JP2000208485A - プラズマ処理方法および装置 - Google Patents
プラズマ処理方法および装置Info
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- JP2000208485A JP2000208485A JP11004204A JP420499A JP2000208485A JP 2000208485 A JP2000208485 A JP 2000208485A JP 11004204 A JP11004204 A JP 11004204A JP 420499 A JP420499 A JP 420499A JP 2000208485 A JP2000208485 A JP 2000208485A
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- Japan
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- voltage
- plasma processing
- plasma
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- Pending
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- Plasma Technology (AREA)
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体集積回路等の試料を安定に加工する。
【解決手段】プラズマを発生させ試料にバイアス電圧を
印加して試料の処理を行うプラズマ処理装置において、
バイアス印加により生じる電流波形または電圧波形をモ
ニタする波形モニタと演算回路と制御回路を設ける。
印加して試料の処理を行うプラズマ処理装置において、
バイアス印加により生じる電流波形または電圧波形をモ
ニタする波形モニタと演算回路と制御回路を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ処理方法お
よび装置に係り、特に半導体集積回路等の試料をプラズ
マ処理するのに好適なプラズマ処理方法および装置に関
するものである。
よび装置に係り、特に半導体集積回路等の試料をプラズ
マ処理するのに好適なプラズマ処理方法および装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術では、基板でのバイアス電圧
を正弦波として読み取る回路によりピーク電圧のみをモ
ニタしていた。
を正弦波として読み取る回路によりピーク電圧のみをモ
ニタしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術ではプラ
ズマ状態の変化などによって生じるバイアス印加状態の
変化をモニタできないため、エッチング特性が変化した
り、チャージングダメージが発生したりして不良ウエハ
を発生させていた。
ズマ状態の変化などによって生じるバイアス印加状態の
変化をモニタできないため、エッチング特性が変化した
り、チャージングダメージが発生したりして不良ウエハ
を発生させていた。
【０００４】本発明の目的は、半導体集積回路等の試料
を安定に加工することのできるプラズマ処理方法および
装置を提供することにある。
を安定に加工することのできるプラズマ処理方法および
装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、プラズマを
発生させ試料にバイアス電圧を印加して試料の処理を行
うプラズマ処理方法において、バイアス印加により生じ
る電流波形または電圧波形をモニタする方法とし、プラ
ズマを発生させ試料にバイアス電圧を印加して試料の処
理を行うプラズマ処理装置において、バイアス印加によ
り生じる電流波形または電圧波形をモニタする手段を具
備した装置とすることにより、達成される。
発生させ試料にバイアス電圧を印加して試料の処理を行
うプラズマ処理方法において、バイアス印加により生じ
る電流波形または電圧波形をモニタする方法とし、プラ
ズマを発生させ試料にバイアス電圧を印加して試料の処
理を行うプラズマ処理装置において、バイアス印加によ
り生じる電流波形または電圧波形をモニタする手段を具
備した装置とすることにより、達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】半導体集積回路は高機能，高速化
のため、ますます微細化，複雑化している。微細なパタ
ーンを形成するためには高い寸法制御性能が要求され、
また高速デバイスは薄いゲート酸化膜と低い配線容量を
持つためチャージアップしやすくダメージが発生しやす
くなっている。
のため、ますます微細化，複雑化している。微細なパタ
ーンを形成するためには高い寸法制御性能が要求され、
また高速デバイスは薄いゲート酸化膜と低い配線容量を
持つためチャージアップしやすくダメージが発生しやす
くなっている。
【０００７】従来は、一度加工条件出しをすれば多少装
置の変動があっても許容誤差範囲内で加工することがで
きたので問題とならなかったが、今日のように微細で高
い加工寸法精度を要求され、またチャージングダメージ
に敏感なデバイスを加工しなければならないようになる
と十分でなく、工程不良発生を引き起こす。
置の変動があっても許容誤差範囲内で加工することがで
きたので問題とならなかったが、今日のように微細で高
い加工寸法精度を要求され、またチャージングダメージ
に敏感なデバイスを加工しなければならないようになる
と十分でなく、工程不良発生を引き起こす。
【０００８】そこで筆者は、これら加工性能に重大な影
響を与える装置変動が、基板バイアスによる電流または
電圧波形に最も強く現れることを見出し、これをフィー
ドバックしてアースまたは電極部の電気回路を制御する
方法を発明した。
響を与える装置変動が、基板バイアスによる電流または
電圧波形に最も強く現れることを見出し、これをフィー
ドバックしてアースまたは電極部の電気回路を制御する
方法を発明した。
【０００９】図１にその実施例を示す。図１はプラズマ
処理装置、この場合、マイクロ波ドライエッチング装置
である。ここで、１は真空処理室で、２は真空処理室１
に気密に設けられ真空処理室１内にマイクロ波を導入す
る石英窓で、３は石英窓２に対向して真空処理室１内に
配置され半導体集積回路を有する試料を配置する試料台
で、４は試料台３に整合器５を介して接続されバイアス
電圧を生じさせるための高周波電源で、６は石英窓２に
連結されマイクロ波を真空処理室１に導くための導波管
で、７は真空処理室１内に磁場を形成するソレノイドコ
イルである。８はガス導入口で、エッチングレシピにし
たがって混合したガスを真空処理室１に導入する。
処理装置、この場合、マイクロ波ドライエッチング装置
である。ここで、１は真空処理室で、２は真空処理室１
に気密に設けられ真空処理室１内にマイクロ波を導入す
る石英窓で、３は石英窓２に対向して真空処理室１内に
配置され半導体集積回路を有する試料を配置する試料台
で、４は試料台３に整合器５を介して接続されバイアス
電圧を生じさせるための高周波電源で、６は石英窓２に
連結されマイクロ波を真空処理室１に導くための導波管
で、７は真空処理室１内に磁場を形成するソレノイドコ
イルである。８はガス導入口で、エッチングレシピにし
たがって混合したガスを真空処理室１に導入する。
【００１０】本実施例によるモニタ回路は試料台３と整
合器５の接続部の電圧信号および高周波電源４部の電圧
信号を取り込み、エッチング中常時波形をモニタし、マ
イクロプロセッサ９によって条件出し時に記憶された波
形との比較を常時行っている。マイクロプロセッサは制
御信号を発生し、チャンバーアース回路１０と電極電気
回路１１を制御する。
合器５の接続部の電圧信号および高周波電源４部の電圧
信号を取り込み、エッチング中常時波形をモニタし、マ
イクロプロセッサ９によって条件出し時に記憶された波
形との比較を常時行っている。マイクロプロセッサは制
御信号を発生し、チャンバーアース回路１０と電極電気
回路１１を制御する。
【００１１】この装置に対してチャンバー部材の減肉に
よる経時劣化を強制的に発生させてみた。本実施例を用
いない場合には図２に示すように経時劣化前と比較して
大きく加工形状が変化し、特に寸法が大きく太ってい
る。このとき、装置設置のピーク間電圧モニタの変動は
識別レベル以下であった。また、ゲート酸化膜の不良率
も従来の３％から６０％へと大きく劣化している。
よる経時劣化を強制的に発生させてみた。本実施例を用
いない場合には図２に示すように経時劣化前と比較して
大きく加工形状が変化し、特に寸法が大きく太ってい
る。このとき、装置設置のピーク間電圧モニタの変動は
識別レベル以下であった。また、ゲート酸化膜の不良率
も従来の３％から６０％へと大きく劣化している。
【００１２】これに対し、本実施例を用いた場合の結果
を述べる。図３は減肉前と強制的に減肉させたときのモ
ニタ波形である。（波形は電源電圧との比較により位相
補正をしている）。ピーク間電圧は変化していないが、
位相が進み波形歪みが減少していることが分かる。そこ
でマイクロプロセッサからチャンバーアース回路１０と
電極電気回路１１に制御信号を出力しモニタ波形を強制
的に減肉前の状態と同様に復帰させた。その結果、図４
に示すように加工形状は減肉前の状態に復帰し、ゲート
酸化膜の不良率も１％にまで復帰した。
を述べる。図３は減肉前と強制的に減肉させたときのモ
ニタ波形である。（波形は電源電圧との比較により位相
補正をしている）。ピーク間電圧は変化していないが、
位相が進み波形歪みが減少していることが分かる。そこ
でマイクロプロセッサからチャンバーアース回路１０と
電極電気回路１１に制御信号を出力しモニタ波形を強制
的に減肉前の状態と同様に復帰させた。その結果、図４
に示すように加工形状は減肉前の状態に復帰し、ゲート
酸化膜の不良率も１％にまで復帰した。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、半導体集積回路等の試
料を安定に加工することができるという効果がある。
料を安定に加工することができるという効果がある。
【図１】本発明のプラズマ処理装置の一実施例を示す構
成図である。
成図である。
【図２】本発明を用いない場合の経時劣化前とその後の
加工形状を示す図である。
加工形状を示す図である。
【図３】経時劣化前と経時劣化後のモニタ波形を示す図
である。
である。
【図４】経時劣化後の加工形状と、チャンバーアース回
路と電極電気回路に制御信号を出力しモニタ波形を強制
的に減肉前の状態にしたときの加工形状とを示す図であ
る。
路と電極電気回路に制御信号を出力しモニタ波形を強制
的に減肉前の状態にしたときの加工形状とを示す図であ
る。
１…真空処理室、２…石英窓、３…試料台、４…高周波
電源、５…整合器、６…導波管、７…ソレノイドコイ
ル、８…ガス導入口、９…マイクロプロセッサ、１０…
チャンバーアース回路、１１…電極電気回路。
電源、５…整合器、６…導波管、７…ソレノイドコイ
ル、８…ガス導入口、９…マイクロプロセッサ、１０…
チャンバーアース回路、１１…電極電気回路。
Claims (8)
- 【請求項１】プラズマを発生させ試料にバイアス電圧を
印加して試料の処理を行うプラズマ処理方法において、
前記バイアス印加により生じる電流波形または電圧波形
をモニタすることを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項２】プラズマを発生させ試料にバイアス電圧を
印加して試料の処理を行うプラズマ処理方法において、
前記バイアス印加により生じる電流波形と電圧波形の位
相差をモニタすることを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項３】請求項１項ないし２記載のプラズマ処理方
法において、前記モニタの信号に基づいてチャンバーア
ースの電気特性を動的に制御するプラズマ処理方法。 - 【請求項４】プラズマを発生させ試料にバイアス電圧を
印加して試料の処理を行うプラズマ処理装置において、
前記バイアス印加により生じる電流波形または電圧波形
をモニタする手段を具備したことを特徴とするプラズマ
処理装置。 - 【請求項５】プラズマを発生させ試料にバイアス電圧を
印加して試料の処理を行うプラズマ処理装置において、
前記バイアス印加により生じる電流波形と電圧波形の位
相差をモニタする手段を具備したことを特徴とするプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項６】請求項４ないし５記載のプラズマ処理装置
において、前記モニタ手段の信号に基づいて試料を配置
する電極に接続された電気回路を動的に制御する制御手
段を設けたプラズマ処理装置。 - 【請求項７】プラズマを発生させ試料にバイアス電圧を
印加して試料の処理を行うプラズマ処理装置において、
バイアス印加により生じる電流波形または電圧波形をモ
ニタする波形モニタと演算回路と制御回路とを設けたこ
とを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項８】請求項７記載のプラズマ処理装置におい
て、前記プラズマ処理がエッチング処理であるプラズマ
処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11004204A JP2000208485A (ja) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | プラズマ処理方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11004204A JP2000208485A (ja) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | プラズマ処理方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000208485A true JP2000208485A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=11578129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11004204A Pending JP2000208485A (ja) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | プラズマ処理方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000208485A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001237234A (ja) * | 2000-02-21 | 2001-08-31 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置及びそれを用いた処理方法 |
| JP2007220488A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Tokyo Gas Co Ltd | プラズマ放電装置および排気ガス処理装置 |
-
1999
- 1999-01-11 JP JP11004204A patent/JP2000208485A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001237234A (ja) * | 2000-02-21 | 2001-08-31 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置及びそれを用いた処理方法 |
| JP4633881B2 (ja) * | 2000-02-21 | 2011-02-16 | 株式会社日立製作所 | プラズマ処理装置及びそれを用いた処理方法 |
| JP2007220488A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Tokyo Gas Co Ltd | プラズマ放電装置および排気ガス処理装置 |
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