JPH06124902A - パーティクルモニタ付きプラズマ処理装置 - Google Patents
パーティクルモニタ付きプラズマ処理装置Info
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- JPH06124902A JPH06124902A JP27271692A JP27271692A JPH06124902A JP H06124902 A JPH06124902 A JP H06124902A JP 27271692 A JP27271692 A JP 27271692A JP 27271692 A JP27271692 A JP 27271692A JP H06124902 A JPH06124902 A JP H06124902A
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- plasma processing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマ中のパーティクル発生を抑制するよ
うに、若しくは一旦発生したパーティクルをできるだけ
室外へ排出できるように、又はこれら双方を行い得るよ
うに排気手段、プロセスガス導入手段及び高周波電圧印
加手段のうち少なくとも一つを制御するために、プラズ
マ中のパーティクルの状態を観測できるパーティクルモ
ニタ付きのプラズマ処理装置を提供する。 【構成】 プラズマ処理室１内に設置した高周波電極２
とこれに対向する接地電位の電極３のうち一方に被処理
基体９０を設置し、室１内を排気ポンプ５２により所定
処理真空度に維持しつつ両電極２、３間にプロセスガス
を導入するとともに高周波電極２に高周波電圧を印加し
て該ガスをプラズマ化し、該プラズマに基体９０を曝す
ことで該基体に目的とするプラズマ処理を施すプラズマ
処理装置であって、プラズマ処理室１内のプラズマ生成
領域を観測するＣＣＤカメラ６を備えたことを特徴とす
るパーティクルモニタ付きプラズマ処理装置。
うに、若しくは一旦発生したパーティクルをできるだけ
室外へ排出できるように、又はこれら双方を行い得るよ
うに排気手段、プロセスガス導入手段及び高周波電圧印
加手段のうち少なくとも一つを制御するために、プラズ
マ中のパーティクルの状態を観測できるパーティクルモ
ニタ付きのプラズマ処理装置を提供する。 【構成】 プラズマ処理室１内に設置した高周波電極２
とこれに対向する接地電位の電極３のうち一方に被処理
基体９０を設置し、室１内を排気ポンプ５２により所定
処理真空度に維持しつつ両電極２、３間にプロセスガス
を導入するとともに高周波電極２に高周波電圧を印加し
て該ガスをプラズマ化し、該プラズマに基体９０を曝す
ことで該基体に目的とするプラズマ処理を施すプラズマ
処理装置であって、プラズマ処理室１内のプラズマ生成
領域を観測するＣＣＤカメラ６を備えたことを特徴とす
るパーティクルモニタ付きプラズマ処理装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理室内に設
置した高周波電極とこれに対向する接地電位の電極のう
ち一方に被処理基体を設置し、前記プラズマ処理室内を
排気手段により所定処理真空度に維持しつつ前記両電極
間にプロセスガス導入手段にてプロセスガスを導入する
とともに前記高周波電極に高周波電圧印加手段にて高周
波電圧を印加して該ガスをプラズマ化し、該プラズマに
前記基体を曝すことで該基体に目的とするプラズマ処理
を施すプラズマ処理装置に関する。
置した高周波電極とこれに対向する接地電位の電極のう
ち一方に被処理基体を設置し、前記プラズマ処理室内を
排気手段により所定処理真空度に維持しつつ前記両電極
間にプロセスガス導入手段にてプロセスガスを導入する
とともに前記高周波電極に高周波電圧印加手段にて高周
波電圧を印加して該ガスをプラズマ化し、該プラズマに
前記基体を曝すことで該基体に目的とするプラズマ処理
を施すプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のプラズマ処理装置は、各種半導
体デバイスの製造における半導体膜、絶縁膜等の形成や
該膜から所定パターンを得るためのドライエッチング、
さらに、基体上への超伝導膜の形成、機械部品等への耐
食性、耐摩耗性膜の形成等に広く利用されている。
体デバイスの製造における半導体膜、絶縁膜等の形成や
該膜から所定パターンを得るためのドライエッチング、
さらに、基体上への超伝導膜の形成、機械部品等への耐
食性、耐摩耗性膜の形成等に広く利用されている。
【０００３】成膜装置としてのプラズマ処理装置の従来
例を図２を参照して説明する。この成膜装置は、プラズ
マ処理室１内に高周波電極２と、これに対向する接地さ
れた電極３とを設けた平行平板型プラズマＣＶＤ装置で
ある。電極２にはマッチングボックス２１を介して高周
波電源（ＲＦ電源）２２が接続されている。電極３の背
後には電極３に支持される被成膜基体の成膜温度を制御
するヒータ３１が設けられている。
例を図２を参照して説明する。この成膜装置は、プラズ
マ処理室１内に高周波電極２と、これに対向する接地さ
れた電極３とを設けた平行平板型プラズマＣＶＤ装置で
ある。電極２にはマッチングボックス２１を介して高周
波電源（ＲＦ電源）２２が接続されている。電極３の背
後には電極３に支持される被成膜基体の成膜温度を制御
するヒータ３１が設けられている。
【０００４】高周波電極２にはプロセスガスの導入管４
１が一体的に形成されており、これにはマスフローコン
トローラ４２１、４２２・・・及び電磁開閉弁４３１、
４３２・・・を介してプロセスガス源４４１、４４２・
・・が接続されている。これらコントローラ、弁及びガ
ス源は使用ガス種に応じ準備され、導入管４１に接続さ
れる。また、プラズマ処理室１には電磁開閉弁５１を介
して排気ポンプ５２が接続されている。
１が一体的に形成されており、これにはマスフローコン
トローラ４２１、４２２・・・及び電磁開閉弁４３１、
４３２・・・を介してプロセスガス源４４１、４４２・
・・が接続されている。これらコントローラ、弁及びガ
ス源は使用ガス種に応じ準備され、導入管４１に接続さ
れる。また、プラズマ処理室１には電磁開閉弁５１を介
して排気ポンプ５２が接続されている。
【０００５】この従来装置により例えばシリコン（Ｓ
ｉ）ウェハ上にアモルファスシリコン膜や窒化シリコン
（ＳｉＮｘ）膜を形成するには次のように行う。すなわ
ち、先ず、基体ホルダ３にＳｉウェハ９を取り付ける。
次いで、プラズマ処理室１内を弁５１を開き、ポンプ５
２を運転して所定の成膜真空度に維持しつつ該成膜室１
内にプロセスガスを導入し、電源２２をオンして電極２
に高周波電圧を印加する。
ｉ）ウェハ上にアモルファスシリコン膜や窒化シリコン
（ＳｉＮｘ）膜を形成するには次のように行う。すなわ
ち、先ず、基体ホルダ３にＳｉウェハ９を取り付ける。
次いで、プラズマ処理室１内を弁５１を開き、ポンプ５
２を運転して所定の成膜真空度に維持しつつ該成膜室１
内にプロセスガスを導入し、電源２２をオンして電極２
に高周波電圧を印加する。
【０００６】プロセスガスはアモルファスシリコン膜の
成膜では、例えばガス源４４１をＳｉ無機化合物（シラ
ンＳｉＨ4 、ジシランＳｉ2 Ｈ6 等）のガス源として用
い、ガス源４４２を水素ガス源として用いる。ＳｉＮｘ
膜の成膜では、例えばガス源４４１をＳｉ無機化合物の
ガス源として用い、ガス源４４２をアンモニア（Ｎ
Ｈ 3 ）ガス源として用いる等する。そして弁４３１、４
３２等を開き、マスフローコントローラ４２１、４２２
等にて各ガスの流量を所定のものに制御しつつ導入す
る。
成膜では、例えばガス源４４１をＳｉ無機化合物（シラ
ンＳｉＨ4 、ジシランＳｉ2 Ｈ6 等）のガス源として用
い、ガス源４４２を水素ガス源として用いる。ＳｉＮｘ
膜の成膜では、例えばガス源４４１をＳｉ無機化合物の
ガス源として用い、ガス源４４２をアンモニア（Ｎ
Ｈ 3 ）ガス源として用いる等する。そして弁４３１、４
３２等を開き、マスフローコントローラ４２１、４２２
等にて各ガスの流量を所定のものに制御しつつ導入す
る。
【０００７】また、Ｓｉウェハ９を必要に応じ、ヒータ
３１にて所定温度に加熱する。かくして、導入したガス
をプラズマ化して分解し、このプラズマにウェハ９を曝
してその表面にアモルファスシリコン膜やＳｉＮｘ膜を
形成する。エッチング装置としてのプラズマ処理装置の
従来例としては、前記図２の従来プラズマＣＶＤ装置に
おいて、プロセスガス源に、被エッチング基体上の膜の
材質に応じ、例えば、アモルファスシリコンやＳｉＯ2
のエッチングについては四フッ化炭素（ＣＦ4 ）と酸素
ガス（Ｏ2 ）、ＳｉＮｘやタングステン（Ｗ）のエッチ
ングについては六フッ化イオウ（ＳＦ6 ）や三フッ化窒
素（ＮＦ3 ）等を用いるプラズマモードのドライエッチ
ング装置が知られている。
３１にて所定温度に加熱する。かくして、導入したガス
をプラズマ化して分解し、このプラズマにウェハ９を曝
してその表面にアモルファスシリコン膜やＳｉＮｘ膜を
形成する。エッチング装置としてのプラズマ処理装置の
従来例としては、前記図２の従来プラズマＣＶＤ装置に
おいて、プロセスガス源に、被エッチング基体上の膜の
材質に応じ、例えば、アモルファスシリコンやＳｉＯ2
のエッチングについては四フッ化炭素（ＣＦ4 ）と酸素
ガス（Ｏ2 ）、ＳｉＮｘやタングステン（Ｗ）のエッチ
ングについては六フッ化イオウ（ＳＦ6 ）や三フッ化窒
素（ＮＦ3 ）等を用いるプラズマモードのドライエッチ
ング装置が知られている。
【０００８】また、被エッチング基体を高周波電極２上
に設置してエッチングを行う反応性イオンエッチング
（ＲＩＥモードエッチング）装置も広く知られている。
なお、エッチング装置では、ヒータ３１の代わりに水冷
等による冷却手段が基体設置電極に付設されることがあ
る。
に設置してエッチングを行う反応性イオンエッチング
（ＲＩＥモードエッチング）装置も広く知られている。
なお、エッチング装置では、ヒータ３１の代わりに水冷
等による冷却手段が基体設置電極に付設されることがあ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プラズマ処理装置では、プラズマ中で発生したパーティ
クルが、形成された膜や形成されたパターンに付着した
り、混入したりして該膜やパターンに欠陥を生じさせる
という問題がある。本発明者は、この欠陥発生の原因の
一つは、成膜又はエッチング終了後、ＲＦ電源の停止時
に、プラズマ生成中、換言すれば成膜又はエッチング中
にプラズマ処理室内に発生し、気相中のシース部に捕獲
されていたパーティクルが基体上に降り注ぐことによる
と考え、次の実験を行った。その結果、ＲＦ電源停止時
にシース部に捕獲されていたパーティクルが基体上に降
り注ぐことを確認した。
プラズマ処理装置では、プラズマ中で発生したパーティ
クルが、形成された膜や形成されたパターンに付着した
り、混入したりして該膜やパターンに欠陥を生じさせる
という問題がある。本発明者は、この欠陥発生の原因の
一つは、成膜又はエッチング終了後、ＲＦ電源の停止時
に、プラズマ生成中、換言すれば成膜又はエッチング中
にプラズマ処理室内に発生し、気相中のシース部に捕獲
されていたパーティクルが基体上に降り注ぐことによる
と考え、次の実験を行った。その結果、ＲＦ電源停止時
にシース部に捕獲されていたパーティクルが基体上に降
り注ぐことを確認した。
【００１０】すなわち、図２の従来成膜装置において、
電源２とウェハ９との間にレーザビームを照射しつつ該
レーザビーム照射プラズマ領域をＣＣＤカメラで観測す
ることで、プラズマ消滅後、換言すればＲＦ電源のオフ
後、数秒を経てパーティクルがウェハ９に衝突すること
を確認した。この実験における成膜条件等は次のとおり
であった。
電源２とウェハ９との間にレーザビームを照射しつつ該
レーザビーム照射プラズマ領域をＣＣＤカメラで観測す
ることで、プラズマ消滅後、換言すればＲＦ電源のオフ
後、数秒を経てパーティクルがウェハ９に衝突すること
を確認した。この実験における成膜条件等は次のとおり
であった。
【００１１】 ＲＦ電源 １３．５６ＭＨｚ、５００Ｗ プロセスガス ＳｉＨ4 ：２８ｓｃｃｍ、ＮＨ3 ：
２００ｓｃｃｍ 室内ガス圧 １．０Ｔｏｒｒ ウェハ温度 室温 入射レーザ ０．５Ｗ 形成膜 ＳｉＮｘ そこで本発明は、プラズマ処理室内に設置した高周波電
極とこれに対向する接地電位の電極のうち一方に被処理
基体を設置し、前記プラズマ処理室内を排気手段により
所定処理真空度に維持しつつ前記両電極間にプロセスガ
ス導入手段にてプロセスガスを導入するとともに前記高
周波電極に高周波電圧印加手段にて高周波電圧を印加し
て該ガスをプラズマ化し、該プラズマに前記基体を曝す
ことで該基体に目的とするプラズマ処理を施すプラズマ
処理装置であって、プラズマ中のパーティクル発生を抑
制するように、若しくは一旦発生したパーティクルをで
きるだけ室外へ排出できるように、又はこれら双方を行
い得るように前記排気手段、プロセスガス導入手段及び
高周波電圧印加手段のうち少なくとも一つを制御するた
めに、プラズマ中のパーティクルの状態を観測できるパ
ーティクルモニタ付きのプラズマ処理装置を提供するこ
とを第１の課題とする。
２００ｓｃｃｍ 室内ガス圧 １．０Ｔｏｒｒ ウェハ温度 室温 入射レーザ ０．５Ｗ 形成膜 ＳｉＮｘ そこで本発明は、プラズマ処理室内に設置した高周波電
極とこれに対向する接地電位の電極のうち一方に被処理
基体を設置し、前記プラズマ処理室内を排気手段により
所定処理真空度に維持しつつ前記両電極間にプロセスガ
ス導入手段にてプロセスガスを導入するとともに前記高
周波電極に高周波電圧印加手段にて高周波電圧を印加し
て該ガスをプラズマ化し、該プラズマに前記基体を曝す
ことで該基体に目的とするプラズマ処理を施すプラズマ
処理装置であって、プラズマ中のパーティクル発生を抑
制するように、若しくは一旦発生したパーティクルをで
きるだけ室外へ排出できるように、又はこれら双方を行
い得るように前記排気手段、プロセスガス導入手段及び
高周波電圧印加手段のうち少なくとも一つを制御するた
めに、プラズマ中のパーティクルの状態を観測できるパ
ーティクルモニタ付きのプラズマ処理装置を提供するこ
とを第１の課題とする。
【００１２】また、本発明は、前記プラズマ中のパーテ
ィクルの観測を容易に行えるパーティクルモニタ付きプ
ラズマ処理装置を提供することを第２の課題とする。ま
た、本発明は、前記パーティクル観測結果に基づいて、
前記排気手段、プロセスガス導入手段及び高周波電極印
加手段のうち少なくとも一つをパーティクルを減少させ
るように自動的に制御できるパーティクルモニタ付きプ
ラズマ処理装置を提供することを第３の課題とする。
ィクルの観測を容易に行えるパーティクルモニタ付きプ
ラズマ処理装置を提供することを第２の課題とする。ま
た、本発明は、前記パーティクル観測結果に基づいて、
前記排気手段、プロセスガス導入手段及び高周波電極印
加手段のうち少なくとも一つをパーティクルを減少させ
るように自動的に制御できるパーティクルモニタ付きプ
ラズマ処理装置を提供することを第３の課題とする。
【００１３】また、本発明は、一旦発生したパーティク
ルをプラズマ処理室外へ、より速やかに排出することが
できるようにパージガスを導入することができ、前記パ
ーティクル観測結果に基づいて、前記排気手段、プロセ
スガス導入手段、高周波電圧印加手段及び該パージガス
導入手段のうち少なくとも一つをパーティクルを減少さ
せるように自動的に制御できるパーティクルモニタ付き
プラズマ処理装置を提供することを第４の課題とする。
ルをプラズマ処理室外へ、より速やかに排出することが
できるようにパージガスを導入することができ、前記パ
ーティクル観測結果に基づいて、前記排気手段、プロセ
スガス導入手段、高周波電圧印加手段及び該パージガス
導入手段のうち少なくとも一つをパーティクルを減少さ
せるように自動的に制御できるパーティクルモニタ付き
プラズマ処理装置を提供することを第４の課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は前記第１の課題
を解決するため、前記プラズマ処理室内のプラズマ生成
領域を観測するカメラ装置を備えたことを特徴とするパ
ーティクルモニタ付きプラズマ処理装置を提供するもの
である。かかるカメラ装置としては、代表的には、ＣＣ
ＤカメラやＩＣＣＤカメラ（イメージインテンシファイ
ヤー付きＣＣＤカメラ）などが考えられる。
を解決するため、前記プラズマ処理室内のプラズマ生成
領域を観測するカメラ装置を備えたことを特徴とするパ
ーティクルモニタ付きプラズマ処理装置を提供するもの
である。かかるカメラ装置としては、代表的には、ＣＣ
ＤカメラやＩＣＣＤカメラ（イメージインテンシファイ
ヤー付きＣＣＤカメラ）などが考えられる。
【００１５】本発明の前記第２の課題は、前記プラズマ
処理室内のプラズマ生成領域にレーザビームを照射する
レーザビーム照射手段を備えることにより解決される。
このレーザビームは、パーティクル観測を容易にするた
め、例えばシートビーム（１枚のシート状のビーム）と
することが考えられる。本発明の前記第３の課題は、前
記カメラ装置により得られた画像を処理して目的とする
情報を得るデータ処理部と、前記データ処理部にて得ら
れた情報に基づいて前記排気手段、前記プロセスガス導
入手段及び前記高周波電圧印加手段のうち少なくとも一
つをパーティクルを減少させるように制御する制御部と
を備えたパーティクルモニタ付きプラズマ処理装置によ
り解決される。また、前記第４の課題は、このプラズマ
処理装置において、前記プラズマ生成領域へパージガス
を導入するためのパージガス導入手段を備え、前記制御
部が、前記データ処理部にて得られた情報に基づいて前
記排気手段、前記プロセスガス導入手段、前記高周波電
圧印加手段及び前記パージガス導入手段のうち少なくと
も一つをパーティクルを減少させるように制御するよう
に構成されているものにより解決される。
処理室内のプラズマ生成領域にレーザビームを照射する
レーザビーム照射手段を備えることにより解決される。
このレーザビームは、パーティクル観測を容易にするた
め、例えばシートビーム（１枚のシート状のビーム）と
することが考えられる。本発明の前記第３の課題は、前
記カメラ装置により得られた画像を処理して目的とする
情報を得るデータ処理部と、前記データ処理部にて得ら
れた情報に基づいて前記排気手段、前記プロセスガス導
入手段及び前記高周波電圧印加手段のうち少なくとも一
つをパーティクルを減少させるように制御する制御部と
を備えたパーティクルモニタ付きプラズマ処理装置によ
り解決される。また、前記第４の課題は、このプラズマ
処理装置において、前記プラズマ生成領域へパージガス
を導入するためのパージガス導入手段を備え、前記制御
部が、前記データ処理部にて得られた情報に基づいて前
記排気手段、前記プロセスガス導入手段、前記高周波電
圧印加手段及び前記パージガス導入手段のうち少なくと
も一つをパーティクルを減少させるように制御するよう
に構成されているものにより解決される。
【００１６】パージガス導入手段により導入されるガス
としては、例えば窒素ガス、Ａｒガス等の不活性ガス等
で、プラズマ処理に悪影響を与えないものが考えられ
る。
としては、例えば窒素ガス、Ａｒガス等の不活性ガス等
で、プラズマ処理に悪影響を与えないものが考えられ
る。
【００１７】
【作用】本発明の前記第１の課題を解決するプラズマ処
理装置によると、プラズマ処理中（プロセス中）、プラ
ズマにおけるパーティクルの発生の状況、その量、挙動
等がカメラ装置により観測される。従って、その観測結
果に基づいて、パーティクル発生を抑制する方向に排気
手段による排気、プロセスガス導入手段によるプロセス
ガスの導入及び高周波電圧印加手段による高周波電極へ
の電圧印加のうち少なくとも一つを制御できるし、ま
た、一旦発生したパーティクルをプラズマ処理室からで
きるだけ速やかに排出するように排気手段を制御するこ
と等が可能になる。
理装置によると、プラズマ処理中（プロセス中）、プラ
ズマにおけるパーティクルの発生の状況、その量、挙動
等がカメラ装置により観測される。従って、その観測結
果に基づいて、パーティクル発生を抑制する方向に排気
手段による排気、プロセスガス導入手段によるプロセス
ガスの導入及び高周波電圧印加手段による高周波電極へ
の電圧印加のうち少なくとも一つを制御できるし、ま
た、一旦発生したパーティクルをプラズマ処理室からで
きるだけ速やかに排出するように排気手段を制御するこ
と等が可能になる。
【００１８】本発明の前記第２の課題を解決するプラズ
マ処理装置によると、レーザビーム照射手段からプラズ
マ中へレーザビームを照射し、これをパーティクルで散
乱させることにより該パーティクルを容易に観測でき
る。特に、パーティクルの発光強度が弱く、カメラ装置
による観測が困難で場合に有利である。本発明の前記第
３の課題を解決するプラズマ処理装置によると、カメラ
装置によるパーティクル観測結果に基づき、パーティク
ル発生を抑制する方向に排気手段による排気、プロセス
導入手段によるプロセスガスの導入及び高周波電圧印加
手段による高周波電極への電圧印加のうち少なくとも一
つが自動的に制御される。また、この制御に加え、或い
はこの制御に代えて、一旦発生したパーティクルをプラ
ズマ処理室からできるだけ速やかに排出するように排気
手段が自動的に制御される。
マ処理装置によると、レーザビーム照射手段からプラズ
マ中へレーザビームを照射し、これをパーティクルで散
乱させることにより該パーティクルを容易に観測でき
る。特に、パーティクルの発光強度が弱く、カメラ装置
による観測が困難で場合に有利である。本発明の前記第
３の課題を解決するプラズマ処理装置によると、カメラ
装置によるパーティクル観測結果に基づき、パーティク
ル発生を抑制する方向に排気手段による排気、プロセス
導入手段によるプロセスガスの導入及び高周波電圧印加
手段による高周波電極への電圧印加のうち少なくとも一
つが自動的に制御される。また、この制御に加え、或い
はこの制御に代えて、一旦発生したパーティクルをプラ
ズマ処理室からできるだけ速やかに排出するように排気
手段が自動的に制御される。
【００１９】本発明の前記第４の課題を解決するプラズ
マ処理装置によると、パーティクル発生を抑制する方向
への排気手段による排気、プロセスガス導入手段による
プロセスガスの導入及び高周波電圧印加手段による高周
波電極への電圧印加のうち少なくとも一つが自動的に制
御される。また、この制御に加え、或いはこの制御に代
えて、一旦発生したパーティクルをプラズマ処理室から
できるだけ速やかに排出するように、排気手段及び（又
は）パージガス導入手段が自動的に制御される。パージ
ガス導入手段が作動すると、パージガスにより基体付近
からパーティクルが追い出される。
マ処理装置によると、パーティクル発生を抑制する方向
への排気手段による排気、プロセスガス導入手段による
プロセスガスの導入及び高周波電圧印加手段による高周
波電極への電圧印加のうち少なくとも一つが自動的に制
御される。また、この制御に加え、或いはこの制御に代
えて、一旦発生したパーティクルをプラズマ処理室から
できるだけ速やかに排出するように、排気手段及び（又
は）パージガス導入手段が自動的に制御される。パージ
ガス導入手段が作動すると、パージガスにより基体付近
からパーティクルが追い出される。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１を参照して説明
する。このプラズマ処理装置は、平行平板型のプラズマ
ＣＶＤ装置として成膜に、又はエッチング装置としてド
ライエッチングに利用できるものである。この装置はプ
ラズマ処理室１を含み、その中には、高周波電極２と接
地電極３を備えている。
する。このプラズマ処理装置は、平行平板型のプラズマ
ＣＶＤ装置として成膜に、又はエッチング装置としてド
ライエッチングに利用できるものである。この装置はプ
ラズマ処理室１を含み、その中には、高周波電極２と接
地電極３を備えている。
【００２１】高周波電極２はマッチングボックス２３を
介して高周波電源（ＲＦ電源）２２に接続されており、
接地電極３は接地されている。成膜装置として用いると
き、接地電極３の背後に該電極上に支持される被処理基
体９０の温度を制御するためのヒータ３１が設けられ
る。エッチング装置として用いるときは、該ヒータ３１
は設けられないか、又は設けられていても運転されな
い。或いは、必要に応じ運転されることもある。
介して高周波電源（ＲＦ電源）２２に接続されており、
接地電極３は接地されている。成膜装置として用いると
き、接地電極３の背後に該電極上に支持される被処理基
体９０の温度を制御するためのヒータ３１が設けられ
る。エッチング装置として用いるときは、該ヒータ３１
は設けられないか、又は設けられていても運転されな
い。或いは、必要に応じ運転されることもある。
【００２２】高周波電極２にはプロセスガスの導入管４
１が一体的に形成されており、これにはマスフローコン
トローラ４５１、４５２・・・、電磁開閉弁４３１、４
３２・・・及びプロセスガス源４４１、４４２・・・が
順次配管接続されている。これらマスフローコントロー
ラ、電磁開閉弁及びプロセスガス源は、処理の種類、そ
のとき使用するガス種に応じて準備され、導入管４１に
接続される。
１が一体的に形成されており、これにはマスフローコン
トローラ４５１、４５２・・・、電磁開閉弁４３１、４
３２・・・及びプロセスガス源４４１、４４２・・・が
順次配管接続されている。これらマスフローコントロー
ラ、電磁開閉弁及びプロセスガス源は、処理の種類、そ
のとき使用するガス種に応じて準備され、導入管４１に
接続される。
【００２３】また、プラズマ処理室１には排気量制御が
可能な排気調整弁５３及び電磁開閉弁５１を介して排気
ポンプ５２が配管接続されている。以上の構成は一部を
除き図２に示す従来プラズマ処理装置の構成と似通って
いる。しかし、本発明に係るこのプラズマ処理装置で
は、さらに、ＣＣＤカメラ６、レーザビーム照射装置
７、パージガス導入部８、データ処理部９、制御部１０
及びディスプレイ装置９１が備わっている。
可能な排気調整弁５３及び電磁開閉弁５１を介して排気
ポンプ５２が配管接続されている。以上の構成は一部を
除き図２に示す従来プラズマ処理装置の構成と似通って
いる。しかし、本発明に係るこのプラズマ処理装置で
は、さらに、ＣＣＤカメラ６、レーザビーム照射装置
７、パージガス導入部８、データ処理部９、制御部１０
及びディスプレイ装置９１が備わっている。
【００２４】ＣＣＤカメラ６はプラズマ処理室１の天井
壁１２の略中央部に搭載されており、両電極２、３間の
プラズマ生成領域に向けられている。レーザビーム照射
装置７は、プラズマ処理室１の奥側壁に設けたレーザビ
ーム照射口１１からプラズマ生成領域に臨んでいる。パ
ージガス導入部８はプラズマ処理室１に可変流量調整弁
８１及び電磁開閉弁８２を介してパージガス源８３を接
続してなるもので、プラズマ処理室１へのパージガス導
入口ａは、該室１の天井壁１２の略中央部に、ＣＣＤカ
メラ６と若干位置をずらせて配置してある。また、ガス
導入口ａは排気口ｂと略対向している。
壁１２の略中央部に搭載されており、両電極２、３間の
プラズマ生成領域に向けられている。レーザビーム照射
装置７は、プラズマ処理室１の奥側壁に設けたレーザビ
ーム照射口１１からプラズマ生成領域に臨んでいる。パ
ージガス導入部８はプラズマ処理室１に可変流量調整弁
８１及び電磁開閉弁８２を介してパージガス源８３を接
続してなるもので、プラズマ処理室１へのパージガス導
入口ａは、該室１の天井壁１２の略中央部に、ＣＣＤカ
メラ６と若干位置をずらせて配置してある。また、ガス
導入口ａは排気口ｂと略対向している。
【００２５】データ処理部９はカメラ６にて得られる画
像を処理して目的とする情報（特にプラズマ中のパーテ
ィクル量）を得るためのもので、ディスプレイ装置９１
はこのデータ処理部９に付設されており、カメラ６にて
投影した画像の表示や画像を処理して得た情報を表示す
るものである。データ処理部９は前記制御部１０に接続
されている。この制御部１０はマイクロプロセッサを含
むものでキーボード等からなる操作パネル１０１が付設
されている。
像を処理して目的とする情報（特にプラズマ中のパーテ
ィクル量）を得るためのもので、ディスプレイ装置９１
はこのデータ処理部９に付設されており、カメラ６にて
投影した画像の表示や画像を処理して得た情報を表示す
るものである。データ処理部９は前記制御部１０に接続
されている。この制御部１０はマイクロプロセッサを含
むものでキーボード等からなる操作パネル１０１が付設
されている。
【００２６】データ処理部９における画像処理の種類、
ディスプレイ装置９１における表示、高周波電圧印加部
における電源２２のオン、オフ制御及びＲＦパワー制
御、プロセスガス導入部における電磁開閉弁４３１、４
３２・・・の開閉（制御部１０から各弁への制御ケーブ
ルは図示を省略）及びマスフローコントローラ４５１、
４５２・・・の流量制御、排気部における電磁開閉弁５
１の開閉（これの制御ケーブルも図示を省略）、排気ポ
ンプ５２のオン、オフ制御及び排気調整弁５３の排気量
制御、カメラ６のオン、オフ制御、レーザビーム照射装
置７のオン、オフ制御、パージガス導入部８における弁
８２の開閉（制御ケーブルは図示省略）、可変流量調整
弁８１の流量制御はいずれも制御部１０からの指示に基
づいて行われるように構成されている。
ディスプレイ装置９１における表示、高周波電圧印加部
における電源２２のオン、オフ制御及びＲＦパワー制
御、プロセスガス導入部における電磁開閉弁４３１、４
３２・・・の開閉（制御部１０から各弁への制御ケーブ
ルは図示を省略）及びマスフローコントローラ４５１、
４５２・・・の流量制御、排気部における電磁開閉弁５
１の開閉（これの制御ケーブルも図示を省略）、排気ポ
ンプ５２のオン、オフ制御及び排気調整弁５３の排気量
制御、カメラ６のオン、オフ制御、レーザビーム照射装
置７のオン、オフ制御、パージガス導入部８における弁
８２の開閉（制御ケーブルは図示省略）、可変流量調整
弁８１の流量制御はいずれも制御部１０からの指示に基
づいて行われるように構成されている。
【００２７】操作パネル１０１は、データ処理部９にて
行うべき処理、ディスプレイ装置９１にて表示すべき事
項を指示するキーを有し、また、高周波電源２２のオ
ン、オフ、プロセスガス導入部における電磁弁４３１、
４３２・・・の開閉、排気部の電磁弁５１の開閉及び排
気ポンプ５２のオン、オフ、カメラ６のオン、オフ、レ
ーザビーム照射装置７のオン、オフ、パージガス導入部
８における電磁弁８２の開閉を行うためのキーを有して
いる。
行うべき処理、ディスプレイ装置９１にて表示すべき事
項を指示するキーを有し、また、高周波電源２２のオ
ン、オフ、プロセスガス導入部における電磁弁４３１、
４３２・・・の開閉、排気部の電磁弁５１の開閉及び排
気ポンプ５２のオン、オフ、カメラ６のオン、オフ、レ
ーザビーム照射装置７のオン、オフ、パージガス導入部
８における電磁弁８２の開閉を行うためのキーを有して
いる。
【００２８】操作パネル１０１は、さらに、高周波電圧
印加部の電源２２からのＲＦパワー制御、プロセスガス
導入部のマスフローコントローラ４５１、４５２・・・
の流量制御、排気部の排気調整弁５３の流量制御及びパ
ージガス導入部８の流量調整弁８１の流量制御を手動で
行うためのキーや、データ処理部９からの情報に基づ
き、プラズマ中のパーティクルを減少させる方向に電源
２２からのＲＦパワー設定、マスフローコントローラ４
５１、４５２・・・の流量、排気調整弁５３の流量、パ
ージガス導入部の弁８１の流量のうち１又は２以上を自
動的にコントロールするように指示するキーも備えてい
る。
印加部の電源２２からのＲＦパワー制御、プロセスガス
導入部のマスフローコントローラ４５１、４５２・・・
の流量制御、排気部の排気調整弁５３の流量制御及びパ
ージガス導入部８の流量調整弁８１の流量制御を手動で
行うためのキーや、データ処理部９からの情報に基づ
き、プラズマ中のパーティクルを減少させる方向に電源
２２からのＲＦパワー設定、マスフローコントローラ４
５１、４５２・・・の流量、排気調整弁５３の流量、パ
ージガス導入部の弁８１の流量のうち１又は２以上を自
動的にコントロールするように指示するキーも備えてい
る。
【００２９】制御部１０は、この自動コントロールの指
定により、指定された範囲において、ＲＦ電源２２につ
いてはＲＦパワーを下げる方向に、マスフローコントロ
ーラ４５１、４５２・・・については、プラズマ処理室
１内のガス圧を下げるように流量を絞る方向に、排気調
整弁５３いについては、排気速度を上げる方向に、パー
ジガス導入部の弁８１については、パージガス導入量を
増加させる方向にコントロールする。
定により、指定された範囲において、ＲＦ電源２２につ
いてはＲＦパワーを下げる方向に、マスフローコントロ
ーラ４５１、４５２・・・については、プラズマ処理室
１内のガス圧を下げるように流量を絞る方向に、排気調
整弁５３いについては、排気速度を上げる方向に、パー
ジガス導入部の弁８１については、パージガス導入量を
増加させる方向にコントロールする。
【００３０】なお、この自動コントロールの場合でも、
各部の初期設定は手動キーにて行うようになっている。
また、自動コントロールは、予め実験等により求め、制
御部１０に記憶させたパーティクルの状態と各部の設定
との相関関係に基づき、パーティクルを極力減少させる
方向で行う。
各部の初期設定は手動キーにて行うようになっている。
また、自動コントロールは、予め実験等により求め、制
御部１０に記憶させたパーティクルの状態と各部の設定
との相関関係に基づき、パーティクルを極力減少させる
方向で行う。
【００３１】前記プラズマ処理装置によると、これを用
いて成膜を行うときは、プロセスガス源４４１、４４２
・・・を成膜用のプロセスガス源とし、先ず、接地電極
３上に基体９０を取り付ける。また、操作パネル１０１
上のキーを用いて、電源２２からのＲＦパワー、マスフ
ローコントローラ４５１、４５２・・・の流量、排気調
整弁５３の流量、さらに必要に応じ、パージガス導入量
調整弁８１の流量を初期設定する。
いて成膜を行うときは、プロセスガス源４４１、４４２
・・・を成膜用のプロセスガス源とし、先ず、接地電極
３上に基体９０を取り付ける。また、操作パネル１０１
上のキーを用いて、電源２２からのＲＦパワー、マスフ
ローコントローラ４５１、４５２・・・の流量、排気調
整弁５３の流量、さらに必要に応じ、パージガス導入量
調整弁８１の流量を初期設定する。
【００３２】次いで、プラズマ処理室１内を、弁５１を
開き、排気ポンプ５２を運転して所定の成膜真空度に維
持しつつ該室１内に、電磁弁４３１、４３２・・・を必
要に応じ開いて所定のプロセスガスを導入し、さらに、
ＲＦ電源２２をオンして高周波電極２に高周波電圧を印
加する。さらに必要に応じ、基体９０をヒータ３１にて
所定温度に加熱する。さらに必要に応じ、パージガス導
入部８の電磁弁８２を開く。
開き、排気ポンプ５２を運転して所定の成膜真空度に維
持しつつ該室１内に、電磁弁４３１、４３２・・・を必
要に応じ開いて所定のプロセスガスを導入し、さらに、
ＲＦ電源２２をオンして高周波電極２に高周波電圧を印
加する。さらに必要に応じ、基体９０をヒータ３１にて
所定温度に加熱する。さらに必要に応じ、パージガス導
入部８の電磁弁８２を開く。
【００３３】かくして導入したガスをプラズマ化して分
解し、このプラズマに基体９０を曝すことで、所望の膜
を形成する。エッチングを行うときは、プロセスガス源
４４１、４４２・・・をプラズマモードによるエッチン
グ用ガス源とし、先ず、接地電極３上に、エッチングす
る膜が形成されている基体９０を取り付ける。
解し、このプラズマに基体９０を曝すことで、所望の膜
を形成する。エッチングを行うときは、プロセスガス源
４４１、４４２・・・をプラズマモードによるエッチン
グ用ガス源とし、先ず、接地電極３上に、エッチングす
る膜が形成されている基体９０を取り付ける。
【００３４】また、操作パネル１０１上のキーを用い
て、ＲＦパワー、マスフローコントローラ４５１、４５
２・・・の流量、排気調整弁５３の流量、さらに必要に
応じ、パージガス導入量調整弁８１の流量を初期設定す
る。次いで、プラズマ処理室１内を、弁５１を開き、排
気ポンプ５２の運転により所定のエッチング真空度に維
持しつつ該室１内に、弁４３１、４３２・・・を必要に
応じ開いて所定のプロセスガスを導入し、さらに、ＲＦ
電源２２をオンして電極２に高周波電圧を印加する。さ
らに必要に応じ、パージガス導入部８の電磁弁８２を開
く。基体温度については、なり行きに任せるか、又は必
要に応じ図示を省略した冷却手段にて冷却する。或いは
加熱手段で加熱する。
て、ＲＦパワー、マスフローコントローラ４５１、４５
２・・・の流量、排気調整弁５３の流量、さらに必要に
応じ、パージガス導入量調整弁８１の流量を初期設定す
る。次いで、プラズマ処理室１内を、弁５１を開き、排
気ポンプ５２の運転により所定のエッチング真空度に維
持しつつ該室１内に、弁４３１、４３２・・・を必要に
応じ開いて所定のプロセスガスを導入し、さらに、ＲＦ
電源２２をオンして電極２に高周波電圧を印加する。さ
らに必要に応じ、パージガス導入部８の電磁弁８２を開
く。基体温度については、なり行きに任せるか、又は必
要に応じ図示を省略した冷却手段にて冷却する。或いは
加熱手段で加熱する。
【００３５】かくして導入したプロセスガスをプラズマ
化して分解し、このプラズマに基体９０を曝して、その
上の膜をエッチングする。かかる成膜、エッチングのい
ずれにおいても、プラズマ生成領域にレーザビーム照射
装置７からシートレーザビームを照射し、パーティクル
によるその散乱光をカメラ６で観測することで、プラズ
マ中のパーティクルの状況を知る。この観測結果とそれ
に基づくデータ処理部９からの情報に基づき、必要に応
じ、パーティクルを減少させるように、手動制御にて、
或いは自動制御にて、次の少なくとも一つの制御を行
う。すなわち、電源２２についてはＲＦパワーを下げる
方向に、マスフローコントローラ４５１、４５２・・・
についてはその流量を絞る方向に、排気調整弁５３につ
いては排気速度を上げる方向に、パージガス導入量調整
弁８１についてはパージガス導入量を増加させる方向に
コントロールする。なお、パージガスの導入について
は、当初から行ってもよいし、パーティクルの観測結果
に基づいて導入開始してもよい。
かくして、パーティクルの付着や混入の抑制され
た望ましい成膜又はエッチングが行われる。
化して分解し、このプラズマに基体９０を曝して、その
上の膜をエッチングする。かかる成膜、エッチングのい
ずれにおいても、プラズマ生成領域にレーザビーム照射
装置７からシートレーザビームを照射し、パーティクル
によるその散乱光をカメラ６で観測することで、プラズ
マ中のパーティクルの状況を知る。この観測結果とそれ
に基づくデータ処理部９からの情報に基づき、必要に応
じ、パーティクルを減少させるように、手動制御にて、
或いは自動制御にて、次の少なくとも一つの制御を行
う。すなわち、電源２２についてはＲＦパワーを下げる
方向に、マスフローコントローラ４５１、４５２・・・
についてはその流量を絞る方向に、排気調整弁５３につ
いては排気速度を上げる方向に、パージガス導入量調整
弁８１についてはパージガス導入量を増加させる方向に
コントロールする。なお、パージガスの導入について
は、当初から行ってもよいし、パーティクルの観測結果
に基づいて導入開始してもよい。
かくして、パーティクルの付着や混入の抑制され
た望ましい成膜又はエッチングが行われる。
【００３６】次に前述の装置を用い、成膜又はドライエ
ッチングした具体例を順次説明する。成膜については６
インチシリコン基板、コーニング７０５９（２００ｍｍ
×２００ｍｍ）上に後述する膜を形成し、エッチングに
ついても同様な基板上の後述する膜をエッチングした。
ッチングした具体例を順次説明する。成膜については６
インチシリコン基板、コーニング７０５９（２００ｍｍ
×２００ｍｍ）上に後述する膜を形成し、エッチングに
ついても同様な基板上の後述する膜をエッチングした。
【００３７】高周波電極２のサイズは、いずれの場合も
３００ｍｍ×３００ｍｍとした。また、パーティクル観
測にあたっては、レーザビーム照射装置７から１．０ワ
ットのレーザビームをプラズマ生成領域へ照射し、これ
をカメラ６にて観測した。 （１）カメラ６の撮影画像を処理するデータ処理部９か
らの情報に基づいて、プラズマ状態を手動コントロール
した例。 ａ．基体上に（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜を後述する初期条件１
にて形成し、また、（ａ−ＳｉＮｘ）膜を後述する初期
条件２にて形成した。いずれの成膜においても、プラズ
マ中のパーティクル量を観測した。プラズマの異常放電
によるパーティクルの異常増加が認められたため、パー
ティクル量の増加に伴う膜への影響（膜内欠陥の発生、
電子移動度の変化、膜平坦化の変化）を膜評価との相関
をとることにより求め、それに基づき、プロセスの最適
化が可能となった。 ｂ．基体上の（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜の後述の初期条件３に
よるエッチング、（ａ−ＳｉＮｘ）膜の後述する初期条
件４によるエッチング、（Ａｌ）膜の後述する初期条件
５によるエッチング、（ＩＴＯ）膜の後述する初期条件
６によるエッチングを行った。
３００ｍｍ×３００ｍｍとした。また、パーティクル観
測にあたっては、レーザビーム照射装置７から１．０ワ
ットのレーザビームをプラズマ生成領域へ照射し、これ
をカメラ６にて観測した。 （１）カメラ６の撮影画像を処理するデータ処理部９か
らの情報に基づいて、プラズマ状態を手動コントロール
した例。 ａ．基体上に（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜を後述する初期条件１
にて形成し、また、（ａ−ＳｉＮｘ）膜を後述する初期
条件２にて形成した。いずれの成膜においても、プラズ
マ中のパーティクル量を観測した。プラズマの異常放電
によるパーティクルの異常増加が認められたため、パー
ティクル量の増加に伴う膜への影響（膜内欠陥の発生、
電子移動度の変化、膜平坦化の変化）を膜評価との相関
をとることにより求め、それに基づき、プロセスの最適
化が可能となった。 ｂ．基体上の（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜の後述の初期条件３に
よるエッチング、（ａ−ＳｉＮｘ）膜の後述する初期条
件４によるエッチング、（Ａｌ）膜の後述する初期条件
５によるエッチング、（ＩＴＯ）膜の後述する初期条件
６によるエッチングを行った。
【００３８】いずれのエッチングにおいてもプラズマ中
のパーティクル量を観測した。プラズマの異常放電によ
るパーティクルの異常増加が認められたため、エッチン
グ終了時の残存パターン膜の評価との相関をとることで
パーティクル量の増加に伴う膜への影響（再付着物の変
化）を求めた。それに基づきステッププロセスの条件決
定が容易になった。 （２）カメラ６の撮影画像を処理するデータ処理部９か
らの情報に基づきプラズマ状態を自動コントロールした
例。 ａ．基体上に（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜を後述する初期条件１
にて形成し、また、（ａ−ＳｉＮｘ）膜を後述する初期
条件２にて形成した。
のパーティクル量を観測した。プラズマの異常放電によ
るパーティクルの異常増加が認められたため、エッチン
グ終了時の残存パターン膜の評価との相関をとることで
パーティクル量の増加に伴う膜への影響（再付着物の変
化）を求めた。それに基づきステッププロセスの条件決
定が容易になった。 （２）カメラ６の撮影画像を処理するデータ処理部９か
らの情報に基づきプラズマ状態を自動コントロールした
例。 ａ．基体上に（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜を後述する初期条件１
にて形成し、また、（ａ−ＳｉＮｘ）膜を後述する初期
条件２にて形成した。
【００３９】いずれの成膜においてもパーティクル量を
観測し、その画像をデータ処理部９にて処理し、そこか
らの情報に基づき、パーティクル量を減少させるよう
に、ＲＦパワーが下げられ、プロセスガス圧が下げられ
た。例えば（ａ−ＳｉＮｘ）膜の成膜では後述する条件
７のとおりに変更された。これにより、電子の移動度
０．８ｃｍ2 ／Ｖ・ｓ（従来は０．６ｃｍ2 ／Ｖ・ｓ）
を得ることができた。 ｂ．基体上に（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜を後述する初期条件１
にて形成し、また、（ａ−ＳｉＮｘ）膜を後述する初期
条件２にて形成した。
観測し、その画像をデータ処理部９にて処理し、そこか
らの情報に基づき、パーティクル量を減少させるよう
に、ＲＦパワーが下げられ、プロセスガス圧が下げられ
た。例えば（ａ−ＳｉＮｘ）膜の成膜では後述する条件
７のとおりに変更された。これにより、電子の移動度
０．８ｃｍ2 ／Ｖ・ｓ（従来は０．６ｃｍ2 ／Ｖ・ｓ）
を得ることができた。 ｂ．基体上に（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜を後述する初期条件１
にて形成し、また、（ａ−ＳｉＮｘ）膜を後述する初期
条件２にて形成した。
【００４０】いずれの成膜においてもパーティクル量を
観測し、その画像をデータ処理部９にて処理し、そこか
らの情報に基づき、パーティクル量を減少させるよう
に、後述の条件８のとおりパージガス（Ｎ2 ガス）が導
入され、同時に排気速度が速くされた。これにより、電
子の移動度０．８ｃｍ2 ／Ｖ・ｓ（従来は０．６ｃｍ2
／Ｖ・ｓ）を得ることができた。 ｃ．基体上の（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜の後述の初期条件３に
よるエッチング、（ａ−ＳｉＮｘ）膜の後述する初期条
件４によるエッチング、（Ａｌ）膜の後述する初期条件
５によるエッチング、（ＩＴＯ）膜の後述する初期条件
６によるエッチングを行った。そして、その観測画像を
データ処理部９で処理して得られた情報に基づき、パー
ティクル量を減少させるように、ＲＦパワーが下げられ
た。
観測し、その画像をデータ処理部９にて処理し、そこか
らの情報に基づき、パーティクル量を減少させるよう
に、後述の条件８のとおりパージガス（Ｎ2 ガス）が導
入され、同時に排気速度が速くされた。これにより、電
子の移動度０．８ｃｍ2 ／Ｖ・ｓ（従来は０．６ｃｍ2
／Ｖ・ｓ）を得ることができた。 ｃ．基体上の（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜の後述の初期条件３に
よるエッチング、（ａ−ＳｉＮｘ）膜の後述する初期条
件４によるエッチング、（Ａｌ）膜の後述する初期条件
５によるエッチング、（ＩＴＯ）膜の後述する初期条件
６によるエッチングを行った。そして、その観測画像を
データ処理部９で処理して得られた情報に基づき、パー
ティクル量を減少させるように、ＲＦパワーが下げられ
た。
【００４１】例えば（ａ−ＳｉＮｘ）膜のエッチングで
は、後述する条件９に変更された。この結果、従来では
約１０ケ／ｃｍ2 あったパーティクルの再付着による１
μｍオーダの欠陥が存在しない良質の残存膜が得られ
た。 ｄ．基体上の（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜の後述の初期条件３に
よるエッチング、（ａ−ＳｉＮｘ）膜の後述する初期条
件４によるエッチング、（Ａｌ）膜の後述する初期条件
５によるエッチング、（ＩＴＯ）膜の後述する初期条件
６によるエッチングを行った。そして、その観測画像を
データ処理部９で処理して得られた情報に基づき、パー
ティクル量を減少させるように、後述する条件８でパー
ジガスが導入され、同時に排気速度が速くされた。
は、後述する条件９に変更された。この結果、従来では
約１０ケ／ｃｍ2 あったパーティクルの再付着による１
μｍオーダの欠陥が存在しない良質の残存膜が得られ
た。 ｄ．基体上の（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜の後述の初期条件３に
よるエッチング、（ａ−ＳｉＮｘ）膜の後述する初期条
件４によるエッチング、（Ａｌ）膜の後述する初期条件
５によるエッチング、（ＩＴＯ）膜の後述する初期条件
６によるエッチングを行った。そして、その観測画像を
データ処理部９で処理して得られた情報に基づき、パー
ティクル量を減少させるように、後述する条件８でパー
ジガスが導入され、同時に排気速度が速くされた。
【００４２】この結果、従来では約１０ケ／ｃｍ2 あっ
たパーティクルの再付着による１μｍオーダの欠陥が存
在しない良質の残存膜が得られた。 ｅ．前記ａ．とｂ．とを組み合わせ、ＲＦパワーの低
下、プロセスガス圧の低下、パージガスの導入及び排気
速度の増加を併せて前述のように採用する成膜を行っ
た。その結果、形成された（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜、（ａ−
ＳｉＮｘ）膜について、移動度１．０ｃｍ2 ／Ｖ・ｓを
得ることができた。 ｆ．前記ｃ．とｄ．とを組み合わせ、ＲＦパワーの低
下、プロセスガス圧の低下、パージガスの導入及び排気
速度の増加を併せて前述のように採用するエッチングを
行った。その結果、パーティクルの再付着による１μｍ
オーダの欠陥が存在しない良好な残存膜が得られた。
たパーティクルの再付着による１μｍオーダの欠陥が存
在しない良質の残存膜が得られた。 ｅ．前記ａ．とｂ．とを組み合わせ、ＲＦパワーの低
下、プロセスガス圧の低下、パージガスの導入及び排気
速度の増加を併せて前述のように採用する成膜を行っ
た。その結果、形成された（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜、（ａ−
ＳｉＮｘ）膜について、移動度１．０ｃｍ2 ／Ｖ・ｓを
得ることができた。 ｆ．前記ｃ．とｄ．とを組み合わせ、ＲＦパワーの低
下、プロセスガス圧の低下、パージガスの導入及び排気
速度の増加を併せて前述のように採用するエッチングを
行った。その結果、パーティクルの再付着による１μｍ
オーダの欠陥が存在しない良好な残存膜が得られた。
【００４３】条件１（ａ−Ｓｉ：Ｈ 成膜） ＲＦパワー ２００Ｗ プロセスガス圧 ０．３５Ｔｏｒｒ ＳｉＨ4 １００ｓｃｃｍ ＮＨ3 ４００ｓｃｃｍ 基板温度 ３００℃ 条件２（ａ−ＳｉＮｘ 成膜） ＲＦパワー ４００Ｗ プロセスガス圧 ０．８Ｔｏｒｒ ＳｉＨ4 ２８ｓｃｃｍ ＮＨ3 ２００ｓｃｃｍ 基板温度 ３５０℃ 条件３（ａ−Ｓｉ：Ｈ エッチング） ＲＦパワー １００Ｗ プロセスガス圧 ０．０４Ｔｏｒｒ ＳＦ6 ４０ｓｃｃｍ ＣＨＣｌ3 ７．５ｓｃｃｍ 電極温度 ３５０℃ 条件４（ａ−ＳｉＮｘ エッチング） ＲＦパワー ２００Ｗ プロセスガス圧 ０．０４Ｔｏｒｒ ＣＨＦ3 ９０ｓｃｃｍ Ｏ2 ５ｓｃｃｍ 電極温度 ３０℃ 条件５（Ａｌ エッチング） ＲＦパワー １００Ｗ プロセスガス圧 ３０Ｔｏｒｒ ＣＨＣｌ3 ７ｓｃｃｍ Ｃｌ2 ５ｓｃｃｍ ＢＣｌ3 ４０ｓｃｃｍ 電極温度 ３０℃ 条件６（ＩＴＯ エッチング） ＲＦパワー ５０Ｗ プロセスガス圧 ５０Ｔｏｒｒ ＣＨ3 ＯＨ ５ｓｃｃｍ ＣＨ4 ４５ｓｃｃｍ Ｈ2 ７５ｓｃｃｍ 電極温度 ３０℃ 条件７（例：ａ−ＳｉＮｘ） ＲＦパワー ４００→３５０Ｗ プロセスガス圧 ０．８→０．７Ｔｏｒｒ 条件８ （例：ａ−ＳｉＮｘ） Ｎ2 ガス ５００ｃｃｍ 条件９（例：ａ−ＳｉＮｘ） ＲＦパワー ２００Ｗ→１５０Ｗ
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、プ
ラズマ処理室内に設置した高周波電極とこれに対向する
接地電位の電極のうち一方に被処理基体を設置し、前記
プラズマ処理室内を排気手段により所定処理真空度に維
持しつつ前記両電極間にプロセスガス導入手段にてプロ
セスガスを導入するとともに前記高周波電極に高周波電
圧印加手段にて高周波電圧を印加して該ガスをプラズマ
化し、該プラズマに前記基体を曝すことで該基体に目的
とするプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、
プラズマ中のパーティクル発生を抑制するように、若し
くは一旦発生したパーティクルをできるだけ室外へ排出
できるように、又はこれら双方を行い得るように前記排
気手段、プロセスガス導入部及び高周波電圧印加手段の
うち少なくとも一つを制御するために、プラズマ中のパ
ーティクルの状態を観測できるパーティクルモニタ付き
のプラズマ処理装置を提供することができる。
ラズマ処理室内に設置した高周波電極とこれに対向する
接地電位の電極のうち一方に被処理基体を設置し、前記
プラズマ処理室内を排気手段により所定処理真空度に維
持しつつ前記両電極間にプロセスガス導入手段にてプロ
セスガスを導入するとともに前記高周波電極に高周波電
圧印加手段にて高周波電圧を印加して該ガスをプラズマ
化し、該プラズマに前記基体を曝すことで該基体に目的
とするプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、
プラズマ中のパーティクル発生を抑制するように、若し
くは一旦発生したパーティクルをできるだけ室外へ排出
できるように、又はこれら双方を行い得るように前記排
気手段、プロセスガス導入部及び高周波電圧印加手段の
うち少なくとも一つを制御するために、プラズマ中のパ
ーティクルの状態を観測できるパーティクルモニタ付き
のプラズマ処理装置を提供することができる。
【００４５】請求項２記載の装置によると、プラズマ中
のパーティクルの観測を容易に行える。請求項３記載の
装置によると、パーティクル観測結果に基づいて、排気
手段、プロセスガス導入手段及び高周波電極印加手段の
うち少なくとも一つをパーティクルを減少させるように
自動的に制御できる。
のパーティクルの観測を容易に行える。請求項３記載の
装置によると、パーティクル観測結果に基づいて、排気
手段、プロセスガス導入手段及び高周波電極印加手段の
うち少なくとも一つをパーティクルを減少させるように
自動的に制御できる。
【００４６】請求項４記載の装置によると、一旦発生し
たパーティクルをプラズマ処理室外へ、より速やかに排
出することができるようにパージガスを導入することが
でき、パーティクル観測結果に基づいて、排気手段、プ
ロセスガス導入手段、高周波電圧印加手段及び該パージ
ガス導入手段のうち少なくとも一つをパーティクルを減
少させるように自動的に制御できる。
たパーティクルをプラズマ処理室外へ、より速やかに排
出することができるようにパージガスを導入することが
でき、パーティクル観測結果に基づいて、排気手段、プ
ロセスガス導入手段、高周波電圧印加手段及び該パージ
ガス導入手段のうち少なくとも一つをパーティクルを減
少させるように自動的に制御できる。
【図１】本発明のプラズマ処理装置の概略構成図であ
る。
る。
【図２】従来のプラズマ処理装置例の概略構成図であ
る。
る。
１ プラズマ処理室 ２ 高周波電極 ２２ 高周波電源 ２３ マッチングボックス ３ 接地電極 ４４１、４４２ プロセスガス源 ４３１、４３２ 電磁開閉弁 ４５１、４５２ マスフローコントローラ ５１ 電磁開閉弁 ５２ 排気ポンプ ５３ 排気調整弁 ６ ＣＣＤカメラ ７ レーザビーム照射装置 ８ パージガス導入部 ８１ 可変流量調整弁 ８２ 電磁開閉弁 ８３ パージガス源 ９ データ処理部 ９１ ディスプレイ装置 １０ 制御部 １０１ 操作パネル
Claims (4)
- 【請求項１】 プラズマ処理室内に設置した高周波電極
とこれに対向する接地電位の電極のうち一方に被処理基
体を設置し、前記プラズマ処理室内を排気手段により所
定処理真空度に維持しつつ前記両電極間にプロセスガス
導入手段にてプロセスガスを導入するとともに前記高周
波電極に高周波電圧印加手段にて高周波電圧を印加して
該ガスをプラズマ化し、該プラズマに前記基体を曝すこ
とで該基体に目的とするプラズマ処理を施すプラズマ処
理装置であって、前記プラズマ処理室内のプラズマ生成
領域を観測するカメラ装置を備えたことを特徴とするパ
ーティクルモニタ付きプラズマ処理装置。 - 【請求項２】 前記プラズマ処理室内のプラズマ生成領
域にレーザビームを照射するレーザビーム照射手段を備
えた請求項１記載のパーティクルモニタ付きプラズマ処
理装置。 - 【請求項３】 前記カメラ装置により得られた画像を処
理して目的とする情報を得るデータ処理部と、前記デー
タ処理部にて得られた情報に基づいて前記排気手段、前
記プロセスガス導入手段及び前記高周波電圧印加手段の
うち少なくとも一つをパーティクルを減少させるように
制御する制御部とを備えた請求項１又は２記載のパーテ
ィクルモニタ付きプラズマ処理装置。 - 【請求項４】 前記プラズマ生成領域へパージガスを導
入するためのパージガス導入手段と、前記カメラ装置に
より得られた画像を処理して目的とする情報を得るデー
タ処理部と、前記データ処理部にて得られた情報に基づ
いて前記排気手段、前記プロセスガス導入手段、前記高
周波電圧印加手段及び前記パージガス導入手段のうち少
なくとも一つをパーティクルを減少させるように制御す
る制御部とを備えた請求項１又は２記載のパーティクル
モニタ付きプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27271692A JPH06124902A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | パーティクルモニタ付きプラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27271692A JPH06124902A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | パーティクルモニタ付きプラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06124902A true JPH06124902A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17517798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27271692A Withdrawn JPH06124902A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | パーティクルモニタ付きプラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06124902A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-10-12 JP JP27271692A patent/JPH06124902A/ja not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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