JPH04240726A - プラズマドライエッチング装置 - Google Patents
プラズマドライエッチング装置Info
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- JPH04240726A JPH04240726A JP731091A JP731091A JPH04240726A JP H04240726 A JPH04240726 A JP H04240726A JP 731091 A JP731091 A JP 731091A JP 731091 A JP731091 A JP 731091A JP H04240726 A JPH04240726 A JP H04240726A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体の製造プロセス
で使用されるプラズマドライエッチング装置の防塵構造
に関する。
で使用されるプラズマドライエッチング装置の防塵構造
に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマ中でつくられたフッ素原子、塩
素原子などの反応性ラジカル種と固体中の原子との反応
によって揮発性分子がつくられ、運び去られることに基
づいて固体表面が削られる現象であるプラズマドライエ
ッチングが周知であり、半導体加工プロセスとして用い
られている。
素原子などの反応性ラジカル種と固体中の原子との反応
によって揮発性分子がつくられ、運び去られることに基
づいて固体表面が削られる現象であるプラズマドライエ
ッチングが周知であり、半導体加工プロセスとして用い
られている。
【０００３】図３に、従来のこの種のプラズマドライエ
ッチングを実施するための装置を概略的に示す。
ッチングを実施するための装置を概略的に示す。
【０００４】図において、反応チャンバ（２）はＯリン
グ（７ａ）を介して、その内部が高真空状態に保持され
ている真空容器（７）上に気密に取り付けられている。
グ（７ａ）を介して、その内部が高真空状態に保持され
ている真空容器（７）上に気密に取り付けられている。
【０００５】反応チャンバ（２）の上方からその内部へ
貫通して上部電極（１）が配設されている。上部電極（
１）の下面には、多数のガス穴（３ａ）が開けられた電
極板（３）が装着されている。上部電極（１）内部に形
成されたガス導入孔（１ａ）を介して、前記ガス穴（３
ａ）から反応ガスが反応チャンバ（２）内へ導入されて
くる。
貫通して上部電極（１）が配設されている。上部電極（
１）の下面には、多数のガス穴（３ａ）が開けられた電
極板（３）が装着されている。上部電極（１）内部に形
成されたガス導入孔（１ａ）を介して、前記ガス穴（３
ａ）から反応ガスが反応チャンバ（２）内へ導入されて
くる。
【０００６】前記上部電極（１）と対向して平行且つ一
定の間隔を以って下部電極（６）が配置されている。
定の間隔を以って下部電極（６）が配置されている。
【０００７】この下部電極（６）は、その上面に処理対
象である半導体ウェハ（５）が載置されると共に、同軸
ケーブル（１９ａ）を介して高周波電源（１９）が接続
される。
象である半導体ウェハ（５）が載置されると共に、同軸
ケーブル（１９ａ）を介して高周波電源（１９）が接続
される。
【０００８】そして、上部電極（１）をアースした状態
で高周波電源（１９）から電圧を印可すると、両電極（
１），（６）間のプラズマ領域（１６ａ）にプラズマが
生成される。これにより、反応ガスのイオンが活性化さ
れて半導体ウェハ（５）の表面に到達し、反応生成物を
発生させながら該表面をエッチングしていく。
で高周波電源（１９）から電圧を印可すると、両電極（
１），（６）間のプラズマ領域（１６ａ）にプラズマが
生成される。これにより、反応ガスのイオンが活性化さ
れて半導体ウェハ（５）の表面に到達し、反応生成物を
発生させながら該表面をエッチングしていく。
【０００９】また、両ベローズフランジ（１７ｂ），（
１７ｃ）間にゲートベローズ（１７ｄ）を気密結合して
成るゲート弁（１７）が配設されている。そして各ベロ
ーズフランジ（１７ｂ），（１７ｃ）内に装着されたＯ
リング（１７ａ）が、反応室（１６）とロードロック室
（９）とを分離している。ベローズロッド（１８）は、
ベローズフランジ（１７ｂ）の円周上に３等分して配置
されており、ベローズ軸受け（１４）を介して連結板（
１３）に固定されている。連結板（１３）は、直動シリ
ンダ（１２）に取り付けられており、直道シリンダ（１
２）が下方向へ動くとゲート弁（１７）が下方向に開き
、反応室（１６）とロードロック室（９）とが同じ圧力
状態になる。このゲート弁（１７）は半導体ウェハ（５
）の出し入れ時に使用し、この時下部電極（６）も図に
破線で示した最下端位置（６ａ）まで下降する。そして
、半導体ウェハ（５）は、ゲート窓（９ａ）からゲート
シャッタ（８）を開くことにより、外部へ取り出される
。下部電極（６）と気密結合された電極ベローズ（４）
が中央部に配置されており、外部に対する気密を維持し
ている。下部電極（６）は、電極ベローズ（４）を介し
て機構部（１５）内に取り付けられたシリンダ（図示を
省略した）により上下方向に移動可能に構成されている
。
１７ｃ）間にゲートベローズ（１７ｄ）を気密結合して
成るゲート弁（１７）が配設されている。そして各ベロ
ーズフランジ（１７ｂ），（１７ｃ）内に装着されたＯ
リング（１７ａ）が、反応室（１６）とロードロック室
（９）とを分離している。ベローズロッド（１８）は、
ベローズフランジ（１７ｂ）の円周上に３等分して配置
されており、ベローズ軸受け（１４）を介して連結板（
１３）に固定されている。連結板（１３）は、直動シリ
ンダ（１２）に取り付けられており、直道シリンダ（１
２）が下方向へ動くとゲート弁（１７）が下方向に開き
、反応室（１６）とロードロック室（９）とが同じ圧力
状態になる。このゲート弁（１７）は半導体ウェハ（５
）の出し入れ時に使用し、この時下部電極（６）も図に
破線で示した最下端位置（６ａ）まで下降する。そして
、半導体ウェハ（５）は、ゲート窓（９ａ）からゲート
シャッタ（８）を開くことにより、外部へ取り出される
。下部電極（６）と気密結合された電極ベローズ（４）
が中央部に配置されており、外部に対する気密を維持し
ている。下部電極（６）は、電極ベローズ（４）を介し
て機構部（１５）内に取り付けられたシリンダ（図示を
省略した）により上下方向に移動可能に構成されている
。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置の構成で
は、エッチング加工時に発生する反応生成物が飛散して
反応チャンバ（２）の内壁面およびベローズ（４）の表
面に直接付着してしまう。そして、反応チャンバ（２）
の内壁面に付着した反応生成物は反応ガス導入時等にお
ける圧力変動による対流や、外部振動により剥がされ、
またベローズ（４）表面に付着した反応生成物もベロー
ズの伸縮動作により機械的に剥がされる。こうして剥が
された反応生成物片が異物となって反応チャンバ（２）
内に舞い上がって半導体ウェハ（５）の表面に付着する
と、そのパターン欠陥の原因となり、半導体デバイスの
歩留まりを低下させるという問題があった。
は、エッチング加工時に発生する反応生成物が飛散して
反応チャンバ（２）の内壁面およびベローズ（４）の表
面に直接付着してしまう。そして、反応チャンバ（２）
の内壁面に付着した反応生成物は反応ガス導入時等にお
ける圧力変動による対流や、外部振動により剥がされ、
またベローズ（４）表面に付着した反応生成物もベロー
ズの伸縮動作により機械的に剥がされる。こうして剥が
された反応生成物片が異物となって反応チャンバ（２）
内に舞い上がって半導体ウェハ（５）の表面に付着する
と、そのパターン欠陥の原因となり、半導体デバイスの
歩留まりを低下させるという問題があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、下部電極及び
ゲート弁に取り付けられているベローズの表面に向けて
反応生成物が侵入しにくいように、またベローズ表面か
ら剥がれた反応生成物が反応チャンバ内へ出にくいよう
に、防塵筒及び２重筒を迷路構造にし、また上部電極の
外周部に絶縁鍔を取り付け、絶縁鍔の外周部が反応チャ
ンバ内壁面と接触しない程度の間隙にして反応チャンバ
の上部壁面に反応生成物を付着させない構造にしたもの
である。
ゲート弁に取り付けられているベローズの表面に向けて
反応生成物が侵入しにくいように、またベローズ表面か
ら剥がれた反応生成物が反応チャンバ内へ出にくいよう
に、防塵筒及び２重筒を迷路構造にし、また上部電極の
外周部に絶縁鍔を取り付け、絶縁鍔の外周部が反応チャ
ンバ内壁面と接触しない程度の間隙にして反応チャンバ
の上部壁面に反応生成物を付着させない構造にしたもの
である。
【００１２】
【作用】本発明において、下部電極及びゲート弁周辺の
反応生成物は防塵筒と２重筒とによる迷路構造によって
ベローズ表面へ入りにくくなり、また万一侵入してベロ
ーズ表面に付着し剥がれても、反応チャンバ内へ出にく
くなる。
反応生成物は防塵筒と２重筒とによる迷路構造によって
ベローズ表面へ入りにくくなり、また万一侵入してベロ
ーズ表面に付着し剥がれても、反応チャンバ内へ出にく
くなる。
【００１３】防塵筒及び２重筒の各表面に反応生成物が
付着はするが、防塵筒はベローズのように激しく伸縮動
作をすることはないので、反応生成物は剥がれにくく、
反応チャンバ内での異物舞い上がりは極めて少なくなる
。
付着はするが、防塵筒はベローズのように激しく伸縮動
作をすることはないので、反応生成物は剥がれにくく、
反応チャンバ内での異物舞い上がりは極めて少なくなる
。
【００１４】また、上部電極に取り付けた絶縁鍔は、反
応チャンバ内壁面と接触しない程度の間隙にすることに
より、反応チャンバ内の上部壁面に反応生成物がはいり
にくくなる。絶縁鍔表面及び反応チャンバ下部側壁には
反応生成物が付着するが、これはプラズマ領域にあるた
め、Ｏ２或はＣｌ２系等のガスを導入してエッチング処
理と同様にプラズマを発生させ、絶縁鍔表面及び反応チ
ャンバ下部側壁に付着している反応生成物を除去するこ
とができる（これをプラズマクリーニングという）。
応チャンバ内壁面と接触しない程度の間隙にすることに
より、反応チャンバ内の上部壁面に反応生成物がはいり
にくくなる。絶縁鍔表面及び反応チャンバ下部側壁には
反応生成物が付着するが、これはプラズマ領域にあるた
め、Ｏ２或はＣｌ２系等のガスを導入してエッチング処
理と同様にプラズマを発生させ、絶縁鍔表面及び反応チ
ャンバ下部側壁に付着している反応生成物を除去するこ
とができる（これをプラズマクリーニングという）。
【００１５】これらにより、反応チャンバ内には異物の
舞い上がりが少ないクリーンな状態を維持することがで
きる。
舞い上がりが少ないクリーンな状態を維持することがで
きる。
【００１６】
【実施例】以下、図面に基づき、本発明の好適な実施例
について説明する。尚、図中前記従来装置と同等の構成
要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
について説明する。尚、図中前記従来装置と同等の構成
要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００１７】第２図は本発明装置の断面図、第３図は第
２図における２重筒の概略斜視図である。
２図における２重筒の概略斜視図である。
【００１８】図において、リング状の絶縁鍔（２０）が
電極板（３）に固定されており、その中央部にはガス穴
（２ａ）を塞がないように切り欠き穴（２０ａ）が開け
られており、またその外周部は反応チャンバ（２）の下
部側壁（２ｃ）に接触しないような間隙に保持されてい
る。
電極板（３）に固定されており、その中央部にはガス穴
（２ａ）を塞がないように切り欠き穴（２０ａ）が開け
られており、またその外周部は反応チャンバ（２）の下
部側壁（２ｃ）に接触しないような間隙に保持されてい
る。
【００１９】下部電極（６）の外周部には防塵筒Ａ（２
１）が取り付けられており、その状面は半導体ウェハ（
５）のセンタリングの役割を果しており、他端側は電極
ベローズ（４）の一部分を覆っている。防塵筒Ｂ（２２
）はゲート弁（１７）の内周部に固定されており、ベロ
ーズロッド（１８）、ゲートベローズ（１７ｂ）を覆っ
ている。防塵筒Ａ（２１）及びＢ（２２）の長さは、下
部電極（６）及びゲート弁（１７）が最下端（半導体ウ
ェハ（５）の出し入れ時の位置）に移動しても真空容器
の底面に接触しないような寸法に設定されている。
１）が取り付けられており、その状面は半導体ウェハ（
５）のセンタリングの役割を果しており、他端側は電極
ベローズ（４）の一部分を覆っている。防塵筒Ｂ（２２
）はゲート弁（１７）の内周部に固定されており、ベロ
ーズロッド（１８）、ゲートベローズ（１７ｂ）を覆っ
ている。防塵筒Ａ（２１）及びＢ（２２）の長さは、下
部電極（６）及びゲート弁（１７）が最下端（半導体ウ
ェハ（５）の出し入れ時の位置）に移動しても真空容器
の底面に接触しないような寸法に設定されている。
【００２０】２重筒（２３）の概略全体構成が第２図に
示されており、防塵筒Ａ（２１）、Ｂ（２２）の間に迷
路構造となるように配置されており、その内筒（２３ｂ
）及び外筒（２３ｃ）が防塵筒Ａ（２１）及びＢ（２２
）の各壁面に接触しない間隙に設定されている。また、
排気用切り欠き穴（２３ａ）は、反応チャンバ（２）内
の排気速度を低下させない程度の寸法に設定されている
。
示されており、防塵筒Ａ（２１）、Ｂ（２２）の間に迷
路構造となるように配置されており、その内筒（２３ｂ
）及び外筒（２３ｃ）が防塵筒Ａ（２１）及びＢ（２２
）の各壁面に接触しない間隙に設定されている。また、
排気用切り欠き穴（２３ａ）は、反応チャンバ（２）内
の排気速度を低下させない程度の寸法に設定されている
。
【００２１】前記絶縁鍔（２０）を電極板（３）に取り
付けることにより、反応チャンバ（２）内の上部壁面（
２ｂ）、上部側壁（２ａ）に反応生成物が付着しにくく
なる。
付けることにより、反応チャンバ（２）内の上部壁面（
２ｂ）、上部側壁（２ａ）に反応生成物が付着しにくく
なる。
【００２２】絶縁鍔（２０）の表面及び反応チャンバ（
２）内の下部側壁（２ｃ）には反応生成物が付着するけ
れども、これはプラズマ領域にあるため、Ｏ２またはＣ
ｌ２系等のガスを導入して、エッチング処理と同様にプ
ラズマを発生させることにより、各壁面に付着した反応
生成物を除去可能となる（これをプラズマクリーニング
という）。
２）内の下部側壁（２ｃ）には反応生成物が付着するけ
れども、これはプラズマ領域にあるため、Ｏ２またはＣ
ｌ２系等のガスを導入して、エッチング処理と同様にプ
ラズマを発生させることにより、各壁面に付着した反応
生成物を除去可能となる（これをプラズマクリーニング
という）。
【００２３】反応チャンバ（２）内の上部壁面（２ｂ）
、上部側壁（２ａ）部に反応生成物を付着させないよう
にしたのは、この領域はプラズマ放電しないために壁面
に付着した反応生成物を除去出来ないからである。
、上部側壁（２ａ）部に反応生成物を付着させないよう
にしたのは、この領域はプラズマ放電しないために壁面
に付着した反応生成物を除去出来ないからである。
【００２４】また、防塵筒Ａ（２１）、Ｂ（２２）、及
び２重筒（２３）を配設したことにより、ゲートベロー
ズ（１７ｂ）、電極ベローズ（４）の周辺に反応生成物
が侵入しにくい迷路構造が構成され、各ベローズ表面に
反応生成物が付着する割合は極端に少なくなる。
び２重筒（２３）を配設したことにより、ゲートベロー
ズ（１７ｂ）、電極ベローズ（４）の周辺に反応生成物
が侵入しにくい迷路構造が構成され、各ベローズ表面に
反応生成物が付着する割合は極端に少なくなる。
【００２５】防塵筒Ａ（２１）、防塵筒Ｂ（２２）、及
び２重筒（２３）の壁面には反応生成物は付着するもの
の、ベローズのように激しい伸縮動作はしないので、反
応生成物は剥がれにくくなる。図より明らかなように、
これら防塵筒Ａ（２１）、防塵筒Ｂ（２２）、２重筒（
２３）は取り外しが簡便となる構成が採られているので
、定期的に取り外して、装置外で表面に付着している反
応生成物を洗浄等にて簡単に除去できる。
び２重筒（２３）の壁面には反応生成物は付着するもの
の、ベローズのように激しい伸縮動作はしないので、反
応生成物は剥がれにくくなる。図より明らかなように、
これら防塵筒Ａ（２１）、防塵筒Ｂ（２２）、２重筒（
２３）は取り外しが簡便となる構成が採られているので
、定期的に取り外して、装置外で表面に付着している反
応生成物を洗浄等にて簡単に除去できる。
【００２６】これにより、反応チャンバ（２）の内壁部
及び各ベローズ表面への反応生成物の付着が著しく抑制
され、また反応室内の異物舞い上がりの少ないクリーン
な状態を維持できる。
及び各ベローズ表面への反応生成物の付着が著しく抑制
され、また反応室内の異物舞い上がりの少ないクリーン
な状態を維持できる。
【００２７】尚、本実施例では平行平板形のプラズマド
ライエッチング装置について説明したが、その他のエッ
チング装置、スパッタ装置、ＣＶＤ装置等にも適用可能
である。
ライエッチング装置について説明したが、その他のエッ
チング装置、スパッタ装置、ＣＶＤ装置等にも適用可能
である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、絶
縁鍔、防塵筒、２重筒を配設することによりエッチング
加工時に発生する反応生成物が反応チャンバ内壁面及び
各ベローズ表面へ付着する割合を大幅に低減でき、反応
チャンバ内を異物舞い上がりの少ないクリーンな状態に
維持することが可能である。これにより、エッチング加
工中の半導体ウェハ表面への異物付着を効果的に防止し
て半導体デバイスの品質、歩留まりを向上させることが
できる。
縁鍔、防塵筒、２重筒を配設することによりエッチング
加工時に発生する反応生成物が反応チャンバ内壁面及び
各ベローズ表面へ付着する割合を大幅に低減でき、反応
チャンバ内を異物舞い上がりの少ないクリーンな状態に
維持することが可能である。これにより、エッチング加
工中の半導体ウェハ表面への異物付着を効果的に防止し
て半導体デバイスの品質、歩留まりを向上させることが
できる。
【図１】本発明装置の概略構成を示す断面図。
【図２】第１図における２重筒の構成を示す斜視図。
【図３】従来装置の概略構成を示す断面図。
１ 上部電極
２ 反応チャンバ
５ 半導体ウェハ
６ 下部電極
２０ 絶縁鍔
２１ 防塵筒Ａ
２２ 防塵筒Ｂ
２３ ２重筒
Claims (1)
- 【請求項１】真空ゲート弁により高真空が維持できる反
応容器内に上部電極及び被エッチ基板を載置した下部電
極からなる平行平板形プラズマドライエッチング装置に
おいて、上部電極外周部に石英或はセラミックなどリン
グ状の絶縁鍔を取り付け、前記絶縁鍔の外周部は反応容
器内壁に接触しない間隙にし、また上下動する下部電極
外周部及びゲート弁内周部に円筒状の防塵筒を取り付け
、前記下部電極とゲート弁に取り付けた防塵筒との間に
内筒、外筒の２重構造から成る２重筒を設置し、前記防
塵筒との間隙は接触しない程度とし、排気口に近い前記
２重筒の外筒には排気用切り欠き穴が施されている事を
特徴とするプラズマドライエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP731091A JPH04240726A (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | プラズマドライエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP731091A JPH04240726A (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | プラズマドライエッチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04240726A true JPH04240726A (ja) | 1992-08-28 |
Family
ID=11662432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP731091A Pending JPH04240726A (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | プラズマドライエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04240726A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07283143A (ja) * | 1994-04-06 | 1995-10-27 | Canon Sales Co Inc | 基板保持具及び成膜／エッチング装置 |
| US6544380B2 (en) | 1994-04-20 | 2003-04-08 | Tokyo Electron Limited | Plasma treatment method and apparatus |
| JP2007035855A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Shibaura Mechatronics Corp | プラズマ処理装置及びそのクリーニング方法 |
-
1991
- 1991-01-24 JP JP731091A patent/JPH04240726A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07283143A (ja) * | 1994-04-06 | 1995-10-27 | Canon Sales Co Inc | 基板保持具及び成膜／エッチング装置 |
| US6544380B2 (en) | 1994-04-20 | 2003-04-08 | Tokyo Electron Limited | Plasma treatment method and apparatus |
| US6991701B2 (en) * | 1994-04-20 | 2006-01-31 | Tokyo Electron Limited | Plasma treatment method and apparatus |
| JP2007035855A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Shibaura Mechatronics Corp | プラズマ処理装置及びそのクリーニング方法 |
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