JP3122430B2 - Plasma processing apparatus and plasma processing method - Google Patents

Plasma processing apparatus and plasma processing method

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JP3122430B2 JP11166094A JP16609499A JP3122430B2 JP 3122430 B2 JP3122430 B2 JP 3122430B2 JP 11166094 A JP11166094 A JP 11166094A JP 16609499 A JP16609499 A JP 16609499A JP 3122430 B2 JP3122430 B2 JP 3122430B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理装置及び
プラズマ処理方法に関する。
The present invention relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体製品の製造工程において
は、半導体ウエハにCVD処理、エッチング処理、スパ
ッタ処理等を施すことが行われるが、このような各種の
処理を施す装置としてプラズマ処理装置が用いられる場
合がある。図8はこの種の従来のマグネトロン型のプラ
ズマ処理装置の一例を示す断面図であり、例えばアルミ
ニウム等よりなる処理容器2内に2つの平板型の電極、
すなわち上部電極4及び下部電極6を平行に配置し、下
部電極4を載置台としてこれに被処理体としての半導体
ウエハWを支持させる。そして、下部電極6に例えば1
3.56MHzの高周波電源8を印加して処理空間に電
界を形成すると共に処理ガス源12からマスフローコン
トローラ14及び上部電極4を介して処理ガスを容器2
内へ導入し、処理空間にプラズマを立てるようになって
いる。そして、容器2の上方には、永久磁石16が配置
されており、処理空間に磁場を与えてプラズマを効率的
に発生させるようになっている。
2. Description of the Related Art Generally, in a semiconductor product manufacturing process, a semiconductor wafer is subjected to a CVD process, an etching process, a sputtering process, and the like. A plasma processing device is used as an apparatus for performing such various processes. May be FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of this type of conventional magnetron type plasma processing apparatus. For example, two flat electrodes are placed in a processing vessel 2 made of aluminum or the like.
That is, the upper electrode 4 and the lower electrode 6 are arranged in parallel, and the lower electrode 4 is used as a mounting table to support a semiconductor wafer W as an object to be processed. Then, for example, 1
A 3.56 MHz high frequency power supply 8 is applied to form an electric field in the processing space, and the processing gas is supplied from the processing gas source 12 via the mass flow controller 14 and the upper electrode 4 to the container 2.
The plasma is introduced into the processing space. Further, a permanent magnet 16 is disposed above the container 2 so as to apply a magnetic field to the processing space to efficiently generate plasma.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな電界導入型のプラズマ処理装置にあっては以下に示
すような改善点を有していた。すなわち、処理空間にプ
ラズマが発生して処理が進みプラズマ密度がある程度に
なると例えば下部電極の直上にイオンの多い領域、すな
わちシースが発生し、これが導入される電界に対する遮
蔽機能を発揮してしまいプラズマ密度をそれ以上、上昇
させることができず、結果的に十分なスループットを得
ることができない場合があった。
The above-described electric field introduction type plasma processing apparatus has the following improvements. In other words, when plasma is generated in the processing space and the processing proceeds and the plasma density reaches a certain level, for example, a region with many ions, that is, a sheath is generated immediately above the lower electrode, and this exerts a shielding function against an electric field to be introduced. In some cases, the density could not be further increased, and as a result, sufficient throughput could not be obtained.

【0004】また、この電界導入型の装置にあっては、
プラズマを形成するための高周波電源とエッチングを施
すための高周波電源は同一の電源を用いているので、例
えばプラズマ形成時の電力とエッチング時のオフセット
電圧(バイアス電圧)とを独立に制御することがでな
い。本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有
効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的
は、高周波電流によって交番磁界及び交番電界を形成す
ることによってプラズマを効率的に生成することができ
るプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供するこ
とにある。
In this electric field introduction type device,
Since the same high-frequency power supply for forming plasma and the same high-frequency power supply for performing etching use the same power supply, for example, it is possible to independently control the power during plasma formation and the offset voltage (bias voltage) during etching. Not. The present invention has been devised in view of the above problems and effectively solving them. An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus and a plasma processing method that can efficiently generate plasma by forming an alternating magnetic field and an alternating electric field with a high-frequency current.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、被処理体を内部に配置可能な処理容器
と、この処理容器内で被処理体を載置する載置台と、こ
の載置台に対して高周波電力を印加する第1の高周波電
源と、前記処理容器の外側に設けられた導電部材と、プ
ラズマを発生させるためにこの導電部材に対して高周波
電力を印加する第2の高周波電源とを有するプラズマ処
理装置において、前記導電部材は、前記処理容器の天井
部の上面側に配置され、この天井部の略中心部より周辺
部に延在して至るように複数形成されており、且つ前記
複数の導電部材が前記中心部にて電気的に結合されてこ
の中心部に対して前記第2の高周波電源を電気的に接続
するようにしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a processing container in which an object to be processed can be placed, and a mounting table for mounting the object in the processing container. A first high-frequency power supply for applying high-frequency power to the mounting table, a conductive member provided outside the processing container, and a second high-frequency power supply for applying high-frequency power to the conductive member to generate plasma. In the plasma processing apparatus having the high-frequency power source of claim 2, the conductive member is disposed on the upper surface side of the ceiling of the processing container, and a plurality of the conductive members are formed so as to extend from substantially the center to the periphery of the ceiling. And the plurality of conductive members are electrically coupled at the central portion to electrically connect the second high frequency power supply to the central portion.

【0006】[0006]

【作用】本発明は、以上のように構成したので、複数の
導電部材に電流を流すことにより、処理容器内に交番磁
界が発生すると共にこの交番磁界に直交する方向すなわ
ち、容器の半径方向に交番電界が発生する。この交番磁
界と交番電界の作用によりプラズマの生成効率を上昇さ
せることが可能となる。
Since the present invention is constructed as described above, an alternating magnetic field is generated in the processing container by passing a current through a plurality of conductive members, and a direction perpendicular to the alternating magnetic field, that is, in a radial direction of the container. An alternating electric field is generated. The action of the alternating magnetic field and the alternating electric field makes it possible to increase the plasma generation efficiency.

【0007】[0007]

【実施例】以下に、本発明に係るプラズマ処理装置及び
プラズマ処理方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述
する。図1は本発明に係るプラズマ処理装置の一実施例
を示す部分破断斜視図、図2は図1に示す装置内で電子
の動きを説明するための説明図、図3は図1に示す装置
の概略断面図である。本実施例においてはプラズマ処理
装置をエッチング装置に適用した場合について説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a plasma processing apparatus and a plasma processing method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory view for explaining movement of electrons in the apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an apparatus shown in FIG. FIG. In this embodiment, a case where the plasma processing apparatus is applied to an etching apparatus will be described.

【0008】図示するようにこのプラズマ処理装置18
は、天井部が平坦に形成されて全体が円筒体状に成形さ
れた処理容器20を有しており、容器内は処理空間Sと
して構成されている。この容器内の下部には、例えばア
ルミニウム等により円板状に成形された載置台22が容
器側より絶縁させて設置されると共にこの載置台22の
上面に被処理体、例えば半導体ウエハWを載置し得るよ
うに構成されている。そして、この載置台22には、第
1のマッチング回路24を介して第1の高周波電源とし
てエッチング用の例えば13.56MHzの高周波電源
26が接続されており、マッチング回路24によりイン
ピーダンス整合させてエッチング用に十分なパワーを引
き出すようになっている。
As shown, the plasma processing apparatus 18
Has a processing container 20 whose ceiling is formed flat and the whole is shaped into a cylindrical body, and the inside of the container is configured as a processing space S. At the lower part in the container, a mounting table 22 formed in a disk shape by, for example, aluminum or the like is installed insulated from the container side, and an object to be processed, for example, a semiconductor wafer W is mounted on the upper surface of the mounting table 22. It is configured so that it can be placed. The mounting table 22 is connected to a high-frequency power source 26 for etching, for example, at 13.56 MHz as a first high-frequency power source via a first matching circuit 24. It draws enough power for use.

【0009】また、処理容器20の側壁にはこの内部に
例えばCHF3 やCF4 などのエッチング用の処理ガス
を供給するためのガス導入路28が接続されると共にこ
の導入路28は途中に図示しないマスフローコントロー
ラを介してガス源に接続される。また、容器底部側壁に
は処理容器内を真空排気するためのガス排気路30が接
続されると共にこの排気路30には、図示しない真空ポ
ンプ等を有する真空排気系が接続される。
Further, a gas introduction path 28 for supplying a processing gas for etching such as CHF 3 or CF 4 to the inside of the processing vessel 20 is connected to the side wall of the processing vessel 20, and this introduction path 28 is shown in the middle. Not connected to a gas source via a mass flow controller. Further, a gas exhaust path 30 for evacuating the inside of the processing container is connected to the side wall of the container bottom, and a vacuum exhaust system having a vacuum pump and the like (not shown) is connected to the exhaust path 30.

【0010】一方、このように構成された処理容器20
の平坦な天井部32の外面には本発明の特長とする高周
波アンテナ手段34が設けられている。具体的には、こ
のアンテナ手段34は、天井部32の中心部36よりそ
の半径方向外方へ放射状に延在させて形成した複数の、
例えば銅やアルミニウム等よりなる導電部材38を有し
ており、この中心部36はリード線40によりインピー
ダンス整合を行う第2のマッチング回路41を介して第
2の高周波電源として例えば13.56MHzのプラズ
マ用の高周波電源42に接続されている。
On the other hand, the processing vessel 20 constructed as described above
On the outer surface of the flat ceiling portion 32, there is provided a high-frequency antenna means 34 which is a feature of the present invention. More specifically, the antenna means 34 includes a plurality of antennas 34 extending radially outward from the center portion 36 of the ceiling portion 32 in the radial direction.
For example, a 13.56 MHz plasma is provided as a second high-frequency power source through a second matching circuit 41 that performs impedance matching using a lead wire 40. Connected to a high-frequency power supply 42 for use.

【0011】上記各導電部材38は、所定以上の電流を
流すために所定の大きさ以上の断面積或いは薄膜の場合
には所定の大きさ以上の幅を有している。各導電部材3
8の各端部はリング状の導体44により共通に接続され
ると共にこの導体44は、リード線46により上記第2
のマッチング回路41を介して上記プラズマ用の高周波
電源42に接続されている。従って、このプラズマ用の
高周波電源42から上記各導電部材38に対して中心点
36より周辺部の導体44に向けて流れたり、逆に、周
辺部の導体44より中心点36に向けて流れたりする交
番高周波電流を流すように構成される。
Each of the conductive members 38 has a cross-sectional area of a predetermined size or more or a width of a predetermined size or more in the case of a thin film in order to flow a current of a predetermined value or more. Each conductive member 3
8 are connected in common by a ring-shaped conductor 44, and the conductor 44 is connected to the second
Is connected to the high frequency power source for plasma 42 via the matching circuit 41 of FIG. Accordingly, the plasma high-frequency power supply 42 flows from the center point 36 toward the conductor 44 at the peripheral portion of the conductive member 38, or conversely, flows from the conductor 44 at the peripheral portion toward the center point 36. It is configured to flow an alternating high-frequency current.

【0012】図示例にあっては、導電部材38の端部を
共通に接続する導体44の一点からリード線46を引き
出しているが、各導電部材38に流れる高周波電流を均
一化するために上記リング状の導体44の周方向に均等
に分散された多数の点からリード線46を引き出すよう
にしてもよい。このように各導電部材38に交番高周波
電流を流すことにより容器20内の処理空間Sには同心
状に周方向に向かう交番磁界48A、48Bが発生し、
これと同時に、この交番磁界48A、48Bに直交する
方向、すなわち、容器の中心より半径方向へ振動する交
番電界50A、50Bが発生することになる。
In the illustrated example, the lead wire 46 is drawn from one point of the conductor 44 which connects the ends of the conductive members 38 in common. However, in order to make the high-frequency current flowing through each conductive member 38 uniform, The lead wires 46 may be drawn out from many points evenly distributed in the circumferential direction of the ring-shaped conductor 44. By passing the alternating high-frequency current through each conductive member 38 in this manner, alternating magnetic fields 48A and 48B concentrically extending in the circumferential direction are generated in the processing space S in the container 20,
At the same time, alternating electric fields 50A and 50B oscillating in a direction orthogonal to the alternating magnetic fields 48A and 48B, that is, in a radial direction from the center of the container are generated.

【0013】一方、この処理容器20の外側であって処
理空間Sに対応する部分には、例えばリング状の電磁石
よりなる磁石手段52が設けられており、上記処理空間
Sに上記交番磁界48A、48B及び交番電界50A、
50Bのそれぞれと直交する方向。すなわち図示例にあ
っては下方向への静磁場54を形成し得るように構成さ
れている。尚、この静磁場54を上方向に形成してもよ
い。従って、処理空間S内に位置するプラズマ発生用の
電子Eには、周方向にローレンツ力が作用し、図2に示
すように同心円状にドリフトすることになり、この垂直
の静磁場54により効率的に閉じ込められる。尚、上記
したように静磁場54を形成し得るならば、電磁石に代
えて永久磁石を用いるようにしてもよい。また、処理容
器20には、これにウエハを搬入、搬出するための図示
しない真空室、例えばロードロック室が連結されてい
る。
On the other hand, a magnet means 52 composed of, for example, a ring-shaped electromagnet is provided at a portion outside the processing vessel 20 and corresponding to the processing space S, and the alternating magnetic field 48A, 48B and an alternating electric field of 50A,
Direction orthogonal to each of 50B. That is, in the illustrated example, it is configured such that a downward static magnetic field 54 can be formed. The static magnetic field 54 may be formed in the upward direction. Therefore, a Lorentz force acts on the plasma generating electrons E located in the processing space S in the circumferential direction, and concentrically drifts as shown in FIG. Is confined. If the static magnetic field 54 can be formed as described above, a permanent magnet may be used instead of the electromagnet. Further, a vacuum chamber (not shown), for example, a load lock chamber, for loading and unloading the wafer into and from the processing container 20 is connected to the processing container 20.

【0014】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、載置台22上にウエハW
を載置して処理容器20内を例えば1mTorrから3
00mTorrの範囲まで真空状態にした状態でガス導
入路28より処理ガスを導入する。そして、プラズマ用
の高周波電源42及びエッチング用の高周波電源26を
駆動すると、天井部32に放射状に設けた各導電部材3
8には高周波電流が流れ、これにより図2及び図3に示
すように処理空間Sには同心状に周方向に向かう交番磁
界48A、48Bが発生し、これと同時に、容器20の
縦方向の軸を中心として半径方向への交番電界50A、
50Bが発生する。ここで、処理空間S内の電子Eは電
界50A、50Bの方向に高速で加速移動しようとする
が、本実施例においては容器の外側に設けた磁石手段5
2により垂直方向に静磁場54がかけられているので電
子Eにはローレンツ力が作用して同心円状にドリフトす
ることになり、電子Eは静磁場54内に効率的に閉じ込
められることになる。そして、ここに閉じ込められてド
リフトする電子が処理ガスの中性原子と衝突してプラズ
マを発生することになり、従って、効率的にプラズマを
形成することができる。
Next, the operation of the embodiment constructed as described above will be described. First, the wafer W is placed on the mounting table 22.
And the inside of the processing container 20 is changed from 1 mTorr to 3 mTorr, for example.
The processing gas is introduced from the gas introduction path 28 in a state where the vacuum state is set to the range of 00 mTorr. When the high-frequency power supply 42 for plasma and the high-frequency power supply 26 for etching are driven, the conductive members 3 radially provided on the ceiling 32 are driven.
8, a high-frequency current flows, thereby generating concentric circumferentially alternating magnetic fields 48A and 48B in the processing space S as shown in FIGS. An alternating electric field 50A in the radial direction about the axis,
50B occurs. Here, the electrons E in the processing space S tend to accelerate at high speed in the directions of the electric fields 50A and 50B, but in this embodiment, the magnet means 5 provided outside the container is used.
Since the static magnetic field 54 is applied in the vertical direction by 2, the electrons E are concentrically drifted by the Lorentz force acting on the electrons E, and the electrons E are efficiently confined in the static magnetic field 54. The electrons confined and drifting here collide with neutral atoms of the processing gas to generate plasma, and thus plasma can be formed efficiently.

【0015】この場合、静磁場54の強度はドリフト電
子Eが容器内壁に衝突しない範囲で、できるだけ小さい
方が良く、例えば1Kガウス以下が好ましい。また、プ
ラズマ用の高周波電源42は、エッチング用の高周波電
源26と別個に設けられているので、それぞれの供給電
力量を独立に制御でき、例えばエッチング時のオフセッ
ト電圧等を独立して制御することができる。尚、各高周
波電源は、13.56MHzに限定されるものではなく
例えば100KHz以上であるならばどんな周波数でも
よい。
In this case, the strength of the static magnetic field 54 is preferably as small as possible within a range where the drift electrons E do not collide with the inner wall of the container, and is preferably 1 K gauss or less, for example. In addition, since the high-frequency power supply for plasma 42 is provided separately from the high-frequency power supply 26 for etching, it is possible to independently control the amount of supplied power, for example, to independently control the offset voltage or the like during etching. Can be. Each high-frequency power supply is not limited to 13.56 MHz, but may have any frequency as long as it is, for example, 100 KHz or more.

【0016】また、従来の電界導入型の装置と異なって
シースによる電界の導入阻害もなくなり、プラズマ密度
を大幅に向上させることができる。尚、上記実施例にあ
っては、各導電部材38の端部はリング状の導体44に
より共通に接続されているが、これに限定されず、例え
ば図4に示すように各導電部材38の端部からそれぞれ
補助リード線56を天井部32から浮かした状態で引き
出し、この補助リード線56をリード線46に共通に接
続するようにしてもよい。また、図5に示すように各導
電部材38を半径方向外方に向かうに従って途中で分岐
させて略放射状となる構造としてもよい。
Further, unlike the conventional electric field introduction type apparatus, the introduction of the electric field by the sheath is not obstructed, and the plasma density can be greatly improved. In the above embodiment, the ends of the conductive members 38 are commonly connected by a ring-shaped conductor 44, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. The auxiliary lead wires 56 may be pulled out from the ends in a state of being floated from the ceiling 32, and the auxiliary lead wires 56 may be commonly connected to the lead wires 46. Further, as shown in FIG. 5, each of the conductive members 38 may be branched in the middle toward the outside in the radial direction to have a substantially radial structure.

【0017】更には、天井部全面を導電部材よりなるシ
ート状の薄膜で被い、その周辺部を折り返して天井部よ
り浮き上がらせて、高周波電源に接続されたリード線に
結合するようにしてもよい。この場合にも、他のリード
線は、天井部の中心点の導電部材に接続する。また、上
記実施例において、ウエハを載置保持する載置台を、処
理空間の上部に配置した場合には、プラズマ発生用の導
電部材38を容器の底部外面に形成するようにしてもよ
い。
Further, the entire surface of the ceiling may be covered with a sheet-like thin film made of a conductive material, and the periphery may be folded back so as to rise above the ceiling and coupled to a lead wire connected to a high-frequency power supply. Good. Also in this case, the other leads are connected to the conductive member at the center of the ceiling. In the above embodiment, when the mounting table for mounting and holding the wafer is disposed above the processing space, the conductive member 38 for generating plasma may be formed on the outer surface of the bottom of the container.

【0018】更に、以上の実施例においては、天井部3
2が平坦に形成されてこの部分に導電部材を設けた処理
容器について説明したが、これに限定されず、例えば図
6に示すように天井部がドーム状になされたチューブ形
状に成形された処理容器にも適用し得る。すなわち、こ
のように処理容器20がチューブ状に成形されている場
合には、プラズマ発生用の導電部材38を天井部に設け
るのではなく、容器側壁の外周全体に渡って高さ方向に
多数の導電部材38を形成する。尚、この導電部材38
を、例えば1枚の導電板により形成して容器側壁全体を
被うようにしてもよい。そして、各導電部材38の上端
をリング状の上部接続部材58により共通に接続してこ
れに高周波電源42からの一方のリード線46を接続す
る。また、各導電部材38の下端をリング状の下部接続
部材60により共通に接続してこれに高周波電源42か
らの他のリード線40を接続する。
Further, in the above embodiment, the ceiling 3
2 has been described as being flat and provided with a conductive member in this portion, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. It can also be applied to containers. That is, when the processing container 20 is formed in a tube shape in this manner, the conductive member 38 for plasma generation is not provided on the ceiling, but a large number of members are provided in the height direction over the entire outer periphery of the container side wall. The conductive member 38 is formed. The conductive member 38
May be formed of, for example, one conductive plate so as to cover the entire side wall of the container. Then, the upper end of each conductive member 38 is commonly connected by a ring-shaped upper connecting member 58, and one lead wire 46 from the high frequency power supply 42 is connected to this. Further, the lower ends of the conductive members 38 are commonly connected by a ring-shaped lower connecting member 60, and another lead wire 40 from the high frequency power supply 42 is connected thereto.

【0019】また、この処理容器20の側部には、これ
を取り巻くように図1に示す実施例と同様に例えば電磁
石よりなるリング状の磁石手段52が設けられており、
容器20内の処理空間に垂直方向の静磁場54を形成す
るように構成されている。尚、容器全体は、例えばステ
ンレスよりなるベース64上にシール部材62を介して
気密に載置保持されている。
A ring-shaped magnet means 52 made of, for example, an electromagnet is provided on the side of the processing vessel 20 so as to surround the processing vessel 20 as in the embodiment shown in FIG.
The vertical static magnetic field 54 is formed in the processing space in the container 20. The entire container is hermetically mounted and held on a base 64 made of, for example, stainless steel via a seal member 62.

【0020】この実施例において、容器側壁を取り巻く
複数の導電部材38に高周波電流を流すことにより、図
1に示す場合と同様に処理空間Sには同心円状に周方向
に向かう交番磁界48A、48Bが発生し、これと同時
に容器の半径方向へ振動する交番電界も発生してこれに
より電子が加速される。この加速された電子は、垂直方
向の静磁場54の作用により同心円状にドリフトし、先
の実施例と同様に閉じ込めが良好に行われてプラズマの
生成効率を上昇させることが可能となる。尚、図示され
てないが、容器内にエッチング用の高周波電源に接続さ
れた載置台が設けられているのは、勿論である。
In this embodiment, a high-frequency current is applied to a plurality of conductive members 38 surrounding the side wall of the container, so that alternating magnetic fields 48A, 48B concentrically extending in the circumferential direction are formed in the processing space S in the same manner as shown in FIG. Occurs, and at the same time, an alternating electric field oscillating in the radial direction of the container is also generated, thereby accelerating the electrons. The accelerated electrons drift concentrically due to the action of the static magnetic field 54 in the vertical direction, and confinement is performed well as in the previous embodiment, so that the plasma generation efficiency can be increased. Although not shown, it is a matter of course that a mounting table connected to a high frequency power supply for etching is provided in the container.

【0021】尚、図6に示す装置例にあっては、各導電
部材38の上端側及び下端側をそれぞれリング状の接続
部材により共通に接続したが、これに限定されず、例え
ば図7に示すように隣に並設される導電部材38同士の
上端と下端とを順次、接続リード線66により1カ所を
残して直列に接続し、残された1カ所の導電部材の上端
及び下端よりプラズマ用の高周波電源42に延びるリー
ド線40、46を引き出すようにしてもよい。尚、接続
リード線66は容器側壁から離間させて浮かされている
のは勿論である。この実施例の場合には、図6に示す装
置と同様な作用効果を発揮することができる。尚、以上
の実施例においては、本発明をプラズマエッチング装置
に適用した場合について説明したが、これに限定され
ず、例えばプラズマCVD装置、プラズマLCD装置等
のプラズマを使用する装置ならばどのようなものにも適
用し得る。
In the example of the device shown in FIG. 6, the upper end and the lower end of each conductive member 38 are commonly connected by a ring-shaped connecting member. However, the present invention is not limited to this. For example, FIG. As shown, the upper end and the lower end of the adjacent conductive members 38 are sequentially connected in series except for one point by a connection lead wire 66, and the plasma is applied from the upper end and the lower end of the remaining one conductive member. Lead wires 40 and 46 extending to the high-frequency power supply 42 for use. The connection lead wire 66 is of course floated away from the container side wall. In the case of this embodiment, the same operation and effect as the device shown in FIG. 6 can be exhibited. In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a plasma etching apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, any apparatus using plasma such as a plasma CVD apparatus and a plasma LCD apparatus can be used. It can also be applied to things.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラズマ
処理装置によれば次のように優れた作用効果を発揮する
ことができる。高周波電流によって同心円状の交番磁界
を形成することにより半径方向に放射状の交番電界を誘
導してプラズマを生成するようにしたので、プラズマの
生成効率を大幅に向上させることができる。また、電界
導入型の装置と異なり、プラズマ密度を大幅に向上させ
ることができるので、スループットを向上させることが
できる。また、本発明をエッチング装置に適用した場合
にはプラズマのパワーとエッチングのパワーとを独立し
て制御することができる。
As described above, according to the plasma processing apparatus of the present invention, the following excellent effects can be obtained. Since a concentric alternating magnetic field is formed by the high-frequency current to induce a radially alternating electric field in the radial direction to generate plasma, the plasma generation efficiency can be greatly improved. Further, unlike the electric field introduction type device, the plasma density can be greatly improved, so that the throughput can be improved. When the present invention is applied to an etching apparatus, the power of plasma and the power of etching can be controlled independently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るプラズマ処理装置の一実施例を示
す部分破断斜視図である。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing one embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention.

【図2】図1に示す装置内で電子の動きを説明するため
の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining movement of electrons in the device shown in FIG.

【図3】図1に示す装置の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of the apparatus shown in FIG.

【図4】図1に示す処理装置に用いる導電部材の変形例
を示す概略斜視図である。
FIG. 4 is a schematic perspective view showing a modification of the conductive member used in the processing apparatus shown in FIG.

【図5】図1に示す処理装置に用いる導電部材の他の変
形例を示す概略平面図である。
FIG. 5 is a schematic plan view showing another modification of the conductive member used in the processing apparatus shown in FIG.

【図6】本発明のプラズマ処理装置の他の実施例を示す
概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention.

【図7】本発明のプラズマ処理装置の更に他の実施例を
示す概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention.

【図8】従来のプラズマ処理装置の一例を示す概略断面
図である。
FIG. 8 is a schematic sectional view showing an example of a conventional plasma processing apparatus.

【符号の説明】 18 プラズマ処理装置 20 処理容器 22 載置台 26 エッチング用の高周波電源 34 高周波アンテナ手段 38 導電部材 42 プラズマ用の高周波電源 48A,48B 交番磁界 50A,50B 交番電界 52 磁石手段 54 静磁場 E 電子 S 処理空間 W 半導体ウエハ(被処理体)DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 Plasma processing apparatus 20 Processing vessel 22 Mounting table 26 High frequency power supply for etching 34 High frequency antenna means 38 Conductive member 42 High frequency power supply for plasma 48A, 48B Alternating magnetic field 50A, 50B Alternating electric field 52 Magnet means 54 Static magnetic field E electron S processing space W semiconductor wafer (workpiece)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被処理体を内部に配置可能な処理容器
と、この処理容器内で被処理体を載置する載置台と、こ
の載置台に対して高周波電力を印加する第1の高周波電
源と、前記処理容器の外側に設けられた導電部材と、プ
ラズマを発生させるためにこの導電部材に対して高周波
電力を印加する第2の高周波電源とを有するプラズマ処
理装置において、前記導電部材は、前記処理容器の天井
部の上面側に配置され、この天井部の略中心部より周辺
部に延在して至るように複数形成されており、且つ前記
複数の導電部材が前記中心部にて電気的に結合されてこ
の中心部に対して前記第2の高周波電源を電気的に接続
するようにしたことを特徴とするプラズマ処理装置。
1. A processing container in which an object to be processed can be placed, a mounting table for mounting the object in the processing container, and a first high-frequency power supply for applying high-frequency power to the mounting table And a conductive member provided outside the processing container, and a plasma processing apparatus having a second high-frequency power supply that applies high-frequency power to the conductive member to generate plasma, wherein the conductive member includes: A plurality of the conductive members are disposed on the upper surface side of the ceiling of the processing container and extend from a substantially central portion of the ceiling to a peripheral portion thereof, and the plurality of conductive members are electrically connected at the central portion. Wherein the second high frequency power supply is electrically connected to the central portion.
【請求項2】 前記複数の導電部材は、放射状に配置さ
れていることを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理
装置。
2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of conductive members are arranged radially.
【請求項3】 前記導電部材は、所定以上の電流を流す
ために所定以上の断面積、或いは所定の大きさ以上の幅
を有していることを特徴とする請求項1または2記載の
プラズマ処理装置。
3. The plasma according to claim 1, wherein the conductive member has a predetermined cross-sectional area or a predetermined width or more for passing a predetermined current or more. Processing equipment.
【請求項4】 前記複数の導電部材は、前記天井部の半
径方向外方に向かって途中で分岐するように構成されて
いることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載
のプラズマ処理装置。
4. The plasma according to claim 1, wherein the plurality of conductive members are configured to branch off radially outward of the ceiling partway. Processing equipment.
【請求項5】 被処理体を内部に配置可能なチューブ状
の処理容器と、この処理容器内で被処理体を載置する載
置台と、この載置台に対して高周波電力を印加する第1
の高周波電源と、前記処理容器の外側に設けられた導電
部材と、プラズマを発生させるためにこの導電部材に対
して高周波電力を印加する第2の高周波電源とを有する
プラズマ処理装置において、前記導電部材は、前記処理
容器の側壁に配置され、この処理容器の長さ方向へ延在
するように複数形成されており、この導電部材の長さ方
向の両端に前記第2の高周波電源から高周波電力を印加
するようにしたことを特徴とするプラズマ処理装置。
5. A tubular processing container in which a processing object can be arranged, a mounting table for mounting the processing object in the processing container, and a first table for applying high-frequency power to the mounting table.
A high-frequency power supply, a conductive member provided outside the processing container, and a second high-frequency power supply that applies high-frequency power to the conductive member to generate plasma. A plurality of members are arranged on a side wall of the processing container, and are formed in plural numbers so as to extend in a longitudinal direction of the processing container. A plasma processing apparatus characterized in that a plasma is applied.
【請求項6】 前記第1及び第2の高周波電源の周波数
は100KHz以上であることを特徴とする請求項1乃
至5のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
6. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the first and second high-frequency power sources have a frequency of 100 KHz or more.
【請求項7】 前記第1の高周波電源は第1のマッチン
グ回路を介して前記載置台に接続されており、前記第2
の高周波電源は第2のマッチング回路を介して前記導電
部材に接続されており、前記第1及び第2の高周波電源
は、それぞれ個別に独立して制御可能になされているこ
とを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のプラ
ズマ処理装置。
7. The first high frequency power supply is connected to the mounting table via a first matching circuit, and the second high frequency power supply is connected to the second high frequency power supply.
The high-frequency power supply is connected to the conductive member via a second matching circuit, and the first and second high-frequency power supplies are individually and independently controllable. Item 7. The plasma processing apparatus according to any one of Items 1 to 6.
【請求項8】 前記プラズマ処理装置は、プラズマCV
D装置、プラズマLCD装置及びプラズマエッチング装
置の内のいずれかであることを特徴とする請求項1乃至
7のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
8. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein:
8. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is any one of a D apparatus, a plasma LCD apparatus, and a plasma etching apparatus.
【請求項9】 処理容器内の載置台に被処理体を載置し
て前記処理容器内を所定の真空状態にして処理ガスを導
入する工程と、プラズマ生成用の高周波電源とエッチン
グ用の高周波電源とを駆動させる工程と、前記処理容器
の天井部の上面側に配置した複数の導電部材に高周波電
力を印加して天井部の略中心部と周辺部との間で交互に
高周波電流を流す工程と、この工程により生成するプラ
ズマにより前記被処理体を処理するようにしたことを特
徴とするプラズマ処理方法。
9. A step of mounting a target object on a mounting table in a processing container and introducing a processing gas with a predetermined vacuum state in the processing container, a high-frequency power supply for plasma generation and a high-frequency power for etching A step of driving a power supply, and applying a high-frequency power to a plurality of conductive members disposed on the upper surface side of the ceiling portion of the processing container to flow a high-frequency current alternately between a substantially central portion and a peripheral portion of the ceiling portion And a plasma processing method, wherein the object to be processed is processed by plasma generated in the step.
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