JP3314409B2 - プラズマ生成装置 - Google Patents
プラズマ生成装置Info
- Publication number
- JP3314409B2 JP3314409B2 JP14028592A JP14028592A JP3314409B2 JP 3314409 B2 JP3314409 B2 JP 3314409B2 JP 14028592 A JP14028592 A JP 14028592A JP 14028592 A JP14028592 A JP 14028592A JP 3314409 B2 JP3314409 B2 JP 3314409B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vacuum vessel
- supply port
- processing gas
- wafer
- vessel
- Prior art date
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波プラズマ生
成装置に係り、特に、半導体素子基板等の試料に対しマ
イクロ波プラズマを利用して処理の高速化を図るのに好
適なマイクロ波プラズマ生成装置に関する。
成装置に係り、特に、半導体素子基板等の試料に対しマ
イクロ波プラズマを利用して処理の高速化を図るのに好
適なマイクロ波プラズマ生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のマイクロ波生成技術は、例えば、
ニッケイ マイクロデバイス（NIKKEIMICRODEVICES)１
９９０年８月号，８８頁，図５に記載のように、マイク
ロ波を伝播する導波管内にプラズマ生成室を有し、外部
磁場とマイクロ波電界の作用によりこの導波管内にプラ
ズマを生成するようになっている。そして、このプラズ
マを利用して、半導体ウエハ基板は処理される。
ニッケイ マイクロデバイス（NIKKEIMICRODEVICES)１
９９０年８月号，８８頁，図５に記載のように、マイク
ロ波を伝播する導波管内にプラズマ生成室を有し、外部
磁場とマイクロ波電界の作用によりこの導波管内にプラ
ズマを生成するようになっている。そして、このプラズ
マを利用して、半導体ウエハ基板は処理される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、プ
ロセスガスの導入を反応副生成物の排気と無関係に設定
しているため、反応副生成物のウエハへの再付着が多
く、ウエハの汚染や処理速度の低下が問題となってい
た。
ロセスガスの導入を反応副生成物の排気と無関係に設定
しているため、反応副生成物のウエハへの再付着が多
く、ウエハの汚染や処理速度の低下が問題となってい
た。
【０００４】本発明の目的は、無汚染で高速度のウエハ
処理ができるプラズマ生成装置を提供することにある。
処理ができるプラズマ生成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、例えば、容
器内を減圧する手段を備えた真空容器と、前記真空容器
に処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、前記真空容
器内にウエハを設置する試料台と、プラズマを発生する
ためのコイルと、前記処理ガス供給手段の供給口を前記
ウエハと直接対向する前記真空容器壁面に配置し、前記
供給口から前記試料台方向における前記供給口近傍の前
記真空容器内壁を略一定の径に形成し、前記供給口を複
数の小孔に絞って形成し、この複数の小孔を前記真空容
器の中心軸付近にのみ配置することにより解決される。
器内を減圧する手段を備えた真空容器と、前記真空容器
に処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、前記真空容
器内にウエハを設置する試料台と、プラズマを発生する
ためのコイルと、前記処理ガス供給手段の供給口を前記
ウエハと直接対向する前記真空容器壁面に配置し、前記
供給口から前記試料台方向における前記供給口近傍の前
記真空容器内壁を略一定の径に形成し、前記供給口を複
数の小孔に絞って形成し、この複数の小孔を前記真空容
器の中心軸付近にのみ配置することにより解決される。
【０００６】
【作用】ウエハのすぐ上に形成される反応副生成物の溜
った領域を生成ガスが流れるため、反応副生成物が排気
されやすくなる。
った領域を生成ガスが流れるため、反応副生成物が排気
されやすくなる。
【０００７】
【実施例】本発明の一実施例を図１，図２，図３で説明
する。図１は有磁場型のマイクロ波プラズマ処理装置の
ブロック図である。図２，図３は発明の断面図および平
面図である。１はマグネトロンであり、マイクロ波の発
振源である。３〜６は、導波管である。ここで、３は、
矩形導波管であり、４は円形導波管、６はテーパ管であ
る。放電室７は、例えば、純度の高いアルミ等で作られ
ており、導波管の役目もしている。８は、真空室であ
る。９は放電室７にマイクロ波を供給するための石英板
である。１０，１１はソレノイドコイルであり、放電室
７内に磁場を与える。１２は、半導体素子基板（以下、
ウエハ）１４を載置する試料台であり、バイアス用電
源、例えば、ＲＦ電源１３が接続できるようになってい
る。
する。図１は有磁場型のマイクロ波プラズマ処理装置の
ブロック図である。図２，図３は発明の断面図および平
面図である。１はマグネトロンであり、マイクロ波の発
振源である。３〜６は、導波管である。ここで、３は、
矩形導波管であり、４は円形導波管、６はテーパ管であ
る。放電室７は、例えば、純度の高いアルミ等で作られ
ており、導波管の役目もしている。８は、真空室であ
る。９は放電室７にマイクロ波を供給するための石英板
である。１０，１１はソレノイドコイルであり、放電室
７内に磁場を与える。１２は、半導体素子基板（以下、
ウエハ）１４を載置する試料台であり、バイアス用電
源、例えば、ＲＦ電源１３が接続できるようになってい
る。
【０００８】１６は放電室７内，真空室８内を減圧排気
するための真空ポンプ系である。１５は放電室７内にエ
ッチング，成膜等の処理を行うガスを供給するガス供給
系である。放電室７の石英板９の内側には、ガス供給口
１７を持つ石英板１８が設置され、石英板９と石英板１
８との間にはガスを溜めるための空間１９が設けられて
いる。石英板９と石英１８との距離は、プラズマが侵入
しないように微小距離に設定される。放電室７の側壁
７′の中には通路２０が設置され、通路２０は空間１９
とガス供給系１５と連通している。放電室７には、ガス
の排出口２１が設けられ、真空室８に連通している。ガ
ス供給口１７の大きさは、最大放電室の直径の１／４以
下に設定されている。
するための真空ポンプ系である。１５は放電室７内にエ
ッチング，成膜等の処理を行うガスを供給するガス供給
系である。放電室７の石英板９の内側には、ガス供給口
１７を持つ石英板１８が設置され、石英板９と石英板１
８との間にはガスを溜めるための空間１９が設けられて
いる。石英板９と石英１８との距離は、プラズマが侵入
しないように微小距離に設定される。放電室７の側壁
７′の中には通路２０が設置され、通路２０は空間１９
とガス供給系１５と連通している。放電室７には、ガス
の排出口２１が設けられ、真空室８に連通している。ガ
ス供給口１７の大きさは、最大放電室の直径の１／４以
下に設定されている。
【０００９】尚、図１で、円形導波管５，テーパ管６，
石英板９，試料台１２の試料設置面は同軸の中心軸（図
示省略）を有している。また、試料台１２の試料設置面
でのウエハ１４の設置は、例えば、機械的押しつけ力や
静電吸着力等を利用して実施される。また、試料台１２
は、例えば、温度制御手段（図示省略）を備え、この手
段により試料台１２の試料設置面に設置されたウエハ１
２の温度は所定の温度に調節される。
石英板９，試料台１２の試料設置面は同軸の中心軸（図
示省略）を有している。また、試料台１２の試料設置面
でのウエハ１４の設置は、例えば、機械的押しつけ力や
静電吸着力等を利用して実施される。また、試料台１２
は、例えば、温度制御手段（図示省略）を備え、この手
段により試料台１２の試料設置面に設置されたウエハ１
２の温度は所定の温度に調節される。
【００１０】マグネトロンは、従来と同様に矩形導波管
３に取り付けられており、例えば、２.４５ＧＨｚ のマ
イクロ波を発振する。一方、放電室７内にはソレノイド
コイル１０，１１により磁場分布が図１（ｂ）に示すよ
うに与えられており、ＥＣＲ点（８７５ガウス）となる
ところが放電室の中央付近に設定されている。
３に取り付けられており、例えば、２.４５ＧＨｚ のマ
イクロ波を発振する。一方、放電室７内にはソレノイド
コイル１０，１１により磁場分布が図１（ｂ）に示すよ
うに与えられており、ＥＣＲ点（８７５ガウス）となる
ところが放電室の中央付近に設定されている。
【００１１】処理ガスは、供給系１５から通路２０を通
り、空間１９に溜り、ガス供給口１７から放電室の内に
導入される。ガスは、放電室７内のプラズマ中で解離さ
れて一部ラジカルとなり、ウエハ１４の表面を処理す
る。この表面の処理により、反応副生成物が放電室７内
に飛散する。放電室７のガスの流れは、ガス供給口１７
から排出口２１に向かうように形成されている。従っ
て、その流れに入った反応副生成物はガスの流れに乗っ
て、排出口２１から廃棄される。しかし、反応副生成物
は発生源のウエハ１４の上に溜りやすい。本実施例によ
れば、ガス供給口が放電室７の中心に絞られているた
め、ガスが、上方から中心軸に沿って下降し、ウエハ１
４に衝突してからウエハ１４の面を通って排出口に向か
うので、反応副生成物が効率的にウエハ１４の面から排
出口へ排気される。
り、空間１９に溜り、ガス供給口１７から放電室の内に
導入される。ガスは、放電室７内のプラズマ中で解離さ
れて一部ラジカルとなり、ウエハ１４の表面を処理す
る。この表面の処理により、反応副生成物が放電室７内
に飛散する。放電室７のガスの流れは、ガス供給口１７
から排出口２１に向かうように形成されている。従っ
て、その流れに入った反応副生成物はガスの流れに乗っ
て、排出口２１から廃棄される。しかし、反応副生成物
は発生源のウエハ１４の上に溜りやすい。本実施例によ
れば、ガス供給口が放電室７の中心に絞られているた
め、ガスが、上方から中心軸に沿って下降し、ウエハ１
４に衝突してからウエハ１４の面を通って排出口に向か
うので、反応副生成物が効率的にウエハ１４の面から排
出口へ排気される。
【００１２】図４に本発明のもう一つの実施例の平面図
を示す。石英板１８に設けられたガス供給口１７が複数
の小さい孔１７ａからなっている。その孔のあいている
領域は、放電室の最大直径の１／４以下に設定されてい
る。このように構成することにより、ガス供給口１７か
らのガスの速度が各供給口に一様になる効果がある。
を示す。石英板１８に設けられたガス供給口１７が複数
の小さい孔１７ａからなっている。その孔のあいている
領域は、放電室の最大直径の１／４以下に設定されてい
る。このように構成することにより、ガス供給口１７か
らのガスの速度が各供給口に一様になる効果がある。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、ウエハ処理によって発
生する反応副生成物を効率的に排気することができ、処
理の高速化を達成できる。
生する反応副生成物を効率的に排気することができ、処
理の高速化を達成できる。
【図１】本発明の一実施例を示す有磁場型マイクロ波プ
ラズマ処理装置の構成と磁場分布を示すブロック図。
ラズマ処理装置の構成と磁場分布を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例の断面図。
【図３】本発明の他の実施例の平面図。
【図４】本発明のさらに他の実施例の平面図。
７…放電室、９…石英板、１２…試料台、１４…ウエ
ハ、１７…ガス供給口、１８…石英板、１９…空間、２
０…通路、２１…排出口。
ハ、１７…ガス供給口、１８…石英板、１９…空間、２
０…通路、２１…排出口。
フロントページの続き (72)発明者 田村 直行 山口県下松市東豊井794番地 株式会社 日立製作所 笠戸工場内 (56)参考文献 特開 平２−83921（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−25234（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−263725（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3065
Claims (6)
- 【請求項１】容器内を減圧する手段を備えた真空容器
と、前記真空容器に処理ガスを供給する処理ガス供給手
段と、前記真空容器内にウエハを設置する試料台と、プ
ラズマを発生するためのコイルと、前記処理ガス供給手
段の供給口を前記ウエハと直接対向する前記真空容器壁
面に配置し、前記供給口から前記試料台方向の前記供給
口近傍における前記真空容器内壁を略一定の径に形成
し、前記供給口を複数の小孔に絞って形成し、この複数
の小孔を前記真空容器の中心軸付近にのみ配置したこと
を特徴とするプラズマ生成装置。 - 【請求項２】前記複数の小孔が配置される部分の径を前
記真空容器の最大直径の１／４以下に絞ったことを特徴
とする請求項１に記載のプラズマ生成装置。 - 【請求項３】前記複数の小孔を、前記試料台に面して略
平行に設置された前記真空容器の壁面部に形成したこと
を特徴とする請求項１に記載のプラズマ生成装置。 - 【請求項４】容器内を減圧する手段を備えた真空容器
と、前記真空容器に処理ガスを供給する処理ガス供給手
段と、マイクロ波を発生するマイクロ波発生手段と、前
記真空容器に発生したマイクロ波を導波する導波管と、
前記真空容器内にウエハを設置する試料台と、前記真空
容器の外側に配置されたコイルと、前記処理ガス供給手
段の供給口を前記ウエハと直接対向する前記真空容器壁
面に配置し、前記供給口から前記試料台方向の前記供給
口近傍における前記真空容器内壁を略一定の径に形成
し、前記供給口を複数の小孔に絞って形成し、この複数
の小孔を前記真空容器の中心軸付近にのみ配置したこと
を特徴とするプラズマ生成装置。 - 【請求項５】容器内を減圧する手段を備えた真空容器
と、前記真空容器に処理ガスを供給する処理ガス供給手
段と、前記真空容器内にウエハを設置する試料台と、前
記真空容器の外側に配置され、プラズマを発生するため
のコイルと、前記処理ガス供給手段の供給口を前記ウエ
ハと直接対向する前記真空容器壁面に配置し、前記供給
口から前記試料台方向の前記供給口近傍における前記真
空容器内壁を略一定の径に形成し、前記供給口は前記真
空容器の中心軸付近に形成された複数の小孔であり、前
記小孔を有する領域の外周側には前記小孔を非設置にし
た領域を形成することを特徴とするプラズマ生成装置。 - 【請求項６】容器内を減圧する手段を備えた真空容器
と、前記真空容器に処理ガスを供給する処理ガス供給手
段と、前記真空容器内にウエハを設置する試料台と、プ
ラズマを発生するためのコイルと、前記処理ガス供給手
段の供給口を前記ウエハと直接対向する前記真空容器壁
面に配置し、前記真空容器内にECR点となるところが設
定され、前記供給口から前記試料台方向の前記供給口近
傍における前記真空容器内壁を略一定の径に形成し、前
記供給口は前記真空容器の中心軸付近に形成された複数
の小孔であり、前記小孔を有する領域の外周側には前記
小孔を非設置にした領域を形成することを特徴とするプ
ラズマ生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14028592A JP3314409B2 (ja) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | プラズマ生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14028592A JP3314409B2 (ja) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | プラズマ生成装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001211529A Division JP2002100620A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | プラズマ生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05335274A JPH05335274A (ja) | 1993-12-17 |
| JP3314409B2 true JP3314409B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=15265230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14028592A Expired - Lifetime JP3314409B2 (ja) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | プラズマ生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3314409B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998033362A1 (fr) * | 1997-01-29 | 1998-07-30 | Tadahiro Ohmi | Dispositif a plasma |
| JP3542514B2 (ja) * | 1999-01-19 | 2004-07-14 | 株式会社日立製作所 | ドライエッチング装置 |
-
1992
- 1992-06-01 JP JP14028592A patent/JP3314409B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05335274A (ja) | 1993-12-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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