JP2000353689A - ドライエッチング装置およびドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング装置およびドライエッチング方法Info
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- JP2000353689A JP2000353689A JP11164411A JP16441199A JP2000353689A JP 2000353689 A JP2000353689 A JP 2000353689A JP 11164411 A JP11164411 A JP 11164411A JP 16441199 A JP16441199 A JP 16441199A JP 2000353689 A JP2000353689 A JP 2000353689A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は製品毎に要求されるプラズマ条件に
対して個々に好適なプラズマを生成させて均一にエッチ
ングすることができるプラズマ装置の提供を目的とす
る。 【解決手段】 被処理物３が収容される反応容器２と、
該反応容器に付設されて前記被処理物に対して同心円状
に配置された２つ以上の高周波コイル８、９と、前記２
つ以上の高周波コイルに対して独立に高周波電力を印加
自在な高周波電源１７、１８と、前記２つ以上の高周波
コイルに対応して反応容器内に設けられた受光部１０、
１１と、前記受光部の計測した反応容器内のプラズマの
特性スペクトルの強弱に応じて前記高周波電源が高周波
コイルに印加する位相と電力を制御し前記２つ以上の高
周波コイルの発生させるプラズマによる被処理物のエッ
チング量を制御する制御手段１６を具備してなることを
特徴とする
対して個々に好適なプラズマを生成させて均一にエッチ
ングすることができるプラズマ装置の提供を目的とす
る。 【解決手段】 被処理物３が収容される反応容器２と、
該反応容器に付設されて前記被処理物に対して同心円状
に配置された２つ以上の高周波コイル８、９と、前記２
つ以上の高周波コイルに対して独立に高周波電力を印加
自在な高周波電源１７、１８と、前記２つ以上の高周波
コイルに対応して反応容器内に設けられた受光部１０、
１１と、前記受光部の計測した反応容器内のプラズマの
特性スペクトルの強弱に応じて前記高周波電源が高周波
コイルに印加する位相と電力を制御し前記２つ以上の高
周波コイルの発生させるプラズマによる被処理物のエッ
チング量を制御する制御手段１６を具備してなることを
特徴とする
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハなどの被処
理物に対して均一にプラズマエッチング作用を施すこと
ができるドライエッチング装置に関する。
理物に対して均一にプラズマエッチング作用を施すこと
ができるドライエッチング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、半導体ウェハのエッチング装
置の一例として、図５に示すようなリアクティブイオン
エッチング装置（ＲＩＥ装置）あるいは図６に示すよう
な誘導結合高周波プラズマエッチング装置（ＩＣＰ装
置）が知られている。
置の一例として、図５に示すようなリアクティブイオン
エッチング装置（ＲＩＥ装置）あるいは図６に示すよう
な誘導結合高周波プラズマエッチング装置（ＩＣＰ装
置）が知られている。
【０００３】図５に示すリアクティブイオンエッチング
装置は、排気装置５０に接続されて真空排気自在に構成
された反応容器５１と、ウェハなどの非処理物５２が載
置されるように反応容器５１の内部に絶縁体５１ａを介
して設けられた基台５３と、前記反応容器５１に反応ガ
スを供給するための反応ガス供給源５４に接続されたガ
ス導入部５５と、反応容器内に発生するプラズマ５６の
発光状態をモニタするための分光器５７および検出器５
８とを具備して構成されている。また、基台５３には基
台５３上の非処理物５２にプラズマ化のための高周波電
力とバイアスを印加するための高周波電源５９が接続さ
れていて、プラズマエッチング時に非処理物５２にバイ
アスを印加できるように構成されている。
装置は、排気装置５０に接続されて真空排気自在に構成
された反応容器５１と、ウェハなどの非処理物５２が載
置されるように反応容器５１の内部に絶縁体５１ａを介
して設けられた基台５３と、前記反応容器５１に反応ガ
スを供給するための反応ガス供給源５４に接続されたガ
ス導入部５５と、反応容器内に発生するプラズマ５６の
発光状態をモニタするための分光器５７および検出器５
８とを具備して構成されている。また、基台５３には基
台５３上の非処理物５２にプラズマ化のための高周波電
力とバイアスを印加するための高周波電源５９が接続さ
れていて、プラズマエッチング時に非処理物５２にバイ
アスを印加できるように構成されている。
【０００４】図５に示すリアクティブイオンエッチング
装置は、反応容器５１内に反応性ガスプラズマを生じさ
せてウェハなどの非処理物５２を中性活性種と反応性ガ
スイオンの相乗効果によりエッチングする装置として知
られている。
装置は、反応容器５１内に反応性ガスプラズマを生じさ
せてウェハなどの非処理物５２を中性活性種と反応性ガ
スイオンの相乗効果によりエッチングする装置として知
られている。
【０００５】図６に示す誘導高周波プラズマエッチング
装置は、排気装置６０に接続されて真空排気自在に構成
された反応容器６１と、ウェハなどの非処理物６２が載
置されるように反応容器６１の内部に絶縁体６１ａを介
して設けられた基台６３と、前記反応容器６１に雰囲気
ガスを供給するための雰囲気ガス供給源６４に接続され
たガス導入部６５と、反応容器内に発生するプラズマ６
６の発光状態をモニタするための分光器６７および検出
器６８と、反応容器６１の上部に設けられた高周波コイ
ル６９と、この高周波コイル６９に高周波を印加するた
めの電源７０とを具備して構成されている。また、基台
６３には基台６３上の非処理物６２にバイアスを印加す
るためのバイアス電源７１が接続されていて、プラズマ
エッチング時に非処理物６２にバイアスを印加できるよ
うに構成されている。図６に示す誘導高周波プラズマエ
ッチング装置は、減圧雰囲気とされた反応容器内部に高
周波コイル６９によって高周波誘導磁場を作用させ、誘
導電界により電子を加速してプラズマを発生させるとと
もに、このプラズマによってエッチングを行なう装置と
して知られている。
装置は、排気装置６０に接続されて真空排気自在に構成
された反応容器６１と、ウェハなどの非処理物６２が載
置されるように反応容器６１の内部に絶縁体６１ａを介
して設けられた基台６３と、前記反応容器６１に雰囲気
ガスを供給するための雰囲気ガス供給源６４に接続され
たガス導入部６５と、反応容器内に発生するプラズマ６
６の発光状態をモニタするための分光器６７および検出
器６８と、反応容器６１の上部に設けられた高周波コイ
ル６９と、この高周波コイル６９に高周波を印加するた
めの電源７０とを具備して構成されている。また、基台
６３には基台６３上の非処理物６２にバイアスを印加す
るためのバイアス電源７１が接続されていて、プラズマ
エッチング時に非処理物６２にバイアスを印加できるよ
うに構成されている。図６に示す誘導高周波プラズマエ
ッチング装置は、減圧雰囲気とされた反応容器内部に高
周波コイル６９によって高周波誘導磁場を作用させ、誘
導電界により電子を加速してプラズマを発生させるとと
もに、このプラズマによってエッチングを行なう装置と
して知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、これらエッ
チング装置で取り扱う非処理物としてのウェハは、年々
大型化されてきており、図５に示すエッチング装置でこ
の大型のウェハに対応して均一なエッチングを行なうた
めに、ガス導入部５５に多孔性のガス均一噴出板７５を
設けてガスのウェハに対する噴出量の均一化を図るとと
もに、ガス流量調整、ガス圧力調整、高周波電力調整、
反応容器内での部品の形状工夫や材質変更更にはガス噴
出板の噴出孔の位置調節などの手法を用いてエッチング
の均一性を図っているが、これらの手段によって調節で
きる性能は限界に近付いており、更なる手段が望まれて
いた。また、ガスの噴出板の噴出孔の位置調節のために
は、何種類かの噴出孔の噴出板を用意しておき、エッチ
ング条件次第で交換する必要が生じるので製品毎に異な
る噴出板を用意しなくてはならない問題がある。それ
故、ウェハに形成する半導体回路の微細化、多様化に伴
い、プロセス毎、製品毎の個別仕様の要求も高まってい
るが、これらに答えるためには、新たな手法が望まれて
きている。
チング装置で取り扱う非処理物としてのウェハは、年々
大型化されてきており、図５に示すエッチング装置でこ
の大型のウェハに対応して均一なエッチングを行なうた
めに、ガス導入部５５に多孔性のガス均一噴出板７５を
設けてガスのウェハに対する噴出量の均一化を図るとと
もに、ガス流量調整、ガス圧力調整、高周波電力調整、
反応容器内での部品の形状工夫や材質変更更にはガス噴
出板の噴出孔の位置調節などの手法を用いてエッチング
の均一性を図っているが、これらの手段によって調節で
きる性能は限界に近付いており、更なる手段が望まれて
いた。また、ガスの噴出板の噴出孔の位置調節のために
は、何種類かの噴出孔の噴出板を用意しておき、エッチ
ング条件次第で交換する必要が生じるので製品毎に異な
る噴出板を用意しなくてはならない問題がある。それ
故、ウェハに形成する半導体回路の微細化、多様化に伴
い、プロセス毎、製品毎の個別仕様の要求も高まってい
るが、これらに答えるためには、新たな手法が望まれて
きている。
【０００７】次に、図６に示すエッチング装置において
も同様な要求に答えるために、高周波コイル６９の巻き
方の粗密の工夫や非処理物とプラズマの距離調節などの
手法を用いているが、製品毎に要求される条件を見出し
難く、対応性に乏しい問題を有していた。これは非処理
物におけるリアルタイムでの部分的なエッチングモニタ
ができないことと、非処理物面内での局部的なエッチン
グレートの制御ができないことが原因と考えられる。
も同様な要求に答えるために、高周波コイル６９の巻き
方の粗密の工夫や非処理物とプラズマの距離調節などの
手法を用いているが、製品毎に要求される条件を見出し
難く、対応性に乏しい問題を有していた。これは非処理
物におけるリアルタイムでの部分的なエッチングモニタ
ができないことと、非処理物面内での局部的なエッチン
グレートの制御ができないことが原因と考えられる。
【０００８】本発明は前記の背景に基づき、製品毎に要
求されるプラズマ条件に対して好適なプラズマを生成さ
せて均一にエッチングすることができるプラズマ装置の
提供を目的とする。
求されるプラズマ条件に対して好適なプラズマを生成さ
せて均一にエッチングすることができるプラズマ装置の
提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、被処理物が収容される反応容器と、前記反
応容器上部に設けられて前記被処理物に対して同心円状
に配置された２つ以上の高周波コイルと、前記２つ以上
の高周波コイルに対して独立に高周波電力を印加自在な
高周波電源と、前記２つ以上の高周波コイルに対応して
反応容器内に設けられた受光部と、前記受光部の計測し
た反応容器内のプラズマの発光状態に応じて被処理物に
対するプラズマの発生状況を計算して前記高周波電源が
高周波コイルに印加する位相と電力を制御し、前記２つ
以上の高周波コイルの発生させるプラズマによる被処理
物のエッチング量を制御する制御手段を具備してなるこ
とを特徴とする。
するために、被処理物が収容される反応容器と、前記反
応容器上部に設けられて前記被処理物に対して同心円状
に配置された２つ以上の高周波コイルと、前記２つ以上
の高周波コイルに対して独立に高周波電力を印加自在な
高周波電源と、前記２つ以上の高周波コイルに対応して
反応容器内に設けられた受光部と、前記受光部の計測し
た反応容器内のプラズマの発光状態に応じて被処理物に
対するプラズマの発生状況を計算して前記高周波電源が
高周波コイルに印加する位相と電力を制御し、前記２つ
以上の高周波コイルの発生させるプラズマによる被処理
物のエッチング量を制御する制御手段を具備してなるこ
とを特徴とする。
【００１０】本発明において、前記反応容器の上部に内
周側高周波コイルと外周側高周波コイルを設け、各高周
波コイルに別々の高周波電源を接続してなるが好まし
い。本発明において、前記受光部のうち、少なくとも１
つを前記反応容器中央上部側に、前記受光部のうち少な
くとも１つを外側の高周波コイルの設置位置よりも外側
の反応容器上部側にそれぞれ設置したことが好ましい。
本発明において、前記受光部のうち、少なくとも１つ
が、前記反応容器の窓部を介して前記反応容器の外部に
設けられた受光スコープと、この受光スコープに接続さ
れて前記窓部を透過して受光スコープに導入された光を
導く光ファイバケーブルとを具備してなることが好まし
い。
周側高周波コイルと外周側高周波コイルを設け、各高周
波コイルに別々の高周波電源を接続してなるが好まし
い。本発明において、前記受光部のうち、少なくとも１
つを前記反応容器中央上部側に、前記受光部のうち少な
くとも１つを外側の高周波コイルの設置位置よりも外側
の反応容器上部側にそれぞれ設置したことが好ましい。
本発明において、前記受光部のうち、少なくとも１つ
が、前記反応容器の窓部を介して前記反応容器の外部に
設けられた受光スコープと、この受光スコープに接続さ
れて前記窓部を透過して受光スコープに導入された光を
導く光ファイバケーブルとを具備してなることが好まし
い。
【００１１】本発明において、前記光ファイバケーブル
を前記反応容器の外部に設けられた分光器を介して制御
演算部に接続してなることが好ましい。本発明におい
て、前記受光スコープの内部に受光スコープの中心軸に
対して交差するように入射された光を除去するスリット
が設けられたことが好ましい。
を前記反応容器の外部に設けられた分光器を介して制御
演算部に接続してなることが好ましい。本発明におい
て、前記受光スコープの内部に受光スコープの中心軸に
対して交差するように入射された光を除去するスリット
が設けられたことが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明するが、本発明は以下の実施形態に
限定されるものではない。図１は本発明に係るドライエ
ッチング装置の第１実施形態を示すもので、この実施形
態のドライエッチング装置Ａは、真空排気装置１に接続
されて真空排気自在に構成された反応容器（反応チャン
バ）２と、ウェハなどの非処理物３が載置されるように
反応容器２の底部中央に絶縁体４を介して設けられた基
台５と、前記反応容器２に雰囲気ガスを供給する雰囲気
ガス供給源６に接続されたガス導入部７と、反応容器２
の上部側に設けられた高周波コイル８、９と、反応容器
２の上部側に設けられた受光部１０、１１と、これらの
受光部１０、１１に光ファイバケーブル１２、１３を介
して接続された分光器１５および制御部（演算制御部）
１６と、前記高周波コイル８、９に接続された高周波電
源１７、１８を主体として構成されている。また、基台
５には基台５上のウェハなどの非処理物３にバイアスを
印加するためのバイアス電源１９が接続されていて、プ
ラズマエッチング時に非処理物３にバイアスを印加でき
るように構成されている。
施形態について説明するが、本発明は以下の実施形態に
限定されるものではない。図１は本発明に係るドライエ
ッチング装置の第１実施形態を示すもので、この実施形
態のドライエッチング装置Ａは、真空排気装置１に接続
されて真空排気自在に構成された反応容器（反応チャン
バ）２と、ウェハなどの非処理物３が載置されるように
反応容器２の底部中央に絶縁体４を介して設けられた基
台５と、前記反応容器２に雰囲気ガスを供給する雰囲気
ガス供給源６に接続されたガス導入部７と、反応容器２
の上部側に設けられた高周波コイル８、９と、反応容器
２の上部側に設けられた受光部１０、１１と、これらの
受光部１０、１１に光ファイバケーブル１２、１３を介
して接続された分光器１５および制御部（演算制御部）
１６と、前記高周波コイル８、９に接続された高周波電
源１７、１８を主体として構成されている。また、基台
５には基台５上のウェハなどの非処理物３にバイアスを
印加するためのバイアス電源１９が接続されていて、プ
ラズマエッチング時に非処理物３にバイアスを印加でき
るように構成されている。
【００１３】より詳細には、前記反応容器２の上部に
は、円筒状の反応容器２を真空封止可能な円盤型の上部
蓋２０が設けられ、この上部蓋２０の上部側に小径の内
側の高周波コイル８とこの高周波コイル８よりも径の大
きな外側の高周波コイル９が同心円状に配置されてい
る。なお、図１と図２では図面の簡略化のために上部蓋
２０の真空シール部分と反応容器２の肉厚と上部蓋２０
の肉厚等は省略して記載している。そして、内側の高周
波コイル８には高周波電源１７が接続され、外側の高周
波コイル９には高周波電源１８が接続され、高周波コイ
ル８、９はそれぞれ別個に必要な電力と位相の高周波が
印加されるように構成されている。
は、円筒状の反応容器２を真空封止可能な円盤型の上部
蓋２０が設けられ、この上部蓋２０の上部側に小径の内
側の高周波コイル８とこの高周波コイル８よりも径の大
きな外側の高周波コイル９が同心円状に配置されてい
る。なお、図１と図２では図面の簡略化のために上部蓋
２０の真空シール部分と反応容器２の肉厚と上部蓋２０
の肉厚等は省略して記載している。そして、内側の高周
波コイル８には高周波電源１７が接続され、外側の高周
波コイル９には高周波電源１８が接続され、高周波コイ
ル８、９はそれぞれ別個に必要な電力と位相の高周波が
印加されるように構成されている。
【００１４】次に、上部蓋２０の中心部、即ち内側の高
周波コイル８の内側には受光部１０が、上部蓋２０の外
周部、即ち外側の高周波コイル９の若干外側には受光部
１１がそれぞれ設けられている。各受光部１０、１１は
図３に拡大して示す構造を有している。まず、上部蓋２
０に嵌め込まれて一体化された石英窓等の窓部２３が設
けられ、この窓部２３上に受光筒２４が立設され、この
受光筒２４の上端部に光ファイバケーブル１２または１
３が接続されている。受光筒２４の底部は開口部とされ
て採光可能に構成され、受光筒２４の内部には下から順
に相互に離間して第１スリット２５と第２スリット２６
が設けられている。なお、窓部２３はプラズマの特性ス
ペクトルを採光するために必要であるので紫外線が通過
できるようなものであれば石英以外の材料からなるもの
でも良い。
周波コイル８の内側には受光部１０が、上部蓋２０の外
周部、即ち外側の高周波コイル９の若干外側には受光部
１１がそれぞれ設けられている。各受光部１０、１１は
図３に拡大して示す構造を有している。まず、上部蓋２
０に嵌め込まれて一体化された石英窓等の窓部２３が設
けられ、この窓部２３上に受光筒２４が立設され、この
受光筒２４の上端部に光ファイバケーブル１２または１
３が接続されている。受光筒２４の底部は開口部とされ
て採光可能に構成され、受光筒２４の内部には下から順
に相互に離間して第１スリット２５と第２スリット２６
が設けられている。なお、窓部２３はプラズマの特性ス
ペクトルを採光するために必要であるので紫外線が通過
できるようなものであれば石英以外の材料からなるもの
でも良い。
【００１５】前記光ファイバケーブル１２、１３は図１
に示すように分光器１５を介して制御部１６に接続され
ていて、受光部１０と受光部１１が捕らえたプラズマ光
の特性スペクトルの強弱を個々に制御部１６に送ること
ができるように構成されている。前記制御部１６は、受
光部１０、１１から導かれたプラズマの特性スペクトル
（プラズマの励起スペクトルまたは蛍光スペクトル）か
ら、エッチングに関与している励起スペクトルまたは蛍
光スペクトルを抽出し、これを光電変換して電気信号を
得るとともに、この電気信号の強弱あるいは変化の状態
により被処理物３のエッチングレートを算出し、高周波
電源１７あるいは高周波電源１８に電力の変更あるいは
位相の変更を指令するものである。
に示すように分光器１５を介して制御部１６に接続され
ていて、受光部１０と受光部１１が捕らえたプラズマ光
の特性スペクトルの強弱を個々に制御部１６に送ること
ができるように構成されている。前記制御部１６は、受
光部１０、１１から導かれたプラズマの特性スペクトル
（プラズマの励起スペクトルまたは蛍光スペクトル）か
ら、エッチングに関与している励起スペクトルまたは蛍
光スペクトルを抽出し、これを光電変換して電気信号を
得るとともに、この電気信号の強弱あるいは変化の状態
により被処理物３のエッチングレートを算出し、高周波
電源１７あるいは高周波電源１８に電力の変更あるいは
位相の変更を指令するものである。
【００１６】図４は前記制御部１６の一構造例を示すも
のであり、この例において制御部１６は、受光部１０、
１１からの電気信号を作動増幅するアンプ２０を備え、
受光部１０、１１からの電気信号の作動増幅結果に基づ
いて内側の高周波コイル８の駆動用の高周波電源１７の
出力を調節することができるように構成されている。従
って受光部１０、１１から得られたプラズマの特性スペ
クトル（プラズマの励起スペクトルまたは蛍光スペクト
ル）の差異に基づいて内側の高周波コイル８が発生させ
るプラズマを調節できるように構成されている。
のであり、この例において制御部１６は、受光部１０、
１１からの電気信号を作動増幅するアンプ２０を備え、
受光部１０、１１からの電気信号の作動増幅結果に基づ
いて内側の高周波コイル８の駆動用の高周波電源１７の
出力を調節することができるように構成されている。従
って受光部１０、１１から得られたプラズマの特性スペ
クトル（プラズマの励起スペクトルまたは蛍光スペクト
ル）の差異に基づいて内側の高周波コイル８が発生させ
るプラズマを調節できるように構成されている。
【００１７】以上のように制御部１６によって内側の高
周波コイル８を制御し、高周波コイル８の発生させるプ
ラズマと、外側の高周波コイル９の発生させるプラズマ
を調節することで、広い範囲において均一なプラズマを
生成させ、被処理物３の面内において均一なエッチング
レートを得ることができる。なお、このように高周波コ
イル８、９を制御するならば、生成しているプラズマの
状態に逐一追従させて高周波コイル８、９の制御ができ
るので、状態の異なるいずれの被処理物３であっても個
々に正確にリアルタイムでプラズマエッチングの状態を
制御することができる。よって、ロット毎に仕様が異な
る大面積のウェハなどの被処理物３であっても支障なく
エッチング処理することができる。特に、エッチングの
際のウェハなどの被処理物３の面内均一性を高めること
ができるので、オーバーエッチング時間を短縮できると
ともに、選択比の小さい下地層に対して低ダメージのエ
ッチングを行なうことができる。よって、エッチング装
置、あるいはエッチング装置を含めた設備の処理能力向
上、歩留まりの向上に寄与する。
周波コイル８を制御し、高周波コイル８の発生させるプ
ラズマと、外側の高周波コイル９の発生させるプラズマ
を調節することで、広い範囲において均一なプラズマを
生成させ、被処理物３の面内において均一なエッチング
レートを得ることができる。なお、このように高周波コ
イル８、９を制御するならば、生成しているプラズマの
状態に逐一追従させて高周波コイル８、９の制御ができ
るので、状態の異なるいずれの被処理物３であっても個
々に正確にリアルタイムでプラズマエッチングの状態を
制御することができる。よって、ロット毎に仕様が異な
る大面積のウェハなどの被処理物３であっても支障なく
エッチング処理することができる。特に、エッチングの
際のウェハなどの被処理物３の面内均一性を高めること
ができるので、オーバーエッチング時間を短縮できると
ともに、選択比の小さい下地層に対して低ダメージのエ
ッチングを行なうことができる。よって、エッチング装
置、あるいはエッチング装置を含めた設備の処理能力向
上、歩留まりの向上に寄与する。
【００１８】なお、以上の説明においては、高周波コイ
ルを同心円状に２つ配置する構成としたが、高周波コイ
ルを３つ以上配置しても良いのは勿論である。３つ以上
の高周波コイルを配置する場合は、各高周波コイルに別
個に高周波電源を接続し、各高周波コイルの設置位置に
合わせて受光部を設け、それら各受光部からのプラズマ
の特性スペクトル（プラズマの励起スペクトルまたは蛍
光スペクトル）から各高周波コイルの出力を適宜調整す
れば良い。
ルを同心円状に２つ配置する構成としたが、高周波コイ
ルを３つ以上配置しても良いのは勿論である。３つ以上
の高周波コイルを配置する場合は、各高周波コイルに別
個に高周波電源を接続し、各高周波コイルの設置位置に
合わせて受光部を設け、それら各受光部からのプラズマ
の特性スペクトル（プラズマの励起スペクトルまたは蛍
光スペクトル）から各高周波コイルの出力を適宜調整す
れば良い。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ラズマエッチング装置に同心円状に２つ以上の高周波コ
イルを設け、各高周波コイルに対応させて設けた受光部
からプラズマの特性スペクトルを計測し、特性スペクト
ルから得られる電気信号の強弱あるいは電気信号変化の
状態から、各高周波コイルに送る電力と位相を制御して
プラズマの発生状況を制御するので、生成中のプラズマ
の状況に逐次合わせてエッチングレートを調節すること
ができ、面内均一性の高い状態で被処理物を均一エッチ
ングすることができる。よって、異なるプロセスやウェ
ハの違いにより発生するエッチング面内均一性の悪化を
同一の装置を用いて防止することができる。また、被処
理物の面内均一性を良好にできるために、オーバーエッ
チング時間を短縮できるとともに、選択比の小さい下地
に対して低ダメージのエッチングを行なうことができ
る。
ラズマエッチング装置に同心円状に２つ以上の高周波コ
イルを設け、各高周波コイルに対応させて設けた受光部
からプラズマの特性スペクトルを計測し、特性スペクト
ルから得られる電気信号の強弱あるいは電気信号変化の
状態から、各高周波コイルに送る電力と位相を制御して
プラズマの発生状況を制御するので、生成中のプラズマ
の状況に逐次合わせてエッチングレートを調節すること
ができ、面内均一性の高い状態で被処理物を均一エッチ
ングすることができる。よって、異なるプロセスやウェ
ハの違いにより発生するエッチング面内均一性の悪化を
同一の装置を用いて防止することができる。また、被処
理物の面内均一性を良好にできるために、オーバーエッ
チング時間を短縮できるとともに、選択比の小さい下地
に対して低ダメージのエッチングを行なうことができ
る。
【図１】 本発明に係るドライエッチング装置の第１実
施形態を示す構成図。
施形態を示す構成図。
【図２】 図１に示す実施形態の装置の平面図。
【図３】 図１に示す実施形態の装置の受光部を示す拡
大断面図。
大断面図。
【図４】 図１に示す実施形態の装置の制御部の一例を
示す回路図。
示す回路図。
【図５】 従来のリアクティブイオンエッチング装置の
一例を示す構成図。
一例を示す構成図。
【図６】 従来の誘導高周波エッチング装置の一例を示
す構成図。
す構成図。
Ａ…半導体製造装置、２…反応容器、３…被処理物、
８、９…高周波コイル、１７、１８…高周波電源、１
０、１１…受光部、９…プラズマ、１２、１３…光ファ
イバケーブル、１５…分光器、１６…制御手段、２３…
窓部、２４…受光スコープ、２５、２６…スリット。
８、９…高周波コイル、１７、１８…高周波電源、１
０、１１…受光部、９…プラズマ、１２、１３…光ファ
イバケーブル、１５…分光器、１６…制御手段、２３…
窓部、２４…受光スコープ、２５、２６…スリット。
Claims (7)
- 【請求項１】 被処理物が収容される反応容器と、前記
反応容器に付設されて前記被処理物に対して同心円状に
配置された２つ以上の高周波コイルと、前記２つ以上の
高周波コイルに対して独立に高周波電力を印加自在な高
周波電源と、前記２つ以上の高周波コイルに対応して反
応容器内に設けられた受光部と、前記受光部の計測した
反応容器内のプラズマの特性スペクトルの強弱に応じて
前記高周波電源が高周波コイルに印加する位相と電力を
制御し前記２つ以上の高周波コイルの発生させるプラズ
マによる被処理物のエッチング量を制御する制御手段を
具備してなることを特徴とするドライエッチング装置。 - 【請求項２】 前記反応容器の上部に内周側高周波コイ
ルと外周側高周波コイルを設け、各高周波コイルに別々
の高周波電源を接続してなることを特徴とする請求項１
に記載のドライエッチング装置。 - 【請求項３】 前記受光部のうち、少なくとも１つを前
記反応容器中央上部側に、前記受光部のうち少なくとも
１つを外側の高周波コイルの設置位置よりも外側の反応
容器上部側にそれぞれ設置したことを特徴とする請求項
１または２に記載のドライエッチング装置。 - 【請求項４】 前記受光部のうち、少なくとも１つが、
前記反応容器の窓部を介して前記反応容器の外部に設け
られた受光スコープと、この受光スコープに接続されて
前記窓部を透過して受光スコープに導入された光を導く
光ファイバケーブルとを具備してなることを特徴とする
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のドライエッ
チング装置。 - 【請求項５】 前記光ファイバケーブルを前記反応容器
の外部に設けられた分光器を介して制御手段に接続して
なることを特徴とする請求項４記載のドライエッチング
装置。 - 【請求項６】 前記受光スコープの内部に受光スコープ
の中心軸に対して交差するように入射された光を除去す
るスリットが設けられてなることを特徴とする請求項４
または５に記載のドライエッチング装置。 - 【請求項７】 高周波コイルにより反応容器内にプラズ
マを発生させて反応容器内の被処理物に対してドライエ
ッチング処理を行なうドライエッチング方法において、
反応容器内の被処理物を中心とする同心円位置の上方に
環状の高周波コイルを２つ以上設け、これら２つ以上の
高周波コイルが発生させたプラズマに対し、前記２つ以
上の高周波コイルにそれぞれ対応させて設けた受光部に
おいて位置毎のプラズマの励起スペクトルまたは蛍光ス
ペクトルを検出し、これらの検出スペクトルの状態に応
じて各高周波コイルに印加する高周波電力と位相を制御
することを特徴とするドライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11164411A JP2000353689A (ja) | 1999-06-10 | 1999-06-10 | ドライエッチング装置およびドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11164411A JP2000353689A (ja) | 1999-06-10 | 1999-06-10 | ドライエッチング装置およびドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000353689A true JP2000353689A (ja) | 2000-12-19 |
Family
ID=15792641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11164411A Pending JP2000353689A (ja) | 1999-06-10 | 1999-06-10 | ドライエッチング装置およびドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000353689A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7164095B2 (en) | 2004-07-07 | 2007-01-16 | Noritsu Koki Co., Ltd. | Microwave plasma nozzle with enhanced plume stability and heating efficiency |
| US7189939B2 (en) | 2004-09-01 | 2007-03-13 | Noritsu Koki Co., Ltd. | Portable microwave plasma discharge unit |
| US7271363B2 (en) | 2004-09-01 | 2007-09-18 | Noritsu Koki Co., Ltd. | Portable microwave plasma systems including a supply line for gas and microwaves |
| JP2009283838A (ja) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Oki Semiconductor Co Ltd | 紫外光モニタリングシステム |
| US7806077B2 (en) | 2004-07-30 | 2010-10-05 | Amarante Technologies, Inc. | Plasma nozzle array for providing uniform scalable microwave plasma generation |
| JP2021144892A (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-24 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | プラズマ処理装置 |
-
1999
- 1999-06-10 JP JP11164411A patent/JP2000353689A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7164095B2 (en) | 2004-07-07 | 2007-01-16 | Noritsu Koki Co., Ltd. | Microwave plasma nozzle with enhanced plume stability and heating efficiency |
| US7806077B2 (en) | 2004-07-30 | 2010-10-05 | Amarante Technologies, Inc. | Plasma nozzle array for providing uniform scalable microwave plasma generation |
| US7189939B2 (en) | 2004-09-01 | 2007-03-13 | Noritsu Koki Co., Ltd. | Portable microwave plasma discharge unit |
| US7271363B2 (en) | 2004-09-01 | 2007-09-18 | Noritsu Koki Co., Ltd. | Portable microwave plasma systems including a supply line for gas and microwaves |
| JP2009283838A (ja) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Oki Semiconductor Co Ltd | 紫外光モニタリングシステム |
| JP2021144892A (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-24 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | プラズマ処理装置 |
| JP7399421B2 (ja) | 2020-03-13 | 2023-12-18 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | プラズマ処理装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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