JPH0992641A - プラズマエッチング装置 - Google Patents

プラズマエッチング装置

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JPH0992641A
JPH0992641A JP7244441A JP24444195A JPH0992641A JP H0992641 A JPH0992641 A JP H0992641A JP 7244441 A JP7244441 A JP 7244441A JP 24444195 A JP24444195 A JP 24444195A JP H0992641 A JPH0992641 A JP H0992641A
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JP
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plasma
reaction chamber
cleaning
aluminum
gas
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JP7244441A
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English (en)
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Seiji Maeda
清司 前田
Masato Toyoda
正人 豊田
Hiroshi Onishi
寛 大西
Hiroshi Tanaka
博司 田中
Toshio Yonemura
俊雄 米村
Tamio Matsumura
民雄 松村
Masayuki Kobayashi
正幸 小林
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Renesas Semiconductor Engineering Corp
Shikoku Instrumentation Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Renesas Semiconductor Engineering Corp
Shikoku Instrumentation Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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    • HELECTRICITY
    • 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
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458Vessel
    • H01J37/32477Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • HELECTRICITY
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532Electrodes
    • H01J37/32559Protection means, e.g. coatings

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エッチング工程およびプラズマクリーニング
工程が繰り返し実行されても、反応室内の部材からの異
物の発生を低下させうるプラズマエッチング装置を得
る。 【構成】 反応室20内のプラズマの活性領域内にある
部材、例えばアース板5やガス導入リング6の材質とし
て、マグネシウムを2.2〜2.8%含有したアルミニ
ウムであって表面にアルマイト等による被覆のない材質
が用いられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体製造における
エッチングに用いられる装置であって、ガスのプラズマ
化によって生ずるイオンやラジカルによってエッチング
を行うプラズマエッチング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図11は従来のプラズマエッチング装置
を示す断面図である。図において、1はその内部が反応
室20の一部を構成し反応室20内にマイクロ波を導入
するための石英ベルジャー、2はマイクロ波を伝達する
ための導波管、3は石英ベルジャー1の周囲に設けられ
磁場を発生するソレノイド、4はその上に半導体ウェー
ハ8が載置されるウェーハステージ、51は半導体ウェ
ーハ8に印加される高周波電界の一方の電極となるアル
ミニウム製のアース板、61はガス導入管7からのガス
を反応室20に供給するためのアルミニウム製のガス導
入リング、9は半導体ウェーハ8をウェーハステージ4
上に押さえつけるウェーハ押さえ(ウェイト)、10は
エッチングの終点を検出するのに用いられる光増倍管、
11は石英ベルジャー1を固定して反応室20の真空度
を保つためのOリングである。
【0003】次に動作について説明する。まず、反応室
20内の圧力が、例えば10-4Torr程度に設定される。
そして、ガス導入管7からガス導入リング61内にガス
が導入される。導入されたガスは、ガス導入リング61
の内部から、ガス導入リング61の随所に開けられた穴
を介して反応室20内に導入される。また、導波管2お
よび石英ベルジャー1を介して反応室20にマイクロ波
が導入される。マイクロ波の電力は、ソレノイド3から
の磁界による電子サイクロトロン共鳴によって、高い効
率で電子に吸収される。従って、導入されたガスは、高
効率でプラズマ化される。半導体ウェーハ8とアース板
51との間には高周波電界がかけられている。半導体ウ
ェーハ8の表面の物質は、プラズマ中のイオンによるイ
オン衝撃反応やラディカルによって気化される、そし
て、気化によるガスは反応室20内に揮発し、反応室2
0から排出される。以上のようにして、エッチングが行
われる。
【0004】CF4 ガス、Cl2 、Br2 等のハロゲン
系ガスを用いたエッチングが行われるときに、プラズマ
に曝されるガス導入リング61は、ハロゲンガスによる
腐食やスパッタリングによって損傷される。また、プラ
ズマに曝され、かつ、電界がかけられてイオン衝撃の強
いアース板51も、ハロゲンガスによる腐食やスパッタ
リングによって損傷される。そこで、ハロゲンガスおよ
びそれらの励起された活性種による損傷からガス導入リ
ング61やアース板51等を保護するために、例えば、
特開平2−213480号公報に開示されているよう
に、アルミニウム部品に陽極酸化皮膜を施す処理(アル
マイト)が行われている。アルマイトが施された様子を
図12(a)に示す。
【0005】しかし、アルマイトされた部品を長時間使
用していると、図12(b)に示すように、酸化皮膜が
はがれてくるという現象が生ずる。はがれた皮膜は異物
となって半導体ウェーハ8の表面に付着し、半導体チッ
プの歩留まり低下を引き起こす。そこで、皮膜がはがれ
だすと、再びアルマイトを施さなければならない。
【0006】ところで、エッチングが何回も実施される
と反応室20内に反応生成物が付着する。例えば、石英
ベルジャー1の内壁のマイクロ波導入部に反応生成物が
付着する。すると、実質的なマイクロ波投入電力が低下
するので、エッチングの効率が低下する。また、反応室
20の内壁に付着した生成物が活性種と反応してしまっ
てエッチング効率が低下する。そこで、特開平5−24
3163号公報や特開平2−12818号公報に記載さ
れているように、反応室20内にSF6 ガス等を導入し
てプラズマを発生させ、発生したプラズマによって付着
物を除去するプラズマクリーニングが行われている。プ
ラズマクリーニングは、例えば、1ロット(半導体ウェ
ーハ25枚)のエッチングが行われる毎に実施されてい
る。しかし、プラズマクリーニング工程においても、エ
ッチング工程におけるのと同様に、反応室20内の各部
材から異物が生ずることもある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のプラズマエッチ
ング装置は以上のように構成されているので、次のよう
な問題点があった。 (1) アルマイトされた部品からはがれた皮膜が異物
となって半導体ウェーハ8の表面に付着する。そこで、
皮膜がはがれだすと、再びアルマイトを施さなければな
らない。そのために、エッチング作業の効率が低下す
る。 (2) プラズマクリーニングを行っても、数10ロッ
トのエッチングが行われると、やはり、反応室20内に
反応生成物が付着する。すると、例えば、エッチング終
点の検出が困難になるなどの不具合が生ずる。そこで、
数10ロットのエッチングが行われると、装置の運転を
停止して反応室20内の洗浄作業(定期メンテナンス)
を行わなければならない。定期メンテナンスは装置を完
全に停止させて行われるので、エッチング作業効率を低
下させる。
【0008】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、エッチング工程およびプラズマ
クリーニング工程が繰り返し実行されても、反応室内の
部材からの異物の発生を低下させうるプラズマエッチン
グ装置を得ることを目的とする。また、定期メンテナン
スの周期を長くして、装置の稼働期間を長くできるプラ
ズマエッチング装置を得ることを目的とする。さらに、
プラズマクリーニング工程に要する時間を短縮しうるプ
ラズマエッチング装置を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るプ
ラズマエッチング装置は、反応室内のプラズマの活性領
域内にある部材の材質として、マグネシウムを含有した
アルミニウムであって表面に被覆のない材質が用いられ
ているものである。
【0010】請求項2の発明に係るプラズマエッチング
装置は、反応室内のプラズマの活性領域内にある部材の
材質として、マグネシウムを2.2〜2.8%含有した
アルミニウムであって表面に被覆のない材質が用いられ
ているものである。
【0011】請求項3の発明に係るプラズマエッチング
装置は、プラズマクリーニング時に反応室を加熱する加
熱手段をさらに備えたものである。
【0012】請求項4の発明に係るプラズマエッチング
装置は、プラズマクリーニング時にプラズマ放電による
活性種を反応室に供給するプラズマ供給手段をさらに備
えたものである。
【0013】請求項5の発明に係るプラズマエッチング
装置は、反応室内のプラズマ活性領域外にある部材がN
iF膜で覆われているものである。
【0014】請求項6の発明に係るプラズマエッチング
装置は、プラズマクリーニング時に反応性の強いガスを
反応室内に導入するものである。
【0015】
【作用】請求項1の発明におけるアース板やガス導入リ
ングなどのプラズマに曝される部材は、アルマイト等に
よる被覆のないマグネシウムを含有したアルミニウムで
形成され、ClやBrを含むガスによるプラズマを用い
てエッチングやクリーニングが行われるときに、発塵量
を低減させる。
【0016】請求項2の発明におけるアース板やガス導
入リングなどのプラズマに曝される部材は、アルマイト
等による被覆のないマグネシウムを2.2〜2.8%含
有したアルミニウムで形成され、ClやBrを含むガス
によるプラズマを用いてエッチングやクリーニングが行
われるときに、発塵量をより低減させる。
【0017】請求項3の発明における加熱手段は、プラ
ズマクリーニング時に、反応室内のプラズマ活性領域か
ら遠い領域を加熱して、その領域におけるクリーニング
速度を向上させる。
【0018】請求項4の発明におけるプラズマ供給手段
は、プラズマクリーニング時に、反応室内のプラズマ活
性領域から遠い領域にプラズマ放電による活性種を供給
し、プラズマ活性領域から遠い領域におけるクリーニン
グ効率を向上させる。
【0019】請求項5の発明における反応室内のプラズ
マ活性領域外にある部材は、耐腐食性の強いNiF膜で
覆われ、プラズマ活性領域外からの発塵量を低減させ
る。
【0020】請求項6の発明における反応室のプラズマ
に曝される部材は、ハロゲン系のガスに対する耐腐食性
の強い材質で形成されているので、プラズマクリーニン
グ時に、ClF3 、NF3 +F2 などのような反応性の
強いガスが導入されても、発塵量を増加させない。
【0021】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の実施例1によるプラズマエッチ
ング装置を示す断面図である。図において、1はその内
部が反応室20の一部を構成し反応室20内にマイクロ
波を導入するための石英ベルジャー、2はマイクロ波を
伝達するための導波管、3は石英ベルジャー1の周囲に
設けられ磁場を発生するソレノイド、4はその上に半導
体ウェーハ8が載置されるウェーハステージ、5は半導
体ウェーハ8に印加される高周波電界の一方の電極とな
るアルミニウム製のアース板、6はガス導入管7からの
ガスを反応室20に供給するためのアルミニウム製のガ
ス導入リング、9は半導体ウェーハ8をウェーハステー
ジ4上に押さえつけるウェーハ押さえ(ウェイト)、1
0はエッチングの終点を検出するのに用いられる光増倍
管、11は石英ベルジャー1を固定して反応室20の真
空度を保つためのOリングである。なお、エッチングの
動作は、図11に示された装置の動作と同様である。
【0022】既に説明したように、半導体製造を円滑に
進行させるためには、エッチング工程およびプラズマク
リーニング工程で発生する異物をできるだけ低減する必
要がある。特に、定期メンテナンスの周期をできるだけ
長くするために、プラズマクリーニング工程では、クリ
ーニングガスによるプラズマと装置を構成する部材との
反応による異物を低減する必要がある。
【0023】そこで、種々の材料について、プラズマに
曝したときの腐食の程度を検討した。その結果、図2に
示すようなMgを含有したアルミニウム材、特にMgを
2.2〜2.8%含むアルミニウム材、例えばJIS規
格の5052合金は、アルマイトされたアルミニウム材
に比べて腐食の程度が低いことがわかった。図3は、幾
種類かのアルマイトされたアルミニウム材をClF3
よるプラズマに曝したときの重量変化を示したものであ
る。図4は、幾種類かのアルマイトされていないMgを
含有したアルミニウム材をClF3 によるプラズマに曝
したときの重量変化を示したものである。
【0024】図3および図4からわかるように、アルマ
イトされていないMgを含有したアルミニウム材の重量
変化に比べて、アルマイトされたアルミニウム材の重量
変化は激しい。すなわち、腐食が進行していることがわ
かる。なお、図3および図4において、□は、アルミニ
ウム材として、Mgを2.2〜2.8%含むJIS規格
の5052合金を用いた場合を示す。◆は、アルミニウ
ム材として、Mgを1.2〜1.8%含むJIS規格の
2024合金を用いた場合を示す。中黒□は、アルミニ
ウム材として、Mgを0.05%以下含むJIS規格の
1050合金を用いた場合を示す。また、図4におい
て、3本の折線はほぼ重なっている。
【0025】図1に示された装置は、以上のような知見
にもとづいて構成された装置である。すなわち、エッチ
ング工程およびプラズマクリーニング工程においてプラ
ズマに曝されるアース板5やガス導入リング6等の金属
部材は、アルマイトされていないMgを含有したアルミ
ニウム材で構成されている。そのような装置では、エッ
チング工程およびプラズマクリーニング工程で発生する
異物は、従来の装置の場合に比べて低減される。
【0026】図1に示された装置では、金属部材が皮膜
に覆われていないので、エッチングの際のアルミニウム
汚染が懸念される。そこで、アルミニウム汚染の程度を
調べた。すなわち、実際にエッチングが行われるのと同
一の条件で、半導体ウェーハ8における単位面積当たり
のAl原子数を計測した。図5は、アルマイトされてい
ないMgを含有したアルミニウム材によるアース板5を
用いた場合の単位面積当たりのAl原子数と、アルマイ
トされたアルミニウム材によるアース板を用いた場合の
単位面積当たりのAl原子数とを比較して示す図であ
る。図5からわかるように、アルマイトされていないM
gを含有したアルミニウム材によるアース板5を用いた
場合でも、アルマイトされたアルミニウム材によるアー
ス板を用いた場合に比べて、アルミニウム汚染の程度は
大きくなっていない。
【0027】従って、図1に示された装置では、エッチ
ング工程におけるアルミニウム汚染の程度を増大させる
ことなく、エッチング工程およびプラズマクリーニング
工程におけるアース板5の腐食が抑えられる。実際に、
半導体ウェーハ8に半導体デバイスが形成された後に、
異物チェックを行った。すなわち、半導体ウェーハ8を
ウェーハステージ4に載置し、クリーニングガスを所定
の時間反応室20に流入させ、半導体ウェーハ8上の異
物数を測定した。アルマイトされたアルミニウム材によ
るアース板を用いた場合には、半導体ウェーハ8上のア
ルミニウム系異物数は、全異物数の約40%であった。
しかし、アルマイトされていないMgを含有したアルミ
ニウム材によるアース板5を用いた場合には、半導体ウ
ェーハ8上のアルミニウム系異物数は、全異物数の0〜
約10%であった。
【0028】図6は数台のプラズマエッチング装置を1
カ月稼働させた場合の装置停止回数実績を示す説明図で
ある。1カ月のうちの所定期間において、アルマイトさ
れていないMgを含有したアルミニウム材でアース板5
やガス導入リング6等の金属部材が形成されている装置
が用いられ、他の所定期間において、アルマイトされた
アルミニウム材でアース板やガス導入リング等の金属部
材が形成されている装置が用いられている。「EN6
2」の装置は最も厳しい条件下で稼働された。図6に示
されているように、アルマイトされたアルミニウム材で
アース板やガス導入リング等の金属部材が形成されてい
る場合には、エッチングの終点の検出が不安定になり装
置が停止する回数が多い。
【0029】また、1ロットの処理が終了するとクリー
ニングガスとしてClF3 を用いてプラズマクリーニン
グをしつつ処理を進めた場合と、1ロットの処理が終了
するとクリーニングガスとしてSF6 を用いてプラズマ
クリーニングをしつつ処理を進めた場合について装置の
停止を観測した。SF6 を用いた場合には、40ロット
の処理を越えると装置が度々停止したのに対して、Cl
3 を用いた場合には、140ロットの処理を越えても
装置は停止せず連続処理できた。
【0030】以上のように、プラズマに曝されるアース
板5やガス導入リング6等の金属部材を、アルマイトさ
れていないMgを含有したアルミニウム材で構成すれ
ば、Cl2 等のハロゲンガスに対する耐腐食性が向上す
るので、プラズマクリーニング時にも反応性の強いCl
3 を用いることができる。その結果、エッチングの終
点の検出が不安定になって装置が停止するまでの処理ロ
ット数を増加させることができる。すなわち、装置を止
めて定期クリーニングを行う周期を延長することができ
る。なお、ここではクリーニングガスとしてClF3
用いた場合について説明したが、Brを含むガス、NF
3 やNF3 +F2 等の他の反応性の強いガスを用いるこ
ともできる。
【0031】実施例2.図7はこの発明の実施例2によ
るプラズマエッチング装置を示す断面図である。図にお
いて、12は反応室20の下部側を加熱するためのヒー
タである。その他のものは、図1に示されたものと同一
のものである。エッチングの動作は、図1に示された装
置の動作と同様であるが、この装置において、プラズマ
クリーニングが行われるときに、ヒータ(加熱手段)1
2によって、反応室20の下部側が加熱される。
【0032】エッチングが行われるときには、プラズマ
の活性領域から遠い反応室20内の下部側にも反応生成
物が付着する。プラズマクリーニングでは、そのような
領域にある生成物も除去しなければならない。しかし、
プラズマクリーニングにおけるプラズマ放電による加熱
の効果は、そのような領域には及びにくい。従って、そ
のような領域では、クリーニング速度は遅くなる。
【0033】そこで、ヒータ12によって反応室20の
下部側が加熱される。ヒータ12による加熱によって反
応室20の下部側に付着した生成物も効果的に除去され
た。
【0034】実施例3.図8はこの発明の実施例3によ
るプラズマエッチング装置を示す断面図である。図にお
いて、13は反応室20の外部に設けられた高周波電
源、14は高周波電源13に接続された電極、15は電
極間に設置されプラズマ放電を行う放電室(プラズマ供
給手段)、16は放電室15内のプラズマを反応室20
内に導入する貫通穴である。その他のものは、図1に示
されたものと同一のものである。この装置において、プ
ラズマクリーニングが行われるときに、放電室15内で
生じたプラズマが反応室20内の下部側に導入される。
【0035】プラズマクリーニングにおけるプラズマ放
電による加熱の効果が反応室20内の下部側には及びに
くく、反応室20内の下部側ではクリーニング速度が遅
くなることは既に述べた。さらに、クリーニング作用を
果たす活性種が反応室20内の上部側で消費されてしま
って下部側に供給されないことも考えられる。実施例2
のように、加熱のみによってクリーニング速度を上げよ
うとすると、反応室20内を300℃以上に加熱しなけ
ればならない。すると、反応室20内の部材の耐腐食性
が劣化してしまうことも考えられる。
【0036】そこで、この実施例による装置では、プラ
ズマクリーニング時に、放電室15においてプラズマの
発生が行われる。そして、発生したプラズマは、貫通穴
16を介して反応室20内の下部に供給される。従っ
て、反応室20内の下部においても、クリーニング作用
を果たす活性種が十分に供給され、効率よくクリーニン
グが行われる。
【0037】実施例4.図9はこの発明の実施例4によ
るプラズマエッチング装置を示す断面図である。図にお
いて、12は反応室20の下部側を加熱するためのヒー
タ、13は反応室20の外部に設けられた高周波電源、
14は高周波電源13に接続された電極、15は電極間
に設置されプラズマ放電を行う放電室、16は放電室1
5内のプラズマを反応室20内に導入する貫通穴であ
る。その他のものは、図1に示されたものと同一のもの
である。この装置において、プラズマクリーニングが行
われるときに、放電室15内で生じたプラズマが反応室
20内の下部側に導入されるとともに、ヒータ12によ
って反応室20の下部側が加熱される。
【0038】反応室20内の下部の温度は、直接プラズ
マ放電に曝される上部に比べて低い。従って、外部の放
電室15からプラズマが供給されても、反応室20内の
下部では、上部に比べてクリーニング速度が遅くなるこ
とも考えられる。そこで、この実施例による装置では、
プラズマクリーニング時に、放電室15において発生し
たプラズマが貫通穴16を介して反応室20内の下部に
供給されるとともに、ヒータ12によって反応室20内
の下部が加熱される。この場合には、反応室20内の部
材の耐腐食性を劣化させにくい300℃よりも低い温度
で、反応室20内の下部が加熱される。
【0039】このように、反応室20内の下部に外部か
らプラズマを供給して300℃よりも低い温度で反応室
20内の下部を加熱することにより、プラズマクリーニ
ングの効率はより向上する。また、反応室20内の部材
の耐腐食性は劣化しないので、そこからの異物の発生が
防止される。
【0040】実施例5.反応室内20には、プラズマに
よる反応生成物が生成されるが、プラズマ活性領域外に
ある部材からも異物が発生することが考えられる。それ
らの異物の発生を抑えることも、半導体製造プロセスに
おいて重要である。しかも、上述したように、プラズマ
活性領域外の領域を含む反応室20の下部は、プラズマ
クリーニング時に、クリーニング効率を上げるために高
温に加熱されることが望ましい。しかし、既に述べたよ
うに、温度を上げると高温にさらされる部材の耐腐食性
が劣化しやすくなる。
【0041】そこで、図10に示すように、温度を上げ
ても耐腐食性が劣化しにくいNiF膜でMgを含むアル
ミニウム材が被覆されたもので、プラズマ活性領域外に
ある部材の表面を覆う。特に、Mgを2.2〜2.8%
含むアルミニウム材がNiF膜で被覆されたもので、プ
ラズマ活性領域外にある部材の表面を覆う。すると、プ
ラズマクリーニング時に、反応室20内の下部側を30
0℃以上の温度で加熱しても、プラズマ活性領域外にあ
る部材の耐腐食性の劣化が抑えられる。すなわち、反応
室20内の下部側を300℃以上の温度で加熱しつつプ
ラズマクリーニングを行っても、問題は生じない。実際
に、プラズマ活性領域外にある部材にNiF膜を施す
と、Al系異物がほとんど発生しないことが確認され
た。
【0042】
【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、プラズマエッチング装置を、プラズマに曝される部
材は表面に被覆のないマグネシウムを含有したアルミニ
ウムで形成されるように構成したので、ClやBrを含
むガスによるプラズマを用いてエッチングやクリーニン
グが行われるときにプラズマに曝される部材からの異物
の発生を低減させ、半導体製造プロセスにおける製品の
歩留まりを向上させることができるとともに、装置を停
止して行う定期クリーニングの周期を長くして稼働率を
向上させることができるものが得られる効果がある。
【0043】請求項2の発明によれば、プラズマエッチ
ング装置を、プラズマに曝される部材は表面に被覆のな
いマグネシウムを2.2〜2.8%含有したアルミニウ
ムで形成されるように構成したので、ClやBrを含む
ガスによるプラズマを用いてエッチングやクリーニング
が行われるときにプラズマに曝される部材からの異物の
発生をより低減させ、半導体製造プロセスにおける製品
の歩留まりを向上させることができるとともに、装置を
停止して行う定期クリーニングの周期をより長くして稼
働率を向上させることができるものが得られる効果があ
る。
【0044】請求項3の発明によれば、プラズマエッチ
ング装置を、プラズマクリーニング時に反応室を加熱す
る加熱手段をさらに備えるように構成したので、プラズ
マによる加熱の効果が及びにくい反応室下部においても
クリーニング速度が向上し、プラズマクリーニング時間
を短縮できるものが得られる効果がある。
【0045】請求項4の発明によれば、プラズマエッチ
ング装置を、プラズマクリーニング時にプラズマ放電に
よる活性種を反応室に供給するプラズマ供給手段をさら
に備えるように構成したので、プラズマクリーニング時
に、反応室内のプラズマ活性領域から遠い領域にプラズ
マ放電による活性種が供給され、プラズマ活性領域から
遠い領域におけるクリーニング効率を向上させ、プラズ
マクリーニング時間を短縮できるものが得られる効果が
ある。
【0046】請求項5の発明によれば、プラズマエッチ
ング装置を、反応室内のプラズマ活性領域外にある部材
が耐腐食性の強いNiF膜で覆われるように構成したの
で、反応室内のプラズマ活性領域外にある部材からの異
物の発生を低減できるものが得られる効果がある。特
に、加熱手段を併用した場合には、クリーニング効率を
向上させるために加熱手段による反応室の温度を300
°C以上にしても、プラズマ活性領域外にある部材から
の異物の発生は低減される。
【0047】請求項6の発明によれば、プラズマエッチ
ング装置を、プラズマに曝される部材は表面に被覆のな
いマグネシウムを含有したアルミニウムで形成されるよ
うに構成するとともに、プラズマクリーニング時に反応
性の強いガスを導入するように構成したので、プラズマ
に曝される部材からの異物の発生を抑えつつ、クリーニ
ング効率を向上させるものが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例1によるプラズマエッチン
グ装置を示す断面図である。
【図2】 Mgを含有したアルミニウム材を示す説明図
である。
【図3】 アルマイトされたアルミニウム材をClF3
によるプラズマに曝したときの重量変化を示す説明図で
ある。
【図4】 アルマイトされていないMgを含有したアル
ミニウム材をClF3 によるプラズマに曝したときの重
量変化を示す説明図である。
【図5】 アルマイトされていないMgを含有したアル
ミニウム材によるアース板を用いた場合の単位面積当た
りのAl原子数と、アルマイトされたアルミニウム材に
よるアース板を用いた場合の単位面積当たりのAl原子
数とを比較して示す説明図である。
【図6】 プラズマエッチング装置を1カ月稼働させた
場合の装置停止回数実績を示す説明図である。
【図7】 この発明の実施例2によるプラズマエッチン
グ装置を示す断面図である。
【図8】 この発明の実施例3によるプラズマエッチン
グ装置を示す断面図である。
【図9】 この発明の実施例4によるプラズマエッチン
グ装置を示す断面図である。
【図10】 Mgを含むアルミニウム材がNiF膜で被
覆された様子を示す説明図である。
【図11】 従来のプラズマエッチング装置を示す断面
図である。
【図12】 アルマイトが施されたアルミニウム材を示
す説明図である。
【符号の説明】
8 半導体ウェーハ、12 ヒータ(加熱手段)、15
放電室(プラズマ供給手段)、20 反応室。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 清司 兵庫県伊丹市瑞原四丁目1番地 菱電セミ コンダクタシステムエンジニアリング株式 会社内 (72)発明者 豊田 正人 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 大西 寛 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 田中 博司 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 米村 俊雄 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 松村 民雄 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 小林 正幸 高知県香美郡香我美町徳王子2220−25 四 国計測工業株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応室内でClやBrを含むガスによる
    プラズマを用いて半導体ウェーハをエッチングするとと
    もにプラズマクリーニングを行うプラズマエッチング装
    置において、プラズマの活性領域内にある部材の材質
    が、マグネシウムを含有したアルミニウムであって表面
    に被覆のない材質であることを特徴とするプラズマエッ
    チング装置。
  2. 【請求項2】 プラズマの活性領域内にある部材の材質
    は、マグネシウムを2.2〜2.8%含有したアルミニ
    ウムである請求項1記載のプラズマエッチング装置。
  3. 【請求項3】 プラズマクリーニング時に反応室を加熱
    する加熱手段を備えた請求項1または請求項2記載のプ
    ラズマエッチング装置。
  4. 【請求項4】 プラズマ放電しプラズマクリーニング時
    にプラズマ放電による活性種を反応室に供給するプラズ
    マ供給手段を備えた請求項1から請求項3のうちのいず
    れか1項記載のプラズマエッチング装置。
  5. 【請求項5】 反応室内のプラズマ活性領域外にある部
    材がNiF膜で覆われている請求項1から請求項4のう
    ちのいずれか1項記載のプラズマエッチング装置。
  6. 【請求項6】 プラズマクリーニング時に反応性の強い
    ガスを反応室内に導入する請求項1から請求項5のうち
    のいずれか1項記載のプラズマエッチング装置。
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