JPH05234697A - マイクロ波プラズマ処理装置 - Google Patents
マイクロ波プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH05234697A JPH05234697A JP4031797A JP3179792A JPH05234697A JP H05234697 A JPH05234697 A JP H05234697A JP 4031797 A JP4031797 A JP 4031797A JP 3179792 A JP3179792 A JP 3179792A JP H05234697 A JPH05234697 A JP H05234697A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- ground electrode
- etching
- microwave
- varying
- 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
- Plasma Technology (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、マイクロ波により生成される
プラズマを高密度，高均一なプラズマとすることによ
り、被処理物を高速，高精度に処理できるマイクロ波プ
ラズマ処理装置を提供することにある。 【構成】接地電極１００，絶縁材１０１，変位変換部材
１０２及びパルスモータ１０３により構成される接地電
極面積を可変にする手段と、接地電極１００，コイル２
００，コンデンサ２０１及び可変抵抗２０２で構成され
るプラズマと接地電極を介した接地間のインピーダンス
を可変にする手段とで構成されるプラズマ制御機構を有
する。
プラズマを高密度，高均一なプラズマとすることによ
り、被処理物を高速，高精度に処理できるマイクロ波プ
ラズマ処理装置を提供することにある。 【構成】接地電極１００，絶縁材１０１，変位変換部材
１０２及びパルスモータ１０３により構成される接地電
極面積を可変にする手段と、接地電極１００，コイル２
００，コンデンサ２０１及び可変抵抗２０２で構成され
るプラズマと接地電極を介した接地間のインピーダンス
を可変にする手段とで構成されるプラズマ制御機構を有
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理装置に係
り、特にマイクロ波を用いて高密度かつ均一なプラズマ
を生成するのに好適なマイクロ波プラズマ処理装置に関
するものである。
り、特にマイクロ波を用いて高密度かつ均一なプラズマ
を生成するのに好適なマイクロ波プラズマ処理装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の装置は、特開昭４６−３１０５号
公報に記載のように補助電極と高さ可変の保護環とを組
み合わせて使用することにより陰極縁部におけるイオン
の集束作用を抑制することができ、均一なスパッタリン
グが行なえることが示されている。しかし、マイクロ波
によるプラズマとプラズマ中のイオンのエネルギを制御
するための高周波電源とを併用したプラズマの安定性に
ついては配慮がなされていなかった。また、複数層の連
続処理についても配慮がなされていなかった。
公報に記載のように補助電極と高さ可変の保護環とを組
み合わせて使用することにより陰極縁部におけるイオン
の集束作用を抑制することができ、均一なスパッタリン
グが行なえることが示されている。しかし、マイクロ波
によるプラズマとプラズマ中のイオンのエネルギを制御
するための高周波電源とを併用したプラズマの安定性に
ついては配慮がなされていなかった。また、複数層の連
続処理についても配慮がなされていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術は、単一処理
条件において試料に入射するイオンを均一にするのに有
効である。
条件において試料に入射するイオンを均一にするのに有
効である。
【０００４】一方、近年の半導体素子は以前にも増して
高密度で微細化され、高均一プラズマによる、より高精
度なプラズマ処理が要求されるとともに、生産性向上の
ため高速処理が合わせて要求されている。このため、一
部に高密度プラズマ発生手段としてマイクロ波を用い、
プラズマ中のイオンエネルギ制御に高周波電源を用いた
エッチング装置が用いられている。この装置を用いたエ
ッチング処理においては、プラズマ生成条件の変化やプ
ラズマ処理時の被処理物の状態変化によるプラズマイン
ピーダンスの変化に伴なって局所的にプラズマ密度の異
なる不均一プラズマが生成される場合があった。
高密度で微細化され、高均一プラズマによる、より高精
度なプラズマ処理が要求されるとともに、生産性向上の
ため高速処理が合わせて要求されている。このため、一
部に高密度プラズマ発生手段としてマイクロ波を用い、
プラズマ中のイオンエネルギ制御に高周波電源を用いた
エッチング装置が用いられている。この装置を用いたエ
ッチング処理においては、プラズマ生成条件の変化やプ
ラズマ処理時の被処理物の状態変化によるプラズマイン
ピーダンスの変化に伴なって局所的にプラズマ密度の異
なる不均一プラズマが生成される場合があった。
【０００５】本発明の目的は、マイクロ波により生成さ
れるプラズマを高密度，高均一なプラズマとすることに
より、被処理物を高速，高精度に処理できるマイクロ波
プラズマ処理装置を提供することにある。
れるプラズマを高密度，高均一なプラズマとすることに
より、被処理物を高速，高精度に処理できるマイクロ波
プラズマ処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、接地電極面積を可変にする手段とプラズマと接地電
極を介した接地間のインピーダンスを可変にする手段と
で構成されるプラズマ制御機構を用いて、高密度，高均
一プラズマを生成するようにしたものである。
に、接地電極面積を可変にする手段とプラズマと接地電
極を介した接地間のインピーダンスを可変にする手段と
で構成されるプラズマ制御機構を用いて、高密度，高均
一プラズマを生成するようにしたものである。
【０００７】
【作用】接地電極面積を可変にする手段とプラズマと接
地電極を介した接地間のインピーダンスを可変にする手
段とで構成されるプラズマ制御機構により、マイクロ波
プラズマ処理装置内で生成されるプラズマから接地間ま
でのインピーダンスを調節することで、マグネトロン電
流，処理圧力，ガス流量，高周波電力等のプラズマ操作
因子を変化させた場合においても、安定した高密度プラ
ズマを生成することができる。それにより、被処理物を
高速，高精度にプラズマ処理することができる。
地電極を介した接地間のインピーダンスを可変にする手
段とで構成されるプラズマ制御機構により、マイクロ波
プラズマ処理装置内で生成されるプラズマから接地間ま
でのインピーダンスを調節することで、マグネトロン電
流，処理圧力，ガス流量，高周波電力等のプラズマ操作
因子を変化させた場合においても、安定した高密度プラ
ズマを生成することができる。それにより、被処理物を
高速，高精度にプラズマ処理することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び、図２に
より説明する。図１は本発明を適用したマイクロ波プラ
ズマ処理装置の構成図である。
より説明する。図１は本発明を適用したマイクロ波プラ
ズマ処理装置の構成図である。
【０００９】図１において、真空室内１に放電用ガス２
を導入し、ベルジャー１７内の放電用ガス２にマグネト
ロン３で発生させ導波管１６を介してベルジャー１７内
に入射させたマイクロ波とソレノイドコイル４で発生し
た磁界とを作用させてプラズマ５を発生し、プラズマ５
中のラジカル及びイオンを利用して被処理物６の表面を
エッチングする。被処理物載置電極７には高周波電源８
が接続され被処理物載置電極７に負のバイアス電圧を発
生する。このため、被処理物６はイオンエネルギの作用
によりエッチング形状が制御可能となっている。なお、
真空室内１のガス圧力は真空排気装置９により排気口１
０よりガス排気され、所定の値に保持される。真空容器
２０とベルジャー１７とはＯ−リング１８によって気密
に組立てられている。真空容器２０と被処理物載置電極
７とは真空シール材１９によって気密に組立てられてい
る。
を導入し、ベルジャー１７内の放電用ガス２にマグネト
ロン３で発生させ導波管１６を介してベルジャー１７内
に入射させたマイクロ波とソレノイドコイル４で発生し
た磁界とを作用させてプラズマ５を発生し、プラズマ５
中のラジカル及びイオンを利用して被処理物６の表面を
エッチングする。被処理物載置電極７には高周波電源８
が接続され被処理物載置電極７に負のバイアス電圧を発
生する。このため、被処理物６はイオンエネルギの作用
によりエッチング形状が制御可能となっている。なお、
真空室内１のガス圧力は真空排気装置９により排気口１
０よりガス排気され、所定の値に保持される。真空容器
２０とベルジャー１７とはＯ−リング１８によって気密
に組立てられている。真空容器２０と被処理物載置電極
７とは真空シール材１９によって気密に組立てられてい
る。
【００１０】プラズマ制御機構は、接地電極面積を可変
にする手段とプラズマと接地電極を介した接地間のイン
ピーダンスを可変にする手段とで構成される。該手段は
真空容器２０の下部に設けたカバー２１に取り付けて構
成してある。接地電極面積を可変にする手段は、接地電
極１００，絶縁材１０１，変位変換部材１０２及びパル
スモータ１０３により構成され、接地電極面積は、プラ
ズマ５中へ挿入する接地電極１００の高さをパルスモー
タ１０３を用い変位変換部材１０２を介して制御するこ
とにより変更可能である。一方、プラズマ５と接地電極
１００を介した接地間のインピーダンスを可変にする手
段は、接地電極１００，コイル２００，コンデンサ２０
１及び可変抵抗２０２で構成される。
にする手段とプラズマと接地電極を介した接地間のイン
ピーダンスを可変にする手段とで構成される。該手段は
真空容器２０の下部に設けたカバー２１に取り付けて構
成してある。接地電極面積を可変にする手段は、接地電
極１００，絶縁材１０１，変位変換部材１０２及びパル
スモータ１０３により構成され、接地電極面積は、プラ
ズマ５中へ挿入する接地電極１００の高さをパルスモー
タ１０３を用い変位変換部材１０２を介して制御するこ
とにより変更可能である。一方、プラズマ５と接地電極
１００を介した接地間のインピーダンスを可変にする手
段は、接地電極１００，コイル２００，コンデンサ２０
１及び可変抵抗２０２で構成される。
【００１１】図２はエッチング処理時の信号制御系を示
すもので、被処理物６の終点を検出する発光検出器１
４，エッチング装置全体を制御する制御用コンピュータ
１５及びプラズマ状態を制御するための接地電極１００
の高さを制御するパルスモータ１０３により構成され、
かつ、接地電極１００と接地間のインピーダンスは、制
御用コンピュータ１５により可変抵抗２０２の抵抗値を
制御することにより変更可能である。
すもので、被処理物６の終点を検出する発光検出器１
４，エッチング装置全体を制御する制御用コンピュータ
１５及びプラズマ状態を制御するための接地電極１００
の高さを制御するパルスモータ１０３により構成され、
かつ、接地電極１００と接地間のインピーダンスは、制
御用コンピュータ１５により可変抵抗２０２の抵抗値を
制御することにより変更可能である。
【００１２】均一なプラズマ処理は、図１，図２に示し
た構成のエッチング装置を用いることにより達成され
る。
た構成のエッチング装置を用いることにより達成され
る。
【００１３】以下、Ａｌ膜を主体とし、下地にＳｉ酸化
膜が形成されている場合のエッチング処理について説明
する。Ａｌ膜エッチング時には、Ａｌ膜エッチングに最
適なプラズマ状態となるようにあらかじめ設定された値
に接地電極高さと抵抗値が制御され、Ａｌ膜のエッチン
グが行われる。Ａｌ膜エッチング中は発光検出器１４に
よりＡｌの発光がモニターされる。Ａｌ膜のエッチング
終点検出信号は、発光検出器１４よりエッチング装置全
体を制御する制御用コンピュータ１５に送られる。制御
用コンピュータ１５は、Ａｌ膜の下地膜であるＳｉ酸化
膜のエッチングに最適なプラズマ状態となる接地電極高
さとインピーダンスに制御する。
膜が形成されている場合のエッチング処理について説明
する。Ａｌ膜エッチング時には、Ａｌ膜エッチングに最
適なプラズマ状態となるようにあらかじめ設定された値
に接地電極高さと抵抗値が制御され、Ａｌ膜のエッチン
グが行われる。Ａｌ膜エッチング中は発光検出器１４に
よりＡｌの発光がモニターされる。Ａｌ膜のエッチング
終点検出信号は、発光検出器１４よりエッチング装置全
体を制御する制御用コンピュータ１５に送られる。制御
用コンピュータ１５は、Ａｌ膜の下地膜であるＳｉ酸化
膜のエッチングに最適なプラズマ状態となる接地電極高
さとインピーダンスに制御する。
【００１４】このため、各種プラズマ発生条件において
も発生プラズマに適した接地電極面積とインピーダンス
に制御することにより、広い範囲で高密度プラズマを安
定発生させることができる。
も発生プラズマに適した接地電極面積とインピーダンス
に制御することにより、広い範囲で高密度プラズマを安
定発生させることができる。
【００１５】本発明によれば、上記構成及び作用により
複数のエッチング条件においても各エッチング層に最適
な安定した高密度プラズマ状態にて連続処理ができるた
め、高速，高精度に加工でき、被処理物の生産性を向上
できる効果がある。
複数のエッチング条件においても各エッチング層に最適
な安定した高密度プラズマ状態にて連続処理ができるた
め、高速，高精度に加工でき、被処理物の生産性を向上
できる効果がある。
【００１６】上記実施例では、Ａｌ膜を主体としたエッ
チング処理について説明したが、エッチング層はこれに
限定されるものではなく、各エッチング層に最適なエッ
チング条件をあらかじめ制御用コンピュータにデータを
設定することにより、複数種で複数層のエッチング処理
でも安定したプラズマ状態で連続エッチング処理が可能
である。
チング処理について説明したが、エッチング層はこれに
限定されるものではなく、各エッチング層に最適なエッ
チング条件をあらかじめ制御用コンピュータにデータを
設定することにより、複数種で複数層のエッチング処理
でも安定したプラズマ状態で連続エッチング処理が可能
である。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、複数のエッチング層を
連続して高密度で安定にプラズマ処理することができる
ため、高速，高精度に加工でき、被処理物の生産性を向
上できる効果がある。
連続して高密度で安定にプラズマ処理することができる
ため、高速，高精度に加工でき、被処理物の生産性を向
上できる効果がある。
【図１】本発明を適用したマイクロ波プラズマ処理装置
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図２】エッチング処理時の信号制御系の構成を示す図
である。
である。
６…被処理物、７…被処理物載置電極、１４…発光検出
器、１５…制御用コンピュータ、１６…導波管、１７…
ベルジャー、１８…Ｏーリング、１９…真空シール材、
２０…真空容器、２１…カバー、１００…接地電極、１
０１…絶縁材、１０２…変位変換部材、１０３…パルス
モータ、２００…コイル、２０１…コンデンサ、２０２
…可変抵抗。
器、１５…制御用コンピュータ、１６…導波管、１７…
ベルジャー、１８…Ｏーリング、１９…真空シール材、
２０…真空容器、２１…カバー、１００…接地電極、１
０１…絶縁材、１０２…変位変換部材、１０３…パルス
モータ、２００…コイル、２０１…コンデンサ、２０２
…可変抵抗。
Claims (1)
- 【請求項１】真空室内に放電用ガスを導入し、放電用ガ
スにマグネトロンで発生したマイクロ波とソレノイドコ
イルで発生した磁界とを作用させてプラズマを発生し、
かつ、高周波電源から電力を供給しプラズマ中のイオン
のエネルギを制御しながら試料の表面をエッチングする
装置において、接地電極面積を可変にする手段と、プラ
ズマと接地電極を介した接地間のインピーダンスを可変
にする手段とを設けたことを特徴とするマイクロ波プラ
ズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4031797A JPH05234697A (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4031797A JPH05234697A (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05234697A true JPH05234697A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=12341066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4031797A Pending JPH05234697A (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05234697A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1573795A1 (en) * | 2002-12-20 | 2005-09-14 | Lam Research Corporation | A system and method for controlling plasma with an adjustable coupling to ground circuit |
| US7086347B2 (en) * | 2002-05-06 | 2006-08-08 | Lam Research Corporation | Apparatus and methods for minimizing arcing in a plasma processing chamber |
| KR100708831B1 (ko) * | 2000-05-25 | 2007-04-17 | 삼성전자주식회사 | 균일한 플라즈마를 이용한 스퍼터링 장치 |
-
1992
- 1992-02-19 JP JP4031797A patent/JPH05234697A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100708831B1 (ko) * | 2000-05-25 | 2007-04-17 | 삼성전자주식회사 | 균일한 플라즈마를 이용한 스퍼터링 장치 |
| US7086347B2 (en) * | 2002-05-06 | 2006-08-08 | Lam Research Corporation | Apparatus and methods for minimizing arcing in a plasma processing chamber |
| US7611640B1 (en) | 2002-05-06 | 2009-11-03 | Lam Research Corporation | Minimizing arcing in a plasma processing chamber |
| EP1573795A1 (en) * | 2002-12-20 | 2005-09-14 | Lam Research Corporation | A system and method for controlling plasma with an adjustable coupling to ground circuit |
| EP1573795A4 (en) * | 2002-12-20 | 2007-07-18 | Lam Res Corp | SYSTEM AND METHOD FOR PLASMA CONTROL BY ADJUSTABLE COUPLING WITH EARTH CIRCUIT |
| US8518211B2 (en) * | 2002-12-20 | 2013-08-27 | Lam Research Corporation | System and method for controlling plasma with an adjustable coupling to ground circuit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5453305A (en) | Plasma reactor for processing substrates | |
| JP3122601B2 (ja) | プラズマ成膜方法及びその装置 | |
| US4844775A (en) | Ion etching and chemical vapour deposition | |
| JP3381916B2 (ja) | 低周波誘導型高周波プラズマ反応装置 | |
| US7976673B2 (en) | RF pulsing of a narrow gap capacitively coupled reactor | |
| US20050126712A1 (en) | Plasma processing method | |
| EP0379828A2 (en) | Radio frequency induction/multipole plasma processing tool | |
| KR101117375B1 (ko) | 플라즈마도핑방법 및 플라즈마도핑장치 | |
| JPH03218627A (ja) | プラズマエッチング方法及び装置 | |
| JPH06283470A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH088229A (ja) | マイクロ波プラズマ処理方法 | |
| JPS63155728A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH05234697A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JP2569019B2 (ja) | エッチング方法及びその装置 | |
| US6046425A (en) | Plasma processing apparatus having insulator disposed on inner surface of plasma generating chamber | |
| JPH01184921A (ja) | エッチング、アッシング及び成膜等に有用なプラズマ処理装置 | |
| JPH0211781A (ja) | ドライエッチング装置 | |
| JPH08222553A (ja) | 処理装置及び処理方法 | |
| JP4004146B2 (ja) | プラズマ生成装置及び基板表面処理方法 | |
| JPH06232088A (ja) | プラズマ装置及びプラズマ処理方法 | |
| KR100391180B1 (ko) | 기재표면의 플라즈마 화학처리 방법 및 장치 | |
| JP2800766B2 (ja) | プラズマ処理方法及びその装置 | |
| JPH0963792A (ja) | 磁気中性線放電プラズマ源 | |
| JP3235299B2 (ja) | マイクロ波プラズマ処理方法 | |
| JP2675000B2 (ja) | プラズマ処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |