JP2643457B2 - プラズマ処理装置及びその方法 - Google Patents
プラズマ処理装置及びその方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラズマを利用してエツチングを行うドラ
イエツチング装置に関し、特にそのプラズマチヤンバー
内のプラズマ分布を平均化させると共にプラズマ密度を
増加させる機構をもつプラズマエツチング装置の改良に
関するものである。
イエツチング装置に関し、特にそのプラズマチヤンバー
内のプラズマ分布を平均化させると共にプラズマ密度を
増加させる機構をもつプラズマエツチング装置の改良に
関するものである。
従来のプラズマエツチング装置として、反応性イオン
エツチング（以下RIE）装置を例にとつて第５図に示し
て説明する。このRIE装置は、第５図に示すように、真
空チヤンバーとしてのキヤビテイ24内に円板状の上部電
極21と下部電極22を平行に配置し、その下部電極22上に
エツチングすべきウエハ23を載置して、エツチングガス
をガス導入口25より導入する。そしてこの電極21,22間
に高周波（RF）電源28より高周波電力を加えて平行交番
電界（13.56MHz）を作り、グロー放電を起してエツチン
グガスをプラズマ化することにより、そのラジカル分
子，電離されたイオン及び電子によつてウエハ23をエツ
チングするものとなつている。なお、第５図中26は真空
引口、27は整合回路である。
エツチング（以下RIE）装置を例にとつて第５図に示し
て説明する。このRIE装置は、第５図に示すように、真
空チヤンバーとしてのキヤビテイ24内に円板状の上部電
極21と下部電極22を平行に配置し、その下部電極22上に
エツチングすべきウエハ23を載置して、エツチングガス
をガス導入口25より導入する。そしてこの電極21,22間
に高周波（RF）電源28より高周波電力を加えて平行交番
電界（13.56MHz）を作り、グロー放電を起してエツチン
グガスをプラズマ化することにより、そのラジカル分
子，電離されたイオン及び電子によつてウエハ23をエツ
チングするものとなつている。なお、第５図中26は真空
引口、27は整合回路である。
また、チヤンバー内のプラズマ分布を平均化させるた
めに電界に直交した磁界を発生させてこの磁界を回転磁
界とする有磁場RIE装置もあり、その概略構造の断面図
を第６図に示す。ここで、31aと31bは対になつたコイル
で、32aと32b及び33aと33bも同様に対をなすコイルであ
り、これらにより３対のコイルを形成している。そし
て、この３対のコイル31a,31bと32a,32b及び33a,33b
は、ウエハ35を収容するプラズマ用チヤンバー34の外側
に設置されていて、その内部に対向配置される平行電極
（図示せず）の電界に対し直交する磁界を形成して回転
磁界を発生させることにより、これら磁界と電界による
相乗効果、つまりＥ・Ｂ効果によるプラズマ密度増加と
共にプラズマ回転により平均化を計るものとなつてい
る。
めに電界に直交した磁界を発生させてこの磁界を回転磁
界とする有磁場RIE装置もあり、その概略構造の断面図
を第６図に示す。ここで、31aと31bは対になつたコイル
で、32aと32b及び33aと33bも同様に対をなすコイルであ
り、これらにより３対のコイルを形成している。そし
て、この３対のコイル31a,31bと32a,32b及び33a,33b
は、ウエハ35を収容するプラズマ用チヤンバー34の外側
に設置されていて、その内部に対向配置される平行電極
（図示せず）の電界に対し直交する磁界を形成して回転
磁界を発生させることにより、これら磁界と電界による
相乗効果、つまりＥ・Ｂ効果によるプラズマ密度増加と
共にプラズマ回転により平均化を計るものとなつてい
る。
このとき、各コイル31a〜33bを、それぞれ機構的配置
角度差に相当する電気角度の位相差のついた信号で駆動
する。例えば、３対のコイル31a〜33bに空間的（機構的
配置）に120度の角度をつけた場合は、三相交流電流
（電気的に120度の差）を、31a,31bの対コイル→33a,33
bの対コイル→32a,32bの対コイルに流すことにより回転
磁界を発生させ、プラズマにしぼり込みを与えるととも
にプラズマ分布を回転させることによつて、エツチング
作用を平均化させることができる。また、電流を60度の
位相差で給電すれば、31a,31bの対コイル→32a,32bの対
コイル→33a,33bの対コイルの順に流すことにより回転
磁界が発生し、上述と同様の効果が得られる。また電界
と磁界を共用することにより、Ｅ・Ｂ効果が得られるの
で、電子にスピンがかかり、この電子によつてプラズマ
発生の効率アツプを計ることができる。
角度差に相当する電気角度の位相差のついた信号で駆動
する。例えば、３対のコイル31a〜33bに空間的（機構的
配置）に120度の角度をつけた場合は、三相交流電流
（電気的に120度の差）を、31a,31bの対コイル→33a,33
bの対コイル→32a,32bの対コイルに流すことにより回転
磁界を発生させ、プラズマにしぼり込みを与えるととも
にプラズマ分布を回転させることによつて、エツチング
作用を平均化させることができる。また、電流を60度の
位相差で給電すれば、31a,31bの対コイル→32a,32bの対
コイル→33a,33bの対コイルの順に流すことにより回転
磁界が発生し、上述と同様の効果が得られる。また電界
と磁界を共用することにより、Ｅ・Ｂ効果が得られるの
で、電子にスピンがかかり、この電子によつてプラズマ
発生の効率アツプを計ることができる。
しかしながら、第５図に示すような従来のRIE装置で
は、平行電極に交番電界によりプラズマを発生させてい
るが、電極仕上精度差による電界のみだれや、ウエハの
乗り方のわずかな差による電界のみだれ、エツチングガ
スの流れの不均一等により、プラズマ分布の均一性が劣
るという問題点があつた。
は、平行電極に交番電界によりプラズマを発生させてい
るが、電極仕上精度差による電界のみだれや、ウエハの
乗り方のわずかな差による電界のみだれ、エツチングガ
スの流れの不均一等により、プラズマ分布の均一性が劣
るという問題点があつた。
また、第６図に示す従来の有磁場RIE装置は、回転磁
界によりプラズマを回転させることにより、プラズマ均
一性は改善されるが、チヤンバーの内または外側に電磁
コイルを設けるため、比較的大きな駆動電流が必要とな
る。このため発熱量も大きく、冷却機構を必要とし、装
置の小型化が計りにくい、また消費電力も大きくなつて
しまうという問題点があつた。
界によりプラズマを回転させることにより、プラズマ均
一性は改善されるが、チヤンバーの内または外側に電磁
コイルを設けるため、比較的大きな駆動電流が必要とな
る。このため発熱量も大きく、冷却機構を必要とし、装
置の小型化が計りにくい、また消費電力も大きくなつて
しまうという問題点があつた。
本発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、電界を回転電界にすることにより、プラズマ
の平均化（均一化）を計れるとともに、装置の構造も電
磁コイル等を用いず、小型化，省電力化ができるプラズ
マエツチング装置を得ることを目的とする。
たもので、電界を回転電界にすることにより、プラズマ
の平均化（均一化）を計れるとともに、装置の構造も電
磁コイル等を用いず、小型化，省電力化ができるプラズ
マエツチング装置を得ることを目的とする。
本発明に係るプラズマ処理装置は、主面上に被加工物
が載置されチャンバー内に配置された第１の電極と、こ
の被加工物主面に向かってほぼ垂直に入射するようにプ
ラズマ源となるガスを噴出するガス導入口と、第１の電
極の主面側にそれと対をなして放電するようにその中央
部が開口されてチャンバー内に配置された第２の電極
と、チャンバー内のガス導入口から噴出されるガスの流
れの周りに少なくとも２対の等間隔に配置された回転電
界発生用電極と備え、回転電界発生用電極の放電方向が
第１の電極の法線方向とほぼ垂直とされているようにし
たものである。
が載置されチャンバー内に配置された第１の電極と、こ
の被加工物主面に向かってほぼ垂直に入射するようにプ
ラズマ源となるガスを噴出するガス導入口と、第１の電
極の主面側にそれと対をなして放電するようにその中央
部が開口されてチャンバー内に配置された第２の電極
と、チャンバー内のガス導入口から噴出されるガスの流
れの周りに少なくとも２対の等間隔に配置された回転電
界発生用電極と備え、回転電界発生用電極の放電方向が
第１の電極の法線方向とほぼ垂直とされているようにし
たものである。
また、回転電界発生用電極が機構的角度差を付けて配
設されるとともに、これら回転電界発生用電極の対それ
ぞれに機構的角度差を基準値とした位相差を有する高周
波波電気信号を順次給電する電源供給手段が備えられた
ものである。
設されるとともに、これら回転電界発生用電極の対それ
ぞれに機構的角度差を基準値とした位相差を有する高周
波波電気信号を順次給電する電源供給手段が備えられた
ものである。
また、第２の電極が回転電界発生用電極と第１の電極
との間に配設されたものである。
との間に配設されたものである。
また、回転電界発生用電極が、第１の電極と第２の電
極との間に配設されたものである。
極との間に配設されたものである。
また、回転電界発生用電極が、第２の電極の開口部内
周側に配設されたものである。
周側に配設されたものである。
また、回転電界発生用電極が平行平板で構成されたも
のである。
のである。
また、回転電界発生用電極が周方向に分割された円筒
部材で構成されたものである。
部材で構成されたものである。
また、回転電界発生用電極が周方向に分割された円錐
状の部材で構成されたものである。
状の部材で構成されたものである。
また位相の差異がケーブルの長さを替えることにより
発生するようにしたものである。
発生するようにしたものである。
さらに本発明のプラズマ処理方法は、前述したプラズ
マ処理装置を用い、第１の電極の主面上に被加工物を配
設する工程と、第１の電極と第２の電極とに高周波電気
信号を印加する工程と、回転電界発生用電極それぞれに
互いに位相の異なる高周波電気信号を給電する工程とを
備えたものである。
マ処理装置を用い、第１の電極の主面上に被加工物を配
設する工程と、第１の電極と第２の電極とに高周波電気
信号を印加する工程と、回転電界発生用電極それぞれに
互いに位相の異なる高周波電気信号を給電する工程とを
備えたものである。
また、第１の電極の主面上に被加工物を配設する工程
と、回転電界発生用電極に機構的角度差を基準値とした
位相差を有する高周波電気信号を順次給電する工程とを
備えたものである。
と、回転電界発生用電極に機構的角度差を基準値とした
位相差を有する高周波電気信号を順次給電する工程とを
備えたものである。
本発明における本発明によるプラズマ処理装置は、主
面上に被加工物が載置されチャンバー内に配置された第
１の電極と、この被加工物主面に向かってほぼ垂直に入
射するようにプラズマ源となるガスを噴出するガス導入
口と、第１の電極の主面側にそれと対をなして放電する
ようにその中央部が開口されてチャンバー内に配置され
た第２の電極と、チャンバー内のガス導入口から噴出さ
れるガスの流れの周りに少なくとも２対の等間隔に配置
された回転電界発生用電極とを備え、回転電界発生用電
極の放電方向が第１の電極の法線方向とほぼ垂直とされ
るようにしたので、回転電界発生用電極でラジカル、イ
オン及び電子の分離が促進され、プラズマが均一化され
る。
面上に被加工物が載置されチャンバー内に配置された第
１の電極と、この被加工物主面に向かってほぼ垂直に入
射するようにプラズマ源となるガスを噴出するガス導入
口と、第１の電極の主面側にそれと対をなして放電する
ようにその中央部が開口されてチャンバー内に配置され
た第２の電極と、チャンバー内のガス導入口から噴出さ
れるガスの流れの周りに少なくとも２対の等間隔に配置
された回転電界発生用電極とを備え、回転電界発生用電
極の放電方向が第１の電極の法線方向とほぼ垂直とされ
るようにしたので、回転電界発生用電極でラジカル、イ
オン及び電子の分離が促進され、プラズマが均一化され
る。
また回転電界発生用電極が機構的角度差を付けて配設
されるとともに、これら回転電界発生用電極の対それぞ
れに機構的角度差を基準値とした位相差を有する高周波
電気信号を順次給電する電源供給手段が備えられたの
で、ラジカル、イオン及び電子の分離が促進され、プラ
ズマが均一化されるとともにプラズマが高密度化され
る。
されるとともに、これら回転電界発生用電極の対それぞ
れに機構的角度差を基準値とした位相差を有する高周波
電気信号を順次給電する電源供給手段が備えられたの
で、ラジカル、イオン及び電子の分離が促進され、プラ
ズマが均一化されるとともにプラズマが高密度化され
る。
また第２の電極が回転電界発生用電極と第１の電極と
の間に配設されたので、プラズマ分子の運動が被加工物
の方向に向けられる。
の間に配設されたので、プラズマ分子の運動が被加工物
の方向に向けられる。
また回転電界発生用電極が、第１の電極と第２の電極
との間に配設されたので、プラズマが第１の電極と第２
の電極との間に閉じ込められる。
との間に配設されたので、プラズマが第１の電極と第２
の電極との間に閉じ込められる。
また回転電界発生用電極が、第２の電極の開口部内周
側に配設されたので、第１の電極部と回転電界発生用電
極との相対位置の調整範囲が広くなる。
側に配設されたので、第１の電極部と回転電界発生用電
極との相対位置の調整範囲が広くなる。
また回転電界発生用電極が平行平板で構成されたの
で、電極構成が簡単になる。
で、電極構成が簡単になる。
また回転電界発生用電極が周方向に分割された円筒部
材で構成されたので、電極構成が簡単になるとともに、
プラズマの均一性および高密度化が向上する。
材で構成されたので、電極構成が簡単になるとともに、
プラズマの均一性および高密度化が向上する。
また回転電界発生用電極が周方向に分割された円錐状
の部材で構成されたので、プラズマに周方向と同時に被
加工物の方向の速度成分を持たせることができる。
の部材で構成されたので、プラズマに周方向と同時に被
加工物の方向の速度成分を持たせることができる。
また位相の差異がケーブルの長さを替えることにより
発生するようにしたので、供給する高周波電気信号の位
相を簡単に調整することができる。
発生するようにしたので、供給する高周波電気信号の位
相を簡単に調整することができる。
さらに本発明のプラズマ処理方法は、前述したプラズ
マ処理装置を用い、第１の電極の主面上に被加工物を配
設する工程と、第１の電極と第２の電極とに高周波電気
信号を印加する工程と、回転電界発生用電極それぞれに
互いに位相の異なる高周波電気信号を給電する工程とを
備えたので、加工基板の被処理面上のプラズマの分布が
均一になる。
マ処理装置を用い、第１の電極の主面上に被加工物を配
設する工程と、第１の電極と第２の電極とに高周波電気
信号を印加する工程と、回転電界発生用電極それぞれに
互いに位相の異なる高周波電気信号を給電する工程とを
備えたので、加工基板の被処理面上のプラズマの分布が
均一になる。
また第１の電極の主面上に被加工物を配設する工程
と、回転電界発生用電極に機構的角度差を基準値とした
位相差を有する高周波電気信号を順次給電する工程とを
備えたので、加工基板の被処理面上のプラズマの分布が
均一になるとともにプラズマが高密度化される。
と、回転電界発生用電極に機構的角度差を基準値とした
位相差を有する高周波電気信号を順次給電する工程とを
備えたので、加工基板の被処理面上のプラズマの分布が
均一になるとともにプラズマが高密度化される。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図を参照
して説明する。
して説明する。
第１図は本発明によるプラズマエツチング装置の全体
構成を示す概略図であり、第２図は第１図のＡ−Ａ視の
断面図、第３図は第１図の回転電界発生用の電極構造及
びその給電系を示す電気系統図である。
構成を示す概略図であり、第２図は第１図のＡ−Ａ視の
断面図、第３図は第１図の回転電界発生用の電極構造及
びその給電系を示す電気系統図である。
これらの図において、１は周波数にして例えば13.56M
Hzが使用される高周波（RF）電源、２はその電源及び負
荷との整合をとるための整合回路、３は回転電界を作る
ために後述する２つの電極に給電するためのパワーデイ
バイダーとしてのトランスである。また、４はその電極
の機構的角度差に相当する電気的位相差を得るためのπ
/2移相器、５は円錐状板を４分割した電極5a〜5dからな
る回転電界発生用電極を構成する回転電界発生用の円錐
状電極部、６はこの４分割された電極5a〜5dを保持する
ための対エツチング，デポジツト性に強いSiO2等の絶縁
物電極保持リングである。
Hzが使用される高周波（RF）電源、２はその電源及び負
荷との整合をとるための整合回路、３は回転電界を作る
ために後述する２つの電極に給電するためのパワーデイ
バイダーとしてのトランスである。また、４はその電極
の機構的角度差に相当する電気的位相差を得るためのπ
/2移相器、５は円錐状板を４分割した電極5a〜5dからな
る回転電界発生用電極を構成する回転電界発生用の円錐
状電極部、６はこの４分割された電極5a〜5dを保持する
ための対エツチング，デポジツト性に強いSiO2等の絶縁
物電極保持リングである。
また、７は真空チヤンバー９内の所定箇所に配置され
る第２の電極としてのリング状の上部電極であり、この
上部電極７の内周面近傍には、回転電界発生用の円錐状
電極部５の下部が位置され、それら電極5a〜5dが第２図
に示すように軸を中心に対称的に配設されている。この
時、４分割された円錐状の電極5a〜5dにより相対向する
２つの電極を構成し、それらの電極は機構的に90度の角
度差を持つ。そして、これに電気位相的に同じく90度
（π/2）の差をもつ高周波のSIN（サイン）波信号Ex,CO
S（コサイン）波信号Eyをそれぞれトランス３の２次コ
イル3a及びπ/2移相器４から給電することにより、回転
電界を発生するものとなつている。８はこの円錐状の電
極5a〜5dを保持する電極保持リング６と上部電極７に対
して平行に配置された第１の電極としてのリング状の上
部電極下部電極であり、この下部電極８上にはエツチン
グすべきウエハ10が載置される。そして、これら下部電
極８と上部電極７間にはトランス３の２次コイル3aより
SIN波信号が給電されている。11はエツチングガスを導
入するための整流板付ガス導入口、12は真空引口であ
る。
る第２の電極としてのリング状の上部電極であり、この
上部電極７の内周面近傍には、回転電界発生用の円錐状
電極部５の下部が位置され、それら電極5a〜5dが第２図
に示すように軸を中心に対称的に配設されている。この
時、４分割された円錐状の電極5a〜5dにより相対向する
２つの電極を構成し、それらの電極は機構的に90度の角
度差を持つ。そして、これに電気位相的に同じく90度
（π/2）の差をもつ高周波のSIN（サイン）波信号Ex,CO
S（コサイン）波信号Eyをそれぞれトランス３の２次コ
イル3a及びπ/2移相器４から給電することにより、回転
電界を発生するものとなつている。８はこの円錐状の電
極5a〜5dを保持する電極保持リング６と上部電極７に対
して平行に配置された第１の電極としてのリング状の上
部電極下部電極であり、この下部電極８上にはエツチン
グすべきウエハ10が載置される。そして、これら下部電
極８と上部電極７間にはトランス３の２次コイル3aより
SIN波信号が給電されている。11はエツチングガスを導
入するための整流板付ガス導入口、12は真空引口であ
る。
上記実施例の構成によると、平行電極をなす一方の上
部電極７に対し円錐状に配置された２つの電極5a,5b及
び5c,5dを回転電界発生用電極部５として形成し、これ
ら各電極5a,5b及び5c,5dに対してその機構的角度差と等
しい90度の電気位相角をもつ高周波信号つまり第４図
（ａ）に示すSIN波信号Ex及び第４図に示すCOS波信号Ey
をそれぞれ給電することにより、両者の合成による回転
電界ベクトルは第４図（ｃ）に示すようになり、交番の
回転電界を発生できる。ただし、第４図（ｃ）の合成回
転電界ベクトルは、Ｙ軸にコサイン波、Ｘ軸にサイン波
を給電した時のものを示す。
部電極７に対し円錐状に配置された２つの電極5a,5b及
び5c,5dを回転電界発生用電極部５として形成し、これ
ら各電極5a,5b及び5c,5dに対してその機構的角度差と等
しい90度の電気位相角をもつ高周波信号つまり第４図
（ａ）に示すSIN波信号Ex及び第４図に示すCOS波信号Ey
をそれぞれ給電することにより、両者の合成による回転
電界ベクトルは第４図（ｃ）に示すようになり、交番の
回転電界を発生できる。ただし、第４図（ｃ）の合成回
転電界ベクトルは、Ｙ軸にコサイン波、Ｘ軸にサイン波
を給電した時のものを示す。
しかして、本実施例のエツチング方式においては、ガ
ス導入口11からプラズマエツチング用ガスを導入後、こ
のガスを、相対向する２つの電極5a,5b及び5c,5dからな
る円錐状の電極部５より発生する交番回転電界中を通す
ことにより高周波により励起し、そのラジカル分子，電
離分子（イオン）及び電子がより一層の分離を促進す
る。さらに、円錐状の電極部５のため、円回転しながら
下方の方向への速度を持たせ、尚かつ平行電極をなす上
部電極7,下部電極８間にて形成される平行電界領域にプ
ラズマ分子を進入させる。これにより、その平行電界に
よつてプラズマ分子の運動を円運動から直動運動に変化
させ、ウエハ10上にプラズマ分子を衝突させてエツチン
グを行うことができる。これにより、プラズマ密度を上
げてプラズマ発生の効率アツプが計れ、しかもプラズマ
の均一性が計れる利点を有する。
ス導入口11からプラズマエツチング用ガスを導入後、こ
のガスを、相対向する２つの電極5a,5b及び5c,5dからな
る円錐状の電極部５より発生する交番回転電界中を通す
ことにより高周波により励起し、そのラジカル分子，電
離分子（イオン）及び電子がより一層の分離を促進す
る。さらに、円錐状の電極部５のため、円回転しながら
下方の方向への速度を持たせ、尚かつ平行電極をなす上
部電極7,下部電極８間にて形成される平行電界領域にプ
ラズマ分子を進入させる。これにより、その平行電界に
よつてプラズマ分子の運動を円運動から直動運動に変化
させ、ウエハ10上にプラズマ分子を衝突させてエツチン
グを行うことができる。これにより、プラズマ密度を上
げてプラズマ発生の効率アツプが計れ、しかもプラズマ
の均一性が計れる利点を有する。
なお、上記実施例では回転電界発生用の電極構造を円
錐状板で示したが、これは、シンクロスコープのように
平行平板の組み合せ、または、円筒状板を分割しても構
成することができる。また、給電方式は電気位相角π/2
で示したが、多相交流で給電しても良い。さらに、平行
平板電極を形成する上部電極７は実施例では回転電界発
生用電極部５の下部に配置しているが、該回転電界発生
用電極部５を上部電極７の下に配置し、平行電界の上部
に回転電界発生部を設けたり、あるいはπ/2移相器４は
ケーブル長による位相遅れを利用することもできる。
錐状板で示したが、これは、シンクロスコープのように
平行平板の組み合せ、または、円筒状板を分割しても構
成することができる。また、給電方式は電気位相角π/2
で示したが、多相交流で給電しても良い。さらに、平行
平板電極を形成する上部電極７は実施例では回転電界発
生用電極部５の下部に配置しているが、該回転電界発生
用電極部５を上部電極７の下に配置し、平行電界の上部
に回転電界発生部を設けたり、あるいはπ/2移相器４は
ケーブル長による位相遅れを利用することもできる。
以上のように本発明によるプラズマ処理装置は、主面
上に被加工物が載置されチャンバー内に配置された第１
の電極と、この被加工物主面に向かってほぼ垂直に入射
するようにプラズマ源となるガスを噴出するガス導入口
と、第１の電極の主面側にそれと対をなして放電するよ
うにその中央部が開口されてチャンバー内に配置された
第２の電極と、チャンバー内のガス導入口から噴出され
るガスの流れの周りに少なくとも２対の等間隔に配置さ
れた回転電界発生用電極と備え、回転電界発生用電極の
放電方向が第１の電極の法線方向とほぼ垂直とされてい
るようにしたので、回転電界発生用電極でラジカル、イ
オン及び電子の分離が促進され、プラズマが均一化され
るから、回転磁界によるプラズマの均一化を図った従来
装置に比較して、小形で安価に構成できる。
上に被加工物が載置されチャンバー内に配置された第１
の電極と、この被加工物主面に向かってほぼ垂直に入射
するようにプラズマ源となるガスを噴出するガス導入口
と、第１の電極の主面側にそれと対をなして放電するよ
うにその中央部が開口されてチャンバー内に配置された
第２の電極と、チャンバー内のガス導入口から噴出され
るガスの流れの周りに少なくとも２対の等間隔に配置さ
れた回転電界発生用電極と備え、回転電界発生用電極の
放電方向が第１の電極の法線方向とほぼ垂直とされてい
るようにしたので、回転電界発生用電極でラジカル、イ
オン及び電子の分離が促進され、プラズマが均一化され
るから、回転磁界によるプラズマの均一化を図った従来
装置に比較して、小形で安価に構成できる。
また回転電界発生用電極が機構的角度差を付けて配設
されるとともに、これら回転電界発生用電極の対それぞ
れに機構的角度差を基準値とした位相差を有する高周波
電気信号を順次給電する電源供給手段が備えられたの
で、プラズマの均一化を計ることができるとともにプラ
ズマの高密度化を計ることができるから、安価で加工効
率の高い装置が構成できる。
されるとともに、これら回転電界発生用電極の対それぞ
れに機構的角度差を基準値とした位相差を有する高周波
電気信号を順次給電する電源供給手段が備えられたの
で、プラズマの均一化を計ることができるとともにプラ
ズマの高密度化を計ることができるから、安価で加工効
率の高い装置が構成できる。
また第２の電極が回転電界発生用電極と第１の電極と
の間に配設されたので、プラズマ分子の運動を被加工物
の方向に向けることができ、加工効率の高い装置が構成
できる。
の間に配設されたので、プラズマ分子の運動を被加工物
の方向に向けることができ、加工効率の高い装置が構成
できる。
また回転電界発生用電極が、第１の電極と第２の電極
との間に配設されたので、プラズマが第１の電極と第２
の電極との間に閉じ込められるから加工効率を高めるこ
とができ、加工効率の高い装置が構成できる。
との間に配設されたので、プラズマが第１の電極と第２
の電極との間に閉じ込められるから加工効率を高めるこ
とができ、加工効率の高い装置が構成できる。
また回転電界発生用電極が、第２の電極の開口部内周
側に配設されたので、第１の電極部と回転電界発生用電
極との相対位置の調整範囲が広くなるから、加工条件の
調整が容易になり、操作性のよい装置が構成できる。
側に配設されたので、第１の電極部と回転電界発生用電
極との相対位置の調整範囲が広くなるから、加工条件の
調整が容易になり、操作性のよい装置が構成できる。
また回転電界発生用電極が平行平板で構成されたの
で、電極構成が簡単化でき、安価な装置を構成できる。
で、電極構成が簡単化でき、安価な装置を構成できる。
また回転電界発生用電極が周方向に分割された円筒部
材で構成されたので、電極構成が簡単になるとともに、
プラズマの均一性および高密度化が向上するから、安価
で加工効率のよい装置を構成できる。
材で構成されたので、電極構成が簡単になるとともに、
プラズマの均一性および高密度化が向上するから、安価
で加工効率のよい装置を構成できる。
また回転電界発生用電極が周方向に分割された円錐状
の部材で構成されたので、プラズマを被加工物の方向に
向けることができ、安価で加工効率のよい装置を構成で
きる。
の部材で構成されたので、プラズマを被加工物の方向に
向けることができ、安価で加工効率のよい装置を構成で
きる。
また位相の差異がケーブルの長さを替えることにより
発生させられるものであるから、供給する高周波電気信
号の位相を簡単に調整することができ、特別な位相器が
不要となり安価に装置を構成できる。
発生させられるものであるから、供給する高周波電気信
号の位相を簡単に調整することができ、特別な位相器が
不要となり安価に装置を構成できる。
さらに本発明のプラズマ処理方法は、前述したプラズ
マ処理装置を用い、第１の電極の主面上に被加工物を配
設する工程と、第１の電極と第２の電極とに高周波電気
信号を印加する工程と、回転電界発生用電極それぞれに
互いに位相の異なる高周波電気信号を給電する工程とを
備えたので、加工基板の被処理面上のプラズマの分布が
均一になるから、処理の均一な加工基板を得ることがで
きる。
マ処理装置を用い、第１の電極の主面上に被加工物を配
設する工程と、第１の電極と第２の電極とに高周波電気
信号を印加する工程と、回転電界発生用電極それぞれに
互いに位相の異なる高周波電気信号を給電する工程とを
備えたので、加工基板の被処理面上のプラズマの分布が
均一になるから、処理の均一な加工基板を得ることがで
きる。
また第１の電極の主面上に被加工物を配設する工程
と、回転電界発生用電極に機構的角度差を基準値とした
位相差を有する高周波電気信号を順次給電する工程とを
備えたので、加工基板の被処理面上のプラズマの分布が
均一になるとともにプラズマが高密度化されるから、処
理の均一な加工基板を得ることができるとともに、処理
時間を短縮できる。
と、回転電界発生用電極に機構的角度差を基準値とした
位相差を有する高周波電気信号を順次給電する工程とを
備えたので、加工基板の被処理面上のプラズマの分布が
均一になるとともにプラズマが高密度化されるから、処
理の均一な加工基板を得ることができるとともに、処理
時間を短縮できる。
さらに叙上のような装置又は方法を採ることにより加
工基板の処理の再現性が向上するとともに省エネルギー
化を計ることができる効果がある。
工基板の処理の再現性が向上するとともに省エネルギー
化を計ることができる効果がある。
第１図は本発明によるプラズマエツチング装置の一実施
例を示す概略図、第２図は第１図のＡ−Ａ視の断面図、
第３図は第１図の回転電界発生用の電極構造及び給電系
を示す電気系統図、第４図は回転電界用の給電信号波形
及び合成回転電界ベクトルを示す図、第５図は従来の平
行平板を用いたRIE装置を示す概略図、第６図は同じく
従来の回転磁界を用いたRIE装置を示す概略構造の断面
図である。 １……高周波電源、３……トランス、４……π/2移相
器、５……回転電界発生用電極部、６……電極保持リン
グ、７……上部電極、８……下部電極、９……真空チヤ
ンバー、10……ウエハ、11……ガス導入口、12……真空
引口。
例を示す概略図、第２図は第１図のＡ−Ａ視の断面図、
第３図は第１図の回転電界発生用の電極構造及び給電系
を示す電気系統図、第４図は回転電界用の給電信号波形
及び合成回転電界ベクトルを示す図、第５図は従来の平
行平板を用いたRIE装置を示す概略図、第６図は同じく
従来の回転磁界を用いたRIE装置を示す概略構造の断面
図である。 １……高周波電源、３……トランス、４……π/2移相
器、５……回転電界発生用電極部、６……電極保持リン
グ、７……上部電極、８……下部電極、９……真空チヤ
ンバー、10……ウエハ、11……ガス導入口、12……真空
引口。
Claims (11)
- 【請求項１】主面上に被加工物が載置されチャンバー内
に配置された第１の電極と、 前記被加工物主面に向かってほぼ垂直に入射するように
プラズマ源となるガスを噴出するガス導入口と、 前記第１の電極の主面側にそれと対をなして放電するよ
うにその中央部が開口されて前記チャンバー内に配置さ
れた第２の電極と、 前記チャンバー内の前記ガス導入口から噴出される前記
ガスの流れの周りに少なくとも２対の等間隔に配置され
た回転電界発生用電極と を備え、 前記回転電界発生用電極の放電方向が前記第１の電極の
法線方向とほぼ垂直とされていることを特徴としたプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項２】前記回転電界発生用電極が機構的角度差を
付けて配設されるとともに、これら回転電界発生用電極
の対それぞれに前記機構的角度差を基準値とした位相差
を有する高周波電気信号を順次給電する電源供給手段を
備えるようにした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】前記第２の電極が前記回転電界発生用電極
と前記第１の電極との間に配設されたことを特徴とする
請求項１または２いずれか１項に記載のプラズマ処理装
置。 - 【請求項４】前記回転電界発生用電極が、前記第１の電
極と第２の電極との間に配設されたことを特徴とする請
求項１または２いずれか１項に記載のプラズマ処理装
置。 - 【請求項５】前記回転電界発生用電極が、前記第２の電
極の開口部内周側に配設されたことを特徴とする請求項
１〜４いずれか１項に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項６】前記回転電界発生用電極が平行平板で構成
されたことを特徴とする請求項１〜５記載のプラズマ処
理装置。 - 【請求項７】前記回転電界発生用電極が周方向に分割さ
れた円筒部材で構成されたことを特徴とする請求項１〜
５記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項８】前記回転電界発生用電極が周方向に分割さ
れた円錐状の部材で構成されたことを特徴とする請求項
１〜５いずれか１項に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項９】位相の差異がケーブルの長さを替えること
により発生するようにしたことを特徴とする請求項１〜
５いずれか１項記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項１０】請求項１記載のプラズマ処理装置を用
い、 前記第１の電極の主面上に被加工物を配設する工程と、 前記第１の電極と前記第２の電極とに高周波電気信号を
印加する工程と、 前記回転電界発生用電極それぞれに互いに位相の異なる
高周波電気信号を給電する工程と を備えたことを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項１１】請求項２記載のプラズマ処理装置を用
い、 前記第１の電極の主面上に被加工物を配設する工程と、 前記回転電界発生用電極に前記機構的角度差を基準値と
した位相差を有する高周波電気信号を順次給電する工程
と を備えた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 |
|---|---|---|---|
| JP1167789A JP2643457B2 (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | プラズマ処理装置及びその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1167789A JP2643457B2 (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | プラズマ処理装置及びその方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0330424A JPH0330424A (ja) | 1991-02-08 |
| JP2643457B2 true JP2643457B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=15856145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1167789A Expired - Lifetime JP2643457B2 (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | プラズマ処理装置及びその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2643457B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104282521A (zh) * | 2013-07-08 | 2015-01-14 | 朗姆研究公司 | 离子束蚀刻系统 |
| US9431269B2 (en) | 2013-07-11 | 2016-08-30 | Lam Research Corporation | Dual chamber plasma etcher with ion accelerator |
| US9633846B2 (en) | 2013-04-05 | 2017-04-25 | Lam Research Corporation | Internal plasma grid applications for semiconductor fabrication |
| US9793126B2 (en) | 2010-08-04 | 2017-10-17 | Lam Research Corporation | Ion to neutral control for wafer processing with dual plasma source reactor |
| US10224221B2 (en) | 2013-04-05 | 2019-03-05 | Lam Research Corporation | Internal plasma grid for semiconductor fabrication |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2765233B2 (ja) * | 1990-12-14 | 1998-06-11 | 松下電器産業株式会社 | プラズマ発生方法およびその装置 |
| US5330606A (en) * | 1990-12-14 | 1994-07-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Plasma source for etching |
| KR930021034A (ko) * | 1992-03-31 | 1993-10-20 | 다니이 아끼오 | 플라즈마발생방법 및 그 발생장치 |
| KR970005035B1 (ko) * | 1992-03-31 | 1997-04-11 | 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 | 플라즈마발생방법 및 그 장치 |
| KR0141465B1 (ko) * | 1992-03-31 | 1998-08-17 | 다니이 아끼오 | 플라즈마 발생방법 및 그 장치 |
| JPH0645094A (ja) * | 1992-03-31 | 1994-02-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ発生方法およびその装置 |
| US5404079A (en) * | 1992-08-13 | 1995-04-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Plasma generating apparatus |
| JPH07226395A (ja) * | 1994-02-15 | 1995-08-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 真空プラズマ処理装置 |
| US6308654B1 (en) * | 1996-10-18 | 2001-10-30 | Applied Materials, Inc. | Inductively coupled parallel-plate plasma reactor with a conical dome |
| WO2006085150A2 (en) * | 2004-12-27 | 2006-08-17 | Standen Ltd. | Treating a tumor or the like with electric fields at different orientations |
| TWI440405B (zh) * | 2007-10-22 | 2014-06-01 | New Power Plasma Co Ltd | 電容式耦合電漿反應器 |
| CN109786194B (zh) * | 2018-12-20 | 2020-10-30 | 丰豹智能科技(上海)有限公司 | 一种改变离子束方向的装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60153129A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-12 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1989
- 1989-06-28 JP JP1167789A patent/JP2643457B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9793126B2 (en) | 2010-08-04 | 2017-10-17 | Lam Research Corporation | Ion to neutral control for wafer processing with dual plasma source reactor |
| US9633846B2 (en) | 2013-04-05 | 2017-04-25 | Lam Research Corporation | Internal plasma grid applications for semiconductor fabrication |
| US10224221B2 (en) | 2013-04-05 | 2019-03-05 | Lam Research Corporation | Internal plasma grid for semiconductor fabrication |
| US11171021B2 (en) | 2013-04-05 | 2021-11-09 | Lam Research Corporation | Internal plasma grid for semiconductor fabrication |
| CN104282521A (zh) * | 2013-07-08 | 2015-01-14 | 朗姆研究公司 | 离子束蚀刻系统 |
| CN104282521B (zh) * | 2013-07-08 | 2017-07-21 | 朗姆研究公司 | 离子束蚀刻系统 |
| US9431269B2 (en) | 2013-07-11 | 2016-08-30 | Lam Research Corporation | Dual chamber plasma etcher with ion accelerator |
| US10134605B2 (en) | 2013-07-11 | 2018-11-20 | Lam Research Corporation | Dual chamber plasma etcher with ion accelerator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0330424A (ja) | 1991-02-08 |
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