JPH11106929A - Plasma processing equipment - Google Patents
Plasma processing equipmentInfo
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- JPH11106929A JPH11106929A JP26682997A JP26682997A JPH11106929A JP H11106929 A JPH11106929 A JP H11106929A JP 26682997 A JP26682997 A JP 26682997A JP 26682997 A JP26682997 A JP 26682997A JP H11106929 A JPH11106929 A JP H11106929A
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- chamber
- plasma chamber
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 隔壁板及びその孔、並びにガス供給口周辺及
び供給管内への重合膜等の異物の付着・堆積を抑制す
る。
【解決手段】 ガスを用いて、励起源によりプラズマが
生成されるプラズマ室2と、試料7が配置される処理室
1と、プラズマ室と処理室との間に設けられ、プラズマ
室から処理室に連通する孔4を有する隔壁板3と、処理
室を排気する真空排気手段と、プラズマ室へパルス的に
ガスを供給するガス供給手段8、9、10とを備えるプ
ラズマ処理装置において、隔壁板及びガス供給手段の少
なくとも一方をプラズマ室の内壁よりも高温に保持する
手段14、15を備えた。隔壁板及びガス供給手段の少
なくとも一方を加熱する手段またはプラズマ室を冷却す
る手段を備えた。
(57) [Problem] To prevent adhesion and deposition of foreign matter such as a polymer film around a partition plate and its hole, around a gas supply port and inside a supply pipe. SOLUTION: A plasma chamber 2 in which plasma is generated by an excitation source using a gas, a processing chamber 1 in which a sample 7 is arranged, and a processing chamber provided between the plasma chamber and the processing chamber. A plasma processing apparatus comprising: a partition plate 3 having a hole 4 communicating with the plasma chamber; vacuum exhaust means for exhausting the processing chamber; and gas supply means 8, 9, and 10 for supplying gas to the plasma chamber in a pulsed manner. And means for maintaining at least one of the gas supply means at a temperature higher than the inner wall of the plasma chamber. A means for heating at least one of the partition plate and the gas supply means or a means for cooling the plasma chamber is provided.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ処理装置
に関し、より特定的には、プラズマを利用して被処理物
の表面に薄膜を形成したり、被処理物の表面をエッチン
グするプラズマ処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly, to a plasma processing apparatus for forming a thin film on the surface of an object to be processed or etching the surface of the object using plasma. About.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、プラズマ処理装置により処理する
被処理物の大口径化が進み、この大口径の被処理物を均
一に処理する技術が要望されている。この要望に応える
ためには、プラズマの大面積化が必要とされる。2. Description of the Related Art In recent years, the diameter of an object to be processed by a plasma processing apparatus has been increased, and a technique for uniformly processing the object having a large diameter has been demanded. In order to meet this demand, it is necessary to increase the area of the plasma.
【0003】図4および5は、例えば特開平7−263
353号公報に記載された従来のプラズマ処理装置を示
す概略断面構成図である。図4のプラズマ処理装置は例
えば電子サイクロトロン共鳴プラズマを用いたドライエ
ッチング装置である。図において、1はチャンバーの下
方の空間である処理室、2はチャンバーの上方の空間で
あるプラズマ室、3はチャンバー内の処理室1とプラズ
マ室2とを仕切る隔壁板、4は隔壁板3に設けられた
孔、5は排気口、6はステージ、7は試料、8はガスバ
ルブ、9は駆動装置、10はガス導入管、11は導波
管、12はマイクロ波導入窓、13は磁場コイルであ
る。FIGS. 4 and 5 show, for example, JP-A-7-263.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional configuration diagram showing a conventional plasma processing apparatus described in JP-A-353-353. The plasma processing apparatus shown in FIG. 4 is, for example, a dry etching apparatus using electron cyclotron resonance plasma. In the figure, 1 is a processing chamber which is a space below the chamber, 2 is a plasma chamber which is a space above the chamber, 3 is a partition plate that separates the processing chamber 1 and the plasma chamber 2 in the chamber, and 4 is a partition plate 3 , An exhaust port, 6 a stage, 7 a sample, 8 a gas valve, 9 a driving device, 10 a gas introduction tube, 11 a waveguide, 12 a microwave introduction window, and 13 a magnetic field. Coil.
【0004】処理室1には試料7を載置したステージ6
が設置されている。プラズマ室2は処理室1の上方に設
置されており、導波管11からマイクロ波導入窓12を
介してマイクロ波が導入される。プラズマ室2にはガス
導入管10及びパルスガスバルブ8を介してエッチング
ガスが供給される。パルスガスバルブ8は駆動装置9に
より制御され、パルス的にエッチングガスをプラズマ室
2に供給する。隔壁板3はプラズマ室2と処理室1とを
隔てており、孔4を有している。また排気口5は図示し
ない排気系に接続されており、処理室1を真空排気す
る。プラズマ室2近傍にはプラズマ室2に磁界を印加す
る磁場コイル13が設けられている。A processing chamber 1 has a stage 6 on which a sample 7 is mounted.
Is installed. The plasma chamber 2 is installed above the processing chamber 1, and a microwave is introduced from a waveguide 11 through a microwave introduction window 12. An etching gas is supplied to the plasma chamber 2 via a gas introduction pipe 10 and a pulse gas valve 8. The pulse gas valve 8 is controlled by a driving device 9 and supplies an etching gas to the plasma chamber 2 in a pulsed manner. The partition plate 3 separates the plasma chamber 2 from the processing chamber 1 and has a hole 4. The exhaust port 5 is connected to an exhaust system (not shown), and evacuates the processing chamber 1. A magnetic field coil 13 for applying a magnetic field to the plasma chamber 2 is provided near the plasma chamber 2.
【0005】上記のように構成されたプラズマ処理装置
においては、パルスガスバルブ8からプラズマ室2に導
入されたエッチングガスは、隔壁板3の孔4から処理室
1を経て、排気口5より排気される。In the plasma processing apparatus constructed as described above, the etching gas introduced into the plasma chamber 2 from the pulse gas valve 8 is exhausted from the hole 4 of the partition plate 3 through the processing chamber 1 and from the exhaust port 5. You.
【0006】この時、プラズマ室2に2.45GHzの
マイクロ波を導入し、磁場コイル13によりプラズマ室
2内に875ガウスの磁界を形成すると、電子サイクロ
トロン共鳴プラズマが生成される。生成されたプラズマ
は隔壁板3の孔4から処理室1に輸送され、試料をエッ
チングしたりCVD(Chemical Vapor Decomposition)
処理などを行うことができる。At this time, when a microwave of 2.45 GHz is introduced into the plasma chamber 2 and a magnetic field of 875 Gauss is formed in the plasma chamber 2 by the magnetic field coil 13, an electron cyclotron resonance plasma is generated. The generated plasma is transported from the hole 4 of the partition plate 3 to the processing chamber 1 to etch the sample or to perform CVD (Chemical Vapor Decomposition).
Processing can be performed.
【0007】パルスガスバルブ8は駆動部9からの信号
によりON、OFF動作する。パルスガスバルブ8がO
N状態で開いている間はエッチングガスが導入され、O
FF状態で閉じている間はエッチングガスの供給がスト
ップされる。The pulse gas valve 8 is turned on and off by a signal from the drive unit 9. Pulse gas valve 8 is O
During the opening in the N state, an etching gas is introduced and O
While closed in the FF state, the supply of the etching gas is stopped.
【0008】排気系の真空排気能力が一定であれば、パ
ルスガスバルブ8の動作に伴って、プラズマ室2と処理
室1の圧力は時間的に変化する。パルスガスバルブ8が
ON状態となってエッチングガスが導入されると、プラ
ズマ室2の圧力は一時的に上昇し、処理室1との圧力差
が大きくなる状態が実現される。If the evacuation capacity of the evacuation system is constant, the pressures of the plasma chamber 2 and the processing chamber 1 change with time as the pulse gas valve 8 operates. When the pulse gas valve 8 is turned on and the etching gas is introduced, the pressure in the plasma chamber 2 temporarily rises, and a state in which the pressure difference from the processing chamber 1 becomes large is realized.
【0009】従って大口径の試料に対応して大面積のプ
ラズマを処理室1に導くために隔壁板3の孔4を大きく
し、且つ孔4を広い範囲に多数設けた場合でも、定常的
なガス供給に比べるとプラズマ室2と処理室1との圧力
差を大きく保つことができる。Therefore, even if the hole 4 of the partition plate 3 is made large and a large number of holes 4 are provided in a wide range in order to guide a large-area plasma to the processing chamber 1 corresponding to a large-diameter sample, a steady state is obtained. The pressure difference between the plasma chamber 2 and the processing chamber 1 can be kept large as compared with the gas supply.
【0010】図5は、図4に示されたエッチング装置と
同様の構成をしているが、導波管11、マイクロ波導入
窓12及び磁場コイル13が省かれ、RF電力印加手段
270が設けられている。また、プラズマ室2の側壁2
71は、例えば石英等の誘電体で形成されている。FIG. 5 shows a structure similar to that of the etching apparatus shown in FIG. 4, except that the waveguide 11, the microwave introduction window 12 and the magnetic field coil 13 are omitted, and an RF power applying means 270 is provided. Have been. Also, the side wall 2 of the plasma chamber 2
Reference numeral 71 is formed of a dielectric material such as quartz.
【0011】RF電力印加手段270はRFコイル27
2にRF電力を印加するプラズマRF電源277を備
え、RFコイル272は側壁271の周囲に配置されて
いる。また、RFコイル272は導体273と、これを
覆う第1の絶縁体274から形成され、RFコイル27
2の周囲には更に金属薄膜の導電性物質275で覆われ
ており、その周囲は第2の絶縁体276で覆われてい
る。The RF power application means 270 includes the RF coil 27
2 is provided with a plasma RF power supply 277 that applies RF power to the RF power supply 2, and the RF coil 272 is arranged around the side wall 271. The RF coil 272 is formed of a conductor 273 and a first insulator 274 that covers the conductor 273.
2 is further covered with a conductive material 275 of a metal thin film, and the periphery thereof is covered with a second insulator 276.
【0012】パルスガスバルブ8からプラズマ室2にエ
ッチングガスが導入され、RFコイル272にRF電力
を印加すると、プラズマ室2内にプラズマが生成され
る。この場合、導電性物質275の厚みDを、D=(2
πfμσ)-1/2(ここで、fはRF電力の周波数、μは
真空中の透磁率、σは金属薄膜の導電率)より薄く設定
すると、プラズマ室2内のプラズマとRF的には結合で
きるが、直流的には導電性物質275によりシールドさ
れるので結合できない。When an etching gas is introduced from the pulse gas valve 8 into the plasma chamber 2 and RF power is applied to the RF coil 272, plasma is generated in the plasma chamber 2. In this case, the thickness D of the conductive material 275 is defined as D = (2
πfμσ) -1/2 (where f is the frequency of the RF power, μ is the magnetic permeability in vacuum, and σ is the conductivity of the metal thin film), it is RF-coupled to the plasma in the plasma chamber 2 However, it cannot be connected because it is shielded by the conductive material 275 in terms of direct current.
【0013】この場合、インダクション結合によりプラ
ズマ室2の側壁271の表面から放電が開始し、生成し
たしたプラズマと結合する。一方、RFコイル272が
シールドされているので、RFコイル272の両端に発
生する直流電位差に起因する直流電場は抑えられる。そ
の結果、プラズマ室2の側壁271がスパッタリングさ
れることが抑制され、しかもプラズマ室2内には電極が
存在しないので金属汚染のない清浄なプラズマが生成さ
れる。In this case, discharge starts from the surface of the side wall 271 of the plasma chamber 2 by induction coupling, and is coupled with the generated plasma. On the other hand, since the RF coil 272 is shielded, a DC electric field caused by a DC potential difference generated at both ends of the RF coil 272 is suppressed. As a result, the side wall 271 of the plasma chamber 2 is suppressed from being sputtered, and since no electrodes are present in the plasma chamber 2, clean plasma free of metal contamination is generated.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】従来のプラズマ処理装
置は上述のように構成されており、Si酸化膜エッチン
グのように重合膜の生成しやすいガス(CF系など)を
用いた場合には、それらの重合膜が隔壁板の孔に付着す
るなどの問題が生じる可能性があったが、これまではそ
の対策がなされていなかったため、それらの重合膜が隔
壁板内の孔に付着または堆積した場合に、隔壁板の孔詰
まりが生じたり、孔の大きさなどにばらつきが生じ、エ
ッチングプロセスが不安定になる可能性が高かった。ま
た、それらの重合膜がエッチング処理中に剥離する可能
性もあり、それらによるゴミの発生も問題となりやすか
った。The conventional plasma processing apparatus is configured as described above, and when a gas (such as a CF system) that easily forms a polymer film is used as in the etching of a Si oxide film, There was a possibility that such a polymer film adhered to the hole of the partition plate, but there was a possibility that such a polymer film adhered or deposited on the hole in the partition plate because no countermeasure was taken so far. In such a case, there is a high possibility that the hole in the partition plate is clogged, the size of the hole is varied, and the etching process becomes unstable. In addition, there is a possibility that those polymer films may be peeled off during the etching process, and the generation of dust due to them may easily become a problem.
【0015】また、安定したパルス的なガスの供給も重
要であるが、ガスの供給に関しても、供給口周辺及び供
給管内への同様の重合膜等の異物の付着・堆積に対する
対策がされていなく、安定なエッチングガスの供給を損
なうおそれがあり、また、それらによるゴミの発生の懸
念があった。[0015] It is also important to supply a stable pulsed gas. However, regarding the gas supply, no countermeasures have been taken against the adhesion and deposition of foreign substances such as a polymer film around the supply port and inside the supply pipe. In addition, there is a possibility that the supply of a stable etching gas may be impaired, and there is a concern that dusts may be generated due to the damage.
【0016】本発明は上述の問題を解決するためになさ
れたものであり、隔壁板及びその孔、並びに供給口周辺
及び供給管内への重合膜等の異物の付着・堆積を抑制
し、隔壁板に設けられている孔の大きさ及びその配置を
一定に保つことを目的とし、また、安定したエッチング
ガスのパルス供給を目的とする。さらには、付着・堆積
した重合膜の剥離によるゴミの発生を抑制することを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and suppresses the adhesion and deposition of foreign substances such as a polymer film around a partition plate and its holes, around a supply port and inside a supply pipe. The purpose of the present invention is to keep the size and arrangement of the holes provided in the holes constant and to supply a stable pulse of an etching gas. Further, it is another object of the present invention to suppress generation of dust due to peeling of the polymer film adhered and deposited.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明に係るプラズマ処
理装置は、ガスを用いて、励起源によりプラズマが生成
されるプラズマ室と、試料が配置される処理室と、前記
プラズマ室と前記処理室との間に設けられ、前記プラズ
マ室から処理室に連通する孔を有する隔壁板と、前記処
理室を排気する真空排気手段と、前記プラズマ室へパル
ス的に前記ガスを供給するガス供給手段とを備えるプラ
ズマ処理装置において、前記隔壁板及びガス供給手段の
少なくとも一方を前記プラズマ室の内壁よりも高温に保
持する手段を備えたものである。According to the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a plasma chamber in which a plasma is generated by an excitation source using a gas; a processing chamber in which a sample is disposed; A partition plate provided between the plasma chamber and a hole communicating with the processing chamber from the plasma chamber; a vacuum exhaust unit for exhausting the processing chamber; and a gas supply unit for supplying the gas in a pulsed manner to the plasma chamber. And a means for maintaining at least one of the partition plate and the gas supply means at a higher temperature than the inner wall of the plasma chamber.
【0018】また、前記隔壁板及びガス供給手段の少な
くとも一方を加熱する手段を備え、前記隔壁板及びガス
供給手段の少なくとも一方を前記プラズマ室の内壁より
も高温に保持するものである。Further, there is provided means for heating at least one of the partition plate and the gas supply means, and at least one of the partition plate and the gas supply means is kept at a higher temperature than the inner wall of the plasma chamber.
【0019】また、前記プラズマ室を冷却する手段を備
え、前記隔壁板及びガス供給手段の少なくとも一方を前
記プラズマ室の内壁よりも高温に保持するものである。Further, the plasma chamber is provided with means for cooling, and at least one of the partition plate and the gas supply means is kept at a higher temperature than the inner wall of the plasma chamber.
【0020】[0020]
実施の形態1.以下、本発明のプラズマ処理装置の実施
の形態について、エッチング装置を例に図に基づいて説
明する。図1は実施の形態1によるプラズマ処理装置の
概略を示す断面構成図である。図において、処理室1に
は試料7を載置したステージ6が設置されている。プラ
ズマ室2は隔壁板3を介在して処理室1の上方に設置さ
れており、導波管11からマイクロ波導入窓12を介し
てマイクロ波が導入される。隔壁板3には複数の孔4が
設けられている。プラズマ室2上部には駆動部9によっ
てON、OFFされるパルスガスバルブ8を備え、エッ
チングガスは、ガス導入管10からパルスガスバルブ8
を介して供給される。また、プラズマ室2近傍にはプラ
ズマ室2に磁界を印加する磁場コイル13が設けられて
いる。パルスガスバルブ8及びその近傍のガス導入管1
0には例えばヒーター線14からなる加熱手段が、隔壁
板3には例えばヒーター線15からなる加熱手段がそれ
ぞれ設けられており、プラズマ室2の内壁よりも高温に
保持されている。Embodiment 1 FIG. Hereinafter, an embodiment of a plasma processing apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings using an etching apparatus as an example. FIG. 1 is a sectional view schematically showing a plasma processing apparatus according to the first embodiment. In the figure, a processing chamber 1 is provided with a stage 6 on which a sample 7 is placed. The plasma chamber 2 is installed above the processing chamber 1 with the partition plate 3 interposed therebetween, and microwaves are introduced from the waveguide 11 through the microwave introduction window 12. The partition plate 3 is provided with a plurality of holes 4. The upper part of the plasma chamber 2 is provided with a pulse gas valve 8 that is turned on and off by a driving unit 9, and the etching gas is supplied from a gas introduction pipe 10 to the pulse gas valve 8.
Is supplied via A magnetic field coil 13 for applying a magnetic field to the plasma chamber 2 is provided near the plasma chamber 2. Pulse gas valve 8 and gas introduction pipe 1 near it
Heating means consisting of, for example, a heater wire 14 is provided at 0, and heating means consisting of, for example, a heater wire 15 is provided at the partition plate 3, and is kept at a higher temperature than the inner wall of the plasma chamber 2.
【0021】このように構成されたものにおいて、ガス
導入管10からパルスガスバルブ8を介してプラズマ室
2に供給されたエッチングガスは、隔壁板3に設けられ
た孔4を通過して処理室1に導かれる。その後、排気口
5から外部へ排出されることになる。このエッチングガ
スの外部への排出には、図示しない真空ポンプにより処
理室1から真空排気される。処理室1はプラズマ室2よ
り高真空に保たれている。In the above configuration, the etching gas supplied to the plasma chamber 2 from the gas introduction pipe 10 via the pulse gas valve 8 passes through the hole 4 provided in the partition plate 3 and the processing chamber 1 It is led to. After that, the air is exhausted from the exhaust port 5 to the outside. To discharge the etching gas to the outside, the processing chamber 1 is evacuated by a vacuum pump (not shown). The processing chamber 1 is maintained at a higher vacuum than the plasma chamber 2.
【0022】プラズマ室2にパルスガスバルブ8からエ
ッチングガスを導入し、導波管11からマイクロ波導入
窓12を通ってマイクロ波を導入する。磁場コイル13
によりプラズマ室2内に磁界を形成すると、プラズマ室
2内にプラズマが生成される。生成されたプラズマは隔
壁3の各孔4から処理室1に導入され、試料7をエッチ
ングする。An etching gas is introduced into the plasma chamber 2 from a pulse gas valve 8, and a microwave is introduced from a waveguide 11 through a microwave introduction window 12. Magnetic field coil 13
When a magnetic field is formed in the plasma chamber 2 by the above, plasma is generated in the plasma chamber 2. The generated plasma is introduced into the processing chamber 1 from each hole 4 of the partition 3 and etches the sample 7.
【0023】このとき、プラズマ室2ではエッチングガ
スによる重合膜が生成されることがあるが、一般に、物
質表面へ異物が付着するときの付着係数は温度上昇と共
に減少する。そこで本実施の形態では、隔壁板3、パル
スガスバルブ8及びガス導入管10はヒーター線14、
15によりプラズマ室2の内壁よりも高温に保持してい
るので、プラズマ室2の内壁全体をコールドトラップと
見なすことができ、隔壁板3、パルスガスバルブ8及び
ガス導入管10への重合膜の付着・堆積を抑制できる。
よって、安定したパルスガスの供給及び安定したエッチ
ングプロセスが得られる。また、隔壁板3等への重合膜
の付着・堆積を抑制できるので、重合膜の剥離等により
生じるゴミによる処理室1の汚染も低減できる。At this time, a polymer film may be formed by the etching gas in the plasma chamber 2, but generally, the adhesion coefficient when foreign matter adheres to the material surface decreases with an increase in temperature. Therefore, in the present embodiment, the partition plate 3, the pulse gas valve 8, and the gas introduction pipe 10 are connected to the heater wire 14,
Since the temperature is kept higher than the inner wall of the plasma chamber 2 by 15, the entire inner wall of the plasma chamber 2 can be regarded as a cold trap, and the adhesion of the polymer film to the partition plate 3, the pulse gas valve 8 and the gas introduction pipe 10. -Deposition can be suppressed.
Therefore, a stable supply of the pulse gas and a stable etching process can be obtained. In addition, since adhesion and deposition of the polymer film on the partition plate 3 and the like can be suppressed, contamination of the processing chamber 1 due to dust generated by peeling of the polymer film and the like can be reduced.
【0024】なお、隔壁板3、パルスガスバルブ8及び
ガス導入管10の温度は、プラズマ室2より高温である
ことを第1条件とし、隔壁板3についてはプラズマ処理
や装置(例えば真空シール特性)に悪影響を与えない温
度範囲、パルスガスバルブ8及びガス導入管10につい
てはパルスガスバルブ8の動作に悪影響を与えず、しか
もバルブ周辺に使用されている例えばOリングなどの他
の部品がある場合には、それらに対して影響のない温度
を上限とする。また、処理室1内壁は高温が望ましくプ
ラズマ室2内壁と同温程度に制御する。試料7は更に低
温にすることによって処理速度の向上が期待できる。具
体的温度設定の一例としては、隔壁板3、パルスガスバ
ルブ8及びガス導入管10が一番高温で例えば120℃
程度、プラズマ室2内壁及び処理室1内壁がそれより低
く例えば100℃程度、ステージ6(試料7)がさらに
低く例えば0℃程度に制御するとよい。The first condition is that the temperature of the partition plate 3, the pulse gas valve 8 and the gas introduction pipe 10 is higher than that of the plasma chamber 2, and the partition plate 3 is subjected to a plasma treatment or an apparatus (for example, vacuum sealing characteristics). The temperature range that does not adversely affect the operation of the pulse gas valve 8 and the gas introduction pipe 10 does not adversely affect the operation of the pulse gas valve 8, and when there are other components used around the valve, such as an O-ring. The upper limit is a temperature that does not affect them. The inner wall of the processing chamber 1 is desirably heated to a high temperature, and is controlled to the same temperature as the inner wall of the plasma chamber 2. The sample 7 can be expected to improve the processing speed by lowering the temperature. As an example of a specific temperature setting, the partition plate 3, the pulse gas valve 8, and the gas introduction pipe 10 are set to the highest temperature, for example, 120 ° C.
It is preferable that the inner wall of the plasma chamber 2 and the inner wall of the processing chamber 1 are controlled to be lower than that, for example, about 100 ° C., and the stage 6 (sample 7) is further lower, for example, about 0 ° C.
【0025】なお、隔壁板3、パルスガスバルブ8及び
ガス導入管10は、必ずしも全てプラズマ室2の内壁よ
り高温に保たなくてもよく、少なくとも何れか1つを高
温に保ってもよいのはいうまでもない。It should be noted that all of the partition plate 3, the pulse gas valve 8 and the gas introduction pipe 10 do not need to be kept at a higher temperature than the inner wall of the plasma chamber 2, and at least one of them may be kept at a higher temperature. Needless to say.
【0026】実施の形態2.実施の形態1において、隔
壁板3として絶縁体を用いる場合には、図2に示すよう
な構成により隔壁板2の加熱を行ってもよい。図におい
て、101、103は何れも電気絶縁性の隔壁部材であ
り、実施の形態1の場合と同様に孔(図示せず)が設け
られている。102は発熱性電気抵抗体であり、隔壁部
材101、103と同じ位置に孔(図示せず)が設けら
れ、隔壁部材101、103間に密着配置されて、装置
の外壁等から絶縁されている。発熱性電気抵抗体102
に真空状態を損ねず、プラズマ室2内壁等の装置内の何
れの部分にも影響を与えないような、独立した電力を供
給することによって、発熱性電気抵抗体102から発生
する熱により隔壁部材101、103の加熱を行うこと
ができる。また、発熱性電気抵抗体102に供給する電
力を制御することによって温度制御できる。このような
構成とすることによって、比較的簡単に、隔壁板3の均
一な加熱が可能となる。Embodiment 2 FIG. In Embodiment 1, when an insulator is used as the partition plate 3, the partition plate 2 may be heated by a configuration as shown in FIG. In the figure, reference numerals 101 and 103 denote electrically insulating partition members, each having a hole (not shown) as in the first embodiment. Reference numeral 102 denotes a heat-generating electric resistor, which is provided with a hole (not shown) at the same position as the partition members 101 and 103, is disposed in close contact between the partition members 101 and 103, and is insulated from the outer wall of the apparatus. . Exothermic electrical resistor 102
By supplying independent electric power that does not impair the vacuum state and does not affect any part in the apparatus such as the inner wall of the plasma chamber 2, the partition member is heated by the heat generated from the heat-generating electric resistor 102. Heating of 101 and 103 can be performed. Further, the temperature can be controlled by controlling the power supplied to the heat-generating electric resistor 102. With such a configuration, uniform heating of the partition plate 3 can be relatively easily performed.
【0027】実施の形態3.上記実施の形態では、隔壁
板3、パルスガスバルブ8及びガス導入管10を加熱す
ることにより、プラズマ室2の内壁より高温に保持した
が、プラズマ室2の内壁がプラズマによる加熱によっ
て、高温になり、隔壁板3、パルスガスバルブ8及びガ
ス導入管10の上限値を超えるような場合には、プラズ
マ室2の内壁を例えば冷却水のような冷却手段により冷
却してもよい。Embodiment 3 In the above embodiment, the partition wall 3, the pulse gas valve 8, and the gas inlet tube 10 are heated to maintain the inner wall of the plasma chamber 2 at a higher temperature, but the inner wall of the plasma chamber 2 is heated to a higher temperature by the plasma. If the upper limits of the partition plate 3, the pulse gas valve 8 and the gas introduction pipe 10 are exceeded, the inner wall of the plasma chamber 2 may be cooled by a cooling means such as cooling water.
【0028】実施の形態4.図3は本発明の実施の形態
4によるプラズマエッチング装置の概略を示す断面構成
図である。本実施の形態におけるドライエッチング装置
においては、実施の形態1と同様の構成からなるが、マ
イクロ波を導く導波管11、マイクロ波導入窓12及び
磁場コイル13が無く、RF電力印加手段270が設け
らたドライエッチング装置である。図において、RF電
力印加手段270はRFコイル272にRF電力を印加
するプラズマRF電源277を備え、RFコイル272
は側壁271の周囲に配置されている。また、RFコイ
ル272は導体273と、これを覆う第1の絶縁体27
4から形成され、RFコイル272の周囲には更に金属
薄膜の導電性物質275で覆われており、その周囲は第
2の絶縁体276で覆われている。Embodiment 4 FIG. 3 is a sectional view schematically showing a plasma etching apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. The dry etching apparatus according to the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, but does not include the waveguide 11 for guiding microwaves, the microwave introduction window 12 and the magnetic field coil 13, and the RF power applying means 270 is not provided. The provided dry etching apparatus. In the figure, the RF power applying means 270 includes a plasma RF power source 277 for applying RF power to the RF coil 272,
Are arranged around the side wall 271. The RF coil 272 includes a conductor 273 and a first insulator 27 covering the conductor 273.
4 and the periphery of the RF coil 272 is further covered with a conductive material 275 of a metal thin film, and the periphery is covered with a second insulator 276.
【0029】上記のように構成された装置においても、
パルスガスバルブ8、ガス導入管10及び隔壁板3にヒ
ーター線14、15などの加熱手段を設けたり、プラズ
マ室2を冷却する手段を設けたりして、パルスガスバル
ブ8、ガス導入管10及び隔壁板3をプラズマ室2より
高温に保持することにより、上記各実施の形態1〜3と
同様に隔壁板3、パルスガスバルブ8及びガス導入管1
0への重合膜の付着を抑制でき、安定したパルスガスの
供給及び安定したエッチングプロセスが得られる。ま
た、隔壁板3等への重合膜の付着を抑制できるので、重
合膜の剥離等により生じるゴミによる処理室1の汚染も
低減できる。In the device configured as described above,
By providing heating means such as heater wires 14 and 15 to the pulse gas valve 8, the gas introduction pipe 10 and the partition plate 3, and providing means for cooling the plasma chamber 2, the pulse gas valve 8, the gas introduction pipe 10 and the partition plate are provided. 3 is maintained at a higher temperature than the plasma chamber 2, the partition plate 3, the pulse gas valve 8, and the gas introduction pipe 1, as in the first to third embodiments.
The adhesion of the polymer film to the substrate can be suppressed, and a stable pulse gas supply and a stable etching process can be obtained. Further, since the adhesion of the polymer film to the partition plate 3 and the like can be suppressed, the contamination of the processing chamber 1 due to dust generated by peeling of the polymer film or the like can be reduced.
【0030】なお、上述した実施の形態1〜実施の形態
4において、プラズマを生成する形式としてICP方式
やECR方式のプラズマ発生装置について述べたが、必
ずしもこの形式に限られることなく、たとえばその他の
誘導結合方式、マグネトロン方式、平行平板方式等のプ
ラズマ発生装置を用いても同様の作用効果を得ることが
できる。In the above-described first to fourth embodiments, the plasma generator of the ICP type or the ECR type has been described as a type of generating plasma, but the present invention is not necessarily limited to this type. Similar effects can be obtained by using a plasma generator of an inductive coupling type, a magnetron type, a parallel plate type or the like.
【0031】したがって、今回開示した実施の形態はす
べての点で例示であって、制限的なものではないと考え
られるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではな
く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と
均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれるこ
とが意図される。Therefore, it should be understood that the embodiments disclosed this time are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ガスを
用いて、励起源によりプラズマが生成されるプラズマ室
と、試料が配置される処理室と、前記プラズマ室と前記
処理室との間に設けられ、前記プラズマ室から処理室に
連通する孔を有する隔壁板と、前記処理室を排気する真
空排気手段と、前記プラズマ室へパルス的に前記ガスを
供給するガス供給手段とを備えるプラズマ処理装置にお
いて、前記隔壁板及びガス供給手段の少なくとも一方を
前記プラズマ室の内壁よりも高温に保持する手段を備え
たので、前記隔壁板やガス供給手段に重合膜等の異物が
付着・堆積するのを防止でき、安定したパルスガスの供
給及び安定したエッチングプロセスが得られる。さら
に、堆積した重合膜の剥離によるゴミの発生を抑制する
ことができる。As described above, according to the present invention, a plasma chamber in which a plasma is generated by an excitation source using a gas, a processing chamber in which a sample is arranged, the plasma chamber and the processing chamber And a partition plate having a hole communicating from the plasma chamber to the processing chamber, vacuum evacuation means for exhausting the processing chamber, and gas supply means for supplying the gas in a pulsed manner to the plasma chamber. Since the plasma processing apparatus includes means for maintaining at least one of the partition plate and the gas supply means at a temperature higher than the inner wall of the plasma chamber, foreign matter such as a polymer film adheres to the partition plate or the gas supply means. Deposition can be prevented, and a stable supply of pulse gas and a stable etching process can be obtained. Further, generation of dust due to peeling of the deposited polymer film can be suppressed.
【0033】また、前記隔壁板及びガス供給手段の少な
くとも一方を加熱する手段、及び前記プラズマ室の内壁
を冷却する手段の少なくとも一方により、前記隔壁板及
びガス供給手段の少なくとも一方を前記プラズマ室の内
壁よりも最適な温度範囲で高温に保持することができ
る。In addition, at least one of the means for heating at least one of the partition plate and the gas supply means and the means for cooling the inner wall of the plasma chamber makes at least one of the partition plate and the gas supply means a plasma chamber. It can be maintained at a higher temperature in an optimal temperature range than the inner wall.
【図1】 本発明の実施の形態1によるプラズマドライ
エッチング装置の概略を示す断面構成図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing a plasma dry etching apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の実施の形態2によるプラズマドライ
エッチング装置の要部の構成を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a configuration of a main part of a plasma dry etching apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の実施の形態4によるプラズマドライ
エッチング装置の概略を示す断面構成図である。FIG. 3 is a sectional configuration view schematically showing a plasma dry etching apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図4】 従来のプラズマ処理装置のドライエッチング
装置を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a dry etching apparatus of a conventional plasma processing apparatus.
【図5】 別の従来のプラズマ処理装置のドライエッチ
ング装置を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a dry etching apparatus of another conventional plasma processing apparatus.
1 処理室、2 プラズマ室、3 隔壁板、4 孔、5
排気口、6 ステージ、7 試料、8 パルスガスバ
ルブ、9 駆動装置、10 ガス導入管、11導波管、
12 マイクロ波導入窓、13 磁場コイル、14、1
5 ヒーター線、101、103 電気絶縁性の隔壁部
材、102 発熱性電気抵抗体、270 RF電力印加
手段、272 RFコイル、277 プラズマRF電
源。1 processing chamber, 2 plasma chamber, 3 partition plate, 4 holes, 5
Exhaust port, 6 stage, 7 sample, 8 pulse gas valve, 9 driving device, 10 gas introduction pipe, 11 waveguide,
12 Microwave introduction window, 13 Magnetic field coil, 14, 1
5 heater wire, 101, 103 electrically insulating partition member, 102 heat-generating electric resistor, 270 RF power applying means, 272 RF coil, 277 plasma RF power supply.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/31 H01L 21/302 B (72)発明者 西川 和康 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 大寺 廣樹 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 大森 達夫 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI H01L 21/31 H01L 21/302 B (72) Inventor Kazuyasu Nishikawa 2-3-2 Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation In-house (72) Inventor Hiroki Odera 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan Mitsubishi Electric Corporation (72) Inventor Tatsuo Omori 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo, Mitsubishi Electric Corporation
Claims (3)
生成されるプラズマ室と、試料が配置される処理室と、
前記プラズマ室と前記処理室との間に設けられ、前記プ
ラズマ室から処理室に連通する孔を有する隔壁板と、前
記処理室を排気する真空排気手段と、前記プラズマ室へ
パルス的に前記ガスを供給するガス供給手段とを備える
プラズマ処理装置において、前記隔壁板及びガス供給手
段の少なくとも一方を前記プラズマ室の内壁よりも高温
に保持する手段を備えたことを特徴とするプラズマ処理
装置。1. A plasma chamber in which a plasma is generated by an excitation source using a gas, a processing chamber in which a sample is arranged,
A partition plate provided between the plasma chamber and the processing chamber and having a hole communicating with the processing chamber from the plasma chamber; a vacuum exhaust unit for exhausting the processing chamber; A plasma processing apparatus comprising: a gas supply means for supplying a gas; and a means for maintaining at least one of the partition plate and the gas supply means at a temperature higher than the inner wall of the plasma chamber.
も一方を加熱する手段を備えたことを特徴とする請求項
1記載のプラズマ処理装置。2. The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising means for heating at least one of the partition plate and the gas supply means.
ことを特徴とする請求項1または2記載のプラズマ処理
装置。3. The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising means for cooling said plasma chamber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26682997A JPH11106929A (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Plasma processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26682997A JPH11106929A (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Plasma processing equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11106929A true JPH11106929A (en) | 1999-04-20 |
Family
ID=17436239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26682997A Pending JPH11106929A (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Plasma processing equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11106929A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100595764B1 (en) | 2004-12-27 | 2006-06-30 | 엘지전자 주식회사 | Gas discharge part of plasma polymerization apparatus |
| US7111629B2 (en) | 2001-01-08 | 2006-09-26 | Apl Co., Ltd. | Method for cleaning substrate surface |
| KR101232197B1 (en) * | 2011-06-02 | 2013-02-12 | 피에스케이 주식회사 | Apparatus and method for treating substrate |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP26682997A patent/JPH11106929A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7111629B2 (en) | 2001-01-08 | 2006-09-26 | Apl Co., Ltd. | Method for cleaning substrate surface |
| KR100595764B1 (en) | 2004-12-27 | 2006-06-30 | 엘지전자 주식회사 | Gas discharge part of plasma polymerization apparatus |
| KR101232197B1 (en) * | 2011-06-02 | 2013-02-12 | 피에스케이 주식회사 | Apparatus and method for treating substrate |
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