JPH1167494A - Plasma treatment equipment - Google Patents

Plasma treatment equipment

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JPH1167494A
JPH1167494A JP9227766A JP22776697A JPH1167494A JP H1167494 A JPH1167494 A JP H1167494A JP 9227766 A JP9227766 A JP 9227766A JP 22776697 A JP22776697 A JP 22776697A JP H1167494 A JPH1167494 A JP H1167494A
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plasma
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plasma processing
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学 枝村
Akira Doi
昭 土居
Kenji Maeda
賢治 前田
Masatsugu Arai
雅嗣 荒井
Takeshi Yoshioka
健 吉岡
Tsunehiko Tsubone
恒彦 坪根
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress heat generation in the inside of a chamber caused by chemical reactions and ion impact by plasma and eliminate causes of damages of an O-ring made of fluoro-rubber and used for a vacuum sealing part of an insulating material, leakage, generation of foreign substances such as fluorine base substances even in the ease a high frequency antenna is installed in outside air through an insulating material such as quartz in relation to plasma in the treatment chamber. SOLUTION: In this plasma treatment equipment provided with a high frequency antenna 12 installed in the outer circumference of a cylindrical insulating tube 8, a circular tube-like metal member 15 having slits cut as to cross the antenna is installed in the further outside of the high frequency antenna 12. Air in the part of the antenna 12 surrounded with the circular tube-like member and an insulating tube 8 is sent to the upper part and the temperature of the air is adjusted by a heated or cooled radiator and then, the air is sent to the outside of the circular tube-like member having slits to be blown out to the antenna 12 and the insulating tube 8 through the slits, so that the air in the discharge part can be circulated.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体、液晶ディ
スプレー用基板等の製造において、エッチングや成膜等
の処理に好適なプラズマ処理装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus suitable for processing such as etching and film formation in the production of semiconductors, substrates for liquid crystal displays, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子の高集積化、半導体ウエハの
大口径化や液晶ディスプレーの大面積化に伴い、これら
の処理装置に求められる要求は、ますます厳しくなって
いる。プラズマエッチング装置、プラズマCVD装置、
プラズマアッシング装置といったプラズマ処理装置にお
いても、その状況は同じであり、スループット向上のた
めの高プラズマ密度化、被処理物の大面積化への対応、
クリーン化等が、重要課題となっている。 現在、これらの装置に用いられるプラズマ源としては、
高周波容量結合型プラズマ源、マイクロ波ECRプラズ
マ源、高周波誘導結合型プラズマ源等のプラズマ源が、
その特徴を生かして、様々な処理プロセスごとに使い分
けられている。以上述べた3つのプラズマ源を備えるプ
ラズマ処理装置のうち、近年、急速に使われはじめたの
が、高周波誘導結合型プラズマ処理装置である。誘導結
合型プラズマ処理装置は、例えば、特開平2−235332に
示されるような装置であり、チャンバの一部である石英
などの絶縁材を介して処理チャンバの外に配置された、
一般的には、ループ、コイル、あるいは、らせんといっ
た形状をした高周波アンテナに、数100kHzから、数100M
Hzの高周波電力を給電し、アンテナによって形成される
誘導磁場によって、処理チャンバ内に導入されたプロセ
スガスにエネルギを供給し、プラズマを発生、維持する
方式のプラズマ装置である。このような装置は、プラズ
マ中に誘導電流が生じ、電気回路的には、プラズマと高
周波アンテナが誘導結合している(電気回路的には、ア
ンテナを一次コイル、プラズマ中の電流を2次コイルと
みなしたトランス回路と考えられる)ため、誘導結合型
プラズマ処理装置と呼ばれる。誘導結合型プラズマ処理
装置の利点は、単純なアンテナと高周波電源という簡単
で安価な構成で、1E11〜1E12(cm-3)という比較的高密度
のプラズマを発生できること、大面積のプラズマを容易
に発生させることができること、モードを持たないため
プラズマが安定であること、処理チャンバ内部がシンプ
ルで、メンテナンスがしやすく処理中に被処理物上に飛
来する異物を少なくできること等が挙げられる。
2. Description of the Related Art With the increase in the degree of integration of semiconductor elements, the increase in the diameter of semiconductor wafers, and the increase in the area of liquid crystal displays, the demands placed on these processing apparatuses have become increasingly severe. Plasma etching equipment, plasma CVD equipment,
The situation is the same in a plasma processing apparatus such as a plasma ashing apparatus, in which the plasma density is increased to improve the throughput, and the area of the workpiece is increased.
Cleaning is an important issue. Currently, the plasma sources used in these devices include:
Plasma sources such as high frequency capacitively coupled plasma sources, microwave ECR plasma sources, and high frequency inductively coupled plasma sources
Taking advantage of this feature, they are used for various processing processes. Among the plasma processing apparatuses including the three plasma sources described above, a high-frequency inductively coupled plasma processing apparatus that has begun to be rapidly used in recent years. The inductively-coupled plasma processing apparatus is, for example, an apparatus as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-235332, which is disposed outside the processing chamber via an insulating material such as quartz which is a part of the chamber.
Generally, a high-frequency antenna shaped like a loop, coil, or helix is
This is a plasma apparatus of a type that supplies high-frequency power of 1 Hz and supplies energy to a process gas introduced into a processing chamber by an induction magnetic field formed by an antenna to generate and maintain plasma. In such a device, an induced current is generated in the plasma, and in terms of an electric circuit, the plasma is inductively coupled with the high-frequency antenna (in terms of an electric circuit, the antenna is a primary coil, and the current in the plasma is a secondary coil. It is considered as an inductively coupled plasma processing apparatus. The advantage of the inductively coupled plasma processing system is that it can generate relatively high-density plasma of 1E11 to 1E12 (cm-3) with a simple and inexpensive configuration consisting of a simple antenna and high-frequency power supply, and can easily generate large-area plasma. It can be generated, the plasma is stable because it has no mode, the inside of the processing chamber is simple, the maintenance is easy, and the amount of foreign matter flying on the processing object during the processing can be reduced.

【0003】特開平2−235332に示される誘導結合型プ
ラズマ処理装置においては、高周波アンテナが、処理チ
ャンバ中のプラズマに対して、石英などの絶縁材を介し
て、大気側に配置されるが、この絶縁材は、チャンバ内
部でのプラズマによるイオンの衝撃や化学的な反応等で
加熱され、何も手段を講じずに放電を続けると温度が上
昇する。このような温度上昇は、絶縁材の真空シール部
に用いられるフッ素ゴム等のOリングを破損し、リーク
や、このOリングに起因するフッ素系の異物の原因とな
る。また、エッチング処理においては、チャンバの温度
が処理中のガスの化学組成に強い影響を与えるために、
この絶縁材を含めて、チャンバの温度を常に一定に保つ
必要がある。したがって、運転を開始する時には、チャ
ンバを暖めておき、処理物を連続的にプラズマ処理する
際には、処理中の発熱があるので、逆に温度上昇を抑え
るために冷却する必要が生じることもある。いずれにし
ても、連続的に処理をおこなう場合でも、各回の処理に
おいて、チャンバを一定の温度に保つことが必須であ
る。また、プラズマ処理装置は、通常、クリーンルーム
内に設置されるので、クリーンルームの流れを乱すと、
微小なゴミを巻き上げる。したがって、プラズマ放電部
を冷却する際にも、ファン等によって起こされる空気の
流れが、外部に空気の乱れを起こさないようにしなけれ
ばならない。
In the inductively coupled plasma processing apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-235332, a high-frequency antenna is disposed on the atmosphere side with respect to plasma in a processing chamber via an insulating material such as quartz. The insulating material is heated by ion bombardment or chemical reaction due to plasma inside the chamber, and the temperature rises if discharge is continued without taking any measures. Such a rise in temperature may damage an O-ring such as a fluorine rubber used for a vacuum seal portion of the insulating material, causing a leak or a fluorine-based foreign substance caused by the O-ring. In addition, in the etching process, since the temperature of the chamber strongly affects the chemical composition of the gas being processed,
It is necessary to keep the temperature of the chamber constant including this insulating material. Therefore, when starting the operation, the chamber is warmed up, and when the processing object is continuously subjected to plasma processing, heat is generated during the processing. is there. In any case, even when processing is performed continuously, it is essential to keep the chamber at a constant temperature in each processing. Also, since the plasma processing apparatus is usually installed in a clean room, if the flow in the clean room is disturbed,
Roll up small garbage. Therefore, even when cooling the plasma discharge unit, it is necessary to prevent the flow of air generated by the fan or the like from causing turbulence to the outside.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述したよ
うに、処理チャンバ、特に加熱が著しいアンテナ近傍の
絶縁部材の温度を処理前から処理終了にかけて一定に
し、Oリングシール部等を保護するとともに、連続処理
する際にも、チャンバ中のガス組成を一定にすることに
より、安定したプラズマ処理を行うことが可能なプラズ
マ処理装置を提供することを目的とする。また、信頼性
が高く、処理中の発塵の少ないプラズマ処理装置を提供
することを目的とする。
As described above, according to the present invention, the temperature of an insulating member in the vicinity of a processing chamber, particularly, an antenna where heating is remarkable is made constant from before processing to the end of processing to protect an O-ring seal portion and the like. It is another object of the present invention to provide a plasma processing apparatus capable of performing stable plasma processing by making the gas composition in the chamber constant even during continuous processing. It is another object of the present invention to provide a plasma processing apparatus which has high reliability and generates less dust during processing.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、適
切な構造によって誘導アンテナ部の空気を循環させるこ
とによって達成される。具体的には、円筒状の絶縁管の
周囲に高周波アンテナを配した誘導プラズマ装置では、
高周波アンテナのさらに外側にアンテナを横切るように
切ったスリットを持つ円管状の部材を設置し、ファン等
によって、この円管状部材と絶縁管に囲まれたアンテナ
の部分の空気を上部に送り、加熱あるいは冷却されるラ
ジエータによってこの空気の温度を調節した後、前記ス
リット付きの円筒状部材の外側に送り、スリットから、
アンテナおよび絶縁管に吹出すようにする。また、平板
の絶縁板を用い、その上部にループあるいはらせんの高
周波アンテナを配置した誘導プラズマ処理装置において
は、絶縁板とアンテナの上部に放射状のスリットを持っ
た板を設置し、やはり、ファンによって外側からアンテ
ナ周りの空間の空気を吸い取り、温度調節した後、スリ
ットより、吹出すようにすればよい。あるいは、このよ
うなタイプの装置では、自然対流で熱が上部に行きやす
いことを考慮すると、逆方向に、スリットから空気を吸
い出すようにした方がよい場合もある。このような構造
によって、上記課題は解決されるし、内部で空気を循環
させるので、クリーンルームの空気の流れを乱して装置
外部で塵を巻き上げる恐れも無い。
The above object of the present invention is achieved by circulating air in an induction antenna section by a suitable structure. Specifically, in an induction plasma device in which a high-frequency antenna is arranged around a cylindrical insulating tube,
A circular tubular member with a slit cut across the antenna is installed further outside the high-frequency antenna, and the air in the portion of the antenna surrounded by the tubular member and the insulating tube is sent upward by a fan or the like, and heated. Alternatively, after adjusting the temperature of this air by a radiator to be cooled, it is sent to the outside of the cylindrical member with the slit, and from the slit,
Blow out to antenna and insulating tube. In an induction plasma processing system using a flat insulating plate and a loop or spiral high-frequency antenna placed above it, a plate with a radial slit is placed above the insulating plate and the antenna, and again a fan is used. The air in the space around the antenna may be sucked from the outside, the temperature may be adjusted, and the air may be blown out from the slit. Alternatively, in this type of device, it may be better to suck air out of the slit in the opposite direction in consideration of the fact that heat tends to go upward due to natural convection. With such a structure, the above-mentioned problem is solved and the air is circulated inside, so that there is no danger that the flow of air in the clean room is disturbed and dust is generated outside the device.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明は、半導体デバイスの製造
の分野に限定されるものではなく、液晶ディスプレイの
製造や、各種材料の成膜、表面処理に適用が可能であ
る。ここでは、主に、半導体デバイス製造用のプラズマ
アッシング処理装置を例にとって、実施例を示すことに
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention is not limited to the field of semiconductor device manufacturing, but can be applied to liquid crystal display manufacturing, film formation of various materials, and surface treatment. Here, an embodiment will be described mainly by taking a plasma ashing processing apparatus for manufacturing a semiconductor device as an example.

【0007】図1に、本発明の一実施例を示す。図中の
処理チャンバ1は、アルミニウムやステンレス製の真空
容器である。処理チャンバ1は、排気手段2、および、
被処理物である半導体ウエハ3を搬入出するための搬送
システム4を備える。処理チャンバ1中には、半導体ウ
エハを載置するためのステージ5が設置される。搬送シ
ステム4より、処理チャンバ中に搬入されたウエハは、
プッシュロッド6によって、ステージ上に運ばれる。ま
た、ステージには、プラズマ処理中のウエハの温度を約
200℃程度に加熱するためにヒータ7が設置されてい
る。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The processing chamber 1 in the figure is a vacuum container made of aluminum or stainless steel. The processing chamber 1 includes an exhaust unit 2 and
A transfer system 4 for loading and unloading a semiconductor wafer 3 as an object to be processed is provided. In the processing chamber 1, a stage 5 for mounting a semiconductor wafer is provided. The wafer carried into the processing chamber from the transfer system 4 is
It is carried on the stage by the push rod 6. The stage is provided with a heater 7 for heating the temperature of the wafer during plasma processing to about 200 ° C.

【0008】一方、処理チャンバの上部には、絶縁管
8、ガス導入フランジ9等からなる放電部が真空シール
10、11を介して設置され、その周囲には、導電性の
よい金属である銅等で作られた1ループあるいは、数ル
ープのアンテナ12が設置される。アンテナ12には、
一般的には2台の可変コンデンサを内蔵したインピーダ
ンス整合器13を介して高周波電源14が接続される。
高周波電源の周波数は、特に限定されないが、一般的に
は、数100kHzから、数100MHzであり、商用周波数である1
3.56MHzがもっとも一般的である。アンテナ12の外側
には、アンテナを横切る方向、すなわち、図1において
は縦方向のスリットをもつ円筒形の金属部材15が設置
される。図2に、この部材の斜視分解図を示す。スリッ
ト16は、温度調節した空気を吹出すためと、この部材
での誘導損失を防ぐために設けられている。すなわち、
アンテナに加わる高周波電力によって、プラズマは誘導
加熱されるが、このスリットがないとこの円筒形金属部
材にも誘導電流が流れる。その結果、円筒形部材が加熱
されるとともに、プラズマに投入される電力は減少する
ので、プラズマの密度が減少する。図2に示されるよう
なスリットを設けることによって、アンテナに沿ってこ
の部材に流れる電流を防止できるので、この部材の加熱
とプラズマ密度の低下の問題が解消される。また、1
3.56MHzの高周波の波長は、約22mなので、ス
リットの長さは、波長よりも十分短いと考えられるの
で、この円筒形金属部材によって、外側に漏れる電磁波
を防ぐことができる。また、スリットは、アンテナを横
切るようになっていればよく、必ずしも縦方向でなくて
もよい。図3に示したように斜めであったり、あるい
は、くの字であってもよい。あるいは、図4のように誘
導電流防止用のスリット少なくとも1本と、別に空気用
の小穴17の組み合わせでもよい。放電部全体は、カバ
ー18によって覆われる。アンテナ周りの空間は、絶縁
管、チャンバ、円筒形部材によって、上部以外は、ほぼ
閉じられた空間となっている。上部には、この部分の空
気を吸い出すためのファン19が設置される。ファンに
よって吹きだされた空気20は、温度調節用のラジエー
タ21に送られ所定の温度にされる。アッシング処理に
おいては、絶縁管の加熱が著しく、また、アッシング処
理に対してチャンバの温度がさほど重要でないので、ほ
ぼ冷却だけを考えてよい。したがって、この部分で空気
は冷却され、カバーと円筒形部材の間の空間22に送ら
れる。エッチング装置の場合は、チャンバ内表面の物理
化学的な表面反応が、内部のガス組成に影響を与えるの
で、逆に加熱が必要な場合もある。空間22から、空気
は、スリットを通って吹出し、アンテナ及び絶縁管を効
果的に冷却する。
On the other hand, on the upper part of the processing chamber, a discharge part comprising an insulating tube 8, a gas introduction flange 9 and the like is installed via vacuum seals 10 and 11, and around the discharge part, a conductive metal such as copper The antenna 12 of one loop or several loops made by the above is installed. The antenna 12 has
Generally, a high-frequency power source 14 is connected via an impedance matching device 13 having two built-in variable capacitors.
The frequency of the high-frequency power supply is not particularly limited, but is generally several hundred kHz to several hundred MHz, which is a commercial frequency.
3.56MHz is the most common. Outside the antenna 12, a cylindrical metal member 15 having a slit in a direction crossing the antenna, that is, in FIG. FIG. 2 is an exploded perspective view of this member. The slits 16 are provided to blow out the temperature-controlled air and to prevent induction loss in this member. That is,
The plasma is induction-heated by the high-frequency power applied to the antenna, but without this slit, an induction current also flows through this cylindrical metal member. As a result, the cylindrical member is heated and the power supplied to the plasma is reduced, so that the density of the plasma is reduced. By providing the slit as shown in FIG. 2, a current flowing through this member along the antenna can be prevented, so that the problem of heating this member and lowering the plasma density is solved. Also, 1
Since the wavelength of the high frequency of 3.56 MHz is about 22 m, the length of the slit is considered to be sufficiently shorter than the wavelength, so that the cylindrical metal member can prevent electromagnetic waves leaking to the outside. Further, the slit only needs to cross the antenna, and does not necessarily have to be in the vertical direction. It may be oblique as shown in FIG. Alternatively, a combination of at least one slit for preventing induced current and a small hole 17 for air as shown in FIG. 4 may be used. The entire discharge unit is covered by the cover 18. The space around the antenna is an almost closed space except for the upper part by an insulating tube, a chamber, and a cylindrical member. At the upper part, a fan 19 for sucking out the air in this part is installed. The air 20 blown out by the fan is sent to a radiator 21 for temperature adjustment to a predetermined temperature. In the ashing process, the heating of the insulating tube is remarkable, and since the temperature of the chamber is not so important for the ashing process, almost only cooling may be considered. Therefore, the air is cooled in this part and sent to the space 22 between the cover and the cylindrical member. In the case of an etching apparatus, physicochemical surface reactions on the inner surface of the chamber affect the gas composition inside, and conversely, heating may be required. From the space 22, air blows through the slits, effectively cooling the antenna and the insulation.

【0009】上部に空気の温度調節機構を設けるかわり
に、円筒形の部材に温度調節機構を取り付けても同様の
効果がある。具体的には、図5に示すように、円筒形部
材の表面に冷却パイプ31、およびヒータ32をはわせ
ることによって実現される。又、同部材の表面に凸凹を
持たせることにより、循環させる空気に対する伝熱面が
大きくなり、空気の加熱冷却効率が高くなる。また、さ
らに、図6に示すように、絶縁筒の表面にも凸凹をつけ
ることによって、同じように、伝熱面を大きくすること
ができる。絶縁筒は、一般的には、石英で作られること
が多いが、熱伝導のよいアルミナセラミックで作ること
によって、絶縁筒内の温度分布を低減し、信頼性を増す
ことができる。また、アルミナ部品は型で作るので、表
面に凸凹を作ることによって製造コストもさほど上がる
ことはない。アルミナセラミックは、不透明であるの
で、石英を用いるのに比べて、放電中のプラズマの様子
を見られない、終点判定用の光を検出できない、といっ
た問題が生じるが、別に石英などの透明な材料によって
作られる窓33を上部に設けることによって、その問題
は、解決される。
The same effect can be obtained by attaching a temperature control mechanism to a cylindrical member instead of providing an air temperature control mechanism at the top. Specifically, as shown in FIG. 5, this is realized by putting a cooling pipe 31 and a heater 32 on the surface of a cylindrical member. In addition, by providing the surface of the member with irregularities, the heat transfer surface for circulating air is increased, and the heating and cooling efficiency of the air is increased. Further, as shown in FIG. 6, by providing the surface of the insulating cylinder with irregularities, the heat transfer surface can be similarly enlarged. In general, the insulating cylinder is often made of quartz, but by using alumina ceramic having good thermal conductivity, the temperature distribution in the insulating cylinder can be reduced and reliability can be increased. Also, since the alumina component is made by a mold, the production cost does not increase so much by making the surface uneven. Alumina ceramics are opaque, so that compared to using quartz, there are problems such as not being able to see the state of plasma during discharge and not being able to detect the light for determining the end point. The problem is solved by providing the upper part with a window 33 made by.

【0010】図7に別の実施例を示す。この実施例で
は、ファンが円筒形部材の外側に設置される。絶縁管の
冷却を主目的とする場合、ファンからの空気を直接絶縁
管に吹き付けることにより、絶縁管に当たる空気の流速
が大きく効果的に冷却される。図6に示したような表面
に凸凹をつけた絶縁筒と併用すると特に効果的に冷却を
行える。しかし、ファンを横に設置することにより、放
電部全体の占有面積が大きくなってしまうという欠点も
ある。
FIG. 7 shows another embodiment. In this embodiment, a fan is installed outside the cylindrical member. When the main purpose is to cool the insulating tube, by blowing air from a fan directly to the insulating tube, the flow velocity of the air hitting the insulating tube is greatly and effectively cooled. Cooling can be particularly effectively performed when used in combination with an insulating cylinder having an uneven surface as shown in FIG. However, there is also a disadvantage that the occupation area of the entire discharge unit is increased by installing the fan horizontally.

【0011】図8は、平面的に誘導アンテナを配したプ
ラズマ処理装置に本発明を適用した例である。この場
合、図9の様に放射状スリット41を切った平板状の金
属部材42が絶縁板43とループまたはらせん状のアン
テナ44の上部に設置され、さらにその上部にファンが
設置される。プラズマによって加熱された絶縁板ならび
にアンテナによって暖まった空気は、自然対流によって
上部に行きやすいので、図3に示した実施例の場合と反
対に、ファンは、アンテナ周りの空気を排気するように
した方が冷却効率が高い場合もある。排気された空気
は、冷却された後、外周からまた戻ってくる。
FIG. 8 shows an example in which the present invention is applied to a plasma processing apparatus having an induction antenna arranged in a plane. In this case, as shown in FIG. 9, a flat metal member 42 cut with a radial slit 41 is placed above the insulating plate 43 and the loop or spiral antenna 44, and a fan is placed above the antenna. Since the air heated by the antenna and the insulating plate heated by the plasma easily goes to the top due to natural convection, the fan exhausts the air around the antenna, contrary to the embodiment shown in FIG. In some cases, the cooling efficiency is higher. The exhausted air returns from the outer periphery after being cooled.

【0012】以上、本発明の実施の形態を、主に半導体
デバイス製造用のプラズマアッシング装置を例にとって
示したが、本発明は、プラズマアッシング装置に限定さ
れることなく、プラズマエッチング装置、プラズマCVD
装置などに適用が可能であり、半導体デバイスの処理の
みならず、液晶ディスプレイ基板の処理や、その他、表
面処理全般に適用が可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described mainly by taking a plasma ashing apparatus for manufacturing semiconductor devices as an example, the present invention is not limited to a plasma ashing apparatus, but includes a plasma etching apparatus and a plasma CVD apparatus.
The present invention can be applied to apparatuses and the like, and can be applied not only to processing of semiconductor devices, but also to processing of liquid crystal display substrates and other general surface treatments.

【0013】[0013]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、チャンバ内部でのプラズマによるイオンの衝撃や化
学的な反応等で加熱される絶縁材の温度上昇を抑え、絶
縁材の真空シール部を保護し、装置の信頼性が向上す
る。また、このOリングの破損に起因するフッ素系の異
物を低減し、装置の稼働率を向上する。また、チャンバ
の温度を一定に保つことにより、連続処理を行う際に
も、一定したプラズマ処理を実現する。その結果、全体
としてのプラズマ処理性能が向上し、ハイスループット
のアッシング処理、微細なエッチング処理、高品質な成
膜加工、表面処理等が可能となる。
As described above, according to the present invention, the temperature rise of the insulating material heated by the ion bombardment or the chemical reaction due to the plasma inside the chamber is suppressed, and the vacuum sealing of the insulating material is performed. Parts are protected, and the reliability of the device is improved. Further, the fluorine-based foreign matter caused by the breakage of the O-ring is reduced, and the operation rate of the apparatus is improved. In addition, by maintaining the temperature of the chamber constant, a constant plasma process can be realized even when performing a continuous process. As a result, plasma processing performance as a whole is improved, and high-throughput ashing processing, fine etching processing, high-quality film formation processing, surface processing, and the like can be performed.

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

【図1】本発明の一実施例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】円筒形金属部材の斜視分解図。FIG. 2 is an exploded perspective view of a cylindrical metal member.

【図3】円筒形金属部材のスリットのパターンを示す
図。
FIG. 3 is a view showing a slit pattern of a cylindrical metal member.

【図4】円筒形金属部材のスリット及び穴のパターンを
示す図。
FIG. 4 is a view showing a pattern of slits and holes of a cylindrical metal member.

【図5】本発明の一実施例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing one embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing one embodiment of the present invention.

【図9】平板状の金属部材のスリットのパターンを示す
図。
FIG. 9 is a view showing a pattern of slits of a flat metal member.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…処理チャンバ、2…真空排気手段、3…半導体ウエ
ハ、4…搬送システム、5…ステージ、6…プッシュロ
ッド、7…ヒータ、8…絶縁管、9…ガス導入フラン
ジ、10…真空シール、11…真空シール、12…アン
テナ。13…インピーダンス整合器、14…高周波電
源、15…円筒形の金属部材、16…スリット、17…
空気用の小穴、18…カバー、19…ファン、20…空
気、21…ラジエータ、22…カバーと円筒形部材の間
の空間、31…冷却パイプ、32…ヒータ、33…窓、
41…放射状スリット、42…平板状の金属部材、43
…絶縁板、44…ループまたはらせん状のアンテナ、4
5…ガス導入部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Processing chamber, 2 ... Vacuum exhaust means, 3 ... Semiconductor wafer, 4 ... Transport system, 5 ... Stage, 6 ... Push rod, 7 ... Heater, 8 ... Insulation tube, 9 ... Gas introduction flange, 10 ... Vacuum seal, 11: vacuum seal, 12: antenna. 13: impedance matching device, 14: high frequency power supply, 15: cylindrical metal member, 16: slit, 17 ...
Small holes for air, 18 ... cover, 19 ... fan, 20 ... air, 21 ... radiator, 22 ... space between cover and cylindrical member, 31 ... cooling pipe, 32 ... heater, 33 ... window,
41: radial slit, 42: flat metal member, 43
... insulating plate, 44 ... loop or spiral antenna, 4
5 ... gas introduction part.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/31 H01L 21/302 B (72)発明者 荒井 雅嗣 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 吉岡 健 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 坪根 恒彦 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 21/31 H01L 21/302 B (72) Inventor Masashi Arai 502 Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Inventor Takeshi Yoshioka 794, Higashi Toyoi, Hitachi, Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】処理チャンバとガス導入手段と排気手段と
高周波電源に接続されるプラズマ生成用の誘導アンテナ
を備えたプラズマ処理装置において、絶縁材料で形成さ
れた放電管あるいは、平板あるいはドームの近傍に誘導
アンテナを配置し、前記アンテナの外側または上部を覆
う囲い部材と、前記部材を覆うカバーと、前記放電管と
前記部材によって囲まれる部分の空気を前記部材に設け
られたスリットあるいは穴を通して循環させることによ
って放電管の温度調節を行うことを特徴とするプラズマ
処理装置。
1. A plasma processing apparatus comprising a processing chamber, a gas introducing means, an exhaust means, and an induction antenna for plasma generation connected to a high-frequency power supply, a discharge tube formed of an insulating material, or a vicinity of a flat plate or a dome. An inductive antenna is disposed on the antenna, and a surrounding member that covers the outside or the top of the antenna, a cover that covers the member, and air in a portion surrounded by the discharge tube and the member is circulated through a slit or a hole provided in the member. A plasma processing apparatus wherein the temperature of the discharge tube is adjusted by causing the temperature to be adjusted.
【請求項2】処理チャンバとガス導入手段と排気手段と
高周波電源に接続されるプラズマ生成用の誘導アンテナ
と、アルミナセラミックで形成された放電管を備え、放
電管の一端が、ガス導入口と透明材料で作られた窓を備
えたフランジによって閉じられたことを特徴とするプラ
ズマ処理装置。
2. An inductive antenna for plasma generation connected to a processing chamber, gas introduction means, exhaust means and a high frequency power supply, and a discharge tube formed of alumina ceramic, one end of the discharge tube having a gas introduction port. A plasma processing apparatus characterized by being closed by a flange having a window made of a transparent material.
【請求項3】処理チャンバとガス導入手段と排気手段と
高周波電源に接続されるプラズマ生成用の誘導アンテナ
を備えたプラズマ処理装置において、絶縁材料で形成さ
れた板あるいはドームあるいは管の表面に凸凹を形成し
たことを特徴とするプラズマ処理装置。
3. A plasma processing apparatus comprising a processing chamber, a gas introducing means, an exhaust means, and an induction antenna for plasma generation connected to a high-frequency power supply, the surface of a plate, a dome or a tube made of an insulating material being uneven. A plasma processing apparatus comprising:
【請求項4】請求項1記載のプラズマ処理装置におい
て、空気の循環部に空気の温度調節手段を設けたことを
特徴とするプラズマ処理装置。
4. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein an air temperature adjusting means is provided in an air circulation section.
【請求項5】請求項1記載のプラズマ処理装置におい
て、前記囲い部材に温度調節手段を設けたことを特徴と
するプラズマ処理装置。
5. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a temperature adjusting means is provided on said enclosure member.
【請求項6】請求項1記載のプラズマ処理装置におい
て、前記囲い部材の表面に凸凹を設けたことを特徴とす
るプラズマ処理装置。
6. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the surface of the enclosure member is provided with irregularities.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000273640A (en) * 1999-03-18 2000-10-03 Toshiba Corp Thin film forming device and formation of thin film
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