(57)【要約】    【課題】  プラズマを使用して基板処理する基板処理装置に於いて、ウェーハ面上を流れる処理ガスの均一性を向上させ、ウェーハ処理の均一性、処理品質を向上させる。    【解決手段】  基板２０を収納してプラズマにより所定の処理を行う処理室２１と、該処理室に設けられ基板が載置される基板載置台８と、該基板載置台の下方に位置する排気室２５，２６と、前記基板載置台の周囲を囲繞する様に設けられ、前記排気室と前記処理室とを仕切るバッファプレート２２とを具備し、該バッファプレートは通気孔が多数穿設された多孔板である。    【選択図】          図１
2008205327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収納してプラズマにより所定の処理を行う処理室と、該処理室に設けられ基板が載置される基板載置台と、該基板載置台の下方に位置する排気室と、前記基板載置台の周囲を囲繞する様に設けられ、前記排気室と前記処理室とを仕切るバッファプレートとを具備し、該バッファプレートは通気孔が多数穿設された多孔板であることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウェーハ、ガラス基板等の基板の表面に薄膜の生成、不純物の拡散、エッチング、或はアッシング等の処理を行う基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を製造する工程には、ガラス基板、シリコンウェーハ等の基板（以下ウェーハ）に薄膜を生成する工程、ウェーハ上に回路パターンを形成するエッチングの工程、或はエッチング後にウェーハ上のレジストを除去するアッシングの工程等があり、斯かる工程を処理するものとして、プラズマＣＶＤ装置、プラズマエッチング装置、或はアッシング装置等の基板処理装置がある。
【０００３】
基板処理装置はウェーハに対して所定の処理を行う処理室を有し、該処理室に収納されたウェーハに対し、所定の手段で発生させたプラズマを使用して薄膜の生成、エッチング、アッシング等の処理を行う。
【０００４】
例えば、基板処理装置の１つであるアッシング装置は、円筒状の石英製反応管と該反応管に気密に連設された金属製のチャンバを有し、前記反応管の周囲には該反応管内に放電させたガスをプラズマ化するコイルが設けられ、前記チャンバ内にはウェーハが載置され、載置されたウェーハを加熱する基板載置台（サセプタ）が配設されている。
【０００５】
ウェーハを前記サセプタに載置して、加熱し、前記コイルに高周波電力を印加し、前記反応管内に処理ガスを導入することでプラズマが発生し、イオン化したガスをウェーハに接触させることで所要の処理がなされる。処理後のガスは、チャンバの下方に設けられた排気口より排気される。
【０００６】
ウェーハの処理の均一性は、ウェーハの表面を流れるガスの状態に影響される。従って、ウェーハ処理均一性を向上させる為には、処理ガスがウェーハ全面を均一に流れることが必要である。ところが、ガスの流れはガス流路での流路抵抗によって左右され、例えばチャンバから排気口に至る経路で最短の経路についてはより多くの処理ガスが流れ、ウェーハ表面を流れる処理ガスの不均一性を生じる原因となる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−９３７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は斯かる実情に鑑み、ウェーハ面上を流れる処理ガスの均一性を向上させ、ウェーハ処理の均一性、処理品質を向上させるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、基板を収納してプラズマにより所定の処理を行う処理室と、該処理室に設けられ基板が載置される基板載置台と、該基板載置台の下方に位置する排気室と、前記基板載置台の周囲を囲繞する様に設けられ、前記排気室と前記処理室とを仕切るバッファプレートとを具備し、該バッファプレートは通気孔が多数穿設された多孔板である基板処理装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板を収納してプラズマにより所定の処理を行う処理室と、該処理室に設けられ基板が載置される基板載置台と、該基板載置台の下方に位置する排気室と、前記基板載置台の周囲を囲繞する様に設けられ、前記排気室と前記処理室とを仕切るバッファプレートとを具備し、該バッファプレートは通気孔が多数穿設された多孔板であるので、排気ガスは基板載置台の周囲から均等に排気され、その結果ガスの流れ分布が均一となり、ウェーハ処理の均一性、処理品質が向上する等の優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る基板処理装置の一例であるアッシング装置の概略を示している。
【００１３】
図中、１は円筒状の石英製反応管を示し、該反応管１は金属製の気密容器であるチャンバ２に気密に立設され、前記反応管１と前記チャンバ２とは該チャンバ２の上面に形成された開口３によって連通している。前記反応管１の上端は、反応管天井板４によって気密に閉塞され、該反応管天井板４は、好ましくは中央に処理ガス導入孔５が設けられ、該処理ガス導入孔５は図示しない処理ガス供給源に接続され、流量調整された処理ガスが供給される様になっている。
【００１４】
前記反応管１の周囲にはプラズマ発生用のコイル６が設けられ、該コイル６はコイルカバー７によって覆われている。前記コイル６には高周波電源（図示せず）が接続され、該高周波電源により前記コイル６にプラズマ発生用の高周波電流が印加される様になっている。
【００１５】
前記チャンバ２の底面には複数（例えば４本）の支柱１０によって支持された基板載置台（サセプタ）８が設けられ、該サセプタ８は基板加熱部９、基板載置板１１を具備している。
【００１６】
前記サセプタ８の下方に、排気板１２が配設され、該排気板１２はガイドシャフト１３を介して底基板１４に支持され、該底基板１４は前記チャンバ２の下面に気密に設けられている。
【００１７】
前記ガイドシャフト１３をガイドとして昇降自在に昇降基板１５が設けられ、該昇降基板１５には少なくとも３本のリフトロッド１６が立設されている。該リフトロッド１６は前記サセプタ８を遊貫し、前記リフトロッド１６の上端にはリフトピン１７が取付けられている。
【００１８】
該リフトピン１７は前記サセプタ８の中心方向に延出し、上面にウェーハ２０が載置され、前記リフトロッド１６の昇降によって、ウェーハ２０を前記サセプタ８に載置し、或は該サセプタ８から持上げる様になっている。
【００１９】
前記底基板１４には、昇降駆動部（図示せず）の昇降シャフト１８が気密に貫通され、該昇降シャフト１８は前記昇降基板１５に連結され、前記昇降駆動部が前記昇降シャフト１８を昇降させることで、前記昇降基板１５、前記リフトロッド１６を介して前記リフトピン１７を昇降させる様になっている。
【００２０】
前記反応管１はプラズマが発生される反応室１９を画成し、前記チャンバ２はウェーハ２０を収納する処理室２１を画成する。又、前記サセプタ８と前記排気板１２との間に第１排気室２５が画成され、前記排気板１２と前記底基板１４との間に第２排気室２６が画成される。
【００２１】
前記第１排気室２５の周囲を囲繞する様に円筒状のバッファプレート２２が前記サセプタ８に設けられる。前記バッファプレート２２は図２に示される様に、通気孔２３が多数均一に穿設された多孔板（例えばアルミ製、ステンレス製のパンチングメタル）から構成される。従って、前記第１排気室２５は、前記バッファプレート２２によって前記チャンバ２内部と仕切られ、又前記通気孔２３によって前記チャンバ２内部と連通している。
【００２２】
前記排気板１２の中央には排気連通孔２４が形成され、該排気連通孔２４によって前記第１排気室２５と前記第２排気室２６とが連通され、又該第２排気室２６には図示しない排気装置が連通されている。
【００２３】
尚、前記チャンバ２の側壁には、ウェーハ搬入出用口（図示せず）が形成され、該ウェーハ搬入出用口はゲートバルブ（図示せず）によって開放されると共に気密に閉塞可能となっている。ウェーハ２０は、前記ウェーハ搬入出用口を通って前記チャンバ２の内部に搬入出され、前記リフトピン１７の昇降との協働によって該リフトピン１７へのウェーハ２０の載置、前記リフトピン１７からのウェーハ２０の払出しが行われる。
【００２４】
以下、上記基板処理装置の作用、例えばアッシング処理について説明する。
【００２５】
前記リフトピン１７が上昇した状態で、基板移載機（図示せず）により前記ウェーハ搬入出用口よりウェーハ２０が前記処理室２１に搬入され、ウェーハ２０が前記リフトピン１７に載置される。前記基板移載機が後退し、前記ウェーハ搬入出用口が閉塞される。前記昇降シャフト１８によって前記昇降基板１５、前記リフトロッド１６を介して前記リフトピン１７が降下され、ウェーハ２０が前記サセプタ８に載置される。
【００２６】
ウェーハ２０は前記基板加熱部９によって所定の処理温度に加熱される。又、ウェーハ２０の表面には、前工程であるエッチング処理で使用したレジストが付着している。
【００２７】
流量制御された処理ガスが、前記処理ガス導入孔５を介して前記反応室１９に導入される。前記処理ガスは、例えば、酸素ガスにフッ素系ガスを添加した混合ガスである。
【００２８】
前記コイル６に前記高周波電源（図示せず）より高周波電流が供給され、処理ガス中に放電が起こり、ラジカル状態の酸素（ラジカル酸素）等が生成され、前記反応室１９にプラズマ領域が形成される。
【００２９】
ラジカル酸素を含む処理ガスは、前記反応室１９を降下し、前記処理室２１へ供給され、前記バッファプレート２２を通って前記第１排気室２５、前記排気連通孔２４、前記第２排気室２６を介して、前記排気手段（図示せず）によって排気ガスとして排気される。
【００３０】
処理ガスの排気過程に於いて、前記反応室１９を流下した処理ガスは、ウェーハ２０表面に沿って放射状に拡散し、前記サセプタ８の全周から前記バッファプレート２２を通って前記第１排気室２５に流入する。
【００３１】
前記バッファプレート２２は前記サセプタ８の全周を囲む様に設けられるので、大きな表面積を有する。更に、前記通気孔２３が均等に多数穿設されるので、前記バッファプレート２２は適宜な流路抵抗を与え、更に排気ガスが前記第１排気室２５に流入する放射流れ（径方向の流れ）で局部的に流速が増大することもない。
【００３２】
従って、ウェーハ２０表面に沿って流れる処理ガスの、速度分布の均一性が得られ、処理の均一性、処理品質の向上が得られる。
【００３３】
前記ガス排気手段が排気ガスを所定の流量で排気すると共に、前記バッファプレート２２によって排気抵抗が調整されることによって、前記反応室１９及び前記処理室２１の圧力は所定の処理圧に調整される。尚、図３中、矢印２８は上記のガスの流れを示す。
【００３４】
処理ガス中のラジカル酸素がウェーハ２０に接触し、ラジカル酸素によってウェーハ２０上のレジストが酸化され、レジストは二酸化炭素、水等となり、ウェーハ２０上から除去され、排気ガスと共に前記処理室２１より排気される。
【００３５】
尚、上述したアッシングに於ける処理室温度、ガス流量、処理室圧力の一例としては、処理室温度２５０℃、ガス流量は常温常圧状態で３Ｌ／ｍｉｎ以上、好ましくは８Ｌ／ｍｉｎ〜１３Ｌ／ｍｉｎ、処理室圧力は２００Ｐａ〜６００Ｐａである。
【００３６】
尚、前記バッファプレート２２に穿設される通気孔２３の大きさ、密度（単位面積当りに穿設される数）は適宜変更可能であり、又流れの状況に合せて場所により密度を異ならせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板処理装置を示す概略断面図である。
【図２】該基板処理装置に用いられるバッファプレートの斜視図である。
【図３】該基板処理装置に於けるガスの流れを示す説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１              反応管
２              チャンバ
５              処理ガス導入孔
６              コイル
８              サセプタ
９              基板加熱部
１９            反応室
２０            ウェーハ
２１            処理室
２２            バッファプレート
２５            第１排気室
２６            第２排気室
【図１】
2008205327.tif 000003
【図２】
2008205327.tif 000004
【図３】
2008205327.tif 000005