JP3208008B2

JP3208008B2 - 処理装置

Info

Publication number: JP3208008B2
Application number: JP13363894A
Authority: JP
Inventors: 光明小美野
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1994-05-24
Filing date: 1994-05-24
Publication date: 2001-09-10
Anticipated expiration: 2016-09-10
Also published as: JPH07321097A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より半導体の製造工程においては、
たとえば、半導体ウェハやＬＣＤ基板などの被処理体に
所望の微細パターン形状を施すために、処理室内に導入
された反応性ガスの高周波グロー放電を利用したプラズ
マエッチング装置などの処理装置が広く使用されてい
る。

【０００３】図１１には、かかるグロー放電を利用した
プラズマエッチング装置、いわゆる平行平板型のプラズ
マエッチング装置の典型例が示されている。図示のよう
に、従来の平行平板型プラズマエッチング装置１００
は、処理室１０１内に被処理体Ｗを静電チャック１０２
により吸着保持可能な載置台１０３と、その載置台１０
３の載置面に対向して設けられた上部電極１０４とを備
えている。載置台１０３は、加熱装置１０５などの被処
理体Ｗの温度を調整するための温調手段を備えるととも
に、高周波電源１０７からたとえば１３.５６ＭＨｚの
高周波を印加することにより下部電極として作用するよ
うに構成されている。また上部電極１０４は中空に形成
され、その下面、すなわち被処理体Ｗの処理面に対向す
る面には複数の処理ガス噴出口１０８が穿設され、図示
しない処理ガス供給源よりＨＦガスなどの処理ガスを処
理室１０１内に導入することが可能なように構成されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
処理装置にあっては、被処理体の処理を行ういわゆるプ
ロセス時に載置台の側面などの被処理体以外の部位に反
応生成物が付着するといった問題がある。こうして生成
された反応生成物はパーティクルとなって処理室内を飛
散し、被処理体にコンタミネーションとして付着して、
被処理体の膜質や均一性の劣化といった弊害を引き起こ
す。

【０００５】また、処理室側面には被処理体を処理室内
に搬入するための搬入口が設けられているが、プロセス
時にプラズマがその搬入口に入り込んで、プラズマ密度
の低下や不均一といった問題を引き起こしている。こう
して搬入口に異常反応生成物を生じるが、搬入口は狭く
て手が入りにくいために、かかる異常反応生成物のクリ
ーニングは非常に困難である。

【０００６】一方、そのような搬入口における反応生成
物の発生を防ぐために、搬入口にシャッターを設置した
処理装置は公知であるが、かかる処理装置は高価であ
り、半導体の製造コストが高くなるといった問題を生ず
る。また、シャッター角部において、フローティング電
位による異常放電が発生し、シャッターに反応生成物が
付着する。こうしてシャッターに付着した反応生成物の
クリーニングも非常に困難である。

【０００７】このように、従来の処理装置は反応生成物
のクリーニングに手間と時間を要するために、処理装置
を稼働できないダウンタイムが長く、稼働率が低く、Ｃ
ＯＯ（Cost of ownership）が良くない。

【０００８】本発明は、処理室内を容易にクリーニング
できる手段を提供することにより、ウェハのパーティク
ル汚染防止を図ると共に、装置のダウンタイムを低減さ
せて、稼働率の向上、即ちＣＯＯ／ＣＥＯ（Cost of Eq
uipment ownership）値を低下させることを目的とす
る。本発明によれば、処理室内においてプラズマの密度
低下防止と均一安定化を図ることが可能になり、処理室
側面の搬入口の異常反応生成物発生といった問題も解消
できる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、気密
に構成された処理室内において昇降自在な載置台上に載
置された被処理体を、前記載置台を上昇させた状態で熱
またはプラズマを用いて処理する処理装置において、複
数のバッフル孔を有するバッフル板を前記載置台の周囲
に脱着自在に装着し、該バッフル板が前記載置台と共に
昇降し、かつ、前記載置台の下降時においては前記バッ
フル板が前記被処理体の搬入口よりも下方に位置し、前
記載置台の上昇時においては前記バッフル板が前記搬入
口よりも上方に位置するように構成し、前記バッフル板
の周囲に閉塞板を設け、前記載置台の上昇時において前
記搬入口をこの閉塞板によって塞ぐように構成したこと
を特徴とする処理装置が提供される。

【００１０】請求項２によれば、気密に構成された処理
室内において昇降自在な載置台上に載置された被処理体
を、前記載置台を上昇させた状態で熱またはプラズマを
用いて処理する処理装置において、前記載置台の周囲に
リング体を脱着自在に装着し、該リング体に複数のバッ
フル孔を有するバッフル板を一体的に設けることによ
り、該バッフル板が前記載置台と共に昇降し、かつ、前
記載置台の下降時においては前記バッフル板が前記被処
理体の搬入口よりも下方に位置し、前記載置台の上昇時
においては前記バッフル板が前記搬入口よりも上方に位
置するように構成し、かつ、前記リング体の上半部分と
前記バッフル板の内側部分を導電性材料で構成して、こ
れらリング体の上半部分とバッフル板の内側部分が前記
載置台と同電位となるように構成したことを特徴とする
処理装置が提供される。この場合、請求項３に記載した
ように、前記バッフル板の内側部分の直径が、上部電極
の底面の直径と同じか、もしくは大きいことが好まし
い。

【００１１】請求項４によれば、気密に構成された処理
室内において昇降自在な載置台上に載置された被処理体
を、前記載置台を上昇させた状態で熱またはプラズマを
用いて処理する処理装置において、複数のバッフル孔を
有するバッフル板を前記載置台の周囲に脱着自在に装着
し、該バッフル板が前記載置台と共に昇降し、かつ、前
記載置台の下降時においては前記バッフル板が前記被処
理体の搬入口よりも下方に位置し、前記載置台の上昇時
においては前記バッフル板が前記搬入口よりも上方に位
置するように構成し、前記バッフル板を、導電性材料か
らなる内側部分と、絶縁性材料からなる外側部分とで構
成し、前記内側部分の直径が、上部電極の底面の直径と
同じか、もしくは大きいことを特徴とする処理装置が提
供される。

【００１２】

【００１３】

【作用】処理室内において熱またはプラズマを用いて被
処理体に処理を施すことにより生成された発生した反応
生成物は、載置台の周囲に装着されたリング体やバッフ
ル板に付着し、こうして載置台の周面に直接反応生成物
が付着するのを防ぐことができる。

【００１４】また、載置台が昇降自在に構成された処理
装置にあっては、載置台の上昇時において、リング体や
バッフル板によって処理室側面の搬入口が塞がれ、これ
により、搬入口に異常反応生成物が発生するのを防ぐこ
とができ、また、処理室内におけるプラズマの密度低下
防止、均一安定化といった目的も達成される。

【００１５】こうして反応生成物を付着させたリング体
もしくはバッフル板を処理装置の載置台に装着したまま
の状態で処理室内にＣlＦ₃ガス、ＣＦ₄ガス、ＮＦ₃ガス
等のクリーニングガスを導入してドライクリーニングす
ることによって、簡単にクリーニングすることができ
る。また、処理装置の載置台から定期的に取り外して、
ＣlＦ₃ガス、ＣＦ₄ガス、ＮＦ₃ガス等のクリーニングガ
スを用いてドライクリーニングするか、もしくはＩＰＡ
（イソプロピルアルコール）、水、フッ酸等のクリーニ
ング液を用いてウェットクリーニングすることもでき
る。こうしてクリーニングしたリング体やバッフル板
は、再び載置台に装着して再利用することが可能であ
る。

【００１６】

【実施例】以下に添付図面を参照しながら、本発明に基
づいて構成された処理装置を枚葉式のエッチング装置に
適用した実施例について詳細に説明する。

【００１７】図１に示すように、エッチング装置１は、
たとえばアルミニウムなどの導電性材料から成る円筒状
あるいは角筒状で気密に形成された処理室２を備える。
処理室２の上面３は、ヒンジ４を介して上方に開放自在
な、上部電極３０を有する蓋に構成される。処理室２の
内部にはセラミックスなどの絶縁材を介して、たとえば
半導体ウェハなどの被処理体Ｗを載置するための略円筒
状の載置台５が収容される。この載置台５は、アルミニ
ウムなどで形成された複数の部材をボルトなどにより組
み付けることにより構成され、その内部には、ヒータ６
などの温調手段が内設され、被処理体Ｗの処理面を所望
の温度に調整することができるように構成されている。
ヒータ６は、たとえば窒化アルミニウムなどの絶縁性焼
結体にタングステンなどの導電性抵抗発熱体をインサー
トした構成で、この抵抗発熱体が電力供給リード９によ
りフィルタ１０を介して電力源１１から所望の電力を受
けて発熱し、被処理体Ｗの処理面の温度を所望する温度
まで加熱し、温度制御を行うように構成されている。

【００１８】上記載置台５は、上面中央部が凸状にされ
た円板状で、この円板状部の中央上面には、被処理体Ｗ
を保持するためのチャック部として、たとえば静電チャ
ック１２が被処理体Ｗと略同径大、好ましくは被処理体
Ｗの径よりも若干小さい径で設けられている。この静電
チャック１２は、被処理体Ｗを載置吸着保持する面とし
て高分子絶縁材料、たとえばポリイミド樹脂からなる２
枚のフィルム１２ａ、１２ｂ間に銅箔などの導電膜１２
ｃを挟持した静電チャックシートより構成されている。
その導電膜１２ｃは、電圧供給リード１３により、途中
高周波をカットするフィルタ１４、たとえばコイルを介
して可変直流電圧源１５に接続されている。したがっ
て、その導電膜１２ｃに高電圧を印加することにより、
静電チャック１２の上側フィルム１２ａの上面に被処理
体Ｗをクーロン力により吸着保持し得るように構成され
ている。なお、プラズマが発生していない状態において
は、この静電荷量がわずかで、吸着力は比較的弱いもの
となっている。一方、次に説明するように、処理室２内
でプラズマが発生しているときは、プラズマによる導通
をかいして静電荷量が増大し、吸着力は強固になる。

【００１９】上記載置台５には、ブロッキングコンデン
サ１８を介して高周波電源１９が接続されており、被処
理体Ｗを処理するプロセス時には、たとえば１３.５６M
Hzの高周波電力が載置台５に印加される。かかる構成に
より載置台５は下部電極として作用し、被処理体Ｗに対
向するように設けられた、後述の上部電極３０との間に
グロー放電を生じ、処理室２内に導入された処理ガスを
プラズマ化し、そのプラズマ流にて被処理体Ｗにエッチ
ング処理を施す。

【００２０】上記載置台５の下面は、処理室２の下方に
装置された昇降手段２０の作動杆２１によって支持され
ており、この昇降手段２０の稼働により作動杆２１が伸
張・短縮することによって、載置台５が処理室２の内部
において適宜上昇・下降されるように構成されている。
なお、載置台５の下面には、処理室２の雰囲気が外部に
漏れるのを防止するためのベローズ２２が取り付けてあ
る。

【００２１】以上のように構成される載置台５の周囲に
は、熱またはプラズマにより生成された反応生成物が載
置台５の露出表面に付着するのを防止するためのリング
体２５が脱着自在に装着されている。載置第５の周囲を
取り囲むように設けられたリング体２５はたとえばＰＴ
ＦＥ（テフロン）、ＰＦＡ、ポリイミド、ＰＢＩ（ポリ
ベンゾイミダゾール）、その他、常温〜５００℃の範囲
で絶縁性のある樹脂か、アルミニウムの様な金属の表面
に絶縁性の膜を形成した部材で構成される。このリング
体２５にはバッフル板２６が一体的に設けられる。この
バッフル板２６には処理室２内において処理ガスを整流
するための複数のバッフル孔２８が穿設されている。こ
のバッフル板２６は、処理室２内からの処理ガスの排気
の流れを整え、均一な排気を行わせたり、処理空間とそ
れより下流の空間との圧力差を発生させるためのもので
あり、プロテクトリングあるいは排気リングとも称され
る。また、図示のように、リング体２５の上部２７は内
方に折れ曲がって静電チャック１２の近傍まで延設さ
れ、載置台５の上面でプラズマ処理時の露出面積ができ
るだけ少なくなるように構成されている。

【００２２】上記載置台５の載置面上方には上部電極３
０が配置される。処理室２内において被処理体Ｗを処理
するプロセス時には、上記昇降手段２０の稼働により載
置台５と上部電極３０の間隔が所望の距離に調整され
る。上部電極３０は中空に形成され、その中空部３１に
処理ガス供給管３２が接続され、処理ガス源３３より流
量制御器（ＭＦＣ）３４を介して処理ガス、たとえばＣ
Ｆ₄などが導入される。また、中空部３１には、処理ガ
スの均一拡散を促進するための多数の小孔が穿設された
拡散板３５が設けられ、この拡散板３５の下方に処理ガ
ス噴出口として多数の小孔３６を穿設した底面３８から
なる処理ガス導入部３７が設けられている。

【００２３】上記処理室２の下方には真空ポンプなどか
らなる排気系に連通する排気口４０が設けられており、
処理室２内を所定の圧力は、たとえば０.５Torr程度に
適宜真空排気される。

【００２４】また上記処理室２の側面（図示の例では左
側面）には被処理体Ｗを処理室２内に搬入するための搬
入口４１が設けられ、この搬入口４１が図示しない駆動
機構により自動開閉するゲートバルブ４２を介してロー
ドロック室４３に連通している。そしてこのロードロッ
ク室４３内には被処理体Ｗを一枚ずつ処理室２内に搬入
すると共に、処理後において処理室２内より被処理体Ｗ
を一枚ずつ取り出すことができるハンドリングアーム４
４を備えた搬送機構４５が設置されている。

【００２５】さて、以上のように構成される本実施例の
プラズマエッチング装置１において、先ず、処理室２の
側面の搬入口４１に設けられているゲートバルブ４２が
開き、ロードロック室４３に設置された搬送機構４５に
よって被処理体Ｗが処理室２内に搬入され、被処理体Ｗ
が載置台５上に載置される。搬入後、ゲートバルブ４２
が閉じられ、上部電極３０の処理ガス噴出口３６から処
理室２内に処理ガスが導入されると共に、高周波電源１
９によってたとえば１３.５６MHzの高周波電力が載置台
５に印加される。これにより、載置台５と上部電極３０
との間にグロー放電を発生させて、処理室２内に導入さ
れた処理ガスをプラズマ化させ、そのプラズマ流にて被
処理体Ｗをエッチング処理する。

【００２６】このように処理室２内において被処理体Ｗ
にエッチング処理を行うことにより反応生成物が発生す
るが、その反応生成物は、載置台５の周囲に装着された
前記リング体２５やバッフル板２６に付着し、載置台５
の周面には反応生成物が直接付着しない。そして、エッ
チング処理が終了すると、処理室２の側面の搬入口４１
に設けられたゲートバルブ４２が再び開き、ロードロッ
ク室４３の搬送機構４５によって、処理済みの被処理体
Ｗが処理室２内から搬出される。また、搬送機構４５に
よって次の被処理体Ｗが載置台５上に搬入される。搬入
後、再びゲートバルブ４２を閉じ、同様の工程により、
被処理体Ｗをエッチング処理する。

【００２７】このようにして、ある量の処理を行ってリ
ング体２５に多量の反応生成物が付着した場合は、図２
に示すように、処理室２の上面３をヒンジ４を中心に回
動させて処理室２内を開放し、反応生成物が付着したリ
ング体２５を載置台５から取り外す。そして、そのリン
グ体２５をクリーニングし、付着した反応生成物を除去
するのである。リング体２５をクリーニングする時期
は、たとえば、次のように決定される。第１の例は、処
理装置１において処理された被処理体Ｗについてパーテ
ィクルの付着個数を計数し、パーティクルの付着個数が
所定の個数以上となったときにリング体２５のクリーニ
ングを行う。第２の例は、処理装置１から排気される室
内雰囲気中及び／または排気管中の少なくとも一カ所以
上において飛散しているパーティクルの個数を計数し、
パーティクルの個数が所定の個数以上となったときにリ
ング体２５のクリーニングを行う。第３の例は、処理装
置１において所定数の被処理体Ｗを処理したときにリン
グ体２５のクリーニングを行う。第４の例は、プラズマ
が発生していた期間、またはプラズマ処理を行った期間
の累計が、予め定めておいた所定の期間に達したときに
リング体２５のクリーニングを行う。

【００２８】そして、クリーニング方法としては、たと
えばドライクリーニングやウェットクリーニングなどが
考えられる。ドライクリーニングとは、たとえば、リン
グ体２５を処理装置の載置台に装着したままの状態か、
もしくは図３に示すように、リング体２５を処理室２か
ら取り出した状態で、反応生成物が付着したリング体２
５にＣlＦ₃ガス、ＣＦ₄ガス、ＮＦ₃ガス等のクリーニン
グガスを吹き付けることによって、リング体２５に付着
した反応生成物を除去するプラズマレスの洗浄方法であ
る。勿論、プラズマを発生させてクリーニングしても良
い。一方、ウェットクリーニングとは、たとえば図４に
示すように、反応生成物が付着したリング体２５を、容
器５０に充填されたＩＰＡ（イソプロピルアルコー
ル）、水、フッ酸等のクリーニング液５１中に浸漬させ
ることによって、リング体２５に付着した反応生成物を
洗い落とす洗浄方法である。

【００２９】こうして、ドライクリーニングやウェット
クリーニングによって反応生成物を取り除いたリング体
２５を再び載置台５に装着し、再利用してプラズマ処理
を続行する。かくして、以上の工程を繰り返すことによ
り、従来は載置台５に直接付着していた反応生成物を、
脱着自在なリング体２５に付着させることにより容易に
クリーニングすることができ、被処理体Ｗのパーティク
ル汚染防止を図ると共に、装置のダウンタイムを低減さ
せて、稼働率の向上、即ちＣＯＯ／ＣＥＯ値を低下させ
ることが可能となる。

【００３０】そして、以上に説明した工程によって被処
理体Ｗのエッチング処理を行うに際し、一つの載置台５
に対して予め複数個のリング体２５を用意しておけば、
一方のリング体２５をクリーニングしている間に、既に
クリーニング済みの他のリング体２５を載置台５に装着
してエッチング処理を行うようにすれば、処理装置をほ
ぼクリーンな状態で連続的に稼働させることが可能とな
る。これにより、装置のダウンタイムを著しく低減で
き、更に稼働率を向上できるようになる。

【００３１】また、リング体２５に付着した反応生成物
を除去するには、ドライクリーニングやウェットクリー
ニングなどの方法を適宜利用できるが、ドライクリーニ
ングはウェットクリーニングに比べて作業が簡単である
といった利点がある反面、洗浄がやや不完全である。ウ
ェットクリーニングはドライクリーニングに比べて洗浄
面で優れるが、作業が比較的煩雑である。従って、通常
はドライクリーニングによってリング体２５に付着した
反応生成物を簡単に除去しておき、周期的にウエットク
リーニングを行ってリング体２５に付着した反応生成物
を、一定回数毎に完全に洗い落とすようにするのが良
い。

【００３２】次に、上記バッフル板２６において、少な
くとも上部電極３０の真下に位置する部分が載置台５と
同電位となるように構成した実施例を説明する。

【００３３】先に図１において説明したように、上部電
極３０の底面３８には多数の処理ガス噴出口３６が穿設
されているが、図５に示すように、処理ガス噴出口３６
が穿設されているエリアである処理ガス噴出有効径Ｄ₁
と、処理室２において処理される被処理体Ｗの直径Ｄ₂
の関係は、処理ガス噴出有効径Ｄ₁が被処理体直径Ｄ₂よ
りも大きくならないように設定されることが好ましい。
このように処理ガス噴出有効径Ｄ₁を被処理体直径Ｄ₂よ
りも大きくならないように設定することにより、処理室
２において効率の高いエッチング処理を実施できること
が分かっている。そして、エッチング処理の効率を高め
るためには、処理ガス噴出有効径Ｄ₁を被処理体直径Ｄ₂
に対して約９０％になるように設定することが最も好ま
しい。

【００３４】この場合、上部電極３０の底面３８の直径
をＤ₃とすれば、処理ガス噴出有効径Ｄ₁、被処理体直径
Ｄ₂、及び上部電極直径Ｄ₃の関係は、Ｄ₁ ＜Ｄ₂ ＜Ｄ₃ となるのが一般的である。かかる場合、以上に説明した
ように全体的に絶縁性材料で構成されているようなリン
グ体をそのまま用いると、載置台５からなる下部電極の
有効面積が上部電極３０の有効面積よりも実質的に小さ
くなり、処理室２内にプラズマが均一に発生しなくなる
といった問題を生ずる。このような問題は、下部電極の
有効面積が上部電極３０の有効面積と同じか、もしくは
下部電極の有効面積が上部電極３０の有効面積よりも大
きくなるように構成することによって解消することがで
きる。

【００３５】図６は、そのような問題を解消できるよう
に構成した実施例を示すものである。即ち、リング体２
５に一体的に設けられているバッフル板２６を、直径Ｄ
₄よりも内側の部分６０と外側の部分６１に分割し、内
側部分６０をたとえばアルミニウムやステンレス等、金
属などの導電性物質で構成すると共に、外側部分６１を
たとえばＰＴＦＥ（テフロン）、ＰＦＡ、ポリイミド、
ＰＢＩ（ポリベンゾイミダゾール）、その他の絶縁性樹
脂か、アルミニウムの様な金属の表面に絶縁性の膜を形
成した部材などで構成している。直径Ｄ₄は上部電極３
０の直径Ｄ₃と少なくとも同じか、もしくは大きくなる
ようにして、少なくとも上部電極３０の真下に位置する
部分はバッフル板２６の内側部分６０、即ち導電性物質
で構成された部分がくるように構成している。また、リ
ング体２５を絶縁部６２を挟んで上半部分６３と下半部
分６４に分割し、上半部分６３たとえばアルミニウムや
ステンレス等、金属などの導電性物質で構成し、上記バ
ッフル板２６の内側部分６０と一体的に形成する。これ
ら、バッフル板２６の内側部分６０とリング体２５の上
半部分６３には、載置台５に高周波電力を印加するため
に設けられている高周波電源１９をブロッキングコンデ
ンサ１８を介してリード６７で接続し、これにより、少
なくとも上部電極３０の真下に位置する部分（バッフル
板２６の内側部分６０とリング体２５の上半部分６３）
が載置台５と同電位となるように構成している。なお、
リング体２５の交換作業性を向上させるために、リード
６７は取り外しが簡単にできるソケット６８によって、
リング体２５の上半部分６３、もしくはバッフル板２６
の内側部分６０に接続することが好ましい。また、図示
の例では載置台５の下方６５が絶縁層６６により載置台
５と絶縁状態にされているので、それに対応させて、リ
ング体２５の下半部分６４を絶縁部６２によりリング体
２５の上半部分６３と絶縁させた構成になっている。

【００３６】かくして、このようにバッフル板２６にお
いて、少なくとも上部電極３０の真下に位置する部分が
載置台５と同電位となるように構成することによって、
処理室２内でのプラズマの発生状態は均一なる。そし
て、リング体２５に多量の反応生成物が付着した場合
は、先に図２で説明した場合と全く同様に、載置台５か
ら反応生成物が付着したリング体２５を取り外してクリ
ーニングし、付着した反応生成物を除去して、再利用す
るものである。

【００３７】次に、載置台５が処理室２の内部において
昇降移動することに伴って、処理室２の側面の搬入口４
１を開閉するように構成した処理装置の実施例を説明す
る。

【００３８】図７、図８に示すように、処理室２の下方
には昇降手段２０が装置され、この昇降手段２０の作動
杆２１によって載置台５の下面を支持している。この昇
降手段２０が短縮稼働して作動杆２１が短縮すると、載
置台５が処理室２の内部において下降する。一方、昇降
手段２０が伸張稼働すると載置台５が作動杆２１で突き
上げられて上昇するように構成されている。

【００３９】以上のように昇降自在な載置台５を備えた
処理装置において、バッフル板２６を備えるリング体２
５を載置台５の周囲に装着し、載置台５の下降時におい
ては図７に示すようにバッフル板２６が搬入口４１より
も下方に位置すると共に、載置台５の上昇時においては
図８に示すようにバッフル板２６が搬入口４１よりも上
方に位置するように構成する。

【００４０】かくして、この実施例の処理装置によれ
ば、被処理体Ｗの搬入時においては、昇降手段２０が短
縮稼働して載置台５が下降し、処理室２側面の搬入口４
１が開かれてロードロック室４３の搬送機構４５によっ
て被処理体Ｗが処理室２内に搬入される。被処理体Ｗの
搬入に際しては、載置台５が下降してバッフル板２６が
搬入口４１よりも下方に位置しているので、搬入の邪魔
とならない。その後、昇降手段２０が伸張稼働すること
によって載置台５が上昇し、被処理体Ｗをその上面に受
け取る。こうして被処理体Ｗの搬入が終了すると、搬送
機構４５はロードロック室４３内に格納され、図８に示
されるように、処理室２側面の搬入口４１に設けられて
いるゲートバルブ４２が閉じられると共に、載置台５が
上昇し、バッフル板２６が搬入口４１よりも上方に移動
する。その後、上部電極３０から処理室２内に処理ガス
が導入されると共に、載置台５に高周波電力が印加され
る。こうして処理室２内に導入された処理ガスがプラズ
マ化されて被処理体Ｗがエッチング処理されるが、その
際、バッフル板２６が搬入口４１よりも上方に位置して
いることにより搬入口４１へプラズマが回り込むことを
防ぐことができる。従って、この実施例のように載置台
５が上昇した際に搬入口４１をバッフル板２６で塞ぐよ
うに構成することによって、搬入口４１に異常反応生成
物が発生するのを防ぐことができ、また、処理室２内に
おけるプラズマの密度低下防止、均一なプラズマの安定
化といった目的も達成されるようになる。

【００４１】そして、以上のように載置台５の昇降移動
に伴って搬入口４１を塞ぐように構成する場合、図９に
示すように、バッフル板２６の周囲に閉塞板７０を設
け、載置台５の上昇時において搬入口４１をこの閉塞板
７０によって塞ぐように構成することもできる。特に、
搬入口４１は狭くて手が入りにくいために、この部分に
異常反応生成物が付着するとクリーニングが非常に困難
である。そこで、搬入口４１に反応生成物が付着するこ
とを更に確実に防止するためには、閉塞板７０と処理室
２の内壁面の隙間７１に不活性ガスなどをパージガスと
して供給し、処理ガスが搬入口４１に入り込まないよう
に構成すると良い。また、同様のパージガスを載置台５
とリング体２５の上部２７との隙間７２に供給しても良
い。

【００４２】図１０に示す実施例は、バッフル板２６が
搬入口４１の中間程度まで上昇されれば、バッフル板２
６の周囲に設けた閉塞板７３によって搬入口４１を塞ぐ
ことができるように構成したものを示している。この実
施例は、載置台５の上昇量が比較的少なくて、バッフル
板２６では搬入口４１を完全に塞ぐことができなうよう
な場合に便利である。

【００４３】しかして、以上に説明した実施例において
は、原料ガスとしてＣＦ₄ガスを使用した例を示したが
本発明はこれに限定されない。本発明は、気相材料であ
れば、あらゆる種類の処理ガス、キャリアガス、パージ
ガスなどに適用することが可能である。また以上では本
発明の好適な実施例についてプラズマエッチング装置を
例に挙げて説明をしたが、本発明はかかる構成に限定さ
れない。本発明はこの他にも、処理室内に処理ガスを導
入して処理を行う各種装置、たとえば熱またはプラズマ
ＣＶＤ装置、スパッタ装置、アッシング装置などにも適
用することが可能である。なお、ＣＶＤ装置によって処
理を行う場合は、載置台５を高温とし、リング体２５を
低温とするのが良く、エッチング装置によって処理を行
う場合は、載置台５を低温とし、リング体２５を高温と
するのが良い。従って、ＣＶＤ装置、エッチング装置の
何れの場合も載置台５とリング体２５の間に断熱材を介
在させるのが好ましい。また、処理室２の内壁面もリン
グ体２５に準じて高温もしくは低温にするのがよい。更
に、リング体２５は必ずしもバッフル板２６を一体成形
する必要はなく、筒状に形成することも考えられる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、リング体を交換するだ
けで処理室内を容易にクリーニングできる。本発明によ
れば、被処理体のパーティクル汚染防止を図ることがで
き、また、クリーニング作業が容易であるので、装置の
ダウンタイムを低減でき、稼働率の向上、即ちＣＯＯ／
ＣＥＯ値を低下させることができる。

【００４５】特に、処理室側面に設けられている搬入口
に処理ガスが流入するのを防ぐことによって、処理ガス
の流れが乱される要因を少なくして処理室内においてプ
ラズマの密度低下防止と均一安定化を図ることが可能に
なり、処理室側面の搬入口の異常反応生成物発生といっ
た問題も解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のエッチング装置の断面図

【図２】反応生成物が付着したリング体を載置台から取
り外す状態を示す図面

【図３】ドライクリーニングの状態図

【図４】ウェットクリーニングの状態図

【図５】処理ガス噴出有効径Ｄ₁、被処理体直径Ｄ₂、及
び上部電極直径Ｄ₃の関係を説明する斜視図

【図６】下部電極の有効面積を上部電極の有効面積以上
とした実施例にかかるエッチング装置の断面図

【図７】載置台が下降した状態のエッチング装置の断面
図

【図８】載置台が上昇した状態のエッチング装置の断面
図

【図９】載置台が上昇したときにバッフル板で搬入口を
塞ぐように構成したエッチング装置の断面図

【図１０】載置台が上昇したときにバッフル板の周囲に
設けた閉塞板で搬入口を塞ぐように構成したエッチング
装置の断面図

【図１１】従来のエッチング装置の概略図

【符号の説明】

Ｗ被処理２処理室５載置台２５リング体３０上部電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/3065 B01J 3/02 C23C 16/509

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】気密に構成された処理室内において昇降
自在な載置台上に載置された被処理体を、前記載置台を
上昇させた状態で熱またはプラズマを用いて処理する処
理装置において、複数のバッフル孔を有するバッフル板を前記載置台の周
囲に脱着自在に装着し、該バッフル板が前記載置台と共
に昇降し、かつ、前記載置台の下降時においては前記バ
ッフル板が前記被処理体の搬入口よりも下方に位置し、
前記載置台の上昇時においては前記バッフル板が前記搬
入口よりも上方に位置するように構成し、前記バッフル板の周囲に閉塞板を設け、前記載置台の上
昇時において前記搬入口をこの閉塞板によって塞ぐよう
に構成したことを特徴とする処理装置。
【請求項２】気密に構成された処理室内において昇降
自在な載置台上に載置された被処理体を、前記載置台を
上昇させた状態で熱またはプラズマを用いて処理する処
理装置において、前記載置台の周囲にリング体を脱着自在に装着し、該リ
ング体に複数のバッフル孔を有するバッフル板を一体的
に設けることにより、該バッフル板が前記載置台と共に
昇降し、かつ、前記載置台の下降時においては前記バッ
フル板が前記被処理体の搬入口よりも下方に位置し、前
記載置台の上昇時においては前記バッフル板が前記搬入
口よりも上方に位置するように構成し、かつ、前記リング体の上半部分と前記バッフル板の内側
部分を導電性材料で構成して、これらリング体の上半部
分とバッフル板の内側部分が前記載置台と同電位となる
ように構成したことを特徴とする処理装置。
【請求項３】前記バッフル板の内側部分の直径が、上
部電極の底面の直径と同じか、もしくは大きいことを特
徴とする請求項２に記載の処理装置。
【請求項４】気密に構成された処理室内において昇降
自在な載置台上に載置された被処理体を、前記載置台を
上昇させた状態で熱またはプラズマを用いて処理する処
理装置において、複数のバッフル孔を有するバッフル板を前記載置台の周
囲に脱着自在に装着し、該バッフル板が前記載置台と共
に昇降し、かつ、前記載置台の下降時においては前記バ
ッフル板が前記被処理体の搬入口よりも下方に位置し、
前記載置台の上昇時においては前記バッフル板が前記搬
入口よりも上方に位置するように構成し、前記バッフル板を、導電性材料からなる内側部分と、絶
縁性材料からなる外側部分とで構成し、前記内側部分の
直径が、上部電極の底面の直径と同じか、もしくは大き
いことを特徴とする処理装置。