JPS6074626A - ウエハー処理方法及び装置 - Google Patents
ウエハー処理方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
fi1発明の技術分野
本発明はプラズマ処理装置、詳しくはプラズマ(2)
処理すなわちアッシングまたはエツチング処理を行うプ
ラズマ処理装置の改良に関する。
ラズマ処理装置の改良に関する。
(2)技術の背景
プラズマ処理は活性化された処理用ガスを用いて例えば
パターン形成におけるエツチングなどを行う方法で高い
精度を要求する半導体装置製造にとって重要な技術であ
る。
パターン形成におけるエツチングなどを行う方法で高い
精度を要求する半導体装置製造にとって重要な技術であ
る。
プラズマ処理は、また上記エツチング処理のほかにアッ
シング処理にも用いられる。アッシング処理は第1図を
参照して説明すると、ウェハ1上に例えばレジストを塗
布し、次いで露光処理によってレジストパターン2を形
成した後、これを用いて、エツチングなどを行なった後
不要となったレジスト2を除去する処理である。
シング処理にも用いられる。アッシング処理は第1図を
参照して説明すると、ウェハ1上に例えばレジストを塗
布し、次いで露光処理によってレジストパターン2を形
成した後、これを用いて、エツチングなどを行なった後
不要となったレジスト2を除去する処理である。
プラズマ処理によるエツチングまたはアッシングは、第
2図に示す如く多数のウェハ1を直立してウェハキャリ
ア3に搭載し、これを第3図に簡略化して示すように処
理室(真空チャンバ)4内に配設し、次いで所望の温度
、圧力における処理用ガス(アッシングの場合は酸素(
02)−、エラ(3) チングの場合は四フッ化炭素(Ch)または四塩化炭素
(Cα1)等)のプラズマ雰囲気を形成して処理を行う
。
2図に示す如く多数のウェハ1を直立してウェハキャリ
ア3に搭載し、これを第3図に簡略化して示すように処
理室(真空チャンバ)4内に配設し、次いで所望の温度
、圧力における処理用ガス(アッシングの場合は酸素(
02)−、エラ(3) チングの場合は四フッ化炭素(Ch)または四塩化炭素
(Cα1)等)のプラズマ雰囲気を形成して処理を行う
。
(3)従来技術と問題点
従来、前記プラズマ雰囲気の形成は、例えばアッシング
装置においてはfil活性化されたガスをウェハ上に導
く方式と(2)プラズマ中にウェハを直接配置する方式
のいずれかによっていた。ところが、上記fi+の方式
においては、一枚当りの処理時間が長くアッシング速度
が遅いこと、またアッシング結果がウェハ上で均一でな
いという欠点がある。
装置においてはfil活性化されたガスをウェハ上に導
く方式と(2)プラズマ中にウェハを直接配置する方式
のいずれかによっていた。ところが、上記fi+の方式
においては、一枚当りの処理時間が長くアッシング速度
が遅いこと、またアッシング結果がウェハ上で均一でな
いという欠点がある。
他方(2)の方式では(11の場合と同じく処理がウェ
ハで均一でないのに加えて、ウェハ間にバラツキがある
欠点、およびプラズマ中に混入している不純物がウェハ
を衝撃してウェハが汚染される問題がある。なお前記従
来技術の問題点はエツチング装置についても同様である
。
ハで均一でないのに加えて、ウェハ間にバラツキがある
欠点、およびプラズマ中に混入している不純物がウェハ
を衝撃してウェハが汚染される問題がある。なお前記従
来技術の問題点はエツチング装置についても同様である
。
(4)発明の目的
本発明は上記従来の問題点に鑑み、アッシングまたはエ
ツチング速度が大きく、かつウェハ全面(4) にわたり処理が均一であり、また簡易にウェハのアッシ
ングまたはエツチングを行なえるプラズマ処理装置の提
供を目的とする。
ツチング速度が大きく、かつウェハ全面(4) にわたり処理が均一であり、また簡易にウェハのアッシ
ングまたはエツチングを行なえるプラズマ処理装置の提
供を目的とする。
(5)発明の構成
そしてこの目的は本発明によれば、活性化されたガスを
用いてプラズマ処理を行うチャンバ内に前記ガスの吹出
し口を配設し、当該ガス吹出し口から活性化されたガス
を噴出させるとともに、前記噴出されたガスGこより試
料を浮上させながらプラズマ処理を行うことを特徴とす
るプラズマ処理装置を提供することによって達成される
。
用いてプラズマ処理を行うチャンバ内に前記ガスの吹出
し口を配設し、当該ガス吹出し口から活性化されたガス
を噴出させるとともに、前記噴出されたガスGこより試
料を浮上させながらプラズマ処理を行うことを特徴とす
るプラズマ処理装置を提供することによって達成される
。
(6)発明の実施例
以下本発明実施例をアッシングを例に図面により詳説す
る。
る。
本)頭の発明省は真空中に微小な口からガスを噴出し、
その上に試料例えばウェハを置くと浮上すること、およ
び上記ガス吹出し口が形成されている面とウェハとの間
に均一なガスの層流が形成されることを利用して以下に
示す半導体製造(プラズマ処理)装置を提供する。
その上に試料例えばウェハを置くと浮上すること、およ
び上記ガス吹出し口が形成されている面とウェハとの間
に均一なガスの層流が形成されることを利用して以下に
示す半導体製造(プラズマ処理)装置を提供する。
(5)
第4図は本発明の第1の実施例を説明するためのプラズ
マ処理装置の構成図で、同図においてII ’は真空チ
ャンバ、12はプラズマ発生部、13はプラズマガス吹
出し口、14は試料例えばウェハ1を保持するガイド、
15は処理基板、16は排気口、17は排気装置を示す
。
マ処理装置の構成図で、同図においてII ’は真空チ
ャンバ、12はプラズマ発生部、13はプラズマガス吹
出し口、14は試料例えばウェハ1を保持するガイド、
15は処理基板、16は排気口、17は排気装置を示す
。
かかる構成のプラズマ処理装置であるから、プラズマ発
生部17より供給される酸素プラズマガスは図中矢印で
示す如く処理基板15の内部に設けられた空洞15aに
導かれた後、当該空洞15aの上面15bと処理基板1
5のガス吹出し面15cとを貫通して結ぶ細いガス吹出
し口13を通って噴出する。そしてウェハ1を集積回路
などの微細パターンが形成される面を上記ガス吹出し面
15cに対向させて(反転して)配置すると、ウェハ1
は噴出するガスの圧力によってわずかに浮上し、処理基
板15の縁に設けられたガイド14によってガス吹出し
面15c上に保持される。なおウェハの配置は通常の技
術で容易に自動化できる。
生部17より供給される酸素プラズマガスは図中矢印で
示す如く処理基板15の内部に設けられた空洞15aに
導かれた後、当該空洞15aの上面15bと処理基板1
5のガス吹出し面15cとを貫通して結ぶ細いガス吹出
し口13を通って噴出する。そしてウェハ1を集積回路
などの微細パターンが形成される面を上記ガス吹出し面
15cに対向させて(反転して)配置すると、ウェハ1
は噴出するガスの圧力によってわずかに浮上し、処理基
板15の縁に設けられたガイド14によってガス吹出し
面15c上に保持される。なおウェハの配置は通常の技
術で容易に自動化できる。
他方、噴出したガスは図に矢印で示す如く、つ(6)
エバ1の表面をなでるように均一な層流となってウェハ
周辺部方向に流れ、ウェハ1とガイド14との間からチ
ャンバ11内へ拡散する。その後は排気装置17によっ
て排気口16から排気される。なおチャンバ11内の酸
素プラズマガスの圧力は約I Torrとする。
周辺部方向に流れ、ウェハ1とガイド14との間からチ
ャンバ11内へ拡散する。その後は排気装置17によっ
て排気口16から排気される。なおチャンバ11内の酸
素プラズマガスの圧力は約I Torrとする。
本願の発明者は上述した装置によれば、従来ウェハ1枚
当り1分はど要したアッシング時間が半分の30秒に短
縮されることを確認した。かくして高速で均一なアッシ
ングが実現される。また本発明の装置によれば、ウェハ
の裏面に付着したレジストなどの膜も同時にアッシング
できる利点があり、後の処理におけるゴミの発生などが
防止できる。またガスはガス吹出し口13からウェハ表
面へ直接噴出されて有効に使用されるため、従来に比べ
使用するガスの量を少なくすることができる。
当り1分はど要したアッシング時間が半分の30秒に短
縮されることを確認した。かくして高速で均一なアッシ
ングが実現される。また本発明の装置によれば、ウェハ
の裏面に付着したレジストなどの膜も同時にアッシング
できる利点があり、後の処理におけるゴミの発生などが
防止できる。またガスはガス吹出し口13からウェハ表
面へ直接噴出されて有効に使用されるため、従来に比べ
使用するガスの量を少なくすることができる。
ところで以上のことはエツチングにおいても同様である
が、その場合には処理用ガスとして四フッ化炭素ガスも
しくは四塩化炭素ガス等を用い、圧力は0.3 Tor
rとする。
が、その場合には処理用ガスとして四フッ化炭素ガスも
しくは四塩化炭素ガス等を用い、圧力は0.3 Tor
rとする。
(7)
第5図は本発明の第2の実施例を説明するためのプラズ
マ処理装置の構成図で、同図において第4図と同じ部分
は同じ符号を付して示す。
マ処理装置の構成図で、同図において第4図と同じ部分
は同じ符号を付して示す。
この装置は処理基板15に設けられたガス吹出し穴13
の周囲にヒータ18を配設し、ががるヒータ18を温度
コントローラー19を設けて制御する。
の周囲にヒータ18を配設し、ががるヒータ18を温度
コントローラー19を設けて制御する。
かかる構成によりガス吹出し口13を加熱し、プラズマ
ガスの熱伝導によって試料例えばウェハ1を所望の温度
まで加熱することができ、また加熱温度は温度コントロ
ーラー19によって制御できるため、反応速度の向上、
処理時間の短縮、ガスの効率的な使用が実現される。
ガスの熱伝導によって試料例えばウェハ1を所望の温度
まで加熱することができ、また加熱温度は温度コントロ
ーラー19によって制御できるため、反応速度の向上、
処理時間の短縮、ガスの効率的な使用が実現される。
なお上述した加熱しながら処理を行う本実施例はアッシ
ングにおいて効果があり、この場合ウェハの加熱温度は
150℃程度とする。
ングにおいて効果があり、この場合ウェハの加熱温度は
150℃程度とする。
第6図は本発明の第3の実施例を説明するためのプラズ
マ処理装置要部の図で、同図を参照すると、処理基板1
5に配設されているガス吹出し口21を傾斜して形成し
、図中に矢印で示す如くガスを前方斜め上方向に噴出す
るようにする。
マ処理装置要部の図で、同図を参照すると、処理基板1
5に配設されているガス吹出し口21を傾斜して形成し
、図中に矢印で示す如くガスを前方斜め上方向に噴出す
るようにする。
(8)
かくして、試料すなわちウェハ1は上記斜め上方向に噴
出するガスにより浮上し、かつ前方に押し出されること
になり、ウェハを搬送しながらアッシングまたはエツチ
ング処理ができる。従ってウェハのIM送機構(例えば
エアベアリング)を併用することにより連続した処理が
行なえる利点がある。
出するガスにより浮上し、かつ前方に押し出されること
になり、ウェハを搬送しながらアッシングまたはエツチ
ング処理ができる。従ってウェハのIM送機構(例えば
エアベアリング)を併用することにより連続した処理が
行なえる利点がある。
第7図は本発明の第4の実施例を説明するための処理基
板23の平面図で、同図を参照すると、例えば処理基板
23を円形に形成し、その周囲にガイド24を設ける。
板23の平面図で、同図を参照すると、例えば処理基板
23を円形に形成し、その周囲にガイド24を設ける。
そしてガイド24内の試料例えばウェハを配置する部分
(破線25の内部)には第6図に示す前方に傾斜したガ
ス吹出し口を処理基板23と中心を同じくする同心円の
円周上に配設する。
(破線25の内部)には第6図に示す前方に傾斜したガ
ス吹出し口を処理基板23と中心を同じくする同心円の
円周上に配設する。
この実施例では大小二つの同心円の円周上に、それぞれ
ガス吹出し口22aおよび22bを等間隔でしかもガス
が図中矢印で示す円の接線方向かつ斜め上方に噴出する
ように配設する。か(することによりウェハは処理中噴
出するガスにより浮上するとともに噴出方向口りに回転
するため、アラシン(9) グまたはエツチング処理をより均一にすることができる
。
ガス吹出し口22aおよび22bを等間隔でしかもガス
が図中矢印で示す円の接線方向かつ斜め上方に噴出する
ように配設する。か(することによりウェハは処理中噴
出するガスにより浮上するとともに噴出方向口りに回転
するため、アラシン(9) グまたはエツチング処理をより均一にすることができる
。
第6図と第7図に示す実施例は、加熱装置を併置した場
合と併置しない場合の双方に適用可能である。
合と併置しない場合の双方に適用可能である。
f7)発明の効果
以上詳細に説明した如く本発明の半導体製造装置によれ
ば、従来に比べて少ないガス量で高速かつ均一なプラズ
マ処理すなわちアッシングまたはエツチング処理ができ
るため、半導体装置生産における処理効率の向上および
コスト低減に効果があるだけでなく半導体装置の信頼性
向上に効果大である。
ば、従来に比べて少ないガス量で高速かつ均一なプラズ
マ処理すなわちアッシングまたはエツチング処理ができ
るため、半導体装置生産における処理効率の向上および
コスト低減に効果があるだけでなく半導体装置の信頼性
向上に効果大である。
第1図レジストパターンを形成したウェハの側面図、第
2図はウェハを搭載したキャリアの斜視図、第3図は上
記キャリアを配置した真空チャンバの概略図、第4図お
よび第5図は本発明実施例を説明するためのプラズマ処
理装置の構成図、第6図および第7図は本発明実施例を
説明するため(10) のガス吹出し口の配置を示す図である。 11− ウェハ、3−キャリア、4.11−真空チャン
バ、12−プラズマ発生部、13.2L22a、22b
−−−ガス吹出し口、14.24−m−ガイド、15
.23−処理基板、16−排気口、17−・−排気装置
、18−・ヒータ、19一温度コントローラー (11) 第1図 第2図 第3図 第6図 第7図 2b 手続補正書伯、) 昭和 年 月 日 59、10.15 1、事件の表示 昭和夕3年特許願第1’1j200′/号3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住所 神奈川県用崎市中原区上小田中1015番地(5
22)名称富士通株式会社 4、代 理 人 住所 神奈川県川崎市中原区上小田中
1015番地富士通株式会社内 昭和 年 月 日なし 6、補正により増加する発明の数 なしl)明細書第1
頁第3行の発明の名称を以下の様に補正する。 「ウェハー処理方法及び装置」 り 2)明細書第1頁第4行乃至第2頁第17行の特装置。 特許請求の範囲第6項記載のウェハー処理装置。 エバーな浮上させ、かつ回転させながら処理を行うこと
を特徴とする特許請求の範囲第6項記載のウェハー処理
装置。 (9)前記反応ガスはプラズマにより活性化された3)
明細書第2頁第20行乃至第3頁第2行を以下の様に補
正する。 [本発明はウェハー処理方法及び装置、詳しくは反応ガ
スによりウェハーを浮上させた状態でエツチング又はア
ッシング処理を行なうウェハー処理方法及び装置に関す
る0」 4)明細書第10頁第13行を以下の様に補正する。 「である。尚、上記実施例ではガスプラズマによる処理
を例にあげたが、本発明はガスプラズマを用いない反応
ガスによる処理にも適用できることはいうまでもない。 」
2図はウェハを搭載したキャリアの斜視図、第3図は上
記キャリアを配置した真空チャンバの概略図、第4図お
よび第5図は本発明実施例を説明するためのプラズマ処
理装置の構成図、第6図および第7図は本発明実施例を
説明するため(10) のガス吹出し口の配置を示す図である。 11− ウェハ、3−キャリア、4.11−真空チャン
バ、12−プラズマ発生部、13.2L22a、22b
−−−ガス吹出し口、14.24−m−ガイド、15
.23−処理基板、16−排気口、17−・−排気装置
、18−・ヒータ、19一温度コントローラー (11) 第1図 第2図 第3図 第6図 第7図 2b 手続補正書伯、) 昭和 年 月 日 59、10.15 1、事件の表示 昭和夕3年特許願第1’1j200′/号3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住所 神奈川県用崎市中原区上小田中1015番地(5
22)名称富士通株式会社 4、代 理 人 住所 神奈川県川崎市中原区上小田中
1015番地富士通株式会社内 昭和 年 月 日なし 6、補正により増加する発明の数 なしl)明細書第1
頁第3行の発明の名称を以下の様に補正する。 「ウェハー処理方法及び装置」 り 2)明細書第1頁第4行乃至第2頁第17行の特装置。 特許請求の範囲第6項記載のウェハー処理装置。 エバーな浮上させ、かつ回転させながら処理を行うこと
を特徴とする特許請求の範囲第6項記載のウェハー処理
装置。 (9)前記反応ガスはプラズマにより活性化された3)
明細書第2頁第20行乃至第3頁第2行を以下の様に補
正する。 [本発明はウェハー処理方法及び装置、詳しくは反応ガ
スによりウェハーを浮上させた状態でエツチング又はア
ッシング処理を行なうウェハー処理方法及び装置に関す
る0」 4)明細書第10頁第13行を以下の様に補正する。 「である。尚、上記実施例ではガスプラズマによる処理
を例にあげたが、本発明はガスプラズマを用いない反応
ガスによる処理にも適用できることはいうまでもない。 」
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 +11活性化されたガスを用いてプラズマ処理を行うチ
ャンバ内に前記ガスの吹出し口を配設し、当該ガス吹出
し口から活性化されたガスを噴出させるとともに、前記
噴出されたガスにより試料を浮上させながらプラズマ処
理を行うことを特徴とするプラズマ処理装置。 (2)上記ガス吹出し口からガスを斜め上方に噴出させ
、当該噴出ガスにより試料を浮上させ、かつ搬送しなが
らプラズマ処理を行うことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のプラズマ処理装置。 (3)該ガス吹出し口を円の円周上に配設し、上記ガス
吹出し口からガスを前記円周の接線方向斜め上方に噴出
し、当該噴出ガスによって試料を浮上させ、かつ回転さ
せながらプラズマ処理を行うことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のプラズマ処理装置 (1) (4)活性化されたガスを用いてプラズマ処理を行う半
導体製造装置の真空チャンバ内に上記ガスの吹出し口を
配設し、該吹出し口を加熱する手段および当該加熱手段
の制御装置を具備し、前記加熱手段によりガス吹出し口
を加熱するとともに噴出ガスによって試料を浮上させな
がらアッシングを行うことを特徴とするプラズマ処理装
置。 (5)該ガス吹出し口からガスを斜め上方に噴出させ、
当該噴出ガスによりウェハを浮上させ、かつ搬送しなが
らアッシングすることを特徴とする特許請求の範囲第4
項記載のプラズマ処理装置。 (6)上記ガス吹出し口を円の円周上に配設し、このガ
ス吹出し口からガスを上記円周の接線方向斜め上方に噴
出し、当該噴出ガスによってウェハを浮上させ、かつ回
転させながらアッシングを行うことを特徴とする特許請
求の範囲第4項記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58182009A JPS6074626A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ウエハー処理方法及び装置 |
KR1019840005891A KR890004571B1 (ko) | 1983-09-30 | 1984-09-25 | Ic 제조를 위한 플라스마 처리장치 |
EP84401911A EP0140755B1 (en) | 1983-09-30 | 1984-09-26 | A plasma processor for ic fabrication |
DE8484401911T DE3485109D1 (de) | 1983-09-30 | 1984-09-26 | Plasmakontrollgeraet fuer die herstellung von ic. |
US06/654,939 US4738748A (en) | 1983-09-30 | 1984-09-27 | Plasma processor and method for IC fabrication |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58182009A JPS6074626A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ウエハー処理方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6074626A true JPS6074626A (ja) | 1985-04-26 |
JPH0358530B2 JPH0358530B2 (ja) | 1991-09-05 |
Family
ID=16110724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58182009A Granted JPS6074626A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ウエハー処理方法及び装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4738748A (ja) |
EP (1) | EP0140755B1 (ja) |
JP (1) | JPS6074626A (ja) |
KR (1) | KR890004571B1 (ja) |
DE (1) | DE3485109D1 (ja) |
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