JP4263338B2

JP4263338B2 - Plasma processing equipment

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Publication number: JP4263338B2
Application number: JP2000137794A
Authority: JP
Inventors: 宏之新井; 地塩輿水; 俊明本郷; 与洋太田
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: JP2001319884A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等に対してマイクロ波等の高周波電力により生じたプラズマを作用させて処理を施す際に使用されるプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体製品の高密度化及び高微細化に伴い半導体製品の製造工程において、成膜、エッチング、アッシング等の処理のためにプラズマ処理装置が使用される場合があり、特に、０．１〜数１０ｍＴｏｒｒ程度の比較的圧力が低い高真空状態でも安定してプラズマを立てることができることから高周波電力、例えばマイクロ波を用いて高密度プラズマを発生させるプラズマ処理装置が使用される傾向にある。
このようなプラズマ処理装置は、特開平３−２６２１１９号公報、特開平５−３４３３３４号公報や本出願人による特開平９−１８１０５２号公報等に開示されている。ここで、マイクロ波を用いた一般的なプラズマ処理装置を図９及び図１０を参照して概略的に説明する。
【０００３】
図９において、このプラズマ処理装置２は、真空引き可能になされた処理容器４内に半導体ウエハＷを載置する載置台６を設けており、この載置台６に対向する天井部にマイクロ波を透過する絶縁板８を気密に設けている。
そして、この絶縁板８の上面に図１０にも示すような厚さ数ｍｍ程度の円板状のアンテナ部材１０と、必要に応じてアンテナ部材１０の半径方向におけるマイクロ波の波長を短縮するための例えば誘電体よりなる遅波材１２を設置している。そして、アンテナ部材１０には多数の長方形状の貫通孔よりなるスロット１４が形成されており、いわゆるラジアルラインアンテナとして構成されている。このスロット１４は一般的には、図１０に示すように同心円状に配置されたり、螺旋状に配置されている。そして、アンテナ部材１０の中心部に同軸導波管１６（図９参照）を接続して図示しないマイクロ波発生器より発生したマイクロ波を導くようになっている。そして、マイクロ波をアンテナ部材１０の半径方向へ放射状に伝播させつつアンテナ部材１０に設けたスロット１４から下方の処理容器４内へ高周波電力としてマイクロ波を導入し、このマイクロ波により処理容器４内にプラズマを立てて所定の処理ガスの存在下にて半導体ウエハにエッチングや成膜などの所定のプラズマ処理を施すようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような構造の従来のアンテナ部材１０にあっては、その表面全体に亘って多くのスロットを精度良く設けなければならないことから、アンテナ部材１０自体の製造に大きなコストがかかるといった問題あった。
また、半導体ウエハＷに対するプラズマ処理をウエハ面内均一に行なう必要があるが、このためにはウエハ面上におけるプラズマ密度の分布をできるだけ均一に維持する必要がある。一般に、ウエハ面上でのプラズマ密度の分布は、原子等の平均自由工程に影響を与えるプロセス圧力や、処理態様によって異なるガス種等によって大きく変化することは避けられない。この場合、プラズマ分布を均一化させるために処理態様に対応させてアンテナ部材１０から放射される電力分布をコントロールすることが望ましいが、しかしながら、このアンテナ部材１０のスロット分布は固定的なものであるので、アンテナ部材１０を、スロット分布が異なる他のアンテナ部材１０と交換するなどしなければならず、作業が煩雑となるばかりか、その分、生産性が低下する、といった問題もあった。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。
本発明の目的は、構造が比較的簡単なプラズマ処理装置を提供することにある。本発明の他の目的は、被処理体上のプラズマ分布を容易に調整することができるプラズマ処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に規定する発明は、真空引き可能になされた処理容器内に高周波電力を導入してプラズマを発生させ、このプラズマを用いて被処理体に対して所定の処理を施すようにしたプラズマ処理装置において、前記高周波電力を前記処理容器内へ導入するために、前記処理容器の天井部にダイポールアンテナを設けると共に、前記ダイポールアンテナを、前記天井部の中心側より周辺側に向かって延びる複数のストリップ線路と、このストリップ線路より離間して配置された複数の放射素子とにより構成するようにしたことを特徴とするプラズマ処理装置である。
このように、処理容器の天井部に設けたダイポールアンテナに、例えばマイクロ波等を印加することにより、処理容器内へ高周波電力を投入してプラズマを発生させ、被処理体に対して所定の処理を施すことが可能となる。
【０００７】
この場合、例えば請求項２に規定するように、前記放射素子は、前記天井部の中心側から周辺側に向けて複数のゾーンに環状に区分されると共に、前記ストリップ線に対する結合係数を変えるために前記放射素子は各ゾーン毎に個別に移動可能になされている。
これにより、例えばゾーン毎に放射素子を調整移動することにより、放射素子とストリップ線との間の結合係数が変わり、プロセス条件やガス種等を変更しても、処理容器内のプラズマ密度の分布の面内均一性を高めることが可能となる。
【０００８】
この場合、例えば請求項３に規定するように、前記処理容器が、円筒体状になされている場合には、前記放射素子は同心円状に複数のゾーンに分割されていると共に、前記処理容器の周方向へ調整移動可能になされている。
請求項４に規定する発明は、真空引き可能になされた処理容器内に高周波電力を導入してプラズマを発生させ、このプラズマを用いて被処理体に対して所定の処理を施すようにしたプラズマ処理装置において、前記高周波電力を前記処理容器内へ導入するために、前記処理容器の天井部にトリプレートスロットアンテナを設けると共に、前記トリプレートスロットアンテナを、前記天井部の中心側より周辺側に向かって延びる複数のストリップ線路と、このストリップ線路より離間して形成された複数のスロットを有する放射板と、前記ストリップ線路の前記放射板とは反対側に絶縁体を介して設けられたグランド部材とにより構成するようにしたことを特徴とするプラズマ処理装置である。
この場合にも、先のダイポールアンテナの時と同様に、処理容器の天井部に設けたダイポールアンテナに、例えばマイクロ波等を印加することにより、処理容器内へ高周波電力を投入してプラズマを発生させ、被処理体に対して所定の処理を施すことが可能となる。
【０００９】
この場合、例えば請求項５に規定するように、前記放射板は、前記天井部の中心側から周辺側に向けて複数のゾーンに環状に区分されると共に、前記ストリップ線に対する前記スロットの結合係数を変えるために前記放射板は各ゾーン毎に個別に移動可能になされている。
そして、上記放射板をゾーン毎に調整移動させて放射素子を動かすことにより、放射素子とストリップ線との間の結合係数が変わり、プロセス条件やガス種等を変更しても、処理容器内のプラズマ密度の分布の面内均一性を高めることが可能となる。
また、例えば請求項６に規定するように、前記処理容器が、円筒体状になされている場合には、前記放射板は同心円状に複数のゾーンに分割されていると共に、前記処理容器の周方向へ調整移動可能になされている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るプラズマ処理装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１はダイポールアンテナを用いた本発明に係るプラズマ処理装置の第１実施例を示す構成図、図２は図１に示す装置で用いたダイポールアンテナを示す平面図、図３は図１に示す装置で用いたダイポールアンテナの放射素子を主体として示す平面図、図４はダイポールアンテナのストリップ線と放射素子との間の結合係数を調整した時の状態を示すダイポールアンテナの平面図である。
本実施例においてはプラズマ処理装置をプラズマＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）処理に適用した場合について説明する。図示するようにこのプラズマ処理装置２０は、例えば側壁や底部がアルミニウム等の導体により構成されて、全体が筒体状に成形された処理容器２２を有しており、内部は密閉された処理空間Ｓとして構成されている。
【００１１】
この処理容器２２内には、上面に被処理体としての例えば半導体ウエハＷを載置する載置台２４が収容される。この載置台２４は、例えばアルマイト処理したアルミニウム等により中央部が凸状に平坦になされた略円柱状に形成されており、この下部は同じくアルミニウム等により円柱状になされた支持台２６により支持されている。
上記載置台２４の上面には、ここにウエハを保持するための静電チャック或いはクランプ機構（図示せず）が設けられ、この載置台２４は例えば接地されている。尚、この載置台２４にバイアス用の高周波電源を接続する場合もある。
【００１２】
載置台２４を支持する支持台２６には、プラズマ処理時のウエハを冷却するための冷却水等を流す冷却ジャケット２８が設けられる。尚、必要に応じてこの載置台２４中に加熱用ヒータを設けてもよい。
上記処理容器２２の側壁には、ガスの供給手段として、容器内にプラズマ用ガス、例えばアルゴンガスを供給する石英パイプ製のプラズマガス供給ノズル３０や処理ガス、例えばデポジションガスを導入するための例えば石英パイプ製の処理ガス供給ノズル３２が設けられ、これらのノズル３０、３２はそれぞれガス供給路を介して図示されないプラズマガス源及び処理ガス源に接続されている。
【００１３】
また、容器側壁には、この内部に対してウエハを搬入・搬出する時に開閉するゲートバルブ３４が設けられる。また、容器底部には、図示されない真空ポンプに接続された排気口３６が設けられており、必要に応じて処理容器２２内を所定の圧力まで真空引きできるようになっている。
そして、処理容器２２の天井部は開口されて、ここに例えばＡｌＮなどのセラミック材やＳｉＯ₂ よりなるマイクロ波に対しては透過性を有する厚さが例えば２０ｍｍ程度の絶縁板３８がＯリング等のシール部材４０を介して気密に設けられる。
【００１４】
そして、この絶縁板３８の上面に、高周波電力を上記処理容器２２内へ導入するために本発明の特徴とするダイポールアンテナ４２が設けられる。具体的にはこのダイポールアンテナ４２は、上記処理容器２２と一体的に成形されている中空円筒状容器よりなる導波箱４４内に形成され、前記処理容器２２内の上記載置台２４に対向させて設けられる。
上記ダイポールアンテナ４２は、天井部の中心側より周辺側に向かって延びる複数のストリップ線路４６と、このストリップ線路４６より離間されて配置された複数の放射素子４８とにより主に構成されている。
【００１５】
図２にも示すように、上記ストリップ線路４６は、例えば銅よりなり、天井部の中心より、図示例では８方向へ放射状に延び、また、天井部の半径方向の途中にてその周方向に２つに分岐し、その後、再度半径方向外方へ折れ曲がるようにして延びており、天井部の略全域に亘って延在している。上記ストリップ線路４６と上記導波箱４４の天井部との間には、例えばＡｌＮやＡｌ₂ Ｏ₃ 等の誘電体よりなる上部絶縁体５０が介在されている。
また、上記各放射素子４８は、上記処理容器２２の天井部の絶縁板３８の上面に接地した例えばＡｌＮやＡｌ₂ Ｏ₃ 等の誘電体よりなる下部絶縁体５２の上側表面に形成されており、この下部絶縁体５２はアンテナホルダとして機能する。各放射素子４８は、棒状或いは薄板状の例えば銅やアルミニウムよりなり、天井部の周方向に沿って所定の長さで延びており、下部絶縁体５２の上面に略同心円状に配置されている。
【００１６】
そして、この下部絶縁体５２と上記ストリップ線路４６との間は、空間になされるか、或いはＡｌＮやＡｌ₂ Ｏ₃ 等のようにマイクロ波に対して遅波材として機能する誘電体よりなる所定の厚さＴ１の中間絶縁体５４が介在される。ここで各放射素子４８の長さＬ１は、導入される例えばマイクロ波の波長λ（誘電体等の遅波材を設けた場合には、それによって短縮された波長）と略同じ長さに設定されている。この場合、後述するように、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を用い、短縮率０．７程度の遅波材を用いた場合には、上記長さＬ１は略８〜１０ｃｍ程度である。
また、容器天井部の半径方向に隣り合う各放射素子４８間の距離Ｌ２は特には限定されないが、例えば［マイクロ波の波長×短縮率］≒１０ｃｍ程度に設定される。
【００１７】
ここで、アンテナホルダとして機能する下部絶縁体５２は、同心円状に複数に、図示例では３つに分割分離されており、これにより、内周、中周、外周の３つの部材５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃに分離されている。従って、この下部絶縁体５２の上面に形成される上記各放射素子４８も、内周、中周、外周の３つのゾーンに分割されることになる。上記各３つに同心円状に分割された下部絶縁体部材５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃは、それぞれ別個独立に、その周方向へ所定の角度だけ回転可能になされており、図３に示すように、各下部絶縁体部材５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃには、例えば出没可能になされたロッドを有するアクチュエータ機構５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃが接続されている。これにより、各下部絶縁体部材５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃをそれぞれ周方向へ回転角度調整可能としている。上記各下部絶縁体部材５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃを適宜回転し得るならば、上記アクチュエータ機構５６Ａ〜５６Ｃに限定されず、どのような機構を設けてもよい。尚、図２に示す場合には、上方より見て各ストリップ線路４６の軸に対して各放射素子４６は略直交する方向に配置され、また、各放射素子４６の長さ方向の略中心に対応する部分にストリップ線路４６が通過するような状態となっている。
【００１８】
一方、このように形成されたダイポールアンテナ４２を収容する導波箱４４の上部の中心には、同軸導波管６０の外管６０Ａが接続され、内部の内側ケーブル６０Ｂは上記ストリップ線路４６の中心部に接続される。そして、この同軸導波管６０は、導波管６８によりモード変換器６２及びマッチング回路６４を介して例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波発生器６６に接続されており、上記ダイポールアンテナ４２へマイクロ波を伝播するようになっている。この周波数は２．４５ＧＨｚに限定されず、他の周波数、例えば８．３５ＧＨｚを用いてもよい。この同軸導波管６０としては、断面円形或いは矩形の導波管や同軸導波管を用いることができ、本実施例では同軸導波管が用いられる。
【００１９】
次に、以上のように構成された装置を用いて行なわれるプラズマ処理について説明する。
まず、ゲートバルブ３４を介して半導体ウエハＷを搬送アーム（図示せず）により処理容器２２内に収容し、リフタピン（図示せず）を上下動させることによりウエハＷを載置台２４の上面の載置面に載置する。
そして、処理容器２２内を所定のプロセス圧力、例えば０．１〜数１０ｍＴｏｒｒの範囲内に維持して、プラズマガス供給ノズル３０から例えばアルゴンガスを流量制御しつつ供給すると共に処理ガス供給ノズル３２から例えばＳｉＨ₄ 、Ｏ₂ 、Ｎ₂ 等のデポジションガスを流量制御しつつ供給する。同時にマイクロ波発生器６６からのマイクロ波を、導波管６８及び同軸導波管６０を介してダイポールアンテナ４２に供給して処理空間Ｓに、遅波材として機能する絶縁体５０、５４、５２によって波長が短くされたマイクロ波を導入し、これによりプラズマを発生させて所定のプラズマ処理、例えばプラズマＣＶＤによる成膜処理を行う。
【００２０】
ここで、マイクロ波発生器６６にて発生した例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波はモード変換後に同軸導波管６０内を伝播して導波箱４４内のダイポールアンテナ４２に到達する。
そして、内側ケーブル６０Ｂは、ダイポールアンテナ４０のストリップ線路４６の中心部に接続されていることから、マイクロ波がストリップ線路４６の中心部と先端部との間で振動し、これにより、このストリップ線路４６との間で所定の結合係数で空間的に結合されている下方の放射素子４８にマイクロ波が電磁気的に誘起され、そして、この各放射素子４８よりその下方の絶縁板３８を介して処理容器２２内の処理空間Ｓにマイクロ波の高周波電力が導入されることになる。このマイクロ波により励起されたアルゴンガスがプラズマ化し、この下方に拡散してここで処理ガスを活性化して活性種を作り、この活性種の作用でウエハＷの表面に処理、例えばプラズマＣＶＤ処理が施されることになる。
【００２１】
このように、従来のプラズマ処理装置と比較して、構造を比較的簡単化することが可能となる。ここで、プロセス時の圧力や、使用するガス種等によって、ウエハＷ上の処理空間Ｓに発生するプラズマの密度分布が大きく変化することが知られているが、プラズマの面内密度分布が不均一な場合には、同心円状に３つのゾーンに区分されている放射素子４８を適宜周方向に移動させる。図４はプラズマの面内密度分布を調整するために、放射素子４８を移動させた時の状態を示している。具体的には、ここでは内周、中周、外周の３つのゾーンに区切られた放射素子４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃの内、内周の放射素子４６Ａのみを回転角度θ１だけ周方向へ回転させている。この回転動作は、図３中に示される３つのアクチュエータ機構５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃの内、内周の下部絶縁体部材５２Ｃに連結されているアクチュエータ機構５６Ａを所定のストロークだけ伸長或いは後退させることによって、上記下部絶縁体部材５２Ｃを角度θ１だけ回転させることによって行なわれる。これによって、この内周の放射素子４８Ａとストリップ線路４６との結合係数が変わる。
【００２２】
図４に示す場合には放射素子４８Ａの長さ方向の中心から一方の方向にストリップ線路４６が位置ずれしたような状態となるので、結合係数は低下するように変化し、この結果、この内周の放射素子４８Ａより処理空間Ｓに導入される高周波電力が低下することになる。従って、例えば図５（Ａ）に示すように処理空間Ｓの中央部のプラズマ密度が高い傾向にある場合には、図４に示すように内周の放射素子４８Ａのみを所定の角度θ１だけ回転させて位置調整することによって、この部分の結合係数を低下させて中央部分の導入高周波電力を少なくする。これによって、高かった中央部のプラズマ密度が図５（Ｂ）に示すように低下し、結果的にプラズマの面内密度分布を均一化させることができる。
【００２３】
このような放射素子の移動調整は、前述したように内周、中周、外周の各ゾーン毎に別個独立的に行なうことができ、従って、プロセス条件やガス種等が異なっても、上述のようにゾーン毎に放射素子の移動調整を行えば、常にプラズマの面内分布密度を均一に維持することができる。
ここでは、放射素子４８を３つのゾーンに区分した場合を例にとって説明したが、これに限定されず、放射素子４８を２ゾーン或いは４ゾーン以上の同心円状に区分するようにしてもよいのは勿論である。
上記第１実施例のプラズマ処理装置２０ではダイポールアンテナを用いたが、これに代えて、トリプレートスロットアンテナを用いてもよい。図６はトリプレートスロットアンテナを用いた本発明に係るプラズマ処理装置の第２実施例を示す構成図、図７は図６に示す装置で用いたトリプレートスロットアンテナの主要部を示す平面図である。尚、図１及び図２にて示した構成部分と同一構成部分については同一符号を付して説明する。
【００２４】
このプラズマ処理装置７０で用いるトリプレートスロットアンテナ７２は、第１実施例で説明したダイポールアンテナ４０の放射素子４８が形成されている面の部分を一枚の金属板として、そして、放射素子４８に対応する部分に細長いスロットを形成したものである。具体的には、導波箱４４の天井部は、グランド面として機能するグランド部材７４となり、この下方には板状の絶縁体５０を介して図１及び図２で示したと同じストリップ線路４６が放射状に形成されている。そして、このストリップ線路４６に対向させて、下部絶縁体５２上の上面には、例えば厚みが１〜数ｍｍ、例えば５ｍｍの銅やアルミなどの導電性材料よりなる円板状の放射板７６が設けられており、この放射板７６には、図７に示すように略同心円状に細長い長孔よりなる複数のスロット７８が形成されている。このスロット７８の形成位置は、図２及び図４に示す放射素子４８の配置位置に対応するものであり、内周、中周、外周のように同心円状に３つのゾーンに区画されて、スロット７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃより構成されている。このスロット７８の長さも、第１実施例のようにマイクロ波の波長λと同じに設定されている。そして、上記放射板７６は、下層の下部絶縁体５２の分割状態と同様に同心円状に３つのゾーンである分割放射板７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃに分割されている。そして、各ゾーン毎に内周、中周、外周の分割放射板７６Ａ〜７６Ｃは、その周方向へ個別独立的に回転移動できるようになっている。尚、ここでも回転移動用に図３に示すようなアクチュエータ機構５６Ａ〜５６Ｃが設けられるが、ここでは図示省略している。
【００２５】
この第２実施例の場合には、マイクロ波がストリップ線路４６に伝播される時に放射板７６に形成されたスロット７８からその下方へ向かってマイクロ波が誘起されて高周波電力が処理空間Ｓに投入されることになる。そして、この投入された高周波電力により第１実施例の場合と同様にプラズマが生じ、ウエハＷに対して所定のプラズマ処理が行なわれることになる。この場合にも、ゾーン毎のスロット７８Ａ〜７８Ｃを個別独立的にその周方向へ移動させて上方のストリップ線路４６との結合係数を調整してゾーン毎に投入電力をコントロールすることにより、プラズマの面内密度を調整して、プロセス条件等に関係なく、これを均一化させることが可能となる。
尚、この第２実施例の場合には、３つのゾーンに分割して放射板７６を少なくとも個別に回転できればよく、その下層の下部絶縁体５２を３ゾーンに分割する必要はない。
尚、以上の実施例では、本発明を円筒体状の処理容器を有する半導体ウエハ用のプラズマ処理装置へ適用した場合を例にとって説明したが、これに限定されず、例えば四角形状のＬＣＤ基板に対して処理を施すプラズマ処理装置にも適用することができる。
【００２６】
図８はこのように本発明を四角形状のＬＣＤ基板を処理するプラズマ処理装置へ適用した時のダイポールアンテナの概略平面図を示す図である。尚、図示例では左半分における放射素子の記載を省略している。この場合にも、ストリップ線路８０は、天井部の中心側より周辺側に向かっている。ただし、処理容器の天井部は四角形状に形成されているので、ストリップ線路８０は、図中、中心部を一方、例えば左右方向へ延びる１本の水平線路８０Ａと、これに直交するように設けられた複数、図示例では６本の垂直線路８０Ｂとにより形成されている。そして、各放射素子８２は、上記垂直線路８０Ｂから上下方向に離間させて、且つ、上下より見てこれと略直交するように多数設けられている。そして、各放射素子８２は、矩形環状に複数、例えば３つのゾーン（図中、便宜上、一点鎖線で示している）に区画されている。各放射素子８２の一端は、図示しない下部絶縁体に、軸支部材８４により水平面内で回動可能に支持されると共に、他端は、ゾーン毎に独立した作動ロッド８６Ａ、８６Ｂ、８６Ｃに屈曲可能に接続されており、従って、この各作動ロッド８６Ａ〜８６Ｃを往復移動させることによって、ストリップ線路８０と各放射素子８２との交差角度を変えて、それらの間の結合係数を調整し得るようになっている。
【００２７】
従って、この実施例の場合にも、第１及び第２実施例で説明したと同様に、各ゾーン毎に結合係数を調整することによって、プロセス条件等によらず、常にプラズマの面内密度の均一性を高く維持することが可能となる。
尚、以上の実施例では、プラズマ処理として、プラズマＣＶＤ処理を行なう場合を例にとって説明したが、これに限定されず、プラズマエッチング処理、プラズマアッシング処理、プラズマスパッタ処理等、プラズマを用いた処理装置ならば、全て適用し得るのは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプラズマ処理装置によれば、次のようにすぐれた作用効果を発揮することができる。
請求項１、２及び請求項５、６に規定した発明によれば、ダイポールアンテナ或いはトリプレートスロットアンテナを用いてプラズマ処理装置を形成するようにしたので、比較的構造を簡単化することができる。
請求項３、４及び請求項７、８に規定した発明によれば、ストリップ線路と放射素子との間、或いはストリップ線路とスロットとの間の結合係数をゾーン毎に独立して調整できるので、プロセス条件等によらず、プラズマの面内密度の均一性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ダイポールアンテナを用いた本発明に係るプラズマ処理装置の第１実施例を示す構成図である。
【図２】図１に示す装置で用いたダイポールアンテナを示す平面図である。
【図３】図１に示す装置で用いたダイポールアンテナの放射素子を主体として示す平面図である。
【図４】ダイポールアンテナのストリップ線と放射素子との間の結合係数を調整した時の状態を示すダイポールアンテナの平面図である。
【図５】プラズマの面内密度分布を均一化させるときの状態を示す図である。
【図６】トリプレートスロットアンテナを用いた本発明に係るプラズマ処理装置の第２実施例を示す構成図である。
【図７】図６に示す装置で用いたトリプレートスロットアンテナの主要部を示す平面図である。
【図８】このように本発明を四角形状のＬＣＤ基板を処理するプラズマ処理装置へ適用した時のダイポールアンテナの概略平面図を示す図である。
【図９】従来のプラズマ処理装置を示す概略構成図である。
【図１０】図９に示す装置のアンテナ部材を示す平面図である。
【符号の説明】
２０，７０プラズマ処理装置
２２処理容器
２４載置台
３８絶縁板
４２ダイポールアンテナ
４６，８０ストリップ線路
４８，８２放射素子
５０，５２，５４絶縁体
５６Ａ〜５６Ｃアクチュエータ機構
７２トリプレートスロットアンテナ
７４グランド部材
７６放射板
７８スロット
Ｗ半導体ウエハ（被処理体）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma processing apparatus used when processing is performed by applying plasma generated by high-frequency power such as microwaves to a semiconductor wafer or the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the increase in density and miniaturization of semiconductor products, plasma processing apparatuses may be used for film forming, etching, ashing, and the like in the manufacturing process of semiconductor products. Since plasma can be stably generated even in a high vacuum state where the pressure is relatively low, such as several tens of mTorr, there is a tendency to use a plasma processing apparatus that generates high-density plasma using high-frequency power, for example, microwaves.
Such a plasma processing apparatus is disclosed in JP-A-3-262119, JP-A-5-343334, JP-A-9-181052 by the present applicant, and the like. Here, a general plasma processing apparatus using a microwave will be schematically described with reference to FIGS.
[0003]
In FIG. 9, the plasma processing apparatus 2 includes a mounting table 6 on which a semiconductor wafer W is mounted in a processing container 4 that can be evacuated, and microwaves are applied to a ceiling portion that faces the mounting table 6. A transparent insulating plate 8 is provided in an airtight manner.
Then, a disk-shaped antenna member 10 having a thickness of about several millimeters as shown in FIG. 10 is provided on the upper surface of the insulating plate 8, and the microwave wavelength in the radial direction of the antenna member 10 is shortened as necessary. For example, a slow wave material 12 made of a dielectric is provided. The antenna member 10 is formed with a number of rectangular through-holes 14 and is configured as a so-called radial line antenna. The slots 14 are generally arranged concentrically as shown in FIG. 10 or arranged in a spiral shape. A coaxial waveguide 16 (see FIG. 9) is connected to the center of the antenna member 10 to guide microwaves generated from a microwave generator (not shown). Then, microwaves are introduced as high frequency power from the slots 14 provided in the antenna member 10 into the lower processing container 4 while propagating the microwaves radially in the radial direction of the antenna member 10. The semiconductor wafer is subjected to a predetermined plasma treatment such as etching or film formation in the presence of a predetermined processing gas.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional antenna member 10 having the structure as described above, a large number of slots have to be provided with high precision over the entire surface, so that the manufacturing cost of the antenna member 10 itself is high. there were.
In addition, it is necessary to perform plasma processing on the semiconductor wafer W uniformly within the wafer surface. To this end, it is necessary to maintain the plasma density distribution on the wafer surface as uniform as possible. In general, it is inevitable that the plasma density distribution on the wafer surface varies greatly depending on the process pressure that affects the mean free process of atoms and the like, and the gas type that varies depending on the processing mode. In this case, in order to make the plasma distribution uniform, it is desirable to control the power distribution radiated from the antenna member 10 according to the processing mode. However, the slot distribution of the antenna member 10 is fixed. Therefore, the antenna member 10 must be exchanged with another antenna member 10 having a different slot distribution, which not only complicates the operation but also reduces the productivity.
[0005]
The present invention has been devised to pay attention to the above problems and to effectively solve them.
An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus having a relatively simple structure. Another object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of easily adjusting a plasma distribution on an object to be processed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  The invention defined in claim 1 is a plasma in which high-frequency power is introduced into a processing vessel that can be evacuated to generate plasma, and the plasma is used to perform a predetermined process on the object to be processed. In the processing apparatus, a dipole antenna is provided on a ceiling portion of the processing container in order to introduce the high-frequency power into the processing container.In addition, the dipole antenna is constituted by a plurality of strip lines extending from the center side toward the peripheral side of the ceiling portion, and a plurality of radiating elements arranged apart from the strip lines. With plasma processing equipmentis there.
  In this way, by applying microwaves or the like to the dipole antenna provided on the ceiling of the processing container, for example, high frequency power is supplied into the processing container to generate plasma, and a predetermined processing is performed on the object to be processed. Can be applied.
[0007]
  In this case, for example, the provisions of claim 2The radiating element is annularly divided into a plurality of zones from the center side to the peripheral side of the ceiling portion, and the radiating element is provided for each zone in order to change the coupling coefficient with respect to the strip line. It can be moved individually.
  As a result, for example, by adjusting and moving the radiating element for each zone, the coupling coefficient between the radiating element and the strip line changes, and even if the process condition, gas type, etc. are changed, the plasma density distribution in the processing vessel It becomes possible to improve the in-plane uniformity.
[0008]
  In this case, for example, billingItem 3As specified, when the processing vessel is formed in a cylindrical shape, the radiating element is concentrically divided into a plurality of zones and is adjustable in the circumferential direction of the processing vessel. ing.
  ClaimIn item 4The specified invention is a plasma processing apparatus in which high-frequency power is introduced into a processing vessel that is evacuated to generate plasma, and a predetermined processing is performed on the object to be processed using this plasma. In order to introduce the high-frequency power into the processing container, a triplate slot antenna is provided on the ceiling of the processing container.The triplate slot antenna includes a plurality of strip lines extending from the center side toward the peripheral side of the ceiling portion, a radiation plate having a plurality of slots formed apart from the strip lines, and the strip. A plasma processing apparatus comprising a ground member provided on an opposite side of the line from the radiation plate via an insulator.
  In this case, as in the case of the previous dipole antenna, plasma is generated by applying high-frequency power into the processing vessel by applying, for example, microwaves to the dipole antenna provided on the ceiling of the processing vessel. Thus, a predetermined process can be performed on the object to be processed.
[0009]
  In this case, for example, the provisions of claim 5The radiation plate is annularly divided into a plurality of zones from the center side to the peripheral side of the ceiling portion, and the radiation plate is used to change the coupling coefficient of the slot with respect to the strip line. Each zone can be moved individually.
  Then, by moving the radiating element by adjusting and moving the radiating plate for each zone, the coupling coefficient between the radiating element and the strip line changes, and even if the process condition, gas type, etc. are changed, It is possible to improve the in-plane uniformity of the plasma density distribution.
  Also, for exampleRule 6When the processing container is formed in a cylindrical shape, the radiation plate is concentrically divided into a plurality of zones and can be adjusted and moved in the circumferential direction of the processing container. ing.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 is a block diagram showing a first embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention using a dipole antenna, FIG. 2 is a plan view showing a dipole antenna used in the apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is shown in FIG. FIG. 4 is a plan view of the dipole antenna showing the state when the coupling coefficient between the strip line of the dipole antenna and the radiating element is adjusted.
In this embodiment, a case where the plasma processing apparatus is applied to a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) process will be described. As shown in the figure, this plasma processing apparatus 20 has a processing vessel 22 whose side walls and bottom are made of a conductor such as aluminum and formed entirely in a cylindrical shape, and the processing space is sealed inside. S is configured.
[0011]
In the processing container 22, a mounting table 24 on which, for example, a semiconductor wafer W as a target object is mounted is accommodated on the upper surface. The mounting table 24 is formed in a substantially cylindrical shape whose center is made flat, for example, by anodized aluminum or the like, and the lower part is supported by a support table 26 that is also formed in a column shape by aluminum or the like. ing.
An electrostatic chuck or a clamping mechanism (not shown) for holding the wafer is provided on the upper surface of the mounting table 24, and the mounting table 24 is grounded, for example. A high frequency power supply for bias may be connected to the mounting table 24.
[0012]
The support table 26 that supports the mounting table 24 is provided with a cooling jacket 28 for flowing cooling water or the like for cooling the wafer during plasma processing. In addition, you may provide the heater for heating in this mounting base 24 as needed.
As a gas supply means, a plasma gas supply nozzle 30 made of quartz pipe for supplying a gas for plasma, for example, argon gas, or a processing gas, for example, a deposition gas, is introduced into the side wall of the processing container 22. For example, a processing gas supply nozzle 32 made of quartz pipe is provided, and these nozzles 30 and 32 are connected to a plasma gas source and a processing gas source (not shown) via gas supply paths, respectively.
[0013]
Further, a gate valve 34 that opens and closes when a wafer is loaded into and unloaded from the inside is provided on the container side wall. Further, an exhaust port 36 connected to a vacuum pump (not shown) is provided at the bottom of the container so that the inside of the processing container 22 can be evacuated to a predetermined pressure as required.
And the ceiling part of the processing container 22 is opened, for example, ceramic materials, such as AlN, or SiO₂ An insulating plate 38 having a thickness of, for example, about 20 mm is provided airtightly through a sealing member 40 such as an O-ring.
[0014]
A dipole antenna 42, which is a feature of the present invention, is provided on the upper surface of the insulating plate 38 in order to introduce high-frequency power into the processing container 22. Specifically, the dipole antenna 42 is formed in a waveguide box 44 made of a hollow cylindrical container that is formed integrally with the processing container 22, and is opposed to the mounting table 24 in the processing container 22. Provided.
The dipole antenna 42 is mainly configured by a plurality of strip lines 46 extending from the center side of the ceiling portion toward the peripheral side, and a plurality of radiating elements 48 spaced apart from the strip lines 46.
[0015]
As shown in FIG. 2, the strip line 46 is made of, for example, copper, and extends radially from the center of the ceiling portion in eight directions in the illustrated example, and in the circumferential direction in the middle of the ceiling portion in the radial direction. It branches into two, and then extends so as to bend outward in the radial direction again, and extends over substantially the entire area of the ceiling. Between the strip line 46 and the ceiling of the waveguide box 44, for example, AlN or Al₂ O_Three An upper insulator 50 made of a dielectric such as is interposed.
In addition, each of the radiating elements 48 is grounded on the upper surface of the insulating plate 38 on the ceiling of the processing vessel 22, for example, AlN or Al₂ O_Three It is formed on the upper surface of the lower insulator 52 made of a dielectric such as, and this lower insulator 52 functions as an antenna holder. Each radiating element 48 is made of, for example, copper or aluminum having a bar shape or a thin plate shape, extends in a predetermined length along the circumferential direction of the ceiling portion, and is arranged substantially concentrically on the upper surface of the lower insulator 52. .
[0016]
A space is formed between the lower insulator 52 and the strip line 46, or AlN or Al.₂ O_Three An intermediate insulator 54 having a predetermined thickness T1 made of a dielectric material that functions as a slow wave material with respect to microwaves is interposed. Here, the length L1 of each radiating element 48 is set to substantially the same length as, for example, the wavelength λ of the microwave to be introduced (the wavelength shortened when a slow wave material such as a dielectric is provided). Has been. In this case, as will be described later, when a 2.45 GHz microwave is used and a slow wave material with a shortening rate of about 0.7 is used, the length L1 is about 8 to 10 cm.
The distance L2 between the radiating elements 48 adjacent to each other in the radial direction of the container ceiling is not particularly limited, but is set to, for example, [microwave wavelength × shortening rate] ≈10 cm.
[0017]
Here, the lower insulator 52 functioning as an antenna holder is divided into a plurality of concentric circles and divided into three in the illustrated example, whereby three members 52A, 52B on the inner circumference, the middle circumference, and the outer circumference are separated. 52C. Accordingly, each of the radiating elements 48 formed on the upper surface of the lower insulator 52 is also divided into three zones, an inner circumference, a middle circumference, and an outer circumference. The lower insulator members 52A, 52B, and 52C divided concentrically into the above-mentioned three are each independently rotatable by a predetermined angle in the circumferential direction, and as shown in FIG. For example, actuator mechanisms 56A, 56B, and 56C having rods that can be projected and retracted are connected to the lower insulator members 52A, 52B, and 52C. Thereby, the rotation angle of each lower insulator member 52A, 52B, 52C can be adjusted in the circumferential direction. As long as each of the lower insulator members 52A, 52B, and 52C can be appropriately rotated, any mechanism may be provided without being limited to the actuator mechanisms 56A to 56C. In the case shown in FIG. 2, each radiating element 46 is arranged in a direction substantially orthogonal to the axis of each strip line 46 as viewed from above, and is approximately at the center in the length direction of each radiating element 46. The strip line 46 passes through the corresponding part.
[0018]
On the other hand, the outer tube 60A of the coaxial waveguide 60 is connected to the center of the upper portion of the waveguide box 44 that accommodates the dipole antenna 42 formed in this way, and the inner cable 60B inside is connected to the center of the strip line 46. Connected to the part. The coaxial waveguide 60 is connected to a microwave generator 66 of 2.45 GHz, for example, via a mode converter 62 and a matching circuit 64 by a waveguide 68, and microwaves are transmitted to the dipole antenna 42. It is supposed to propagate. This frequency is not limited to 2.45 GHz, and other frequencies such as 8.35 GHz may be used. As the coaxial waveguide 60, a waveguide having a circular or rectangular cross section or a coaxial waveguide can be used. In this embodiment, a coaxial waveguide is used.
[0019]
Next, plasma processing performed using the apparatus configured as described above will be described.
First, the semiconductor wafer W is accommodated in the processing container 22 by the transfer arm (not shown) via the gate valve 34, and the wafer W is placed on the upper surface of the mounting table 24 by moving the lifter pins (not shown) up and down. Place on the surface.
Then, while maintaining the inside of the processing container 22 within a predetermined process pressure, for example, within a range of 0.1 to several tens of mTorr, for example, argon gas is supplied from the plasma gas supply nozzle 30 while controlling the flow rate, and from the processing gas supply nozzle 32. For example, SiH_Four , O₂ , N₂ The deposition gas such as is supplied while controlling the flow rate. At the same time, the microwaves from the microwave generator 66 are supplied to the dipole antenna 42 via the waveguide 68 and the coaxial waveguide 60 to enter the processing space S, and the insulators 50, 54, 52 functioning as a slow wave material. A microwave whose wavelength is shortened by the above is introduced, thereby generating a plasma and performing a predetermined plasma process, for example, a film forming process by plasma CVD.
[0020]
Here, for example, 2.45 GHz microwave generated by the microwave generator 66 propagates in the coaxial waveguide 60 after mode conversion and reaches the dipole antenna 42 in the waveguide box 44.
Since the inner cable 60B is connected to the center portion of the strip line 46 of the dipole antenna 40, the microwave vibrates between the center portion and the front end portion of the strip line 46. Microwaves are electromagnetically induced in the lower radiating elements 48 that are spatially coupled to the radiating elements 46 with a predetermined coupling coefficient, and processed through the insulating plate 38 below the radiating elements 48. Microwave high-frequency power is introduced into the processing space S in the container 22. The argon gas excited by the microwave is turned into plasma and diffused downward to activate the processing gas to create active species. By the action of the active species, the surface of the wafer W is processed, for example, plasma CVD processing is performed. Will be given.
[0021]
Thus, the structure can be relatively simplified as compared with the conventional plasma processing apparatus. Here, it is known that the density distribution of the plasma generated in the processing space S on the wafer W varies greatly depending on the pressure during the process, the type of gas used, etc., but the in-plane density distribution of the plasma is not satisfactory. If uniform, the radiating elements 48 concentrically divided into three zones are appropriately moved in the circumferential direction. FIG. 4 shows a state when the radiating element 48 is moved in order to adjust the in-plane density distribution of the plasma. Specifically, here, only the inner peripheral radiating element 46A among the radiating elements 48A, 48B and 48C divided into three zones of the inner circumference, the middle circumference and the outer circumference is rotated in the circumferential direction by the rotation angle θ1. Yes. This rotating operation is performed by extending or retracting the actuator mechanism 56A connected to the inner lower insulator member 52C by a predetermined stroke among the three actuator mechanisms 56A, 56B, and 56C shown in FIG. The lower insulator member 52C is rotated by an angle θ1. As a result, the coupling coefficient between the radiation element 48A on the inner periphery and the strip line 46 changes.
[0022]
In the case shown in FIG. 4, since the strip line 46 is displaced in one direction from the center in the length direction of the radiating element 48A, the coupling coefficient changes so as to decrease. The high-frequency power introduced into the processing space S from the peripheral radiation element 48A is reduced. Therefore, for example, as shown in FIG. 5A, when the plasma density in the central portion of the processing space S tends to be high, only the inner radiating element 48A is rotated by a predetermined angle θ1, as shown in FIG. By adjusting the position, the coupling coefficient in this portion is lowered, and the high frequency power introduced in the central portion is reduced. As a result, the high plasma density in the central portion decreases as shown in FIG. 5B, and as a result, the in-plane density distribution of the plasma can be made uniform.
[0023]
Such movement adjustment of the radiating element can be performed independently for each of the inner, middle, and outer peripheral zones as described above. In this way, if the movement of the radiating element is adjusted for each zone, the in-plane distribution density of the plasma can always be kept uniform.
Here, the case where the radiating element 48 is divided into three zones has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the radiating element 48 may be divided into concentric circles of two zones or four zones or more. Of course.
Although the dipole antenna is used in the plasma processing apparatus 20 of the first embodiment, a triplate slot antenna may be used instead. FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention using a triplate slot antenna, and FIG. 7 is a plan view showing the main part of the triplate slot antenna used in the apparatus shown in FIG. is there. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated about the same component as the component shown in FIG.1 and FIG.2.
[0024]
The triplate slot antenna 72 used in the plasma processing apparatus 70 has a portion of the surface on which the radiating element 48 of the dipole antenna 40 described in the first embodiment is formed as a single metal plate, and An elongated slot is formed in the corresponding part. Specifically, the ceiling portion of the waveguide box 44 becomes a ground member 74 that functions as a ground surface, and below this, the same strip line 46 as shown in FIGS. 1 and 2 is interposed via a plate-like insulator 50. It is formed radially. A disc-shaped radiation plate 76 made of a conductive material such as copper or aluminum having a thickness of, for example, 1 to several mm, for example, 5 mm is formed on the upper surface of the lower insulator 52 so as to face the strip line 46. As shown in FIG. 7, the radiation plate 76 is formed with a plurality of slots 78 formed of elongated holes that are substantially concentric circles. The formation position of the slot 78 corresponds to the arrangement position of the radiating element 48 shown in FIGS. 2 and 4, and is divided into three zones concentrically like an inner circumference, a middle circumference, and an outer circumference. 78A, 78B, 78C. The length of the slot 78 is also set to be the same as the wavelength λ of the microwave as in the first embodiment. The radiating plate 76 is divided into three radiating plates 78A, 78B, and 78C that are concentric circles in the same manner as the divided state of the lower insulator 52 in the lower layer. The inner, middle, and outer divided radiation plates 76A to 76C for each zone can be individually and independently rotated in the circumferential direction. Also here, actuator mechanisms 56A to 56C as shown in FIG. 3 are provided for rotational movement, but they are not shown here.
[0025]
In the case of the second embodiment, when the microwave is propagated to the strip line 46, the microwave is induced downward from the slot 78 formed in the radiation plate 76, and high frequency power is input to the processing space S. Will be. Then, plasma is generated by the input high frequency power as in the case of the first embodiment, and a predetermined plasma process is performed on the wafer W. In this case as well, the slots 78A to 78C for each zone are individually moved in the circumferential direction so as to adjust the coupling coefficient with the upper strip line 46 to control the input power for each zone. By adjusting the in-plane density, it is possible to make it uniform regardless of the process conditions.
In the case of the second embodiment, it is only necessary to divide the radiation plate 76 into at least three zones and rotate them individually, and it is not necessary to divide the lower insulator 52 below the zone into three zones.
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a plasma processing apparatus for a semiconductor wafer having a cylindrical processing container has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention is applied to a rectangular LCD substrate. The present invention can also be applied to a plasma processing apparatus that performs processing.
[0026]
FIG. 8 is a diagram showing a schematic plan view of a dipole antenna when the present invention is applied to a plasma processing apparatus for processing a rectangular LCD substrate. In the illustrated example, the illustration of the radiating elements in the left half is omitted. Also in this case, the strip line 80 is directed from the center side of the ceiling portion toward the peripheral side. However, since the ceiling portion of the processing container is formed in a square shape, the strip line 80 is provided so as to be orthogonal to one horizontal line 80A extending in the center, for example, in the left-right direction in the figure. And a plurality of vertical lines 80B in the illustrated example. A large number of each radiating element 82 is provided so as to be spaced apart from the vertical line 80B in the vertical direction and substantially perpendicular to the vertical line 80B. Each of the radiating elements 82 is divided into a plurality of, for example, three zones (shown by a one-dot chain line in the drawing for convenience) in a rectangular ring shape. One end of each radiating element 82 is supported by a lower insulator (not shown) so as to be rotatable in a horizontal plane by a shaft support member 84, and the other end is bent by an operating rod 86A, 86B, 86C independent for each zone. Therefore, by reciprocating the operating rods 86A to 86C, the crossing angle between the strip line 80 and the radiating elements 82 can be changed, and the coupling coefficient between them can be adjusted. It has become.
[0027]
Therefore, in the case of this embodiment as well, as described in the first and second embodiments, by adjusting the coupling coefficient for each zone, the in-plane density of the plasma is always maintained regardless of the process conditions. High uniformity can be maintained.
In the above embodiment, the case where the plasma CVD process is performed as the plasma process has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. Of course, all of them can be applied.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the plasma processing apparatus of the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited.
According to the invention defined in claims 1 and 2 and claims 5 and 6, since the plasma processing apparatus is formed using a dipole antenna or a triplate slot antenna, the structure can be relatively simplified. .
According to the inventions defined in claims 3, 4 and 7, 8, the coupling coefficient between the stripline and the radiating element or between the stripline and the slot can be adjusted independently for each zone. Irrespective of process conditions and the like, the uniformity of the in-plane density of plasma can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention using a dipole antenna.
FIG. 2 is a plan view showing a dipole antenna used in the apparatus shown in FIG.
3 is a plan view mainly showing a radiating element of a dipole antenna used in the apparatus shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a plan view of a dipole antenna showing a state when a coupling coefficient between a strip line of the dipole antenna and a radiating element is adjusted.
FIG. 5 is a diagram showing a state when the in-plane density distribution of plasma is made uniform.
FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention using a triplate slot antenna.
7 is a plan view showing the main part of the triplate slot antenna used in the apparatus shown in FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a schematic plan view of a dipole antenna when the present invention is applied to a plasma processing apparatus for processing a rectangular LCD substrate.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a conventional plasma processing apparatus.
10 is a plan view showing an antenna member of the apparatus shown in FIG. 9. FIG.
[Explanation of symbols]
20, 70 Plasma processing apparatus
22 Processing container
24 mounting table
38 Insulation plate
42 Dipole antenna
46, 80 stripline
48,82 Radiating element
50, 52, 54 insulator
56A-56C Actuator mechanism
72 Triplate slot antenna
74 Ground material
76 Radiation plate
78 slots
W Semiconductor wafer (object to be processed)

Claims

In a plasma processing apparatus in which high-frequency power is introduced into a processing chamber that is evacuated to generate plasma and the plasma is used to perform predetermined processing on the object to be processed, the high-frequency power is In order to introduce into the processing container, a dipole antenna is provided on the ceiling portion of the processing container, and the dipole antenna is provided with a plurality of strip lines extending from the center side of the ceiling part toward the peripheral side, and the strip line. A plasma processing apparatus comprising a plurality of radiating elements spaced apart from each other.

The radiating element is annularly divided into a plurality of zones from the center side to the peripheral side of the ceiling portion, and the radiating element can be moved individually for each zone in order to change the coupling coefficient to the strip line. claim 1 Symbol placement of the plasma processing apparatus characterized in that it is made.

When the processing container is formed in a cylindrical shape, the radiating element is concentrically divided into a plurality of zones and can be adjusted and moved in the circumferential direction of the processing container. the plasma processing apparatus according to claim 2 Symbol mounting to.

In a plasma processing apparatus in which high-frequency power is introduced into a processing chamber that is evacuated to generate plasma and the plasma is used to perform predetermined processing on the object to be processed, the high-frequency power is In order to introduce into the processing vessel, a triplate slot antenna is provided in the ceiling portion of the processing vessel, and the triplate slot antenna extends from the center side of the ceiling portion toward the peripheral side, and a plurality of strip lines, A radiation plate having a plurality of slots formed apart from the strip line, and a ground member provided on the opposite side of the strip line from the radiation plate via an insulator. A plasma processing apparatus.

The radiation plate is annularly divided into a plurality of zones from the center side to the peripheral side of the ceiling portion, and the radiation plate is individually provided for each zone in order to change the coupling coefficient of the slot to the strip line. 4. Symbol placement of the plasma processing apparatus characterized in that it is adapted to be movable in.

When the processing container is formed in a cylindrical shape, the radiation plate is concentrically divided into a plurality of zones and can be adjusted and moved in the circumferential direction of the processing container. The plasma processing apparatus according to claim 5 .