JPS60102741A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JPS60102741A JPS60102741A JP20895283A JP20895283A JPS60102741A JP S60102741 A JPS60102741 A JP S60102741A JP 20895283 A JP20895283 A JP 20895283A JP 20895283 A JP20895283 A JP 20895283A JP S60102741 A JPS60102741 A JP S60102741A
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- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、プラズマ処理装置用に係り、特にドライエツ
チング全良好に行なうことができるプラズマ処理装置に
関する。
チング全良好に行なうことができるプラズマ処理装置に
関する。
２ ）〔
プラズマ処理装置、例えば試料のエツチングを行なうド
ライエツチング装置は、エツチング中ｆプラズマを安定
的に試料に供給するため、高周波電源の発振出力を安定
化する必要がある。従来技術による「ライエツチング装
置は、第１図に示す如く、試料９例えばウェハ５を搭載
する下部電極２及び上部電極３を含み、図示しない排気
系により０．５〜５０Ｐａ程度の圧力になる様に真空排
気されると共に、一定流量のエツチングガスが流入され
るエツチング室１と、高周波の電力を供給する高周波電
力供給回路４と、該高周波電力供給回路４の電力全設定
する放電電力設定回路７と、前記高周波電力供給回路４
からの電力を整合する整合回路６と、該整合回路６によ
り整合された電力を測定後、前記エツチング室１の下部
電極２に供給する電力測定回路８と全備えている。前記
整合回路６は、エツチング全行なう際に高周波電力がグ
ラズマに効率良く変換される必要があるため、放電電力
設定回路７の設定電力に対して進行波出力が最大になり
、反射波出力がゼロになる様に自動３頁 的にインピーダンス整合を行な５機能、所謂オートマツ
チング機能を有している。
ライエツチング装置は、エツチング中ｆプラズマを安定
的に試料に供給するため、高周波電源の発振出力を安定
化する必要がある。従来技術による「ライエツチング装
置は、第１図に示す如く、試料９例えばウェハ５を搭載
する下部電極２及び上部電極３を含み、図示しない排気
系により０．５〜５０Ｐａ程度の圧力になる様に真空排
気されると共に、一定流量のエツチングガスが流入され
るエツチング室１と、高周波の電力を供給する高周波電
力供給回路４と、該高周波電力供給回路４の電力全設定
する放電電力設定回路７と、前記高周波電力供給回路４
からの電力を整合する整合回路６と、該整合回路６によ
り整合された電力を測定後、前記エツチング室１の下部
電極２に供給する電力測定回路８と全備えている。前記
整合回路６は、エツチング全行なう際に高周波電力がグ
ラズマに効率良く変換される必要があるため、放電電力
設定回路７の設定電力に対して進行波出力が最大になり
、反射波出力がゼロになる様に自動３頁 的にインピーダンス整合を行な５機能、所謂オートマツ
チング機能を有している。
しかしながら、前記高周波電源からプラズマに供給され
る電力は、設定電力に対してインピーダンス整合がなさ
れ、放電の安定化が図られているものの、実際のエツチ
ング中では時間変化している０ この様子を第２図および第３図を用いて説明する。第２
図（ａｌ〜（ｆｌはエツチングガスとして四塩化炭素Ｃ
Ｃｌ４ 全導入し、圧力８ ＰａでＡＡ’ ｋ ６回連
続してエツチングした場合の進行波出力の変化を示した
ものである。高周波電力の設定値は３００Ｗであるが、
第２図（ａｌ〜（ｆｌのいずれも３００Ｗからはずれ大
きく変動している。特に放電開始から２分間位は設定電
力の３００ Ｗより低い値を示している。
る電力は、設定電力に対してインピーダンス整合がなさ
れ、放電の安定化が図られているものの、実際のエツチ
ング中では時間変化している０ この様子を第２図および第３図を用いて説明する。第２
図（ａｌ〜（ｆｌはエツチングガスとして四塩化炭素Ｃ
Ｃｌ４ 全導入し、圧力８ ＰａでＡＡ’ ｋ ６回連
続してエツチングした場合の進行波出力の変化を示した
ものである。高周波電力の設定値は３００Ｗであるが、
第２図（ａｌ〜（ｆｌのいずれも３００Ｗからはずれ大
きく変動している。特に放電開始から２分間位は設定電
力の３００ Ｗより低い値を示している。
これらの変化は、Ａｌのエツチングの経過に伴ってプラ
ズマのインピーダンスが変化するために起こる現象であ
り、ＡＡの表面酸化膜が除去されるためである。放電開
始から２分間位はプラズマに供給される電力が低く、そ
の結果表面酸化膜除去に時間がかかり、全体のエツチン
グ時間が長ひく。
ズマのインピーダンスが変化するために起こる現象であ
り、ＡＡの表面酸化膜が除去されるためである。放電開
始から２分間位はプラズマに供給される電力が低く、そ
の結果表面酸化膜除去に時間がかかり、全体のエツチン
グ時間が長ひく。
またエツチングの終了時点を検出する終点検出において
も、プラズマインピーダンスの変動すなわち進行波出力
の変動により、終点検出ができない問題が出現した。
も、プラズマインピーダンスの変動すなわち進行波出力
の変動により、終点検出ができない問題が出現した。
第３図は設定電力に対する二゛ソチング開始時の進行波
出力の経年変化を示している。高周波電源の発振管自体
の劣化が主な原因であるが、第３図に示すように、設定
電力３００Ｗに対してエツチング開始時の進行波出力は
稼動後２年目で１０％近くダウンし、プロセス条件の再
現性が低下した。
出力の経年変化を示している。高周波電源の発振管自体
の劣化が主な原因であるが、第３図に示すように、設定
電力３００Ｗに対してエツチング開始時の進行波出力は
稼動後２年目で１０％近くダウンし、プロセス条件の再
現性が低下した。
これらの問題の極み重ねは、ウェハの製品歩留の低下に
つながるので、放電中、プラズマインピーダンスが変化
しても、進行波出力の安定している高周波電源の出現が
要求された。
つながるので、放電中、プラズマインピーダンスが変化
しても、進行波出力の安定している高周波電源の出現が
要求された。
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を除去すること
であり、プラズマインピーダンスが変化しても進行波出
力全安定的に供給することができ５頁 るプラズマ処理装置全提供することである。
であり、プラズマインピーダンスが変化しても進行波出
力全安定的に供給することができ５頁 るプラズマ処理装置全提供することである。
前記目的を達成するため本発明によるプラズマ処理装置
は、高周波電力供給回路の出力を測定する測定手段と、
電力設定手段により設定した設定値と前記測定手段によ
り測定値とを比較する比較手段と、該比較手段の比較結
果に応じて測定手段による測定値が一定になる様に電力
設定手段の設定値が一定になる様に制御する制御手段と
を設けること全特徴とする。
は、高周波電力供給回路の出力を測定する測定手段と、
電力設定手段により設定した設定値と前記測定手段によ
り測定値とを比較する比較手段と、該比較手段の比較結
果に応じて測定手段による測定値が一定になる様に電力
設定手段の設定値が一定になる様に制御する制御手段と
を設けること全特徴とする。
以下本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第４図は本発明の一実施例によるプラズマ処理装置の一
実施例を示す図である。
実施例を示す図である。
図に示すプラズマ処理装置は、ウェハ５′ｆｒ：搭載す
る下部電極２、接地された上部電極３を含むエツチング
室１と、高周波電力供給回路４と、可変抵抗７ａ及び電
池７ｂとを備え、高周波電力供給回路４へ設定値信号ａ
を出力する放電電力設定回路７と、前記高周波電力供給
回路４からの高周波電６百 力を整合する整合回路６と、該整合回路６により整合さ
れた電力を測定する電力測定回路８と、該電力測定回路
８により測定した進行波出力信号すと前記設定値信号ａ
とを入力とし、その比較値信号を放電電力設定回路７を
フィードバックする比較回路９とを備えている。
る下部電極２、接地された上部電極３を含むエツチング
室１と、高周波電力供給回路４と、可変抵抗７ａ及び電
池７ｂとを備え、高周波電力供給回路４へ設定値信号ａ
を出力する放電電力設定回路７と、前記高周波電力供給
回路４からの高周波電６百 力を整合する整合回路６と、該整合回路６により整合さ
れた電力を測定する電力測定回路８と、該電力測定回路
８により測定した進行波出力信号すと前記設定値信号ａ
とを入力とし、その比較値信号を放電電力設定回路７を
フィードバックする比較回路９とを備えている。
この様に構成されたプラズマ処理装置において、エツチ
ング室１は、図示されていないガ゛ス供給系からエツチ
ングガスが供給され、図示されていない排気系により一
定の圧力に保たれている。放電電力設定回路７で放電電
力全設定し、この設定値ａｉ高周波電力供給回路４に入
力する。高周波電力供給回路４から発生した高周波電力
は整合回路６、電力測定回路８全通してエツチング室１
内の下部電極２に印加され、プラズマを発生し、ウェハ
５の表面をエツチングする。ここまでは第１図に示した
装置の動作と同じである。進行波出力と反射波出力を整
合回路６に入力してインビーダンス整合全とると同時に
、進行波出力ｂ６比較回路９に入れる。放電が開始した
後は、前記した放電７了１ 電力設定回路７の放電電力設定値ａｉ前記比較回路９に
入力する。比較回路９は実際に放電が持続しているとき
の進行波出力すと放電電力設定値ａと全絶えず比較し、
進行波出力すが所望の放電電力より高い場合は放電電力
設定回路７の放電電力設定値ａｉ下げ、逆に進行波出力
すが所望の放電電力より低い場合は放電電力設定回路７
の放電電力設定値ａを上げる。このようにして進行波出
力すが一定して得られるように進行波出力すをフィード
バックし、放電電力設定値ａ全変化させるのである。尚
、前記放電電力設定値ａは、比較回路７の出力に応じて
可変抵抗７ａの抵抗値を自動的に変化させることによっ
て行なわれる。
ング室１は、図示されていないガ゛ス供給系からエツチ
ングガスが供給され、図示されていない排気系により一
定の圧力に保たれている。放電電力設定回路７で放電電
力全設定し、この設定値ａｉ高周波電力供給回路４に入
力する。高周波電力供給回路４から発生した高周波電力
は整合回路６、電力測定回路８全通してエツチング室１
内の下部電極２に印加され、プラズマを発生し、ウェハ
５の表面をエツチングする。ここまでは第１図に示した
装置の動作と同じである。進行波出力と反射波出力を整
合回路６に入力してインビーダンス整合全とると同時に
、進行波出力ｂ６比較回路９に入れる。放電が開始した
後は、前記した放電７了１ 電力設定回路７の放電電力設定値ａｉ前記比較回路９に
入力する。比較回路９は実際に放電が持続しているとき
の進行波出力すと放電電力設定値ａと全絶えず比較し、
進行波出力すが所望の放電電力より高い場合は放電電力
設定回路７の放電電力設定値ａｉ下げ、逆に進行波出力
すが所望の放電電力より低い場合は放電電力設定回路７
の放電電力設定値ａを上げる。このようにして進行波出
力すが一定して得られるように進行波出力すをフィード
バックし、放電電力設定値ａ全変化させるのである。尚
、前記放電電力設定値ａは、比較回路７の出力に応じて
可変抵抗７ａの抵抗値を自動的に変化させることによっ
て行なわれる。
第５図は、本発明の他の実施例によるプラズマ処理装置
を示す図である。
を示す図である。
本実施例による装置は、第４図に示した放電電力設定回
路７．比較回路９０部分’ｉＤ／Ａ変換器１０、Ａ／Ｄ
変換器】１．コンピュータ１２で構成した例である。高
周波電力供給回路４に入力される放電電力設定値ａはコ
ンピュータ１２からの設定値信号ａ’ ｋ Ｄ ／ Ａ
変換器１０でアナログ信号に変えて入力される。放電中
の進行波出力信号すは、Ａ／Ｄ変換器１１でディジタル
信号ｂ′に変換し、コンピュータ１２に入力される。コ
ンピュータ１２は、放電電力設定値のディジタル値ａ′
と進行波出力のディジタル値ｂ′との対応をとり、進行
波出力のディジタル値ｂ′が一定になるよう放電電力設
定値のディジタル値ａ’ｒ変える構成としている。
路７．比較回路９０部分’ｉＤ／Ａ変換器１０、Ａ／Ｄ
変換器】１．コンピュータ１２で構成した例である。高
周波電力供給回路４に入力される放電電力設定値ａはコ
ンピュータ１２からの設定値信号ａ’ ｋ Ｄ ／ Ａ
変換器１０でアナログ信号に変えて入力される。放電中
の進行波出力信号すは、Ａ／Ｄ変換器１１でディジタル
信号ｂ′に変換し、コンピュータ１２に入力される。コ
ンピュータ１２は、放電電力設定値のディジタル値ａ′
と進行波出力のディジタル値ｂ′との対応をとり、進行
波出力のディジタル値ｂ′が一定になるよう放電電力設
定値のディジタル値ａ’ｒ変える構成としている。
第６図は本発明第５図の実施による高周波電力供給回路
４の進行波出力の時間変化金示すグラフであり、本発明
実施前、第２図に示したような進行波出力の時間変化を
、本発明実施で、第６図のように進行波出力を一定にす
ることができた。また高周波電源発振管自体の劣化によ
る設定電力の低下も解決することができ、エツチングプ
ロセスの再現性向上に寄与した。
４の進行波出力の時間変化金示すグラフであり、本発明
実施前、第２図に示したような進行波出力の時間変化を
、本発明実施で、第６図のように進行波出力を一定にす
ることができた。また高周波電源発振管自体の劣化によ
る設定電力の低下も解決することができ、エツチングプ
ロセスの再現性向上に寄与した。
特にＡｌのエツチングでは、表面酸化膜除去の際にプラ
ズマに供給される進行波出力が従来低下していたのが、
所定の出力が得られるようになりエツチング時間の短縮
がなされた。また確実に終９百 点検出できるようになった。ちなみに、進行波出力の変
動率は放電時間１０分間に従来の±７％全本発明第５図
の実施において、２秒ごとにフィードバックして設定電
力値を変化させてやることにより、±２％以下に下げる
ことができた。
ズマに供給される進行波出力が従来低下していたのが、
所定の出力が得られるようになりエツチング時間の短縮
がなされた。また確実に終９百 点検出できるようになった。ちなみに、進行波出力の変
動率は放電時間１０分間に従来の±７％全本発明第５図
の実施において、２秒ごとにフィードバックして設定電
力値を変化させてやることにより、±２％以下に下げる
ことができた。
以上本発明のように、プラズマに供給される高周波電力
の進行波出力を放電中フィードバックし、進行波出力の
変動に対応して進行波出力が一定になるよう設定電力値
を変化させてやるようにしたものであるから、プロセス
の再現性向上と、装置の安定稼動が図れ、製品歩留向上
に大きく寄与できるものである。
の進行波出力を放電中フィードバックし、進行波出力の
変動に対応して進行波出力が一定になるよう設定電力値
を変化させてやるようにしたものであるから、プロセス
の再現性向上と、装置の安定稼動が図れ、製品歩留向上
に大きく寄与できるものである。
第１図は、従来技術によるプラズマ処理装置を示す図で
あり、第２図及び第３図は、第１図に示したプラズマ処
理装置による放電中の進行波出力の変化及び経年経過に
よる出力変化を示す図である。第４図は、本発明による
プラズマ処理装置の一実施例を示す図であり、第５図は
、本発明によ１０ １す るプラズマ処理装置の他の実施例を示す図である。 第６図は本発明による放電出力の変化を示す図である。 １・・・エツチング室、４・・・高周波電力供給回路、
６・・・整合回路、７・・・放電電力設定回路、８・・
・電力測定回路、９・・・比較回路、１０・・・Ｄ／Ａ
変換器、１１・・・Ａ／Ｄ変換器、１２・・・コンピュ
ータ。 代理人弁理士 秋 本 正 実 い）Ｖ１蘇しマ （Ｍ角坪奮身藪 Ｇ）６準Ω↑ （８）盛衰Ωが （〃）峙怠ン１ ＜７ＶＩＢｔ’；ｆ！￥＝七１ 第４図 第５図 −「−二■二」 放電Ｆ４藺 ７１３− （今）
あり、第２図及び第３図は、第１図に示したプラズマ処
理装置による放電中の進行波出力の変化及び経年経過に
よる出力変化を示す図である。第４図は、本発明による
プラズマ処理装置の一実施例を示す図であり、第５図は
、本発明によ１０ １す るプラズマ処理装置の他の実施例を示す図である。 第６図は本発明による放電出力の変化を示す図である。 １・・・エツチング室、４・・・高周波電力供給回路、
６・・・整合回路、７・・・放電電力設定回路、８・・
・電力測定回路、９・・・比較回路、１０・・・Ｄ／Ａ
変換器、１１・・・Ａ／Ｄ変換器、１２・・・コンピュ
ータ。 代理人弁理士 秋 本 正 実 い）Ｖ１蘇しマ （Ｍ角坪奮身藪 Ｇ）６準Ω↑ （８）盛衰Ωが （〃）峙怠ン１ ＜７ＶＩＢｔ’；ｆ！￥＝七１ 第４図 第５図 −「−二■二」 放電Ｆ４藺 ７１３− （今）
Claims (1)
- プラズマ発生手段と、該プラズマ発生手段に高周波電力
を供給する電力供給手段と、該電力供給手段の高周波電
力の出力値を設定する電力設定手段とを備えるプラズマ
処理装置において、前記電力供給手段から出力される高
周波電力を測定する測定手段と、該測定手段により測定
した電力値と電力設定手段により設定した設定値と全比
較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に応じ
て前記測定手段により測定した電力値が一定になる様に
電力設定手段を制御する制御手段と全備えること全特徴
とするプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20895283A JPS60102741A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20895283A JPS60102741A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60102741A true JPS60102741A (ja) | 1985-06-06 |
Family
ID=16564858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20895283A Pending JPS60102741A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60102741A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61256637A (ja) * | 1985-05-06 | 1986-11-14 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | プラズマ・エツチング・プロセスをモニタする方法 |
| JPS63260029A (ja) * | 1986-11-26 | 1988-10-27 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 高周波電力を使用した処理装置 |
-
1983
- 1983-11-09 JP JP20895283A patent/JPS60102741A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61256637A (ja) * | 1985-05-06 | 1986-11-14 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | プラズマ・エツチング・プロセスをモニタする方法 |
| JPH0528895B2 (ja) * | 1985-05-06 | 1993-04-27 | Intaanashonaru Bijinesu Mashiinzu Corp | |
| JPS63260029A (ja) * | 1986-11-26 | 1988-10-27 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 高周波電力を使用した処理装置 |
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