JPH0570930B2 - - Google Patents
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- JPH0570930B2 JPH0570930B2 JP58194311A JP19431183A JPH0570930B2 JP H0570930 B2 JPH0570930 B2 JP H0570930B2 JP 58194311 A JP58194311 A JP 58194311A JP 19431183 A JP19431183 A JP 19431183A JP H0570930 B2 JPH0570930 B2 JP H0570930B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
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- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体装置の製造に好適なプラズマ
処理方法、およびその装置に関するものである。
処理方法、およびその装置に関するものである。
プラズマ処理は真空に排気した処理室に、処理
ガスを導入し、処理室内に設けた平行平板電極に
高周波電圧を印加してプラズマを発生させ、処理
を行うものである。処理内容としてはプラズマに
より発生した処理用ガスのイオンやラジカルによ
り、レジストで形成したパターン通りに膜をエツ
チングするドライエツチング、プラズマにより処
理ガスを分解し膜を形成するプラズマCVD、プ
ラズマにより処理ガスの重合反応を起し、膜の形
成を行うプラズマ重合などである。
ガスを導入し、処理室内に設けた平行平板電極に
高周波電圧を印加してプラズマを発生させ、処理
を行うものである。処理内容としてはプラズマに
より発生した処理用ガスのイオンやラジカルによ
り、レジストで形成したパターン通りに膜をエツ
チングするドライエツチング、プラズマにより処
理ガスを分解し膜を形成するプラズマCVD、プ
ラズマにより処理ガスの重合反応を起し、膜の形
成を行うプラズマ重合などである。
近年これらプラズマ処理が半導体装置の高集積
化や太陽電池の低コスト化に伴い急速に生産に用
いられるようになつてきた。そこで生産歩留の向
上を図るため、より高度な処理特性が求められて
いる。例えばドライエツチングでは生産性を高め
るためにエツチングレートを上げること、歩留り
の向上を図るために目的とする膜と、下地材との
エツチングレート比、すなわち選択比を大きくす
ることや微細なパターンが高精度でエツチングで
きることが要求されている。
化や太陽電池の低コスト化に伴い急速に生産に用
いられるようになつてきた。そこで生産歩留の向
上を図るため、より高度な処理特性が求められて
いる。例えばドライエツチングでは生産性を高め
るためにエツチングレートを上げること、歩留り
の向上を図るために目的とする膜と、下地材との
エツチングレート比、すなわち選択比を大きくす
ることや微細なパターンが高精度でエツチングで
きることが要求されている。
プラズマ処理では従来、エツチングや成膜の特
性コントロールをガスの種類、ガス圧力、ガス流
量、高周波電力のコントロール等により行つてき
た。
性コントロールをガスの種類、ガス圧力、ガス流
量、高周波電力のコントロール等により行つてき
た。
しかしながら従来のコントロール要因では、ド
ライエツチングを例にとつてみると次のような問
題があり、十分な特性を得ることができなかつ
た。
ライエツチングを例にとつてみると次のような問
題があり、十分な特性を得ることができなかつ
た。
第１にガス圧力を高くすると選択比はよくなる
が、エツチング精度は悪くなるという問題点があ
つた。
が、エツチング精度は悪くなるという問題点があ
つた。
第２に高周波電力を高するとエツチングレート
は高くなるが選択比が悪くなるという問題点があ
つた。
は高くなるが選択比が悪くなるという問題点があ
つた。
本発明の目的は従来技術の問題点に鑑み、成膜
速度と膜質やエツチングレート、選択比とエツチ
ング精度など相反するプラズマ処理特性を共に向
上させるプラズマ処理方法およびその装置を提供
することにある。
速度と膜質やエツチングレート、選択比とエツチ
ング精度など相反するプラズマ処理特性を共に向
上させるプラズマ処理方法およびその装置を提供
することにある。
本発明は、プラズマ処理室内に処理用ガスを導
入して放電プラズマを発生させ、高周波電圧を周
期的に変調させてイオンエネルギー分布又は電子
温度分布を制御してプラズマ処理できるようにし
たのもである。
入して放電プラズマを発生させ、高周波電圧を周
期的に変調させてイオンエネルギー分布又は電子
温度分布を制御してプラズマ処理できるようにし
たのもである。
本発明による実施例として、以下にいくつかの
プラズマ処理方法および装置について説明する。
プラズマ処理方法および装置について説明する。
従来の平行平板電極に５〜20MHz程度
（13.56MHz）の高周波電圧を印加するドライエツ
チング方法では、イオンエネルギ分布および、電
子温度分布はガス圧力、高周波電力で決る分布と
なる。したがつてアルミ膜などをエツチングする
場合、アルミ自身のエツチングには高いエネルギ
のイオンは不用であり、下地材である酸化膜やシ
リコン膜のエツチングにはイオンのエネルギが必
要である。したがつてイオンエネルギを小さい条
件にすると選択比を向上させることができる。
（13.56MHz）の高周波電圧を印加するドライエツ
チング方法では、イオンエネルギ分布および、電
子温度分布はガス圧力、高周波電力で決る分布と
なる。したがつてアルミ膜などをエツチングする
場合、アルミ自身のエツチングには高いエネルギ
のイオンは不用であり、下地材である酸化膜やシ
リコン膜のエツチングにはイオンのエネルギが必
要である。したがつてイオンエネルギを小さい条
件にすると選択比を向上させることができる。
しかしアルミ表面の酸化膜除去、および高精度
エツチングのためには、レジスト面をイオンでた
たき出てきたガスによるサイドエツチング防止用
のサイドウオール形成が必要であり、高いエネル
ギのイオンが不可欠である。
エツチングのためには、レジスト面をイオンでた
たき出てきたガスによるサイドエツチング防止用
のサイドウオール形成が必要であり、高いエネル
ギのイオンが不可欠である。
そこで従来方法によるイオンエネルギー分布を
第１図に模式的に示す。
第１図に模式的に示す。
Ａ部のイオンエネルギは不可欠であるため、下
地材をエツチングするＢ部のイオンが存在し、選
択比を十分大きくすることができない。
地材をエツチングするＢ部のイオンが存在し、選
択比を十分大きくすることができない。
そこで第２図に示す従来の高周波印加電圧に対
し本発明による第３図に示すAM変調した高周波
電圧印加によるエツチング方法について説明す
る。
し本発明による第３図に示すAM変調した高周波
電圧印加によるエツチング方法について説明す
る。
従来の処理条件に比べガス圧を高く設定する。
t1の部分では従来のV1より低いV2の高周波電
圧を印加する。この時ガス圧が高いために、t1の
部分では入射するイオンエネルギは低くなるが放
電電流は増加する。このため、電極からプラズマ
に流れる電子のエネルギは低下するが数が増加
し、エツチングに寄与するラジカルの生成が増加
する。
圧を印加する。この時ガス圧が高いために、t1の
部分では入射するイオンエネルギは低くなるが放
電電流は増加する。このため、電極からプラズマ
に流れる電子のエネルギは低下するが数が増加
し、エツチングに寄与するラジカルの生成が増加
する。
t2の部分では高い圧力下でもV1より高いV3の
高周波電圧を印加するようにする。そのため酸化
膜除去やサイドウオール形成に十分なイオンエネ
ルギを得ることがきる。この時のイオンエネルギ
分布を第４図に模式的に示す。
高周波電圧を印加するようにする。そのため酸化
膜除去やサイドウオール形成に十分なイオンエネ
ルギを得ることがきる。この時のイオンエネルギ
分布を第４図に模式的に示す。
t1部分の放電ではＤに示すような低エネルギの
イオンやラジカルの量が増加するため、エツチン
グレートを高めることができる。
イオンやラジカルの量が増加するため、エツチン
グレートを高めることができる。
t2部分の放電ではＣに示す高エネルギのイオン
が生成され、そのイオン量とエネルギはt1とt2の
時間比率と印加電圧V3によりコントロールでき
る。
が生成され、そのイオン量とエネルギはt1とt2の
時間比率と印加電圧V3によりコントロールでき
る。
そのためＣ部分は必要最少限のイエンエネルギ
とイオン量にコントロールでき、下地のエツチン
グ速度を最少限にすることができる。
とイオン量にコントロールでき、下地のエツチン
グ速度を最少限にすることができる。
以上AM変調をかけた場合について説明したが
第５図に示すFM変調でも同様の効果を得ること
ができる。t4部分ではt3部分の13.56MHzに対し
1MHzと周波数を低くしすることにより放電電圧
が高くなり、入射イオンエネルギが高くなる。
第５図に示すFM変調でも同様の効果を得ること
ができる。t4部分ではt3部分の13.56MHzに対し
1MHzと周波数を低くしすることにより放電電圧
が高くなり、入射イオンエネルギが高くなる。
本発明の第３図の変調方法によるエツチング特
性と、従来のエツチング特性を第６図に示す。
性と、従来のエツチング特性を第６図に示す。
次にもう一つのエツチング例として半導体ウエ
ハのシリコン酸化膜をエツチングする場合につい
て説明する。シリコン酸化膜の下にはシリコン面
があり、酸化膜のエツチングが完了した後、シリ
コン面のエツチングが進まないようシリコン酸化
膜のエツチング速度とシリコンのエツチング速度
の差ができるだけ大きい方がよい。この時シリコ
ンは酸化膜に比べ低いイオンエネルギーでエツチ
ングされるため、酸化膜とシリコンの選択比を大
きくするにはイオンエネルギの分布が、酸化膜の
エツチングに必要なレベルより高くなければなら
ない。このイオンエネルギを高くするためにはガ
ス圧力を低くするか、高周波電力を大きくしなけ
ればならない。
ハのシリコン酸化膜をエツチングする場合につい
て説明する。シリコン酸化膜の下にはシリコン面
があり、酸化膜のエツチングが完了した後、シリ
コン面のエツチングが進まないようシリコン酸化
膜のエツチング速度とシリコンのエツチング速度
の差ができるだけ大きい方がよい。この時シリコ
ンは酸化膜に比べ低いイオンエネルギーでエツチ
ングされるため、酸化膜とシリコンの選択比を大
きくするにはイオンエネルギの分布が、酸化膜の
エツチングに必要なレベルより高くなければなら
ない。このイオンエネルギを高くするためにはガ
ス圧力を低くするか、高周波電力を大きくしなけ
ればならない。
しかしガス圧力の低い条件ではイオンエネルギ
ーは高くなるがイオン化率が低下し、エツチング
速度が低くなる。また高周波電力を大きくする条
件ではイオンエネルギーの増加に伴い、発生する
熱量も増加し、ウエハの温度も高くなる。
ーは高くなるがイオン化率が低下し、エツチング
速度が低くなる。また高周波電力を大きくする条
件ではイオンエネルギーの増加に伴い、発生する
熱量も増加し、ウエハの温度も高くなる。
半導体製品を作るウエハはウエハ面上にパター
ンを形成するため、エツチング前にレジストのパ
ターンが形成されている。このレジストはウエハ
温度が約120℃を越えると軟化し、パターン形状
がくずれ、高精度なエツチングができなくなり、
場合によつてはレジストが変質し、エツチング後
完全に除去することができない、などの問題を生
じる。
ンを形成するため、エツチング前にレジストのパ
ターンが形成されている。このレジストはウエハ
温度が約120℃を越えると軟化し、パターン形状
がくずれ、高精度なエツチングができなくなり、
場合によつてはレジストが変質し、エツチング後
完全に除去することができない、などの問題を生
じる。
本発明では第７図に示すように従来より高い高
周波電圧V4をt5秒間印加した後、t6秒間は印加電
圧を小さくするという周期的に変調した高周波電
圧を印加する。この印加された高周波電力はt5、
t6の部分を平均化すると従来の高周波電力と同じ
にしている。
周波電圧V4をt5秒間印加した後、t6秒間は印加電
圧を小さくするという周期的に変調した高周波電
圧を印加する。この印加された高周波電力はt5、
t6の部分を平均化すると従来の高周波電力と同じ
にしている。
さきほど述べたようにSiO2のエツチングでは
Siなどに比べ高いエネルギーのイオンが必要であ
り、エツチング速度、選択比を大きくするために
は、イオンエネルギーがSiO2エツチングに必要
なレベルより高い方に分布していなければならな
い。
Siなどに比べ高いエネルギーのイオンが必要であ
り、エツチング速度、選択比を大きくするために
は、イオンエネルギーがSiO2エツチングに必要
なレベルより高い方に分布していなければならな
い。
しかるに本発明による放電ではt5の部分ではV4
を大きくし、ウエハに高いエネルギーのイオンが
入射し、t6の部分ではSiをエツチングするエネル
ギーもない低い電力で放電する。
を大きくし、ウエハに高いエネルギーのイオンが
入射し、t6の部分ではSiをエツチングするエネル
ギーもない低い電力で放電する。
以上より供給される高周波電力は従来と同等で
あるため、ウエハの表面に形成されたレジストが
軟化することもなく、イオンエネルギーの分布だ
けを高くし、エツチングレートを2.5倍に選択比
を1.8倍にすることができた。
あるため、ウエハの表面に形成されたレジストが
軟化することもなく、イオンエネルギーの分布だ
けを高くし、エツチングレートを2.5倍に選択比
を1.8倍にすることができた。
以上エツチング方法について述べたが、プラズ
マ重合やプラズマCVDでも同様の効果を得るこ
とができる。生成した膜の特性はプラズマ内の電
子温度や、入射イオンエネルギー、シース付近に
生成されるイオンやラジカルに関係する。
マ重合やプラズマCVDでも同様の効果を得るこ
とができる。生成した膜の特性はプラズマ内の電
子温度や、入射イオンエネルギー、シース付近に
生成されるイオンやラジカルに関係する。
また電子温度をはじめこれらイオンやラジカル
はさきにエツチングで説明した変調を行うことに
より、分布、イオンやラジカルの種類、比率をコ
ントロールできる。したがつてよりよい膜特性を
得る条件が明らかになれば、それに合せて本発明
による方法で放電プラズマをコントロールし、処
理特性を向上させることができることは明らかで
ある。
はさきにエツチングで説明した変調を行うことに
より、分布、イオンやラジカルの種類、比率をコ
ントロールできる。したがつてよりよい膜特性を
得る条件が明らかになれば、それに合せて本発明
による方法で放電プラズマをコントロールし、処
理特性を向上させることができることは明らかで
ある。
なお以上の実施例では高周波印加電圧の周波数
として13.56MHzを使用しているが、基本的には
放電を発生させ、持続させる周波数であればよ
い。
として13.56MHzを使用しているが、基本的には
放電を発生させ、持続させる周波数であればよ
い。
変調周波数は現在のプラズマ処理時間１分〜数
十分に対し十分小さな値、すなわち任意の時間で
プラズマ処理を停止しても処理条件に差が生じな
い程度であればよい。以上より高周波印加電圧の
周波数は102Hz以上、変調周波数はそれより一桁
小さい10Hz以上の周波数であればよい。
十分に対し十分小さな値、すなわち任意の時間で
プラズマ処理を停止しても処理条件に差が生じな
い程度であればよい。以上より高周波印加電圧の
周波数は102Hz以上、変調周波数はそれより一桁
小さい10Hz以上の周波数であればよい。
また本実施例では平行平板電極によるエツチン
グやCVD、プラズマ重合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、外部容
量形およびインダクタンス形電極によるプラズマ
処理、マイクロ波や電子サイクロトロン共鳴によ
るプラズマ発生を用いたプラズマ処理にも応用で
きることは明らかである。これらの放電は処理室
内に電極はないが印加する高周波やマイクロ波に
変調をかけることによりプラズマ内の電子温度分
布や発生するイオン、ラジカルの種類や量をコン
トロールでき、プラズマ処理特性をコントロール
できる。
グやCVD、プラズマ重合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、外部容
量形およびインダクタンス形電極によるプラズマ
処理、マイクロ波や電子サイクロトロン共鳴によ
るプラズマ発生を用いたプラズマ処理にも応用で
きることは明らかである。これらの放電は処理室
内に電極はないが印加する高周波やマイクロ波に
変調をかけることによりプラズマ内の電子温度分
布や発生するイオン、ラジカルの種類や量をコン
トロールでき、プラズマ処理特性をコントロール
できる。
さらに本実施例では矩形波による変調を行つて
いるが、変調波形はこれに限定されるものでない
ことは明らかである。つまりイオンエネルギ分布
電子温度分布、イオン、ラジカルの量、種類の最
適分布や比率が明らかな場合、変調波はそれに対
応する形で決るものである。
いるが、変調波形はこれに限定されるものでない
ことは明らかである。つまりイオンエネルギ分布
電子温度分布、イオン、ラジカルの量、種類の最
適分布や比率が明らかな場合、変調波はそれに対
応する形で決るものである。
次に今まで述べたプラズマ処理方法を実現する
プラズマ処理装置の実施例について示す。
プラズマ処理装置の実施例について示す。
第８図は先に述べたアルミ膜やシリコン酸化膜
をAM変調放電でエツチングするのに用いるカソ
ードカツプリング形のプラズマ処理装置である。
をAM変調放電でエツチングするのに用いるカソ
ードカツプリング形のプラズマ処理装置である。
処理室１０には処理用ガス供給口１１、排気口
１２が設けてある。また処理室内には接地された
アース電極１３と高周波電極１４があり、高周波
電極は絶縁プツシユ１５を介して処理室に固定
し、周囲には処理室内壁との放電を防止するシー
ルドケース１６が設けてある。また高周波電極１
４にはマツチングボツクス１８を介して高周波パ
ワーアンプ１９が接続してある。13.56MHzの標
準信号発生器２１の信号は、変調信号発生器２２
からの信号に従い、AM変調器２０でAM変調さ
れ、高周波パワーアンプ１９に供給される。
１２が設けてある。また処理室内には接地された
アース電極１３と高周波電極１４があり、高周波
電極は絶縁プツシユ１５を介して処理室に固定
し、周囲には処理室内壁との放電を防止するシー
ルドケース１６が設けてある。また高周波電極１
４にはマツチングボツクス１８を介して高周波パ
ワーアンプ１９が接続してある。13.56MHzの標
準信号発生器２１の信号は、変調信号発生器２２
からの信号に従い、AM変調器２０でAM変調さ
れ、高周波パワーアンプ１９に供給される。
変調信号発生器２２は周期、振幅を変えた矩形
波や正弦波など任意の波形を発生することができ
る。
波や正弦波など任意の波形を発生することができ
る。
変調信号発生器２２でプラズマ処理対象に合せ
た第３図や第７図に示す波形に変調する変調信号
を発生し、13.56MHzの標準信号発生器２１の信
号を変調して高周波パワーアンプ１９に入力す
る。
た第３図や第７図に示す波形に変調する変調信号
を発生し、13.56MHzの標準信号発生器２１の信
号を変調して高周波パワーアンプ１９に入力す
る。
高周波パワーアンプ１９からは第３図や第７図
に示すような波形が出力され、マツチングポツク
ス１８を通つて高周波電極１４に印加される。
AM変調の場合、周波数は同じであるため、
13.56MHz用のマツチングボツクスでマツチング
を取ることができる。
に示すような波形が出力され、マツチングポツク
ス１８を通つて高周波電極１４に印加される。
AM変調の場合、周波数は同じであるため、
13.56MHz用のマツチングボツクスでマツチング
を取ることができる。
以上によりプラズマ処理方法で述べた放電プラ
ズマを発生し、プラズマ処理を行うことができ
る。
ズマを発生し、プラズマ処理を行うことができ
る。
プラズマエツチングやプラズマCVDなどに用
いるアノードカツプリング形のプラズマ処理装置
は本実施例のアース電極１３と高周波電極１４の
位置を交換することで実現できる。
いるアノードカツプリング形のプラズマ処理装置
は本実施例のアース電極１３と高周波電極１４の
位置を交換することで実現できる。
第９図にFM変調方式によるアノードカツプリ
ング電極のプラズマ処理装置を示す。
ング電極のプラズマ処理装置を示す。
処理室２５には処理用ガス供給口２６、排気口
２７があり、上部には絶縁ブツシユ３０、シール
ドケース３１を設けた高周波電極２８があり、下
部にはアース電極２９がある。
２７があり、上部には絶縁ブツシユ３０、シール
ドケース３１を設けた高周波電極２８があり、下
部にはアース電極２９がある。
ウエハ３２はアース電極２９に載せ、高周波電
極２８には並列に設けられた13.56MHz用マツチ
ングボツクス３３と1MHz用マツチングボツクス
３４を介して高周波パワーアンプ３５に接続して
ある。
極２８には並列に設けられた13.56MHz用マツチ
ングボツクス３３と1MHz用マツチングボツクス
３４を介して高周波パワーアンプ３５に接続して
ある。
13.56MHzの標準信号発生器３７の信号は変調
信号発生器３８からの信号に従い、FM変調器３
６で13.56MHzの部分と、1MHzの部分に変調され
る。
信号発生器３８からの信号に従い、FM変調器３
６で13.56MHzの部分と、1MHzの部分に変調され
る。
13.56MHzと1MHzの比率は変調信号により任意
に設定できる。変調された信号は、高周波パワー
アンプ３５により増幅され、13.56MHzの周波数
部分は13.56MHz用マツチングボツクス３３を通
り、1MHzの部分は1MHz用マツチングボツクス３
４を通つて高周波電極２８に伝達される。これに
より電極間に変調された高周波の放電が発生し、
プラズマ処理を行うことができる。
に設定できる。変調された信号は、高周波パワー
アンプ３５により増幅され、13.56MHzの周波数
部分は13.56MHz用マツチングボツクス３３を通
り、1MHzの部分は1MHz用マツチングボツクス３
４を通つて高周波電極２８に伝達される。これに
より電極間に変調された高周波の放電が発生し、
プラズマ処理を行うことができる。
上記実施例では変調信号の発生を変調器で行つ
ているがこれに限定されるものではなく第１０図
に示す実施例で行うこともできる。
ているがこれに限定されるものではなく第１０図
に示す実施例で行うこともできる。
標準信号発生器４０の信号をそれぞれ異なる分
周器４１に入れ、各分周器からの出力はアツテネ
ータ４２により個別に変えられるようになつてい
る。
周器４１に入れ、各分周器からの出力はアツテネ
ータ４２により個別に変えられるようになつてい
る。
各アツテネータからの出力は加算器４３で加算
される。この装置では分周器４１の数にもよるが
アツテネータ４２をそれぞれ設定することにより
変調波形と同等の信号を得ることができる。
される。この装置では分周器４１の数にもよるが
アツテネータ４２をそれぞれ設定することにより
変調波形と同等の信号を得ることができる。
第１１図に電子サイクロトロン共鳴方式のプラ
ズマ処理装置の実施例を示す。
ズマ処理装置の実施例を示す。
2.45GHzの標準信号発生器４４の信号は変調信
号発生器４６の信号に従いAM変調器４５で変調
されパワーアンプ４７で増幅されて導波管４８に
入る。
号発生器４６の信号に従いAM変調器４５で変調
されパワーアンプ４７で増幅されて導波管４８に
入る。
変調されたマイクロ波は導波管４８に導びか
れ、石英製の処理室５０に入る。この処理室５０
の周囲には磁場を発生させるコイル４９と５１が
設けられており、磁場とマイクロ波による電子の
共鳴でプラズマが発生する。この時の電子のエネ
ルギは入力マイクロ波の強度に関係するため、変
調により電子温度分布が制御でき、それに伴い発
生するイオンラジカルの種類、量をコントロール
できる。
れ、石英製の処理室５０に入る。この処理室５０
の周囲には磁場を発生させるコイル４９と５１が
設けられており、磁場とマイクロ波による電子の
共鳴でプラズマが発生する。この時の電子のエネ
ルギは入力マイクロ波の強度に関係するため、変
調により電子温度分布が制御でき、それに伴い発
生するイオンラジカルの種類、量をコントロール
できる。
したがつて電子サイクロトロン共鳴方式のエツ
チング装置やCVD装置のエツチング特性や膜質
をコントロールすることができる。
チング装置やCVD装置のエツチング特性や膜質
をコントロールすることができる。
なお５４は処理用ガス導入管、５５は排気管、
５２はステージ、５３は基板である。
５２はステージ、５３は基板である。
以上プラズマ処理方法、およびプラズマ処理装
置の実施例について述べたが、これからも明らか
なように本発明はプラズマを応用するすべての処
理方法、処理装置に適用できることは本実施例の
説明から容易に類推できるものである。
置の実施例について述べたが、これからも明らか
なように本発明はプラズマを応用するすべての処
理方法、処理装置に適用できることは本実施例の
説明から容易に類推できるものである。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、プラズマ
中の電子温度分布、イオン、ラジカルの種類と
量、イオンエネルギ分布をコントロールすること
ができ、プラズマ処理の性能、すなわち、エツチ
ング処理におけるエツチングレート、選択比、エ
ツチング精度、成膜における成膜速度、膜質を向
上させる効果がある。
中の電子温度分布、イオン、ラジカルの種類と
量、イオンエネルギ分布をコントロールすること
ができ、プラズマ処理の性能、すなわち、エツチ
ング処理におけるエツチングレート、選択比、エ
ツチング精度、成膜における成膜速度、膜質を向
上させる効果がある。
第１図は従来の平行平板プラズマ処理における
イオンエネルギ分布を示す図、第２図は従来のプ
ラズマ処理における印加電圧を示す図、第３図は
本発明によるAM変調による印加電圧の実施例を
示す図、第４図は第３図に示す印加電圧の場合の
イオンエネルギ分布を示す図、第５図は本発明に
よるFM変調による印加電圧の一実施例を示す
図、第６図は本発明によるエツチング特性と従来
のエツチング特性の比較図、第７図は本発明によ
るシリコン酸化膜エツチング時の一実施例を示す
図、第８図は本発明によるAM変調方式装置の一
実施例を示す図、第９図は本発明によるFM変調
装置の一実施例を示す図、第１０図は変調波発生
の一実施例を示す図、第１１図は電子サイクロト
ロン共鳴式プラズマ処理装置に適用した実施例を
示す図である。 １０……処理室、１４……高周波電極、１９…
…高周波パワーアンプ、２０……AM変調器、３
６……FM変調器。
イオンエネルギ分布を示す図、第２図は従来のプ
ラズマ処理における印加電圧を示す図、第３図は
本発明によるAM変調による印加電圧の実施例を
示す図、第４図は第３図に示す印加電圧の場合の
イオンエネルギ分布を示す図、第５図は本発明に
よるFM変調による印加電圧の一実施例を示す
図、第６図は本発明によるエツチング特性と従来
のエツチング特性の比較図、第７図は本発明によ
るシリコン酸化膜エツチング時の一実施例を示す
図、第８図は本発明によるAM変調方式装置の一
実施例を示す図、第９図は本発明によるFM変調
装置の一実施例を示す図、第１０図は変調波発生
の一実施例を示す図、第１１図は電子サイクロト
ロン共鳴式プラズマ処理装置に適用した実施例を
示す図である。 １０……処理室、１４……高周波電極、１９…
…高周波パワーアンプ、２０……AM変調器、３
６……FM変調器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被処理物を収納したプラズマ処理室内に処理
用ガスを導入し高周波電力を印加して放電プラズ
マを発生させ、かつ前記高周波電力を周期的に変
調させてイオンエネルギー分布又は電子温度分布
を制御することにより前記被処理物をプラズマ処
理することを特徴とするプラズマ処理方法。 ２ 前記高周波電力を、処理時間に比べて十分小
さな周期で変調することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のプラズマ処理方法。 ３ プラズマ処理室内に処理用ガスを導入するガ
ス導入手段と、高周波電源部と電力供給部とを有
し前記高周波電源部から前記電力供給部を介して
前記プラズマ処理装置内に高周波電力を供給する
ことにより前記プラズマ処理装置内にプラズマを
発生させるプラズマ発生手段と、前記高周波電源
部と接続して前記高周波電力を周期的に変調させ
る変調部を有し前記プラズマ中のイオンエネルギ
ー分布又は電子温度分布を制御するプラズマ制御
手段とを備えたことを特徴とするプラズマ処理装
置。 ４ 前記プラズマ制御手段の変調部による前記高
周波電力の周期的な変調が、AM変調あるいは
FM変調であることを特徴とする特許請求の範囲
第３項記載のプラズマ処理装置。 ５ 前記プラズマ発生手段の前記電力供給部を平
行平板電極で構成したことを特徴とする特許請求
の範囲第３項記載のプラズマ処理装置。 ６ 前記プラズマ発生手段の前記高周波電力供給
部から供給される前記高周波電力がマイクロ波電
力であり、該マイクロ波電力を前起電力供給部か
ら前記プラズマ処理室内に導入することにより前
記プラズマ処理室内にプラズマを発生させること
を特徴とする特許請求の範囲第３項記載のプラズ
マ処理装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19431183A JPS6086831A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | プラズマ処理方法およびその装置 |
| KR1019840006435A KR890004881B1 (ko) | 1983-10-19 | 1984-10-17 | 플라즈마 처리 방법 및 그 장치 |
| US06/662,014 US4808258A (en) | 1983-10-19 | 1984-10-18 | Plasma processing method and apparatus for carrying out the same |
| EP84112571A EP0140294B1 (en) | 1983-10-19 | 1984-10-18 | Plasma processing method and apparatus for carrying out the same |
| DE8484112571T DE3482076D1 (de) | 1983-10-19 | 1984-10-18 | Plasmabearbeitungsverfahren und geraet zur anwendung dieses verfahrens. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19431183A JPS6086831A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | プラズマ処理方法およびその装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6300525A Division JP2791287B2 (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | プラズマエッチング処理方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086831A JPS6086831A (ja) | 1985-05-16 |
| JPH0570930B2 true JPH0570930B2 (ja) | 1993-10-06 |
Family
ID=16322492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19431183A Granted JPS6086831A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | プラズマ処理方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086831A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001274099A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 放電電極への給電方法、高周波プラズマ発生方法および半導体製造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2974512B2 (ja) * | 1992-08-21 | 1999-11-10 | 日新電機株式会社 | エッチング方法及び装置 |
| US5900103A (en) | 1994-04-20 | 1999-05-04 | Tokyo Electron Limited | Plasma treatment method and apparatus |
| US6391147B2 (en) | 1994-04-28 | 2002-05-21 | Tokyo Electron Limited | Plasma treatment method and apparatus |
| JP2006260857A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Nagano Japan Radio Co | プラズマ処理装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633839A (en) * | 1979-08-29 | 1981-04-04 | Hitachi Ltd | Plasma treatment and device therefor |
| JPH0454373A (ja) * | 1990-06-22 | 1992-02-21 | Jatco Corp | 変速機の制御装置 |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP19431183A patent/JPS6086831A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633839A (en) * | 1979-08-29 | 1981-04-04 | Hitachi Ltd | Plasma treatment and device therefor |
| JPH0454373A (ja) * | 1990-06-22 | 1992-02-21 | Jatco Corp | 変速機の制御装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001274099A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 放電電極への給電方法、高周波プラズマ発生方法および半導体製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6086831A (ja) | 1985-05-16 |
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