JP2018101587A - Microwave plasma processing device and microwave introduction mechanism - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the radiant quantity of electromagnetic waves which contributes to plasma processing.SOLUTION: Provided is a microwave plasma processing device operable to produce plasma of a gas by microwaves to perform a plasma process in a process chamber. The microwave plasma processing device comprises three or more microwave introduction mechanisms in a ceiling portion of the process chamber. Each microwave introduction mechanism has: a dielectric wave-delay material which allows microwaves to transmit therethrough; an antenna of a conductive member having a slot in a lower face of the wave-delay material; and a dielectric microwave transmission window for introducing microwaves having passed through the slot into the process chamber. In the case of the microwave introduction mechanism provided on an outer edge with respect to a center portion of the process chamber, the slot of the antenna is in a circular arc form, and has an opened portion where the slot partially opens toward the center portion at a predetermined angle.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、マイクロ波プラズマ処理装置及びマイクロ波導入機構に関する。   The present invention relates to a microwave plasma processing apparatus and a microwave introduction mechanism.

マイクロ波プラズマ処理装置は、平行平板型のプラズマ処理装置と比較して、高密度で低電子温度の表面波プラズマを形成することが可能である。マイクロ波プラズマ処理装置では、マイクロ波は複数のマイクロ波導入機構を介してチャンバの天井部からチャンバ内に放射される(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1では、チャンバの天井部に設けられたマイクロ波導入機構毎に誘電体からなるマイクロ波透過窓が設けられ、マイクロ波透過窓を介してチャンバ内にマイクロ波が放射される。放射されたマイクロ波によりチャンバ側の天井部に表面波プラズマが生成され、表面波プラズマにより基板にプラズマ処理が施される。   Compared with a parallel plate type plasma processing apparatus, the microwave plasma processing apparatus can form surface wave plasma with high density and low electron temperature. In the microwave plasma processing apparatus, microwaves are radiated from the ceiling of the chamber into the chamber through a plurality of microwave introduction mechanisms (see, for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, a microwave transmission window made of a dielectric is provided for each microwave introduction mechanism provided on the ceiling of the chamber, and microwaves are radiated into the chamber through the microwave transmission window. Surface wave plasma is generated at the ceiling portion on the chamber side by the radiated microwave, and the substrate is subjected to plasma processing by the surface wave plasma.

特開2012−216745号公報JP 2012-216745 A

しかしながら、チャンバ側の天井部の中央部よりも外周側にマイクロ波導入機構が設けられると、放射されるマイクロ波の一部は、チャンバの壁又はチャンバの壁の近傍のプラズマに消費され、ウェハへの成膜やエッチング等のプラズマ処理に寄与しない。   However, if a microwave introduction mechanism is provided on the outer peripheral side of the central part of the ceiling part on the chamber side, a part of the radiated microwave is consumed by plasma in the chamber wall or in the vicinity of the chamber wall, and the wafer It does not contribute to plasma processing such as film formation or etching.

上記課題に対して、一側面では、本発明は、プラズマ処理に寄与する電磁波の放射量を増加させることを目的とする。   In one aspect, the present invention is directed to increasing the radiation amount of electromagnetic waves that contribute to plasma processing.

上記課題を解決するために、一の態様によれば、マイクロ波によりガスをプラズマ化し、処理容器内にてプラズマ処理を行うマイクロ波プラズマ処理装置であって、前記処理容器の天井部に3つ以上のマイクロ波導入機構を有し、前記マイクロ波導入機構は、マイクロ波を透過する誘電体の遅波材と、前記遅波材の下面にてスロットを有する導電部材のアンテナと、前記スロットに通したマイクロ波を前記処理容器内に導入させる誘電体のマイクロ波透過窓とを有し、前記マイクロ波導入機構が、前記処理容器の中央部よりも外縁に設けられる場合、前記アンテナのスロットは円弧形状であり、該スロットの一部が前記中央部に向けて所定の角度で開口する開口部を有する、マイクロ波プラズマ処理装置が提供される。   In order to solve the above-described problem, according to one aspect, a microwave plasma processing apparatus that converts a gas into a plasma by microwaves and performs plasma processing in the processing container, wherein three are provided on the ceiling of the processing container. The microwave introduction mechanism includes the dielectric slow wave material that transmits microwaves, the conductive member antenna having a slot on the lower surface of the slow wave material, and the slot. When the microwave introduction mechanism is provided at an outer edge than the central portion of the processing container, the slot of the antenna is There is provided a microwave plasma processing apparatus that has an arc shape and has an opening that opens at a predetermined angle toward a central portion of the slot.

一の側面によれば、プラズマ処理に寄与する電磁波の放射量を増加させることができる。   According to one aspect, it is possible to increase the radiation amount of electromagnetic waves that contribute to plasma processing.

一実施形態に係るマイクロ波プラズマ処理装置の縦断面の一例を示す図。The figure which shows an example of the longitudinal cross-section of the microwave plasma processing apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る制御部の構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a structure of the control part which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るマイクロ波導入装置の一例を示す拡大図。The enlarged view which shows an example of the microwave introduction apparatus which concerns on one Embodiment. 図3に示した中央部のマイクロ波導入機構の一例を示す図。The figure which shows an example of the microwave introduction mechanism of the center part shown in FIG. 図4に示したマイクロ波導入機構のアンテナの一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of the antenna of the microwave introduction mechanism shown in FIG. 図5に示したアンテナのスロットの形状の一例を示す図。The figure which shows an example of the shape of the slot of the antenna shown in FIG. 図3に示した外周部のマイクロ波導入機構の一例を示す図。The figure which shows an example of the microwave introduction mechanism of the outer peripheral part shown in FIG. 図7に示したマイクロ波導入機構のアンテナの一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of the antenna of the microwave introduction mechanism shown in FIG. 図8に示したアンテナのスロット形状の一例を示す図。The figure which shows an example of the slot shape of the antenna shown in FIG. 図1に示した処理容器の天井部の底面の一例を示す図。The figure which shows an example of the bottom face of the ceiling part of the processing container shown in FIG. 一実施形態に係るスロットの形状を変えたときの電界シミュレーションの結果の一例を示す図。The figure which shows an example of the result of the electric field simulation when changing the shape of the slot which concerns on one Embodiment. 図1に示した処理容器の天井部の底面の一例を示す図。The figure which shows an example of the bottom face of the ceiling part of the processing container shown in FIG. 一実施形態に係るスロットの開口及び径を変えたときの電界シミュレーションの結果の一例を示す図。The figure which shows an example of the result of the electric field simulation when changing the opening and diameter of the slot which concern on one Embodiment. 一実施形態に係るスロットの形状、開口及び径を変えたときの電界シミュレーションの結果の一例を示す図。The figure which shows an example of the result of the electric field simulation when changing the shape, opening, and diameter of the slot which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るスロットの形状、開口及び径を変えたときの電界シミュレーションの結果の一例を示す図。The figure which shows an example of the result of the electric field simulation when changing the shape, opening, and diameter of the slot which concerns on one Embodiment.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
[マイクロ波プラズマ処理装置]
以下、本発明の一実施形態に係るマイクロ波プラズマ処理装置1の一例について、図1を参照して説明する。図1は、一実施形態に係るマイクロ波プラズマ処理装置1の縦断面の一例を示す。図2は、図1に示した制御部8の構成の一例を示す。本実施形態に係るマイクロ波プラズマ処理装置1は、例えば半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という。)Wに対して、成膜処理、拡散処理、エッチング処理、アッシング処理等の所定のプラズマ処理を施す装置である。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in this specification and drawing, about the substantially same structure, the duplicate description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
[Microwave plasma processing equipment]
Hereinafter, an example of a microwave plasma processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows an example of a longitudinal section of a microwave plasma processing apparatus 1 according to an embodiment. FIG. 2 shows an example of the configuration of the control unit 8 shown in FIG. The microwave plasma processing apparatus 1 according to the present embodiment performs predetermined plasma processing such as film formation processing, diffusion processing, etching processing, and ashing processing on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) W, for example. Device.

マイクロ波プラズマ処理装置1は、基板の一例であるウェハWを収容する処理容器2を有する。処理容器2の内部には、載置面21aにウェハWを載置する載置台21が配置される。また、マイクロ波プラズマ処理装置1は、処理容器2内にガスを供給するガス供給機構3及び処理容器2内を減圧排気する排気装置4を有する。また、マイクロ波プラズマ処理装置1は、処理容器2内にプラズマを生成させるためのマイクロ波を発生させると共に、処理容器2内にマイクロ波を導入するマイクロ波導入装置5及びマイクロ波プラズマ処理装置1の各構成部を制御する制御部8を有する。   The microwave plasma processing apparatus 1 includes a processing container 2 that houses a wafer W that is an example of a substrate. Inside the processing container 2, a mounting table 21 for mounting the wafer W on the mounting surface 21a is disposed. The microwave plasma processing apparatus 1 also includes a gas supply mechanism 3 that supplies a gas into the processing container 2 and an exhaust device 4 that exhausts the processing container 2 under reduced pressure. Further, the microwave plasma processing apparatus 1 generates a microwave for generating plasma in the processing container 2 and introduces a microwave into the processing container 2 and the microwave plasma processing apparatus 1. The control part 8 which controls each structure part of FIG.

処理容器2は、例えば略円筒形状であり、例えばアルミニウムおよびその合金等の金属材料によって形成されている。処理容器2は、導電性部材で形成され、板状の天井部11と底部13と天井部11と底部13とを連結する側壁部12とを有する。天井部11は、7つの開口部を有する。天井部11には、7つの開口部を閉塞する7つのマイクロ波導入機構63が設けられ、処理容器2内にマイクロ波(電磁波)を導入して処理容器2内にてプラズマを生成する。本実施形態では、天井部11の7の開口部に7つのマイクロ波導入 機構63が配設されているが、開口部は3以上であればよく、開口部の数と同数のマイクロ波導入機構63が天井部11に配設される。   The processing container 2 has a substantially cylindrical shape, for example, and is formed of a metal material such as aluminum and an alloy thereof. The processing container 2 is formed of a conductive member, and includes a plate-like ceiling portion 11, a bottom portion 13, and a side wall portion 12 that connects the ceiling portion 11 and the bottom portion 13. The ceiling part 11 has seven openings. The ceiling portion 11 is provided with seven microwave introduction mechanisms 63 for closing the seven openings, and microwaves (electromagnetic waves) are introduced into the processing container 2 to generate plasma in the processing container 2. In the present embodiment, seven microwave introduction mechanisms 63 are disposed in the seven openings of the ceiling portion 11. However, the number of openings may be three or more, and the same number of microwave introduction mechanisms as the number of openings. 63 is disposed on the ceiling 11.

側壁部12は、ウェハWの搬入出を行うための搬入出口12aを有する。搬入出口12aは、ゲートバルブGにより開閉される。ゲートバルブGは、閉状態で処理容器2を気密にシールすると共に、開状態で処理容器2からウェハWの搬入及び搬出を行う。   The side wall portion 12 has a loading / unloading port 12a for loading / unloading the wafer W. The loading / unloading port 12a is opened and closed by a gate valve G. The gate valve G hermetically seals the processing container 2 in the closed state, and loads and unloads the wafer W from the processing container 2 in the open state.

底部13は、複数の排気口13aを有する。複数の排気口13aは、排気管14を介して複数の排気装置4とそれぞれ接続されている。排気装置4は、APCバルブと、処理容器2の内部空間を所定の真空度まで高速に減圧することが可能な高速真空ポンプとを有する。このような高速真空ポンプとしては、例えばターボ分子ポンプ等がある。排気装置4の高速真空ポンプを作動させることによって、処理容器2は、その内部空間が所定の真空度、例えば0.133Paまで減圧される。   The bottom 13 has a plurality of exhaust ports 13a. The plurality of exhaust ports 13 a are respectively connected to the plurality of exhaust devices 4 through the exhaust pipe 14. The exhaust device 4 includes an APC valve and a high-speed vacuum pump that can depressurize the internal space of the processing vessel 2 at a high speed to a predetermined degree of vacuum. Examples of such a high-speed vacuum pump include a turbo molecular pump. By operating the high-speed vacuum pump of the exhaust device 4, the internal space of the processing container 2 is depressurized to a predetermined degree of vacuum, for example, 0.133 Pa.

マイクロ波プラズマ処理装置1は、処理容器2内において載置台21を支持する支持部材22と、支持部材22と処理容器2の底部13との間に設けられた絶縁部材23とを有する。載置台21は、ウェハWを水平に載置する。載置台21および支持部材22は、例えば表面がアルマイト処理(陽極酸化処理)されたアルミニウム等によって形成されている。   The microwave plasma processing apparatus 1 includes a support member 22 that supports the mounting table 21 in the processing container 2, and an insulating member 23 provided between the support member 22 and the bottom portion 13 of the processing container 2. The mounting table 21 mounts the wafer W horizontally. The mounting table 21 and the support member 22 are made of, for example, aluminum whose surface is anodized (anodized).

マイクロ波プラズマ処理装置1は、載置台21に高周波電力を供給する高周波電源25と、載置台21と高周波電源25との間に設けられた整合器24とを有する。高周波電源25は、ウェハWにイオンを引き込むために、載置台21に高周波電力を供給する。   The microwave plasma processing apparatus 1 includes a high frequency power supply 25 that supplies high frequency power to the mounting table 21, and a matching unit 24 provided between the mounting table 21 and the high frequency power supply 25. The high frequency power supply 25 supplies high frequency power to the mounting table 21 in order to draw ions into the wafer W.

マイクロ波プラズマ処理装置1は、温度制御機構を有してもよい。温度制御機構は、例えば、ウェハWの温度を、25℃(室温)〜900℃の範囲内で制御する。マイクロ波プラズマ処理装置1は、更に、処理容器2の天井部11に設けられたガス導入部15を有する。ガス導入部15は、円筒形状をなす複数のノズル16を有する。ノズル16の下面にはガス孔16aが形成されている。   The microwave plasma processing apparatus 1 may have a temperature control mechanism. For example, the temperature control mechanism controls the temperature of the wafer W within a range of 25 ° C. (room temperature) to 900 ° C. The microwave plasma processing apparatus 1 further includes a gas introduction part 15 provided in the ceiling part 11 of the processing container 2. The gas introduction part 15 has a plurality of nozzles 16 having a cylindrical shape. A gas hole 16 a is formed on the lower surface of the nozzle 16.

ガス供給機構3は、ガス供給源31と、ガス供給源31とガス導入部15とを接続する配管32とを有する。なお、ガス供給源31は、1つでもよいし、複数でもよい。ガス供給源31は、例えば、プラズマ生成用の希ガスや、酸化処理、窒化処理、成膜処理、エッチング処理およびアッシング処理に使用されるガスを供給する。ガス供給源31から供給されるガスの流量等は、マスフローコントローラおよび開閉バルブによって制御される。   The gas supply mechanism 3 includes a gas supply source 31 and a pipe 32 that connects the gas supply source 31 and the gas introduction unit 15. In addition, the gas supply source 31 may be one or plural. The gas supply source 31 supplies, for example, a rare gas for plasma generation or a gas used for oxidation treatment, nitridation treatment, film formation treatment, etching treatment, and ashing treatment. The flow rate of the gas supplied from the gas supply source 31 is controlled by a mass flow controller and an open / close valve.

マイクロ波プラズマ処理装置1の各構成部は、それぞれ制御部8に接続され、制御部8によって制御される。制御部8は、図2に一例を示すように、CPUを有するプロセスコントローラ81、プロセスコントローラ81に接続されたユーザーインターフェース82及び記憶部83を有する。   Each component of the microwave plasma processing apparatus 1 is connected to the control unit 8 and controlled by the control unit 8. As shown in FIG. 2, the control unit 8 includes a process controller 81 having a CPU, a user interface 82 connected to the process controller 81, and a storage unit 83.

プロセスコントローラ81は、マイクロ波プラズマ処理装置1において、例えば温度、圧力、ガス流量、バイアス印加用の高周波電力、マイクロ波出力等のプロセス条件に関係する各構成部を統括して制御する制御手段である。各構成部の一例としては、高周波電源25、ガス供給源31、排気装置4、マイクロ波導入装置5等が挙げられる。   In the microwave plasma processing apparatus 1, the process controller 81 is a control unit that controls each component related to process conditions such as temperature, pressure, gas flow rate, high-frequency power for bias application, microwave output, and the like. is there. Examples of each component include a high-frequency power source 25, a gas supply source 31, an exhaust device 4, a microwave introduction device 5, and the like.

ユーザーインターフェース82は、管理者がマイクロ波プラズマ処理装置1を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードやタッチパネル、マイクロ波プラズマ処理装置1の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等を有する。   The user interface 82 includes a keyboard and a touch panel on which an administrator inputs commands to manage the microwave plasma processing apparatus 1, a display that visualizes and displays the operating status of the microwave plasma processing apparatus 1, and the like.

記憶部83には、マイクロ波プラズマ処理装置1で実行される各種処理をプロセスコントローラ81の制御によって実現するための制御プログラム(ソフトウエア)や、処理条件データ等が記録されたレシピ等が保存されている。プロセスコントローラ81は、任意の制御プログラムやレシピを記憶部83から呼び出して実行する。また、プロセスコントローラ81は、ユーザーインターフェース82からの指示に従った処理を行う。これにより、プロセスコントローラ81による制御下で、マイクロ波プラズマ処理装置1の処理容器2内において所望の処理が行われる。   The storage unit 83 stores a control program (software) for realizing various processes executed by the microwave plasma processing apparatus 1 under the control of the process controller 81, a recipe in which processing condition data, and the like are recorded. ing. The process controller 81 calls and executes an arbitrary control program or recipe from the storage unit 83. Further, the process controller 81 performs processing in accordance with an instruction from the user interface 82. Thereby, desired processing is performed in the processing container 2 of the microwave plasma processing apparatus 1 under the control of the process controller 81.

上記の制御プログラムおよびレシピは、例えば、CD−ROM、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリ、DVD、ブルーレイディスク等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納された状態のものを利用することができる。また、上記のレシピは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用することも可能である。
[マイクロ波導入機構]
次に、マイクロ波導入機構63について説明する。図3は、中央部のマイクロ波導入機構63及び外周部のマイクロ波導入機構63に共通のマイクロ波導入機構63の構成の一例を示す説明図である。
As the control program and the recipe, for example, a program stored in a computer-readable storage medium such as a CD-ROM, a hard disk, a flexible disk, a flash memory, a DVD, or a Blu-ray disk can be used. Also, the above recipe can be transmitted from other devices as needed via, for example, a dedicated line and used online.
[Microwave introduction mechanism]
Next, the microwave introduction mechanism 63 will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the microwave introduction mechanism 63 common to the microwave introduction mechanism 63 in the central portion and the microwave introduction mechanism 63 in the outer peripheral portion.

図4は、中央部のマイクロ波導入機構63を示す断面図である。図7は、外周部のマイクロ波導入機構63を示す断面図である。図5は、図4に示したマイクロ波導入機構63のアンテナを示す斜視図である。図6は、図5に示したアンテナのスロットの形状の一例を示す。図8は、図7に示したマイクロ波導入機構63のアンテナを示す斜視図である。図9は、図8に示したアンテナのスロットの形状の一例を示す。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing the microwave introduction mechanism 63 at the center. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the microwave introduction mechanism 63 in the outer peripheral portion. FIG. 5 is a perspective view showing an antenna of the microwave introduction mechanism 63 shown in FIG. FIG. 6 shows an example of the shape of the slot of the antenna shown in FIG. FIG. 8 is a perspective view showing an antenna of the microwave introduction mechanism 63 shown in FIG. FIG. 9 shows an example of the shape of the slot of the antenna shown in FIG.

図1及び図3に示すように、マイクロ波導入装置5は、マイクロ波を複数の経路に分配して出力するマイクロ波出力部50と、マイクロ波出力部50から出力されたマイクロ波を処理容器2に導入するアンテナユニット60とを有する。処理容器2の天井部11には、マイクロ波導入装置5から導入されたマイクロ波の表面波が伝播する。   As shown in FIGS. 1 and 3, the microwave introduction device 5 includes a microwave output unit 50 that distributes and outputs a microwave to a plurality of paths, and a microwave that is output from the microwave output unit 50. 2 has an antenna unit 60 to be introduced. The surface wave of the microwave introduced from the microwave introduction device 5 propagates to the ceiling portion 11 of the processing container 2.

図3に示すように、マイクロ波出力部50は、電源部51と、マイクロ波発振器52と、マイクロ波発振器52によって発振されたマイクロ波を増幅するアンプ53と、アンプ53によって増幅されたマイクロ波を複数の経路に分配する分配器54とを有する。マイクロ波発振器52は、所定の周波数でマイクロ波を発振(例えば、PLL発振)させる。所定の周波数は、例えば2.45GHz、8.35GHz、5.8GHz、1.98GHz等であってもよい。また、このようなマイクロ波出力部50は、マイクロ波の周波数を800MHzから1GHzの範囲内とする場合にも適用することが可能である。分配器54は、入力側と出力側のインピーダンスを整合させながらマイクロ波を分配する。   As shown in FIG. 3, the microwave output unit 50 includes a power supply unit 51, a microwave oscillator 52, an amplifier 53 that amplifies the microwave oscillated by the microwave oscillator 52, and a microwave amplified by the amplifier 53. And a distributor 54 that distributes the image to a plurality of paths. The microwave oscillator 52 oscillates microwaves (for example, PLL oscillation) at a predetermined frequency. The predetermined frequency may be, for example, 2.45 GHz, 8.35 GHz, 5.8 GHz, 1.98 GHz, or the like. Such a microwave output unit 50 can also be applied to a case where the frequency of the microwave is in the range of 800 MHz to 1 GHz. The distributor 54 distributes the microwave while matching the impedances of the input side and the output side.

図1及び図3に示すように、アンテナユニット60は、複数のアンテナモジュール61を含んでいる。複数のアンテナモジュール61は、それぞれ、分配器54によって分配されたマイクロ波を処理容器2内に導入する。本実施形態では、図3に示すように複数のアンテナモジュール61の構成は全て同一である。各アンテナモジュール61は、分配されたマイクロ波を主に増幅して出力するアンプ部62と、アンプ部62から出力されたマイクロ波を処理容器2内に導入するマイクロ波導入機構63とを有する。マイクロ波導入機構63は、7つのマイクロ波導入機構63a〜63gの総称である。図1には、そのうち、3つのマイクロ波導入機構63a,63b,63eが示されている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the antenna unit 60 includes a plurality of antenna modules 61. Each of the plurality of antenna modules 61 introduces the microwave distributed by the distributor 54 into the processing container 2. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the configurations of the plurality of antenna modules 61 are all the same. Each antenna module 61 includes an amplifier unit 62 that mainly amplifies and outputs the distributed microwave, and a microwave introduction mechanism 63 that introduces the microwave output from the amplifier unit 62 into the processing container 2. The microwave introduction mechanism 63 is a general term for the seven microwave introduction mechanisms 63a to 63g. FIG. 1 shows three microwave introduction mechanisms 63a, 63b, and 63e.

アンプ部62は、マイクロ波の位相を変化させる位相器62Aと、メインアンプ62Cに入力されるマイクロ波の電力レベルを調整する可変ゲインアンプ62Bと、ソリッドステートアンプとして構成されたメインアンプ62Cとを含んでいる。また、アンプ部62は、マイクロ波導入機構63のアンテナで反射されてメインアンプ62Cに向かう反射マイクロ波を分離するアイソレータ62Dを含んでいる。   The amplifier unit 62 includes a phase shifter 62A that changes the phase of the microwave, a variable gain amplifier 62B that adjusts the power level of the microwave that is input to the main amplifier 62C, and a main amplifier 62C that is configured as a solid-state amplifier. Contains. The amplifier unit 62 includes an isolator 62D that separates reflected microwaves reflected by the antenna of the microwave introduction mechanism 63 and directed toward the main amplifier 62C.

位相器62Aは、マイクロ波の位相を変化させて、マイクロ波の放射特性を変化させることができるように構成されている。位相器62Aは、例えば、アンテナモジュール61毎にマイクロ波の位相を調整することによって、マイクロ波の指向性を制御してプラズマの分布を変化させることに用いられる。なお、このような放射特性の調整を行わない場合には、位相器62Aを設けなくてもよい。   The phase shifter 62A is configured to change the microwave radiation characteristic by changing the phase of the microwave. The phase shifter 62A is used to change the plasma distribution by controlling the directivity of the microwave by adjusting the phase of the microwave for each antenna module 61, for example. If such adjustment of the radiation characteristics is not performed, the phase shifter 62A may not be provided.

可変ゲインアンプ62Bは、個々のアンテナモジュール61のばらつきの調整や、プラズマ強度の調整のために用いられる。例えば、可変ゲインアンプ62Bをアンテナモジュール61毎に変化させることによって、処理容器2内全体のプラズマの分布を調整することができる。   The variable gain amplifier 62B is used for adjusting variations of individual antenna modules 61 and adjusting plasma intensity. For example, by changing the variable gain amplifier 62B for each antenna module 61, the plasma distribution in the entire processing container 2 can be adjusted.

メインアンプ62Cは、例えば、入力整合回路、半導体増幅素子、出力整合回路および高Q共振回路を含んでいる。半導体増幅素子としては、例えば、E級動作が可能なGaAsHEMT、GaNHEMT、LD(Laterally Diffused)−MOSが用いられる。   The main amplifier 62C includes, for example, an input matching circuit, a semiconductor amplifying element, an output matching circuit, and a high Q resonance circuit. As the semiconductor amplifying element, for example, GaAs HEMT, GaN HEMT, and LD (Laterally Diffused) -MOS capable of class E operation are used.

アイソレータ62Dは、サーキュレータとダミーロード(同軸終端器)とを有する。サーキュレータは、マイクロ波導入機構63のアンテナで反射された反射マイクロ波をダミーロードへ導くものである。ダミーロードは、サーキュレータによって導かれた反射マイクロ波を熱に変換するものである。なお、本実施形態では、複数のアンテナモジュール61が設けられており、複数のアンテナモジュール61の各々のマイクロ波導入機構63によって処理容器2内に導入された複数のマイクロ波は、処理容器2内において合成される。そのため、個々のアイソレータ62Dは小型のものでもよく、アイソレータ62Dをメインアンプ62Cに隣接して設けることができる。
(中央部のマイクロ波導入機構)
図1の複数のマイクロ波導入機構63のうち、処理容器2の中央部に配置されたマイクロ波導入機構63aを拡大して示した図4を参照して更に説明を続ける。マイクロ波導入機構63aは、インピーダンスを整合させるチューナ64と、増幅されたマイクロ波を処理容器2内に放射するアンテナ65を有する。また、マイクロ波導入機構63aは、金属材料よりなり、図4における上下方向に延びる円筒状の形状を有する外側導体66と、外側導体66内において外側導体66が延びる方向と同じ方向に延びる内側導体67とを有する。内側導体67は、棒状または筒状の形状を有する。外側導体66および内側導体67は、同軸管を構成している。外側導体66の内周面と内側導体67の外周面との間の空間は、マイクロ波伝送路68を形成する。
The isolator 62D has a circulator and a dummy load (coaxial terminator). The circulator guides the reflected microwave reflected by the antenna of the microwave introduction mechanism 63 to the dummy load. The dummy load converts the reflected microwave guided by the circulator into heat. In the present embodiment, a plurality of antenna modules 61 are provided, and the plurality of microwaves introduced into the processing container 2 by the microwave introduction mechanisms 63 of the plurality of antenna modules 61 are stored in the processing container 2. Is synthesized. Therefore, each isolator 62D may be small, and the isolator 62D can be provided adjacent to the main amplifier 62C.
(Microwave introduction mechanism in the center)
The description will be further continued with reference to FIG. 4 showing an enlarged view of the microwave introduction mechanism 63a disposed at the center of the processing vessel 2 among the plurality of microwave introduction mechanisms 63 of FIG. The microwave introduction mechanism 63 a includes a tuner 64 that matches impedance, and an antenna 65 that radiates the amplified microwave into the processing container 2. The microwave introduction mechanism 63a is made of a metal material and has an outer conductor 66 having a cylindrical shape extending in the vertical direction in FIG. 4 and an inner conductor extending in the same direction as the direction in which the outer conductor 66 extends in the outer conductor 66. 67. The inner conductor 67 has a rod shape or a cylindrical shape. The outer conductor 66 and the inner conductor 67 constitute a coaxial tube. A space between the inner peripheral surface of the outer conductor 66 and the outer peripheral surface of the inner conductor 67 forms a microwave transmission path 68.

アンテナモジュール61は、外側導体66の基端側(上端側)に設けられた給電変換部を有する。給電変換部は、同軸ケーブルを介してメインアンプ62Cに接続されている。アイソレータ62Dは、同軸ケーブルの途中に設けられている。   The antenna module 61 includes a feed conversion unit provided on the base end side (upper end side) of the outer conductor 66. The power feeding conversion unit is connected to the main amplifier 62C via a coaxial cable. The isolator 62D is provided in the middle of the coaxial cable.

アンテナ65は、外側導体66における給電変換部とは反対側に設けられている。外側導体66におけるアンテナ65よりも基端側の部分は、チューナ64によるインピーダンス調整範囲となっている。図4および図5に示したように、アンテナ65は、内側導体67の下端部に接続された平面アンテナ71aと、平面アンテナ71aの上面側に配置されたマイクロ波遅波材72と、平面アンテナ71aの下面側に配置されたマイクロ波透過板73Aとを有する。マイクロ波透過板73Aの下面は、処理容器2の内部空間に露出している。マイクロ波透過板73Aは、外側導体66を介して、マイクロ波導入装置5の導電性部材である天井部11の開口部に嵌合している。   The antenna 65 is provided on the opposite side of the outer conductor 66 from the feed conversion unit. A portion of the outer conductor 66 closer to the base end than the antenna 65 is an impedance adjustment range by the tuner 64. 4 and 5, the antenna 65 includes a planar antenna 71a connected to the lower end of the inner conductor 67, a microwave slow wave material 72 disposed on the upper surface side of the planar antenna 71a, and a planar antenna. And a microwave transmission plate 73A disposed on the lower surface side of 71a. The lower surface of the microwave transmission plate 73 </ b> A is exposed in the internal space of the processing container 2. The microwave transmission plate 73 </ b> A is fitted into the opening of the ceiling portion 11, which is a conductive member of the microwave introduction device 5, via the outer conductor 66.

平面アンテナ71aは、円板形状であり、内部を貫通するスロットSaを有する。図5および図6に示した例では、周状に4つのスロットSaが設けられており、各スロットSaは、4つに均等に分割された円弧形状を有する。なお、スロットSaの数は、4つに限らず、5つ以上であってもよいし、1つ以上3つ以下であってもよい。スロットSaの内部は、アルミナや石英等の誘電体で充填されていてもよいし、空間であってもよい。   The planar antenna 71a has a disk shape and has a slot Sa penetrating through the inside. In the example shown in FIGS. 5 and 6, four slots Sa are provided in a circumferential shape, and each slot Sa has an arc shape that is equally divided into four. The number of slots Sa is not limited to four, but may be five or more, or may be one or more and three or less. The inside of the slot Sa may be filled with a dielectric such as alumina or quartz, or may be a space.

マイクロ波遅波材72は、真空よりも大きい誘電率を有する材料によって形成されている。マイクロ波遅波材72を形成する材料としては、例えば、石英、セラミックス、ポリテトラフルオロエチレン樹脂等のフッ素系樹脂、ポリイミド樹脂等を用いることができる。マイクロ波は、真空中ではその波長が長くなる。マイクロ波遅波材72は、マイクロ波の波長を短くしてプラズマを調整する機能を有する。   The microwave slow wave material 72 is made of a material having a dielectric constant larger than that of vacuum. As a material for forming the microwave slow wave material 72, for example, fluororesin such as quartz, ceramics, polytetrafluoroethylene resin, polyimide resin, or the like can be used. Microwaves have a longer wavelength in vacuum. The microwave slow wave material 72 has a function of adjusting the plasma by shortening the wavelength of the microwave.

マイクロ波透過板73Aは、誘電体材料によって形成されている。マイクロ波透過板73Aを形成する誘電体材料としては、例えば石英やセラミックス等が用いられる。マイクロ波透過板73Aは、マイクロ波をTEモードで効率的に放射することができるような形状をなしている。図5に示した例では、マイクロ波透過板73Aは、直方体形状を有する。なお、マイクロ波透過板73Aの形状は円柱形状であってもよい。   The microwave transmission plate 73A is made of a dielectric material. As a dielectric material for forming the microwave transmitting plate 73A, for example, quartz or ceramics is used. The microwave transmission plate 73A has a shape capable of efficiently radiating microwaves in the TE mode. In the example shown in FIG. 5, the microwave transmission plate 73A has a rectangular parallelepiped shape. The microwave transmitting plate 73A may have a cylindrical shape.

かかる構成のマイクロ波導入機構63aでは、メインアンプ62Cで増幅されたマイクロ波は、外側導体66の内周面と内側導体67の外周面との間(マイクロ波伝送路68)を通って平面アンテナ71aに到達する。そして、マイクロ波は、平面アンテナ71aのスロットSaを通ってマイクロ波透過板73Aを透過して処理容器2の内部空間に放射される。   In the microwave introduction mechanism 63a having such a configuration, the microwave amplified by the main amplifier 62C passes between the inner peripheral surface of the outer conductor 66 and the outer peripheral surface of the inner conductor 67 (microwave transmission path 68) and is a planar antenna. 71a is reached. Then, the microwave passes through the slot Sa of the planar antenna 71a, passes through the microwave transmission plate 73A, and is radiated to the internal space of the processing container 2.

チューナ64は、スラグチューナを構成している。具体的には、図4に示したように、チューナ64は、外側導体66のアンテナ65よりも基端部側(上端部側)の部分に配置された2つのスラグ74A,74Bを有する。また、チューナ64は、2つのスラグ74A,74Bを動作させるアクチュエータ75と、このアクチュエータ75を制御するチューナコントローラ76とを有する。   The tuner 64 constitutes a slag tuner. Specifically, as shown in FIG. 4, the tuner 64 has two slugs 74 </ b> A and 74 </ b> B disposed on the base end side (upper end side) of the outer conductor 66 than the antenna 65. The tuner 64 includes an actuator 75 that operates the two slugs 74 </ b> A and 74 </ b> B, and a tuner controller 76 that controls the actuator 75.

スラグ74A,74Bは、板状且つ環状の形状を有し、外側導体66の内周面と内側導体67の外周面との間に配置されている。また、スラグ74A,74Bは、誘電体材料によって形成されている。スラグ74A,74Bを形成する誘電体材料としては、例えば、比誘電率が10の高純度アルミナを用いることができる。高純度アルミナは、通常、スラグを形成する材料として用いられている石英(比誘電率3.88)やテフロン(登録商標)(比誘電率2.03)よりも比誘電率が大きいため、スラグ74A,74Bの厚みを小さくすることができる。また、高純度アルミナは、石英やテフロン(登録商標)に比べて、誘電正接(tanδ)が小さく、マイクロ波の損失を小さくすることができる。   The slugs 74 </ b> A and 74 </ b> B have a plate shape and an annular shape, and are disposed between the inner peripheral surface of the outer conductor 66 and the outer peripheral surface of the inner conductor 67. The slugs 74A and 74B are made of a dielectric material. As a dielectric material for forming the slags 74A and 74B, for example, high-purity alumina having a relative dielectric constant of 10 can be used. High-purity alumina usually has a relative dielectric constant larger than that of quartz (relative dielectric constant 3.88) or Teflon (registered trademark) (relative dielectric constant 2.03), which is used as a material for forming slag. The thickness of 74A, 74B can be made small. In addition, high-purity alumina has a lower dielectric loss tangent (tan δ) than quartz or Teflon (registered trademark), and can reduce microwave loss.

チューナ64は、チューナコントローラ76からの指令に基づいて、アクチュエータ75によって、スラグ74A,74Bを上下方向に移動させる。これにより、チューナ64は、インピーダンスを調整する。   The tuner 64 moves the slugs 74 </ b> A and 74 </ b> B in the vertical direction by the actuator 75 based on a command from the tuner controller 76. Thereby, the tuner 64 adjusts the impedance.

(外周部のマイクロ波導入機構)
次に、外周部のマイクロ波導入機構63b〜63gについて詳しく説明する。外周部のマイクロ波導入機構63b〜63gは、周方向に均等に配置され、同一構造を有する。ここでは、マイクロ波導入機構63bを例に挙げて説明する。図7は、外周部のマイクロ波導入機構63bの構成の一例を示す説明図である。図8は、図7に示した外周部のマイクロ波導入機構63bを示す斜視図である。図9は、図8に示したアンテナのスロット形状の一例を示す。
(Microwave introduction mechanism on the outer periphery)
Next, the microwave introduction mechanisms 63b to 63g in the outer periphery will be described in detail. The microwave introduction mechanisms 63b to 63g in the outer peripheral portion are evenly arranged in the circumferential direction and have the same structure. Here, the microwave introduction mechanism 63b will be described as an example. FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the microwave introduction mechanism 63b in the outer peripheral portion. FIG. 8 is a perspective view showing the microwave introduction mechanism 63b in the outer peripheral portion shown in FIG. FIG. 9 shows an example of the slot shape of the antenna shown in FIG.

なお、本実施形態では、外周部に7つのマイクロ波導入機構63b〜63gを設けたが、外周部のマイクロ波導入機構は、3〜10のいずれかの数であって、均等配置されていればよい。   In the present embodiment, the seven microwave introduction mechanisms 63b to 63g are provided on the outer peripheral portion. However, the number of the microwave introduction mechanisms on the outer peripheral portion is any number of 3 to 10, and they are equally arranged. That's fine.

外周部のマイクロ波導入機構63bでは平面アンテナ71bのスロットSbの形状が1つの円弧形状である点で、平面アンテナ71aのスロットSaが4つの円弧形状である中央部のマイクロ波導入機構63aと異なる。   The microwave introduction mechanism 63b in the outer peripheral portion is different from the microwave introduction mechanism 63a in the central portion in which the slot Sa of the planar antenna 71a has four arc shapes in that the shape of the slot Sb of the planar antenna 71b is one arc shape. .

つまり、外周部のマイクロ波導入機構63b〜63gのスロットSb〜Sfは、円弧形状であり、一箇所において処理容器2の中央部に向けて所定の角度で開口している。以下、スロットの開口している部分を「開口部」という。外周部のマイクロ波導入機構63b〜63gの各スロットの開口部は一つであり、その角度は、60°程度が好ましいが、30°〜90°の範囲のいずれかの角度であればよい。
[マイクロ波透過板]
次に、図10を参照して、図1に示した処理容器2の天井部11の底面に露出するマイクロ波透過板73A〜73Gについて説明する。図10は、図1に示した処理容器2の天井部11の内部側の一例を示す。なお、マイクロ波透過板73は、マイクロ波透過板73A〜73Gの総称である。
That is, the slots Sb to Sf of the microwave introduction mechanisms 63b to 63g in the outer peripheral portion have an arc shape and open at a predetermined angle toward the central portion of the processing container 2 at one place. Hereinafter, the opening portion of the slot is referred to as “opening portion”. There is only one opening in each slot of the microwave introduction mechanisms 63b to 63g on the outer peripheral portion, and the angle is preferably about 60 °, but may be any angle within the range of 30 ° to 90 °.
[Microwave transmission plate]
Next, with reference to FIG. 10, the microwave transmission plates 73A to 73G exposed on the bottom surface of the ceiling portion 11 of the processing container 2 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 10 shows an example of the inner side of the ceiling portion 11 of the processing container 2 shown in FIG. The microwave transmission plate 73 is a general term for the microwave transmission plates 73A to 73G.

マイクロ波導入装置5は、中央部のマイクロ波透過板73A及び外周部のマイクロ波透過板73B〜73Gを有する。マイクロ波透過板73A〜73Gは、マイクロ波透過窓の一例である。マイクロ波透過板73A〜73Gは、マイクロ波導入装置5の導電性部材である天井部11の複数の開口部に嵌合した状態で、載置台21の載置面21aに対向する天井面に露出する。また、マイクロ波透過板73A〜73Gは、隣接するマイクロ波透過板73同士の中心点間の距離が互いに等しいか、ほぼ等しくなるように配置されている。   The microwave introduction device 5 includes a microwave transmission plate 73A at the center and microwave transmission plates 73B to 73G at the outer periphery. The microwave transmission plates 73A to 73G are examples of microwave transmission windows. The microwave transmission plates 73 </ b> A to 73 </ b> G are exposed to the ceiling surface facing the mounting surface 21 a of the mounting table 21 in a state where the microwave transmitting plates 73 </ b> A to 73 </ b> G are fitted in the plurality of openings of the ceiling portion 11 that is a conductive member of the microwave introduction device 5. To do. Further, the microwave transmission plates 73A to 73G are arranged so that the distances between the center points of the adjacent microwave transmission plates 73 are equal to or substantially equal to each other.

本実施形態では、全てのマイクロ波透過板73において、互いに隣接する任意の3つのマイクロ波透過板73の中心点間の距離は、互いに等しいか、ほぼ等しくなる。   In this embodiment, in all the microwave transmission plates 73, the distances between the center points of arbitrary three microwave transmission plates 73 adjacent to each other are equal to or substantially equal to each other.

なお、ガス孔16aは、中央部のマイクロ波透過板73A及び外周部のマイクロ波透過板73B〜73Gの間に、周方向に概ね均等に配置されている。
[スロット形状]
マイクロ波プラズマ処理装置1では、マイクロ波はマイクロ波導入装置5を介して処理容器2の天井部11からチャンバ内に放射される。処理容器2の天井部11には、マイクロ波導入機構63a〜63gの誘電体からなるマイクロ波透過板73A〜73G(マイクロ波透過窓)が設けられ、マイクロ波透過窓を介して処理容器2内にマイクロ波が放射される。
In addition, the gas holes 16a are arranged substantially evenly in the circumferential direction between the microwave transmitting plate 73A in the central portion and the microwave transmitting plates 73B to 73G in the outer peripheral portion.
[Slot shape]
In the microwave plasma processing apparatus 1, the microwave is radiated from the ceiling portion 11 of the processing container 2 into the chamber via the microwave introduction apparatus 5. Microwave transmission plates 73A to 73G (microwave transmission windows) made of dielectric materials of the microwave introduction mechanisms 63a to 63g are provided on the ceiling portion 11 of the processing container 2, and the inside of the processing container 2 is interposed through the microwave transmission windows. A microwave is emitted.

特に、外周部のマイクロ波導入機構63b〜63gから放射されるマイクロ波は、処理容器2の壁側に放射されると、処理容器2の壁又は処理容器2の壁の近傍のプラズマに消費され、プラズマ処理に寄与しない。   In particular, when microwaves radiated from the microwave introduction mechanisms 63 b to 63 g in the outer peripheral portion are radiated to the wall side of the processing container 2, they are consumed by plasma in the wall of the processing container 2 or in the vicinity of the wall of the processing container 2. Does not contribute to plasma treatment.

その上、処理容器2の壁側に放射されたマイクロ波の表面波が処理容器2の壁等を伝播することによって処理容器2の壁部で異常放電が生じることがある。例えば、処理容器2の壁はアルミナ(Al)等の誘電体の溶射によりコーティングされているが、構造上コーティングできない部分がある。溶射によるコーティングの有無の境界部分ではインピーダンスが変わるため、この境界部分にて電界強度が高くなり、マルチパクタ放電が生じ、場合によっては異常放電となることがある。これに対して、処理容器2の材料を変えることで処理容器2の壁部にて放電が発生しないようにすることも考えられるが、プラズマに対する耐性等を考慮すると処理容器2の材料を容易に変えることは現実的でない。 In addition, abnormal discharge may occur in the wall of the processing container 2 due to the propagation of the surface wave of the microwave radiated to the wall of the processing container 2 through the wall of the processing container 2 or the like. For example, the wall of the processing vessel 2 is coated by a thermal spraying of a dielectric such as alumina (Al 2 O 3 ), but there are portions that cannot be coated due to the structure. Since the impedance changes at the boundary portion of the presence or absence of coating by thermal spraying, the electric field strength increases at this boundary portion, multi-pactor discharge occurs, and abnormal discharge may occur in some cases. On the other hand, it is conceivable to prevent discharge from occurring at the wall of the processing container 2 by changing the material of the processing container 2, but considering the resistance to plasma and the like, the material of the processing container 2 can be easily changed. Changing is not realistic.

本実施形態では、中央部のマイクロ波導入機構63aに設けられたスロットSaの形状と外周部のマイクロ波導入機構63b〜63gに設けられたスロットSb〜Sgの形状とが異なるようにすることで、プラズマ処理に寄与する電磁波の放射量を増加させる。これにより、効率よくプラズマ処理を行うことができるとともに、処理容器2の壁側に放射されるマイクロ波の放射量を減らすことで異常放電を抑制することができる。   In the present embodiment, the shape of the slot Sa provided in the microwave introduction mechanism 63a in the central portion is different from the shape of the slots Sb to Sg provided in the microwave introduction mechanisms 63b to 63g in the outer peripheral portion. Increase the amount of electromagnetic wave radiation that contributes to plasma treatment. Thereby, while being able to perform a plasma process efficiently, abnormal discharge can be suppressed by reducing the radiation amount of the microwave radiated | emitted to the wall side of the processing container 2. FIG.

特に、本実施形態では、中央部のマイクロ波導入機構63aに設けられたスロットSaの形状は変えずに、外周部のマイクロ波導入機構63b〜63gに設けられたスロットSb〜Sg(総称して「スロットS」ともいう。)の形状を最適化する。   In particular, in this embodiment, the shape of the slot Sa provided in the microwave introduction mechanism 63a in the central portion is not changed, and the slots Sb to Sg provided in the microwave introduction mechanisms 63b to 63g in the outer peripheral portion (collectively, The shape of “slot S” is also optimized.

図11は、マイクロ波導入機構63の平面アンテナ71に形成されるスロットSとして4つの形状を用いて、天井部11の底部における電磁界の状態をシミュレーションにより算出した結果の一例である。平面アンテナ71は、平面アンテナ71a〜71gの総称である。   FIG. 11 is an example of a result of calculation by simulation of the state of the electromagnetic field at the bottom of the ceiling 11 using four shapes as the slots S formed in the planar antenna 71 of the microwave introduction mechanism 63. The planar antenna 71 is a general term for the planar antennas 71a to 71g.

シミュレーションでは、図11の左下にて示すように、便宜的に、中央部のマイクロ波導入機構63に400Wのマイクロ波を供給し、外周部のマイクロ波導入機構63にはマイクロ波を供給しない条件とした。また、便宜的に、中央部のマイクロ波導入機構63のスロットSの形状をスロットSaの形状に替えてシミュレーションを行った。   In the simulation, as shown in the lower left of FIG. 11, for the sake of convenience, a microwave of 400 W is supplied to the microwave introduction mechanism 63 in the central portion, and the microwave is not supplied to the microwave introduction mechanism 63 in the outer peripheral portion. It was. For convenience, the simulation was performed by changing the shape of the slot S of the microwave introduction mechanism 63 in the center to the shape of the slot Sa.

まず、図11の最左の三角形状のスロットSの場合、天井部11の処理容器2内の天井面における電界強度の分布の結果から、電界強度の分布に指向性が得られないことがわかる。次に、図11の左から2番目の概ね環状であって一部に切れ目があるスロットSの場合、電界強度の分布の結果から、天井面において電界強度の分布が同心円に近く、ほとんど指向性がないことがわかる。同様に、図11の左から3番目の180°以上の開口部がある半円の円弧形状のスロットSの場合、天井面における電界強度の分布にやや指向性があるものの、開口部側とその反対側とでプラズマ密度に偏りがあることがわかる。   First, in the case of the leftmost triangular slot S in FIG. 11, it is understood from the result of the electric field strength distribution on the ceiling surface in the processing container 2 of the ceiling portion 11 that directivity cannot be obtained in the electric field strength distribution. . Next, in the case of the slot S that is the second annular shape from the left in FIG. 11 and has a cut in part, the distribution of the electric field intensity is close to a concentric circle on the ceiling surface and is almost directional. You can see that there is no. Similarly, in the case of the semicircular arc-shaped slot S having the third opening of 180 ° or more from the left in FIG. 11, the distribution of the electric field intensity on the ceiling surface has a little directivity, but the opening side and its slot It can be seen that there is a bias in plasma density on the opposite side.

これらに対して、図11の最右の60°程度の開口部がある、円弧形状のスロットSの場合、スロットSの開口部側の電界強度が高くなり、天井面の全体において電界強度の分布に指向性がみられる。   On the other hand, in the case of the arc-shaped slot S having the rightmost opening of about 60 ° in FIG. 11, the electric field strength on the opening side of the slot S is increased, and the electric field strength distribution is distributed over the entire ceiling surface. There is directivity.

これによれば、図11の最右に示す円弧形状のスロットSの場合、電界強度の分布の指向性を活かしてプラズマ処理に寄与する電磁波の放射量を増加させることができることがわかる。   According to this, in the case of the arc-shaped slot S shown in the rightmost part of FIG. 11, the radiation amount of the electromagnetic wave contributing to the plasma processing can be increased by making use of the directivity of the electric field intensity distribution.

なお、通常、スロットSの中央が最も電界強度が高くなるが、シミュレーション結果では、スロットSのない側(開口部側)の電界強度がスロットSのある側の電界強度よりも高くなっている。その理由は、処理容器2の天井部11は、導電性部材で形成されているため、スロットSを通るマイクロ波が天井部11にて反射するために、スロットSと反対側の電磁波の強度が高くなるためである。   Normally, the electric field strength is highest at the center of the slot S, but in the simulation results, the electric field strength on the side without the slot S (opening side) is higher than the electric field strength on the side with the slot S. The reason is that since the ceiling portion 11 of the processing container 2 is formed of a conductive member, the microwave passing through the slot S is reflected by the ceiling portion 11, so that the intensity of the electromagnetic wave on the side opposite to the slot S is high. This is because it becomes higher.

最も右のスロットSには、開口部の反対側に切欠き部S1を有している。切欠き部S1を設けると、切欠き部S1がない場合よりもスロットSの中央の電界強度が低くなる。これにより、スロットSの中央と反対側の開口部側の電界強度を高め過ぎないようにすることができる。これにより、指向性がより好ましい程度になり、プラズマ密度が均一になり、プラズマ処理の均一性が図られる。   The rightmost slot S has a notch S1 on the opposite side of the opening. When the cutout portion S1 is provided, the electric field strength at the center of the slot S is lower than when the cutout portion S1 is not provided. Thereby, it is possible to prevent the electric field intensity on the opening side opposite to the center of the slot S from being excessively increased. Thereby, the directivity becomes a more preferable level, the plasma density becomes uniform, and the uniformity of plasma processing is achieved.

なお、本実施形態では、切欠き部S1のスロット幅は、それ以外のスロットの幅の25%程度である。切欠き部S1が完全にスロットを分割してしまうと、対向する開口部とを結んだラインで電界強度が高くなってしまい、所望の電界強度の指向性が得られなくなる。
[スロットの配置]
以上の結果から、図11の最右に示す円弧形状のスロットSを外周部のマイクロ波導入機構63の平面アンテナ71に形成した一例について、図12を参照しながら説明する。図12(a)は、図1に示すマイクロ波プラズマ処理装置1において、中央部のマイクロ波導入機構63の平面アンテナ71aは前述した4つの円弧形状のスロットSaを有する。よって、マイクロ波透過板73A(マイクロ波透過窓)を透過するマイクロ波は、電界強度の指向性は有しない。
In the present embodiment, the slot width of the notch S1 is about 25% of the width of the other slots. If the notch S1 completely divides the slot, the electric field strength becomes high at the line connecting the opposing openings, and the directivity of the desired electric field strength cannot be obtained.
[Slot Arrangement]
From the above results, an example in which the arc-shaped slot S shown in the rightmost part of FIG. 11 is formed in the planar antenna 71 of the microwave introduction mechanism 63 in the outer peripheral portion will be described with reference to FIG. FIG. 12A shows the microwave plasma processing apparatus 1 shown in FIG. 1, in which the planar antenna 71a of the microwave introduction mechanism 63 at the center has the four arc-shaped slots Sa described above. Therefore, the microwave which permeate | transmits the microwave permeation | transmission board 73A (microwave permeation | transmission window) does not have the directivity of electric field strength.

一方、外周部のマイクロ波導入機構63は、60°前後の所定の角度の開口部がある、1つの円弧形状のスロットSb〜Sgを有する。   On the other hand, the microwave introduction mechanism 63 in the outer peripheral portion has one arc-shaped slot Sb to Sg having an opening portion with a predetermined angle of around 60 °.

特に、スロットSb〜Sgの開口部は、処理容器2の中央部に向かって開口している。つまり、処理容器2の天井部11の中心点Oから各マイクロ波導入機構63のマイクロ波透過板73B〜73Gの中心を通る径方向の線が開口部の中央を通るようにスロットSb〜Sgの各開口部が中心点Oに向けて開口するように平面アンテナ71b〜71gが配置されている。これにより、スロットSb〜Sgの開口部側の電界強度が高くなる。つまり、外周部のマイクロ波導入機構63から放射されるマイクロ波は、処理容器2の中心側に放射され易くなり、処理容器2の壁側に放射されにくくなる。この結果、マイクロ波を処理容器2の壁又は処理容器2の壁の近傍のプラズマに消費され難くすることができる。このようにして、スロットの形状及び配置を適正化することで、電界強度の指向性を活かして、プラズマ処理に寄与するマイクロ波の放射量を増加させることができる。   In particular, the openings of the slots Sb to Sg are open toward the center of the processing container 2. That is, in the slots Sb to Sg, radial lines passing from the center point O of the ceiling portion 11 of the processing container 2 to the centers of the microwave transmission plates 73B to 73G of the microwave introduction mechanisms 63 pass through the centers of the openings. The planar antennas 71b to 71g are arranged so that each opening opens toward the center point O. Thereby, the electric field strength on the opening side of the slots Sb to Sg is increased. That is, the microwave radiated from the microwave introduction mechanism 63 on the outer peripheral portion is easily radiated to the center side of the processing container 2 and is not easily radiated to the wall side of the processing container 2. As a result, it is possible to make it difficult for the microwave to be consumed by plasma in the wall of the processing container 2 or in the vicinity of the wall of the processing container 2. In this way, by optimizing the shape and arrangement of the slots, it is possible to increase the amount of microwave radiation that contributes to the plasma processing by utilizing the directivity of the electric field strength.

図12(b)の外周部のマイクロ波導入機構63b〜63gのスロット形状及び配置は図12(a)の外周部のマイクロ波導入機構63b〜63gと同じである。図12(a)の場合と異なる点は、図12(b)では中央部のマイクロ波導入機構63aが設けられていない点である。しかしながら、図12(b)に示すマイクロ波導入機構63においても、外周部のマイクロ波導入機構63から放射されるマイクロ波は、処理容器2の中心側に放射され易くなっている。よって、図12(b)のようにマイクロ波導入機構63を配置した場合にも、プラズマ処理に寄与するマイクロ波の放射量を増加させることができる。   The slot shape and arrangement of the microwave introduction mechanisms 63b to 63g in the outer peripheral portion of FIG. 12B are the same as those of the microwave introduction mechanisms 63b to 63g in the outer peripheral portion of FIG. A difference from the case of FIG. 12A is that the microwave introduction mechanism 63a at the center is not provided in FIG. However, also in the microwave introduction mechanism 63 shown in FIG. 12B, the microwave radiated from the microwave introduction mechanism 63 in the outer peripheral portion is easily radiated to the center side of the processing container 2. Therefore, even when the microwave introduction mechanism 63 is arranged as shown in FIG. 12B, the amount of microwave radiation that contributes to plasma processing can be increased.

図12(c)に示すように、中央部のマイクロ波導入機構63aを3つ設けてもよい。この場合においても、中央部の3つのマイクロ波導入機構63aには4つの円弧形状のスロットSaが配置され、外周部のマイクロ波導入機構63b〜63gには、中心点Oに向けて開口する円弧形状のスロットSb〜Sgが配置される。かかる構成によっても、外周部のマイクロ波導入機構63から放射されるマイクロ波は、処理容器2の中心側に放射され易くなり、プラズマ処理に寄与するマイクロ波の放射量を増加させることができる。
[スロットの半径及び開口の角度]
次に、スロットの半径及び開口の角度を最適化するためにシミュレーションを行った。そのシミュレーション結果を、図13を参照しながら説明する。図13の左上の枠内に示すように、スロットSの開口部の角度をθとし、角度θは、60°を基準として、±α°だけ変化させた。具体的には、図13の横軸には、スロットSの開口部の角度θを、60°を基準として、30°(α=−30°)、60°(α=0°)、90°(α=30°)、120°(α=60°)と変化させた時の電界強度のシミュレーションの結果の一例を示す。
As shown in FIG. 12C, three microwave introduction mechanisms 63a at the center may be provided. Also in this case, four arc-shaped slots Sa are arranged in the three microwave introduction mechanisms 63a in the central portion, and arcs that open toward the center point O in the microwave introduction mechanisms 63b to 63g in the outer peripheral portion. Shaped slots Sb to Sg are arranged. Even with such a configuration, the microwave radiated from the microwave introduction mechanism 63 in the outer peripheral portion is easily radiated to the center side of the processing container 2, and the amount of microwave radiation contributing to the plasma processing can be increased.
[Slot radius and opening angle]
Next, a simulation was performed to optimize the slot radius and opening angle. The simulation result will be described with reference to FIG. As shown in the upper left frame of FIG. 13, the angle of the opening of the slot S is θ, and the angle θ is changed by ± α ° with respect to 60 °. Specifically, on the horizontal axis of FIG. 13, the angle θ of the opening of the slot S is 30 ° (α = −30 °), 60 ° (α = 0 °), 90 ° with respect to 60 °. An example of the simulation result of the electric field strength when changing (α = 30 °) and 120 ° (α = 60 °) is shown.

また、図13の縦軸に示すように、スロットSの内周側の半径Rを、R=12mmを基準として、7mm(r=−5mm)、12mm(r=0mm)、17mm(r=5mm)、22mm(r=10mm)と変化させた時の電界強度のシミュレーションの結果の一例を示す。   Further, as shown on the vertical axis of FIG. 13, the radius R on the inner peripheral side of the slot S is set to 7 mm (r = -5 mm), 12 mm (r = 0 mm), 17 mm (r = 5 mm) with R = 12 mm as a reference. ), And 22 mm (r = 10 mm), an example of the simulation result of the electric field strength when changed.

この結果、図13の左上の枠内に示すように(1)円弧形状のスロットSの周方向の長さは、スロットS内を伝播するマイクロ波の波長λgの1/2と同一又は近似する値であって、かつ、図13の横軸に示すように(2)スロットの開口部の角度は30°〜120°の範囲であれば、所望の電界強度の指向性が得られるため好ましいことがわかる。つまり、マイクロ波が、スロットSから30°〜120°の角度で開口部側に偏って広がって伝播することで、周方向の電界強度の均一性を担保することができる。加えて、処理容器2の中央に向かう開口部側が強くなるように電界強度の指向性を有することで、プラズマ処理に寄与するマイクロ波の放射量を増加させることができる。   As a result, as shown in the upper left frame of FIG. 13, (1) the circumferential length of the arc-shaped slot S is the same as or close to 1/2 of the wavelength λg of the microwave propagating in the slot S. (2) If the angle of the opening of the slot is in the range of 30 ° to 120 °, the directivity of the desired electric field strength can be obtained, as shown in the horizontal axis of FIG. I understand. That is, since the microwaves are spread from the slot S at an angle of 30 ° to 120 ° and spread toward the opening, the uniformity of the electric field strength in the circumferential direction can be ensured. In addition, by having the directivity of the electric field strength so that the opening side toward the center of the processing container 2 becomes strong, the amount of microwave radiation that contributes to the plasma processing can be increased.

また、図13の縦軸に示すように(2)円弧形状のスロットの内周側の半径は、7mm〜22mmの範囲のいずれかの長さであれば、電界強度の指向性が得られるため好ましいことがわかる。   Moreover, as shown on the vertical axis of FIG. 13, (2) if the radius on the inner peripheral side of the arc-shaped slot is any length in the range of 7 mm to 22 mm, the directivity of the electric field strength can be obtained. It turns out that it is preferable.

以上の結果から、本実施形態では、円弧形状のスロットSの周方向の長さをスロットS内を伝播するマイクロ波の波長λgの1/2と同一又は近似する値とし、かつスロットSの半径と開口部の角度を30°〜120°の範囲の角度に最適化する。これにより、プラズマ処理に寄与するマイクロ波の放射量を最大化させることができる。更に、スロットSの内周側の半径Rを、R=12mmを基準として、7mm〜22mmの長さに最適化する。これにより、プラズマ処理に寄与するマイクロ波の放射量を最大化させることができる。   From the above results, in the present embodiment, the circumferential length of the arc-shaped slot S is set to a value that is the same as or close to 1/2 of the wavelength λg of the microwave propagating in the slot S, and the radius of the slot S And the angle of the opening is optimized to an angle in the range of 30 ° to 120 °. As a result, the amount of microwave radiation that contributes to the plasma treatment can be maximized. Further, the radius R on the inner peripheral side of the slot S is optimized to a length of 7 mm to 22 mm with R = 12 mm as a reference. As a result, the amount of microwave radiation that contributes to the plasma treatment can be maximized.

なお、円弧形状のスロットSの周方向の長さを、スロットS内を伝播するマイクロ波の波長λgの1/2と同一又は近似する値とするのは、スロットS内でのマイクロ波の定在波が最大となることで、スロットSを伝播するマイクロ波の伝播効率を高めるためである。
[スロットの最適化]
以上のシミュレーション結果に基づき、スロットSの最適化について、図14及び図15を参照しながら説明する。図14では、左から右にスロットが最適化されている。まず、図14の最左に示すスロットSが〇形状の場合と、その右隣りに示すスロットSが△形状の場合とでは電界強度分布に偏りはなく、アンテナの指向性は得られていないことがわかる。
The length of the arc-shaped slot S in the circumferential direction is set to a value that is the same as or close to 1/2 of the wavelength λg of the microwave propagating in the slot S. This is because the propagation efficiency of the microwave propagating through the slot S is increased by the presence wave being maximized.
[Slot optimization]
Based on the above simulation results, optimization of the slot S will be described with reference to FIGS. In FIG. 14, the slots are optimized from left to right. First, there is no bias in the electric field intensity distribution between the case where the leftmost slot S shown in FIG. 14 is ◯ -shaped and the case where the slot S shown on the right is △ -shaped, and antenna directivity is not obtained. I understand.

更に右隣りに示すスロットSがC形状であって、スロットの内径Rが22mmよりも大きく、かつ、開口部が30°よりも小さい場合、電界強度分布に偏りはなく、アンテナの指向性は得られない。   Further, when the slot S shown on the right is C-shaped, the inner diameter R of the slot is larger than 22 mm, and the opening is smaller than 30 °, there is no bias in the electric field strength distribution, and the antenna directivity is obtained. I can't.

更に右隣りに示すスロットSがC形状であって、スロットの半径Rが22mmよりも大きく、かつ、開口部が120°よりも大きい場合、電界強度分布に偏りはなく、アンテナの指向性は得られない。   Further, when the slot S shown on the right side is C-shaped, the slot radius R is larger than 22 mm, and the opening is larger than 120 °, there is no bias in the electric field strength distribution, and the antenna directivity is obtained. I can't.

図14の最右に示すスロットSがC形状であって、スロットの半径Rが22mmよりも大きく、かつ、開口部が30°〜120°の範囲である場合、電界強度分布にやや偏りが生じ、アンテナにやや指向性が得られる。   When the slot S shown in the rightmost part of FIG. 14 is C-shaped, the radius R of the slot is larger than 22 mm, and the opening is in the range of 30 ° to 120 °, the electric field strength distribution is slightly biased. The antenna has a little directivity.

図15の最右は、図14の右端とまったく同じ条件である。図15の最右の左隣りに示すスロットSは適正な指向性を有している。この場合、スロットSはC形状であって、図13の左上の(1)及び(2)の条件が満たされている。この場合、電界強度分布に理想的な偏りがあり、アンテナに最適化された指向性が得られる。これによれば、アンテナの指向性を利用して、プラズマ処理に寄与するマイクロ波の放射量を増加させ、電界強度の均一性を高めることができる。また、処理容器2の壁又は処理容器2の壁の近傍のプラズマに消費されるマイクロ波の放射量を減らし、異常放電を防止することができる。   The rightmost state in FIG. 15 is exactly the same as the right end in FIG. The slot S shown on the rightmost left side of FIG. 15 has appropriate directivity. In this case, the slot S has a C shape, and the conditions (1) and (2) in the upper left of FIG. 13 are satisfied. In this case, there is an ideal bias in the electric field intensity distribution, and the directivity optimized for the antenna can be obtained. According to this, it is possible to increase the amount of microwave radiation that contributes to plasma processing by using the directivity of the antenna, and to improve the uniformity of the electric field strength. Further, the amount of microwave radiation consumed by the plasma in the wall of the processing container 2 or in the vicinity of the wall of the processing container 2 can be reduced, and abnormal discharge can be prevented.

図15の最左から3つのスロットSは、いずれもスロットSの開口部の反対側の形状に特徴がある。図15の中央のスロットSは、開口部の反対側に前述した切欠き部S1が形成されている。図15の左から2番目のスロットSは、開口部の反対側にフラット部S2が形成されている。フラット部S2は、スロットSの幅よりも狭くなっている。更に、図15の最左に示すスロットSは、凸部S3を有する。凸部S3は、スロットSの幅よりも大きくなっている。スロットSの開口部の反対側に切欠き部S1、フラット部S2、凸部S3を形成することにより、スロットSの中央における電界強度を下げ、アンテナの指向性をより高めることができる。   Each of the three slots S from the left in FIG. 15 is characterized by the shape on the opposite side of the opening of the slot S. In the central slot S of FIG. 15, the above-described notch S1 is formed on the opposite side of the opening. The second slot S from the left in FIG. 15 has a flat portion S2 on the opposite side of the opening. The flat portion S2 is narrower than the width of the slot S. Furthermore, the slot S shown in the leftmost part of FIG. 15 has a convex part S3. The convex portion S3 is larger than the width of the slot S. By forming the notch part S1, the flat part S2, and the convex part S3 on the opposite side of the opening part of the slot S, the electric field strength at the center of the slot S can be lowered and the directivity of the antenna can be further improved.

以上、マイクロ波プラズマ処理装置を上記実施形態により説明したが、本発明に係るマイクロ波プラズマ処理装置は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。   Although the microwave plasma processing apparatus has been described in the above embodiment, the microwave plasma processing apparatus according to the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and improvements can be made within the scope of the present invention. It is.

例えば、外周部のマイクロ波導入機構63b〜63gの配置は、真円であっても、楕円であってもよい。処理容器2が楕円の場合には、外周部のマイクロ波導入機構63を楕円上に配置することが好ましい。一方、処理容器2が真円の場合には、外周部のマイクロ波導入機構63を真円上に配置することが好ましい。これにより、天井面でのマイクロ波の電界強度分布に中央側に向けた好ましい偏りを作ることができる。   For example, the arrangement of the microwave introduction mechanisms 63b to 63g in the outer peripheral portion may be a perfect circle or an ellipse. When the processing container 2 is an ellipse, it is preferable to arrange the microwave introduction mechanism 63 at the outer peripheral portion on the ellipse. On the other hand, when the processing container 2 is a perfect circle, it is preferable to arrange the microwave introduction mechanism 63 on the outer peripheral portion on the perfect circle. Thereby, it is possible to create a preferable bias toward the center side of the microwave electric field intensity distribution on the ceiling surface.

上記実施形態においては、プラズマ処理装置として成膜装置およびエッチング装置を例示したが、これに限らず、酸化処理および窒化処理を含む酸窒化膜形成処理、アッシング処理等の他のプラズマ処理にも用いることができる。   In the above-described embodiment, the film forming apparatus and the etching apparatus are exemplified as the plasma processing apparatus. be able to.

また、基板はウェハWに限定されず、LCD(液晶ディスプレイ)用基板に代表されるFPD(フラットパネルディスプレイ)基板や、セラミックス基板等の他の基板であってもよい。   The substrate is not limited to the wafer W, and may be another substrate such as an FPD (flat panel display) substrate typified by an LCD (liquid crystal display) substrate or a ceramic substrate.

1 マイクロ波プラズマ処理装置
2 処理容器
3 ガス供給機構
4 排気装置
5 マイクロ波導入装置
8 制御部
11 天井部
15 ガス導入部
21 載置台
25 高周波電源
31 ガス供給源
50 マイクロ波出力部
60 アンテナユニット
63 マイクロ波導入機構
63a 中央部のマイクロ波導入機構
63b〜63g 外周部のマイクロ波導入機構
65 アンテナ
68 マイクロ波伝送路
71a 平面アンテナ
71b 平面アンテナ
72 マイクロ波遅波材
73A〜73G マイクロ波透過板
Sa スロット
Sb スロット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microwave plasma processing apparatus 2 Processing container 3 Gas supply mechanism 4 Exhaust apparatus 5 Microwave introduction apparatus 8 Control part 11 Ceiling part 15 Gas introduction part 21 Mounting stand 25 High frequency power supply 31 Gas supply source 50 Microwave output part 60 Antenna unit 63 Microwave introduction mechanism 63a Microwave introduction mechanism 63b to 63g in the central portion Microwave introduction mechanism in the outer peripheral portion 65 Antenna 68 Microwave transmission path 71a Planar antenna 71b Planar antenna 72 Microwave slow wave material 73A to 73G Microwave transmission plate Sa slot Sb slot

Claims (8)

マイクロ波によりガスをプラズマ化し、処理容器内にてプラズマ処理を行うマイクロ波プラズマ処理装置であって、
前記処理容器の天井部に3つ以上のマイクロ波導入機構を有し、
前記マイクロ波導入機構は、
マイクロ波を透過する誘電体の遅波材と、
前記遅波材の下面にてスロットを有する導電部材のアンテナと、
前記スロットに通したマイクロ波を前記処理容器内に導入させる誘電体のマイクロ波透過窓とを有し、
前記マイクロ波導入機構が、前記処理容器の中央部よりも外縁に設けられる場合、前記アンテナのスロットは円弧形状であり、該スロットの一部が前記中央部に向けて所定の角度で開口する開口部を有する、
マイクロ波プラズマ処理装置。
A microwave plasma processing apparatus that converts a gas into a plasma by using a microwave and performs plasma processing in a processing vessel,
Having three or more microwave introduction mechanisms on the ceiling of the processing vessel;
The microwave introduction mechanism is
A dielectric slow wave material that transmits microwaves;
An antenna of a conductive member having a slot on the lower surface of the slow wave material;
A dielectric microwave transmission window for introducing a microwave passed through the slot into the processing vessel;
When the microwave introduction mechanism is provided at the outer edge of the central portion of the processing container, the slot of the antenna has an arc shape, and an opening in which a part of the slot opens at a predetermined angle toward the central portion. Having a part,
Microwave plasma processing equipment.
前記スロットの開口部の所定の角度は、30°〜120°の範囲のいずれかの角度である、
請求項1に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
The predetermined angle of the opening of the slot is any angle in the range of 30 ° to 120 °.
The microwave plasma processing apparatus according to claim 1.
前記スロットの周方向の長さは、該スロット内のマイクロ波の波長λgの1/2と同一又は近似する値である、
請求項1又は2に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
The length in the circumferential direction of the slot is a value that is the same as or close to 1/2 of the wavelength λg of the microwave in the slot.
The microwave plasma processing apparatus according to claim 1 or 2.
前記スロットの内周側の半径は、7mm〜22mmの範囲のいずれかの長さである、
請求項1〜3のいずれか一項に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
A radius on the inner peripheral side of the slot is any length in a range of 7 mm to 22 mm.
The microwave plasma processing apparatus as described in any one of Claims 1-3.
前記スロットは、前記開口部の反対側に切欠き部を有する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
The slot has a notch on the opposite side of the opening,
The microwave plasma processing apparatus as described in any one of Claims 1-4.
前記スロットは、前記開口部の反対側にフラット部を有する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
The slot has a flat portion on the opposite side of the opening,
The microwave plasma processing apparatus as described in any one of Claims 1-4.
前記スロットは、前記開口部の反対側に凸部を有する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
The slot has a convex portion on the opposite side of the opening,
The microwave plasma processing apparatus as described in any one of Claims 1-4.
マイクロ波プラズマ処理装置にマイクロ波を導入するマイクロ波導入機構であって、
マイクロ波を透過する誘電体の遅波材と、
前記遅波材の下面にてスロットを有する導電部材のアンテナと、
前記スロットに通したマイクロ波を処理容器内に導入させる誘電体のマイクロ波透過窓とを有し、
前記処理容器の中央部よりも外縁に設けられる場合、該アンテナのスロットは円弧形状であり、該スロットの一部が前記中央部に向けて所定の角度で開口する開口部を有する、
マイクロ波導入機構。
A microwave introduction mechanism for introducing microwaves into a microwave plasma processing apparatus,
A dielectric slow wave material that transmits microwaves;
An antenna of a conductive member having a slot on the lower surface of the slow wave material;
A dielectric microwave transmission window for introducing a microwave passed through the slot into the processing container;
When provided at the outer edge than the central portion of the processing container, the slot of the antenna has an arc shape, and a part of the slot has an opening that opens at a predetermined angle toward the central portion.
Microwave introduction mechanism.
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