JPH01107538A - マイクロ波プラズマ処理方法及び装置 - Google Patents
マイクロ波プラズマ処理方法及び装置Info
- Publication number
- JPH01107538A JPH01107538A JP62263899A JP26389987A JPH01107538A JP H01107538 A JPH01107538 A JP H01107538A JP 62263899 A JP62263899 A JP 62263899A JP 26389987 A JP26389987 A JP 26389987A JP H01107538 A JPH01107538 A JP H01107538A
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 23
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- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
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Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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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、マイク８０波プラズマ処理方法及び装置に係
り、特に有磁場ごイクロ波プラズマや無磁場マイクロ波
プラズマを利用して半導体素子基板等の試料をエツチン
グ処理やデポジション処理等するのに好適なマイクロ波
プラズマ処理方法及び装置に関するものである。
り、特に有磁場ごイクロ波プラズマや無磁場マイクロ波
プラズマを利用して半導体素子基板等の試料をエツチン
グ処理やデポジション処理等するのに好適なマイクロ波
プラズマ処理方法及び装置に関するものである。
マイクロ波を利用して生成されたプラズマ（マイクロ波
プラズマ）を利用して試料を処理する技術としては、例
えば、特公昭５６−５５７４号公報、特公昭５６−３７
３１１号公報、特公昭６１−３９７３０号公報等に記載
のようなものが知られている。
プラズマ）を利用して試料を処理する技術としては、例
えば、特公昭５６−５５７４号公報、特公昭５６−３７
３１１号公報、特公昭６１−３９７３０号公報等に記載
のようなものが知られている。
上記従来技術では、マイクロ波プラズマ強弱による試料
の処理不均一の発生といった点について配慮がされてお
らず、マイクロ波プラズマを利用して試料を均一処理す
る上で限界を有している。
の処理不均一の発生といった点について配慮がされてお
らず、マイクロ波プラズマを利用して試料を均一処理す
る上で限界を有している。
特に、近年のように試料の大口径化が進み、それに応じ
てプラズマ生成室を大きくする場合においては、高次の
マイクロ波電界モードが発生して試料の処理不均一性が
一段と顕著なものとなる。また、ガス種、ガス圧、マイ
クロ波出力等の処理条件を変えるとそれに応じてプラズ
マ生成室でのマイクロ波電界分布が変わるため、各々に
最適な電界分布を得るための面倒な調整が試料の処理均
一性を向上させる上で必要となるといった問題がある。
てプラズマ生成室を大きくする場合においては、高次の
マイクロ波電界モードが発生して試料の処理不均一性が
一段と顕著なものとなる。また、ガス種、ガス圧、マイ
クロ波出力等の処理条件を変えるとそれに応じてプラズ
マ生成室でのマイクロ波電界分布が変わるため、各々に
最適な電界分布を得るための面倒な調整が試料の処理均
一性を向上させる上で必要となるといった問題がある。
本発明の目的は、マイクロ波プラズマの強弱分布を緩和
することで、試料の処理均一性を向上させることができ
るマイクロ波プラズマ処理方法及び装薗ヲ提供すること
にある。
することで、試料の処理均一性を向上させることができ
るマイクロ波プラズマ処理方法及び装薗ヲ提供すること
にある。
上記目的は１マイクロ波プラズマ処理方法をマイクロ波
を利用してガスをプラズマ生成室でプラズマ化する工程
と、該プラズマを利用して試料を処理する工程と、該試
料の処理中に前記プラズマ生成室でのマイクロ波電界分
布を変化させる工程とを有する方法とし、マイクロ波プ
ラズマ処理装置を、マイクロ波を発振する手段と、前記
マイクロ波を伝播する手段と、伝播されてきた前記マイ
クロ波を利用してガスをプラズマ化するプラズマ生成室
と、該プラズマ生成室でのマイクロ波電界分布を変化さ
せる手段とを具備したことにより、達成される。
を利用してガスをプラズマ生成室でプラズマ化する工程
と、該プラズマを利用して試料を処理する工程と、該試
料の処理中に前記プラズマ生成室でのマイクロ波電界分
布を変化させる工程とを有する方法とし、マイクロ波プ
ラズマ処理装置を、マイクロ波を発振する手段と、前記
マイクロ波を伝播する手段と、伝播されてきた前記マイ
クロ波を利用してガスをプラズマ化するプラズマ生成室
と、該プラズマ生成室でのマイクロ波電界分布を変化さ
せる手段とを具備したことにより、達成される。
プラズマ生成室でのマイクロ波電界分布は、マイクロ波
電界分布可変手段により試料の処理中に変化させられる
。これにより、マイクロ波プラズマの強弱の分布は、試
料の処理中に変化させられるため、試料は均一性良く処
理される。
電界分布可変手段により試料の処理中に変化させられる
。これにより、マイクロ波プラズマの強弱の分布は、試
料の処理中に変化させられるため、試料は均一性良く処
理される。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図で、２．４５ＧＨｚのマイクロ波がマグネトロンｌか
ら発振され、アイソレータ２、矩形円形変換導波管３を
経て処理室導波管４へ導かれる。処理室導波管４の内側
には、処理室（プラズマ生成室）を形成するための石英
放電管５が設けられると共に、この場合、導波管４の外
側には、ンレノイドコイル８が設けられている。この処
理室内に処理すべき半導体素子基板等の試料６を載置す
る載置台７が設けられている。処理室内は、図示されて
いない排気ポンプにより真空に保持される。木構晟にお
いてガスボンベ９よりガスを処理室に導入しマイクロ波
を印加すると、処理室内に発生するマイクロ波電界及び
この場合、ンレノイドコイル８による磁界の重畳作用に
よりガスが電離しプラズマが生成される。ガスとしてＡ
ｒガスを用いＳｔ酸化膜をスパッタエツチングするとマ
イクロ波出力４５０Ｗガス圧力１．３Ｐａにてエツチン
グ速度の均一性が±２０％であった。またマイクロ波出
力を７００Ｗに上げるとエツチング速度の均一性は±５
０％となった。そこで処理室導波管４内に長方形の導体
板１０を設け、これをマイクロ波印加中に導波管４外部
に設けた電動機１１により回転させると処理室内のプラ
ズマ強弱分布が、導体板１０の回転とともに変化する。
図で、２．４５ＧＨｚのマイクロ波がマグネトロンｌか
ら発振され、アイソレータ２、矩形円形変換導波管３を
経て処理室導波管４へ導かれる。処理室導波管４の内側
には、処理室（プラズマ生成室）を形成するための石英
放電管５が設けられると共に、この場合、導波管４の外
側には、ンレノイドコイル８が設けられている。この処
理室内に処理すべき半導体素子基板等の試料６を載置す
る載置台７が設けられている。処理室内は、図示されて
いない排気ポンプにより真空に保持される。木構晟にお
いてガスボンベ９よりガスを処理室に導入しマイクロ波
を印加すると、処理室内に発生するマイクロ波電界及び
この場合、ンレノイドコイル８による磁界の重畳作用に
よりガスが電離しプラズマが生成される。ガスとしてＡ
ｒガスを用いＳｔ酸化膜をスパッタエツチングするとマ
イクロ波出力４５０Ｗガス圧力１．３Ｐａにてエツチン
グ速度の均一性が±２０％であった。またマイクロ波出
力を７００Ｗに上げるとエツチング速度の均一性は±５
０％となった。そこで処理室導波管４内に長方形の導体
板１０を設け、これをマイクロ波印加中に導波管４外部
に設けた電動機１１により回転させると処理室内のプラ
ズマ強弱分布が、導体板１０の回転とともに変化する。
これは、導体板ｌＯの向きによりマイクロ波の電界分布
が変わることによると考えられる。この状態でのＡｒガ
スによるＳｉ酸化膜のエツチング速度分はマイクロ波出
力４５０Ｗにて±１３％また出カフ００Ｗでも±１４％
に向上した。さらに別のガスとしてＣＨＦ３ガスに−よ
るＳｉ酸化膜のエツチングにおいて、ト波出カフ００Ｗ
ガス圧力１゜３Ｐａにて導体板ｌＯが無い場合の均一性
が±９゜７％であったものが導体板ｌＯを回転させるこ
とにより±４．９％に向上した。
が変わることによると考えられる。この状態でのＡｒガ
スによるＳｉ酸化膜のエツチング速度分はマイクロ波出
力４５０Ｗにて±１３％また出カフ００Ｗでも±１４％
に向上した。さらに別のガスとしてＣＨＦ３ガスに−よ
るＳｉ酸化膜のエツチングにおいて、ト波出カフ００Ｗ
ガス圧力１゜３Ｐａにて導体板ｌＯが無い場合の均一性
が±９゜７％であったものが導体板ｌＯを回転させるこ
とにより±４．９％に向上した。
この場合、導体板として０．５ｍｍ厚、巾３２１１１１
長さ１６０ｍｍのアルミニウム板を使用したがマイクロ
波を反射し易い材料であれば他の材質でも良い、又形状
も、円板状、ら線状、棒状等であってもその効果は認め
られた。また導体板の設置位置はプラズマ生成室である
放電管に近い方がより大きな変化が得られる。さらに導
体板を複数個設置しても同様の効果が得られる。
長さ１６０ｍｍのアルミニウム板を使用したがマイクロ
波を反射し易い材料であれば他の材質でも良い、又形状
も、円板状、ら線状、棒状等であってもその効果は認め
られた。また導体板の設置位置はプラズマ生成室である
放電管に近い方がより大きな変化が得られる。さらに導
体板を複数個設置しても同様の効果が得られる。
第２図は１本発明の他の実施例を説明するもので、矩形
円形変換導波管３′のマイクロ波進行方向に対して反射
面を有する導体板ｌ°０′が矩形円形変換導波管３′の
上部側壁に揺動支点を有して矩形円形変換導波管３′内
に設けられている。矩形円形変換導波管３′の外側には
、駆動装置１２が設置されている。駆動装置１２には、
往復動軸１３が設けられ、往復動軸１３の矩形円形変換
導波管３′内端は反射面とは反対面で導体板１０′に当
接可能となっている。また、矩形円形変換導波管３′の
上部側壁と導体板１０′の反射面と反対面との間には、
この場合コイルバネ１４が設けられている。尚、第２図
で、その他第１図と同一部品は同一符号で示し説明を省
略する。
円形変換導波管３′のマイクロ波進行方向に対して反射
面を有する導体板ｌ°０′が矩形円形変換導波管３′の
上部側壁に揺動支点を有して矩形円形変換導波管３′内
に設けられている。矩形円形変換導波管３′の外側には
、駆動装置１２が設置されている。駆動装置１２には、
往復動軸１３が設けられ、往復動軸１３の矩形円形変換
導波管３′内端は反射面とは反対面で導体板１０′に当
接可能となっている。また、矩形円形変換導波管３′の
上部側壁と導体板１０′の反射面と反対面との間には、
この場合コイルバネ１４が設けられている。尚、第２図
で、その他第１図と同一部品は同一符号で示し説明を省
略する。
第２図で、マイクロ波プラズマ利用の試料の処理中に駆
動装置１２により往復動軸１３を、第２図で左右方向に
一定周期で所定量往復動させることで、導体板ｌＯ′の
反射面は、往復動軸１３の押す力とコイルバネ１４の引
く力との交互作用により、揺動支点を支点として揺動さ
せられる。これにより試料の処理中に処理室でのマイク
ロ波電界分布は一定周期で変化させられ処理室内のプラ
ズマ強弱分布が一定周期で変化させられる。
動装置１２により往復動軸１３を、第２図で左右方向に
一定周期で所定量往復動させることで、導体板ｌＯ′の
反射面は、往復動軸１３の押す力とコイルバネ１４の引
く力との交互作用により、揺動支点を支点として揺動さ
せられる。これにより試料の処理中に処理室でのマイク
ロ波電界分布は一定周期で変化させられ処理室内のプラ
ズマ強弱分布が一定周期で変化させられる。
本実施例では、上記一実施例での効果と同様の効果が得
られる。
られる。
本発明によれば、プラズマ生成室でのマイクロ波電界分
布を試料処理中に変化させることで、マイクロ波プラズ
マの強弱分布を緩和できるので。
布を試料処理中に変化させることで、マイクロ波プラズ
マの強弱分布を緩和できるので。
試料の処理均一性を向上させることができる効果がある
。
。
第１図は、本発明の一実施例のマイクロ波プラズマ処理
装置の構成図、第２図は１本発明の他の実施例のマイク
ロ波プラズマ処理装置の部分構成図である。
装置の構成図、第２図は１本発明の他の実施例のマイク
ロ波プラズマ処理装置の部分構成図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、マイクロ波を利用してガスをプラズマ生成室でプラ
ズマ化する工程と、該プラズマを利用して試料を処理す
る工程と、該試料の処理中に前記プラズマ生成室でのマ
イクロ波電界分布を変化させる工程とを有することを特
徴とするマイクロ波プラズマ処理方法。 ２、前記試料の処理中に前記プラズマ生成室でのマイク
ロ波電界分布を時間的に変化させる特許請求の範囲第１
項記載のマイクロ波プラズマ処理方法。 ３、マイクロ波を利用してガスをプラズマ生成室でプラ
ズマ化し、該プラズマを利用して試料をエッチング処理
し、該試料のエッチング処理中に前記プラズマ生成室で
のマイクロ波電界分布を変化させることを特徴とするマ
イクロ波プラズマ処理方法。 ４、 前記試料のエッチング処理中に前記プラズマ生成
室でのマイクロ波電界分布を時間的に変化させる特許請
求の範囲第３項記載のマイクロ波プラズマ処理方法。 ５、前記試料のエッチング処理中に前記プラズマ生成室
でのマイクロ波電界分布を一定周期で変化させる特許請
求の範囲第４項記載のマイクロ波プラズマ処理方法。 ６、マイクロ波を発振する手段と、前記マイクロ波を伝
播する手段と、伝播されてきた前記マイクロ波を利用し
てガスをプラズマ化するプラズマ生成室と、該プラズマ
生成室でのマイクロ波電界分布を変化させる手段とを具
備することを特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置。 ７、前記マイクロ波伝播手段内で、かつ、前記プラズマ
生成室外に前記マイクロ波電界分布可変手段を設けた特
許請求の範囲第６項記載のマイクロ波プラズマ処理装置
。 ８、前記マイクロ波伝播手段内で、かつ、前記プラズマ
生成室外に、該プラズマ生成室でのマイクロ波電界分布
を時間的に変化させる手段を設けた特許請求の範囲第６
項記載のマイクロ波プラズマ処理装置。 ９、前記マイクロ波伝播手段内で、かつ、前記プラズマ
生成室外に、該プラズマ生成室でのマイクロ波電界分布
を一定周期で変化させる手段を設けた特許請求の範囲第
６項記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62263899A JPH01107538A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | マイクロ波プラズマ処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62263899A JPH01107538A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | マイクロ波プラズマ処理方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107538A true JPH01107538A (ja) | 1989-04-25 |
Family
ID=17395802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62263899A Pending JPH01107538A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | マイクロ波プラズマ処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01107538A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4971651A (en) * | 1990-02-05 | 1990-11-20 | Hitachi, Ltd. | Microwave plasma processing method and apparatus |
| JPH07201494A (ja) * | 1994-12-24 | 1995-08-04 | Sony Corp | Ｅｃｒプラズマ発生装置 |
| US5580420A (en) * | 1993-09-17 | 1996-12-03 | Hitachi, Ltd. | Plasma generating method and apparatus and plasma processing method and apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61150219A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-08 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマ処理装置 |
-
1987
- 1987-10-21 JP JP62263899A patent/JPH01107538A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61150219A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-08 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4971651A (en) * | 1990-02-05 | 1990-11-20 | Hitachi, Ltd. | Microwave plasma processing method and apparatus |
| US5580420A (en) * | 1993-09-17 | 1996-12-03 | Hitachi, Ltd. | Plasma generating method and apparatus and plasma processing method and apparatus |
| JPH07201494A (ja) * | 1994-12-24 | 1995-08-04 | Sony Corp | Ｅｃｒプラズマ発生装置 |
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