JP2002270577A - プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 - Google Patents
プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法Info
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- JP2002270577A JP2002270577A JP2001063055A JP2001063055A JP2002270577A JP 2002270577 A JP2002270577 A JP 2002270577A JP 2001063055 A JP2001063055 A JP 2001063055A JP 2001063055 A JP2001063055 A JP 2001063055A JP 2002270577 A JP2002270577 A JP 2002270577A
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- plasma processing
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマ処理中に電極に印可する電圧を正確
に測定し、基板上の薄膜の処理を安定化する。 【解決手段】 電極としての役割を兼ね備える基板ステ
ージ６を真空処理室１の大気側から絶縁性ブッシュ１１
および絶縁性のスペーサ８を介して、測定子（ボルト）
１０にて固定し、ボルト１０に電圧計１２を接続するこ
とで、プラズマ処理中に基板ステージ（電極）６にかか
る電圧値を直接、正確に測定し、所望の値にフィードバ
ック制御することで、基板上の薄膜の処理を安定化す
る。
に測定し、基板上の薄膜の処理を安定化する。 【解決手段】 電極としての役割を兼ね備える基板ステ
ージ６を真空処理室１の大気側から絶縁性ブッシュ１１
および絶縁性のスペーサ８を介して、測定子（ボルト）
１０にて固定し、ボルト１０に電圧計１２を接続するこ
とで、プラズマ処理中に基板ステージ（電極）６にかか
る電圧値を直接、正確に測定し、所望の値にフィードバ
ック制御することで、基板上の薄膜の処理を安定化す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁波を用いて処
理室内のガスを励起して発生させたプラズマを利用し基
板をプラズマ処理するプラズマ処理方法およびプラズマ
処理装置に関するものであり、より詳細には、半導体や
液晶等の電子デバイスの製造に利用される基板のドライ
エッチング処理をおこなうプラズマ処理方法およびプラ
ズマ処理装置にするものである。
理室内のガスを励起して発生させたプラズマを利用し基
板をプラズマ処理するプラズマ処理方法およびプラズマ
処理装置に関するものであり、より詳細には、半導体や
液晶等の電子デバイスの製造に利用される基板のドライ
エッチング処理をおこなうプラズマ処理方法およびプラ
ズマ処理装置にするものである。
【０００２】
【従来の技術】図２に従来のプラズマ処理装置の概略構
成図を示す。図２において、真空処理室１内の残留ガス
を真空排気手段２を用いて排気した状態で、次にバルブ
を閉から開にし図示していないガスタンクから反応ガス
を、ガス導入経路３とガス溜まり部４を通過させガス導
入プレート５の表面上に設けた複数のガス吹出し口を経
て、絶縁スペーサ８により真空処理室１の外壁と電気的
に絶縁された基板ステージ６上にシャワー状に反応ガス
を導入する。この状態で、電極の機能も持つ基板ステー
ジ６内に高周波電源１３から高周波電力を印加し発生し
た電磁波により真空処理室１内の反応ガスを励起し、基
板ステージ６に載置した基板７にプラズマ処理を開始す
る。
成図を示す。図２において、真空処理室１内の残留ガス
を真空排気手段２を用いて排気した状態で、次にバルブ
を閉から開にし図示していないガスタンクから反応ガス
を、ガス導入経路３とガス溜まり部４を通過させガス導
入プレート５の表面上に設けた複数のガス吹出し口を経
て、絶縁スペーサ８により真空処理室１の外壁と電気的
に絶縁された基板ステージ６上にシャワー状に反応ガス
を導入する。この状態で、電極の機能も持つ基板ステー
ジ６内に高周波電源１３から高周波電力を印加し発生し
た電磁波により真空処理室１内の反応ガスを励起し、基
板ステージ６に載置した基板７にプラズマ処理を開始す
る。
【０００３】このとき絶縁性ブッシュ１１により真空処
理室１の外壁および基板ステージ（電極）６と電気的に
絶縁された電圧測定子９の出力を電圧計１２により絶縁
リング１０表面の電圧を測定する。この測定した絶縁リ
ング１０表面の電圧を、基板７表面の電圧と同等である
として、基板７表面の電圧とする。ここで、電圧測定子
９により測定した電圧と基板ステージ（電極）６の電圧
差が所望の値となるように基板ステージ（電極）６に印
加する電圧を制御する。
理室１の外壁および基板ステージ（電極）６と電気的に
絶縁された電圧測定子９の出力を電圧計１２により絶縁
リング１０表面の電圧を測定する。この測定した絶縁リ
ング１０表面の電圧を、基板７表面の電圧と同等である
として、基板７表面の電圧とする。ここで、電圧測定子
９により測定した電圧と基板ステージ（電極）６の電圧
差が所望の値となるように基板ステージ（電極）６に印
加する電圧を制御する。
【０００４】こうして、基板ステージ（電極）６に印加
する電圧を制御しながら、基板７に所望のプラズマ処理
を行う。
する電圧を制御しながら、基板７に所望のプラズマ処理
を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、半導体や液晶等
の電子デバイスの回路形成に、より高精度で細密な基板
加工が要求されてきた。この要求を満たす基板上の薄膜
の微細加工や多層膜の微細加工をする場合には、プラズ
マ処理中の電極にかかる電圧値にわずかな変化により、
基板上の薄膜の加工精度が大きく影響される。
の電子デバイスの回路形成に、より高精度で細密な基板
加工が要求されてきた。この要求を満たす基板上の薄膜
の微細加工や多層膜の微細加工をする場合には、プラズ
マ処理中の電極にかかる電圧値にわずかな変化により、
基板上の薄膜の加工精度が大きく影響される。
【０００６】しかしながら、従来の技術では、電極に印
加する電圧を単に電源の設定値にあわせるだけのため、
プラズマ処理中に実際に電極にかかる電圧値の変化を確
認することができずにいた。その結果、電極と基板表面
の電圧差が正確に制御できずプラズマ処理が不安定にな
るため、基板上の薄膜の加工誤差が増加し、プラズマ処
理後の基板の不良が増加していた。
加する電圧を単に電源の設定値にあわせるだけのため、
プラズマ処理中に実際に電極にかかる電圧値の変化を確
認することができずにいた。その結果、電極と基板表面
の電圧差が正確に制御できずプラズマ処理が不安定にな
るため、基板上の薄膜の加工誤差が増加し、プラズマ処
理後の基板の不良が増加していた。
【０００７】また、高周波電源と電極を接続する回路に
測定子を設け電極の電圧を測定しても、電極の高周波電
源との接続部以外の電圧は測定できず、さらに高周波電
源の影響により実際の電極の電圧が正確に測定できなか
った。
測定子を設け電極の電圧を測定しても、電極の高周波電
源との接続部以外の電圧は測定できず、さらに高周波電
源の影響により実際の電極の電圧が正確に測定できなか
った。
【０００８】さらに、プラズマ処理を続けると、プラズ
マにより発生するプラズマ生成物が電極にしだいに付着
し、電極の電気特性が徐々に変化する。この電極の電気
特性が変わると、さらにプラズマ処理中に実際に電極に
かかる電圧値と電源の電圧値の差が大きくなり、より一
層基板上の薄膜の加工誤差が増加する。
マにより発生するプラズマ生成物が電極にしだいに付着
し、電極の電気特性が徐々に変化する。この電極の電気
特性が変わると、さらにプラズマ処理中に実際に電極に
かかる電圧値と電源の電圧値の差が大きくなり、より一
層基板上の薄膜の加工誤差が増加する。
【０００９】本発明は、上記従来の問題点を解決し、プ
ラズマ処理中に電極にかかる電圧値の変化を正確に確認
することができるプラズマ処理装置を提供することを目
的としている。
ラズマ処理中に電極にかかる電圧値の変化を正確に確認
することができるプラズマ処理装置を提供することを目
的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、プラズマ処理中の電極に印加された
電圧値を測定する測定手段を、高周波電源と電極を接続
する回路とは別の回路で電極に接続したことを特徴とす
る。
に、第１の発明は、プラズマ処理中の電極に印加された
電圧値を測定する測定手段を、高周波電源と電極を接続
する回路とは別の回路で電極に接続したことを特徴とす
る。
【００１１】この測定手段は、電極に接触させた測定子
と、前記測定子に接続した電圧計により構成してもよ
く、さらに、前記測定子は真空処理室の大気側より電極
を固定する固定機能も併せ持っていてもよい。
と、前記測定子に接続した電圧計により構成してもよ
く、さらに、前記測定子は真空処理室の大気側より電極
を固定する固定機能も併せ持っていてもよい。
【００１２】また第２の発明は、プラズマ処理中に、電
極と高周波電源を接続する回路以外にて電極の電圧と、
前記基板表面の電圧を測定し、測定した電極の電圧と基
板表面の電圧との電圧の差が所望の値となるように電極
に印可する高周波電力の電圧を制御することを特徴とす
る。
極と高周波電源を接続する回路以外にて電極の電圧と、
前記基板表面の電圧を測定し、測定した電極の電圧と基
板表面の電圧との電圧の差が所望の値となるように電極
に印可する高周波電力の電圧を制御することを特徴とす
る。
【００１３】これらの発明により、基板上の薄膜に全面
にわたり均一で誤差の少ない加工をすることが可能にな
る。
にわたり均一で誤差の少ない加工をすることが可能にな
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明のプラズマ処理装置
の実施の形態について、図１を参照して説明する。な
お、従来のプラズマ処理装置と同一の部分については同
一の符号をつけ説明を省略する。
の実施の形態について、図１を参照して説明する。な
お、従来のプラズマ処理装置と同一の部分については同
一の符号をつけ説明を省略する。
【００１５】図１は、本発明の実施の形態１のプラズマ
処理装置の概略構成図である。図１において従来の技術
と同様に、基板ステージ６に載置した基板７にプラズマ
処理を開始し、電圧測定子９の出力を電圧計１２により
測定、つまり擬似的に基板７の表面の電圧を測定する。
処理装置の概略構成図である。図１において従来の技術
と同様に、基板ステージ６に載置した基板７にプラズマ
処理を開始し、電圧測定子９の出力を電圧計１２により
測定、つまり擬似的に基板７の表面の電圧を測定する。
【００１６】この基板７の表面の電圧を測定するのと併
せて、基板ステージ（電極）６に直接接触させかつ真空
処理室の大気側から絶縁性ブッシュ１１により真空処理
室１の外壁と電気的に絶縁された電圧測定子（ボルト）
２１の電圧を電圧計１２により測定する。そして、電圧
測定子９により測定した電圧と、電圧測定子（ボルト）
２１より測定した電圧の電圧差が所望の値となるよう
に、基板ステージ（電極）６に印加する電圧をフィード
バック制御する。
せて、基板ステージ（電極）６に直接接触させかつ真空
処理室の大気側から絶縁性ブッシュ１１により真空処理
室１の外壁と電気的に絶縁された電圧測定子（ボルト）
２１の電圧を電圧計１２により測定する。そして、電圧
測定子９により測定した電圧と、電圧測定子（ボルト）
２１より測定した電圧の電圧差が所望の値となるよう
に、基板ステージ（電極）６に印加する電圧をフィード
バック制御する。
【００１７】このように、プラズマ処理中に電極の電圧
を正確に測定することで、電極と基板表面の電圧差が所
望の値となるように、正確かつ精密に電極に印加する電
圧のフィードバック制御が可能になる。つまりプラズマ
処理中の電極の電圧を直接測定しフィードバック制御す
ることで、基板上の薄膜に全面にわたり均一で誤差の少
ないプラズマによるエッチング加工が可能になる。
を正確に測定することで、電極と基板表面の電圧差が所
望の値となるように、正確かつ精密に電極に印加する電
圧のフィードバック制御が可能になる。つまりプラズマ
処理中の電極の電圧を直接測定しフィードバック制御す
ることで、基板上の薄膜に全面にわたり均一で誤差の少
ないプラズマによるエッチング加工が可能になる。
【００１８】なお、本実施の形態では電極の電圧を測定
する測定子を、真空処理室の大気側から電極を固定する
固定機能も有するボルトとしたが、基板の電圧を正確に
測定可能な測定子であれば、その種類は問わない。
する測定子を、真空処理室の大気側から電極を固定する
固定機能も有するボルトとしたが、基板の電圧を正確に
測定可能な測定子であれば、その種類は問わない。
【００１９】また、本実施の形態では電極の電圧を測定
する測定子を１個としたが、複数の測定子をもうけ、電
極面の複数の位置の電圧を測定してもよい。
する測定子を１個としたが、複数の測定子をもうけ、電
極面の複数の位置の電圧を測定してもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明のプラズマ処理装置
および方法によれば、プラズマ処理中の電極の電圧を正
確に測定し電極に印加する電圧をフィードバック制御す
ることで、電極と基板表面の電圧差を所望の値に正確に
制御することが可能になる。これにより、プラズマ処理
を安定させ基板上の薄膜に全面にわたり均一で誤差の少
ないプラズマによる加工が可能になる。
および方法によれば、プラズマ処理中の電極の電圧を正
確に測定し電極に印加する電圧をフィードバック制御す
ることで、電極と基板表面の電圧差を所望の値に正確に
制御することが可能になる。これにより、プラズマ処理
を安定させ基板上の薄膜に全面にわたり均一で誤差の少
ないプラズマによる加工が可能になる。
【００２１】また、プラズマ処理を続けることでプラズ
マにより発生するプラズマ生成物が電極にしだいに付着
し電極の電気特性が徐々に変化しても、電極の電圧を直
接測定することで、電極の電気特性の変化に影響されず
基板上の薄膜に全面にわたり均一で誤差の少ないプラズ
マ加工をすることができる。
マにより発生するプラズマ生成物が電極にしだいに付着
し電極の電気特性が徐々に変化しても、電極の電圧を直
接測定することで、電極の電気特性の変化に影響されず
基板上の薄膜に全面にわたり均一で誤差の少ないプラズ
マ加工をすることができる。
【図１】本発明の実施の形態のプラズマ処理装置を示す
概略図
概略図
【図２】従来のプラズマ処理装置を示す概略図
１ 真空処理室 ６ 基板ステージ（電極） ７ 基板 ８ 絶縁スペーサ ９ 電圧測定子 １０ 絶縁リング １１ 絶縁性ブッシュ １２ 電圧計 １３ 高周波電源 ２１ 電圧測定子（ボルト）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G075 AA30 AA42 AA61 BC06 BD14 CA25 CA47 CA65 DA02 EB01 EB41 EC21 EC25 5F004 AA01 BA04 BB11 BB12 BB13 CA03 CB05 5F045 AA08 BB01 BB02 BB03 BB08 BB10 DP03 EB02 EH04 EH13 EH19 EH20 GB04 GB15
Claims (4)
- 【請求項１】 真空処理室内にガスを導入し前記真空処
理室内の電極に高周波電源から高周波電圧を印加し電磁
波を発生することで前記真空処理室内にプラズマを発生
させ、前記真空処理室内の基板をプラズマ処理するプラ
ズマ処理装置において、 前記電極に印加された電圧値を測定する測定手段を、前
記高周波電源と前記電極を接続する回路とは別の回路で
前記電極に接続したことを特徴とするプラズマ処理装
置。 - 【請求項２】 前記測定手段は、前記電極に接触させた
測定子と、前記測定子に接続した電圧計により構成する
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】 前記測定子は前記真空処理室の大気側よ
り電極を固定する固定機能も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。 - 【請求項４】 真空処理室内にガスを導入し前記真空処
理室内の電極に高周波電源から高周波電圧を印加し電磁
波を発生することで前記真空処理室内にプラズマを発生
させ、前記真空処理室内の基板をプラズマ処理するプラ
ズマ処理方法において、 前記プラズマ処理中に、前記電極と前記高周波電源を接
続する回路とは別の回路で前記電極の電圧と、前記基板
表面の電圧を測定し、前記測定した電極の電圧と基板表
面の電圧との電圧の差が所望の値となるように前記高周
波電源から印加する高周波電圧を制御することを特徴と
するプラズマ処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001063055A JP4378887B2 (ja) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001063055A JP4378887B2 (ja) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002270577A true JP2002270577A (ja) | 2002-09-20 |
| JP4378887B2 JP4378887B2 (ja) | 2009-12-09 |
Family
ID=18922102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001063055A Expired - Lifetime JP4378887B2 (ja) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4378887B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007115867A (ja) * | 2005-10-20 | 2007-05-10 | Hitachi High-Technologies Corp | プラズマ処理装置およびプラズマ処理装置の制御方法 |
| KR100749169B1 (ko) | 2006-04-07 | 2007-08-14 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 | 플라즈마처리장치 |
| US8021723B2 (en) | 2007-11-27 | 2011-09-20 | Asm Japan K.K. | Method of plasma treatment using amplitude-modulated RF power |
| JP2013502718A (ja) * | 2009-08-21 | 2013-01-24 | ラム リサーチ コーポレーション | ウエハバイアス電位を測定するための方法および装置 |
-
2001
- 2001-03-07 JP JP2001063055A patent/JP4378887B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007115867A (ja) * | 2005-10-20 | 2007-05-10 | Hitachi High-Technologies Corp | プラズマ処理装置およびプラズマ処理装置の制御方法 |
| KR100749169B1 (ko) | 2006-04-07 | 2007-08-14 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 | 플라즈마처리장치 |
| US8021723B2 (en) | 2007-11-27 | 2011-09-20 | Asm Japan K.K. | Method of plasma treatment using amplitude-modulated RF power |
| JP2013502718A (ja) * | 2009-08-21 | 2013-01-24 | ラム リサーチ コーポレーション | ウエハバイアス電位を測定するための方法および装置 |
| US9299539B2 (en) | 2009-08-21 | 2016-03-29 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for measuring wafer bias potential |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4378887B2 (ja) | 2009-12-09 |
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