JP3062393B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JP3062393B2 JP3062393B2 JP6113587A JP11358794A JP3062393B2 JP 3062393 B2 JP3062393 B2 JP 3062393B2 JP 6113587 A JP6113587 A JP 6113587A JP 11358794 A JP11358794 A JP 11358794A JP 3062393 B2 JP3062393 B2 JP 3062393B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency power
- electrode
- plasma
- susceptor
- processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- H01J37/32155—Frequency modulation
- H01J37/32165—Plural frequencies
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理装置に関
するものである。
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から例えば半導体製造プロセスにお
いては、半導体ウエハ(以下、「ウエハ」という)など
の表面処理を行うために、処理室内に処理ガスを導入し
てこれをプラズマ化させ、処理室内のウエハに対して、
前記プラズマ雰囲気の下で所定の処理、例えばエッチン
グやスパッタリングなどを施すプラズマ処理が行われて
いるが、かかるプラズマ処理を実施するためのプラズマ
処理装置は、これまで多種多様なものが既に提案されて
いる。
いては、半導体ウエハ(以下、「ウエハ」という)など
の表面処理を行うために、処理室内に処理ガスを導入し
てこれをプラズマ化させ、処理室内のウエハに対して、
前記プラズマ雰囲気の下で所定の処理、例えばエッチン
グやスパッタリングなどを施すプラズマ処理が行われて
いるが、かかるプラズマ処理を実施するためのプラズマ
処理装置は、これまで多種多様なものが既に提案されて
いる。
【0003】その中でも処理室内に第1の電極と第2の
電極とを対向して設けた、いわゆる平行平板型プラズマ
処理装置は、均一性に優れ、大口径の被処理体の処理が
可能であり、従来から多く使用されている。そして一般
的に上下に対向して配置されている第1の電極と第2の
電極の間にプラズマを発生させるため、これら2つの電
極に、位相が180゜異なった高周波電力を各々印加す
る方式は、対向電極間エリアに放電が集中する長所があ
り、またその場合、処理室を形成する処理容器から高周
波電源を物理的に切り離し、トランスを介して高周波電
源を電極に印加させるいわゆるパワースプリット形式の
処理装置も提案されている。
電極とを対向して設けた、いわゆる平行平板型プラズマ
処理装置は、均一性に優れ、大口径の被処理体の処理が
可能であり、従来から多く使用されている。そして一般
的に上下に対向して配置されている第1の電極と第2の
電極の間にプラズマを発生させるため、これら2つの電
極に、位相が180゜異なった高周波電力を各々印加す
る方式は、対向電極間エリアに放電が集中する長所があ
り、またその場合、処理室を形成する処理容器から高周
波電源を物理的に切り離し、トランスを介して高周波電
源を電極に印加させるいわゆるパワースプリット形式の
処理装置も提案されている。
【0004】ところで今日では、半導体デバイスの高集
積化がさらに進み、その製造プロセスにおけるプラズマ
処理についても、より微細な加工が要求されているが、
そのような微細加工を実現するためには、より低圧の処
理室内で、かつより高いプラズマ密度を確保してより選
択性の高い処理を行うことが必要である。
積化がさらに進み、その製造プロセスにおけるプラズマ
処理についても、より微細な加工が要求されているが、
そのような微細加工を実現するためには、より低圧の処
理室内で、かつより高いプラズマ密度を確保してより選
択性の高い処理を行うことが必要である。
【0005】ところが前記従来のパワースプリット形式
を有するプラズマ処理装置において採用されている高周
波は、一般的に380kHzであるため、そのまま出力
を上げると、高周波電圧も同時に高くなりイオンエネル
ギーが必要以上に強くなって被処理体のダメージの原因
となる。また前記従来のパワースプリット形式の装置に
おいては、処理室内が250mTorr程度であり、こ
れより真空度を上げると(より減圧雰囲気にすると)、
プラズマが安定せずその密度も高くできないという問題
があった。
を有するプラズマ処理装置において採用されている高周
波は、一般的に380kHzであるため、そのまま出力
を上げると、高周波電圧も同時に高くなりイオンエネル
ギーが必要以上に強くなって被処理体のダメージの原因
となる。また前記従来のパワースプリット形式の装置に
おいては、処理室内が250mTorr程度であり、こ
れより真空度を上げると(より減圧雰囲気にすると)、
プラズマが安定せずその密度も高くできないという問題
があった。
【0006】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、パワースプリット形式を有するプラズマ処理装置
において、より減圧雰囲気の下で高密度のプラズマ処理
を可能にすると共に、イオンエネルギーの制御も可能と
したプラズマ処理装置を提供して、前記した問題の解決
を図ることを目的とするものである。
あり、パワースプリット形式を有するプラズマ処理装置
において、より減圧雰囲気の下で高密度のプラズマ処理
を可能にすると共に、イオンエネルギーの制御も可能と
したプラズマ処理装置を提供して、前記した問題の解決
を図ることを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1によれば、第1の電極と第2の電極とを処
理室内において対向して有し、高周波電源からの高周波
電力がトランスを介して前記第1の電極と第2の電極と
に夫々印加される如く構成されたプラズマ処理装置にお
いて、前記第1の電極をブロッキングコンデンサを介し
て接地させると共に、前記第2の電極に対し、前記高周
波電力の周波数f0よりも高い周波数f1の高周波電力
を印加する如く構成し、さらに前記トランスと第1の電
極と第2の電極との間の各印加経路に、前記高周波f1
を遮断する遮断装置、例えばローパス・フィルタ、ブロ
ッキングコンデンサなどを用いた適宜の遮断回路を夫々
介在させたことを特徴とする、プラズマ処理装置が提供
される。なおここでいうところの周波数f0と周波数f
1は、周波数f0がプラズマ中イオン、ラジカルなどの
活性種が追随できる程度の周波数、例えば2MHz以下
の周波数をいい、周波数f1は、活性種が追随できない
程度の高い周波数、例えば3MHz以上の周波数、例え
ば13.56MHz、27.12MHz、40.68M
Hzが好ましい。
め、請求項1によれば、第1の電極と第2の電極とを処
理室内において対向して有し、高周波電源からの高周波
電力がトランスを介して前記第1の電極と第2の電極と
に夫々印加される如く構成されたプラズマ処理装置にお
いて、前記第1の電極をブロッキングコンデンサを介し
て接地させると共に、前記第2の電極に対し、前記高周
波電力の周波数f0よりも高い周波数f1の高周波電力
を印加する如く構成し、さらに前記トランスと第1の電
極と第2の電極との間の各印加経路に、前記高周波f1
を遮断する遮断装置、例えばローパス・フィルタ、ブロ
ッキングコンデンサなどを用いた適宜の遮断回路を夫々
介在させたことを特徴とする、プラズマ処理装置が提供
される。なおここでいうところの周波数f0と周波数f
1は、周波数f0がプラズマ中イオン、ラジカルなどの
活性種が追随できる程度の周波数、例えば2MHz以下
の周波数をいい、周波数f1は、活性種が追随できない
程度の高い周波数、例えば3MHz以上の周波数、例え
ば13.56MHz、27.12MHz、40.68M
Hzが好ましい。
【0008】
【0009】
【作用】請求項1によれば、例えば380kHzの高周
波を第1の電極、第2の電極の双方に位相を180゜ず
らせて印加させ、また第1の電極(例えば下部電極)を
接地して、第2の電極(例えば上部電極)に対して、1
3.56MHzなど、イオンが追従できない程度の高周
波を印加すると、この13.56MHの高周波によって
対向電極間に高密度の安定したプラズマが発生する。ま
た同時に対向電極夫々には、380kHzの高周波が印
加されているので、プラズマ中のイオン、ラジカルなど
の活性種を制御してこれを各電極側に引き寄せることが
可能であり、選択性の高いプラズマ処理を実現すること
ができる。即ち、高いプラズマ密度を実現させる前記1
3.56MHの高周波電源のパワーを上げても、イオン
が追従しないので、被処理体がダメージを受けることは
なく、他方これとは別にイオンが追従できる程度、例え
ば前記380kHzの高周波によって、イオンエネルギ
ーを制御して選択性の高いプラズマ処理を実現すること
ができる。
波を第1の電極、第2の電極の双方に位相を180゜ず
らせて印加させ、また第1の電極(例えば下部電極)を
接地して、第2の電極(例えば上部電極)に対して、1
3.56MHzなど、イオンが追従できない程度の高周
波を印加すると、この13.56MHの高周波によって
対向電極間に高密度の安定したプラズマが発生する。ま
た同時に対向電極夫々には、380kHzの高周波が印
加されているので、プラズマ中のイオン、ラジカルなど
の活性種を制御してこれを各電極側に引き寄せることが
可能であり、選択性の高いプラズマ処理を実現すること
ができる。即ち、高いプラズマ密度を実現させる前記1
3.56MHの高周波電源のパワーを上げても、イオン
が追従しないので、被処理体がダメージを受けることは
なく、他方これとは別にイオンが追従できる程度、例え
ば前記380kHzの高周波によって、イオンエネルギ
ーを制御して選択性の高いプラズマ処理を実現すること
ができる。
【0010】なおトランスと、第1の電極と第2の電極
との間の低い方の周波数、例えば前記380kHz各印
加経路には、前記高い方の高周波である例えば13.5
6MHzの高周波を遮断する遮断装置が介在しているの
で、当該13.56MHzの高周波が電極を経由して、
例えば前記380kHzの高周波電源に流入ことはな
く、当該380kHzの高周波に干渉して悪影響を与え
ることはない。
との間の低い方の周波数、例えば前記380kHz各印
加経路には、前記高い方の高周波である例えば13.5
6MHzの高周波を遮断する遮断装置が介在しているの
で、当該13.56MHzの高周波が電極を経由して、
例えば前記380kHzの高周波電源に流入ことはな
く、当該380kHzの高周波に干渉して悪影響を与え
ることはない。
【0011】
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づき説
明すると、図1は第1の実施例にかかるエッチング処理
装置1の断面を模式的に示しており、このエッチング処
理装置1は、電極板が上下平行に対向した所謂平行平板
型エッチング装置として構成されている。
明すると、図1は第1の実施例にかかるエッチング処理
装置1の断面を模式的に示しており、このエッチング処
理装置1は、電極板が上下平行に対向した所謂平行平板
型エッチング装置として構成されている。
【0013】このエッチング処理装置1は、例えば表面
が酸化アルマイト処理されたアルミニウムなどからなる
円筒形状に成形された処理容器2を有しており、この処
理容器2は接地されている。前記処理容器2内に形成さ
れる処理室内の底部にはセラミックなどの絶縁板3を介
して、被処理体、例えば半導体ウエハ(以下、「ウエ
ハ」という)Wを載置するための略円柱状のサセプタ支
持台4が収容され、さらにこのサセプタ支持台4の上部
には、下部電極を構成するサセプタ5が設けられてお
り、このサセプタ5は、ブロッキングコンデンサ6を介
して接地されている。
が酸化アルマイト処理されたアルミニウムなどからなる
円筒形状に成形された処理容器2を有しており、この処
理容器2は接地されている。前記処理容器2内に形成さ
れる処理室内の底部にはセラミックなどの絶縁板3を介
して、被処理体、例えば半導体ウエハ(以下、「ウエ
ハ」という)Wを載置するための略円柱状のサセプタ支
持台4が収容され、さらにこのサセプタ支持台4の上部
には、下部電極を構成するサセプタ5が設けられてお
り、このサセプタ5は、ブロッキングコンデンサ6を介
して接地されている。
【0014】前記サセプタ支持台4の内部には、冷媒室
7が設けられており、この冷媒室7には例えば液体窒素
などの温度調節用の冷媒が冷媒導入管8を介して導入可
能であり、導入された冷媒はこの冷媒室7内を循環し、
その間生ずる冷熱は冷媒室7から前記サセプタ5を介し
て前記ウエハWに対して伝熱され、このウエハWの処理
面を所望する温度まで冷却することが可能である。なお
冷媒として、例えば前記したような液体窒素を用いた場
合、その核沸騰により生じた窒素ガスは冷媒排出管9よ
り処理室2外へと排出されるようになっている。
7が設けられており、この冷媒室7には例えば液体窒素
などの温度調節用の冷媒が冷媒導入管8を介して導入可
能であり、導入された冷媒はこの冷媒室7内を循環し、
その間生ずる冷熱は冷媒室7から前記サセプタ5を介し
て前記ウエハWに対して伝熱され、このウエハWの処理
面を所望する温度まで冷却することが可能である。なお
冷媒として、例えば前記したような液体窒素を用いた場
合、その核沸騰により生じた窒素ガスは冷媒排出管9よ
り処理室2外へと排出されるようになっている。
【0015】前記サセプタ5は、その上面中央部が凸状
の円板状に成形され、その上にウエハWと略同形の静電
チャック11が設けられている。この静電チャック11
は、2枚の高分子ポリイミド・フィルムによって導電層
12が挟持された構成を有しており、この導電層12に
対して、処理容器2外部に設置されている直流高圧電源
13から、例えば1.5kVの直流高電圧を印加するこ
とによって、この静電チャック11上面に載置されたウ
エハWは、クーロン力よってその位置で吸着保持される
ようになっている。そして前記絶縁板3、サセプタ支持
台4、サセプタ5、さらには前記静電チャック11に
は、被処理体であるウエハWの裏面に、伝熱媒体、例え
ばHeガスなどを供給するためのガス通路14が形成さ
れており、このウエハWは所定の温度に維持されるよう
になっている。
の円板状に成形され、その上にウエハWと略同形の静電
チャック11が設けられている。この静電チャック11
は、2枚の高分子ポリイミド・フィルムによって導電層
12が挟持された構成を有しており、この導電層12に
対して、処理容器2外部に設置されている直流高圧電源
13から、例えば1.5kVの直流高電圧を印加するこ
とによって、この静電チャック11上面に載置されたウ
エハWは、クーロン力よってその位置で吸着保持される
ようになっている。そして前記絶縁板3、サセプタ支持
台4、サセプタ5、さらには前記静電チャック11に
は、被処理体であるウエハWの裏面に、伝熱媒体、例え
ばHeガスなどを供給するためのガス通路14が形成さ
れており、このウエハWは所定の温度に維持されるよう
になっている。
【0016】前記サセプタ5の上端周縁部には、静電チ
ャック11上に載置されたウエハWを囲むように、環状
のフォーカスリング15が配置されている。このフォー
カスリング15は反応性イオンを引き寄せない絶縁性の
材質からなり、プラズマよって発生した反応性イオン、
ラジカルなどの活性種を、その内側に位置するウエハW
にだけ効果的に入射せしめるように構成されている。
ャック11上に載置されたウエハWを囲むように、環状
のフォーカスリング15が配置されている。このフォー
カスリング15は反応性イオンを引き寄せない絶縁性の
材質からなり、プラズマよって発生した反応性イオン、
ラジカルなどの活性種を、その内側に位置するウエハW
にだけ効果的に入射せしめるように構成されている。
【0017】前記サセプタ5の上方には、このサセプタ
5と平行に対向して、これより約15〜20mm程度離
間させた位置に、上部電極21が、絶縁材22を介し
て、処理容器2の上部に支持されている。この上部電極
21は、前記サセプタ5との対向面に、多数の吐出孔2
3を有する、例えばSiC又はアモルファスカーボンか
らなる電極板24と、この電極板24を支持する導電性
材質、例えば表面が酸化アルマイト処理されたアルミニ
ウムからなる、電極支持体25とによって構成されてい
る。
5と平行に対向して、これより約15〜20mm程度離
間させた位置に、上部電極21が、絶縁材22を介し
て、処理容器2の上部に支持されている。この上部電極
21は、前記サセプタ5との対向面に、多数の吐出孔2
3を有する、例えばSiC又はアモルファスカーボンか
らなる電極板24と、この電極板24を支持する導電性
材質、例えば表面が酸化アルマイト処理されたアルミニ
ウムからなる、電極支持体25とによって構成されてい
る。
【0018】前記上部電極21における電極支持体25
の中央にはガス導入口26が設けられ、さらにこのガス
導入口26には、ガス供給管27が接続されており、さ
らにこのガス供給管27には、バルブ28、並びにマス
フローコントローラ29を介して、処理ガス供給源30
が接続されている。本実施例では、処理ガス供給源30
から、エッチングガスとしてCF4ガスが供給されるよ
うに設定されている。
の中央にはガス導入口26が設けられ、さらにこのガス
導入口26には、ガス供給管27が接続されており、さ
らにこのガス供給管27には、バルブ28、並びにマス
フローコントローラ29を介して、処理ガス供給源30
が接続されている。本実施例では、処理ガス供給源30
から、エッチングガスとしてCF4ガスが供給されるよ
うに設定されている。
【0019】前記処理容器2の下部には排気管31が接
続されており、この処理容器2とゲートバルブ32を介
して隣接しているロードロック室33の排気管34共
々、ターボ分子ポンプなどの真空引き手段35に通じて
おり、所定の減圧雰囲気、例えば10mTorrにまで
真空引きできるように構成されている。そして前記ロー
ドロック室33内に設けられた搬送アームなどの搬送手
段36によって、被処理体であるウエハWは、前記処理
容器2とこのロードロック室33との間で搬送されるよ
うに構成されている。
続されており、この処理容器2とゲートバルブ32を介
して隣接しているロードロック室33の排気管34共
々、ターボ分子ポンプなどの真空引き手段35に通じて
おり、所定の減圧雰囲気、例えば10mTorrにまで
真空引きできるように構成されている。そして前記ロー
ドロック室33内に設けられた搬送アームなどの搬送手
段36によって、被処理体であるウエハWは、前記処理
容器2とこのロードロック室33との間で搬送されるよ
うに構成されている。
【0020】また前記エッチング処理装置1の処理容器
2内にプラズマを発生させるための高周波電力の印加構
成は次のようになっている。即ち、低い方の周波数の高
周波、例えば380kHzの高周波を発振させる高周波
電源41は、トランス42の一次側に設置されており、
さらにこのトランス42の二次側には、一端が接地され
るコントローラ43の他端部が設けられている。そして
このトランス42の二次側は、夫々ローパスフィルタ4
4、45を介してサセプタ5と上部電極21に夫々接続
されている。従って、前記コントローラ43の作用によ
って、高周波電源41のパワーは、例えば1000wの
出力のうちサセプタ5へは400w、上部電極21には
600wというように、任意の比率で分配させることが
可能になっている。またサセプタ5と上部電極21に
は、相互に位相が180゜異なった高周波電力が印加さ
れるように構成されている。
2内にプラズマを発生させるための高周波電力の印加構
成は次のようになっている。即ち、低い方の周波数の高
周波、例えば380kHzの高周波を発振させる高周波
電源41は、トランス42の一次側に設置されており、
さらにこのトランス42の二次側には、一端が接地され
るコントローラ43の他端部が設けられている。そして
このトランス42の二次側は、夫々ローパスフィルタ4
4、45を介してサセプタ5と上部電極21に夫々接続
されている。従って、前記コントローラ43の作用によ
って、高周波電源41のパワーは、例えば1000wの
出力のうちサセプタ5へは400w、上部電極21には
600wというように、任意の比率で分配させることが
可能になっている。またサセプタ5と上部電極21に
は、相互に位相が180゜異なった高周波電力が印加さ
れるように構成されている。
【0021】他方高い方の周波数、例えば13.56M
Hzの高周波電力を発生させる高周波電源51からの高
周波電力は、整合器としてのコンデンサ52を介して、
上部電極21へと印加されるように構成されている。
Hzの高周波電力を発生させる高周波電源51からの高
周波電力は、整合器としてのコンデンサ52を介して、
上部電極21へと印加されるように構成されている。
【0022】第1の実施例にかかるエッチング処理装置
1は以上のように構成されており、例えば、このエッチ
ング処理装置1を用いて、シリコン基板を有するウエハ
W上のシリコン酸化膜(SiO2)のエッチングを実施
する場合について説明すると、まず被処理体であるウエ
ハWは、ゲートバルブ32が開放された後、搬送手段3
6によってロードロック室33から処理容器2内へと搬
入され、静電チャック11上に載置される。そして高圧
直流電源13の印加によって前記ウエハWは、この静電
チャック11上に吸着保持される。一方搬送手段36
は、ロードロック室33内へ後退したのち、処理容器2
内は前出真空引き手段35によって、所定の真空度にま
で真空引きされていく。
1は以上のように構成されており、例えば、このエッチ
ング処理装置1を用いて、シリコン基板を有するウエハ
W上のシリコン酸化膜(SiO2)のエッチングを実施
する場合について説明すると、まず被処理体であるウエ
ハWは、ゲートバルブ32が開放された後、搬送手段3
6によってロードロック室33から処理容器2内へと搬
入され、静電チャック11上に載置される。そして高圧
直流電源13の印加によって前記ウエハWは、この静電
チャック11上に吸着保持される。一方搬送手段36
は、ロードロック室33内へ後退したのち、処理容器2
内は前出真空引き手段35によって、所定の真空度にま
で真空引きされていく。
【0023】他方バルブ28が開放されて、マスフロー
コントローラ29によってその流量が調整されつつ、処
理ガス供給源30からCF4ガスが処理ガス供給管2
7、ガスガス導入口26を通じて上部電極21の中空部
へと導入され、さらに電極板24の吐出孔23を通じ
て、図1中の矢印に示される如く、前記ウエハWに対し
て均一に吐出される。
コントローラ29によってその流量が調整されつつ、処
理ガス供給源30からCF4ガスが処理ガス供給管2
7、ガスガス導入口26を通じて上部電極21の中空部
へと導入され、さらに電極板24の吐出孔23を通じ
て、図1中の矢印に示される如く、前記ウエハWに対し
て均一に吐出される。
【0024】そして処理容器2内の圧力が、例えば10
mTorrに設定、維持された後、高周波電源51か
ら、13.56MHzの高周波電力が、上部電極21に
印加され、サセプタ5との間で前記CF4ガスをプラズ
マ化させ、ガス分子を解離させる。他方高周波電源41
からは、380kHzの高周波電力が、トランス42を
介してサセプタ4と上部電極21とに、夫々位相が18
0゜異なった高周波電力が印加され、前記プラズマ化し
たガス分子中の、イオンやラジカル、例えばフッ素ラジ
カルなどを、サセプタ5側へと積極的に引き寄せ、これ
によってウエハWに対して所定のエッチング処理が施さ
れる。
mTorrに設定、維持された後、高周波電源51か
ら、13.56MHzの高周波電力が、上部電極21に
印加され、サセプタ5との間で前記CF4ガスをプラズ
マ化させ、ガス分子を解離させる。他方高周波電源41
からは、380kHzの高周波電力が、トランス42を
介してサセプタ4と上部電極21とに、夫々位相が18
0゜異なった高周波電力が印加され、前記プラズマ化し
たガス分子中の、イオンやラジカル、例えばフッ素ラジ
カルなどを、サセプタ5側へと積極的に引き寄せ、これ
によってウエハWに対して所定のエッチング処理が施さ
れる。
【0025】この場合、プラズマ自体の発生、維持は、
より高周波の高周波電源51からの高周波電力によって
行われるので、安定したかつ高密度のプラズマが生成さ
れており、しかも前記したように、このプラズマ中の活
性種は、それとは別にサセプタ5、上部電極21に印加
されている380kHzの高周波電力によってコントロ
ールされるので、選択性の高いエッチングを施すことが
できる。しかもプラズマを発生させるための13.56
MHzの高周波では、イオンが追従しないので、高密度
のプラズマを得るために高周波電源51の出力を大きく
しても、イオン衝撃によってウエハWに対しダメージを
与えるおそれはないものである。
より高周波の高周波電源51からの高周波電力によって
行われるので、安定したかつ高密度のプラズマが生成さ
れており、しかも前記したように、このプラズマ中の活
性種は、それとは別にサセプタ5、上部電極21に印加
されている380kHzの高周波電力によってコントロ
ールされるので、選択性の高いエッチングを施すことが
できる。しかもプラズマを発生させるための13.56
MHzの高周波では、イオンが追従しないので、高密度
のプラズマを得るために高周波電源51の出力を大きく
しても、イオン衝撃によってウエハWに対しダメージを
与えるおそれはないものである。
【0026】また高周波電源41のトランス42の二次
側と、サセプタ5、上部電極21との間印加経路には、
夫々ローパスフィルタ44、45が介在しているので、
高周波電源51からの13.56MHzの高周波が印加
経路に侵入して、380kHzの高周波に干渉するおそ
れはなく、安定したプロセスが実現されるものである。
なおかかる機能を鑑みれば、ローパスフィルタに代え
て、適宜のブロッキングコンデンサを使用してもよい。
側と、サセプタ5、上部電極21との間印加経路には、
夫々ローパスフィルタ44、45が介在しているので、
高周波電源51からの13.56MHzの高周波が印加
経路に侵入して、380kHzの高周波に干渉するおそ
れはなく、安定したプロセスが実現されるものである。
なおかかる機能を鑑みれば、ローパスフィルタに代え
て、適宜のブロッキングコンデンサを使用してもよい。
【0027】次に他の提案例について説明すると、図2
に示したように、この例にかかるエッチング処理装置7
1は、処理容器72の基本的な構成は前記第1の実施例
における処理容器2と同一であり、図2中、図1と同一
の引用番号で付される部材、構成は、前出第1の実施例
にかかるエッチング処理装置1と同一の部材、構成であ
る。なお図2においては、図1に見られたロードロック
室や真空引き手段はその図示が省略されている。
に示したように、この例にかかるエッチング処理装置7
1は、処理容器72の基本的な構成は前記第1の実施例
における処理容器2と同一であり、図2中、図1と同一
の引用番号で付される部材、構成は、前出第1の実施例
にかかるエッチング処理装置1と同一の部材、構成であ
る。なお図2においては、図1に見られたロードロック
室や真空引き手段はその図示が省略されている。
【0028】そしてこのエッチング処理装置71のサセ
プタ73は、前記第1実施例と異なり接地されておら
ず、またこのエッチング処理装置71においては、高周
波電力の印加構成等が前記第1実施例と異なっている。
即ち、まず低い方の周波数、例えば380kHzの高周
波電力を発生させる高周波電源74は、トランス75の
一次側と接続され、またこのトランス75の二次側は、
夫々サセプタ73と上部電極76と接続されている。な
おこのトランス75の二次側はパワーの分配を制御する
コントローラ77が設けられている。
プタ73は、前記第1実施例と異なり接地されておら
ず、またこのエッチング処理装置71においては、高周
波電力の印加構成等が前記第1実施例と異なっている。
即ち、まず低い方の周波数、例えば380kHzの高周
波電力を発生させる高周波電源74は、トランス75の
一次側と接続され、またこのトランス75の二次側は、
夫々サセプタ73と上部電極76と接続されている。な
おこのトランス75の二次側はパワーの分配を制御する
コントローラ77が設けられている。
【0029】他方高い周波数、例えば3MHzの高周波
電力を発生させる高周波電源81は、トランス82の一
次側に接続され、またこのトランス82の二次側は、夫
々サセプタ73と上部電極76と接続されている。なお
このトランス82の二次側にも、パワーの分配を制御す
るコントローラ83が設けられている。
電力を発生させる高周波電源81は、トランス82の一
次側に接続され、またこのトランス82の二次側は、夫
々サセプタ73と上部電極76と接続されている。なお
このトランス82の二次側にも、パワーの分配を制御す
るコントローラ83が設けられている。
【0030】本提案例にかかるエッチング処理装置71
の特徴ある構成は以上の通りであり、エッチング処理の
際に、サセプタ73と上部電極76には、高周波電源8
1から夫々位相が180゜異なった3MHzの高周波電
力が印加されて、これらサセプタ73と上部電極76と
の間のエリアにプラズマを発生させ、同時に高周波電源
74からは同様に位相が180゜異なった380kHz
の高周波電力が印加され、当該プラズマ中の活性種が加
速されてウエハWに入射する。従って高周波電源81を
調整することによってプラズマ密度自体を制御できると
共に、高周波電源74の調整によってプラズマ中のイオ
ン、ラジカルのエネルギーが制御でき、ウエハWにダメ
ージを与えることなく、選択性の高いエッチングを実施
することが可能になっている。
の特徴ある構成は以上の通りであり、エッチング処理の
際に、サセプタ73と上部電極76には、高周波電源8
1から夫々位相が180゜異なった3MHzの高周波電
力が印加されて、これらサセプタ73と上部電極76と
の間のエリアにプラズマを発生させ、同時に高周波電源
74からは同様に位相が180゜異なった380kHz
の高周波電力が印加され、当該プラズマ中の活性種が加
速されてウエハWに入射する。従って高周波電源81を
調整することによってプラズマ密度自体を制御できると
共に、高周波電源74の調整によってプラズマ中のイオ
ン、ラジカルのエネルギーが制御でき、ウエハWにダメ
ージを与えることなく、選択性の高いエッチングを実施
することが可能になっている。
【0031】またこの例では、そのように相対的高低を
有する2つの高周波電源84、74は夫々独立したパワ
ースプリット構成であるから、電源自体に対する相互干
渉は発生せず、安定した処理を実施することができる。
しかも前記2つの高周波電源84、74からの高周波電
力は、各々サセプタ73と上部電極76とに印加される
構成であるから、電流の流れを狭いエリア、即ちサセプ
タ73と上部電極76との間の空間領域に集中させるこ
とができ、この点からも高密度のプラズマが確保され、
しかもプラズマ中のイオンのコントロール効率が向上し
ているものである。
有する2つの高周波電源84、74は夫々独立したパワ
ースプリット構成であるから、電源自体に対する相互干
渉は発生せず、安定した処理を実施することができる。
しかも前記2つの高周波電源84、74からの高周波電
力は、各々サセプタ73と上部電極76とに印加される
構成であるから、電流の流れを狭いエリア、即ちサセプ
タ73と上部電極76との間の空間領域に集中させるこ
とができ、この点からも高密度のプラズマが確保され、
しかもプラズマ中のイオンのコントロール効率が向上し
ているものである。
【0032】なお前記した各実施例は、いずれも被処理
体が半導体ウエハであって、対象とする処理がエッチン
グの場合であったが、本発明はこれに限らず、例えばL
CD基板を処理対象とする処理装置にも適用でき、また
処理自体もエッチングに限らず、スパッタリング、CV
D処理であってもよい。
体が半導体ウエハであって、対象とする処理がエッチン
グの場合であったが、本発明はこれに限らず、例えばL
CD基板を処理対象とする処理装置にも適用でき、また
処理自体もエッチングに限らず、スパッタリング、CV
D処理であってもよい。
【0033】
【発明の効果】請求項1によれば、パワースプリット形
式を採用するプラズマ処理装置において、従来より低圧
の下で高いプラズマ密度を実現することができ、被処理
体にダメージを与えることなく、選択性の高いプラズマ
密度を実現することが可能である。またより周波数の高
い高周波f1が、より低い高周波f0のトランス部に流
入、干渉することはなく、安定したプロセスを実現する
ことができる。
式を採用するプラズマ処理装置において、従来より低圧
の下で高いプラズマ密度を実現することができ、被処理
体にダメージを与えることなく、選択性の高いプラズマ
密度を実現することが可能である。またより周波数の高
い高周波f1が、より低い高周波f0のトランス部に流
入、干渉することはなく、安定したプロセスを実現する
ことができる。
【0034】
【図1】第1の実施例にかかるエッチング処理装置の断
面説明図である。
面説明図である。
【図2】他の提案例にかかるエッチング処理装置の断面
説明図である。
説明図である。
1 エッチング処理装置 2 処理容器 5 サセプタ 6 ブロッキングコンデンサ 21 上部電極 41 高周波電源(380kHz) 42 トランス 44、45 ローパス・フィルタ 51 高周波電源(13.56MHz) 52 コンデンサ W ウエハ
フロントページの続き (72)発明者 内藤 幸男 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の1 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 永関 一也 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の1 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 広瀬 圭三 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の1 東京エレクトロン山梨株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−129377(JP,A) 特開 昭59−17237(JP,A) 特開 昭63−288021(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3065 C23C 16/52 H01L 21/203 H01L 21/205 H01L 21/31
Claims (1)
- 【請求項1】 第1の電極と第2の電極とを処理室内に
おいて対向して有し、高周波電源からの高周波電力がト
ランスを介して前記第1の電極と第2の電極とに夫々印
加される如く構成されたプラズマ処理装置において、 前記第1の電極をブロッキングコンデンサを介して接地
させると共に、 前記第2の電極に対し、前記高周波電力の周波数f0よ
りも高い周波数f1の高周波電力を印加する如く構成
し、 さらに前記トランスと第1の電極と第2の電極との間の
各印加経路に、前記高周波f1を遮断する遮断装置を夫
々介在させたことをことを特徴とする、プラズマ処理装
置。
Priority Applications (18)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6113587A JP3062393B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | プラズマ処理装置 |
KR1019940028969A KR100302167B1 (ko) | 1993-11-05 | 1994-11-05 | 플라즈마처리장치및플라즈마처리방법 |
TW083110383A TW269048B (ja) | 1993-11-05 | 1994-11-09 | |
US08/424,127 US5900103A (en) | 1994-04-20 | 1995-04-19 | Plasma treatment method and apparatus |
EP95105916A EP0678903A1 (en) | 1994-04-20 | 1995-04-20 | Plasma treatment method and apparatus |
EP01126593A EP1207546A3 (en) | 1994-04-20 | 1995-04-20 | Apparatus and method for plasma-treating of a substrate |
DE69527661T DE69527661T2 (de) | 1994-04-20 | 1995-04-20 | Vorrichtung und Verfahren zur Substratbehandlung mittels Plasma |
KR1019950009309A KR100344967B1 (ko) | 1994-04-20 | 1995-04-20 | 플라즈마처리방법및플라즈마처리장치 |
EP99105170A EP0930642B1 (en) | 1994-04-20 | 1995-04-20 | Apparatus and method for plasma-treating of a substrate |
TW84106133A TW296535B (ja) | 1994-03-07 | 1995-06-15 | |
US08/533,383 US5698062A (en) | 1993-11-05 | 1995-09-25 | Plasma treatment apparatus and method |
US09/094,451 US6106737A (en) | 1994-04-20 | 1998-06-10 | Plasma treatment method utilizing an amplitude-modulated high frequency power |
US09/556,133 US6264788B1 (en) | 1994-04-20 | 2000-04-21 | Plasma treatment method and apparatus |
US09/738,302 US6391147B2 (en) | 1994-04-28 | 2000-12-15 | Plasma treatment method and apparatus |
US09/863,860 US6431115B2 (en) | 1994-03-25 | 2001-05-23 | Plasma treatment method and apparatus |
US09/864,022 US6379756B2 (en) | 1994-04-20 | 2001-05-23 | Plasma treatment method and apparatus |
US10/079,600 US6544380B2 (en) | 1994-04-20 | 2002-02-19 | Plasma treatment method and apparatus |
US10/367,246 US6991701B2 (en) | 1994-04-20 | 2003-02-14 | Plasma treatment method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6113587A JP3062393B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | プラズマ処理装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000013920A Division JP3328625B2 (ja) | 1994-04-28 | 2000-01-18 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07302786A JPH07302786A (ja) | 1995-11-14 |
JP3062393B2 true JP3062393B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=14616004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6113587A Expired - Lifetime JP3062393B2 (ja) | 1993-11-05 | 1994-04-28 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3062393B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000033369A1 (fr) * | 1998-11-27 | 2000-06-08 | Tokyo Electron Limited | Appareil de gravure au plasma |
US6849154B2 (en) | 1998-11-27 | 2005-02-01 | Tokyo Electron Limited | Plasma etching apparatus |
DE60043505D1 (de) | 1999-05-06 | 2010-01-21 | Tokyo Electron Ltd | Apparat für die plasma-behandlung |
EP1073091A3 (en) | 1999-07-27 | 2004-10-06 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Electrode for plasma generation, plasma treatment apparatus using the electrode, and plasma treatment with the apparatus |
US6857387B1 (en) * | 2000-05-03 | 2005-02-22 | Applied Materials, Inc. | Multiple frequency plasma chamber with grounding capacitor at cathode |
JP4493863B2 (ja) * | 2001-01-25 | 2010-06-30 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置およびそのクリーニング方法および静電チャックの除電方法 |
TWI241868B (en) | 2002-02-06 | 2005-10-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Plasma processing method and apparatus |
JP4679880B2 (ja) * | 2003-11-11 | 2011-05-11 | 昭和電工株式会社 | 半導体製造のシリコン酸化膜のエッチング方法 |
KR100808862B1 (ko) * | 2006-07-24 | 2008-03-03 | 삼성전자주식회사 | 기판처리장치 |
JP5916056B2 (ja) | 2010-08-23 | 2016-05-11 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
JP5935116B2 (ja) | 2011-12-16 | 2016-06-15 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
JP2013143432A (ja) | 2012-01-10 | 2013-07-22 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
JP2015138833A (ja) * | 2014-01-21 | 2015-07-30 | 株式会社ディスコ | プラズマエッチング装置 |
JP2017014596A (ja) * | 2015-07-06 | 2017-01-19 | 株式会社ユーテック | プラズマcvd装置及び成膜方法 |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP6113587A patent/JP3062393B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07302786A (ja) | 1995-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6849154B2 (en) | Plasma etching apparatus | |
JP4831853B2 (ja) | 容量結合型平行平板プラズマエッチング装置およびそれを用いたプラズマエッチング方法 | |
JP4230029B2 (ja) | プラズマ処理装置およびエッチング方法 | |
JP3210207B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
US6074518A (en) | Plasma processing apparatus | |
KR100319664B1 (ko) | 플라즈마처리장치 | |
US6024827A (en) | Plasma processing apparatus | |
JP5231038B2 (ja) | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法、ならびに記憶媒体 | |
KR101677239B1 (ko) | 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법 | |
JP3062393B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
EP0064163A2 (en) | High speed plasma etching system | |
JP2000323456A (ja) | プラズマ処理装置およびそれに用いられる電極 | |
US20120145186A1 (en) | Plasma processing apparatus | |
JP2016506592A (ja) | 均一なプラズマ密度を有する容量結合プラズマ装置 | |
JP3172759B2 (ja) | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 | |
JP3162245B2 (ja) | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 | |
JP4283366B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
KR102189323B1 (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 | |
JP4467667B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
JP4322350B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
JP3438003B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
JP3328625B2 (ja) | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 | |
JP2000223480A (ja) | プラズマエッチング装置 | |
JP3192352B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
WO2000033369A1 (fr) | Appareil de gravure au plasma |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991207 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000418 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120428 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140428 Year of fee payment: 14 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |