JP2003051492A - プラズマ処理方法及び装置 - Google Patents
プラズマ処理方法及び装置Info
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Abstract
損失を低減するとともに処理の均一性を確保できるプラ
ズマ処理方法及び装置を提供する。 【解決手段】 コイルまたはアンテナに高周波電圧を印
加し、誘電板を介して真空容器内に電磁波を導入するこ
とによりプラズマを発生させ、基板を処理するプラズマ
処理方法及び装置において、誘電板をヒータ3にて加熱
するようにし、かつそのヒータ3は、基板の中心の真上
を中心とする同心円状に配設した円弧群を有しかつ径の
異なる円弧の端同士を径方向に接続することにより連続
させた電熱線11にて構成し、コイルまたはアンテナと
電熱線11の交差角度が変化しないようにして高均一な
処理を行え、また外周部のドーナツ状の領域の開口率を
大きくして高効率な処理を行えるようにした。
Description
等のプラズマ処理に関し、特に高周波誘導方式のプラズ
マ処理方法及び装置に関するものである。
細化に対応して、ドライエッチング技術においては高ア
スペクト比の加工を実現することが、またプラズマCV
D技術においては高アスペクト比の埋め込みを実現する
ことが要請され、そのためにより高真空でプラズマ処理
を行うことが求められている。
は、高真空において高密度プラズマを発生すると、被処
理基板表面に形成されるイオンシース中でイオンが中性
ガス粒子等と衝突する確率が小さくなるために、イオン
の方向性が被処理基板に向かって揃い、また電離度が高
いために被処理基板に達するイオン対中性ラジカルの入
射粒子束の比が大きくなる。したがって、エッチング異
方性が高められ、高アスペクト比の加工が可能となる。
を発生させることができるプラズマ処理装置の1つとし
て、コイルまたはアンテナに高周波電圧を印加すること
よって真空容器内に電磁波を導入し、プラズマを発生さ
せる高周波誘導方式のプラズマ処理装置がある。この方
式のプラズマ処理装置は、真空容器内に高周波磁界を発
生させ、その高周波磁界によって真空容器内に誘導磁界
を発生させて電子の加速を行い、プラズマを発生させる
もので、コイル電流を大きくすれば高真空においても高
密度プラズマを発生することができ、十分な処理速度を
得ることができる。
の一例を、図3を参照して説明する。図3において、真
空容器21内を排気手段22にて排気しつつガス導入手
段23にて適当なガスを導入して真空容器21内を適当
な圧力に保ちながら、コイルまたはアンテナ25にコイ
ルまたはアンテナ用の高周波電源26により高周波電力
を印加すると、誘電板24を介して真空容器21内に電
磁波が導入されてプラズマが発生し、電極27上の被処
理基板28に対してエッチング、堆積、表面改質等のプ
ラズマ処理を行うことができる。このとき、電極27に
も電極用の高周波電源29により高周波電圧を印加する
ことで、被処理基板28に到達するイオンエネルギーを
制御することができる。
るのを防止し、またプラズマによる誘電板24のエッチ
ングを防止する作用も奏する誘電板加熱用のヒータであ
り、図4に示すように、電熱線31を全体形状が格子状
になるように等分布に配置して構成されている。このヒ
ータ30において、電熱線31以外の部分が占める割合
であるヒータの開口率は、ヒータ全面で均一で、80〜
85%にするのが一般的である。
デバイスの微細化により、より高均一なプラズマ処理が
要求されてきている。特に、液晶用途などでは、被処理
基板自体の大型化により、広範囲で高均一なプラズマ処
理が要求されてきている。
状は通常上方から見た場合円形であり、図3、図4に示
した従来の構成では、誘電板加熱用のヒータ30の電熱
線31の配設パターンが格子状であるため、コイル25
と電熱線31の交差する角度が変化し、そのため均一な
プラズマを得ることができないという問題があることが
判明した。
ら発生する磁界は、その外周部が最も強いため、誘電板
加熱用のヒータ30の電熱線31のパターンにおいて
も、外周部の開口率が最もプラズマ密度に大きな影響を
与えるが、図3、図4の構成ではヒータ全面に電熱線3
1が等分布で配置されているため、効率が悪くなるとい
う問題があることも判明した。
で格子状に等分布に配置したヒータ30を用いて、被処
理基板28上の48箇所の測定点での電子密度を測定し
た結果、電子密度の平均値はIsat =2.41mA/cm
2 となり、その48箇所における均一性を示す電子密度
のばらつきは±24.1%であった。このときの条件
は、被処理基板28として680×880mmの矩形ガ
ラス基板を用い、使用ガスはAr=1000sccm、
圧力2Pa、高周波電力値は12kWである。同条件
で、誘電板加熱用のヒータ30を用いないで測定した場
合、電子密度の平均値はIsat =3.53mA/cm2 、
均一性は±22.2%であったから、ヒータ30の配置
により31.7%の損失、1.9%の均一性悪化が生じ
たことになる。
への反応生成物の付着を防止し、かつ処理の均一性を確
保できるとともに損失を低減できるプラズマ処理方法及
び装置を提供することを目的としている。
法は、コイルまたはアンテナに高周波電圧を印加し、複
数に分割した誘電板を介して真空容器内に電磁波を導入
することによりプラズマを発生させ、基板を処理するプ
ラズマ処理方法において、基板の中心の真上を中心とす
る同心円状に配設されかつ同一径のものが周方向に断続
されている円弧群を有し、かつ径の異なる円弧の端同士
を径方向に接続することにより分割された各誘電板毎に
連続させた電熱線にて、分割された各誘電板を加熱する
ものであり、誘電板への反応生成物の付着を防止でき、
かつコイルまたはアンテナと電熱線の交差角度が変化せ
ず、均一なプラズマを得て高均一な処理を行うことがで
きる。
させると、コイルまたはアンテナから発する磁界の強い
部分の配置密度を小さくすることで、効率を向上するこ
とができる。
さのほぼ半分で、外径がほぼ被処理基板の外径又は対角
長さのドーナツ状の範囲の電熱線の配設密度を他の部分
より小さくすると、高効率にてプラズマ処理を施すこと
ができる。なお、上記内径、外径における「ほぼ」と
は、±20%程度の範囲内である。
波電源と、高周波電源より高周波電圧が印加されるコイ
ルまたはアンテナと、コイルまたはアンテナに対向する
壁面が複数に分割された誘電板にて構成された真空容器
と、被処理基板を載置するように真空容器内に配置され
た電極と、複数の誘電板加熱用のヒータとを備え、ヒー
タは、基板の中心の真上を中心とする同心円状に配設さ
れかつ同一径のものが周方向に断続されている円弧群を
有し、かつ径の異なる円弧の端同士を径方向に接続する
ことにより分割された各誘電板毎に連続させた電熱線を
有するものであり、コイルまたはアンテナと電熱線の交
差角度が変化せず、均一なプラズマを得て高均一な処理
を行うことができる。
外の部分が占める割合であるヒータの開口率を平均87
%以上とすると、高効率に処理を行うことができる。
さのほぼ半分で、外径がほぼ被処理基板の外径又は対角
長さのドーナツ状の範囲の開口率を90%以上とする
と、高効率にて処理を行うことができる。
の一実施形態について、図1、図2を参照して説明す
る。
井壁面を構成するように配設された誘電板、3は誘電板
2に反応生成物が付着するのを防止し、またプラズマに
より誘電板2がエッチングされるのを防止するためのヒ
ータである。4は真空容器1内を真空排気する排気手
段、5は真空容器1内に適当なガスを導入するガス導入
手段である。6は真空容器1の誘電板2の上部にその中
央を軸芯として配設されたコイルまたはアンテナで、こ
のコイルまたはアンテナ6の軸芯部にコイルまたはアン
テナ用の高周波電源7が接続されている。8は真空容器
1内に下部に配設された電極で、電極用の高周波電源9
が接続されている。電極8上に被処理基板10を載置す
るように構成されている。
11のパターンを示す。電熱線11は、被処理基板10
の中心の真上を中心とする同心円状に配設されかつ同一
径のものが周方向に断続されている円弧群を有し、かつ
径の異なる円弧の端同士を径方向に接続することによっ
て、分割された各誘電板2毎に連続されている。
手段4にて排気しつつガス導入手段5にて適当なガスを
導入して真空容器1内を適当な圧力に保ちながら、コイ
ルまたはアンテナ6に高周波電源7により高周波電力を
印加すると、誘電板2を介して真空容器1内に電磁波が
導入されてプラズマが発生し、電極8上の被処理基板1
0に対してエッチング、堆積、表面改質等のプラズマ処
理を行うことができる。このとき、電極8にも電極用の
高周波電源9により高周波電圧を印加することで、被処
理基板10に到達するイオンエネルギーを制御すること
ができる。
形であり、電熱線11の配設パターンを、上記のように
被処理基板10の中心の真上を中心とする同心円状の円
弧群を有しかつ径の異なる円弧の端同士を径方向に接続
することにより連続させたパターンとしたことにより、
コイル6と電熱線11が作る角度をヒータ3の全面にわ
たって一定にすることができ、真空容器1内に発生する
プラズマを均一にすることができる。
して680×880mmの矩形ガラス基板を用い、ヒー
タ3については、図2に示すように、平均開口率が90
%のものを用いた。また、ヒータ3の開口率は、全面で
等分布に配置したものではなく、内径D1 が660m
m、外径D2 が1260mmのドーナツ状の範囲の開口
率を平均よりも高い92%にしている。680×880
mmのガラス基板の対角線長さ(最外径)は1112m
mであるから、内径660mm、外径1260mmは最
外径に対してそれぞれ59.3%、113.3%とな
る。
電子密度を測定した結果、電子密度の平均値は、Isat
=3.52mA/cm2 となり、その48箇所における均
一性は±19.9%であった。このときの条件は使用ガ
スはAr=1000sccm、圧力2Pa、高周波電力
値は12kWである。同条件で、誘電板加熱用のヒータ
3を用いないで測定した場合、電子密度の平均値はIsa
t =3.53mA/cm 2 、均一性は±22.2%であっ
たから、ヒータ3が存在しても、損失は0%、、均一性
は2.3%の向上したことになる。
けのドライエッチング装置を例示しが、本発明はこれに
限定されるものではなく、半導体向けのドライエッチン
グ装置、またプラズマCVD装置、スパッタリング装置
等のプラズマ処理装置にも同様に適用できる。
上のように基板の中心の真上を中心とする同心円状に配
設されかつ同一径のものが周方向に断続されている円弧
群を有し、かつ径の異なる円弧の端同士を径方向に接続
することにより分割された各誘電板毎に連続させた電熱
線にて、分割された各誘電板を加熱するので、大型基板
を処理するために複数に分割された誘電板を用いる場合
にもその誘電板への反応生成物の付着を防止でき、かつ
コイルまたはアンテナと電熱線の交差角度が変化しない
ため、均一なプラズマを得て高均一な処理を行うことが
できる。
させると、コイルまたはアンテナから発する磁界の強い
部分の配設密度を小さくすることで、効率を向上するこ
とができる。
さのほぼ半分で、外径がほぼ被処理基板の外径又は対角
長さのドーナツ状の範囲の電熱線の配設密度を他の部分
より小さくすると、高効率にてプラズマ処理を施すこと
ができる。
ば、複数の誘電板加熱用のヒータが、基板の中心の真上
を中心とする同心円状に配設されかつ同一径のものが周
方向に断続されている円弧群を有し、かつ径の異なる円
弧の端同士を径方向に接続することにより分割された各
誘電板毎に連続させた電熱線を有するので、コイルまた
はアンテナと電熱線の交差角度が変化せず、均一なプラ
ズマを得て高均一な処理を行うことができる。
外の部分が占める割合であるヒータの開口率を平均87
%以上とすると、高効率に処理を行うことができる。
さのほぼ半分で、外径がほぼ被処理基板の外径又は対角
長さのドーナツ状の範囲の開口率を90%以上とする
と、高効率にて処理を行うことができる。
面図である。
ーンを示す平面図である。
を示す平面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 コイルまたはアンテナに高周波電圧を印
加し、複数に分割された誘電板を介して真空容器内に電
磁波を導入することによりプラズマを発生させ、基板を
処理するプラズマ処理方法において、基板の中心の真上
を中心とする同心円状に配設されかつ同一径のものが周
方向に断続されている円弧群を有しかつ径の異なる円弧
の端同士を径方向に接続することにより分割された各誘
電板毎に連続させた電熱線にて、分割された各誘電板を
加熱することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項2】 電熱線の配設密度を同心円状に変化させ
ることを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項3】 内径が被処理基板の外径又は対角長さの
ほぼ半分で、外径がほぼ被処理基板の外径又は対角長さ
のドーナツ状の範囲の電熱線の配設密度を他の部分より
小さくすることを特徴とする請求項2記載のプラズマ処
理方法。 - 【請求項4】 高周波電源と、高周波電源より高周波電
圧が印加されるコイルまたはアンテナと、コイルまたは
アンテナに対向する壁面が複数に分割された誘電板にて
構成された真空容器と、被処理基板を載置するように真
空容器内に配置された電極と、複数の誘電板加熱用のヒ
ータとを備え、ヒータは、基板の中心の真上を中心とす
る同心円状に配設されかつ同一径のものが周方向に断続
されている円弧群を有しかつ径の異なる円弧の端同士を
径方向に接続することにより分割された各誘電板毎に連
続させた電熱線を有することを特徴とするプラズマ処理
装置。 - 【請求項5】 ヒータ全体の面積に対して電熱線以外の
部分が占める割合であるヒータの開口率を、平均87%
以上としたことを特徴とする請求項4記載のプラズマ処
理装置。 - 【請求項6】 内径が被処理基板の外径又は対角長さの
ほぼ半分で、外径がほぼ被処理基板の外径又は対角長さ
のドーナツ状の範囲の開口率を90%以上としたことを
特徴とする請求項5記載のプラズマ処理装置。
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JP3949405B2 JP3949405B2 (ja) | 2007-07-25 |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH1027782A (ja) * | 1996-07-12 | 1998-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理方法及び装置 |
JPH10256238A (ja) * | 1997-03-17 | 1998-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理方法及び装置 |
JPH1145878A (ja) * | 1997-07-28 | 1999-02-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理方法及び装置 |
-
2001
- 2001-08-06 JP JP2001237379A patent/JP3949405B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10256238A (ja) * | 1997-03-17 | 1998-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理方法及び装置 |
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