JPH11191553A - 半導体装置製造用プラズマエッチングチャンバ - Google Patents
半導体装置製造用プラズマエッチングチャンバInfo
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Abstract
ズマガスをウェーハに誘導するために形成する磁場を安
定化し、特定部分へのプラズマの偏りを防止する半導体
装置製造用プラズマエッチングチャンバを提供する。 【解決手段】 チャンバ10内で高周波エネルギーによ
り形成されるプラズマ状態のプラズマガスを誘導するた
めに磁場を発生させるマグネットコイル12をチャンバ
10の外壁に設け、このマグネットコイル12に電流を
供給するケーブル14を有し、このケーブル14をチャ
ンバ10の外壁に設けた絶縁性のプラスチックからなる
ブラケット20を介してマグネットコイル12に接続す
る。また、ケーブル14の端部には連結ナット22を設
け、この連結ナット22をネジ締結する結合ネジ部24
をブラケット20に設ける。また、連結ナット22に
は、摩擦によるケーブル14の断線を防止する延長ナッ
ト26を設ける。
Description
プラズマエッチングチャンバに係り、より詳しくは高周
波(Radio Frequency:RF)エネルギ
ーで形成されたプラズマガスをチャンバの内部に磁場を
発生させることでウェーハにプラズマガスを誘導する半
導体装置製造用プラズマエッチングチャンバに関する。
を加工する工程のうち、乾式エッチングの一例である。
この際、プラズマガスは、電気的な分解により生成さ
れ、この分解により生成されたガスの種類によりウェー
ハの表面をなす物質と強い化学反応を起こしてエッチン
グする。一般的にウェーハ加工のために適用されるプラ
ズマエッチングは、次のように行われる。まず、エッチ
ングしたウェーハをボートに収納して反応室に移送し、
その後、反応室の内部が真空状態になってから特殊ガス
が反応室に流入される。反応室に特殊ガスが流入された
後、高周波(RF)エネルギーが混合ガスに加えられる
ことによりプラズマガスが生成され、このプラズマガス
によりウェーハのエッチングが行われる。
において、エッチングを補うために最近は磁場をチャン
バの内部に発生させてウェーハ方向にプラズマガスを誘
導する技術が開発されている。図3は、このように磁場
によりプラズマガスを誘導する従来の半導体装置製造用
プラズマエッチングチャンバの断面を示す断面図であ
る。また、図4は、図3に示したブラケット16とケー
ブル14との接続部を示す断面図である。
用プラズマエッチングチャンバは、外壁に複数のマグネ
ットコイル12が設けられ、ケーブル14をマグネット
コイル12に接続して電流を供給するように構成されて
いる。ここで、マグネットコイル12に電流が供給され
ると、チャンバ10の内部に磁場を形成し、この磁場に
よりチャンバ10内でプラズマ状態にある各成分別のプ
ラズマガスを電気的な極性により誘導する。この過程で
プラズマガスは、ウェーハ方向(周方向)に進み、ウェ
ーハの表面物質と反応してエッチングが行われる。そし
て、このような従来の半導体装置製造用プラズマエッチ
ングチャンバには、マグネットコイル12に電流を供給
するケーブル14がチャンバ10の外壁に装着したブラ
ケット16を介して接続されている。ここでケーブル1
4は、先端部分にブラケット16と接続するための連結
ナット18を設け、この連結ナット18を図4に示すブ
ラケット16の表面から突出する突部に嵌入させること
により装着されている。
体装置製造用プラズマエッチングチャンバでは、エッチ
ングの終了点を確認するウィンドウが形成された部分
(図示せず)、即ち、チャンバ10の外壁にブラケット
16を設けた部分の内部に形成されるプラズマの偏り現
象が発生する。これは、マグネットコイル12に電流を
供給する際、ケーブル14を接続するブラケット16を
設けた部分で部分的な放電が発生することにより起こる
現象である。従来、ブラケット16は、材質が導電性を
有するアルミニウムであり、電気分解により表面処理
(Hard Anodizing)を施しているため、
前述した放電が発生する。このように放電が発生する
と、放電はチャンバ10の内部に形成される磁場に図3
に示した矢印のように影響を与え、結局、チャンバ10
の内部でウェーハをエッチングするプラズマガスの一方
向で偏り現象を発生させてしまう。
導体装置製造用プラズマエッチングチャンバでは、図3
に示したように、プラズマガスの偏り現象が発生する
と、チャンバ10内部でのプラズマガスの分布状態のバ
ランスが崩れ、プラズマが偏る部分でウェーハの過エッ
チングが発生し、エッチング終了点を確認するウィンド
ウ部分でエッチングの均一度(uniformity)
が低下してしまう不具合が生じた。また、従来の半導体
装置製造用プラズマエッチングチャンバでは、ブラケッ
ト16に連結ナット18により固定されるケーブル14
は構造的に接続部分が脆弱に設計されていた。従って、
ケーブル14は、垂直方向に加えられるストレスと、接
続部分の頻繁な摩擦とにより断線してしまうことがあっ
た。このように、ケーブル14の断線が発生した場合、
正常な設備の動作を実行するのは不可能であるため、こ
れを補修するために設備を停止することが頻繁に発生
し、それによる設備の稼働率が低下するという不具合が
あった。
グネットコイルに電流を供給するためにケーブルを固定
するブラケットを改善することにより、放電を防止して
プラズマの偏り現象を解決し、エッチング均一度を保持
する半導体製造用プラズマエッチングチャンバを提供す
ることを目的とする。本発明の他の目的は、マグネット
コイルに電流を供給するケーブルを固定するブラケット
のケーブル固定構造を改善することにより、ケーブルの
断線を防ぎ、それによる設備の停止を事前に防止する半
導体製造用プラズマエッチングチャンバを提供すること
を目的とする。
決するために、エッチングチャンバ内で高周波エネルギ
ーにより形成されたプラズマ状態のプラズマガスをウェ
ーハの方向に誘導するためにエッチングチャンバの外壁
に磁場を発生させるマグネットコイルを設けてマグネッ
トコイルに電流を供給するケーブルを接続した半導体装
置製造用プラズマエッチングチャンバにおいて、エッチ
ングチャンバの外壁に絶縁性材質からなるブラケットを
設けてマグネットコイルに電流を供給するケーブルをブ
ラケットを介して接続する。ここで、ブラケット20
は、ポリアミド(polyamide)、ポリアセタル
(polyacetal)、ポリカーボネート(pol
ycarbonate)、ポリエステル(polyes
ter)または変形ポリフェニレンオキシド(Modi
fied Polyhenylene Oxide)の
うちいずれか一つの材質により形成することが好まし
い。そして、ブラケットのケーブル連結部分には、ケー
ブル垂れ防止用に所定の長さに延在する延長ナットをさ
らに装着することが好ましい。
による半導体装置製造用プラズマエッチングチャンバの
実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明による半
導体装置製造用プラズマエッチングチャンバの断面を示
す断面図である。また、図2は、図1に示したブラケッ
ト20とケーブル14との接続部を示す断面図である。
本発明による半導体装置製造用プラズマエッチングチャ
ンバは、チャンバにケーブルを固定するブラケットの材
質を変更し、放電を防ぐことによりチャンバ内部のプラ
ズマの偏りを防止するものであり、ブラケットの材質は
絶縁性プラスチックを用いている。
置製造用プラズマエッチングチャンバは、エッチング反
応を実行するチャンバ10の外壁にマグネットコイル1
2が四方向(前後左右)に装着されており、このチャン
バ10の外壁側にはケーブル14を固定するブラケット
20が装着されている。ブラケット20の材質は、絶縁
性を有するプラスチックであって、具体的にはポリアミ
ド、ポリアセタル、ポリカーボネート、ポリエステル、
または変形ポリフェニレンオキシドなどのエンジニアリ
ングプラスチックのうち、いずれか一つが選択的に用い
られている。そして、ブラケット20には、ケーブル1
4が接続されている。このケーブル14には、端部に設
けた連結ナット22によりブラケット20に接続してい
る。また、ブラケット20には、ケーブル14の連結ナ
ット22を装着するために、表面に突出するように結合
ネジ部24を設けて連結ナット22とネジ締結してい
る。
装置製造用プラズマエッチングチャンバにおいて、チャ
ンバ10の内部には、ケーブル14を介した電流供給で
マグネットコイル12により発生する磁場が図1に示し
た矢印のように外部の影響によって変形することなく形
成される。ケーブル14が接続されるブラケット20に
は、電流が供給されるが、ブラケット20の材質が絶縁
性を備えたもので形成しているため、これらを介した経
路に放電は発生しない。従って、ブラケット20は、チ
ャンバ10の内部に形成される磁場に影響を及ぼすこと
がない。そして、チャンバ10の内部に磁場が図1に示
した矢印のように形成されると、ブラケット20に設け
られたエッチングの終了点を確認するウィンドウ部分
(図示せず)においてプラズマガスの偏りがなく安定し
た状態を保持できる。よって、チャンバ10の内部に形
成される電気的性質を備えるプラズマガスは、偏りが発
生せず、均一に分布される。従って、チャンバ10内で
は、エッチングに対する均一度が保持される。
ズマエッチングチャンバは、図2に示すように、ケーブ
ル14をブラケット20に接続するための連結ナット2
2に更に延長ナット26を補強している。これは、延長
ナット26を接続したケーブル14を支持するために設
けたもので、連結ナット22の長さを延ばす効果を備え
ていることにより、ケーブル14を支持して構造的に断
線が発生する部分のストレスまたは摩擦から保護し、断
線を防止するように形成されている。また、前述した延
長ナット26を使用せず、単に、連結ナット22の長さ
を所定の長さ以上に延長することも可能である。これに
よると延長ナット26は、ケーブル14の垂れを防止で
きる。
用プラズマエッチングチャンバの実施に形態によると、
ケーブルの垂れと摩擦によるケーブル断線とを防止し、
このケーブルの断線が防止されることにより断線による
設備の停止時間が減少して設備の稼働率が改善される。
製造用プラズマエッチングチャンバの実施の形態を詳細
に説明したが、本発明は前述の実施の形態に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能で
ある。例えば、ブラケットの材質を絶縁性プラスチック
を用いた実施の形態を説明したが、これに限定するもの
ではなく、セラミックなどの絶縁性の材質でも同じ効果
を得ることができる。
造用プラズマエッチングチャンバによると、ブラケット
の材質を変更することで、チャンバの内部におけるプラ
ズマの偏り現象が解決され、エッチングの均一度が改善
される。また、本発明による半導体装置製造用プラズマ
エッチングチャンバによれば、延長ナット及び所定の長
さに延長した連結ナットを設けることにより、電流を供
給するケーブルのストレスと、摩擦によるケーブルの断
線とを防止でき、設備の停止時間を最小化することがで
きるため、設備の稼働率が改善される。
ングチャンバの断面を示す断面図。
を示す断面図。
ャンバの断面を示す断面図。
を示す断面図。
Claims (3)
- 【請求項1】 エッチングチャンバ内で高周波エネルギ
ーにより形成されたプラズマ状態のプラズマガスをウェ
ーハの方向に誘導するために前記エッチングチャンバの
外壁に磁場を発生させるマグネットコイルを設け、この
マグネットコイルに電流を供給するケーブルを接続した
半導体装置製造用プラズマエッチングチャンバにおい
て、 前記エッチングチャンバの外壁に絶縁性材質からなるブ
ラケットを設け、前記マグネットコイルに電流を供給す
るケーブルが前記ブラケットを介して接続されているこ
とを特徴とする半導体装置製造用プラズマエッチングチ
ャンバ。 - 【請求項2】 前記ブラケットは、ポリアミド、ポリア
セタル、ポリカーボネート、ポリエステルまたは変形ポ
リフェニレンオキシドのうちいずれか一つの材質により
形成されていることを特徴とする請求項1に記載の半導
体装置製造用プラズマエッチングチャンバ。 - 【請求項3】 前記ブラケットのケーブル連結部には、
前記ケーブルの垂れ防止用に所定の長さに延在する延長
ナットをさらに装着していることを特徴とする請求項1
に記載の半導体装置製造用プラズマエッチングチャン
バ。
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