JPH0778700A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JPH0778700A JPH0778700A JP5247482A JP24748293A JPH0778700A JP H0778700 A JPH0778700 A JP H0778700A JP 5247482 A JP5247482 A JP 5247482A JP 24748293 A JP24748293 A JP 24748293A JP H0778700 A JPH0778700 A JP H0778700A
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Abstract
電極のいずれかに選択的に高周波電力を供給でき、望ま
しくは自動的な切換えで容易に高周波電力を供給する電
極を選択できる電源供給系を備える。 【構成】 容器1と、この容器の内部で対向する位置関
係に配置される第1および第2の電極2,3と、容器の
内部にガスを供給するガス供給機構4と、2つの電極の
間に高周波電力を与えるため第1電極2に整合回路7を
介して接続される高周波電源9と、第2電極3の上に設
置される基板5とを含み、2つの電極の間にプラズマを
発生させ基板を処理するものであり、第1電極および第
2電極のそれぞれとアースとの間にスイッチ10a,10b を
介して接地回路11a,11b を設け、2つのスイッチのいず
れか一方が接続状態、他方が非接続状態に設定されるよ
うに構成される。
Description
し、特に、基板に薄膜形成処理またはエッチング処理な
どを行えるプラズマ処理装置に関する。
方式としてカソードカップリングまたはアノードカップ
リングのいずれかを任意に選択できる従来のプラズマ処
理装置では、各電極と高周波電源との間に設けられた切
換え回路を動作させて例えばカソード電極と電源とを接
続する場合、カソード電極に対向して配置されるアノー
ド電極とアースとの間の接続は、導線等の金属部材を用
いて手作業で行わなければならなかった。
周波電力が供給されるカソード電極に対向して配置され
たアノード電極に対し、このアノード電極に流れる高周
波電力を調整する目的で、可変コイルまたは可変コンデ
ンサを接続したものが存在する。可変コイルを接続した
ものの文献としては、Appl. Phys. Lett 44 (11), 1Jun
e 1984が存在し、可変コンデンサを接続したものの文献
としては特開昭61−204938号が存在する。さら
に可変コイルの変形例として切換えスッチを備えた固定
コイルをアノード電極に接続した構成例の文献として特
開昭62−111431号がある。これらの可変コイ
ル、固定コイル、または可変コンデンサは、高周波電力
に関しその通過量を調整するチューニング回路として機
能する。
換え回路を有する従来のプラズマ処理装置の構成によれ
ば、アノード電極の接地を導線で行った場合、等価回路
的にリアクタンス要素が発生する。このリアクタンス要
素は、導線の寸法的な条件等に従って決まり、製作者の
意図しない状態で発生し、そのためにリアクタンス値を
制御することができない。また導線等の金属部材を使用
して接地を行った場合には、電極とアースとの間の接続
が必然的に手作業になるので、自動化等の要求を満たす
ことができない。
イルまたは可変コイルや可変コンデンサを接続したもの
は、高周波電力の通過量を調整する高周波リアクタンス
回路という観点でみると、完全な容量特性を有する回
路、または完全な誘導特性を有する回路としてしか構成
できず、また高周波電源に接続した場合には整合回路と
して機能しない等の問題を有する。
ずれかに選択的に高周波電力を供給でき、望ましくは自
動的な切換えで容易に高周波電力を供給する電極を選択
できる電源供給系を備えたプラズマ処理装置を提供する
ことにある。
理装置は、容器と、この容器の内部で対向する位置関係
に配置される第1および第2の電極と、容器の内部にガ
スを供給するガス供給機構と、2つの電極の間に高周波
電力を与えるため第1電極に整合回路を介して接続され
る高周波電源と、第2電極の上に設置される基板とを含
み、2つの電極の間にプラズマを発生させ基板を処理す
るものであり、第1電極および第2電極のそれぞれとア
ースとの間にスイッチを介して接地回路を設け、2つの
スイッチのいずれか一方が接続状態、他方が非接続状態
に設定されるように構成される。
路はチョークコイルである。
極とアースとの間にはさらに第2電極が直流的に接地さ
れるのを防ぐためのリアクタンス可変回路が設けられ
る。
タンス可変回路はインダクタンス要素と可変コンデンサ
を含み、可変コンデンサを調整することにより容量性か
ら誘導性に至る広い範囲の特性を有することを特徴とす
る。
スとの間にはスイッチとチョークコイルの直列回路を配
置し、2つのスイッチを適宜にオン・オフすることによ
り、第1および第2の各電極を任意に直流回路的に接地
電位に保持することができると共に、高周波に対してこ
れを遮断することができ、また高周波電力が印加される
第1電極に対向する位置に配置された第2電極とアース
と間に、コイルと可変コンデンサからなる直列回路を含
むリアクタンス可変回路を接続したため、電極とアース
との間のリアクタンスを0にすることができる。
において、各々の電極を接地電位、浮遊電位のいずれか
に設定することができる。この結果、第2電極に載置さ
れた基板に対して、第1電極を接地電位とし、第2電極
を浮遊電位とするカソードカップリングの構成、反対に
第2電極を接地電位とし、第1電極を浮遊電位とするア
ノードカップリングの構成を任意にかつ容易に切換える
ことができる。
て説明する。
を示す。本図において1は処理室を形成する容器であ
る。容器1の内部でプラズマ処理を行うとき、所要の真
空状態が作られる。容器1は導電性の部材で形成され
る。容器1の内部にて、上側には第1の電極(例えばカ
ソード電極)2、下側には第2の電極(例えばアノード
電極)3が、それぞれ配置される。容器1は、電気的に
アースに接続され、接地電位(ゼロ電位)に保持され
る。また電極2と電極3は、容器1内にて対向する位置
関係に配置されている。
の空間はガス導入部4に接続されている。ガス導入部4
の図示しない端部には所要の原料ガスを収容するガス供
給機構が設けられる。電極2の処理室側には、多数の細
孔2bが形成された壁部2aが設けられ、これらの細孔
2bを通して導入された原料ガスが処理室内に供給され
る。原料ガスは、基板2と基板3との間に空間に均一な
状態で吹き出される。図1中にて、矢印Aは原料ガスの
吹き出し状態を示している。
5が設置される。電極3には、その内部空間に冷却水を
流通させる冷却機構6が設けられる。
ンデンサ8を介して高周波電源9が接続される。整合回
路7、カップリングコンデンサ8、高周波電源9は容器
1の外部に配設される。高周波電源9の他方の接続端は
アースに接続されている。さらに電極2にはアースとの
間にスイッチ10aを介してチョークコイル11aが接
続される。高周波電源9は、その出力である高周波電力
を容器1内の処理室に供給し、この高周波電力で処理室
内にプラズマを発生させる。
変回路12が接続される。このリアクタンス可変回路1
2は、そのリアクタンスの大きさを変化させることを可
能にする可変要素を含む。具体的に、リアクタンス可変
回路12は、コイル13と可変コンデンサ14の直列回
路として構成される。コイル13は、実際に電気回路要
素としてコイルを接続することもできるし、また例えば
銅板等の部材を用いて等価的にインダクタンス要素とし
て作ることもできる。要するに電気回路的にインダクタ
ンス要素が存在すればよい。コイル13、可変コンデン
サ13のそれぞれの回路要素としての値は各種のプラズ
マ処理装置のそれぞれに対応して任意に決定される。さ
らに電極3とアースとの間には、電極2の場合と同様に
スイッチ10bを介してチョークコイル11bが接続さ
れる。
スイッチ10a,10bとチョークコイル11a,11
bは各電極を直流回路的に接地する場合に使用され、ス
イッチ10a,11bをオンすることにより直流用の接
地回路が形成される。
の一例として図2に示すように、粗調整用のコンデンサ
14aと微調整用のコンデンサ14bを含んで構成され
る。
箇所に絶縁体15が配置され、電気的絶縁を行ってい
る。
く、所定箇所にリアクタンス可変回路12とチョークコ
イル11a,11bとスイッチ10a,10bを設ける
ことにより、アノードカップリングまたはカソードカッ
プリングのいずれかに択一的に設定でき、かつこれらを
任意に切換えることができる。次に、アノードカップリ
ングまたはカソードカップリングの切換えに関する作用
に関して図3を参照して説明する。
常、電極2,3の間に生成されたプラズマを通り、かつ
電極3と容器1の壁部の両方を通ってアースに流れる。
このとき、プラズマ16は容器1内において電極2,3
と容器1の壁部内面と接している。この状態において、
リアクタンス可変回路12の高周波リアクタンス値を調
整し、高周波電源9から供給される高周波に関してイン
ピーダンスを適切な値に設定すれば、高周波電力を電極
3と容器1の壁部とに適切に分配することができる。こ
の場合に、プラズマ16に接しかつ直流回路的に浮遊電
位にある電極の電位は、浮遊電位の保持される部分の面
積と、接地電位に保持される部分の面積との比によって
決定される。浮遊電位は、その面積が接地電位の部分の
面積に比較して大きい場合には正電位となり、小さい場
合には負電位となる。図1または図3において、電極2
に接続されたスイッチ10aをオンしかつ電極3に接続
されたスイッチ10bをオフする場合には、図4に示す
ように基板5が搭載された電極3の電位は負となり、電
極2の電位は0になる(カソードカップリング)。また
反対に、電極2に接続されたスイッチ10aをオフしか
つ電極3に接続されたスイッチ10bをオンする場合に
は、図5に示すように基板5が搭載された電極3の電位
は0となり、電極2は電位は負となる(アノードカップ
リング)。このように、スイッチ10a,10bの接続
状態を切換えることにより、プラズマ処理装置の電力供
給系においてアノードカップリングとカソードカップリ
ングを任意に切換えることができる。こうしてアノード
カップリングとカソードカップリングを各電極2,3に
付設したスイッチ10a,10bのオン・オフで切換え
ることができるようにしたため、自動化に対応すること
ができる。
バイアス電圧は使用されるプラズマ処理装置の諸条件に
依存して決定される。
置は、例えば薄膜形成装置やエッチング装置に適用する
ことができる。
れば、プラズマ処理装置内に平行に設けられた2つの平
板電極のそれぞれにチョークコイルを介しての接地を可
能にするスイッチ、および高周波印加電極に対向する他
の電極とアースとの間にリアクタンス可変回路を設ける
ようにしたため、直流回路として接地する電極を任意に
切換えることができ、アノードカップリング、カソード
カップリングを任意に容易に切換えることができる。ま
た構成上自動化に対応できるので、かかる切換え動作を
自動的に行えるように構成することもできる。
す模式的構成図である。
図である。
ときの電力供給系の回路構成図である。
る。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 容器と、この容器の内部で対向する位置
関係に配置される第1および第2の電極と、前記容器の
内部にガスを供給するガス供給機構と、2つの前記電極
の間に高周波電力を与えるため前記第1電極に整合回路
を介して接続される高周波電源と、前記第2電極の上に
設置される基板とを含み、前記2つの電極の間にプラズ
マを発生させ前記基板を処理するプラズマ処理装置にお
いて、前記第1電極および前記第2電極のそれぞれとア
ースとの間にスイッチを介して接地回路を設け、2つの
前記スイッチのいずれか一方が接続状態、他方が非接続
状態に設定されることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のプラズマ処理装置におい
て、前記接地回路はチョークコイルであることを特徴と
するプラズマ装置。 - 【請求項3】 請求項1または2記載のプラズマ装置に
おいて、前記第2電極とアースとの間にはさらに第2電
極が直流的に接地されるのを防ぐためのリアクタンス可
変回路を設けたこと特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項4】 請求項3記載のプラズマ処理装置におい
て、リアクタンス可変回路はインダクタンス要素と可変
コンデンサを含み、前記可変コンデンサを調整すること
により容量性から誘導性に至る特性を有することを特徴
とするプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5247482A JP2595454B2 (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5247482A JP2595454B2 (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0778700A true JPH0778700A (ja) | 1995-03-20 |
JP2595454B2 JP2595454B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=17164123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5247482A Expired - Fee Related JP2595454B2 (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2595454B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008518429A (ja) * | 2004-09-29 | 2008-05-29 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマ加工システムのrfアーススイッチ |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5996277A (ja) * | 1982-11-26 | 1984-06-02 | Nec Corp | ドライエツチング装置 |
JPS61204938A (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-11 | Hitachi Ltd | プラズマエツチング装置 |
JPS62111431A (ja) * | 1985-11-11 | 1987-05-22 | Hitachi Ltd | ドライエツチング装置 |
-
1993
- 1993-09-08 JP JP5247482A patent/JP2595454B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5996277A (ja) * | 1982-11-26 | 1984-06-02 | Nec Corp | ドライエツチング装置 |
JPS61204938A (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-11 | Hitachi Ltd | プラズマエツチング装置 |
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JP2008518429A (ja) * | 2004-09-29 | 2008-05-29 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマ加工システムのrfアーススイッチ |
JP4913740B2 (ja) * | 2004-09-29 | 2012-04-11 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマ加工システム |
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---|---|
JP2595454B2 (ja) | 1997-04-02 |
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