JPH06342776A - プラズマ装置の運転方法 - Google Patents
プラズマ装置の運転方法Info
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- JPH06342776A JPH06342776A JP5156284A JP15628493A JPH06342776A JP H06342776 A JPH06342776 A JP H06342776A JP 5156284 A JP5156284 A JP 5156284A JP 15628493 A JP15628493 A JP 15628493A JP H06342776 A JPH06342776 A JP H06342776A
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- JP
- Japan
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- susceptor
- chamber
- temperature
- processing chamber
- processing
- Prior art date
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマ装置のサセプタにトラップする水分
を除去する。 【構成】 本発明によれば、処理室４内が１０-3Ｔｏｒ
ｒ以下に減圧された後サセプタ２０を超低温例えば−１
００℃にまで冷却するので、水分の付着を最小限に抑え
ることができる。それでもサセプタ２０に付着した水分
は、サセプタ２０の温度を水分の露点温度を境界にして
上下に揺動させ、水分のトラップおよび蒸発排気を反復
させることにより完全に除去することが可能である。
を除去する。 【構成】 本発明によれば、処理室４内が１０-3Ｔｏｒ
ｒ以下に減圧された後サセプタ２０を超低温例えば−１
００℃にまで冷却するので、水分の付着を最小限に抑え
ることができる。それでもサセプタ２０に付着した水分
は、サセプタ２０の温度を水分の露点温度を境界にして
上下に揺動させ、水分のトラップおよび蒸発排気を反復
させることにより完全に除去することが可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプラズマ装置に係り、特
に被処理体を載置するサセプタ表面にトラップする水分
の除去方法に関する。
に被処理体を載置するサセプタ表面にトラップする水分
の除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体処理装置においては、
垂直なパターン形状と高い選択比を得るために、被処理
体、例えば半導体ウェハの反応表面を低温化する低温処
理方法が知られている。かかる低温処理においては、被
処理体の反応表面の温度を許容処理温度範囲内に正確に
保持することが、製品の歩留まりを向上させ、かつ微細
な表面加工を行う上で重要である。特に最近では、被処
理体の反応表面温度を低温に制御すればするほど、製品
の加工精度が向上するため、処理の極低温化が進められ
ている。
垂直なパターン形状と高い選択比を得るために、被処理
体、例えば半導体ウェハの反応表面を低温化する低温処
理方法が知られている。かかる低温処理においては、被
処理体の反応表面の温度を許容処理温度範囲内に正確に
保持することが、製品の歩留まりを向上させ、かつ微細
な表面加工を行う上で重要である。特に最近では、被処
理体の反応表面温度を低温に制御すればするほど、製品
の加工精度が向上するため、処理の極低温化が進められ
ている。
【０００３】そのため従来より、被処理体を載置するサ
セプタ（または下部電極）内に冷却回路から冷媒を送り
込み、サセプタを超低温域にまで冷却し、サセプタから
の伝熱により被処理体を超低温域にまで冷却する技術が
知られている。
セプタ（または下部電極）内に冷却回路から冷媒を送り
込み、サセプタを超低温域にまで冷却し、サセプタから
の伝熱により被処理体を超低温域にまで冷却する技術が
知られている。
【０００４】しかしながら、サセプタを、大気雰囲気な
いし１０-3Ｔｏｒｒ台の圧力雰囲気で超低温域、例えば
−１００℃以下の温度にまで冷却すると、水の分圧が高
いためサセプタ表面に水分がトラップし、その水分がプ
ラズマ処理中の被処理体に対して悪影響を与えたり、あ
るいは装置の腐食の原因となったりしていたため、その
解決が模索されていた。
いし１０-3Ｔｏｒｒ台の圧力雰囲気で超低温域、例えば
−１００℃以下の温度にまで冷却すると、水の分圧が高
いためサセプタ表面に水分がトラップし、その水分がプ
ラズマ処理中の被処理体に対して悪影響を与えたり、あ
るいは装置の腐食の原因となったりしていたため、その
解決が模索されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の有する問題点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、高真空雰囲気で超低温域にまでサセプタ
を冷却した場合であっても、サセプタ表面にトラップす
る水分を最低限に抑えることが可能な、新規かつ改良さ
れたプラズマ装置の運転方法を提供することである。
術の有する問題点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、高真空雰囲気で超低温域にまでサセプタ
を冷却した場合であっても、サセプタ表面にトラップす
る水分を最低限に抑えることが可能な、新規かつ改良さ
れたプラズマ装置の運転方法を提供することである。
【０００６】さらに本発明の別の目的は、高真空雰囲気
で超低温域にまで冷却されたサセプタ表面にたとえ水分
がトラップしてしまった場合であっても、トラップした
水分を容易に除去することが可能な、新規かつ改良され
たプラズマ装置の運転方法を提供することである。
で超低温域にまで冷却されたサセプタ表面にたとえ水分
がトラップしてしまった場合であっても、トラップした
水分を容易に除去することが可能な、新規かつ改良され
たプラズマ装置の運転方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の観点によ
れば、プラズマ処理を行うための処理室と、その処理室
内にあって被処理体を載置可能なサセプタと、そのサセ
プタに内設された加熱手段および冷却手段と、上記処理
室内を真空引きするための排気手段とを備えたプラズマ
装置において、上記排気手段により上記処理室内の圧力
を１０-3Ｔｏｒｒ以下に減圧した後、上記冷却手段によ
りサセプタを−１００℃以下にまで冷却することを特徴
とする、プラズマ装置の運転方法が提供される。
れば、プラズマ処理を行うための処理室と、その処理室
内にあって被処理体を載置可能なサセプタと、そのサセ
プタに内設された加熱手段および冷却手段と、上記処理
室内を真空引きするための排気手段とを備えたプラズマ
装置において、上記排気手段により上記処理室内の圧力
を１０-3Ｔｏｒｒ以下に減圧した後、上記冷却手段によ
りサセプタを−１００℃以下にまで冷却することを特徴
とする、プラズマ装置の運転方法が提供される。
【０００８】さらに本発明の第２の観点によれば、プラ
ズマ処理を行うための処理室と、その処理室内にあって
被処理体を載置可能なサセプタと、そのサセプタに内設
された加熱手段および冷却手段と、上記処理室内を真空
引きするための排気手段とを備えたプラズマ装置におい
て、上記排気手段により上記処理室内の圧力を１０-3Ｔ
ｏｒｒ以下に減圧した後、上記冷却手段と上記加熱手段
とを所定のサイクルで切換運転し、上記サセプタの温度
を水の露点温度を境界に上下させながら目標温度に到達
させることを特徴とする、プラズマ装置の運転方法が提
供される。
ズマ処理を行うための処理室と、その処理室内にあって
被処理体を載置可能なサセプタと、そのサセプタに内設
された加熱手段および冷却手段と、上記処理室内を真空
引きするための排気手段とを備えたプラズマ装置におい
て、上記排気手段により上記処理室内の圧力を１０-3Ｔ
ｏｒｒ以下に減圧した後、上記冷却手段と上記加熱手段
とを所定のサイクルで切換運転し、上記サセプタの温度
を水の露点温度を境界に上下させながら目標温度に到達
させることを特徴とする、プラズマ装置の運転方法が提
供される。
【０００９】
【作用】請求項１によれば、処理室内を１０-3Ｔｏｒｒ
以下の高真空状態にしてから、サセプタを−１００℃以
下にまで冷却するので、サセプタの温度が水の露点温度
例えば−１２０℃〜−１３０℃以下に下がった場合であ
っても、サセプタに水分がトラップしにくくなる。
以下の高真空状態にしてから、サセプタを−１００℃以
下にまで冷却するので、サセプタの温度が水の露点温度
例えば−１２０℃〜−１３０℃以下に下がった場合であ
っても、サセプタに水分がトラップしにくくなる。
【００１０】請求項２によれば、処理室内を１０-3Ｔｏ
ｒｒ以下の高真空状態にしてから、上記サセプタの温度
を水の露点温度を境界に上下させながら目標温度に到達
させるので、上記サセプタの温度が水の露点温度以下に
下がったときに上記サセプタ表面にトラップされた水分
を、上記サセプタの温度が水の露点温度以上に上がった
ときに蒸発させ排気することが可能になる。その結果、
上記サセプタ表面にトラップされる水分を激減させ、プ
ラズマ処理に与える水の影響を最低限に抑えることがで
きるので、製品の歩留まりを向上させることができる。
ｒｒ以下の高真空状態にしてから、上記サセプタの温度
を水の露点温度を境界に上下させながら目標温度に到達
させるので、上記サセプタの温度が水の露点温度以下に
下がったときに上記サセプタ表面にトラップされた水分
を、上記サセプタの温度が水の露点温度以上に上がった
ときに蒸発させ排気することが可能になる。その結果、
上記サセプタ表面にトラップされる水分を激減させ、プ
ラズマ処理に与える水の影響を最低限に抑えることがで
きるので、製品の歩留まりを向上させることができる。
【００１１】
【実施例】以下に本発明に基づくプラズマ装置の運転方
法について添付図面を参照しながら詳細に説明する。図
１および図２には本発明方法を適用可能なマルチチャン
バ式プラズマ装置が示されている。ただし、本発明方法
は図示のようなマルチチャンバ式のプラズマ装置に限定
されものではなく、超低温処理を実施可能な各種プラズ
マ装置に適用可能であることは言うまでもない。
法について添付図面を参照しながら詳細に説明する。図
１および図２には本発明方法を適用可能なマルチチャン
バ式プラズマ装置が示されている。ただし、本発明方法
は図示のようなマルチチャンバ式のプラズマ装置に限定
されものではなく、超低温処理を実施可能な各種プラズ
マ装置に適用可能であることは言うまでもない。
【００１２】図１に示すように、本発明方法を適用可能
なマルチチャンバ式プラズマ装置１は、搬送アーム２が
設置されたロードロック室３を中心に、第１処理室４、
第２処理室５、第３処理室６、第１カセット室７および
第２カセット室８が、それぞれゲートバルブ９、１０、
１１、１２、１３を介して配置されている。さらに上記
第１および第２カセット室７、８はそれぞれゲートバル
ブ１４および１５を介して大気と連絡している。
なマルチチャンバ式プラズマ装置１は、搬送アーム２が
設置されたロードロック室３を中心に、第１処理室４、
第２処理室５、第３処理室６、第１カセット室７および
第２カセット室８が、それぞれゲートバルブ９、１０、
１１、１２、１３を介して配置されている。さらに上記
第１および第２カセット室７、８はそれぞれゲートバル
ブ１４および１５を介して大気と連絡している。
【００１３】図２は、図１に示すプラズマ装置１をＡ−
Ａ線にて断裁した略断面図である。図示のように処理室
４は例えばアルミニウム製の壁体に囲まれた気密室であ
り、その上部には上部電極１６が配置されている。その
上部電極１６内には処理ガス流通路が内設されており、
ガス源１７から図示しないマスフローコントローラを介
して供給される処理ガス、例えばＣＦ4ガスが上記上部
電極１６の下面に開口する複数の孔１９から処理室内に
噴き出すように構成されている。
Ａ線にて断裁した略断面図である。図示のように処理室
４は例えばアルミニウム製の壁体に囲まれた気密室であ
り、その上部には上部電極１６が配置されている。その
上部電極１６内には処理ガス流通路が内設されており、
ガス源１７から図示しないマスフローコントローラを介
して供給される処理ガス、例えばＣＦ4ガスが上記上部
電極１６の下面に開口する複数の孔１９から処理室内に
噴き出すように構成されている。
【００１４】上記処理室４の下方には、被処理体である
半導体ウェハＷを載置可能なサセプタ２０が設置されて
いる。このサセプタ２０は高周波電源２１に接続されて
おり、処理室内にプラズマを発生させるための下部電極
としても機能する。このサセプタ２０の内部には加熱手
段２２および冷却回路２３に接続された冷却手段２４が
設置されている。これらの加熱手段２２および冷却手段
２４は図示しない制御器からの信号に応じてオンオフ制
御可能に構成されている。
半導体ウェハＷを載置可能なサセプタ２０が設置されて
いる。このサセプタ２０は高周波電源２１に接続されて
おり、処理室内にプラズマを発生させるための下部電極
としても機能する。このサセプタ２０の内部には加熱手
段２２および冷却回路２３に接続された冷却手段２４が
設置されている。これらの加熱手段２２および冷却手段
２４は図示しない制御器からの信号に応じてオンオフ制
御可能に構成されている。
【００１５】上記処理室４の底部付近には排気管２６が
設置されている。この排気管２６は弁手段２７および２
８を介して排気手段２９、例えば真空ポンプに連通して
おり、図示しない制御器からの信号を受けて上記処理室
４内を真空排気することが可能である。さらに上記処理
室４の一方の壁面にはゲートバルブ９が設けられてお
り、その開閉により、例えば被処理体の搬入搬出動作時
に、上記処理室４と上記ロードロック室３とを相互に連
通させることが可能である。
設置されている。この排気管２６は弁手段２７および２
８を介して排気手段２９、例えば真空ポンプに連通して
おり、図示しない制御器からの信号を受けて上記処理室
４内を真空排気することが可能である。さらに上記処理
室４の一方の壁面にはゲートバルブ９が設けられてお
り、その開閉により、例えば被処理体の搬入搬出動作時
に、上記処理室４と上記ロードロック室３とを相互に連
通させることが可能である。
【００１６】上記ロードロック室３の中央には伸縮自在
のアームを備えた搬送アーム２が設置されている。この
搬送アーム２の載置台３０には上記冷却回路２３に連絡
した冷却手段３１が内設されており、図示しない制御器
からの信号に応じて、上記搬送アーム２さらには上記搬
送アーム２に把持された被処理体を冷却することが可能
なように構成されている。
のアームを備えた搬送アーム２が設置されている。この
搬送アーム２の載置台３０には上記冷却回路２３に連絡
した冷却手段３１が内設されており、図示しない制御器
からの信号に応じて、上記搬送アーム２さらには上記搬
送アーム２に把持された被処理体を冷却することが可能
なように構成されている。
【００１７】また上記ロードロック室３の上方には加熱
手段３２、例えば加熱ランプが配置されており、同様に
図示しない制御器からの信号に応じてオンされ、上記搬
送アーム２さらには上記搬送アーム２に把持された被処
理体を加熱することが可能なように構成されている。な
お図示の例では加熱手段３２として加熱ランプを用いて
いるが、後述するように高温窒素ガスの吹き付け、ある
いは搬送アーム自体に内装された加熱手段により、上記
搬送アーム２を所望に応じて加熱するように構成するこ
とも可能である。
手段３２、例えば加熱ランプが配置されており、同様に
図示しない制御器からの信号に応じてオンされ、上記搬
送アーム２さらには上記搬送アーム２に把持された被処
理体を加熱することが可能なように構成されている。な
お図示の例では加熱手段３２として加熱ランプを用いて
いるが、後述するように高温窒素ガスの吹き付け、ある
いは搬送アーム自体に内装された加熱手段により、上記
搬送アーム２を所望に応じて加熱するように構成するこ
とも可能である。
【００１８】上記ロードロック室３の底部には排気管３
３が設置されている。この排気管３３は弁手段３４およ
び弁手段２８を介して真空ポンプ２９に連通しており、
必要に応じて上記ロードロック室３内を真空引きするこ
とができるように構成されている。また上記ロードロッ
ク室３の壁部の一部にはゲートバルブ１３が設けられて
おり、その開閉により、半導体ウェハＷの搬入搬出時に
上記カセット室７と上記ロードロック室３とを連通させ
ることができるように構成されている。
３が設置されている。この排気管３３は弁手段３４およ
び弁手段２８を介して真空ポンプ２９に連通しており、
必要に応じて上記ロードロック室３内を真空引きするこ
とができるように構成されている。また上記ロードロッ
ク室３の壁部の一部にはゲートバルブ１３が設けられて
おり、その開閉により、半導体ウェハＷの搬入搬出時に
上記カセット室７と上記ロードロック室３とを連通させ
ることができるように構成されている。
【００１９】上記カセット室７の中央には載置台３５の
上に載置されたウェハカセット３６が設置されている。
このウェハカセット３６内には複数枚の半導体ウェハＷ
が収納可能であり、必要に応じて上記搬送アーム２によ
り所定の半導体ウェハＷを取り出すことが可能なように
構成されている。また載置台３５の内部にも上記冷却回
路２３に連通する冷却手段３７が内装されており、制御
器からの信号に応じて載置台３５さらには上記ウェハカ
セット３６さらには上記半導体ウェハＷを冷却すること
が可能である。
上に載置されたウェハカセット３６が設置されている。
このウェハカセット３６内には複数枚の半導体ウェハＷ
が収納可能であり、必要に応じて上記搬送アーム２によ
り所定の半導体ウェハＷを取り出すことが可能なように
構成されている。また載置台３５の内部にも上記冷却回
路２３に連通する冷却手段３７が内装されており、制御
器からの信号に応じて載置台３５さらには上記ウェハカ
セット３６さらには上記半導体ウェハＷを冷却すること
が可能である。
【００２０】また上記カセット室７の上部には加熱手段
３８、例えば高温窒素噴き出し口が設置されている。こ
の高温窒素噴き出し口３８は高温窒素源３９に連通して
おり、図示しない制御器からの信号に応じて高温窒素を
上記カセット室７内に噴き出し、上記ウェハカセット３
６または半導体ウェハＷを加熱することが可能である。
さらに上記カセット室７の底部には排気管４０が設けら
れている。この排気管４０は弁手段４１および弁手段２
８を介して真空ポンプ２９に連通しており、必要に応じ
て上記カセット室７内を真空引きすることが可能なよう
に構成されされている。さらにまた上記カセット室７の
一方の壁部にはゲートバルブ１４が設けられており、そ
の開閉により、上記カセット室７と大気とを連通させる
ことが可能であり、必要に応じてウェハカセット３６を
搬入搬出することが可能である。
３８、例えば高温窒素噴き出し口が設置されている。こ
の高温窒素噴き出し口３８は高温窒素源３９に連通して
おり、図示しない制御器からの信号に応じて高温窒素を
上記カセット室７内に噴き出し、上記ウェハカセット３
６または半導体ウェハＷを加熱することが可能である。
さらに上記カセット室７の底部には排気管４０が設けら
れている。この排気管４０は弁手段４１および弁手段２
８を介して真空ポンプ２９に連通しており、必要に応じ
て上記カセット室７内を真空引きすることが可能なよう
に構成されされている。さらにまた上記カセット室７の
一方の壁部にはゲートバルブ１４が設けられており、そ
の開閉により、上記カセット室７と大気とを連通させる
ことが可能であり、必要に応じてウェハカセット３６を
搬入搬出することが可能である。
【００２１】以上、本発明方法を適用可能なマルチチャ
ンバ式プラズマ装置１の構成について説明した。次にこ
のプラズマ装置１の動作について説明する。まず処理時
には、大気と上記カセット室７とを連通する上記ゲート
バルブ１４を開口して、被処理体である半導体ウェハＷ
を例えば２５枚収納した上記ウェハカセット３６が図示
しない搬送ロボットにより、上記カセット室７の載置台
３５の上に載置され、上記ゲートバルブ１４が閉口す
る。上記カセット室７に接続された排気管４０を介し
て、真空ポンプ２３により上記カセット室７が真空雰囲
気、例えば１０-1Ｔｏｒｒに排気される。
ンバ式プラズマ装置１の構成について説明した。次にこ
のプラズマ装置１の動作について説明する。まず処理時
には、大気と上記カセット室７とを連通する上記ゲート
バルブ１４を開口して、被処理体である半導体ウェハＷ
を例えば２５枚収納した上記ウェハカセット３６が図示
しない搬送ロボットにより、上記カセット室７の載置台
３５の上に載置され、上記ゲートバルブ１４が閉口す
る。上記カセット室７に接続された排気管４０を介し
て、真空ポンプ２３により上記カセット室７が真空雰囲
気、例えば１０-1Ｔｏｒｒに排気される。
【００２２】この間、上記冷却回路２３から適当な冷媒
を上記カセット載置台３５内の冷却手段３５に送ること
により、載置台３５自体を冷却しておくことにより、伝
熱によりその載置台３５上に載置されたウェハカセット
３６さらにはそのウェハカセット３６内に収納された半
導体ウェハＷを所定の温度、例えば−５０℃〜−８０℃
にまで予め冷却することが可能である。
を上記カセット載置台３５内の冷却手段３５に送ること
により、載置台３５自体を冷却しておくことにより、伝
熱によりその載置台３５上に載置されたウェハカセット
３６さらにはそのウェハカセット３６内に収納された半
導体ウェハＷを所定の温度、例えば−５０℃〜−８０℃
にまで予め冷却することが可能である。
【００２３】すなわち、低温プラズマ処理を実施する場
合には、室温状態にある半導体ウェハＷを処理室内に搬
入しても所定の温度まで冷却するのに時間を要し、その
ためスループットを悪化させるおそれがある。かかる自
体を回避するために、この実施例によれば、予め上記カ
セット室７内において半導体ウェハＷを、例えば−５０
℃〜−８０℃にまで冷却しておくことにより、処理室内
に導入された半導体ウェハＷが目標温度にまで冷却され
る時間を短縮することが可能であり、結果的に低温プラ
ズマ処理のスループットを向上させることができる。
合には、室温状態にある半導体ウェハＷを処理室内に搬
入しても所定の温度まで冷却するのに時間を要し、その
ためスループットを悪化させるおそれがある。かかる自
体を回避するために、この実施例によれば、予め上記カ
セット室７内において半導体ウェハＷを、例えば−５０
℃〜−８０℃にまで冷却しておくことにより、処理室内
に導入された半導体ウェハＷが目標温度にまで冷却され
る時間を短縮することが可能であり、結果的に低温プラ
ズマ処理のスループットを向上させることができる。
【００２４】なお、この実施例では上記カセット室７に
おいて半導体ウェハＷの冷却のための前処理を実行する
ように構成しているが、重要なのは、被処理体が上記処
理室４内に搬入されるまでにある程度の温度例えば−５
０℃〜−８０℃にまで予冷却されていることであり、そ
のため別途予冷却室を設け、その予冷却室に被処理体を
一旦収納し、予冷却した後に、上記処理室４内に搬入す
るように構成することも可能である。あるいは、上記ロ
ードロック室３内に、被処理体の予冷却のための区画を
設け、そこで被処理体を予冷却した後上記処理室４内に
搬入するように構成することも可能である。
おいて半導体ウェハＷの冷却のための前処理を実行する
ように構成しているが、重要なのは、被処理体が上記処
理室４内に搬入されるまでにある程度の温度例えば−５
０℃〜−８０℃にまで予冷却されていることであり、そ
のため別途予冷却室を設け、その予冷却室に被処理体を
一旦収納し、予冷却した後に、上記処理室４内に搬入す
るように構成することも可能である。あるいは、上記ロ
ードロック室３内に、被処理体の予冷却のための区画を
設け、そこで被処理体を予冷却した後上記処理室４内に
搬入するように構成することも可能である。
【００２５】次いで、上記ロードロック室３と上記カセ
ット室７との間の上記ゲートバルブ１３を開口して、搬
送アーム２により被処理体Ｗが上記カセット室７に載置
された上記ウェハカセット３６より取り出され、保持さ
れて上記ロードロック室３内に搬送され、上記ゲートバ
ルブ１３が閉口する。上記ロードロック室３に設けられ
た排気管が開口して、真空ポンプ２９により上記ロード
ロック室３が真空雰囲気、例えば１０-3Ｔｏｒｒにまで
排気される。
ット室７との間の上記ゲートバルブ１３を開口して、搬
送アーム２により被処理体Ｗが上記カセット室７に載置
された上記ウェハカセット３６より取り出され、保持さ
れて上記ロードロック室３内に搬送され、上記ゲートバ
ルブ１３が閉口する。上記ロードロック室３に設けられ
た排気管が開口して、真空ポンプ２９により上記ロード
ロック室３が真空雰囲気、例えば１０-3Ｔｏｒｒにまで
排気される。
【００２６】この間、図示の実施例によれば、上記冷却
回路２３から適当な冷媒を上記搬送アーム載置台３０内
の冷却手段３１に送り、その伝熱により上記搬送アーム
２自体を冷却することが可能である。その結果、上記カ
セット室７において予冷却された被処理体Ｗが搬送中に
上記搬送アーム２からの熱により暖まることが回避さ
れ、予冷却状態で上記処理室４内に搬入することが可能
になる。
回路２３から適当な冷媒を上記搬送アーム載置台３０内
の冷却手段３１に送り、その伝熱により上記搬送アーム
２自体を冷却することが可能である。その結果、上記カ
セット室７において予冷却された被処理体Ｗが搬送中に
上記搬送アーム２からの熱により暖まることが回避さ
れ、予冷却状態で上記処理室４内に搬入することが可能
になる。
【００２７】次いで、上記ロードロック室３と上記処理
室４との間の上記ゲートバルブ９が開口して、冷却状態
の上記搬送アーム２により予冷却された被処理体Ｗが上
記処理室４内に搬送され、上記サセプタ２０上に図示し
ない固定手段、例えば静電チャックにより載置固定さ
れ、上記ゲートバルブ９が閉止され、上記処理室４内に
が上記排気管２６を介して所望圧力雰囲気にまで減圧さ
れる。ただし、被処理体Ｗが載置されるサセプタは予め
超低温域にまで冷却されている必要がある。
室４との間の上記ゲートバルブ９が開口して、冷却状態
の上記搬送アーム２により予冷却された被処理体Ｗが上
記処理室４内に搬送され、上記サセプタ２０上に図示し
ない固定手段、例えば静電チャックにより載置固定さ
れ、上記ゲートバルブ９が閉止され、上記処理室４内に
が上記排気管２６を介して所望圧力雰囲気にまで減圧さ
れる。ただし、被処理体Ｗが載置されるサセプタは予め
超低温域にまで冷却されている必要がある。
【００２８】ここで、当初は室温あるいはそれ以上の温
度状態にある上記サセプタ２０を、大気圧以下、上記例
では１０-3Ｔｏｒｒの圧力雰囲気で、超低温域、例えば
−１００℃以下の温度にまで下げると、上記処理室４内
に含まれる水分の分圧が高いので、上記サセプタの表面
に水分がトラップし、プラズマ処理中に被処理体に悪影
響を及ぼしたり、装置の腐食の原因となったりするおそ
れがある。そのためサセプタ冷却中にその表面にトラッ
プされる水分の量を極力小さく抑える必要がある。その
ため、本発明方法によれば、上記処理室４内の圧力を１
０-3Ｔｏｒｒ以下にまで減圧してから、上記サセプタ２
０の冷却が開始される。この結果本発明によれば、冷却
開始までに上記処理室４内に含まれる水分が排気されて
いるので、上記サセプタ２０を超低温域にまで冷却した
場合であっても、その表面に付着する水分の量を最小限
に抑えることが可能である。
度状態にある上記サセプタ２０を、大気圧以下、上記例
では１０-3Ｔｏｒｒの圧力雰囲気で、超低温域、例えば
−１００℃以下の温度にまで下げると、上記処理室４内
に含まれる水分の分圧が高いので、上記サセプタの表面
に水分がトラップし、プラズマ処理中に被処理体に悪影
響を及ぼしたり、装置の腐食の原因となったりするおそ
れがある。そのためサセプタ冷却中にその表面にトラッ
プされる水分の量を極力小さく抑える必要がある。その
ため、本発明方法によれば、上記処理室４内の圧力を１
０-3Ｔｏｒｒ以下にまで減圧してから、上記サセプタ２
０の冷却が開始される。この結果本発明によれば、冷却
開始までに上記処理室４内に含まれる水分が排気されて
いるので、上記サセプタ２０を超低温域にまで冷却した
場合であっても、その表面に付着する水分の量を最小限
に抑えることが可能である。
【００２９】なお、−１００℃以下の超低温雰囲気にお
かれたサセプタに水分が付着するのを防止するために
は、上記処理室４内の圧力雰囲気を低く設定すればする
ほど優れた効果を得ることが可能であり、特に、上記処
理室４の目標到達圧力を１０-5Ｔｏｒｒ以下に設定する
ことがより好ましい。
かれたサセプタに水分が付着するのを防止するために
は、上記処理室４内の圧力雰囲気を低く設定すればする
ほど優れた効果を得ることが可能であり、特に、上記処
理室４の目標到達圧力を１０-5Ｔｏｒｒ以下に設定する
ことがより好ましい。
【００３０】以上のようにしてサセプタに付着する水分
を最小限に抑えた場合であっても、極微少水分がサセプ
タ表面にトラップされているため、その残滓水分を除去
する必要がある。この水分除去方法について図３を参照
しながら説明する。本発明方法によれば、例えば１０-3
Ｔｏｒｒ以下の高真空下において−１００℃以下の超低
温雰囲気におかれたサセプタに対して、上記加熱手段２
２および上記冷却手段２４のオンオフを切り換えること
により、加熱冷却サイクルを反復し、サセプタの温度が
水の露点温度を境界として上下するように揺動させる。
を最小限に抑えた場合であっても、極微少水分がサセプ
タ表面にトラップされているため、その残滓水分を除去
する必要がある。この水分除去方法について図３を参照
しながら説明する。本発明方法によれば、例えば１０-3
Ｔｏｒｒ以下の高真空下において−１００℃以下の超低
温雰囲気におかれたサセプタに対して、上記加熱手段２
２および上記冷却手段２４のオンオフを切り換えること
により、加熱冷却サイクルを反復し、サセプタの温度が
水の露点温度を境界として上下するように揺動させる。
【００３１】図３に示すように１０-3Ｔｏｒｒ以下の高
真空下において、サセプタ温度を、例えば−９０℃と−
１４０℃との間で揺動させることにより、−１４０℃の
時点でトラップされた水分を−９０℃の時点で蒸発排気
させることが可能であり、かかる動作を数サイクル繰り
返すことにより、サセプタに付着した水分を完全に除去
することが可能である。
真空下において、サセプタ温度を、例えば−９０℃と−
１４０℃との間で揺動させることにより、−１４０℃の
時点でトラップされた水分を−９０℃の時点で蒸発排気
させることが可能であり、かかる動作を数サイクル繰り
返すことにより、サセプタに付着した水分を完全に除去
することが可能である。
【００３２】また本発明方法によれば、サセプタの冷却
過程において、水分の露点温度を境界にサセプタの温度
を加熱冷却サイクルを反復し上下に揺動させることによ
り、サセプタを一種のクライオパネルとして機能させる
ことが可能となり、水分のトラップおよび蒸発排気を反
復させることにより、上記処理室内の除湿を効果的に行
うことも可能である。
過程において、水分の露点温度を境界にサセプタの温度
を加熱冷却サイクルを反復し上下に揺動させることによ
り、サセプタを一種のクライオパネルとして機能させる
ことが可能となり、水分のトラップおよび蒸発排気を反
復させることにより、上記処理室内の除湿を効果的に行
うことも可能である。
【００３３】以上のような工程を経て超低温プラズマ処
理の準備が完了した後、処理ガスが上記処理ガス源１７
より図示しないマスフローコントローラを介して上記上
部電極１８から上記処理室４内に導入される。次いで、
高周波電源２１から図示しないマッチング装置を介して
高周波電力が下部電極に供給され、被処理体Ｗに対する
プラズマエッチングが開始される。
理の準備が完了した後、処理ガスが上記処理ガス源１７
より図示しないマスフローコントローラを介して上記上
部電極１８から上記処理室４内に導入される。次いで、
高周波電源２１から図示しないマッチング装置を介して
高周波電力が下部電極に供給され、被処理体Ｗに対する
プラズマエッチングが開始される。
【００３４】所望のプラズマエッチング処理が終了する
と、上記高周波電源２１を停止し、プラズマの発生を停
止するとともに、処理ガスの供給も停止する。さらに、
上記処理室４内の処理ガスや反応生成物を置換するため
に、窒素などの不活性ガスを上記処理室４内に導入する
とともに、真空ポンプ２９による排気が行われる。
と、上記高周波電源２１を停止し、プラズマの発生を停
止するとともに、処理ガスの供給も停止する。さらに、
上記処理室４内の処理ガスや反応生成物を置換するため
に、窒素などの不活性ガスを上記処理室４内に導入する
とともに、真空ポンプ２９による排気が行われる。
【００３５】上記処理室４内の残留処理ガスや反応生成
物が十分に排気された後に、上記処理室４の側面に設け
られた上記ゲートバルブ９が開口され、隣接する上記ロ
ードロック室３より上記搬送アーム２が上記処理室４内
の被処理体Ｗの位置まで移動し、被処理体Ｗを保持し
て、上記ロードロック室３内に搬送し、上記ゲートバル
ブ９を閉口する。続いて上記第２処理室５または上記第
３処理室６において後続処理を実施する場合には、それ
ぞれの処理室内に被処理体Ｗが搬入されるが、ここで
は、全ての処理が終了し、被処理体Ｗを上記カセット室
７に戻した後、大気中に搬出する作業工程について説明
する。
物が十分に排気された後に、上記処理室４の側面に設け
られた上記ゲートバルブ９が開口され、隣接する上記ロ
ードロック室３より上記搬送アーム２が上記処理室４内
の被処理体Ｗの位置まで移動し、被処理体Ｗを保持し
て、上記ロードロック室３内に搬送し、上記ゲートバル
ブ９を閉口する。続いて上記第２処理室５または上記第
３処理室６において後続処理を実施する場合には、それ
ぞれの処理室内に被処理体Ｗが搬入されるが、ここで
は、全ての処理が終了し、被処理体Ｗを上記カセット室
７に戻した後、大気中に搬出する作業工程について説明
する。
【００３６】上記のように被処理体Ｗは超低温にてプロ
セスが施されたため、冷却状態にある被処理体Ｗをその
まま大気中に搬出した場合には、結露が生じるおそれが
あるため、そのための対策が必要である。図示の実施例
では、上記ロードロック室３の上部に加熱手段３２、例
えば加熱ランプが設置されており、上記搬送アーム２に
保持された半導体ウェハＷを室温以上に上昇させること
が可能である。あるいは、上記実施例に示されるよう
に、上記カセット室７の上部に加熱手段３８、例えば高
温窒素噴き出し口が設置し、高温窒素により上記ウェハ
カセット３６内に収納された半導体ウェハＷを室温以上
に上昇させることが可能である。
セスが施されたため、冷却状態にある被処理体Ｗをその
まま大気中に搬出した場合には、結露が生じるおそれが
あるため、そのための対策が必要である。図示の実施例
では、上記ロードロック室３の上部に加熱手段３２、例
えば加熱ランプが設置されており、上記搬送アーム２に
保持された半導体ウェハＷを室温以上に上昇させること
が可能である。あるいは、上記実施例に示されるよう
に、上記カセット室７の上部に加熱手段３８、例えば高
温窒素噴き出し口が設置し、高温窒素により上記ウェハ
カセット３６内に収納された半導体ウェハＷを室温以上
に上昇させることが可能である。
【００３７】このように、上記ロードロック室３または
上記カセット室７において半導体ウェハＷを室温以上に
上昇させた後大気中に搬出することにより、結露の発生
を効果的に防止することができる。なお、上記実施例に
おいては、上記ロードロック室３あるいは上記カセット
室７において被処理体Ｗの昇温を実施したが、別途図示
しない昇温室を設け、そこで室温以上に被処理体Ｗを昇
温させる構成を採用することも可能である。
上記カセット室７において半導体ウェハＷを室温以上に
上昇させた後大気中に搬出することにより、結露の発生
を効果的に防止することができる。なお、上記実施例に
おいては、上記ロードロック室３あるいは上記カセット
室７において被処理体Ｗの昇温を実施したが、別途図示
しない昇温室を設け、そこで室温以上に被処理体Ｗを昇
温させる構成を採用することも可能である。
【００３８】また、全ての処理が終了し、メンテナンス
などを実施する場合に、真空下にある−１００℃以下の
温度のサセプタをそのまま大気に戻すと水分が結露する
おそれがある。そのため、図示の実施例では上記加熱手
段２２により予めサセプタを室温以上に昇温させ、その
後大気に戻すことが好ましい。以上が、本発明方法をマ
ルチチャンバ方式のプラズマエッチング装置に適用した
実施例の動作説明である。
などを実施する場合に、真空下にある−１００℃以下の
温度のサセプタをそのまま大気に戻すと水分が結露する
おそれがある。そのため、図示の実施例では上記加熱手
段２２により予めサセプタを室温以上に昇温させ、その
後大気に戻すことが好ましい。以上が、本発明方法をマ
ルチチャンバ方式のプラズマエッチング装置に適用した
実施例の動作説明である。
【００３９】なお本明細書では、本発明に基づくプラズ
マ装置をエッチング装置に適用した例について説明した
が、本発明に基づくプラズマ装置は上記例に限定され
ず、アッシング装置、スパッタ装置、イオン注入装置、
プラズマＣＶＤ装置などにも適用することが可能であ
る。
マ装置をエッチング装置に適用した例について説明した
が、本発明に基づくプラズマ装置は上記例に限定され
ず、アッシング装置、スパッタ装置、イオン注入装置、
プラズマＣＶＤ装置などにも適用することが可能であ
る。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
本発明方法によれば、サセプタを高真空雰囲気で超低温
域にまで冷却した場合であっても、サセプタ表面にトラ
ップする水分を最低限に抑えることが可能である。
本発明方法によれば、サセプタを高真空雰囲気で超低温
域にまで冷却した場合であっても、サセプタ表面にトラ
ップする水分を最低限に抑えることが可能である。
【００４１】また請求項２に記載の本発明方法によれ
ば、高真空雰囲気で超低温域にまで冷却されたサセプタ
表面にたとえ水分がトラップしてしまった場合であって
も、水の露点温度を境界にサセプタの温度が上下するよ
うに、加熱冷却サイクルを繰り返すことにより、サセプ
タ表面にトラップした水分を容易に除去することが可能
である。
ば、高真空雰囲気で超低温域にまで冷却されたサセプタ
表面にたとえ水分がトラップしてしまった場合であって
も、水の露点温度を境界にサセプタの温度が上下するよ
うに、加熱冷却サイクルを繰り返すことにより、サセプ
タ表面にトラップした水分を容易に除去することが可能
である。
【図１】本発明方法を適用可能なマルチチャンバ式プラ
ズマ装置の略平面図である。
ズマ装置の略平面図である。
【図２】図１に示すプラズマ装置をＡ−Ａ線にて断裁し
た略断面図である。
た略断面図である。
【図３】本発明方法によるサセプタ温度制御の一実施例
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１ プラズマ装置 ２ 搬送アーム ３ ロードロック室 ４ 第１処理室 ７ 第１カセット室 ９、１３、１４ ゲートバルブ ２０ サセプタ（下部電極） ２２ サセプタ加熱手段 ２３ 冷却回路 ２４ サセプタ冷却手段 ２６ 排気管 ２９ 真空ポンプ ３０ 搬送アーム台 ３１ 搬送アーム冷却手段 ３２ 搬送アーム加熱手段 ３５ ウェハカセット台 ３６ ウェハカセット ３７ ウェハカセット冷却手段 ３８ ウェハカセット加熱手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/324 Ｐ 8617−4Ｍ // Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｓ 8122−4Ｍ
Claims (2)
- 【請求項１】プラズマ処理を行うための処理室と、その
処理室内にあって被処理体を載置可能なサセプタと、そ
のサセプタに内設された加熱手段および冷却手段と、上
記処理室内を真空引きするための排気手段とを備えたプ
ラズマ装置において、 上記排気手段により上記処理室内の圧力を１０-3Ｔｏｒ
ｒ以下に減圧した後、上記冷却手段により上記サセプタ
を−１００℃以下にまで冷却することを特徴とする、プ
ラズマ装置の運転方法。 - 【請求項２】プラズマ処理を行うための処理室と、その
処理室内にあって被処理体を載置可能なサセプタと、そ
のサセプタに内設された加熱手段および冷却手段と、上
記処理室内を真空引きするための排気手段とを備えたプ
ラズマ装置において、 上記排気手段により上記処理室内の圧力を１０-3Ｔｏｒ
ｒ以下に減圧した後、上記冷却手段と上記加熱手段とを
所定のサイクルで切換運転し、上記サセプタの温度を水
の露点温度を境界に上下させながら目標温度に到達させ
ることを特徴とする、プラズマ装置の運転方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15628493A JP3184666B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | プラズマ装置の運転方法 |
| US08/252,213 US5625526A (en) | 1993-06-01 | 1994-06-01 | Electrostatic chuck |
| KR1019940012311A KR100260587B1 (ko) | 1993-06-01 | 1994-06-01 | 정전척 및 그의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15628493A JP3184666B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | プラズマ装置の運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06342776A true JPH06342776A (ja) | 1994-12-13 |
| JP3184666B2 JP3184666B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=15624457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15628493A Expired - Fee Related JP3184666B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | プラズマ装置の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3184666B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09195037A (ja) * | 1996-01-09 | 1997-07-29 | Ulvac Japan Ltd | 加熱冷却装置及びこれを用いた真空処理装置 |
| JPH11345771A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-14 | Hitachi Ltd | 枚葉式真空処理方法及び装置 |
| KR100810796B1 (ko) * | 2005-03-17 | 2008-03-06 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 대기 반송실, 피처리체의 처리 후 반송 방법, 프로그램 및기억 매체 |
| JP2010114207A (ja) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理装置 |
| KR20150016388A (ko) * | 2012-05-31 | 2015-02-11 | 액셀리스 테크놀러지스, 인크. | 불활성 대기 압력 예냉 및 후열처리 |
| JP2020065031A (ja) * | 2018-10-19 | 2020-04-23 | 東京エレクトロン株式会社 | 酸化処理モジュール、基板処理システム及び酸化処理方法 |
-
1993
- 1993-06-01 JP JP15628493A patent/JP3184666B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09195037A (ja) * | 1996-01-09 | 1997-07-29 | Ulvac Japan Ltd | 加熱冷却装置及びこれを用いた真空処理装置 |
| JPH11345771A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-14 | Hitachi Ltd | 枚葉式真空処理方法及び装置 |
| KR100810796B1 (ko) * | 2005-03-17 | 2008-03-06 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 대기 반송실, 피처리체의 처리 후 반송 방법, 프로그램 및기억 매체 |
| JP2010114207A (ja) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理装置 |
| KR20150016388A (ko) * | 2012-05-31 | 2015-02-11 | 액셀리스 테크놀러지스, 인크. | 불활성 대기 압력 예냉 및 후열처리 |
| JP2015525445A (ja) * | 2012-05-31 | 2015-09-03 | アクセリス テクノロジーズ， インコーポレイテッド | 不活性気圧の前冷却および後加熱 |
| JP2020065031A (ja) * | 2018-10-19 | 2020-04-23 | 東京エレクトロン株式会社 | 酸化処理モジュール、基板処理システム及び酸化処理方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3184666B2 (ja) | 2001-07-09 |
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