JP2000021598A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空処理室内の基板処理領域から反応生成物
の堆積領域をより遠ざけて加工の品質を向上させること
ができるプラズマ処理装置を提供すること。 【解決手段】 基板処理用のプラズマを発生する第1の
プラズマ発生部P1 により真空処理室43内のプラズマ
クリーニングを行って基板処理領域に堆積した反応生成
物を分解除去した後、基板サセプタ50の下部に設置し
た第2のプラズマ発生部P2 により基板処理領域より排
気側のプラズマクリーニングを行い、反応生成物堆積領
域を基板処理領域から遠ざけ、パーティクルの発生を抑
制する。
の堆積領域をより遠ざけて加工の品質を向上させること
ができるプラズマ処理装置を提供すること。 【解決手段】 基板処理用のプラズマを発生する第1の
プラズマ発生部P1 により真空処理室43内のプラズマ
クリーニングを行って基板処理領域に堆積した反応生成
物を分解除去した後、基板サセプタ50の下部に設置し
た第2のプラズマ発生部P2 により基板処理領域より排
気側のプラズマクリーニングを行い、反応生成物堆積領
域を基板処理領域から遠ざけ、パーティクルの発生を抑
制する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマCVD装
置やプラズマエッチング装置等のプラズマ処理装置に関
し、更に詳しくは、真空処理室内に堆積した反応生成物
を除去するクリーニング機能を備えたプラズマ処理装置
に関する。
置やプラズマエッチング装置等のプラズマ処理装置に関
し、更に詳しくは、真空処理室内に堆積した反応生成物
を除去するクリーニング機能を備えたプラズマ処理装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの微細化に伴い、半導体
製造装置であるプラズマCVD装置やプラズマエッチン
グ装置、スパッタリング装置等のプラズマ処理装置は、
例えばTCP、DPS等プラズマ均一性の高い高密度放
電方式の採用、高速/高真空排気の実現等のより高い性
能を実現させるための改善が施されている。
製造装置であるプラズマCVD装置やプラズマエッチン
グ装置、スパッタリング装置等のプラズマ処理装置は、
例えばTCP、DPS等プラズマ均一性の高い高密度放
電方式の採用、高速/高真空排気の実現等のより高い性
能を実現させるための改善が施されている。
【0003】これら基本性能の向上とともに、微細化し
たパターンに欠陥を発生させないためのプロセスパーテ
ィクル抑制も製造装置に求められている重要な課題であ
り、プロセスパーティクルの主因である反応生成物をプ
ロセスチャンバ内に蓄積させないために、プロセスチャ
ンバ内のパーツを減らし、ガスの流れ(反応生成物の流
れ)を単純化する等の工夫がなされるようになってきて
いる。また、処理直後に枚葉でプラズマクリーニングを
実施し、発生した反応生成物を逐次除去する工夫がCV
D装置やドライエッチング装置に組み込まれている。
たパターンに欠陥を発生させないためのプロセスパーテ
ィクル抑制も製造装置に求められている重要な課題であ
り、プロセスパーティクルの主因である反応生成物をプ
ロセスチャンバ内に蓄積させないために、プロセスチャ
ンバ内のパーツを減らし、ガスの流れ(反応生成物の流
れ)を単純化する等の工夫がなされるようになってきて
いる。また、処理直後に枚葉でプラズマクリーニングを
実施し、発生した反応生成物を逐次除去する工夫がCV
D装置やドライエッチング装置に組み込まれている。
【0004】しかし、プラズマクリーニングには、基板
処理用プラズマソース及び電極が使用される場合が多い
ため、反応生成物の堆積量とクリーニングレートのバラ
ンスが崩れている領域が広く存在する。プラズマクリー
ニングを長くすることで、この問題はある程度回避でき
るが、装置稼働率が圧迫され、生産性が損なわれてしま
う。
処理用プラズマソース及び電極が使用される場合が多い
ため、反応生成物の堆積量とクリーニングレートのバラ
ンスが崩れている領域が広く存在する。プラズマクリー
ニングを長くすることで、この問題はある程度回避でき
るが、装置稼働率が圧迫され、生産性が損なわれてしま
う。
【0005】図5にこの種の従来の一般的なプラズマエ
ッチング装置を示す。プラズマエッチング装置1は、そ
の本体2の内部に石英等で成るベルジャ4により区画さ
れる真空処理室5を有し、図示しないマグネトロンから
導波管3を介して供給されるマイクロ波9と、ベルジャ
4の周囲に巻回されたコイル6a及び6bに高周波電力
が供給されて発生する磁場とにより、真空処理室5に導
入した処理ガス(反応性ガス)をプラズマ化して、基板
サセプタ7にて保持された基板(シリコンウェーハある
いは液晶用ガラス基板など)10に所定の成膜あるいは
エッチング処理を行うものである。このとき、基板処理
時においてプラズマ反応で安定な気体となった反応生成
物はそのまま排気口8から図示しない排気手段により装
置外部へ排気されることになるが、上記プラズマ反応に
より生成された反応物に一部不安定な物質が含まれてい
ると、ベルジャ4の内壁面や基板保持部7の側周面、あ
るいは排気口8の開口壁面等のエネルギの低い場所に当
該反応生成物が堆積する。特に、処理ガスとして頻繁に
使用されるCl(塩素)系、Br(臭素)系ガスによっ
て発生する塩化物、臭化物の蒸気圧は低く、電子や壁と
の衝突により容易に付着、堆積する。そこで、真空処理
室5へ例えばクリーニングガスとして導入したF(フッ
素)系ガスをプラズマ化し、堆積反応生成物Rをエッチ
ング除去するようにしている。
ッチング装置を示す。プラズマエッチング装置1は、そ
の本体2の内部に石英等で成るベルジャ4により区画さ
れる真空処理室5を有し、図示しないマグネトロンから
導波管3を介して供給されるマイクロ波9と、ベルジャ
4の周囲に巻回されたコイル6a及び6bに高周波電力
が供給されて発生する磁場とにより、真空処理室5に導
入した処理ガス(反応性ガス)をプラズマ化して、基板
サセプタ7にて保持された基板(シリコンウェーハある
いは液晶用ガラス基板など)10に所定の成膜あるいは
エッチング処理を行うものである。このとき、基板処理
時においてプラズマ反応で安定な気体となった反応生成
物はそのまま排気口8から図示しない排気手段により装
置外部へ排気されることになるが、上記プラズマ反応に
より生成された反応物に一部不安定な物質が含まれてい
ると、ベルジャ4の内壁面や基板保持部7の側周面、あ
るいは排気口8の開口壁面等のエネルギの低い場所に当
該反応生成物が堆積する。特に、処理ガスとして頻繁に
使用されるCl(塩素)系、Br(臭素)系ガスによっ
て発生する塩化物、臭化物の蒸気圧は低く、電子や壁と
の衝突により容易に付着、堆積する。そこで、真空処理
室5へ例えばクリーニングガスとして導入したF(フッ
素)系ガスをプラズマ化し、堆積反応生成物Rをエッチ
ング除去するようにしている。
【0006】ところが、基板サセプタ7の排気側のよう
にプラズマ領域から離れた壁部は、プラズマクリーニン
グの際、プラズマ発生部から離れているためにクリーニ
ングレートが低く、反応生成物(図中R’で示す。)の
堆積量は基板処理量と共に増加する。堆積反応生成物
R’の膜厚増加は、膜ストレスによる剥離につながりプ
ロセスパーティクルとなりやすい。
にプラズマ領域から離れた壁部は、プラズマクリーニン
グの際、プラズマ発生部から離れているためにクリーニ
ングレートが低く、反応生成物(図中R’で示す。)の
堆積量は基板処理量と共に増加する。堆積反応生成物
R’の膜厚増加は、膜ストレスによる剥離につながりプ
ロセスパーティクルとなりやすい。
【0007】この問題を解決するために、例えば特開平
10−79379号公報には、図6に示すように真空処
理室12に接続される真空排気手段25の排気配管をヒ
ータ加熱してプラズマ反応生成物の堆積を抑制するプラ
ズマ処理装置11が記載されている。つまり、真空処理
室12、コンダクタンスバルブ17、ターボ分子ポンプ
18、フォアラインバルブ19、粗引きポンプ20及び
除害装置(処理後のガスを無害化する装置)21の間を
接続する排気管22a、22b、22c、22d及び2
2eにそれぞれヒータ23a、23b、23c、23d
及び23eを設けてこれらを設定温度に維持することに
より、真空排気手段25内における反応生成物の堆積を
抑制するようにしたものである。なお、図において参照
符号13は基板10を保持するアノードとしての基板サ
セプタ、14はカソード電極、15は処理ガス供給装
置、16は高周波電源、24a、24b、24c、24
d、24e、24f及び24gはヒータ温度を調節する
温調器をそれぞれ示している。
10−79379号公報には、図6に示すように真空処
理室12に接続される真空排気手段25の排気配管をヒ
ータ加熱してプラズマ反応生成物の堆積を抑制するプラ
ズマ処理装置11が記載されている。つまり、真空処理
室12、コンダクタンスバルブ17、ターボ分子ポンプ
18、フォアラインバルブ19、粗引きポンプ20及び
除害装置(処理後のガスを無害化する装置)21の間を
接続する排気管22a、22b、22c、22d及び2
2eにそれぞれヒータ23a、23b、23c、23d
及び23eを設けてこれらを設定温度に維持することに
より、真空排気手段25内における反応生成物の堆積を
抑制するようにしたものである。なお、図において参照
符号13は基板10を保持するアノードとしての基板サ
セプタ、14はカソード電極、15は処理ガス供給装
置、16は高周波電源、24a、24b、24c、24
d、24e、24f及び24gはヒータ温度を調節する
温調器をそれぞれ示している。
【0008】また、特開平8−162412号公報に
は、図7に示すようなプラズマ処理装置31が提案され
ている。すなわち、真空処理室32の外部に壁プラズマ
発生器37を設け、基板サセプタ33と電極34との間
に基板処理用のプラズマ39を発生させると同時に、壁
プラズマ発生器37により真空処理室32の側壁近傍に
壁プラズマ38を発生させて、プラズマによる反応生成
物の壁面への付着防止を図っている。なお、図において
参照符号35は高周波電源、36は排気通路、37Aは
電磁コイル、そして37Bは高周波電源をそれぞれ示し
ている。
は、図7に示すようなプラズマ処理装置31が提案され
ている。すなわち、真空処理室32の外部に壁プラズマ
発生器37を設け、基板サセプタ33と電極34との間
に基板処理用のプラズマ39を発生させると同時に、壁
プラズマ発生器37により真空処理室32の側壁近傍に
壁プラズマ38を発生させて、プラズマによる反応生成
物の壁面への付着防止を図っている。なお、図において
参照符号35は高周波電源、36は排気通路、37Aは
電磁コイル、そして37Bは高周波電源をそれぞれ示し
ている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
10−79379号公報に記載のプラズマ発生装置11
では、加熱により反応生成物の堆積は減少するものの、
そもそもクリーニング効果を有さないために、基板10
のプラズマ処理量が増大するにつれて反応生成物の蓄積
量が増加するという問題がある。
10−79379号公報に記載のプラズマ発生装置11
では、加熱により反応生成物の堆積は減少するものの、
そもそもクリーニング効果を有さないために、基板10
のプラズマ処理量が増大するにつれて反応生成物の蓄積
量が増加するという問題がある。
【0010】また、特開平8−162412号公報に記
載のプラズマ処理装置31では、基板処理用のプラズマ
39と壁プラズマ38を同時に発生させるために、エッ
チング反応生成物が壁プラズマ38で再解離して不安定
な物質に変わることが予想され、これが壁面に付着、堆
積する現象が生じてしまい、根本的な解決にはならな
い。すなわち、壁プラズマ38により反応生成物の気化
が促進されることも確かにあるが、処理ガスが基板処理
で消費されているために、安定な物質を壁プラズマ38
にさらすことによって逆に不安定に解離する方向に進ま
せ、これが原因で反応生成物を壁面に堆積させてしまう
おそれがある。
載のプラズマ処理装置31では、基板処理用のプラズマ
39と壁プラズマ38を同時に発生させるために、エッ
チング反応生成物が壁プラズマ38で再解離して不安定
な物質に変わることが予想され、これが壁面に付着、堆
積する現象が生じてしまい、根本的な解決にはならな
い。すなわち、壁プラズマ38により反応生成物の気化
が促進されることも確かにあるが、処理ガスが基板処理
で消費されているために、安定な物質を壁プラズマ38
にさらすことによって逆に不安定に解離する方向に進ま
せ、これが原因で反応生成物を壁面に堆積させてしまう
おそれがある。
【0011】また、このプラズマ処理装置31では、真
空処理室32の外部に壁プラズマ発生器37を有するた
めに装置が大型化し、大きな設置スペースを必要とする
とともに大口径基板への対応が難しくなるという問題も
ある。
空処理室32の外部に壁プラズマ発生器37を有するた
めに装置が大型化し、大きな設置スペースを必要とする
とともに大口径基板への対応が難しくなるという問題も
ある。
【0012】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、基板
処理領域から反応生成物の堆積領域をより遠ざけ、加工
の品質を向上させることができるプラズマ処理装置を提
供することを課題とする。
処理領域から反応生成物の堆積領域をより遠ざけ、加工
の品質を向上させることができるプラズマ処理装置を提
供することを課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するに
当たり、本発明は、プラズマ発生手段を、基板処理用の
プラズマを発生する第1のプラズマ発生部と、基板保持
手段と真空排気手段との間にプラズマを発生する第2の
プラズマ発生部とで構成するとともに、第1のプラズマ
発生部を使用したプラズマクリーニングにより真空処理
室内の基板処理領域に堆積した反応生成物を分解排気さ
せた後、第2のプラズマ発生部を使用したプラズマクリ
ーニングにより基板処理領域より排気側のプラズマクリ
ーニングを行うようにしている。これにより反応生成物
堆積領域を基板処理領域より一層遠ざけることができ、
プロセスパーティクルの発生を大幅に抑制して処理基板
の品質を向上することができる。
当たり、本発明は、プラズマ発生手段を、基板処理用の
プラズマを発生する第1のプラズマ発生部と、基板保持
手段と真空排気手段との間にプラズマを発生する第2の
プラズマ発生部とで構成するとともに、第1のプラズマ
発生部を使用したプラズマクリーニングにより真空処理
室内の基板処理領域に堆積した反応生成物を分解排気さ
せた後、第2のプラズマ発生部を使用したプラズマクリ
ーニングにより基板処理領域より排気側のプラズマクリ
ーニングを行うようにしている。これにより反応生成物
堆積領域を基板処理領域より一層遠ざけることができ、
プロセスパーティクルの発生を大幅に抑制して処理基板
の品質を向上することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
いて図面を参照して説明する。
【0015】図1は本発明の第1の実施の形態によるプ
ラズマ処理装置を示し、その全体は41で示される。本
実施の形態では、200mmウェーハ用ポリシリコンエ
ッチング装置を例として具体的に説明する。
ラズマ処理装置を示し、その全体は41で示される。本
実施の形態では、200mmウェーハ用ポリシリコンエ
ッチング装置を例として具体的に説明する。
【0016】真空処理室43はプラズマ処理装置41の
本体42の内部に形成される。上部電極44は、コイル
状アンテナ45を有する誘導結合プラズマソースとなっ
ており、基板処理用のプラズマを発生する第1のプラズ
マ発生部P1 を構成する。コイル状アンテナ45の一端
はブロッキングキャパシタ(以下、単にキャパシタとよ
ぶ)46を介して高周波電源47に接続され、他端は接
地されている。処理ガスGは図示しない処理ガス供給手
段より上部電極44に設けられた拡散孔44aを介して
真空処理室43に供給される。つまり、上部電極44は
処理ガスを整流化し分配するシャワープレートとしての
機能をも兼ねている。上部電極44の材質はAl2 O3
(酸化アルミニウム)セラミックから成り、誘導結合さ
れる高周波は13.56MHzを使用する。
本体42の内部に形成される。上部電極44は、コイル
状アンテナ45を有する誘導結合プラズマソースとなっ
ており、基板処理用のプラズマを発生する第1のプラズ
マ発生部P1 を構成する。コイル状アンテナ45の一端
はブロッキングキャパシタ(以下、単にキャパシタとよ
ぶ)46を介して高周波電源47に接続され、他端は接
地されている。処理ガスGは図示しない処理ガス供給手
段より上部電極44に設けられた拡散孔44aを介して
真空処理室43に供給される。つまり、上部電極44は
処理ガスを整流化し分配するシャワープレートとしての
機能をも兼ねている。上部電極44の材質はAl2 O3
(酸化アルミニウム)セラミックから成り、誘導結合さ
れる高周波は13.56MHzを使用する。
【0017】基板保持手段である基板サセプタ50は筒
状のカバー49の上端部に支持されている。基板サセプ
タ50の上端部は、200mmウェーハ10と同一寸法
の静電チャック(Al2 O3 を誘電体として使用)51
となっている。この静電チャック51には、−500V
の直流電圧が印加され、基板10を基板サセプタ50に
吸着している。静電チャック51の表面には4重の環状
の溝51aが刻まれており、基板10の吸着時にこの溝
にHe(ヘリウム)ガスを供給することで基板10の冷
却効率を向上させている。つまり、この裏面Heは、基
板サセプタ50の内部に形成される冷却槽54の内部の
冷媒(液状のフッ素系高分子化学物質)に基板10の熱
を伝える役割を行う。静電チャック51の基部はAl
(アルミニウム)製円板となっており、このAl板にキ
ャパシタ52を介して高周波電源53から高周波(40
0kHz)をかけることで、プラズマ中の荷電粒子を基
板10に引き込み指向性加工を実現する。基板サセプタ
50の内部には基板リフト部60が気密に挿通され、基
板10の載せ替え時に上昇して基板10を静電チャック
51から引き離す。
状のカバー49の上端部に支持されている。基板サセプ
タ50の上端部は、200mmウェーハ10と同一寸法
の静電チャック(Al2 O3 を誘電体として使用)51
となっている。この静電チャック51には、−500V
の直流電圧が印加され、基板10を基板サセプタ50に
吸着している。静電チャック51の表面には4重の環状
の溝51aが刻まれており、基板10の吸着時にこの溝
にHe(ヘリウム)ガスを供給することで基板10の冷
却効率を向上させている。つまり、この裏面Heは、基
板サセプタ50の内部に形成される冷却槽54の内部の
冷媒(液状のフッ素系高分子化学物質)に基板10の熱
を伝える役割を行う。静電チャック51の基部はAl
(アルミニウム)製円板となっており、このAl板にキ
ャパシタ52を介して高周波電源53から高周波(40
0kHz)をかけることで、プラズマ中の荷電粒子を基
板10に引き込み指向性加工を実現する。基板サセプタ
50の内部には基板リフト部60が気密に挿通され、基
板10の載せ替え時に上昇して基板10を静電チャック
51から引き離す。
【0018】基板サセプタ50の下には、誘電体(Al
2 O3 )で成るコイルカバー57に覆われた誘電コイル
58が設けられている。この誘電コイル58の一端部は
キャパシタ55を介して高周波電源56が接続されると
ともに他端部は接地されており、高周波電力(13.5
6MHz)の供給により基板サセプタ50下の領域にク
リーニング用のプラズマを発生させることが可能となっ
ている。また、誘電コイル58へ供給された高周波の基
板サセプタ50の各パーツへの伝播を防止するため、誘
電コイル58の内周部には環状のシールド材59が設置
されている。以上により、本発明に係る第2のプラズマ
発生部P2 が構成される。
2 O3 )で成るコイルカバー57に覆われた誘電コイル
58が設けられている。この誘電コイル58の一端部は
キャパシタ55を介して高周波電源56が接続されると
ともに他端部は接地されており、高周波電力(13.5
6MHz)の供給により基板サセプタ50下の領域にク
リーニング用のプラズマを発生させることが可能となっ
ている。また、誘電コイル58へ供給された高周波の基
板サセプタ50の各パーツへの伝播を防止するため、誘
電コイル58の内周部には環状のシールド材59が設置
されている。以上により、本発明に係る第2のプラズマ
発生部P2 が構成される。
【0019】処理ガスの排気は、図示せずとも圧力制御
弁やターボ分子ポンプ等を含む真空排気手段により真空
処理室43の下部から行い、真空処理室43内に上下電
極(上部電極44及び基板サセプタ50)以外のパーツ
を置かず、エッチング反応後のガスの流れが基板処理用
のプラズマ側に逆流しないよう配慮してある。
弁やターボ分子ポンプ等を含む真空排気手段により真空
処理室43の下部から行い、真空処理室43内に上下電
極(上部電極44及び基板サセプタ50)以外のパーツ
を置かず、エッチング反応後のガスの流れが基板処理用
のプラズマ側に逆流しないよう配慮してある。
【0020】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。
る。
【0021】基板10の被加工膜の構造は、熱CVD法
で堆積したWSix 膜100nm、PDAS100nm
の積層構造、パターニングはi線リソグラフィフォトレ
ジスト830nmである。下地は熱酸化膜9nmとす
る。加工条件は以下のとおりである。 (加工条件) ガス流量 Cl2 (塩素)/HBr(臭化水素)/O2 (酸素) =65/20/4sccm ガス圧力 :0.4Pa 誘導結合(上部電極)電力:1.2kW イオン引き込み電力 : 60W 静電チャック電圧 :−500V 裏面ヘリウム圧 :1200Pa 基板サセプタ温度 : 40℃
で堆積したWSix 膜100nm、PDAS100nm
の積層構造、パターニングはi線リソグラフィフォトレ
ジスト830nmである。下地は熱酸化膜9nmとす
る。加工条件は以下のとおりである。 (加工条件) ガス流量 Cl2 (塩素)/HBr(臭化水素)/O2 (酸素) =65/20/4sccm ガス圧力 :0.4Pa 誘導結合(上部電極)電力:1.2kW イオン引き込み電力 : 60W 静電チャック電圧 :−500V 裏面ヘリウム圧 :1200Pa 基板サセプタ温度 : 40℃
【0022】以上のエッチング処理により、塩化物、臭
化物のプラズマ反応生成物が真空処理室43内に付着、
堆積する。そこで、これら反応生成物の除去を目的とし
て、25枚の基板処理毎にプラズマクリーニングを実施
する。プラズマクリーニングは、第1のプラズマ発生部
P1 による真空処理室43の基板処理領域(主として上
部電極44から基板サセプタ50の間の領域)のプラズ
マクリーニング(第1ステップ)終了後に、第2のプラ
ズマ発生部P2 による真空処理室43の排気側のプラズ
マクリーニング(第2ステップ)を行う。具体的なプラ
ズマクリーニング条件を以下に示す。 (プラズマクリーニング 第1ステップ) ガス流量 SF6 (六フッ化硫黄)=200sccm ガス圧力 :1.0Pa 誘導結合(上部電極)電力:1.2kW イオン引き込み電力 : 60W クリーニング用高周波電力: 0W 処理時間 :240sec 静電チャック電圧 :−500V 裏面ヘリウム圧 :1200Pa 基板サセプタ温度 : 40℃ (プラズマクリーニング 第2ステップ) ガス流量 SF6 =400sccm ガス圧力 :2.0Pa 誘導結合(上部電極)電力: 0W イオン引き込み電力 : 0W クリーニング用高周波電力:1.5kW 処理時間 :100sec 静電チャック電圧 :−500V 基板サセプタ温度 : 40℃
化物のプラズマ反応生成物が真空処理室43内に付着、
堆積する。そこで、これら反応生成物の除去を目的とし
て、25枚の基板処理毎にプラズマクリーニングを実施
する。プラズマクリーニングは、第1のプラズマ発生部
P1 による真空処理室43の基板処理領域(主として上
部電極44から基板サセプタ50の間の領域)のプラズ
マクリーニング(第1ステップ)終了後に、第2のプラ
ズマ発生部P2 による真空処理室43の排気側のプラズ
マクリーニング(第2ステップ)を行う。具体的なプラ
ズマクリーニング条件を以下に示す。 (プラズマクリーニング 第1ステップ) ガス流量 SF6 (六フッ化硫黄)=200sccm ガス圧力 :1.0Pa 誘導結合(上部電極)電力:1.2kW イオン引き込み電力 : 60W クリーニング用高周波電力: 0W 処理時間 :240sec 静電チャック電圧 :−500V 裏面ヘリウム圧 :1200Pa 基板サセプタ温度 : 40℃ (プラズマクリーニング 第2ステップ) ガス流量 SF6 =400sccm ガス圧力 :2.0Pa 誘導結合(上部電極)電力: 0W イオン引き込み電力 : 0W クリーニング用高周波電力:1.5kW 処理時間 :100sec 静電チャック電圧 :−500V 基板サセプタ温度 : 40℃
【0023】図1は、プラズマクリーニングの第2ステ
ップにおける様子を模式的に示しており、第2のプラズ
マ発生部P2 により発生したF系のクリーニング用プラ
ズマ(F* )61が真空処理室43の排気側壁面に付
着、堆積した反応生成物Rを除去する。以上のプラズマ
クリーニング処理により、エッチング処理で生じた反応
生成物Rを第2のプラズマ発生部P2 から排気側へ除去
することができる。
ップにおける様子を模式的に示しており、第2のプラズ
マ発生部P2 により発生したF系のクリーニング用プラ
ズマ(F* )61が真空処理室43の排気側壁面に付
着、堆積した反応生成物Rを除去する。以上のプラズマ
クリーニング処理により、エッチング処理で生じた反応
生成物Rを第2のプラズマ発生部P2 から排気側へ除去
することができる。
【0024】ここで、第1のプラズマ発生部P1 と第2
のプラズマ発生部P2 とから同時にプラズマを発生させ
ることもできるが、その場合は、基板処理領域で気化し
た反応生成物が下流のクリーニング用プラズマ61で再
解離し堆積が生じるため、同時にプラズマを発生させる
ことは避ける。
のプラズマ発生部P2 とから同時にプラズマを発生させ
ることもできるが、その場合は、基板処理領域で気化し
た反応生成物が下流のクリーニング用プラズマ61で再
解離し堆積が生じるため、同時にプラズマを発生させる
ことは避ける。
【0025】また、第2ステップでは、処理ガスのガス
流量を400sccmまで増加(第1ステップの2倍)
しているので、気化した反応生成物の排気が促進され
る。
流量を400sccmまで増加(第1ステップの2倍)
しているので、気化した反応生成物の排気が促進され
る。
【0026】本実施の形態により、反応生成物堆積領域
をより基板処理領域から遠ざけることで真空処理室43
内にパーティクルの元となる反応生成物の堆積が抑制さ
れ、処理ガスGの導入時や放電開始時に基板10へのパ
ーティクルの付着が少なく、欠陥の発生が抑制される。
また、クリーニング用プラズマ61を発生する第2のプ
ラズマ発生部P2 は、真空処理室43の内部に組み込ま
れているため、真空処理室43の外径を従来装置と同等
以下に抑えることができ、設置スペースの大型化を防止
できるとともに、大口径の基板にも対応することができ
る。
をより基板処理領域から遠ざけることで真空処理室43
内にパーティクルの元となる反応生成物の堆積が抑制さ
れ、処理ガスGの導入時や放電開始時に基板10へのパ
ーティクルの付着が少なく、欠陥の発生が抑制される。
また、クリーニング用プラズマ61を発生する第2のプ
ラズマ発生部P2 は、真空処理室43の内部に組み込ま
れているため、真空処理室43の外径を従来装置と同等
以下に抑えることができ、設置スペースの大型化を防止
できるとともに、大口径の基板にも対応することができ
る。
【0027】図2及び図3は本発明の第2の実施の形態
によるプラズマ処理装置を示し、その全体は71で示さ
れる。本実施の形態では、200mmウェーハ用金属配
線エッチング装置を例として具体的に説明する。なお、
図2において図1と対応する部分については同一の符号
を付し、その詳細な説明は省略する。
によるプラズマ処理装置を示し、その全体は71で示さ
れる。本実施の形態では、200mmウェーハ用金属配
線エッチング装置を例として具体的に説明する。なお、
図2において図1と対応する部分については同一の符号
を付し、その詳細な説明は省略する。
【0028】真空処理室73はプラズマ処理装置71の
本体72の内部に形成される。上部電極74は、ドーム
状のセラミックパーツにコイル状アンテナ75を巻き付
けた誘導結合プラズマソースとなっており、基板処理用
のプラズマを発生する第1のプラズマ発生部P1 を構成
する。処理ガスGは真空処理室73の側面に設けられた
ガス拡散孔79から真空処理室73へ供給される。下部
電極である基板サセプタ50の構造は上述の第1の実施
の形態と同様である。また、処理ガスGの排気は図示し
ない真空排気手段により真空処理室73の下部より行
い、真空処理室73内には上下電極以外のパーツを置か
ず、エッチング反応後のガスGの流れが基板処理用のプ
ラズマ側に逆流しないよう配慮してある点も第1の実施
の形態と同様である。
本体72の内部に形成される。上部電極74は、ドーム
状のセラミックパーツにコイル状アンテナ75を巻き付
けた誘導結合プラズマソースとなっており、基板処理用
のプラズマを発生する第1のプラズマ発生部P1 を構成
する。処理ガスGは真空処理室73の側面に設けられた
ガス拡散孔79から真空処理室73へ供給される。下部
電極である基板サセプタ50の構造は上述の第1の実施
の形態と同様である。また、処理ガスGの排気は図示し
ない真空排気手段により真空処理室73の下部より行
い、真空処理室73内には上下電極以外のパーツを置か
ず、エッチング反応後のガスGの流れが基板処理用のプ
ラズマ側に逆流しないよう配慮してある点も第1の実施
の形態と同様である。
【0029】基板サセプタ50の下には誘電体(Al2
O3 )で成るコイルカバー57に覆われた誘電コイル5
8が設置されているが、この誘電コイル58にキャパシ
タ76を介して接続される高周波電源(13.56MH
z)77は、第1のプラズマ発生部P1 と共用になって
おり、スイッチ78の切り替えによりクリーニング用プ
ラズマ62を発生することが可能になっている。すなわ
ち、この第2のプラズマ発生部P2 と、基板処理用の上
述の第1のプラズマ発生部P1 とを同時に使用すること
がないのでこのような構成をとることができ、装置コス
トの低減を図ることができる。
O3 )で成るコイルカバー57に覆われた誘電コイル5
8が設置されているが、この誘電コイル58にキャパシ
タ76を介して接続される高周波電源(13.56MH
z)77は、第1のプラズマ発生部P1 と共用になって
おり、スイッチ78の切り替えによりクリーニング用プ
ラズマ62を発生することが可能になっている。すなわ
ち、この第2のプラズマ発生部P2 と、基板処理用の上
述の第1のプラズマ発生部P1 とを同時に使用すること
がないのでこのような構成をとることができ、装置コス
トの低減を図ることができる。
【0030】また、本実施の形態では腐食防止のため、
このプラズマ処理装置71には当該真空処理室73とは
別の図3に示すプラズマ後処理室83を有し、エッチン
グ後の基板10はプラズマ後処理室83でアッシング処
理を受けた後、大気中に取り出される。図3を参照し
て、アッシング装置80は、マグネトロン81から発生
したマイクロ波82をガス供給管84を流れる処理ガス
に照射してプラズマ化し処理室83に導入することによ
り、基板サセプタ85に保持された基板10上のレジス
トをアッシング処理する装置である。基板サセプタ85
の内部にはヒータ86が設けられ、基板10の加熱によ
りプラズマ中のラジカルとの反応を高めてアッシング処
理の促進を図っている。基板温度は熱電対87で温度を
監視しながらヒータ回路88により制御される。処理ガ
スの排気は処理室83の下部より行われる。
このプラズマ処理装置71には当該真空処理室73とは
別の図3に示すプラズマ後処理室83を有し、エッチン
グ後の基板10はプラズマ後処理室83でアッシング処
理を受けた後、大気中に取り出される。図3を参照し
て、アッシング装置80は、マグネトロン81から発生
したマイクロ波82をガス供給管84を流れる処理ガス
に照射してプラズマ化し処理室83に導入することによ
り、基板サセプタ85に保持された基板10上のレジス
トをアッシング処理する装置である。基板サセプタ85
の内部にはヒータ86が設けられ、基板10の加熱によ
りプラズマ中のラジカルとの反応を高めてアッシング処
理の促進を図っている。基板温度は熱電対87で温度を
監視しながらヒータ回路88により制御される。処理ガ
スの排気は処理室83の下部より行われる。
【0031】次に、本実施の形態の作用について説明す
ると、基板10の被加工膜はスパッタリングにより堆積
したTi/TiN/Ti/Al−0.5 %Cu/Ti/T
iN/Ti=5/100/5/500/5/20/20
nmの積層膜(配線材)とする。加工パターンはi線リ
ソグラフィ法により形成された1180nmのフォトレ
ジストからなる。加工条件を以下に示す。 (エッチング条件) ガス流量 第1段階:BCl3 (三塩化ホウ素)/Cl2 /Ar(アルゴン) =20/140/40sccm 第2段階:BCl3 /Cl2 /Ar= 0/80/120sccm ガス圧力 :0.5Pa 誘導結合(上部電極)電力:1.0kW イオン引き込み電力 :120W 静電チャック電圧 :−500V 裏面ヘリウム圧 :1200Pa 基板サセプタ温度 : 20℃ (アッシング条件) ガス流量 O2 /CH3 OH(メタノール)=800/80sccm ガス圧力 :133Pa マイクロ波電力 :1.2kW 基板サセプタ温度 :250℃
ると、基板10の被加工膜はスパッタリングにより堆積
したTi/TiN/Ti/Al−0.5 %Cu/Ti/T
iN/Ti=5/100/5/500/5/20/20
nmの積層膜(配線材)とする。加工パターンはi線リ
ソグラフィ法により形成された1180nmのフォトレ
ジストからなる。加工条件を以下に示す。 (エッチング条件) ガス流量 第1段階:BCl3 (三塩化ホウ素)/Cl2 /Ar(アルゴン) =20/140/40sccm 第2段階:BCl3 /Cl2 /Ar= 0/80/120sccm ガス圧力 :0.5Pa 誘導結合(上部電極)電力:1.0kW イオン引き込み電力 :120W 静電チャック電圧 :−500V 裏面ヘリウム圧 :1200Pa 基板サセプタ温度 : 20℃ (アッシング条件) ガス流量 O2 /CH3 OH(メタノール)=800/80sccm ガス圧力 :133Pa マイクロ波電力 :1.2kW 基板サセプタ温度 :250℃
【0032】以上のエッチング処理により、プラズマ処
理装置71の真空処理室73内部には塩化物のプラズマ
反応生成物が堆積する。そこで、この反応生成物の除去
を目的として、本実施の形態では50枚の基板10の処
理毎にプラズマクリーニングを実施する。プラズマクリ
ーニングは、第1のプラズマ発生部P1 による真空処理
室73の基板処理領域のプラズマクリーニング(第1ス
テップ)終了後に、第2のプラズマ発生部P2 による真
空処理室73の排気側のプラズマクリーニング(第2ス
テップ)を行う。具体的なプラズマクリーニング条件を
以下に示す。 (プラズマクリーニング 第1ステップ) ガス流量 1−1段階:Cl2 =200sccm 1−2段階: O2 =200sccm 1−3段階: O2 =200sccm 1−4段階:Cl2 =200sccm ガス圧力 :1.0Pa 誘導結合(上部電極)電力:1.2kW イオン引き込み電力 : 60W(1−2段階のみ) 処理時間 :180sec(各段階) 静電チャック電圧 :−500V 裏面ヘリウム圧 :1200Pa 基板サセプタ温度 : 20℃ (プラズマクリーニング 第2ステップ) ガス流量 2−1段階:Cl2 =400sccm 2−2段階: O2 =400sccm ガス圧力 :2.0Pa 誘導結合(上部電極)電力:1.2kW イオン引き込み電力 : 0W 処理時間 :120sec(各段階) 静電チャック電圧 :−500V 裏面ヘリウム圧 :1200Pa 基板サセプタ温度 : 20℃
理装置71の真空処理室73内部には塩化物のプラズマ
反応生成物が堆積する。そこで、この反応生成物の除去
を目的として、本実施の形態では50枚の基板10の処
理毎にプラズマクリーニングを実施する。プラズマクリ
ーニングは、第1のプラズマ発生部P1 による真空処理
室73の基板処理領域のプラズマクリーニング(第1ス
テップ)終了後に、第2のプラズマ発生部P2 による真
空処理室73の排気側のプラズマクリーニング(第2ス
テップ)を行う。具体的なプラズマクリーニング条件を
以下に示す。 (プラズマクリーニング 第1ステップ) ガス流量 1−1段階:Cl2 =200sccm 1−2段階: O2 =200sccm 1−3段階: O2 =200sccm 1−4段階:Cl2 =200sccm ガス圧力 :1.0Pa 誘導結合(上部電極)電力:1.2kW イオン引き込み電力 : 60W(1−2段階のみ) 処理時間 :180sec(各段階) 静電チャック電圧 :−500V 裏面ヘリウム圧 :1200Pa 基板サセプタ温度 : 20℃ (プラズマクリーニング 第2ステップ) ガス流量 2−1段階:Cl2 =400sccm 2−2段階: O2 =400sccm ガス圧力 :2.0Pa 誘導結合(上部電極)電力:1.2kW イオン引き込み電力 : 0W 処理時間 :120sec(各段階) 静電チャック電圧 :−500V 裏面ヘリウム圧 :1200Pa 基板サセプタ温度 : 20℃
【0033】このプラズマクリーニング処理により、エ
ッチング処理で堆積した反応生成物は第2のプラズマ発
生部により発生したクリーニング用プラズマ(Cl* )
62により気化され排気側へ除去される。また、本実施
の形態におけるプラズマクリーニング第2ステップは、
クリーニング効率を考慮し、Al系反応生成物除去のC
l2 (塩素)系プラズマとC(炭素)系反応生成物除去
のO2 (酸素)プラズマの2つの段階を組み合わせてい
る。ガス流量を400sccmまで増加(第1ステップ
の2倍)させ、気化した反応物の排気を促進する点は、
上述の第1の実施の形態と同様である。
ッチング処理で堆積した反応生成物は第2のプラズマ発
生部により発生したクリーニング用プラズマ(Cl* )
62により気化され排気側へ除去される。また、本実施
の形態におけるプラズマクリーニング第2ステップは、
クリーニング効率を考慮し、Al系反応生成物除去のC
l2 (塩素)系プラズマとC(炭素)系反応生成物除去
のO2 (酸素)プラズマの2つの段階を組み合わせてい
る。ガス流量を400sccmまで増加(第1ステップ
の2倍)させ、気化した反応物の排気を促進する点は、
上述の第1の実施の形態と同様である。
【0034】以上、本実施の形態によれば、上述の第1
の実施の形態と同様、真空処理室73内にパーティクル
の元となる反応生成物の堆積が少ないため、ガスの導入
や放電開始時に基板10へのパーティクル付着が少な
く、欠陥の発生を抑制することができる。
の実施の形態と同様、真空処理室73内にパーティクル
の元となる反応生成物の堆積が少ないため、ガスの導入
や放電開始時に基板10へのパーティクル付着が少な
く、欠陥の発生を抑制することができる。
【0035】図4は本発明の第3の実施の形態によるプ
ラズマ処理装置を示し、その全体は91で示される。本
実施の形態では、プラズマTEOSCVD装置を例にと
って説明する。なお、図1と対応する部分については同
一の符号を付している。
ラズマ処理装置を示し、その全体は91で示される。本
実施の形態では、プラズマTEOSCVD装置を例にと
って説明する。なお、図1と対応する部分については同
一の符号を付している。
【0036】真空処理室93はプラズマ処理室91の本
体92の内部に形成される。処理ガスとしての材料ガス
又はクリーニングガスGは上部電極94の拡散孔94a
より真空処理室93に供給され、基板サセプタ95の下
方へ排気される。上部電極94には13.56MHzと
350kHzの2周波数の高周波電力97及び99がが
それぞれキャパシタ96及び98を介して供給されるよ
うに構成されている。すなわち、上部電極94に2種類
の周波数の高周波を重畳して使用することにより、イオ
ンの追従性の向上を図っている。この上部電極94と下
部電極である基板サセプタ95とにより平行平板形の第
1のプラズマ発生部P1 が構成される。基板サセプタ9
5はカバー49の上端部に支持され、内部に抵抗加熱ヒ
ータが敷かれて基板10を500℃まで加熱可能な構造
となっている。基板サセプタ95の下部には誘電体(A
l2 O3 )でなるコイルカバー103に覆われた1対の
相対向する環状の櫛形電極100a及び100bが設置
されており、この電極の一方にキャパシタ101を介し
て高周波電力102を接続し他方を接地している。これ
により、第2のプラズマ発生部P2 が構成され、基板サ
セプタ95の下の領域にクリーニング用プラズマ63を
発生することが可能になっている。なお、図において符
号Lは、基板吸着用の静電チャック51への直流電圧供
給ラインを示す。
体92の内部に形成される。処理ガスとしての材料ガス
又はクリーニングガスGは上部電極94の拡散孔94a
より真空処理室93に供給され、基板サセプタ95の下
方へ排気される。上部電極94には13.56MHzと
350kHzの2周波数の高周波電力97及び99がが
それぞれキャパシタ96及び98を介して供給されるよ
うに構成されている。すなわち、上部電極94に2種類
の周波数の高周波を重畳して使用することにより、イオ
ンの追従性の向上を図っている。この上部電極94と下
部電極である基板サセプタ95とにより平行平板形の第
1のプラズマ発生部P1 が構成される。基板サセプタ9
5はカバー49の上端部に支持され、内部に抵抗加熱ヒ
ータが敷かれて基板10を500℃まで加熱可能な構造
となっている。基板サセプタ95の下部には誘電体(A
l2 O3 )でなるコイルカバー103に覆われた1対の
相対向する環状の櫛形電極100a及び100bが設置
されており、この電極の一方にキャパシタ101を介し
て高周波電力102を接続し他方を接地している。これ
により、第2のプラズマ発生部P2 が構成され、基板サ
セプタ95の下の領域にクリーニング用プラズマ63を
発生することが可能になっている。なお、図において符
号Lは、基板吸着用の静電チャック51への直流電圧供
給ラインを示す。
【0037】以下に、成膜条件を示す。なお、堆積する
膜はプラズマTEOS1.8nmとする。 (成膜条件) ガス流量 TEOS/O2 /He= 2000mgm/1800sccm/1000sccm ガス圧力 :1000Pa 上部電極電力(13.56MHz):0.8kW (350kHz) :0.2kW 基板サセプタ温度 :400℃ 堆積時間 :100sec
膜はプラズマTEOS1.8nmとする。 (成膜条件) ガス流量 TEOS/O2 /He= 2000mgm/1800sccm/1000sccm ガス圧力 :1000Pa 上部電極電力(13.56MHz):0.8kW (350kHz) :0.2kW 基板サセプタ温度 :400℃ 堆積時間 :100sec
【0038】プラズマクリーニングは、1枚の基板10
の処理毎に実施され、第1のプラズマ発生部P1 による
真空処理室93の基板処理領域のプラズマクリーニング
(第1ステップ)終了後に、第2のプラズマ発生部P2
による真空処理室93の排気側のプラズマクリーニング
(第2ステップ)を行う。具体的なプラズマクリーニン
グ条件を以下に示す。 (プラズマクリーニング 第1ステップ) ガス流量 :NF3 (三フッ化窒素)=50sccm ガス圧力 :100Pa 上部電極電力(13.56MHz):2.0kW (350kHz) : 0kW クリーニング用高周波電力:0W 処理時間 :40sec 基板サセプタ温度 :400℃ (プラズマクリーニング 第2ステップ) ガス流量 :NF3 =100sccm ガス圧力 :200Pa 上部電極電力(13.56MHz):0kW (350kHz) :0kW クリーニング用高周波電力:2.0kW 処理時間 :40sec 基板サセプタ温度 :400℃
の処理毎に実施され、第1のプラズマ発生部P1 による
真空処理室93の基板処理領域のプラズマクリーニング
(第1ステップ)終了後に、第2のプラズマ発生部P2
による真空処理室93の排気側のプラズマクリーニング
(第2ステップ)を行う。具体的なプラズマクリーニン
グ条件を以下に示す。 (プラズマクリーニング 第1ステップ) ガス流量 :NF3 (三フッ化窒素)=50sccm ガス圧力 :100Pa 上部電極電力(13.56MHz):2.0kW (350kHz) : 0kW クリーニング用高周波電力:0W 処理時間 :40sec 基板サセプタ温度 :400℃ (プラズマクリーニング 第2ステップ) ガス流量 :NF3 =100sccm ガス圧力 :200Pa 上部電極電力(13.56MHz):0kW (350kHz) :0kW クリーニング用高周波電力:2.0kW 処理時間 :40sec 基板サセプタ温度 :400℃
【0039】成膜プロセスでは、ヒータ加熱されていな
い基板サセプタ95以外の領域、特に排気側に厚い酸化
膜が堆積する。このため、プラズマクリーニングには単
位体積当たりのフッ素系ラジカル(F* )発生量が高い
NF3 を使用し、第2ステップにおけるプラズマクリー
ニングにより真空処理室93の下部まで堆積した反応生
成物をエッチング除去する。
い基板サセプタ95以外の領域、特に排気側に厚い酸化
膜が堆積する。このため、プラズマクリーニングには単
位体積当たりのフッ素系ラジカル(F* )発生量が高い
NF3 を使用し、第2ステップにおけるプラズマクリー
ニングにより真空処理室93の下部まで堆積した反応生
成物をエッチング除去する。
【0040】なお、櫛形電極100a、100bで成る
第2のプラズマ発生部P2 は上述の第1、第2の実施の
形態で説明した誘導結合形のプラズマ発生部に比べ、発
生するプラズマ密度が低いが、処理圧力を100〜20
0Paと高く設定することで、櫛形電極100a、10
0bによるプラズマクリーニングでもCVD処理で生じ
た反応生成物を第2のプラズマ発生部P2 より排気側へ
除去することができる。また、本実施の形態の構成で
は、第1、第2の実施の形態よりも第2のプラズマ発生
部P2 の厚さを薄くできるため、基板サセプタ95への
ヒータや熱電対104の取り合いの自由度が増す。
第2のプラズマ発生部P2 は上述の第1、第2の実施の
形態で説明した誘導結合形のプラズマ発生部に比べ、発
生するプラズマ密度が低いが、処理圧力を100〜20
0Paと高く設定することで、櫛形電極100a、10
0bによるプラズマクリーニングでもCVD処理で生じ
た反応生成物を第2のプラズマ発生部P2 より排気側へ
除去することができる。また、本実施の形態の構成で
は、第1、第2の実施の形態よりも第2のプラズマ発生
部P2 の厚さを薄くできるため、基板サセプタ95への
ヒータや熱電対104の取り合いの自由度が増す。
【0041】以上述べたように、本実施の形態によれ
ば、上述の第1、第2の実施の形態と同様な効果を得る
ことができる。すなわち、真空処理室93内部の反応生
成物の堆積が少なく成り、ガスの導入や放電開始時にパ
ーティクル付着が少なく、製品欠陥の発生を抑制するこ
とができる。
ば、上述の第1、第2の実施の形態と同様な効果を得る
ことができる。すなわち、真空処理室93内部の反応生
成物の堆積が少なく成り、ガスの導入や放電開始時にパ
ーティクル付着が少なく、製品欠陥の発生を抑制するこ
とができる。
【0042】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、
本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能であ
る。
したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、
本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能であ
る。
【0043】例えば以上の各実施の形態では、第1のプ
ラズマ発生部P1 として誘導結合方式あるいは平行平板
容量結合方式を採用して基板処理用のプラズマを発生さ
せたが、これに限らず、例えば図5を参照して説明した
ようなマイクロ波と磁場とによりプラズマを発生させる
ようにしてもよい。
ラズマ発生部P1 として誘導結合方式あるいは平行平板
容量結合方式を採用して基板処理用のプラズマを発生さ
せたが、これに限らず、例えば図5を参照して説明した
ようなマイクロ波と磁場とによりプラズマを発生させる
ようにしてもよい。
【0044】また、以上の各実施の形態では、それぞれ
所定の枚数の基板処理毎にプラズマクリーニングを所定
の条件で実施したが、必ずしもこれらの条件に限られな
いことは、言うまでもない。更に以上の実施の形態で
は、エッチング装置又はCVD装置を例として説明した
が、スパッタリング装置にも同様に適用可能である。
所定の枚数の基板処理毎にプラズマクリーニングを所定
の条件で実施したが、必ずしもこれらの条件に限られな
いことは、言うまでもない。更に以上の実施の形態で
は、エッチング装置又はCVD装置を例として説明した
が、スパッタリング装置にも同様に適用可能である。
【0045】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のプラズマ処
理装置によれば、真空処理室内における反応生成物の除
去可能領域を拡げることができ、製品欠陥の原因となる
プロセスパーティクルの発生を大幅に抑制することがで
きる。
理装置によれば、真空処理室内における反応生成物の除
去可能領域を拡げることができ、製品欠陥の原因となる
プロセスパーティクルの発生を大幅に抑制することがで
きる。
【0046】また、第2のプラズマ発生部を基板保持手
段の下部に設置するようにした請求項2の構成によれ
ば、2つのプラズマ発生部を有するにもかかわらず装置
の外径を従来と同等以下に抑えることができるので、設
置占有面積の省スペース化を図ることができるととも
に、大口径の基板にも対応可能である。更に、第1のプ
ラズマクリーニング時における処理ガスの流量よりも第
2のプラズマクリーニング時における処理ガスの流量を
大きくすることにより、特に基板処理領域よりも排気側
のプラズマクリーニング処理を効率的に行うことができ
る。更に又、請求項6の構成によれば装置コスト及び設
置スペースの低減を図ることができる。
段の下部に設置するようにした請求項2の構成によれ
ば、2つのプラズマ発生部を有するにもかかわらず装置
の外径を従来と同等以下に抑えることができるので、設
置占有面積の省スペース化を図ることができるととも
に、大口径の基板にも対応可能である。更に、第1のプ
ラズマクリーニング時における処理ガスの流量よりも第
2のプラズマクリーニング時における処理ガスの流量を
大きくすることにより、特に基板処理領域よりも排気側
のプラズマクリーニング処理を効率的に行うことができ
る。更に又、請求項6の構成によれば装置コスト及び設
置スペースの低減を図ることができる。
【図1】本発明の第1の実施の形態によるプラズマ処理
装置を示す側断面図である。
装置を示す側断面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態によるプラズマ処理
装置を示す側断面図である。
装置を示す側断面図である。
【図3】同他の処理室を示す側断面図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態によるプラズマ処理
装置を示す側断面図である。
装置を示す側断面図である。
【図5】従来のプラズマ処理装置を示す側断面図であ
る。
る。
【図6】従来の他のプラズマ処理装置を示す側断面図で
ある。
ある。
【図7】更に他の従来のプラズマ処理装置を示す側断面
図である。
図である。
41、71、91………プラズマ処理装置、43、7
3、93………真空処理室、44、74、94………上
部電極、45、75………コイル状アンテナ、47、5
6、77、97、99、102………高周波電源、5
0、95………基板サセプタ、61、62、63………
クリーニング用プラズマ、78………スイッチ、100
a、100b………櫛形電極、G………処理ガス、P1
………第1のプラズマ発生部、P2 ………第2のプラズ
マ発生部。
3、93………真空処理室、44、74、94………上
部電極、45、75………コイル状アンテナ、47、5
6、77、97、99、102………高周波電源、5
0、95………基板サセプタ、61、62、63………
クリーニング用プラズマ、78………スイッチ、100
a、100b………櫛形電極、G………処理ガス、P1
………第1のプラズマ発生部、P2 ………第2のプラズ
マ発生部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/3065 H01L 21/302 N Fターム(参考) 4K030 DA06 EA01 EA03 FA01 GA02 KA28 4K057 DA16 DD01 DM35 DM37 DM38 5F004 AA15 AA16 BA04 BA14 BA20 BB13 BC02 BD04 CA02 CA03 CA06 EA28 5F045 DP02 EB06 EE13 EE17 EH06 EH11 EH18 5F103 AA10 BB45 BB46 PP01 PP15 RR10
Claims (6)
- 【請求項1】 真空処理室と、この真空処理室内で処理
基板を保持する基板保持手段と、前記真空処理室内にプ
ラズマを発生させるためのプラズマ発生手段と、前記真
空処理室内にプラズマ処理に必要な処理ガスを供給する
ガス供給手段と、前記真空処理室内の処理ガスを排気す
る真空排気手段とを備え、前記プラズマ発生手段による
前記真空処理室内のプラズマクリーニングが可能なプラ
ズマ処理装置において、 前記プラズマ発生手段は、 基板処理用のプラズマを発生する第1のプラズマ発生部
と、 前記基板保持手段と前記真空排気手段との間にプラズマ
を発生する第2のプラズマ発生部とから成り、 前記第1のプラズマ発生部による基板処理領域のプラズ
マクリーニングの終了後に、前記第2のプラズマ発生部
により前記基板処理領域から排気側をプラズマクリーニ
ングするようにしたことを特徴とするプラズマ処理装
置。 - 【請求項2】 前記第2のプラズマ発生部は、前記基板
保持手段の下部に設置され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】 前記第2のプラズマ発生部によるプラズ
マクリーニング時に供給される処理ガスの流量を、前記
第1のプラズマ発生部によるプラズマクリーニング時に
供給される処理ガスの流量よりも大きくしたことを特徴
とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項4】 前記第2のプラズマ発生部は、高周波電
源に接続された誘導コイルで成ることを特徴とする請求
項2に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項5】 前記第2のプラズマ発生部は、一方が高
周波電源に接続された相対向する一対の環状の櫛形電極
で成ることを特徴とする請求項2に記載のプラズマ処理
装置。 - 【請求項6】 前記第1のプラズマ発生部および前記第
2のプラズマ発生部への電力供給は、同一の高周波電源
からの切り替えにより行われることを特徴とする請求項
4又は請求項5に記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10186725A JP2000021598A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10186725A JP2000021598A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000021598A true JP2000021598A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16193552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10186725A Pending JP2000021598A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000021598A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-07-02 JP JP10186725A patent/JP2000021598A/ja active Pending
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