(57)【要約】【課題】  プラズマを用いた真空処理室内の異物発生量を低減する。【解決手段】  内部に処理ガスが供給されるとともに所定圧力に減圧保持される真空容器と、この真空容器内の上部においてプラズマを発生させるプラズマ発生手段と、前記真空容器の下部に配置され試料が配置される試料台と、前記真空容器のプラズマ発生部を前記試料の加温温度以上に保持する手段を具備したことを特徴とするプラズマ処理装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に処理ガスが供給されるとともに所定圧力に減圧保持される真空容器と、この真空容器内の上部においてプラズマを発生させるプラズマ発生手段と、前記真空容器の下部に配置され試料が配置される試料台と、前記真空容器のプラズマ発生部を前記試料の加温温度以上に保持する手段を具備したことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
請求項１記載において、前記真空容器内において前記プラズマ発生部は多孔を有した接地電位のグリッドによって試料側と分離されるプラズマ処理装置。
【請求項３】
請求項２記載において、前記プラズマによる試料の処理がレジスト膜の灰化であるプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラズマ処理装置に係り、特に半導体素子等の試料に設けられたレジスト膜を灰化処理するのに好適なプラズマ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レジストマスクを除去するプラズマ処理としては、例えば、特開平１−175231号公報に記載のように、半導体ウエハに、加熱ステージを介して熱を加え、プラズマ発生部に導入した処理ガスをマイクロ波によってプラズマ化し、シャワー板を用いてダウンフローアッシングする技術が良く知られている。
【０００３】
また、プラズマのダウンフローを用いて試料を処理する装置において、チャンバーに外部加熱器を付設したものとして、特開平１−２３４８４７号公報がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平１−２３４８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プラズマを利用したサブミクロン対応の半導体製造プロセスにおいては、試料に付着する異物を低減し、プラズマ処理を実施することが必要である。
【０００６】
上記従来のようなプラズマ処理装置、特に灰化処理を行うプラズマ処理装置においては、異物低減のために真空容器構成材質，真空容器構成材料表面処理，真空容器構造等について考慮されてきた。これらは、何れも真空容器構成材その物からの放出異物、または、灰化処理対象のカーボンついて着眼したものであった。しかしながら、被処理物の試料がゆうする金属成分から発生する廃ガスがプラズマにより再解離し、真空容器内へ付着し、その付着物が離脱することによって異物が発生することまでは考慮されていなかった。灰化処理を行うプラズマ処理装置においてはカーボンを対象とした処理ガスしか備えていないため、このような金属成分を有する付着物はプラズマクリーニング等では除去できず、定期的に真空容器を解放し、清掃を実施して付着物を除去する必要があった。
【０００７】
本発明の目的は、異物の真空容器への付着、特にプラズマと接触する部分への付着を抑え、異物発生量を抑えて、真空装置の解放を伴う清掃頻度を低く保ち、稼働率の高いプラズマ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的は、内部に処理ガスが供給されるとともに所定圧力に減圧保持される真空容器と、真空容器内にプラズマを発生させるプラズマ発生手段と、真空容器のプラズマ発生部を試料の加温温度以上に保持する手段を具備することにより、達成される。
【０００９】
上記手段を実施することにより、真空容器のプラズマ発生部への付着物量を低減でき、エネルギの高いプラズマに接触する付着物量を低減し、異物発生量を減少することができる。これにより、試料に付着する異物を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施例）
以下、本発明のプラズマ処理装置の一実施例を図１により説明する。
【００１１】
図１のプラズマ処理装置は、プラズマを生成する手段としてマイクロ波を利用したものである。１はマイクロ波を発生するマグネトロンで、２はマグネトロン１からのマイクロ波を伝播する矩形導波管で、３は矩形導波管２に連結され矩形導波管２からのマイクロ波を伝播する円筒空洞部で、４はマイクロ波透過窓（例えば石英平板）で、５は円筒空洞部３にマイクロ波透過窓４を介して接続された真空容器で、真空容器５とマイクロ波透過窓４とにより真空容器５内を気密に保持している。６は真空容器５の底部に設けられ試料であるウエハ７を配置するための試料台で、８は処理ガスを真空容器５に導入するためのガス供給ラインに設けられたバルブである。９は真空容器５内に発生させられたプラズマで、１０はプラズマ９から発生した荷電粒子を下方に通過させる多数の孔を有するとともに該荷電粒子を中和する接地電位のグリッドで、１１は真空容器５のプラズマ発生部を加熱するヒータで、１２は円筒空洞部３を冷却する冷却水流路である。なお、真空容器の底部には図示を省略した排気装置が接続されている。
【００１２】
上記のように構成された装置において、真空容器５内にはバルブ８を介して処理ガスが供給されるとともに、真空容器５内は図示省略の排気装置によって所定圧力に減圧保持される。この状態で、マグネトロン１によって発生させられたマイクロ波は、矩形導波管２，円筒空洞部３およびマイクロ波透過窓４を介して真空容器５内に導入され、真空容器５内に供給された処理ガスをプラズマ化する。プラズマ９中の荷電粒子は真空容器５内のガス流れに従い、グリッド１０の多数の孔を介して試料７方向に流れる。このとき、荷電粒子はグリッド１０を通過する際にアースされて中性の粒子、すなわち、中性ラジカルとなる。グリッド１０を通過した中性ラジカルは試料と接触し、試料７表面の所定の材料と反応する、例えば、試料７表面に設けられたレジストマスクと反応し、レジストマスクを除去する。
【００１３】
この際、試料７からの反応生成物が真空容器５内を浮遊したり、プラズマ９がグリッド１０を叩いて異物を生じさせたりすることがある。また、試料７からの反応生成物の中には試料の金属成分を有する反応生成物の廃ガスもあり、該廃ガスが真空容器５内を浮遊する際にプラズマによって再解離し、真空容器５内壁に付着して該付着物が剥離し試料７上に落下して、異物発生原因となることも明らかになった。なお、一般的に被処理物である試料７のプラズマによる処理面は上向きで試料台６に設置されるので、プラズマ発生部は試料７の上方に配置される。従って、プラズマ発生部で発生した異物は重力により下に落下し、試料上に付着することとなる。プラズマによって再解離して真空容器５内壁に付着する付着物は、この場合、グリッド１０を境にしたプラズマ発生部側において生じるものであるため、この場合、真空容器５のプラズマ発生部側にヒータ１１を設け、真空容器５のプラズマ発生部側をヒータ１１によって試料７の処理温度よりも高い温度に加温・保持して、再解離物が付着しないようにしてある。
【００１４】
このようにして、プラズマ処理装置のプラズマ発生部を被処理物の加熱温度以上に保つことにより、真空容器５のプラズマ発生部への付着物量を低減でき、エネルギの高いプラズマに接触する付着物量が低減され、異物発生量を減少させることができる。
【００１５】
上記の実施例によれば、真空容器のプラズマ発生部への付着物量を低減でき、エネルギの高いプラズマに接触する付着物量を低減でき、異物発生量を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例の真空処理装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１…マグネトロン、２…矩形導波管、３…円筒空洞部、４…マイクロ波透過窓、５…真空容器、６…試料台、７…試料、８…バルブ、９…プラズマ、１０…グリッド、１１…ヒータ、１２…冷却水流路。
【図１】
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