JPH025531Y2

JPH025531Y2 -

Info

Publication number: JPH025531Y2
Application number: JP7715382U
Authority: JP
Priority date: 1982-05-26
Filing date: 1982-05-26
Publication date: 1990-02-09
Also published as: JPS58180631U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は半導体ウエハーをプラズマガスによつ
てエツチング処理する場合などに用いるプラズマ
反応処理装置に関する。

現在使用されているプラズマ反応処理装置に
は、被処理体である半導体ウエハーを多数枚同時
に処理するバツチ式と、半導体ウエハーを一枚毎
処理する枚葉式とがある。

バツチ式は10〜25枚程度のウエハーを保持具に
並立させたままプラズマ反応管内に装入し、この
反応管内を減圧した後、反応性ガスを導入し、高
周波電圧を印加することで反応性ガスを活性化し
たプラズマガスとし、これをウエハーに作用させ
てエツチング等の処理を行なうようにしたもので
ある。このバツチ式の処理装置にあつては、多数
のウエハーを反応管内でかなりの間隔に亘つて配
列し、且つ一度に処理するため、ウエハー間で約
10％程度のまた一枚のウエハーにおいても場所に
よつて同程度のエツチングのバラツキ等が生じ
る。

斯るバツチ式の不利を解消するために提案され
たのが枚葉処理式の処理装置であり、この装置に
あつてはウエハーを一枚ずつ反応室にて処理する
ようにしている。しかしながら、この方式による
場合には、ウエハーを反応処理室に搬入し、また
反応処理室から搬出する都度、反応処理室の真空
状態を解除しなければならず、一旦真空状態を解
除した後、充分に満足し得る真空度を得るまでに
は約20〜40秒程要し、作業効率が極めて悪い。ま
たウエハーを１枚処理する毎に反応処理室内は真
空と常圧を繰り返すこととなり、このため大気中
のゴミ、窒素ガス或いは水分などが処理室内に入
り込み種々の悪影響を与える。具体的には、ゴミ
がウエハーに付着することでエツチングが不完全
となること、またプラズマ反応処理の反応終点は
反応処理室内の発光スペクトルの強度変化から検
出するようにしているが、残ガスが存在すると発
光スペクトルの強度変化を乱すこと、更にプラズ
マエツチングにおいて塩素系の反応ガスを用いる
場合、反応室内に水分が存在すると、この水分に
よつて塩素系反応ガスの活性が低下せしめられエ
ツチング速度の低下をきたすこと等の悪影響が生
じる。

このような不利を解決する装置として、反応処
理室の両側にウエハーの搬入及び搬出通路となる
真空予備室を配設し、また反応処理室の下方にウ
エハー載置台を備えた昇降部材を設け、一方の真
空予備室からのウエハーを反応処理室に搬入し、
また処理の済んだウエハーを他方の真空予備室へ
搬出するようにしたものが提案されている（実開
昭56−81533号）。

斯る装置においては、昇降部材を収納するケー
ス内部は予備真空室を連通しているためケース内
部の空間部は高真空となり、このため昇降部材を
降下せしめる際に100Kg／cm²以上の力が必要とな
り、また上記空間部において放電が生じ、昇降部
材表面を破壊するという問題がある。

本考案者等は上記従来の問題点を改善すべく本
考案を成したものであり、その目的とする処は、
半導体ウエハーなどの被処理体の載置台を備えた
昇降部材の昇降動が容易になされるとともに、プ
ラズマ反応処理室以外でプラズマが発生すること
がなく、処理バラツキが小さく且つ処理効率の高
い枚葉式のプラズマ反応処理装置を提供するにあ
る。

上記目的を達成すべく本考案は、プラズマ反応
処理室の両側に真空予備室を連設するとともに該
処理室の下方にウエハーなどの被処理体の載置台
を備えた昇降部材を設けた枚葉処理式のプラズマ
反応処理装置において、上記昇降部材を収納ケー
ス内の上記真空予備室に連通する空間部に、この
空間部を昇降部材側の内側空間部とケース側の外
側空間部とに区画する気密性を有する遮蔽部材を
介設し、且つ上記内側空間部にガス排気孔を臨ま
せて内側空間部が外側空間部よりも真空度が低く
なるようにしたことをその要旨としている。

以下に本考案の実施の一例を添付図面に基いて
詳述する。

第１図は本考案に係るプラズマ反応処理装置の
側断面図であり、装置本体１の上面中央には開口
部２を形成し、この開口部２を電極板３を取り付
けたチヤンバー４で覆うことでチヤンバー４内部
がプラズマ反応処理室５となるようにしている。
そして、装置本体１内でプラズマ反応処理室５の
左右両側には真空予備室６，６を形成し、この真
空予備室６，６の内部に被処理体であるウエハー
７の搬送用ベルト８，８及び摺動自在な搬送用ア
ーム９，９を設け、更に真空予備室６，６の外側
にウエハーカセツト１０，１０を昇降動せしめる
カセツトエレベータ１１，１１を配している。

また、装置本体１内部で上記プラズマ反応処理
室５の下方には円筒状のケース１２を取り付け、
このケース１２内に、上部に電極板を兼ねるウエ
ハー載置台１３を備え且つシリンダ１４の作動で
上方へ突出動を行なうウエハー仮保持台１５を軸
部に挿通した昇降部材１６を保持している。

第２図は上記プラズマ反応処理室５及び昇降部
材１６の部分を拡大して示した断面図であり、装
置本体１上面の開口部２には上部にフランジ部を
形成した筒体１７を上方から嵌め込み、この筒体
１７のフランジ部外周に密接するようにチヤンバ
ー４を被せ、更にこの筒体１７のフランジ部にプ
ラズマ反応処理室５内を真空引きするための空気
引き用の孔１７ａを設けている。そしてチヤンバ
ー４の上部開口には受け部材１８を螺着し、この
受け部材１８に上部電極板３の軸３ａが挿通した
ブロツク１９を挿着し、更にこのブロツク１９に
プラズマ反応処理室５内に反応ガスを導入するた
めの孔２０を形成している。

また、上記プラズマ反応処理室５の左右両側の
真空予備室６の床板２１に開口部２２を形成し、
この開口部２２に円筒状のケース１２の上端部を
止着し、底板２３に円筒状のケース１２の下端部
を取り付けている。そしてこの底板２３に前記昇
降部材１６を摺動自在に保持せしめている。

この昇降部材１６は軸部２４の外周をチユーブ
２５で覆い、上部に下部電極板を兼ねるウエハー
載置台１３を取り付け、この載置台１３の内部に
冷却水通路２６を形成するとともに上記軸部２４
及び載置台１３を貫通する孔を形成し、この孔に
ウエハー仮保持台１５を上方へ突出動可能に挿通
せしめている。

また、昇降部材１６の上部には上記載置台１３
及び軸部２４を囲繞するヘツド部２７を設け、こ
のヘツド部２７の下端面にリング状部材２８を取
り付けている。また前記底板２３上にはブロツク
２９を嵌着し、このブロツク２９の上面にリング
状部材３０を取り付けている。そして、上記リン
グ状部材２８，３０の間に全体形状が円筒状をな
すジヤバラ状の遮蔽部材３１を介設している。

この遮蔽部材３１は気密性を保持するため金属
薄板等をその材料としている。而してこの遮蔽部
材３１を介設することで、上記ヘツド部２７とケ
ース１２との間の隙間３２によつて真空予備室６
と通じるケース１２内の空間部Ｓは昇降部材１６
側の内側空間部S₁及びケース１２側の外側空間部
S₂とに区画される。

そして、上記底板２３には内側空間部S₁に通じ
るガス排気孔３３を穿設し、このガス排気孔３３
から節度をもつて排気することにより内側空間部
S₁の真空度が外側空間部S₂の真空度よりも低くな
るようにしている。

以上において、カセツトエレベータ１１上のカ
セツト１０からウエハー７を真空予備室６内に入
れ、搬送ベルト８及び搬送アーム９によつてウエ
ハー７を載置台１３上に載せ、仮保持台１５を若
干持ち上げて搬送アーム９を引き、次いで昇降部
材１６を上昇せしめ、昇降部材１６のヘツド部２
７上部を筒体１７に嵌合させて、真空予備室６と
プラズマ反応処理室５との連通状態を断つ。而る
後、プラズマ反応処理室５内を所定の真空度に保
持した状態で電極板３，１３間に高周波電圧を印
加し、プラズマを発生せしめてウエハー７をエツ
チング処理等する。

この場合、従来にあつてはケース１２内の空間
部Ｓ全体が真空予備室６と連通しているため高真
空となつており、そのため電圧を印加した際に、
該空間部Ｓにおいてプラズマが発生し、昇降部材
１６のチユーブ２５等を損傷していたが、上記の
如き遮蔽部材３１を介設して、内側空間部S₁と外
側空間部S₂とに区画し、且つ内側空間部S₁の真空
度を低くしたので、この空間部でプラズマが発生
する不利を回避できる。

そして、プラズマ反応処理室５内での反応が終
了したならば、昇降部材１６を降下させウエハー
７を取り出す。このとき内側空間部S₁は外側空間
部S₂よりも高圧（真空度が低い）となつているの
で、従来の如く100Kg／cm²以上の力を作用させな
くとも容易に昇降部材１６を降下せしめることが
できる。

以上の説明で明らかな如く本考案によれば、真
空予備室と、この真空予備室からのウエハーをプ
ラズマ反応処理室に搬入、搬出する昇降部材とを
備えた枚葉式のプラズマ反応処理装置において、
上記真空予備室と連通する昇降部材の収納ケース
内空間部に、昇降部材の昇降動に追従して伸縮動
を行なう遮蔽部材を介設し、該空間部を昇降部材
側の内側空間部と、ケース側の外側空間部とに区
画し、内側空間部を外側空間部より真空度を低く
したので、一般的な枚葉処理式装置の利点、即
ち、処理能率の向上と窒素、水分、或いはゴミ等
の混入の防止を有効に図れることの他、昇降部材
の昇降動をスムーズに行なえ、且つプラズマ反応
処理室以外でプラズマが発生することを確実に防
止し得る多くの効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の好適一実施例を示すものであ
り、第１図は本考案に係るプラズマ反応処理装置
の全体側断面図、第２図は同装置の要部を拡大し
て示した側断面図である。尚、図面中５はプラズマ反応処理室、６は真空
予備室、７は被処理体、１２はケース、１３は載
置台、１６は昇降部材、３１は遮蔽部材、３３は
ガス排気孔、Ｓは空間部、S₁は内側空間部、S₂は
外側空間部である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

プラズマ反応処理室の両側に真空予備室を配設
するとともに、上記反応処理室の下方に被処理体
の載置台を備える昇降部材を設けたプラズマ反応
処理装置において、上記昇降部材を収納するケー
ス内の上記真空予備室に連通する空間部に遮蔽部
材を介設して上記空間部を昇降部材側の内側空間
部とケース側の外側空間部とに区画し、この内側
空間部にガス排気孔を臨ませて内側空間部の真空
度を外側空間部の真空度よりも低くするようにし
たことを特徴とするプラズマ反応処理装置。