JPH053733B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH053733B2 JPH053733B2 JP60100694A JP10069485A JPH053733B2 JP H053733 B2 JPH053733 B2 JP H053733B2 JP 60100694 A JP60100694 A JP 60100694A JP 10069485 A JP10069485 A JP 10069485A JP H053733 B2 JPH053733 B2 JP H053733B2
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- JP
- Japan
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- plasma
- distribution
- plasma processing
- active species
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- Prior art date
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-
- 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
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
この発明は、プラズマ生成室とプラズマ処理室
とが多数の貫通孔によつて接続されるプラズマ処
理装置において、 活性種に対する該貫通孔のコンダクタンスの分
布を、該貫通孔の長さによつて制御することによ
り、 被加工物上のプラズマ処理効果の分布の最適化
を実現するものである。
とが多数の貫通孔によつて接続されるプラズマ処
理装置において、 活性種に対する該貫通孔のコンダクタンスの分
布を、該貫通孔の長さによつて制御することによ
り、 被加工物上のプラズマ処理効果の分布の最適化
を実現するものである。
本発明はプラズマ処理装置の改良に関する。
例えば半導体装置の製造プロセスにおいて、プ
ラズマ処理によりプロセスのドライ化及び低温
化、或いはパターンの微細化などの効果を得てい
るが、多量の活性種を生成して処理量を増大する
に際して、高電力を印加することができるマイク
ロ波による励起が行われている。
ラズマ処理によりプロセスのドライ化及び低温
化、或いはパターンの微細化などの効果を得てい
るが、多量の活性種を生成して処理量を増大する
に際して、高電力を印加することができるマイク
ロ波による励起が行われている。
このマイクロ波励起等のプラズマ処理装置につ
いて、処理効果の均一化などの点に関してなお改
善が望まれている。
いて、処理効果の均一化などの点に関してなお改
善が望まれている。
反応ガスの種類に関係なく、被加工物にダメー
ジを与えずに高処理レートが得られるプラズマ処
理装置を、本発明者等は先に特願昭58−124511に
より提供している。
ジを与えずに高処理レートが得られるプラズマ処
理装置を、本発明者等は先に特願昭58−124511に
より提供している。
該装置は、マイクロ波を伝播し、かつ該マイク
ロ波によりプラズマを内部で発生する導波管と、
該導波管の管壁に設けられ、かつプラズマの漏洩
を阻止すると共に活性種の通過を許容し得るよう
なプラズマ遮蔽手段と、該プラズマ遮蔽手段を介
して該導波管と連通する加工処理室とを有し、被
加工物が該加工処理室内における該プラズマ遮蔽
手段の近傍領域に配置されることを特徴とし、例
えば第３図の模式側断面図に示す如き構成を備え
る。
ロ波によりプラズマを内部で発生する導波管と、
該導波管の管壁に設けられ、かつプラズマの漏洩
を阻止すると共に活性種の通過を許容し得るよう
なプラズマ遮蔽手段と、該プラズマ遮蔽手段を介
して該導波管と連通する加工処理室とを有し、被
加工物が該加工処理室内における該プラズマ遮蔽
手段の近傍領域に配置されることを特徴とし、例
えば第３図の模式側断面図に示す如き構成を備え
る。
同図において、２１は反応ガス導入管、２２は
導波管の一部であるプラズマ生成室、２３はプラ
ズマ遮蔽手段であるシール孔、２４はプラズマ処
理室、２５は排気口、２６は被加工基板、２７は
ステージ、２８はJIS標準に適合する導波管、２
９は石英あるいはセラミツクよりなるマイクロ波
透過窓、３０はダミー負荷、３１は水冷管であ
る。このプラズマ生成室２２の高さは例えば0.8
cm程度に縮小され、そのシールド孔２３を設けた
面と被加工基板２６面との間隔ｌは、プラズマ遮
蔽手段がない場合プラズマ中に没入する距離であ
る例えば0.8cmに設定されている。
導波管の一部であるプラズマ生成室、２３はプラ
ズマ遮蔽手段であるシール孔、２４はプラズマ処
理室、２５は排気口、２６は被加工基板、２７は
ステージ、２８はJIS標準に適合する導波管、２
９は石英あるいはセラミツクよりなるマイクロ波
透過窓、３０はダミー負荷、３１は水冷管であ
る。このプラズマ生成室２２の高さは例えば0.8
cm程度に縮小され、そのシールド孔２３を設けた
面と被加工基板２６面との間隔ｌは、プラズマ遮
蔽手段がない場合プラズマ中に没入する距離であ
る例えば0.8cmに設定されている。
プラズマ生成室２２とプラズマ処理室２４とを
区画するシールド孔２３が設けられた面としては
孔を穿つた金属板が好都合であり、従来直径例え
ば１mm程度の孔を多数配設した厚さ例えば４mm程
度の金属板が用いられている。
区画するシールド孔２３が設けられた面としては
孔を穿つた金属板が好都合であり、従来直径例え
ば１mm程度の孔を多数配設した厚さ例えば４mm程
度の金属板が用いられている。
本従来例の装置により、例えば酸素（O2）に
４弗化炭素（CF4）を20％含む反応ガスを、
2.45GHz、400Wのマイクロ波により活性化し、
0.3Torr程度に減圧してシリコン（Si）４インチ
基板上のレジスト膜のアツシング処理を行つた場
合に、それ以前のケミカルドライアツシング方式
に比べて1.5倍以上のアツシングレートが得られ、
かつ被加工基板はプラズマから完全に遮蔽されて
いるために、半導体素子のダメージによる特性劣
化を生じない。
４弗化炭素（CF4）を20％含む反応ガスを、
2.45GHz、400Wのマイクロ波により活性化し、
0.3Torr程度に減圧してシリコン（Si）４インチ
基板上のレジスト膜のアツシング処理を行つた場
合に、それ以前のケミカルドライアツシング方式
に比べて1.5倍以上のアツシングレートが得られ、
かつ被加工基板はプラズマから完全に遮蔽されて
いるために、半導体素子のダメージによる特性劣
化を生じない。
例えばレジスト塗布プロセスにおいて基板の周
辺部にレジストの盛り上がりを生ずることが多
く、前記アツシング処理においてこの様な基板の
周辺部のアツシングレートを高めて、処理効果を
均一にすることが望ましい。
辺部にレジストの盛り上がりを生ずることが多
く、前記アツシング処理においてこの様な基板の
周辺部のアツシングレートを高めて、処理効果を
均一にすることが望ましい。
しかしながらプラズマの生成は電界強度に依存
してその生成室内で固有の分布をするために、本
来はプラズマ遮蔽手段であるシールド孔２３のコ
ンダクタンス、すなわち該シールド孔２３を通過
するプラズマ中の活性種の受ける抵抗の逆数で、
該活性種の通過量に対応する係数を制御すること
によりプラズマ処理室内の活性種の分布を最適化
して、処理効果を改善することが要望される。
してその生成室内で固有の分布をするために、本
来はプラズマ遮蔽手段であるシールド孔２３のコ
ンダクタンス、すなわち該シールド孔２３を通過
するプラズマ中の活性種の受ける抵抗の逆数で、
該活性種の通過量に対応する係数を制御すること
によりプラズマ処理室内の活性種の分布を最適化
して、処理効果を改善することが要望される。
しかるに圧力が例えば1Torr程度の場合に、シ
ールド孔のコンダクタンスはその直径の３乗に比
例し、例えば直径1.0mmと0.9mmとでは約30％のコ
ンダクタンス差を生ずるために、最適化に必要な
コンダクタンスの分布を孔の直径の選択によつて
設けることは実現不可能であり、これに代わる解
決手段が強く要望されている。
ールド孔のコンダクタンスはその直径の３乗に比
例し、例えば直径1.0mmと0.9mmとでは約30％のコ
ンダクタンス差を生ずるために、最適化に必要な
コンダクタンスの分布を孔の直径の選択によつて
設けることは実現不可能であり、これに代わる解
決手段が強く要望されている。
前記問題点は、第１図の模式側断面図に示す如
く、 プラズマ生成室１とプラズマ処理室２とが複数
の貫通孔３を有する遮蔽板４を介して接続された
プラズマ処理装置において、該遮蔽板の厚さは被
処理体表面におけるプラズマ処理に必要なプラズ
マ中の活性種の量の分布に対応した分布を有し、
前記複数の貫通孔の長さの分布を前記活性種の分
布に対応させてなるプラズマ処理装置によつて実
現される。
く、 プラズマ生成室１とプラズマ処理室２とが複数
の貫通孔３を有する遮蔽板４を介して接続された
プラズマ処理装置において、該遮蔽板の厚さは被
処理体表面におけるプラズマ処理に必要なプラズ
マ中の活性種の量の分布に対応した分布を有し、
前記複数の貫通孔の長さの分布を前記活性種の分
布に対応させてなるプラズマ処理装置によつて実
現される。
本発明においては、プラズマ生成室１とプラズ
マ処理室２とを接続する貫通孔３のコンダクタン
ス、すなわちプラズマ中の活性種が該貫通孔３を
通過する際に受ける抵抗の逆数、（孔の直径の３
乗に比例し、長さの１乗に逆比例する。）を変化
せしめて貫通孔を通過するプラズマ中の活性種の
量を制御するために、貫通孔３の長さを調節す
る。
マ処理室２とを接続する貫通孔３のコンダクタン
ス、すなわちプラズマ中の活性種が該貫通孔３を
通過する際に受ける抵抗の逆数、（孔の直径の３
乗に比例し、長さの１乗に逆比例する。）を変化
せしめて貫通孔を通過するプラズマ中の活性種の
量を制御するために、貫通孔３の長さを調節す
る。
これは上記コンダクタンスは孔の直径に対して
は３乗に比例するため制御が極めて困難であるの
に対し、長さに対しては１乗に逆比例するため、
長さを変える方が容易に微細な調整を実現するこ
とができるためである。
は３乗に比例するため制御が極めて困難であるの
に対し、長さに対しては１乗に逆比例するため、
長さを変える方が容易に微細な調整を実現するこ
とができるためである。
以下本発明を実施例により具体的に説明する。
第２図は本発明の１実施例においてプラズマ生
成室１とプラズマ処理室２との間に設けた、貫通
孔３を配設した板状部材４の側断面図である。
成室１とプラズマ処理室２との間に設けた、貫通
孔３を配設した板状部材４の側断面図である。
本実施例の板状部材４はその材料として例えば
アルミニウム（Al）等の金属が用いられ、被加
工基板と同等以上の直径D0≒160mmの円板状をな
す。その中央部分の直径D1≒120mmの円形領域は
平面で厚さt1≒4.0mmであるが、円板の端では厚
さt2≒1.0mmとされ、中央の円形領域から端まで
円錐状に形成されている。
アルミニウム（Al）等の金属が用いられ、被加
工基板と同等以上の直径D0≒160mmの円板状をな
す。その中央部分の直径D1≒120mmの円形領域は
平面で厚さt1≒4.0mmであるが、円板の端では厚
さt2≒1.0mmとされ、中央の円形領域から端まで
円錐状に形成されている。
貫通孔３は、この板状部材４に回転対称形の例
えば相互間の間隔約5.0mmの正三角形をなす配置
で、何れも同一の直径ｄ≒1.0mmとして形成され
ている。
えば相互間の間隔約5.0mmの正三角形をなす配置
で、何れも同一の直径ｄ≒1.0mmとして形成され
ている。
本実施例のプラズマ処理装置の前記以外の構成
は前記従来技術に従つており、例えばO2にCF4を
５％含み反応ガスを、2.45GHz、1500Wのマイク
ロ波により活性化し、0.8Torr程度に減圧して、
Si6インチ基板上のレジスタ膜のアツシング処理
を行つた場合に、基板周辺部のレジスト盛り上が
り部分も中央部とほぼ同等の時間で処理が完了す
る。
は前記従来技術に従つており、例えばO2にCF4を
５％含み反応ガスを、2.45GHz、1500Wのマイク
ロ波により活性化し、0.8Torr程度に減圧して、
Si6インチ基板上のレジスタ膜のアツシング処理
を行つた場合に、基板周辺部のレジスト盛り上が
り部分も中央部とほぼ同等の時間で処理が完了す
る。
なお本実施例の貫通孔３及び板状部材４の形状
はその一例を示すに過ぎず、生成室内のプラズマ
の分布、被処理物の形状及び状態、採択する処理
条件等に従つて貫通孔のコンダクタンスの最適の
分布を定め、これを板状部材４の厚さの分布に換
算すれば容易に各種のプラズマ処理に適合させる
ことが可能である。
はその一例を示すに過ぎず、生成室内のプラズマ
の分布、被処理物の形状及び状態、採択する処理
条件等に従つて貫通孔のコンダクタンスの最適の
分布を定め、これを板状部材４の厚さの分布に換
算すれば容易に各種のプラズマ処理に適合させる
ことが可能である。
以上の説明はマイクロ波励起のプラズマ処理装
置を対象としており本発明の効果はこの場合に最
も顕著であるが、例えば13.56MHz等のこれより
低い周波数が用いられる場合にも、本発明を適用
して同様の効果を収めることができる。
置を対象としており本発明の効果はこの場合に最
も顕著であるが、例えば13.56MHz等のこれより
低い周波数が用いられる場合にも、本発明を適用
して同様の効果を収めることができる。
〔発明の効果〕
以上説明した如く本発明によれば、プラズマ処
理速度の分布の最適化が容易に可能となり、例え
ば半導体装置の製造プロセスにおいてプラズマ処
理の過不足を抑制して、その特性の向上、均一
化、歩留りの改善などの効果を収めることができ
る。
理速度の分布の最適化が容易に可能となり、例え
ば半導体装置の製造プロセスにおいてプラズマ処
理の過不足を抑制して、その特性の向上、均一
化、歩留りの改善などの効果を収めることができ
る。
第１図は本発明の構成を示す模式側断面図、第
２図は本発明の実施例の貫通孔を設けた板状部材
を示す模式側断面図、第３図はプラズマ処理装置
の従来例を示す模式側断面図である。 図において、１はプラズマ生成室、２はプラズ
マ処理室、３は貫通孔、４は板状部材を示す。
２図は本発明の実施例の貫通孔を設けた板状部材
を示す模式側断面図、第３図はプラズマ処理装置
の従来例を示す模式側断面図である。 図において、１はプラズマ生成室、２はプラズ
マ処理室、３は貫通孔、４は板状部材を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ プラズマ生成室１とプラズマ処理室２とが複
数の貫通孔３を有する遮蔽板４を介して接続され
たプラズマ処理装置において、 該遮蔽板の厚さは被処理体表面におけるプラズ
マ処理に必要なプラズマ中の活性種の量の分布に
対応した分布を有し、前記複数の貫通孔の長さの
分布を前記活性種の分布に対応させてなることを
特徴とするプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60100694A JPS61258427A (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60100694A JPS61258427A (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61258427A JPS61258427A (ja) | 1986-11-15 |
| JPH053733B2 true JPH053733B2 (ja) | 1993-01-18 |
Family
ID=14280832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60100694A Granted JPS61258427A (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61258427A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02308530A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-21 | Hitachi Ltd | プラズマ処理方法およびその装置 |
| KR101234594B1 (ko) * | 2011-07-25 | 2013-02-19 | 피에스케이 주식회사 | 배플 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 |
-
1985
- 1985-05-13 JP JP60100694A patent/JPS61258427A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61258427A (ja) | 1986-11-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |