JP3190536B2 - マイクロ波トラップを有するプラズマアッシャー - Google Patents
マイクロ波トラップを有するプラズマアッシャーInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32192—Microwave generated discharge
- H01J37/32266—Means for controlling power transmitted to the plasma
- H01J37/32275—Microwave reflectors
-
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/76—Prevention of microwave leakage, e.g. door sealings
-
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/80—Apparatus for specific applications
- H05B6/806—Apparatus for specific applications for laboratory use
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波リーク及び
その結果発生する欠点を取除いたプラズマアフターグロ
ーアッシャー（プラズマ残光灰化器）に関するものであ
る。
その結果発生する欠点を取除いたプラズマアフターグロ
ーアッシャー（プラズマ残光灰化器）に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置を製造する場合に、ホトレジ
ストがマスクとして使用され、且つマスキング処理を完
了した後に、そのホトレジストを半導体ウエハから取除
くことが必要である。このようなホトレジストを剥離す
る装置の一つのタイプはプラズマアフターグローアッシ
ャーとして知られている。このような装置においては、
マイクロ波包囲体を貫通して延在する管を介して送給さ
れる酸素等のガスがマイクロ波エネルギによってプラズ
マ状態に励起される。該管は開口を介してマイクロ波包
囲体から外部へ延在し、且つ剥離されるべき半導体ウエ
ハの領域へ延在する。この装置の考え方は、マイクロ波
包囲体内にあり、且つその中でプラズマが発生される該
管の部分内に存在する励起されたイオン種ではなく、マ
イクロ波包囲体の外部に延在する該管内に存在する励起
された原子種で剥離を行なう（したがって、「アフター
グロー（残光）」という名称が付けられている）ことで
ある。
ストがマスクとして使用され、且つマスキング処理を完
了した後に、そのホトレジストを半導体ウエハから取除
くことが必要である。このようなホトレジストを剥離す
る装置の一つのタイプはプラズマアフターグローアッシ
ャーとして知られている。このような装置においては、
マイクロ波包囲体を貫通して延在する管を介して送給さ
れる酸素等のガスがマイクロ波エネルギによってプラズ
マ状態に励起される。該管は開口を介してマイクロ波包
囲体から外部へ延在し、且つ剥離されるべき半導体ウエ
ハの領域へ延在する。この装置の考え方は、マイクロ波
包囲体内にあり、且つその中でプラズマが発生される該
管の部分内に存在する励起されたイオン種ではなく、マ
イクロ波包囲体の外部に延在する該管内に存在する励起
された原子種で剥離を行なう（したがって、「アフター
グロー（残光）」という名称が付けられている）ことで
ある。
【０００３】然しながら、従来のプラズマアフターグロ
ーアッシャーにおいては、プラズマ管がマイクロ波包囲
体の外部に出る開口からマイクロ波エネルギがリーク即
ち漏れ出し、以下のような問題を発生することが判明し
ている。
ーアッシャーにおいては、プラズマ管がマイクロ波包囲
体の外部に出る開口からマイクロ波エネルギがリーク即
ち漏れ出し、以下のような問題を発生することが判明し
ている。
【０００４】（ａ）ウエハの近傍において高エネルギイ
オンが発生され、ウエハの損傷を発生する場合がある。
このマイクロ波のリークは、マイクロ波包囲体のすぐ外
側の管の部分においてプラズマを発生し、該プラズマは
導電性であり、従って更なるマイクロ波のリークを該管
の下流側に更に延在させる。このような状態は、ウエハ
のより近くに存在し且つウエハ損傷を発生させる高エネ
ルギイオンを発生させる電界によるイオンの加速を行な
うこととなる。
オンが発生され、ウエハの損傷を発生する場合がある。
このマイクロ波のリークは、マイクロ波包囲体のすぐ外
側の管の部分においてプラズマを発生し、該プラズマは
導電性であり、従って更なるマイクロ波のリークを該管
の下流側に更に延在させる。このような状態は、ウエハ
のより近くに存在し且つウエハ損傷を発生させる高エネ
ルギイオンを発生させる電界によるイオンの加速を行な
うこととなる。
【０００５】（ｂ）周囲の器具との電磁干渉のために、
マイクロ波回路は極めて不安定となり、従ってシステム
の信頼性を減少させ且つ処理能力を制限する。
マイクロ波回路は極めて不安定となり、従ってシステム
の信頼性を減少させ且つ処理能力を制限する。
【０００６】（ｃ）マイクロ波のリーク、漂遊プラズ
マ、及びシステムの不安定性に関連する問題によって、
高パワー適用が制限される。
マ、及びシステムの不安定性に関連する問題によって、
高パワー適用が制限される。
【０００７】（ｄ）漂遊プラズマによって発生される紫
外線照射もウエハ損傷を発生するものとして知られてい
る。
外線照射もウエハ損傷を発生するものとして知られてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術の欠点を解消し、マイクロ波のリーク及びそれに
付随する問題を解消したプラズマアッシャを提供するこ
とを目的とする。
来技術の欠点を解消し、マイクロ波のリーク及びそれに
付随する問題を解消したプラズマアッシャを提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の側面によ
れば、上述した従来技術の問題は、プラズマ管が貫通す
る開口の近くでマイクロ波包囲体外部にマイクロ波トラ
ップを設け該開口を介して通過するマイクロ波エネルギ
をトラップ即ち捕獲することによって解決される。
れば、上述した従来技術の問題は、プラズマ管が貫通す
る開口の近くでマイクロ波包囲体外部にマイクロ波トラ
ップを設け該開口を介して通過するマイクロ波エネルギ
をトラップ即ち捕獲することによって解決される。
【００１０】本発明の第二の側面によれば、マイクロ波
トラップは出口へ到達するマイクロ波電流をゼロへ減少
させるようなものである。
トラップは出口へ到達するマイクロ波電流をゼロへ減少
させるようなものである。
【００１１】本発明の更に別の側面によれば、マイクロ
波包囲体から外部へ延在するトラップを有する所定の形
状の部材内を電流が流れ、その電流はマイクロ波包囲体
とトラップの外側端部との間の領域においてゼロへ減少
される。
波包囲体から外部へ延在するトラップを有する所定の形
状の部材内を電流が流れ、その電流はマイクロ波包囲体
とトラップの外側端部との間の領域においてゼロへ減少
される。
【００１２】本発明の更に別の側面によれば、等価共振
回路が形成され、それはこの装置における該電流をゼロ
へ減少させることに貢献する。
回路が形成され、それはこの装置における該電流をゼロ
へ減少させることに貢献する。
【００１３】本発明の好適実施例によれば、該トラップ
は同軸状の内側導体と外側導体とから構成されており、
外側導体の直径はマイクロ波包囲体から変位した領域に
おいて一層小さくなっており、且つ外側導体のより小さ
な直径部分はギャップによって内側導体から離隔されて
いる。
は同軸状の内側導体と外側導体とから構成されており、
外側導体の直径はマイクロ波包囲体から変位した領域に
おいて一層小さくなっており、且つ外側導体のより小さ
な直径部分はギャップによって内側導体から離隔されて
いる。
【００１４】該マイクロ波トラップはマイクロ波リーク
を取除くことが可能であり、その結果以下のような利点
が得られる。
を取除くことが可能であり、その結果以下のような利点
が得られる。
【００１５】（ａ）ホトレジスト近傍から高エネルギイ
オンが取除かれ、その結果ウエハ損傷を防止することが
可能である。
オンが取除かれ、その結果ウエハ損傷を防止することが
可能である。
【００１６】（ｂ）システムの安定性及び信頼性が著し
く向上し、その結果処理能力も向上される。従って、本
発明を使用することにより、システムを広範な動作パラ
メータ（即ち、圧力、流量、ガスの種類、及びパワーレ
ベル）にわたって動作させることが可能である。
く向上し、その結果処理能力も向上される。従って、本
発明を使用することにより、システムを広範な動作パラ
メータ（即ち、圧力、流量、ガスの種類、及びパワーレ
ベル）にわたって動作させることが可能である。
【００１７】（ｃ）紫外線照射も著しく減少される。
【００１８】
【実施例】図１及び２を参照すると、本発明の好適実施
例に基づいて構成されたプラズマアッシャー装置が示さ
れている。半導体ウエハ１はその上表面上に剥離すべき
ホトレジストを有している。ウエハ１は密封した真空処
理室３内に位置されている支持体２の上に載置されてい
る。
例に基づいて構成されたプラズマアッシャー装置が示さ
れている。半導体ウエハ１はその上表面上に剥離すべき
ホトレジストを有している。ウエハ１は密封した真空処
理室３内に位置されている支持体２の上に載置されてい
る。
【００１９】典型的には石英から構成されているプラズ
マ管５がマイクロ波包囲体４内に配設されており、マイ
クロ波包囲体４はマグネトロン１２によって励起され
る。マイクロ波包囲体は多様な形態を取りうるものであ
るが、本発明の好適実施例によれば、それは矩形状のＴ
Ｅ102 キャビティ（空胴）の形状とすると良い。該キャ
ビティの長さは摺動自在のプレート１６によって調節す
ることが可能であり、従ってチューニング即ち同調動作
を行なうことが可能である。ホルダ１８がマイクロ波包
囲体４に取付けられており、真空処理室３と相対的なそ
の位置を固定させている。
マ管５がマイクロ波包囲体４内に配設されており、マイ
クロ波包囲体４はマグネトロン１２によって励起され
る。マイクロ波包囲体は多様な形態を取りうるものであ
るが、本発明の好適実施例によれば、それは矩形状のＴ
Ｅ102 キャビティ（空胴）の形状とすると良い。該キャ
ビティの長さは摺動自在のプレート１６によって調節す
ることが可能であり、従ってチューニング即ち同調動作
を行なうことが可能である。ホルダ１８がマイクロ波包
囲体４に取付けられており、真空処理室３と相対的なそ
の位置を固定させている。
【００２０】再度図１及び２を参照すると、プラズマ管
５は端部１４と、マイクロ波包囲体内に位置されている
主要部分６と、マイクロ波包囲体から外部へ延在する部
分８と、排気される処理室内へ延在する部分１０とを有
している。
５は端部１４と、マイクロ波包囲体内に位置されている
主要部分６と、マイクロ波包囲体から外部へ延在する部
分８と、排気される処理室内へ延在する部分１０とを有
している。
【００２１】励起可能なガスがプラズマ管５の端部１４
内へ送給される。典型的に、例えばＮ2 Ｈ2 及びＮ2 Ｏ
等のその他のガスと混合することが可能な酸素を使用す
るが、本発明は特定のガスまたは混合ガスを使用するこ
とに制限されるべきものではない。プラズマ管５の部分
６内におけるマイクロ波エネルギによってプラズマが励
起され、そのプラズマは高エネルギイオンから構成さ
れ、且つ存在する特定のガスに依存する色の光を照射す
る。
内へ送給される。典型的に、例えばＮ2 Ｈ2 及びＮ2 Ｏ
等のその他のガスと混合することが可能な酸素を使用す
るが、本発明は特定のガスまたは混合ガスを使用するこ
とに制限されるべきものではない。プラズマ管５の部分
６内におけるマイクロ波エネルギによってプラズマが励
起され、そのプラズマは高エネルギイオンから構成さ
れ、且つ存在する特定のガスに依存する色の光を照射す
る。
【００２２】本発明の好適実施例におけるプラズマ管は
約１インチの直径を有しており、即ち外径が２５ｍｍで
あり且つ内径が約２３ｍｍである。従って、プラズマ管
は少なくとも約１インチの直径のマイクロ波包囲体にお
ける開口を介して通過せねばならず、且つそこから処理
室３へ向けて延在する。プラズマ管の部分８及び１０は
マイクロ波包囲体の外側に存在しているので、理想的に
は、これらの部分においては励起されたプラズマ（高エ
ネルギイオン）が存在しないことである。むしろ、所望
されることは、所要の剥離動作を行なうためにホトレジ
ストへ供給されるべき励起された即ち高エネルギの酸素
原子（原子状の酸素即ちＯ）が存在することである。
約１インチの直径を有しており、即ち外径が２５ｍｍで
あり且つ内径が約２３ｍｍである。従って、プラズマ管
は少なくとも約１インチの直径のマイクロ波包囲体にお
ける開口を介して通過せねばならず、且つそこから処理
室３へ向けて延在する。プラズマ管の部分８及び１０は
マイクロ波包囲体の外側に存在しているので、理想的に
は、これらの部分においては励起されたプラズマ（高エ
ネルギイオン）が存在しないことである。むしろ、所望
されることは、所要の剥離動作を行なうためにホトレジ
ストへ供給されるべき励起された即ち高エネルギの酸素
原子（原子状の酸素即ちＯ）が存在することである。
【００２３】実際の装置においては、マイクロ波包囲体
内のプラズマ管の部分にプラズマが閉じ込められるもの
ではないことが判明している。その理由として考えられ
ることは、マイクロ波エネルギがプラズマ管を外部へ延
在させる比較的大きな開口からリーク即ち漏れ出すこと
によるものである。
内のプラズマ管の部分にプラズマが閉じ込められるもの
ではないことが判明している。その理由として考えられ
ることは、マイクロ波エネルギがプラズマ管を外部へ延
在させる比較的大きな開口からリーク即ち漏れ出すこと
によるものである。
【００２４】このマイクロ波エネルギのリークは例えば
以下のような多数の深刻な問題を発生させる。
以下のような多数の深刻な問題を発生させる。
【００２５】（ａ）ウエハの近傍において高エネルギイ
オンが発生され、その高エネルギイオンがウエハ損傷を
発生させる場合がある。このようなマイクロ波リークは
マイクロ波包囲体のすぐ外側の管の部分においてプラズ
マを発生させ、そのプラズマは導電性であるから更なる
マイクロ波リークを管の更に下流側に延在させる。この
ような状態はその結果ウエハ近くに存在することとなる
電界によってイオン加速を発生し且つウエハ損傷を発生
させる高エネルギイオンを発生させる。
オンが発生され、その高エネルギイオンがウエハ損傷を
発生させる場合がある。このようなマイクロ波リークは
マイクロ波包囲体のすぐ外側の管の部分においてプラズ
マを発生させ、そのプラズマは導電性であるから更なる
マイクロ波リークを管の更に下流側に延在させる。この
ような状態はその結果ウエハ近くに存在することとなる
電界によってイオン加速を発生し且つウエハ損傷を発生
させる高エネルギイオンを発生させる。
【００２６】（ｂ）周囲の器具との電磁干渉によって、
マイクロ波回路は極めて不安定なものとなり、従ってシ
ステムの信頼性を低下させ且つ処理能力を限定的なもの
とさせる。
マイクロ波回路は極めて不安定なものとなり、従ってシ
ステムの信頼性を低下させ且つ処理能力を限定的なもの
とさせる。
【００２７】（ｃ）このようなマイクロ波リーク、漂遊
プラズマ、及びシステムの不安定性に関連する問題によ
って高パワー適用が制限される。
プラズマ、及びシステムの不安定性に関連する問題によ
って高パワー適用が制限される。
【００２８】（ｄ）漂遊プラズマによって射出される紫
外線照射もウエハ損傷を発生するものとして知られてい
る。
外線照射もウエハ損傷を発生するものとして知られてい
る。
【００２９】本発明によれば、上述した問題を解消する
ためにマイクロ波トラップが設けられる。
ためにマイクロ波トラップが設けられる。
【００３０】図３を参照すると、本発明の一実施例に基
づいて構成されたこのようなマイクロ波トラップ２０が
示されている。このトラップは同軸装置であり、且つ円
筒状の内側導体２２及び外側導体２４を有しており、そ
れらを介してプラズマ管８が延在している。注意すべき
ことであるが、外側導体２４の一部２８と内側導体２２
との間にギャップ３０が設けられている。部分２９はマ
イクロ波包囲体４と当接する。
づいて構成されたこのようなマイクロ波トラップ２０が
示されている。このトラップは同軸装置であり、且つ円
筒状の内側導体２２及び外側導体２４を有しており、そ
れらを介してプラズマ管８が延在している。注意すべき
ことであるが、外側導体２４の一部２８と内側導体２２
との間にギャップ３０が設けられている。部分２９はマ
イクロ波包囲体４と当接する。
【００３１】マイクロ波トラップ２０は、該トラップに
おいて、マイクロ波電流をゼロへ減少させることが可能
であり、従ってマイクロ波フィールド即ち電磁界が存在
しないことを示している。図４を参照すると、本装置に
おける電流経路が示されており、且つその場合の等価回
路も示されている。電流は内側導体２２の内側で開始
し、内側導体の上部を周り込んで、内側導体の外側を下
方向へ移動する。次いで、その電流は部分２９を横断し
て半径方向に進み且つ外側導体部分２６の内側に沿って
上方向へ進む。次いで、その電流は外側導体の部分２７
に沿って半径方向内側へ進み、次いで点３４において停
止し、即ちゼロとなる。従って、外側導体の部分２８に
おいては電流は存在しない。
おいて、マイクロ波電流をゼロへ減少させることが可能
であり、従ってマイクロ波フィールド即ち電磁界が存在
しないことを示している。図４を参照すると、本装置に
おける電流経路が示されており、且つその場合の等価回
路も示されている。電流は内側導体２２の内側で開始
し、内側導体の上部を周り込んで、内側導体の外側を下
方向へ移動する。次いで、その電流は部分２９を横断し
て半径方向に進み且つ外側導体部分２６の内側に沿って
上方向へ進む。次いで、その電流は外側導体の部分２７
に沿って半径方向内側へ進み、次いで点３４において停
止し、即ちゼロとなる。従って、外側導体の部分２８に
おいては電流は存在しない。
【００３２】この装置の等価回路は参照番号３６で示し
ており、即ち並列ＬＣ回路として示されている。インダ
クタンスＬは短絡された同軸線（部分２９によって）の
インピーダンスから発生し、一方容量Ｃはギャップ即ち
開回路３０を横断しての容量である。点３０における電
流をゼロとさせるためには、このＬＣ回路が共振回路と
なるように本装置の寸法を調節する。外側導体の縦方向
寸法は約１／４波長の長さである。又、内側導体は円周
方向に９０度互いに離隔させた４個の縦方向スリット３
２を有しており、それらのスリットは内側導体に沿って
流れる場合のある円周方向の電流を中断させるためであ
る。
ており、即ち並列ＬＣ回路として示されている。インダ
クタンスＬは短絡された同軸線（部分２９によって）の
インピーダンスから発生し、一方容量Ｃはギャップ即ち
開回路３０を横断しての容量である。点３０における電
流をゼロとさせるためには、このＬＣ回路が共振回路と
なるように本装置の寸法を調節する。外側導体の縦方向
寸法は約１／４波長の長さである。又、内側導体は円周
方向に９０度互いに離隔させた４個の縦方向スリット３
２を有しており、それらのスリットは内側導体に沿って
流れる場合のある円周方向の電流を中断させるためであ
る。
【００３３】図５を参照すると、内側導体４０の一実施
例が示されている。内側導体４０は、孔４２内にネジを
挿通させてマイクロ波包囲体４の側部に固着される。内
側導体４０の円筒部の厚さは点線２３と該点線２３外側
の平行な実線との間の距離によって示されている。縦方
向スリット３２の配置状態は図６の平面図に明確に示さ
れている。
例が示されている。内側導体４０は、孔４２内にネジを
挿通させてマイクロ波包囲体４の側部に固着される。内
側導体４０の円筒部の厚さは点線２３と該点線２３外側
の平行な実線との間の距離によって示されている。縦方
向スリット３２の配置状態は図６の平面図に明確に示さ
れている。
【００３４】図７及び８は本発明の一実施例に基づいて
構成した同軸構成体の外側導体５０の構成を示してい
る。外側導体５０の円筒部の厚さは内側の点線とその点
線の外側の平行な実線との間の距離によって示されてい
る。外側導体５０は、その表面５４を内側導体４０の部
分２９と同一面の状態に外側導体５０の表面５４を配置
させることによって内側導体４０へ固着する。その場合
に、外側導体５０の孔５２と内側導体４０の孔４２内へ
ネジを挿入することにより固着させる。該ギャップを横
断しての内側導体及び外側導体の直径はほぼ同一であ
る。
構成した同軸構成体の外側導体５０の構成を示してい
る。外側導体５０の円筒部の厚さは内側の点線とその点
線の外側の平行な実線との間の距離によって示されてい
る。外側導体５０は、その表面５４を内側導体４０の部
分２９と同一面の状態に外側導体５０の表面５４を配置
させることによって内側導体４０へ固着する。その場合
に、外側導体５０の孔５２と内側導体４０の孔４２内へ
ネジを挿入することにより固着させる。該ギャップを横
断しての内側導体及び外側導体の直径はほぼ同一であ
る。
【００３５】２４５０ＭＨｚのマイクロ波周波数の場合
には、好適実施例としての種々の寸法は以下の通りであ
る。
には、好適実施例としての種々の寸法は以下の通りであ
る。
【００３６】外側導体の長さ（全体）＝２．３５インチ
（５．９７ｃｍ） 外側導体の部分２６の長さ＝１．２５インチ（３．１８
ｃｍ） 外側導体の部分２８の長さ＝１．０インチ（２．５４ｃ
ｍ） 内側導体の直径（ＩＤ）＝１．３インチ（３．３０ｃ
ｍ） 外側導体の直径（ＩＤ）＝２．７０インチ（６．８６ｃ
ｍ） ギャップ３０の長さ＝０．３７５インチ（０．９５ｃ
ｍ） 上述したマイクロ波トラップはプラズマアフターグロー
アッシャー即ちプラズマ残光灰化器におけるマイクロ波
のリーク即ち漏れによって発生する問題を解消すること
が可能であることが判明した。従って、ウエハの近傍に
おける高エネルギイオンが存在することがなく、従って
このようなイオンによって発生されるウエハ損傷が発生
することはない。又、本システムはこのようなトラップ
を設けない場合と比較して、一層安定であり且つ信頼性
がある。このことは、例えば圧力、流量、ガスの種類、
及びパワーレベル等の広範囲な動作パラメータにわたっ
て動作させることを可能としている。従って、本システ
ムは従来技術と比較して一層柔軟性があり且つ多様性が
ある。最後に、マイクロ波包囲体の外部に延在するプラ
ズマ管の部分における紫外線照射が減少され、従って半
導体ウエハに損傷が与えられることを減少させるか又は
防止している。
（５．９７ｃｍ） 外側導体の部分２６の長さ＝１．２５インチ（３．１８
ｃｍ） 外側導体の部分２８の長さ＝１．０インチ（２．５４ｃ
ｍ） 内側導体の直径（ＩＤ）＝１．３インチ（３．３０ｃ
ｍ） 外側導体の直径（ＩＤ）＝２．７０インチ（６．８６ｃ
ｍ） ギャップ３０の長さ＝０．３７５インチ（０．９５ｃ
ｍ） 上述したマイクロ波トラップはプラズマアフターグロー
アッシャー即ちプラズマ残光灰化器におけるマイクロ波
のリーク即ち漏れによって発生する問題を解消すること
が可能であることが判明した。従って、ウエハの近傍に
おける高エネルギイオンが存在することがなく、従って
このようなイオンによって発生されるウエハ損傷が発生
することはない。又、本システムはこのようなトラップ
を設けない場合と比較して、一層安定であり且つ信頼性
がある。このことは、例えば圧力、流量、ガスの種類、
及びパワーレベル等の広範囲な動作パラメータにわたっ
て動作させることを可能としている。従って、本システ
ムは従来技術と比較して一層柔軟性があり且つ多様性が
ある。最後に、マイクロ波包囲体の外部に延在するプラ
ズマ管の部分における紫外線照射が減少され、従って半
導体ウエハに損傷が与えられることを減少させるか又は
防止している。
【００３７】図９は本発明の更に別の実施例を示してお
り、この場合には、マイクロ波トラップ７０は、管８が
貫通する開口７２を有する円筒状のＴＭ010 キャビティ
（空胴）を有している。このキャビティは、円筒状部材
７４及び対向する円形状の端部部材７６及び７８から構
成されている。このキャビティがマイクロ波周波数に関
連して共振状態となるように寸法決定される場合には、
円筒壁７４の内側を流れる電流はトラップの出口端部に
おいてゼロとなり、従って底においてはマイクロ波フィ
ールド（電磁界）が存在しないことを表わしている。
尚、マイクロ波周波数が２４５０ＭＨｚである場合に
は、該円筒部の直径Ｄは通常３．７インチ乃至４．５イ
ンチ（９．４０ｃｍ乃至１１．４３ｃｍ）であり、且つ
長さＬは通常０．３７５インチ乃至１．０インチ（０．
９５ｃｍ）乃至２．５４ｃｍである。円筒状ＴＭ010 キ
ャビティのフィールド即ち電磁界のパターンを図１０に
示してあり、一方図９の実施例に対する等価回路を図１
１に示してある。この等価回路は短絡状態とさせた半径
方向の伝送線に類似している。
り、この場合には、マイクロ波トラップ７０は、管８が
貫通する開口７２を有する円筒状のＴＭ010 キャビティ
（空胴）を有している。このキャビティは、円筒状部材
７４及び対向する円形状の端部部材７６及び７８から構
成されている。このキャビティがマイクロ波周波数に関
連して共振状態となるように寸法決定される場合には、
円筒壁７４の内側を流れる電流はトラップの出口端部に
おいてゼロとなり、従って底においてはマイクロ波フィ
ールド（電磁界）が存在しないことを表わしている。
尚、マイクロ波周波数が２４５０ＭＨｚである場合に
は、該円筒部の直径Ｄは通常３．７インチ乃至４．５イ
ンチ（９．４０ｃｍ乃至１１．４３ｃｍ）であり、且つ
長さＬは通常０．３７５インチ乃至１．０インチ（０．
９５ｃｍ）乃至２．５４ｃｍである。円筒状ＴＭ010 キ
ャビティのフィールド即ち電磁界のパターンを図１０に
示してあり、一方図９の実施例に対する等価回路を図１
１に示してある。この等価回路は短絡状態とさせた半径
方向の伝送線に類似している。
【００３８】以上、特定のマイクロ波トラップに関連し
て本発明の具体的実施例を説明したが、このようなトラ
ップに対するその他の種々の変形例は当業者にとって自
明であり本発明の技術的範囲を逸脱するものではない。
て本発明の具体的実施例を説明したが、このようなトラ
ップに対するその他の種々の変形例は当業者にとって自
明であり本発明の技術的範囲を逸脱するものではない。
【００３９】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体的な実施例に
のみ限定されるべきものではなく、本発明の技術的範囲
を逸脱することなしに種々の変形が可能であることは勿
論である。
詳細に説明したが、本発明は、これら具体的な実施例に
のみ限定されるべきものではなく、本発明の技術的範囲
を逸脱することなしに種々の変形が可能であることは勿
論である。
【図１】 本発明の一実施例に基づいて構成されたアッ
シャーシステムを示した概略図。
シャーシステムを示した概略図。
【図２】 図１の実施例の概略平面図。
【図３】 本発明の一実施例に基づいて構成したマイク
ロ波トラップを示した概略断面図。
ロ波トラップを示した概略断面図。
【図４】 図３の装置に対する等価回路を示した回路
図。
図。
【図５】 図３に示した同軸装置の内側導体を示した概
略正面図。
略正面図。
【図６】 図３に示した同軸装置の内側導体を示した概
略平面図。
略平面図。
【図７】 図３に示した同軸装置の外側導体を示した概
略正面図。
略正面図。
【図８】 図３に示した同軸装置の外側導体を示した概
略平面図。
略平面図。
【図９】 本発明の別の実施例に基づいて構成したマイ
クロ波トラップを示した概略断面図。
クロ波トラップを示した概略断面図。
【図１０】 図９の装置のＴＭ010 円筒状キャビティの
フィールドパターンを示した説明図。
フィールドパターンを示した説明図。
【図１１】 図９の装置に対する等価回路を示した説明
図。
図。
１ ウエハ ２ 支持体 ３ 処理室 ４ マイクロ波包囲体 ５，８ プラズマ管 ２０ マイクロ波トラップ ２２ 内側導体 ２４ 外側導体 ３０ ギャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ イー． シンプソン アメリカ合衆国， メリーランド 20877， ガイザースバーグ， コット ンウッド コート ８ (56)参考文献 特開 平１−186623（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−95899（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−138500（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−132600（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3065 H05H 1/46
Claims (12)
- 【請求項１】基板からホトレジストを剥離するアッシャ
ーにおいて、 前記ホトレジストを担持する前記基板を保持する手段、 マイクロ波包囲体、 前記マイクロ波包囲体へマイクロ波エネルギを供給する
手段、 前記マイクロ波包囲体を貫通して延在しており且つ開口
を介して前記包囲体から外部へ延在しその後に剥離され
るべき前記ホトレジスト近傍の領域へ延在するプラズマ
管、 前記プラズマ管を介して励起可能なガスを供給する手
段、 前記プラズマ管が外部へ延在する前記開口近くに位置さ
れており前記開口を介して逃げたマイクロ波エネルギを
トラップするためのマイクロ波トラップ、 を有しており、前記マイクロ波トラップが等価回路とし
て並列ＬＣ回路を有しており且つ前記並列ＬＣ回路が共
振回路であるように構成されていることを特徴とするア
ッシャー。 - 【請求項２】請求項１において、前記マイクロ波トラッ
プが所定の形状を有する金属部材を有しており、前記プ
ラズマ管が前記金属部材を介して通過しており、且つ該
金属部材においてマイクロ波電流がゼロへ減少されるこ
とを特徴とするアッシャー。 - 【請求項３】請求項２において、前記所定の形状の金属
部材が軸を有しており、且つ前記プラズマ管が前記軸に
沿って配設されていることを特徴とするアッシャー。 - 【請求項４】請求項３において、前記所定の形状の金属
部材が前記マイクロ波包囲体から外側端部へ向けて外部
へ延在しており、且つ前記電流が前記マイクロ波包囲体
と前記外側端部との間の領域においてゼロへ減少される
ことを特徴とするアッシャー。 - 【請求項５】請求項３において、前記所定の形状の金属
部材が同軸部材であることを特徴とするアッシャー。 - 【請求項６】請求項５において、前記同軸部材が内側導
体と外側導体とを有しており、前記外側導体の長さが約
１／４波長であることを特徴とするアッシャー。 - 【請求項７】請求項５において、前記同軸部材が内側導
体を有すると共に、前記内側導体よりも長さが長く且つ
前記内側導体よりもより大きな距離にわたって前記マイ
クロ波包囲体から外側へ延在している外側導体を有する
ことを特徴とするアッシャー。 - 【請求項８】請求項７において、前記外側導体の直径は
前記同軸部材の外側端部へ向かってより小さくなること
を特徴とするアッシャー。 - 【請求項９】請求項８において、前記外側導体の直径が
急激に一層小さくなり、したがって前記外側導体は、前
記マイクロ波包囲体に一層近い比較的大きな直径の第一
部分と、前記マイクロ波包囲体からより離れた比較的小
さな直径の第二部分とから構成されており、且つ前記外
側導体の第二部分は前記内側導体とほぼ同一直線上にあ
るがそれからギャップによって分離されていることを特
徴とするアッシャー。 - 【請求項１０】請求項９において、前記内側導体及び外
側導体が前記マイクロ波包囲体に近接して位置した導電
性手段によって接続されていることを特徴とするアッシ
ャー。 - 【請求項１１】請求項１０において、前記内側導体が縦
方向のスリットを有することを特徴とするアッシャー。 - 【請求項１２】請求項２において、前記マイクロ波トラ
ップが円筒形の共振ＴＭ010空胴を有することを特徴と
するアッシャー。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/202,187 US5498308A (en) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | Plasma asher with microwave trap |
| US202187 | 1994-02-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0864584A JPH0864584A (ja) | 1996-03-08 |
| JP3190536B2 true JP3190536B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=22748832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03854995A Expired - Fee Related JP3190536B2 (ja) | 1994-02-25 | 1995-02-27 | マイクロ波トラップを有するプラズマアッシャー |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5498308A (ja) |
| EP (1) | EP0670587B1 (ja) |
| JP (1) | JP3190536B2 (ja) |
| DE (1) | DE69510576T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6039834A (en) | 1997-03-05 | 2000-03-21 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and methods for upgraded substrate processing system with microwave plasma source |
| US6029602A (en) * | 1997-04-22 | 2000-02-29 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for efficient and compact remote microwave plasma generation |
| JPH1180975A (ja) * | 1997-09-04 | 1999-03-26 | Speedfam Co Ltd | プラズマエッチング装置の耐食システム及びその方法 |
| US6057645A (en) * | 1997-12-31 | 2000-05-02 | Eaton Corporation | Plasma discharge device with dynamic tuning by a movable microwave trap |
| US6263830B1 (en) | 1999-04-12 | 2001-07-24 | Matrix Integrated Systems, Inc. | Microwave choke for remote plasma generator |
| US6281135B1 (en) | 1999-08-05 | 2001-08-28 | Axcelis Technologies, Inc. | Oxygen free plasma stripping process |
| US6492186B1 (en) | 1999-08-05 | 2002-12-10 | Eaton Corporation | Method for detecting an endpoint for an oxygen free plasma process |
| US6547458B1 (en) | 1999-11-24 | 2003-04-15 | Axcelis Technologies, Inc. | Optimized optical system design for endpoint detection |
| US6225745B1 (en) | 1999-12-17 | 2001-05-01 | Axcelis Technologies, Inc. | Dual plasma source for plasma process chamber |
| US6548416B2 (en) | 2001-07-24 | 2003-04-15 | Axcelis Technolgoies, Inc. | Plasma ashing process |
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1994
- 1994-02-25 US US08/202,187 patent/US5498308A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-02-20 DE DE69510576T patent/DE69510576T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-02-20 EP EP95102332A patent/EP0670587B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-02-27 JP JP03854995A patent/JP3190536B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| EP0670587A1 (en) | 1995-09-06 |
| US5498308A (en) | 1996-03-12 |
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