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チャンバおよびそれを用いたエッチング装置 - 株式会社日立製作所
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発明の名称 チャンバおよびそれを用いたエッチング装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−163461
公開日 平成6年(1994)6月10日
出願番号 特願平4−309063
出願日 平成4年(1992)11月18日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】筒井 大和
発明者 金川 秀夫
要約 目的
シール部材に対するプラズマの接触を最小限に抑え、シール部材の変質を抑制してチャンバ内での発塵を防止できるチャンバおよびそれを用いたエッチング装置を提供する。

構成
真空中でプラズマを使用し、半導体ウェハに対してアッシングおよびエッチング処理を施すエッチング装置に用いられ、処理を行うチューブ状の容器1と、この容器1に半導体ウェハを出し入れするために開閉される蓋2などから構成されている。そして、容器1の端部には、蓋2との間で外気を遮断するシール部材であるガスケット3が装着され、これによって内部雰囲気が保持されている。さらに、容器1内においては、ガスケット3に対してプラズマが非接触状態となるようにカバー4が内装されている。
特許請求の範囲
【請求項1】 結晶成長または処理に際し、容器と蓋との間をシール部材を介して外気と遮断して内部雰囲気を保持するチャンバであって、前記シール部材に対して前記内部雰囲気を非接触にするか、または接触面積を小さくすることを特徴とするチャンバ。
【請求項2】 前記シール部材と前記内部雰囲気との間を、前記容器と同じ材料による被覆部材により非接触状態または接触面積の低減を図ることを特徴とする請求項1記載のチャンバ。
【請求項3】 請求項1または2記載のチャンバを用い、前記容器内の真空中でプラズマを使用し、該プラズマが前記シール部材に対して非接触状態または接触面積の低減が図られ、前記チャンバ内に出し入れされる半導体ウェハに対してアッシングおよびエッチング処理を施すことを特徴とするチャンバを用いたエッチング装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、チャンバを用いた半導体製造技術に関し、特にアッシングおよびエッチング処理を施すエッチング装置において、チャンバ内におけるシール部材の変質を抑えることによって発塵の防止が可能とされるチャンバおよびそれを用いたエッチング装置に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、プラズマを利用してエッチング処理を施すドライエッチング装置においては、エッチング処理を行うチャンバ内が外気と遮断され、このチャンバ内のプラズマにより生成された中性活性種によって半導体ウェハがエッチング処理される。
【0003】この場合に、チャンバ内では、真空中でプラズマを使用することから大気との分離のために容器と蓋との間にシール用のガスケットが介在され、これによって内部雰囲気が保持される構造となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のような従来技術においては、ガスケットにプラズマが当たるために、使用しているうちにガスケットが変質してしまい、このガスケットの変質によってチャンバ内に発塵が生じるという問題がある。これに対しては、ガスケットの材質の変更などによる対応も考えられるが、長期間の使用においては充分な効果が得られていない。
【0005】そこで、本発明の目的は、シール部材に対するプラズマの接触を最低限に抑え、シール部材の変質を抑制してチャンバ内での発塵を防止することができるチャンバおよびそれを用いたエッチング装置を提供することにある。
【0006】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。
【0007】
【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、下記のとおりである。
【0008】すなわち、本発明のチャンバは、結晶成長または処理に際し、容器と蓋との間をシール部材を介して外気と遮断して内部雰囲気を保持するチャンバであって、シール部材に対して内部雰囲気を非接触にするか、または接触面積を小さくするものである。
【0009】この場合に、前記シール部材と内部雰囲気との間を、容器と同じ材料による被覆部材により非接触状態または接触面積の低減を図るようにするものである。
【0010】また、本発明のチャンバを用いたエッチング装置は、前記チャンバを用い、容器の真空中でのプラズマを使用し、このプラズマがシール部材に対して非接触状態または接触面積の低減が図られ、チャンバ内に出し入れされる半導体ウェハに対してアッシングおよびエッチング処理を施すものである。
【0011】
【作用】前記したチャンバおよびそれを用いたエッチング装置によれば、チャンバ内において、たとえば被覆部材によってシール部材と内部雰囲気とが非接触状態または接触面積の低減が図られることにより、内部雰囲気によるシール部材の変質を抑えることができる。
【0012】特に、半導体ウェハに対してアッシングおよびエッチング処理を施すエッチング装置においては、シール部材に対してプラズマが直接当り難くなり、これによってシール部材の変質を抑制することができる。
【0013】これにより、シール部材の変質を抑制し、歩留りに影響するチャンバ内での発塵を防止することができる。
【0014】
【実施例】図1は本発明の一実施例であるエッチング装置に用いられるチャンバのシール部を示す斜視図、図2は本実施例のチャンバにおけるシール部を示す要部断面図、図3は本実施例のチャンバを用いたエッチング装置を示す概略構成図、図4〜図6は本実施例のチャンバにおけるシール部の変形例を示す要部断面図である。
【0015】まず、図1および図2により本実施例のチャンバにおけるシール部の構成を説明する。
【0016】本実施例のチャンバのシール部は、たとえば真空中でプラズマを使用し、半導体ウェハに対してアッシングおよびエッチング処理を施すエッチング装置に用いられ、処理を行うチューブ状の容器1と、この容器1に半導体ウェハを出し入れするために開閉される蓋2などから構成されている。
【0017】そして、容器1の端部には、蓋2との間で外気を遮断するガスケット(シール部材)3が装着され、これによって内部雰囲気が保持されている。さらに、容器1内においては、ガスケット3に対してプラズマが非接触状態となるようにカバー(被覆部材)4が内装されている。
【0018】容器1および蓋2は、たとえば石英などのように機械的強度に強く、プラズマなどに対して変質し難い材料によって形成され、またガスケット3には、化学的性質に強い硬質ゴムなどか用いられている。
【0019】カバー4は、たとえば容器1と同様に石英などが用いられ、直径の異なる大小のリング5,6が連結されて形成されている。たとえば、チャンバの内径に嵌装される直径の大きいリング5と、さらにこのリング5の内径に嵌装され、かつガスケット3の内径より小さい直径の小さいリング6とが、互いに重ね合わされて嵌着されている。
【0020】次に本実施例の作用について説明する。
【0021】以上のように構成されるチャンバは、たとえば図3に示すように、内部にキャリア7に垂設された半導体ウェハ8が出し入れされ、またチャンバの外周部には、高周波電源9より高周波電圧が印加される電極部10が設けられている。
【0022】そして、たとえばチャンバ内に反応性ガス11を導入し、圧力を10-1〜1.0Torrに保ち、13.56MHzの高周波電圧を電極部10に印加して放電を起こし、この放電プラズマによってラジカルを発生させる。
【0023】これにより、半導体ウェハ8はプラズマ中に置かれるため、ラジカルのようにエッチング反応に寄与するエッチャントの化学的な反応が主体となる等方性エッチング処理が施される。
【0024】この場合に、チャンバ内のシール部にカバー4が内装されることにより、プラズマがガスケット3に対して直接当たらない状態となるので、従来発生していたプラズマによるガスケット3の変質をなくすことができる。
【0025】従って、本実施例のチャンバによれば、容器1内において、ガスケット3に対してカバー4が内装され、プラズマがガスケット3に当たらないようにすることができるので、プラズマによるガスケット3の変質を抑え、チャンバ内の発塵をなくすことができる。特に、エッチング装置においては、発塵の抑制によって歩留りの向上が可能となる。
【0026】以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例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いうまでもない。
【0027】たとえば、本実施例のチャンバのシール部については、図1および図2に示すような構造である場合について説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、図4〜図6に示すような種々の変形が考えられ、この場合にガスケットに対してプラズマを非接触にするか、またはプラズマとの接触面積を小さくできるような構造であれば広く適用可能である。
【0028】すなわち、図4および図5の場合には、ガスケット3の被覆部材を一体成形して容器1a,1bまたは蓋2bの形状を変更し、これによってプラズマを非接触状態にすることができる。
【0029】また、図6に示すように、容器1cの端部を鍔状に形成し、この鍔にガスケット3を装着して外気との遮断を行うような構造の場合には、プラズマを非接触状態にはできないものの、プラズマの当たる面積を少なくすることによってガスケット3の変質を抑制することができる。
【0030】以上の説明では、主として本発明者によってなされた発明をその利用分野である半導体製造技術におけるエッチング装置に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、外気と遮断して内部雰囲気を保持するようなチャンバを必要とする他の装置についても広く適用可能である。
【0031】
【発明の効果】本願におい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、下記のとおりである。
【0032】(1).容器と蓋との間のシール部材に対して、たとえば容器と同じ材料による被覆部材によって内部雰囲気を非接触にするか、または接触面積を小さくすることにより、内部雰囲気によるシール部材の変質を抑えることができるので、チャンバ内での発塵の防止が可能となる。
【0033】(2).シール部材と内部雰囲気との間を、非接触状態または接触面積の低減を図ることにより、シール部材の変質を抑制することができるので、長期間の使用が可能となる。
【0034】(3).特に、容器内の真空中でプラズマを使用し、チャンバ内に出し入れされる半導体ウェハに対してアッシングおよびエッチング処理を施すエッチング装置に用いる場合には、シール部材に対するプラズマの接触を最小限に抑え、シール部材の変質を抑制してチャンバ内での発塵を防止することができるので、発塵に対する歩留りの向上が可能となる。




 

 


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