JPS60227421A - Vacuum vessel - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To eliminate the contamination of the surface of a semiconductor wafer with dust, by providing a pair of opposite electrodes with the wafer mounted on one of them, and by applying an adhesive material on the whole or a part of a vacuum vessel when the wafer is etched by a plasma of an electric discharge gas. CONSTITUTION:Electrodes 4 and 5 opposite each other are disposed at a prescribed space in a vacuum vessel 1. The lower electrode 5 is grounded, and a plurality of semiconductor wafers 6 to be etched are mounted thereon. Next, the vessel 1 is evacuated so that the pressure inside be 10<-3>-10<-1>Torr, an electric discharge gas is sent from a gas cylinder 3 into the vessel through a needle valve 2, a high-frequency power is supplied to the electrode 4 from a power source 7 one terminal of which is grounded through a capacitor 8, and the wafers 6 are etched by a plasma generated between the electrodes 4 and 5. In this construction, a film 10 of an adhesive material such as acrylic polymer or liquid rubber is applied on the inner wall of the vessel 1 through the intermediary of an indented support plate, so as to catch dust which flies up.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は真空容器の改良に関し、特に、この種の容器に
おいて内壁に付着したゴミ等の処理に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to improvements in vacuum containers, and particularly to the treatment of dust and the like adhering to the inner walls of containers of this type.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

近年、半導体素子の高集積化のためにウェットプロセス
に代ってドライプロセスが研究、開発され実用化されて
いる。一般に、ドライプロセスでは、真空に排気された
容器（真空容器）内に活性なガスを流入するか、または
、流入したガスを放電（プラズマ）により活性化するこ
とにより、真空容器内に設置された試料（ウェハ）表面
に処理（エツチング、デポジション等）を施す。In recent years, dry processes have been researched, developed, and put into practical use in place of wet processes in order to increase the degree of integration of semiconductor devices. In general, in a dry process, active gas is introduced into a vacuum-exhausted container (vacuum container), or the inflowing gas is activated by electrical discharge (plasma). Perform processing (etching, deposition, etc.) on the surface of the sample (wafer).

第１図は、従来のドライプロセスの一種であるドライエ
ツチング装置の概略を示したものである。FIG. 1 schematically shows a dry etching apparatus, which is a type of conventional dry process.

このようなものを示す例として、例えば特開昭５６−２
６３４号公報がある。第１図において、真空容器１内を
通常Ｉ　Ｘｌ　０−３Ｔｏｒｒ以下のガス圧力に排気し
、次いで、放電ガスをガスボンベ３からニードルパルプ
２を介して真空容器１内に導入する。放電ガスの圧力は
通常１０−３〜１０−’Ｔｏｒｒ内の適当な値に保持さ
れる。真空容器１内には１対の電極４，５が設置されて
おり、一方の電極５上に試料（ウェハ）６が置かれてい
る。電極４゜５間に電源７により高周波電力（通常１３
．５６ＮｉＨｚ）を印加することによって、電極４，５
間に放電（プラズマ）が発生し、これにより試料６の表
面がエツチングされる。ここで、電源７に接続されたコ
ンデンサ８は、電極４に直流の自己バイアスを印加する
働きをしている。エッチグ終了後、リークパルプ９を介
して大気を真空容器内に導入して試料６を取り出す。As an example of such a thing, for example, JP-A-56-2
There is a publication No. 634. In FIG. 1, the inside of a vacuum container 1 is normally evacuated to a gas pressure of less than IXl 0-3 Torr, and then discharge gas is introduced into the vacuum container 1 from a gas cylinder 3 through a needle pulp 2. The pressure of the discharge gas is maintained at a suitable value, typically within 10-3 to 10-' Torr. A pair of electrodes 4 and 5 are installed inside the vacuum container 1, and a sample (wafer) 6 is placed on one of the electrodes 5. High frequency power (usually 13
．． 56NiHz), the electrodes 4 and 5
During this time, a discharge (plasma) is generated, which etches the surface of the sample 6. Here, a capacitor 8 connected to a power source 7 functions to apply a DC self-bias to the electrode 4. After etching is completed, the atmosphere is introduced into the vacuum container through the leak pulp 9, and the sample 6 is taken out.

半導体素子の高集積化が進むと素子の寸法は小さく（２
〜３μｍ以下）なる。このような状態では試料６の表面
上に付着するゴミがプロセスの歩留りを低下させ、極め
て重大な問題となる。特に、ドライプロセスでは、真空
容器１内を排気したり、真空容器１内に大気圧をリーク
したりするときに、真空容器１の内壁に付着していたゴ
ミ等が流入ガスの流れによって舞い上り、試料６の表面
に付着してゴミ汚染の原因となるなどの問題があり、改
善が望まれていた。As semiconductor devices become more highly integrated, the device dimensions become smaller (2
~3 μm or less). In such a state, dust adhering to the surface of the sample 6 reduces the yield of the process, which becomes an extremely serious problem. In particular, in a dry process, when the inside of the vacuum container 1 is evacuated or atmospheric pressure is leaked into the vacuum container 1, dust and the like attached to the inner wall of the vacuum container 1 are blown up by the flow of inflowing gas. There are problems such as adhesion to the surface of the sample 6 and causing dust contamination, and an improvement has been desired.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

従って、本発明の目的は上述した問題点を解消したドラ
イプロセス用の真空容器を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a vacuum container for dry processes that eliminates the above-mentioned problems.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記目的を達成するために、本発明においては真空容器
の内壁の全面またはその一部領域を粘着性の物質により
被覆することによって、この真空容器の内壁に付着した
ゴミ等が再びこの真空容器内に舞い上がることを防止す
るように真空容器を構成したことを特徴としている。こ
れにより、ドライプロセス工程中での試料の表面のゴミ
汚染が低減され、その結果、プロセスの歩留りが向上す
るなどの効果が得られる。In order to achieve the above object, in the present invention, the entire inner wall of the vacuum container or a part thereof is coated with an adhesive substance, so that dust etc. adhering to the inner wall of the vacuum container can be returned to the inside of the vacuum container. The vacuum container is configured to prevent the air from flying up into the air. This reduces dust contamination on the surface of the sample during the dry process, resulting in effects such as improved process yield.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明を図面を用いて詳細に述べる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail using the drawings.

第２図は本発明による真空容器の断面構成を示したもの
であり、第１図のドライエツチング装置に適用した例を
示したものである。真空容器１の内壁が粘着性の物質１
０によって被覆されている。FIG. 2 shows a cross-sectional configuration of a vacuum container according to the present invention, and shows an example in which the vacuum container is applied to the dry etching apparatus shown in FIG. The inner wall of the vacuum container 1 is a sticky substance 1
covered by 0.

粘着性の物質としては次の条件を満足することが望まし
い。It is desirable that the adhesive substance satisfies the following conditions.

（１）真空中で粘着性が十分大きく、その上、一度、付
着したゴミが真空容器１の排気時や真空容器１への大気
圧のリーク時にはく離して舞い上がらない。(1) Adhesiveness is sufficiently high in vacuum, and in addition, once attached, dust does not peel off and fly up when the vacuum container 1 is evacuated or atmospheric pressure leaks into the vacuum container 1.

（２）真空中での脱ガスが少なく、真空容器１内の排気
を妨げないこと。(2) There is little degassing in vacuum and the evacuation of the vacuum container 1 is not obstructed.

（３）真空中で粘着力が長時間（少なくとも１週間以上
）保持されること。(3) Adhesive strength is maintained for a long time (at least one week or more) in a vacuum.

これらの条件を満足するものとして次の粘着材料が適当
である。The following adhesive materials are suitable as those that satisfy these conditions.

（１）アクリル系ポリマー；例えば、ノルマルブチルア
クリレートと２−エチルへキシルメタクリレートとの１
：１の共重合体、または、ポリアクリル酸ノルマルブチ
ルエステルナト。(1) Acrylic polymer; for example, one of normal butyl acrylate and 2-ethylhexyl methacrylate
: Copolymer of 1 or polyacrylic acid n-butyl ester.

（２）ポリビニールアルキルエーテルでガラス転移点（
Ｔｇ）が室温以下のもの；例えば、ポリビニールメチル
エーテル、ポリビニールエチルエーテル、ポリビニール
メチルエーテル（ノルマル、イソ）など。(2) Polyvinyl alkyl ether has a glass transition point (
Tg) is below room temperature; for example, polyvinyl methyl ether, polyvinyl ethyl ether, polyvinyl methyl ether (normal, iso), etc.

（３）液体ゴム；例えば、イソプレン、ブタジェン、ク
ロロプレン等の液体ポリマーなど。(3) Liquid rubber; for example, liquid polymers such as isoprene, butadiene, chloroprene, etc.

第２図に示した実施例は、高周波放電を用いたドライエ
ツチング装置への適用例であるが、本発明は真空容器を
用いたドライプロセス装置一般に適用されうることは当
然である。また、必ずしも真空排気を必要としない試料
収納容器にも本発明を適用することが可能である。こう
することにより、収納時における試料の表面へのゴミ付
着を低減させることができる。Although the embodiment shown in FIG. 2 is an example of application to a dry etching apparatus using high-frequency discharge, it goes without saying that the present invention can be applied to general dry process apparatus using a vacuum container. Furthermore, the present invention can also be applied to sample storage containers that do not necessarily require vacuum evacuation. By doing so, it is possible to reduce dust adhesion to the surface of the sample during storage.

第３図に、予備室１２を設けたドライプロセス装置に本
発明を適用した例を示す。FIG. 3 shows an example in which the present invention is applied to a dry process apparatus provided with a preliminary chamber 12.

試料であるウェハ６′はカセット１１に収納された状態
で予備室１２内に納められている。予備室１２内を排気
（通常、１０””　〜１０−２Ｔｏｒｒ）した後、ゲー
トパルプ１３を開いて試料搬送機構１４によって試料６
′を処理室１５内に運ぶ。処理（エツチング、デポジシ
ョン等）終了後、逆の動作によって試料６を予備室１２
内に戻し、ゲートパルプ１３を締めて予備室１２内にリ
ークパルプ９を介して大気をリークする。予備室１２内
が大気圧になった後、試料６′を取り出す。予備室１２
の内壁は粘着性の部質１０で被覆されており、予備室１
２での排気およびリーク時における試料６′の表面への
ゴミ汚染を防止している。予備室１２の到達ガス圧力（
１０−３〜１０−２Ｔｏｒｒ　）は処理室１５の到達ガ
ス圧力（〜Ｉ　Ｘ　１０−３Ｔｏｒｒ以下）より高くて
もよい。このため、粘着性物質から少量の脱ガスが有っ
ても排気系に重大な影響を与えず、使用しうる粘着性物
質の条件が緩和される。A wafer 6', which is a sample, is housed in a cassette 11 in a preliminary chamber 12. After evacuating the preliminary chamber 12 (usually at 10'' to 10-2 Torr), the gate pulp 13 is opened and the sample 6 is transferred by the sample transport mechanism 14.
' is carried into the processing chamber 15. After the processing (etching, deposition, etc.) is completed, the sample 6 is transferred to the preliminary chamber 12 by the reverse operation.
The gate pulp 13 is tightened to leak the atmosphere into the preliminary chamber 12 via the leak pulp 9. After the interior of the preliminary chamber 12 reaches atmospheric pressure, the sample 6' is taken out. Preliminary room 12
The inner wall of the preliminary chamber 1 is covered with an adhesive material 10.
This prevents dust contamination on the surface of the sample 6' during exhaust and leakage in step 2. The ultimate gas pressure in the preliminary chamber 12 (
10-3 to 10-2 Torr) may be higher than the ultimate gas pressure in the processing chamber 15 (~I.times.10-3 Torr or less). Therefore, even if a small amount of gas is released from the sticky substance, it will not have a serious effect on the exhaust system, and the conditions for the sticky substance that can be used are relaxed.

第４図は、粘着性物質１０を塗布した板１６を真空容器
１７の内壁面に止め具１Ｂによって取りつけることによ
って、粘着性物質１０の取り替えを容易にした実施例を
示す。塗布板１６を定期的に取り替えることによって、
粘着性物質１０の表面を常にゴミの少ない状態に保つこ
とができる。FIG. 4 shows an embodiment in which the adhesive substance 10 can be easily replaced by attaching a plate 16 coated with the adhesive substance 10 to the inner wall surface of the vacuum container 17 using a stopper 1B. By periodically replacing the coating plate 16,
The surface of the adhesive substance 10 can always be kept free of dust.

塗布した粘着性物質１０が容易に剥離することのできる
材料を用いれば、第４図のような板１６を用いず、直接
に粘着性物質１０を真空容器１７内壁に塗布しても良い
。この場合は、表面の汚れた粘着性被膜１０をはがし、
新しい被膜１０を塗布し直すことによって、清浄な粘着
性物質表面を保つことができる。第５図は、真空容器１
７の内壁にテフロンやシリコーン樹脂コーティング１９
を施し、その上に粘着性被膜１０を形成した例を示した
ものである。こうすることにより、粘着性被膜１０をは
がすことが容易になる。If a material from which the applied adhesive substance 10 can be easily peeled off is used, the adhesive substance 10 may be directly applied to the inner wall of the vacuum container 17 without using the plate 16 as shown in FIG. In this case, peel off the dirty adhesive film 10 on the surface,
By reapplying a new coating 10, a clean adhesive surface can be maintained. Figure 5 shows the vacuum container 1
Teflon or silicone resin coating on the inner wall of 7 19
This shows an example in which an adhesive film 10 is formed on the adhesive film 10. By doing so, it becomes easy to peel off the adhesive film 10.

なお、真空容器１７の内壁のみならず、真空中に組み立
てられた材料表面のすべてに粘着性被膜１０を形成すれ
ば、より効果がある。Note that it is more effective if the adhesive film 10 is formed not only on the inner wall of the vacuum container 17 but also on all the surfaces of the materials assembled in a vacuum.

第６図は、粘着性被膜１０を塗布する面に凹凸をつける
ことにより、ゴミの付着する表面積を大きくした例を示
したものである。つまり、表面に凹凸を形成した板１６
の表面上に粘着性被膜１０を形成し、この板１６を止め
具１８によって真空容器１７の内壁面に固定するように
したものである。FIG. 6 shows an example in which the surface area to which dust adheres is increased by providing unevenness on the surface to which the adhesive film 10 is applied. In other words, the plate 16 has an uneven surface.
An adhesive film 10 is formed on the surface of the plate 16, and the plate 16 is fixed to the inner wall surface of the vacuum container 17 with a fastener 18.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した如く本発明を半導体ドライプロセス装置に
用いることにより、試料（ウェハ）表面上へのゴミの付
着が低減し、プロセスの歩留りが向上する。また、本発
明はドライプロセス装置のみならず、一般的にゴミの付
着を嫌う試料の収納箱にも適用しうることは当然である
。As explained above, by applying the present invention to a semiconductor dry process apparatus, the adhesion of dust on the surface of a sample (wafer) is reduced, and the yield of the process is improved. Furthermore, the present invention can naturally be applied not only to dry process equipment but also to storage boxes for samples that generally do not like the adhesion of dust.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来のドライエツチング装置における真空容器
の構成図、第２図は本発明によるドライエツチング装置
における真空容器の構成図、第３図は本発明による他の
実施例の構成図、第４図〜第６図はそれぞれ本発明によ
る他の実施例の部分構成図である。 １．１７：真空容器、２：ニードルパルプ、３：放電ガ
スボンベ、４．５：放電電極、６，６′：試料（ウェハ
）、７：高周波電源、８；コンデンサ、９：リークバル
ブ、１０：粘着性物質膜、１１：カセット、１２：予備
室、１３：ゲートパルプ、１４：試料搬送機構、１５：
処理室、１６：板、１８：止め具、１９：テフロンコー
ティング 第１図 第２図 第　３　図 ＃４図 第　５Ｆ５Ｊ 革乙図 第１頁の続き ０発　明　者　西　松　茂　国分 央研 ０発　明　者　二　宮　健　国分 央砧 寺市東恋ケ窪１丁目２８幡地　株式会社日立製作所中究
所 寺市東恋ケ窪１丁目２８幡地　株式会社日立製作所中究
所内FIG. 1 is a block diagram of a vacuum vessel in a conventional dry etching apparatus, FIG. 2 is a block diagram of a vacuum vessel in a dry etching apparatus according to the present invention, FIG. 3 is a block diagram of another embodiment according to the present invention, and FIG. 6 to 6 are partial configuration diagrams of other embodiments according to the present invention. 1.17: Vacuum container, 2: Needle pulp, 3: Discharge gas cylinder, 4.5: Discharge electrode, 6, 6': Sample (wafer), 7: High frequency power supply, 8: Capacitor, 9: Leak valve, 10: Adhesive substance film, 11: Cassette, 12: Preliminary chamber, 13: Gate pulp, 14: Sample transport mechanism, 15:
Processing chamber, 16: Board, 18: Stopper, 19: Teflon coating Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure #4 Figure 5F5J Leather Figure Continued from page 1 0 Inventor Shigeru Nishimatsu Kokubu Central Research Institute 0 shots Author Ken Ninomiya Hitachi, Ltd. 1-28 Higashi-Koigakubo, Nakakyushoji-shi, Kokubun Hitachi, Ltd. Nakakyusho, Hitachi, Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、　内壁の全面または一部分に粘着性物質からなる被
覆層を設けたことを特徴とする真空容器。 ２、上記被覆層が支持板を介して上記内壁面上に設けら
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の真空容器。 ３、上記支持板が凹凸形状を有していることを特徴とす
る特許請求の範囲第２項に記載の真空容器。[Scope of Claims] 1. A vacuum container characterized in that a coating layer made of an adhesive substance is provided on the entire or part of the inner wall. 2. The vacuum container according to claim 1, wherein the coating layer is provided on the inner wall surface via a support plate. 3. The vacuum container according to claim 2, wherein the support plate has an uneven shape.