JPH0737697A - プラズマ発生装置 - Google Patents
プラズマ発生装置Info
- Publication number
- JPH0737697A JPH0737697A JP5181144A JP18114493A JPH0737697A JP H0737697 A JPH0737697 A JP H0737697A JP 5181144 A JP5181144 A JP 5181144A JP 18114493 A JP18114493 A JP 18114493A JP H0737697 A JPH0737697 A JP H0737697A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- processing chamber
- electrode
- coil
- density
- Prior art date
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- Pending
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- Plasma Technology (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構造のプラズマ発生装置で高密度のプ
ラズマを発生し得るようにする。 【構成】 内部に処理室２が形成された処理容器１に
は、コイル状電極１１が巻き付けられており、このコイ
ル状電極１１には処理室２内にプラズマを発生させるた
めの高周波電流が高周波電源１２から供給され、これに
重畳させて直流電流が直流電源１３から供給される。こ
の直流電流により処理室内には磁界が発生してプラズマ
の密度が高くなる。
ラズマを発生し得るようにする。 【構成】 内部に処理室２が形成された処理容器１に
は、コイル状電極１１が巻き付けられており、このコイ
ル状電極１１には処理室２内にプラズマを発生させるた
めの高周波電流が高周波電源１２から供給され、これに
重畳させて直流電流が直流電源１３から供給される。こ
の直流電流により処理室内には磁界が発生してプラズマ
の密度が高くなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置を製造するた
めのプラズマ発生技術に関し、特に高周波電流を用いて
プラズマを発生させるようにしたプラズマ発生技術に関
する。
めのプラズマ発生技術に関し、特に高周波電流を用いて
プラズマを発生させるようにしたプラズマ発生技術に関
する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの集積度の増大に伴っ
て、回路パターンの微細化が進み、ドライエッチングの
技術が採用されるようになっている。ドライエッチング
の方式には、石英の処理容器にコイル状の電極を巻き付
けてこれに高周波電流を流してプラズマを発生させるよ
うにした誘導型のプラズマエッチングの技術がある。
て、回路パターンの微細化が進み、ドライエッチングの
技術が採用されるようになっている。ドライエッチング
の方式には、石英の処理容器にコイル状の電極を巻き付
けてこれに高周波電流を流してプラズマを発生させるよ
うにした誘導型のプラズマエッチングの技術がある。
【０００３】しかしながら、このタイプのプラズマエッ
チングの技術にあっては、プラズマ密度がコイルの巻き
数に比例する自己誘導型であるので、プラズマ密度の調
整は困難である。
チングの技術にあっては、プラズマ密度がコイルの巻き
数に比例する自己誘導型であるので、プラズマ密度の調
整は困難である。
【０００４】他のドライエッチングの技術としてはＥＣ
Ｒ(Electron Cyclotron Resonance)放電を利用したＥＣ
Ｒ方式のプラズマエッチングが知られている。この方式
は高密度のプラズマを形成することが可能となる半面、
装置が大型化し、製造コストの上昇が問題となってい
る。
Ｒ(Electron Cyclotron Resonance)放電を利用したＥＣ
Ｒ方式のプラズマエッチングが知られている。この方式
は高密度のプラズマを形成することが可能となる半面、
装置が大型化し、製造コストの上昇が問題となってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、誘導
型のプラズマ発生装置の技術を改良して、低コストで高
密度のプラズマを形成し得るようにすることにある。
型のプラズマ発生装置の技術を改良して、低コストで高
密度のプラズマを形成し得るようにすることにある。
【０００６】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【０００８】すなわち、内部に処理室が形成された処理
容器には、コイル状の電極が巻き付けられており、この
コイル状の電極には処理室内にプラズマを発生させるた
めの高周波電流に重畳させて直流電流が供給される。こ
の直流電流により処理室内には磁界が発生してプラズマ
の密度が高くなる。
容器には、コイル状の電極が巻き付けられており、この
コイル状の電極には処理室内にプラズマを発生させるた
めの高周波電流に重畳させて直流電流が供給される。こ
の直流電流により処理室内には磁界が発生してプラズマ
の密度が高くなる。
【０００９】
【作用】処理室内でコイル状の電極により発生するプラ
ズマの密度は、コイルの巻数に比例することになるが、
コイルに直流電流を重畳させて処理室内に磁界を形成す
ることによって、コイルの巻数を変化させることなく、
プラズマの密度を高めることができる。また、直流電流
の電圧や電流値を調整することにより、プラズマ密度を
容易に制御することができる。
ズマの密度は、コイルの巻数に比例することになるが、
コイルに直流電流を重畳させて処理室内に磁界を形成す
ることによって、コイルの巻数を変化させることなく、
プラズマの密度を高めることができる。また、直流電流
の電圧や電流値を調整することにより、プラズマ密度を
容易に制御することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
【００１１】図１は本発明のプラズマ発生装置をエッチ
ング装置に適用した場合を示す図であり、処理容器１内
に形成された処理室２は、上部のプラズマ発生部２ａと
下部のウエハ収容部２ｂとからなっている。このウエハ
収容部２ｂ内には、エッチング処理がなされるワークと
してのウエハＷを支持するためのステージ３が配置され
ている。
ング装置に適用した場合を示す図であり、処理容器１内
に形成された処理室２は、上部のプラズマ発生部２ａと
下部のウエハ収容部２ｂとからなっている。このウエハ
収容部２ｂ内には、エッチング処理がなされるワークと
してのウエハＷを支持するためのステージ３が配置され
ている。
【００１２】処理容器１の上端部には処理ガス供給口４
が形成され、下端部には排気口５が形成されている。処
理ガス供給口４より一定量のエッチング用の処理ガスを
供給し、排気口５より処理室２内を真空排気しながら、
処理室２内は一定の圧力に保持されて処理ガスが充満さ
れる。
が形成され、下端部には排気口５が形成されている。処
理ガス供給口４より一定量のエッチング用の処理ガスを
供給し、排気口５より処理室２内を真空排気しながら、
処理室２内は一定の圧力に保持されて処理ガスが充満さ
れる。
【００１３】エッチング用の処理ガスとしては、たとえ
ばワークの被エッチング面がＳｉであれば、ＣＦ4(＋Ｏ
2)等が使用され、被エッチング面がＳｉＯ2 であれば、
ＣＨＦ3 等が使用され、被エッチング面の材質に応じて
所定の処理ガスが選定される。
ばワークの被エッチング面がＳｉであれば、ＣＦ4(＋Ｏ
2)等が使用され、被エッチング面がＳｉＯ2 であれば、
ＣＨＦ3 等が使用され、被エッチング面の材質に応じて
所定の処理ガスが選定される。
【００１４】処理容器１の上部外周にはコイル状電極１
１が巻き付けられており、このコイル状電極１１には高
周波電源１２が接続され、たとえば１００KHz 〜１００
MHzの高周波電流がコイル状電極１１に供給されるよう
になっている。
１が巻き付けられており、このコイル状電極１１には高
周波電源１２が接続され、たとえば１００KHz 〜１００
MHzの高周波電流がコイル状電極１１に供給されるよう
になっている。
【００１５】このような高周波電流をコイル状電極１１
に供給することにより、処理ガスは励起されて、ラジカ
ル、イオン、電子等からなるプラズマが発生することに
なる。
に供給することにより、処理ガスは励起されて、ラジカ
ル、イオン、電子等からなるプラズマが発生することに
なる。
【００１６】コイル状電極１１に高周波電流に直流電流
を重畳するために、コイル状電極１１には直流電源１３
が接続されており、可変抵抗器１４を操作することによ
って、所定の電圧、たとえば0.１〜５００Ｖの直流電圧
がコイル状電極１１に印加される。
を重畳するために、コイル状電極１１には直流電源１３
が接続されており、可変抵抗器１４を操作することによ
って、所定の電圧、たとえば0.１〜５００Ｖの直流電圧
がコイル状電極１１に印加される。
【００１７】高周波電源１２からの電流が直流電源１３
に影響を与えないように、直流電源１３はコイル１５を
介してコイル状電極１１に接続されており、直流電源１
３が高周波電源１２に影響を与えないように、高周波電
源１２にはコンデンサ１６が接続されている。
に影響を与えないように、直流電源１３はコイル１５を
介してコイル状電極１１に接続されており、直流電源１
３が高周波電源１２に影響を与えないように、高周波電
源１２にはコンデンサ１６が接続されている。
【００１８】コイル状電極１１に直流成分を加えること
により処理室２内には磁界が発生し、磁界に沿って電子
が円運動を起こして、分子との衝突の確率が大きくな
り、分子が分解してイオンが発生する確率が大きくな
る。これにより、プラズマの密度が高くなり、その密度
は電圧や電流値を調整することにより変化させることが
できる。
により処理室２内には磁界が発生し、磁界に沿って電子
が円運動を起こして、分子との衝突の確率が大きくな
り、分子が分解してイオンが発生する確率が大きくな
る。これにより、プラズマの密度が高くなり、その密度
は電圧や電流値を調整することにより変化させることが
できる。
【００１９】ステージ３には前記高周波電源１２とは別
の電源を接続して、バイアス電圧を印加し、ウエハＷへ
のイオンの入射を独立に制御するようにしても良い。
の電源を接続して、バイアス電圧を印加し、ウエハＷへ
のイオンの入射を独立に制御するようにしても良い。
【００２０】以上のように、図示するエッチング装置に
あっては、プラズマを発生させるためのコイル状電極１
１を使用してこれに直流電流を重畳させることにより、
装置を大型化することなく、プラズマの発生密度を大き
くすることが可能となり、直流電流の電圧ないし電流値
を調整することにより、プラズマ密度を被エッチング材
の種類に応じて容易に調整することができる。
あっては、プラズマを発生させるためのコイル状電極１
１を使用してこれに直流電流を重畳させることにより、
装置を大型化することなく、プラズマの発生密度を大き
くすることが可能となり、直流電流の電圧ないし電流値
を調整することにより、プラズマ密度を被エッチング材
の種類に応じて容易に調整することができる。
【００２１】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００２２】たとえば、コイル状電極１１を導電性のパ
イプとすることにより、処理室２の冷却を行うことが可
能となる。
イプとすることにより、処理室２の冷却を行うことが可
能となる。
【００２３】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその利用分野であるエッチング装置に適
用した場合について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、たとえば、レジスト膜をウエハ表面から除去
するためのアッシング装置にも本発明を適用できる。
なされた発明をその利用分野であるエッチング装置に適
用した場合について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、たとえば、レジスト膜をウエハ表面から除去
するためのアッシング装置にも本発明を適用できる。
【００２４】また、コイル状電極に高周波電流を流して
プラズマを発生するタイプのプラズマ発生装置であれ
ば、ヘリコン型エッチング装置等のような他のタイプの
エッチング装置に対しても本発明を適用することが可能
である。
プラズマを発生するタイプのプラズマ発生装置であれ
ば、ヘリコン型エッチング装置等のような他のタイプの
エッチング装置に対しても本発明を適用することが可能
である。
【００２５】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【００２６】(1).プラズマ発生用の電極に直流電流を重
畳させることによりその電極を磁場形成用の電極として
も利用することにより、構造が簡単で低コストの装置が
得られる。
畳させることによりその電極を磁場形成用の電極として
も利用することにより、構造が簡単で低コストの装置が
得られる。
【００２７】(2).直流電流により処理室内に磁界を発生
させることにより、プラズマの密度を高めることができ
る。
させることにより、プラズマの密度を高めることができ
る。
【００２８】(3).コイルの巻数を変化させることなく、
被処理物の種類に応じて、プラズマの密度を調整するこ
とが可能となる。
被処理物の種類に応じて、プラズマの密度を調整するこ
とが可能となる。
【図１】本発明のプラズマ発生装置を適用したエッチン
グ装置を示す概略図である。
グ装置を示す概略図である。
１ 処理容器 ２ 処理室 ２ａ プラズマ発生部 ２ｂ ウエハ収容部 ３ ステージ ４ 処理ガス供給口 ５ 排気口 １１ コイル状電極 １２ 高周波電源 １３ 直流電源 １４ 可変抵抗器 １５ コイル １６ コンデンサ
フロントページの続き (72)発明者 須賀 秀幸 東京都青梅市藤橋３丁目３番地２ 日立東 京エレクトロニクス株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 処理ガスが供給される処理室が形成さ
れ、コイル状の電極が巻き付けられた処理容器を有する
プラズマ発生装置であって、前記コイル状の電極に高周
波電源を接続するとともに、当該高周波電源からの高周
波電流に直流電流を重畳させる直流電源を前記コイル状
の電極に接続したことを特徴とするプラズマ発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5181144A JPH0737697A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | プラズマ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5181144A JPH0737697A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | プラズマ発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0737697A true JPH0737697A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16095661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5181144A Pending JPH0737697A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | プラズマ発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737697A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10284291A (ja) * | 1997-04-02 | 1998-10-23 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置及び処理方法 |
| WO2003030207A1 (de) * | 2001-09-28 | 2003-04-10 | Unaxis Balzers Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines plasmas |
| KR100500431B1 (ko) * | 2002-09-26 | 2005-07-12 | 주식회사 피에스엠 | 코일형 전극 구조를 이용한 대기압 플라즈마 처리장치 |
| JP2012517663A (ja) * | 2009-02-10 | 2012-08-02 | ヘリッセン，サール | 大面積プラズマ処理装置 |
-
1993
- 1993-07-22 JP JP5181144A patent/JPH0737697A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10284291A (ja) * | 1997-04-02 | 1998-10-23 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置及び処理方法 |
| WO2003030207A1 (de) * | 2001-09-28 | 2003-04-10 | Unaxis Balzers Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines plasmas |
| CN100364035C (zh) * | 2001-09-28 | 2008-01-23 | Oc俄里肯巴尔扎斯股份公司 | 产生等离子体的方法和装置 |
| KR100500431B1 (ko) * | 2002-09-26 | 2005-07-12 | 주식회사 피에스엠 | 코일형 전극 구조를 이용한 대기압 플라즈마 처리장치 |
| JP2012517663A (ja) * | 2009-02-10 | 2012-08-02 | ヘリッセン，サール | 大面積プラズマ処理装置 |
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