JPH06318565A - Plasma treatment equipment - Google Patents

Plasma treatment equipment

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JPH06318565A
JPH06318565A JP5128231A JP12823193A JPH06318565A JP H06318565 A JPH06318565 A JP H06318565A JP 5128231 A JP5128231 A JP 5128231A JP 12823193 A JP12823193 A JP 12823193A JP H06318565 A JPH06318565 A JP H06318565A
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plasma
magnetic field
antenna
plasma generating
processing apparatus
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Takayuki Fukazawa
孝之 深沢
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Tokyo Electron Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a plasma treatment equipment which alleviates an influence by a magnetic field and conducts a very precise plasma treatment by inducing electron cyclotron resonance in a lower magnetic field and then by turning process gas into plasma. CONSTITUTION:This equipment is provided with a treatment container 10 constituted of a storage chamber 11 to store semiconductor wafers W and a plasma generating chamber 12 installed on the storage chamber 11, an antenna 20 of double helix structure which is wound round the plasma generating chamber 12 of the treatment container 10, and an electromagnetic coil 30 which, being installed outside the antenna 20, applies a magnetic field to the plasma generating chamber 12. Electromagnetic waves of some 10MHz are led in into the plasma generating chamber 12 by the antenna 20 and then a low magnetic field of 30 gausses or lower is applied by the electromagnetic coil 30 and thereby plasma is generated in the plasma generating chamber 12 due to electron cyclotron resonance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理装置に関
する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a plasma processing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラズマ処理装置は、処理用ガスの存在
する処理容器内で真空放電させてプラズマを発生させ、
このプラズマを利用して被処理体に所定の処理を施すよ
うに構成されている。このプラズマ処理装置は、従来か
ら半導体製造工程における、スパッタリング工程、アッ
シング工程、CVD工程、あるいはエッチング工程など
で広く用いられている。
2. Description of the Related Art A plasma processing apparatus generates a plasma by performing vacuum discharge in a processing container in which a processing gas exists.
The plasma is utilized to perform a predetermined process on the object to be processed. Conventionally, this plasma processing apparatus has been widely used in a semiconductor manufacturing process such as a sputtering process, an ashing process, a CVD process, or an etching process.

【0003】プラズマ処理装置として代表的なものとし
て、平行平板電極をプラズマ発生手段とするものある
が、このタイプのものは電極構造の関係から例えば数1
00mmTorrという比較的高いガス圧で用いられるため、
プラズマ中のイオン種などの活性種が電極に衝突して電
極をスパッタし、電極から不純物が発生させ、また、そ
れ故に最近のハーフミクロン以上の微細加工への対応が
困難である。そこで、従来から電極を用いることなく数
mmTorrの高真空下でプラズマを発生させる装置として、
例えばエレクトロンサイクロトロン共鳴を利用してプラ
ズマを発生させるECRプラズマ処理装置が開発されて
いる。
As a typical plasma processing apparatus, a parallel plate electrode is used as the plasma generating means, but this type of apparatus has, for example, a number 1 in view of the electrode structure.
Since it is used at a relatively high gas pressure of 00 mmTorr,
Active species such as ionic species in plasma collide with the electrode to sputter the electrode, and impurities are generated from the electrode. Therefore, it is difficult to cope with recent fine processing of half micron or more. Therefore, it is possible to use several electrodes without using electrodes.
As a device to generate plasma under high vacuum of mmTorr,
For example, an ECR plasma processing apparatus has been developed which generates plasma by utilizing electron cyclotron resonance.

【0004】従来のECRプラズマ処理装置は、通常
2.45GHzのマイクロ波を処理容器内に導入すると共
に875ガウスの磁場を処理容器に印加してエレクトロ
ンサイクロトロン共鳴により、数mmTorrの高真空下でも
プロセスガスをプラズマ化し、このプラズマでのイオン
化率を高めて高密度プラズマを得るようにしたものであ
る。
In the conventional ECR plasma processing apparatus, a microwave of 2.45 GHz is usually introduced into the processing container, and a magnetic field of 875 Gauss is applied to the processing container to perform electron cyclotron resonance to process even a high vacuum of several mmTorr. The gas is made into plasma and the ionization rate of this plasma is increased to obtain high density plasma.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ECRプラズマ処理装置の場合には、上述のように2.
45GHzのマイクロ波を用いるため、このようなマイ
クロ波のもとでエレクトロンサイクロトロン共鳴を誘起
させるために所定の物理的関係を充足する必要があり、
そのためには875ガウスの磁場を印加しなくてはなら
なかった。ところがこのように強い磁場を印加した状態
で半導体ウエハに対して例えば所定形状の微細パターン
に従ったエッチング処理を施す場合には、強磁場のため
プラズマが偏在しやすくなり、このプラズマの偏在によ
り半導体ウエハに部分的なチャージアップ現象を引き起
こし、このチャージアップに起因してエッチング形状に
歪みが生じ、高精度の微細加工を行なうことができず、
また、高精度の加工を行なうための均一な強磁場を形成
することが困難であるなどという課題があった。
However, in the case of the conventional ECR plasma processing apparatus, as described above, 2.
Since the microwave of 45 GHz is used, it is necessary to satisfy a predetermined physical relationship in order to induce the electron cyclotron resonance under such microwave.
For that purpose, a magnetic field of 875 Gauss had to be applied. However, when a semiconductor wafer is subjected to an etching process in accordance with a fine pattern of a predetermined shape in such a state that a strong magnetic field is applied, plasma is likely to be unevenly distributed due to the strong magnetic field. This causes a partial charge-up phenomenon on the wafer, and the etching shape is distorted due to this charge-up, making it impossible to perform high-precision micromachining.
In addition, there is a problem that it is difficult to form a uniform strong magnetic field for performing highly accurate processing.

【0006】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、より低磁場下でエレクトロンサイクロトロ
ン共鳴を誘起してプロセスガスをプラズマ化することに
より磁場の影響を緩和して高精度のプラズマ処理を行な
うプラズマ処理装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and by inducing electron cyclotron resonance in a lower magnetic field to convert the process gas into plasma, the influence of the magnetic field is mitigated to achieve a high-precision plasma. An object is to provide a plasma processing apparatus that performs processing.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
のプラズマ処理装置は、被処理体を収納する収納部及び
その上面に連設されたプラズマ発生部とからなる処理容
器と、この処理容器のプラズマ発生部に巻回された二重
螺旋構造からなるアンテナと、このアンテナの外側に配
設され且つ上記プラズマ発生部に磁場を印加する磁場印
加手段とを備え、上記アンテナにより上記プラズマ発生
部内に数10MHzの電磁波を導入すると共に上記磁場
印加手段により30ガウス以下の低磁場を印加して上記
プラズマ発生部内でエレクトロンサイクロトロン共鳴に
よるプラズマを発生させるようにしたものであ。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a processing container including a storage portion for storing an object to be processed; and a plasma generation portion connected to an upper surface of the storage container. An antenna having a double spiral structure wound around the plasma generating portion of the processing container, and a magnetic field applying means arranged outside the antenna and applying a magnetic field to the plasma generating portion are provided, and the plasma is generated by the antenna. An electromagnetic wave of several tens MHz is introduced into the generating part, and a low magnetic field of 30 gauss or less is applied by the magnetic field applying means to generate plasma by electron cyclotron resonance in the plasma generating part.

【0008】また、本発明の請求項2に記載のプラズマ
処理装置は、請求項1に記載の発明において、上記アン
テナがスロットアンテナからなるものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the plasma processing apparatus according to the first aspect, wherein the antenna is a slot antenna.

【0009】[0009]

【作用】本発明の請求項1に記載の発明によれば、処理
容器内にプロセスガスを導入した状態で二重螺旋構造か
らなるアンテナからプラズマ発生部内に数10MHzの
電磁波を導入すると共に磁場印加手段によりプラズマ発
生部に30ガウス以下の低磁場を印加し、プロセスガス
をエレクトロンサイクロトロン共鳴させると、プロセス
ガスからプラズマを発生し、こんこのプラズマが収納部
内の被処理体に達すると、低磁場下で被処理体をプラズ
マ処理することができる。
According to the first aspect of the present invention, an electromagnetic wave of several tens MHz is introduced into the plasma generating section from the antenna having the double spiral structure while the process gas is introduced into the processing container, and the magnetic field is applied. When a low magnetic field of 30 Gauss or less is applied to the plasma generating unit by means to cause electron cyclotron resonance of the process gas, plasma is generated from the process gas, and when this plasma reaches the object to be processed in the storage unit, a low magnetic field is generated. The object to be processed can be plasma-processed.

【0010】また、本発明の請求項1に記載の発明によ
れば、請求項1に記載の発明において、上記アンテナが
スロットアンテナからなるため、スロットからプラズマ
発生部内へ電磁波を導入することができる。
According to the first aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, since the antenna is a slot antenna, an electromagnetic wave can be introduced from the slot into the plasma generating section. .

【0011】[0011]

【実施例】以下、図1、図2に示す実施例に基づいて本
発明を説明する。本実施例のプラズマ処理装置は、図1
に示すように、被処理体としての半導体ウエハWを収納
する収納室11と、この収納室11の上面の円形状に形
成された開口部で上方に向けて連設されたプラズマ発生
室12とからなる処理容器10を備えて構成されてい
る。また、上記プラズマ発生室12の外周面には二重螺
旋構造からなるアンテナ20が巻回され、更にこのアン
テナの外側にプラズマ発生室12に磁場を印加する磁場
印加手段としての電磁コイル30がプラズマ発生室12
を囲むように配設されている。
EXAMPLES The present invention will be described below based on the examples shown in FIGS. The plasma processing apparatus of this embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, a storage chamber 11 for storing a semiconductor wafer W as a processing target, and a plasma generation chamber 12 that is continuously provided upward through a circular opening formed on the upper surface of the storage chamber 11. The processing container 10 is made up of. An antenna 20 having a double spiral structure is wound around the outer peripheral surface of the plasma generating chamber 12, and an electromagnetic coil 30 as a magnetic field applying means for applying a magnetic field to the plasma generating chamber 12 is provided outside the antenna. Generation chamber 12
Is arranged so as to surround the.

【0012】また、上記プラズマ処理装置は、上記アン
テナ20によりプラズマ発生室12内に数10MHzの
電磁波を導入すると共に上記電磁コイル30により30
ガウス以下の低磁場を印加してプラズマ発生室12内で
エレクトロンサイクロトロン共鳴によるプラズマを発生
させるように構成されている。上記磁場強度は20ガウ
ス以下がより好ましく、15ガウス以下が更に好まし
い。この磁場強度が30ガウスを超えるとプラズマ発生
室12内での磁場の偏在により処理容器10内でのプラ
ズマ密度の不均一が顕著になって半導体ウエハWのチャ
ージアップを引き起こしやすくなり、高精度のエッチン
グが困難になる虞がある。また、上記電磁波の周波数
は、エレクトロンサイクロトロン共鳴を発生させる物理
的条件、eB/m=2πfから上記磁場強度に基づいて
設定される。
In the plasma processing apparatus, an electromagnetic wave of several tens MHz is introduced into the plasma generation chamber 12 by the antenna 20 and the electromagnetic coil 30 is used to introduce the electromagnetic wave.
A low magnetic field of Gauss or less is applied to generate plasma by electron cyclotron resonance in the plasma generation chamber 12. The magnetic field strength is more preferably 20 Gauss or less, further preferably 15 Gauss or less. When the magnetic field strength exceeds 30 gauss, the uneven distribution of the magnetic field in the plasma generation chamber 12 makes the nonuniform plasma density in the processing container 10 remarkable, which easily causes the charge-up of the semiconductor wafer W, which results in high accuracy. Etching may be difficult. The frequency of the electromagnetic wave is set based on the magnetic field strength from the physical condition for generating electron cyclotron resonance, eB / m = 2πf.

【0013】更に、上記プラズマ処理装置をより具体的
に説明する。上記処理容器10の収納室11は、例えば
ステンレス等の導電性材料によって形成され、その側面
上部に内部へプロセスガスを供給するガス供給部11A
が形成され、その側面下部に処理後のガスを排出するガ
ス排出部11Bが形成されている。また、この収納室1
1の内部には半導体ウエハWを載置するサセプタ13が
配設されている。更に、このサセプタ13にはコンデン
サ14を介して高周波電源15が接続され、この高周波
電源15によってサセプタ13に高周波電圧を印加して
プラズマ電位に対する自己バイアス電位を維持するよう
に構成されている。一方、上記プラズマ発生室12は、
電磁波を透過する石英等の絶縁材料によって上端を封止
した筒状に形成され、本実施例ではその外径が例えば3
00mmに形成されている。
Further, the plasma processing apparatus will be described more specifically. The storage chamber 11 of the processing container 10 is made of, for example, a conductive material such as stainless steel, and has a gas supply unit 11A that supplies a process gas to the inside on the upper side surface thereof.
Is formed, and a gas discharge portion 11B for discharging the processed gas is formed in the lower portion of the side surface thereof. Also, this storage room 1
A susceptor 13 on which a semiconductor wafer W is placed is arranged inside the device 1. Further, a high-frequency power source 15 is connected to the susceptor 13 via a capacitor 14, and the high-frequency power source 15 applies a high-frequency voltage to the susceptor 13 to maintain a self-bias potential with respect to the plasma potential. On the other hand, the plasma generation chamber 12 is
It is formed in a cylindrical shape with its upper end sealed by an insulating material such as quartz that transmits electromagnetic waves, and has an outer diameter of, for example, 3 in this embodiment.
It is formed to 00 mm.

【0014】また、上記アンテナ20は、上記プラズマ
発生室12の外周面にその下端近傍から上端近傍に亘っ
て8mmピッチで巻回された二重螺旋構造として構成され
ている。この二重螺旋構造のアンテナ20を展開する
と、例えば図2に示す帯状に形成されており、この帯状
のアンテナ20は、幅が6cmで長さが3.35mの銅板
21で、その幅方向中央に幅2cmのスロット22が帯状
銅板21の一端から他端に沿って略全長に形成された、
いわゆるスロットアンテナとして構成されている。つま
り、このアンテナ10の長さは、放射する電磁波の波長
の略半分の長さに形成されている。そして、このアンテ
ナ20の他端に高周波電源23が同軸ケーブル24を介
して接続され、この高周波電源23から上記アンテナ2
0の長さ即した周波数、即ち40MHzの電磁波をアン
テナ20に給電するように構成されている。更に、この
アンテナ20近傍にはマッチング回路25が配設され、
このマッチング回路25によりインピーダンス整合をと
って同軸ケーブル24をアンテナ20に結合し、アンテ
ナ20のスロット22から40MHzの電磁波をプラズ
マ発生室11の内部全体へ放射するように構成されてい
る。
Further, the antenna 20 is constructed as a double spiral structure wound around the outer peripheral surface of the plasma generating chamber 12 at a pitch of 8 mm from near the lower end to near the upper end. When the antenna 20 having the double spiral structure is developed, for example, it is formed into a band shape as shown in FIG. 2. The band-shaped antenna 20 is a copper plate 21 having a width of 6 cm and a length of 3.35 m, and its center in the width direction. A slot 22 having a width of 2 cm is formed along the entire length from one end to the other end of the strip-shaped copper plate 21.
It is configured as a so-called slot antenna. That is, the length of the antenna 10 is approximately half the wavelength of the radiated electromagnetic wave. A high frequency power source 23 is connected to the other end of the antenna 20 via a coaxial cable 24, and the high frequency power source 23 connects the antenna 2 to the antenna 2.
An electromagnetic wave having a frequency corresponding to the length of 0, that is, 40 MHz is supplied to the antenna 20. Further, a matching circuit 25 is arranged near the antenna 20,
The matching circuit 25 performs impedance matching to couple the coaxial cable 24 to the antenna 20, and radiates an electromagnetic wave of 40 MHz from the slot 22 of the antenna 20 to the entire inside of the plasma generation chamber 11.

【0015】つまり、上記アンテナ20は、高周波電源
23から40MHzの高周波電力を供給されて40MHz
の電磁波をスロット22からプラズマ処理室12内に放
射するように構成されている。また、この40MHzの
電磁波によりエレクトロンサイクロトロン共鳴によるプ
ラズマを発生させるためには、上記物理的条件、ω=e
B/m=2πfから、電磁コイル30によって印加すべ
き磁場強度はB=14ガウスとなる。従って、上記プラ
ズマ処理装置は、上記高周波電源23から40MHzの
高周波電力を上記アンテナ20に給電することによりス
ロット22から40MHzの電磁波をプラズマ発生室1
2内へ導入すると共に、この電磁波と14ガウスの低磁
場とでエレクトロンサイクロトロン共鳴によりプラズマ
発生室12内で高密度プラズマ(1011cm-3台のプラズ
マ)を発生するように構成されている。
That is, the antenna 20 is supplied with a high frequency power of 40 MHz from the high frequency power supply 23, and the antenna 20 has a frequency of 40 MHz.
Is radiated from the slot 22 into the plasma processing chamber 12. Further, in order to generate plasma by electron cyclotron resonance with the electromagnetic wave of 40 MHz, the above physical condition, ω = e
From B / m = 2πf, the magnetic field strength to be applied by the electromagnetic coil 30 is B = 14 gauss. Therefore, in the plasma processing apparatus, high frequency power of 40 MHz is supplied from the high frequency power supply 23 to the antenna 20 so that electromagnetic waves of 40 MHz are transmitted from the slot 22 to the plasma generation chamber 1.
It is configured to generate high-density plasma (10 11 cm −3 plasma) in the plasma generation chamber 12 by electron cyclotron resonance with this electromagnetic wave and a low magnetic field of 14 gauss while being introduced into the chamber 2.

【0016】次に、動作について説明する。まず、収納
室11内のサセプタ13で半導体ウエハWを保持した状
態で処理容器10内を真空引きして所定の真空度にす
る。そして、ガス供給部11Aから所定の真空度に保持
された処理容器10内へプロセスガスを供給し、そのガ
ス圧を所定の真空度に保持する。その後、サセプタ13
にコンデンサ14を介して高周波電圧を印加すると共
に、高周波電源23から40MHzの高周波電力を給電
すると、この電磁波は同軸ケーブル24を介してマッチ
ング回路25に伝送され、このマッチング回路25でイ
ンピーダンス整合をとり、アンテナ20のスロット22
から40MHzの電磁波をプラズマ発生室12内へ放射
する。この時、電磁コイル30によりプラズマ発生室1
2に14ガウスの磁場を印加しているため、アンテナ2
0からの電磁波と磁場によりプロセスガスからエレクト
ロンサイクロトロン共鳴による1011cm-3台の高密度な
プラズマを発生する。
Next, the operation will be described. First, while the semiconductor wafer W is held by the susceptor 13 in the storage chamber 11, the inside of the processing container 10 is evacuated to a predetermined degree of vacuum. Then, the process gas is supplied from the gas supply unit 11A into the processing container 10 maintained at a predetermined vacuum degree, and the gas pressure is maintained at the predetermined vacuum degree. Then, the susceptor 13
When a high frequency voltage is applied to the capacitor via the capacitor 14 and a high frequency power of 40 MHz is supplied from the high frequency power source 23, this electromagnetic wave is transmitted to the matching circuit 25 via the coaxial cable 24, and the matching circuit 25 performs impedance matching. , Slot 22 of antenna 20
To radiate an electromagnetic wave of 40 MHz into the plasma generation chamber 12. At this time, the electromagnetic coil 30 causes the plasma generation chamber 1 to
Since a magnetic field of 14 gauss is applied to the antenna 2,
An electromagnetic wave from 0 and a magnetic field generate a high density plasma of 10 11 cm −3 by electron cyclotron resonance from the process gas.

【0017】一方、サセプタ13にはコンデンサ14を
介して高周波電圧が印加されているため、その上方に形
成されたプラズマから電子を優先的に引き込み、負に自
己バイアスされ、プラズマとの間にイオンシースが形成
されている。そのため、サセプタ13、つまり半導体ウ
エハWとプラズマとの間に大きな電位差ができ、プラズ
マ中のイオンが半導体ウエハWに衝突して所定のエッチ
ング処理を行なう。
On the other hand, since a high-frequency voltage is applied to the susceptor 13 via the capacitor 14, electrons are preferentially drawn from the plasma formed above the susceptor 13 and negatively self-biased so that ions are generated between the susceptor 13 and the susceptor 13. A sheath is formed. Therefore, a large potential difference is generated between the susceptor 13, that is, the semiconductor wafer W and the plasma, and the ions in the plasma collide with the semiconductor wafer W to perform a predetermined etching process.

【0018】以上説明したように本実施例によれば、ア
ンテナ20をプラズマ発生室12に巻回してその内部に
40MHzの電磁波を放射すると共に、電磁コイル30
により14ガウスの磁場を印加することにより、プラズ
マ発生室12内でプロセスガスGに対してエレクトロン
サイクロトロン共鳴によるプラズマを発生させるように
したため、14ガウスという低い磁場でも半導体ウエハ
Wをエッチングすることができ、プラズマ発生室12内
で磁場が偏在していても低磁場故にプラズマ密度の不均
一を緩和することができ、更に半導体ウエハWでのチャ
ージアップを抑制することができ、半導体ウエハWに高
精度のエッチングを行なうことができる。
As described above, according to this embodiment, the antenna 20 is wound around the plasma generating chamber 12 to radiate an electromagnetic wave of 40 MHz therein and the electromagnetic coil 30.
By applying a magnetic field of 14 Gauss to generate a plasma by electron cyclotron resonance for the process gas G in the plasma generation chamber 12, the semiconductor wafer W can be etched even with a low magnetic field of 14 Gauss. Even if the magnetic field is unevenly distributed in the plasma generation chamber 12, the non-uniformity of the plasma density can be alleviated due to the low magnetic field, and the charge-up in the semiconductor wafer W can be suppressed. Can be etched.

【0019】尚、上記実施例では二重螺旋構造のアンテ
ナ20から40MHzの電磁波をプラズマ発生室12内
に導入すると共に電磁コイル20により14ガウスの低
磁場をプラズマ発生室12に印加してプロセスガスGか
らエレクトロンサイクロトロン共鳴によるプラズマを発
生させて半導体ウエハWにエッチングを施す場合につい
て説明したが、本発明のプラズマ処理装置は、二重螺旋
構造のアンテナから数10MHzの電磁波を導入すると
共に磁場印加手段により30ガウス以下の低磁場を印加
してプラズマを発生させるようにしたものであればよ
く、プラズマ発生部に導入する所望の電磁波の周波数
(波長)に応じてアンテナの長さ等を適宜変更すること
ができる。また、本発明のプラズマ処理装置は、エッチ
ング処理に制限されるものではなく、その他スパッタリ
ング、アッシング、CVDなどにも適用することができ
る。
In the above embodiment, an electromagnetic wave of 40 MHz is introduced into the plasma generating chamber 12 from the antenna 20 having a double spiral structure, and a low magnetic field of 14 gauss is applied to the plasma generating chamber 12 by the electromagnetic coil 20 to process gas. The case where the plasma is generated from the electron cyclotron resonance from G to etch the semiconductor wafer W has been described. However, the plasma processing apparatus of the present invention introduces an electromagnetic wave of several tens of MHz from an antenna having a double spiral structure and a magnetic field applying means. A low magnetic field of 30 Gauss or less is used to generate plasma, and the length of the antenna is appropriately changed according to the frequency (wavelength) of the desired electromagnetic wave to be introduced into the plasma generation unit. be able to. Further, the plasma processing apparatus of the present invention is not limited to etching processing, but can also be applied to sputtering, ashing, CVD and the like.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1に
記載の発明によれば、より低磁場下でエレクトロンサイ
クロトロン共鳴を誘起してプロセスガスをプラズマ化す
ることにより磁場の影響を緩和して高精度のプラズマ処
理を行なうプラズマ処理装置を提供することができる。
As described above, according to the invention described in claim 1 of the present invention, the influence of the magnetic field is mitigated by inducing the electron cyclotron resonance in a lower magnetic field and converting the process gas into plasma. It is possible to provide a plasma processing apparatus that performs highly accurate plasma processing.

【0021】また、本発明の請求項2に記載の発明によ
れば、請求項1に記載の発明において、スロットアンテ
ナを用いたため、スロットから電磁波を放射してプラス
マ発生部内全体に高周波電磁波を導入できるプラズマ処
理装置を提供することができる。
According to the second aspect of the present invention, since the slot antenna is used in the first aspect of the invention, the electromagnetic wave is radiated from the slot and the high frequency electromagnetic wave is introduced into the entire plasma generating portion. It is possible to provide a plasma processing apparatus that can do so.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のプラズマ処理装置の一実施例を示す構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a plasma processing apparatus of the present invention.

【図2】図1に示すアンテナを展開して示す平面図であ
る。
FIG. 2 is a plan view showing the antenna shown in FIG. 1 in a developed state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 処理容器 11 収納室(収納部) 12 プラズマ発生室(プラズマ発生部) 20 アンテナ 30 電磁コイル(磁場印加手段) W 半導体ウエハ(被処理体) G プロセスガス 10 Processing Container 11 Storage Room (Storage Section) 12 Plasma Generation Room (Plasma Generation Section) 20 Antenna 30 Electromagnetic Coil (Magnetic Field Applying Means) W Semiconductor Wafer (Processing Object) G Process Gas

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理体を収納する収納部及びその上面
に連設されたプラズマ発生部とからなる処理容器と、こ
の処理容器のプラズマ発生部に巻回された二重螺旋構造
からなるアンテナと、このアンテナの外側に配設され且
つ上記プラズマ発生部に磁場を印加する磁場印加手段と
を備え、上記アンテナにより上記プラズマ発生部内に数
10MHzの電磁波を導入すると共に上記磁場印加手段
により30ガウス以下の低磁場を印加して上記プラズマ
発生部内でエレクトロンサイクロトロン共鳴によるプラ
ズマを発生させることを特徴とするプラズマ処理装置。
1. A processing container comprising a storage part for storing an object to be processed and a plasma generating part continuous with an upper surface thereof, and an antenna having a double spiral structure wound around the plasma generating part of the processing container. And a magnetic field applying means which is arranged outside the antenna and applies a magnetic field to the plasma generating part, and the electromagnetic wave of several tens MHz is introduced into the plasma generating part by the antenna and 30 gauss by the magnetic field applying means. A plasma processing apparatus, characterized in that the following low magnetic field is applied to generate plasma by electron cyclotron resonance in the plasma generation unit.
【請求項2】 上記アンテナがスロットアンテナからな
ることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装
置。
2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the antenna is a slot antenna.
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JP2000299199A (en) * 1999-04-13 2000-10-24 Plasma System Corp Plasma generating device and plasma processing device
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2598336B2 (en) * 1990-09-21 1997-04-09 株式会社日立製作所 Plasma processing equipment

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000299199A (en) * 1999-04-13 2000-10-24 Plasma System Corp Plasma generating device and plasma processing device
CN111140454A (en) * 2020-02-13 2020-05-12 哈尔滨工业大学 Ignition device of miniature electron cyclotron resonance ion thruster
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