JPH1032186A - Plasma processing device - Google Patents
Plasma processing deviceInfo
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- JPH1032186A JPH1032186A JP18461496A JP18461496A JPH1032186A JP H1032186 A JPH1032186 A JP H1032186A JP 18461496 A JP18461496 A JP 18461496A JP 18461496 A JP18461496 A JP 18461496A JP H1032186 A JPH1032186 A JP H1032186A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体、絶縁物、金
属薄膜等をガスプラズマによりエッチングするプラズマ
処理装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus for etching semiconductors, insulators, metal thin films and the like by gas plasma.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のプラズマ処理装置の一例としての
ドライエッチング装置について説明する。従来のプラズ
マ処理装置は、ドライエッチを行う処理室、その処理室
を真空排気するための排気口、エッチング時に処理室内
へエッチングガスを導入するガス導入口、エッチングプ
ラズマを発生する高周波電源、電圧印加用の下部電極、
処理室の底面からスペーサーを介して設置され、反応生
成物を付着させる防着板より構成されているものであ
る。2. Description of the Related Art A dry etching apparatus as an example of a conventional plasma processing apparatus will be described. Conventional plasma processing apparatuses include a processing chamber for performing dry etching, an exhaust port for evacuating the processing chamber, a gas introduction port for introducing an etching gas into the processing chamber during etching, a high-frequency power supply for generating etching plasma, and a voltage application. Lower electrode for the
It is installed from the bottom of the processing chamber via a spacer, and is composed of an anti-adhesion plate to which reaction products adhere.
【０００３】そしてその動作は、まず搬送機により半導
体基板を下部電極の上に搬送し、設置する。そして処理
室の内部を所定の真空度に到達するまで、排気口から真
空排気し、ガス導入口からエッチングに必要な反応性ガ
スを導入する。そしてガスの流量と圧力が安定化してか
ら、高周波電源より下部電極と上部電極とを兼ねる処理
室との間に電圧を印加してガスプラズマを発生させる。
このガスプラズマを用いて、下部電極上に設置された半
導体基板がエッチングされるものである。なお、エッチ
ング中に発生した反応生成物は防着板に付着される。[0003] In the operation, first, the semiconductor substrate is transferred onto the lower electrode by a transfer device and installed. Then, the inside of the processing chamber is evacuated from the exhaust port until a predetermined degree of vacuum is reached, and a reactive gas required for etching is introduced from the gas inlet. Then, after the gas flow rate and pressure are stabilized, a voltage is applied between the lower electrode and the processing chamber serving also as the upper electrode from the high-frequency power supply to generate gas plasma.
The semiconductor substrate provided on the lower electrode is etched using the gas plasma. The reaction product generated during the etching is attached to the deposition-preventing plate.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
のプラズマ処理装置の構成では、防着板の底面のガス抜
き部分を通って処理室内を真空排気やベントを繰り返す
際に、処理室の中で防着板に付着・堆積したデポジショ
ン物質が剥がれ、パーティクルが発生する、という問題
があった。そのため、エッチング中に剥がれたデポジシ
ョン物質が半導体基板上へ付着してしまい、半導体素子
の歩留まりを低下させる要因となっていた。However, in the configuration of the above-mentioned conventional plasma processing apparatus, when the processing chamber is repeatedly evacuated and vented through the gas venting portion on the bottom surface of the deposition-preventing plate, it is prevented in the processing chamber. There has been a problem that the deposition material adhered and deposited on the plate is peeled off, and particles are generated. As a result, the deposition material peeled off during the etching adheres to the semiconductor substrate, causing a reduction in the yield of semiconductor elements.
【０００５】本発明は前記課題を解決するものであり、
従来の防着板の欠点を除去するためになされたもので、
デポジション物質を効率よく防着板に堆積させ、剥がれ
を極力抑えられる構造を有したプラズマ処理装置を提供
することを目的とする。[0005] The present invention is to solve the above-mentioned problems,
It was made to remove the shortcomings of the conventional shield plate,
An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus having a structure in which a deposition material is efficiently deposited on a deposition-preventing plate and peeling is minimized.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決す
るために、本発明のプラズマ処理装置は、装置の処理室
内の内壁に設けた防着板が、その表面粗さ１０〜１００
［μｍ］の凹凸を有しているものである。また処理室内
の防着板は、アルミニウム溶射法により４０〜１００
［μｍ］の表面粗さを有しているものである。In order to solve the above-mentioned conventional problems, in a plasma processing apparatus according to the present invention, an adhesion preventing plate provided on an inner wall in a processing chamber of the apparatus has a surface roughness of 10 to 100.
It has irregularities of [μm]. Further, the deposition-preventing plate in the processing chamber is 40 to 100% by the aluminum spray method.
It has a surface roughness of [μm].
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】前記構成の通り、本発明のプラズ
マ処理装置は、その表面粗さが１０〜１００［μｍ］、
好ましくは４０〜１００［μｍ］の防着板を有している
ので、デポジション物質が防着板から剥がれるまでの時
間を長時間とすることができるものである。またその表
面粗さは、１００［μｍ］以下の凹凸の範囲とすること
により、デポジション物質が剥離するのを抑制できるも
のである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described above, the plasma processing apparatus of the present invention has a surface roughness of 10 to 100 μm,
Since it preferably has an adhesion-preventing plate of 40 to 100 [μm], the time required for the deposition substance to be peeled off from the adhesion-preventing plate can be extended. By setting the surface roughness to the range of irregularities of 100 [μm] or less, it is possible to prevent the deposition material from peeling off.
【０００８】以下本発明の一実施形態について、図面を
参照しながら説明する。実施形態としては、プラズマ処
理装置としてドライエッチング装置を例として説明す
る。図１は本実施形態におけるドライエッチング装置の
構成を示す断面図である。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiment, a dry etching apparatus will be described as an example of a plasma processing apparatus. FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of the dry etching apparatus according to the present embodiment.
【０００９】図１に示すように、本実施形態のドライエ
ッチング装置は、上部電極を有し、ドライエッチング処
理を行う処理室１内に、その処理室１に対して真空排気
を行う排気口２と、処理室１内にエッチングガスを導入
するガス導入口３と、処理室１のガス導入口３の下方に
設けられ、被エッチング物である半導体基板４を載せる
支持台５と、その支持台５の上に設けられ、処理室１と
電気的に絶縁された電圧印加用の下部電極６と、処理室
１の底面からスペーサー７を介して、処理室１内の内壁
に設けられた防着板８、防着板９と、エッチングプラズ
マを発生するための高周波電源１０とより構成されてい
る。そして前記防着板８，９は、ドライエッチング中の
反応生成物を付着させるためのものであり、表面処理と
してアルミナ粒子を用いたビーズブラストにより、その
表面粗さを１２．５［μｍ］に加工したものである。As shown in FIG. 1, a dry etching apparatus according to the present embodiment has an upper electrode and an exhaust port 2 for evacuating the processing chamber 1 into a processing chamber 1 for performing a dry etching process. A gas inlet 3 for introducing an etching gas into the processing chamber 1; a support 5 provided below the gas inlet 3 of the processing chamber 1 for mounting a semiconductor substrate 4 to be etched; 5, a lower electrode 6 for voltage application which is electrically insulated from the processing chamber 1 and a deposition prevention provided on an inner wall of the processing chamber 1 via a spacer 7 from a bottom surface of the processing chamber 1. It is composed of a plate 8, a deposition-preventing plate 9, and a high-frequency power supply 10 for generating etching plasma. The anti-adhesion plates 8 and 9 are for adhering the reaction products during the dry etching. The surface roughness is reduced to 12.5 [μm] by bead blasting using alumina particles as a surface treatment. It is processed.
【００１０】なお高周波電源１０は処理室１側に接続
し、下部電極６を接地しても良い。またガス導入口３は
処理室１の上面に設けたが、処理室１の側面や下部電極
６の中央に設けても良い。The high frequency power supply 10 may be connected to the processing chamber 1 and the lower electrode 6 may be grounded. Although the gas inlet 3 is provided on the upper surface of the processing chamber 1, it may be provided on the side surface of the processing chamber 1 or at the center of the lower electrode 6.
【００１１】以上のように構成された本実施形態のドラ
イエッチング装置について、以下、その動作を説明す
る。The operation of the dry etching apparatus of the present embodiment configured as described above will be described below.
【００１２】搬送機により半導体基板４を下部電極６の
上に設置し、処理室１の内部を所定の真空度に到達する
まで、排気口２から真空引きする。そして処理室１の内
部が所定の真空度に到達した時点で、エッチングガスを
ガス導入口３から導入し、流量と圧力が安定化してか
ら、高周波電源１０より、下部電極６と上部電極を兼ね
る処理室１との間に電圧を印加して、ガスプラズマを発
生させ、下部電極６上の半導体基板４のドライエッチン
グを行う。The semiconductor substrate 4 is set on the lower electrode 6 by a carrier, and the inside of the processing chamber 1 is evacuated from the exhaust port 2 until a predetermined degree of vacuum is reached. Then, when the inside of the processing chamber 1 reaches a predetermined degree of vacuum, an etching gas is introduced from the gas inlet 3 and the flow rate and the pressure are stabilized, and the high frequency power supply 10 serves as the lower electrode 6 and the upper electrode. A voltage is applied to the processing chamber 1 to generate gas plasma, and dry etching of the semiconductor substrate 4 on the lower electrode 6 is performed.
【００１３】本実施形態では、ＢＣｌ3＋Ｃｌ2＋ＣＨＣ
ｌ3＋Ｎ2によるエッチングで、圧力２００［ｍＴｏｒ
ｒ］にて、Ｃ，Ｈ，Ｃｌ，Ｎ，Ｏなどの化合物がデポジ
ションするアルミニウム（Ａｌ）エッチングを行う。エ
ッチング中に発生する反応生成物は、防着板８，９に付
着される。In this embodiment, BCl 3 + Cl 2 + CHC
200 [mTorr] by etching with l 3 + N 2
r], aluminum (Al) etching for depositing compounds such as C, H, Cl, N, and O is performed. Reaction products generated during the etching are attached to the deposition-preventing plates 8 and 9.
【００１４】従来はエッチング処理枚数を重ねると、防
着板へのデポジション物質が、その厚み１００［μｍ］
を超える時点から、防着板より剥がれ落ちるデポジショ
ン物質がパーティクルとなり、歩留まり低下の原因とな
る問題を抱えていた。そこで本実施形態においては、デ
ポジション物質が剥がれることを抑える目的として、防
着板８，９の表面状態を表面平均粗さ１２．５［μｍ］
とするものである。これは、従来用いられている防着板
の表面はブラスト処理等がなされていないため、３．２
〜６．３［μｍ］程度の表面粗さを有しており、これを
均等に処理するためにはその表面粗さの２倍以上の加工
が必要であるためである。Conventionally, when the number of etching treatments is increased, the deposition material on the deposition-preventing plate has a thickness of 100 [μm].
From the point of time above, the deposition material that peels off from the deposition-preventing plate becomes particles, and there is a problem that the yield is reduced. Therefore, in the present embodiment, in order to prevent the deposition material from peeling off, the surface state of the deposition-preventing plates 8 and 9 is changed to a surface average roughness of 12.5 [μm]
It is assumed that. This is because the surface of a conventionally used anti-adhesion plate has not been subjected to blast treatment or the like, and therefore 3.2.
This is because it has a surface roughness of about 6.3 [μm], and it is necessary to process the surface roughness twice or more to uniformly treat the surface roughness.
【００１５】本実施形態の表面粗さ処理を施した防着板
８，９と、従来の表面処理（表面粗さ処理）を施してい
ない防着板とを比較した場合、従来はその膜厚が１００
［μｍ］程度で剥がれを起こしていたのに対して、本実
施形態では、デポジション物質が剥がれを起こすまでの
デポジション物質の膜厚は、２００［μｍ］以上とな
り、エッチング処理枚数を２倍程度に延ばすことができ
る。さらに本実施形態の構成において、防着板８，９の
表面処理をアルミニウム溶射処理した場合、防着板８，
９の表面に４０〜１００［μｍ］の凹凸が形成でき、ア
ルミニウム表面における熱変形の抑制および付着面積の
増大により、剥がれ防止効果が顕著に改善され、処理室
１内のクリーニング周期、すなわちデポジション物質の
除去作業の周期を延ばすことができるので装置の稼働率
を向上させることができる。When comparing the adhesion-preventing plates 8 and 9 subjected to the surface roughness treatment of the present embodiment with the adhesion-preventing plates not subjected to the conventional surface treatment (surface roughness treatment), the film thickness of the prior art Is 100
In the present embodiment, the film thickness of the deposition material until the deposition material peels is 200 [μm] or more, and the number of etching processes is doubled. Can be extended to the extent. Further, in the configuration of the present embodiment, when the surface treatment of the deposition-preventing plates 8 and 9 is performed by aluminum spraying,
9 can form irregularities of 40 to 100 [μm] on the surface of aluminum, suppressing thermal deformation on the aluminum surface and increasing the adhesion area significantly improve the effect of preventing peeling, and the cleaning cycle in the processing chamber 1, that is, deposition, Since the period of the material removing operation can be extended, the operation rate of the apparatus can be improved.
【００１６】以上、本実施形態では、防着板の表面粗さ
を１０〜１００［μｍ］とすることにより、デポジショ
ン物質が剥がれるまでの時間を長時間とすることができ
るものである。そしてその表面粗さは、アルミニウム溶
射法により、４０〜１００［μｍ］とすることができ
る。またその表面粗さは、１００［μｍ］以下の凹凸の
範囲とすることが、その効果上望ましく、１００［μ
ｍ］を超える凹凸では、逆にデポジション物質の剥離が
起こってしまう。As described above, in the present embodiment, by setting the surface roughness of the deposition-preventing plate to 10 to 100 [μm], the time until the deposition material is peeled can be made long. And the surface roughness can be set to 40 to 100 [μm] by the aluminum spraying method. The surface roughness is desirably in the range of irregularities of 100 [μm] or less from the viewpoint of its effect.
m], on the contrary, separation of the deposition material occurs.
【００１７】なお、異物のデポジションを伴うドライエ
ッチング装置の例としては、他にもＨＣｌ＋ＨＢｒ＋Ｓ
Ｆ6＋ＣＦ4＋Ｏ2によるエッチングで、Ｃ，Ｈ，Ｃｌ，
Ｆ，Ｏなどの化合物がデポジションするポリシリコンエ
ッチングなどもある。また本実施形態は、ドライエッチ
ングを例にして説明したが、本発明はプラズマＣＶＤ
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）においても同様に実施できるものである。As an example of a dry etching apparatus involving the deposition of foreign matter, another example is HCl + HBr + S
By etching with F 6 + CF 4 + O 2 , C, H, Cl,
There is also polysilicon etching in which compounds such as F and O are deposited. Although the present embodiment has been described by taking dry etching as an example, the present invention
(Chemical Vapor Deposition
The same applies to n).
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上のように本発明は、プラズマ処理装
置の処理室内に設ける防着板の表面仕上げを粗くするこ
とにより、防着板に堆積したデポジション物質の剥がれ
を抑えることができ、被処理物である半導体基板上に異
物が付着することを抑え、高い歩留まりが得られる効果
がある。さらに処理室のクリーニング周期を延ばすこと
が可能となり、装置設備の稼働率も向上できる。As described above, according to the present invention, the roughening of the surface finish of the deposition-preventing plate provided in the processing chamber of the plasma processing apparatus makes it possible to prevent the deposition material deposited on the deposition-preventing plate from peeling off. There is an effect that foreign matter is prevented from adhering to the semiconductor substrate to be processed, and a high yield can be obtained. Further, the cleaning cycle of the processing chamber can be extended, and the operation rate of the equipment can be improved.
【図１】本発明の一実施形態のプラズマ処理装置の構成
を示す断面図FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
１ 処理室 ２ 排気口 ３ ガス導入口 ４ 半導体基板 ５ 支持台 ６ 下部電極 ７ スペーサー ８，９ 防着板 １０ 高周波電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing chamber 2 Exhaust port 3 Gas inlet 4 Semiconductor substrate 5 Support base 6 Lower electrode 7 Spacer 8, 9 Deposition plate 10 High frequency power supply
Claims (3)
けた防着板が、その表面粗さ１０〜１００［μｍ］の凹
凸を有していることを特徴とするプラズマ処理装置。1. A plasma processing apparatus, wherein an adhesion-preventing plate provided on an inner wall in a processing chamber of the plasma processing apparatus has irregularities with a surface roughness of 10 to 100 μm.
上部電極を兼ねた処理室と、処理室とは電気的に絶縁さ
れた下部電極と、処理室内壁に反応生成物を付着させる
ための防着板を備え、前記防着板は１０〜１００［μ
ｍ］の表面粗さを有していることを特徴とするプラズマ
処理装置。2. In a parallel plate plasma processing apparatus,
A processing chamber also serving as an upper electrode, a lower electrode electrically insulated from the processing chamber, and a deposition-preventing plate for adhering a reaction product to the inner wall of the processing chamber, wherein the deposition-preventing plate is 10 to 100 [ μ
m] surface roughness.
法により４０〜１００［μｍ］の表面粗さを有している
ことを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。3. The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein the surface of the deposition-preventing plate has a surface roughness of 40 to 100 μm by an aluminum spraying method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18461496A JPH1032186A (en) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | Plasma processing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18461496A JPH1032186A (en) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | Plasma processing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1032186A true JPH1032186A (en) | 1998-02-03 |
Family
ID=16156311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18461496A Pending JPH1032186A (en) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | Plasma processing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1032186A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002134481A (en) * | 2000-10-25 | 2002-05-10 | Taiheiyo Cement Corp | Member for vacuum treating apparatus |
| JP2002249864A (en) * | 2000-04-18 | 2002-09-06 | Ngk Insulators Ltd | Halogen gas plasma resistant member and production method therefor |
| JP2004523894A (en) * | 2000-12-29 | 2004-08-05 | ラム リサーチ コーポレーション | Low-contamination plasma chamber component and method of manufacturing the same |
-
1996
- 1996-07-15 JP JP18461496A patent/JPH1032186A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002249864A (en) * | 2000-04-18 | 2002-09-06 | Ngk Insulators Ltd | Halogen gas plasma resistant member and production method therefor |
| JP2002134481A (en) * | 2000-10-25 | 2002-05-10 | Taiheiyo Cement Corp | Member for vacuum treating apparatus |
| JP2004523894A (en) * | 2000-12-29 | 2004-08-05 | ラム リサーチ コーポレーション | Low-contamination plasma chamber component and method of manufacturing the same |
| JP4890734B2 (en) * | 2000-12-29 | 2012-03-07 | ラム リサーチ コーポレーション | Low-contamination plasma chamber components and manufacturing method thereof |
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