JPH09148308A

JPH09148308A - 半導体製造装置

Info

Publication number: JPH09148308A
Application number: JP30406295A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Kawada; 洋揮川田; Nobuo Tsumaki; 伸夫妻木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-11-22
Filing date: 1995-11-22
Publication date: 1997-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】部品を加熱するためにヒータを設けると、配線
や電流導入などへのデポ物の付着による信頼性の問題
や、機構が複雑化してしまう問題点が生じる。【解決手段】処理室内に入射する電磁波などのエネルギ
を吸収する吸収体を、処理室の部品に取付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ドライエッチング装置などで、
ウエハを多数処理していくにつれて、装置内の発塵量が
増えたり、プロセスが安定しなくなって、歩留まりが低
下してしまうという問題が生じている。その原因は、処
理チャンバの内壁や、部品の表面に、反応生成物が堆積
していき、そこから塵埃が発生したり、何らかの原因で
プロセスが不安定になるからであると考えられている。
そこで、処理チャンバを大気開放して、堆積している反
応生成物（以降、「デポ物」と呼ぶことにする）を清掃
することにより、プロセスの歩留まり回復を図ってい
た。

【０００３】一方、処理チャンバの内壁や、処理チャン
バ内の部品を加熱すると、デポ物の生成が抑制された
り、蒸発して無くなったりすることが知られていた。そ
こで、例えば、特開平1−145814号公報にはチャンバ表
面に導電性シートを設け、通電加熱することによってデ
ポ物を減少させる方法が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ヒータに電流
を供給するためには、配線や電流導入などの機構が必要
となり、これら機構へのデポ物の付着による信頼性の問
題や、機構が複雑化してしまう問題点があった。また、
導電性のある部分には高周波やマイクロ波などが電搬し
て外部に漏洩してしまうなどの問題点もある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】処理室内に入射する電磁
波などのエネルギを吸収する吸収体を、処理室の筐体の
内面や、その一部に取付ける。吸収体が入射した電磁波
などのエネルギを吸収して発熱し、そこからの輻射熱や
伝熱などによって、周囲の筐体や部品などを加熱する。
高温になった部分では、デポ物の生成が抑制されたり、
あるいは蒸発してしまい、デポ物が低減される。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を、マイクロ波エ
ッチャ装置を例として説明する。

【０００７】図１に本発明の一実施例を示す。

【０００８】処理室は、上部チャンバ１０１と下部チャ
ンバ１０２とから構成され、内部は、例えば、０.０１m
Torr以下の真空に保たれている。導波管１０３を通った
マイクロ波１０４が石英窓１０５を透過して、上部チャ
ンバ１０１内へ導入される。同時に上部チャンバ１０１
の中には、例えば、塩素ガスなどが導入され、ウエハ１
０６には高周波が印加される。このようにすると、処理
室内部にプラズマが発生し、そこで生じたラジカルやイ
オンなどによって、ウエハ１０６上の膜がエッチングさ
れる。この時、上部チャンバ１０１がエッチングされた
りすることのないように、石英筒１０７が設けられてい
る。ラジカルやイオンにさらされる石英筒１０７やウエ
ハ台１０９の表面にデポ物１０８が付着し、これが蓄積
すると、そこから発生する塵埃がウエハ１０６に付着し
てしまい、歩留まり低下の原因となってしまう。

【０００９】そこで、本発明では、石英筒１０７の外周
やウエハ台１０９の表面に、マイクロ波１０４や高周波
に対する誘電損失の高い吸収体１１０を装着する。具体
的には、１５０度以上の温度でも溶けたり著しく変形し
たり、変質したりしないものであれば良い。例えば、フ
ッ素系ゴムやシリコン系ゴムなどの有機高分子材料や、
アルミナや長石質磁器などでもよい。１ＭＨｚでの誘電
損失は、石英が１から５なのに対して、これら材料は１
０から２００程度ある。吸収体１１０を装着する場所
は、図で示された場所に限らず、例えば、上部チャンバ
１０１の内面、石英窓１０５の表面など、加熱したい部
分であればどこでもよい。また、導入される塩素ガスな
どによって腐食したりすることのないように、表面をポ
リテトラフルオロエチレンなどの膜で被覆したり、ポリ
テトラフルオロエチレンの箔で覆ったりしてもよい。

【００１０】マイクロ波１０４や高周波が吸収体１１０
に吸収されると、吸収体１１０の誘電損失によって発熱
し、そこからの輻射熱や伝熱によって、石英筒１０７や
ウエハ台１０９、及びその周囲の部品が加熱される。例
えば、石英筒１０７に関しては、温度が約１５０度以上
になるように、吸収体１１０の厚みや大きさを調節する
と、デポ物１０８の生成を抑制する効果が現れる。

【００１１】吸収体１１０と、それを装着する部品との
間の伝熱特性を向上させるため、少量のシリコン系のグ
リースを間に塗ってもよい。

【００１２】吸収体１１０そのもので筒を作り、石英筒
１０７のかわりとしてもよい。例えば、アルミナ磁器で
作れば、石英より数倍の誘電損失を持つことから、石英
筒１０７よりも高温に保つことが可能になる。

【００１３】また、石英の筒をポリエステルやエポキシ
の積層構造材料としてもよい。これらは、１５０から４
００程度の誘電損失を持っており、材料全体が加熱され
るので、加熱効率がよくなる。

【００１４】また、誘電損失が高いが、高温で溶けたり
著しく変形してしまう吸収体でも、石英の二重管の間に
挟む構造にすれば、利用することができる。このように
すると、ポリ塩化ビニル，ナイロン，ポリカーボネー
ト，フェノール樹脂なども使用できる。

【００１５】図２に石英チャンバ２０１を用いた実施例
を示す。図１の上部チャンバ１０１と石英筒１０７のか
わりに、石英チャンバ２０１を用いた場合である。この
ような構造でも、図１で説明したのと同様な作用で、装
置内の各部分が、吸収体110の発熱により加熱され、デ
ポ物１０８の生成が抑制される。ただし、本実施例の場
合には、石英チャンバ２０１のシール部２０２にＯリン
グ３０３が用いられているため、その耐熱性が問題にな
る。例えば、Ｏリング３０３にバイトンを使用したとす
ると、石英チャンバ２０１の下部が約１５０度以上にな
ったときに真空シール性能が低下してしまうおそれがあ
る。そこで、シール部２０２の付近に吸収体１１０を装
着しないことにより、シール部２０２の温度を抑制する
ことも可能であるが、温度が低くなることによって、シ
ール部２０２付近のデポ物１０８を抑制することができ
なくなってしまう。そこで、高温に保たれる部分をなる
べく広くするために、シール部２０２付近のみを冷却す
る手段が必要になる。図３はシール部２０２の拡大図で
ある。石英チャンバ２０１と外リング３０１及び内リン
グ３０２の間にはＯリング３０３があり、さらに外リン
グ３０１及び内リング３０２と下部チャンバ１０２との
間にもＯリング３０３がある。これらの部品によって囲
まれた空間である熱媒体流路３０４には、例えば、ヘリ
ウムガスが約１００Torr程度満たされている。ヘリウム
ガスは、ウエハ１０６とウエハの冷却機構との伝熱特性
を向上させるために使用されるヘリウムガスを利用して
もよい。このようにすると、石英チャンバ２０１のＯリ
ング３０３に接している部分の熱が、ヘリウムガスによ
る伝熱によって下部チャンバ１０２に逃がされ、例えば
バイトンの耐熱温度である１５０度以下に保つことがで
きる。もちろん、このような機構でなくとも、例えば、
Ｏリング３０３を使用している部分に水冷配管を施した
り、付近に空冷ファンを設けたりすることによって、積
極的に冷却してもよい。また、外リング３０１や内リン
グ３０２などに冷却配管などを設け、これらを冷却する
ことによって、Ｏリング３０３を冷却するようにしても
よい。

【００１６】図４に吸収体の形状の例を示す。（ａ）の
ような任意形状の吸収体１１０を作成し、これを処理室
内の任意の場所に貼り付けたり、挟んだり、ねじで留め
たりする。

【００１７】（ｂ）は吸収体１１０をバンド状にし、吸
収体１１０自身が持つ弾力性を利用して、例えば円筒形
の部品の外周にぴったりとはめることができる。

【００１８】（ｃ）は半球状の薄い吸収体１１０で、ベ
ルジャの様な半球状の部品の外側に、帽子のように被せ
ることができる。もちろん完全な半球である必要はな
く、例えば円形の薄い吸収体１１０のシートを、単に被
せるだけでもよい。吸収体110の厚みを各部分で変える
ことにより、発熱量に分布を持たせることも可能であ
る。また、周囲を加熱するためでなくても、処理室内や
ウエハ上へのマイクロ波や高周波の入射強度を調節し
て、均一化を計るために、吸収体１１０の厚みによって
マイクロ波や高周波の透過率を場所によって変化させる
ことも可能である。

【００１９】（ｄ）は吸収体１１０の一部分に開口部４
０１を設けることによって、その部分の発熱量や、マイ
クロ波１０４や高周波の透過率を調節することができる
ようにしたものである。

【００２０】（ｅ）は上部を切り取り、マイクロ波や高
周波が完全に透過するようにしたものである。

【００２１】（ｆ）は下部に開口部４０１を設け、下部
の発熱量を押さえたものである。石英チャンバのよう
に、下部の真空シール部をあまり加熱したくない場合に
使用することができる。

【００２２】以上説明した内容は、マイクロ波エッチャ
に限定されるものではなく、プラズマＣＶＤ装置など、
処理室内面へのデポ物が問題となる全ての半導体製造装
置に適用することが可能である。

【００２３】また、半導体製造装置に限らず、マイクロ
波や高周波を用いた装置、例えば電子レンジなどの内面
を、なんらかの目的で高温に保たねばならない場合に応
用することが可能である。

【００２４】また、デポ物の抑制の効果に限らず、電磁
波により、特定の部品あるいは装置全体を加熱する目的
にも使用できる。

【００２５】

【発明の効果】半導体製造装置で、内部に付着したデポ
物の生成を抑制することが可能になる。よって、デポ物
を除去するための作業を行う頻度が低減でき、装置の稼
働率と生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の断面図。

【図２】石英チャンバを用いた例の断面図。

【図３】図２のシール部の説明図。

【図４】吸収体の形状の説明図。

【符号の説明】

１０１…上部チャンバ、１０２…下部チャンバ、１０３
…導波管、１０４…マイクロ波、１０５…石英窓、１０
６…ウエハ、１０７…石英筒、１０８…デポ物、１０９
…ウエハ台、１１０…吸収体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理室と、前記処理室の内部に電磁波，光
や粒子などのエネルギを入射する手段とからなる半導体
製造装置において、前記処理室の内部あるいは前記処理室の筐体の一部分
に、前記エネルギの吸収体を設け、前記吸収体を発熱さ
せ、前記吸収体からの輻射熱や伝熱によって、前記処理
室の前記筐体あるいは前記処理室内の部品を加熱するこ
とにより、そこに化学的又は物理的な作用により生じる
付着物質を、除去あるいは低減することを特徴とする半
導体製造装置。
【請求項２】請求項１において、前記処理室の内部に石
英の筐体があり、それに前記吸収体を取付ける半導体製
造装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記処理室の
筐体が石英であり、前記筐体に前記吸収体を取付けてあ
り、前記筐体のシール部分を冷却する手段を設けた半導
体製造装置。
【請求項４】請求項１，２または３において、前記吸収
体の厚みを場所によって変えたり、前記吸収体に開口部
や切り欠きを設けたりすることによって、前記処理室の
筐体あるいは前記処理室内の部品の温度分布を調節した
り、前記処理室内に入射するエネルギの分布を調節する
半導体製造装置。
【請求項５】請求項１，２，３または４において、入射
するエネルギが高周波またはマイクロ波である半導体製
造装置。
【請求項６】請求項１，２，３，４または５において、
前記処理室の前記筐体や前記処理室内の部品の一部ある
いは全体が、入射するエネルギを吸収する部材からなる
半導体製造装置。
【請求項７】請求項１，２，３，４，５または６の前記
装置で生産された生産物。