JPH0744017Y2 - Plasma ashing device - Google Patents
Plasma ashing deviceInfo
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- JPH0744017Y2 JPH0744017Y2 JP1989037087U JP3708789U JPH0744017Y2 JP H0744017 Y2 JPH0744017 Y2 JP H0744017Y2 JP 1989037087 U JP1989037087 U JP 1989037087U JP 3708789 U JP3708789 U JP 3708789U JP H0744017 Y2 JPH0744017 Y2 JP H0744017Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は半導体製造工程においてレジスト除去する際に
用いるプラズマアッシング装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a plasma ashing apparatus used for removing a resist in a semiconductor manufacturing process.
シリコンウェーハをエッチングして、IC（集積回路）の
回路パターンをつくる場合、シリコン表面の酸化膜をエ
ッチングガスから保護するためにレジストを用い、レジ
ストで保護されていない部分のシリコン表面の酸化膜を
エッチングにより除去してウェーハ上に所望のパターン
を形成せしめる。When etching a silicon wafer to form a circuit pattern of an IC (integrated circuit), a resist is used to protect the oxide film on the silicon surface from the etching gas, and the oxide film on the silicon surface that is not protected by the resist is removed. It is removed by etching to form a desired pattern on the wafer.
この後、レジストをウェーハ表面から除去するためにウ
ェーハを液体化学薬品に浸漬する湿式処理を行った場
合、液体化学薬品に含まれる種々の不純物によりパター
ン欠損，汚染が生じ成品の品質が悪いという問題があっ
た。また、使用する薬品の量が多く、除去作業が非能率
的であった。このため近年、プラズマを用いてレジスト
を剥離させるプラズマアッシング装置による乾式処理が
行われている。After that, when the wafer is subjected to a wet process of immersing the wafer in a liquid chemical to remove the resist from the wafer surface, various impurities contained in the liquid chemical may cause pattern defects and contamination, resulting in poor product quality. was there. In addition, the amount of chemicals used was large and the removal work was inefficient. For this reason, in recent years, dry processing has been performed by a plasma ashing device that removes the resist using plasma.
第２図は従来のプラズマアッシング装置の模式的縦断面
図であり、図中21は石英管からなるバレル型の反応室で
あり、反応室21の一側壁はドーム状になっており、その
中央部に排気口22が設けられている。また、反応室21の
上部には接地電極26が、下部にはRF電源25と接続した高
周波電極27が配されている。更に反応室21内には試料台
23が配されている。そしてこのようなプラズマアッシン
グ装置にあっては試料台23上に前記排気口22に臨ませて
試料S,S…を平行に立設配置し、反応室21内を所要の真
空度に設定した後、反応室21の上部壁に設けられたガス
供給管24を通じてO2ガスを反応室21内に供給すると共
に、前記RF電源25により反応室21内にRFを印加し、O2プ
ラズマを生ぜしめ、試料S,S…表面でプラズマ流中のイ
オン，ラジカル粒子による表面反応を生起させ、試料S,
S…アッシングを施すようになっている。FIG. 2 is a schematic vertical cross-sectional view of a conventional plasma ashing apparatus, in which 21 is a barrel-shaped reaction chamber made of a quartz tube, and one side wall of the reaction chamber 21 is dome-shaped, and its center is formed. An exhaust port 22 is provided in the section. A ground electrode 26 is arranged above the reaction chamber 21, and a high frequency electrode 27 connected to an RF power source 25 is arranged below the reaction chamber 21. Furthermore, a sample table is provided in the reaction chamber 21.
23 are arranged. Then, in such a plasma ashing device, the samples S, S ... Are erected parallel to each other on the sample table 23 so as to face the exhaust port 22, and the inside of the reaction chamber 21 is set to a required degree of vacuum. While supplying O 2 gas into the reaction chamber 21 through a gas supply pipe 24 provided on the upper wall of the reaction chamber 21, RF is applied to the reaction chamber 21 by the RF power source 25 to generate O 2 plasma. , Sample S, S ... Surface reaction caused by ions and radical particles in the plasma flow on the surface,
S ... It is designed to be ashed.
このようなバレル型のプラズマアッシング装置は、一度
に多数の試料を処理でき、生産性が高いという利点を有
する一方、プラズマを生ぜしめるプラズマ室と試料を配
する試料室とが同室であるため、パターンの微細化が進
むにつれイオン衝撃、プラズマ流によるデバイスの損失
が大きく、成品の品質が悪いという欠点があった。Such a barrel-type plasma ashing device has an advantage of being able to process a large number of samples at a time and having high productivity, while the plasma chamber for generating plasma and the sample chamber for arranging the samples are the same chamber, As the pattern becomes finer, the device loss due to ion bombardment and plasma flow is large, resulting in poor product quality.
これに対して第３図の如きダウンフロー型のアッシング
装置においては、マイクロ波導波管33内に石英ガラス管
のプラズマ室31を貫通させ、プラズマ室31の上部からO2
ガスを導入すると共に、マイクロ波による高周波電界を
印加してプラズマ室31内にプラズマを発生させて試料室
32へ引出し、試料Ｓのアッシングを行う。このようなプ
ラズマアッシング装置によると、デバイスに対する損傷
は回避されるが、プラズマ生成室31が導波管33の大きさ
で限定されるので、試料処理面積が小さく、多数の試
料，大型の試料等を処理することができないという問題
があった。On the other hand, in the downflow type ashing device as shown in FIG. 3, the plasma chamber 31 of the quartz glass tube is penetrated into the microwave waveguide 33, and the O 2 gas is supplied from above the plasma chamber 31.
A gas is introduced and a high frequency electric field is applied by the microwave to generate plasma in the plasma chamber 31 and
It is drawn out to 32 and the sample S is ashed. According to such a plasma ashing device, damage to the device can be avoided, but since the plasma generation chamber 31 is limited by the size of the waveguide 33, the sample processing area is small and a large number of samples, large samples, etc. There was a problem that could not be processed.
処理面積が極めて大きく、しかも反射防止のための整合
等の操作も容易なマイクロ波プラズマ装置として、はし
ご状周期構造を利用する方式（R.G.Bosisio et al:J.Mi
crowave Power,7（４）,PP.325〜346,1972）、或いは本
出願人が特開昭62−5600号，特開昭62−99481号公報に
おいて提案した誘電体被覆線路を利用する方式等が知ら
れている。更に本考案者等は誘電体被覆線路を利用する
方式において、プラズマの指向性を高めて試料面に対す
る均一な処理を可能なしめるための提案を特願昭63−29
3040号、また特開昭63−214346号公報に行っている。A method using a ladder-like periodic structure as a microwave plasma device with an extremely large processing area and easy operations such as alignment for preventing reflection (RGBosisio et al: J.Mi.
crowave Power, 7 (4), PP.325 to 346, 1972), or a method using the dielectric covered line proposed by the present applicant in JP-A-62-5600 and JP-A-62-99481. It has been known. Further, the inventors of the present invention have proposed a proposal for enhancing the directivity of plasma to enable uniform treatment on a sample surface in a system using a dielectric covered line, as shown in Japanese Patent Application No. 63-29.
No. 3040 and JP-A-63-214346.
第４図は上記誘電体被覆線路を利用する方式のプラズマ
アッシング装置の模式的正面断面図であり、図中40は中
空直方体形の反応器であって上部壁を除く全体が金属製
であり、特に周囲壁は二重構造であって内部に冷却水用
の通流室41を備えている。反応器40の上部壁はマイクロ
波の透過が可能であり、誘電損失が小さい耐熱性板42、
例えば石英ガラス又はパイレックスガラス等にて気密状
態に封止されている。反応器40の上方には、耐熱性板42
と対向させて反応器40の上面を覆い得る大きさのアルミ
ニウム板20aの下面に貼付させて誘電損失が小さい誘電
体層20b、例えばフッ素樹脂ポリスチレン，ポリエチレ
ンが配置されており、これにより誘電体被覆線路20が形
成される。誘電体被覆線路20の側部には導波管５を介し
てマイクロ波発振器51が連結されており、マイクロ波発
振器51から発振されたマイクロ波は導電管５を経て誘電
体被覆線路20に導入され、反応器40内にプラズマ発生に
必要な電界を形成する。FIG. 4 is a schematic front cross-sectional view of a plasma ashing device of the type using the above-mentioned dielectric covered line, in which 40 is a hollow rectangular parallelepiped-shaped reactor and the whole except the upper wall is made of metal, In particular, the peripheral wall has a double structure and has a flow-through chamber 41 for cooling water therein. The upper wall of the reactor 40 is capable of transmitting microwaves and has a small dielectric loss and a heat resistant plate 42,
For example, it is hermetically sealed with quartz glass or Pyrex glass. Above the reactor 40, a heat resistant plate 42
A dielectric layer 20b having a small dielectric loss, such as fluororesin polystyrene or polyethylene, is disposed by being attached to the lower surface of an aluminum plate 20a that is large enough to cover the upper surface of the reactor 40 so as to face the upper surface of the reactor 40. The track 20 is formed. A microwave oscillator 51 is connected to a side portion of the dielectric covered line 20 via a waveguide 5, and the microwave oscillated from the microwave oscillator 51 is introduced into the dielectric covered line 20 through the conductive tube 5. Then, an electric field necessary for plasma generation is formed in the reactor 40.
反応器40の内部は上部壁寄りの位置で耐熱性板42と平行
に配した仕切壁43にて上，下に区分され、これにより仕
切壁43の上部のプラズマ生成室44と仕切壁43の下部の試
料処理室45とに分離される。前記プラズマ生成室44内に
はその上部の耐熱性板42を透過して電界が形成される。
更に、前記プラズマ生成室44には導波管５と同側から周
囲壁を貫通してガス供給管30が、また試料処理室45の底
面には排気管40aが夫々配され、この試料処理室45内の
仕切壁43寄りの中央部には図示しない支持台上に試料Ｓ
が載置されるようにしてある。The inside of the reactor 40 is divided into an upper part and a lower part by a partition wall 43 arranged in parallel with the heat resistant plate 42 at a position near the upper wall, whereby the plasma generation chamber 44 and the partition wall 43 above the partition wall 43 are divided. It is separated into a lower sample processing chamber 45. An electric field is formed in the plasma generation chamber 44 through the heat resistant plate 42 above the plasma generation chamber 44.
Further, a gas supply pipe 30 is arranged in the plasma generation chamber 44 from the same side as the waveguide 5 so as to penetrate the peripheral wall, and an exhaust pipe 40a is arranged at the bottom of the sample processing chamber 45. The sample S is placed on a support stand (not shown) in the central portion of the partition 45 near the partition wall 43.
Is placed.
前記仕切壁43はマイクロ波遮蔽材料例えばステンレス
鋼，アルミニウム等の金属にて形成されており、複数の
孔が設けられている。この孔を通じて、プラズマ生成室
44で生じたプラズマ，原料ガス等が試料処理室45に導出
され、試料Ｓ表面に均一に指向せしめるようにしてあ
る。The partition wall 43 is made of a microwave shielding material, for example, a metal such as stainless steel or aluminum, and is provided with a plurality of holes. Through this hole, plasma generation chamber
The plasma generated in 44, the raw material gas, etc. are led out to the sample processing chamber 45 so as to be uniformly directed to the surface of the sample S.
ところで、上述したプラズマアッシング装置の反応器40
内の仕切壁43の上部に配されたプラスマ生成室44はマイ
クロ波を遮蔽する金属材にて構成されており、これによ
りプラズマ生成室44内からマイクロ波が漏れることが防
止され、マイクロ波によるプラズマの生成が効率良く行
われる。By the way, the reactor 40 of the plasma ashing apparatus described above.
The plasma generation chamber 44 arranged above the partition wall 43 inside is made of a metal material that shields microwaves, whereby microwaves are prevented from leaking from the inside of the plasma generation chamber 44. Plasma is efficiently generated.
しかしながら、プラズマ生成室44内で生じたプラズマに
より、プラズマ生成室44を構成する金属材がスパッタリ
ングされ、プラズマ流と共に試料Ｓ表面に導かれ、試料
を汚染し、成品の品質を損なうという問題が生じる。特
に、Fe、Cr、Ni等の重金属が試料を汚染すると、デバイ
スの特性に悪影響が及ぶ。However, due to the plasma generated in the plasma generation chamber 44, the metal material forming the plasma generation chamber 44 is sputtered and guided to the surface of the sample S together with the plasma flow, which contaminates the sample and impairs the quality of the product. . Especially, when heavy metals such as Fe, Cr, and Ni contaminate the sample, the characteristics of the device are adversely affected.
一方、スパッタリングによる金属汚染を防止するために
プラズマ生成室44を石英，アルミナ等のプラズマにより
スパッタリングされない試料にて構成した場合、これら
の材料はマイクロ波をかなり透過させるのでプラズマ生
成室内からマイクロ波が漏れプラズマ生成効率が劣化す
る。そこで、これを補うべくマイクロ波電力を大きくし
なければならず、ランニングコストが増大するという問
題が生ずる。On the other hand, when the plasma generation chamber 44 is made of a sample such as quartz or alumina that is not sputtered by plasma in order to prevent metal contamination due to sputtering, since these materials allow microwaves to pass through considerably, microwaves are generated from the plasma generation chamber. The leakage plasma generation efficiency deteriorates. Therefore, in order to compensate for this, the microwave power has to be increased, which causes a problem of increased running cost.
本考案は斯かる問題を解決するために成されたものであ
り、プラズマ生成室を構成する金属材がプラズマにより
スパッタリングされることを防止し、スパッタリングさ
れた金属材による試料の汚染が生じず、しかもプラズマ
生成効率が良いプラズマアッシング装置を提供すること
をその目的とする。The present invention has been made to solve such a problem, prevents the metal material constituting the plasma generation chamber from being sputtered by plasma, does not cause contamination of the sample by the sputtered metal material, Moreover, it is an object of the present invention to provide a plasma ashing device having high plasma generation efficiency.
本考案に係るプラズマアッシング装置は、マイクロ波の
作用によりプラズマを生成するプラズマ生成室と、試料
を処理する試料処理室と、前記プラズマ生成室の一側で
あって、前記試料処理室が位置する側と反対側に、プラ
ズマ生成室との間に誘電損失が小さい耐熱性板を隔てて
誘電体被覆線路を設置し、前記プラズマ生成室と試料処
理室との間に該試料処理室へのプラズマ導入孔を有する
仕切壁を設け、前記仕切壁及び前記プラズマ生成室の周
壁の一部を、前記プラズマ生成室の内側に面するアルミ
ナ層と、その外側のマイクロ波遮蔽材料層とを有する２
層構造としてあることを特徴とする。The plasma ashing apparatus according to the present invention includes a plasma generation chamber that generates plasma by the action of microwaves, a sample processing chamber that processes a sample, and one side of the plasma generation chamber where the sample processing chamber is located. A dielectric covered line is installed on the side opposite to the plasma generation chamber with a heat-resistant plate having a small dielectric loss between the plasma generation chamber and the plasma processing chamber, and plasma for the sample processing chamber is provided between the plasma generation chamber and the sample processing chamber. A partition wall having an introduction hole is provided, and the partition wall and a part of the peripheral wall of the plasma generation chamber have an alumina layer facing the inside of the plasma generation chamber and a microwave shielding material layer outside thereof.
It is characterized by having a layered structure.
本考案に係るプラズマアッシング装置にあってはプラズ
マ生成室の一側に誘電損失が小さい耐熱性板を介在させ
てマイクロ波を導く誘電体被覆線路を形成したから、マ
イクロ波を広い面積にわたって均一に分布させることが
可能となり、処理面積を大きく設定出来、また仕切壁は
アルミナ層をプラズマ生成室の内側に位置させ、外側に
金属板を位置させた構造としたから、前記マイクロ波遮
蔽材料層がプラズマと直接接触することが回避され、該
層がスパッタリングされることが防止され、スパッタタ
リングされたマイクロ波遮蔽材料による試料の汚染が防
止できる。またこのマイクロ波遮蔽材料層によりマイク
ロ波がプラズマ生成室内から漏れることが防止され、マ
イクロ波によるプラズマの生成効率が良い。In the plasma ashing device according to the present invention, a dielectric covered line for guiding microwaves is formed on one side of the plasma generation chamber with a heat-resistant plate having a small dielectric loss interposed between the plasma generation chambers. It becomes possible to distribute, the treatment area can be set large, and the partition wall has a structure in which the alumina layer is located inside the plasma generation chamber and the metal plate is located outside, so that the microwave shielding material layer is Direct contact with the plasma is avoided, the layer is prevented from being sputtered and contamination of the sample by the sputtered microwave shielding material can be prevented. Further, the microwave shielding material layer prevents microwaves from leaking from the plasma generation chamber, and the efficiency of plasma generation by microwaves is good.
以下本考案をその実施例を示す図面に基づき具体的に説
明する。Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing an embodiment thereof.
第１図は本考案に係るプラズマアッシング装置の模式的
正面断面図であり、図中１は中空直方体形の反応器であ
って上部壁を除く全体が金属製であり、特に周囲壁は二
重構造であって内部に冷却水用の通流室11を備えてい
る。反応器１の上部壁はマイクロ波の透過が可能であ
り、誘電損失が小さな耐熱性板12、例えば石英ガラス又
はパイレックスガラス等にて気密状態に封止されてい
る。反応器１の上方には、耐熱性板12と対向させて反応
器１の上面を覆い得る大きさのアウミニウム板2aの下面
に貼付させて誘電損失が小さい誘電体層2b、例えばフッ
素樹脂，ポリスチレン，ポリエチレンが配置されてお
り、これにより誘電体被覆線路２が形成される。誘電体
被覆線路２の側部には導波管50を介してマイクロ波発振
器51が連結されており、マイクロ波発振器51から発振さ
れたマイクロ波は導波管50を経て誘電体被覆線路２に導
入され、反応器１の内部に電界が形成される。FIG. 1 is a schematic front sectional view of a plasma ashing apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a hollow rectangular parallelepiped-shaped reactor which is entirely made of metal except an upper wall, and in particular, a peripheral wall has a double wall. The structure is provided with a flow chamber 11 for cooling water inside. The upper wall of the reactor 1 is capable of transmitting microwaves and is hermetically sealed with a heat resistant plate 12 having a small dielectric loss, such as quartz glass or Pyrex glass. Above the reactor 1, a dielectric layer 2b having a small dielectric loss by being attached to the lower surface of an aluminum plate 2a having a size capable of facing the heat resistant plate 12 and covering the upper surface of the reactor 1, for example, fluororesin, polystyrene , Polyethylene is arranged, and thereby the dielectric covered line 2 is formed. A microwave oscillator 51 is connected to a side portion of the dielectric covered line 2 via a waveguide 50, and a microwave oscillated from the microwave oscillator 51 passes through the waveguide 50 and reaches the dielectric covered line 2. It is introduced and an electric field is formed inside the reactor 1.
反応器１の内部は上部壁寄りの位置で耐熱性板12と平行
に配した仕切壁13にて上，下に区分され、これにより仕
切壁13の上部のプラズマ生成室４と仕切壁13の下部の試
料処理室５とに分離される。前記プラズマ生成室４内に
はその上部の耐熱性板12を透過して電界が形成される。
更に、前記プラズマ生成室４には導波管50と同側から周
囲壁を貫通してガス供給管３が、また試料処理室５の底
面には排気管40が夫々配され、この試料処理室５内の仕
切壁13寄りの中央部には図示しない支持台上に試料Ｓが
載置されるようにしてある。The inside of the reactor 1 is divided into an upper part and a lower part by a partition wall 13 arranged in parallel with the heat resistant plate 12 at a position near the upper wall, whereby the plasma generation chamber 4 and the partition wall 13 above the partition wall 13 are separated. It is separated into the lower sample processing chamber 5. An electric field is formed in the plasma generation chamber 4 through the heat resistant plate 12 above the plasma generation chamber 4.
Further, the plasma supply chamber 4 is provided with a gas supply pipe 3 penetrating the peripheral wall from the same side as the waveguide 50, and an exhaust pipe 40 is provided at the bottom of the sample processing chamber 5, respectively. A sample S is placed on a support stand (not shown) in the central portion of 5 near the partition wall 13.
仕切壁13はガス供給管３を連結している部位よりも上側
の反応器１内に位置されている。また、プラズマ生成室
４のガス供給管を連結している部位より下側の壁面部及
びそれに対向する壁面部には正面視でＬ字形となる金属
材料4c及び4dが固着されており、その夫々の他端部は仕
切壁13の両端部と連なっている。これにより、前記壁面
部及びこれに対向する壁面部に沿って、仕切壁13よりも
試料処理室５方向に延出した空間部4a及び4bがプラズマ
生成室４に連なって設けられる。The partition wall 13 is located in the reactor 1 above the site where the gas supply pipe 3 is connected. Further, metal materials 4c and 4d, which are L-shaped when viewed from the front, are fixed to the wall surface portion below the portion connecting the gas supply pipes of the plasma generation chamber 4 and the wall surface portion opposite thereto, respectively. The other end of is connected to both ends of the partition wall 13. As a result, space portions 4a and 4b extending in the direction of the sample processing chamber 5 from the partition wall 13 are provided in series with the plasma generation chamber 4 along the wall surface portion and the wall surface portion facing the wall surface portion.
前記仕切壁13及びそれに連なる空間部4a,4bはマイクロ
波遮蔽材料、例えばステンレス鋼，アルミニウム等の金
属板13aと、これらを被覆する状態で取り付けられたア
ルミナ製の耐熱性誘電体13bとにて形成されており、複
数の孔が設けられている。更にプラズマ生成室４内の周
囲壁を構成する金属板13aにも前記同様の耐熱性誘電体1
3bがこれを被覆する態様で取り付けられている。これに
よりプラズマ生成室４を構成する金属板13a,13aからな
る内周壁、即ち上部壁を除いたプラズマ生成室４の内周
壁全体が耐熱性誘電体13b,13bにて被覆される。The partition wall 13 and the space portions 4a and 4b connected to it are made of a microwave shielding material, for example, a metal plate 13a such as stainless steel or aluminum, and an alumina heat-resistant dielectric 13b attached so as to cover these. Are formed and a plurality of holes are provided. Further, the metal plate 13a forming the peripheral wall in the plasma generation chamber 4 has the same heat-resistant dielectric 1 as described above.
3b is attached in such a way that it covers it. As a result, the inner peripheral wall formed of the metal plates 13a, 13a forming the plasma generating chamber 4, that is, the entire inner peripheral wall of the plasma generating chamber 4 excluding the upper wall is covered with the heat resistant dielectrics 13b, 13b.
而してガス供給管３から供給されたガスは、まず空間部
4aに溜められ、4aの全体に広がった後に仕切壁13上を均
一に流れる。ガスの供給に伴い対向壁面の空間部4bにも
4aと同様にガスが溜められる。これにより空間部4a,4b
を除くプラズマ生成室４内での局所的な圧力差がなくな
り、前述の如くプラズマ生成室４内へ導入されるマイク
ロ波により生成されたプラズマ等は、仕切壁13の孔を通
じて試料処理室５へ均一に導出され、試料Ｓ表面に大面
積に均一なアッシング処理が行われる。Thus, the gas supplied from the gas supply pipe 3 is first in the space
It is stored in 4a, spreads over the entire 4a, and then flows evenly on the partition wall 13. As the gas is supplied, the space 4b on the opposite wall also
Gas is stored as in 4a. As a result, the space parts 4a, 4b
Except for the above, there is no local pressure difference in the plasma generation chamber 4, and the plasma generated by the microwaves introduced into the plasma generation chamber 4 as described above enters the sample processing chamber 5 through the holes in the partition wall 13. A uniform ashing process is performed on the surface of the sample S so that the sample S is uniformly drawn.
また、仕切壁13には、イオンをトラップする効果があ
り、アッシング処理において、試料に加わるイオン衝撃
が回避され、ウェーハの損傷が防がれる。Further, the partition wall 13 has an effect of trapping ions, and in the ashing process, ion bombardment applied to the sample is avoided and damage to the wafer is prevented.
この際、プラズマ生成室４内周壁を構成する金属板13a
は前記耐熱性誘電体13b,13bにより被覆されているの
で、プラズマと金属板13a,13aとの直接接触が回避さ
れ、金属板13a,13aのスパッタリング及びその加熱が防
止される。また、金属板13aによってプラズマ生成室４
内からマイクロ波が漏れるこが防止される。At this time, the metal plate 13a forming the inner peripheral wall of the plasma generation chamber 4
Is covered with the heat resistant dielectrics 13b and 13b, direct contact between the plasma and the metal plates 13a and 13a is avoided, and the sputtering and heating of the metal plates 13a and 13a are prevented. Further, the plasma generation chamber 4 is formed by the metal plate 13a.
The microwave is prevented from leaking from the inside.
反応器１の寸法諸元、並びに試験条件は次のとおりであ
る。The dimensions of the reactor 1 and the test conditions are as follows.
反応器１の仕切壁13として厚さ2mm、曲率半径180mmの球
面状のアルミニウム板を用い、この仕切壁13の140mm×1
40mmの範囲に直径1mmの孔を5mmピッチで設けた。プラズ
マ生成室４はマイクロ波の進行方向に180mm,幅180mm,長
さ（図面縦方向）10mmとした。また試料Ｓは仕切壁13下
面中心より10mm下方に載置した。As the partition wall 13 of the reactor 1, a spherical aluminum plate having a thickness of 2 mm and a radius of curvature of 180 mm is used.
Holes with a diameter of 1 mm were provided in a range of 40 mm at a pitch of 5 mm. The plasma generation chamber 4 has a width of 180 mm, a width of 180 mm, and a length (vertical direction in the drawing) of 10 mm in the microwave traveling direction. The sample S was placed 10 mm below the center of the lower surface of the partition wall 13.
一方、誘電体層2bはフッ素樹脂を用い、これを長さ500m
m,幅600mmのアルミニウム板2aの下面に貼付した。フッ
素樹脂のマイクロ波進行方向の長さは500mm,幅180mm,厚
さ20mmとし、誘電体被覆線路２たる誘電体層2bと耐熱性
板12との間の距離は25mmとした。On the other hand, the dielectric layer 2b is made of fluorocarbon resin and is 500 m long.
It was attached to the lower surface of an aluminum plate 2a having a width of m and a width of 600 mm. The length of the fluororesin in the microwave traveling direction was 500 mm, the width was 180 mm, and the thickness was 20 mm, and the distance between the heat-resistant plate 12 and the dielectric layer 2b serving as the dielectric covered line 2 was 25 mm.
このような本考案装置を用いてポジレジストのアッシン
グ試験を実施した。ガス供給管３からO2をプラズマ生成
室４に400sccm供給し、マイクロ波電力1kWでプラズマを
生成させ、試料として厚さ１μｍのポジレジストを塗布
した５インチウェーハを試料処理室５に載置した。ウェ
ーハを200℃に加熱し、１分間アッシングを行ったとこ
ろ、レジストは完全に除去されており、ウェーハの損傷
は全くなかった。The positive resist ashing test was performed using the apparatus of the present invention. 400 sccm of O 2 was supplied from the gas supply pipe 3 to the plasma generation chamber 4, plasma was generated with microwave power of 1 kW, and a 5-inch wafer coated with a positive resist having a thickness of 1 μm was placed in the sample processing chamber 5 as a sample. . When the wafer was heated to 200 ° C. and ashed for 1 minute, the resist was completely removed and there was no damage to the wafer.
また未処理のウェーハ及び本考案装置にてアッシング処
理を施した後のウェーハ表面をSIMSで観察したところ、
未処理のウェーハ及び処理後のウェーハ共にその表面に
存在する重金属の量は同じであり、アッシング処理後の
ウェーハに重金属による汚染が生じなかった。Moreover, when observing the untreated wafer and the wafer surface after the ashing treatment with the device of the present invention with SIMS,
The amount of heavy metal present on the surface of the untreated wafer was the same as that of the treated wafer, and the wafer after the ashing treatment was not contaminated by the heavy metal.
なお、仕切壁13を構成する金属板13a,13aには耐熱性誘
電体13b,13bとして二酸化珪素（SiO2）をコーティング
して本考案を実施してもよい。The metal plates 13a, 13a forming the partition wall 13 may be coated with silicon dioxide (SiO 2 ) as the heat resistant dielectrics 13b, 13b to implement the present invention.
更に、本実施例において耐熱性誘電体13bは、プラズマ
生成室４の周壁のうち、上部壁を除いた部分に取り付け
たが、プラズマ生成室４上部壁の一部に金属板13aが及
ぶ場合には、この部分の金属板13aにも同様に耐熱性誘
電体13bを取り付けてもよいのは勿論である。更にまた
プラズマ生成室４周壁のうち例えば側壁にあたる部分が
小面積であり、たとえスパッタリングされても試料に及
ぶ影響がほとんどないと判断される場合は、この部分の
金属板13aには耐熱性誘電体13bを設けずに本考案を実施
してもよい。Further, in this embodiment, the heat resistant dielectric 13b is attached to the peripheral wall of the plasma generation chamber 4 excluding the upper wall. However, when the metal plate 13a covers a part of the upper wall of the plasma generation chamber 4, Of course, the heat-resistant dielectric 13b may be attached to the metal plate 13a in this portion as well. Furthermore, in the case where it is judged that the portion corresponding to the side wall, for example, of the side wall of the plasma generating chamber 4 has a small area and the influence on the sample is hardly caused even if it is sputtered, the metal plate 13a in this portion is made of a heat resistant dielectric. The present invention may be implemented without providing 13b.
以上詳述した如く本考案装置にあってはマイクロ波をプ
ラズマ生成室に導く手段として誘電体被覆線路を用いる
こととしたから、マイクロ波を広い面積にわたって均一
に分布させることが可能となり、試料に対する処理面積
が格段に広くなり、効率的な処理を行い得、またプラズ
マ生成室の内側に面する仕切壁をアルミナ層にて構成し
たからプラズマ生成室を構成する金属等のマイクロ波遮
蔽材料層とプラズマとの直接接触が回避され、スパッタ
リングされた金属がプラズマ流と共に試料表面に導かれ
ることが防止される。これにより試料の金属による汚染
が生じず、またマイクロ波遮蔽材料層の加熱が防止さ
れ、成品の品質を向上させ、試料表面に大面積に均一な
アッシングを行える。更にマイクロ波遮蔽材料層により
プラズマ生成室内のマイクロ波が漏れることが防止さ
れ、マイクロ波により効率良くプラズマが生成できる等
優れた効果を奏する。As described above in detail, in the device of the present invention, since the dielectric coated line is used as a means for guiding the microwave to the plasma generation chamber, it becomes possible to uniformly distribute the microwave over a wide area and The processing area is remarkably widened, efficient processing can be performed, and since the partition wall facing the inside of the plasma generation chamber is made of an alumina layer, it is possible to use a microwave shielding material layer such as metal that constitutes the plasma generation chamber. Direct contact with the plasma is avoided and sputtered metal is prevented from being directed to the sample surface with the plasma stream. As a result, the sample is not contaminated with metal, the microwave shielding material layer is prevented from being heated, the quality of the product is improved, and uniform ashing can be performed on the sample surface over a large area. Further, the microwave shielding material layer prevents microwaves from leaking inside the plasma generation chamber, and has excellent effects such as efficient plasma generation by the microwaves.
第１図は本考案に係るプラズマアッシング装置の模式的
正面断面図、第２図は従来のバレル型のプラズマアッシ
ング装置の模式的正面断面図、第３図は従来のダウンフ
ロー型のプズマアッシング装置の模式的正面断面図、第
４図は従来の誘電体被覆線路を利用する方式のプラズマ
アッシング装置の模式的正面断面図である。 13……仕切壁、４……プラズマ生成室 ５……試料処理室、Ｓ……試料FIG. 1 is a schematic front sectional view of a plasma ashing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a schematic front sectional view of a conventional barrel type plasma ashing apparatus, and FIG. 3 is a conventional downflow type plasma ashing apparatus. FIG. 4 is a schematic front sectional view, and FIG. 4 is a schematic front sectional view of a conventional plasma ashing system using a dielectric covered line. 13 ... Partition wall, 4 ... Plasma generation chamber 5 ... Sample processing chamber, S ... Sample
Claims (1)
るプラズマ生成室と、試料を処理する試料処理室と、前
記プラズマ生成室の一側であって、前記試料処理室が位
置する側と反対側に、プラズマ生成室との間に誘電損失
が小さい耐熱性板を隔てて誘電体被覆線路を設置し、前
記プラズマ生成室と前記試料処理室との間に該試料処理
室へのプラズマ導入孔を有する仕切壁を設け、前記仕切
壁及び前記プラズマ生成室の周壁の一部を、前記プラズ
マ生成室の内側に面するアルミナ層と、その外側のマイ
クロ波遮蔽材料層とを有する２層構造としてあることを
特徴とするプラズマアッシング装置。1. A plasma generation chamber that generates plasma by the action of microwaves, a sample processing chamber that processes a sample, and one side of the plasma generation chamber that is opposite to the side on which the sample processing chamber is located. In addition, a dielectric covered line is installed with a heat resistant plate having a small dielectric loss separated from the plasma generation chamber, and a plasma introduction hole to the sample processing chamber is provided between the plasma generation chamber and the sample processing chamber. A partition wall is provided, and a part of the partition wall and the peripheral wall of the plasma generation chamber has a two-layer structure having an alumina layer facing the inside of the plasma generation chamber and a microwave shielding material layer outside thereof. A plasma ashing device characterized by the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989037087U JPH0744017Y2 (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Plasma ashing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989037087U JPH0744017Y2 (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Plasma ashing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02127031U JPH02127031U (en) | 1990-10-19 |
| JPH0744017Y2 true JPH0744017Y2 (en) | 1995-10-09 |
Family
ID=31543883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989037087U Expired - Lifetime JPH0744017Y2 (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Plasma ashing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0744017Y2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62213126A (en) * | 1986-03-13 | 1987-09-19 | Fujitsu Ltd | Microwave plasma treating equipment |
| JPS64326U (en) * | 1987-06-19 | 1989-01-05 |
-
1989
- 1989-03-28 JP JP1989037087U patent/JPH0744017Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02127031U (en) | 1990-10-19 |
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