JPH1192968A - ドライエッチング装置とプラズマ化学的気相堆積装置 - Google Patents
ドライエッチング装置とプラズマ化学的気相堆積装置Info
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- JPH1192968A JPH1192968A JP25225697A JP25225697A JPH1192968A JP H1192968 A JPH1192968 A JP H1192968A JP 25225697 A JP25225697 A JP 25225697A JP 25225697 A JP25225697 A JP 25225697A JP H1192968 A JPH1192968 A JP H1192968A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高効率で均一性に優れてドライエッチング装
置とプラズマＣＶＤ装置を提供する。 【解決手段】 １ターンのプラズマ励起用アンテナを備
えた誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ）装置であり、モータ
ーなどによりアンテナを回転させることにより、アンテ
ナの非対称性に起因するプラズマの不均一性を補正す
る。これにより、１ターン型ＩＣＰ装置の効率を下げる
ことなく均一性を向上させることができる。ドライエッ
チング、プラズマＣＶＤなどに応用できる。
置とプラズマＣＶＤ装置を提供する。 【解決手段】 １ターンのプラズマ励起用アンテナを備
えた誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ）装置であり、モータ
ーなどによりアンテナを回転させることにより、アンテ
ナの非対称性に起因するプラズマの不均一性を補正す
る。これにより、１ターン型ＩＣＰ装置の効率を下げる
ことなく均一性を向上させることができる。ドライエッ
チング、プラズマＣＶＤなどに応用できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路
（以下ＩＣと略す）や液晶表示装置（以下ＬＣＤと略
す）、薄膜磁気ヘッド（以下ＴＦＨと略す）などの製造
工程に用いられるドライエッチング装置および化学的気
相堆積（以下ＣＶＤと略す）装置に関するものである。
（以下ＩＣと略す）や液晶表示装置（以下ＬＣＤと略
す）、薄膜磁気ヘッド（以下ＴＦＨと略す）などの製造
工程に用いられるドライエッチング装置および化学的気
相堆積（以下ＣＶＤと略す）装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣやＬＣＤ、ＴＦＨなどは、適切な基
板上に各種機能性を備えた薄膜を堆積、必要な形状にパ
ターニングすることにより製造される。この際、不要部
分を除去するために用いられるのが、いわゆるドライエ
ッチング装置であり、稀薄気体をプラズマ化して電気的
に加速して物理的に被エッチング物質を除去したり、プ
ラズマと被エッチング物質とが化学的に反応し、揮発性
化合物として除去する。一方、薄膜の堆積には真空蒸着
やスパッタ法といった物理的気相堆積（以下ＰＶＤと略
す）法と、本発明に関わるＣＶＤ法が主として用いられ
ているが、ＣＶＤ法はＰＶＤ法では分解してしまう化合
物薄膜の形成や、三次元ネットワークを持った緻密な薄
膜が形成できるとして近年特に注目されている。
板上に各種機能性を備えた薄膜を堆積、必要な形状にパ
ターニングすることにより製造される。この際、不要部
分を除去するために用いられるのが、いわゆるドライエ
ッチング装置であり、稀薄気体をプラズマ化して電気的
に加速して物理的に被エッチング物質を除去したり、プ
ラズマと被エッチング物質とが化学的に反応し、揮発性
化合物として除去する。一方、薄膜の堆積には真空蒸着
やスパッタ法といった物理的気相堆積（以下ＰＶＤと略
す）法と、本発明に関わるＣＶＤ法が主として用いられ
ているが、ＣＶＤ法はＰＶＤ法では分解してしまう化合
物薄膜の形成や、三次元ネットワークを持った緻密な薄
膜が形成できるとして近年特に注目されている。
【０００３】これらの装置の性能を左右するものの一つ
にプラズマ発生機構が挙げられ、近年、簡便な構造で高
密度なプラズマを発生することができる誘導結合型プラ
ズマ（以下ＩＣＰと略す）装置が注目されている。これ
は、高周波を印加した外部のアンテナないしはコイルに
より、真空装置内に導入したガスを励起してプラズマ化
するもので、アンテナとガスとは誘電体を介して誘導結
合している。ＩＣＰ装置は、通常の平行平板電極型のプ
ラズマ発生装置と比較して２桁ほど高いプラズマ密度が
得られるため、エッチング速度や薄膜堆積速度の著しい
向上が見られるとされている。なかでも高周波印加用の
アンテナを最小限の略１ターン状にしたものは、インダ
クタンスが小さいために電力のロスが少なく、より効率
的とされている。
にプラズマ発生機構が挙げられ、近年、簡便な構造で高
密度なプラズマを発生することができる誘導結合型プラ
ズマ（以下ＩＣＰと略す）装置が注目されている。これ
は、高周波を印加した外部のアンテナないしはコイルに
より、真空装置内に導入したガスを励起してプラズマ化
するもので、アンテナとガスとは誘電体を介して誘導結
合している。ＩＣＰ装置は、通常の平行平板電極型のプ
ラズマ発生装置と比較して２桁ほど高いプラズマ密度が
得られるため、エッチング速度や薄膜堆積速度の著しい
向上が見られるとされている。なかでも高周波印加用の
アンテナを最小限の略１ターン状にしたものは、インダ
クタンスが小さいために電力のロスが少なく、より効率
的とされている。
【０００４】この１ターン型のＩＣＰ装置を図３および
図４を用いて説明する。図３と図４は誘電体部分の形状
が釣り鐘型か平板か異なるだけで、基本的な原理等は同
一である。またエッチング装置とＣＶＤ装置も、導入ガ
スがエッチングでは反応性や不活性ガス、ＣＶＤではシ
ランやメタンといった材料ガスであることの他は、装置
として基本的な差はない。装置の基本構成としては、石
英ベルジャー２（図３）ないしは石英板３（図４）を備
えたチャンバー４と、スライダー基板１を保持するバイ
アス印加用の電極１２、真空ポンプに接続された排気ポ
ート６、エッチングガスや材料ガスを供給するガス導入
ポート、さらにプラズマ励起のための１ターンのアンテ
ナ５などからなっている。ここでアンテナ５は１３．５
６ＭＨｚの高周波電源１１に、ここでは図示していない
整合器を介して接続され、また、電極１２は４００ｋＨ
ｚのバイアス電源１４と、ブロッキングコンデンサを介
して接続されている。
図４を用いて説明する。図３と図４は誘電体部分の形状
が釣り鐘型か平板か異なるだけで、基本的な原理等は同
一である。またエッチング装置とＣＶＤ装置も、導入ガ
スがエッチングでは反応性や不活性ガス、ＣＶＤではシ
ランやメタンといった材料ガスであることの他は、装置
として基本的な差はない。装置の基本構成としては、石
英ベルジャー２（図３）ないしは石英板３（図４）を備
えたチャンバー４と、スライダー基板１を保持するバイ
アス印加用の電極１２、真空ポンプに接続された排気ポ
ート６、エッチングガスや材料ガスを供給するガス導入
ポート、さらにプラズマ励起のための１ターンのアンテ
ナ５などからなっている。ここでアンテナ５は１３．５
６ＭＨｚの高周波電源１１に、ここでは図示していない
整合器を介して接続され、また、電極１２は４００ｋＨ
ｚのバイアス電源１４と、ブロッキングコンデンサを介
して接続されている。
【０００５】装置の機能をエッチングを例に説明する。
まず被エッチング対象の基板１を電極１２上にセット
し、チャンバー４内部を真空ポンプにより排気する。そ
の後、ガス導入ポート７よりエッチングガスを導入し、
アンテナ５に高周波電源１１より高周波電力を投入し、
導入ガスをプラズマ励起する。その後、電極１２にバイ
アス電源１４より別の高周波電力を投入すると電極とグ
ランドであるチャンバーの面積比とブロッキングコンデ
ンサ１３の作用により、電極が自動的にマイナスの電荷
をもつようになる。これを自己バイアス効果とよぶ。プ
ラズマ中のイオンは、ほとんどがプラスの電荷を持って
いるので、電極１２と基板１に向かってイオンが突入し
てくる。このイオンにより基板がエッチングされる。Ｃ
ＶＤ装置では、エッチングガスに代えて材料ガスをガス
導入ポート７より導入すれば、基板１上に、導入した材
料ガスに応じた薄膜が形成、堆積される。
まず被エッチング対象の基板１を電極１２上にセット
し、チャンバー４内部を真空ポンプにより排気する。そ
の後、ガス導入ポート７よりエッチングガスを導入し、
アンテナ５に高周波電源１１より高周波電力を投入し、
導入ガスをプラズマ励起する。その後、電極１２にバイ
アス電源１４より別の高周波電力を投入すると電極とグ
ランドであるチャンバーの面積比とブロッキングコンデ
ンサ１３の作用により、電極が自動的にマイナスの電荷
をもつようになる。これを自己バイアス効果とよぶ。プ
ラズマ中のイオンは、ほとんどがプラスの電荷を持って
いるので、電極１２と基板１に向かってイオンが突入し
てくる。このイオンにより基板がエッチングされる。Ｃ
ＶＤ装置では、エッチングガスに代えて材料ガスをガス
導入ポート７より導入すれば、基板１上に、導入した材
料ガスに応じた薄膜が形成、堆積される。
【０００６】以上のように比較的簡単な構造を持った１
ターン型ＩＣＰ装置ではあるが、アンテナ５が略１ター
ンであることから、プラズマの均一性に課題あった。す
なわちコイル状に丸められたアンテナには、当然のよう
に１カ所切れ目が生じている。これはコイル状にアンテ
ナを丸めて作るためには避けて通れないものであるが、
その切れ目部分により生じたプラズマの不均一性は、エ
ッチング速度や堆積速度のバラツキにつながってした。
ＩＣなどで用いられるエッチング工程の多くは、被エッ
チング層の下部にエッチングされにくい材料、いわゆる
エッチストップ層を設けることが多いため、多少のエッ
チング速度のバラツキは問題とならないが、プラズマの
不均一による電位差から絶縁破壊を引き落とす可能性が
素子の微細化とともに指摘されている。また、たとえば
ハードディスクドライブに用いられるスライダ材のエッ
チングなどでは、エッチストップ層が無いため、エッチ
ング深さのばらつきがそのままヘッド浮上量のばらつき
につながってしまうという問題があった。一方、ＣＶＤ
ではプラズマの不均一により堆積膜厚が異なり、やはり
製品のバラツキにつながってした。
ターン型ＩＣＰ装置ではあるが、アンテナ５が略１ター
ンであることから、プラズマの均一性に課題あった。す
なわちコイル状に丸められたアンテナには、当然のよう
に１カ所切れ目が生じている。これはコイル状にアンテ
ナを丸めて作るためには避けて通れないものであるが、
その切れ目部分により生じたプラズマの不均一性は、エ
ッチング速度や堆積速度のバラツキにつながってした。
ＩＣなどで用いられるエッチング工程の多くは、被エッ
チング層の下部にエッチングされにくい材料、いわゆる
エッチストップ層を設けることが多いため、多少のエッ
チング速度のバラツキは問題とならないが、プラズマの
不均一による電位差から絶縁破壊を引き落とす可能性が
素子の微細化とともに指摘されている。また、たとえば
ハードディスクドライブに用いられるスライダ材のエッ
チングなどでは、エッチストップ層が無いため、エッチ
ング深さのばらつきがそのままヘッド浮上量のばらつき
につながってしまうという問題があった。一方、ＣＶＤ
ではプラズマの不均一により堆積膜厚が異なり、やはり
製品のバラツキにつながってした。
【０００７】プラズマの均一性を確保するためにアンテ
ナのターン数を増やすことが行われているが、インダク
タンスが増大するため効率が低下、全体のエッチング速
度や堆積速度が下がってしまうことが指摘されている。
ナのターン数を増やすことが行われているが、インダク
タンスが増大するため効率が低下、全体のエッチング速
度や堆積速度が下がってしまうことが指摘されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、効率
を追求した略１ターンアンテナを用いたＩＣＰによるド
ライエッチング装置やＣＶＤ装置は、均一性に課題があ
る場合があり、効率と均一性の両方を兼ね備えたドライ
エッチング装置、ないしはＣＶＤ装置の登場が望まれて
いた。
を追求した略１ターンアンテナを用いたＩＣＰによるド
ライエッチング装置やＣＶＤ装置は、均一性に課題があ
る場合があり、効率と均一性の両方を兼ね備えたドライ
エッチング装置、ないしはＣＶＤ装置の登場が望まれて
いた。
【０００９】本発明は、こうした課題を解決し、効率と
均一性を兼ね備えたドライエッチング装置ないしはＣＶ
Ｄ装置を提供するものである。
均一性を兼ね備えたドライエッチング装置ないしはＣＶ
Ｄ装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】１ターンのアンテナを回
転させることによりアンテナの切れ目を時間と共に移動
させ、プラズマの弱い領域が一箇所に滞在しないように
する。装置の構成としては図３および図４に示したもの
に、アンテナを回転させるためのモーターおよび回転ア
ンテナに電力を供給するための電気的な接続機構を加す
る。これにより効率の低下を最小限に抑えながら、チャ
ンバー内の広い領域で均一なエッチング速度や堆積速度
が得られるようになる。
転させることによりアンテナの切れ目を時間と共に移動
させ、プラズマの弱い領域が一箇所に滞在しないように
する。装置の構成としては図３および図４に示したもの
に、アンテナを回転させるためのモーターおよび回転ア
ンテナに電力を供給するための電気的な接続機構を加す
る。これにより効率の低下を最小限に抑えながら、チャ
ンバー内の広い領域で均一なエッチング速度や堆積速度
が得られるようになる。
【００１１】本発明の作用を図１および図２を用いて説
明する。図１および図２は、本発明によるエッチング装
置ないしはプラズマＣＶＤ装置であり、図３および図４
で示した従来の装置類に、アンテナの回転機構を追加し
たものである。エッチングないしはＣＶＤ時には、まず
基板１を電極１２上にセットし、チャンバー４内部を真
空ポンプにより排気する。その後、ガス導入ポート７よ
りエッチングガスないしはＣＶＤ用の材料ガスを導入
し、アンテナ５に高周波電源１１より高周波電力を投入
し、導入ガスをプラズマ化する。その際、モーター１０
を回転させる。モーターの回転は位相制御やギアにより
減速され、導通円盤を介してアンテナに伝えられる。プ
ラズマ励起用の高周波電力は、高周波電源１１より導通
円盤上に形成されアンテナに接続されたリングに、ブラ
シ９により伝えられる。その後、電極１２にバイアス電
源１４より別の高周波電力を投入し、自己バイアス効果
によりプラズマ中のイオンを基板１に引き込むことによ
って、エッチングないしはＣＶＤが開始される。エッチ
ングかＣＶＤかは、導入ポート７から導入されるガスの
種類により決まる。チャンバー内に形成されるプラズマ
は、アンテナ５が常に回転しているために、アンテナ形
状の不均一さが空間的に固定されることがなく、したが
って基板上に到達するイオンの均一性が確保され、結果
としてエッチング速度やＣＶＤの堆積速度の面分布が向
上する。
明する。図１および図２は、本発明によるエッチング装
置ないしはプラズマＣＶＤ装置であり、図３および図４
で示した従来の装置類に、アンテナの回転機構を追加し
たものである。エッチングないしはＣＶＤ時には、まず
基板１を電極１２上にセットし、チャンバー４内部を真
空ポンプにより排気する。その後、ガス導入ポート７よ
りエッチングガスないしはＣＶＤ用の材料ガスを導入
し、アンテナ５に高周波電源１１より高周波電力を投入
し、導入ガスをプラズマ化する。その際、モーター１０
を回転させる。モーターの回転は位相制御やギアにより
減速され、導通円盤を介してアンテナに伝えられる。プ
ラズマ励起用の高周波電力は、高周波電源１１より導通
円盤上に形成されアンテナに接続されたリングに、ブラ
シ９により伝えられる。その後、電極１２にバイアス電
源１４より別の高周波電力を投入し、自己バイアス効果
によりプラズマ中のイオンを基板１に引き込むことによ
って、エッチングないしはＣＶＤが開始される。エッチ
ングかＣＶＤかは、導入ポート７から導入されるガスの
種類により決まる。チャンバー内に形成されるプラズマ
は、アンテナ５が常に回転しているために、アンテナ形
状の不均一さが空間的に固定されることがなく、したが
って基板上に到達するイオンの均一性が確保され、結果
としてエッチング速度やＣＶＤの堆積速度の面分布が向
上する。
【００１２】以上説明したように本発明によれば、１タ
ーンのアンテナを備えたＩＣＰ装置の効率を低下させる
ことなく、エッチングないしはＣＶＤ堆積の均一性を向
上させることができる。以下実施例により説明する。
ーンのアンテナを備えたＩＣＰ装置の効率を低下させる
ことなく、エッチングないしはＣＶＤ堆積の均一性を向
上させることができる。以下実施例により説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】１組以上の真空排気用ポンプによ
り排気され、エッチングに必要な反応性ガスや支援ガス
等が導入できるポートを備えた密閉されたチャンバーか
ら構成され、前記チャンバーの一部は水晶などの誘電体
で構成されており、大気側に設けられた高周波が印加さ
れたアンテナより該誘電体を通介してチャンバー内に導
入されたガスをプラズマ化し、さらにチャンバー内部に
設置された被エッチング基板がセットされた電極に、別
の高周波を印加することにより、当該被エッチング基板
をエッチングするエッチング装置であり、前記アンテナ
が回転することを特徴とするドライエッチング装置。
り排気され、エッチングに必要な反応性ガスや支援ガス
等が導入できるポートを備えた密閉されたチャンバーか
ら構成され、前記チャンバーの一部は水晶などの誘電体
で構成されており、大気側に設けられた高周波が印加さ
れたアンテナより該誘電体を通介してチャンバー内に導
入されたガスをプラズマ化し、さらにチャンバー内部に
設置された被エッチング基板がセットされた電極に、別
の高周波を印加することにより、当該被エッチング基板
をエッチングするエッチング装置であり、前記アンテナ
が回転することを特徴とするドライエッチング装置。
【００１４】
（実施例１）本発明によるＩＣＰ装置を用いてアルミナ
・チタンカーバイド複合セラミクス基板をエッチングす
る例について説明する。ここでは図１に示したＩＣＰ装
置を用いた。なお石英ベルジャー２の直径は２０ｃｍで
ある。まずエッチングすべきアルミナ・チタンカーバイ
ドの基板１を電極１２上にセットし、チャンバー４内部
を真空ポンプにより排気した。基板１にはあらかじめ所
望の形状が得られるよう、レジストマスクが形成されて
いる（図示せず）。その後、ガス導入ポート７よりエッ
チングガスとして三塩化ホウ素とアルゴンの４：６の混
合ガスを導入し、１０ｍｔｏｒｒの圧力に保った。アン
テナ５に高周波電源１１より１３．５６ＭＨｚ、５００
Ｗの高周波電力を投入し、導入ガスをプラズマ化した。
その際、モーター１０を１０ｒｐｍで回転させ、アンテ
ナ５を回転させるが、高周波電力はブラシ９と導通円盤
８を介してアンテナに伝えられる。その後、電極１２に
バイアス電源１４より４００ｋＨｚ、１００Ｗの高周波
電力を投入し、自己バイアス効果によりプラズマ中のイ
オンを基板１に引き込ませて、エッチングを開始した。
エッチング終了後、レジストを剥離し洗浄した後、エッ
チング量を測定したところ、１００ｍｍ角の領域におい
て、平均３００ｎｍ／分のエッチング速度とバラツキ±
３％の良好な均一性が得られた。
・チタンカーバイド複合セラミクス基板をエッチングす
る例について説明する。ここでは図１に示したＩＣＰ装
置を用いた。なお石英ベルジャー２の直径は２０ｃｍで
ある。まずエッチングすべきアルミナ・チタンカーバイ
ドの基板１を電極１２上にセットし、チャンバー４内部
を真空ポンプにより排気した。基板１にはあらかじめ所
望の形状が得られるよう、レジストマスクが形成されて
いる（図示せず）。その後、ガス導入ポート７よりエッ
チングガスとして三塩化ホウ素とアルゴンの４：６の混
合ガスを導入し、１０ｍｔｏｒｒの圧力に保った。アン
テナ５に高周波電源１１より１３．５６ＭＨｚ、５００
Ｗの高周波電力を投入し、導入ガスをプラズマ化した。
その際、モーター１０を１０ｒｐｍで回転させ、アンテ
ナ５を回転させるが、高周波電力はブラシ９と導通円盤
８を介してアンテナに伝えられる。その後、電極１２に
バイアス電源１４より４００ｋＨｚ、１００Ｗの高周波
電力を投入し、自己バイアス効果によりプラズマ中のイ
オンを基板１に引き込ませて、エッチングを開始した。
エッチング終了後、レジストを剥離し洗浄した後、エッ
チング量を測定したところ、１００ｍｍ角の領域におい
て、平均３００ｎｍ／分のエッチング速度とバラツキ±
３％の良好な均一性が得られた。
【００１５】（実施例２）本発明によるＩＣＰ装置を用
いてアルミナ・チタンカーバイド複合セラミクス基板を
エッチングする別の例について説明する。ここでは図２
に示したＩＣＰ装置を用いた。なお石英板３の直径は２
２ｃｍである。まずエッチングすべきアルミナ・チタン
カーバイドの基板１を電極１２上にセットし、チャンバ
ー４内部を真空ポンプにより排気した。基板１にはあら
かじめ所望の形状が得られるよう、レジストマスクが形
成されている（図示せず）。その後、ガス導入ポート７
よりエッチングガスとして三塩化ホウ素とアルゴンの
４：６の混合ガスを導入し、１０ｍｔｏｒｒの圧力に保
った。アンテナ５に、高周波電源１１より１３．５６Ｍ
Ｈｚ、５００Ｗの高周波電力を投入し、導入ガスをプラ
ズマ化した。その際、モーター１０を１０ｒｐｍで回転
させ、アンテナ５を回転させるが、高周波電力はブラシ
９と導通円盤８を介してアンテナに伝えられる。その
後、電極１２にバイアス電源１４より４００ｋＨｚ、１
００Ｗの高周波電力を投入し、自己バイアス効果により
プラズマ中のイオンを基板１に引き込ませて、エッチン
グを開始した。
いてアルミナ・チタンカーバイド複合セラミクス基板を
エッチングする別の例について説明する。ここでは図２
に示したＩＣＰ装置を用いた。なお石英板３の直径は２
２ｃｍである。まずエッチングすべきアルミナ・チタン
カーバイドの基板１を電極１２上にセットし、チャンバ
ー４内部を真空ポンプにより排気した。基板１にはあら
かじめ所望の形状が得られるよう、レジストマスクが形
成されている（図示せず）。その後、ガス導入ポート７
よりエッチングガスとして三塩化ホウ素とアルゴンの
４：６の混合ガスを導入し、１０ｍｔｏｒｒの圧力に保
った。アンテナ５に、高周波電源１１より１３．５６Ｍ
Ｈｚ、５００Ｗの高周波電力を投入し、導入ガスをプラ
ズマ化した。その際、モーター１０を１０ｒｐｍで回転
させ、アンテナ５を回転させるが、高周波電力はブラシ
９と導通円盤８を介してアンテナに伝えられる。その
後、電極１２にバイアス電源１４より４００ｋＨｚ、１
００Ｗの高周波電力を投入し、自己バイアス効果により
プラズマ中のイオンを基板１に引き込ませて、エッチン
グを開始した。
【００１６】エッチング終了後、レジストを剥離し洗浄
した後、エッチング量を測定したところ、１００ｍｍ角
の領域において、平均３４０ｎｍ／分のエッチング速度
とバラツキ±３％の良好な均一性が得られた。
した後、エッチング量を測定したところ、１００ｍｍ角
の領域において、平均３４０ｎｍ／分のエッチング速度
とバラツキ±３％の良好な均一性が得られた。
【００１７】（実施例３）本発明によるＩＣＰ装置を用
いてシリコン基板上にダイヤモンドカーボン（以下ＤＬ
Ｃと略す）膜を堆積させる例について説明する。ここで
は図１に示したＩＣＰ装置をＣＶＤ装置として用いた。
なお石英ベルジャー２の直径は２０ｃｍである。まず４
インチ丸のシリコンの基板１を電極１２上にセットし、
チャンバー４内部を真空ポンプにより排気した。その
後、ガス導入ポート７より材料ガスとしてメタンを導入
し、１ｔｏｒｒの圧力に保った。アンテナ５に高周波電
源１１より１３．５６ＭＨｚ、５００Ｗの高周波電力を
投入し、導入ガスをプラズマ化した。その際、モーター
１０を１０ｒｐｍで回転させ、アンテナ５を回転させる
が、高周波電力はブラシ９と導通円盤８を介してアンテ
ナに伝えられる。その後、電極１２にバイアス電源１４
より４００ｋＨｚ、７０Ｗの高周波電力を投入し、自己
バイアス効果によりプラズマ中のイオンを基板１に引き
込ませて、堆積を開始した。
いてシリコン基板上にダイヤモンドカーボン（以下ＤＬ
Ｃと略す）膜を堆積させる例について説明する。ここで
は図１に示したＩＣＰ装置をＣＶＤ装置として用いた。
なお石英ベルジャー２の直径は２０ｃｍである。まず４
インチ丸のシリコンの基板１を電極１２上にセットし、
チャンバー４内部を真空ポンプにより排気した。その
後、ガス導入ポート７より材料ガスとしてメタンを導入
し、１ｔｏｒｒの圧力に保った。アンテナ５に高周波電
源１１より１３．５６ＭＨｚ、５００Ｗの高周波電力を
投入し、導入ガスをプラズマ化した。その際、モーター
１０を１０ｒｐｍで回転させ、アンテナ５を回転させる
が、高周波電力はブラシ９と導通円盤８を介してアンテ
ナに伝えられる。その後、電極１２にバイアス電源１４
より４００ｋＨｚ、７０Ｗの高周波電力を投入し、自己
バイアス効果によりプラズマ中のイオンを基板１に引き
込ませて、堆積を開始した。
【００１８】堆積終了後、分光式エリプソメータにて膜
厚を測定したところ、４インチ丸全面にわたりバラツキ
±３％の均一性に優れたＤＬＣ膜が形成されていた。
厚を測定したところ、４インチ丸全面にわたりバラツキ
±３％の均一性に優れたＤＬＣ膜が形成されていた。
【００１９】（実施例４）本発明によるＩＣＰ装置を用
いてシリコン基板上にＤＬＣ膜を堆積させる別の例につ
いて説明する。ここでは図２に示したＩＣＰ装置をＣＶ
Ｄ装置として用いた。なお石英板３の直径は２２ｃｍで
ある。まず４インチ丸のシリコンの基板１を電極１２上
にセットし、チャンバー４内部を真空ポンプにより排気
した。その後、ガス導入ポート７より材料ガスとしてメ
タンを導入し、１ｔｏｒｒの圧力に保った。アンテナ５
に高周波電源１１より１３．５６ＭＨｚ、５００Ｗの高
周波電力を投入し、導入ガスをプラズマ化した。その
際、モーター１０を１０ｒｐｍで回転させ、アンテナ５
を回転させるが、高周波電力はブラシ９と導通円盤８を
介してアンテナに伝えられる。その後、電極１２にバイ
アス電源１４より４００ｋＨｚ、７０Ｗの高周波電力を
投入し、自己バイアス効果によりプラズマ中のイオンを
基板１に引き込ませて、堆積を開始した。
いてシリコン基板上にＤＬＣ膜を堆積させる別の例につ
いて説明する。ここでは図２に示したＩＣＰ装置をＣＶ
Ｄ装置として用いた。なお石英板３の直径は２２ｃｍで
ある。まず４インチ丸のシリコンの基板１を電極１２上
にセットし、チャンバー４内部を真空ポンプにより排気
した。その後、ガス導入ポート７より材料ガスとしてメ
タンを導入し、１ｔｏｒｒの圧力に保った。アンテナ５
に高周波電源１１より１３．５６ＭＨｚ、５００Ｗの高
周波電力を投入し、導入ガスをプラズマ化した。その
際、モーター１０を１０ｒｐｍで回転させ、アンテナ５
を回転させるが、高周波電力はブラシ９と導通円盤８を
介してアンテナに伝えられる。その後、電極１２にバイ
アス電源１４より４００ｋＨｚ、７０Ｗの高周波電力を
投入し、自己バイアス効果によりプラズマ中のイオンを
基板１に引き込ませて、堆積を開始した。
【００２０】堆積終了後、分光式エリプソメータにて膜
厚を測定したところ、実施例３と同様、４インチ丸全面
にわたりバラツキ±３％の均一性に優れたＤＬＣ膜が形
成されていた。
厚を測定したところ、実施例３と同様、４インチ丸全面
にわたりバラツキ±３％の均一性に優れたＤＬＣ膜が形
成されていた。
【００２１】（実施例５）図３に示したＩＣＰ装置を用
いてアルミナ・チタンカーバイドセラミクスをエッチン
グした例について説明する。ここで用いたＩＣＰ装置は
アンテナ５が回転しない他は、構造、大きさ等、実施例
１で用いた装置と同一である。図３に示したＩＣＰ装置
を用いて実施例１と同一の工程によりアルミナ・チタン
カーバイドセラミクスの基板１をエッチングしたとこ
ろ、１００ｍｍ角の領域におけるエッチング量のバラツ
キが±１０％となり、実施例１と比較して明らかに均一
性の劣る結果が得られた。特に、アンテナ５の円弧が切
れた部分に近い領域のエッチング速度が小さかった。
いてアルミナ・チタンカーバイドセラミクスをエッチン
グした例について説明する。ここで用いたＩＣＰ装置は
アンテナ５が回転しない他は、構造、大きさ等、実施例
１で用いた装置と同一である。図３に示したＩＣＰ装置
を用いて実施例１と同一の工程によりアルミナ・チタン
カーバイドセラミクスの基板１をエッチングしたとこ
ろ、１００ｍｍ角の領域におけるエッチング量のバラツ
キが±１０％となり、実施例１と比較して明らかに均一
性の劣る結果が得られた。特に、アンテナ５の円弧が切
れた部分に近い領域のエッチング速度が小さかった。
【００２２】（実施例６）図４に示したＩＣＰ装置を用
いてアルミナ・チタンカーバイドセラミクスをエッチン
グした例について説明する。ここで用いたＩＣＰ装置は
アンテナ５が回転しない他は、構造、大きさ等、実施例
２で用いた装置と同一である。図４に示したＩＣＰ装置
を用いて実施例２と同一の工程によりアルミナ・チタン
カーバイドセラミクスの基板１をエッチングしたとこ
ろ、１００ｍｍ角の領域におけるエッチング量のバラツ
キが±１０％となり、実施例２と比較して明らかに均一
性の劣る結果が得られた。特に、アンテナ５の円弧が切
れた部分に近い領域のエッチング速度が小さかった。
いてアルミナ・チタンカーバイドセラミクスをエッチン
グした例について説明する。ここで用いたＩＣＰ装置は
アンテナ５が回転しない他は、構造、大きさ等、実施例
２で用いた装置と同一である。図４に示したＩＣＰ装置
を用いて実施例２と同一の工程によりアルミナ・チタン
カーバイドセラミクスの基板１をエッチングしたとこ
ろ、１００ｍｍ角の領域におけるエッチング量のバラツ
キが±１０％となり、実施例２と比較して明らかに均一
性の劣る結果が得られた。特に、アンテナ５の円弧が切
れた部分に近い領域のエッチング速度が小さかった。
【００２３】（実施例７）図３に示したＩＣＰ装置を用
いてＤＬＣ膜を堆積させた例について説明する。ここで
用いたＩＣＰ装置はアンテナ５が回転しない他は、構
造、大きさ等、実施例３で用いた装置と同一である。図
３に示したＩＣＰ装置を用いて実施例３と同一の工程に
よりＤＬＣ膜をシリコンの基板１上に堆積させたとこ
ろ、４インチ丸の全面にわたりバラツキ±１０％の膜が
得られ、実施例３と比較して明らかに均一性の劣る結果
が得られた。特に、アンテナ５の円弧が切れた部分に近
い領域の膜厚が小さかった。
いてＤＬＣ膜を堆積させた例について説明する。ここで
用いたＩＣＰ装置はアンテナ５が回転しない他は、構
造、大きさ等、実施例３で用いた装置と同一である。図
３に示したＩＣＰ装置を用いて実施例３と同一の工程に
よりＤＬＣ膜をシリコンの基板１上に堆積させたとこ
ろ、４インチ丸の全面にわたりバラツキ±１０％の膜が
得られ、実施例３と比較して明らかに均一性の劣る結果
が得られた。特に、アンテナ５の円弧が切れた部分に近
い領域の膜厚が小さかった。
【００２４】（実施例８）図４に示したＩＣＰ装置を用
いてＤＬＣ膜を堆積させた例について説明する。ここで
用いたＩＣＰ装置はアンテナ５が回転しない他は、構
造、大きさ等、実施例４で用いた装置と同一である。図
４に示したＩＣＰ装置を用いて実施例４と同一の工程に
よりＤＬＣ膜をシリコンの基板１上に堆積させたとこ
ろ、４インチ丸の全面にわたりバラツキ±１０％の膜が
得られ、実施例４と比較して明らかに均一性の劣る結果
が得られた。特に、アンテナ５の円弧が切れた部分に近
い領域の膜厚が小さかった。
いてＤＬＣ膜を堆積させた例について説明する。ここで
用いたＩＣＰ装置はアンテナ５が回転しない他は、構
造、大きさ等、実施例４で用いた装置と同一である。図
４に示したＩＣＰ装置を用いて実施例４と同一の工程に
よりＤＬＣ膜をシリコンの基板１上に堆積させたとこ
ろ、４インチ丸の全面にわたりバラツキ±１０％の膜が
得られ、実施例４と比較して明らかに均一性の劣る結果
が得られた。特に、アンテナ５の円弧が切れた部分に近
い領域の膜厚が小さかった。
【００２５】以上の実施例で用いた工程、条件は記載し
たものに限るものでなく、ＩＣＰ装置を用いて行われて
いた工程であれば、本発明によるＩＣＰ装置が適用でき
ることは言うまでもない。
たものに限るものでなく、ＩＣＰ装置を用いて行われて
いた工程であれば、本発明によるＩＣＰ装置が適用でき
ることは言うまでもない。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、高効
率の１ターンアンテナを備えるＩＣＰ装置の効率を低下
させることなしに均一性を向上させることができる。そ
れゆえＩＣやＬＣＤ、ＴＦＨなど、いわゆるドライプロ
セスを必要とする製造工程の高精度化に広く貢献するも
のである。
率の１ターンアンテナを備えるＩＣＰ装置の効率を低下
させることなしに均一性を向上させることができる。そ
れゆえＩＣやＬＣＤ、ＴＦＨなど、いわゆるドライプロ
セスを必要とする製造工程の高精度化に広く貢献するも
のである。
【図１】本発明によるＩＣＰ装置の一例を示す概念図で
ある。
ある。
【図２】本発明によるＩＣＰ装置の別の例を示す概念図
である。
である。
【図３】従来のＩＣＰ装置の一例を示す概念図である。
【図４】従来のＩＣＰ装置の別の例を示す概念図であ
る。
る。
１ 基板 ２ 石英ベルジャー ３ 石英板 ４ チャンバー ５ アンテナ ６ 排気ポート ７ ガス導入ポート ８ 導通円盤 ９ ブラシ １０ モーター １１ 高周波電源 １２ 電極 １３ ブロッキングコンデンサ １４ バイアス電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ
Claims (2)
- 【請求項１】 １組以上の真空排気用ポンプにより排気
され、エッチングに必要な反応性ガスや支援ガス等が導
入できるポートを備えた密閉されたチャンバーから構成
され、前記チャンバーの一部は水晶などの誘電体で構成
されており、大気側に設けられた高周波が印加されたア
ンテナより該誘電体を通介してチャンバー内に導入され
たガスをプラズマ化し、さらにチャンバー内部に設置さ
れた被エッチング基板がセットされた電極に、別の高周
波を印加することにより、当該被エッチング基板をエッ
チングするエッチング装置であり、前記アンテナが回転
することを特徴とするドライエッチング装置。 - 【請求項２】 １組以上の真空排気用ポンプにより排気
され、化学的気相堆積に必要な材料ガスや支援ガス等が
導入できるポートを備えた密閉されたチャンバーから構
成され、前記チャンバーの一部は水晶などの誘電体で構
成されており、大気側に設けられた高周波が印加された
アンテナより該誘電体を通介してチャンバー内に導入さ
れたガスをプラズマ化し、さらにチャンバー内部に設置
された基板がセットされた電極に、別の高周波を印加す
ることにより、当該基板上に薄膜を堆積させるプラズマ
化学的気相堆積装置であり、前記アンテナが回転するこ
とを特徴とするプラズマ化学的気相堆積装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25225697A JPH1192968A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | ドライエッチング装置とプラズマ化学的気相堆積装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25225697A JPH1192968A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | ドライエッチング装置とプラズマ化学的気相堆積装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1192968A true JPH1192968A (ja) | 1999-04-06 |
Family
ID=17234706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25225697A Pending JPH1192968A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | ドライエッチング装置とプラズマ化学的気相堆積装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1192968A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001085404A (ja) * | 1999-09-13 | 2001-03-30 | Hitachi Ltd | 半導体処理装置 |
| US6926800B2 (en) | 2000-08-25 | 2005-08-09 | Fujitsu Limited | Plasma etching method and apparatus |
| KR100784875B1 (ko) * | 2002-01-29 | 2007-12-14 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 유도 결합형 플라즈마 장치 |
| WO2008065744A1 (fr) * | 2006-11-28 | 2008-06-05 | Samco Inc. | Appareil de traitement au plasma |
| WO2010001879A1 (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-07 | 株式会社ユーテック | プラズマｃｖｄ装置、薄膜の製造方法及び磁気記録媒体の製造方法 |
| KR100968132B1 (ko) | 2008-02-29 | 2010-07-06 | (주)얼라이드 테크 파인더즈 | 안테나 및 이를 구비한 반도체 장치 |
| KR101440787B1 (ko) * | 2008-02-04 | 2014-09-24 | 참엔지니어링(주) | 플라즈마 처리 장치 |
-
1997
- 1997-09-17 JP JP25225697A patent/JPH1192968A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001085404A (ja) * | 1999-09-13 | 2001-03-30 | Hitachi Ltd | 半導体処理装置 |
| US6926800B2 (en) | 2000-08-25 | 2005-08-09 | Fujitsu Limited | Plasma etching method and apparatus |
| US7906033B2 (en) | 2000-08-25 | 2011-03-15 | Fujitsu Semiconductor Limited | Plasma etching method and apparatus |
| KR100784875B1 (ko) * | 2002-01-29 | 2007-12-14 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 유도 결합형 플라즈마 장치 |
| WO2008065744A1 (fr) * | 2006-11-28 | 2008-06-05 | Samco Inc. | Appareil de traitement au plasma |
| WO2008065745A1 (fr) * | 2006-11-28 | 2008-06-05 | Samco Inc. | Appareil de traitement au plasma |
| US8314560B2 (en) | 2006-11-28 | 2012-11-20 | Samco Inc. | Plasma processing apparatus |
| JP5277473B2 (ja) * | 2006-11-28 | 2013-08-28 | サムコ株式会社 | プラズマ処理装置 |
| JP5561812B2 (ja) * | 2006-11-28 | 2014-07-30 | サムコ株式会社 | プラズマ処理装置 |
| KR101440787B1 (ko) * | 2008-02-04 | 2014-09-24 | 참엔지니어링(주) | 플라즈마 처리 장치 |
| KR100968132B1 (ko) | 2008-02-29 | 2010-07-06 | (주)얼라이드 테크 파인더즈 | 안테나 및 이를 구비한 반도체 장치 |
| WO2010001879A1 (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-07 | 株式会社ユーテック | プラズマｃｖｄ装置、薄膜の製造方法及び磁気記録媒体の製造方法 |
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