JPH0786238A - プラズマ励起用電極 - Google Patents
プラズマ励起用電極Info
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- JPH0786238A JPH0786238A JP5184450A JP18445093A JPH0786238A JP H0786238 A JPH0786238 A JP H0786238A JP 5184450 A JP5184450 A JP 5184450A JP 18445093 A JP18445093 A JP 18445093A JP H0786238 A JPH0786238 A JP H0786238A
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- JP
- Japan
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- plasma
- electrode
- electrodes
- divided
- plasma density
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Abstract
(57)【要約】
【目的】プラズマ励起用電極に発生する定在波の影響を
なくし、且所要数の分割電極に於けるプラズマ密度の偏
りを解消し、電極全体のプラズマ密度の均一化を向上さ
せると共にプラズマ密度を所望のプラズマ密度とするこ
とを可能とする。 【構成】プラズマ励起用電極８を所要数の分割電極９，
１０，１１に分割し、各分割電極に高周波電源２を接続
すると共に各分割電極に直列に可変コンデンサ２１，２
２，２３を接続し、プラズマ励起用電極を分割すること
で電極に発生する定在波の影響を少なくし、又可変コン
デンサにより各電極のプラズマ発生状態を変化させ、電
極全体のプラズマ密度の制御を行う。
なくし、且所要数の分割電極に於けるプラズマ密度の偏
りを解消し、電極全体のプラズマ密度の均一化を向上さ
せると共にプラズマ密度を所望のプラズマ密度とするこ
とを可能とする。 【構成】プラズマ励起用電極８を所要数の分割電極９，
１０，１１に分割し、各分割電極に高周波電源２を接続
すると共に各分割電極に直列に可変コンデンサ２１，２
２，２３を接続し、プラズマ励起用電極を分割すること
で電極に発生する定在波の影響を少なくし、又可変コン
デンサにより各電極のプラズマ発生状態を変化させ、電
極全体のプラズマ密度の制御を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波電力を印加して
プラズマを励起発生させるプラズマ励起用電極に関する
ものである。
プラズマを励起発生させるプラズマ励起用電極に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造工程の中には、高周波電力の
エネルギを利用しプラズマを励起し、このプラズマを利
用してプラズマエッチング、プラズマスパッタリング、
プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｉ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）、プラズマ陽極酸化を行う処理工程
がある。
エネルギを利用しプラズマを励起し、このプラズマを利
用してプラズマエッチング、プラズマスパッタリング、
プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｉ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）、プラズマ陽極酸化を行う処理工程
がある。
【０００３】プラズマの発生は、図４で示す様に真空容
器内に対峙させ平行に配設した電極１ａ，１ｂ間に高周
波電源２を接続し、高周波電力を印加することで行われ
る。一般に、両電極間に印加した高周波電力の周波数と
電極の大きさとの関係から電極上に無視できない定在波
が発生する。この定在波が大きいと、図５で示す様に前
記電極１ａ，１ｂの中央と端部とでは電界の強さが異な
り、電極間のプラズマ密度分布が乱れる。両電極間に発
生したプラズマ密度等、プラズマ発生状態は上記した各
種処理品質に大きく影響するのでプラズマ密度は極力均
一化する必要がある。
器内に対峙させ平行に配設した電極１ａ，１ｂ間に高周
波電源２を接続し、高周波電力を印加することで行われ
る。一般に、両電極間に印加した高周波電力の周波数と
電極の大きさとの関係から電極上に無視できない定在波
が発生する。この定在波が大きいと、図５で示す様に前
記電極１ａ，１ｂの中央と端部とでは電界の強さが異な
り、電極間のプラズマ密度分布が乱れる。両電極間に発
生したプラズマ密度等、プラズマ発生状態は上記した各
種処理品質に大きく影響するのでプラズマ密度は極力均
一化する必要がある。
【０００４】従来はプラズマ密度分布が乱れていること
を容認し、そのまま処理しているか、或は図６で示す様
に電極の定在波が無視できる程度迄電極３を分割し、該
分割電極板４ａ，４ｂと５ａ，５ｂと６ａ，６ｂに並列
に高周波電源２を接続して高周波電力を印加していた。
斯くの如く電極を分割すると各分割電極についてはプラ
ズマ密度分布は平均化される。
を容認し、そのまま処理しているか、或は図６で示す様
に電極の定在波が無視できる程度迄電極３を分割し、該
分割電極板４ａ，４ｂと５ａ，５ｂと６ａ，６ｂに並列
に高周波電源２を接続して高周波電力を印加していた。
斯くの如く電極を分割すると各分割電極についてはプラ
ズマ密度分布は平均化される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが図７に示され
る様に、電極を分割した場合、分割電極それぞれについ
てはプラズマ密度は均一化されるが、特定の分割電極板
（図では例えば４ａ，４ｂ）にプラズマが集中する傾向
があり、分割電極間のプラズマ密度の差が生じる。この
プラズマ密度は濃い電極については増々プラズマ密度が
濃くなり、反面他の電極についてのプラズマ密度は増々
薄くなるという欠点があり、結局電極全体でみるとプラ
ズマ密度は不均一となっている。
る様に、電極を分割した場合、分割電極それぞれについ
てはプラズマ密度は均一化されるが、特定の分割電極板
（図では例えば４ａ，４ｂ）にプラズマが集中する傾向
があり、分割電極間のプラズマ密度の差が生じる。この
プラズマ密度は濃い電極については増々プラズマ密度が
濃くなり、反面他の電極についてのプラズマ密度は増々
薄くなるという欠点があり、結局電極全体でみるとプラ
ズマ密度は不均一となっている。
【０００６】本発明は斯かる実情に鑑み、プラズマ励起
用電極に発生する定在波の影響をなくし、且分割電極の
様に、ある分割電極のみのプラズマ密度が濃くなること
を解消し、電極全体のプラズマ密度の均一化を向上させ
ると共にプラズマ密度を所望のプラズマ密度とすること
を可能とするものである。
用電極に発生する定在波の影響をなくし、且分割電極の
様に、ある分割電極のみのプラズマ密度が濃くなること
を解消し、電極全体のプラズマ密度の均一化を向上させ
ると共にプラズマ密度を所望のプラズマ密度とすること
を可能とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、プラズマ励起
用電極を所要数の分割電極に分割し、各分割電極に高周
波電源を接続すると共に各分割電極に直列に可変コンデ
ンサを接続したことを特徴とするものである。
用電極を所要数の分割電極に分割し、各分割電極に高周
波電源を接続すると共に各分割電極に直列に可変コンデ
ンサを接続したことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】プラズマ励起用電極を分割することで電極に発
生する定在波の影響を少なくでき、又可変コンデンサに
より各電極のプラズマ発生状態を変化させ、電極全体の
プラズマ密度の制御を行う。
生する定在波の影響を少なくでき、又可変コンデンサに
より各電極のプラズマ発生状態を変化させ、電極全体の
プラズマ密度の制御を行う。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を
説明する。
説明する。
【００１０】図１は電極８を分割電極９，１０，１１に
分割した場合の各分割電極９，１０，１１を等価な電気
要素に置換したプラズマ励起等価回路である。
分割した場合の各分割電極９，１０，１１を等価な電気
要素に置換したプラズマ励起等価回路である。
【００１１】分割電極９，１０，１１は整合器７を介し
て高周波電源２に接続され、又可変コンデンサ２１，２
２，２３がそれぞれ前記分割電極９，１０，１１に直列
に接続されている。図１中、１２，１３，１４は各分割
電極９，１０，１１間のプラズマ等価抵抗、１５，１
６，１７は各分割電極９，１０，１１間のプラズマ等価
静電容量、１８，１９，２０は各分割電極９，１０，１
１と真空容器（図示せず）間の浮遊静電容量を示す。
て高周波電源２に接続され、又可変コンデンサ２１，２
２，２３がそれぞれ前記分割電極９，１０，１１に直列
に接続されている。図１中、１２，１３，１４は各分割
電極９，１０，１１間のプラズマ等価抵抗、１５，１
６，１７は各分割電極９，１０，１１間のプラズマ等価
静電容量、１８，１９，２０は各分割電極９，１０，１
１と真空容器（図示せず）間の浮遊静電容量を示す。
【００１２】前記可変コンデンサ２１，２２，２３のイ
ンピーダンスは各分割電極９，１０，１１間のインピー
ダンスより大きな値にすることで、各分割電極の特定箇
所にプラズマが集中して、インピーダンスが低下し電流
が増大することを抑制する。又、前記可変コンデンサ２
１，２２，２３の静電容量を適宜変化させることで、各
分割電極９，１０，１１に関するプラズマ密度を変化さ
せることができる。更に、各分割電極９，１０，１１に
関するプラズマ密度を変化させることプラズマ励起用電
極で発生させたプラズマ密度分布を所望の状態にするこ
とができる。
ンピーダンスは各分割電極９，１０，１１間のインピー
ダンスより大きな値にすることで、各分割電極の特定箇
所にプラズマが集中して、インピーダンスが低下し電流
が増大することを抑制する。又、前記可変コンデンサ２
１，２２，２３の静電容量を適宜変化させることで、各
分割電極９，１０，１１に関するプラズマ密度を変化さ
せることができる。更に、各分割電極９，１０，１１に
関するプラズマ密度を変化させることプラズマ励起用電
極で発生させたプラズマ密度分布を所望の状態にするこ
とができる。
【００１３】図２は本発明を円板状の電極８に実施した
場合を示している。電極８を同心円状に複数分割し、各
分割電極板９ａ，９ｂ、１０ａ，１０ｂ、１１ａ，１１
ｂに並列に高周波電源２を接続したものである。又、図
３は矩形電極８を更に矩形に分割したものであり、同様
に各分割電極板９ａ，９ｂ、１０ａ，１０ｂ、１１ａ，
１１ｂに並列に高周波電源２を接続したものである。斯
くの如く電極を分割すると各分割電極についてはプラズ
マ密度分布は平均化され、更に前記可変コンデンサ２
１，２２，２３よりインピーダンスの調整により、各分
割電極に発生するプラズマ濃度調整、プラズマ励起用電
極全体のプラズマ密度分布を変化させることができる。
図２、図３中、２４，２５は被処理基板である。
場合を示している。電極８を同心円状に複数分割し、各
分割電極板９ａ，９ｂ、１０ａ，１０ｂ、１１ａ，１１
ｂに並列に高周波電源２を接続したものである。又、図
３は矩形電極８を更に矩形に分割したものであり、同様
に各分割電極板９ａ，９ｂ、１０ａ，１０ｂ、１１ａ，
１１ｂに並列に高周波電源２を接続したものである。斯
くの如く電極を分割すると各分割電極についてはプラズ
マ密度分布は平均化され、更に前記可変コンデンサ２
１，２２，２３よりインピーダンスの調整により、各分
割電極に発生するプラズマ濃度調整、プラズマ励起用電
極全体のプラズマ密度分布を変化させることができる。
図２、図３中、２４，２５は被処理基板である。
【００１４】尚、前記電極は円形、矩形に限らず任意の
形状とすることができ、又分割数は２分割以上であれば
よい。
形状とすることができ、又分割数は２分割以上であれば
よい。
【００１５】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、分割電
極構造であるので電極に存在する定在波の影響を少なく
でき、又分割電極の一部にプラズマが集中することを抑
制できプラズマ密度分布の均一化、更に所望のプラズマ
密度分布を得ることができると共に製作する電極が小型
となり、容易に且安価に製作することができるという優
れた効果を発揮する。
極構造であるので電極に存在する定在波の影響を少なく
でき、又分割電極の一部にプラズマが集中することを抑
制できプラズマ密度分布の均一化、更に所望のプラズマ
密度分布を得ることができると共に製作する電極が小型
となり、容易に且安価に製作することができるという優
れた効果を発揮する。
【図１】本発明に係るプラズマ励起用電極を含むプラズ
マ発生回路図である。
マ発生回路図である。
【図２】本発明の一実施例を示す概略説明図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す概略説明図である。
【図４】従来例の説明図である。
【図５】該従来例の電界分布を示す線図である。
【図６】分割電極を有する他の従来例の説明図である。
【図７】該分割電極を有する他の従来例の線図である。
２ 高周波電源 ３ 電極 ７ 整合器 ８ 電極 ９ 分割電極 １０ 分割電極 １１ 分割電極 ２１ 可変コンデンサ ２２ 可変コンデンサ ２３ 可変コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (1)
- 【請求項１】 プラズマ励起用電極を所要数の分割電極
に分割し、各分割電極に高周波電源を接続すると共に各
分割電極に直列に可変コンデンサを接続したことを特徴
とするプラズマ励起用電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5184450A JPH0786238A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | プラズマ励起用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5184450A JPH0786238A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | プラズマ励起用電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0786238A true JPH0786238A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16153366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5184450A Pending JPH0786238A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | プラズマ励起用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0786238A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2001144079A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-05-25 | Ulvac Japan Ltd | プラズマ処理装置 |
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-
1993
- 1993-06-29 JP JP5184450A patent/JPH0786238A/ja active Pending
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