JPH11204293A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JPH11204293A JPH11204293A JP10005263A JP526398A JPH11204293A JP H11204293 A JPH11204293 A JP H11204293A JP 10005263 A JP10005263 A JP 10005263A JP 526398 A JP526398 A JP 526398A JP H11204293 A JPH11204293 A JP H11204293A
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- Japan
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- plasma processing
- processing apparatus
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- Plasma Technology (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウエハの被処理面を均一に処理するようにし
たプラズマ処理装置を提供する。 【解決手段】 プラズマを発生させる縦型円筒状の放電
筒１２を備え、放電筒１２の上端から反応ガスを導入
し、放電筒の下端からプラズマ状の反応ガスを流出さ
せ、被処理面を上面にして放電筒の下方に載置されたウ
エハをプラズマ処理するプラズマ処理装置において、プ
ラズマ発生領域３７の上方で、かつ、放電筒１２の内壁
に近い位置に、放電筒の長手方向に平行な回転軸周りに
回転して反応ガスを下方に加速する羽根車３８を備え
る。これにより、ウエハ３１をプラズマ処理するに際
し、放電筒１２の内壁近くの下方向のガス流速すなわち
ガス流量を放電筒１２の中心線近くと同程度にすること
が可能になる。
たプラズマ処理装置を提供する。 【解決手段】 プラズマを発生させる縦型円筒状の放電
筒１２を備え、放電筒１２の上端から反応ガスを導入
し、放電筒の下端からプラズマ状の反応ガスを流出さ
せ、被処理面を上面にして放電筒の下方に載置されたウ
エハをプラズマ処理するプラズマ処理装置において、プ
ラズマ発生領域３７の上方で、かつ、放電筒１２の内壁
に近い位置に、放電筒の長手方向に平行な回転軸周りに
回転して反応ガスを下方に加速する羽根車３８を備え
る。これにより、ウエハ３１をプラズマ処理するに際
し、放電筒１２の内壁近くの下方向のガス流速すなわち
ガス流量を放電筒１２の中心線近くと同程度にすること
が可能になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ処理装置
に関し、更に詳しくは、ウエハの被処理面を均一に処理
するようにしたプラズマ処理装置に関するものである。
に関し、更に詳しくは、ウエハの被処理面を均一に処理
するようにしたプラズマ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造では、ウエハの被処理
面にエッチング処理やアッシング処理等を施す装置とし
て、プラズマを発生させる縦型円筒状の放電筒を有する
プラズマ処理装置が用いられている。以下、図面を参照
し、例を挙げて従来のプラズマ処理装置を説明する。
面にエッチング処理やアッシング処理等を施す装置とし
て、プラズマを発生させる縦型円筒状の放電筒を有する
プラズマ処理装置が用いられている。以下、図面を参照
し、例を挙げて従来のプラズマ処理装置を説明する。
【０００３】図４（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、従来
のプラズマ処理装置の斜視図及び構成を示す側面断面図
である。プラズマ処理装置１０は、プラズマを発生させ
る縦型円筒状の放電筒１２を有するプロセスチャンバ１
４と、プロセスチャンバ内にプラズマを発生させるプラ
ズマ発生機１６と、プラズマ処理装置１０に取り付けら
れたキャリア１７からウエハを取り出して載置台の上に
ウエハを搬送する搬送用アーム１８とを備えている。プ
ラズマ発生機１６は、放電筒１２の外側に巻回され、放
電筒１２の内側にプラズマを発生させるコイル１９と、
コイル１９に接続され、プラズマ処理装置１０に収納さ
れている高周波電源（ＲＦ電源）２０とから構成され
る。プロセスチャンバ１４は、放電筒１２の下方に設け
られ、プラズマ処理するウエハを載置する載置台２２
と、ガス導出管２４と、ガス導出管２４に設けられた圧
力制御用のバルブ２６と、その下流に接続された真空ポ
ンプ２８とを備えている。放電筒１２は、反応ガスを導
入するガス導入口３０を上端に有する。
のプラズマ処理装置の斜視図及び構成を示す側面断面図
である。プラズマ処理装置１０は、プラズマを発生させ
る縦型円筒状の放電筒１２を有するプロセスチャンバ１
４と、プロセスチャンバ内にプラズマを発生させるプラ
ズマ発生機１６と、プラズマ処理装置１０に取り付けら
れたキャリア１７からウエハを取り出して載置台の上に
ウエハを搬送する搬送用アーム１８とを備えている。プ
ラズマ発生機１６は、放電筒１２の外側に巻回され、放
電筒１２の内側にプラズマを発生させるコイル１９と、
コイル１９に接続され、プラズマ処理装置１０に収納さ
れている高周波電源（ＲＦ電源）２０とから構成され
る。プロセスチャンバ１４は、放電筒１２の下方に設け
られ、プラズマ処理するウエハを載置する載置台２２
と、ガス導出管２４と、ガス導出管２４に設けられた圧
力制御用のバルブ２６と、その下流に接続された真空ポ
ンプ２８とを備えている。放電筒１２は、反応ガスを導
入するガス導入口３０を上端に有する。
【０００４】プラズマ処理装置１０を用いてエッチング
やアッシング等のウエハ処理を行うには、先ず、ウエハ
の被処理面を上面にして、載置台２２の上面で放電筒１
２の真下にウエハ３１を載置する。次いで、真空ポンプ
２８によりプロセスチャンバ内を真空吸引しつつ、ガス
導入口３０から、反応ガスとして酸素ガスにＣＦ4 等の
添加ガスを加えた混合ガスを導入する。反応ガスのガス
圧は例えば６０Ｐａから２００Ｐａ程度である。更に、
ＲＦ電源２０から、例えば８００Ｗから２０００Ｗ程度
のＲＦ電力を供給する。この結果、反応ガス分子が分解
してラジカルやイオンを含むプラズマ状の反応ガス（以
下、プラズマガスと言う）が生じ、放電筒１２の下端か
ら流出し、プラズマガスに晒されたウエハ被処理面が、
例えばエッチング処理やアッシング処理される。エッチ
ング処理では、例えばウエハ被処理面のＳｉＯ2 膜が、
フッ素ラジカルやフッ素イオンによって化学反応又はス
パッタリングされてエッチングされる。アッシング処理
では、例えばウエハ被処理面のレジスト膜が、酸素ラジ
カルや酸素イオンによって燃焼反応又はスパッタリング
されて剥離（アッシング）される。プラズマ処理された
ウエハは、搬送用アーム１８によってプロセスチャンバ
１４から取り出され、再度、キャリア１７に収納され
る。尚、ウエハ処理としてエッチング処理する場合、反
応ガスとして酸素ガスを用いてもよい。
やアッシング等のウエハ処理を行うには、先ず、ウエハ
の被処理面を上面にして、載置台２２の上面で放電筒１
２の真下にウエハ３１を載置する。次いで、真空ポンプ
２８によりプロセスチャンバ内を真空吸引しつつ、ガス
導入口３０から、反応ガスとして酸素ガスにＣＦ4 等の
添加ガスを加えた混合ガスを導入する。反応ガスのガス
圧は例えば６０Ｐａから２００Ｐａ程度である。更に、
ＲＦ電源２０から、例えば８００Ｗから２０００Ｗ程度
のＲＦ電力を供給する。この結果、反応ガス分子が分解
してラジカルやイオンを含むプラズマ状の反応ガス（以
下、プラズマガスと言う）が生じ、放電筒１２の下端か
ら流出し、プラズマガスに晒されたウエハ被処理面が、
例えばエッチング処理やアッシング処理される。エッチ
ング処理では、例えばウエハ被処理面のＳｉＯ2 膜が、
フッ素ラジカルやフッ素イオンによって化学反応又はス
パッタリングされてエッチングされる。アッシング処理
では、例えばウエハ被処理面のレジスト膜が、酸素ラジ
カルや酸素イオンによって燃焼反応又はスパッタリング
されて剥離（アッシング）される。プラズマ処理された
ウエハは、搬送用アーム１８によってプロセスチャンバ
１４から取り出され、再度、キャリア１７に収納され
る。尚、ウエハ処理としてエッチング処理する場合、反
応ガスとして酸素ガスを用いてもよい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のプラ
ズマ処理装置では、放電筒内で発生したプラズマは、主
として放電筒の上端から導入される反応ガスの流れによ
って放電筒の下端から流出しているので、放電筒内壁近
くの下方向のガス流速は、放電筒中心線近くに比べて遅
い（図５参照）。一方、ウエハ被処理面の中央領域３２
及び周辺領域３４は、それぞれ、放電筒中心線近く及び
放電筒内壁近くを流れたプラズマガスに晒される。この
ため、プラズマ処理速度、例えばエッチング処理速度や
アッシング処理速度は、ウエハ被処理面の中央領域で速
くて、周辺領域で遅いという現象が生じ、ウエハ面内で
不均一に処理されるという問題があった。この問題は、
ガス流量が多いと、すなわち平均ガス流速が速いと特に
顕著に生じていた。以上のような事情に照らして、本発
明の目的は、ウエハの被処理面を均一に処理するように
したプラズマ処理装置を提供することである。
ズマ処理装置では、放電筒内で発生したプラズマは、主
として放電筒の上端から導入される反応ガスの流れによ
って放電筒の下端から流出しているので、放電筒内壁近
くの下方向のガス流速は、放電筒中心線近くに比べて遅
い（図５参照）。一方、ウエハ被処理面の中央領域３２
及び周辺領域３４は、それぞれ、放電筒中心線近く及び
放電筒内壁近くを流れたプラズマガスに晒される。この
ため、プラズマ処理速度、例えばエッチング処理速度や
アッシング処理速度は、ウエハ被処理面の中央領域で速
くて、周辺領域で遅いという現象が生じ、ウエハ面内で
不均一に処理されるという問題があった。この問題は、
ガス流量が多いと、すなわち平均ガス流速が速いと特に
顕著に生じていた。以上のような事情に照らして、本発
明の目的は、ウエハの被処理面を均一に処理するように
したプラズマ処理装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、放電筒内で
生じたプラズマ粒子は、大多数が、慣性の法則によりプ
ラズマになる前に動いていた方向に進むことに着目し
た。そして、ファンにより放電筒内壁近くの下方向のガ
ス流速を高めることを鋭意検討し、本発明を完成するに
至った。
生じたプラズマ粒子は、大多数が、慣性の法則によりプ
ラズマになる前に動いていた方向に進むことに着目し
た。そして、ファンにより放電筒内壁近くの下方向のガ
ス流速を高めることを鋭意検討し、本発明を完成するに
至った。
【０００７】上記目的を達成するために、本発明に係る
プラズマ処理装置は、プラズマを発生させる縦型円筒状
の放電筒を備え、放電筒の上端から反応ガスを導入し、
放電筒の下端からプラズマ状の反応ガスを流出させ、被
処理面を上面にして放電筒の下方に載置されたウエハを
プラズマ処理するプラズマ処理装置において、プラズマ
発生領域の上方で、かつ、放電筒の内壁に近い位置に、
放電筒の長手方向に平行な回転軸周りに回転して反応ガ
スを下方に加速する羽根車を備えていることを特徴とし
ている。
プラズマ処理装置は、プラズマを発生させる縦型円筒状
の放電筒を備え、放電筒の上端から反応ガスを導入し、
放電筒の下端からプラズマ状の反応ガスを流出させ、被
処理面を上面にして放電筒の下方に載置されたウエハを
プラズマ処理するプラズマ処理装置において、プラズマ
発生領域の上方で、かつ、放電筒の内壁に近い位置に、
放電筒の長手方向に平行な回転軸周りに回転して反応ガ
スを下方に加速する羽根車を備えていることを特徴とし
ている。
【０００８】好適には、複数の羽根車が、互いに等間隔
で設けられている。本発明に係るプラズマ処理装置の一
例としては、反応ガスがエッチングガスであり、プラズ
マ処理はエッチング処理である。また、別の一例として
は、反応ガスがアッシングガスであり、プラズマ処理は
アッシング処理である。
で設けられている。本発明に係るプラズマ処理装置の一
例としては、反応ガスがエッチングガスであり、プラズ
マ処理はエッチング処理である。また、別の一例として
は、反応ガスがアッシングガスであり、プラズマ処理は
アッシング処理である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、実施形態例を挙げ、添付
図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつより
詳細に説明する。実施形態例 本実施形態例は、本発明に係る実施形態の一例である。
図１は、本実施形態例のプラズマ処理装置の構成を示す
側面断面図である。本実施形態例のプラズマ処理装置３
６は、従来のプラズマ処理装置１０に比べ、放電筒１２
の内側のプラズマ発生領域３７の上方で、かつ、放電筒
１２の内壁に近い位置に、放電筒１２の長手方向に平行
な回転軸周りに回転して反応ガスを下方に加速する羽根
車３８を備えている。図１では、図４（ｂ）と同じもの
には同じ符号を付してその説明を省略する。
図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつより
詳細に説明する。実施形態例 本実施形態例は、本発明に係る実施形態の一例である。
図１は、本実施形態例のプラズマ処理装置の構成を示す
側面断面図である。本実施形態例のプラズマ処理装置３
６は、従来のプラズマ処理装置１０に比べ、放電筒１２
の内側のプラズマ発生領域３７の上方で、かつ、放電筒
１２の内壁に近い位置に、放電筒１２の長手方向に平行
な回転軸周りに回転して反応ガスを下方に加速する羽根
車３８を備えている。図１では、図４（ｂ）と同じもの
には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００１０】図２は、図１で矢視Ｉ−Ｉから見た平面断
面図である。羽根車３８は、互いに等間隔に４個設けら
れている。羽根車３８の寸法は、放電筒１２の中心線近
くの下方向のガス流速を高めることがない程度に小さ
く、かつ、放電筒１２の内壁に近いガスを下方向に充分
高めるとができる程度の寸法であり、放電筒１２の内
径、反応ガス流量、プラズマ密度などの種々の条件に応
じて決められる。
面図である。羽根車３８は、互いに等間隔に４個設けら
れている。羽根車３８の寸法は、放電筒１２の中心線近
くの下方向のガス流速を高めることがない程度に小さ
く、かつ、放電筒１２の内壁に近いガスを下方向に充分
高めるとができる程度の寸法であり、放電筒１２の内
径、反応ガス流量、プラズマ密度などの種々の条件に応
じて決められる。
【００１１】プラズマ処理装置３６を用いてウエハ処理
を行うには、羽根車３８を所定回転速度で回転し、図３
に示すように、放電筒１２の内壁近くの下方向のガス流
速すなわちガス流量を放電筒１２の中心線近くと同程度
にして行う。それ以外は、従来と同様の操作を行う。
を行うには、羽根車３８を所定回転速度で回転し、図３
に示すように、放電筒１２の内壁近くの下方向のガス流
速すなわちガス流量を放電筒１２の中心線近くと同程度
にして行う。それ以外は、従来と同様の操作を行う。
【００１２】これにより、ウエハ被処理面の周辺領域３
４は、中央領域３２と同程度の比較的速い処理速度で処
理され、ウエハの被処理面は、面内で均一に処理され
る。例えば、ウエハ処理としてエッチング処理やアッシ
ング処理を行うと、ウエハは被エッチング面内や被アッ
シング面内で均一に処理される。
４は、中央領域３２と同程度の比較的速い処理速度で処
理され、ウエハの被処理面は、面内で均一に処理され
る。例えば、ウエハ処理としてエッチング処理やアッシ
ング処理を行うと、ウエハは被エッチング面内や被アッ
シング面内で均一に処理される。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、プラズマ発生領域の上
方で、かつ、放電筒の内壁に近い位置に、放電筒の長手
方向に平行な回転軸周りに回転して反応ガスを下方に加
速する羽根車を備えている。これにより、ウエハをプラ
ズマ処理するに際し、放電筒の内壁近くの下方向のガス
流速すなわちガス流量を放電筒の中心線近くと同程度に
することが可能になる。よって、ウエハ被処理面を面内
で均一に処理することができる。また、ウエハ被処理面
は、全面にわたり従来のウエハ中央領域の処理速度と同
程度で処理されるので、処理速度が従来に比べて速い。
方で、かつ、放電筒の内壁に近い位置に、放電筒の長手
方向に平行な回転軸周りに回転して反応ガスを下方に加
速する羽根車を備えている。これにより、ウエハをプラ
ズマ処理するに際し、放電筒の内壁近くの下方向のガス
流速すなわちガス流量を放電筒の中心線近くと同程度に
することが可能になる。よって、ウエハ被処理面を面内
で均一に処理することができる。また、ウエハ被処理面
は、全面にわたり従来のウエハ中央領域の処理速度と同
程度で処理されるので、処理速度が従来に比べて速い。
【図１】実施形態例のプラズマ処理装置の構成を示す側
面断面図である。
面断面図である。
【図２】図１で矢視Ｉ−Ｉから見た平面断面図である。
【図３】実施形態例のプラズマ処理装置の放電筒内のガ
ス流速分布を示す斜視図である。
ス流速分布を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、従来のプ
ラズマ処理装置の斜視図及び構成を示す側面断面図であ
る。
ラズマ処理装置の斜視図及び構成を示す側面断面図であ
る。
【図５】従来のプラズマ処理装置の放電筒内のガス流速
分布を示す斜視図である。
分布を示す斜視図である。
１０……プラズマ処理装置、１２……放電筒、１４……
プロセスチャンバ、１６……プラズマ発生機、１７……
キャリア、１８……搬送用アーム、１９……コイル、２
０……ＲＦ電源、２２……載置台、２４……ガス導出
管、２６……バルブ、２８……真空ポンプ、３０……ガ
ス導入口、３１……ウエハ、３２……中央領域、３４…
…周辺領域、３６……プラズマ処理装置、３７……プラ
ズマ発生領域、３８……羽根車。
プロセスチャンバ、１６……プラズマ発生機、１７……
キャリア、１８……搬送用アーム、１９……コイル、２
０……ＲＦ電源、２２……載置台、２４……ガス導出
管、２６……バルブ、２８……真空ポンプ、３０……ガ
ス導入口、３１……ウエハ、３２……中央領域、３４…
…周辺領域、３６……プラズマ処理装置、３７……プラ
ズマ発生領域、３８……羽根車。
Claims (4)
- 【請求項１】 プラズマを発生させる縦型円筒状の放電
筒を備え、放電筒の上端から反応ガスを導入し、放電筒
の下端からプラズマ状の反応ガスを流出させ、被処理面
を上面にして放電筒の下方に載置されたウエハをプラズ
マ処理するプラズマ処理装置において、 プラズマ発生領域の上方で、かつ、放電筒の内壁に近い
位置に、放電筒の長手方向に平行な回転軸周りに回転し
て反応ガスを下方に加速する羽根車を備えていることを
特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】 複数の羽根車が、互いに等間隔で設けら
れていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処
理装置。 - 【請求項３】 反応ガスがエッチングガスであり、プラ
ズマ処理はエッチング処理であることを特徴とする請求
項１に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項４】 反応ガスがアッシングガスであり、プラ
ズマ処理はアッシング処理であることを特徴とする請求
項１に記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10005263A JPH11204293A (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10005263A JPH11204293A (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11204293A true JPH11204293A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11606352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10005263A Pending JPH11204293A (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11204293A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6676760B2 (en) | 2001-08-16 | 2004-01-13 | Appiled Materials, Inc. | Process chamber having multiple gas distributors and method |
| JP2011511475A (ja) * | 2008-02-08 | 2011-04-07 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマ処理チャンバのパーツのための保護被覆およびその使用方法 |
-
1998
- 1998-01-14 JP JP10005263A patent/JPH11204293A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6676760B2 (en) | 2001-08-16 | 2004-01-13 | Appiled Materials, Inc. | Process chamber having multiple gas distributors and method |
| JP2011511475A (ja) * | 2008-02-08 | 2011-04-07 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマ処理チャンバのパーツのための保護被覆およびその使用方法 |
| US8522716B2 (en) | 2008-02-08 | 2013-09-03 | Lam Research Corporation | Protective coating for a plasma processing chamber part and a method of use |
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