JPH11340202A - プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置Info
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- JPH11340202A JPH11340202A JP10142465A JP14246598A JPH11340202A JP H11340202 A JPH11340202 A JP H11340202A JP 10142465 A JP10142465 A JP 10142465A JP 14246598 A JP14246598 A JP 14246598A JP H11340202 A JPH11340202 A JP H11340202A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高エネルギーイオンによるウェハ等の被加工
物のダメージを低減するとともに、高速度でより大きな
アスペクト比のエッチングが可能になるプラズマ処理装
置を提供する。 【解決手段】プラズマ生成室３内に生成したプラズマ分
布を均一化するよう、プラズマ反応室４内のウエハ８に
対して平行な方向の磁界を形成するとともにこの磁界を
方位角方向に回動する回転磁場コイル１と、プラズマ生
成室３で生成したイオン及びラジカルに対しウエハ８の
表面に垂直な方向の指向性を持たせるとともにイオンを
減速してウエハ８に衝突させるための多孔電極３３とを
設けたものである。
物のダメージを低減するとともに、高速度でより大きな
アスペクト比のエッチングが可能になるプラズマ処理装
置を提供する。 【解決手段】プラズマ生成室３内に生成したプラズマ分
布を均一化するよう、プラズマ反応室４内のウエハ８に
対して平行な方向の磁界を形成するとともにこの磁界を
方位角方向に回動する回転磁場コイル１と、プラズマ生
成室３で生成したイオン及びラジカルに対しウエハ８の
表面に垂直な方向の指向性を持たせるとともにイオンを
減速してウエハ８に衝突させるための多孔電極３３とを
設けたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ処理方法及
びプラズマ処理装置に関し、特に半導体製造ライン等に
適用されるプラズマエッチング装置として有用なもので
ある。
びプラズマ処理装置に関し、特に半導体製造ライン等に
適用されるプラズマエッチング装置として有用なもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来技術に係るプラズマ処理装置を図６
に示す。同図に示すように、プラズマ処理装置は大きく
分けてプラズマ生成室３とプラズマ反応室４からなる。
プラズマ生成室３には、側壁に設置されたガス供給ノズ
ル１１からプロセスガスが注入され、プラズマ生成室３
内の圧力は０．１〜１Ｐａに保たれている。プラズマ生
成室３の天井部にはＲＦ入射窓５が取り付けられ、その
外側に図７に示すような渦巻状のアンテナ２３が設置し
てある。アンテナ２３には高周波電源２１から整合器２
２を経由して高周波電力が供給され、プラズマ生成室３
内に放射される。アンテナ２３から放射された電磁場は
ガスの電離を引き起こし、プラズマ生成室３の内部にプ
ラズマを発生させる。プロセスガスには、誘電体膜エッ
チングの場合はＣＦ4 ，Ｃ2 Ｆ6 等を用い、金属膜の場
合にはＣＣｌ4 ，ＢＣｌ4 等を用いる。
に示す。同図に示すように、プラズマ処理装置は大きく
分けてプラズマ生成室３とプラズマ反応室４からなる。
プラズマ生成室３には、側壁に設置されたガス供給ノズ
ル１１からプロセスガスが注入され、プラズマ生成室３
内の圧力は０．１〜１Ｐａに保たれている。プラズマ生
成室３の天井部にはＲＦ入射窓５が取り付けられ、その
外側に図７に示すような渦巻状のアンテナ２３が設置し
てある。アンテナ２３には高周波電源２１から整合器２
２を経由して高周波電力が供給され、プラズマ生成室３
内に放射される。アンテナ２３から放射された電磁場は
ガスの電離を引き起こし、プラズマ生成室３の内部にプ
ラズマを発生させる。プロセスガスには、誘電体膜エッ
チングの場合はＣＦ4 ，Ｃ2 Ｆ6 等を用い、金属膜の場
合にはＣＣｌ4 ，ＢＣｌ4 等を用いる。
【０００３】プラズマ生成室３とプラズマ反応室４との
間には、多数の小さな孔が全面に設けられた多孔板５１
が設置されている。プラズマ生成室３内のプラズマは多
孔板５１の孔を通り抜けてプラズマ反応室４内に供給さ
れる。プラズマ反応室４内には試料台７があり、この上
にウェハ８が置かれている。試料台７には整合器３２を
介して低周波電源３１が接続してあり、ウェハ８に高電
圧が印加される。
間には、多数の小さな孔が全面に設けられた多孔板５１
が設置されている。プラズマ生成室３内のプラズマは多
孔板５１の孔を通り抜けてプラズマ反応室４内に供給さ
れる。プラズマ反応室４内には試料台７があり、この上
にウェハ８が置かれている。試料台７には整合器３２を
介して低周波電源３１が接続してあり、ウェハ８に高電
圧が印加される。
【０００４】プラズマは多孔板５１の孔を通り抜けるこ
とでビーム状になるため、プラズマ中のイオンおよびラ
ジカルは指向性を持つようになる。さらに、ウェハ８に
印加された高電圧により生じるウェハ８の表面に垂直な
電場によりイオンが加速され、ウェハ８の表面にほぼ垂
直に衝突する（電子は壁方向に拡散し吸収される）。こ
の結果、表面にマスクパターンが形成されたウェハ８を
エッチングすると、溝が深くなってもラジカル及びイオ
ンの指向性が良いため、溝の深くまで入り込み、より大
きなアスペクト比（溝幅に対する深さの比）の溝をエッ
チングすることができる。
とでビーム状になるため、プラズマ中のイオンおよびラ
ジカルは指向性を持つようになる。さらに、ウェハ８に
印加された高電圧により生じるウェハ８の表面に垂直な
電場によりイオンが加速され、ウェハ８の表面にほぼ垂
直に衝突する（電子は壁方向に拡散し吸収される）。こ
の結果、表面にマスクパターンが形成されたウェハ８を
エッチングすると、溝が深くなってもラジカル及びイオ
ンの指向性が良いため、溝の深くまで入り込み、より大
きなアスペクト比（溝幅に対する深さの比）の溝をエッ
チングすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の如き
従来技術に係るプラズマ処理装置では、イオンが高エネ
ルギーになるため、ウェハ８に必要以上のエネルギーが
注入され、これが原因でダメージを与えるという問題が
ある。
従来技術に係るプラズマ処理装置では、イオンが高エネ
ルギーになるため、ウェハ８に必要以上のエネルギーが
注入され、これが原因でダメージを与えるという問題が
ある。
【０００６】本発明は、上記従来技術に鑑み、高エネル
ギーイオンによるウェハ等の被加工物のダメージを低減
するとともに、高速度でより大きなアスペクト比のエッ
チングが可能になるプラズマ処理方法及びプラズマ処理
装置を提供することを目的とする。
ギーイオンによるウェハ等の被加工物のダメージを低減
するとともに、高速度でより大きなアスペクト比のエッ
チングが可能になるプラズマ処理方法及びプラズマ処理
装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は次の点を特徴とする。
明の構成は次の点を特徴とする。
【０００８】１） 被加工物に平行に形成した磁界を方
位角方向に回転させ、生成したプラズマ分布を均一化す
る一方、イオン及びラジカルを多孔電極の各孔を通過さ
せることにより、被加工物の表面に対し垂直な方向の指
向性を持たせるとともにイオンを減速して被加工物に衝
突させるようにしたこと。
位角方向に回転させ、生成したプラズマ分布を均一化す
る一方、イオン及びラジカルを多孔電極の各孔を通過さ
せることにより、被加工物の表面に対し垂直な方向の指
向性を持たせるとともにイオンを減速して被加工物に衝
突させるようにしたこと。
【０００９】本発明によれば、被加工物の表面に垂直な
強い指向性を持った大容量のイオン流，ラジカル流を作
ることができ、また、このとき被加工物に衝突するイオ
ンの運動エネルギも適正なものに減じられる。
強い指向性を持った大容量のイオン流，ラジカル流を作
ることができ、また、このとき被加工物に衝突するイオ
ンの運動エネルギも適正なものに減じられる。
【００１０】２） ガス供給ノズルを介して供給された
プロセスガスを電離してプラズマを生成するプラズマ生
成室と、生成したプラズマを被加工物の表面に衝突させ
てこの被加工物のエッチングンを行うプラズマ反応室と
を有するプラズマ処理装置において、生成したプラズマ
分布を均一化するよう、被加工物に対して平行な方向の
磁界を形成するとともにこの磁界を方位角方向に回動す
る回転磁場コイルと、プラズマ生成室とプラズマ反応室
との間に配設され、プラズマ生成室で生成したイオン及
びラジカルに対し被加工物の表面に垂直な方向の指向性
を持たせるとともにイオンを減速して被加工物に衝突さ
せるための多孔電極とを有すること。
プロセスガスを電離してプラズマを生成するプラズマ生
成室と、生成したプラズマを被加工物の表面に衝突させ
てこの被加工物のエッチングンを行うプラズマ反応室と
を有するプラズマ処理装置において、生成したプラズマ
分布を均一化するよう、被加工物に対して平行な方向の
磁界を形成するとともにこの磁界を方位角方向に回動す
る回転磁場コイルと、プラズマ生成室とプラズマ反応室
との間に配設され、プラズマ生成室で生成したイオン及
びラジカルに対し被加工物の表面に垂直な方向の指向性
を持たせるとともにイオンを減速して被加工物に衝突さ
せるための多孔電極とを有すること。
【００１１】本発明によれば、強い指向性を持った大容
量のイオン流，ラジカル流が被加工物に衝突する。ま
た、このときの衝突エネルギは多孔電極の存在により適
正なものに減じられる。
量のイオン流，ラジカル流が被加工物に衝突する。ま
た、このときの衝突エネルギは多孔電極の存在により適
正なものに減じられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。
基づき詳細に説明する。
【００１３】本発明の実施の形態を図１に示す。同図に
示すように、本形態は図６に示す従来技術に係るプラズ
マ処理装置に回転磁場コイル１及び多孔電極３３を追加
したものである。そこで、図６に示す従来技術と同一部
分には同一番号を付す。
示すように、本形態は図６に示す従来技術に係るプラズ
マ処理装置に回転磁場コイル１及び多孔電極３３を追加
したものである。そこで、図６に示す従来技術と同一部
分には同一番号を付す。
【００１４】プラズマ生成室３及びプラズマ反応室４は
回転磁場コイル１の内側に配設される。回転磁場コイル
１はウェハ８に対して平行な方向に２極磁場を発生す
る。この回転磁場コイル１は多相インバータ２によって
駆動され１〜１０Ｈｚで２極磁場を回転させる。
回転磁場コイル１の内側に配設される。回転磁場コイル
１はウェハ８に対して平行な方向に２極磁場を発生す
る。この回転磁場コイル１は多相インバータ２によって
駆動され１〜１０Ｈｚで２極磁場を回転させる。
【００１５】回転磁場コイル１の一例として３相交流電
流を発生する多相インバータ２である３相インバータ２
ａを用いた場合を図２に示す。同図に示すように、回転
磁場コイル１の磁路を形成するヨーク９１は積層ケイ索
鋼板もしくはアモルファス鋼板で形成してあり、６０度
ピッチでコイル９２ａ，９２ｂ，９２ｃが巻かれた磁極
を持っている。対面する位置にあるコイル９２ａ，９２
ｂ，９２ｃ同士は同じ方向に磁場が発生するように直列
に接続され、それぞれのコイル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ
対に電流Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 が３相インバータ２ａから供
給される。電流Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 はそれぞれ１２０度ず
つ位相がずれているため、各磁極が発生する磁場は６０
度ずつずれることになる。この結果、回転磁場コイル１
の内側には、中央部でほぼ一様な分布を持つ２極磁場が
発生することになる。このとき発生している磁力線は交
流電流の周波数で回転磁場コイル１の方位角方向に回転
する。
流を発生する多相インバータ２である３相インバータ２
ａを用いた場合を図２に示す。同図に示すように、回転
磁場コイル１の磁路を形成するヨーク９１は積層ケイ索
鋼板もしくはアモルファス鋼板で形成してあり、６０度
ピッチでコイル９２ａ，９２ｂ，９２ｃが巻かれた磁極
を持っている。対面する位置にあるコイル９２ａ，９２
ｂ，９２ｃ同士は同じ方向に磁場が発生するように直列
に接続され、それぞれのコイル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ
対に電流Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 が３相インバータ２ａから供
給される。電流Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 はそれぞれ１２０度ず
つ位相がずれているため、各磁極が発生する磁場は６０
度ずつずれることになる。この結果、回転磁場コイル１
の内側には、中央部でほぼ一様な分布を持つ２極磁場が
発生することになる。このとき発生している磁力線は交
流電流の周波数で回転磁場コイル１の方位角方向に回転
する。
【００１６】ここで、回転磁場コイル１を駆動する多相
インバータ２は６相でも１２相でも良く、極数に特別の
制限はないが、これらの場合にはヨーク９１の磁極の数
をそれぞれ１２極、２４極とする必要がある。
インバータ２は６相でも１２相でも良く、極数に特別の
制限はないが、これらの場合にはヨーク９１の磁極の数
をそれぞれ１２極、２４極とする必要がある。
【００１７】図１に示すように、プラズマ生成室３の天
井部にはＲＦ入射窓５が取り付けられ、その外側にプラ
ズマを発生させるためのループ状もしくは図３に示すよ
うな同心円状のアンテナ２３を設置している。アンテナ
２３には高周波電源２１から整合器２２を経由して高周
波電力が供給される。また、プラズマ生成室３の側壁に
はプロセスガスを供給するためのガス供給ノズル１１が
設置されている。
井部にはＲＦ入射窓５が取り付けられ、その外側にプラ
ズマを発生させるためのループ状もしくは図３に示すよ
うな同心円状のアンテナ２３を設置している。アンテナ
２３には高周波電源２１から整合器２２を経由して高周
波電力が供給される。また、プラズマ生成室３の側壁に
はプロセスガスを供給するためのガス供給ノズル１１が
設置されている。
【００１８】多孔電極３３は、多数の小さな孔が全面に
設けられた多孔板であり、プラズマ発生室３とプラズマ
反応室４との間で両空間を水平面内で仕切るように配設
してある。この多孔電極３３は、プラズマ生成室３やプ
ラズマ反応室４とはインシュレータ３４により電気的に
絶縁されている。この多孔電極３３に設ける孔はこの多
孔電極３３の表面での電場の分布を乱さないように孔の
直径の２倍以上の間隔をおいてあけられている。多孔電
極３３には整合器３２を介して低周波電源３１が接続さ
れ、高電圧が印加される。プラズマ反応室４内には電気
的に接地された試料台７があり、この上にウェハ８が置
かれる。低周波電源３１の発振周波数は高周波電源２１
の発振周波数１０〜２０ＭＨｚよりも十分に低い４００
〜８００ＫＨｚに設定する。
設けられた多孔板であり、プラズマ発生室３とプラズマ
反応室４との間で両空間を水平面内で仕切るように配設
してある。この多孔電極３３は、プラズマ生成室３やプ
ラズマ反応室４とはインシュレータ３４により電気的に
絶縁されている。この多孔電極３３に設ける孔はこの多
孔電極３３の表面での電場の分布を乱さないように孔の
直径の２倍以上の間隔をおいてあけられている。多孔電
極３３には整合器３２を介して低周波電源３１が接続さ
れ、高電圧が印加される。プラズマ反応室４内には電気
的に接地された試料台７があり、この上にウェハ８が置
かれる。低周波電源３１の発振周波数は高周波電源２１
の発振周波数１０〜２０ＭＨｚよりも十分に低い４００
〜８００ＫＨｚに設定する。
【００１９】プラズマ生成室３のガス供給ノズル１１か
ら供給されたプロセスガスはウェハ８に到達した後、真
空排気系を介して排出される。
ら供給されたプロセスガスはウェハ８に到達した後、真
空排気系を介して排出される。
【００２０】一般に、磁場中にプラズマが生じるとプラ
ズマを構成する電子、イオンなどの荷電粒子は磁力線の
周りを旋回する。この旋回は磁力線に対して垂直な面で
円軌道を描き、その半径は、荷電粒子の質量に比例し、
磁場の強度に反比例する。このため、質量の大きいイオ
ンは質量の小さい電子に比べて大きな半径で旋回する。
本形態に係るプラズマ処理装置では、図４に示すよう
に、ウェハ８に対して平行な方向に磁力線８２が存在す
るため、プラズマ８１中の電子７１は磁力線８２に沿っ
てウェハ８に平行に移動する。一方、イオン７２は旋回
半径が大きいため、磁場があまり強くなければ、磁力線
８２を横切りウェハ８に向かって拡散する。これらの条
件は、磁束強度Ｈが、次式（１）を満たすことによって
成立する。
ズマを構成する電子、イオンなどの荷電粒子は磁力線の
周りを旋回する。この旋回は磁力線に対して垂直な面で
円軌道を描き、その半径は、荷電粒子の質量に比例し、
磁場の強度に反比例する。このため、質量の大きいイオ
ンは質量の小さい電子に比べて大きな半径で旋回する。
本形態に係るプラズマ処理装置では、図４に示すよう
に、ウェハ８に対して平行な方向に磁力線８２が存在す
るため、プラズマ８１中の電子７１は磁力線８２に沿っ
てウェハ８に平行に移動する。一方、イオン７２は旋回
半径が大きいため、磁場があまり強くなければ、磁力線
８２を横切りウェハ８に向かって拡散する。これらの条
件は、磁束強度Ｈが、次式（１）を満たすことによって
成立する。
【００２１】
【数１】
【００２２】上式（１）において、ｍe ，Ｔe は電子の
質量と温度ｍi ，Ｔi はイオンの質量と温度、ｈは多孔
電極３３とＲＦ入射窓５との距離、ｋはBoltzmann 係
数、ｅは電子の電荷量、μ0 は真空の透磁率である。
質量と温度ｍi ，Ｔi はイオンの質量と温度、ｈは多孔
電極３３とＲＦ入射窓５との距離、ｋはBoltzmann 係
数、ｅは電子の電荷量、μ0 は真空の透磁率である。
【００２３】プラズマの電子は磁力線８２に沿って拡散
するため、磁力線８２の方向には一様な密度分布を持つ
プラズマが形成される。しかし、磁力線８２に垂直な方
向には電子が拡散しにくいため、プラズマは、図５に示
すように、磁力線８２の方向に長い分布をもつことにな
る。そこで回転磁場コイル１によりプラズマ全体を方位
角方向に回転させ、時間平均的にプラズマ分布を均一化
する。
するため、磁力線８２の方向には一様な密度分布を持つ
プラズマが形成される。しかし、磁力線８２に垂直な方
向には電子が拡散しにくいため、プラズマは、図５に示
すように、磁力線８２の方向に長い分布をもつことにな
る。そこで回転磁場コイル１によりプラズマ全体を方位
角方向に回転させ、時間平均的にプラズマ分布を均一化
する。
【００２４】多孔電極３３に電圧Ｖs を印加すると、プ
ラズマ８１を介してプラズマ生成室３の壁面３ａと多孔
電極３３の間に電流Ｉｓが流れる。電子は磁力線方向に
しか移動できないため、プラズマ８１と壁面３ａの間の
電流は主に電子電流Ｊe となる。これに対して、多孔電
極３３とプラズマ８１の間は電子が移動できないため、
イオン電流Ｊi が支配的になる。電子電流とイオン電流
Ｊi の関係は次式（２）で与えられる。
ラズマ８１を介してプラズマ生成室３の壁面３ａと多孔
電極３３の間に電流Ｉｓが流れる。電子は磁力線方向に
しか移動できないため、プラズマ８１と壁面３ａの間の
電流は主に電子電流Ｊe となる。これに対して、多孔電
極３３とプラズマ８１の間は電子が移動できないため、
イオン電流Ｊi が支配的になる。電子電流とイオン電流
Ｊi の関係は次式（２）で与えられる。
【００２５】
【数２】
【００２６】このことから、プロセスガスが電離して生
じるイオン７２の運動はイオン電流Ｊi に引きずられて
ウェハ８に垂直な成分が大きくなり、イオンが電子と再
結合して生じるラジカル７４もウェハ８に垂直な方向に
強い指向性を持つようになる。また、ウェハ８の方向に
はイオン電流Ｊi しか流れないことから、イオン流束が
磁場のない場合に比べて大きくなる。
じるイオン７２の運動はイオン電流Ｊi に引きずられて
ウェハ８に垂直な成分が大きくなり、イオンが電子と再
結合して生じるラジカル７４もウェハ８に垂直な方向に
強い指向性を持つようになる。また、ウェハ８の方向に
はイオン電流Ｊi しか流れないことから、イオン流束が
磁場のない場合に比べて大きくなる。
【００２７】多孔電極３３によって強い指向性を持たさ
れたイオン７２及びラジカル７４は多孔電極３３に設け
られた多数の小さな孔を通り抜けてプラズマ反応室４に
入る。プラズマ反応室４に入ったイオン７２はプラズマ
８１と多孔電極３３の電位差によって大きな運動エネル
ギーを与えられているが、プラズマ反応室４内では多孔
電極３３よりウェハ８の方が電位が高くなるため、イオ
ン７２は減速されてウェハ８に到達する。ウェハ８に到
達したイオン７２のエネルギーは十分低くなっているた
め、イオン７２がウェハ表面から深い位置に入り込んで
結晶構造を破壊してしまうような確率が低くなる。
れたイオン７２及びラジカル７４は多孔電極３３に設け
られた多数の小さな孔を通り抜けてプラズマ反応室４に
入る。プラズマ反応室４に入ったイオン７２はプラズマ
８１と多孔電極３３の電位差によって大きな運動エネル
ギーを与えられているが、プラズマ反応室４内では多孔
電極３３よりウェハ８の方が電位が高くなるため、イオ
ン７２は減速されてウェハ８に到達する。ウェハ８に到
達したイオン７２のエネルギーは十分低くなっているた
め、イオン７２がウェハ表面から深い位置に入り込んで
結晶構造を破壊してしまうような確率が低くなる。
【００２８】
【発明の効果】以上実施の形態とともに詳細に説明した
通り、〔請求項１〕に記載する発明は、被加工物に平行
に形成した磁界を方位角方向に回転させ、生成したプラ
ズマ分布を均一化する一方、イオン及びラジカルを多孔
電極の各孔を通過させることにより、被加工物の表面に
対し垂直な方向の指向性を持たせるとともにイオンを減
速して被加工物に衝突させるようにしたので、被加工物
の表面に垂直な強い指向性を持った大容量のイオン流，
ラジカル流を作ることができ、同時にこのとき被加工物
に衝突するイオンの運動エネルギも適正なものに減じら
れる。
通り、〔請求項１〕に記載する発明は、被加工物に平行
に形成した磁界を方位角方向に回転させ、生成したプラ
ズマ分布を均一化する一方、イオン及びラジカルを多孔
電極の各孔を通過させることにより、被加工物の表面に
対し垂直な方向の指向性を持たせるとともにイオンを減
速して被加工物に衝突させるようにしたので、被加工物
の表面に垂直な強い指向性を持った大容量のイオン流，
ラジカル流を作ることができ、同時にこのとき被加工物
に衝突するイオンの運動エネルギも適正なものに減じら
れる。
【００２９】この結果、強い指向性を持った大容量のイ
オン流，ラジカル流による高速度でより大きなアスペク
ト比のエッチングが可能になる一方で、高エネルギーイ
オンにより被加工物がうけるダメージを低減することが
できるという効果を奏する。
オン流，ラジカル流による高速度でより大きなアスペク
ト比のエッチングが可能になる一方で、高エネルギーイ
オンにより被加工物がうけるダメージを低減することが
できるという効果を奏する。
【００３０】〔請求項２〕に記載する発明によれば、ガ
ス供給ノズルを介して供給されたプロセスガスを電離し
てプラズマを生成するプラズマ生成室と、生成したプラ
ズマを被加工物の表面に衝突させてこの被加工物のエッ
チングンを行うプラズマ反応室とを有するプラズマ処理
装置において、生成したプラズマ分布を均一化するよ
う、被加工物に対して平行な方向の磁界を形成するとと
もにこの磁界を方位角方向に回動する回転磁場コイル
と、プラズマ生成室とプラズマ反応室との間に配設さ
れ、プラズマ生成室で生成したイオン及びラジカルに対
し被加工物の表面に垂直な方向の指向性を持たせるとと
もにイオンを減速して被加工物に衝突させるための多孔
電極とを有するので、強い指向性を持った大容量のイオ
ン流，ラジカル流が被加工物に衝突する。また、このと
きの衝突エネルギは多孔電極の存在により適正なものに
減じられる。
ス供給ノズルを介して供給されたプロセスガスを電離し
てプラズマを生成するプラズマ生成室と、生成したプラ
ズマを被加工物の表面に衝突させてこの被加工物のエッ
チングンを行うプラズマ反応室とを有するプラズマ処理
装置において、生成したプラズマ分布を均一化するよ
う、被加工物に対して平行な方向の磁界を形成するとと
もにこの磁界を方位角方向に回動する回転磁場コイル
と、プラズマ生成室とプラズマ反応室との間に配設さ
れ、プラズマ生成室で生成したイオン及びラジカルに対
し被加工物の表面に垂直な方向の指向性を持たせるとと
もにイオンを減速して被加工物に衝突させるための多孔
電極とを有するので、強い指向性を持った大容量のイオ
ン流，ラジカル流が被加工物に衝突する。また、このと
きの衝突エネルギは多孔電極の存在により適正なものに
減じられる。
【００３１】この結果、強い指向性を持った大容量のイ
オン流，ラジカル流による高速度でより大きなアスペク
ト比のエッチングが可能になる一方で、高エネルギーイ
オンにより試料がうけるダメージを低減することができ
るという効果を奏する。
オン流，ラジカル流による高速度でより大きなアスペク
ト比のエッチングが可能になる一方で、高エネルギーイ
オンにより試料がうけるダメージを低減することができ
るという効果を奏する。
【図１】本発明の実施の形態に係るプラズマ処理装置を
概念的に示す説明図である。
概念的に示す説明図である。
【図２】図１に示す実施の形態における回転磁場コイル
の構造と回路構成を示す説明図である。
の構造と回路構成を示す説明図である。
【図３】図１に示す実施の形態におけるアンテナの形状
の一例を示す説明図である。
の一例を示す説明図である。
【図４】図１に示す実施の形態における装置内部にある
プラズマ中の構成粒子の挙動を示す説明図である。
プラズマ中の構成粒子の挙動を示す説明図である。
【図５】図１に示す実施の形態における回転磁場コイル
が発生する磁力線とプラズマとの位置関係を示す説明図
である。
が発生する磁力線とプラズマとの位置関係を示す説明図
である。
【図６】従来技術に係るプラズマ処理装置を概念的に示
す説明図である。
す説明図である。
【図７】図６におけるアンテナの形状の一例を示す説明
図である。
図である。
１ 回転磁場コイル ２ 多相インバータ ３ プラズマ生成室 ４ プラズマ反応室 ８ ウエハ ３３ 多孔電極 ７２ イオン ７４ ラジカル ８１ プラズマ ８２ 磁力線 ９２ａ，９２ｂ，９２ｃ コイル
Claims (2)
- 【請求項１】 被加工物に平行に形成した磁界を方位角
方向に回転させ、生成したプラズマ分布を均一化する一
方、イオン及びラジカルを多孔電極の各孔を通過させる
ことにより、被加工物の表面に対し垂直な方向の指向性
を持たせるとともにイオンを減速して被加工物に衝突さ
せるようにしたことを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項２】 ガス供給ノズルを介して供給されたプロ
セスガスを電離してプラズマを生成するプラズマ生成室
と、生成したプラズマを被加工物の表面に衝突させてこ
の被加工物のエッチングンを行うプラズマ反応室とを有
するプラズマ処理装置において、 生成したプラズマ分布を均一化するよう、被加工物に対
して平行な方向の磁界を形成するとともにこの磁界を方
位角方向に回動する回転磁場コイルと、 プラズマ生成室とプラズマ反応室との間に配設され、プ
ラズマ生成室で生成したイオン及びラジカルに対し被加
工物の表面に垂直な方向の指向性を持たせるとともにイ
オンを減速して被加工物に衝突させるための多孔電極と
を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10142465A JPH11340202A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10142465A JPH11340202A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11340202A true JPH11340202A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15315957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10142465A Withdrawn JPH11340202A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11340202A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003054949A1 (fr) * | 2001-12-13 | 2003-07-03 | Tokyo Electron Limited | Procede de traitement de substrats et dispositif de traitement de substrats |
| KR100924237B1 (ko) * | 2002-04-19 | 2009-10-30 | 노드슨 코포레이션 | 플라즈마로 워크피스를 처리하기 위한 장치 및 방법 |
| JP2012204159A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Nihon Univ | 定常プラズマ生成装置 |
| CN107438328A (zh) * | 2016-06-01 | 2017-12-05 | 维易科仪器有限公司 | 离子源以及用于在大处理区域上产生具有可控离子电流密度分布的离子束的方法 |
| JP2018098094A (ja) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
-
1998
- 1998-05-25 JP JP10142465A patent/JPH11340202A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100924237B1 (ko) * | 2002-04-19 | 2009-10-30 | 노드슨 코포레이션 | 플라즈마로 워크피스를 처리하기 위한 장치 및 방법 |
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| US10825663B2 (en) | 2016-12-15 | 2020-11-03 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
| US11450515B2 (en) | 2016-12-15 | 2022-09-20 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050802 |