JPS62185324A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JPS62185324A JPS62185324A JP2668286A JP2668286A JPS62185324A JP S62185324 A JPS62185324 A JP S62185324A JP 2668286 A JP2668286 A JP 2668286A JP 2668286 A JP2668286 A JP 2668286A JP S62185324 A JPS62185324 A JP S62185324A
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- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 title 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 28
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- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 19
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Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、プラズマ処理方法および装ｇ１ｓこ係り、特
に試料の処理における絶縁破壊によるダメージの低減に
好適なプラズマ処理方法および装置に関するものである
。
に試料の処理における絶縁破壊によるダメージの低減に
好適なプラズマ処理方法および装置に関するものである
。
従来の装置は、特開昭５８−８７２７８号公報に記載の
ように、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）放電により
イオン源を生成するイオン化室と、イオンビームを引き
だしウェハを処理する反応室とから構成し、ウェハにイ
オンビームを当てて処理していた。しかし、引き出され
たイオンビームを中性化する点については配慮されてい
なかった。
ように、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）放電により
イオン源を生成するイオン化室と、イオンビームを引き
だしウェハを処理する反応室とから構成し、ウェハにイ
オンビームを当てて処理していた。しかし、引き出され
たイオンビームを中性化する点については配慮されてい
なかった。
イオンビームｆこよるウェハの処理１例えばＣｖＤ処理
またはエツチング処理等によりウェハが受ける損傷には
、大き鳴分けて照射損傷と静電的損傷があり、静電的損
傷とは、例えばゲート材料のエツチングあるいはエツチ
ング後のホトレジストのアッシング時に、絶縁膜上に荷
電粒子が帯電して電荷が絶縁膜を貫き抜けて絶縁破壊を
起こすことである。
またはエツチング処理等によりウェハが受ける損傷には
、大き鳴分けて照射損傷と静電的損傷があり、静電的損
傷とは、例えばゲート材料のエツチングあるいはエツチ
ング後のホトレジストのアッシング時に、絶縁膜上に荷
電粒子が帯電して電荷が絶縁膜を貫き抜けて絶縁破壊を
起こすことである。
上記従来技術においては、この静電的損傷の点について
配置はがされておらず、絶縁膜の絶縁破壊あるいは、耐
電圧の劣化を起こす等の問題があった。
配置はがされておらず、絶縁膜の絶縁破壊あるいは、耐
電圧の劣化を起こす等の問題があった。
本発明の目的は、静電的損傷の低減を図ることのできる
プラズマ処理方法および装置を提供すること暑こある。
プラズマ処理方法および装置を提供すること暑こある。
上記目的は、処理ガスをプラズマ化するプラズマ生成室
と、該プラズマ生成室にて発生したプラズマのイオン粒
子を引き出すイオン引出手段と、該イオン引出手段を介
して前記プラズマ生成室暑こ連通して設けられ試料の処
理を行なう処理室と、前記イオン引出手段と前記処理室
内に配置された試料との間に設けられ電子を発生し前記
イオノ粒子に電子を付与する電子付与手段とを設け、処
理ガスをプラズマ化し、プラズマ中のイオン粒子を試料
側へ引き出し、イオン粒子に電子を付与して中性化し、
中性化した粒子を試料に当てること（こより達成される
。
と、該プラズマ生成室にて発生したプラズマのイオン粒
子を引き出すイオン引出手段と、該イオン引出手段を介
して前記プラズマ生成室暑こ連通して設けられ試料の処
理を行なう処理室と、前記イオン引出手段と前記処理室
内に配置された試料との間に設けられ電子を発生し前記
イオノ粒子に電子を付与する電子付与手段とを設け、処
理ガスをプラズマ化し、プラズマ中のイオン粒子を試料
側へ引き出し、イオン粒子に電子を付与して中性化し、
中性化した粒子を試料に当てること（こより達成される
。
プラズマ生成室にて処理ガスをプラズマ１ヒし、プラズ
マ中のイオン粒子をイオン引出装置によって処理室側に
引き出しイオンビーム番こして、該イオンビームを成子
付与手段により発生させたｉｔｉ子域を通過させて、イ
オン粒子を与えて中性の中性粒子ビームにして試料に照
射する。これにより、試料の絶縁膜は帯屯することがな
いので、静電的損傷を低減することができる。
マ中のイオン粒子をイオン引出装置によって処理室側に
引き出しイオンビーム番こして、該イオンビームを成子
付与手段により発生させたｉｔｉ子域を通過させて、イ
オン粒子を与えて中性の中性粒子ビームにして試料に照
射する。これにより、試料の絶縁膜は帯屯することがな
いので、静電的損傷を低減することができる。
以下、本発明の一実施例を第１１Ａ＋こより説明する。
プラズマ生成室である放′Ｅｄ室１上部には、図示しな
いマイクロ波源に接続された票波盲４および処理ガスの
ガス導入口２が設けられている。放電室ｌの周囲にはａ
ＩＪｉ′ｌｔを発生させる電磁コイル３が設けである。
いマイクロ波源に接続された票波盲４および処理ガスの
ガス導入口２が設けられている。放電室ｌの周囲にはａ
ＩＪｉ′ｌｔを発生させる電磁コイル３が設けである。
放電室ｌの下側はイオン引出手段であるグリッド５が設
けてあり、グリッド５を介して放電室１に処理室６が連
通して設けである。処理室６下部には、図示しない排気
装置に接続された排気口１４が設けである。処理室６の
内部には、グリッド５に対向して、試料であるウェハ１
３が配置される。またグリッド５とウェハ１３との間に
、例えば金属メツシュでなるグリッド１０と絶縁カバー
７とでトーラス状の枠を形成し、絶縁カバー７とグリッ
ド１０とで囲んだ空間に、ガス導入口ｎと真空排気口１
５とが設けである。さらにコの字形の絶縁カバー７の内
側上下に１ｔｐｆ！を配置し、一方を高周波電源９を介
して接地し、他方を直接接地する。グリッド１０は直流
電源１１を介して接地しである。この場合電子付与手段
は、金属メツシュ２１グリッド１０．絶縁カバー７、ガ
ス導入口１２．排気口１５．高周波電源９．グリッドＩ
Ｏおよび直流電源１１とから構成された重子シャワー装
置である。
けてあり、グリッド５を介して放電室１に処理室６が連
通して設けである。処理室６下部には、図示しない排気
装置に接続された排気口１４が設けである。処理室６の
内部には、グリッド５に対向して、試料であるウェハ１
３が配置される。またグリッド５とウェハ１３との間に
、例えば金属メツシュでなるグリッド１０と絶縁カバー
７とでトーラス状の枠を形成し、絶縁カバー７とグリッ
ド１０とで囲んだ空間に、ガス導入口ｎと真空排気口１
５とが設けである。さらにコの字形の絶縁カバー７の内
側上下に１ｔｐｆ！を配置し、一方を高周波電源９を介
して接地し、他方を直接接地する。グリッド１０は直流
電源１１を介して接地しである。この場合電子付与手段
は、金属メツシュ２１グリッド１０．絶縁カバー７、ガ
ス導入口１２．排気口１５．高周波電源９．グリッドＩ
Ｏおよび直流電源１１とから構成された重子シャワー装
置である。
上記構成により、放電室１（こガス導入口２を通して処
理ガスを導入し、また、電磁コイル３により、磁場を印
加する。マイクロ波源から出されたマイクロ波は、導波
管４を通り、放電室１に供給され、ＥＣＲ放電により、
放電室ｌ内部に、プラズマを生成させる。生成されたプ
ラズマ中のイオンは、グリッド５を通して加速され、処
理室６に導入される。処理室６内部には、電子シャワー
装置が配置され、この電子シャワー装置の内部にガス導
入０稔を通してガスを導入し、内部に高周波プラズマを
生成し、プラズマ中の電子をグリッド１０を通して中心
軸方向に引き出す。これにより、放電室１から引き出さ
れたイオンビームは、この電子シャワー装置の中を通る
時、電子によって荷電中和され、中性粒子ビームとなり
、イオンビームが持っていた方向性を失うことなく、ウ
ェハ１３に照射され反応する。なお、反応に当っては中
性粒子ビームのみでなく、プラズマ化により発生したラ
ジカルも寄与する。また、処理室は、υ［気口１４を通
して真空排気するとともに、電子シャワー装置の内部も
真空排気口１５によって独立に真空排気している。
理ガスを導入し、また、電磁コイル３により、磁場を印
加する。マイクロ波源から出されたマイクロ波は、導波
管４を通り、放電室１に供給され、ＥＣＲ放電により、
放電室ｌ内部に、プラズマを生成させる。生成されたプ
ラズマ中のイオンは、グリッド５を通して加速され、処
理室６に導入される。処理室６内部には、電子シャワー
装置が配置され、この電子シャワー装置の内部にガス導
入０稔を通してガスを導入し、内部に高周波プラズマを
生成し、プラズマ中の電子をグリッド１０を通して中心
軸方向に引き出す。これにより、放電室１から引き出さ
れたイオンビームは、この電子シャワー装置の中を通る
時、電子によって荷電中和され、中性粒子ビームとなり
、イオンビームが持っていた方向性を失うことなく、ウ
ェハ１３に照射され反応する。なお、反応に当っては中
性粒子ビームのみでなく、プラズマ化により発生したラ
ジカルも寄与する。また、処理室は、υ［気口１４を通
して真空排気するとともに、電子シャワー装置の内部も
真空排気口１５によって独立に真空排気している。
以上、本−実施例によれば、ウェハ１３に中性粒子ビー
ムを照射して処理するので、処理向に屯荷がチャージア
ップすることぎな曵、これにより静電的損傷が低減でき
、ウェハ１３の絶縁膜の絶縁破壊および耐電圧低下を防
止することができるという効果がある。
ムを照射して処理するので、処理向に屯荷がチャージア
ップすることぎな曵、これにより静電的損傷が低減でき
、ウェハ１３の絶縁膜の絶縁破壊および耐電圧低下を防
止することができるという効果がある。
次（こ第２の実施例を第２因により説明する。第２図に
おいて、第１と同符号は同一部材を示す。
おいて、第１と同符号は同一部材を示す。
本図が第１図と異なるところは電子付与手段である。電
子付与手段の構成は以下のとおりである。
子付与手段の構成は以下のとおりである。
トーラム状のカバー７の内部にらせん状のフィラメント
１６がイオンビームを取り囲むように配置しである。フ
ィラメント１６は直流電源１７によって通電加熱され熱
電子を放出し、直流電源１１で電圧を印加したグリッド
１０１こよって、電子が中心軸側へ引出される。この引
出された電子によって、イオンビームは荷電中和され中
性粒子ビームとなって、ウェハ１３に開封され、ウェハ
１３と反応する。
１６がイオンビームを取り囲むように配置しである。フ
ィラメント１６は直流電源１７によって通電加熱され熱
電子を放出し、直流電源１１で電圧を印加したグリッド
１０１こよって、電子が中心軸側へ引出される。この引
出された電子によって、イオンビームは荷電中和され中
性粒子ビームとなって、ウェハ１３に開封され、ウェハ
１３と反応する。
以上、本実施例によれば、前記一実施例の効果に加えて
、電子シャワー装置内部蚤こガスを供給する必要がない
ために、イオノビームを荷電中和させる装置の溝数が簡
単であるという効果がある。
、電子シャワー装置内部蚤こガスを供給する必要がない
ために、イオノビームを荷電中和させる装置の溝数が簡
単であるという効果がある。
次に、第３の実施例を第３因により説明する。
第３図において、第１図と同符号は同一部（オを示す。
本図が第１１文と異なるところは、電子付与手段にあり
、第１図の′電子シャワー装置の端縁カバー１７を処理
室６の下［■までのばして、カバー１．７ ａとして、
電子シャワー装置がウェハ１３を取り囲むように配置し
である点である。これにより、電子シオワー装置より引
出された電子は、イオンビームを荷電中和し中性粒子ビ
ームとすると同時に、ウェハ１３にも電子が照射され、
ウェハ１３のプラスの帯電を防止する。
、第１図の′電子シャワー装置の端縁カバー１７を処理
室６の下［■までのばして、カバー１．７ ａとして、
電子シャワー装置がウェハ１３を取り囲むように配置し
である点である。これにより、電子シオワー装置より引
出された電子は、イオンビームを荷電中和し中性粒子ビ
ームとすると同時に、ウェハ１３にも電子が照射され、
ウェハ１３のプラスの帯電を防止する。
以上、本実施例によれば、前記一実施例と同様の効果が
得られるとともに、さらによりウェハ１３の帯電防止が
でき、ウェハ１３の静ｉｕ的損傷を低減できるという効
果がある。
得られるとともに、さらによりウェハ１３の帯電防止が
でき、ウェハ１３の静ｉｕ的損傷を低減できるという効
果がある。
次に、第４の実施例を′！＠４図により説明する。
第４図において、第１図と同一符号は同一部材を示す。
本図が第１図と異なるところは電子付与手段にあり、電
子シャワー装置に換えて中性化フィラメント１８をグリ
ッド５のウェハＩ３側にセリ付けた点である。中性化フ
ィラメント１８には、直流電源１７が接続してあり、中
性化フィラメント１８から熱電子が発生する。グリッド
５を通過したイオンビームは、中性化フィラメント１８
で電子を与えられて中性化する。
子シャワー装置に換えて中性化フィラメント１８をグリ
ッド５のウェハＩ３側にセリ付けた点である。中性化フ
ィラメント１８には、直流電源１７が接続してあり、中
性化フィラメント１８から熱電子が発生する。グリッド
５を通過したイオンビームは、中性化フィラメント１８
で電子を与えられて中性化する。
以上、本実施例によれば、前記一実施例と同様の効果が
得られるとともに、電子付与手段を簡単にすることがで
き、安価な装置にする二とができるという効果がある。
得られるとともに、電子付与手段を簡単にすることがで
き、安価な装置にする二とができるという効果がある。
第１および第３の実施例において、イオンビームを荷電
中和させるため、ガス導入０校より導入させるガスの種
類を、プラズマ生成のためのガス導入口２より導入され
る反応ガスと同じガス、あるいはＡｒ、Ｈｅ等の希ガス
、あるいは、前記反応ガスと希ガスの混合ガスとするこ
とにより、ウェハ１３償リヘ洩れた場合でも、ウェハ処
理への悪影響を防く゛ことができる。
中和させるため、ガス導入０校より導入させるガスの種
類を、プラズマ生成のためのガス導入口２より導入され
る反応ガスと同じガス、あるいはＡｒ、Ｈｅ等の希ガス
、あるいは、前記反応ガスと希ガスの混合ガスとするこ
とにより、ウェハ１３償リヘ洩れた場合でも、ウェハ処
理への悪影響を防く゛ことができる。
また、以上の実施例では、イオン引出手段としてグリッ
ド５を使用してイオンの引き出しを行なったが、電磁コ
イル３によって磁界に勾配をもたせてイオンを出すよう
Ｉこして６良い。これによればグリッド５が不要となり
、イオンによるグリッド５の損傷の問題もな（なる。
ド５を使用してイオンの引き出しを行なったが、電磁コ
イル３によって磁界に勾配をもたせてイオンを出すよう
Ｉこして６良い。これによればグリッド５が不要となり
、イオンによるグリッド５の損傷の問題もな（なる。
また、以上の実施例は、ＦｉＣＲ放電・こよってイオン
ビームを引き出す場合について述べたが、イオン源プラ
ズマを生成する方法としてＲＦ放電、μ波放電、直流放
電を用いた場合についても適用可能である。これらの放
電を用いた場合では、ＥＣＲ放１ｔＩこ比較して、イオ
ン源の部分の装置構成が簡単であるという効果がある。
ビームを引き出す場合について述べたが、イオン源プラ
ズマを生成する方法としてＲＦ放電、μ波放電、直流放
電を用いた場合についても適用可能である。これらの放
電を用いた場合では、ＥＣＲ放１ｔＩこ比較して、イオ
ン源の部分の装置構成が簡単であるという効果がある。
本発明によれば、イオンビームを荷電中和し中性粒子ビ
ームを生成して、試料に照射し処理することができるの
で、試料の静電的損傷の低減を図ることができるという
効果がある。
ームを生成して、試料に照射し処理することができるの
で、試料の静電的損傷の低減を図ることができるという
効果がある。
第１因ないし第４図は本発明の実施例であるプラズマ処
理装置を示す断面（２）である。 １・・・・・・放電室、５・・・・・・グリッド、６・
・・・・・処理室、７・・・・・・カバー、８・・・・
・・電極、９・・・・・・品周波電源、１０・・・・・
・グリッド、１１・・・・・・直流電源、１２・・・用
ガス導入口、１６・・・・・・フィラメント、１７・・
・・・・直流電源、１８第１図
理装置を示す断面（２）である。 １・・・・・・放電室、５・・・・・・グリッド、６・
・・・・・処理室、７・・・・・・カバー、８・・・・
・・電極、９・・・・・・品周波電源、１０・・・・・
・グリッド、１１・・・・・・直流電源、１２・・・用
ガス導入口、１６・・・・・・フィラメント、１７・・
・・・・直流電源、１８第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、処理ガスをプラズマ化させる工程と、該プラズマ中
のイオン粒子を試料側へ引き出す工程と、該イオン粒子
に電子を付与し中性化させる工程と、該中性化した粒子
を試料に当てて処理する工程とを有することを特徴とす
るプラズマ処理方法。 ２、処理ガスをプラズマ化するプラズマ生成室と、該プ
ラズマ生成室にて発生したプラズマ中のイオン粒子を引
き出すイオン引出手段と、該イオン引出手段を介して前
記プラズマ生成室に連通して設けられ試料の処理を行な
う処理室と、前記イオン引出手段と前記処理室内に配置
された試料との面に設けられ電子を発生し前記イオン粒
子に電子を付与する電子付与手段とから成ることを特徴
とするプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61026682A JP2531134B2 (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61026682A JP2531134B2 (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62185324A true JPS62185324A (ja) | 1987-08-13 |
| JP2531134B2 JP2531134B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=12200163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61026682A Expired - Lifetime JP2531134B2 (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2531134B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001084611A1 (en) * | 2000-05-02 | 2001-11-08 | Sem Technology Co., Ltd. | Apparatus for treating the surface with neutral particle beams |
| DE10215660A1 (de) * | 2002-04-09 | 2003-11-06 | Astrium Gmbh | Hochfrequenz-Elektronenquelle, insbesondere Neutralisator |
| US7609002B2 (en) | 2005-07-29 | 2009-10-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Plasma accelerating apparatus and plasma processing system having the same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5020719A (ja) * | 1973-06-21 | 1975-03-05 | ||
| JPS52136496A (en) * | 1976-05-10 | 1977-11-15 | Hitachi Ltd | Apparatus for ion beam machining |
| JPS5741375A (en) * | 1980-08-26 | 1982-03-08 | Ulvac Corp | Ion treating device |
-
1986
- 1986-02-12 JP JP61026682A patent/JP2531134B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5020719A (ja) * | 1973-06-21 | 1975-03-05 | ||
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| JPS5741375A (en) * | 1980-08-26 | 1982-03-08 | Ulvac Corp | Ion treating device |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001084611A1 (en) * | 2000-05-02 | 2001-11-08 | Sem Technology Co., Ltd. | Apparatus for treating the surface with neutral particle beams |
| US6935269B2 (en) | 2000-05-02 | 2005-08-30 | Sem Technology Co., Ltd. | Apparatus for treating the surface with neutral particle beams |
| DE10215660A1 (de) * | 2002-04-09 | 2003-11-06 | Astrium Gmbh | Hochfrequenz-Elektronenquelle, insbesondere Neutralisator |
| US6870321B2 (en) | 2002-04-09 | 2005-03-22 | Astrium Gmbh | High-frequency electron source |
| DE10215660B4 (de) * | 2002-04-09 | 2008-01-17 | Eads Space Transportation Gmbh | Hochfrequenz-Elektronenquelle, insbesondere Neutralisator |
| US7609002B2 (en) | 2005-07-29 | 2009-10-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Plasma accelerating apparatus and plasma processing system having the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2531134B2 (ja) | 1996-09-04 |
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