JPH055168B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH055168B2 JPH055168B2 JP60204265A JP20426585A JPH055168B2 JP H055168 B2 JPH055168 B2 JP H055168B2 JP 60204265 A JP60204265 A JP 60204265A JP 20426585 A JP20426585 A JP 20426585A JP H055168 B2 JPH055168 B2 JP H055168B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- workpiece
- discharge chamber
- plasma processing
- discharge
- 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 - Lifetime
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、マイクロ波プラズマ処理方法及び装
置に係り、特に被加工物を設置した電極に高周波
バイアス電圧を印加するマイクロ波プラズマ処理
方法及び装置に関するものである。
置に係り、特に被加工物を設置した電極に高周波
バイアス電圧を印加するマイクロ波プラズマ処理
方法及び装置に関するものである。
被加工物を設置した電極に高周波バイアス電圧
を印加するマイクロ波プラズマ処理技術として
は、例えば、特公昭56−37311号公報に記載のよ
うなものが知られている。
を印加するマイクロ波プラズマ処理技術として
は、例えば、特公昭56−37311号公報に記載のよ
うなものが知られている。
この技術では、マイクロ波放電により発生した
イオンを高周波バイアスによつて加速すること
で、処理速度を向上できることが示されている
が、しかし、装置ハードの構成から処理速度と相
関性を有するイオン加速電圧（Vdc）を制御する
といつた認識を有していない。
イオンを高周波バイアスによつて加速すること
で、処理速度を向上できることが示されている
が、しかし、装置ハードの構成から処理速度と相
関性を有するイオン加速電圧（Vdc）を制御する
といつた認識を有していない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、処理速度と相関性を有する
Vdcを装置ハードの構成から制御できるマイクロ
波プラズマ処理方法及び装置を提供することにあ
る。
Vdcを装置ハードの構成から制御できるマイクロ
波プラズマ処理方法及び装置を提供することにあ
る。
本発明は、磁場発生手段と、マイクロ波を印加
する手段と、放電室の内側にあつて被加工物を設
置した電極と、該電極に高周波バイアス電圧を印
加する手段とを有し、前記放電室内に放電により
発生したイオン、ラジカルを用いて前記被加工物
を処理するものにおいて、マイクロ波プラズマ処
理手法を、前記電極を被加工物の設置面を横切る
方向に移動可能に設け、該電極の移動範囲に対応
する放電室の側壁に前記電極の位置によりアース
電位面積が変化するアース電極を有し、前記イオ
ンの加速電圧を前記電極位置を移動させることに
より直線的に制御することを特徴とする方法と
し、又、マイクロ波プラズマ処理装置を、前記電
極を被加工物の設置面を横切る方向に移動可能に
設け、該電極の移動範囲に対応する放電室の側壁
であつて前記放電室の内側に、前記電極の位置を
移動させることによりアース電位面積が変化する
アース電極を設けたことを特徴とする装置とする
もので、処理速度と相関性を有するVdcを装置ハ
ードの構成から制御しようとしたものである。
する手段と、放電室の内側にあつて被加工物を設
置した電極と、該電極に高周波バイアス電圧を印
加する手段とを有し、前記放電室内に放電により
発生したイオン、ラジカルを用いて前記被加工物
を処理するものにおいて、マイクロ波プラズマ処
理手法を、前記電極を被加工物の設置面を横切る
方向に移動可能に設け、該電極の移動範囲に対応
する放電室の側壁に前記電極の位置によりアース
電位面積が変化するアース電極を有し、前記イオ
ンの加速電圧を前記電極位置を移動させることに
より直線的に制御することを特徴とする方法と
し、又、マイクロ波プラズマ処理装置を、前記電
極を被加工物の設置面を横切る方向に移動可能に
設け、該電極の移動範囲に対応する放電室の側壁
であつて前記放電室の内側に、前記電極の位置を
移動させることによりアース電位面積が変化する
アース電極を設けたことを特徴とする装置とする
もので、処理速度と相関性を有するVdcを装置ハ
ードの構成から制御しようとしたものである。
Vdcは、プラズマ電位や電極表面の電位および
周波数等を考慮して厳密に測定若しくは算出しな
いと明確にはならないが、第５図に示すように、
例えば、SiO2のエツチング速度（Si原子とＯ原
子の間の結合エネルギーが約194kcal／molと大
きく、そのエツチング速度の大きさはイオンの加
速電圧大きさに依存するといわれている）とVdc
との間には、ほぼ直線的な関係がある。一方、第
６図に示すようなμ波放電とRFバイアスを利用
するプラズマ処理装置においては、第７図に示す
ような、電極１の位置とVdcおよび被加工物２の
エツチング速度との間には関係があることが判明
した。この場合に電極１の位置の原点は放電管３
の側壁が円筒形である部分の最上部位置とした。
なお、ガス（13SCCM）はフロロカーボン系のもの
を使用し、ガス圧力は２×10-3Torr、マグネト
ロンプレート電流は300mA、RFバイアスの電力
は100W（13.56MHz）に固定した。また、第６図
で、電極１は、被加工物２の設置面を除く部分を
電極カバー４と絶縁物５とでカバーされ、絶縁物
５を介してアース電極６，６′が設けられている。
また、第６図で、７は導波管、８は磁場発生手段
であるコイル、９，９′は金属フランジである。
周波数等を考慮して厳密に測定若しくは算出しな
いと明確にはならないが、第５図に示すように、
例えば、SiO2のエツチング速度（Si原子とＯ原
子の間の結合エネルギーが約194kcal／molと大
きく、そのエツチング速度の大きさはイオンの加
速電圧大きさに依存するといわれている）とVdc
との間には、ほぼ直線的な関係がある。一方、第
６図に示すようなμ波放電とRFバイアスを利用
するプラズマ処理装置においては、第７図に示す
ような、電極１の位置とVdcおよび被加工物２の
エツチング速度との間には関係があることが判明
した。この場合に電極１の位置の原点は放電管３
の側壁が円筒形である部分の最上部位置とした。
なお、ガス（13SCCM）はフロロカーボン系のもの
を使用し、ガス圧力は２×10-3Torr、マグネト
ロンプレート電流は300mA、RFバイアスの電力
は100W（13.56MHz）に固定した。また、第６図
で、電極１は、被加工物２の設置面を除く部分を
電極カバー４と絶縁物５とでカバーされ、絶縁物
５を介してアース電極６，６′が設けられている。
また、第６図で、７は導波管、８は磁場発生手段
であるコイル、９，９′は金属フランジである。
第７図に示すように、電極１の位置が約100mm
となる位置でVdcが急激に変化するとともに、
SiO2のエツチング速度も増加している。これは
放電管６を支える金属フランジ９（アース電位を
有する）に対して100mm以上の電極位置になると
プラズマが接し易くなり、電極１に対するアース
電極６，６′の面積が増大することが原因と考え
られる。
となる位置でVdcが急激に変化するとともに、
SiO2のエツチング速度も増加している。これは
放電管６を支える金属フランジ９（アース電位を
有する）に対して100mm以上の電極位置になると
プラズマが接し易くなり、電極１に対するアース
電極６，６′の面積が増大することが原因と考え
られる。
このことからアース電極の位置や形状により
Vdcやエツチング速度およびデポ速度などをコン
トロールできることが明らかとなつた。
Vdcやエツチング速度およびデポ速度などをコン
トロールできることが明らかとなつた。
以下、本発明の一実施例を第１図、第２図によ
り説明する。第１図は、電極１の位置によらずア
ース電位を有する部位の面積をできるだけ一定に
保とうとした例である。金属フランジ９，９′の
内側および放電管３と導波管７との間を絶縁物１
０（厚さ５mm）で満たし、アース電極６，６′以
外のアース電位をプラズマ発生部より遠ざけた。
また放電管３も許容範囲内で下方へ延長した。な
お、第１図で、その他第６図と同一部品等は同一
符号で示し説明を省略した。この場合の電極位置
に対するVdcの値および被加工物１がSiO2である
場合のエツチング速度の値は第２図に示すよう
に、電極位置の200mmまでほぼ一定に保つことが
できるようになつた。
り説明する。第１図は、電極１の位置によらずア
ース電位を有する部位の面積をできるだけ一定に
保とうとした例である。金属フランジ９，９′の
内側および放電管３と導波管７との間を絶縁物１
０（厚さ５mm）で満たし、アース電極６，６′以
外のアース電位をプラズマ発生部より遠ざけた。
また放電管３も許容範囲内で下方へ延長した。な
お、第１図で、その他第６図と同一部品等は同一
符号で示し説明を省略した。この場合の電極位置
に対するVdcの値および被加工物１がSiO2である
場合のエツチング速度の値は第２図に示すよう
に、電極位置の200mmまでほぼ一定に保つことが
できるようになつた。
また本発明の他の実施例を第３図、第４図によ
り説明する。第３図は、電極１の位置によつてア
ース電位面積を積極的に変化させた例である。放
電管３の内側にアース電極６″を設けた。本実施
例ではアース電極６″にはアルミニウムを用いた。
また、この場合、アース電極６″には、突起物１
１が設けられている。なお、第３図で、その他第
６図と同一部品等は同一符号で示し説明を省略す
る。試料台位置に対するVdcの値および被加工物
１がSiO2である場合のエツチング速度の値は、
第４図に示すように電極位置により直線的に変化
させることができる。またこの場合、電極１と同
時に移動するアース電極（第６図での、アース電
極３）は特に設けなくともよい。
り説明する。第３図は、電極１の位置によつてア
ース電位面積を積極的に変化させた例である。放
電管３の内側にアース電極６″を設けた。本実施
例ではアース電極６″にはアルミニウムを用いた。
また、この場合、アース電極６″には、突起物１
１が設けられている。なお、第３図で、その他第
６図と同一部品等は同一符号で示し説明を省略す
る。試料台位置に対するVdcの値および被加工物
１がSiO2である場合のエツチング速度の値は、
第４図に示すように電極位置により直線的に変化
させることができる。またこの場合、電極１と同
時に移動するアース電極（第６図での、アース電
極３）は特に設けなくともよい。
これら実施例で示したように、電極の位置とア
ース電極の位置、材質および形状などを変化させ
ることにより、Vdcを制御できエツチング速度を
制御することができる。
ース電極の位置、材質および形状などを変化させ
ることにより、Vdcを制御できエツチング速度を
制御することができる。
なお、上記実施例ではC4F8ガスによるSiO2の
場合について記したが、他のガス種で他の材質を
エツチングする場合や、SiH4（モノシラン）を用
いてデポジシヨンを行う場合等、マイクロ波と
RFの両電磁場を供給し発生するプラズマを利用
して加工する装置に対しても同等の制御効果があ
る。
場合について記したが、他のガス種で他の材質を
エツチングする場合や、SiH4（モノシラン）を用
いてデポジシヨンを行う場合等、マイクロ波と
RFの両電磁場を供給し発生するプラズマを利用
して加工する装置に対しても同等の制御効果があ
る。
また、電極上へ導電性の多孔板等を設けてアー
ス電極を設ける方法も考えられるが、マイクロ波
による放電の場合には、被加工物へ上方の導伝性
物体の形状が転写されて、エツチング深さの差異
として表われるため実用上問題があり、本発明の
ごとく、側壁へアース電極を設ける方法が有効と
なる。
ス電極を設ける方法も考えられるが、マイクロ波
による放電の場合には、被加工物へ上方の導伝性
物体の形状が転写されて、エツチング深さの差異
として表われるため実用上問題があり、本発明の
ごとく、側壁へアース電極を設ける方法が有効と
なる。
本発明は、以上説明したように、処理速度と相
関性を有するVdcを装置ハードの構成から制御で
きるマイクロ波プラズマ処理方法及び装置を提供
できる効果がある。
関性を有するVdcを装置ハードの構成から制御で
きるマイクロ波プラズマ処理方法及び装置を提供
できる効果がある。
第１図は、本発明を実施したマイクロ波プラズ
マ処理装置の一例を示す処理室部構成の縦断面
図、第２図は、第１図の装置で得た電極位置と
Vdc、エツチング速度との関係線図、第３図は、
本発明を実施したマイクロ波プラズマ処理装置の
他の例を示す第１図と同一部位の縦断面図、第４
図は、第３図の装置で得た電極位置とVdc、エツ
チング速度との関係線図、第５図は、VdcとSiO2
エツチング速度との関係線図、第６図は、マイク
ロ波プラズマ処理装置の第１図と同一部位の縦断
面図、第７図は、第６図の装置で得た電極位置と
Vdc、エツチング速度との関係線図である。 １……電極、３……放電管、６，６′，６″……
アース電極、７……導波管、８……コイル、１０
……絶縁物。
マ処理装置の一例を示す処理室部構成の縦断面
図、第２図は、第１図の装置で得た電極位置と
Vdc、エツチング速度との関係線図、第３図は、
本発明を実施したマイクロ波プラズマ処理装置の
他の例を示す第１図と同一部位の縦断面図、第４
図は、第３図の装置で得た電極位置とVdc、エツ
チング速度との関係線図、第５図は、VdcとSiO2
エツチング速度との関係線図、第６図は、マイク
ロ波プラズマ処理装置の第１図と同一部位の縦断
面図、第７図は、第６図の装置で得た電極位置と
Vdc、エツチング速度との関係線図である。 １……電極、３……放電管、６，６′，６″……
アース電極、７……導波管、８……コイル、１０
……絶縁物。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁場発生工程と、マイクロ波を印加する工程
と、放電室の内側にあつて被加工物を設置した電
極に高周波バイアス電圧を印加する工程とを有
し、前記放電室内に放電により発生したイオン、
ラジカルを用いて前記被加工物を処理する方法に
おいて、 前記電極を被加工物の設置面を横切る方向に移
動可能に設け、該電極の移動範囲に対応する放電
室の側壁に前記電極の位置によりアース電位面積
が変化するアース電極を有し、前記イオンの加速
電圧を前記電極位置を移動させることにより直線
的に制御することを特徴とするマイクロ波プラズ
マ処理方法。 ２ 磁場発生手段と、マイクロ波を印加する手段
と、放電室の内側にあつて被加工物を設置した電
極に高周波バイアス電圧を印加する手段とを有
し、前記放電室内に放電により発生したイオン、
ラジカルを用いて前記被加工物を処理する装置に
おいて、 前記電極を被加工物の設置面を横切る方向に移
動可能に設け、該電極の移動範囲に対応する放電
室の側壁であつて前記放電室の内側に、前記電極
の位置を移動させることによりアース電位面積が
変化するアース電極を設けたことを特徴とするマ
イクロ波プラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60204265A JPS6265421A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | マイクロ波プラズマ処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60204265A JPS6265421A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | マイクロ波プラズマ処理方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6265421A JPS6265421A (ja) | 1987-03-24 |
| JPH055168B2 true JPH055168B2 (ja) | 1993-01-21 |
Family
ID=16487601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60204265A Granted JPS6265421A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | マイクロ波プラズマ処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6265421A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06112138A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5813627B2 (ja) * | 1982-02-26 | 1983-03-15 | 株式会社日立製作所 | マイクロ波プラズマエッチング装置 |
-
1985
- 1985-09-18 JP JP60204265A patent/JPS6265421A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6265421A (ja) | 1987-03-24 |
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