JPS60109232A - マイクロ波プラズマ処理方法 - Google Patents
マイクロ波プラズマ処理方法Info
- Publication number
- JPS60109232A JPS60109232A JP58216136A JP21613683A JPS60109232A JP S60109232 A JPS60109232 A JP S60109232A JP 58216136 A JP58216136 A JP 58216136A JP 21613683 A JP21613683 A JP 21613683A JP S60109232 A JPS60109232 A JP S60109232A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge tube
- substrate
- plasma
- plasma density
- reciprocation
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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に関するもので
ある。
ある。
近年、基板のエツチングは、その微細加工をより必要と
されることからドライ化が進んでいる。
されることからドライ化が進んでいる。
このドライプロセスとしては、リアクティブイオンエツ
チング、プラズマエツチング等があるが、超ＬＳＩ化に
伴ない、より微細な加工が可能であること、アンダーカ
ットが少ないこと、イオン損傷が小さいこと、均一性が
高いことな、どを“満足する次世代のエツチングプロセ
スが必要となっている。
チング、プラズマエツチング等があるが、超ＬＳＩ化に
伴ない、より微細な加工が可能であること、アンダーカ
ットが少ないこと、イオン損傷が小さいこと、均一性が
高いことな、どを“満足する次世代のエツチングプロセ
スが必要となっている。
これを満足するものとしては、マイクロ波による電界と
ソレノイドコイルによる磁場によって電子のサイクロト
ロン運動を起させ、１０−”Ｐａ という低ガス圧でも
高密度プラズマ放電が可能なマイクロ波プラズマエツチ
ング装置を用いたエツチングプロセスがある。即ち、マ
イクロ波発生装置で発生したマイクロ波は、導波管、同
軸ケーブル等のマイクロ波伝播手段を介して導波管に伝
播し、ソレノイドコイルと永久磁石によって形成される
ミラー磁場内に設置された絶縁物で形成された放電管の
内部のプロセスガスに吸収されプロセスガスはプラズマ
化される。このプラズマ中のイオンあるいは化学的に活
性な中性粒子（以下、活性粒子と略）を利用してサセプ
タ上に設置された基板はエツチング処理される。ニーで
、５＠生したプラズマをさらに高密度にするため、例え
ば、３個のソレノイドコイルと１個の永久磁石によりミ
ラー磁場を発生させプラズマをある範囲内に閉じ込めて
いる。またプラズマにより薄膜を形成させるＣＶＤ技術
にもこのような技術が使用されつつある＠しかし上記の
従来技術においては、ｔｏ−”ｐａ という低ガス圧下
で放電が可能ということから、プロセスガスの均一分散
、いいかえれば均一なエツチング処理又は薄膜形成（以
下、処理と略）を行なえる条件は有しているものの、プ
ラズマを閉じ込めるために用いられる磁場は、放電管の
半径方向および軸方向に対して、そのソレノイドコイル
形状特性から均一ではない。したがって、磁場によって
放電管内で閉じ込められるプラズマ密度は、放電管の半
径方向および軸方向に対し不均一となり基板の処理面に
対しても当然不均一となるため、基板を均一に処理でき
ない。なお、このプラズマ密度の最大点は同心円上に分
布し、その同心円の半径はプラズマ発生条件によって異
なるが、例えば軸中心が最大になることもあるし、周辺
が最大になることもある。
ソレノイドコイルによる磁場によって電子のサイクロト
ロン運動を起させ、１０−”Ｐａ という低ガス圧でも
高密度プラズマ放電が可能なマイクロ波プラズマエツチ
ング装置を用いたエツチングプロセスがある。即ち、マ
イクロ波発生装置で発生したマイクロ波は、導波管、同
軸ケーブル等のマイクロ波伝播手段を介して導波管に伝
播し、ソレノイドコイルと永久磁石によって形成される
ミラー磁場内に設置された絶縁物で形成された放電管の
内部のプロセスガスに吸収されプロセスガスはプラズマ
化される。このプラズマ中のイオンあるいは化学的に活
性な中性粒子（以下、活性粒子と略）を利用してサセプ
タ上に設置された基板はエツチング処理される。ニーで
、５＠生したプラズマをさらに高密度にするため、例え
ば、３個のソレノイドコイルと１個の永久磁石によりミ
ラー磁場を発生させプラズマをある範囲内に閉じ込めて
いる。またプラズマにより薄膜を形成させるＣＶＤ技術
にもこのような技術が使用されつつある＠しかし上記の
従来技術においては、ｔｏ−”ｐａ という低ガス圧下
で放電が可能ということから、プロセスガスの均一分散
、いいかえれば均一なエツチング処理又は薄膜形成（以
下、処理と略）を行なえる条件は有しているものの、プ
ラズマを閉じ込めるために用いられる磁場は、放電管の
半径方向および軸方向に対して、そのソレノイドコイル
形状特性から均一ではない。したがって、磁場によって
放電管内で閉じ込められるプラズマ密度は、放電管の半
径方向および軸方向に対し不均一となり基板の処理面に
対しても当然不均一となるため、基板を均一に処理でき
ない。なお、このプラズマ密度の最大点は同心円上に分
布し、その同心円の半径はプラズマ発生条件によって異
なるが、例えば軸中心が最大になることもあるし、周辺
が最大になることもある。
本発明の目的は、不均一なプラズマ密度を基板の処理面
に対応して平均化することで、基板を均一処理できるマ
イクロ波プラズマ処理方法を提供することにある。
に対応して平均化することで、基板を均一処理できるマ
イクロ波プラズマ処理方法を提供することにある。
本発明は、基板の処理面をプラズマの通過方向と該方向
と逆方向とに往復動さぜることを特徴とするもので、不
均一なプラズマ密度を基板の処理面に対応して平均化し
基板を均一処理しようとするものである。
と逆方向とに往復動さぜることを特徴とするもので、不
均一なプラズマ密度を基板の処理面に対応して平均化し
基板を均一処理しようとするものである。
プラズマ密度を放電管のあらゆる場所、少なくとも放電
管の半径方向に対して均一化すること１．ｉ、マイクロ
波プラズマ処理装置を構成している゛ソレノイドコイル
の形状から極めて困難である。
管の半径方向に対して均一化すること１．ｉ、マイクロ
波プラズマ処理装置を構成している゛ソレノイドコイル
の形状から極めて困難である。
そこで、本発明は、プラズマ密度が不均一状態下で基板
の処理面をプラ・ズマの通過方向と該方向と逆方向とに
往復動させるようにし’Ｃ１，％る。このようにすると
、放電管内に閉じ込められるプラズマの体積、即ち、プ
ラズマの持つインピーダンスが変化するため、マイクロ
波回路のマツチングがずれることになる。これにより、
プラズマ密度の最大点が放電管の半径方向で移動するよ
うになり、プラズマ密度は不均一ながらある周期、変化
幅を有して変化するため、平均化される。
の処理面をプラ・ズマの通過方向と該方向と逆方向とに
往復動させるようにし’Ｃ１，％る。このようにすると
、放電管内に閉じ込められるプラズマの体積、即ち、プ
ラズマの持つインピーダンスが変化するため、マイクロ
波回路のマツチングがずれることになる。これにより、
プラズマ密度の最大点が放電管の半径方向で移動するよ
うになり、プラズマ密度は不均一ながらある周期、変化
幅を有して変化するため、平均化される。
本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明する。
第１図で、真空排気装置１０が連結されプロセスガス導
入用のノズル頭が設けられた真空容器２１の、この場合
、上部には、電気絶縁材料で形成された放電管刃が真空
容器２１と連通して気密に構成されている。放電管（９
）の外側には、放電管（９）を含み導波管４０が同心状
に配設され、導波管栃には、ソレノイドコイル（資）が
、例えば、３個、この場合は、高さ方向に３段分離して
環装されている。導波管４０は、導波管、同軸ケーブル
等のマイクロ波伝播手段６０によりマイクロ波発生装置
７０に連結されている。真空容器２１の、この場合、下
方位置には、初 往復動装置（資）が設置され、往復動装置間の往勲軸８
１は、気密を保持し放電管Ｉの軸心と平行して往復動可
能に真空容器２１と放電管（資）とで形成される空間（
社）に突設されている。往復軸８１の上端には、サセプ
タ１００が設けられサセプタ１００の下方位置には、永
久磁石５１が設けられている。また、ノズル加には、ガ
ス導管１２０を介しプロセスガス供給装［１３０が連結
されている。
入用のノズル頭が設けられた真空容器２１の、この場合
、上部には、電気絶縁材料で形成された放電管刃が真空
容器２１と連通して気密に構成されている。放電管（９
）の外側には、放電管（９）を含み導波管４０が同心状
に配設され、導波管栃には、ソレノイドコイル（資）が
、例えば、３個、この場合は、高さ方向に３段分離して
環装されている。導波管４０は、導波管、同軸ケーブル
等のマイクロ波伝播手段６０によりマイクロ波発生装置
７０に連結されている。真空容器２１の、この場合、下
方位置には、初 往復動装置（資）が設置され、往復動装置間の往勲軸８
１は、気密を保持し放電管Ｉの軸心と平行して往復動可
能に真空容器２１と放電管（資）とで形成される空間（
社）に突設されている。往復軸８１の上端には、サセプ
タ１００が設けられサセプタ１００の下方位置には、永
久磁石５１が設けられている。また、ノズル加には、ガ
ス導管１２０を介しプロセスガス供給装［１３０が連結
されている。
ＩＧＩ図で、磁場によって放電管（資）内に閉じ込めら
れるプラズマ密度分布は、サセプタ１００に載置される
基板１１０の放電管軸心方向の位置により、第２図（ａ
）のように放電管刃の中心でプラズマ密度Ａが最大とな
り放電管刃の半径方向距離Ｒが大きくなるほど小さくな
る分布と、第２図（ｂ）のように放電管刃の半径方向距
離Ｒのある位置でプラズマ密１ｉＡが最大となる分布と
の間で変化する。第３図は、マイクロ波パワー約２００
Ｗ、最大磁場が放電管刃の直上で約１３００ガウスであ
る場合の放電管間中心からプラズマ密度が最大となる位
置までの距離り、とサセプタｉｏｏ 、即ち、基板１１
０の往復ストローク長Ｌ２との関係で、第３図より、こ
の場合、Ｌｘ ＝ ２０絹でり、は増加し始め、玩＝８
０ＵでＬ！＝ １００ ｔｘにサチュレートする。した
がって、サセプタ１００に載置された基板１１０のサイ
ズが、例えば、直径１５０關であるとすれば、この場合
、Ｌｘ ”！” ６０ 龍で基板１１０の処理面に対応
するプラズマ密度は平均化される。なお、その他は従来
技術と同様であるため説明を省略する。
れるプラズマ密度分布は、サセプタ１００に載置される
基板１１０の放電管軸心方向の位置により、第２図（ａ
）のように放電管刃の中心でプラズマ密度Ａが最大とな
り放電管刃の半径方向距離Ｒが大きくなるほど小さくな
る分布と、第２図（ｂ）のように放電管刃の半径方向距
離Ｒのある位置でプラズマ密１ｉＡが最大となる分布と
の間で変化する。第３図は、マイクロ波パワー約２００
Ｗ、最大磁場が放電管刃の直上で約１３００ガウスであ
る場合の放電管間中心からプラズマ密度が最大となる位
置までの距離り、とサセプタｉｏｏ 、即ち、基板１１
０の往復ストローク長Ｌ２との関係で、第３図より、こ
の場合、Ｌｘ ＝ ２０絹でり、は増加し始め、玩＝８
０ＵでＬ！＝ １００ ｔｘにサチュレートする。した
がって、サセプタ１００に載置された基板１１０のサイ
ズが、例えば、直径１５０關であるとすれば、この場合
、Ｌｘ ”！” ６０ 龍で基板１１０の処理面に対応
するプラズマ密度は平均化される。なお、その他は従来
技術と同様であるため説明を省略する。
本実施例のようなマイクロ波プラズマ処理方法では、不
均一なプラズマ密度を平均化して基板の処理を行えるた
め、その処理を均一化することができる。
均一なプラズマ密度を平均化して基板の処理を行えるた
め、その処理を均一化することができる。
本発明は、以上説明したように、基板の処理面をプラズ
マの通過方向と該方向と逆方向とに往復動させることで
、不均一なプラズマ密度を基板の処理面に対応して平均
化できるので、基板を均一処理できる効果がある。
マの通過方向と該方向と逆方向とに往復動させることで
、不均一なプラズマ密度を基板の処理面に対応して平均
化できるので、基板を均一処理できる効果がある。
第１図は、本発明を実施したマイクロ波プラズマ処理装
置の一例を示す概略構成図、第２図（ａ）。 （ｂ）は、放電管の半径方向距離とプラズマ密度との関
係線図、第３図は、本発明者等が実ｉで得た基板の往復
ストローク長と放電管中心からプラズマ密度が最大とな
る位置までの距離との関係線図で瞥 ある。 １０・・・・・・真空排気装置、３０ 曲・・放電管、
４ｏ・・・・・・導波管、関・川・・ソレノイドコイル
、印・・・・・・マイクロ波伝播手段、７ｏ・・・・・
・マイクロ波寧生装置、８ｏ・・・・・・往復動装置、
８１・・・・・・往復動軸、１００・・曲サセプタ、１
１０・・・・・・基板、１３０・・曲プロセスガス供給
装置才１図 ｔ２（２１ 亮１２１＾Ｃ’ ”ｔ’）（ユニ Ｒｆ＜ 才３図 Ｌ２（ｗｎｎ）
置の一例を示す概略構成図、第２図（ａ）。 （ｂ）は、放電管の半径方向距離とプラズマ密度との関
係線図、第３図は、本発明者等が実ｉで得た基板の往復
ストローク長と放電管中心からプラズマ密度が最大とな
る位置までの距離との関係線図で瞥 ある。 １０・・・・・・真空排気装置、３０ 曲・・放電管、
４ｏ・・・・・・導波管、関・川・・ソレノイドコイル
、印・・・・・・マイクロ波伝播手段、７ｏ・・・・・
・マイクロ波寧生装置、８ｏ・・・・・・往復動装置、
８１・・・・・・往復動軸、１００・・曲サセプタ、１
１０・・・・・・基板、１３０・・曲プロセスガス供給
装置才１図 ｔ２（２１ 亮１２１＾Ｃ’ ”ｔ’）（ユニ Ｒｆ＜ 才３図 Ｌ２（ｗｎｎ）
Claims (1)
- １、 低ガス圧下で磁場とマイクロ波による電界とをプ
ロセスガスに作用させてプラズマ化し、該プラズマ中の
活性粒子を利用して基板を処理する方法において、Ｗ記
基板の処理面を前記プラズマの通過方向と該方向と逆方
向とに往復動させることを特徴とするマイクロ波プラズ
マ処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58216136A JPS60109232A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | マイクロ波プラズマ処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58216136A JPS60109232A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | マイクロ波プラズマ処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60109232A true JPS60109232A (ja) | 1985-06-14 |
| JPH0572097B2 JPH0572097B2 (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=16683827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58216136A Granted JPS60109232A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | マイクロ波プラズマ処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60109232A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63207131A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-26 | Japan Steel Works Ltd:The | プラズマ処理装置 |
| JPS6481225A (en) * | 1987-09-24 | 1989-03-27 | Hitachi Ltd | Plasma treating device |
| JPH06196447A (ja) * | 1993-03-18 | 1994-07-15 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58168230A (ja) * | 1982-03-30 | 1983-10-04 | Fujitsu Ltd | マイクロ波プラズマ処理方法 |
-
1983
- 1983-11-18 JP JP58216136A patent/JPS60109232A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58168230A (ja) * | 1982-03-30 | 1983-10-04 | Fujitsu Ltd | マイクロ波プラズマ処理方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63207131A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-26 | Japan Steel Works Ltd:The | プラズマ処理装置 |
| JPS6481225A (en) * | 1987-09-24 | 1989-03-27 | Hitachi Ltd | Plasma treating device |
| JPH06196447A (ja) * | 1993-03-18 | 1994-07-15 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0572097B2 (ja) | 1993-10-08 |
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