JP4663205B2 - ドライエッチング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体部品や液晶部品、光ディスク部品や電子部品デバイスなどの製造に利用されるドライエッチング装置に関し、特に、プラズマ処理中に発生し得る異常放電を検出することが可能なドライエッチング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体などの電子デバイスは、急速に細密化が進んでおり、高精度の加工処理が求められている。このような微細加工技術では、プラズマ処理方法を利用した加工処理が一般的となっており、例えば、ドライエッチング法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法などが用いられる。
【０００３】
以下、前述したプラズマ処理方法のうち、特にドライエッチング法を取り上げ説明する。図４は従来のドライエッチング装置の概略図である。以下、具体的な動作手順を説明する。
【０００４】
まず、真空容器１内にガス供給装置４２からガスを導入し、同時にガス排気装置４３であるポンプで真空容器１内の排気を行う。続けて、真空容器１内を所定の圧力に制御しながら、高周波電源４４により、高周波電力を供給することによって、真空容器１内にプラズマを発生させる。このように発生させたプラズマの作用によって、電極４５上に配置された基板４６をエッチングすることができる。
【０００５】
このとき、真空容器１内で発生する異常放電の検出には、図５で示すような、フォトセンサー１２など光学的な方法が用いられる場合が多く、真空容器１内の全領域で短時間に局所的に、しかもランダムに発生する異常放電を検出している場合が多い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のようなフォトセンサー１２を利用して、真空容器１内で発生し得る異常放電を検出する方法では、真空容器１内の全体の異常放電を検知できるように、真空容器１の側面に大きな窓１３を備え、この窓１３にフォトセンサー１２を配置する構造が必要となる。
【０００７】
しかしながら、現在、大多数のプラズマ処理装置には、小さな窓しか形成されておらず、このような状況で、フォトセンサー１２を装備したとしても、プラズマ処理装置の内部で発生し得る異常放電のすべてを検知することは難しい恐れがある。また、従来のプラズマ処理装置を設計変更して、小さな窓から大きな窓にすることは現実的には非常に難しいものと考える。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、異常放電の検出が容易であり、装置改良が少ないことから比較的安価に実現可能なドライエッチング装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載されたドライエッチング装置は、真空を維持することが可能な真空容器と、前記真空容器内にあり、プラズマによって処理される基板が載置される電極と、前記電極に高周波電力を印加する高周波電源と、真空容器内にガスを供給しつつ排気するガス供排気装置からなるＲＩＥ方式のドライエッチング装置であって、前記真空容器の外壁面に３箇所以上の音波検出装置を設け、前記真空容器内で発生した異常放電の音波を検出する際、前記音波検出装置は、固定用ブラケットとバネとで前記外壁面に密着して固定されると共に、ケーブルを介してアンプに接続され、更に、５００ｋＨｚ以下をカットするハイパスフィルタ，データ収集システムの順に接続され、前記ケーブルは接地される或いは金属容器でシールドされることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１乃至３を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置の模式図である。同図において、１は接地された真空容器、２ａ〜２ｃは音波検出装置、７はケーブル、８はアンプ、９はフィルタ、１０はデータ収集システム、１１は金属容器である。
【００１８】
以下、プラズマ処理の具体的な動作手順を説明する。
【００１９】
まず、真空容器１内にガス供給装置（図示せず）からガスを導入し、同時にガス排気装置（図示せず）であるポンプで真空容器１内の排気を行う。続けて、真空容器１内を所定の圧力に制御しながら、高周波電源（図示せず）により、高周波電力を供給することによって、真空容器１内にプラズマを発生させる。このように発生させたプラズマの作用によって、電極（図示せず）上に配置された基板をプラズマ処理することができる。
【００２０】
このとき、真空容器１の外壁面に３つ以上ＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）センサ（以下「音波検出装置」と称す）２が固定されている。この音波検出装置２の固定方法としては、図２（ａ）に示すような、簡易的には、両面テープなどの接着剤３で接着しても良いが、図２（ｂ）に示すような、固定用ブラケット４とバネ５などを使用して、音波検出装置２の受波面６が真空容器１の外壁面に密着するように確実に固定する方が望ましい。また、音波検出装置２は、ケーブル７によってアンプ８，フィルタ９，データ収集システム１０に接続されている。なお、図１では、音波検出装置２，アンプ８，フィルタ９，データ収集システム１０の順に接続されているが、アンプ８とフィルタ９の順序は逆でも特に問題はない。
【００２１】
また、音波検出装置２，アンプ８，フィルタ９，データ収集システム１０を接続するケーブル７は、接地或いは金属容器１１などでシールドされており、フィルタ９としては、ローパスフィルタとハイパスフィルタを組み合わせて使用している。また、プラズマ処理装置で使用する真空ポンプなどによる機械的なノイズは、比較的周波数の低いものが多いため、ハイパスフィルタのみを用いることで除去できる場合が多い。
【００２２】
例えば、ＲＩＥ方式のドライエッチング装置においては、１００ｋＨｚ以下をカットするハイパスフィルタを使用することで、６０％以上のノイズを除去することが可能であり、５００ｋＨｚ以下をカットするハイパスフィルタを使用すると、９５％以上のノイズを除去できることが確認されている。
【００２３】
また、放電時にプラズマ処理装置外に漏れる電気的なノイズについても、正常な放電時に漏れる電気的なノイズの周波数帯をカットするフィルタ９をローパスフィルタとハイパスフィルタの組み合わせで構成することにより、除去することが可能となる。例えば、ＲＩＥ方式のドライエッチング装置においては、５００ｋＨｚ以下をカットするハイパスフィルタを使用することで、電気的ノイズを９７％以上削減できることを確認した。
【００２４】
次に、真空容器１内に発生し得る異常放電を特定する方法を説明する。図３は、音波検出装置２ａ〜２ｃで検出した異常放電の波形であり、横軸に時間ｔ，縦軸に距離ｓを示している。
【００２５】
同図において、異常放電の始点に見られる時間差から、各音波検出装置の位置から異常放電発生位置までの距離の差分が判ることから、この距離の差分と真空容器１の寸法，音波検出装置の取りつけ位置から異常放電の発生場所の特定が可能となる。
【００２６】
以上のことから、真空容器の外壁面に３箇所以上の音波検出装置を設け、真空容器内で発生した異常放電の音波を検出・分析することで、異常放電の検出が容易となり、プラズマ処理装置の改良を少なく抑えることができ、その結果、安価にプラズマ処理装置を提供できる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明のドライエッチング装置によれば、真空を維持することが可能な真空容器と、前記真空容器内にあり、プラズマによって処理される基板が載置される電極と、前記電極に高周波電力を印加する高周波電源と、真空容器内にガスを供給しつつ排気するガス供排気装置からなるＲＩＥ方式のドライエッチング装置であって、前記真空容器の外壁面に３箇所以上の音波検出装置を設け、前記真空容器内で発生した異常放電の音波を検出する際、前記音波検出装置は、固定用ブラケットとバネとで前記外壁面に密着して固定されると共に、ケーブルを介してアンプに接続され、更に、５００ｋＨｚ以下をカットするハイパスフィルタ，データ収集システムの順に接続され、前記ケーブルは接地される或いは金属容器でシールドされることで、異常放電の検出が容易となり、装置改良が少なく安価なプラズマ処理装置及び方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置の模式図
【図２】本発明の実施形態に係る音波検出装置を示す図
【図３】本発明の実施形態に係る異常放電の発生場所を特定する実験データを示す図
【図４】従来技術におけるプラズマ処理装置の概略図
【図５】従来技術における異常放電検出方法を示す図
【符号の説明】
１ 真空容器
２ 音波検出装置
７ ケーブル
８ アンプ
９ フィルタ
１０ データ収集システム
１１ 金属容器
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体部品や液晶部品、光ディスク部品や電子部品デバイスなどの製造に利用されるドライエッチング装置に関し、特に、プラズマ処理中に発生し得る異常放電を検出することが可能なドライエッチング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体などの電子デバイスは、急速に細密化が進んでおり、高精度の加工処理が求められている。このような微細加工技術では、プラズマ処理方法を利用した加工処理が一般的となっており、例えば、ドライエッチング法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法などが用いられる。
【０００３】
以下、前述したプラズマ処理方法のうち、特にドライエッチング法を取り上げ説明する。図４は従来のドライエッチング装置の概略図である。以下、具体的な動作手順を説明する。
【０００４】
まず、真空容器１内にガス供給装置４２からガスを導入し、同時にガス排気装置４３であるポンプで真空容器１内の排気を行う。続けて、真空容器１内を所定の圧力に制御しながら、高周波電源４４により、高周波電力を供給することによって、真空容器１内にプラズマを発生させる。このように発生させたプラズマの作用によって、電極４５上に配置された基板４６をエッチングすることができる。
【０００５】
このとき、真空容器１内で発生する異常放電の検出には、図５で示すような、フォトセンサー１２など光学的な方法が用いられる場合が多く、真空容器１内の全領域で短時間に局所的に、しかもランダムに発生する異常放電を検出している場合が多い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のようなフォトセンサー１２を利用して、真空容器１内で発生し得る異常放電を検出する方法では、真空容器１内の全体の異常放電を検知できるように、真空容器１の側面に大きな窓１３を備え、この窓１３にフォトセンサー１２を配置する構造が必要となる。
【０００７】
しかしながら、現在、大多数のプラズマ処理装置には、小さな窓しか形成されておらず、このような状況で、フォトセンサー１２を装備したとしても、プラズマ処理装置の内部で発生し得る異常放電のすべてを検知することは難しい恐れがある。また、従来のプラズマ処理装置を設計変更して、小さな窓から大きな窓にすることは現実的には非常に難しいものと考える。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、異常放電の検出が容易であり、装置改良が少ないことから比較的安価に実現可能なドライエッチング装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載されたドライエッチング装置は、真空を維持することが可能な真空容器と、前記真空容器内にあり、プラズマによって処理される基板が載置される電極と、前記電極に高周波電力を印加する高周波電源と、真空容器内にガスを供給しつつ排気するガス供排気装置からなるＲＩＥ方式のドライエッチング装置であって、前記真空容器の外壁面に３箇所以上の音波検出装置を設け、前記真空容器内で発生した異常放電の音波を検出する際、前記音波検出装置は、固定用ブラケットとバネとで前記外壁面に密着して固定されると共に、ケーブルを介してアンプに接続され、更に、５００ｋＨｚ以下をカットするハイパスフィルタ，データ収集システムの順に接続され、前記ケーブルは接地される或いは金属容器でシールドされることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１乃至３を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置の模式図である。同図において、１は接地された真空容器、２ａ〜２ｃは音波検出装置、７はケーブル、８はアンプ、９はフィルタ、１０はデータ収集システム、１１は金属容器である。
【００１８】
以下、プラズマ処理の具体的な動作手順を説明する。
【００１９】
まず、真空容器１内にガス供給装置（図示せず）からガスを導入し、同時にガス排気装置（図示せず）であるポンプで真空容器１内の排気を行う。続けて、真空容器１内を所定の圧力に制御しながら、高周波電源（図示せず）により、高周波電力を供給することによって、真空容器１内にプラズマを発生させる。このように発生させたプラズマの作用によって、電極（図示せず）上に配置された基板をプラズマ処理することができる。
【００２０】
このとき、真空容器１の外壁面に３つ以上ＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）センサ（以下「音波検出装置」と称す）２が固定されている。この音波検出装置２の固定方法としては、図２（ａ）に示すような、簡易的には、両面テープなどの接着剤３で接着しても良いが、図２（ｂ）に示すような、固定用ブラケット４とバネ５などを使用して、音波検出装置２の受波面６が真空容器１の外壁面に密着するように確実に固定する方が望ましい。また、音波検出装置２は、ケーブル７によってアンプ８，フィルタ９，データ収集システム１０に接続されている。なお、図１では、音波検出装置２，アンプ８，フィルタ９，データ収集システム１０の順に接続されているが、アンプ８とフィルタ９の順序は逆でも特に問題はない。
【００２１】
また、音波検出装置２，アンプ８，フィルタ９，データ収集システム１０を接続するケーブル７は、接地或いは金属容器１１などでシールドされており、フィルタ９としては、ローパスフィルタとハイパスフィルタを組み合わせて使用している。また、プラズマ処理装置で使用する真空ポンプなどによる機械的なノイズは、比較的周波数の低いものが多いため、ハイパスフィルタのみを用いることで除去できる場合が多い。
【００２２】
例えば、ＲＩＥ方式のドライエッチング装置においては、１００ｋＨｚ以下をカットするハイパスフィルタを使用することで、６０％以上のノイズを除去することが可能であり、５００ｋＨｚ以下をカットするハイパスフィルタを使用すると、９５％以上のノイズを除去できることが確認されている。
【００２３】
また、放電時にプラズマ処理装置外に漏れる電気的なノイズについても、正常な放電時に漏れる電気的なノイズの周波数帯をカットするフィルタ９をローパスフィルタとハイパスフィルタの組み合わせで構成することにより、除去することが可能となる。例えば、ＲＩＥ方式のドライエッチング装置においては、５００ｋＨｚ以下をカットするハイパスフィルタを使用することで、電気的ノイズを９７％以上削減できることを確認した。
【００２４】
次に、真空容器１内に発生し得る異常放電を特定する方法を説明する。図３は、音波検出装置２ａ〜２ｃで検出した異常放電の波形であり、横軸に時間ｔ，縦軸に距離ｓを示している。
【００２５】
同図において、異常放電の始点に見られる時間差から、各音波検出装置の位置から異常放電発生位置までの距離の差分が判ることから、この距離の差分と真空容器１の寸法，音波検出装置の取りつけ位置から異常放電の発生場所の特定が可能となる。
【００２６】
以上のことから、真空容器の外壁面に３箇所以上の音波検出装置を設け、真空容器内で発生した異常放電の音波を検出・分析することで、異常放電の検出が容易となり、プラズマ処理装置の改良を少なく抑えることができ、その結果、安価にプラズマ処理装置を提供できる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明のドライエッチング装置によれば、真空を維持することが可能な真空容器と、前記真空容器内にあり、プラズマによって処理される基板が載置される電極と、前記電極に高周波電力を印加する高周波電源と、真空容器内にガスを供給しつつ排気するガス供排気装置からなるＲＩＥ方式のドライエッチング装置であって、前記真空容器の外壁面に３箇所以上の音波検出装置を設け、前記真空容器内で発生した異常放電の音波を検出する際、前記音波検出装置は、固定用ブラケットとバネとで前記外壁面に密着して固定されると共に、ケーブルを介してアンプに接続され、更に、５００ｋＨｚ以下をカットするハイパスフィルタ，データ収集システムの順に接続され、前記ケーブルは接地される或いは金属容器でシールドされることで、異常放電の検出が容易となり、装置改良が少なく安価なプラズマ処理装置及び方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置の模式図
【図２】本発明の実施形態に係る音波検出装置を示す図
【図３】本発明の実施形態に係る異常放電の発生場所を特定する実験データを示す図
【図４】従来技術におけるプラズマ処理装置の概略図
【図５】従来技術における異常放電検出方法を示す図
【符号の説明】
１ 真空容器
２ 音波検出装置
７ ケーブル
８ アンプ
９ フィルタ
１０ データ収集システム
１１ 金属容器
Claims (1)
- 真空を維持することが可能な真空容器と、前記真空容器内にあり、プラズマによって処理される基板が載置される電極と、前記電極に高周波電力を印加する高周波電源と、真空容器内にガスを供給しつつ排気するガス供排気装置からなるＲＩＥ方式のドライエッチング装置であって、
前記真空容器の外壁面に３箇所以上の音波検出装置を設け、前記真空容器内で発生した異常放電の音波を検出する際、前記音波検出装置は、固定用ブラケットとバネとで前記外壁面に密着して固定されると共に、ケーブルを介してアンプに接続され、更に、５００ｋＨｚ以下をカットするハイパスフィルタ，データ収集システムの順に接続され、前記ケーブルは接地される或いは金属容器でシールドされること
を特徴とするドライエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002228848A JP4663205B2 (ja) | 2002-08-06 | 2002-08-06 | ドライエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002228848A JP4663205B2 (ja) | 2002-08-06 | 2002-08-06 | ドライエッチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004071812A JP2004071812A (ja) | 2004-03-04 |
| JP4663205B2 true JP4663205B2 (ja) | 2011-04-06 |
Family
ID=32015429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002228848A Expired - Fee Related JP4663205B2 (ja) | 2002-08-06 | 2002-08-06 | ドライエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4663205B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2459858A (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-11 | Univ Dublin City | System for analysing plasma |
-
2002
- 2002-08-06 JP JP2002228848A patent/JP4663205B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2004071812A (ja) | 2004-03-04 |
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