JP2004039835A - プラズマ処理装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】エッチングレートや基板の均一性が高い処理を実現することが可能なプラズマ処理装置及び方法を提供すること。
【解決手段】真空を維持することが可能な真空容器と、前記真空容器内にあり、プラズマによって処理される被処理基板が載置される基板電極と、前記基板電極に対向して配置されたプラズマ発生手段と、前記基板電極及び前記プラズマ発生手段に高周波電力を印加する高周波電源と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給部から構成されるプラズマ処理装置であって、前記ガス導入部が真空容器内にて可動となるような構造を有することで解決できる。
【選択図】 図１
【解決手段】真空を維持することが可能な真空容器と、前記真空容器内にあり、プラズマによって処理される被処理基板が載置される基板電極と、前記基板電極に対向して配置されたプラズマ発生手段と、前記基板電極及び前記プラズマ発生手段に高周波電力を印加する高周波電源と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給部から構成されるプラズマ処理装置であって、前記ガス導入部が真空容器内にて可動となるような構造を有することで解決できる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶用トランジスタ素子形成などに利用されるプラズマ処理装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体などの電子デバイスは、急速に細密化が進んでおり、高精度の加工処理が求められている。このような微細加工技術では、プラズマ処理方法を利用した加工処理が一般的となっており、例えば、ドライエッチング法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法などが用いられる。
【０００３】
以下、前述するプラズマ処理方法のうち、特にドライエッチング法（以下「Ｄ／Ｅ」と称す）を取り上げ説明する。図３は従来のドライエッチング装置の概略図である。以下、Ｄ／Ｅの具体的な動作手順について説明する。
【０００４】
まず、石英などの誘電体材料により構成された天板３０１を有する真空容器３０２内に、ガス供給系３０３からガス供給部３０４を通して処理用のガスを導入し、同時にガス排気系３０５で真空容器３０２内の圧力を一定に維持する。
【０００５】
その際に、被処理基板３０６は第１の高周波電源３０７が接続された基板電極３０８に載置され、天板３０１上に具備されたコイルまたはアンテナなどのプラズマ発生手段３０９に接続された第２の高周波電源３１０に高周波電力を印加することで、真空容器３０２内にプラズマが発生し、被処理基板３０６の処理が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のプラズマ処理装置では、特にアルミなどの反応性のドライエッチングを行う場合、ガス供給の不均一性によりエッチングの均一性を確保することが難しいという問題がある。これは、プラズマ処理用のガスを供給するガス供給部３０４が常に固定であるため、被処理基板３０６の表面でガスにムラを生じやすくなり、その結果、基板を均一に処理することが難しくなるものと考えられるためである。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、エッチングレートや基板の均一性が高い処理を実現することが可能なプラズマ処理装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載されたプラズマ処理装置は、真空を維持することが可能な真空容器と、前記真空容器内にあり、プラズマによって処理される被処理基板が載置される基板電極と、前記基板電極に対向して配置されたプラズマ発生手段と、前記基板電極及び前記プラズマ発生手段に高周波電力を印加する高周波電源と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給部から構成されるプラズマ処理装置であって、前記ガス導入部が真空容器内にて可動となるような構造を有することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載されたプラズマ処理装置は、請求項１記載のプラズマ処理装置において、終点検出系を設け、エッチング処理中の膜を特定することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載されたプラズマ処理装置は、請求項２記載のプラズマ処理装置において、前記終点検出系が、プラズマの発光強度を検出してエッチング処理中の膜をモニタリングする手段であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載されたプラズマ処理装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載のプラズマ処理装置において、前記被処理基板は、少なくともＴｉ，Ａｌ，Ａｌ合金が含有されることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に記載されたプラズマ処理方法は、真空容器内にガス供給部よりガスを供給し、前記真空容器内を所定の圧力に制御しながら、被処理基板を載置する基板電極に高周波電力を印加することでプラズマを発生させ、前記被処理基板を処理するプラズマ処理方法であって、前記ガス供給部を真空容器内で可動にしながら前記被処理基板を処理することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に記載されたプラズマ処理方法は、真空容器内にガス供給部よりガスを供給し、前記真空容器内を所定の圧力に制御しながら、被処理基板を載置する基板電極に高周波電力を印加することでプラズマを発生させ、前記被処理基板を処理するプラズマ処理方法であって、複数の放電ステップにて処理を行う際には、前記ステップ間にガス供給部を移動させることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７に記載されたプラズマ処理方法は、請求項５または６記載のプラズマ処理方法において、エッチング処理中の膜を特定することで前記ガス供給部を変動させることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８に記載されたプラズマ処理方法は、請求項７記載のプラズマ処理方法において、プラズマの発光強度を検出してエッチング処理中の膜をモニタリングすることを特徴とする。
【００１６】
更に、請求項９に記載されたプラズマ処理方法は、請求項５〜８のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法において、前記被処理基板が、少なくともＴｉ，Ａｌ，Ａｌ合金が含有されることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１に本発明に係るプラズマ処理装置の全体構成を示す。このプラズマ処理装置は、真空容器１、天板２、第１の高周波電源３、第２の高周波電源４、プラズマ発生手段５、基板電極６、ガス供給系７、ガス導入部８、ガス排気系９、終点検出系１０で構成される。なお、１１は被処理基板である。
【００１８】
以下、被処理基板１１上でプラズマを均一に発生させることを可能とする方法について説明する。
【００１９】
まず、真空容器１の上部は、平板状の誘電体材料によって構成された天板２により気密され、天板２の上部にコイルまたはアンテナなどのプラズマ発生手段５が具備されている。また、プラズマ発生手段５には第２の高周波電源４に接続されている。更に、被処理基板１１は第１の高周波電源３に接続された基板電極６に載置され、ガス供給系７よりガス供給部８を経て、真空容器１内にガス導入し、ガス排気系９によって真空容器１内を一定の圧力に保持した後、高周波電源３，４により高周波電力をそれぞれプラズマ発生手段５と基板電極６に印加することによって真空容器１内にプラズマを発生させ、被処理基板１１の処理を行う。
【００２０】
本発明に係る本実施形態では、特に、図２に示すように最下層２１にＴｉ層２２，Ａｌ層２３，Ｔｉ層２４が交互に積層された膜をエッチング処理する場合について説明する。
【００２１】
まず、ガス供給部８を、Ａｌのエッチングレートや均一性を向上させるために、Ａ地点の被処理基板１１に近い位置に移動させる。その後、高周波電源３，４に高周波電力を印加することでプラズマを発生させ、終点検出系１０によりＡｌ層２３までエッチングを行い、放電を停止する。次に、Ｔｉ層２２の均一性を高めるため、ガス供給部８をＢ地点まで移動させ、同様にガス供給してプラズマを発生させ、Ｔｉ層２２のエッチングを行う。
【００２２】
以上により、積層膜それぞれの膜種に適したガス供給位置に設定することで、エッチングレートや被処理基板の均一性を高めた処理を行うことを可能となる。
【００２３】
なお、本実施形態は、Ｔｉ層，Ａｌ層が積層される膜に対してプラズマ処理される事例を示したが、一般的にＬＣＤ製造工程にて使用されるメタル材及び、絶縁膜などに適応しても同様の効果が得られることは明らかである。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のプラズマ処理装置及び方法によれば、対象とするエッチング膜に適したガス供給位置を自由に設定できるので、エッチングレートや被処理基板の均一性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するプラズマ処理装置の構成図
【図２】本発明の実施形態に係る代表的なＴｉＡｌ積層膜図
【図３】従来のプラズマ処理装置の構成図
【符号の説明】
１ 真空容器
２ 天板
３ 第１の高周波電源
４ 第２の高周波電源
５ プラズマ発生手段
６ 基板電極
７ ガス供給系
８ ガス導入系
９ ガス排気系
１０ 終点検出系
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶用トランジスタ素子形成などに利用されるプラズマ処理装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体などの電子デバイスは、急速に細密化が進んでおり、高精度の加工処理が求められている。このような微細加工技術では、プラズマ処理方法を利用した加工処理が一般的となっており、例えば、ドライエッチング法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法などが用いられる。
【０００３】
以下、前述するプラズマ処理方法のうち、特にドライエッチング法（以下「Ｄ／Ｅ」と称す）を取り上げ説明する。図３は従来のドライエッチング装置の概略図である。以下、Ｄ／Ｅの具体的な動作手順について説明する。
【０００４】
まず、石英などの誘電体材料により構成された天板３０１を有する真空容器３０２内に、ガス供給系３０３からガス供給部３０４を通して処理用のガスを導入し、同時にガス排気系３０５で真空容器３０２内の圧力を一定に維持する。
【０００５】
その際に、被処理基板３０６は第１の高周波電源３０７が接続された基板電極３０８に載置され、天板３０１上に具備されたコイルまたはアンテナなどのプラズマ発生手段３０９に接続された第２の高周波電源３１０に高周波電力を印加することで、真空容器３０２内にプラズマが発生し、被処理基板３０６の処理が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のプラズマ処理装置では、特にアルミなどの反応性のドライエッチングを行う場合、ガス供給の不均一性によりエッチングの均一性を確保することが難しいという問題がある。これは、プラズマ処理用のガスを供給するガス供給部３０４が常に固定であるため、被処理基板３０６の表面でガスにムラを生じやすくなり、その結果、基板を均一に処理することが難しくなるものと考えられるためである。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、エッチングレートや基板の均一性が高い処理を実現することが可能なプラズマ処理装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載されたプラズマ処理装置は、真空を維持することが可能な真空容器と、前記真空容器内にあり、プラズマによって処理される被処理基板が載置される基板電極と、前記基板電極に対向して配置されたプラズマ発生手段と、前記基板電極及び前記プラズマ発生手段に高周波電力を印加する高周波電源と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給部から構成されるプラズマ処理装置であって、前記ガス導入部が真空容器内にて可動となるような構造を有することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載されたプラズマ処理装置は、請求項１記載のプラズマ処理装置において、終点検出系を設け、エッチング処理中の膜を特定することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載されたプラズマ処理装置は、請求項２記載のプラズマ処理装置において、前記終点検出系が、プラズマの発光強度を検出してエッチング処理中の膜をモニタリングする手段であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載されたプラズマ処理装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載のプラズマ処理装置において、前記被処理基板は、少なくともＴｉ，Ａｌ，Ａｌ合金が含有されることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に記載されたプラズマ処理方法は、真空容器内にガス供給部よりガスを供給し、前記真空容器内を所定の圧力に制御しながら、被処理基板を載置する基板電極に高周波電力を印加することでプラズマを発生させ、前記被処理基板を処理するプラズマ処理方法であって、前記ガス供給部を真空容器内で可動にしながら前記被処理基板を処理することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に記載されたプラズマ処理方法は、真空容器内にガス供給部よりガスを供給し、前記真空容器内を所定の圧力に制御しながら、被処理基板を載置する基板電極に高周波電力を印加することでプラズマを発生させ、前記被処理基板を処理するプラズマ処理方法であって、複数の放電ステップにて処理を行う際には、前記ステップ間にガス供給部を移動させることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７に記載されたプラズマ処理方法は、請求項５または６記載のプラズマ処理方法において、エッチング処理中の膜を特定することで前記ガス供給部を変動させることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８に記載されたプラズマ処理方法は、請求項７記載のプラズマ処理方法において、プラズマの発光強度を検出してエッチング処理中の膜をモニタリングすることを特徴とする。
【００１６】
更に、請求項９に記載されたプラズマ処理方法は、請求項５〜８のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法において、前記被処理基板が、少なくともＴｉ，Ａｌ，Ａｌ合金が含有されることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１に本発明に係るプラズマ処理装置の全体構成を示す。このプラズマ処理装置は、真空容器１、天板２、第１の高周波電源３、第２の高周波電源４、プラズマ発生手段５、基板電極６、ガス供給系７、ガス導入部８、ガス排気系９、終点検出系１０で構成される。なお、１１は被処理基板である。
【００１８】
以下、被処理基板１１上でプラズマを均一に発生させることを可能とする方法について説明する。
【００１９】
まず、真空容器１の上部は、平板状の誘電体材料によって構成された天板２により気密され、天板２の上部にコイルまたはアンテナなどのプラズマ発生手段５が具備されている。また、プラズマ発生手段５には第２の高周波電源４に接続されている。更に、被処理基板１１は第１の高周波電源３に接続された基板電極６に載置され、ガス供給系７よりガス供給部８を経て、真空容器１内にガス導入し、ガス排気系９によって真空容器１内を一定の圧力に保持した後、高周波電源３，４により高周波電力をそれぞれプラズマ発生手段５と基板電極６に印加することによって真空容器１内にプラズマを発生させ、被処理基板１１の処理を行う。
【００２０】
本発明に係る本実施形態では、特に、図２に示すように最下層２１にＴｉ層２２，Ａｌ層２３，Ｔｉ層２４が交互に積層された膜をエッチング処理する場合について説明する。
【００２１】
まず、ガス供給部８を、Ａｌのエッチングレートや均一性を向上させるために、Ａ地点の被処理基板１１に近い位置に移動させる。その後、高周波電源３，４に高周波電力を印加することでプラズマを発生させ、終点検出系１０によりＡｌ層２３までエッチングを行い、放電を停止する。次に、Ｔｉ層２２の均一性を高めるため、ガス供給部８をＢ地点まで移動させ、同様にガス供給してプラズマを発生させ、Ｔｉ層２２のエッチングを行う。
【００２２】
以上により、積層膜それぞれの膜種に適したガス供給位置に設定することで、エッチングレートや被処理基板の均一性を高めた処理を行うことを可能となる。
【００２３】
なお、本実施形態は、Ｔｉ層，Ａｌ層が積層される膜に対してプラズマ処理される事例を示したが、一般的にＬＣＤ製造工程にて使用されるメタル材及び、絶縁膜などに適応しても同様の効果が得られることは明らかである。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のプラズマ処理装置及び方法によれば、対象とするエッチング膜に適したガス供給位置を自由に設定できるので、エッチングレートや被処理基板の均一性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するプラズマ処理装置の構成図
【図２】本発明の実施形態に係る代表的なＴｉＡｌ積層膜図
【図３】従来のプラズマ処理装置の構成図
【符号の説明】
１ 真空容器
２ 天板
３ 第１の高周波電源
４ 第２の高周波電源
５ プラズマ発生手段
６ 基板電極
７ ガス供給系
８ ガス導入系
９ ガス排気系
１０ 終点検出系
Claims (9)
- 真空を維持することが可能な真空容器と、前記真空容器内にあり、プラズマによって処理される被処理基板が載置される基板電極と、前記基板電極に対向して配置されたプラズマ発生手段と、前記基板電極及び前記プラズマ発生手段に高周波電力を印加する高周波電源と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給部から構成されるプラズマ処理装置であって、前記ガス導入部が真空容器内にて可動となるような構造を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
- 終点検出系を設け、エッチング処理中の膜を特定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。
- 前記終点検出系が、プラズマの発光強度を検出してエッチング処理中の膜をモニタリングする手段であることを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。
- 前記被処理基板は、少なくともＴｉ，Ａｌ，Ａｌ合金が含有されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のプラズマ処理装置。
- 真空容器内にガス供給部よりガスを供給し、前記真空容器内を所定の圧力に制御しながら、被処理基板を載置する基板電極に高周波電力を印加することでプラズマを発生させ、前記被処理基板を処理するプラズマ処理方法であって、前記ガス供給部を真空容器内で可動にしながら前記被処理基板を処理することを特徴とするプラズマ処理方法。
- 真空容器内にガス供給部よりガスを供給し、前記真空容器内を所定の圧力に制御しながら、被処理基板を載置する基板電極に高周波電力を印加することでプラズマを発生させ、前記被処理基板を処理するプラズマ処理方法であって、複数の放電ステップにて処理を行う際には、前記ステップ間にガス供給部を移動させることを特徴とするプラズマ処理方法。
- エッチング処理中の膜を特定することで前記ガス供給部を変動させることを特徴とする請求項５または６記載のプラズマ処理方法。
- プラズマの発光強度を検出してエッチング処理中の膜をモニタリングすることを特徴とする請求項７記載のプラズマ処理方法。
- 前記被処理基板は、少なくともＴｉ，Ａｌ，Ａｌ合金が含有されることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002194314A JP2004039835A (ja) | 2002-07-03 | 2002-07-03 | プラズマ処理装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002194314A JP2004039835A (ja) | 2002-07-03 | 2002-07-03 | プラズマ処理装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004039835A true JP2004039835A (ja) | 2004-02-05 |
Family
ID=31703042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002194314A Pending JP2004039835A (ja) | 2002-07-03 | 2002-07-03 | プラズマ処理装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004039835A (ja) |
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2002
- 2002-07-03 JP JP2002194314A patent/JP2004039835A/ja active Pending
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