JPS61260634A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPS61260634A JPS61260634A JP60101229A JP10122985A JPS61260634A JP S61260634 A JPS61260634 A JP S61260634A JP 60101229 A JP60101229 A JP 60101229A JP 10122985 A JP10122985 A JP 10122985A JP S61260634 A JPS61260634 A JP S61260634A
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- JP
- Japan
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- wafer
- processed
- magnet element
- electrode
- cooling
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32623—Mechanical discharge control means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3266—Magnetic control means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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。
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、プラズマ処理装置に係り、特に真空下のガス
を電界と磁界の作用のもとてプラズマ化させプラズマ中
のイオンあるいは活性種によって半導体ウェハ等の被処
理物質を処理するプラズマ処理装置に関するものである
。
を電界と磁界の作用のもとてプラズマ化させプラズマ中
のイオンあるいは活性種によって半導体ウェハ等の被処
理物質を処理するプラズマ処理装置に関するものである
。
真空下のガスをグロー放電によってプラズマ化して、プ
ラズマ中のイオンあるいは活性種によって被処理物質を
処理する装置は材料表面の改質および加工、さらに材料
表面への物質の堆積と種々の分野で使用されている。
ラズマ中のイオンあるいは活性種によって被処理物質を
処理する装置は材料表面の改質および加工、さらに材料
表面への物質の堆積と種々の分野で使用されている。
電界によるグロー放電に磁界を作用させると、電気的な
り−ロン力と電磁気によるローレンツ力が作用し、特に
電界と磁界が直交するように構成すると、荷電粒子がサ
イクロイド運動することによって粒子ないし分子間の術
突頻度が増し、イオンあるいは活性種の密度が増加する
ことは衆知のことであり、処理速度の向上を目的にこの
技術を応用した装置も実用に供されている。特にドライ
エツチング！１ｋＶ１では特開昭５８−１６０７８号公
報が開示されている。この従来装置は第５図、第６図に
示すように、ウェハ１１１を載置する下部電［ｉ １１
２の下にＮ極１１３とＳ極１１４で構成される磁石要素
１１５を配置し、Ｎ極−Ｓ極間で増強されたプラズマ領
域をウェハ１１１に対して相対的に移動させて均一性を
高めるために磁石要素１１５を駆動系１１６によって直
進的に走査している。均一化を図るためには磁石要素１
１５を第６図のウェハ一端の位置Ａから他端位置Ｂまで
移動させる必要があり、電極下部の空間は磁石要素１１
５の移動のために大きな空間が必要でウェハの載置に複
雑な方法がが採られている。このためエツチング装置が
大きくなると同時に、ウェハ搬送あるいは冷却の信頼性
向上が図りにくいという問題点があった。
り−ロン力と電磁気によるローレンツ力が作用し、特に
電界と磁界が直交するように構成すると、荷電粒子がサ
イクロイド運動することによって粒子ないし分子間の術
突頻度が増し、イオンあるいは活性種の密度が増加する
ことは衆知のことであり、処理速度の向上を目的にこの
技術を応用した装置も実用に供されている。特にドライ
エツチング！１ｋＶ１では特開昭５８−１６０７８号公
報が開示されている。この従来装置は第５図、第６図に
示すように、ウェハ１１１を載置する下部電［ｉ １１
２の下にＮ極１１３とＳ極１１４で構成される磁石要素
１１５を配置し、Ｎ極−Ｓ極間で増強されたプラズマ領
域をウェハ１１１に対して相対的に移動させて均一性を
高めるために磁石要素１１５を駆動系１１６によって直
進的に走査している。均一化を図るためには磁石要素１
１５を第６図のウェハ一端の位置Ａから他端位置Ｂまで
移動させる必要があり、電極下部の空間は磁石要素１１
５の移動のために大きな空間が必要でウェハの載置に複
雑な方法がが採られている。このためエツチング装置が
大きくなると同時に、ウェハ搬送あるいは冷却の信頼性
向上が図りにくいという問題点があった。
本発明の目的は小形で被処理物質の搬送および冷却が容
易で信頼性の高いプラズマ処理装置を提供することにあ
る。
易で信頼性の高いプラズマ処理装置を提供することにあ
る。
本発明の第１の特徴は磁石要素の中央に開孔部を設け、
被処理物質を載置する放電電極の下方に、電界と直角な
面内で回転可能に該磁石要素を設置し、かつ、この開孔
部を通過して被処理物質を上下動させる被処理物質上下
動機構を設け、装置の小形化および被処理物質の搬送を
容易にしたことである。
被処理物質を載置する放電電極の下方に、電界と直角な
面内で回転可能に該磁石要素を設置し、かつ、この開孔
部を通過して被処理物質を上下動させる被処理物質上下
動機構を設け、装置の小形化および被処理物質の搬送を
容易にしたことである。
本発明の第２の特徴は上記開孔部を有する磁石要素を同
様に設置し、この開孔部を通過して被処理物質下面に冷
却ガスを送給する冷却機構を設け、装置の小形化および
被処理物質の冷却を容易にしたことである。
様に設置し、この開孔部を通過して被処理物質下面に冷
却ガスを送給する冷却機構を設け、装置の小形化および
被処理物質の冷却を容易にしたことである。
本発明の詳細を実施例に基づいて説明する。実施例では
被処理物質が半導体ウェハで、かっ半導体ウェハなドラ
イエツチング処理する場合を採り上げる。第１図は本発
明によるドライエツチング装置の縦断面図、＠２図は磁
石要素の平面図、第３図は第２図のＶ−■断面図である
。
被処理物質が半導体ウェハで、かっ半導体ウェハなドラ
イエツチング処理する場合を採り上げる。第１図は本発
明によるドライエツチング装置の縦断面図、＠２図は磁
石要素の平面図、第３図は第２図のＶ−■断面図である
。
ドライエツチング装Ｗ１１は互に平行な上部電極３と下
部電極４の両放電電極とを内蔵し、ガスの供給孔５．排
気孔６とウェハ１０の搬入・搬出孔７とを有する処理室
２と、モータ９によって回転駆動される磁石要素８およ
びウェハ搬送機構としてのウェハ押上げビン１１２回転
アーム１４により構成されている。さらに詳細には下部
電極４には高周波電源１６が取り付けられ、絶縁物伎を
介して支持されている。また、下部電極４の中央開孔部
にはシールソング１１’が設けられ、ウェハ押上げピン
１１が上下する際の処理室２の真空を保持する構造とな
っている。１３はウェハ押上げピン１１を上下動するア
クチュエータである。１５は回転アームの回転機構であ
り、磁性シール１５′により真空シールされている。
部電極４の両放電電極とを内蔵し、ガスの供給孔５．排
気孔６とウェハ１０の搬入・搬出孔７とを有する処理室
２と、モータ９によって回転駆動される磁石要素８およ
びウェハ搬送機構としてのウェハ押上げビン１１２回転
アーム１４により構成されている。さらに詳細には下部
電極４には高周波電源１６が取り付けられ、絶縁物伎を
介して支持されている。また、下部電極４の中央開孔部
にはシールソング１１’が設けられ、ウェハ押上げピン
１１が上下する際の処理室２の真空を保持する構造とな
っている。１３はウェハ押上げピン１１を上下動するア
クチュエータである。１５は回転アームの回転機構であ
り、磁性シール１５′により真空シールされている。
磁石要素８は中央に開孔部を有し下部電極４のごく接近
した下方（大気中）に回転可能に支持されている。この
磁石要素８は第２図、第３図に見られるように、端面な
ヨーク２】上に対をなして取付けられたＮ極ｎとＳａＸ
で構成され、中心が回転中心と一致しており、Ｓ極およ
びＮ極がスクロール状に配置されている。
した下方（大気中）に回転可能に支持されている。この
磁石要素８は第２図、第３図に見られるように、端面な
ヨーク２】上に対をなして取付けられたＮ極ｎとＳａＸ
で構成され、中心が回転中心と一致しており、Ｓ極およ
びＮ極がスクロール状に配置されている。
このように構成されたドライエツチング装置の動作を以
下に説明する。
下に説明する。
半導体ウェハ１０のエツチングに必要なガスが供給孔５
から供給され、かつ排気孔６から排気されると共に下部
ｗＬ極４に高周波電源１６から電力が印加され、上下電
極３，４間でグロー放電が生じ、特に電磁場が直交する
半導体ウェハ１０の近傍で強いプラズマが得られる。こ
の恐いスクロール状のプラズマ領域は半導体ウェハ１０
の被処理面に対して回転するので、半導体ウェハ１０の
全面は均一に強いプラズマにさらされ、その被処理面は
速い速度でエツチングされる。処理がすむと半導体ウニ
／１１０はウェハ押上げピン１１により持ち上げられ、
回転アーム１４がこの半導体ウェハ１０の下面に入り込
んだ後ウェハ押上げビン１１が下降し、半導体ウェハ１
０を回転アーム１４に受は渡す。この後、回転アーム１
４は回転し、搬入出孔７を通過して上記と同様の作業で
新しい半導体ウェハｌＯと交換した後、下部電極４上に
この未処理の半導体ウェハｌＯをセットする。このよう
にしてエツチング工程が繰り返される。
から供給され、かつ排気孔６から排気されると共に下部
ｗＬ極４に高周波電源１６から電力が印加され、上下電
極３，４間でグロー放電が生じ、特に電磁場が直交する
半導体ウェハ１０の近傍で強いプラズマが得られる。こ
の恐いスクロール状のプラズマ領域は半導体ウェハ１０
の被処理面に対して回転するので、半導体ウェハ１０の
全面は均一に強いプラズマにさらされ、その被処理面は
速い速度でエツチングされる。処理がすむと半導体ウニ
／１１０はウェハ押上げピン１１により持ち上げられ、
回転アーム１４がこの半導体ウェハ１０の下面に入り込
んだ後ウェハ押上げビン１１が下降し、半導体ウェハ１
０を回転アーム１４に受は渡す。この後、回転アーム１
４は回転し、搬入出孔７を通過して上記と同様の作業で
新しい半導体ウェハｌＯと交換した後、下部電極４上に
この未処理の半導体ウェハｌＯをセットする。このよう
にしてエツチング工程が繰り返される。
本実施例において、磁石要素８の中央部には開孔部が設
けられているが、磁石要素８は従来例のような直進移動
と異なって回転するので、開孔部にウメハ押上げビン１
１が配置されても問題なく動作させることができる。し
たがって、被処理物質である半導体ウェハの搬送が容易
で信頼性が高くかつ小形化したマグネトロンエツチング
装置を提供することができる。
けられているが、磁石要素８は従来例のような直進移動
と異なって回転するので、開孔部にウメハ押上げビン１
１が配置されても問題なく動作させることができる。し
たがって、被処理物質である半導体ウェハの搬送が容易
で信頼性が高くかつ小形化したマグネトロンエツチング
装置を提供することができる。
本発明の他の実施例を第４図に示す。この実施例もドラ
イエツチング装置［３１に適用した場合の実施例で縦断
面図を示している。ここで、おは上部電極、あは下部電
極、あはガス導入孔、蕊は排気孔、舅はウェハ搬入出孔
、羽は磁石要素、胎は回転モータ、伯はウェハである。
イエツチング装置［３１に適用した場合の実施例で縦断
面図を示している。ここで、おは上部電極、あは下部電
極、あはガス導入孔、蕊は排気孔、舅はウェハ搬入出孔
、羽は磁石要素、胎は回転モータ、伯はウェハである。
４１は管状をなしたウェハ押上げピンであり、冷却ガス
４７を通過させるウェハ冷却機構を兼用している。、
４１’はシールリング、４２は絶縁物で４２′はシール
リングである。葛はウェハ押上げビン４１を上下動する
アクチュエータ、朝は回転アーム、葛は回転駆動機構、
柘は高周波電源である。４７はウェハ冷却ガス（例えば
Ｈｅガス）であり、ウェハ押上げピン４１の管内を通過
して半導体ウェハ下面に送給される。絽は下部電極４の
上下動機構であり、４９は冷却水配管で出口４９′は別
方向（図示せず）に設けられている。父は下部電極４の
上下動時の真空保持のためのベローズ、５１．５１’は
処理室（を締め切るためのベローズとシールリング、５
２はシールリング５１′の上下動機構である。郭はウェ
ハ下面のガス圧に対抗してウェハ荀を下部電極調に押付
けるウェハ押えであり、詞は下部電極あが下降した時に
ウェハ押えを支持する支持台である。
４７を通過させるウェハ冷却機構を兼用している。、
４１’はシールリング、４２は絶縁物で４２′はシール
リングである。葛はウェハ押上げビン４１を上下動する
アクチュエータ、朝は回転アーム、葛は回転駆動機構、
柘は高周波電源である。４７はウェハ冷却ガス（例えば
Ｈｅガス）であり、ウェハ押上げピン４１の管内を通過
して半導体ウェハ下面に送給される。絽は下部電極４の
上下動機構であり、４９は冷却水配管で出口４９′は別
方向（図示せず）に設けられている。父は下部電極４の
上下動時の真空保持のためのベローズ、５１．５１’は
処理室（を締め切るためのベローズとシールリング、５
２はシールリング５１′の上下動機構である。郭はウェ
ハ下面のガス圧に対抗してウェハ荀を下部電極調に押付
けるウェハ押えであり、詞は下部電極あが下降した時に
ウェハ押えを支持する支持台である。
本実施例において前記一実施例と異なるのはウェハの冷
却機構およびそれは付ずいする部分てあり、磁石要素８
による電磁場プラズマおよびその回転によるエツチング
機構については全く同じである。
却機構およびそれは付ずいする部分てあり、磁石要素８
による電磁場プラズマおよびその回転によるエツチング
機構については全く同じである。
以下ウェハ冷却およびウェハ搬送について詳述する。第
４図で、下部型！Ｍ調が上昇し、ウェハ押え田がウェハ
旬上にセットされ、かつシールリング５１′が処理室諺
な締め切ってエツチングが行われる状態を示している。
４図で、下部型！Ｍ調が上昇し、ウェハ押え田がウェハ
旬上にセットされ、かつシールリング５１′が処理室諺
な締め切ってエツチングが行われる状態を示している。
この時、ウェハ押上ケピン１１の管内にはＨｅガスが送
給され半導体ウェハ伯の下面に充満するので、半導体ウ
ェハ荀と下部電極あとの間の熱抵抗は冷却ガスが送給さ
れない場合の金属接触と比較し著し鳴低下する。一方、
半導体ウェハ伯の熱そのものは下部電極あ内に冷却水が
循環されているので極めて効果的に冷却作用が得られる
。
給され半導体ウェハ伯の下面に充満するので、半導体ウ
ェハ荀と下部電極あとの間の熱抵抗は冷却ガスが送給さ
れない場合の金属接触と比較し著し鳴低下する。一方、
半導体ウェハ伯の熱そのものは下部電極あ内に冷却水が
循環されているので極めて効果的に冷却作用が得られる
。
エツチングが終了すると、下部電極具は下降し、ウェハ
押え詔は支持台９に支持され、シールリング５１’は下
降する。この後、ウェハ押上げピン４１が上昇して半導
体ウェハ句を押上げ、前記一実施例と同様に回転アーム
材との相互動作により未処理の半導体ウェハとの交換が
なされる。
押え詔は支持台９に支持され、シールリング５１’は下
降する。この後、ウェハ押上げピン４１が上昇して半導
体ウェハ句を押上げ、前記一実施例と同様に回転アーム
材との相互動作により未処理の半導体ウェハとの交換が
なされる。
このように、本実施例によれば、半導体ウェハの冷却、
半導体ウェハの搬送が容易で信頼性が高くかつ小形化し
たマグネトロンエツチング装置を提供することができる
。
半導体ウェハの搬送が容易で信頼性が高くかつ小形化し
たマグネトロンエツチング装置を提供することができる
。
以上述べたように、本発明によれば小形で被処理物質の
搬送および冷却が容易で信頼性の高い電磁場併用のプラ
ズマによる処理装置を提供できる効果がある。
搬送および冷却が容易で信頼性の高い電磁場併用のプラ
ズマによる処理装置を提供できる効果がある。
第１図〜第２図は本発明によるプラズマ処理装置の一実
施例を示すもので、第１図は装置の縦断面図、第２図は
磁石要素の平面図、第３図は第２図中のＶ−■断面図、
第４図は本発明（こよるプラズマ処理装置の他の実施例
を示す装置の縦断面図、第５図は従来のプラズマ処理装
置の縦断面図、第６図は＠５図中の磁石要素の平面図で
ある。 ２．３２・・・・・・処理室、３，３３・・・・・・上
部電極、４゜凋・・・・・・下部電極、８．３８・・・
・・・磁石要素、１１・・・・・・被処理物質搬送機構
、４１・・・・・・冷却機構￥１図 ２−−ヌ用理堅７３−−− 上１Ｆ申４〜．４ −下Ｈ
ｐ電棒δ−虞に札１１−４ｈ鑓狗和晩−桶 ￥４図 ３２−−−−一対Ｗ室、 ３３−土ｇｐ東極、 、３＝
７−’Ｆ群電縫３δ−−−−一方沁要糺４１−−一−々
却機揖第５図
施例を示すもので、第１図は装置の縦断面図、第２図は
磁石要素の平面図、第３図は第２図中のＶ−■断面図、
第４図は本発明（こよるプラズマ処理装置の他の実施例
を示す装置の縦断面図、第５図は従来のプラズマ処理装
置の縦断面図、第６図は＠５図中の磁石要素の平面図で
ある。 ２．３２・・・・・・処理室、３，３３・・・・・・上
部電極、４゜凋・・・・・・下部電極、８．３８・・・
・・・磁石要素、１１・・・・・・被処理物質搬送機構
、４１・・・・・・冷却機構￥１図 ２−−ヌ用理堅７３−−− 上１Ｆ申４〜．４ −下Ｈ
ｐ電棒δ−虞に札１１−４ｈ鑓狗和晩−桶 ￥４図 ３２−−−−一対Ｗ室、 ３３−土ｇｐ東極、 、３＝
７−’Ｆ群電縫３δ−−−−一方沁要糺４１−−一−々
却機揖第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、互いに平行な放電電極と、該電極による電界と直交
する方向に磁界を作る磁石要素と、ガスの供給孔、排気
孔および被処理物質の搬入孔、搬出孔とを有し、真空下
でプラズマを発生させて被処理物質を処理する装置にお
いて、前記磁石要素に開孔部を設け、かつ前記被処理物
質を載置する前記放電電極の下方に位置して電界と直角
な面内で回転可能に設置し、該磁石要素の開孔部を通過
して被処理物質を上下動させる被処理物質搬送機構を設
けたことを特徴とするプラズマ処理装置。 ２、互いに平行な放電電極と、該電極による電界と直交
する方向に磁界を作る磁石要素と、ガスの供給孔、排気
孔および被処理物質の搬入孔、搬出孔とを有し、真空下
でプラズマを発生させて被処理物質を処理する装置にお
いて、前記磁石要素に開孔部を設け、かつ前記被処理物
質を載置する前記放電電極の下方に位置して電界と直角
な面内で回転可能に設置し、該磁石要素の開孔部を通過
して被処理物質下面に冷却ガスを送給する冷却機構を設
けたことを特徴とするプラズマ処理装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60101229A JPS61260634A (ja) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | プラズマ処理装置 |
| US06/777,725 US4631106A (en) | 1984-09-19 | 1985-09-19 | Plasma processor |
| KR1019850006846A KR900005347B1 (ko) | 1984-09-19 | 1985-09-19 | 플라즈마 처리장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60101229A JPS61260634A (ja) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61260634A true JPS61260634A (ja) | 1986-11-18 |
Family
ID=14295065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60101229A Pending JPS61260634A (ja) | 1984-09-19 | 1985-05-15 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61260634A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01100284A (ja) * | 1987-06-09 | 1989-04-18 | Tokuda Seisakusho Ltd | 腐蝕性ガス使用の処理装置 |
| JPH01276736A (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-07 | Tokyo Electron Ltd | エッチング装置 |
-
1985
- 1985-05-15 JP JP60101229A patent/JPS61260634A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01100284A (ja) * | 1987-06-09 | 1989-04-18 | Tokuda Seisakusho Ltd | 腐蝕性ガス使用の処理装置 |
| JPH01276736A (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-07 | Tokyo Electron Ltd | エッチング装置 |
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