JP2963227B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理装置に関
する。

【０００３】

【従来の技術】従来から、電極間に印加した高周波電力
によりプラズマを生成し、このプラズマを利用して被処
理物に処理を施すプラズマ処理装置が使用されている。
例えば半導体デバイスの製造工程では、半導体ウエハの
表面等に形成された薄膜を、プラズマを用いてエッチン
グするドライエッチング装置、あるいはプラズマを用い
て薄膜を形成するプラズマＣＶＤ装置、スパッタ装置等
が用いられている。

【０００４】このような従来のプラズマ処理装置、例え
ばドライエッチング装置では、チャンバ内に、平行平板
電極、例えば上部電極と下部電極が設けられており、例
えばこの下部電極上に半導体ウエハを載置し、チャンバ
内を所定の処理ガス雰囲気とするとともに、上部電極と
下部電極との間に所定の高周波電力を供給し、プラズマ
を発生させて半導体ウエハの表面に形成された薄膜をド
ライエッチングにより除去する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年半
導体デバイスは急速に高集積化されつつあり、その回路
パターンは益々微細化される傾向にある。このため、上
述した従来のプラズマ処理装置においても、さらに良好
な処理を効率良く実施できるようにし、製品性能の向上
や生産性の向上を図ることが要求されている。

【０００６】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、従来に較べて良好な処理を効率良く実施
することができ、製品性能の向上および生産性の向上を
図ることのできるプラズマ処理装置を提供しようとする
ものである。

【０００７】［発明の構成］

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のプラ
ズマ処理装置は、被処理物を収容するチャンバと、この
チャンバ内に設けられプラズマを生成するための少なく
とも一対の電極と、前記電極を支持する絶縁性部材とを
具備したプラズマ処理装置において、前記絶縁性部材の
前記チャンバ内側の露出部分の少なくとも一部を、導電
性材料からなるカバーによって覆ったことを特徴とす
る。

【０００９】

【作 用】本発明者等が詳査したところ、従来のプラズ
マ処理装置、例えばドライエッチング装置では、電極を
支持するための絶縁性部材等、チャンバ内側の絶縁性部
材の露出部分近傍で弱い放電が生じ、不所望なデポジシ
ョンが起き、この堆積物が塵埃となって半導体ウエハに
付着し不良発生の原因となったり、この放電が金属汚染
の一因となっていることが判明した。このような放電
は、絶縁性部材表面に電荷が蓄積することによって生じ
るものと思われる。

【００１０】そこで本発明のプラズマ処理装置では、絶
縁性部材の前記チャンバ内側の露出部分の少なくとも一
部を、導電性材料からなるカバーによって覆うことによ
って絶縁性部材近傍の放電の発生を防止し、不所望なデ
ポジションや金属汚染の発生を防止する。これにより、
従来に較べて良好な処理を効率良く実施することがで
き、製品性能の向上および生産性の向上を図ることがで
きる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を半導体ウエハのドライエッチ
ングを行うドライエッチング装置に適用した一実施例を
図面を参照して説明する。

【００１２】図１に示すように、本実施例のドライエッ
チング装置は、内部を気密に閉塞可能に構成された円筒
状のチャンバ１を備えている。このチャンバ１は、導電
性材料、例えばアルミニウム（表面にアルマイト処理を
施してある）等からその主要部が構成されており、チャ
ンバ１内には、円板状に形成された上部電極２と、下部
電極３が対向する如くほぼ平行に設けられている。

【００１３】この下部電極３の下部には、伸縮自在に構
成された気密封止機構として例えば蛇腹機構４が設けら
れており、図示しない上下動機構により昇降自在とさ
れ、上部電極２との間隔を変更可能に構成されている。
この下部電極３の上面には、被処理物である半導体ウエ
ハ５が載置される。なお、この下部電極３には、図示し
ない冷却機構、例えば、冷却媒体を循環するための冷媒
循環機構が設けられており、処理中の半導体ウエハ５が
加熱することのないように冷却することができるよう構
成されている。

【００１４】一方、上部電極２は、絶縁性材料、例えば
アルミナ等から円筒状に形成された絶縁性部材６によっ
て、チャンバ１の構成部材と電気的に絶縁された状態で
支持されている。また、この上部電極２には複数の処理
ガス流出孔７が形成されており、処理ガス供給配管８か
ら供給された処理ガス（エッチングガス）を、これらの
処理ガス流出孔７から、下部電極３上に載置された半導
体ウエハ５に向けて流出させ、チャンバ１の下部に接続
された排気配管９から排出するよう構成されている。

【００１５】また、上記上部電極２および下部電極３に
は、電力供給機構１０が接続されており、上部電極２と
下部電極３との間に所定周波数、例えば13.56MHzの高周
波電力を供給可能に構成されている。

【００１６】さらに、本実施例のドライエッチング装置
では、上述した上部電極２を電気的絶縁状態に保持しつ
つ支持する絶縁性部材６のチャンバ１内への露出部を覆
う如く、円筒状のカバー１１が設けられている。このカ
バー１１は、導電性材料例えばアルミニウム（表面にア
ルマイト処理を施してある）等から構成されており、接
地（アース）されている。

【００１７】上記構成のこの実施例のドライエッチング
装置では、図示しない上下動機構により、下部電極３を
下降させた状態で図示しない搬入口から半導体ウエハ５
をチャンバ１内に搬入し、下部電極３上に載置する。

【００１８】この後、下部電極３を上昇させ、上部電極
２と下部電極３との間隔を所定間隔に設定する。

【００１９】しかる後、処理ガス供給配管８から所定の
処理ガス（エッチングガス）を供給し、処理ガス流出孔
７から半導体ウエハ５に向けて流出させるとともに、排
気配管９から排気を実施してチャンバ１内を所定圧力の
処理ガス雰囲気とし、これとともに、電力供給機構１０
から上部電極２と下部電極３との間に所定周波数、例え
ば13.56MHzの高周波電力を供給する。

【００２０】すると、上部電極２と下部電極３との間に
放電が生じ、処理ガスがプラズマ化されて半導体ウエハ
５の表面に形成された薄膜のドライエッチングが行われ
る。この時、本実施例では、絶縁性部材６のチャンバ１
内への露出部が、導電性材料からなり接地された円筒状
のカバー１１によって覆われているので、この部位で弱
い放電等が生じることを防止することができる。なお、
この円筒状のカバー１１が無い場合は、絶縁性部材６の
表面（チャンバ１内への露出部）に電荷が蓄積され、こ
の近傍で弱い放電が生じる。このため、放電により不所
望なデポジションや金属汚染が発生することを防止する
ことができる。

【００２１】したがって、従来に較べて良好な処理を効
率良く実施することができ、製品性能の向上および生産
性の向上を図ることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラズマ
処理装置によれば、従来に較べて良好な処理を効率良く
実施することができ、製品性能の向上および生産性の向
上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のドライエッチング装置の構
成を示す図である。

【符号の説明】

１ チャンバ ２ 上部電極 ３ 下部電極 ４ 蛇腹機構 ５ 半導体ウエハ ６ 絶縁性部材 ７ 処理ガス流出孔 ８ 処理ガス供給配管 ９ 排気配管 １０ 電力供給機構 １１ カバー（アルミニウム製）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物を収容するチャンバと、このチ
   ャンバ内に設けられプラズマを生成するための少なくと
   も一対の電極と、前記電極を支持する絶縁性部材とを具
   備したプラズマ処理装置において、 前記絶縁性部材の前記チャンバ内側の露出部分の少なく
   とも一部を、導電性材料からなるカバーによって覆った
   ことを特徴とするプラズマ処理装置。