JP3172757B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JP3172757B2 JP3172757B2 JP12823193A JP12823193A JP3172757B2 JP 3172757 B2 JP3172757 B2 JP 3172757B2 JP 12823193 A JP12823193 A JP 12823193A JP 12823193 A JP12823193 A JP 12823193A JP 3172757 B2 JP3172757 B2 JP 3172757B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- magnetic field
- antenna
- electromagnetic wave
- plasma generation
- 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 - Fee Related
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
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3266—Magnetic control means
- H01J37/32678—Electron cyclotron resonance
-
- 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
- H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Description
【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。
する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマ処理装置は、処理用ガスの存在
する処理容器内で真空放電させてプラズマを発生させ、
このプラズマを利用して被処理体に所定の処理を施すよ
うに構成されている。このプラズマ処理装置は、従来か
ら半導体製造工程における、スパッタリング工程、アッ
シング工程、ＣＶＤ工程、あるいはエッチング工程など
で広く用いられている。
する処理容器内で真空放電させてプラズマを発生させ、
このプラズマを利用して被処理体に所定の処理を施すよ
うに構成されている。このプラズマ処理装置は、従来か
ら半導体製造工程における、スパッタリング工程、アッ
シング工程、ＣＶＤ工程、あるいはエッチング工程など
で広く用いられている。
【０００３】プラズマ処理装置として代表的なものとし
て、平行平板電極をプラズマ発生手段とするものある
が、このタイプのものは電極構造の関係から例えば数１
００mmTorrという比較的高いガス圧で用いられるため、
プラズマ中のイオン種などの活性種が電極に衝突して電
極をスパッタし、電極から不純物が発生させ、また、そ
れ故に最近のハーフミクロン以上の微細加工への対応が
困難である。そこで、従来から電極を用いることなく数
mmTorrの高真空下でプラズマを発生させる装置として、
例えばエレクトロンサイクロトロン共鳴を利用してプラ
ズマを発生させるＥＣＲプラズマ処理装置が開発されて
いる。
て、平行平板電極をプラズマ発生手段とするものある
が、このタイプのものは電極構造の関係から例えば数１
００mmTorrという比較的高いガス圧で用いられるため、
プラズマ中のイオン種などの活性種が電極に衝突して電
極をスパッタし、電極から不純物が発生させ、また、そ
れ故に最近のハーフミクロン以上の微細加工への対応が
困難である。そこで、従来から電極を用いることなく数
mmTorrの高真空下でプラズマを発生させる装置として、
例えばエレクトロンサイクロトロン共鳴を利用してプラ
ズマを発生させるＥＣＲプラズマ処理装置が開発されて
いる。
【０００４】従来のＥＣＲプラズマ処理装置は、通常
２.４５ＧＨzのマイクロ波を処理容器内に導入すると共
に８７５ガウスの磁場を処理容器に印加してエレクトロ
ンサイクロトロン共鳴により、数mmTorrの高真空下でも
プロセスガスをプラズマ化し、このプラズマでのイオン
化率を高めて高密度プラズマを得るようにしたものであ
る。
２.４５ＧＨzのマイクロ波を処理容器内に導入すると共
に８７５ガウスの磁場を処理容器に印加してエレクトロ
ンサイクロトロン共鳴により、数mmTorrの高真空下でも
プロセスガスをプラズマ化し、このプラズマでのイオン
化率を高めて高密度プラズマを得るようにしたものであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＥＣＲプラズマ処理装置の場合には、上述のように２.
４５ＧＨzのマイクロ波を用いるため、このようなマイ
クロ波のもとでエレクトロンサイクロトロン共鳴を誘起
させるために所定の物理的関係を充足する必要があり、
そのためには８７５ガウスの磁場を印加しなくてはなら
なかった。ところがこのように強い磁場を印加した状態
で半導体ウエハに対して例えば所定形状の微細パターン
に従ったエッチング処理を施す場合には、強磁場のため
プラズマが偏在しやすくなり、このプラズマの偏在によ
り半導体ウエハに部分的なチャージアップ現象を引き起
こし、このチャージアップに起因してエッチング形状に
歪みが生じ、高精度の微細加工を行なうことができず、
また、高精度の加工を行なうための均一な強磁場を形成
することが困難であるなどという課題があった。
ＥＣＲプラズマ処理装置の場合には、上述のように２.
４５ＧＨzのマイクロ波を用いるため、このようなマイ
クロ波のもとでエレクトロンサイクロトロン共鳴を誘起
させるために所定の物理的関係を充足する必要があり、
そのためには８７５ガウスの磁場を印加しなくてはなら
なかった。ところがこのように強い磁場を印加した状態
で半導体ウエハに対して例えば所定形状の微細パターン
に従ったエッチング処理を施す場合には、強磁場のため
プラズマが偏在しやすくなり、このプラズマの偏在によ
り半導体ウエハに部分的なチャージアップ現象を引き起
こし、このチャージアップに起因してエッチング形状に
歪みが生じ、高精度の微細加工を行なうことができず、
また、高精度の加工を行なうための均一な強磁場を形成
することが困難であるなどという課題があった。
【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、より低磁場下でエレクトロンサイクロトロ
ン共鳴を誘起してプロセスガスをプラズマ化することに
より磁場の影響を緩和して高精度のプラズマ処理を行な
うプラズマ処理装置を提供することを目的としている。
れたもので、より低磁場下でエレクトロンサイクロトロ
ン共鳴を誘起してプロセスガスをプラズマ化することに
より磁場の影響を緩和して高精度のプラズマ処理を行な
うプラズマ処理装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のプラズマ処理装置は、 被処理体を収納する収納部及
びその上面に連設されたプラズマ発生部とからなる処理
容器と、この処理容器のプラズマ発生部に巻回され且つ
電磁波の波長の略半分の長さでスロット部の形成された
折り返しアンテナと、このアンテナに高周波電力を印加
する高周波電力印加手段と、上記アンテナの外側に配設
され且つ上記プラズマ発生部に磁場を印加する磁場印加
手段とを備え、上記アンテナにより上記プラズマ発生部
内に電磁波を導入すると共に上記磁場印加手段により磁
場を印加する際に、上記磁場印加手段の磁束密度を３０
ガウス以下の低磁場に設定すると共に上記アンテナから
放射する電磁波をエレクトロンサイクロトロン共鳴を発
生する物理条件ｅＢ／ｍ＝２πｆ（ｅは電子の電荷、Ｂ
は磁束密度、ｍは電子の質量、ｆはサイクロトロン周波
数）に基づいて設定して上記プラズマ発生部内でエレク
トロンサイクロトロン共鳴によるプラズマを発生させる
ようにしたものである。
のプラズマ処理装置は、 被処理体を収納する収納部及
びその上面に連設されたプラズマ発生部とからなる処理
容器と、この処理容器のプラズマ発生部に巻回され且つ
電磁波の波長の略半分の長さでスロット部の形成された
折り返しアンテナと、このアンテナに高周波電力を印加
する高周波電力印加手段と、上記アンテナの外側に配設
され且つ上記プラズマ発生部に磁場を印加する磁場印加
手段とを備え、上記アンテナにより上記プラズマ発生部
内に電磁波を導入すると共に上記磁場印加手段により磁
場を印加する際に、上記磁場印加手段の磁束密度を３０
ガウス以下の低磁場に設定すると共に上記アンテナから
放射する電磁波をエレクトロンサイクロトロン共鳴を発
生する物理条件ｅＢ／ｍ＝２πｆ（ｅは電子の電荷、Ｂ
は磁束密度、ｍは電子の質量、ｆはサイクロトロン周波
数）に基づいて設定して上記プラズマ発生部内でエレク
トロンサイクロトロン共鳴によるプラズマを発生させる
ようにしたものである。
【０００８】
【作用】本発明の請求項１に記載の発明によれば、処理
容器内にプロセスガスを導入した状態で高周波電力印加
手段から折り返しアンテナに高周波電力を印加すると共
に磁場印加手段からプラズマ発生部に磁場を印加する際
に、磁場印加手段の磁束密度を３０ガウス以下の低磁場
を設定すると共に上記アンテナから放射する電磁波をエ
レクトロンサイクロトロン共鳴を発生する物理条件ｅＢ
／ｍ＝２πｆに基づいて設定すると、プラズマ発生部内
では折り返しアンテナから放射される数１０ＭＨｚの電
磁波と磁場印加手段からの３０ガウス以下の低磁場の相
乗作用によりプロセスガスから生成したプラズマ中でエ
レクトロンサイクロトロン共鳴を誘発するとプラズマ密
度が高くなり、この高密度プラズマが収容部内の被処理
体に達すると、低磁場下で被処理体をプラズマ処理する
ことができる。
容器内にプロセスガスを導入した状態で高周波電力印加
手段から折り返しアンテナに高周波電力を印加すると共
に磁場印加手段からプラズマ発生部に磁場を印加する際
に、磁場印加手段の磁束密度を３０ガウス以下の低磁場
を設定すると共に上記アンテナから放射する電磁波をエ
レクトロンサイクロトロン共鳴を発生する物理条件ｅＢ
／ｍ＝２πｆに基づいて設定すると、プラズマ発生部内
では折り返しアンテナから放射される数１０ＭＨｚの電
磁波と磁場印加手段からの３０ガウス以下の低磁場の相
乗作用によりプロセスガスから生成したプラズマ中でエ
レクトロンサイクロトロン共鳴を誘発するとプラズマ密
度が高くなり、この高密度プラズマが収容部内の被処理
体に達すると、低磁場下で被処理体をプラズマ処理する
ことができる。
【０００９】
【実施例】以下、図１、図２に示す実施例に基づいて本
発明を説明する。本実施例のプラズマ処理装置は、図１
に示すように、被処理体としての半導体ウエハＷを収納
する収納室１１と、この収納室１１の上面の円形状に形
成された開口部で上方に向けて連設されたプラズマ発生
室１２とからなる処理容器１０を備えて構成されてい
る。また、上記プラズマ発生室１２の外周面には折り返
しアンテナ（以下、単に「アンテナ」と称す。）２０が
巻回され、更にこのアンテナ２０の外側にプラズマ発生
室１２に磁場を印加する磁場印加手段としての電磁コイ
ル３０がプラズマ発生室１２を囲むように配設されてい
る。
発明を説明する。本実施例のプラズマ処理装置は、図１
に示すように、被処理体としての半導体ウエハＷを収納
する収納室１１と、この収納室１１の上面の円形状に形
成された開口部で上方に向けて連設されたプラズマ発生
室１２とからなる処理容器１０を備えて構成されてい
る。また、上記プラズマ発生室１２の外周面には折り返
しアンテナ（以下、単に「アンテナ」と称す。）２０が
巻回され、更にこのアンテナ２０の外側にプラズマ発生
室１２に磁場を印加する磁場印加手段としての電磁コイ
ル３０がプラズマ発生室１２を囲むように配設されてい
る。
【００１０】また、上記プラズマ処理装置は、上記アン
テナ２０によりプラズマ発生室１２内に数１０ＭＨzの
電磁波を導入すると共に上記電磁コイル３０により３０
ガウ ス以下の低磁場を印加してプラズマ発生室１２内
でエレクトロンサイクロトロン共鳴によるプラズマを発
生させるように構成されている。上記磁場強度は２０ガ
ウス以下がより好ましく、１５ガウス以下が更に好まし
い。この磁場強度が３０ガウスを超えるとプラズマ発生
室１２内での磁場が強いので処理容器１０内でのプラズ
マ密度の不均一が顕著になって半導体ウエハＷのチャー
ジアップを引き起こしやすくなり、高精度のエッチング
が困難になる虞がある。また、上記電磁波の周波数は、
エレクトロンサイクロトロン共鳴を発生させる物理的条
件、ｅＢ／ｍ＝２πｆから上記磁場強度に基づいて設定
される。ここで、ｅは電子の電荷、Ｂは磁束密度、ｍは
電子の質量、ｆはサイクロトロン周波数である。
テナ２０によりプラズマ発生室１２内に数１０ＭＨzの
電磁波を導入すると共に上記電磁コイル３０により３０
ガウ ス以下の低磁場を印加してプラズマ発生室１２内
でエレクトロンサイクロトロン共鳴によるプラズマを発
生させるように構成されている。上記磁場強度は２０ガ
ウス以下がより好ましく、１５ガウス以下が更に好まし
い。この磁場強度が３０ガウスを超えるとプラズマ発生
室１２内での磁場が強いので処理容器１０内でのプラズ
マ密度の不均一が顕著になって半導体ウエハＷのチャー
ジアップを引き起こしやすくなり、高精度のエッチング
が困難になる虞がある。また、上記電磁波の周波数は、
エレクトロンサイクロトロン共鳴を発生させる物理的条
件、ｅＢ／ｍ＝２πｆから上記磁場強度に基づいて設定
される。ここで、ｅは電子の電荷、Ｂは磁束密度、ｍは
電子の質量、ｆはサイクロトロン周波数である。
【００１１】更に、上記プラズマ処理装置をより具体的
に説明する。上記処理容器１０の収納室１１は、例えば
ステンレス等の導電性材料によって形成され、その側面
上部に内部へプロセスガスを供給するガス供給部１１Ａ
が形成され、その側面下部に処理後のガスを排出するガ
ス排出部１１Ｂが形成されている。また、この収納室１
１の内部には半導体ウエハＷを載置するサセプタ１３が
配設されている。更に、このサセプタ１３にはコンデン
サ１４を介して高周波電源１５が接続され、この高周波
電源１５によってサセプタ１３に高周波電圧を印加して
プラズマ電位に対する自己バイアス電位を維持するよう
に構成されている。一方、上記プラズマ発生室１２は、
電磁波を透過する石英等の絶縁材料によって上端を封止
した筒状に形成され、本実施例ではその外径が例えば３
００mmに形成されている。
に説明する。上記処理容器１０の収納室１１は、例えば
ステンレス等の導電性材料によって形成され、その側面
上部に内部へプロセスガスを供給するガス供給部１１Ａ
が形成され、その側面下部に処理後のガスを排出するガ
ス排出部１１Ｂが形成されている。また、この収納室１
１の内部には半導体ウエハＷを載置するサセプタ１３が
配設されている。更に、このサセプタ１３にはコンデン
サ１４を介して高周波電源１５が接続され、この高周波
電源１５によってサセプタ１３に高周波電圧を印加して
プラズマ電位に対する自己バイアス電位を維持するよう
に構成されている。一方、上記プラズマ発生室１２は、
電磁波を透過する石英等の絶縁材料によって上端を封止
した筒状に形成され、本実施例ではその外径が例えば３
００mmに形成されている。
【００１２】また、上記アンテナ２０は、上記プラズマ
発生室１２の外周面にその下端近傍から上端近傍に亘っ
て８mmピッチで巻回されている。このアンテナ２０を展
開すると、例えば図２に示す帯状に形成されており、こ
の帯状のアンテナ２０は、幅が６cmで長さ（図２の斜線
部分の長さ：以下同様）が３.３５ｍの銅板２１で、そ
の幅方向中央に幅２cmのスロット２２が帯状銅板２１の
一端から他端に沿って略全長に形成された折り返し構造
のアンテナとして構成されている。つまり、このアンテ
ナ１０の長さは、放射する電磁波の波長の略半分の長さ
に形成されている。そして、このアンテナ２０の他端に
同軸ケーブル２３を介して高周波電源２４が接続され、
この高周波電源２３から上記アンテナ２０の長さ即した
周波数、即ち４０ＭＨzの電磁波をアンテナ２０に給電
するように構成されている。更に、このアンテナ２０近
傍にはマッチング回路２５が配設され、このマッチング
回路２５によりインピーダンス整合をとって同軸ケーブ
ル２４をアンテナ２０に結合し、アンテナ２０から４０
ＭＨzの電磁波をプラズマ発生室１１の内部全体へ放射
するように構成されている。
発生室１２の外周面にその下端近傍から上端近傍に亘っ
て８mmピッチで巻回されている。このアンテナ２０を展
開すると、例えば図２に示す帯状に形成されており、こ
の帯状のアンテナ２０は、幅が６cmで長さ（図２の斜線
部分の長さ：以下同様）が３.３５ｍの銅板２１で、そ
の幅方向中央に幅２cmのスロット２２が帯状銅板２１の
一端から他端に沿って略全長に形成された折り返し構造
のアンテナとして構成されている。つまり、このアンテ
ナ１０の長さは、放射する電磁波の波長の略半分の長さ
に形成されている。そして、このアンテナ２０の他端に
同軸ケーブル２３を介して高周波電源２４が接続され、
この高周波電源２３から上記アンテナ２０の長さ即した
周波数、即ち４０ＭＨzの電磁波をアンテナ２０に給電
するように構成されている。更に、このアンテナ２０近
傍にはマッチング回路２５が配設され、このマッチング
回路２５によりインピーダンス整合をとって同軸ケーブ
ル２４をアンテナ２０に結合し、アンテナ２０から４０
ＭＨzの電磁波をプラズマ発生室１１の内部全体へ放射
するように構成されている。
【００１３】つまり、上記アンテナ２０は、高周波電源
２３から４０ＭＨzの高周波電力を供給されて４０ＭＨz
の電磁波をアンテナ２０からプラズマ処理室１２内に放
射 するように構成されている。また、この４０ＭＨzの
電磁波によりエレクトロン サイクロトロン共鳴による
プラズマを発生させるためには、上記物理的条件、ω＝
ｅＢ／ｍ＝２πｆから、電磁コイル３０によって印加す
べき磁場強度はＢ＝１４ガウスとなる。従って、上記プ
ラズマ処理装置は、上記高周波電源２３から４０ＭＨz
の高周波電力を上記アンテナ２０に給電することによア
ンテナ２０から４０ＭＨzの電磁波をプラズマ発生室１
２内へ導入すると共に、この電磁波と１４ガウスの低磁
場とでプラズマ中でエレクトロンサイクロトロン共鳴を
誘起し、プラズマ発生室１２内で高密度プラズマ（１０
１１cm−３台のプラズマ）を発生するように構成されて
いる。
２３から４０ＭＨzの高周波電力を供給されて４０ＭＨz
の電磁波をアンテナ２０からプラズマ処理室１２内に放
射 するように構成されている。また、この４０ＭＨzの
電磁波によりエレクトロン サイクロトロン共鳴による
プラズマを発生させるためには、上記物理的条件、ω＝
ｅＢ／ｍ＝２πｆから、電磁コイル３０によって印加す
べき磁場強度はＢ＝１４ガウスとなる。従って、上記プ
ラズマ処理装置は、上記高周波電源２３から４０ＭＨz
の高周波電力を上記アンテナ２０に給電することによア
ンテナ２０から４０ＭＨzの電磁波をプラズマ発生室１
２内へ導入すると共に、この電磁波と１４ガウスの低磁
場とでプラズマ中でエレクトロンサイクロトロン共鳴を
誘起し、プラズマ発生室１２内で高密度プラズマ（１０
１１cm−３台のプラズマ）を発生するように構成されて
いる。
【００１４】次に、動作について説明する。まず、収納
室１１内のサセプタ１３で半導体ウエハＷを保持した状
態で処理容器１０内を真空引きして所定の真空度にす
る。そして、ガス供給部１１Ａから所定の真空度に保持
された処理容器１０内へプロセスガスを供給し、そのガ
ス圧を所定の真空度に保持する。その後、サセプタ１３
にコンデンサ１４を介して高周波電圧を印加すると共
に、高周波電源２４から４０ＭＨzの高周波電力を給電
すると、この電磁波は同軸ケーブル２３を介してマッチ
ング回路２５に伝送され、このマッチング回路２５でイ
ンピーダンス整合をとり、アンテナ２０のスロット２２
から４０ＭＨzの電磁波をプラズマ発生室１２内へ放射
する。この時、電磁コイル３０によりプラズマ発生室１
２に１４ガウスの磁場を印加しているため、アンテナ２
０からの電磁波と磁場によりプロセスガスからエレクト
ロンサイクロトロン共鳴による１０１１cm−３台の高密
度なプラズマを発生する。
室１１内のサセプタ１３で半導体ウエハＷを保持した状
態で処理容器１０内を真空引きして所定の真空度にす
る。そして、ガス供給部１１Ａから所定の真空度に保持
された処理容器１０内へプロセスガスを供給し、そのガ
ス圧を所定の真空度に保持する。その後、サセプタ１３
にコンデンサ１４を介して高周波電圧を印加すると共
に、高周波電源２４から４０ＭＨzの高周波電力を給電
すると、この電磁波は同軸ケーブル２３を介してマッチ
ング回路２５に伝送され、このマッチング回路２５でイ
ンピーダンス整合をとり、アンテナ２０のスロット２２
から４０ＭＨzの電磁波をプラズマ発生室１２内へ放射
する。この時、電磁コイル３０によりプラズマ発生室１
２に１４ガウスの磁場を印加しているため、アンテナ２
０からの電磁波と磁場によりプロセスガスからエレクト
ロンサイクロトロン共鳴による１０１１cm−３台の高密
度なプラズマを発生する。
【００１５】一方、サセプタ１３にはコンデンサ１４を
介して高周波電圧が印加されているため、その上方に形
成されたプラズマから電子を優先的に引き込み、負に自
己バイアスされ、プラズマとの間にイオンシースが形成
されている。そのため、サセプタ１３、つまり半導体ウ
エハＷとプラズマとの間に大きな電位差ができ、プラズ
マ中のイオンが半導体ウエハＷに衝突して所定のエッチ
ング処理を行なう。
介して高周波電圧が印加されているため、その上方に形
成されたプラズマから電子を優先的に引き込み、負に自
己バイアスされ、プラズマとの間にイオンシースが形成
されている。そのため、サセプタ１３、つまり半導体ウ
エハＷとプラズマとの間に大きな電位差ができ、プラズ
マ中のイオンが半導体ウエハＷに衝突して所定のエッチ
ング処理を行なう。
【００１６】以上説明したように本実施例によれば、半
導体ウエハＷを収納する収納室１１及びその上面に連設
されたプラズマ発生室１２とからなる処理容器１０と、
この処理容器１０のプラズマ発生室１２に巻回され且つ
電磁波の波長の略半分の長さでスロット部の形成された
折り返しアンテナ２０と、このアンテナ２０に高周波電
力を印加する高周波電源２３と、アンテナ２０の外側に
配設され且つプラズマ発生室１２に磁場を印加する電磁
コイル３０とを備え、アンテナ２０によりプラズマ発生
室１２内に電磁波を導入すると共に電磁コイル３０によ
り磁場を印加する際に、電磁コイル３０の磁束密度を１
４ガウスの低磁場に設定すると共にアンテナ２０から放
射する電磁波をエレクトロンサイクロトロン共鳴を発生
する物理条件ｅＢ／ｍ＝２πｆに基づいて４０ＭＨzに
設定してプラズマ発生室１２内でエレクトロンサイクロ
トロン共鳴によるプラズマを発生させるようにしたた
め、１４ガウスという低い磁場でも半導体ウエハＷをエ
ッチングすることができ、プラズマ発生室１２内で磁場
が偏在していても低磁場故にプラズマ密度の不均一を緩
和することができ、更に半導体ウエハＷでのチャージア
ップを抑制することができ、半導体ウエハＷに高精度の
エッチングを行なうことができる。
導体ウエハＷを収納する収納室１１及びその上面に連設
されたプラズマ発生室１２とからなる処理容器１０と、
この処理容器１０のプラズマ発生室１２に巻回され且つ
電磁波の波長の略半分の長さでスロット部の形成された
折り返しアンテナ２０と、このアンテナ２０に高周波電
力を印加する高周波電源２３と、アンテナ２０の外側に
配設され且つプラズマ発生室１２に磁場を印加する電磁
コイル３０とを備え、アンテナ２０によりプラズマ発生
室１２内に電磁波を導入すると共に電磁コイル３０によ
り磁場を印加する際に、電磁コイル３０の磁束密度を１
４ガウスの低磁場に設定すると共にアンテナ２０から放
射する電磁波をエレクトロンサイクロトロン共鳴を発生
する物理条件ｅＢ／ｍ＝２πｆに基づいて４０ＭＨzに
設定してプラズマ発生室１２内でエレクトロンサイクロ
トロン共鳴によるプラズマを発生させるようにしたた
め、１４ガウスという低い磁場でも半導体ウエハＷをエ
ッチングすることができ、プラズマ発生室１２内で磁場
が偏在していても低磁場故にプラズマ密度の不均一を緩
和することができ、更に半導体ウエハＷでのチャージア
ップを抑制することができ、半導体ウエハＷに高精度の
エッチングを行なうことができる。
【００１７】尚、上記実施例では折り返しアンテナ２０
から４０ＭＨzの電磁波をプラズマ発生室１２内に導入
すると共に電磁コイル２０により１４ガウスの低磁場を
プラズマ発生室１２に印加してプロセスガスＧからエレ
クトロンサイクロトロン共鳴によるプラズマを発生させ
て半導体ウエハＷにエッチングを施す場合について説明
したが、本発明のプラズマ処理装置は、折り返しアンテ
ナから電磁波を導入すると共に磁場印加手段により３０
ガウス以下の低磁場を印加してプラズマを発生させるよ
うにしたものであればよく、プラズマ発生部に導入する
所望の電磁波の周波数（波長）に応じてアンテナの長さ
等を適宜変更することができる。また、本発明のプラズ
マ処理装置は、エッチング処理に制限されるものではな
く、その他スパッタリング、アッシング、ＣＶＤなどに
も適用することができる。
から４０ＭＨzの電磁波をプラズマ発生室１２内に導入
すると共に電磁コイル２０により１４ガウスの低磁場を
プラズマ発生室１２に印加してプロセスガスＧからエレ
クトロンサイクロトロン共鳴によるプラズマを発生させ
て半導体ウエハＷにエッチングを施す場合について説明
したが、本発明のプラズマ処理装置は、折り返しアンテ
ナから電磁波を導入すると共に磁場印加手段により３０
ガウス以下の低磁場を印加してプラズマを発生させるよ
うにしたものであればよく、プラズマ発生部に導入する
所望の電磁波の周波数（波長）に応じてアンテナの長さ
等を適宜変更することができる。また、本発明のプラズ
マ処理装置は、エッチング処理に制限されるものではな
く、その他スパッタリング、アッシング、ＣＶＤなどに
も適用することができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
記載の発明によれば、被処理体を収納する収納部及びそ
の上面に連設されたプラズマ発生部とからなる処理容器
と、この処理容器のプラズマ発生部に巻回され且つ電磁
波の波長の略半分の長さでスロット部の形成された折り
返しアンテナと、このアンテナに高周波電力を印加する
高周波電力印加手段と、上記アンテナの外側に配設され
且つ上記プラズマ発生部に磁場を印加する磁場印加手段
とを備え、上記アンテナにより上記プラズマ発生部内に
電磁波を導入すると共に上記磁場印加手段により磁場を
印加する際に、上記磁場印加手段の磁束密度を３０ガウ
ス以下の低磁場を設定すると共に上記アンテナから放射
する電磁波をエレクトロンサイクロトロン共鳴を発生す
る物理条件ｅＢ／ｍ＝２πｆに基づいて設定して上記プ
ラズマ発生部内でエレクトロンサイクロトロン共鳴によ
るプラズマを発生させるようにしたため、３０ガウス以
下の低磁場下で数１０ＭＨｚの電磁波を放射することで
プラズマのエレクトロンサイクロトロン共鳴を誘起して
均一な高密度プラズマを得ることができ、磁場の影響に
よるチャージアップを抑制して高精度のプラズマ処理を
行なうプラズマ処理装置を提供することができる。
記載の発明によれば、被処理体を収納する収納部及びそ
の上面に連設されたプラズマ発生部とからなる処理容器
と、この処理容器のプラズマ発生部に巻回され且つ電磁
波の波長の略半分の長さでスロット部の形成された折り
返しアンテナと、このアンテナに高周波電力を印加する
高周波電力印加手段と、上記アンテナの外側に配設され
且つ上記プラズマ発生部に磁場を印加する磁場印加手段
とを備え、上記アンテナにより上記プラズマ発生部内に
電磁波を導入すると共に上記磁場印加手段により磁場を
印加する際に、上記磁場印加手段の磁束密度を３０ガウ
ス以下の低磁場を設定すると共に上記アンテナから放射
する電磁波をエレクトロンサイクロトロン共鳴を発生す
る物理条件ｅＢ／ｍ＝２πｆに基づいて設定して上記プ
ラズマ発生部内でエレクトロンサイクロトロン共鳴によ
るプラズマを発生させるようにしたため、３０ガウス以
下の低磁場下で数１０ＭＨｚの電磁波を放射することで
プラズマのエレクトロンサイクロトロン共鳴を誘起して
均一な高密度プラズマを得ることができ、磁場の影響に
よるチャージアップを抑制して高精度のプラズマ処理を
行なうプラズマ処理装置を提供することができる。
【図１】本発明のプラズマ処理装置の一実施例を示す構
成図である。
成図である。
【図２】図１に示すアンテナを展開して示す平面図であ
る。
る。
１０ 処理容器 １１ 収納室（収納部） １２ プラズマ発生室（プラズマ発生部） ２０ アンテナ ３０ 電磁コイル（磁場印加手段） Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） Ｇ プロセスガス
Claims (1)
- 【請求項１】 被処理体を収納する収納部及びその上面
に連設されたプラズマ発生部とからなる処理容器と、こ
の処理容器のプラズマ発生部に巻回され且つ電磁波の波
長の略半分の長さでスロット部の形成された折り返しア
ンテナと、このアンテナに高周波電力を印加する高周波
電力印加手段と、上記アンテナの外側に配設され且つ上
記プラズマ発生部に磁場を印加する磁場印加手段とを備
え、上記アンテナにより上記プラズマ発生部内に電磁波
を導入すると共に上記磁場印加手段により磁場を印加す
る際に、上記磁場印加手段の磁束密度を３０ガウス以下
の低磁場に設定すると共に上記アンテナから放射する電
磁波をエレクトロンサイクロトロン共鳴を発生する物理
条件ｅＢ／ｍ＝２πｆ（ｅは電子の電荷、Ｂは磁束密
度、ｍは電子の質量、ｆはサイクロトロン周波数）に基
づいて設定して上記プラズマ発生部内でエレクトロンサ
イクロトロン共鳴によるプラズマを発生させることを特
徴とするプラズマ処理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12823193A JP3172757B2 (ja) | 1993-05-01 | 1993-05-01 | プラズマ処理装置 |
| TW083103763A TW252262B (ja) | 1993-05-01 | 1994-04-26 | |
| KR1019940008916A KR100290749B1 (ko) | 1993-05-01 | 1994-04-27 | 플라즈마처리장치 |
| US08/235,641 US5537004A (en) | 1993-03-06 | 1994-04-29 | Low frequency electron cyclotron resonance plasma processor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12823193A JP3172757B2 (ja) | 1993-05-01 | 1993-05-01 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06318565A JPH06318565A (ja) | 1994-11-15 |
| JP3172757B2 true JP3172757B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=14979742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12823193A Expired - Fee Related JP3172757B2 (ja) | 1993-03-06 | 1993-05-01 | プラズマ処理装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3172757B2 (ja) |
| KR (1) | KR100290749B1 (ja) |
| TW (1) | TW252262B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000299199A (ja) * | 1999-04-13 | 2000-10-24 | Plasma System Corp | プラズマ発生装置およびプラズマ処理装置 |
| JP3820188B2 (ja) | 2002-06-19 | 2006-09-13 | 三菱重工業株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
| CN111140454B (zh) * | 2020-02-13 | 2021-05-04 | 哈尔滨工业大学 | 一种微型电子回旋共振离子推力器点火装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2598336B2 (ja) * | 1990-09-21 | 1997-04-09 | 株式会社日立製作所 | プラズマ処理装置 |
-
1993
- 1993-05-01 JP JP12823193A patent/JP3172757B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-04-26 TW TW083103763A patent/TW252262B/zh active
- 1994-04-27 KR KR1019940008916A patent/KR100290749B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW252262B (ja) | 1995-07-21 |
| KR940027041A (ko) | 1994-12-10 |
| JPH06318565A (ja) | 1994-11-15 |
| KR100290749B1 (ko) | 2001-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5537004A (en) | Low frequency electron cyclotron resonance plasma processor | |
| JP3739137B2 (ja) | プラズマ発生装置及びこのプラズマ発生装置を使用した表面処理装置 | |
| JP3482904B2 (ja) | プラズマ処理方法及び装置 | |
| US5487785A (en) | Plasma treatment apparatus | |
| JP3374796B2 (ja) | プラズマ処理方法及び装置 | |
| JP3174981B2 (ja) | ヘリコン波プラズマ処理装置 | |
| JPH0689880A (ja) | エッチング装置 | |
| KR19990028399A (ko) | 유도 결합 플라즈마 소스를 위한 저 인덕턴스 대면적 코일 | |
| KR20060083396A (ko) | 드라이 에칭 장치 및 반도체 장치의 제조방법 | |
| JP3646901B2 (ja) | プラズマ励起用アンテナ、プラズマ処理装置 | |
| JPH10134995A (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| JP3172757B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3417328B2 (ja) | プラズマ処理方法及び装置 | |
| JP3676680B2 (ja) | プラズマ装置及びプラズマ生成方法 | |
| JP2002110649A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3883615B2 (ja) | プラズマ発生装置およびプラズマ処理装置 | |
| JPH07263188A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3736016B2 (ja) | プラズマ処理方法及び装置 | |
| JPH1167725A (ja) | プラズマエッチング装置 | |
| JPH10321399A (ja) | プラズマ処理方法及び装置 | |
| JP2595128B2 (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JPH08316205A (ja) | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 | |
| JP3379506B2 (ja) | プラズマ処理方法及び装置 | |
| JP2001077085A (ja) | 試料の表面処理方法 | |
| JP2001267296A (ja) | プラズマ処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |