JPH07153597A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH07153597A JPH07153597A JP5296590A JP29659093A JPH07153597A JP H07153597 A JPH07153597 A JP H07153597A JP 5296590 A JP5296590 A JP 5296590A JP 29659093 A JP29659093 A JP 29659093A JP H07153597 A JPH07153597 A JP H07153597A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction chamber
- sub
- plasma
- reaction
- gas
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- Pending
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 反応室内の反応ガス圧力が低いときでも確実
に反応室内にプラズマを発生させることができ、例えば
ウエハの精密加工も可能になる。 【構成】 この発明のプラズマ処理装置は、反応室１に
隣接して設けられた副反応室１０と、この副反応室１０
内に配設された副電極１２とを備え、副電極１２に高電
圧を印加させ副反応室１０内にプラズマを生じさせた
後、このプラズマを反応室１内に導入し反応室１内にプ
ラズマを発生させるようにしたものである。
に反応室内にプラズマを発生させることができ、例えば
ウエハの精密加工も可能になる。 【構成】 この発明のプラズマ処理装置は、反応室１に
隣接して設けられた副反応室１０と、この副反応室１０
内に配設された副電極１２とを備え、副電極１２に高電
圧を印加させ副反応室１０内にプラズマを生じさせた
後、このプラズマを反応室１内に導入し反応室１内にプ
ラズマを発生させるようにしたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、プラズマ処理装置に
関し、特に低圧力領域においても基板の表面処理に適し
たプラズマ処理装置に関するものである。
関し、特に低圧力領域においても基板の表面処理に適し
たプラズマ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のプラズマ処理装置の断面図
であり、図において１は反応室、２は反応室１内の上部
に配設された上部電極、３は反応室１内の下部に上部電
極２に対向して配設された下部電極、４は一端が下部電
極３に接続され他端が高周波電源５に接続されたマッチ
ング用コンデンサ、６は反応室１内に反応ガス（例えば
Ｃl2ガスとＳＦ6ガスとが１：１の割合で混合された混
合ガス）を導入するガス導入口、７は反応室１内の反応
ガスを外部に排出するガス排出口、８は下部電極３の上
面に載置された基板であるウエハである。
であり、図において１は反応室、２は反応室１内の上部
に配設された上部電極、３は反応室１内の下部に上部電
極２に対向して配設された下部電極、４は一端が下部電
極３に接続され他端が高周波電源５に接続されたマッチ
ング用コンデンサ、６は反応室１内に反応ガス（例えば
Ｃl2ガスとＳＦ6ガスとが１：１の割合で混合された混
合ガス）を導入するガス導入口、７は反応室１内の反応
ガスを外部に排出するガス排出口、８は下部電極３の上
面に載置された基板であるウエハである。
【０００３】次に、上記構成のプラズマ処理装置の動作
について説明する。まず、反応室１内はポンプ（図示せ
ず）によりガス排出口７から排気され、所定の真空度に
維持されている。次に、反応ガスはガス導入口６から流
量２００ｓｃｃｍで反応室１内に導入され、ガス排気口
７から外部に排出されるが、このときの排気量を制御す
ることにより、反応室１内の圧力は例えば１００ｍＴｏ
ｒｒに調整される。この状態で高周波電源５により例え
ば１３．５６ＭＨZの高周波電圧をマッチング用コンデ
ンサ４を介して反応室１内の下部電極３に印加する。こ
の印加により上部電極２と下部電極３との間にはグロー
放電が生じ反応ガスにはプラズマが発生し、プラズマ中
の陽イオンおよびラジカルがウエハ８の表面に到達す
る。ウエハ８のシリコンは表面に到達したイオンおよび
ラジカルと化学反応を起こし、揮発性を有する反応生成
物（ＳiＦX，ＳiＣｌX）となってウエハ８の表面から除
去され、ウエハ８の表面加工が進行する。
について説明する。まず、反応室１内はポンプ（図示せ
ず）によりガス排出口７から排気され、所定の真空度に
維持されている。次に、反応ガスはガス導入口６から流
量２００ｓｃｃｍで反応室１内に導入され、ガス排気口
７から外部に排出されるが、このときの排気量を制御す
ることにより、反応室１内の圧力は例えば１００ｍＴｏ
ｒｒに調整される。この状態で高周波電源５により例え
ば１３．５６ＭＨZの高周波電圧をマッチング用コンデ
ンサ４を介して反応室１内の下部電極３に印加する。こ
の印加により上部電極２と下部電極３との間にはグロー
放電が生じ反応ガスにはプラズマが発生し、プラズマ中
の陽イオンおよびラジカルがウエハ８の表面に到達す
る。ウエハ８のシリコンは表面に到達したイオンおよび
ラジカルと化学反応を起こし、揮発性を有する反応生成
物（ＳiＦX，ＳiＣｌX）となってウエハ８の表面から除
去され、ウエハ８の表面加工が進行する。
【０００４】ところで、反応室１内のウエハ８の表面加
工速度は例えば反応室１内の反応ガスの圧力を変化させ
ることにより制御される。つまり、反応室１内の圧力を
高くした場合、即ち反応ガスの分子数を増加させた場合
には、それだけ分子とイオンとの衝突が増加して分子の
電離確率が高くなり、プラズマの発生量が増加する結
果、反応ガスのイオンおよびラジカルがウエハ８の表面
に到達する頻度も増加し、ウエハ８の表面加工の進行速
度は増加する。
工速度は例えば反応室１内の反応ガスの圧力を変化させ
ることにより制御される。つまり、反応室１内の圧力を
高くした場合、即ち反応ガスの分子数を増加させた場合
には、それだけ分子とイオンとの衝突が増加して分子の
電離確率が高くなり、プラズマの発生量が増加する結
果、反応ガスのイオンおよびラジカルがウエハ８の表面
に到達する頻度も増加し、ウエハ８の表面加工の進行速
度は増加する。
【０００５】一方、反応室１内の圧力が高いときには、
下部電極３上に発生した負のバイアス電位により加速さ
れた陽イオンが他の中性種（分子、ラジカル）に衝突す
る確率が高くなり、その衝突したイオンはウエハ８に対
して斜めに入射することになり、それだけウエハ８の加
工精度が低下する。
下部電極３上に発生した負のバイアス電位により加速さ
れた陽イオンが他の中性種（分子、ラジカル）に衝突す
る確率が高くなり、その衝突したイオンはウエハ８に対
して斜めに入射することになり、それだけウエハ８の加
工精度が低下する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のプラズマ処理装
置は、以上のように構成され、所定のウエハ８の加工精
度を得ようとしたときには、反応室１内の圧力を低下さ
せなければならないが、その一方反応室１内にはプラズ
マが発生しにくくなるという課題があった。
置は、以上のように構成され、所定のウエハ８の加工精
度を得ようとしたときには、反応室１内の圧力を低下さ
せなければならないが、その一方反応室１内にはプラズ
マが発生しにくくなるという課題があった。
【０００７】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたもので、反応室内が低圧力のときでもプラズマ
を発生させることができるプラズマ処理装置を得ること
を目的とする。
なされたもので、反応室内が低圧力のときでもプラズマ
を発生させることができるプラズマ処理装置を得ること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係るプラズマ
処理装置は、反応室に隣接して設けられ反応ガスが入っ
た副反応室と、この副反応室内に配設された副電極とを
備えたものである。
処理装置は、反応室に隣接して設けられ反応ガスが入っ
た副反応室と、この副反応室内に配設された副電極とを
備えたものである。
【０００９】
【作用】この発明においては、副反応室内で生じたプラ
ズマを反応室内に導入して、このプラズマを発生源とし
て反応室内でプラズマを発生させる。
ズマを反応室内に導入して、このプラズマを発生源とし
て反応室内でプラズマを発生させる。
【００１０】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例を示す断面図であり、
図２と同一または相当部分は同一符号を付し、その説明
は省略する。図において、１０は反応室１に隣接してお
りゲートバルブ１７の開口により反応室１と連通する副
反応室、１１は副反応室１０内の上部に配設された上部
副電極、１２は副反応室１０内の下部に上部副電極１１
に対向して配設された下部副電極、１３は一端が下部副
電極１２に接続され他端が高周波副電源１４に接続され
たマッチング用コンデンサ、１５は副反応室１０内に反
応ガス（例えばＣｌ2ガスとＳＦ6ガスとを１：１の割合
で混合する混合ガス）を導入するガス導入口、１６は副
反応室１０内の反応ガスを外部に排出するガス排出口で
ある。
する。図１はこの発明の一実施例を示す断面図であり、
図２と同一または相当部分は同一符号を付し、その説明
は省略する。図において、１０は反応室１に隣接してお
りゲートバルブ１７の開口により反応室１と連通する副
反応室、１１は副反応室１０内の上部に配設された上部
副電極、１２は副反応室１０内の下部に上部副電極１１
に対向して配設された下部副電極、１３は一端が下部副
電極１２に接続され他端が高周波副電源１４に接続され
たマッチング用コンデンサ、１５は副反応室１０内に反
応ガス（例えばＣｌ2ガスとＳＦ6ガスとを１：１の割合
で混合する混合ガス）を導入するガス導入口、１６は副
反応室１０内の反応ガスを外部に排出するガス排出口で
ある。
【００１１】次に、上記構成のプラズマ処理装置の動作
について説明する。反応ガスはガス導入口１５から流量
１００ｓｃｃｍで副反応室１０内に導入され、ガス排出
口１６から外部に排出されるが、このときの排気量を制
御することにより、副反応室１０内の圧力は例えば３０
０ｍＴｏｒｒに調整される。この状態で高周波副電源１
４により例えば１３．５６ＭＨZの高周波電圧をマッチ
ング用コンデンサ１３を介して下部副電極１２に印加
し、この印加により上部副電極１１と下部副電極１２と
の間にはグロー放電が生じ反応ガスにはプラズマが発生
する。一方、反応室１内は所定真空度に排気された後、
ガス導入口６から反応ガスが導入され、例えば１００ｍ
Ｔｏｒｒに調整されている。
について説明する。反応ガスはガス導入口１５から流量
１００ｓｃｃｍで副反応室１０内に導入され、ガス排出
口１６から外部に排出されるが、このときの排気量を制
御することにより、副反応室１０内の圧力は例えば３０
０ｍＴｏｒｒに調整される。この状態で高周波副電源１
４により例えば１３．５６ＭＨZの高周波電圧をマッチ
ング用コンデンサ１３を介して下部副電極１２に印加
し、この印加により上部副電極１１と下部副電極１２と
の間にはグロー放電が生じ反応ガスにはプラズマが発生
する。一方、反応室１内は所定真空度に排気された後、
ガス導入口６から反応ガスが導入され、例えば１００ｍ
Ｔｏｒｒに調整されている。
【００１２】次に、ゲートバルブ１７を開口すると同時
に高周波電源５により下部電極３に高周波電圧を印加す
ると、ゲートバルブ１７の開口と同時に副反応室１０か
ら流入したプラズマを発生源として、上部電極２と下部
電極３との間にはグロー放電が生じ、反応室１内の反応
ガスにはプラズマが発生し、プラズマ中の陽イオンおよ
びラジカルがウエハ８の表面に到達する。ウエハ８のシ
リコンは表面に到達したイオンおよびラジカルと化学反
応を起こし、揮発性を有する反応生成物（ＳiＦX，Ｓi
ＣｌX）となってウエハ８の表面から除去され、ウエハ
８の表面加工が進行する。
に高周波電源５により下部電極３に高周波電圧を印加す
ると、ゲートバルブ１７の開口と同時に副反応室１０か
ら流入したプラズマを発生源として、上部電極２と下部
電極３との間にはグロー放電が生じ、反応室１内の反応
ガスにはプラズマが発生し、プラズマ中の陽イオンおよ
びラジカルがウエハ８の表面に到達する。ウエハ８のシ
リコンは表面に到達したイオンおよびラジカルと化学反
応を起こし、揮発性を有する反応生成物（ＳiＦX，Ｓi
ＣｌX）となってウエハ８の表面から除去され、ウエハ
８の表面加工が進行する。
【００１３】ところで、高周波電源５の作動前では反応
室１内は副反応室１０内よりも低圧でかつ従来の反応室
１内と同圧の１００ｍＴｏｒｒに調整されているので、
下部電極３上に発生した負のバイアス電位により加速さ
れた陽イオンが他の中性種（分子、ラジカル）に衝突す
る確率は従来のものと同じであり、ウエハ８の加工精度
を維持することができる。つまり、ウエハ８の加工精度
を高く維持するために反応室１内を低圧力下の基でも、
反応室１内でプラズマが発生しにくいということはな
く、副反応室１０内で生じたプラズマをプラズマ発生源
として反応室１内では確実にプラズマが発生する。
室１内は副反応室１０内よりも低圧でかつ従来の反応室
１内と同圧の１００ｍＴｏｒｒに調整されているので、
下部電極３上に発生した負のバイアス電位により加速さ
れた陽イオンが他の中性種（分子、ラジカル）に衝突す
る確率は従来のものと同じであり、ウエハ８の加工精度
を維持することができる。つまり、ウエハ８の加工精度
を高く維持するために反応室１内を低圧力下の基でも、
反応室１内でプラズマが発生しにくいということはな
く、副反応室１０内で生じたプラズマをプラズマ発生源
として反応室１内では確実にプラズマが発生する。
【００１４】なお、上記実施例１ではプラズマ処理装置
をウエハ８の表面加工に適用した場合について説明した
が、この発明はＣＶＤ膜の形成、スパッタリングにも適
用することができる。また、高周波副電源１４の代わり
に直流電源を設けてもよい。
をウエハ８の表面加工に適用した場合について説明した
が、この発明はＣＶＤ膜の形成、スパッタリングにも適
用することができる。また、高周波副電源１４の代わり
に直流電源を設けてもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のプラズ
マ処理装置によれば、副電極に高電圧を印加させて副反
応室内にプラズマを発生させ、このプラズマを発生源と
して反応室内にプラズマを発生させるようにしたので、
例えばウエハの高い加工精度を得るために反応室内を低
圧力下で処理しなければならない場合でも、反応室内で
プラズマが発生しにくいということはなく、反応室内で
は確実にプラズマを発生させることができるという効果
がある。
マ処理装置によれば、副電極に高電圧を印加させて副反
応室内にプラズマを発生させ、このプラズマを発生源と
して反応室内にプラズマを発生させるようにしたので、
例えばウエハの高い加工精度を得るために反応室内を低
圧力下で処理しなければならない場合でも、反応室内で
プラズマが発生しにくいということはなく、反応室内で
は確実にプラズマを発生させることができるという効果
がある。
【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】従来のプラズマ処理装置の一例を示す断面図で
ある。
ある。
１ 反応室 ２ 上部電極 ３ 下部電極 ４ マッチング用コンデンサ ５ 高周波電源 １０ 副反応室 １１ 上部副電極 １２ 下部副電極 １３ マッチング用コンデンサ １４ 高周波副電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｆ 4/00 Ａ 8417−4Ｋ Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｓ 8719−4Ｍ 21/205 21/3065
Claims (1)
- 【請求項１】 反応ガスの入った反応室内の電極に高電
圧を印加してプラズマを発生させるプラズマ処理装置に
おいて、前記反応室に隣接して設けられ反応ガスが入っ
た副反応室と、この副反応室内に配設された副電極とを
備え、前記副電極に高電圧を印加して副反応室内にプラ
ズマを生じさせた後、このプラズマを前記反応室内に導
入し反応室内にプラズマを発生させるようにしたことを
特徴とするプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5296590A JPH07153597A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5296590A JPH07153597A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07153597A true JPH07153597A (ja) | 1995-06-16 |
Family
ID=17835520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5296590A Pending JPH07153597A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07153597A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100373491B1 (ko) * | 2000-06-27 | 2003-02-25 | 최대규 | 플라즈마 건식 가스 세정기 |
| JP2009506201A (ja) * | 2005-08-24 | 2009-02-12 | ショット アクチエンゲゼルシャフト | 中空体内部のプラズマ処理の方法及び装置 |
-
1993
- 1993-11-26 JP JP5296590A patent/JPH07153597A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100373491B1 (ko) * | 2000-06-27 | 2003-02-25 | 최대규 | 플라즈마 건식 가스 세정기 |
| JP2009506201A (ja) * | 2005-08-24 | 2009-02-12 | ショット アクチエンゲゼルシャフト | 中空体内部のプラズマ処理の方法及び装置 |
| US8747962B2 (en) | 2005-08-24 | 2014-06-10 | Schott Ag | Method and device for the internal plasma treatment of hollow bodies |
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