JP2020187893A - 電界センサ、表面波プラズマ源、および表面波プラズマ処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、一実施形態の表面波プラズマ源が用いられる表面波プラズマ処理装置の概略構成を示す断面図であり、図2は図1の表面波プラズマ処理装置に用いられる表面波プラズマ源の構成を示すブロック図、図3は表面波プラズマ源におけるマイクロ波供給部を模式的に示す平面図、図4は表面波プラズマ源におけるマイクロ波放射機構および電界センサを示す断面図、図5はマイクロ波放射機構の給電機構を示す横断面図、図6はチューナにおけるスラグと滑り部材を示す横断面図である。
次に、表面波プラズマ源2について説明する。
表面波プラズマ源2は、チャンバ1の上部に設けられた支持リング29により支持された円形をなす天板110を有しており、支持リング29と天板110との間は気密にシールされている。図2に示すように、表面波プラズマ源2は、複数経路に分配してマイクロ波を出力するマイクロ波出力部30と、マイクロ波出力部30から出力されたマイクロ波を伝送しチャンバ1内に放射するためのマイクロ波供給部40とを有している。
次に、マイクロ波放射機構41について詳細に説明する。
マイクロ波放射機構41は、図4、図5に示すように、マイクロ波を伝送する同軸構造の導波路44と、導波路44を伝送されたマイクロ波をチャンバ1内に放射するアンテナ部43とを有している。そして、マイクロ波放射機構41からチャンバ1内に放射されたマイクロ波がチャンバ1内の空間で合成され、チャンバ1内で表面波プラズマが形成されるようになっている。
次に、電界センサ140について説明する。
図8は電界センサ140の概略構成を示す断面図、図9はその要部を拡大して示す断面図である。
次に、以上のように構成される表面波プラズマ処理装置100における動作について説明する。
まず、ウエハWをチャンバ1内に搬入し、サセプタ11上に載置する。そして、プラズマガス供給源27から配管28およびプラズマガス導入部材26を介してチャンバ1内にプラズマガス、例えばArガスを導入しつつ、表面波プラズマ源2からマイクロ波をチャンバ1内に導入して表面波プラズマを形成する。
以上、実施形態について説明したが、今回開示された実施形態は、全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。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
2;表面波プラズマ源
41;マイクロ波放射機構
43;アンテナ部
44;導波路
81;平面スロットアンテナ
82;遅波材
100;表面波プラズマ処理装置
110b;マイクロ波透過窓
120;センサ挿入孔
140;電界センサ
141;プローブ(内部導体)
142;プローブガイド(外部導体)
143;絶縁部材
144;予圧スプリング
145;高周波コネクタ
146;固定ナット
147;バンド型コンタクト
148;回転止め
200;制御部
W;半導体ウエハ
Claims (12)
- マイクロ波伝送路を伝送されてきたマイクロ波を平面スロットアンテナのスロットおよび誘電体からなるマイクロ波透過窓を介してチャンバ内に放射して表面波プラズマを形成するにあたり、マイクロ波の電界を検出する電界センサであって、
同軸伝送路の内部導体となり、内部にスプリングを内蔵し、先端部分にモノポールアンテナを構成する部分を有するとともに、内蔵された前記スプリングの付勢力により先端が前記マイクロ波透過窓の裏面に常に接触するように構成されたプローブと、
前記プローブの外側に設けられ、前記同軸伝送路の外側導体となり、先端が前記平面スロットアンテナの裏面に接触するように構成された筒状をなすプローブガイドと、
前記プローブと前記プローブガイドとの間に設けられた絶縁部材と、
前記プローブガイドを下方に予圧し、前記プローブガイドを、その先端が前記平面スロットアンテナに常に接触するように付勢する予圧スプリングと、
前記プローブおよび前記プローブガイドに接続され、信号を取り出す同軸構造の信号ケーブルを接続するためのコネクタと、
を有する、電界センサ。 - 前記プローブの前記モノポールアンテナを構成する部分の長さが1.5〜2mmの範囲である、請求項1に記載の電界センサ。
- 前記プローブの先端がフィレット形状である、請求項1または請求項2に記載の電界センサ。
- 前記プローブガイドの先端がフィレット形状である、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電界センサ。
- 前記プローブガイドが挿入され、前記プローブガイドを固定部に固定する固定ナットをさらに有し、固定ナットを前記固定部に締め付けることにより、前記予圧スプリングが圧縮されて前記プローブガイドが下方に予圧される、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の電界センサ。
- 前記固定ナットに取り付けられ、前記プローブガイドの鉛直方向の移動を確保しつつ、回転方向の動きを拘束する回転止めをさらに有する、請求項5に記載の電界センサ。
- 前記回転止めは、前記固定ナットの側面に形成されたねじ穴に螺合され、先端が前記プローブガイドの側面に形成された窪み部に鉛直方向に移動可能なように挿入されるセットスクリューを有する、請求項6に記載の電界センサ。
- 導電性材料製で筒状をなす本体部と、
前記本体部の内側に、前記本体部と接触するように設けられ、導電性材料製の複数の板バネを、それらの中央部が内側に突出した状態で円周状に複数配置してなり、前記プローブガイドが挿入され、その際に前記プローブガイドとの電気的導通を確保するコンタクト部材と、
を有し、接地電位に接続されたバンド型コンタクトをさらに有する、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の電界センサ。 - チャンバ内にマイクロ波を供給して前記チャンバ内に表面波プラズマを形成する表面波プラズマ源であって、
マイクロ波を出力するマイクロ波出力部と、
前記マイクロ波出力部から出力されたマイクロ波を伝送するマイクロ波伝送路に設けられ、マイクロ波をチャンバ内に放射するマイクロ波放射機構と、
前記マイクロ波放射機構から放射されるマイクロ波の電界を検出する請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の電界センサと、
を有し、
前記マイクロ波放射機構は、
前記マイクロ波伝送路を伝送されてきたマイクロ波を、スロットを介して前記チャンバ内に放射する平面スロットアンテナと、
前記平面スロットアンテナのマイクロ波伝送方向上流側に設けられた誘電体からなる遅波材と、
前記平面スロットアンテナのマイクロ波伝送方向下流側に設けられた誘電体からなるマイクロ波透過窓と、
前記遅波材および前記平面スロットアンテナを貫通するように設けられ、前記電界センサが挿入されるセンサ挿入孔と、
を有する、表面波プラズマ源。 - 前記センサ挿入孔を複数有し、前記複数のセンサ挿入孔は、前記平面スロットアンテナの前記スロットの内側に対応する領域に、前記マイクロ波伝送路の軸を中心とした同一円周状に前記スロットのn倍(ただし、nは1以上の整数)の個数であり、かつ均等に形成されており、前記電界センサは、前記複数のセンサ挿入孔の少なくとも一つに挿入されている、請求項9に記載の表面波プラズマ源。
- 前記マイクロ波放射機構は複数有し、前記複数のマイクロ波放射機構から前記チャンバ内に放射されたマイクロ波が前記チャンバ内の空間で合成され、表面波プラズマが形成される、請求項9または請求項10に記載の表面波プラズマ源。
- 基板に対して表面波プラズマにより処理を施す表面波プラズマ処理装置であって、
基板を収容するチャンバと、
前記チャンバ内にガスを供給するガス供給機構と、
前記チャンバ内にマイクロ波を供給して表面波プラズマを形成する請求項9から請求項11のいずれか一項に記載の表面波プラズマ源と、
を有する、表面波プラズマ処理装置。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09237697A (ja) * | 1996-02-28 | 1997-09-09 | Hitachi Ltd | プラズマの評価方法ならびに装置 |
JP2003318115A (ja) * | 2002-04-24 | 2003-11-07 | Japan Science & Technology Corp | 窓型プローブ、プラズマ監視装置、及び、プラズマ処理装置 |
JP2004128379A (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-22 | Sharp Corp | プラズマプロセス装置 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09237697A (ja) * | 1996-02-28 | 1997-09-09 | Hitachi Ltd | プラズマの評価方法ならびに装置 |
JP2003318115A (ja) * | 2002-04-24 | 2003-11-07 | Japan Science & Technology Corp | 窓型プローブ、プラズマ監視装置、及び、プラズマ処理装置 |
JP2004128379A (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-22 | Sharp Corp | プラズマプロセス装置 |
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