JPH11340146A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JPH11340146A JPH11340146A JP10142562A JP14256298A JPH11340146A JP H11340146 A JPH11340146 A JP H11340146A JP 10142562 A JP10142562 A JP 10142562A JP 14256298 A JP14256298 A JP 14256298A JP H11340146 A JPH11340146 A JP H11340146A
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- plasma
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- chamber
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Abstract
(57)【要約】
【課題】所定のガス流量、投入電力に対して、処理用ガ
スを有効に利用し、処理速度及び均一性を向上させ、ス
ループットの向上、もしくは、ランニングコストの低減
を図ることのできるプラズマ処理装置を提供する。 【解決手段】処理室内へガスを導入するためのガス導入
口の開口部１６を、プラズマの最も強く発生している領
域に向けることにより、処理用ガスをプラズマ１３領域
にダイレクトに供給し、さらに、プラズマ１３領域を通
過したガスが、処理室中央部付近を通過するように処理
室内の流れパターン１４を形成する。
スを有効に利用し、処理速度及び均一性を向上させ、ス
ループットの向上、もしくは、ランニングコストの低減
を図ることのできるプラズマ処理装置を提供する。 【解決手段】処理室内へガスを導入するためのガス導入
口の開口部１６を、プラズマの最も強く発生している領
域に向けることにより、処理用ガスをプラズマ１３領域
にダイレクトに供給し、さらに、プラズマ１３領域を通
過したガスが、処理室中央部付近を通過するように処理
室内の流れパターン１４を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、液晶
ディスプレー用基板等の製造工程において、エッチング
や成膜、アッシング等の処理に好適なプラズマ処理装置
に関するものである。
ディスプレー用基板等の製造工程において、エッチング
や成膜、アッシング等の処理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】半導体装置の製造工程において、プラズ
マエッチング装置、プラズマＣＶＤ装置、プラズマアッ
シング装置などのプラズマ処理装置が広く利用されてい
る。半導体装置の量産現場においては、上記プラズマ処
理装置に対し生産性の観点から、大きい処理速度、処理
速度の均一性、装置設置面積の縮小化、ランニングコス
トの低減の等の要求がある。
マエッチング装置、プラズマＣＶＤ装置、プラズマアッ
シング装置などのプラズマ処理装置が広く利用されてい
る。半導体装置の量産現場においては、上記プラズマ処
理装置に対し生産性の観点から、大きい処理速度、処理
速度の均一性、装置設置面積の縮小化、ランニングコス
トの低減の等の要求がある。
【０００３】プラズマ処理装置におけるプラズマ源とし
ては、平行平板プラズマ装置に代表される容量結合型プ
ラズマ、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を利用した
有磁場マイクロ波プラズマ、誘導結合型プラズマ等が存
在している。プラズマ処理装置では、数ミリTorr 〜
数Torrの圧力にて処理用のガスを真空排気された反応容
器に導入し、上記のようなプラズマ源を用いプラズマを
生成し、発生したイオンや活性種を被処理基板に照射す
ることにより処理を行っている。これらのプラズマ源の
中で、誘導結合型プラズマ源は、簡易な装置構成で、大
口径、高密度のプラズマを生成することが可能であり、
近年注目を集めている。以下に、誘導結合型プラズマ源
について説明する。
ては、平行平板プラズマ装置に代表される容量結合型プ
ラズマ、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を利用した
有磁場マイクロ波プラズマ、誘導結合型プラズマ等が存
在している。プラズマ処理装置では、数ミリTorr 〜
数Torrの圧力にて処理用のガスを真空排気された反応容
器に導入し、上記のようなプラズマ源を用いプラズマを
生成し、発生したイオンや活性種を被処理基板に照射す
ることにより処理を行っている。これらのプラズマ源の
中で、誘導結合型プラズマ源は、簡易な装置構成で、大
口径、高密度のプラズマを生成することが可能であり、
近年注目を集めている。以下に、誘導結合型プラズマ源
について説明する。
【０００４】誘導結合型プラズマ源は、特開平２−２３
５３３２ 号公報に見られるように、基板載置用ステー
ジに対向するように誘電体の板を配置し、その上に渦巻
状のアンテナを配置した構成や、特開平８−２１３１９
６号公報に見られるように、誘電体円筒の側面にコイル
状のアンテナを配置した構成をしており、アンテナに高
周波電流を流すことにより誘導電界を処理室内に発生さ
せ、プラズマの生成、維持を行っている。誘導結合型プ
ラズマ源は、無電極放電であるために金属表面にプラズ
マが逃げる割合が少なく、高密度のプラズマを生成する
ことが可能であり、また、上記のように装置構成が簡易
であるため、低コスト化がしやすいといった利点を持
つ。
５３３２ 号公報に見られるように、基板載置用ステー
ジに対向するように誘電体の板を配置し、その上に渦巻
状のアンテナを配置した構成や、特開平８−２１３１９
６号公報に見られるように、誘電体円筒の側面にコイル
状のアンテナを配置した構成をしており、アンテナに高
周波電流を流すことにより誘導電界を処理室内に発生さ
せ、プラズマの生成、維持を行っている。誘導結合型プ
ラズマ源は、無電極放電であるために金属表面にプラズ
マが逃げる割合が少なく、高密度のプラズマを生成する
ことが可能であり、また、上記のように装置構成が簡易
であるため、低コスト化がしやすいといった利点を持
つ。
【０００５】次に誘導型プラズマ処理装置の一例とし
て、アッシング装置を例に説明を行う。アッシングは比
較的大流量（500 sccm 〜）、高圧力下（0.1 Torr 〜 1
0 Torr）で行われる。大流量で処理を行うために処理室
内のガス流速は速くなり、圧力が高いために拡散速度は
遅くなるため、処理用ガスのガス流れが処理速度及び均
一性に大きく影響する。また、圧力が高いため、プラズ
マ自身の拡散速度も遅く、アンテナの近傍に強いプラズ
マが生成する。
て、アッシング装置を例に説明を行う。アッシングは比
較的大流量（500 sccm 〜）、高圧力下（0.1 Torr 〜 1
0 Torr）で行われる。大流量で処理を行うために処理室
内のガス流速は速くなり、圧力が高いために拡散速度は
遅くなるため、処理用ガスのガス流れが処理速度及び均
一性に大きく影響する。また、圧力が高いため、プラズ
マ自身の拡散速度も遅く、アンテナの近傍に強いプラズ
マが生成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】誘導型プラズマ装置に
おいて、特開平８―２８８２６６号公報に見られるよう
に、処理室の側面に誘導アンテナを配置し、処理室の天
井の中央付近から処理用のガスを導入した場合、処理用
のガスは、アンテナ近傍のプラズマの強い領域をあまり
通過せずに排気されることになる。これは、処理室に導
入する処理用ガスが有効に利用されていないことを意味
し、処理速度の観点からは好ましくない。ことに、高圧
力下で行われるプロセスでは、アンテナ近傍に強いプラ
ズマが発生し、さらに処理用ガスの流れが処理速度、均
一性に大きく影響を与える為、この点を考慮した装置構
成が望まれる。
おいて、特開平８―２８８２６６号公報に見られるよう
に、処理室の側面に誘導アンテナを配置し、処理室の天
井の中央付近から処理用のガスを導入した場合、処理用
のガスは、アンテナ近傍のプラズマの強い領域をあまり
通過せずに排気されることになる。これは、処理室に導
入する処理用ガスが有効に利用されていないことを意味
し、処理速度の観点からは好ましくない。ことに、高圧
力下で行われるプロセスでは、アンテナ近傍に強いプラ
ズマが発生し、さらに処理用ガスの流れが処理速度、均
一性に大きく影響を与える為、この点を考慮した装置構
成が望まれる。
【０００７】本発明の目的は、所定のガス流量、投入電
力に対して、処理用ガスを有効に利用し、処理速度及び
均一性を向上させ、スループットの向上、もしくは、ラ
ンニングコストの低減を図ることのできるプラズマ処理
装置を提供することにある。
力に対して、処理用ガスを有効に利用し、処理速度及び
均一性を向上させ、スループットの向上、もしくは、ラ
ンニングコストの低減を図ることのできるプラズマ処理
装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】所定のガス流量、投入電
力に対し、処理用ガスを有効に利用し、処理速度を向上
させる為には、プラズマの最も強く発生している領域に
処理用ガスをダイレクトに供給すればよい。さらに、プ
ラズマ領域を通過した処理用ガスが、処理室中央部付近
を通過するように流れのパターンを形成できれば、処理
速度の向上のみならず、処理の均一性も向上する。
力に対し、処理用ガスを有効に利用し、処理速度を向上
させる為には、プラズマの最も強く発生している領域に
処理用ガスをダイレクトに供給すればよい。さらに、プ
ラズマ領域を通過した処理用ガスが、処理室中央部付近
を通過するように流れのパターンを形成できれば、処理
速度の向上のみならず、処理の均一性も向上する。
【０００９】上述した流れパターンを具現するために
は、プラズマ生成室を取り囲む誘電体製の装置壁とベー
スチャンバからなる処理室と、処理室を真空に保つ真空
排気手段と、処理室内部に設けた被処理基板載置用のス
テージと、処理用ガス導入手段と、プラズマに電力を投
入する手段と、を備えたプラズマ処理装置において、前
記処理用ガス導入手段の一部であるガス導入口の開口部
をプラズマが最も強く生成される部分に向け、プラズマ
の最も強く発生している領域に処理用ガスをダイレクト
に供給すればよい。
は、プラズマ生成室を取り囲む誘電体製の装置壁とベー
スチャンバからなる処理室と、処理室を真空に保つ真空
排気手段と、処理室内部に設けた被処理基板載置用のス
テージと、処理用ガス導入手段と、プラズマに電力を投
入する手段と、を備えたプラズマ処理装置において、前
記処理用ガス導入手段の一部であるガス導入口の開口部
をプラズマが最も強く生成される部分に向け、プラズマ
の最も強く発生している領域に処理用ガスをダイレクト
に供給すればよい。
【００１０】
【発明実施の形態】図1に本発明の第１の実施例を示
す。本発明に係わるプラズマ処理装置は、略円筒型をし
た誘電体製放電管２と、ベースチャンバ１と、蓋部３
と、放電管２の側面に巻き付けた２ターン以上のコイル
状アンテナ４と、被処理基板７を載置するステージ５
と、ステージを加熱するヒータ６と、温調装置８と、上
部アンテナと下部アンテナの間に配置されたガス導入用
部材９と、ガス供給システム１０と、アンテナに電力を
投入する高周波電源１１と、整合器１２と、から構成さ
れる。ただし、処理室を構成する放電管２と蓋部４は、
両者が一体化された、なべ底形状をしたものであっても
差し支えない。
す。本発明に係わるプラズマ処理装置は、略円筒型をし
た誘電体製放電管２と、ベースチャンバ１と、蓋部３
と、放電管２の側面に巻き付けた２ターン以上のコイル
状アンテナ４と、被処理基板７を載置するステージ５
と、ステージを加熱するヒータ６と、温調装置８と、上
部アンテナと下部アンテナの間に配置されたガス導入用
部材９と、ガス供給システム１０と、アンテナに電力を
投入する高周波電源１１と、整合器１２と、から構成さ
れる。ただし、処理室を構成する放電管２と蓋部４は、
両者が一体化された、なべ底形状をしたものであっても
差し支えない。
【００１１】ガス導入部材９には、処理用ガスを周方向
に均一に行き渡らせる為のバッファ室１５が備えられて
おり、放電管２の側壁には、バッファ室の高さの所に、
放電部に処理用ガスを注入する為のガス穴１６が、３個
以上開けられている。ガス穴の個数、径は、周方向にガ
スを均一に導入するために必要かつ十分なものであれ
ば、いくつであっても構わない。
に均一に行き渡らせる為のバッファ室１５が備えられて
おり、放電管２の側壁には、バッファ室の高さの所に、
放電部に処理用ガスを注入する為のガス穴１６が、３個
以上開けられている。ガス穴の個数、径は、周方向にガ
スを均一に導入するために必要かつ十分なものであれ
ば、いくつであっても構わない。
【００１２】本一実施例において、アンテナ４に高周波
電源１１から整合器１２を介して電力を投入することに
よりプラズマ１３が発生する。この際、先にも述べたよ
うに、0.1〜10Torrといった高圧力の条件では、プラズ
マの拡散が遅い為に、プラズマはアンテナのごく近傍に
リング場に発生する。この時、ガス導入部材９からガス
穴１６を介して処理室内に導入された処理用ガスは、図
中１４に示すような流れパターンを描くことになる。処
理室内に導入されたガスは、プラズマ領域１３を通過す
ることにより十分に解離され、処理に寄与する活性種を
十分に発生させることができるため、処理速度が向上す
る。さらに、プラズマ領域１３で生成された活性種は、
ガス流れにより処理室の中央部にまで輸送される為、処
理の均一性も向上する。
電源１１から整合器１２を介して電力を投入することに
よりプラズマ１３が発生する。この際、先にも述べたよ
うに、0.1〜10Torrといった高圧力の条件では、プラズ
マの拡散が遅い為に、プラズマはアンテナのごく近傍に
リング場に発生する。この時、ガス導入部材９からガス
穴１６を介して処理室内に導入された処理用ガスは、図
中１４に示すような流れパターンを描くことになる。処
理室内に導入されたガスは、プラズマ領域１３を通過す
ることにより十分に解離され、処理に寄与する活性種を
十分に発生させることができるため、処理速度が向上す
る。さらに、プラズマ領域１３で生成された活性種は、
ガス流れにより処理室の中央部にまで輸送される為、処
理の均一性も向上する。
【００１３】図２には、ガス導入用部材９の詳細の一例
を示す。ガス導入部材９は、処理用ガスを周方向に均一
に行き渡らせるためのバッファ室１５を備えたバッファ
リング１０１と、バッファ室及び処理室を大気からシー
ルする為のＯリング１０３と、バッファリング、Ｏリン
グを冷却する為の冷媒用流路１０４と、Ｏリングによる
シールを補助する為の補助リング１０２と、バッファリ
ングと補助リングを締結する為のネジ１０５と、からな
り、処理用ガスは、放電管に存在する複数個のガス穴１
６より、処理室中心に向かって導入される。
を示す。ガス導入部材９は、処理用ガスを周方向に均一
に行き渡らせるためのバッファ室１５を備えたバッファ
リング１０１と、バッファ室及び処理室を大気からシー
ルする為のＯリング１０３と、バッファリング、Ｏリン
グを冷却する為の冷媒用流路１０４と、Ｏリングによる
シールを補助する為の補助リング１０２と、バッファリ
ングと補助リングを締結する為のネジ１０５と、からな
り、処理用ガスは、放電管に存在する複数個のガス穴１
６より、処理室中心に向かって導入される。
【００１４】図３には、図２中Ａ−Ａ 面での処理室の
断面図を示す。放電管２には、ガス穴１６が開けられて
おり、放電管の外側にはバッファリング１０１が備えて
ある。バッファリングにはガス導入口１１０と、冷却用
の冷媒入り口１０８と、冷媒出口１０９とが具備されて
いる。バッファリングは、加工性、冷却性の観点からア
ルミニウム等の金属で制作されるが、完全に円環状にす
ると、誘導アンテナにより誘起される誘導磁場を打ち消
すような渦電流が本リングに流れてしまい、アンテナに
投入する電力をロスすることになる。したがって、これ
を防止する為にアルミナセラミックス等の絶縁材料で形
成された絶縁部材１０７をバッファリングに挿入するこ
とにより渦電流が流れることを阻止する。同様の理由に
て、補助リング１０２も、その一部を絶縁性の材料で構
成するか、もしくは、補助リングすべてをアルミナのよ
うな絶縁体で構成する必要がある。
断面図を示す。放電管２には、ガス穴１６が開けられて
おり、放電管の外側にはバッファリング１０１が備えて
ある。バッファリングにはガス導入口１１０と、冷却用
の冷媒入り口１０８と、冷媒出口１０９とが具備されて
いる。バッファリングは、加工性、冷却性の観点からア
ルミニウム等の金属で制作されるが、完全に円環状にす
ると、誘導アンテナにより誘起される誘導磁場を打ち消
すような渦電流が本リングに流れてしまい、アンテナに
投入する電力をロスすることになる。したがって、これ
を防止する為にアルミナセラミックス等の絶縁材料で形
成された絶縁部材１０７をバッファリングに挿入するこ
とにより渦電流が流れることを阻止する。同様の理由に
て、補助リング１０２も、その一部を絶縁性の材料で構
成するか、もしくは、補助リングすべてをアルミナのよ
うな絶縁体で構成する必要がある。
【００１５】また、バッファリング１０１を金属部材で
構成する理由の一つに、バッファ室内でプラズマが発生
することを防止することもある。バッファリングを金属
で構成し、バッファリング自体を接地することによりバ
ッファ室内でプラズマが発生することを防止できる。
構成する理由の一つに、バッファ室内でプラズマが発生
することを防止することもある。バッファリングを金属
で構成し、バッファリング自体を接地することによりバ
ッファ室内でプラズマが発生することを防止できる。
【００１６】以上、本発明によるプラズマ処理装置の概
要と、バッファリング、補助リング等から構成されるガ
ス導入部材について説明してきたが、本発明によると、
プラズマの最も強い領域に処理用ガスを効率よく投入で
きる為、所定のガス流量、投入電力に対し、処理用ガス
を有効に利用することができ、処理速度を向上させるこ
とができ、均一性も向上できる。これにより、スループ
ットの向上、もしくは、ランニングコストの低減が期待
できる。
要と、バッファリング、補助リング等から構成されるガ
ス導入部材について説明してきたが、本発明によると、
プラズマの最も強い領域に処理用ガスを効率よく投入で
きる為、所定のガス流量、投入電力に対し、処理用ガス
を有効に利用することができ、処理速度を向上させるこ
とができ、均一性も向上できる。これにより、スループ
ットの向上、もしくは、ランニングコストの低減が期待
できる。
【００１７】図４に本発明の第２の実施例を示す。本発
明に係わるプラズマ処理装置は、略円筒型をした誘電体
製放電管２と、ベースチャンバ１と、蓋部３と、放電管
２の側面に巻き付けた２ターン以上のコイル状アンテナ
４と、被処理基板７を載置するステージ５と、ステージ
を加熱するヒータ６と、温調装置８と、放電管２とベー
スチャンバ１の間に設けられたガス導入部材９と、処理
用ガスをプラズマ生成部まで導く為の略円筒状の整流板
１７と、ガス供給システム１０と、アンテナに電力を投
入する高周波電源１１と、整合器１２と、から構成され
る。
明に係わるプラズマ処理装置は、略円筒型をした誘電体
製放電管２と、ベースチャンバ１と、蓋部３と、放電管
２の側面に巻き付けた２ターン以上のコイル状アンテナ
４と、被処理基板７を載置するステージ５と、ステージ
を加熱するヒータ６と、温調装置８と、放電管２とベー
スチャンバ１の間に設けられたガス導入部材９と、処理
用ガスをプラズマ生成部まで導く為の略円筒状の整流板
１７と、ガス供給システム１０と、アンテナに電力を投
入する高周波電源１１と、整合器１２と、から構成され
る。
【００１８】ガス導入部材９は、処理用ガスを周方向に
均一に行き渡らせる為のバッファ室１５と、放電部に処
理用ガスを注入する為のガス穴１６が、３個以上開けら
れている。ガス穴の個数、径は、周方向にガスを均一に
導入するために必要かつ十分なものであれば、いくつで
あっても構わない。
均一に行き渡らせる為のバッファ室１５と、放電部に処
理用ガスを注入する為のガス穴１６が、３個以上開けら
れている。ガス穴の個数、径は、周方向にガスを均一に
導入するために必要かつ十分なものであれば、いくつで
あっても構わない。
【００１９】処理室内に導入した処理用ガスは、整流板
１７により処理室内に導入された直後に直接排気されて
しまうことなく、プラズマの強い領域を通過する為、強
いプラズマにより効率よく解離され、処理に寄与する活
性種を効率よく生成する事ができる。このため、所定の
ガス流量、投入電力に対し、処理用ガスを有効に利用す
ることができ、処理速度を向上させることができ、均一
性も向上できる。
１７により処理室内に導入された直後に直接排気されて
しまうことなく、プラズマの強い領域を通過する為、強
いプラズマにより効率よく解離され、処理に寄与する活
性種を効率よく生成する事ができる。このため、所定の
ガス流量、投入電力に対し、処理用ガスを有効に利用す
ることができ、処理速度を向上させることができ、均一
性も向上できる。
【００２０】整流板１７は渦電流によるパワーロスを防
止する観点から、周方向の一部もしくは、すべてを絶縁
体で構成することが望ましい。また、ガス穴１６での処
理用ガス流速がおおむね50m/s以上であれば、処理用ガ
スの慣性により整流板を設けずとも処理用ガスがプラズ
マ領域１３まで到達できる為、整流板１７を設けたのと
同様な効果が得られ、所定のガス流量、投入電力に対
し、処理用ガスを有効に利用することができ、処理速度
を向上させることができ、均一性も向上できる。
止する観点から、周方向の一部もしくは、すべてを絶縁
体で構成することが望ましい。また、ガス穴１６での処
理用ガス流速がおおむね50m/s以上であれば、処理用ガ
スの慣性により整流板を設けずとも処理用ガスがプラズ
マ領域１３まで到達できる為、整流板１７を設けたのと
同様な効果が得られ、所定のガス流量、投入電力に対
し、処理用ガスを有効に利用することができ、処理速度
を向上させることができ、均一性も向上できる。
【００２１】図５には本発明の第３の実施例を示す。基
本的な構成は第２の実施例に類似しているが、ガス導入
部材９のバッファ室１５により周方向に均一に行き渡っ
た処理用ガスが、ガス導入管１８によりプラズマ領域１
３に直接導かれている点が特長である。その効果につい
ては、実施例１、２の場合に等しい。
本的な構成は第２の実施例に類似しているが、ガス導入
部材９のバッファ室１５により周方向に均一に行き渡っ
た処理用ガスが、ガス導入管１８によりプラズマ領域１
３に直接導かれている点が特長である。その効果につい
ては、実施例１、２の場合に等しい。
【００２２】図６には本発明の第４の実施例を示す。基
本的な構成は第２の実施例に等しいが、ガスどう入部材
９が処理室のより内側に入り込んでおり、整流板１７が
上部アンテナ付近まで高くなっている点が異なってい
る。整流板１７は渦電流によるパワーロスを防止する観
点から、周方向の一部もしくは、すべてを絶縁体で構成
することが望ましい。このような構成にすることによ
り、整流板１７と放電管２との間でプラズマが形成され
ることになるが、処理用ガスすべてがプラズマ領域を通
過する点にかわりはなく、これまでの実施例と同様に、
処理用ガスはプラズマにより効率よく解離され、処理に
寄与する活性種を効率よく生成する事ができる。このた
め、所定のガス流量、投入電力に対し、処理用ガスを有
効に利用することができ、処理速度を向上させることが
でき、均一性も向上できる。
本的な構成は第２の実施例に等しいが、ガスどう入部材
９が処理室のより内側に入り込んでおり、整流板１７が
上部アンテナ付近まで高くなっている点が異なってい
る。整流板１７は渦電流によるパワーロスを防止する観
点から、周方向の一部もしくは、すべてを絶縁体で構成
することが望ましい。このような構成にすることによ
り、整流板１７と放電管２との間でプラズマが形成され
ることになるが、処理用ガスすべてがプラズマ領域を通
過する点にかわりはなく、これまでの実施例と同様に、
処理用ガスはプラズマにより効率よく解離され、処理に
寄与する活性種を効率よく生成する事ができる。このた
め、所定のガス流量、投入電力に対し、処理用ガスを有
効に利用することができ、処理速度を向上させることが
でき、均一性も向上できる。
【００２３】図７には本発明第５の実施例を示す。本一
実施例によるプラズマ処理装置は、略円筒型をした誘電
体製放電管２と、ベースチャンバ１と、蓋部３と、蓋部
３の上面に巻き付けた２ターン以上の渦巻き状アンテナ
４と、被処理基板７を載置するステージ５と、ステージ
を加熱するヒータ６と、温調装置８と、上部アンテナと
下部アンテナの間に配置されたガス導入用部材９と、ガ
ス供給システム１０と、アンテナに電力を投入する高周
波電源１１と、整合器１２と、から構成される。ただ
し、処理室を構成する放電管２と蓋部４は、両者が一体
化された、なべ底形状をしたものであっても差し支えな
い。
実施例によるプラズマ処理装置は、略円筒型をした誘電
体製放電管２と、ベースチャンバ１と、蓋部３と、蓋部
３の上面に巻き付けた２ターン以上の渦巻き状アンテナ
４と、被処理基板７を載置するステージ５と、ステージ
を加熱するヒータ６と、温調装置８と、上部アンテナと
下部アンテナの間に配置されたガス導入用部材９と、ガ
ス供給システム１０と、アンテナに電力を投入する高周
波電源１１と、整合器１２と、から構成される。ただ
し、処理室を構成する放電管２と蓋部４は、両者が一体
化された、なべ底形状をしたものであっても差し支えな
い。
【００２４】ガス導入部材９には、処理用ガスを周方向
に均一に行き渡らせる為のバッファ室１５が備えられて
おり、放電管２の側壁には、バッファ室の高さの所に、
放電部に処理用ガスを注入する為のガス穴１６が、２個
以上開けられている。ガス穴の個数、径は、周方向にガ
スを均一に導入するために必要かつ十分なものであれ
ば、いくつであっても構わない。
に均一に行き渡らせる為のバッファ室１５が備えられて
おり、放電管２の側壁には、バッファ室の高さの所に、
放電部に処理用ガスを注入する為のガス穴１６が、２個
以上開けられている。ガス穴の個数、径は、周方向にガ
スを均一に導入するために必要かつ十分なものであれ
ば、いくつであっても構わない。
【００２５】本一実施例において、アンテナ４に高周波
電源１１から整合器１２を介して電力を投入することに
よりプラズマ１３が発生する。ガス導入部材９からガス
穴１６を介して処理室内に導入された処理用ガスは、プ
ラズマ領域１３を通過することにより十分に解離され、
処理に寄与する活性種を十分に発生させることができる
ため、処理速度が向上する。本実施例に示すように、本
発明は、側面巻きアンテナに限られたものではなく、Ｔ
ＣＰタイプのように、処理室の天井に渦巻状に巻かれた
アンテナにも適用可能である。
電源１１から整合器１２を介して電力を投入することに
よりプラズマ１３が発生する。ガス導入部材９からガス
穴１６を介して処理室内に導入された処理用ガスは、プ
ラズマ領域１３を通過することにより十分に解離され、
処理に寄与する活性種を十分に発生させることができる
ため、処理速度が向上する。本実施例に示すように、本
発明は、側面巻きアンテナに限られたものではなく、Ｔ
ＣＰタイプのように、処理室の天井に渦巻状に巻かれた
アンテナにも適用可能である。
【００２６】以上、本発明における一実施例について説
明してきたが、これらはいずれも一例にすぎず、請求項
の記載事項を何ら制限するものではない。たとえば、実
施例に関しては誘電体製の円筒型放電管と蓋部により処
理室上部を形成したが、これは、両者が一体型となった
ような、鍋底型形状や、半休型ベルジャ型のような形状
にも適用可能である。さらに、プラズマ源として誘導型
プラズマを例に説明を行ったが、他のプラズマ源、すな
わち、マイクロ波プラズマ源、容量結合型プラズマ源に
も適用可能である。さらに、アッシング装置を例に説明
を行ったが、他のプラズマ処理装置、即ち、エッチング
装置、CVD装置等にも適用可能である。
明してきたが、これらはいずれも一例にすぎず、請求項
の記載事項を何ら制限するものではない。たとえば、実
施例に関しては誘電体製の円筒型放電管と蓋部により処
理室上部を形成したが、これは、両者が一体型となった
ような、鍋底型形状や、半休型ベルジャ型のような形状
にも適用可能である。さらに、プラズマ源として誘導型
プラズマを例に説明を行ったが、他のプラズマ源、すな
わち、マイクロ波プラズマ源、容量結合型プラズマ源に
も適用可能である。さらに、アッシング装置を例に説明
を行ったが、他のプラズマ処理装置、即ち、エッチング
装置、CVD装置等にも適用可能である。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、処理用のガスをプラズ
マの強い領域を通過させることができ、処理用ガスは強
いプラズマにより効率よく解離され、処理に寄与する活
性種を効率よく生成する事ができる。このため、所定の
ガス流量、投入電力に対し、処理用ガスを有効に利用す
ることができ、処理速度、均一性を向上させることがで
きる。これにより、スループットの向上、もしくは、ラ
ンニングコストの低減が期待できる。
マの強い領域を通過させることができ、処理用ガスは強
いプラズマにより効率よく解離され、処理に寄与する活
性種を効率よく生成する事ができる。このため、所定の
ガス流量、投入電力に対し、処理用ガスを有効に利用す
ることができ、処理速度、均一性を向上させることがで
きる。これにより、スループットの向上、もしくは、ラ
ンニングコストの低減が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係わるプラズマ処理装
置の構成を示す断面図である。
置の構成を示す断面図である。
【図２】図１の実施例に係わるガス導入部材の詳細を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】図２の実施例に係わるガス導入部材の詳細を示
す断面図である。
す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係わるプラズマ処理装
置の構成を示す断面図である。
置の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施例に係わるプラズマ処理装
置の構成を示す断面図である。
置の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施例に係わるプラズマ処理装
置の構成を示す断面図である。
置の構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第５の実施例に係わるプラズマ処理装
置の構成を示す断面図である。
置の構成を示す断面図である。
１…ベースチャンバ、２…放電管、３…蓋部、４…アン
テナ、５…ステージ、６…ヒーター、７…被処理基板、
８…温調システム、９…ガス導入部材、１０…ガス導入
システム、１１…高周波電源、１２…整合器、１３…プ
ラズマ、１４…ガス流れパターン、１５…バッファ室、
１６…ガス穴、１７…整流板、１８…ガス導入管、１０
１…バッファリング、１０２…補助リング、１０３…Ｏ
リング、１０４…冷媒用流路、１０５…ネジ、１０７…
絶縁用部材、１０８…冷媒入り口、１０９…冷媒出口、
１１０…処理用ガス入り口。
テナ、５…ステージ、６…ヒーター、７…被処理基板、
８…温調システム、９…ガス導入部材、１０…ガス導入
システム、１１…高周波電源、１２…整合器、１３…プ
ラズマ、１４…ガス流れパターン、１５…バッファ室、
１６…ガス穴、１７…整流板、１８…ガス導入管、１０
１…バッファリング、１０２…補助リング、１０３…Ｏ
リング、１０４…冷媒用流路、１０５…ネジ、１０７…
絶縁用部材、１０８…冷媒入り口、１０９…冷媒出口、
１１０…処理用ガス入り口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉岡 健 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 坪根 恒彦 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】プラズマ生成室を取り囲む誘電体製の装置
壁とベースチャンバからなる処理室と、該処理室を真空
に保つ真空排気手段と、前記処理室内部に設けた被処理
基板載置用のステージと、処理用ガス導入手段と、プラ
ズマに電力を投入する手段と、を備えたプラズマ処理装
置において、前記処理用ガス導入手段のガス導入口の開
口部をプラズマが最も強く生成される部分に向けて構成
したことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】プラズマ生成室を取り囲む誘電体製の装置
壁とベースチャンバからなる処理室と、該処理室を真空
に保つ真空排気手段と、前記処理室内部に設けた被処理
基板載置用のステージと、処理用ガス導入手段と、誘電
体製装置壁の外側に配置した２巻き以上の誘導アンテナ
と、該アンテナを通しプラズマに電力を投入する手段と
を備えたプラズマ処理装置において、ガス導入口をアン
テナとアンテナとの間に設けたことを特徴とするプラズ
マ処理装置。 - 【請求項３】プラズマ生成室を取り囲む誘電体製の装置
壁とベースチャンバからなる処理室と、該処理室を真空
に保つ真空排気手段と、前記処理室内部に設けた被処理
基板載置用のステージと、処理用ガス導入手段と、誘電
体製装置壁の外側に配置した２巻き以上の誘導アンテナ
と、アンテナを通しプラズマに電力を投入する手段とを
備えたプラズマ処理装置において、誘電体製の装置壁と
ベースチャンバの間に、放電部に向けた開口部を持つ処
理用ガス導入口を設けたことを特徴とするプラズマ処理
装置。 - 【請求項４】請求項３記載のプラズマ処理装置におい
て、処理用ガス導入口直後のガス流速が50m/s以上とな
るように構成したことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項５】請求項３記載のプラズマ処理装置におい
て、処理室内部に、プラズマ生成部まで処理用ガスを導
くように円筒状の整流板を設けた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 |
|---|---|---|---|
| JP14256298A JP3567736B2 (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14256298A JP3567736B2 (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11340146A true JPH11340146A (ja) | 1999-12-10 |
| JP3567736B2 JP3567736B2 (ja) | 2004-09-22 |
Family
ID=15318230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14256298A Expired - Lifetime JP3567736B2 (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3567736B2 (ja) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0394422A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-04-19 | Hitachi Ltd | プラズマｃｖｄ装置及びその方法 |
| JPH0794473A (ja) * | 1993-09-24 | 1995-04-07 | Sony Corp | 導電層成膜の前処理方法 |
| JPH07201495A (ja) * | 1993-08-19 | 1995-08-04 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置及びそのクリーニング方法 |
| JPH0817748A (ja) * | 1994-06-27 | 1996-01-19 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPH0974089A (ja) * | 1995-05-08 | 1997-03-18 | Applied Materials Inc | 誘導的かつ多容量的に結合されたプラズマリアクタ |
| JPH09237698A (ja) * | 1996-02-22 | 1997-09-09 | Motorola Inc | 誘導結合プラズマ・リアクタとその方法 |
| JPH1092598A (ja) * | 1996-05-13 | 1998-04-10 | Applied Materials Inc | 上部にソレノイドアンテナを有する電磁結合ｒｆプラズマリアクター |
-
1998
- 1998-05-25 JP JP14256298A patent/JP3567736B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0394422A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-04-19 | Hitachi Ltd | プラズマｃｖｄ装置及びその方法 |
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| JPH09237698A (ja) * | 1996-02-22 | 1997-09-09 | Motorola Inc | 誘導結合プラズマ・リアクタとその方法 |
| JPH1092598A (ja) * | 1996-05-13 | 1998-04-10 | Applied Materials Inc | 上部にソレノイドアンテナを有する電磁結合ｒｆプラズマリアクター |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3567736B2 (ja) | 2004-09-22 |
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