JP3042450B2 - プラズマ処理方法 - Google Patents
プラズマ処理方法Info
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- JP3042450B2 JP3042450B2 JP9167523A JP16752397A JP3042450B2 JP 3042450 B2 JP3042450 B2 JP 3042450B2 JP 9167523 A JP9167523 A JP 9167523A JP 16752397 A JP16752397 A JP 16752397A JP 3042450 B2 JP3042450 B2 JP 3042450B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/32137—Radio frequency generated discharge controlling of the discharge by modulation of energy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32192—Microwave generated discharge
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は表面処理に関し、特
にパルス変調された高周波電界を利用して生成したプラ
ズマを用いて基板表面の処理を行うプラズマ処理方法お
よびプラズマ処理装置に関する。
にパルス変調された高周波電界を利用して生成したプラ
ズマを用いて基板表面の処理を行うプラズマ処理方法お
よびプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のマイクロ波プラズマエッチング装
置は、例えば特開昭５６−１５５５３５号公報に示され
ているように図１のような構造を有する。この装置は気
密構造の真空容器２１中にマイクロ波発生装置１から導
波管３を通して２．４５ＧＨｚ程度のマイクロ波を導入
し、マイクロ波と永久磁石またはコイル５による磁場に
よる電子サイクロトロン共鳴放電プラズマ６中にエッチ
ング試料１４をセットし、該試料に数百ｋＨｚから数十
ＭＨｚの基板バイアス１３を印加してエッチング処理を
行うものである。
置は、例えば特開昭５６−１５５５３５号公報に示され
ているように図１のような構造を有する。この装置は気
密構造の真空容器２１中にマイクロ波発生装置１から導
波管３を通して２．４５ＧＨｚ程度のマイクロ波を導入
し、マイクロ波と永久磁石またはコイル５による磁場に
よる電子サイクロトロン共鳴放電プラズマ６中にエッチ
ング試料１４をセットし、該試料に数百ｋＨｚから数十
ＭＨｚの基板バイアス１３を印加してエッチング処理を
行うものである。
【０００３】上記装置は連続放電で使用されるものであ
るが、連続放電プラズマによる基板表面処理においては
以下のような問題があった。すなわち、図２に示すよう
に負電荷である電子と正電荷である正イオンの速度差が
あるために基板表面に負の電荷蓄積が生じ、基板にダメ
ージを与える等の問題があった。この電荷蓄積を抑制す
ることを目的として、例えば特開平０５−３３４４８８
号公報には、パルス変調プラズマによる基板表面処理が
提案されている。
るが、連続放電プラズマによる基板表面処理においては
以下のような問題があった。すなわち、図２に示すよう
に負電荷である電子と正電荷である正イオンの速度差が
あるために基板表面に負の電荷蓄積が生じ、基板にダメ
ージを与える等の問題があった。この電荷蓄積を抑制す
ることを目的として、例えば特開平０５−３３４４８８
号公報には、パルス変調プラズマによる基板表面処理が
提案されている。
【０００４】パルス変調プラズマによる基板表面処理に
おいては、図３に示すように高周波電界を１０から１０
０μｓｅｃの範囲でパルス変調することにより高周波電
界ＯＦＦ時の電子温度を減らし、基板表面へ蓄積する電
荷を減らすことができる。また塩素、四フッ化炭素、六
フッ化硫黄、シュウ酸などのハロゲン系プラズマもしく
は酸素プラズマ中ではパルス放電にすることによって負
イオンが発生し、正負イオンによるエッチングが可能で
あることから、高速度エッチングが期待できる。
おいては、図３に示すように高周波電界を１０から１０
０μｓｅｃの範囲でパルス変調することにより高周波電
界ＯＦＦ時の電子温度を減らし、基板表面へ蓄積する電
荷を減らすことができる。また塩素、四フッ化炭素、六
フッ化硫黄、シュウ酸などのハロゲン系プラズマもしく
は酸素プラズマ中ではパルス放電にすることによって負
イオンが発生し、正負イオンによるエッチングが可能で
あることから、高速度エッチングが期待できる。
【０００５】さらに低電子温度でプラズマ中に発生する
負イオンを正イオンとともに６００ｋＨｚ以下の低周波
バイアスで基板に入射させることで基板表面に蓄積する
電荷をほぼ完全に無くすことが可能である。図４は塩素
ＥＣＲプラズマにおける蓄積電荷のパルスＯＦＦ時間依
存性を示す。ＯＦＦ時間が５０μｓｅｃ以上の負イオン
の発生が多い条件では、蓄積電荷を抑制することができ
る。このことから電子温度、電子密度が低く、プラズマ
が正負両イオンで構成されている場合に低周波のＲＦバ
イアスを印加すると基板には正負イオンが交互に入射
し、基板表面の蓄積電荷を抑制できる。
負イオンを正イオンとともに６００ｋＨｚ以下の低周波
バイアスで基板に入射させることで基板表面に蓄積する
電荷をほぼ完全に無くすことが可能である。図４は塩素
ＥＣＲプラズマにおける蓄積電荷のパルスＯＦＦ時間依
存性を示す。ＯＦＦ時間が５０μｓｅｃ以上の負イオン
の発生が多い条件では、蓄積電荷を抑制することができ
る。このことから電子温度、電子密度が低く、プラズマ
が正負両イオンで構成されている場合に低周波のＲＦバ
イアスを印加すると基板には正負イオンが交互に入射
し、基板表面の蓄積電荷を抑制できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の技術においてはプラズマ中の電子温度がパルス点火時
に急上昇し、電子の温度を定常的に十分下げることが難
しく、基板表面への電荷蓄積が完全に除去できないとい
う点でなお改善の余地があった。また、高周波印加時
に、塩素、四フッ化炭素、六フッ化硫黄、シュウ酸など
のハロゲン系プラズマもしくは酸素プラズマ中の負イオ
ンが減少するため、パルス印加時の電荷蓄積が起こりや
すいという点で、なお解決すべき課題を有していた。
の技術においてはプラズマ中の電子温度がパルス点火時
に急上昇し、電子の温度を定常的に十分下げることが難
しく、基板表面への電荷蓄積が完全に除去できないとい
う点でなお改善の余地があった。また、高周波印加時
に、塩素、四フッ化炭素、六フッ化硫黄、シュウ酸など
のハロゲン系プラズマもしくは酸素プラズマ中の負イオ
ンが減少するため、パルス印加時の電荷蓄積が起こりや
すいという点で、なお解決すべき課題を有していた。
【０００７】図５は塩素プラズマにおけるパルス印加時
の電子温度の時間変位を示す。マイクロ波パワー５００
Ｗ、ＲＦパワー０ｋＷ、塩素圧２ｍＴｏｒｒの条件で負
イオンはパワーＯＮ後１０μｓｅｃ程度でオーバーシュ
ートし４ｅＶ程度まで上昇する。これは電子サイクロト
ロン共鳴による高エネルギー電子の流入による。このこ
とから矩形のパルスではパルス印加時から１０μｓｅｃ
程度にかけて電子温度の周期的な急上昇がみられること
がわかる。
の電子温度の時間変位を示す。マイクロ波パワー５００
Ｗ、ＲＦパワー０ｋＷ、塩素圧２ｍＴｏｒｒの条件で負
イオンはパワーＯＮ後１０μｓｅｃ程度でオーバーシュ
ートし４ｅＶ程度まで上昇する。これは電子サイクロト
ロン共鳴による高エネルギー電子の流入による。このこ
とから矩形のパルスではパルス印加時から１０μｓｅｃ
程度にかけて電子温度の周期的な急上昇がみられること
がわかる。
【０００８】図６は塩素プラズマに６００ｋＨｚのＲＦ
バイアスを基板に印加した場合のＳｉエッチング速度の
パルス印加時間幅依存性を示す。放電停止時間が同じで
あってもパルス幅が３０μｓｅｃ以上ではパルス印加時
間が大きくなるにしたがいエッチング速度が減少する。
これは、パルス印加時に電子温度の上昇に伴い負イオン
の密度が減少することによる。またパルス幅が１０μｓ
ｅｃではエッチング速度がさがっている。これは、デュ
ーティ比が低いためにプラズマ密度そのものが減少した
ことによる。このことから、ＯＮ時間は短いほど負イオ
ンの発生は大きいが、非常に短いと減少してしまうこと
がわかる。
バイアスを基板に印加した場合のＳｉエッチング速度の
パルス印加時間幅依存性を示す。放電停止時間が同じで
あってもパルス幅が３０μｓｅｃ以上ではパルス印加時
間が大きくなるにしたがいエッチング速度が減少する。
これは、パルス印加時に電子温度の上昇に伴い負イオン
の密度が減少することによる。またパルス幅が１０μｓ
ｅｃではエッチング速度がさがっている。これは、デュ
ーティ比が低いためにプラズマ密度そのものが減少した
ことによる。このことから、ＯＮ時間は短いほど負イオ
ンの発生は大きいが、非常に短いと減少してしまうこと
がわかる。
【０００９】本発明はこのような従来技術の問題点を解
決するためになされたものであり、パルス変調プラズマ
においてパルスの立上がりに傾斜を持たせることにより
電子温度のオーバーシュートを抑制し、電子温度を定常
的に下げ、かつパルスの立下がりに傾斜を持たせること
により負イオンの減少を抑制することを目的とする。
決するためになされたものであり、パルス変調プラズマ
においてパルスの立上がりに傾斜を持たせることにより
電子温度のオーバーシュートを抑制し、電子温度を定常
的に下げ、かつパルスの立下がりに傾斜を持たせること
により負イオンの減少を抑制することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のプラズマ処理方法は、プラズマ生成室内で高周波電
界を利用して処理ガスをプラズマ化し、該プラズマを基
板に照射して基板処理を行うプラズマ処理方法におい
て、前記高周波電界を１０〜１００μｓｅｃの範囲でパ
ルス変調するとともにパルスの立上がり時間を２μｓｅ
ｃ以上５０μｓｅｃ以下とし、前記プラズマ中の電子温
度を２ｅＶ以下、前記プラズマ中の負イオン密度の変動
を２０％以下とすることを特徴とする。また本発明のプ
ラズマ処理方法は、プラズマ生成室内で高周波電界を利
用して処理ガスをプラズマ化し、該プラズマを基板に照
射して基板処理を行うプラズマ処理方法において、前記
高周波電界を１０〜１００μｓｅｃの範囲でパルス変調
するとともにパルスの立上がり時間を２μｓｅｃ以上５
０μｓｅｃ以下、パルスの立下がり時間を１０μｓｅｃ
以上１００μｓｅｃ以下とし、前記プラズマ中の電子温
度を２ｅＶ以下、前記プラズマ中の負イオン密度の変動
を２０％以下とすることを特徴とする。
明のプラズマ処理方法は、プラズマ生成室内で高周波電
界を利用して処理ガスをプラズマ化し、該プラズマを基
板に照射して基板処理を行うプラズマ処理方法におい
て、前記高周波電界を１０〜１００μｓｅｃの範囲でパ
ルス変調するとともにパルスの立上がり時間を２μｓｅ
ｃ以上５０μｓｅｃ以下とし、前記プラズマ中の電子温
度を２ｅＶ以下、前記プラズマ中の負イオン密度の変動
を２０％以下とすることを特徴とする。また本発明のプ
ラズマ処理方法は、プラズマ生成室内で高周波電界を利
用して処理ガスをプラズマ化し、該プラズマを基板に照
射して基板処理を行うプラズマ処理方法において、前記
高周波電界を１０〜１００μｓｅｃの範囲でパルス変調
するとともにパルスの立上がり時間を２μｓｅｃ以上５
０μｓｅｃ以下、パルスの立下がり時間を１０μｓｅｃ
以上１００μｓｅｃ以下とし、前記プラズマ中の電子温
度を２ｅＶ以下、前記プラズマ中の負イオン密度の変動
を２０％以下とすることを特徴とする。
【００１１】また、本発明においては、パルス変調した
高周波電界を用いてプラズマ生成室内で処理ガスをプラ
ズマ化し、該プラズマを基板に照射して基板処理を行う
プラズマ処理装置において、磁場をかける手段と、前記
プラズマ生成室内にＲＦ電界を印加するＲＦ電源と、前
記高周波電界を１０〜１００μｓｅｃの範囲でパルス変
調するとともにパルスの立上がり時間およびパルスの立
下がり時間を調整するパルス回路とを有し、前記プラズ
マ中の電子温度を２ｅＶ以下、前記プラズマ中の負イオ
ン密度の変動を２０％以下に制御するプラズマ処理装置
を用いることができる。
高周波電界を用いてプラズマ生成室内で処理ガスをプラ
ズマ化し、該プラズマを基板に照射して基板処理を行う
プラズマ処理装置において、磁場をかける手段と、前記
プラズマ生成室内にＲＦ電界を印加するＲＦ電源と、前
記高周波電界を１０〜１００μｓｅｃの範囲でパルス変
調するとともにパルスの立上がり時間およびパルスの立
下がり時間を調整するパルス回路とを有し、前記プラズ
マ中の電子温度を２ｅＶ以下、前記プラズマ中の負イオ
ン密度の変動を２０％以下に制御するプラズマ処理装置
を用いることができる。
【００１２】本発明ではパルスの立上がりに傾斜を持た
せることで、電子温度のオーバーシュートを抑制し、プ
ラズマ中の負イオン量を増やし、電荷蓄積を減らすこと
ができる。これは、パルス印加時に大きなパワーがプラ
ズマに印加されず、高エネルギー電子の生成が抑制され
ることによる。１ｅＶ以下のエネルギーを持った電子の
量が多くなると、負イオンがアフターグロー中で効率よ
く生成されるため、負イオンの量も増加する。このこと
から、本発明により、低電子温度、低電子密度で正負イ
オンのみのプラズマが定常的に生成されるため、電荷蓄
積を低減できる。
せることで、電子温度のオーバーシュートを抑制し、プ
ラズマ中の負イオン量を増やし、電荷蓄積を減らすこと
ができる。これは、パルス印加時に大きなパワーがプラ
ズマに印加されず、高エネルギー電子の生成が抑制され
ることによる。１ｅＶ以下のエネルギーを持った電子の
量が多くなると、負イオンがアフターグロー中で効率よ
く生成されるため、負イオンの量も増加する。このこと
から、本発明により、低電子温度、低電子密度で正負イ
オンのみのプラズマが定常的に生成されるため、電荷蓄
積を低減できる。
【００１３】またパルスＯＮ時間における負イオン密度
の減少を抑制するため、パルスの立下がりに傾斜を設け
る。これはパルスＯＮ時間に負イオンが減少するためＯ
Ｎ時間は短い方がよいが、非常に短いとプラズマの維持
が難しくなるため、時間平均の投入パワーを多くしつ
つ、ＯＮ時間の長さを短くすることで、負イオンの密度
をさらに上げることができることによる。
の減少を抑制するため、パルスの立下がりに傾斜を設け
る。これはパルスＯＮ時間に負イオンが減少するためＯ
Ｎ時間は短い方がよいが、非常に短いとプラズマの維持
が難しくなるため、時間平均の投入パワーを多くしつ
つ、ＯＮ時間の長さを短くすることで、負イオンの密度
をさらに上げることができることによる。
【００１４】このようにして本発明により、表面での電
荷蓄積によるデバイスへのダメージを抑制できるととも
に、高速かつ異方性エッチングを両立して行うことがで
きる。
荷蓄積によるデバイスへのダメージを抑制できるととも
に、高速かつ異方性エッチングを両立して行うことがで
きる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明のプラズマ処理方法におい
て、高周波電界は、１０〜１００μｓｅｃの範囲でパル
ス変調される。このようにすることによって、高周波電
界ＯＦＦ時の電子温度を下げるとともに正イオンと負イ
オンによる高速エッチングが可能となる。
て、高周波電界は、１０〜１００μｓｅｃの範囲でパル
ス変調される。このようにすることによって、高周波電
界ＯＦＦ時の電子温度を下げるとともに正イオンと負イ
オンによる高速エッチングが可能となる。
【００１６】本発明のプラズマ処理方法において、プラ
ズマ処理中のプラズマの電子温度は２ｅＶ以下とする。
２ｅＶを越えると、基板表面の蓄積電荷により基板がダ
メージを受ける等の問題が生じる場合があるからであ
る。また、プラズマ処理中のプラズマの電子温度は０．
５ｅＶ以上とすることが好ましい。０．５ｅＶ未満では
放電が維持できなくなる場合があるからである。
ズマ処理中のプラズマの電子温度は２ｅＶ以下とする。
２ｅＶを越えると、基板表面の蓄積電荷により基板がダ
メージを受ける等の問題が生じる場合があるからであ
る。また、プラズマ処理中のプラズマの電子温度は０．
５ｅＶ以上とすることが好ましい。０．５ｅＶ未満では
放電が維持できなくなる場合があるからである。
【００１７】電子温度を２ｅＶ以下とするためには、パ
ルス回路により、図７のように所定のパルスの立上がり
時間を設け、パルスの立上がりに傾斜をつけるという方
法が有効である。これにより、図のように電子温度のオ
ーバーシュートを抑えることができ、電子温度を２ｅＶ
以下とすることが可能となる。
ルス回路により、図７のように所定のパルスの立上がり
時間を設け、パルスの立上がりに傾斜をつけるという方
法が有効である。これにより、図のように電子温度のオ
ーバーシュートを抑えることができ、電子温度を２ｅＶ
以下とすることが可能となる。
【００１８】ここで、パルスの立上がり時間とは、図９
に示すように、高周波電界をＯＮにするために要する時
間をいう。パルスの立上がり時間は、２μｓｅｃ以上５
０μｓｅｃ以下、好ましくは、５μｓｅｃ以上２０μｓ
ｅｃ以下とする。２μｓｅｃ未満では、電子温度のオー
バーシュートを抑えることが困難である。また５０μｓ
ｅｃを越えると全体のプラズマ密度が低下するため、エ
ッチング速度が低下してしまう等の問題が生じる場合が
ある。
に示すように、高周波電界をＯＮにするために要する時
間をいう。パルスの立上がり時間は、２μｓｅｃ以上５
０μｓｅｃ以下、好ましくは、５μｓｅｃ以上２０μｓ
ｅｃ以下とする。２μｓｅｃ未満では、電子温度のオー
バーシュートを抑えることが困難である。また５０μｓ
ｅｃを越えると全体のプラズマ密度が低下するため、エ
ッチング速度が低下してしまう等の問題が生じる場合が
ある。
【００１９】また、本発明のプラズマ処理方法におい
て、プラズマ処理中のプラズマの負イオンの密度の変動
が２０％以下とする。２０％を越えると、基板表面の蓄
積電荷により基板がダメージを受ける等の問題が生じる
場合がある。
て、プラズマ処理中のプラズマの負イオンの密度の変動
が２０％以下とする。２０％を越えると、基板表面の蓄
積電荷により基板がダメージを受ける等の問題が生じる
場合がある。
【００２０】負イオンの密度の変動を２０％以下に保つ
ためには、パルス回路により、図８のように所定のパル
スの立下がり時間を設け、パルスの立下がりに傾斜をつ
けるという方法が有効である。ＯＮ時間が短くなること
で負イオンの減少は抑制され、入力されるパワーを下げ
ないことでプラズマ密度の減少を抑えることができる。
ここで、パルスの立下がり時間とは、図９に示すよう
に、高周波電界をＯＦＦにするために要する時間をい
う。パルスの立下がり時間は、１０μｓｅｃ以上１００
μｓｅｃ以下、好ましくは、２０μｓｅｃ以上５０μｓ
ｅｃ以下とする。１０μｓｅｃ未満では、ＯＮ時間が長
くなるため負イオン密度の減少が大きくなる。また、１
００μｓｅｃを越えると、全体のプラズマ密度が低下す
るため、エッチング速度が低下してしまう等の問題が生
じる場合がある。
ためには、パルス回路により、図８のように所定のパル
スの立下がり時間を設け、パルスの立下がりに傾斜をつ
けるという方法が有効である。ＯＮ時間が短くなること
で負イオンの減少は抑制され、入力されるパワーを下げ
ないことでプラズマ密度の減少を抑えることができる。
ここで、パルスの立下がり時間とは、図９に示すよう
に、高周波電界をＯＦＦにするために要する時間をい
う。パルスの立下がり時間は、１０μｓｅｃ以上１００
μｓｅｃ以下、好ましくは、２０μｓｅｃ以上５０μｓ
ｅｃ以下とする。１０μｓｅｃ未満では、ＯＮ時間が長
くなるため負イオン密度の減少が大きくなる。また、１
００μｓｅｃを越えると、全体のプラズマ密度が低下す
るため、エッチング速度が低下してしまう等の問題が生
じる場合がある。
【００２１】
【実施例】以下、実施例により本発明の内容を説明す
る。図１は本実施例で用いたプラズマ処理装置の概略図
である。本装置はマイクロ波電界とコイルや永久磁石に
よりプラズマを生成するプラズマ生成室と基板搬送室と
が互いに隣接するように構成されている。このプラズマ
生成室にはプラズマを生成するためのガスを導入するガ
ス系が接続されており、２．４５ＧＨｚ程度のマイクロ
波導波管が接地されている。使用するガスはパワーＯＦ
Ｆ時に負イオンの発生が多くなる種を利用する。例とし
て、塩素、四フッ化炭素、六フッ化硫黄、シュウ酸など
のハロゲン系プラズマもしくは酸素等が挙げられる。
る。図１は本実施例で用いたプラズマ処理装置の概略図
である。本装置はマイクロ波電界とコイルや永久磁石に
よりプラズマを生成するプラズマ生成室と基板搬送室と
が互いに隣接するように構成されている。このプラズマ
生成室にはプラズマを生成するためのガスを導入するガ
ス系が接続されており、２．４５ＧＨｚ程度のマイクロ
波導波管が接地されている。使用するガスはパワーＯＦ
Ｆ時に負イオンの発生が多くなる種を利用する。例とし
て、塩素、四フッ化炭素、六フッ化硫黄、シュウ酸など
のハロゲン系プラズマもしくは酸素等が挙げられる。
【００２２】この装置は、マイクロ波電源からの導入マ
イクロ波をパルス変調するためのパルス回路４を有して
いる。例えば、立上がり時間は１０μｓｅｃ、立下がり
時間は３０μｓｅｃとし、図９のようなパルス形状とす
る。このようにパルスの立上がりと立下がりを適宜組み
合わせることによって、図９に示すように電子温度を２
ｅＶ以下に保ち、負イオン密度の変動も２０％以下に抑
えることができる。
イクロ波をパルス変調するためのパルス回路４を有して
いる。例えば、立上がり時間は１０μｓｅｃ、立下がり
時間は３０μｓｅｃとし、図９のようなパルス形状とす
る。このようにパルスの立上がりと立下がりを適宜組み
合わせることによって、図９に示すように電子温度を２
ｅＶ以下に保ち、負イオン密度の変動も２０％以下に抑
えることができる。
【００２３】なお、本発明のプラズマ処理方法は、放電
周波数及び放電の形式に依存することなく適用できる。
周波数及び放電の形式に依存することなく適用できる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラズマ
処理方法によれば、プラズマ中の電子温度を２ｅＶ以下
とし、負イオン密度の変動を２０％以下とするため、電
荷蓄積のない高速、高選択、異方性エッチングが実現で
きる。
処理方法によれば、プラズマ中の電子温度を２ｅＶ以下
とし、負イオン密度の変動を２０％以下とするため、電
荷蓄積のない高速、高選択、異方性エッチングが実現で
きる。
【図１】本発明のプラズマ処理装置の概略図である。
【図２】従来のプラズマ処理方法において、基板表面に
負電荷が蓄積することを説明するための図である。
負電荷が蓄積することを説明するための図である。
【図３】従来のプラズマ処理方法における高周波電界の
パルス形状と電子温度および負イオン密度の変化の関係
を示す図である。
パルス形状と電子温度および負イオン密度の変化の関係
を示す図である。
【図４】パルスＯＦＦ時間と蓄積電荷の関係を示す図で
ある。
ある。
【図５】高周波電界印可後の電子温度の変化を示す図で
ある。
ある。
【図６】パルスＯＦＦ時間とシリコンエッチング速度の
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図７】本発明のプラズマ処理方法における高周波電界
のパルス形状と電子温度および負イオン密度の変化の関
係を示す図である。
のパルス形状と電子温度および負イオン密度の変化の関
係を示す図である。
【図８】本発明のプラズマ処理方法における高周波電界
のパルス形状と電子温度および負イオン密度の変化の関
係を示す図である。
のパルス形状と電子温度および負イオン密度の変化の関
係を示す図である。
【図９】本発明のプラズマ処理方法における高周波電界
のパルス形状と電子温度および負イオン密度の変化の関
係を示す図である。
のパルス形状と電子温度および負イオン密度の変化の関
係を示す図である。
１ プラズマチャンバ ２ 導波管 ３ マイクロ波電源 ４ パルス回路 ５ ファンクションジェネレータ ６ コイル ７ プラズマ ８ 基板電極 ９ 基板 １０ ＲＦ電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−288191（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−249614（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−342769（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−312227（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−334488（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3065 H01L 21/205 H05H 1/46
Claims (3)
- 【請求項１】 プラズマ生成室内で高周波電界を利用し
て処理ガスをプラズマ化し、該プラズマを基板に照射し
て基板処理を行うプラズマ処理方法において、前記高周
波電界を１０〜１００μｓｅｃの範囲でパルス変調する
とともにパルスの立上がり時間を２μｓｅｃ以上５０μ
ｓｅｃ以下とし、前記プラズマ中の電子温度を２ｅＶ以
下、前記プラズマ中の負イオン密度の変動を２０％以下
とすることを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項２】 プラズマ生成室内で高周波電界を利用し
て処理ガスをプラズマ化し、該プラズマを基板に照射し
て基板処理を行うプラズマ処理方法において、前記高周
波電界を１０〜１００μｓｅｃの範囲でパルス変調する
とともにパルスの立上がり時間を２μｓｅｃ以上５０μ
ｓｅｃ以下、パルスの立下がり時間を１０μｓｅｃ以上
１００μｓｅｃ以下とし、前記プラズマ中の電子温度を
２ｅＶ以下、前記プラズマ中の負イオン密度の変動を２
０％以下とすることを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項３】 前記基板処理は、基板表面のエッチング
であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
のプラズマ処理方法。
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