JP2001052894A - 誘導結合高周波プラズマ源 - Google Patents
誘導結合高周波プラズマ源Info
- Publication number
- JP2001052894A JP2001052894A JP11221138A JP22113899A JP2001052894A JP 2001052894 A JP2001052894 A JP 2001052894A JP 11221138 A JP11221138 A JP 11221138A JP 22113899 A JP22113899 A JP 22113899A JP 2001052894 A JP2001052894 A JP 2001052894A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency power
- plasma
- turn antenna
- high frequency
- antenna coils
- 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
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 18
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 11
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 9
- 239000010453 quartz Substances 0.000 abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100029235 Histone-lysine N-methyltransferase NSD3 Human genes 0.000 description 1
- 101100461044 Homo sapiens NSD3 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
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
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】プラズマとアンテナコイルの間にできる半径方
向の電場を打ち消し合うようにして、基板の処理におけ
る不均一性を改善できる誘導結合高周波プラズマ源を提
供する。 【解決手段】本発明による誘導結合高周波プラズマ源
は、プラズマ生成室の周囲側壁に沿って、各々一端を高
周波電源に接続し、他端をアース電位に接続した複数の
１ターンのアンテナコイルをプラズマ生成室の縦軸線方
向に間隔をもってしかもそれぞれの１ターンのアンテナ
コイルの一端を相互に周囲方向に相互に等角度変位して
配置したことを特徴としている。
向の電場を打ち消し合うようにして、基板の処理におけ
る不均一性を改善できる誘導結合高周波プラズマ源を提
供する。 【解決手段】本発明による誘導結合高周波プラズマ源
は、プラズマ生成室の周囲側壁に沿って、各々一端を高
周波電源に接続し、他端をアース電位に接続した複数の
１ターンのアンテナコイルをプラズマ生成室の縦軸線方
向に間隔をもってしかもそれぞれの１ターンのアンテナ
コイルの一端を相互に周囲方向に相互に等角度変位して
配置したことを特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体、電子材料
に使用するシリコン、ガリウム、石英、ガラス等から作
成された基板の表面に、スパッタリング、ＣＶＤ等の方
法により膜を形成する場合、または基板をエッチングす
る場合、あるいは基板表面に生じた自然酸化膜または基
板上の不要物を除去する場合に使用され得る誘導結合高
周波プラズマ源に関するものである。
に使用するシリコン、ガリウム、石英、ガラス等から作
成された基板の表面に、スパッタリング、ＣＶＤ等の方
法により膜を形成する場合、または基板をエッチングす
る場合、あるいは基板表面に生じた自然酸化膜または基
板上の不要物を除去する場合に使用され得る誘導結合高
周波プラズマ源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来装置の一例を添付図面の図
６に示し、真空容器Ａの上部に連続してプラズマ生成室
Ｂが一体的に設けられ、このプラズマ生成室Ｂの周囲側
壁を石英等の電磁波の透過する材料で構成され、その外
周に図７に示すような金属製のパイプ、板から成る１タ
ーンのアンテナコイルＣが配置されている。アンテナコ
イルＣの一端には高周波電源Ｄが接続され、他端は接地
されて、アンテナコイルＣに高周波電力が供給できるよ
うされている。プラズマ生成室Ｂの上端には天板Ｅが設
けられている。
６に示し、真空容器Ａの上部に連続してプラズマ生成室
Ｂが一体的に設けられ、このプラズマ生成室Ｂの周囲側
壁を石英等の電磁波の透過する材料で構成され、その外
周に図７に示すような金属製のパイプ、板から成る１タ
ーンのアンテナコイルＣが配置されている。アンテナコ
イルＣの一端には高周波電源Ｄが接続され、他端は接地
されて、アンテナコイルＣに高周波電力が供給できるよ
うされている。プラズマ生成室Ｂの上端には天板Ｅが設
けられている。
【０００３】真空容器Ａには真空ポンプＦ及びガス導入
機構Ｇが取り付けられており、真空容器Ａ内の圧力を任
意の値に設定できるようになっている。また、真空容器
Ａには、被処理物であるウエハなどの基板Ｈを出し入れ
することができる搬入搬出部Ｉが設けられている。真空
容器Ａ内にはウエハＨを装着するウエハホルダＪが、プ
ラズマ生成室Ｂの上端の天板Ｅに対向して設置されてお
り、必要に応じて、高周波電源ＫからウエハＨに高周波
電力を印加することができるように構成されている。ま
た図６の装置において、ウエハホルダＪと対向するプラ
ズマ生成室Ｂの上端の天板Ｅにスパッタ成膜用ターゲッ
トを取り付けることもでき、直流あるいは高周波電力を
供給できるように電源Ｌに接続することもできる。
機構Ｇが取り付けられており、真空容器Ａ内の圧力を任
意の値に設定できるようになっている。また、真空容器
Ａには、被処理物であるウエハなどの基板Ｈを出し入れ
することができる搬入搬出部Ｉが設けられている。真空
容器Ａ内にはウエハＨを装着するウエハホルダＪが、プ
ラズマ生成室Ｂの上端の天板Ｅに対向して設置されてお
り、必要に応じて、高周波電源ＫからウエハＨに高周波
電力を印加することができるように構成されている。ま
た図６の装置において、ウエハホルダＪと対向するプラ
ズマ生成室Ｂの上端の天板Ｅにスパッタ成膜用ターゲッ
トを取り付けることもでき、直流あるいは高周波電力を
供給できるように電源Ｌに接続することもできる。
【０００４】また、従来技術の別の例としては、図７の
１ターンのアンテナコイルの代わりに図８に示す複数タ
ーンのアンテナコイルを設けたものも知られている。さ
らに、図６に示すような装置においてアンテナコイルを
プラズマ生成室の内部に配列した構造のものも公知であ
る。
１ターンのアンテナコイルの代わりに図８に示す複数タ
ーンのアンテナコイルを設けたものも知られている。さ
らに、図６に示すような装置においてアンテナコイルを
プラズマ生成室の内部に配列した構造のものも公知であ
る。
【０００５】このように構成した従来装置の動作におい
て、ウエアホルダＪ上にウエハなどの基板Ｈを仕込み、
ガス導入機構Ｇから真空容器Ａ内にガスを導入し、所定
の圧力にする。次にアンテナコイルＣに高周波電源Ｄか
ら高周波電力が印加され、プラズマ生成室Ｂ内に円周方
向に高周波電場が誘導結合によって誘起され、プラズマ
が発生される。この状態で、ウエハホルダＪに高周波バ
イアス電力を印加すると、発生したプラズマ中の陽イオ
ンはバイアス電圧によりウエハ方向に加速され、ウエハ
に衝突し、ウエハの表面をエッチングするなどの処理が
行われる。
て、ウエアホルダＪ上にウエハなどの基板Ｈを仕込み、
ガス導入機構Ｇから真空容器Ａ内にガスを導入し、所定
の圧力にする。次にアンテナコイルＣに高周波電源Ｄか
ら高周波電力が印加され、プラズマ生成室Ｂ内に円周方
向に高周波電場が誘導結合によって誘起され、プラズマ
が発生される。この状態で、ウエハホルダＪに高周波バ
イアス電力を印加すると、発生したプラズマ中の陽イオ
ンはバイアス電圧によりウエハ方向に加速され、ウエハ
に衝突し、ウエハの表面をエッチングするなどの処理が
行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】１ターンアンテナコイ
ルを使用する構造では、13.56MHzで整合を取ることが可
能で、構造も簡単だが、図９に示すようにプラズマとア
ンテナコイルの間で、容量性結合ができる。この容量性
結合によってプラズマをアンテナコイル方向、つまり容
器壁に向かって加速する電場が生ずる。この電圧はアン
テナコイルの高周波導入部が最も強く、他端の接地され
ている付近ではほとんどゼロとなる。このために、高周
波導入部付近のプラズマがより多く容器の側壁方向に運
動し、内部のプラズマ密度に不均衡が生じる。その結
果、ウエハの面内の処理の均一性が損なわれることにな
る。
ルを使用する構造では、13.56MHzで整合を取ることが可
能で、構造も簡単だが、図９に示すようにプラズマとア
ンテナコイルの間で、容量性結合ができる。この容量性
結合によってプラズマをアンテナコイル方向、つまり容
器壁に向かって加速する電場が生ずる。この電圧はアン
テナコイルの高周波導入部が最も強く、他端の接地され
ている付近ではほとんどゼロとなる。このために、高周
波導入部付近のプラズマがより多く容器の側壁方向に運
動し、内部のプラズマ密度に不均衡が生じる。その結
果、ウエハの面内の処理の均一性が損なわれることにな
る。
【０００７】一方、複数ターンのアンテナコイルを使用
する構造では、構造が複雑になると共にアンテナコイル
のリアクタンスが大きくなるために、工業用周波数であ
る13.56MHzで整合を取ることが困難になる。このために
周波数を下げる必要があり、電波法上別途許可を得る必
要があり、経済的でなく、手間がかかる。なお、アンテ
ナコイルとプラズマの間の容量性結合は複数ターンのア
ンテナコイルでも発生するが、多数ターンのために容量
性結合が強く働く高周波導入部付近のみ容器から離して
設置する、あるいは影響が出難い場所にするなどの改善
策が簡単に取れる。
する構造では、構造が複雑になると共にアンテナコイル
のリアクタンスが大きくなるために、工業用周波数であ
る13.56MHzで整合を取ることが困難になる。このために
周波数を下げる必要があり、電波法上別途許可を得る必
要があり、経済的でなく、手間がかかる。なお、アンテ
ナコイルとプラズマの間の容量性結合は複数ターンのア
ンテナコイルでも発生するが、多数ターンのために容量
性結合が強く働く高周波導入部付近のみ容器から離して
設置する、あるいは影響が出難い場所にするなどの改善
策が簡単に取れる。
【０００８】本発明は、上記のような従来技術に伴う問
題点を解決して、プラズマとアンテナコイルの間にでき
る半径方向の電場を打ち消し合うようにして、基板の処
理における不均一性を改善できる誘導結合高周波プラズ
マ源を提供することを目的としている。
題点を解決して、プラズマとアンテナコイルの間にでき
る半径方向の電場を打ち消し合うようにして、基板の処
理における不均一性を改善できる誘導結合高周波プラズ
マ源を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、誘導結合を用いて高周波プラズマを発生させる本
発明の誘導結合高周波プラズマ源は、プラズマ生成室の
周囲側壁に沿って、各々一端を高周波電源に接続し、他
端をアース電位に接続した複数の１ターンのアンテナコ
イルをプラズマ生成室の縦軸線方向に間隔をもってしか
もそれぞれの１ターンのアンテナコイルの一端を相互に
周囲方向に相互に等角度変位して配置したことを特徴と
している。
めに、誘導結合を用いて高周波プラズマを発生させる本
発明の誘導結合高周波プラズマ源は、プラズマ生成室の
周囲側壁に沿って、各々一端を高周波電源に接続し、他
端をアース電位に接続した複数の１ターンのアンテナコ
イルをプラズマ生成室の縦軸線方向に間隔をもってしか
もそれぞれの１ターンのアンテナコイルの一端を相互に
周囲方向に相互に等角度変位して配置したことを特徴と
している。
【００１０】本発明においては、各１ターンのアンテナ
コイルはプラズマ生成室の周囲側壁の外側または内側に
沿って配置される。各１ターンのアンテナコイルがプラ
ズマ生成室の周囲側壁の外側に沿って配置される場合に
は、プラズマ生成室の周囲側壁は電磁波透過性の材料で
構成される。
コイルはプラズマ生成室の周囲側壁の外側または内側に
沿って配置される。各１ターンのアンテナコイルがプラ
ズマ生成室の周囲側壁の外側に沿って配置される場合に
は、プラズマ生成室の周囲側壁は電磁波透過性の材料で
構成される。
【００１１】各１ターンのアンテナコイルの数が二つの
場合には、これら二つの１ターンのアンテナコイルの高
周波電源に接続した一端はプラズマ生成室の周囲側壁の
周囲方向に相互に180 °変位して配置され、また三つの
場合には、１ターンのアンテナコイルの高周波電源に接
続した一端はプラズマ生成室の周囲側壁の周囲方向に相
互に120 °ずつ変位して配置され、さらに四つの場合に
は、これらの１ターンのアンテナコイルの高周波電源に
接続した一端はプラズマ生成室の周囲側壁の周囲方向に
相互に90°ずつ変位して配置される。
場合には、これら二つの１ターンのアンテナコイルの高
周波電源に接続した一端はプラズマ生成室の周囲側壁の
周囲方向に相互に180 °変位して配置され、また三つの
場合には、１ターンのアンテナコイルの高周波電源に接
続した一端はプラズマ生成室の周囲側壁の周囲方向に相
互に120 °ずつ変位して配置され、さらに四つの場合に
は、これらの１ターンのアンテナコイルの高周波電源に
接続した一端はプラズマ生成室の周囲側壁の周囲方向に
相互に90°ずつ変位して配置される。
【００１２】各１ターンのアンテナコイルの一端に接続
される高周波電源はが、全アンテナコイルに共通にまた
はアンテナコイル毎に設けられ得る。
される高周波電源はが、全アンテナコイルに共通にまた
はアンテナコイル毎に設けられ得る。
【００１３】こように構成した本発明の誘導結合高周波
プラズマ源では、プラズマに作用する、アンテナコイル
とプラズマとの間の半径方向の電場が装置中心に対し平
均になり、、容器内のプラズマ密度が均一化され、ウエ
ハ処理を行う際の面内均一性を向上させることができ
る。
プラズマ源では、プラズマに作用する、アンテナコイル
とプラズマとの間の半径方向の電場が装置中心に対し平
均になり、、容器内のプラズマ密度が均一化され、ウエ
ハ処理を行う際の面内均一性を向上させることができ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下添付図面の図１〜図３を参照
して本発明の実施の形態について説明する。図１には、
本発明の誘導結合高周波プラズマ源を利用したプラズマ
処理装置を示す。１はプラズマ処理装置の真空容器で、
この真空容器１には真空ポンプ２及びガス導入機構３が
取り付けられており、真空容器１内の圧力を任意の値に
設定できるようになっている。また、真空容器１には、
被処理物であるウエハなどの基板４を出し入れすること
ができる搬入搬出部５が設けられている。さらに、真空
容器１内にはウエハ４を装着するウエハホルダ６が設け
られている。このウエハホルダ６は高周波電源７に接続
されている。
して本発明の実施の形態について説明する。図１には、
本発明の誘導結合高周波プラズマ源を利用したプラズマ
処理装置を示す。１はプラズマ処理装置の真空容器で、
この真空容器１には真空ポンプ２及びガス導入機構３が
取り付けられており、真空容器１内の圧力を任意の値に
設定できるようになっている。また、真空容器１には、
被処理物であるウエハなどの基板４を出し入れすること
ができる搬入搬出部５が設けられている。さらに、真空
容器１内にはウエハ４を装着するウエハホルダ６が設け
られている。このウエハホルダ６は高周波電源７に接続
されている。
【００１５】真空容器１の上部には本発明の誘導結合高
周波プラズマ源を構成するプラズマ生成室８が一体的に
設けられ、このプラズマ生成室８の周囲側壁は石英等の
電磁波の透過する材料で構成され、その外周には、プラ
ズマ生成室８内にプラズマを発生させるために各々金属
製のパイプや板から成る二つの１ターンのアンテナコイ
ル９が配置されている。各アンテナコイル９の一端は1
3.56MHzの高周波電源10が接続され、高周波電力の導入
端子を形成し、他端は接地されている。
周波プラズマ源を構成するプラズマ生成室８が一体的に
設けられ、このプラズマ生成室８の周囲側壁は石英等の
電磁波の透過する材料で構成され、その外周には、プラ
ズマ生成室８内にプラズマを発生させるために各々金属
製のパイプや板から成る二つの１ターンのアンテナコイ
ル９が配置されている。各アンテナコイル９の一端は1
3.56MHzの高周波電源10が接続され、高周波電力の導入
端子を形成し、他端は接地されている。
【００１６】これら二つのアンテナコイル９は、図２に
示すように、それらの高周波電力の導入端を180 °変位
させてすなわち両アンテナコイル９の高周波電力の導入
端が直径上対向した位置にくるようにして、上下方向に
離間して配置される。このように相互に配置することに
よって、高周波電源９の周波数は13.56MHzのままで、図
３に示すように、プラズマとアンテナコイルの間にでき
る半径方向の電場を打ち消し合わせることができ、それ
によりウエハの処理の際の不均一性を改善することがで
きるようになる。
示すように、それらの高周波電力の導入端を180 °変位
させてすなわち両アンテナコイル９の高周波電力の導入
端が直径上対向した位置にくるようにして、上下方向に
離間して配置される。このように相互に配置することに
よって、高周波電源９の周波数は13.56MHzのままで、図
３に示すように、プラズマとアンテナコイルの間にでき
る半径方向の電場を打ち消し合わせることができ、それ
によりウエハの処理の際の不均一性を改善することがで
きるようになる。
【００１７】プラズマ生成室８の上端には天板11が配置
されている。この天板11にはプラズマ処理の応用に応じ
て例えばスパッタ成膜用ターゲットを取り付けることも
でき、その場合には直流あるいは高周波電力を供給でき
るように構成され得る。
されている。この天板11にはプラズマ処理の応用に応じ
て例えばスパッタ成膜用ターゲットを取り付けることも
でき、その場合には直流あるいは高周波電力を供給でき
るように構成され得る。
【００１８】このように構成した図示装置と図７に示す
従来装置とを用いてウエハのエッチング処理の比較実験
を行った。まず、図７の従来装置では熱酸化膜付きウエ
ハをウエハホルダ上に置き、Ａｒガスを10sccm導入し、
圧力が0.1Pa となったところで、高周波電力950Wをアン
テナコイルに印加し、ウエハホルダには高周波電力950W
を印加した。熱酸化膜の厚さを処理前後で測定し、その
差をとって、エッチング深さとして評価を行った。その
結果、図４に示すようにエッチングの深さの面内分布に
は偏りが生じていることが分かる。一方、図１に示す本
発明の誘導結合高周波プラズマ源を利用した装置で同じ
実験を行った。なおこの場合二つのアンテナコイルに対
する高周波電源は１台とし、出力を分岐させた。出力は
前述の実験と同じ950W、その他のパラメータも同じ値で
ある。この結果、図５に示すように偏りが改善されてい
ることがわかる。
従来装置とを用いてウエハのエッチング処理の比較実験
を行った。まず、図７の従来装置では熱酸化膜付きウエ
ハをウエハホルダ上に置き、Ａｒガスを10sccm導入し、
圧力が0.1Pa となったところで、高周波電力950Wをアン
テナコイルに印加し、ウエハホルダには高周波電力950W
を印加した。熱酸化膜の厚さを処理前後で測定し、その
差をとって、エッチング深さとして評価を行った。その
結果、図４に示すようにエッチングの深さの面内分布に
は偏りが生じていることが分かる。一方、図１に示す本
発明の誘導結合高周波プラズマ源を利用した装置で同じ
実験を行った。なおこの場合二つのアンテナコイルに対
する高周波電源は１台とし、出力を分岐させた。出力は
前述の実験と同じ950W、その他のパラメータも同じ値で
ある。この結果、図５に示すように偏りが改善されてい
ることがわかる。
【００１９】ところで図示実施の形態では、二つの１タ
ーンのアンテナコイルが用いられているが、当然二つ以
上の１ターンのアンテナコイルを設けることができ、そ
の場合、それぞれのアンテナコイルは、それらの高周波
電力導入端が相互に等角度間隔に位置するように配列さ
れる。例えば三つの１ターンのアンテナコイルの場合に
は相互に120 °ずつ変位して配置され、さらに四つの場
合には、１ターンのアンテナコイルの高周波電源に接続
した一端はプラズマ生成室の周囲側壁の周囲方向に相互
に90°ずつ変位して配置される。またそれぞれのアンテ
ナコイルはそれそれ独立した高周波電源に接続されても
または共通の高周波電源に接続されてもよい。
ーンのアンテナコイルが用いられているが、当然二つ以
上の１ターンのアンテナコイルを設けることができ、そ
の場合、それぞれのアンテナコイルは、それらの高周波
電力導入端が相互に等角度間隔に位置するように配列さ
れる。例えば三つの１ターンのアンテナコイルの場合に
は相互に120 °ずつ変位して配置され、さらに四つの場
合には、１ターンのアンテナコイルの高周波電源に接続
した一端はプラズマ生成室の周囲側壁の周囲方向に相互
に90°ずつ変位して配置される。またそれぞれのアンテ
ナコイルはそれそれ独立した高周波電源に接続されても
または共通の高周波電源に接続されてもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によ
る、誘導結合を用いて高周波プラズマを発生させる誘導
結合高周波プラズマ源は、プラズマ生成室の周囲側壁に
沿って、各々一端を高周波電源に接続し、他端をアース
電位に接続した複数の１ターンのアンテナコイルをプラ
ズマ生成室の縦軸線方向に間隔をもってしかもそれぞれ
の１ターンのアンテナコイルの一端を相互に周囲方向に
相互に等角度変位して配置したことにより、それぞれの
アンテナコイルにより発生する半径方向の電場を均一化
し、ウエハ処理の均一性を改善することがてきるように
なる。また、本発明による誘導結合高周波プラズマ源
は、アンテナコイルを一台の高周波電源で駆動するよう
に構成した場合には、コイルが並列接続となるので、１
ターンのアンテナコイルの場合の半分のリアクトルにな
り、コイルで消費する電力が低減でき、このためプラズ
マに与えられるエネルギーが増加するので、容器内のプ
ラズマ密度が上がることにより、プラズマ処理速度例え
ばエッチング速度が増加するという効果が得られる。
る、誘導結合を用いて高周波プラズマを発生させる誘導
結合高周波プラズマ源は、プラズマ生成室の周囲側壁に
沿って、各々一端を高周波電源に接続し、他端をアース
電位に接続した複数の１ターンのアンテナコイルをプラ
ズマ生成室の縦軸線方向に間隔をもってしかもそれぞれ
の１ターンのアンテナコイルの一端を相互に周囲方向に
相互に等角度変位して配置したことにより、それぞれの
アンテナコイルにより発生する半径方向の電場を均一化
し、ウエハ処理の均一性を改善することがてきるように
なる。また、本発明による誘導結合高周波プラズマ源
は、アンテナコイルを一台の高周波電源で駆動するよう
に構成した場合には、コイルが並列接続となるので、１
ターンのアンテナコイルの場合の半分のリアクトルにな
り、コイルで消費する電力が低減でき、このためプラズ
マに与えられるエネルギーが増加するので、容器内のプ
ラズマ密度が上がることにより、プラズマ処理速度例え
ばエッチング速度が増加するという効果が得られる。
【図１】本発明による誘導結合高周波プラズマ源を利用
したプラズマ処理装置を示す概略線図。
したプラズマ処理装置を示す概略線図。
【図２】図１における誘導結合高周波プラズマ源におけ
る二つの１ターンアンテナコイルの相対配置を示す図。
る二つの１ターンアンテナコイルの相対配置を示す図。
【図３】図１における誘導結合高周波プラズマ源におけ
る二つの１ターンアンテナコイルで発生される内部の電
場の説明図
る二つの１ターンアンテナコイルで発生される内部の電
場の説明図
【図４】従来の１ターンアンテナコイルを備えた誘導結
合高周波プラズマ源を利用したエッチング処理の測定例
を示す図。
合高周波プラズマ源を利用したエッチング処理の測定例
を示す図。
【図５】図１に示す本発明による誘導結合高周波プラズ
マ源を利用したエッチング処理の測定例を示す図。
マ源を利用したエッチング処理の測定例を示す図。
【図６】従来の１ターンアンテナコイルを備えた誘導結
合高周波プラズマ源を利用したプラズマ処理装置を示す
概略線図。
合高周波プラズマ源を利用したプラズマ処理装置を示す
概略線図。
【図７】図６に示す１ターンアンテナコイルを示す図。
【図８】従来の多数ターンアンテナコイルを示す図。
【図９】従来の１ターンアンテナコイルで発生される内
部電場を示す図。
部電場を示す図。
１：プラズマ処理装置の真空容器 ２：真空ポンプ ３：ガス導入機構 ４：基板 ５：基板の搬入搬出部 ６：ウエハホルダ ７：高周波電源 ８：プラズマ生成室 ９：１ターンのアンテナコイル 10：高周波電源 11：天板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K029 DC28 DC35 4K030 CA04 CA06 FA04 KA46 5F004 AA01 BA20 BB13 BB29 BD01 BD04 BD05 DB03 5F045 AA09 AA19 DP02 EC05 EH02 EH11
Claims (8)
- 【請求項１】誘導結合を用いて高周波プラズマを発生さ
せる誘導結合高周波プラズマ源において、プラズマ生成
室の周囲側壁に沿って、各々一端を高周波電源に接続
し、他端をアース電位に接続した複数の１ターンのアン
テナコイルをプラズマ生成室の縦軸線方向に間隔をもっ
てしかもそれぞれの１ターンのアンテナコイルの一端を
相互に周囲方向に相互に等角度変位して配置したことを
特徴とする誘導結合高周波プラズマ源。 - 【請求項２】プラズマ生成室の周囲側壁が電磁波透過性
の材料で構成され、各１ターンのアンテナコイルがプラ
ズマ生成室の周囲側壁の外側に沿って配置されることを
特徴とする請求項１に記載の誘導結合高周波プラズマ
源。 - 【請求項３】各１ターンのアンテナコイルがプラズマ生
成室の周囲側壁の内側に沿って配置されることを特徴と
する請求項１に記載の誘導結合高周波プラズマ源。 - 【請求項４】各１ターンのアンテナコイルの数が二つで
あり、これら二つの１ターンのアンテナコイルの高周波
電源に接続した一端がプラズマ生成室の周囲側壁の周囲
方向に相互に180 °変位して配置されることを特徴とす
る請求項１に記載の誘導結合高周波プラズマ源。 - 【請求項５】各１ターンのアンテナコイルの数が三つで
あり、これら三つの１ターンのアンテナコイルの高周波
電源に接続した一端がプラズマ生成室の周囲側壁の周囲
方向に相互に120 °ずつ変位して配置されることを特徴
とする請求項１に記載の誘導結合高周波プラズマ源。 - 【請求項６】各１ターンのアンテナコイルの数が四つで
あり、これらの１ターンのアンテナコイルの高周波電源
に接続した一端がプラズマ生成室の周囲側壁の周囲方向
に相互に90°ずつ変位して配置されることを特徴とする
請求項１に記載の誘導結合高周波プラズマ源。 - 【請求項７】各１ターンのアンテナコイルの一端に接続
される高周波電源が、全アンテナコイルに共通に設けら
れていることを特徴とする請求項１に記載の誘導結合高
周波プラズマ源。 - 【請求項８】各１ターンのアンテナコイルの一端に接続
される高周波電源が、アンテナコイル毎に設けられてい
ることを特徴とする請求項１に記載の誘導結合高周波プ
ラズマ源。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11221138A JP2001052894A (ja) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | 誘導結合高周波プラズマ源 |
| US09/768,236 US6469448B2 (en) | 1999-08-04 | 2001-01-25 | Inductively coupled RF plasma source |
| TW90101680A TW490719B (en) | 1999-08-04 | 2001-01-29 | Inductively coupled RF plasma source and vacuum treatment system using the same |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11221138A JP2001052894A (ja) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | 誘導結合高周波プラズマ源 |
| US09/768,236 US6469448B2 (en) | 1999-08-04 | 2001-01-25 | Inductively coupled RF plasma source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001052894A true JP2001052894A (ja) | 2001-02-23 |
Family
ID=26524111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11221138A Pending JP2001052894A (ja) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | 誘導結合高周波プラズマ源 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6469448B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001052894A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100418261B1 (ko) * | 2001-08-11 | 2004-02-11 | 주식회사 셈테크놀러지 | 시편의 양면 처리가 가능한 플라즈마 가공장치 |
| JP2004537839A (ja) * | 2001-07-30 | 2004-12-16 | プラズマート カンパニー リミテッド | 誘導結合型プラズマ発生装置のアンテナ構造 |
| KR100520400B1 (ko) * | 2003-12-26 | 2005-10-11 | 위순임 | 이중 안테나를 구비하는 대기압 플라즈마 발생장치 |
| WO2006003962A1 (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-12 | Ulvac, Inc. | エッチング方法及び装置 |
| KR100756112B1 (ko) | 2003-12-26 | 2007-09-05 | 위순임 | 유도 안테나를 구비한 대기압 플라즈마 발생장치 |
| WO2008065745A1 (en) * | 2006-11-28 | 2008-06-05 | Samco Inc. | Plasma processing apparatus |
| JP2010021442A (ja) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Ulvac Japan Ltd | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
| JP2010538488A (ja) * | 2007-09-04 | 2010-12-09 | ユージン テクノロジー カンパニー リミテッド | 基板処理装置 |
| JP2010538489A (ja) * | 2007-09-04 | 2010-12-09 | ユージン テクノロジー カンパニー リミテッド | 排気ユニットおよびこれを用いる排気方法、並びに前記排気ユニットを含む基板処理装置 |
| JP2011096687A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
| US8608903B2 (en) | 2009-10-27 | 2013-12-17 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
| US8741097B2 (en) | 2009-10-27 | 2014-06-03 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
| US9313872B2 (en) | 2009-10-27 | 2016-04-12 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6776848B2 (en) * | 2002-01-17 | 2004-08-17 | Applied Materials, Inc. | Motorized chamber lid |
| JP2003282547A (ja) * | 2002-03-26 | 2003-10-03 | Ulvac Japan Ltd | 高選択比かつ大面積高均一プラズマ処理方法及び装置 |
| JP2004055600A (ja) * | 2002-07-16 | 2004-02-19 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| US7871490B2 (en) * | 2003-03-18 | 2011-01-18 | Top Engineering Co., Ltd. | Inductively coupled plasma generation system with a parallel antenna array having evenly distributed power input and ground nodes and improved field distribution |
| US20040182319A1 (en) * | 2003-03-18 | 2004-09-23 | Harqkyun Kim | Inductively coupled plasma generation system with a parallel antenna array having evenly distributed power input and ground nodes |
| US7776156B2 (en) * | 2005-02-10 | 2010-08-17 | Applied Materials, Inc. | Side RF coil and side heater for plasma processing apparatus |
| KR100748871B1 (ko) * | 2005-10-21 | 2007-08-13 | 에이피티씨 주식회사 | 균일한 자계분포를 갖도록 하는 적응형 플라즈마 소스 및이를 포함하는 플라즈마 챔버 |
| US7943005B2 (en) * | 2006-10-30 | 2011-05-17 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for photomask plasma etching |
| SI23611A (sl) | 2011-01-20 | 2012-07-31 | Institut@@quot@JoĹľef@Stefan@quot | Metoda in naprava za vzbujanje visokofrekvenčne plinske plazme |
| US9034143B2 (en) | 2011-10-05 | 2015-05-19 | Intevac, Inc. | Inductive/capacitive hybrid plasma source and system with such chamber |
| JP2014189861A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 膜形成方法 |
| US10431425B2 (en) * | 2016-02-23 | 2019-10-01 | Tokyo Electron Limited | Poly-phased inductively coupled plasma source |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5540824A (en) * | 1994-07-18 | 1996-07-30 | Applied Materials | Plasma reactor with multi-section RF coil and isolated conducting lid |
| US5710486A (en) * | 1995-05-08 | 1998-01-20 | Applied Materials, Inc. | Inductively and multi-capacitively coupled plasma reactor |
| US5907221A (en) * | 1995-08-16 | 1999-05-25 | Applied Materials, Inc. | Inductively coupled plasma reactor with an inductive coil antenna having independent loops |
-
1999
- 1999-08-04 JP JP11221138A patent/JP2001052894A/ja active Pending
-
2001
- 2001-01-25 US US09/768,236 patent/US6469448B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004537839A (ja) * | 2001-07-30 | 2004-12-16 | プラズマート カンパニー リミテッド | 誘導結合型プラズマ発生装置のアンテナ構造 |
| KR100418261B1 (ko) * | 2001-08-11 | 2004-02-11 | 주식회사 셈테크놀러지 | 시편의 양면 처리가 가능한 플라즈마 가공장치 |
| KR100520400B1 (ko) * | 2003-12-26 | 2005-10-11 | 위순임 | 이중 안테나를 구비하는 대기압 플라즈마 발생장치 |
| KR100756112B1 (ko) | 2003-12-26 | 2007-09-05 | 위순임 | 유도 안테나를 구비한 대기압 플라즈마 발생장치 |
| RU2332749C1 (ru) * | 2004-07-02 | 2008-08-27 | Улвак, Инк. | Способ и установка травления |
| WO2006003962A1 (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-12 | Ulvac, Inc. | エッチング方法及び装置 |
| KR100804858B1 (ko) * | 2004-07-02 | 2008-02-20 | 가부시키가이샤 아루박 | 에칭방법 및 장치 |
| JPWO2006003962A1 (ja) * | 2004-07-02 | 2008-04-17 | 株式会社アルバック | エッチング方法及び装置 |
| JP5561812B2 (ja) * | 2006-11-28 | 2014-07-30 | サムコ株式会社 | プラズマ処理装置 |
| WO2008065744A1 (en) * | 2006-11-28 | 2008-06-05 | Samco Inc. | Plasma processing apparatus |
| WO2008065745A1 (en) * | 2006-11-28 | 2008-06-05 | Samco Inc. | Plasma processing apparatus |
| US8314560B2 (en) | 2006-11-28 | 2012-11-20 | Samco Inc. | Plasma processing apparatus |
| JP5277473B2 (ja) * | 2006-11-28 | 2013-08-28 | サムコ株式会社 | プラズマ処理装置 |
| JP2010538488A (ja) * | 2007-09-04 | 2010-12-09 | ユージン テクノロジー カンパニー リミテッド | 基板処理装置 |
| JP2010538489A (ja) * | 2007-09-04 | 2010-12-09 | ユージン テクノロジー カンパニー リミテッド | 排気ユニットおよびこれを用いる排気方法、並びに前記排気ユニットを含む基板処理装置 |
| JP2010021442A (ja) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Ulvac Japan Ltd | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
| US8741097B2 (en) | 2009-10-27 | 2014-06-03 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
| US8608903B2 (en) | 2009-10-27 | 2013-12-17 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
| JP2011096687A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
| US9253867B2 (en) | 2009-10-27 | 2016-02-02 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
| US9313872B2 (en) | 2009-10-27 | 2016-04-12 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
| KR101737635B1 (ko) * | 2009-10-27 | 2017-05-18 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 플라즈마 처리 장치 |
| US9899191B2 (en) | 2009-10-27 | 2018-02-20 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
| US9941097B2 (en) | 2009-10-27 | 2018-04-10 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
| US9997332B2 (en) | 2009-10-27 | 2018-06-12 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
| US10804076B2 (en) | 2009-10-27 | 2020-10-13 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020096999A1 (en) | 2002-07-25 |
| US6469448B2 (en) | 2002-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001052894A (ja) | 誘導結合高周波プラズマ源 | |
| US6228229B1 (en) | Method and apparatus for generating a plasma | |
| US5622635A (en) | Method for enhanced inductive coupling to plasmas with reduced sputter contamination | |
| JP3224529B2 (ja) | プラズマ処理システム | |
| JP3482904B2 (ja) | プラズマ処理方法及び装置 | |
| CN101730931B (zh) | 用于衬底处理的边缘环装置 | |
| KR101456810B1 (ko) | 플라즈마 가공 설비 | |
| US6679981B1 (en) | Inductive plasma loop enhancing magnetron sputtering | |
| TWI853794B (zh) | 電漿產生裝置 | |
| US20040168771A1 (en) | Plasma reactor coil magnet | |
| JP2010166011A (ja) | プラズマ処理装置およびプラズマ生成装置 | |
| JP4013674B2 (ja) | プラズマドーピング方法及び装置 | |
| CN110770880B (zh) | 等离子处理装置 | |
| US20010025607A1 (en) | Microwave plasma reactor and method | |
| KR20110032374A (ko) | 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기 | |
| KR100695270B1 (ko) | 유도결합형 알에프 플라스마 소오스 | |
| US6967622B2 (en) | Plasma device and plasma generating method | |
| KR100786537B1 (ko) | 반도체 기판 공정 챔버에 사용되는 다중 플라즈마 발생소스 | |
| TW490719B (en) | Inductively coupled RF plasma source and vacuum treatment system using the same | |
| KR20100053255A (ko) | 이단 진공 챔버를 가지는 유도결합 플라즈마 장치 | |
| JPH08316205A (ja) | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 | |
| KR101040541B1 (ko) | 플라즈마 발생용 하이브리드 안테나 | |
| JPH06318565A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| KR100845885B1 (ko) | 대면적 유도 결합 플라즈마 반응기 | |
| HK1069674A1 (zh) | 产生等离子体的方法和装置 |