JPS59186326A - プラズマ処理装置 - Google Patents

プラズマ処理装置

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JPS59186326A
JPS59186326A JP58059232A JP5923283A JPS59186326A JP S59186326 A JPS59186326 A JP S59186326A JP 58059232 A JP58059232 A JP 58059232A JP 5923283 A JP5923283 A JP 5923283A JP S59186326 A JPS59186326 A JP S59186326A
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dry
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ドライエツチング装置に係り、特に超微細ア
ルミニウム配線あるいは金属配線バター/形成のための
ドライエツチング後の金属の腐食防止に好適なドライエ
ツチング装置【関するものである。
〔発明の背景〕
従来のドライエツチング装置について第1図よシ説明す
る。
アルミニウム配線膜のドライエツチングの場合反応ガス
に四塩化炭素、四塩化ホウ素など塩素化合物を用いる。
そのためエツチング後のアルミニウム表面あるいはレジ
スト表面に地素化合物が吸着する。このままの状態で大
気中に出しだ場合、塩素化合物は大気中の水分と反応し
て塩素イオンになりアルミニウムを腐食する、そこで、
吸着している塩素化合物の除去が腐食防止につながる。
ところで装置構成は第2図に示すようになづている。
即ち取入口4から取り入れられた被処理物1は、下部電
極ろ上に載せられる、エツチング室6は、排気口2に接
続された図示しない真空排気装置によって低圧まで排気
され、ガス供給口8から反応ガスである四塩化炭素が供
給される。
電極6及び7に高周波電源5から高周波電圧が付加され
ることにより形成されたプラズマにより被処理物1はエ
ツチングされる。
エツチングを終えた被処理物1は、プラズマ処理室1D
に開閉装置9を通して搬入される。プラズマ処理室10
は、上記のごとく低圧下で酸素を反応ガスにしてレジス
ト中に含オれた塩素化合物を除去するために、プラズマ
処理される0処理を終えた被処理物1は取出口11から
取り出される。
以上のごとき従来装置を用い、プラズマ処理室10内で
施される腐食防止処理は十分でないという問題点があっ
た。すなわち、被処理物の表面に吸着した塩素化合物を
完全にとり去ることができず、腐食の原因となる。
これは、プラズマ処理中従来の装置では被処理物1の温
度が十分に上がらないためである。
被処理物1の温度上昇と残留塩素の関係は第1図66に
示すように被処理物1の温度が200′C以上にすると
エツチング処理前の塩素イオン濃度レベル65″!、で
下がることが判った。エツチング後の塩素イオン濃度レ
ベルば64に示した。このように従来のドライエツチン
グ装置においては、被処理物1が平行平板形の下部電極
12上に置かれているだめ、熱が下部電極12全通して
逃げてし丑い、被処理物1け12dC程度にしか到達で
きず十分に残留塩素を除去できなかった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記従来技術の欠点をなくし、超LS
I製造時の超微細金属配線パターン形成において、歩留
及び信頼性向上につながる完全な腐食防止処理を可能に
したプラズマ処理装置を提供すること(である○ 〔発明の概要〕 本発明は、プラズマ処理中被処理物の温度が200’C
以上になるようなプラズマ処理室の構造にしてアルミニ
ウム配線購のドライエツチング後のプラズマによる腐食
防止処理を十分にしたことを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を図に示す実施例にもとづいて具体的に説
明する。
第一の実施例の装置構成を第3図、第4図、第5図及び
第6図により説明するっ 本実施例は、基本的には、ドライエツチング室28、プ
ラズマ処理室40及びこれら2つの処理室を結合する中
継室30、から構成さね2るっドライエツチング室28
及びプラズマ処理室40は、図示しない反応ガス供給装
置より、供給口25及び37を通して反応ガスが供給さ
れる。また、図示しない真空排気系により、排気口49
及び41を通して低圧せで排気される。
ドライエツチング室28においては、平行平板形の上部
電極24及び下部電極26が設置されており、各電極間
には高周波電源48より高周波電圧が付加される。この
時、下部電極23は、絶縁物47によって、チャンバ2
6から絶縁さね2、同時にシールドケース50によって
囲まれている。
プラズマ処理室40には、外部電極36及び42が設置
されており、各電極間には高周波電源69によって高周
波電圧が付加される。なお、チャンバ38は石英製であ
る。
次に搬送機構群の説明を行う。
下部電極26は、駆動系46により回転し、位Vf制御
されているっまた、被処理物27が置かれる位置には、
押し上げビン45が貫通できる穴があけられている。押
し上げビン45は、駆動系44を駆動源とする装置によ
って上下に動く。
中継室30内には、搬送アーム31が設置されており、
押し上げビン45により押し上げらtlだ被処理物27
を中継室50に搬送できる−搬送アーム31は、ベルト
4ろを駆動することにより動かす。
このために、エツチング室28と、中継室30の間には
開閉装置29が設置されている。さらI/fi 、ベル
ト搬送機構51及び、V、[動ベルト搬送機構52によ
り、積載装置62内に被処理物27を搬入できるように
なっている。
積載装置62は、駆動系33を駆動運上した駆動装置に
よって上下動され、プラズマ処理室40内に搬入される
。この時、可動ベルト搬送機構52が、駆動系55によ
って第4図52aの位置から52bの位置に移動するこ
とによって積載装#62はプラズマ処理室40内に搬入
可能になる。
次に動作の説明を行う。
本実施例において、複数個の被処理物27が、取入口2
2から取り入れられ下部電極23上に並べられた後、ド
ライエツチング室28は低圧1で排気される0反応ガス
を供給しながら、電極23及び24間に高周波電圧が付
加されるっ例えば、反応ガスに四塩化炭素を用いた時、
プラズマ状態になった反応ガスにより、被処理物27は
ドライエツチングされる。
エツチング盗れた被処理物27は、押し上げピン45に
より押し上げられ、搬送アームろ1により一枚ずつ低圧
捷で排気されている中継室30に搬送されるーそのたび
ごとに、下部電極23が回鴨して被処理物27を押し上
げビン45上に搬送してく る。
中継室60に搬送された被処理物27は、ベルト搬送機
構51によって可動ベルト搬送機構52上1で搬送され
る。第6図のごとき形状をした積載装置62は、ステッ
プ状に上下することにより積載棚53上に、上段から順
次、被処理物27を積載する。この時、積載装置ろ2は
フォトセンサ54により被処理物27の積載を確認した
上で上昇する。
積載を完了した時、開閉装置29は閉じられ、ドライエ
ツチング室28の雰囲気による中継室ろO内部の汚染を
最小限にする。同時に、可動ベルト搬送機構52は、第
41図52bのごとく移動し、積載装#32は、プラズ
マ処理室40に32bのごとく搬入される。
プラズマ処刑室40において供給された酸素ガスij 
、400 ’WNI8″の高周波電力によりプラズマ状
態になり、被処理物27表面のレジスト膜は灰化される
とともにレジスト膜中の塩素加合物も除去される。′+
た、本実施例においては、被処理物27を積載した種材
装置62が第5図のごとくプラズマ処理室40中のプラ
ズマの中に置かれるため、プラズマから熱を受けとりや
すく、被処理物27が積載装置t32上に第6図のごと
く積載されており接触面績が小づくなるため受けとった
熱を逃がしにくい。そのため、被処理物27は、プラズ
マより加熱され2060以上の温度になりかつ被処理物
27の表面がプラズマにさらされることにより被処理物
27表面の炭化物は気化しあるいは分解し、取り除かれ
る。
この時、反応ガスによる中継室30内部の汚染を防ぐた
め中継室ろDはシールろ5によりプラズマ処理室40か
ら隔絶される。
腐食防止処理を終えた被処理物27は、積載装置32を
上昇し、可動ベルト搬送機構52を第4図52aの位置
に移動することにより、積載装置ろ2の下段から順次、
開かれた開閉装置ろ4を通して外部に搬出される。
本実施例によれば、被処理物27のアルミニウムの腐食
の原因になる塩化物をすみゃかに取り除き大気中に取り
出しても腐食を発生させない完全な腐食防止処理を施す
という効果以外に、次のような効果がある。
すなわち、ドライエツチング室28とプラズマ処理室4
0の間に中継室3oを設け、それぞれの結合は気体分子
のコンダクタンスの小さい開閉装着を用いて行っている
ために、それぞれの処理室内部の反応ガスによる中継室
内部の汚染を最小限にするとともに、相互の反応ガスの
各処理室内部への拡散を最小限(fCシ各処理を安定化
する効果がある、 第2の実施例について第7図より説明する。
第7図は、腐食防止を目的としたプラズマ処処理物57
は、下部電極59上の6点による支持具58により、プ
ラズマ56の内部に持ち上げらね、でいる。この時、被
処理物57と支持具58の接触面積をみかけ上0.2c
rl程度にするとプラズマから与えられる熱量により被
処理物57ば、塩化物除去に最適な20[]′C以上に
々る。そのだめ第1の実施例同様、完全な腐食防止処理
が施せる。
第6の実施例について第8図より説明する。
本実施例においては、赤外線源61から放射される赤外
線によシ被処理物を加熱している。この時、赤外線を感
知する温度計60により被処理物63の温度を測定する
ことにより、赤外線源61の放射量は制御系62により
制御され、被処理物63の温度は2000程度に保たれ
る。
本実施例においても第1及び第2の実施例と同様の効果
がある。
以上、アルミニウム配線膜のドライエツチングの腐食防
止処理について説明したが、アルミニウムに限らず他の
金属のドライエツチング後の腐食防止処理にも適用でき
ることは容易に推察できる。
さらに、ドライエツチング室の構造も、平行平板形のド
ライエツチング室にか久゛らず、円筒形ドライエンチン
グ室、イオンビームによるドライエツチング室及びマイ
クに波放電によるドライエツチング室なども適用可能で
あることは容易に推察できるわ 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、被処理物を大気に
さらすことなくして、腐食の原因となる例えば塩化物を
完全に除去することができるので、大気中の水分による
腐食の発生を完全に防止することができ、半導体生産の
歩留りを向上できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、残留塩素量と温度の関係を示したグラフ、第
2図は従来のドライエツチング装置の縦断面図、第6図
は本発明による第1の実施例の縦断面図、第4図は第3
図のA−A断面図、第5図は第4図のB−B断面図、第
6図は第5図の積載装置32及び可動ベルト搬送機構5
2をC方向から見た図、第7図は本発明による第2の実
施例の縦断面図、第8図は本発明による第3の実施例の
縦断面図である、 28   ドライエツチング室、 29・ ・・開閉装置、 36・・・・中継室、 32 ・・・積載装置、 ろ5・・・・・シール、 40  ・・・プラズマ処理室、 58・・・・・支持具、 60・・ 赤外線による温度計、 61  ・・赤外線源。 代理人弁理士 高 橋 明 夫 郷 / 図 (fff/ci) 100  200  3oo   (°o)紅処理物C
昌友 潟 4−図 葛 S′ 区 第 6 図 L  、、、、、、    −−−。 第 7 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ドライエツチング室と、真空を保ってドラ。 イエノチング室に接続されたプラズマ処理室から成るド
    ライエツチング装置であって、プラズマ処理室内で処理
    中の被処理物の温度を゛206′C以上にする手段を設
    けたことを特徴とするドライエツチング装置。 2 上記手段を被処理物と支持具との熱的接触を小さく
    して形成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載のドライエツチング装置。 3 ドライエツチング室と真空を保ってドライエツチン
    グ室に接続されたプラズマ処理室から成るドライエツチ
    ング装・置であって上記プラズマ処理室を円筒形に構成
    したことを特徴とするドライエツチング装置。 4 ドライエツチング室と、円筒形プラズマ処理室と、
    この間に真空を保って相互に接続されだ中継室と、中継
    室と各処理室との間にそれぞれ設けられた真空開閉装置
    とを備えたことを特徴とするドライエツチング装置。
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