JP2010021442A - プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の一形態に係るプラズマ処理方法は、エッチング工程と保護膜形成工程とを交互に繰り返し実施することでシリコン基板に高アスペクト比のビアを形成する。そして、保護膜の形成工程にはスパッタ法が適用される。スパッタ工程では、アンテナコイル23に高周波電力(RF1)を供給して、真空槽21内にスパッタ用ガスのプラズマを形成する。このとき、アンテナコイル23に供給する高周波電力を2kW以上とする。アンテナコイル23に供給する高周波電力が2kW以上の場合、当該高周波電力が2kW未満である場合と比較して、ターゲット30の使用時間に依存しない安定した成膜レートを得ることが可能となる。
【選択図】図1
Description
上記真空槽は、真空室を形成する。上記ステージは、上記真空室に収容された基板を支持する。上記ターゲットは、上記ステージと対向する位置に配置される。上記ガス導入手段は、上記真空室内へスパッタ用ガスを導入するためのものである。上記アンテナコイルは、上記真空室の周囲に配置される。上記第1の高周波電源は、上記アンテナコイルへ2kW以上の第1の高周波電力を供給する。
これにより、基板にエッチング保護膜を形成しながら高アスペクト比の孔又はトレンチを形成することが可能となる。また、成膜レートを安定に保持することができるので、エッチングパターンの加工精度のばらつきを抑えることが可能となる。
基板に第2の高周波電力を供給することで、プラズマ中のイオンを基板へ引き寄せるバイアス効果が得られるため、エッチング効率を向上させることが可能となる。また、ターゲットに第3の高周波電力を供給することで、プラズマ中のイオンをターゲットへ引き寄せるバイアス効果が得られるため、スパッタ効率を向上させることが可能となる。
これにより、高密度なプラズマを形成でき、スパッタ効率および成膜レートの向上を図れるようになる。
上記真空槽は、真空室を形成する。上記ステージは、上記真空室に収容された基板を支持する。上記ターゲットは、上記ステージと対向する位置に配置される。上記ガス導入手段は、上記真空室内へスパッタ用ガスを導入するためのものである。上記アンテナコイルは、上記真空室の周囲に配置される。上記第1の高周波電源は、上記アンテナコイルへ2kW以上の第1の高周波電力を供給する。
[スパッタ条件]
処理圧力:2.6[Pa]
アンテナパワー(RF1):3000[W]、13.56[MHz]
天板バイアスパワー(RF3):500[W]、12.5[MHz]
処理時間:3[秒]
ターゲット:PTFE(5mm厚)
スパッタ用ガス:Ar(30[sccm])
磁気コイルへの供給電流:上段(24A):30.6[A]、中段(24B):49.5[A]、下段(24C):30.6[A]
[エッチング条件]
処理圧力:6[Pa]
アンテナパワー(RF1):1500[W]、13.56[MHz]
ステージバイアスパワー(RF2):150[W]、12.5[MHz]
処理時間:2[秒]
エッチング用ガス:Ar/SF6(30/150[sccm])
磁気コイルへの供給電流:上段(24A):30.6[A]、中段(24B):54.0[A]、下段(24C):30.6[A]
変動率={(最大値−最小値)/(最大値+最小値)}×100(%)…(1)
21…真空槽
22…筒状壁
23…高周波コイル(アンテナコイル)
24…磁気コイル群
25…磁気中性線
26…ステージ
29…天板
30…ターゲット材
31…ガス導入管
RF1…第1の高周波電源(アンテナパワー)
RF2…第2の高周波電源(基板バイアスパワー)
RF3…第3の高周波電源(天板バイアスパワー)
W…基板
Claims (9)
- 基板を収容した真空室内にスパッタ用ガスを導入し、
前記真空室の周囲に巻回したアンテナコイルに2kW以上の第1の高周波電力を供給することで前記真空室内に前記スパッタ用ガスのプラズマを形成し、
前記基板に対向して配置されたターゲット材を前記プラズマ中のイオンでスパッタすることで前記基板を成膜する
プラズマ処理方法。 - 請求項1に記載のプラズマ処理方法であって、
前記基板を成膜した後、前記真空室内にエッチング用ガスを導入し、
前記エッチング用ガスのプラズマを形成して前記基板をエッチングし、
前記基板をエッチングした後、さらに、前記基板を成膜する
プラズマ処理方法。 - 請求項2に記載のプラズマ処理方法であって、
前記基板をエッチングする工程は、前記基板に第2の高周波電力を供給し、
前記基板を成膜する工程は、前記ターゲットに第3の高周波電力を供給する
プラズマ処理方法。 - 請求項1に記載のプラズマ処理方法であって、
前記ターゲットを構成する材料は、ポリテトラフルオロエチレンであり、
前記基板は、シリコン基板である
プラズマ処理方法。 - 請求項1に記載のプラズマ処理方法であって、
前記第1の高周波電力は、3kWである
プラズマ処理方法。 - 請求項1に記載のプラズマ処理方法であって、
前記プラズマを形成する工程は、前記真空室の周囲に巻回した複数の磁気コイルに電流を供給して前記真空室内に磁気中性線を形成することを含む
プラズマ処理方法。 - 真空室を形成する真空槽と、
前記真空室に収容された基板を支持するステージと、
前記ステージと対向する位置に配置されたターゲットと、
前記真空室内へスパッタ用ガスを導入するためのガス導入手段と、
前記真空室の周囲に配置されたアンテナコイルと、
前記アンテナコイルへ2kW以上の第1の高周波電力を供給するための第1の高周波電源と
を具備するプラズマ処理装置。 - 請求項7に記載のプラズマ処理装置であって、
前記ステージへ第2の高周波電力を供給する第2の高周波電源と、
前記ターゲットへ第3の高周波電力を供給する第3の高周波電源とをさらに具備する
プラズマ処理装置。 - 請求項8に記載のプラズマ処理装置であって、
前記真空室内へ磁気中性線を形成するための複数の磁気コイルをさらに具備する
プラズマ処理装置。
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