JPH11111696A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH11111696A JPH11111696A JP9274818A JP27481897A JPH11111696A JP H11111696 A JPH11111696 A JP H11111696A JP 9274818 A JP9274818 A JP 9274818A JP 27481897 A JP27481897 A JP 27481897A JP H11111696 A JPH11111696 A JP H11111696A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microwave
- reaction chamber
- counter electrode
- plasma processing
- processing apparatus
- 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
Links
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 反応室内に均一にプラズマを発生させるプラ
ズマ処理装置。 【解決手段】 マイクロ波導入窓６の下面には対向電極
７が接触させて設けられている。対向電極７はアルミニ
ウム製で中央に略矩形状の開口部７ａを有し、開口部７
ａの二辺の寸法Ｌ1 ，Ｌ2 は、Ｌ1 ＝ｎ1 ×（λ／
２），Ｌ2 ＝ｎ2 ×（λ／２）である。導波管に近い一
辺の全長にわたる領域から、マイクロ波の電界が反応室
９内に導入され、反応室９の入り側の領域でプラズマの
密度を均一にする。
ズマ処理装置。 【解決手段】 マイクロ波導入窓６の下面には対向電極
７が接触させて設けられている。対向電極７はアルミニ
ウム製で中央に略矩形状の開口部７ａを有し、開口部７
ａの二辺の寸法Ｌ1 ，Ｌ2 は、Ｌ1 ＝ｎ1 ×（λ／
２），Ｌ2 ＝ｎ2 ×（λ／２）である。導波管に近い一
辺の全長にわたる領域から、マイクロ波の電界が反応室
９内に導入され、反応室９の入り側の領域でプラズマの
密度を均一にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマを利用し
て、半導体素子基板，液晶ディスプレイ用ガラス基板等
にエッチング，アッシング又はＣＶＤ等の処理を施す装
置及び方法に関し、特にマイクロ波の導入によりプラズ
マを生ぜしめるプラズマ処理装置に関する。
て、半導体素子基板，液晶ディスプレイ用ガラス基板等
にエッチング，アッシング又はＣＶＤ等の処理を施す装
置及び方法に関し、特にマイクロ波の導入によりプラズ
マを生ぜしめるプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】反応ガスに外部からエネルギーを与えて
生じるプラズマは、ＬＳＩ，ＬＣＤ等の製造プロセスに
おいて広く用いられている。特に、ドライエッチングプ
ロセスにおいて、プラズマの利用は不可欠の基本技術と
なっている。
生じるプラズマは、ＬＳＩ，ＬＣＤ等の製造プロセスに
おいて広く用いられている。特に、ドライエッチングプ
ロセスにおいて、プラズマの利用は不可欠の基本技術と
なっている。
【０００３】図７は、本願出願人により特開平６−1040
98号公報にて提案された従来のプラズマ処理装置の構成
を示す模式的縦断面図である。図に示すように、プラズ
マ処理装置は、直方体殻形状を有するアルミニウム又は
ステンレス鋼製の反応容器１、該反応容器１の上側に連
結された金属製のマイクロ波導入容器２、該マイクロ波
導入容器２のマイクロ波導入端に連結された導波管３、
該導波管３のマイクロ波導入側に接続されたマイクロ波
発振器４、マイクロ波導入容器２内に間隙を有して対向
配置された誘電体線路５及びマイクロ波導入窓６、マイ
クロ波導入窓６の下側周縁部に配された対向電極１７、
並びに反応容器１内に配設された試料台８とを備えて構
成されている。マイクロ波導入窓６は、その下面を反応
容器１の内側に形成される反応室９に臨ませて配してお
り、反応室９を封止している。対向電極１７はスリット
状の透過孔１７ａ，１７ａ…を複数有しており、電気的
に接地されている。
98号公報にて提案された従来のプラズマ処理装置の構成
を示す模式的縦断面図である。図に示すように、プラズ
マ処理装置は、直方体殻形状を有するアルミニウム又は
ステンレス鋼製の反応容器１、該反応容器１の上側に連
結された金属製のマイクロ波導入容器２、該マイクロ波
導入容器２のマイクロ波導入端に連結された導波管３、
該導波管３のマイクロ波導入側に接続されたマイクロ波
発振器４、マイクロ波導入容器２内に間隙を有して対向
配置された誘電体線路５及びマイクロ波導入窓６、マイ
クロ波導入窓６の下側周縁部に配された対向電極１７、
並びに反応容器１内に配設された試料台８とを備えて構
成されている。マイクロ波導入窓６は、その下面を反応
容器１の内側に形成される反応室９に臨ませて配してお
り、反応室９を封止している。対向電極１７はスリット
状の透過孔１７ａ，１７ａ…を複数有しており、電気的
に接地されている。
【０００４】反応室９内の試料台８はマイクロ波導入窓
６と対向して配設され、試料台８上に試料Ｓが載置され
る。試料台８には高周波電源１０が接続されている。ま
た、反応室９には、ガスを導入するための導入口１１及
び図示しない排気装置に接続される排気口１２が形成さ
れている。
６と対向して配設され、試料台８上に試料Ｓが載置され
る。試料台８には高周波電源１０が接続されている。ま
た、反応室９には、ガスを導入するための導入口１１及
び図示しない排気装置に接続される排気口１２が形成さ
れている。
【０００５】このようなプラズマ装置の誘電体線路５
は、誘電損失が小さい材質、例えばテフロン（登録商
標）のようなフッ素樹脂で形成され、マイクロ波導入窓
６は、耐熱性及びマイクロ波透過性を有し、且つ誘電損
失が小さい材質、例えば石英ガラス又はアルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）のような誘電体を用いて形成されている。ま
た、対向電極１７はアルミニウム製であり、試料Ｓの表
面にバイアス電圧を安定して発生させるために設けられ
ている。
は、誘電損失が小さい材質、例えばテフロン（登録商
標）のようなフッ素樹脂で形成され、マイクロ波導入窓
６は、耐熱性及びマイクロ波透過性を有し、且つ誘電損
失が小さい材質、例えば石英ガラス又はアルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）のような誘電体を用いて形成されている。ま
た、対向電極１７はアルミニウム製であり、試料Ｓの表
面にバイアス電圧を安定して発生させるために設けられ
ている。
【０００６】以上の如き構成のプラズマ処理装置にあっ
ては、対向電極１７を設けてあるので、試料台８に高周
波電界を印加した際に、試料Ｓの表面に安定したバイア
ス電圧を生ぜしめることができる。しかしながら、この
対向電極１７は、マイクロ波を反応室９内へ導入するた
めのスリット状の透過孔１７ａ，１７ａ…を対向電極７
の中央に設けており、試料Ｓの直上には対向電極１７の
下面が存在する。そのために、対向電極１７に付着した
堆積物又は対向電極自体がプラズマによりスパッタされ
て落下し、試料Ｓに付着する。このようなパーティクル
の試料Ｓへの付着、金属汚染等の問題が生じ易い。
ては、対向電極１７を設けてあるので、試料台８に高周
波電界を印加した際に、試料Ｓの表面に安定したバイア
ス電圧を生ぜしめることができる。しかしながら、この
対向電極１７は、マイクロ波を反応室９内へ導入するた
めのスリット状の透過孔１７ａ，１７ａ…を対向電極７
の中央に設けており、試料Ｓの直上には対向電極１７の
下面が存在する。そのために、対向電極１７に付着した
堆積物又は対向電極自体がプラズマによりスパッタされ
て落下し、試料Ｓに付着する。このようなパーティクル
の試料Ｓへの付着、金属汚染等の問題が生じ易い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この問題を解決するプ
ラズマ処理装置を、本願出願人は特願平８−73467 号に
て提案している。図８は、上述した本願出願人の提案に
よるプラズマ処理装置が備える対向電極の平面図であ
り、図９は図８のIX−IX線から見たプラズマ処理装置の
部分断面図である。マイクロ波導入窓６の下側に配され
た対向電極２７は、中央部分に平面視で円形状を有する
１つの開口部２７ａを備えている。開口部２７ａは試料
台８上に載置された試料Ｓの直上に設けられているの
で、対向電極２７から落下するパーティクルが試料Ｓに
付着することを防止できる。
ラズマ処理装置を、本願出願人は特願平８−73467 号に
て提案している。図８は、上述した本願出願人の提案に
よるプラズマ処理装置が備える対向電極の平面図であ
り、図９は図８のIX−IX線から見たプラズマ処理装置の
部分断面図である。マイクロ波導入窓６の下側に配され
た対向電極２７は、中央部分に平面視で円形状を有する
１つの開口部２７ａを備えている。開口部２７ａは試料
台８上に載置された試料Ｓの直上に設けられているの
で、対向電極２７から落下するパーティクルが試料Ｓに
付着することを防止できる。
【０００８】しかしながらこのプラズマ処理装置にあっ
ては、対向電極２７の開口部２７ａが円形状であるため
に、電界がマイクロ波導入窓６を透過する際に、図８に
示すように、導波管３に最も近い開口部２７ａの周縁に
電界が集中する。図８中、誘電体線路を伝搬する定在波
の節を対向電極２７上に破線で示し、マイクロ波の伝搬
の状態を矢符で示している。これは、マイクロ波が誘電
体線路５を伝搬する際に、導波管３から導入されて互い
に平行に伝搬しているマイクロ波が、誘電体線路５に導
入されてから最も早く電界を反応室９内に導入する位
置、即ち、入り側に最も近い周縁の上方に寄り合って集
中するからであり、誘電体線路５のマイクロ波の入り側
領域に対応する反応室９の領域（以下、単に入り側領域
という）内のさらに一部領域に、プラズマが集中して発
生する（図９参照）。これにより、反応室９内の入り側
領域を含む面内でのプラズマ密度分布が不均一になり、
試料Ｓへのプラズマ処理が試料面内において不均一にな
るという問題があった。
ては、対向電極２７の開口部２７ａが円形状であるため
に、電界がマイクロ波導入窓６を透過する際に、図８に
示すように、導波管３に最も近い開口部２７ａの周縁に
電界が集中する。図８中、誘電体線路を伝搬する定在波
の節を対向電極２７上に破線で示し、マイクロ波の伝搬
の状態を矢符で示している。これは、マイクロ波が誘電
体線路５を伝搬する際に、導波管３から導入されて互い
に平行に伝搬しているマイクロ波が、誘電体線路５に導
入されてから最も早く電界を反応室９内に導入する位
置、即ち、入り側に最も近い周縁の上方に寄り合って集
中するからであり、誘電体線路５のマイクロ波の入り側
領域に対応する反応室９の領域（以下、単に入り側領域
という）内のさらに一部領域に、プラズマが集中して発
生する（図９参照）。これにより、反応室９内の入り側
領域を含む面内でのプラズマ密度分布が不均一になり、
試料Ｓへのプラズマ処理が試料面内において不均一にな
るという問題があった。
【０００９】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、矩形状の１つの開口部を有する対向電極を備
えることにより、また開口部の２辺の寸法が夫々マイク
ロ波の半波長の整数倍であることにより、反応室内の入
り側領域でプラズマ密度が均一化されるプラズマ処理装
置を提供することを目的とする。
のであり、矩形状の１つの開口部を有する対向電極を備
えることにより、また開口部の２辺の寸法が夫々マイク
ロ波の半波長の整数倍であることにより、反応室内の入
り側領域でプラズマ密度が均一化されるプラズマ処理装
置を提供することを目的とする。
【００１０】さらに、本発明は、加えてマイクロ波導入
窓の誘電体線路側にプラズマ調整板を配することによ
り、反応室内の入り側領域とその他の領域とでプラズマ
密度を均一にするプラズマ処理装置を提供することを目
的とする。
窓の誘電体線路側にプラズマ調整板を配することによ
り、反応室内の入り側領域とその他の領域とでプラズマ
密度を均一にするプラズマ処理装置を提供することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】第１発明に係るプラズマ
処理装置は、試料台と該試料台に対向配置された対向電
極とを反応室内に設けており、導波管を経て供給された
マイクロ波が、誘電体線路を伝搬し、該誘電体線路に対
向して配置されたマイクロ波導入窓と前記対向電極とを
介して前記反応室に導入され、前記試料台上の試料にプ
ラズマ処理を施すプラズマ処理装置において、前記対向
電極は、略矩形状を有する１つの開口部を備えることを
特徴とする。
処理装置は、試料台と該試料台に対向配置された対向電
極とを反応室内に設けており、導波管を経て供給された
マイクロ波が、誘電体線路を伝搬し、該誘電体線路に対
向して配置されたマイクロ波導入窓と前記対向電極とを
介して前記反応室に導入され、前記試料台上の試料にプ
ラズマ処理を施すプラズマ処理装置において、前記対向
電極は、略矩形状を有する１つの開口部を備えることを
特徴とする。
【００１２】第１発明にあっては、矩形状の一辺が、マ
イクロ波の伝搬方向に略垂直な方向にあるように対向電
極を配した場合に、反応室内の入り側の領域において導
入されるマイクロ波の電界が均一であるので、発生する
プラズマの密度が入り側領域を含む面内で均一化され
る。
イクロ波の伝搬方向に略垂直な方向にあるように対向電
極を配した場合に、反応室内の入り側の領域において導
入されるマイクロ波の電界が均一であるので、発生する
プラズマの密度が入り側領域を含む面内で均一化され
る。
【００１３】第２発明に係るプラズマ処理装置は、第１
発明において、前記対向電極は、前記開口部の２辺が夫
々、ｎ1 ×（λ／２）及びｎ2 ×（λ／２）の寸法を有
し、λはマイクロ波の前記誘電体線路での波長であり、
ｎ1 ，ｎ2 は正の整数であることを特徴とする。
発明において、前記対向電極は、前記開口部の２辺が夫
々、ｎ1 ×（λ／２）及びｎ2 ×（λ／２）の寸法を有
し、λはマイクロ波の前記誘電体線路での波長であり、
ｎ1 ，ｎ2 は正の整数であることを特徴とする。
【００１４】第２発明にあっては、電界が反応室内へ導
入される入口となる開口部の辺の寸法が、半波長の整数
倍であるので、誘電体線路で定在波を形成して伝搬する
マイクロ波が、開口部からの導入の影響を受けてその波
長を変化させることがない。
入される入口となる開口部の辺の寸法が、半波長の整数
倍であるので、誘電体線路で定在波を形成して伝搬する
マイクロ波が、開口部からの導入の影響を受けてその波
長を変化させることがない。
【００１５】第３発明に係るプラズマ処理装置は、第１
又は第２発明において、前記マイクロ波導入窓の前記誘
電体線路側に、マイクロ波の前記反応室への導入量を調
整するマイクロ波調整板をさらに備えることを特徴とす
る。
又は第２発明において、前記マイクロ波導入窓の前記誘
電体線路側に、マイクロ波の前記反応室への導入量を調
整するマイクロ波調整板をさらに備えることを特徴とす
る。
【００１６】第３発明にあっては、反応室の入り側領域
でマイクロ波の電界を均一に導入し、さらにマイクロ波
調整板を備えることにより反応室内に導入されるマイク
ロ波の電界の分布を、マイクロ波の入り側とその逆側と
を含む領域で調整する。これにより、プラズマを反応室
全体で均一に発生させる。
でマイクロ波の電界を均一に導入し、さらにマイクロ波
調整板を備えることにより反応室内に導入されるマイク
ロ波の電界の分布を、マイクロ波の入り側とその逆側と
を含む領域で調整する。これにより、プラズマを反応室
全体で均一に発生させる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明の
第１の実施の形態のプラズマ処理装置の構成を示す模式
的縦断面図である。図に示すように、本実施の形態のプ
ラズマ処理装置は、直方体殻形状を有するアルミニウム
製の反応容器１の上側に、蓋形状の金属製のマイクロ波
導入容器２を連結している。マイクロ波導入容器２は、
マイクロ波導入のための導波管３をマイクロ波導入側で
ある一端側に連結しており、他端側は閉塞されている。
導波管３のマイクロ波導入側にはマイクロ波発振器４が
接続されている。
示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明の
第１の実施の形態のプラズマ処理装置の構成を示す模式
的縦断面図である。図に示すように、本実施の形態のプ
ラズマ処理装置は、直方体殻形状を有するアルミニウム
製の反応容器１の上側に、蓋形状の金属製のマイクロ波
導入容器２を連結している。マイクロ波導入容器２は、
マイクロ波導入のための導波管３をマイクロ波導入側で
ある一端側に連結しており、他端側は閉塞されている。
導波管３のマイクロ波導入側にはマイクロ波発振器４が
接続されている。
【００１８】マイクロ波導入容器２内には、板状の誘電
体線路５がマイクロ波導入容器２及び導波管３の上壁内
側に接触せしめて配されている。誘電体線路５はマイク
ロ波が誘電体線路５内に均一に伝搬されるように導波管
３内にテーパ部を設けており、テーパ部の最大厚み寸法
が導波管３と同程度になっている。これにより、導波管
３から導入されたマイクロ波は誘電体線路５内を長さ方
向に伝搬する。誘電体線路５はテフロン（登録商標）の
ようなフッ素樹脂で形成されている。
体線路５がマイクロ波導入容器２及び導波管３の上壁内
側に接触せしめて配されている。誘電体線路５はマイク
ロ波が誘電体線路５内に均一に伝搬されるように導波管
３内にテーパ部を設けており、テーパ部の最大厚み寸法
が導波管３と同程度になっている。これにより、導波管
３から導入されたマイクロ波は誘電体線路５内を長さ方
向に伝搬する。誘電体線路５はテフロン（登録商標）の
ようなフッ素樹脂で形成されている。
【００１９】誘電体線路５と所定間隔を有してその下側
に、マイクロ波導入窓６が対向配置されている。マイク
ロ波導入窓６により、反応容器１の内側に形成される反
応室１０が封止されている。マイクロ波導入窓６は矩形
板状を有し、石英ガラス又はアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）の
ような誘電体を用いて形成されている。
に、マイクロ波導入窓６が対向配置されている。マイク
ロ波導入窓６により、反応容器１の内側に形成される反
応室１０が封止されている。マイクロ波導入窓６は矩形
板状を有し、石英ガラス又はアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）の
ような誘電体を用いて形成されている。
【００２０】マイクロ波導入窓６の下側には、本発明の
特徴となる対向電極７をマイクロ波導入窓６の下面に接
触させて設けてある。図２は対向電極７の平面図であ
る。対向電極７はアルミニウム製で、図２に示すよう
に、その中央に略矩形状の開口部７ａを有し、開口部７
ａの二辺の寸法は夫々Ｌ1 ，Ｌ2 である。辺の寸法
Ｌ1 ，Ｌ2 は、Ｌ1 ＝ｎ1 ×（λ／２），Ｌ2 ＝ｎ2 ×
（λ／２）を有することにより、誘電体線路５を伝搬す
るマイクロ波が、開口部７ａの影響を受けて波長を変化
させることを防止する。また、開口部７ａの四隅は丸み
を有する形状に整形してあり、角部に電界が集中するこ
とにより異常放電が起こることを防止している。なお、
本実施の形態の開口部の寸法は、例えばＬ1 ＝Ｌ2 ＝１
１０ｍｍ，角部のアールが５ｍｍであり、これはテフロ
ン製の誘電体線路５を伝搬するマイクロ波の半波長（λ
／２）が略５５ｍｍの場合である。
特徴となる対向電極７をマイクロ波導入窓６の下面に接
触させて設けてある。図２は対向電極７の平面図であ
る。対向電極７はアルミニウム製で、図２に示すよう
に、その中央に略矩形状の開口部７ａを有し、開口部７
ａの二辺の寸法は夫々Ｌ1 ，Ｌ2 である。辺の寸法
Ｌ1 ，Ｌ2 は、Ｌ1 ＝ｎ1 ×（λ／２），Ｌ2 ＝ｎ2 ×
（λ／２）を有することにより、誘電体線路５を伝搬す
るマイクロ波が、開口部７ａの影響を受けて波長を変化
させることを防止する。また、開口部７ａの四隅は丸み
を有する形状に整形してあり、角部に電界が集中するこ
とにより異常放電が起こることを防止している。なお、
本実施の形態の開口部の寸法は、例えばＬ1 ＝Ｌ2 ＝１
１０ｍｍ，角部のアールが５ｍｍであり、これはテフロ
ン製の誘電体線路５を伝搬するマイクロ波の半波長（λ
／２）が略５５ｍｍの場合である。
【００２１】また、図１に示すように、反応室９の底部
にはマイクロ波導入窓６に対面させて試料台８が配され
ており、試料台８上に例えば半導体基板のような試料Ｓ
を載置してプラズマ処理するようになっている。反応容
器１の側壁には、反応ガスを導入するための供給口１１
と、反応室９内を真空排気するための排気口１２が形成
されている。排気口１２には図示しない排気装置が接続
されている。
にはマイクロ波導入窓６に対面させて試料台８が配され
ており、試料台８上に例えば半導体基板のような試料Ｓ
を載置してプラズマ処理するようになっている。反応容
器１の側壁には、反応ガスを導入するための供給口１１
と、反応室９内を真空排気するための排気口１２が形成
されている。排気口１２には図示しない排気装置が接続
されている。
【００２２】このプラズマ処理装置の反応室９内に発生
するプラズマの状態について説明する。上述した図２に
示す矢符は、誘電体線路５でのマイクロ波の伝搬方向で
ある。また、図３は図２の III−III 線から見たプラズ
マ処理装置の部分拡大断面図である。マイクロ波が誘電
体線路５を伝搬して電界がマイクロ波導入窓６を透過
し、対向電極７の開口部７ａから反応室９内に導入され
る。本実施の形態において、マイクロ波が誘電体線路５
に導入されてから最も早く電界を反応室９内に導入する
領域は、図２に示すように、マイクロ波の入り側に最も
近い開口部７ａの一辺の全長にわたる領域である。マイ
クロ波はこの一辺に略垂直な方向に伝搬するので、寄り
合うことなく互いに平行に伝搬する。この結果、この一
辺の全長にわたる領域から電界が反応室９内に導入さ
れ、図３に示すように、反応室の入り側領域を含む面内
で密度を均一にしてプラズマが発生する。
するプラズマの状態について説明する。上述した図２に
示す矢符は、誘電体線路５でのマイクロ波の伝搬方向で
ある。また、図３は図２の III−III 線から見たプラズ
マ処理装置の部分拡大断面図である。マイクロ波が誘電
体線路５を伝搬して電界がマイクロ波導入窓６を透過
し、対向電極７の開口部７ａから反応室９内に導入され
る。本実施の形態において、マイクロ波が誘電体線路５
に導入されてから最も早く電界を反応室９内に導入する
領域は、図２に示すように、マイクロ波の入り側に最も
近い開口部７ａの一辺の全長にわたる領域である。マイ
クロ波はこの一辺に略垂直な方向に伝搬するので、寄り
合うことなく互いに平行に伝搬する。この結果、この一
辺の全長にわたる領域から電界が反応室９内に導入さ
れ、図３に示すように、反応室の入り側領域を含む面内
で密度を均一にしてプラズマが発生する。
【００２３】以上の如きプラズマ処理装置を用いて、試
料Ｓにエッチング処理を施した場合のエッチングレート
を測定した。４０sccmでＣＨＦ3 ガスを供給し、圧力は
２０mTorr 、マイクロ波消費電力１．６ｋＷでプラズマ
を発生させた。結果を図４に示す。図４は本実施の形態
のプラズマ処理装置を用いた試料Ｓのエッチングレート
の分布図であり、光学式膜厚計を用いて測定した結果で
ある。図５は、従来のプラズマ処理装置を用いた試料Ｓ
のエッチングレートの分布図である。図中、エッチング
レートの同値を線で結んで示した。また、図中の太線は
エッチングレートの平均を示している。
料Ｓにエッチング処理を施した場合のエッチングレート
を測定した。４０sccmでＣＨＦ3 ガスを供給し、圧力は
２０mTorr 、マイクロ波消費電力１．６ｋＷでプラズマ
を発生させた。結果を図４に示す。図４は本実施の形態
のプラズマ処理装置を用いた試料Ｓのエッチングレート
の分布図であり、光学式膜厚計を用いて測定した結果で
ある。図５は、従来のプラズマ処理装置を用いた試料Ｓ
のエッチングレートの分布図である。図中、エッチング
レートの同値を線で結んで示した。また、図中の太線は
エッチングレートの平均を示している。
【００２４】図から明らかなように、本実施の形態では
試料Ｓ上でのプラズマの密度パターンが、点対称、即ち
同心円状であることが判る。これに対して従来例では、
プラズマの密度パターンは非対称形である。これによ
り、本実施の形態のプラズマ処理装置を用いることによ
り、反応室９内の一部領域に高密度のプラズマが発生す
ることがなく、試料Ｓに均一なエッチングを施すことが
できると言える。
試料Ｓ上でのプラズマの密度パターンが、点対称、即ち
同心円状であることが判る。これに対して従来例では、
プラズマの密度パターンは非対称形である。これによ
り、本実施の形態のプラズマ処理装置を用いることによ
り、反応室９内の一部領域に高密度のプラズマが発生す
ることがなく、試料Ｓに均一なエッチングを施すことが
できると言える。
【００２５】上述した構成の対向電極７を備えることに
より、反応室９内のプラズマの密度は従来と比較して均
一化されるが、反応室９には誘電体線路５のマイクロ波
の入り側から電界が導入されるために、入り側のプラズ
マ密度が若干高くなる。以下に、この入り側の領域と他
の領域とのプラズマ密度を均一にできる構成のプラズマ
処理装置を説明する。
より、反応室９内のプラズマの密度は従来と比較して均
一化されるが、反応室９には誘電体線路５のマイクロ波
の入り側から電界が導入されるために、入り側のプラズ
マ密度が若干高くなる。以下に、この入り側の領域と他
の領域とのプラズマ密度を均一にできる構成のプラズマ
処理装置を説明する。
【００２６】図６は、本発明の第２の実施の形態のプラ
ズマ処理装置の構成を示す模式的縦断面図である。マイ
クロ波導入窓６の上面にマイクロ波調整板１３が載置さ
れている。マイクロ波調整板１３はアルミニウム製であ
り、略中央に平面視で円形状の開口部を有している。マ
イクロ波調整板１３の開口部と対向電極７の開口部７ａ
とは対面位置に配されており、いずれも試料台８の真上
に位置する。その他の構成は、第１の実施の形態と同様
であり、同部分に同符号を付してその説明を省略する。
ズマ処理装置の構成を示す模式的縦断面図である。マイ
クロ波導入窓６の上面にマイクロ波調整板１３が載置さ
れている。マイクロ波調整板１３はアルミニウム製であ
り、略中央に平面視で円形状の開口部を有している。マ
イクロ波調整板１３の開口部と対向電極７の開口部７ａ
とは対面位置に配されており、いずれも試料台８の真上
に位置する。その他の構成は、第１の実施の形態と同様
であり、同部分に同符号を付してその説明を省略する。
【００２７】以上の如き構成のプラズマ処理装置の反応
室９内に発生するプラズマの状態について説明する。マ
イクロ波が誘電体線路５を伝搬して電界がマイクロ波導
入窓６を透過するとき、マイクロ波調整板１３により、
マイクロ波の入り側と逆側との電界が同程度になるよう
に電界分布が調整される。これにより、電界が対向電極
７の入り側に最も近い一辺の全長にわたる領域から反応
室９内に導入され、且つ、入り側とその逆側との電界の
強度が同程度になる。この結果、反応室９の入り側領域
を含む面内での密度分布、及び入り側と逆側とを含む面
内での密度分布がいずれも均一になるように、プラズマ
が発生する。これにより、反応室９全体でのプラズマの
密度が均一になる。
室９内に発生するプラズマの状態について説明する。マ
イクロ波が誘電体線路５を伝搬して電界がマイクロ波導
入窓６を透過するとき、マイクロ波調整板１３により、
マイクロ波の入り側と逆側との電界が同程度になるよう
に電界分布が調整される。これにより、電界が対向電極
７の入り側に最も近い一辺の全長にわたる領域から反応
室９内に導入され、且つ、入り側とその逆側との電界の
強度が同程度になる。この結果、反応室９の入り側領域
を含む面内での密度分布、及び入り側と逆側とを含む面
内での密度分布がいずれも均一になるように、プラズマ
が発生する。これにより、反応室９全体でのプラズマの
密度が均一になる。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、矩形
状の１つの開口部を有する対向電極をマイクロ波導入窓
の反応室側に備えているので、反応室内の入り側の領域
でプラズマ密度が均一化される。また、開口部の２辺の
寸法が夫々マイクロ波の半波長の整数倍であるので、誘
電体線路を伝搬するマイクロ波の波長が変化することが
ない。また、マイクロ波調整板をマイクロ波導入窓の誘
電体線路側にさらに備えているので、反応室全体でプラ
ズマ密度が均一化される等、本発明は優れた効果を奏す
る。
状の１つの開口部を有する対向電極をマイクロ波導入窓
の反応室側に備えているので、反応室内の入り側の領域
でプラズマ密度が均一化される。また、開口部の２辺の
寸法が夫々マイクロ波の半波長の整数倍であるので、誘
電体線路を伝搬するマイクロ波の波長が変化することが
ない。また、マイクロ波調整板をマイクロ波導入窓の誘
電体線路側にさらに備えているので、反応室全体でプラ
ズマ密度が均一化される等、本発明は優れた効果を奏す
る。
【図１】本発明の第１の実施の形態のプラズマ処理装置
の構成を示す模式的縦断面図である。
の構成を示す模式的縦断面図である。
【図２】第１の実施の形態の対向電極の平面図である。
【図３】図２の III−III 線から見たプラズマ処理装置
の部分拡大断面図である。
の部分拡大断面図である。
【図４】第１の実施の形態のエッチングレートの分布図
である。
である。
【図５】従来のプラズマ処理装置を用いたエッチングレ
ートの分布図である。
ートの分布図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態のプラズマ処理装置
の構成を示す模式的縦断面図である。
の構成を示す模式的縦断面図である。
【図７】従来のプラズマ処理装置の構成を示す模式的縦
断面図である。
断面図である。
【図８】従来の対向電極の平面図である。
【図９】図８のIX−IX線から見たプラズマ処理装置の部
分拡大断面図である。
分拡大断面図である。
１ 反応容器 ３ 導波管 ５ 誘電体線路 ６ マイクロ波導入窓 ７ 対向電極 ７ａ 開口部 ８ 試料台 ９ 反応室 １３ マイクロ波調整板 Ｓ 試料
Claims (3)
- 【請求項１】 試料台と該試料台に対向配置された対向
電極とを反応室内に設けており、導波管を経て供給され
たマイクロ波が、誘電体線路を伝搬し、該誘電体線路に
対向して配置されたマイクロ波導入窓と前記対向電極と
を介して前記反応室に導入され、前記試料台上の試料に
プラズマ処理を施すプラズマ処理装置において、 前記対向電極は、略矩形状を有する１つの開口部を備え
ることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】 前記対向電極は、前記開口部の２辺が夫
々、ｎ1 ×（λ／２）及びｎ2 ×（λ／２）の寸法を有
する請求項１記載のプラズマ処理装置。但し、λはマイ
クロ波の前記誘電体線路での波長であり、ｎ1 ，ｎ2 は
正の整数である。 - 【請求項３】 前記マイクロ波導入窓の前記誘電体線路
側に、マイクロ波の前記反応室への導入量を調整するマ
イクロ波調整板をさらに備える請求項１又は２記載のプ
ラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27481897A JP3815868B2 (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27481897A JP3815868B2 (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11111696A true JPH11111696A (ja) | 1999-04-23 |
| JP3815868B2 JP3815868B2 (ja) | 2006-08-30 |
Family
ID=17547002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27481897A Expired - Fee Related JP3815868B2 (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3815868B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003110315A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-11 | Tokyo Electron Ltd | 電磁界供給装置およびプラズマ処理装置 |
| US6797112B2 (en) | 2001-03-19 | 2004-09-28 | Hitachi, Ltd. | Plasma treatment apparatus and method of producing semiconductor device using the apparatus |
| JP2009021220A (ja) * | 2007-06-11 | 2009-01-29 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置、アンテナおよびプラズマ処理装置の使用方法 |
| WO2011040279A1 (ja) * | 2009-10-01 | 2011-04-07 | シャープ株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1997
- 1997-10-07 JP JP27481897A patent/JP3815868B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6797112B2 (en) | 2001-03-19 | 2004-09-28 | Hitachi, Ltd. | Plasma treatment apparatus and method of producing semiconductor device using the apparatus |
| JP2003110315A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-11 | Tokyo Electron Ltd | 電磁界供給装置およびプラズマ処理装置 |
| JP4499323B2 (ja) * | 2001-09-27 | 2010-07-07 | 東京エレクトロン株式会社 | 電磁界供給装置およびプラズマ処理装置 |
| JP2009021220A (ja) * | 2007-06-11 | 2009-01-29 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置、アンテナおよびプラズマ処理装置の使用方法 |
| WO2011040279A1 (ja) * | 2009-10-01 | 2011-04-07 | シャープ株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3815868B2 (ja) | 2006-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5645644A (en) | Plasma processing apparatus | |
| JP2000273646A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JP3815868B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3703877B2 (ja) | プラズマ装置 | |
| JPH10214823A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| KR100205476B1 (ko) | 플라스마 처리장치 | |
| JP4165946B2 (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JP3912865B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3491190B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH10199698A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3067579B2 (ja) | プラズマ装置 | |
| JP3085155B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3683081B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3042347B2 (ja) | プラズマ装置 | |
| KR100234813B1 (ko) | 마이크로파 여기 플라즈마 처리장치 | |
| JP2000277296A (ja) | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 | |
| JP2921302B2 (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JPH08250477A (ja) | プラズマ装置 | |
| JP3367439B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP4052735B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH10242124A (ja) | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 | |
| EP0771017A1 (en) | Plasma processing apparatus | |
| JP2000340548A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP2000164391A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JPH0831593A (ja) | プラズマ処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040203 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040401 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040803 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060606 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120616 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120616 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150616 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |