(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高密度のプラズマを生成する装置であって、
一端側に配置される絶縁窓を有し、半導体ウェーハを収容する工程チャンバと、
前記工程チャンバの外部で前記絶縁窓と隣接して設けられているコイルと、
前記コイルと前記絶縁窓との間に設けられる遮蔽板とを備え、
前記遮蔽板は多数個の開口を有し、前記開口は前記コイルの間に設けられることを特徴とするプラズマ装置。
【請求項２】
前記コイルは、スパイラル形状を有することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ装置。
【請求項３】
前記絶縁窓及び前記遮蔽板は、平坦であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ装置。
【請求項４】
前記遮蔽板の多数個の開口は、各々同心円状を有することを特徴とする請求項３に記載のプラズマ装置。
【請求項５】
前記遮蔽板は外部へ延びた一部分を有し、前記一部分に結合されて前記遮蔽板を支える遮蔽板ホルダーを付加的に備えることを特徴とする請求項３に記載のプラズマ装置。
【請求項６】
高密度のプラズマを生成する装置であって、
ヘリカル形状のコイルと、
前記コイルと隣接して設けられている絶縁窓と、
前記コイルと前記絶縁窓との間に設けられる遮蔽板とを備え、
前記遮蔽板は多数個の開口を有し、前記開口は前記コイルの形状に対応して前記コイルの間に設けられていることを特徴とするプラズマ装置。
【請求項７】
前記絶縁窓と前記遮蔽板とは、前記コイルに対して同心円状で配列されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ装置。
【請求項８】
前記開口は、螺旋形に延び、円柱形に配置されていることを特徴とする請求項７に記載のプラズマ装置。
【請求項９】
前記遮蔽板は、アルミニウムからなることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ装置。
【請求項１０】
前記遮蔽板は、銅からなることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ装置。
【請求項１１】
前記遮蔽板の表面は、銀でコーティングされていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ装置。
【請求項１２】
絶縁窓を有し、コイルを用いて高密度のプラズマを生成させる装置において、前記コイルと前記絶縁窓との間に配置され前記コイルの間に設けられる開口を有する遮蔽板を製造する方法であって、
プラズマを用いてエッチング工程を進行する段階と、
前記絶縁窓でエッチングされた部分に対応する開口を有しない第１部分、ならびに前記絶縁窓でエッチングされた部分の間に対応する開口を有する第２部分を有する遮蔽板を製造する段階と、
前記遮蔽板の第２部分を前記コイルの間に対応するように配置する段階とを含むことを特徴とする遮蔽板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は半導体デバイス（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｄｅｖｉｃｅ）製造に関するものであり、より詳しくは遮蔽板を備えた誘導結合プラズマ装置及びその遮蔽板を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
誘導（ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ）に基づいたプラズマプロセス（以下、誘導結合プラズマプロセス（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｐｌａｓｍａ  ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）と称する）を用いて物質を均一でも急速に作るプロセスは半導体デバイスの製造（ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）、パッケージング（ｐａｃｋａｇｉｎｇ）、光学（ｏｐｔｉｃｓ）等の多数の分野で広く使用される。多くのプラズマプロセスは半導体デバイス製造中にレイヤー（ｌａｙｅｒ）をエッチングするか、或いは蒸着することに広範囲に使用される。特に、約１３．５６ＭＨｚの高周波の無線周波数誘導プラズマソース（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  ｐｌａｓｍａ  ｓｏｕｒｃｅ）は高いエレクトロン密度（ｈｉｇｈ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｄｅｎｓｉｔｙ）のプラズマが生産できるため、高いプロセッシングレート（ｈｉｇｈ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｒａｔｅ）を有することとして知られている。
【０００３】
例えば、半導体基板はプラズマソースと結合されたチャンバ内部に配置される。このような基板を適切に傾けることにより、プラズマは基板と結合して基板にイオン衝撃（ｉｏｎ  ｂｏｍｂａｒｄｉｎｇ）を与える。それにより基板をエッチングし、或いは選択された物質上に層を成長させ得るようにイオンを蒸着させる。
【０００４】
以下、図１と図２とに示された従来の誘導結合プラズマ装置を詳細に説明する。
従来の誘導結合プラズマ装置は工程チャンバ（ｐｒｏｃｅｓｓ  ｃｈａｍｂｅｒ）２０、そしていわゆるマッチボックス（ｍａｔｃｈ  ｂｏｘ）と言われる高周波ハウジング（ＲＦ  ｈｏｕｓｉｎｇ）４０を備える。工程チャンバ２０は少なくとも一つの半導体ウェーハ（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｗａｆｅｒ）２８を支えるための支持台（ｓｕｐｐｏｒｔｅｒ）２２、支持台２２を包んでいるエッジリング（ｅｄｇｅ  ｒｉｎｇ）２４、そして工程チャンバ２０の内部へガスを注入するためのガス注入リング（ｇａｓ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｒｉｎｇ）２６を備える。又、工程チャンバ２０も工程チャンバ２０の内部空間の圧力を調節するためのポンプを付加的に備える。
【０００５】
図２に示されたスパイラルコイル（ｓｐｉｒａｌ  ｃｏｉｌ）４４は高周波ハウジング４０と結合される。パワー（ｐｏｗｅｒ）が高周波パワー供給ライン（ＲＦ  ｐｏｗｅｒ  ｓｕｐｐｌｙ  ｌｉｎｅ）４８からスパイラルコイル４４へ伝達される。スパイラルコイル４４はコイルホルダー（ｃｏｉｌ  ｈｏｌｄｅｒ）４６により支えられる。コイルホルダー４６はロッド（ｒｏｄ）５０を通じて高周波ハウジング４０に固定される。スパイラルコイル４４は平坦な絶縁窓によりプラズマから分離される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コイルによる高いポテンシャル（ｈｉｇｈ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ）が容量結合（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ）を起こす。それで、平坦な絶縁窓の表面上のある特別な領域が他の領域よりは過剰にエッチングされる。特別にコイルの真下に位置した領域が過剰にエッチングされる。それにより平坦な絶縁窓から落ちるパーティクルが工程上の汚染として作用する問題が発生する。
本発明の目的は、コイルとプラズマとの間で高い誘導結合を維持し、絶縁窓からスパッタされた汚染物を低減する誘導結合プラズマ装置及びその遮蔽板の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明の特徴は、高密度のプラズマを生成する装置は一平面に位置される絶縁窓を有する工程チャンバと、工程チャンバの外部で絶縁窓と隣接して設けられ、一平面と実質的に平行なコイル、そしてコイルと絶縁窓との間に配置される遮蔽板とを備え、遮蔽板は多数個の開口を有し、開口はコイルの間に配置される。
【０００８】
このような本発明において、コイルはスパイラル形状（ｓｐｉｒａｌ−ｓｈａｐｅｄ）を有し、絶縁窓と遮蔽板は実質的に平坦であり、そして遮蔽板多数個の開口は各々同心円状を有する。
このような本発明において、遮蔽板は外部へ延びた一部分を有し、この一部分に結合されて遮蔽板を支えるための遮蔽板ホルダーを付加的に備える。
【０００９】
又、このような本発明において、コイルはヘリカル形状（ｈｅｌｉｃａｌ−ｓｈａｐｅｄ）を有し、絶縁窓と遮蔽板とはコイルに対して同心円状で配列され、そして遮蔽板は螺旋形に延び、円柱形に配置される多数個の開口を有する。
又、このような本発明において、遮蔽板はアルミニウムまたは銅からなり、遮蔽板の表面は銀でコーティングされている。
【００１０】
又、前述した目的を達成するため本発明の他の特徴は、絶縁窓を有し、コイルを用いて高密度のプラズマを生成させる装置で遮蔽板を製造する方法は、プラズマを用いてエッチング工程を進行する段階と、絶縁窓の表面でエッチングされた部分の特徴を検査する段階と、絶縁窓でエッチングされた部分に対応する開口を有しない第１部分と絶縁窓でエッチングされた部分の間に対応する開口を有する第２部分とを有する遮蔽板を製造する段階と、遮蔽板の第２部分をコイルの間に対応するように配置する段階とを備える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す実施例を図面に基づき詳細に説明する。
図３乃至図８に、本発明のプラズマ装置の望ましい実施例を示す。
【００１２】
図３及び図４に示すエッチングされたパターンの特徴は次の通りである。即ち、絶縁窓表面のエッチングされた部分はスパイラルコイルの形と一致することである。図４に示すように詳細に説明すると、参照番号１，３，４及び６で表示された部分はエッチングされた部分であり、参照番号２と５で表示された部分はパーティクルが蒸着された部分である。エッチングパターンによると、エッチングされた部分は全てコイルの真下に位置される部分である。
【００１３】
即ち、コイルによる高いポテンシャルが誘導結合を起こす。特別に、コイルの垂直な方向への誘導結合はイオンを集め、この現象はコイルの真下に位置した絶縁窓の特定した領域にエッチングを起こす。それで、コイルの真下に位置される特定した領域が他の領域より過剰にエッチングされる。
【００１４】
それで、本発明の望ましい実施例の遮蔽板は二つの領域を備える。第１領域は６２−１，６２−２，６２−３及び６２−４で表示された領域でコイルと対応される領域である。そして第２領域は６４−１，６４−２，６４−３及び６４−４で表示された領域でコイルの間に配置されて開口（ｏｐｅｎｉｎｇ−ｓｈａｐｅｄ）を有する。第１領域６２−１，６２−２，６２−３及び６２−４はコイルの真下に位置されてコイルと絶縁窓との間に介在される。第１領域がコイルと絶縁窓との間に介在されると、絶縁窓の表面がコイルの垂直な方向の誘導結合から保護される。第２領域６４−１，６４−２，６４−３及び６４−４はコイルの間に配置されてアーチ状、或いは同心円状を有する。
【００１５】
本発明において、遮蔽板は図５に示すような段階を経て製造される。
プラズマを用いてエッチング工程を遂行する段階（Ｓ５００）、絶縁窓表面上のエッチングされた部分の特徴的なパターンを調査する段階（Ｓ５１０）、絶縁窓の表面でエッチングされた第１部分とパーティクルが蒸着された第２部分とを得る段階（Ｓ５２０）、絶縁窓の第１部分と対応される第１部分と絶縁窓の第２部分と対応される開口となる第２部分とを有する遮蔽板を製造する段階（Ｓ５３０）、そして遮蔽板の第２部分がコイルの間に位置されるように配列する段階（Ｓ５４０）を通じて本発明の望ましい実施例と同じ遮蔽板が製造できる。
【００１６】
だが、遮蔽板の開口の形状は開示された実施例にのみ限らずに、多様な形態で変形が可能である。
図７乃至図９を参照すると、本発明の望ましい実施例による遮蔽板が詳細に説明されている。
【００１７】
本実施例の遮蔽板６０はコイル４４と絶縁窓（図８に参照番号４２で示される）との間に位置される。コイルを高周波電源供給ソース４８により電源が供給される。そしてコイルホルダー（ｃｏｉｌ  ｈｏｌｄｅｒ）４６はコイル４４を支えるために使用される。
【００１８】
遮蔽板６０は少なくとも一つの遮蔽板ホルダー７０に固定される。遮蔽板ホルダー７０は遮蔽板６０の延長部６６を受け込むためのスリット（ｓｌｉｔ）７２とスクリューとが挿入されるためのスクリューホール（ｓｃｒｅｗ  ｈｏｌｅ）７４を有する。
【００１９】
本発明の望ましい実施例において、コイル４４の第１部分５０，５２は遮蔽板６０の第１カバー部６２−１上に配置され、第２部分５４は遮蔽板６０の第２カバー部６２−２上に配置される。又、コイル４４の第３部分５６は遮蔽板６０の第３カバー部６２−３上に配置され、第４部分５８は遮蔽板６０の第４カバー部６２−４上に配置される。
【００２０】
前述したように、コイルの真下に配置される部分はホール、或いはスリットと同じ開口を有しないが、コイルの間の部分に配置される領域はスリットとホールと同じ開口を有する。それで、開口を有しない部分は絶縁窓が誘導結合から過剰にエッチングされることを防止し、これによりコイルの真下に位置される絶縁窓の特定部分も過剰にエッチングされない。
【００２１】
図８を参照すると、多数個のスリットを有する遮蔽板が設けられた誘導結合プラズマ装置が示される。
遮蔽板６０はコイルホルダー４６により支えられるコイル４４と絶縁窓４２との間に介在される。遮蔽板６０は遮蔽板ホルダー７０により支えられる。
【００２２】
遮蔽板ホルダー７０のスリット７２に、遮蔽板６０の延長部６６が挿入される。
本発明の他の実施形態による遮蔽板が図９に示される。
【００２３】
図９に示された装置はヘリカルコイル８６、ヘリカルコイル８６の内部で同心円に配列された遮蔽板８４、そして石英と同じ絶縁物質で作られる内部チューブ８２で構成される。
【００２４】
コイル８６の下段は電気的にスクリュー９０により遮蔽板８４と電気的に連結される。遮蔽板８４は内部チューブ８２上に付着されることも可能であり、結合構造（ｃｏｕｐｌｉｎｇ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）により工程チャンバの内部壁に結合されることも可能である。結合構造は支持部材（ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ  ｍｅｍｂｅｒ）１１０と遮蔽板８４の延長部材（ｅｘｔｅｎｄｉｎｇ  ｍｅｍｂｅｒ）１００とを備える。支持部材１１０は工程チャンバと連結されることも可能である。
【００２５】
遮蔽板８４は螺旋形に（ｈｅｌｉｃａｌｌｙ）延び、円柱形に（ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ）配置されるスリット８８を備える。スリット８８の形はヘリカルコイル８６の形と対応される。
【００２６】
本発明で、遮蔽板はアルミニウム、或いは銅と同じ導電性に優れた金属で製造できる。又、遮蔽板の表面は銀で鍍金されて導電性に優れ、腐食を防止する。
本発明の望ましい実施例において、遮蔽板の厚さは０．５ｍｍから２．０ｍｍまでである。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の遮蔽板によると、コイルの真下に位置した絶縁窓の一部分が過剰にエッチングされることを防げるため、絶縁窓から半導体ウェーハへ落ちる汚染物質が防止できる。そしてこれにより半導体ウェーハの収率が向上される。
又、絶縁窓の平均寿命が延びて工程上の維持補修期間が長くなるので、生産コストが低減する効果も発生する。
【図面の簡単な説明】
【図１】エッチングのための誘導結合プラズマ装置を示す断面図である。
【図２】図１に示された誘導結合プラズマ装置のスパイラルコイルを示す平面図である。
【図３】エッチング工程後に図１の絶縁窓の表面を示す図である。
【図４】図３の型を取ったパターンを説明するための図である。
【図５】本発明の遮蔽板を製造するための方法を示す順序図である。
【図６】本発明の望ましい実施例による遮蔽板を示す平面図である。
【図７】本発明の望ましい実施例による遮蔽板とコイルとを示す分解斜視図である。
【図８】本発明の望ましい実施例による遮蔽板を備えた誘導結合プラズマ装置を示す断面図である。
【図９】本発明の他の実施例によるヘリカルコイルとして使用される遮蔽板を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
４２    絶縁窓
４４    コイル
４６    コイルホルダー
６０    遮蔽板
７０    遮蔽板ホルダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003872255.tif 000009
【図９】
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