JPH09266095A - Plasma treatment device and its treatment method - Google Patents

Plasma treatment device and its treatment method

Info

Publication number
JPH09266095A
JPH09266095A JP8073467A JP7346796A JPH09266095A JP H09266095 A JPH09266095 A JP H09266095A JP 8073467 A JP8073467 A JP 8073467A JP 7346796 A JP7346796 A JP 7346796A JP H09266095 A JPH09266095 A JP H09266095A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
microwave
sample
plasma
counter electrode
plasma processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8073467A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3147769B2 (en
Inventor
Hirotsugu Mabuchi
博嗣 馬渕
Toshiyasu Hayamizu
利泰 速水
Hideo Ida
英男 井田
Tomomi Murakami
智美 村上
Naohiko Takeda
直彦 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP07346796A priority Critical patent/JP3147769B2/en
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to TW086103922A priority patent/TW328617B/en
Priority to PCT/JP1997/001070 priority patent/WO1997036461A1/en
Priority to US08/952,779 priority patent/US6091045A/en
Priority to PCT/JP1997/001071 priority patent/WO1997036462A1/en
Priority to EP97908538A priority patent/EP0831680A4/en
Priority to KR1019970708142A priority patent/KR100293033B1/en
Priority to EP97908539A priority patent/EP0830052A4/en
Priority to US08/952,782 priority patent/US5951887A/en
Priority to KR1019970708143A priority patent/KR100293034B1/en
Publication of JPH09266095A publication Critical patent/JPH09266095A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3147769B2 publication Critical patent/JP3147769B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma treatment device in which adhesion of particle to a sample or metal contamination is minimized by changing the form of a counter electrode near the lower surface of a microwave inlet window. SOLUTION: This plasma treatment device has a means for supplying a microwave (35: microwave transmitter, 34: waveguide, 32: dielectric layer); a reactor vessel 11 having a microwave inlet window 14 and a sample stage 15 opposed to the microwave inlet window 14; a high frequency power source 28 for applying a high frequency to the sample stage 15; and an electrically grounded counter electrode 21 opposed to the sample stage 15. The counter electrode 21 is provided on the peripheral part of the microwave inlet window 14 on the inside of the reactor vessel 11. The form of the counter electrode 21 is preferably symmetric, seen from a sample S, so that the sample S is subjected to an uniform plasma treatment. Further, it is preferably annular from the viewpoint of device structure.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、大規模集積回路
(LSI)および液晶ディスプレイ(LCD)の製造等
において、エッチング、アッシングおよびCVDなどに
用いられるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method used for etching, ashing, CVD and the like in manufacturing large scale integrated circuits (LSI) and liquid crystal displays (LCD).

【0002】[0002]

【従来の技術】反応性ガスのプラズマは、LSIおよび
LCD等の製造プロセスにおいて広く用いられている。
特にプラズマを用いたドライエッチング技術は、LSI
およびLCD等の製造プロセスにおいて不可欠の基本技
術となっている。
2. Description of the Related Art Plasma of a reactive gas is widely used in the manufacturing process of LSI and LCD.
Especially dry etching technology using plasma
It has become an indispensable basic technology in the manufacturing process of LCD and the like.

【0003】一方、近年のLSIおよびLCD等の製造
に用いられる基板の大型化に伴い、大面積に均一なプラ
ズマを発生させることが求められている。また、ドライ
エッチング技術や薄膜形成における埋め込み技術におい
ては、プラズマの発生とプラズマ中のイオンのエネルギ
ーとをそれぞれ独立に制御することが求められている。
On the other hand, with the recent increase in the size of substrates used for manufacturing LSIs and LCDs, it is required to generate uniform plasma in a large area. Further, in the dry etching technique and the embedding technique in thin film formation, it is required to independently control the generation of plasma and the energy of ions in the plasma.

【0004】本出願人は、大面積に均一なプラズマを発
生させることができ、しかもイオンのエネルギーを制御
できるプラズマ処理装置をすでに提案した(特開平5−
144773号公報)。この装置は、反応容器の天井部
をマイクロ波の透過が可能な誘電体板(以下、マイクロ
波導入窓と呼ぶ)で気密に封止し、このマイクロ波導入
窓の上方にマイクロ波が伝搬する誘電体層を設け、また
試料台に高周波を印加する構成となっている。
The applicant of the present invention has already proposed a plasma processing apparatus capable of generating uniform plasma over a large area and controlling the energy of ions (Japanese Patent Laid-Open No. Hei.
No. 1447773). In this device, the ceiling of the reaction vessel is hermetically sealed with a dielectric plate (hereinafter, referred to as a microwave introduction window) capable of transmitting microwaves, and the microwave propagates above the microwave introduction window. A dielectric layer is provided and a high frequency is applied to the sample table.

【0005】この装置では、マイクロ波を誘電体層に平
面的に伝搬させるため、誘電体層とマイクロ波導入窓の
面積を大きくすることにより、広い面積で均一なプラズ
マを容易に発生させることができる。また、試料台に高
周波を印加すると、プラズマを介して試料台−プラズマ
−接地部の間で電気回路が形成され、試料表面にバイア
ス電圧を発生させることができる。このバイアス電圧に
より、プラズマ中のイオンの加速(イオンのエネルギ
ー)の制御を行う。すなわち、プラズマは主にマイクロ
波によって発生させ、プラズマ中のイオンのエネルギー
は主に高周波により制御するため、プラズマの発生とプ
ラズマ中のイオンのエネルギーとをそれぞれ独立に制御
できるのである。
In this device, since the microwaves are propagated in a plane to the dielectric layer, it is possible to easily generate a uniform plasma over a wide area by increasing the areas of the dielectric layer and the microwave introduction window. it can. Further, when a high frequency is applied to the sample stage, an electric circuit is formed between the sample stage-plasma-grounding portion via plasma, and a bias voltage can be generated on the sample surface. The bias voltage controls the acceleration of ions in the plasma (energy of ions). That is, the plasma is generated mainly by microwaves, and the energy of the ions in the plasma is controlled mainly by the high frequency, so that the generation of the plasma and the energy of the ions in the plasma can be controlled independently.

【0006】しかしながら、この装置は、プラズマ発生
条件によっては、試料の表面に安定したバイアス電圧を
発生させることができず、イオンのエネルギー制御が困
難な場合があった。例えば酸化膜のエッチングにおいて
は、エッチング条件によっては、酸化膜を再現性よくエ
ッチングできないのみならず、エッチングが進まず逆に
試料上に薄膜が堆積したりするという問題があった。
However, this device cannot generate a stable bias voltage on the surface of the sample depending on the plasma generation conditions, and it is sometimes difficult to control the energy of the ions. For example, in the etching of an oxide film, depending on the etching conditions, not only the oxide film cannot be etched with good reproducibility, but there is also a problem that the etching does not proceed and a thin film is deposited on the sample.

【0007】そこで、本出願人は、さらにこのイオンの
エネルギーを安定して制御することが可能な装置を提案
した(特開平6−104098号公報)。
Therefore, the present applicant has further proposed a device capable of stably controlling the energy of this ion (Japanese Patent Laid-Open No. 6-104098).

【0008】図12は、このイオンのエネルギーを安定
して制御することが可能なプラズマ処理装置の模式的縦
断面図である。この装置においては、マイクロ波導入窓
14の反応室12側に電気的に接地された対向電極41
が設けられている。
FIG. 12 is a schematic vertical sectional view of a plasma processing apparatus capable of stably controlling the energy of the ions. In this device, a counter electrode 41 electrically grounded on the reaction chamber 12 side of the microwave introduction window 14 is provided.
Is provided.

【0009】図13は、この対向電極41の模式的平面
図である。対向電極41は、アルミニウム(Al)等の
金属板で作製され、マイクロ波を反応室12内に導入す
るためのマイクロ波供給孔41aを有している。
FIG. 13 is a schematic plan view of the counter electrode 41. The counter electrode 41 is made of a metal plate such as aluminum (Al) and has a microwave supply hole 41 a for introducing a microwave into the reaction chamber 12.

【0010】この装置においては、この接地された対向
電極41を試料台15に対向させて、しかも主にプラズ
マが発生するマイクロ波導入窓の近傍に設けている。そ
のため、試料台15に高周波を印加した際のプラズマポ
テンシャルを安定させ、試料Sの表面に安定したバイア
ス電圧を生じさせることができる。その結果、プラズマ
中のイオンのエネルギーの制御が可能になり、エネルギ
ーの適正なイオンを試料Sの表面に照射することができ
る。
In this apparatus, the grounded counter electrode 41 is provided so as to face the sample stage 15 and in the vicinity of the microwave introduction window in which plasma is mainly generated. Therefore, it is possible to stabilize the plasma potential when a high frequency is applied to the sample table 15 and generate a stable bias voltage on the surface of the sample S. As a result, it becomes possible to control the energy of the ions in the plasma, and it is possible to irradiate the surface of the sample S with the ions having the appropriate energy.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の装置においては、対向電極が試料の直上にあるた
め、対向電極の材料物質あるいはプラズマ中で生成され
対向電極に付着した堆積物がプラズマによりスパッタさ
れて、試料Sに付着し、パーティクルや金属汚染の問題
を生じていた。
However, in the apparatus having the above structure, since the counter electrode is directly above the sample, the material of the counter electrode or the deposit generated in the plasma and attached to the counter electrode is sputtered by the plasma. Then, the sample S adheres to the sample S and causes a problem of particles and metal contamination.

【0012】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、試料に対するパーティクルの付
着や金属汚染の少ないプラズマ処理装置およびプラズマ
処理方法を提供することを目的としている。さらに、広
い面積でより均一な処理が可能なプラズマ処理装置およ
びプラズマ処理方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus and a plasma processing method in which particles adhere to a sample and metal contamination is small. Further, another object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus and a plasma processing method capable of performing more uniform processing over a wide area.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上述したように、プラズ
マ中のイオンのエネルギーを制御して試料に照射させる
ため、試料台に高周波を印加し、試料の表面にバイアス
電圧を発生させている。試料台に高周波を印加すると、
プラズマを介して電気回路が形成されるが、試料の表面
に発生するバイアス電圧にはプラズマポテンシャルが関
係しており、このプラズマポテンシャルは接地された金
属(対向電極の役割を果たす)にプラズマがどのように
接触しているかにより大きく変化する。
As described above, in order to control the energy of the ions in the plasma to irradiate the sample, a high frequency is applied to the sample table to generate a bias voltage on the surface of the sample. When a high frequency is applied to the sample table,
An electric circuit is formed through the plasma, but the plasma potential is related to the bias voltage generated on the surface of the sample, and this plasma potential is related to the grounded metal (which plays the role of the counter electrode). It changes greatly depending on whether they are in contact with each other.

【0014】したがって、前述のようにマイクロ波導入
窓直下に高密度プラズマを発生させる装置においては、
イオンのエネルギーを安定して制御するために、高密度
プラズマの発生箇所近傍に、すなわちマイクロ波導入窓
下面近傍に、この対向電極を設ける必要がある。
Therefore, in the apparatus for generating the high density plasma just below the microwave introduction window as described above,
In order to stably control the energy of ions, it is necessary to provide this counter electrode near the place where the high-density plasma is generated, that is, near the lower surface of the microwave introduction window.

【0015】本発明者らは、パーティクルおよび金属汚
染の少ない対向電極を検討するために、マイクロ波導入
窓下面近傍で対向電極の形状を変化させて、試料のエッ
チングを行った。その結果、試料台と直接対向する部分
(試料の直上部分)がない周縁部分のみの電極とするこ
とによって、パーティクルおよび金属汚染を低減できる
こと、また周縁部分のみの電極であっても安定したプラ
ズマ処理を試料に施すことができることを知見した。本
発明は上記の知見を基に完成させたものであり、下記
(1)〜(4)をその要旨とする。
The inventors of the present invention performed etching of the sample by changing the shape of the counter electrode in the vicinity of the lower surface of the microwave introduction window in order to study the counter electrode with less particles and metal contamination. As a result, it is possible to reduce particles and metal contamination by using only the peripheral electrode that does not have a portion (directly above the sample) that directly opposes the sample stage. Moreover, stable plasma processing is possible even with an electrode only on the peripheral portion. It has been found that can be applied to the sample. The present invention has been completed based on the above findings, and its gist is (1) to (4) below.

【0016】(1)マイクロ波を供給する手段と、マイ
クロ波導入窓とこのマイクロ波導入窓に対面する試料台
を有する反応容器と、この試料台に高周波を印加する手
段と、試料台に対向する電気的に接地された対向電極と
を備えたプラズマ処理装置であって、対向電極が反応容
器の内側であってマイクロ波導入窓の周縁部に設けられ
ているプラズマ処理装置。
(1) A means for supplying microwaves, a reaction vessel having a microwave introduction window and a sample stand facing the microwave introduction window, means for applying a high frequency to the sample stand, and a sample stand facing the sample stand. And a counter electrode that is electrically grounded, wherein the counter electrode is provided inside the reaction vessel and at the peripheral edge of the microwave introduction window.

【0017】(2)(1)のプラズマ処理装置であっ
て、マイクロ波導入窓の反応容器の外側の面に近接し
て、マイクロ波供給孔を有する金属製のマイクロ波調整
板を備えるプラズマ処理装置。
(2) In the plasma processing apparatus of (1), the plasma processing is provided with a microwave adjusting plate made of metal and having a microwave supply hole in the vicinity of the outer surface of the reaction vessel of the microwave introducing window. apparatus.

【0018】(3)(1)または(2)のプラズマ処理
装置であって、マイクロ波導入窓の反応容器の内側の面
に近接して、環状の誘電体からなるプラズマ集束手段を
備えるプラズマ処理装置。
(3) The plasma processing apparatus according to (1) or (2), which is provided with plasma focusing means made of an annular dielectric material in the vicinity of the inner surface of the reaction container of the microwave introduction window. apparatus.

【0019】(4)上記(1)〜(3)のプラズマ処理
装置を用いて、試料にプラズマ処理を施すプラズマ処理
方法。
(4) A plasma processing method in which the sample is subjected to plasma processing by using the plasma processing apparatus according to the above (1) to (3).

【0020】本発明の装置においては、対向電極が試料
の真上を避けるようにマイクロ波導入窓の周縁部に設け
られている。試料の真上には、パーテイクルの発生源あ
るいは汚染源となる金属が存在しない。そのため、試料
へのパーティクル付着および金属汚染の問題を抑えつ
つ、安定したバイアス電圧によるプラズマ処理が可能に
なる。なお、本発明でいう周縁部とは、試料の真上にあ
たる部分を中央部とし、その中央部の外側部分のことを
意味する。
In the device of the present invention, the counter electrode is provided at the peripheral portion of the microwave introduction window so as to avoid the position directly above the sample. There is no metal that is a source of particles or a source of contamination directly above the sample. Therefore, it is possible to perform plasma processing with a stable bias voltage while suppressing the problems of particles adhering to the sample and metal contamination. The peripheral portion in the present invention means a portion directly above the sample as a central portion and an outer portion of the central portion.

【0021】また、マイクロ波導入窓の反応容器の外側
の面に近接して、マイクロ波供給孔を有する金属板であ
るマイクロ波調整板を設けることにより、マイクロ波の
反応室への導入を調整することができる。マイクロ波調
整板を反応容器の外側に設けるため、試料のパーティク
ルや金属汚染を抑えたまま、マイクロ波の電界分布を調
整して、より均一なプラズマ処理を試料に施すことがで
きる。
Further, by providing a microwave adjusting plate which is a metal plate having a microwave supply hole in the vicinity of the outer surface of the reaction vessel of the microwave introducing window, the introduction of the microwave into the reaction chamber is adjusted. can do. Since the microwave adjusting plate is provided outside the reaction container, it is possible to adjust the electric field distribution of the microwave and perform more uniform plasma treatment on the sample while suppressing particles and metal contamination of the sample.

【0022】また、環状の誘電体からなるプラズマ集束
手段を設けることにより、この環状の誘電体の内側のマ
イクロ波の電界強度を強め、プラズマを中央部分に集束
させることができる。これを利用して、プラズマ密度分
布を調整して、より均一なプラズマ処理を可能にでき
る。
Further, by providing the plasma focusing means composed of the annular dielectric, the electric field strength of the microwave inside the annular dielectric can be strengthened and the plasma can be focused on the central portion. By utilizing this, the plasma density distribution can be adjusted to enable more uniform plasma processing.

【0023】例えばエッチングにおいては、プラズマ密
度分布が均一な場合、試料の外側には被エッチング物が
存在しないため、試料周辺部は中心部にくらべ単位面積
当たりに照射されるイオンを含むエッチング種の量が逆
に多くなる傾向がある。また、試料から完全に離れた外
側においては、エッチング種はエッチングに寄与せず、
反応容器壁や試料台の周辺部分で消滅したり、排気され
たりする。
In etching, for example, when the plasma density distribution is uniform, there is no object to be etched outside the sample, so that the peripheral portion of the sample is different from the central portion in the etching species containing ions irradiated per unit area. On the contrary, the amount tends to increase. Also, on the outside completely away from the sample, the etching species do not contribute to the etching,
It may disappear or be evacuated on the wall of the reaction vessel or around the sample table.

【0024】そこで、この環状の誘電体をマイクロ波導
入窓に近接して設けることにより、プラズマを中央部分
に集束させて、試料の周辺部およびさらにその外側に照
射されるエッチング種の量を減少させ、より均一かつ高
速なエッチング処理を可能にするのである。
Therefore, by providing this annular dielectric close to the microwave introduction window, the plasma is focused on the central portion, and the amount of etching species irradiated to the peripheral portion of the sample and further outside thereof is reduced. This enables a more uniform and high-speed etching process.

【0025】なお、ここでいう環状とは、円板の中央を
繰り抜いたものに限らず、楕円板や矩形板を繰り抜いた
ものでも良い。また、必ずしも連続した環状を意味する
ものではなく、環状の一部が欠けた形状であっても良
い。すなわち、プラズマ処理された試料の状態に応じ
て、その形状を設計すれば良い。
The term "annular" as used herein is not limited to the one obtained by cutting out the center of a circular plate, but may be the one obtained by cutting out an elliptical plate or a rectangular plate. Further, it does not necessarily mean a continuous annular shape, and may be a shape in which a part of the annular shape is missing. That is, the shape may be designed according to the state of the plasma-treated sample.

【0026】上述した装置を用いて試料にプラズマ処理
を施すことにより、試料に対するパーティクルの付着や
金属汚染を低減でき、また試料をより均一に処理でき
る。そのため、このプラズマ処理方法を例えば半導体素
子の製造工程に用いた場合、製造される半導体素子の歩
留まりを向上させることができる。
By subjecting the sample to the plasma treatment using the above-described apparatus, it is possible to reduce the adhesion of particles to the sample and the metal contamination, and to treat the sample more uniformly. Therefore, when this plasma processing method is used, for example, in the manufacturing process of a semiconductor device, the yield of manufactured semiconductor devices can be improved.

【0027】特に、シリコン酸化膜のエッチング工程に
おいては、イオンエネルギーの制御が重要であるため、
上述した装置を用いて試料にプラズマ処理を施すことが
より好ましい。
Particularly, in the step of etching the silicon oxide film, it is important to control the ion energy.
More preferably, the sample is subjected to plasma treatment using the apparatus described above.

【0028】なお、上述の接地された対向電極、マイク
ロ波調整板、プラズマ集束手段は、誘電体層を利用した
プラズマ処理装置に適用する場合、特に高い効果を得る
ことができる。この誘電体層を利用したプラズマ処理装
置は、マイクロ波電界の強いマイクロ波導入窓直下に大
面積の高密度プラズマを生成するため、この部分の制御
が他の装置にくらべてより重要なためである。
The above-mentioned grounded counter electrode, microwave adjusting plate, and plasma focusing means can obtain particularly high effects when applied to a plasma processing apparatus using a dielectric layer. The plasma processing device using this dielectric layer generates a large-area high-density plasma directly under the microwave introduction window where the microwave electric field is strong, so control of this part is more important than other devices. is there.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】本発明のプラズマ処理装置および
プラズマ処理方法を具体的に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A plasma processing apparatus and a plasma processing method according to the present invention will be specifically described.

【0030】(第1の形態)図1は、本発明のプラズマ
処理装置の第1の形態の模式的縦断面図である。図中1
1は、中空直方体形状の反応容器であり、アルミニウム
やステンレス等の金属で形成されている。反応容器11
の内部には、反応室12が設けられている。反応容器1
1の上部には、マイクロ波導入口13が開口しており、
このマイクロ波導入口13は、マイクロ波導入窓14に
よって反応容器11の上部壁との間にOリング20を介
して気密に封止されている。マイクロ波導入窓14は、
耐熱性とマイクロ波透過性を有し、かつ誘電損失が小さ
い石英ガラス(SiO2)、アルミナ(Al23)等の誘
電体で形成される。
(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of a first embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention. 1 in the figure
Reference numeral 1 denotes a hollow rectangular parallelepiped reaction vessel, which is formed of a metal such as aluminum or stainless steel. Reaction vessel 11
A reaction chamber 12 is provided inside. Reaction vessel 1
In the upper part of 1, a microwave introduction port 13 is opened,
The microwave introduction port 13 is hermetically sealed by a microwave introduction window 14 between the microwave introduction port 13 and the upper wall of the reaction vessel 11 via an O-ring 20. The microwave introduction window 14 is
It is formed of a dielectric material such as quartz glass (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), which has heat resistance and microwave transparency and has a small dielectric loss.

【0031】反応室12内には、試料台15がマイクロ
波導入窓14と対面する位置に配設され、試料Sはこの
試料台15上に載置される。試料台15は、試料Sを保
持するための静電チャック等の吸着機構(図示せず)およ
び試料Sを恒温に保持するための媒体を循環させる循環
機構(図示せず)などを備えている。さらに、試料台15
には、高周波電源28が接続されている。高周波電源2
8の周波数としては、400kHz、2MHz、13.
56MHzなどが用いられる。試料台15は基台16上
に固定され、反応容器11とは絶縁部材18により絶縁
され、また試料台15の周囲はプラズマシールド部材1
7で覆われている。なお、試料台15は、静電チャック
機能を持たせるために、アルミニウム電極の表面にアル
ミナが溶射された構造が用いられる。絶縁部材18やプ
ラズマシールド部材17としてアルミナが用いられる。
A sample stage 15 is arranged in the reaction chamber 12 at a position facing the microwave introduction window 14, and the sample S is placed on the sample stage 15. The sample table 15 is provided with an adsorption mechanism (not shown) such as an electrostatic chuck for holding the sample S and a circulation mechanism (not shown) for circulating a medium for holding the sample S at a constant temperature. . Furthermore, the sample table 15
A high frequency power supply 28 is connected to the. High frequency power supply 2
The frequencies of 8 are 400 kHz, 2 MHz, 13.
56 MHz or the like is used. The sample base 15 is fixed on a base 16, insulated from the reaction vessel 11 by an insulating member 18, and the periphery of the sample base 15 is surrounded by the plasma shield member 1.
Covered with 7. The sample table 15 has a structure in which alumina is sprayed on the surface of an aluminum electrode in order to have an electrostatic chuck function. Alumina is used as the insulating member 18 and the plasma shield member 17.

【0032】反応容器11には、反応室12内にガスを
導入するためのガス導入孔25および排気装置(図示せ
ず)に接続される排気口26が設けられている。反応容
器11の周囲壁はヒータ(図示せず)によって所定の温
度に加熱できるようになっている。
The reaction container 11 is provided with a gas introduction hole 25 for introducing a gas into the reaction chamber 12 and an exhaust port 26 connected to an exhaust device (not shown). The peripheral wall of the reaction vessel 11 can be heated to a predetermined temperature by a heater (not shown).

【0033】反応容器11の上方には、上部をアルミニ
ウム等の金属板33で覆われた誘電体層32が配設され
ている。誘電体層32には導波管34を介してマイクロ
波発振器35が連結されている。なお、この誘電体層3
2は誘電損失の小さい材料、例えばフッ素樹脂、ポリエ
チレン、ポリスチレンなどで構成される。マイクロ波の
周波数としては、例えば2.45GHzが用いられる。
A dielectric layer 32 having an upper portion covered with a metal plate 33 such as aluminum is disposed above the reaction vessel 11. A microwave oscillator 35 is connected to the dielectric layer 32 via a waveguide 34. In addition, this dielectric layer 3
Reference numeral 2 is made of a material having a small dielectric loss, for example, fluororesin, polyethylene, polystyrene or the like. As the frequency of the microwave, for example, 2.45 GHz is used.

【0034】この形態では、上記の構成に加えて、試料
Sの表面に発生させるバイアス電圧を安定させるため、
マイクロ波導入窓14の下面のその周縁部に環状の対向
電極21が設けられている。この対向電極21は、反応
容器11を介して電気的に接地され、高周波が印加され
る試料台15に対する接地電極の役割を果たす。
In this embodiment, in addition to the above configuration, in order to stabilize the bias voltage generated on the surface of the sample S,
An annular counter electrode 21 is provided on the lower surface of the microwave introduction window 14 at the peripheral portion thereof. The counter electrode 21 is electrically grounded via the reaction container 11 and serves as a ground electrode for the sample stage 15 to which a high frequency is applied.

【0035】図2は、図1の装置の対向電極部分のAの
部分の拡大図である。この対向電極21の外周部分に
は、アルミナなどからなる対向電極外縁絶縁板22が設
けられ、対向電極21と反応容器11の側壁とが区分さ
れている。
FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of the counter electrode portion of the apparatus shown in FIG. On the outer peripheral portion of the counter electrode 21, a counter electrode outer edge insulating plate 22 made of alumina or the like is provided, and the counter electrode 21 and the side wall of the reaction vessel 11 are divided.

【0036】図3(a)は、この対向電極の1例である
環状電極の模式的縦断面図であり、図3(b)は、この
環状電極の底面図である。この対向電極21は、シリコ
ン(Si)やアルミニウムなどので作製される。
FIG. 3 (a) is a schematic vertical sectional view of an annular electrode which is an example of this counter electrode, and FIG. 3 (b) is a bottom view of this annular electrode. The counter electrode 21 is made of silicon (Si), aluminum, or the like.

【0037】なお、この対向電極21の形状は、均一な
プラズマ処理を試料に施すため、試料から見て対称的に
した方が好ましい。また装置構成の観点から、環状にす
るのが好ましいが、これに限られないことは言うまでも
ない。
The shape of the counter electrode 21 is preferably symmetrical with respect to the sample in order to perform uniform plasma treatment on the sample. Further, from the viewpoint of the device configuration, it is preferable to make it annular, but it goes without saying that it is not limited to this.

【0038】このように構成されたプラズマ処理装置を
用いて、試料Sの表面をエッチングする場合について、
図1に基づき説明する。
When the surface of the sample S is etched by using the plasma processing apparatus having the above-mentioned structure,
It will be described with reference to FIG.

【0039】反応室12を排気口26から排気し、そ
の後ガス導入孔25から反応室12にガスを供給する。
The reaction chamber 12 is exhausted from the exhaust port 26, and then gas is supplied to the reaction chamber 12 from the gas introduction hole 25.

【0040】マイクロ波発振器35からマイクロ波を
発振させ、導波管34を介して誘電体層32にマイクロ
波を導入する。表面波電界が中空層31に形成され、そ
の電界がマイクロ波導入窓14を透過して、反応室12
にプラズマを発生させる。
A microwave is oscillated from the microwave oscillator 35 and introduced into the dielectric layer 32 through the waveguide 34. A surface wave electric field is formed in the hollow layer 31, the electric field is transmitted through the microwave introduction window 14, and the reaction chamber 12
To generate plasma.

【0041】プラズマ発生とほぼ同時に高周波電源2
8を用いて試料台15に高周波を印加し、試料S表面に
バイアス電圧を発生させる。このバイアス電圧によって
プラズマ中のイオンのエネルギーを制御しつつ、試料S
の表面にイオンを照射させて、試料Sにエッチングを施
す。
High frequency power source 2 almost simultaneously with plasma generation
A high frequency is applied to the sample stage 15 using 8 to generate a bias voltage on the surface of the sample S. While controlling the energy of ions in the plasma by this bias voltage, the sample S
The sample S is etched by irradiating the surface of the sample with ions.

【0042】このとき、試料Sの真上を避ける形状の接
地した対向電極21を設けることにより、試料Sに対す
るパーティクルの付着や金属汚染の問題がなく、試料S
表面に生じるバイアス電圧を安定させ、安定したエッチ
ングが可能になる。
At this time, by providing the grounded counter electrode 21 having a shape that avoids directly above the sample S, there is no problem of particles adhering to the sample S or metal contamination, and the sample S is free from problems.
The bias voltage generated on the surface is stabilized and stable etching becomes possible.

【0043】半導体素子の製造工程にこのプラズマ処理
装置を適用した場合、試料に対するパーティクルの付着
や金属汚染を低減でき、また試料を均一に処理できるた
め、製造される半導体素子の歩留まりを向上させること
ができる。
When this plasma processing apparatus is applied to the semiconductor element manufacturing process, adhesion of particles to the sample and metal contamination can be reduced, and the sample can be uniformly processed, so that the yield of the manufactured semiconductor element is improved. You can

【0044】なお、例えばシリコン酸化膜(SiO2
のエッチング工程のように、イオンの制御が特に重要な
処理に、このプラズマ処理装置は好適である。
Incidentally, for example, a silicon oxide film (SiO 2 )
This plasma processing apparatus is suitable for a process in which the control of ions is particularly important, such as the etching process of 1.

【0045】(第2の形態)図4は、本発明のプラズマ
処理装置の第2の形態の模式的縦断面図である。図1に
示した装置に、さらにマイクロ波調整板23をマイクロ
波導入窓14の上に設けている。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a schematic vertical sectional view of a second embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention. In the apparatus shown in FIG. 1, a microwave adjusting plate 23 is further provided on the microwave introducing window 14.

【0046】図5は、このマイクロ波調整板の平面図で
ある。マイクロ波調整板23は、アルミニウムなどの金
属板の中央部に、すなわち試料Sの上にあたる部分に、
複数の孔23aを設けて、作製される。この孔23aの
パターンにより、反応室12に導入されるマイクロ波の
電界分布を調整して、より均一なプラズマ処理を可能に
するのである。
FIG. 5 is a plan view of this microwave adjusting plate. The microwave adjusting plate 23 is provided at the center of a metal plate such as aluminum, that is, at the portion above the sample S.
It is manufactured by providing a plurality of holes 23a. By the pattern of the holes 23a, the electric field distribution of the microwave introduced into the reaction chamber 12 is adjusted to enable more uniform plasma processing.

【0047】なお、特に試料の中央部と周辺部のプラズ
マ処理の不均一のみが問題になる場合は、中央部に1つ
の孔のみを有する金属板を用いても良い。
If only the non-uniformity of the plasma processing in the central portion and the peripheral portion of the sample is a problem, a metal plate having only one hole in the central portion may be used.

【0048】(第3の形態)図6は、本発明のプラズマ
処理装置の第3の形態の模式的縦断面図である。図4に
示した装置に、さらに環状の誘電体からなるプラズマ集
束手段24を対向電極21の内側に設けている。
(Third Embodiment) FIG. 6 is a schematic vertical sectional view of a third embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention. The apparatus shown in FIG. 4 is further provided with a plasma focusing means 24 made of an annular dielectric inside the counter electrode 21.

【0049】図7は、この環状の誘電体からなるプラズ
マ集束手段の1例の模式的平面図である。この例は、同
心円状の完全な環状のものである。この環状の誘電体の
材料として、石英、アルミナなどを用いることができ
る。なお、誘電体の形状は、試料のプラズマ処理の結果
にあわせ、適宜設計すれば良いことは言うまでもない。
また、この環状の誘電体からなるプラズマ集束手段は、
マイクロ波導入窓と一体的に作製しても良いし、メンテ
ナンス性を考慮し交換が容易であるようにマイクロ波導
入窓と別部材にしてもよい。
FIG. 7 is a schematic plan view of an example of the plasma focusing means made of this annular dielectric. This example is a perfect concentric ring. Quartz, alumina, or the like can be used as the material of the annular dielectric. Needless to say, the shape of the dielectric may be appropriately designed according to the result of plasma treatment of the sample.
Further, the plasma focusing means made of this annular dielectric is
It may be integrally formed with the microwave introduction window, or may be a member separate from the microwave introduction window for easy replacement in consideration of maintainability.

【0050】この環状の誘電体からなるプラズマ集束手
段は、エッチング種の供給が特に問題となるシリコン酸
化膜のエッチングに有用である。その理由は、試料に照
射されない不要部分のプラズマ発生を抑え、プラズマを
試料の中央部へ集束させることにより、試料へ供給され
るエッチング種の量を増加させ、また試料の中央部と試
料の周縁部のエッチング種の量を調整して、エッチング
の高速化および均一性の向上を図ることができるからで
ある。
The plasma focusing means composed of this annular dielectric is useful for etching a silicon oxide film where the supply of etching species is particularly problematic. The reason for this is that the generation of plasma in unnecessary parts that are not irradiated on the sample is suppressed, and the amount of etching species supplied to the sample is increased by focusing the plasma on the central part of the sample, and the central part of the sample and the peripheral edge of the sample. This is because it is possible to speed up the etching and improve the uniformity by adjusting the amount of etching species of the portion.

【0051】[0051]

【実施例】本発明の実施例について説明する。なお、以
下の実施例で用いたマイクロ波の周波数は、2.45G
Hz、高周波の周波数は、400kHzである。
An embodiment of the present invention will be described. The microwave frequency used in the following examples is 2.45G.
The frequency of Hz and high frequency is 400 kHz.

【0052】(第1実施例)本実施例の装置は、図1に
示したプラズマ処理装置である。この実施例の装置を用
いて、シリコン酸化膜が1μm成膜された6インチシリ
コンウエハを25枚連続してエッチングし、ウエハ上の
0.2μm以上のパーティクル数を測定した。エッチン
グ条件は以下の通りである。CHF3 :20sccm、圧
力:30mTorr、マイクロ波電力:1300W、高周波
電力:1000W、試料台温度:0℃。なお、比較例と
して、図12に示した従来のプラズマ処理装置に関して
も、同様の測定を行った。
(First Embodiment) The apparatus of this embodiment is the plasma processing apparatus shown in FIG. Using the apparatus of this example, 25 6-inch silicon wafers each having a silicon oxide film of 1 μm were continuously etched, and the number of particles of 0.2 μm or more on the wafer was measured. The etching conditions are as follows. CHF 3 : 20 sccm, pressure: 30 mTorr, microwave power: 1300 W, high frequency power: 1000 W, sample stage temperature: 0 ° C. As a comparative example, the same measurement was performed for the conventional plasma processing apparatus shown in FIG.

【0053】その結果、従来例では、ウエハ上のパーテ
ィクル数が数百個であったのに対し、本発明例では、ウ
エハ上のパーティクル数を50個未満に低減できた。
As a result, in the conventional example, the number of particles on the wafer was several hundred, whereas in the example of the present invention, the number of particles on the wafer could be reduced to less than 50.

【0054】また、本発明例でのウエハ上のパーティク
ルをEDX(エネルギー分散型X線アナライザ)により
分析したところ、アルミニウム(Al)とフッ素(F)
が同時に検出されることはなくなり、対向電極部分から
のパーティクルおよび汚染が低減されていることが確認
できた。
Particles on the wafer in the present invention were analyzed by EDX (energy dispersive X-ray analyzer) and found to be aluminum (Al) and fluorine (F).
Was not detected at the same time, and it was confirmed that particles and contamination from the counter electrode portion were reduced.

【0055】(第2実施例)この実施例の装置は、図4
に示したマイクロ波調整板を備えたプラズマ処理装置で
ある。この装置を用いて、マイクロ波調整板によるプラ
ズマの均一化の効果を評価した。
(Second Embodiment) The apparatus of this embodiment is shown in FIG.
It is a plasma processing apparatus provided with the microwave adjusting plate shown in FIG. Using this apparatus, the effect of plasma homogenization by the microwave adjusting plate was evaluated.

【0056】プラズマの均一性は、CHF3 ガスをプラ
ズマで分解したときに6インチシリコンウエハ上に生成
されるフルオロカーボンの重合物の成膜速度分布の均一
性で評価した。成膜条件は、以下の通りである。CHF
3 :20sccm、圧力:30mTorr、マイクロ波電力:1
300W、試料台温度:0℃で、試料台への高周波電力
は印加しなかった。また、比較例として、マイクロ波調
整板を用いない場合について、同様の測定を行った。
The uniformity of the plasma was evaluated by the uniformity of the film formation rate distribution of the polymer of fluorocarbon produced on the 6-inch silicon wafer when the CHF 3 gas was decomposed by the plasma. The film forming conditions are as follows. CHF
3 : 20 sccm, pressure: 30 mTorr, microwave power: 1
At 300 W, sample table temperature: 0 ° C., no high frequency power was applied to the sample table. In addition, as a comparative example, the same measurement was performed when the microwave adjusting plate was not used.

【0057】図8(a)、(b)は、この実施例の装置
で用いたマイクロ波調整板の開孔パターンを示す図であ
る。図8(a)は、マイクロ波の透過領域を中央の矩形
領域に限定するものであり、図8(b)は、さらにマイ
クロ波の電界分布を調整するものである。
FIGS. 8 (a) and 8 (b) are views showing the opening pattern of the microwave adjusting plate used in the apparatus of this embodiment. FIG. 8 (a) limits the microwave transmission region to the central rectangular region, and FIG. 8 (b) further adjusts the microwave electric field distribution.

【0058】図9は、ウエハ面内のフルオロカーボンの
重合物の成膜速度分布を示す図である。図9(a)は、
図8(a)の開孔パターンのマイクロ波調整板を用いた
とき、図9(b)は、図8(b)の開孔パターンのマイ
クロ波調整板を用いたとき、図9(c)は、マイクロ波
調整板を用いないときの成膜速度分布を示す図である。
単位は、nm/minである。
FIG. 9 is a diagram showing the film-forming rate distribution of the fluorocarbon polymer on the wafer surface. FIG. 9 (a)
When the microwave adjusting plate having the opening pattern shown in FIG. 8A is used, FIG. 9B is obtained when the microwave adjusting plate having the opening pattern shown in FIG. 8B is used. [Fig. 4] is a diagram showing a film forming rate distribution when a microwave adjusting plate is not used.
The unit is nm / min.

【0059】マイクロ波調整板を用いない場合、マイク
ロ波導入側と反射側で成膜速度が速い分布であった。そ
れに対して、マイクロ波調整板を設けることにより均一
な成膜速度分布が得られた。つまり、マイクロ波調整板
を設置することにより、均一な密度分布のプラズマを発
生させることができた。
When the microwave adjusting plate was not used, the film formation rate was high on the microwave introducing side and the reflecting side. On the other hand, a uniform film formation rate distribution was obtained by providing the microwave adjusting plate. That is, by installing the microwave adjusting plate, plasma with a uniform density distribution could be generated.

【0060】(第3実施例)この実施例の装置は、図6
に示したプラズマ処理装置である。この装置を用いて、
プラズマ集束手段によるプラズマ処理の均一化の効果を
評価した。この実施例のプラズマ集束手段は、図7に示
した環状の石英である。また、図9(a)の開孔パター
ンのマイクロ波調整板を用いた。
(Third Embodiment) The apparatus of this embodiment is shown in FIG.
The plasma processing apparatus shown in FIG. Using this device,
The effect of homogenizing the plasma treatment by the plasma focusing means was evaluated. The plasma focusing means of this embodiment is the annular quartz shown in FIG. Further, the microwave adjusting plate having the opening pattern shown in FIG. 9A was used.

【0061】プラズマ処理の均一化の効果は、6インチ
シリコンウエハ上のBPSG膜のエッチング速度の均一
性で評価した。エッチング条件は以下の通りである。C
HF3 :20sccm、圧力:30mTorr、マイクロ波電
力:1300W、高周波電力:600W、試料台温度:
0℃。また、比較例として、プラズマ集束手段を用いな
い場合について、同様の測定を行った。
The effect of making the plasma treatment uniform was evaluated by the uniformity of the etching rate of the BPSG film on the 6-inch silicon wafer. The etching conditions are as follows. C
HF 3 : 20 sccm, pressure: 30 mTorr, microwave power: 1300 W, high frequency power: 600 W, sample stage temperature:
0 ° C. In addition, as a comparative example, the same measurement was performed when the plasma focusing means was not used.

【0062】図10は、ウエハ面内のエッチング速度の
分布を示す図であり、図10(a)は本発明例の結果で
あり、図10(b)は比較例の結果である。単位は、n
m/minである。比較例の図10(b)は、マイクロ
波の反射端および周辺部のエッチング速度が高く不均一
な分布となっている。それに対して、本発明例の図10
(a)では、エッチング速度を向上させることができる
とともにその分布を均一にすることができた。
FIG. 10 is a diagram showing the distribution of the etching rate within the wafer surface. FIG. 10 (a) shows the results of the present invention, and FIG. 10 (b) shows the results of the comparative example. The unit is n
m / min. In FIG. 10B of the comparative example, the etching rate at the microwave reflection end and the peripheral portion is high and the distribution is non-uniform. On the other hand, FIG.
In (a), the etching rate could be improved and the distribution could be made uniform.

【0063】(第4実施例)上述のマイクロ波調整板お
よびプラズマ集束手段が、プラズマ密度に及ぼす影響を
測定した。プラズマ発生条件は、以下の通りである。C
HF3 :20sccm、マイクロ波電力:1300W。圧力
は、10mTorr〜80mTorrの間で変化させた。高周波電
力は、印加しなかった。プラズマ密度の測定にはラング
ミューアプローブを用いた。測定位置は、試料台の中心
位置であって、マイクロ波導入窓から40mmの位置とし
た。
(Fourth Embodiment) The influence of the microwave adjusting plate and the plasma focusing means on the plasma density was measured. The plasma generation conditions are as follows. C
HF 3 : 20 sccm, microwave power: 1300 W. The pressure was varied between 10 mTorr and 80 mTorr. High frequency power was not applied. A Langmuir probe was used to measure the plasma density. The measurement position was the center position of the sample table, and the position was 40 mm from the microwave introduction window.

【0064】図11は、プラズマ密度の測定結果を示す
グラフである。○は、第1実施例に用いた装置の測定結
果であり、△は、図8(a)の開孔パターンのマイクロ
波調整板を用いた第2実施例に用いた装置の測定結果で
あり、□は、第3実施例に用いた装置の測定結果であ
る。
FIG. 11 is a graph showing the measurement results of the plasma density. ◯ is the measurement result of the device used in the first embodiment, and Δ is the measurement result of the device used in the second embodiment using the microwave adjusting plate having the opening pattern of FIG. 8A. , □ are the measurement results of the device used in the third embodiment.

【0065】マイクロ波調整板を設けること(△)によ
り、プラズマ密度を高めることができた。これは、マイ
クロ波の供給領域の面積を減少させることにより、マイ
クロ波の電界密度が大きくなったためである。
The plasma density could be increased by providing the microwave adjusting plate (Δ). This is because the electric field density of microwaves is increased by reducing the area of the microwave supply region.

【0066】さらに、環状の石英からなるプラズマ集束
手段を設けること(□)により、プラズマ密度を格段に
高められることが確認できた。
Further, it was confirmed that the plasma density can be remarkably increased by providing the plasma focusing means made of quartz in the ring shape (□).

【0067】[0067]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のプラズマ
処理装置によれば、大面積に均一なプラズマを発生さ
せ、イオンエネルギーを制御でき、しかも試料に対する
パーティクルの付着や金属汚染を低減することができ
る。さらに、より均一なプラズマ処理を可能にすること
ができる。
As described in detail above, according to the plasma processing apparatus of the present invention, it is possible to generate a uniform plasma in a large area, control the ion energy, and reduce the adhesion of particles to the sample and the metal contamination. be able to. Furthermore, more uniform plasma processing can be enabled.

【0068】また、本発明のプラズマ処理方法を半導体
素子の製造工程に適用した場合、試料に対するパーティ
クルの付着や金属汚染を低減でき、また試料を均一に処
理できるため、製造される半導体素子の歩留まりを向上
させることができる。
Further, when the plasma processing method of the present invention is applied to the manufacturing process of a semiconductor device, adhesion of particles to a sample and metal contamination can be reduced, and the sample can be uniformly processed. Can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のプラズマ処理装置の第1の形態の模式
的縦断面図である。
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a first embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention.

【図2】図1の対向電極21部分のAの部分の拡大図で
ある。
FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of the counter electrode 21 portion in FIG.

【図3】図3(a)は、この対向電極の1例である環状
電極の模式的縦断面図であり、図3(b)は、この環状
電極の模式的底面図である。
FIG. 3 (a) is a schematic vertical cross-sectional view of an annular electrode that is an example of this counter electrode, and FIG. 3 (b) is a schematic bottom view of this annular electrode.

【図4】本発明のプラズマ処理装置の第2の形態の模式
的縦断面図である。
FIG. 4 is a schematic vertical sectional view of a second embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention.

【図5】本発明のマイクロ波調整板の模式的平面図であ
る。
FIG. 5 is a schematic plan view of a microwave adjusting plate of the present invention.

【図6】本発明のプラズマ処理装置の第3の形態の模式
的縦断面図である。
FIG. 6 is a schematic vertical sectional view of a third embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention.

【図7】本発明のプラズマ集束手段の1例の模式的平面
図である。
FIG. 7 is a schematic plan view of an example of plasma focusing means of the present invention.

【図8】本発明のマイクロ波調整板の開孔パターンを示
す図である。図8(a)は、マイクロ波の供給領域を中
央の矩形領域に限定するものであり、図8(b)は、さ
らにマイクロ波の分布を調整するものである。
FIG. 8 is a diagram showing an opening pattern of the microwave adjusting plate of the present invention. FIG. 8 (a) limits the microwave supply area to the central rectangular area, and FIG. 8 (b) further adjusts the microwave distribution.

【図9】ウエハ面内のフルオロカーボンの重合物の成膜
速度分布を示す図である。図9(a)は、図8(a)の
開孔パターンのマイクロ波調整板を用いたとき、図9
(b)は、図8(b)の開孔パターンのマイクロ波調整
板を用いたとき、図9(c)は、マイクロ波調整板を用
いないときの成膜速度分布を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a film formation rate distribution of a fluorocarbon polymer on a wafer surface. FIG. 9A shows a case where the microwave adjusting plate having the opening pattern shown in FIG.
FIG. 9B is a diagram showing a film forming rate distribution when the microwave adjusting plate having the opening pattern of FIG. 8B is used and FIG. 9C is a film forming speed distribution when the microwave adjusting plate is not used.

【図10】ウエハ面内のエッチング速度の分布を示す図
であり、図10(a)は本発明例の結果を示す図であ
り、図10(b)は比較例の結果を示す図である。
10A and 10B are diagrams showing an etching rate distribution in a wafer surface, FIG. 10A is a diagram showing a result of an example of the present invention, and FIG. 10B is a diagram showing a result of a comparative example. .

【図11】プラズマ密度の測定結果を示すグラフであ
る。○は、第1実施例に用いた装置の測定結果であり、
△は、第2実施例に用いた装置の測定結果であり、□
は、第3実施例に用いた装置の測定結果である。
FIG. 11 is a graph showing measurement results of plasma density. ◯ is the measurement result of the device used in the first embodiment,
△ is the measurement result of the device used in the second embodiment, □
Is the measurement result of the apparatus used in the third embodiment.

【図12】従来のプラズマ処理装置の模式的縦断面図で
ある。
FIG. 12 is a schematic vertical sectional view of a conventional plasma processing apparatus.

【図13】従来の接地される対向電極41の平面図であ
る。
13 is a plan view of a conventional grounded counter electrode 41. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 反応容器 12 反応室 13 マイクロ波導入口 14 マイクロ波導入窓 15 試料台 16 基台 17 プラズマシールド部材 18 絶縁部材 20 Oリング 21 対向電極 22 対向電極外縁絶縁板 23 マイクロ波調整板 23a 孔 24 プラズマ集束手段 25 ガス導入孔 26 排気口 31 中空部 32 誘電体層 33 金属板 34 導波管 35 マイクロ波発振器 41 対向電極 41a 孔 Reference Signs List 11 reaction vessel 12 reaction chamber 13 microwave introduction port 14 microwave introduction window 15 sample table 16 base 17 plasma shield member 18 insulating member 20 O-ring 21 counter electrode 22 counter electrode outer edge insulating plate 23 microwave adjusting plate 23a hole 24 plasma focusing Means 25 Gas introduction hole 26 Exhaust port 31 Hollow part 32 Dielectric layer 33 Metal plate 34 Waveguide 35 Microwave oscillator 41 Counter electrode 41a Hole

───────────────────────────────────────────────────── 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 H01L 21/205 H01L 21/205 21/285 21/285 C 21/3065 21/31 C 21/31 21/302 B (72)発明者 村上 智美 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号住 友金属工業株式会社内 (72)発明者 武田 直彦 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号住 友金属工業株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication H01L 21/205 H01L 21/205 21/285 21/285 C 21/3065 21/31 C 21/31 21/302 B (72) Inventor Tomomi Murakami 4-533 Kitahama, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Sumitomo Metal Industries, Ltd. (72) Inventor Naohiko Takeda 4-53 Kitahama, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture No. Sumitomo Metal Industries, Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マイクロ波を供給する手段と、マイクロ波
導入窓とこのマイクロ波導入窓に対面する試料台を有す
る反応容器と、試料台に高周波を印加する手段と、試料
台に対向する電気的に接地された対向電極とを備えたプ
ラズマ処理装置であって、前記対向電極が反応容器の内
側であってマイクロ波導入窓の周縁部に設けられている
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
1. A means for supplying a microwave, a reaction vessel having a microwave introduction window and a sample stage facing the microwave introduction window, a means for applying a high frequency to the sample stage, and an electric device facing the sample stage. A plasma processing apparatus having a counter electrode that is electrically grounded, wherein the counter electrode is provided inside a reaction vessel and at a peripheral portion of a microwave introduction window.
【請求項2】マイクロ波導入窓の反応容器の外側の面に
近接して、マイクロ波供給孔を有する金属製のマイクロ
波調整板を備えることを特徴とする請求項1記載のプラ
ズマ処理装置。
2. The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising a microwave adjusting plate made of metal having a microwave supply hole, which is provided in the vicinity of the outer surface of the reaction vessel of the microwave introducing window.
【請求項3】マイクロ波導入窓の反応容器の内側の面に
近接して、環状の誘電体からなるプラズマ集束手段を備
えることを特徴とする請求項1または請求項2記載のプ
ラズマ処理装置。
3. The plasma processing apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a plasma focusing means formed of an annular dielectric material in the vicinity of the inner surface of the reaction vessel of the microwave introduction window.
【請求項4】請求項1から請求項3まで記載のいずれか
のプラズマ処理装置を用いて、試料にプラズマ処理を施
すことを特徴とするプラズマ処理方法。
4. A plasma processing method, which comprises subjecting a sample to plasma processing using the plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 3.
JP07346796A 1996-03-28 1996-03-28 Plasma processing apparatus and processing method Expired - Fee Related JP3147769B2 (en)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07346796A JP3147769B2 (en) 1996-03-28 1996-03-28 Plasma processing apparatus and processing method
US08/952,782 US5951887A (en) 1996-03-28 1997-03-27 Plasma processing apparatus and plasma processing method
US08/952,779 US6091045A (en) 1996-03-28 1997-03-27 Plasma processing apparatus utilizing a microwave window having a thinner inner area
PCT/JP1997/001071 WO1997036462A1 (en) 1996-03-28 1997-03-27 Device and method for plasma treatment
EP97908538A EP0831680A4 (en) 1996-03-28 1997-03-27 Device and method for plasma treatment
KR1019970708142A KR100293033B1 (en) 1996-03-28 1997-03-27 Plasma treatment apparatus and plasma treatment method
TW086103922A TW328617B (en) 1996-03-28 1997-03-27 Plasma processing device and plasma processing method
PCT/JP1997/001070 WO1997036461A1 (en) 1996-03-28 1997-03-27 Device and method for plasma treatment
KR1019970708143A KR100293034B1 (en) 1996-03-28 1997-03-27 Plasma treatment apparatus and plasma treatment method
EP97908539A EP0830052A4 (en) 1996-03-28 1997-03-27 Device and method for plasma treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07346796A JP3147769B2 (en) 1996-03-28 1996-03-28 Plasma processing apparatus and processing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09266095A true JPH09266095A (en) 1997-10-07
JP3147769B2 JP3147769B2 (en) 2001-03-19

Family

ID=13519113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07346796A Expired - Fee Related JP3147769B2 (en) 1996-03-28 1996-03-28 Plasma processing apparatus and processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3147769B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009123198A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-08 東京エレクトロン株式会社 Plasma treatment apparatus
KR101256120B1 (en) * 2010-09-16 2013-04-23 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Plasma processing apparatus and plasma processing method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101774454B1 (en) * 2016-02-03 2017-09-19 금오공과대학교 산학협력단 water quality purification equipment for swimming pool, and water quality purification methods

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009123198A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-08 東京エレクトロン株式会社 Plasma treatment apparatus
JP2009267339A (en) * 2008-03-31 2009-11-12 Tokyo Electron Ltd Plasma treatment apparatus
KR101256120B1 (en) * 2010-09-16 2013-04-23 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Plasma processing apparatus and plasma processing method
US8852389B2 (en) 2010-09-16 2014-10-07 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus and plasma processing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP3147769B2 (en) 2001-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100293034B1 (en) Plasma treatment apparatus and plasma treatment method
JP5454467B2 (en) Plasma etching processing apparatus and plasma etching processing method
EP0688038B1 (en) Microwave plasma processing system
JP2002093788A (en) Plasma treatment apparatus
JPH03191073A (en) Microwave plasma treating device
KR100279656B1 (en) Plasma treatment apparatus and plasma treatment method
JP3204145B2 (en) Plasma processing equipment
KR100218836B1 (en) Plasma processing system
US6092486A (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
JPH03262119A (en) Plasma treatment method and device therefor
JPH1187320A (en) Plasma-processing apparatus
JP3147769B2 (en) Plasma processing apparatus and processing method
JP4024389B2 (en) Plasma processing equipment
JP3164188B2 (en) Plasma processing equipment
JP3643549B2 (en) Microwave plasma processing apparatus and microwave plasma processing method
JP3092559B2 (en) Plasma processing apparatus and gas introduction method for the apparatus
JPH10106796A (en) Plasma treatment device
JPH08250477A (en) Plasma device
JPH08274083A (en) Plasma processing system
JP4052735B2 (en) Plasma processing equipment
JPH10242124A (en) Device and method for plasma treatment
JPH1197198A (en) Method and device for plasma treatment
JPH09102486A (en) Plasma treatment apparatus
JP2002033307A (en) Plasma generator and plasma treatment equipment provided with the generator
JP2000164573A (en) Plasma processing method

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130112

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130112

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees