JPH0850998A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JPH0850998A JPH0850998A JP6202840A JP20284094A JPH0850998A JP H0850998 A JPH0850998 A JP H0850998A JP 6202840 A JP6202840 A JP 6202840A JP 20284094 A JP20284094 A JP 20284094A JP H0850998 A JPH0850998 A JP H0850998A
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Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】誘導結合方式のプラズマ処理装置に於いて均一
な高密度プラズマを得る。 【構成】被処理物６に対向配置された平板コイルユニッ
ト１３に高周波電力を印加してプラズマを生成し、該プ
ラズマを利用して前記被処理物を処理するプラズマ処理
装置に於いて、前記平板コイルユニットを複数のコイル
１４，１５，１６，１７で構成し、或は更に複数のコイ
ルそれぞれに電流調整手段１８を接続し、或は更に複数
のコイルを高周波電源に対して並列接続したものであ
り、平板コイルユニットを複数のコイルで構成すること
でインピーダンスを大きくすることなく磁束密度を高め
ることができ、更に磁束密度分布の均一化が図れ、更に
各コイルそれぞれに流れる電流調整が可能となり、各コ
イル毎の磁束発生状態の調整が可能で均一な高密度プラ
ズマを容易に得ることができる。
な高密度プラズマを得る。 【構成】被処理物６に対向配置された平板コイルユニッ
ト１３に高周波電力を印加してプラズマを生成し、該プ
ラズマを利用して前記被処理物を処理するプラズマ処理
装置に於いて、前記平板コイルユニットを複数のコイル
１４，１５，１６，１７で構成し、或は更に複数のコイ
ルそれぞれに電流調整手段１８を接続し、或は更に複数
のコイルを高周波電源に対して並列接続したものであ
り、平板コイルユニットを複数のコイルで構成すること
でインピーダンスを大きくすることなく磁束密度を高め
ることができ、更に磁束密度分布の均一化が図れ、更に
各コイルそれぞれに流れる電流調整が可能となり、各コ
イル毎の磁束発生状態の調整が可能で均一な高密度プラ
ズマを容易に得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高周波電力を誘導結合に
よって供給し、プラズマを発生させ、そのプラズマを利
用して半導体素子の製造を行うプラズマ処理装置に関す
るものである。
よって供給し、プラズマを発生させ、そのプラズマを利
用して半導体素子の製造を行うプラズマ処理装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】真空容器に高周波電力を供給して、プラ
ズマを発生させプラズマにエネルギを与えるには静電容
量結合方式と誘導結合方式とがある。近年半導体製造装
置及びＬＣＤ装置等プラズマを用いて処理する装置に大
幅な処理能力が求められる様になり、発生するプラズマ
の高密度が要求されている。
ズマを発生させプラズマにエネルギを与えるには静電容
量結合方式と誘導結合方式とがある。近年半導体製造装
置及びＬＣＤ装置等プラズマを用いて処理する装置に大
幅な処理能力が求められる様になり、発生するプラズマ
の高密度が要求されている。
【０００３】前掲した静電結合方式のプラズマ処理装置
の典型的な構成は、対峙配設された平行平板電極間に高
周波電力を印加するものであり、平行平板電極間に形成
されるプラズマでは高周波電界によってプラズマ中の高
エネルギのイオン及び電子が被処理物上に到達する為、
被処理物に損傷を与えるのみばかりか電極からの汚染も
免れ得ないという問題があった。
の典型的な構成は、対峙配設された平行平板電極間に高
周波電力を印加するものであり、平行平板電極間に形成
されるプラズマでは高周波電界によってプラズマ中の高
エネルギのイオン及び電子が被処理物上に到達する為、
被処理物に損傷を与えるのみばかりか電極からの汚染も
免れ得ないという問題があった。
【０００４】これに対して、誘導結合方式のプラズマ処
理装置では、特願平１−３３８９００号に開示される様
に、磁束に拘束される電子は低エネルギであり、イオン
も低エネルギとなり、更に高密度プラズマを容易に生成
することができ、被処理物に対する電子、イオンによる
損傷も少なく、処理能力を大幅に向上することができる
という利点がある。
理装置では、特願平１−３３８９００号に開示される様
に、磁束に拘束される電子は低エネルギであり、イオン
も低エネルギとなり、更に高密度プラズマを容易に生成
することができ、被処理物に対する電子、イオンによる
損傷も少なく、処理能力を大幅に向上することができる
という利点がある。
【０００５】図４、図５に於いて、従来の誘導結合方式
のプラズマ処理装置を説明する。
のプラズマ処理装置を説明する。
【０００６】金属製の真空容器１を設け、前記真空容器
１の内壁面及び天井を覆う透磁性材料、例えば石英製の
カバー２を前記真空容器１に嵌設する。該カバー２の天
井上面に平板渦巻状に形成したコイル３を配設し、該コ
イル３の一端は第１高周波電源４に接続され、他端は接
地される。前記真空容器１の下端を気密に閉塞する底板
５には前記コイル３に対向配置され被処理物６が載置さ
れる処理台７が設けられ、前記処理台７は第２高周波電
源８に接続されている。
１の内壁面及び天井を覆う透磁性材料、例えば石英製の
カバー２を前記真空容器１に嵌設する。該カバー２の天
井上面に平板渦巻状に形成したコイル３を配設し、該コ
イル３の一端は第１高周波電源４に接続され、他端は接
地される。前記真空容器１の下端を気密に閉塞する底板
５には前記コイル３に対向配置され被処理物６が載置さ
れる処理台７が設けられ、前記処理台７は第２高周波電
源８に接続されている。
【０００７】第１高周波電源４より前記コイル３に高周
波電力が供給され、誘電結合によりカバー２内にプラズ
マが発生し、該プラズマに高周波エネルギが供給され
る。誘電結合により発生したプラズマは異方性に欠ける
為、前記第２高周波電源８より前記処理台７に高周波電
力を印加し、高周波バイアスを発生させる。而して、前
記被処理物６はプラズマからのイオンによりエッチング
される。
波電力が供給され、誘電結合によりカバー２内にプラズ
マが発生し、該プラズマに高周波エネルギが供給され
る。誘電結合により発生したプラズマは異方性に欠ける
為、前記第２高周波電源８より前記処理台７に高周波電
力を印加し、高周波バイアスを発生させる。而して、前
記被処理物６はプラズマからのイオンによりエッチング
される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上記従来の
誘導結合方式のプラズマ処理装置では、誘導磁界形成の
為、平板渦巻状に形成したコイル３を使用しており、該
コイル３で発生させたプラズマ密度を均一にするには、
真空容器１の形状、被処理物６の大きさ、真空容器１と
被処理物６との相関関係等に対して適正なコイルの形
状、巻数とせねばならず、製作の都度膨大な実験を繰返
してコイルの形状、巻数を決定していた。
誘導結合方式のプラズマ処理装置では、誘導磁界形成の
為、平板渦巻状に形成したコイル３を使用しており、該
コイル３で発生させたプラズマ密度を均一にするには、
真空容器１の形状、被処理物６の大きさ、真空容器１と
被処理物６との相関関係等に対して適正なコイルの形
状、巻数とせねばならず、製作の都度膨大な実験を繰返
してコイルの形状、巻数を決定していた。
【０００９】更に、コイルの仕様決定に於いて、コイル
の巻数を多くするとインピーダンスが高くなり、必要な
高周波電流を得るには高い電圧を必要とし、これに対応
した高周波電力供給装置とコイル端末端子間の電気的絶
縁が困難となる。従って高価な高周波電力供給装置とな
ってしまう。
の巻数を多くするとインピーダンスが高くなり、必要な
高周波電流を得るには高い電圧を必要とし、これに対応
した高周波電力供給装置とコイル端末端子間の電気的絶
縁が困難となる。従って高価な高周波電力供給装置とな
ってしまう。
【００１０】更に、真空容器１が大きくなるとスパイラ
ルコイルのインダクタンスが更に高くなる。この為巻数
を少なくすると平板コイルの形状に応じた磁束密度分布
となり、粗密分布差が激しくなる。プラズマ密度分布は
該磁束密度分布に対応する為プラズマ振動を起し、プラ
ズマが不安定となる。これは処理物上に電子を蓄積した
り、被処理物６の薄膜生成時には膜質が均一とならな
い、という問題があった。
ルコイルのインダクタンスが更に高くなる。この為巻数
を少なくすると平板コイルの形状に応じた磁束密度分布
となり、粗密分布差が激しくなる。プラズマ密度分布は
該磁束密度分布に対応する為プラズマ振動を起し、プラ
ズマが不安定となる。これは処理物上に電子を蓄積した
り、被処理物６の薄膜生成時には膜質が均一とならな
い、という問題があった。
【００１１】本発明は斯かる実情に鑑み、誘導結合方式
のプラズマ処理装置に於いて均一な高密度プラズマが容
易に得られる様にしようとするものである。
のプラズマ処理装置に於いて均一な高密度プラズマが容
易に得られる様にしようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、被処理物に対
向配置された平板コイルユニットに高周波電力を印加し
てプラズマを生成し、該プラズマを利用して前記被処理
物を処理するプラズマ処理装置に於いて、前記平板コイ
ルユニットを複数のコイルで構成し、或は更に複数のコ
イルそれぞれに電流調整手段を接続し、或は更に複数の
コイルを高周波電源に対して並列接続したことを特徴と
するものである。
向配置された平板コイルユニットに高周波電力を印加し
てプラズマを生成し、該プラズマを利用して前記被処理
物を処理するプラズマ処理装置に於いて、前記平板コイ
ルユニットを複数のコイルで構成し、或は更に複数のコ
イルそれぞれに電流調整手段を接続し、或は更に複数の
コイルを高周波電源に対して並列接続したことを特徴と
するものである。
【００１３】
【作用】平板コイルユニットを複数のコイルで構成する
ことでインピーダンスを大きくすることなく磁束密度を
高めることができ、更に磁束密度分布の均一化が図れ、
更に各コイルそれぞれに流れる電流調整が可能となり、
各コイル毎の磁束発生状態の調整が可能で、均一な高密
度プラズマを容易に得ることができる。
ことでインピーダンスを大きくすることなく磁束密度を
高めることができ、更に磁束密度分布の均一化が図れ、
更に各コイルそれぞれに流れる電流調整が可能となり、
各コイル毎の磁束発生状態の調整が可能で、均一な高密
度プラズマを容易に得ることができる。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を
説明する。
説明する。
【００１５】真空容器１０の底部には処理台１１が気密
に設けられ、該処理台１１には被処理物６が装填され
る。前記真空容器１０の天井は石英、ガラス、及びアナ
ルナセラミックス等の絶縁材料から成る天井板１２で構
成され、該天井板１２の上面に平板コイルユニット１３
を載設する。
に設けられ、該処理台１１には被処理物６が装填され
る。前記真空容器１０の天井は石英、ガラス、及びアナ
ルナセラミックス等の絶縁材料から成る天井板１２で構
成され、該天井板１２の上面に平板コイルユニット１３
を載設する。
【００１６】該平板コイルユニット１３は複数の平板コ
イル１４，１５，１６，１７により構成され、各コイル
１４，１５，１６，１７は天井板１２を４分割した扇形
状の各平面内に配設され、それぞれ可変コンデンサ１８
を介して第１高周波電源１９に並列接続されている。前
記処理台１１はスイッチ２０を介して接地され、又前記
処理台１１は直流阻止コンデンサ２１を介して第２高周
波電源２２に接続される。
イル１４，１５，１６，１７により構成され、各コイル
１４，１５，１６，１７は天井板１２を４分割した扇形
状の各平面内に配設され、それぞれ可変コンデンサ１８
を介して第１高周波電源１９に並列接続されている。前
記処理台１１はスイッチ２０を介して接地され、又前記
処理台１１は直流阻止コンデンサ２１を介して第２高周
波電源２２に接続される。
【００１７】図中、２３は処理用のガスを導入するガス
導入口、２４は排気口である。
導入口、２４は排気口である。
【００１８】第１高周波電源１９より前記平板コイルユ
ニット１３に高周波電力を供給し、誘電結合により真空
容器１０内にプラズマを発生させ、該プラズマに高周波
エネルギを供給する。
ニット１３に高周波電力を供給し、誘電結合により真空
容器１０内にプラズマを発生させ、該プラズマに高周波
エネルギを供給する。
【００１９】前記処理台１１は被処理物６を処理する目
的に応じてスイッチ２０をＯＮして接地し、或は第２高
周波電源２２より高周波バイアスが印加される。
的に応じてスイッチ２０をＯＮして接地し、或は第２高
周波電源２２より高周波バイアスが印加される。
【００２０】即ち、スイッチ２０をＯＮして接地した場
合は、被処理物６に所要の薄膜が生成され、又第２高周
波電源２２より高周波バイアスが印加された場合は被処
理物６に成膜された薄膜のエッチングが行われる。
合は、被処理物６に所要の薄膜が生成され、又第２高周
波電源２２より高周波バイアスが印加された場合は被処
理物６に成膜された薄膜のエッチングが行われる。
【００２１】前記コイル１４，１５，１６，１７はそれ
ぞれ微妙にインダクタンス値、プラズマ結合程度が異な
る。前記可変コンデンサ１８の静電容量値を調整し、前
記コイル１４，１５，１６，１７に流れる電流を変える
ことで、前記インダクタンス値、プラズマ結合程度を調
整することができ、前記真空容器１０内のプラズマ密度
を均一にできる。
ぞれ微妙にインダクタンス値、プラズマ結合程度が異な
る。前記可変コンデンサ１８の静電容量値を調整し、前
記コイル１４，１５，１６，１７に流れる電流を変える
ことで、前記インダクタンス値、プラズマ結合程度を調
整することができ、前記真空容器１０内のプラズマ密度
を均一にできる。
【００２２】更に、上記した様に真空容器１０の寸法が
大きくなると、前記平板コイルユニット１３が大きくな
るが、該平板コイルユニット１３は複数のコイル１４，
１５，１６，１７によって構成されているのでインピー
ダンスが低下し、更に複数のコイル１４，１５，１６，
１７を並列接続することで更にインピーダンスが低下す
る。而して、インピーダンス低下に起因するプラズマ振
動を抑制できる。
大きくなると、前記平板コイルユニット１３が大きくな
るが、該平板コイルユニット１３は複数のコイル１４，
１５，１６，１７によって構成されているのでインピー
ダンスが低下し、更に複数のコイル１４，１５，１６，
１７を並列接続することで更にインピーダンスが低下す
る。而して、インピーダンス低下に起因するプラズマ振
動を抑制できる。
【００２３】更に又、真空容器１０内のプラズマ密度を
測定して前記コイル１４，１５，１６，１７に流れる電
流を前記可変コンデンサ１８で調整することで、複数の
コイル１４，１５，１６，１７により発生する磁束強度
を調整することができ、平板コイルユニット１３全体が
形成する磁束密度を均一化することができる。而して、
プラズマが乱れず安定な且均一なプラズマが得られる。
測定して前記コイル１４，１５，１６，１７に流れる電
流を前記可変コンデンサ１８で調整することで、複数の
コイル１４，１５，１６，１７により発生する磁束強度
を調整することができ、平板コイルユニット１３全体が
形成する磁束密度を均一化することができる。而して、
プラズマが乱れず安定な且均一なプラズマが得られる。
【００２４】尚、平板コイルユニット１３の分割方法、
コイルの配列は種々考えられ、例えば図３に示す様に中
央に円状のコイルを配設し、その周囲に円弧状のコイル
を配設する等である。
コイルの配列は種々考えられ、例えば図３に示す様に中
央に円状のコイルを配設し、その周囲に円弧状のコイル
を配設する等である。
【００２５】又、前記可変コンデンサ１８は電流を調整
する手段であればよく、可変抵抗、コイル或はこれらの
組合わせでもよい。
する手段であればよく、可変抵抗、コイル或はこれらの
組合わせでもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、複数の
コイルにより平板コイルユニットを構成しているので、
磁束分布に粗密の差を発生することなくインピーダンス
の低下が可能であり、プラズマ振動を抑制できると共に
各コイルに供給する電流を調整することで均一な高密度
プラズマが容易に得られる等の優れた効果を発揮する。
コイルにより平板コイルユニットを構成しているので、
磁束分布に粗密の差を発生することなくインピーダンス
の低下が可能であり、プラズマ振動を抑制できると共に
各コイルに供給する電流を調整することで均一な高密度
プラズマが容易に得られる等の優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の一実施例を示す概略立断面図である。
【図２】同前実施例の概略平面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す概略平面図である。
【図４】従来例を示す概略立断面図である。
【図５】同前従来例の概略平面図である。
６ 被処理物 １０ 真空容器 １３ 平板コイルユニット １４ コイル １５ コイル １６ コイル １７ コイル １８ 可変コンデンサ １９ 第１高周波電源 ２２ 第２高周波電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｃ
Claims (3)
- 【請求項１】 被処理物に対向配置された平板コイルユ
ニットに高周波電力を印加してプラズマを生成し、該プ
ラズマを利用して前記被処理物を処理するプラズマ処理
装置に於いて、前記平板コイルユニットを複数のコイル
で構成したことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】 複数のコイルそれぞれに電流調整手段を
接続した請求項１のプラズマ処理装置。 - 【請求項３】 複数のコイルを高周波電源に対して並列
接続した請求項１のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6202840A JPH0850998A (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6202840A JPH0850998A (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0850998A true JPH0850998A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=16464067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6202840A Pending JPH0850998A (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0850998A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH11293470A (ja) * | 1998-04-10 | 1999-10-26 | Tokyo Electron Ltd | シリコン酸化膜の成膜方法および装置 |
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| JP2002519861A (ja) * | 1998-06-30 | 2002-07-02 | ラム リサーチ コーポレーション | 誘導結合型プラズマ発生システム用の複数コイル・アンテナ |
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-
1994
- 1994-08-04 JP JP6202840A patent/JPH0850998A/ja active Pending
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