JP2000188284A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】マイクロストリップアンテナ構造を有する電磁
波放射アンテナを用いてＵＨＦ帯電磁波を真空容器に導
入し、プラズマを発生させるシリコン酸化膜エッチング
装置において、活性種制御とウェハ処理に用いる高周波
バイアス電源の共用を図り、電源数を低減する。 【解決手段】高周波バイアス電力のパルス変調を行い、
被加工試料設置手段である下部電極とその周囲に配置さ
れた円環状部材であるフォーカスリングに印加した高周
波バイアス電力が発振しているときは対向面である電磁
波放射アンテナをアース電位として機能させ、逆に電磁
波放射アンテナに印加した高周波バイアス電力が発振し
ているときは下部電極をアース電位として機能させる。
波放射アンテナを用いてＵＨＦ帯電磁波を真空容器に導
入し、プラズマを発生させるシリコン酸化膜エッチング
装置において、活性種制御とウェハ処理に用いる高周波
バイアス電源の共用を図り、電源数を低減する。 【解決手段】高周波バイアス電力のパルス変調を行い、
被加工試料設置手段である下部電極とその周囲に配置さ
れた円環状部材であるフォーカスリングに印加した高周
波バイアス電力が発振しているときは対向面である電磁
波放射アンテナをアース電位として機能させ、逆に電磁
波放射アンテナに印加した高周波バイアス電力が発振し
ているときは下部電極をアース電位として機能させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ処理装置に
係り、特にエッチング工程の中でも層間絶縁膜（主に酸
化ケイ素を主成分とする）のエッチングに好適なプラズ
マ処理装置に関する。
係り、特にエッチング工程の中でも層間絶縁膜（主に酸
化ケイ素を主成分とする）のエッチングに好適なプラズ
マ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスプロセスにおいて、ウェ
ハの１２インチ化が間近に迫っており、半導体プロセス
装置、特にプラズマを用いたドライエッチング装置にお
いてはいかに均一、高精度に表面処理を行うかがエッチ
ング特性、スループット両面から極めて重要となってい
る。エッチングの均一化に不可欠な要素とは、ラジカル
とイオン両フラックスのウェハへの均一供給であり、高
精度なエッチングにはウェハに輸送する活性種組成の制
御が必須である。
ハの１２インチ化が間近に迫っており、半導体プロセス
装置、特にプラズマを用いたドライエッチング装置にお
いてはいかに均一、高精度に表面処理を行うかがエッチ
ング特性、スループット両面から極めて重要となってい
る。エッチングの均一化に不可欠な要素とは、ラジカル
とイオン両フラックスのウェハへの均一供給であり、高
精度なエッチングにはウェハに輸送する活性種組成の制
御が必須である。
【０００３】先に述べたように１２インチ以降のウェハ
の大口径化、半導体装置の素子の微細化に伴い、さらな
る高精度酸化膜エッチングを目指して、新たなプラズマ
源を搭載したエッチング装置の研究開発が盛んであり、
ＵＨＦ帯ＥＣＲプラズマ型もそのひとつである。この装
置では、プラズマ励起周波数として３００ＭＨｚ〜１Ｇ
ＨｚのＵＨＦ帯電磁波を用い、エッチング処理室外部に
設けた磁場印加手段による磁場との電子サイクロトロン
共鳴を積極的に利用することで、１０11cm-3台の中密度
かつ拡散領域が１〜２．５ｅＶという低電子温度のプラ
ズマを実現することが可能である。
の大口径化、半導体装置の素子の微細化に伴い、さらな
る高精度酸化膜エッチングを目指して、新たなプラズマ
源を搭載したエッチング装置の研究開発が盛んであり、
ＵＨＦ帯ＥＣＲプラズマ型もそのひとつである。この装
置では、プラズマ励起周波数として３００ＭＨｚ〜１Ｇ
ＨｚのＵＨＦ帯電磁波を用い、エッチング処理室外部に
設けた磁場印加手段による磁場との電子サイクロトロン
共鳴を積極的に利用することで、１０11cm-3台の中密度
かつ拡散領域が１〜２．５ｅＶという低電子温度のプラ
ズマを実現することが可能である。
【０００４】この装置の場合、電磁波の導入は同軸線路
を介してアース電位導体、誘電体および導体板からなる
構造のマイクロストリップアンテナ（以後、ＭＳＡと呼
ぶ）によって行われる。被加工試料とそれに対向するＭ
ＳＡとの間隔は５０mmから１００mmの間隔である。
を介してアース電位導体、誘電体および導体板からなる
構造のマイクロストリップアンテナ（以後、ＭＳＡと呼
ぶ）によって行われる。被加工試料とそれに対向するＭ
ＳＡとの間隔は５０mmから１００mmの間隔である。
【０００５】たとえば、ＡｒとＣ4Ｆ8の混合プラズマ中
で解離生成されたフッ素ラジカル濃度を低減し、対シリ
コン窒化膜選択比を向上させるために、ＭＳＡの導体板
としてシリコンもしくはカーボンを選択し、それに４０
０ｋＨｚ〜２０ＭＨｚの高周波バイアス電力をＵＨＦ帯
の電磁波に重畳させて印加することによりイオンを効率
よく導体板表面に引き込み、フッ素ラジカルの消費を行
なう。さらに、ウェハ中心領域と周辺領域とのフッ素ラ
ジカル分布を補正するためにウェハを設置する下部電極
周辺にシリコンもしくはカーボンで形成された円環状部
材（以後、フォーカスリングと呼ぶ）を設置し、導体板
同様、高周波バイアス電力を印加する手段が採用されて
いる。
で解離生成されたフッ素ラジカル濃度を低減し、対シリ
コン窒化膜選択比を向上させるために、ＭＳＡの導体板
としてシリコンもしくはカーボンを選択し、それに４０
０ｋＨｚ〜２０ＭＨｚの高周波バイアス電力をＵＨＦ帯
の電磁波に重畳させて印加することによりイオンを効率
よく導体板表面に引き込み、フッ素ラジカルの消費を行
なう。さらに、ウェハ中心領域と周辺領域とのフッ素ラ
ジカル分布を補正するためにウェハを設置する下部電極
周辺にシリコンもしくはカーボンで形成された円環状部
材（以後、フォーカスリングと呼ぶ）を設置し、導体板
同様、高周波バイアス電力を印加する手段が採用されて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来装置では、
ＵＨＦ帯電源の他に最大３台の高周波電源が必要とな
る。現状では、下部電極に印加する高周波バイアス電力
を可変コンデンサにて分割し、フォーカスリングに印加
している。対向するＭＳＡの導体板には、対向アース電
位を取るために下部電極、フォーカスリングに印加する
高周波バイアス電力と周波数の異なる高周波バイアス電
力を別電源によって印加している。したがってＵＨＦ帯
電源のほかに２台の電源を用いているが、コストや設置
面積の面から考えると非常に負荷が大きい。
ＵＨＦ帯電源の他に最大３台の高周波電源が必要とな
る。現状では、下部電極に印加する高周波バイアス電力
を可変コンデンサにて分割し、フォーカスリングに印加
している。対向するＭＳＡの導体板には、対向アース電
位を取るために下部電極、フォーカスリングに印加する
高周波バイアス電力と周波数の異なる高周波バイアス電
力を別電源によって印加している。したがってＵＨＦ帯
電源のほかに２台の電源を用いているが、コストや設置
面積の面から考えると非常に負荷が大きい。
【０００７】本発明の目的は、ＵＨＦ帯ＥＣＲ型エッチ
ング装置が有する上記問題点に鑑みてなされたものであ
り、イオンの引き込みに使用する高周波電源数を１台に
することで低コスト化、低設置面積化の可能なエッチン
グ装置を提供することにある。
ング装置が有する上記問題点に鑑みてなされたものであ
り、イオンの引き込みに使用する高周波電源数を１台に
することで低コスト化、低設置面積化の可能なエッチン
グ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ処理装
置は、真空排気手段により真空排気されている真空容器
と、上記真空容器に原料ガスを導入するためのガス導入
手段と、被加工試料設置手段と、導体板、誘電体および
アース電位導体の３層構造からなる３００ＭＨｚ〜１Ｇ
Ｈｚの電磁波導入手段を有し、上記ガス導入手段により
上記真空容器内に導入されたガスを上記電磁波でプラズ
マ化し、上記プラズマにより上記被加工試料の表面処理
を行うプラズマ処理装置において、上記被加工試料設置
手段の周囲に円環状部材を備え、上記被加工試料設置手
段と上記円環状部材と上記電磁波導入手段に同一電源に
より高周波バイアス電力を印加することを特徴としてい
る。
置は、真空排気手段により真空排気されている真空容器
と、上記真空容器に原料ガスを導入するためのガス導入
手段と、被加工試料設置手段と、導体板、誘電体および
アース電位導体の３層構造からなる３００ＭＨｚ〜１Ｇ
Ｈｚの電磁波導入手段を有し、上記ガス導入手段により
上記真空容器内に導入されたガスを上記電磁波でプラズ
マ化し、上記プラズマにより上記被加工試料の表面処理
を行うプラズマ処理装置において、上記被加工試料設置
手段の周囲に円環状部材を備え、上記被加工試料設置手
段と上記円環状部材と上記電磁波導入手段に同一電源に
より高周波バイアス電力を印加することを特徴としてい
る。
【０００９】上記手段によれば、上記被加工試料設置手
段と上記円環状部材と上記電磁波導入手段に、同一電源
により高周波バイアス電力を印加することで、低コス
ト、低設置面積のプラズマ処理装置を提供できる。
段と上記円環状部材と上記電磁波導入手段に、同一電源
により高周波バイアス電力を印加することで、低コス
ト、低設置面積のプラズマ処理装置を提供できる。
【００１０】また本発明のプラズマ処理装置は、上記被
加工試料設置手段と、上記円環状部材と、上記電磁波導
入手段に印加する高周波バイアス電力の周波数が、４０
０ｋＨｚ〜２０ＭＨｚの範囲であることを特徴としてい
る。
加工試料設置手段と、上記円環状部材と、上記電磁波導
入手段に印加する高周波バイアス電力の周波数が、４０
０ｋＨｚ〜２０ＭＨｚの範囲であることを特徴としてい
る。
【００１１】上記手段によれば、効率よくセルフバイア
スを発生し、イオンを入射させることで、シリコン製の
電磁波導入手段と円環状部材では、プラズマ中で解離生
成されたフッ素ラジカルの消費、被加工試料設置手段で
は高精度な被加工試料の表面処理が可能である。
スを発生し、イオンを入射させることで、シリコン製の
電磁波導入手段と円環状部材では、プラズマ中で解離生
成されたフッ素ラジカルの消費、被加工試料設置手段で
は高精度な被加工試料の表面処理が可能である。
【００１２】また本発明のプラズマ処理装置は、高周波
バイアス電力をパルス変調し、上記被加工試料設置手段
と上記円環状部材に印加する高周波バイアス電力がＯＮ
のとき、対向する上記電磁波導入手段が高周波バイアス
電力に対しアース電位となり、上記電磁波導入手段に印
加する高周波バイアス電力がＯＮのとき、対向する上記
被加工試料接地手段がアース電位となることを特徴とし
ている。
バイアス電力をパルス変調し、上記被加工試料設置手段
と上記円環状部材に印加する高周波バイアス電力がＯＮ
のとき、対向する上記電磁波導入手段が高周波バイアス
電力に対しアース電位となり、上記電磁波導入手段に印
加する高周波バイアス電力がＯＮのとき、対向する上記
被加工試料接地手段がアース電位となることを特徴とし
ている。
【００１３】上記手段によれば、対向した２平板に同一
周波数の高周波バイアス電力を対向アースを確保し印加
することが可能となる。
周波数の高周波バイアス電力を対向アースを確保し印加
することが可能となる。
【００１４】また本発明に係わるプラズマ処理装置は、
プラズマ中の活性種をモニターし、その変動量により、
パルス変調周波数とデューティー比を制御することを特
徴としている。
プラズマ中の活性種をモニターし、その変動量により、
パルス変調周波数とデューティー比を制御することを特
徴としている。
【００１５】上記手段によれば、プラズマ中で生成され
た活性種が被加工試料表面に堆積する量に応じ、パルス
変調周波数とデューティー比を制御することで、高精度
な表面処理が可能となる。
た活性種が被加工試料表面に堆積する量に応じ、パルス
変調周波数とデューティー比を制御することで、高精度
な表面処理が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施のプラズマ
エッチング装置の概略構成を示す。本実施例では真空容
器１の周囲に空心コイル２が設置されている。真空容器
１にはガス導入管３により原料ガスを導入し、アース電
位導体１２、誘電体１３および表面にシリコン層１５を
設けた円盤状導体１５からなる電磁波放射アンテナに同
軸線路４を介して５００ＭＨｚ電源５にて発生した電磁
波を供給して、前記空心コイルにより発生した磁場との
相互作用によりプラズマを発生させる。
エッチング装置の概略構成を示す。本実施例では真空容
器１の周囲に空心コイル２が設置されている。真空容器
１にはガス導入管３により原料ガスを導入し、アース電
位導体１２、誘電体１３および表面にシリコン層１５を
設けた円盤状導体１５からなる電磁波放射アンテナに同
軸線路４を介して５００ＭＨｚ電源５にて発生した電磁
波を供給して、前記空心コイルにより発生した磁場との
相互作用によりプラズマを発生させる。
【００１７】真空容器１には下部電極６があり、この上
に被加工試料７を設置する。この下部電極６には、８０
０ＫＨｚの高周波バイアス電源８がブロッキングコンデ
ンサ９を介して接続されており、発生するおよそ１ｋＶ
〜２ｋＶのＶｐｐによりイオンを引き込んでエッチング
を行う。
に被加工試料７を設置する。この下部電極６には、８０
０ＫＨｚの高周波バイアス電源８がブロッキングコンデ
ンサ９を介して接続されており、発生するおよそ１ｋＶ
〜２ｋＶのＶｐｐによりイオンを引き込んでエッチング
を行う。
【００１８】本実施例では原料ガスとして、Ｃ4Ｆ8とＡ
ｒの混合ガスを真空容器内に導入して、真空排気系１０
と真空容器の間に設置されたコンダクタンスバルブ１１
にて５〜４０ｍＴｏｒｒになるように調整し、シリコン
酸化膜のエッチングを行う。
ｒの混合ガスを真空容器内に導入して、真空排気系１０
と真空容器の間に設置されたコンダクタンスバルブ１１
にて５〜４０ｍＴｏｒｒになるように調整し、シリコン
酸化膜のエッチングを行う。
【００１９】次に、プラズマ中で生成された活性種の制
御機構と下部電極も含めた高周波バイアス電力導入機構
について詳しく説明する。本実施例では、プラズマ中で
解離生成された活性種の制御、たとえばレジストマスク
やシリコン窒化膜とシリコン酸化膜との選択比を低下さ
せる原因となるフッ素ラジカルの制御として、電磁波放
射アンテナの表面反応と下部電極周囲に設置されたフォ
ーカスリング１７の表面反応を用いている。
御機構と下部電極も含めた高周波バイアス電力導入機構
について詳しく説明する。本実施例では、プラズマ中で
解離生成された活性種の制御、たとえばレジストマスク
やシリコン窒化膜とシリコン酸化膜との選択比を低下さ
せる原因となるフッ素ラジカルの制御として、電磁波放
射アンテナの表面反応と下部電極周囲に設置されたフォ
ーカスリング１７の表面反応を用いている。
【００２０】電磁波放射アンテナ表面とフォーカスリン
グ１７の表面はシリコンでできており、下部電極に印加
する高周波バイアス電力を分割印加することにより、セ
ルフバイアスを発生させ、イオンの入射を促すことでフ
ッ素ラジカルの消費を行っている。これにより、電磁波
放射アンテナは主にプラズマ中のフッ素ラジカル濃度の
調整を、フォーカスリングはフッ素ラジカル濃度分布の
調整をそれぞれ担っている。ただし、電磁波放射アンテ
ナとフォーカスリングの材質はフッ素ラジカルを消費で
きる機能を持つものであればよいため、カーボンや炭化
シリコンでも効果は同じであることは言うまでもない。
グ１７の表面はシリコンでできており、下部電極に印加
する高周波バイアス電力を分割印加することにより、セ
ルフバイアスを発生させ、イオンの入射を促すことでフ
ッ素ラジカルの消費を行っている。これにより、電磁波
放射アンテナは主にプラズマ中のフッ素ラジカル濃度の
調整を、フォーカスリングはフッ素ラジカル濃度分布の
調整をそれぞれ担っている。ただし、電磁波放射アンテ
ナとフォーカスリングの材質はフッ素ラジカルを消費で
きる機能を持つものであればよいため、カーボンや炭化
シリコンでも効果は同じであることは言うまでもない。
【００２１】電磁波放射アンテナとフォーカスリングへ
の高周波バイアス電力の導入は以下のように行う。ま
ず、図１に示すように、８００ｋＨｚの高周波バイアス
電力を２系統に分割、１系統を下部電極とフォーカスリ
ングへ、もう１系統を電磁波放射アンテナとし、それぞ
れをパルス変調する。
の高周波バイアス電力の導入は以下のように行う。ま
ず、図１に示すように、８００ｋＨｚの高周波バイアス
電力を２系統に分割、１系統を下部電極とフォーカスリ
ングへ、もう１系統を電磁波放射アンテナとし、それぞ
れをパルス変調する。
【００２２】図２にこの場合のタイミングチャートを示
す。下部電極、フォーカスリングに印加している高周波
バイアス電力が発振しているときは、対向面である電磁
波放射アンテナは対向アースとして機能し、逆に電磁波
放射アンテナに印加している高周波バイアス電力が発振
しているときは、対向面である下部電極はアース電位に
なるように構成されたフィルタ回路１８が設置されてい
る。これにより、同一周波数でも対向アースを確実に取
ることができ、従来マイクロ波ＥＣＲ型エッチング装置
や、ＩＣＰ型エッチング装置で問題となっていた高周波
バイアス電力の偏りが解決でき、電源数の低減による低
コスト化、低設置面積化が実現できる。
す。下部電極、フォーカスリングに印加している高周波
バイアス電力が発振しているときは、対向面である電磁
波放射アンテナは対向アースとして機能し、逆に電磁波
放射アンテナに印加している高周波バイアス電力が発振
しているときは、対向面である下部電極はアース電位に
なるように構成されたフィルタ回路１８が設置されてい
る。これにより、同一周波数でも対向アースを確実に取
ることができ、従来マイクロ波ＥＣＲ型エッチング装置
や、ＩＣＰ型エッチング装置で問題となっていた高周波
バイアス電力の偏りが解決でき、電源数の低減による低
コスト化、低設置面積化が実現できる。
【００２３】高周波バイアス電力の分割は図１に示す可
変コンデンサ１９により行う。この場合、電力の分割比
はウェハ前面のシース容量と前述のコンデンサ容量Ｃ
１、Ｃ２の比率で決定されるため、所望の活性種状態に
なるように各コンデンサ容量と電源の入射電力を調整す
る必要がある。また、下部電極に印加する高周波バイア
ス電力が発振していないタイミングでは、セルフバイア
スによるイオンの入射がなく、活性種の堆積が選択的に
起こるため、シリコン酸化膜のエッチングがストップし
ないように、パルス変調周波数とデューティー比の制御
を行うことが重要である。
変コンデンサ１９により行う。この場合、電力の分割比
はウェハ前面のシース容量と前述のコンデンサ容量Ｃ
１、Ｃ２の比率で決定されるため、所望の活性種状態に
なるように各コンデンサ容量と電源の入射電力を調整す
る必要がある。また、下部電極に印加する高周波バイア
ス電力が発振していないタイミングでは、セルフバイア
スによるイオンの入射がなく、活性種の堆積が選択的に
起こるため、シリコン酸化膜のエッチングがストップし
ないように、パルス変調周波数とデューティー比の制御
を行うことが重要である。
【００２４】さらに、図示しないが、電磁波放射アンテ
ナとフォーカスリングに高周波バイアス電力印加に加
え、温度調整手段を持たせた構成も本発明に入る。これ
によれば、高周波バイアス電力印加に加えて表面温度調
整を行なうことで、安定なエッチング処理が保証され
る。
ナとフォーカスリングに高周波バイアス電力印加に加
え、温度調整手段を持たせた構成も本発明に入る。これ
によれば、高周波バイアス電力印加に加えて表面温度調
整を行なうことで、安定なエッチング処理が保証され
る。
【００２５】図３は、図１の構成にプラズマ中のラジカ
ル分布をモニターする機能を付加し、電磁波放射アンテ
ナとフォーカスリングへの高周波バイアス電力および、
表面温度にフィードバックさせる機能を設けた実施例で
ある。たとえば、被加工試料処理中にプラズマが変動し
た場合、フッ素ラジカルの濃度や径方向分布の変動をラ
ジカル分布モニター手段により検出し、その差に見合う
高周波バイアス電力を電磁波放射アンテナとフォーカス
リングに印加することでイオンの加速電圧を制御する。
ル分布をモニターする機能を付加し、電磁波放射アンテ
ナとフォーカスリングへの高周波バイアス電力および、
表面温度にフィードバックさせる機能を設けた実施例で
ある。たとえば、被加工試料処理中にプラズマが変動し
た場合、フッ素ラジカルの濃度や径方向分布の変動をラ
ジカル分布モニター手段により検出し、その差に見合う
高周波バイアス電力を電磁波放射アンテナとフォーカス
リングに印加することでイオンの加速電圧を制御する。
【００２６】本実施例の場合、ラジカル分布モニター手
段として、ラジカルからの発光を測定している。ウェハ
表面近傍からの発光を光学系２０にて分光器２１に導入
し、光電子増倍管２２からの信号をパーソナルコンピュ
ータ２３に取り込むことでラジカルの濃度と分布を測定
し、それが所望量となるように電磁波放射アンテナとフ
ォーカスリングへの高周波バイアス電力を調整する。
段として、ラジカルからの発光を測定している。ウェハ
表面近傍からの発光を光学系２０にて分光器２１に導入
し、光電子増倍管２２からの信号をパーソナルコンピュ
ータ２３に取り込むことでラジカルの濃度と分布を測定
し、それが所望量となるように電磁波放射アンテナとフ
ォーカスリングへの高周波バイアス電力を調整する。
【００２７】これによれば、たとえば図４に示すように
ウェハ面内窒化膜エッチング速度差はフォーカスリング
へのイオンの加速電圧に依存するために、あらかじめダ
ミーウェハを使って条件出しをする必要が無く、さら
に、処理中の微妙な変動に対しても安定なエッチング処
理を高精度に行なうことが可能となる。
ウェハ面内窒化膜エッチング速度差はフォーカスリング
へのイオンの加速電圧に依存するために、あらかじめダ
ミーウェハを使って条件出しをする必要が無く、さら
に、処理中の微妙な変動に対しても安定なエッチング処
理を高精度に行なうことが可能となる。
【００２８】
【発明の効果】本発明により、ＭＳＡ構造を有した電磁
波放射アンテナと、被加工試料設置手段である下部電極
周囲に配置された円環状部材であるフォーカスリングに
高周波バイアス電力を印加し、プラズマ中の活性種制御
を行うＵＨＦ帯ＥＣＲ型プラズマエッチング装置におい
て問題となる、電源数の増大が低減され、装置の低コス
ト、低設置面積化に貢献できる。
波放射アンテナと、被加工試料設置手段である下部電極
周囲に配置された円環状部材であるフォーカスリングに
高周波バイアス電力を印加し、プラズマ中の活性種制御
を行うＵＨＦ帯ＥＣＲ型プラズマエッチング装置におい
て問題となる、電源数の増大が低減され、装置の低コス
ト、低設置面積化に貢献できる。
【図１】本発明の一実施例のドライエッチング装置の概
略縦断面図。
略縦断面図。
【図２】下部電極、フォーカスリングと電磁波放射アン
テナに印加するパルス変調のタイミングチャート。
テナに印加するパルス変調のタイミングチャート。
【図３】本発明の別の実施例のドライエッチング装置の
概略縦断面図。
概略縦断面図。
【図４】ウェハ面内の窒化膜エッチング速度差とフォー
カスリングへのイオンの加速電圧との関係を示す測定
図。
カスリングへのイオンの加速電圧との関係を示す測定
図。
１…真空容器、２…空心コイル、３…ガス導入管、４…
同軸線路、５…５００ＭＨｚ電源、６…下部電極、７…
半導体ウェハ、８…高周波バイアス電源、９…ブロッキ
ングコンデンサ、１０…真空排気系、１１…コンダクタ
ンスバルブ、１２…アース電位導体、１３…誘電体、１
４…円板状導体板、１５…シリコン円板、１６…チャッ
ク部、１７…フォーカスリング、１８…フィルタ回路、
１９…可変コンデンサ、２０…光学系、２１…分光器、
２２…光電子増倍管、２３…パーソナルコンピュータ。
同軸線路、５…５００ＭＨｚ電源、６…下部電極、７…
半導体ウェハ、８…高周波バイアス電源、９…ブロッキ
ングコンデンサ、１０…真空排気系、１１…コンダクタ
ンスバルブ、１２…アース電位導体、１３…誘電体、１
４…円板状導体板、１５…シリコン円板、１６…チャッ
ク部、１７…フォーカスリング、１８…フィルタ回路、
１９…可変コンデンサ、２０…光学系、２１…分光器、
２２…光電子増倍管、２３…パーソナルコンピュータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊澤 勝 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 山本 清二 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 田地 新一 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Ｆターム(参考） 4K057 DA16 DD01 DE06 DE14 DG15 DM17 DM18 DM28 DN01 5F004 BA20 BB11 BB13 CA03 CA06 DA00 DA23 DB03
Claims (4)
- 【請求項１】排気手段により真空排気されている真空容
器と、上記真空容器に原料ガスを導入するためのガス導
入手段と、被加工試料設置手段と、導体板、誘電体およ
びアース電位導体の３層構造からなる３００ＭＨｚ〜１
ＧＨｚの電磁波導入手段を有し、上記ガス導入手段によ
り上記真空容器内に導入されたガスを上記電磁波でプラ
ズマ化し、上記プラズマにより被加工試料の表面処理を
行うプラズマ処理装置において、上記被加工試料設置手
段の周囲に円環状部材を備え、上記被加工試料設置手段
と上記円環状部材と上記電磁波導入手段に、同一電源に
より高周波バイアス電力を印加することを特徴とするプ
ラズマ処理装置。 - 【請求項２】請求項１記載のプラズマ処理装置におい
て、上記被加工試料設置手段と上記円環状部材と上記電
磁波導入手段に印加する高周波バイアス電力の周波数が
４００ｋＨｚ〜２０ＭＨｚの範囲であることを特徴とす
るプラズマ処理装置。 - 【請求項３】請求項１または２記載のプラズマ処理装置
において、上記高周波バイアス電力をパルス変調し、上
記被加工試料設置手段と上記円環状部材に印加する高周
波バイアス電力がＯＮのとき、対向する上記電磁波導入
手段が高周波バイアス電力に対しアース電位となり、上
記電磁波導入手段に印加する高周波バイアス電力がＯＮ
のとき、対向する上記被加工試料接地手段がアース電位
となることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項４】請求項３記載のプラズマ処理装置におい
て、プラズマ中の活性種をモニターし、その変動量によ
り、パルス変調周波数とデューティー比を制御すること
を特徴とするプラズマ処理装置。
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