JP2003188154A - Plasma processing system and plasma control method - Google Patents

Plasma processing system and plasma control method

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JP2003188154A
JP2003188154A JP2001389064A JP2001389064A JP2003188154A JP 2003188154 A JP2003188154 A JP 2003188154A JP 2001389064 A JP2001389064 A JP 2001389064A JP 2001389064 A JP2001389064 A JP 2001389064A JP 2003188154 A JP2003188154 A JP 2003188154A
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Ritsuo Kanetsuki
律夫 鐘築
Takamitsu Tadera
孝光 田寺
Tatsushi Yamamoto
達志 山本
Masaki Hirayama
昌樹 平山
Tadahiro Omi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma process system and a plasma control method by which generation and preservation of a plasma can be stably and efficiently performed and the process uniformity using the plasma can be improved. <P>SOLUTION: The plasma process system 26 is provided with a process chamber 7 for performing a process using a plasma, a microwave introducing means 3a-3d for introducing microwaves into the process chamber 7, slot members 15a-15d having several openings which are arranged in the transmission path of the microwave introduced into the process chamber 7 by the microwave introducing means 3a-3d, have long axes and form the transmission path of the microwave and slot control means 16, 17a--17d and 18a-18d by which the area and the position of the openings can be changed in the direction of the long axis of the openings. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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】この発明は、プラズマプロセ
ス装置およびプラズマ制御方法に関し、より特定的に
は、マイクロ波を利用したプラズマプロセス装置および
プラズマ制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma process device and a plasma control method, and more particularly to a plasma process device and a plasma control method using microwaves.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、液晶表示装置や半導体装置などの
製造工程においては、成膜工程、エッチング工程および
アッシング工程などにおいてプラズマを利用したプラズ
マプロセス装置が使用されている。このようなプラズマ
プロセス装置において、処理対象物である基板の被処理
面全体に対して均一な処理を行なうためには、被処理面
全体に対して均一なプラズマを発生させる必要がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a manufacturing process of a liquid crystal display device, a semiconductor device or the like, a plasma process device using plasma has been used in a film forming process, an etching process and an ashing process. In such a plasma processing apparatus, it is necessary to generate uniform plasma over the entire surface to be processed in order to perform uniform processing over the entire surface to be processed of the substrate that is the processing target.

【0003】また、近年、半導体記憶装置などに代表さ
れる半導体デバイスや液晶表示装置などの分野では、シ
リコンウェハやガラス基板といった基板の大型化が進ん
でいる。特に、TFT(Thin Film Tran
sistor)液晶表示装置の場合、基板として1メー
トル角というような大きなサイズの矩形基板が用いられ
る可能性がある。さらに、タクトタイムの向上のために
は、多数の基板を一括して処理する事が好ましい。その
ため、上述したような大型の矩形基板の被処理面全体や
複数の基板の被処理面全体に対して、処理の均一性を向
上させることが可能なプラズマプロセス装置が求められ
ている。
In recent years, substrates such as silicon wafers and glass substrates have become larger in the fields of semiconductor devices typified by semiconductor memory devices and liquid crystal display devices. In particular, TFT (Thin Film Tran)
In the case of a (sistor) liquid crystal display device, a rectangular substrate with a large size of 1 meter square may be used as the substrate. Furthermore, in order to improve the takt time, it is preferable to process a large number of substrates at once. Therefore, there is a demand for a plasma processing apparatus capable of improving processing uniformity over the entire surface to be processed of a large rectangular substrate or the entire surface to be processed of a plurality of substrates as described above.

【0004】上述したような大型の基板に対するプラズ
マ処理の均一性を向上させる従来の技術として、たとえ
ば特開2000−150195公報に開示された技術が
挙げられる。
As a conventional technique for improving the uniformity of plasma processing on a large substrate as described above, for example, there is a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-150195.

【0005】図25は、上記特開2000−15019
5公報に開示されたプラズマプロセス装置の断面模式図
であり、図26は、図25に示したプラズマプロセス装
置の平面模式図である。図25および図26を参照し
て、従来のプラズマプロセス装置を説明する。
FIG. 25 shows the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 2000-15019.
FIG. 27 is a schematic cross-sectional view of the plasma process apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5 (1993) -58, and FIG. 26 is a schematic plan view of the plasma process apparatus shown in FIG. 25. A conventional plasma process apparatus will be described with reference to FIGS. 25 and 26.

【0006】図25および図26に示すように、従来の
プラズマプロセス装置は有底円筒形状の反応器101を
備える。この反応器101の上部には石英またはアルミ
ナなどの誘電体からなる封止板102が配置されてい
る。反応器101の内部はこの封止板102により気密
状態に封止されている。反応器101の内部には、封止
板102と対向する位置に、基板111を保持するため
の基板ホルダ112が配置されている。
As shown in FIGS. 25 and 26, the conventional plasma process apparatus includes a reactor 101 having a bottomed cylindrical shape. A sealing plate 102 made of a dielectric material such as quartz or alumina is arranged above the reactor 101. The inside of the reactor 101 is hermetically sealed by the sealing plate 102. Inside the reactor 101, a substrate holder 112 for holding the substrate 111 is arranged at a position facing the sealing plate 102.

【0007】封止板102の上部には、封止板102を
覆うようにカバー部材103が配置されている。カバー
部材103は導電性の金属からなり、ほぼ円形蓋状に成
形されている。カバー部材103は反応器101の上部
に固定されている。カバー部材103上には、反応器1
01の内部にマイクロ波を導入するための管状導波管型
アンテナ104が設置されている。
A cover member 103 is arranged above the sealing plate 102 so as to cover the sealing plate 102. The cover member 103 is made of conductive metal and is formed into a substantially circular lid shape. The cover member 103 is fixed to the upper part of the reactor 101. The reactor 1 is provided on the cover member 103.
A tubular waveguide antenna 104 for introducing microwaves is installed inside 01.

【0008】管状導波管型アンテナ104には複数のス
ロット105が放射状に設けられている。スロット10
5の位置は、管状導波管型アンテナ104において生成
されるマイクロ波の定在波の腹節の位置を考慮して決定
されている。具体的には、スロット105は、管状導波
管型アンテナ104の終端部からλ/2の間隔を隔てて
配置されている(なお、λはマイクロ波の定在波の波長
を表す)。
A plurality of slots 105 are radially provided in the tubular waveguide antenna 104. Slot 10
The position of 5 is determined in consideration of the position of the abdominal node of the standing wave of the microwave generated in the tubular waveguide antenna 104. Specifically, the slot 105 is arranged at a distance of λ / 2 from the terminal end of the tubular waveguide antenna 104 (where λ represents the wavelength of the microwave standing wave).

【0009】各スロット105には、スロット105の
開口面積を自在に変更するためのアルミニウム製のシャ
ッタ106が設置されている。シャッタ106は、ステ
ッピングモータ107、第1ギヤ部108、第2ギヤ部
109および支持部110からなる調整機構により円周
方向に駆動可能となっている。
Each slot 105 is provided with a shutter 106 made of aluminum for freely changing the opening area of the slot 105. The shutter 106 can be driven in the circumferential direction by an adjusting mechanism including a stepping motor 107, a first gear portion 108, a second gear portion 109 and a support portion 110.

【0010】シャッタ106が移動する(開閉する)こ
とにより、スロット105の開口面積を変更することが
できる。このため、スロット105から反応器101の
内部に放射されるマイクロ波の電界強度を調整すること
ができる。この結果、上記特開2000−150195
公報に開示されたプラズマプロセス装置では、各スロッ
ト105から放射されるマイクロ波に応じて生成される
プラズマの密度を個別に制御できるので、反応器101
内部に生成されるプラズマの密度を基板111の表面と
ほぼ平行な平面内で均一化することができるとしてい
る。
The opening area of the slot 105 can be changed by moving (opening and closing) the shutter 106. Therefore, the electric field strength of the microwave radiated from the slot 105 into the reactor 101 can be adjusted. As a result, the above-mentioned JP-A-2000-150195
In the plasma process apparatus disclosed in the publication, the density of the plasma generated according to the microwave radiated from each slot 105 can be individually controlled, so that the reactor 101
It is said that the density of plasma generated inside can be made uniform in a plane substantially parallel to the surface of the substrate 111.

【0011】また、プラズマ生成時にスロット105の
開口面積を小さくすることにより、反応器101内部に
放射されるマイクロ波の電界強度を強くすることができ
るので、反応器101内部でのプラズマの着火性を向上
させることが可能であるとしている。
Further, since the electric field strength of the microwave radiated into the reactor 101 can be increased by reducing the opening area of the slot 105 during plasma generation, the ignition property of the plasma inside the reactor 101 can be increased. It is said that it is possible to improve.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開20
00−150195公報に開示されたプラズマプロセス
装置においては、以下のような問題があった。
However, the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 20
The plasma process device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 00-150195 has the following problems.

【0013】上記特開2000−150195公報に開
示されたプラズマプロセス装置では、図26に示すよう
にスロット105の短辺方向の片側からシャッタ106
を用いてその開口面積を変更している。しかし、スロッ
ト105を有するスロットアンテナでは、スロット10
5の長辺方向における磁界の変化がアンテナの特性に大
きな影響を及ぼす。つまり、スロット105の短辺方向
においてスロット105の開口量(スロット105の
幅)を変化させても、アンテナの特性を大きく変化させ
ることは難しい。また、スロット105の短辺方向にお
いてスロット105の開口量を変化させる場合、シャッ
タ106を極わずか移動させてもスロット105の開口
面積は比較的大きく変化するので、シャッタ106の移
動量を高い精度で制御する必要がある。
In the plasma process apparatus disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-150195, as shown in FIG. 26, the shutter 106 is inserted from one side of the slot 105 in the short side direction.
Is used to change the opening area. However, in the slot antenna having the slot 105, the slot 10
The change of the magnetic field in the direction of the long side of 5 has a great influence on the characteristics of the antenna. That is, even if the opening amount of the slot 105 (width of the slot 105) is changed in the short side direction of the slot 105, it is difficult to greatly change the characteristics of the antenna. Further, when the opening amount of the slot 105 is changed in the short side direction of the slot 105, even if the shutter 106 is moved very slightly, the opening area of the slot 105 changes relatively large, so that the movement amount of the shutter 106 can be adjusted with high accuracy. Need to control.

【0014】また、図25および図26に示したよう
に、スロット105の短辺方向の一方のみにシャッタ1
06を配置して、このシャッタ106を移動させる方式
では、スロット105の開口面積およびスロット105
の位置を変更可能な範囲が限られたものになる。たとえ
ば、環状導波管型アンテナ104の伸展方向にほぼ垂直
な方向(半径方向)に延びる中心線を軸として対称性を
保ちながら、スロット105の開口面積および位置を変
化させることは、図25および図26に示したプラズマ
プロセス装置においては困難である。
As shown in FIGS. 25 and 26, the shutter 1 is provided only on one side of the slot 105 in the short side direction.
In the system in which 06 is arranged and the shutter 106 is moved, the opening area of the slot 105 and the slot 105
The range in which the position of can be changed is limited. For example, changing the opening area and position of the slot 105 while maintaining symmetry with the center line extending in a direction (radial direction) substantially perpendicular to the extension direction of the annular waveguide antenna 104 as shown in FIG. This is difficult in the plasma processing apparatus shown in FIG.

【0015】また、特開2000−150195公報に
開示されたプラズマプロセス装置は、その形状が円形状
である環状導波管型アンテナ104を備えており、この
環状導波管型アンテナ104においては、導波管が一重
の円形状となるように配置されている。そして、処理対
象物である基板111や基板ホルダ112は、環状導波
管型アンテナ104の内径程度のサイズを有するものが
示されている。
Further, the plasma process apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-150195 is provided with an annular waveguide type antenna 104 having a circular shape. In this annular waveguide type antenna 104, The waveguides are arranged so as to have a single circular shape. The substrate 111 and the substrate holder 112, which are objects to be processed, are shown to have a size about the inner diameter of the annular waveguide antenna 104.

【0016】ここで、1m角程度のサイズの矩形状基板
をプラズマプロセス装置で処理する場合、基板ホルダは
当該矩形状基板と同程度以上のサイズであることが好ま
しい。なお、このような矩形状基板は通常液晶表示装置
を製造するために用いられる。
Here, when a rectangular substrate having a size of about 1 m square is processed by the plasma processing apparatus, it is preferable that the substrate holder has a size equal to or larger than that of the rectangular substrate. Such a rectangular substrate is usually used for manufacturing a liquid crystal display device.

【0017】このような矩形状基板を、図25および図
26に示したような円環形状の導波管を有するプラズマ
プロセス装置において処理する場合、矩形状基板に対し
て均一な処理を行うためには、少なくとも被処理対象物
である矩形状基板の対角線の長さ以上の直径を有する円
環形状の導波管が必要となる。このため、被処理対象物
である基板のサイズが大型化する、あるいは複数枚の基
板を一括処理するためには、円環形状の導波管および処
理室としての反応器のサイズも大きくする必要がある。
When such a rectangular substrate is processed in a plasma processing apparatus having an annular waveguide as shown in FIGS. 25 and 26, uniform processing is performed on the rectangular substrate. Requires an annular waveguide having a diameter that is at least longer than the length of the diagonal of the rectangular substrate that is the object to be processed. Therefore, in order to increase the size of the substrate to be processed or to process a plurality of substrates at once, it is necessary to increase the size of the annular waveguide and the size of the reactor as the processing chamber. There is.

【0018】さらに、処理室の面積が大きくなるにつれ
て、図25および図26に示したようなプラズマプロセ
ス装置では、導波管が一重の円形状に配置されているの
で、反応器101内部の中央部や端部と、環状導波管型
アンテナの直下の領域とにおいて、マイクロ波の電界強
度の差が大きくなる。そのため、図25および図26に
示したような従来のプラズマプロセス装置では、大型の
矩形状基板を処理する場合、矩形状基板の表面に対する
処理の均一性を向上させるには限界があった。
Further, as the area of the processing chamber increases, the waveguides are arranged in a single circular shape in the plasma process apparatus as shown in FIGS. 25 and 26, so that the center of the inside of the reactor 101. The difference between the electric field strengths of the microwaves becomes large between the portion or the end and the region directly below the annular waveguide antenna. Therefore, in the conventional plasma processing apparatus as shown in FIGS. 25 and 26, when processing a large rectangular substrate, there is a limit in improving the uniformity of processing on the surface of the rectangular substrate.

【0019】この発明は、上記のような課題を解決する
ために成されたものであり、この発明の目的は、プラズ
マの生成・維持を安定的かつ効率的に行うとともに、プ
ラズマを用いた処理の均一性を向上させることが可能な
プラズマプロセス装置およびプラズマ制御方法を提供す
ることである。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to stably and efficiently generate and maintain plasma, and to perform processing using plasma. A plasma process apparatus and a plasma control method capable of improving the uniformity of

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】この発明の1の局面にお
けるプラズマプロセス装置は、プラズマを用いた処理を
行うための処理室と、処理室にマイクロ波を導入するマ
イクロ波導入手段と、マイクロ波導入手段により処理室
に導入されるマイクロ波の伝送経路上に配置され、長軸
を有し、マイクロ波の伝送経路を構成する複数の開口部
が形成されたスロット部材と、開口部の長軸方向におい
て、開口部の開口面積と位置とを変更することが可能な
スロット制御手段とを備える。
A plasma processing apparatus according to one aspect of the present invention is a processing chamber for performing processing using plasma, a microwave introducing unit for introducing microwaves into the processing chamber, and a microwave. A slot member disposed on the microwave transmission path introduced into the processing chamber by the introduction means, having a long axis, and having a plurality of openings forming the microwave transmission path, and the long axis of the opening. Slot control means capable of changing the opening area and position of the opening in the direction.

【0021】このようにすれば、処理室にマイクロ波を
導入する際、開口部の長軸方向に沿って開口面積と位置
とを任意に変化させることができるので、開口部を介し
て処理室に放射されるマイクロ波の放射特性をスムーズ
かつ効率的に変化させることができる。なお、開口部の
長軸方向において開口面積などを変化させれば、処理室
に放射されるマイクロ波の特性を大きく変化させること
ができる。このため、プラズマの生成時、またプラズマ
処理進行時など、プラズマプロセスのプロセス条件やプ
ロセスの進行状況に合せて処理室の内部へマイクロ波を
効率良く導入することができる。この結果、処理室内部
においてマイクロ波を用いて効率的にプラズマを生成す
ることができるとともに、安定したプラズマを得ること
ができる。
With this configuration, when the microwave is introduced into the processing chamber, the opening area and the position can be arbitrarily changed along the long axis direction of the opening, so that the processing chamber is opened through the opening. It is possible to smoothly and efficiently change the radiation characteristic of the microwave radiated to the. Note that the characteristics of the microwave radiated into the processing chamber can be greatly changed by changing the opening area or the like in the major axis direction of the opening. Therefore, microwaves can be efficiently introduced into the processing chamber according to the process conditions of the plasma process and the progress of the process, such as when plasma is generated or when the plasma process is in progress. As a result, plasma can be efficiently generated using microwaves in the processing chamber, and stable plasma can be obtained.

【0022】また、各開口部を介して処理室へ放射され
るマイクロ波について、各開口部ごとに開口面積などを
制御することによりマイクロ波の電界強度を制御するこ
とができる。したがって、処理室内部でマイクロ波を用
いて生成されるプラズマの密度分布を制御することがで
きる(ほぼ均一な密度分布を有するプラズマを生成する
ことが可能になる)。このため、被処理物の被処理面に
おけるプラズマ処理の面内均一性を向上させることがで
きる。
Further, regarding the microwave radiated to the processing chamber through each opening, the electric field intensity of the microwave can be controlled by controlling the opening area or the like for each opening. Therefore, it is possible to control the density distribution of the plasma generated by using the microwave inside the processing chamber (it becomes possible to generate the plasma having a substantially uniform density distribution). Therefore, it is possible to improve the in-plane uniformity of the plasma processing on the surface to be processed of the object to be processed.

【0023】上記1の局面に従ったプラズマプロセス装
置において、スロット制御手段は、開口部の長軸方向に
おける両端にそれぞれ配置され、開口部の長軸方向に沿
って移動可能なスロット面積制御部材を含むことが好ま
しい。
In the plasma processing apparatus according to the above aspect 1, the slot control means are arranged at both ends of the opening in the long axis direction, respectively, and are slot area control members movable along the long axis direction of the opening. It is preferable to include.

【0024】この場合、スロット面積制御部材を開口部
の長軸方向に沿って移動させることにより、開口部の開
口面積を変更することができるとともに、長軸方向にお
ける開口部の中心点の位置を任意に変更できる。たとえ
ば、開口部の両端に配置されたそれぞれのスロット面積
制御部材を、開口部の中心点から見て遠ざかる方向、あ
るいは近づく方向に同じように移動させれば、開口部の
中心点の位置はほとんど変化しない状態で、開口部の開
口面積を変更することができる。また、それぞれのスロ
ット面積制御部材を同じ方向に同様に移動させれば、開
口部の開口面積を一定に保った状態で開口部の中心点の
位置を変更できる。もちろん、開口部の両端に位置する
それぞれのスロット面積制御部材の移動量に差をつけれ
ば、開口部の開口面積と中心点の位置とを同時に変更す
ることもできる。
In this case, the opening area of the opening can be changed by moving the slot area control member along the major axis direction of the opening, and the position of the center point of the opening in the major axis direction can be changed. It can be changed arbitrarily. For example, if each of the slot area control members arranged at both ends of the opening is moved in the same direction in the direction away from or toward the center of the opening, the position of the center of the opening is almost the same. The opening area of the opening can be changed without changing. Further, by moving the respective slot area control members in the same direction in the same manner, the position of the center point of the opening can be changed while keeping the opening area of the opening constant. Of course, the opening area of the opening and the position of the center point can be changed at the same time by making a difference in the amount of movement of the slot area control members located at both ends of the opening.

【0025】また、開口部の両端にスロット面積制御部
材がそれぞれ配置されているので、開口部の中心点から
みた場合の開口部の対称性を保持したまま、開口部の開
口面積や位置などを変更することができる。
Further, since the slot area control members are arranged at both ends of the opening, the opening area and position of the opening can be maintained while maintaining the symmetry of the opening when viewed from the center point of the opening. Can be changed.

【0026】したがって、開口部を介して処理室に放射
されるマイクロ波の条件設定の自由度を大きくすること
ができる。このため、処理室に放射されるマイクロ波の
条件をより精度良く制御することができるので、処理室
内部においてマイクロ波を用いて形成されるプラズマの
安定性および均一性を向上させることができる。
Therefore, it is possible to increase the degree of freedom in setting the conditions of the microwave radiated into the processing chamber through the opening. Therefore, the condition of the microwave radiated to the processing chamber can be controlled more accurately, and thus the stability and uniformity of plasma formed using the microwave in the processing chamber can be improved.

【0027】上記1の局面に従ったプラズマプロセス装
置において、スロット制御手段は、複数の開口部の一部
を含む開口部群について、この開口部群に含まれる開口
部の全てについて一括して開口面積と位置とを変更する
ことが可能であってもよい。
In the plasma processing apparatus according to the above aspect 1, the slot control means collectively opens all of the openings included in the opening group including a part of the plurality of openings. It may be possible to change the area and position.

【0028】この場合、複数の開口部について個別に開
口面積および位置を変更する場合より、スロット制御手
段を構成する部品点数を削減するとともにスロット制御
手段の構造を簡略化できる。このため、プラズマプロセ
ス装置の製造コストを低減できる。また、全ての開口部
について一括してその開口面積や位置を変更する場合よ
り、処理室に放射されるマイクロ波の条件を柔軟に変更
することができる。このため、処理室に放射されるマイ
クロ波の条件をより精度良く制御することができる。つ
まり、プラズマプロセス装置の製造コストが増大するこ
とを抑制しながら、処理室内部においてマイクロ波を用
いて形成されるプラズマの安定性および均一性を向上さ
せることができる。
In this case, the number of parts constituting the slot control means can be reduced and the structure of the slot control means can be simplified as compared with the case where the opening areas and positions of the plurality of openings are individually changed. Therefore, the manufacturing cost of the plasma process apparatus can be reduced. Further, it is possible to flexibly change the condition of the microwave radiated to the processing chamber, as compared with the case where the opening area and the position of all the opening portions are collectively changed. Therefore, the condition of the microwave radiated to the processing chamber can be controlled more accurately. That is, it is possible to improve the stability and uniformity of plasma formed by using microwaves in the processing chamber while suppressing an increase in the manufacturing cost of the plasma process apparatus.

【0029】上記1の局面に従ったプラズマプロセス装
置において、スロット制御手段は、複数の開口部のそれ
ぞれについて個別に、開口面積と位置とを変更すること
が可能であってもよい。
In the plasma processing apparatus according to the above aspect 1, the slot control means may be capable of individually changing the opening area and the position of each of the plurality of openings.

【0030】この場合、各開口部を介して処理室へ放射
されるマイクロ波について、プロセス条件に適合するよ
うに、各開口部ごとに開口面積などを制御することによ
りマイクロ波の電界強度を精度良く制御することができ
る。したがって、処理室内部でマイクロ波を用いて生成
されるプラズマの密度分布を精度良く制御できるので、
ほぼ均一な密度分布を有するプラズマを生成できる。こ
のため、プラズマ処理を受ける被処理物の被処理面にお
けるプラズマ処理の面内均一性を効果的に向上させるこ
とができる。
In this case, regarding the microwave radiated into the processing chamber through each opening, the electric field strength of the microwave is accurately controlled by controlling the opening area or the like for each opening so as to meet the process conditions. You can control it well. Therefore, the density distribution of the plasma generated using the microwave inside the processing chamber can be accurately controlled,
A plasma having a substantially uniform density distribution can be generated. Therefore, it is possible to effectively improve the in-plane uniformity of plasma processing on the surface to be processed of the object to be processed by the plasma processing.

【0031】上記1の局面に従ったプラズマプロセス装
置は、処理室の内部においてマイクロ波を用いて形成さ
れるプラズマの状態を検出する検出手段を備えていても
よい。
The plasma process apparatus according to the above aspect 1 may be provided with a detection means for detecting the state of plasma formed by using microwaves inside the processing chamber.

【0032】この場合、検出手段により処理室内部のプ
ラズマの状態を検出できるので、このプラズマの状態に
基づいてスロット制御手段を動作させることが可能にな
る。このため、プラズマ処理中のプラズマの状態をリア
ルタイムで検出しながら、そのプラズマの状態のデータ
に基づいて、プラズマの均一性や安定性を維持するよう
にスロット制御手段を動作させることができる。この結
果、プラズマの均一性および安定性を効果的に向上させ
ることができる。
In this case, since the state of the plasma inside the processing chamber can be detected by the detecting means, the slot control means can be operated based on the state of the plasma. Therefore, while detecting the plasma state during the plasma processing in real time, the slot control means can be operated so as to maintain the uniformity and stability of the plasma based on the data of the plasma state. As a result, the uniformity and stability of plasma can be effectively improved.

【0033】上記1の局面に従ったプラズマプロセス装
置において、検出手段はプラズマの発光強度を検出する
検出器を含んでいてもよい。
In the plasma process apparatus according to the above aspect 1, the detecting means may include a detector for detecting the emission intensity of plasma.

【0034】この場合、プラズマの発光強度は比較的測
定が容易であるとともに、この発光強度を用いればプラ
ズマの状態を比較的正確に反映したデータを得ることが
できる。したがって、プラズマの状態についての比較的
正確なデータに基づいて、スロット制御手段を動作させ
ることが可能になる。このため、安定性および均一性に
優れたプラズマを得ることができる。したがって、プラ
ズマプロセスにおける被処理物の処理面での処理の面内
均一性を向上させることができる。
In this case, the emission intensity of plasma is relatively easy to measure, and by using this emission intensity, it is possible to obtain data that reflects the state of plasma relatively accurately. Therefore, it becomes possible to operate the slot control means based on relatively accurate data on the state of the plasma. Therefore, it is possible to obtain plasma having excellent stability and uniformity. Therefore, it is possible to improve the in-plane uniformity of processing on the processing surface of the object to be processed in the plasma process.

【0035】上記1の局面に従ったプラズマプロセス装
置において、処理室には検出手段が複数個設けられてい
てもよい。
In the plasma process apparatus according to the above aspect 1, a plurality of detecting means may be provided in the processing chamber.

【0036】この場合、プラズマの状態についてのより
正確かつ詳細なデータ(たとえば、プラズマの密度分布
についてのよりきめ細かなデータなど)を得ることがで
きる。このため、プラズマの状態を示す上記データに基
づいて、プラズマの均一性や安定性を維持するようにス
ロット制御手段をきめ細かく動作させることができる。
この結果、開口部を介して処理室に放射されるマイクロ
波の照射量や照射位置などを細かく制御できるので、プ
ラズマの均一性および安定性を効果的に向上させること
ができる。したがって、プラズマプロセスの均一性を向
上させることができる。
In this case, more accurate and detailed data on the state of the plasma (for example, more detailed data on the plasma density distribution) can be obtained. Therefore, the slot control means can be finely operated so as to maintain the uniformity and the stability of the plasma based on the above data indicating the state of the plasma.
As a result, the irradiation amount and irradiation position of the microwave radiated into the processing chamber through the opening can be finely controlled, and thus the uniformity and stability of plasma can be effectively improved. Therefore, the uniformity of the plasma process can be improved.

【0037】上記1の局面に従ったプラズマプロセス装
置は、検出手段によって得られたプラズマの状態につい
ての情報に基づいてスロット制御手段を自動的に動作さ
せる自動制御手段を備えていてもよい。
The plasma process apparatus according to the above aspect 1 may include automatic control means for automatically operating the slot control means on the basis of the information on the state of plasma obtained by the detection means.

【0038】この場合、処理室の内部に生成されたプラ
ズマの状態が時々刻々変化する場合であっても、検出手
段からの情報に基づいて開口部の開口面積や位置などを
自動的に変更することができる。このため、処理室の内
部において安定的かつ密度分布の均一なプラズマを効率
的に生成・維持することができる。したがって、被処理
物の被処理面におけるプラズマプロセスの面内均一性を
効果的に向上させることができる。
In this case, even when the state of the plasma generated inside the processing chamber changes from moment to moment, the opening area and position of the opening are automatically changed based on the information from the detecting means. be able to. Therefore, stable and uniform plasma with a uniform density distribution can be efficiently generated and maintained inside the processing chamber. Therefore, the in-plane uniformity of the plasma process on the surface to be processed of the object to be processed can be effectively improved.

【0039】この発明の他の局面に従ったプラズマ制御
方法は、上記1の局面に従ったプラズマプロセス装置を
用いたプラズマ制御方法であって、検出手段を用いて、
処理室の内部に形成されたプラズマの状態を測定する測
定工程と、検出手段により測定されたプラズマの状態に
ついての情報に基づいて、スロット制御手段を動作させ
ることにより開口部の開口面積と位置とを変更する調整
工程とを備える。
A plasma control method according to another aspect of the present invention is a plasma control method using the plasma process apparatus according to the above aspect 1, wherein the detection means is used.
Based on the measurement step of measuring the state of the plasma formed inside the processing chamber and the information on the state of the plasma measured by the detecting means, the opening area and position of the opening can be determined by operating the slot control means. And an adjusting step for changing

【0040】このようにすれば、検出手段により処理室
内部のプラズマの状態をリアルタイムで検出できるの
で、このプラズマの状態に基づいてスロット制御手段を
動作させることができる。このため、たとえばプラズマ
の生成・維持を安定して行うために、プラズマの状態に
適合するようにプラズマの生成前後で開口部の開口面積
や位置を変更することができる。また、プラズマプロセ
ス中にプラズマの状態が変化した場合においても、その
プラズマの状態の変化に合せて、さらにはプロセス条件
やプラズマ状態などの経時変化を考慮して、安定的かつ
均一なプラズマを維持できるように、開口部の開口面積
などを変更できる。この結果、プラズマの均一性および
安定性を高い精度で維持できる。
In this way, the state of the plasma inside the processing chamber can be detected in real time by the detecting means, so that the slot control means can be operated based on the state of the plasma. Therefore, for example, in order to stably generate and maintain the plasma, the opening area and the position of the opening can be changed before and after the generation of the plasma so as to match the state of the plasma. In addition, even if the plasma state changes during the plasma process, a stable and uniform plasma is maintained in accordance with the change in the plasma state and by taking into consideration changes over time in process conditions and plasma state. The opening area of the opening and the like can be changed so that the opening can be changed. As a result, the uniformity and stability of plasma can be maintained with high accuracy.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一ま
たは相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は
繰返さない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.

【0042】(実施の形態1)図1は、本発明によるプ
ラズマプロセス装置の実施の形態1を示す断面模式図で
ある。図2は、図1の線分II−IIにおける断面模式
図である。図3は、図1に示したプラズマプロセス装置
を構成するスロットアンテナ板の部分斜視模式図であ
る。図4は、図1に示したプラズマプロセス装置のスロ
ットアンテナ板の動作を説明するための平面模式図であ
る。図5は、図1に示したプラズマプロセス装置におけ
る、スロットアンテナ板でのスロットの配置を示す模式
図である。図1〜図5を参照して、本発明によるプラズ
マプロセス装置の実施の形態1を説明する。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic sectional view showing Embodiment 1 of a plasma process apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line II-II in FIG. FIG. 3 is a partial perspective schematic view of a slot antenna plate that constitutes the plasma process apparatus shown in FIG. FIG. 4 is a schematic plan view for explaining the operation of the slot antenna plate of the plasma process apparatus shown in FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing the arrangement of slots in the slot antenna plate in the plasma processing apparatus shown in FIG. Embodiment 1 of a plasma process apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0043】図1〜図5に示すように、プラズマプロセ
ス装置26を構成するチャンバ本体2の上部に形成され
た開口部上には、チャンバ蓋1が配置されている。チャ
ンバ本体2とチャンバ蓋1とから処理室が構成される。
チャンバ蓋1とチャンバ本体2との接合部にはOリング
10が配置されている。このOリング10はチャンバ蓋
1とチャンバ本体2との接合部を封止するものである。
処理室内部7は真空封止することが可能になっている。
チャンバ本体2の底面上においては、チャンバ蓋1と対
向する位置に基板ホルダ8が配置されている。基板ホル
ダ8上には被処理基板9が設置されている。
As shown in FIGS. 1 to 5, the chamber lid 1 is arranged on the opening formed in the upper portion of the chamber main body 2 which constitutes the plasma processing apparatus 26. The chamber body 2 and the chamber lid 1 form a processing chamber.
An O-ring 10 is arranged at the joint between the chamber lid 1 and the chamber body 2. The O-ring 10 seals the joint between the chamber lid 1 and the chamber body 2.
The inside of the processing chamber 7 can be vacuum-sealed.
On the bottom surface of the chamber body 2, a substrate holder 8 is arranged at a position facing the chamber lid 1. A substrate 9 to be processed is placed on the substrate holder 8.

【0044】チャンバ蓋1には複数箇所(具体的には2
行×4列の8箇所)に開口部が形成されている。この開
口部を充填するようにマイクロ波導入窓12a〜12
d、12gが埋設されている。マイクロ波導入窓12a
〜12d、12gはアルミナなどの誘電体からなる。チ
ャンバ蓋1とマイクロ波導入窓12a〜12d、12g
との接合部には、Oリング11が設置されている。この
Oリング11は、処理室内部7を真空封止するために、
チャンバ蓋1とマイクロ波導入窓12a〜12d、12
gとの間の接合部を封止する。
The chamber lid 1 has a plurality of locations (specifically, 2 locations).
Openings are formed at 8 locations (row × 4 columns). The microwave introduction windows 12a to 12 are filled so as to fill the opening.
d and 12 g are buried. Microwave introduction window 12a
12d and 12g are made of a dielectric material such as alumina. Chamber lid 1 and microwave introduction windows 12a to 12d, 12g
An O-ring 11 is installed at the junction with and. This O-ring 11 is for vacuum-sealing the inside 7 of the processing chamber.
Chamber lid 1 and microwave introduction windows 12a to 12d, 12
Seal the joint with g.

【0045】また、チャンバ蓋1の上部表面上には、複
数の矩形導波管3a〜3dがほぼ平行に延びるように配
置されている。矩形導波管3a〜3dは、導波管路を介
してマイクロ波発振器(図示せず)に接続されている。
このマイクロ波発振器、導波管路および矩形導波管3a
〜3dによりマイクロ波導入手段が構成される。
A plurality of rectangular waveguides 3a to 3d are arranged on the upper surface of the chamber lid 1 so as to extend substantially parallel to each other. The rectangular waveguides 3a to 3d are connected to a microwave oscillator (not shown) via a waveguide path.
This microwave oscillator, waveguide and rectangular waveguide 3a
The microwave introducing means is constituted by 3d.

【0046】マイクロ波導入窓12a〜12d、12g
の下側(処理室内部7側)には、4枚の誘電体板13
a、13b、13dが2行×2列という配置で設置され
ている。誘電体板13a、13b、13dは、2つのマ
イクロ波導入窓(たとえばマイクロ波導入窓12a、1
2b)に対してそれぞれ1つ(たとえば誘電体板13
a)配置されている。誘電体板13a、13b、13d
は、それぞれ誘電体板保持部材14によりチャンバ蓋1
の下面(処理室内部7側)に固定されている。
Microwave introduction windows 12a-12d, 12g
On the lower side (inside the processing chamber 7 side), four dielectric plates 13 are provided.
a, 13b, and 13d are installed in an arrangement of 2 rows × 2 columns. The dielectric plates 13a, 13b, 13d have two microwave introduction windows (for example, microwave introduction windows 12a, 1).
2b), one for each (for example, dielectric plate 13)
a) It is arranged. Dielectric plates 13a, 13b, 13d
Are held by the dielectric plate holding members 14 respectively.
Is fixed to the lower surface (inside the processing chamber 7 side).

【0047】誘電体板13a、13b、13dの下側に
はガス導入管5が配置されている。このガス導入管5の
処理室内部7の中央部に位置する領域にはガス導入口6
が形成されている。このガス導入管5のガス導入口6か
ら処理室内部7へと反応ガスを導入することができる。
A gas introducing pipe 5 is arranged below the dielectric plates 13a, 13b and 13d. A gas introduction port 6 is provided in a region of the gas introduction pipe 5 located in the center of the processing chamber interior 7.
Are formed. The reaction gas can be introduced into the processing chamber interior 7 from the gas introduction port 6 of the gas introduction pipe 5.

【0048】マイクロ波導入窓12a〜12d、12g
と矩形導波管3a〜3dとの間には、複数のスロット2
0が形成された導電体としての金属製のスロットアンテ
ナ板15a〜15dが設置されている。ここで、図1〜
図5に示したプラズマプロセス装置の矩形導波管3a〜
3dにおいては、壁面電流が矩形導波管3a〜3dの短
辺方向に流れる。そのため、ここではスロット20を、
矩形導波管3a〜3dの短辺方向とはほぼ垂直な方向
(矩形導波管3a〜3dの長辺方向)に延びるような長
軸を有する長方形状とした。
Microwave introduction windows 12a-12d, 12g
And a plurality of slots 2 between the rectangular waveguides 3a to 3d.
The slot antenna plates 15a to 15d made of metal and having 0 formed therein are installed as conductors. Here, FIG.
Rectangular waveguides 3a to 3a of the plasma processing apparatus shown in FIG.
In 3d, the wall surface current flows in the short side direction of the rectangular waveguides 3a to 3d. Therefore, here, slot 20
A rectangular shape having a long axis extending in a direction substantially perpendicular to the short side direction of the rectangular waveguides 3a to 3d (long side direction of the rectangular waveguides 3a to 3d) is used.

【0049】スロット部材としてのスロットアンテナ板
15a〜15dの上部表面にはスライド溝22が設けら
れている。このスライド溝22の内部にスライド板16
が配置されている。スロット面積制御部材としてのスラ
イド板16は、スライド溝22の内部においてスロット
アンテナ板15a〜15dの上部表面とほぼ平行な方向
にスライド可能になっている。スロットアンテナ板15
a〜15dのスライド板16は、それぞれギヤ部18a
〜18dを介してモータ17a〜17dにより駆動され
ることによりスライドする。スライド板16、ギヤ部1
8a〜18dおよびモータ17a〜17dからスロット
制御手段が構成される。
Slide grooves 22 are provided on the upper surfaces of the slot antenna plates 15a to 15d as slot members. Inside the slide groove 22, the slide plate 16
Are arranged. The slide plate 16 as a slot area control member is slidable inside the slide groove 22 in a direction substantially parallel to the upper surfaces of the slot antenna plates 15a to 15d. Slot antenna plate 15
The slide plates 16 of a to 15d are respectively provided with the gear portion 18a.
It is slid by being driven by motors 17a to 17d via .about.18d. Slide plate 16, gear part 1
The slot control means is composed of 8a to 18d and the motors 17a to 17d.

【0050】チャンバ本体2の側壁面には、処理室内部
7のプラズマの状態を検出する検出手段であるプラズマ
発光強度検出器19が設置されている。プラズマ発光強
度検出器19は、その検出部が図示しない処理室内部観
察用の石英窓を介して、処理室内部7に臨ませて設置さ
れている。プラズマ発光強度検出器19は伝送線を介し
て制御装置25に接続されている。プラズマ発光強度検
出器19により、リアルタイムでプラズマ処理中のプラ
ズマの状態を比較的正確に検出できる。プラズマ発光強
度検出器19からの信号は、伝送線を介して自動制御手
段としての制御装置25へと送られる。プラズマ発光強
度検出器19からの情報に基づいて、制御装置25はプ
ラズマの状況を判断する。制御装置25は、上記情報に
基づいてモータ17a〜17dへと制御信号を送信す
る。そして、この制御信号に基づいてモータ17a〜1
7dが駆動することにより、後述するように開口部とし
てのスロット開口部21a〜21dの開口量および位置
を変化させることができる。この結果、処理室内部7へ
と放射されるマイクロ波の放射状態を制御することがで
きる。
On the side wall of the chamber body 2, there is installed a plasma emission intensity detector 19 which is a detecting means for detecting the state of plasma in the processing chamber 7. The plasma emission intensity detector 19 is installed so that its detection portion faces the inside of the processing chamber 7 through a quartz window for observing the inside of the processing chamber (not shown). The plasma emission intensity detector 19 is connected to the control device 25 via a transmission line. The plasma emission intensity detector 19 can relatively accurately detect the state of plasma during plasma processing in real time. The signal from the plasma emission intensity detector 19 is sent to a control device 25 as an automatic control means via a transmission line. Based on the information from the plasma emission intensity detector 19, the control device 25 determines the plasma situation. The control device 25 transmits a control signal to the motors 17a to 17d based on the above information. Then, on the basis of this control signal, the motors 17a-1
By driving 7d, the opening amounts and positions of the slot openings 21a to 21d as openings can be changed as described later. As a result, it is possible to control the radiation state of the microwave radiated into the processing chamber interior 7.

【0051】スロットアンテナ板15a〜15dは、そ
れぞれほぼ同様の形状を有している。以下、スロットア
ンテナ板15cを例にスロットアンテナ板15a〜15
dの形状を説明する。図2からもわかるように、スロッ
トアンテナ板15cには、スロット20が複数設けられ
ている。スロット20の周囲にはすでに述べたようにス
ライド溝22が形成されている。スロット20の位置
は、そのスロット20の中心位置同士の間隔がnλ/2
(nは整数、λはマイクロ波の矩形導波管3a〜3d内
における管内波長)となるように設定されている。ま
た、矩形導波管3cの長辺方向の端部に最も近い領域に
位置するスロット20の中心位置と矩形導波管3cの側
壁との間の距離は(2n−1)λ/4となるように設定
されている。これは、スロット20が形成されていない
スロットアンテナ板をスロットアンテナ板15cの位置
に配置した場合に、矩形導波管3c内で生じる定在波の
導波管長辺方向における電界振幅が最大となる位置にス
ロット20が配置されていることを意味する。ここで、
矩形導波管3c内での定在波の電界振幅が最大値を示す
位置の直下付近にスロット開口部21a〜21dの中心
が位置する場合、処理室内部7へと放射されるマイクロ
波の放射効率が最も高くなる。そのため、スロット20
が形成されたスロットアンテナ板15cを用いた際に上
記電界振幅が最大値を示す位置が変化する場合、スライ
ド板16の位置を変えることにより、スロット20とス
ライド板16とにより規定されるスロット開口部21の
開口量および位置を変化させることができる。このた
め、上記電界振幅が最大値を示す位置の真下付近にスロ
ット開口部21の中心を移動させることができる。した
がって、マイクロ波の放射効率を高めることが可能であ
る。
The slot antenna plates 15a to 15d have substantially the same shape. Hereinafter, the slot antenna plates 15a to 15c will be described as an example.
The shape of d will be described. As can be seen from FIG. 2, the slot antenna plate 15c is provided with a plurality of slots 20. As described above, the slide groove 22 is formed around the slot 20. The positions of the slots 20 are such that the distance between the center positions of the slots 20 is nλ / 2.
(N is an integer, λ is a waveguide wavelength of the microwave rectangular waveguides 3a to 3d). The distance between the center position of the slot 20 located in the region closest to the end of the rectangular waveguide 3c in the long side direction and the side wall of the rectangular waveguide 3c is (2n-1) λ / 4. Is set. This is because when a slot antenna plate in which the slot 20 is not formed is arranged at the position of the slot antenna plate 15c, the electric field amplitude of the standing wave generated in the rectangular waveguide 3c becomes maximum in the waveguide long side direction. It means that the slot 20 is arranged at the position. here,
When the centers of the slot openings 21a to 21d are located immediately below the position where the electric field amplitude of the standing wave in the rectangular waveguide 3c shows the maximum value, the microwaves radiated to the inside of the processing chamber 7 are radiated. Highest efficiency. Therefore, slot 20
When the position at which the electric field amplitude has the maximum value changes when the slot antenna plate 15c having the groove is formed is changed, the position of the slide plate 16 is changed so that the slot opening defined by the slot 20 and the slide plate 16 is changed. The opening amount and position of the portion 21 can be changed. Therefore, the center of the slot opening portion 21 can be moved to a position right below the position where the electric field amplitude has the maximum value. Therefore, it is possible to improve the microwave radiation efficiency.

【0052】なお、図1〜5に示したプラズマプロセス
装置においては、スロットアンテナ板15a〜15dの
上部表面側にスライド溝22を設け、スライド板16を
配置しているが、この構成に限らずスロットアンテナ板
15a〜15dの下部表面側にスライド板16を配置し
てもよい。
In the plasma process apparatus shown in FIGS. 1 to 5, the slide groove 22 is provided on the upper surface side of the slot antenna plates 15a to 15d and the slide plate 16 is arranged, but the configuration is not limited to this. The slide plate 16 may be arranged on the lower surface side of the slot antenna plates 15a to 15d.

【0053】このようなスロットアンテナ板15a〜1
5dは、以下のようにプラズマの密度分布の制御に用い
られる。すなわち、マイクロ波発振器により発振された
マイクロ波は、矩形導波管3a〜3d、導波管開口部4
a〜4d、スロットアンテナ板15a〜15dにおける
スロット開口部21を介して、マイクロ波導入窓12a
〜12d、12gに伝えられる。マイクロ波導入窓12
a〜12d、12gに伝えられたマイクロ波は、誘電体
板13a、13b、13dを介して処理室内部7へと導
入される。そして、ガス導入管5のガス導入口6から処
理室内部7へと導入された反応ガスが、このマイクロ波
によりプラズマ化される。
Such slot antenna plates 15a to 1
5d is used for controlling the density distribution of plasma as described below. That is, the microwave oscillated by the microwave oscillator is applied to the rectangular waveguides 3 a to 3 d and the waveguide opening 4.
a to 4d and the microwave introduction window 12a through the slot openings 21 in the slot antenna plates 15a to 15d.
It is transmitted to ~ 12d and 12g. Microwave introduction window 12
The microwaves transmitted to a to 12d and 12g are introduced into the processing chamber interior 7 through the dielectric plates 13a, 13b and 13d. Then, the reaction gas introduced into the processing chamber interior 7 from the gas introduction port 6 of the gas introduction pipe 5 is turned into plasma by this microwave.

【0054】このとき、スロットアンテナ板15a〜1
5dに設置されたスライド板16を移動させることによ
って、マイクロ波を処理室内部7へと効率よく導入でき
るようにスロット開口部21a〜21dの開口位置を変
化させる。スライド板16は、長軸を有するスロット開
口部21a〜21dの長軸方向の両端部に設置され、こ
の長軸方向に沿って移動可能になっている。したがっ
て、スロット開口部21a〜21dの長軸方向に沿って
開口面積と位置とを任意に変化させることができる。こ
のため、処理室内部7に放射されるマイクロ波の特性を
大きく変化させることができる。そのため、プロセス条
件などに合せて処理室内部7へマイクロ波を効率良く導
入できるので、効率的にプラズマを生成することができ
ると同時に、プラズマを安定して生成・維持することが
できる。
At this time, the slot antenna plates 15a to 1
By moving the slide plate 16 installed at 5d, the opening positions of the slot openings 21a to 21d are changed so that the microwave can be efficiently introduced into the processing chamber interior 7. The slide plates 16 are installed at both ends of the slot openings 21a to 21d having the long axis in the long axis direction, and are movable along the long axis direction. Therefore, the opening area and the position can be arbitrarily changed along the long axis direction of the slot openings 21a to 21d. Therefore, the characteristics of the microwave radiated into the processing chamber interior 7 can be greatly changed. Therefore, microwaves can be efficiently introduced into the processing chamber 7 in accordance with process conditions and the like, so that plasma can be efficiently generated, and at the same time, plasma can be stably generated and maintained.

【0055】また、スロット開口部21の開口量(開口
面積)を変化させることにより、それぞれのスロット開
口部21から処理室内部7へのマイクロ波の放射量を変
更することができる。この結果、プラズマの密度分布を
制御することができる。このため、被処理基板9の表面
におけるプラズマ処理の均一性を向上させることができ
る。
By changing the opening amount (opening area) of the slot openings 21, the amount of microwaves radiated from each slot opening 21 to the inside of the processing chamber 7 can be changed. As a result, the density distribution of plasma can be controlled. Therefore, the uniformity of plasma processing on the surface of the substrate 9 to be processed can be improved.

【0056】以下、スロットアンテナ板15cの構造お
よび動作をより詳細に説明する。図3に示すように、ス
ロットアンテナ板15cには既に述べたようにスライド
溝22が形成されている。スライド板16はスライド溝
22の内部に配置されている。スライド溝22の内部に
おいて、スライド板16は図3に示した矢印方向にスラ
イド可能となっている。なお、スライド板16は、矩形
導波管3cの下部表面およびスロットアンテナ板15c
のスライド溝22の底壁および側壁と密着している。こ
のため、スロットアンテナ15c、スライド板16およ
び矩形導波管3cは電気的導通を保った状態で動作す
る。この結果、スロットアンテナ板15c近傍からはマ
イクロ波がプラズマプロセス装置26の外部に漏れるこ
とはない。
The structure and operation of the slot antenna plate 15c will be described in more detail below. As shown in FIG. 3, the slide groove 22 is formed in the slot antenna plate 15c as described above. The slide plate 16 is arranged inside the slide groove 22. Inside the slide groove 22, the slide plate 16 is slidable in the arrow direction shown in FIG. The slide plate 16 includes the lower surface of the rectangular waveguide 3c and the slot antenna plate 15c.
It is in close contact with the bottom wall and side wall of the slide groove 22. Therefore, the slot antenna 15c, the slide plate 16 and the rectangular waveguide 3c operate while maintaining electrical continuity. As a result, microwaves do not leak to the outside of the plasma process apparatus 26 from the vicinity of the slot antenna plate 15c.

【0057】1つのスロット開口部21は、スロットア
ンテナ板15cに形成されたスロット20と、このスロ
ット20の長軸方向の両端部に位置する1組のスライド
板16とから構成される。1つのスロット開口部21を
構成するための1組のスライド板16は、それぞれ独立
した駆動系(ギヤ部18cおよびモータ17cなど)を
備える。したがって、一組のスライド板16はそれぞれ
独立して移動可能であるので、矩形導波管3cにおける
導波管長辺方向におけるスロット開口部21の位置およ
びスロット開口部21の開口量(開口面積)を独立して
制御することが可能である。この結果、スロット開口部
21の開口量および位置を制御する自由度を大きくなっ
ているので、処理室内部7に放射されるマイクロ波の電
界強度を精度良く制御することができる。
One slot opening 21 is composed of a slot 20 formed in the slot antenna plate 15c and a pair of slide plates 16 located at both ends of the slot 20 in the long axis direction. The set of slide plates 16 for forming one slot opening 21 includes independent drive systems (gear portion 18c, motor 17c, etc.). Therefore, since the pair of slide plates 16 can move independently of each other, the position of the slot opening 21 and the opening amount (opening area) of the slot opening 21 in the long side direction of the waveguide in the rectangular waveguide 3c can be determined. It can be controlled independently. As a result, the degree of freedom for controlling the opening amount and the position of the slot opening 21 is increased, so that the electric field strength of the microwave radiated into the processing chamber 7 can be accurately controlled.

【0058】たとえば、図4に示すように、スロット開
口部21bの位置を変更する場合、スライド板16a、
16bをともに矢印28の方向、あるいは矢印27の方
向に同じ距離だけ移動させる。このようにすれば、スロ
ット開口部21bの開口面積を一定に保ったまま、導波
管長辺方向におけるスロット開口部21bの位置を変更
することができる。また、スロット開口部21bの開口
量を変える場合、たとえばスライド板16aを矢印28
の方向に移動させる一方、スライド板16bは矢印27
の方向に動作する。このようにすれば、スロット開口部
21bの中心点から見た場合のスロット開口部21bの
対称性を保持したまま、開口面積を変更することができ
る。あるいは、スライド板16a、16bを矢印28に
示した方向、あるいは矢印27に示した方向というよう
に同一方向に移動させる場合は、スライド板16a、1
6bの移動量に差をつける。このようにしても、スロッ
ト開口部21bの開口量を変えることができる。
For example, as shown in FIG. 4, when the position of the slot opening 21b is changed, the slide plate 16a,
16b are both moved in the direction of arrow 28 or in the direction of arrow 27 by the same distance. By doing so, the position of the slot opening 21b in the long side direction of the waveguide can be changed while keeping the opening area of the slot opening 21b constant. When changing the opening amount of the slot opening portion 21b, for example, the slide plate 16a is moved by the arrow 28.
While the slide plate 16b is moved in the direction of arrow 27
Work in the direction of. By doing so, the opening area can be changed while maintaining the symmetry of the slot opening 21b when viewed from the center point of the slot opening 21b. Alternatively, when the slide plates 16a and 16b are moved in the same direction such as the direction shown by the arrow 28 or the direction shown by the arrow 27, the slide plates 16a, 1b
Make a difference in the movement amount of 6b. Even in this case, the opening amount of the slot opening 21b can be changed.

【0059】このように、スライド板16a、16bを
それぞれ独立して移動することによって、スロット開口
部21bの開口量および位置を任意に変更することがで
きる。
As described above, by independently moving the slide plates 16a and 16b, the opening amount and position of the slot opening 21b can be arbitrarily changed.

【0060】なお、スロットアンテナ板15a〜15d
に形成されたスロット20は、このスロットアンテナ板
15a〜15dをチャンバ蓋1へと設置した状態で図5
に示すようにマトリックス状に配置してもよい。図5
は、図1に示したプラズマプロセス装置の基板ホルダ8
側からチャンバ蓋位置を見た場合のスロットの位置を模
式的に示している。
Incidentally, the slot antenna plates 15a to 15d
When the slot antenna plates 15a to 15d are installed on the chamber lid 1, the slot 20 formed in FIG.
They may be arranged in a matrix as shown in. Figure 5
Is the substrate holder 8 of the plasma processing apparatus shown in FIG.
The position of the slot when the chamber lid position is viewed from the side is schematically shown.

【0061】ここで、被処理基板9として大型の矩形状
基板を用いる場合、図5に示したようなスロット20の
配置としておけば、円環形状の導波管を用いたプラズマ
プロセス装置と比較して、装置を大型化することなくマ
イクロ波を被処理基板9の(外形が矩形状の)表面に対
してほぼ均一に導入することができる。この結果、矩形
状基板の表面に対するプラズマプロセスの面内均一性を
向上させることができる。
Here, when a large rectangular substrate is used as the substrate 9 to be processed, if the slots 20 are arranged as shown in FIG. 5, a comparison is made with a plasma process apparatus using an annular waveguide. Then, the microwave can be introduced into the surface of the substrate 9 to be processed (having a rectangular outer shape) substantially uniformly without increasing the size of the apparatus. As a result, the in-plane uniformity of the plasma process on the surface of the rectangular substrate can be improved.

【0062】以下、図1〜図5に示したプラズマプロセ
ス装置の動作を簡単に説明する。図示していないマイク
ロ波発振器から発振されたマイクロ波は、導波管路、矩
形導波管3a〜3d、スロット開口部21、誘電体窓1
2a〜12d、12gおよび誘電体板13a、13b、
13dからなるマイクロ波の伝送経路を介して処理室内
部7に放射される。そして、このマイクロ波により、ガ
ス導入口6から処理室内部7に導入されている反応ガス
が励起される。この結果、プラズマが生成される。
The operation of the plasma process apparatus shown in FIGS. 1 to 5 will be briefly described below. A microwave oscillated from a microwave oscillator (not shown) is a waveguide, rectangular waveguides 3a to 3d, a slot opening 21, a dielectric window 1
2a-12d, 12g and dielectric plates 13a, 13b,
It is radiated to the inside of the processing chamber 7 through the microwave transmission path composed of 13d. Then, the microwave excites the reaction gas introduced into the processing chamber interior 7 from the gas inlet 6. As a result, plasma is generated.

【0063】このとき、矩形導波管3a〜3dの内部で
生じる定在波の導波管長辺方向における電界振幅が大き
くなる領域の真下付近にスロット開口部21の中心が位
置するように、スライド板16の位置を制御する。つま
り、端部に位置するスロット開口部21の中心位置を、
矩形導波管3a〜3dの長辺方向の端部から(2n−
1)λ/4だけ離れた領域に配置する一方、隣接するス
ロット開口部21の中心位置の間の距離をnλ/2とし
ておく。このようにすれば、効率よくマイクロ波を処理
出力7の内部に放射することができる。この結果、処理
室内部7においてプラズマの生成を確実に行なうことが
できる。
At this time, slide so that the center of the slot opening 21 is located immediately below the region where the electric field amplitude of the standing wave generated inside the rectangular waveguides 3a to 3d increases in the long side direction of the waveguide. Control the position of the plate 16. That is, the center position of the slot opening 21 located at the end is
From the ends of the rectangular waveguides 3a to 3d in the long side direction (2n-
1) While arranging them in a region separated by λ / 4, the distance between the center positions of the adjacent slot openings 21 is set to nλ / 2. By doing so, the microwave can be efficiently radiated into the processing output 7. As a result, plasma can be reliably generated in the processing chamber interior 7.

【0064】プラズマが生成されると、スロットアンテ
ナ板15a〜15dから見た処理室内部7のインピーダ
ンスが変化する。このため、矩形導波管3内部に形成さ
れている定在波の導波管長辺方向における電界振幅が最
大となる位置も変化する。この場合、スライド板16を
移動させることにより、スロット開口部21の中心が、
上述した矩形導波管3a〜3d内の定在波の電界振幅が
最大となる位置(変化後の位置)の真下付近に位置する
ようにスロット開口部21の位置を変更する。この結
果、プラズマ生成後においてもマイクロ波を効率よく処
理室内部7に供給することができる。したがって、プラ
ズマ放電を安定して維持することができる。なお、図1
〜図5に示したプラズマプロセス装置26では、すでに
述べたように、スロット20の長辺方向の両端側にそれ
ぞれスライド板16が配置され、さらにこのスライド板
16がスロット20の長辺方向にほぼ平行な方向におい
て独立してスライド可能になっているので、矩形導波管
3a〜3dの長辺方向におけるスロット開口部21の位
置を任意に設定することができる。
When plasma is generated, the impedance of the inside of the processing chamber 7 viewed from the slot antenna plates 15a to 15d changes. For this reason, the position where the electric field amplitude of the standing wave formed inside the rectangular waveguide 3 in the long side direction of the waveguide also changes. In this case, the center of the slot opening 21 is moved by moving the slide plate 16.
The position of the slot opening 21 is changed so as to be located immediately below the position (position after change) where the electric field amplitude of the standing wave in the rectangular waveguides 3a to 3d is maximum. As a result, microwaves can be efficiently supplied into the processing chamber interior 7 even after plasma generation. Therefore, the plasma discharge can be stably maintained. Note that FIG.
In the plasma process apparatus 26 shown in FIG. 5, as already described, the slide plates 16 are arranged at both ends of the slot 20 in the long side direction, and the slide plates 16 are substantially arranged in the long side direction of the slot 20. Since it is slidable independently in the parallel direction, the position of the slot opening 21 in the long side direction of the rectangular waveguides 3a to 3d can be arbitrarily set.

【0065】また、処理室内部7のプラズマの状態は放
電条件(たとえばガス種、ガス圧、処理対象物の組成な
ど)によっても変化する。この結果、上記のようにスロ
ットアンテナ板15a〜15dから見た処理室内部7の
インピーダンスが変化する。したがって、マイクロ波の
伝搬状態も変化するので、導波管長辺方向における電界
振幅が最大となる位置も変化する。この場合も、上述の
ようにスライド板16の位置を制御することにより、ス
ロット開口部21の導波管長辺方向における位置および
その開口量を変更できるので、導波管長辺方向における
定在波の電界振幅が最大となる位置の真下付近にスロッ
ト開口部21の中心を位置させるとともに、処理室内部
7へ放射されるマイクロ波の放射量を最適化することが
できる。この結果、マイクロ波を効率よく処理室内部7
に供給することにより、プラズマ放電を安定して発生さ
せるとともに維持することができる。
The state of the plasma inside the processing chamber 7 also changes depending on the discharge conditions (for example, gas species, gas pressure, composition of the object to be processed, etc.). As a result, the impedance of the processing chamber interior 7 viewed from the slot antenna plates 15a to 15d changes as described above. Therefore, since the propagation state of the microwave also changes, the position where the electric field amplitude becomes maximum in the long side direction of the waveguide also changes. Also in this case, by controlling the position of the slide plate 16 as described above, the position of the slot opening 21 in the long side direction of the waveguide and its opening amount can be changed, so that the standing wave in the long side direction of the waveguide can be changed. It is possible to position the center of the slot opening portion 21 immediately below the position where the electric field amplitude is maximum and optimize the radiation amount of the microwave radiated into the processing chamber interior 7. As a result, microwaves are efficiently processed inside the processing chamber 7
By supplying it to, it is possible to stably generate and maintain plasma discharge.

【0066】なお、スロット開口部21の条件(開口量
や位置)は、各プロセス条件ごとにデータベース化して
おいてもよい。そして、プロセス実行時には当該データ
ベースのデータに従ってスロット開口部21の基本的な
制御を行ない、刻々と変化するプラズマ状態に応じて適
宜スライド板16の位置の微調整を行なうというような
制御を行なってもよい。
The conditions (amount of opening and position) of the slot opening 21 may be stored in a database for each process condition. When the process is executed, the slot opening 21 is basically controlled according to the data in the database, and the position of the slide plate 16 is finely adjusted according to the changing plasma state. Good.

【0067】次に、スロット開口部21の開口量を制御
し、被処理基板9の上部表面に対向する領域におけるプ
ラズマの密度分布を制御することによって、プラズマプ
ロセスの均一性を高める制御を行なう場合について説明
する。
Next, in the case of performing control to increase the uniformity of the plasma process by controlling the opening amount of the slot opening 21 and controlling the plasma density distribution in the region facing the upper surface of the substrate 9 to be processed. Will be described.

【0068】エッチングや成膜といったプラズマプロセ
スを行なう場合、被処理基板9の材質など、処理対象物
の条件によっては、その処理の面内均一性がマイクロ波
の放射状態以外の条件(反応ガスの供給状態など)に依
存する場合がある。たとえば、反応ガスを処理室内部7
の中央部から供給した場合、被処理基板9の端部におい
てプラズマプロセスの処理速度が低下する場合がある。
このとき、被処理基板9の端部におけるプラズマプロセ
スのプロセス処理速度が処理室内部7の中央部に位置す
る領域でのプロセス処理速度と同程度になるように、ス
ライド板16の位置を制御することが好ましい。
When a plasma process such as etching or film formation is performed, the in-plane uniformity of the process may be different from the microwave radiation state (reaction gas Supply status). For example, the reaction gas is fed into the processing chamber 7
If it is supplied from the central portion of, the processing speed of the plasma process may decrease at the end portion of the substrate 9 to be processed.
At this time, the position of the slide plate 16 is controlled so that the process processing speed of the plasma process at the end portion of the substrate 9 to be processed becomes approximately the same as the process processing speed in the region located in the central portion of the processing chamber interior 7. It is preferable.

【0069】具体的には、図4に示したスロットアンテ
ナ板15cにおいて、被処理基板9の端部と対向する領
域である外周側領域23(図5参照)に位置するスロッ
ト開口部21a、21dの開口量が相対的に大きくなる
ようにスライド板16の位置を制御する。一方、処理室
内部7の中央部付近に位置する中央部領域24(図5参
照)に配置されるスロット開口部21b、21cについ
ては、その開口量が相対的に小さくなるようにスライド
板16の位置を制御する。このようにすれば、被処理基
板9の端部と対向するように配置されたスロット開口部
21a、21dから処理室内部7へ放射されるマイクロ
波の放射量が相対的に多くなる一方、被処理基板9の中
央部と対向するように位置するスロット開口部21b、
21cから処理室内部7に放射されるマイクロ波の放射
量は相対的に少なくなる。その結果、被処理基板9の端
部におけるプロセスの処理速度を相対的に大きくするこ
とができる。したがって、被処理基板9の表面における
処理の均一性を向上させることができる。また、このよ
うにすれば、反応ガスを処理室内部7へと供給する反応
ガス供給部(ガス導入管5など)の構造的な変更など、
プラズマプロセス装置26の装置構成について大掛かり
な改造を行なうことなく、プラズマの密度分布を制御す
ることができる。
Specifically, in the slot antenna plate 15c shown in FIG. 4, the slot openings 21a, 21d located in the outer peripheral side region 23 (see FIG. 5) which is a region facing the end of the substrate 9 to be processed. The position of the slide plate 16 is controlled so that the opening amount of the slide plate 16 becomes relatively large. On the other hand, regarding the slot openings 21b and 21c arranged in the central region 24 (see FIG. 5) located near the central portion of the processing chamber 7, the slide plate 16 of the slide plate 16 is adjusted so that the opening amount thereof becomes relatively small. Control the position. By doing so, the amount of microwaves radiated into the processing chamber interior 7 from the slot openings 21a and 21d arranged so as to face the end portion of the substrate 9 to be processed becomes relatively large, while A slot opening 21b located so as to face the central portion of the processing substrate 9,
The amount of microwaves radiated from 21c into the processing chamber interior 7 is relatively small. As a result, the processing speed of the process at the end of the substrate 9 to be processed can be relatively increased. Therefore, the uniformity of processing on the surface of the substrate 9 to be processed can be improved. Further, in this way, the structural change of the reaction gas supply unit (gas introduction pipe 5 or the like) for supplying the reaction gas to the inside of the processing chamber 7,
The plasma density distribution can be controlled without making a major modification to the plasma processing apparatus 26.

【0070】なお、上述のようにプラズマの密度分布な
どを制御する場合、配置されているすべてのスロット開
口部21についてその開口量や位置を変更する必要はな
い。たとえば、マイクロ波の状態もしくはプラズマ密度
分布の状況によっては、スロット開口部21のうち一部
についてのみ開口量および位置を変更する場合(開口量
および位置を変更しないスロット開口部21が存在する
場合)もある。
When controlling the density distribution of plasma as described above, it is not necessary to change the opening amount and position of all the slot openings 21 arranged. For example, depending on the state of the microwave or the plasma density distribution, the opening amount and position are changed for only a part of the slot openings 21 (when there is the slot opening 21 that does not change the opening amount and position). There is also.

【0071】図1〜図5に示したプラズマプロセス装置
においては、上述のようにプラズマ発光強度検出器19
が設置されている。そこで、図1〜5に示したプラズマ
プロセス装置において、プラズマの生成開始やプラズマ
の状態の変化をプラズマ発光強度検出器19によって検
出し、そのプラズマ発光強度検出器19からの情報に基
づいてスロット開口部21の状態を自動的に調整する方
法について以下説明する。
In the plasma process apparatus shown in FIGS. 1 to 5, the plasma emission intensity detector 19 is used as described above.
Is installed. Therefore, in the plasma processing apparatus shown in FIGS. 1 to 5, the plasma emission intensity detector 19 detects the start of plasma generation and changes in the plasma state, and the slot opening is performed based on the information from the plasma emission intensity detector 19. A method for automatically adjusting the state of the portion 21 will be described below.

【0072】なお、プラズマの状態を検出する検出器と
してはさまざまな種類のものが存在するが、図1〜5に
示したプラズマプロセス装置においては、プラズマ発光
強度検出器19を検出器として用いている。このような
プラズマ発光強度検出器19は利便性が高いため採用さ
れている。
Although there are various types of detectors for detecting the state of plasma, in the plasma process apparatus shown in FIGS. 1 to 5, the plasma emission intensity detector 19 is used as a detector. There is. Such a plasma emission intensity detector 19 is adopted because it is highly convenient.

【0073】プラズマの放電開始前は、既に述べたよう
に、矩形導波管3a〜3dの内部で形成される定在波の
導波管長辺方向の電界振幅が最大となる位置の真下付近
にスロット開口部21のそれぞれの中心を位置させてお
く。この結果、処理室内部7に効率的にマイクロ波を放
射できるので、安定的にプラズマの生成を開始すること
ができる。
Before the discharge of plasma is started, as described above, the standing wave formed inside the rectangular waveguides 3a to 3d is located in the vicinity of the position just below the position where the electric field amplitude in the long side direction of the waveguide becomes maximum. The center of each of the slot openings 21 is positioned. As a result, since microwaves can be efficiently radiated into the processing chamber interior 7, it is possible to stably start generation of plasma.

【0074】次に、プラズマ生成後、プラズマ発光強度
検出器19を用いて、測定工程として処理室内部7にお
けるプラズマ生成の確認やプラズマ状態の変化の測定を
行なう。プラズマ発光強度検出器19から測定結果の信
号が伝送線を介して制御装置25に伝えられる。制御装
置25は、既に述べたようにモータ17a〜17dを制
御する。つまり、プラズマ発光強度検出器19からの検
出信号(測定されたプラズマの状態についての情報)に
基づいてモータ17a〜17dを制御することにより、
スロット開口部21の位置および開口面積を変更する調
整工程を実施する。この結果、プラズマ生成前後の処理
室内部7の状態変化に応じてスロット開口部21の状態
(開口量など)を変化させることができるので、安定し
たプラズマを維持することができる。
Next, after the plasma is generated, the plasma emission intensity detector 19 is used to confirm the plasma generation in the processing chamber 7 and measure the change in the plasma state as a measuring step. A signal of the measurement result is transmitted from the plasma emission intensity detector 19 to the control device 25 via a transmission line. The control device 25 controls the motors 17a to 17d as described above. That is, by controlling the motors 17a to 17d based on the detection signal (information about the measured plasma state) from the plasma emission intensity detector 19,
An adjustment step of changing the position and opening area of the slot opening 21 is performed. As a result, the state (amount of opening, etc.) of the slot opening 21 can be changed according to the state change of the inside of the processing chamber 7 before and after plasma generation, so that stable plasma can be maintained.

【0075】また、プラズマが生成した後、プラズマの
状態は常に一定というわけではない。たとえば、被処理
基板9上に形成された積層膜に対してエッチング処理を
行なう場合を考える。このとき、被処理物としての積層
膜が上部から順次エッチングにより除去されていくこと
により、被処理物の物理的性質が見掛け上変化すること
になる。この結果、プラズマプロセス(エッチング処
理)に寄与するイオンやラジカルの生成状態や密度分布
も時間的に変化する。
Moreover, after the plasma is generated, the state of the plasma is not always constant. For example, consider a case where an etching process is performed on a laminated film formed on the substrate 9 to be processed. At this time, the physical properties of the object to be processed are apparently changed by sequentially removing the laminated film as the object to be processed by etching from the top. As a result, the generation state and density distribution of ions and radicals that contribute to the plasma process (etching process) also change with time.

【0076】このような場合、プラズマ発光強度検出器
19によりプラズマの発光強度を計測することにより、
プラズマ中のある特定のラジカルやイオンの発光波長の
強度を経時的に計測し、その変化を検出することにより
プラズマの生成状態の変化を確認することができる。そ
して、プラズマ発光強度検出器19からの信号に基づい
て制御装置25によりスロット開口部21の開口量およ
び位置を自動的に変化させることができる。この結果、
プラズマの状態に合わせてスロット開口部21の開口量
および位置などを変化させることにより、処理室内部7
にマイクロ波を効率よく安定して供給することができ
る。したがって、処理室内部7において放電を安定的に
維持することができる。このため、被処理基板9の表面
におけるプラズマ処理の面内均一性を良好に保つことが
できる。
In such a case, by measuring the plasma emission intensity by the plasma emission intensity detector 19,
A change in the plasma generation state can be confirmed by measuring the intensity of the emission wavelength of a specific radical or ion in plasma over time and detecting the change. Then, the controller 25 can automatically change the opening amount and the position of the slot opening 21 based on the signal from the plasma emission intensity detector 19. As a result,
By changing the opening amount and position of the slot opening 21 according to the plasma state, the inside of the processing chamber 7
The microwave can be efficiently and stably supplied. Therefore, the discharge can be stably maintained in the processing chamber interior 7. Therefore, the in-plane uniformity of the plasma processing on the surface of the substrate 9 to be processed can be favorably maintained.

【0077】また、図1〜5に示したプラズマプロセス
装置26においては、ガス供給手段としてのガス導入管
5を用いて反応ガスを処理室内部7へと供給している
が、本発明によるプラズマプロセス装置におけるガス供
給手段としてはこのような方法に限らず他の方法を用い
てもよい。たとえば、チャンバ本体2にガス供給部を設
ける方法や、チャンバ蓋1の内部にガス供給部を埋設す
るといった方法を用いてもよい。
Further, in the plasma process apparatus 26 shown in FIGS. 1 to 5, the reaction gas is supplied to the inside of the processing chamber 7 by using the gas introduction pipe 5 as a gas supply means. The gas supply means in the process apparatus is not limited to such a method, and another method may be used. For example, a method of providing a gas supply unit in the chamber body 2 or a method of burying the gas supply unit inside the chamber lid 1 may be used.

【0078】また、誘電体板13は、その誘電体板13
内でマイクロ波を伝搬させることにより、処理室内部7
に均一にマイクロ波を供給するために用いられている
が、本発明によるプラズマプロセス装置ではこの誘電体
板13を用いないような構成であってもよい。すなわ
ち、誘電体板13を用いなくてもプラズマプロセスの均
一性が維持できる場合は、誘電体板13を使用しなくて
もよい。
Further, the dielectric plate 13 is the same as the dielectric plate 13
By propagating the microwave inside, the inside of the processing chamber 7
However, in the plasma process apparatus according to the present invention, the dielectric plate 13 may not be used. That is, if the uniformity of the plasma process can be maintained without using the dielectric plate 13, the dielectric plate 13 may not be used.

【0079】(実施の形態2)図6は、本発明によるプ
ラズマプロセス装置の実施の形態2を示す斜視模式図で
ある。図6を参照して、本発明によるプラズマプロセス
装置の実施の形態2を説明する。
(Embodiment 2) FIG. 6 is a schematic perspective view showing Embodiment 2 of the plasma process apparatus according to the present invention. A second embodiment of the plasma process apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0080】図6に示すように、プラズマプロセス装置
26は基本的には図1〜図5に示したプラズマプロセス
装置と同様の構造を備えるが、プラズマ発光強度検出器
19の数および配置が異なっている。すなわち、図6に
示したプラズマプロセス装置26においては、チャンバ
本体2の側壁面において、水平方向に並ぶように複数個
のプラズマ発光強度検出器19が配置されている。
As shown in FIG. 6, the plasma processing apparatus 26 basically has the same structure as the plasma processing apparatus shown in FIGS. 1 to 5, but the number and arrangement of the plasma emission intensity detectors 19 are different. ing. That is, in the plasma processing apparatus 26 shown in FIG. 6, a plurality of plasma emission intensity detectors 19 are arranged on the side wall surface of the chamber body 2 so as to be aligned in the horizontal direction.

【0081】図6に示したプラズマプロセス装置によれ
ば、図1〜図5に示したプラズマプロセス装置と同様の
効果を得られるとともに、このように複数のプラズマ発
光強度検出器19を設置することにより、処理室内部7
で生成されたプラズマの状態を、矩形導波管3a〜3d
の短辺方向および長辺方向においてより詳細に検出する
ことができる。そして、このプラズマ発光強度検出器1
9からの信号は本発明の実施の形態1によるプラズマプ
ロセス装置と同様に制御装置25に伝送される。制御装
置25は、プラズマ発光強度検出器19からの信号に基
づいて、モータ17a〜17dを制御することによりス
ロット開口部21のそれぞれについて開口量および位置
を変化させる。つまり、被処理基板9の上部表面に対向
する領域において、スロット開口部21と対向するそれ
ぞれの領域におけるプラズマの状態に合わせて個々のス
ロット開口部21の開口量および位置を変化させること
ができる。この結果、被処理基板9の上部表面に対向す
る領域中のそれぞれの部分ごと(たとえば処理室内部7
の中央部と端部ごとに)マイクロ波の放射状況を制御す
ることができる。したがって、プラズマ放電をより精度
高く安定的に維持することができる。また、プラズマの
密度分布を被処理基板9の上部表面にほぼ平行な面内で
所定の状態(たとえばほぼ均一な状態)となるように制
御することができるので、プラズマプロセスの面内均一
性をより高めることができる。
According to the plasma process apparatus shown in FIG. 6, the same effect as that of the plasma process apparatus shown in FIGS. 1 to 5 can be obtained, and a plurality of plasma emission intensity detectors 19 are installed in this way. Therefore, the inside of the processing chamber 7
The state of the plasma generated by the rectangular waveguides 3a to 3d
Can be detected in more detail in the short side direction and the long side direction. And this plasma emission intensity detector 1
The signal from 9 is transmitted to control device 25 as in the plasma process device according to the first embodiment of the present invention. The controller 25 controls the motors 17a to 17d based on the signal from the plasma emission intensity detector 19 to change the opening amount and the position of each of the slot openings 21. That is, in the region facing the upper surface of the substrate 9 to be processed, the opening amount and position of each slot opening 21 can be changed according to the plasma state in each region facing the slot opening 21. As a result, each part in the region facing the upper surface of the substrate 9 to be processed (for example, the inside of the processing chamber 7)
It is possible to control the microwave radiation condition (for each of the central part and the end part). Therefore, the plasma discharge can be maintained more accurately and stably. Further, since the density distribution of plasma can be controlled so as to be a predetermined state (for example, a substantially uniform state) in a plane substantially parallel to the upper surface of the substrate 9 to be processed, the in-plane uniformity of the plasma process can be improved. It can be increased.

【0082】なお、プラズマ発光強度検出器19は、チ
ャンバ本体2の側壁面以外の位置、たとえばチャンバ蓋
1の面内中央部やその他の位置に設置してもよい。この
ようにしても、図6に示したプラズマプロセス装置と同
様に、処理室内部7におけるプラズマの分布を細かく検
出することができる。したがって、的確なプラズマ制御
を行なうことができる。
The plasma emission intensity detector 19 may be installed at a position other than the side wall surface of the chamber body 2, for example, in the center of the chamber lid 1 or at other positions. Even in this case, similarly to the plasma process apparatus shown in FIG. 6, it is possible to finely detect the plasma distribution in the processing chamber interior 7. Therefore, accurate plasma control can be performed.

【0083】(実施の形態3)図7は、本発明によるプ
ラズマプロセス装置の実施の形態3を説明するための断
面模式図である。図7は図2に対応する。図8は図7に
示したプラズマプロセス装置における上スロットアンテ
ナ板と下スロットアンテナ板とからなるスロット開口調
整機構を説明するための斜視模式図である。図9は、図
8に示したスロット開口調整機構の平面模式図である。
図10は、図9のX−Xにおける断面模式図である。図
7〜10を参照して、本発明によるプラズマプロセス装
置の実施の形態3を説明する。
(Third Embodiment) FIG. 7 is a schematic sectional view for explaining a third embodiment of the plasma process apparatus according to the present invention. FIG. 7 corresponds to FIG. FIG. 8 is a schematic perspective view for explaining a slot aperture adjusting mechanism including an upper slot antenna plate and a lower slot antenna plate in the plasma process apparatus shown in FIG. 9 is a schematic plan view of the slot opening adjustment mechanism shown in FIG.
FIG. 10 is a schematic sectional view taken along line XX of FIG. A third embodiment of the plasma process apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0084】図7〜図10に示すように、本発明による
プラズマプロセス装置の実施の形態3は、基本的には図
1〜図5に示したプラズマプロセス装置と同様の構造を
備えるが、スロットアンテナ板を含むスロット開口調整
機構の構造が異なる。図7〜図10に示したプラズマプ
ロセス装置においては、スロット開口調整機構はほぼ同
一形状の上スロットアンテナ板32および下スロットア
ンテナ板31を含む。そして、この上スロットアンテナ
板32と下スロットアンテナ板31とが対向する平面と
ほぼ平行な方向において、上スロットアンテナ板32お
よび下スロットアンテナ板31を相対的にずらすことに
より、スロット開口部21の開口面積(開口量)および
その位置を変化させている。なお、上スロットアンテナ
板32および下スロットアンテナ板31はギヤ部18を
介してモータ17a、17bにより駆動される。
As shown in FIGS. 7 to 10, the third embodiment of the plasma process apparatus according to the present invention basically has the same structure as the plasma process apparatus shown in FIGS. The structure of the slot aperture adjusting mechanism including the antenna plate is different. In the plasma processing apparatus shown in FIGS. 7 to 10, the slot opening adjusting mechanism includes an upper slot antenna plate 32 and a lower slot antenna plate 31 having substantially the same shape. Then, by relatively shifting the upper slot antenna plate 32 and the lower slot antenna plate 31 in a direction substantially parallel to the plane where the upper slot antenna plate 32 and the lower slot antenna plate 31 face each other, the slot opening portion 21 The opening area (opening amount) and its position are changed. The upper slot antenna plate 32 and the lower slot antenna plate 31 are driven by the motors 17a and 17b via the gear portion 18.

【0085】上スロットアンテナ板32および下スロッ
トアンテナ板31はそれぞれほぼ同一形状のスロット2
9、20がほぼ同一配置となるように形成されている。
図8からもわかるように、下スロットアンテナ板31上
に上スロットアンテナ板32が重なるように配置されて
いる。スロット開口部21は上スロットアンテナ32の
スロット29と下スロットアンテナ板31のスロット2
0とが重なった部分により規定されている。
The upper slot antenna plate 32 and the lower slot antenna plate 31 have slots 2 of substantially the same shape.
9 and 20 are formed so as to have substantially the same arrangement.
As can be seen from FIG. 8, the upper slot antenna plate 32 is arranged so as to overlap the lower slot antenna plate 31. The slot opening 21 is formed by the slot 29 of the upper slot antenna 32 and the slot 2 of the lower slot antenna plate 31.
It is defined by the portion where 0 and 0 overlap.

【0086】下スロットアンテナ板31および上スロッ
トアンテナ板32をそれぞれ図9の矢印57、58に示
したように、スロット20の長辺方向に沿った方向に相
対的にずらすことにより、スロット開口部21の開口量
および位置を変化させることができる。たとえば、スロ
ット開口部21の位置を変更する場合、下スロットアン
テナ板31または上スロットアンテナ板32の両方ある
いはいずれか一方を矢印58または矢印57の方向に移
動させる。
The lower slot antenna plate 31 and the upper slot antenna plate 32 are relatively displaced in the direction along the long side direction of the slot 20 as shown by arrows 57 and 58 in FIG. The opening amount and position of 21 can be changed. For example, when changing the position of the slot opening 21, either or both of the lower slot antenna plate 31 and the upper slot antenna plate 32 are moved in the direction of arrow 58 or arrow 57.

【0087】具体的には、スロット開口部21の開口面
積を変化させず一定に保ちたい場合には、下スロットア
ンテナ板31および上スロットアンテナ板32の両方を
矢印57または矢印58で示した方向のうちのいずれか
同じ方向に移動させる。また、スロット開口部21の位
置および開口面積の両方を変化させる場合、下スロット
アンテナ板31および上スロットアンテナ板32のうち
のいずれか一方を矢印57、58のいずれかの方向に移
動させると同時に、他方のスロットアンテナ板を上記一
方のスロットアンテナ板と反対の方向、もしくは上記一
方のスロットアンテナ板と同一方向であってその移動量
を上記一方のスロットアンテナ板とは異なる値となるよ
うに移動させればよい。このように下スロットアンテナ
板31および上スロットアンテナ板32を移動させるこ
とにより、スロット開口部21の開口量および位置を任
意に調整することができる。
Specifically, when it is desired to keep the opening area of the slot opening 21 constant without changing, both the lower slot antenna plate 31 and the upper slot antenna plate 32 are in the directions indicated by arrows 57 or 58. Move one of them in the same direction. Further, when both the position and the opening area of the slot opening 21 are changed, either one of the lower slot antenna plate 31 and the upper slot antenna plate 32 is moved in either direction of arrows 57 and 58 at the same time. , Move the other slot antenna plate in the opposite direction to the one slot antenna plate, or in the same direction as the one slot antenna plate so that the movement amount is different from that of the one slot antenna plate. You can do it. By moving the lower slot antenna plate 31 and the upper slot antenna plate 32 in this manner, the opening amount and the position of the slot opening portion 21 can be arbitrarily adjusted.

【0088】なお、下スロットアンテナ板31と上スロ
ットアンテナ板32との間は電気的に接続されるように
金属接触を保った状態に維持される。また、下スロット
アンテナ板31とチャンバ蓋1との間、上スロットアン
テナ板32と矩形導波管3a〜3dとの間も金属接触を
保って電気的に接触された状態を維持している。そのた
め、上スロットアンテナ板32および下スロットアンテ
ナ板31をそれぞれ移動させた場合、マイクロ波がこの
スロット開口調整機構からプラズマプロセス装置26の
外部へと漏れることはない。
The lower slot antenna plate 31 and the upper slot antenna plate 32 are kept in metal contact so as to be electrically connected. Further, metal contact is maintained between the lower slot antenna plate 31 and the chamber lid 1 and between the upper slot antenna plate 32 and the rectangular waveguides 3a to 3d to maintain the electrically contacted state. Therefore, when the upper slot antenna plate 32 and the lower slot antenna plate 31 are moved, microwaves do not leak from the slot opening adjusting mechanism to the outside of the plasma process apparatus 26.

【0089】このようにすれば、本発明によるプラズマ
プロセス装置の実施の形態1と同様の効果を得ることが
できる。また、図7〜図10に示したプラズマプロセス
装置においては、すべてのスロット開口部21について
同じような開口面積および位置となるように一律の制御
しか行なえないが、スロット開口調整機構の部品点数が
本発明の実施の形態1によるプラズマプロセス装置の場
合よりも少なくなる。したがって、プラズマプロセス装
置の構造を簡略化できるので、その製造コストを低減す
ることができる。
By doing so, the same effect as that of the first embodiment of the plasma process apparatus according to the present invention can be obtained. Further, in the plasma process apparatus shown in FIGS. 7 to 10, only uniform control can be performed so that all slot openings 21 have the same opening area and position, but the number of parts of the slot opening adjusting mechanism is small. This is less than in the case of the plasma processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. Therefore, the structure of the plasma process apparatus can be simplified, and the manufacturing cost thereof can be reduced.

【0090】(実施の形態4)図11は、本発明による
プラズマプロセス装置の実施の形態4を説明するための
平面模式図である。図11は図9に対応する。図11
は、プラズマプロセス装置におけるスロット開口調整機
構のみを示している。図11を参照して、本発明による
プラズマプロセス装置の実施の形態4を説明する。
(Fourth Embodiment) FIG. 11 is a schematic plan view for explaining a fourth embodiment of the plasma process apparatus according to the present invention. FIG. 11 corresponds to FIG. 9. Figure 11
Shows only the slot opening adjusting mechanism in the plasma processing apparatus. Embodiment 4 of the plasma processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0091】図11に示すように、本発明によるプラズ
マプロセス装置の実施の形態4は、基本的には本発明に
よるプラズマプロセス装置の実施の形態3と同様の構造
を備えるが、スロット開口調整機構の構造が異なる。す
なわち、図11に示したプラズマプロセス装置のスロッ
ト開口調整機構は、図7〜図10に示した上スロットア
ンテナ板32および下スロットアンテナ板31と同様に
矩形導波管3a〜3d(図1参照)とチャンバ蓋1(図
1参照)との間に設置されるものであり、1枚の下スロ
ットアンテナ板31上に外周領域スロットアンテナ板3
3と内周領域スロットアンテナ板34とからなる上スロ
ットアンテナ板32が配置されている。外周領域スロッ
トアンテナ板33と内周領域スロットアンテナ板34と
はそれぞれ独立して移動可能に配置されている。下スロ
ットアンテナ板31は基本的に図8に示した下スロット
アンテナ板31と同様の構造を備える。また、上スロッ
トアンテナ板32を構成する外周領域スロットアンテナ
板33と内周領域スロットアンテナ板34とには、それ
ぞれスロット29、42が形成されている。図11に示
したスロット開口調整機構では、内周領域スロットアン
テナ板34に形成されたスロット42と下スロットアン
テナ板31に形成されたスロット20とによりスロット
開口部21bが規定され、外周領域スロットアンテナ板
33に形成されたスロット29と下スロットアンテナ板
31のスロット20とにより外周領域のスロット開口部
21aが規定されている。
As shown in FIG. 11, the fourth embodiment of the plasma process apparatus according to the present invention basically has the same structure as the third embodiment of the plasma process apparatus according to the present invention, but the slot opening adjusting mechanism is provided. The structure of is different. That is, the slot opening adjusting mechanism of the plasma processing apparatus shown in FIG. 11 has rectangular waveguides 3a to 3d (see FIG. 1) like the upper slot antenna plate 32 and the lower slot antenna plate 31 shown in FIGS. ) And the chamber lid 1 (see FIG. 1), the outer peripheral area slot antenna plate 3 is provided on one lower slot antenna plate 31.
An upper slot antenna plate 32 including 3 and an inner peripheral area slot antenna plate 34 is arranged. The outer peripheral area slot antenna plate 33 and the inner peripheral area slot antenna plate 34 are independently movably arranged. The lower slot antenna plate 31 basically has the same structure as the lower slot antenna plate 31 shown in FIG. Further, slots 29 and 42 are formed in the outer peripheral area slot antenna plate 33 and the inner peripheral area slot antenna plate 34, which form the upper slot antenna plate 32, respectively. In the slot opening adjusting mechanism shown in FIG. 11, the slot opening 21b is defined by the slot 42 formed in the inner peripheral area slot antenna plate 34 and the slot 20 formed in the lower slot antenna plate 31, and the outer peripheral area slot antenna is defined. The slot 29 formed in the plate 33 and the slot 20 of the lower slot antenna plate 31 define the slot opening 21a in the outer peripheral region.

【0092】外周領域スロットアンテナ板33は、その
中央部に開口部30が形成され、この開口部の内部に内
周領域スロットアンテナ板34が配置されている。この
ため、外周領域に位置するスロット開口部21aと、内
周領域に位置するスロット開口部21bとについて、そ
れぞれ独立して開口量および位置を変更することができ
る。たとえば、外周領域に位置するスロット開口部21
aの開口量を大きくする一方、内周領域に位置するスロ
ット開口部21bについてはその開口面積を小さくした
いような場合を考える。この場合、外周領域スロットア
ンテナ板33の移動量を相対的に小さくすることによ
り、下スロットアンテナ板31に対する外周領域スロッ
トアンテナ板33の位置のずれ量を相対的に小さくす
る。一方、内周領域スロットアンテナ板34の移動量を
相対的に大きくすることにより。下スロットアンテナ板
31に対する内周領域スロットアンテナ板34の位置の
ずれ量を相対的に大きくする。あるいは、下スロットア
ンテナ板31も移動させる場合、外周領域スロットアン
テナ板33を、下スロットアンテナ板31と同一方向に
おいて下スロットアンテナ板31と同程度移動させる。
一方、内周領域スロットアンテナ板34は、下スロット
アンテナ板31の移動方向とは反対の方向に移動させ
る。このようにすれば、図11に示すように外周領域の
スロット開口部21aの開口面積を、内周領域に位置す
るスロット開口部21bの開口面積よりも相対的に大き
くすることができる。
The outer peripheral area slot antenna plate 33 has an opening 30 formed in the center thereof, and the inner peripheral area slot antenna plate 34 is disposed inside the opening. Therefore, the opening amount and the position of the slot opening 21a located in the outer peripheral region and the slot opening 21b located in the inner peripheral region can be independently changed. For example, the slot opening 21 located in the outer peripheral region
Consider a case where it is desired to increase the opening amount of “a” while decreasing the opening area of the slot opening 21b located in the inner peripheral region. In this case, the amount of displacement of the outer peripheral area slot antenna plate 33 relative to the lower slot antenna plate 31 is relatively reduced by relatively reducing the amount of movement of the outer peripheral area slot antenna plate 33. On the other hand, by relatively increasing the movement amount of the inner peripheral area slot antenna plate 34. The position shift amount of the inner peripheral area slot antenna plate 34 with respect to the lower slot antenna plate 31 is relatively increased. Alternatively, when the lower slot antenna plate 31 is also moved, the outer peripheral area slot antenna plate 33 is moved to the same extent as the lower slot antenna plate 31 in the same direction as the lower slot antenna plate 31.
On the other hand, the inner peripheral area slot antenna plate 34 is moved in a direction opposite to the moving direction of the lower slot antenna plate 31. In this way, as shown in FIG. 11, the opening area of the slot opening 21a in the outer peripheral region can be made relatively larger than the opening area of the slot opening 21b located in the inner peripheral region.

【0093】このようなスロット開口調整機構を備える
プラズマプロセス装置によれば、本発明によるプラズマ
プロセス装置の実施の形態3と同様にプラズマプロセス
装置の製造コストを抑制すると共に、内周領域と外周領
域というようにスロットアンテナ板の面内において領域
ごとに独立してスロット開口部21a、21bの開口の
開口面積および位置を制御することができる。この結
果、領域ごとにマイクロ波の放射状況を調整することが
できる。
According to the plasma process apparatus having such a slot opening adjusting mechanism, the manufacturing cost of the plasma process apparatus is suppressed as in the third embodiment of the plasma process apparatus according to the present invention, and the inner peripheral region and the outer peripheral region are formed. In this way, the opening areas and positions of the openings of the slot openings 21a and 21b can be controlled independently for each region in the plane of the slot antenna plate. As a result, the microwave radiation condition can be adjusted for each region.

【0094】図12は、図11に示したプラズマプロセ
ス装置の第1の変形例におけるスロット開口調整機構の
平面模式図である。図12はスロット開口調整機構を構
成する上スロットアンテナ板のみを示している。なお、
図12に示した上スロットアンテナ板と組合わせて用い
られる下スロットアンテナ板は、基本的に図11に示し
た下スロットアンテナ板31と同様の構造を備える。図
12を参照して、本発明によるプラズマプロセス装置の
実施の形態4の第1の変形例を説明する。
FIG. 12 is a schematic plan view of the slot opening adjusting mechanism in the first modification of the plasma process apparatus shown in FIG. FIG. 12 shows only the upper slot antenna plate constituting the slot opening adjusting mechanism. In addition,
The lower slot antenna plate used in combination with the upper slot antenna plate shown in FIG. 12 basically has the same structure as the lower slot antenna plate 31 shown in FIG. A first modification of the fourth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0095】図12に示すように、プラズマプロセス装
置のスロット開口調整機構は基本的には図11に示した
プラズマプロセス装置のスロット開口調整機構と同様の
構造を備えるが、外周領域スロットアンテナ板をさらに
複数の部分に分割した場合を示している。すなわち、ス
ロット開口調整機構を構成する上スロットアンテナ板3
2は、複数の開口部30、43a〜43dが形成された
スロットアンテナ板部分35と、開口部30、43a〜
43dの内部に配置された内周領域スロットアンテナ板
34、スロットアンテナ板部分36、37とを備える。
スロットアンテナ板部分35、内周領域スロットアンテ
ナ板34、スロットアンテナ板部分36、37はそれぞ
れ互いに独立して移動可能になっている。また、スロッ
トアンテナ板部分36、37には、それぞれスロット4
4が形成されている。
As shown in FIG. 12, the slot opening adjusting mechanism of the plasma processing apparatus basically has the same structure as the slot opening adjusting mechanism of the plasma processing apparatus shown in FIG. The figure shows a case where it is further divided into a plurality of parts. That is, the upper slot antenna plate 3 constituting the slot opening adjusting mechanism
2 is a slot antenna plate portion 35 having a plurality of openings 30, 43a to 43d, and openings 30, 43a to 43d.
The inner peripheral region slot antenna plate 34 and the slot antenna plate portions 36 and 37 arranged inside the space 43d are provided.
The slot antenna plate portion 35, the inner peripheral area slot antenna plate 34, and the slot antenna plate portions 36 and 37 are movable independently of each other. In addition, the slot antenna plate portions 36 and 37 are respectively provided with slots 4
4 are formed.

【0096】図12に示したスロット開口調整機構で
は、スロットアンテナ板部分36、37に形成されたス
ロット44と図示していないが下スロットアンテナ板3
1に形成されたスロット20とにより外周領域における
スロット開口部が規定される。そして、スロットアンテ
ナ板部分36、37のそれぞれを独立して移動させるこ
とにより、スロットアンテナ板部分36、37が配置さ
れた領域ごとにスロット開口部の開口面積および位置を
独立して変更することができる。
In the slot opening adjusting mechanism shown in FIG. 12, the slots 44 formed in the slot antenna plate portions 36 and 37 and the lower slot antenna plate 3 (not shown) are shown.
The slot 20 formed in 1 defines the slot opening in the outer peripheral region. By independently moving each of the slot antenna plate portions 36 and 37, the opening area and position of the slot opening can be independently changed for each region where the slot antenna plate portions 36 and 37 are arranged. it can.

【0097】このようにすれば、スロットアンテナ板部
分36、37を独立して移動させることにより、図11
に示したスロット開口調整機構を備えるプラズマプロセ
ス装置と同様の効果を得られると共に、図11に示した
スロット開口調整機構を備えるプラズマプロセス装置よ
りさらに外周領域におけるスロット開口部の開口面積お
よび位置の自由度を大きくすることができる。この結
果、プラズマプロセスの被処理基板9表面における面内
均一性をより向上させることができる。
In this way, by moving the slot antenna plate portions 36 and 37 independently, the slot antenna plate portions 36 and 37 are moved as shown in FIG.
The same effect as that of the plasma process apparatus including the slot opening adjusting mechanism shown in FIG. 11 can be obtained, and the opening area and position of the slot opening portion in the outer peripheral region can be set more freely than the plasma processing apparatus including the slot opening adjusting mechanism shown in FIG. The degree can be increased. As a result, the in-plane uniformity on the surface of the substrate 9 to be processed in the plasma process can be further improved.

【0098】図13は、図11に示したプラズマプロセ
ス装置の第2の変形例におけるスロット開口調整機構の
平面模式図である。図13は図12に対応し、上スロッ
トアンテナ板32を示している。図13を参照して、本
発明によるプラズマプロセス装置の実施の形態4の第2
の変形例を説明する。
FIG. 13 is a schematic plan view of the slot opening adjusting mechanism in the second modification of the plasma process apparatus shown in FIG. FIG. 13 corresponds to FIG. 12 and shows the upper slot antenna plate 32. Referring to FIG. 13, the second embodiment of the plasma process apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
A modified example will be described.

【0099】図13に示したスロット開口調整機構は、
基本的には図12に示したスロット開口調整機構と同様
の構造を備えるが、上スロットアンテナ板32の構造が
異なる。すなわち、図13に示したスロット開口調整機
構の上スロットアンテナ板32は、4つの開口部43e
〜43hが形成されたスロットアンテナ板部分38と、
この開口部43e〜43hの内部に配置されたスロット
アンテナ板部分39a〜39dとからなる。スロットア
ンテナ板部分39a〜39dには、それぞれスロット4
4が形成されている。
The slot opening adjusting mechanism shown in FIG.
Basically, it has the same structure as the slot opening adjusting mechanism shown in FIG. 12, but the structure of the upper slot antenna plate 32 is different. That is, the upper slot antenna plate 32 of the slot opening adjusting mechanism shown in FIG. 13 has four openings 43e.
A slot antenna plate portion 38 in which ~ 43h is formed,
The slot antenna plate portions 39a to 39d are arranged inside the openings 43e to 43h. Each of the slot antenna plate portions 39a to 39d has a slot 4
4 are formed.

【0100】これらのスロットアンテナ部分39a〜3
9dは、プラズマプロセス装置においてそれぞれ矩形導
波管3a〜3d下に位置するように配置される。すなわ
ち、矩形導波管3a〜3dのそれぞれからマイクロ波が
入射される領域ごとに、スロットアンテナ板部分39a
〜39dを独立して移動させることによりスロット開口
部の面積を独立して変更することができる。
These slot antenna parts 39a-3
9d is arranged under the rectangular waveguides 3a to 3d in the plasma processing apparatus. That is, the slot antenna plate portion 39a is provided for each region where the microwave is incident from each of the rectangular waveguides 3a to 3d.
By independently moving ~ 39d, the area of the slot opening can be changed independently.

【0101】このようにしても、図12に示したスロッ
ト開口調整機構を備えるプラズマプロセス装置と同様の
効果を得ることができる。
Even in this case, the same effect as that of the plasma process apparatus having the slot opening adjusting mechanism shown in FIG. 12 can be obtained.

【0102】(実施の形態5)図14は、本発明による
プラズマプロセス装置の実施の形態5におけるスロット
開口部を示す平面模式図である。図15は、図14に示
したスロット開口部を構成する、切り欠き部を有するス
ロットアンテナ板を示す平面模式図である。図16は、
図14に示したスロット開口部を構成する矩形開口部で
あるスロットを有するスロットアンテナ板を示す平面模
式図である。図14〜図16を参照して、本発明による
プラズマプロセス装置の実施の形態5におけるスロット
開口部を説明する。
(Fifth Embodiment) FIG. 14 is a schematic plan view showing a slot opening in a fifth embodiment of the plasma process apparatus according to the present invention. FIG. 15 is a schematic plan view showing a slot antenna plate having a notch, which constitutes the slot opening shown in FIG. 16
FIG. 15 is a schematic plan view showing a slot antenna plate having a slot that is a rectangular opening forming the slot opening shown in FIG. 14. The slot opening in the fifth embodiment of the plasma process apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0103】図14〜図16に示したスロット開口部2
1を有するプラズマプロセス装置は、基本的に本発明の
実施の形態1におけるプラズマプロセス装置と同様の構
造を備えるが、スロット開口部21の形状が異なる。つ
まり、図14〜図16に示したスロット開口部は、矩形
開口部であるスロット20を有するスロットアンテナ板
40(図3のスロットアンテナ板15cに対応する部
材)上に切り欠き部45を有するスロットアンテナ板4
1a、41b(図3におけるスライド板16に対応する
部材)が配置されることにより構成される。切り欠き部
45を有するスロットアンテナ板41a、41bを矢印
46で示す方向に移動させることにより、本発明の実施
の形態1におけるプラズマプロセス装置と同様に、スロ
ット開口部21の開口面積および位置を変更することが
できる。なお、半円状の切り欠き部45がスロットアン
テナ板41a、41bにおいて形成されているため、ス
ロット開口部21の平面形状はスロット20の長手方向
の端部において丸みを有するような形状となっている。
Slot opening 2 shown in FIGS. 14 to 16.
The plasma process apparatus having No. 1 basically has the same structure as the plasma process apparatus in the first embodiment of the present invention, but the shape of the slot opening 21 is different. That is, the slot openings shown in FIGS. 14 to 16 are slots each having a notch 45 on a slot antenna plate 40 (a member corresponding to the slot antenna plate 15c in FIG. 3) having a slot 20 which is a rectangular opening. Antenna plate 4
1a and 41b (members corresponding to the slide plate 16 in FIG. 3) are arranged. By moving the slot antenna plates 41a and 41b having the cutout portion 45 in the direction indicated by the arrow 46, the opening area and position of the slot opening portion 21 are changed, as in the plasma processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. can do. Since the semicircular cutout 45 is formed in the slot antenna plates 41a and 41b, the planar shape of the slot opening 21 is such that the end of the slot 20 in the longitudinal direction is rounded. There is.

【0104】以下、図14〜図16に示したスロット開
口部を含むスロット開口調整機構の動作を簡単に説明す
る。たとえば、スロット開口部21の開口面積を小さく
するような場合、図17に示すように切り欠き部を有す
るスロットアンテナ板41a、41bを矢印59に示す
方向に移動させる。また、図17に示したような形状の
スロット開口部21を左方向へと移動させるような場
合、図18に示すように、矢印47に示す方向に切り欠
き部を有するスロットアンテナ板41a、41bを移動
させる。この結果、スロット開口部21の位置を任意に
変更することができる。なお、図17は、図14に示し
たスロット開口部の開口面積が小さくなった場合の状態
を示す平面模式図である。図18は、図17に示したス
ロット開口部を左方向へと移動させる場合の操作を説明
するための模式図である。
The operation of the slot opening adjusting mechanism including the slot openings shown in FIGS. 14 to 16 will be briefly described below. For example, when the opening area of the slot opening 21 is reduced, the slot antenna plates 41a and 41b having the notches as shown in FIG. 17 are moved in the direction indicated by the arrow 59. When the slot opening 21 having the shape as shown in FIG. 17 is moved leftward, as shown in FIG. 18, the slot antenna plates 41a, 41b each having a notch in a direction shown by an arrow 47 are provided. To move. As a result, the position of the slot opening 21 can be changed arbitrarily. Note that FIG. 17 is a schematic plan view showing a state where the opening area of the slot opening portion shown in FIG. 14 is reduced. FIG. 18 is a schematic diagram for explaining an operation when moving the slot opening portion shown in FIG. 17 to the left.

【0105】なお、切り欠き部45の形状としては、図
14に示したような半円状に限らず他の形状であっても
よい。また、スロット20の形状としては、矩形状に限
らず両端が半円状の形状や楕円形状などであってもよ
い。このように、プロセス条件などに合せてスロット開
口部21の形状は適宜変更可能である。
The shape of the cutout portion 45 is not limited to the semicircular shape as shown in FIG. 14, but may be another shape. Further, the shape of the slot 20 is not limited to a rectangular shape, and both ends may have a semicircular shape or an elliptical shape. In this way, the shape of the slot opening 21 can be appropriately changed according to process conditions and the like.

【0106】(実施の形態6)図19は、本発明による
プラズマプロセス装置の実施の形態6におけるスロット
開口調整機構を示す平面模式図である。図19を参照し
て、本発明によるプラズマプロセス装置の実施の形態6
を説明する。なお、本発明によるプラズマプロセス装置
の実施の形態6は、基本的には図7に示したプラズマプ
ロセス装置と同様の構造を備えるが、スロット開口調整
機構の構造が異なっている。
(Sixth Embodiment) FIG. 19 is a schematic plan view showing a slot opening adjusting mechanism in a sixth embodiment of the plasma process apparatus according to the present invention. Embodiment 6 of the plasma process apparatus according to the present invention with reference to FIG.
Will be explained. The sixth embodiment of the plasma process device according to the present invention basically has the same structure as the plasma process device shown in FIG. 7, but the structure of the slot opening adjusting mechanism is different.

【0107】図19に示すように、本発明によるプラズ
マプロセス装置の実施の形態6において、スロット開口
調整機構は、矢印49に示す方向に長さを変更すること
が可能なアンテナ板48a〜48dからなる。アンテナ
板48a〜48dの端部60の平面形状は図19に示す
ように階段状になっている。そして、それぞれの矢印4
9に示した方向におけるアンテナ板48a〜48dの長
さを変更することにより、隣接するアンテナ板48a〜
48dの端部60の間における間隙として形成されるス
ロット開口部21の矢印49方向における幅を変更する
ことができる。なお、アンテナ板48a〜48dは、そ
れぞれ矢印50に示すようにその幅を同程度伸縮しても
よいが、それぞれの幅の伸縮の程度をアンテナ板48a
〜48d毎に変更してもよい。このようにすれば、スロ
ット開口部21について、領域ごと(一つのアンテナ板
の端部に位置するスロット開口部21の群ごと)にその
幅を変更することができる。なお、アンテナ板48a〜
48dの接触部のうち矢印49に沿った方向とほぼ平行
な部分の長さを充分長くしておけば、矢印49に示した
方向に延びる長軸を有するスロット開口部21を形成す
ることができる。このようなスロット開口調整機構を備
えるプラズマプロセス装置によっても、本発明の実施の
形態1と同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 19, in the sixth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention, the slot opening adjusting mechanism includes antenna plates 48a to 48d whose lengths can be changed in the directions shown by arrows 49. Become. The planar shape of the end portions 60 of the antenna plates 48a to 48d is stepwise as shown in FIG. And each arrow 4
By changing the lengths of the antenna plates 48a to 48d in the directions shown in FIG.
The width in the direction of arrow 49 of the slot opening 21 formed as a gap between the ends 60 of the 48d can be changed. The antenna plates 48a to 48d may be expanded or contracted in the same width as shown by an arrow 50, but the expansion and contraction of the respective widths is determined by the antenna plates 48a.
It may be changed every 48d. By doing so, the width of the slot opening 21 can be changed for each region (for each group of the slot opening 21 located at the end of one antenna plate). In addition, the antenna plate 48a-
If the length of the portion of the contact portion of 48d that is substantially parallel to the direction along the arrow 49 is made sufficiently long, the slot opening 21 having the major axis extending in the direction indicated by the arrow 49 can be formed. . The same effect as in the first embodiment of the present invention can be obtained also by the plasma process apparatus including such a slot opening adjusting mechanism.

【0108】図20は、図19に示したプラズマプロセ
ス装置の変形例を説明するための平面模式図である。図
20は、本発明によるプラズマプロセス装置の実施の形
態6の変形例におけるスロット開口調整機構の平面図を
示している。図20を参照して、プラズマプロセス装置
の実施の形態6の変形例を説明する。
FIG. 20 is a schematic plan view for explaining a modification of the plasma process apparatus shown in FIG. FIG. 20 shows a plan view of a slot opening adjusting mechanism in a modification of the sixth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention. A modification of the sixth embodiment of the plasma process apparatus will be described with reference to FIG.

【0109】図20に示すように、スロット開口調整機
構は、複数の短冊状のアンテナ板51、52からなる。
複数の短冊状のアンテナ板51、52は格子状に組合せ
られる。それぞれのアンテナ板51、52の間の間隙と
してスロット開口部21が形成されている。
As shown in FIG. 20, the slot opening adjusting mechanism comprises a plurality of strip-shaped antenna plates 51 and 52.
A plurality of strip-shaped antenna plates 51 and 52 are combined in a grid pattern. A slot opening 21 is formed as a gap between the antenna plates 51 and 52.

【0110】図21および図22は、図20に示したプ
ラズマプロセス装置における短冊状のスロットアンテナ
板の断面模式図である。図21および図22に示すよう
に、アンテナ板51(図20参照)はアンテナ板部材5
1a、51bからなる。アンテナ板51はアンテナ板部
材51a、51bが矢印56に示す方向に相対的にずれ
ることにより、その幅53を伸縮可能とするように構成
されている。同様に、アンテナ板52(図20参照)
も、矢印55(図20参照)で示す方向において、その
幅54(図20参照)を伸縮可能に構成されている。し
たがって、アンテナ板52の幅54を任意に変更するこ
とにより、スロット開口部21(図20参照)の開口面
積および位置を長軸方向において、任意に変更すること
ができる。また、アンテナ板51(図20参照)の幅5
3(図20参照)を任意に変更することにより、短軸方
向においてもスロット開口部21の開口面積および位置
を任意に変更することができる。
21 and 22 are schematic sectional views of a strip-shaped slot antenna plate in the plasma processing apparatus shown in FIG. As shown in FIGS. 21 and 22, the antenna plate 51 (see FIG. 20) is the antenna plate member 5
It consists of 1a and 51b. The antenna plate 51 is configured such that the antenna plate members 51a and 51b are relatively displaced in the direction indicated by the arrow 56, so that the width 53 thereof can be expanded and contracted. Similarly, the antenna plate 52 (see FIG. 20)
Also, the width 54 (see FIG. 20) can be expanded and contracted in the direction indicated by the arrow 55 (see FIG. 20). Therefore, by arbitrarily changing the width 54 of the antenna plate 52, the opening area and position of the slot opening 21 (see FIG. 20) can be arbitrarily changed in the long axis direction. In addition, the width 5 of the antenna plate 51 (see FIG. 20)
By arbitrarily changing 3 (see FIG. 20), it is possible to arbitrarily change the opening area and position of the slot opening 21 even in the minor axis direction.

【0111】このようなスロット開口調整機構を備える
プラズマプロセス装置によっても、本発明の実施の形態
1によるプラズマプロセス装置と同様の効果を得ること
ができる。
The same effect as the plasma process apparatus according to the first embodiment of the present invention can be obtained also by the plasma process apparatus having such a slot opening adjusting mechanism.

【0112】(実施の形態7)図23は、本発明による
プラズマプロセス装置の実施の形態7を説明するための
模式図である。本発明によるプラズマプロセス装置の実
施の形態7は、基本的に本発明によるプラズマプロセス
装置の実施の形態3と同様の構造を備えるが、スロット
アンテナ板に形成されたスロットの配置が異なる。図2
3はスロットアンテナ板におけるスロットの配置を示し
ている。なお、図23に示したスロットアンテナ板63
は図7に示した上スロットアンテナ板32および下スロ
ットアンテナ板31に対応する。図23を参照して、本
発明によるプラズマプロセス装置の実施の形態7を説明
する。
(Embodiment 7) FIG. 23 is a schematic diagram for explaining Embodiment 7 of the plasma process apparatus according to the present invention. The seventh embodiment of the plasma process apparatus according to the present invention basically has the same structure as the third embodiment of the plasma process apparatus according to the present invention, but the arrangement of the slots formed in the slot antenna plate is different. Figure 2
Reference numeral 3 shows the arrangement of slots in the slot antenna plate. The slot antenna plate 63 shown in FIG.
Correspond to the upper slot antenna plate 32 and the lower slot antenna plate 31 shown in FIG. Embodiment 7 of the plasma processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0113】図23に示すように、スロットアンテナ板
63におけるスロット20は、本発明の実施の形態1〜
6に示したようにマトリックス状ではなく、スロット2
0を千鳥格子状(千鳥状)に配置されている。この場
合、矢印61で示したある所定の方向に沿って整列する
スロット20a、20bの間の距離をλ/2(λは使用
するマイクロ波の矩形導波管内の波長)とすることが好
ましい。そして、スロット20a、20bの整列方向と
ほぼ垂直な方向において隣接する、矢印62で示す方向
に沿って整列するスロット20cについては、スロット
20bの位置からλ/4だけずらした位置に配置するこ
とが好ましい。
As shown in FIG. 23, the slot 20 in the slot antenna plate 63 is provided in the first to third embodiments of the present invention.
Slot 2 instead of matrix as shown in 6
0s are arranged in a zigzag pattern (staggered pattern). In this case, it is preferable that the distance between the slots 20a and 20b aligned along a predetermined direction indicated by the arrow 61 is λ / 2 (λ is the wavelength of the microwave used in the rectangular waveguide). The slots 20c that are adjacent to each other in the direction substantially perpendicular to the alignment direction of the slots 20a and 20b and are aligned along the direction indicated by the arrow 62 may be arranged at a position shifted by λ / 4 from the position of the slot 20b. preferable.

【0114】スロット20a、20bをλ/2という間
隔で配置することにより、処理室内部7に同位相の高周
波を供給することができる。また、スロット20a、2
0bが含まれるスロット群(矢印61で示す方向に沿っ
て整列するスロット群)と、そのスロット群に隣接する
ように形成されたスロット群(矢印62で示す方向に沿
って整列され、スロット20cが含まれるスロット群)
とを、互いにλ/4だけずらして配置すれば、スロット
20a、20bの間におけるマイクロ波の電界強度の落
ち込みを防ぐことができる。この結果、処理室内部にお
いて均一なプラズマを発生させることができるので、面
内均一性の高いプラズマプロセスを行なうことが可能に
なる。
By arranging the slots 20a and 20b at an interval of λ / 2, it is possible to supply high frequency waves of the same phase to the inside of the processing chamber 7. Also, the slots 20a, 2
0b is included (a slot group aligned along the direction indicated by arrow 61) and a slot group formed adjacent to the slot group (aligned along the direction indicated by arrow 62, and slot 20c is Slot group included)
By arranging and are shifted by λ / 4 from each other, it is possible to prevent the electric field strength of the microwave from dropping between the slots 20a and 20b. As a result, a uniform plasma can be generated inside the processing chamber, so that a plasma process with high in-plane uniformity can be performed.

【0115】図24は、図23に示したプラズマプロセ
ス装置の変形例を示す平面模式図である。図24に示し
たスロットアンテナ板63は、図23に示したスロット
アンテナ板63とスロット20の配置が異なる。
FIG. 24 is a schematic plan view showing a modification of the plasma processing apparatus shown in FIG. The slot antenna plate 63 shown in FIG. 24 differs from the slot antenna plate 63 shown in FIG. 23 in the arrangement of the slots 20.

【0116】図24に示すように、スロットアンテナ板
63においては、スロット20を斜交格子状配置として
いる。このような配置とすれば、処理室内部において円
偏波を発生させることができる。そして、このような円
偏波が発生している範囲内においては、マイクロ波を均
一に処理室の内部へと供給することができる。したがっ
て、均一なプラズマを生成することができるので、プラ
ズマプロセスの面内均一性を向上させることができる。
As shown in FIG. 24, in the slot antenna plate 63, the slots 20 are arranged in a diagonal grid pattern. With such an arrangement, circularly polarized waves can be generated inside the processing chamber. Then, within the range where such a circularly polarized wave is generated, the microwave can be uniformly supplied to the inside of the processing chamber. Therefore, since uniform plasma can be generated, the in-plane uniformity of the plasma process can be improved.

【0117】従来例では、処理室のサイズの大型化に伴
って、処理室中央部や処理室の端部(コーナ部)にはス
ロットが存在しない場合があった。そのため、処理室内
部の領域によってマイクロ波の電界強度差が大きくなっ
ていた。しかし、図23および図24に示したようなス
ロットアンテナ板63を用いれば、処理室に対してスロ
ット20を偏りなく分散して配置することになるので、
処理室内部におけるマイクロ波の電界強度について領域
毎の差異を小さくすることができる(電界強度の均一性
を向上させることができる)。したがって、処理室内部
において形成されるプラズマの分布をある程度一様にす
ることができる。このため、大型矩形基板に対する均一
なプラズマ処理を容易に行なうことが可能な基礎的条件
を実現できる。
In the conventional example, as the size of the processing chamber was increased, there were cases where there were no slots in the central portion of the processing chamber or the end portion (corner portion) of the processing chamber. Therefore, the difference in the electric field strength of the microwave is large depending on the area inside the processing chamber. However, if the slot antenna plate 63 as shown in FIGS. 23 and 24 is used, the slots 20 can be evenly distributed and arranged in the processing chamber.
It is possible to reduce the difference in the electric field strength of the microwave within the processing chamber between the regions (the uniformity of the electric field strength can be improved). Therefore, the distribution of plasma formed inside the processing chamber can be made uniform to some extent. Therefore, it is possible to realize the basic conditions that can easily perform uniform plasma processing on a large rectangular substrate.

【0118】また、スロット20の開口面積や位置の調
整範囲を予め小さくすることができる(スロット20の
開口面積や位置を大きく変化させなくても、ある程度均
一なプラズマ処理を行なうことが可能になっている)。
したがって、プラズマプロセスごとの各々のプロセス条
件に対応するようにスロット20の開口面積などを変更
する制御を容易に行うことができる。また、プラズマの
状態の瞬間的な変化にも容易に対応することができる。
Further, the adjustment range of the opening area and the position of the slot 20 can be made small in advance (even if the opening area and the position of the slot 20 are not largely changed, plasma processing can be performed to some extent uniform. ing).
Therefore, it is possible to easily control the opening area of the slot 20 and the like so as to correspond to each process condition for each plasma process. Moreover, it is possible to easily cope with an instantaneous change in the plasma state.

【0119】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特
許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の
意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意
図される。
The embodiments disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above-described embodiments but by the scope of the claims, and is intended to include meanings equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.

【0120】[0120]

【発明の効果】このように、本発明によれば、処理室に
放射されるマイクロ波の放射特性を任意に変化させるこ
とができるので、プラズマプロセスの条件などに合せて
マイクロ波の放射特性を調整できる。したがって、安定
したプラズマを形成できるので、プラズマプロセスの被
処理基板表面における面内均一性を向上させることがで
きる。
As described above, according to the present invention, since the radiation characteristic of the microwave radiated to the processing chamber can be arbitrarily changed, the radiation characteristic of the microwave can be adjusted according to the conditions of the plasma process. Can be adjusted. Therefore, since stable plasma can be formed, the in-plane uniformity on the surface of the substrate to be processed in the plasma process can be improved.

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

【図1】 本発明によるプラズマプロセス装置の実施の
形態1を示す断面模式図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a first embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention.

【図2】 図1の線分II−IIにおける断面模式図で
ある。
FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line II-II in FIG.

【図3】 図1に示したプラズマプロセス装置を構成す
るスロットアンテナ板の部分斜視模式図である。
3 is a schematic partial perspective view of a slot antenna plate that constitutes the plasma processing apparatus shown in FIG.

【図4】 図1に示したプラズマプロセス装置のスロッ
トアンテナ板の動作を説明するための平面模式図であ
る。
FIG. 4 is a schematic plan view for explaining the operation of the slot antenna plate of the plasma process apparatus shown in FIG.

【図5】 図1に示したプラズマプロセス装置におけ
る、スロットアンテナ板でのスロットの配置を示す模式
図である。
5 is a schematic diagram showing the arrangement of slots in a slot antenna plate in the plasma processing apparatus shown in FIG.

【図6】 本発明によるプラズマプロセス装置の実施の
形態2を示す斜視模式図である。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing a second embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図7】 本発明によるプラズマプロセス装置の実施の
形態3を説明するための断面模式図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining a third embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図8】 図7に示したプラズマプロセス装置における
上スロットアンテナ板と下スロットアンテナ板とからな
るスロット開口調整機構を説明するための斜視模式図で
ある。
8 is a schematic perspective view for explaining a slot opening adjusting mechanism including an upper slot antenna plate and a lower slot antenna plate in the plasma processing apparatus shown in FIG.

【図9】 図8に示したスロット開口調整機構の平面模
式図である。
9 is a schematic plan view of the slot opening adjusting mechanism shown in FIG.

【図10】 図9のX−Xにおける断面模式図である。FIG. 10 is a schematic sectional view taken along line XX of FIG.

【図11】 本発明によるプラズマプロセス装置の実施
の形態4を説明するための平面模式図である。
FIG. 11 is a schematic plan view for explaining the fourth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図12】 図11に示したプラズマプロセス装置の第
1の変形例におけるスロット開口調整機構の平面模式図
である。
FIG. 12 is a schematic plan view of a slot opening adjustment mechanism in the first modification of the plasma process apparatus shown in FIG.

【図13】 図11に示したプラズマプロセス装置の第
2の変形例におけるスロット開口調整機構の平面模式図
である。
FIG. 13 is a schematic plan view of a slot opening adjusting mechanism in the second modification of the plasma process apparatus shown in FIG.

【図14】 本発明によるプラズマプロセス装置の実施
の形態5におけるスロット開口部を示す平面模式図であ
る。
FIG. 14 is a schematic plan view showing a slot opening portion in a fifth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図15】 図14に示したスロット開口部を構成す
る、切り欠き部を有するスロットアンテナ板を示す平面
模式図である。
15 is a schematic plan view showing a slot antenna plate having a notch portion, which constitutes the slot opening portion shown in FIG.

【図16】 図14に示したスロット開口部を構成する
矩形開口部であるスロットを有するスロットアンテナ板
を示す平面模式図である。
16 is a schematic plan view showing a slot antenna plate having a slot that is a rectangular opening forming the slot opening shown in FIG.

【図17】 図14に示したスロット開口部の開口面積
が小さくなった場合の状態を示す平面模式図である。
FIG. 17 is a schematic plan view showing a state where the opening area of the slot opening portion shown in FIG. 14 is reduced.

【図18】 図17に示したスロット開口部を左方向へ
と移動させる場合の操作を説明するための模式図であ
る。
FIG. 18 is a schematic diagram for explaining an operation when moving the slot opening portion shown in FIG. 17 to the left.

【図19】 本発明によるプラズマプロセス装置の実施
の形態6におけるスロット開口調整機構を示す平面模式
図である。
FIG. 19 is a schematic plan view showing a slot opening adjusting mechanism in the sixth embodiment of the plasma process apparatus according to the present invention.

【図20】 図19に示したプラズマプロセス装置の変
形例を説明するための平面模式図である。
20 is a schematic plan view for explaining a modification of the plasma process device shown in FIG.

【図21】 図20に示したプラズマプロセス装置にお
ける短冊状のスロットアンテナ板の断面模式図である。
21 is a schematic sectional view of a strip-shaped slot antenna plate in the plasma processing apparatus shown in FIG.

【図22】 図20に示したプラズマプロセス装置にお
ける短冊状のスロットアンテナ板の断面模式図である。
22 is a schematic sectional view of a strip-shaped slot antenna plate in the plasma processing apparatus shown in FIG.

【図23】 本発明によるプラズマプロセス装置の実施
の形態7を説明するための模式図である。
FIG. 23 is a schematic diagram for explaining the seventh embodiment of the plasma process device according to the present invention.

【図24】 図23に示したプラズマプロセス装置の変
形例を示す平面模式図である。
FIG. 24 is a schematic plan view showing a modification of the plasma process apparatus shown in FIG. 23.

【図25】 特開2000−150195公報に開示さ
れたプラズマプロセス装置の断面模式図である。
FIG. 25 is a schematic cross-sectional view of the plasma process apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-150195.

【図26】 図25に示したプラズマプロセス装置の平
面模式図である。
FIG. 26 is a schematic plan view of the plasma processing apparatus shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チャンバ蓋、2 チャンバ本体、3a〜3d 矩形
導波管、4a〜4d導波管開口部、5 ガス導入管、6
ガス導入口、7 処理室内部、8 基板ホルダ、9
被処理基板、10,11 Oリング、12a〜12d,
12g マイクロ波導入窓、13a,13b,13d
誘電体板、14 誘電体板保持部材、15a〜15d,
40,41a,41b,63 スロットアンテナ板、1
6,16a,16b スライド板、17a〜17d モ
ータ、18a〜18d ギヤ部、19 プラズマ発光強
度検出器、20,29,42,44 スロット、21,
21a〜21d スロット開口部、22 スライド溝、
23 外周側領域、24中央部領域、25 制御装置、
26 プラズマプロセス装置、27,28,46,4
7,49,50,55〜59,61,62 矢印、3
0,43a〜43d開口部、31 下スロットアンテナ
板、32 上スロットアンテナ板、33外周領域スロッ
トアンテナ板、34 内周領域スロットアンテナ板、3
5〜38,39a〜39d スロットアンテナ板部分、
45 切り欠き部、48a〜48d,51,52 アン
テナ板、51a,51b アンテナ板部材、53,54
幅、60 端部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 chamber lid, 2 chamber body, 3a-3d rectangular waveguide, 4a-4d waveguide opening, 5 gas introduction pipe, 6
Gas inlet, 7 processing chamber interior, 8 substrate holder, 9
Substrate to be processed, 10, 11 O-ring, 12a to 12d,
12g microwave introduction window, 13a, 13b, 13d
Dielectric plate, 14 dielectric plate holding member, 15a to 15d,
40, 41a, 41b, 63 slot antenna plates, 1
6, 16a, 16b slide plate, 17a to 17d motor, 18a to 18d gear part, 19 plasma emission intensity detector, 20, 29, 42, 44 slots, 21,
21a to 21d slot openings, 22 slide grooves,
23 outer peripheral area, 24 central area, 25 control device,
26 plasma process equipment, 27, 28, 46, 4
7,49,50,55-59,61,62 Arrows, 3
0, 43a to 43d openings, 31 lower slot antenna plate, 32 upper slot antenna plate, 33 outer peripheral area slot antenna plate, 34 inner peripheral area slot antenna plate, 3
5 to 38, 39a to 39d slot antenna plate portion,
45 notch part, 48a-48d, 51, 52 antenna plate, 51a, 51b antenna plate member, 53, 54
Width, 60 edges.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田寺 孝光 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 山本 達志 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 平山 昌樹 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉05 東北大 学大学院工学研究科内 (72)発明者 大見 忠弘 宮城県仙台市青葉区米ヶ袋2−1−17− 301 Fターム(参考) 5F004 AA01 BB11 BB18 BC03 CA07 CA09 CB01 CB02    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takamitsu Tadera             22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka             Inside the company (72) Inventor Tatsushi Yamamoto             22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka             Inside the company (72) Inventor Masaki Hirayama             05 Aoba, Aramaki, Aoba-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture Tohoku University             Graduate School of Engineering (72) Inventor Tadahiro Omi             2-1-17 Yonegabukuro, Aoba-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture             301 F term (reference) 5F004 AA01 BB11 BB18 BC03 CA07                       CA09 CB01 CB02

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プラズマを用いた処理を行うための処理
室と、 前記処理室にマイクロ波を導入するマイクロ波導入手段
と、 前記マイクロ波導入手段により前記処理室に導入される
マイクロ波の伝送経路上に配置され、長軸を有し、前記
マイクロ波の伝送経路を構成する複数の開口部が形成さ
れたスロット部材と、 前記開口部の長軸方向において、前記開口部の開口面積
と位置とを変更することが可能なスロット制御手段とを
備える、プラズマプロセス装置。
1. A processing chamber for performing processing using plasma, microwave introducing means for introducing microwaves into the processing chamber, and transmission of microwaves introduced into the processing chamber by the microwave introducing means. A slot member arranged on the path, having a long axis and having a plurality of openings forming the microwave transmission path; and an opening area and a position of the opening in the long axis direction of the opening. And a slot control means capable of changing the following.
【請求項2】 前記スロット制御手段は、前記開口部の
長軸方向における両端にそれぞれ配置され、前記開口部
の長軸方向に沿って移動可能なスロット面積制御部材を
含む、請求項1に記載のプラズマプロセス装置。
2. The slot control means includes slot area control members that are respectively arranged at both ends of the opening in the major axis direction and are movable along the major axis of the opening. Plasma process equipment.
【請求項3】 前記スロット制御手段は、複数の前記開
口部の一部を含む開口部群について、前記開口部群に含
まれる前記開口部の全てについて一括して、開口面積と
位置とを変更することが可能である、請求項1または2
に記載のプラズマプロセス装置。
3. The slot control means collectively changes the opening area and the position of all of the openings included in the opening group with respect to the opening group including a part of the plurality of openings. It is possible to do, Claim 1 or 2
The plasma process apparatus according to.
【請求項4】 前記スロット制御手段は、複数の前記開
口部のそれぞれについて個別に、開口面積と位置とを変
更することが可能である、請求項1または2に記載のプ
ラズマプロセス装置。
4. The plasma process apparatus according to claim 1, wherein the slot control means is capable of individually changing the opening area and the position of each of the plurality of openings.
【請求項5】 前記処理室の内部において前記マイクロ
波を用いて形成されるプラズマの状態を検出する検出手
段を備える、請求項1〜4のいずれか1項に記載のプラ
ズマプロセス装置。
5. The plasma process apparatus according to claim 1, further comprising a detection unit that detects a state of plasma formed by using the microwave inside the processing chamber.
【請求項6】 前記検出手段はプラズマの発光強度を検
出する検出器を含む、請求項5に記載のプラズマプロセ
ス装置。
6. The plasma processing apparatus according to claim 5, wherein the detection means includes a detector that detects the emission intensity of plasma.
【請求項7】 前記処理室には前記検出手段が複数個設
けられている、請求項5または6に記載のプラズマプロ
セス装置。
7. The plasma process apparatus according to claim 5, wherein the processing chamber is provided with a plurality of the detection means.
【請求項8】 前記検出手段によって得られた前記プラ
ズマの状態についての情報に基づいて前記スロット制御
手段を自動的に動作させる自動制御手段を備える、請求
項5〜7のいずれか1項に記載のプラズマプロセス装
置。
8. The automatic control means according to claim 5, further comprising an automatic control means for automatically operating the slot control means on the basis of the information about the state of the plasma obtained by the detection means. Plasma process equipment.
【請求項9】 請求項5〜8のいずれか1項に記載のプ
ラズマプロセス装置を用いたプラズマ制御方法であっ
て、 前記検出手段を用いて、前記処理室の内部に形成された
プラズマの状態を測定する測定工程と、 前記検出手段により測定されたプラズマの状態について
の情報に基づいて、前記スロット制御手段を動作させる
ことにより前記開口部の開口面積と位置とを変更する調
整工程とを備える、プラズマ制御方法。
9. A plasma control method using the plasma process apparatus according to claim 5, wherein a state of plasma formed inside the processing chamber using the detection means. And a step of adjusting the opening area and position of the opening by operating the slot control means based on information about the state of the plasma measured by the detection means. , Plasma control method.
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