JPH1064883A - プラズマ装置 - Google Patents
プラズマ装置Info
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- JPH1064883A JPH1064883A JP17523196A JP17523196A JPH1064883A JP H1064883 A JPH1064883 A JP H1064883A JP 17523196 A JP17523196 A JP 17523196A JP 17523196 A JP17523196 A JP 17523196A JP H1064883 A JPH1064883 A JP H1064883A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマが発生する真空チャンバの構成要素
をプラズマから保護することを目的とする。 【解決手段】 真空チャンバ１２内にプラズマ４０を生
成する反応性イオンエッチング装置等のプラズマ装置１
０において、プラズマ４０から保護すべき真空チャンバ
内の部分３６，３８を、高誘電率を有し且つ誘電正接の
値が大きい材料、好ましくはＳｉＣセラミックから構成
したことを特徴とする。これにより、ＳｉＣセラミック
製の部分３６，３８のプラズマにさらされる面の電位と
プラズマ電位とが近似する値となり、当該部分３６，３
８に向かって流れるプラズマ４０中のイオンの量が減
り、エロージョンが抑制される。
をプラズマから保護することを目的とする。 【解決手段】 真空チャンバ１２内にプラズマ４０を生
成する反応性イオンエッチング装置等のプラズマ装置１
０において、プラズマ４０から保護すべき真空チャンバ
内の部分３６，３８を、高誘電率を有し且つ誘電正接の
値が大きい材料、好ましくはＳｉＣセラミックから構成
したことを特徴とする。これにより、ＳｉＣセラミック
製の部分３６，３８のプラズマにさらされる面の電位と
プラズマ電位とが近似する値となり、当該部分３６，３
８に向かって流れるプラズマ４０中のイオンの量が減
り、エロージョンが抑制される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマエッチン
グ装置やプラズマＣＶＤ装置等のプラズマを利用するプ
ラズマ装置に関するものである。
グ装置やプラズマＣＶＤ装置等のプラズマを利用するプ
ラズマ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの製造において
は、プラズマを用いたいわゆるドライプロセスが不可欠
なものになっている。例えば、エッチングプロセスで
は、真空チャンバ内で化学的に活性なガス（以下「エッ
チャントガス」という）をプラズマ状態にし、発生した
イオン等をシリコンウェハと反応させてエッチングを行
う反応性イオンエッチングプロセスが広く用いられてい
る。
は、プラズマを用いたいわゆるドライプロセスが不可欠
なものになっている。例えば、エッチングプロセスで
は、真空チャンバ内で化学的に活性なガス（以下「エッ
チャントガス」という）をプラズマ状態にし、発生した
イオン等をシリコンウェハと反応させてエッチングを行
う反応性イオンエッチングプロセスが広く用いられてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、プラズマを
利用した従来のエッチング装置では、真空チャンバの内
壁面側が石英又はアルミナから構成されているのが一般
的である。このため、プラズマを生成すると、イオン等
の活性種の一部が真空チャンバの内壁面に衝突し、エロ
ージョンを起こして酸素ガスが発生するという問題があ
った。すなわち、プラズマに酸素ガスが混入すると、シ
リコンウェハ上のフォトレジストをもエッチングしてし
まうため、半導体デバイスの性能等に悪影響を及ぼす虞
れがあった。これは、近年の半導体デバイスの高集積
化、微細化にとっては重要な解決すべき課題となってい
る。
利用した従来のエッチング装置では、真空チャンバの内
壁面側が石英又はアルミナから構成されているのが一般
的である。このため、プラズマを生成すると、イオン等
の活性種の一部が真空チャンバの内壁面に衝突し、エロ
ージョンを起こして酸素ガスが発生するという問題があ
った。すなわち、プラズマに酸素ガスが混入すると、シ
リコンウェハ上のフォトレジストをもエッチングしてし
まうため、半導体デバイスの性能等に悪影響を及ぼす虞
れがあった。これは、近年の半導体デバイスの高集積
化、微細化にとっては重要な解決すべき課題となってい
る。
【０００４】殊に、真空チャンバの壁面にアルミナを使
用した場合、アルミナが分解して酸素ガスを出すだけで
なく、アルミニウムが放出され、これが半導体デバイス
のメタル汚染の原因にもなる。
用した場合、アルミナが分解して酸素ガスを出すだけで
なく、アルミニウムが放出され、これが半導体デバイス
のメタル汚染の原因にもなる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記事情に鑑
みてなされたものであり、真空チャンバ内にプラズマを
生成する反応性イオンエッチング装置等のプラズマ装置
において、プラズマから保護すべき真空チャンバ内の部
分を、高誘電率を有し且つ誘電正接の値が適度に大きい
材料から構成し、当該部分のプラズマにさらされる面の
電位とプラズマ電位とが近似する値となるようにし、ま
た、プラズマ電位による電流がほとんど流れないように
したことを特徴としている。
みてなされたものであり、真空チャンバ内にプラズマを
生成する反応性イオンエッチング装置等のプラズマ装置
において、プラズマから保護すべき真空チャンバ内の部
分を、高誘電率を有し且つ誘電正接の値が適度に大きい
材料から構成し、当該部分のプラズマにさらされる面の
電位とプラズマ電位とが近似する値となるようにし、ま
た、プラズマ電位による電流がほとんど流れないように
したことを特徴としている。
【０００６】このように構成することで、保護すべき部
分に向かって流れるプラズマ中のイオンの量が減り、エ
ロージョンが抑制される。かかる作用を呈する材料とし
ては、比誘電率が２０以上、比抵抗が１０5Ω・cm以上で
あるＳｉＣセラミックが好適である。
分に向かって流れるプラズマ中のイオンの量が減り、エ
ロージョンが抑制される。かかる作用を呈する材料とし
ては、比誘電率が２０以上、比抵抗が１０5Ω・cm以上で
あるＳｉＣセラミックが好適である。
【０００７】なお、プラズマから保護すべき部分として
は、真空チャンバを構成する壁体の内面に沿って配設さ
れるライナや、プラズマ装置がエッチング装置である場
合には、被処理体（ウェハ）を支持するペディスタルの
外周部分に設けられるフォーカスリング等がある。
は、真空チャンバを構成する壁体の内面に沿って配設さ
れるライナや、プラズマ装置がエッチング装置である場
合には、被処理体（ウェハ）を支持するペディスタルの
外周部分に設けられるフォーカスリング等がある。
【０００８】また、本発明は、真空チャンバを構成する
側壁の周囲にコイルを巻回し、当該コイルに高周波電力
を印加することで真空チャンバ内にプラズマを発生させ
る、いわゆる誘導結合型のプラズマ装置において、前記
側壁を高誘電率を有し且つ誘電正接の値が大きい材料か
ら構成し、該側壁のプラズマにさらされる面の電位とプ
ラズマ電位とが近似する値となるようにしたことを特徴
とする。この場合も、プラズマ中のイオンによるエロー
ジョンが抑制される。
側壁の周囲にコイルを巻回し、当該コイルに高周波電力
を印加することで真空チャンバ内にプラズマを発生させ
る、いわゆる誘導結合型のプラズマ装置において、前記
側壁を高誘電率を有し且つ誘電正接の値が大きい材料か
ら構成し、該側壁のプラズマにさらされる面の電位とプ
ラズマ電位とが近似する値となるようにしたことを特徴
とする。この場合も、プラズマ中のイオンによるエロー
ジョンが抑制される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の好適な
実施形態について詳細に説明する。
実施形態について詳細に説明する。
【００１０】図１は、本発明が適用された平行平板型反
応性イオンエッチング装置１０の断面図を概略的に示し
たものである。図示のエッチング装置１０は、エッチン
グ処理室となる真空チャンバ１２を備えており、この真
空チャンバ１２は、内面が円筒面となっている側壁１
４、この側壁１４の下部開口に配置された底板１６、及
び、側壁１４の上部開口に配置された上板１８から構成
されている。上板１８には、アノード電極２０が絶縁体
２１を介して取り付けられており、また、底板１６上に
は、カソード電極としてのペディスタル２２がアノード
電極２０に対して平行な状態で対向配置されている。ペ
ディスタル２２は、その上面に被処理体であるシリコン
ウェハ２４を載置できるようになっている。
応性イオンエッチング装置１０の断面図を概略的に示し
たものである。図示のエッチング装置１０は、エッチン
グ処理室となる真空チャンバ１２を備えており、この真
空チャンバ１２は、内面が円筒面となっている側壁１
４、この側壁１４の下部開口に配置された底板１６、及
び、側壁１４の上部開口に配置された上板１８から構成
されている。上板１８には、アノード電極２０が絶縁体
２１を介して取り付けられており、また、底板１６上に
は、カソード電極としてのペディスタル２２がアノード
電極２０に対して平行な状態で対向配置されている。ペ
ディスタル２２は、その上面に被処理体であるシリコン
ウェハ２４を載置できるようになっている。
【００１１】ペディスタル２２からは電気リード２６が
延び、高周波バイアス電源２８と、真空チャンバ１２の
インピーダンスが所定の値になるように制御する整合回
路３０とを介して接地されている。一方、アノード電極
２０からは電気リード３２が延び接地されている。ま
た、側壁１４、底板１６及び上板１８はアルミニウム等
の導電材料から成り、これも電気リード３４を介して接
地されている。
延び、高周波バイアス電源２８と、真空チャンバ１２の
インピーダンスが所定の値になるように制御する整合回
路３０とを介して接地されている。一方、アノード電極
２０からは電気リード３２が延び接地されている。ま
た、側壁１４、底板１６及び上板１８はアルミニウム等
の導電材料から成り、これも電気リード３４を介して接
地されている。
【００１２】更に、側壁１４の内周面、底板１６の上面
及び上板１８の下面には、その保護等を目的として、ラ
イナ３６が全面にわたり設置されている。また、同様の
目的で、ペディスタル２２の上面の外周部分（より詳細
には、シリコンウェハ２４を所定位置に載置した状態に
おいて、シリコンウェハ２４よりも外側の部分）にはフ
ォーカスリング３８が取り付けられている。
及び上板１８の下面には、その保護等を目的として、ラ
イナ３６が全面にわたり設置されている。また、同様の
目的で、ペディスタル２２の上面の外周部分（より詳細
には、シリコンウェハ２４を所定位置に載置した状態に
おいて、シリコンウェハ２４よりも外側の部分）にはフ
ォーカスリング３８が取り付けられている。
【００１３】本発明は、これらのライナ３６及びフォー
カスリング３８をＳｉＣセラミックから構成したことを
特徴としている。この場合、ＳｉＣセラミックは、高誘
電率のもの、好ましくは比誘電率が２０以上のもので、
且つ、高周波領域における誘電正接（ｔａｎδ）の値が
大きいものが用いられている。ここで、誘電正接とは、
誘電体損失角の正接をいい、誘電体に交流電界を加えた
ときにエネルギが熱として失われる割合を表すものであ
る。また、誘電率が大きい場合、誘電正接が大きすぎる
と、電流が流れすぎるので、電気比抵抗の値は１０5Ω・
cm以上、好ましくは１０5〜１０8Ω・cmとするのがよ
い。
カスリング３８をＳｉＣセラミックから構成したことを
特徴としている。この場合、ＳｉＣセラミックは、高誘
電率のもの、好ましくは比誘電率が２０以上のもので、
且つ、高周波領域における誘電正接（ｔａｎδ）の値が
大きいものが用いられている。ここで、誘電正接とは、
誘電体損失角の正接をいい、誘電体に交流電界を加えた
ときにエネルギが熱として失われる割合を表すものであ
る。また、誘電率が大きい場合、誘電正接が大きすぎる
と、電流が流れすぎるので、電気比抵抗の値は１０5Ω・
cm以上、好ましくは１０5〜１０8Ω・cmとするのがよ
い。
【００１４】上述した構成において、真空チャンバ１２
内にプラズマをたてる場合には、まず真空チャンバ１２
内と連通する真空系を作動させ、真空チャンバ１２内の
圧力を所定レベルまで減じる。この後、エッチャントガ
ス供給源（図示せず）からエッチャントガスを真空チャ
ンバ１２内に導入する。そして、高周波バイアス電源２
８を投入して電極２０，２２間に高周波電力を印加する
と、エッチャントガスに放電が起こり、プラズマ４０が
発生するのである。
内にプラズマをたてる場合には、まず真空チャンバ１２
内と連通する真空系を作動させ、真空チャンバ１２内の
圧力を所定レベルまで減じる。この後、エッチャントガ
ス供給源（図示せず）からエッチャントガスを真空チャ
ンバ１２内に導入する。そして、高周波バイアス電源２
８を投入して電極２０，２２間に高周波電力を印加する
と、エッチャントガスに放電が起こり、プラズマ４０が
発生するのである。
【００１５】このようにしてプラズマ４０が発生した際
における図１のエッチング装置１０の状態を電気的な等
価回路で示すと図２の如くなる。図２に示すように、真
空チャンバ１２内のプラズマ４０は、一のキャパシタＣ
１〜Ｃ８と対応のインピーダンスＲ１〜Ｒ８とから成る
並列回路を１ユニットとしたネットワークで表すことが
できる。このプラズマ４０とペディスタル２２上のシリ
コンウェハ２４との間にはシースとよばれる空間が形成
されるが、このシースはキャパシタＣ９と等価であり、
よって、プラズマ４０はキャパシタＣ９を介してカソー
ド電極であるペディスタル２２に接続される。また、ア
ノード電極２０とプラズマ４０との間にもシースと同様
な空間が形成されるため、プラズマ４０はキャパシタＣ
１０を介してアノード電極２０に接続されることとな
る。
における図１のエッチング装置１０の状態を電気的な等
価回路で示すと図２の如くなる。図２に示すように、真
空チャンバ１２内のプラズマ４０は、一のキャパシタＣ
１〜Ｃ８と対応のインピーダンスＲ１〜Ｒ８とから成る
並列回路を１ユニットとしたネットワークで表すことが
できる。このプラズマ４０とペディスタル２２上のシリ
コンウェハ２４との間にはシースとよばれる空間が形成
されるが、このシースはキャパシタＣ９と等価であり、
よって、プラズマ４０はキャパシタＣ９を介してカソー
ド電極であるペディスタル２２に接続される。また、ア
ノード電極２０とプラズマ４０との間にもシースと同様
な空間が形成されるため、プラズマ４０はキャパシタＣ
１０を介してアノード電極２０に接続されることとな
る。
【００１６】ライナ３６はＳｉＣセラミックという高誘
電材料から成り、且つまた、このＳｉＣセラミックは誘
電正接の値が適度に大きいものを用いているため、ライ
ナ３６はキャパシタスＣ１１〜Ｃ１６とインピーダンス
Ｒ９〜Ｒ１４とから成る直列回路で表すことができる。
従って、導電材料から成る側壁１４、底板１６及び上板
１８は直列のインピーダンスＲ９〜Ｒ１４及びキャパシ
タＣ１１〜Ｃ１６を介してプラズマ４０に接続されたこ
とになる。フォーカスリング３８の場合も同様に、ペデ
ィスタル２２は直列のインピーダンスＲ１５，Ｒ１６及
びキャパシタＣ１７，Ｃ１８を介してプラズマ４０に接
続されたよう表される。
電材料から成り、且つまた、このＳｉＣセラミックは誘
電正接の値が適度に大きいものを用いているため、ライ
ナ３６はキャパシタスＣ１１〜Ｃ１６とインピーダンス
Ｒ９〜Ｒ１４とから成る直列回路で表すことができる。
従って、導電材料から成る側壁１４、底板１６及び上板
１８は直列のインピーダンスＲ９〜Ｒ１４及びキャパシ
タＣ１１〜Ｃ１６を介してプラズマ４０に接続されたこ
とになる。フォーカスリング３８の場合も同様に、ペデ
ィスタル２２は直列のインピーダンスＲ１５，Ｒ１６及
びキャパシタＣ１７，Ｃ１８を介してプラズマ４０に接
続されたよう表される。
【００１７】いま、ライナ３６及びフォーカスリング３
８が従来と同様に石英やアルミナから作られているとし
た場合、石英やアルミナは誘電正接の値が小さいため、
高周波電力が印加された状態では、図２におけるインピ
ーダンスＲ９〜Ｒ１６は殆ど無視できる程度に小さいも
のとなる。かかる場合、ライナ３６及びフォーカスリン
グ３８の内表面とプラズマ４０との間にプラズマ中のイ
オンと電子の移動度の差により誘起され、電位差が生じ
てしまう。この電位差によりプラズマ４０中のイオンの
一部がライナ３６及びフォーカスリング３８に向かって
飛行し、これらのエロージョンを引き起こす。
８が従来と同様に石英やアルミナから作られているとし
た場合、石英やアルミナは誘電正接の値が小さいため、
高周波電力が印加された状態では、図２におけるインピ
ーダンスＲ９〜Ｒ１６は殆ど無視できる程度に小さいも
のとなる。かかる場合、ライナ３６及びフォーカスリン
グ３８の内表面とプラズマ４０との間にプラズマ中のイ
オンと電子の移動度の差により誘起され、電位差が生じ
てしまう。この電位差によりプラズマ４０中のイオンの
一部がライナ３６及びフォーカスリング３８に向かって
飛行し、これらのエロージョンを引き起こす。
【００１８】一方、ライナ３６及びフォーカスリング３
８が、誘電正接の値が絶縁体より大きく、絶縁体より抵
抗値が僅かに小さく且つ高誘電率であるＳｉＣセラミッ
クから作られている場合には、プラズマ４０に対するイ
ンピーダンスＲ９〜Ｒ１６の値で、電極にかかる電界が
減衰するため、ライナ３６及びフォーカスリング３８の
表面の電位がプラズマ電位に極めて近い値となる。従っ
て、プラズマ４０中のイオンは、エッチングすべきシリ
コンウェハ２４に向い、ライナ３６及びフォーカスリン
グ３８との衝突は大幅に低減される。従って、ライナ３
６及びフォーカスリング３８のエロージョンが抑制され
ることはもとより、仮にエロージョンが生じてもＳｉＣ
セラミックからは酸素ガスは発生せず、しかも、エロー
ジョンと同時に気化するため、シリコンウェハ２４を汚
染する心配もない。
８が、誘電正接の値が絶縁体より大きく、絶縁体より抵
抗値が僅かに小さく且つ高誘電率であるＳｉＣセラミッ
クから作られている場合には、プラズマ４０に対するイ
ンピーダンスＲ９〜Ｒ１６の値で、電極にかかる電界が
減衰するため、ライナ３６及びフォーカスリング３８の
表面の電位がプラズマ電位に極めて近い値となる。従っ
て、プラズマ４０中のイオンは、エッチングすべきシリ
コンウェハ２４に向い、ライナ３６及びフォーカスリン
グ３８との衝突は大幅に低減される。従って、ライナ３
６及びフォーカスリング３８のエロージョンが抑制され
ることはもとより、仮にエロージョンが生じてもＳｉＣ
セラミックからは酸素ガスは発生せず、しかも、エロー
ジョンと同時に気化するため、シリコンウェハ２４を汚
染する心配もない。
【００１９】ここで、常温において比抵抗が約１０5Ω・
cmのＳｉＣセラミックに対し、印加する交流電力の周波
数と比誘電率及び誘電正接との関係を調べた結果を図３
に示す。図３では、ＳｉＣセラミックを８０℃、２０℃
及び−２０℃にした場合のそれぞれ結果が記されてい
る。この図から、エッチング装置１０で通常使用する１
３．５６ＭＨｚの高周波電力においては比誘電率は２０
以上であり、誘電正接は０．５以上となり、上記の作用
効果を呈するに十分なものとなっていることが分かる。
cmのＳｉＣセラミックに対し、印加する交流電力の周波
数と比誘電率及び誘電正接との関係を調べた結果を図３
に示す。図３では、ＳｉＣセラミックを８０℃、２０℃
及び−２０℃にした場合のそれぞれ結果が記されてい
る。この図から、エッチング装置１０で通常使用する１
３．５６ＭＨｚの高周波電力においては比誘電率は２０
以上であり、誘電正接は０．５以上となり、上記の作用
効果を呈するに十分なものとなっていることが分かる。
【００２０】なお、ライナ３６及びフォーカスリング３
８を構成するＳｉＣセラミックの比抵抗は１０5〜１０8
Ω・cmであることが好ましいと上述したが、比抵抗はこ
の値に限られない。エッチングプロセス時、側壁１４等
はプラズマ４０に対して負の電位が与えられるが、比抵
抗が小さい場合には、プラズマ４０から側壁１４等に電
流が短絡的に流れてしまう。上記比抵抗の値はこのよう
な電気の流れを防止するための値であり、装置デザイ
ン、使用態様等に応じて適宜変更可能なものである。
８を構成するＳｉＣセラミックの比抵抗は１０5〜１０8
Ω・cmであることが好ましいと上述したが、比抵抗はこ
の値に限られない。エッチングプロセス時、側壁１４等
はプラズマ４０に対して負の電位が与えられるが、比抵
抗が小さい場合には、プラズマ４０から側壁１４等に電
流が短絡的に流れてしまう。上記比抵抗の値はこのよう
な電気の流れを防止するための値であり、装置デザイ
ン、使用態様等に応じて適宜変更可能なものである。
【００２１】次に、図４を参照して本発明の第２の実施
形態について説明する。図４に示す装置は、いわゆる誘
導結合プラズマ（ＩＣＰ）型の反応性イオンエッチング
装置５０である。このエッチング装置５０は、整合回路
５２及び高周波電源５４が接続されたコイル５６が真空
チャンバ１２の側壁５８の周囲に配置されている点を除
き、図１に示した平行平板型エッチング装置１０と実質
的に同様な構成となっている。従って、エッチング装置
１０と同一又は相当部分には同一符号を付し、その詳細
な説明は省略する。
形態について説明する。図４に示す装置は、いわゆる誘
導結合プラズマ（ＩＣＰ）型の反応性イオンエッチング
装置５０である。このエッチング装置５０は、整合回路
５２及び高周波電源５４が接続されたコイル５６が真空
チャンバ１２の側壁５８の周囲に配置されている点を除
き、図１に示した平行平板型エッチング装置１０と実質
的に同様な構成となっている。従って、エッチング装置
１０と同一又は相当部分には同一符号を付し、その詳細
な説明は省略する。
【００２２】ＩＣＰ型のエッチング装置５０では、高周
波がコイル５６に印加されると、真空チャンバ１２内に
導入されたエッチャントガスによって、誘導結合による
プラズマ４０が生成される。そして、高周波バイアス電
源２８によりアノード電極２０とカソード電極であるペ
ディスタル２２との間に高周波バイアスを印加すると、
下方に進むイオンが加速され、ペディスタル２２上のシ
リコンウェハ２４がエッチングされる。
波がコイル５６に印加されると、真空チャンバ１２内に
導入されたエッチャントガスによって、誘導結合による
プラズマ４０が生成される。そして、高周波バイアス電
源２８によりアノード電極２０とカソード電極であるペ
ディスタル２２との間に高周波バイアスを印加すると、
下方に進むイオンが加速され、ペディスタル２２上のシ
リコンウェハ２４がエッチングされる。
【００２３】このような構成おいて、従来一般には、真
空チャンバ１２の側壁５８が石英又はアルミナから構成
されていたが、本発明では、上記特性を有するＳｉＣセ
ラミックで構成したことを特徴としている。
空チャンバ１２の側壁５８が石英又はアルミナから構成
されていたが、本発明では、上記特性を有するＳｉＣセ
ラミックで構成したことを特徴としている。
【００２４】図５はプラズマ４０が発生した状態での図
４のエッチング装置５０を電気的な等価回路で示したも
のであるが、これは、キャパシタＣ１９，Ｃ２０及び高
周波電源５４が、側壁５８及びライナ３６に相当するイ
ンピーダンスＲ９〜Ｒ１４に接続されている点で図２の
等価回路と異なっている。従って、側壁５８をＳｉＣセ
ラミックで構成したことによる作用効果については、図
１のエッチング装置１０の場合と実質的に同様となる。
４のエッチング装置５０を電気的な等価回路で示したも
のであるが、これは、キャパシタＣ１９，Ｃ２０及び高
周波電源５４が、側壁５８及びライナ３６に相当するイ
ンピーダンスＲ９〜Ｒ１４に接続されている点で図２の
等価回路と異なっている。従って、側壁５８をＳｉＣセ
ラミックで構成したことによる作用効果については、図
１のエッチング装置１０の場合と実質的に同様となる。
【００２５】以上、本発明の好適な実施形態について詳
細に説明したが、本発明は上記実施形態に限られないこ
とはいうまでもない。例えば、上記実施形態はエッチン
グ装置に関するものであるが、本発明は、プラズマを発
生し利用する他の型式のプラズマ装置にも適用可能であ
る。
細に説明したが、本発明は上記実施形態に限られないこ
とはいうまでもない。例えば、上記実施形態はエッチン
グ装置に関するものであるが、本発明は、プラズマを発
生し利用する他の型式のプラズマ装置にも適用可能であ
る。
【００２６】また、ライナ等を構成する材料もＳｉＣセ
ラミックに限られず、少なくとも高誘電率で誘電正接が
大きな材料であれば、本発明に適用可能である。更に、
その材料が、エロージョンを起こした場合に、酸素ガス
を発生せず或いは気化する性質を有するものであれば、
より好適である。
ラミックに限られず、少なくとも高誘電率で誘電正接が
大きな材料であれば、本発明に適用可能である。更に、
その材料が、エロージョンを起こした場合に、酸素ガス
を発生せず或いは気化する性質を有するものであれば、
より好適である。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、プ
ラズマが生成される真空チャンバ内のライナ等を、高誘
電率、高抵抗、しかも誘電正接が大きな材料から構成し
たので、プラズマとの隣接面の電位が、絶縁体を用いて
生成したプラズマのプラズマ電位に近づき、プラズマ中
のイオンがライナ等に向かうのを抑制することができ
る。これにより、ライナ等のエロージョンを大幅に低減
することが可能となる。
ラズマが生成される真空チャンバ内のライナ等を、高誘
電率、高抵抗、しかも誘電正接が大きな材料から構成し
たので、プラズマとの隣接面の電位が、絶縁体を用いて
生成したプラズマのプラズマ電位に近づき、プラズマ中
のイオンがライナ等に向かうのを抑制することができ
る。これにより、ライナ等のエロージョンを大幅に低減
することが可能となる。
【００２８】また、前記材料としてＳｉＣセラミックを
用いた場合には、エロージョンが生じても、酸素ガスは
発生しない。エッチングプロセスでは、プラズマ中に酸
素ガスが混入すると、エッチングの選択比を下げ被処理
体に影響を与えるため、酸素ガスが発生しないことは極
めて重要な効果となる。更に、ＳｉＣセラミックの場
合、エロージョンと同時に気化するため、メタル汚染の
心配もない。このように、ＳｉＣセラミックを使用する
ことは、将来の半導体デバイスの高集積化、微細化に大
いに寄与することとなる。
用いた場合には、エロージョンが生じても、酸素ガスは
発生しない。エッチングプロセスでは、プラズマ中に酸
素ガスが混入すると、エッチングの選択比を下げ被処理
体に影響を与えるため、酸素ガスが発生しないことは極
めて重要な効果となる。更に、ＳｉＣセラミックの場
合、エロージョンと同時に気化するため、メタル汚染の
心配もない。このように、ＳｉＣセラミックを使用する
ことは、将来の半導体デバイスの高集積化、微細化に大
いに寄与することとなる。
【図１】本発明が適用された平行平板型反応性イオンエ
ッチング装置を概略的に示す断面図である。
ッチング装置を概略的に示す断面図である。
【図２】プラズマが生じている状態における図１のエッ
チング装置の電気的な等価回路図である。
チング装置の電気的な等価回路図である。
【図３】本発明に適用されるＳｉＣセラミックの比誘電
率及び誘電正接の周波数依存性を示すグラフである。
率及び誘電正接の周波数依存性を示すグラフである。
【図４】本発明が適用された誘導結合プラズマ型反応性
イオンエッチング装置を概略的に示す断面図である。
イオンエッチング装置を概略的に示す断面図である。
【図５】プラズマが生じている状態における図４のエッ
チング装置の電気的な等価回路図である。
チング装置の電気的な等価回路図である。
１０，５０…エッチング装置、１２…真空チャンバ、１
４，５８…側壁、１６…底板、１８…上板、２０…アノ
ード電極、２２…ペディスタル、２４…シリコンウェ
ハ、２８…高周波バイアス電源、３０…整合回路、３６
…ライナ、３８…フォーカスリング、４０…プラズマ、
５２…整合回路、５４…高周波電源、５６…コイル。
４，５８…側壁、１６…底板、１８…上板、２０…アノ
ード電極、２２…ペディスタル、２４…シリコンウェ
ハ、２８…高周波バイアス電源、３０…整合回路、３６
…ライナ、３８…フォーカスリング、４０…プラズマ、
５２…整合回路、５４…高周波電源、５６…コイル。
Claims (6)
- 【請求項１】 真空チャンバ内にプラズマを生成するプ
ラズマ装置において、プラズマから保護すべき前記真空
チャンバ内の部分を、高抵抗で高誘電率を有する、誘電
正接の値が適度に大きい材料から構成し、当該部分のプ
ラズマにさらされる面の電位とプラズマ電位とが近似す
る値となるようにしたことを特徴とするプラズマ装置。 - 【請求項２】 前記材料は、比誘電率が２０以上、比抵
抗が１０5Ω・cm以上であるＳｉＣセラミックであること
を特徴とする請求項１記載のプラズマ装置。 - 【請求項３】 前記プラズマから保護すべき部分は、前
記真空チャンバを構成する壁体の内面に沿って配設され
るライナであることを特徴とする請求項１又は２記載の
プラズマ装置。 - 【請求項４】 前記プラズマ装置はエッチング装置であ
り、前記プラズマから保護すべき部分は、被処理体を支
持するペディスタルの外周部分に設けられるフォーカス
リングであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
１項に記載の装置。 - 【請求項５】 真空チャンバを構成する側壁の周囲にコ
イルを巻回し、当該コイルに高周波電力を印加すること
で前記真空チャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ
装置において、前記側壁を高誘電率を有し且つ誘電正接
の値が大きい材料から構成し、該側壁のプラズマにさら
される面の電位とプラズマ電位とが近似する値となるよ
うにしたことを特徴とするプラズマ装置。 - 【請求項６】 前記材料は、比誘電率が２０以上、比抵
抗が１０5Ω・cm以上であるＳｉＣセラミックであること
を特徴とする請求項５記載のプラズマ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17523196A JPH1064883A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | プラズマ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17523196A JPH1064883A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | プラズマ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1064883A true JPH1064883A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=15992568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17523196A Withdrawn JPH1064883A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | プラズマ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1064883A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001284265A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Lam Res Corp | プラズマ処理装置 |
| JP2002198355A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-12 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2003529931A (ja) * | 2000-03-31 | 2003-10-07 | ラム リサーチ コーポレーション | ポリシリコンのエッチングの均一性を向上し、エッチング速度の変動を低減するための方法 |
| KR100505903B1 (ko) * | 1999-12-27 | 2005-08-05 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 플라즈마처리장치 및 이것을 사용한 플라즈마처리방법 |
| JP2007242474A (ja) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2010515232A (ja) * | 2006-12-29 | 2010-05-06 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマ封じ込みのための電界低減装置 |
| JP2011507274A (ja) * | 2007-12-14 | 2011-03-03 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマエッチングシステム用の炭化珪素焦点リング |
| CN102157326A (zh) * | 2009-12-31 | 2011-08-17 | 丽佳达普株式会社 | 基板处理装置的壁面能量损失减少装置 |
-
1996
- 1996-07-04 JP JP17523196A patent/JPH1064883A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100505903B1 (ko) * | 1999-12-27 | 2005-08-05 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 플라즈마처리장치 및 이것을 사용한 플라즈마처리방법 |
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| KR101433408B1 (ko) * | 2006-12-29 | 2014-09-23 | 램 리써치 코포레이션 | 플라즈마 한정을 관리하기 위한 감소된 전기장 배열 |
| JP2011507274A (ja) * | 2007-12-14 | 2011-03-03 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマエッチングシステム用の炭化珪素焦点リング |
| CN102157326A (zh) * | 2009-12-31 | 2011-08-17 | 丽佳达普株式会社 | 基板处理装置的壁面能量损失减少装置 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031007 |