JPH08199378A - プラズマエッチング装置 - Google Patents
プラズマエッチング装置Info
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- JPH08199378A JPH08199378A JP1116295A JP1116295A JPH08199378A JP H08199378 A JPH08199378 A JP H08199378A JP 1116295 A JP1116295 A JP 1116295A JP 1116295 A JP1116295 A JP 1116295A JP H08199378 A JPH08199378 A JP H08199378A
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- sample
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- plasma
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 測定されたピークツウピーク電圧値Ｖppが予
め設定しておいたピークツウピーク基準電圧値Ｖpp′に
近付くように高周波の供給電力量をフィードバック制御
する制御手段１７ｄが高周波電力供給手段１７に装備さ
れているプラズマエッチング装置１０。 【効果】 所定のバイアス電圧Ｖdcに対応するピークツ
ウピーク基準電圧値Ｖpp′を設定しておくと、このピー
クツウピーク基準電圧値Ｖpp′と測定されたピークツウ
ピーク電圧値Ｖppとが比較され、この差がゼロになるよ
うに高周波の供給電力量が調整され、ピークツウピーク
電圧値Ｖppをピークツウピーク基準電圧値Ｖpp′に近付
けることができる。この結果、試料２６ａを所定のエッ
チングレートで常時確実にエッチングすることができる
と共に、また特別の計測手段を必要としないため、装置
１０を安価に製造することができる。
め設定しておいたピークツウピーク基準電圧値Ｖpp′に
近付くように高周波の供給電力量をフィードバック制御
する制御手段１７ｄが高周波電力供給手段１７に装備さ
れているプラズマエッチング装置１０。 【効果】 所定のバイアス電圧Ｖdcに対応するピークツ
ウピーク基準電圧値Ｖpp′を設定しておくと、このピー
クツウピーク基準電圧値Ｖpp′と測定されたピークツウ
ピーク電圧値Ｖppとが比較され、この差がゼロになるよ
うに高周波の供給電力量が調整され、ピークツウピーク
電圧値Ｖppをピークツウピーク基準電圧値Ｖpp′に近付
けることができる。この結果、試料２６ａを所定のエッ
チングレートで常時確実にエッチングすることができる
と共に、また特別の計測手段を必要としないため、装置
１０を安価に製造することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプラズマエッチング装置
に関し、より詳細には、半導体ウエハ等をエッチングす
る際に用いられるプラズマエッチング装置に関する。
に関し、より詳細には、半導体ウエハ等をエッチングす
る際に用いられるプラズマエッチング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は電子サイクロトロン共鳴（ＥＣ
Ｒ：Electron Cycrotron Resonance) 励起を利用した従
来のこの種プラズマエッチング装置を模式的に示した断
面図であり、図中２１は反応容器を示している。反応容
器２１上部には略円筒形状のプラズマ生成室２２が形成
され、プラズマ生成室２２の上部壁にはガス導入管２２
ｄが接続されている。またプラズマ生成室２２上部壁の
中央にはマイクロ波導入孔２２ａが形成されており、マ
イクロ波導入孔２２ａは例えば石英ガラス製のマイクロ
波導入窓２２ｂにより封止されている。マイクロ波導入
窓２２ｂ上には平板電極２２ｃが配設され、平板電極２
２ｃにはマッチングボックス２３ａを介して高周波発振
器２３の一端が接続されている。また高周波発振器２３
の他端と反応容器２１とは接地されており、高周波発振
器２３で発生した高周波が平板電極２２ｃに印加される
と、反応生成物がマイクロ波導入窓２２ｂに付着し難い
ようになっている。さらにマイクロ波導入窓２２ｂ及び
平板電極２２ｃには導波管２４ａの一端部が接続され、
導波管２４ａの他端部はマイクロ波発振器２４に接続さ
れている。また導波管２４ａの一端部及びプラズマ生成
室２２の周囲にはこれらと同心状に励磁コイル２４ｂが
配設されており、励磁コイル２４ｂは直流電源（図示せ
ず）に接続されている。これらプラズマ生成室２２、マ
イクロ波発振器２４、励磁コイル２４ｂ、ガス導入管２
２ｄ等を含んでプラズマ発生手段２２０が構成されてい
る。
Ｒ：Electron Cycrotron Resonance) 励起を利用した従
来のこの種プラズマエッチング装置を模式的に示した断
面図であり、図中２１は反応容器を示している。反応容
器２１上部には略円筒形状のプラズマ生成室２２が形成
され、プラズマ生成室２２の上部壁にはガス導入管２２
ｄが接続されている。またプラズマ生成室２２上部壁の
中央にはマイクロ波導入孔２２ａが形成されており、マ
イクロ波導入孔２２ａは例えば石英ガラス製のマイクロ
波導入窓２２ｂにより封止されている。マイクロ波導入
窓２２ｂ上には平板電極２２ｃが配設され、平板電極２
２ｃにはマッチングボックス２３ａを介して高周波発振
器２３の一端が接続されている。また高周波発振器２３
の他端と反応容器２１とは接地されており、高周波発振
器２３で発生した高周波が平板電極２２ｃに印加される
と、反応生成物がマイクロ波導入窓２２ｂに付着し難い
ようになっている。さらにマイクロ波導入窓２２ｂ及び
平板電極２２ｃには導波管２４ａの一端部が接続され、
導波管２４ａの他端部はマイクロ波発振器２４に接続さ
れている。また導波管２４ａの一端部及びプラズマ生成
室２２の周囲にはこれらと同心状に励磁コイル２４ｂが
配設されており、励磁コイル２４ｂは直流電源（図示せ
ず）に接続されている。これらプラズマ生成室２２、マ
イクロ波発振器２４、励磁コイル２４ｂ、ガス導入管２
２ｄ等を含んでプラズマ発生手段２２０が構成されてい
る。
【０００３】一方、プラズマ生成室２２の下方には試料
室２５が連設され、試料室２５とプラズマ生成室２２と
は仕切板２５ａにより仕切られており、仕切板２５ａ中
央のマイクロ波導入孔２２ａと対向する箇所にはプラズ
マ引出窓２５ｂが形成されている。また試料室２５中央
部のプラズマ引出窓２５ｂと対向する箇所には試料台２
６が配設されており、試料台２６上には試料２６ａが保
持されるようになっている。また試料台２６内の所定箇
所には電極２７ａが埋設されており、電極２７ａにはマ
ッチングボックス２７ｂを介して高周波発振器２７ｃの
一端部が接続され、高周波発振器２７ｃの他端部は接地
されている。これら電極２７ａ、マッチングボックス２
７ｂ、高周波発振器２７ｃを含んで高周波電力供給手段
２７が構成されている。また試料室２５の一側壁にはガ
ス導入管２８ａが接続され、試料室２５の下部壁には排
気管２８ｂが接続されており、排気管２８ｂは真空排気
装置（図示せず）に接続されている。これらプラズマ発
生手段２２０、試料室２５、試料台２６、高周波電力供
給手段２７等を含んでプラズマエッチング装置２０が構
成されている。
室２５が連設され、試料室２５とプラズマ生成室２２と
は仕切板２５ａにより仕切られており、仕切板２５ａ中
央のマイクロ波導入孔２２ａと対向する箇所にはプラズ
マ引出窓２５ｂが形成されている。また試料室２５中央
部のプラズマ引出窓２５ｂと対向する箇所には試料台２
６が配設されており、試料台２６上には試料２６ａが保
持されるようになっている。また試料台２６内の所定箇
所には電極２７ａが埋設されており、電極２７ａにはマ
ッチングボックス２７ｂを介して高周波発振器２７ｃの
一端部が接続され、高周波発振器２７ｃの他端部は接地
されている。これら電極２７ａ、マッチングボックス２
７ｂ、高周波発振器２７ｃを含んで高周波電力供給手段
２７が構成されている。また試料室２５の一側壁にはガ
ス導入管２８ａが接続され、試料室２５の下部壁には排
気管２８ｂが接続されており、排気管２８ｂは真空排気
装置（図示せず）に接続されている。これらプラズマ発
生手段２２０、試料室２５、試料台２６、高周波電力供
給手段２７等を含んでプラズマエッチング装置２０が構
成されている。
【０００４】このように構成されたプラズマエッチング
装置２０を用いて試料２６ａをエッチングする場合、ま
ず前記真空排気装置により反応容器２１内を所定圧力ま
で減圧し、試料台２６の電極２７ａに高周波を印加した
後、ガス導入管２２ｄよりＡｒ、Ｈ2 等のガスをプラズ
マ生成室２２に導入する。またガス導入管２８ａより所
定のエッチングガスを試料室２５に導入する。そしてマ
イクロ波発振器２４より例えば周波数が２．４５ＧＨｚ
のマイクロ波を導波管２４ａ、マイクロ波導入窓２２ｂ
等を介してプラズマ生成室２２に導入すると共に、励磁
コイル２４ｂに直流電流を供給してプラズマ生成室２２
に磁界を形成する。するとこの磁界と前記マイクロ波の
電界とにより前記ガスがプラズマ化され、このプラズマ
中の活性種が発散磁界により試料２６ａ上に導かれてエ
ッチングが行なわれる。エッチングレート等に影響を及
ぼす前記ガスの供給流量、反応容器２１内の圧力、電極
２７ａへの高周波電力供給量等は予め実験的に目標値が
求められ、処理工程中、前記目標値となるように制御さ
れる。
装置２０を用いて試料２６ａをエッチングする場合、ま
ず前記真空排気装置により反応容器２１内を所定圧力ま
で減圧し、試料台２６の電極２７ａに高周波を印加した
後、ガス導入管２２ｄよりＡｒ、Ｈ2 等のガスをプラズ
マ生成室２２に導入する。またガス導入管２８ａより所
定のエッチングガスを試料室２５に導入する。そしてマ
イクロ波発振器２４より例えば周波数が２．４５ＧＨｚ
のマイクロ波を導波管２４ａ、マイクロ波導入窓２２ｂ
等を介してプラズマ生成室２２に導入すると共に、励磁
コイル２４ｂに直流電流を供給してプラズマ生成室２２
に磁界を形成する。するとこの磁界と前記マイクロ波の
電界とにより前記ガスがプラズマ化され、このプラズマ
中の活性種が発散磁界により試料２６ａ上に導かれてエ
ッチングが行なわれる。エッチングレート等に影響を及
ぼす前記ガスの供給流量、反応容器２１内の圧力、電極
２７ａへの高周波電力供給量等は予め実験的に目標値が
求められ、処理工程中、前記目標値となるように制御さ
れる。
【０００５】また電極２７ａに高周波を印加すると、試
料台２６と試料２６ａとの間にバイアス電圧Ｖdcが発生
する。このバイアス電圧Ｖdcと試料２６ａのエッチング
レートとの間には、図６に示したような強い相関関係の
あることが知られている。
料台２６と試料２６ａとの間にバイアス電圧Ｖdcが発生
する。このバイアス電圧Ｖdcと試料２６ａのエッチング
レートとの間には、図６に示したような強い相関関係の
あることが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したプラズマエッ
チング装置２０においては、前記目標値が制御されて
も、試料台２６を別のものに変えたり、あるいは反応生
成物が試料台２６に付着すると、電気特性が変化する。
すると試料台２６とウエハ２６ａとの間に発生するバイ
アス電圧Ｖdcが変化し、エッチングレートが変動すると
いう課題があった。
チング装置２０においては、前記目標値が制御されて
も、試料台２６を別のものに変えたり、あるいは反応生
成物が試料台２６に付着すると、電気特性が変化する。
すると試料台２６とウエハ２６ａとの間に発生するバイ
アス電圧Ｖdcが変化し、エッチングレートが変動すると
いう課題があった。
【０００７】これを防止するために、バイアス電圧Ｖdc
を測定し、これが所定の値となるように高周波の供給電
力を制御することも考えられる。しかしこのような制御
を行なうには、バイアス電圧Ｖdcを測定するためのＶdc
モニタを必要とし、コストが掛かる。さらにこのＶdcモ
ニタではバイアス電圧Ｖdcを処理工程中連続的に測定す
ることが難しく、エッチングレートを常時確実に制御す
るのが困難であるという課題があった。
を測定し、これが所定の値となるように高周波の供給電
力を制御することも考えられる。しかしこのような制御
を行なうには、バイアス電圧Ｖdcを測定するためのＶdc
モニタを必要とし、コストが掛かる。さらにこのＶdcモ
ニタではバイアス電圧Ｖdcを処理工程中連続的に測定す
ることが難しく、エッチングレートを常時確実に制御す
るのが困難であるという課題があった。
【０００８】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、常時簡単に測定することが可能なパラメータ
を用いてエッチングレートを確実に制御することができ
ると共に、製造コストを削減することができるプラズマ
エッチング装置を提供することを目的としている。
のであり、常時簡単に測定することが可能なパラメータ
を用いてエッチングレートを確実に制御することができ
ると共に、製造コストを削減することができるプラズマ
エッチング装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るプラズマエッチング装置は、プラズマを
発生させる手段と、ウエハを保持する試料台と、該試料
台に高周波を印加する高周波電力供給手段とを備えたプ
ラズマエッチング装置において、測定されるピークツウ
ピーク（peak to peak) 電圧値が予め設定しておいたピ
ークツウピーク基準電圧値に近付くように前記高周波の
供給電力量をフィードバック制御する制御手段が前記高
周波電力供給手段に装備されていることを特徴としてい
る。
に本発明に係るプラズマエッチング装置は、プラズマを
発生させる手段と、ウエハを保持する試料台と、該試料
台に高周波を印加する高周波電力供給手段とを備えたプ
ラズマエッチング装置において、測定されるピークツウ
ピーク（peak to peak) 電圧値が予め設定しておいたピ
ークツウピーク基準電圧値に近付くように前記高周波の
供給電力量をフィードバック制御する制御手段が前記高
周波電力供給手段に装備されていることを特徴としてい
る。
【００１０】
【作用】下記の表１は試料台２６へ供給する高周波のマ
ッチング位置がそれぞれ異なるケース１及びケース２に
ついて、高周波の供給電力量、高周波の反射電力量、エ
ッチングレート及びピークツウピーク電圧Ｖppを測定し
た結果を示している。
ッチング位置がそれぞれ異なるケース１及びケース２に
ついて、高周波の供給電力量、高周波の反射電力量、エ
ッチングレート及びピークツウピーク電圧Ｖppを測定し
た結果を示している。
【００１１】
【表１】
【００１２】表１から明らかなように、ケース１、ケー
ス２共に高周波の供給電力量及び高周波の反射電力量が
同様であるにも拘らず、エッチングレートの方は大きく
異なっており、試料台２６への高周波の供給電力量によ
りエッチングレートを制御することは難しいことを示す
結果となっている。また、ピークツウピーク電圧値Ｖpp
もエッチングレートと同様に異なっており、ピークツウ
ピーク電圧値Ｖppがエッチングレートの制御パラメータ
として適していることが示されている。
ス２共に高周波の供給電力量及び高周波の反射電力量が
同様であるにも拘らず、エッチングレートの方は大きく
異なっており、試料台２６への高周波の供給電力量によ
りエッチングレートを制御することは難しいことを示す
結果となっている。また、ピークツウピーク電圧値Ｖpp
もエッチングレートと同様に異なっており、ピークツウ
ピーク電圧値Ｖppがエッチングレートの制御パラメータ
として適していることが示されている。
【００１３】本発明者等が調査した結果、図４に示した
ようにバイアス電圧Ｖdcとピークツウピーク電圧Ｖppと
は比例関係を有しており、該ピークツウピーク電圧Ｖpp
を測定することにより、前記バイアス電圧Ｖdcを求め得
る。
ようにバイアス電圧Ｖdcとピークツウピーク電圧Ｖppと
は比例関係を有しており、該ピークツウピーク電圧Ｖpp
を測定することにより、前記バイアス電圧Ｖdcを求め得
る。
【００１４】上記構成のプラズマエッチング装置によれ
ば、測定されるピークツウピーク電圧値Ｖppが予め設定
しておいたピークツウピーク基準電圧値Ｖpp′に近付く
ように高周波の供給電力量をフィードバック制御する制
御手段が高周波電力供給手段に装備されており、バイア
ス電圧Ｖdcと比例関係を有する前記ピークツウピーク電
圧Ｖppは前記高周波電力供給手段のマッチングボックス
において常時簡単に測定され得ると共に、高周波の供給
電力量により容易に調整される。所定の前記バイアス電
圧Ｖdcに対応するピークツウピーク基準電圧値Ｖpp′を
設定しておくと、該ピークツウピーク基準電圧値Ｖpp′
と前記測定されるピークツウピーク電圧値Ｖppとが比較
され、この差がなくなるように高周波の供給電力量が調
整され、前記ピークツウピーク電圧値Ｖppは前記ピーク
ツウピーク基準電圧値Ｖpp′に近付くこととなる。この
結果、試料を所定のエッチングレートで常時確実にエッ
チングし得ることとなり、また特別の計測手段を必要と
しないため、装置の製造コストを削減し得ることとな
る。
ば、測定されるピークツウピーク電圧値Ｖppが予め設定
しておいたピークツウピーク基準電圧値Ｖpp′に近付く
ように高周波の供給電力量をフィードバック制御する制
御手段が高周波電力供給手段に装備されており、バイア
ス電圧Ｖdcと比例関係を有する前記ピークツウピーク電
圧Ｖppは前記高周波電力供給手段のマッチングボックス
において常時簡単に測定され得ると共に、高周波の供給
電力量により容易に調整される。所定の前記バイアス電
圧Ｖdcに対応するピークツウピーク基準電圧値Ｖpp′を
設定しておくと、該ピークツウピーク基準電圧値Ｖpp′
と前記測定されるピークツウピーク電圧値Ｖppとが比較
され、この差がなくなるように高周波の供給電力量が調
整され、前記ピークツウピーク電圧値Ｖppは前記ピーク
ツウピーク基準電圧値Ｖpp′に近付くこととなる。この
結果、試料を所定のエッチングレートで常時確実にエッ
チングし得ることとなり、また特別の計測手段を必要と
しないため、装置の製造コストを削減し得ることとな
る。
【００１５】
【実施例及び比較例】以下、本発明に係るプラズマエッ
チング装置の実施例を図面に基づいて説明する。なお、
従来例のものと同一機能を有する構成部品には同一の記
号を付すこととする。図１は本発明に係るプラズマエッ
チング装置の実施例を模式的に示した断面図であり、図
中２６は試料台を示している。試料台２６内の所定箇所
には電極２７ａが埋設されており、電極２７ａにはマッ
チングボックス１７ｂを介して高周波発振器１７ｃの一
端部が接続され、高周波発振器１７ｃの他端部は接地さ
れている。またマッチングボックス１７ｂは制御手段１
７ｄに接続され、制御手段１７ｄは高周波発振器１７ｃ
に接続されている。また図示しないが、制御手段１７ｄ
は所定のバイアス電圧Ｖdcに対応するピークツウピーク
基準電圧値Ｖpp′（以下、単に基準電圧値Ｖpp′と記
す）等を設定・入力する操作部と、基準電圧値Ｖpp′を
記憶する記憶部と、マッチングボックス１７ｂでモニタ
されたピークツウピーク電圧値Ｖpp（以下、単に電圧値
Ｖppと記す）や記憶された基準電圧値Ｖpp′を呼び出
し、電圧値Ｖppと基準電圧値Ｖpp′とを比較する演算処
理部と、高周波発振器１７ｃに供給電力量の増減または
維持を指示する信号の出力手段等とを含んで構成されて
いる。これら電極２７ａ、マッチングボックス１７ｂ、
高周波発振器１７ｃ、制御手段１７ｄを含んで高周波電
力供給手段１７が構成されている。その他の構成は図５
に示したものと同様であるため、ここではその構成の詳
細な説明は省略することとする。これらプラズマ発生手
段２２０、試料室２５、試料台２６、高周波電力供給手
段１７等を含んでプラズマエッチング装置１０が構成さ
れている。
チング装置の実施例を図面に基づいて説明する。なお、
従来例のものと同一機能を有する構成部品には同一の記
号を付すこととする。図１は本発明に係るプラズマエッ
チング装置の実施例を模式的に示した断面図であり、図
中２６は試料台を示している。試料台２６内の所定箇所
には電極２７ａが埋設されており、電極２７ａにはマッ
チングボックス１７ｂを介して高周波発振器１７ｃの一
端部が接続され、高周波発振器１７ｃの他端部は接地さ
れている。またマッチングボックス１７ｂは制御手段１
７ｄに接続され、制御手段１７ｄは高周波発振器１７ｃ
に接続されている。また図示しないが、制御手段１７ｄ
は所定のバイアス電圧Ｖdcに対応するピークツウピーク
基準電圧値Ｖpp′（以下、単に基準電圧値Ｖpp′と記
す）等を設定・入力する操作部と、基準電圧値Ｖpp′を
記憶する記憶部と、マッチングボックス１７ｂでモニタ
されたピークツウピーク電圧値Ｖpp（以下、単に電圧値
Ｖppと記す）や記憶された基準電圧値Ｖpp′を呼び出
し、電圧値Ｖppと基準電圧値Ｖpp′とを比較する演算処
理部と、高周波発振器１７ｃに供給電力量の増減または
維持を指示する信号の出力手段等とを含んで構成されて
いる。これら電極２７ａ、マッチングボックス１７ｂ、
高周波発振器１７ｃ、制御手段１７ｄを含んで高周波電
力供給手段１７が構成されている。その他の構成は図５
に示したものと同様であるため、ここではその構成の詳
細な説明は省略することとする。これらプラズマ発生手
段２２０、試料室２５、試料台２６、高周波電力供給手
段１７等を含んでプラズマエッチング装置１０が構成さ
れている。
【００１６】このように構成されたプラズマエッチング
装置１０を用いて試料２６ａをエッチングする場合、ま
ず前記真空排気装置により反応容器２１内を所定圧力ま
で減圧し、試料台２６の電極２７ａに高周波を印加した
後、ガス導入管２２ｄよりＡｒ、Ｈ2 等のガスをプラズ
マ生成室２２に導入する。またガス導入管２８ａより所
定のエッチングガスを試料室２５に導入する。そしてマ
イクロ波発振器２４より例えば２．４５ＧＨｚのマイク
ロ波を導波管２４ａ、マイクロ波導入窓２２ｂ等を介し
てプラズマ生成室２２に導入すると共に、励磁コイル２
４ｂに直流電流を供給してプラズマ生成室２２に磁界を
形成する。するとこの磁界と前記マイクロ波の電界とに
より前記ガスがプラズマ化され、このプラズマ中の活性
種が発散磁界によりウエハ２６ａ上に導かれてエッチン
グが行なわれる。前記ガスの供給流量、反応容器２１内
の圧力等は予め実験的に目標値が求められ、処理工程
中、この目標値となるように制御される。またエッチン
グレートは制御手段１７ｄにより制御される。
装置１０を用いて試料２６ａをエッチングする場合、ま
ず前記真空排気装置により反応容器２１内を所定圧力ま
で減圧し、試料台２６の電極２７ａに高周波を印加した
後、ガス導入管２２ｄよりＡｒ、Ｈ2 等のガスをプラズ
マ生成室２２に導入する。またガス導入管２８ａより所
定のエッチングガスを試料室２５に導入する。そしてマ
イクロ波発振器２４より例えば２．４５ＧＨｚのマイク
ロ波を導波管２４ａ、マイクロ波導入窓２２ｂ等を介し
てプラズマ生成室２２に導入すると共に、励磁コイル２
４ｂに直流電流を供給してプラズマ生成室２２に磁界を
形成する。するとこの磁界と前記マイクロ波の電界とに
より前記ガスがプラズマ化され、このプラズマ中の活性
種が発散磁界によりウエハ２６ａ上に導かれてエッチン
グが行なわれる。前記ガスの供給流量、反応容器２１内
の圧力等は予め実験的に目標値が求められ、処理工程
中、この目標値となるように制御される。またエッチン
グレートは制御手段１７ｄにより制御される。
【００１７】以下に、図２に示したフローチャートに基
づき、制御手段１７ｄの動作を説明する。制御を開始す
るとＳ１において前記操作部より基準電圧値Ｖpp′が入
力されたか否かが判断され、入力されていないと判断さ
れると元に戻る一方、入力されたと判断されると基準電
圧値Ｖpp′が前記記憶部に記憶される（Ｓ２）。次にＳ
３において停止指示が入力されたか否かが判断され、入
力されていないと判断されると、Ｓ４においてマッチン
グボックス１７ｂより電圧値Ｖppが入力されたか否かが
判断され、入力されていないと判断されると元に戻る。
一方、Ｓ４において電圧値Ｖppが入力されたと判断され
ると、前記演算処理部において基準電圧値Ｖpp′が前記
記憶部より呼び出され（Ｓ５）、Ｓ６において電圧値Ｖ
ppが基準電圧値Ｖpp′より大きいか否かが判断される。
そして大きいと判断されると供給電力量の減少を指示す
る信号が前記信号出力部より高周波発振器１７ｃに出力
され（Ｓ７）、この後Ｓ３に戻る。一方、Ｓ６において
大きくないと判断されると前記演算処理部において電圧
値Ｖppが基準電圧値Ｖpp′より小さいか否かが判断され
（Ｓ８）、小さいと判断されると供給電力量の増加を指
示する信号が前記信号出力部より高周波発振器１７ｃに
出力され（Ｓ９）、この後Ｓ３に戻る。一方、Ｓ８にお
いて小さくないと判断されると供給電力量の維持を指示
する信号が前記信号出力部より高周波発振器１７ｃに出
力され（Ｓ１０）、この後Ｓ３に戻る。以下、Ｓ３にお
いて停止指示が入力されたと判断されるまで、上記処理
が繰り返される。
づき、制御手段１７ｄの動作を説明する。制御を開始す
るとＳ１において前記操作部より基準電圧値Ｖpp′が入
力されたか否かが判断され、入力されていないと判断さ
れると元に戻る一方、入力されたと判断されると基準電
圧値Ｖpp′が前記記憶部に記憶される（Ｓ２）。次にＳ
３において停止指示が入力されたか否かが判断され、入
力されていないと判断されると、Ｓ４においてマッチン
グボックス１７ｂより電圧値Ｖppが入力されたか否かが
判断され、入力されていないと判断されると元に戻る。
一方、Ｓ４において電圧値Ｖppが入力されたと判断され
ると、前記演算処理部において基準電圧値Ｖpp′が前記
記憶部より呼び出され（Ｓ５）、Ｓ６において電圧値Ｖ
ppが基準電圧値Ｖpp′より大きいか否かが判断される。
そして大きいと判断されると供給電力量の減少を指示す
る信号が前記信号出力部より高周波発振器１７ｃに出力
され（Ｓ７）、この後Ｓ３に戻る。一方、Ｓ６において
大きくないと判断されると前記演算処理部において電圧
値Ｖppが基準電圧値Ｖpp′より小さいか否かが判断され
（Ｓ８）、小さいと判断されると供給電力量の増加を指
示する信号が前記信号出力部より高周波発振器１７ｃに
出力され（Ｓ９）、この後Ｓ３に戻る。一方、Ｓ８にお
いて小さくないと判断されると供給電力量の維持を指示
する信号が前記信号出力部より高周波発振器１７ｃに出
力され（Ｓ１０）、この後Ｓ３に戻る。以下、Ｓ３にお
いて停止指示が入力されたと判断されるまで、上記処理
が繰り返される。
【００１８】以下に、実施例に係るプラズマエッチング
装置１０を用い、試料２６ａをエッチングした結果につ
いて説明する。なお、比較例としては、図５に示した装
置２０を用いて同様に実験を行なった。
装置１０を用い、試料２６ａをエッチングした結果につ
いて説明する。なお、比較例としては、図５に示した装
置２０を用いて同様に実験を行なった。
【００１９】図３はエッチングの時間経過を示した曲線
図であり、（ａ）は電圧値Ｖpp、（ｂ）は供給電力量、
（ｃ）はエッチングレートを示しており、実線は実施例
のものの場合、破線は比較例のものの場合である。図３
から明らかなように、比較例に係る装置では供給電力は
制御される一方、電圧値Ｖpp及びエッチングレートが変
動している。しかし、実施例に係るプラズマエッチング
装置１０では供給電力量により電圧値Ｖppが基準電圧値
Ｖpp′に近付くように制御され、かつエッチングレート
は操業中略一定であった。
図であり、（ａ）は電圧値Ｖpp、（ｂ）は供給電力量、
（ｃ）はエッチングレートを示しており、実線は実施例
のものの場合、破線は比較例のものの場合である。図３
から明らかなように、比較例に係る装置では供給電力は
制御される一方、電圧値Ｖpp及びエッチングレートが変
動している。しかし、実施例に係るプラズマエッチング
装置１０では供給電力量により電圧値Ｖppが基準電圧値
Ｖpp′に近付くように制御され、かつエッチングレート
は操業中略一定であった。
【００２０】この結果から明らかなように、本実施例に
係るプラズマエッチング装置１０では、バイアス電圧Ｖ
dcと比例関係を有する電圧値Ｖppが高周波電力供給手段
１７のマッチングボックス１７ｂにおいて常時簡単に測
定されると共に、高周波の供給電力量により容易に調整
される。このため、所定のバイアス電圧Ｖdcに対応する
基準電圧値Ｖpp′を設定しておくと、この基準電圧値Ｖ
pp′と測定された電圧値Ｖppとが比較され、この差がな
くなるように高周波の供給電力量が調整され、電圧値Ｖ
ppを基準電圧値Ｖpp′に近付けることができる。この結
果、試料２６ａを所定のエッチングレートで常時確実に
エッチングすることができると共に、また特別の計測手
段を必要としないため、装置１０を安価に製造すること
ができる。
係るプラズマエッチング装置１０では、バイアス電圧Ｖ
dcと比例関係を有する電圧値Ｖppが高周波電力供給手段
１７のマッチングボックス１７ｂにおいて常時簡単に測
定されると共に、高周波の供給電力量により容易に調整
される。このため、所定のバイアス電圧Ｖdcに対応する
基準電圧値Ｖpp′を設定しておくと、この基準電圧値Ｖ
pp′と測定された電圧値Ｖppとが比較され、この差がな
くなるように高周波の供給電力量が調整され、電圧値Ｖ
ppを基準電圧値Ｖpp′に近付けることができる。この結
果、試料２６ａを所定のエッチングレートで常時確実に
エッチングすることができると共に、また特別の計測手
段を必要としないため、装置１０を安価に製造すること
ができる。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係るプラズ
マエッチング装置にあっては、測定されたピークツウピ
ーク電圧値Ｖppが予め設定しておいたピークツウピーク
基準電圧値Ｖpp′に近付くように高周波の供給電力量を
フィードバック制御する制御手段が高周波電力供給手段
に装備されており、バイアス電圧Ｖdcと強い相関関係を
有する前記ピークツウピーク電圧値Ｖppは前記高周波電
力供給手段のマッチングボックスにおいて常時簡単に測
定されると共に、高周波の供給電力量により容易に調整
される。このため、所定の前記バイアス電圧Ｖdcに対応
するピークツウピーク基準電圧値Ｖpp′を設定しておく
と、該ピークツウピーク基準電圧値Ｖpp′と前記測定さ
れたピークツウピーク電圧値Ｖppとが比較され、この差
がなくなるように高周波の供給電力量が調整され、前記
ピークツウピーク電圧値Ｖppを前記ピークツウピーク基
準電圧値Ｖpp′に近付けることができる。この結果、試
料を所定のエッチングレートで常時確実にエッチングす
ることができると共に、また特別の計測手段を必要とし
ないため、装置を安価に製造することができる。
マエッチング装置にあっては、測定されたピークツウピ
ーク電圧値Ｖppが予め設定しておいたピークツウピーク
基準電圧値Ｖpp′に近付くように高周波の供給電力量を
フィードバック制御する制御手段が高周波電力供給手段
に装備されており、バイアス電圧Ｖdcと強い相関関係を
有する前記ピークツウピーク電圧値Ｖppは前記高周波電
力供給手段のマッチングボックスにおいて常時簡単に測
定されると共に、高周波の供給電力量により容易に調整
される。このため、所定の前記バイアス電圧Ｖdcに対応
するピークツウピーク基準電圧値Ｖpp′を設定しておく
と、該ピークツウピーク基準電圧値Ｖpp′と前記測定さ
れたピークツウピーク電圧値Ｖppとが比較され、この差
がなくなるように高周波の供給電力量が調整され、前記
ピークツウピーク電圧値Ｖppを前記ピークツウピーク基
準電圧値Ｖpp′に近付けることができる。この結果、試
料を所定のエッチングレートで常時確実にエッチングす
ることができると共に、また特別の計測手段を必要とし
ないため、装置を安価に製造することができる。
【図１】本発明に係るプラズマエッチング装置の実施例
を模式的に示した断面図である。
を模式的に示した断面図である。
【図２】実施例に係るプラズマエッチング装置の制御手
段の動作を概略的に示したフローチャートである。
段の動作を概略的に示したフローチャートである。
【図３】実施例に係るプラズマエッチング装置を用いて
試料をエッチングした際の時間経過を示した曲線図であ
り、（ａ）はピークツウピーク電圧値Ｖpp、（ｂ）は高
周波の供給電力量、（ｃ）はエッチングレートを示して
いる。
試料をエッチングした際の時間経過を示した曲線図であ
り、（ａ）はピークツウピーク電圧値Ｖpp、（ｂ）は高
周波の供給電力量、（ｃ）はエッチングレートを示して
いる。
【図４】バイアス電圧Ｖdcとピークツウピーク電圧Ｖpp
との関係を示した図である。
との関係を示した図である。
【図５】電子サイクロトロン共鳴励起を利用した従来の
プラズマエッチング装置を模式的に示した断面図であ
る。
プラズマエッチング装置を模式的に示した断面図であ
る。
【図６】エッチングレートとバイアス電圧Ｖdcとの関係
を示した図である。
を示した図である。
１０ プラズマエッチング装置 １７ 高周波電力供給手段 １７ｄ 制御手段 ２６ 試料台 ２６ａ ウエハ ２２０ プラズマ発生手段
Claims (1)
- 【請求項１】 プラズマを発生させる手段と、ウエハを
保持する試料台と、該試料台に高周波を印加する高周波
電力供給手段とを備えたプラズマエッチング装置におい
て、測定されるピークツウピーク電圧値が予め設定して
おいたピークツウピーク基準電圧値に近付くように前記
高周波の供給電力量をフィードバック制御する制御手段
が前記高周波電力供給手段に装備されていることを特徴
とするプラズマエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07011162A JP3116762B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | プラズマエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07011162A JP3116762B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | プラズマエッチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08199378A true JPH08199378A (ja) | 1996-08-06 |
| JP3116762B2 JP3116762B2 (ja) | 2000-12-11 |
Family
ID=11770350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07011162A Expired - Lifetime JP3116762B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | プラズマエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3116762B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002118095A (ja) * | 2000-10-06 | 2002-04-19 | Kawasaki Microelectronics Kk | 半導体製造装置、被処理基板表面の処理方法およびプラズマ生成物の付着状態の観察方法 |
| WO2010018786A1 (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-18 | 住友精密工業株式会社 | プラズマ制御装置 |
| JP2012044045A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Toshiba Corp | 制御装置、プラズマ処理装置、及び制御方法 |
| JP2014502027A (ja) * | 2010-12-07 | 2014-01-23 | ラム リサーチ コーポレーション | Ｒｆ電圧に基づくプラズマ処理システム制御 |
-
1995
- 1995-01-27 JP JP07011162A patent/JP3116762B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002118095A (ja) * | 2000-10-06 | 2002-04-19 | Kawasaki Microelectronics Kk | 半導体製造装置、被処理基板表面の処理方法およびプラズマ生成物の付着状態の観察方法 |
| US6815369B2 (en) | 2000-10-06 | 2004-11-09 | Kawasaki Microelectronics Inc. | Method for monitoring deposition reaction during processing the surface of a semiconductor substrate |
| WO2010018786A1 (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-18 | 住友精密工業株式会社 | プラズマ制御装置 |
| JP2012044045A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Toshiba Corp | 制御装置、プラズマ処理装置、及び制御方法 |
| JP2014502027A (ja) * | 2010-12-07 | 2014-01-23 | ラム リサーチ コーポレーション | Ｒｆ電圧に基づくプラズマ処理システム制御 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3116762B2 (ja) | 2000-12-11 |
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