JPH0613196A - プラズマ発生方法および発生装置 - Google Patents
プラズマ発生方法および発生装置Info
- Publication number
- JPH0613196A JPH0613196A JP4167177A JP16717792A JPH0613196A JP H0613196 A JPH0613196 A JP H0613196A JP 4167177 A JP4167177 A JP 4167177A JP 16717792 A JP16717792 A JP 16717792A JP H0613196 A JPH0613196 A JP H0613196A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- electrodes
- processed
- chamber
- electrons
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32192—Microwave generated discharge
- H01J37/32302—Plural frequencies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/32091—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being capacitively coupled to the plasma
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/32137—Radio frequency generated discharge controlling of the discharge by modulation of energy
- H01J37/32155—Frequency modulation
- H01J37/32165—Plural frequencies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32532—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32623—Mechanical discharge control means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3266—Magnetic control means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、適当な交流電界のもとでは電子が
回転運動するという現象を用いて高真空のもとで高密度
プラズマを発生させ、均一性がよく、加工物への損傷の
少ないプラズマ発生方法および装置を提供するものであ
る。 【構成】 絶縁物で構成したチャンバー1に、3以上の
電極を配置し、前記電極に位相が配置順に異なる高周波
を印加しプラズマを発生させる際、プラズマ発生部の電
子を回転させることと、前記3以上の電極以外に被処理
物を載置する試料台を有することと、前記プラズマ発生
部で生じた反応生成物で前記被処理物をプラズマ処理す
る。 【効果】 適当な複数の交流電界のもと電子が回転運動
するという現象を用いて、高真空のもとで高密度プラズ
マを発生させるものであり、微細加工性にすぐれかつ量
産性が高く、ゲート酸化膜破壊等のデバイスへの損傷も
極めて少ないプラズマプロセスが実現できる。
回転運動するという現象を用いて高真空のもとで高密度
プラズマを発生させ、均一性がよく、加工物への損傷の
少ないプラズマ発生方法および装置を提供するものであ
る。 【構成】 絶縁物で構成したチャンバー1に、3以上の
電極を配置し、前記電極に位相が配置順に異なる高周波
を印加しプラズマを発生させる際、プラズマ発生部の電
子を回転させることと、前記3以上の電極以外に被処理
物を載置する試料台を有することと、前記プラズマ発生
部で生じた反応生成物で前記被処理物をプラズマ処理す
る。 【効果】 適当な複数の交流電界のもと電子が回転運動
するという現象を用いて、高真空のもとで高密度プラズ
マを発生させるものであり、微細加工性にすぐれかつ量
産性が高く、ゲート酸化膜破壊等のデバイスへの損傷も
極めて少ないプラズマプロセスが実現できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体および薄膜開
路の製造過程に利用するプラズマ発生装置のプラズマ発
生方法および発生装置に関するものである。
路の製造過程に利用するプラズマ発生装置のプラズマ発
生方法および発生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】プラズマを利用した微細加工は、半導体
および薄膜回路製造過程において年々さかんとなってき
ている。なかでもドライエッチング,CVD,ドーピン
グといった工程は、真空チャンバーに電極を有し、その
目的に応じたガスをチャンバー内に導入し、高周波電力
を電極に印加することで比較的簡単におこなえるため数
多くの工程に使用されている。
および薄膜回路製造過程において年々さかんとなってき
ている。なかでもドライエッチング,CVD,ドーピン
グといった工程は、真空チャンバーに電極を有し、その
目的に応じたガスをチャンバー内に導入し、高周波電力
を電極に印加することで比較的簡単におこなえるため数
多くの工程に使用されている。
【0003】ドライエッチングを例にとって近年の利用
方法を見ると、パターンの微細化とともにイオンの散乱
を押さえイオンの方向性を向上させることが不可欠であ
る。そのためにはプラズマの真空度を高め手イオンの平
均自由工程を大きくするのが効果的で、高真空のもとで
のエッチング技術が求められる。
方法を見ると、パターンの微細化とともにイオンの散乱
を押さえイオンの方向性を向上させることが不可欠であ
る。そのためにはプラズマの真空度を高め手イオンの平
均自由工程を大きくするのが効果的で、高真空のもとで
のエッチング技術が求められる。
【0004】一般に、真空度を高めると高周波放電が生
じ難くなる。この対策として、プラズマ質に磁場を印加
し、放電を容易にする方法、即ちマグネトロン放電やE
CR(電子サイクロトロン共鳴)放電が開発された。
じ難くなる。この対策として、プラズマ質に磁場を印加
し、放電を容易にする方法、即ちマグネトロン放電やE
CR(電子サイクロトロン共鳴)放電が開発された。
【0005】図3は従来のマグネトロン放電を用いたド
ライエッチング装置を示す模式図である。真空チャンバ
ー29内には、ガスコントローラ30を通して反応性ガ
スが導入され、排気系31によって適切な圧力に制御さ
れる。チャンバー29の上部にはアノード(陽極)32
が設けられ、下部にはカソード(陰極)となる試料台3
3が設けられている。試料台33には、インピーダンス
整合回路34を介してRF電源35が接続されており、
試料台33とアノード32との間で高周波放電を起こす
ことができる。チャンバー29内には、側面に設置され
た交流電磁石36によって磁界が印加され高真空中での
放電を容易にさせている。電子は印加磁界により、サイ
クロイド運動をするため、イオン化効率が高くなるとい
うものである。
ライエッチング装置を示す模式図である。真空チャンバ
ー29内には、ガスコントローラ30を通して反応性ガ
スが導入され、排気系31によって適切な圧力に制御さ
れる。チャンバー29の上部にはアノード(陽極)32
が設けられ、下部にはカソード(陰極)となる試料台3
3が設けられている。試料台33には、インピーダンス
整合回路34を介してRF電源35が接続されており、
試料台33とアノード32との間で高周波放電を起こす
ことができる。チャンバー29内には、側面に設置され
た交流電磁石36によって磁界が印加され高真空中での
放電を容易にさせている。電子は印加磁界により、サイ
クロイド運動をするため、イオン化効率が高くなるとい
うものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うなマグネトロン放電やECR放電は、プラズマ密度が
不均一で扱いが難しく、また加工する試料に損傷が導入
されてしまうという問題があった。例えば従来のマグネ
トロンドライエッチング装置では、磁場によって局所的
なプラズマの偏りを有し、局所的な電位差の発生で、M
OSLSIに適用するとゲート酸化膜破壊を生じること
がある。同様にECRエッチング装置では、磁場がチャ
ンバーの径方向に分布を持つため、プラズマ密度の局所
的な粗密により、エッチング種の不均一を生じたり、局
所的な電位差を発生したりする。
うなマグネトロン放電やECR放電は、プラズマ密度が
不均一で扱いが難しく、また加工する試料に損傷が導入
されてしまうという問題があった。例えば従来のマグネ
トロンドライエッチング装置では、磁場によって局所的
なプラズマの偏りを有し、局所的な電位差の発生で、M
OSLSIに適用するとゲート酸化膜破壊を生じること
がある。同様にECRエッチング装置では、磁場がチャ
ンバーの径方向に分布を持つため、プラズマ密度の局所
的な粗密により、エッチング種の不均一を生じたり、局
所的な電位差を発生したりする。
【0007】本発明は上記問題点を鑑み、高真空のもと
で高密度かつ均一性のすぐれたプラズマ発生方法および
発生装置を提供するものである。
で高密度かつ均一性のすぐれたプラズマ発生方法および
発生装置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ発生方
法は、絶縁物で構成したチャンバーに3以上の電極を配
置し、前記電極に位相が配置順に異なる高周波を印加し
プラズマを発生させる際、プラズマ発生部の電子を回転
させるものである。
法は、絶縁物で構成したチャンバーに3以上の電極を配
置し、前記電極に位相が配置順に異なる高周波を印加し
プラズマを発生させる際、プラズマ発生部の電子を回転
させるものである。
【0009】ある好ましい実施形態では、チャンバーの
3以上の電極の配置がほぼ同一円周上にしてプラズマを
発生させるものである。
3以上の電極の配置がほぼ同一円周上にしてプラズマを
発生させるものである。
【0010】また本発明のプラズマ発生装置は、絶縁物
で構成したチャンバーに3以上の電極を配置し、前記電
極に位相が配置順に異なる高周波を印加しプラズマを発
生させる際、プラズマ発生部の電子を回転させること
と、前記3以上の電極以外に被処理物を載置する試料台
を有することと、前記プラズマ発生部で生じた反応生成
物で前記被処理物をエッチングするものである。
で構成したチャンバーに3以上の電極を配置し、前記電
極に位相が配置順に異なる高周波を印加しプラズマを発
生させる際、プラズマ発生部の電子を回転させること
と、前記3以上の電極以外に被処理物を載置する試料台
を有することと、前記プラズマ発生部で生じた反応生成
物で前記被処理物をエッチングするものである。
【0011】またある好ましい実施形態として試料台に
バイアスを印加してエッチングするものである。
バイアスを印加してエッチングするものである。
【0012】また本発明のプラズマ発生装置は、絶縁物
で構成したチャンバーに3以上の電極を配置し、前記電
極に位相が配置順に異なる高周波を印加しプラズマを発
生させる際、プラズマ発生部の電子を回転させること
と、前記3以上の電極以外に被処理物を載置する試料台
を有することと、前記プラズマ発生部で生じた反応生成
物で前記処理物をCVDするものである。
で構成したチャンバーに3以上の電極を配置し、前記電
極に位相が配置順に異なる高周波を印加しプラズマを発
生させる際、プラズマ発生部の電子を回転させること
と、前記3以上の電極以外に被処理物を載置する試料台
を有することと、前記プラズマ発生部で生じた反応生成
物で前記処理物をCVDするものである。
【0013】またある好ましい実施形態として試料台に
バイアスを印加してエッチングするものである。
バイアスを印加してエッチングするものである。
【0014】また本発明のプラズマ発生装置は、絶縁物
で構成したチャンバーに3以上の電極を配置し、前記電
極に位相が配置順に異なる高周波を印加しプラズマを発
生させる際、プラズマ発生部の電子を回転させること
と、前記3以上の電極以外に被処理物を載置する試料台
を有することと、前記プラズマ発生部で生じた反応生成
物で前記被処理物をドーピングするものである。
で構成したチャンバーに3以上の電極を配置し、前記電
極に位相が配置順に異なる高周波を印加しプラズマを発
生させる際、プラズマ発生部の電子を回転させること
と、前記3以上の電極以外に被処理物を載置する試料台
を有することと、前記プラズマ発生部で生じた反応生成
物で前記被処理物をドーピングするものである。
【0015】またある好ましい実施形態として、試料台
にバイアスを印加してドーピングするもの、または試料
台とプラズマ発生部との間に電位差を発生させてドーピ
ングするものである。
にバイアスを印加してドーピングするもの、または試料
台とプラズマ発生部との間に電位差を発生させてドーピ
ングするものである。
【0016】
【作用】本発明は上記構成によって、絶縁物で構成した
チャンバーの3以上の電極に、位相が配置順に異なる高
周波を印加している。これにより、チャンバー内に電子
の振動、回転させる磁場が形成され、高真空中にもかか
わらず高いイオン化効率が得られ、放電を容易にしてい
る。従来の磁場によるマグネトロン放電やECR放電に
比べて、電界が均一なので均一性の良いプラズマが得ら
れ、また装置の大型化も容易である。またプラズマの局
所的な偏りがほとんど内にで、加工物への損傷もきわめ
て少なくなる。また、チャンバーの材質が絶縁物である
ため、放電をさせた場合、チャンバーへの電子の流出を
防ぐことができる。
チャンバーの3以上の電極に、位相が配置順に異なる高
周波を印加している。これにより、チャンバー内に電子
の振動、回転させる磁場が形成され、高真空中にもかか
わらず高いイオン化効率が得られ、放電を容易にしてい
る。従来の磁場によるマグネトロン放電やECR放電に
比べて、電界が均一なので均一性の良いプラズマが得ら
れ、また装置の大型化も容易である。またプラズマの局
所的な偏りがほとんど内にで、加工物への損傷もきわめ
て少なくなる。また、チャンバーの材質が絶縁物である
ため、放電をさせた場合、チャンバーへの電子の流出を
防ぐことができる。
【0017】
【実施例】以下に本発明のプラズマ発生装置の第一の実
施例であるエッチングについて、図面を参照しながら説
明する。
施例であるエッチングについて、図面を参照しながら説
明する。
【0018】図1は本発明のプラズマ発生装置の実施例
の断面構造を示す模式図である。図1において、1は絶
縁物の石英で構成したチャンバー、2,3は、整合回路
6,7を介して高周波電力が印加される電極。4,5
は、アース電極である。高周波電源8,9より電極2,
3に印加する高周波電力はほぼ同一であるが、電力の位
相は10のフェーズロック機構によりおよそ90度ずら
せてある。
の断面構造を示す模式図である。図1において、1は絶
縁物の石英で構成したチャンバー、2,3は、整合回路
6,7を介して高周波電力が印加される電極。4,5
は、アース電極である。高周波電源8,9より電極2,
3に印加する高周波電力はほぼ同一であるが、電力の位
相は10のフェーズロック機構によりおよそ90度ずら
せてある。
【0019】以下のように構成された本発明のエッチン
グ装置について、図1を用いてその動作を説明する。
グ装置について、図1を用いてその動作を説明する。
【0020】チャンバー1内にエッチングガスとしてS
F6を5sccm導入し、圧力が1Paとなるように制
御した状態で、電極2,3に50MHzの高周波電源8,
9より100wの電力を印加した。試料台11には、ポ
リシリコンが表面に堆積させ、フォトリソ工程によりレ
ジストをパターニングした被処理物12を載置してい
る。また、試料台11には、整合回路13を介して80
0KHzの電源より100wの電源を印加した。
F6を5sccm導入し、圧力が1Paとなるように制
御した状態で、電極2,3に50MHzの高周波電源8,
9より100wの電力を印加した。試料台11には、ポ
リシリコンが表面に堆積させ、フォトリソ工程によりレ
ジストをパターニングした被処理物12を載置してい
る。また、試料台11には、整合回路13を介して80
0KHzの電源より100wの電源を印加した。
【0021】結果としてポリシリコンのエッチングレー
トは、4000〜5000Å/分、均一性は±5%以下
と良好なエッチング特性を示した。エッチング形状は、
従来のドライエッチング装置に比べてサイドエッチング
が極めて少ないこともわかった。またプラズマの局所的
な偏りがほとんどないのでMOSLSIのゲート酸化膜
破壊等のデバイスへの損傷もきわめて少なかった。
トは、4000〜5000Å/分、均一性は±5%以下
と良好なエッチング特性を示した。エッチング形状は、
従来のドライエッチング装置に比べてサイドエッチング
が極めて少ないこともわかった。またプラズマの局所的
な偏りがほとんどないのでMOSLSIのゲート酸化膜
破壊等のデバイスへの損傷もきわめて少なかった。
【0022】以下に本発明のプラズマ発生装置の第二の
実施例であるCVDについて、図面を参照しながら説明
する。
実施例であるCVDについて、図面を参照しながら説明
する。
【0023】図1は本発明のプラズマ発生装置の実施例
の断面構造を示す模式図である。図1において、1は絶
縁物の石英で構成したチャンバー、2,3は、整合回路
6,7を介して高周波電力が印加される電極。4,5
は、アース電極である。高周波電源8,9より電極2,
3に印加する高周波電力はほぼ同一であるが、電力の位
相は10のフェーズロック機構によりおよそ90度ずら
せてある。
の断面構造を示す模式図である。図1において、1は絶
縁物の石英で構成したチャンバー、2,3は、整合回路
6,7を介して高周波電力が印加される電極。4,5
は、アース電極である。高周波電源8,9より電極2,
3に印加する高周波電力はほぼ同一であるが、電力の位
相は10のフェーズロック機構によりおよそ90度ずら
せてある。
【0024】以下のように構成された本発明のCVD装
置について、図1を用いてその動作を説明する。
置について、図1を用いてその動作を説明する。
【0025】チャンバー1内にSiH4(N220%希
釈)、NH3,N2ガスをそれぞれ15,34sccm導
入し、圧力が1Paとなるように制御した状態で、電極
2,3に50MHzの高周波電源8,9より200wの電
力を印加した。またシリコン基板である被処理物12を
載置している試料台11は、温度が300℃一定に制御
し、整合回路13を介して800KHzの電源より50w
の電力を印加した。
釈)、NH3,N2ガスをそれぞれ15,34sccm導
入し、圧力が1Paとなるように制御した状態で、電極
2,3に50MHzの高周波電源8,9より200wの電
力を印加した。またシリコン基板である被処理物12を
載置している試料台11は、温度が300℃一定に制御
し、整合回路13を介して800KHzの電源より50w
の電力を印加した。
【0026】結果としてプラズマナイトランドの成膜速
度は800Å/分、均一性は±3%以下と良好な成膜特
性を示した。
度は800Å/分、均一性は±3%以下と良好な成膜特
性を示した。
【0027】以下に本発明のプラズマ発生装置の第三の
実施例であるドーピングについて、図面を参照しながら
説明する。
実施例であるドーピングについて、図面を参照しながら
説明する。
【0028】図1は本発明のプラズマ発生装置の実施例
の断面構造を示す模式図である。図1において、1は絶
縁物の石英で構成したチャンバー、2,3は、整合回路
6,7を介して高周波電力が印加される電極。4,5
は、アース電極である。高周波電源8,9より電極2,
3に印加する高周波電力はほぼ同一であるが、電力の位
相は10のフェーズロック機構によりおよそ90度ずら
せてある。
の断面構造を示す模式図である。図1において、1は絶
縁物の石英で構成したチャンバー、2,3は、整合回路
6,7を介して高周波電力が印加される電極。4,5
は、アース電極である。高周波電源8,9より電極2,
3に印加する高周波電力はほぼ同一であるが、電力の位
相は10のフェーズロック機構によりおよそ90度ずら
せてある。
【0029】以下のように構成された本発明のドーピン
グ装置について、図1を用いてその動作を説明する。
グ装置について、図1を用いてその動作を説明する。
【0030】チャンバー1内にドーピングガスとしてB
2H6を5sccm導入し、圧力が0.3Paとなるよう
に制御した状態で、電極2,3に50MHzの高周波電源
8,9より100wの電力を印加した。またシリコン基
板である被処理物12を載置している試料台11には、
整合回路13を介して800KHzの電源より500wの
電力を印加した。
2H6を5sccm導入し、圧力が0.3Paとなるよう
に制御した状態で、電極2,3に50MHzの高周波電源
8,9より100wの電力を印加した。またシリコン基
板である被処理物12を載置している試料台11には、
整合回路13を介して800KHzの電源より500wの
電力を印加した。
【0031】結果として1分間放電させた後、シリコン
表面近傍のボロン濃度をSIMS分析したところ、2×
1021個存在していることがわかり、良好なドーピング
結果となった。
表面近傍のボロン濃度をSIMS分析したところ、2×
1021個存在していることがわかり、良好なドーピング
結果となった。
【0032】以下に本発明のプラズマ発生装置の第四の
実施例であるドーピングについて、図面を参照しながら
説明する。
実施例であるドーピングについて、図面を参照しながら
説明する。
【0033】図2は本発明のプラズマ発生装置の実施例
の断面構造を示す模式図である。図2において、15は
絶縁物の石英で構成したチャンバー、16,17は、整
合回路20,21を介して高周波電力が印加される電
極。18,19は、アース電極である。高周波電源2
2,23より電極16,17に印加する高周波電力はほ
ぼ同一であるが、電力の位相は24のフェーズロック機
構によりおよそ90度ずらせてある。
の断面構造を示す模式図である。図2において、15は
絶縁物の石英で構成したチャンバー、16,17は、整
合回路20,21を介して高周波電力が印加される電
極。18,19は、アース電極である。高周波電源2
2,23より電極16,17に印加する高周波電力はほ
ぼ同一であるが、電力の位相は24のフェーズロック機
構によりおよそ90度ずらせてある。
【0034】以下のように構成された本発明のドーピン
グ装置について、図2を用いてその動作を説明する。
グ装置について、図2を用いてその動作を説明する。
【0035】チャンバー15内にドーピングガスとして
B2H6を5sccm導入し、圧力が0.3Paとなるよ
うに制御した状態で、電極16,17に50MHzの高周
波電源22,23より100wの電力を印加した。また
シリコン基板である被処理物25を載置している試料台
26は、グリッド27との間にDC電源28より2KV
の電位差をもたせてある。
B2H6を5sccm導入し、圧力が0.3Paとなるよ
うに制御した状態で、電極16,17に50MHzの高周
波電源22,23より100wの電力を印加した。また
シリコン基板である被処理物25を載置している試料台
26は、グリッド27との間にDC電源28より2KV
の電位差をもたせてある。
【0036】結果として2分間放電させた後、シリコン
表面近傍のボロン濃度をSIMS分析したところ、5×
1021個存在していることがわかり、良好なドーピング
結果となった。
表面近傍のボロン濃度をSIMS分析したところ、5×
1021個存在していることがわかり、良好なドーピング
結果となった。
【0037】以上のように本実施例によれば、絶縁物で
構成したチャンバーに、4ケの電極を配置し、前記電極
に位相が配置順に異なる高周波を印加しプラズマを発生
させ、プラズマ発生部の電子を回転させることで、高真
空にもかかわらず高いイオン化効率が得られ、放電を容
易にした。またチャンバーを絶縁物とすることで、チャ
ンバーへの電子の流出を防いでいる。
構成したチャンバーに、4ケの電極を配置し、前記電極
に位相が配置順に異なる高周波を印加しプラズマを発生
させ、プラズマ発生部の電子を回転させることで、高真
空にもかかわらず高いイオン化効率が得られ、放電を容
易にした。またチャンバーを絶縁物とすることで、チャ
ンバーへの電子の流出を防いでいる。
【0038】なお、本実施例ではエッチング、CVD、
ドーピングに関するものを示したがスパッタ、イオン注
入装置のイオン源等、高真空プラズマの必要とされる装
置への適用が可能なことは言うまでもない。
ドーピングに関するものを示したがスパッタ、イオン注
入装置のイオン源等、高真空プラズマの必要とされる装
置への適用が可能なことは言うまでもない。
【0039】また、高周波電力の位相差は90度一定に
した場合を示したが、時間の関数の様に変化させてもよ
い。
した場合を示したが、時間の関数の様に変化させてもよ
い。
【0040】また、電極数が4ケの場合を示したが、電
極数N(Nは3以上の整数)の場合も位相差を360/
Nとすることにより同様の効果が得られる。
極数N(Nは3以上の整数)の場合も位相差を360/
Nとすることにより同様の効果が得られる。
【0041】また、チャンバーを絶縁物としたが、導電
性のチャンバーの内面を絶縁にすることでも同様の効果
が得られる。
性のチャンバーの内面を絶縁にすることでも同様の効果
が得られる。
【0042】
【発明の効果】以上のように本発明は、適当な複数の交
流電界のもと電子が回転運動するという現象を用いて、
高真空のもとで高密度プラズマを発生させるものであ
る。
流電界のもと電子が回転運動するという現象を用いて、
高真空のもとで高密度プラズマを発生させるものであ
る。
【0043】また本発明により、微細加工性にすぐれか
つ量産性が高く、ゲート酸化膜破壊等のデバイスへの損
傷も極めて少ないプラズマプロセスが実現できる。
つ量産性が高く、ゲート酸化膜破壊等のデバイスへの損
傷も極めて少ないプラズマプロセスが実現できる。
【図1】本発明のプラズマ発生技術を適用した第1,第
2,第3の実施例のプラズマ発生装置の構造を示す模式
図
2,第3の実施例のプラズマ発生装置の構造を示す模式
図
【図2】本発明のプラズマ発生技術を適用した第4の実
施例のプラズマ発生装置の構造を示す模式図
施例のプラズマ発生装置の構造を示す模式図
【図3】従来のマグネトロン放電を用いた反応性イオン
エッチング装置を示す模式図
エッチング装置を示す模式図
1,15 絶縁物で構成したチャンバー 2,3,4,5,16,17,18,19 電極 11,26 試料台 12,25 被処理物 8,9,14,22,23 高周波電源 27 グリッド 28 DC電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大國 充弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 久保田 正文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (11)
- 【請求項1】 絶縁物で構成したチャンバーに、3以上
の電極を配置し、前記電極に位相が配置順に異なる高周
波を印加しプラズマを発生させる際、プラズマ発生部の
電子を回転させることを特徴とするプラズマ発生方法。 - 【請求項2】 チャンバーの3以上の電極の配置がほぼ
同一円周上にあることを特徴とする請求項1記載のプラ
ズマ発生方法。 - 【請求項3】 絶縁物で構成したチャンバーに、3以上
の電極を配置し、前記電極に位相が配置順に異なる高周
波を印加しプラズマを発生させる際、プラズマ発生部の
電子を回転させ、前記3以上の電極以外に被処理物を載
置する試料台を配するとともに前記プラズマ発生部で生
じた反応生成物で前記被処理物をエッチングすることを
特徴とするプラズマ発生装置。 - 【請求項4】 試料台にバイアスを印加することを特徴
とする請求項3記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項5】 試料台の位置がチャンバーの3以上の電
極とほぼ同じ高さであることを特徴とする請求項3記載
のプラズマ発生装置。 - 【請求項6】 絶縁物で構成したチャンバーに、3以上
の電極を配置し、前記電極に位相が配置順に異なる高周
波を印加しプラズマを発生させる際、プラズマ発生部の
電子を回転させ、前記3以上の電極以外に被処理物を載
置する試料台を配するとともに前記プラズマ発生部で生
じた反応生成物で前記被処理物をCVDすることを特徴
とするプラズマ発生装置。 - 【請求項7】 試料台にバイアスを印加することを特徴
とする請求項6記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項8】 試料台の位置がチャンバーの3以上の電
極とほぼ同じ高さであることを特徴とする請求項6記載
のプラズマ発生装置。 - 【請求項9】 絶縁物で構成したチャンバーに3以上の
電極を配置し、前記電極に位相が配置順に異なる高周波
を印加しプラズマを発生させる際、プラズマ発生部の電
子を回転させることと、前記3以上の電極以外に被処理
物を載置する試料台を有することと、前記プラズマ発生
部で生じた反応生成物で前記被処理物をドーピングする
ことを特徴とするプラズマ発生装置。 - 【請求項10】 試料台にバイアスを印加することを特
徴とする請求項9記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項11】 試料台とプラズマ発生部との間に電位
差を発生させることを特徴とする請求項9記載のプラズ
マ発生装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167177A JPH0613196A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | プラズマ発生方法および発生装置 |
| US08/080,824 US5436424A (en) | 1992-06-25 | 1993-06-24 | Plasma generating method and apparatus for generating rotating electrons in the plasma |
| KR1019930011564A KR0139402B1 (ko) | 1992-06-25 | 1993-06-24 | 플라즈마발생방법 및 플라즈마발생장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167177A JPH0613196A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | プラズマ発生方法および発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613196A true JPH0613196A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=15844852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4167177A Pending JPH0613196A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | プラズマ発生方法および発生装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5436424A (ja) |
| JP (1) | JPH0613196A (ja) |
| KR (1) | KR0139402B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996039794A1 (en) * | 1995-06-05 | 1996-12-12 | Tohoku Unicom Co., Ltd. | Power supply for multielectrode discharge |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5330606A (en) * | 1990-12-14 | 1994-07-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Plasma source for etching |
| TW249313B (ja) * | 1993-03-06 | 1995-06-11 | Tokyo Electron Co | |
| US5945008A (en) * | 1994-09-29 | 1999-08-31 | Sony Corporation | Method and apparatus for plasma control |
| US5705433A (en) * | 1995-08-24 | 1998-01-06 | Applied Materials, Inc. | Etching silicon-containing materials by use of silicon-containing compounds |
| US5573595A (en) * | 1995-09-29 | 1996-11-12 | Lam Research Corporation | Methods and apparatus for generating plasma |
| US5824606A (en) * | 1996-03-29 | 1998-10-20 | Lam Research Corporation | Methods and apparatuses for controlling phase difference in plasma processing systems |
| WO2000044207A1 (en) * | 1999-01-20 | 2000-07-27 | Nkt Research Center A/S | Method for the excitation of a plasma and a use of the method |
| US6265831B1 (en) * | 1999-03-31 | 2001-07-24 | Lam Research Corporation | Plasma processing method and apparatus with control of rf bias |
| US7602127B2 (en) * | 2005-04-18 | 2009-10-13 | Mks Instruments, Inc. | Phase and frequency control of a radio frequency generator from an external source |
| DE102007055010A1 (de) * | 2007-11-14 | 2009-05-28 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Verfahren und Generatorschaltung zur Erzeugung von Plasmen mittels Hochfrequenzanregung |
| CN103606508A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-02-26 | 苏州市奥普斯等离子体科技有限公司 | 一种颗粒材料表面等离子体处理装置 |
| US9713243B2 (en) | 2014-10-31 | 2017-07-18 | California Institute Of Technology | Toroidal plasma systems |
| KR102913190B1 (ko) | 2018-11-21 | 2026-01-14 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 위상 제어를 사용하여 플라즈마 분배를 조절하기 위한 디바이스 및 방법 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2538987A1 (fr) * | 1983-01-05 | 1984-07-06 | Commissariat Energie Atomique | Enceinte pour le traitement et notamment la gravure de substrats par la methode du plasma reactif |
| JPS60153129A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-12 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6244576A (ja) * | 1984-09-14 | 1987-02-26 | Anelva Corp | 多電極放電反応処理装置 |
| JPH06104898B2 (ja) * | 1988-01-13 | 1994-12-21 | 忠弘 大見 | 減圧表面処理装置 |
| US4871421A (en) * | 1988-09-15 | 1989-10-03 | Lam Research Corporation | Split-phase driver for plasma etch system |
| JPH02298024A (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-10 | Tadahiro Omi | リアクティブイオンエッチング装置 |
| US5150375A (en) * | 1989-06-14 | 1992-09-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Substance vaporizing apparatus |
| JPH0747820B2 (ja) * | 1989-09-22 | 1995-05-24 | 株式会社日立製作所 | 成膜装置 |
| TW221318B (ja) * | 1990-07-31 | 1994-02-21 | Tokyo Electron Co Ltd | |
| JPH0729734B2 (ja) * | 1991-08-27 | 1995-04-05 | 株式会社トヨックス | ホース巻取リール |
| US5228939A (en) * | 1991-12-30 | 1993-07-20 | Cheng Chu | Single wafer plasma etching system |
-
1992
- 1992-06-25 JP JP4167177A patent/JPH0613196A/ja active Pending
-
1993
- 1993-06-24 US US08/080,824 patent/US5436424A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-24 KR KR1019930011564A patent/KR0139402B1/ko not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996039794A1 (en) * | 1995-06-05 | 1996-12-12 | Tohoku Unicom Co., Ltd. | Power supply for multielectrode discharge |
| US5932116A (en) * | 1995-06-05 | 1999-08-03 | Tohoku Unicom Co., Ltd. | Power supply for multi-electrode discharge |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5436424A (en) | 1995-07-25 |
| KR0139402B1 (ko) | 1998-08-17 |
| KR940006428A (ko) | 1994-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6642149B2 (en) | Plasma processing method | |
| JP5205378B2 (ja) | Rf変調によって弾道電子ビームの均一性を制御する方法及びシステム | |
| US5593539A (en) | Plasma source for etching | |
| US5332880A (en) | Method and apparatus for generating highly dense uniform plasma by use of a high frequency rotating electric field | |
| JPH09120956A (ja) | 物質処理用容量結合式二重周波数プラズマリアクタ | |
| CN1732558B (zh) | 用于对有机类材料膜进行等离子体蚀刻的方法和装置 | |
| JPH04240725A (ja) | エッチング方法 | |
| JPH0613196A (ja) | プラズマ発生方法および発生装置 | |
| US20040037971A1 (en) | Plasma processing apparatus and processing method | |
| JPH11260596A (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| JP2000156370A (ja) | プラズマ処理方法 | |
| JP3748230B2 (ja) | プラズマエッチング装置及びシャワープレート | |
| JP3350973B2 (ja) | プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置 | |
| JP3520577B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP2001160551A (ja) | 滑らかな表面を有するようにポリシリコンをエッチングする方法 | |
| JP2851765B2 (ja) | プラズマ発生方法およびその装置 | |
| US5424905A (en) | Plasma generating method and apparatus | |
| JP2003077904A (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| JPH10321399A (ja) | プラズマ処理方法及び装置 | |
| JP2750430B2 (ja) | プラズマ制御方法 | |
| JP3220528B2 (ja) | 真空処理装置 | |
| JPH03222415A (ja) | 回転磁界を用いた放電反応装置 | |
| JPH04317324A (ja) | プラズマ発生方法およびプラズマ発生装置 | |
| JPH0547713A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH06342698A (ja) | 回転磁場を用いた2周波励起プラズマ装置 |