JP2000340548A - Plasma treatment apparatus - Google Patents

Plasma treatment apparatus

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JP2000340548A
JP2000340548A JP11152678A JP15267899A JP2000340548A JP 2000340548 A JP2000340548 A JP 2000340548A JP 11152678 A JP11152678 A JP 11152678A JP 15267899 A JP15267899 A JP 15267899A JP 2000340548 A JP2000340548 A JP 2000340548A
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JP
Japan
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plasma
microwave
inner cylinder
processing apparatus
alumina
Prior art date
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Pending
Application number
JP11152678A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinya Nishimoto
伸也 西本
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a plasma treatment apparatus which has a longer service life and a lower running cost by a method, wherein an alumina cylinder is arranged. SOLUTION: An inner cylinder 6 is equipped with an inner cylinder main body 6a of a dielectric material, such as quartz which hardly produces contaminants even if plasma sputtering is carried out, and a plasma-resistant layer 6c of alumina is formed on the inner circumferential surface of the inner cylinder main body 8a, where alumina is hardly sputtered by plasma and hardly produces contaminants, even if it is sputtered. A microwave reflective layer 6b of material, such as aluminum which reflects microwaves, is formed on the outer circumferential surface of the inner cylinder main body 6a. A protective ring 8 is equipped with a quartz protective ring main body, and a plasma- resistant layer is formed on the inner circumferential surface of the quartz protective ring main body by flame spray coating alumina, similarly to the inner cylinder 6, and a microwave reflecting layer is formed on the outer circumferential surface of the protective ring main body.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波を用い
て生成したプラズマによって、半導体基板又は液晶ディ
スプレイ用ガラス基板等にエッチング又はアッシング等
の処理を施す装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for performing processing such as etching or ashing on a semiconductor substrate, a glass substrate for a liquid crystal display, or the like by using plasma generated by using microwaves.

【0002】[0002]

【従来の技術】反応ガスに外部からエネルギを与えて生
じるプラズマは、LSI又はLCD等の製造プロセスに
おいて広く用いられている。特に、ドライエッチングプ
ロセスにおいて、プラズマの利用は不可欠の基本技術と
なっている。
2. Description of the Related Art Plasma generated by giving energy to a reaction gas from the outside is widely used in a manufacturing process of an LSI or an LCD. In particular, the use of plasma has become an indispensable basic technology in the dry etching process.

【0003】図8は、従来のプラズマ処理装置を示す側
断面図であり、図9は図8に示したプラズマ処理装置の
平面図である。矩形箱状の反応器51はアルミニウム材で
形成されている。反応器51の上部開口はマイクロ波窓54
で気密状態に封止されている。このマイクロ波窓54は、
耐熱性及びマイクロ波透過性を有すると共に誘電損失が
小さい、石英ガラス又はアルミナ等の誘電体で形成され
ている。
FIG. 8 is a side sectional view showing a conventional plasma processing apparatus, and FIG. 9 is a plan view of the plasma processing apparatus shown in FIG. The rectangular box-shaped reactor 51 is made of an aluminum material. The upper opening of the reactor 51 is a microwave window 54
And sealed in an airtight state. This microwave window 54
It is made of a dielectric material such as quartz glass or alumina, which has heat resistance and microwave transparency, and has small dielectric loss.

【0004】反応器51には、該反応器51の上部を覆う長
方形箱状のカバー部材60が連結してある。このカバー部
材60内の天井部分には誘電体線路61が取り付けてあり、
誘電体線路61とマイクロ波窓54との間にはエアーギャッ
プ(間隙)63が設けてある。誘電体線路61は、テフロン
(登録商標)といったフッ素樹脂,ポリエチレン樹脂又
はポリスチレン樹脂等の誘電体を、矩形と三角形とを組
み合わせた略五角形の頂点に凸部を設けた板形状に成形
してなり、前記凸部をカバー部材60の周面に連結した導
波管71に内嵌させてある。導波管71にはマイクロ波発振
器70が連結してあり、マイクロ波発振器70が発振したマ
イクロ波は、導波管71によって誘電体線路61の凸部に入
射される。
[0004] A rectangular box-shaped cover member 60 for covering the upper part of the reactor 51 is connected to the reactor 51. A dielectric line 61 is attached to a ceiling portion in the cover member 60,
An air gap (gap) 63 is provided between the dielectric line 61 and the microwave window 54. The dielectric line 61 is formed by molding a dielectric such as Teflon (registered trademark) such as a fluororesin, a polyethylene resin or a polystyrene resin into a plate shape having a protrusion at the apex of a substantially pentagon formed by combining a rectangle and a triangle. The projection is fitted inside a waveguide 71 connected to the peripheral surface of the cover member 60. A microwave oscillator 70 is connected to the waveguide 71, and the microwave oscillated by the microwave oscillator 70 is incident on the projection of the dielectric line 61 by the waveguide 71.

【0005】前述した如く、誘電体線路61の凸部の基端
側は、平面視が略三角形状のテーパ部61a になしてあ
り、前記凸部に入射されたマイクロ波はテーパ部61a に
倣ってその幅方向に拡げられ誘電体線路61の全体に伝播
する。このマイクロ波はカバー部材60の導波管71に対向
する端面で反射し、入射波と反射波とが重ね合わされて
誘電体線路61に定在波が形成される。
As described above, the base end side of the convex portion of the dielectric line 61 is formed into a substantially triangular tapered portion 61a in plan view, and the microwave incident on the convex portion follows the tapered portion 61a. And is propagated in the entire width of the dielectric line 61. The microwave is reflected on the end face of the cover member 60 facing the waveguide 71, and the incident wave and the reflected wave are superimposed to form a standing wave on the dielectric line 61.

【0006】反応器51の内部は処理室52になっており、
処理室52の周囲壁には、陽極酸化法によって耐食性皮膜
51a が形成してある。処理室52の周囲壁及び耐食性皮膜
51aを貫通する貫通穴にはガス導入管55が嵌合してあ
り、該ガス導入管55から処理室52内に所要のガスが導入
される。処理室52の底部壁中央には、試料Wを載置する
載置台53が設けてあり、載置台53にはマッチングボック
ス56を介して数百KHz〜十数MHzのRF電源57が接
続されている。また、反応器51の底部壁には排気口58が
開設してあり、排気口58から処理室52の内気を排出する
ようになしてある。
[0006] The interior of the reactor 51 is a processing chamber 52,
Corrosion-resistant coating is applied to the surrounding wall of the processing chamber 52 by anodizing.
51a is formed. Peripheral wall of processing chamber 52 and corrosion resistant coating
A gas introduction pipe 55 is fitted into a through hole passing through 51a, and a required gas is introduced from the gas introduction pipe 55 into the processing chamber 52. At the center of the bottom wall of the processing chamber 52, a mounting table 53 for mounting the sample W is provided. The mounting table 53 is connected to an RF power supply 57 of several hundred KHz to tens of MHz through a matching box 56. I have. Further, an exhaust port 58 is provided in the bottom wall of the reactor 51, and the inside air of the processing chamber 52 is discharged from the exhaust port 58.

【0007】このようなプラズマ処理装置を用いて試料
Wの表面にエッチング処理を施すには、排気口58から排
気して処理室52内を所要の圧力まで減圧した後、ガス導
入管55から処理室52内に反応ガスを供給する。次いで、
マイクロ波発振器70からマイクロ波を発振させ、これを
導波管71を介して誘電体線路61に導入する。このとき、
テーパ部61a によってマイクロ波は誘電体線路61内で均
一に拡がり、誘電体線路61内に定在波を形成する。この
定在波によって、誘電体線路61の下方に漏れ電界が形成
され、それがエアーギャップ63及びマイクロ波窓54を透
過して処理室52内へ導入される。このようにして、マイ
クロ波が処理室52内へ伝播する。これにより、処理室52
内にプラズマが生成され、そのプラズマによって試料W
の表面をエッチングする。これによって、大口径の試料
Wを処理すべく反応器51の直径を大きくしても、その反
応器51の全領域へマイクロ波を均一に導入することがで
き、大口径の試料Wを比較的均一にプラズマ処理するこ
とができる。
In order to perform an etching process on the surface of the sample W using such a plasma processing apparatus, the inside of the processing chamber 52 is evacuated to a required pressure by exhausting from the exhaust port 58, and then the processing is performed through the gas introduction pipe 55. A reaction gas is supplied into the chamber 52. Then
Microwaves are oscillated from a microwave oscillator 70 and introduced into the dielectric line 61 via the waveguide 71. At this time,
The microwave is spread uniformly in the dielectric line 61 by the tapered portion 61a, and forms a standing wave in the dielectric line 61. Due to the standing wave, a leakage electric field is formed below the dielectric line 61, and the electric field is introduced into the processing chamber 52 through the air gap 63 and the microwave window 54. Thus, the microwave propagates into the processing chamber 52. Thereby, the processing room 52
Plasma is generated in the sample, and the plasma
Is etched. Thus, even if the diameter of the reactor 51 is increased to process a large-diameter sample W, microwaves can be uniformly introduced to the entire region of the reactor 51, and the large-diameter sample W can be relatively removed. Plasma processing can be performed uniformly.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プラズマ処理装置にあっては、反応器51の内面に設けて
ある耐食性皮膜51a がプラズマでスパッタリングされる
ため、反応器51のアルミニウム層が露出する虞があっ
た。露出したアルミニウム層がプラズマに曝された場
合、アルミニウムの反応生成物のパーティクルが生じて
試料Wを汚染するため、アルミニウム層が露出する前
に、使用中の反応器51を新たな反応器51に取り替えなけ
ればならない。しかし、陽極酸化法によって形成した耐
食性皮膜51a の厚さは比較的薄いため寿命が短く、反応
器51の取り替え作業を頻繁に行わなければならず、ラン
ニングコストが高いという問題があった。
However, in the conventional plasma processing apparatus, since the corrosion-resistant film 51a provided on the inner surface of the reactor 51 is sputtered by plasma, the aluminum layer of the reactor 51 is exposed. There was a fear. When the exposed aluminum layer is exposed to plasma, particles of aluminum reaction products are generated and contaminate the sample W. Therefore, before the aluminum layer is exposed, the used reactor 51 is replaced with a new reactor 51. Must be replaced. However, the corrosion-resistant film 51a formed by the anodic oxidation method has a relatively short thickness, so its life is short, and the replacement work of the reactor 51 must be performed frequently, and thus the running cost is high.

【0009】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、ランニングコスト
が低いプラズマ処理装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus having a low running cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】第1発明に係るプラズマ
処理装置は、マイクロ波窓で開口を封止してなる有底筒
状の容器内へ、前記マイクロ波窓を透過させてマイクロ
波を導入することによって容器内にプラズマを生成し、
生成したプラズマによって前記容器内に配した被処理物
を処理する装置において、誘電体で形成した筒体が、該
筒体の開口を前記マイクロ波窓に対向させて、前記容器
内のプラズマを生成させる領域を取り囲むように配置し
てあり、筒体の外周面に、マイクロ波を反射するマイク
ロ波反射層が設けてあることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus for transmitting microwaves through a microwave window into a bottomed cylindrical container having an opening sealed with a microwave window. Plasma is generated in the container by introducing
In an apparatus for processing an object disposed in the container with generated plasma, a cylindrical body formed of a dielectric body has an opening of the cylindrical body opposed to the microwave window to generate plasma in the container. It is arranged so as to surround the region to be made, and a microwave reflection layer for reflecting microwaves is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical body.

【0011】第2発明に係るプラズマ処理装置は、第1
発明において、前記筒体の周囲に金属製の外筒体が配し
てあり、両者の間隙に熱媒体を通流させる通流路が設け
てあることを特徴とする。
[0011] A plasma processing apparatus according to a second aspect of the present invention comprises:
The invention is characterized in that a metal outer cylinder is disposed around the cylinder, and a passage for allowing a heat medium to flow is provided in a gap between the two.

【0012】第3発明に係るプラズマ処理装置は、第1
又は第2発明において、前記筒体はアルミナで形成して
あることを特徴とする。
[0012] A plasma processing apparatus according to a third aspect of the present invention comprises:
Alternatively, in the second invention, the cylindrical body is formed of alumina.

【0013】有底筒状の容器の開口を封止するマイクロ
波窓を透過させてマイクロ波を導入することによって容
器内にプラズマを生成する。容器内のプラズマを生成さ
せる領域の周囲に、石英又はアルミナといった誘電体で
形成した筒体が配置してある。この筒体は、プラズマに
よってスパッタリングされ難いため、寿命が長く、プラ
ズマ処理装置のランニングコストが低い。また、筒体が
プラズマによってスパッタリングされた場合でも汚染の
問題が生じ難い。
Plasma is generated in the container by transmitting microwaves through a microwave window that seals the opening of the bottomed cylindrical container. A cylindrical body made of a dielectric material such as quartz or alumina is arranged around a region in the container where plasma is generated. Since the cylindrical body is not easily sputtered by plasma, the life is long and the running cost of the plasma processing apparatus is low. Further, even when the cylinder is sputtered by plasma, the problem of contamination hardly occurs.

【0014】容器内に導入させたマイクロ波は筒体内に
伝播するが、該筒体の外周面に設けたマイクロ波反射層
によってプラズマを生成させる領域へ反射されるため、
マイクロ波が反応器の外部へリークすることが防止され
ると共に、マイクロ波を前記領域に集中させることがで
きる。これによって、マイクロ波の利用効率が向上する
一方、筒体の温度を検出するためのセンサを筒体の外周
面に取り付けた場合であっても、該センサはマイクロ波
によって影響を受けることなく、温度を検出することが
できる。
The microwave introduced into the vessel propagates into the cylinder, but is reflected by the microwave reflection layer provided on the outer peripheral surface of the cylinder to a region where plasma is generated.
The microwave can be prevented from leaking to the outside of the reactor, and the microwave can be concentrated in the region. Thereby, while the utilization efficiency of the microwave is improved, even when a sensor for detecting the temperature of the cylinder is attached to the outer peripheral surface of the cylinder, the sensor is not affected by the microwave, Temperature can be detected.

【0015】また、前述した筒体を内筒体とし、該内筒
体の周囲に金属製の外筒体を配することによって、所謂
二重壁構造になす。この外筒体によって、所要の構造上
の強度が得られる。また、内筒体と外筒体との間隙に設
けた通流路に熱媒体を通流させることによって、内筒体
を所要の温度に調整する。これによって、被処理物を高
精度にプラズマ処理することができる。
The so-called double-walled structure is obtained by forming the above-mentioned cylindrical body as an inner cylindrical body and arranging a metal outer cylindrical body around the inner cylindrical body. This outer cylinder provides the required structural strength. Further, the inner cylinder is adjusted to a required temperature by flowing a heat medium through a flow passage provided in a gap between the inner cylinder and the outer cylinder. Thus, the workpiece can be plasma-processed with high accuracy.

【0016】第4発明に係るプラズマ処理装置は、第1
又は第2発明において、前記筒体は石英で形成してあ
り、該筒体の内周面に、プラズマに対する耐食性を有す
る耐プラズマ層が設けてあることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising:
Alternatively, in the second invention, the cylindrical body is formed of quartz, and a plasma-resistant layer having corrosion resistance to plasma is provided on an inner peripheral surface of the cylindrical body.

【0017】第5発明に係るプラズマ処理装置は、第4
発明において、前記耐プラズマ層は、アルミナを溶射す
ることによって形成してあることを特徴とする。
A plasma processing apparatus according to a fifth aspect of the present invention comprises
In the present invention, the plasma resistant layer is formed by spraying alumina.

【0018】石英で形成した筒体の内面に、耐プラズマ
層として例えばアルミナが溶射によって形成してある。
アルミナは、プラズマによってスパッタリングされ難い
のに加えて、溶射によって形成してあるので、その厚さ
が比較的厚く、寿命が長い。従って、プラズマ処理装置
のランニングコストが低い。また、耐プラズマ層がプラ
ズマによってスパッタリングされた場合でも汚染の発生
が可及的に防止される。更に、石英が露出して、その部
分がプラズマによってスパッタリングされた場合であっ
ても汚染が発生し難い。また、石英及びアルミナ等の耐
プラズマ層の組み合わせにより筒体を構成するので、ア
ルミナ単体で筒体を構成する場合に比べ、筒体の製作が
容易であり、筒体の製作コストが安価である。
Alumina, for example, is formed as a plasma-resistant layer on the inner surface of a cylindrical body formed of quartz by thermal spraying.
Alumina is formed by thermal spraying in addition to being hardly sputtered by plasma, and therefore has a relatively large thickness and a long life. Therefore, the running cost of the plasma processing apparatus is low. Further, even when the plasma resistant layer is sputtered by plasma, the generation of contamination is prevented as much as possible. Further, even if the quartz is exposed and the portion is sputtered by plasma, contamination hardly occurs. Further, since the cylindrical body is formed by a combination of a plasma-resistant layer such as quartz and alumina, the manufacturing of the cylindrical body is easier and the manufacturing cost of the cylindrical body is lower than when the cylindrical body is formed of alumina alone. .

【0019】第6発明に係るプラズマ処理装置は、第1
乃至第5発明の何れかにおいて、前記筒体は着脱自在に
設けてあることを特徴とする。
A plasma processing apparatus according to a sixth aspect of the present invention has a first
In any one of the fifth to fifth inventions, the cylinder is detachably provided.

【0020】筒体は着脱自在になしてあるため、適宜の
時間間隔で、筒体を取り外し、該筒体の内面に耐プラズ
マ層を積層する再生作業を実施することによって、筒体
の寿命を更に延長させることができるため、プラズマ処
理装置のランニングコストを更に低下させることができ
る。
Since the cylinder is detachable, the life of the cylinder is reduced by removing the cylinder at an appropriate time interval and performing a regeneration operation of laminating a plasma-resistant layer on the inner surface of the cylinder. Since it can be further extended, the running cost of the plasma processing apparatus can be further reduced.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。 (実施の形態1)図1は本発明に係るプラズマ処理装置
の構造を示す側断面図であり、図中、3は、側面視が凸
形状の反応器である。また、図2は、図1に示したプラ
ズマ処理装置の部分拡大図である。反応器3は、アルミ
ニウム製であり有底円筒状の第2容器2の上端部に、該
第2容器2より小さい直径の円筒状の第1容器1が両者
の中心軸が一致するように連結してあり、第1容器1の
上部開口はマイクロ波窓14で気密状態に封止されてい
る。このマイクロ波窓14は、耐熱性及びマイクロ波透過
性を有すると共に誘電損失が小さい、石英ガラス又はア
ルミナ等の誘電体で形成されている。第1容器1内は、
後述する如く、プラズマを生成する生成室11になしてあ
り、第2容器2内は、生成室11で生成されたプラズマに
よって試料Wを処理する処理室12になしてある。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a side sectional view showing the structure of a plasma processing apparatus according to the present invention. In the drawing, reference numeral 3 denotes a reactor having a convex shape in a side view. FIG. 2 is a partially enlarged view of the plasma processing apparatus shown in FIG. The reactor 3 is made of aluminum and is connected to the upper end of a bottomed cylindrical second container 2 so that the cylindrical first container 1 having a smaller diameter than the second container 2 has the same central axis. The upper opening of the first container 1 is hermetically sealed with a microwave window 14. The microwave window 14 is formed of a dielectric material such as quartz glass or alumina, which has heat resistance and microwave permeability and has a small dielectric loss. In the first container 1,
As will be described later, the second chamber 2 is provided with a processing chamber 12 for processing the sample W by the plasma generated in the generation chamber 11.

【0022】第1容器1は、帯環状の底部4の外縁部
に、円筒状の外筒部5を固定してなり、底部4の内縁部
に、円筒状の内筒部6を着脱自在に載置して、二重周壁
構造になしてある。これら底部4及び外筒部5はアルミ
ニウム製である。内筒部6及び外筒部5の上端には、ア
ルミニウムを帯環状に成形してなる上部プレート9が取
り付けてあり、内筒部6は底部4及び上部プレート9に
よって着脱自在に挟持固定されている。
The first container 1 has a cylindrical outer cylinder 5 fixed to the outer edge of the annular bottom 4 and a cylindrical inner cylinder 6 detachably attached to the inner edge of the bottom 4. It is placed on it and has a double peripheral wall structure. The bottom 4 and the outer cylinder 5 are made of aluminum. At the upper ends of the inner cylinder 6 and the outer cylinder 5, an upper plate 9 made of aluminum is formed in an annular shape, and the inner cylinder 6 is detachably clamped and fixed by the bottom 4 and the upper plate 9. I have.

【0023】上部プレート9の内周面には、その内直径
を他の部分の内直径より大きくなした段差部9aが設けて
あり、上部プレート9に内嵌したマイクロ波窓14は前記
段差部9aによって、マイクロ波窓14の上面及び上部プレ
ート9の上面が面一になるように支持されている。ま
た、上部プレート9の底面の内径は、前述した内筒部6
の内径より少し大きくなしてあり、上部プレート9の内
周面であって、マイクロ波窓14に対向していない部分に
は、その部分を保護する保護リング8が、内筒部6の内
面と面一になるように内嵌してある。そして、上部プレ
ート9及び保護リング8には、第1容器1内へ反応性ガ
スを導入するための複数のガス導入路19,19,…が、両
者を貫通する様態で設けてある。
On the inner peripheral surface of the upper plate 9, there is provided a step portion 9a having an inner diameter larger than the inner diameter of the other portion, and the microwave window 14 fitted in the upper plate 9 is provided with the step portion. 9a, the upper surface of the microwave window 14 and the upper surface of the upper plate 9 are supported so as to be flush. The inner diameter of the bottom surface of the upper plate 9 is the same as that of the inner cylinder 6 described above.
In the portion of the inner peripheral surface of the upper plate 9 which is not opposed to the microwave window 14, a protection ring 8 for protecting the portion is provided on the inner peripheral surface of the upper plate 9. It is fitted so that it is flush. The upper plate 9 and the protection ring 8 are provided with a plurality of gas introduction paths 19, 19,... For introducing a reactive gas into the first container 1 so as to penetrate both.

【0024】また、上部プレート9の段差部9aと該段差
部9a上に載置したマイクロ波窓14との間、及び上部プレ
ート9と内筒部6の上端との間には、Oリング17,17が
それぞれ介装してある。また、底部4の内縁部と内筒部
6の下端との間にも、Oリング17が介装してあり、これ
によって第1容器1内が気密状態に保たれる。
An O-ring 17 is provided between the step 9a of the upper plate 9 and the microwave window 14 placed on the step 9a, and between the upper plate 9 and the upper end of the inner cylinder 6. , 17 are interposed respectively. Also, an O-ring 17 is interposed between the inner edge of the bottom 4 and the lower end of the inner cylinder 6, thereby keeping the inside of the first container 1 airtight.

【0025】前述した内筒部6は、プラズマによってス
パッタリングされた場合でも汚染が発生し難い誘電体材
料である石英で形成した円筒状の内筒本体6aを備えてお
り、該内筒本体6aの内周面に、プラズマによってスパッ
タリングされ難く、スパッタリングされた場合でも汚染
が発生し難い材料であるアルミナを溶射した耐プラズマ
層6cが形成してある。また、内筒本体6aの外周面に、ア
ルミニウム等、マイクロ波を反射する材料を用いてなる
マイクロ波反射層6bが形成してある。
The above-mentioned inner cylinder portion 6 has a cylindrical inner cylinder body 6a formed of quartz, which is a dielectric material that is unlikely to cause contamination even when sputtered by plasma. On the inner peripheral surface, a plasma-resistant layer 6c is formed by spraying alumina, which is a material that is hardly sputtered by plasma and is less likely to be contaminated even when sputtered. On the outer peripheral surface of the inner cylinder main body 6a, a microwave reflection layer 6b made of a material that reflects microwaves, such as aluminum, is formed.

【0026】また、保護リング8は、内筒部6と同様
に、石英で形成した保護リング本体8aの内周面に、アル
ミナを溶射した耐プラズマ層8cが形成してあり、保護リ
ング本体8aの外周面にマイクロ波反射層8bが形成してあ
る。
The protection ring 8 has a plasma-resistant layer 8c formed by spraying alumina on the inner peripheral surface of a protection ring body 8a made of quartz, similarly to the inner cylindrical portion 6. Has a microwave reflection layer 8b formed on the outer peripheral surface thereof.

【0027】内筒部6と外筒部5との間は、冷却ガスを
通流させるガス通流路10になしてあり、外筒部5には前
記ガス通流路10に冷却ガスを導入するガス導入孔15a 、
及びガス通流路10から冷却ガスを排出するガス排出孔15
b が貫通してある。また、上部プレート9のガス通流路
10に対向する部分には、上部プレート9を貫通する複数
の貫通孔が適宜の間隔で開設してあり、各貫通孔からガ
ス通流路10に、棒状のランプヒータ16,16,…がそれぞ
れ挿入してある。
A gas passage 10 through which a cooling gas flows is provided between the inner cylinder 6 and the outer cylinder 5, and the cooling gas is introduced into the outer cylinder 5 through the gas passage 10. Gas introduction hole 15a,
And a gas discharge hole 15 for discharging the cooling gas from the gas passage 10
b is penetrating. Also, the gas flow passage of the upper plate 9
A plurality of through-holes penetrating the upper plate 9 are provided at appropriate intervals in a portion facing the upper plate 10, and rod-shaped lamp heaters 16, 16,. Has been inserted.

【0028】前述したマイクロ波窓14は、導電性金属を
円板状に成形してなるカバー部材30で覆ってあり、該カ
バー部材30は上部プレート9の上面に取り付けてある。
カバー部材30の上面には、反応器3内へマイクロ波を導
入するためのアンテナ31が設けてある。アンテナ31は、
カバー部材30の上面に固定してあり、断面視がコ字状の
部材を環状に成形してなる環状導波管型アンテナ部32を
備えており、カバー部材30の環状導波管型アンテナ部32
に対向する部分には複数のスリット35,35,…が開設し
てある。
The above-mentioned microwave window 14 is covered with a cover member 30 made of a conductive metal and formed into a disk shape. The cover member 30 is attached to the upper surface of the upper plate 9.
An antenna 31 for introducing microwaves into the reactor 3 is provided on an upper surface of the cover member 30. Antenna 31
An annular waveguide type antenna unit 32 fixed to the upper surface of the cover member 30 and formed by molding a member having a U-shaped cross section in an annular shape is provided, and the annular waveguide type antenna unit of the cover member 30 is provided. 32
A plurality of slits 35, 35,...

【0029】環状導波管型アンテナ部32は、第1容器1
の内周面より少し内側に、第1容器1の中心軸と同心円
上に設けてあり、その外周面に設けた開口の周囲には該
環状導波管型アンテナ部32へマイクロ波を導入するため
の導入部33が、環状導波管型アンテナ部32の直径方向に
なるように連結してある。この導入部33及び環状導波管
型アンテナ部32内には、テフロン(登録商標)といった
フッ素樹脂,ポリエチレン樹脂又はポリスチレン樹脂
(好ましくはテフロン)等の誘電体34が内嵌してある。
The annular waveguide antenna section 32 includes the first container 1.
Is provided slightly concentric with the central axis of the first container 1 slightly inside the inner peripheral surface of the first container 1, and microwaves are introduced into the annular waveguide type antenna section 32 around an opening provided on the outer peripheral surface thereof. Is connected so as to be in the diametrical direction of the annular waveguide antenna unit 32. A dielectric 34 such as a fluorocarbon resin such as Teflon (registered trademark), a polyethylene resin, or a polystyrene resin (preferably Teflon) is fitted inside the introduction portion 33 and the annular waveguide antenna portion 32.

【0030】導入部33にはマイクロ波発振器40から延設
した導波管41が連結してあり、マイクロ波発振器40が発
振したマイクロ波は、導波管41を経てアンテナ31の導入
部33に入射される。この入射波は、導入部33から環状導
波管型アンテナ部32へ導入される。環状導波管型アンテ
ナ部32へ導入されたマイクロ波は、環状導波管型アンテ
ナ部32を互いに逆方向へ進行する進行波として、該環状
導波管型アンテナ部32内の誘電体34中を伝播し、両進行
波は重ね合わされて定在波が生成される。この定在波に
よって、環状導波管型アンテナ部32の内面に、所定の間
隔で極大値を示す壁面電流が通流する。
A waveguide 41 extending from a microwave oscillator 40 is connected to the introduction section 33, and the microwave oscillated by the microwave oscillator 40 passes through the waveguide 41 to the introduction section 33 of the antenna 31. Incident. This incident wave is introduced from the introduction section 33 to the annular waveguide antenna section 32. The microwaves introduced into the annular waveguide type antenna unit 32 are converted into traveling waves traveling in opposite directions in the annular waveguide type antenna unit 32, and are generated in the dielectric 34 in the annular waveguide type antenna unit 32. And both traveling waves are superimposed to generate a standing wave. Due to this standing wave, a wall current having a local maximum value flows through the inner surface of the annular waveguide antenna unit 32 at predetermined intervals.

【0031】前述したスリット35,35,…は、カバー部
材30の環状導波管型アンテナ部32に対向する部分に、環
状導波管型アンテナ部32の直径方向へ、即ち環状導波管
型アンテナ部32内を伝播するマイクロ波の進行方向に直
交するように短冊状に開設してある。
The slits 35, 35,... Are formed in the portion of the cover member 30 facing the annular waveguide antenna section 32 in the diameter direction of the annular waveguide antenna section 32, that is, in the annular waveguide antenna section. It is formed in a rectangular shape so as to be orthogonal to the traveling direction of the microwave propagating in the antenna unit 32.

【0032】各スリット35,35,…は、導入部33の中心
線を延長した延長線と、環状導波管型アンテナ部32の幅
方向の中央を結ぶ円とが交わる2点の内の導入部33から
離隔した側である交点から、前記円に倣ってその両方
へ、それぞれ(2n−1)・λg/4(nは整数、λg
はアンテナ内を伝播するマイクロ波の波長)を隔てた位
置に、2つのスリット35,35を開設してあり、両スリッ
ト35,35から、前記円に倣ってその両方へ、m・λg/
2(mは整数)の間隔で複数の他のスリット35,35,…
がそれぞれ開設してある。即ち、環状導波管型アンテナ
部32内を伝播するマイクロ波の定在波は、その腹の位置
で高電圧・低電流、節の位置で低電圧・高電流となる
が、マイクロ波の進行方向に直交するように短冊状のス
リット35,35,…を設ける場合、節の位置に設けること
により、マイクロ波を効率的に放射させることができ
る。
Each of the slits 35, 35,... Is formed at one of two points where an extension of the center line of the introduction section 33 and a circle connecting the center of the annular waveguide type antenna section 32 in the width direction intersect. (2n−1) · λg / 4 (n is an integer, λg
Has two slits 35, 35 at a position separated by a wavelength of a microwave propagating in the antenna), and from both slits 35, 35, to both of them following the circle, m · λg /
A plurality of other slits 35, 35, ... at intervals of 2 (m is an integer)
Has been established respectively. That is, the standing wave of the microwave propagating in the annular waveguide type antenna section 32 becomes a high voltage / low current at the antinode position and a low voltage / high current at the node position. When the strip-shaped slits 35 are provided so as to be orthogonal to the direction, microwaves can be efficiently radiated by providing the slits at the nodes.

【0033】処理室12の底部壁中央には、試料Wを載置
する載置台23が設けてあり、載置台23にはマッチングボ
ックス24を介して高周波電源25が接続されている。ま
た、第2容器2の底部壁には排気口13が開設してあり、
排気口13から反応器3の内気を排出するようになしてあ
る。
At the center of the bottom wall of the processing chamber 12, there is provided a mounting table 23 on which the sample W is mounted, and a high frequency power supply 25 is connected to the mounting table 23 via a matching box 24. In addition, an exhaust port 13 is opened in the bottom wall of the second container 2,
The inside air of the reactor 3 is discharged from the exhaust port 13.

【0034】このようなマイクロ波プラズマ処理装置を
用いて試料Wの表面にエッチング処理を施すには、ラン
プヒータ16,16,…に通電すると共にガス通流路10へ冷
却ガスを通流させることによって、内筒部6を所要の温
度に調整し、また、排気口13から排気して生成室11及び
処理室12内を所望の圧力まで減圧した後、ガス導入管1
9,19,…から生成室11内に反応ガスを供給する。次い
で、マイクロ波発振器40からマイクロ波を発振させ、そ
れを導波管41を経てアンテナ31に導入し、そこに定在波
を形成させる。この定在波によって、アンテナ31のスリ
ット35,35,…から放射された電界は、マイクロ波窓14
を透過して生成室11内へ導入され、生成室11内にプラズ
マが生成され、このプラズマによって処理室12に設けた
載置台23に載置した試料Wの表面の例えばシリコン酸化
膜をエッチングする。
In order to perform an etching process on the surface of the sample W using such a microwave plasma processing apparatus, the lamp heaters 16, 16,... After adjusting the temperature of the inner cylinder 6 to a required temperature and exhausting the gas through the exhaust port 13 to reduce the pressure in the production chamber 11 and the processing chamber 12 to a desired pressure, the gas introduction pipe 1
A reaction gas is supplied into the production chamber 11 from 9, 19,. Next, a microwave is oscillated from the microwave oscillator 40, and the microwave is introduced into the antenna 31 through the waveguide 41, where a standing wave is formed. The electric field radiated from the slits 35, 35,...
Is introduced into the generation chamber 11 and plasma is generated in the generation chamber 11, and this plasma etches, for example, a silicon oxide film on the surface of the sample W mounted on the mounting table 23 provided in the processing chamber 12. .

【0035】また、マイクロ波発振器40の発振と同時的
に、マッチングボックス24を介して高周波電源25から載
置台23に高周波を、上部プレート9を対向電極として、
印加することによって、プラズマ中のイオンを制御しつ
つ、載置台23上の試料Wをエッチングする。
Simultaneously with the oscillation of the microwave oscillator 40, a high frequency is supplied from the high frequency power supply 25 to the mounting table 23 via the matching box 24, and the upper plate 9 is used as a counter electrode.
By applying the voltage, the sample W on the mounting table 23 is etched while controlling the ions in the plasma.

【0036】このとき、内筒部6の生成室11に対向する
部分に、耐プラズマ層6cが形成してあるため、プラズマ
によってスパッタリングされ難く、スパッタリングされ
た場合でも汚染が可及的に防止される。更に、耐プラズ
マ層6cは、溶射によって形成してあるため、その厚さが
比較的厚く、寿命が長い。従って、プラズマ処理装置の
ランニングコストが低い。また、プラズマのスパッタリ
ングによって内筒本体6aが露出した場合でも、該内筒本
体6aは石英で形成してあるため、汚染が発生し難い。こ
のように、アルミナのような耐プラズマ層6cを設けるこ
とにより、シリコン酸化膜のエッチングのようにフッ素
系のガスのプラズマを用いる場合でも、製作の容易な石
英を用いて内筒部6を作成することができる。
At this time, since the plasma-resistant layer 6c is formed in the portion of the inner cylinder portion 6 facing the generation chamber 11, it is difficult to be sputtered by the plasma, and even if sputtered, contamination is prevented as much as possible. You. Further, since the plasma resistant layer 6c is formed by thermal spraying, its thickness is relatively thick and its life is long. Therefore, the running cost of the plasma processing apparatus is low. Further, even when the inner cylinder main body 6a is exposed by the plasma sputtering, the inner cylinder main body 6a is formed of quartz, so that contamination hardly occurs. As described above, by providing the plasma-resistant layer 6c such as alumina, even when plasma of a fluorine-based gas is used such as etching of a silicon oxide film, the inner cylinder portion 6 is formed using quartz which is easy to manufacture. can do.

【0037】ところで、内筒部6は着脱自在になしてあ
るため、適宜の時間間隔で、内筒部6を取り外し、該内
筒部6の内面に耐プラズマ層6cを積層する再生作業を実
施することによって、内筒部6の寿命を更に延長させる
ことができるため、プラズマ処理装置のランニングコス
トを更に低下させることができる。
Since the inner cylinder 6 is detachable, a regeneration operation for removing the inner cylinder 6 at appropriate time intervals and laminating the plasma-resistant layer 6c on the inner surface of the inner cylinder 6 is performed. By doing so, the life of the inner cylinder portion 6 can be further extended, so that the running cost of the plasma processing apparatus can be further reduced.

【0038】一方、内筒部6に伝播したマイクロ波は、
マイクロ波反射層6bによって生成室11内へ反射されるた
め、マイクロ波が反応器3の外部へリークする防止され
ると共に、マイクロ波を所要の領域に集中させることが
できる。これによって、マイクロ波の利用効率が向上す
ると共に、内筒部6の温度を検出するためのセンサを内
筒部6の外周面に取り付けた場合であっても、該センサ
はマイクロ波によって影響を受けることなく、温度を検
出することができる。
On the other hand, the microwave propagated to the inner cylinder 6 is
Since the microwave is reflected into the generation chamber 11 by the microwave reflecting layer 6b, the microwave is prevented from leaking to the outside of the reactor 3, and the microwave can be concentrated on a required region. Thereby, the utilization efficiency of the microwave is improved, and even when a sensor for detecting the temperature of the inner cylinder 6 is attached to the outer peripheral surface of the inner cylinder 6, the sensor is affected by the microwave. The temperature can be detected without receiving it.

【0039】また、保護リング8も、石英で形成した保
護リング本体8aの内周面に、アルミナを溶射した耐プラ
ズマ層8cが形成してあり、保護リング本体8aの外周面に
マイクロ波反射層8bが形成してあるため、前述した内筒
部6による効果と同様の効果を奏する。
The protective ring 8 also has a plasma-resistant layer 8c formed by spraying alumina on the inner peripheral surface of a protective ring main body 8a made of quartz, and a microwave reflection layer on the outer peripheral surface of the protective ring main body 8a. Since 8b is formed, the same effect as the above-described effect of the inner cylindrical portion 6 can be obtained.

【0040】(実施の形態2)図3は、実施の形態2を
示す側断面図であり、図1に示したランプヒータ16に代
えて、バンドヒータ18が配設してある。なお、図中、図
1に示した部分に対応する部分には同じ番号を付してそ
の説明を省略する。図3に示した如く、内筒部6には、
筒状のバンドヒータ18が外嵌してあり、該バンドヒータ
18に給電することによって、内筒部6の温度を上昇させ
るようになしてある。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a side sectional view showing Embodiment 2, in which a band heater 18 is provided in place of the lamp heater 16 shown in FIG. In the figure, parts corresponding to the parts shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. As shown in FIG.
A tubular band heater 18 is externally fitted, and the band heater
By supplying power to the power supply 18, the temperature of the inner cylinder 6 is raised.

【0041】このような、プラズマ処理装置にあって
は、前同様、ランニングコストを低減することができ
る。また、内筒部6にバンドヒータ18が外嵌してあるた
め、前述したランプヒータ16を配設した場合に比べて、
第1容器1のガス通流路10の幅寸法を狭くすることがで
き、従って装置コストを低減することができる。
In such a plasma processing apparatus, the running cost can be reduced as before. In addition, since the band heater 18 is externally fitted to the inner cylindrical portion 6, compared with the case where the above-described lamp heater 16 is provided,
The width dimension of the gas passage 10 of the first container 1 can be reduced, so that the cost of the apparatus can be reduced.

【0042】(実施の形態3)図4は実施の形態3を示
す側断面図であり、主に、表面にポリシリコンを堆積し
た試料Wをエッチングすべく、アルミナを用いてなる内
筒部7が設けてある。また、図5は図4に示したプラズ
マ処理装置の部分拡大図である。なお、図中、図1に示
した部分に対応する部分には同じ番号を付してその説明
を省略する。図4及び図5に示した如く、内筒部7は、
プラズマによってスパッタリングされ難く、プラズマに
曝された場合でも汚染が発生し難い誘電体材料であるア
ルミナで形成した内筒本体7aの外周面に、アルミニウム
等、マイクロ波を反射する材料を用いてなるマイクロ波
反射層7bが形成してある。また、保護リング28は、内筒
部7と同様に、アルミナで形成した保護リング本体28a
の外周面に、マイクロ波反射層28b が形成してある。
(Embodiment 3) FIG. 4 is a side sectional view showing an embodiment 3 of the present invention, in which an inner cylindrical portion 7 mainly made of alumina is used for etching a sample W having polysilicon deposited on its surface. Is provided. FIG. 5 is a partially enlarged view of the plasma processing apparatus shown in FIG. In the figure, parts corresponding to the parts shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. As shown in FIG. 4 and FIG.
The outer surface of the inner cylinder body 7a made of alumina, which is a dielectric material that is difficult to be sputtered by plasma and is less likely to be contaminated even when exposed to plasma, is formed by using a material that reflects microwaves, such as aluminum, on the outer peripheral surface of the inner cylinder body 7a. The wave reflection layer 7b is formed. In addition, similarly to the inner cylinder 7, the protection ring 28 is formed of a protection ring main body 28a made of alumina.
A microwave reflection layer 28b is formed on the outer peripheral surface of the substrate.

【0043】このようなプラズマ処理装置にあっては、
内筒部7の生成室11に対向する部分がアルミナであるの
で、プラズマによってスパッタリングされ難く、寿命が
長いため、プラズマ処理装置のランニングコストが低
い。また、スパッタリングされた場合でも汚染の問題が
小さい。また、適宜の時間間隔で、内筒部7を取り外
し、該内筒部7の内面にアルミナを溶射する再生作業を
実施することによって、内筒部7の寿命を更に延長させ
ることができる。これによって、プラズマ処理装置のラ
ンニングコストを更に低下させることができる。
In such a plasma processing apparatus,
Since the portion of the inner cylinder portion 7 facing the generation chamber 11 is made of alumina, it is difficult to be sputtered by plasma and has a long life, so that the running cost of the plasma processing apparatus is low. Further, even when sputtering is performed, the problem of contamination is small. The life of the inner cylinder 7 can be further extended by removing the inner cylinder 7 at appropriate time intervals and performing a regeneration operation of spraying alumina on the inner surface of the inner cylinder 7. Thus, the running cost of the plasma processing apparatus can be further reduced.

【0044】一方、内筒部7に伝播したマイクロ波は、
マイクロ波反射層7bによって生成室11内へ反射されるた
め、マイクロ波が反応器3の外部へリークすることが防
止されると共に、マイクロ波を所要の領域に集中させる
ことができる。これによって、マイクロ波の利用効率が
向上すると共に、内筒部7の温度を検出するためのセン
サを内筒部7の外周面に取り付けた場合であっても、該
センサはマイクロ波によって影響を受けることなく、温
度を検出することができる。
On the other hand, the microwave propagated to the inner cylinder 7 is
Since the microwave is reflected into the generation chamber 11 by the microwave reflecting layer 7b, the microwave is prevented from leaking to the outside of the reactor 3, and the microwave can be concentrated on a required region. As a result, the utilization efficiency of the microwave is improved, and even when a sensor for detecting the temperature of the inner cylinder 7 is attached to the outer peripheral surface of the inner cylinder 7, the sensor is affected by the microwave. The temperature can be detected without receiving it.

【0045】また、保護リング28も、アルミナで形成し
た保護リング本体28a の外周面にマイクロ波反射層28b
が形成してあるため、前述した内筒部7による効果と同
様の効果を奏する。
The protection ring 28 is also provided with a microwave reflection layer 28b on the outer peripheral surface of a protection ring main body 28a formed of alumina.
Is formed, the same effect as the above-described effect by the inner cylinder portion 7 is exerted.

【0046】(実施の形態4)図6は実施の形態4を示
す側断面図であり、図1に示したガス通流路10を設けて
いない場合を示している。また、図7は図6に示したプ
ラズマ処理装置の部分拡大図である。このプラズマ処理
装置では、例えば表面にシリコン酸化膜を堆積した試料
Wをエッチングする。なお、図中、図1に示した部分に
対応する部分には同じ番号を付してその説明を省略す
る。
(Embodiment 4) FIG. 6 is a side sectional view showing Embodiment 4 and shows a case where the gas communication channel 10 shown in FIG. 1 is not provided. FIG. 7 is a partially enlarged view of the plasma processing apparatus shown in FIG. In this plasma processing apparatus, for example, a sample W having a silicon oxide film deposited on its surface is etched. In the figure, parts corresponding to the parts shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0047】図6及び図7に示した如く、第1容器1
は、帯環状の底部4の内縁部近傍に円筒状の外筒部5を
固定してなり、該外筒部5の上端に、上部プレート9が
取り付けてある。外筒部5の上端と上部プレート9との
間、及び外筒部5の下端と底部4との間に、Oリング1
7,17がそれぞれ介装してあり、これによって第1容器
1内が気密状態に保たれる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the first container 1
In the figure, a cylindrical outer cylinder 5 is fixed near the inner edge of the annular bottom 4, and an upper plate 9 is attached to the upper end of the outer cylinder 5. An O-ring 1 is provided between the upper end of the outer cylinder 5 and the upper plate 9 and between the lower end of the outer cylinder 5 and the bottom 4.
7, 17 are interposed respectively, whereby the inside of the first container 1 is kept airtight.

【0048】内筒部6の下端近傍には、内筒部6の内周
面側の下端を底部4の下面と面一になし、内筒部6の外
周面側の下端を底部4の上面と面一になすことによっ
て、下段差部6dが形成してある。また、内筒部6の上端
近傍には、内筒部6の内周面側の上端を上部プレート9
の段差部9aと面一になし、内筒部6の外周面側の上端を
上部プレート9の下面と面一になすことによって、上段
差部6eが形成してある。そして、内筒部6は、下段差部
6dを底部4の内周縁部に嵌合させ、上段差部6eを上部プ
レート9の内周縁部に嵌合させて、上部プレート9及び
底部4によって着脱自在に挟持固定されている。また、
内筒部6の上端部近傍にガス導入路19,19,…が貫通さ
せてある。
In the vicinity of the lower end of the inner cylinder 6, the lower end on the inner peripheral side of the inner cylinder 6 is flush with the lower surface of the bottom 4, and the lower end on the outer peripheral side of the inner cylinder 6 is arranged on the upper surface of the bottom 4. Thus, a lower step portion 6d is formed. In the vicinity of the upper end of the inner cylinder portion 6, the upper end of the inner cylinder portion 6 on the inner peripheral surface side is connected to the upper plate 9.
The upper step portion 6e is formed by making the upper end on the outer peripheral surface side of the inner cylindrical portion 6 flush with the lower surface of the upper plate 9. And the inner cylinder part 6 is a lower step part.
6 d is fitted to the inner peripheral edge of the bottom 4, and the upper step 6 e is fitted to the inner peripheral edge of the upper plate 9, and is removably sandwiched and fixed between the upper plate 9 and the bottom 4. Also,
Gas introduction passages 19, 19,... Penetrate near the upper end of the inner cylinder portion 6.

【0049】このようなプラズマ処理装置にあっては、
前同様、内筒部6の生成室11に対向する部分に、耐プラ
ズマ層6cが形成してあるため、プラズマによってスパッ
タリングされ難く、スパッタリングされた場合でも汚染
の問題が小さい。更に、耐プラズマ層6cは、溶射によっ
て形成してあるため、その厚さが比較的厚く、寿命が長
い。従って、プラズマ処理装置のランニングコストが低
い。また、プラズマのスパッタリングによって内筒本体
6aが露出した場合でも、該内筒本体6aは石英で形成して
あるため、汚染が発生し難い。
In such a plasma processing apparatus,
As before, the plasma-resistant layer 6c is formed in the portion of the inner cylinder portion 6 facing the generation chamber 11, so that it is difficult to be sputtered by plasma, and even if sputtered, the problem of contamination is small. Further, since the plasma resistant layer 6c is formed by thermal spraying, its thickness is relatively thick and its life is long. Therefore, the running cost of the plasma processing apparatus is low. Also, the inner cylinder body is sputtered by plasma sputtering.
Even when 6a is exposed, the inner cylinder main body 6a is formed of quartz, so that contamination hardly occurs.

【0050】また、上部プレート9の内周面であって、
マイクロ波窓14に対向していない部分は、内筒部6によ
ってプラズマから保護されている。
The inner peripheral surface of the upper plate 9
The portion not facing the microwave window 14 is protected from the plasma by the inner cylindrical portion 6.

【0051】一方、内筒部6は着脱自在になしてあるた
め、適宜の時間間隔で、内筒部6を取り外し、該内筒部
6の内面に耐プラズマ層6cを積層する再生作業を実施す
ることによって、内筒部6の寿命を更に延長させること
ができるため、プラズマ処理装置のランニングコストを
更に低下させることができる。
On the other hand, since the inner cylinder 6 is detachable, the regeneration operation of removing the inner cylinder 6 at appropriate time intervals and stacking the plasma resistant layer 6c on the inner surface of the inner cylinder 6 is performed. By doing so, the life of the inner cylinder portion 6 can be further extended, so that the running cost of the plasma processing apparatus can be further reduced.

【0052】更に、内筒部6に伝播したマイクロ波は、
マイクロ波反射層6bによって生成室11内へ反射されるた
め、マイクロ波が反応器3の外部へリークすることが防
止されると共に、マイクロ波を所要の領域に集中させる
ことができる。これによって、マイクロ波の利用効率が
向上すると共に、内筒部6の温度を検出するためのセン
サを内筒部6の外周面に取り付けた場合であっても、該
センサはマイクロ波によって影響を受けることなく、温
度を検出することができる。
Further, the microwave propagated to the inner cylinder 6 is
Since the microwave is reflected into the generation chamber 11 by the microwave reflecting layer 6b, the microwave can be prevented from leaking to the outside of the reactor 3, and the microwave can be concentrated in a required region. Thereby, the utilization efficiency of the microwave is improved, and even when a sensor for detecting the temperature of the inner cylinder 6 is attached to the outer peripheral surface of the inner cylinder 6, the sensor is affected by the microwave. The temperature can be detected without receiving it.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上詳述した如く、第1及び第3発明に
係るプラズマ処理装置にあっては、アルミナで形成した
筒体が配置してあるため、寿命が長く、プラズマ処理装
置のランニングコストが低い。また、筒体がプラズマに
よってスパッタリングされた場合でも汚染が可及的に防
止される。また、マイクロ波の利用効率が向上する一
方、筒体の温度を検出するためのセンサを筒体の外周面
に取り付けた場合であっても、該センサはマイクロ波に
よって影響を受けることなく、温度を検出することがで
きる。
As described in detail above, the plasma processing apparatus according to the first and third aspects of the present invention has a long life and a running cost of the plasma processing apparatus because the cylindrical body made of alumina is disposed. Is low. Further, even when the cylinder is sputtered by plasma, contamination is prevented as much as possible. Further, while the utilization efficiency of the microwave is improved, even when a sensor for detecting the temperature of the cylindrical body is attached to the outer peripheral surface of the cylindrical body, the sensor is not affected by the microwave and the temperature is not affected. Can be detected.

【0054】第2発明に係るプラズマ処理装置にあって
は、筒体と外筒体との間隙に設けた通流路に熱媒体を通
流させることによって、筒体を所要の温度に調整するこ
とができ、被処理物を高精度にプラズマ処理することが
できる。
In the plasma processing apparatus according to the second aspect of the present invention, the temperature of the cylindrical body is adjusted to a required temperature by flowing the heat medium through the flow path provided in the gap between the cylindrical body and the outer cylindrical body. The object can be plasma-processed with high accuracy.

【0055】第4及び第5発明に係るプラズマ処理装置
にあっては、石英で形成した筒体の内面に耐プラズマ層
として形成したアルミナは、プラズマによってスパッタ
リングされ難いのに加えて、溶射によって形成してある
ので、その厚さが比較的厚く、寿命が長い。従って、プ
ラズマ処理装置のランニングコストが低い。また、耐プ
ラズマ層がプラズマによってスパッタリングされた場合
でも汚染の発生が可及的に防止される。更に、石英が露
出して、その部分がプラズマによってスパッタリングさ
れた場合であっても汚染が発生し難い。
In the plasma processing apparatus according to the fourth and fifth aspects of the present invention, the alumina formed as a plasma-resistant layer on the inner surface of the cylindrical body formed of quartz is formed by thermal spraying in addition to being hardly sputtered by plasma. Therefore, the thickness is relatively thick and the life is long. Therefore, the running cost of the plasma processing apparatus is low. Further, even when the plasma resistant layer is sputtered by plasma, the generation of contamination is prevented as much as possible. Further, even if the quartz is exposed and the portion is sputtered by plasma, contamination hardly occurs.

【0056】第6発明に係るプラズマ処理装置にあって
は、筒体の内面に耐プラズマ層を積層する再生作業を実
施することによって、筒体の寿命を更に延長させること
ができるため、プラズマ処理装置のランニングコストを
更に低下させることができる等、本発明は優れた効果を
奏する。
In the plasma processing apparatus according to the sixth aspect of the present invention, the life of the cylindrical body can be further extended by performing a regeneration operation of laminating a plasma-resistant layer on the inner surface of the cylindrical body. The present invention has excellent effects such as the running cost of the apparatus can be further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るプラズマ処理装置の構造を示す側
断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing a structure of a plasma processing apparatus according to the present invention.

【図2】図1に示したプラズマ処理装置の部分拡大図で
ある。
FIG. 2 is a partially enlarged view of the plasma processing apparatus shown in FIG.

【図3】実施の形態2を示す側断面図である。FIG. 3 is a side sectional view showing a second embodiment.

【図4】実施の形態3を示す側断面図である。FIG. 4 is a side sectional view showing a third embodiment.

【図5】図4に示したプラズマ処理装置の部分拡大図で
ある。
5 is a partially enlarged view of the plasma processing apparatus shown in FIG.

【図6】実施の形態4を示す側断面図である。FIG. 6 is a side sectional view showing a fourth embodiment.

【図7】図6に示したプラズマ処理装置の部分拡大図で
ある。
7 is a partially enlarged view of the plasma processing apparatus shown in FIG.

【図8】従来のプラズマ処理装置を示す側断面図であ
る。
FIG. 8 is a side sectional view showing a conventional plasma processing apparatus.

【図9】従来のプラズマ処理装置を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a conventional plasma processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1容器 2 第2容器 3 反応器 4 底部 5 外筒部 6 内筒部 6a 内筒本体 6b マイクロ波反射層 6c 耐プラズマ層 7a 内筒本体 7b マイクロ波反射層 8 保護リング 8a 保護リング本体 8b マイクロ波反射層 8c 耐プラズマ層 10 ガス通流路 23 載置台 W 試料 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st container 2 2nd container 3 Reactor 4 Bottom 5 Outer cylinder part 6 Inner cylinder part 6a Inner cylinder body 6b Microwave reflection layer 6c Plasma resistant layer 7a Inner cylinder body 7b Microwave reflection layer 8 Protective ring 8a Protective ring body 8b Microwave reflection layer 8c Plasma resistant layer 10 Gas passage 23 Mounting table W Sample

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マイクロ波窓で開口を封止してなる有底
筒状の容器内へ、前記マイクロ波窓を透過させてマイク
ロ波を導入することによって容器内にプラズマを生成
し、生成したプラズマによって前記容器内に配した被処
理物を処理する装置において、 誘電体で形成した筒体が、該筒体の開口を前記マイクロ
波窓に対向させて、前記容器内のプラズマを生成させる
領域を取り囲むように配置してあり、筒体の外周面に、
マイクロ波を反射するマイクロ波反射層が設けてあるこ
とを特徴とするプラズマ処理装置。
A plasma is generated in a container by transmitting microwaves through a microwave window into a bottomed cylindrical container having an opening sealed with a microwave window. An apparatus for processing an object to be processed disposed in a container by using plasma, wherein a cylindrical body formed of a dielectric has an opening of the cylindrical body facing the microwave window to generate plasma in the container. Is arranged to surround the outer surface of the cylindrical body,
A plasma processing apparatus, comprising a microwave reflection layer for reflecting microwaves.
【請求項2】 前記筒体の周囲に金属製の外筒体が配し
てあり、両者の間隙に熱媒体を通流させる通流路が設け
てある請求項1記載のプラズマ処理装置。
2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a metal outer cylinder is disposed around the cylinder, and a flow passage for allowing a heat medium to flow is provided between the two.
【請求項3】 前記筒体はアルミナで形成してある請求
項1又は2記載のプラズマ処理装置。
3. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein said cylindrical body is formed of alumina.
【請求項4】 前記筒体は石英で形成してあり、該筒体
の内周面に、プラズマに対する耐食性を有する耐プラズ
マ層が設けてある請求項1又は2記載のプラズマ処理装
置。
4. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the cylindrical body is formed of quartz, and a plasma-resistant layer having corrosion resistance to plasma is provided on an inner peripheral surface of the cylindrical body.
【請求項5】 前記耐プラズマ層は、アルミナを溶射す
ることによって形成してある請求項4記載のプラズマ処
理装置。
5. The plasma processing apparatus according to claim 4, wherein said plasma resistant layer is formed by spraying alumina.
【請求項6】 前記筒体は着脱自在に設けてある請求項
1乃至5の何れかに記載のプラズマ処理装置。
6. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the cylinder is detachably provided.
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