JPS62272538A - Plasma processor - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
a発明の詳細な説明
〔概要〕
本発明はマイクロ波を用いたプラズマ処理装置において
、
レジスト上の変質層を除去した後はマイクロ波のパワー
を小なる値へ切換えることにより、試料へのダメージを
極力小にして変質層とレジストとを夫々除去するプラズ
マ処理装置に関する。[Detailed Description of the Invention] a. Detailed Description of the Invention [Summary] The present invention provides a plasma processing apparatus using microwaves, in which the power of the microwaves is switched to a small value after removing the degraded layer on the resist. The present invention relates to a plasma processing apparatus that removes a degraded layer and a resist while minimizing damage to a sample.
本発明はマイクロ波を用いたプラズマ処理装置、特にレ
ジストを除去するプラズマアッシング装置に関する。The present invention relates to a plasma processing apparatus using microwaves, and particularly to a plasma ashing apparatus for removing resist.
レジストをマスクにして下地を加工した後、不要となっ
たレジストを除去するために、酸素プラズマ中でアッシ
ング(灰化)することが行なわれる。After processing the base using the resist as a mask, ashing (ashing) is performed in oxygen plasma to remove unnecessary resist.
このようなプラズマ処理装置の中には、所定のガス圧下
で高周波放電を行なわせる、高周波放電を用いたプラズ
マ処理装置に比し、短波長のマイクロ波(例えば2.4
5 GHz )を使用することによって、より高い電子
密度のため効率の良い放電を行ない、より高速のプラズ
マ処理が行なえる、マイクロ波を用いたプラズマ処理装
置が従来より知られている。Some of these plasma processing apparatuses use short wavelength microwaves (for example, 2.4
Plasma processing apparatuses using microwaves have been known in the past, which can perform more efficient discharge and faster plasma processing by using 5 GHz) due to higher electron density.
従来のプラズマ処理装置は、導波管及び透過窓を順次通
して真空のプラズマ発光室内にマイクロ波を導入し、こ
のプラズマ発光室内で酸素ガス圧下でプラズマを発生さ
ける。これにより、活性となったイオン等により、試料
上のレジストが除去される。In a conventional plasma processing apparatus, microwaves are introduced into a vacuum plasma emission chamber through a waveguide and a transmission window sequentially, and plasma is generated under oxygen gas pressure in the plasma emission chamber. As a result, the resist on the sample is removed by activated ions and the like.
このマイクロ波を用いたプラズマ処理装置によれば、第
4図に示す如く、高濃度のイオン打込みをしたレジスト
1のように、その表面に変質層2ができていても、変質
層2と共にレジスト1を剥離することができる。According to this plasma processing apparatus using microwaves, as shown in FIG. 4, even if a degraded layer 2 is formed on the surface of the resist 1 that has been implanted with high-concentration ions, the resist will be processed along with the degraded layer 2. 1 can be peeled off.
上記の従来のプラズマ処理装置では、上記のレジスト1
及び変質層2を除去するために、大なる値で、かつ、一
定のパワーのマイクロ波でプラズマを発生させていた。In the above conventional plasma processing apparatus, the above resist 1
In order to remove the deteriorated layer 2, plasma was generated using microwaves of large value and constant power.
しかし、エネルギーをもった荷電粒子の発生によって、
種々の照射損傷が生じ、第3図に示すように、パワーが
大なるほど、試料表面のダメージ苗(照射損傷量)が大
となる。However, due to the generation of energetic charged particles,
Various types of irradiation damage occur, and as shown in FIG. 3, as the power increases, the amount of damage (amount of irradiation damage) on the sample surface increases.
このため、従来のプラズマ処理装置では、変質層2が除
去された後もその除去前と同一の大パワーでレジスト1
を除去するようにしていたので、試料表面が損傷されて
しまうことがあった。For this reason, in conventional plasma processing equipment, even after the altered layer 2 is removed, the same high power as before the removal is applied to the resist 1.
However, the surface of the sample was sometimes damaged.
本発明はレジストだけの除去のためには、変質層の除去
に必要な大パワーは不要であることに鑑みて創作された
もので、ダメージ少なくプラズマアッシングするプラズ
マ処理装置を提供することを目的とする。The present invention was created in view of the fact that removing only resist does not require the high power required to remove a degraded layer, and an object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus that performs plasma ashing with less damage. do.
本発明のプラズマ処理装置は、マイクロ波をプラズマ発
光室に導入して所定ガス圧下で発生させたプラズマによ
り、試料に対して所定の処理を行なうプラズマ処理装置
において、プラズマ発光室内の試料に対する反応過程を
検出する検出手段と、検出手段の検出出力に基づいてマ
イクロ波発生源よりのマイクロ波のパワーを制御する制
御手段とより構成したものである。The plasma processing apparatus of the present invention is a plasma processing apparatus that performs a predetermined process on a sample using plasma generated under a predetermined gas pressure by introducing microwaves into a plasma emitting chamber. This device is composed of a detection means for detecting the detection means, and a control means for controlling the power of the microwave from the microwave generation source based on the detection output of the detection means.
マイクロ波発生源により人なるパワーで発生されたマイ
クロ波は、所定の経路を経てプラズマ発光室内に導入さ
れ、所定ガス圧下で、プラズマを発生させる。このプラ
ズマによって、プラズマ発光室内の試料に対してレジス
トのアッシングなど所定の処理が開始される。Microwaves generated with a certain amount of power by a microwave generation source are introduced into a plasma emission chamber through a predetermined path, and generate plasma under a predetermined gas pressure. This plasma starts a predetermined process such as resist ashing on the sample in the plasma emission chamber.
このプラズマ処理の開始に伴って、プラズマ発光室内の
試料に対する反応過程の検出が前記検出手段により開始
される。この検出手段による検出出力の値が所定の一定
値に達すると、前記制御手段は前記マイクロ波発生源よ
りのマイクロ波のパワーを、それまでのパワーよりも小
に落とすように制御する。With the start of this plasma treatment, detection of the reaction process for the sample in the plasma emission chamber is started by the detection means. When the value of the detection output by the detection means reaches a predetermined constant value, the control means controls the power of the microwave from the microwave generation source to be lower than the power up to that point.
この結果、マイクロ波のパワーはマイクロ処理開始時点
から上記の検出出力の値が所定の一定(直に達するまで
の時間は、大なる餡で発生され、上記所定の一定値に達
した時点以降は小なる値に切換ねる。As a result, the power of the microwave is generated in a large amount of time until the value of the above-mentioned detection output reaches a predetermined constant value from the start of microprocessing. Switch to a smaller value.
(実施例〕
第1図は本発明装置の一実施例のブロック系統図を示す
。同図中、マイクロ波発生源3により発生されたマイク
ロ波は、方向性結合器4を通して導波管5により案内さ
れて空洞6に導入される。(Embodiment) Fig. 1 shows a block system diagram of an embodiment of the device of the present invention. It is guided and introduced into the cavity 6.
マイクロ波は空洞6より更にマイクロ波を透過する誘電
体物質(例えばセラミックス)装のマイクロ波透過窓7
を透過してプラズマ発光室8に導入される。Microwaves are transmitted through a microwave-transmitting window 7 made of a dielectric material (such as ceramics) that transmits microwaves further than the cavity 6.
and is introduced into the plasma emission chamber 8.
プラズマ発光v8内は真空で、ガス導入口9より例えば
酸素ガスが所定圧で導入されており、この状態で上記の
マイクロ波が導入されることによリ、プラズマ10が発
生される。このプラズマ10の発生により、試料である
ウェーハ12上に荷電粒子が照射され、ウェーハ12上
の不要なレジストの除去が開始される。なお、11は排
気口である。The inside of the plasma emission v8 is a vacuum, and for example, oxygen gas is introduced at a predetermined pressure from the gas inlet 9. In this state, the above-mentioned microwave is introduced, thereby generating the plasma 10. By generating this plasma 10, charged particles are irradiated onto the wafer 12, which is a sample, and removal of unnecessary resist on the wafer 12 is started. Note that 11 is an exhaust port.
ここで、ウェーハ12上のレジストは第4図に示したよ
うに、その表面に変質層2が形成されている。一方、プ
ラズマ処理開始時点(アッシング時点)から、マイクロ
波発生源3よりのマイクロ波は前記変質層2の除去に必
要な所要の大なるパワーで発生されるため、上記の変質
層2は迅速に除去される。Here, as shown in FIG. 4, the resist on the wafer 12 has an altered layer 2 formed on its surface. On the other hand, since the microwave from the microwave generation source 3 is generated with a large power necessary for removing the altered layer 2 from the start of plasma processing (ashing point), the altered layer 2 is quickly removed. removed.
ところで、本実施例では、プラズマ発光室8に石英窓1
3が設けられており、プラズマ発光室8内のプラズマ1
0から放出される光が石英窓13を通して分光分析器1
4に入射される。この分光分析器14は前記レジスト上
に変質層が有るときと無いときとで大きく強度が変化す
る特定波長の光だけを通過させるバンドパスフィルタと
、このバンドパスフィルタからの光のスペクトルを検出
する光検出器とからなり、プラズマ10から発生される
上記の特定波長の発光スペクトルの強度変化に対応した
レベルの検出信号を生成出力する。By the way, in this embodiment, a quartz window 1 is provided in the plasma emission chamber 8.
3 is provided, and the plasma 1 in the plasma emission chamber 8 is
The light emitted from the spectrometer 1 passes through the quartz window 13.
4. This spectroscopic analyzer 14 includes a bandpass filter that allows only light of a specific wavelength to pass, the intensity of which varies greatly depending on whether there is a degraded layer on the resist or not, and detects the spectrum of the light from this bandpass filter. It is composed of a photodetector and generates and outputs a detection signal of a level corresponding to the intensity change of the emission spectrum of the above-mentioned specific wavelength generated from the plasma 10.
コンパレータ15は上記の検出信号が供給され、前記変
質層2がレジスト1上に無いときに得られる検出信号レ
ベル相当の基準信号レベルと比較し、その比較結果に応
じてマイクロ波発生源3の出力マイクロ波のパワーを可
変制御する。The comparator 15 is supplied with the detection signal and compares it with a reference signal level equivalent to the detection signal level obtained when the altered layer 2 is not on the resist 1, and outputs the output of the microwave generation source 3 according to the comparison result. Variable control of microwave power.
すなわち、コンパレータ15は入力検出信号レベルが基
準信号レベルよりも小である(レジスト1上にまだ変質
層2が残っている)ときにはプラズマ処理開始時と同程
度の大パワーのマイクロ波を発生させるように制餘1し
、レジスト1上の変質層2が除去され終った時点付近で
は入力検出信号レベルが基準信号レベルより大となるの
で、マイクロ波発生源3の出力マイクロ波のパワーを、
レジスト1だけの除去に最小限必要な程度の、ダメージ
ができるだけ少ない小パワーに切換制御する。That is, when the input detection signal level is lower than the reference signal level (the altered layer 2 still remains on the resist 1), the comparator 15 generates microwaves with a power as high as that at the start of plasma processing. Since the input detection signal level becomes higher than the reference signal level near the time when the altered layer 2 on the resist 1 has been removed, the power of the output microwave from the microwave generation source 3 is
Switching control is performed to a low power that is minimally necessary to remove only resist 1 and causes as little damage as possible.
これにより、マイクロ波発生源3よりのマイクロ波のパ
ワーは、第2図に示す如く大きく切換えられるので、変
′fE層2の除去以降は、ウェーハ12上のレジストの
無い個所のダメージを極めて少ない状態としつつ、レジ
ストの除去ができることになる。As a result, the power of the microwave from the microwave generation source 3 can be changed significantly as shown in FIG. This means that the resist can be removed while maintaining the same condition.
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、レジスト1上の変質層2の有無の検出方法としては、
上記の分光分析による方法以外に、例えばレーザービー
ム干渉を利用した光学的反射方法なども使用でき、要は
プラズマ発光室8内でのウェーハ12に対する反応過程
を検出できる手段であれば何でもよい。Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and the method for detecting the presence or absence of the altered layer 2 on the resist 1 is as follows:
In addition to the above spectroscopic analysis method, for example, an optical reflection method using laser beam interference can be used, and in short, any means that can detect the reaction process on the wafer 12 within the plasma emission chamber 8 may be used.
上述の如く、本発明によれば、レジスト表面上の変質層
が除去された後はマイクロ波のパワーを小に切換えるよ
うにしたので、従来と同様に変質層を除去できると共に
、それ以降のレジストたけに対しては小なるパワーのマ
イクロ波によって発生されたプラズマにより、レジスト
以外の試料部分に対するダメージを極力少なくしてレジ
ストを取り去ることができ、この結果、デバイスの特性
向上にもつながる等の特長を有するものである。As described above, according to the present invention, after the damaged layer on the resist surface is removed, the microwave power is switched to low power, so that the damaged layer can be removed in the same manner as before, and the subsequent resist For bamboo, the resist can be removed with minimal damage to sample parts other than the resist using plasma generated by low-power microwaves, which leads to improvements in device characteristics. It has the following.
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
本発明装置におけるパワー切換えの説明用特性図、
第3図はパワ一対ダメージ量の一例の特性図、第4図は
変質層を説明する断面図である。
第1図、第4図において、
1はレジスト、
2は変質層、
3はマイクロ波発生源、
5は導波管、
6は空洞、
7は透過窓、
8はプラズマ発光室、
10はプラズマ、
12は試料(ウェーハ)、
14は分光分析器、
15はコンパレータである。Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a characteristic diagram for explaining power switching in the device of the present invention, Fig. 3 is a characteristic diagram of an example of the amount of damage versus power, and Fig. 4 is a characteristic diagram showing an example of damage amount. It is a sectional view explaining a layer. 1 and 4, 1 is a resist, 2 is an altered layer, 3 is a microwave source, 5 is a waveguide, 6 is a cavity, 7 is a transmission window, 8 is a plasma emission chamber, 10 is a plasma, 12 is a sample (wafer), 14 is a spectroscopic analyzer, and 15 is a comparator.
Claims (1)
、導波管(5)を通して空洞(6)に入力し、更にこれ
より窓(7)を通して真空のプラズマ発光室(8)に導
入して所定のガス圧下でプラズマ(10)を発生し、該
プラズマ発光室(8)内の試料(12)に対して所定の
処理を行なうプラズマ処理装置において、 該プラズマ発光室(8)内の試料(12)に対する反応
過程を検出する検出手段(13、14)と、 該検出手段(13、14)の検出出力が供給され、該検
出出力の値がプラズマ処理開始後所定値に達した時点よ
り前記マイクロ波発生源(3)よりのマイクロ波のパワ
ーを、それまでのパワーよりも小に落とすようパワー制
御を行なう制御手段(15)とを具備したことを特徴と
するプラズマ処理装置。[Claims] Microwaves generated by a microwave generation source (3) are input into a cavity (6) through a waveguide (5), and then from there through a window (7) into a vacuum plasma emission chamber ( In a plasma processing apparatus that generates plasma (10) under a predetermined gas pressure by introducing it into a plasma emitting chamber (8), and performing a predetermined treatment on a sample (12) in the plasma emitting chamber (8), the plasma emitting chamber (8) Detection means (13, 14) for detecting the reaction process for the sample (12) in 8), and the detection output of the detection means (13, 14) is supplied, and the value of the detection output is set to a predetermined value after the start of plasma treatment. The plasma is characterized by comprising: control means (15) for controlling the power of the microwaves from the microwave generation source (3) to be lower than the power up to that point from the time when the plasma Processing equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11642086A JPS62272538A (en) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | Plasma processor |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP11642086A JPS62272538A (en) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | Plasma processor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62272538A true JPS62272538A (en) | 1987-11-26 |
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ID=14686640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11642086A Pending JPS62272538A (en) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | Plasma processor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62272538A (en) |
-
1986
- 1986-05-20 JP JP11642086A patent/JPS62272538A/en active Pending
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