JPH02158128A - Plasma generator - Google Patents

Plasma generator

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JPH02158128A
JPH02158128A JP63313194A JP31319488A JPH02158128A JP H02158128 A JPH02158128 A JP H02158128A JP 63313194 A JP63313194 A JP 63313194A JP 31319488 A JP31319488 A JP 31319488A JP H02158128 A JPH02158128 A JP H02158128A
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JP
Japan
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plasma
generator
chamber
plasma generator
gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP63313194A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaru Utsuki
宇津木 勝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texas Instruments Japan Ltd
Original Assignee
Texas Instruments Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enable plasma treatment to be carried out with greater degree of freedom by providing a means which introduces plasma in one generator among plural plasma generators, wherein generation of each plasma can be controlled independently, into another generator. CONSTITUTION:A chamber 35b is provided with a first plasma generator 330 and a second plasma generator 331. And the plasma generators 330 and 331 can be controlled independent of each other. And since the plasma of the plasma generator 331 is attracted through a chamber 356 by a vacuum pump attached to the pipe 355 of the plasma generator 330, it comes to be affected by a parameter which is set in the plasma generator 330. Accordingly, the process gas from a supply part 318 is attracted near the vicinity of the plasma generator 330 after being adjusted and is mixed with the process gas from a supply part 308, and further it is adjusted according to the parameter of the plasma generator 330. Accordingly, the operational condition of each plasma generator can be adjusted without affecting the operational condition of another plasma generator, and the degree of freedom of process increases, and the etching efficiency also becomes large.

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産梁上の利用分野 本発明はプラズマ発生装置の改善に関し、より詳細には
りアクティブイオンエツチングやデポジションに用いる
のに適したプラズマ発生装置の改善に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Field of Application on Industrial Beams The present invention relates to improvements in plasma generation devices, and more particularly to improvements in plasma generation devices suitable for use in active ion etching and deposition.

口、従来技術 従来、第1図に示すプラズマ処理装置100のような装
置が、リアクティブイオンエツチング(RI E)や材
料のデポジション等の半導体処理に用いられできた。こ
の様な典型的な処理装置100には、通常アルミニウム
合金で形成されたチャンバー102が含まれ、接地した
上部電極106を有する。ガス供給部(図示せず)によ
り、管108及びガス導入プリナム101とを介して、
それから上部電極106のガス分布孔110を通してプ
ロセスガスをチャンバー102に供給する。
BACKGROUND OF THE INVENTION Conventionally, apparatuses such as plasma processing apparatus 100 shown in FIG. 1 have been used for semiconductor processing such as reactive ion etching (RIE) and material deposition. A typical such processing apparatus 100 includes a chamber 102, typically made of an aluminum alloy, and has a grounded top electrode 106. By means of a gas supply (not shown), via the pipe 108 and the gas introduction plenum 101,
Process gas is then supplied to chamber 102 through gas distribution holes 110 in upper electrode 106 .

チャンバー102内の下部電極103には高周波電力が
高周波発振器105からマツチングネットワーク104
を介して供給されるが、このマツチングネットワーク1
04は発振器のインピーダンスをプラズマ放電に合わせ
る。
High frequency power is applied to the lower electrode 103 in the chamber 102 from the high frequency oscillator 105 through the matching network 104.
This matching network 1
04 matches the impedance of the oscillator to the plasma discharge.

作動的に言うと、例えば装置100がリアクティブイオ
ンエツチング用に作動する応用では、プロセスガス、例
えばフン化イオウとフッ化炭素の混合ガス等をガス供給
部からチャンバー102に供給し、上部電極106と下
部電極103との間に電圧を加えた時にプラズマ放電が
発生する。この電圧によりプロセスガスが電離され、各
種ラジカル及びイオンを含むプラズマ107が発生する
In operation, for example, in an application where the apparatus 100 is operated for reactive ion etching, a process gas, such as a mixture of sulfur fluoride and fluorocarbon, is supplied from a gas supply to the chamber 102 and the upper electrode 106 is When a voltage is applied between the lower electrode 103 and the lower electrode 103, plasma discharge occurs. The process gas is ionized by this voltage, and plasma 107 containing various radicals and ions is generated.

下部電極103付近のプラズマ107が作用して下部電
極103の上に置かれた半導体ウェハ109を選択的に
エツチングする。ウェハ109上のパターン形成したレ
ジスト又は9Iタプラズマ制御技術を用いることにより
、高精度にして微細パターンの高速工・ノチングが達成
可能になる。
The plasma 107 near the lower electrode 103 acts to selectively etch the semiconductor wafer 109 placed on the lower electrode 103. By using a patterned resist on the wafer 109 or 9I plasma control technology, high-speed etching and notching of fine patterns with high precision can be achieved.

にもかかわらず、このようなプラズマ処理装置ではエツ
チングバラメークである供給電力、ガス流量、圧力、温
度等が互いに影響し合い、この相互関係があることによ
って特定のプロセス実行上の自由度が制限されてしまう
。例えば、エノチンハ0問題点を解決するための手段 従ワて、以上のことから本発明の目的は、従来可能なも
のよりも大きな自由度でプラズマ処理を実行できるプラ
ズマ処理装置を提供することである。
Nevertheless, in such plasma processing equipment, the etching variables such as supply power, gas flow rate, pressure, and temperature influence each other, and this interaction limits the degree of freedom in executing a specific process. It will be done. For example, it is an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus that can perform plasma processing with a greater degree of freedom than was previously possible. .

本発明の他の目的は、プラズマエツチングやデポジショ
ンの効率を高めた前述した型のプラズマ処理装置を提供
することである。
Another object of the invention is to provide a plasma processing apparatus of the type described above which increases the efficiency of plasma etching and deposition.

本発明の、以上のそして他の目的、特徴、利点は、添付
の特許請求の範囲及び添付図面に関して以下の詳細な説
明を参照することにより明らかになるであろう。
These and other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the appended claims and accompanying drawings.

概して、本発明により、各プラズマの発生を独立に制御
できる複数のプラズマ発生器を有するプラズマ処理装置
が提供される。1個の発生器のプラズマを別の発生器に
導入する手段が提供され、また各発生器の結果のプラズ
マに加えられるプロセスガスと励起電力を独立に制御で
きる手段が提供される。
Generally, the present invention provides a plasma processing apparatus having multiple plasma generators, each of which can independently control the generation of plasma. A means is provided for introducing the plasma of one generator into another, and a means is provided for independently controlling the process gas and excitation power applied to the resulting plasma of each generator.

本発明は添付図面に説明されている。The invention is illustrated in the accompanying drawings.

二、実施例 第2図に概して示すように、本発明の−B様に従い、チ
ャンバー356には一方の側に第一のプラズマ発生器3
30が、そしてもう一方の側に第二のプラズマ発生器3
31がある。それぞれの発生器は連通空間357を介し
て連通している。プロセスガス308及び318はプラ
ズマ発生器330及び331のそれぞれに別々に供給さ
れる。
2. Embodiment As generally shown in FIG.
30, and on the other side a second plasma generator 3
There are 31. Each generator communicates via a communication space 357. Process gases 308 and 318 are separately supplied to plasma generators 330 and 331, respectively.

第二のプラズマ発生器331には、マツチングネットワ
ーク314を通して第一の高周波電力源315に接続さ
れている電極321及び320があり、同様に、第一の
プラズマ発生器330にはヤッチングネットワーク30
4を通して第二の高周波電力源305に接続されている
電極324及び323がある。従って、プラズマ発生器
330及び331は互いに独立して制御することができ
る。第二のプラズマ発生器331のプラズマは、第一の
プラズマ発生器330の第二のプラズマ発のチャンバー
356を通って引き寄せられるので、第二のプラズマ発
生器331のプラズマは第一のプラズマ発生器330で
設定されたパラメータの影響によって作用されてしまう
The second plasma generator 331 has electrodes 321 and 320 connected to the first radio frequency power source 315 through a matching network 314; similarly, the first plasma generator 330 has a matching network 30.
There are electrodes 324 and 323 connected through 4 to a second radio frequency power source 305. Therefore, plasma generators 330 and 331 can be controlled independently of each other. The plasma of the second plasma generator 331 is drawn through the second plasma generation chamber 356 of the first plasma generator 330, so that the plasma of the second plasma generator 331 is drawn through the second plasma generation chamber 356 of the first plasma generator 330. This is influenced by the parameters set in step 330.

従って、供給部318からのプロセスガスは第二のプラ
ズマ発生器331に存在するパラメータに従って励起さ
れ、調節されてから第一のプラズマ発生器330の付近
に引き寄せられる。そこで供給部308からのプロセス
ガスと混合され、更に第一のプラズマ発生器330のパ
ラメータに従って調節される。従って、電極324の上
の半導体ウェハ309は、プラズマがそれに関して移動
したときに望ましく処理することができる。
Thus, the process gas from the supply 318 is excited and adjusted according to the parameters present in the second plasma generator 331 before being drawn into the vicinity of the first plasma generator 330 . There it is mixed with the process gas from the supply 308 and further adjusted according to the parameters of the first plasma generator 330. Accordingly, the semiconductor wafer 309 above the electrode 324 can be desirably processed when the plasma moves therewith.

さて第3図を説明するが、同図には本発明の好ましい実
施例が示されており、2個の別々のプラズマチャンバー
、すなわち主チヤンバ−2と、連通部10を通して主チ
ヤンバ−2に接続されている従チャンバー12とがある
。この主チヤンバ−2は、以下に説明するように、根本
的に従チャンバー12からのプラズマを主チヤンバ−2
に導入して主チヤンバ−2のガスと混合することができ
るようにする変更に関して以外は、第1図に関連して上
述した従来のプラズマ発生器のものと同様の構成である
。一種又はそれ以上のガス、例えばCZ F& 、C(
22、S Fb 、HB r等の適当なガスをガス供給
部8から主チヤンバ−2に供給することができ、またS
F、等の適当なガスを第二のガス供給部118から管1
8を介して従チャンバー12に導入することができる。
Referring now to FIG. 3, a preferred embodiment of the present invention is shown in which two separate plasma chambers, namely main chamber 2 and connected to main chamber 2 through communication 10, are shown. There is a sub-chamber 12 which is provided. This main chamber 2 fundamentally transfers the plasma from the slave chamber 12 to the main chamber 2, as explained below.
The configuration is similar to that of the conventional plasma generator described above in connection with FIG. 1, except for the modifications that allow it to be introduced into the main chamber 2 and mixed with the gas in the main chamber 2. One or more gases, such as CZ F&, C(
22, S Fb, HB r, etc. can be supplied to the main chamber 2 from the gas supply section 8, and S
A suitable gas such as F is supplied from the second gas supply section 118 to the pipe 1.
8 into the secondary chamber 12.

ガス供給部8及び118は適切な適用では同一のもので
あり得ることが好ましいが、説明する実施例では、それ
らは相互に独立して別々に制御されるものとして示す。
Although gas supplies 8 and 118 may preferably be identical in suitable applications, in the described embodiment they are shown as being controlled separately and independently of each other.

図示の如く、従チャンバー12内のガス、即ちプラズマ
が従チャンバー12の開口部35を通って主チヤンバ−
2に必要なときに移動できるように、従チャンバー12
は主チヤンバ−2の上部39の上に縦に載せられている
。ここで第4A図及び第4日図を追加的に説明するが、
パイプ21はその一端が従、チャンバー12の開口部3
Sと一直線に合わせられた主チャンバー2上部の穴38
と連通して提供されている。このパイプ21のもう一端
は上部電極組立品6の中央を通って伸びている。上部電
極組立品6自体には上部24、底部26及び側壁部25
とがあり、図示するように、それらはガス導入プリナム
34及びガス分布ブリを底部26及び上部24の中央を
通して設け、それによって、従チャンバー12からパイ
プ21を通して導かれたガスは主チャンバーの中央部、
処理される半導体ウェハ9の大体上部に導入される。
As shown, the gas in the secondary chamber 12, ie, the plasma, passes through the opening 35 of the secondary chamber 12 and enters the main chamber.
The slave chamber 12 can be moved when necessary for the second chamber.
is mounted vertically on the upper part 39 of the main chamber 2. Here, Figure 4A and Figure 4 will be additionally explained.
The pipe 21 has one end connected to the opening 3 of the chamber 12.
Hole 38 in the top of main chamber 2 aligned with S
It is provided in conjunction with. The other end of this pipe 21 extends through the center of the upper electrode assembly 6. The upper electrode assembly 6 itself includes a top portion 24, a bottom portion 26 and sidewall portions 25.
As shown, they provide a gas introduction plenum 34 and a gas distribution plenum through the center of the bottom 26 and top 24, so that gas directed from the slave chamber 12 through the pipe 21 is directed to the center of the main chamber. ,
It is introduced approximately on top of the semiconductor wafer 9 to be processed.

更に、複数のガス分布孔22が上部24にパイプ21の
周りを取り巻いて形成され、ガスはそこを通ってガス温
入ブリナム34から分布プリナム37に送られる。ガス
分布ブリナム37内の上部24の裏面に同心円に外に向
けて形成した多数の湾曲突出部63により、ガスはチャ
ネル62に沿って分布プリナム37内に均一に導かれ、
底部26の孔23(第48図参照)を介して主チヤンバ
−2に導入される。こうして供給部8から主チヤンバ−
2に導入されたガスは均一に周辺を取り巻くようにして
分布されるが、電極4の中央付近のところでは最大で、
外側に向けて放射状に減少する密度傾斜の分布があると
いうことがわかる。
Additionally, a plurality of gas distribution holes 22 are formed in the upper portion 24 surrounding the pipe 21 through which gas is routed from the gas warm-up plenum 34 to the distribution plenum 37. A number of curved protrusions 63 formed concentrically outward on the underside of the upper part 24 within the gas distribution plenum 37 direct the gas uniformly into the distribution plenum 37 along the channels 62;
It is introduced into the main chamber 2 through the hole 23 in the bottom 26 (see FIG. 48). In this way, the main chamber is
The gas introduced into electrode 2 is uniformly distributed surrounding the periphery, but the maximum is near the center of electrode 4.
It can be seen that there is a distribution of density gradients that decreases radially toward the outside.

パイプ21の出口部分から主チヤンバ−2への分布によ
って供給部8からのガスの最大密度の領域となるので、
これらのガスを混合する。
The distribution from the outlet part of the pipe 21 to the main chamber 2 results in an area of maximum density of gas from the supply section 8;
Mix these gases.

再び第3図を参照することによって最もよくわかるよう
に、下部電極3はチャンバー2の底部に、例えば上部電
極6から約110鶴のところに支えられており、処理す
るウェハ9を受は取る。この下部電極3は高周波発振器
5及び関連するインピーダンスマツチングネットワーク
4に接続され、例えば100OWで13.56 MHz
のものから電圧を受けるべく接続されており、He等の
ガスが源43から提供されて下部電極3及びその支持物
が冷却される。
As best seen by referring again to FIG. 3, a lower electrode 3 is supported at the bottom of the chamber 2, for example about 110 degrees from the upper electrode 6, and receives a wafer 9 to be processed. This lower electrode 3 is connected to a high frequency oscillator 5 and an associated impedance matching network 4, e.g. 13.56 MHz at 100 OW.
A gas such as He is provided from a source 43 to cool the lower electrode 3 and its support.

主チヤンバ−2のガスはポンプ29及び30により下部
電極3付近から排出される。このポンプ29及び30ば
、例えばエドワーズ・ハイ・バキューム・インターナシ
ョナル社製のブースターポンプEH500型及びロータ
リーポンプE 2 M2O型のような市販のタイプのポ
ンプでよい。
The gas in the main chamber 2 is exhausted from the vicinity of the lower electrode 3 by pumps 29 and 30. The pumps 29 and 30 may be of commercially available types, such as the Booster Pump Model EH500 and the Rotary Pump Model E 2 M2O manufactured by Edwards High Vacuum International.

従チャンバー12は一般によく知られるような適当なプ
ラズマ容器ならどんなものでもよい。本発明者が実験し
たところ、例えばクォーツのペルジャーが適していると
いうことがわかった。電極13及び16は従チャンバー
12の外側を囲むようにして全体に付けられ、図示して
いないがテフロンワイヤで固定されている。一方の電極
16はマツチングネットワーク14と高周波発振器15
に接続され、もう一方の電極13は接地に接続されてい
る。この高周波発振器15は市販のタイプのものでよく
、例えば13.56 Mtlzで約500 Wまでの調
整可能な出力電力を有することができる。マツチングネ
ットワーク14も同様に適当な市販のタイプのものでよ
い。こうして高周波発振器15によって発生した電力が
マツチングネットワーク14を通って電極13及び16
に加えられると、プラズマが従チャンバー12内に発生
する。
Secondary chamber 12 may be any suitable plasma vessel as is generally known. Through experiments conducted by the present inventor, it was found that, for example, quartz Pelger is suitable. The electrodes 13 and 16 are attached to the entire outer side of the slave chamber 12 so as to surround it, and are fixed with Teflon wires (not shown). One electrode 16 connects the matching network 14 and the high frequency oscillator 15.
The other electrode 13 is connected to ground. This high frequency oscillator 15 may be of a commercially available type and may have an adjustable output power of up to approximately 500 W at 13.56 Mtlz, for example. Matching network 14 may likewise be of any suitable commercially available type. In this way, the power generated by the high frequency oscillator 15 passes through the matching network 14 to the electrodes 13 and 16.
, a plasma is generated within the slave chamber 12.

上述のように、従チャンバー12で発生したプラズマは
パイプ部21を介して主チヤンバ−2に導かれ、主チヤ
ンバ−2のプラズマと混合される。
As described above, the plasma generated in the secondary chamber 12 is guided to the main chamber 2 via the pipe section 21 and mixed with the plasma in the main chamber 2.

これによりプロセス上実現可能な自由度が大きくなるが
、これは従チャンバー12のパラメータを変更すること
により、主チヤンバ−2のパラメータを変更せずにラジ
カルの発生量を増加させることができるからである。即
ら、主チャンバー及び従チャンバーのパラメータを別々
に調節することができることによって、目的とするプロ
セス条件が容易に実現できる。
This increases the degree of freedom that can be realized in the process, because by changing the parameters of the secondary chamber 12, the amount of radicals generated can be increased without changing the parameters of the main chamber 2. be. That is, by being able to separately adjust the parameters of the main chamber and the sub chamber, desired process conditions can be easily achieved.

更に、主チヤンバ−2及び従チャンバー12は独立して
制御することができるので、主チャンバーの供給電力を
増大することにより生じるレジストの損傷(即ちレジス
トバーン等)が防止される。
Furthermore, since the main chamber 2 and the slave chamber 12 can be independently controlled, damage to the resist (ie, resist burn, etc.) caused by increasing the power supply to the main chamber is prevented.

従って、レジスト材料の選択の幅もまた広くなる。Therefore, the range of selection of resist materials is also widened.

次に、本発明による装置の利点を、発明者が明らかにし
た実験データを参照して説明する。この実験データは第
1表、第2表及び第3表に示しである。
Next, the advantages of the device according to the invention will be explained with reference to experimental data revealed by the inventor. The experimental data is shown in Tables 1, 2 and 3.

第3表 第1表により、上にタングステン(W)を形成しエツチ
ングした半導体ウェハについて、主チヤンバ−2及び従
チャンバー12の電極に加えられる様々なレベルの電力
に反応するエツチング均一性の変化を示す。
Table 3 Table 1 shows the change in etching uniformity in response to various levels of power applied to the electrodes in the main chamber 2 and the secondary chamber 12 for a semiconductor wafer etched with tungsten (W) formed thereon. show.

このデータにより、主チャンバーと従チャンバーの両方
を使用する場合、主チャンバーのみを使用する場合に比
べ、エツチングの目標値からのずれとエツチング均一性
の両方が良くなることが分る。エツチング均一性は従チ
ャンバーの電力が100Wに上がった時よりも電力が5
0Wの時の方が良いということが明らかであるが、これ
は、この実験では従チャンバー12からのプラズマを主
チヤンバ−2の中央部に導入する構造になっているので
、主チヤンバ−2にプラズマを導入し過ぎ、結果として
主チヤンバ−2のプラズマの密度が高くなったと思われ
る。それでも主チヤンバ−2のエツチング条件は何も変
えずに、従チャンバー12の電力を制御することにより
、エツチングレートを向上させることができる。
This data shows that when both the main chamber and the slave chamber are used, both the deviation from the etching target value and the etching uniformity are better than when only the main chamber is used. The etching uniformity was lower than that when the power of the slave chamber was increased to 100W.
It is clear that 0W is better, but this is because the structure in this experiment is to introduce the plasma from the slave chamber 12 into the center of the main chamber 2. It seems that too much plasma was introduced, and as a result, the plasma density in main chamber 2 became high. Even so, the etching rate can be improved by controlling the power to the slave chamber 12 without changing the etching conditions of the main chamber 2.

第2表と第3表はガスの選択、流量及び電力(パワー)
を様々に組み合わせた場合のタングステンのエツチング
レートを示す。
Tables 2 and 3 show gas selection, flow rate and power.
The etching rate of tungsten is shown when various combinations of are used.

第2表かられかるように、タングステンのエツチングレ
ートの変化は、エツチングガスが従チャンバー12に導
入された時に太き(なり、従チャンバーのパワーが増大
にされた時に更に増加する。
As can be seen from Table 2, the change in the etching rate of tungsten becomes thicker when the etching gas is introduced into the slave chamber 12, and further increases when the power of the slave chamber is increased.

もちろん従チャンバー12を使用しない場合にエツチン
グガスを主チャンバーに導入するということ以外は、主
チャンバーの条件は比較するために変更しない。
Of course, the conditions of the main chamber remain unchanged for comparison, except that the etching gas is introduced into the main chamber when the slave chamber 12 is not used.

こうして、主チャンバーに加えられるのと同じ電力でエ
ツチングガスを従チャンバー12に導入するだけで、達
成される工・ノチングレートは30%以上も大きくなる
。この結果、プラズマを混合することにより、プラズマ
のエネルギー準位が上がり、ラジカルを効率良べ発生す
ることができるということが示される。エツチング効率
も同様に高めていることも示されている。
Thus, by simply introducing etching gas into the secondary chamber 12 with the same power applied to the main chamber, the etching and notching rate achieved can be increased by more than 30%. The results show that by mixing plasma, the energy level of the plasma increases and radicals can be generated efficiently. It has also been shown that etching efficiency is increased as well.

更に、タングステンをSF、のガスを用いてエツチング
すると、C12やHBr又はCH,等のプロセスガスを
追加することによりエツチングレートが低下するという
問題がある。本発明より前は、このエツチングレートの
低下を防ぐには、パワーを上げることが唯一の方法であ
ると思われて題は従チャンバー12を使用することによ
り、主チャンバーのパワーを上げる必要なくエツチング
レートを増加させることにより解決される。
Furthermore, when tungsten is etched using a gas such as SF, there is a problem in that the etching rate is lowered by adding a process gas such as C12, HBr, or CH. Prior to the present invention, increasing the power seemed to be the only way to prevent this reduction in etching rate. Resolved by increasing the rate.

第3表により、従チャンバー12を使用した結果のエツ
チングレートの更に一層の変化を示す。
Table 3 shows further changes in etching rate as a result of using secondary chamber 12.

この例では、工・ノチングレートは451人7’+in
力)ら873人/winへと約90%増加した。
In this example, the engineering/notching rate is 451 people 7'+in
The number of participants increased by approximately 90% to 873 people/win.

さて、本発明の第二の実施例を第5図を参照して説明す
るが、同図では従チャンバー212は主チヤンバ−20
2の側壁に付いている。主チヤンバ−202と従チャン
バー212の構造は前述の実施例のものと同じであるが
、従チャンバー212の横になった位置とそのガス排出
口210の位置が異なる。従チャンバー212で発生し
たプラズマを主チヤンバ−202のプラズマと混合させ
るためには、主チヤンバ−202で発生したプラズマは
、従チャンバー212から発生したプラズマが主チヤン
バ−202を通って引っ張られる方向上に存在しなけれ
ばならない。従って、ガス排出口220は、図示するよ
うに従チャンバー212で発生したプラズマを主チヤン
バ−202で発生したプラズマと結ぶ仮想線の延長上に
あることが望ましい。
Now, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5, in which the slave chamber 212 is connected to the main chamber 20.
It is attached to the side wall of 2. The structures of the main chamber 202 and the slave chamber 212 are the same as those of the previous embodiments, but the lying position of the slave chamber 212 and the position of its gas outlet 210 are different. In order to mix the plasma generated in the secondary chamber 212 with the plasma in the main chamber 202, the plasma generated in the primary chamber 202 is directed in the direction in which the plasma generated in the secondary chamber 212 is pulled through the main chamber 202. must exist. Therefore, it is desirable that the gas exhaust port 220 be located on an extension of an imaginary line connecting the plasma generated in the secondary chamber 212 and the plasma generated in the main chamber 202 as shown in the figure.

上述の実施例ではプラズマ発生・器を2個連結したが、
いくつもの発生器を連結して1個の発生器から別の発生
器へとプラズマを次々に導入し、各中間のプラズマ発生
器ではプラズマをそれぞれ部分的に調節することができ
るということが当業者にとって明らかであろう。例えば
、第6図にこの様な装置を示すが、同図では縦型の装置
は独立に制御される多数のプラズマ発生器600.60
1・・・・・・610を使用して、各発生器から次位の
発生器に移動されるプラズマを次々に調節する。この実
施例ではウェハ612は最後位のプラズマ発生器610
に含まれている。複数の独立ガス供給部614.615
・・・・・・620をそれぞれ複数のインピーダンス電
力aaest、eez・・・・・・670及びインピー
ダンスマツチングネットワーク631.632・・・・
・・640のそれぞれと同様に提供するので、第一の発
生器600で発生したプラズマ650を移動させて各連
続する発生器601で調節し、最後位の発生器610で
ウェハ612に加えられるまで次々に同様に(650’
−旧・・650”で示すように)行うと、プロセスパラ
メータを完全に様々にすることができる。なお、図中の
680は真空ポンプである。
In the above embodiment, two plasma generators/vessels were connected, but
It will be appreciated by those skilled in the art that a number of generators can be linked together to sequentially introduce plasma from one generator to another, with each intermediate plasma generator having its own partial adjustment of the plasma. It would be obvious for For example, such a device is shown in FIG. 6, where the vertical device has a number of independently controlled plasma generators 600, 60.
1...610 are used to modulate the plasma transferred from each generator to the next one in turn. In this embodiment, the wafer 612 is placed in the last plasma generator 610.
included in. Multiple independent gas supplies 614.615
...620, respectively, a plurality of impedance powers aaest, eez...670 and impedance matching networks 631, 632...
... 640, so that the plasma 650 generated in the first generator 600 is moved and conditioned in each successive generator 601 until it is applied to the wafer 612 by the last generator 610. Similarly (650'
650"), the process parameters can be completely varied. Note that 680 in the figure is a vacuum pump.

以上に本発明をある程度特定化して説明したが、本発明
の開示は単なる例であって、特許請求の範囲にある本発
明の精神と範囲から離れることなく、部品の配列及び組
合わせに様々な変更を行うことが当業者にとって可能で
あるということを理解されたい。例えばこのプラズマ発
生器は、ECRやマイクロ波等のプラズマ発生を使用す
る他の応用に容易に使用してもよい。
Although the present invention has been described above with some specificity, the disclosure of the present invention is merely an example, and various arrangements and combinations of parts may be made without departing from the spirit and scope of the present invention as defined in the claims. It is understood that modifications may occur to those skilled in the art. For example, the plasma generator may be readily used in other applications that use plasma generation, such as ECR or microwave.

更に、本発明は、ガラスやCD(コンパクトディスク)
材料等の薄膜の蒸着やエツチングを行う装置に応用して
も良い。
Furthermore, the present invention can be applied to glass and CDs (compact discs).
It may also be applied to equipment that performs vapor deposition or etching of thin films of materials.

ホ0発明の効果 本発明は、プラズマを別々に発生、制御できる独立した
複数のプラズマ発生器において、1個のプラズマ発生器
でプラズマを発生させて、別のプラズマ発生器で発生し
たプラズマと混合することができる複数のプラズマ発生
器を有しているので、各プラズマ発生器の作動条件は他
のプラズマ発生器の作動条件に影響することなくそれぞ
れ調節することができ、その結果プロセスの自由度が増
大する。エツチング効率も同様に太き(することが可能
である。
Effects of the Invention The present invention has a plurality of independent plasma generators that can generate and control plasma separately, in which plasma is generated by one plasma generator and mixed with plasma generated by another plasma generator. Since the operating conditions of each plasma generator can be adjusted individually without affecting the operating conditions of other plasma generators, the process flexibility is increased. increases. Etching efficiency can be increased as well.

以上の説明に関連して、更に下記の項を開示する。In connection with the above description, the following sections are further disclosed.

(1)、プラズマの発生及び制御をそれぞれにおいてで
きる複数のプラズマ発生器と、前記プラズマ発生器のう
ちの1、プラズマを移動させて別の前記プラズマ発生器
により制御するための手段とを有するプラズマ発生装置
(1) A plasma comprising a plurality of plasma generators each capable of generating and controlling plasma, and means for moving the plasma from one of the plasma generators and controlling it by another of the plasma generators. Generator.

装置。Device.

(2)、第(1)項に記載したプラズマ発生装置であっ
て、更に各前記プラズマ発生器のプラズマの励起電力を
独立に制御する手段を含むプラズマ発生装置。
(2) The plasma generating apparatus according to item (1), further comprising means for independently controlling the plasma excitation power of each of the plasma generators.

(3)、第(2)項に記載したプラズマ発生装置であっ
て、更に前記プラズマ発生器のそれぞれにプロセスガス
を別々に供給する複数のガス供給部を含むプラズマ発生
装置。
(3) The plasma generating apparatus according to item (2), further comprising a plurality of gas supply sections that separately supply process gas to each of the plasma generators.

(4)、第(1)項に記載したプラズマ発生装置におい
て、6前記複数のプラズマ発生器が相互に関して縦に配
列されているプラズマ発生装置。
(4) In the plasma generator described in item (1), the plasma generator includes six plasma generators arranged vertically with respect to each other.

(5)、第(4)項に記載したプラズマ発生装置であっ
て、更に前記プラズマの前記1、ガスを次のブラ、ズマ
発生器に導かれたプロセスガスと混合して、前記法のプ
ラズマ発生器に置かれた半導体ウェハに均一に分布する
手段を含むプラズマ発生装置。
(5) The plasma generating apparatus according to item (4), further comprising mixing the plasma gas with the process gas led to the next plasma generator, and generating the plasma according to the method described above. A plasma generating apparatus including means for uniformly distributing a plasma onto a semiconductor wafer placed in the generator.

(6)、第(1)項に記載したプラズマ発生装置におい
て、前記複数のプラズマ発生器が相互に関して横に配列
されているプラズマ発生装置。
(6) The plasma generator described in item (1), wherein the plurality of plasma generators are arranged horizontally with respect to each other.

(7)、第(1)項に記載したプラズマ発生装置におい
て、前記複数のプラズマ発生器が2個の発生器であるプ
ラズマ発生装置。
(7) In the plasma generator described in item (1), the plurality of plasma generators are two generators.

(8)、プラズマの発生を独立に制御できる複数のプラ
ズマ発生器を有するプラズマ発生装置。
(8) A plasma generation device having a plurality of plasma generators that can independently control plasma generation.

相互接続経路により、チャンバー間にプラズマを4き、
1個のチャンバーで発生したプラズマを別のチャンバー
で発生したプラズマと混合する。
An interconnection path generates a plasma between the chambers,
The plasma generated in one chamber is mixed with the plasma generated in another chamber.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のプラズマ処理装置の概略図、第2図は本
発明の好ましい実施例のエツチング装置の作動原理を示
す概略図、 第3図は本発明の他の好ましい実施例の処理装置の概略
断面図、 第4A図は第3図のプラズマ処理装置の上部電極の上部
の底面図、 第4日図は第3図のプラズマ処理装置の上部電極の底部
の平面図、 第5図は本発明の他の好ましい実施例のプラズマ処理装
置の概略図、 第6図は1個のプラズマ発生器から次のプラズマ発生器
に移動されるプラズマを多数のプラズマ発生器が次々に
制御する、本発明の他の好ましい実施例のプラズマ処理
装置の概略図である。 なお、図面に示す符号において、 2    ・・・・主チヤンバ− 3,6・・・・電極 4.14・・・・マツチングネットワーク5.15・・
・・高周波発振器 8.18・・・・ガス供給部 9   ・・・・ウェハ 10  ・・・・連通部 12  ・・・・従チャンバー 13.16・・・電極 Boo、601・・・・・・610 ・プラズマ発生器 612 ・・・・ウェハ 614.815・・・・−620 ・・・・ガス供給部 である。 代理人  弁理士  逢 坂   宏 第3図 第6図
FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional plasma processing apparatus, FIG. 2 is a schematic diagram showing the operating principle of an etching apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram of a processing apparatus according to another preferred embodiment of the present invention. Schematic sectional view, Figure 4A is a bottom view of the upper part of the upper electrode of the plasma processing apparatus shown in Figure 3, Figure 4 is a plan view of the bottom of the upper electrode of the plasma processing apparatus shown in Figure 3, and Figure 5 is the main part. FIG. 6 is a schematic diagram of a plasma processing apparatus according to another preferred embodiment of the invention, in which a number of plasma generators sequentially control plasma transferred from one plasma generator to the next; FIG. 2 is a schematic diagram of another preferred embodiment of the plasma processing apparatus. In addition, in the symbols shown in the drawings, 2... Main chamber 3, 6... Electrode 4.14... Matching network 5.15...
...High frequency oscillator 8.18...Gas supply section 9...Wafer 10...Communication section 12...Sub chamber 13.16...Electrode Boo, 601... 610 - Plasma generator 612... Wafer 614, 815...-620... Gas supply unit. Agent: Patent Attorney Hiroshi AisakaFigure 3Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、プラズマの発生及び制御をそれぞれにおいてできる
複数のプラズマ発生器と、前記プラズマ発生器のうちの
1個で発生したプラズマを移動させて別の前記プラズマ
発生器により制御するための手段とを有するプラズマ発
生装置。
1. It has a plurality of plasma generators each capable of generating and controlling plasma, and means for moving the plasma generated by one of the plasma generators and controlling it by another of the plasma generators. Plasma generator.
JP63313194A 1988-12-12 1988-12-12 Plasma generator Pending JPH02158128A (en)

Priority Applications (1)

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JP63313194A JPH02158128A (en) 1988-12-12 1988-12-12 Plasma generator

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