JPH04264715A - 縦型バッチ処理装置 - Google Patents
縦型バッチ処理装置Info
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- JPH04264715A JPH04264715A JP3046042A JP4604291A JPH04264715A JP H04264715 A JPH04264715 A JP H04264715A JP 3046042 A JP3046042 A JP 3046042A JP 4604291 A JP4604291 A JP 4604291A JP H04264715 A JPH04264715 A JP H04264715A
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- reaction tube
- tube
- semiconductor wafer
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- Prior art date
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- 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
- H01J37/3244—Gas supply means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
- H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
- H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
- H10P72/0418—Apparatus for fluid treatment for etching
- H10P72/0421—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
- H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
- H10P72/0431—Apparatus for thermal treatment
- H10P72/0434—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
- H01J2237/334—Etching
- H01J2237/3342—Resist stripping
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
- Y10S156/912—Differential etching apparatus having a vertical tube reactor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、縦型バッチ処理装置に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体デバイスの製造工程には
、成膜工程、エッチング工程或いはアッシング工程等の
各種処理工程が存在するが、デバイスの高密度化、高集
積化にともない、上記各工程にプラズマを利用すること
が近来行なわれてきている。このプラズマは、イオンと
電子が混在し、全体として中性を保っているものであり
、このプラズマ中にはこれらと中性分子との衝突などに
より生成される励起された原子や分子よりなる化学的に
非常に活性な活性種ラジカルが存在し、この活性種ラジ
カルやイオンが成膜処理、エッチング処理或いはアッシ
ング処理等に寄与する。このプラズマを利用した多数枚
のウエハを一度に処理するバッチ処理装置として、例え
ば特開昭５８−２０４５２６号公報には反応管を横方向
に設置して、この反応管内に被処理体である半導体ウエ
ハを載置した処理装置が報告されている。また、例えば
実開平２−１１３２７号公報には反応管を起立させてそ
の内部に半導体ウエハを処理用ボートに積層し、プラズ
マ発生電極を、上記処理用ボートとウエハを囲むように
反応管内に設ける様に構成した縦型プラズマ処理装置も
報告されている。
、成膜工程、エッチング工程或いはアッシング工程等の
各種処理工程が存在するが、デバイスの高密度化、高集
積化にともない、上記各工程にプラズマを利用すること
が近来行なわれてきている。このプラズマは、イオンと
電子が混在し、全体として中性を保っているものであり
、このプラズマ中にはこれらと中性分子との衝突などに
より生成される励起された原子や分子よりなる化学的に
非常に活性な活性種ラジカルが存在し、この活性種ラジ
カルやイオンが成膜処理、エッチング処理或いはアッシ
ング処理等に寄与する。このプラズマを利用した多数枚
のウエハを一度に処理するバッチ処理装置として、例え
ば特開昭５８−２０４５２６号公報には反応管を横方向
に設置して、この反応管内に被処理体である半導体ウエ
ハを載置した処理装置が報告されている。また、例えば
実開平２−１１３２７号公報には反応管を起立させてそ
の内部に半導体ウエハを処理用ボートに積層し、プラズ
マ発生電極を、上記処理用ボートとウエハを囲むように
反応管内に設ける様に構成した縦型プラズマ処理装置も
報告されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前者の文献の場合、図
２に示す如く発生されるプラズマ３は、通常、円筒状の
反応管１の内壁２にその周方向に沿って発生されるが、
一般に被処理体としての半導体ウエハ４を横型に設置さ
れた反応管１内の底部に設置することになるためプラズ
マが半導体ウエハ４の面上に均一に作用せず、したがっ
て、ウエハ面内における処理結果に不均一が生じていた
。また、半導体ウエハ４がプラズマに直接さらされるた
め、半導体ウエハ表面近傍にイオンシースが形成され、
プラズマ中のイオンが半導体ウエハをスパッタしてしま
い、その結果、半導体ウエハ４がダメージを受け、半導
体ウエハの歩留りを低下するという改善点を有していた
。また、後者の文献に示される縦型処理装置にあっては
、各半導体ウエハはプラズマ発生電極により均等な距離
を隔てて設置されていることから、処理結果の面内均一
性は得られることになる。しかしながら、この場合には
、反応管内にプラズマ発生電極を設置していることから
プラズマ中のイオンが電極自体をスパッタしてしまい、
その結果、電極を構成する金属材料の微量な成分でも処
理中の半導体ウエハに付着すると、半導体ウエハの歩留
まりを低下させるという問題があった。本発明は、以上
のような問題点に着目して、これを有効に解決すべく創
案されたものであり、プラズマ発生用電極材料が半導体
ウエハに付着することを防止しすると共に、プラズマと
被処理体とを分離することによりプラズマによる被処理
体のダメージを抑制し、更には均一な処理を行うことが
できる縦型バッチ処理装置を提供することにある。
２に示す如く発生されるプラズマ３は、通常、円筒状の
反応管１の内壁２にその周方向に沿って発生されるが、
一般に被処理体としての半導体ウエハ４を横型に設置さ
れた反応管１内の底部に設置することになるためプラズ
マが半導体ウエハ４の面上に均一に作用せず、したがっ
て、ウエハ面内における処理結果に不均一が生じていた
。また、半導体ウエハ４がプラズマに直接さらされるた
め、半導体ウエハ表面近傍にイオンシースが形成され、
プラズマ中のイオンが半導体ウエハをスパッタしてしま
い、その結果、半導体ウエハ４がダメージを受け、半導
体ウエハの歩留りを低下するという改善点を有していた
。また、後者の文献に示される縦型処理装置にあっては
、各半導体ウエハはプラズマ発生電極により均等な距離
を隔てて設置されていることから、処理結果の面内均一
性は得られることになる。しかしながら、この場合には
、反応管内にプラズマ発生電極を設置していることから
プラズマ中のイオンが電極自体をスパッタしてしまい、
その結果、電極を構成する金属材料の微量な成分でも処
理中の半導体ウエハに付着すると、半導体ウエハの歩留
まりを低下させるという問題があった。本発明は、以上
のような問題点に着目して、これを有効に解決すべく創
案されたものであり、プラズマ発生用電極材料が半導体
ウエハに付着することを防止しすると共に、プラズマと
被処理体とを分離することによりプラズマによる被処理
体のダメージを抑制し、更には均一な処理を行うことが
できる縦型バッチ処理装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、鉛直方向に起立された反応管内に収容
された複数の被処理体を処理する縦型バッチ処理装置に
おいて、前記反応管内に設けられ活性種ラジカルのみが
流通する複数の孔部を有する内管と、前記反応管の外側
に設けられた複数組のプラズマ発生電極対とを設けるよ
うにしたものである。
解決するために、鉛直方向に起立された反応管内に収容
された複数の被処理体を処理する縦型バッチ処理装置に
おいて、前記反応管内に設けられ活性種ラジカルのみが
流通する複数の孔部を有する内管と、前記反応管の外側
に設けられた複数組のプラズマ発生電極対とを設けるよ
うにしたものである。
【０００５】
【作用】本発明は、以上のように構成したので、複数組
のプラズマ発生電極対に高周波電源を印加することによ
り反応管内の内壁近傍にプラズマが発生するが、プラズ
マ発生電極は反応管の外側に設置されているので、プラ
ズマ中のイオンが電極をスパッタすることはない。また
、プラズマは反応管と内管との間に発生し、内管に設け
られた孔部をプラズマは通過することなく、活性種ラジ
カルだけが被処理体に流入する。従って、被処理体は活
性種ラジカルとのみ反応することによりイオンによりス
パッタされることなく均一でダメージの少ない処理を行
うことができる。
のプラズマ発生電極対に高周波電源を印加することによ
り反応管内の内壁近傍にプラズマが発生するが、プラズ
マ発生電極は反応管の外側に設置されているので、プラ
ズマ中のイオンが電極をスパッタすることはない。また
、プラズマは反応管と内管との間に発生し、内管に設け
られた孔部をプラズマは通過することなく、活性種ラジ
カルだけが被処理体に流入する。従って、被処理体は活
性種ラジカルとのみ反応することによりイオンによりス
パッタされることなく均一でダメージの少ない処理を行
うことができる。
【０００６】
【実施例】以下に、本発明に係る縦型バッチ処理装置の
一実施例について添付図面を参照しつつ詳述する。この
実施例においては、縦型バッチ処理装置をアッシング装
置に適用した場合について説明する。図１及び図３に示
す如く、このアッシング装置５は、鉛直方向に起立され
た、耐熱材料例えば石英よりなる円筒状の反応管６を有
している。この反応管６内には、天井部を有し、ほぼ円
筒状に成形された、例えば石英よりなる内管７が、上記
反応管６により被われて、これより所定間隔だけ離間さ
れて同心状に設置されており、全体として二重管構造に
構成されている。また、上記内管７の側壁には、その内
方に向けて後述する反応ガスを通過させるための多数の
孔部９が一面に設けられている。これら孔部９の内径は
、内管７の板厚と、孔部９の内径と、圧力との関係から
決定される、プラズマが孔部を通過しないようにするこ
とを満たす条件に設定され、例えば内管７の板厚４ｍｍ
、圧力０．２Ｔｏｒｒの場合には、孔部９の内径を５．
０ｍｍに設定する。上記内管７及び反応管６のそれぞれ
の下端部は、例えばステンレススチール等よりなるマニ
ホールド１０に固定支持されている。また、この反応管
６の下端部とマニホールド１０との間にはシール性を確
保するためにＯリング２３が介設されている。そして、
上記内管７内には、例えば石英よりなるウエハボート１
１が設けられると共に、このウエハボート１１には、被
処理体としての多数の半導体ウエハ１２が所定のピッチ
で鉛直方向に離間積層されて収容されている。このウエ
ハボート１１は、ターンテーブル１２上に設けた、例え
ば石英よりなる保温筒１３上に載置されると共に、上記
ターンテーブル１２は、モータ等の駆動手段１５に接続
された回転軸１６に取り付けられており、上記ウエハボ
ート１１を回転し得るようになっている。
一実施例について添付図面を参照しつつ詳述する。この
実施例においては、縦型バッチ処理装置をアッシング装
置に適用した場合について説明する。図１及び図３に示
す如く、このアッシング装置５は、鉛直方向に起立され
た、耐熱材料例えば石英よりなる円筒状の反応管６を有
している。この反応管６内には、天井部を有し、ほぼ円
筒状に成形された、例えば石英よりなる内管７が、上記
反応管６により被われて、これより所定間隔だけ離間さ
れて同心状に設置されており、全体として二重管構造に
構成されている。また、上記内管７の側壁には、その内
方に向けて後述する反応ガスを通過させるための多数の
孔部９が一面に設けられている。これら孔部９の内径は
、内管７の板厚と、孔部９の内径と、圧力との関係から
決定される、プラズマが孔部を通過しないようにするこ
とを満たす条件に設定され、例えば内管７の板厚４ｍｍ
、圧力０．２Ｔｏｒｒの場合には、孔部９の内径を５．
０ｍｍに設定する。上記内管７及び反応管６のそれぞれ
の下端部は、例えばステンレススチール等よりなるマニ
ホールド１０に固定支持されている。また、この反応管
６の下端部とマニホールド１０との間にはシール性を確
保するためにＯリング２３が介設されている。そして、
上記内管７内には、例えば石英よりなるウエハボート１
１が設けられると共に、このウエハボート１１には、被
処理体としての多数の半導体ウエハ１２が所定のピッチ
で鉛直方向に離間積層されて収容されている。このウエ
ハボート１１は、ターンテーブル１２上に設けた、例え
ば石英よりなる保温筒１３上に載置されると共に、上記
ターンテーブル１２は、モータ等の駆動手段１５に接続
された回転軸１６に取り付けられており、上記ウエハボ
ート１１を回転し得るようになっている。
【０００７】そして、この回転軸１６は、これを気密に
回転可能にする、例えば磁性流体シールを介して、例え
ばステンレススチールよりなるキャップ部１７を保持し
ており、このキャップ部１７は、上記ウエハボート１１
を下方向へ搬出入可能とすべく上記マニホールド１０に
設けられた開口部をＯリング等を介して開閉自在に閉塞
するようになっている。そして、上記ウエハボート１１
、保温筒１３、キャップ部１７等は、図示しないウエハ
エレベータのごとき昇降手段により昇降自在になされて
いる。一方、上記内管７と反応管６との間に形成される
空間には、上記マニホールド１０を貫通して鉛直方向に
起立させた、例えば石英よりなる反応ガス導入管２０が
設けられると共に、この導入管２０には、その長手方向
に沿って多数のガス流出孔２１がウエハボード１１側方
向に設けられており、これら各ガス流出孔２１より反応
ガスを流出し得るようになっている。また、上記内管７
の内側には、この反応管６内を真空排気するための排気
管２２がマニホールド１０を貫通して設けられていると
共にこの排気管２２には、図示しない真空排気ポンプが
接続されている。
回転可能にする、例えば磁性流体シールを介して、例え
ばステンレススチールよりなるキャップ部１７を保持し
ており、このキャップ部１７は、上記ウエハボート１１
を下方向へ搬出入可能とすべく上記マニホールド１０に
設けられた開口部をＯリング等を介して開閉自在に閉塞
するようになっている。そして、上記ウエハボート１１
、保温筒１３、キャップ部１７等は、図示しないウエハ
エレベータのごとき昇降手段により昇降自在になされて
いる。一方、上記内管７と反応管６との間に形成される
空間には、上記マニホールド１０を貫通して鉛直方向に
起立させた、例えば石英よりなる反応ガス導入管２０が
設けられると共に、この導入管２０には、その長手方向
に沿って多数のガス流出孔２１がウエハボード１１側方
向に設けられており、これら各ガス流出孔２１より反応
ガスを流出し得るようになっている。また、上記内管７
の内側には、この反応管６内を真空排気するための排気
管２２がマニホールド１０を貫通して設けられていると
共にこの排気管２２には、図示しない真空排気ポンプが
接続されている。
【０００８】以上のように構成された上記反応管６の外
側には、この反応管の周方向に沿って延在されたプラズ
マ発生電極２５が設けられている。具体的には、このプ
ラズマ発生電極２５は、ウエハ１２の配列域に対応して
複数、例えば６つのリング状電極２６−１、２７−１、
２６−２、２７−２、２６−３、２７−３よりなり、こ
の順序で反応管６の上方より下方に向けて所定のピッチ
でもって同軸的に配列されている。図示例にあっては、
説明の簡単化のために６つのプラズマ発生電極２５を記
載してあるが、実際には均一プラズマが反応管６と内管
７の間の少なくともウエハ配列域に発生するように多数
のプラズマ発生電極が設けられている。そして、上記リ
ング状電極は、１つ置きのリング状電極群２６−１、２
６−２、２６−３と他の１つ置きのリング状電極群２７
−１、２７−２、２７−３、とに２つにグループ化され
ており、互いに隣接する電極間で電極対を複数組構成し
、これら２群のリング状電極間に高周波電源２８が接続
されている。従って、これら電極群間に高周波電源２８
から高周波電力を印加することにより、真空状態になさ
れた反応管６の内側において、プラズマＰを形成し得る
ように構成されている。
側には、この反応管の周方向に沿って延在されたプラズ
マ発生電極２５が設けられている。具体的には、このプ
ラズマ発生電極２５は、ウエハ１２の配列域に対応して
複数、例えば６つのリング状電極２６−１、２７−１、
２６−２、２７−２、２６−３、２７−３よりなり、こ
の順序で反応管６の上方より下方に向けて所定のピッチ
でもって同軸的に配列されている。図示例にあっては、
説明の簡単化のために６つのプラズマ発生電極２５を記
載してあるが、実際には均一プラズマが反応管６と内管
７の間の少なくともウエハ配列域に発生するように多数
のプラズマ発生電極が設けられている。そして、上記リ
ング状電極は、１つ置きのリング状電極群２６−１、２
６−２、２６−３と他の１つ置きのリング状電極群２７
−１、２７−２、２７−３、とに２つにグループ化され
ており、互いに隣接する電極間で電極対を複数組構成し
、これら２群のリング状電極間に高周波電源２８が接続
されている。従って、これら電極群間に高周波電源２８
から高周波電力を印加することにより、真空状態になさ
れた反応管６の内側において、プラズマＰを形成し得る
ように構成されている。
【０００９】次に、以上のように構成された本発明の実
施例であるアッシング装置の動作について説明する。ま
ず、多数の半導体ウエハ１２をウエハボート１１に収容
し、このウエハボート１１を保温筒１３上に載置した状
態で図示しない昇降手段により内管７内にロードする。 そして、マニホールド１０の開口部をキャップ部１７に
より閉塞して反応管６内を密閉すると共に、駆動手段１
５によりウエハボート１２を回転する。これと同時に、
図示しない排気ポンプを作動させて排気管２２より反応
管６内の雰囲気を排気すると共に、反応ガス導入管２０
から反応ガスとして、例えばＯ２とＣＦ４とをそれぞれ
、例えば１００ＳＣＣＭの流量で反応管６内へ導入し、
処理期間中において反応管６内の圧 力を例えば０．１
−１．０Ｔｏｒｒの範囲、 好ましくは０．５Ｔｏｒｒ
程度に維持する。この時、内管７と反応管６との間に供
給された反応ガスは孔部９を介して内管７内に入り、上
記排気管２２より排出される。更に、この操作と同時に
、プラズマ発生電極２５の１のリング状電極群２６−１
、２６−２、２６−３と他の１のリング状電極群２７−
１、２７−２、２７−３との間に高周波電源２８より高
周波電力を印加し、反応管６の内側に各電極間に渡る円
弧状のプラズマＰを、その内壁の周方向に沿ってリング
状に形成する。
施例であるアッシング装置の動作について説明する。ま
ず、多数の半導体ウエハ１２をウエハボート１１に収容
し、このウエハボート１１を保温筒１３上に載置した状
態で図示しない昇降手段により内管７内にロードする。 そして、マニホールド１０の開口部をキャップ部１７に
より閉塞して反応管６内を密閉すると共に、駆動手段１
５によりウエハボート１２を回転する。これと同時に、
図示しない排気ポンプを作動させて排気管２２より反応
管６内の雰囲気を排気すると共に、反応ガス導入管２０
から反応ガスとして、例えばＯ２とＣＦ４とをそれぞれ
、例えば１００ＳＣＣＭの流量で反応管６内へ導入し、
処理期間中において反応管６内の圧 力を例えば０．１
−１．０Ｔｏｒｒの範囲、 好ましくは０．５Ｔｏｒｒ
程度に維持する。この時、内管７と反応管６との間に供
給された反応ガスは孔部９を介して内管７内に入り、上
記排気管２２より排出される。更に、この操作と同時に
、プラズマ発生電極２５の１のリング状電極群２６−１
、２６−２、２６−３と他の１のリング状電極群２７−
１、２７−２、２７−３との間に高周波電源２８より高
周波電力を印加し、反応管６の内側に各電極間に渡る円
弧状のプラズマＰを、その内壁の周方向に沿ってリング
状に形成する。
【００１０】この時、供給された反応ガスＣＦ４は、以
下の化学式のようにプラズマ中で解離し、生成された活
性種ラジカルＦ＊が半導体ウエハ上のホトレジストと反
応し、これをアッシングする。 この時プラズマＰ中には、イオンが発生するが、本
実施例にあっては反応管６と内管７との二重管構造とな
っているために、このイオンは孔部９を通過するまでに
内管７や反応管６との間において複数回衝突を繰り返す
間に消滅したりするので半導体ウエハ１２にイオンが直
接到達することが阻止され、スパッタにより半導体ウエ
ハに欠陥を発生させることはない。そして、内管７内に
は活性種ラジカルのみが流通してくることとなり、半導
体ウエハ１２へのダメージを抑制しつつアッシング処理
を行なうことができる。また、本実施例のような二重管
構造を採用することにより、発生プラズマと被処理体と
しての半導体ウエハとを完全に分離することができ、半
導体ウエハへのダメージを確実に抑制することができる
。 また、このように半導体ウエハ１２の周方向から中心部
に向けて活性種ラジカルが供給されるので、均一な処理
を施すことができる。更には、プラズマ発生電極２５は
、反応管６の外側に位置されているので、この電極２５
を構成する材料が半導体ウエハ１２に付着する恐れは全
くなく、従って、従来装置に比較して歩留まりを向上す
ることができる。尚、上記実施例にあっては、反応管６
と内管７との二重管構造としたが、これに限定されず、
反応管を、例えば反応管の直径をやや大きくし、プラズ
マ発生部と半導体ウエハとの間の距離を少し大きく設定
して発生したプラズマと半導体ウエハとが分離されるよ
うに構成した一重管構造或は三重管構造としてもよいの
は勿論である。
下の化学式のようにプラズマ中で解離し、生成された活
性種ラジカルＦ＊が半導体ウエハ上のホトレジストと反
応し、これをアッシングする。 この時プラズマＰ中には、イオンが発生するが、本
実施例にあっては反応管６と内管７との二重管構造とな
っているために、このイオンは孔部９を通過するまでに
内管７や反応管６との間において複数回衝突を繰り返す
間に消滅したりするので半導体ウエハ１２にイオンが直
接到達することが阻止され、スパッタにより半導体ウエ
ハに欠陥を発生させることはない。そして、内管７内に
は活性種ラジカルのみが流通してくることとなり、半導
体ウエハ１２へのダメージを抑制しつつアッシング処理
を行なうことができる。また、本実施例のような二重管
構造を採用することにより、発生プラズマと被処理体と
しての半導体ウエハとを完全に分離することができ、半
導体ウエハへのダメージを確実に抑制することができる
。 また、このように半導体ウエハ１２の周方向から中心部
に向けて活性種ラジカルが供給されるので、均一な処理
を施すことができる。更には、プラズマ発生電極２５は
、反応管６の外側に位置されているので、この電極２５
を構成する材料が半導体ウエハ１２に付着する恐れは全
くなく、従って、従来装置に比較して歩留まりを向上す
ることができる。尚、上記実施例にあっては、反応管６
と内管７との二重管構造としたが、これに限定されず、
反応管を、例えば反応管の直径をやや大きくし、プラズ
マ発生部と半導体ウエハとの間の距離を少し大きく設定
して発生したプラズマと半導体ウエハとが分離されるよ
うに構成した一重管構造或は三重管構造としてもよいの
は勿論である。
【００１１】また、上記実施例にあっては、プラズマ発
生電極２５のリング状電極群２６−１、２７−１、２６
−２、２７−２、２６−３、２７−３を２つの電極群に
分けたが、これに限らず、図４に示す如く形成してもよ
い。すなわち、プラズマ発生電極２５のリング状電極群
を、上方に位置されているものより順次２個ずつペアを
組んで３つの群Ａ、Ｂ、Ｃに分割し、群Ａのリング状電
極２６−１、２７−１、群Ｂのリング状電極２６−２、
２７−２、群Ｃのリング状電極２６−３、２７−３にそ
れぞれ別個独立の高周波電源５０、５１、５２を接続し
て、印加電力を別々に制御できるようにする。図４に於
いては、説明のため主要部のみを示すが、基本構成は図
１と同様のものである。このように構成することにより
、プラズマの発生領域を反応管の鉛直方向において３つ
のゾーンに分割することができるので、供給する反応ガ
スの偏在或いはガス流の上流側と下流側との間において
生成される活性種ラジカルの量の相異に起因して、処理
結果の不均一が半導体ウエハ面上に生じたとしても、例
えば表１に示す如く上記各群Ａ、Ｂ、Ｃごとに、印加す
る高周波電力を調整したり、或いは高周波電力の印加時
間を調整することにより、全ての半導体ウエハに対して
均一処理を施すことができる。尚、図４においては説明
の簡単化のために６つのプラズマ発生電極を記載してあ
るが、実際には均一プラズマが管壁内部に沿って発生す
るように多数組のプラズマ発生電極対が設けられており
、群ＡとＢ、群ＢとＣとの間隙は僅かで問題とならない
。
生電極２５のリング状電極群２６−１、２７−１、２６
−２、２７−２、２６−３、２７−３を２つの電極群に
分けたが、これに限らず、図４に示す如く形成してもよ
い。すなわち、プラズマ発生電極２５のリング状電極群
を、上方に位置されているものより順次２個ずつペアを
組んで３つの群Ａ、Ｂ、Ｃに分割し、群Ａのリング状電
極２６−１、２７−１、群Ｂのリング状電極２６−２、
２７−２、群Ｃのリング状電極２６−３、２７−３にそ
れぞれ別個独立の高周波電源５０、５１、５２を接続し
て、印加電力を別々に制御できるようにする。図４に於
いては、説明のため主要部のみを示すが、基本構成は図
１と同様のものである。このように構成することにより
、プラズマの発生領域を反応管の鉛直方向において３つ
のゾーンに分割することができるので、供給する反応ガ
スの偏在或いはガス流の上流側と下流側との間において
生成される活性種ラジカルの量の相異に起因して、処理
結果の不均一が半導体ウエハ面上に生じたとしても、例
えば表１に示す如く上記各群Ａ、Ｂ、Ｃごとに、印加す
る高周波電力を調整したり、或いは高周波電力の印加時
間を調整することにより、全ての半導体ウエハに対して
均一処理を施すことができる。尚、図４においては説明
の簡単化のために６つのプラズマ発生電極を記載してあ
るが、実際には均一プラズマが管壁内部に沿って発生す
るように多数組のプラズマ発生電極対が設けられており
、群ＡとＢ、群ＢとＣとの間隙は僅かで問題とならない
。
【００１２】
更に、処理すべき半導体ウエハの枚数が少なくて、
ウエハボート内が満載状態にならない場合には、半導体
ウエハを積載した部分に対応するリング状電極群、例え
ばウエハボートの中段部分のみに半導体ウエハを積載し
たのであれば、中央の群Ｂに属するリング状電極２６−
２、２７−２のみに高周波電力を印加して、アッシング
処理を行なうことができる。また更に、上記実施例にあ
っては、本発明の縦型バッチ処理装置をアッシング装置
に適応した場合について説明したが、他の処理装置、例
えばプラズマエッチング処理装置、プラズマＣＶＤ処理
装置等に適用できるのは勿論である。特に、本発明をプ
ラズマＣＶＤ処理装置に適用する場合には、被処理体と
しての半導体ウエハを加熱するために、例えばスリーゾ
ーンの加熱ヒーターなどを設けるようにし、半導体ウエ
ハを領域ごとに加熱できるように構成するのが好ましい
。また、プラズマ発生電極の形状は、リング状に限定さ
れず、これを例えば円弧状に形成してもよいのは勿論で
ある。
ウエハボート内が満載状態にならない場合には、半導体
ウエハを積載した部分に対応するリング状電極群、例え
ばウエハボートの中段部分のみに半導体ウエハを積載し
たのであれば、中央の群Ｂに属するリング状電極２６−
２、２７−２のみに高周波電力を印加して、アッシング
処理を行なうことができる。また更に、上記実施例にあ
っては、本発明の縦型バッチ処理装置をアッシング装置
に適応した場合について説明したが、他の処理装置、例
えばプラズマエッチング処理装置、プラズマＣＶＤ処理
装置等に適用できるのは勿論である。特に、本発明をプ
ラズマＣＶＤ処理装置に適用する場合には、被処理体と
しての半導体ウエハを加熱するために、例えばスリーゾ
ーンの加熱ヒーターなどを設けるようにし、半導体ウエ
ハを領域ごとに加熱できるように構成するのが好ましい
。また、プラズマ発生電極の形状は、リング状に限定さ
れず、これを例えば円弧状に形成してもよいのは勿論で
ある。
【００１３】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、発生した
プラズマは半導体ウエハと分離されているので、被処理
体は活性種ラジカルとのみ反応することによりダメージ
の少ない処理を行うことができ、しかも、被処理体に電
極材料が付着することを防止でき、従って、半導体デバ
イスの歩留りを向上させることができる。また、半導体
ウエハの周方向からラジカルが供給されるので、均一処
理を施すことができる。
プラズマは半導体ウエハと分離されているので、被処理
体は活性種ラジカルとのみ反応することによりダメージ
の少ない処理を行うことができ、しかも、被処理体に電
極材料が付着することを防止でき、従って、半導体デバ
イスの歩留りを向上させることができる。また、半導体
ウエハの周方向からラジカルが供給されるので、均一処
理を施すことができる。
【図１】本発明に係る縦型バッチ処理装置を示す縦断面
図である。
図である。
【図２】従来の横型プラズマ処理装置を示す横断面図で
ある。
ある。
【図３】図１に示す縦型バッチ処理装置を示す横断面図
である。
である。
【図４】本発明に使用されるプラズマ発生電極の結線の
変形例を示す結線図である。
変形例を示す結線図である。
５ アッシング装置（縦型バッチ処理装置）６ 反
応管 ７ 内管 ９ 孔部 １１ ウエハボート １２ 半導体ウエハ（被処理体） ２０ 反応ガス導入管
応管 ７ 内管 ９ 孔部 １１ ウエハボート １２ 半導体ウエハ（被処理体） ２０ 反応ガス導入管
Claims (1)
- 【請求項１】 鉛直方向に起立された反応管内に収容
された複数の被処理体を処理する縦型バッチ処理装置に
おいて、前記反応管内に設けられ活性種ラジカルのみが
流通する複数の孔部を有する内管と、前記反応管の外側
に設けられた複数組のプラズマ発生電極対とから構成さ
れたことを特徴とする縦型バッチ処理装置。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP03046042A JP3115015B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 縦型バッチ処理装置 |
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| US07/835,754 US5217560A (en) | 1991-02-19 | 1992-02-13 | Vertical type processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03046042A JP3115015B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 縦型バッチ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04264715A true JPH04264715A (ja) | 1992-09-21 |
| JP3115015B2 JP3115015B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=12735975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03046042A Expired - Fee Related JP3115015B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 縦型バッチ処理装置 |
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| JP (1) | JP3115015B2 (ja) |
| KR (1) | KR0167571B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9970110B2 (en) | 2013-10-21 | 2018-05-15 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
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| JPH06204157A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-22 | Tokyo Electron Tohoku Ltd | 縦型熱処理装置 |
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| KR102477770B1 (ko) | 2018-05-08 | 2022-12-14 | 삼성전자주식회사 | 막 형성 장치, 막 형성 방법 및 막 형성 장치를 이용한 반도체 장치의 제조 방법 |
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- 1991-02-19 JP JP03046042A patent/JP3115015B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-02-01 KR KR1019920001629A patent/KR0167571B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1992-02-13 US US07/835,754 patent/US5217560A/en not_active Expired - Lifetime
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