JP2000077390A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JP2000077390A JP2000077390A JP10245442A JP24544298A JP2000077390A JP 2000077390 A JP2000077390 A JP 2000077390A JP 10245442 A JP10245442 A JP 10245442A JP 24544298 A JP24544298 A JP 24544298A JP 2000077390 A JP2000077390 A JP 2000077390A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- susceptor
- power supply
- voltage
- frequency power
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 サセプタに高周波を印加しつつも、異常放電
を防止する。 【解決手段】 反応性ガスを流入、流出可能としたチャ
ンバと、このチャンバ内に設けられ、被処理物を支持す
るサセプタと、このサセプタに第１の高周波信号を印加
する第１の高周波電源と、前記チャンバ内又は外に配置
され前記反応ガスを励起可能にする励起手段と、この励
起手段に第２の高周波信号を印加する第２の高周波電源
と、前記チャンバと前記サセプタとの間の電圧をモニタ
する電圧モニタ手段と、この電圧が所定値を越えたとき
に前記第１の高周波電源をコントロールして前記電圧を
前記所定値以下に設定するコントロール手段と、を備え
るものとして構成される。
を防止する。 【解決手段】 反応性ガスを流入、流出可能としたチャ
ンバと、このチャンバ内に設けられ、被処理物を支持す
るサセプタと、このサセプタに第１の高周波信号を印加
する第１の高周波電源と、前記チャンバ内又は外に配置
され前記反応ガスを励起可能にする励起手段と、この励
起手段に第２の高周波信号を印加する第２の高周波電源
と、前記チャンバと前記サセプタとの間の電圧をモニタ
する電圧モニタ手段と、この電圧が所定値を越えたとき
に前記第１の高周波電源をコントロールして前記電圧を
前記所定値以下に設定するコントロール手段と、を備え
るものとして構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反応性ガスを用い
て半導体基板などの被処理物にエッチングやアッシング
などの処理を施すためのプラズマ処理装置に関し、より
詳しくは特にこのような処理中に異常放電を未然に防ぐ
機能を備えさせたプラズマ処理装置に関する。
て半導体基板などの被処理物にエッチングやアッシング
などの処理を施すためのプラズマ処理装置に関し、より
詳しくは特にこのような処理中に異常放電を未然に防ぐ
機能を備えさせたプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、超ＬＳＩや液晶ＴＦＴの製造工程
などにおいては、微細加工を重要な役割を担っている。
その微細加工の実施にはエッチング技術が用いられてい
る。それについて簡単に説明するに、被処理物としての
シリコン基板や液晶基板にフォトレジストを塗布し、そ
のフォトレジストをフォトリソグラフィーによってパタ
ーニングする。このパターニングされたフォトレジスト
をマスクとしてエッチングを行い、フォトレジストパタ
ーンを上記基板に転写する。このようなエッチング技術
には、ドライエッチングとウェットエッチングがある。
最近では、ドライエッチングを実施する、電子密度が１
０12〜１０13／ｃｍ3 の高密度プラズマ源を使った高密
度プラズマドライエッチング装置が注目されている。こ
の理由は、この装置によれば、エッチング条件の選択に
よって異方性エッチングを実施できることと、高速化及
び高精細化が達成できるからである。
などにおいては、微細加工を重要な役割を担っている。
その微細加工の実施にはエッチング技術が用いられてい
る。それについて簡単に説明するに、被処理物としての
シリコン基板や液晶基板にフォトレジストを塗布し、そ
のフォトレジストをフォトリソグラフィーによってパタ
ーニングする。このパターニングされたフォトレジスト
をマスクとしてエッチングを行い、フォトレジストパタ
ーンを上記基板に転写する。このようなエッチング技術
には、ドライエッチングとウェットエッチングがある。
最近では、ドライエッチングを実施する、電子密度が１
０12〜１０13／ｃｍ3 の高密度プラズマ源を使った高密
度プラズマドライエッチング装置が注目されている。こ
の理由は、この装置によれば、エッチング条件の選択に
よって異方性エッチングを実施できることと、高速化及
び高精細化が達成できるからである。
【０００３】上記高密度プラズマドライエッチング装置
の従来のものは、例えば以下のように構成されている。
即ち、反応性ガスを流入、流出可能とした真空チャンバ
内に、被処理物を支持するサセプタを設ける。この真空
チャンバ内又は外において、このサセプタに対向する位
置に、渦巻き状のアンテナ部材を設ける。これらアンテ
ナ部材及びサセプタの一方に高周波電源を供給し、又は
両方にそれぞれ異なる電源からの高周波を供給し、プラ
ズマを発生させる。このようにして真空チャンバ内にプ
ラズマを発生させ、被処理物のエッチングを行う。
の従来のものは、例えば以下のように構成されている。
即ち、反応性ガスを流入、流出可能とした真空チャンバ
内に、被処理物を支持するサセプタを設ける。この真空
チャンバ内又は外において、このサセプタに対向する位
置に、渦巻き状のアンテナ部材を設ける。これらアンテ
ナ部材及びサセプタの一方に高周波電源を供給し、又は
両方にそれぞれ異なる電源からの高周波を供給し、プラ
ズマを発生させる。このようにして真空チャンバ内にプ
ラズマを発生させ、被処理物のエッチングを行う。
【０００４】このとき、サセプタへの高周波の印加によ
り、被処理物にイオンが入射され、上記エッチングは異
方性エッチングとして行われる。
り、被処理物にイオンが入射され、上記エッチングは異
方性エッチングとして行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記サセプタに高周波
を印加すると、このサセプタと前記チャンバとの間にセ
ルフバイアス（Ｖｄｃ）と呼ばれる電位が生じる。前述
のように、サセプタへの高周波の印加により被処理物へ
イオンが入射されるが、上述のように、上記セルフバイ
アス（Ｖｄｃ）が大きくなりすぎると、被処理物に入射
されるイオンが過剰となる。これにより、異常放電が生
じ、被処理物にダメージが与えられる。この異常放電と
セルフバイアスとの関係は、被処理物の材質やプロセス
条件により異なる。ただし、異常放電が生じやすいの
は、基板がガラス等の絶縁物であること、被処理物がメ
タル等の導電性の物質であること、被エッチング面積が
大きい場合、高周波電源の周波数が小さい場合、セルフ
バイアスの値が大きい場合と考えられる。
を印加すると、このサセプタと前記チャンバとの間にセ
ルフバイアス（Ｖｄｃ）と呼ばれる電位が生じる。前述
のように、サセプタへの高周波の印加により被処理物へ
イオンが入射されるが、上述のように、上記セルフバイ
アス（Ｖｄｃ）が大きくなりすぎると、被処理物に入射
されるイオンが過剰となる。これにより、異常放電が生
じ、被処理物にダメージが与えられる。この異常放電と
セルフバイアスとの関係は、被処理物の材質やプロセス
条件により異なる。ただし、異常放電が生じやすいの
は、基板がガラス等の絶縁物であること、被処理物がメ
タル等の導電性の物質であること、被エッチング面積が
大きい場合、高周波電源の周波数が小さい場合、セルフ
バイアスの値が大きい場合と考えられる。
【０００６】本発明は、上記難点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、サセプタに高周波を印加しつつも、上
記異常放電が起らないようにした装置を提供することに
ある。
で、その目的は、サセプタに高周波を印加しつつも、上
記異常放電が起らないようにした装置を提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ処理装
置は、反応性ガスを流入、流出可能としたチャンバと、
このチャンバ内に設けられ、被処理物を支持するサセプ
タと、このサセプタに第１の高周波信号を印加する第１
の高周波電源と、前記チャンバ内又は外に配置され前記
反応ガスを励起可能にする励起手段と、この励起手段に
第２の高周波信号を印加する第２の高周波電源と、前記
チャンバと前記サセプタとの間の電圧をモニタする電圧
モニタ手段と、この電圧が所定値を越えたときに前記第
１の高周波電源をコントロールして前記電圧を前記所定
値以下に設定するコントロール手段と、を備えるものと
して構成される。
置は、反応性ガスを流入、流出可能としたチャンバと、
このチャンバ内に設けられ、被処理物を支持するサセプ
タと、このサセプタに第１の高周波信号を印加する第１
の高周波電源と、前記チャンバ内又は外に配置され前記
反応ガスを励起可能にする励起手段と、この励起手段に
第２の高周波信号を印加する第２の高周波電源と、前記
チャンバと前記サセプタとの間の電圧をモニタする電圧
モニタ手段と、この電圧が所定値を越えたときに前記第
１の高周波電源をコントロールして前記電圧を前記所定
値以下に設定するコントロール手段と、を備えるものと
して構成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例を示す。
【０００９】この図において、１はエッチングが実施さ
れる真空チャンバである。この真空チャンバ１は、誘電
体２によって処理室１ａとアンテナ室１ｂとに区画され
ている。処理室１ａは、上流側となる反応性ガス導入ポ
ート４と、下流側となる排気ポート５を有する。下流側
の排気ポート５の近傍には、エッチング対象としての被
処理物８を支持するサセプタ７が設けられている。この
サセプタ７には、１〜１２ＭＨｚの周波数可変の高周波
電源１０が接続されている。真空チャンバ１自体はグラ
ンドＧＮＤに接地されている。このような処理室１ａの
反対側のアンテナ室１ｂ内には、前記誘導体２の近傍に
渦巻き状のアンテナ部材１２が設けられ、このアンテナ
部材１２には、前記高周波電源１０とは別の、周波数１
３．５６ＭＨｚの高周波電源１３が接続されている。
れる真空チャンバである。この真空チャンバ１は、誘電
体２によって処理室１ａとアンテナ室１ｂとに区画され
ている。処理室１ａは、上流側となる反応性ガス導入ポ
ート４と、下流側となる排気ポート５を有する。下流側
の排気ポート５の近傍には、エッチング対象としての被
処理物８を支持するサセプタ７が設けられている。この
サセプタ７には、１〜１２ＭＨｚの周波数可変の高周波
電源１０が接続されている。真空チャンバ１自体はグラ
ンドＧＮＤに接地されている。このような処理室１ａの
反対側のアンテナ室１ｂ内には、前記誘導体２の近傍に
渦巻き状のアンテナ部材１２が設けられ、このアンテナ
部材１２には、前記高周波電源１０とは別の、周波数１
３．５６ＭＨｚの高周波電源１３が接続されている。
【００１０】さらに、真空チャンバ１とサセプタ７にこ
れらの間の電圧Ｖｄｃをモニタする電圧計２１が接続さ
れている。この電圧Ｖｄｃが所定値を越えたときに、サ
セプタ７への印加電圧を抑えるためのフィードバック回
路２２が、電圧計２１の出力側に接続され、このフィー
ドバック回路２２の出力が前記高周波電源１０に印加可
能になっている。
れらの間の電圧Ｖｄｃをモニタする電圧計２１が接続さ
れている。この電圧Ｖｄｃが所定値を越えたときに、サ
セプタ７への印加電圧を抑えるためのフィードバック回
路２２が、電圧計２１の出力側に接続され、このフィー
ドバック回路２２の出力が前記高周波電源１０に印加可
能になっている。
【００１１】このような構成の装置において、高周波電
源１０，１３のいずれか一方から又は両方から、セサプ
タ７及びアンテナ部材１２に高周波を印加する。これに
より、アンテナ部材１２のインダクタンスによる誘導結
合と、真空チャンバ１とサセプタ７との間の容量結合の
少ないとも一方によって、プラズマＰが発生する。そし
て、このプラズマにより励起された活性ラジカルあるい
はイオンにより上記被処理物８のエッチングが行われ
る。上記誘導結合により得られるプラズマは、数ｍTorr
以下の高真空域においても安定している。従来のドライ
エッチング装置で設定される数１０〜数１００ｍTorrの
中真空領域でのプラズマに比べて、効率良くガスの解離
が起るため、高速のエッチングが可能となる。また、サ
セプタ７への高周波の印加により、このサセプタ７上の
被処理物８にイオンが入射され、異方性エッチングが行
われる。つまり、上記誘導結合と容量結合によるそれぞ
れのプラズマの組み合わせにより、制御性の良い高速エ
ッチングが行われる。
源１０，１３のいずれか一方から又は両方から、セサプ
タ７及びアンテナ部材１２に高周波を印加する。これに
より、アンテナ部材１２のインダクタンスによる誘導結
合と、真空チャンバ１とサセプタ７との間の容量結合の
少ないとも一方によって、プラズマＰが発生する。そし
て、このプラズマにより励起された活性ラジカルあるい
はイオンにより上記被処理物８のエッチングが行われ
る。上記誘導結合により得られるプラズマは、数ｍTorr
以下の高真空域においても安定している。従来のドライ
エッチング装置で設定される数１０〜数１００ｍTorrの
中真空領域でのプラズマに比べて、効率良くガスの解離
が起るため、高速のエッチングが可能となる。また、サ
セプタ７への高周波の印加により、このサセプタ７上の
被処理物８にイオンが入射され、異方性エッチングが行
われる。つまり、上記誘導結合と容量結合によるそれぞ
れのプラズマの組み合わせにより、制御性の良い高速エ
ッチングが行われる。
【００１２】このようなエッチングにおいて、真空チャ
ンバ１とサセプタ７との間の電圧Ｖｄｃは、電圧計２１
によってモニタされている。この電圧が所定値を越える
と、フィードバック回路２２が作動して、高周波電源１
０の出力を抑制し、サセプタ７への印加電圧を低下させ
る。つまり、上記電圧Ｖｄｃは常時一定値以下に保持さ
れ、異常放電が未然に防止される。これにより、装置の
安定稼働が達成される。
ンバ１とサセプタ７との間の電圧Ｖｄｃは、電圧計２１
によってモニタされている。この電圧が所定値を越える
と、フィードバック回路２２が作動して、高周波電源１
０の出力を抑制し、サセプタ７への印加電圧を低下させ
る。つまり、上記電圧Ｖｄｃは常時一定値以下に保持さ
れ、異常放電が未然に防止される。これにより、装置の
安定稼働が達成される。
【００１３】なお、フィードバック回路２２によって、
上述のように、高周波電源１０の電力をコントロールす
るほか、周波数をコントロールすることもできる。例え
ば、周波数を２ＭＨｚから４ＭＨｚと高くする。さらに
は、電圧と周波数の両方をコントロールするようにする
こともできる。
上述のように、高周波電源１０の電力をコントロールす
るほか、周波数をコントロールすることもできる。例え
ば、周波数を２ＭＨｚから４ＭＨｚと高くする。さらに
は、電圧と周波数の両方をコントロールするようにする
こともできる。
【００１４】上述の装置によってエッチングする被処理
物としては、例えば、図２に示す基板装置がある。これ
は、基板３１上にｐ−Ｓｉ層３２、ＴＥＯＳ層３３及び
ＭｏＷ合金層３４を形成し、最上層のＭｏＷ合金層３４
をその上に形成したレジスト層３５をマスクとしてエッ
チングしようとするものである。
物としては、例えば、図２に示す基板装置がある。これ
は、基板３１上にｐ−Ｓｉ層３２、ＴＥＯＳ層３３及び
ＭｏＷ合金層３４を形成し、最上層のＭｏＷ合金層３４
をその上に形成したレジスト層３５をマスクとしてエッ
チングしようとするものである。
【００１５】このような場合におけるガス流量、チャン
バ内圧力、高周波電源の周波数、電力、チャンバとサセ
プタ間の設定電圧Ｖｄｃ等は、以下の条件とすることが
できる。
バ内圧力、高周波電源の周波数、電力、チャンバとサセ
プタ間の設定電圧Ｖｄｃ等は、以下の条件とすることが
できる。
【００１６】 ＳＦ6／Ｏ2／Ｃｌ2＝５５０／２５０／２００ｓccm 圧力 ６０ｍＴorr Ｐｓ／Ｐｂ＝２５００ｗ／５００ｗ（Ｐｓ：高周波電源
13 Ｐｂ：高周波電源10） Ｐｂ 周波数＝６ＭＨｚ 上限設定電圧 Ｖｄｃ＝−１５ｖ 本発明は、上述したところのほか、容量結合によりプラ
ズマを発生させるようにした。平行平板型のドライエッ
チング装置（ＲＩＥ，ＰＥ）適用することができる。
13 Ｐｂ：高周波電源10） Ｐｂ 周波数＝６ＭＨｚ 上限設定電圧 Ｖｄｃ＝−１５ｖ 本発明は、上述したところのほか、容量結合によりプラ
ズマを発生させるようにした。平行平板型のドライエッ
チング装置（ＲＩＥ，ＰＥ）適用することができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、エッチング実施中に、
真空チャンバとサセプタとの間の電圧モニタし、所定値
を越えたときにサセプタへの印加高周波の電力や周波数
をコントロールするようにしたので、異常放電を防ぎ、
稼働を安定的なものとすることができる。
真空チャンバとサセプタとの間の電圧モニタし、所定値
を越えたときにサセプタへの印加高周波の電力や周波数
をコントロールするようにしたので、異常放電を防ぎ、
稼働を安定的なものとすることができる。
【図１】本発明の実施例の全体構成図。
【図２】被処理物の一例を示す断面図。
１ 真空チャンバ １ａ 処理室 １ｂ アンテナ室 ２ 誘電体 ４ 反応性ガス導入ポート ５ 排気ポート ７ サセプタ ８ 被処理物 ７ サセプタ ８ 被処理物 １０，１３ 高周波電源 １２ アンテナ部材 １３ 高周波電源 ２１ 電圧計 ２２ フィードバック回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K030 BA29 DA04 DA08 FA03 FA04 HA07 JA17 JA18 KA30 KA32 KA41 LA15 4K057 DA20 DB06 DB08 DD01 DE01 DE06 DG15 DM02 DM17 DM18 DM28 5F004 AA16 BA04 BA20 BB13 CA03 CA06 CA08 DA04 DA18 DA26 DB02 DB15
Claims (3)
- 【請求項１】反応性ガスを流入、流出可能としたチャン
バと、 このチャンバ内に設けられ、被処理物を支持するサセプ
タと、 このサセプタに第１の高周波信号を印加する第１の高周
波電源と、 前記チャンバ内又は外に配置され前記反応ガスを励起可
能にする励起手段と、 この励起手段に第２の高周波信号を印加する第２の高周
波電源と、 前記チャンバと前記サセプタとの間の電圧をモニタする
電圧モニタ手段と、 この電圧が所定値を越えたときに前記第１の高周波電源
をコントロールして前記電圧を前記所定値以下に設定す
るコントロール手段と、 を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】前記コントロール手段は、前記第１の高周
波電源からの出力である前記第１の高周波信号の電力を
変化させるコントロールを行うものであることを特徴と
する請求項１に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項３】前記コントロール手段は、前記第１の高周
波電源からの出力である前記第１の高周波信号の周波数
を変化させるコントロールを行うものであることを特徴
とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10245442A JP2000077390A (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10245442A JP2000077390A (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000077390A true JP2000077390A (ja) | 2000-03-14 |
Family
ID=17133733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10245442A Pending JP2000077390A (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000077390A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6796269B2 (en) | 2001-12-05 | 2004-09-28 | Hitchi High-Technologies Corporation | Apparatus and method for monitoring plasma processing apparatus |
-
1998
- 1998-08-31 JP JP10245442A patent/JP2000077390A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6796269B2 (en) | 2001-12-05 | 2004-09-28 | Hitchi High-Technologies Corporation | Apparatus and method for monitoring plasma processing apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5205378B2 (ja) | Ｒｆ変調によって弾道電子ビームの均一性を制御する方法及びシステム | |
| US20180082861A1 (en) | Selective etch using material modification and rf pulsing | |
| KR101061673B1 (ko) | 플라즈마 처리 장치와 플라즈마 처리 방법 및 기억 매체 | |
| KR100810773B1 (ko) | 플라즈마 에칭 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 | |
| KR101811910B1 (ko) | 질화규소막에 피처를 에칭하는 방법 | |
| JP5444277B2 (ja) | フィーチャをエッチングする方法、および装置 | |
| KR101088254B1 (ko) | 플라즈마 에칭 방법, 플라즈마 에칭 장치 및 컴퓨터 기억 매체 | |
| KR101061621B1 (ko) | 플라즈마 에칭 방법 및 컴퓨터 기억 매체 | |
| KR101912776B1 (ko) | 플라즈마 에칭 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 그리고 컴퓨터 기억 매체 | |
| US20140134847A1 (en) | Plasma etching method and plasma etching apparatus | |
| JP2000133638A (ja) | プラズマエッチング方法およびプラズマエッチング装置 | |
| JP2014096500A (ja) | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 | |
| JP4256064B2 (ja) | プラズマ処理装置の制御方法 | |
| US20200168468A1 (en) | Etching method and substrate processing apparatus | |
| JP2002118095A (ja) | 半導体製造装置、被処理基板表面の処理方法およびプラズマ生成物の付着状態の観察方法 | |
| JP3350973B2 (ja) | プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置 | |
| JPH07335570A (ja) | プラズマ処理における基板温度制御方法 | |
| EP1091396B1 (en) | Plasma processing method | |
| JPH0653176A (ja) | ドライエッチング装置 | |
| JPH10312899A (ja) | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 | |
| JP3535276B2 (ja) | エッチング方法 | |
| JP2000077390A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| US20050115676A1 (en) | Plasma processing method, plasma processing apparatus and computer storage medium | |
| JP2002319569A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JP4243615B2 (ja) | 反応性イオンエッチング装置 |