JPH0770526B2 - 減圧処理装置 - Google Patents
減圧処理装置Info
- Publication number
- JPH0770526B2 JPH0770526B2 JP62230314A JP23031487A JPH0770526B2 JP H0770526 B2 JPH0770526 B2 JP H0770526B2 JP 62230314 A JP62230314 A JP 62230314A JP 23031487 A JP23031487 A JP 23031487A JP H0770526 B2 JPH0770526 B2 JP H0770526B2
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- JP
- Japan
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- exhaust
- exhaust holes
- bottom plate
- openings
- processing
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 半導体回路の製造に用いられる例えばプラズマ処理のた
めの減圧処理装置に関し、かかる減圧処理装置における
処理槽より反応ガスを均一に排気することを目的とし、 減圧処理のための処理槽には、ガス導入管、底板、被処
理基板を載置するため底板の中央部分に設けられた処理
ステージ及び処理ステージを囲む底板の環状の円周部分
に等間隔に形成された複数の排気孔を備え、 排気孔はそれぞれ対応する排気管を介して主排気管に接
続される減圧処理装置において、 底板の環状の円周部分上には、処理ステージの周囲を回
転する環状の回転円板が設けられ、 環状の回転円板には、底板の複数の排気孔の中心を通る
円周上に対応する位置に、環状回転円板の回転によって
底板の排気孔を開閉する複数の開口が設けられ、 開口の数及び配置は回転円板の回転期間中に排気孔と開
口の重なり部分の総面積が一定で、かつ排気孔と開口が
完全に重なった位置が、総べての排気孔について均等に
移動しうる様に選ばれるようになっている。
めの減圧処理装置に関し、かかる減圧処理装置における
処理槽より反応ガスを均一に排気することを目的とし、 減圧処理のための処理槽には、ガス導入管、底板、被処
理基板を載置するため底板の中央部分に設けられた処理
ステージ及び処理ステージを囲む底板の環状の円周部分
に等間隔に形成された複数の排気孔を備え、 排気孔はそれぞれ対応する排気管を介して主排気管に接
続される減圧処理装置において、 底板の環状の円周部分上には、処理ステージの周囲を回
転する環状の回転円板が設けられ、 環状の回転円板には、底板の複数の排気孔の中心を通る
円周上に対応する位置に、環状回転円板の回転によって
底板の排気孔を開閉する複数の開口が設けられ、 開口の数及び配置は回転円板の回転期間中に排気孔と開
口の重なり部分の総面積が一定で、かつ排気孔と開口が
完全に重なった位置が、総べての排気孔について均等に
移動しうる様に選ばれるようになっている。
本発明は半導体回路の製造に用いられるプラズマ処理装
置のような減圧処理装置に係り、特に処理が行なわれる
処理槽内の被処理基板上の反応ガスをむらなく分布しう
る様にガスの排気を制御する様にしたものである。
置のような減圧処理装置に係り、特に処理が行なわれる
処理槽内の被処理基板上の反応ガスをむらなく分布しう
る様にガスの排気を制御する様にしたものである。
半導体回路の製造におけるドライエッチングあるいはレ
ジストのアッシング（酸素プラズマによりレジストの炭
化除去）においては、第３図に示すような処理槽１の内
部に、CCl4，O2あるいはAr等のガスを例えば0.4Torr程
度の圧力になるように導入し、Al等の金属から成る処理
ステージ２上にはシリコンウエハのような被処理基板10
0が載置されている。このプラズマ中のイオンあるいは
ラジカルが被処理基板100と衝突或いは化学的に反応し
て、被処理基板100のエッチングあるいはアッシングが
行なわれる。
ジストのアッシング（酸素プラズマによりレジストの炭
化除去）においては、第３図に示すような処理槽１の内
部に、CCl4，O2あるいはAr等のガスを例えば0.4Torr程
度の圧力になるように導入し、Al等の金属から成る処理
ステージ２上にはシリコンウエハのような被処理基板10
0が載置されている。このプラズマ中のイオンあるいは
ラジカルが被処理基板100と衝突或いは化学的に反応し
て、被処理基板100のエッチングあるいはアッシングが
行なわれる。
通常、導入ガスは処理槽１の上部に設けられたガス導入
管４から送入される。また、処理槽１内の残留ガス，エ
ッチング等によって生じた反応生成ガス、あるはい未反
応の導入ガスは処理槽１の底板５に設けられている排気
孔６から排出される。
管４から送入される。また、処理槽１内の残留ガス，エ
ッチング等によって生じた反応生成ガス、あるはい未反
応の導入ガスは処理槽１の底板５に設けられている排気
孔６から排出される。
排気孔６は、処理槽１内における導入ガスの流れが均一
になるように、底板５に複数個設けられる。この様子を
第４図の平面図に示す。図示のように、排気孔６は、一
般に底板５面に載置された処理ステージ２を囲む円周上
に互いに等間隔で配置される。そして、それぞれの排気
孔６には、対応する個々の排気管７の一端が接続され、
排気管７の他端は主排気管８に接続されている。図にお
いて、参照符号71は排気管７を底板５に取りつけるため
のフランジである。
になるように、底板５に複数個設けられる。この様子を
第４図の平面図に示す。図示のように、排気孔６は、一
般に底板５面に載置された処理ステージ２を囲む円周上
に互いに等間隔で配置される。そして、それぞれの排気
孔６には、対応する個々の排気管７の一端が接続され、
排気管７の他端は主排気管８に接続されている。図にお
いて、参照符号71は排気管７を底板５に取りつけるため
のフランジである。
上記において、装置の構成の都合により、主排気管８は
底板５上の排気孔６の配置の中心に設けられないことが
ある。このために排気孔の位置が異なることによって排
気経路が異なり、排気孔６から主排気管８に至る排気管
７の長さが同一にならないことになる。その結果、各々
の排気孔６の見掛け上の排気速度が異なる。
底板５上の排気孔６の配置の中心に設けられないことが
ある。このために排気孔の位置が異なることによって排
気経路が異なり、排気孔６から主排気管８に至る排気管
７の長さが同一にならないことになる。その結果、各々
の排気孔６の見掛け上の排気速度が異なる。
上記のようなプラズマ処理装置を用いて処理を行なった
場合、被処理基板100面におけるエッチング速度あるい
はアッシング速度の分布は、一般に、主排気管８に近い
排気孔61の近傍の速度が大きく、主排気管８から離れて
いる排気孔62の近傍の速度が小さくなる。
場合、被処理基板100面におけるエッチング速度あるい
はアッシング速度の分布は、一般に、主排気管８に近い
排気孔61の近傍の速度が大きく、主排気管８から離れて
いる排気孔62の近傍の速度が小さくなる。
第５図は被処理基板100上に形成されたクロム（Cr）膜
のエッチング速度の分布を模式的に示した図であって、
エッチング速度の指標として、サイドエッチ量を用いて
いる。即ち、被処理基板100に形成された厚さ1000ÅのC
r膜に巾10μｍの溝を形成しようとする場合、被処理基
板100の中央部において、ちょうど設計値通りの溝巾10
μｍにエッチングされたとすると、排気孔61近傍では溝
巾が、例えば11μｍ程度となり、サイドエッチ量は＋１
μｍであり、一方、排気孔62近傍では未だ全膜厚方向に
10μｍの溝巾でエッチングされず、溝の底部における溝
巾は９μｍとなり、サイドエッチ量は−１μｍである。
のエッチング速度の分布を模式的に示した図であって、
エッチング速度の指標として、サイドエッチ量を用いて
いる。即ち、被処理基板100に形成された厚さ1000ÅのC
r膜に巾10μｍの溝を形成しようとする場合、被処理基
板100の中央部において、ちょうど設計値通りの溝巾10
μｍにエッチングされたとすると、排気孔61近傍では溝
巾が、例えば11μｍ程度となり、サイドエッチ量は＋１
μｍであり、一方、排気孔62近傍では未だ全膜厚方向に
10μｍの溝巾でエッチングされず、溝の底部における溝
巾は９μｍとなり、サイドエッチ量は−１μｍである。
このようにエッチング速度の分布が不均一であると、一
つの被処理基板全体を通じて設計寸法通りのパターンが
形成されない。その結果、精度のよいマスクが得られな
い、或いは一つのシリコンウエハ等から得られる半導体
回路チップの歩留りが低下する等の不都合が生じる。
つの被処理基板全体を通じて設計寸法通りのパターンが
形成されない。その結果、精度のよいマスクが得られな
い、或いは一つのシリコンウエハ等から得られる半導体
回路チップの歩留りが低下する等の不都合が生じる。
上記の現象は、次のように解釈される。即ちそれぞれの
排気孔６の排気速度が異なり、処理ステージ２と電極３
間には、第３図に矢印で模式的に示したような導入ガス
の流れが生じる。そして、排気孔61近傍ではエッチング
で生じたガス状の反応生成物が容易に排気されるため
に、エッチング反応の進行が速いのに対して、排気孔62
近傍ではガス状の反応生成物の排気速度が比較的低いた
めに、エッチング反応の進行が遅くなる。
排気孔６の排気速度が異なり、処理ステージ２と電極３
間には、第３図に矢印で模式的に示したような導入ガス
の流れが生じる。そして、排気孔61近傍ではエッチング
で生じたガス状の反応生成物が容易に排気されるため
に、エッチング反応の進行が速いのに対して、排気孔62
近傍ではガス状の反応生成物の排気速度が比較的低いた
めに、エッチング反応の進行が遅くなる。
この考えによれば、被処理基板100面内におけるエッチ
ング速度を均一にするためには、各々の排気孔の排気速
度を平均化する必要がある。
ング速度を均一にするためには、各々の排気孔の排気速
度を平均化する必要がある。
本発明は上記のようなフランジ処理装置における排気孔
６の排気速度を均一にすることを目的とする。
６の排気速度を均一にすることを目的とする。
上記目的は本発明により、 減圧処理のための処理槽には、ガス導入管、底板、被処
理基板を載置するため底板の中央部分に設けられた処理
ステージ及び処理ステージを囲む底板の環状の円周部分
に等間隔に形成された複数の排気孔を備え、 排気孔はそれぞれ対応する排気管を介して主排気管に接
続される減圧処理装置において、 底板の環状の円周部分上には、処理ステージの周囲を回
転する環状の回転円板が設けられ、 環状の回転円板には、底板の複数の排気孔の中心を通る
円周上に対応する位置に、環状回転円板の回転によって
底板の排気孔を開閉する複数の開口が設けられ、 開口の数及び配置は回転円板の回転期間中に排気孔と開
口の重なり部分の総面積が一定で、かつ排気孔と開口が
完全に重なった位置が、総べての排気孔について均等に
移動しうる様に選ばれていることを特徴とする減圧処理
装置によって達成される。
理基板を載置するため底板の中央部分に設けられた処理
ステージ及び処理ステージを囲む底板の環状の円周部分
に等間隔に形成された複数の排気孔を備え、 排気孔はそれぞれ対応する排気管を介して主排気管に接
続される減圧処理装置において、 底板の環状の円周部分上には、処理ステージの周囲を回
転する環状の回転円板が設けられ、 環状の回転円板には、底板の複数の排気孔の中心を通る
円周上に対応する位置に、環状回転円板の回転によって
底板の排気孔を開閉する複数の開口が設けられ、 開口の数及び配置は回転円板の回転期間中に排気孔と開
口の重なり部分の総面積が一定で、かつ排気孔と開口が
完全に重なった位置が、総べての排気孔について均等に
移動しうる様に選ばれていることを特徴とする減圧処理
装置によって達成される。
減圧処理装置の底板に、被処理基板を囲む円周上に互い
に等間隔に設けられた複数個の排気孔を開閉するため
に、本発明によって設けられた回転円板の複数の開口
は、回転円板が処理ステージの周りに回転することによ
って、底板の１個の排気孔を全開させると共に、他の１
部の排気孔を部分開となし、その他の排気孔を全閉と
し、回転円板の回転期間中において排気孔と開口の重な
り部分の総面積が一定であり、排気孔と開口が完全に重
なった位置が総べての排気孔について均一に移動するよ
うにしている。
に等間隔に設けられた複数個の排気孔を開閉するため
に、本発明によって設けられた回転円板の複数の開口
は、回転円板が処理ステージの周りに回転することによ
って、底板の１個の排気孔を全開させると共に、他の１
部の排気孔を部分開となし、その他の排気孔を全閉と
し、回転円板の回転期間中において排気孔と開口の重な
り部分の総面積が一定であり、排気孔と開口が完全に重
なった位置が総べての排気孔について均一に移動するよ
うにしている。
これによって被処理基板上の反応ガスはむらなく分布さ
れ、被処理基板の反応処理が基板全面において均一に行
なわれ、被処理基板の製造歩留りが向上する。
れ、被処理基板の反応処理が基板全面において均一に行
なわれ、被処理基板の製造歩留りが向上する。
以下本発明の実施例を半導体装置の製造におけるプラズ
マ処理を例にとって説明するが、本発明の処理装置は、
上記のようなプラズマ処理に限定されず、減圧下のガス
中で行なわれる処理一般に適用可能である。
マ処理を例にとって説明するが、本発明の処理装置は、
上記のようなプラズマ処理に限定されず、減圧下のガス
中で行なわれる処理一般に適用可能である。
なお、以下の図面において既掲の図面におけるのと同じ
部分には同一参照符号を付してある。
部分には同一参照符号を付してある。
第１図は本発明の１実施例を示し、処理槽１において、
底板５の中央部分には処理ステージ２を備え、被処理基
板100はこの処理ステージ上に載置される。
底板５の中央部分には処理ステージ２を備え、被処理基
板100はこの処理ステージ上に載置される。
底板５において処理総べて２を囲む環状円周部分には従
来例の如く複数の排気孔６が設けられ、かかる排気孔６
はそれぞれ対応する排気管７を介して主排気管８に接続
される。
来例の如く複数の排気孔６が設けられ、かかる排気孔６
はそれぞれ対応する排気管７を介して主排気管８に接続
される。
そしてガス導入管４より処理槽１内に導入された導入ガ
スは処理ステージ２と電極３との間の高周波電圧によっ
てプラズマ化されて、そのプラズマ中のイオン等によっ
て被処理基板のエッチング等が行なわれる。
スは処理ステージ２と電極３との間の高周波電圧によっ
てプラズマ化されて、そのプラズマ中のイオン等によっ
て被処理基板のエッチング等が行なわれる。
そしてエッチング等によって生じた反応生成ガス等は排
気孔６を介して主排気管へ排出される。
気孔６を介して主排気管へ排出される。
かかる減圧処理装置において、本発明では図示の如き環
状の回転円板10が設けられている。この回転円板10は弗
素樹脂あるいはセラミックからなり、その中央部には処
理ステージ２が嵌合可能な径を有する円形空間部11が設
けられている。
状の回転円板10が設けられている。この回転円板10は弗
素樹脂あるいはセラミックからなり、その中央部には処
理ステージ２が嵌合可能な径を有する円形空間部11が設
けられている。
また、回転円板10には、第２図（ａ）における各排気孔
６の中心よりなる円周に対応する位置に、３つの開口12
が設けられている。図においては、円形の開口12が示さ
れているが、必ずしも円形に限定されない。
６の中心よりなる円周に対応する位置に、３つの開口12
が設けられている。図においては、円形の開口12が示さ
れているが、必ずしも円形に限定されない。
開口12が円形の場合を例に説明すると、その直径は、第
２図（ａ）における排気孔６の直径及び隣接する２つの
排気孔６間の間隔（δ）より大きくしておくことが望ま
しい。
２図（ａ）における排気孔６の直径及び隣接する２つの
排気孔６間の間隔（δ）より大きくしておくことが望ま
しい。
上記の回転円板10を、第１図に示すように円形空間部11
内に処理ステージ２が嵌合するようにして、底板５上に
配置する。そして、回転機構13により回転円板10をその
面内で回転させる。この時の底板５における排気孔６と
回転円板10の開口12との重なりの様子が第２図（ａ）
に、黒塗りの領域で示されている。なお、回転機構13
は、例えば回転軸14を中心に回転する歯車であり、この
歯車と噛合する歯を回転円板10の周囲に設けておけば、
回転機構13の回転により、回転円板10が回転する。
内に処理ステージ２が嵌合するようにして、底板５上に
配置する。そして、回転機構13により回転円板10をその
面内で回転させる。この時の底板５における排気孔６と
回転円板10の開口12との重なりの様子が第２図（ａ）
に、黒塗りの領域で示されている。なお、回転機構13
は、例えば回転軸14を中心に回転する歯車であり、この
歯車と噛合する歯を回転円板10の周囲に設けておけば、
回転機構13の回転により、回転円板10が回転する。
第２図（ａ）を参照して、いま排気孔６−１と開口12−
１とがちょうど重なっているとすると、排気孔６−４に
対して開口12−２が、また排気孔６−６に対して開口12
−３が、それぞれ僅かに重なっている。そして回転円板
10が回転して開口12−１が矢印の方向に移動すると、排
気孔６−１と開口12−１との重なり部分及び排気孔６−
６と開口12−３との重なり部分の面積が減少し、排気孔
６−４と開口12−２との重なり部分の面積が増加する。
１とがちょうど重なっているとすると、排気孔６−４に
対して開口12−２が、また排気孔６−６に対して開口12
−３が、それぞれ僅かに重なっている。そして回転円板
10が回転して開口12−１が矢印の方向に移動すると、排
気孔６−１と開口12−１との重なり部分及び排気孔６−
６と開口12−３との重なり部分の面積が減少し、排気孔
６−４と開口12−２との重なり部分の面積が増加する。
回転円板10がさらに回転し、開口12−１が排気孔６−１
と６−２のちょうど中間に位置したときには、開口12−
２の大部分が排気孔６−４と重なり、また開口12−３の
一部が排気孔６−７と重なっている。そして、開口12−
２が排気孔６−４と完全に重なったときには、第２図
（ａ）と等価な状態となる。
と６−２のちょうど中間に位置したときには、開口12−
２の大部分が排気孔６−４と重なり、また開口12−３の
一部が排気孔６−７と重なっている。そして、開口12−
２が排気孔６−４と完全に重なったときには、第２図
（ａ）と等価な状態となる。
以上のようにして、回転円板10の回転期間中において、
排気孔６と開口12の重なり部分の総面積はほぼ一定に保
たれ、しかも両者が完全に重なっている位置は複数の排
気孔６を均等に移動する。従って導入ガスの流れは、従
来のように固定化されず、処理槽１内を移動する。第１
図においては、ガス導入管４から供給された導入ガス
が、開放状態となっている排気孔62に向かって矢印で示
したように流れている。
排気孔６と開口12の重なり部分の総面積はほぼ一定に保
たれ、しかも両者が完全に重なっている位置は複数の排
気孔６を均等に移動する。従って導入ガスの流れは、従
来のように固定化されず、処理槽１内を移動する。第１
図においては、ガス導入管４から供給された導入ガス
が、開放状態となっている排気孔62に向かって矢印で示
したように流れている。
その結果、被処理基板100面におけるエッチングあるい
はアッシング等の処理の均一化が達成される。尚、実施
例の回転円板10を用いた場合には、排気孔６と開口12が
完全に重なる位置が、隣接する排気孔６を順次移動する
のではなく、排気孔６を飛び飛びに移動するのが特徴で
あり、均一排気の効果が大きい。
はアッシング等の処理の均一化が達成される。尚、実施
例の回転円板10を用いた場合には、排気孔６と開口12が
完全に重なる位置が、隣接する排気孔６を順次移動する
のではなく、排気孔６を飛び飛びに移動するのが特徴で
あり、均一排気の効果が大きい。
上記における排気孔６に対する開口12の数及び配置は種
々の変形が考えられるが、要するに回転円板10の回転期
間中において排気孔６と開口12の重なり部分の総面積が
一定であり、排気孔６と開口12が完全に重なった位置が
全ての排気孔６について均等に移動すればよい。また開
口12の形状は円形に限らず、長方形或いは扇形としても
同様の効果が得られることは明らかである。
々の変形が考えられるが、要するに回転円板10の回転期
間中において排気孔６と開口12の重なり部分の総面積が
一定であり、排気孔６と開口12が完全に重なった位置が
全ての排気孔６について均等に移動すればよい。また開
口12の形状は円形に限らず、長方形或いは扇形としても
同様の効果が得られることは明らかである。
また本発明の処理方法および装置は、半導体装置の製造
におけるプラズマ処理に限定されることはなく、減圧下
のガスの中で行なわれる処理一般に適用可能であること
は明らかである。
におけるプラズマ処理に限定されることはなく、減圧下
のガスの中で行なわれる処理一般に適用可能であること
は明らかである。
本発明によれば、半導体回路の製造におけるドライエッ
チングあるいはアッシング等の工程で用いられるプラズ
マ処理装置等の減圧処理装置における被処理基板上での
反応ガスのむらのない分布が可能となり、半導体回路チ
ップの製造歩留りを向上できる効果がある。
チングあるいはアッシング等の工程で用いられるプラズ
マ処理装置等の減圧処理装置における被処理基板上での
反応ガスのむらのない分布が可能となり、半導体回路チ
ップの製造歩留りを向上できる効果がある。
第１図は実施例、 第２図（ａ）は１実施例における底板の排気孔と回転円
板の開口との関係位置の説明図、（ｂ）は回転円板の開
口の１例を示し、 第３図，第４図は従来のプラズマ処理装置における問題
点を説明するための模式的側面図および平面図、 第５図は従来のプラズマ処理装置によりエッチングされ
た基板におけるサイドエッチ量の分布を示す模式図であ
る。 図において、 １は処理槽、２は処理ステーシ、３は電極、４はガス導
入管、５は底板、6,61,62は排気孔、７は排気管、８は
主排気管、10は回転円板、11は円形空間部、12は開口、
13は回転機構、14は回転軸、71はフランジ、100は被処
理基板 である。
板の開口との関係位置の説明図、（ｂ）は回転円板の開
口の１例を示し、 第３図，第４図は従来のプラズマ処理装置における問題
点を説明するための模式的側面図および平面図、 第５図は従来のプラズマ処理装置によりエッチングされ
た基板におけるサイドエッチ量の分布を示す模式図であ
る。 図において、 １は処理槽、２は処理ステーシ、３は電極、４はガス導
入管、５は底板、6,61,62は排気孔、７は排気管、８は
主排気管、10は回転円板、11は円形空間部、12は開口、
13は回転機構、14は回転軸、71はフランジ、100は被処
理基板 である。
Claims (1)
- 【請求項１】減圧処理のための処理槽には、ガス導入
管、底板、被処理基板を載置するため底板の中央部分に
設けられた処理ステージ及び処理ステージを囲む底板の
環状の円周部分に等間隔に形成された複数の排気孔を備
え、 排気孔はそれぞれ対応する排気管を介して主排気管に接
続される減圧処理装置において、 底板の環状の円周部分上には、処理ステージの周囲を回
転する環状の回転円板が設けられ、 環状の回転円板には、底板の複数の排気孔の中心を通る
円周上に対応する位置に、環状回転円板の回転によって
底板の排気孔を開閉する複数の開口が設けられ、 開口の数及び配置は回転円板の回転期間中に排気孔と開
口の重なり部分の総面積が一定で、かつ排気孔と開口が
完全に重なった位置が、総べての排気孔について均等に
移動しうる様に選ばれていることを特徴とする減圧処理
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62230314A JPH0770526B2 (ja) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | 減圧処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62230314A JPH0770526B2 (ja) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | 減圧処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6473619A JPS6473619A (en) | 1989-03-17 |
| JPH0770526B2 true JPH0770526B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=16905889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62230314A Expired - Lifetime JPH0770526B2 (ja) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | 減圧処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770526B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0582475A (ja) * | 1991-09-24 | 1993-04-02 | Nec Kyushu Ltd | プラズマエツチング装置 |
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-
1987
- 1987-09-14 JP JP62230314A patent/JPH0770526B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6473619A (en) | 1989-03-17 |
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