JPH086186B2 - 基板の処理装置およびその処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばシリコンウエハ等の基板にドライエ
ッチングあるいはドライアッシング技術によってプロセ
ス処理を施す基板の処理装置およびその処理方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の基板の処理装置としては、例えば第２
図（ａ）および（ｂ）に示すようなドライエッチング装
置（第１のドライエッチング装置）が知られている。こ
れを同図に基づいて説明すると、同図において、符号１
で示すものはプラズマの発生によって基板としてのシリ
コンウエハ２にプロセス処理が施される処理室３をその
内部に有する処理容器で、内外に開放する排気ポート４
を有し上方に開口する第１の容器５と、この第１の容器
５の上方に設けられその開口端部にフランジ６を有する
石英ベルジャーからなる半円球状の第２の容器７と、こ
の第２の容器７と前記第１の容器５との間に介装され放
射方向に開口する多数の反応ガス通路８を有する環状の
台座９とによって構成されている。また、この処理容器
１には、前記処理室３内にシリコンウエハ２を挿抜する
ゲート（図示せず）が設けられている。10は前記処理室
３内に一部が臨む電極で、前記処理容器１に取り付けら
れており、上部にはシリコンウエハ２を保持するウエハ
載置面11が形成されている。12は上下方向に延在する導
波路13を有するマイクロ波導波管で、内部に前記第２の
容器７の球状部を臨ませ前記フランジ６上に立設されて
いる。また、14は前記台座９上に前記フランジ６を固定
するクランプリング、15は前記フランジ６と前記台座７
との間に介装されたＯリングである。

このように構成された処理装置を使用して基板に処理
施すには、先ず処理室３内にシリコンウエハ２を挿入
し、次いで排気ポート４から外部に排気することにより
処理室３内を真空引きし、しかる後導波路13から処理室
３内にマイクロ波を照射することによりプラズマを発生
させると共に、反応ガス通路８から処理室３内に反応ガ
スを供給して行われる。

また、従来の基板の処理装置には、この他第３図に示
すようなドライエッチング装置（第２のドライエッチン
グ装置）あるいは第４図に示すようなドライエッチング
装置（第３のドライエッチング装置）がある。これらを
同図に基づいて説明する。同図において、第２図（ａ）
および（ｂ）と同一の部材については同一の符号を付
し、詳細な説明は省略する。

先ず、第３図に示すドライエッチング装置は、前記第
１の容器５と前記第２の容器７との間に介装され反射方
向に開口する反応ガス通路16を有する環状の台座17と、
この台座17に前記第２の容器７の内球面に沿って延在す
るように取り付けられ前記反応ガス通路16に連通するガ
ス供給管18とによって構成されている。このうち、ガス
供給管18には、前記処理室３内に開放する多数のガス噴
射孔19が設けられている。

一方、第４図に示すドライエッチング装置は、前記第
１の容器５の上法に環状の台座20を介して設けられフラ
ンジ21およびガス噴射口22を有する石英ベルジャーから
なる半円球状の第２の容器23と、この容器23に溶接固定
されかつ前記マイクロ波導波管12に挿通され前記ガス噴
射口22に連通するガス供給管24とによって構成されてい
る。

このように構成された基板の処理装置を使用する処理
は、第２図（ａ）および（ｂ）に示すドライエッチング
装置を使用する場合と同様に行われる。すなわち、第３
図に示すドライエッチング装置の使用による場合は、反
応ガスが反応ガス通路16,ガス供給管18を経て処理室３
内に供給され、第４図に示すドライエッチング装置の使
用による場合は、処理時に反応ガスがガス供給管24,ガ
ス噴射口22を経て供給される。

また、基板の処理後には、処理室３内を大気に戻して
処理済みのシリコンウエハ２を外部に取り出し、処理室
３内に未処理のシリコンウエハ２を挿入することにより
上述のプロセス処理が繰り返される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、第１のドライエッチング装置においては、
シリコンウエハ２の径方向に反応ガス通路８を開口させ
る構造であるため、この開口部から噴出する反応ガスが
シリコンウエハ２の周辺に集中していた。この結果、シ
リコンウエハ２上のガス分布が不均一になり、シリコン
ウエハ２に安定したプロセス処理を施すことができない
という問題があった。

また、第２のドライエッチング装置においては、ガス
供給管18が複雑な形状をもつものであるため、装置の製
作を困難なものにし、コストが嵩むという問題があっ
た。

さらに、第３のドライエッチング装置においては、ガ
ス供給管24を第２の容器23に溶接固定すると共に、マイ
クロ波導波管12に挿通させるものであるため、組立工程
数が嵩み、組み立てに多大の時間を費やすという不都合
があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、基
板に安定したプロセス処理を施すことができると共に、
コストの低廉化および組立時間の短縮化を図ることがで
きる基板の処理装置およびその処理方法を提供するもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る基板の処理装置およびその処理方法は、
処理容器の一部を内外２つの半円球容器によって形成
し、これら両半円球容器間に反応ガス通路を形成し、こ
の反応ガス通路および処理室に連通する多数のガス噴射
孔を両半円球容器のうち内側の半円球容器に設けたもの
である。

また、本発明の別の発明に係る基板の処理方法は、請
求項１における処理室内に基板を挿入し、次いで排気ポ
ートから外部に排気することにより処理室内を真空引き
し、しかる後反応ガス通路から処理室内に反応ガスを供
給すると共に、処理室内に高周波を照射することにより
プラズマを発生させるものである。

〔作 用〕

本発明およびこの発明の別の発明においては、内外２
つの半円球容器間の反応ガス通路に導入された反応ガス
を噴射孔から基板上に均等に噴射させることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の構成等を図に示す実施例によって詳細
に説明する。

第１図は本発明に係る基板の処理装置を示す断面図
で、同図において第２図〜第４図と同一の部材について
は同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。同図にお
いて、符号31で示すものはプラズマの発生によって基板
としてのシリコンウエハ２にプロセス処理が施される処
理室32をその内部に有する処理容器で、内外に開放する
排気ポート33を有し上方に開口する第１の容器34と、こ
の第１の容器34の上方に設けられ各開口端部にフランジ
35,36を有する内外２つの半円球容器としての石英ベル
ジャー37,38からなる第２の容器39と、この第２の容器3
9の両石英ベルジャー37,38のうち内側の石英ベルジャー
37と前記第１の容器34との間に介装された環状の第１の
台座40と、この第１の台座40に設けられかつ前記両石英
ベルジャー37,38間に介装され径方向に開口する反応ガ
ス通路41を有する環状の第２の台座42とによって構成さ
れている。このうち両石英ベルジャー37,38間には、混
合ガスが導入される反応ガス通路43が形成されている。
そして、これら両石英ベルジャーのうち内側の石英ベル
ジャー37には、前記反応ガス通路41および前記処理室32
に連通する多数のガス噴射孔44が設けられている。ま
た、45は前記フランジ35と前記第１の台座40との間に介
装されたＯリング、46は前記フランジ35と前記第２の台
座42との間に介装されたＯリング、47は前記フランジ36
と前記第２の台座42との間に介装されたＯリングであ
る。なお、前記処理容器31には、前記処理室32内にシリ
コンウエハ２を挿抜するゲート（図示せず）が設けられ
ている。

このように構成された基板の処理装置においては、処
理時に両石英ベルジャー37,38間の反応ガス通路43に導
入された反応ガスをガス噴射孔44からシリコンウエハ２
に噴射させることができる。

したがって、本実施例においては、従来のようにガス
噴射孔44から噴出する反応ガスがシリコンウエハ２に分
散させることができるから、処理時にシリコンウエハ２
上のガス分布を均一にすることができる。

また、本実施例においては、従来のように複雑なガス
供給管を製作するものではないから、装置の製作を簡単
に行うことができる。

さらに、本実施例においては、従来のようにガス供給
管を第２の容器に溶接固定するものおよびマイクロ波導
波管に挿通させるものでないから、組立工程数を削減す
ることができる。

次に、本発明の別の発明に係る基板の処理方法につい
て説明する。

先ず、処理室32内にシリコンウエハ２を挿入する。次
に、排気ポート33かあ外部に排気することにより処理室
32内を真空引きする。しかる後、反応ガス通路43からガ
ス噴射孔44を経て反応ガス（混合ガス）を供給すると共
に、マイクロ波導波管12からマイクロ波を処理室32内に
照射することによりプラズマを発生させる。

このようにして、基板に対し成膜処理，エッチング処
理あるいはアッシング処理を施すことができる。

この後、反応ガスの供給を停止し、処理室32内を大気
に戻した後、ゲート（図示せず）から処理済みのシリコ
ンウエハ２を外部に取り出し、処理室32内に未処理のシ
リコンウエハ２を挿入することにより上述のプロセス処
理が繰り返される。

したがって、本実施例においては、処理時に反応ガス
通路43に導入された反応ガスをガス噴射孔44からシリコ
ンウエハ２上に均等に噴射させることができるから、シ
リコンウエハ２上のガス分布が均一になる。

また、本実施例においては、内外２つの石英ベルジャ
ー37,38間に反応ガス通路43を形成したから、この通路
形成に困難さを必要とするものでないから、装置を簡単
に製作することができる。

さらに、本実施例において、従来必要としたガス供給
管の溶接を不要としたことは、溶接工程を削減すること
ができる。

なお、本実施例においては、処理容器31の上方からマ
イクロ波を処理室32内に導入する装置である例を示した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、処理室32
内の電極10に高周波を供給する高周波電源（R.F）を備
えた装置でもよく、この他石英ベルジャー38の外側に電
磁コイルを備えたマグネトロンRIE装置やECR−RIE装置
を配設するものであっても実施例と同様の効果を奏す
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、処理容器の一部
を内外２つの半円球容器によって形成し、これら両半円
球容器間に反応ガス通路を形成し、この反応ガス通路お
よび処理室に連通する多数のガス噴射孔を両半円球容器
のうち内側の半円球容器に設けたので、また本発明の別
の発明によれば、処理室内に基板を挿入し、次いで排気
ポートから外部に排気することにより処理室内を真空引
きし、しかる後反応ガス通路から処理室内に反応ガスを
供給すると共に、処理室内に高周波を照射することによ
りプラズマを発生させるので、処理時に反応ガス通路に
導入された反応ガスをガス噴射孔から基板上に均等に噴
射させることができる。したがって、基板上のガス分布
が均一になるから、基板に安定したプロセス処理を施す
ことができる。また、内外２つの半円球容器間に反応ガ
ス通路を形成したから、この通路形成に困難さを必要と
するものでないから、装置を簡単に製作することがで
き、コストの低廉化を図ることができる。さらに、従来
必要とした供給管の溶接を不要としたことは、溶接工程
を削減することができるから、組立時間の短縮化が図れ
るといった利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る基板の処理装置を示す断面図、第
２図（ａ）および（ｂ）は従来の基板の処理装置を示す
断面図とその（ｂ）−（ｂ）線断面図、第３図および第
４図は従来の他の処理装置を示す断面図である。 ２……シリンコンウエハ、12……マイクロ波導波管、31
……処理容器、32……処理室、33……排気ポート、34…
…第１の容器、37,38……石英ベルジャー、39……第２
の容器、40……第１の台座、42……第２の台座、43……
反応ガス通路、44……ガス噴射孔。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラズマの発生によって基板にプロセス処
   理が施される処理室およびこの処理室の内外に開放する
   排気ポートを有する処理容器を備えた基板の処理装置に
   おいて、前記処理容器の一部を内外２つの半円球容器に
   よって形成し、これら両半円球容器間に反応ガス通路を
   形成し、この反応ガス通路および前記処理室に連通する
   多数のガス噴射孔を前記両半円球容器のうち内側の半円
   球容器に設けたことを特徴とする基板の処理装置。
2. 【請求項２】請求項１において、処理室内に基板を挿入
   し、次いで排気ポートから外部に排気することにより処
   理室内を真空引きし、しかる後反応ガス通路から処理室
   内に反応ガスを供給すると共に、処理室内に高周波を照
   射することによりプラズマを発生させることを特徴とす
   る基板の処理方法。