JPH06310435A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH06310435A JPH06310435A JP9174593A JP9174593A JPH06310435A JP H06310435 A JPH06310435 A JP H06310435A JP 9174593 A JP9174593 A JP 9174593A JP 9174593 A JP9174593 A JP 9174593A JP H06310435 A JPH06310435 A JP H06310435A
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- Japan
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- plasma
- processing
- mesh
- processing chamber
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 処理室内で異常放電が発生せず、汚染や処理
異常の生じないプラズマ処理装置を提供する。 【構成】 プラズマエッチング装置のチャンバに形成し
た排気孔に装着するメッシュ１１をアルミナで形成し、
メッシュ１１に浮遊電位が生じるのを防止し、プラズマ
放電中に異常放電が生じるのを抑制する。このため、異
常放電によるスパッタが避けられ、ウェハの汚染を防止
できる。
異常の生じないプラズマ処理装置を提供する。 【構成】 プラズマエッチング装置のチャンバに形成し
た排気孔に装着するメッシュ１１をアルミナで形成し、
メッシュ１１に浮遊電位が生じるのを防止し、プラズマ
放電中に異常放電が生じるのを抑制する。このため、異
常放電によるスパッタが避けられ、ウェハの汚染を防止
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、プラズマ処理装置に
関し、更に詳しくは、プラズマ放電を用いてエッチング
またはＣＶＤなどの処理を行なう装置材料の改良に関す
る。
関し、更に詳しくは、プラズマ放電を用いてエッチング
またはＣＶＤなどの処理を行なう装置材料の改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のプラズマ処理装置として
は、例えば図４に示すようなプラズマエッチング装置が
知られている。この装置は、同図に示すように、アルミ
ニウムの表面にアルマイトを形成して成るグランドプレ
ート（アノード電極）１の中央にウェハステージとなる
ヘキソード（カソード電極）２が立設され、このヘキソ
ード２を囲むようにＡｌ製のチャンバウォール４がグラ
ンドプレート１に固設されている。このチャンバウォー
ル４の上端には、図示しないチャンバ蓋部を搭載して密
閉したチャンバ内空間を形成する。ヘキソード２の表面
には、Ａｌ製の係合部材５が設けられていてウェハＷを
この係合部材５でヘキソード２へ取付け自在にしてい
る。また、グランドプレート１には、排気孔６が開口さ
れていて、この排気孔６にメッシュリング７をグランド
プレートへネジで止めることにより装着されている。こ
のメッシュリング７は、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すよ
うに、Ａｌ製のベースリング７Ａに、Ａｌ製のメッシュ
７Ｂを嵌め込んだ構造である。また、メッシュリング７
をグランドプレート１の排気孔６に装着した状態は図６
に示す通りである。なお、同図中８は排気ポンプを示し
ている。
は、例えば図４に示すようなプラズマエッチング装置が
知られている。この装置は、同図に示すように、アルミ
ニウムの表面にアルマイトを形成して成るグランドプレ
ート（アノード電極）１の中央にウェハステージとなる
ヘキソード（カソード電極）２が立設され、このヘキソ
ード２を囲むようにＡｌ製のチャンバウォール４がグラ
ンドプレート１に固設されている。このチャンバウォー
ル４の上端には、図示しないチャンバ蓋部を搭載して密
閉したチャンバ内空間を形成する。ヘキソード２の表面
には、Ａｌ製の係合部材５が設けられていてウェハＷを
この係合部材５でヘキソード２へ取付け自在にしてい
る。また、グランドプレート１には、排気孔６が開口さ
れていて、この排気孔６にメッシュリング７をグランド
プレートへネジで止めることにより装着されている。こ
のメッシュリング７は、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すよ
うに、Ａｌ製のベースリング７Ａに、Ａｌ製のメッシュ
７Ｂを嵌め込んだ構造である。また、メッシュリング７
をグランドプレート１の排気孔６に装着した状態は図６
に示す通りである。なお、同図中８は排気ポンプを示し
ている。
【０００３】さらにチャンバウォール４の内側には、加
工性及び強度を有するという観点からステンレス（ＳＵ
Ｓ）製の、ガスチューブ１０Ａ，ネジ１０Ｂ及びボルト
１０Ｃなどがある。
工性及び強度を有するという観点からステンレス（ＳＵ
Ｓ）製の、ガスチューブ１０Ａ，ネジ１０Ｂ及びボルト
１０Ｃなどがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】通常、プラズマ処理装
置のチャンバを構成する場合、チャンバ内がアノード電
位かカソード電位かいずれかの電位となるように作られ
ている。しかしながら、チャンバを加工する場合や、チ
ャンバに部品を取り付ける場合、その加工や取付けが不
十分であると、その箇所が電位的に浮遊状態になる。上
記したプラズマエッチング装置のように、Ａｌ製部品な
どの導電物を用いると、その部品がチャージアップし異
常放電を起し易い。この異常放電により、部品がスパッ
タされ、その部品を構成する材料（Ａｌなど）がウェハ
Ｗ表面に付着してウェハ汚染となる。
置のチャンバを構成する場合、チャンバ内がアノード電
位かカソード電位かいずれかの電位となるように作られ
ている。しかしながら、チャンバを加工する場合や、チ
ャンバに部品を取り付ける場合、その加工や取付けが不
十分であると、その箇所が電位的に浮遊状態になる。上
記したプラズマエッチング装置のように、Ａｌ製部品な
どの導電物を用いると、その部品がチャージアップし異
常放電を起し易い。この異常放電により、部品がスパッ
タされ、その部品を構成する材料（Ａｌなど）がウェハ
Ｗ表面に付着してウェハ汚染となる。
【０００５】ここで図７に示すようにチャンバウォール
（アノード）４とヘキソード（カソード）２間の距離が
ＸACである場合、図８に示すように浮遊電位Ｖfが存在
すると、プラズマ電位（ＶPP）との差により異常放電が
発生する。
（アノード）４とヘキソード（カソード）２間の距離が
ＸACである場合、図８に示すように浮遊電位Ｖfが存在
すると、プラズマ電位（ＶPP）との差により異常放電が
発生する。
【０００６】特に、このような異常放電や高エネルギー
なプラズマに晒されることによって、ステンレス製の、
ガスチューブ１０Ａ，ネジ１０Ｂ，ボルト１０Ｃ等がス
パッタされると、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒなどの重金属がウェ
ハに付着して汚染を起こし、デバイスの接合リークなど
の原因となっていた。近年、ＬＳＩの微細化，高速度
化，大容量化が進む中でデバイス性能は、リーク電流な
どに対して非常に敏感になってきている。特に、製造装
置での重金属汚染による悪影響がクローズアップされて
きており、クリーン化技術への要望が高まっている。
なプラズマに晒されることによって、ステンレス製の、
ガスチューブ１０Ａ，ネジ１０Ｂ，ボルト１０Ｃ等がス
パッタされると、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒなどの重金属がウェ
ハに付着して汚染を起こし、デバイスの接合リークなど
の原因となっていた。近年、ＬＳＩの微細化，高速度
化，大容量化が進む中でデバイス性能は、リーク電流な
どに対して非常に敏感になってきている。特に、製造装
置での重金属汚染による悪影響がクローズアップされて
きており、クリーン化技術への要望が高まっている。
【０００７】また、このような異常放電が生じた場合、
エッチングの加工異常が発生し、半導体製品の歩留りを
著しく悪化させる。
エッチングの加工異常が発生し、半導体製品の歩留りを
著しく悪化させる。
【０００８】この発明が解決しようとする課題は、プラ
ズマ処理装置の異常放電を防止し、ウェハの汚染や処理
異常を防止すると共に重金属汚染を防ぐにはどのような
手段と講じればよいかという点にある。
ズマ処理装置の異常放電を防止し、ウェハの汚染や処理
異常を防止すると共に重金属汚染を防ぐにはどのような
手段と講じればよいかという点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、処
理室に半導体ウェハを載置してプラズマ処理を行なうプ
ラズマ処理装置において、前記処理室内のプラズマに晒
される部分を石英または耐熱性高分子材料または炭素系
材料またはセラミックスで構成することを、その解決手
段としている。
理室に半導体ウェハを載置してプラズマ処理を行なうプ
ラズマ処理装置において、前記処理室内のプラズマに晒
される部分を石英または耐熱性高分子材料または炭素系
材料またはセラミックスで構成することを、その解決手
段としている。
【００１０】
【作用】処理室内のプラズマに晒される部分を石英また
は耐熱性高分子材料またはセラミックスで構成するた
め、プラズマによりこれらの材料がスパッタされたとし
ても、これらは重金属を含まず、半導体ウェハの重金属
汚染が生じない。また、これらの材料は電気的に浮遊状
態とならず、プラズマ放電を行ってもチャージアップし
ないため、異常放電を防止できる。特に、石英を用いた
場合は、スパッタされたとしてもＳｉＯ2であるため、
半導体ウェハへの影響は小さい。また、耐熱性高分子材
料としては、弗素系樹脂やポリイミド系樹脂等があり、
その加工性は良好である。また、炭素系材料やセラミッ
クスで構成した場合も、重金属を含まないため、半導体
ウェハの重金属汚染は生じない。さらに、セラミックス
で構成した場合は、耐久性，耐熱性，機械強度が高くな
る。
は耐熱性高分子材料またはセラミックスで構成するた
め、プラズマによりこれらの材料がスパッタされたとし
ても、これらは重金属を含まず、半導体ウェハの重金属
汚染が生じない。また、これらの材料は電気的に浮遊状
態とならず、プラズマ放電を行ってもチャージアップし
ないため、異常放電を防止できる。特に、石英を用いた
場合は、スパッタされたとしてもＳｉＯ2であるため、
半導体ウェハへの影響は小さい。また、耐熱性高分子材
料としては、弗素系樹脂やポリイミド系樹脂等があり、
その加工性は良好である。また、炭素系材料やセラミッ
クスで構成した場合も、重金属を含まないため、半導体
ウェハの重金属汚染は生じない。さらに、セラミックス
で構成した場合は、耐久性，耐熱性，機械強度が高くな
る。
【００１１】なお、プラズマ処理装置としては、プラズ
マエッチング装置の他、プラズマＣＶＤ装置やプラズマ
アッシング装置なども含む。
マエッチング装置の他、プラズマＣＶＤ装置やプラズマ
アッシング装置なども含む。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の詳細を図面に示す実施例に
基づいて説明する。この実施例は、プラズマエッチング
装置に本発明を適用した例である。なお、従来装置と同
一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
基づいて説明する。この実施例は、プラズマエッチング
装置に本発明を適用した例である。なお、従来装置と同
一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１３】本実施例は、図４に示す構造のプラズマエ
ッチング装置において、メッシュリングを図１（Ａ）及
び（Ｂ）に示すような、セラミック製のメッシュ１１と
したものである。図１（Ａ）はメッシュ１１の平面図、
図１（Ｂ）は断面図である。このメッシュ１１は絶縁材
料であるアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）で成型したものであり、
同図に示すように円板形状である。そして、これに多数
の開口１１ａを形成し、その開口率は従来のメッシュリ
ングと同程度とした。また、図２はこのメッシュ１１を
グランドプレート１に装着した状態を示し、グランドプ
レート１に形成した段部１Ａに載せただけの装着構造で
ある。
ッチング装置において、メッシュリングを図１（Ａ）及
び（Ｂ）に示すような、セラミック製のメッシュ１１と
したものである。図１（Ａ）はメッシュ１１の平面図、
図１（Ｂ）は断面図である。このメッシュ１１は絶縁材
料であるアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）で成型したものであり、
同図に示すように円板形状である。そして、これに多数
の開口１１ａを形成し、その開口率は従来のメッシュリ
ングと同程度とした。また、図２はこのメッシュ１１を
グランドプレート１に装着した状態を示し、グランドプ
レート１に形成した段部１Ａに載せただけの装着構造で
ある。
【００１４】このようにセラミックス製のメッシュ１１
を設けたことにより、異常放電の発生率は従来７％あっ
たものが１．５％まで低下させることができた。
を設けたことにより、異常放電の発生率は従来７％あっ
たものが１．５％まで低下させることができた。
【００１５】また、本実施例では、ヘキソード２に設け
る係合部材５もアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）で形成した。さら
に、ネジ止めを要する箇所では、図３に示すようＡｌ製
のネジ１２の頭部に例えば弗素系樹脂などの耐熱樹脂製
のキャップ１３を設けた。同図に示すように、ネジ１２
の頭部に凹部１２Ａを形成し、一方キャップ１３の中央
下面に突起１３Ａを形成した。ネジ１２を螺着させた
後、ネジ１２の凹部１２Ａにキャップ１３の突起１３Ａ
を嵌め込むことにより、ネジ１２頭部をキャップ１３が
覆い、チャンバ内側に金属が露出することを防止するこ
とができる。
る係合部材５もアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）で形成した。さら
に、ネジ止めを要する箇所では、図３に示すようＡｌ製
のネジ１２の頭部に例えば弗素系樹脂などの耐熱樹脂製
のキャップ１３を設けた。同図に示すように、ネジ１２
の頭部に凹部１２Ａを形成し、一方キャップ１３の中央
下面に突起１３Ａを形成した。ネジ１２を螺着させた
後、ネジ１２の凹部１２Ａにキャップ１３の突起１３Ａ
を嵌め込むことにより、ネジ１２頭部をキャップ１３が
覆い、チャンバ内側に金属が露出することを防止するこ
とができる。
【００１６】さらに、本実施例においては、図４に示
す、ガスチューブ１０Ａ及びボルト２０Ｃを例えばＡｌ
2Ｏ3などのセラミックスで形成する。このように、ステ
ンレス（ＳＵＳ）材を用いないため、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ
等の重金属汚染は未然に防止できる。図９は、ステンレ
ス製のガスチューブを途中からＡｌ製のガスチューブに
換えた場合の汚染レベルの推移を示すグラフである。こ
のように、重金属を含まない材料に換えることにより、
重金属汚染が抑制できることが判る。
す、ガスチューブ１０Ａ及びボルト２０Ｃを例えばＡｌ
2Ｏ3などのセラミックスで形成する。このように、ステ
ンレス（ＳＵＳ）材を用いないため、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ
等の重金属汚染は未然に防止できる。図９は、ステンレ
ス製のガスチューブを途中からＡｌ製のガスチューブに
換えた場合の汚染レベルの推移を示すグラフである。こ
のように、重金属を含まない材料に換えることにより、
重金属汚染が抑制できることが判る。
【００１７】以上、実施例について説明したが、この発
明はこれに限定されるものではなく、各種の変更が可能
である。
明はこれに限定されるものではなく、各種の変更が可能
である。
【００１８】例えば、上記実施例は、本発明をプラズマ
エッチング装置に適用して説明したが、この他プラズマ
ＣＶＤ装置などに適用することも勿論可能である。特
に、ＣＶＤ装置においては、ウェハ表面へ成膜を行なう
ため、異常放電により金属汚染が生じると膜中に汚染が
残留して著しく信頼性を低下させる。また、ＣＶＤプロ
セスは、化学反応による成膜であるため、ウェハ表面に
汚染があると、その化学反応がウェハ面で不均一となり
不都合を生じこのような問題は本発明を適用することに
より、エッチング装置と同様に解決することができる。
エッチング装置に適用して説明したが、この他プラズマ
ＣＶＤ装置などに適用することも勿論可能である。特
に、ＣＶＤ装置においては、ウェハ表面へ成膜を行なう
ため、異常放電により金属汚染が生じると膜中に汚染が
残留して著しく信頼性を低下させる。また、ＣＶＤプロ
セスは、化学反応による成膜であるため、ウェハ表面に
汚染があると、その化学反応がウェハ面で不均一となり
不都合を生じこのような問題は本発明を適用することに
より、エッチング装置と同様に解決することができる。
【００１９】また、上記実施例においては、メッシュ１
１や係合部材５をＡｌ2Ｏ3で形成したが、他のセラミッ
クスや耐熱性樹脂もしくは石英等で形成することもでき
る。
１や係合部材５をＡｌ2Ｏ3で形成したが、他のセラミッ
クスや耐熱性樹脂もしくは石英等で形成することもでき
る。
【００２０】さらに、上記実施例においてはネジ１２を
金属で形成したが、絶縁材料で形成してキャップ１３を
省略してもよく、またセラミックス等の材料で形成して
も勿論よい。
金属で形成したが、絶縁材料で形成してキャップ１３を
省略してもよく、またセラミックス等の材料で形成して
も勿論よい。
【００２１】本発明は、処理室内に半導体ウェハを配置
して、プラズマ放電を行なってプラズマ処理を施すプラ
ズマ処理装置において、処理室の内側表面に露出する部
品を石英，耐熱性高分子材料，石炭材料またはセラミッ
クスなどで形成するものであり、この範囲であらゆる変
更が可能である。
して、プラズマ放電を行なってプラズマ処理を施すプラ
ズマ処理装置において、処理室の内側表面に露出する部
品を石英，耐熱性高分子材料，石炭材料またはセラミッ
クスなどで形成するものであり、この範囲であらゆる変
更が可能である。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、処理室内での異常放電を防止する効果を奏
する。このため、エッチングや成膜における加工異常が
なく、良好な処理が行なえる効果を有する。また、異常
放電を防止することにより、重金属を含む汚染を防止す
る効果を奏する。
明によれば、処理室内での異常放電を防止する効果を奏
する。このため、エッチングや成膜における加工異常が
なく、良好な処理が行なえる効果を有する。また、異常
放電を防止することにより、重金属を含む汚染を防止す
る効果を奏する。
【図１】（Ａ）は実施例のメッシュを示す平面図、
（Ｂ）はメッシュの断面図。
（Ｂ）はメッシュの断面図。
【図２】実施例のメッシュ装着状態を示す断面説明図。
【図３】実施例のネジ及びキャップを示す断面図。
【図４】従来のプラズマエッチング装置の部分破裁斜視
図。
図。
【図５】（Ａ）は従来のメッシュリングの平面図、
（Ｂ）は同断面図。
（Ｂ）は同断面図。
【図６】従来のメッシュリングの装着状態を示す断面
図。
図。
【図７】プラズマエッチング装置の説明図。
【図８】プラズマ電位と浮遊電位との関係を示すグラ
フ。
フ。
【図９】ＳＵＳ製のガスチューブを用いたエッチング装
置とＡｌ製のガスチューブに換えたエッチング装置との
重金属濃度を比較したグラフ。
置とＡｌ製のガスチューブに換えたエッチング装置との
重金属濃度を比較したグラフ。
２…ヘキソード ４…チャンバウォール １１…メッシュ １２…ネジ １３…キャップ Ｗ…ウェハ
Claims (1)
- 【請求項１】 処理室に半導体ウェハを載置してプラズ
マ処理を行なうプラズマ処理装置において、 前記処理室内のプラズマに晒される部分を石英または耐
熱性高分子材料または炭素系材料またはセラミックスで
構成する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 |
|---|---|---|---|
| JP9174593A JPH06310435A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9174593A JPH06310435A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06310435A true JPH06310435A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14035076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9174593A Pending JPH06310435A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06310435A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4615659B2 (ja) * | 1999-02-22 | 2011-01-19 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 組合せクランプリング |
-
1993
- 1993-04-20 JP JP9174593A patent/JPH06310435A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4615659B2 (ja) * | 1999-02-22 | 2011-01-19 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 組合せクランプリング |
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