JPH10209119A - Semiconductor processor - Google Patents

Semiconductor processor

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JPH10209119A
JPH10209119A JP537997A JP537997A JPH10209119A JP H10209119 A JPH10209119 A JP H10209119A JP 537997 A JP537997 A JP 537997A JP 537997 A JP537997 A JP 537997A JP H10209119 A JPH10209119 A JP H10209119A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reactant
cooling water
adhesion preventing
upper electrode
water pipe
Prior art date
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Pending
Application number
JP537997A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Matsumoto
浩幸 松元
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor processor which can inhibit adhesion of a reactant to a cooling water piping, by which cleaning work is easy and whose manufacture yield improves. SOLUTION: The upper part (namely, an area facing the inner part of a processing room) of the cooling water piping 14 fixed on the back-side of an upper electrode is covered by a reactant adhesion preventing film 15. The reactant is prevented from being directly adhered to the cooling water piping 14 with the existence of the reactant adhesion preventing film 15. Furthermore, the temperature of the back-side of the cooling water piping 13 comparatively rises and the cooling effect deteriorates with the existence of the reactant adhesion preventing film 15. Thus, the adhesion of the reactant having a characteristic that it easily adheres to a place with a low temperature to the reactant adhesion preventing film 15 is suppressed. The temperature of the front-side (namely, a face which is brought into contact with the upper electrode 11) of the cooling water piping 14 drops and cooling effect on the upper electrode 11 increases.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はドライエッチング装置な
どの半導体処理装置に係り、特に、電極の表面に冷却水
配管を有する半導体処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor processing apparatus such as a dry etching apparatus, and more particularly to a semiconductor processing apparatus having a cooling water pipe on the surface of an electrode.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の製造には、半導体ウェハの
微細加工のために、エッチング装置やCVD(Chemical
Vapor Deposition:化学的気相成長 )装置などの各種半
導体処理装置が用いられている。このうち例えばガスを
用いてエッチングを行うドライエッチング装置は、ウェ
ットエッチングに比べて微細加工性が優れており、また
廃ガス処理の方が廃液処理の方よりも容易であること、
自動化が容易であることなどの理由により現在の超LS
I(Large Scale Integrated circuit) 技術に不可欠の
技術となっている。このドライエッチング装置として
は、等方性エッチングを行うプラズマエッチング装置
や、更にエッチング精度の良い異方性エッチングを行う
ためのRIE(Reactive Ion Etching :反応性イオンエ
ッチング) 装置などがある。
2. Description of the Related Art In the manufacture of semiconductor devices, an etching apparatus or a CVD (Chemical Chemical) is used for fine processing of a semiconductor wafer.
Various semiconductor processing apparatuses such as a vapor deposition (chemical vapor deposition) apparatus are used. Among them, for example, a dry etching apparatus that performs etching using a gas has excellent fine workability as compared with wet etching, and that waste gas treatment is easier than waste liquid treatment,
Current ultra LS due to easy automation
It is an indispensable technology for I (Large Scale Integrated circuit) technology. Examples of the dry etching apparatus include a plasma etching apparatus for performing isotropic etching and a RIE (Reactive Ion Etching) apparatus for performing anisotropic etching with higher etching accuracy.

【0003】図3は従来のRIE装置の断面構造を表す
ものである。このRIE装置では、処理室(反応容器)
100内の上下に互いに平行に上部電極101および下
部電極102が配置されている。下部電極102上には
被処理対象としての半導体ウェハ103が載置されるよ
うになっている。処理室100内は真空に排気されると
共に反応ガスが導入されるようになっている。このRI
E装置では、上部電極101はアース電位に設定され、
下部電極102にはコンデンサ(図示せず)を介して高
周波電圧が印加される。これにより上部電極101と下
部電極102との間にプラズマが発生すると同時に電圧
印加側電極(下部電極102)に直流的な負電位が発生
し、下部電極102の上の半導体ウェハ103に対して
異方性エッチングが行われる。
FIG. 3 shows a sectional structure of a conventional RIE apparatus. In this RIE apparatus, a processing chamber (reaction vessel)
An upper electrode 101 and a lower electrode 102 are arranged above and below in 100 in parallel with each other. A semiconductor wafer 103 to be processed is placed on the lower electrode 102. The inside of the processing chamber 100 is evacuated to a vacuum and a reaction gas is introduced. This RI
In the E device, the upper electrode 101 is set to the ground potential,
A high-frequency voltage is applied to the lower electrode 102 via a capacitor (not shown). As a result, plasma is generated between the upper electrode 101 and the lower electrode 102, and at the same time, a DC negative potential is generated at the voltage application side electrode (lower electrode 102). An isotropic etching is performed.

【0004】ところで、このRIE装置では、上部電極
101および下部電極102が高温になるため冷却水で
冷却する必要がある。ここで、下部電極102の冷却水
配管は電極内部に埋め込まれているが、上部電極101
の冷却水配管104は上部電極101の背面側にむき出
しになって固定されている。
In this RIE apparatus, since the upper electrode 101 and the lower electrode 102 become hot, they need to be cooled with cooling water. Here, although the cooling water pipe of the lower electrode 102 is embedded in the electrode,
The cooling water pipe 104 is exposed and fixed to the back side of the upper electrode 101.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そのため従来のRIE
装置では、エッチングを行うたびに、電極に比べて温度
の低い冷却水配管104の表面に反応物105が付着し
てしまい、その後にエッチングする際、冷却水配管10
4から反応物105が落下することがある。そのため下
部電極102上の半導体ウェハ103が汚染され、半導
体素子の信頼性が確保できなくなるという問題があっ
た。また、冷却水配管13に付着された反応物105は
ドライクリーニングによっては除去することができず、
薬品を使用したウェットクリーニングによらざるを得な
い。しかしながら、反応容器100の内部は狭いのでウ
ェットクリーニングは無理な体勢で行わなければなら
ず、時間も長くかかり、反応物の除去作業が困難である
という問題があった。このようなことから従来、適切な
防護処理対策が要望されていた。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the conventional RIE
In the apparatus, each time the etching is performed, the reactant 105 adheres to the surface of the cooling water pipe 104 whose temperature is lower than that of the electrode.
4 may drop the reactant 105. Therefore, there is a problem that the semiconductor wafer 103 on the lower electrode 102 is contaminated and the reliability of the semiconductor element cannot be ensured. Further, the reactant 105 attached to the cooling water pipe 13 cannot be removed by dry cleaning,
We have to rely on wet cleaning using chemicals. However, since the inside of the reaction vessel 100 is narrow, wet cleaning must be performed with an unreasonable posture, and it takes a long time, and there is a problem that the work of removing the reactant is difficult. For this reason, appropriate protective treatment measures have conventionally been demanded.

【0006】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、冷却水配管への反応物の付着を阻止
することができると共にクリーニング作業が容易であ
り、製造歩留りの向上した半導体処理装置を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to prevent semiconductors from adhering reactants to cooling water pipes, facilitate cleaning work, and improve the production yield. An object of the present invention is to provide a processing device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明による半導体処理
装置は、内部に複数の電極が配設され、これら電極間で
半導体ウェハの処理を行う処理室と、少なくとも一部が
電極の外周面に配設された電極冷却用の冷却水配管と、
この冷却水配管への反応物の付着を防止する反応物付着
防止手段とを備えている。反応物付着防止手段は、具体
的には、例えば絶縁材料により形成されると共に少なく
とも冷却水配管を覆うように形成された反応物付着防止
膜により構成される。
A semiconductor processing apparatus according to the present invention has a plurality of electrodes disposed therein, a processing chamber for processing a semiconductor wafer between the electrodes, and at least a part disposed on an outer peripheral surface of the electrodes. A cooling water pipe for cooling the electrodes,
A reactant adhesion preventing means for preventing the adhesion of the reactant to the cooling water pipe is provided. The reactant adhesion preventing means is specifically formed of, for example, a reactant adhesion preventing film formed of an insulating material and formed so as to cover at least the cooling water pipe.

【0008】この半導体処理装置では、反応物付着防止
手段により冷却水配管への反応物の付着が防止される。
また、反応物付着防止手段を反応物付着膜により構成し
た場合には、反応物付着防止膜の存在によって冷却水配
管の背面側の温度が上昇しその部分での冷却効果が落ち
る。従って、低い温度のところにより付着しやすい特性
を有する反応物の反応物付着防止膜自体への付着が抑制
される。一方、冷却水配管の正面側(電極側)ではその
温度が低下し冷却効果が増す。
In this semiconductor processing apparatus, the reactant is prevented from adhering to the cooling water pipe by the reactant adhesion preventing means.
Further, when the reactant adhesion preventing means is formed of a reactant adhesion film, the temperature on the back side of the cooling water pipe rises due to the presence of the reactant adhesion prevention film, and the cooling effect at that portion decreases. Therefore, the adhesion of the reactant having the property of being easily attached at a low temperature to the reactant adhesion preventing film itself is suppressed. On the other hand, the temperature decreases on the front side (electrode side) of the cooling water pipe, and the cooling effect increases.

【0009】[0009]

【実施の形態】以下、図1を参照して本発明の実施の形
態について詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to FIG.

【0010】図1は本発明の一実施の形態に係る半導体
処理装置例えばRIE装置の断面構成を表すものであ
る。このRIE装置では、処理室(反応容器)10内の
上下に互いに平行に上部電極11および下部電極12が
配置されている。下部電極12上には被処理対象として
の半導体ウェハ13が載置されている。処理室10の内
部は真空に排気されると共に反応ガスが導入されるよう
になっている。このRIE装置では、上部電極11はア
ース電位に設定され、下部電極12にはコンデンサ(図
示せず)を介して高周波電圧が印加される。これにより
上部電極11と下部電極12との間にプラズマが発生す
ると同時に電圧印加側電極(下部電極12)に直流的な
負電位が発生し、下部電極12上の半導体ウェハ13に
対して異方性エッチングが行われる。下部電極12には
冷却水配管が電極内部に埋め込まれており、上部電極1
1の背面側には冷却水配管14が固定されている。以上
の構成は実質的に従来のRIE装置と同様であり、本実
施の形態では以下の点において従来のものと異なる。
FIG. 1 shows a sectional configuration of a semiconductor processing apparatus, for example, an RIE apparatus according to an embodiment of the present invention. In this RIE apparatus, an upper electrode 11 and a lower electrode 12 are arranged above and below in a processing chamber (reaction vessel) 10 in parallel with each other. A semiconductor wafer 13 to be processed is placed on the lower electrode 12. The inside of the processing chamber 10 is evacuated to a vacuum and a reaction gas is introduced. In this RIE apparatus, the upper electrode 11 is set to the ground potential, and the lower electrode 12 is applied with a high-frequency voltage via a capacitor (not shown). As a result, a plasma is generated between the upper electrode 11 and the lower electrode 12, and at the same time, a DC negative potential is generated at the voltage application side electrode (lower electrode 12). Etching is performed. A cooling water pipe is embedded in the lower electrode 12, and the upper electrode 1
A cooling water pipe 14 is fixed to the back side of 1. The above configuration is substantially the same as the conventional RIE apparatus, and the present embodiment is different from the conventional RIE apparatus in the following points.

【0011】すなわち、上部電極11の背面側に固定さ
れた冷却水配管14の上部(すなわち、処理室内に臨む
領域)が反応物付着膜15により覆われている。
That is, the upper part of the cooling water pipe 14 fixed to the back side of the upper electrode 11 (that is, the area facing the processing chamber) is covered with the reactant adhesion film 15.

【0012】図2(a)は図1のA―A′矢視方向の断
面から見た上面図であり、上部電極11の平面状態を拡
大して表したものである。図1(b)は図1(a)に対
応させて上部電極11の側面図を表すものである。本実
施の形態では、図1(a)に斜線領域で示したように、
冷却水配管13および上部電極11の全面が反応物付着
防止膜15によって覆われている。この反応物付着防止
膜15は耐熱性、絶縁性に優れた材料、例えば四ふッ化
エチレン樹脂(ポリテトラフルオルエチレン)などのふ
ッ素樹脂をコーティングすることにより形成される。コ
ーティングは懸濁液を吹きつけた後、加熱焼結させるこ
とにより行う。
FIG. 2A is a top view as viewed from a cross section in the direction of arrows AA 'in FIG. 1 and shows an enlarged plan view of the upper electrode 11. FIG. 1B shows a side view of the upper electrode 11 corresponding to FIG. In the present embodiment, as shown by the hatched area in FIG.
The entire surface of the cooling water pipe 13 and the upper electrode 11 is covered with the reactant adhesion preventing film 15. The reactant adhesion preventing film 15 is formed by coating a material having excellent heat resistance and insulation properties, for example, a fluorine resin such as ethylene tetrafluoride resin (polytetrafluoroethylene). The coating is performed by spraying the suspension and then sintering it.

【0013】従って、本実施の形態によるRIE装置で
は、反応物付着防止膜15の存在により冷却水配管13
に対して反応物が直接に付着することが阻止される。更
に、反応物付着防止膜15の存在によって、従来構造の
場合に比べて、冷却水配管13の背面側の温度が比較的
上昇しその冷却効果が低下する。そのため前述のように
低い温度のところにより付着しやすい特性を有する反応
物の反応物付着防止膜15自体への付着も抑制され、こ
れによりエッチング加工の歩留まりが向上する。一方、
冷却水配管13の正面側(すなわち、上部電極11と接
触する面)の温度は従来構造の場合に比べて低下し上部
電極11に対する冷却効果が増す。
Therefore, in the RIE apparatus according to the present embodiment, the presence of the reactant adhesion preventing film 15 causes
The reaction product is prevented from directly adhering to the substrate. Further, due to the presence of the reactant adhesion preventing film 15, the temperature on the back side of the cooling water pipe 13 is relatively increased and the cooling effect is reduced as compared with the conventional structure. Therefore, the adhesion of the reactant having the property of being easily attached to the reactant adhesion preventing film 15 at a low temperature as described above is suppressed, and the yield of the etching process is improved. on the other hand,
The temperature on the front side of the cooling water pipe 13 (that is, the surface in contact with the upper electrode 11) is lower than in the conventional structure, and the cooling effect on the upper electrode 11 is increased.

【0014】以上実施の形態を挙げて本発明を説明した
が、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、その均等の範囲で種々変形可能である。例えば上記
実施の形態では、反応物付着防止膜15を上部電極11
の背面の全面に形成するようにしたが、少なくとも冷却
水配管13を覆う領域に形成すればよい。また、上記実
施の形態では、反応物付着防止膜15をふッ素樹脂によ
り形成した例について説明したが、その他の材料を用い
るようにしてもよい。更に、反応物の付着を防止する手
段としては、反応物付着防止膜15の他に、例えば冷却
水配管15が配置された上部電極11の背面全体をカバ
ーで覆う方法でも同様な効果を得ることができる。但
し、メンテナンス性、電極全体の重量が増大することな
どを考慮すると、反応物付着防止膜15を形成する方法
が望ましい。
Although the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified within an equivalent range. For example, in the above embodiment, the reactant adhesion preventing film 15 is
Is formed on the entire rear surface of the cooling water pipe 13, but may be formed at least in a region covering the cooling water pipe 13. Further, in the above-described embodiment, the example in which the reactant adhesion preventing film 15 is formed of a fluororesin has been described, but another material may be used. Further, as a means for preventing the adhesion of the reactant, a similar effect can be obtained by, for example, covering the entire back surface of the upper electrode 11 on which the cooling water pipe 15 is disposed with a cover, in addition to the reactant adhesion prevention film 15. Can be. However, in consideration of maintainability, an increase in the weight of the entire electrode, and the like, a method of forming the reactant adhesion preventing film 15 is preferable.

【0015】また、上記実施の形態では半導体処理装置
の一例としてRIE装置について説明したが、その他プ
ラズマエッチング装置など、電極の表面に冷却水配管を
備え、反応物等が付着しやすい装置一般にも適用できる
ものである。
In the above embodiment, the RIE apparatus is described as an example of the semiconductor processing apparatus. However, the present invention is also applicable to general apparatuses such as a plasma etching apparatus which has a cooling water pipe on the surface of an electrode and to which a reactant or the like easily adheres. You can do it.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体処理
装置によれば、電極の表面に配設された冷却水配管への
反応物の付着を防止するための反応物付着防止手段を備
えるようにしたので、反応物の付着を抑制でき、製品の
歩留まりが向上すると共に、メンテナンスが容易にな
り、また、従来のような薬品を使ってのウェットクリー
ニング作業が不要になり、安全性も向上するという効果
を奏する。
As described above, according to the semiconductor processing apparatus of the present invention, there is provided a reactant adhesion preventing means for preventing the adhesion of the reactant to the cooling water pipe provided on the surface of the electrode. As a result, the adhesion of reactants can be suppressed, the yield of products is improved, maintenance is easy, and wet cleaning work using conventional chemicals is not required, and safety is improved. This has the effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係るRIE装置の構成
を表す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an RIE apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】上部電極の構成を表すもので、同図(a)は図
1のA―A′矢視方向から見た上面図、同図(b)は図
1(a)に対応させた上部電極の側面図である。
2A and 2B show a configuration of an upper electrode. FIG. 2A is a top view seen from the direction of arrows AA ′ in FIG. 1, and FIG. 2B is a view corresponding to FIG. It is a side view of an upper electrode.

【図3】従来のRIE装置の構成を表す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional RIE apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…処理室(反応容器)、11…上部電極、12…下
部電極、13…冷却水配管、14…半導体ウェハ、15
…反応物付着防止膜
Reference Signs List 10: processing chamber (reaction vessel), 11: upper electrode, 12: lower electrode, 13: cooling water pipe, 14: semiconductor wafer, 15
... Reactant adhesion prevention film

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部に複数の電極が配設され、これら電
極間で半導体ウェハの処理を行う処理室と、 少なくとも一部が電極の外周面に配設された電極冷却用
の冷却水配管と、 この冷却水配管への反応物の付着を防止する反応物付着
防止手段とを備えたことを特徴とする半導体処理装置。
1. A processing chamber in which a plurality of electrodes are disposed, a processing chamber for processing a semiconductor wafer between the electrodes, and a cooling water pipe for cooling the electrodes, at least a part of which is disposed on an outer peripheral surface of the electrodes. A semiconductor processing apparatus comprising: a reactant adhesion preventing means for preventing the reactant from adhering to the cooling water pipe.
【請求項2】 前記反応物付着防止手段は、絶縁材料に
より形成されると共に少なくとも冷却水配管を覆うよう
に形成された反応物付着防止膜であることを特徴とする
請求項1記載の半導体処理装置。
2. The semiconductor processing apparatus according to claim 1, wherein said reactant adhesion preventing means is a reactant adhesion prevention film formed of an insulating material and formed so as to cover at least a cooling water pipe. apparatus.
【請求項3】 前記反応物付着防止膜はふッ素樹脂によ
り形成されたことを特徴とする請求項2記載の半導体処
理装置。
3. The semiconductor processing apparatus according to claim 2, wherein said reactant adhesion preventing film is formed of fluororesin.
JP537997A 1997-01-16 1997-01-16 Semiconductor processor Pending JPH10209119A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007091435A1 (en) * 2006-02-07 2007-08-16 Tokyo Electron Limited Plasma treatment apparatus

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007091435A1 (en) * 2006-02-07 2007-08-16 Tokyo Electron Limited Plasma treatment apparatus

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