JPH10321604A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH10321604A JPH10321604A JP9132239A JP13223997A JPH10321604A JP H10321604 A JPH10321604 A JP H10321604A JP 9132239 A JP9132239 A JP 9132239A JP 13223997 A JP13223997 A JP 13223997A JP H10321604 A JPH10321604 A JP H10321604A
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- JP
- Japan
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- electrode plate
- chamber
- reaction product
- electrostatic electrode
- voltage
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】エッチングあるいは成膜処理するプラズマ処理
装置において、チャンバ2内壁に浮遊塵14および反応
生成物13の付着を防止し、チャンバ2内壁に堆積した
塵埃が脱離し、半導体基板12aに付着するのを避け
る。 【解決手段】チャンバ2内壁に接して配置するとともに
導電板1aを絶縁膜1bで挟み構成される静電電極板1
を設け、導電板1aに直流電圧を印加し、浮遊塵14お
よび反応生成物13を引寄せ静電電極板1に付着させ
る。また、チャンバクリーニング時にはスイッチ機構4
で印加電圧を逆電圧にし、付着している浮遊塵14およ
び反応生成物13を離脱させる。
装置において、チャンバ2内壁に浮遊塵14および反応
生成物13の付着を防止し、チャンバ2内壁に堆積した
塵埃が脱離し、半導体基板12aに付着するのを避け
る。 【解決手段】チャンバ2内壁に接して配置するとともに
導電板1aを絶縁膜1bで挟み構成される静電電極板1
を設け、導電板1aに直流電圧を印加し、浮遊塵14お
よび反応生成物13を引寄せ静電電極板1に付着させ
る。また、チャンバクリーニング時にはスイッチ機構4
で印加電圧を逆電圧にし、付着している浮遊塵14およ
び反応生成物13を離脱させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板をプラ
ズマによりエッチングしたり成膜を施したりするプラズ
マ処理装置に関する。
ズマによりエッチングしたり成膜を施したりするプラズ
マ処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のプラズマ処理装置の一種
である例えばプラズマエッチング装置では、処理室であ
るチャンバ内にガスを導入し、圧力を一定に保ちながら
電極間に高周波電圧を印加しガスプラズマを発生し試料
である半導体基板の多結晶シリコン膜や酸化膜などのエ
ッチング行なっていた。しかしながら、チャンバ内に発
生したガスプラズマは半導体基板面をエッチングすると
き反応生成物を生じ、この反応生成物が半導体基板を汚
染するとともに排気装置に入り込み排気性能を劣化させ
るなどの問題を起していた。
である例えばプラズマエッチング装置では、処理室であ
るチャンバ内にガスを導入し、圧力を一定に保ちながら
電極間に高周波電圧を印加しガスプラズマを発生し試料
である半導体基板の多結晶シリコン膜や酸化膜などのエ
ッチング行なっていた。しかしながら、チャンバ内に発
生したガスプラズマは半導体基板面をエッチングすると
き反応生成物を生じ、この反応生成物が半導体基板を汚
染するとともに排気装置に入り込み排気性能を劣化させ
るなどの問題を起していた。
【0003】図2は従来のプラズマエッチング装置の一
例を示す図である。上述したような反応生成物のチャン
バへの付着や試料への汚染を防止する手段を備えるプラ
ズマエッチング装置が、特開昭57ー66639号公報
に開示されている。
例を示す図である。上述したような反応生成物のチャン
バへの付着や試料への汚染を防止する手段を備えるプラ
ズマエッチング装置が、特開昭57ー66639号公報
に開示されている。
【0004】このプラズマエッチング装置は、図2に示
すように、チャンバ10内に静電シールド用の金属製網
11を配設している。そして、この金属製網11をアー
スにするか、あるいはプラスもしくはマイナスにバアイ
スをかける方法にし、エッチングを行なう反応性の荷電
イオン化分子を金属製網11に近づけさせ、あるいは接
しさせ、この荷電イオン化分子を減速もしくは中和する
ことによりチャンバ10内壁への付着を軽減させてい
る。
すように、チャンバ10内に静電シールド用の金属製網
11を配設している。そして、この金属製網11をアー
スにするか、あるいはプラスもしくはマイナスにバアイ
スをかける方法にし、エッチングを行なう反応性の荷電
イオン化分子を金属製網11に近づけさせ、あるいは接
しさせ、この荷電イオン化分子を減速もしくは中和する
ことによりチャンバ10内壁への付着を軽減させてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のプラズ
マ処理装置であるプラズマエッチング装置では、チャン
バ内壁に反応生成物の付着が軽減できるものの、金属製
網に堆積した反応生成物が時間の経過に伴なって電気的
に中和され吸着力を失ない、繰返しの処理動作における
熱ストレスにより金属性網から脱離する。この脱離した
反応生成物が真空排気時に舞い上り浮遊し、やがて落下
して試料である半導体基板面へ再付着し、品質に重大な
欠陥を引起すという問題点がある。
マ処理装置であるプラズマエッチング装置では、チャン
バ内壁に反応生成物の付着が軽減できるものの、金属製
網に堆積した反応生成物が時間の経過に伴なって電気的
に中和され吸着力を失ない、繰返しの処理動作における
熱ストレスにより金属性網から脱離する。この脱離した
反応生成物が真空排気時に舞い上り浮遊し、やがて落下
して試料である半導体基板面へ再付着し、品質に重大な
欠陥を引起すという問題点がある。
【0006】また、金属製網がチャンバの上方だけでは
なく下方の排気口をも覆うように配設されているので、
金属製網に落下した反応生成物が詰り、排気抵抗が大き
くし真空排気装置の排気性能を低下させる。このため、
ガス圧が不安定になり、安定したプラズマの形成が維持
できなくなるという問題点もある。
なく下方の排気口をも覆うように配設されているので、
金属製網に落下した反応生成物が詰り、排気抵抗が大き
くし真空排気装置の排気性能を低下させる。このため、
ガス圧が不安定になり、安定したプラズマの形成が維持
できなくなるという問題点もある。
【0007】従って、本発明の目的は、チャンバである
処理室の内壁や試料である半導体基板への反応生成物お
よび塵埃の付着を防止し安定したプラズマを維持できる
プラズマ処理装置を提供することである。
処理室の内壁や試料である半導体基板への反応生成物お
よび塵埃の付着を防止し安定したプラズマを維持できる
プラズマ処理装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、処理室
内壁に接して取付けられるとともに導電板の表裏面に絶
縁膜が挟んで構成される静電電極板と、この静電電極板
に任意の電圧を印加させる直流電源と、前記処理室内で
発生する反応生成物および浮遊する塵埃を前記静電電極
板に吸着させたりあるいは前記静電電極板に付着する前
記反応生成物および前記塵埃の離脱を容易にさせるよう
に前記静電電極板に印加する前記電圧の極性を切換えお
よび接地電位にするスイッチ機構とを備えるプラズマ処
理装置である。また、前記直流電源の電圧を可変するこ
とができることが望ましい。
内壁に接して取付けられるとともに導電板の表裏面に絶
縁膜が挟んで構成される静電電極板と、この静電電極板
に任意の電圧を印加させる直流電源と、前記処理室内で
発生する反応生成物および浮遊する塵埃を前記静電電極
板に吸着させたりあるいは前記静電電極板に付着する前
記反応生成物および前記塵埃の離脱を容易にさせるよう
に前記静電電極板に印加する前記電圧の極性を切換えお
よび接地電位にするスイッチ機構とを備えるプラズマ処
理装置である。また、前記直流電源の電圧を可変するこ
とができることが望ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【0010】図1は本発明の一実施の形態におけるプラ
ズマ処理装置を説明するための図である。プラズマCV
D装置あるいはプラズマエッチング装置として適用でき
るプラズマ処理装置は、図1に示すように、チャンバ2
の内壁に接して取付けられるとともに導電板1aの表裏
面に絶縁膜1bが挟んで構成される静電電極板1と、こ
の静電電極板1に所定の電圧を印加させる直流電源3
と、チャンバ2内で発生する反応生成物13および浮遊
塵14を静電電極板1に吸着させたりあるいは静電電極
板1に付着する反応生成物および浮遊塵の離脱を容易に
させるように静電電極板1に印加する電圧の極性を切換
える切換えスイッチ機構4とを備えている。
ズマ処理装置を説明するための図である。プラズマCV
D装置あるいはプラズマエッチング装置として適用でき
るプラズマ処理装置は、図1に示すように、チャンバ2
の内壁に接して取付けられるとともに導電板1aの表裏
面に絶縁膜1bが挟んで構成される静電電極板1と、こ
の静電電極板1に所定の電圧を印加させる直流電源3
と、チャンバ2内で発生する反応生成物13および浮遊
塵14を静電電極板1に吸着させたりあるいは静電電極
板1に付着する反応生成物および浮遊塵の離脱を容易に
させるように静電電極板1に印加する電圧の極性を切換
える切換えスイッチ機構4とを備えている。
【0011】また、このプラズマ処理装置は、接地され
た状態のチャンバ2にガス導入口9とガスを真空排気す
る排気口8とが設けられ、チャンバ2内の上部に高周波
電源5bと接続する上部電極6と、チャンバ2内の下部
に高周波電源5aと接続し半導体基板12aを載置する
下部電極7とが配設されている。
た状態のチャンバ2にガス導入口9とガスを真空排気す
る排気口8とが設けられ、チャンバ2内の上部に高周波
電源5bと接続する上部電極6と、チャンバ2内の下部
に高周波電源5aと接続し半導体基板12aを載置する
下部電極7とが配設されている。
【0012】次に、このプラズマ処理装置の動作を説明
する。まず、試料である半導体基板12aを下部電極7
に載置する。そして、ガス導入口9より反応ガスを導入
し、真空排気装置により排気口8から排気しチャンバ2
内のガス圧を一定に維持する。そこで、上部電極6ある
いは下部電極7に高周波電源5a,5bによる高周波電
圧を印加し、導入される反応ガスを励起しプラズマを発
生させ半導体基板12aのエッチングなりあるいはCV
D膜を形成する。
する。まず、試料である半導体基板12aを下部電極7
に載置する。そして、ガス導入口9より反応ガスを導入
し、真空排気装置により排気口8から排気しチャンバ2
内のガス圧を一定に維持する。そこで、上部電極6ある
いは下部電極7に高周波電源5a,5bによる高周波電
圧を印加し、導入される反応ガスを励起しプラズマを発
生させ半導体基板12aのエッチングなりあるいはCV
D膜を形成する。
【0013】また、ガスを導入し真空排気時に舞い上っ
て浮遊する塵埃が半導体基板12aの表面に付着しない
ように、予じめ直流電源3と切換えスイッチ機構4を動
作させ、静電電極板1に所定の電圧を印加させ浮遊塵1
4を静電電極板1に引き寄せ吸着させる。そして、プラ
ズマを発生させ処理中も電圧を印加させた状態にし、浮
遊塵14を吸着したまま、プラズマ発生による生成され
る余剰の反応生成物13を静電電極板1に引き寄せ吸着
する。
て浮遊する塵埃が半導体基板12aの表面に付着しない
ように、予じめ直流電源3と切換えスイッチ機構4を動
作させ、静電電極板1に所定の電圧を印加させ浮遊塵1
4を静電電極板1に引き寄せ吸着させる。そして、プラ
ズマを発生させ処理中も電圧を印加させた状態にし、浮
遊塵14を吸着したまま、プラズマ発生による生成され
る余剰の反応生成物13を静電電極板1に引き寄せ吸着
する。
【0014】次に、静電電極板1に吸着した浮遊塵14
および反応生成物13を除去する場合は、チャンバクリ
ーニング時に行なう。すなわち、半導体基板12aを取
出したチャンバ2が空の状態で、切換えスイッチ機構4
を動作させ静電電極板1を接地し、絶縁膜1bに誘電さ
れた電荷をアースに逃し、静電電極板1へ浮遊塵14お
よび反応生成物13の吸着力を無くす。そして、チャン
バ2内にプラズマを発生させると同時に切換えスイッチ
機構4を動作させ吸着時のときと逆の極性の電圧を印加
し、付着する浮遊塵14および反応生成物13を反発さ
せ離脱させプラズマイオンおよびラジカルの衝突による
クリーニング作用を促進させる。
および反応生成物13を除去する場合は、チャンバクリ
ーニング時に行なう。すなわち、半導体基板12aを取
出したチャンバ2が空の状態で、切換えスイッチ機構4
を動作させ静電電極板1を接地し、絶縁膜1bに誘電さ
れた電荷をアースに逃し、静電電極板1へ浮遊塵14お
よび反応生成物13の吸着力を無くす。そして、チャン
バ2内にプラズマを発生させると同時に切換えスイッチ
機構4を動作させ吸着時のときと逆の極性の電圧を印加
し、付着する浮遊塵14および反応生成物13を反発さ
せ離脱させプラズマイオンおよびラジカルの衝突による
クリーニング作用を促進させる。
【0015】なお、静電電極板1の絶縁膜1bは、クリ
ーニング時に酸素ガスを導入しプラズマを発生させ行な
われるので、プラズマ耐性の強いアルミナセラミックス
が望ましい。また、導電板1aはアルミニウムあるいは
銅が使用される。そして、アルミニウムまたは銅の導電
板1aの表裏面にセラミック溶射によって絶縁膜1bを
コーティングする。
ーニング時に酸素ガスを導入しプラズマを発生させ行な
われるので、プラズマ耐性の強いアルミナセラミックス
が望ましい。また、導電板1aはアルミニウムあるいは
銅が使用される。そして、アルミニウムまたは銅の導電
板1aの表裏面にセラミック溶射によって絶縁膜1bを
コーティングする。
【0016】一方、静電電極板に印加する電圧は、−1
000Vから+1000Vの範囲まで可変できることが
望ましい。このことは、反応生成物がプラスの電荷ある
いはマイナスの電荷をもつものがあり、そのときの条件
設定で印加電圧を変える必要がある。また、印加電圧を
高くすると、本来のエッチング速度や成膜速度を低下さ
せる恐れがある。
000Vから+1000Vの範囲まで可変できることが
望ましい。このことは、反応生成物がプラスの電荷ある
いはマイナスの電荷をもつものがあり、そのときの条件
設定で印加電圧を変える必要がある。また、印加電圧を
高くすると、本来のエッチング速度や成膜速度を低下さ
せる恐れがある。
【0017】この印加電圧を変えなければならない他の
理由として、半導体基板を載置する下部電極にもよる。
例えば、この下部電極の半導体基板の保持機構に静電チ
ャックを使用すると、静電チャックに印加される直流電
圧により浮遊塵の付着の状態が変ってくる。例えば、静
電電極板1に−300Vを印加しているときに、半導体
基板を吸着するのに静電チャックに−500Vという電
圧を印加したとすると、浮遊塵14は下部電極7すなわ
ち半導体基板12a側に引き寄せられる。半導体基板1
2aに浮遊塵14が付着してしまう。従って、静電電極
板1に付着させるためには、静電電極板1に−800V
といった低い電圧にしなければならない。
理由として、半導体基板を載置する下部電極にもよる。
例えば、この下部電極の半導体基板の保持機構に静電チ
ャックを使用すると、静電チャックに印加される直流電
圧により浮遊塵の付着の状態が変ってくる。例えば、静
電電極板1に−300Vを印加しているときに、半導体
基板を吸着するのに静電チャックに−500Vという電
圧を印加したとすると、浮遊塵14は下部電極7すなわ
ち半導体基板12a側に引き寄せられる。半導体基板1
2aに浮遊塵14が付着してしまう。従って、静電電極
板1に付着させるためには、静電電極板1に−800V
といった低い電圧にしなければならない。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、導電板を
絶縁膜で挟んで構成される静電電極板をチャンバ内壁に
接するように配置し、浮遊塵や反応生成物を引き寄せ吸
着させるために導電板に直流電圧を印加する直流電源
と、導電板の印加電圧の極性の切換えおよび接地電位に
する切換えスイッチ機構を設けることによって、浮遊塵
や反応生成物を捕捉し確実に保持できるので、繰返し運
転による熱ストレスが加ったとしても浮遊塵や反応生成
物の離脱が無くなり、浮遊塵および反応生成物のチャン
バ内壁への堆積が勿論無くなると同時にチャンバ内壁か
ら離脱する塵などによる半導体基板の汚染が無くなり、
半導体基板の品質の歩留りの向上が得られるという効果
がある。
また、静電電極板は下部電極よる上側に配置さ
れ、従来技術の金属製網のように排気口の開口面積を変
えることがないので、排気抵抗が変らず常に一定のガス
圧にし安定したプラズマの形成が維持でき安定した品質
が得られるという効果がある。
絶縁膜で挟んで構成される静電電極板をチャンバ内壁に
接するように配置し、浮遊塵や反応生成物を引き寄せ吸
着させるために導電板に直流電圧を印加する直流電源
と、導電板の印加電圧の極性の切換えおよび接地電位に
する切換えスイッチ機構を設けることによって、浮遊塵
や反応生成物を捕捉し確実に保持できるので、繰返し運
転による熱ストレスが加ったとしても浮遊塵や反応生成
物の離脱が無くなり、浮遊塵および反応生成物のチャン
バ内壁への堆積が勿論無くなると同時にチャンバ内壁か
ら離脱する塵などによる半導体基板の汚染が無くなり、
半導体基板の品質の歩留りの向上が得られるという効果
がある。
また、静電電極板は下部電極よる上側に配置さ
れ、従来技術の金属製網のように排気口の開口面積を変
えることがないので、排気抵抗が変らず常に一定のガス
圧にし安定したプラズマの形成が維持でき安定した品質
が得られるという効果がある。
【図1】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装
置を説明するための図である。
置を説明するための図である。
【図2】従来のプラズマエッチング装置の一例を示す図
である。
である。
1 静電電極板 1a 導電板 1b 絶縁膜 2,10 チャンバ 3 直流電源 4 切換えスイッチ機構 5a,5b 高周波電源 6 上部電極 7 下部電極 8 排気口 9 ガス導入口 11 金属製網 12 試料 12a 半導体基板 13 浮遊塵 14 反応生成物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // H05H 1/46 H05H 1/46 M
Claims (2)
- 【請求項1】 処理室内壁に接して取付けられるととも
に導電板の表裏面に絶縁膜が挟んで構成される静電電極
板と、この静電電極板に所定の電圧を印加させる直流電
源と、前記処理室内で発生する反応生成物および浮遊す
る塵埃を前記静電電極板に吸着させたりあるいは前記静
電電極板に付着した前記反応生成物および前記塵埃の離
脱を容易にさせるように前記静電電極板に印加する前記
電圧の極性を切換えおよび接地電位にするスイッチ機構
とを備えることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項2】 前記直流電源の電圧を可変することがで
きることを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9132239A JPH10321604A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9132239A JPH10321604A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10321604A true JPH10321604A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=15076627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9132239A Pending JPH10321604A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10321604A (ja) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001001467A1 (fr) * | 1999-06-29 | 2001-01-04 | Tohoku Techno Arch Co., Ltd. | Procede et appareil de traitement de la poussiere de particules fines indesirables dans un plasma |
KR100673597B1 (ko) | 2004-09-21 | 2007-01-24 | (주)아이씨디 | 플라즈마 챔버 |
CN1319658C (zh) * | 2003-09-09 | 2007-06-06 | 株式会社岛津制作所 | 等离子清洗装置 |
JP2007266296A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置及び側壁部品 |
US7651586B2 (en) * | 2003-08-22 | 2010-01-26 | Tokyo Electron Limited | Particle removal apparatus and method and plasma processing apparatus |
JP2010056113A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Hitachi High-Technologies Corp | クリーニング装置およびクリーニング方法 |
CN102290328A (zh) * | 2008-07-03 | 2011-12-21 | 周星工程股份有限公司 | 干蚀刻装置 |
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JP2015043420A (ja) * | 2013-08-13 | 2015-03-05 | ラム リサーチ コーポレーションLam Research Corporation | マルチポート弁アセンブリを備えるプラズマ処理装置 |
JP2015167157A (ja) * | 2014-03-03 | 2015-09-24 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体製造装置、成膜処理方法及び記憶媒体 |
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US10790121B2 (en) | 2017-04-07 | 2020-09-29 | Applied Materials, Inc. | Plasma density control on substrate edge |
-
1997
- 1997-05-22 JP JP9132239A patent/JPH10321604A/ja active Pending
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2001001467A1 (fr) * | 1999-06-29 | 2001-01-04 | Tohoku Techno Arch Co., Ltd. | Procede et appareil de traitement de la poussiere de particules fines indesirables dans un plasma |
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