JPH0522378B2 - - Google Patents
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- JPH0522378B2 JPH0522378B2 JP57158129A JP15812982A JPH0522378B2 JP H0522378 B2 JPH0522378 B2 JP H0522378B2 JP 57158129 A JP57158129 A JP 57158129A JP 15812982 A JP15812982 A JP 15812982A JP H0522378 B2 JPH0522378 B2 JP H0522378B2
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- plasma
- microwave
- sample
- vacuum chamber
- discharge gas
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Links
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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
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32357—Generation remote from the workpiece, e.g. down-stream
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はプラズマを用いて試料表面の処理を行
なうプラズマプロセス方法および装置の改良に係
り、特にこの種の方法および装置においてエツチ
ング、デポジシヨンを行なうためのプラズマの特
性を広範囲に可変、制御可能とする方策および手
段に関する。
なうプラズマプロセス方法および装置の改良に係
り、特にこの種の方法および装置においてエツチ
ング、デポジシヨンを行なうためのプラズマの特
性を広範囲に可変、制御可能とする方策および手
段に関する。
第１図は、従来のプラズマプロセス装置の一構
成例を示したものであり、これは有磁場マイクロ
波プラズマエツチング装置（K.Suzuki et al.；
JJAP 16（1977）1979）と通称しているものであ
る。同図において、反応室１および放電室２から
なる真空室が排気系１４によつて真空（約
10-6Torr）に排気された後、ニードルバルブ３
を介して放電ガスＧが所定の圧力（10-5〜
10-1Torr）になるように真空室中に導入される。
マイクロ波発振器（通常、マグネトロン）６で発
生したマイクロ波（周波数が１〜10GHz、通常
2.45GHz）は導波管７を伝播して放電室２を形成
する放電管８の内部に導入される。この放電管８
はマイクロ波を通過させるために絶縁物（通常、
石英またはアルミナ）で作られている。１１はマ
イクロ波発振器６を動作させるための電源であ
る。電磁石９と永久磁石１０とにより放電室２と
反応室１の一部とに磁場が形成される。この状態
で放電室２にマイクロ波発振器６によりマイクロ
波電界が供給されると、磁場とマイクロ波電界と
の相剰作用により有磁場マイクロ波放電が発生
し、プラズマが形成される。
成例を示したものであり、これは有磁場マイクロ
波プラズマエツチング装置（K.Suzuki et al.；
JJAP 16（1977）1979）と通称しているものであ
る。同図において、反応室１および放電室２から
なる真空室が排気系１４によつて真空（約
10-6Torr）に排気された後、ニードルバルブ３
を介して放電ガスＧが所定の圧力（10-5〜
10-1Torr）になるように真空室中に導入される。
マイクロ波発振器（通常、マグネトロン）６で発
生したマイクロ波（周波数が１〜10GHz、通常
2.45GHz）は導波管７を伝播して放電室２を形成
する放電管８の内部に導入される。この放電管８
はマイクロ波を通過させるために絶縁物（通常、
石英またはアルミナ）で作られている。１１はマ
イクロ波発振器６を動作させるための電源であ
る。電磁石９と永久磁石１０とにより放電室２と
反応室１の一部とに磁場が形成される。この状態
で放電室２にマイクロ波発振器６によりマイクロ
波電界が供給されると、磁場とマイクロ波電界と
の相剰作用により有磁場マイクロ波放電が発生
し、プラズマが形成される。
プラズマ中で形成された活性なイオン、中性ラ
ジカルが試料台５上に置かれた試料４の表面に到
達してエツチングが行なわれる。例えば、Siウエ
ーハからなる試料４をCF4ガスでエツチングする
場合には、CF4分子がプラズマ中で分解して出来
るF+、CFo +（ｎ＝１〜３）等のイオンや、Ｆ、
CFo（ｎ＝１〜３）等の中性ラジカルがSi試料４
の表面に入射し、反応する。その結果、揮発性の
物質SiF4を形成してSi原子をSi試料４の表面から
奪い去ることによつてエツチングが実行される。
半導体素子の絶縁材料として通常用いられる
SiO2もCF4ガスの放電中で同様にエツチングされ
る。但し、Siのエツチングに寄与する粒子は主に
F+、Ｆであり、SiO2のエツチングに寄与する粒
子は主にCFo +（ｎ＝１〜３）である。
ジカルが試料台５上に置かれた試料４の表面に到
達してエツチングが行なわれる。例えば、Siウエ
ーハからなる試料４をCF4ガスでエツチングする
場合には、CF4分子がプラズマ中で分解して出来
るF+、CFo +（ｎ＝１〜３）等のイオンや、Ｆ、
CFo（ｎ＝１〜３）等の中性ラジカルがSi試料４
の表面に入射し、反応する。その結果、揮発性の
物質SiF4を形成してSi原子をSi試料４の表面から
奪い去ることによつてエツチングが実行される。
半導体素子の絶縁材料として通常用いられる
SiO2もCF4ガスの放電中で同様にエツチングされ
る。但し、Siのエツチングに寄与する粒子は主に
F+、Ｆであり、SiO2のエツチングに寄与する粒
子は主にCFo +（ｎ＝１〜３）である。
また、F+、CFo +（ｎ＝１〜３）等のイオンによ
りエツチングが行なわれる場合は第２図ｂに示し
たようにエツチングは試料４の表面に対して垂直
に進行し、マスク１５の通りのエツチングが行な
われる（非等方エツチング）。一方、Ｆ、CFo（ｎ
＝１〜３）等の中性ラジカルによりエツチングが
行なわれる場合は第２図ａに示したようにエツチ
ングの進行方向は等方向となつてマスク１５の下
部にサイドエツチング現象が発生する（等方エツ
チング）。すなわち、エツチングを行なう粒子が
イオンであるのか、中性ラジカルであるのか、ま
たは両者の割合がどの程度であるのかによつてエ
ツチングの断面形状が異なつてくる。
りエツチングが行なわれる場合は第２図ｂに示し
たようにエツチングは試料４の表面に対して垂直
に進行し、マスク１５の通りのエツチングが行な
われる（非等方エツチング）。一方、Ｆ、CFo（ｎ
＝１〜３）等の中性ラジカルによりエツチングが
行なわれる場合は第２図ａに示したようにエツチ
ングの進行方向は等方向となつてマスク１５の下
部にサイドエツチング現象が発生する（等方エツ
チング）。すなわち、エツチングを行なう粒子が
イオンであるのか、中性ラジカルであるのか、ま
たは両者の割合がどの程度であるのかによつてエ
ツチングの断面形状が異なつてくる。
実際の半導体素子の製造工程においては、
(1) Si、SiO2等の被エツチング材料のエツチン
グ速度比（選択比）の広範囲な制御、および (2) エツチングの断面形状の広範囲な制御が望ま
れる。このような制御を行なうには、プラズマ
中で形成され、試料４の表面に入射するイオン
と中性ラジカルとの比やイオン種、中性ラジカ
ル種を広範囲に制御することが必要となる。そ
の制御には、イオンや中性ラジカルを形成する
プラズマのパラメータ（電子温度やプラズマ密
度）を広範囲に制御することが必要となる。こ
のパラメータの制御のためにはプラズマ発生に
用いる電力、例えば、マイクロ波電力、を広範
囲に制御することが必要となる。
グ速度比（選択比）の広範囲な制御、および (2) エツチングの断面形状の広範囲な制御が望ま
れる。このような制御を行なうには、プラズマ
中で形成され、試料４の表面に入射するイオン
と中性ラジカルとの比やイオン種、中性ラジカ
ル種を広範囲に制御することが必要となる。そ
の制御には、イオンや中性ラジカルを形成する
プラズマのパラメータ（電子温度やプラズマ密
度）を広範囲に制御することが必要となる。こ
のパラメータの制御のためにはプラズマ発生に
用いる電力、例えば、マイクロ波電力、を広範
囲に制御することが必要となる。
しかしながら、試料４の温度を低く（100℃以
下）保つことが実用的に望まれるため、従来の装
置ではプラズマ発生電力を十分に大きくすること
ができないという問題点があつた。
下）保つことが実用的に望まれるため、従来の装
置ではプラズマ発生電力を十分に大きくすること
ができないという問題点があつた。
以上は、プラズマエツチング装置についてのも
のであるが、プラズマポジシヨン装置等の他のプ
ラズマプロセス装置においてもイオンと中性ラジ
カルとの比やイオン種、中性ラジカル種を試料の
温度を低く保つたままで広範囲に制御することが
望まれていることは同様である。
のであるが、プラズマポジシヨン装置等の他のプ
ラズマプロセス装置においてもイオンと中性ラジ
カルとの比やイオン種、中性ラジカル種を試料の
温度を低く保つたままで広範囲に制御することが
望まれていることは同様である。
したがつて、本発明の目的は、試料温度を低く
保つたままでプラズマプロセス用プラズマのパラ
メータを広範囲に可変制御可能にするプラズマプ
ロセス方法および装置を提供することにある。
保つたままでプラズマプロセス用プラズマのパラ
メータを広範囲に可変制御可能にするプラズマプ
ロセス方法および装置を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明によるプ
ラズマプロセス方法にあつては、真空室内に導入
された放電ガス中に磁場を印加すると共にマイク
ロ波エネルギーを供給することによつてマイクロ
波放電プラズマを発生させ、該プラズマ中で生成
されるイオンや中性ラジカルを処理されるべき試
料の表面に入射させることによつて該試料の表面
処理を行なわせる有磁場マイクロ波放電プラズマ
を利用したプラズマプロセス方法において、上記
放電ガス中に供給するマイクロ波エネルギーの大
きさを上記試料の表面処理過程の途中において時
間的に変化させるようにしたことを特徴としてい
る。
ラズマプロセス方法にあつては、真空室内に導入
された放電ガス中に磁場を印加すると共にマイク
ロ波エネルギーを供給することによつてマイクロ
波放電プラズマを発生させ、該プラズマ中で生成
されるイオンや中性ラジカルを処理されるべき試
料の表面に入射させることによつて該試料の表面
処理を行なわせる有磁場マイクロ波放電プラズマ
を利用したプラズマプロセス方法において、上記
放電ガス中に供給するマイクロ波エネルギーの大
きさを上記試料の表面処理過程の途中において時
間的に変化させるようにしたことを特徴としてい
る。
また、本発明によるプラズマプロセス装置にあ
つては、真空室と、該真空室内に放電ガスを導入
する手段と、上記真空室内に導入された放電ガス
中に磁場を印加する手段と、上記真空室内に導入
された放電ガス中にマイクロ波エネルギーを供給
する手段と、上記真空室内に表面処理されるべき
試料を保持する手段とを備え、上記放電ガス中へ
の上記磁場の印加と上記マイクロ波エネルギーの
供給とによつて上記真空室内に発生せしめられる
マイクロ波放電プラズマ中のイオンや中性ラジカ
ルを上記試料の表面に入射させることによつて上
記試料の表面処理を行なわせるように構成されて
なる有磁場マイクロ波放電プラズマを利用したプ
ラズマプロセス装置において、さらに、上記マイ
クロ波エネルギー供給手段により上記放電ガス中
に供給されるマイクロ波エネルギーの大きさを上
記試料の表面処理過程の途中において時間的に変
化させる手段を付設してなることを特徴としてい
る。
つては、真空室と、該真空室内に放電ガスを導入
する手段と、上記真空室内に導入された放電ガス
中に磁場を印加する手段と、上記真空室内に導入
された放電ガス中にマイクロ波エネルギーを供給
する手段と、上記真空室内に表面処理されるべき
試料を保持する手段とを備え、上記放電ガス中へ
の上記磁場の印加と上記マイクロ波エネルギーの
供給とによつて上記真空室内に発生せしめられる
マイクロ波放電プラズマ中のイオンや中性ラジカ
ルを上記試料の表面に入射させることによつて上
記試料の表面処理を行なわせるように構成されて
なる有磁場マイクロ波放電プラズマを利用したプ
ラズマプロセス装置において、さらに、上記マイ
クロ波エネルギー供給手段により上記放電ガス中
に供給されるマイクロ波エネルギーの大きさを上
記試料の表面処理過程の途中において時間的に変
化させる手段を付設してなることを特徴としてい
る。
かかる本発明の特徴的な構成によつて高密度、
高電子温度のプラズマ（強プラズマ状態）と低密
度、低電子温度のプラズマ（弱プラズマ状態また
はプラズマ消滅状態）とを周期的に発生できるよ
うになるため試料の温度を低く保つたままで高密
度、高電子温度のプラズマを容易に得ることが可
能となる。その上、プラズマ発生状態とプラズマ
消滅状態とでは発生するイオン、中性ラジカルの
量及びその種類を異ならせることができるためエ
ネルギー変調時のデユテイを変えることによつて
試料の表面処理に寄与するイオンと中性ラジカル
との比や、イオン種、中性ラジカル種を広範囲に
制御可能となる。
高電子温度のプラズマ（強プラズマ状態）と低密
度、低電子温度のプラズマ（弱プラズマ状態また
はプラズマ消滅状態）とを周期的に発生できるよ
うになるため試料の温度を低く保つたままで高密
度、高電子温度のプラズマを容易に得ることが可
能となる。その上、プラズマ発生状態とプラズマ
消滅状態とでは発生するイオン、中性ラジカルの
量及びその種類を異ならせることができるためエ
ネルギー変調時のデユテイを変えることによつて
試料の表面処理に寄与するイオンと中性ラジカル
との比や、イオン種、中性ラジカル種を広範囲に
制御可能となる。
その結果、高性能で、かつ、応用範囲の広いプ
ラズマプロセス方法および装置が提供できるよう
になつた。
ラズマプロセス方法および装置が提供できるよう
になつた。
以下、本発明を図を用いて詳細に説明する。
第３図は本発明によるマイクロ波プラズマプロ
セス装置の基本構成を示したものである。同図に
おいて、反応室１及び放電室２からなる真空室が
排気系１４によつて約10-6Torrに排気された後、
ニードルバルブ３を介して放電ガスＧが所定の圧
力（10-5〜10-1Torr）になるように真空室中に
導入される。マグネトロンのようなマイクロ波発
振器６で発生した周波数が2.45GHzのマイクロ波
は導波管７を伝播して放電室２を形成する放電管
８の内部に導入される。この放電管８はマイクロ
波を通過させるため石英又はアルミナのような絶
縁物からつくられている。マイクロ波発振器６と
マイクロ波発振器６を駆動するための電源１１と
の間には電力変調器１２が接続されている。電磁
石９と永久磁石１０とにより放電室２と反応室１
の一部領域とに磁場が形成される。この状態で放
電室２にマイクロ波発振器６によりマイクロ波電
界が供給されると、磁場とマイクロ波電界との相
剰作用により有磁場マイクロ波放電が発生し、プ
ラズマが形成される。このプラズマ中で形成され
た活性なイオンおよび中性ラジカルが試料台５上
に置かれた試料４の表面に到達してエツチングが
行なわれる。
セス装置の基本構成を示したものである。同図に
おいて、反応室１及び放電室２からなる真空室が
排気系１４によつて約10-6Torrに排気された後、
ニードルバルブ３を介して放電ガスＧが所定の圧
力（10-5〜10-1Torr）になるように真空室中に
導入される。マグネトロンのようなマイクロ波発
振器６で発生した周波数が2.45GHzのマイクロ波
は導波管７を伝播して放電室２を形成する放電管
８の内部に導入される。この放電管８はマイクロ
波を通過させるため石英又はアルミナのような絶
縁物からつくられている。マイクロ波発振器６と
マイクロ波発振器６を駆動するための電源１１と
の間には電力変調器１２が接続されている。電磁
石９と永久磁石１０とにより放電室２と反応室１
の一部領域とに磁場が形成される。この状態で放
電室２にマイクロ波発振器６によりマイクロ波電
界が供給されると、磁場とマイクロ波電界との相
剰作用により有磁場マイクロ波放電が発生し、プ
ラズマが形成される。このプラズマ中で形成され
た活性なイオンおよび中性ラジカルが試料台５上
に置かれた試料４の表面に到達してエツチングが
行なわれる。
さて、本実施例と第１図の従来例との異なる点
は、マイクロ波発振器６とマイクロ波発振器６の
駆動用電源１１との間に電力変調器１２を挿入し
た点である。電力変調器１２は、たとえばマイク
ロ波発振器６のエミツシヨン電流を３極真空管で
制御することによつて容易に実現できる。これに
より、マイクロ波出力を変調またはチヨツプする
ことが可能になる。この結果、放電室２には高密
度、高電子温度のプラズマと低密度、低電子温度
のプラズマとが周期的に発生する。表現を変える
と、強プラズマ状態と弱プラズマ状態（またはプ
ラズマ消滅状態）とが周期的に放電室２に現われ
ることになる。放電室２に供給するマイクロ波電
力の平均値、つまり、デユテイを一定にしておけ
ば、試料４の温度を上げることなく従来装置では
得られなかつた高密度、高電子温度プラズマを周
期的に得ることができる。高密度、高電子温度プ
ラズマ（強プラズマ状態）では試料４の表面に入
射するイオン量を中性ラジカル量に比べ極めて大
きくすることができる。一方、低密度、低電子温
度プラズマ（弱プラズマ状態）またはプラズマ消
滅状態では試料４の表面に入射する粒子で表面処
理に寄与するのは中性ラジカルが主になる。ま
た、高密度、高電子温度プラズマ中と低密度、低
電子温度プラズマ中とでは発生するイオン種、中
性ラジカル種は異なることになる。
は、マイクロ波発振器６とマイクロ波発振器６の
駆動用電源１１との間に電力変調器１２を挿入し
た点である。電力変調器１２は、たとえばマイク
ロ波発振器６のエミツシヨン電流を３極真空管で
制御することによつて容易に実現できる。これに
より、マイクロ波出力を変調またはチヨツプする
ことが可能になる。この結果、放電室２には高密
度、高電子温度のプラズマと低密度、低電子温度
のプラズマとが周期的に発生する。表現を変える
と、強プラズマ状態と弱プラズマ状態（またはプ
ラズマ消滅状態）とが周期的に放電室２に現われ
ることになる。放電室２に供給するマイクロ波電
力の平均値、つまり、デユテイを一定にしておけ
ば、試料４の温度を上げることなく従来装置では
得られなかつた高密度、高電子温度プラズマを周
期的に得ることができる。高密度、高電子温度プ
ラズマ（強プラズマ状態）では試料４の表面に入
射するイオン量を中性ラジカル量に比べ極めて大
きくすることができる。一方、低密度、低電子温
度プラズマ（弱プラズマ状態）またはプラズマ消
滅状態では試料４の表面に入射する粒子で表面処
理に寄与するのは中性ラジカルが主になる。ま
た、高密度、高電子温度プラズマ中と低密度、低
電子温度プラズマ中とでは発生するイオン種、中
性ラジカル種は異なることになる。
したがつて、電力変調のデユテイや高出力時と
に低出力時の出力比を変えることにより表面処理
に寄与するイオンと中性ラジカルとの比や、イオ
ン種、中性ラジカル種を広範囲に制御することが
可能となる。
に低出力時の出力比を変えることにより表面処理
に寄与するイオンと中性ラジカルとの比や、イオ
ン種、中性ラジカル種を広範囲に制御することが
可能となる。
第４図は電力変調器１２によつてマイクロ波発
振器６への電力を変調した時に、放電室２に供給
されるマイクロ波電力の時間的変化を示したもの
である。マイクロ波電力が最大（Pnax）時と最低
（Pnio）時との時間間隔をτ1，τ2としてある。τ0＝
τ1＋τ2は変調の周期である。Pnaxと比τ1／τ0は試
料４の温度を低く保つ条件から相互に関係を保
ち、 Pnax・τ1／τ0＜400Watt が望ましい。そして、τ1は、プラズマ中のイオン
滞在時間（10-5sec）より十分長く、中性ラジ
カルの反応室１内での滞在時間（10-1sec）よ
り十分短いことが望ましい。即ち、 10-5sec＜τ1＜10-1sec が望ましい。
振器６への電力を変調した時に、放電室２に供給
されるマイクロ波電力の時間的変化を示したもの
である。マイクロ波電力が最大（Pnax）時と最低
（Pnio）時との時間間隔をτ1，τ2としてある。τ0＝
τ1＋τ2は変調の周期である。Pnaxと比τ1／τ0は試
料４の温度を低く保つ条件から相互に関係を保
ち、 Pnax・τ1／τ0＜400Watt が望ましい。そして、τ1は、プラズマ中のイオン
滞在時間（10-5sec）より十分長く、中性ラジ
カルの反応室１内での滞在時間（10-1sec）よ
り十分短いことが望ましい。即ち、 10-5sec＜τ1＜10-1sec が望ましい。
なお、τ2は試料を加熱昇温させる効果がほとん
どなく軸射冷却時間に相当するので、他の試料水
冷手段を用いなくても低温に保てる。
どなく軸射冷却時間に相当するので、他の試料水
冷手段を用いなくても低温に保てる。
τ1とτ2の比率によつては水冷手段を必要とする
場合もある。
場合もある。
第５図は、放電室２へ供給するマイクロ波電力
を変調するための別の手段を示したものである。
つまり、マイクロ波を伝播する導波管７の途中に
電気的導体物質でできたシヤツター１３が設けら
れている。シヤツター１３を矢印で示した如く機
械的に開閉することにより導波管７を通過するマ
イクロ波電力を変調することができる。もちろん
反射波によるマグネトロン６の保護はアイソレー
ターなどを用いて行うのが望ましい。
を変調するための別の手段を示したものである。
つまり、マイクロ波を伝播する導波管７の途中に
電気的導体物質でできたシヤツター１３が設けら
れている。シヤツター１３を矢印で示した如く機
械的に開閉することにより導波管７を通過するマ
イクロ波電力を変調することができる。もちろん
反射波によるマグネトロン６の保護はアイソレー
ターなどを用いて行うのが望ましい。
以上は有磁場マイクロ波放電プラズマを利用し
てエツチングを行なわせる場合について説明して
きたが、本発明は放電ガスの種類を変えることに
よりデポジシヨン作用を行なわせる場合にも適用
し得るものであることは云うまでもない。
てエツチングを行なわせる場合について説明して
きたが、本発明は放電ガスの種類を変えることに
よりデポジシヨン作用を行なわせる場合にも適用
し得るものであることは云うまでもない。
以上述べた如く、本発明によつて高密度、高電
子温度のプラズマ（強プラズマ状態）と低密度、
低電子温度（弱プラズマ状態）またはプラズマ消
滅状態とを周期的に発生できるようになるためデ
ユテイの上限値を抑えておけば試料の温度を低く
保つたままで高密度、高電子温度のプラズマを容
易に得ることができる。そのため、プラズマのパ
ラメータを広範囲に可変、制御することが可能と
なる。その上、強プラズマ状態と弱プラズマ状態
とでは発生するイオン、中性ラジカルの量および
これらの種類を異ならせることができるためエネ
ルギー変調時のデユテイを変えることによつて試
料の表面処理に寄与するイオンと中性ラジカルと
の比や、イオン種、中性ラジカル種を広範囲に制
御可能となる。また、以上ではプラズマ状態を周
期的に変化させる場合について説明したが、必ら
ずしも周期的変化である必要はなく、プラズマ状
態を時間的に変化させれば同様の効果を期待でき
るものであることは当然である。
子温度のプラズマ（強プラズマ状態）と低密度、
低電子温度（弱プラズマ状態）またはプラズマ消
滅状態とを周期的に発生できるようになるためデ
ユテイの上限値を抑えておけば試料の温度を低く
保つたままで高密度、高電子温度のプラズマを容
易に得ることができる。そのため、プラズマのパ
ラメータを広範囲に可変、制御することが可能と
なる。その上、強プラズマ状態と弱プラズマ状態
とでは発生するイオン、中性ラジカルの量および
これらの種類を異ならせることができるためエネ
ルギー変調時のデユテイを変えることによつて試
料の表面処理に寄与するイオンと中性ラジカルと
の比や、イオン種、中性ラジカル種を広範囲に制
御可能となる。また、以上ではプラズマ状態を周
期的に変化させる場合について説明したが、必ら
ずしも周期的変化である必要はなく、プラズマ状
態を時間的に変化させれば同様の効果を期待でき
るものであることは当然である。
その結果、本発明によつて高性能で、かつ応用
範囲の広いプラズマプロセス方法および装置が提
供できるようになつた。
範囲の広いプラズマプロセス方法および装置が提
供できるようになつた。
第１図は従来のプラズマプロセス装置の基本構
成図、第２図はエツチング断面形状の説明図、第
３図は本発明によるプロズマプラセス装置の基本
構成図、第４図はマイクロ波電力の変調例を示す
図、第５図は本発明の別の実施例の部分構成図で
ある。 １……反応室、２……放電室、３……ニードル
バルブ、４……試料、５……試料台、６……マイ
クロ波発振器、７……導波管、８……放電管、９
……電磁石、１０……永久磁石、１１……マイク
ロ波発振器用駆動電源、１２……変調器、１３…
…シヤツター、１４……排気系、１５……マス
ク。
成図、第２図はエツチング断面形状の説明図、第
３図は本発明によるプロズマプラセス装置の基本
構成図、第４図はマイクロ波電力の変調例を示す
図、第５図は本発明の別の実施例の部分構成図で
ある。 １……反応室、２……放電室、３……ニードル
バルブ、４……試料、５……試料台、６……マイ
クロ波発振器、７……導波管、８……放電管、９
……電磁石、１０……永久磁石、１１……マイク
ロ波発振器用駆動電源、１２……変調器、１３…
…シヤツター、１４……排気系、１５……マス
ク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 真空室内に導入された放電ガス中に磁場を印
加すると共にマイクロ波エネルギーを供給するこ
とによつてマイクロ波放電プラズマを発生させ、
該プラズマ中で生成されるイオンや中性ラジカル
を処理されるべき試料の表面に入射させることに
よつて該試料の表面処理を行なわせる有磁場マイ
クロ波放電プラズマを利用したプラズマプロセス
方法において、上記放電ガス中に供給するマイク
ロ波エネルギーの大きさを上記試料の表面処理過
程の途中において時間的に変化させることを特徴
とするプラズマプロセス方法。 ２ 上記放電ガス中に供給するマイクロ波エネル
ギーの大きさの変化は、上記試料表面に入射する
イオンと中性ラジカルとの量的比率を変化させ得
るような変化であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載のプラズマプロセス方法。 ３ 上記放電ガス中に供給するマイクロ波エネル
ギーの大きさの変化は、発生するマイクロ波放電
プラズマを比較的高密度で高電子温度の強プラズ
マ状態と比較的低密度で低電子温度の弱プラズマ
状態あるいはプラズマ消滅状態との間で変化させ
得るような変化であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のプラズマプロセス方法。 ４ 真空室と、該真空室内に放電ガスを導入する
手段と、上記真空室内に導入された放電ガス中に
磁場を印加する手段と、上記真空室内に導入され
た放電ガス中にマイクロ波エネルギーを供給する
手段と、上記真空室内に表面処理されるべき試料
を保持する手段とを備え、上記放電ガス中への上
記磁場の印加と上記マイクロ波エネルギーの供給
とによつて上記真空室内に発生せしめられるマイ
クロ波放電プラズマ中のイオンや中性ラジカルを
上記試料の表面に入射させることによつて上記試
料の表面処理を行なわせるように構成されてなる
有磁場マイクロ波放電プラズマを利用したプラズ
マプロセス装置において、上記マイクロ波エネル
ギー供給手段により上記放電ガス中に供給される
マイクロ波エネルギーの大きさを上記試料の表面
処理過程の途中において時間的に変化させる手段
がさらに付設されて成ることを特徴とするプラズ
マプロセス装置。 ５ 上記マイクロ波エネルギー供給手段が、マイ
クロ波発振器と、該マイクロ波発振器を駆動する
電源と、上記マイクロ波発振器からのマイクロ波
を上記真空室内に導く導波管とから成り、かつ、
上記磁場印加手段が上記真空室の外周に設けられ
た電磁石から成ることを特徴とする特許請求の範
囲第４項に記載のプラズマプロセス装置。 ６ 上記供給マイクロ波エネルギーの大きさを時
間的に変化させる手段が、上記電源と上記マイク
ロ波発振器との間に設けられたマイクロ波発振器
への入力を変化させるための電力変調器から成る
ことを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の
プラズマプロセス装置。 ７ 上記供給マイクロ波エネルギーの大きさを時
間的に変化させる手段が、上記導波管の途中に設
けられた上記真空室内へのマイクロ波の供給量を
調節するための開閉可能なシヤツタから成ること
を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載のプラ
ズマプロセス装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15812982A JPS5947733A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | プラズマプロセス方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15812982A JPS5947733A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | プラズマプロセス方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5947733A JPS5947733A (ja) | 1984-03-17 |
| JPH0522378B2 true JPH0522378B2 (ja) | 1993-03-29 |
Family
ID=15664916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15812982A Granted JPS5947733A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | プラズマプロセス方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5947733A (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61131451A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-19 | Canon Inc | ドライエツチング装置 |
| JPH06101443B2 (ja) * | 1987-09-16 | 1994-12-12 | 住友金属工業株式会社 | プラズマ装置 |
| JPH0670995B2 (ja) * | 1987-02-25 | 1994-09-07 | 日新電機株式会社 | プラズマ処理方法 |
| JPH01214122A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-28 | Tel Sagami Ltd | プラズマ処理方法 |
| JPH0793292B2 (ja) * | 1988-03-07 | 1995-10-09 | 株式会社日立製作所 | マイクロ波プラズマ処理方法及び装置 |
| JP2820070B2 (ja) * | 1995-08-11 | 1998-11-05 | 日本電気株式会社 | プラズマ化学気相成長法とその装置 |
| US6942813B2 (en) | 2003-03-05 | 2005-09-13 | Applied Materials, Inc. | Method of etching magnetic and ferroelectric materials using a pulsed bias source |
| US7521000B2 (en) | 2003-08-28 | 2009-04-21 | Applied Materials, Inc. | Process for etching photomasks |
| US7879510B2 (en) | 2005-01-08 | 2011-02-01 | Applied Materials, Inc. | Method for quartz photomask plasma etching |
| US7790334B2 (en) | 2005-01-27 | 2010-09-07 | Applied Materials, Inc. | Method for photomask plasma etching using a protected mask |
| US7829243B2 (en) | 2005-01-27 | 2010-11-09 | Applied Materials, Inc. | Method for plasma etching a chromium layer suitable for photomask fabrication |
| US7786019B2 (en) | 2006-12-18 | 2010-08-31 | Applied Materials, Inc. | Multi-step photomask etching with chlorine for uniformity control |
| JP5514413B2 (ja) * | 2007-08-17 | 2014-06-04 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマエッチング方法 |
| JP6180799B2 (ja) | 2013-06-06 | 2017-08-16 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置 |
| KR20220027803A (ko) | 2020-08-27 | 2022-03-08 | 주식회사 히타치하이테크 | 플라스마 처리 장치 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4983764A (ja) * | 1972-12-15 | 1974-08-12 | ||
| JPS50128238A (ja) * | 1974-03-18 | 1975-10-09 | ||
| JPS52141443A (en) * | 1976-05-21 | 1977-11-25 | Nippon Electric Co | Method of etching films |
| JPS56155535A (en) * | 1980-05-02 | 1981-12-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Film forming device utilizing plasma |
| JPS5732637A (en) * | 1980-08-06 | 1982-02-22 | Mitsubishi Electric Corp | Dry etching apparatus |
-
1982
- 1982-09-13 JP JP15812982A patent/JPS5947733A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4983764A (ja) * | 1972-12-15 | 1974-08-12 | ||
| JPS50128238A (ja) * | 1974-03-18 | 1975-10-09 | ||
| JPS52141443A (en) * | 1976-05-21 | 1977-11-25 | Nippon Electric Co | Method of etching films |
| JPS56155535A (en) * | 1980-05-02 | 1981-12-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Film forming device utilizing plasma |
| JPS5732637A (en) * | 1980-08-06 | 1982-02-22 | Mitsubishi Electric Corp | Dry etching apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5947733A (ja) | 1984-03-17 |
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