JPS61168922A - プラズマ・エツチング装置 - Google Patents

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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明はプラズマによって基板をエツチングするための
プラズマ・エッチング装置に関するものである。

Ｂ、開示の概要 本発明は複数個の基板の主平面上の材料の予定部分をプ
ラズマ・エッチングするための装置を開示する。この装
置はプラズマ反応室と、電界により反応種（スペイシス
）に変換されるべきガスを連続的に導入するための設備
と、基板の１つ又はそれ以上のスルーホールを通ってガ
スが流れるようにするための設備と、ガスを連続的に排
出するための設備と、反応室及び基板に連結され反応室
内の予定径路に沿った逐次的な基板前進を容易化するた
めの自動輸送（駆動）機構と、各基板を反応室に出し入
れする間に反応室内の雰囲気を実質的に一定に維持する
ため反応室に連結された真空ロックとより成る。

Ｃ０従来技術 より均一なプラズマエツチングの結果を達成する従来の
１つの方法は、エツチング（蝕刻）速度を低くしたい場
合、フッ素置換を発生するように高い濃度のＣＦ４を必
要とする。

プラズマ反応を起すために１通常、反対極性の電荷が与
えられた電極が真空室内に置かれる。そのような装置は
例えば、本出願人の先願米国特許第４５０８６１２号明
細書（特願昭５９−２４３５４３号）に示されている。

米国特許第３７５７７３３号はプラズマ沈積用の円筒形
反応器を開示している。その反応器は内側領域に基板を
保持する保持体の外側領域から反応ガスを放射状に流す
ための手段を有する。更に保持体の内側領域からガスを
排出するための手段が設けられている。このような装置
は連続的又は半連続的な動作とは反対に、１度に１つの
基板主表面に対してのみ処理可能なバッチ処理にしか使
用できない。そればかりか多量の反応ガスを消費するの
で、プラズマ沈積の均一性は比較的小さい基板又はウェ
ハに対してのみ保証される。しかもこの装置はプラズマ
沈積用のものであってプラズマ・エッチングを意図した
ものではない。

米国特許第４２６４３９３号はプラズマ・エッチング又
は沈積用の反応器を開示している。その反応器は内部に
２つの平行板を持つ。その一方はオリフィスの正規アレ
イを通って板間の高周波電界中に分配される反応ガスの
ためのマニホルドとして働らく。平行板構造体は容量を
増すために接地板及び高周波板を交互に並べたアレイ状
でもよい。反応ガスは一方向のみから導入され（即ち板
体の片側だけにオリフィスが並べられている）。

その結果として基板又はそのスルーホールの片側エツチ
ングしか出来ない。

Ｄ１発明が解決しようとする問題点 多岐にわたる電子素子、例えば集積回路のような電子素
子を製造する際に、基板上に金属の薄膜を沈積（ｄｅｐ
ｏｓｉｔ）する必要がある１例えば銅の如き材料がセラ
ミック又はガラス基板上に沈積され、そしてエッチされ
、若しくは電気回路又は電子素子に作られる。

プラズマデポジション、即ちプラズマ沈積の領域で、原
子はスパッタリング又はスパッタ沈積と称されるプロセ
スによって、陰極へ接続されたターゲットの表面から変
位される。このプロセスにおいて、ターゲットはしばし
ば銅などのような電気の良導電材料で構成される。ター
ゲットが取り付けられる陰極は、アルゴンのような不活
性ガスの環境の下で、直流か又は高周波の相対的に高い
電圧に差し向けられる。不活性ガスはイオン化し励起気
体状態（プラズマ）を形成する。このプラズマ状態から
正のイオンが脱出してターゲットの露出面に衝突する。

ターゲットの材料の原子又はクラスタ、即ち原子団は運
動のモーメントによって、追い出される。スパッタリン
グとして知られているのが、ターゲット原子のこの追い
出しである。このプロセスを繰返すことによって１元来
。

中性である多数のこれ等の原子が相対的に高い真空中で
、ターゲットの前の空間に移動する。これ等の原子は結
局、全体としてターゲットに近接して置かれた基板、即
ちサンプルと言われる受容体。

即ちレシーバの表面を叩きそして凝結する。かくして、
原子の被覆即ちターゲット材料の分子層が基板上に設立
される。全体が１μｍよりも薄いコーディングが薄膜（
ｔｈｉｎ　ｆｉｌ＋ｍ）と称される。一般に、集積回路
の金属化にはこの厚さで充分である。

一般にバイア（ｖｉａ）と言われている短絡孔又はスル
ーホールは、第ルベルの導電パターンと第２、即ち高次
レベルの導電パターンとの間の相互電気接続路である。

異なった基板レベル上の回路を相互に電気的に接続する
ために、貴金属（例えばパラジウム）の種入れ及び無電
解金属沈積がバイアの壁面を被覆するのに使われて来た
。（上述の被覆は、後で電気メッキされるのが通常であ
る。）然しなから、極く最近は、プラズマ技術がこの問
題に適用されて来ている。

プリント回路板及びカードとして使用される基板のプラ
ズマ処理の分野において、不均一なプラズマ領域は不均
一なエツチング、不均一な沈積を生じ、そしてスルーホ
ール、又はバイア孔の不均一な清浄をもたらす。このス
ルーホールに関する清浄処理はデスミアリング（ｄｅｓ
ｍｅａｒｉｎｇ）と称する。例えば、エツチングプロセ
スにおいて、基板の中心部分のより高濃度のプラズマ領
域は基板の中心部位でより高いエツチング速度をもたら
すのに反して、基板の周辺部分における相対的に希薄な
プラズマ濃度はこれ等の部分で比例的且つ予想通りの低
いエッチ速度を生ずる。電気的に浮遊状態にあるプリン
ト回路板に近接した不均一な電界は回路板の不均一なプ
ラズマ処理を起すことが見出されている。

前記の刊行物に示された技術は、大きな基板の主平面を
エッチするためにも、また大きな面積にわたって均一な
プラズマ領域を発生するためにも適当でない０本発明の
目的は次の通りである。

均一なプラズマ領域を発生するためのプラズマ反応装置
を提供すること。

大きな基板の主表面やバイア及びスルーホールを均一に
処理するプラズマ反応装置を提供すること。

反応ガスの消費分を補充しつつ自動的又は半自動的に均
一なプラズマ及び電界中で基板を処理できるようにする
こと。

基板をエツチングし且つクリーニングするため連続的態
様でプラズマ反応器を使用できるようにすること。

均−且つ効率的にプラズマ処理を行なうための基板に向
って、基板をめぐって、且つ基板を通過して両方向にプ
ラズマ・ガス流を当てるようにすること。

Ｅ０問題点を解決するための手段 本発明は複数個の基板の主表面上の物体の予定部分をプ
ラズマ・エッチング（食刻）するための装置を提案する
。この装置はプラズマ反応室と。

電界により反応種（スペイシス）に変換されるべきガス
を連続的に導入するための設備と、基板の１つ又はそれ
以上のスルーホールを通ってガスが流れるようにするた
めの設備と、ガスを連続的に排出するための設備と１反
応室及び基板に連結され反応室内の予定径路に沿った逐
次的な基板前進を容易化するための自動輸送（駆動）機
構と、各基板を反応室に出し入れする間に反応室内の雰
囲気を実質的に一定に維持するため反応室に連結された
真空ロックとより成る。

Ｅ、実施例 第３図を参照すると、従来の技術で知られているような
通常の上部パネル電極１０と下部パネル電極１２との断
面図が示されている。電極１０及び１２は相互に平行な
主軸を持つ、この構造は平行板パネル電極と言われる。

電源は示されていないが夫々の電極１０及び１２に接続
される。第３図に示されたように、成る時間において、
正の電荷が上部電極１０に印加され、そして負の電極が
下部電極１２に印加される。

平行電極１０及び１２の間で、参照番号１４で識別され
る電界は中心領域で実質的に均一である。

然しながら、夫々参照番号１６及び１８により示されて
いるように、電極１０及び１２の両端での電界は、より
高密度である。従って、電界１４も結果のプラズマ（図
示せず）も電極１０及び１２に近接したすべての場所で
均一ではない。

更に第４図を参照すると、間に挟まれた基板２０を有す
る、同じ平行板パネル電極１０及び１２の断面図が示さ
れている。基板２０は電極１０及び１２の主軸と実質的
に平行な主軸を持つ、任意の成る時間での電界は電極１
０及び１２に近接する中心部２２では相対的に低い強度
を有し、そして電極１０及び１２に近接した外縁部で相
対的に高い強度を有している。中間部に基板２０を有す
る通常の平行板パネル電極１０及び１２は均一でない電
界を生ずることが分る。

第５図は、上記電極２８とそれと平行な下部電極３０を
有するプラズマ反応装置を示す、それ等２枚の電極２８
及び３０の中間に、その２枚の電極と実質的に平行に基
板３２があり、基板は接地されるか、又はゼロ電位に保
たれる。

例えばブランソン（Ｂｒａｎｇｏｎ）　Ｉ　Ｐ　０社で
製造されたモデル番号ＰＭ１４５のような高周波電源、
即ち高周波発生器３４が上部電極２８へ電気的に接続さ
れている。第２の高周波電源３６が下部電極３０に電気
的に接続される。インピーダンスを整合するために、イ
ンピーダンス整合回路３８が上部電極２８と直列に上部
高周波電源３４へ接続される。インピーダンス整合回路
は固定容量と可変容量とを含む、第２のインピーダンス
整合回路４０は下部電極３０と直列に第２高周波電源３
６へ接続される。

交番電流位相波形４２及び４３は高周波電源３４及び３
６の間の位相差を表わしている。高周波電源３４及び３
６は常時、相互に１８０°位相がずれていることが分る
。また、上部及び下部電極夫々の間に発生された電界は
、部分４６及び４８を含んで基板の長さに沿って実質的
に均一であることが理解出来る。

第６図はプラズマ処理に使用される高真空度に維持する
のに適する反応室５０を示す０例えば、そのような室５
０はブランソン社のモデル番号７４１５により入手しう
る０反応室５０は排気され、次にアルゴン及び酸素また
はＣＦ４及び酸素が導入される。ハウジング５２が反応
室５０の中に置かれる。ハウジング５２には、電界回路
を表面にプリントさせるのに適した複数枚のカード、即
ち基板５４を装着する。基板５４は母線５６によって互
いに電気的に接続される。母線５６は接地５７される。

電極５８及び６０は基板５４の両側に交互に設置される
。電極５８は母線部６２によって互に電気的に接続され
ている。母線部６２は、良好な実施例では１３．５メガ
ヘルツで動作するのに適する高周波電源へ電気的に接続
される。スルーホールの高い縦横比（即ち、スルーホー
ルの深さ対直径の比率が６：１よりも大きい場合）のた
めに極めて低い周波数（例えば５０キロヘルツ）で動作
する高周波電源は供給、・ガスからポリマ種の生成を阻
止することが見出されている。例えば米国特許第４４２
５２１０号は相対的に低い周波数の高周波の意義を開示
している。イオン化プラズマ種の蝕刻物（ｉｏｎｉｃ　
ｐｌａｓｍａ　５ｐｅｃｉｅｓ　ｅｔｃｈａｎｔｓ）は
高周波に応答して、スルーホールの内面に到達し、スル
ーホールの内面に均一なエッチを与える。位相図６５は
成る任意の時間における高周波発生量６４の位相を表わ
す。

同様に、残りの電極６０は他の母線部６６によって互に
接続されている。母線部６６は絶縁部材６６ａ及び６６
ｂによって、物理的に保持されているが、その絶縁部材
によって母線部５６から絶縁されている。この第２の母
線部６６は第２高周波電源６８へ電気的に接続されてお
り、これもまた１３．５メガヘルツで動作するのに適し
ている。

位相図６９は第２高周波電源６８の位相を表わす。

良好な実施例においては、第１高周波電源６４からの電
気信号は、第２高周波電源６８により発生される電気信
号の位相に比べ１８０°ずれている。

交番電流位相図６５及び６９の比較はこの位相差関係を
表わす。

高周波電源６４及び６８の間の位相差によって得られる
電界は、単独の高周波電源によって得られる電界、或は
すべてが同位相にある複数個の高周波電源によって得ら
れる電界の何れよりもよりよい均一性を有することが見
出されている。

位相差は必ずしも１８０’である必要はない。

従って、高周波電源６４及び６８の間の任意の位相差は
本発明の範囲内にあることは理解されねばならない。他
の実施例として、ただ１個の高周波電源を反応室５０と
関連して使用しうろことは注意を要する。ただし、この
場合、１個の高周波電源は互に位相がずれている２個又
はそれ以上の出力信号を発生することが条件となる。

図示されていないが、ガス導入パイプ及びガス排出パイ
プが、必要に応じて、ガスを導入し又は排出するよう反
応室５０へ接続されている。動作時において、連続的に
ガスを導入しそして排出することが反応室５０に接続さ
れた１本又はそれ以上のパイプによって達成しつる。

第７図は空洞電極のプラズマ装置を示す、この空洞電極
プラズマシステムはプラズマ室（図示せず）によって囲
まれており、その内部はテフロン（イー・アイ・デュポ
ン社の登録商標）の如き非導電性材料で被覆され保護さ
れる。

第１の空洞電極７０はその１つの主表面にドリル又はパ
ンチで穿たれた複数の開孔７２を持つ。

その開孔は第７図で破線で示す。良好な実施例において
、開孔７２は直線的で均一なマトリックスパターンとし
て示される６然しながら、均一なガス分布を妨げない任
意のパターンが使いうろことは理解されるべきである。

この第１空洞電極７０と離隔関係で基板７４が配置され
、基板の主軸は電極’７０の主軸と平行である。電極７
０には高周波電源７６が接続され、基板７４は接地され
る。

基板７４に近接し且つ実施的に平行に第２空洞電極７８
があり、それは電極の両主表面を通る、ドリル又はパン
チで穿された開孔（図示せず）を持つ、第２高周波電源
８０はこの空洞電極７８に電気的に接続される。同様に
、他の基板８２が空洞電極７８と実質的に平行に配置さ
れ、且つ接地される。

第３空洞電極８４は基板８２と実質的に平行に配置され
る。この電極８４もまたドリル又はパンチで穿たれ、且
つ電極の両主表面を貫通する複数個の開孔（図示せず）
を持つ。他の高周波電源８６がこの空洞電極８４に接続
される。他の基板８８が第３空洞電極８４と実質的に平
行に配置され、且つ接地されている。

最後に、１つの主表面だけにドリル又はパンチで穿たれ
た開孔（図示せず）を有する第４空洞電極９０は基板８
８と実質的に平行に配置され、そして最後の高周波電源
９２へ電気的に接続される。

ガス導入パイプ９４．９６．９８及び１００が空洞電極
７０．７８．８４及び９０へ夫々接続される。操作バル
ブ９４ａ、９６ａ、９８ａ及び１００ａが独立してガス
の流れを閉じるため、対応する導入パイプ９４．９６，
９８及び１００に設置される。導入多岐管即ち導入マニ
ホールド１０１が空洞電極７０．７８．８４及び９０へ
平均してガスを分配するために、導入パイプ９４．９６
．９８及び１００に接続されている。

電極を挟んでガス人導マニホールド１０１と反対側にガ
ス排出パイプがあり、その１個は１０２で示されており
、各パイプに対応して、独立的に操作しうるバルブ１０
２Ａを持つ、空洞電極７８゜８４及び９０に関連するガ
ス排出パイプは第７図には示されていない、すべてのガ
ス排出パイプはそれ等に関連する空洞電極と排出マニホ
−ルド１０４に接続されており、空洞電極からガスを均
一に排気させる。

ガス供給主パイプ１０６が導入マニホールド１０１へ接
続される。同様に、ガス排気主パイプ１０Ｂが排出マニ
ホールド１０４へ接続される。

若し望むならば、ガス導入パイプ１０６．９４゜９６．
９８．１００及びマニホールド１０１の機能と、ガス排
出パイプ１０８．１０２及びマニホールド１０４の機能
とは反転することが出来ることは理解されるべきである
。つまり、必要に応じて、ガスは主ガス排出パイプ１０
８によって導入し、主ガス供給パイプ１０６によって排
出することが出来る。

空洞電極と直接に結合した導入及び排出パイプの使用は
基板の間のガスの配分及びガスの流れを最大にするので
、ガスの流れの均−化及び電界の均一化を確実にする。

これ等の均一化の組み合せの利益は、プラズマ処理中で
より正確でより均一なエツチング又は沈積が生ずること
である。

空洞電極プラズマシステムを良く理解するために操作バ
ルブ９４Ａ、９６Ａ、９８Ａ、１００Ａ、１０２Ａ及び
図示されていない操作バルブについて説明する６圧力を
加えられたガスが導入マニホールド１０１を経てガス供
給主パイプ１０６から導入された時、バルブ９４Ａ、９
６Ａ、９８Ａ及び１００Ａはガスを空洞電極７０．７８
．８４及び９０へ到達させ導入させる。排出パイプの弁
１０２Ａ及び示されていない他のバルブが閉位置にされ
ていると、ガスは空洞電極の開孔７２を通るよう強制さ
れる。このようにして、対応するガス導入口９４．９６
．９８及び１００により圧力を加えられて空洞電極７０
．７８，８４及び９０中に導入されたガスは実質的に均
一な態様で基板７４．８２及び８８をエツチングするた
め電極の開孔７２を経て配分される。

導入バルブ９４Ａ、９６Ａ、９８Ａ及び１００Ａと、排
出バルブ１０２Ａ及び図示されていない他の排出バルブ
とを適当に設定することにより、空洞電極７０．７８，
８４．９０を通るガス流を幾つかのガス流のパターンの
うちの１つにすることが出来る。個々の基板又は基板の
群は導入及び排出バルブを適当に設定することにより、
そしてガス供給主パイプ１０６及びガス排気主パイプ１
０８を選択することによって処理することが出来る。本
発明に従って、空洞電極及び基板の数は任意に選択しう
ろことは理解されるべきである。

ガス導入パイプ９４．９６．９８及び１００はプラズマ
反応が維持されるガスを導入するのに使われる。そのよ
うなガスは通常、ＣＦい酸素。

アンモニア、フレオンなどである。上述のガスの任意の
混合気体を含むガス組成もまた使用出来る。

更にまた、既に述べたように、アルゴン及び酸素の混合
気体は高い縦横比を持つスルーホールを清浄するために
、相対的に低い周波数の高周波電源で使用することが出
来る。

良好な実施例において、高周波電源間の位相の相違は以
下の通りである。高周波電源７６及び８６は互に同位相
である。高周波電源８０及び９２は互に同位相であるけ
れども、上述の高周波電源７６及び８６に対しては１８
０’、位相がずれている。代表的な周波数は５０キロヘ
ルツ乃至１３゜５メガヘルツ範囲にある。

第８図は空洞電極７０及び７８と、その間に挟まれた基
板７４とが第７図の線６−６に沿って切断された断面を
示す、空洞電極７０は２つの壁を有し、左の壁１０９は
開孔がなく、右の壁１１０は多数の開孔７２がある。電
極７ｏの右側１１０の開孔７２は、反応室５０（第６図
）の左部分から右部分へガスを分散させるようにテーパ
が付されている。従って、電極７０の開孔７２は壁１１
０の左側で小さな直径を有し、電極７０の壁１１０の右
側では大きな直径を有する。

テーパの付された孔７２の方向は基板７４の右側の主平
面へ均一にガスを配分させるように、空洞電極７８の左
側壁１１２では逆向きにされる。

図示のような開孔７２のテーパは、２個の空洞電極７０
及び７８の中間に１個の基体７４が置かれた図示の例に
有用であることは注意を要する。他の配列及び電極の開
孔７２の方向は、ガス流の方向や同時に処理される基板
の数によって、容易にデザインしうる。

第１図は本発明の均一なガス流と均一な電界を有する連
続プラズマ処理プロセスに適した装置の平面図が示され
る。真空ロック１１４がリニヤ反応室１１５へ接続され
る。真空ロック１１４は。

反応室内の環境又は真空状態に影響することなく、基板
１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ又は他の基体を反応室１
１５へ搬入し且つ輸送路１２３に沿って移動するのに用
いられる。

反応室１１５内であってその中心線の一方の側に、高周
波電源、ＲＦｌに電気的に接続されている３個の空洞電
極１１６がある。これ等３個の電極１１６は互に同位相
にある。

他の３個の空洞電極１１８が反応室の中心線の反対側に
配置されており、各々は上述の電極１１６の１つに対応
する。電極１１８は第２の高周波電源ＲＦ２に電気的に
接続されており、互に同位相にあるが、電極１１６に関
しては１８０”位相がずれている。

第１の真空ロック１１４の反対側に、第２の真空ロック
１２０が反応室１１５に設けられている。

真空ロック１２０は反応室１１５の環境又は真空状態に
影響を与えることなく１反応室１１５から基板１２２Ａ
、１２２Ｂ、１２２Ｃを取り出すのに使われる。

第１図において、基板１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｇは
水平配列で示されている。電極１１６及び１１８全体の
方向的配列は同様に、互に平行であり１個々の電極板の
配列は第４図に示された模式的な配列と同様に垂直配列
されていることは注意を要する。基板１２２Ａ、１２２
Ｂ、１２２Ｃは良好な実施例では接地されているが、プ
ラズマ処理の間では一定の電位に維持される。

動作について説明すると基体１２２Ａ、１２２Ｂ、１２
２Ｇは第１の真空ロック１１４から輸送路１２３に沿っ
て、空洞電極１１６及び１１８の間の反応室１１５を通
り、第２の真空ロック１２０へ進められる。図示されて
いない駆動装置が輸送路１２３上の各基板を反応室の１
つの位置から他の位置へ、逐次直線的に、空続的に進め
る。第１の真空ロック１１４内に設置された加熱素子１
２４はプラズマエツチング又はプラズマ沈積が起る前に
、基板１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃを予備加熱するの
に使われる。

図示されていないが、第７図に関連して説明した記載に
基づいて、空洞電極１１６及び１１８を介してプラズマ
処理に使われるガス供給及び排出装置が設けられる。空
洞電極１１６及び１１８を通って流れるガス流と、基板
１２２Ａ、１２２Ｂ。

１２２Ｃを通り且つ取りまくガス流が第７図の矢印で示
されている。空洞電極１１６及び１１８は両側に開孔を
有し、且つ基板１２２Ａ、１２２Ｂ。

１２２Ｃと対面する中間壁に中央溝を形成する一連の開
孔を持っている。

図示しないが、他の実施例として、反応室１１５は２以
上の部分に分割して、各部分を互に隔離し、夫々の部分
が異なった気体組成で基板を処理するようにすることが
出来る。他の実施例として、１個又はそれ以上の第２の
反応室を第１反応室１１５及び真空ロック１２０の間に
設置して、夫々はお互に独立させて、各反応室毎に異な
ったプラズマ処理を行うことが出来る。このような一連
のプラズマ処理段は１例えば、エツチング、ホールの清
浄化、基板処理及び沈積、又はそれ等の組み合せのため
に有用である。

第２図を参照すると、連続的若しくは準連続的のプラズ
マ処理を行うための円形状反応室の平面図が示されてい
る。この装置は基本的には２個のシリンダ（円筒状素子
）１３０及び１３２を含み、その上端及び下端には上部
及び下部密閉板（図示せず）が取り付けられている。

内側シリンダ１３２は中央真空ポンプへ連結するための
真空マニホールドを形成する。

外側シリンダ１３０及び内側シリンダ１３２との間に、
全体として放射状になっている１３６及び１３８など多
数の適当な放射状隔壁組立体が設けられ、列理装置を１
４０乃至１５４の如き数個の独立した処理領域即ち、処
理室に分割する。これ等の隔離室は、リング状の台（図
示せず）が基板を運搬するため適当に回転し、基板が隔
室内を通過するように構成されている。

月並なエアロツク即ち真空ロック素子１５６が１つの処
理室１４０に連結されており９回転リング台で運搬され
る基体を差し入れ、即ちロードしたり、取り出し、即ち
アンロードしたりず・る、ロード及びアンロード処理室
１４０を装置の他のすべての部分と隔離する制御は基本
的には真空ロッキング装置で行う、真空処理室１４０乃
至１５４の隔離は、基体運搬台と、独立して排気される
隔室１４１との間に極めて高い気密性を与えることによ
って達成される。

運搬台は１４２のような１つの室から隣りの室１４４へ
通過するように作られており、放射状に配列された隔室
の部材１３６及び１３８に設けられた開口を通る。これ
らの開口は右へ角度を付されたダクト状の一連の素子１
５８を使った長方形に構成され、運搬台が通過する頂部
及び側部の両方の所に制御された漏洩路を備えている。

角度を付された素子１５８の一方の側は隔壁１３６に固
定されているが、他方の側は気密にするため溶接又は半
田づけされている境界部の連結を除いて開放されている
。この制御された漏洩路は一方の処理環境を他方の処理
環境から充分に隔離する。

リング台はモータのような任意の原動機及び歯車（図示
せず）で駆動されうる。リング台の外縁は１例えば５回
転が容易に達成出来るように、駆動ピニオンの歯型と合
致する歯型に形成してもよい、摩擦機構のような他の駆
動方式を利用することは言うまでもない、ここに記載さ
れたことは単なる参考に過ぎない。

第２図に示された装置から、中央の真空マニホールド１
３４は処理室１４０乃至１５４のすべてに共通であるこ
とが理解出来る。

バタフライ型のバルブ素子１６０は夫々に形成された処
理室をこの中央マニホールド１３４へ連結する。バルブ
１６０を適当に回転することによって、特定の処理室は
マニホールド１３４へ開放することが出来、又はマニホ
ールド１３４から閉鎖することが出来る。このようにし
て、拡散又はターボポンプのような単一の高速真空ポン
プシステムが真空マニホールド１３４へ連結された時、
必要な真空を別個に形成された処理室及び放射状隔室組
立体のすべてに与えることが出来る。ポンプシステムは
所望の真空レベルを確立するために、種々の機械的ポン
プへ更に連結することが出来る。

円筒状の内壁に支持されている独立した夫々のバルブ１
６０は給排気制御素子を構成する。従って、夫々の放射
状隔室組立体は中央真空マニホールド１３４から分離し
ているので、複数個の異なった排気処理室を持つことが
可能である。

１４４及び１４８の如き分離した室の間の放射状隔壁へ
の真空マニホールドの連絡は、１３６゜１３８の如き隔
壁の間の対応する隔室へ接続されている固定又は可変の
気体誘導口１６２によって与えられているので、放射状
隔室組立体内の圧力は真空ポンプへ連結しているマニホ
ールド１３４内の圧力と殆ど同じ位に低い。しかし、実
際は漏洩などのため、この隔離領域即ち隔室は通常、真
空マニホールド１３４の圧力よりも僅かに高い。

システム中の最高の圧力は勿論、処理室１４０゜１４２
．１４４，１４８等の中に生じている。これ等の領域又
は隔室は種々の処理素子の量を決める。

リング状の処理台は順次に処理室内を移動し。

この移動が起きると、任意所望の態様で設定された適宜
の環境内に置かれた基体は種々の処理室内に置かれたス
パッタリング陰極素子１６４を高周波励起によってスパ
ッタ処理が行われるか、若しくは他の真空処理が施され
る。夫々の処理室中の相対的な圧力は別個に制御可能で
あるため２月並な機構によって示したバルブの操作は自
動的に行えることは明らかである。放射状隔室組立体１
３６．１３８に設けられた、直接排気の漏洩スロットが
一つの処理室から隣りの処理室への汚染を除去する。

運転中に、基体運搬台は真空異境に閉じ込められる。こ
れはガスの流出を減少する。既に触れたように、直接排
気放射状隔室組立体は隔室の汚染を除去する。

約１．２メートルの直径の円筒形処理装置は３゜３メー
トルの長さのインライン型即ち直線型装置と等価である
０円形処理システムは基体のローディング及びアンロー
ディングを隣りの領域で行うのに反し、リニヤ型システ
ムは、既に説明したように、ローディング及びアンロー
ディングはシステムの両端で行う必要がある。

加えて、処理室の下に配置された中央ポンプシステムを
有する円形配列（第２図）は単一のポンプ装置のみが必
要とされる場合に使われる。

円形状の処理室の配列によって、基板をロード゛　　し
且つアンロードすることは、任意の簡単な自動化の方法
を達成しうるし、且つ異境を変化することなしに、連続
的又は半連続的動作が可能となる。

また、これは異なったタイプの処理をコンピュータによ
り容易に制御しうるし、自動化が容易となる。

円形状の反応装置及び第１図に示された直線状の反応装
置は基板即ち基体を垂直方向又は水平方向の何れにも移
送する装置にも利用しうろことが理解される。

酸素プラズマは、銅及び通常普通に使われる導電体と、
エポキシ樹脂などの電気の不良導体との接着を向上する
ために、上述の連続的プラズマ装置を使うことが出来る
。更にまた、ＮＨ，及びアミンから成るプラズマは将来
の種入れ処理用のボードを備準するのに使うことが出来
る。

Ｆ０発明の詳細 な説明したように、本発明の装置は被処理基板の広い領
域にわたって均一にプラズマ・エッチングすることがで
きるので、プラズマ・エッチングによる製品の質の改善
を計るばかりでなく、プラズマ処理工程の連続化及び自
動化を容易にするなどの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプラズマ連続エツチング装置の図、第
２図はプラズマ連続エツチング装置の他の実施例を示す
図、第３図はプラズマ領域を発生する従来装置を示す図
、第４図は基板を取り囲んでプラズマ領域を発生する従
来装置の模式図、第５図は均一なプラズマ領域を発生す
る装置を示す図、第６図は反応室の模式断面図、第７図
はガスの流れを説明するための複数個の基体と空洞電極
の斜視図、第８図は第７図の４１６−６に沿って切断し
た空洞電極の断面図である。 １０．１２．２８．３０．５８．６０・・・・電極。 ３４．３６．６４．６８．７６．８０．８６．９２、Ｒ
ＦＩ、ＲＦ２・・・・高周波電源、３２．５４゜７４．
８２．１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｇ・・・・基板、７
０．７８．８４．９０，１１６，１１８・・・・空洞電
極。 出願人　　インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション 復代理人　　弁理士　　篠　　１）　文　　雄５０−反
応Ｉ室 灰化・室の１１図 ７２−・・内孔 Ｎｏ−・−イヨの壁 空洞電極の断面図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数個の基板の主表面上にある材料の予定部分をエッチ
   ングするためのプラズマ・エッチング装置であつて、 プラズマ反応室と、 電界により反応種に変換されるべきガスを連続的に上記
   プラズマ反応室へ導入するための接続手段と、 上記反応室からガスを連続的に排出するため上記反応室
   へ接続する手段と、 上記反応室内の予定径路に沿つて上記基板を逐次的に前
   進させるための駆動手段と、 上記各基板を上記反応室内に出し入れする間に実質的に
   均一な雰囲気を維持するため上記反応室へ接続される真
   空ロックとを含むことを特徴とするプラズマ・エッチン
   グ装置。