JPH054465U - ドライエツチヤーのガス圧力コントロールシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧力安定待ち時間を短縮することにより、装
置のスループットを向上させるとともに、ウエハのダメ
ージを低減し、より品質の高いエッチングを可能にする
プラズマエッチャーの圧力コントロールシステムおよび
圧力コントロール方法を得る。 【構成】 圧力コントローラ５と統括コントローラ６間
に圧力コントロールバルブ開閉指令信号１１と圧力コン
トロールバルブ開度モニタ信号１２を設け、ガスを真空
チャンバ１内に導入する前にあらかじめ圧力コントロー
ルバルブ３を任意の開度になるように動作させた後、ガ
ス導入バルブ２を開き、ガスを導入してから圧力設定を
行なうようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、例えばウエハのパターンをプラズマにてエッチングするドライエ ッチャーのガス圧力コントロールシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図３は従来のドライエッチャーの圧力コントロールシステムを示すブロック図 であり、図において１はウエハのエッチング処理を行なう真空チャンバ、２は真 空チャンバ１へガスを導入あるいはしゃ断する為のガス導入バルブ、３は真空チ ャンバ１内の圧力をコントロールする圧力コントロールバルブ、４は真空チャン バ１内の圧力をモニタする圧力センサ、５は圧力センサ４のモニタ値を監視しな がら、真空チャンバ１内の圧力が外部からの設定圧力値どうりになるように、圧 力コントロールバルブ３の開閉をコントロールする為の圧力コントローラ、６は 圧力コントローラ５に設定圧力値を指示するとともに、ガス導入バルブ２を開閉 する等してエッチング処理を統括制御する統括コントローラ、７は統括コントロ ーラ６より圧力コントローラ５へ指示される設定圧力信号、８は圧力センサ４か ら圧力コントローラ５および統括コントローラ６への圧力モニタ信号、９は統括 コントローラからガス導入バルブ２へのガス導入バルブ開閉信号、１０は圧力コ ントローラ５から圧力コントロールバルブ３への圧力コントロールバルブ駆動信 号であり、１１はエッチング対象となるウエハである。

【０００３】 次に動作について説明する。真空チャンバ１にウエハ１１が挿入された時、ガ ス導入バルブ２は閉まっており、真空チャンバ１内は真空排気され続けている。 この時圧力コントロールバルブ３は全開の状態である。 次に統括コントローラ６はガス導入バルブ２にガス導入バルブ開閉信号９を出 力しガス導入バルブ２を開き、真空チャンバ１内にガスを導入する。次いで統括 コントローラ６は圧力コントローラ５に対し、あらかじめ指定された設定圧力値 を圧力設定信号７を通じて出力する。こうして圧力コントローラ５は、圧力セン サ４が出力する圧力モニタ信号８を監視しながら、真空チャンバ１内の圧力が設 定圧力になるように圧力コントロールバルブ３の開閉を圧力コントロールバルブ 駆動信号１０を通じて制御する。 ここで圧力コントローラ５は圧力設定信号７のように外部から設定圧力値を与 えると、圧力センサからの圧力モニタ値が設定値になるよう圧力コントロールバ ルブの開度を自動的に変化させるような、クローズドループで構成された圧力コ ントローラである。 次に統括コントローラ６は圧力センサ４が出力する圧力モニタ信号８を監視し 、真空チャンバ１内の圧力が設定圧力になった事を確認した後、例えばプラズマ 処理等の次処理へ移ることになる。 以上が、従来の圧力コントロールシステムの動作説明であるが、統括コントロ ーラ６の圧力コントロール手順をフローチャートにまとめると図４のようになる 。すなわち、ステップ１でガス導入バルブを開き、真空チャンバ内へガスを導入 した後、ステップ２で圧力コントローラ５へ圧力設定を行なう。次にステップ３ で真空チャンバ内が設定圧力に到達したかどうかをチェックし、もし到達してい れば圧力コントロールは正常と判断し、次ステップの例えばプラズマ処理等へ進 む。 尚、フローチャートはウエハ１１が真空チャンバ１内に搬送された後からエッ チング処理に入るまでの、ガス圧力コントロールステップを表わしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来のドライエッチャーのガス圧力コントロールシステムは以上のように構成 されていたので、ガス圧力が所望の値になるまで待ってから、例えばプラズマ印 加等の次ステップの処理に進まねばならず、その間真空チャンバ内のウエハはプ ラズマ状態でない生ガスにさらされ、ウエハ表面に化学反応を生じ、ウエハ表面 の配線パターン等を劣化させる等の問題点があった。

【０００５】 この考案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ガス圧力が所 望の値に到達する時間を短縮できるのでウエハ表面の配線パターンの劣化を減少 させて品質の高いエッチングができるとともに装置のスループットを向上させる 事を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案に係るガス圧力コントロールシステムは、統括コントローラと圧力コ ントローラ間に圧力コントロールバルブ開閉指令信号と圧力コントロールバルブ 開度モニタ信号を設けたものである。

【０００７】 更にこの考案のガス圧力コントロール方法は圧力コントローラに圧力設定を行 なう前に、圧力コントロールバルブ開閉指令信号と圧力コントロールバルブ開度 モニタ信号により、圧力コントロールバルブを所望の開度まで動作させておくも のである。

【０００８】

【作用】

この考案におけるガス圧力コントロールシステムは統括コントローラからの指 示により圧力コトロールバルブを所望の開度まで動作させる事ができる。

【０００９】 また、この考案のガス圧力コントロール方法では、圧力コントローラに圧力設 定を行なう前に、統括コントローラからの指示で圧力コントロールバルブを所望 の開度まで動作させた後にガス導入バルブを開いて真空チャンバ内にガスを導入 し圧力コントローラに圧力設定を行なうので、真空チャンバ内の圧力が設定圧力 に到達する時間を短縮できるので、真空チャンバ内のウエハがプラズマ状態にな る前の生ガスにさらされることによる化学反応によるウエハの劣化を低減できる 。さらに、装置のスループットも向上する。

【００１０】

【実施例】

実施例１． 以下、この考案の一実施例について説明する。図１において、１２は統括コン トローラ６より圧力コントローラ５への圧力コントロールバルブ３の開閉指令信 号、１３は圧力コントローラ５から統括コントローラへの、圧力コントロールバ ルブ３の開度モニタ信号である。１〜１１は従来の構成図である図３の記載のも のと同一であるので説明を省略する。

【００１１】 次に動作について説明する。図１において、真空チャンバ１にウエハ１１が挿 入された時、ガス導入バルブ２は閉っており、真空チャンバ１内は真空排気され 続けている。この時圧力コントロールバルブ３は全開の状態である。 次に統括コントローラ６は、あらかじめ任意に指定された、圧力コントロール バルブ３の所望開度を得るように、圧力コントローラ５に対し、圧力コントロー ルバルブ開閉指令信号１２を通じて動作指令を出力する。

【００１２】 圧力コントローラ５は圧力コントロールバルブ駆動信号１０を通じて圧力コン トロールバルブ３を開閉させる（この場合、全開から任意の開度までの閉信号と なる）が、統括コントローラ６は圧力コントローラ５が出力する、圧力コントロ ールバルブ開度モニタ信号１３を監視し、所望の開度が得られたならば、前記開 閉指令信号１２の出力を停止する。

【００１３】 次いで統括コントローラ６はガス導入バルブ開閉信号９を通じてガス導入バル ブ２を開き、真空チャンバ１内にガスを導入した後圧力コントローラ５に対し、 あらかじめ指定されていた設定圧力値を圧力設定信号７を通じて出力する。する と、圧力コントローラ５は、圧力センサ４が出力する圧力モニタ信号８を監視し ながら、真空チャンバ１内の圧力が設定圧力になるように圧力コントロールバル ブ３の開閉を圧力コントロールバルブ駆動信号１０を通じて制御する。ここで、 圧力コントローラ５は圧力設定信号７のように外部から設定圧力値を与えると、 圧力センサからの圧力モニタ値が設定値どうりになるように圧力コントロールバ ルブの開度を自動的に変化させるようなクローズドループで構成されたものであ る。 次に統括コントローラ６は圧力センサ４が出力する圧力モニタ信号８を監視し 、真空チャンバ１内の圧力が設定圧力になった事を確認した後、例えばプラズマ 処理等の次処理へ移ることになる。 以上が本実施例の圧力コントロールシステムの動作手順であるが統括コントロ ーラ６の圧力コントロール手順を図２のフローチャートを用いて説明すると、ス テップ１にて圧力コントロールバルブ３を任意の開度まで動作させ、ステップ２ で前記圧力コントロールバルブ３が任意の開度になったかを、開度モニタ信号１ ２にてチェックし、任意の開度になったならばステップ３でガス導入バルブ２を 開き、真空チャンバ１内にガスを導入した後、ステップ４で圧力コントローラ５ に圧力設定を行ない、ステップ５で真空チャンバ１内の圧力が設定圧力になった かを圧力モニタ信号８にてチェックし、設定圧力になったならばプラズマ処理等 の次処理へ移ることになる。 尚、図２のフローチャートはウエハ１１が真空チャンバ１内に搬送された後か らプラズマ処理に入るまでのガス圧力コントロールに関する処理ステップを表し たものであり、ステップ３〜６の処理は従来の方式を表わした図４のフローチャ ートのステップ１〜４と同一である。

【００１４】 実施例２． なお、上記実施例では圧力コントローラ５と統括コントローラ６を別物とし、 相互を信号線で結んだものを示したが、両者は一体物でもよい。 また、ガス導入バルブ２は１個だけ示したが、ガス種類に応じて複数個設けて も良い。 さらに、上記実施例ではウエハのパターンをプラズマによりエッチングするド ライエッチャーのガス圧力コントロールシステムについて説明したが、ウエハ上 のレジストや不純物等を除去するアッシング装置や、ウエハ上に薄膜を形成する 装置であってもよく、ガス圧力コントロールを必要とする装置であれば上記実施 例と同様の効果を奏する。

【００１５】

【考案の効果】

以上のようにこの考案によれば統括コントローラと圧力コントローラ間に圧力 コントロールバルブの開閉指令信号と開度モニタ信号を設け、ガスを真空チャン バ内に導入する前にあらかじめ、圧力コントロールバルブが任意の開度になるよ うに動作させることができるので、所望の圧力を得る時間を短縮でき装置のスル ープットを向上させるとともに真空チャンバ内のウエハがガスにさらされる時間 が短かくなるのでウエハのダメージを低減でき、品質の高いエッチングが得られ る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例によるドライエッチャーの
ガス圧力コントロールシステムの機能ブロック図であ
る。

【図２】この考案の圧力コントロール手順を示すフロー
チャートである。

【図３】従来のドライエッチャーのガス圧力コントロー
ルシステムを示す機能ブロック図である。

【図４】従来の圧力コントロール手順を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１ 真空チャンバ ２ ガス導入バルブ ３ 圧力コントロールバルブ ４ 圧力センサ ５ 圧力コントローラ ６ 統括コントローラ ７ 圧力設定信号 ８ 圧力モニタ信号 ９ ガス導入バルブ開閉信号 １０ 圧力コントロールバルブ駆動信号 １１ 圧力コントロールバルブ開閉指令信号 １２ 圧力コントロールバルブ開度モニタ信号

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 ウエハをエッチングする真空チャンバ
   と、真空チャンバにガスを導入あるいはしゃ断するガス
   導入バルブと、真空チャンバ内を真空引きする配管に設
   けた真空チャンバ内の圧力をコントロールする圧力コン
   トロールバルブと、真空チャンバ内の圧力をモニタする
   圧力センサと、前記圧力センサの出力する圧力信号をモ
   ニタし、前記真空チャンバ内の圧力が外部より設定され
   た圧力になるよう、前記圧力コントロールバルブの開度
   を制御する圧力コントローラと、前記ガス導入バルブの
   開閉動作や前記圧力コントロールバルブの開度をモニタ
   しながら任意の位置に動作させたり、前記圧力コントロ
   ーラに圧力設定するなどエッチング処理を統括制御する
   統括コントローラと、前記圧力コントローラと前記統括
   コントーラ間の設けた圧力設定信号、圧力コントロール
   バルブの開度モニタ信号、および圧力コントロールバル
   ブ開閉指令信号と、前記圧力センサから前記統括コント
   ローラへ入力される圧力モニタ信号と、前記圧力コント
   ローラから前記圧力コントロールバルブへの圧力コント
   ロールバルブ駆動信号と、前記統括コントローラから前
   記ガス導入バルブへの開閉信号とを備えたドライエッチ
   ャーのガス圧力コントロールシステム。