JPH06101446B2 - プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置Info
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- JPH06101446B2 JPH06101446B2 JP13322689A JP13322689A JPH06101446B2 JP H06101446 B2 JPH06101446 B2 JP H06101446B2 JP 13322689 A JP13322689 A JP 13322689A JP 13322689 A JP13322689 A JP 13322689A JP H06101446 B2 JPH06101446 B2 JP H06101446B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の製造工程において半導体ウエハに
成膜処理を施したり半導体ウエハをエッチングしたりす
るプラズマ処理方法およびプラズマ処理装置に関するも
のである。
成膜処理を施したり半導体ウエハをエッチングしたりす
るプラズマ処理方法およびプラズマ処理装置に関するも
のである。
従来、この種のプラズマ処理は、通常、半導体ウエハ
（以下、単にウエハという。）を反応容器たるチャンバ
ー内の電極に装着させ、このチャンバー内にプラズマを
発生させて行われており、ウエハを前記電極によって裏
側から冷却させながら行われている。これを第２図によ
って説明する。
（以下、単にウエハという。）を反応容器たるチャンバ
ー内の電極に装着させ、このチャンバー内にプラズマを
発生させて行われており、ウエハを前記電極によって裏
側から冷却させながら行われている。これを第２図によ
って説明する。
第２図は従来のこの種のプラズマ処理装置を示す断面図
である。同図において、１は反応容器としてのチャンバ
ーで、このチャンバー１は、被処理物たるウエハ２をチ
ャンバー１に対して出し入れするためのウエハ通路1aが
側部に開口され、その天井部には反応ガスを供給するた
めのガス導入管1bが接続されており、かつ底部には真空
ポンプ（図示せず）等に連通されチャンバー１内を所定
の圧力に減圧させるための排気管1cが接続されている。
また、このチャンバー１はウエハ通路1aがシャッター３
によって選択的に開閉され、シャッター３を閉じた状態
でチャンバー１内が高真空状態で密閉されるように構成
されている。４は前記ウエハ２が装着される試料台とし
ての下電極、５は上電極で、これらの両電極4,5は主面
を互いに対向させた状態でチャンバー１内に水平に設置
されている。前記下電極４は、そのウエハ装着部分に開
口された凹部６が電極面側に形成され、下部には、前記
凹部６の底部に開口された連通路4a,4bを介して冷却ガ
ス導入管7a,冷却ガス排気管7bが接続されている。前記
冷却ガス供給管7aは冷却ガス供給装置（図示せず）に接
続され、また、前記冷却ガス排気管7bは、チャンバー１
に接続された排気管1cに接続されている。すなわち、下
電極４にウエハ２を装着させた状態では、前記凹部６の
開口部分がウエハ２によって閉塞されて凹部６内に冷却
室が形成され、冷却ガス導入管7aから冷却ガス排気管7b
へ至る冷却ガス通路が形成されることになり、凹部６内
に流される冷却ガスによってウエハ２が裏側から冷却さ
れることになる。冷却ガスとしてはヘリウムガス等の不
活性ガスが使用される。また、前記上電極５は高周波電
源８に接続されている。９はウエハ２をチャンバー１に
出し入れするための搬送アームで、この搬送アーム９は
ウエハ２を下電極４に載置させたり、取り外したりする
ことができるように構成されている。
である。同図において、１は反応容器としてのチャンバ
ーで、このチャンバー１は、被処理物たるウエハ２をチ
ャンバー１に対して出し入れするためのウエハ通路1aが
側部に開口され、その天井部には反応ガスを供給するた
めのガス導入管1bが接続されており、かつ底部には真空
ポンプ（図示せず）等に連通されチャンバー１内を所定
の圧力に減圧させるための排気管1cが接続されている。
また、このチャンバー１はウエハ通路1aがシャッター３
によって選択的に開閉され、シャッター３を閉じた状態
でチャンバー１内が高真空状態で密閉されるように構成
されている。４は前記ウエハ２が装着される試料台とし
ての下電極、５は上電極で、これらの両電極4,5は主面
を互いに対向させた状態でチャンバー１内に水平に設置
されている。前記下電極４は、そのウエハ装着部分に開
口された凹部６が電極面側に形成され、下部には、前記
凹部６の底部に開口された連通路4a,4bを介して冷却ガ
ス導入管7a,冷却ガス排気管7bが接続されている。前記
冷却ガス供給管7aは冷却ガス供給装置（図示せず）に接
続され、また、前記冷却ガス排気管7bは、チャンバー１
に接続された排気管1cに接続されている。すなわち、下
電極４にウエハ２を装着させた状態では、前記凹部６の
開口部分がウエハ２によって閉塞されて凹部６内に冷却
室が形成され、冷却ガス導入管7aから冷却ガス排気管7b
へ至る冷却ガス通路が形成されることになり、凹部６内
に流される冷却ガスによってウエハ２が裏側から冷却さ
れることになる。冷却ガスとしてはヘリウムガス等の不
活性ガスが使用される。また、前記上電極５は高周波電
源８に接続されている。９はウエハ２をチャンバー１に
出し入れするための搬送アームで、この搬送アーム９は
ウエハ２を下電極４に載置させたり、取り外したりする
ことができるように構成されている。
次に、上述したように構成された従来のプラズマ処理装
置の動作について説明する。このプラズマ処理装置によ
ってウエハ２にプラズマ処理を施すには、先ず、搬送ア
ーム９によってウエハ２を下電極４上に載置させてシャ
ッタ３を閉じる。次に、チャンバー１内を所定圧力まで
減圧させ、このチャンバー１内に反応ガスをガス導入管
1bから供給する。しかる後、高周波電力を上電極５と下
電極４の間に印加する。前記反応ガスは両電極4,5間の
放電によりプラズマ化され、これによってウエハ２の表
面が処理されることになる。一方、このプラズマ処理と
平行してウエハ２の冷却も行われる。ウエハ２を冷却す
るには、冷却ガスを冷却ガス導入管7aに供給し、下電極
４の連通路4a,凹部6,連通路4bおよび冷却ガス排気管7b
を順次通して排気管1bに排気させて行われる。冷却ガス
は、凹部６内の冷却室に流された際にウエハ２の裏面と
熱交換が行われ、これによってウエハ２が冷却されるこ
とになる。プラズマ処理終了後、シャッタ３を開き搬送
アーム９によってウエハ２をチャンバー１から取り出し
てプラズマ処理工程が終了されることになる。
置の動作について説明する。このプラズマ処理装置によ
ってウエハ２にプラズマ処理を施すには、先ず、搬送ア
ーム９によってウエハ２を下電極４上に載置させてシャ
ッタ３を閉じる。次に、チャンバー１内を所定圧力まで
減圧させ、このチャンバー１内に反応ガスをガス導入管
1bから供給する。しかる後、高周波電力を上電極５と下
電極４の間に印加する。前記反応ガスは両電極4,5間の
放電によりプラズマ化され、これによってウエハ２の表
面が処理されることになる。一方、このプラズマ処理と
平行してウエハ２の冷却も行われる。ウエハ２を冷却す
るには、冷却ガスを冷却ガス導入管7aに供給し、下電極
４の連通路4a,凹部6,連通路4bおよび冷却ガス排気管7b
を順次通して排気管1bに排気させて行われる。冷却ガス
は、凹部６内の冷却室に流された際にウエハ２の裏面と
熱交換が行われ、これによってウエハ２が冷却されるこ
とになる。プラズマ処理終了後、シャッタ３を開き搬送
アーム９によってウエハ２をチャンバー１から取り出し
てプラズマ処理工程が終了されることになる。
しかるに、このように構成された従来のプラズマ処理装
置においては、高真空，反応性プラズマガス，反応生成
物等のためにチャンバー１内にウエハ２の装着の有無を
検出するためのセンサーを設けることができない。この
ため、下電極４上に既にウエハ２が装着されているにも
かかわらずにウエハ２の装着操作が行われてしまうとい
う問題があった。このような際には下電極４上にウエハ
２が積み重ねられてしまう。
置においては、高真空，反応性プラズマガス，反応生成
物等のためにチャンバー１内にウエハ２の装着の有無を
検出するためのセンサーを設けることができない。この
ため、下電極４上に既にウエハ２が装着されているにも
かかわらずにウエハ２の装着操作が行われてしまうとい
う問題があった。このような際には下電極４上にウエハ
２が積み重ねられてしまう。
本発明に係るプラズマ処理方法は、ウエハを電極に装着
する前に冷却ガスを供給し、冷却ガス通路におけるウエ
ハ冷却部より下流側の圧力によりウエハ装着の有無を検
出するものである。また、本発明に係るプラズマ処理装
置は、冷却ガス通路におけるウエハ冷却部より下流側
に、電極へのウエハの装着の有無による圧力変化を検出
する圧力検出器を配設したものである。
する前に冷却ガスを供給し、冷却ガス通路におけるウエ
ハ冷却部より下流側の圧力によりウエハ装着の有無を検
出するものである。また、本発明に係るプラズマ処理装
置は、冷却ガス通路におけるウエハ冷却部より下流側
に、電極へのウエハの装着の有無による圧力変化を検出
する圧力検出器を配設したものである。
ウエハ装着用電極にウエハが装着されていない場合に
は、冷却ガスがこの電極の凹部から反応容器内に漏れる
ために、冷却ガス通路におけるウエハ冷却部より下流側
の圧力はウエハが装着された場合に較べて低下されるこ
とになる。本発明では、ウエハの装着操作前に冷却ガス
を供給し、冷却ガス通路におけるウエハ冷却部より下流
側の圧力を測定することによってウエハの装着，未装着
を検出することができる。
は、冷却ガスがこの電極の凹部から反応容器内に漏れる
ために、冷却ガス通路におけるウエハ冷却部より下流側
の圧力はウエハが装着された場合に較べて低下されるこ
とになる。本発明では、ウエハの装着操作前に冷却ガス
を供給し、冷却ガス通路におけるウエハ冷却部より下流
側の圧力を測定することによってウエハの装着，未装着
を検出することができる。
以下、本発明のプラズマ処理方法を実施するプラズマ処
理装置の一実施例を第１図によって詳細に説明する。
理装置の一実施例を第１図によって詳細に説明する。
第１図は本発明に係るプラズマ処理装置を示す断面図で
ある。同図において前記第２図で説明したものと同一も
しくは同等部材については同一符号を付し、ここにおい
て詳細な説明は省略する。第１図において、11は下電極
４にウエハ２が装着されているか否かを検出するための
圧力検出器たる真空度計で、この真空度計11は冷却ガス
排気管7bに接続されており、冷却ガス通路内を流される
冷却ガスの圧力変化を測定することができるように構成
されている。
ある。同図において前記第２図で説明したものと同一も
しくは同等部材については同一符号を付し、ここにおい
て詳細な説明は省略する。第１図において、11は下電極
４にウエハ２が装着されているか否かを検出するための
圧力検出器たる真空度計で、この真空度計11は冷却ガス
排気管7bに接続されており、冷却ガス通路内を流される
冷却ガスの圧力変化を測定することができるように構成
されている。
次に、上述した真空度計11によってウエハ２の装着の有
無を検出する手順について説明する。下電極４上にウエ
ハ２が装着されていない場合、冷却ガス導入管7aから下
電極４の凹部６内に供給された冷却ガスは、凹部６がウ
エハ２によって閉塞されていない状態であるためにチャ
ンバー１内に拡散される。このため、冷却ガス排気管7b
に流される冷却ガスの圧力は低下し、チャンバー１内の
真空度と真空度計11の示す真空度は略同一となる。ま
た、下電極４上にウエハ２が装着されている場合には、
冷却ガスは、下電極４の凹部６とウエハ２とで形成され
た冷却室に供給され、冷却ガス排気管7bに流される。こ
の際、真空度計11の示す真空度はチャンバー１内のそれ
よりも一時的に高くなる。すなわち、真空度計11の示す
値によってウエハ２の装着の有無を検出することがで
き、真空度計11の示す値がチャンバー１内の真空度と略
同一の場合にはウエハ２が未装着であるということを検
出することができ、また、チャンバー１内の真空度より
も高い場合にはウエハ２が装着されていることを検出す
ることができる。
無を検出する手順について説明する。下電極４上にウエ
ハ２が装着されていない場合、冷却ガス導入管7aから下
電極４の凹部６内に供給された冷却ガスは、凹部６がウ
エハ２によって閉塞されていない状態であるためにチャ
ンバー１内に拡散される。このため、冷却ガス排気管7b
に流される冷却ガスの圧力は低下し、チャンバー１内の
真空度と真空度計11の示す真空度は略同一となる。ま
た、下電極４上にウエハ２が装着されている場合には、
冷却ガスは、下電極４の凹部６とウエハ２とで形成され
た冷却室に供給され、冷却ガス排気管7bに流される。こ
の際、真空度計11の示す真空度はチャンバー１内のそれ
よりも一時的に高くなる。すなわち、真空度計11の示す
値によってウエハ２の装着の有無を検出することがで
き、真空度計11の示す値がチャンバー１内の真空度と略
同一の場合にはウエハ２が未装着であるということを検
出することができ、また、チャンバー１内の真空度より
も高い場合にはウエハ２が装着されていることを検出す
ることができる。
このように真空度計11を備えたプラズマ処理装置によっ
てウエハ２にプラズマ処理を施すには、先ず、新たなウ
エハ２をチャンバー１内に装着させる前に冷却ガスを下
電極４に供給してウエハ２が下電極４上に残されたまま
でないことを確認する。この残留ウエハの確認は上述し
たように真空度計11によって行われる。真空度計11の示
す値がチャンバー１内のそれよりも高い場合には、先
ず、搬送アーム９によって下電極４上に残されたウエハ
２をチャンバー１外に搬送させ、新たなウエハ２を下電
極４上に載置させる。また、真空度計の示す値がチャン
バー１内のそれと略同一である場合には、ウエハ２が未
装着の状態であるから搬送アーム９によって新たなウエ
ハ２を下電極４上に載置させる。このようにして下電極
４に対するウエハ２の装着の有無を確認してからウエハ
２の装着動作を行なうことによって、下電極４上にウエ
ハ２が誤って重ねられるのを防ぐことができる。しかる
後、シャッタ３を閉じ、チャンバー１内を所定圧力まで
減圧し、チャンバー１内に反応ガスをガス導入管1bから
供給する。しかる後、高周波電力を上電極５と下電極４
の間に印加する。前記反応ガスは両電極4,5間の放電に
よりプラズマ化され、これによってウエハ２の表面が処
理されることになる。一方、このプラズマ処理と平行し
てウエハ２の冷却も行われる。冷却ガス導入管7aから連
通路4aを介して凹部６内に送られた冷却ガスは、この凹
部６に形成された冷却室内でウエハ２の裏面に接し、ウ
エハ２を冷却した後、連通路4b,冷却ガス排気管7bを介
して排気管1cにより排気される。そして、プラズマ処理
終了後、シャッタ３を開き搬送アーム９によってウエハ
２をチャンバー１から取り出してプラズマ処理工程が終
了されることになる。
てウエハ２にプラズマ処理を施すには、先ず、新たなウ
エハ２をチャンバー１内に装着させる前に冷却ガスを下
電極４に供給してウエハ２が下電極４上に残されたまま
でないことを確認する。この残留ウエハの確認は上述し
たように真空度計11によって行われる。真空度計11の示
す値がチャンバー１内のそれよりも高い場合には、先
ず、搬送アーム９によって下電極４上に残されたウエハ
２をチャンバー１外に搬送させ、新たなウエハ２を下電
極４上に載置させる。また、真空度計の示す値がチャン
バー１内のそれと略同一である場合には、ウエハ２が未
装着の状態であるから搬送アーム９によって新たなウエ
ハ２を下電極４上に載置させる。このようにして下電極
４に対するウエハ２の装着の有無を確認してからウエハ
２の装着動作を行なうことによって、下電極４上にウエ
ハ２が誤って重ねられるのを防ぐことができる。しかる
後、シャッタ３を閉じ、チャンバー１内を所定圧力まで
減圧し、チャンバー１内に反応ガスをガス導入管1bから
供給する。しかる後、高周波電力を上電極５と下電極４
の間に印加する。前記反応ガスは両電極4,5間の放電に
よりプラズマ化され、これによってウエハ２の表面が処
理されることになる。一方、このプラズマ処理と平行し
てウエハ２の冷却も行われる。冷却ガス導入管7aから連
通路4aを介して凹部６内に送られた冷却ガスは、この凹
部６に形成された冷却室内でウエハ２の裏面に接し、ウ
エハ２を冷却した後、連通路4b,冷却ガス排気管7bを介
して排気管1cにより排気される。そして、プラズマ処理
終了後、シャッタ３を開き搬送アーム９によってウエハ
２をチャンバー１から取り出してプラズマ処理工程が終
了されることになる。
なお、本実施例では冷却ガス排気管7b内とチャンバー１
内との真空度の違いを測定した例を示したが、本発明は
このような限定にとらわれるものではなく、冷却ガス排
気管7b内の圧力変化を検出することができれば、その圧
力は何処と比較してもよい。また、本実施例では圧力検
出器に真空度計11を使用した例を示したが、冷却ガス排
気管7b内の圧力変化を検出することができるものであれ
ば、真空度計以外のものでもよい。
内との真空度の違いを測定した例を示したが、本発明は
このような限定にとらわれるものではなく、冷却ガス排
気管7b内の圧力変化を検出することができれば、その圧
力は何処と比較してもよい。また、本実施例では圧力検
出器に真空度計11を使用した例を示したが、冷却ガス排
気管7b内の圧力変化を検出することができるものであれ
ば、真空度計以外のものでもよい。
以上説明したように本発明に係るプラズマ処理方法は、
ウエハを電極に装着する前に冷却ガスを供給し、冷却ガ
ス通路におけるウエハ冷却部より下流側の圧力によりウ
エハ装着の有無を検出するものであり、また、本発明に
係るプラズマ処理装置は、冷却ガス通路におけるウエハ
冷却部より下流側に、電極へのウエハの装着の有無によ
る圧力変化を検出する圧力検出器を配設したものである
ため、ウエハ装着用電極にウエハが装着されていない場
合には、冷却ガスがこの電極の凹部から反応容器内に漏
れるために、冷却ガス通路におけるウエハ冷却部より下
流側の圧力はウエハが装着された場合に較べて低下され
ることになり、この圧力変化を検出することによってウ
エハの装着，未装着を確認することができる。したがっ
て、本発明によれば、ウエハの装着操作前にウエハの装
着，未装着を検出することができるから、ウエハ装着用
電極上へウエハが積み重ねられるのを確実に防ぐことが
でき、製品の歩留まり向上を図ることができるという効
果がある。また、本発明のプラズマ処理装置においては
圧力検出器が反応容器外に配設されているため、高真
空，反応性プラズマガス，反応生成物等の影響を受ける
ことがないから、圧力検出器に特別なものを使用する必
要もなく低コストで実施することができる。
ウエハを電極に装着する前に冷却ガスを供給し、冷却ガ
ス通路におけるウエハ冷却部より下流側の圧力によりウ
エハ装着の有無を検出するものであり、また、本発明に
係るプラズマ処理装置は、冷却ガス通路におけるウエハ
冷却部より下流側に、電極へのウエハの装着の有無によ
る圧力変化を検出する圧力検出器を配設したものである
ため、ウエハ装着用電極にウエハが装着されていない場
合には、冷却ガスがこの電極の凹部から反応容器内に漏
れるために、冷却ガス通路におけるウエハ冷却部より下
流側の圧力はウエハが装着された場合に較べて低下され
ることになり、この圧力変化を検出することによってウ
エハの装着，未装着を確認することができる。したがっ
て、本発明によれば、ウエハの装着操作前にウエハの装
着，未装着を検出することができるから、ウエハ装着用
電極上へウエハが積み重ねられるのを確実に防ぐことが
でき、製品の歩留まり向上を図ることができるという効
果がある。また、本発明のプラズマ処理装置においては
圧力検出器が反応容器外に配設されているため、高真
空，反応性プラズマガス，反応生成物等の影響を受ける
ことがないから、圧力検出器に特別なものを使用する必
要もなく低コストで実施することができる。
第１図は本発明に係るプラズマ処理装置を示す断面図、
第２図は従来のプラズマ処理装置を示す断面図である。 １……チャンバー、２……ウエハ、４……下電極、５…
…上電極、６……凹部、7a……冷却ガス導入管、7b……
冷却ガス排気管、11……真空度計。
第２図は従来のプラズマ処理装置を示す断面図である。 １……チャンバー、２……ウエハ、４……下電極、５…
…上電極、６……凹部、7a……冷却ガス導入管、7b……
冷却ガス排気管、11……真空度計。
Claims (2)
- 【請求項１】ウエハにより開口部が閉塞される凹部と、
この凹部に連通された冷却ガス通路とを有するウエハ装
着用電極によって、プラズマ処理中にウエハを裏側から
冷却するプラズマ処理方法において、ウエハを電極に装
着する前に冷却ガスを供給し、冷却ガス通路におけるウ
エハ冷却部より下流側の圧力によりウエハ装着の有無を
検出することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項２】反応容器内のウエハ装着用電極に、ウエハ
により開口部が閉塞される凹部と、この凹部に連通され
た冷却ガス通路とが設けられ、ウエハが前記冷却ガスに
よって裏側から冷却されるプラズマ処理装置において、
前記冷却ガス通路におけるウエハ冷却部より下流側に、
電極へのウエハの装着の有無による圧力変化を検出する
圧力検出器を配設したことを特徴とするプラズマ処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13322689A JPH06101446B2 (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13322689A JPH06101446B2 (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02312223A JPH02312223A (ja) | 1990-12-27 |
| JPH06101446B2 true JPH06101446B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=15099683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13322689A Expired - Fee Related JPH06101446B2 (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101446B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5669583A (en) * | 1994-06-06 | 1997-09-23 | University Of Tennessee Research Corporation | Method and apparatus for covering bodies with a uniform glow discharge plasma and applications thereof |
| AU679237B2 (en) * | 1993-05-28 | 1997-06-26 | University Of Tennessee Research Corporation, The | Method and apparatus for glow discharge plasma treatment of polymer materials at atmospheric pressure |
| US5387842A (en) * | 1993-05-28 | 1995-02-07 | The University Of Tennessee Research Corp. | Steady-state, glow discharge plasma |
| TW277139B (ja) * | 1993-09-16 | 1996-06-01 | Hitachi Seisakusyo Kk | |
| KR100506588B1 (ko) * | 2002-08-26 | 2005-08-09 | (주) 플라즈닉스 | 플라즈마를 이용하여 피처리물을 처리하는 장치 |
| JP5227638B2 (ja) * | 2008-04-03 | 2013-07-03 | 株式会社アルバック | 真空処理装置 |
-
1989
- 1989-05-26 JP JP13322689A patent/JPH06101446B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02312223A (ja) | 1990-12-27 |
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