JP2001237100A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
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Abstract
幅を小さくして、被処理体に対してより均一なプラズマ
処理を行えるようにする。 【解決手段】 プラズマ処理装置は、被処理体Wを収納
する処理容器1を備えている。処理容器1内の上部に、
被処理体Wと対向した対向面20を有する略円板状の電
極板2が設けられている。高周波供給手段3は、ほぼ正
弦波の山と谷の頂点側部分が略水平にならされた形状の
波形を有する高周波を供給する。高周波供給手段3から
供給された高周波は、電極板2の対向面20において直
径方向で互いに逆向きに伝播して定在波を形成する。こ
の定在波の波形も、供給される高周波と同様、ほぼ正弦
波の山と谷の頂点側部分が略水平にならされた形状とな
る。従って、ほぼ正弦波の波形を有した高周波をそのま
ま用いる場合に比べて、被処理体の半径方向rに対する
電界強度Eの変化幅を小さくすることができる。
Description
給することで処理容器内にプラズマを生成するように構
成されたプラズマ処理装置に係り、とりわけ、電極に供
給する高周波の波形を改良したプラズマ処理装置に関す
る。
置の例が示されている。図4(a)に示すプラズマ処理
装置は、被処理体W(例えば、半導体ウエハやフラット
パネルディスプレイ基板等)を収納する処理容器1を備
えている。この処理容器1内の上部には、被処理体Wと
対向した対向面20を有する電極板(上部電極)2が設
けられている。
に高周波を供給するための高周波電源30を備えてい
る。そして、処理容器1の上部中央には、高周波電源3
0からの高周波を電極板2に給電するための同軸構造の
給電経路部4が設けられている。
1の底部に設けられた略円筒形の載置台(下部電極)1
2を備えている。この載置台12には、所定のRFバイ
アス電力を印加するRFバイアス電源15が連結されて
いる。また、載置台12の周囲に対応した処理容器1底
部には、当該処理容器1内を真空引きするための排気口
13が形成されている。また、処理容器1上部の適当な
位置に、処理ガス等を導入するための導入管14が設け
られている。
真空度にされた処理容器1内において、電極板2に印加
された高周波によって、処理ガスのプラズマを生成する
ように構成されている。そして、生成されたプラズマに
よって、載置台12上の被処理体Wに対して、成膜処理
やエッチング処理等の目的に応じた種々のプラズマ処理
を行えるようになっている。
マ処理装置においては、電極板2の対向面20において
直径方向で互いに逆向きに伝播する高周波によって定在
波が形成される。そして、上記高周波電源30から供給
される高周波は、一般に正弦波形状の波形を有してい
る。
在波も(振幅ゼロになる時点を除いて)ほぼ正弦波形状
の波形を有している。このため、当該定在波の波形に応
じて、載置台12上において被処理体の半径方向に対す
る電界強度分布が生ずる。この電界強度分布は、例えば
図4(b)に示すように、載置台12の半径r方向で中
心部から外周部に向かって次第に電界強度Eが低下する
ような形となる。このため、処理容器1内での被処理体
Wに対するプラズマ処理の均一性が低下するという問題
がある。
たものであり、被処理体の半径方向に対する電界強度の
変化幅を小さくして、処理容器内でより均一なプラズマ
処理を行うことのできるようなプラズマ処理装置を提供
することを目的とする。
を収納する処理容器と、この処理容器内に設けられた電
極と、この電極に高周波を供給するための高周波供給手
段とを備え、前記処理容器内において高周波によるプラ
ズマを生成するように構成されると共に、前記高周波供
給手段は、ほぼ正弦波の山と谷の頂点側部分が略水平に
ならされた形状の波形を有する高周波を供給するように
構成されている、ことを特徴とするプラズマ処理装置で
ある。
る定在波の波形も、(振幅ゼロになる時点を除いて)ほ
ぼ正弦波の山と谷の頂点側部分が略水平にならされた形
状となる。従って、ほぼ正弦波の波形を有した高周波を
そのまま用いる場合に比べて、被処理体の半径方向に対
する電界強度の変化幅を小さくすることができる。
高周波供給手段は、ほぼ正弦波の波形を有した主高周波
を生成する高周波発生源と、前記主高周波の一部に対し
て波形整形を施して、前記主高周波の波形の山と谷の頂
点側部分のみを取り出した形状の波形を有した副高周波
を生成する波形整形器と、この波形整形器によって生成
された副高周波の位相を前記主高周波の位相に対して1
80度ずらす位相調整器と、この位相調整器によって位
相がずらされた前記副高周波と、前記主高周波とを重ね
合わせる加算器とを有するものである。
副高周波と主高周波との重ね合わせによって、主高周波
の波形の山と谷の頂点側部分が相殺され、第1の手段に
あるような、ほぼ正弦波の山と谷の頂点側部分が略水平
にならされた形状の波形を有する高周波を得ることがで
きる。
実施形態について説明する。図1乃至図3は本発明によ
るプラズマ処理装置の実施の形態を示す図である。な
お、図1に示す本発明の実施の形態において、図4に示
す従来例と同一の構成部分には同一符号を付して説明す
る。
本実施形態のプラズマ処理装置の全体構成について説明
する。図1(a)に示すプラズマ処理装置は、被処理体
W(例えば、半導体ウエハやフラットパネルディスプレ
イ基板等)を収納する金属製の処理容器1を備えてい
る。この処理容器1内の上部には、被処理体Wと対向し
た対向面20を有する略円板状の電極板(上部電極)2
が設けられている。
に高周波を供給するための高周波供給手段3を備えてい
る。この高周波供給手段3は、後述するように、ほぼ正
弦波の山と谷の頂点側部分が略水平にならされた形状の
波形を有する高周波を供給するように構成されている。
そして、高周波供給手段3から供給された高周波は、電
極板2の対向面20において直径方向で互いに逆向きに
伝播して定在波を形成するようになっている。
供給手段3からの高周波を電極板2に給電するための同
軸構造の給電経路部4が設けられている。この給電経路
部4は、電極板2の中心部に連結された中心導体40
と、この中心導体40を囲む円筒状の外部導体42とを
有している。後者の外部導体42は、処理容器1の上面
部分10に連結されている。また、中心導体40と外部
導体42との間には、誘電体44が介在されている。こ
の誘電体44は、処理容器1の上面部分10と電極板2
との間にも介在されている。
1の底部に設けられた略円筒形の載置台(下部電極)1
2を備えている。この載置台12には、所定のRFバイ
アス電力を印加するRFバイアス電源15が連結されて
いる。また、載置台12の周囲に対応した処理容器1底
部には、当該処理容器1内を真空引きするための排気口
13が形成されている。また、処理容器1上部の適当な
位置に、処理ガス等を導入するための導入管14が設け
られている。
真空度にされた処理容器1内において、電極板2に印加
された高周波(対向面20に形成された定在波)によっ
て、処理ガスのプラズマを生成するように構成されてい
る。そして、生成されたプラズマによって、載置台12
上の被処理体Wに対して、成膜処理やエッチング処理等
の目的に応じた種々のプラズマ処理を行えるようになっ
ている。
図3により、上記高周波供給手段3の具体的な構成につ
いて説明する。
正弦波の波形を有した主高周波(図3(a))を生成す
る高周波電源30を有している。この高周波電源30の
活線側には、波形整形器32と加算器36とが並列に接
続されている。また、波形整形器32に対しては位相調
整器34が接続されると共に、この位相調整器34は上
記加算器36に対して接続されている。
対して波形整形を施して、図3(b)に示すような、主
高周波の波形の山と谷の頂点側部分P1,P2のみを取り
出した形状の波形を有した副高周波を生成するように構
成されている。また、上記位相調整器34は、波形整形
器32によって生成された副高周波の位相を主高周波の
位相に対して180度ずらす(図3(c))ように構成
されている。
4によって位相がずらされた副高周波と、主高周波とを
重ね合わせるように構成されている。この加算器36に
おける副高周波と主高周波との重ね合わせによって、主
高周波の波形の山と谷の頂点側部分P1,P2(図3
(a))が相殺され、図3(d)に示すような、ほぼ正
弦波の山と谷の頂点側部分P1,P2が略水平にならされ
た形状の波形を有する高周波(合成高周波)が得られ
る。
て得られた合成高周波を増幅するための増幅器38が接
続されている。そして、増幅器38によって増幅された
合成高周波が給電経路部4を通じて電極板2に供給され
るようになっている。
る本実施形態の作用効果について説明する。
0に形成される定在波の波形も、(振幅ゼロになる時点
を除いて)上記合成高周波と同様、ほぼ正弦波の山と谷
の頂点側部分P1,P2が略水平にならされた形状とな
る。従って、図1(b)に示すように、ほぼ正弦波の波
形を有した高周波をそのまま用いる場合(図4(b))
に比べて、被処理体の半径方向rに対する電界強度Eの
変化幅を小さくすることができる。このため、処理容器
1内で被処理体Wに対するより均一なプラズマ処理を行
うことが可能となる。
供給手段3は、上述した構成のものに限らず、ほぼ正弦
波の山と谷の頂点側部分が略水平にならされた形状の波
形(改良波形)を有する高周波を供給できるものであれ
ば、他の構成のものであってもよい。また、給電経路部
4は、上述した同軸構造に限らず、周波供給手段3から
の高周波を電極板2に給電可能なものであれば、他の構
造を有していてもよい。
改良波形を有する高周波を印加する場合について説明し
たが、本発明はこれに限られるものではない。すなわ
ち、載置台(下部電極)12の方に、上記改良波形を有
する高周波を印加するようにしてもよい。また、電極板
(上部電極)2と載置台(下部電極)12の両方に、上
記改良波形を有する高周波を印加するようにしてもよ
い。後者の場合、電極板(上部電極)2および載置台
(下部電極)12のための高周波供給手段としては、両
方に共通のものを用いても、それぞれに固有のものを用
いてもよい。
(下部電極)12のうち、いずれか一方を接地して、他
方に上記改良波形を有する高周波を印加するように構成
してもよい。
(下部電極)12として水平断面が円形のもの(略円板
状および円柱状のもの)を用いる場合について説明した
が、水平断面が矩形等の他の形状のものを用いてもよ
い。
した高周波をそのまま用いる場合に比べて、被処理体の
半径方向に対する電界強度の変化幅を小さくすることが
できる。このため、処理容器内で被処理体に対するより
均一なプラズマ処理を行うことが可能となる。
示す図であって、(a)は当該装置の構造を模式的に示
す縦断面図、(b)は当該装置の載置台上における半径
方向の電界強度分布を示すグラフ。
供給手段の構成例を示すブロック図。
形の一例を示す図であって、(a)は主高周波、(b)
は位相変化前の副高周波、(c)は位相変化後の副高周
波、(d)は重ね合わせにより得られた合成高周波の各
波形を示す図。
(a)は当該装置の構造を模式的に示す縦断面図、
(b)は当該装置の載置台上における半径方向の電界強
度分布を示すグラフ。
Claims (2)
- 【請求項1】被処理体を収納する処理容器と、 この処理容器内に設けられた電極と、 この電極に高周波を供給するための高周波供給手段とを
備え、前記処理容器内において高周波によるプラズマを
生成するように構成されると共に、 前記高周波供給手段は、ほぼ正弦波の山と谷の頂点側部
分が略水平にならされた形状の波形を有する高周波を供
給するように構成されている、ことを特徴とするプラズ
マ処理装置。 - 【請求項2】前記高周波供給手段は、 ほぼ正弦波の波形を有した主高周波を生成する高周波発
生源と、 前記主高周波の一部に対して波形整形を施して、前記主
高周波の波形の山と谷の頂点側部分のみを取り出した形
状の波形を有した副高周波を生成する波形整形器と、 この波形整形器によって生成された副高周波の位相を前
記主高周波の位相に対して180度ずらす位相調整器
と、 この位相調整器によって位相がずらされた前記副高周波
と、前記主高周波とを重ね合わせる加算器とを有する、
ことを特徴とする請求項2記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (2)
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JP2000048001A JP2001237100A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | プラズマ処理装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000048001A JP2001237100A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001237100A true JP2001237100A (ja) | 2001-08-31 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000048001A Pending JP2001237100A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | プラズマ処理装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JP2001237100A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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---|---|---|---|---|
US5770922A (en) * | 1996-07-22 | 1998-06-23 | Eni Technologies, Inc. | Baseband V-I probe |
-
2000
- 2000-02-24 JP JP2000048001A patent/JP2001237100A/ja active Pending
-
2001
- 2001-02-22 US US09/789,612 patent/US6404134B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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---|---|
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A521 | Written amendment |
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