JPH0622216B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents

プラズマ処理装置

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JPH0622216B2
JPH0622216B2 JP59244426A JP24442684A JPH0622216B2 JP H0622216 B2 JPH0622216 B2 JP H0622216B2 JP 59244426 A JP59244426 A JP 59244426A JP 24442684 A JP24442684 A JP 24442684A JP H0622216 B2 JPH0622216 B2 JP H0622216B2
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gas
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勝義 工藤
克明 長友
秀治 山本
勝安 西田
芳文 小川
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917Plasma diagnostics
    • H01J37/32935Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
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    • B01J19/087Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
    • B01J19/088Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、プラズマ処理装置に係り、特に減圧下でプラ
ズマにより複数個の試料を同時に処理するプラズマ処理
装置に関するものである。
〔発明の背景〕
減圧下で処理ガスをプラズマ化し、該プラズマで複数個
の試料を同時に処理するプラズマ処理装置、いわゆるバ
ッチ式のプラズマ処理装置としは、例えば、特開昭58
−14939号公報に記載のような、処理室に対向電極
と複数個の試料が同時に設置される試料電極とが放電空
間を有し対向して内設され、試料電極に設置された複数
個の試料を減圧下でプラズマにより同時に処理するもの
が知られている。
このようなプラズマ処理装置では、対向電極と対向する
試料電極面、即ち、試料が設置される電極面の面積は、
試料電極に設置される複数個の試料の合計表面積の2.
5〜3倍程度と広く、この試料の合計表面積を試料電極
面の面積で除した面積比率は小さい。一方、処理ガスの
プラズマ化時には、試料が設置される試料電極面全体が
放電に使用される。これらのことより、複数個の試料を
プラズマにより良好に処理するために必要とされる所定
の放電密度(ガス圧等の条件が一定であれば、電極に印
加される電力を電極面の面積で除したものの関数で表わ
される。)を得るためには、面積比率が小さい分だけ余
分な電力を電極に印加しなければならず、電源容量が余
分に増大するといった問題がある。なお、この問題は、
試料のプラズマによる処理速度を向上させる場合、更に
増長される。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、減圧下で複数個の試料を同時に処理す
る時、面積比率を大きくすることで、電極への余分な電
力の印加を抑制して、電源容量の余分な増大を防止でき
るプラズマ処理装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、減圧排気される一つの処理室内で処理ガスを
プラズマ化し、該プラズマで複数個の試料を同時に処理
するプラズマ処理装置において、前記試料が1個毎載置
される複数の試料電極と、該複数の試料電極に対向して
ガス放出孔が形成され略水平に設けられた対向電極と、
該複数の試料電極のそれぞれが試料載置部分で電気的に
絶縁して配設されるサポート手段とを前記処理室内に具
備し、試料電極を電源にサポート手段を介して接続した
ことを特徴とするもので、面積比率を大きくすること
で、電極への余分な電力の印加を抑制しようとしたもの
である。
〔発明の実施例〕
本発明の一実施例を第1図,第2図により説明する。
第1図,第2図で処理室10には、試料、例えば、半導体
基板(以下、ウェハと略)が1個毎設置される、この場
合、8個の試料電極20と、試料電極20が電気的に独立し
て配設されるサポート30とが内設され、試料電極20は、
電源、例えば、高周波電源40にサポート30を介して接続
されている。
即ち、第1図,第2図で、処理室10の、この場合、底壁
には、電極軸50が、その上端部を処理室10内に突出さ
せ、電気的に絶縁されて設けられている。電極軸50の下
端には、高周波電源40が接続されている。電極軸50の上
端部には、この場合、8本のサポート30が角度45゜間
隔で放射状方向に、かつ、略水平に設けられている。サ
ポート30には、試料電極20が、この場合、試料設置面を
略水平面としておのおの設けられている。試料電極20の
試料設置面を除く面並びにサポート30の外表面は、電気
的に絶縁されアースシールドされている。試料電極20の
試料設置面には、ウェハ(図示省略)を収納可能な形
状,寸法のガイドリング51が設けられている。試料電極
20には、例えば、冷媒通路(図示省略)が形成され、サ
ポート30,電極軸50には、冷媒通路と連通して冷媒供給
路(図示省略)、冷媒排出路(図示省略)が、それぞれ
形成されている。冷媒供給路は、冷媒供給管(図示省
略)を介して冷媒供給源(図示省略)に連結されてい
る。また、処理室10の、この場合、頂壁には、電極軸52
が、その下端部を処理室10内に突出させ、電気的に絶縁
されて設けられている。電極軸52の下端には、対向電極
60が、試料電極20と放電空間70を有し略水平に設けられ
ている。対向電極60の試料電極20と対向する面には、カ
バー61が設けられている。対向電極60には、試料電極20
の試料設置面に向って開口するガス放出孔(図示省略)
が形成され、該ガス放出孔と連通してガス分散室(図示
省略)が形成されている。電極軸52には、ガス分散室と
連通してガス供給路(図示省略)が形成され、ガス供給
路に連通してガス供給管(図示省略)が連結されてい
る。ガス供給管は、ガス源(図示省略)に連結され、そ
の途中には、ガス流量制御装置(図示省略)が設けられ
ている。電極軸52は、アースされている。また、処理室
10には、例えば、ゲートバルブ(図示省略)を介して副
真空室(図示省略)が具設されている。また、処理室10
と副真空室との間でゲートバルブを介してウェハを搬送
する公知の搬送手段(図示省略)が設けられている。ま
た、処理室10には、真空排気系(図示省略)が連結され
ている。また、この場合、電極軸50は、駆動手段(図示
省略)により間欠回転可能となっている。
第1図,第2図で、減圧排気された処理室10内には、ゲ
ートバルブを介してウェハが、例えば、1個毎公知の搬
送手段により副真空室から搬入され、駆動手段により電
極軸50を間欠回転させることで、搬入されたウェハは、
試料電極20の試料設置面に1個毎被処理面上向き姿勢に
て設置される。各試料電極20へのウェハ設置完了後、ゲ
ートバルブは閉止される。その後、ガス源からガス流量
制御装置で流量を所定流量に制御されガス供給管を経て
処理ガスが、電極軸52のガス供給路に供給される。ガス
供給路に供給された処理ガスはガス供給路を流通して対
向電極60のガス分散室に入り、ここで、均等に分散され
た後にガス放出孔から試料電極20に設置されたウェハの
被処理面に向って放出される。この放出された処理ガス
の一部は作動している真空排気系により排気される。こ
の際、処理室10からの処理ガスの排出量は可変コンダク
タンスバルブ(図示省略)により調節され、これにより
処理室10内は所定の処理圧力に調節されて維持される。
この状態で高周波電源40よりサポート30を介して試料電
極20に所定の高周波電力を印加すれば、対向電極60と試
料電極20との間で放電が発生し、これにより、処理室10
内の処理ガスはプラズマ化される。試料電極20に設置さ
れた各試料は、このプラズマにより同時に処理される。
このような処理が終了すれば、試料電極20への高周波電
力の印加が停止され、また、ガス源からの処理室10への
処理ガスの供給も停止される。その後、処理が終了した
各ウェハは、搬入時とは逆操作によって試料電極20から
1個毎除去されて副真空室へ全て搬出される。このよう
な操作を繰り返し実施することで、ウェハは、この場
合、8個毎プラズマによりバッチ処理される。
本実施例では、次のような効果を得ることができる。
(1) 試料電極の面積が、ウェハ設置に最小限必要とさ
れる面積と小さいため、面積比率が大きくなり、電極へ
の余分な高周波電力の印加を抑制でき、高周波電源容量
の余分な増大を防止できる。
(2) 電極への余分な高周波電力の印加を抑制できるの
で、電極と高周波電源とを接続する配線や高周波絶縁ス
ペース等の附帯設備が過大となるのを防止できる。
(3) 処理ガスは、試料電極に設置されたウェハの被処
理面上を放射状に流れるため、プラズマ処理の均一性が
向上する。
第3図,第4図は、本発明の第2の実施例を示すもの
で、上記一実施例を示す第1図,第2図と異なる点は、
電極軸50の上端部に形状が円板のサポート30′が略水平
に設けられ、サポート30′上に、この場合、角度45゜
間隔で8個の試料電極20が電気的に独立して配設された
点である。即ち、試料電極20の試料設置面を除く面並び
にサポート30′の外表面は、電気絶縁材31でカバーさ
れ、更にその外面はアースシールド32でカバーされてい
る。なお、第3図,第4図で、その他第1図,第2図と
同一装置,部品等は同一符号で示し説明を省略する。
本実施例では、上記一実施例での効果と同様の効果を得
ることができる。
第5図,第6図は、本発明の第3の実施例を示すもの
で、上記一実施例を示す第1図,第2図と異なる点は、
電極軸50の上端部に形状が円板のサポート30′が略水平
に設けられ、サポート30′上に、この場合、角度45゜
間隔で8個の試料電極20が電気的に独立して配設された
点である。即ち、試料電極20試料設置面を除く面並びに
サポート30′の外表面は電気絶縁材31,33でカバーされ
ている。この場合、対向電極60と対応してサポート30′
にカバーされた電気絶縁材33は、対向電極60とサポート
30′との間での放電の発生を阻止し得る絶縁性能、例え
ば、厚さを有している。また、電気絶縁材31の外面は更
にアースシールド32でカバーされている。なお、第5
図,第6図で、その他第1図,第2図と同一装置等は同
一符号で示し説明を省略する。
本実施例では、上記一実施例での効果と同様の効果を得
ることができる。
以上説明した本発明の実施例では、電源として高周波電
源を用いているが、この他に直流電源を用いても良い。
また、対向電極を試料電極と同様に独立に形成しても良
い。
〔発明の効果〕
本発明は、以上説明したように、減圧下で複数個の試料
を同時に処理する時、面積比率を大きくできるので、電
極への余分な電力の印加を抑制でき電源容量の余分な増
大を防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によるプラズマ処理装置の一実施例を
示す処理室部の縦断面図、第2図は、第1図のA−A視
断面図、第3図は、本発明によるプラズマ処理装置の第
2の実施例を示す処理室部の縦断面図、第4図は、第3
図のB−B視断面図、第5図は、本発明によるプラズマ
処理装置の第3の実施例を示す処理室部の縦断面図、第
6図は、第5図のC−C視断面図である。 10……処理室、20……試料電極、30,30′……サポー
ト、40……高周波電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 勝安 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 小川 芳文 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (56)参考文献 特開 昭59−143328(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】減圧排気される一つの処理室内で処理ガス
    をプラズマ化し、該プラズマで複数個の試料を同時に処
    理するプラズマ処理装置において、 前記試料が1個毎載置される複数の試料電極と、該複数
    の試料電極に対向してガス放出孔が形成され略水平に設
    けられた対向電極と、該複数の試料電極のそれぞれが試
    料載置部分で電気的に絶縁して配設されるサポート手段
    とを前記処理室内に具備し、試料電極を電源にサポート
    手段を介して接続したことを特徴とするプラズマ処理装
    置。
JP59244426A 1984-06-06 1984-11-21 プラズマ処理装置 Expired - Lifetime JPH0622216B2 (ja)

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JP59244426A JPH0622216B2 (ja) 1984-11-21 1984-11-21 プラズマ処理装置
US06/741,526 US4664767A (en) 1984-06-06 1985-06-05 Plasma treating method and apparatus therefor
KR1019850003951A KR890002801B1 (ko) 1984-06-06 1985-06-05 플라즈마 처리방법 및 장치

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