JPH09260098A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JPH09260098A JPH09260098A JP8063436A JP6343696A JPH09260098A JP H09260098 A JPH09260098 A JP H09260098A JP 8063436 A JP8063436 A JP 8063436A JP 6343696 A JP6343696 A JP 6343696A JP H09260098 A JPH09260098 A JP H09260098A
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Abstract
ジダメージの少ないプラズマ処理を可能とするプラズマ
処理装置を提供する。 【解決手段】 真空排気可能な処理容器と、処理容器内
に配置され、処理対象基板を保持するための保持面を有
し、該保持面に平行な表面を有する第1の電極と処理容
器内に磁界を発生させるためのコイルが取り付けられた
基板保持台と、第1の電極と共にキャパシタを構成する
第2の電極とを有する。
Description
に関し、特に、誘導結合プラズマと容量結合プラズマの
両方を発生することができるプラズマ処理装置に関す
る。
微細化に伴い、プラズマ処理による微細加工技術が注目
されている。加工サイズの微細化が進むと、パターンの
間隔によってエッチング速度が異なるマイクロローディ
ング効果、及びプラズマ密度の不均一性によって生ずる
チャージダメージが大きな問題となる。
には、プラズマ処理時の圧力を低くすることが有効であ
る。しかし、圧力が低くなると、プラズマ密度が減少
し、処理速度の低下を生じる。従来、処理速度の低下を
防止するために、平行平板電極の間隔を狭めて両電極間
にプラズマを閉じ込めるナローギャップ型のプラズマ処
理装置が使用されていた。
ラズマを発生させるには、数十mTorr程度の真空度
が必要であり、数mTorr程度まで真空度を高めると
安定してプラズマを発生させることが困難になる。ま
た、発生したプラズマも密度が低く、高速なプラズマ処
理には適さない。
させる装置として、基板保持台に対向する位置にうずま
き状のプラズマ発生電極を配置し、誘導結合プラズマを
発生させるTCP(トランスフォーマーカップルドプラ
ズマ)装置が知られている。
板保持台に対向する位置に、うずまき状のプラズマ発生
電極が配置されているため、バイアス電極に対向する平
板状の電極を配置することができない。従って、試料に
一様なバイアスを印加しにくいという問題がある。この
ため、均一なプラズマを発生させることが困難であり、
試料がチャージダメージを受けやすくなる。
板電極を用いたプラズマ処理装置では、高真空度の下で
高密度のプラズマを発生させることが困難である。ま
た、TCP装置では、比較的高真空度の下で高密度のプ
ラズマを発生させることができるが、チャージダメージ
を受けやすくなる。
果の影響及びチャージダメージの少ないプラズマ処理を
可能とするプラズマ処理装置を提供することである。
と、真空排気可能な処理容器と、前記処理容器内に配置
され、処理対象基板を保持するための保持面を有する基
板保持台であって、該保持面に平行な表面を有する第1
の電極と、該第1の電極以外の領域に配置され前記処理
容器内に磁界を発生させるためのコイルを含む前記基板
保持台と、前記第1の電極と共にキャパシタを構成する
第2の電極とを有するプラズマ処理装置が提供される。
を流すことによって真空容器内に誘導結合プラズマを発
生させることができる。誘導結合プラズマを発生させる
ことにより、高真空度の下で比較的安定な高密度プラズ
マを得ることができる。
圧を印加することにより、容量結合プラズマを発生させ
ることができる。誘導結合に容量結合を組み合わせてプ
ラズマを発生させることにより、プラズマの均一性を高
めることができる。
内を高真空に排気することにより、マイクロローディン
グ効果の影響を低減することができる。また、プラズマ
の均一性を高めることにより、チャージダメージを低減
することができる。
よるプラズマ処理装置の断面図を示す。円筒状の側壁部
材1B、その上下の開口部を塞ぐ上蓋1A、及び底蓋1
Cによって真空容器1が構成されている。
付けられている。基板保持台10の上面に処理対象基板
30が載置される。処理対象基板30は、静電チャック
により基板保持台10に吸着される。基板保持台10の
構成については、後に詳述する。
0とほぼ平行に対向電極3が配置されている。対向電極
3は、上蓋1Aのほぼ中央を貫通するガス導入管2によ
って保持されている。対向電極3の内部には、ガス導入
管2のガス流路に連通する空洞4が設けられており、処
理対象基板30に対向する面にガス噴出孔5が設けられ
ている。ガス導入管2を介して空洞4内に処理ガスが導
入され、空洞4内に導入された処理ガスがガス噴出孔5
から真空容器1内に噴出する。また、対向電極3はガス
導入管2を介して接地されている。
れており、ガス排気管6を介して真空容器1内を真空排
気することができる。次に、図1(A)及び(B)を参
照して、基板保持台10の構成を説明する。図1(B)
は、基板保持台10の平面図を示す。図1(A)は、図
1(B)の一点鎖線B1−B1における断面図である。
の円板状の平板電極11の上面に、静電チャック12が
載置されている。平板電極11には、高周波電源21か
ら高周波電圧が印加される。静電チャック12は、内部
に静電吸着用の電極が埋め込まれたセラミック板12A
と、セラミック板12Aに貼り付けられセラミック板1
2Aを物理的に支持するアルミニウム板12Bから構成
されている。
持部材13が載置されている。支持部材13の内周面に
は段差が設けられており、この段差が平板電極11の側
面に設けられた段差と係合して平板電極11を支持して
いる。
の円環状の固定部材14が配置されている。固定部材1
4の内周面に形成された段差を支持部材13の外周面に
形成された段差に係合させ、固定部材14を底蓋1Cに
ボルトで固定することにより、支持部材13を底蓋1C
に固定している。
成され、この溝の中に巻数1のコイル15が埋め込まれ
ている。コイル15の両端には、それぞれ導電ピン16
が接続されている。導電ピン16は、支持部材13及び
底蓋1Cを貫通して真空容器1の外部に導出されてい
る。
の周囲に配置され、支持部材13、コイル15及び固定
部材14の上面を覆っている。絶縁板20は、支持部材
13、コイル15及び固定部材14をプラズマから隔離
する作用をする。
が、例えば溶接等により取り付けられている。温度調節
用流路17に冷水を流すことにより、平板電極11及び
処理対象基板30を冷却し、温水を流すことにより、加
熱することができる。なお、水の代わりに、油、ガス等
のその他の流体を流してもよい。
端は導電性ピン16を介して高周波電源22に接続され
ている。図1(A)に戻って、高周波電源22によりコ
イル15に高周波電流を流すことにより、真空容器1内
に誘導磁場が発生し、誘導結合プラズマを発生させるこ
とができる。また、高周波電源21により平板電極11
と対向電極3との間に高周波電圧を印加することによ
り、電極間に容量結合プラズマを発生させることができ
る。
は、マイクロローディング効果を抑制するために、数m
Torr程度の高真空中でプラズマを発生させることが
望ましい。しかし、数mTorr程度の高真空中で安定
して容量結合プラズマを発生させることは困難である。
ることにより、数mTorr程度の高真空中で安定して
高密度のプラズマを得ることができる。高真空中でプラ
ズマ処理することにより、マイクロローディング効果を
抑制することができる。相互に平行に配置された平板電
極と対向電極との間に、誘電結合によって発生したプラ
ズマを閉じ込め、その均一性を高めることにより、チャ
ージダメージの少ないプラズマ処理を行うことが可能に
なる。
する位置にうずまき状電極が配置されるため、基板保持
面に平行に対向電極を配置することができない。このた
め、真空容器自体を接地側の電極として使用する。これ
に対し、図1に示す実施例の場合には、基板保持面に対
してコイルが基板側の平板電極と同じ側に配置されてい
る。このため、基板保持面に対向する位置に対向電極を
配置することができる。
ギャップ長を短くすることにより、プラズマを電極間の
狭い空間に閉じ込め、効率の高いプラズマ処理を行うこ
とが可能になる。
続系統図を示す。図1(A)に示すプラズマ処理装置と
比べて電源接続方法が異なるのみであり、その他の構成
は同様である。コイル15の一端が平板電極に接続され
ている。コイル15の他端が高周波電源23に接続さ
れ、対向電極3は接地されている。すなわち、平板電極
11と対向電極3で構成されたコンデンサとコイル15
とが相互に直列に接続され、この直列回路が高周波電源
23に接続されている。
デンサとコイルにそれぞれ独立した高周波電源から電力
を供給するため、コンデンサとコイルへの供給電力を独
立に制御することができる。これにより、プラズマの制
御性が向上する。
コイルへの供給電力を独立して制御することはできない
が、高周波電源が1台でよいため、コスト面で有利であ
る。また、2台の高周波電源の位相を合わせる等の制御
が不要になる。
ルを取り付けている。このため、真空容器の外側にコイ
ルを巻く場合に比べて、コイルの直径を小さくすること
ができる。コイルの直径を小さくするとインダクタンス
が小さくなるため、インピーダンスマッチングをとりや
すくなる。また、より大きな高周波電流を流すことがで
きるため、より高密度のプラズマを発生させることが可
能になる。また、真空容器をアルミニウム等の導電性材
料で作製することができるようになるため、容器の形状
の自由度が高まる。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
よると、高真空度の下で高密度のプラズマを安定して発
生させることができる。高真空中でプラズマ処理を行う
ことにより、マイクロローディング効果を抑制し、微細
加工を行うことが可能になる。また、コンデンサを構成
する一対の電極間にプラズマを閉じ込めることにより、
プラズマの均一性を高めることができる。プラズマの均
一性を高めることにより、チャージダメージを抑制する
ことができる。
図及び基板保持台の平面図である。
す概略図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 真空排気可能な処理容器と、 前記処理容器内に配置され、処理対象基板を保持するた
めの保持面、該保持面に平行な表面を有する第1の電
極、及び該第1の電極以外の領域に配置され前記処理容
器内に磁界を発生させるためのコイルを含む前記基板保
持台と、 前記第1の電極と共にキャパシタを構成する第2の電極
とを有するプラズマ処理装置。 - 【請求項2】 前記第2の電極が、前記保持面に対向
し、該保持面とほぼ平行に配置された対向面を有する請
求項1に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項3】 前記コイルが、前記保持面に関して前記
第1の電極と同一の側に配置されている請求項1または
2に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項4】 前記コイルが、前記保持面と直交する中
心軸を有し、前記第1の電極の周囲を取り囲むように配
置されている請求項1〜3に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項5】 さらに、前記基板保持台に取り付けら
れ、前記保持面に保持された処理対象基板の温度を調節
するための温度調節手段を有する請求項1〜4のいずれ
かに記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項6】 さらに、前記第1の電極と前記第2の電
極とからなるコンデンサと前記コイルとを接続して直列
回路を構成するための配線と、 前記直列回路に高周波電圧を印加するための電源とを有
する請求項1〜4に記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8063436A JPH09260098A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8063436A JPH09260098A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09260098A true JPH09260098A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13229230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8063436A Pending JPH09260098A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09260098A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009527128A (ja) * | 2006-02-15 | 2009-07-23 | ラム リサーチ コーポレーション | 複数の容量および誘導プラズマ源を備えたプラズマ処理リアクタ |
-
1996
- 1996-03-19 JP JP8063436A patent/JPH09260098A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009527128A (ja) * | 2006-02-15 | 2009-07-23 | ラム リサーチ コーポレーション | 複数の容量および誘導プラズマ源を備えたプラズマ処理リアクタ |
JP2012212916A (ja) * | 2006-02-15 | 2012-11-01 | Lam Research Corporation | プラズマ処理チャンバ |
JP2013080956A (ja) * | 2006-02-15 | 2013-05-02 | Lam Research Corporation | 複数の容量および誘導プラズマ源を備えたプラズマ処理リアクタ |
US8906197B2 (en) | 2006-02-15 | 2014-12-09 | Lam Research Corporation | Plasma processing chamber having electrodes for cleaning chamber |
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Legal Events
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A977 | Report on retrieval |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040810 |
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A521 | Written amendment |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050906 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060207 |