JPH0119261B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0119261B2 JPH0119261B2 JP57040757A JP4075782A JPH0119261B2 JP H0119261 B2 JPH0119261 B2 JP H0119261B2 JP 57040757 A JP57040757 A JP 57040757A JP 4075782 A JP4075782 A JP 4075782A JP H0119261 B2 JPH0119261 B2 JP H0119261B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency power
- bias voltage
- self
- power source
- plasma
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
半導体集積回路製造過程の１つとして層間絶縁
膜や最終保護膜を生成する過程がある。これらの
膜生成を例えばプラズマを応用した化学気相成長
法によつて行うときは、高融点物質を400℃の低
温で生成できることになるから、多くの利点が得
られることはよく知られている。本発明はこのよ
うな加工装置すなわち真空容器内に設けられた平
行平板電極間に高周波電源よりエネルギを送つて
プラズマを励起させて、その一方の電極上に載置
した半導体集積回路等を加工する装置に関するも
のである。
膜や最終保護膜を生成する過程がある。これらの
膜生成を例えばプラズマを応用した化学気相成長
法によつて行うときは、高融点物質を400℃の低
温で生成できることになるから、多くの利点が得
られることはよく知られている。本発明はこのよ
うな加工装置すなわち真空容器内に設けられた平
行平板電極間に高周波電源よりエネルギを送つて
プラズマを励起させて、その一方の電極上に載置
した半導体集積回路等を加工する装置に関するも
のである。
上記のプラズマ発生加工製置においては、プラ
ズマ内の電子とイオンの移動度の相違により負の
直流電圧が高周波電源の出力が与えられている電
極に発生する。この直流電圧は直流セルフバイア
ス電圧と呼ばれるが、その大きさは真空容器内の
圧力、流すガスの種類と流量、容器の構造と材
質、与える周波数と電力の量等によつて変わる。
このように多くのパラメータをもつ直流セルフバ
イアス電圧は半導体装置の加工に非常に影響す
る。例えば半導体装置のプラズマエツチング加工
を行うとき、この直流セルフバイアス電圧が大き
いと異方性となり、小さいと等方性エツチングに
なる。また大き過ぎると下地との選択性が悪くホ
トレジストに損傷を与えるし、小さ過ぎるとアン
ダーカツテングが現われ、エツチング後の下地に
ポリマーが堆積する場合がある。これらのことか
ら最適な高周波電力、真空圧力、ガス流量が決ま
れば直流セルフバイアス電圧には最適値がある。
ズマ内の電子とイオンの移動度の相違により負の
直流電圧が高周波電源の出力が与えられている電
極に発生する。この直流電圧は直流セルフバイア
ス電圧と呼ばれるが、その大きさは真空容器内の
圧力、流すガスの種類と流量、容器の構造と材
質、与える周波数と電力の量等によつて変わる。
このように多くのパラメータをもつ直流セルフバ
イアス電圧は半導体装置の加工に非常に影響す
る。例えば半導体装置のプラズマエツチング加工
を行うとき、この直流セルフバイアス電圧が大き
いと異方性となり、小さいと等方性エツチングに
なる。また大き過ぎると下地との選択性が悪くホ
トレジストに損傷を与えるし、小さ過ぎるとアン
ダーカツテングが現われ、エツチング後の下地に
ポリマーが堆積する場合がある。これらのことか
ら最適な高周波電力、真空圧力、ガス流量が決ま
れば直流セルフバイアス電圧には最適値がある。
従来は直流セルフバイアス電圧を制御する手段
として、印加する高周波電力量を可変にするか、
真空圧力を可変にするなどの方法が提案されてい
るが、高周波電力量を可変にするとプラズマのイ
オン濃度が変化するため一定加工を行うことは不
可能であり、真空圧力が変化すれば半導体装置の
加工は非常に不安定になるという欠点がある。な
お真空容器内の圧力、加える高周波電力量、流す
ガスの種類と流量とが決まると、直流セルフバイ
アス電圧は容器の構造と材質および電極の構造と
材質に依存するが、容器の構造は容器内の汚れ防
止、清掃の容易なこと等の要求から単純な構造と
なる。また容器の材質も汚染の点から限定され、
電極の構造と材質についても容器と同様の制限が
ある。
として、印加する高周波電力量を可変にするか、
真空圧力を可変にするなどの方法が提案されてい
るが、高周波電力量を可変にするとプラズマのイ
オン濃度が変化するため一定加工を行うことは不
可能であり、真空圧力が変化すれば半導体装置の
加工は非常に不安定になるという欠点がある。な
お真空容器内の圧力、加える高周波電力量、流す
ガスの種類と流量とが決まると、直流セルフバイ
アス電圧は容器の構造と材質および電極の構造と
材質に依存するが、容器の構造は容器内の汚れ防
止、清掃の容易なこと等の要求から単純な構造と
なる。また容器の材質も汚染の点から限定され、
電極の構造と材質についても容器と同様の制限が
ある。
本発明はプラズマ発生中でも直流セルフバイア
ス電圧を所定値に調整できるようにして上記のよ
うな諸欠点を一挙に除去し満足な加工を行いうる
ようにしたことを特長とするものである。次に図
面によつて本発明をさらに具体的に説明する。
ス電圧を所定値に調整できるようにして上記のよ
うな諸欠点を一挙に除去し満足な加工を行いうる
ようにしたことを特長とするものである。次に図
面によつて本発明をさらに具体的に説明する。
図面は本発明を実施したプラズマ発生加工装置
の構成図である。実際の装置にはガス入口側にガ
ス流量制御装置と真空排気口に真空排気装置およ
び圧力制御装置等が必要であるが本図面では省略
した。
の構成図である。実際の装置にはガス入口側にガ
ス流量制御装置と真空排気口に真空排気装置およ
び圧力制御装置等が必要であるが本図面では省略
した。
図中の１は真空容器で、内部に平行平板電極２
と３が対向して置かれている。真空容器１にはガ
ス流量制御装置から一定流量のガスがガス入口１
２を通して導入される。また排気は圧力制御装置
を伴つた真空排気装置によつて真空排気用出口１
３によつて行われる。プラズマの励起は高周波電
源５の出力を直流阻止コンデンサ４を通じて電極
３に加えることによつて行われるが、他方の電極
２は可変リアクタンス素子すなわち可変コンデン
サ６または可変インダクタンスコイル（インダク
タ）を介して接地されている。プラズマが発生す
ると電極３に直流セルフバイアス電圧が発生す
る。この電圧は高周波チヨークコイル７とコンデ
ンサ８より成る濾波回路を通り差動増幅器１０の
１入力に印加される。差動増幅器１０のもう１つ
の入力はバイアス設定器のポテンシヨメータ９よ
りの設定電圧で、差動増幅器１０はこの２入力の
差を増幅して差が０になるように駆動部１１（モ
ータ等）を動かし、これに連動係合された可変コ
ンデンサ６または可変インダクタの値を変化させ
るので、直流セルフバイアス電圧がバイアス設定
器の設定電圧（設定信号）に調整される。
と３が対向して置かれている。真空容器１にはガ
ス流量制御装置から一定流量のガスがガス入口１
２を通して導入される。また排気は圧力制御装置
を伴つた真空排気装置によつて真空排気用出口１
３によつて行われる。プラズマの励起は高周波電
源５の出力を直流阻止コンデンサ４を通じて電極
３に加えることによつて行われるが、他方の電極
２は可変リアクタンス素子すなわち可変コンデン
サ６または可変インダクタンスコイル（インダク
タ）を介して接地されている。プラズマが発生す
ると電極３に直流セルフバイアス電圧が発生す
る。この電圧は高周波チヨークコイル７とコンデ
ンサ８より成る濾波回路を通り差動増幅器１０の
１入力に印加される。差動増幅器１０のもう１つ
の入力はバイアス設定器のポテンシヨメータ９よ
りの設定電圧で、差動増幅器１０はこの２入力の
差を増幅して差が０になるように駆動部１１（モ
ータ等）を動かし、これに連動係合された可変コ
ンデンサ６または可変インダクタの値を変化させ
るので、直流セルフバイアス電圧がバイアス設定
器の設定電圧（設定信号）に調整される。
以上の説明のように加工に最適な高周波電力、
真空圧力およびガス流量が決まれば、直流セルフ
バイアス電圧は本発明装置を用いてプラズマ発生
中にかゝわらず任意の適正値に制御することがで
き、その効果は前記の通りであるが、さらに具体
例を示すと、平行平板電極を使用するプラズマ
CVD装置ではアノードカツプリング方式を利用
するので、試料ウエハ等を置く側の電極（接地
側）のポテンシヤルを可変とすることができ、ウ
エハ上に最適な膜を生成することができる。また
プラズマエツチングを行わせる場合には直流セル
フバイアス電圧を最適値に制御しながらエツチン
グを行うことができる。
真空圧力およびガス流量が決まれば、直流セルフ
バイアス電圧は本発明装置を用いてプラズマ発生
中にかゝわらず任意の適正値に制御することがで
き、その効果は前記の通りであるが、さらに具体
例を示すと、平行平板電極を使用するプラズマ
CVD装置ではアノードカツプリング方式を利用
するので、試料ウエハ等を置く側の電極（接地
側）のポテンシヤルを可変とすることができ、ウ
エハ上に最適な膜を生成することができる。また
プラズマエツチングを行わせる場合には直流セル
フバイアス電圧を最適値に制御しながらエツチン
グを行うことができる。
このように本発明装置を用いることによつてプ
ラズマを利用する半導体の加工プロセスが安定に
なり製品の高性能化が実現できることは工業上著
しい改善である。
ラズマを利用する半導体の加工プロセスが安定に
なり製品の高性能化が実現できることは工業上著
しい改善である。
図面は本発明を実施したプラズマ発生装置の構
成図である。 １……真空容器、２，３……電極、４，８……
コンデンサ、５……高周波電源、６……可変コン
デンサ、７……チヨークコイル、９……バイアス
電圧設定器、１０……差動増幅器、１１……駆動
部、１２……ガス入口、１３……排気口。
成図である。 １……真空容器、２，３……電極、４，８……
コンデンサ、５……高周波電源、６……可変コン
デンサ、７……チヨークコイル、９……バイアス
電圧設定器、１０……差動増幅器、１１……駆動
部、１２……ガス入口、１３……排気口。
Claims (1)
- １ ガスを流通させた真空容器の内部に設けられ
た平行平板電極に高周波電源より電力を与えてプ
ラズマを発生させる装置において、該平行平板電
極の一方に前記高周波電源の出力が与えられ他方
の電極は可変リアクタンス素子を介して接地され
るとともに、高周波電源側電極に発生する直流セ
ルフバイアス電圧と予め設定された電圧との差が
零になるように前記可変リアクタンス素子の値を
自動制御する比較制御手段を備えて、前記直流セ
ルフバイアス電圧が所望の値になるように構成さ
れたことを特徴とするプラズマ発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57040757A JPS58158929A (ja) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | プラズマ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57040757A JPS58158929A (ja) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | プラズマ発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58158929A JPS58158929A (ja) | 1983-09-21 |
| JPH0119261B2 true JPH0119261B2 (ja) | 1989-04-11 |
Family
ID=12589490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57040757A Granted JPS58158929A (ja) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | プラズマ発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58158929A (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4496448A (en) * | 1983-10-13 | 1985-01-29 | At&T Bell Laboratories | Method for fabricating devices with DC bias-controlled reactive ion etching |
| JPS60116125A (ja) * | 1983-11-29 | 1985-06-22 | Zenko Hirose | 成膜方法 |
| JPS60187025A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-24 | Ulvac Corp | プラズマ放電装置に於けるセルフバイアス電圧制御装置 |
| JPS6147642A (ja) * | 1984-08-14 | 1986-03-08 | Teru Saamuko Kk | プラズマ発生装置 |
| JPH0642452B2 (ja) * | 1984-09-06 | 1994-06-01 | 松下電器産業株式会社 | プラズマ化学気相堆積方法 |
| JPS61119029A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-06 | Nippon Soken Inc | 水素化アモルフアス半導体薄膜の製造方法 |
| JPS61166028A (ja) * | 1985-01-17 | 1986-07-26 | Anelva Corp | ドライエツチング装置 |
| US4602981A (en) * | 1985-05-06 | 1986-07-29 | International Business Machines Corporation | Monitoring technique for plasma etching |
| JP2570805B2 (ja) * | 1988-04-26 | 1997-01-16 | 株式会社島津製作所 | プラズマ付着装置 |
| US5288971A (en) * | 1991-08-09 | 1994-02-22 | Advanced Energy Industries, Inc. | System for igniting a plasma for thin film processing |
| JP2530560B2 (ja) * | 1993-05-17 | 1996-09-04 | 株式会社アドテック | 高周波プラズマ用インピ―ダンス整合装置 |
| JP2002533868A (ja) | 1997-10-14 | 2002-10-08 | アドバンスト・エナジー・インダストリーズ・インコーポレイテッド | 早い電圧増加によるプラズマ点火を目的としたシステム |
| US6677711B2 (en) * | 2001-06-07 | 2004-01-13 | Lam Research Corporation | Plasma processor method and apparatus |
| JP4370789B2 (ja) | 2002-07-12 | 2009-11-25 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及び可変インピーダンス手段の校正方法 |
| US20040118344A1 (en) | 2002-12-20 | 2004-06-24 | Lam Research Corporation | System and method for controlling plasma with an adjustable coupling to ground circuit |
| US8450635B2 (en) | 2007-03-30 | 2013-05-28 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for inducing DC voltage on wafer-facing electrode |
| JP5147510B2 (ja) * | 2007-04-27 | 2013-02-20 | キヤノン株式会社 | 電子写真用ローラ部材の製造方法 |
| CN113179574B (zh) * | 2021-04-23 | 2022-06-07 | 山东大学 | 用于标定区域等离子体分布的多通道朗缪尔探针诊断系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS597212B2 (ja) * | 1977-09-05 | 1984-02-17 | 富士通株式会社 | プラズマ・エッチング方法 |
| JPS55118637A (en) * | 1979-03-06 | 1980-09-11 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Plasma etching apparatus |
-
1982
- 1982-03-17 JP JP57040757A patent/JPS58158929A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58158929A (ja) | 1983-09-21 |
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