JPS63102321A

JPS63102321A - 半導体処理装置

Info

Publication number: JPS63102321A
Application number: JP61248789A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Tomoyasu; 昌幸友安
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1986-10-20
Filing date: 1986-10-20
Publication date: 1988-05-07
Anticipated expiration: 2009-10-19
Also published as: JPH0682635B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、プラズマを利用して半導体ウェハ等の被処理
基板の処理を行なう半導体製造装置に関する。

（従来の技術）一般に、プラズマを利用して半導体ウェハ等の被処理基
板の処理を行なう半導体製造装置には、エツチング装置
、ＣＶＤ装置、スパッタリング装置等がある。

例えば、プラズマを用いて半導体ウェハ等の被処理基板
のエツチングを行なうエツチング装置は、第６図に示す
ように栖成されており、処理室１内には、対向して一対
の平行平板電極板２．３が配置されており、これらの電
極板２．３のうちの一方例えば電極板３上には半導体ウ
ェハ４を保持するサセプタ５が配置されている。

そして、処理室１の上部に配置されたガス導入口６から
所定の反応ガスを導入し、処理室１の下部に配置された
排気ロアから排気して、処理室１内を所定のガス圧に保
つとともに、高周波電源８によって電極板２．３間に高
周波電力を供給する。

こうして電極板２．３間にプラズマを発生させて半導体
ウェハ４のエツチングを行なう。

また、同図にも示すように、電極板２．３間の周囲に対
向して相反する磁極９ａ、９ｂを形成する永久磁石を配
置して、電極板２．３間に形成される電界に直交する磁
界を形成し、この磁界によリプラズマ中の電子にサイク
ロイド運動を生起して反応ガス分子の電離効果を高め、
エツチング速度の向上を図ったエツチング装置もある。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上述の従来の半導体製造装置では、電界
に直交する磁界を作用させることにより処理速度の向」
−を図ることができるが、プラズマ密度が不均一となり
、例えばエツチング等の処理を均一に行なうことができ
ないという問題がある。

゛本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもの
で、プラズマ密度を均一にすることができ、均一な処理
を行なうことのできる半導体製造装置を提供しようとす
るものである。

［発明の構成コ（問題点を解決するための手段）すなわち本発明の半導体製造装置は、高周波電力が印加
される電極対と、このｉ′Ｗ！対間に形成される電界と
直角な方向に制御可能な磁界を形成する複数対の磁石と
を備えたことを特徴とする。

（作　用）本発明の半導体製造装置では、プラズマを発生させる電
極対間に形成される電界と直角な方向に、制御可能な磁
界を形成する複数対の磁石を備えており、これらの磁石
により磁界の強度の分布を回転させる等、磁界の強度を
制御することにより、プラズマの密度を制御して均一化
することができる。

〈実施例）以下本発明の半導体製造装置を図面を参照して実施例に
ついて説明する。

第１図および第２図に示すエツチング装置において、処
理室１１内には、例えば上下方向に対向して一対の平行
平板電極板１２．１３が配置されており、これらの電極
板１２．１３のうち、例えば上部に配置された電極板１
２は、多数の反応ガス流通孔を俯えた円板状等に形成さ
れ、接地されており、下部に配置された電極板１３は、
円板状等に形成され、その上部には半導体ウェハ１４を
保持するサセプタ１５が配置され、高周波電源１６に接
続されている。

処理室１１の上部には、ガス導入口１７が配置されてお
り、処理室１１の下部には、排気口１８が配置されてい
る。また、電極板１２と電極板１３との間の周囲には、
第２図にも示すように、それぞれ対向する電磁石１９ａ
、１９ｂと、２０ａ、２０ｂが配置されており、電磁石
１９ａ、１９ｂは交流電源１９に接続され、電磁石２０
ａ、２０ｂは交流電源２０に接続されている。なお、こ
れらの接続は、電磁石１９ａと１９ｂおよび電磁石２０
ａと２０ｂのそれぞれの対向する磁極が反対の磁極とな
るよう交流電源１９および交流電源２０に接続されてい
る。

上記構成のこの実施例のエツチング装置では、ガス導入
口１７から電極板１２のガス流通孔を介して電極板１２
．１３間に所定の反応ガス例えばＣＦ’ＣとＨ２の混合
ガス、Ｃ２Ｆｓ　、Ｃ３Ｆｇ、ＣＨＦ、　、ＣＦ”Ｃと
０１の混合ガス等を導入する。

また、排気口１８から排気を行ない、処理室１１内は、
例えば０．０１Ｔｏｒｒ乃至０．１Ｔｏｒｒ程度の所定
のガス圧に保つ。そして、高周波電源１６によって電極
板１２．１３間に例えば１３．５６ＨＩＩｚ等の高周波
電力を供給して電極板１２．１３間にプラズマを発生さ
せて、サセプタ１５上に配置された半導体ウェハ１４の
エツチングを行なう。

この時、交流電源１９および交流電源２０から、電磁石
１９ａと１９ｂおよび電磁石２０ａと２０５に電力を供
給することにより、電極板１２．１３間に形成される電
界と直交する交番磁界を形成して、電子にサイクロイド
運動を生起させ、反応ガス分子と電子との衝突による反
応ガス分子の解離や電層の効率を向上させ、エツチング
速度を向」ニさせる。

また、例えば交流電源１９から電磁石１９ａ、１９ｂに
印加される交流電力と、交流電源２０から電磁石２０ａ
、２０ｂに印加される交流電力とを、同じ周波数で位相
が１８０度異なる交流電力として、磁界を回転させる。

あるいは、交流電源１９と交流電源２０から印加される
交流電力値を変化させ、磁界の強度を変化させる等して
、プラスマの密度を制御して半導体ウェハ１４にｆｌＴ
用するプラズマの密度を均一化して、エツチング速度を
均一化する。例えば、磁界を回転させてエツチングを行
なう場合、例えば−処理の間に１０回回転度磁界を回転
させることにより、均一なエツチング処理を行なうこと
ができる。

また、第３図乃至第５図は、上記実施例のエツチング装
置の変型例を示している。なお、第１図乃至第２図に示
す上述のエツチング装置と同一部分には、同一符号が付
しである。

第３図に示すエツチング装置では、電極板１２と電極板
１３との間に例えばメツシュ状等の電極板２１が配置さ
れている。この電極板２１は、プラズマの密度を高くし
、イオンのエネルギーを低く抑制するために設けられて
いる。

また、第４図乃至第５図に示すエツチング装置では、電
極板１２と電極板１３との間の周囲に、それぞれ対向す
る電極板２２ａ、２２ｂと、電極板２３ａ、２３ｂとが
配置され、電磁石１９ａと１９ｂおよび電磁石２０ａと
２０ｂは、これらの電極板２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２
３ｂの外側に配置されている。これらの対向する電極板
２２ａ、２２ｂおよび電極板２３ａ、２３ｂは、それぞ
れどちらか一方が高周波電源２２．２３に接続されてお
り、他方は接地されている。このようなエツチング装置
では、高周波電源２２．２３から電極板２２ａ、２２ｂ
および電極板２３ａ、２３ｂへ、１８０度位相の異なる
高周波電力を印加することにより、磁界と同様に電界も
回転させることができる。さらに電極板に対して電磁石
１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂの位置を移動させても
よい。

なお上述の実施例では、プラズマを利用してエツチング
を行なうエツチング装置について説明したが、本発明は
かかる実施例に限定されるものではなく、例えばＣＶＤ
装置、スパッタリング装置等プラズマを利用して半導体
ウェハ等の被処理基板の処理を行なう半導体製造装置で
あればどのような装置にでも適用できることは、もちろ
んである。

［発明の効果］一ヒ述のように、本発明の半導体製造装置では、半導体
ウェハに対してプラズマ密度を均一にすることができ、
均一な処理を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の半導体製造装置の構成を示
す側面図、第２図は第１図の上面図、第３図および第４
図は第１図の変型例の構成を示す側面図、第５図は第４
図の上面図、第６図は従来の半導体製造装置の構成を示
す側面図である。１２．１３・・・・・・電極板、１４・・・・・・半導
体ウェハ、１６・・・・・・高周波電源、１９ａ、１９
ｂ、２０ａ、２０ｂ・・・・・・電磁石、１９．２０・
・・・・・交流電源。出願人　　東京エレクトロン株式会社代理人　弁理士・　須　山　佐　− 第１図第２図第３図第４図第５図第θ図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高周波電力が印加される電極対と、この電極対間
に形成される電界と直角な方向に制御可能な磁界を形成
する複数対の磁石とを備えたことを特徴とする半導体製
造装置。
（２）複数対の磁石は、電極対の周囲に対向配置された
２対の電磁石である特許請求の範囲第１項記載の半導体
製造装置。