JP2001015493A - プラズマ処理装置及び方法 - Google Patents
プラズマ処理装置及び方法Info
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- JP2001015493A JP2001015493A JP11186439A JP18643999A JP2001015493A JP 2001015493 A JP2001015493 A JP 2001015493A JP 11186439 A JP11186439 A JP 11186439A JP 18643999 A JP18643999 A JP 18643999A JP 2001015493 A JP2001015493 A JP 2001015493A
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Abstract
にかかる負荷を抑制し、プラズマに励起される前のプロ
セスガスに天板が曝されるのを抑制する。 【解決手段】 誘電体から成る2枚構成の天板の内、第
1の天板2に形成されたその内部の一点を通過点とする
1又は複数の空洞から成るガス主通路7及び天板の底面
からガス主通路7に到達するように設けたガス吹き出し
穴8を通り、第2の天板3にガス吹き出し穴8と一致す
るように形成された貫通穴9から基板12上に向けて均
一分布でガスを供給しつつ基板12を処理するように
し、第1及び第2の天板2、3の間にガスが拡散するこ
とのない構造とすることで、第2の天板3にかかるガス
圧を抑制し、またプラズマに励起される前のプロセスガ
スに曝されることを抑制するようにした。
Description
バイスの製造に利用されるドライエッチング等のプラズ
マ処理装置及び方法に関し、特に真空処理室内のガスを
電磁波を用いて励起して発生させたプラズマを利用する
プラズマ処理装置及び方法に関するものである。
起し、発生したプラズマを利用して基板を処理するプラ
ズマ処理装置においては、その誘電体からなる天板から
基板面に向けてシャワー状に均一にガスを吹き出すよう
に構成されている。
成を図3に示す。図3において、真空処理室21の上壁
が誘電体から成る上側と下側の天板22、23にて構成
され、かつ上側の天板22上にコイル24が配設されて
高周波電源25に接続されている。また、上側の天板2
2に設けたガス導入経路26を通してガスを導入し、上
下の天板22、23の間に設けた溝からなるガス経路2
7、及び下側の天板23に設けたガス吹き出し穴28を
通して真空処理室21内に均等な状態でガスが吹き出す
ように構成されている。
高周波電源25から高周波電力を印加することによって
発せられた電磁波により励起され、生じたプラズマによ
って真空処理室21内の基板ステージ29上に載置され
た基板30が処理される。
を行う場合、真空処理室21内の目的の場所に均一にプ
ラズマを生じさせることで基板上の薄膜を均一に加工す
ることができるが、そのように均一にプラズマを生成さ
せる手段としてプロセスガスを基板面に均一になるよう
に供給することが有効であるとされている。
上側と下側の天板22、23が完全に密着していなけれ
ば両者の間に隙間が生じ、上下の天板22、23間に設
けた溝からなるガス経路27以外の部分にもプロセスガ
スが流入し、そのためにプロセスガスを基板面に対して
均一に供給することが難しいという問題を引き起こして
いた。
ガスにより、下側の天板23は常にガス圧を受けること
になり、従って下側の天板23にはそのガス圧に耐える
ことのできる素材を選定することが要求される。天板2
3の選定に際しては、真空処理室21内に発生させるプ
ラズマに対して耐プラズマ性のある素材を選定しなけれ
ばならず、そのために素材によってはガス圧に耐え得る
ための強度を持たせるために天板23の板厚を大きくし
なければならない。しかしながら、天板23の板厚を大
とした場合、コイル24から発せられる電磁波が板厚に
比例して弱められ、真空処理室21内に発生するプラズ
マ密度が下がるという問題があった。
に生じる副生成物等が天板に付着し、その付着物が成長
とともに天板23より落下して基板30表面を汚染する
のを防止する目的で、処理中に天板23を加熱し、副生
成物の付着を防止することが有効とされている。
内に発生させるプラズマに対して耐プラズマ性のある素
材を用いても、上下の天板22、23間にガスを分布さ
せる構造のため、下側の天板23はプラズマに励起され
る前のプロセスガスにも直接曝されることになり、その
ために下側の天板23の素材がプロセスガスに対する耐
蝕性に劣っていれば、下側の天板23はプロセスガスに
よって浸食され、天板23を加熱することで浸食はさら
に加速されるという問題があった。
面へのガスの吹き出しを均一化できるとともに天板にか
かる負荷を抑制できて、均一に高密度なプラズマを生成
させることができ、またプラズマに励起される前のプロ
セスガスに天板が曝されるのを抑制できるプラズマ処理
装置及び方法を提供することを目的としている。
置は、真空処理室内にガスを供給するためのガス供給手
段と、真空処理室内を排気するための排気手段と、真空
処理室の誘電体からなる天板上に配設されたコイルとを
備え、コイルから真空処理室内に電磁波を放射すること
でプラズマを発生させ、真空処理室内の基板ステージ上
に載置された基板を処理するように構成されたプラズマ
処理装置において、天板内の1点を通過点として形成さ
れた1又は複数の空洞から成るガス主通路と天板の底面
からガス主通路に到達するように形成されたガス吹き出
し穴を通して基板面上へガスを分布する手段を設けたも
のであり、ガス圧にて天板の板面間に隙間を生じてガス
分布が不均一になるというようなことがなく、またガス
圧による負荷が天板に加わることもなく、負荷に耐える
ように板厚を大きくする必要もないので、基板上へのガ
ス分布を均等にして真空処理室内の目的の場所に均一に
かつ高密度のプラズマを生じさせることができる。
なる2枚構成とし、第1の天板にガス主通路とガス吹き
出し穴を形成し、第2の天板にガス吹き出し穴と同じ位
置にガス吹き出し用の貫通穴を形成すると、天板を2枚
構成としても第2の天板にガス圧が作用するのを防止で
き、第2の天板の板厚を薄くできてプラズマ密度を高く
できるとともに、両天板間がプラズマに励起される前の
プロセスガスに曝されるのを抑制でき、第2の天板は耐
プラズマ性のある素材の選定を重要視すればよく、最適
な素材を選定することができる。
径を、第1の天板に形成したガス吹き出し穴の口径より
も大きくすると、第2の天板にガス圧が作用するのをさ
らに確実に防止できる。
処理室内にガスを供給しながら排気して所定の圧力に制
御し、真空処理室の誘電体からなる天板上に配設された
コイルにより電磁波を放射することによって真空処理室
内にプラズマを発生させ、真空処理室内の基板ステージ
上に載置された基板を処理するプラズマ処理方法におい
て、天板内の1点を通過点として形成された1又は複数
の空洞から成るガス主通路及び天板の底面からガス主通
路に到達するように形成されたガス吹き出し穴を通して
基板面上へガスを分布しながら処理するものであり、上
記作用効果が得られる。
の天板からなる2枚構成とし、第1の天板に形成された
ガス主通路とガス吹き出し穴を通り、第2の天板にガス
吹き出し穴と同じ位置に形成されたガス吹き出し用の貫
通穴から基板にガスを分布し、さらに第1の天板のガス
主通路からガス吹き出し穴を通ったガスを、第2の天板
の口径の大きい貫通穴から基板上に分布させることによ
り、上記作用効果が得られる。
及び方法の一実施形態について、図1、図2を参照して
説明する。
体から成る上側と下側の第1と第2の天板2、3にて構
成され、かつ第1の天板2上に多重のコイル4が配設さ
れて高周波電源5に接続されている。また、ガス導入経
路6から第1の天板2に向けてプロセスガスを供給する
ように構成されている。第1の天板2には、ガス導入経
路6に連通するように、内部の1点を通過点とする1又
は複数の空洞から成るガス主通路7が形成され、かつこ
のガス主通路7に天板2の底面から到達するようにガス
吹き出し穴8が形成されている。第2の天板3にはガス
吹き出し穴8と同じ位置にガス吹き出し用の貫通穴9が
形成されている。
円形であっても、多角形であってもよく、その断面積は
3〜20mm2 程度とすればよく、ガス吹き出し穴8は
例えば直径0.5〜2mm程度とすればよい。また、貫
通穴9はガス吹き出し穴8より大口径とされている。
に構成され、真空処理室1内の下部には基板ステージ1
1が配設され、その上に被処理物である基板12を保持
するように構成されている。
は、基板ステージ11上に基板12を載置し、排気経路
10から真空排気する。真空排気後は、ガス導入経路6
からプラズマ処理に必要なプロセスガスを導入する。プ
ロセスガスは、第1の天板2に設けたガス主経路7を通
って第1の天板2内で均等に拡がり、ガス吹き出し穴8
を通って第1及び第2の天板2、3間の境界面に一様に
到達し、第2の天板3に設けたガス吹き出し用の貫通穴
9を通って基板12上に均一に分布される。
の天板2のガス吹き出し穴8と同じ位置に配置され、か
つガス吹き出し穴8より大口径であることにより、プロ
セスガスの導入あるいはN2 ガス等の不活性ガスによる
大気開放の際に、ガス吹き出し穴8から吹き出したガス
が貫通穴9から容易に通過するため、第1及び第2の天
板2、3間にガスが拡散することがない。これにより、
第2の天板3にはガス圧による負荷が発生することはな
く、負荷に耐えるように第2の天板3の板厚を厚くする
必要はなく、コイル4から真空処理室1内に伝播される
電磁波が弱められる程度を抑制できる。
スを導入した後、コイル4に高周波電源5から高周波電
力を印加することにより、真空処理室1内のガスがコイ
ル4から真空処理室1内に発せられた電磁波により励起
され、天板2、3の下部で生じたプラズマによって真空
処理室1内の基板ステージ11上に載置された基板12
が処理される。
の天板2、3間にガスが拡散することがない構造のた
め、第2の天板3はプラズマに励起される前のプロセス
ガスに曝されることが抑制される。これにより、第2の
天板3がプロセスガスに浸食されることが相当量抑制で
きるため、第2の天板3の素材として、耐プラズマ性の
ある最適な素材の選定を重要視すれば良くなる。
の口径は、真空処理室1内でプラズマ処理中に第2の天
板3が温度上昇する場合には、第2の天板3の最高到達
温度に応じて、第1の天板2の素材と第2の天板3の素
材の線膨張係数の差を考慮して算出されている。これに
より、常温であっても、最高到達温度であっても、常に
第1の天板2のガス吹き出し穴8から吹き出したプロセ
スガスは第2の天板3の貫通穴9を容易に通過できる。
プラズマにて励起される前のプロセスガスに対する耐蝕
性を有し、かつ基板処理中に発生するプラズマに対して
も耐プラズマ性を有していれば、第1の天板2のみによ
る1枚構成の天板としても、基板処理を行うことができ
る。
れば、以上のように天板内の1点を通過点として天板内
に形成された1又は複数の空洞から成るガス主通路と天
板の底面からガス主通路に到達するように形成されたガ
ス吹き出し穴を通して基板面上へガスを分布するように
構成したので、ガス圧にて天板の板面間に隙間が生じて
ガス分布が不均一になるというようなことがなく、また
ガス圧による負荷が天板に加わることもなく、負荷に耐
えるように板厚を大きくする必要もないので、基板上へ
のガス分布を均等にして真空処理室内の目的の場所に均
一にかつ高密度のプラズマを生じさせることができる。
なる2枚構成とし、第1の天板にガス主通路とガス吹き
出し穴を形成し、第2の天板にガス吹き出し穴と同じ位
置にガス吹き出し用の貫通穴を形成すると、天板を2枚
構成としても第2の天板にガス圧が作用するのを防止で
き、第2の天板の板厚を薄くできてプラズマ密度を高く
できるとともに、両天板間がプラズマに励起される前の
プロセスガスに曝されるのを抑制でき、第2の天板は耐
プラズマ性のある素材の選定を重要視すればよく、最適
な素材を選定することができる。
径を、第1の天板に形成したガス吹き出し穴の口径より
も大きくすると、第2の天板にガス圧が作用するのをさ
らに確実に防止できる。
構成図である。
き出し穴及び貫通穴の配設状態の模式平面図である。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 真空処理室内にガスを供給するためのガ
ス供給手段と、真空処理室内を排気するための排気手段
と、真空処理室の誘電体からなる天板上に配設されたコ
イルとを備え、コイルから真空処理室内に電磁波を放射
することでプラズマを発生させ、真空処理室内の基板ス
テージ上に載置された基板を処理するように構成された
プラズマ処理装置において、天板内の1点を通過点とし
て形成された1又は複数の空洞から成るガス主通路と天
板の底面からガス主通路に到達するように形成されたガ
ス吹き出し穴を通して基板面上へガスを分布する手段を
設けたことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項2】 天板を第1の天板と第2の天板からなる
2枚構成とし、第1の天板にガス主通路とガス吹き出し
穴を形成し、第2の天板にガス吹き出し穴と同じ位置に
ガス吹き出し用の貫通穴を形成した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】 第2の天板に形成した貫通穴の口径を、
第1の天板に形成したガス吹き出し穴の口径よりも大き
くしたことを特徴とする請求項2記載のプラズマ処理装
置。 - 【請求項4】 真空処理室内にガスを供給しながら排気
して所定の圧力に制御し、真空処理室の誘電体からなる
天板上に配設されたコイルにより電磁波を放射すること
によって真空処理室内にプラズマを発生させ、真空処理
室内の基板ステージ上に載置された基板を処理するプラ
ズマ処理方法において、天板内の1点を通過点として形
成された1又は複数の空洞から成るガス主通路及び天板
の底面からガス主通路に到達するように形成されたガス
吹き出し穴を通して基板面上へガスを分布しながら処理
することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項5】 天板を第1の天板と第2の天板からなる
2枚構成とし、第1の天板に形成されたガス主通路とガ
ス吹き出し穴を通り、第2の天板にガス吹き出し穴と同
じ位置に形成されたガス吹き出し用の貫通穴から基板に
ガスを分布することを特徴とする請求項4記載のプラズ
マ処理方法。 - 【請求項6】 第1の天板のガス主通路からガス吹き出
し穴を通ったガスを、第2の天板の口径の大きい貫通穴
から基板上に分布させることを特徴とする請求項5記載
のプラズマ処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18643999A JP3935642B2 (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | プラズマ処理装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18643999A JP3935642B2 (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | プラズマ処理装置及び方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001015493A true JP2001015493A (ja) | 2001-01-19 |
JP3935642B2 JP3935642B2 (ja) | 2007-06-27 |
Family
ID=16188477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18643999A Expired - Lifetime JP3935642B2 (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | プラズマ処理装置及び方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3935642B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007083795A1 (ja) * | 2006-01-20 | 2007-07-26 | Tokyo Electron Limited | プラズマ処理装置 |
JP2011187902A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Hitachi High-Technologies Corp | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
US8925351B2 (en) | 2006-01-20 | 2015-01-06 | Tokyo Electron Limited | Manufacturing method of top plate of plasma processing apparatus |
Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JPH0773997A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-03-17 | Kobe Steel Ltd | プラズマcvd装置と該装置を用いたcvd処理方法及び該装置内の洗浄方法 |
JPH11158662A (ja) * | 1997-12-01 | 1999-06-15 | Hitachi Ltd | プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置 |
JP2001028299A (ja) * | 1999-05-13 | 2001-01-30 | Tokyo Electron Ltd | 誘導結合プラズマ処理装置 |
-
1999
- 1999-06-30 JP JP18643999A patent/JP3935642B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
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JP2011187902A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Hitachi High-Technologies Corp | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3935642B2 (ja) | 2007-06-27 |
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