JPS594849B2 - マイクロ波プラズマ処理装置 - Google Patents
マイクロ波プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPS594849B2 JPS594849B2 JP54172906A JP17290679A JPS594849B2 JP S594849 B2 JPS594849 B2 JP S594849B2 JP 54172906 A JP54172906 A JP 54172906A JP 17290679 A JP17290679 A JP 17290679A JP S594849 B2 JPS594849 B2 JP S594849B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- processing chamber
- plasma
- packing
- chamber
- microwave plasma
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/18—Vacuum locks ; Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/002—Cooling arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/16—Vessels
- H01J2237/166—Sealing means
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Analytical Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体装置を形成する際のパターン形成等に
用いるマイクロ波プラズマ処理装置の改良に関する。
用いるマイクロ波プラズマ処理装置の改良に関する。
一般に、プラズマ処理装置は各種微細パターンの形成等
とドライ・プロセスの面から集積回路装置の製造に不可
欠のものとなりつつある。
とドライ・プロセスの面から集積回路装置の製造に不可
欠のものとなりつつある。
特に、マイクロ波でプラズマを励起すると、高周波で励
起した場合に比較して、低圧から高圧ま、 で幅広いガ
ス圧力で安定した高密度のプラズマが得られることにな
る。
起した場合に比較して、低圧から高圧ま、 で幅広いガ
ス圧力で安定した高密度のプラズマが得られることにな
る。
例えば、１３．５６〔ＭＨ２〕の高周波でプラズマを励
起した場合に於けるプラズマ粒子の密度は〜１０９〔一
ー゜〕であるが２．４５〔ＧＨ２〕のマイクロ波で励起
した場合の密度は〜０１０””〔一ー゜〕 である。と
ころで、このようなマイクロ波プラズマ処理装置として
、半導体ウェハが挿入された例えばベル・シャー状の処
理室をマイクロ波が供給されるキャビティ即ち空洞室の
なかに設置し、処理室内・５ にプラズマを発生させて
処理を行うものが、同一出願人による特願昭５４−１６
８０９７号（特公昭５７−１９５６７号公報参照）によ
つて提案されている。
起した場合に於けるプラズマ粒子の密度は〜１０９〔一
ー゜〕であるが２．４５〔ＧＨ２〕のマイクロ波で励起
した場合の密度は〜０１０””〔一ー゜〕 である。と
ころで、このようなマイクロ波プラズマ処理装置として
、半導体ウェハが挿入された例えばベル・シャー状の処
理室をマイクロ波が供給されるキャビティ即ち空洞室の
なかに設置し、処理室内・５ にプラズマを発生させて
処理を行うものが、同一出願人による特願昭５４−１６
８０９７号（特公昭５７−１９５６７号公報参照）によ
つて提案されている。
そして、この装置では、処理室内を減圧状態に維持しな
ければならないから、処理室にフ０ は排気管及びガス
供給管の２本の管が取付けられ、また、半導体ウェハを
装脱する為に砥面に蓋板を着脱自在に配設する構成とな
つている。そして、その蓋板は本体に対して気密に取着
けられるようになつている。この装置によれば、処理室
内にプ２５ラズマを発生させるとともに、処理室全体に
マイクロ波を供給するようにしているので、半導体ウェ
ハの温度を上昇させることができ、従つて単結晶および
多結晶のシリコンに限らず、二酸化シリコン等の絶縁膜
もエッチングすることができる。３０第１表はこの装置
の効果を説明するために前記出願の明細書から再掲した
ものであつて、この装置と通常の高周波（１３．５６Ｍ
Ｈ２）プラズマエッチング装置および市販のマイクロ波
プラズマエッチング装置を用いて同様なエッチング処理
を行つ３５た場合の処理速度を比較したものである。
ければならないから、処理室にフ０ は排気管及びガス
供給管の２本の管が取付けられ、また、半導体ウェハを
装脱する為に砥面に蓋板を着脱自在に配設する構成とな
つている。そして、その蓋板は本体に対して気密に取着
けられるようになつている。この装置によれば、処理室
内にプ２５ラズマを発生させるとともに、処理室全体に
マイクロ波を供給するようにしているので、半導体ウェ
ハの温度を上昇させることができ、従つて単結晶および
多結晶のシリコンに限らず、二酸化シリコン等の絶縁膜
もエッチングすることができる。３０第１表はこの装置
の効果を説明するために前記出願の明細書から再掲した
ものであつて、この装置と通常の高周波（１３．５６Ｍ
Ｈ２）プラズマエッチング装置および市販のマイクロ波
プラズマエッチング装置を用いて同様なエッチング処理
を行つ３５た場合の処理速度を比較したものである。
ところで、処理室は前記本体及び前記蓋板とも石英で作
られることが普通であり、その場合、両者を気密に結合
するには何等かのパツキングが不可欠である。このよう
なパツキングとしては、ゴムの如き弾性体を用いること
が一般的である。しかしながら、前記形式の装置は、処
理室をマイク口波電子オーブンの中に配設したのと類似
の構成である為、誘電体が殆んどであるパツキングはか
なりの高熱となる。そこで、従来、パツキング材料とし
て弗素系ゴムなど耐熱性が大であるものを使用するよう
にしているが、それでも２５０Ｃ′Ｃ〕以上の温度にな
ると変質し、気密性が低下する。向、耐熱性の面からだ
け見れば他の材料も種々考えられるが、半導体ウエハを
汚染するものは避けなければならないから、その点で材
料選択にかなり制約を受ける。このように従来の装置に
おいては、処理室全体にマイクロ波を供給するようにし
ているため、パツキングの劣化を生じるという不都合が
あることが明らかになつた。杢発明はこのような従来技
術の問題点を解決しようとするものであつて、マイクロ
波が供給される空洞室内に処理室を配置してその内部に
プラズマを発生させるようにしたマイクロ波プラズマ処
理装置において、極めて簡単な構成で、処理室の本体と
蓋体との気密性を維持するパツキングの温度上昇に依る
劣化を防止したマイクロ波プラズマ処理装置を提供する
ものであり、以下これを詳細に説明する。
られることが普通であり、その場合、両者を気密に結合
するには何等かのパツキングが不可欠である。このよう
なパツキングとしては、ゴムの如き弾性体を用いること
が一般的である。しかしながら、前記形式の装置は、処
理室をマイク口波電子オーブンの中に配設したのと類似
の構成である為、誘電体が殆んどであるパツキングはか
なりの高熱となる。そこで、従来、パツキング材料とし
て弗素系ゴムなど耐熱性が大であるものを使用するよう
にしているが、それでも２５０Ｃ′Ｃ〕以上の温度にな
ると変質し、気密性が低下する。向、耐熱性の面からだ
け見れば他の材料も種々考えられるが、半導体ウエハを
汚染するものは避けなければならないから、その点で材
料選択にかなり制約を受ける。このように従来の装置に
おいては、処理室全体にマイクロ波を供給するようにし
ているため、パツキングの劣化を生じるという不都合が
あることが明らかになつた。杢発明はこのような従来技
術の問題点を解決しようとするものであつて、マイクロ
波が供給される空洞室内に処理室を配置してその内部に
プラズマを発生させるようにしたマイクロ波プラズマ処
理装置において、極めて簡単な構成で、処理室の本体と
蓋体との気密性を維持するパツキングの温度上昇に依る
劣化を防止したマイクロ波プラズマ処理装置を提供する
ものであり、以下これを詳細に説明する。
図は本発明一実施例の概略説明図である。
図に於いて、１は例えば石英製の処理室杢体、２は排気
管、３はガス供絶管、４は蓋板、５は例えばＯ（オ一）
リングであるパツキング、６は処理される半導体ウエハ
、７は冷却気体吹出し部、８は空洞室、９はマイクロ波
アンテナをそれぞれ示す。
管、３はガス供絶管、４は蓋板、５は例えばＯ（オ一）
リングであるパツキング、６は処理される半導体ウエハ
、７は冷却気体吹出し部、８は空洞室、９はマイクロ波
アンテナをそれぞれ示す。
杢装置に於いて、排気管２を介して処理室内の排気を行
なつて所定の真空となし、次いでガス供給管３を介して
処理用ガスを供紹し処理室内が所定のガス圧（減圧状態
）となるようガス流量を制御し、次いでマイクロ波発生
装置（図示せず）で発生させた例えば２．４５（ＧＨｚ
）のマイクロ波をアンテナ９から空洞室８内に送出する
と、蓋板４とパツキング５で気密封止された杢体１で構
成される処理室内にはガス・プラズマが発生し、半導体
ウエハ６のプラズマ処理が行なわれる。
なつて所定の真空となし、次いでガス供給管３を介して
処理用ガスを供紹し処理室内が所定のガス圧（減圧状態
）となるようガス流量を制御し、次いでマイクロ波発生
装置（図示せず）で発生させた例えば２．４５（ＧＨｚ
）のマイクロ波をアンテナ９から空洞室８内に送出する
と、蓋板４とパツキング５で気密封止された杢体１で構
成される処理室内にはガス・プラズマが発生し、半導体
ウエハ６のプラズマ処理が行なわれる。
この間、冷却気体吹出し部７からはパツキング５及びそ
の近傍に向けて例えば窒素、アルゴンなど不活性の冷却
気体が送出され、その部分を冷却する。従つて、パツキ
ング５の淵度上昇は低く抑えられ、劣化することがなく
なる。次に、本実施例に関するデータを列挙する。
の近傍に向けて例えば窒素、アルゴンなど不活性の冷却
気体が送出され、その部分を冷却する。従つて、パツキ
ング５の淵度上昇は低く抑えられ、劣化することがなく
なる。次に、本実施例に関するデータを列挙する。
（１）マイクロ波電力６００Ｗ、アルゴンガス０．５Ｔ
０ｒｒの条件でアルゴンプラズマを発生させた場合、プ
ラズマ発生後約５分でバイトン社製の０リングが焼付い
た。しかし同様の条件でプラズマを発生した場合０リン
グ部に窒素ガスを１０１／勉Ｉで吹付け冷却すると、２
０分間以上にわたり焼付きは生じなかつた。尚、上記バ
イトンゴム（弗素系ゴム）は焼けると弗素が生じプラズ
マ処理に悪影響を及ぼす。
０ｒｒの条件でアルゴンプラズマを発生させた場合、プ
ラズマ発生後約５分でバイトン社製の０リングが焼付い
た。しかし同様の条件でプラズマを発生した場合０リン
グ部に窒素ガスを１０１／勉Ｉで吹付け冷却すると、２
０分間以上にわたり焼付きは生じなかつた。尚、上記バ
イトンゴム（弗素系ゴム）は焼けると弗素が生じプラズ
マ処理に悪影響を及ぼす。
（２）上記（１）と同一条件でシリコンゴム製０リング
を用いた場合、約２分間でＯリングが溶け、プタが取れ
なくなつたが、同様に窒素ガスにより冷却すると連続２
０分間プラズマ処理をしても０リングの劣化は生じなか
つた。以上の説明で判るように、本発明に依れば、マイ
クロ波が供給される空洞室内に処理室を配置してその内
部にプラズマを発生させるようにしたマイクロ波プラズ
マ処理装置に於いて、処理室本体とそれにパツキングを
介して気密に装着される蓋板とで処理室を構成し、前記
パツキング及びその近傍に冷却気体を吹きつける冷却気
体吹出し部を設けてあるので、処理室を空洞室に入れて
プラズマを発生させる動作をさせても、パツキングの温
度上昇は低く抑えられるので劣化せず、長期に亘り有効
に気密を維持する作用をすることができる。
を用いた場合、約２分間でＯリングが溶け、プタが取れ
なくなつたが、同様に窒素ガスにより冷却すると連続２
０分間プラズマ処理をしても０リングの劣化は生じなか
つた。以上の説明で判るように、本発明に依れば、マイ
クロ波が供給される空洞室内に処理室を配置してその内
部にプラズマを発生させるようにしたマイクロ波プラズ
マ処理装置に於いて、処理室本体とそれにパツキングを
介して気密に装着される蓋板とで処理室を構成し、前記
パツキング及びその近傍に冷却気体を吹きつける冷却気
体吹出し部を設けてあるので、処理室を空洞室に入れて
プラズマを発生させる動作をさせても、パツキングの温
度上昇は低く抑えられるので劣化せず、長期に亘り有効
に気密を維持する作用をすることができる。
図は本発明一実施例の要部概略説明図である。
Claims (1)
- １ マイクロ波が供給される空洞室内に処理室を配置し
てその内部にプラズマを発生させるようにしたマイクロ
波プラズマ処理装置に於いて、処理室本体とそれにパッ
キングを介して気密に装着される蓋板とを有する処理室
、該処理室の前記パッキング及びその近傍に冷却気体を
吹きつけるよう配置された冷却気体吹出し部、前記処理
室全体及び前記冷却気体吹出し部を収容し且つマイクロ
波が供給される空洞室を備えてなることを特徴とするマ
イクロ波プラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54172906A JPS594849B2 (ja) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54172906A JPS594849B2 (ja) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5696842A JPS5696842A (en) | 1981-08-05 |
| JPS594849B2 true JPS594849B2 (ja) | 1984-02-01 |
Family
ID=15950527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54172906A Expired JPS594849B2 (ja) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594849B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59125628A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-20 | Fujitsu Ltd | マイクロ波処理装置 |
| JPS63164218U (ja) * | 1986-10-15 | 1988-10-26 | ||
| JP2625756B2 (ja) * | 1987-09-08 | 1997-07-02 | 住友金属工業株式会社 | プラズマプロセス装置 |
-
1979
- 1979-12-28 JP JP54172906A patent/JPS594849B2/ja not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JAPANESE JOURNAL OF APPLIEP PHYSICS=1977 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5696842A (en) | 1981-08-05 |
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