JP2001267097A - Plasma processing equipment - Google Patents

Plasma processing equipment

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JP2001267097A
JP2001267097A JP2000082652A JP2000082652A JP2001267097A JP 2001267097 A JP2001267097 A JP 2001267097A JP 2000082652 A JP2000082652 A JP 2000082652A JP 2000082652 A JP2000082652 A JP 2000082652A JP 2001267097 A JP2001267097 A JP 2001267097A
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JP
Japan
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microwave
plasma
plasma generation
tank
window
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Application number
JP2000082652A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Hiyama
真 檜山
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Hitachi Kokusai Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a gas leakage to a work domain at the time of a breakage in a microwave guide window and a breakage of an equipment resulting from the gas leakage, and to safely stop the equipment operation. SOLUTION: A reserve vacuum tank 3 is arranged just in front of a plasma generation tank 2 in a microwave transmission line 12. The plasma generation tank 2 is vacuum-sealed by the microwave guide window 1, and the reserve vacuum tank 3 is vacuum-sealed by the microwave guide window 1 and a reserve vacuum window 6. A pressure gauge 8 which detects a pressure change in the reserve vacuum tank 3 is equipped. When a rapid pressure change in the reserve vacuum tank 3 is detected with the pressure gauge 8, it is judged that the microwave guide window 1 is damaged, and a control system 13 generates a stop signal. The stop signal is added to a gas supply equipment 7 and a microwave power supply 10, and the equipment is stopped.

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、マイクロ波プラズ
マを用いたプラズマ処理装置に関するものであり、特に
マイクロ波導入窓の破損時のガスの漏洩をなくすための
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus using microwave plasma, and more particularly to an apparatus for eliminating gas leakage when a microwave introduction window is broken.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロ波領域の電磁波と磁場との相互
作用である電子サイクロトロン共鳴現象(ECR)を利
用したECR方式のプラズマCVD装置が知られてい
る。従来のECR方式のプラズマCVD装置は、図3に
示すように、マイクロ波電源10からのマイクロ波をマ
イクロ波伝送路12、マイクロ波導入窓1を介してプラ
ズマ生成槽2に導入し、空芯コイル(図示略)により発
生した磁場との間にECRを起こしてプラズマを発生す
る構造を採用している。ガス供給設備7からプラズマ生
成槽2に供給したガスをプラズマ化して処理槽4に供給
し、ここで基板(図示略)に作用させてプラズマ処理
し、装置排気系5に排気する。
2. Description of the Related Art There is known an ECR type plasma CVD apparatus utilizing an electron cyclotron resonance phenomenon (ECR) which is an interaction between an electromagnetic wave in a microwave region and a magnetic field. As shown in FIG. 3, a conventional ECR-type plasma CVD apparatus introduces a microwave from a microwave power supply 10 into a plasma generation tank 2 through a microwave transmission line 12 and a microwave introduction window 1 to form an air core. A structure is employed in which ECR is generated between the magnetic field and a magnetic field generated by a coil (not shown) to generate plasma. The gas supplied from the gas supply facility 7 to the plasma generation tank 2 is turned into plasma and supplied to the processing tank 4, where it is subjected to plasma processing by acting on a substrate (not shown) and exhausted to the apparatus exhaust system 5.

【0003】点線で描いた円の部分を拡大した図4の詳
細図に示すように、マイクロ波が伝送されるマイクロ波
伝送路12の端末にプラズマ生成槽2が接続される。マ
イクロ波伝送路12とプラズマ生成槽2との間にプラズ
マ生成槽2を真空封止してマイクロ波伝送路12とプラ
ズマ生成槽2とを区画するマイクロ波導入窓1が設けら
れる。なお、14は封止用のOリングである。プラズマ
生成槽2に設けたガス導入口15よりプラズマ生成槽2
内へ反応性ガスを導入し、マイクロ波伝送路12からマ
イクロ波導入窓1を介して導入したマイクロ波によって
プラズマ生成槽2でプラズマを生成して、反応性ガスを
活性化する。プラズマ生成槽2で形成されたプラズマガ
スはプラズマ導出口16より処理槽4へ送られる。
As shown in a detailed view of FIG. 4 in which a circle drawn by a dotted line is enlarged, a plasma generation tank 2 is connected to a terminal of a microwave transmission line 12 through which microwaves are transmitted. The microwave introduction window 1 is provided between the microwave transmission path 12 and the plasma generation tank 2 to partition the microwave transmission path 12 and the plasma generation tank 2 by vacuum sealing the plasma generation tank 2. Reference numeral 14 denotes an O-ring for sealing. From the gas inlet 15 provided in the plasma generation tank 2,
A reactive gas is introduced into the reactor, and plasma is generated in the plasma generation tank 2 by microwaves introduced from the microwave transmission path 12 through the microwave introduction window 1 to activate the reactive gas. The plasma gas formed in the plasma generation tank 2 is sent from the plasma outlet 16 to the processing tank 4.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来技術には次のような問題がある。マイクロ波導入窓
1は、反応性プラズマによる侵食、マイクロ波やプラズ
マによる加熱のような化学、熱ストレスを受ける。この
ため連続使用においてはマイクロ波導入窓1の破損がし
ばしば発生する。このような場合、従来の装置構成で
は、反応性ガスがマイクロ波伝送路12を逆流して作業
領域に漏洩する場合があった。さらに漏洩したガスによ
る腐食等により装置自体が損傷することがあった。
However, the above-mentioned prior art has the following problems. The microwave introduction window 1 is subjected to chemical and thermal stresses such as erosion by reactive plasma and heating by microwave and plasma. For this reason, the microwave introduction window 1 often breaks during continuous use. In such a case, in the conventional device configuration, the reactive gas may flow backward through the microwave transmission line 12 and leak to the work area. Further, the apparatus itself may be damaged due to corrosion or the like by the leaked gas.

【0005】上述したように、窓破損の主原因は侵食と
熱である。プラズマに直接さらされるマイクロ波導入窓
はこの両方に耐性が要求されるが、現在のところ、これ
を両立するような材料は存在しない。侵食に強いアルミ
ナ等を選択した場合には熱ストレスが主原因で破損す
る。逆に熱に強い石英を選択した場合には侵食が主原因
で破損する。いずれを選択しても、破損の危険性を回避
することができない。このためマイクロ導入窓が破損し
ても、ガス漏洩が生じないようにすることが要請されて
いる。
[0005] As mentioned above, erosion and heat are the main causes of window breakage. The microwave introduction window directly exposed to the plasma needs to be resistant to both, but at present, there is no material compatible with both. If alumina or the like that is resistant to erosion is selected, the material is damaged mainly by thermal stress. Conversely, if quartz that is resistant to heat is selected, it will be damaged mainly due to erosion. Whichever you choose, the risk of breakage cannot be avoided. For this reason, it is required that even if the micro introduction window is damaged, gas leakage does not occur.

【0006】本発明の課題は、上述した従来技術の問題
点を解消して、マイクロ波導入窓破損時の作業領域への
ガス漏洩及び装置破損をなくすようにしたプラズマ処理
装置を提供することにある。また本発明の課題は、保護
機構を持たせて装置を安全停止することを可能にしたプ
ラズマ処理装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus which solves the above-mentioned problems of the prior art and eliminates gas leakage to a work area and breakage of the apparatus when a microwave introduction window is damaged. is there. Another object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus having a protection mechanism and capable of safely stopping the apparatus.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、内部に供給し
たガスをマイクロ波によりプラズマ状態にするプラズマ
生成室と、前記プラズマ生成室内を真空封止するよう設
けられ、プラズマ生成室内にマイクロ波を導入するマイ
クロ波導入窓と、前記マイクロ波を伝送して前記マイク
ロ波導入窓から前記プラズマ生成室内にマイクロ波を導
入するマイクロ波伝送路と、前記マイクロ波導入窓と前
記マイクロ波伝送路との間に設けられた閉空間と、前記
閉空間内の圧力変化を検知する圧力検出手段とを備えた
プラズマ処理装置である。
According to the present invention, there is provided a plasma generating chamber for converting a gas supplied into a plasma state into a plasma state by using a microwave, and a plasma generating chamber provided to vacuum seal the plasma generating chamber. A microwave transmission window for transmitting microwaves, and a microwave transmission line for transmitting the microwave and introducing microwaves from the microwave introduction window into the plasma generation chamber; and the microwave introduction window and the microwave transmission line. And a pressure detecting means for detecting a pressure change in the closed space.

【0008】前記閉空間は、前記プラズマ生成室との間
を前記マイクロ波導入窓で真空封止され、かつ前記マイ
クロ波伝送路との間を予備真空窓で真空封止されている
ことが好ましい。
[0008] It is preferable that the closed space is vacuum-sealed with the plasma generation chamber by the microwave introduction window, and the space between the closed space and the microwave transmission path is vacuum-sealed by a preliminary vacuum window. .

【0009】プラズマ生成室とマイクロ波伝送路との間
に設ける閉空間は、マイクロ波伝送ロスを低減する理
由、およびプラズマ生成室からのガス流入による圧力変
化を検出する点から真空にするとよい。また、前者の理
由で予備真空窓の材質は伝送ロスの少ない石英が好まし
い。
The closed space provided between the plasma generation chamber and the microwave transmission path is preferably evacuated for reasons of reducing the microwave transmission loss and for detecting a pressure change due to gas inflow from the plasma generation chamber. Further, for the former reason, the material of the preliminary vacuum window is preferably quartz having a small transmission loss.

【0010】マイクロ波導入窓が、反応性プラズマによ
る侵食、マイクロ波やプラズマによる加熱のような化学
・熱ストレスを受けて破損したとする。するとプラズマ
生成室から隣の閉空間にガスが流入するが、ここに止ま
る。このとき閉空間内に急激な圧力変動が生じる。この
圧力変動は閉空間内に設けた圧力検出手段により直ちに
検出される。したがってこの検出信号を利用してガスの
流入を自動的に停止することができる。このように、マ
イクロ波導入窓が破損しても、反応性ガスがマイクロ波
伝送路を逆流して作業領域に漏洩したり、ガス漏洩に伴
って腐食等により装置自体が損傷することを有効に防止
できる。
[0010] It is assumed that the microwave introduction window is damaged by chemical or thermal stress such as erosion by reactive plasma or heating by microwave or plasma. Then, gas flows into the adjacent closed space from the plasma generation chamber, but stops here. At this time, rapid pressure fluctuation occurs in the closed space. This pressure fluctuation is immediately detected by the pressure detecting means provided in the closed space. Therefore, the inflow of gas can be automatically stopped using this detection signal. In this way, even if the microwave introduction window is damaged, it is possible to effectively prevent the reactive gas from flowing backward through the microwave transmission line and leaking into the work area, or to damage the apparatus itself due to corrosion or the like accompanying the gas leakage. Can be prevented.

【0011】上記発明において、特に圧力検出手段によ
り閉空間内の急激な圧力変動を検知したとき、マイクロ
波導入窓が破損したものと判断して、圧力検出手段から
装置停止信号を出力し、この信号により装置を停止させ
るようにすることが好ましい。これによりマイクロ波導
入窓が破損すると装置は停止するので、装置の信頼性が
より向上する。
In the above invention, when a sudden pressure change in the closed space is detected by the pressure detecting means, it is determined that the microwave introduction window is damaged, and a device stop signal is output from the pressure detecting means. Preferably, the device is stopped by a signal. As a result, if the microwave introduction window is broken, the device stops, and the reliability of the device is further improved.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図1はプラズマ処理装置の全体図、図2は図1の
点線の丸で囲った部分の拡大図である。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is an overall view of the plasma processing apparatus, and FIG. 2 is an enlarged view of a part circled by a dotted line in FIG.

【0013】図1に示すように、本装置は、プラズマ供
給系21と、圧力検出手段としての圧力計8と、処理槽
4と、マイクロ波伝送路12と、電源系22と、ガス供
給系23と、ガス排気系24と、制御系13とから主に
構成される。
As shown in FIG. 1, this apparatus comprises a plasma supply system 21, a pressure gauge 8 as pressure detecting means, a processing tank 4, a microwave transmission line 12, a power supply system 22, a gas supply system 23, a gas exhaust system 24, and a control system 13.

【0014】プラズマ供給系21は、プラズマを生成す
るプラズマ生成槽2と、これに隣接して設けられ、マイ
クロ波導入窓1の破損時にバッファ槽の機能をもつ予備
真空槽3とから成る。この予備真空槽3が閉空間を構成
する。プラズマ生成槽2と予備真空槽3との間にマイク
ロ波導入窓1が設けられ、このマイクロ波導入窓1によ
ってプラズマ生成槽2は真空封止されている。マイクロ
波導入窓1は、例えばアルミナ、石英等によって構成さ
れる。予備真空槽3は後述するマイクロ波伝送路12に
接続される。予備真空槽3とマイクロ波伝送路12との
間に予備真空窓6が設けられ、この予備真空窓6で予備
真空槽3は真空封止されている。予備真空窓6は例えば
石英で構成される。
The plasma supply system 21 includes a plasma generation tank 2 for generating plasma, and a preliminary vacuum tank 3 provided adjacent to the plasma generation tank 2 and functioning as a buffer tank when the microwave introduction window 1 is damaged. This preliminary vacuum tank 3 forms a closed space. A microwave introduction window 1 is provided between the plasma generation tank 2 and the preliminary vacuum tank 3, and the plasma generation tank 2 is vacuum-sealed by the microwave introduction window 1. The microwave introduction window 1 is made of, for example, alumina, quartz, or the like. The preliminary vacuum chamber 3 is connected to a microwave transmission line 12 described later. A preliminary vacuum window 6 is provided between the preliminary vacuum chamber 3 and the microwave transmission path 12, and the preliminary vacuum chamber 3 is vacuum-sealed with the preliminary vacuum window 6. The preliminary vacuum window 6 is made of, for example, quartz.

【0015】圧力計8は予備真空槽3に設けられ、予備
真空槽3内の圧力を検出するようになっている。
The pressure gauge 8 is provided in the preliminary vacuum tank 3 and detects the pressure in the preliminary vacuum tank 3.

【0016】処理槽4は、プラズマガスを導入する導入
路17と、プラズマ化したガスをシャワー状に処理槽4
内に供給するシャワーヘッド18と、処理対象の基板
(図示略)を載置する基板載置台19と、排気路20と
から構成される。基板載置台19には、その使用の目的
に応じて、加熱機構または冷却機構、あるいは直流や高
周波等のバイアス電圧を付与する機構が設けられる。
The processing tank 4 has an introduction passage 17 for introducing a plasma gas, and a plasma-converted gas in a shower shape.
It comprises a shower head 18 to be supplied into the inside, a substrate mounting table 19 for mounting a substrate to be processed (not shown), and an exhaust path 20. The substrate mounting table 19 is provided with a heating mechanism or a cooling mechanism, or a mechanism for applying a bias voltage such as direct current or high frequency, depending on the purpose of use.

【0017】マイクロ波伝送路12は、マイクロ波を伝
搬する導波管で構成される。電源系22は、マイクロ波
電源10と、マイクロ波電源10とマイクロ波伝送路1
2とのマッチングを取る整合回路11とから構成され、
マイクロ波電源10から取り出されて整合回路11でマ
ッチングされたマイクロ波を、予備真空窓6、予備真空
槽3およびマイクロ波導入窓1を介してプラズマ生成槽
2内に導入するようになっている。
The microwave transmission line 12 is composed of a waveguide that propagates microwaves. The power supply system 22 includes the microwave power supply 10, the microwave power supply 10 and the microwave transmission line 1.
2 and a matching circuit 11 for matching with 2.
The microwave taken out of the microwave power supply 10 and matched by the matching circuit 11 is introduced into the plasma generation tank 2 through the preliminary vacuum window 6, the preliminary vacuum tank 3, and the microwave introduction window 1. .

【0018】ガス供給系23は、ガス供給設備7とガス
供給設備7からプラズマ生成槽2に通じるガス導入路3
1とから構成され、ガス供給設備7からの反応性ガスを
ガス導入路31を介してプラズマ生成槽2内に供給する
ようになっている。
The gas supply system 23 includes a gas supply facility 7 and a gas introduction path 3 leading from the gas supply facility 7 to the plasma generation tank 2.
1 to supply the reactive gas from the gas supply facility 7 into the plasma generation tank 2 via the gas introduction path 31.

【0019】ガス排気系24は、処理槽4に接続されて
装置排気系5に連通する排気路20と、予備真空槽3に
接続されて排気路20と合流接続する予備排気路32
と、予備排気路32の途中に設けられた真空ポンプ例え
ばターボ分子ポンプ9とから構成され、処理槽4内の雰
囲気を排気するとともに、予備真空槽3の雰囲気を装置
排気系5へ強制的に抜き出すようになっている。
The gas exhaust system 24 is connected to the processing tank 4 and communicates with the apparatus exhaust system 5, and the preliminary exhaust path 32 is connected to the preliminary vacuum tank 3 and joins the exhaust path 20.
And a vacuum pump, such as a turbo molecular pump 9, provided in the middle of the preliminary exhaust passage 32, for exhausting the atmosphere in the processing tank 4 and forcing the atmosphere in the preliminary vacuum tank 3 to the apparatus exhaust system 5. It is designed to be extracted.

【0020】制御系13は、圧力計8で検出した信号に
応じて、ガス供給設備7およびマイクロ波電源10を停
止制御して、ガスおよびマイクロ波の供給を停止するよ
うになっている。
The control system 13 stops the gas supply equipment 7 and the microwave power supply 10 in accordance with the signal detected by the pressure gauge 8 to stop the supply of gas and microwave.

【0021】図2に示すように、プラズマ生成槽2は、
予備真空槽3を介してマイクロ波伝送路12の端末に直
列接続されている。予備真空槽3とプラズマ生成槽2と
の間にマイクロ波導入窓1が設けられ、マイクロ波伝送
路12と予備真空槽3との間に予備真空窓6が設けられ
る。予備真空槽3は、Oリング14を利用したマイクロ
波導入窓1と予備真空窓6とによって左右の出入口を真
空封止されている。
As shown in FIG. 2, the plasma generation tank 2
It is connected in series to the terminal of the microwave transmission line 12 via the preliminary vacuum chamber 3. The microwave introduction window 1 is provided between the preliminary vacuum tank 3 and the plasma generation tank 2, and the preliminary vacuum window 6 is provided between the microwave transmission line 12 and the preliminary vacuum tank 3. The left and right entrances of the auxiliary vacuum chamber 3 are vacuum-sealed by the microwave introduction window 1 using the O-ring 14 and the auxiliary vacuum window 6.

【0022】上記のような構成において、ガス供給設備
7より供給された反応性ガスは、マイクロ波電源10か
らマイクロ波伝送路12を通り予備真空槽3からマイク
ロ波導入窓1を介してプラズマ生成槽2内に導入される
マイクロ波によって、プラズマ生成槽2内でプラズマ化
される。プラズマ化された後、処理槽4に導入されて、
所定の処理を行なったあと、装置排気系5から排気され
る。予備真空槽3内はターボ分子ポンプ9によって真空
排気されており、その圧力は圧力計8によってモニタさ
れる。
In the above-described configuration, the reactive gas supplied from the gas supply equipment 7 passes through the microwave transmission path 12 from the microwave power supply 10 to generate plasma from the preliminary vacuum tank 3 through the microwave introduction window 1. The plasma is generated in the plasma generation tank 2 by the microwave introduced into the tank 2. After being turned into plasma, it is introduced into the processing tank 4,
After performing a predetermined process, the gas is exhausted from the device exhaust system 5. The preliminary vacuum chamber 3 is evacuated by a turbo-molecular pump 9, and the pressure is monitored by a pressure gauge 8.

【0023】装置稼働中にマイクロ波導入窓1が破損し
た場合、予備真空槽3内に急激な圧力変動が生じる。そ
の圧力変動を圧力計8にて検出する。制御系13は圧力
計8が圧力変動を検出したとき、停止信号をガス供給設
備7に送ってガス供給を直ちに停止させる。また停止信
号をマイクロ波電源10にも送ってマイクロ波停止等の
安全停止処理を直ちに行う。このとき、破損したマイク
ロ波導入窓1から予備真空槽3内に漏洩した反応性ガス
は、ターボ分子ポンプ9および装置排気系5によって予
備真空槽3から排気系24へ排気される。
If the microwave introduction window 1 is broken during operation of the apparatus, a rapid pressure fluctuation occurs in the preliminary vacuum chamber 3. The pressure fluctuation is detected by the pressure gauge 8. When the pressure gauge 8 detects a pressure fluctuation, the control system 13 sends a stop signal to the gas supply equipment 7 to immediately stop the gas supply. Also, a stop signal is sent to the microwave power source 10 to immediately perform a safe stop process such as a microwave stop. At this time, the reactive gas leaked from the broken microwave introduction window 1 into the preliminary vacuum chamber 3 is exhausted from the preliminary vacuum chamber 3 to the exhaust system 24 by the turbo molecular pump 9 and the device exhaust system 5.

【0024】本実施の形態では、プラズマ生成槽2(マ
イクロ波導入窓1)とマイクロ波伝送路12との間に予
備真空槽3を設けることで、マイクロ波導入窓1の破損
の検知、及び破損時の反応性ガス漏洩を有効に防止する
ことができる。この場合において、予備真空槽3内の圧
力変化を検知することでマイクロ波導入窓1の破損を検
知し、安全停止動作をさせることが可能となる。
In the present embodiment, the provision of the auxiliary vacuum tank 3 between the plasma generation tank 2 (microwave introduction window 1) and the microwave transmission line 12 enables detection of breakage of the microwave introduction window 1 and Leakage of reactive gas at the time of breakage can be effectively prevented. In this case, it is possible to detect a break in the microwave introduction window 1 by detecting a change in pressure in the preliminary vacuum chamber 3 and perform a safe stop operation.

【0025】また、予備真空槽3内が真空ポンプによっ
て真空排気されていると、マイクロ波導入窓1が破損し
て反応性ガスが予備真空槽3内に流入しても、その反応
性ガスを予備真空槽3内から排気系24に有効に排気で
きるので、より一層、反応性ガスの作業領域への漏洩
や、ガス漏洩に伴う腐食等による装置自体の損傷が生じ
難い。
Further, if the inside of the preliminary vacuum chamber 3 is evacuated by the vacuum pump, even if the microwave introduction window 1 is damaged and the reactive gas flows into the preliminary vacuum chamber 3, the reactive gas is removed. Since the gas can be effectively evacuated from the preliminary vacuum chamber 3 to the exhaust system 24, the reactive gas is less likely to leak into the work area, and damage to the apparatus itself due to corrosion caused by the gas leak is reduced.

【0026】本実施の形態では、予備真空槽3を、マイ
クロ波伝送路12とプラズマ生成槽2とを中継するよう
にマイクロ波伝送路12の外側に設け、この予備真空槽
3とマイクロ波伝送路12との間に予備真空窓6を設け
て予備真空槽3とマイクロ波伝送路12との間を真空封
止している。プラズマ生成槽2とマイクロ波伝送路12
との間に、予備真空窓6及び予備真空槽3が介在する
と、プラズマ生成槽2におけるプラズマ生成効率は若干
低下するおそれがある。しかし、予備真空窓6にマイク
ロ波伝送ロスの少ない窓材料、例えば石英などを選択す
ることで、プラズマ生成効率の低下を最大限に抑えるこ
とが可能であり、実用上問題ない。
In this embodiment, the auxiliary vacuum chamber 3 is provided outside the microwave transmission path 12 so as to relay the microwave transmission path 12 and the plasma generation tank 2. A preliminary vacuum window 6 is provided between the pre-vacuum chamber 3 and the microwave transmission path 12 to provide a vacuum seal between the pre-vacuum tank 3 and the microwave transmission path 12. Plasma generation tank 2 and microwave transmission line 12
When the preliminary vacuum window 6 and the preliminary vacuum chamber 3 are interposed between the plasma generation tank 2 and the auxiliary vacuum window 6, the plasma generation efficiency in the plasma generation tank 2 may be slightly reduced. However, by selecting a window material with a small microwave transmission loss, such as quartz, for the auxiliary vacuum window 6, it is possible to minimize the decrease in plasma generation efficiency, and there is no practical problem.

【0027】また、マイクロ波導入窓1は、侵食と熱と
の両方に対する耐性が要求されるため、窓破損の危険性
を回避することができないのに対して、プラズマに晒さ
れない予備真空窓6は熱に対する耐性のみが要求される
ため、低熱膨張率、低誘電損の石英を使用することで、
破損の頻度を殆ど起こり得ない程度とすることができ
る。また、万が一予備真空窓6が破損しても、マイクロ
波導入窓1が同時に破損しない限り反応性ガスの漏洩は
起きない。
The microwave introduction window 1 is required to be resistant to both erosion and heat, so that the risk of window breakage cannot be avoided. Requires only heat resistance, so by using quartz with low coefficient of thermal expansion and low dielectric loss,
The frequency of breakage can be reduced to a level that can hardly occur. Also, even if the preliminary vacuum window 6 is damaged, the leakage of the reactive gas does not occur unless the microwave introduction window 1 is simultaneously damaged.

【0028】なお、上記の実施の形態では、予備真空槽
3の圧力を検知することでマイクロ波導入窓1の破損を
検知するようにしたが、予備真空槽3のガス流量を検知
することでマイクロ波導入窓1の破損を検知し、安全停
止動作をさせるようにしてもよい。そのためには予備真
空槽3内に圧力計に代えて流量センサを設け、この流量
センサによって検出される予備真空槽3を流れるガス流
量検出値を制御系13に加え、この制御系13で流量検
出値が流量設定値を超えたとき停止信号を生成し、この
停止信号をガス供給設備7及びマイクロ波電源10に加
えて、ガス供給及びマイクロ波供給を停止する。
In the above-described embodiment, the breakage of the microwave introduction window 1 is detected by detecting the pressure of the preliminary vacuum chamber 3. However, the gas flow rate of the preliminary vacuum chamber 3 is detected by detecting the gas flow rate of the preliminary vacuum chamber 3. It is also possible to detect the breakage of the microwave introduction window 1 and perform a safe stop operation. For this purpose, a flow sensor is provided in the preliminary vacuum chamber 3 in place of the pressure gauge, and the detected value of the gas flow rate flowing through the preliminary vacuum chamber 3 detected by the flow sensor is added to the control system 13. When the value exceeds the set flow rate, a stop signal is generated, and the stop signal is applied to the gas supply equipment 7 and the microwave power supply 10 to stop the gas supply and the microwave supply.

【0029】また、上記実施の形態では、予備真空槽3
を、マイクロ波伝送路12とプラズマ生成槽2とを中継
するようにマイクロ波伝送路12の外側に設けたが、マ
イクロ波伝送路12内に設けるようにしてもよい。
In the above embodiment, the preliminary vacuum tank 3
Is provided outside the microwave transmission line 12 so as to relay the microwave transmission line 12 and the plasma generation tank 2, but may be provided inside the microwave transmission line 12.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明によれば、プラズマ生成室とマイ
クロ波伝送路との間にバッファ槽となる閉空間を設けた
ので、マイクロ波導入窓破損時の作業領域への反応性ガ
ス漏洩、及び漏洩ガスによる装置自体の破損を有効に防
止することができる。
According to the present invention, since a closed space serving as a buffer tank is provided between the plasma generation chamber and the microwave transmission line, the reactive gas leaks into the work area when the microwave introduction window is damaged. In addition, it is possible to effectively prevent damage to the device itself due to leaked gas.

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

【図1】実施の形態によるプラズマ処理装置の全体構成
図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a plasma processing apparatus according to an embodiment.

【図2】図1の点線で囲った部分の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a portion surrounded by a dotted line in FIG.

【図3】従来例によるプラズマ処理装置の全体構成図で
ある。
FIG. 3 is an overall configuration diagram of a conventional plasma processing apparatus.

【図4】従来例のプラズマ処理装置の要部の拡大図であ
る。
FIG. 4 is an enlarged view of a main part of a conventional plasma processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 プラズマ生成槽(プラズマ生成室) 3 予備真空槽(閉空間) 6 予備真空窓 8 圧力計(圧力検出手段) 12 マイクロ波伝送路 2 Plasma generation tank (plasma generation chamber) 3 Preliminary vacuum chamber (closed space) 6 Preliminary vacuum window 8 Pressure gauge (pressure detecting means) 12 Microwave transmission line

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内部に供給したガスをマイクロ波によりプ
ラズマ状態にするプラズマ生成室と、 前記プラズマ生成室内を真空封止するよう設けられ、プ
ラズマ生成室内にマイクロ波を導入するマイクロ波導入
窓と、 前記マイクロ波を伝送して前記マイクロ波導入窓から前
記プラズマ生成室内にマイクロ波を導入するマイクロ波
伝送路と、 前記マイクロ波導入窓と前記マイクロ波伝送路との間に
設けられた閉空間と、 前記閉空間内の圧力変化を検知する圧力検出手段とを備
えたプラズマ処理装置。
A plasma generation chamber for converting a gas supplied into the plasma generation state into a plasma state by a microwave; a microwave introduction window provided to seal the plasma generation chamber in a vacuum and introducing a microwave into the plasma generation chamber. A microwave transmission path for transmitting the microwave and introducing microwaves from the microwave introduction window into the plasma generation chamber; and a closed space provided between the microwave introduction window and the microwave transmission path. A plasma processing apparatus comprising: a pressure detecting unit configured to detect a pressure change in the closed space.
【請求項2】前記圧力検出手段により閉空間内の急激な
圧力変動を検知したとき、マイクロ波導入窓が破損した
ものと判断して装置を停止させるようにした請求項1に
記載のプラズマ処理装置。
2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein when the pressure detecting means detects a rapid pressure change in the closed space, it is determined that the microwave introduction window is damaged and the apparatus is stopped. apparatus.
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