JPH0715899B2 - プラズマ処理方法及び装置 - Google Patents
プラズマ処理方法及び装置Info
- Publication number
- JPH0715899B2 JPH0715899B2 JP13011486A JP13011486A JPH0715899B2 JP H0715899 B2 JPH0715899 B2 JP H0715899B2 JP 13011486 A JP13011486 A JP 13011486A JP 13011486 A JP13011486 A JP 13011486A JP H0715899 B2 JPH0715899 B2 JP H0715899B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- plasma
- processing chamber
- ions
- processing method
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラズマ処理方法及び装置に係り、特に電場
と磁場とを併用するプラズマ処理方法及び装置に関する
ものである。
と磁場とを併用するプラズマ処理方法及び装置に関する
ものである。
電場と磁場とを併用するプラズマ処理技術としては、例
えば、特公昭53−34461号公報に記載のような、マイク
ロ波（以下、μ波と略）放電によるプラズマ中のイオン
を磁場により試料の被処理面方向に引出して該試料をエ
ッチング処理等するものが知られている。
えば、特公昭53−34461号公報に記載のような、マイク
ロ波（以下、μ波と略）放電によるプラズマ中のイオン
を磁場により試料の被処理面方向に引出して該試料をエ
ッチング処理等するものが知られている。
上記従来技術では、イオンが引出される方向と逆方向で
は、ラジカル成分が多くなり、処理室内壁面にデボジシ
ョンが生じる。このデボジションは、塵埃発生やプロセ
スの不安定さの原因になるため、一定期間経過した時点
で処理室内壁面をクリーニングする必要がある。このよ
うな処理室内壁面のクリーニングは、処理室を大気開放
して実施されるため、装置の稼動率が悪くなりスループ
ットが上がらないといった問題を有している。
は、ラジカル成分が多くなり、処理室内壁面にデボジシ
ョンが生じる。このデボジションは、塵埃発生やプロセ
スの不安定さの原因になるため、一定期間経過した時点
で処理室内壁面をクリーニングする必要がある。このよ
うな処理室内壁面のクリーニングは、処理室を大気開放
して実施されるため、装置の稼動率が悪くなりスループ
ットが上がらないといった問題を有している。
本発明の目的は、処理室を大気開放せずに処理室内をク
リーニングできるようにすることで、装置の稼動率の低
下を抑制してスループットを向上できるプラズマ処理方
法及び装置を提供することにある。
リーニングできるようにすることで、装置の稼動率の低
下を抑制してスループットを向上できるプラズマ処理方
法及び装置を提供することにある。
上記問題は、プラズマ処理方法を、電場と磁場の併用に
よりプラズマのイオン化率を増加させる工程と、前記磁
場を切換えて前記プラズマ中のイオンの方向を変更させ
る工程とを有する方法とし、プラズマ処理方法を、減圧
排気される処理室と、該処理室内で電場を発生する電場
発生手段と、前記処理室内で磁場を発生する磁場発生手
段と、前記磁場と切換える磁場切換手段とを具備したも
のとすることにより、達成される。
よりプラズマのイオン化率を増加させる工程と、前記磁
場を切換えて前記プラズマ中のイオンの方向を変更させ
る工程とを有する方法とし、プラズマ処理方法を、減圧
排気される処理室と、該処理室内で電場を発生する電場
発生手段と、前記処理室内で磁場を発生する磁場発生手
段と、前記磁場と切換える磁場切換手段とを具備したも
のとすることにより、達成される。
試料、例えば、半導体素子基板（以下、ウェハと略）
を、例えば、エッチング処理する場合には、プラズマ中
のイオンをウェハ方向へ引出すために磁場勾配が設けら
れる。この磁場勾配を逆にしてやれば、プラズマ中のイ
オンはウェハと逆の方向へと向い、これにより、デボジ
ションを生じている処理室内壁面はイオン衝撃を含めた
プラズマ反応によりクリーニングされる。また、このイ
オンの方向は磁場をカスプ磁場にすることでウェハの方
向と直角の方向に向けることもできる。したがって、こ
れらの磁場を組合せることによりいろいろな方向へのイ
オンに引出しが可能であり、処理室内のクリーニングを
効果的に行うことができる。
を、例えば、エッチング処理する場合には、プラズマ中
のイオンをウェハ方向へ引出すために磁場勾配が設けら
れる。この磁場勾配を逆にしてやれば、プラズマ中のイ
オンはウェハと逆の方向へと向い、これにより、デボジ
ションを生じている処理室内壁面はイオン衝撃を含めた
プラズマ反応によりクリーニングされる。また、このイ
オンの方向は磁場をカスプ磁場にすることでウェハの方
向と直角の方向に向けることもできる。したがって、こ
れらの磁場を組合せることによりいろいろな方向へのイ
オンに引出しが可能であり、処理室内のクリーニングを
効果的に行うことができる。
以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明す
る。第１図はμ波電源を用いたドライエッチング装置
で、１はウェハ、２はテーブルで、通常冷却機構を内蔵
している。３は処理室で、その一部はμ波を導入するた
めの石英ベルジャー４で構成され、低圧に排気できるよ
う排気ポートを有している。５は導波管、６はμ波電
源、7a,7bはソレノイドコイル、8a,8bは電流切換器、9
a,9bはDC電源である。10は高周波電源であり、ウェハテ
ーブル２に与えるバイアス電圧の調整が必要な時には接
続される。第２図はこのようなエッチング装置の使用時
におけるソレノイドコイル7a,7bへの通電状態と発生す
る磁場の磁束密度Ｂの分布およびイオンの引出し方向を
示している。二つのソレノイドコイル7a,7bは共に同相
で電流が流れ、その電流値の違いによりウェハからの距
離ｘが小さくなるにつれて磁束密度Ｂが小さくなるよう
に設定されている。したがって、石英ベルジャー４内で
電子のサイクロトロン共鳴（ECR）によりイオン化率が
増加したプラズマ中のイオンはウェハ１の方向11に引出
され、ウェハ１を異方性を有してマスクパターンに忠実
にエッチングする。一方、このようなエッチング時にお
いてイオンが引出される方向11と逆方向に位置している
石英ベルジャー４の周辺ではラジカル成分が多くなり多
くのプロセスではC,H系等のデポジションが生じる。第
３図はこのようなデポジションのクリーニングを説明す
る図である。ソレノイドコイル7a,7bの電流の方向を逆
転させ、おのおのの電流も調整して（ｂ）に示すように
ウェハ１のエッチング処理時と逆勾配の磁場を与える。
したがって、プラズマ中のイオンを矢印12の方向に誘導
することにより石英ベルジャー４のクリーニングが可能
となる。この時、石英ベルジャー４内へ導入されるガス
はO2等デポジション成分に対応したガス種を選定する必
要がある。このようにして、ベルジャー４を適度なイオ
ン衝撃を加えた化学反応によりクリーニングすることが
できる。したがって、従来のように処理室３を大気開放
してクリーニングする必要がなくなるので、装置の稼動
率が上り、スループットが向上する。
る。第１図はμ波電源を用いたドライエッチング装置
で、１はウェハ、２はテーブルで、通常冷却機構を内蔵
している。３は処理室で、その一部はμ波を導入するた
めの石英ベルジャー４で構成され、低圧に排気できるよ
う排気ポートを有している。５は導波管、６はμ波電
源、7a,7bはソレノイドコイル、8a,8bは電流切換器、9
a,9bはDC電源である。10は高周波電源であり、ウェハテ
ーブル２に与えるバイアス電圧の調整が必要な時には接
続される。第２図はこのようなエッチング装置の使用時
におけるソレノイドコイル7a,7bへの通電状態と発生す
る磁場の磁束密度Ｂの分布およびイオンの引出し方向を
示している。二つのソレノイドコイル7a,7bは共に同相
で電流が流れ、その電流値の違いによりウェハからの距
離ｘが小さくなるにつれて磁束密度Ｂが小さくなるよう
に設定されている。したがって、石英ベルジャー４内で
電子のサイクロトロン共鳴（ECR）によりイオン化率が
増加したプラズマ中のイオンはウェハ１の方向11に引出
され、ウェハ１を異方性を有してマスクパターンに忠実
にエッチングする。一方、このようなエッチング時にお
いてイオンが引出される方向11と逆方向に位置している
石英ベルジャー４の周辺ではラジカル成分が多くなり多
くのプロセスではC,H系等のデポジションが生じる。第
３図はこのようなデポジションのクリーニングを説明す
る図である。ソレノイドコイル7a,7bの電流の方向を逆
転させ、おのおのの電流も調整して（ｂ）に示すように
ウェハ１のエッチング処理時と逆勾配の磁場を与える。
したがって、プラズマ中のイオンを矢印12の方向に誘導
することにより石英ベルジャー４のクリーニングが可能
となる。この時、石英ベルジャー４内へ導入されるガス
はO2等デポジション成分に対応したガス種を選定する必
要がある。このようにして、ベルジャー４を適度なイオ
ン衝撃を加えた化学反応によりクリーニングすることが
できる。したがって、従来のように処理室３を大気開放
してクリーニングする必要がなくなるので、装置の稼動
率が上り、スループットが向上する。
第４図は本発明の他の実施例を示す図であり、ソレノイ
ドコイル7a,7bへの通電状況および石英ベルジャー４内
のイオンの引出し方向13を示している。このように、二
つのソレノイドコイル7a,7bの電流の方向を互いに逆方
向に流れるようにすると石英ベルジャー４内ではカスプ
磁場が得られ、イオンは矢印13の方向に誘導される。し
たがって上記実施例と異なる方向に付着したデボジショ
ンのクリーニングに効果的である。また、これら二つの
実施例を組み合せることによりいろいろな方向へのイオ
ンの引出しが可能であり、石英ベルジャー４のより効果
的なクリーニングが可能である。
ドコイル7a,7bへの通電状況および石英ベルジャー４内
のイオンの引出し方向13を示している。このように、二
つのソレノイドコイル7a,7bの電流の方向を互いに逆方
向に流れるようにすると石英ベルジャー４内ではカスプ
磁場が得られ、イオンは矢印13の方向に誘導される。し
たがって上記実施例と異なる方向に付着したデボジショ
ンのクリーニングに効果的である。また、これら二つの
実施例を組み合せることによりいろいろな方向へのイオ
ンの引出しが可能であり、石英ベルジャー４のより効果
的なクリーニングが可能である。
以上述べた二つの実施例は共にμ波を用いたエッチング
装置について説明したが、本発明の骨子はμ波を用いた
プラズマCVD装置にも適用できる。また、放電もμ波を
用いたものに限定されるものではなく、RF放電を用いた
マグネトロンエッチング装置等平行平板間でプラズマを
作ってウェハを処理する装置においても、磁場を二つ以
上のソレノイドコイルを用いて導入することによりμ波
を用いる場合と同様に本発明を適用することができる。
装置について説明したが、本発明の骨子はμ波を用いた
プラズマCVD装置にも適用できる。また、放電もμ波を
用いたものに限定されるものではなく、RF放電を用いた
マグネトロンエッチング装置等平行平板間でプラズマを
作ってウェハを処理する装置においても、磁場を二つ以
上のソレノイドコイルを用いて導入することによりμ波
を用いる場合と同様に本発明を適用することができる。
本発明によれば、処理室を大気開放せずに処理室内をク
リーニングできるので、装置の稼動率の低下を抑制でき
スループットを向上できるという効果がある。
リーニングできるので、装置の稼動率の低下を抑制でき
スループットを向上できるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示すドライエッチング装置
の装置構成図、第２図，第３図は第１図における磁場の
状態とプラズマ中のイオンの引出し方向との関係を示す
模式図、第４図は本発明の他の実施例を示す模式構成図
である。 ３……処理室、４……石英ベルジャー、５……導波管、
６……μ波電源、7a,7b……ソレノイドコイル、8a,8b…
…電流切換器、9a,9b……DC電源
の装置構成図、第２図，第３図は第１図における磁場の
状態とプラズマ中のイオンの引出し方向との関係を示す
模式図、第４図は本発明の他の実施例を示す模式構成図
である。 ３……処理室、４……石英ベルジャー、５……導波管、
６……μ波電源、7a,7b……ソレノイドコイル、8a,8b…
…電流切換器、9a,9b……DC電源
Claims (2)
- 【請求項１】電場と磁場の併用によりプラズマのイオン
化率を増加させる工程と、前記磁場を切換えて前記プラ
ズマ中のイオンの方向を変更させる工程とを有すること
を特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項２】減圧排気され処理ガスが導入される処理室
と、該処理室内で電場を発生する電場発生手段と、前記
処理室内で磁場を発生する磁場発生手段と、前記磁場を
切換える磁場切換手段とを具備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 |
|---|---|---|---|
| JP13011486A JPH0715899B2 (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | プラズマ処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13011486A JPH0715899B2 (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | プラズマ処理方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62287623A JPS62287623A (ja) | 1987-12-14 |
| JPH0715899B2 true JPH0715899B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=15026285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13011486A Expired - Fee Related JPH0715899B2 (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | プラズマ処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715899B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2620553B2 (ja) * | 1988-02-29 | 1997-06-18 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| JP2717185B2 (ja) * | 1988-06-13 | 1998-02-18 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱処理装置のクリーニング方法 |
| JP2598336B2 (ja) * | 1990-09-21 | 1997-04-09 | 株式会社日立製作所 | プラズマ処理装置 |
| JP3438785B2 (ja) * | 1991-12-03 | 2003-08-18 | 東京応化工業株式会社 | プラズマ処理装置及び方法 |
-
1986
- 1986-06-06 JP JP13011486A patent/JPH0715899B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62287623A (ja) | 1987-12-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |