JPH04167426A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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- JPH04167426A JPH04167426A JP29448590A JP29448590A JPH04167426A JP H04167426 A JPH04167426 A JP H04167426A JP 29448590 A JP29448590 A JP 29448590A JP 29448590 A JP29448590 A JP 29448590A JP H04167426 A JPH04167426 A JP H04167426A
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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】
〔概 要〕。
半導体製造装置における透視窓の構造に関し、反応チャ
ンバ内への大気導入を少なくして、稼働率を向上し、且
つ、処理を安定化することを目的とし、 （１）反応チャンバ内を透視する透光窓がドーナツ形状
の第１’！極板と第２電極板とに挟持され、該第１ｉｔ
極板と第２電極板との間にプラズマを発生させて前記透
光窓をクリーニングするように構成する。
ンバ内への大気導入を少なくして、稼働率を向上し、且
つ、処理を安定化することを目的とし、 （１）反応チャンバ内を透視する透光窓がドーナツ形状
の第１’！極板と第２電極板とに挟持され、該第１ｉｔ
極板と第２電極板との間にプラズマを発生させて前記透
光窓をクリーニングするように構成する。
（２）前記透光窓と前記第２電極板とを近接させて且つ
、前記第１電極板と前記透光窓との間に気密封止した空
間が設けられていることを特徴とする。
、前記第１電極板と前記透光窓との間に気密封止した空
間が設けられていることを特徴とする。
本発明は半導体装置の製造に用いられる半導体製造装置
にかかり、特にその透視窓の構造に関する。
にかかり、特にその透視窓の構造に関する。
最近、ドライエツチング装置や化学気相成長（ＣＶＤ）
装置などの半導体製造装置は減圧気流中でガスを反応さ
せて処理する装置で、そのような製造装置は一般に反応
チャンバ内の状況を透視する窓が設けられており、本発
明はその透視窓の構造に関している。
装置などの半導体製造装置は減圧気流中でガスを反応さ
せて処理する装置で、そのような製造装置は一般に反応
チャンバ内の状況を透視する窓が設けられており、本発
明はその透視窓の構造に関している。
（従来の技術〕
例えば、プラズマエツチング装置には平行平板型プラズ
マエツチング装置やマイクロ波プラズマエツチング装置
など種々の型式のエツチング装置が知られているが、こ
れらのエツチング装置は数Ｔｏｒｒ以下から数百Ｔｏｒ
ｒまでの減圧気流中でプラズマを発生させてエツチング
を行っている。そのエツチング処理におけるエツチング
終点を検出する方法として、プラズマの発光を分光して
その発光色から終点を検出する手法が汎用されており、
そのプラズマ発光は反応チャンバ内部を透視する透光窓
を介して行われている。
マエツチング装置やマイクロ波プラズマエツチング装置
など種々の型式のエツチング装置が知られているが、こ
れらのエツチング装置は数Ｔｏｒｒ以下から数百Ｔｏｒ
ｒまでの減圧気流中でプラズマを発生させてエツチング
を行っている。そのエツチング処理におけるエツチング
終点を検出する方法として、プラズマの発光を分光して
その発光色から終点を検出する手法が汎用されており、
そのプラズマ発光は反応チャンバ内部を透視する透光窓
を介して行われている。
第４図は従来の平行平板型プラズマエツチング装置の要
部断面図を示しており、図中の記号１は反応チャンバ、
２は上部電極、３は下部電極、４はウェハー（被エツチ
ング基板）、５はガス導入口、６は排気口、７は高周波
電源（例えば、周波数１３．５６ＭＨ２） 、 ８は
絶縁部、１０は透明石英からなる透光窓（透視窓）、１
１は光ファイバ、１２は検出器である。例えば、酸化シ
リコン（Ｓｉ Ｏ□）Ｗｉｊ、をエツチングする場合、
対向配置した下部電極３にウェハー（直径８インチφ）
を載置して、弗素系の反応ガス（例えば、ＣＦａ ：
ＣＨｈ ＝１００５ｃｃｔａ ： １００ ｓｃｃｍ
）を導入し、排気口から排気して反応チャンバ１内の減
圧度を０．２Ｔｏｒｒ程度にする。
部断面図を示しており、図中の記号１は反応チャンバ、
２は上部電極、３は下部電極、４はウェハー（被エツチ
ング基板）、５はガス導入口、６は排気口、７は高周波
電源（例えば、周波数１３．５６ＭＨ２） 、 ８は
絶縁部、１０は透明石英からなる透光窓（透視窓）、１
１は光ファイバ、１２は検出器である。例えば、酸化シ
リコン（Ｓｉ Ｏ□）Ｗｉｊ、をエツチングする場合、
対向配置した下部電極３にウェハー（直径８インチφ）
を載置して、弗素系の反応ガス（例えば、ＣＦａ ：
ＣＨｈ ＝１００５ｃｃｔａ ： １００ ｓｃｃｍ
）を導入し、排気口から排気して反応チャンバ１内の減
圧度を０．２Ｔｏｒｒ程度にする。
且つ、上下両電極間に出力１４００Ｗ程度の高周波電力
を印加すると反応ガスがプラズマ化され、そのプラズマ
ガスによって５ｉｎ２膜がエツチングされる。
を印加すると反応ガスがプラズマ化され、そのプラズマ
ガスによって５ｉｎ２膜がエツチングされる。
所謂、反応性イオンエツチング（ｔＥ）が行われるわけ
である。
である。
その際、エツチング終点を検出するために、Ｃ０（−酸
化炭素）ガスの発光波長（波長４８４０ｎｍ）を透光窓
１０から観察し、その発光強度の低下を検出器１２によ
って検出してエツチング終点にする。
化炭素）ガスの発光波長（波長４８４０ｎｍ）を透光窓
１０から観察し、その発光強度の低下を検出器１２によ
って検出してエツチング終点にする。
このＣＯガスは５ｉｆｔ腹中の酸素とレジスト中の炭素
とが反応して生成されるために、５４０ｇ膜がなくなる
とＣＯガスが消滅して、その発光強度が低下するもので
ある。
とが反応して生成されるために、５４０ｇ膜がなくなる
とＣＯガスが消滅して、その発光強度が低下するもので
ある。
ところで、上記のようなプラズマエツチング装置を繰り
返し使用すると、反応性成物、例えば炭素（Ｃ）を含む
シリコン（Ｓｉ ）や弗素（Ｆ）などの重合物が生成さ
れて反応チャンバ内部に付着し、それが透光窓１０にも
付着してプラズマ発光強度が安定して検出でき難くなる
という問題がある。
返し使用すると、反応性成物、例えば炭素（Ｃ）を含む
シリコン（Ｓｉ ）や弗素（Ｆ）などの重合物が生成さ
れて反応チャンバ内部に付着し、それが透光窓１０にも
付着してプラズマ発光強度が安定して検出でき難くなる
という問題がある。
従って、従来、上記のような枚葉式エツチング装置では
ウェハーを５０〜１００枚処理するとカラ放電を実施し
ており、それはウェハーを挿入せずに、Ｏｘ （酸素
）、ＮＦ２（弗化窒素）、ＣＦ４ （フレオン）など
のガスを反応チャンバ内に導入して高周波やマイクロ波
の電力を印加し、生成物をパージ（追放）させる方法で
ある。
ウェハーを５０〜１００枚処理するとカラ放電を実施し
ており、それはウェハーを挿入せずに、Ｏｘ （酸素
）、ＮＦ２（弗化窒素）、ＣＦ４ （フレオン）など
のガスを反応チャンバ内に導入して高周波やマイクロ波
の電力を印加し、生成物をパージ（追放）させる方法で
ある。
しかし、生成物はガスが滞流し易い箇所に付着し易くて
、透光窓も当然プラズマには曝されない側部に設置され
ており、カラ放電を行っても完全に生成物を除去するこ
とは困難である。
、透光窓も当然プラズマには曝されない側部に設置され
ており、カラ放電を行っても完全に生成物を除去するこ
とは困難である。
そのため、カラ放電を数回繰り返えした後は、反応チャ
ンバ内の真空を破って大気を導入し、弗酸溶液で洗浄す
るウェットクリーニングを行っている。
ンバ内の真空を破って大気を導入し、弗酸溶液で洗浄す
るウェットクリーニングを行っている。
しかし、反応チャンバ内に大気を導入すると、再び１０
１〜１０− ’ＴｏｒｒＯ高真空度に戻すには長い時間
を要して、しかも、処理が安定せず、ウェハーの品質を
変動させる大きな原因になっている。
１〜１０− ’ＴｏｒｒＯ高真空度に戻すには長い時間
を要して、しかも、処理が安定せず、ウェハーの品質を
変動させる大きな原因になっている。
本発明はそのような反応チャンバ内への大気導入を少な
くして、稼働率を向上し、且つ、処理を安定化すること
を目的とした半導体製造装置を提案するものである。
くして、稼働率を向上し、且つ、処理を安定化すること
を目的とした半導体製造装置を提案するものである。
その課題は、第１図に示す実施例図のように、反応チャ
ンバ１内を透視する透光窓２０がドーナツ形状の第１電
極板２１と第２電極板２２とに挟持され、該第１電極板
と第２電極板との間にプラズマを発生させて前記透光窓
２０をクリーニングするように構成されている半導体製
造装置によって解決される。
ンバ１内を透視する透光窓２０がドーナツ形状の第１電
極板２１と第２電極板２２とに挟持され、該第１電極板
と第２電極板との間にプラズマを発生させて前記透光窓
２０をクリーニングするように構成されている半導体製
造装置によって解決される。
例えば透光窓と第２電極板とを近接させて且つ、第１電
極板と前記透光窓との間に気密封止した空間を設け、そ
の空間でプラズマを発生させるようにする。
極板と前記透光窓との間に気密封止した空間を設け、そ
の空間でプラズマを発生させるようにする。
即ち、本発明は、透光窓を第ｉ！極板と第２電極板とで
挟持した構造にし、透光窓に近接したプラズマを発生さ
せて窓面に付着した生成物を取り除く。
挟持した構造にし、透光窓に近接したプラズマを発生さ
せて窓面に付着した生成物を取り除く。
そうすると、透光窓が完全にクリーニングされるため、
従来のように再三反応チャンバ内に大気を導入しなくて
も、反応チャンバ内部を長期間にわたって高真空に保持
することができ、製造装置の稼働率が向上して、且つ、
エツチングなどの処理を安定に行うことができる。
従来のように再三反応チャンバ内に大気を導入しなくて
も、反応チャンバ内部を長期間にわたって高真空に保持
することができ、製造装置の稼働率が向上して、且つ、
エツチングなどの処理を安定に行うことができる。
〔実 施 例］
以下に図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第１図は本発明にかかる平行平板型プラズマエツチング
装置の要部断面図を示しており、図中の記号は第４図と
同様に１は反応チャンバ、２は上部電極、３は下部電極
、４はウェハー、５はガス導入口、６は排気口、７は高
周波電源、８は絶縁部、１１は光ファイバ、１２は検出
器であるが、２０は透明石英からなる透光窓、２１は中
央に円孔を有するドーナツ状の第１ｉｔ極板、２２は同
形状の第２電極板である。
装置の要部断面図を示しており、図中の記号は第４図と
同様に１は反応チャンバ、２は上部電極、３は下部電極
、４はウェハー、５はガス導入口、６は排気口、７は高
周波電源、８は絶縁部、１１は光ファイバ、１２は検出
器であるが、２０は透明石英からなる透光窓、２１は中
央に円孔を有するドーナツ状の第１ｉｔ極板、２２は同
形状の第２電極板である。
且つ、第２図に本発明にがかる透光窓部分の分解斜視図
を示しており、上記第１図に説明した記号の他、その他
の記号２３はセラミックからなる絶縁筒、２４は０リン
グである。即ち、第２［極板２２は反応チャンバの側壁
ＩＮに取付けてあり、また、透光窓２０との間の空間の
周囲に絶縁筒２３を設置して、筒の両端に０リング２４
を配して気密封止している。そのため、内部空間は反応
チャンバ内部に通じて、同様に高真空になる。他方の第
１電極板２１は透光窓２０の背後に接触して配置され、
大気中に設置されている。例えば、透光窓２０は直径２
０〜５０ｍｍφの大きさで、第１電極板２１および第２
電極板２２もほぼ同様であり、その電極板の中央には直
径５〜１０ＩＩＩＩｌｌφの円孔が設けられてドーナツ
形状になっており、２０円孔から光ファイバ１１を通し
て反応チャンバの内部を透視することができる。
を示しており、上記第１図に説明した記号の他、その他
の記号２３はセラミックからなる絶縁筒、２４は０リン
グである。即ち、第２［極板２２は反応チャンバの側壁
ＩＮに取付けてあり、また、透光窓２０との間の空間の
周囲に絶縁筒２３を設置して、筒の両端に０リング２４
を配して気密封止している。そのため、内部空間は反応
チャンバ内部に通じて、同様に高真空になる。他方の第
１電極板２１は透光窓２０の背後に接触して配置され、
大気中に設置されている。例えば、透光窓２０は直径２
０〜５０ｍｍφの大きさで、第１電極板２１および第２
電極板２２もほぼ同様であり、その電極板の中央には直
径５〜１０ＩＩＩＩｌｌφの円孔が設けられてドーナツ
形状になっており、２０円孔から光ファイバ１１を通し
て反応チャンバの内部を透視することができる。
このように構成にして、例えば、第４図で説明したよう
に、（ＣＦ ａ ＋ ＣＨＦ：ｌ ）混合ガスなどの弗
素系反応ガスによってｓｉｏ、Ｍをエツチングする等の
処理を繰り返した後、反応チャンバに（ＮＦ、 十〇、
）混合ガスを導入して、電極板間に高周波電力を導入し
て透光窓２０をクリーニングする。
に、（ＣＦ ａ ＋ ＣＨＦ：ｌ ）混合ガスなどの弗
素系反応ガスによってｓｉｏ、Ｍをエツチングする等の
処理を繰り返した後、反応チャンバに（ＮＦ、 十〇、
）混合ガスを導入して、電極板間に高周波電力を導入し
て透光窓２０をクリーニングする。
第３図は本発明にがかる透光窓のクリーニングを説明す
る図で、図中の記号は第１図と同一部位に同一記号が付
けであるが、図のように、第１電極板２１を高周波電源
７北接続し、第２電極板２２を接地側にする。そして、
電力を印加するとプラズマが発生して、しかも、両電極
間に電源側が負になるセルフバイアスが生じ、プラズマ
中の＋イオンが高周波電源７（第１ｔ極板２１）側に引
き寄せられる。その＋イオンによるスパッタ効果が大き
く作用して透光窓内面の反応生成物が除去され、透光窓
がクリーニングされる。
る図で、図中の記号は第１図と同一部位に同一記号が付
けであるが、図のように、第１電極板２１を高周波電源
７北接続し、第２電極板２２を接地側にする。そして、
電力を印加するとプラズマが発生して、しかも、両電極
間に電源側が負になるセルフバイアスが生じ、プラズマ
中の＋イオンが高周波電源７（第１ｔ極板２１）側に引
き寄せられる。その＋イオンによるスパッタ効果が大き
く作用して透光窓内面の反応生成物が除去され、透光窓
がクリーニングされる。
このプラズマ発生条件を例示すると、反応チャンバ内に
反応ガスとしてＮＦ、：０□＝１００ ｓｅｃｍ ：
１００ ｓｅｃｍを導入し、排気して減圧度を０．５Ｔ
。
反応ガスとしてＮＦ、：０□＝１００ ｓｅｃｍ ：
１００ ｓｅｃｍを導入し、排気して減圧度を０．５Ｔ
。
ｒｒにする。且つ、第１電極板２１と第２電極板２２の
両電極間に出力３００Ｗの高周波電力を印加すると反応
ガスがプラズマ化される。
両電極間に出力３００Ｗの高周波電力を印加すると反応
ガスがプラズマ化される。
このような透光窓を配設した本発明にかかる平行平板型
プラズマエツチング装置によれば、反応チャンバ内を長
時間にわたって高真空に保持してエンチングを行うこと
ができ、装置の稼働率の向上とウェハーのエツチング安
定に役立つ。
プラズマエツチング装置によれば、反応チャンバ内を長
時間にわたって高真空に保持してエンチングを行うこと
ができ、装置の稼働率の向上とウェハーのエツチング安
定に役立つ。
上記実施例は平行平板型プラズマエツチング装置の場合
であるが、他のマイクロ波プラズマエツチング装置や通
常のプラズマを発生させないドライエツチング装置にも
適用でき、また、ＣＶＤ装置にも本発明は適用できるも
のである。また、透光窓はエツチング終点を検出する窓
に限るものでもなく、要するに反応チャンバ内部を監視
する透視窓すべてに適用して効果のあるものである。
であるが、他のマイクロ波プラズマエツチング装置や通
常のプラズマを発生させないドライエツチング装置にも
適用でき、また、ＣＶＤ装置にも本発明は適用できるも
のである。また、透光窓はエツチング終点を検出する窓
に限るものでもなく、要するに反応チャンバ内部を監視
する透視窓すべてに適用して効果のあるものである。
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる半導体
製造装置によれば、反応チャンバ内を長時間にわたって
高真空に維持できて、その装置の稼働率の向上と被処理
基板の処理の安定化に寄与し、半導体デバイスの品質向
上に大きく貢献するものである。
製造装置によれば、反応チャンバ内を長時間にわたって
高真空に維持できて、その装置の稼働率の向上と被処理
基板の処理の安定化に寄与し、半導体デバイスの品質向
上に大きく貢献するものである。
第１図は本発明にかかる平行平板型プラズマエツチング
装置の要部断面図、 第２図は本発明にかかる透光窓部分の分解斜視図、 第３図は本発明にかかる透光窓のクリーニングを説明す
る図、 第４図は従来の平行平板型プラズマエツチング装置の要
部断面図である。 図において、 １は反応チャンバ、 ２は上部電極、３は下部電極
、 ４はウェハー（被エツチング基板）、 ５はガス導入口、 ６は排気口、７は高周波電源
、 ８は絶縁部、１１は光ファイバ、 １
２は検出器、１０、２０は透光窓、 ２１は第１′！極板、 ２２は第２電極板、２３は
絶縁筒、 ２４は０リング、１−は反応チャ
ンバの側壁 を示している。 代理人 弁理士 井 桁 貞 − ，２０Ｊ＆え冗 不欠ｅ、ｊｌ＋律力・る
装置の要部断面図、 第２図は本発明にかかる透光窓部分の分解斜視図、 第３図は本発明にかかる透光窓のクリーニングを説明す
る図、 第４図は従来の平行平板型プラズマエツチング装置の要
部断面図である。 図において、 １は反応チャンバ、 ２は上部電極、３は下部電極
、 ４はウェハー（被エツチング基板）、 ５はガス導入口、 ６は排気口、７は高周波電源
、 ８は絶縁部、１１は光ファイバ、 １
２は検出器、１０、２０は透光窓、 ２１は第１′！極板、 ２２は第２電極板、２３は
絶縁筒、 ２４は０リング、１−は反応チャ
ンバの側壁 を示している。 代理人 弁理士 井 桁 貞 − ，２０Ｊ＆え冗 不欠ｅ、ｊｌ＋律力・る
Claims (2)
- （１）反応チャンバ（１）内を透視する透光窓（２０）
がドーナツ形状の第１電極板（２１）と第２電極板（２
２）とに挟持され、該第１電極板と第２電極板との間に
プラズマを発生させて前記透光窓（２０）をクリーニン
グするように構成されてなることを特徴とする半導体製
造装置。 - （２）前記透光窓と前記第２電極板とを近接させて、且
つ、前記第１電極板と前記透光窓との間に気密封止した
空間が設けられていることを特徴とする請求項（１）記
載の半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29448590A JPH04167426A (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29448590A JPH04167426A (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04167426A true JPH04167426A (ja) | 1992-06-15 |
Family
ID=17808377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29448590A Pending JPH04167426A (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04167426A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006073801A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Samco Inc | 誘電体窓曇り防止型プラズマ処理装置 |
-
1990
- 1990-10-30 JP JP29448590A patent/JPH04167426A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006073801A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Samco Inc | 誘電体窓曇り防止型プラズマ処理装置 |
| JP4597614B2 (ja) * | 2004-09-02 | 2010-12-15 | サムコ株式会社 | 誘電体窓曇り防止型プラズマ処理装置 |
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