JPS62130524A - プラズマ処理装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はプラズマ処理装置に係り、特に処理室のクリー
ニングに好適なプラズマ処理装置である。

〔発明の背景〕

真空下でガスをプラズマ化し、プラズマ構成種の優れた
特性を利用して試料の表面加工および表面改質、あるい
は試料に反応物を薄膜形成させる技術およびその装置が
種々の分野で実用化している。特にプラズマ構成種が物
質の微細加工に適していること、あるいはプラズマ化し
たある種のガスは反応性に富んでいることの理由で半導
体装置（ＶＬＳＩ）の製造のドライエツチングおよび気
相成長による薄膜形成に採り入れられ今では不可欠の技
術となっている。

ＶＬＳＩの高集積化のためそのパターンは益々微細化し
、例えば４　Ｍｉ　ｔｄ−ＲＡ　Ｍでは最少加工寸法は
０．７〜０．８μｍに至っている。かかる超微細な分野
においては塵埃はＶＬＳ　Ｉ製造の歩留りを支配するも
ので大赦であり清浄な環境が要求される。

一方、特に半導体ウェハな加工するドライエツチング装
置あるいはウェハに反応物を堆積する薄膜形成装置では
、プラズマ化したガスからの反応重合物、プラズマ化し
たガスとウェハ構成成分との反応物、ウェハあるいはプ
ラズマにさらされる試料からの飛散物等が装置構成壁表
面に堆積付着するのが実情である。これらの堆積付着物
はある時期に構成壁から剥離し、試料北に落下する塵埃
となる。（飯田、”ＲＩＥ＋こおけるチャンバ内および
試ｔ−１汚染°、セミコンダクタワールド、１９８４．
１１．ＰＬ２７〜１３２） 従来は、Ｅ述の堆積物を除去（いわゆるクリーニング）
するのに処理装置の惹を開き、水、アルコールあるいは
アセトン等の薬液を浸した防塵布を用い人手によって拭
き取っている。クリーニングの頻度は試料の材質および
加工寸法番こよって異なるが多いものは数回のプラズマ
処理毎に実施する必要がある。クリーニング作業は第１
に処理装置を停止し、＊ｉの真空を破って大気に開放す
るため装置の構成材料が大気のガスおよび水分を吸着し
たり、薬液の湿分を吸着するため、再度真空状聾を得る
のに長時間を要し、処理装置の稼動率を引き下げ、第２
に装置構成材料への吸着成分が微妙に処理特性を狂わせ
処理性の再現性を悪くする、という問題を有していた。

〔発明の目的〕 本発明の目的は、処理室内への堆積物の堆積付着面積を
できるだけ少くするとともに、処理室の真空をブレーク
することなくクリーニングできるようにすることで、稼
動率をｍ１できるプラズマ処理装置を提供することにあ
る。

［発明の概要〕 本発明は、処理ガスが供給され所定の圧力に減圧排気さ
れる処理室内に、放電を発生させる電極を備えるプラズ
マ処理装置において、前記電極の放電空間部会二対向し
て設けた保護板と、前記保護板の反型極側に設けたクリ
ーニング電極と、前記クリーニング電極に放電電圧を印
加する放電電圧印加手段とを具備したことを特徴とし、
処理室内への堆積物の堆積付着面積をできるだけ少くす
るとともに、処理室の真空をブレークすることなくクリ
ーニングできるようにすることで、プラズマ処理装置の
稼動率を同上できるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は、この場合、ドライエツチング装置を示す。１は処
理室、２は処理室１内こ処理ガスを供給する処理ガス供
給装置、３は処理室１内を所定の圧力（こ減圧排気する
排気装置、４は処理室１内に設けられて試料５を載置す
る試料電極、６は処理室１内（こ設けられて試料電極４
に平行対向した対向電極、７は試料台電極４と対向電極
６との間の空間すなわち開口部薯こ対向して、試料電極
４と対向電極６とから離れて空間を取奄）囲む保護板、
８は試料電極４と対同電極６とを保護板７をはさんで取
り囲むクリーニング１！極、９は切替えスイッチ９を介
して、この場合試料電極４またはクリーニング１！極８
に高周波電圧を印加する放電電圧印加手段である高周波
電源、１０は高周波電源９の接続を試料電極４側とクリ
ーニング電極８側とに切替えるととも奢こ、高周波電源
９をクリーニング電極８側に接続したときに試料電極４
側を接地に接続する切替えスイッチ。１１はクリーニン
グ電極８の処理室１内壁側に取り付けた絶縁体、じはク
リーニング電極８に接続した電線を、処理室１の内外で
接続するフ不りタ。保護板７は、例えば、石英、セラミ
ックス等の絶縁材であり、かつスパ１夕効果やイオン反
応等を起こしにくい材質からなるもので、この場合はエ
ツチング状態を観察できるように透明な石英製としてい
る。

１記構成により、エツチング用の処理ガスを処理ガス供
給袋ｆｉｔ、　２から処理室１に供給するとともに、排
気装置３によって所定の圧力に減圧排気して、試料１ｔ
！４に高周波電源９の高周波電圧を印加するように切替
えスイッチ１０を切換えておき、試料電［！４と対向電
極６との間で放電を起こさせ、試料５をプラズマエツチ
ングしていく。この際に堆積物が発生し、この堆積物が
処理室１内の内壁こ付着するのを保護板７で防き゛、保
護板７に付着させることで付着面積を少くさせる。保護
板７への付着堆積量が増えろと、は（離して塵埃となる
ので、その前に、保護板７のクリーニングを行なう。

クリーニング方法は、クリーニング用の処理ガスとして
、０２．　Ｎ２．　Ａｒ等のガスを処理ガス供給装置２
から処理室１に供給し、排気装置３によりりリーニング
用の圧力に調整し、クリーニング電極８Ｉこ高周波電源
９の高周波１圧を印加するよ５１こ切替えスイッチ１０
を切替えるとともに、試料電極４をアースに接地する。

これＩこより、試料電極４とクリーニング電極８および
対向電極６とクリーニング電極８との間壷こ放電が生じ
、クリーニング用の処理ガスがプラズマ化され、プラズ
マ中に位置する保護板７の堆積物がプラズマによりエツ
チング除去される。

なお、クリーニング中ｌこおいて、クリーニング電極８
と処理室１との間での放電を絶縁体１１によって防染゛
。

以Ｅ、本−実施例によれば、試料電極４と対向［極６と
の回わりに保護板７を設けることにより試料５のエツチ
ング処理中における処理室１の内壁への堆積物の付着を
防σことができる。また、処理室１がステンレス等の金
属でできている場合には、試料電極４と対同電極６との
間のプラズマ１こより、処理室１内壁がスバヴタされ、
試料５が重金属汚染される可能性があるが、保護板７を
設けることζこより、処理室１内をがスパッタされず、
重金属汚染も防止することができる。さらに、保護板７
の外周にクリーニング電極を設けて試料型［１４および
対向ｉｔ極６との間に、クリーニング用の処理ガスのプ
ラズマを発生させることができるので、処理室１内の真
空をブレークすることなく、保護板７Ｉこ付着堆積した
堆積物をエツチング除去できるという効果がある。

次に、本発明の他の実施例を第２図薯こより説明する。

本図において、第１図と同符号は同一部材を示し、本図
が第２図と異なる点は、クリーニング電極８′が第１図
のクリーニング電極８に比べ長さが矩くなって、矢印１
３の方向に図示しない駆動装置によって移動可能番こ設
けであることである。

Ｅ記ｉｌｌ成により、保護板７のクリーニングは、前記
一実施例と同様に、試料電極４および対同電極６とクリ
ーニング電極８′との間に、クリーニング用の処理ガス
のプラズマを発生させる。この際ｉこ、クリーニング電
極８′をＥ下させて、強いプラズマの範囲を移動させる
。

以Ｅ、木地の実施例によれば、前記一実施例と同様の効
果があると同時に、クリーニングＩＣ［！８’を移動さ
せること１こよって、強いプラズマの範囲を移動させる
ことができるので、保護板７に付着堆積した堆積物をむ
らなくエツチング除去できるという効果がある。

なお、本実施例はニー１チング装置ｆこついて述べてき
たが、成膜装ＩＣこつぃても同様の効果を得ることがで
きる。

また、本実施例では試料電極５と対向ｆ！極６とが、横
１きで平行な平板で形成しであるが、電極は平行、弘板
でなくても良いし、横置き（こなっている必要もな（，
１！極の姿勢によって保護板７の働きおよび保護板７に
付着堆ｆＮ　ｔ−’た堆積物の工・ノチング除去Ｊこ影
響を与えるものではない。

〔発明の効果〕

本発明（こよれば、保護板を設けることｌこよって堆積
物の堆積付着面積を少なくすることができ、クリーニン
グ電極に高周波電圧を印加することで、保護板の設けら
れた部分ｉこプラズマを発生させることができるので、
処理室の真空をブレークすることな（処理室内をクリー
ニングでき、装置の稼動率を回１できるという効果があ
乙。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるプラズマ処理装置を示
す構成図、舅２図は本発明の他の実施例であるプラズマ
処理装置を示す構成図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、処理ガスが供給され所定の圧力に減圧排気される処
   理室内に、放電を発生させる電極を備えるプラズマ処理
   装置において、前記電極の放電空間部に対向して設けた
   保護板と、前記保護板の反電極側に設けたクリーニング
   電極と、前記クリーニング電極に放電電圧を印加する放
   電電圧印加手段とを具備したことを特徴とするプラズマ
   処理装置。