を介して
プラズマ生成室と連通するとともに周壁に排気口とウエ
ハの搬入・搬出口とを備え、内部を、被処理面が前記開
口と対向するようにウエハ保持機構に保持されたウエハ
が軸線方向に移動する処理室とを備えてなり、プラズマ
生成室内で生成されたプラズマを用いて処理室内へ導入
されたソースガスを活性化してウエハ上に薄膜を形成し
あるいは生成膜のエッチングなどの処理を行うＥＣＲプ
ラズマ処理装置において、処理室の内部空間が、ウエハ
を通過させる開口を備えた仕切り板により、ウエハの搬
入・搬出口よりプラズマ生成室側の空間と，ウエハの搬
入・搬出口を含む反プラズマ生成室側の空間とに２分さ
れるとともに、排気口がプラズマ生成室側空間側に設け
られ、かつ、ウエハ保持機構に保持されたウエハが仕切
り板の開口を通過してプラズマ生成室側空間内の処理位
置に到達したときに、仕切り板の開口を介した両空間の
連通を阻止する連通阻止部を該開口まわりに形成する連
通阻止手段をウエハ保持機構が備えていることを特徴と
するＥＣＲプラズマ処理装置。 - 【請求項２】請求項第１項に記載のＥＣＲプラズマ処理
装置において、ウエハを通過させる開口を備えた仕切り
板が、該開口をとり囲む, 反プラズマ生成室側空間内へ
開放されたリング状溝を備えてなり、ウエハ保持機構が
備える連通阻止手段が、前記リング状溝に挿入される円
筒とウエハ保持機構に固着される底面とを備えた筒体と
して形成されることを特徴とするＥＣＲプラズマ処理装
置。 - 【請求項３】請求項第２項に記載のＥＣＲプラズマ処理
装置において、連通阻止手段が、円筒の内側に、該円筒
を仕切り板のリング状溝に挿入するときに溝の開放端面
に乗る, 内周面が該端面側へ広がる円錐台面を形成する
テーパリングを備えることを特徴とするＥＣＲプラズマ
処理装置。 - 【請求項４】請求項第２項に記載のＥＣＲプラズマ処理
装置において、ウエハを通過させる開口を備えた仕切り
板が、該開口をとり囲む, 反プラズマ生成室側空間内へ
開放されたリング状の溝内に、弾性体からなるリング
を、ウエハ保持機構が連通阻止手段として備える筒体の
円筒端面が前周にわたり接触して仕切り板両側の空間が
気密に分離されるように挿入されていることを特徴とす
るＥＣＲプラズマ処理装置。 - 【請求項５】請求項第１項に記載のＥＣＲプラズマ処理
装置において、断面方形の中空ドーナツ状に形成され内
側の周壁に周方向等分に排気口が形成された排気用環状
体が処理室周壁の内面に沿い処理位置のウエハを同軸に
囲む軸方向の位置に配されるとともに、処理室のプラズ
マ生成室側空間側に設けられる排気口が、前記排気用環
状体の外側の周壁に形成された排気口と接続する処理室
周壁上の位置に形成されることを特徴とするＥＣＲプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項６】請求項第５項に記載のＥＣＲプラズマ処理
装置において、排気用環状体が処理室の内部空間を２分
する仕切り板の支持部材を兼ねることを特徴とするＥＣ
Ｒプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04245349A JP3106719B2 (ja) | 1991-11-18 | 1992-09-16 | Ｅｃｒプラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30091591 | 1991-11-18 | ||
| JP3-300915 | 1991-11-18 | ||
| JP04245349A JP3106719B2 (ja) | 1991-11-18 | 1992-09-16 | Ｅｃｒプラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05217920A true JPH05217920A (ja) | 1993-08-27 |
| JP3106719B2 JP3106719B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=26537196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04245349A Expired - Fee Related JP3106719B2 (ja) | 1991-11-18 | 1992-09-16 | Ｅｃｒプラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3106719B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004006794A (ja) * | 2002-04-12 | 2004-01-08 | Asm Japan Kk | 枚葉式ｃｖｄ装置及び方法 |
| WO2009051087A1 (ja) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | プラズマ成膜装置 |
| JP2013167001A (ja) * | 2012-02-16 | 2013-08-29 | Hitachi High-Technologies Corp | 真空蒸着システム及び真空蒸着方法 |
| CN116334597A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-06-27 | 成都沃特塞恩电子技术有限公司 | 一种反应腔组件、mpcvd系统及mpcvd系统控制方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101384982B1 (ko) | 2012-12-18 | 2014-04-14 | 주식회사 테스 | 박막증착장치 |
-
1992
- 1992-09-16 JP JP04245349A patent/JP3106719B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004006794A (ja) * | 2002-04-12 | 2004-01-08 | Asm Japan Kk | 枚葉式ｃｖｄ装置及び方法 |
| WO2009051087A1 (ja) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | プラズマ成膜装置 |
| JP2013167001A (ja) * | 2012-02-16 | 2013-08-29 | Hitachi High-Technologies Corp | 真空蒸着システム及び真空蒸着方法 |
| CN116334597A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-06-27 | 成都沃特塞恩电子技术有限公司 | 一种反应腔组件、mpcvd系统及mpcvd系统控制方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3106719B2 (ja) | 2000-11-06 |
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