JP2002134417A - プラズマ処理装置 - Google Patents
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- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱伝導率がそれ程良好でない絶縁板を効率的
に冷却することができるプラズマ処理装置を提供する。 【解決手段】 天井部が開口されて内部が真空引き可能
になされた処理容器３２と、前記処理容器の天井部の開
口に気密に装着された絶縁板７２と、被処理体Ｗを載置
するために前記処理容器内に設けられた載置台３４と、
前記絶縁板の上方に設けられて所定のピッチで形成され
た複数のマイクロ波放射孔９０からプラズマ発生用のマ
イクロ波を前記絶縁板を透過させて前記処理容器内へ導
入する平面アンテナ部材７６と、前記処理容器内へ所定
のガスを導入するガス供給手段４８、とを有するプラズ
マ処理装置において、前記絶縁板は、複数の分割片に分
割されると共に各分割片の周囲は支持フレーム部材７３
により支持されており、前記支持フレーム部材には熱媒
体を流すための熱媒体通路１００が形成されている。こ
れにより、熱伝導率がそれ程良好でない絶縁板を効率的
に冷却する。
に冷却することができるプラズマ処理装置を提供する。 【解決手段】 天井部が開口されて内部が真空引き可能
になされた処理容器３２と、前記処理容器の天井部の開
口に気密に装着された絶縁板７２と、被処理体Ｗを載置
するために前記処理容器内に設けられた載置台３４と、
前記絶縁板の上方に設けられて所定のピッチで形成され
た複数のマイクロ波放射孔９０からプラズマ発生用のマ
イクロ波を前記絶縁板を透過させて前記処理容器内へ導
入する平面アンテナ部材７６と、前記処理容器内へ所定
のガスを導入するガス供給手段４８、とを有するプラズ
マ処理装置において、前記絶縁板は、複数の分割片に分
割されると共に各分割片の周囲は支持フレーム部材７３
により支持されており、前記支持フレーム部材には熱媒
体を流すための熱媒体通路１００が形成されている。こ
れにより、熱伝導率がそれ程良好でない絶縁板を効率的
に冷却する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等に
対してマイクロ波により生じたプラズマを作用させて処
理を施す際に使用されるプラズマ処理装置に関する。
対してマイクロ波により生じたプラズマを作用させて処
理を施す際に使用されるプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体製品の高密度化及び高微細
化に伴い半導体製品の製造工程において、成膜、エッチ
ング、アッシング等の処理のためにプラズマ処理装置が
使用される場合があり、特に、０．１〜数１０ｍＴｏｒ
ｒ程度の比較的圧力が低い高真空状態でも安定してプラ
ズマを立てることができることからマイクロ波を用い
て、或いはマイクロ波とリング状のコイルからの磁場と
を組み合わせて高密度プラズマを発生させるマイクロ波
プラズマ装置が使用される傾向にある。このようなプラ
ズマ処理装置は、特開平３−１９１０７３号公報、特開
平５−３４３３３４号公報や本出願人による特開平９−
１８１０５２号公報等に開示されている。ここで、マイ
クロ波を用いた一般的なプラズマ処理装置を図９及び図
１０を参照して概略的に説明する。図９は従来の一般的
なプラズマ処理装置を示す構成図、図１０は平面アンテ
ナ部材を示す平面図である。
化に伴い半導体製品の製造工程において、成膜、エッチ
ング、アッシング等の処理のためにプラズマ処理装置が
使用される場合があり、特に、０．１〜数１０ｍＴｏｒ
ｒ程度の比較的圧力が低い高真空状態でも安定してプラ
ズマを立てることができることからマイクロ波を用い
て、或いはマイクロ波とリング状のコイルからの磁場と
を組み合わせて高密度プラズマを発生させるマイクロ波
プラズマ装置が使用される傾向にある。このようなプラ
ズマ処理装置は、特開平３−１９１０７３号公報、特開
平５−３４３３３４号公報や本出願人による特開平９−
１８１０５２号公報等に開示されている。ここで、マイ
クロ波を用いた一般的なプラズマ処理装置を図９及び図
１０を参照して概略的に説明する。図９は従来の一般的
なプラズマ処理装置を示す構成図、図１０は平面アンテ
ナ部材を示す平面図である。
【０００３】図９において、このプラズマ処理装置２
は、真空引き可能になされた処理容器４内に半導体ウエ
ハＷを載置する載置台６を設けており、この載置台６に
対向する天井部にマイクロ波を透過する例えば円板状の
窒化アルミ等よりなる絶縁板８を気密に設けている。そ
して、この絶縁板８の上面に図１０にも示すような厚さ
数ｍｍ程度の円板状の平面アンテナ部材１０と、必要に
応じてこの平面アンテナ部材１０の半径方向におけるマ
イクロ波の波長を短縮するための例えば誘電体よりなる
遅波材１２を設置している。この遅波材１２の上方に
は、内部に冷却水を流す冷却水流路１４が形成された天
井冷却ジャケット１６が設けられており、遅波材１２等
を冷却するようになっている。そして、アンテナ部材１
０には多数の略円形の貫通孔よりなるマイクロ波放射孔
１８が形成されている。このマイクロ波放射孔１８は一
般的には、図１０に示すように同心円状に配置された
り、或いは螺旋状に配置されている。そして、平面アン
テナ部材１０の中心部に同軸導波管２０の内部ケーブル
２２を接続して図示しないマイクロ波発生器より発生し
た、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を導くようにな
っている。そして、マイクロ波をアンテナ部材１０の半
径方向へ放射状に伝播させつつアンテナ部材１０に設け
たマイクロ波放射孔１８からマイクロ波を放出させてこ
れを絶縁板８に透過させて、下方の処理容器４内へマイ
クロ波を導入し、このマイクロ波により処理容器４内に
プラズマを立てて半導体ウエハにエッチングや成膜など
の所定のプラズマ処理を施すようになっている。
は、真空引き可能になされた処理容器４内に半導体ウエ
ハＷを載置する載置台６を設けており、この載置台６に
対向する天井部にマイクロ波を透過する例えば円板状の
窒化アルミ等よりなる絶縁板８を気密に設けている。そ
して、この絶縁板８の上面に図１０にも示すような厚さ
数ｍｍ程度の円板状の平面アンテナ部材１０と、必要に
応じてこの平面アンテナ部材１０の半径方向におけるマ
イクロ波の波長を短縮するための例えば誘電体よりなる
遅波材１２を設置している。この遅波材１２の上方に
は、内部に冷却水を流す冷却水流路１４が形成された天
井冷却ジャケット１６が設けられており、遅波材１２等
を冷却するようになっている。そして、アンテナ部材１
０には多数の略円形の貫通孔よりなるマイクロ波放射孔
１８が形成されている。このマイクロ波放射孔１８は一
般的には、図１０に示すように同心円状に配置された
り、或いは螺旋状に配置されている。そして、平面アン
テナ部材１０の中心部に同軸導波管２０の内部ケーブル
２２を接続して図示しないマイクロ波発生器より発生し
た、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を導くようにな
っている。そして、マイクロ波をアンテナ部材１０の半
径方向へ放射状に伝播させつつアンテナ部材１０に設け
たマイクロ波放射孔１８からマイクロ波を放出させてこ
れを絶縁板８に透過させて、下方の処理容器４内へマイ
クロ波を導入し、このマイクロ波により処理容器４内に
プラズマを立てて半導体ウエハにエッチングや成膜など
の所定のプラズマ処理を施すようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、処理容器４
の天井部を区画する絶縁板８は、一般的には誘電損失が
比較的低い窒化アルミ（ＡｌＮ）を用いているが、それ
でも誘電損失による発熱は避けられず、多くのマイクロ
波の電力が、ここで誘電損失として無駄に消費されてし
まい、エネルギー効率が低下する原因となっていた。し
かも、絶縁板８として誘電損失が少ない材料のものを用
いたとしても、誘電損失による発熱は避けられず、これ
らの絶縁板８を構成する材料の熱伝導率はそれ程よくな
いので、発生した熱が処理容器４の側壁側に十分に放熱
されることなく絶縁板８の内部に溜ってこれが過度に昇
温し、これがためにこの絶縁板８に接近して設置されて
いる半導体ウエハＷの温度分布に悪影響を与える、とい
った問題がある。本発明は、以上のような問題点に着目
し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本
発明の目的は、熱伝導率がそれ程良好でない絶縁板を効
率的に冷却することができるプラズマ処理装置を提供す
ることにある。
の天井部を区画する絶縁板８は、一般的には誘電損失が
比較的低い窒化アルミ（ＡｌＮ）を用いているが、それ
でも誘電損失による発熱は避けられず、多くのマイクロ
波の電力が、ここで誘電損失として無駄に消費されてし
まい、エネルギー効率が低下する原因となっていた。し
かも、絶縁板８として誘電損失が少ない材料のものを用
いたとしても、誘電損失による発熱は避けられず、これ
らの絶縁板８を構成する材料の熱伝導率はそれ程よくな
いので、発生した熱が処理容器４の側壁側に十分に放熱
されることなく絶縁板８の内部に溜ってこれが過度に昇
温し、これがためにこの絶縁板８に接近して設置されて
いる半導体ウエハＷの温度分布に悪影響を与える、とい
った問題がある。本発明は、以上のような問題点に着目
し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本
発明の目的は、熱伝導率がそれ程良好でない絶縁板を効
率的に冷却することができるプラズマ処理装置を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に規定する発明
は、天井部が開口されて内部が真空引き可能になされた
処理容器と、前記処理容器の天井部の開口に気密に装着
された絶縁板と、被処理体を載置するために前記処理容
器内に設けられた載置台と、前記絶縁板の上方に設けら
れて所定のピッチで形成された複数のマイクロ波放射孔
からプラズマ発生用のマイクロ波を前記絶縁板を透過さ
せて前記処理容器内へ導入する平面アンテナ部材と、前
記処理容器内へ所定のガスを導入するガス供給手段とを
有するプラズマ処理装置において、前記絶縁板は、複数
の分割片に分割されると共に各分割片の周囲は支持フレ
ーム部材により支持されており、前記支持フレーム部材
には熱媒体を流すための熱媒体通路が形成されている。
このように、絶縁板の分割片を支持する支持フレーム部
材に形成した熱媒体通路に熱媒体を流すようにしたの
で、例えば被処理体の面内温度の均一性を必要とするプ
ロセス時には熱媒体として例えば温度制御により低い温
度になされた熱媒体を流すことにより、この絶縁板を冷
却して常時略一定の温度に維持することができ、被処理
体に対して熱的に悪影響を与えることを防止することが
可能となる。また、クリーニング時等の必要時には温度
制御により高い温度になされた熱媒体を流すことによ
り、上記とは逆に絶縁板を加熱してクリーニング効率等
を上げることも可能となる。
は、天井部が開口されて内部が真空引き可能になされた
処理容器と、前記処理容器の天井部の開口に気密に装着
された絶縁板と、被処理体を載置するために前記処理容
器内に設けられた載置台と、前記絶縁板の上方に設けら
れて所定のピッチで形成された複数のマイクロ波放射孔
からプラズマ発生用のマイクロ波を前記絶縁板を透過さ
せて前記処理容器内へ導入する平面アンテナ部材と、前
記処理容器内へ所定のガスを導入するガス供給手段とを
有するプラズマ処理装置において、前記絶縁板は、複数
の分割片に分割されると共に各分割片の周囲は支持フレ
ーム部材により支持されており、前記支持フレーム部材
には熱媒体を流すための熱媒体通路が形成されている。
このように、絶縁板の分割片を支持する支持フレーム部
材に形成した熱媒体通路に熱媒体を流すようにしたの
で、例えば被処理体の面内温度の均一性を必要とするプ
ロセス時には熱媒体として例えば温度制御により低い温
度になされた熱媒体を流すことにより、この絶縁板を冷
却して常時略一定の温度に維持することができ、被処理
体に対して熱的に悪影響を与えることを防止することが
可能となる。また、クリーニング時等の必要時には温度
制御により高い温度になされた熱媒体を流すことによ
り、上記とは逆に絶縁板を加熱してクリーニング効率等
を上げることも可能となる。
【０００６】この場合、例えば請求項２に規定するよう
に、前記熱媒体通路には、前記熱媒体を温度制御するた
めの熱媒体温度制御部が接続されている。また、好まし
くは請求項３に規定するように、前記支持フレーム部材
と前記平面アンテナ部材のマイクロ波放射孔とは、前記
マイクロ波の透過方向に対して不一致状態で設置され
る。これにより、マイクロ波放射孔と支持フレーム部材
とは位置ずれ状態となっているのでマイクロ波放射孔よ
り放射されたマイクロ波が支持フレーム部材に照射され
て吸収されることはなくなり、マイクロ波を効率的に処
理空間に導入することが可能となる。
に、前記熱媒体通路には、前記熱媒体を温度制御するた
めの熱媒体温度制御部が接続されている。また、好まし
くは請求項３に規定するように、前記支持フレーム部材
と前記平面アンテナ部材のマイクロ波放射孔とは、前記
マイクロ波の透過方向に対して不一致状態で設置され
る。これにより、マイクロ波放射孔と支持フレーム部材
とは位置ずれ状態となっているのでマイクロ波放射孔よ
り放射されたマイクロ波が支持フレーム部材に照射され
て吸収されることはなくなり、マイクロ波を効率的に処
理空間に導入することが可能となる。
【０００７】また、例えば請求項４に規定するように、
前記絶縁板は、その中心部より略放射状に分割されてい
る。また、例えば請求項５に規定するように、前記絶縁
板は、窒化アルミやアルミナ等のセラミック材、或いは
石英よりなる。
前記絶縁板は、その中心部より略放射状に分割されてい
る。また、例えば請求項５に規定するように、前記絶縁
板は、窒化アルミやアルミナ等のセラミック材、或いは
石英よりなる。
【０００８】前述のように、例えば請求項６に規定する
ように、通常のプロセス時には、前記熱媒体温度制御部
は、前記絶縁板の温度が略一定となるように前記熱媒体
の温度を制御する。更には、前述のように例えば請求項
７に規定するように、クリーニング時には、前記熱媒体
温度制御部は、前記絶縁板を加熱するように前記熱媒体
の温度を制御する。
ように、通常のプロセス時には、前記熱媒体温度制御部
は、前記絶縁板の温度が略一定となるように前記熱媒体
の温度を制御する。更には、前述のように例えば請求項
７に規定するように、クリーニング時には、前記熱媒体
温度制御部は、前記絶縁板を加熱するように前記熱媒体
の温度を制御する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の係るプラズマ処
理装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１
は本発明に係るプラズマ処理装置の一例を示す構成図、
図２は図１に示すプラズマ処理装置の絶縁板の近傍を示
す部分拡大図、図３は平面アンテナ部材を示す平面図、
図４は４分割された絶縁板を示す平面図、図５は絶縁板
を支持するための支持フレーム部材を示す平面図、図６
は絶縁板を支持した状態のフレーム部材を示す平面図、
図７は支持フレーム部材と平面アンテナ部材との位置関
係を示す底面図である。本実施例においてはプラズマ処
理装置をプラズマＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）処理に適用した場合について
説明する。図示するようにこのプラズマ処理装置３０
は、例えば側壁や底部がアルミニウム等の導体により構
成されて、全体が筒体状に成形された処理容器３２を有
しており、内部は密閉された処理空間Ｓとして構成され
ている。
理装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１
は本発明に係るプラズマ処理装置の一例を示す構成図、
図２は図１に示すプラズマ処理装置の絶縁板の近傍を示
す部分拡大図、図３は平面アンテナ部材を示す平面図、
図４は４分割された絶縁板を示す平面図、図５は絶縁板
を支持するための支持フレーム部材を示す平面図、図６
は絶縁板を支持した状態のフレーム部材を示す平面図、
図７は支持フレーム部材と平面アンテナ部材との位置関
係を示す底面図である。本実施例においてはプラズマ処
理装置をプラズマＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）処理に適用した場合について
説明する。図示するようにこのプラズマ処理装置３０
は、例えば側壁や底部がアルミニウム等の導体により構
成されて、全体が筒体状に成形された処理容器３２を有
しており、内部は密閉された処理空間Ｓとして構成され
ている。
【００１０】この処理容器３２内には、上面に被処理体
としての例えば半導体ウエハＷを載置する載置台３４が
収容される。この載置台３４は、例えばアルマイト処理
したアルミニウム等により凸状に平坦になされた略円柱
状に形成されており、この下部は同じくアルミニウム等
により円柱状になされた支持台３６により支持されると
共にこの支持台３６は処理容器３２内の底部に絶縁材３
８を介して設置されている。上記載置台３４の上面に
は、ここにウエハを保持するための静電チャック或いは
クランプ機構（図示せず）が設けられ、この載置台３４
は給電線４０を介してマッチングボックス４２及び例え
ば１３．５６ＭＨｚのバイアス用高周波電源４４に接続
されている。尚、このバイアス用高周波電源４４を設け
ない場合もある。
としての例えば半導体ウエハＷを載置する載置台３４が
収容される。この載置台３４は、例えばアルマイト処理
したアルミニウム等により凸状に平坦になされた略円柱
状に形成されており、この下部は同じくアルミニウム等
により円柱状になされた支持台３６により支持されると
共にこの支持台３６は処理容器３２内の底部に絶縁材３
８を介して設置されている。上記載置台３４の上面に
は、ここにウエハを保持するための静電チャック或いは
クランプ機構（図示せず）が設けられ、この載置台３４
は給電線４０を介してマッチングボックス４２及び例え
ば１３．５６ＭＨｚのバイアス用高周波電源４４に接続
されている。尚、このバイアス用高周波電源４４を設け
ない場合もある。
【００１１】上記載置台３４を支持する支持台３６に
は、プラズマ処理時のウエハを冷却するための冷却水等
を流す冷却ジャケット４６が設けられる。尚、必要に応
じてこの載置台３４中に加熱用ヒータを設けてもよい。
上記処理容器３２の側壁には、ガス供給手段として、容
器内にプラズマ用ガス、例えばアルゴンガスを供給する
石英パイプ製のプラズマガス供給ノズル４８や処理ガ
ス、例えばデポジションガスを導入するための例えば石
英パイプ製の処理ガス供給ノズル５０が設けられ、これ
らのノズル４８、５０はそれぞれガス供給路５２、５４
によりマスフローコントローラ５６、５８及び開閉弁６
０、６２を介してそれぞれプラズマガス源６４及び処理
ガス源６６に接続されている。処理ガスとしてのデポジ
ションガスは、ＳｉＨ4 、Ｏ2 、Ｎ2 ガス等を用いるこ
とができる。
は、プラズマ処理時のウエハを冷却するための冷却水等
を流す冷却ジャケット４６が設けられる。尚、必要に応
じてこの載置台３４中に加熱用ヒータを設けてもよい。
上記処理容器３２の側壁には、ガス供給手段として、容
器内にプラズマ用ガス、例えばアルゴンガスを供給する
石英パイプ製のプラズマガス供給ノズル４８や処理ガ
ス、例えばデポジションガスを導入するための例えば石
英パイプ製の処理ガス供給ノズル５０が設けられ、これ
らのノズル４８、５０はそれぞれガス供給路５２、５４
によりマスフローコントローラ５６、５８及び開閉弁６
０、６２を介してそれぞれプラズマガス源６４及び処理
ガス源６６に接続されている。処理ガスとしてのデポジ
ションガスは、ＳｉＨ4 、Ｏ2 、Ｎ2 ガス等を用いるこ
とができる。
【００１２】また、容器側壁の外周には、この内部に対
してウエハを搬入・搬出する時に開閉するゲートバルブ
６８が設けられると共に、この側壁を冷却する冷却ジャ
ケット６９が設けられる。また、容器底部には、図示さ
れない真空ポンプに接続された排気口７０が設けられて
おり、必要に応じて処理容器３２内を所定の圧力まで真
空引きできるようになっている。そして、処理容器３２
の天井部は開口されて、ここに例えばＡｌＮなどのセラ
ミック材よりなるマイクロ波に対しては透過性を有する
厚さが２０ｍｍ程度の本発明の特徴とする絶縁板７２が
支持フレーム部材７３により支持された状態でＯリング
等のシール部材７４を介して気密に設けられる。
してウエハを搬入・搬出する時に開閉するゲートバルブ
６８が設けられると共に、この側壁を冷却する冷却ジャ
ケット６９が設けられる。また、容器底部には、図示さ
れない真空ポンプに接続された排気口７０が設けられて
おり、必要に応じて処理容器３２内を所定の圧力まで真
空引きできるようになっている。そして、処理容器３２
の天井部は開口されて、ここに例えばＡｌＮなどのセラ
ミック材よりなるマイクロ波に対しては透過性を有する
厚さが２０ｍｍ程度の本発明の特徴とする絶縁板７２が
支持フレーム部材７３により支持された状態でＯリング
等のシール部材７４を介して気密に設けられる。
【００１３】そして、この絶縁板７２の上面に円板状の
平面アンテナ部材７６と高誘電率特性を有する遅波材７
８とが設けられる。具体的にはこの平面アンテナ部材７
６は、上記処理容器３２と一体的に成形されている中空
円筒状容器よりなる導波箱８０の底板として構成され、
前記処理容器３２内の上記載置台３４に対向させて設け
られる。この導波箱８０の上部の中心には、同軸導波管
８２の外管８２Ａが接続され、内部の内部ケーブル８２
Ｂは上記平面アンテナ部材７６の中心部に接続される。
そして、この同軸導波管８２は、モード変換器８４及び
導波管８６を介して例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波
発生器８８に接続されており、上記平面アンテナ部材７
６へマイクロ波を伝播するようになっている。この周波
数は２．４５ＧＨｚに限定されず、他の周波数、例えば
８．３５ＧＨｚを用いてもよい。この導波管としては、
断面円形或いは矩形の導波管や同軸導波管を用いること
ができ、本実施例では同軸導波管が用いられる。上記導
波箱８０の上部には、内部に冷却水を流す冷却水流路８
１が形成された天井冷却ジャケット８３が設けられてお
り、上記遅波材７８等を冷却するようになっている。そ
して、上記導波箱８０内であって、平面アンテナ部材７
６の上面には、上記高誘電率特性を有する遅波材７８を
設けて、この波長短縮効果により、マイクロ波の管内波
長を短くしている。この遅波材７８としては、例えば窒
化アルミ等を用いることができる。
平面アンテナ部材７６と高誘電率特性を有する遅波材７
８とが設けられる。具体的にはこの平面アンテナ部材７
６は、上記処理容器３２と一体的に成形されている中空
円筒状容器よりなる導波箱８０の底板として構成され、
前記処理容器３２内の上記載置台３４に対向させて設け
られる。この導波箱８０の上部の中心には、同軸導波管
８２の外管８２Ａが接続され、内部の内部ケーブル８２
Ｂは上記平面アンテナ部材７６の中心部に接続される。
そして、この同軸導波管８２は、モード変換器８４及び
導波管８６を介して例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波
発生器８８に接続されており、上記平面アンテナ部材７
６へマイクロ波を伝播するようになっている。この周波
数は２．４５ＧＨｚに限定されず、他の周波数、例えば
８．３５ＧＨｚを用いてもよい。この導波管としては、
断面円形或いは矩形の導波管や同軸導波管を用いること
ができ、本実施例では同軸導波管が用いられる。上記導
波箱８０の上部には、内部に冷却水を流す冷却水流路８
１が形成された天井冷却ジャケット８３が設けられてお
り、上記遅波材７８等を冷却するようになっている。そ
して、上記導波箱８０内であって、平面アンテナ部材７
６の上面には、上記高誘電率特性を有する遅波材７８を
設けて、この波長短縮効果により、マイクロ波の管内波
長を短くしている。この遅波材７８としては、例えば窒
化アルミ等を用いることができる。
【００１４】また、上記平面アンテナ部材７６は、８イ
ンチサイズのウエハ対応の場合には、例えば直径が３０
〜４０ｍｍ、厚みが１〜数ｍｍ、例えば５ｍｍの導電性
材料よりなる円板、例えば表面が銀メッキされた銅板或
いはアルミ板よりなり、この円板には図３にも示すよう
に例えば円形の貫通孔よりなる多数のマイクロ波放射孔
９０が、アンテナ部材７６に一部の領域を除いて略均等
に配置させて設けられている。このマイクロ波放射孔９
０の配置形態は、特に限定されず、例えば同心円状、螺
旋状、或いは放射状に配置させてもよい。また、マイク
ロ波放射孔９０の形状は円形に限定されず、例えば長溝
のスリット形状等でもよく、また、このスリット形状の
放射孔をハの字状に配列させるようにしてもよい。ここ
で、このマイクロ波放射孔９０の形成位置は、後述する
ように上記絶縁板７２を支持する支持フレーム部材７３
に対して位置ずれさせた状態となっている。
ンチサイズのウエハ対応の場合には、例えば直径が３０
〜４０ｍｍ、厚みが１〜数ｍｍ、例えば５ｍｍの導電性
材料よりなる円板、例えば表面が銀メッキされた銅板或
いはアルミ板よりなり、この円板には図３にも示すよう
に例えば円形の貫通孔よりなる多数のマイクロ波放射孔
９０が、アンテナ部材７６に一部の領域を除いて略均等
に配置させて設けられている。このマイクロ波放射孔９
０の配置形態は、特に限定されず、例えば同心円状、螺
旋状、或いは放射状に配置させてもよい。また、マイク
ロ波放射孔９０の形状は円形に限定されず、例えば長溝
のスリット形状等でもよく、また、このスリット形状の
放射孔をハの字状に配列させるようにしてもよい。ここ
で、このマイクロ波放射孔９０の形成位置は、後述する
ように上記絶縁板７２を支持する支持フレーム部材７３
に対して位置ずれさせた状態となっている。
【００１５】ここで、上記絶縁板７２とこれを支持する
支持フレーム部材７３について詳しく説明する。図４に
も示すように、上記絶縁板７２は、処理容器３２の中心
をその中心として略放射状に複数、ここでは４分割され
ており、扇状の４つの分割片７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、
７２Ｄになされている。そして、各分割片７２Ａ〜７２
Ｄの下面側の周縁部には、その全周に沿って断面略直角
形状の係合段部９２（図２参照）が形成されている。こ
の各分割片７２Ａ〜７２Ｄは、マイクロ波を透過できる
材料よりなり、例えば窒化アルミやアルミナのようなセ
ラミック材、或いは石英（ＳｉＯ2 ）等により形成され
る。この場合、後述するようにこの各分割片７２Ａ〜７
２Ｄを例えば冷却することから熱伝導性の良好な材料、
例えば窒化アルミにより形成するのが好ましい。
支持フレーム部材７３について詳しく説明する。図４に
も示すように、上記絶縁板７２は、処理容器３２の中心
をその中心として略放射状に複数、ここでは４分割され
ており、扇状の４つの分割片７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、
７２Ｄになされている。そして、各分割片７２Ａ〜７２
Ｄの下面側の周縁部には、その全周に沿って断面略直角
形状の係合段部９２（図２参照）が形成されている。こ
の各分割片７２Ａ〜７２Ｄは、マイクロ波を透過できる
材料よりなり、例えば窒化アルミやアルミナのようなセ
ラミック材、或いは石英（ＳｉＯ2 ）等により形成され
る。この場合、後述するようにこの各分割片７２Ａ〜７
２Ｄを例えば冷却することから熱伝導性の良好な材料、
例えば窒化アルミにより形成するのが好ましい。
【００１６】そして、この各分割片７２Ａ〜７２Ｄは、
上記支持フレーム部材７３により支持される。この支持
フレーム部材７３は、熱伝導性が良好で、且つ被処理体
である半導体ウエハＷに対して金属汚染等を生ずる恐れ
のない材料、例えばアルミニウムにより形成される。具
体的には、この支持フレーム部材７３は、図５にも示す
ように上記処理容器３２の天井部の開口周縁部に沿って
設置されるリング状外周フレーム７３Ａとこのリング状
外周フレーム７３Ａの内側に十字状に配置されるように
接続された４本の内側フレーム７３Ｂ、７３Ｃ、７３
Ｄ、７３Ｅとよりなる。そして、十字状の内側フレーム
７３Ｂ〜７３Ｅの中心部には、円形の接続部９４が形成
される。そして、上記リング状フレーム７３Ａと各内側
フレーム７３Ｂ〜７３Ｅとにより囲まれた部分に、図６
にも示すように上記各分割片７２Ａ〜７２Ｄが嵌装され
て支持されることになる。このため、リング状外周フレ
ーム７３Ａの内周側上面と、各内側フレーム７３Ｂ〜７
３Ｅの両側の上面と、上記接続部９４の上面外周側とに
は、断面略直角形状の支持段部９６が形成されている。
従って、図２に示すように、この支持段部９６の上面
に、例えばＯリング等のシール部材９８を介して上記各
分割片７２Ａ〜７２Ｄの係合段部９２の下面を当接させ
て支持させることにより、この処理容器３２の天井部の
開口は気密にシールされることになる。
上記支持フレーム部材７３により支持される。この支持
フレーム部材７３は、熱伝導性が良好で、且つ被処理体
である半導体ウエハＷに対して金属汚染等を生ずる恐れ
のない材料、例えばアルミニウムにより形成される。具
体的には、この支持フレーム部材７３は、図５にも示す
ように上記処理容器３２の天井部の開口周縁部に沿って
設置されるリング状外周フレーム７３Ａとこのリング状
外周フレーム７３Ａの内側に十字状に配置されるように
接続された４本の内側フレーム７３Ｂ、７３Ｃ、７３
Ｄ、７３Ｅとよりなる。そして、十字状の内側フレーム
７３Ｂ〜７３Ｅの中心部には、円形の接続部９４が形成
される。そして、上記リング状フレーム７３Ａと各内側
フレーム７３Ｂ〜７３Ｅとにより囲まれた部分に、図６
にも示すように上記各分割片７２Ａ〜７２Ｄが嵌装され
て支持されることになる。このため、リング状外周フレ
ーム７３Ａの内周側上面と、各内側フレーム７３Ｂ〜７
３Ｅの両側の上面と、上記接続部９４の上面外周側とに
は、断面略直角形状の支持段部９６が形成されている。
従って、図２に示すように、この支持段部９６の上面
に、例えばＯリング等のシール部材９８を介して上記各
分割片７２Ａ〜７２Ｄの係合段部９２の下面を当接させ
て支持させることにより、この処理容器３２の天井部の
開口は気密にシールされることになる。
【００１７】そして、上記支持フレーム部材７３には、
熱媒体通路１００が形成されている。具体的には、図５
にも示すようにこの熱媒体通路１００は、上記リング状
外周フレーム７３Ａに沿ってその内部に形成したリング
状通路１００Ａと、上記十字状の内側フレーム７３Ｂ〜
７３Ｅに沿ってその内側に形成した十字状通路１００Ｂ
〜１００Ｅとよりなり、上記両通路１００Ａ及び１００
Ｂ〜１００Ｅは連通状態となっている。また、上記接続
部９４には、上記十字状通路１００Ｂ〜１００Ｅが結合
された合流空間１０２が形成されている。そして、上記
リング状外周フレーム７３Ａの一部には、これに熱媒体
を導入するための媒体入口１０４が形成されると共に、
この中心に対して上記媒体入口１０４と反対側の位置に
は媒体出口１０６が形成されている。そして、図６に示
すように、上記媒体入口１０４と媒体出口１０６とを連
絡するように循環路１０８が設けられており、この循環
路１０８には、熱媒体を強制循環させるための循環ポン
プ１１０及び循環される熱媒体の温度を制御するための
熱媒体温度制御部１１２が順次介設されている。
熱媒体通路１００が形成されている。具体的には、図５
にも示すようにこの熱媒体通路１００は、上記リング状
外周フレーム７３Ａに沿ってその内部に形成したリング
状通路１００Ａと、上記十字状の内側フレーム７３Ｂ〜
７３Ｅに沿ってその内側に形成した十字状通路１００Ｂ
〜１００Ｅとよりなり、上記両通路１００Ａ及び１００
Ｂ〜１００Ｅは連通状態となっている。また、上記接続
部９４には、上記十字状通路１００Ｂ〜１００Ｅが結合
された合流空間１０２が形成されている。そして、上記
リング状外周フレーム７３Ａの一部には、これに熱媒体
を導入するための媒体入口１０４が形成されると共に、
この中心に対して上記媒体入口１０４と反対側の位置に
は媒体出口１０６が形成されている。そして、図６に示
すように、上記媒体入口１０４と媒体出口１０６とを連
絡するように循環路１０８が設けられており、この循環
路１０８には、熱媒体を強制循環させるための循環ポン
プ１１０及び循環される熱媒体の温度を制御するための
熱媒体温度制御部１１２が順次介設されている。
【００１８】また、図７は支持フレーム部材７３と平面
アンテナ部材７６との位置関係を底面側より示す図（分
割片の記載は省略）であるが、平面アンテナ部材７６の
マイクロ波放射孔９０と支持フレーム部材７３とがマイ
クロ波の透過方向（図中において紙面に垂直方向）に対
して不一致状態、すなわち両者が重ならないように配置
しており、絶縁板７２を透過するマイクロ波がアルミ製
の支持フレーム部材７３により吸収されることを防止し
ている。
アンテナ部材７６との位置関係を底面側より示す図（分
割片の記載は省略）であるが、平面アンテナ部材７６の
マイクロ波放射孔９０と支持フレーム部材７３とがマイ
クロ波の透過方向（図中において紙面に垂直方向）に対
して不一致状態、すなわち両者が重ならないように配置
しており、絶縁板７２を透過するマイクロ波がアルミ製
の支持フレーム部材７３により吸収されることを防止し
ている。
【００１９】次に、以上のように構成されたプラズマ処
理装置を用いて行なわれる処理方法について説明する。
まず、ゲートバルブ６８を介して半導体ウエハＷを搬送
アーム（図示せず）により処理容器３２内に収容し、リ
フタピン（図示せず）を上下動させることによりウエハ
Ｗを載置台３４の上面の載置面に載置する。そして、処
理容器３２内を所定のプロセス圧力、例えば０．０１〜
数Ｐａの範囲内に維持して、プラズマガス供給ノズル４
８から例えばアルゴンガスを流量制御しつつ供給すると
共に処理ガス供給ノズル５０から例えばＳｉＨ4 、Ｏ
2 、Ｎ2 等のデポジションガスを流量制御しつつ供給す
る。同時にマイクロ波発生器８８からのマイクロ波を、
導波管８６及び同軸導波管８２を介して平面アンテナ部
材７６に供給して処理空間Ｓに、遅波材７８によって波
長が短くされたマイクロ波を導入し、これによりプラズ
マを発生させて所定のプラズマ処理、例えばプラズマＣ
ＶＤによる成膜処理を行う。
理装置を用いて行なわれる処理方法について説明する。
まず、ゲートバルブ６８を介して半導体ウエハＷを搬送
アーム（図示せず）により処理容器３２内に収容し、リ
フタピン（図示せず）を上下動させることによりウエハ
Ｗを載置台３４の上面の載置面に載置する。そして、処
理容器３２内を所定のプロセス圧力、例えば０．０１〜
数Ｐａの範囲内に維持して、プラズマガス供給ノズル４
８から例えばアルゴンガスを流量制御しつつ供給すると
共に処理ガス供給ノズル５０から例えばＳｉＨ4 、Ｏ
2 、Ｎ2 等のデポジションガスを流量制御しつつ供給す
る。同時にマイクロ波発生器８８からのマイクロ波を、
導波管８６及び同軸導波管８２を介して平面アンテナ部
材７６に供給して処理空間Ｓに、遅波材７８によって波
長が短くされたマイクロ波を導入し、これによりプラズ
マを発生させて所定のプラズマ処理、例えばプラズマＣ
ＶＤによる成膜処理を行う。
【００２０】ここで、マイクロ波発生器８８にて発生し
た例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波はモード変換後に
例えばＴＥＭモードで同軸導波管８２内を伝播して導波
箱８０内の平面アンテナ部材７６に到達し、内部ケーブ
ル８２Ｂの接続された円板状のアンテナ部材７６の中心
部から放射状に周辺部に伝播される間に、このアンテナ
部材７６に同心円状或いは螺旋状に略均等に多数形成さ
れた円形のマイクロ波放射孔９０から絶縁板７２を透過
させてアンテナ部材７６の直下の処理空間Ｓにマイクロ
波を導入する。このマイクロ波により励起されたアルゴ
ンガスがプラズマ化し、この下方に拡散してここで処理
ガスを活性化して活性種を作り、この活性種の作用でウ
エハＷの表面に処理、例えばプラズマＣＶＤ処理が施さ
れることになる。
た例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波はモード変換後に
例えばＴＥＭモードで同軸導波管８２内を伝播して導波
箱８０内の平面アンテナ部材７６に到達し、内部ケーブ
ル８２Ｂの接続された円板状のアンテナ部材７６の中心
部から放射状に周辺部に伝播される間に、このアンテナ
部材７６に同心円状或いは螺旋状に略均等に多数形成さ
れた円形のマイクロ波放射孔９０から絶縁板７２を透過
させてアンテナ部材７６の直下の処理空間Ｓにマイクロ
波を導入する。このマイクロ波により励起されたアルゴ
ンガスがプラズマ化し、この下方に拡散してここで処理
ガスを活性化して活性種を作り、この活性種の作用でウ
エハＷの表面に処理、例えばプラズマＣＶＤ処理が施さ
れることになる。
【００２１】ここで、絶縁板７２をマイクロ波が透過す
る際に、この誘電損失のためにマイクロ波の電力の例え
ば３０％程度は消費されて、発熱することは避けられな
い。また、プラズマ熱、ウエハＷからの輻射熱等によっ
ても絶縁板７２は加熱される。この場合、この発熱を放
置すると絶縁板７２自体の温度が次第に昇温して処理中
の半導体ウエハＷに熱的に悪影響を与えてしまう恐れが
生ずるが、本実施例では支持フレーム部材７３に形成し
た熱媒体通路１００に、ここでは冷却用の熱媒体を流し
て上記絶縁板７２を適切に冷却しているので、上記した
熱的悪影響をウエハＷに与えることを防止することが可
能となる。
る際に、この誘電損失のためにマイクロ波の電力の例え
ば３０％程度は消費されて、発熱することは避けられな
い。また、プラズマ熱、ウエハＷからの輻射熱等によっ
ても絶縁板７２は加熱される。この場合、この発熱を放
置すると絶縁板７２自体の温度が次第に昇温して処理中
の半導体ウエハＷに熱的に悪影響を与えてしまう恐れが
生ずるが、本実施例では支持フレーム部材７３に形成し
た熱媒体通路１００に、ここでは冷却用の熱媒体を流し
て上記絶縁板７２を適切に冷却しているので、上記した
熱的悪影響をウエハＷに与えることを防止することが可
能となる。
【００２２】すなわち、図６にも示すように、媒体入口
１０４からリング状外周フレーム７３Ａのリング状通路
１００Ａに導入された冷却用の熱媒体は、左右に分かれ
てこのリング状通路１００Ａ内を反対方向に向かって流
れて行き、その内の一部の熱媒体は途中で内側フレーム
７３Ｂ、７３Ｃに形成した十字状通路１００Ｂ、１００
Ｃ内にそれぞれ流れ込み、これらの熱媒体は接続部９４
の合流空間１０２に至る。更に、この熱媒体は、他方の
十字状通路１００Ｄ、１００Ｅ内へ流れて行き、その
後、これらの熱媒体はリング状外周フレーム７３Ａのリ
ング状通路１００Ａ内を流れる熱媒体と再度合流して、
そのまま媒体出口１０６から排出される。そして、この
排出された熱媒体は、熱媒体温度制御部１１２にて適正
に温度制御した後に、再度、媒体入口１０４側へ供給さ
れて循環使用される。
１０４からリング状外周フレーム７３Ａのリング状通路
１００Ａに導入された冷却用の熱媒体は、左右に分かれ
てこのリング状通路１００Ａ内を反対方向に向かって流
れて行き、その内の一部の熱媒体は途中で内側フレーム
７３Ｂ、７３Ｃに形成した十字状通路１００Ｂ、１００
Ｃ内にそれぞれ流れ込み、これらの熱媒体は接続部９４
の合流空間１０２に至る。更に、この熱媒体は、他方の
十字状通路１００Ｄ、１００Ｅ内へ流れて行き、その
後、これらの熱媒体はリング状外周フレーム７３Ａのリ
ング状通路１００Ａ内を流れる熱媒体と再度合流して、
そのまま媒体出口１０６から排出される。そして、この
排出された熱媒体は、熱媒体温度制御部１１２にて適正
に温度制御した後に、再度、媒体入口１０４側へ供給さ
れて循環使用される。
【００２３】上述のように、リング状通路１００Ａや十
字状通路１００Ｂ〜１００Ｅに冷却用の熱媒体を流すこ
とにより、支持フレーム部材７３、すなわちリング状外
周フレーム７３Ａや十字状の内側フレーム７３Ｂ〜７３
Ｅ及びこれらに支持されている絶縁板７２の各分割片７
２Ａ〜７２Ｄを冷却することが可能となる。この場合、
ウエハの処理枚数が増加するに従って、絶縁板７０の温
度は順次上昇する傾向にあるので、熱媒体の温度を順次
下げたり、或いは流量を順次大きくするなどして冷却パ
ワーも順次大きくするようにし、結果的に、プロセス中
は絶縁板７０が常時略一定の温度、例えばプロセス温度
にもよるが、常時略８０℃程度を維持するように上記熱
媒体温度制御部１１２により熱媒体の温度を制御する。
このように、絶縁板７０の温度を、複数枚のウエハを処
理する間に亘って略一定に維持できるので、ウエハに対
するプラズマ処理の再現性を大幅に向上でき、また、ウ
エハに対するプラズマ処理の面内均一性も向上させるこ
とが可能となる。この場合、熱媒体としては冷却水、フ
ロリナート、チラー等を用いることができる。
字状通路１００Ｂ〜１００Ｅに冷却用の熱媒体を流すこ
とにより、支持フレーム部材７３、すなわちリング状外
周フレーム７３Ａや十字状の内側フレーム７３Ｂ〜７３
Ｅ及びこれらに支持されている絶縁板７２の各分割片７
２Ａ〜７２Ｄを冷却することが可能となる。この場合、
ウエハの処理枚数が増加するに従って、絶縁板７０の温
度は順次上昇する傾向にあるので、熱媒体の温度を順次
下げたり、或いは流量を順次大きくするなどして冷却パ
ワーも順次大きくするようにし、結果的に、プロセス中
は絶縁板７０が常時略一定の温度、例えばプロセス温度
にもよるが、常時略８０℃程度を維持するように上記熱
媒体温度制御部１１２により熱媒体の温度を制御する。
このように、絶縁板７０の温度を、複数枚のウエハを処
理する間に亘って略一定に維持できるので、ウエハに対
するプラズマ処理の再現性を大幅に向上でき、また、ウ
エハに対するプラズマ処理の面内均一性も向上させるこ
とが可能となる。この場合、熱媒体としては冷却水、フ
ロリナート、チラー等を用いることができる。
【００２４】また、本実施例では、放熱効率が一番劣っ
て温度が一番高くなる傾向にある絶縁板中心部に、合流
空間１０２を設けてここに多くの熱媒体が集中的に流れ
込むようにしてこの部分の冷却効率を高めているので、
絶縁板中心部が特段に加熱されることを防止でき、従っ
て、その分、ウエハ面内の温度の均一性を一層高めるこ
とが可能となる。また、本実施例では、絶縁板７２を構
成する材料としては、熱伝導性の比較的良好な窒化アル
ミを用いることにより、この絶縁板７２の冷却効率を更
に一層高めることが可能となる。また、図７に示すよう
に、平面アンテナ部材７６のマイクロ波放射孔９０の配
置位置を、支持フレーム部７３に対して一致しないで位
置ずれした状態となるように設定したので、マイクロ波
放射孔９０から放射されるマイクロ波がアルミ製の支持
フレーム部材７３により吸収されることはなく、その
分、マイクロ波の使用効率を高めることが可能となる。
て温度が一番高くなる傾向にある絶縁板中心部に、合流
空間１０２を設けてここに多くの熱媒体が集中的に流れ
込むようにしてこの部分の冷却効率を高めているので、
絶縁板中心部が特段に加熱されることを防止でき、従っ
て、その分、ウエハ面内の温度の均一性を一層高めるこ
とが可能となる。また、本実施例では、絶縁板７２を構
成する材料としては、熱伝導性の比較的良好な窒化アル
ミを用いることにより、この絶縁板７２の冷却効率を更
に一層高めることが可能となる。また、図７に示すよう
に、平面アンテナ部材７６のマイクロ波放射孔９０の配
置位置を、支持フレーム部７３に対して一致しないで位
置ずれした状態となるように設定したので、マイクロ波
放射孔９０から放射されるマイクロ波がアルミ製の支持
フレーム部材７３により吸収されることはなく、その
分、マイクロ波の使用効率を高めることが可能となる。
【００２５】尚、この場合、マイクロ波の使用効率が若
干低下するが、マイクロ波放射孔９０と支持フレーム部
材７３の位置とを部分的に一致するようにしてもよいの
は勿論である。また、実際に絶縁板に対する冷却を行っ
ていない従来装置を用いて行ったところ、この絶縁板は
３００℃程度まで順次加熱昇温されてしまったが、本発
明装置のように冷却を行った場合には、この絶縁板７２
の温度を略８０℃程度に一定に維持することができた。
また、処理容器３２の内壁面等に付着した不要な膜をク
リーニングガス、例えばＣｌＦ3 等を用いて除去するク
リーニング時には、上記絶縁板７２を逆に加熱した方が
クリーニング効率を高めることができる。従って、この
クリーニング時には、熱媒体として加熱用の熱媒体を流
すようにする。この場合、実際には、熱媒体の温度を先
のプロセス時の時よりも上げればよいし、或いは熱媒体
自体を切り換えて加熱用の熱媒体を用いてもよい。
干低下するが、マイクロ波放射孔９０と支持フレーム部
材７３の位置とを部分的に一致するようにしてもよいの
は勿論である。また、実際に絶縁板に対する冷却を行っ
ていない従来装置を用いて行ったところ、この絶縁板は
３００℃程度まで順次加熱昇温されてしまったが、本発
明装置のように冷却を行った場合には、この絶縁板７２
の温度を略８０℃程度に一定に維持することができた。
また、処理容器３２の内壁面等に付着した不要な膜をク
リーニングガス、例えばＣｌＦ3 等を用いて除去するク
リーニング時には、上記絶縁板７２を逆に加熱した方が
クリーニング効率を高めることができる。従って、この
クリーニング時には、熱媒体として加熱用の熱媒体を流
すようにする。この場合、実際には、熱媒体の温度を先
のプロセス時の時よりも上げればよいし、或いは熱媒体
自体を切り換えて加熱用の熱媒体を用いてもよい。
【００２６】このように、クリーニング時には、加熱用
の熱媒体を流すことにより、例えば絶縁板７２を略１２
０℃程度まで加熱維持し、これによりクリーニング効率
を向上させることが可能となる。また、図８は絶縁板７
２の分割態様の概略図を示しており、本実施例の場合に
は、図８（Ａ）に示すように絶縁板７２を４分割して４
つの分割片７２Ａ〜７２Ｄを形成した場合を例にとって
説明したが、この分割数、或いは分割の態様は特に限定
されず、例えば図８（Ｂ）に示すように絶縁板７２を２
分割して２つの分割片７２Ａ、７２Ｂを形成してもよい
し、図８（Ｃ）に示すように絶縁板７２を３分割して３
つの分割片７２Ａ〜７２Ｃを形成してもよいし、図８
（Ｄ）に示すように絶縁板７２を６分割して６つの分割
片７２Ａ〜７２Ｆを形成してもよいし、図８（Ｅ）に示
すように絶縁板７２を８分割して８つの分割片７２Ａ〜
７２Ｈを形成してもよい。
の熱媒体を流すことにより、例えば絶縁板７２を略１２
０℃程度まで加熱維持し、これによりクリーニング効率
を向上させることが可能となる。また、図８は絶縁板７
２の分割態様の概略図を示しており、本実施例の場合に
は、図８（Ａ）に示すように絶縁板７２を４分割して４
つの分割片７２Ａ〜７２Ｄを形成した場合を例にとって
説明したが、この分割数、或いは分割の態様は特に限定
されず、例えば図８（Ｂ）に示すように絶縁板７２を２
分割して２つの分割片７２Ａ、７２Ｂを形成してもよい
し、図８（Ｃ）に示すように絶縁板７２を３分割して３
つの分割片７２Ａ〜７２Ｃを形成してもよいし、図８
（Ｄ）に示すように絶縁板７２を６分割して６つの分割
片７２Ａ〜７２Ｆを形成してもよいし、図８（Ｅ）に示
すように絶縁板７２を８分割して８つの分割片７２Ａ〜
７２Ｈを形成してもよい。
【００２７】特に分割数が多くなればなるほど、絶縁板
のプロセス時の冷却、或いはクリーニング時の加熱効率
を高めることが可能となる。尚、本実施例では、半導体
ウエハに成膜処理する場合を例にとって説明したが、こ
れに限定されず、プラズマエッチング処理、プラズマア
ッシング処理等の他のプラズマ処理にも適用することが
できる。また、被処理体としても半導体ウエハに限定さ
れず、ガラス基板、ＬＣＤ基板等に対しても適用するこ
とができる。
のプロセス時の冷却、或いはクリーニング時の加熱効率
を高めることが可能となる。尚、本実施例では、半導体
ウエハに成膜処理する場合を例にとって説明したが、こ
れに限定されず、プラズマエッチング処理、プラズマア
ッシング処理等の他のプラズマ処理にも適用することが
できる。また、被処理体としても半導体ウエハに限定さ
れず、ガラス基板、ＬＣＤ基板等に対しても適用するこ
とができる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラズマ
処理装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮す
ることができる。請求項１、２、４〜７に係る発明によ
れば、絶縁板の分割片を支持する支持フレーム部材に形
成した熱媒体通路に熱媒体を流すようにしたので、例え
ば被処理体の面内温度の均一性を必要とするプロセス時
には熱媒体として例えば温度制御により低い温度になさ
れた熱媒体を流すことにより、この絶縁板を冷却して常
時略一定の温度に維持することができ、被処理体に対し
て熱的に悪影響を与えることを防止することができる。
また、クリーニング時等の必要時には温度制御により高
い温度になされた熱媒体を流すことにより、上記とは逆
に絶縁板を加熱してクリーニング効率等を上げることも
できる。請求項３に係る発明によれば、マイクロ波放射
孔と支持フレーム部材とは位置ずれ状態となっているの
でマイクロ波放射孔より放射されたマイクロ波が支持フ
レーム部材に照射されて吸収されることはなくなり、マ
イクロ波を効率的に処理空間に導入することができる。
処理装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮す
ることができる。請求項１、２、４〜７に係る発明によ
れば、絶縁板の分割片を支持する支持フレーム部材に形
成した熱媒体通路に熱媒体を流すようにしたので、例え
ば被処理体の面内温度の均一性を必要とするプロセス時
には熱媒体として例えば温度制御により低い温度になさ
れた熱媒体を流すことにより、この絶縁板を冷却して常
時略一定の温度に維持することができ、被処理体に対し
て熱的に悪影響を与えることを防止することができる。
また、クリーニング時等の必要時には温度制御により高
い温度になされた熱媒体を流すことにより、上記とは逆
に絶縁板を加熱してクリーニング効率等を上げることも
できる。請求項３に係る発明によれば、マイクロ波放射
孔と支持フレーム部材とは位置ずれ状態となっているの
でマイクロ波放射孔より放射されたマイクロ波が支持フ
レーム部材に照射されて吸収されることはなくなり、マ
イクロ波を効率的に処理空間に導入することができる。
【図１】本発明に係るプラズマ処理装置の一例を示す構
成図である。
成図である。
【図２】図１に示すプラズマ処理装置の絶縁板の近傍を
示す部分拡大図である。
示す部分拡大図である。
【図３】平面アンテナ部材を示す平面図である。
【図４】４分割された絶縁板を示す平面図である。
【図５】絶縁板を支持するための支持フレーム部材を示
す平面図である。
す平面図である。
【図６】絶縁板を支持した状態のフレーム部材を示す平
面図である。
面図である。
【図７】支持フレーム部材と平面アンテナ部材との位置
関係を示す底面図である。
関係を示す底面図である。
【図８】絶縁板の分割態様を示す概略図である。
【図９】従来の一般的なプラズマ処理装置を示す構成図
である。
である。
【図１０】平面アンテナ部材を示す平面図である。
３０ プラズマ処理装置 ３２ 処理容器 ３４ 載置台 ４８，５０ ノズル（ガス供給手段） ７２ 絶縁板 ７２Ａ〜７２Ｄ 分割片 ７３ 支持フレーム部材 ７３Ａ リング状外周フレーム ７３Ｂ〜７３Ｅ 内側フレーム ７６ 平面アンテナ部材 ７８ 遅波材 ８８ マイクロ波発生器 ９０ マイクロ波放射孔 １００ 熱媒体通路 １００Ａ リング状通路 １００Ｂ〜１００Ｅ 十字状通路 １０４ 媒体入口 １０６ 媒体出口 １０８ 循環路 １１２ 熱媒体温度制御部 Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G075 AA22 AA24 BC02 BC04 BC06 CA02 CA03 CA26 CA47 DA01 EB01 FB04 FB06 FC15 4K030 FA01 HA11 JA10 KA22 KA26 KA39 KA41 KA45 KA46 5F004 BA20 BB29 BD01 BD04 5F045 AA09 AC01 AC11 AC15 DP04 EH02 EH03 EJ01 EJ09 GB05
Claims (7)
- 【請求項１】 天井部が開口されて内部が真空引き可能
になされた処理容器と、前記処理容器の天井部の開口に
気密に装着された絶縁板と、被処理体を載置するために
前記処理容器内に設けられた載置台と、前記絶縁板の上
方に設けられて所定のピッチで形成された複数のマイク
ロ波放射孔からプラズマ発生用のマイクロ波を前記絶縁
板を透過させて前記処理容器内へ導入する平面アンテナ
部材と、前記処理容器内へ所定のガスを導入するガス供
給手段とを有するプラズマ処理装置において、 前記絶縁板は、複数の分割片に分割されると共に各分割
片の周囲は支持フレーム部材により支持されており、前
記支持フレーム部材には熱媒体を流すための熱媒体通路
が形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】 前記熱媒体通路には、前記熱媒体を温度
制御するための熱媒体温度制御部が接続されていること
を特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項３】 前記支持フレーム部材と前記平面アンテ
ナ部材のマイクロ波放射孔とは、前記マイクロ波の透過
方向に対して不一致状態で設置されることを特徴とする
請求項１または２記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項４】 前記絶縁板は、その中心部より略放射状
に分割されていることを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれかに記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項５】 前記絶縁板は、窒化アルミやアルミナ等
のセラミック材、或いは石英よりなることを特徴とする
請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項６】 通常のプロセス時には、前記熱媒体温度
制御部は、前記絶縁板の温度が略一定となるように前記
熱媒体の温度を制御することを特徴とする請求項１乃至
５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項７】 クリーニング時には、前記熱媒体温度制
御部は、前記絶縁板を加熱するように前記熱媒体の温度
を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
に記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000322096A JP2002134417A (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | プラズマ処理装置 |
| US09/982,784 US6729261B2 (en) | 2000-10-23 | 2001-10-22 | Plasma processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000322096A JP2002134417A (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002134417A true JP2002134417A (ja) | 2002-05-10 |
Family
ID=18800027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000322096A Pending JP2002134417A (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | プラズマ処理装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6729261B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002134417A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006516104A (ja) * | 2002-06-26 | 2006-06-22 | シーイーエム・コーポレーション | 高出力マイクロ波支援化学技法のための反応及び温度制御 |
| KR101021874B1 (ko) * | 2003-07-29 | 2011-03-17 | 주성엔지니어링(주) | 절연플레이트를 포함하고 유도결합 플라즈마를 이용하는 대면적 엘씨디 제조장치 |
| KR101063740B1 (ko) | 2010-08-13 | 2011-09-08 | 주성엔지니어링(주) | 절연플레이트를 포함하고 유도결합 플라즈마를 이용하는 대면적 엘씨디 제조장치 |
| KR20190136662A (ko) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 방법 및 장치 |
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| JP4136630B2 (ja) * | 2002-12-03 | 2008-08-20 | キヤノン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| JP4606355B2 (ja) * | 2006-03-14 | 2011-01-05 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱処理装置、熱処理方法及び記憶媒体 |
| US7601294B2 (en) * | 2006-05-02 | 2009-10-13 | Babcock & Wilcox Technical Services Y-12, Llc | High volume production of nanostructured materials |
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| JP4906425B2 (ja) * | 2006-07-26 | 2012-03-28 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置 |
| US7771541B2 (en) * | 2007-03-22 | 2010-08-10 | International Business Machines Corporation | Method of removing metallic, inorganic and organic contaminants from chip passivation layer surfaces |
| JP2010016225A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Tokyo Electron Ltd | 温度調節機構および温度調節機構を用いた半導体製造装置 |
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-
2000
- 2000-10-23 JP JP2000322096A patent/JP2002134417A/ja active Pending
-
2001
- 2001-10-22 US US09/982,784 patent/US6729261B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6729261B2 (en) | 2004-05-04 |
| US20020046807A1 (en) | 2002-04-25 |
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