JPH07161490A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JPH07161490A JPH07161490A JP5311408A JP31140893A JPH07161490A JP H07161490 A JPH07161490 A JP H07161490A JP 5311408 A JP5311408 A JP 5311408A JP 31140893 A JP31140893 A JP 31140893A JP H07161490 A JPH07161490 A JP H07161490A
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- 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
- H01J37/32192—Microwave generated discharge
- H01J37/32211—Means for coupling power to the plasma
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- H01J37/32697—Electrostatic control
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Abstract
するプラズマ処理装置において、プラズマ室9で発生す
るプラズマ密度を高め、下部電極6より取出される均一
濃度の中性粒子でウェーハ12を短時間で処理する。 【構成】誘電体線路4によりプラズマ室9内にマイクロ
波を導入し、大面積で、且つ高密度なプラズマを発明さ
せる。更に、プラズマ処理室から放出されるイオンを中
性化するために、誘電体線路4の下側にマイクロ波放射
口14を有した上部電極5と、プラズマ室9から処理室
10へ微小粒子を通過させる多数の孔6aを有した下部
電極6を具備し、上記一組の電極に粒子を加速するため
の電源部13を備え、イオンがこの孔6aを通過中に起
こる、イオンの電極に対する衝突により発生した2次電
子との再結合、もしくは、オージェ電子放出過程による
中性化により中性粒子ビームを得てウェーハ12を処理
する。
Description
し、特に中性粒子で被処理物を処理するプラズマ処理装
置に関する。
チング技術は、微細加工手段として広く用いられてい
る。一般に、ドライエッチングでは、エッチングガスを
高周波で励起し、得られた活性な粒子を用い被処理表面
の処理を行うものである。特にエッチング工程に於いて
は、励起された粒子のなかでイオンを電界により加速し
処理基板に衝突させることにより、異方性エッチングが
可能となり、パターンの加工精度を得ることができる。
チングする場合、被処理体表面がチャージを帯びること
となり、このチャージアップが原因となる素子の破壊が
発生する。即ち、素子の信頼性を低下させる問題があ
る。従って、良好な異方性を確保しつつ、信頼性の高い
エッチングを行うためには、方向性の揃って電気的に中
性な活性種によるエッチングが不可欠となる。
ける構成を示す図である。この目的を達成するための装
置として特開平4−343421号公報に開示されてい
る。そこで、この装置について、図2を参照し説明す
る。このプラズマ処理装置は、プラズマ室20とエッチ
ング室22とがマイクロチャネル板24で仕切られてい
る。このマイクロチャネル板24には微細なマイクロチ
ャネル孔24Aが貫通され、且つ、その両面には第一表
面電極34と第二表面電極36とが付設されている。
20にエッチングガスがガス導入孔26より導入し高周
波電源30によりプラズマを発生させる。これととも
に、電子像倍用電源38第一及び第二表面電極の間に電
圧を加え、プラズマ中のラジカル等の中性粒子はマイク
ロチャネル孔を通って被処理体32に中性ビームとして
入射される。また、その他の正イオンは、マイクロチャ
ネル孔24の電子増倍効果により中性化され中性ビーム
として被処理体24に入射される。
過程は、次のように説明される。まず、プラズマ室中の
遊離電子がマイクロチャネル内に導入されるかもしくは
イオンがマイクロチャネル内に導入された場合に、2次
電子が発生することにより、電子倍増効果が発生し、マ
イクロチャネル内の電子数が飛躍的に増加する。マイク
ロチャネル内に導入されたイオンは、この電子と再結合
することにより中性化されることとなる。
装置に於ては、中性粒子によりエッチングが行われると
いう特徴を有している。しかしながら、このような従来
のエッチング装置では、プラズマを発生させるのに、プ
ラズマ室での十分なプラズマ密度が得られない。従っ
て、取出されるイオン密度及び活性種の濃度がひくく、
実用的なエッチング速度、もしくは、処理速度が得られ
ない。
マ密度が得られ均一性の高い中性粒子を取出し高速に処
理できるプラズマ処理装置を提供することである。
微小な孔を有する陰極電極部でプラズマ室と処理室とに
仕切られるとともに処理ガスを導入し排気する排気口を
もつチャンバと、前記プラズマ室側に配置される板状の
誘電体線路部材と、この誘電体線路部材を覆うとともに
マイクロ波を導出する複数のマイクロ波放射口を有する
陽極電極部と、前記誘電体線路部材の一端からマイクロ
波を導入するマイクロ波発生部と、前記処理室に配置さ
れ被処理物を載置する処理台と、前記陽極電極部と前記
陰極電極部との間に電圧を印加する電源部とを備えるブ
ラズマ処理装置である。
における構成を示す模式断面図である。
に、複数の微小な孔6aを有する下部電極6でプラズマ
室9と処理室10とに仕切られるとともに処理ガスを導
入し排気する排気口3をもつチャンバ1と、プラズマ室
9の蓋2に接して配置される誘電体線路4であるテフロ
ン製の板部材と、この板状の誘電体線路4を覆いマイク
ロ波を導出する複数のマイクロ波放射口14を有する上
部電極5と、誘電体線路の4の一端に導波管8を介して
取付けられるマイクロ波電源部7と、下部電極6の下方
に配置され被処理物であるウェーハ12を載置する処理
台11と、上部電極5と下部電極6との間に電圧を印加
する電源部13とを備えている。
内において、まず、広い範囲に散在するマイクロ波放出
口14より一様にマイクロ波が導出され密度の高いプラ
ズマを発生させる。そして下部電極6の微小な孔6aを
通して活性種が処理室10に供給される。ここで2枚の
電極には、下部電極6が負となるように直流電源である
電源部13が接続され、通過するイオンは処理台11方
向に加速される。また、イオンが陰極である下部電極6
の孔6aを通過中に起こるイオンの電極に対する衝突に
より発生した2次電子との再結合、もしくは、オージェ
電子放出過程によって引き出されるイオンは中性化し下
方に加速された中性粒子ビームを得られる。
クロ波をプラズマ発生手段として用いているので、従来
ではプラズマ密度が1011/cm3 に対し1013/cm
3 という二桁も高いプラズマ密度が得られる。その結
果、引き出される中性化したイオンを均一に高い密度が
得られるので、高いエッチング速度が得られる。
が、直流電源に変え、高周波電源を用いても、中性粒子
による処理が十分行え得た。
を用いるプラズマ処理装置に於いて、プラズマを発生さ
せる手段としてマイクロ波を用い、装置内にマイクロ波
を導入する導波路として広い放射面積をもつ誘電体線路
を用いることにより、大面積にわたり均一な密度の高い
プラズマを形成し、このプラズマから、2枚の電極を用
い中性粒子を取り出すことにより均一性の高い中性粒子
ビームを得ることによって、被処理物を高速で処理でき
るという効果がある。
構成を示す模式断面図である。
示す模式断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 複数の微小な孔を有する陰極電極部でプ
ラズマ室と処理室とに仕切られるとともに処理ガスを導
入し排気する排気口をもつチャンバと、前記プラズマ室
側に配置される板状の誘電体線路部材と、この誘電体線
路部材を覆うとともにマイクロ波を導出する複数のマイ
クロ波放射口を有する陽極電極部と、前記誘電体線路部
材の一端からマイクロ波を導入するマイクロ波発生部
と、前記処理室に配置され被処理物を載置する処理台
と、前記陽極電極部と前記陰極電極部との間に電圧を印
加する電源部とを備えることを特徴とするブラズマ処理
装置。
Priority Applications (2)
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