JP3090458B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JP3090458B2 JP3090458B2 JP02012565A JP1256590A JP3090458B2 JP 3090458 B2 JP3090458 B2 JP 3090458B2 JP 02012565 A JP02012565 A JP 02012565A JP 1256590 A JP1256590 A JP 1256590A JP 3090458 B2 JP3090458 B2 JP 3090458B2
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- plasma processing
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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、プラズマ処理装置に係り、特に高周波を利
用して低圧力域でプラズマを発生させるプラズマ処理装
置に関するものである。
用して低圧力域でプラズマを発生させるプラズマ処理装
置に関するものである。
従来の装置は、実開昭63−90830号公報に記載のよう
に、低圧域で放電を開始させるために真空室へのガスの
導入に際して、配管内にガスを溜めておいて一気にガス
を真空室内へ導入し、真空室内の圧力の上昇を利用して
放電を開始させるようにしたものがあった。
に、低圧域で放電を開始させるために真空室へのガスの
導入に際して、配管内にガスを溜めておいて一気にガス
を真空室内へ導入し、真空室内の圧力の上昇を利用して
放電を開始させるようにしたものがあった。
上記従来技術は、放電の開始しにくい低圧力での放電
開始に関しては配慮されていたが、圧力変化に伴う高周
波印加時の負荷変動および整合遅延に起因する電源保護
用反射波トリップの作動によって再現性よく処理が行え
ないという問題があった。
開始に関しては配慮されていたが、圧力変化に伴う高周
波印加時の負荷変動および整合遅延に起因する電源保護
用反射波トリップの作動によって再現性よく処理が行え
ないという問題があった。
また、ガス導入後の圧力変化に起因するマスフローコ
ントローラの流量低下および圧力低下による放電の消滅
が発生し、再現性よく処理が行えない恐れがあった。
ントローラの流量低下および圧力低下による放電の消滅
が発生し、再現性よく処理が行えない恐れがあった。
本発明の目的は、低圧力でのエッチングを再現性よく
行えるプラズマ処理装置を提供することにある。
行えるプラズマ処理装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、流量制御用マスフローコ
ントローラまたはフローメーヨを用いるプロセスガス供
給系において、処理室側にガス導入バルブを設け、ガス
導入バルブとマスフローコントローラまたはフローメー
タを有した配管中にガスを蓄積可能とし、蓄積したガス
を処理室に放出させる手段を設け、高周波電力の印加と
して、最初に高周波電源保護用の反射波トリップ電力以
下の電力を印加して放電を開始させ、その後、目的の電
力まで変更させる手段を設けたものである。
ントローラまたはフローメーヨを用いるプロセスガス供
給系において、処理室側にガス導入バルブを設け、ガス
導入バルブとマスフローコントローラまたはフローメー
タを有した配管中にガスを蓄積可能とし、蓄積したガス
を処理室に放出させる手段を設け、高周波電力の印加と
して、最初に高周波電源保護用の反射波トリップ電力以
下の電力を印加して放電を開始させ、その後、目的の電
力まで変更させる手段を設けたものである。
また、マスフローコントローラにより流量制御をした
場合、蓄積したガスを処理室内に導入した直後の圧の変
化に対応するため、目的流量まで段階的に設定流量を変
化させるようにしたものである。
場合、蓄積したガスを処理室内に導入した直後の圧の変
化に対応するため、目的流量まで段階的に設定流量を変
化させるようにしたものである。
さらに、放電が開始したか否かを陰極降下電圧を見て
検知可能にしたものである。
検知可能にしたものである。
ガス導入バルブより処理室内に導入したプロセスガス
は、処理室内の圧力を目的の処理圧力より高い圧力に上
昇させる。これにより、処理室内で高周波放電が開始で
きる。
は、処理室内の圧力を目的の処理圧力より高い圧力に上
昇させる。これにより、処理室内で高周波放電が開始で
きる。
高周波電力の印加は最初に反射波トリップ電力以下の
電力を印加して放電を開始させ、整合をとる。その後、
目的の電力まで変更してもすでに整合がとれた後である
ため、容易に整合がとれる。これにより、圧力変動や整
合遅延による反射波トリップが防止できる。
電力を印加して放電を開始させ、整合をとる。その後、
目的の電力まで変更してもすでに整合がとれた後である
ため、容易に整合がとれる。これにより、圧力変動や整
合遅延による反射波トリップが防止できる。
マスフローコントローラは、その前後の圧力変化に対
して流量の応答性が悪いため、ガス導入直後は、目的の
流量より多い流量に設定しておき、その後、徐々に目的
の流量まで設定を変更させる。これにより、ガス流量の
アンダーシュートが防止でき、圧力低下による放電の消
滅が防止できる。
して流量の応答性が悪いため、ガス導入直後は、目的の
流量より多い流量に設定しておき、その後、徐々に目的
の流量まで設定を変更させる。これにより、ガス流量の
アンダーシュートが防止でき、圧力低下による放電の消
滅が防止できる。
陰極降下電圧は放電しているときのみに発生するた
め、陰極降下電圧を見ることにより放電が発生し安定し
ているかを検知することができる。安定していなければ
処理を止める。
め、陰極降下電圧を見ることにより放電が発生し安定し
ているかを検知することができる。安定していなければ
処理を止める。
以下、本発明の一実施例を第１図，第２図，第３図に
より説明する。
より説明する。
第１図は、本発明のプラズマ処理装置の構成を示す図
である。平行平板型の電極１と排気装置２を有した処理
室３に、プロセスガスを導入するためにマスフローコン
トローラ４とガス導入バルブ５を備え、高周波電源６と
陰極降下電圧の検知回路７と、これらを制御する制御装
置８により構成されている。また、制御構成としては、
第２図に示すように制御装置によって、マスフローコン
トローラ４、高周波電源６、ガス導入バルブ５、陰極降
下電圧検知回路７の制御機器に設定信号、駆動命令、入
力信号等の送受信を行っている。
である。平行平板型の電極１と排気装置２を有した処理
室３に、プロセスガスを導入するためにマスフローコン
トローラ４とガス導入バルブ５を備え、高周波電源６と
陰極降下電圧の検知回路７と、これらを制御する制御装
置８により構成されている。また、制御構成としては、
第２図に示すように制御装置によって、マスフローコン
トローラ４、高周波電源６、ガス導入バルブ５、陰極降
下電圧検知回路７の制御機器に設定信号、駆動命令、入
力信号等の送受信を行っている。
上記構成の装置により、第３図に示すように、まず、
マスフローコントローラ４の設定を100％にしておき、
ガス導入バルブ５との間の配管中にプロセスガスを溜め
ておく。その後、例えば、エッチング処理開始と同時に
ガス導入バルブ５を開とし、それと同時にRFをONして10
0W（この場合、反射波トリップ電力120W）を設定し、マ
スフローコントローラ設定を処理室圧力の低下が発生し
ない時間で徐々に目的流量まで低下させる。この時、エ
ッチング処理室の圧力は、第３図のように変化する。ま
た、上記のようにすることにより、圧力のアンダーシュ
ートがなく、また、高周波電力の反射波トリップも発生
することなく、例えば、エッチング処理を行うことがで
きる。なお、反射波トリップとは、反射波の増大によっ
て高周波電源が損傷するのを防ぐために、所定の反射波
電力以上になると高周波電源を停止させるものである。
マスフローコントローラ４の設定を100％にしておき、
ガス導入バルブ５との間の配管中にプロセスガスを溜め
ておく。その後、例えば、エッチング処理開始と同時に
ガス導入バルブ５を開とし、それと同時にRFをONして10
0W（この場合、反射波トリップ電力120W）を設定し、マ
スフローコントローラ設定を処理室圧力の低下が発生し
ない時間で徐々に目的流量まで低下させる。この時、エ
ッチング処理室の圧力は、第３図のように変化する。ま
た、上記のようにすることにより、圧力のアンダーシュ
ートがなく、また、高周波電力の反射波トリップも発生
することなく、例えば、エッチング処理を行うことがで
きる。なお、反射波トリップとは、反射波の増大によっ
て高周波電源が損傷するのを防ぐために、所定の反射波
電力以上になると高周波電源を停止させるものである。
また、陰極降下電圧（Vdc）の安定信号を入力して、
処理時の目的電力に変更することにより、放電監視機構
によるエッチング処理性能の再現性が確保できる。
処理時の目的電力に変更することにより、放電監視機構
によるエッチング処理性能の再現性が確保できる。
なお、求定時のVdcはある程度高い位で一定になって
おり、不安定時は変動がある。また、Vdcの変動値の最
小が0VでないときはOKとする。
おり、不安定時は変動がある。また、Vdcの変動値の最
小が0VでないときはOKとする。
また、マスフローコントローラのスローダウンタイム
T1と高周波電力の予備放電時間T2制御装置により設定で
きるので、各種処理条件変更時にも最適条件の選定が可
能となる。なお、T2で目的電力としなくても、陰極降下
電圧が所定値よりも大きくなっていれば、目的電力にす
るようにしても良い。
T1と高周波電力の予備放電時間T2制御装置により設定で
きるので、各種処理条件変更時にも最適条件の選定が可
能となる。なお、T2で目的電力としなくても、陰極降下
電圧が所定値よりも大きくなっていれば、目的電力にす
るようにしても良い。
本発明によれば、以下に記載されるような効果を奏す
る。
る。
ガス導入バルブとマスフローコントローラ間の配管中
にガスを蓄積させておき、ガス放出後の圧力上昇を利用
して放電を開始させるという簡単な操作で放電を開始さ
せることができる。
にガスを蓄積させておき、ガス放出後の圧力上昇を利用
して放電を開始させるという簡単な操作で放電を開始さ
せることができる。
また、マスフローコントローラの作定流量を徐々に下
げることにより、エッチング処理室圧力の低下防止し
て、プラズマの消滅が防止できる。
げることにより、エッチング処理室圧力の低下防止し
て、プラズマの消滅が防止できる。
さらに、高周波電力の印加を前述のように改善するこ
とにより、放電不安定時の整合遅延による高周波電源の
反射波トリップの発生を防止できる。
とにより、放電不安定時の整合遅延による高周波電源の
反射波トリップの発生を防止できる。
さらに、陰極降下電圧の検知回路からの入力信号を利
用することによって放電監視を行うことができる。
用することによって放電監視を行うことができる。
第１図は本発明の一実施例であるプラズマ処理装置を示
す概略図、第２図は第１図の装置の制御系統図、第３図
は第１図の装置の各種データ設定と処理室圧力の関係図
である。 ３……処理室、４……マスフローコントローラ、５……
ガス導入バルブ、６……高周波電源、７……陰極降下電
圧検知回路
す概略図、第２図は第１図の装置の制御系統図、第３図
は第１図の装置の各種データ設定と処理室圧力の関係図
である。 ３……処理室、４……マスフローコントローラ、５……
ガス導入バルブ、６……高周波電源、７……陰極降下電
圧検知回路
フロントページの続き (72)発明者 島田 和義 山口県下松市大字東豊井794番地 株式 会社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 大本 博秀 山口県下松市大字東豊井794番地 株式 会社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 新谷 哲男 山口県下松市大字東豊井794番地 株式 会社日立製作所笠戸工場内 (56)参考文献 特開 昭58−135470（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−125933（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−257331（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23F 4/00 H01L 21/3065,21/205,21/31 H05H 1/46
Claims (3)
- 【請求項１】高周波電力によって発生させたプラズマを
用いて試料を処理するプラズマ処理装置において、ガス
導入配管中に一旦プロセスガスを蓄めておき、高周波電
力の印加と同時に蓄めたガスを放出させるガス供給手段
を設け、該ガスの放出時は前記高周波電力を高周波電源
保護用の反射波トリップ電力以下にし、放電が安定し整
合がとれた後に処理に必要な電力に変更する電力制御手
段を設けたことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】前記プロセスガスはマスフローコントロー
ラによってガス流量制御を行い、ガス放出後の圧力上昇
後に、該マスフロートコントローラの流量設定値を任意
の時間で徐々に目的流量まで低下させるようにした特許
請求の範囲第１項記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項３】前記放電が開始または安定したか否かの判
定を陰極降下電圧により検知するようにした特許請求の
範囲第１項記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02012565A JP3090458B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02012565A JP3090458B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03219091A JPH03219091A (ja) | 1991-09-26 |
| JP3090458B2 true JP3090458B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=11808876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02012565A Expired - Fee Related JP3090458B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3090458B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0629466A (ja) * | 1992-07-09 | 1994-02-04 | Nec Corp | 半導体集積回路 |
| CN100511592C (zh) * | 2002-10-02 | 2009-07-08 | 松下电器产业株式会社 | 等离子体掺杂方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4937474B2 (ja) * | 1999-07-13 | 2012-05-23 | ノードソン コーポレーション | 高速対称プラズマ処理システム |
| JP2012094911A (ja) * | 2012-02-02 | 2012-05-17 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置及び処理方法 |
| JP6676836B2 (ja) * | 2012-11-30 | 2020-04-08 | イマジニアリング株式会社 | プラズマ生成装置 |
| CN103474328B (zh) * | 2013-09-23 | 2015-12-02 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 等离子体处理的方法 |
-
1990
- 1990-01-24 JP JP02012565A patent/JP3090458B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0629466A (ja) * | 1992-07-09 | 1994-02-04 | Nec Corp | 半導体集積回路 |
| CN100511592C (zh) * | 2002-10-02 | 2009-07-08 | 松下电器产业株式会社 | 等离子体掺杂方法 |
| CN100511591C (zh) * | 2002-10-02 | 2009-07-08 | 松下电器产业株式会社 | 等离子体掺杂方法 |
Also Published As
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|---|---|
| JPH03219091A (ja) | 1991-09-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |