JP2008251674A5 - - Google Patents

Description

本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、誘電体窓内で異常放電を起こさずに、さらにはガス吐出口付近でガスの電離または異常放電を起こさずに、効率よくマイクロ波とガスを処理容器内に導入することにより、特性の安定したプラズマを生成し、プロセス性能および装置性能を向上させるプラズマ処理装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の観点におけるプラズマ処理装置は、被処理基板を出し入れ可能に収容する真空排気可能な処理容器と、プラズマ励起用のマイクロ波を発生するマイクロ波発生器と、前記処理容器内に前記マイクロ波のパワーを導入するための誘電体窓と、前記マイクロ波発生器からの前記マイクロ波を前記誘電体窓まで伝送するためのマイクロ波伝送線路と、前記処理容器内に処理ガスを供給するために、前記誘電体窓に形成された貫通孔の中に設けられ、かつ接地されたガス流路導体を含む処理ガス供給部とを有し、前記処理容器内で前記マイクロ波のパワーにより前記処理ガスのプラズマを生成して、前記基板に所望のプラズマ処理を施す。

本発明において、処理ガス供給部のガス流路導体は、誘電体窓に形成された貫通孔の中に設けられる。かかる貫通孔は、誘電体窓の一箇所または複数個所に設けられてよく、ガス拡散の軸対象性から、一箇所貫通の場合は誘電体窓の略中心に配置されるのが好ましく、複数個所の場合は所定の間隔を置いて環状に配置されてよい。

本発明のプラズマ処理装置によれば、上記のような構成および作用により、誘電体窓内で異常放電を起こさずに、さらには処理容器内のガス吐出口でガスの電離または異常放電を起こさずに、効率よくガスをマイクロ波と一緒に処理容器内に導入することができる。これにより、特性の安定したプラズマを生成し、プロセス性能および装置性能を向上させることができる。

Claims (20)

1. 被処理基板を出し入れ可能に収容する真空排気可能な処理容器と、
   プラズマ励起用のマイクロ波を発生するマイクロ波発生器と、
   前記処理容器内に前記マイクロ波のパワーを導入するための誘電体窓と、
   前記マイクロ波発生器からの前記マイクロ波を前記誘電体窓まで伝送するためのマイクロ波伝送線路と、
   前記処理容器内に処理ガスを供給するために、前記誘電体窓に形成された貫通孔の中に設けられ、かつ接地されたガス流路導体を含む処理ガス供給部と
   を有し、前記処理容器内で前記マイクロ波のパワーにより前記処理ガスのプラズマを生成して、前記基板に所望のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置。
2. 前記貫通孔が、前記誘電体窓の一箇所に設けられる、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
3. 前記貫通孔が、前記誘電体窓の略中心に設けられる、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
4. 前記貫通孔が、前記誘電体窓の複数箇所に軸対象に設けられる、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
5. 前記処理容器内で前記ガス流路導体の吐出部が前記誘電体窓より突出している、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
6. 前記ガス流路導体の吐出口が前記誘電体窓から１０ｍｍ以上の距離を離して位置している、請求項５に記載のプラズマ処理装置。
7. 前記処理容器内に前記基板を載置して保持するための保持台が設置され、前記処理容器の前記保持台と対向する天井面に前記誘電体窓が設けられる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
8. 前記保持台に自己バイアス電圧を発生させるための高周波を前記保持台に印加する高周波電源を有する、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
9. 前記誘電体窓が、平板形アンテナを構成する、請求項７または請求項８に記載のプラズマ処理装置。
10. 前記アンテナは、ラジアルラインスロットアンテナである、請求項９に記載のプラズマ処理装置。
11. 前記マイクロ波伝送線路が、終端部が前記アンテナに接続される同軸管を有する、請求項９または請求項１０に記載のプラズマ処理装置。
12. 前記ガス流路導体が、前記同軸管の内部導体と一体に形成または接続されている、請求項１１に記載のプラズマ処理装置。
13. 前記内部導体が、その中心軸に沿って延びるガス流路用の中空部を有する、請求項１２に記載のプラズマ処理装置。
14. 前記ガス流路導体が、前記内部導体の中空部と連通し、前記誘電体窓の貫通孔を通って前記処理容器の中まで延びる請求項１３に記載のプラズマ処理装置。
15. 前記マイクロ波伝送線路が、
    始端部が前記マイクロ波発生器に接続される導波管と、
    前記導波管の終端部と前記同軸管の始端部とを結合して前記導波管の伝送モードを前記同軸管の伝送モードに変換する導波管−同軸管変換器と
    を有する、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
16. 前記処理ガス供給部が、前記ガス流路導体を含む第１ガス導入部とは別の経路で前記処理容器内に処理ガスを導入するための第２ガス導入部を有する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
17. 前記第２ガス導入部が、前記処理容器の側壁から容器中心部に向かって処理ガスを吐出する側壁吐出口を有する、請求項１６に記載のプラズマ処理装置。
18. 前記処理ガス供給部が、前記処理容器内に前記第１および第２ガス導入部よりそれぞれ導入する処理ガスの流量を個別に制御するための流量制御部を有する、請求項１６または請求項１７に記載のプラズマ処理装置。
19. 被処理基板を出し入れ可能に収容する処理容器と、
    前記処理容器内を減圧するための真空排気部と、
    前記処理容器内に処理ガスを供給するための接地された導体からなるガス供給ラインと、
    プラズマ励起用のマイクロ波を発生するマイクロ波発生器と、
    前記処理容器内に前記マイクロ波のパワーを導入するために前記ガス供給ラインの吐出部の周囲に延在する誘電体窓と、
    前記マイクロ波発生器より出力される前記マイクロ波を前記誘電体窓まで伝送するためのマイクロ波伝送線路と
    を有し、前記処理容器内で前記マイクロ波のパワーにより前記処理ガスのプラズマを生成して、前記基板に所望のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置。
20. 前記ガス供給ラインの吐出部が前記誘電体窓より前記処理容器の中に突出している、請求項１９に記載のプラズマ処理装置。