JP2001267305A - プラズマ処理装置 - Google Patents

プラズマ処理装置

Info

Publication number
JP2001267305A
JP2001267305A JP2000081735A JP2000081735A JP2001267305A JP 2001267305 A JP2001267305 A JP 2001267305A JP 2000081735 A JP2000081735 A JP 2000081735A JP 2000081735 A JP2000081735 A JP 2000081735A JP 2001267305 A JP2001267305 A JP 2001267305A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
antenna
high frequency
processing apparatus
processing chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000081735A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideyuki Kazumi
秀之 数見
Ichiro Sasaki
一郎 佐々木
Kenji Maeda
賢治 前田
Tsutomu Tetsuka
勉 手束
Hironori Kawahara
博宣 川原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2000081735A priority Critical patent/JP2001267305A/ja
Priority to TW090101926A priority patent/TWI221754B/zh
Priority to KR1020010008965A priority patent/KR20010091903A/ko
Priority to EP01104803A priority patent/EP1134774B1/en
Priority to DE60138239T priority patent/DE60138239D1/de
Priority to US09/793,443 priority patent/US6755935B2/en
Publication of JP2001267305A publication Critical patent/JP2001267305A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32541—Shape

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＶＨＦもしくはＵＨＦ帯の高周波と磁場とを用
いてプラズマ生成方式を用い広いパラメータ領域で、処
理に適したプラズマを実現する。 【解決手段】プラズマ処理装置として、真空容器と、該
真空容器内部にあってガスが供給される処理室と、該処
理室内に設けられ処理対象物を支持する支持電極と、Ｕ
ＨＦもしくはＶＨＦ帯の高周波を処理室に供給する高周
波導入手段と、前記処理室に磁場を形成する磁場形成手
段とを有し、前記高周波導入手段は、前記処理対象物に
対向する側の表面に溝もしくは段差を有しているアンテ
ナを具備する。 【効果】ＶＨＦもしくはＵＨＦ帯の高周波と磁場とを用
いてプラズマを生成する方式において、広いパラメータ
領域で、高密度，高均一のプラズマを実現するプラズマ
処理装置が提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマを利用し
て被処理物を処理するプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイス集積度が増加するにつ
れ、加工する被処理物であるウェハ径の拡大，回路パタ
ーンの微細化が進んでいる。そのため、プラズマを利用
して被処理物を処理する際には、例えば、ＲＦを用いた
平行平板型プラズマ処理装置（従来技術１）を用いてい
る。また、特開平９−２７４８５号公報（従来技術２）
には、誘導結合方式を用いたプラズマ処理装置が開示さ
れている。特開平７−３０７２００号公報には、プラズ
マ生成室内に導入波長の１／４長を有する複数のアンテ
ナを放射状に配置し、プラズマを生成するプラズマ処理
装置が開示されている。同様のアンテナ構造については
特開平９−２９３６８２号公報に、複数の対向する電極
に複数のアンテナが植立され、一方の電極に植立された
アンテナに対して、互いに平行でかつ食い違うように配
置（櫛状）した構造が記載されている(従来技術３)。ま
た、特開平１０−１３４９９５号公報には、ＵＨＦ帯の
高周波を同軸ケーブルによってディスク状のアンテナに
供給した平行平板型ＵＨＦ−プラズマ装置が記載され、
アンテナの直径を所定値に設定するプラズマ処理装置が
開示されている（従来技術４）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術１では、プラ
ズマ分布制御手段がないため、ガス種や圧力を変化させ
た時には、ラジカル組成や反応生成物の分布が変化する
ので、処理分布の均一化が困難になることがあるという
課題がある。
【０００４】従来技術２では、エッチングの選択比向上
と分布制御性の両立が困難になることがあるという課題
がある。
【０００５】従来技術３では、半径方向にプラズマ密度
を均一にすることは困難となることがあるという課題が
ある。
【０００６】従来技術４では、ガス，圧力，パワー等を
変化させた時の分布の調整が困難となるという課題があ
る。
【０００７】本発明の一つの目的は、ＶＨＦもしくはＵ
ＨＦ帯の高周波と磁場とを用いてプラズマを生成する方
式を用いて、広いパラメータ領域で、処理に適したプラ
ズマを実現するプラズマ処理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】本発明の一つの見方によ
れば、本発明は、真空容器と、該真空容器内部にあって
ガスが供給される処理室と、該処理室内に設けられ処理
対象物を支持する支持電極と、ＵＨＦもしくはＶＨＦ帯
の高周波を処理室に供給する高周波導入手段と、前記処
理室に磁場を形成する磁場形成手段とを有し、前記高周
波導入手段は、前記処理対象物に対向する側の表面に溝
もしくは段差を有しているアンテナを具備するプラズマ
処理装置にある。
【０００９】前記溝もしくは前記段差の深さ，幅は、プ
ラズマシースより厚く、かつ高周波の１／４波長より小
さいことが望ましい。また、前記アンテナの表面の部材
はＳｉもしくはＳｉＣであることが望ましい。また、前
記アンテナのプラズマに接する側の中央部に、円錐状の
突起もしくは窪みを持つことが望ましい。また、前記ア
ンテナが下側に向かって凹もしくは凸の一定の曲率を持
って湾曲する形状であることが望ましい。また、前記ア
ンテナの表面に高周波のskin depthより物理的に薄いも
しくは実効的に薄いＳｉもしくはＳｉＣ，Ｃで構成され
る板状部材を配置することが望ましい。またディスク状
アンテナにスリット開口部を設け、プラズマに接する側
にＳｉもしくはＳｉＣ，Ｃで構成される板状部材を配置
し、板状部材を介して高周波を前記処理室に供給するこ
とが望ましい。
【００１０】前記突起もしくは前記窪みは、ＵＨＦ帯も
しくはＶＨＦ帯の高周波をディスク状のアンテナに供給
し、磁場発生手段とを備えたプラズマ処理装置におい
て、ディスク状アンテナのプラズマ側に接する表面に設
けた凹凸と考えてもよい。この凹凸の大きさは、その間
にプラズマが侵入することができる程度すなわちプラズ
マシースよりも十分に厚く、少なくとも約１mm以上でか
つ高周波の１／４波長より小さいことが望ましい。さら
には、上記凹凸は約１cm以上の大きさであることが望ま
しい。またアンテナ表面の部材はＳｉもしくはＳｉＣで
あることが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】半導体デバイス集積度が増加する
につれ、加工する被処理物であるウェハ径の拡大，回路
パターンの微細化が進んでいる。このうち、酸化膜や低
誘電率絶縁膜を加工する絶縁膜エッチングでは、デバイ
ス構造の複雑化，加工幅の微細化と並んで加工膜種の多
様化に対応する必要が生じており、対レジストや対Ｓｉ
3Ｎ4に対する高選択比，垂直加工形状が求められてい
る。例えば酸化膜エッチングでは、炭素とフッ素を含む
フロロカーボンガスが用いられ、プラズマによって分解
されたフロロカーボンラジカル(ＣxＦy) の膜堆積とイ
オン入射によりエッチング反応が進行する。酸化膜，レ
ジスト，Ｓｉ3Ｎ4上に堆積するフロロカーボン膜の膜厚
や組成が異なることによって選択比が発現する。フロロ
カーボンラジカルとＦラジカルの密度比ＣxＦy／Ｆ が
高い方が高選択比が得られると考えられているが、一方
ＣｘＦｙの量や炭素の割合が増えるとエッチング反応が
停止することがある。フロロカーボンラジカルの組成は
プラズマの密度や電子温度のみならず、チャンバー壁で
の化学反応，リサイクリングによって支配される。また
反応生成物やその解離物がエッチングを阻害する。その
ため、酸化膜エッチングでは、ラジカルや反応生成物の
解離を支配するプラズマの密度，温度を制御するのがあ
り、大口径均一処理のためには、その分布制御が必要と
なる。
【００１２】また、高スループットすなわち高エッチン
グ速度を実現するためにはプラズマの高密度化が必須で
ある。これらを実現するための本発明の実施の形態を、
以下、参考例と実施例とを用いて説明する。各図で用い
られる同一符号は、同一物または相当物を示す。
【００１３】図１に、本発明の第１の実施例を示す。プ
ラズマ処理装置はガス導入系２を介しガスが導入される
処理室３と被処理物４を支持する支持台（電極）５とを
備えた真空容器１を有し、処理室内のガスは排気系６に
よって排気される。ＵＨＦもしくはＶＨＦ発生源７で発
生されたＵＨＦもしくはＶＨＦ帯の高周波８は整合器９
及び伝送線路１０を通して高周波電極１１に供給され
る。高周波電極１１と導体壁１２の間には誘電体１３が
充填されており、高周波は高周波導入手段１４を通し
て、処理室３に導入される。ＵＨＦもしくはＶＨＦ発生
源７とは別のＲＦ発生源１５が設けられ、ＲＦ帯の高周
波が同じく高周波電極１１に供給される。真空容器１の
周囲には磁場形成手段１６があり、処理室３内に磁場を
形成する。高周波電極には、ディスク状アンテナ１７が
接続される。図１の右側は、ディスク状アンテナ１７形
状を説明するためにディスク状アンテナ１７近傍を抜粋
したものである。ディスク状アンテナ１７の表面には同
心円上に溝もしくは段差１８が形成されていることを特
徴とする。
【００１４】図７乃至図９（ＵＨＦ周波数４５０ＭＨ
ｚ）に示す体系で、溝もしくは段差１８によるプラズマ
均一化のメカニズムについて説明する。図７(ａ)は、Ｕ
ＨＦ−ＥＣＲの模式図である。図７（ａ）（ｂ）及び図
８（ａ）（ｂ）の各図の左端の縦線は、図７（ａ）は、
ＵＨＦ−ＥＣＲの中心軸に対応し、縮尺は略同一であ
る。ＵＨＦの電界はプラズマとアンテナの間に形成され
るシース中を伝播する。例として半径１５０mmのディス
ク状アンテナの場合で代表して説明する。図７（ｂ）
に、溝もしくは段差１８の無い場合の電界分布及びアン
テナ直下の電界ベクトルを示す。溝もしくは段差１８の
無い場合、アンテナ下の電界分布は端部を除いてｚ方向
成分のみを持ち、中央部が高く、管内波長の１／４の位
置（今の場合半径１１０mm付近）で節を持ち、また電極
端で０となるような凸分布（ベッセル関数）となる。そ
の結果、次に示す外部磁場が無い場合、ｒ＝１１０mm付
近のプラズマ密度が低く不均一となる。外部磁場として
図８（ａ)(ｂ）のような発散型磁場（中央部の磁場強度
が大きく、周辺部にいくに連れ、強度が下がる）を用い
た場合、プラズマへの吸収パワーＰ＝σＥＥ*はｒ＝６
０mm付近で最大となる。その結果、プラズマ分布はｒ＝
６０mm付近でピークを持つ分布となる。これはＰが電界
の絶対値｜Ｅ｜とＥとＢのベクトル積の大きさ｜Ｅ×Ｂ
｜によって決まるため、中心付近は電界強度｜Ｅ｜は高
いがＥとＢは平行であるから｜Ｅ×Ｂ｜＝０、アンテナ
端部はＥ〜０であるから｜Ｅ｜，｜Ｅ×Ｂ｜共に小さく
なるためである。一方、本発明の一例として、ディスク
状アンテナにｒ＝１００mmの位置に高さ１０mm，幅１０
mmのリングを取付け、段差を設けると、図９（ａ）に示
すような電界分布となる。プラズマはアンテナ部の形状
にそって形成されるため、リングによる段差部にｒ方向
成分Ｅｒが生ずる。そのため、外部磁場との相互作用Ｅ
×Ｂの値が大きくなり、この部分でのプラズマ生成が増
える。電極上でのプラズマ密度は図９（ｂ）に示すよう
に、段差によってｒ＝１００mmより外側のプラズマ分布
が平坦化する。
【００１５】次に溝もしくは段差１８を配置すべき位置
について記述する。図１０に、溝もしくは段差１８の無
いディスク状アンテナを用いた時の磁場配位とプラズマ
分布との関係を参考例として示す。ここで、周波数４５
０ＭＨｚに対応する電子サイクロトロン周波数は１６０
Gauss であり、この位置をＥＣＲ位置として１つの指標
とし、アンテナからの距離をパラメータとして示した。
ＥＣＲ位置がプラスはアンテナより上側、即ち処理室の
外側、マイナスをアンテナより下側即ち処理室内と定義
した。このＥＣＲ位置によって分布が変化しているのが
判る。例えばＥＣＲ位置＝−３０mmの時は、中央部のプ
ラズマ密度が落ち込んだ分布をしている。この場合、プ
ラズマを均一にするためには、ディスク状アンテナの中
央部に段差１８を作る。例えば内半径２０mm、外半径３
０mmのリングを配置し、そのリングの内側でＥｒ(電界
の半径方向成分)を生成し、外部磁場のｚ成分Ｂｚとの
相互作用によってプラズマを生成させる。またＥＣＲ位
置＝＋１０mmの場合、周辺部のプラズマ密度が低いの
で、前記のようにアンテナ周辺部、例えばｒ＝１１０mm
に溝もしくは段差１８を設けて、この部分のプラズマ密
度を上昇させる。
【００１６】溝もしくは段差１８の深さもしくは幅につ
いては、それによって作られる空間の部分にプラズマが
侵入することができれば良く、対象とするプラズマ密度
に対するシース長よりも大きければ良い。具体的には、
少なくとも約１mm以上でかつ高周波の１／４波長より小
さいことが望ましい。さらには約１cm以上の大きさであ
ることが望ましい。また溝もしくは段差１８の位置につ
いては、上記のように使用する磁場配位によって変わる
が、外部磁場と直交するような電界を発生できる位置で
あれば良い。なお上記では周波数４５０ＭＨｚの場合に
ついて記述したが、電界の分布は周波数で一意的に決定
されるので、使用周波数によって自ずと溝もしくは段差
の配置は決定され得る。溝もしくは段差１８は複数あっ
ても良い。
【００１７】図２に、本発明の第２の実施例を示す。プ
ラズマ処理装置に用いられる、電極及びアンテナの構成
に着目している。図１記載の実施例において、ディスク
状アンテナ１７のプラズマに接する側の中央部に、円錐
状の突起もしくは窪み１９ａ，１９ｂを持つことを特徴
とする。突起もしくは窪みの大きさは第１の実施例の記
述に従う。突起もしくは窪み１９ａ，１９ｂによって中
心部に電界のＥｒ成分を発生させる。外部磁場Ｂｚとの
相互作用により、中央部でも電子サイクロトロン共鳴加
熱を行い、中央部のプラズマ密度を上げる（通常外部磁
場は、軸対称のため中央部ｒ＝０はＢｚ成分のみをもつ
ので、円錐状の突起もしくは窪みの無い場合はＥ×Ｂ＝
０）。
【００１８】図３に、本発明の第３の実施例を示す。プ
ラズマ処理装置に用いられる、電極及びアンテナの構成
に着目している。図１及び図２記載の実施例において、
プラズマに接する電極もしくはアンテナの表面部材をＳ
ｉもしくはＳｉＣ，Ｃで構成し、前記の溝もしくは段差
１８を構成する部材，突起もしくは窪み１９ａ，19ｂを
構成する部材２０がアンテナ材質と同じであることを特
徴とする。
【００１９】なお前記のようにＵＨＦ電界を局所的に変
化させるためには、ＳｉもしくはＳｉＣ，ＣがＵＨＦに
対して導体として作用すればよく、そのためには各部材
の厚さがＵＨＦのskin depthより十分厚ければよい。周
波数４５０ＭＨｚを使用する場合、Ｓｉの抵抗率として
０.１Ωcm 以下の部材で構成すれば、導体を置いたこと
と同じとなる。ＳｉもしくはＳｉＣ，Ｃはプラズマ中の
Ｆ濃度を制御する役割をする。
【００２０】図４に、本発明の第４の実施例を示す。プ
ラズマ処理装置に用いられるディスク状アンテナが下側
に向かって凹１７ａもしくは凸１７ｂの一定の曲率を持
って湾曲し、プラズマに接するアンテナ表面が一平面状
にないことを特徴とする。アンテナ表面の部材はＳｉも
しくはＳｉＣ，Ｃであることが望ましい。
【００２１】図５に、本発明の第５の実施例を示す。デ
ィスク状アンテナ１７の表面に溝もしくは段差１８、も
しくは円錐状の突起，窪み１９ａ，１９ｂを設け、処理
室３側にＳｉもしくはＳｉＣ，Ｃで構成される板状部材
２１を配置し、板状部材２１を介してＵＨＦもしくはＶ
ＨＦの高周波を処理室３に供給することを特徴とする。
ＳｉもしくはＳｉＣ，Ｃの板状部材の厚さは、周波数と
抵抗率とで決定される表皮厚さより小さいものを用い
る。例えば、部材をＳｉ，高周波の周波数を450ＭＨｚ
とすると、抵抗率では１−１００ΩcmとなるＳｉ、厚さ
としては１０mm程度を用いることが望ましい。これによ
り、ディスク状アンテナ１７の表面の凹凸による発生し
た電界のｒ成分Ｅｒが処理室側にも染み出すので、この
部分の磁場との相互作用で、前記のようにプラズマの吸
収パワー分布すなわちプラズマ分布を局所的に変化させ
る。また電界強度の調整手段として、ディスク状アンテ
ナ１７と板状部材２１の間に誘電体もしくは空隙で構成
される導波路２２を設けてもよい。
【００２２】図６に、本発明の第６の実施例を示す。プ
ラズマ処理装置に用いられる電極及びアンテナの構成を
示す。電極１１に接続されたディスク状アンテナ１７に
スリット開口部２３を設け、処理室３側にＳｉもしくは
ＳｉＣ，Ｃで構成される板状部材２１を配置し、板状部
材２１を介してＵＨＦもしくはＶＨＦの高周波を処理室
３に供給することを特徴とする。スリット開口部２３
は、まず、高周波電界の方向を変化させるべき箇所に配
置すれば良い。電界は導体に対して垂直成分しか持ち得
ないので、ディスク状アンテナ１７のみを用いた場合、
Ｅｚ成分しか持たないが、スリットを開けると必然的に
Ｅｒ成分が生成される。外部磁場とによってスリット開
口部でＥ×Ｂ≠０となるので、この部分にプラズマが生
成されることになる。前記のように元々凸のプラズマ分
布の場合、周辺部ｒ＞１００mmの位置のプラズマ密度を
上昇させるためには、ｒ＝１２０mmの位置に幅１０mmの
スリット開口部を設ければ良い。また軸対称性を確保す
るため、スリットは同心円上に円周方向に数箇所開けれ
ばよい。この時スリット開口部での電界を強めようとす
ると、スリット開口部の長さは管内波長の１／２λの整
数倍とすれば良い。スリット開口部へ充填材として誘電
体（比誘電率εr）を用いると、λ＝ｃ／ｆ／（εr）
1/2であり、石英εr＝３.５，ｆ＝４５０ＭＨｚの場合
はλ／２〜１８cmであるから、長さ（円弧）１８cmのス
リット開口部をｒ＝１２０mmの位置（円周７５４mm）に
円周方向に３個開ければ効率が良い（図６（ａ））。さ
らには、より強く電界を発生させるためには、スリット
開口部となる位置が電界の腹となるようにアンテナ裏面
の誘電体の誘電率や導波路の大きさを変化させればよ
い。例えば上記の場合、アンテナ裏面の誘電体として石
英を用いれば良い。
【００２３】また中央部と周辺部を共に強めようとする
と、例えば図６（ｂ）のように半径方向、及び円周方向
に複数個スリット開口部を設ければよい。
【００２４】上記のように構成した本発明の実施例にお
いては、ディスク状アンテナの表面に凹凸を付け、半径
方向に電極の厚さや高周波が透過する導波路（Ｓｉ，Ｓ
ｉＣ，Ｃから構成される部材を含む）の厚さを変化させ
たので、１）半径方向の電界強度の分布を変化させる、
２）凹凸によって電界の方向を変化させる、即ちＥとＢ
の成す角度を変えることによりプラズマへ投入されるパ
ワーＰ＝ＪＥの分布を変化させることができるので、プ
ラズマ分布の制御範囲を広げることが可能になる。この
電界制御手段と磁場発生手段の組み合わせによって、圧
力やガス種，パワー等のプロセスパラメータの変化に対
応して、プラズマ分布を制御することが可能となる。
【００２５】以上のように、ＶＨＦもしくはＵＨＦ帯の
高周波と磁場とを用いてプラズマを生成する方式におい
て、広いパラメータ領域で、高密度，高均一のプラズマ
を実現するプラズマ処理装置が提供できる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、ＶＨＦもしくはＵＨＦ
帯の高周波と磁場とを用いてプラズマを生成する方式を
用い、広いパラメータ領域で、処理に適したプラズマを
生成するプラズマ処理装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例によるプラズマ処理装置
を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例によるアンテナ構成を示
す図である。
【図３】本発明の第３の実施例によるアンテナ構成を示
す図である。
【図４】本発明の第４の実施例によるアンテナ構成を示
す図である。
【図５】本発明の第５の実施例によるアンテナ構成を示
す図である。
【図６】本発明の第６の実施例によるアンテナ構成を示
す図である。
【図７】本発明の第１の実施例における作用及び効果を
説明する図。
【図８】本発明の第１の実施例における作用及び効果を
説明する図。
【図９】本発明の第１の実施例における作用及び効果を
説明する図。
【図１０】参考例に対する計算結果を説明する図であ
る。
【符号の説明】
１…真空容器、２…ガス導入系、３…処理室、４…被処
理物、５…支持台（電極）、６…排気系、７…ＵＨＦも
しくはＶＨＦ発生源、８…ＵＨＦ，ＶＨＦ帯の高周波、
９…整合器、１０…伝送線路、１１…高周波電極、１２
…導体壁、１３…誘電体、１４…高周波導入手段、１５
…ＲＦ発生源、１６…磁場形成手段、１７（１７ａ，１
７ｂ）…ディスク状アンテナ、１８（１８ａ，１８ｂ）
…溝（もしくは段差）、１９（１９ａ，１９ｂ）…突起
（もしくは窪み）２０…段差構成部材（Ｓｉ，ＳｉＣ，
Ｃ）、２１…板状部材（Ｓｉ，ＳｉＣ，Ｃ）、２２…導
波路（空隙）、２３…スリット開口部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 賢治 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 手束 勉 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 川原 博宣 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 Ｆターム(参考） 4G075 AA24 AA30 BC06 CA25 CA47 EA05 EB01 EC21 FC15 4K057 DA11 DA13 DA16 DD03 DD08 DM06 DM09 DM18 DM23 DN01 5F004 AA01 BA06 BA14 BB07 BB13 BB29 DA00 DB00

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】真空容器と、該真空容器内部にあってガス
    が供給される処理室と、該処理室内に設けられ処理対象
    物を支持する支持電極と、 ＵＨＦもしくはＶＨＦ帯の高周波を処理室に供給する高
    周波導入手段と、 前記処理室に磁場を形成する磁場形成手段とを有し、 前記高周波導入手段は、前記処理対象物に対向する側の
    表面に溝もしくは段差を有しているアンテナを具備する
    プラズマ処理装置。
  2. 【請求項２】請求項１において、前記突起もしくは前記
    窪みの大きさは、プラズマシースより厚く、かつ高周波
    の１／４波長より小さいプラズマ処理装置。
  3. 【請求項３】請求項１において、 前記アンテナのプラズマに接する側の中央部に、円錐状
    の突起もしくは窪みを持つプラズマ処理装置。
  4. 【請求項４】請求項１及び２において、 前記アンテナの表面の部材はＳｉ，ＳｉＣもしくはＣで
    あり、前記の溝もしくは段差を構成する部材，突起もし
    くは窪みもアンテナ材質と同じであることを特徴とする
    プラズマ処理装置。
  5. 【請求項５】請求項１において、 前記アンテナが下側に向かって凹もしくは凸の一定の曲
    率を持って湾曲する形状であるプラズマ処理装置。
  6. 【請求項６】請求項１において、 前記アンテナの表面に、ＳｉもしくはＳｉＣ，Ｃで構成
    される板状部材を配置するプラズマ処理装置であり、こ
    の板状部材の実効厚さはＵＨＦもしくはＶＨＦ帯の高周
    波のskin depthよりも薄く、この板状部材を通して高周
    波を処理室側に導入するプラズマ処理装置。
  7. 【請求項７】請求項１において、 前記アンテナにスリット開口部を設け、処理室側にＳｉ
    もしくはＳｉＣ，Ｃで構成される板状部材を配置し、板
    状部材を介してＵＨＦもしくはＶＨＦの高周波を処理室
    に供給するプラズマ処理装置。
JP2000081735A 2000-03-17 2000-03-17 プラズマ処理装置 Pending JP2001267305A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000081735A JP2001267305A (ja) 2000-03-17 2000-03-17 プラズマ処理装置
TW090101926A TWI221754B (en) 2000-03-17 2001-01-31 Plasma processing apparatus
KR1020010008965A KR20010091903A (ko) 2000-03-17 2001-02-22 플라즈마 처리 장치
EP01104803A EP1134774B1 (en) 2000-03-17 2001-02-27 Plasma processing apparatus
DE60138239T DE60138239D1 (de) 2000-03-17 2001-02-27 Plasmabehandlungsgerät
US09/793,443 US6755935B2 (en) 2000-03-17 2001-02-27 Plasma processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000081735A JP2001267305A (ja) 2000-03-17 2000-03-17 プラズマ処理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001267305A true JP2001267305A (ja) 2001-09-28

Family

ID=18598629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000081735A Pending JP2001267305A (ja) 2000-03-17 2000-03-17 プラズマ処理装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6755935B2 (ja)
EP (1) EP1134774B1 (ja)
JP (1) JP2001267305A (ja)
KR (1) KR20010091903A (ja)
DE (1) DE60138239D1 (ja)
TW (1) TWI221754B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007059567A (ja) * 2005-08-24 2007-03-08 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置
JP2007520047A (ja) * 2004-01-28 2007-07-19 東京エレクトロン株式会社 大規模誘導結合プラズマ源用の小型な分布型誘導素子

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3591642B2 (ja) * 2001-02-07 2004-11-24 株式会社日立製作所 プラズマ処理装置
JP4753276B2 (ja) * 2002-11-26 2011-08-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP2005033055A (ja) * 2003-07-08 2005-02-03 Canon Inc 放射状スロットに円弧状スロットを併設したマルチスロットアンテナを用いた表面波プラズマ処理装置
US7318947B1 (en) 2004-08-31 2008-01-15 Western Digital (Fremont), Llc Method and apparatus for controlling magnetostriction in a spin valve sensor
KR100737358B1 (ko) * 2004-12-08 2007-07-09 한국전자통신연구원 음성/비음성 검증 방법 및 이를 이용한 음성 인식 장치
EP2108714B1 (en) * 2007-01-29 2014-03-12 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Microwave plasma cvd system
DE102009015178B4 (de) * 2009-03-19 2012-09-06 Forschungs- Und Applikationslabor Plasmatechnik Gmbh Dresden Vorrichtung und Verfahren für die plasmagestützte Oberflächenmodifizierung von Substraten im Vakuum
KR101255720B1 (ko) * 2009-10-16 2013-04-17 주성엔지니어링(주) 유도 결합 플라즈마 장치
JP5702968B2 (ja) * 2010-08-11 2015-04-15 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ制御方法
GB201021855D0 (en) 2010-12-23 2011-02-02 Element Six Ltd Microwave power delivery system for plasma reactors
GB201021860D0 (en) 2010-12-23 2011-02-02 Element Six Ltd A microwave plasma reactor for diamond synthesis
GB201021870D0 (en) 2010-12-23 2011-02-02 Element Six Ltd A microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material
GB201021865D0 (en) 2010-12-23 2011-02-02 Element Six Ltd A microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material
GB201021853D0 (en) 2010-12-23 2011-02-02 Element Six Ltd A microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material
GB201021913D0 (en) 2010-12-23 2011-02-02 Element Six Ltd Microwave plasma reactors and substrates for synthetic diamond manufacture
RU2555018C2 (ru) 2010-12-23 2015-07-10 Элемент Сикс Лимитед Контролируемое легирование синтетического алмазного материала
US20190244793A1 (en) * 2018-02-05 2019-08-08 Lam Research Corporation Tapered upper electrode for uniformity control in plasma processing

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4342901A (en) * 1980-08-11 1982-08-03 Eaton Corporation Plasma etching electrode
US6251792B1 (en) * 1990-07-31 2001-06-26 Applied Materials, Inc. Plasma etch processes
DE4109619C1 (ja) * 1991-03-23 1992-08-06 Leybold Ag, 6450 Hanau, De
JP2641390B2 (ja) * 1994-05-12 1997-08-13 日本電気株式会社 プラズマ処理装置
JP3107971B2 (ja) * 1994-05-17 2000-11-13 株式会社半導体エネルギー研究所 気相反応装置
JP3257328B2 (ja) * 1995-03-16 2002-02-18 株式会社日立製作所 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
KR100290813B1 (ko) * 1995-08-17 2001-06-01 히가시 데쓰로 플라스마 처리장치
TW312815B (ja) 1995-12-15 1997-08-11 Hitachi Ltd
US5683548A (en) * 1996-02-22 1997-11-04 Motorola, Inc. Inductively coupled plasma reactor and process
JPH10134995A (ja) * 1996-10-28 1998-05-22 Toshiba Corp プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
TW403959B (en) * 1996-11-27 2000-09-01 Hitachi Ltd Plasma treatment device
US5824607A (en) * 1997-02-06 1998-10-20 Applied Materials, Inc. Plasma confinement for an inductively coupled plasma reactor
US6035868A (en) * 1997-03-31 2000-03-14 Lam Research Corporation Method and apparatus for control of deposit build-up on an inner surface of a plasma processing chamber
US6028394A (en) * 1998-03-24 2000-02-22 International Business Machines Corporation Cold electron plasma reactive ion etching using a rotating electromagnetic filter
JP2001023959A (ja) * 1999-07-05 2001-01-26 Mitsubishi Electric Corp プラズマ処理装置
JP2002075969A (ja) * 2000-08-25 2002-03-15 Hitachi Ltd プラズマ処理装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007520047A (ja) * 2004-01-28 2007-07-19 東京エレクトロン株式会社 大規模誘導結合プラズマ源用の小型な分布型誘導素子
JP2007059567A (ja) * 2005-08-24 2007-03-08 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置
JP4628900B2 (ja) * 2005-08-24 2011-02-09 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
US8926790B2 (en) 2005-08-24 2015-01-06 Hitachi High-Technologies Corporation Plasma processing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
TWI221754B (en) 2004-10-01
DE60138239D1 (de) 2009-05-20
KR20010091903A (ko) 2001-10-23
EP1134774B1 (en) 2009-04-08
US6755935B2 (en) 2004-06-29
EP1134774A2 (en) 2001-09-19
EP1134774A3 (en) 2005-01-19
US20010023663A1 (en) 2001-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001267305A (ja) プラズマ処理装置
KR100498584B1 (ko) 플라즈마처리장치및플라즈마처리방법
JP3114873B2 (ja) プラズマ処理装置、及び、蒸着或いはエッチングの方法
JP3174981B2 (ja) ヘリコン波プラズマ処理装置
KR100549554B1 (ko) 플라즈마처리장치 및 플라즈마처리방법
JP3066007B2 (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JPH05347277A (ja) 基体および薄膜の表面の正確な成形のためのプラズマエッチング領域の閉込め方法および装置
KR20010072968A (ko) 향상된 고정 균등 링 설계
KR20010024504A (ko) 플라즈마의 밀도분포를 조정하기 위한 장치 및 방법
JP2002246368A (ja) ウェハー表面径方向均一プラズマを用いるウェハー処理システム
JP2003243378A (ja) 解離及びイオン化の空間的制御のためのプラズマ処理装置
JPH11135438A (ja) 半導体プラズマ処理装置
JPH09289193A (ja) プラズマ発生装置及びその方法、並びにプラズマ処理装置及びその方法
JPH03262119A (ja) プラズマ処理方法およびその装置
JP2000164583A (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JPH10134995A (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP3408994B2 (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置の制御方法
JP3774965B2 (ja) プラズマ処理装置
JP2005223367A (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JPH03191074A (ja) マイクロ波プラズマ処理装置
KR100785960B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
JPH09115882A (ja) プラズマ処理方法およびその装置
JP3761474B2 (ja) プラズマ処理装置
JPH06120169A (ja) プラズマ生成装置
JP2000348897A (ja) プラズマ処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040402

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050412

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050613

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050913