JPH0945496A - Ｅｃｒプラズマ処理装置 - Google Patents
Ｅｃｒプラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH0945496A JPH0945496A JP7198331A JP19833195A JPH0945496A JP H0945496 A JPH0945496 A JP H0945496A JP 7198331 A JP7198331 A JP 7198331A JP 19833195 A JP19833195 A JP 19833195A JP H0945496 A JPH0945496 A JP H0945496A
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- JP
- Japan
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- electrodes
- specimen
- sample
- electrode
- plasma processing
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- 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.)
- Pending
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】処理室内に複数の電極を配置し、試料からプラ
ズマ中に流れる交流電流が試料全面にわたり均一となる
ように、複数の電極に印加する電圧を制御する、または
複数の電極にインピーダンス素子を接続する構成とし
た。 【効果】試料を全面にわたりダメージがなく均一にプラ
ズマ処理できる。
ズマ中に流れる交流電流が試料全面にわたり均一となる
ように、複数の電極に印加する電圧を制御する、または
複数の電極にインピーダンス素子を接続する構成とし
た。 【効果】試料を全面にわたりダメージがなく均一にプラ
ズマ処理できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子サイクロトロン共鳴
を利用したプラズマ処理装置に関する。
を利用したプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、プラズマ処理装置は特開昭５６−
１３４８０号公報に示される装置が知られている。ここ
では、電子サイクロトロン共鳴を利用してプラズマを発
生し、試料搭載電極に高周波の交流電圧を印加して、試
料に入射するイオンエネルギを制御する方法が用いられ
ている。特に試料搭載電極に高周波の交流電圧を印加す
る入射イオンエネルギ制御技術は、ダメージや処理速度
など試料の処理性能に大きく影響するので非常に重要な
技術となっている。
１３４８０号公報に示される装置が知られている。ここ
では、電子サイクロトロン共鳴を利用してプラズマを発
生し、試料搭載電極に高周波の交流電圧を印加して、試
料に入射するイオンエネルギを制御する方法が用いられ
ている。特に試料搭載電極に高周波の交流電圧を印加す
る入射イオンエネルギ制御技術は、ダメージや処理速度
など試料の処理性能に大きく影響するので非常に重要な
技術となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来装
置で、試料にエッチングを行った場合、試料の中心から
周辺に向かうにつれてエッチング速度が速くなり、エッ
チングが不均一になり、また、試料にダメージが生じや
すいという問題があった。
置で、試料にエッチングを行った場合、試料の中心から
周辺に向かうにつれてエッチング速度が速くなり、エッ
チングが不均一になり、また、試料にダメージが生じや
すいという問題があった。
【０００４】これは、磁力線の水平方向と垂直方向でイ
ンピーダンスが異なるためである。すなわち、磁力線と
平行方向は電子が移動しやすいのでインピーダンスが低
く、磁力線と垂直方向は電子が移動しにくいのでインピ
ーダンスが高くなる。このため、試料中心に比べて磁力
線を垂直に横切る距離が短い試料周辺では、インピーダ
ンスが低くなり交流電圧を印加したときに交流電流が多
く流れる。この結果、入射イオンエネルギが試料周辺で
大きくなるので、試料中央よりも試料周辺でエッチング
が速く進行する。また、このような状態では荷電粒子の
入射量が場所により異なるため、チャージアップダメー
ジなどが生じやすい。
ンピーダンスが異なるためである。すなわち、磁力線と
平行方向は電子が移動しやすいのでインピーダンスが低
く、磁力線と垂直方向は電子が移動しにくいのでインピ
ーダンスが高くなる。このため、試料中心に比べて磁力
線を垂直に横切る距離が短い試料周辺では、インピーダ
ンスが低くなり交流電圧を印加したときに交流電流が多
く流れる。この結果、入射イオンエネルギが試料周辺で
大きくなるので、試料中央よりも試料周辺でエッチング
が速く進行する。また、このような状態では荷電粒子の
入射量が場所により異なるため、チャージアップダメー
ジなどが生じやすい。
【０００５】つまり、試料に入射するイオンエネルギを
試料面内で均一化することが、プラズマ処理性能向上の
課題となっていた。
試料面内で均一化することが、プラズマ処理性能向上の
課題となっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では、処理室内に
複数の電極を配置し、試料面内で入射イオンエネルギが
均一となるように前記複数の電極に振幅、位相のうち少
なくとも一方が異なる交流電圧を印加する、または試料
面内で入射イオンエネルギが均一になるように前記複数
の電極にインピーダンス素子を接続する。
複数の電極を配置し、試料面内で入射イオンエネルギが
均一となるように前記複数の電極に振幅、位相のうち少
なくとも一方が異なる交流電圧を印加する、または試料
面内で入射イオンエネルギが均一になるように前記複数
の電極にインピーダンス素子を接続する。
【０００７】
【作用】試料搭載電極に交流電圧を印加すると試料から
プラズマ中を通りアース電極へ交流電流が流れる。この
交流電流により試料とプラズマの境界に形成されるシー
スに電位差が発生する。プラズマ中のイオンはこの電位
差により、試料に向かって加速される。つまり、試料か
らプラズマ中へ流れる交流電流が、イオンエネルギを決
定している。従って、試料からプラズマ中へ流れる交流
電流が試料面内で均一となれば、入射イオンエネルギが
均一化される。
プラズマ中を通りアース電極へ交流電流が流れる。この
交流電流により試料とプラズマの境界に形成されるシー
スに電位差が発生する。プラズマ中のイオンはこの電位
差により、試料に向かって加速される。つまり、試料か
らプラズマ中へ流れる交流電流が、イオンエネルギを決
定している。従って、試料からプラズマ中へ流れる交流
電流が試料面内で均一となれば、入射イオンエネルギが
均一化される。
【０００８】本研究の作用を図４ないし図６を用いて説
明する。例えば、図４に示すような磁力線２０が処理室
内に形成されている場合、交流電源１００−３から交流
電圧を試料搭載電極９に印加すると試料８の中心ａ点、
周囲ｂ点からアース電極３に流れる交流電流の経路は主
にａ１，ｂ１のようになる。これは、磁力線が存在する
と電子にローレンツ力が働き、試料面内の各点で電子の
移動し易い経路が異なるためである。図４の場合は経路
ａ１，ｂ１で磁力線を垂直に横切る距離が異なり、イン
ピーダンスが同じにならないため、試料からプラズマ中
へ流れる交流電流が不均一になる。
明する。例えば、図４に示すような磁力線２０が処理室
内に形成されている場合、交流電源１００−３から交流
電圧を試料搭載電極９に印加すると試料８の中心ａ点、
周囲ｂ点からアース電極３に流れる交流電流の経路は主
にａ１，ｂ１のようになる。これは、磁力線が存在する
と電子にローレンツ力が働き、試料面内の各点で電子の
移動し易い経路が異なるためである。図４の場合は経路
ａ１，ｂ１で磁力線を垂直に横切る距離が異なり、イン
ピーダンスが同じにならないため、試料からプラズマ中
へ流れる交流電流が不均一になる。
【０００９】図５に示すように交流電流が流れ込む場所
に電極２００−１，２００−２を配置し、それぞれの電
極に交流電源１００−１，１００−２を接続した場合、
経路ａ１を流れる交流電流は試料搭載電極９と電極２０
０−１間の電圧と経路ａ１のインピーダンスにより決ま
る。同様に経路ｂ１を流れる交流電流は試料搭載電極９
と電極２００−２間の電圧と経路ｂ１のインピーダンス
により決まるため、電極２００−１，２００−２に印加
する交流電圧を適切に制御することでａ１，ｂ１に流れ
る交流電流を等しくすることができる。また、図６に示
すようにａ点とアース間、ｂ点とアース間のインピーダ
ンスが等しくなるように電極２００−１，２００−２に
インピーダンス素子４００−１，４００−２を接続すれ
ばａ１，ｂ１に流れる交流電流を等しくすることができ
る。この結果、試料面内で入射イオンエネルギが均一化
される。
に電極２００−１，２００−２を配置し、それぞれの電
極に交流電源１００−１，１００−２を接続した場合、
経路ａ１を流れる交流電流は試料搭載電極９と電極２０
０−１間の電圧と経路ａ１のインピーダンスにより決ま
る。同様に経路ｂ１を流れる交流電流は試料搭載電極９
と電極２００−２間の電圧と経路ｂ１のインピーダンス
により決まるため、電極２００−１，２００−２に印加
する交流電圧を適切に制御することでａ１，ｂ１に流れ
る交流電流を等しくすることができる。また、図６に示
すようにａ点とアース間、ｂ点とアース間のインピーダ
ンスが等しくなるように電極２００−１，２００−２に
インピーダンス素子４００−１，４００−２を接続すれ
ばａ１，ｂ１に流れる交流電流を等しくすることができ
る。この結果、試料面内で入射イオンエネルギが均一化
される。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を図１により説明する。図
１は本発明を適用したＥＣＲプラズマエッチング装置の
断面図である。
１は本発明を適用したＥＣＲプラズマエッチング装置の
断面図である。
【００１１】図１で、図示していないマイクロ波発振器
からマイクロ波が導波管１を通して共振器５に導かれ、
石英窓６から処理室に放射される。アース電極３と主チ
ャンバ４は処理室を構成しており、処理室はガス排気口
１１から図示していないガス排気装置により真空排気さ
れる。エッチングガスは図示していないガス供給システ
ムからガス供給口１２を通して処理室に供給され、所定
の圧力に保持される。また、磁場発生器２により処理室
の所定の位置にＥＣＲ面を形成できる。絶縁板１０でア
ースから絶縁された試料搭載電極９には試料８が搭載で
き、また交流電源１００−３から交流電圧を印加でき
る。
からマイクロ波が導波管１を通して共振器５に導かれ、
石英窓６から処理室に放射される。アース電極３と主チ
ャンバ４は処理室を構成しており、処理室はガス排気口
１１から図示していないガス排気装置により真空排気さ
れる。エッチングガスは図示していないガス供給システ
ムからガス供給口１２を通して処理室に供給され、所定
の圧力に保持される。また、磁場発生器２により処理室
の所定の位置にＥＣＲ面を形成できる。絶縁板１０でア
ースから絶縁された試料搭載電極９には試料８が搭載で
き、また交流電源１００−３から交流電圧を印加でき
る。
【００１２】試料搭載電極９の近くには電極２００−１
〜２を設置している。これは円筒形状をしており、装置
に設置しやすいように円筒形の絶縁リング３００−１〜
２で電気的に絶縁して接続し、一体化してある。なお、
電極の形状は円筒形に限ることはなくまた、必ずしも絶
縁体で接続し一体化する必要はない。アース電極３のプ
ラズマに接する部分は絶縁カバー７で表面を覆ってお
り、電極２００−１〜２以外に交流電流が流れないよう
にしている。電極２００−１〜２には交流電源１００−
１〜２を接続しており、試料から流れる交流電流が面内
で均一になるように、それぞれの電極２００−１〜２に
印加する交流電圧を適切に制御している。これにより試
料への入射イオンエネルギが試料面内で均一化され、ダ
メージがなく均一なエッチングが行える。
〜２を設置している。これは円筒形状をしており、装置
に設置しやすいように円筒形の絶縁リング３００−１〜
２で電気的に絶縁して接続し、一体化してある。なお、
電極の形状は円筒形に限ることはなくまた、必ずしも絶
縁体で接続し一体化する必要はない。アース電極３のプ
ラズマに接する部分は絶縁カバー７で表面を覆ってお
り、電極２００−１〜２以外に交流電流が流れないよう
にしている。電極２００−１〜２には交流電源１００−
１〜２を接続しており、試料から流れる交流電流が面内
で均一になるように、それぞれの電極２００−１〜２に
印加する交流電圧を適切に制御している。これにより試
料への入射イオンエネルギが試料面内で均一化され、ダ
メージがなく均一なエッチングが行える。
【００１３】図２は本発明の第二の実施例を示す。図１
と異なる点は電極２００−１〜２に対してインピーダン
ス素子４００−１〜２を一つの交流電圧１００−１から
接続している点である。インピーダンス素子４００−１
〜２は可変であり、これを変化させることにより電極２
００−１〜２に印加する電圧を変化させることができ
る。その他の部分は図１と同じである。この例では、試
料搭載電極９と複数のインピーダンス素子に接続する交
流電源を別々に設けているが、試料搭載電極と複数のイ
ンピーダンス素子に接続する交流電源は同一でもよい。
と異なる点は電極２００−１〜２に対してインピーダン
ス素子４００−１〜２を一つの交流電圧１００−１から
接続している点である。インピーダンス素子４００−１
〜２は可変であり、これを変化させることにより電極２
００−１〜２に印加する電圧を変化させることができ
る。その他の部分は図１と同じである。この例では、試
料搭載電極９と複数のインピーダンス素子に接続する交
流電源を別々に設けているが、試料搭載電極と複数のイ
ンピーダンス素子に接続する交流電源は同一でもよい。
【００１４】図３は本発明の第三の実施例を示す。図１
と異なる点は電極２００−１〜２に対して交流電源では
なくインピーダンス素子４００−１〜２を接続している
ことである。インピ−ダンス素子４００−１〜２は可変
であり、試料への入射イオンエネルギが面内で均一とな
るように制御することができるようにしている。その他
の部分は図１と同じである。
と異なる点は電極２００−１〜２に対して交流電源では
なくインピーダンス素子４００−１〜２を接続している
ことである。インピ−ダンス素子４００−１〜２は可変
であり、試料への入射イオンエネルギが面内で均一とな
るように制御することができるようにしている。その他
の部分は図１と同じである。
【００１５】以上エッチング装置について説明したが、
電子サイクロトロン共鳴を利用したプラズマ処理装置で
あればエッチング装置以外、例えばＣＶＤ装置でも適用
可能なことは明らかである。
電子サイクロトロン共鳴を利用したプラズマ処理装置で
あればエッチング装置以外、例えばＣＶＤ装置でも適用
可能なことは明らかである。
【００１６】
【発明の効果】本発明では試料全面にわたり入射イオン
エネルギを均一化できるので、試料を全面にわたりダメ
ージなく均一にプラズマ処理でき、製品の品質向上、歩
留まり向上が図れる。
エネルギを均一化できるので、試料を全面にわたりダメ
ージなく均一にプラズマ処理でき、製品の品質向上、歩
留まり向上が図れる。
【図１】本発明の一実施例を示すＥＣＲプラズマエッチ
ング装置の説明図。
ング装置の説明図。
【図２】本発明の第二の実施例を示すＥＣＲプラズマエ
ッチング装置の説明図。
ッチング装置の説明図。
【図３】本発明の第三の実施例を示すＥＣＲプラズマエ
ッチング装置の説明図。
ッチング装置の説明図。
【図４】本発明の作用を示す説明図。
【図５】本発明の作用を示す説明図。
【図６】本発明の作用を示す説明図。
２…磁場発生器、 ７…絶縁カバー、 ８…試料、 ９…試料搭載電極、 １００−１〜３…交流電源、 ２００−１〜２…電極、 ３００−１〜２…絶縁リング。
Claims (4)
- 【請求項１】プラズマ発生室内に電子サイクロトロン共
鳴現象を利用してプラズマを発生させ、試料搭載電極に
交流電圧を印加して試料の処理を行うＥＣＲプラズマ処
理装置において、処理室内に複数の電極を配置し、前記
各電極に対応して振幅、位相のうち少なくとも一方が異
なる交流電圧を印加していることを特徴とするＥＣＲプ
ラズマ処理装置。 - 【請求項２】プラズマ発生室内に電子サイクロトロン共
鳴現象を利用してプラズマを発生させ、試料搭載電極に
交流電圧を印加して試料の処理を行うＥＣＲプラズマ処
理装置において、処理室内に複数の電極を配置し、各電
極にインピーダンス素子を接続していることを特徴とす
るＥＣＲプラズマ処理装置。 - 【請求項３】前記複数の電極に対応して、複数の交流電
源を接続した請求項１に記載のＥＣＲプラズマ処理装
置。 - 【請求項４】前記複数の電極に対応して、一つの交流電
源から複数のインピーダンス素子を接続した請求項１に
記載のＥＣＲプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7198331A JPH0945496A (ja) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | Ｅｃｒプラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7198331A JPH0945496A (ja) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | Ｅｃｒプラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0945496A true JPH0945496A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16389340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7198331A Pending JPH0945496A (ja) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | Ｅｃｒプラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0945496A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1094130A2 (de) * | 1999-10-22 | 2001-04-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Plasmabehandlung von Oberflächen |
| JP2001244248A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置および方法 |
-
1995
- 1995-08-03 JP JP7198331A patent/JPH0945496A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1094130A2 (de) * | 1999-10-22 | 2001-04-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Plasmabehandlung von Oberflächen |
| EP1094130A3 (de) * | 1999-10-22 | 2002-08-14 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Plasmabehandlung von Oberflächen |
| JP2001244248A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置および方法 |
| JP4527833B2 (ja) * | 2000-02-28 | 2010-08-18 | 株式会社日立製作所 | プラズマ処理装置および方法 |
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