JP2005141941A - Surface wave excited plasma treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面波励起プラズマを利用してCVDやエッチング等を行う表面波励起プラズマ処理装置に関する。 The present invention relates to a surface wave excited plasma processing apparatus that performs CVD, etching, and the like using surface wave excited plasma.
半導体製造プロセスでは、プラズマを利用してCVD成膜やエッチング等を行うプラズマ処理装置が用いられている。そのようなプラズマ処理装置としては、従来から平行平板型プラズマ処理装置や電子サイクロトロン共鳴(ECR:Electron Cyclotron Resonance)プラズマ処理装置などが使用されている。さらに、近年では、より大面積のプラズマを容易に発生させることができる表面波励起(SWP:Surface Wave Plasma)プラズマ処理装置が利用されるようになってきている(例えば、特許文献1参照)。 In a semiconductor manufacturing process, a plasma processing apparatus that uses plasma to perform CVD film formation, etching, or the like is used. As such a plasma processing apparatus, a parallel plate type plasma processing apparatus, an electron cyclotron resonance (ECR) plasma processing apparatus, and the like have been used. Furthermore, in recent years, a surface wave plasma (SWP) plasma processing apparatus that can easily generate a plasma having a larger area has been used (for example, see Patent Document 1).
SWPプラズマ処理装置では、マイクロ波導波管に設けられたスロットアンテナから誘電体板を介してマイクロ波電力をプラズマ生成室内に導入し、誘電体板の表面に生じた表面波によってプラズマ生成室内のプロセスガスを励起し、表面波励起プラズマを生成するものである。表面波は誘電体板とプラズマとの境界を誘電体板の面方向へと拡がるので、面積の大きなプラズマを得ることができる(例えば、特許文献1参照)。 In the SWP plasma processing apparatus, microwave power is introduced into a plasma generation chamber from a slot antenna provided in a microwave waveguide through a dielectric plate, and a process in the plasma generation chamber is caused by surface waves generated on the surface of the dielectric plate. A gas is excited to generate surface wave excitation plasma. Since the surface wave spreads the boundary between the dielectric plate and the plasma in the surface direction of the dielectric plate, a plasma having a large area can be obtained (see, for example, Patent Document 1).
導波管の延在方向の誘電体板は、導波管のマイクロ波導入口から遠くなるにつれて電子密度が低下してゆき、誘電体板の長さが約35cm以上になると、その長さ方向にプラズマが拡がり難くなるという現象が見られる。特にプロセスガスとして窒素ガスや酸素ガスやその他の活性ガス種を使用した場合には、その傾向が顕著である。そのため、誘電体板の表面全域に拡がった均一なプラズマを得ることが難しかった。 In the dielectric plate in the extending direction of the waveguide, the electron density decreases as the distance from the microwave introduction port of the waveguide decreases. When the length of the dielectric plate is about 35 cm or more, the dielectric plate extends in the length direction. There is a phenomenon that the plasma is difficult to spread. In particular, when nitrogen gas, oxygen gas or other active gas species are used as the process gas, the tendency is remarkable. For this reason, it has been difficult to obtain a uniform plasma spreading over the entire surface of the dielectric plate.
(1)請求項1の表面波励起プラズマ処理装置は、マイクロ波を発生するマイクロ波発生部と、マイクロ波発生部からマイクロ波を導入し伝搬させる中央導波管と、スロットアンテナを有し、中央導波管からマイクロ波を導入し伝搬させるスロット導波管と、スロットアンテナを通してマイクロ波を導入し表面波として伝搬させ、プラズマ処理室内にプラズマを生成する誘電体部材とを備え、中央導波管は、スロット導波管の両終端部間の中央でスロット導波管に接続されることを特徴とする。 (1) The surface wave excitation plasma processing apparatus according to claim 1 includes a microwave generation unit that generates a microwave, a central waveguide that introduces and propagates the microwave from the microwave generation unit, and a slot antenna. The center waveguide includes a slot waveguide that introduces and propagates microwaves from the central waveguide, and a dielectric member that introduces microwaves through the slot antenna and propagates as surface waves to generate plasma in the plasma processing chamber. The tube is characterized in that it is connected to the slot waveguide in the middle between both end portions of the slot waveguide.
(2)請求項1の表面波励起プラズマ処理装置では、中央導波管とスロット導波管との接続位置からスロット導波管の終端部までの距離を、マイクロ波の管内波長λgの整数倍に設定することが好ましい。さらに、接続位置から該接続位置に近接するスロットアンテナまでの距離を、nを正の整数とすると、(n/2)λgに設定することが好ましい。 (2) In the surface wave excitation plasma processing apparatus of claim 1, the distance from the connection position of the central waveguide and the slot waveguide to the terminal end of the slot waveguide is an integral multiple of the in-tube wavelength λg of the microwave It is preferable to set to. Furthermore, the distance from the connection position to the slot antenna adjacent to the connection position is preferably set to (n / 2) λg, where n is a positive integer.
(3)請求項4の表面波励起プラズマ処理装置は、マイクロ波を発生するマイクロ波発生部と、スロットアンテナを有する複数のスロット導波管と、マイクロ波発生部からマイクロ波を導入し、マイクロ波を分岐して複数のスロット導波管の各々に送出する分岐導波管と、スロットアンテナを通してマイクロ波を導入し表面波として伝搬させ、プラズマ処理室内にプラズマを生成する誘電体部材とを備え、分岐導波管は、複数のスロット導波管各々の両終端部間の中央で複数のスロット導波管を並列接続することを特徴とする。 (3) A surface wave excitation plasma processing apparatus according to a fourth aspect introduces a microwave from a microwave generator that generates a microwave, a plurality of slot waveguides having a slot antenna, and a microwave generator. A branching waveguide for branching a wave and sending it to each of the plurality of slot waveguides, and a dielectric member for introducing a microwave through the slot antenna and propagating it as a surface wave to generate plasma in the plasma processing chamber The branching waveguide is characterized in that a plurality of slot waveguides are connected in parallel at the center between both end portions of each of the plurality of slot waveguides.
(4)請求項4の表面波励起プラズマ処理装置では、分岐導波管の分岐位置から複数のスロット導波管の各終端部までの距離を、それぞれマイクロ波の管内波長λgの整数倍に設定することが好ましい。さらに、分岐位置から複数のスロット導波管の該分岐位置にそれぞれ近接するスロットアンテナまでの距離を、nを正の整数とすると、(n/2)λgに設定することが好ましい。
(5)上記の表面波励起プラズマ処理装置では、スロット導波管の各終端部に終端整合器をそれぞれ設けることができる。
(4) In the surface wave-excited plasma processing apparatus according to
(5) In the surface wave excitation plasma processing apparatus, a termination matching unit can be provided at each termination portion of the slot waveguide.
本発明によれば、誘電体部材の全領域にわたって均一なプラズマを生成することができ、大面積の被処理基板を均一にプラズマ処理することができる。 According to the present invention, uniform plasma can be generated over the entire region of the dielectric member, and a large substrate to be processed can be uniformly subjected to plasma processing.
以下、本発明による表面波励起プラズマ処理装置(以下、SWP処理装置という)について図1〜8を参照しながら説明する。
〈第1の実施の形態〉
図1は、本発明の第1の実施の形態によるSWP処理装置の概略構成を示す全体構成図である。図2(a)は、第1の実施の形態によるSWP処理装置のプラズマ生成部の縦断面図、図2(b)は、その下面図である。図1,2では、直交座標で方向を表わす。
Hereinafter, a surface wave excitation plasma processing apparatus (hereinafter referred to as SWP processing apparatus) according to the present invention will be described with reference to FIGS.
<First Embodiment>
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a schematic configuration of the SWP processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a longitudinal sectional view of the plasma generation unit of the SWP processing apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2B is a bottom view thereof. In FIGS. 1 and 2, the direction is represented by orthogonal coordinates.
本実施の形態のSWP処理装置は、マイクロ波発生部1と、装置本体2と、装置本体2の上面に設けられるプラズマ生成部100とを備える。マイクロ波発生部1は、2.45GHzのマイクロ波Mを生成し、プラズマ生成部100へ送出する。装置本体2は、被処理基板Sのプラズマ処理を行うための密閉容器であり、N2ガス、ArガスなどのプロセスガスやSiH4ガス、Si2H6ガス、H2ガス、O2ガスなどの材料ガスを導入し、容器内部を所定圧力に保持する。装置本体2の上面は、上板3と誘電体板4とにより、気密を保持できるように構成されている。
The SWP processing apparatus of the present embodiment includes a microwave generation unit 1, an apparatus
プラズマ生成部100は、中央導波管10、スロット導波管20および誘電体板4を備える。中央導波管10は、Z方向に延在する断面が矩形の管であり、その一端はマイクロ波発生部1に接続され、他端はスロット導波管20のほぼ中央でスロット導波管20に接続されている。スロット導波管20は、X方向に延在する断面が矩形の管であり、両終端E1,E2は閉塞されている。両終端E1,E2は、終端整合器20b、20cにより、X方向に沿って移動できるようになっている(図2参照)。また、中央導波管10およびスロット導波管20は、アルミニウム合金で作製される。
The
誘電体板4は、スロット導波管20の下面に接して配設された平板であり、石英やアルミナなどで作製される。後述するように、マイクロ波電力をスロット導波管20から誘電体板4に導入し、装置本体2の内部空間にプラズマを生成する。
The
図2を参照すると、スロット導波管20の底板20aには、スロットアンテナ21〜28が設けられている。底板20aの内側表面が磁界面(H面)と呼ばれる面である。スロットアンテナ21〜28は、スロット導波管20の延在方向(X方向)に沿って所定間隔で形成された長矩形形状の開口である。
Referring to FIG. 2,
接続中心C1は、中央導波管10の中心線CL1とスロット導波管20の中心線SL1との交点であり、両者の接続位置を代表する点である。マイクロ波Mは、中央導波管10内を−Z方向に伝搬し、接続中心C1で2つに分離して、一方はスロット導波管20内を+X方向に終端E1まで伝搬し、他方はスロット導波管20内を−X方向に終端E2まで伝搬する。そして、マイクロ波Mの一部は両終端E1,E2で反射する。
The connection center C1 is an intersection of the center line CL1 of the
スロット導波管20内を伝搬するマイクロ波Mは、スロットアンテナ21〜28を通って誘電体板4へ放射し、誘電体板4を介して装置本体2内に導入される。マイクロ波Mは表面波となって誘電体板4の表面に沿って伝搬し、誘電体板4の全域に拡がる。この表面波のエネルギーにより装置本体2内のガスが電離、解離されて、誘電体板4の面積に対応する領域にプラズマが生成する。このプラズマを利用して、成膜、エッチング、アッシングなどの処理が行われる。
The microwave M propagating in the
以下、中央導波管10とスロット導波管20の寸法およびスロットアンテナ21〜28の位置関係について説明する。
導波管内を伝搬するマイクロ波Mの波長をλg、接続中心C1と終端E1との距離および接続中心C1と終端E2との距離をL1とし、L1はλgの整数倍に設定されている。すなわち、nを正の整数とすると、L1=nλgと表わすことができる。スロット導波管20内ではマイクロ波Mの定在波が形成され、定在波の形成により、常にスロット導波管20の一定の位置から同位相のマイクロ波Mを強く放射させることができる。
Hereinafter, the dimensions of the
The wavelength of the microwave M propagating in the waveguide is λg, the distance between the connection center C1 and the terminal E1 and the distance between the connection center C1 and the terminal E2 are L1, and L1 is set to an integral multiple of λg. That is, if n is a positive integer, it can be expressed as L1 = nλg. A standing wave of the microwave M is formed in the
図3を参照して、上述したように構成されたSWP処理装置およびプラズマ生成部の作用、効果を説明する。
図3(a)は、本実施の形態の中央導波管10とスロット導波管20を備えるプラズマ生成部100を模式的示す斜視図、図3(b)は、プラズマ生成部100を用いたときのプラズマの電子密度分布を定性的に示すグラフである。図4は、比較例として挙げる図であり、図4(a)は、従来のプラズマ生成部100Aを模式的示す斜視図、図4(b)は、プラズマ生成部100Aを用いたときのプラズマの電子密度分布を定性的に示すグラフである。プラズマ生成部100と100Aでは、中央導波管とスロット導波管との接続位置が異なるだけで、寸法は同一である。
With reference to FIG. 3, the operation and effect of the SWP processing apparatus and the plasma generation unit configured as described above will be described.
FIG. 3A is a perspective view schematically showing a
図3(b)および図4(b)のグラフでは、横軸にX方向の位置をとる。図3(b)では、X方向のプラズマの電子密度は、接続中心C1で最も大きく、終端E1,E2付近でもそれ程低下しない。一方、図4(b)では、X方向のプラズマの電子密度は、マイクロ波Mの導入端で最も大きいが、終端では大きく低下している。つまり、本実施の形態のプラズマ生成部100を用いる場合は、比較例のプラズマ生成部100Aを用いる場合よりも電子密度分布がフラットである。従って、プラズマ生成部100を用いる場合には、誘電体板の全域にわたって均一なプラズマが生成し、大面積の被処理基板を均一にプラズマ処理することができる。
In the graphs of FIG. 3B and FIG. 4B, the horizontal axis represents the position in the X direction. In FIG. 3B, the electron density of plasma in the X direction is the highest at the connection center C1, and does not decrease so much even in the vicinity of the terminations E1, E2. On the other hand, in FIG. 4B, the electron density of the plasma in the X direction is highest at the introduction end of the microwave M, but is greatly reduced at the end. That is, when using the
再び図2を参照して、スロットアンテナ21〜28の位置関係について説明する。
スロットアンテナ21〜28の中で、スロットアンテナ21と25は、接続中心C1に近接している。接続中心C1とスロットアンテナ21との距離および接続中心C1とスロットアンテナ25との距離は、いずれもλg/2に設定されている。また、スロットアンテナ同士の配置間隔は、λgに設定されている。なお、接続中心C1とスロットアンテナ21との距離および接続中心C1とスロットアンテナ25との距離は、nを正の整数とすると、(n/2)λgの条件を満たしていればよい。
With reference to FIG. 2 again, the positional relationship between the
Among the
このように、スロットアンテナ21〜28を配置することにより、マイクロ波Mの定在波の電界強度のピーク位置とスロットアンテナ21〜28の位置が一致し、マイクロ波Mの放射が効果的に行われる。また、定在波の位相は、マイクロ波Mの伝搬につれて少しづつ位置ズレが生じるが、スロット導波管20の両終端E1,E2を可変とすることにより、位置ズレを補正することができる。
Thus, by arranging the
図5を用いてこの様子を一般的に説明する。図5は、導波管内のマイクロ波Mの定在波の電界強度分布を示すグラフであり、A1,A2は、導波管のマイクロ波導入位置を示す。図5(a)は、マイクロ波導入位置A1を何ら考慮していない場合である。第1のスロットアンテナa1の位置と定在波のピーク位置とはs1のズレがあり、他のスロットアンテナa2〜a5についてもズレが生じている。 This state will be generally described with reference to FIG. FIG. 5 is a graph showing the electric field strength distribution of the standing wave of the microwave M in the waveguide, and A1 and A2 indicate the microwave introduction positions of the waveguide. FIG. 5A shows a case where the microwave introduction position A1 is not considered at all. There is a shift of s1 between the position of the first slot antenna a1 and the peak position of the standing wave, and a shift is also generated in the other slot antennas a2 to a5.
図5(b)は、位置ズレs1が零となるようにマイクロ波導入位置をA2に調整した場合である。この調整は、nを正の整数とすると、マイクロ波導入位置A2と第1のスロットアンテナa1の位置との距離を(n/2)λgに設定することである。しかし、第1のスロットアンテナa1の位置と定在波のピーク位置とは合致しているが、他のスロットアンテナa2〜a5ではズレが生じている。スロットアンテナa2〜a5の位置ズレを順にs2,s3,s4,s5とすると、s2<s3<s4<s5となっている。つまり、マイクロ波導入位置A2から離れる程、位置ズレは大きくなる。 FIG. 5B shows a case where the microwave introduction position is adjusted to A2 so that the positional deviation s1 becomes zero. This adjustment is to set the distance between the microwave introduction position A2 and the position of the first slot antenna a1 to (n / 2) λg, where n is a positive integer. However, although the position of the first slot antenna a1 matches the peak position of the standing wave, the other slot antennas a2 to a5 are misaligned. When the positional deviations of the slot antennas a2 to a5 are s2, s3, s4, and s5 in this order, s2 <s3 <s4 <s5. That is, the position deviation increases as the distance from the microwave introduction position A2 increases.
本実施の形態における接続中心C1がマイクロ波導入位置A2に相当するものであり、図5(b)のように、定在波の位相とスロットアンテナの位置を調整することにより、マイクロ波Mの放射が効果的に行われる。従って、同一長さのスロット導波管では、導波管の片側からマイクロ波を導入するよりも、中央から導入する方が位置ズレを小さく抑えることができる。 The connection center C1 in the present embodiment corresponds to the microwave introduction position A2, and as shown in FIG. 5B, by adjusting the phase of the standing wave and the position of the slot antenna, Radiation is performed effectively. Therefore, in the case of the slot waveguide having the same length, the positional deviation can be suppressed to be smaller when the microwave is introduced from the center than when the microwave is introduced from one side of the waveguide.
図5(c)は、マイクロ波導入位置を図5(b)と同じA2のままで、終端整合器bにより終端位置を距離xだけ調整した場合である。第1のスロットアンテナa1の位置と定在波のピーク位置とは合致しているとともに、他のスロットアンテナでもズレはほとんど生じていない。すなわち、終端位置を調整すれば、より一層マイクロ波Mの放射が効果的に行われる。 FIG. 5C shows a case where the microwave introduction position remains the same as A2 in FIG. 5B, and the termination position is adjusted by the distance x by the termination matching unit b. The position of the first slot antenna a1 coincides with the peak position of the standing wave, and there is almost no deviation in other slot antennas. That is, if the end position is adjusted, the microwave M is more effectively emitted.
〈第2の実施の形態〉
図6は、本発明の第2の実施の形態によるSWP処理装置のプラズマ生成部の概略構成を示す斜視図である。図7(a)は、図6のプラズマ生成部を平面Pで切断した縦断面図、図7(b)は、図6のプラズマ生成部をZ方向から見た下面図である。図6,7では、直交座標で方向を表わす。
<Second Embodiment>
FIG. 6 is a perspective view showing a schematic configuration of the plasma generation unit of the SWP processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7A is a longitudinal sectional view of the plasma generation unit of FIG. 6 cut along a plane P, and FIG. 7B is a bottom view of the plasma generation unit of FIG. 6 viewed from the Z direction. 6 and 7, directions are represented by orthogonal coordinates.
本実施の形態のSWP処理装置が第1の実施の形態のSWP処理装置と大きく異なる点は、プラズマ生成部の構成であり、他の構成要素であるマイクロ波発生部1と装置本体2は同様なので説明を省略する。
図6を参照すると、プラズマ生成部200は、分岐導波管11、スロット導波管30、40および誘電体板4Aを備える。分岐導波管11は、マイクロ波導入口11aと左右に分岐する分岐部11bから成る。分岐導波管11は、断面が矩形の管であり、その一端は不図示のマイクロ波発生部に接続され、2つに分岐した他端は、それぞれスロット導波管30、40のほぼ中央に接続されている。スロット導波管30、40は、X方向に延在する断面が矩形の管であり、誘電体板4Aの上面に接してY方向に所定間隔で並列配置されている。本実施の形態では、スロット導波管30、40の長さは、いずれも(L2+L2)とする。
The SWP processing apparatus according to the present embodiment is greatly different from the SWP processing apparatus according to the first embodiment in the configuration of the plasma generation unit. Therefore, explanation is omitted.
Referring to FIG. 6, the
図7を参照すると、スロット導波管30には、スロットアンテナ31〜38、スロット導波管40には、スロットアンテナ41〜48が設けられており、スロット導波管30、40の各々の終端E3〜E6は、閉塞されている。終端E3〜E6に設けられる終端整合器は、図示を省略する。
Referring to FIG. 7, the
図7において、分岐点Oは、分岐導波管11の中心線CL2上にあり、分岐位置を代表する点である。中心線CL2は、分岐導波管11内のマイクロ波の伝搬経路に沿った中心線である。接続中心C2は、分岐導波管11の中心線CL2とスロット導波管30の中心線SL2との交点であり、両者の接続位置を代表する点である。分岐点Oから接続中心C2までの距離がd1である。図7(a)に示されるように、距離d1の内、Z方向の距離はαである。
同様に、接続中心C3は、分岐導波管11の中心線CL2とスロット導波管40の中心線SL3との交点であり、両者の接続位置を代表する点である。分岐点Oから接続中心C3までの距離がd2である。
In FIG. 7, the branch point O is on the center line CL2 of the
Similarly, the connection center C3 is an intersection of the center line CL2 of the branching
マイクロ波Mは、分岐導波管11の一方の端から入り、分岐点Oで2つに分離し、さらに接続中心C2,C3でそれぞれ2つに分離する。接続中心C2で分離した一方はスロット導波管30内を+X方向に終端E3まで伝搬し、他方はスロット導波管30内を−X方向に終端E4まで伝搬する。同様に、接続中心C3で分離した一方はスロット導波管40内を+X方向に終端E5まで伝搬し、他方はスロット導波管40内を−X方向に終端E6まで伝搬する。そして、マイクロ波Mは、スロットアンテナ31〜38、41〜48を通って誘電体板4Aへ放射し、誘電体板4Aを介して不図示の装置本体内に導入される。
The microwave M enters from one end of the branching
以下、分岐導波管11とスロット導波管30,40の寸法およびスロットアンテナ31〜38、41〜48の位置関係について説明する。
導波管内を伝搬するマイクロ波Mの波長をλgとすると、分岐点Oとスロット導波管30の終端E3またはE4との距離(d1+L2)、および分岐点Oとスロット導波管40の終端E5またはE6との距離(d2+L2)は、λgの整数倍に設定されている。
Hereinafter, the dimensions of the
When the wavelength of the microwave M propagating in the waveguide is λg, the distance (d1 + L2) between the branch point O and the end E3 or E4 of the
すなわち、n2,n3を正の整数とすると、d1+L2=n2×λg、且つd2+L2=n3×λgに設定することにより、スロット導波管30,40内ではマイクロ波Mの定在波が形成される。定在波の形成により、常にスロット導波管30,40の一定の位置からマイクロ波Mを強く放射させることができる。なお、(d1+L2)と(d2+L2)は、λgの整数倍という条件を満たせば、等しくても等しくなくてもよい。
That is, when n2 and n3 are positive integers, a standing wave of the microwave M is formed in the
次に、スロットアンテナ31〜38、41〜48の位置関係について説明する。
スロット導波管30では、スロットアンテナ31と35が分岐点Oに近接している。また、スロット導波管40では、スロットアンテナ41と45が分岐点Oに近接している。分岐点Oとスロットアンテナ31または35との距離は、いずれもnを正の整数とすると、(n/2)λgに設定されている。また、スロットアンテナ同士の配置間隔は、λgに設定されている。
Next, the positional relationship between the
In the
図7(b)では、接続中心C2とスロットアンテナ31または35との距離がλg/2であるので、分岐点Oから接続中心C2までの距離を、{(n−1)/2}λgに設定すればよい。同様に、接続中心C3とスロットアンテナ41または45との距離がλg/2であるので、分岐点Oから接続中心C3までの距離を、{(n−1)/2}λgに設定すればよい。なお、接続中心C2からスロットアンテナ31までの距離と接続中心C2からスロットアンテナ35までの距離とは等しくなくとも、λg/2の整数倍という条件を満たせばよい。
In FIG. 7B, since the distance between the connection center C2 and the
このように、分岐点Oからスロット導波管30または40の終端位置までの距離およびスロットアンテナ31〜38、41〜48の位置を設定することにより、マイクロ波Mの放射が効果的に行われる。その結果、誘電体板4Aの表面全域にわたって均一なプラズマを生成させることができる。本実施の形態では、2本のスロット導波管30,40を並列接続しているので、第1の実施の形態に比べ、電子密度の均一なプラズマ生成領域をY方向に拡げることができる。
Thus, by setting the distance from the branch point O to the end position of the
スロット導波管を3本以上並列接続すれば、電子密度の均一なプラズマ生成領域をさらに拡大することができる。 If three or more slot waveguides are connected in parallel, the plasma generation region having a uniform electron density can be further expanded.
図8(a)は、第2の実施の形態の変形例であるプラズマ生成部の概略構成を示す平面図、図8(b)は、図8(a)においてA方向から見た側面図である。プラズマ生成部300は、分岐導波管11、スロット導波管30,40,50,60および誘電体板4Bを備える。C2,C3,C4およびC5は、それぞれ分岐導波管11とスロット導波管30,40,50,60との接続中心である。図8(b)に示されるように、分岐点Oから接続中心C2までの距離d1の内、Z方向の距離はαであり、分岐点Oから接続中心C3,C4およびC5までの各々の距離もαである。分岐導波管11、スロット導波管30,40の配置構成は図7(b)と同じである。簡単のために、スロット導波管30,40,50,60は、すべて同一長さ(L2+L2)とする。
FIG. 8A is a plan view showing a schematic configuration of a plasma generation unit which is a modification of the second embodiment, and FIG. 8B is a side view seen from the A direction in FIG. 8A. is there. The
分岐点Oからスロット導波管30の終端E3またはE4までの距離は、(d1+L2)である。同様に、分岐点Oからスロット導波管40の終端E5またはE6までの距離は、(d2+L2)である。分岐点Oからスロット導波管50の終端E7またはE8までの距離は、(d3+L2)である。分岐点Oからスロット導波管60の終端E9またはE10までの距離は、(d4+L2)である。
The distance from the branch point O to the end E3 or E4 of the
距離(d1+L2),(d2+L2),(d3+L2),(d4+L2)を管内波長λgの整数倍に設定することにより、誘電体板4Bへのマイクロ波Mの放射が効果的に行われる。このように、分岐点Oから各スロット導波管の終端までの距離を設定することにより、1箇所から導入されたマイクロ波Mを各スロット導波管の並列方向(Y方向)へ広く伝搬させることができる。なお、図示は省略したが、スロットアンテナの位置は、図7(b)と同様に設ける。また、終端整合器30b,30c,40b、40c,50b,50c,60b,60cを設けて各終端E3〜E10を可変としてもよい。
本発明は、その特徴を損なわない限り、以上説明した実施の形態に何ら限定されない。
By setting the distances (d1 + L2), (d2 + L2), (d3 + L2), and (d4 + L2) to an integral multiple of the guide wavelength λg, the microwave M is effectively radiated to the
The present invention is not limited to the embodiments described above as long as the characteristics are not impaired.
1:マイクロ波発生部
2:装置本体
3:上板
4,4A,4B:誘電体板
10:中央導波管
11:分岐導波管
20,30,40,50,60:スロット導波管
100,200,300:プラズマ生成部
C1〜C5:接続中心
E1〜E10:終端
M:マイクロ波
O:分岐点
1: Microwave generator 2: Device body 3:
Claims (7)
前記マイクロ波発生部から前記マイクロ波を導入し伝搬させる中央導波管と、
スロットアンテナを有し、前記中央導波管から前記マイクロ波を導入し伝搬させるスロット導波管と、
前記スロットアンテナを通して前記マイクロ波を導入し表面波として伝搬させ、プラズマ処理室内にプラズマを生成する誘電体部材とを備え、
前記中央導波管は、前記スロット導波管の両終端部間の中央で前記スロット導波管に接続されることを特徴とする表面波励起プラズマ処理装置。 A microwave generator for generating microwaves;
A central waveguide for introducing and propagating the microwave from the microwave generator; and
A slot waveguide having a slot antenna for introducing and propagating the microwave from the central waveguide;
A dielectric member that introduces the microwave through the slot antenna and propagates it as a surface wave, and generates plasma in the plasma processing chamber;
The surface wave-excited plasma processing apparatus, wherein the central waveguide is connected to the slot waveguide at the center between both end portions of the slot waveguide.
前記中央導波管とスロット導波管との接続位置から前記スロット導波管の終端部までの距離を、マイクロ波の管内波長λgの整数倍に設定することを特徴とする表面波励起プラズマ処理装置。 In the surface wave excitation plasma processing apparatus according to claim 1,
A surface wave excitation plasma processing characterized in that a distance from a connection position between the central waveguide and the slot waveguide to an end portion of the slot waveguide is set to an integral multiple of a microwave guide wavelength λg apparatus.
前記接続位置から該接続位置に近接するスロットアンテナまでの距離を、nを正の整数とすると、(n/2)λgに設定することを特徴とする表面波励起プラズマ処理装置。 In the surface wave excitation plasma processing apparatus according to claim 2,
A surface wave excitation plasma processing apparatus, wherein a distance from the connection position to a slot antenna adjacent to the connection position is set to (n / 2) λg where n is a positive integer.
スロットアンテナを有する複数のスロット導波管と、
前記マイクロ波発生部から前記マイクロ波を導入し、前記マイクロ波を分岐して前記複数のスロット導波管の各々に送出する分岐導波管と、
前記スロットアンテナを通して前記マイクロ波を導入し表面波として伝搬させ、プラズマ処理室内にプラズマを生成する誘電体部材とを備え、
前記分岐導波管は、前記複数のスロット導波管各々の両終端部間の中央で前記複数のスロット導波管を並列接続することを特徴とする表面波励起プラズマ処理装置。 A microwave generator for generating microwaves;
A plurality of slot waveguides having slot antennas;
A branching waveguide for introducing the microwave from the microwave generation unit, branching the microwave and sending it to each of the plurality of slot waveguides;
A dielectric member that introduces the microwave through the slot antenna and propagates it as a surface wave, and generates plasma in the plasma processing chamber;
The surface wave excitation plasma processing apparatus, wherein the branching waveguide connects the plurality of slot waveguides in parallel at the center between both end portions of each of the plurality of slot waveguides.
前記分岐導波管の分岐位置から前記複数のスロット導波管の各終端部までの距離を、それぞれマイクロ波の管内波長λgの整数倍に設定することを特徴とする表面波励起プラズマ処理装置。 In the surface wave excitation plasma processing apparatus according to claim 4,
A surface wave excitation plasma processing apparatus characterized in that distances from branch positions of the branch waveguides to terminal portions of the plurality of slot waveguides are set to integral multiples of the in-tube wavelength λg of the microwaves.
前記分岐位置から前記複数のスロット導波管の該分岐位置にそれぞれ近接するスロットアンテナまでの距離を、nを正の整数とすると、(n/2)λgに設定することを特徴とする表面波励起プラズマ処理装置。 In the surface wave excitation plasma processing apparatus according to claim 5,
A surface wave characterized in that the distance from the branch position to the slot antennas close to the branch positions of the plurality of slot waveguides is set to (n / 2) λg, where n is a positive integer. Excited plasma processing equipment.
前記スロット導波管の各終端部に終端整合器をそれぞれ設けることを特徴とする表面波励起プラズマ処理装置。 In the surface wave excitation plasma processing apparatus of Claims 1-6,
A surface wave excitation plasma processing apparatus, wherein a termination matching unit is provided at each termination part of the slot waveguide.
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JP2007018819A (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd | Treatment device and treatment method |
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WO2013122043A1 (en) * | 2012-02-14 | 2013-08-22 | 東京エレクトロン株式会社 | Film formation device |
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2003
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007018819A (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd | Treatment device and treatment method |
DE112006002151T5 (en) | 2005-08-12 | 2008-09-18 | Tokyo Electron Ltd. | A plasma processing apparatus |
JP2011502565A (en) * | 2007-11-05 | 2011-01-27 | マイクリーマ リミテッド | Antennas that scrutinize human or animal structures |
WO2013122043A1 (en) * | 2012-02-14 | 2013-08-22 | 東京エレクトロン株式会社 | Film formation device |
JP2013168437A (en) * | 2012-02-14 | 2013-08-29 | Tokyo Electron Ltd | Film formation device |
KR20140123532A (en) * | 2012-02-14 | 2014-10-22 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Film formation device |
KR101660615B1 (en) * | 2012-02-14 | 2016-09-27 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Film formation device |
TWI570268B (en) * | 2012-02-14 | 2017-02-11 | Tokyo Electron Ltd | Film forming device |
US10513777B2 (en) | 2012-02-14 | 2019-12-24 | Tokyo Electron Limited | Film formation device |
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