JPH0936092A - Microwave plasma treating device - Google Patents
Microwave plasma treating deviceInfo
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- JPH0936092A JPH0936092A JP18367295A JP18367295A JPH0936092A JP H0936092 A JPH0936092 A JP H0936092A JP 18367295 A JP18367295 A JP 18367295A JP 18367295 A JP18367295 A JP 18367295A JP H0936092 A JPH0936092 A JP H0936092A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロ波プラズマ
処理装置に関し、より詳細にはマイクロ波を導入するこ
とにより発生させたプラズマを利用して、例えば半導体
素子基板等にエッチング処理、アッシング処理等を施す
装置として用いられるマイクロ波プラズマ処理装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave plasma processing apparatus, and more particularly, it utilizes plasma generated by introducing microwaves to perform etching processing, ashing processing, etc. on a semiconductor element substrate or the like. The present invention relates to a microwave plasma processing device used as an applying device.
【0002】[0002]
【従来の技術】LSIの製造工程においては、反応ガス
に対して外部からエネルギーを与えた際に発生するプラ
ズマを用い、各種の処理を施すことが多く行われてい
る。特にプラズマを用いたドライエッチング技術は、L
SIの製造工程において不可欠の技術になっている。2. Description of the Related Art In the manufacturing process of LSI, various processes are often performed by using plasma generated when energy is externally applied to a reaction gas. In particular, dry etching technology using plasma is
It has become an indispensable technology in the SI manufacturing process.
【0003】一般にプラズマを生成させるための励起手
段には、マイクロ波を用いる場合とRF(Radio Frequen
cy)を用いる場合とがある。マイクロ波を用いた場合、
RFを用いた場合に比べてより低温で高密度のプラズマ
が得られると共に、電極による汚染も少なく、装置の構
成及びその操作が簡単である等の利点がある。しかし従
来のマイクロ波を用いたプラズマ処理装置においては、
プラズマ発生領域の面積が狭く、またこのプラズマ発生
領域内で均一にプラズマを発生させることが難しく、し
たがって大口径の半導体基板を均一に処理することが困
難であった。Generally, the excitation means for generating plasma uses microwaves and RF (Radio Frequency).
cy) in some cases. When using microwave,
Compared to the case of using RF, there are advantages that plasma can be obtained at a lower temperature and a higher density, contamination by electrodes is less, and the device configuration and its operation are simple. However, in the conventional plasma processing apparatus using microwaves,
The area of the plasma generation region is small, and it is difficult to uniformly generate plasma in this plasma generation region, and thus it is difficult to uniformly process a large-diameter semiconductor substrate.
【0004】プラズマ発生領域の面積が広く、かつ均一
にマイクロ波プラズマを発生させることが可能な装置と
して、誘電体線路を用いた方式のものが知られている。
(特開昭62−5600号公報及び特開平6−2755
66号公報)。図4は誘電体線路を用いた従来のこの種
マイクロ波プラズマ処理装置を模式的に示した断面図で
あり、図中41は反応器を示している。反応器41はス
テンレス鋼等の金属を用いて形成され、反応器41の周
囲壁41aは二重構造となっており、その内部には冷却
水通路41bが形成され、冷却水通路41bの内側には
水平断面形状が約290×290mmのプラズマ生成室
42と反応室43とが形成されている。プラズマ生成室
42と反応室43とは複数個の孔45aを有する導電性
の仕切板45で仕切られており、またプラズマ生成室4
2の一側壁には反応器41内に所要の反応ガスを供給す
るためのガス供給管42bが接続されている。プラズマ
生成室42の上部はマイクロ波導入窓42aにより気密
状態に封止されており、マイクロ波導入窓42aはマイ
クロ波の透過性を有し、誘電損失が少なく、かつ耐熱性
を有する石英ガラス、アルミナ等の誘電体板を用いて形
成されている。また反応室43には試料Sを載置するた
めの試料台44が配設されており、反応室43の下部壁
には排気装置(図示せず)に接続された排気口43aが
形成されている。A device using a dielectric line is known as a device capable of uniformly generating microwave plasma with a large area of plasma generation region.
(JP-A-65-2600 and JP-A-6-2755)
No. 66). FIG. 4 is a sectional view schematically showing a conventional microwave plasma processing apparatus of this type using a dielectric line, and reference numeral 41 in the drawing denotes a reactor. The reactor 41 is formed using a metal such as stainless steel, the peripheral wall 41a of the reactor 41 has a double structure, a cooling water passage 41b is formed therein, and a cooling water passage 41b is formed inside. Has a plasma generation chamber 42 and a reaction chamber 43 having a horizontal cross-sectional shape of about 290 × 290 mm. The plasma generation chamber 42 and the reaction chamber 43 are partitioned by a conductive partition plate 45 having a plurality of holes 45a.
A gas supply pipe 42b for supplying a required reaction gas into the reactor 41 is connected to one side wall of the reactor 2. The upper part of the plasma generation chamber 42 is hermetically sealed by a microwave introduction window 42a, and the microwave introduction window 42a is transparent to microwaves, has a small dielectric loss, and is heat resistant quartz glass, It is formed by using a dielectric plate such as alumina. A sample stand 44 for mounting the sample S is arranged in the reaction chamber 43, and an exhaust port 43a connected to an exhaust device (not shown) is formed in the lower wall of the reaction chamber 43. There is.
【0005】一方、反応器41の上方には誘電体線路4
6が配設されており、誘電体線路46における上部及び
側部にはアルミニウム等の金属板を用いて形成された枠
体46aが配設され、枠体46aの下面には誘電損失の
小さいフッ素樹脂、ポリエチレンあるいはポリスチレン
等を用いて形成された誘電体層46bが配設されてい
る。また誘電体線路46には導波管47を介してマイク
ロ波発振器48が連結されており、マイクロ波発振器4
8からのマイクロ波が導波管47を介して誘電体線路4
6に導入されるようになっている。これら反応器41、
マイクロ波導入窓42a、試料台44、誘電体線路4
6、導波管47、マイクロ波発振器48等を含んでマイ
クロ波プラズマ処理装置40が構成されている。On the other hand, the dielectric line 4 is provided above the reactor 41.
6 is provided, a frame 46a formed by using a metal plate such as aluminum is provided on the upper and side portions of the dielectric line 46, and a fluorine with small dielectric loss is provided on the lower surface of the frame 46a. A dielectric layer 46b made of resin, polyethylene, polystyrene or the like is provided. A microwave oscillator 48 is connected to the dielectric line 46 via a waveguide 47.
The microwave from 8 is transmitted through the waveguide 47 to the dielectric line 4
It will be introduced in 6. These reactors 41,
Microwave introduction window 42a, sample stage 44, dielectric line 4
The microwave plasma processing apparatus 40 is configured to include 6, the waveguide 47, the microwave oscillator 48, and the like.
【0006】このように構成されたマイクロ波プラズマ
処理装置40を用い、例えば試料台44上に載置された
試料(ウエハ)S表面にアッシング処理を施す場合、ま
ず排気口43aから排気を行ってプラズマ生成室42及
び反応室43を所要の真空度に設定した後、ガス供給管
42bから反応ガスを供給する。また冷却水を冷却水通
路41bに循環させ、プラズマ生成室42及び反応室4
3を所定の温度に維持する。次いでマイクロ波発振器4
8においてマイクロ波を発振させ、このマイクロ波を導
波管47を介して誘電体線路46へ導入すると、誘電体
線路46の下方に電界が形成され、形成された電界がマ
イクロ波導入窓42aを透過してプラズマ生成室42に
供給され、プラズマが生成される。すると生成されたプ
ラズマ中における主にラジカル等の中性粒子が孔45a
を透過し、この中性粒子により反応室43内における試
料S上のレジストがアッシングされる。When the microwave plasma processing apparatus 40 configured as described above is used to perform ashing processing on the surface of the sample (wafer) S placed on the sample stage 44, first, exhaust is performed from the exhaust port 43a. After setting the plasma generation chamber 42 and the reaction chamber 43 to a required degree of vacuum, the reaction gas is supplied from the gas supply pipe 42b. In addition, the cooling water is circulated in the cooling water passage 41b, and the plasma generation chamber 42 and the reaction chamber 4 are
Maintain 3 at the desired temperature. Next microwave oscillator 4
8 oscillates a microwave and introduces the microwave into the dielectric line 46 via the waveguide 47, an electric field is formed below the dielectric line 46, and the formed electric field passes through the microwave introduction window 42a. It is transmitted and supplied to the plasma generation chamber 42, and plasma is generated. Then, neutral particles such as radicals in the generated plasma are mainly holes 45a.
And the neutral particles ash the resist on the sample S in the reaction chamber 43.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】近年、LSIに対して
高品質、低コストが要求されており、レジストアッシン
グ処理技術についても、その処理速度の向上のみなら
ず、プラズマにより引き起こされるチャージアップダメ
ージの防止が求められている。チャージアップダメージ
が発生すると、MOSFET(Metal Oxide Semiconduc
tor Field Effect Transistor)やMOSキャパシターの
絶縁膜に絶縁破壊が生じ、LSIが正常に動作しなくな
るおそれがある。In recent years, high quality and low cost have been demanded for LSIs. With regard to the resist ashing technique, not only the processing speed is improved but also charge-up damage caused by plasma is prevented. Prevention is required. When charge-up damage occurs, MOSFET (Metal Oxide Semiconduc
(Tor Field Effect Transistor) or the insulation film of the MOS capacitor insulation breakdown may occur, and the LSI may not operate normally.
【0008】上記したマイクロ波プラズマ処理装置40
においては、マイクロ波導入窓42aの材質がアルミナ
の場合、チャージアップダメージの発生が抑制される一
方、石英の場合はこれが発生するおそれがあり、したが
ってマイクロ波導入窓42aの材質により、チャージア
ップダメージが影響され易いという課題があった。The above microwave plasma processing apparatus 40
In the above, when the material of the microwave introducing window 42a is alumina, the occurrence of charge-up damage is suppressed, while in the case of quartz, this may occur. Therefore, the material of the microwave introducing window 42a causes charge-up damage. There is a problem that is easily affected.
【0009】また、仕切板45の孔45aやプラズマ生
成室42の大きさ等のパラメータを制御すると、チャー
ジアップダメージの防止を図ることが可能であるが、ア
ッシング処理条件を変更した際、前記パラメータをその
都度変えることは面倒であり、この結果、チャージアッ
プダメージの発生を常時、確実に防止するのが難しいと
いう課題があった。Further, by controlling parameters such as the size of the hole 45a of the partition plate 45 and the plasma generation chamber 42, it is possible to prevent charge-up damage. It is troublesome to change each time, and as a result, there is a problem that it is difficult to reliably prevent charge-up damage from occurring at all times.
【0010】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、アッシング速度を低下させることなく、チャ
ージアップダメージの発生を常時、簡単かつ確実に防止
することができるマイクロ波プラズマ処理装置を提供す
ることを目的としている。The present invention has been made in view of the above problems, and provides a microwave plasma processing apparatus capable of always and easily and reliably preventing the occurrence of charge-up damage without lowering the ashing speed. The purpose is to do.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るマイクロ波プラズマ処理装置は、マイ
クロ波発振器と、マイクロ波を伝送する導波管と、該導
波管に接続された誘電体線路と、該誘電体線路に対向配
置されたマイクロ波導入窓を有する反応器と、試料台と
を備えたマイクロ波プラズマ処理装置において、試料の
裏面を接地された試料台と直接接触しない状態で支持す
る支持手段が前記試料台に配設されていることを特徴と
している。In order to achieve the above object, a microwave plasma processing apparatus according to the present invention comprises a microwave oscillator, a waveguide for transmitting microwaves, and a waveguide connected to the microwave oscillator. In a microwave plasma processing apparatus provided with a dielectric line, a reactor having a microwave introduction window arranged opposite to the dielectric line, and a sample stage, the back surface of the sample does not directly contact the grounded sample stage. It is characterized in that a supporting means for supporting in a state is arranged on the sample table.
【0012】なお、上記したチャージアップダメージ
は、前記試料にマイクロ波プラズマ中の主として荷電粒
子(イオン)が照射された際に発生することとなる。上
記構成のマイクロ波プラズマ処理装置によれば、接地さ
れた試料台が試料の裏面側、すなわち反応ガスの下流側
に配設されているので、たとえ前記試料の周辺に荷電粒
子が存在している場合でも、該荷電粒子が高いコンダク
タンスを有する前記試料台側に引き付けられると共に、
前記試料が支持手段により前記試料台から離れて支持さ
れているので、前記荷電粒子が前記試料に照射・蓄積さ
れるのが阻止されることとなる。これらの結果、該試料
におけるチャージアップダメージの発生を常時、簡単か
つ確実に防止し得ると共に、アッシング反応はプラズマ
中の中性粒子(ラジカル)により律速されるため、速度
を低下させることなく試料Sにアッシング処理を確実に
施こし得ることとなる。The above-mentioned charge-up damage is generated when the sample is mainly irradiated with charged particles (ions) in microwave plasma. According to the microwave plasma processing apparatus having the above-described configuration, since the grounded sample stage is arranged on the back surface side of the sample, that is, on the downstream side of the reaction gas, even if charged particles exist around the sample. Even when the charged particles are attracted to the sample stage side having high conductance,
Since the sample is supported by the supporting means apart from the sample table, the charged particles are prevented from being irradiated and accumulated on the sample. As a result, charge-up damage can be always and easily prevented from occurring in the sample, and the ashing reaction is rate-controlled by the neutral particles (radicals) in the plasma. Therefore, the ashing process can be surely performed.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るマイクロ波プ
ラズマ処理装置の実施の形態を図面に基づいて説明す
る。なお、従来例と同一機能を有する構成部品には同一
の符号を付すこととする。図1は実施の形態に係るマイ
クロ波プラズマ処理装置を模式的に示した断面図であ
り、図中43は図4に示したものと同様の反応室を示し
ている。反応室43には導電性を有する試料台14が配
設されており、試料台14はアース14aに接続されて
いる。また試料台14上には略ピン形状を有する複数個
の支持手段19が配設されており、支持手段19上には
試料Sが載置されている。その他の構成は図4に示した
ものと同様であるので、ここではその詳細な説明は省略
することとする。これら試料台14、アース14a、支
持手段19、反応器41、マイクロ波導入窓42a、誘
電体線路46、導波管47、マイクロ波発振器48等を
含んでマイクロ波プラズマ処理装置10が構成されてい
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a microwave plasma processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that components having the same functions as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 is a sectional view schematically showing a microwave plasma processing apparatus according to an embodiment, and 43 in the drawing shows a reaction chamber similar to that shown in FIG. A sample table 14 having conductivity is arranged in the reaction chamber 43, and the sample table 14 is connected to a ground 14a. A plurality of substantially pin-shaped supporting means 19 are arranged on the sample table 14, and the sample S is placed on the supporting means 19. Other configurations are the same as those shown in FIG. 4, and therefore detailed description thereof will be omitted here. The microwave plasma processing apparatus 10 is configured to include the sample stage 14, the ground 14a, the supporting means 19, the reactor 41, the microwave introduction window 42a, the dielectric line 46, the waveguide 47, the microwave oscillator 48, and the like. There is.
【0014】このように構成されたマイクロ波プラズマ
処理装置10を用い、支持手段19上に載置された試料
S表面にアッシング処理を施す場合、まず排気口43a
から排気を行ってプラズマ生成室42及び反応室43を
所要の真空度に設定した後、ガス供給管42bから反応
ガスを供給する。また冷却水を冷却水通路41bに循環
させ、プラズマ生成室42及び反応室43を所定の温度
に維持する。次いでマイクロ波発振器48においてマイ
クロ波を発振させ、このマイクロ波を導波管47を介し
て誘電体線路46へ導入すると、誘電体線路46の下方
に電界が形成され、形成された電界がマイクロ波導入窓
42aを透過してプラズマ生成室42に供給され、プラ
ズマが生成される。すると生成されたプラズマ中におけ
る主にラジカル等の中性粒子が孔45aを透過し、この
中性粒子により支持手段19上に載置された試料S上の
レジストがアッシングされる。一方、孔45aを透過し
た一部の荷電粒子は試料S上に照射されることなく、試
料台14側に流れてゆく。When the microwave plasma processing apparatus 10 having the above-mentioned structure is used to perform the ashing process on the surface of the sample S placed on the supporting means 19, first, the exhaust port 43a.
Then, the plasma generation chamber 42 and the reaction chamber 43 are set to a required degree of vacuum, and then the reaction gas is supplied from the gas supply pipe 42b. Further, the cooling water is circulated through the cooling water passage 41b to maintain the plasma generation chamber 42 and the reaction chamber 43 at a predetermined temperature. Next, when a microwave is oscillated in the microwave oscillator 48 and this microwave is introduced into the dielectric line 46 through the waveguide 47, an electric field is formed below the dielectric line 46, and the formed electric field is the microwave. The plasma is generated by passing through the introduction window 42a and being supplied to the plasma generation chamber 42. Then, mainly neutral particles such as radicals in the generated plasma pass through the holes 45a, and the neutral particles ash the resist on the sample S placed on the supporting means 19. On the other hand, some of the charged particles that have passed through the holes 45a flow toward the sample table 14 side without being irradiated onto the sample S.
【0015】[0015]
【実施例及び比較例】以下に、実施例に係るマイクロ波
プラズマ処理装置10を用いて試料Sにアッシング処理
を施し、フラットバンド電圧シフト量を測定することに
より、チャージアップダメージを評価した結果を説明す
る。EXAMPLES AND COMPARATIVE EXAMPLES Below, the results of evaluating the charge-up damage by subjecting the sample S to ashing treatment using the microwave plasma processing apparatus 10 according to the embodiment and measuring the flat band voltage shift amount are shown. explain.
【0016】フラットバンド電圧シフト量に基づくチャ
ージアップダメージの評価方法は、一般的によく用いら
れており、デバイス製作時の処理工程中、荷電粒子等に
よるチャージアップ量をフラットバンド電圧シフト量と
してモニターする方法である。なお装置10としては、
反応室43及びプラズマ生成室42の水平断面形状を約
290×290mm、支持手段19の支持数を4か所、
支持手段19の材料としてアルミニウムを用い、マイク
ロ波導入窓42a下面と仕切板45との距離L1 を約7
mm、仕切板45と試料Sとの距離を約46mm、試料
Sと試料台14との距離を約10mmにそれぞれ設定し
たものを使用した。またアッシング処理条件は下記の表
1に示した。The charge-up damage evaluation method based on the flat band voltage shift amount is generally used, and the charge up amount due to charged particles or the like is monitored as the flat band voltage shift amount during the processing step during device fabrication. Is the way to do it. As the device 10,
The horizontal sectional shape of the reaction chamber 43 and the plasma generation chamber 42 is about 290 × 290 mm, and the number of supporting means 19 is four.
Aluminum is used as the material of the supporting means 19, and the distance L 1 between the lower surface of the microwave introduction window 42a and the partition plate 45 is set to about 7.
mm, the distance between the partition plate 45 and the sample S was set to about 46 mm, and the distance between the sample S and the sample table 14 was set to about 10 mm. The ashing process conditions are shown in Table 1 below.
【0017】[0017]
【表1】 [Table 1]
【0018】図2は実験に用いた試料SとしてのMNO
S(Metal Nitride Oxide Semiconductor)キャパシター
を模式的に示した断面図であり、図中21は直径が約1
50mmのp型Si基板を示している。p型Si基板2
1の表面には厚さt1 が約2.5nmのSiO2 膜22
が形成され、SiO2 膜22上には厚さt2 が約40n
mのSi3 N4 膜23が形成され、Si3 N4 膜23上
の所定箇所には厚さt3 が約400nmのPolySi
膜24が形成されている。これらp型Si基板21、S
iO2 膜22、Si3 N4 膜23及びPolySi膜2
4により実験用試料SとしてのMNOSキャパシタが構
成されている。FIG. 2 shows the MNO as the sample S used in the experiment.
FIG. 2 is a sectional view schematically showing an S (Metal Nitride Oxide Semiconductor) capacitor, in which 21 is a diameter of about 1
A 50 mm p-type Si substrate is shown. p-type Si substrate 2
1 has a thickness t 1 of about 2.5 nm on the surface of the SiO 2 film 22.
Is formed, and the thickness t 2 is about 40 n on the SiO 2 film 22.
m of the Si 3 N 4 film 23 is formed, and PolySi having a thickness t 3 of about 400 nm is formed at a predetermined position on the Si 3 N 4 film 23.
The film 24 is formed. These p-type Si substrate 21, S
iO 2 film 22, Si 3 N 4 film 23 and PolySi film 2
4 constitutes an MNOS capacitor as an experimental sample S.
【0019】なお比較例として、図4に示したような試
料台44上に試料Sが直接載置された場合を選んだ。こ
の場合、試料Sと仕切板45との距離L2 は約56mm
に設定した。As a comparative example, the case where the sample S was directly placed on the sample table 44 as shown in FIG. 4 was selected. In this case, the distance L 2 between the sample S and the partition plate 45 is about 56 mm.
Set to.
【0020】図3は実施例及び比較例の装置を用いてM
NOSキャパシタにアッシング処理を施し、この際の各
フラットバンド電圧シフト量を直径X方向に連続的に測
定した結果を示したプロット図であり、図中□印はマイ
クロ波導入窓42aの材質が石英の場合の実施例、○印
はアルミナの場合の実施例、黒塗りの□印はマイクロ波
導入窓42aの材質が石英の場合の比較例、△印はアル
ミナの場合の比較例をそれぞれ示している。FIG. 3 shows a case where the apparatus of the embodiment and the comparative example is used for M
FIG. 9 is a plot diagram showing the result of continuously measuring the amount of each flat band voltage shift in the diameter X direction by subjecting the NOS capacitor to ashing treatment, and in the figure, the symbol □ indicates that the material of the microwave introduction window 42a is quartz. In the case of, the circle indicates the case of alumina, the black square indicates the comparative example when the material of the microwave introducing window 42a is quartz, and the triangle indicates the comparative example of alumina. There is.
【0021】図3より明らかなように、比較例に係る装
置40の場合、マイクロ波導入窓42aの材質を石英と
したときにフラットバンド電圧シフトが生じているのに
対し、実施例に係る装置10の場合、マイクロ波導入窓
42aの材質の如何にかかわらず、いずれもフラットバ
ンド電圧シフトが生じなかった。また仕切り板45と試
料Sの距離L2 は比較例と実施例との場合で異なってい
るが、実施例の方がチャージアップし易くなっており、
図3に示したフラットバンド電圧シフトの差異はこのパ
ラメータの違いによるものではない。As is apparent from FIG. 3, in the case of the device 40 according to the comparative example, the flat band voltage shift occurs when the material of the microwave introduction window 42a is quartz, whereas the device according to the example. In the case of No. 10, flat band voltage shift did not occur regardless of the material of the microwave introduction window 42a. Further, the distance L 2 between the partition plate 45 and the sample S is different between the comparative example and the example, but the example is easier to charge up,
The difference in the flat band voltage shift shown in FIG. 3 is not due to the difference in this parameter.
【0022】なお、表1に示したアッシング処理条件を
変えた場合においても、図3に示した場合と略同様の結
果が得られることが確認されている。It has been confirmed that even when the ashing process conditions shown in Table 1 are changed, substantially the same results as those shown in FIG. 3 are obtained.
【0023】また、試料Sと試料台14との距離L3 は
何も10mmに限定されるものではなく、少しでも離れ
ていれば図3に示した場合と略同様の結果が得られるこ
とが確認されている。Further, the distance L 3 between the sample S and the sample table 14 is not limited to 10 mm at all, and if the distance is as small as possible, substantially the same result as that shown in FIG. 3 can be obtained. It has been confirmed.
【0024】上記結果から明らかなように、実施例に係
るマイクロ波プラズマ処理装置10では、アース14a
に接続された試料台14が試料Sの裏面側、すなわち反
応ガスの下流側に配設されているので、たとえ試料Sの
周辺に荷電粒子が存在している場合でも、この荷電粒子
が高いコンダクタンスの試料台14側に引き付けられる
と共に、試料Sが支持手段19により試料台14から離
れて支持されているので、荷電粒子が試料Sに照射・蓄
積されるのが阻止される。これらの結果、試料Sにおけ
るチャージアップダメージの発生を常時、簡単かつ確実
に防止することができる一方、アッシング反応はプラズ
マ中の中性粒子により律速されるため、アッシング速度
を低下させることなく試料Sにアッシング処理を確実に
施すことができる。As is clear from the above results, in the microwave plasma processing apparatus 10 according to the embodiment, the ground 14a is used.
Since the sample stage 14 connected to the sample S is arranged on the back surface side of the sample S, that is, on the downstream side of the reaction gas, even if charged particles exist around the sample S, the charged particles have high conductance. The sample S is attracted to the sample stage 14 side and is supported by the support means 19 apart from the sample stage 14, so that the charged particles are prevented from being irradiated and accumulated on the sample S. As a result, the occurrence of charge-up damage in the sample S can be always and easily prevented, while the ashing reaction is limited by the neutral particles in the plasma, so that the ashing speed is not reduced. The ashing process can be reliably performed on the.
【0025】なお、上記実施例では、支持手段19の材
料として導電性材料を用いた場合について説明したが、
別の実施例では非導電性材料を用いてもよい。In the above embodiment, the case where a conductive material is used as the material of the supporting means 19 has been described.
In other embodiments, non-conductive materials may be used.
【0026】また、上記実施例では、支持手段19が試
料台14上に固定的に配設されている場合について説明
したが、試料Sの搬送手段(図示せず)との干渉を防ぐ
ため、支持手段が上下方向移動可能に配設されていても
よい。In the above embodiment, the case where the supporting means 19 is fixedly arranged on the sample table 14 has been described, but in order to prevent interference with the conveying means (not shown) for the sample S, The support means may be arranged so as to be movable in the vertical direction.
【0027】また、上記実施例では、導電性を有する試
料台14がアース14aに接続されている場合について
説明したが、別の実施例では導電性を有する反応器41
の底部がアース14aに接続されていてもよい。In the above embodiment, the case where the conductive sample stage 14 is connected to the ground 14a has been described, but in another embodiment, the conductive reactor 41 is used.
The bottom of the may be connected to the ground 14a.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係るマイク
ロ波プラズマ処理装置にあっては、接地された試料台が
試料の裏面側、すなわち反応ガスの下流側に配設されて
いるので、たとえ前記試料の周辺に荷電粒子が存在して
いる場合でも、該荷電粒子が高いコンダクタンスを有す
る前記試料台側に引き付けられると共に、前記試料が支
持手段により前記試料台から離れて支持されているの
で、前記荷電粒子が前記試料に照射・蓄積されるのが阻
止される。これらの結果、該試料におけるチャージアッ
プダメージの発生を常時、簡単かつ確実に防止すること
ができると共に、アッシング反応はプラズマ中の中性粒
子により律速されるため、速度を低下させることなく試
料Sにアッシング処理を確実に施すことができる。As described in detail above, in the microwave plasma processing apparatus according to the present invention, since the grounded sample stage is arranged on the back surface side of the sample, that is, on the downstream side of the reaction gas, Even if charged particles are present around the sample, the charged particles are attracted to the side of the sample table having a high conductance, and the sample is supported by the support means away from the sample table. The irradiation and accumulation of the charged particles on the sample is prevented. As a result, the occurrence of charge-up damage in the sample can be constantly and easily prevented, and the ashing reaction is rate-controlled by the neutral particles in the plasma. The ashing process can be reliably performed.
【図1】本発明に係るマイクロ波プラズマ処理装置の実
施の形態を模式的に示した断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of a microwave plasma processing apparatus according to the present invention.
【図2】実験に用いた試料SとしてのMNOSキャパシ
ターを模式的に示した断面図である。FIG. 2 is a sectional view schematically showing a MNOS capacitor as a sample S used in an experiment.
【図3】実施例及び比較例の装置を用いてMNOSキャ
パシタにアッシング処理を施し、この際の各フラットバ
ンド電圧シフト量を直径X方向に測定した結果を示した
プロット図であり、図中□印はマイクロ波導入窓の材質
が石英の場合の実施例、○印はアルミナの場合の実施
例、黒塗りの□印はマイクロ波導入窓の材質が石英の場
合の比較例、△印はアルミナの場合の比較例をそれぞれ
示している。FIG. 3 is a plot diagram showing the results of measuring the amount of each flat band voltage shift in the diameter X direction by subjecting an MNOS capacitor to an ashing process using the devices of Examples and Comparative Examples. The mark shows an example when the material of the microwave introduction window is quartz, the ○ mark shows an example when it is alumina, the black □ mark shows a comparative example when the material of the microwave introduction window is quartz, and the Δ mark shows alumina. Comparative examples in the case of are respectively shown.
【図4】誘電体線路を用いた従来のマイクロ波プラズマ
処理装置を模式的に示した断面図である。FIG. 4 is a sectional view schematically showing a conventional microwave plasma processing apparatus using a dielectric line.
10 マイクロ波プラズマ処理装置 14 試料台 14a アース 19 支持手段 41 反応器 42a マイクロ波導入窓 44 試料台 46 誘電体線路 47 導波管 48 マイクロ波発振器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Microwave plasma processing apparatus 14 Sample stage 14a Earth 19 Supporting means 41 Reactor 42a Microwave introduction window 44 Sample stage 46 Dielectric line 47 Waveguide 48 Microwave oscillator
Claims (1)
する導波管と、該導波管に接続された誘電体線路と、該
誘電体線路に対向配置されたマイクロ波導入窓を有する
反応器と、試料台とを備えたマイクロ波プラズマ処理装
置において、試料の裏面を接地された試料台と直接接触
しない状態で支持する支持手段が前記試料台に配設され
ていることを特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置。1. A reactor having a microwave oscillator, a waveguide for transmitting microwaves, a dielectric line connected to the waveguide, and a microwave introduction window arranged to face the dielectric line. In the microwave plasma processing apparatus including the sample table, a supporting means for supporting the back surface of the sample without directly contacting the grounded sample table is provided on the sample table. Wave plasma processing equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18367295A JPH0936092A (en) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | Microwave plasma treating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18367295A JPH0936092A (en) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | Microwave plasma treating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0936092A true JPH0936092A (en) | 1997-02-07 |
Family
ID=16139915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18367295A Pending JPH0936092A (en) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | Microwave plasma treating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0936092A (en) |
-
1995
- 1995-07-20 JP JP18367295A patent/JPH0936092A/en active Pending
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