JPS5855571A

JPS5855571A - プラズマエツチング装置

Info

Publication number: JPS5855571A
Application number: JP15586681A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Unno; 海野　義昌; Shinjiro Katagiri; 片桐　信二郎; Akimitsu Okura; 大蔵　昭光
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-09-29
Filing date: 1981-09-29
Publication date: 1983-04-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はプラズマエツチング装置に係シ、特に試料のエ
ツチング面に付着した塵埃を吸着除去してエツチング工
程の歩留りを向上するのに好適な手段を備えたプラズマ
エツチング装置に関するものである。

一般に半導体製造過程においては塵埃をきらうというこ
とは周知の通りであり、クリーンルーム等の高価な設備
を設けて、極力塵埃を除去するようにしているのが現状
である。ところで、プラズマエツチング装置のように真
空容器の中で処理するものにおいては、容器内を一旦清
浄にしても、試料の交換２回転、摺動、レヂスト剥離等
で微細塵埃が発生し、どのように改良しても塵埃の発生
を絶無にす名ことが不可能に近い。さらに、真空容器で
あるため、排気開始、リーク時等の気流の騒乱によって
これらの塵埃が舞い上って試料を汚染し、エツチングの
不均一あるいは汚染部位のエツチングの進行を停止させ
るなどの不都合を生じ。

製品の仕上り歩留りを悪くする要因となっていた。

したがって、この、ような真空容器内の塵埃対策′とし
て、一般的に摺動、衝突等の発塵の要因となる構成をで
きるだけ少なくシ、かつ、排気、リークなどをともに徐
々に行うなどの方法がとられているが、後者の場合、例
えば、スローリークのためにほぼエツチング時間に匹敵
する時間をかけなければならず、全体としての作業効率
が著しく阻害され、何らかの改良が望まれているのが現
況である。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、試料のエツチング面に付着した塵埃を吸着除
去でき、エツチングの歩留シを向上することができるプ
ラズマエツチング装置を提供す♂ことにある。

本発明の第１の特徴は、試料の表面に付着した塵埃を上
記試料の表面に近接する位置に塵埃吸着電極を設けてこ
の電極と上記塵埃との間の電位差により吸着して除去す
るようにした点にある。第２の特徴は、さらに上記試料
に対向する位置に上記試料の表面の塵埃にマイナスの電
荷を帯電させる帯電手段を設け、上記塵埃にマイナスの
電荷を帯電させて上記塵埃をよシ効果的に上記塵埃吸着
電極で吸着、除去できる構成とした点にある。

以下本発明を第１図ないし第３図に示した実施例を用い
て詳細に説明する。

第１図は本発明のプラズマエツチング装置の一実施例を
示す断面図である。第１図において、１はエツチング室
で、エツチング室１は真空容器で構成してあり、内部は
排気管８を通して排気され真空としである。２は回転式
試料台で、エツチング室１のほぼ中心位置に軸３を介し
て軸受４で支承されており、モータ５で回転駆動される
。回転式試料台２の上面には複数個の試料５ａ、６ｂ。

・・・（他は図示省略）を円周方向に等間隔に収容する
凹穴７が設けてあシ、ここに試料５ａ、５ｂ。

・・・を収容している。９は反応室で、ガス導入管１０
から導入されたガスをマグネトロン１１で発生させた高
周波電力を導波管１２を介して供給してプラズマ化し、
励磁コイル１３に通電することによって発生する磁場に
よって反応室９内に閉じ込めておき、このプラズマ領域
を通過する試料５ａ、５ｂ、・・・の表面、すなわち、
エツチング面をプラズマ化したガスでエツチングするよ
うにしである。

１４は第１の塵埃吸着電極で、試料６ａ、・・・と近接
して対向する位置に設けてあり、その面積は試料５ａ、
・・・とほぼ同等の面積としてあシ、絶縁部材１５によ
り電気的に絶縁して嫡子１６により軸１７を介して外部
から自由に回転できるように支持しである。１８は収塵
室で、第１の塵埃吸着電極１４が破線で示す位置に回動
してきたときにちょうどこれを収容できる位置に設けで
ある。

１９は第２の塵埃吸着電極で、第１の塵埃吸着電極１４
が破線で示す位置に回動されてきたときにこれと対向す
る位置に設けてあシ、その面積は第１の塵埃吸着電極１
４とほぼ同じにしである。

２０は第２の塵埃吸着電極１９を電気的に絶縁するとと
もに蓋２１と第２の塵埃吸着電極１９との間を機械的に
密封している絶縁部材である。２２は直流電源、２３は
リード端子で、第１．第２の塵埃吸着電極１４．１９に
は、直流電源２２により切換スイッチ２４を介してプラ
ス、マイナスの何れかの極性の電位を与え得るようにし
である。

試料６ａ、・・・（シリコンウェハ等）がエツチング室
ｌ内の回転式試料台２に導入される過程で、これらの試
料５ａ、・・・上に付着した塵埃は多かれ少なかれ一般
にプラスまたはマイナスのチャージを有している。ある
いは、プラズマ領域を通過する際には、いずれかに帯電
する場合が多い。したがって、試料５ａ、・・・に対向
する第１の塵埃吸着電極１４に正または負の電界をかけ
ることによシ、試料６ａ、・・・の表面に付着している
塵埃を第１の塵埃吸着電極１４に吸着させることができ
る。なお、第１の塵埃吸着電極１４を１個とした場合は
、切換スイッチ２４の切り換えにより交互に正負の電界
をかけるようにし、また、複数個取シ付けた場合は、一
方に正、他方に負の電界をかけるようにすれば、塵埃が
いずれに帯電していても確実に塵埃を試料５ａ、・・・
の表面から吸着することができる。そして第２の塵埃吸
着電極１９に第１の塵埃吸着電極１４とは逆極性の電界
をかけておけば、塵埃を吸着した第１の塵埃吸着電極１
４が図示破線の位置にきたときに、第１塵埃吸着電極１
４上の塵埃を第２の塵埃吸着電極１９で吸着棒除去する
ことができる。

上記した本発明の実施例によれば、試料５ａ。

・・・のエツチング開始直前、つまり、試料５ａ、・・
・を回転式試料台２に移した時点で試料面上に付着した
塵埃を無接触で除去してクリーニングできるので、塵埃
によるエツチング不良を著しく低減できる。これにとも
ない、試料交換時のリーク、排気を徐々に行っ七発塵の
要因をなくすといったことを省略できるので、作業効率
を著しく向上することができる。

第２図は本発明の他の実施例を示す断面図で、第１図と
同一部分は同じ符号で示し、ここでは説明を省略する。

第２図においては、試料５ａ、・・・上に付着した塵埃
が中和されて全くチャージを有しない場合、もしくは、
チャージか弱すぎて第１の塵埃吸着電極１４に印加する
電界では吸着しきれない場合に、あらかじめ、試料５ａ
、・・・上の塵埃にマイナスの電荷を照射して帯電させ
、その後、第１の塵埃吸着電極１４に吸引させるように
構成しである。もちろん、マイナスの電荷を照射する場
合には、試料６ａ、・・・のダメージを十分考慮に入れ
なければならないので、マイナスの電荷を照射するのに
、第２図に示す実施例においては、２ｋＶ以下の加速電
圧で照射する低速電子銃２５を用いるようにしである。

その他は第１図と同様である。

第３図は第２図の低速電子銃２５の一実施例を示す要部
断面図である。低速電子銃２５は、試料５ａ、・・・と
ほぼ対向する適宜な位置に設けるようにし、エツチング
室１の容器壁の一部に取り付け。

ここから試料６ａ、・・・に向って低速の電子を放射す
るようにしである。第３図において、２６はフィラメン
トで、絶縁物よシなる基台２７に気密的に植設したリー
ド端子２８ａ、２８ｂに懸架しである。２９はグリッド
で、基台２７に取シ付けたリード端子２８Ｃに接続して
あり、電位をかけ得るようにしである。３０はホールダ
で、基台２７を気密的に収納しており、ネジでエツチン
グ室ｌの容器壁１ａに気密に固定゛しである。ホールダ
３０の３０８の部分には、中央に穴があけてあり、アノ
ードの機能を分担している。

上記したように構成しであるので、試料５ａ。

・・・の表面上に付着している塵埃をエツチングに先行
して除去するには、回転試料台２を適宜な速度で回転し
ながら低速電子銃２５を点火する。つまり、フィラメン
ト２６に電流を流すと同時にアノードに対して適宜な加
速電圧を印加し、グリッド２９に適宜なバイアス電圧を
印加して、低速電子を対向する試料６ａ、・・・に向っ
て放射する。これにより、試料５ａ、・・・に付着して
いる塵埃はマイナスのチャージをもつようになる。ここ
で、第１の塵埃吸着電極１４にリード端子２３からプラ
スの適宜な電圧をかけると、回転の途上で試料５ａ。

・・・がこの電極１４と対向した時点で、マイナスにチ
ャージされた塵埃が電極１４に吸着される。したがって
、複数枚収容された回転式試料台２上の試料６ａ、・・
・は次々とクリーニングされる。適当な時間クリーニン
グした時点で、第１の塵埃吸着電極１４を点線で示す位
置に廻し、ここで電位をプラスからマイナスに変え、第
２の塵埃吸着電極１９にプラスの電位をかけると、上記
と同様、電極１４に吸着されていた塵埃は電極１９に吸
着される。以上の過程を経過してからエツチングを開始
すると、塵埃は第１図の場合よシも著しくよく除去され
ているので、塵埃によるエツチング欠陥は皆無となる。

その他の効果は第１と同様である。

なお、第２の塵埃吸着電極１９に吸着した塵埃は、一定
時間稼動した時点で、収車室１８から取シ外し、外部で
機械的手段等でクリーニングする。

また、回転式試料台２上の試料ｆ３ａ、・・・上の塵埃
に積極的にチャージを持たせる手段としてイオン銃を設
けてイオンを照射するようにしてもよく、はぼ同一の効
果が得られる。また、回転式試料台２を電気的に絶縁し
て、リード端子を介して、例えば、マイナスの電位を与
えるようにしてもよい。

さらに、エツチング室１に試料面上の塵埃を観１１Ｊす
る光学的手段を並設して、クリーン度をチェックするよ
うにし、塵埃除去効果を測定しながらクリーニングする
ようにしてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、試料のエツチン
グ面に付着した塵埃を吸着除去することができ、エツチ
ングの歩留シを向上することができ、さらに作業効率を
著しく向上することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプラズマエツチング装置の一実施例を
示す断面図、第２図は本発明の他の実施例を示す断面図
、第３図は第２図の低速電子銃の一実施例を示す要部断
面図である。１・・・エツチング室、２・・・回転式試料台、６ａ。６ｂ・・・試料、９・・・反応室、１１・・・マグネト
ロン、１３・・・励磁コイル、１４・・・第１の塵埃吸
着電極、１８・・・収塵室、１９・・・第２の塵埃吸着
電極、２５（ほか１名）輩１図￥２（２）〒３図

Claims

【特許請求の範囲】１、真空中で特定のガスを高周波電力で励起してプラズ
マ化し、該プラズマ化したガスでエツチング室内の回転
式試料台上に載置された試料の表面をエツチングするプ
ラズマエツチング装置において、前記試料の表面に付着
した塵埃を該塵埃との間の電位差により吸着して除去す
る前記試料の表面に近接する位置に設けた塵埃吸着電極
を具備することを特徴とするプラズマエツチング装置。２、前記塵埃吸着電極は該電極に吸着した塵埃を第２の
塵埃吸着電極で吸着させるように構成しである特許請求
の範囲第１項記載のプラズマエツチング装置。３、真空中で特定のガスを高周波電力で励起してプラズ
マ化し、該プラズマ化したガスでエツチング室内の回転
式試料台上に載置された試料の表面をエツチングするプ
ラズマエツチング装置において、前記試料の表面に付着
した塵埃を前記試料との間の電位差により吸着して除去
する前記試料の表面に近接する位置に設けた塵埃吸着電
極と、前記試料の表面の塵埃にマイナスの電荷を帯電さ
せる前記試料に対向する位置に設けた帯電手段とを具備
することを特徴とするプラズマエツチング装置。４、前記帯電手段が低速電子銃である特許請求の範囲第
３項記載のプラズマエツチング装置。