JPH05166759A - 半導体製造装置及びそのプラズマクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウェハ押さえの裏面に付着した反応生成物の
堆積物を除去する。 【構成】 プラズマ処理室３において、突起物７ａを有
する円盤状７ｂのプラズマクリーニング治具７を下部電
極９上にのせ、ウェハ押さえ８により押さえて、この状
態でプロセスガス供給孔２よりプロセスガスを流し、プ
ラズマ処理を行うことにより半導体製造装置をクリーニ
ングするようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体製造装置及び
そのプラズマクリーニング方法に関し、特にウェハ押さ
えの表面及び裏面をクリーニングすることのできるプラ
ズマ処理治具及びプラズマクリーニング方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来のプラズマ処理装置の概略的
な断面図である。図において、１は上部電極、２はプロ
セスガス供給孔、３はプラズマ処理室であり、高真空状
態に保たれている。４は上部電極１に取り付けられた上
部電極板であり、多数の穴が設けられている。５は上部
電極板４を上部電極１に取り付けるための締めつけネジ
であり、６は処理ガス吹き出し孔、７０はシリコンウェ
ハ、８は圧力変動等でシリコンウェハ７０が動かないよ
うにするためのウェハ押さえ、９は下部電極、１０は整
合器、１１は高周波電源装置である。

【０００３】次に概略的なプラズマ処理について説明す
る。処理室３において、上部電極１からプロセスガス供
給孔２を通してプロセスガスが供給され、高周波電源１
１から整合器１０及び下部電極９を介して高周波電源が
印加されると、上部電極１と下部電極９との間にプラズ
マが生成される。これにより処理ガスのイオンが活性化
され、半導体ウェハ７０の表面に到達し、反応生成物を
発生させながら半導体ウェハ７０の表面のパターンを垂
直にエッチングしていく。

【０００４】このようにパターンの付いたウェハをエッ
チングしていくと、反応生成物が発生し、処理室３の側
壁及びウェハ押さえ８の表面に反応生成物が付着し、こ
の堆積物が発塵源となり、半導体素子の信頼性を低下さ
せるために問題となっている。このため、エッチング終
了時に、半導体ウェハ７０のダミーを下部電極９に搭載
し、堆積物除去、即ちクリーニングのための処理ガスを
流し、エッチング時と類似な方法でプラズマを発生させ
堆積物を除去する（これをプラズマクリーニングとい
う）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体製造装置
は以上のように構成されているので、ウェハ押さえ表面
はクリーニングすることができるが、ウェハ押さえの裏
面はプラズマが到達できずに、クリーニングできない等
の問題点があった。

【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、堆積物の除去が困難であった、
ウェハ押さえの裏面をもクリーニングすることのできる
半導体製造装置及びプラズマクリーニング方法を得るこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体製
造装置は、プラズマ処理治具の上面周縁部に所定の間隔
に２個以上の突起物を配置したものである。

【０００８】また、この発明に係る半導体製造装置は、
上記プラズマ処理治具の形状を半導体ウェハと同一直径
の薄い円盤状またはリング状としたものである。また、
上記プラズマ処理治具は耐プラズマ性物質から構成する
ものである。また、上記プラズマ処理治具は有色の耐プ
ラズマ性物質から構成するものである。

【０００９】さらに、この発明に係るプラズマクリーニ
ング方法は、プラズマ処理治具を上記半導体ウェハに代
えてウェハステージ上に載置し、上記ウェハ押さえによ
り押さえてプラズマ処理を行うことにより半導体製造装
置をクリーニングするようにしたものである。

【００１０】また、さらにこの発明に係るプラズマクリ
ーニング方法は、プラズマ処理治具をプラズマクリーニ
ングするごとに回転させるようにしたものである。

【００１１】

【作用】この発明においては、プラズマ処理治具の上面
周縁部に所定の間隔に２個以上の突起物を配置したの
で、ウェハ押さえと下部電極との間に空間が設けられ、
ウェハ押さえの裏面までプラズマが入るようになり、そ
の堆積物を除去することができる。

【００１２】また、この発明においては、上記プラズマ
処理治具の形状を半導体ウェハと同一直径の薄い円盤状
またはリング状としたので、ウェハ搬送装置を用いて搬
送が可能となり、自動搬送することができる。

【００１３】また、この発明においては、上記プラズマ
処理治具を耐プラズマ性物質から構成したので、プラズ
マクリーニングする際にエッチングされることなく、異
物の増加を抑制することができる。

【００１４】また、この発明においては、プラズマ処理
治具は有色の耐プラズマ性物質から構成したので、自動
搬送における透過センサで検知可能となる。

【００１５】さらに、この発明においては、プラズマ処
理治具をプラズマクリーニングするごとに回転させるよ
うにしたので、上記突起物の位置がかわることとなり、
ウェハ押さえの表面全ての堆積物を除去することができ
る。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は本発明の一実施例による半導体製造装置の
全体構成図である。図において、１は上部電極、２はプ
ロセスガス供給孔、３はプラズマ処理室であり、高真空
状態に保たれている。４は上部電極１に取り付けられた
上部電極板であり、多数の穴が設けられている。５は上
部電極板４を上部電極１に取り付けるための締めつけネ
ジであり、６は処理ガス吹き出し孔、７はプラズマクリ
ーニング治具、８は圧力変動等でシリコンウェハ７０あ
るいはプラズマクリーニング治具７が動かないようにす
るためのウェハ押さえ、９は下部電極、１０は整合器、
１１は高周波電源装置である。

【００１７】図２は本実施例に使用されるプラズマクリ
ーニング治具７の構成を示す図であり、薄い円盤７ｂ上
の小さな平面の突起物７ａは、ウェハ押さえ８が当接す
るようにその周縁部に設けたものである。

【００１８】次にプラズマクリーニングの方法について
説明する。下部電極９の上にプラズマクリーニング治具
７をのせ、その上にウェハ押さえ８をのせる。すると、
ウェハ押さえ８はプラズマクリーニング治具７の突起物
７ａに当接し、下部電極９との間に隙間を生じる。次
に、プロセスガスをプロセスガス供給孔２から流す。そ
の状態で、高周波電源１１から整合器１０及び下部電極
９を介して高周波電源が印加されると、上部電極１と下
部電極９との間にプラズマが発生する。このプラズマが
プラズマクリーニング治具７とウェハ押さえ８との間の
隙間を通ってウェハ押さえ８の裏面まで届き、反応生成
物の堆積物が除去される。

【００１９】上記プラズマクリーニング治具７の材質と
して石英ガラス、セラミック等の耐プラズマ性物質を用
いると、クリーニング治具７自体のエッチングがなく異
物が増加しない。

【００２０】また図３は本発明の一実施例によるプラズ
マクリーニング治具７をカセットケースに収納した時の
断面図であり、同図に示すように、プラズマクリーニン
グ治具７を半導体ウェハ７０と同じような形状にする
と、自動搬送させることができる。図において、２１は
ウェハカセットケースである。一例として中心から１２
０°方向にそれぞれ突起物７ａを設けた場合において
は、カセットケース２１に収納できるようにプラズマク
リーニング治具７の厚みを２．５ｍｍ以下にする。ま
た、このプラズマクリーニング治具７は直径をウェハ径
と同一とし、かつ円盤状またはリング状とする。

【００２１】プラズマクリーニング方法において、突起
物７ａのある位置ではプラズマが流れずにクリーニング
することができない場合がある。このため、突起物７ａ
の位置をプラズマクリーニング毎に回転させることによ
り、ウェハ押さえ８の表面全てをクリーニングすること
ができる。

【００２２】プラズマクリーニング治具７の材質に石英
ガラス，プラスチック等を用いると、自動搬送における
透過センサ等に検知されにくいが、この場合でも色を付
けると検知できるようになる。

【００２３】このような本実施例では、プラズマ処理治
具７の上面周縁部には所定の間隔に３個の突起物７ａを
設けたので、これによりウェハ押さえ８と下部電極９と
の間に空間が設けられ、プラズマがウェハ押さえ８の裏
面まで入るようになり、ウェハ押さえ８の裏面の堆積物
を除去することができる。

【００２４】また、プラズマ処理治具７の形状は半導体
ウェハ７０と同一直径の薄い円盤状７ｂであるので、自
動搬送することができ、プラズマクリーニングを高速
化，省力化することができる。また、プラズマ処理治具
７は耐プラズマ性物質から構成されているので、それ自
体のエッチングがなく異物の増加を抑制することができ
る。また、上記耐プラズマ性物質は有色であるので、自
動搬送における透過センサによってプラズマ処理治具７
を検知することができる。

【００２５】さらに、プラズマクリーニングするごとに
上記プラズマ処理治具７を回転させて突起物７ａの位置
を変えるようにしたので、ウェハ押さえ８の表面全ての
堆積物を除去することができる。

【００２６】なお上記実施例では、プラズマクリーニン
グ治具７をプラズマエッチング装置に利用する場合を例
にとって説明したが、その他のプラズマ処理装置に適用
することもできることは言うまでもない。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る半導体製
造装置によれば、プラズマ処理治具の上面周縁部には所
定の間隔に２個以上の突起物を配置したので、ウェハ押
さえの裏面の堆積物を除去することができる効果があ
る。

【００２８】また、この発明に係る半導体製造装置によ
れば、プラズマ処理治具の形状を半導体ウェハと同一直
径の薄い円盤状またはリング状としたので、自動搬送す
ることができ、プラズマクリーニングの高速化，省力化
をすることができる効果がある。

【００２９】また、この発明に係る半導体製造装置によ
れば、プラズマ処理治具を耐プラズマ性物質から構成し
たので、それ自体のエッチングがなく異物の増加を抑制
することができる効果がある。

【００３０】また、この発明に係る半導体製造装置によ
れば、プラズマ処理治具は有色の耐プラズマ性物質から
構成したので、自動搬送における各種のセンサで検知す
ることができる効果がある。

【００３１】さらに、この発明に係るプラズマクリーニ
ング方法によれば、プラズマ処理治具をプラズマクリー
ニングするごとに回転させるようにしたので、ウェハ押
さえの表面全ての堆積物を除去することができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるプラズマ装置の構造
を示す構造図である。

【図２】この発明の一実施例によるプラズマクリーニン
グ治具の構成を示す斜視図である。

【図３】この発明の一実施例によるプラズマクリーニン
グ治具のカセットケース収納時の断面図である。

【図４】従来のプラズマクリーニング装置の構造を示す
構造図である。

【符号の説明】

１ 上部電極 ２ プロセスガス供給孔 ３ プラズマ処理室 ４ 上部電極板 ５ 締めつけネジ ６ 処理ガス吹き出し孔 ７ プラズマクリーニング治具 ７ａ 突起物 ７ｂ 円盤 ８ ウェハ押さえ ９ 下部電極 １０ 整合器 １１ 高周波電源装置 ７０ シリコンウェハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松村 民雄 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社北伊丹製作所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェハを処理するためのウェハ処理室
   と，該ウェハ処理室内に設けられ、ウェハを載せるため
   のウェハステージと，該ウェハステージ上のウェハを押
   さえるウェハ押さえ部材と，上記ウェハステージの上に
   半導体ウェハに代えて載置される着脱自在なプラズマ処
   理治具とを備え、上記プラズマ処理治具をウェハステー
   ジ上に装着した状態でプラズマ処理を行って上記ウェハ
   処理室内をクリーニングする半導体製造装置において、 上記プラズマ処理治具の上面周縁部に所定の間隔を置い
   て２個以上の突起物を形成してなることを特徴とする半
   導体製造装置。
2. 【請求項２】 上記プラズマ処理治具は、半導体ウェハ
   と同一直径の薄い円盤状またはリング状を有するもので
   あることを特徴とする請求項１記載の半導体製造装置。
3. 【請求項３】 上記プラズマ処理治具は耐プラズマ性物
   質からなることを特徴とする請求項１記載の半導体製造
   装置。
4. 【請求項４】 上記プラズマ処理治具は有色の耐プラズ
   マ性物質からなることを特徴とする請求項１記載の半導
   体製造装置。
5. 【請求項５】 ウェハを載せるためのウェハステージ
   と，該ウェハステージ上のウェハを押さえるためのウェ
   ハ押さえとを備えた半導体製造装置をクリーニングする
   方法において、 耐プラズマ性物質で構成され、半導体ウェハと同一直径
   の薄い円盤状またはリング状に形成し、その上面周縁部
   に所定の間隔を置いて２個以上の突起物を形成している
   プラズマ処理治具を上記半導体ウェハに代えてウェハス
   テージ上に載置し、上記ウェハ押さえにより押さえてプ
   ラズマ処理を行うことにより半導体製造装置をクリーニ
   ングすることを特徴とするプラズマクリーニング方法。
6. 【請求項６】 上記プラズマ処理治具をプラズマクリー
   ニングするごとに回転させることを特徴とする請求項５
   記載のプラズマクリーニング方法。