JP3362432B2 - プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置Info
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- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理方法及び
プラズマ処理装置に関する。本発明は、例えば、プラズ
マＲＩＥ、プラズマＥＣＲ、プラズマＣＶＤ、プラズマ
スパッタリング等のプラズマ処理について利用できる。
また、真空蒸着装置その他の各種手段についてプラズマ
クリーニングを行う場合などに利用でき、更には、プラ
ズマを用いて被処理体の被処理面を平坦化したり、研摩
（ポリッシュ）する場合に用いることができる。
プラズマ処理装置に関する。本発明は、例えば、プラズ
マＲＩＥ、プラズマＥＣＲ、プラズマＣＶＤ、プラズマ
スパッタリング等のプラズマ処理について利用できる。
また、真空蒸着装置その他の各種手段についてプラズマ
クリーニングを行う場合などに利用でき、更には、プラ
ズマを用いて被処理体の被処理面を平坦化したり、研摩
（ポリッシュ）する場合に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】従来より、各種のプラズマ処理技術が提
案されているが、従来技術において、更なる問題点の改
良が求められていることも多い。例えば、プラズマ処理
装置のクリーニングの問題がある。
案されているが、従来技術において、更なる問題点の改
良が求められていることも多い。例えば、プラズマ処理
装置のクリーニングの問題がある。
【０００３】プラズマ処理に際しては、処理装置、特に
装置の内壁をクリーニングする必要がある。このクリー
ニングには、プラズマクリーニングが使用される。本明
細書中、プラズマクリーニングとは、クリーニングすべ
き室内に反応ガスを入れ、プラズマでイオン化等するこ
とにより活性化し、残留生成物をガス化して除去するク
リーニングを言う。かかるプラズマクリーニングは、プ
ラズマ処理を行った処理室のクリーニングに用いること
ができることは勿論、プラズマを用いない処理を行った
処理室について、クリーニングのみプラズマを使用して
プラズマクリーニングする態様でも利用できる。本発明
において、プラズマ処理とは、クリーニングを含め、何
らかの形でプラズマを利用して処理を行うことを広範に
称するものである。
装置の内壁をクリーニングする必要がある。このクリー
ニングには、プラズマクリーニングが使用される。本明
細書中、プラズマクリーニングとは、クリーニングすべ
き室内に反応ガスを入れ、プラズマでイオン化等するこ
とにより活性化し、残留生成物をガス化して除去するク
リーニングを言う。かかるプラズマクリーニングは、プ
ラズマ処理を行った処理室のクリーニングに用いること
ができることは勿論、プラズマを用いない処理を行った
処理室について、クリーニングのみプラズマを使用して
プラズマクリーニングする態様でも利用できる。本発明
において、プラズマ処理とは、クリーニングを含め、何
らかの形でプラズマを利用して処理を行うことを広範に
称するものである。
【０００４】従来より、例えば各種プラズマ処理装置に
おいて、処理室（チャンバー）内をプラズマクリーニン
グすることは、すでに実用化されている。しかし、従来
技術にあっては、プラズマがチャンバーの隅々までは入
り込めず、残留生成物を完全にガス化除去することはで
きなかった。このため、実際には定期的にメンテナンス
を行って装置を分解し、洗浄しているのが実情である。
この定期メンテナンスは１台当たり２４時間程度もの時
間を要する。また、ダスト除去、チャンバー内への水分
吸着の点からも、でき得れば分解洗浄は避けるのが望ま
しく、よって改善を要する事項となっている。
おいて、処理室（チャンバー）内をプラズマクリーニン
グすることは、すでに実用化されている。しかし、従来
技術にあっては、プラズマがチャンバーの隅々までは入
り込めず、残留生成物を完全にガス化除去することはで
きなかった。このため、実際には定期的にメンテナンス
を行って装置を分解し、洗浄しているのが実情である。
この定期メンテナンスは１台当たり２４時間程度もの時
間を要する。また、ダスト除去、チャンバー内への水分
吸着の点からも、でき得れば分解洗浄は避けるのが望ま
しく、よって改善を要する事項となっている。
【０００５】例えば具体的には従来技術にあっては、プ
ラズマＣＶＤ装置であると、壁面等に付着した反応生成
物や重合物等のダストを清掃するのに、プラズマクリー
ニングとしてＯ2 プラズマアッシング（磁界印加して行
うこともある）を、被処理体１つ毎（半導体ウェハーで
あれば被処理ウェハー１枚毎）に行い、なおかつ装置の
分解洗浄を２週間位に１回で行う必要がある。プラズマ
クリーニングのみであると、チャンバー内壁にプラズマ
が十分行きわたらず接触が不十分で、また、治具表面へ
のプラズマの接触が不均一で、プラズマ照射されない部
分に、生成物、ポリマーが残るからである。プラズマ放
電の安定化を図っても、従来の技術では、良好なクリー
ニングは達成されない。結局分解洗浄が要せられ、この
ため、分解、洗浄、組立、装置立上げに１８〜２４時間
という多大な時間がかかる。また、分解洗浄しやすい装
置部品構成にしなければならないといった設計上の問題
も生じる。
ラズマＣＶＤ装置であると、壁面等に付着した反応生成
物や重合物等のダストを清掃するのに、プラズマクリー
ニングとしてＯ2 プラズマアッシング（磁界印加して行
うこともある）を、被処理体１つ毎（半導体ウェハーで
あれば被処理ウェハー１枚毎）に行い、なおかつ装置の
分解洗浄を２週間位に１回で行う必要がある。プラズマ
クリーニングのみであると、チャンバー内壁にプラズマ
が十分行きわたらず接触が不十分で、また、治具表面へ
のプラズマの接触が不均一で、プラズマ照射されない部
分に、生成物、ポリマーが残るからである。プラズマ放
電の安定化を図っても、従来の技術では、良好なクリー
ニングは達成されない。結局分解洗浄が要せられ、この
ため、分解、洗浄、組立、装置立上げに１８〜２４時間
という多大な時間がかかる。また、分解洗浄しやすい装
置部品構成にしなければならないといった設計上の問題
も生じる。
【０００６】また、従来のプラズマＲＩＥ装置について
言えば、重合物、サセプタ及びチャンバー金属化合物な
どがダストとなり、これを５日に１回程度Ｏ2 プラズマ
アッシングするが、やはり同様にプラズマ照射が十分に
はなされず、プラズマ照射されない部分に、生成物、ポ
リマーが残り、月に１回位の分解洗浄が必要になる。こ
の場合も、１８〜２４時間程度が要せられることにな
る。
言えば、重合物、サセプタ及びチャンバー金属化合物な
どがダストとなり、これを５日に１回程度Ｏ2 プラズマ
アッシングするが、やはり同様にプラズマ照射が十分に
はなされず、プラズマ照射されない部分に、生成物、ポ
リマーが残り、月に１回位の分解洗浄が必要になる。こ
の場合も、１８〜２４時間程度が要せられることにな
る。
【０００７】プラズマクリーニングを効果的に行うた
め、磁界方式を図６に示す縦磁界に対して、図７に示す
カプス磁界とする提案がある（特開平３−９１２３８号
公報）。これによると、カプス磁界Ａの形成位置を軸方
向に移動させる手段を備えて、処理室（チャンバー）Ｂ
の効果的なダスト除去が行われるとされる。この技術で
は、上下のコイル電流を変化させることにより、ある程
度カプス磁界の位置制御が可能とは考えられるが、磁束
のチャンバー内壁への直交面が部分的であり、プラズマ
内のイオン、電子のチャンバー内壁への接触領域が限定
され、やはりクリーニング効果は例えば図７のＣで示す
中央部に偏り、内壁面全体の均一なクリーニングは期待
できない。図６，図７中、Ｄはコイル、直線で示す矢印
は電界、破線で示す矢印は直流磁界である。
め、磁界方式を図６に示す縦磁界に対して、図７に示す
カプス磁界とする提案がある（特開平３−９１２３８号
公報）。これによると、カプス磁界Ａの形成位置を軸方
向に移動させる手段を備えて、処理室（チャンバー）Ｂ
の効果的なダスト除去が行われるとされる。この技術で
は、上下のコイル電流を変化させることにより、ある程
度カプス磁界の位置制御が可能とは考えられるが、磁束
のチャンバー内壁への直交面が部分的であり、プラズマ
内のイオン、電子のチャンバー内壁への接触領域が限定
され、やはりクリーニング効果は例えば図７のＣで示す
中央部に偏り、内壁面全体の均一なクリーニングは期待
できない。図６，図７中、Ｄはコイル、直線で示す矢印
は電界、破線で示す矢印は直流磁界である。
【０００８】その他この種の従来技術として、特開昭６
３−２５３６１７号、特開平４−１３７６１８号、同４
−１３７６１９号の各公報に記載の技術があるが、いず
れも上述した問題点を解決するものではない。
３−２５３６１７号、特開平４−１３７６１８号、同４
−１３７６１９号の各公報に記載の技術があるが、いず
れも上述した問題点を解決するものではない。
【０００９】更に、従来のプラズマ処理装置には、上記
したプラズマクリーニングに限らず各種のプラズマ処理
について、該処理が被処理体の部位によって不均一にな
ったり、あるいは装置の保守が難しかったり、処理の制
御が容易でない（処理能力等の変更が困難）等の問題点
をも有する。
したプラズマクリーニングに限らず各種のプラズマ処理
について、該処理が被処理体の部位によって不均一にな
ったり、あるいは装置の保守が難しかったり、処理の制
御が容易でない（処理能力等の変更が困難）等の問題点
をも有する。
【００１０】即ち、図８に示すのは、（ａ）が縦磁界方
式（図６参照）で、これを（ｂ）のようにカプス磁界と
したり（図７も参照）、あるいは（ｃ）のようにミラー
磁界にすることが提案されている。
式（図６参照）で、これを（ｂ）のようにカプス磁界と
したり（図７も参照）、あるいは（ｃ）のようにミラー
磁界にすることが提案されている。
【００１１】しかしこれらカプス磁界方式や、ミラー磁
界方式は、ともに、また両方を組み合わせても、被処理
体である磁束はウェハー等の被処理面に垂直方向に分布
することになる。よって、磁束の方向が周辺部（円周
部）で傾斜してしまうためカバレッジが中央部と周辺部
（円周部）で均一でなくなる。
界方式は、ともに、また両方を組み合わせても、被処理
体である磁束はウェハー等の被処理面に垂直方向に分布
することになる。よって、磁束の方向が周辺部（円周
部）で傾斜してしまうためカバレッジが中央部と周辺部
（円周部）で均一でなくなる。
【００１２】この結果、磁束密度を中央部と周辺部（円
周部）で均一とすることが困難であり、結局、被処理体
のプラズマ処理を均一に達成することはきわめて難しい
こととなる。
周部）で均一とすることが困難であり、結局、被処理体
のプラズマ処理を均一に達成することはきわめて難しい
こととなる。
【００１３】一方、被処理基板を均一にプラズマ処理す
るための技術として、永久磁石を配置し、この永久磁石
をプラズマ反応部あるいはプラズマ発生部の周囲を回転
するように構成した技術が提案されている（特開昭６３
−２４４６１４号、同６３−２４４６１５号）。
るための技術として、永久磁石を配置し、この永久磁石
をプラズマ反応部あるいはプラズマ発生部の周囲を回転
するように構成した技術が提案されている（特開昭６３
−２４４６１４号、同６３−２４４６１５号）。
【００１４】しかしこの技術も、基本的にはプラズマは
被処理面に垂直方向で分布し、積極的にこれを被処理面
に平行にするものではなく、かつ、永久磁石を機械的に
回転させるため、メンテナンス性に問題があるととも
に、磁束密度が固定され、よってパラメータが変更でき
ないため、制御が困難で、磁束密度を変化させてプラズ
マ処理能力等を制御しようとしても、それが不可能であ
る。
被処理面に垂直方向で分布し、積極的にこれを被処理面
に平行にするものではなく、かつ、永久磁石を機械的に
回転させるため、メンテナンス性に問題があるととも
に、磁束密度が固定され、よってパラメータが変更でき
ないため、制御が困難で、磁束密度を変化させてプラズ
マ処理能力等を制御しようとしても、それが不可能であ
る。
【００１５】
【発明の目的】本発明は上記した従来技術の問題点を解
決して、プラズマの分布の制御が容易で、かつ被処理体
に対し均一なプラズマ処理を施すことができ、よって例
えばプラズマクリーニングを行う場合も効果的なダスト
除去が実現できて、分解洗浄を不要ないしは低減せしめ
ることも可能であり、あるいは平坦化や研摩処理等のプ
ラズマ処理を行う場合も、これを均一かつ制御容易に実
現することができるプラズマ処理方法、及びプラズマ処
理装置を提供せんとするものである。
決して、プラズマの分布の制御が容易で、かつ被処理体
に対し均一なプラズマ処理を施すことができ、よって例
えばプラズマクリーニングを行う場合も効果的なダスト
除去が実現できて、分解洗浄を不要ないしは低減せしめ
ることも可能であり、あるいは平坦化や研摩処理等のプ
ラズマ処理を行う場合も、これを均一かつ制御容易に実
現することができるプラズマ処理方法、及びプラズマ処
理装置を提供せんとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、処理
室内にプラズマを発生させてプラズマ処理を行うプラズ
マ処理方法において、処理室の内壁面に向う磁界を印加
することにより、プラズマを処理室内壁面に向う方向で
分布させる手段を具備することにより当該プラズマ分布
を得るとともに、前記処理室の内壁面に向う磁界が、処
理室の外壁面の周方向に沿って配設された複数個のコイ
ルにより印加されるものであり、前記処理室は冷却手段
により冷却され、当該冷却手段は処理室の外壁部を冷却
する熱交換器としたものであり、かつ、 前記処理室の内
壁面は、耐プラズマコーティングを施されていることを
特徴とするプラズマ処理方法であって、この構成により
上記目的を達成するものである。
室内にプラズマを発生させてプラズマ処理を行うプラズ
マ処理方法において、処理室の内壁面に向う磁界を印加
することにより、プラズマを処理室内壁面に向う方向で
分布させる手段を具備することにより当該プラズマ分布
を得るとともに、前記処理室の内壁面に向う磁界が、処
理室の外壁面の周方向に沿って配設された複数個のコイ
ルにより印加されるものであり、前記処理室は冷却手段
により冷却され、当該冷却手段は処理室の外壁部を冷却
する熱交換器としたものであり、かつ、 前記処理室の内
壁面は、耐プラズマコーティングを施されていることを
特徴とするプラズマ処理方法であって、この構成により
上記目的を達成するものである。
【００１７】請求項２の発明は、処理室内にプラズマを
発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理方法におい
て、処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する手
段を具備することにより、処理室の内壁面に向かう磁界
であって、かつ、処理室の内壁面の周に沿って回転する
磁界を印加し、該回転磁界により、前記処理室内壁面に
接し、かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させ
るとともに、前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室
の外壁面の周方向に沿って配設された複数個のコイルに
より印加されるものであり、前記処理室は冷却手段によ
り冷却され、当該冷却手段は処理室の外壁部を冷却する
熱交換器としたことを特徴とするプラズマ処理方法であ
って、この構成により上記目的を達成するものである。
発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理方法におい
て、処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する手
段を具備することにより、処理室の内壁面に向かう磁界
であって、かつ、処理室の内壁面の周に沿って回転する
磁界を印加し、該回転磁界により、前記処理室内壁面に
接し、かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させ
るとともに、前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室
の外壁面の周方向に沿って配設された複数個のコイルに
より印加されるものであり、前記処理室は冷却手段によ
り冷却され、当該冷却手段は処理室の外壁部を冷却する
熱交換器としたことを特徴とするプラズマ処理方法であ
って、この構成により上記目的を達成するものである。
【００１８】請求項３の発明は、処理室内にプラズマを
発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理方法におい
て、処理室の内壁面に向う磁界を印加することにより、
プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手段を
具備することにより当該プラズマ分布を得るとともに、
前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルにより印加され
るものであり、前記処理室の内壁面は、テフロンによる
耐プラズマコーティングを施されていることを特徴とす
るプラズマ処理方法であって、この構成により上記目的
を達成するものである。
発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理方法におい
て、処理室の内壁面に向う磁界を印加することにより、
プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手段を
具備することにより当該プラズマ分布を得るとともに、
前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルにより印加され
るものであり、前記処理室の内壁面は、テフロンによる
耐プラズマコーティングを施されていることを特徴とす
るプラズマ処理方法であって、この構成により上記目的
を達成するものである。
【００１９】請求項４の発明は、処理室内にプラズマを
発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理方法におい
て、処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する手
段を具備することにより、処理室の内壁面に向かう磁界
であって、かつ、処理室の内壁面の周に沿って回転する
磁界を印加し、該回転磁界により、前記処理室内壁面に
接し、かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させ
るとともに、前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室
の外壁面の周方向に沿って配設された複数個のコイルに
より印加されるものであり、前記処理室の内壁面は、耐
プラズマコーティングを施されているものであることを
特徴とするプラズマ処理方法であって、この構成により
上記目的を達成するものである。
発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理方法におい
て、処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する手
段を具備することにより、処理室の内壁面に向かう磁界
であって、かつ、処理室の内壁面の周に沿って回転する
磁界を印加し、該回転磁界により、前記処理室内壁面に
接し、かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させ
るとともに、前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室
の外壁面の周方向に沿って配設された複数個のコイルに
より印加されるものであり、前記処理室の内壁面は、耐
プラズマコーティングを施されているものであることを
特徴とするプラズマ処理方法であって、この構成により
上記目的を達成するものである。
【００２０】請求項５の発明は、処理室内にプラズマを
発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理方法におい
て、処理室の内壁面に向う磁界を印加することにより、
プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手段を
具備することにより当該プラズマ分布を得るとともに、
前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルにより印加され
るものであり、かつ非堆積性ガスを用いたプラズマクリ
ーニングを行うことを特徴とするプラズマ処理方法であ
って、この構成により上記目的を達成するものである。
発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理方法におい
て、処理室の内壁面に向う磁界を印加することにより、
プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手段を
具備することにより当該プラズマ分布を得るとともに、
前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルにより印加され
るものであり、かつ非堆積性ガスを用いたプラズマクリ
ーニングを行うことを特徴とするプラズマ処理方法であ
って、この構成により上記目的を達成するものである。
【００２１】請求項６の発明は、処理室内にプラズマを
発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理方法におい
て、処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する手
段を具備することにより、処理室の内壁面に向かう磁界
であって、かつ、処理室の内壁面の周に沿って回転する
磁界を印加し、該回転磁界により、前記処理室内壁面に
接し、かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させ
るとともに、前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室
の外壁面の周方向に沿って配設された複数個のコイルに
より印加されるものであり、かつプラズマクリーニング
を行うことを特徴とするプラズマ処理方法であって、こ
の構成により上記目的を達成するものである。
発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理方法におい
て、処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する手
段を具備することにより、処理室の内壁面に向かう磁界
であって、かつ、処理室の内壁面の周に沿って回転する
磁界を印加し、該回転磁界により、前記処理室内壁面に
接し、かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させ
るとともに、前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室
の外壁面の周方向に沿って配設された複数個のコイルに
より印加されるものであり、かつプラズマクリーニング
を行うことを特徴とするプラズマ処理方法であって、こ
の構成により上記目的を達成するものである。
【００２２】請求項７の発明は、処理室内にプラズマを
発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理方法におい
て、処理室の内壁面に向う磁界を印加することにより、
プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手段を
具備することにより当該プラズマ分布を得るとともに、
前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルにより印加され
るものであり、これにより被処理体の被処理面に平行な
磁束を得て、プラズマＣＶＤを行うことを特徴とするプ
ラズマ処理方法であって、この構成により上記目的を達
成するものである。
発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理方法におい
て、処理室の内壁面に向う磁界を印加することにより、
プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手段を
具備することにより当該プラズマ分布を得るとともに、
前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルにより印加され
るものであり、これにより被処理体の被処理面に平行な
磁束を得て、プラズマＣＶＤを行うことを特徴とするプ
ラズマ処理方法であって、この構成により上記目的を達
成するものである。
【００２３】請求項８の発明は、処理室内にプラズマを
発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理方法におい
て、処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する手
段を具備することにより、処理室の内壁面に向かう磁界
であって、かつ、処理室の内壁面の周に沿って回転する
磁界を印加し、該回転磁界により、前記処理室内壁面に
接し、かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させ
るとともに、前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室
の外壁面の周方向に沿って配設された複数個のコイルに
より印加されるものであり、かつプラズマＣＶＤを行う
ことを特徴とするプラズマ処理方法であって、この構成
により上記目的を達成するものである。
発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理方法におい
て、処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する手
段を具備することにより、処理室の内壁面に向かう磁界
であって、かつ、処理室の内壁面の周に沿って回転する
磁界を印加し、該回転磁界により、前記処理室内壁面に
接し、かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させ
るとともに、前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室
の外壁面の周方向に沿って配設された複数個のコイルに
より印加されるものであり、かつプラズマＣＶＤを行う
ことを特徴とするプラズマ処理方法であって、この構成
により上記目的を達成するものである。
【００２４】請求項９の発明は、処理室内にプラズマを
発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理装置におい
て、処理室の内壁面に向う磁界を印加することにより、
プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手段を
具備するとともに、前記磁界印加手段が、処理室の外壁
面の周方向に沿って配設された複数個のコイルであり、
前記処理室を冷却する冷却手段として、処理室の外壁部
を冷却する熱交換器を備え、かつ、前記処理室の内壁面
は、耐プラズマコーティングを施されていることを特徴
とするプラズマ処理装置であって、この構成により上記
目的を達成するものである。
発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理装置におい
て、処理室の内壁面に向う磁界を印加することにより、
プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手段を
具備するとともに、前記磁界印加手段が、処理室の外壁
面の周方向に沿って配設された複数個のコイルであり、
前記処理室を冷却する冷却手段として、処理室の外壁部
を冷却する熱交換器を備え、かつ、前記処理室の内壁面
は、耐プラズマコーティングを施されていることを特徴
とするプラズマ処理装置であって、この構成により上記
目的を達成するものである。
【００２５】請求項１０の発明は、処理室内にプラズマ
を発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にお
いて、処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する
手段を具備し、該回転磁界により、前記処理室内壁面に
接し、かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させ
るとともに、前記磁界印加手段が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルであり、前記処
理室を冷却する冷却手段として、処理室の外壁部を冷却
する熱交換器を備えることを特徴とするプラズマ処理装
置であって、この構成により上記目的を達成するもので
ある。
を発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にお
いて、処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する
手段を具備し、該回転磁界により、前記処理室内壁面に
接し、かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させ
るとともに、前記磁界印加手段が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルであり、前記処
理室を冷却する冷却手段として、処理室の外壁部を冷却
する熱交換器を備えることを特徴とするプラズマ処理装
置であって、この構成により上記目的を達成するもので
ある。
【００２６】請求項１１の発明は、処理室内にプラズマ
を発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にお
いて、処理室の内壁面に向う磁界を印加することによ
り、プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手
段を具備するとともに、前記磁界印加手段が、処理室の
外壁面の周方向に沿って配設された複数個のコイルであ
り、前記処理室の内壁面が、テフロンによる耐プラズマ
コーティングを施されているものであることを特徴とす
るプラズマ処理装置であって、この構成により上記目的
を達成するものである。
を発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にお
いて、処理室の内壁面に向う磁界を印加することによ
り、プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手
段を具備するとともに、前記磁界印加手段が、処理室の
外壁面の周方向に沿って配設された複数個のコイルであ
り、前記処理室の内壁面が、テフロンによる耐プラズマ
コーティングを施されているものであることを特徴とす
るプラズマ処理装置であって、この構成により上記目的
を達成するものである。
【００２７】請求項１２の発明は、処理室内にプラズマ
を発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にお
いて、処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する
手段を具備し、該回転磁界により、前記処理室内壁面に
接し、かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させ
るとともに、前記磁界印加手段が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルであり、前記処
理室の内壁面が、耐プラズマコーティングを施されてい
るものであることを特徴とするプラズマ処理装置であっ
て、この構成により上記目的を達成するものである。
を発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にお
いて、処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する
手段を具備し、該回転磁界により、前記処理室内壁面に
接し、かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させ
るとともに、前記磁界印加手段が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルであり、前記処
理室の内壁面が、耐プラズマコーティングを施されてい
るものであることを特徴とするプラズマ処理装置であっ
て、この構成により上記目的を達成するものである。
【００２８】請求項１３の発明は、処理室内にプラズマ
を発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にお
いて、処理室の内壁面に向う磁界を印加することによ
り、プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手
段を具備するとともに、前記磁界印加手段が、処理室の
外壁面の周方向に沿って配設された複数個のコイルであ
り、かつ非堆積性ガスを用いたプラズマクリーニングを
行うプラズマクリーニング装置であることを特徴とする
プラズマ処理装置であって、この構成により上記目的を
達成するものである。
を発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にお
いて、処理室の内壁面に向う磁界を印加することによ
り、プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手
段を具備するとともに、前記磁界印加手段が、処理室の
外壁面の周方向に沿って配設された複数個のコイルであ
り、かつ非堆積性ガスを用いたプラズマクリーニングを
行うプラズマクリーニング装置であることを特徴とする
プラズマ処理装置であって、この構成により上記目的を
達成するものである。
【００２９】請求項１４の発明は、処理室内にプラズマ
を発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にお
いて、処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する
手段を具備し、該回転磁界により、前記処理室内壁面に
接し、かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させ
るとともに、前記磁界印加手段が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルであり、かつプ
ラズマクリーニング装置であることを特徴とするプラズ
マ処理装置であって、この構成により上記目的を達成す
るものである。
を発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にお
いて、処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する
手段を具備し、該回転磁界により、前記処理室内壁面に
接し、かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させ
るとともに、前記磁界印加手段が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルであり、かつプ
ラズマクリーニング装置であることを特徴とするプラズ
マ処理装置であって、この構成により上記目的を達成す
るものである。
【００３０】請求項１５の発明は、処理室内にプラズマ
を発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にお
いて、処理室の内壁面に向う磁界を印加することによ
り、プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手
段を具備するとともに、前記磁界印加手段が、処理室の
外壁面の周方向に沿って配設された複数個のコイルであ
り、これにより被処理体の被処理面に平行な磁束を得
て、プラズマＣＶＤを行うプラズマＣＶＤ装置であるこ
とを特徴とするプラズマ処理装置であって、この構成に
より上記目的を達成するものである。
を発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にお
いて、処理室の内壁面に向う磁界を印加することによ
り、プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手
段を具備するとともに、前記磁界印加手段が、処理室の
外壁面の周方向に沿って配設された複数個のコイルであ
り、これにより被処理体の被処理面に平行な磁束を得
て、プラズマＣＶＤを行うプラズマＣＶＤ装置であるこ
とを特徴とするプラズマ処理装置であって、この構成に
より上記目的を達成するものである。
【００３１】請求項１６の発明は、処理室内にプラズマ
を発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にお
いて、処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する
手段を具備し、該回転磁界により、前記処理室内壁面に
接し、かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させ
るとともに、前記磁界印加手段が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルであり、かつプ
ラズマＣＶＤ装置であることを特徴とするプラズマ処理
装置であって、この構成により上記目的を達成するもの
である。
を発生させてプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にお
いて、処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する
手段を具備し、該回転磁界により、前記処理室内壁面に
接し、かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させ
るとともに、前記磁界印加手段が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルであり、かつプ
ラズマＣＶＤ装置であることを特徴とするプラズマ処理
装置であって、この構成により上記目的を達成するもの
である。
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】本発明において、プラズマ処理とは、主な
処理がプラズマによるもである場合は勿論、補助的処理
（例えばクリーニング）がプラズマによるものである場
合も含む。
処理がプラズマによるもである場合は勿論、補助的処理
（例えばクリーニング）がプラズマによるものである場
合も含む。
【００４５】本発明において、回転磁界は、複数のコイ
ルにより、例えば交番電流（最適周波数に制御されたも
のが好ましい）により付与されることが好ましい。
ルにより、例えば交番電流（最適周波数に制御されたも
のが好ましい）により付与されることが好ましい。
【００４６】本発明をプラズマクリーニング手段として
構成する場合、その好ましい態様は、処理室（チャンバ
ー）外側に設置した電磁コイルに交流電流を供給し、チ
ャンバー内壁に沿って回転磁界を発生させ、プラズマを
チャンバー内一杯に膨張回転させることにより、内壁、
その他の部分に付着した残留生成物をガス化し、完全除
去することである。
構成する場合、その好ましい態様は、処理室（チャンバ
ー）外側に設置した電磁コイルに交流電流を供給し、チ
ャンバー内壁に沿って回転磁界を発生させ、プラズマを
チャンバー内一杯に膨張回転させることにより、内壁、
その他の部分に付着した残留生成物をガス化し、完全除
去することである。
【００４７】また、処理室（チャンバー）内壁はテフロ
ン等の耐プラズマ性の高い材料でコーティングすること
が好ましい。かつ、外壁に冷却パイプを設けるなど、冷
却手段を配設することが好ましい。
ン等の耐プラズマ性の高い材料でコーティングすること
が好ましい。かつ、外壁に冷却パイプを設けるなど、冷
却手段を配設することが好ましい。
【００４８】プラズマクリーニング等に用いるガスは、
望ましくは非堆積性のガスであり、例えばＮＦ3 ，ＳＦ
6 ，ＣｌＦ3 等のハロゲン系ガスが好ましく、また、プ
ラズマアッシングとする場合、Ｏ2 やＯ3 等の酸化性ガ
スを好ましく用いることができる。
望ましくは非堆積性のガスであり、例えばＮＦ3 ，ＳＦ
6 ，ＣｌＦ3 等のハロゲン系ガスが好ましく、また、プ
ラズマアッシングとする場合、Ｏ2 やＯ3 等の酸化性ガ
スを好ましく用いることができる。
【００４９】本発明では、プラズマ処理（プラズマＣＶ
Ｄ、ＲＩＥ等）時に、例えば交流電流を供給し、ウェハ
ー等の被処理体の表面に平行で、かつ好ましくは回転す
る回転磁界を発生させ、被処理体表面に到達するイオン
の運動方向を被処理体表面に平行に、そして被処理面に
均一に当てることができる。その結果被処理面へのデポ
ジションの平坦化（ＣＶＤ）、及び被処理表面の凹凸の
ポリッシング（ＲＩＥ）等を均一かつ良好に達成でき
る。これらはＳｉプロセスだけでなく、平坦化及びポリ
ッシングの必要な加工すべてに応用できる。
Ｄ、ＲＩＥ等）時に、例えば交流電流を供給し、ウェハ
ー等の被処理体の表面に平行で、かつ好ましくは回転す
る回転磁界を発生させ、被処理体表面に到達するイオン
の運動方向を被処理体表面に平行に、そして被処理面に
均一に当てることができる。その結果被処理面へのデポ
ジションの平坦化（ＣＶＤ）、及び被処理表面の凹凸の
ポリッシング（ＲＩＥ）等を均一かつ良好に達成でき
る。これらはＳｉプロセスだけでなく、平坦化及びポリ
ッシングの必要な加工すべてに応用できる。
【００５０】
【作用】本発明の作用を、本発明の構成を略示する図１
及び図２の構成例で説明すると、次のとおりである。
及び図２の構成例で説明すると、次のとおりである。
【００５１】本発明は、処理室内にプラズマを発生させ
てプラズマ処理を行うプラズマ処理において、図１に示
すように、例えば処理室１の周方向に沿って配設された
複数個のコイル２を磁界発生手段として、これにより符
号３１で示すような処理室内壁面に向う磁界を発生さ
せ、これによりプラズマを処理室内壁面で、あるいは被
処理面に平行な方向で分布させる構成とする。更に図示
例では、磁界３１を制御された交番流等により矢印３２
で示すように、処理室１の内壁面の周に沿って回転磁界
となるようにし、これにより処理室１の内壁面に接し、
かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させてい
る。
てプラズマ処理を行うプラズマ処理において、図１に示
すように、例えば処理室１の周方向に沿って配設された
複数個のコイル２を磁界発生手段として、これにより符
号３１で示すような処理室内壁面に向う磁界を発生さ
せ、これによりプラズマを処理室内壁面で、あるいは被
処理面に平行な方向で分布させる構成とする。更に図示
例では、磁界３１を制御された交番流等により矢印３２
で示すように、処理室１の内壁面の周に沿って回転磁界
となるようにし、これにより処理室１の内壁面に接し、
かつ該処理室の周に沿う回転プラズマを発生させてい
る。
【００５２】この結果、磁束は常に処理室１（チャンバ
ー）内壁に直交し、よってプラズマは内壁に向って分布
するようになる。更に回転させれば、イオン、電子はチ
ャンバー内壁前面に均一に接触する。よって、処理室に
向う均一に制御されたプラズマが得られ、このため、例
えばプラズマクリーニングに適用して、効率の良い均一
なダスト除去が実現できる。また、平坦化やポリッシ
ュ、その他のプラズマ処理に適用して、均一なプラズマ
処理を達成できる。
ー）内壁に直交し、よってプラズマは内壁に向って分布
するようになる。更に回転させれば、イオン、電子はチ
ャンバー内壁前面に均一に接触する。よって、処理室に
向う均一に制御されたプラズマが得られ、このため、例
えばプラズマクリーニングに適用して、効率の良い均一
なダスト除去が実現できる。また、平坦化やポリッシ
ュ、その他のプラズマ処理に適用して、均一なプラズマ
処理を達成できる。
【００５３】図１及び図２中、２０はフレームであり、
コイル２を支持している。４はウェハー等の被処理体で
ある。５はインバータ電源で、適正周波数に制御された
交番電流をコイル２に与える。
コイル２を支持している。４はウェハー等の被処理体で
ある。５はインバータ電源で、適正周波数に制御された
交番電流をコイル２に与える。
【００５４】回転磁界を与えるには、例えば三相交流等
の多相交流を用いることができる。
の多相交流を用いることができる。
【００５５】本発明を採用すると、磁束密度、磁界の回
転速度が個別に調整可能である。プラズマ分布を制御す
るための磁界の印加の構成を、任意に採用することが可
能だからである。このため、イオン種に合った最適磁
界、回転速度を設定することが容易となった。更に、駆
動部がないためメンテナンスが特に不要であり、保守に
困難性はない。
転速度が個別に調整可能である。プラズマ分布を制御す
るための磁界の印加の構成を、任意に採用することが可
能だからである。このため、イオン種に合った最適磁
界、回転速度を設定することが容易となった。更に、駆
動部がないためメンテナンスが特に不要であり、保守に
困難性はない。
【００５６】更に、プラズマ分布が処理室内壁面に向う
ものであり、処理室の内壁面に沿うもの（一般に被処理
体の被処理面に垂直なもの）ではなく、被処理体の被処
理面に平行な分布にできるものであるので、カプス磁
界、ミラー磁界で問題となる中央部と周辺部（円周部）
での磁界の不均一性、よって処理の不均一性がなくな
り、インプロセスで各種の均一な処理、例えば平坦化処
理、ポリッシング等が可能で、工程数低減が図れる。
ものであり、処理室の内壁面に沿うもの（一般に被処理
体の被処理面に垂直なもの）ではなく、被処理体の被処
理面に平行な分布にできるものであるので、カプス磁
界、ミラー磁界で問題となる中央部と周辺部（円周部）
での磁界の不均一性、よって処理の不均一性がなくな
り、インプロセスで各種の均一な処理、例えば平坦化処
理、ポリッシング等が可能で、工程数低減が図れる。
【００５７】
【実施例】次に図面を参照して、本発明の実施例につい
て説明する。なお当然のことではあるが、本発明は実施
例により限定されるものではない。
て説明する。なお当然のことではあるが、本発明は実施
例により限定されるものではない。
【００５８】実施例１
この実施例は、本発明を平行平板電極を有するプラズマ
ＣＶＤ装置の使用の場合に適用したもので、プラズマク
リーニングの際に回転磁界を加えるように構成した例で
ある。
ＣＶＤ装置の使用の場合に適用したもので、プラズマク
リーニングの際に回転磁界を加えるように構成した例で
ある。
【００５９】本実施例は、図３に示すように、筒型をな
す処理室１（チャンバー）の外壁の外周に沿って複数の
電磁コイル２を配設することによって、処理室１の内壁
面に向う磁界３１を印加することにより、プラズマを処
理室内壁面に向う方向で分布させる構成としたものであ
る。電磁コイルは縦巻き、即ち図３の紙面に対して垂直
な方向での巻線をなすようになっている。
す処理室１（チャンバー）の外壁の外周に沿って複数の
電磁コイル２を配設することによって、処理室１の内壁
面に向う磁界３１を印加することにより、プラズマを処
理室内壁面に向う方向で分布させる構成としたものであ
る。電磁コイルは縦巻き、即ち図３の紙面に対して垂直
な方向での巻線をなすようになっている。
【００６０】プラズマ６は、平行平板電極７ａ，７ｂ間
に発生し、磁界３１がない時、図３及び図４に細点を付
して示すように（符号６ａ参照）、平板電極７ｃ，７ｄ
の間にのみ分布する。このように平板電極７ｃ，７ｄ間
にのみ分布するようにして、ウェハー等の被処理体４の
処理を効率的に行うようにする。
に発生し、磁界３１がない時、図３及び図４に細点を付
して示すように（符号６ａ参照）、平板電極７ｃ，７ｄ
の間にのみ分布する。このように平板電極７ｃ，７ｄ間
にのみ分布するようにして、ウェハー等の被処理体４の
処理を効率的に行うようにする。
【００６１】しかしこれだけであると、プラズマクリー
ニングの際には、電極７ｃ，７ｄの表面及び近傍はクリ
ーニングされるが、処理室１（チャンバー）の内壁その
他の部分にはプラズマが至らず（即ちエッチングガスイ
オン、ラジカルが至らず）、残留生成物が残ってしま
う。
ニングの際には、電極７ｃ，７ｄの表面及び近傍はクリ
ーニングされるが、処理室１（チャンバー）の内壁その
他の部分にはプラズマが至らず（即ちエッチングガスイ
オン、ラジカルが至らず）、残留生成物が残ってしま
う。
【００６２】これに対し、本実施例では、処理室１（チ
ャンバー）外周に設置した電磁コイルに交流（ここでは
三相交流）を供給するので、これにより処理室１内壁に
垂直に向う磁界３１が発生する。更に、プラズマイオ
ン、電子は磁力線の回りを回転運動しながら処理室１
（チャンバー）の内壁に容易に到達し、残留生成物をガ
ス化し除去する。即ち、プラズマ６は磁界３１により内
壁方向に膨張し、図４に特にハッチングを付して符号６
ｂで示す如く、内壁に接するようになり、効果的なクリ
ーニングが行われるのである。
ャンバー）外周に設置した電磁コイルに交流（ここでは
三相交流）を供給するので、これにより処理室１内壁に
垂直に向う磁界３１が発生する。更に、プラズマイオ
ン、電子は磁力線の回りを回転運動しながら処理室１
（チャンバー）の内壁に容易に到達し、残留生成物をガ
ス化し除去する。即ち、プラズマ６は磁界３１により内
壁方向に膨張し、図４に特にハッチングを付して符号６
ｂで示す如く、内壁に接するようになり、効果的なクリ
ーニングが行われるのである。
【００６３】更に、この実施例においては、この磁界３
１はインバータにより適正な周波数に制御された交番電
流により、チャンバー内周をゆっくりと回転するため、
プラズマは一様に内壁に触れながら処理室１（チャンバ
ー）内空間一杯に膨張する。
１はインバータにより適正な周波数に制御された交番電
流により、チャンバー内周をゆっくりと回転するため、
プラズマは一様に内壁に触れながら処理室１（チャンバ
ー）内空間一杯に膨張する。
【００６４】上記動作より処理室１内の隅々までプラズ
マが行き渡り、完全なプラズマクリーニングが行われ
る。
マが行き渡り、完全なプラズマクリーニングが行われ
る。
【００６５】本実施例においては、ＮＦ3 を用いたプラ
ズマクリーニング、あるいはＯ2 を用いたプラズマアッ
シングにより、このプラズマクリーニングを行って、良
好な結果を得た。
ズマクリーニング、あるいはＯ2 を用いたプラズマアッ
シングにより、このプラズマクリーニングを行って、良
好な結果を得た。
【００６６】本実施例の処理室１の内壁は、テフロンコ
ーティングを施して耐プラズマ性を保持させるようにし
た。
ーティングを施して耐プラズマ性を保持させるようにし
た。
【００６７】また外壁にパイプを配設して冷媒を通し、
熱交換により冷却を行う構成とした。
熱交換により冷却を行う構成とした。
【００６８】本実施例では、プラズマの安定性を確保す
るために、磁界の回転は比較的ゆっくりとしたものと
し、コイル２を１２ポールとして、２ヘルツで２０ｒｐ
ｍの回転磁界を得た。これにより滑らかな回転磁界が得
られた。コイルの巻き方としては、並巻き、重ね巻き等
の適宜の巻線技術を採用して、縦巻きソレノイドを形成
することができる。
るために、磁界の回転は比較的ゆっくりとしたものと
し、コイル２を１２ポールとして、２ヘルツで２０ｒｐ
ｍの回転磁界を得た。これにより滑らかな回転磁界が得
られた。コイルの巻き方としては、並巻き、重ね巻き等
の適宜の巻線技術を採用して、縦巻きソレノイドを形成
することができる。
【００６９】本構成によれば、縦方向（図４の上下方
向）での磁界は均一であり、従来の図６，図７の如く局
部的に分布してしまうことがない。よって、均一なクリ
ーニングが達成できる。
向）での磁界は均一であり、従来の図６，図７の如く局
部的に分布してしまうことがない。よって、均一なクリ
ーニングが達成できる。
【００７０】また、コイルは全周でなく、図５のよう
に、部分的に配設するのでもよい。
に、部分的に配設するのでもよい。
【００７１】実施例２
本実施例では、半導体ウェハ表面について、平坦化プラ
ズマＣＶＤを達成させる態様で、本発明を実施した。
ズマＣＶＤを達成させる態様で、本発明を実施した。
【００７２】図９を参照する。ここでは、平行平板電極
の場合について説明するが、バイアスＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ，ＲＩＥの場合も動作原理は同じである。
の場合について説明するが、バイアスＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ，ＲＩＥの場合も動作原理は同じである。
【００７３】本実施例において、７ａ，７ｂは各々上部
電極、下部電極であり、両者７ａ，７ｂ間にプラズマ６
が発生して、具体的には、平板電極７ｃ，７ｄ間にプラ
ズマ６が分布する。
電極、下部電極であり、両者７ａ，７ｂ間にプラズマ６
が発生して、具体的には、平板電極７ｃ，７ｄ間にプラ
ズマ６が分布する。
【００７４】３相交流が与えられた電磁コイル２によ
り、磁界は被処理体４（ウェハー）の被処理面に平行に
印加され、かつこれは該被処理面に平行に回転する。
り、磁界は被処理体４（ウェハー）の被処理面に平行に
印加され、かつこれは該被処理面に平行に回転する。
【００７５】プラズマ６はこれにより、同じく被処理面
に平行に分布し、かつその面に平行に回転して、全体と
して均一な分布となる。
に平行に分布し、かつその面に平行に回転して、全体と
して均一な分布となる。
【００７６】図１０に、２極の場合の、磁束３１、及び
その回転方向３２を示す。
その回転方向３２を示す。
【００７７】このような処理装置で、図１１に示すよう
に、平坦化ＣＶＤを行うと、磁束３１は図示矢印に模式
的に示す如く被処理体の被処理面（被ＣＶＤ、あるいは
被エッチング部）に平行となり、凹凸を有する被処理面
についても、均一な処理が実現できる。
に、平坦化ＣＶＤを行うと、磁束３１は図示矢印に模式
的に示す如く被処理体の被処理面（被ＣＶＤ、あるいは
被エッチング部）に平行となり、凹凸を有する被処理面
についても、均一な処理が実現できる。
【００７８】本実施例において、電磁コイルは縦巻きと
した。これはいわゆる重ね巻きでも、並巻きでもよい。
した。これはいわゆる重ね巻きでも、並巻きでもよい。
【００７９】また本実施例では、最大７，１００ガウス
の高磁場を与え、高密度プラズマを発生させるようにし
た。
の高磁場を与え、高密度プラズマを発生させるようにし
た。
【００８０】実施例３
次に図１２を参照して、実施例３を説明する。ここで
は、エッチングと堆積とを同時進行的に行う堆積技術で
あるバイアスＥＣＲ−プラズマＣＶＤ法により、溝の埋
め込みを行って、これを該エッチングによるポリッシュ
によって平坦化する場合に本発明を適用した。
は、エッチングと堆積とを同時進行的に行う堆積技術で
あるバイアスＥＣＲ−プラズマＣＶＤ法により、溝の埋
め込みを行って、これを該エッチングによるポリッシュ
によって平坦化する場合に本発明を適用した。
【００８１】ここでは、２．４５ＧＨｚ、磁束８７５Ｇ
の条件で実施した。平坦化埋め込み時のバイアスＥＣＲ
−ＣＶＤの条件は次のようにした。 使用ガス系 ：ＳｉＨ4 ／Ｎ2 Ｏ＝２０／３５ＳＣＣＭ 圧力 ：７×１０-4Ｔｏｒｒ マイクロ波 ：８００Ｗ ＲＦバイアス：５００Ｗ
の条件で実施した。平坦化埋め込み時のバイアスＥＣＲ
−ＣＶＤの条件は次のようにした。 使用ガス系 ：ＳｉＨ4 ／Ｎ2 Ｏ＝２０／３５ＳＣＣＭ 圧力 ：７×１０-4Ｔｏｒｒ マイクロ波 ：８００Ｗ ＲＦバイアス：５００Ｗ
【００８２】これにより、良好な埋め込み平坦化が実現
できた。なお図１２中、符号３０で示す被処理面に垂直
な従来のプラズマ流に対し、磁束が符号３１で示す如く
被処理体４（半導体ウェハー）の被処理面に平行に印加
されるので、プラズマ流はこれに制御され、被処理面に
均一に作用する。
できた。なお図１２中、符号３０で示す被処理面に垂直
な従来のプラズマ流に対し、磁束が符号３１で示す如く
被処理体４（半導体ウェハー）の被処理面に平行に印加
されるので、プラズマ流はこれに制御され、被処理面に
均一に作用する。
【００８３】図中、７ｅは、ホローカソードに構成して
よい。７はカソードである。
よい。７はカソードである。
【００８４】電磁コイル２は、模式的に図示するよう
に、縦巻きになっている。
に、縦巻きになっている。
【００８５】
【発明の効果】本発明によれば、プラズマの分布の制御
が容易で、かつ被処理体に対し均一なプラズマ処理を施
すことができ、よって例えばプラズマクリーニングを行
う場合も効果的なダスト除去が実現でき、あるいは平坦
化や研摩処理等のプラズマ処理を行う場合も、これを均
一かつ制御容易に実現することができるという効果が得
られる。
が容易で、かつ被処理体に対し均一なプラズマ処理を施
すことができ、よって例えばプラズマクリーニングを行
う場合も効果的なダスト除去が実現でき、あるいは平坦
化や研摩処理等のプラズマ処理を行う場合も、これを均
一かつ制御容易に実現することができるという効果が得
られる。
【図１】本発明の構成例の横面図である。
【図２】本発明の構成例の縦断面図である。
【図３】実施例１の構造を横断面図で示すものである。
【図４】実施例１の構造を縦断面図で示すものである。
【図５】実施例１の変形例を示すものである。
【図６】従来技術を示す図である。
【図７】従来技術を示す図である。
【図８】従来技術の問題点を示す図である。
【図９】実施例２の構造を示す図である。
【図１０】実施例２の回転磁界を示す図である。
【図１１】実施例２の作用説明図である。
【図１２】実施例３を示す構成図である。
１ 処理室（チャンバー）
２ コイル
３１ 磁界
３２ 磁界の回転方向
４ 被処理体（ウェハー）
５ａ 交番電流電源
５ インバータ電源
６ プラズマ領域
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 加藤 泰司
東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ
ニー株式会社内
(72)発明者 本堀 勲
東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ
ニー株式会社内
(72)発明者 畑 佳典
東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ
ニー株式会社内
(72)発明者 城崎 友秀
東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ
ニー株式会社内
(72)発明者 郡山 広久
東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ
ニー株式会社内
(56)参考文献 特開 平４−80384（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−214873（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−196826（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−257227（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−104222（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−19727（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−224935（ＪＰ，Ａ)
特表 平６−507522（ＪＰ，Ａ)
国際公開92／21136（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/3065
C23C 16/50
C23F 4/00
H01L 21/205
H01L 21/31
Claims (16)
- 【請求項１】処理室内にプラズマを発生させてプラズマ
処理を行うプラズマ処理方法において、 処理室の内壁面に向う磁界を印加することにより、 プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手段を
具備することにより当該プラズマ分布を得るとともに、 前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルにより印加され
るものであり、 前記処理室は冷却手段により冷却され、当該冷却手段は
処理室の外壁部を冷却する熱交換器としたものであり、
かつ、 前記処理室の内壁面は、耐プラズマコーティングを施さ
れている ことを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項２】処理室内にプラズマを発生させてプラズマ
処理を行うプラズマ処理方法において、 処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する手段を
具備することにより、処理室の内壁面に向かう磁界であ
って、かつ、処理室の内壁面の周に沿って回転する磁界
を印加し、 該回転磁界により、前記処理室内壁面に接し、かつ該処
理室の周に沿う回転プラズマを発生させるとともに、 前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルにより印加され
るものであり、 前記処理室は冷却手段により冷却され、当該冷却手段は
処理室の外壁部を冷却する熱交換器としたことを特徴と
するプラズマ処理方法。 - 【請求項３】処理室内にプラズマを発生させてプラズマ
処理を行うプラズマ処理方法において、 処理室の内壁面に向う磁界を印加することにより、 プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手段を
具備することにより当該プラズマ分布を得るとともに、 前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルにより印加され
るものであり、 前記処理室の内壁面は、テフロンによる耐プラズマコー
ティングを施されていることを特徴とするプラズマ処理
方法。 - 【請求項４】処理室内にプラズマを発生させてプラズマ
処理を行うプラズマ処理方法において、 処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する手段を
具備することにより、処理室の内壁面に向かう磁界であ
って、かつ、処理室の内壁面の周に沿って回転する磁界
を印加し、 該回転磁界により、前記処理室内壁面に接し、かつ該処
理室の周に沿う回転プラズマを発生させるとともに、 前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルにより印加され
るものであり、 前記処理室の内壁面は、耐プラズマコーティングを施さ
れているものであることを特徴とするプラズマ処理方
法。 - 【請求項５】処理室内にプラズマを発生させてプラズマ
処理を行うプラズマ処理方法において、 処理室の内壁面に向う磁界を印加することにより、 プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手段を
具備することにより当該プラズマ分布を得るとともに、 前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルにより印加され
るものであり、 かつ非堆積性ガスを用いたプラズマクリーニングを行う
ことを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項６】処理室内にプラズマを発生させてプラズマ
処理を行うプラズマ処理方法において、 処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する手段を
具備することにより、処理室の内壁面に向かう磁界であ
って、かつ、処理室の内壁面の周に沿って回転する磁界
を印加し、 該回転磁界により、前記処理室内壁面に接し、かつ該処
理室の周に沿う回転プラズマを発生させるとともに、 前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルにより印加され
るものであり、 かつプラズマクリーニングを行うことを特徴とするプラ
ズマ処理方法。 - 【請求項７】処理室内にプラズマを発生させてプラズマ
処理を行うプラズマ処理方法において、 処理室の内壁面に向う磁界を印加することにより、 プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手段を
具備することにより当該プラズマ分布を得るとともに、 前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルにより印加され
るものであり、これにより被処理体の被処理面に平行な磁束を得て 、プ
ラズマＣＶＤを行うことを特徴とするプラズマ処理方
法。 - 【請求項８】処理室内にプラズマを発生させてプラズマ
処理を行うプラズマ処理方法において、 処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する手段を
具備することにより、処理室の内壁面に向かう磁界であ
って、かつ、処理室の内壁面の周に沿って回転する磁界
を印加し、 該回転磁界により、前記処理室内壁面に接し、かつ該処
理室の周に沿う回転プラズマを発生させるとともに、 前記処理室の内壁面に向う磁界が、処理室の外壁面の周
方向に沿って配設された複数個のコイルにより印加され
るものであり、 かつプラズマＣＶＤを行うことを特徴とするプラズマ処
理方法。 - 【請求項９】処理室内にプラズマを発生させてプラズマ
処理を行うプラズマ処理装置において、 処理室の内壁面に向う磁界を印加することにより、 プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手段を
具備するとともに、 前記磁界印加手段が、処理室の外壁面の周方向に沿って
配設された複数個のコイルであり、 前記処理室を冷却する冷却手段として、処理室の外壁部
を冷却する熱交換器を備え、かつ、前記処理室の内壁面
は、耐プラズマコーティングを施されていることを特徴
とするプラズマ処理装置。 - 【請求項１０】処理室内にプラズマを発生させてプラズ
マ処理を行うプラズマ処理装置において、 処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する手段を
具備し、 該回転磁界により、前記処理室内壁面に接し、かつ該処
理室の周に沿う回転プラズマを発生させるとともに、 前記磁界印加手段が、処理室の外壁面の周方向に沿って
配設された複数個のコイルであり、 前記処理室を冷却する冷却手段として、処理室の外壁部
を冷却する熱交換器を備えることを特徴とするプラズマ
処理装置。 - 【請求項１１】処理室内にプラズマを発生させてプラズ
マ処理を行うプラズマ処理装置において、 処理室の内壁面に向う磁界を印加することにより、 プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手段を
具備するとともに、 前記磁界印加手段が、処理室の外壁面の周方向に沿って
配設された複数個のコイルであり、 前記処理室の内壁面が、テフロンによる耐プラズマコー
ティングを施されているものであることを特徴とするプ
ラズマ処理装置。 - 【請求項１２】処理室内にプラズマを発生させてプラズ
マ処理を行うプラズマ処理装置において、 処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する手段を
具備し、 該回転磁界により、前記処理室内壁面に接し、かつ該処
理室の周に沿う回転プラズマを発生させるとともに、 前記磁界印加手段が、処理室の外壁面の周方向に沿って
配設された複数個のコイルであり、 前記処理室の内壁面が、耐プラズマコーティングを施さ
れているものであることを特徴とするプラズマ処理装
置。 - 【請求項１３】処理室内にプラズマを発生させてプラズ
マ処理を行うプラズマ処理装置において、 処理室の内壁面に向う磁界を印加することにより、 プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手段を
具備するとともに、 前記磁界印加手段が、処理室の外壁面の周方向に沿って
配設された複数個のコイルであり、 かつ非堆積性ガスを用いたプラズマクリーニングを行う
プラズマクリーニング装置であることを特徴とするプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項１４】処理室内にプラズマを発生させてプラズ
マ処理を行うプラズマ処理装置において、 処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する手段を
具備し、 該回転磁界により、前記処理室内壁面に接し、かつ該処
理室の周に沿う回転プラズマを発生させるとともに、 前記磁界印加手段が、処理室の外壁面の周方向に沿って
配設された複数個のコイルであり、 かつプラズマクリーニング装置であることを特徴とする
プラズマ処理装置。 - 【請求項１５】処理室内にプラズマを発生させてプラズ
マ処理を行うプラズマ処理装置において、 処理室の内壁面に向う磁界を印加することにより、 プラズマを処理室内壁面に向う方向で分布させる手段を
具備するとともに、 前記磁界印加手段が、処理室の外壁面の周方向に沿って
配設された複数個のコイルであり、これにより被処理体の被処理面に平行な磁束を得て、プ
ラズマＣＶＤを行う プラズマＣＶＤ装置であることを特
徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項１６】処理室内にプラズマを発生させてプラズ
マ処理を行うプラズマ処理装置において、 処理室の内壁面の周に沿って回転磁界を印加する手段を
具備し、 該回転磁界により、前記処理室内壁面に接し、かつ該処
理室の周に沿う回転プラズマを発生させるとともに、 前記磁界印加手段が、処理室の外壁面の周方向に沿って
配設された複数個のコイルであり、 かつプラズマＣＶＤ装置であることを特徴とするプラズ
マ処理装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06298493A JP3362432B2 (ja) | 1992-10-31 | 1993-02-28 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
| US08/140,455 US5431769A (en) | 1992-10-31 | 1993-10-25 | Method and system for plasma treatment |
| KR1019930022549A KR100296185B1 (ko) | 1992-10-31 | 1993-10-28 | 플라스마 처리장치 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-316075 | 1992-10-31 | ||
| JP31607592 | 1992-10-31 | ||
| JP06298493A JP3362432B2 (ja) | 1992-10-31 | 1993-02-28 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06196448A JPH06196448A (ja) | 1994-07-15 |
| JP3362432B2 true JP3362432B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=26404057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06298493A Expired - Fee Related JP3362432B2 (ja) | 1992-10-31 | 1993-02-28 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5431769A (ja) |
| JP (1) | JP3362432B2 (ja) |
| KR (1) | KR100296185B1 (ja) |
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