JP2001358126A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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Abstract
命を的確に検知することができるプラズマ処理装置を提
供する。 【解決手段】 少なくともフッ素原子を含むプロセスガ
スにマイクロ波を照射して生成したプラズマを利用し
て、真空雰囲気の処理室2内にて被処理物Wの処理を行
うプラズマ処理装置である。プラズマを生成する領域に
マイクロ波を導入するための石英ガラスから成るマイク
ロ波透過部材5を有する。マイクロ波透過部材5がプラ
ズマによりエッチングされた際に発生するSiFの発光
を検出する光検出手段8を有する。光検出手段8により
検出されたSiFの発光の強度を積算する機能を有する
監視手段11を有する。
Description
イクロ波を照射して生成したプラズマを利用して、真空
雰囲気の処理室内にて被処理物の処理を行うプラズマ処
理装置に関する。
ィスプレイ用ガラス基板といった被処理物を処理するた
めの装置として、プロセスガスにマイクロ波を照射して
プラズマを生成し、このプラズマからのイオンや活性種
を利用して被処理物のドライエッチング処理やアッシン
グ処理等を施すプラズマ処理装置がある。このプラズマ
処理装置を利用したプラズマ技術による微細加工、薄膜
形成等の表面処理は、例えば半導体の高集積化にとって
必要不可欠な技術となっている。
り、一例としては、マイクロ波導波管により導いたマイ
クロ波を、マイクロ波導波管に形成されたスロットアン
テナから放射して、真空容器内のプロセスガスにマイク
ロ波を照射してプラズマを生成し、このプラズマを利用
して被処理物にドライエッチングによる微細加工、薄膜
形成等の表面処理を施すものがある。
器の内部で生成したプラズマを被処理物の表面に接触さ
せ、プラズマ中のイオンや活性種等によりドライエッチ
ングやアッシング等の表面処理を施すものと、プラズマ
発生領域と処理室とを分離してプラズマからのダウンフ
ローを被処理物の表面に導いてドライエッチングやアッ
シング等の表面処理を施すものとがある。
は、放電管の内部のプロセスガスにマイクロ波を照射し
て放電管内にてプラズマを生成し、このプラズマにより
生成された活性種を処理室内に導いて被処理物の表面に
供給するタイプの装置がある。
生成する領域にマイクロ波を導入するためのマイクロ波
透過部材を備えており、マイクロ波透過部材は通常、石
英ガラスにて形成されている。
装置において、少なくともフッ素原子を含むプロセスガ
スを使用した場合、マイクロ波透過部材を構成する石英
ガラスがエッチングされてしまう。このため、マイクロ
波透過部材は適宜交換する必要があるが、従来は、交換
までの時間(石英寿命)を予め決めておいてその時間が
過ぎたら交換するようにしていた。
は、温度、マイクロ波パワー、処理時間等に応じて大き
く変化する。常に一定の条件の下で処理を行う場合には
予め決めておいた石英寿命によって時間管理にてマイク
ロ波透過部材を交換しても大きな問題はないが、各種の
処理条件を混用する場合には、予め決めておいた石英寿
命が最適とは限らない。すなわち、予め決めておいた石
英寿命に達する前にマイクロ波透過部材のエッチングが
進行して使用不可能となったり、或いは逆に、予め決め
ておいた石英寿命に達したにもかかわらず、さらに継続
して使用することが可能であったりするという問題があ
る。
成るマイクロ波透過部材の寿命を的確に検知することが
できるプラズマ処理装置を提供することにある。
に本発明は、少なくともフッ素原子を含むプロセスガス
にマイクロ波を照射して生成したプラズマを利用して、
真空雰囲気の処理室内にて被処理物の処理を行うプラズ
マ処理装置において、プラズマを生成する領域にマイク
ロ波を導入するための石英ガラスから成るマイクロ波透
過部材と、前記マイクロ波透過部材がプラズマによりエ
ッチングされた際に発生するSiFの発光を検出する光
検出手段と、前記光検出手段により検出されたSiFの
発光の強度を積算する機能を有する監視手段と、を備え
たことを特徴とする。
Fの発光の強度の積算値が所定の許容限界値を超えたか
否かを判定する機能をさらに有する。
0nmから275nmの波長範囲のSiFの発光の強度
を積算する。
iFの発光をその他の発光から区別することなく検出す
る光センサーと、SiFの発光をその他の発光から区別
するために、前記光センサーにて検出した発光を分光す
る分光器又はモノクロメーターと、を有する。
iFの発光をその他の発光から分離するための光学フィ
ルターと、前記光学フィルターを透過したSiFの発光
を検出するフォトセルと、を有する。
る領域は前記処理室から分離されて前記プラズマが前記
被処理物に接触しないように構成されている。
材は放電管である。
材は、前記処理室を内部に形成する真空容器の開口部を
封止する窓部材である。
るプラズマ処理装置について図面を参照して説明する。
ズマ処理装置は真空容器1を備えており、この真空容器
1の内部には、被処理物Wに対してエッチング等の処理
を施すための処理室2が形成されている。処理室2には
被処理物Wを載置するためのステージ3が設けられてい
る。
成されたマイクロ波透過窓部材5で封止されており、こ
のマイクロ波透過窓部材5は、プラズマを生成する領域
にマイクロ波を導入するためのマイクロ波透過部材を構
成している。真空容器1の内部には、プラズマを生成す
る領域を処理室2から分離してプラズマが被処理物に接
触しないようにする仕切板4が設けられており、この仕
切板4に形成された孔を介してプラズマ中の活性種がダ
ウンフローにて被処理物Wの表面に供給される。
原子を含むプロセスガスを真空容器1内に導入するため
のガス導入口6が形成されている。また、真空容器1の
底壁には、真空容器1の内部を排気するための排気口7
が形成されている。
導いたマイクロ波をスロットアンテナ14から放射し、
マイクロ波透過窓部材5を介して真空容器1内に導入し
てプロセスガスに照射することによりプラズマが生成さ
れる。
置は、マイクロ波透過窓部材5がプラズマによりエッチ
ングされた際に発生するSiFの発光を検出する光検出
手段8を備えており、この光検出手段8は、SiFの発
光をその他の発光から分離するための光学フィルター9
と、光学フィルター9を透過したSiFの発光を検出す
るフォトダイオード(フォトセル)10とから構成され
ている。光学フィルター9は、220nmから275n
mの波長範囲の発光を透過し、これによりSiFからの
発光を他の発光から区別して検出することができる。
続されており、この監視手段11は光検出手段8により
検出されたSiFの発光の強度を積算する機能を有して
いる。また、監視手段11は、SiFの発光の強度の積
算値が、予め決定された所定の許容限界値を超えたか否
かを判定する機能も有している。真空容器1の側壁に
は、発光を取り出すための観察窓が光透過部材12によ
って形成されている。
置においては、監視手段11により算出されたSiFの
発光の強度の積算値が、予め決定された所定の許容限界
値を超えた場合にマイクロ波透過窓部材5を交換するよ
うにする。
するSiFの発光強度の積算値を示したグラフであり、
処理条件を途中で切り換えたために積算値の増加率が途
中で変化している。このように処理条件の変化は、Si
Fの発光強度の積算値の増加率に反映される。
波長分布であり、220nmから275nmの波長範囲
がSiFの発光に対応する部分である。図3中の「T」
は放電開始時点からの連続放電時間(秒)を示してい
る。但し、T=0は放電開始前ではなく、放電開始直後
に相当する。
マ処理装置によれば、石英ガラスから成るマイクロ波透
過窓部材5がプラズマによりエッチングされた際に発生
するSiFの発光の強度を積算するようにしたので、こ
の積算値が所定の許容限界値を超えたことを確認するこ
とにより、処理条件が途中で切り換えられた場合でも、
マイクロ波透過窓部材5の寿命を的確に検知することが
できる。
マ処理装置について、図4を参照して説明する。
カルドライエッチング装置であり、図4に示したよう
に、プラズマを生成する領域にマイクロ波を導入するた
めのマイクロ波透過部材は石英ガラスから成る放電管2
0によって構成されている。この放電管20にはマイク
ロ波導波管21が接続されており、このマイクロ波導波
管21によって導かれたマイクロ波が放電管20の内部
のプロセスガスに照射され、これによりプラズマが生成
される。プロセスガスとしては、少なくともフッ素原子
を含むガスが使用される。
置は光検出手段22を備えており、この光検出手段22
は、SiFの発光をその他の発光から区別することなく
検出する光センサー23と、SiFの発光をその他の発
光から区別するために、光センサー23にて検出した発
光を分光する分光器24を備えている。なお、分光器2
4に代えてモノクロメーターを設けても良い。分光器2
4は監視手段25に接続されており、この監視手段25
は上述した第1実施形態における監視手段11と同様の
機能を有している。
置においては、上述した第1実施形態と同様、監視手段
25により算出されたSiFの発光の強度の積算値が、
予め決定された所定の許容限界値を超えた場合に放電管
20を交換するようにする。
するSiFの発光強度の積算値を示したグラフであり、
処理条件を途中で2回切り換えたために積算値の増加率
が途中で2回変化している。このように処理条件の変化
はSiFの発光強度の積算値の増加率に反映される。
マ処理装置によれば、石英ガラスから成る放電管20が
プラズマによりエッチングされた際に発生するSiFの
発光の強度を積算するようにしたので、この積算値が所
定の許容限界値を超えたことを確認することにより、処
理条件が途中で切り換えられた場合でも、放電管20の
寿命を的確に検知することができる。
処理装置によれば、マイクロ波透過部材がプラズマによ
りエッチングされた際に発生するSiFの発光の強度を
積算するようにしたので、この積算値が所定の許容限界
値を超えたことを確認することにより、処理条件が途中
で切り換えられた場合でも、マイクロ波透過部材の寿命
を的確に検知することができる。
の概略構成を示した図。
するSiFの発光強度の積算値を示した図。
ーに入射する光の波長分布を示した図。
の主要部の概略構成を示した図。
するSiFの発光強度の積算値を示した図。
Claims (8)
- 【請求項1】少なくともフッ素原子を含むプロセスガス
にマイクロ波を照射して生成したプラズマを利用して、
真空雰囲気の処理室内にて被処理物の処理を行うプラズ
マ処理装置において、 プラズマを生成する領域にマイクロ波を導入するための
石英ガラスから成るマイクロ波透過部材と、 前記マイクロ波透過部材がプラズマによりエッチングさ
れた際に発生するSiFの発光を検出する光検出手段
と、 前記光検出手段により検出されたSiFの発光の強度を
積算する機能を有する監視手段と、を備えたことを特徴
とするプラズマ処理装置。 - 【請求項2】前記監視手段は、SiFの発光の強度の積
算値が所定の許容限界値を超えたか否かを判定する機能
をさらに有することを特徴とする請求項1記載のプラズ
マ処理装置。 - 【請求項3】前記監視手段は、220nmから275n
mの波長範囲のSiFの発光の強度を積算することを特
徴とする請求項1又は2に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項4】前記光検出手段は、SiFの発光をその他
の発光から区別することなく検出する光センサーと、S
iFの発光をその他の発光から区別するために、前記光
センサーにて検出した発光を分光する分光器又はモノク
ロメーターと、を有することを特徴とする請求項1乃至
3のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項5】前記光検出手段は、SiFの発光をその他
の発光から分離するための光学フィルターと、前記光学
フィルターを透過したSiFの発光を検出するフォトセ
ルと、を有することを特徴とする請求項1乃至3のいず
れか一項に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項6】前記プラズマを生成する領域は前記処理室
から分離されて前記プラズマが前記被処理物に接触しな
いように構成されていることを特徴とする請求項1乃至
5のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項7】前記マイクロ波透過部材は放電管であるこ
とを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の
プラズマ処理装置。 - 【請求項8】前記マイクロ波透過部材は、前記処理室を
内部に形成する真空容器の開口部を封止する窓部材であ
ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記
載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
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JP2000178493A JP3901429B2 (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000178493A JP3901429B2 (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
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JP2001358126A true JP2001358126A (ja) | 2001-12-26 |
JP3901429B2 JP3901429B2 (ja) | 2007-04-04 |
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ID=18679911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000178493A Expired - Fee Related JP3901429B2 (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | プラズマ処理装置 |
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- 2000-06-14 JP JP2000178493A patent/JP3901429B2/ja not_active Expired - Fee Related
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