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JPH09181046A - 半導体製造方法および装置 - Google Patents

半導体製造方法および装置

Info

Publication number
JPH09181046A
JPH09181046A JP33371995A JP33371995A JPH09181046A JP H09181046 A JPH09181046 A JP H09181046A JP 33371995 A JP33371995 A JP 33371995A JP 33371995 A JP33371995 A JP 33371995A JP H09181046 A JPH09181046 A JP H09181046A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vacuum processing
container
processing container
temperature
vacuum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP33371995A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasunobu Ishida
泰庸 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP33371995A priority Critical patent/JPH09181046A/ja
Publication of JPH09181046A publication Critical patent/JPH09181046A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空処理容器の内面に付着する付着物の量を
低減するとともに、付着物の膜剥がれを抑えて被処理物
の歩留りを向上させる。 【解決手段】 外部８と遮断されかつ内部２ａに真空雰
囲気を形成可能な真空処理容器２と、真空処理容器２の
内部２ａの排気を行う真空ポンプ４と、真空処理容器２
の内部２ａに三塩化ホウ素などの処理ガス５を供給する
ガス供給手段６と、真空処理容器２の温度を所定温度に
保つ容器温度制御手段７と、マイクロ波３ａを発振する
マグネトロン３とからなり、処理ガス５を用いて半導体
ウェハ１にエッチング処理を行い、さらに、容器温度制
御手段７によって処理中および待機中の真空処理容器２
の温度を所定温度に保つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造技術に
おいて、真空処理容器内で被処理物にエッチングなどの
処理を行う製造技術に関し、特に、真空処理容器に付着
した反応生成物などの付着物の膜剥がれを低減する半導
体製造方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】以下に説明する技術は、本発明を研究、
完成するに際し、本発明者によって検討されたものであ
り、その概要は次のとおりである。
【０００３】石英などによって形成された真空処理容器
内で、被処理物である半導体ウェハに処理を行う半導体
製造装置の一例として、マイクロ波エッチング装置と呼
ばれるものがある。
【０００４】これは、真空雰囲気を形成した真空処理容
器内に不活性ガスを供給し、マイクロ波を照射してプラ
ズマを発生させることにより、半導体ウェハにエッチン
グ処理を行うものである。
【０００５】ここで、マイクロ波エッチング装置におい
ては、真空処理容器内でエッチング処理を行うことによ
り、真空処理容器の内面に反応生成物が堆積付着する。
【０００６】さらに、エッチング処理中（放電中）は、
真空処理容器の温度が上昇し、エッチング処理が終了す
ると温度は低下する。
【０００７】また、真空処理容器の内面に付着した反応
生成物は除去しなければならないため、真空処理容器を
大気開放してアルコールや純水などの溶剤によって清掃
する必要がある。
【０００８】これにより、清掃後の真空排気の時間など
も含めて長時間マイクロ波エッチング装置を停止させな
ければならない。
【０００９】なお、マイクロ波エッチング装置について
は、例えば、株式会社工業調査会、１９９２年１１月２
０日発行、「電子材料１９９３年別冊、超ＬＳＩ製造・
試験装置ガイドブック」、１２１〜１２５頁に記載され
ている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した技
術におけるマイクロ波エッチング装置では、真空処理容
器の内面に付着した反応生成物などの付着物が熱履歴を
受け、異物発塵源となり、内面から剥がれ落ちて異物に
なる。
【００１１】すなわち、エッチング処理が行われていな
い時の真空処理容器の温度は低下し、これにより、付着
物が固まり落下して異物になる。
【００１２】その結果、前記異物が半導体ウェハに付着
し、半導体ウェハの歩留りを低下させることが問題とさ
れる。
【００１３】また、真空処理容器の内面に付着した付着
物を除去するため、真空処理容器の大気開放清掃が必要
となり、マイクロ波エッチング装置のダウンタイムが長
くなることも問題とされる。
【００１４】さらに、真空処理容器の温度が変動するこ
とにより、エッチング処理時のエッチング速度が変動
し、安定した高精度の加工ができないことも問題とされ
る。
【００１５】本発明の目的は、真空処理容器の内面に付
着する付着物の量を低減するとともに、付着物の膜剥が
れを抑えて被処理物の歩留りを向上させる半導体製造方
法および装置を提供することにある。
【００１６】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【００１８】すなわち、本発明の半導体製造方法は、処
理ガスを用いて被処理物を処理するものであり、前記被
処理物の処理を行う真空処理容器の温度を温度検出器に
よって検知し、前記温度検出器が検知した温度値に基づ
いて前記真空処理容器を加熱または冷却することによ
り、前記真空処理容器の温度を所定温度に保つものであ
る。
【００１９】また、本発明の半導体製造装置は、処理ガ
スを用いて被処理物にエッチングなどの処理を行うもの
であり、外部と遮断されかつ内部に真空雰囲気を形成可
能な真空処理容器と、前記真空処理容器の内部の排気を
行う真空排気手段と、前記真空処理容器の内部に前記処
理ガスを供給するガス供給手段と、前記真空処理容器の
温度を所定温度に保つ容器温度制御手段とを有するもの
である。
【００２０】これにより、真空処理容器の温度を処理中
あるいは待機中（処理を行っていない時）でも設定した
所定温度に保つことができる。
【００２１】したがって、待機中であっても真空処理容
器の温度が低下することはないため、真空処理容器の温
度の変動を防止することができる。
【００２２】その結果、真空処理容器の内面への付着物
が固まって落下する膜剥がれを抑えることができ、真空
処理容器内に発生する異物量を低減することができる。
【００２３】さらに、本発明の半導体製造装置は、処理
ガスを用いて被処理物にエッチングなどの処理を行うも
のであり、外部と遮断されかつ内部に真空雰囲気を形成
可能な真空処理容器と、前記真空処理容器の内部の排気
を行う真空排気手段と、前記真空処理容器の前記被処理
物と対向する内面対向部に向かってかつ前記真空処理容
器の内面にほぼ沿った状態で前記処理ガスを強く吹き付
ける高圧ガス供給手段とを有するものである。
【００２４】なお、本発明の半導体製造装置は、処理ガ
スを用いて被処理物にエッチングなどの処理を行うもの
であり、内壁と外壁とからなる二重壁を備えかつ内部に
真空雰囲気を形成可能な真空処理容器と、前記真空処理
容器の内部の排気を行う真空排気手段と、前記真空処理
容器の内部に前記処理ガスを供給するガス供給手段と、
前記内壁と前記外壁とから形成される間隙部にキャリア
ガスを供給するキャリアガス供給手段と、前記キャリア
ガスを加熱するキャリアガス加熱手段とを有し、前記キ
ャリアガス加熱手段によって加熱された前記キャリアガ
スを前記間隙部に供給することにより、前記真空処理容
器の温度を所定温度に保つものである。
【００２５】また、本発明の半導体製造装置は、処理ガ
スを用いて被処理物にエッチングなどの処理を行うもの
であり、内壁と外壁とからなる二重壁を備えかつ内部に
真空雰囲気を形成可能な真空処理容器と、前記真空処理
容器の内部に前記処理ガスを供給するガス供給手段と、
前記内壁と前記外壁とから形成される間隙部に不活性ガ
スを供給する不活性ガス供給手段と、前記真空処理容器
の内部および前記間隙部の排気を行う真空排気手段と、
前記間隙部にプラズマを発生させるプラズマ発生手段と
を有し、真空雰囲気が形成された前記間隙部に不活性ガ
スを供給しかつ前記プラズマ発生手段を用いて前記間隙
部にプラズマを発生させることにより、プラズマ発生時
の熱によって前記真空処理容器の温度を所定温度に保つ
ものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【００２７】図１は本発明の半導体製造装置であるマイ
クロ波エッチング装置の構造の実施の形態の一例を示す
構成概念図である。
【００２８】本実施の形態による半導体製造装置は、被
処理物でありかつシリコンなどによって形成された半導
体ウェハ１を真空処理容器（ベルジャともいう）２の内
部２ａで処理するものであり、その一例としてマイクロ
波３ａを用いてプラズマ９を発生させ半導体ウェハ１に
エッチング処理を行うマイクロ波エッチング装置を説明
する。
【００２９】前記マイクロ波エッチング装置の構成につ
いて説明すると、外部８と遮断されかつ内部２ａに真空
雰囲気を形成可能な真空処理容器２と、真空処理容器２
の内部２ａの排気を行う真空排気手段である真空ポンプ
４と、真空処理容器２の内部２ａに三塩化ホウ素（BC
l3) などの処理ガス（プロセスガスともいう）５を供給
するガス供給手段６と、真空処理容器２の温度を所定温
度に保つ容器温度制御手段７と、マイクロ波３ａを発振
するプラズマ発生手段であるマグネトロン３とからな
り、処理ガス５を用いて半導体ウェハ１にエッチング処
理を行い、さらに、容器温度制御手段７によって処理中
および待機中の真空処理容器２の温度を所定温度に保つ
ものである。
【００３０】ここで、容器温度制御手段７は、真空処理
容器２の温度を検知する温度検出器である接触式温度セ
ンサ７ａと、真空処理容器２を冷却する容器冷却手段で
ある冷却用ガス供給器７ｂと、真空処理容器２を加熱す
る容器加熱手段であるヒータ７ｃと、接触式温度センサ
７ａが検出した真空処理容器２の温度値に基づいて冷却
用ガス供給器７ｂまたはヒータ７ｃに出力信号を送る制
御部であるコントローラ７ｄと、コントローラ７ｄから
の前記出力信号の送信先を切り換える切り換えスイッチ
７ｅとからなり、接触式温度センサ７ａとコントローラ
７ｄとがファイバーケーブル７ｆによって結線されてい
る。
【００３１】また、真空処理容器２の外部８はマイクロ
波３ａを導く導波管３ｂによって覆われ、導波管３ｂに
はマグネトロン３が取り付けられている。
【００３２】さらに、導波管３ｂによって覆われた真空
処理容器２の外部８には、プラズマ９の発生位置を調節
するリング状コイルである電磁石１０が設置され、電磁
石１０にヒータ７ｃが取り付けられている。
【００３３】また、真空処理容器２の内部２ａには、エ
ッチング処理時に半導体ウェハ１を支持する試料台であ
りかつ電極である静電吸着式電極１１が設置され、静電
吸着式電極１１には高周波電源１２が接続されている。
【００３４】なお、真空処理容器２は石英などによって
形成され、真空処理容器２にはガス導入口２ｂと真空排
気口２ｃとが設けられ、さらに、ガス導入口２ｂを介し
てガス供給手段６が接続され、真空排気口２ｃを介して
真空ポンプ４が接続されている。
【００３５】ここで、本実施の形態によるマイクロ波エ
ッチング装置は、静電吸着式電極１１上に吸着した半導
体ウェハ１に対してプロセスガスである処理ガス５を供
給し、高周波電源１２による高周波の印加とマグネトロ
ン３によるマイクロ波３ａの励起とによってプラズマ９
を発生させて半導体ウェハ１にエッチング処理を行うも
のである。
【００３６】さらに、真空処理容器２はマイクロ波３ａ
の透過を良くする機能を有し、また、静電吸着式電極１
１は半導体ウェハ１を静電吸着によって支持する電極で
ある。
【００３７】なお、電磁石１０は、プラズマ９に磁界を
加えることによりイオン化効率を向上させ、かつ、印加
される電流の大きさに応じて真空処理容器２の内部２ａ
でプラズマ９の発生位置を調節するものであり、また、
真空排気口２ｃはエッチング処理中に発生した付着物で
ある反応生成物１３を含んだ残留ガスを排気するもので
あり、さらに、ガス導入口２ｂは、プラズマ９を発生さ
せる際に処理ガス５を導く導入口である。
【００３８】また、高周波電源１２は、プラズマ放電の
励起用として用いられる電源である。
【００３９】さらに、真空処理容器２に取り付けられた
３つの接触式温度センサ７ａは、真空処理容器２の温度
を検知（計測）し、ファイバーケーブル７ｆを介して真
空処理容器２の温度値をコントローラ７ｄに送るもので
ある。
【００４０】なお、接触式温度センサ７ａの取り付け数
は３つに限らず、１つでも３つ以外の複数個でもよい。
さらに、ファイバーケーブル７ｆは前記温度値のデータ
転送を速く行うためのものであるが、他の結線部材を用
いてもよい。
【００４１】また、コントローラ７ｄは、前記温度値に
基づいて切り換えスイッチ７ｅを動作させ、真空処理容
器２の近傍に設置された冷却用ガス供給器７ｂもしくは
ヒータ７ｃに出力信号を送るものである。
【００４２】つまり、真空処理容器２を冷却する場合
は、冷却用ガス供給器７ｂによって窒素ガスやドライエ
アーなどの冷却ガス１４を真空処理容器２に吹き付け、
さらに、真空処理容器２を加熱する場合は、ヒータ７ｃ
によって真空処理容器２を加熱する。
【００４３】これにより、容器温度制御手段７によって
真空処理容器２の温度を所定温度に保つことができる。
【００４４】次に、本実施の形態の半導体製造方法、す
なわち、エッチング方法について説明する。
【００４５】まず、真空処理容器２の内部２ａに、ガス
供給手段６によって三塩化ホウ素などの処理ガス５を供
給しながら、真空ポンプ４によって真空処理容器２の内
部２ａを排気し、所定の真空度に減圧する。
【００４６】そこに、マグネトロン３によって、導波管
３ｂを介し、例えば、２.4５ＧＨｚ程度のマイクロ波３
ａを外部８から真空処理容器２に照射して真空処理容器
２の内部２ａにプラズマ９を発生させる。
【００４７】さらに、高周波電源１２によって試料台で
もある静電吸着式電極１１に高周波電圧を印加する。
【００４８】これにより、プラズマ９中の反応性元素イ
オンが半導体ウェハ１に向かって入射し、半導体ウェハ
１のエッチングを行うことができる。
【００４９】ここで、エッチング処理を行うと、真空処
理容器２の内面２ｄに反応生成物１３が付着する。さら
に、エッチング処理後に真空処理容器２の温度が変動
（特に低下）すると、反応生成物１３が落下して異物と
なるため、反応生成物１３の膜剥がれを防止するため
に、真空処理容器２の温度を常に所定温度に保つ。
【００５０】なお、真空処理容器２の温度については、
予め保つべき所定温度を設定しておき、容器温度制御手
段７の構成部材である接触式温度センサ７ａによって常
に（エッチング処理中およびエッチング処理を行ってい
ない待機中）その温度を検知しておく（モニターしてお
く）。
【００５１】さらに、接触式温度センサ７ａが検知した
温度値をコントローラ７ｄに送り、真空処理容器２の温
度が前記所定温度から外れた場合（設定した所定の温度
範囲から外れた場合）には、切り換えスイッチ７ｅを切
り換え、冷却用ガス供給器７ｂもしくはヒータ７ｃを作
動させる。
【００５２】これにより、真空処理容器２を冷却する場
合は、冷却用ガス供給器７ｂによって冷却ガス１４を真
空処理容器２に吹き付け、さらに、真空処理容器２を加
熱する場合は、ヒータ７ｃによって真空処理容器２を加
熱する。
【００５３】その結果、容器温度制御手段７によって真
空処理容器２の温度を予め設定した所定温度に保つこと
ができる。
【００５４】本実施の形態の半導体製造方法および装置
によれば、以下のような作用効果が得られる。
【００５５】すなわち、真空処理容器２の温度を所定温
度に保つ容器温度制御手段７を有することにより、真空
処理容器２の温度をエッチング処理中あるいは待機中
（処理を行っていない時）でも設定した所定温度に保つ
ことができる。
【００５６】これにより、待機中であっても真空処理容
器２の温度が低下することはないため、真空処理容器２
の温度の変動を防止することができる。
【００５７】したがって、真空処理容器２の内面２ｄに
付着した反応生成物１３（付着物）が、固まって落下す
る膜剥がれを抑えることができ、真空処理容器２内に発
生する異物量を低減することができる。
【００５８】その結果、反応生成物１３などの異物が半
導体ウェハ１に付着することを低減できるため、半導体
ウェハ１の歩留りを向上させることができる。
【００５９】さらに、真空処理容器２の温度を所定温度
に保つことができるため、反応生成物１３が付着しにく
くなり、これにより、反応生成物１３の付着量を低減す
ることができる。
【００６０】その結果、真空処理容器２内に発生する異
物量を低減することができる。
【００６１】また、真空処理容器２の内面２ｄに付着し
た反応生成物１３の膜剥がれを抑えることができるた
め、真空処理容器２内に発生する異物量を低減すること
ができ、これにより、真空処理容器２の大気開放清掃の
頻度（回数）を低減することができる。
【００６２】その結果、半導体製造装置のダウンタイム
（稼動していない時間）を減少させることができ、装置
の稼動時間の増加と半導体ウェハ１のエッチング処理の
スループットを向上させることができる。
【００６３】さらに、真空処理容器２の温度の変動を防
止することにより、真空処理容器２内の雰囲気を安定さ
せることができ、エッチング処理時の処理速度の安定化
や処理の均一化を図ることができる。
【００６４】その結果、エッチング処理の処理性能を向
上させることができ、半導体ウェハ１に安定した高精度
の加工（エッチング）を行うことが可能になる。
【００６５】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言う
までもない。
【００６６】例えば、前記実施の形態による半導体製造
装置（マイクロ波エッチング装置）では、接触式温度セ
ンサなどによって構成される容器温度制御手段を用いて
真空処理容器の温度を所定温度に保つものであったが、
図２，図３に示す他の実施の形態の半導体製造装置（マ
イクロ波エッチング装置）のように、真空処理容器２の
加熱を他の方法によって行うものであってもよい。
【００６７】ここで、図２に示すマイクロ波エッチング
装置の構成について説明すると、内壁２ｅと外壁２ｆと
からなる二重壁を備えかつ内部２ａに真空雰囲気を形成
可能な真空処理容器２と、真空処理容器２の内部２ａの
排気を行う真空排気手段である真空ポンプ４と、真空処
理容器２の内部２ａに三塩化ホウ素などの処理ガス５を
供給するガス供給手段６と、内壁２ｅと外壁２ｆとから
形成される間隙部２ｇに窒素ガスなどのキャリアガス１
５を供給するキャリアガス供給手段１６と、キャリアガ
ス１５を加熱するキャリアガス加熱手段１７と、マイク
ロ波３ａを発振するプラズマ発生手段であるマグネトロ
ン３とからなる。
【００６８】すなわち、キャリアガス加熱手段１７によ
って加熱されたキャリアガス１５を間隙部２ｇに供給す
ることにより、真空処理容器２の温度を所定温度に保つ
ものである。
【００６９】なお、キャリアガス加熱手段１７によって
キャリアガス１５を加熱するのは、間隙部２ｇに供給す
る前であればいつ行ってもよい。
【００７０】また、図３に示すマイクロ波エッチング装
置は、内壁２ｅと外壁２ｆとからなる二重壁を備えかつ
内部２ａに真空雰囲気を形成可能な真空処理容器２と、
真空処理容器２の内部２ａに処理ガス５を供給するガス
供給手段６と、内壁２ｅと外壁２ｆとから形成される間
隙部２ｇにアルゴンガスなどの不活性ガス１８を供給す
る不活性ガス供給手段１９と、真空処理容器２の内部２
ａおよび間隙部２ｇの排気を行う真空排気手段である真
空ポンプ４と、間隙部２ｇにプラズマ９を発生させるプ
ラズマ発生手段であるマグネトロン３とからなる。
【００７１】すなわち、真空ポンプ４によって間隙部２
ｇに真空雰囲気を形成し、前記真空雰囲気が形成された
間隙部２ｇに不活性ガス供給手段１９によって不活性ガ
ス１８を供給する。さらに、マグネトロン３によってマ
イクロ波３ａを照射し、間隙部２ｇにプラズマ９を発生
させることにより、プラズマ発生時の熱によって真空処
理容器２の温度を所定温度に保つものである。
【００７２】なお、真空処理容器２の内部２ａの真空排
気と間隙部２ｇの真空排気とは、同一の１つの真空ポン
プ４ではなく、内部２ａと間隙部２ｇとに別々に接続さ
れた２つの真空ポンプ４（真空排気手段）によって行っ
てもよい。
【００７３】これにより、図２および図３に示したマイ
クロ波エッチング装置によっても前記実施の形態で説明
したマイクロ波エッチング装置と同様の作用効果を得る
ことができる。
【００７４】また、図１，図２および図３に示すマイク
ロ波エッチング装置は、真空処理容器２の温度を所定温
度に保つことにより付着物の膜剥がれを防止するもので
あるが、図４および図５に示す半導体製造装置（マイク
ロ波エッチング装置）のように、真空処理容器２の内面
２ｄに付着物である反応生成物１３の付着を低減するも
のであってもよい。
【００７５】ここで、図４に示すマイクロ波エッチング
装置の構成について説明すると、外部８と遮断されかつ
内部２ａに真空雰囲気を形成可能な真空処理容器２と、
真空処理容器２の内部２ａの排気を行う真空排気手段で
ある真空ポンプ４と、真空処理容器２の半導体ウェハ１
と対向する内面対向部（天井部）２ｈに向かってかつ真
空処理容器２の内面２ｄにほぼ沿った状態で三塩化ホウ
素などの処理ガス５を強く吹き付ける高圧ガス供給手段
２０とからなる。
【００７６】すなわち、高圧ガス供給手段２０によって
処理ガス５を真空処理容器２の天井部である内面対向部
２ｈに向かって高圧で吹き付けることにより、真空処理
容器２の内面２ｄに処理ガス５によるガス膜を形成する
ことができる。
【００７７】これにより、反応生成物１３などの付着物
が真空処理容器２の内面２ｄに向かって飛散しても、前
記ガス膜によって反応生成物１３の付着を防ぐことがで
きる。
【００７８】その結果、真空処理容器２の内面２ｄに付
着する反応生成物１３（付着物）の量を低減させること
ができる。
【００７９】また、図５に示すマイクロ波エッチング装
置は、内壁２ｅと外壁２ｆとからなる二重壁を備えかつ
内壁２ｅに複数個のガス吹き出し口２ｉが設けられた真
空処理容器２と、真空処理容器２の内部２ａの排気を行
う真空排気手段である真空ポンプ４と、処理ガス５を内
壁２ｅと外壁２ｆとの間に形成される間隙部２ｇに供給
しかつガス吹き出し口２ｉを介して真空処理容器２の内
部２ａに処理ガス５を供給するガス供給手段６とからな
る。
【００８０】すなわち、ガス供給手段６によって処理ガ
ス５を真空処理容器２の内部２ａに供給する際に、ま
ず、間隙部２ｇに供給し、さらに、内壁２ｅに設けられ
た複数個のガス吹き出し口２ｉを介して真空処理容器２
の内部２ａに処理ガス５を供給するものである。
【００８１】これにより、反応生成物１３などの付着物
が真空処理容器２の内面２ｄに向かって飛散しても、ガ
ス吹き出し口２ｉからシャワー状に噴流される処理ガス
５によって前記付着物を跳ね返すことができる。
【００８２】その結果、真空処理容器２の内面２ｄへの
反応生成物１３の付着を防ぐことができる。
【００８３】なお、図２〜図５に示すマイクロ波エッチ
ング装置は、容器温度制御手段７（図１参照）を有さな
いものであったが、図２〜図５に示すマイクロ波エッチ
ング装置においても、前記容器温度制御手段７が設けら
れていてもよい。
【００８４】すなわち、図２〜図５に示すマイクロ波エ
ッチング装置に、図１に示した容器温度制御手段７が設
けられ、前記容器温度制御手段７（図１参照）が、真空
処理容器２の温度を検知する温度検出器である接触式温
度センサ７ａと、真空処理容器２を冷却する容器冷却手
段である冷却用ガス供給器７ｂと、真空処理容器２を加
熱する容器加熱手段であるヒータ７ｃと、接触式温度セ
ンサ７ａが検知した真空処理容器２の温度値に基づいて
冷却用ガス供給器７ｂまたはヒータ７ｃに出力信号を送
る制御部であるコントローラ７ｄとからなる。
【００８５】この場合においても、図１に示したマイク
ロ波エッチング装置と同様の作用効果が得られることは
言うまでもない。
【００８６】また、図１〜図５に示した半導体製造装置
（マイクロ波エッチング装置）においては、被処理物が
半導体ウェハの場合について説明したが、前記被処理物
は、半導体ウェハ以外のものであってもよい。
【００８７】さらに、前記半導体製造装置におけるプラ
ズマ発生手段は、マグネトロンであったが、前記プラズ
マ発生手段は真空処理容器の内部に設けられた針状電極
などであってもよく、前記針状電極に高電圧を印加させ
てプラズマを発生させてもよい。
【００８８】また、前記半導体製造装置の容器温度制御
手段における温度検出器は、真空処理容器に接触させて
前記真空処理容器の温度を検知（計測）するものであれ
ば、熱電対などであってもよい。
【００８９】なお、前記容器温度制御手段における容器
冷却手段または容器加熱手段についても、真空処理容器
を冷却あるいは加熱できるものであれば、窒素ガスやド
ライエアー以外のヘリウムガスなどの他の冷却ガス、あ
るいはヒータ以外の赤外線ランプなどの他の加熱手段で
あってもよい。
【００９０】さらに、前記半導体製造装置で使用する処
理ガスは、三塩化ホウ素以外の他の処理ガスであっても
よく、加工（処理）に応じた処理ガスを用いることがで
きる。
【００９１】また、前記半導体製造装置の真空処理容器
は、石英以外のセラミックなどによって形成されたもの
であってもよい。
【００９２】さらに、前記半導体製造装置はマイクロ波
エッチング装置に限らず、他のエッチング装置であって
もよく、また、真空処理容器を用いて被処理物に処理を
行うものであれば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Depositio
n)装置やスパッタリング装置などであってもよい。
【００９３】その場合、半導体ウェハなどの被処理物に
行われる処理は、成膜処理であることは言うまでもな
い。
【００９４】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【００９５】（１）．真空処理容器の温度を所定温度に
保つ容器温度制御手段を有することにより、真空処理容
器の温度を処理中あるいは待機中でも設定した所定温度
に保つことができる。これにより、真空処理容器の温度
の変動を防止することができるため、真空処理容器の内
面の付着物が固まって落下する膜剥がれを抑えることが
でき、真空処理容器内に発生する異物量を低減すること
ができる。その結果、異物が被処理物に付着することを
低減できるため、被処理物の歩留りを向上させることが
できる。
【００９６】（２）．真空処理容器の温度を所定温度に
保つことができるため、付着物が付着しにくくなり、付
着物の付着量を低減することができる。これにより、真
空処理容器内に発生する異物量を低減することができ
る。
【００９７】（３）．真空処理容器の内面に付着した付
着物の膜剥がれを抑えることができるため、真空処理容
器内に発生する異物量を低減することができ、これによ
り、真空処理容器の大気開放清掃の頻度を低減すること
ができる。その結果、半導体製造装置のダウンタイムを
減少させることができ、装置の稼動時間の増加と被処理
物の処理のスループットを向上させることができる。
【００９８】（４）．真空処理容器の温度の変動を防止
することにより、真空処理容器内の雰囲気を安定させる
ことができ、処理時の処理速度の安定化や処理の均一化
を図ることができる。その結果、処理性能を向上させる
ことができ、被処理物に安定した高精度の加工を行うこ
とが可能になる。
【００９９】（５）．半導体製造装置が真空処理容器の
天井部である内面対向部に向かってかつ真空処理容器の
内面にほぼ沿った状態で処理ガスを強く吹き付ける高圧
ガス供給手段を有することにより、真空処理容器の内面
に処理ガスによるガス膜を形成することができる。これ
により、付着物が真空処理容器の内面に向かって飛散し
ても、ガス膜によって付着物の付着を防ぐことができ、
その結果、真空処理容器の内面に付着する付着物の量を
低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体製造装置であるマイクロ波エッ
チング装置の構造の実施の形態の一例を示す構成概念図
である。
【図２】本発明の他の実施の形態である半導体製造装置
（マイクロ波エッチング装置）の構造の一例を示す構成
概念図である。
【図３】本発明の他の実施の形態である半導体製造装置
（マイクロ波エッチング装置）の構造の一例を示す構成
概念図である。
【図４】本発明の他の実施の形態である半導体製造装置
（マイクロ波エッチング装置）の構造の一例を示す構成
概念図である。
【図５】本発明の他の実施の形態である半導体製造装置
（マイクロ波エッチング装置）の構造の一例を示す構成
概念図である。
【符号の説明】 １ 半導体ウェハ（被処理物） ２ 真空処理容器 ２ａ 内部 ２ｂ ガス導入口 ２ｃ 真空排気口 ２ｄ 内面 ２ｅ 内壁 ２ｆ 外壁 ２ｇ 間隙部 ２ｈ 内面対向部 ２ｉ ガス吹き出し口 ３ マグネトロン（プラズマ発生手段） ３ａ マイクロ波 ３ｂ 導波管 ４ 真空ポンプ（真空排気手段） ５ 処理ガス ６ ガス供給手段 ７ 容器温度制御手段 ７ａ 接触式温度センサ（温度検出器） ７ｂ 冷却用ガス供給器（容器冷却手段） ７ｃ ヒータ（容器加熱手段） ７ｄ コントローラ（制御部） ７ｅ 切り換えスイッチ ７ｆ ファイバーケーブル ８ 外部 ９ プラズマ １０ 電磁石 １１ 静電吸着式電極 １２ 高周波電源 １３ 反応生成物（付着物） １４ 冷却ガス １５ キャリアガス １６ キャリアガス供給手段 １７ キャリアガス加熱手段 １８ 不活性ガス １９ 不活性ガス供給手段 ２０ 高圧ガス供給手段
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｆ 4/00 Ｃ２３Ｆ 4/00 Ａ Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205 21/302 Ｂ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 処理ガスを用いて被処理物を処理する半
    導体製造方法であって、前記被処理物の処理を行う真空
    処理容器の温度を温度検出器によって検知し、前記温度
    検出器が検知した温度値に基づいて前記真空処理容器を
    加熱または冷却することにより、前記真空処理容器の温
    度を所定温度に保つことを特徴とする半導体製造方法。
  2. 【請求項２】 処理ガスを用いて被処理物にエッチング
    などの処理を行う半導体製造装置であって、 外部と遮断され、かつ内部に真空雰囲気を形成可能な真
    空処理容器と、 前記真空処理容器の内部の排気を行う真空排気手段と、 前記真空処理容器の内部に前記処理ガスを供給するガス
    供給手段と、 前記真空処理容器の温度を所定温度に保つ容器温度制御
    手段とを有することを特徴とする半導体製造装置。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の半導体製造装置であっ
    て、前記容器温度制御手段は、前記真空処理容器の温度
    を検知する温度検出器と、前記真空処理容器を冷却する
    容器冷却手段と、前記真空処理容器を加熱する容器加熱
    手段と、前記温度検出器が検出した前記真空処理容器の
    温度値に基づいて前記容器冷却手段または前記容器加熱
    手段に出力信号を送る制御部とを有することを特徴とす
    る半導体製造装置。
  4. 【請求項４】 処理ガスを用いて被処理物にエッチング
    などの処理を行う半導体製造装置であって、 外部と遮断され、かつ内部に真空雰囲気を形成可能な真
    空処理容器と、 前記真空処理容器の内部の排気を行う真空排気手段と、 前記真空処理容器の前記被処理物と対向する内面対向部
    に向かって、かつ前記真空処理容器の内面にほぼ沿った
    状態で前記処理ガスを強く吹き付ける高圧ガス供給手段
    とを有することを特徴とする半導体製造装置。
  5. 【請求項５】 処理ガスを用いて被処理物にエッチング
    などの処理を行う半導体製造装置であって、 内壁と外壁とからなる二重壁を備え、かつ前記内壁に複
    数個のガス吹き出し口が設けられた真空処理容器と、 前記真空処理容器の内部の排気を行う真空排気手段と、 前記処理ガスを前記内壁と前記外壁との間に形成される
    間隙部に供給し、かつ前記ガス吹き出し口を介して前記
    真空処理容器の内部に前記処理ガスを供給するガス供給
    手段とを有することを特徴とする半導体製造装置。
  6. 【請求項６】 処理ガスを用いて被処理物にエッチング
    などの処理を行う半導体製造装置であって、 内壁と外壁とからなる二重壁を備え、かつ内部に真空雰
    囲気を形成可能な真空処理容器と、 前記真空処理容器の内部の排気を行う真空排気手段と、 前記真空処理容器の内部に前記処理ガスを供給するガス
    供給手段と、 前記内壁と前記外壁とから形成される間隙部にキャリア
    ガスを供給するキャリアガス供給手段と、 前記キャリアガスを加熱するキャリアガス加熱手段とを
    有し、 前記キャリアガス加熱手段によって加熱された前記キャ
    リアガスを前記間隙部に供給することにより、前記真空
    処理容器の温度を所定温度に保つことを特徴とする半導
    体製造装置。
  7. 【請求項７】 処理ガスを用いて被処理物にエッチング
    などの処理を行う半導体製造装置であって、 内壁と外壁とからなる二重壁を備え、かつ内部に真空雰
    囲気を形成可能な真空処理容器と、 前記真空処理容器の内部に前記処理ガスを供給するガス
    供給手段と、 前記内壁と前記外壁とから形成される間隙部に不活性ガ
    スを供給する不活性ガス供給手段と、 前記真空処理容器の内部および前記間隙部の排気を行う
    真空排気手段と、 前記間隙部にプラズマを発生させるプラズマ発生手段と
    を有し、 真空雰囲気が形成された前記間隙部に不活性ガスを供給
    し、かつ前記プラズマ発生手段を用いて前記間隙部にプ
    ラズマを発生させることにより、プラズマ発生時の熱に
    よって前記真空処理容器の温度を所定温度に保つことを
    特徴とする半導体製造装置。
  8. 【請求項８】 請求項４，５，６または７記載の半導体
    製造装置であって、前記真空処理容器の温度を所定温度
    に保つ容器温度制御手段が設けられ、前記容器温度制御
    手段は、前記真空処理容器の温度を検知する温度検出器
    と、前記真空処理容器を冷却する容器冷却手段と、前記
    真空処理容器を加熱する容器加熱手段と、前記温度検出
    器が検出した前記真空処理容器の温度値に基づいて前記
    容器冷却手段または前記容器加熱手段に出力信号を送る
    制御部とを有することを特徴とする半導体製造装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11297672A (ja) * 1998-04-09 1999-10-29 Tadahiro Omi シャワープレート、シャワープレート周辺構造及びプロセス装置
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JP2011228688A (ja) * 2010-04-02 2011-11-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 成膜装置、及び半導体装置の作製方法

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