JP2012089334A - Microwave plasma source and plasma processing apparatus - Google Patents

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勇輝 長田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microwave plasma source and a plasma processing apparatus using the same capable of suppressing influence by a standing wave of a microwave in a processing container as much as possible and increasing plasma density uniformity in a chamber.SOLUTION: A microwave plasma source 2 comprises a microwave supply part 40. The microwave supply part 40 comprises: a plurality of microwave introduction mechanisms 43 which introduce the microwave into the processing container; and a plurality of phase shifters 46 which adjust the phases of microwaves input to each of the plurality of microwave introduction mechanisms 43. For the plurality of microwave introduction mechanisms 43 adjacent to each other, the microwave plasma source 2 adjusts the phases of the microwaves input to a plurality of adjacent microwave introduction mechanisms 43 with the plurality of phase shifters 46 so that the input phase of one microwave is fixed and the input phase of the other microwave is changed by a periodic waveform.

Description

本発明は、マイクロ波プラズマ源およびそれを用いたプラズマ処理装置に関する。   The present invention relates to a microwave plasma source and a plasma processing apparatus using the same.

半導体デバイスや液晶表示装置の製造工程においては、半導体ウエハやガラス基板といった被処理基板にエッチング処理や成膜処理等のプラズマ処理を施すために、プラズマエッチング装置やプラズマCVD成膜装置等のプラズマ処理装置が用いられる。   In the manufacturing process of a semiconductor device or a liquid crystal display device, plasma processing such as a plasma etching apparatus or a plasma CVD film forming apparatus is performed in order to perform a plasma process such as an etching process or a film forming process on a target substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate. A device is used.

近時、このようなプラズマ処理装置としては、高密度で低電子温度の表面波プラズマを均一に形成することができるRLSA(Radial Line Slot Antenna)マイクロ波プラズマ処理装置が注目されている(例えば特許文献1)。   Recently, as such a plasma processing apparatus, an RLSA (Radial Line Slot Antenna) microwave plasma processing apparatus capable of uniformly forming a high-density, low electron temperature surface wave plasma has been attracting attention (for example, a patent). Reference 1).

RLSAマイクロ波プラズマ処理装置は、チャンバ(処理容器)の上部に所定のパターンでスロットが形成された平面アンテナ(Radial Line Slot Antenna)を設け、マイクロ波発生源から同軸構造の導波路を通って導かれたマイクロ波を、平面アンテナのスロットからチャンバ内に放射し、マイクロ波電界によりチャンバ内に導入されたガスをプラズマ化し、半導体ウエハ等の被処理体をプラズマ処理するものである。   The RLSA microwave plasma processing apparatus is provided with a planar antenna (Radial Line Slot Antenna) in which slots are formed in a predetermined pattern at the upper part of a chamber (processing vessel), and is guided from a microwave source through a coaxial waveguide. The microwave is radiated into the chamber from the slot of the planar antenna, the gas introduced into the chamber is converted into plasma by the microwave electric field, and the object to be processed such as a semiconductor wafer is subjected to plasma processing.

このようなRLSAマイクロ波プラズマ装置において、プラズマ分布を調整する場合、スロット形状およびパターン等が異なる複数のアンテナを用意しておき、アンテナを交換する必要があり、極めて煩雑である。   In such an RLSA microwave plasma apparatus, when adjusting the plasma distribution, it is necessary to prepare a plurality of antennas having different slot shapes, patterns, etc., and to exchange the antennas, which is extremely complicated.

これに対し、特許文献2には、マイクロ波を複数に分配し、複数のアンテナモジュールを介してマイクロ波をチャンバ内に放射し、チャンバ内空間でマイクロ波を合成するマイクロ波プラズマ源が開示されている。   On the other hand, Patent Document 2 discloses a microwave plasma source that divides microwaves into a plurality of components, radiates the microwaves into the chamber through a plurality of antenna modules, and synthesizes the microwaves in the chamber space. ing.

このように複数のアンテナモジュールを用いてマイクロ波を空間合成することにより、各アンテナモジュールのアンテナから放射されるマイクロ波の位相や強度を調整してプラズマ分布を調整することができる。   Thus, by spatially synthesizing microwaves using a plurality of antenna modules, the plasma distribution can be adjusted by adjusting the phase and intensity of the microwaves radiated from the antennas of the respective antenna modules.

特開2000−294550号公報JP 2000-294550 A 国際公開第2008/013112号パンフレットInternational Publication No. 2008/013112 Pamphlet

しかし、このように複数のアンテナモジュールを用いてマイクロ波をチャンバ内に放射してプラズマを形成する場合には、マイクロ波がチャンバ内に放射された際に発生する定在波の腹と節が顕在化し、それがプラズマ中の電子密度分布の局在化を招き、プラズマ密度分布の均一性を悪化させるという問題がある。   However, when plasma is formed by radiating microwaves into the chamber using a plurality of antenna modules in this way, the antinodes and nodes of standing waves generated when microwaves are radiated into the chamber are generated. There is a problem that it becomes apparent, which causes localization of the electron density distribution in the plasma and deteriorates the uniformity of the plasma density distribution.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、処理容器内でのマイクロ波の定在波の腹と節の位置が固定化されることを極力抑制し、チャンバ内でのプラズマ密度の均一性を高くすることができるマイクロ波プラズマ源およびそれを用いたプラズマ処理装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to suppress as much as possible the fixing of the positions of the antinodes and nodes of the microwave standing wave in the processing container, and to reduce the plasma density in the chamber. It is an object of the present invention to provide a microwave plasma source capable of increasing uniformity and a plasma processing apparatus using the same.

本発明の第1の観点では、プラズマ処理を行う処理容器内にマイクロ波を導入して、前記処理容器内に供給されたガスをプラズマ化するプラズマ源であって、マイクロ波を生成するマイクロ波生成機構と、生成されたマイクロ波を前記処理容器内に供給するマイクロ波供給部とを具備し、前記マイクロ波供給部は、マイクロ波を前記処理容器内に導入する複数のマイクロ波導入機構と、前記複数のマイクロ波導入機構のそれぞれに入力されるマイクロ波の位相を調整する複数の位相器とを有し、複数のマイクロ波導入機構のうち隣接するものについて、一方のマイクロ波の入力位相を固定し、他方のマイクロ波の入力位相を周期的な波形によって変化させるか、または、隣接するマイクロ波導入機構の両方のマイクロ波の入力位相を相互に重ならない周期的な波形によって変化させるように、前記複数の位相器により前記複数のマイクロ波導入機構に入力されるマイクロ波の位相を調整することを特徴とするマイクロ波プラズマ源を提供する。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a plasma source for generating microwaves by introducing a microwave into a processing vessel for performing plasma processing and converting the gas supplied into the processing vessel into plasma. A generation mechanism; and a microwave supply unit that supplies the generated microwave into the processing container, wherein the microwave supply unit includes a plurality of microwave introduction mechanisms that introduce microwaves into the processing container; A plurality of phase shifters for adjusting the phase of the microwaves input to each of the plurality of microwave introduction mechanisms, and one of the plurality of microwave introduction mechanisms adjacent to the input phase of one of the microwaves Is fixed and the other microwave input phase is changed by a periodic waveform, or the microwave input phases of both adjacent microwave introduction mechanisms are mutually overlapped. As varied by et no periodic waveform to provide a microwave plasma source and adjusts the phases of microwaves inputted to the plurality of microwave introduction mechanism by said plurality of phase shifters.

上記第1の観点において、前記周期的な波形としては、サイン波、三角波、台形波、およびサイン波状波形のうちのいずれかを用いることができる。   In the first aspect, any one of a sine wave, a triangular wave, a trapezoidal wave, and a sine wave waveform can be used as the periodic waveform.

また、前記処理容器の上壁を構成し、前記複数のマイクロ波導入機構から放射されたマイクロ波を透過する天板が、前記複数のマイクロ波導入機構に対応する位置に設けられた複数の誘電体部材と、誘電体部材を支持する金属製のフレームとを有する構造であって、前記フレームはハニカム状構造を有しているものとすることができる。この場合に、前記フレームを、ガス流路と、複数のガス吐出孔とを有するものとして、プラズマ処理に必要なガスを前記ガス吐出孔から前記処理容器に向けて吐出するようにすることができる。   In addition, a top plate that constitutes an upper wall of the processing container and transmits microwaves radiated from the plurality of microwave introduction mechanisms is provided with a plurality of dielectrics provided at positions corresponding to the plurality of microwave introduction mechanisms. The structure may include a body member and a metal frame that supports the dielectric member, and the frame may have a honeycomb structure. In this case, the frame has a gas flow path and a plurality of gas discharge holes, and a gas necessary for plasma processing can be discharged from the gas discharge holes toward the processing container. .

本発明の第2の観点では、被処理基板を収容する処理容器と、前記処理容器内で被処理基板が載置される載置台と、前記処理容器内にガスを供給するガス供給機構と、上記第1の観点のマイクロ波プラズマ源とを具備し、前記マイクロ波プラズマ源から前記処理容器内に導入されたマイクロ波によりプラズマを生成し、そのプラズマにより被処理基板に対して処理を施すことを特徴とするプラズマ処理装置を提供する。
In a second aspect of the present invention, a processing container that accommodates a substrate to be processed, a mounting table on which the substrate to be processed is placed in the processing container, a gas supply mechanism that supplies gas into the processing container, The microwave plasma source according to the first aspect is provided, plasma is generated by the microwave introduced from the microwave plasma source into the processing container, and the substrate is processed by the plasma. A plasma processing apparatus is provided.

本発明によれば、複数のマイクロ波導入機構のうち隣接するものについて、一方のマイクロ波の入力位相を固定し、他方のマイクロ波の入力位相を周期的な波形によって変化させるか、または、隣接するマイクロ波導入機構の両方のマイクロ波の入力位相を相互に重ならない周期的な波形によって変化させるように、前記複数の位相器により前記複数のマイクロ波導入機構に入力されるマイクロ波の位相を調整するので、処理容器内に放射されたマイクロ波における定在波の節と腹の位置が連続的に変化して電界強度が平均化され、電界強度の面内均一性を高めることができる。そのため、処理容器内での電子密度、すなわちプラズマ密度を均一にして均一なプラズマ処理を行うことができる。   According to the present invention, for the adjacent ones of the plurality of microwave introduction mechanisms, the input phase of one microwave is fixed and the input phase of the other microwave is changed by a periodic waveform, or adjacent The phase of the microwaves input to the plurality of microwave introduction mechanisms by the plurality of phase shifters is changed so that the input phases of both microwaves of the microwave introduction mechanism are changed by a periodic waveform that does not overlap each other. Since the adjustment is performed, the positions of the nodes and the antinodes of the standing wave in the microwave radiated into the processing container are continuously changed to average the electric field strength, thereby improving the in-plane uniformity of the electric field strength. Therefore, uniform plasma processing can be performed with uniform electron density in the processing vessel, that is, plasma density.

本発明の第1の実施形態に係るマイクロ波プラズマ源を有する表面波プラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the surface wave plasma processing apparatus which has a microwave plasma source which concerns on the 1st Embodiment of this invention. マイクロ波プラズマ源の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of a microwave plasma source. マイクロ波プラズマ源におけるマイクロ波供給部を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the microwave supply part in a microwave plasma source. マイクロ波プラズマ源におけるアンテナモジュールに用いられるメインアンプの回路構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a circuit structure of the main amplifier used for the antenna module in a microwave plasma source. マイクロ波プラズマ源におけるアンテナモジュールに用いられるマイクロ波導入機構を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the microwave introduction mechanism used for the antenna module in a microwave plasma source. マイクロ波導入機構の給電機構を示す図5のAA′線による横断面図である。It is a cross-sectional view by the AA 'line of FIG. 5 which shows the electric power feeding mechanism of a microwave introduction mechanism. チューナにおけるスラグと滑り部材を示す図5のBB′線による横断面図である。It is a cross-sectional view by the BB 'line of FIG. 5 which shows the slag and sliding member in a tuner. マイクロ波プラズマ源に搭載された7本のマイクロ波導入機構のうちマイクロ波の入力位相を周期的な波形によって変化させたものを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating what changed the input phase of the microwave with the periodic waveform among the seven microwave introduction mechanisms mounted in the microwave plasma source. 隣接するマイクロ波導入機構の一方の位相を0°に固定し、他方の入力位相をサイン波にしたときの入力位相の時間的変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of an input phase when one phase of an adjacent microwave introduction mechanism is fixed at 0 degree, and the other input phase is made into a sine wave. 周期的波形のサイン波以外の例を示す図である。It is a figure which shows an example other than the sine wave of a periodic waveform. 図3のような7つのマイクロ波導入機構を配置したプラズマ源を用いて、全てのマイクロ波導入機構のマイクロ波の入力位相を0°にした場合と、外周の3つマイクロ波導入機構の入力位相を180°に変えた場合とでチャンバ内の電界分布を把握した結果を示すチャートである。Using a plasma source with seven microwave introduction mechanisms as shown in FIG. 3, the microwave input phase of all microwave introduction mechanisms is 0 °, and the input of the three microwave introduction mechanisms on the outer periphery. It is a chart which shows the result of grasping | ascertaining the electric field distribution in a chamber when changing a phase to 180 degrees. 本発明の第2の実施形態におけるプラズマ源のマイクロ波供給部と天板を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the microwave supply part and top plate of a plasma source in the 2nd Embodiment of this invention. 図12のCC′線による断面図である。It is sectional drawing by CC 'line of FIG. 天板の構造の変形例を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the modification of the structure of a top plate. 天板の構造の他の変形例を示す底面図である。It is a bottom view which shows the other modification of the structure of a top plate.

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係るマイクロ波プラズマ源を有する表面波プラズマ処理装置の概略構成を示す断面図であり、図2はマイクロ波プラズマ源の構成を示す構成図であり、図3はマイクロ波プラズマ源におけるマイクロ波供給部を模式的に示す平面図、図4はマイクロ波プラズマ源におけるアンテナモジュールに用いられるメインアンプの回路構成の例を示す図、図5はマイクロ波プラズマ源におけるアンテナモジュールに用いられるマイクロ波導入機構を示す断面図、図6はマイクロ波導入機構の給電機構を示す図5のAA′線による横断面図、図7はチューナにおけるスラグと滑り部材を示す図5のBB′線による横断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a surface wave plasma processing apparatus having a microwave plasma source according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the microwave plasma source. 3 is a plan view schematically showing a microwave supply unit in the microwave plasma source, FIG. 4 is a diagram showing an example of a circuit configuration of a main amplifier used in an antenna module in the microwave plasma source, and FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the microwave introduction mechanism used in the antenna module in the plasma source, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 5 showing the power supply mechanism of the microwave introduction mechanism, and FIG. It is a cross-sectional view by the BB 'line of FIG. 5 shown.

表面波プラズマ処理装置100は、ウエハに対してプラズマ処理として例えばエッチング処理を施すプラズマエッチング装置として構成されており、気密に構成されたアルミニウムまたはステンレス鋼等の金属材料からなる略円筒状の接地されたチャンバ1と、チャンバ1内にマイクロ波プラズマを形成するためのマイクロ波プラズマ源2とを有している。チャンバ1の上部には開口部1aが形成されており、マイクロ波プラズマ源2はこの開口部1aからチャンバ1の内部に臨むように設けられている。   The surface wave plasma processing apparatus 100 is configured as a plasma etching apparatus that performs, for example, an etching process as a plasma process on a wafer, and is grounded in a substantially cylindrical shape made of an airtight metal material such as aluminum or stainless steel. A chamber 1 and a microwave plasma source 2 for forming microwave plasma in the chamber 1. An opening 1 a is formed in the upper part of the chamber 1, and the microwave plasma source 2 is provided so as to face the inside of the chamber 1 from the opening 1 a.

チャンバ1内には被処理体であるウエハWを水平に支持するためのサセプタ11が、チャンバ1の底部中央に絶縁部材12a介して立設された筒状の支持部材12により支持された状態で設けられている。サセプタ11および支持部材12を構成する材料としては、表面をアルマイト処理(陽極酸化処理)したアルミニウム等が例示される。   In the chamber 1, a susceptor 11 for horizontally supporting a wafer W as an object to be processed is supported by a cylindrical support member 12 erected at the center of the bottom of the chamber 1 via an insulating member 12 a. Is provided. Examples of the material constituting the susceptor 11 and the support member 12 include aluminum whose surface is anodized (anodized).

また、図示はしていないが、サセプタ11には、ウエハWを静電吸着するための静電チャック、温度制御機構、ウエハWの裏面に熱伝達用のガスを供給するガス流路、およびウエハWを搬送するために昇降する昇降ピン等が必要に応じて設けられている。さらに、サセプタ11には、整合器13を介して高周波バイアス電源14が電気的に接続されている。この高周波バイアス電源14からサセプタ11に高周波電力が供給されることにより、ウエハW側にプラズマ中のイオンが引き込まれる。   Although not shown, the susceptor 11 includes an electrostatic chuck for electrostatically attracting the wafer W, a temperature control mechanism, a gas flow path for supplying heat transfer gas to the back surface of the wafer W, and the wafer. Elevating pins and the like that move up and down to convey W are provided as necessary. Furthermore, a high frequency bias power supply 14 is electrically connected to the susceptor 11 via a matching unit 13. By supplying high frequency power from the high frequency bias power source 14 to the susceptor 11, ions in the plasma are attracted to the wafer W side.

チャンバ1の底部には排気管15が接続されており、この排気管15には真空ポンプを含む排気装置16が接続されている。そしてこの排気装置16を作動させることによりチャンバ1内が排気され、チャンバ1内が所定の真空度まで高速に減圧することが可能となっている。また、チャンバ1の側壁には、ウエハWの搬入出を行うための搬入出口17と、この搬入出口17を開閉するゲートバルブ18とが設けられている。   An exhaust pipe 15 is connected to the bottom of the chamber 1, and an exhaust device 16 including a vacuum pump is connected to the exhaust pipe 15. Then, by operating the exhaust device 16, the inside of the chamber 1 is exhausted, and the inside of the chamber 1 can be decompressed at a high speed to a predetermined degree of vacuum. Further, on the side wall of the chamber 1, a loading / unloading port 17 for loading / unloading the wafer W and a gate valve 18 for opening / closing the loading / unloading port 17 are provided.

チャンバ1内のサセプタ11の上方位置には、プラズマエッチングのための処理ガスをウエハWに向けて吐出するシャワープレート20が水平に設けられている。このシャワープレート20は、格子状に形成されたガス流路21と、このガス流路21に形成された多数のガス吐出孔22とを有しており、格子状のガス流路21の間は空間部23となっている。このシャワープレート20のガス流路21にはチャンバ1の外側に延びる配管24が接続されており、この配管24には処理ガス供給源25が接続されている。   A shower plate 20 that discharges a processing gas for plasma etching toward the wafer W is horizontally provided above the susceptor 11 in the chamber 1. The shower plate 20 has a gas flow path 21 formed in a lattice shape and a large number of gas discharge holes 22 formed in the gas flow path 21. It is a space part 23. A pipe 24 extending outside the chamber 1 is connected to the gas flow path 21 of the shower plate 20, and a processing gas supply source 25 is connected to the pipe 24.

一方、チャンバ1のシャワープレート20の上方位置には、リング状のプラズマガス導入部材26がチャンバ壁に沿って設けられており、このプラズマガス導入部材26には内周に多数のガス吐出孔が設けられている。このプラズマガス導入部材26には、プラズマガスを供給するプラズマガス供給源27が配管28を介して接続されている。プラズマガスとしてはArガス等の希ガスが好適に用いられる。   On the other hand, a ring-shaped plasma gas introduction member 26 is provided along the chamber wall above the shower plate 20 of the chamber 1, and the plasma gas introduction member 26 has a number of gas discharge holes on the inner periphery. Is provided. A plasma gas supply source 27 for supplying plasma gas is connected to the plasma gas introduction member 26 via a pipe 28. As the plasma gas, a rare gas such as Ar gas is preferably used.

プラズマガス導入部材26からチャンバ1内に導入されたプラズマガスは、マイクロ波プラズマ源2からチャンバ1内に導入されたマイクロ波によりプラズマ化され、このプラズマがシャワープレート20の空間部23を通過しシャワープレート20のガス吐出孔22から吐出された処理ガスを励起し、処理ガスのプラズマを形成する。   The plasma gas introduced into the chamber 1 from the plasma gas introduction member 26 is turned into plasma by the microwave introduced into the chamber 1 from the microwave plasma source 2, and this plasma passes through the space 23 of the shower plate 20. The processing gas discharged from the gas discharge hole 22 of the shower plate 20 is excited to form plasma of the processing gas.

マイクロ波プラズマ源2は、チャンバ1の上部に設けられた支持リング29により支持された天板110上に設けられている。支持リング29と天板110との間は気密にシールされている。図2に示すように、マイクロ波プラズマ源2は、複数経路に分配してマイクロ波を出力するマイクロ波出力部30と、マイクロ波出力部30から出力されたマイクロ波をチャンバ1に導き、チャンバ1内に放射するためのマイクロ波供給部40とを有している。   The microwave plasma source 2 is provided on a top plate 110 supported by a support ring 29 provided at the top of the chamber 1. A space between the support ring 29 and the top plate 110 is hermetically sealed. As shown in FIG. 2, the microwave plasma source 2 includes a microwave output unit 30 that outputs the microwaves distributed to a plurality of paths, and a microwave output from the microwave output unit 30 is guided to the chamber 1. 1 and a microwave supply unit 40 for radiating into the inside.

マイクロ波出力部30は、マイクロ波電源31と、マイクロ波発振器32と、発振されたマイクロ波を増幅するアンプ33と、増幅されたマイクロ波を複数に分配する分配器34とを有している。   The microwave output unit 30 includes a microwave power source 31, a microwave oscillator 32, an amplifier 33 that amplifies the oscillated microwave, and a distributor 34 that distributes the amplified microwave into a plurality of parts. .

マイクロ波発振器32は、所定周波数(例えば、2.45GHz)のマイクロ波を例えばPLL発振させる。分配器34では、マイクロ波の損失ができるだけ起こらないように、入力側と出力側のインピーダンス整合を取りながらアンプ33で増幅されたマイクロ波を分配する。なお、マイクロ波の周波数としては、2.45GHzの他に、8.35GHz、5.8GHz、1.98GHz、915MHz等を用いることができる。   The microwave oscillator 32 causes, for example, a PLL oscillation of a microwave having a predetermined frequency (for example, 2.45 GHz). The distributor 34 distributes the microwave amplified by the amplifier 33 while matching the impedance between the input side and the output side so that the loss of the microwave does not occur as much as possible. Note that as the frequency of the microwave, in addition to 2.45 GHz, 8.35 GHz, 5.8 GHz, 1.98 GHz, 915 MHz, or the like can be used.

マイクロ波供給部40は、分配器34で分配されたマイクロ波をチャンバ1内へ導く複数のアンテナモジュール41を有している。各アンテナモジュール41は、分配されたマイクロ波を主に増幅するアンプ部42と、マイクロ波導入機構43とを有している。また、マイクロ波導入機構43は、インピーダンスを整合させるためのチューナ60と、増幅されたマイクロ波をチャンバ1内に放射するアンテナ部45とを有している。そして、各アンテナモジュール41におけるマイクロ波導入機構43のアンテナ部45からチャンバ1内へマイクロ波が放射されるようになっている。図3に示すように、マイクロ波供給部40は、アンテナモジュール41を7個有しており、各アンテナモジュール41のマイクロ波導入機構43が、円周状に6個およびその中心に1個、円形をなす天板110の上に配置されている。天板110は、真空シールおよびマイクロ波透過板として機能し、金属製のフレーム110aと、マイクロ波導入機構43が配置されている部分に嵌め込まれた石英等の誘電体からなる誘電体部材110bとを有している。   The microwave supply unit 40 includes a plurality of antenna modules 41 that guide the microwaves distributed by the distributor 34 into the chamber 1. Each antenna module 41 includes an amplifier unit 42 that mainly amplifies the distributed microwave and a microwave introduction mechanism 43. The microwave introduction mechanism 43 includes a tuner 60 for matching impedance and an antenna unit 45 that radiates the amplified microwave into the chamber 1. A microwave is radiated into the chamber 1 from the antenna portion 45 of the microwave introduction mechanism 43 in each antenna module 41. As shown in FIG. 3, the microwave supply unit 40 has seven antenna modules 41, and six microwave introduction mechanisms 43 of each antenna module 41 have a circumferential shape and one at the center thereof. It arrange | positions on the top plate 110 which makes | forms a circle. The top plate 110 functions as a vacuum seal and a microwave transmission plate, and includes a metal frame 110a, and a dielectric member 110b made of a dielectric material such as quartz fitted in a portion where the microwave introduction mechanism 43 is disposed. have.

アンプ部42は、位相器46と、可変ゲインアンプ47と、ソリッドステートアンプを構成するメインアンプ48と、アイソレータ49とを有している。   The amplifier unit 42 includes a phase shifter 46, a variable gain amplifier 47, a main amplifier 48 constituting a solid state amplifier, and an isolator 49.

位相器46は、マイクロ波の位相を変化させることができるように構成されており、これを調整することにより放射特性を変調させることができる。例えば、各アンテナモジュール毎に位相を調整することにより指向性を制御してプラズマ分布を変化させることができる。本実施形態では、後述するように、所定のアンテナモジュールの位相を固定し、それに隣接するアンテナモジュールの位相を連続的に変化させることによりマイクロ波の定在波を抑制する。   The phase shifter 46 is configured to change the phase of the microwave, and by adjusting this, the radiation characteristic can be modulated. For example, the plasma distribution can be changed by controlling the directivity by adjusting the phase for each antenna module. In this embodiment, as will be described later, the standing wave of the microwave is suppressed by fixing the phase of a predetermined antenna module and continuously changing the phase of the antenna module adjacent thereto.

可変ゲインアンプ47は、メインアンプ48へ入力するマイクロ波の電力レベルを調整し、個々のアンテナモジュールのばらつきを調整またはプラズマ強度調整のためのアンプである。可変ゲインアンプ47を各アンテナモジュール毎に変化させることによって、発生するプラズマに分布を生じさせることもできる。   The variable gain amplifier 47 is an amplifier for adjusting the power level of the microwave input to the main amplifier 48, adjusting the variation of individual antenna modules, or adjusting the plasma intensity. By changing the variable gain amplifier 47 for each antenna module, the generated plasma can be distributed.

ソリッドステートアンプを構成するメインアンプ48は、例えば、図4に示すように、入力整合回路131と、半導体増幅素子132と、出力整合回路133と、高Q共振回路134とを有する構成とすることができる。   The main amplifier 48 constituting the solid state amplifier has, for example, an input matching circuit 131, a semiconductor amplifying element 132, an output matching circuit 133, and a high Q resonance circuit 134 as shown in FIG. Can do.

アイソレータ49は、アンテナ部45で反射してメインアンプ48に向かう反射マイクロ波を分離するものであり、サーキュレータとダミーロード(同軸終端器)とを有している。サーキュレータは、アンテナ部45で反射したマイクロ波をダミーロードへ導き、ダミーロードはサーキュレータによって導かれた反射マイクロ波を熱に変換する。   The isolator 49 separates the reflected microwaves reflected by the antenna unit 45 and directed to the main amplifier 48, and includes a circulator and a dummy load (coaxial terminator). The circulator guides the microwave reflected by the antenna unit 45 to the dummy load, and the dummy load converts the reflected microwave guided by the circulator into heat.

次に、マイクロ波導入機構43について説明する。
図5、6に示すように、マイクロ波導入機構43は、マイクロ波を伝送する同軸構造の導波路44と、導波路44を伝送されたマイクロ波をチャンバ1内に放射するアンテナ部45とを有している。そして、マイクロ波導入機構43からチャンバ1内に放射されたマイクロ波がチャンバ1内の空間で合成され、チャンバ1内で表面波プラズマが形成されるようになっている。
Next, the microwave introduction mechanism 43 will be described.
As shown in FIGS. 5 and 6, the microwave introduction mechanism 43 includes a coaxial waveguide 44 that transmits microwaves and an antenna unit 45 that radiates the microwaves transmitted through the waveguide 44 into the chamber 1. Have. The microwaves radiated from the microwave introduction mechanism 43 into the chamber 1 are combined in the space in the chamber 1, and surface wave plasma is formed in the chamber 1.

導波路44は、筒状の外側導体52およびその中心に設けられた棒状の内側導体53が同軸状に配置されて構成されており、導波路44の先端にアンテナ部45が設けられている。導波路44は、内側導体53が給電側、外側導体52が接地側となっている。外側導体52および内側導体53の上端は反射板58となっている。   The waveguide 44 is formed by coaxially arranging a cylindrical outer conductor 52 and a rod-shaped inner conductor 53 provided at the center thereof, and an antenna portion 45 is provided at the tip of the waveguide 44. In the waveguide 44, the inner conductor 53 is a power supply side, and the outer conductor 52 is a ground side. The upper end of the outer conductor 52 and the inner conductor 53 is a reflection plate 58.

導波路44の基端側にはマイクロ波(電磁波)を給電する給電機構54が設けられている。給電機構54は、導波路44(外側導体52)の側面に設けられたマイクロ波電力を導入するためのマイクロ波電力導入ポート55を有している。マイクロ波電力導入ポート55には、アンプ部42から増幅されたマイクロ波を供給するための給電線として、内側導体56aおよび外側導体56bからなる同軸線路56が接続されている。そして、同軸線路56の内側導体56aの先端には、外側導体52の内部に向けて水平に伸びる給電アンテナ90が接続されている。   A power feeding mechanism 54 that feeds microwaves (electromagnetic waves) is provided on the proximal end side of the waveguide 44. The power feeding mechanism 54 has a microwave power introduction port 55 for introducing microwave power provided on a side surface of the waveguide 44 (outer conductor 52). A coaxial line 56 including an inner conductor 56 a and an outer conductor 56 b is connected to the microwave power introduction port 55 as a feed line for supplying the microwave amplified from the amplifier unit 42. A feeding antenna 90 extending horizontally toward the inside of the outer conductor 52 is connected to the tip of the inner conductor 56 a of the coaxial line 56.

給電アンテナ90は、例えば、プリント基板であるPCB基板上にマイクロストリップラインとして形成される。反射板58から給電アンテナ90までの間には、反射波の実効波長を短くするためのテフロン(登録商標)等の誘電体からなる遅波材59が設けられている。なお、2.45G等の周波数の高いマイクロ波を用いた場合には、遅波材59は設けなくてもよい。このとき、給電アンテナ90から放射される電磁波を反射板58で反射させることで、最大の電磁波を同軸構造の導波路44内に電送させる。その場合、給電アンテナ90から反射板58までの距離を約λg/4の半波長倍に設定する。   The feed antenna 90 is formed, for example, as a microstrip line on a PCB substrate that is a printed circuit board. A slow wave material 59 made of a dielectric material such as Teflon (registered trademark) for shortening the effective wavelength of the reflected wave is provided between the reflector 58 and the feeding antenna 90. In the case of using a microwave with a high frequency such as 2.45G, the slow wave material 59 may not be provided. At this time, the electromagnetic wave radiated from the power feeding antenna 90 is reflected by the reflection plate 58, so that the maximum electromagnetic wave is transmitted into the waveguide 44 having the coaxial structure. In that case, the distance from the feeding antenna 90 to the reflector 58 is set to a half wavelength multiple of about λg / 4.

給電アンテナ90は、図6に示すように、マイクロ波電力導入ポート55において同軸線路56の内側導体56aに接続され、電磁波が供給される第1の極92および供給された電磁波を放射する第2の極93を有するアンテナ本体91と、アンテナ本体91の両側から、内側導体53の外側に沿って延び、リング状をなす反射部94とを有し、アンテナ本体91に入射された電磁波と反射部94で反射された電磁波とで定在波を形成するように構成されている。アンテナ本体91の第2の極93は内側導体53に接触している。   As shown in FIG. 6, the feed antenna 90 is connected to the inner conductor 56a of the coaxial line 56 at the microwave power introduction port 55, and the first pole 92 to which the electromagnetic wave is supplied and the second electromagnetic wave to radiate the supplied electromagnetic wave. The antenna main body 91 having the pole 93 and the reflection part 94 extending from both sides of the antenna main body 91 along the outside of the inner conductor 53 to form a ring shape, and the electromagnetic wave incident on the antenna main body 91 and the reflection part A standing wave is formed by the electromagnetic wave reflected at 94. The second pole 93 of the antenna body 91 is in contact with the inner conductor 53.

給電アンテナ90がマイクロ波(電磁波)を放射することにより、外側導体52と内側導体53との間の空間にマイクロ波電力が給電される。そして、給電機構54に供給されたマイクロ波電力がアンテナ部45に向かって伝播する。   When the feeding antenna 90 radiates microwaves (electromagnetic waves), microwave power is fed to the space between the outer conductor 52 and the inner conductor 53. Then, the microwave power supplied to the power feeding mechanism 54 propagates toward the antenna unit 45.

また、導波路44にはチューナ60が設けられている。チューナ60は、チャンバ1内の負荷(プラズマ)のインピーダンスをマイクロ波出力部30におけるマイクロ波電源の特性インピーダンスに整合させるものであり、外側導体52と内側導体53との間を上下に移動する2つのスラグ61a,61bと、反射板58の外側(上側)に設けられたスラグ駆動部70とを有している。   The waveguide 44 is provided with a tuner 60. The tuner 60 matches the impedance of the load (plasma) in the chamber 1 with the characteristic impedance of the microwave power source in the microwave output unit 30, and moves up and down between the outer conductor 52 and the inner conductor 53 2. Two slags 61a and 61b, and a slag driving unit 70 provided on the outer side (upper side) of the reflection plate 58.

これらスラグのうち、スラグ61aはスラグ駆動部70側に設けられ、スラグ61bはアンテナ部45側に設けられている。また、内側導体53の内部空間には、その長手方向に沿って例えば台形ネジが形成された螺棒からなるスラグ移動用の2本のスラグ移動軸64a,64bが設けられている。   Among these slags, the slag 61a is provided on the slag drive unit 70 side, and the slag 61b is provided on the antenna unit 45 side. Further, in the inner space of the inner conductor 53, two slag moving shafts 64a and 64b for slag movement are provided along a longitudinal direction of the inner conductor 53.

図7に示すように、スラグ61aは、誘電体からなる円環状をなし、その内側に滑り性を有する樹脂からなる滑り部材63が嵌め込まれている。滑り部材63にはスラグ移動軸64aが螺合するねじ穴65aとスラグ移動軸64bが挿通される通し穴65bが設けられている。一方、スラグ61bは、スラグ61aと同様、ねじ穴65aと通し穴65bとを有しているが、スラグ61aとは逆に、ねじ穴65aはスラグ移動軸64bに螺合され、通し穴65bにはスラグ移動軸64aが挿通されるようになっている。これによりスラグ移動軸64aを回転させることによりスラグ61aが昇降移動し、スラグ移動軸64bを回転させることによりスラグ61bが昇降移動する。すなわち、スラグ移動軸64a,64bと滑り部材63とからなるねじ機構によりスラグ61a,61bが昇降移動される。   As shown in FIG. 7, the slag 61a has an annular shape made of a dielectric, and a sliding member 63 made of a resin having slipperiness is fitted inside the slag 61a. The sliding member 63 is provided with a screw hole 65a into which the slag moving shaft 64a is screwed and a through hole 65b into which the slag moving shaft 64b is inserted. On the other hand, the slag 61b has a screw hole 65a and a through hole 65b as in the case of the slag 61a. On the contrary to the slag 61a, the screw hole 65a is screwed to the slag moving shaft 64b and is connected to the through hole 65b. The slag moving shaft 64a is inserted. Thereby, the slag 61a moves up and down by rotating the slag movement shaft 64a, and the slag 61b moves up and down by rotating the slag movement shaft 64b. That is, the slugs 61a and 61b are moved up and down by a screw mechanism including the slug moving shafts 64a and 64b and the sliding member 63.

内側導体53には長手方向に沿って等間隔に3つのスリット53aが形成されている。一方、滑り部材63は、これらスリット53aに対応するように3つの突出部63aが等間隔に設けられている。そして、これら突出部63aがスラグ61a,61bの内周に当接した状態で滑り部材63がスラグ61a,61bの内部に嵌め込まれる。滑り部材63の外周面は、内側導体53の内周面と遊びなく接触するようになっており、スラグ移動軸64a,64bが回転されることにより、滑り部材63が内側導体53を滑って昇降するようになっている。すなわち内側導体53の内周面がスラグ61a,61bの滑りガイドとして機能する。なお、スリット53aの幅は5mm以下とすることが好ましい。これにより、後述するように内側導体53の内部へ漏洩するマイクロ波電力を実質的になくすことができ、マイクロ波電力の放射効率を高く維持することができる。   Three slits 53a are formed in the inner conductor 53 at equal intervals along the longitudinal direction. On the other hand, the sliding member 63 is provided with three protrusions 63a at equal intervals so as to correspond to the slits 53a. Then, the sliding member 63 is fitted into the slags 61a and 61b in a state where the protruding portions 63a are in contact with the inner circumferences of the slags 61a and 61b. The outer peripheral surface of the sliding member 63 comes into contact with the inner peripheral surface of the inner conductor 53 without play, and the sliding member 63 slides up and down the inner conductor 53 by rotating the slug movement shafts 64a and 64b. It is supposed to be. That is, the inner peripheral surface of the inner conductor 53 functions as a sliding guide for the slugs 61a and 61b. The width of the slit 53a is preferably 5 mm or less. Thereby, as will be described later, the microwave power leaking into the inner conductor 53 can be substantially eliminated, and the radiation efficiency of the microwave power can be kept high.

滑り部材63を構成する樹脂材料としては、良好な滑り性を有し、加工が比較的容易な樹脂、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂(商品名:ベアリーAS5000(NTN株式会社製))を好適なものとして挙げることができる。 As the resin material constituting the sliding member 63, a resin having good sliding property and relatively easy processing, for example, polyphenylene sulfide (PPS) resin (trade name: BEAREE AS5000 (manufactured by NTN Corporation)) is suitable. Can be cited as a thing.

上記スラグ移動軸64a,64bは、反射板58を貫通してスラグ駆動部70に延びている。スラグ移動軸64a,64bと反射板58との間にはベアリング(図示せず)が設けられている。また、内側導体53の下端には、導体からなる軸受け部67が設けられており、スラグ移動軸64a,64bの下端はこの軸受け部67に軸支されている。   The slag moving shafts 64 a and 64 b extend through the reflecting plate 58 to the slag driving unit 70. A bearing (not shown) is provided between the slug moving shafts 64a and 64b and the reflection plate 58. Further, a bearing portion 67 made of a conductor is provided at the lower end of the inner conductor 53, and the lower ends of the slag movement shafts 64 a and 64 b are pivotally supported by the bearing portion 67.

スラグ駆動部70は筐体71を有し、スラグ移動軸64aおよび64bは筐体71内に延びており、スラグ移動軸64aおよび64bの上端には、それぞれ歯車72aおよび72bが取り付けられている。また、スラグ駆動部70には、スラグ移動軸64aを回転させるモータ73aと、スラグ移動軸64bを回転させるモータ73bが設けられている。モータ73aの軸には歯車74aが取り付けられ、モータ73bの軸には歯車74bが取り付けられており、歯車74aが歯車72aに噛合し、歯車74bが歯車72bに噛合するようになっている。したがって、モータ73aにより歯車74aおよび72aを介してスラグ移動軸64aが回転され、モータ73bにより歯車74bおよび72bを介してスラグ移動軸64bが回転される。なお、モータ73a,73bは例えばステッピングモータである。   The slag drive unit 70 has a casing 71, slag movement shafts 64a and 64b extend into the casing 71, and gears 72a and 72b are attached to the upper ends of the slag movement shafts 64a and 64b, respectively. The slag drive unit 70 is provided with a motor 73a that rotates the slag movement shaft 64a and a motor 73b that rotates the slag movement shaft 64b. A gear 74a is attached to the shaft of the motor 73a, and a gear 74b is attached to the shaft of the motor 73b. The gear 74a meshes with the gear 72a, and the gear 74b meshes with the gear 72b. Accordingly, the slag movement shaft 64a is rotated by the motor 73a via the gears 74a and 72a, and the slag movement shaft 64b is rotated by the motor 73b via the gears 74b and 72b. The motors 73a and 73b are, for example, stepping motors.

なお、スラグ移動軸64bはスラグ移動軸64aよりも長く、より上方に達しており、したがって、歯車72aおよび72bの位置が上下にオフセットしており、モータ73aおよび73bも上下にオフセットしている。これにより、モータおよび歯車等の動力伝達機構のスペースを小さくすることができ、これらを収容する筐体71を外側導体52と同じ径にすることが可能となる。   The slag moving shaft 64b is longer than the slag moving shaft 64a and reaches the upper side. Therefore, the positions of the gears 72a and 72b are vertically offset, and the motors 73a and 73b are also vertically offset. Thereby, the space of a power transmission mechanism such as a motor and gears can be reduced, and the casing 71 that accommodates them can have the same diameter as the outer conductor 52.

モータ73aおよび73bの上には、これらの出力軸に直結するように、それぞれスラグ61aおよび61bの位置を検出するためのインクリメント型のエンコーダ75aおよび75bが設けられている。   Incremental encoders 75a and 75b for detecting the positions of the slugs 61a and 61b are provided on the motors 73a and 73b so as to be directly connected to these output shafts.

スラグ61aおよび61bの位置は、スラグコントローラ68により制御される。具体的には、図示しないインピーダンス検出器により検出された入力端のインピーダンス値と、エンコーダ75aおよび75bにより検知されたスラグ61aおよび61bの位置情報に基づいて、スラグコントローラ68がモータ73aおよび73bに制御信号を送り、スラグ61aおよび61bの位置を制御することにより、インピーダンスを調整するようになっている。スラグコントローラ68は、終端が例えば50Ωになるようにインピーダンス整合を実行させる。2つのスラグのうち一方のみを動かすと、スミスチャートの原点を通る軌跡を描き、両方同時に動かすと位相のみが回転する。   The positions of the slags 61a and 61b are controlled by the slag controller 68. Specifically, the slag controller 68 controls the motors 73a and 73b based on the impedance value of the input end detected by an impedance detector (not shown) and the positional information of the slags 61a and 61b detected by the encoders 75a and 75b. The impedance is adjusted by sending a signal and controlling the positions of the slugs 61a and 61b. The slug controller 68 performs impedance matching so that the termination is, for example, 50Ω. When only one of the two slugs is moved, a trajectory passing through the origin of the Smith chart is drawn, and when both are moved simultaneously, only the phase rotates.

アンテナ部45は、マイクロ波放射アンテナとして機能する、平面状をなしスロット81aを有する平面スロットアンテナ81を有している。アンテナ部45は、平面スロットアンテナ81の上面に設けられた遅波材82を有している。遅波材82の中心には導体からなる円柱部材82aが貫通して軸受け部67と平面スロットアンテナ81とを接続している。したがって、内側導体53が軸受け部67および円柱部材82aを介して平面スロットアンテナ81に接続されている。平面スロットアンテナ81の先端側には遅波材83が配置されている。なお、外側導体52の下端は平面スロットアンテナ81まで延びており、遅波材82の周囲は外側導体52で覆われている。また、平面スロットアンテナ81および遅波材83の周囲は被覆導体84で覆われている。   The antenna unit 45 has a planar slot antenna 81 that functions as a microwave radiation antenna and has a planar shape and has a slot 81a. The antenna unit 45 includes a slow wave material 82 provided on the upper surface of the planar slot antenna 81. A cylindrical member 82 a made of a conductor passes through the center of the slow wave member 82 to connect the bearing portion 67 and the planar slot antenna 81. Therefore, the inner conductor 53 is connected to the planar slot antenna 81 via the bearing portion 67 and the cylindrical member 82a. A slow wave member 83 is disposed on the front end side of the planar slot antenna 81. The lower end of the outer conductor 52 extends to the planar slot antenna 81, and the periphery of the slow wave material 82 is covered with the outer conductor 52. The periphery of the planar slot antenna 81 and the slow wave member 83 is covered with a covered conductor 84.

遅波材82、83は、真空よりも大きい誘電率を有しており、例えば、石英、セラミックス、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂やポリイミド系樹脂により構成されており、真空中ではマイクロ波の波長が長くなることから、マイクロ波の波長を短くしてアンテナを小さくする機能を有している。遅波材82、83は、その厚さによりマイクロ波の位相を調整することができ、平面スロットアンテナ81が定在波の「はら」になるようにその厚さを調整する。これにより、反射が最小で、平面スロットアンテナ81の放射エネルギーが最大となるようにすることができる。   The slow wave materials 82 and 83 have a dielectric constant larger than that of vacuum, and are made of, for example, fluorine resin or polyimide resin such as quartz, ceramics, polytetrafluoroethylene, etc. Therefore, the antenna has a function of shortening the wavelength of the microwave to make the antenna smaller. The slow wave members 82 and 83 can adjust the phase of the microwave depending on the thickness thereof, and the thickness thereof is adjusted so that the planar slot antenna 81 becomes a “wave” of a standing wave. Thereby, reflection can be minimized and the radiation energy of the planar slot antenna 81 can be maximized.

遅波材83は、天板110のフレーム110aに嵌め込まれた誘電体部材110bに接するように設けられている。そして、メインアンプ48で増幅されたマイクロ波が内側導体53と外側導体52の周壁の間を通って平面スロットアンテナ81のスロット81aから遅波材83および天板110の誘電体部材110bを透過してチャンバ1内の空間に放射される。   The slow wave member 83 is provided in contact with the dielectric member 110b fitted into the frame 110a of the top plate 110. Then, the microwave amplified by the main amplifier 48 passes between the peripheral walls of the inner conductor 53 and the outer conductor 52, and passes through the slow wave member 83 and the dielectric member 110 b of the top plate 110 from the slot 81 a of the planar slot antenna 81. To the space in the chamber 1.

本実施形態において、メインアンプ48と、チューナ60と、平面スロットアンテナ81とは近接配置している。そして、チューナ60と平面スロットアンテナ81とは1/2波長内に存在する集中定数回路を構成しており、かつ平面スロットアンテナ81、遅波材82、83は合成抵抗が50Ωに設定されているので、チューナ60はプラズマ負荷に対して直接チューニングしていることになり、効率良くプラズマへエネルギーを伝達することができる。   In the present embodiment, the main amplifier 48, the tuner 60, and the planar slot antenna 81 are arranged close to each other. The tuner 60 and the planar slot antenna 81 constitute a lumped constant circuit existing within a half wavelength, and the combined resistance of the planar slot antenna 81 and the slow wave members 82 and 83 is set to 50Ω. Therefore, the tuner 60 is directly tuned with respect to the plasma load, and can efficiently transmit energy to the plasma.

表面波プラズマ処理装置100における各構成部は、マイクロプロセッサを備えた制御部120により制御されるようになっている。制御部120は表面波プラズマ処理装置100のプロセスシーケンスおよび制御パラメータであるプロセスレシピを記憶した記憶部や、入力手段およびディスプレイ等を備えており、選択されたプロセスレシピに従ってプラズマ処理装置を制御するようになっている。   Each component in the surface wave plasma processing apparatus 100 is controlled by a control unit 120 including a microprocessor. The control unit 120 includes a storage unit that stores a process sequence of the surface wave plasma processing apparatus 100 and a process recipe that is a control parameter, an input unit, a display, and the like, and controls the plasma processing apparatus in accordance with the selected process recipe. It has become.

次に、以上のように構成される表面波プラズマ処理装置100における動作について説明する。
まず、ウエハWをチャンバ1内に搬入し、サセプタ11上に載置する。そして、プラズマガス供給源27から配管28およびプラズマガス導入部材26を介してチャンバ1内にプラズマガス、例えばArガスを導入しつつ、マイクロ波プラズマ源2からマイクロ波をチャンバ1内に導入して表面波プラズマを生成する。
Next, the operation in the surface wave plasma processing apparatus 100 configured as described above will be described.
First, the wafer W is loaded into the chamber 1 and placed on the susceptor 11. Then, while introducing a plasma gas, for example, Ar gas, into the chamber 1 from the plasma gas supply source 27 through the pipe 28 and the plasma gas introduction member 26, a microwave is introduced into the chamber 1 from the microwave plasma source 2. A surface wave plasma is generated.

このようにして表面波プラズマを生成した後、処理ガス、例えばClガス等のエッチングガスが処理ガス供給源25から配管24およびシャワープレート20を介してチャンバ1内に吐出される。吐出された処理ガスは、シャワープレート20の空間部23を通過してきたプラズマにより励起されてプラズマ化し、この処理ガスのプラズマによりウエハWにプラズマ処理、例えばエッチング処理が施される。 After generating the surface wave plasma in this manner, a processing gas, for example, an etching gas such as Cl 2 gas is discharged from the processing gas supply source 25 into the chamber 1 through the pipe 24 and the shower plate 20. The discharged processing gas is excited by plasma that has passed through the space 23 of the shower plate 20 to be converted into plasma, and plasma processing, for example, etching processing is performed on the wafer W by the plasma of the processing gas.

上記表面波プラズマを生成するに際し、マイクロ波プラズマ源2では、マイクロ波出力部30のマイクロ波発振器32から発振されたマイクロ波電力はアンプ33で増幅された後、分配器34により複数に分配され、分配されたマイクロ波電力はマイクロ波供給部40へ導かれる。マイクロ波供給部40においては、このように複数に分配されたマイクロ波電力は、ソリッドステートアンプを構成するメインアンプ48で個別に増幅され、マイクロ波導入機構43の導波路44に給電され、チューナ60でインピーダンスが自動整合され、電力反射が実質的にない状態で、アンテナ部45の遅波材82、平面スロットアンテナ81、遅波材83、および天板110の誘電体部材110bを介してチャンバ1内に放射されて空間合成される。   When generating the surface wave plasma, in the microwave plasma source 2, the microwave power oscillated from the microwave oscillator 32 of the microwave output unit 30 is amplified by the amplifier 33 and then distributed to a plurality by the distributor 34. The distributed microwave power is guided to the microwave supply unit 40. In the microwave supply unit 40, the microwave power distributed in plural is individually amplified by the main amplifier 48 constituting the solid-state amplifier, and is supplied to the waveguide 44 of the microwave introduction mechanism 43, so that the tuner In the state where impedance is automatically matched at 60 and there is substantially no power reflection, the chamber is passed through the slow wave member 82 of the antenna unit 45, the planar slot antenna 81, the slow wave member 83, and the dielectric member 110b of the top plate 110. 1 is radiated into 1 and is spatially synthesized.

このとき、複数のマイクロ波導入機構43へ入力されるマイクロ波の入力位相が全て例えば0°で固定されている場合には、マイクロ波がチャンバ1内に放射された際に発生する定在波の腹と節の位置が固定化するため、それがプラズマの電子密度の局在化を招き、プラズマ密度分布の均一性を悪化させる。   At this time, when the input phases of the microwaves input to the plurality of microwave introduction mechanisms 43 are all fixed at, for example, 0 °, standing waves generated when the microwaves are radiated into the chamber 1. Since the positions of the antinodes and nodes of the substrate are fixed, this causes localization of the electron density of the plasma and deteriorates the uniformity of the plasma density distribution.

そのため、本実施形態では、複数のマイクロ波導入機構43のうち隣接するものについて、一方のマイクロ波の入力位相を固定し、他方のマイクロ波の入力位相をサイン波等の周期的な波形によって変化させる。または、隣接するマイクロ波導入機構43の両方のマイクロ波の入力位相を相互に重ならない周期的な波形によって変化させる。   For this reason, in the present embodiment, for the adjacent ones of the plurality of microwave introduction mechanisms 43, the input phase of one microwave is fixed, and the input phase of the other microwave is changed by a periodic waveform such as a sine wave. Let Alternatively, the microwave input phases of the adjacent microwave introduction mechanisms 43 are changed by a periodic waveform that does not overlap each other.

例えば、図8の斜線で示した3つのマイクロ波導入機構43について、マイクロ波の入力位相を周期的な波形によって変化させ、残りの白抜きのマイクロ波導入機構43については入力位相を0°で固定する。したがって、その際の隣接するマイクロ波導入機構43におけるマイクロ波の入力位相は、周期的な波形をサイン波とすると、図9に示すようになる。そして、隣り合うマイクロ波導入機構43のマイクロ波の入力位相がともに0°のときに定在波の腹になっていた部分は、一方の入力位相が180°ずれたときには節になり、節になっていた部分は腹になる。したがって、このように周期的に入力位相を変化させることにより、定在波の節と腹の位置が連続的に変化して電界強度が平均化され、電界強度の面内均一性を高めることができる。そのため、チャンバ1内での電子密度、すなわちプラズマ密度を均一にして均一なプラズマ処理を行うことができる。   For example, with respect to the three microwave introduction mechanisms 43 shown by hatching in FIG. 8, the input phase of the microwave is changed according to a periodic waveform, and the input phase of the remaining hollow microwave introduction mechanisms 43 is set to 0 °. Fix it. Accordingly, the microwave input phase in the adjacent microwave introduction mechanism 43 at that time is as shown in FIG. 9 when a periodic waveform is a sine wave. And the part which became the antinode of the standing wave when the input phases of the microwaves of the adjacent microwave introduction mechanisms 43 are both 0 ° becomes a node when one input phase is shifted by 180 °, and becomes a node. The part that was supposed to become belly. Therefore, by periodically changing the input phase in this way, the positions of the nodes and antinodes of the standing wave are continuously changed, the electric field strength is averaged, and the in-plane uniformity of the electric field strength can be improved. . Therefore, it is possible to perform uniform plasma processing by making the electron density in the chamber 1, that is, the plasma density uniform.

この際の、各マイクロ波導入機構43へ入力されるマイクロ波の位相は、各アンテナモジュール41の位相器46により調整される。各位相器46は制御部120により制御される。   At this time, the phase of the microwave input to each microwave introduction mechanism 43 is adjusted by the phase shifter 46 of each antenna module 41. Each phase shifter 46 is controlled by the control unit 120.

周期的な波形としてはサイン波に限らず用いることができ、図10(a)に示す三角波、(b)に示す台形波等種々のものを用いることができる。また、完全なサイン波に限らず、たとえば位相が180°付近の時間を長くしたい場合には、(c)に示すように、サイン波を位相180°付近で扁平にしたようなサイン波に準じた波形(サイン波状波形)とすることもできる。矩形波も適用が可能ではあるが、微分値が無限大になる部分があるので好ましくない。   The periodic waveform is not limited to a sine wave, and various waveforms such as a triangular wave shown in FIG. 10A and a trapezoidal wave shown in FIG. 10B can be used. Further, not only a perfect sine wave but, for example, when it is desired to increase the time when the phase is around 180 °, as shown in (c), the sine wave conforms to a sine wave flattened around the phase of 180 °. It can also be a waveform (sine waveform). Although a rectangular wave can also be applied, it is not preferable because there is a portion where the differential value becomes infinite.

実際に図3のような7つのマイクロ波導入機構を配置したプラズマ源を用いて、全てのマイクロ波導入機構のマイクロ波の入力位相を0°にした場合と、外周の6のマイクロ波導入機構のうち3つの入力位相を180°に変えた場合とでチャンバ内の電界分布を把握した。ここでは、チャンバ内の圧力:0.5Torr、マイクロ波パワー:200Wとした。その結果を図11に示す。図11の(a)は全てのマイクロ波導入機構のマイクロ波の入力位相を0°にした場合の電界分布を示すものであり、(b)は外周の3つのマイクロ波導入機構のマイクロ波の入力位相を180°に変えた場合の電界分布を示すものである。図11は、実際には電界強度の大小を色の違いで表しているものをモノクロで表しており、(a)中の薄い円環状の部分がアンテナモジュールにおけるマイクロ波導入機構の周囲の電界強度が高い部分であり定在波の腹に相当する。その中の濃い部分がさらに電界強度の高い部分である。また、隣接するマイクロ波導入機構の間の部分は電界強度が低くなっており、定在波の節に相当する。破線で囲まれた領域は定在波の節に相当する部分である。3つのマイクロ波導入機構の入力位相を180°に変更することにより、(b)に示すように電界分布が大きく変化していることがわかる。(a)において定在波の節に相当する部分であった破線で囲まれた部分は、(b)ではその部分を挟む2つのマイクロ波導入機構のうち一方がマイクロ波の入力位相を180°にした影響で電界強度が強くなっており、定在波の腹に変化している。つまり、全ての入力位相が0°のときには、隣接するマイクロ波導入機構43の間の部分が定在波の節となるが、外周の3つのマイクロ波導入機構43の入力位相を180°に変更することにより、それらの部分が定在波の腹に変わる。このことから、入力位相を周期的に変化させれば、定在波の腹と節の位置が連続的に移動され、電界強度が平均化されることが理解される。したがって、電界によって得られるプラズマの密度も均一化される。   Using a plasma source in which seven microwave introduction mechanisms as shown in FIG. 3 are actually used, the microwave input phase of all microwave introduction mechanisms is set to 0 °, and the six microwave introduction mechanisms on the outer periphery. The electric field distribution in the chamber was grasped when the three input phases were changed to 180 °. Here, the pressure in the chamber was 0.5 Torr, and the microwave power was 200 W. The result is shown in FIG. FIG. 11A shows the electric field distribution when the microwave input phase of all the microwave introduction mechanisms is 0 °, and FIG. 11B shows the microwaves of the three microwave introduction mechanisms on the outer periphery. It shows the electric field distribution when the input phase is changed to 180 °. FIG. 11 is a monochrome representation of the magnitude of the electric field strength represented by the difference in color, and the thin annular portion in (a) is the electric field strength around the microwave introduction mechanism in the antenna module. Is the high part and corresponds to the belly of standing waves. The darker portion is a portion with a higher electric field strength. In addition, the electric field strength is low in the portion between adjacent microwave introduction mechanisms, which corresponds to a standing wave node. A region surrounded by a broken line is a portion corresponding to a node of a standing wave. It can be seen that by changing the input phases of the three microwave introduction mechanisms to 180 °, the electric field distribution is greatly changed as shown in FIG. In (a), the part surrounded by the broken line, which was the part corresponding to the node of the standing wave, in (b), one of the two microwave introduction mechanisms sandwiching that part has a microwave input phase of 180 °. As a result, the electric field strength is increased and changes to an antinode of a standing wave. That is, when all the input phases are 0 °, the portion between the adjacent microwave introduction mechanisms 43 becomes a node of the standing wave, but the input phases of the three outer microwave introduction mechanisms 43 are changed to 180 °. By doing so, those parts are changed to a standing wave belly. From this, it is understood that if the input phase is periodically changed, the positions of antinodes and nodes of the standing wave are continuously moved, and the electric field strength is averaged. Therefore, the density of the plasma obtained by the electric field is also made uniform.

本実施形態においては、複数のマイクロ波導入機構43のうち隣接するものについて、一方のマイクロ波の入力位相を固定し、他方のマイクロ波の入力位相をサイン波等の周期的な波形によって変化させる、または隣接するマイクロ波導入機構43両方のマイクロ波の入力位相を相互に重ならない周期的な波形によって変化させるが、隣接するもの全てがこのような関係を満たす必要はなく、隣接するマイクロ波導入機構43の組み合わせのうち一部の組み合わせのみこのような関係を満たすようにしてもよい。   In the present embodiment, for the adjacent ones of the plurality of microwave introduction mechanisms 43, the input phase of one microwave is fixed, and the input phase of the other microwave is changed by a periodic waveform such as a sine wave. , Or the microwave input phase of both adjacent microwave introduction mechanisms 43 is changed by a periodic waveform that does not overlap each other, but it is not necessary for all adjacent ones to satisfy such a relationship, and adjacent microwave introduction Only a part of the combinations of the mechanisms 43 may satisfy such a relationship.

<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
本実施形態では、マイクロ波プラズマ源およびプラズマ処理装置の基本構成は第1の実施形態と同様であるが、天板の構成が異なっている。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In this embodiment, the basic configuration of the microwave plasma source and the plasma processing apparatus is the same as that of the first embodiment, but the configuration of the top plate is different.

図12は本実施形態におけるプラズマ源のマイクロ波供給部と天板を模式的に示す平面図、図13は図12のCC′線による断面図である。これらの図に示すように、本実施形態において、円形をなす天板110は、マイクロ波をチャンバ1内に放射するための複数のマイクロ波導入機構43が配置される部分に嵌め込まれた石英等の誘電体からなる誘電体部材110bが六角形をなしており、隣接する誘電体部材110b同士は、その六角形の1辺が対向するように近接して設けられている。したがって、誘電体部材110bを支持する金属製のフレーム110aは、隣接する誘電体部材110bの間の部分が細い直線状をなしており、ハニカム構造を有している。フレーム110aは誘電体部材110bを支持する支持部110cを有している。   FIG. 12 is a plan view schematically showing the microwave supply section and the top plate of the plasma source in the present embodiment, and FIG. 13 is a sectional view taken along the line CC ′ of FIG. As shown in these drawings, in the present embodiment, a circular top plate 110 is made of quartz or the like fitted into a portion where a plurality of microwave introduction mechanisms 43 for radiating microwaves into the chamber 1 are arranged. The dielectric member 110b made of a dielectric material has a hexagonal shape, and adjacent dielectric members 110b are provided close to each other so that one side of the hexagonal surface is opposed. Therefore, the metal frame 110a that supports the dielectric member 110b has a thin linear shape in the portion between the adjacent dielectric members 110b, and has a honeycomb structure. The frame 110a has a support portion 110c that supports the dielectric member 110b.

天板110は、上述したようにマイクロ波を透過する機能を有しており、効率良くマイクロ波を透過する観点からは全て誘電体で形成されていることが好ましい。しかし、本実施形態のプラズマ源のように、複数のマイクロ波導入機構43からマイクロ波を放射する場合には、天板が全て石英等の誘電体で形成されていると、マイクロ波導入機構43から放射されたマイクロ波の全てがチャンバ1内に放射されるのではなく、一部は天板110を通って、他のマイクロ波導入機構43に至る可能性がある。このような場合、マイクロ波導入機構43から放射されたマイクロ波と他のマイクロ波導入機構43から放射されたマイクロ波が干渉してしまう。また、このように天板が全て誘電体で形成されていると、プラズマのモードジャンプが生じやすくなるといった問題や、誘電体部材の強度がもたない等の不都合がある。   The top plate 110 has a function of transmitting microwaves as described above, and is preferably formed of a dielectric material from the viewpoint of efficiently transmitting microwaves. However, in the case where microwaves are radiated from a plurality of microwave introduction mechanisms 43 as in the plasma source of the present embodiment, if the top plate is all formed of a dielectric material such as quartz, the microwave introduction mechanism 43. Not all of the microwaves emitted from the chamber 1 are emitted into the chamber 1, but some of the microwaves may reach the other microwave introduction mechanisms 43 through the top plate 110. In such a case, the microwave radiated from the microwave introduction mechanism 43 interferes with the microwave radiated from the other microwave introduction mechanism 43. In addition, when the top plate is made entirely of a dielectric as described above, there are problems that a mode jump of plasma is likely to occur, and that the dielectric member has no strength.

このため、第1の実施形態のように、天板110においては、アンテナモジュール41のマイクロ波導入機構43を配置する部分のみに誘電体部材を設け、他の部分は誘電体部材を支持するように設けられた金属製フレームとしている。そして、誘電体部材としては、第1の実施形態のように円形とするか、または、長方形もしくは正方形とすることができる。   Therefore, as in the first embodiment, in the top plate 110, the dielectric member is provided only in the portion where the microwave introduction mechanism 43 of the antenna module 41 is disposed, and the other portion supports the dielectric member. It is made of a metal frame. The dielectric member can be circular as in the first embodiment, or can be rectangular or square.

しかしながら、誘電体部材が円形の場合には、隣接する誘電体部材の間のフレーム部分の面積が広くならざるを得ず、誘電体部材の占有面積が小さくなり、マイクロ波放射領域が狭くなって効率良くプラズマを生成することが困難となる。また誘電体部材が長方形や正方形の場合、天板の強度が小さいものとなってしまう。   However, when the dielectric member is circular, the area of the frame portion between adjacent dielectric members must be increased, the area occupied by the dielectric member is reduced, and the microwave radiation area is reduced. It becomes difficult to generate plasma efficiently. Further, when the dielectric member is rectangular or square, the strength of the top plate is small.

これに対し、本実施形態のように、天板110のフレーム110aをハニカム構造とし、誘電体部材を六角状とすることにより、天板110に占める誘電体部材110bの面積を最大化することができるので、マイクロ波照射領域を広くして効率良くプラズマを生成することができる。また、このようにフレーム110aをハニカム構造とすることにより、天板110の強度を確保することもできる。   On the other hand, the area of the dielectric member 110b occupying the top plate 110 can be maximized by making the frame 110a of the top plate 110 into a honeycomb structure and making the dielectric member hexagonal as in this embodiment. Therefore, plasma can be generated efficiently by widening the microwave irradiation region. Moreover, the strength of the top plate 110 can be ensured by making the frame 110a into a honeycomb structure in this way.

図12はフレーム110aがハニカム構造をなす場合について示したが、必ずしも完全なハニカム構造となっていなくてもハニカム構造に準じた構造であればよく、例えば、図14に示すように、外側のマイクロ波導入機構43に対応する誘電体部材110bの外周部分が外側へ張り出すような構造にすることができる。このような構造の場合には、誘電体部材110bの面積をより大きくすることができ、好ましい。このように本実施形態では、フレーム110aがハニカム構造およびハニカム構造に準じた構造を含むハニカム状構造をなしていればよい。   FIG. 12 shows the case where the frame 110a has a honeycomb structure. However, the frame 110a does not necessarily have a complete honeycomb structure, but may have a structure conforming to the honeycomb structure. For example, as shown in FIG. A structure in which the outer peripheral portion of the dielectric member 110b corresponding to the wave introduction mechanism 43 projects outward can be employed. In the case of such a structure, the area of the dielectric member 110b can be increased, which is preferable. As described above, in this embodiment, the frame 110a may have a honeycomb structure including a honeycomb structure and a structure according to the honeycomb structure.

図15に示すように、天板110のフレーム110aに複数のガス吐出口112を設けて、Ar等のプラズマガスをシャワー状に供給するようにすることもできる。この場合には、天板110のフレーム110aの内部にガス流路を形成し、そのガス流路に例えば配管28を介してプラズマガス供給源27を接続し、Arガス等のプラズマガスをガス吐出口112から均一に吐出させる。これにより、Arガスを速やかにプラズマ化して均一なプラズマを生成することが可能となる。   As shown in FIG. 15, a plurality of gas discharge ports 112 may be provided in the frame 110a of the top plate 110 so that plasma gas such as Ar is supplied in a shower shape. In this case, a gas flow path is formed inside the frame 110a of the top plate 110, and a plasma gas supply source 27 is connected to the gas flow path via, for example, a pipe 28 to discharge a plasma gas such as Ar gas. It discharges uniformly from the outlet 112. As a result, the Ar gas can be rapidly turned into plasma to generate uniform plasma.

なお、本実施形態は、第1の実施形態と組み合わせることにより、より大きな効果を発揮するが、もちろん第1の実施形態を前提にしなくても上記効果を得ることができる。   In addition, although this embodiment exhibits a bigger effect by combining with 1st Embodiment, of course, the said effect can be acquired even if it does not presuppose 1st Embodiment.

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の思想の範囲内において種々変形可能である。例えば、マイクロ波出力部の回路構成やマイクロ波供給部、メインアンプの回路構成等は、上記実施形態に限定されるものではない。また、マイクロ波導入機構も上記実施形態の構造に限定されるものではなく、マイクロ波をチャンバ内に適切に放射できる構造であればよい。さらに、マイクロ波導入機構の数や配置についても上記実施形態に限定されるものではない。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the idea of the present invention. For example, the circuit configuration of the microwave output unit, the microwave supply unit, the circuit configuration of the main amplifier, and the like are not limited to the above embodiment. Further, the microwave introduction mechanism is not limited to the structure of the above embodiment, and any structure that can appropriately radiate microwaves into the chamber may be used. Further, the number and arrangement of the microwave introduction mechanisms are not limited to the above embodiment.

さらに、上記実施形態においては、プラズマ処理装置としてエッチング処理装置を例示したが、これに限らず、成膜処理、酸窒化膜処理、アッシング処理等の他のプラズマ処理にも用いることができる。また、被処理基板は半導体ウエハに限定されず、LCD(液晶ディスプレイ)用基板に代表されるFPD(フラットパネルディスプレイ)基板や、セラミックス基板等の他の基板であってもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the etching processing apparatus is exemplified as the plasma processing apparatus. However, the present invention is not limited to this, and the plasma processing apparatus can be used for other plasma processing such as film formation processing, oxynitride film processing, and ashing processing. Further, the substrate to be processed is not limited to a semiconductor wafer, and may be another substrate such as an FPD (flat panel display) substrate typified by an LCD (liquid crystal display) substrate or a ceramic substrate.

1;チャンバ
2;マイクロ波プラズマ源
11;サセプタ
12;支持部材
16;排気装置
20;シャワープレート
30;マイクロ波出力部
40;マイクロ波供給部
41;アンテナモジュール
43;マイクロ波導入機構
45;アンテナ部
46;位相器
52;外側導体
53;内側導体
54;給電機構
60;チューナ
81;平面スロットアンテナ
100;表面波プラズマ処理装置
110;天板
110a;フレーム
110b;誘電体部材
120;制御部
W;ウエハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Chamber 2; Microwave plasma source 11; Susceptor 12; Support member 16; Exhaust device 20; Shower plate 30; Microwave output part 40; Microwave supply part 41; Antenna module 43; 46; Phaser 52; Outer conductor 53; Inner conductor 54; Feed mechanism 60; Tuner 81; Planar slot antenna 100; Surface wave plasma processing apparatus 110; Top plate 110a; Frame 110b; Dielectric member 120;

Claims (5)

プラズマ処理を行う処理容器内にマイクロ波を導入して、前記処理容器内に供給されたガスをプラズマ化するプラズマ源であって、
マイクロ波を生成するマイクロ波生成機構と、
生成されたマイクロ波を前記処理容器内に供給するマイクロ波供給部と
を具備し、
前記マイクロ波供給部は、マイクロ波を前記処理容器内に導入する複数のマイクロ波導入機構と、前記複数のマイクロ波導入機構のそれぞれに入力されるマイクロ波の位相を調整する複数の位相器とを有し、
複数のマイクロ波導入機構のうち隣接するものについて、一方のマイクロ波の入力位相を固定し、他方のマイクロ波の入力位相を周期的な波形によって変化させるか、または、隣接するマイクロ波導入機構の両方のマイクロ波の入力位相を相互に重ならない周期的な波形によって変化させるように、前記複数の位相器により前記複数のマイクロ波導入機構に入力されるマイクロ波の位相を調整することを特徴とするマイクロ波プラズマ源。
A plasma source that introduces microwaves into a processing vessel for performing plasma processing and converts the gas supplied into the processing vessel into plasma,
A microwave generation mechanism for generating a microwave;
A microwave supply unit for supplying the generated microwave into the processing container,
The microwave supply unit includes a plurality of microwave introduction mechanisms that introduce microwaves into the processing container, and a plurality of phase shifters that adjust the phases of microwaves input to the plurality of microwave introduction mechanisms, respectively. Have
Regarding the adjacent ones of the plurality of microwave introduction mechanisms, the input phase of one microwave is fixed and the input phase of the other microwave is changed by a periodic waveform, or the adjacent microwave introduction mechanisms The phase of the microwaves input to the plurality of microwave introduction mechanisms is adjusted by the plurality of phase shifters so that the input phases of both microwaves are changed by a periodic waveform that does not overlap each other. A microwave plasma source.
前記周期的な波形は、サイン波、三角波、台形波、およびサイン波状波形のうちのいずれかであることを特徴とする請求項1に記載のマイクロ波プラズマ源。   The microwave plasma source according to claim 1, wherein the periodic waveform is any one of a sine wave, a triangular wave, a trapezoidal wave, and a sine wave waveform. 前記処理容器の上壁を構成し、前記複数のマイクロ波導入機構から放射されたマイクロ波を透過する天板をさらに具備し、前記天板は、前記複数のマイクロ波導入機構に対応する位置に設けられた複数の誘電体部材と、誘電体部材を支持する金属製のフレームとを有し、前記フレームはハニカム状構造を有していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のマイクロ波プラズマ源。   It further comprises a top plate that constitutes the upper wall of the processing vessel and transmits microwaves radiated from the plurality of microwave introduction mechanisms, and the top plate is located at a position corresponding to the plurality of microwave introduction mechanisms. 3. A plurality of dielectric members provided, and a metal frame that supports the dielectric members, wherein the frame has a honeycomb structure. Microwave plasma source. 前記フレームは、ガス流路と、複数のガス吐出孔とを有し、プラズマ処理に必要なガスが前記ガス吐出孔から前記処理容器に向けて吐出されることを特徴とする請求項3に記載のマイクロ波プラズマ源。   The said flame | frame has a gas flow path and several gas discharge holes, The gas required for a plasma process is discharged toward the said process container from the said gas discharge hole. Microwave plasma source. 被処理基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内で被処理基板が載置される載置台と、
前記処理容器内にガスを供給するガス供給機構と、
請求項1から請求項4のいずれかに記載のマイクロ波プラズマ源と
を具備し、
前記マイクロ波プラズマ源から前記処理容器内に導入されたマイクロ波によりプラズマを生成し、そのプラズマにより被処理基板に対して処理を施すことを特徴とするプラズマ処理装置。
A processing container for storing a substrate to be processed;
A mounting table on which a substrate to be processed is mounted in the processing container;
A gas supply mechanism for supplying gas into the processing container;
A microwave plasma source according to any one of claims 1 to 4,
A plasma processing apparatus characterized in that plasma is generated by microwaves introduced into the processing container from the microwave plasma source, and processing is performed on a substrate to be processed by the plasma.
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