JP2000200698A - プラズマ処理方法及び装置 - Google Patents
プラズマ処理方法及び装置Info
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- JP2000200698A JP2000200698A JP11001932A JP193299A JP2000200698A JP 2000200698 A JP2000200698 A JP 2000200698A JP 11001932 A JP11001932 A JP 11001932A JP 193299 A JP193299 A JP 193299A JP 2000200698 A JP2000200698 A JP 2000200698A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低圧力下で大面積にわたり高周波電力効率が
良好で、均一な高密度プラズマを発生させることができ
るプラズマ処理方法及び装置を提供する。 【解決手段】 高周波誘導結合用コイル２に高周波電力
を印加することにより、真空室４の一面を封止する誘電
体１を介して真空室４内にプラズマを発生させ、基板８
を処理するプラズマ処理方法及び装置において、板状部
１ａと１又は複数の梁１ｂ〜１ｉで一体的に構成したハ
ニカム状の誘電体１を配設し、誘電体からなっても必要
な面強度を確保できるようにし、金属製の梁による高周
波電力の損失や部分的な遮蔽を無くした。
良好で、均一な高密度プラズマを発生させることができ
るプラズマ処理方法及び装置を提供する。 【解決手段】 高周波誘導結合用コイル２に高周波電力
を印加することにより、真空室４の一面を封止する誘電
体１を介して真空室４内にプラズマを発生させ、基板８
を処理するプラズマ処理方法及び装置において、板状部
１ａと１又は複数の梁１ｂ〜１ｉで一体的に構成したハ
ニカム状の誘電体１を配設し、誘電体からなっても必要
な面強度を確保できるようにし、金属製の梁による高周
波電力の損失や部分的な遮蔽を無くした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子や液晶
表示素子の製造過程におけるドライエッチングやＣＶＤ
に用いる高周波誘導結合を利用したプラズマ処理方法及
び装置に関するものである。
表示素子の製造過程におけるドライエッチングやＣＶＤ
に用いる高周波誘導結合を利用したプラズマ処理方法及
び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の大面積用のプラズマ処理方法及び
装置として、特願平８−１８３０６７号に提案されたも
のがある。図６を参照して説明すると、１０１は第１誘
電板、１０２は縦梁１０２ａと横梁１０２ｂから成る金
属製の梁、１０３は真空室、１０４は第１誘電板１０１
の真空側表面を加熱するための抵抗加熱ヒータ、１０５
は第２誘電板である。１０６は高周波誘導結合用コイ
ル、１０７は電極、１０８は処理対象である基板、１０
９は第１高周波電源、１１０は第２高周波電源である。
装置として、特願平８−１８３０６７号に提案されたも
のがある。図６を参照して説明すると、１０１は第１誘
電板、１０２は縦梁１０２ａと横梁１０２ｂから成る金
属製の梁、１０３は真空室、１０４は第１誘電板１０１
の真空側表面を加熱するための抵抗加熱ヒータ、１０５
は第２誘電板である。１０６は高周波誘導結合用コイ
ル、１０７は電極、１０８は処理対象である基板、１０
９は第１高周波電源、１１０は第２高周波電源である。
【０００３】１１１は真空室１０３内にガスを供給する
ためのガス導入口、１１２は真空室１０３内を排気する
ためのポンプである。１１４は第１誘電板１０１と真空
室１０３を封止するＯリングである。
ためのガス導入口、１１２は真空室１０３内を排気する
ためのポンプである。１１４は第１誘電板１０１と真空
室１０３を封止するＯリングである。
【０００４】この装置の動作は、高周波誘導結合用コイ
ル１０６に第１高周波電源１０９によって、低圧力下で
高密度のプラズマを発生させ、基板１０８に対して薄膜
形成やエッチング等の処理を行うものである。この装置
は、基板サイズが大きくなっても金属製の梁１０２を備
えていることにより、第１誘電板１０１を薄くでき、安
価で高い強度を持たせることができる。
ル１０６に第１高周波電源１０９によって、低圧力下で
高密度のプラズマを発生させ、基板１０８に対して薄膜
形成やエッチング等の処理を行うものである。この装置
は、基板サイズが大きくなっても金属製の梁１０２を備
えていることにより、第１誘電板１０１を薄くでき、安
価で高い強度を持たせることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では供給する高周波電力が金属製の梁１０２の
ために損失し、効率が悪化するという問題がある。さら
に、高周波電力が金属製の梁１０２により部分的に遮断
されるため、プラズマ密度の均一性が悪化するという問
題がある。
来の構成では供給する高周波電力が金属製の梁１０２の
ために損失し、効率が悪化するという問題がある。さら
に、高周波電力が金属製の梁１０２により部分的に遮断
されるため、プラズマ密度の均一性が悪化するという問
題がある。
【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、低圧
力下で大面積にわたり高周波電力効率が良好で、均一な
高密度プラズマを発生させることができるプラズマ処理
方法及び装置を提供することを目的としている。
力下で大面積にわたり高周波電力効率が良好で、均一な
高密度プラズマを発生させることができるプラズマ処理
方法及び装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ処理方
法は、真空室の一面をハニカム状の誘電体で封止し、こ
の誘電体を介して高周波誘導により真空室にプラズマを
発生させ、基板を処理するものである。
法は、真空室の一面をハニカム状の誘電体で封止し、こ
の誘電体を介して高周波誘導により真空室にプラズマを
発生させ、基板を処理するものである。
【０００８】また、本発明のプラズマ処理装置は、真空
室に処理すべき基板を配置し、外部より高周波誘導結合
により真空室内にプラズマを発生させて基板を処理する
プラズマ処理装置において、真空室の一面に配置され真
空室を封止するハニカム状の誘電体と、この誘電体上に
配置された高周波誘導結合用コイルとを備えたものであ
る。
室に処理すべき基板を配置し、外部より高周波誘導結合
により真空室内にプラズマを発生させて基板を処理する
プラズマ処理装置において、真空室の一面に配置され真
空室を封止するハニカム状の誘電体と、この誘電体上に
配置された高周波誘導結合用コイルとを備えたものであ
る。
【０００９】以上の構成によれば、誘電体がハニカム状
であるので、誘電体からなっても必要な面強度を確保す
ることができて金属製の梁を無くすことができ、金属製
の梁による高周波電力の損失や部分的な遮蔽がないた
め、印加電力効率に優れ、かつプラズマ密度の均一性の
高いプラズマ処理が可能となる。
であるので、誘電体からなっても必要な面強度を確保す
ることができて金属製の梁を無くすことができ、金属製
の梁による高周波電力の損失や部分的な遮蔽がないた
め、印加電力効率に優れ、かつプラズマ密度の均一性の
高いプラズマ処理が可能となる。
【００１０】上記ハニカム状の誘電体は、板状部と１又
は複数の梁部で一体的に構成するのが好ましく、その場
合板状部と真空室が接するようにして真空室を封止し、
若しくは板状部の外周を梁部で囲み、その外周の梁部と
真空室が接するようにして真空室を封止することができ
る。
は複数の梁部で一体的に構成するのが好ましく、その場
合板状部と真空室が接するようにして真空室を封止し、
若しくは板状部の外周を梁部で囲み、その外周の梁部と
真空室が接するようにして真空室を封止することができ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
のプラズマ処理方法及び装置の第１の実施形態につい
て、図１、図２を参照して説明する。
のプラズマ処理方法及び装置の第１の実施形態につい
て、図１、図２を参照して説明する。
【００１２】図１において、１はハニカム状の誘電体
で、好ましくは石英もしくはアルミナ、窒化珪素、窒化
アルミなどのセラミックスにより構成されている。２は
高周波誘導結合用コイル、３は第１高周波電源、４は真
空室である。５はＯリングであり、誘電体１と真空室４
を封止している。
で、好ましくは石英もしくはアルミナ、窒化珪素、窒化
アルミなどのセラミックスにより構成されている。２は
高周波誘導結合用コイル、３は第１高周波電源、４は真
空室である。５はＯリングであり、誘電体１と真空室４
を封止している。
【００１３】誘電体１は、真空室４に接する平板の板状
部１ａと、四周を囲む梁部１ｂ〜１ｅと、板状部１ａ上
の井桁状の梁部１ｆ〜１ｉにより構成されている。梁部
１ｆ〜１ｉにはスリット１ｊが複数形成されている。高
周波誘導結合用コイル２は、図２に示すように、板状部
１ａ上においてスリット１ｊを通して梁部１ｆ〜１ｉを
貫通させて配設されている。板状部１ａ及び梁部１ｂ〜
１ｉは、鋳造、溶接、接着、ねじ締結等の方法で一体化
されており、それぞれの材質は熱膨張等を考慮すれば同
一であることが好ましいが、異なる材質の複合体を用い
ることも可能である。
部１ａと、四周を囲む梁部１ｂ〜１ｅと、板状部１ａ上
の井桁状の梁部１ｆ〜１ｉにより構成されている。梁部
１ｆ〜１ｉにはスリット１ｊが複数形成されている。高
周波誘導結合用コイル２は、図２に示すように、板状部
１ａ上においてスリット１ｊを通して梁部１ｆ〜１ｉを
貫通させて配設されている。板状部１ａ及び梁部１ｂ〜
１ｉは、鋳造、溶接、接着、ねじ締結等の方法で一体化
されており、それぞれの材質は熱膨張等を考慮すれば同
一であることが好ましいが、異なる材質の複合体を用い
ることも可能である。
【００１４】６は電極、７は第２高周波電源、８は基板
である。９は排気口であり、真空ポンプ（図示せず）に
より真空室４の排気を行う。１０はガス導入口である。
である。９は排気口であり、真空ポンプ（図示せず）に
より真空室４の排気を行う。１０はガス導入口である。
【００１５】ここで、ガス導入口１０から任意のガスを
真空室４内に導入し、排気口９から真空室４内の排気を
行うことにより、真空室４内を適当な圧力に保つ。この
状態で、高周波誘導結合用コイル２に第１高周波電源３
より高周波電力を印加すると、プラズマが真空室４内に
発生する。また、電極６に第２高周波電源７により高周
波電力を印加することにより基板８に入射するイオンの
エネルギーを制御することができるようになっている。
真空室４内に導入し、排気口９から真空室４内の排気を
行うことにより、真空室４内を適当な圧力に保つ。この
状態で、高周波誘導結合用コイル２に第１高周波電源３
より高周波電力を印加すると、プラズマが真空室４内に
発生する。また、電極６に第２高周波電源７により高周
波電力を印加することにより基板８に入射するイオンの
エネルギーを制御することができるようになっている。
【００１６】以上の本実施形態によれば、ハニカム状の
誘電体１を用い、その板状部１ａを真空室４に当接させ
るとともにその上に高周波誘導結合用コイル２を配設す
ることにより、金属製梁による高周波電力の損失や部分
的な遮蔽を無くすことができ、よって従来の装置に比
べ、印加電力効率に優れ、プラズマ密度の均一性が高い
プラズマ処理装置を提供することができる。
誘電体１を用い、その板状部１ａを真空室４に当接させ
るとともにその上に高周波誘導結合用コイル２を配設す
ることにより、金属製梁による高周波電力の損失や部分
的な遮蔽を無くすことができ、よって従来の装置に比
べ、印加電力効率に優れ、プラズマ密度の均一性が高い
プラズマ処理装置を提供することができる。
【００１７】（第２の実施形態）次に、本発明のプラズ
マ処理方法及び装置の第２の実施形態について、図３〜
図５を参照して説明する。
マ処理方法及び装置の第２の実施形態について、図３〜
図５を参照して説明する。
【００１８】図３において、１１はハニカム状の誘電体
で、好ましくは石英もしくはアルミナ、窒化珪素、窒化
アルミなどのセラミックスにより構成されている。１２
は高周波誘導結合用コイル、１３は第１高周波電源であ
る。
で、好ましくは石英もしくはアルミナ、窒化珪素、窒化
アルミなどのセラミックスにより構成されている。１２
は高周波誘導結合用コイル、１３は第１高周波電源であ
る。
【００１９】誘電体１１は、図４に示すように、平板の
板状部１１ａと四周を囲む梁部１１ｂ〜１１ｅと、板状
部１１ａ上の井桁状の梁部１１ｆ〜１１ｉにより構成さ
れている。
板状部１１ａと四周を囲む梁部１１ｂ〜１１ｅと、板状
部１１ａ上の井桁状の梁部１１ｆ〜１１ｉにより構成さ
れている。
【００２０】図５において、１４は真空室、１５はＯリ
ングであり、真空室１４と誘電体１１を封止している。
誘電体１１は四周の梁部１１ｂ〜１１ｅが真空室１４と
接するように配置されており、高周波誘導結合用コイル
１２は板状部１１ａ上に配設されている。板状部１１ａ
及び梁部１１ｂ〜１１ｉは、鋳造、溶接、接着、ねじ締
結等の方法で一体化されており、それぞれの材質は熱膨
張等を考慮すれば同一であることが好ましいが、異なる
材質の複合体を用いることも可能である。
ングであり、真空室１４と誘電体１１を封止している。
誘電体１１は四周の梁部１１ｂ〜１１ｅが真空室１４と
接するように配置されており、高周波誘導結合用コイル
１２は板状部１１ａ上に配設されている。板状部１１ａ
及び梁部１１ｂ〜１１ｉは、鋳造、溶接、接着、ねじ締
結等の方法で一体化されており、それぞれの材質は熱膨
張等を考慮すれば同一であることが好ましいが、異なる
材質の複合体を用いることも可能である。
【００２１】その他の構成及び動作は第１の実施形態と
同一であるため説明は省略する。
同一であるため説明は省略する。
【００２２】本実施形態によれば、ハニカム状の誘電体
１１を用い、梁部１１ｂ〜１１ｅが真空室１４と接する
ように配置し、板状部１１ａ上に高周波誘導結合用コイ
ル１２を配置したことにより、金属製梁による高周波電
力の損失や部分的な遮蔽を無くすことができ、よって従
来装置に比べ、印加電力効率が優れ、プラズマ密度の均
一性が高いプラズマ処理装置を提供することができる。
１１を用い、梁部１１ｂ〜１１ｅが真空室１４と接する
ように配置し、板状部１１ａ上に高周波誘導結合用コイ
ル１２を配置したことにより、金属製梁による高周波電
力の損失や部分的な遮蔽を無くすことができ、よって従
来装置に比べ、印加電力効率が優れ、プラズマ密度の均
一性が高いプラズマ処理装置を提供することができる。
【００２３】また、梁部１１ｂ〜１１ｅが真空室１４に
接するように配置し、板状部１１ａ上に高周波誘導結合
用コイル１２を配設したことにより、第１の実施形態に
比べ誘電体１１の形状を単純にでき、高周波誘導結合用
コイル１２の設置が容易になるという効果を有する。
接するように配置し、板状部１１ａ上に高周波誘導結合
用コイル１２を配設したことにより、第１の実施形態に
比べ誘電体１１の形状を単純にでき、高周波誘導結合用
コイル１２の設置が容易になるという効果を有する。
【００２４】なお、本発明は以上の実施形態に限定され
るものではなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、第１及び第２の実施形態において、誘電体１、
１１を構成するために平板の板状部１ａ、１１ａを用い
ているが、平板に限られるものではなく、例えば平板の
代わりに曲面を有する板でもよい。特に、曲面として球
面を用いれば、同じ曲げ強度を維持しながら板状部１
ａ、１１ａの厚さを薄くすることができる。
るものではなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、第１及び第２の実施形態において、誘電体１、
１１を構成するために平板の板状部１ａ、１１ａを用い
ているが、平板に限られるものではなく、例えば平板の
代わりに曲面を有する板でもよい。特に、曲面として球
面を用いれば、同じ曲げ強度を維持しながら板状部１
ａ、１１ａの厚さを薄くすることができる。
【００２５】また、第１及び第２の実施形態において、
誘電体１、１１を構成するために断面長方形の井桁状の
梁部１ｆ〜１ｉ、１１ｆ〜１１ｉを用いているが、梁の
数、位置、形状はこの限りではなく、例えば梁の高さを
大きくすれば梁の数を減らすことができ、形状も平面だ
けでなく曲面により構成されたものでも全く同様の効果
を奏する。要は、大気圧により誘電体１、１１が割れな
いだけの十分な強度を持たせればよいのである。
誘電体１、１１を構成するために断面長方形の井桁状の
梁部１ｆ〜１ｉ、１１ｆ〜１１ｉを用いているが、梁の
数、位置、形状はこの限りではなく、例えば梁の高さを
大きくすれば梁の数を減らすことができ、形状も平面だ
けでなく曲面により構成されたものでも全く同様の効果
を奏する。要は、大気圧により誘電体１、１１が割れな
いだけの十分な強度を持たせればよいのである。
【００２６】また、第１及び第２の実施形態において、
誘電体１、１１、真空室４、１４、基板８、電極６の形
状は四角形に限られるものではなく、例えば半導体素子
製造のように円形の基板を処理する場合はそれぞれ円形
で構成さている方が装置構成上容易である。
誘電体１、１１、真空室４、１４、基板８、電極６の形
状は四角形に限られるものではなく、例えば半導体素子
製造のように円形の基板を処理する場合はそれぞれ円形
で構成さている方が装置構成上容易である。
【００２７】また、第１及び第２の実施形態において、
誘電体１、１１を構成するために四周に梁部１ｂ〜１
ｅ、１１ｂ〜１１ｅを用いたが、梁の数、位置、形状は
この限りではなく、例えば梁の高さを大きくすれば梁の
数を減らすことができ、形状も平面だけでなく曲面によ
り構成されたものでも全く同様の効果を奏する。要する
に、大気圧により誘電体１、１１が割れないだけの十分
な強度を有していれば良い。従って、板状部１ａ、１１
ａ、梁部１ｆ〜１ｉ、１１ｆ〜１１ｉ等、他の要素で強
度が確保されていれば、梁部１ｂ〜１ｅ、１１ｂ〜１１
ｅは減らしたり、無くしたりすることができる。
誘電体１、１１を構成するために四周に梁部１ｂ〜１
ｅ、１１ｂ〜１１ｅを用いたが、梁の数、位置、形状は
この限りではなく、例えば梁の高さを大きくすれば梁の
数を減らすことができ、形状も平面だけでなく曲面によ
り構成されたものでも全く同様の効果を奏する。要する
に、大気圧により誘電体１、１１が割れないだけの十分
な強度を有していれば良い。従って、板状部１ａ、１１
ａ、梁部１ｆ〜１ｉ、１１ｆ〜１１ｉ等、他の要素で強
度が確保されていれば、梁部１ｂ〜１ｅ、１１ｂ〜１１
ｅは減らしたり、無くしたりすることができる。
【００２８】また、第１の実施形態において高周波誘導
結合用コイル２の配置位置は誘電体１の板状部１ａ上に
限られるものではなく、より上方、例えば誘電体１上に
接するように配設することもできる。この場合はプラズ
マ密度が低下するという問題はあるが、高周波誘導結合
用コイル２の配設が容易になるという効果がある。
結合用コイル２の配置位置は誘電体１の板状部１ａ上に
限られるものではなく、より上方、例えば誘電体１上に
接するように配設することもできる。この場合はプラズ
マ密度が低下するという問題はあるが、高周波誘導結合
用コイル２の配設が容易になるという効果がある。
【００２９】
【発明の効果】本発明のプラズマ処理方法及び装置によ
れば、以上のように誘電体がハニカム状であるので、誘
電体からなっても必要な面強度を確保することができて
金属製の梁を無くすことができ、金属製の梁による高周
波電力の損失や部分的な遮蔽がないため、印加電力効率
に優れ、かつプラズマ密度の均一性の高いプラズマ処理
が可能となる。
れば、以上のように誘電体がハニカム状であるので、誘
電体からなっても必要な面強度を確保することができて
金属製の梁を無くすことができ、金属製の梁による高周
波電力の損失や部分的な遮蔽がないため、印加電力効率
に優れ、かつプラズマ密度の均一性の高いプラズマ処理
が可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるプラズマ処理
装置の分解斜視図である。
装置の分解斜視図である。
【図２】同実施形態におけるプラズマ処理装置の部分断
面図である。
面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかるプラズマ処理
装置の部分斜視図である。
装置の部分斜視図である。
【図４】同実施形態におけるハニカム状誘電体を下方か
ら見た斜視図である。
ら見た斜視図である。
【図５】同実施形態におけるプラズマ処理装置の部分断
面図である。
面図である。
【図６】従来例のプラズマ処理装置の部分断面分解斜視
図である。
図である。
１、１１ ハニカム状の誘電体 １ａ、１１ａ 板状部 １ｂ〜１ｉ、１１ｂ〜１１ｉ 梁部 ２、１２ 高周波誘導結合用コイル ４、１４ 真空室 ８ 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K030 KA15 KA18 KA28 KA30 5F004 AA01 BA20 BB13 BB29 BC01 CA06 5F045 AA08 BB01 EB02 EB03 EB10 EC05 EH02 EH04 EH11
Claims (8)
- 【請求項１】 真空室の一面をハニカム状の誘電体で封
止し、この誘電体を介して高周波誘導により真空室にプ
ラズマを発生させ、基板を処理することを特徴とするプ
ラズマ処理方法。 - 【請求項２】 ハニカム状の誘電体は、板状部と１又は
複数の梁部で一体的に構成されていることを特徴とする
請求項１記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項３】 板状部と真空室が接するようにして真空
室が封止されていることを特徴とする請求項１又は２記
載のプラズマ処理方法。 - 【請求項４】 板状部の外周が梁部で囲まれ、その外周
の梁部と真空室が接するようにして真空室が封止されて
いることを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ処
理方法。 - 【請求項５】 真空室に処理すべき基板を配置し、外部
より高周波誘導結合により真空室内にプラズマを発生さ
せて基板を処理するプラズマ処理装置において、真空室
の一面に配置され真空室を封止するハニカム状の誘電体
と、この誘電体上に配置された高周波誘導結合用コイル
とを備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項６】 ハニカム状の誘電体が板状部と１又は複
数の梁部で一体的に構成されていることを特徴とする請
求項５記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項７】 板状部と真空室が接するようにして真空
室が封止されていることを特徴とする請求項５又は６記
載のプラズマ処理装置。 - 【請求項８】 板状部の外周が梁部で囲まれ、その外周
の梁部と真空室が接するようにして真空室が封止されて
いることを特徴とする請求項５又は６記載のプラズマ処
理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00193299A JP4017274B2 (ja) | 1999-01-07 | 1999-01-07 | プラズマ処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00193299A JP4017274B2 (ja) | 1999-01-07 | 1999-01-07 | プラズマ処理方法及び装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000200698A true JP2000200698A (ja) | 2000-07-18 |
| JP2000200698A5 JP2000200698A5 (ja) | 2005-10-06 |
| JP4017274B2 JP4017274B2 (ja) | 2007-12-05 |
Family
ID=11515395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00193299A Expired - Fee Related JP4017274B2 (ja) | 1999-01-07 | 1999-01-07 | プラズマ処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4017274B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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