JPH01100923A - イオン処理装置 - Google Patents
イオン処理装置Info
- Publication number
- JPH01100923A JPH01100923A JP25715587A JP25715587A JPH01100923A JP H01100923 A JPH01100923 A JP H01100923A JP 25715587 A JP25715587 A JP 25715587A JP 25715587 A JP25715587 A JP 25715587A JP H01100923 A JPH01100923 A JP H01100923A
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- JP
- Japan
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- ions
- ion
- electrons
- amount
- extraction
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はマイクロ波を応用したイオン源を用いイオンエ
ツチングなどのイオン処理に好適なイオンシャワー処理
装置に関する。
ツチングなどのイオン処理に好適なイオンシャワー処理
装置に関する。
従来、イオンシャワー処理装置としては特開昭５５−１
４１７２９号公報に示されるようにイオン化室の外周に
コイルを設けて磁場を発生させるとともにイオン化室に
マイクロ波を導入し、電子サイクロトロン共鳴の条件が
成り立つようにし、電子マイクロ波のエネルギを供給し
プラズマを発生させ、このプラズマのイオンをその前面
の引出し電極により引き出し、イオンシャワーを発生さ
せ基板やウェハをイオン処理する方法が知られている。
４１７２９号公報に示されるようにイオン化室の外周に
コイルを設けて磁場を発生させるとともにイオン化室に
マイクロ波を導入し、電子サイクロトロン共鳴の条件が
成り立つようにし、電子マイクロ波のエネルギを供給し
プラズマを発生させ、このプラズマのイオンをその前面
の引出し電極により引き出し、イオンシャワーを発生さ
せ基板やウェハをイオン処理する方法が知られている。
上記従来技術は、基板材質が絶縁物であったり被処理膜
が絶縁物の場合１表面が帯電し、イオンシャワーを基板
に照射することができなくなるという問題があった。
が絶縁物の場合１表面が帯電し、イオンシャワーを基板
に照射することができなくなるという問題があった。
本発明の目的は絶縁物の場合でも帯電することなくイオ
ン処理ができるようにすることにある。
ン処理ができるようにすることにある。
上記目的は、イオンを引き出す引き出し電極に短形波の
交流を印加し、イオンと電子を交互に引き出すとともに
、イオン引き出し時間と電子引き出し時間の割合を基板
を載せるステージに取り付けた。基板帯電電圧検知器の
結果に基づいて制御することで達成される。
交流を印加し、イオンと電子を交互に引き出すとともに
、イオン引き出し時間と電子引き出し時間の割合を基板
を載せるステージに取り付けた。基板帯電電圧検知器の
結果に基づいて制御することで達成される。
引き出し電極に短形波の交流を印加すると、正の電圧が
印加された時には電子が引き出され、負の電圧が印加さ
れるとイオンが引き出される。
印加された時には電子が引き出され、負の電圧が印加さ
れるとイオンが引き出される。
この電子とイオンの量が異なると、絶縁物の表面に電荷
がたまる。この電荷量をステージに取付けた帯電電圧検
知器により測定し、帯電電圧が正に増加する時は、電子
を引き出す時間割合を大きく、ｉに増加する時は、イオ
ンを引き出す時間割合を大きくするように制御する。
がたまる。この電荷量をステージに取付けた帯電電圧検
知器により測定し、帯電電圧が正に増加する時は、電子
を引き出す時間割合を大きく、ｉに増加する時は、イオ
ンを引き出す時間割合を大きくするように制御する。
さらに帯電電圧が正の時には、帯電電圧が零になるまで
、電子引き出し時間の割合を長くし、帯電電圧が負の場
合には、帯電電圧が零になるまでイオン引き出し時間の
割合を長くすることで、帯電した電荷量を零になるよう
に制御でき、かつ引き出すイオンと電子を等量にするこ
とができる。
、電子引き出し時間の割合を長くし、帯電電圧が負の場
合には、帯電電圧が零になるまでイオン引き出し時間の
割合を長くすることで、帯電した電荷量を零になるよう
に制御でき、かつ引き出すイオンと電子を等量にするこ
とができる。
以下、本発明の一実施例の断面図を第１図に示し説明す
る。イオン化室１の周囲にはコイル２があり、８７５Ｇ
程度の磁場をイオン化室内に発生することができる。イ
オン化室１の上には絶縁板３を介して導波管４が接続さ
れており、導波管４からイオン化室内に２．４５ＧＨｚ
のマイクロ波が供給できるとともに、イオン化室１が真
空にできるようシールされている。
る。イオン化室１の周囲にはコイル２があり、８７５Ｇ
程度の磁場をイオン化室内に発生することができる。イ
オン化室１の上には絶縁板３を介して導波管４が接続さ
れており、導波管４からイオン化室内に２．４５ＧＨｚ
のマイクロ波が供給できるとともに、イオン化室１が真
空にできるようシールされている。
イオン化室１の側面にはガス供給管５が開口しており、
図示しない処理用ガス供給源からイオン処理用のガスが
供給できるようになっている。
図示しない処理用ガス供給源からイオン処理用のガスが
供給できるようになっている。
イオン化室の一方の端には引き出し電極６がある。引き
出し電極６ａには高周波パワーアンプ１４が接続してお
り、第２図に示す信号波形を発生する信号発生器１５が
接続しである。引き出し電極６ｂは絶縁リング７により
絶縁されており、処理室８と同じ電位になっている。
出し電極６ａには高周波パワーアンプ１４が接続してお
り、第２図に示す信号波形を発生する信号発生器１５が
接続しである。引き出し電極６ｂは絶縁リング７により
絶縁されており、処理室８と同じ電位になっている。
処理室８内には図示しない真空排気ポンプに接続した排
気管９が設けてあり、処理室内を１Ｏ−３Ｔｏｒｒから
１０−”Ｔｏｒｒの圧力に排気できるようになでいる。
気管９が設けてあり、処理室内を１Ｏ−３Ｔｏｒｒから
１０−”Ｔｏｒｒの圧力に排気できるようになでいる。
引き出し電極６の下にはステージ１０があり。
基板１３の下に測定電極１１が設置しである。この測定
電極１１はコンデンサ１２を介してアースに接続されて
いる。コンデンサ１２に発生する電位差は検知器１６で
検出し、Ａ／Ｄ変換器１７で変換して、マイクロコンピ
ュータ１８に送信するようになっている。
電極１１はコンデンサ１２を介してアースに接続されて
いる。コンデンサ１２に発生する電位差は検知器１６で
検出し、Ａ／Ｄ変換器１７で変換して、マイクロコンピ
ュータ１８に送信するようになっている。
先に述べた信号発生器１５はこのマイクロコンピュータ
の指示により第２図に示す２０の部分と２１の部分の比
率がコントロールできるようにしである。
の指示により第２図に示す２０の部分と２１の部分の比
率がコントロールできるようにしである。
次に本実施例における動作について説明する。
供給管５から処理用ガスを供給しながら、排気管９より
排気し、処理室内を１０−’ 〜１０−’Ｔｏｒｒの真
空に保ち、図示しないマイクロ波源より２．４５ＧＨｚ
のマイクロ波を供給すると磁場とマイクロ波により電子
サイクロトロン共鳴の条件とな一↓、イオン化室１内に
プラズマが発生する。
排気し、処理室内を１０−’ 〜１０−’Ｔｏｒｒの真
空に保ち、図示しないマイクロ波源より２．４５ＧＨｚ
のマイクロ波を供給すると磁場とマイクロ波により電子
サイクロトロン共鳴の条件とな一↓、イオン化室１内に
プラズマが発生する。
引き出し電極６ａに高周波パワーアンプ１４より第２図
に示す短形波を印加する。正の電位２０が印加されると
引出し電極６ａと６ｂの間ではイオンが加速されて処理
室９に照射される。負の電位２１が印加されると電子が
照射される。
に示す短形波を印加する。正の電位２０が印加されると
引出し電極６ａと６ｂの間ではイオンが加速されて処理
室９に照射される。負の電位２１が印加されると電子が
照射される。
イオンのエネルギは正の電位２ｏの電位で決まり、電子
の量とイオンの量は正の電位２０と負の電位２１の時間
割合で決まる。したがってイオンエネルギは信号発生器
１５で発生する短形波の電圧により任意に設定すること
ができる。
の量とイオンの量は正の電位２０と負の電位２１の時間
割合で決まる。したがってイオンエネルギは信号発生器
１５で発生する短形波の電圧により任意に設定すること
ができる。
イオン量と電子量の制御は基板１３に電荷がたまること
により、測定電極１１にこれに対応した電荷が生じ、こ
れをコンデンサ１２に発生する電位差により検知し、マ
イクロコンピュータで信号発生器１５からの信号の時間
割合を変えることで行う。
により、測定電極１１にこれに対応した電荷が生じ、こ
れをコンデンサ１２に発生する電位差により検知し、マ
イクロコンピュータで信号発生器１５からの信号の時間
割合を変えることで行う。
イオン量が電子の量より多い場合、基板１３に負の電荷
量が増加するためコンデンサ１２の電位は負の方向に増
加する。マイクロコンピュータに取込むサンプリングデ
ータの差より負の方向に増加することが判定された場合
、マイクロコンピュータはイオン引出し時間と電子引き
だし時間の比率を大きくするよう信号発生器１５への出
力を変える。
量が増加するためコンデンサ１２の電位は負の方向に増
加する。マイクロコンピュータに取込むサンプリングデ
ータの差より負の方向に増加することが判定された場合
、マイクロコンピュータはイオン引出し時間と電子引き
だし時間の比率を大きくするよう信号発生器１５への出
力を変える。
測定結果が正の方向に増加する場合は上記内容とは反対
となるように制御する。このようにして基板に入射する
電子の量とイオンの量が等量となるよう制御される。
となるように制御する。このようにして基板に入射する
電子の量とイオンの量が等量となるよう制御される。
しかし上記制御だけでは一度基板１３上に帯電した電荷
はなくならないため、コンデンサ１２の電位が負の場合
、これがアース電位になるまでイオンの流入する時間比
率を大きくし、正の場合には電子の流入する時間比率が
大きくなるよう信号発生機１５への出力を制御し、帯電
がないようにすることができる。
はなくならないため、コンデンサ１２の電位が負の場合
、これがアース電位になるまでイオンの流入する時間比
率を大きくし、正の場合には電子の流入する時間比率が
大きくなるよう信号発生機１５への出力を制御し、帯電
がないようにすることができる。
引き出し電極６ａに印加する短形波の周波数は引き出し
電極６ａと６ｂの間をイオンが飛行する時間が１０−’
ｓｅｅ程であるため、イオン、電子。
電極６ａと６ｂの間をイオンが飛行する時間が１０−’
ｓｅｅ程であるため、イオン、電子。
切換え時のイオンエネルギの乱れによる影響を小さくす
るために１０”Ｈｚ程度までの周波数が適当である。
るために１０”Ｈｚ程度までの周波数が適当である。
以上述べた実施例では基板１３に帯電した電荷をコンデ
ンサ式の測定電極１１で検出しているが、検出方法はこ
れに限定されるものではない、たとえば測定”［１極を
直接イオンシャワーにさらす構造として、照射されるイ
オン、電子の量を測定することもできる。
ンサ式の測定電極１１で検出しているが、検出方法はこ
れに限定されるものではない、たとえば測定”［１極を
直接イオンシャワーにさらす構造として、照射されるイ
オン、電子の量を測定することもできる。
またプラズマ発生方法についてもマイクロ波と磁場によ
る電子サイクロトロン共鳴方式について示したが１本発
明はプラズマが発生しうる方式であるならばなんら限定
されるものではないことは明らかである。
る電子サイクロトロン共鳴方式について示したが１本発
明はプラズマが発生しうる方式であるならばなんら限定
されるものではないことは明らかである。
以上本実施例によれば、絶縁物に対しても帯電なしにイ
オンシャワーによる処理を行うことができる効果がある
。
オンシャワーによる処理を行うことができる効果がある
。
本発明によれば、イオンジャワにより絶縁物のイオン処
理ができるので、イオンシャツエツチングなどで絶縁物
の基板を高精度に加工することができる効果がある。
理ができるので、イオンシャツエツチングなどで絶縁物
の基板を高精度に加工することができる効果がある。
第１図は本発明の一実施例の断面図および構成図、第２
図は印加電圧の波形図である。 １・・・イオン化室、６・・・引き出し電極、１１・・
・測定電極、１４・・・高周波パワーアンプ、１５・・
・信号発生器、１６・・・検知器、１８・・・アイクロ
コンピユータ。 第 １ 乙 ／ｌ・・・イ父矢Ｉ＋券
図は印加電圧の波形図である。 １・・・イオン化室、６・・・引き出し電極、１１・・
・測定電極、１４・・・高周波パワーアンプ、１５・・
・信号発生器、１６・・・検知器、１８・・・アイクロ
コンピユータ。 第 １ 乙 ／ｌ・・・イ父矢Ｉ＋券
Claims (1)
- １、プラズマ発生手段とこのプラズマよりイオンを引き
出す引き出し電極を有するイオン処理装置において、イ
オンと電子を交互に引き出す手段および、引き出したイ
オンと電子の量の差を検知し、引き出し手段にフィード
バックする手段を有することを特徴とするイオン処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25715587A JPH01100923A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | イオン処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25715587A JPH01100923A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | イオン処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01100923A true JPH01100923A (ja) | 1989-04-19 |
Family
ID=17302472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25715587A Pending JPH01100923A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | イオン処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01100923A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0428223A (ja) * | 1990-05-23 | 1992-01-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体製造装置 |
| JPH06163462A (ja) * | 1992-11-20 | 1994-06-10 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2013539185A (ja) * | 2010-09-30 | 2013-10-17 | アストリアム エスアーエス | プラズマビームを形成するための方法及び装置 |
-
1987
- 1987-10-14 JP JP25715587A patent/JPH01100923A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0428223A (ja) * | 1990-05-23 | 1992-01-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体製造装置 |
| JPH06163462A (ja) * | 1992-11-20 | 1994-06-10 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2013539185A (ja) * | 2010-09-30 | 2013-10-17 | アストリアム エスアーエス | プラズマビームを形成するための方法及び装置 |
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