JPH10242124A - プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 - Google Patents
プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法Info
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- JPH10242124A JPH10242124A JP9042065A JP4206597A JPH10242124A JP H10242124 A JPH10242124 A JP H10242124A JP 9042065 A JP9042065 A JP 9042065A JP 4206597 A JP4206597 A JP 4206597A JP H10242124 A JPH10242124 A JP H10242124A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】プラズマ密度を均一化し、試料を均一にエッチ
ングできるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法を
提供する。 【構成】一端から入射されたマイクロ波が伝播する誘電
体層（３２）と、この誘電体層（３２）に対面して設け
られているマイクロ波導入窓（１４）と、マイクロ波導
入窓（１４）に対面するように試料台（１５）が配置さ
れている反応容器（１１）と、マイクロ波導入窓（１
４）に近接して試料台に対応する領域にマイクロ波通過
孔（１３ａ）を有するマイクロ波分散板（１３）を備
え、マイクロ波通過孔（１３ａ）の面積の合計が、試料
中心（Ｏ）よりマイクロ波の入射側の方が進行方向側に
比べて小さくなるようにしたプラズマ処理装置およびプ
ラズマ処理方法。
ングできるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法を
提供する。 【構成】一端から入射されたマイクロ波が伝播する誘電
体層（３２）と、この誘電体層（３２）に対面して設け
られているマイクロ波導入窓（１４）と、マイクロ波導
入窓（１４）に対面するように試料台（１５）が配置さ
れている反応容器（１１）と、マイクロ波導入窓（１
４）に近接して試料台に対応する領域にマイクロ波通過
孔（１３ａ）を有するマイクロ波分散板（１３）を備
え、マイクロ波通過孔（１３ａ）の面積の合計が、試料
中心（Ｏ）よりマイクロ波の入射側の方が進行方向側に
比べて小さくなるようにしたプラズマ処理装置およびプ
ラズマ処理方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波を利用して
プラズマを発生させて、半導体素子基板や液晶ディスプ
レイ（ＬＣＤ）用ガラス基板などに、エッチング、アッ
シング、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）などの
処理を施すプラズマ処理装置に関する。
プラズマを発生させて、半導体素子基板や液晶ディスプ
レイ（ＬＣＤ）用ガラス基板などに、エッチング、アッ
シング、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）などの
処理を施すプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ製造プロセスでは、反応ガスに外
部からエネルギーを与えてプラズマを発生させ、このプ
ラズマを用いてエッチング、アッシング、ＣＶＤ等の処
理を施すことが広く行われている。特に、プラズマを用
いたドライエッチング技術はこのＬＳＩ製造プロセスに
とって不可欠な基本技術となっている。
部からエネルギーを与えてプラズマを発生させ、このプ
ラズマを用いてエッチング、アッシング、ＣＶＤ等の処
理を施すことが広く行われている。特に、プラズマを用
いたドライエッチング技術はこのＬＳＩ製造プロセスに
とって不可欠な基本技術となっている。
【０００３】近年、これらのプラズマ処理に、１３．５
６ＭＨｚ程度の高周波を用いてプラズマを発生させる装
置以外に、マイクロ波を用いてプラズマを発生させる装
置が用いられるようになってきている。１３．５６ＭＨ
ｚ前後の高周波を用いるよりマイクロ波を用いる方が高
密度のプラズマを発生させることが容易なためである。
６ＭＨｚ程度の高周波を用いてプラズマを発生させる装
置以外に、マイクロ波を用いてプラズマを発生させる装
置が用いられるようになってきている。１３．５６ＭＨ
ｚ前後の高周波を用いるよりマイクロ波を用いる方が高
密度のプラズマを発生させることが容易なためである。
【０００４】しかし、一般にマイクロ波を用いたプラズ
マ処理装置では、広い領域に均一にプラズマを発生させ
ることが難しいという問題がある。そこで、この問題を
解決するため、本出願人は誘電体層を用いたプラズマ処
理装置を提案した（特開昭６２−５６００号公報）。さ
らに、本出願人は、プラズマ密度の均一化を図るため、
マイクロ波導入窓に近接してマイクロ波分散板を設けた
装置を提案した（実開平４−１１７４３７号公報）。
マ処理装置では、広い領域に均一にプラズマを発生させ
ることが難しいという問題がある。そこで、この問題を
解決するため、本出願人は誘電体層を用いたプラズマ処
理装置を提案した（特開昭６２−５６００号公報）。さ
らに、本出願人は、プラズマ密度の均一化を図るため、
マイクロ波導入窓に近接してマイクロ波分散板を設けた
装置を提案した（実開平４−１１７４３７号公報）。
【０００５】図７は、誘電体層を用いた従来のプラズマ
処理装置を示す模式的断面図である。
処理装置を示す模式的断面図である。
【０００６】反応容器１１（反応室１２）の内部には試
料台１５が配設されており、反応容器１１の上部にはマ
イクロ波導入窓１４が試料台１５と対面するように設け
られている。マイクロ波導入窓１４の上には、マイクロ
波分散板１３が配置されている。マイクロ波分散板１３
のさらに上方には、中空部３１を挟んで誘電体層３２が
設けられている。
料台１５が配設されており、反応容器１１の上部にはマ
イクロ波導入窓１４が試料台１５と対面するように設け
られている。マイクロ波導入窓１４の上には、マイクロ
波分散板１３が配置されている。マイクロ波分散板１３
のさらに上方には、中空部３１を挟んで誘電体層３２が
設けられている。
【０００７】図８は、マイクロ波分散板を示す模式的平
面図である。
面図である。
【０００８】マイクロ波分散板１３には、マイクロ波通
過孔１３ａが所定のパターンで開口されており、マイク
ロ波導入窓１４を介して反応室１２へ供給されるマイク
ロ波の電界分布が調整される。マイクロ波通過孔１３ａ
の開口パターンは、試料（図中、点線により円状に示さ
れている）の中心を中心として、対向する誘電体層中の
マイクロ波の進行方向であるＸ軸およびそれに垂直な方
向であるＹ軸に対して対称となる位置に設けられてい
る。
過孔１３ａが所定のパターンで開口されており、マイク
ロ波導入窓１４を介して反応室１２へ供給されるマイク
ロ波の電界分布が調整される。マイクロ波通過孔１３ａ
の開口パターンは、試料（図中、点線により円状に示さ
れている）の中心を中心として、対向する誘電体層中の
マイクロ波の進行方向であるＸ軸およびそれに垂直な方
向であるＹ軸に対して対称となる位置に設けられてい
る。
【０００９】この装置は、マイクロ波導入窓１４および
誘電体層３２の面積を大きくすることにより、広い平面
領域に均一にプラズマを発生させることができるという
利点を備えている。また、マイクロ波分散板１３のマイ
クロ波通過孔１３ａの開口パターンを選択することによ
り、プラズマをより均一に発生させることができる。
誘電体層３２の面積を大きくすることにより、広い平面
領域に均一にプラズマを発生させることができるという
利点を備えている。また、マイクロ波分散板１３のマイ
クロ波通過孔１３ａの開口パターンを選択することによ
り、プラズマをより均一に発生させることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マイクロ波分散板を用いたプラズマ処理装置において
は、マイクロ波の入射側のプラズマ密度が高くなる傾向
があった。そのため、例えばシリコン酸化膜のエッチン
グでは、試料のマイクロ波入射側部分のエッチング速度
が大きくなり、エッチング速度の試料面内の均一性が悪
化するという問題があった。
マイクロ波分散板を用いたプラズマ処理装置において
は、マイクロ波の入射側のプラズマ密度が高くなる傾向
があった。そのため、例えばシリコン酸化膜のエッチン
グでは、試料のマイクロ波入射側部分のエッチング速度
が大きくなり、エッチング速度の試料面内の均一性が悪
化するという問題があった。
【００１１】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、プラズマ密度を均一化し、試料を均
一にプラズマ処理できる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。
されたものであり、プラズマ密度を均一化し、試料を均
一にプラズマ処理できる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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ処理装
置は、一端から入射されたマイクロ波が伝播する誘電体
層と、この誘電体層に対面して設けられているマイクロ
波導入窓と、マイクロ波導入窓に対面するように試料台
が配置されている反応容器とを備えるプラズマ処理装置
であって、マイクロ波導入窓に近接して試料台に対応す
る領域にマイクロ波通過孔を有するマイクロ波分散板を
備え、マイクロ波通過孔の面積の合計が、試料台中心よ
りマイクロ波の入射側の方が進行方向側に比べて小さい
ことを特徴としている。
置は、一端から入射されたマイクロ波が伝播する誘電体
層と、この誘電体層に対面して設けられているマイクロ
波導入窓と、マイクロ波導入窓に対面するように試料台
が配置されている反応容器とを備えるプラズマ処理装置
であって、マイクロ波導入窓に近接して試料台に対応す
る領域にマイクロ波通過孔を有するマイクロ波分散板を
備え、マイクロ波通過孔の面積の合計が、試料台中心よ
りマイクロ波の入射側の方が進行方向側に比べて小さい
ことを特徴としている。
【００１３】また、本発明のプラズマ処理方法は、一端
から入射されたマイクロ波が伝播する誘電体層と、この
誘電体層に対面して設けられているマイクロ波導入窓
と、マイクロ波導入窓に対面するように試料が配置され
る反応容器と、マイクロ波導入窓に近接して試料に対応
する領域にマイクロ波通過孔を有するマイクロ波分散板
を備えるプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法で
あって、マイクロ波通過孔の面積の合計が、試料中心よ
りマイクロ波の入射側の方が進行方向側に比べて小さく
なるように試料を配置することを特徴としている。
から入射されたマイクロ波が伝播する誘電体層と、この
誘電体層に対面して設けられているマイクロ波導入窓
と、マイクロ波導入窓に対面するように試料が配置され
る反応容器と、マイクロ波導入窓に近接して試料に対応
する領域にマイクロ波通過孔を有するマイクロ波分散板
を備えるプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法で
あって、マイクロ波通過孔の面積の合計が、試料中心よ
りマイクロ波の入射側の方が進行方向側に比べて小さく
なるように試料を配置することを特徴としている。
【００１４】なお、マイクロ波の入射側と進行方向側の
マイクロ波通過孔の合計面積の比較を行うマイクロ波分
散板の領域は、マイクロ波導入窓の直下で発生したプラ
ズマが試料台に到達するまでに拡散する拡がりなどを考
慮に入れて決めれば良い。例えば、プラズマの拡がりを
ほとんど考慮する必要がなければ、試料と直接対面する
領域について比較すれば良く、またプラズマの拡がりを
考慮する必要がある場合は、試料と直接対面する領域よ
り広い領域について比較すれば良い。
マイクロ波通過孔の合計面積の比較を行うマイクロ波分
散板の領域は、マイクロ波導入窓の直下で発生したプラ
ズマが試料台に到達するまでに拡散する拡がりなどを考
慮に入れて決めれば良い。例えば、プラズマの拡がりを
ほとんど考慮する必要がなければ、試料と直接対面する
領域について比較すれば良く、またプラズマの拡がりを
考慮する必要がある場合は、試料と直接対面する領域よ
り広い領域について比較すれば良い。
【００１５】本発明のプラズマ処理装置は、マイクロ波
通過孔の面積の合計が、試料台中心よりマイクロ波の入
射側の方が進行方向側に比べて小さい。そのため、従来
プラズマ密度が高くなりやすい入射側部分にマイクロ波
導入窓を通じて供給されるマイクロ波の電界強度を抑制
し、また従来プラズマ密度が低くなりやすい進行方向側
部分に供給されるマイクロ波の電界強度を高めることが
できる。その結果、マイクロ波の進行方向に対して、プ
ラズマを均一に発生させ、試料面内のプラズマ処理速度
の分布を均一化させることができる。
通過孔の面積の合計が、試料台中心よりマイクロ波の入
射側の方が進行方向側に比べて小さい。そのため、従来
プラズマ密度が高くなりやすい入射側部分にマイクロ波
導入窓を通じて供給されるマイクロ波の電界強度を抑制
し、また従来プラズマ密度が低くなりやすい進行方向側
部分に供給されるマイクロ波の電界強度を高めることが
できる。その結果、マイクロ波の進行方向に対して、プ
ラズマを均一に発生させ、試料面内のプラズマ処理速度
の分布を均一化させることができる。
【００１６】また、本発明のプラズマ処理方法は、マイ
クロ波通過孔の面積の合計が、試料中心よりマイクロ波
の入射側の方が進行方向側に比べて小さくなるように試
料を配置する。そのため、同様の理由により、試料から
見た場合マイクロ波の進行方向に対してプラズマが均一
に発生するので、試料を均一にエッチングすることがで
きる。
クロ波通過孔の面積の合計が、試料中心よりマイクロ波
の入射側の方が進行方向側に比べて小さくなるように試
料を配置する。そのため、同様の理由により、試料から
見た場合マイクロ波の進行方向に対してプラズマが均一
に発生するので、試料を均一にエッチングすることがで
きる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。
て図面に基づいて説明する。
【００１８】図１は、本発明のプラズマ処理装置の１例
を示す模式的縦断面図である。図中１１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など
の金属で形成されている。
を示す模式的縦断面図である。図中１１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など
の金属で形成されている。
【００１９】反応容器１１の内部には反応室１２が設け
られ、反応容器１１の上部にはマイクロ波導入窓１４が
設けられている。マイクロ波導入窓としては、石英やア
ルミナなどが用いられる。反応室１２はＯリング２０に
より気密に封止されている。
られ、反応容器１１の上部にはマイクロ波導入窓１４が
設けられている。マイクロ波導入窓としては、石英やア
ルミナなどが用いられる。反応室１２はＯリング２０に
より気密に封止されている。
【００２０】反応室１２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などの機構（図示せず）や試料
Ｓを所定温度に保持するための恒温媒体循環機構（図示
せず）などを備えている。試料台１５には、高周波電源
１６が接続されている。試料台１５は反応容器１１とは
絶縁部材１８により絶縁されており、また試料台１５の
周囲はプラズマシールド部材１７で覆われている。
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などの機構（図示せず）や試料
Ｓを所定温度に保持するための恒温媒体循環機構（図示
せず）などを備えている。試料台１５には、高周波電源
１６が接続されている。試料台１５は反応容器１１とは
絶縁部材１８により絶縁されており、また試料台１５の
周囲はプラズマシールド部材１７で覆われている。
【００２１】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。
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。
【００２２】反応容器１１の上方には、上部をアルミニ
ウムなどの金属板３３で覆われた平板状の誘電体層３２
が、マイクロ波導入窓１４と対面して配設されている。
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。誘電体層３２は、例えばフッ素
樹脂やポリエチレンやポリスチレンなどの誘電損失の小
さい材料で構成される。マイクロ波の周波数としては、
例えば２．４５ＧＨｚが用いられる。
ウムなどの金属板３３で覆われた平板状の誘電体層３２
が、マイクロ波導入窓１４と対面して配設されている。
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。誘電体層３２は、例えばフッ素
樹脂やポリエチレンやポリスチレンなどの誘電損失の小
さい材料で構成される。マイクロ波の周波数としては、
例えば２．４５ＧＨｚが用いられる。
【００２３】マイクロ波分散板１３は、マイクロ波導入
窓１４の上面に配置されている。
窓１４の上面に配置されている。
【００２４】図２は、マイクロ波分散板に設けられてい
るマイクロ波通過孔の開口パターンを示す模式的平面図
である。なお、試料Ｓと対面する領域が、円形の点線で
示されている。また、Ｘ軸は、誘電体層を伝播するマイ
クロ波の進行方向であり、またＹ軸はそれに垂直な方向
である。Ｏは、試料Ｓの中心と対応する位置である。
るマイクロ波通過孔の開口パターンを示す模式的平面図
である。なお、試料Ｓと対面する領域が、円形の点線で
示されている。また、Ｘ軸は、誘電体層を伝播するマイ
クロ波の進行方向であり、またＹ軸はそれに垂直な方向
である。Ｏは、試料Ｓの中心と対応する位置である。
【００２５】この例では、Ｘ軸方向に対してマイクロ波
通過孔１３ａの長さＬを変化させている。すなわち、マ
イクロ波の入射側にいくにしたがいマイクロ波通過孔１
３ａの長さＬを短くして、マイクロ波通過孔１３ａの面
積の合計が、試料台中心より入射側の方が進行方向側に
比べて小さくなるようにしている。
通過孔１３ａの長さＬを変化させている。すなわち、マ
イクロ波の入射側にいくにしたがいマイクロ波通過孔１
３ａの長さＬを短くして、マイクロ波通過孔１３ａの面
積の合計が、試料台中心より入射側の方が進行方向側に
比べて小さくなるようにしている。
【００２６】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の表面にエッチングなどのプラズマ処理
を施す場合について、図１に基づき説明する。
用いて、試料Ｓの表面にエッチングなどのプラズマ処理
を施す場合について、図１に基づき説明する。
【００２７】反応室１２を排気口２６から排気し、ガス
導入孔２５から反応室１２にガスを供給する。マイクロ
波発振器３５でマイクロ波を発生させ、導波管３４を介
して誘電体層３２にマイクロ波を導入する。誘電体層３
２から洩れてくるマイクロ波を、マイクロ波分散板１３
により電界強度分布を調整して、マイクロ波導入窓１４
を透過させて、反応室１２に導入しプラズマを発生させ
る。発生したプラズマにより試料Ｓにエッチングなどの
プラズマ処理を施す。
導入孔２５から反応室１２にガスを供給する。マイクロ
波発振器３５でマイクロ波を発生させ、導波管３４を介
して誘電体層３２にマイクロ波を導入する。誘電体層３
２から洩れてくるマイクロ波を、マイクロ波分散板１３
により電界強度分布を調整して、マイクロ波導入窓１４
を透過させて、反応室１２に導入しプラズマを発生させ
る。発生したプラズマにより試料Ｓにエッチングなどの
プラズマ処理を施す。
【００２８】このとき、試料台（試料）の中心に対して
マイクロ波通過孔１３ａが上述のパターンで開口されて
いるので、マイクロ波の進行方向に対して、プラズマを
均一に発生させることができ、均一なプラズマ処理を試
料に施すことができる。
マイクロ波通過孔１３ａが上述のパターンで開口されて
いるので、マイクロ波の進行方向に対して、プラズマを
均一に発生させることができ、均一なプラズマ処理を試
料に施すことができる。
【００２９】図３は、本発明のプラズマ処理装置の他の
例を示す模式的縦断面図である。
例を示す模式的縦断面図である。
【００３０】先の例との相違点は、マイクロ波分散板１
３に設けられているマイクロ波通過孔の開口パターンの
みであるので、装置構成に関する説明は省略する。
３に設けられているマイクロ波通過孔の開口パターンの
みであるので、装置構成に関する説明は省略する。
【００３１】図４は、マイクロ波分散板に設けられてい
るマイクロ波通過孔の開口パターンを示す模式的平面図
である。図２と同じく、試料Ｓと対面する領域が、円形
の点線で示されている。また、Ｘ軸は、誘電体層を伝播
するマイクロ波の進行方向であり、またＹ軸はそれに垂
直な方向である。Ｏは、試料Ｓの中心と対応する位置で
ある。
るマイクロ波通過孔の開口パターンを示す模式的平面図
である。図２と同じく、試料Ｓと対面する領域が、円形
の点線で示されている。また、Ｘ軸は、誘電体層を伝播
するマイクロ波の進行方向であり、またＹ軸はそれに垂
直な方向である。Ｏは、試料Ｓの中心と対応する位置で
ある。
【００３２】この例では、マイクロ波通過孔１３ａの開
口パターンの中心を試料の中心からＤｓだけＸ方向にず
らしている。すなわち、マイクロ波通過孔１３ａは同一
形状で一定間隔で配置されたものであるが、Ｄｓだけず
らすことにより、マイクロ波通過孔１３ａの面積の合計
が、試料台中心より入射側の方が進行方向側に比べて小
さくなるようにしている。
口パターンの中心を試料の中心からＤｓだけＸ方向にず
らしている。すなわち、マイクロ波通過孔１３ａは同一
形状で一定間隔で配置されたものであるが、Ｄｓだけず
らすことにより、マイクロ波通過孔１３ａの面積の合計
が、試料台中心より入射側の方が進行方向側に比べて小
さくなるようにしている。
【００３３】この装置においても、先の例と同様に、プ
ラズマ密度の分布を均一化して、均一なプラズマ処理を
試料に施すことができる。
ラズマ密度の分布を均一化して、均一なプラズマ処理を
試料に施すことができる。
【００３４】なお、ここでは、マイクロ波の進行方向に
沿ってマイクロ波通過孔１３ａの形状を変化させる例お
よびマイクロ波の進行方向にマイクロ波通過孔１３ａの
位置をずらす例について説明した。これらのマイクロ波
通過孔１３ａの開口パターンを組み合わせたマイクロ波
分散板１３を用いても良い。
沿ってマイクロ波通過孔１３ａの形状を変化させる例お
よびマイクロ波の進行方向にマイクロ波通過孔１３ａの
位置をずらす例について説明した。これらのマイクロ波
通過孔１３ａの開口パターンを組み合わせたマイクロ波
分散板１３を用いても良い。
【００３５】また、試料台中心よりマイクロ波の入射側
にあるマイクロ波通過孔の面積の合計が試料台中心より
進行方向側にあるマイクロ波通過孔の面積の合計に比べ
て小さくなる開口パターンであれば、これら以外の開口
パターンであっても良いことは言うまでもない。また、
マイクロ波通過孔１３ａの形状が矩形に限られないこと
も言うまでもない。
にあるマイクロ波通過孔の面積の合計が試料台中心より
進行方向側にあるマイクロ波通過孔の面積の合計に比べ
て小さくなる開口パターンであれば、これら以外の開口
パターンであっても良いことは言うまでもない。また、
マイクロ波通過孔１３ａの形状が矩形に限られないこと
も言うまでもない。
【００３６】
【実施例】本発明の実施例について説明する。マイクロ
波の周波数は２．４５ＧＨｚ、高周波の周波数は４００
ｋＨｚとした。
波の周波数は２．４５ＧＨｚ、高周波の周波数は４００
ｋＨｚとした。
【００３７】（実施例１）本実施例で用いたプラズマ処
理装置は、図１および図２に示したものである。シリコ
ン酸化膜をエッチングし、エッチング速度の均一性を評
価した。試料は、６インチシリコンウエハ上にシリコン
酸化膜を成膜したものを用いた。エッチング条件は次の
通りである。用いたガス：ＣＨＦ3 およびＣＯ、圧力：
３０mTorr 、マイクロ波電力：１３００Ｗ、高周波電
力：６００Ｗ、反応容器壁温度：１８０℃、試料台温
度：−１０℃。なお、比較例として、図７および図８に
示した装置を用いて同様の評価を行った。
理装置は、図１および図２に示したものである。シリコ
ン酸化膜をエッチングし、エッチング速度の均一性を評
価した。試料は、６インチシリコンウエハ上にシリコン
酸化膜を成膜したものを用いた。エッチング条件は次の
通りである。用いたガス：ＣＨＦ3 およびＣＯ、圧力：
３０mTorr 、マイクロ波電力：１３００Ｗ、高周波電
力：６００Ｗ、反応容器壁温度：１８０℃、試料台温
度：−１０℃。なお、比較例として、図７および図８に
示した装置を用いて同様の評価を行った。
【００３８】図５は、エッチング速度のウエハ面内の分
布を示す図であり、（ａ）は本発明例の結果であり、
（ｂ）は比較例の結果である。なお、Ｘ方向およびＹ方
向は、図２および図８に示されている方向である。
布を示す図であり、（ａ）は本発明例の結果であり、
（ｂ）は比較例の結果である。なお、Ｘ方向およびＹ方
向は、図２および図８に示されている方向である。
【００３９】本発明例では、Ｘ方向およびＹ方向ともエ
ッチング速度の分布は均一であった。一方、比較例で
は、マイクロ波の進行方向であるＸ方向について、マイ
クロ波の入射側では高い不均一な分布であった。すなわ
ち、マイクロ波通過孔の面積をマイクロ波の入射側で小
さくすることにより、エッチング速度の分布を均一化さ
せることができることを確認した。
ッチング速度の分布は均一であった。一方、比較例で
は、マイクロ波の進行方向であるＸ方向について、マイ
クロ波の入射側では高い不均一な分布であった。すなわ
ち、マイクロ波通過孔の面積をマイクロ波の入射側で小
さくすることにより、エッチング速度の分布を均一化さ
せることができることを確認した。
【００４０】（実施例２）本実施例で用いたプラズマ処
理装置は、図３および図４に示したものである。シリコ
ン酸化膜をエッチングし、エッチング速度の均一性を評
価した。試料は、６インチシリコンウエハ上にシリコン
酸化膜を成膜したものを用いた。エッチング条件は次の
通りである。用いたガス：ＣＨＦ3 、ＣＨ2Ｆ2およびＯ
2 、圧力：３５mTorr 、マイクロ波電力：１３００Ｗ、
高周波電力：６００Ｗ、反応容器壁温度：１８０℃、試
料台温度：−１０℃。なお、比較例として、図７および
図８に示した装置を用いて同様の評価を行った。
理装置は、図３および図４に示したものである。シリコ
ン酸化膜をエッチングし、エッチング速度の均一性を評
価した。試料は、６インチシリコンウエハ上にシリコン
酸化膜を成膜したものを用いた。エッチング条件は次の
通りである。用いたガス：ＣＨＦ3 、ＣＨ2Ｆ2およびＯ
2 、圧力：３５mTorr 、マイクロ波電力：１３００Ｗ、
高周波電力：６００Ｗ、反応容器壁温度：１８０℃、試
料台温度：−１０℃。なお、比較例として、図７および
図８に示した装置を用いて同様の評価を行った。
【００４１】図６は、エッチング速度のウエハ面内の分
布を示す図であり、（ａ）は本発明例の結果であり、
（ｂ）は比較例の結果である。なお、Ｘ方向およびＹ方
向は、図４および図８に示されている方向である。
布を示す図であり、（ａ）は本発明例の結果であり、
（ｂ）は比較例の結果である。なお、Ｘ方向およびＹ方
向は、図４および図８に示されている方向である。
【００４２】本発明例では、Ｘ方向およびＹ方向ともエ
ッチング速度の分布は均一であった。一方、比較例で
は、マイクロ波の進行方向であるＸ方向については、実
施例１と同様、マイクロ波の入射側では高い不均一な分
布であった。すなわち、マイクロ波通過孔の開口パター
ンが対称なものであっても、マイクロ波の進行方向にず
らして配置することにより、エッチング速度の分布を均
一化させることができることを確認した。
ッチング速度の分布は均一であった。一方、比較例で
は、マイクロ波の進行方向であるＸ方向については、実
施例１と同様、マイクロ波の入射側では高い不均一な分
布であった。すなわち、マイクロ波通過孔の開口パター
ンが対称なものであっても、マイクロ波の進行方向にず
らして配置することにより、エッチング速度の分布を均
一化させることができることを確認した。
【００４３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のプラズマ
処理装置およびプラズマ処理方法は、マイクロ波分散板
のマイクロ波通過孔の開口パターンを試料の中心に対し
て非対称とすることにより、プラズマ密度を均一化し、
試料を均一にプラズマ処理できる。
処理装置およびプラズマ処理方法は、マイクロ波分散板
のマイクロ波通過孔の開口パターンを試料の中心に対し
て非対称とすることにより、プラズマ密度を均一化し、
試料を均一にプラズマ処理できる。
【図１】本発明のプラズマ処理装置の１例を示す模式的
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】マイクロ波分散板に設けられているマイクロ波
通過孔の開口パターンを示す模式的平面図である。
通過孔の開口パターンを示す模式的平面図である。
【図３】本発明のプラズマ処理装置の他の例を示す模式
的縦断面図である。
的縦断面図である。
【図４】マイクロ波分散板に設けられているマイクロ波
通過孔の開口パターンを示す模式的平面図である。
通過孔の開口パターンを示す模式的平面図である。
【図５】エッチング速度のウエハ面内の分布を示す図で
あり、（ａ）は本発明例の結果であり、（ｂ）は比較例
の結果である。
あり、（ａ）は本発明例の結果であり、（ｂ）は比較例
の結果である。
【図６】エッチング速度のウエハ面内の分布を示す図で
あり、（ａ）は本発明例の結果であり、（ｂ）は比較例
の結果である。
あり、（ａ）は本発明例の結果であり、（ｂ）は比較例
の結果である。
【図７】誘電体層を用いた従来のプラズマ処理装置を示
す模式的断面図である。
す模式的断面図である。
【図８】従来のマイクロ波分散板に設けられているマイ
クロ波通過孔の開口パターンを示す模式的平面図であ
る。
クロ波通過孔の開口パターンを示す模式的平面図であ
る。
１１ 反応容器 １２ 反応室 １３ マイクロ波分散板 １３ａ マイクロ波通過孔 １４ マイクロ波導入窓 １５ 試料台 １６ 高周波電源 １７ プラズマシールド部材 １８ 絶縁部材 １９ Ｏリング 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 Ｓ 試料（シリコンウエハ） Ｏ 試料台中心と対面する位置
Claims (2)
- 【請求項１】一端から入射されたマイクロ波が伝播する
誘電体層と、この誘電体層に対面して設けられているマ
イクロ波導入窓と、マイクロ波導入窓に対面するように
試料台が配置されている反応容器とを備えるプラズマ処
理装置であって、マイクロ波導入窓に近接して試料台に
対応する領域にマイクロ波通過孔を有するマイクロ波分
散板を備え、マイクロ波通過孔の面積の合計が、試料台
中心よりマイクロ波の入射側の方が進行方向側に比べて
小さいことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】一端から入射されたマイクロ波が伝播する
誘電体層と、この誘電体層に対面して設けられているマ
イクロ波導入窓と、マイクロ波導入窓に対面するように
試料が配置される反応容器と、マイクロ波導入窓に近接
して試料に対応する領域にマイクロ波通過孔を有するマ
イクロ波分散板を備えるプラズマ処理装置を用いたプラ
ズマ処理方法であって、マイクロ波通過孔の面積の合計
が、試料中心よりマイクロ波の入射側の方が進行方向側
に比べて小さくなるように試料を配置することを特徴と
するプラズマ処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9042065A JPH10242124A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9042065A JPH10242124A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10242124A true JPH10242124A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=12625703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9042065A Pending JPH10242124A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10242124A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999066769A1 (fr) * | 1998-06-19 | 1999-12-23 | Sumitomo Metal Industries Limited | Processeur plasmique |
-
1997
- 1997-02-26 JP JP9042065A patent/JPH10242124A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999066769A1 (fr) * | 1998-06-19 | 1999-12-23 | Sumitomo Metal Industries Limited | Processeur plasmique |
| US6358361B1 (en) | 1998-06-19 | 2002-03-19 | Sumitomo Metal Industries Limited | Plasma processor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040219 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040708 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040720 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041130 |