JPH0821573B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラズマ処理装置に係り、特にプラズマ処理
中のプラズマ発光分析の信頼性向上に好適なプラズマ処
理装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来は、例えば特開昭57−120674号公報に記載のよう
に、エッチング中に被エッチング物質による発光スペク
トルを取り出し、エッチング進行状況を検出するものが
知られている。これは、エッチング槽に設けられた窓か
ら発光スペクトルを取り入れて、分光器，光検出器，ア
ンプおよび記録計を通して検出している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、処理に用いる処理ガスの種類，エッ
チング材料，プラズマ化するための放電条件などによっ
て、付着性の反応生成物が生成され、これが発光スペク
トル、すなわちプラズマ光を取り入れるための窓などに
付着してプラズマ光の透過量が少なくなって、エッチン
グの進行状況を検出するのに支障をきたす点について配
慮されておらず、エッチング装置の信頼性の確保という
点で問題があった。

本発明の目的は、プラズマ光採光部への反応生成物の
付着を防止し、プラズマ処理における処理状況をモニタ
ーする信頼性を向上できるプラズマ処理装置を提供する
ことにある。

〔問題を解決するための手段〕

上記目的は、処理ガスが供給され所定の圧力に減圧排
気される処理室と、該処理室内にプラズマを発生させる
プラズマ発生手段と、該プラズマ発生手段で発生するプ
ラズマの発光を検出するプラズマ発光検出手段とを有す
るプラズマ処理装置において、前記プラズマ光の採光部
として前記処理室内に通じるように設けられた採光穴
と、該採光穴に通じるように設けられ前記プラズマ発光
検出手段のプラズマ発光受光部の前段に、前記処理ガス
を流すように設けられたガス供給路と、該ガス供給路と
前記採光穴を有する管とを接続している部分と前記プラ
ズマ発光受光部との間に設けられた真空バルブと、 前記プラズマ発光受光部の周囲を加熱するように設けら
れた加熱手段とを具備したことにより、達成される。

［作 用］ プラズマ光の採光部に、処理室へ向かうガスの流れを
形成して、言い換えれば、ガスの供給路に採光部を設け
て、このガスの流れによって処理室で生成される反応生
成物の飛来，付着を防ぎ、採光部の汚染を防止すること
ができる。さらに、プラズマ光の採光部の加熱により付
着性反応生成物の石英ファイバーへの付着防止効果をよ
り高めることができる。

〔実 施 例〕

以下、本発明の一実施例を第１図と第２図とにより説
明する。

第１図は、この場合、有磁場マイクロ波プラズマエッ
チング装置を示す。処理室13は試料台３を内設したチャ
ンバー２と、石英もしくはアルミナ製の放電管１とで構
成され。処理室13上には、端部にマグネトロン６を取り
付けた導波管７が設けられ、処理室13側部は、放電管１
をさらに覆いかぶせた導波管７を介して磁場コイル８が
設けてある。チャンバー２下部は、図示しない排気装置
に継ながっており、チャンバー２側部には、第２図に示
すように、採光穴14が開けられ、石英ファイバー９とガ
ス供給路であるガス供給配管５とが継ないである。ガス
供給配管５は、この場合、図示しないガス供給装置に継
ないである。石英ファイバー９は、発光分析装置10に継
ながれプラズマ発光検出手段を構成している。

上記構成により、試料台３に試料４を載置し、処理室
13内にガス供給配管５からプロセスガスを導入して処理
室13内の圧力を所定の値に減圧排気して保ち、これにマ
グネトロン６からのマイクロ波を導波管７を通じて印加
し、さらに磁場コイル８による磁場をかけて、マイクロ
波と磁場の相乗作用によってプロセスガスをプラズマ化
し、試料のエッチングを行ない、プラズマ発光中の特定
波長の強度が試料のエッチングが進行している時とエッ
チング終了後とで変化することを利用し、採光部である
採光穴14から石英ファイバー９を介してプラズマ発光を
取り入れ、発光分析装置10で解析することによりエッチ
ングの終点を判定する。

このとき、第２図に示すようにプラズマ光は、採光穴
14に真っ直ぐに設けられた石英ファイバー９に、途中で
邪魔されることなく入っていき、また、この場合は、採
光穴14に直角に設けられたガス供給配管５から、プロセ
スガスが採光穴14を介して処理室13内に送り込まれる。

以上、本一実施例によれば、石英ファイバー９と処理
室13との間の採光穴14内ではプロセスガスが反応室方向
に流れるため、付着性の反応生成物が石英ファイバー９
に到達するのを防止でき、石英ファイバー９の汚染を防
止することができる。

なお、本一実施例では、採光穴14にプロセスガスを流
したが、プラズマ処理のプロセス特性に影響を与えない
ガスであれば、このガスを採光穴14に流し、プロセスガ
スは別の導入路から供給するようにしても良い。

次に、第２の実施例を第３図により説明する。本図に
おいて、第２図と同符号は同一部材を示し、本図が第２
図と異なる点は、石英ファイバー９の部分にヒータ11を
取り付け加熱が可能な構成としている点である。これに
より、前記一実施例と同様の効果があるとともに、この
加熱により付着性反応生成物の石英ファイバー９への付
着防止効果をさらに高めることができる。

さらに、第３の実施例を第４図により説明する。本図
において、第２図と同符号は同一部材を示し、本図が第
２図と異なる点は、ガス配管５と石英ファイバー９との
間に真空バルブ12を設けている点である。本実施例によ
れば、前記一実施例と同様の効果があるとともに、仮に
石英ファイバー９が付着反応生成物によって汚染され清
掃の必要が発生した場合でも、バルブ12を閉じてから石
英ファイバー９を引き抜けば、反応室全体を大気圧にリ
ークすることなくメインテナンスできるので、装置のメ
インテナンス時間を短縮することができる。

この場合バルブ12と石英ファイバー９の間にリーク配
管および、もしくは排気配管を設置すればさらによい。
また、この場合のバルブ12は、開状態で石英ファイバー
９から反応室内が見通せるタイプのものであることはも
ちろんである。

以上述べた実施例では、エッチング装置として有磁場
マイクロ波エッチング装置を取り上げたが本発明の実施
対象はこのタイプのエッチング装置に限るものではな
い。

また、プラズマ発光受光部として本実施例ではいずれ
も石英ファイバーを例にとったがこれも石英ファイバー
のみに限るものではない。

さらに本発明の適用範囲としてはエッチング装置に限
らずプラズマを発生させ、その発光を観測するすべての
装置に適用できる。

〔発明の効果〕 本発明によれば、プラズマ光採光部への反応生成物の
付着を防止できるので、プラズマ処理における処理状況
をモニターする信頼性を向上できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるプラズマ処理装置を示
す縦断面図、第２図は第１図のＡ部詳細図、第３図は第
２図の第２の実施例を示す詳細図、第４図は第２図の第
３の実施例を示す詳細図である。 ５……ガス供給配管、９……石英ファイバー、10……発
光分析装置、13……処理室、14……採光穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】処理ガスが供給され所定の圧力に減圧排気
   される処理室と、 該処理室内にプラズマを発生させるプラズマ発生手段
   と、 該プラズマ発生手段で発生するプラズマの発光を検出す
   るプラズマ発光検出手段とを有するプラズマ処理装置に
   おいて、 前記プラズマ光の採光部として前記処理室内に通じるよ
   うに設けられた採光穴と、 該採光穴に通じるように設けられ前記プラズマ発光検出
   手段のプラズマ発光受光部の前段に、前記処理ガスを流
   すように設けられたガス供給路と、 該ガス供給路と前記採光穴を有する管とを接続している
   部分と前記プラズマ発光受光部との間に設けられた真空
   バルブと、 前記プラズマ発光受光部の周囲を加熱するように設けら
   れた加熱手段と、 を具備したことを特徴とするプラズマ処理装置。