JPH0689877A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH0689877A JPH0689877A JP4239689A JP23968992A JPH0689877A JP H0689877 A JPH0689877 A JP H0689877A JP 4239689 A JP4239689 A JP 4239689A JP 23968992 A JP23968992 A JP 23968992A JP H0689877 A JPH0689877 A JP H0689877A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction chamber
- quartz
- microwaves
- plasma
- etching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】半導体装置製造に用いるマイクロ波を利用した
プラズマ処理装置において、マイクロ波を導入する部分
となる反応室石英１が、回転することを特徴とするプラ
ズマ処理装置。 【効果】反応室石英が精度良く均一な厚さで無い場合に
おいても、反応室石英１が回転することにより、マイク
ロ波発振器８で発生したマイクロ波が、反応室石英１に
導入される時点で、マイクロ波の透過率が平均化され、
反応室内部のプラズマ等の密度の偏りが減少する。また
反応室１の温度分布が一様となる。これらにより反応室
１の内部での反応にムラが生じにくくなり、被エッチン
グ材料を均一にエッチングできるプラズマ処理装置を提
供できる。
プラズマ処理装置において、マイクロ波を導入する部分
となる反応室石英１が、回転することを特徴とするプラ
ズマ処理装置。 【効果】反応室石英が精度良く均一な厚さで無い場合に
おいても、反応室石英１が回転することにより、マイク
ロ波発振器８で発生したマイクロ波が、反応室石英１に
導入される時点で、マイクロ波の透過率が平均化され、
反応室内部のプラズマ等の密度の偏りが減少する。また
反応室１の温度分布が一様となる。これらにより反応室
１の内部での反応にムラが生じにくくなり、被エッチン
グ材料を均一にエッチングできるプラズマ処理装置を提
供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置製造に用い
るマイクロ波を利用したプラズマ処理装置の反応室に関
する
るマイクロ波を利用したプラズマ処理装置の反応室に関
する
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置製造に用いるマイクロ
波を利用したプラズマ処理装置では、図３に示すよう
に、マイクロ波を利用するプラズマ処理装置の反応室に
おいて、マイクロ波を導入する部分となる石英反応室１
は、反応室のベース２の上に固定されて用いられてい
た。石英反応室１内の電極４上に被エッチング材料３を
設置し、エッチング処理を行う。このエッチング処理
は、反応室１にガス流量制御器６により設定量に制御さ
れた反応性ガスを導入し、ターボポンプ１０、ドライポ
ンプ１１で反応室１内を真空引きし、排気系の抵抗９を
変化させて、反応室１内の圧力を一定に保った状態で行
う。マイクロ波発振器８にて発生したマイクロ波は、整
合器７を経て、反応室石英１の上部から石英を透過して
反応室に導入される。磁石５による磁場とマイクロ波に
よって、反応室１内で電子が共鳴振動し、その電子によ
って２次的に、プラズマ状態が形成される。周辺と絶縁
物により電気的に絶縁されている電極４に、高周波発振
器１２を接続し、高周波によるバイアスをかけて、反応
種を電極４上の被エッチング材料３に引き込み、異方性
のエッチングを行う。
波を利用したプラズマ処理装置では、図３に示すよう
に、マイクロ波を利用するプラズマ処理装置の反応室に
おいて、マイクロ波を導入する部分となる石英反応室１
は、反応室のベース２の上に固定されて用いられてい
た。石英反応室１内の電極４上に被エッチング材料３を
設置し、エッチング処理を行う。このエッチング処理
は、反応室１にガス流量制御器６により設定量に制御さ
れた反応性ガスを導入し、ターボポンプ１０、ドライポ
ンプ１１で反応室１内を真空引きし、排気系の抵抗９を
変化させて、反応室１内の圧力を一定に保った状態で行
う。マイクロ波発振器８にて発生したマイクロ波は、整
合器７を経て、反応室石英１の上部から石英を透過して
反応室に導入される。磁石５による磁場とマイクロ波に
よって、反応室１内で電子が共鳴振動し、その電子によ
って２次的に、プラズマ状態が形成される。周辺と絶縁
物により電気的に絶縁されている電極４に、高周波発振
器１２を接続し、高周波によるバイアスをかけて、反応
種を電極４上の被エッチング材料３に引き込み、異方性
のエッチングを行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では、図２に示すように、反応室石英が精度良く均一
な厚さで製作できない場合、マイクロ波発振器８で発生
したマイクロ波が、反応室石英１に導入される時点で、
マイクロ波の透過率に差が生じてしまい、反応室内部の
プラズマ等の密度に偏りが生じた。そのため被エッチン
グ材料３全面に均一なイオンやラジカル・プラズマ等を
照射することができなくなってしまう。さらに反応室１
の温度分布が一様でなくなり、反応室１の内部での反応
にムラが生じる。これらを原因として、被エッチング材
料３を均一にエッチングすることができないという問題
点を有する。
術では、図２に示すように、反応室石英が精度良く均一
な厚さで製作できない場合、マイクロ波発振器８で発生
したマイクロ波が、反応室石英１に導入される時点で、
マイクロ波の透過率に差が生じてしまい、反応室内部の
プラズマ等の密度に偏りが生じた。そのため被エッチン
グ材料３全面に均一なイオンやラジカル・プラズマ等を
照射することができなくなってしまう。さらに反応室１
の温度分布が一様でなくなり、反応室１の内部での反応
にムラが生じる。これらを原因として、被エッチング材
料３を均一にエッチングすることができないという問題
点を有する。
【０００４】そこで本発明はこの様な課題を解決するも
ので、その目的とするところは、被エッチング材料を均
一にエッチングできるプラズマ処理装置を提供するとこ
ろにある。
ので、その目的とするところは、被エッチング材料を均
一にエッチングできるプラズマ処理装置を提供するとこ
ろにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はプラズマ処理装
置に関し、上記課題を解決し、上記目的を達成するため
に、マイクロ波を利用するプラズマ処理装置の反応室に
おいて、マイクロ波を導入する部分となる石英が、回転
する手段を有することを特徴とする。
置に関し、上記課題を解決し、上記目的を達成するため
に、マイクロ波を利用するプラズマ処理装置の反応室に
おいて、マイクロ波を導入する部分となる石英が、回転
する手段を有することを特徴とする。
【０００６】
【実施例】図１は、本発明のプラズマ処理装置の一実施
例を示す概略断面図である。
例を示す概略断面図である。
【０００７】反応室を形成する石英１は、回転ベース１
６にＯリング１９にて真空シールされ固定されている。
回転ベース１６の外周には歯車の歯が切ってあり、モー
タ１４からギヤ１５を経由して動力が伝達し、回転す
る。回転ベース１６の回転速度は５から２０ｒｐｍであ
る。回転ベース１６は反応室下部２と磁性流体１７によ
り真空シールされている。従って、長時間の連続回転を
行っても、シール材の摩耗等の劣化によるリーク等を発
生することはない。さらに、磁性流体用の磁石を、磁石
５の補助磁石として用いることにより、きめ細かな磁場
制御が可能になる。石英反応室は常時回転させておき、
石英反応室１に付着した汚れを落とす反応室のプラズマ
クリーニングや、被エッチング材料３がない状態で放電
状態を確認する試し放電を行う。その後、石英反応室１
内の電極４上に被エッチング材料３を設置し、エッチン
グ処理を行う。このエッチング処理は、反応室１にガス
流量制御器６により設定量に制御された反応性ガスを導
入し、ターボポンプ１０、ドライポンプ１１で反応室１
内を真空引きし、排気系の抵抗９を変化させて、反応室
１内の圧力を一定に保った状態で行う。マイクロ波発振
器８にて発生したマイクロ波は、整合器７を経て、反応
室石英１の上部から石英を透過して反応室に導入され
る。磁石５による磁場とマイクロ波によって、反応室１
内で電子が共鳴振動し、その電子によって２次的に、プ
ラズマ状態が形成される。周辺と絶縁物により電気的に
絶縁されている電極４に、高周波発振器１２を接続し、
高周波によるバイアスをかけて、反応種を電極４上の被
エッチング材料３に引き込み、異方性のエッチングを行
う。 石英反応室１が回転しているため、マイクロ波の
分布および形成されるプラズマの分布もその偏りが回転
しながら出現するが、平均として均一化される。従っ
て、高周波バイアスによって電極４に引き込まれる反応
種も均一化される。
６にＯリング１９にて真空シールされ固定されている。
回転ベース１６の外周には歯車の歯が切ってあり、モー
タ１４からギヤ１５を経由して動力が伝達し、回転す
る。回転ベース１６の回転速度は５から２０ｒｐｍであ
る。回転ベース１６は反応室下部２と磁性流体１７によ
り真空シールされている。従って、長時間の連続回転を
行っても、シール材の摩耗等の劣化によるリーク等を発
生することはない。さらに、磁性流体用の磁石を、磁石
５の補助磁石として用いることにより、きめ細かな磁場
制御が可能になる。石英反応室は常時回転させておき、
石英反応室１に付着した汚れを落とす反応室のプラズマ
クリーニングや、被エッチング材料３がない状態で放電
状態を確認する試し放電を行う。その後、石英反応室１
内の電極４上に被エッチング材料３を設置し、エッチン
グ処理を行う。このエッチング処理は、反応室１にガス
流量制御器６により設定量に制御された反応性ガスを導
入し、ターボポンプ１０、ドライポンプ１１で反応室１
内を真空引きし、排気系の抵抗９を変化させて、反応室
１内の圧力を一定に保った状態で行う。マイクロ波発振
器８にて発生したマイクロ波は、整合器７を経て、反応
室石英１の上部から石英を透過して反応室に導入され
る。磁石５による磁場とマイクロ波によって、反応室１
内で電子が共鳴振動し、その電子によって２次的に、プ
ラズマ状態が形成される。周辺と絶縁物により電気的に
絶縁されている電極４に、高周波発振器１２を接続し、
高周波によるバイアスをかけて、反応種を電極４上の被
エッチング材料３に引き込み、異方性のエッチングを行
う。 石英反応室１が回転しているため、マイクロ波の
分布および形成されるプラズマの分布もその偏りが回転
しながら出現するが、平均として均一化される。従っ
て、高周波バイアスによって電極４に引き込まれる反応
種も均一化される。
【０００８】さらに、この石英反応室１の回転は、石英
反応室１自体の有する温度の分布の不均一に関して、フ
ァン１８による冷却が石英反応室１の全周に行きわたる
ために、温度差を小さくするという効果を有する。その
上、石英反応室１の内面のガスの吸着状態のバラツキ
や、ガス導入口や排気口の位置による影響に関しても、
被エッチング材料３に対する影響を平均化することがで
きる。
反応室１自体の有する温度の分布の不均一に関して、フ
ァン１８による冷却が石英反応室１の全周に行きわたる
ために、温度差を小さくするという効果を有する。その
上、石英反応室１の内面のガスの吸着状態のバラツキ
や、ガス導入口や排気口の位置による影響に関しても、
被エッチング材料３に対する影響を平均化することがで
きる。
【０００９】石英反応室１の形状（ゆがみ）の影響、温
度分布不均一による影響、内面のガスの吸着状態のバラ
ツキや、ガス導入口や排気口の位置による影響に関し
て、その影響を小さく平均化することができるため、被
エッチング材料３を均一にエッチングできるようにな
る。エッチング特性が均一であるため、オーバーエッチ
ング時間を長くする必要もなくなり、被エッチング材料
の下地に対するダメージも小さくする事ができ、半導体
装置の長期信頼性の向上にも寄与できる。
度分布不均一による影響、内面のガスの吸着状態のバラ
ツキや、ガス導入口や排気口の位置による影響に関し
て、その影響を小さく平均化することができるため、被
エッチング材料３を均一にエッチングできるようにな
る。エッチング特性が均一であるため、オーバーエッチ
ング時間を長くする必要もなくなり、被エッチング材料
の下地に対するダメージも小さくする事ができ、半導体
装置の長期信頼性の向上にも寄与できる。
【００１０】尚、本実施例では、冷却ファン１８を専用
で設置してあるが、回転ベース１６を駆動するためのモ
ータ１４に冷却ファン用の羽を取り付ければ、１つの駆
動源で、石英反応室１の回転と冷却を同時に行うことが
でき、有効である。
で設置してあるが、回転ベース１６を駆動するためのモ
ータ１４に冷却ファン用の羽を取り付ければ、１つの駆
動源で、石英反応室１の回転と冷却を同時に行うことが
でき、有効である。
【００１１】ところで、石英反応室１を回転させる他に
も、電極４を回転させたり、マイクロ波散乱板２０をマ
イクロ波の通過部に置き回転させるという方法（図４参
照）も考えられる。しかし電極４の回転は、高周波電流
の通路の一部を摺動部にする必要が生じてしまい、パワ
ー伝達のロスが生じてしまう。また、散乱板２０の回転
は、先に述べた石英反応室１の温度の分布の差に対して
の効果においてはメリットがない。つまり、図１の方式
が最も安定したエッチング特性を有するといえる。
も、電極４を回転させたり、マイクロ波散乱板２０をマ
イクロ波の通過部に置き回転させるという方法（図４参
照）も考えられる。しかし電極４の回転は、高周波電流
の通路の一部を摺動部にする必要が生じてしまい、パワ
ー伝達のロスが生じてしまう。また、散乱板２０の回転
は、先に述べた石英反応室１の温度の分布の差に対して
の効果においてはメリットがない。つまり、図１の方式
が最も安定したエッチング特性を有するといえる。
【００１２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、プラ
ズマ処理装置の反応室のマイクロ波を導入する部分とな
る石英が回転することにより、被エッチング材料を均一
にエッチングできるという効果を有する。
ズマ処理装置の反応室のマイクロ波を導入する部分とな
る石英が回転することにより、被エッチング材料を均一
にエッチングできるという効果を有する。
【図１】本発明のプラズマ処理装置の１実施例を示す概
略断面図。
略断面図。
【図２】従来の石英反応室の断面図。
【図３】従来のプラズマ処理装置を示す概略断面図。
【図４】本発明のプラズマ処理装置の１実施例を示す概
略断面図。
略断面図。
１ 石英反応室 ２ 反応室のベース ３ 被エッチング材料 ４ 電極 ５ 磁石 ６ ガス流量制御器 ７ マイクロ波整合器 ８ マイクロ波発振器 ９ 排気系の抵抗 １０ ターボポンプ １１ ドライポンプ １２ 高周波発振器 １３ 終点検出装置 １４ 駆動用モータ １５ ギヤ １６ 回転ベース １７ 磁性流体シール １８ 冷却ファン １９ Ｏリング ２０ マイクロ波散乱板
Claims (1)
- 【請求項１】 マイクロ波を利用するプラズマ処理装置
の反応室において、マイクロ波を導入する部分となる石
英が、回転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 |
|---|---|---|---|
| JP4239689A JPH0689877A (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4239689A JPH0689877A (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0689877A true JPH0689877A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=17048454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4239689A Pending JPH0689877A (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0689877A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI556783B (zh) * | 2012-01-17 | 2016-11-11 | 夏普股份有限公司 | 吸塵器、控制程式及記錄該控制程式之電腦可讀取記錄媒體 |
-
1992
- 1992-09-08 JP JP4239689A patent/JPH0689877A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI556783B (zh) * | 2012-01-17 | 2016-11-11 | 夏普股份有限公司 | 吸塵器、控制程式及記錄該控制程式之電腦可讀取記錄媒體 |
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