JPH10172954A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH10172954A JPH10172954A JP8326441A JP32644196A JPH10172954A JP H10172954 A JPH10172954 A JP H10172954A JP 8326441 A JP8326441 A JP 8326441A JP 32644196 A JP32644196 A JP 32644196A JP H10172954 A JPH10172954 A JP H10172954A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- ions
- sample stand
- sample
- sample stage
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- Pending
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- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】処理室内において加速されたイオンが被処理体
だけではなく、試料台のカバーでる試料台カバーの被処
理体に覆われていない部分にも衝突するため、試料台カ
バーがイオンの衝突によってスパッタされ、処理室内の
異物発生原因となっていた。 【解決手段】試料台カバーのプラズマ暴露部をイオンか
ら守るための壁のある処理室構造とする。
だけではなく、試料台のカバーでる試料台カバーの被処
理体に覆われていない部分にも衝突するため、試料台カ
バーがイオンの衝突によってスパッタされ、処理室内の
異物発生原因となっていた。 【解決手段】試料台カバーのプラズマ暴露部をイオンか
ら守るための壁のある処理室構造とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ処理装置
に係り、特に半導体基板等のエッチング、ならびにデポ
ジションに好適なプラズマ処理装置に関するものであ
る。
に係り、特に半導体基板等のエッチング、ならびにデポ
ジションに好適なプラズマ処理装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の装置は図２記載の様に導波管の上
方より導入されたマイクロ波とソレノイドコイルにより
つくり出された磁場より処理室に導入されたガスをプラ
ズマ化させ、そのラジカルを試料に到達させ、かつ、試
料台に高周波電力を印可することにより、イオンを試料
台に向けて加速し試料に衝突させることにより被処理体
を処理していた。
方より導入されたマイクロ波とソレノイドコイルにより
つくり出された磁場より処理室に導入されたガスをプラ
ズマ化させ、そのラジカルを試料に到達させ、かつ、試
料台に高周波電力を印可することにより、イオンを試料
台に向けて加速し試料に衝突させることにより被処理体
を処理していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の場合、加速
されたイオンが被処理体だけではなく、試料台のうちの
被処理体に覆われていない試料台カバーの部分にも衝突
するため、試料台カバーがイオンの衝突によってスパッ
タされていることが判った。この事が処理室内の異物発
生原因となっていることが判明した。
されたイオンが被処理体だけではなく、試料台のうちの
被処理体に覆われていない試料台カバーの部分にも衝突
するため、試料台カバーがイオンの衝突によってスパッ
タされていることが判った。この事が処理室内の異物発
生原因となっていることが判明した。
【０００４】本発明の目的は、異物発生原因の少ないプ
ラズマ処理装置を提供することにある。
ラズマ処理装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】減圧状態にて処理用ガス
を導入し、高周波電界にてその導入されたガスをプラズ
マ化させ、そのプラズマからのラジカルまたはイオンに
より該被処理体の表面を処理するプラズマ処理方法装置
において、該被処理体を保持する試料台の試料台カバー
のプラズマ暴露部をイオンから保護する壁部を有する処
理室内の構造に特徴がある。
を導入し、高周波電界にてその導入されたガスをプラズ
マ化させ、そのプラズマからのラジカルまたはイオンに
より該被処理体の表面を処理するプラズマ処理方法装置
において、該被処理体を保持する試料台の試料台カバー
のプラズマ暴露部をイオンから保護する壁部を有する処
理室内の構造に特徴がある。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１に本発明の第１の実施例であ
る有磁場マイクロ波プラズマエッチング処理装置の縦断
面図を示す。上部導波管１より導入されたマイクロ波は
導波管１とスロットアンテナ１１の間で高周波電界分布
を発生し石英窓２を通過して下部導波管に導入され、ソ
レノイドコイルにより発生させられた磁場と電子サイク
ロトロン共鳴を起こすことにより、処理ガス導入口３よ
り導入され、整流板４を通過した処理用ガスを下部導波
管９及び処理室１０内において高密度プラズマ化させ
る。そこでプラズマ化された処理用ガスの内、ラジカル
はガス流れに乗って試料に均一となるように到達し、イ
オンは高周波電源１３の試料台７への印加によって加速
され試料に衝突し、試料表面においてイオンアシスト反
応によりエッチングする。処理を終わったガスは排気さ
れる。処理室１０は図示を省略した排気系にて所定の圧
力に減圧されている。処理ガス導入口より導入される処
理用ガスは、図示を省略した流量系にて流量制御されて
いる。試料台７に冷媒流路１２を設け、その中に温調器
８により所定の温度に温調された冷媒を流すことにより
試料台を温調しており、その試料台７と試料６の間に伝
熱ガス５を導入することにより試料台７と試料６の伝熱
を促進し、試料６を温調している。伝熱ガス５は図示を
省略した圧力制御系にて所定の圧力に制御されている。
試料６の試料台７への固定は試料台７上面に絶縁膜１５
を配置し、プラズマを介して絶縁膜１５の上下に直流電
源１４により直流電圧を印加することによる静電吸着を
利用している。試料台７は静電吸着用直流電圧がプラズ
マへ漏れないように試料台カバー１６で覆われている。
そして、その試料台カバー１６をプラズマからのイオン
の衝突から保護することを目的にリング１７が支柱１８
に支えられて設置してある。ここで、支柱１８は、処理
室１０の底部から支える構造となっている。リング１７
には高周波による電界が印加されていないため、エネル
ギーの大きいイオンにスパッタされることはない。例え
ばリング１７は、アルミナで構成する。リング１７は試
料台カバー１６の処理室に面した全表面を保護するよう
な表面形状を有する。従来の構造を示す図２ではこのリ
ング１７が無いため試料台カバーがプラズマのイオンに
よりスパッタされ、異物源となっていたが、リング１７
を設置することによりプラズマからのイオンの衝突によ
るスパッタから試料台カバー１６を保護することができ
る様になった。第２の実施例を図３に示す。本実施例と
図１の実施例との違いは、支柱１９を試料台カバー１６
の表面上に設けている点にある。それにより、試料台７
を上下に可動してプロセスウインドウを調節するときに
は、リング１７も試料台７とともに移動するため、プロ
セスウインドウの調節が易しくなる。
る有磁場マイクロ波プラズマエッチング処理装置の縦断
面図を示す。上部導波管１より導入されたマイクロ波は
導波管１とスロットアンテナ１１の間で高周波電界分布
を発生し石英窓２を通過して下部導波管に導入され、ソ
レノイドコイルにより発生させられた磁場と電子サイク
ロトロン共鳴を起こすことにより、処理ガス導入口３よ
り導入され、整流板４を通過した処理用ガスを下部導波
管９及び処理室１０内において高密度プラズマ化させ
る。そこでプラズマ化された処理用ガスの内、ラジカル
はガス流れに乗って試料に均一となるように到達し、イ
オンは高周波電源１３の試料台７への印加によって加速
され試料に衝突し、試料表面においてイオンアシスト反
応によりエッチングする。処理を終わったガスは排気さ
れる。処理室１０は図示を省略した排気系にて所定の圧
力に減圧されている。処理ガス導入口より導入される処
理用ガスは、図示を省略した流量系にて流量制御されて
いる。試料台７に冷媒流路１２を設け、その中に温調器
８により所定の温度に温調された冷媒を流すことにより
試料台を温調しており、その試料台７と試料６の間に伝
熱ガス５を導入することにより試料台７と試料６の伝熱
を促進し、試料６を温調している。伝熱ガス５は図示を
省略した圧力制御系にて所定の圧力に制御されている。
試料６の試料台７への固定は試料台７上面に絶縁膜１５
を配置し、プラズマを介して絶縁膜１５の上下に直流電
源１４により直流電圧を印加することによる静電吸着を
利用している。試料台７は静電吸着用直流電圧がプラズ
マへ漏れないように試料台カバー１６で覆われている。
そして、その試料台カバー１６をプラズマからのイオン
の衝突から保護することを目的にリング１７が支柱１８
に支えられて設置してある。ここで、支柱１８は、処理
室１０の底部から支える構造となっている。リング１７
には高周波による電界が印加されていないため、エネル
ギーの大きいイオンにスパッタされることはない。例え
ばリング１７は、アルミナで構成する。リング１７は試
料台カバー１６の処理室に面した全表面を保護するよう
な表面形状を有する。従来の構造を示す図２ではこのリ
ング１７が無いため試料台カバーがプラズマのイオンに
よりスパッタされ、異物源となっていたが、リング１７
を設置することによりプラズマからのイオンの衝突によ
るスパッタから試料台カバー１６を保護することができ
る様になった。第２の実施例を図３に示す。本実施例と
図１の実施例との違いは、支柱１９を試料台カバー１６
の表面上に設けている点にある。それにより、試料台７
を上下に可動してプロセスウインドウを調節するときに
は、リング１７も試料台７とともに移動するため、プロ
セスウインドウの調節が易しくなる。
【０００７】本発明に係わるリング１７のプラズマに面
した側の表面上にフォーカスリングを形成するようにし
てもよい。それにより、エッチングレートの均一性を高
めることもできる。
した側の表面上にフォーカスリングを形成するようにし
てもよい。それにより、エッチングレートの均一性を高
めることもできる。
【０００８】
【発明の効果】本発明によれば、被処理体を保持する試
料台のプラズマ暴露部をイオンから保護するための壁の
ある処理室構造とすることにより、異物発生原因の少な
いプラズマ処理装置を提供することができ、クリーニン
グ周期の長期化が可能となり、装置稼働時間の向上及び
スループットの向上が可能となる。
料台のプラズマ暴露部をイオンから保護するための壁の
ある処理室構造とすることにより、異物発生原因の少な
いプラズマ処理装置を提供することができ、クリーニン
グ周期の長期化が可能となり、装置稼働時間の向上及び
スループットの向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例であるマイクロ波プラズ
マエッチング処理装置の縦断面を示す図。
マエッチング処理装置の縦断面を示す図。
【図２】従来のマイクロ波プラズマエッチング処理装置
の縦断面を示す図。
の縦断面を示す図。
【図３】本発明の第２の実施例であるマイクロ波プラズ
マエッチング処理装置の縦断面を示す図。
マエッチング処理装置の縦断面を示す図。
１…上部導波管、２…石英窓、３…処理ガス導入口、４
…整流板、５…伝熱ガス、６…試料、７…試料台、８…
温調器、９…下部導波管、１０…処理室、１１…スロッ
トアンテナ、１２…冷媒流路、１３…高周波電源、１４
…直流電源、１５…絶縁膜、１６…試料台カバー、１７
…リング、１８…支柱。
…整流板、５…伝熱ガス、６…試料、７…試料台、８…
温調器、９…下部導波管、１０…処理室、１１…スロッ
トアンテナ、１２…冷媒流路、１３…高周波電源、１４
…直流電源、１５…絶縁膜、１６…試料台カバー、１７
…リング、１８…支柱。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｈ０５Ｈ 1/46 Ａ (72)発明者 松本 英治 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 秋山 博 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 菅野 淳一 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内
Claims (5)
- 【請求項１】減圧状態にて処理室内に処理用ガスを導入
し、高周波電界にてその導入されたガスをプラズマ化さ
せ、そのプラズマからのラジカルまたはイオンにより被
処理体の表面を処理するプラズマ処理装置において、処
理中に該被処理体を保持する試料台の試料台カバーのプ
ラズマ暴露部をプラズマ中のイオンのスパッタ作用から
保護し試料台カバーの成分をプラズマ中に拡散させない
ための保護手段を有することを特徴とするプラズマ処理
装置。 - 【請求項２】請求項１記載において、高周波電界にマイ
クロ波を利用することを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項３】請求項１記載において、反応種として、プ
ラズマからのラジカルとイオンの両者を利用して該被処
理体の表面を処理することを特徴とするプラズマ処理装
置。 - 【請求項４】請求項２記載において、高周波電界分布を
発生する手段を有することを特徴とするプラズマ処理装
置。 - 【請求項５】請求項３記載において、プラズマからのラ
ジカルの該被処理体表面への到達分布を均一にする手段
を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8326441A JPH10172954A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8326441A JPH10172954A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10172954A true JPH10172954A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18187845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8326441A Pending JPH10172954A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10172954A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014232877A (ja) * | 2013-05-29 | 2014-12-11 | エスピーティーエス テクノロジーズ リミティド | 半導体被加工物を加工する装置 |
| JP2015146464A (ja) * | 2011-03-14 | 2015-08-13 | プラズマ − サーム、エルエルシー | 半導体ウェーハをプラズマ・ダイシングする方法及び装置 |
| GB2548982A (en) * | 2016-03-07 | 2017-10-04 | Ii Vi Inc | Method of manufacture of free standing microwave plasma CVD polycrystalline diamond films with major dimensions on the order of one wavelength |
| CN108566717A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-09-21 | 合肥中科离子医学技术装备有限公司 | 采用微波垂直注入激励等离子体发生装置 |
-
1996
- 1996-12-06 JP JP8326441A patent/JPH10172954A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015146464A (ja) * | 2011-03-14 | 2015-08-13 | プラズマ − サーム、エルエルシー | 半導体ウェーハをプラズマ・ダイシングする方法及び装置 |
| JP2014232877A (ja) * | 2013-05-29 | 2014-12-11 | エスピーティーエス テクノロジーズ リミティド | 半導体被加工物を加工する装置 |
| GB2548982A (en) * | 2016-03-07 | 2017-10-04 | Ii Vi Inc | Method of manufacture of free standing microwave plasma CVD polycrystalline diamond films with major dimensions on the order of one wavelength |
| US10280511B2 (en) | 2016-03-07 | 2019-05-07 | Ii-Vi Incorporated | Method of manufacture of free standing microwave plasma CVD polycrystalline diamond films with major dimensions on the order of one wavelength of the utilized microwave |
| GB2548982B (en) * | 2016-03-07 | 2020-01-08 | Ii Vi Inc | Method of manufacture of free standing microwave plasma CVD polycrystalline diamond films with major dimensions on the order of one wavelength |
| US11214871B2 (en) | 2016-03-07 | 2022-01-04 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Chemical vapor deposition reactor to grow diamond film by microwave plasma chemical vapor deposition |
| CN108566717A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-09-21 | 合肥中科离子医学技术装备有限公司 | 采用微波垂直注入激励等离子体发生装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040120 |