JPH0831442B2 - プラズマ処理方法及び装置 - Google Patents
プラズマ処理方法及び装置Info
- Publication number
- JPH0831442B2 JPH0831442B2 JP62054024A JP5402487A JPH0831442B2 JP H0831442 B2 JPH0831442 B2 JP H0831442B2 JP 62054024 A JP62054024 A JP 62054024A JP 5402487 A JP5402487 A JP 5402487A JP H0831442 B2 JPH0831442 B2 JP H0831442B2
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- Japan
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- cleaning
- plasma
- processing chamber
- processing
- electrodes
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラズマ処理装置に係り、特にプラズマクリ
ーニングに好適なプラズマ処理方法及び装置に関するも
のである。
ーニングに好適なプラズマ処理方法及び装置に関するも
のである。
従来の装置は、特開昭58−46639号に記載のように、
試料を載置する側の載置電極に対向する対向電極が処理
室内壁にも対向する面を有して、かつ載置電極に対して
垂直方向にも移動可能にしてあって、対向電極に高周波
電源を接続しプラズマを発生させて、処理室内全体をプ
ラズマクリーニングするようにしたものがあった。
試料を載置する側の載置電極に対向する対向電極が処理
室内壁にも対向する面を有して、かつ載置電極に対して
垂直方向にも移動可能にしてあって、対向電極に高周波
電源を接続しプラズマを発生させて、処理室内全体をプ
ラズマクリーニングするようにしたものがあった。
上記従来技術はプラズマクリーニングの洗浄速度の点
について配慮されておらず、高周波電源を用いてクリー
ニング時のプラズマを発生させ、プラズマ中のイオンお
よびラジカル種を利用して処理室内に付着した堆積物を
反応除去するものであり、反応だけによる除去に頼って
いるので、洗浄時間が掛かるという問題があった。
について配慮されておらず、高周波電源を用いてクリー
ニング時のプラズマを発生させ、プラズマ中のイオンお
よびラジカル種を利用して処理室内に付着した堆積物を
反応除去するものであり、反応だけによる除去に頼って
いるので、洗浄時間が掛かるという問題があった。
本発明の目的は、プラズマを用いてクリーニングする
ときの洗浄時間を短縮することのできるプラズマ処理方
法及び装置を提供することにある。
ときの洗浄時間を短縮することのできるプラズマ処理方
法及び装置を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ 上記目的は、平行平板型電極を内部に有する処理室内
に処理ガスを供給し、処理室内を所定の圧力に減圧排気
し、周波数が100K Hz〜1M Hzであるクリーニング用のRF
電圧を前記電極の両電極に印加してプラズマを発生さ
せ、該発生したプラズマにより前記処理室内をクリーニ
ングすることにより、また、平行平板型電極を内部に有
する処理室と、該処理室内に処理ガスを供給するガス供
給装置と、処理室内を所定の圧力に減圧排気する排気装
置と、周波数が100K Hz〜1M HzであるRF電圧を発生し、
前記電極の両電極に接続されたクリーニング用の電源と
を具備したことにより達成される。
に処理ガスを供給し、処理室内を所定の圧力に減圧排気
し、周波数が100K Hz〜1M Hzであるクリーニング用のRF
電圧を前記電極の両電極に印加してプラズマを発生さ
せ、該発生したプラズマにより前記処理室内をクリーニ
ングすることにより、また、平行平板型電極を内部に有
する処理室と、該処理室内に処理ガスを供給するガス供
給装置と、処理室内を所定の圧力に減圧排気する排気装
置と、周波数が100K Hz〜1M HzであるRF電圧を発生し、
前記電極の両電極に接続されたクリーニング用の電源と
を具備したことにより達成される。
［作用］ 処理室内にクリーニング用のガスをガス供給装置によ
って供給し、排気装置によって処理室内をクリーニング
時の所定圧力に減圧保持し、電源によって周波数100k H
z〜1M Hzの電力を電極に印加する。これによって処理室
内にプラズマが発生し、プラズマ中のイオンが100k Hz
〜1M Hzの周波数の電力によって加速され、処理室内壁
面に付着した堆積物をスパッタ作用によって除去すると
ともに、プラズマ中のイオンおよびラジカル種の反応除
去によっても堆積物を除去するので、プラズマを用いて
クリーニングするときの洗浄時間を短縮することができ
る。
って供給し、排気装置によって処理室内をクリーニング
時の所定圧力に減圧保持し、電源によって周波数100k H
z〜1M Hzの電力を電極に印加する。これによって処理室
内にプラズマが発生し、プラズマ中のイオンが100k Hz
〜1M Hzの周波数の電力によって加速され、処理室内壁
面に付着した堆積物をスパッタ作用によって除去すると
ともに、プラズマ中のイオンおよびラジカル種の反応除
去によっても堆積物を除去するので、プラズマを用いて
クリーニングするときの洗浄時間を短縮することができ
る。
以下、本発明の一実施例を第１図から第５図により説
明する。
明する。
第１図はプラズマ処理装置として、この場合、平行平
板型電極を有した装置である。処理室１内には電極２お
よび３が対向して設けてあり、図示しないガス供給装置
によって処理ガスが供給され、図示しない排気装置によ
って所定圧力に減圧排気される。電極２はスイッチ５を
介して電源、この場合は、周波数13.56M Hzの高周波電
源４に接続してある。電極３はスイッチ６を介して接地
してある。また、スイッチ５および６の他方はクリーニ
ング用の他の電源、この場合は、周波数100k Hzの低周
波電源７に接続してあり、スイッチ５および６の切替え
により電極２および３につながる。
板型電極を有した装置である。処理室１内には電極２お
よび３が対向して設けてあり、図示しないガス供給装置
によって処理ガスが供給され、図示しない排気装置によ
って所定圧力に減圧排気される。電極２はスイッチ５を
介して電源、この場合は、周波数13.56M Hzの高周波電
源４に接続してある。電極３はスイッチ６を介して接地
してある。また、スイッチ５および６の他方はクリーニ
ング用の他の電源、この場合は、周波数100k Hzの低周
波電源７に接続してあり、スイッチ５および６の切替え
により電極２および３につながる。
上記構成の装置により、スイッチ５を高周波電源４側
に接続し、スイッチ６を接地側に接続し、電極２にウェ
ハを載置して、この場合、処理ガスとして例えばCHF3を
供給し所定の圧力でウェハ面に形成されたSiO2膜をエッ
チング処理する。このエッチング処理によって処理室１
の内壁および電極2,3の表面にC,CF系,Si等の堆積物が付
着するので、次に、この堆積物を除去するためプラズマ
クリーニングを行う。
に接続し、スイッチ６を接地側に接続し、電極２にウェ
ハを載置して、この場合、処理ガスとして例えばCHF3を
供給し所定の圧力でウェハ面に形成されたSiO2膜をエッ
チング処理する。このエッチング処理によって処理室１
の内壁および電極2,3の表面にC,CF系,Si等の堆積物が付
着するので、次に、この堆積物を除去するためプラズマ
クリーニングを行う。
プラズマクリーニングは、この場合、処理室１内にO2
ガスを供給し、0.1Torrの圧力に保持し、スイッチ５お
よび６を低周波電源７側に接続し電極２および３に周波
数100k Hzの電力を印加して、処理室１内にO2ガスのプ
ラズマを発生させて行う。O2ガスはＯイオンやＯラジカ
ルのプラズマ状態となって、ＯイオンやＯラジカルが処
理室１の内壁に付着した堆積物と反応して堆積物を反応
除去するとともに、低周波電力によって加速され高いエ
ネルギーを有した一部のＯイオンが堆積物に衝突して堆
積物をスパッタ除去するので、効率の良いプラズマクリ
ーニングが可能となる。
ガスを供給し、0.1Torrの圧力に保持し、スイッチ５お
よび６を低周波電源７側に接続し電極２および３に周波
数100k Hzの電力を印加して、処理室１内にO2ガスのプ
ラズマを発生させて行う。O2ガスはＯイオンやＯラジカ
ルのプラズマ状態となって、ＯイオンやＯラジカルが処
理室１の内壁に付着した堆積物と反応して堆積物を反応
除去するとともに、低周波電力によって加速され高いエ
ネルギーを有した一部のＯイオンが堆積物に衝突して堆
積物をスパッタ除去するので、効率の良いプラズマクリ
ーニングが可能となる。
これは、低周波電源７の周波数を変えて、周波と洗浄
速度との関係を調べて見て分ったものであり、第２図に
示すように、周波数を下げるに従い洗浄速度が向上する
ことが分かった。この場合の洗浄速度は処理室１内の側
壁部Ａの点を測定したものである。エッチング処理を行
ったときの13.56M Hzの周波数では、正負に切り換わる
周期が短く電子に比べて質量の大きいイオンを加速させ
るだけのエネルギが得られず、イオンによるスパッタ効
果が得られるのでイオンやラジカルによる反応除去だけ
になって洗浄速度が遅くなっている。また、イオンが加
速されて動き始める周波数は圧力や電圧等によって異な
ってくるが、だいたい1M Hz近傍からである。
速度との関係を調べて見て分ったものであり、第２図に
示すように、周波数を下げるに従い洗浄速度が向上する
ことが分かった。この場合の洗浄速度は処理室１内の側
壁部Ａの点を測定したものである。エッチング処理を行
ったときの13.56M Hzの周波数では、正負に切り換わる
周期が短く電子に比べて質量の大きいイオンを加速させ
るだけのエネルギが得られず、イオンによるスパッタ効
果が得られるのでイオンやラジカルによる反応除去だけ
になって洗浄速度が遅くなっている。また、イオンが加
速されて動き始める周波数は圧力や電圧等によって異な
ってくるが、だいたい1M Hz近傍からである。
次に、周波数は100K Hzで一定にしておいて、処理室
１内の圧力と洗浄速度との関係を調べて見ると第３図に
示すように、0.1Torr付近から以下にかけて洗浄速度が
向上することが分かった。なお、ポイントＢおよびＣは
排気装置の性能の問題でO2ガスを50c.c./minの状態では
所定圧力まで減圧できなかったので、O2ガスの流量をそ
れぞれ39c.c./minおよび5c.c./minにして所定圧力に減
圧して調べた。洗浄速度が向上するのは、ガス分子の自
由行程長さが長くなるので、イオンのスパッタ効果がよ
り向上するものと思われ、また、さらに圧力を下げると
洗浄速度が下がるのは、イオンやラジカルの量が減るた
めと考える。
１内の圧力と洗浄速度との関係を調べて見ると第３図に
示すように、0.1Torr付近から以下にかけて洗浄速度が
向上することが分かった。なお、ポイントＢおよびＣは
排気装置の性能の問題でO2ガスを50c.c./minの状態では
所定圧力まで減圧できなかったので、O2ガスの流量をそ
れぞれ39c.c./minおよび5c.c./minにして所定圧力に減
圧して調べた。洗浄速度が向上するのは、ガス分子の自
由行程長さが長くなるので、イオンのスパッタ効果がよ
り向上するものと思われ、また、さらに圧力を下げると
洗浄速度が下がるのは、イオンやラジカルの量が減るた
めと考える。
なお、周波数13.56M Hzの場合は第４図および第５図
に示すように、圧力0.1Torr付近が最も洗浄速度が速く
なり洗浄時間が短縮されている。しかし、周波数を下げ
た場合に比べると洗浄速度は一段と遅い。
に示すように、圧力0.1Torr付近が最も洗浄速度が速く
なり洗浄時間が短縮されている。しかし、周波数を下げ
た場合に比べると洗浄速度は一段と遅い。
以上、本一実施例によればプラズマクリーニング時の
プラズマ発生電源に周波数1M Hz以下の低周波電源を用
いているので、プラズマ中のイオンを交番電界に追随さ
せて処理室に衝突させることができるので、イオンおよ
びラジカルによる反応除去に合せ、イオンによるスパッ
タ除去も加わるので、洗浄時間を短縮することができ
る。
プラズマ発生電源に周波数1M Hz以下の低周波電源を用
いているので、プラズマ中のイオンを交番電界に追随さ
せて処理室に衝突させることができるので、イオンおよ
びラジカルによる反応除去に合せ、イオンによるスパッ
タ除去も加わるので、洗浄時間を短縮することができ
る。
また、クリーニング時の処理圧力を0.1Torr以下に下
げることによりさらに洗浄時間を短縮できる効果があ
る。
げることによりさらに洗浄時間を短縮できる効果があ
る。
さらに、本一実施例では電極２および３の両電極に低
周波電力を印加し処理室１との間に放電を生じさせるよ
うにしているので、処理室１の内壁面全体および電極2,
3の裏面はもとより、電極２および３の間にもプラズマ
が拡がり、処理室内部の全面にわたってプラズマクリー
ニングが可能となる。
周波電力を印加し処理室１との間に放電を生じさせるよ
うにしているので、処理室１の内壁面全体および電極2,
3の裏面はもとより、電極２および３の間にもプラズマ
が拡がり、処理室内部の全面にわたってプラズマクリー
ニングが可能となる。
なお、本一実施例では電極2,3の両方に低周波電力を
印加しているが、一方の電極に低周波電力を印加した
り、また低周波電力を印加する電極を交互に換えるよう
にしても、洗浄速度の向上は同様に行える。
印加しているが、一方の電極に低周波電力を印加した
り、また低周波電力を印加する電極を交互に換えるよう
にしても、洗浄速度の向上は同様に行える。
また、本一実施例ではウェハを処理する高周波電源４
とプラズマクリーニングを行うときの低周波電源７とを
別々にしているが、ウェハを処理するときに低周波電源
を利用して処理しても良いものの場合は、第６図に示す
ように電極２は低周波電源７に接続しておき、スイッチ
６によって電極３を低周波電源７と接地とに切替えるよ
うにしても良い。
とプラズマクリーニングを行うときの低周波電源７とを
別々にしているが、ウェハを処理するときに低周波電源
を利用して処理しても良いものの場合は、第６図に示す
ように電極２は低周波電源７に接続しておき、スイッチ
６によって電極３を低周波電源７と接地とに切替えるよ
うにしても良い。
さらに、本一実施例はプラズマクリーニングの処理ガ
スにO2ガスを用いていているが、これはウェハの処理に
よって堆積物が異なり、この堆積物によって決めるもの
であることはいうまでもない。
スにO2ガスを用いていているが、これはウェハの処理に
よって堆積物が異なり、この堆積物によって決めるもの
であることはいうまでもない。
本発明によれば、プラズマを用いてクリーニングする
ときの洗浄時間を短縮することができるという効果があ
る。
ときの洗浄時間を短縮することができるという効果があ
る。
第１図は本発明の一実施例であるプラズマ処理装置を示
す構成図、第２図は周波数と洗浄速度との関係を示す
図、第３図は周波数を100K Hzにしたときの圧力と洗浄
速度との関係を示す図、第４図は周波数13.56M Hzにし
たときの圧力と洗浄速度との関係を示す図、第５図は第
４図を圧力と洗浄時間との関係で示した図、第６図は本
発明の他の実施例である。 １……処理室、2,3……電極、７……低周波電源
す構成図、第２図は周波数と洗浄速度との関係を示す
図、第３図は周波数を100K Hzにしたときの圧力と洗浄
速度との関係を示す図、第４図は周波数13.56M Hzにし
たときの圧力と洗浄速度との関係を示す図、第５図は第
４図を圧力と洗浄時間との関係で示した図、第６図は本
発明の他の実施例である。 １……処理室、2,3……電極、７……低周波電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 博之 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会社 日立製作所高崎工場内 (56)参考文献 特開 昭61−5521（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−67377（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−295381（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−102743（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−84476（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−82729（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−9173（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−131374（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−5521（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−46639（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】平行平板型電極を内部に有する処理室内に
処理ガスを供給し、 前記処理室内を所定の圧力に減圧排気し、 周波数が100K Hz〜1M Hzであるクリーニング用のRF電圧
を前記電極の両電極に印加してプラズマを発生させ、 該発生したプラズマにより前記処理室内をクリーニング
することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の前記クリーニ
ング用のRF電圧を、ウェハ処理用に利用することを特徴
とするプラズマ処理方法。 - 【請求項３】平行平板型電極を内部に有する処理室と、 該処理室内に処理ガスを供給するガス供給装置と、 前記処理室内を所定の圧力に源圧排気する排気装置と、 周波数が100K Hz〜1M HzであるRF電圧を発生し、前記電
極の両電極に接続されたクリーニング用の電源と を具備したことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第３項記載の前記処理室内
の圧力を0.1Torr以下とした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 |
|---|---|---|---|
| JP62054024A JPH0831442B2 (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | プラズマ処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62054024A JPH0831442B2 (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | プラズマ処理方法及び装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5056807A Division JP2609792B2 (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63221620A JPS63221620A (ja) | 1988-09-14 |
| JPH0831442B2 true JPH0831442B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=12959016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62054024A Expired - Lifetime JPH0831442B2 (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | プラズマ処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831442B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH029115A (ja) * | 1988-06-28 | 1990-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体製造装置 |
| JP2901623B2 (ja) * | 1988-12-09 | 1999-06-07 | 株式会社日立製作所 | プラズマ洗浄方法 |
| US5330615A (en) * | 1991-11-04 | 1994-07-19 | Cheng Chu | Symmetric double water plasma etching system |
| JP2609792B2 (ja) * | 1993-03-17 | 1997-05-14 | 株式会社日立製作所 | プラズマ処理装置 |
| US5585012A (en) * | 1994-12-15 | 1996-12-17 | Applied Materials Inc. | Self-cleaning polymer-free top electrode for parallel electrode etch operation |
| US5779807A (en) * | 1996-10-29 | 1998-07-14 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for removing particulates from semiconductor substrates in plasma processing chambers |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5467377A (en) * | 1977-11-09 | 1979-05-30 | Hitachi Ltd | Plasma processing apparatus |
| JPS5813625B2 (ja) * | 1979-12-12 | 1983-03-15 | 超エル・エス・アイ技術研究組合 | ガスプラズマ食刻法 |
| JPS5812347B2 (ja) * | 1981-02-09 | 1983-03-08 | 日本電信電話株式会社 | プラズマエッチング装置 |
| JPS5846639A (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-18 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPS599173A (ja) * | 1982-07-06 | 1984-01-18 | ザ・パ−キン−エルマ−・コ−ポレイシヨン | 材料を制御可能にエツチングする方法および装置 |
| JPH0642467B2 (ja) * | 1982-11-02 | 1994-06-01 | 株式会社東芝 | プラズマエツチング方法 |
| JPS60102743A (ja) * | 1983-11-09 | 1985-06-06 | Nec Corp | ドライエツチング方法 |
| JPS615521A (ja) * | 1984-06-20 | 1986-01-11 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| US4626312A (en) * | 1985-06-24 | 1986-12-02 | The Perkin-Elmer Corporation | Plasma etching system for minimizing stray electrical discharges |
| JP2609792B2 (ja) * | 1993-03-17 | 1997-05-14 | 株式会社日立製作所 | プラズマ処理装置 |
-
1987
- 1987-03-11 JP JP62054024A patent/JPH0831442B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63221620A (ja) | 1988-09-14 |
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