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プラズマ処理装置 新技術説明会

国内特許コード P09A014680
掲載日 2009年9月25日
出願番号 特願2007-101160
公開番号 特開2008-258509
登録番号 特許第5064085号
出願日 平成19年4月6日(2007.4.6)
公開日 平成20年10月23日(2008.10.23)
登録日 平成24年8月17日(2012.8.17)
発明者
  • 松本 和憲
  • 江原 遼一
  • 八島 伸二
出願人
  • 富山県
発明の名称 プラズマ処理装置 新技術説明会
発明の概要 【課題】従来のプラズマ処理装置におけるウエハ縁部のプラズマ処理を均一化する。
【解決手段】12枚の電極1をリングボード2の周囲から数mm離れた位置に円周状に30°づつずらして配置し、電極1の一端に取り付けた給電端子3を介して各電極1に対称多相交流電源4を接続し、位相が1/12周期ずつずれた12相交流電位を印加する。各電極1は石英ガラス5で絶縁し、さらに隣接する電極1の間隙に沿って且つリングボード2の外方に絶縁体としての12本の石英パイプ6を設置する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


枚葉式プラズマ処理装置は、ウエハを一枚ずつ処理するため、スループットが低下し、処理スピードに限界がある。
枚葉式に比べ、複数枚のウエハを1バッチとして一括処理できるバッチ式プラズマ処理装置は処理時間を短縮できる利点がある。
ところが従来のバッチ式プラズマ処理装置は、ウエハ間隔が狭くなるとウエハの中心部までプラズマが一様に拡散せず、ウエハ表面の全域にわたり均一の処理を施すのが困難で、しかもその困難性はウエハの大口径化に伴い増大する。
ウエハの間隔を広くすればプラズマ密度が拡散されてある程度均一化されるが、間隔を広くするとウエハの処理枚数が減少し、処理効率が低下する。



一方、本出願人は特開平8-330079号公報に開示した多相交流放電プラズマ発生技術を応用し、位相が制御された複数の電極に電力が時間分割的に分散給電され、広範囲な領域に放電休止のない時間平均的に均一な多相交流放電によるプラズマが電源周波数で回転しながら生成されるプラズマ処理装置を先に出願し、この装置において9.5mmの狭い間隔にも拘わらずウエハ間隙にプラズマが略一様に拡散されることを確認した。



しかしこの装置のウエハ間隙間における径方向のプラズマ密度分布を探針法により測定した結果、電極近傍のウエハ縁部のプラズマ密度に偏りがあることが分かった。
またこの装置で処理されたウエハの径方向の窒化分布をレーザ干渉法により測定した結果、プラズマ密度の偏りによりウエハ縁部の窒化膜の膜厚が縁部以外の平均より増大することも分かった。
このようなウエハ縁部は1枚のウエハ上の有効チップ数を低減し、歩留まりを悪化させる。

産業上の利用分野


本発明は、放電により一度に複数枚のウエハを処理するバッチ式のプラズマ処理装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ウエハの周辺にn枚の電極を並べてこれらの電極によりウエハを円周状に囲んでプラズマ空間を形成し、
これらの電極が並ぶ円周の内側で且つウエハの外側の領域であって、しかも隣接する電極の間に位置して絶縁体を設置し、
そして、これらの電極に対称多相交流電源を接続して、各電極に位相を1/n周期ずつずらしたn相交流電位を印加することによりウエハをプラズマ処理することを特徴とするプラズマ処理装置。

【請求項2】
前記絶縁体が隣接する電極の間隙に沿って設置した石英製の円柱体であることを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。

【請求項3】
前記プラズマ空間に、複数個のウエハ支持リングを間隔を空けて一体的に連結して構成したリングボートを設置し、前記絶縁体はこのリングボートの外方に設置し、
そして各ウエハ支持リングの上面の内周に沿って形成した凹陥部にウエハの周縁を載せ、これにより複数枚のウエハの周縁と前記電極の間にウエハ支持リングにより隔てられた間隔を形成すると共に、複数枚のウエハを間を空けて前記プラズマ空間の中央に置くことを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。

【請求項4】
前記凹陥部の深さをウエハの厚みと同じに形成し、ウエハ支持リングの上面とそれに載せたウエハの表面を同じ高さにすることを特徴とする請求項3記載のプラズマ処理装置。

【請求項5】
前記nが12であることを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007101160thum.jpg
出願権利状態 登録
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