JP4377510B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波を用いたプラズマ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、処理容器の上面に環状の導波管からなるアンテナを設け、これによって処理容器内にマイクロ波を供給するプラズマ処理装置としては、例えば、図７に示すようなものが知られている。
【０００３】
このプラズマ処理装置１１は、処理容器１３を有しており、この処理容器１３の上面にはアンテナ１５が載置されている。このアンテナ１５は、一端が閉鎖された導波管が円形にカールされて配設されたもので、アンテナ１５の処理容器１３の側には、スロット１７…が形成されている。一方このアンテナ１５の他端には、マイクロ波発振器１９が接続されている。
【０００４】
このようなプラズマ処理装置１１において、マイクロ波発振器１９から供給されたマイクロ波は、アンテナ１５の終端部２１で反射され、導波管内に定在波を形成する。そして、スロット１７…から下方の処理容器１３に向かってマイクロ波を放出し、これによって処理容器内にプラズマを生成し処理を行う。
【０００５】
一方、図８に示すような、プラズマ処理装置３１は、処理容器３３の側面外周に環状の導波管からなるアンテナ３５が巻き付けられ、このアンテナ３５には、導波管３７を介してマイクロ波発振器３９が接続されている。そして、マイクロ波発振器３９から供給されたマイクロ波は、導波管３７とアンテナ３５の接続部４１で左右に分割され、この分割されたマイクロ波は、その後この接続部４１の反対側の部分４３で再び出会い互いに反射してアンテナ内に定在波を形成する。そして、アンテナ３５の内周側に形成されたスロット４５…から内側の処理容器３３に向かってマイクロ波を放出し、これによって処理容器３３内にプラズマを生成し処理を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記プラズマ処理装置１１，３１にあっては、ともにアンテナ内に定在波を形成するようにしているため、定在波の腹と節の部分でマイクロはの強度が異なる。このため、アンテナ内での腹と節の位置関係によって処理容器内の電磁界強度が不均一になる。従って、処理容器内のプラズマ密度にむらが生じ、処理の均一性が保てないという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであって、処理容器に均一なプラズマを生成でき、均一な処理を行うことができるプラズマ処理装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴は、有底筒状の処理容器と、この処理容器内に設けられた被処理体を保持するための保持手段と、保持手段によって保持された被処理体に対向して設けられ、処理容器の開口部を密閉する誘電体窓と、この誘電体窓に設けられ、この誘電体窓を通して処理容器内にマイクロ波を導入する無端環状に形成された環状導波管であって、その環状の導波管の一部が誘電体窓に沿うように配設された環状導波管と、この環状導波管に接続され、マイクロ波を環状導波管に供給する伝搬導波管と、この伝搬導波管に接続され、この伝搬導波管にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段とを具備し、環状導波管のうち誘電体窓に沿う部分に定在波の腹の部分が位置するようになされたことである。
【０００９】
本発明の第２の特徴は、マイクロ波供給手段は、被処理体の長さより長い半波長を有する高周波を供給することである。
【００１０】
本発明の第３の特徴は、環状導波管は略矩形環状に形成されていることである。
【００１１】
本発明の第４の特徴は、環状導波管は、円周部分とこの円周部分に接続された直線部分からなる略Ｄ字状に環状に形成され、この環状導波管の直線部分で誘電体窓に沿って配設されていることである。
【００１２】
本発明の第５の特徴は、環状導波管は螺旋状に形成され、この螺旋状部分の側面に誘電体窓が沿うように配設されていることである。
【００１３】
本発明の第６の特徴は、有底筒状の処理容器と、この処理容器内に設けられた被処理体を保持するための保持手段と、保持手段によって保持された被処理体に対向して設けられ、処理容器の開口部を密閉する誘電体窓と、この誘電体窓に設けられ、この誘電体窓を通して前記処理容器内にマイクロ波を導入する無端環状に形成された環状導波管であって、その環状の導波管の一部が誘電体窓に沿うように配設された環状導波管と、この環状導波管にマイクロ波を供給する伝搬導波管と、この伝搬導波管に接続されこの伝搬導波管にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段とを備え、伝搬導波管により供給されたマイクロ波によって環状導波管内に進行波が形成されるようになされていることである。
【００１４】
本発明の第７の特徴は、有底筒状の処理容器と、この処理容器内に設けられた被処理体を保持するための保持手段と、保持手段によって保持された被処理体に対向して設けられ処理容器の開口部を密閉する誘電体窓と、この誘電体窓に設けられこの誘電体窓を通して処理容器内にマイクロ波を導入する無端環状に形成された環状導波管であってその環状の導波管の一部が前記誘電体窓に沿うように配設された環状導波管と、この環状導波管にマイクロ波を供給する伝搬導波管と、この伝搬導波管に接続されこの伝搬導波管にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段と、伝搬導波管内を伝搬してきたマイクロ波を環状導波管に進行波として供給する進行波供給手段とを備えていることである。
【００１５】
本発明の第８の特徴は、進行波供給手段は方向性結合器であることである。
【００１６】
本発明の第９の特徴は、環状導波管は略矩形環状に形成されていることである。
【００１７】
本発明の第１０の特徴は、環状導波管は円周部分とこの円周部分に接続された直線部分からなる略Ｄ字状に環状に形成され、この環状導波管の直線部分で誘電体窓に沿って配設されていることである。
【００１８】
本発明の第１１の特徴は、環状導波管は螺旋状に形成され、この螺旋状部分の側面に誘電体窓が沿うように配設されていることである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る処理装置の実施の形態を図１ないし図８を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明のプラズマ処理装置の第１の実施の形態を示す構成図である。この図において、マイクロ波発振器に接続された矩形導波管には、ＴＥ１０の基本モードが伝搬し、スロットが矩形導波管のＨ面に配置されている例で説明する。
【００２１】
図１において、このプラズマ処理装置５１は、側壁や底部がアルミニウム等の導体により構成されて、全体が有底筒体状に形成された処理容器５３を有している。この処理容器５３の天井部は、開放されてこの部分にはＯリング等のシール部材を介して真空圧に耐え得る厚みを有する封止板５５が気密に設けられている。この封止板５５は、耐熱性及びマイクロ波透過性を有するとともに誘電損失が小さい、石英ガラス又はアルミナ等の誘電体で形成されている。この封止板５５によって、処理容器５３内に処理空間５７が形成される。封止板５５には、導電性金属を円形蓋状に成形してなるカバー部材５９が外嵌してあり、このカバー部材５９は処理容器５３上に固定されている。
【００２２】
この処理容器５３内には、上面に被処理体としての半導体ウエハＷを載置する載置台６１が収容される。この載置台６１は、アルミニウムからなり、処理容器５３内の底部に絶縁材を介して設置されている。 この載置台６１は給電線６３を介してマッチングボックス６５及びバイアス用高周波電源６７に接続されている。処理容器５３の側壁には、容器内に処理ガスを導入するための石英パイプ製のガス供給ノズル６９が設けられている。また、処理容器５３の底部には、図示されない真空ポンプに接続された排気口７１が設けられており、必要に応じて処理容器５３内を所定の圧力まで真空引きできるようになっている。
【００２３】
カバー部材５９の上面には、処理空間５７にマイクロ波を導入するための環状アンテナ７３が設けられている。この環状アンテナ７３は、導波管を矩形状に無端環状に形成したものであり、その環状の導波管によって形成される環状の導波路を含む平面が封止板５５に略垂直になるように配設されている。また、この環状アンテナ７３は、その導波管が封止板５５に沿うように配設された電磁界放出部７３ｂを有している。この電磁界放出部７３ｂの処理空間５７側の管壁には、導波路に略垂直方向に延在するスロット７５が導波路方向に離間して多数形成されている。また、このスロット７５，…に対応するカバー部材５９の部分には、開口部７７，…が同様に形成されている。一方、環状アンテナ７３のカバー部材５９と反対の側には伝搬導波管８１の一端が接続されており、この伝搬導波管８１の他端にはマイクロ波発振器８３が接続されている。
【００２４】
このような構成において、マイクロ波発振器８３は、被処理体の長さより長い半波長を有するマイクロ波を供給するようになされている。また、環状アンテナ７３の形状寸法、伝搬導波管８１の環状アンテナ７３への接続部７３ａの位置、環状アンテナ７３の電磁界放出部７３ｂの寸法等は、それによって形成される定在波の腹の部分が被処理体を包含するように設定されている。すなわち、マイクロ波発振器８３から伝搬してきたマイクロ波は、伝搬導波管８１と環状アンテナ７３との接続部８１ａでそれぞれ反対方向へ分岐し、環状アンテナ７３を半周し、接続部８１ａから左/右で（（管内波長）／２）分の長さが異なる位置７３ａで反射し定在波を形成する。この定在波は、図１の下部に示すようになるが、この定在波の腹の部分が、被処理体を包含するように、環状アンテナ７３の形状寸法、接続部８１ａの位置等が設定される。このようにすることによって、処理容器５３内に一様なプラズマを生成することができ、従って、大口径化したウエハに対しても、均一な処理を行うことができる。
【００２５】
このように、この実施の形態において、マイクロ波発振器８３は、被処理体の長さより長い半波長を有するマイクロ波を供給するようになされている。また、環状アンテナ７３の形状寸法、伝搬導波管８１の環状アンテナ７３への接続部８１ａの位置、環状アンテナ７３の電磁界放出部７３ｂの寸法等は、それによって形成される定在波の腹の部分が被処理体を包含するように設定されている。従って、処理容器５３内の被処理体上に均一な電磁界を形成することができ、一様なプラズマを生成することができる。このため、大口径のウエハであっても均一な処理を行うことができる。
【００２６】
図２は、本発明の第２の実施例を示す図である。この図に示すプラズマ処理装置９１は、図１に示すプラズマ処理装置５１の矩形状環状アンテナ７３を、略Ｄ字状に形成したものである。この図において、図１に示すマイクロ波処理装置５１と同一構成の部分には同一符号を付している。なお、図２においても図１と同様に、矩形導波管内にはＴＥ１０の基本モードが伝搬し、スロットが矩形導波管のＨ面に配置されている例で説明する。
【００２７】
このＤ字状環状アンテナ９３は、伝搬導波管８１との接続部９３ａから反対方向に延在する円弧状部分９３ｂ、９３ｃと、この円弧状部分９３ｂ、９３ｃの先端部の間を連結し処理容器５３の封止板５５に沿って延びる直線状の電磁界放出部９３ｄとを有している。電磁界放出部９３ｄの封止板５５の側の側壁には、導波管の延在方向に略垂直方向のスロット９５，…が多数形成されている。そして、このスロット９５，…に対応するカバー部材５９の部分には、開口部９７，…が同様に形成されている。
【００２８】
このようなプラズマ処理装置９１においても、図１に示すプラズマ処理装置５１と同様に、マイクロ波発振器８３は、被処理体の長さより長い半波長を有するマイクロ波を供給するようになされている。また、Ｄ字状環状アンテナ９３の形状寸法、伝搬導波管８１のＤ字状環状アンテナ９３への接続部９３ａの位置、Ｄ字状環状アンテナ９３の電磁界放出部９３ｄの寸法等は、それによって形成される定在波の腹の部分が被処理体を包含するように設定されている。従って、処理容器５３内の被処理体上に均一な電磁界を形成することができ、一様なプラズマを生成することができる。
【００２９】
図３は、本発明の第３の実施の形態を示す図である。この図に示すプラズマ処理装置１０１は、図１に示すプラズマ処理装置の環状アンテナ７３を、螺旋状に形成した螺旋状環状アンテナ１０３にしたものである。なお、図３においても図１と同様に、矩形導波管内にはＴＥ１０の基本モードが伝搬し、スロットが矩形導波管のＨ面に配置されている例で説明する。
【００３０】
この螺旋状環状アンテナ１０３は、マイクロ波発振器（図示せず）に接続された伝搬導波管８１に接続されている。この螺旋状環状アンテナ１０３は、伝搬導波管８１との接続部１０３ａから反対方向に螺旋の両端に向かって延在する腕部１０３ｂ、１０３ｃと、一方の腕部１０３ｂの端部から螺旋状に形成され他方の腕部１０３ｃの端部に至る螺旋部１０３ｄを有している。この螺旋部１０３ｄは、その側面を封止板５５に沿うように配設されており、その封止板５５に沿って形成された複数の電磁界放出部１０３ｅを有している。この複数の電磁界放出部１０３ｅの封止板５５の側の側壁には、導波管の延在方向に略垂直方向のスロットが多数形成されている。そして、このスロットに対応するカバー部材５９の部分にも開口部が同様に形成されてる。
【００３１】
このような構成において、マイクロ波発振器（図示せず）は、螺旋状環状アンテナ１０３が被処理体の長さより長い半波長を有するマイクロ波を供給するようになされている。また、螺旋状環状アンテナ１０３の形状寸法、伝搬導波管８１の螺旋状環状アンテナ１０３への接続部１０３ａの位置、螺旋状環状アンテナ１０３の電磁界放出部１０３ｅの寸法等は、図３に示すように、それによって形成される複数の定在波の腹の部分１０９が被処理体をそれぞれ包含するように設定されている。すなわち、マイクロ波発振器から伝搬してきたマイクロ波は、伝搬導波管８１と螺旋状環状アンテナ１０３との接続部１０３ａでそれぞれ反対方向へ分岐し、螺旋状環状アンテナ１０３を半周し、接続部１０３ａから左/右で（（管内波長）／２）分の長さが異なる位置で反射し定在波を形成する。そして、この際発生する複数の定在波の腹の部分１０９が複数の電磁界放出部１０３ｅをそれぞれ包含するように、螺旋状環状アンテナ１０３の形状寸法、接続部１０３ａの位置等が設定される。このようにすることによって、処理容器５３内の被処理体上に一様なプラズマを生成することができ、従って、大口径化したウエハに対しても、エッチングや成膜等の均一な処理を行うことができる。
【００３２】
図４ないし図６は、本発明の第４ないし第６の実施の形態を示す図である。これらの図に示すプラズマ処理装置は、図１ないし図３に示すプラズマ処理装置と異なり、環状アンテナに進行波を供給し、環状アンテナの封止板に沿う部分から電磁界を処理容器に供給しプラズマ処理を行うようにしたものである。以下、図１に示すプラズマ処理装置と同様の構成の部分には同様の符号を付している。
【００３３】
図４は、本発明の第４の実施の形態を示す図である。この図に示すプラズマ処理装置１１１においては、カバー部材５９の上面に、処理空間５７にマイクロ波を導入するための環状アンテナ１１３が設けられている。この環状アンテナ１１３は、導波管を矩形状に無端環状に形成したものであり、その環状の導波管によって形成される環状の導波路を含む平面が封止板５５に略垂直になるように配設されている。また、この環状アンテナ１１３は、その導波管が封止板５５に沿うように配設された電磁界放出部１１３ｂを有している。この電磁界放出部１１３ｂの処理空間５７の側の管壁には、導波路に略垂直方向に延在するスロット１１５が例えばＨ面上に導波路方向に離間して多数形成されている。また、このスロット１１５，…に対応するカバー部材５９の部分には、開口部１１７，…が同様に形成されている。一方、環状アンテナ１１３のカバー部材５９と反対の側には伝搬導波管１２１の一端が方向性結合器１１９を介して例えばＥ面に接続されている。そして、この伝搬導波管１２１の他端にはマイクロ波発振器１２３が接続されている。前記方向性結合器１１９は、伝搬導波管１２１中を図中矢印Ａ方向に伝搬してきたマイクロ波を環状アンテナ１１３内において矢印Ｂ方向にのみ伝搬するものである。これによって、マイクロ波は、無端円環状の環状アンテナ１１３内において、進行波として一方向（矢印Ｂ方向）にのみ伝搬する。
【００３４】
このような構成において、マイクロ波発振器１２３から供給されたマイクロ波は、伝搬導波管１２１内を矢印Ａ方向に伝搬し、方向性結合器１１９において環状アンテナ１１３内に供給される。ここで伝搬導波管１２１と環状アンテナ１１３との接続部に方向性結合器１１９が設けられているので、伝搬導波管１２１中を矢印Ａ方向に伝搬してきたマイクロ波は、環状アンテナ１１３中をＢ方向にのみ伝搬し、無端円環状の環状アンテナ１１３内を回転する進行波が生成される。そして、この環状アンテナ１１３内を進行波として伝搬するマイクロ波は、環状アンテナ１１３に形成された多数のスロット１１５から処理容器５３内に放出される。ここで、環状アンテナ１１３内を伝搬するマイクロ波は、定在波ではなく無端環状の環状アンテナ内を回転する進行波であるため、スロット１１５から放出される電磁界の強さは時間的に平均化される。従って、処理容器５３内に均一なプラズマを生成することができ、大口径のウエハに対してもその全域にわたって均一な処理を施すことができる。
【００３５】
このようにこのプラズマ処理装置１１１において、無端環状に形成された環状アンテナ１１３は、その環状の導波管によって形成される環状の導波路を含む平面が封止板５５に略垂直になるように配設され、その環状アンテナ１１３は、その導波管が封止板５５に沿うように配設された電磁界放出部１１３ｂを有しており、この電磁界放出部１１３ｂの処理空間５７側の管壁には、導波路に略垂直方向に延在するスロット１１５が導波路方向に離間して多数形成されている。一方、環状アンテナ１１３のカバー部材５９と反対の側には伝搬導波管１２１の一端が方向性結合器１１９を介して接続されている。そして、この伝搬導波管１２１の他端にはマイクロ波発信器１２３が接続されている。従って、環状アンテナ１１３内に無端環状の進行波を形成することができ、従って均一な電磁界を処理容器５３内に放出することができる。このため、処理容器５３内に均一なプラズマを生成することができ、大口径ウエハであっても均一な処理を行うことができる。
【００３６】
図５は、本発明の第５の実施例を示す図である。この図に示すプラズマ処理装置１３１は、図４に示すプラズマ処理装置１１１の矩形状環状アンテナ１１３を、略Ｄ字状に形成したものである。この図において、図４に示すマイクロ波処理装置５１と同一構成の部分には同一符号を付している。
【００３７】
このＤ字状環状アンテナ１３３は、伝搬導波管１２１との接続部１３３ａから反対方向に延在する円弧状部分１３３ｂ、１３３ｃと、この円弧状部分１３３ｂ、１３３ｃの先端部の間を連結し処理容器５３の封止板５５に沿って延びる直線状の電磁界放出部１３３ｄとを有している。電磁界放出部１３３ｄの封止板５５の側の側壁には、導波管の延在方向に垂直方向のスロット１３５，…が例えばＨ面に多数形成されている。そして、このスロット１３５，…に対応するカバー部材５９の部分には、開口部１３７，…が同様に形成されている。一方、Ｄ字状環状アンテナ１３３の接続部１３３ａには伝搬導波管１２１の一端が方向性結合器１１９を介して例えばＥ面に接続されている。そして、この伝搬導波管１２１の他端にはマイクロ波発振器１２３が接続されている。前記方向性結合器１１９は、伝搬導波管１２１中を図中矢印Ａ方向に伝搬してきたマイクロ波をＤ字状環状アンテナ１３３内において矢印Ｂ方向にのみ伝搬するものである。これによって、マイクロ波は、無端環状のＤ字状環状アンテナ１３３内において、進行波として一方向（矢印Ｂ方向）にのみ伝搬する。
【００３８】
このような構成において、マイクロ波発振器１２３から供給されたマイクロ波は、伝搬導波管１２１内を矢印Ａ方向に伝搬する。このマイクロ波は、方向性結合器１１９を介して、Ｄ字状環状アンテナ１３３中をＢ方向にのみ伝搬し、無端円環状のＤ字状環状アンテナ１３３内を回転する進行波が生成される。ここで、Ｄ字状環状アンテナ１３３内を伝搬するマイクロ波は、無端環状の環状アンテナ内を回転する進行波であるため、スロット１１５から放出される電磁界は均一になる。従って、処理容器５３内に均一なプラズマを生成することができ、大口径のウエハに対してもその全域にわたって均一な処理を施すことができる。
【００３９】
図６は、本発明の第６の実施例を示す図である。この図に示すプラズマ処理装置１４１は、図３に示すプラズマ処理装置１０１が環状アンテナ内に定在波を生成するのに対して、進行波を生成するようになっている点が異なる。この図において、図３に示すマイクロ波処理装置１０１と同様の構成の部分には同様の符号を付している。
【００４０】
図６に示すプラズマ処理装置１４１において、螺旋状環状アンテナ１４３は、マイクロ波発振器（図示せず）に接続された伝搬導波管１２１に方向性結合器１１９を介して例えばＥ面に接続されている。この螺旋状環状アンテナ１４３は、方向性結合器１１９との接続部１４３ａから反対方向に向かって延在する腕部１４３ｂ、１４３ｃと、一方の腕部１４３ｂの端部から螺旋状に形成され他方の腕部１４３ｃの端部に至る螺旋部１４３ｄを有している。この螺旋部１４３ｄは、その側面を封止板５５に沿うように配設されており、その封止板５５に沿う複数の電磁界放出部１４３ｅを有している。この複数の電磁界放出部１４３ｅの封止板５５の側の側壁には、導波管の延在方向に略垂直方向のスロットが例えば多数形成されている。そして、このスロットに対応するカバー部材５９の部分にも開口部が同様に形成されてる。一方、このような螺旋状環状アンテナ１４３と伝搬導波管１２１とを接続する方向性結合器１１９は、伝搬導波管１２１中を図中矢印Ａ方向に伝搬してきたマイクロ波を螺旋状環状アンテナ１４３内において矢印Ｂ方向にのみ伝搬するものである。これによって、マイクロ波は、無端螺旋状の螺旋状環状アンテナ１４３内において、進行波として一方向（矢印Ｂ方向）にのみ伝搬する。
【００４１】
このような構成において、マイクロ波発振器から供給されたマイクロ波は、伝搬導波管１２１内を矢印Ａ方向に伝搬する。このマイクロ波は、方向性結合器１１９を介して、螺旋状環状アンテナ１４３中をＢ方向にのみ伝搬し、無端螺旋状の環状アンテナ１４３内を進行する進行波が生成される。ここで、螺旋状環状アンテナ１４３内を伝搬するマイクロ波は、進行波であるため、電磁界放出部１４３ｅから処理容器５３内に放出される電磁界は均一になる。従って、処理容器５３内に均一なプラズマを生成することができ、大口径のウエハに対してもその全域にわたって均一な処理を施すことができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にあっては、有底筒状の処理容器と、この処理容器内に設けられた被処理体を保持するための保持手段と、保持手段によって保持された被処理体に対向して設けられ、処理容器の開口部を密閉する誘電体窓と、この誘電体窓に設けられ、この誘電体窓を通して処理容器内にマイクロ波を導入する無端環状に形成された環状導波管であって、その環状の導波管の一部が誘電体窓に沿うように配設された環状導波管と、この環状導波管に接続され、マイクロ波を環状導波管に供給する伝搬導波管と、この伝搬導波管に接続され、この伝搬導波管にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段とを有し、環状導波管のうち誘電体窓に沿う部分に定在波の腹の部分が位置するようになされているから、処理容器内に均一な電磁界を供給することができ、従って処理容器ないにおいて均一な処理を行うことができる。
【００４３】
また、有底筒状の処理容器と、この処理容器内に設けられた被処理体を保持するための保持手段と、保持手段によって保持された被処理体に対向して設けられ処理容器の開口部を密閉する誘電体窓と、この誘電体窓に設けられこの誘電体窓を通して処理容器内にマイクロ波を導入する無端環状に形成された環状導波管であってその環状の導波管の一部が誘電体窓に沿うように配設された環状導波管と、この環状導波管にマイクロ波を供給する伝搬導波管と、この伝搬導波管に接続されこの伝搬導波管にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段とを備え、伝搬導波管により供給されたマイクロ波によって環状導波管内に進行波が形成されるようになされているから、処理容器内に放出される電磁界を均一にすることができ、従って、処理容器５３内に極めて均一なプラズマを生成することができ、大口径の被処理体に対してもその全域にわたって均一な処理を施すことがでる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のプラズマ処理装置を示す構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態のプラズマ処理装置を示す構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態のプラズマ処理装置を示す斜視図。
【図４】本発明の第４の実施の形態のプラズマ処理装置を示す構成図。
【図５】本発明の第５の実施の形態のプラズマ処理装置を示す構成図。
【図６】本発明の第６の実施の形態のプラズマ処理装置を示す斜視図。
【図７】従来のプラズマ処理装置を示す平面図。
【図８】従来のプラズマ処理装置を示す構成図。
【符号の説明】
５１ プラズマ処理装置
５３ 処理容器
５５ 封止板
６１ 載置台
７３ 環状アンテナ
８１ 伝搬導波管
８３ マイクロ波発振器
Ｗ 半導体ウエハ
９３ Ｄ字状環状アンテナ
１０３ 螺旋状環状アンテナ
１１３ 環状アンテナ
１１９ 方向性結合器
１２１ 伝搬導波管
１２３ マイクロ波発振器
１３３ Ｄ字状環状アンテナ
１４３ 螺旋状環状アンテナ
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波を用いたプラズマ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、処理容器の上面に環状の導波管からなるアンテナを設け、これによって処理容器内にマイクロ波を供給するプラズマ処理装置としては、例えば、図７に示すようなものが知られている。
【０００３】
このプラズマ処理装置１１は、処理容器１３を有しており、この処理容器１３の上面にはアンテナ１５が載置されている。このアンテナ１５は、一端が閉鎖された導波管が円形にカールされて配設されたもので、アンテナ１５の処理容器１３の側には、スロット１７…が形成されている。一方このアンテナ１５の他端には、マイクロ波発振器１９が接続されている。
【０００４】
このようなプラズマ処理装置１１において、マイクロ波発振器１９から供給されたマイクロ波は、アンテナ１５の終端部２１で反射され、導波管内に定在波を形成する。そして、スロット１７…から下方の処理容器１３に向かってマイクロ波を放出し、これによって処理容器内にプラズマを生成し処理を行う。
【０００５】
一方、図８に示すような、プラズマ処理装置３１は、処理容器３３の側面外周に環状の導波管からなるアンテナ３５が巻き付けられ、このアンテナ３５には、導波管３７を介してマイクロ波発振器３９が接続されている。そして、マイクロ波発振器３９から供給されたマイクロ波は、導波管３７とアンテナ３５の接続部４１で左右に分割され、この分割されたマイクロ波は、その後この接続部４１の反対側の部分４３で再び出会い互いに反射してアンテナ内に定在波を形成する。そして、アンテナ３５の内周側に形成されたスロット４５…から内側の処理容器３３に向かってマイクロ波を放出し、これによって処理容器３３内にプラズマを生成し処理を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記プラズマ処理装置１１，３１にあっては、ともにアンテナ内に定在波を形成するようにしているため、定在波の腹と節の部分でマイクロはの強度が異なる。このため、アンテナ内での腹と節の位置関係によって処理容器内の電磁界強度が不均一になる。従って、処理容器内のプラズマ密度にむらが生じ、処理の均一性が保てないという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであって、処理容器に均一なプラズマを生成でき、均一な処理を行うことができるプラズマ処理装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴は、有底筒状の処理容器と、この処理容器内に設けられた被処理体を保持するための保持手段と、保持手段によって保持された被処理体に対向して設けられ、処理容器の開口部を密閉する誘電体窓と、この誘電体窓に設けられ、この誘電体窓を通して処理容器内にマイクロ波を導入する無端環状に形成された環状導波管であって、その環状の導波管の一部が誘電体窓に沿うように配設された環状導波管と、この環状導波管に接続され、マイクロ波を環状導波管に供給する伝搬導波管と、この伝搬導波管に接続され、この伝搬導波管にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段とを具備し、環状導波管のうち誘電体窓に沿う部分に定在波の腹の部分が位置するようになされたことである。
【０００９】
本発明の第２の特徴は、マイクロ波供給手段は、被処理体の長さより長い半波長を有する高周波を供給することである。
【００１０】
本発明の第３の特徴は、環状導波管は略矩形環状に形成されていることである。
【００１１】
本発明の第４の特徴は、環状導波管は、円周部分とこの円周部分に接続された直線部分からなる略Ｄ字状に環状に形成され、この環状導波管の直線部分で誘電体窓に沿って配設されていることである。
【００１２】
本発明の第５の特徴は、環状導波管は螺旋状に形成され、この螺旋状部分の側面に誘電体窓が沿うように配設されていることである。
【００１３】
本発明の第６の特徴は、有底筒状の処理容器と、この処理容器内に設けられた被処理体を保持するための保持手段と、保持手段によって保持された被処理体に対向して設けられ、処理容器の開口部を密閉する誘電体窓と、この誘電体窓に設けられ、この誘電体窓を通して前記処理容器内にマイクロ波を導入する無端環状に形成された環状導波管であって、その環状の導波管の一部が誘電体窓に沿うように配設された環状導波管と、この環状導波管にマイクロ波を供給する伝搬導波管と、この伝搬導波管に接続されこの伝搬導波管にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段とを備え、伝搬導波管により供給されたマイクロ波によって環状導波管内に進行波が形成されるようになされていることである。
【００１４】
本発明の第７の特徴は、有底筒状の処理容器と、この処理容器内に設けられた被処理体を保持するための保持手段と、保持手段によって保持された被処理体に対向して設けられ処理容器の開口部を密閉する誘電体窓と、この誘電体窓に設けられこの誘電体窓を通して処理容器内にマイクロ波を導入する無端環状に形成された環状導波管であってその環状の導波管の一部が前記誘電体窓に沿うように配設された環状導波管と、この環状導波管にマイクロ波を供給する伝搬導波管と、この伝搬導波管に接続されこの伝搬導波管にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段と、伝搬導波管内を伝搬してきたマイクロ波を環状導波管に進行波として供給する進行波供給手段とを備えていることである。
【００１５】
本発明の第８の特徴は、進行波供給手段は方向性結合器であることである。
【００１６】
本発明の第９の特徴は、環状導波管は略矩形環状に形成されていることである。
【００１７】
本発明の第１０の特徴は、環状導波管は円周部分とこの円周部分に接続された直線部分からなる略Ｄ字状に環状に形成され、この環状導波管の直線部分で誘電体窓に沿って配設されていることである。
【００１８】
本発明の第１１の特徴は、環状導波管は螺旋状に形成され、この螺旋状部分の側面に誘電体窓が沿うように配設されていることである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る処理装置の実施の形態を図１ないし図８を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明のプラズマ処理装置の第１の実施の形態を示す構成図である。この図において、マイクロ波発振器に接続された矩形導波管には、ＴＥ１０の基本モードが伝搬し、スロットが矩形導波管のＨ面に配置されている例で説明する。
【００２１】
図１において、このプラズマ処理装置５１は、側壁や底部がアルミニウム等の導体により構成されて、全体が有底筒体状に形成された処理容器５３を有している。この処理容器５３の天井部は、開放されてこの部分にはＯリング等のシール部材を介して真空圧に耐え得る厚みを有する封止板５５が気密に設けられている。この封止板５５は、耐熱性及びマイクロ波透過性を有するとともに誘電損失が小さい、石英ガラス又はアルミナ等の誘電体で形成されている。この封止板５５によって、処理容器５３内に処理空間５７が形成される。封止板５５には、導電性金属を円形蓋状に成形してなるカバー部材５９が外嵌してあり、このカバー部材５９は処理容器５３上に固定されている。
【００２２】
この処理容器５３内には、上面に被処理体としての半導体ウエハＷを載置する載置台６１が収容される。この載置台６１は、アルミニウムからなり、処理容器５３内の底部に絶縁材を介して設置されている。 この載置台６１は給電線６３を介してマッチングボックス６５及びバイアス用高周波電源６７に接続されている。処理容器５３の側壁には、容器内に処理ガスを導入するための石英パイプ製のガス供給ノズル６９が設けられている。また、処理容器５３の底部には、図示されない真空ポンプに接続された排気口７１が設けられており、必要に応じて処理容器５３内を所定の圧力まで真空引きできるようになっている。
【００２３】
カバー部材５９の上面には、処理空間５７にマイクロ波を導入するための環状アンテナ７３が設けられている。この環状アンテナ７３は、導波管を矩形状に無端環状に形成したものであり、その環状の導波管によって形成される環状の導波路を含む平面が封止板５５に略垂直になるように配設されている。また、この環状アンテナ７３は、その導波管が封止板５５に沿うように配設された電磁界放出部７３ｂを有している。この電磁界放出部７３ｂの処理空間５７側の管壁には、導波路に略垂直方向に延在するスロット７５が導波路方向に離間して多数形成されている。また、このスロット７５，…に対応するカバー部材５９の部分には、開口部７７，…が同様に形成されている。一方、環状アンテナ７３のカバー部材５９と反対の側には伝搬導波管８１の一端が接続されており、この伝搬導波管８１の他端にはマイクロ波発振器８３が接続されている。
【００２４】
このような構成において、マイクロ波発振器８３は、被処理体の長さより長い半波長を有するマイクロ波を供給するようになされている。また、環状アンテナ７３の形状寸法、伝搬導波管８１の環状アンテナ７３への接続部７３ａの位置、環状アンテナ７３の電磁界放出部７３ｂの寸法等は、それによって形成される定在波の腹の部分が被処理体を包含するように設定されている。すなわち、マイクロ波発振器８３から伝搬してきたマイクロ波は、伝搬導波管８１と環状アンテナ７３との接続部８１ａでそれぞれ反対方向へ分岐し、環状アンテナ７３を半周し、接続部８１ａから左/右で（（管内波長）／２）分の長さが異なる位置７３ａで反射し定在波を形成する。この定在波は、図１の下部に示すようになるが、この定在波の腹の部分が、被処理体を包含するように、環状アンテナ７３の形状寸法、接続部８１ａの位置等が設定される。このようにすることによって、処理容器５３内に一様なプラズマを生成することができ、従って、大口径化したウエハに対しても、均一な処理を行うことができる。
【００２５】
このように、この実施の形態において、マイクロ波発振器８３は、被処理体の長さより長い半波長を有するマイクロ波を供給するようになされている。また、環状アンテナ７３の形状寸法、伝搬導波管８１の環状アンテナ７３への接続部８１ａの位置、環状アンテナ７３の電磁界放出部７３ｂの寸法等は、それによって形成される定在波の腹の部分が被処理体を包含するように設定されている。従って、処理容器５３内の被処理体上に均一な電磁界を形成することができ、一様なプラズマを生成することができる。このため、大口径のウエハであっても均一な処理を行うことができる。
【００２６】
図２は、本発明の第２の実施例を示す図である。この図に示すプラズマ処理装置９１は、図１に示すプラズマ処理装置５１の矩形状環状アンテナ７３を、略Ｄ字状に形成したものである。この図において、図１に示すマイクロ波処理装置５１と同一構成の部分には同一符号を付している。なお、図２においても図１と同様に、矩形導波管内にはＴＥ１０の基本モードが伝搬し、スロットが矩形導波管のＨ面に配置されている例で説明する。
【００２７】
このＤ字状環状アンテナ９３は、伝搬導波管８１との接続部９３ａから反対方向に延在する円弧状部分９３ｂ、９３ｃと、この円弧状部分９３ｂ、９３ｃの先端部の間を連結し処理容器５３の封止板５５に沿って延びる直線状の電磁界放出部９３ｄとを有している。電磁界放出部９３ｄの封止板５５の側の側壁には、導波管の延在方向に略垂直方向のスロット９５，…が多数形成されている。そして、このスロット９５，…に対応するカバー部材５９の部分には、開口部９７，…が同様に形成されている。
【００２８】
このようなプラズマ処理装置９１においても、図１に示すプラズマ処理装置５１と同様に、マイクロ波発振器８３は、被処理体の長さより長い半波長を有するマイクロ波を供給するようになされている。また、Ｄ字状環状アンテナ９３の形状寸法、伝搬導波管８１のＤ字状環状アンテナ９３への接続部９３ａの位置、Ｄ字状環状アンテナ９３の電磁界放出部９３ｄの寸法等は、それによって形成される定在波の腹の部分が被処理体を包含するように設定されている。従って、処理容器５３内の被処理体上に均一な電磁界を形成することができ、一様なプラズマを生成することができる。
【００２９】
図３は、本発明の第３の実施の形態を示す図である。この図に示すプラズマ処理装置１０１は、図１に示すプラズマ処理装置の環状アンテナ７３を、螺旋状に形成した螺旋状環状アンテナ１０３にしたものである。なお、図３においても図１と同様に、矩形導波管内にはＴＥ１０の基本モードが伝搬し、スロットが矩形導波管のＨ面に配置されている例で説明する。
【００３０】
この螺旋状環状アンテナ１０３は、マイクロ波発振器（図示せず）に接続された伝搬導波管８１に接続されている。この螺旋状環状アンテナ１０３は、伝搬導波管８１との接続部１０３ａから反対方向に螺旋の両端に向かって延在する腕部１０３ｂ、１０３ｃと、一方の腕部１０３ｂの端部から螺旋状に形成され他方の腕部１０３ｃの端部に至る螺旋部１０３ｄを有している。この螺旋部１０３ｄは、その側面を封止板５５に沿うように配設されており、その封止板５５に沿って形成された複数の電磁界放出部１０３ｅを有している。この複数の電磁界放出部１０３ｅの封止板５５の側の側壁には、導波管の延在方向に略垂直方向のスロットが多数形成されている。そして、このスロットに対応するカバー部材５９の部分にも開口部が同様に形成されてる。
【００３１】
このような構成において、マイクロ波発振器（図示せず）は、螺旋状環状アンテナ１０３が被処理体の長さより長い半波長を有するマイクロ波を供給するようになされている。また、螺旋状環状アンテナ１０３の形状寸法、伝搬導波管８１の螺旋状環状アンテナ１０３への接続部１０３ａの位置、螺旋状環状アンテナ１０３の電磁界放出部１０３ｅの寸法等は、図３に示すように、それによって形成される複数の定在波の腹の部分１０９が被処理体をそれぞれ包含するように設定されている。すなわち、マイクロ波発振器から伝搬してきたマイクロ波は、伝搬導波管８１と螺旋状環状アンテナ１０３との接続部１０３ａでそれぞれ反対方向へ分岐し、螺旋状環状アンテナ１０３を半周し、接続部１０３ａから左/右で（（管内波長）／２）分の長さが異なる位置で反射し定在波を形成する。そして、この際発生する複数の定在波の腹の部分１０９が複数の電磁界放出部１０３ｅをそれぞれ包含するように、螺旋状環状アンテナ１０３の形状寸法、接続部１０３ａの位置等が設定される。このようにすることによって、処理容器５３内の被処理体上に一様なプラズマを生成することができ、従って、大口径化したウエハに対しても、エッチングや成膜等の均一な処理を行うことができる。
【００３２】
図４ないし図６は、本発明の第４ないし第６の実施の形態を示す図である。これらの図に示すプラズマ処理装置は、図１ないし図３に示すプラズマ処理装置と異なり、環状アンテナに進行波を供給し、環状アンテナの封止板に沿う部分から電磁界を処理容器に供給しプラズマ処理を行うようにしたものである。以下、図１に示すプラズマ処理装置と同様の構成の部分には同様の符号を付している。
【００３３】
図４は、本発明の第４の実施の形態を示す図である。この図に示すプラズマ処理装置１１１においては、カバー部材５９の上面に、処理空間５７にマイクロ波を導入するための環状アンテナ１１３が設けられている。この環状アンテナ１１３は、導波管を矩形状に無端環状に形成したものであり、その環状の導波管によって形成される環状の導波路を含む平面が封止板５５に略垂直になるように配設されている。また、この環状アンテナ１１３は、その導波管が封止板５５に沿うように配設された電磁界放出部１１３ｂを有している。この電磁界放出部１１３ｂの処理空間５７の側の管壁には、導波路に略垂直方向に延在するスロット１１５が例えばＨ面上に導波路方向に離間して多数形成されている。また、このスロット１１５，…に対応するカバー部材５９の部分には、開口部１１７，…が同様に形成されている。一方、環状アンテナ１１３のカバー部材５９と反対の側には伝搬導波管１２１の一端が方向性結合器１１９を介して例えばＥ面に接続されている。そして、この伝搬導波管１２１の他端にはマイクロ波発振器１２３が接続されている。前記方向性結合器１１９は、伝搬導波管１２１中を図中矢印Ａ方向に伝搬してきたマイクロ波を環状アンテナ１１３内において矢印Ｂ方向にのみ伝搬するものである。これによって、マイクロ波は、無端円環状の環状アンテナ１１３内において、進行波として一方向（矢印Ｂ方向）にのみ伝搬する。
【００３４】
このような構成において、マイクロ波発振器１２３から供給されたマイクロ波は、伝搬導波管１２１内を矢印Ａ方向に伝搬し、方向性結合器１１９において環状アンテナ１１３内に供給される。ここで伝搬導波管１２１と環状アンテナ１１３との接続部に方向性結合器１１９が設けられているので、伝搬導波管１２１中を矢印Ａ方向に伝搬してきたマイクロ波は、環状アンテナ１１３中をＢ方向にのみ伝搬し、無端円環状の環状アンテナ１１３内を回転する進行波が生成される。そして、この環状アンテナ１１３内を進行波として伝搬するマイクロ波は、環状アンテナ１１３に形成された多数のスロット１１５から処理容器５３内に放出される。ここで、環状アンテナ１１３内を伝搬するマイクロ波は、定在波ではなく無端環状の環状アンテナ内を回転する進行波であるため、スロット１１５から放出される電磁界の強さは時間的に平均化される。従って、処理容器５３内に均一なプラズマを生成することができ、大口径のウエハに対してもその全域にわたって均一な処理を施すことができる。
【００３５】
このようにこのプラズマ処理装置１１１において、無端環状に形成された環状アンテナ１１３は、その環状の導波管によって形成される環状の導波路を含む平面が封止板５５に略垂直になるように配設され、その環状アンテナ１１３は、その導波管が封止板５５に沿うように配設された電磁界放出部１１３ｂを有しており、この電磁界放出部１１３ｂの処理空間５７側の管壁には、導波路に略垂直方向に延在するスロット１１５が導波路方向に離間して多数形成されている。一方、環状アンテナ１１３のカバー部材５９と反対の側には伝搬導波管１２１の一端が方向性結合器１１９を介して接続されている。そして、この伝搬導波管１２１の他端にはマイクロ波発信器１２３が接続されている。従って、環状アンテナ１１３内に無端環状の進行波を形成することができ、従って均一な電磁界を処理容器５３内に放出することができる。このため、処理容器５３内に均一なプラズマを生成することができ、大口径ウエハであっても均一な処理を行うことができる。
【００３６】
図５は、本発明の第５の実施例を示す図である。この図に示すプラズマ処理装置１３１は、図４に示すプラズマ処理装置１１１の矩形状環状アンテナ１１３を、略Ｄ字状に形成したものである。この図において、図４に示すマイクロ波処理装置５１と同一構成の部分には同一符号を付している。
【００３７】
このＤ字状環状アンテナ１３３は、伝搬導波管１２１との接続部１３３ａから反対方向に延在する円弧状部分１３３ｂ、１３３ｃと、この円弧状部分１３３ｂ、１３３ｃの先端部の間を連結し処理容器５３の封止板５５に沿って延びる直線状の電磁界放出部１３３ｄとを有している。電磁界放出部１３３ｄの封止板５５の側の側壁には、導波管の延在方向に垂直方向のスロット１３５，…が例えばＨ面に多数形成されている。そして、このスロット１３５，…に対応するカバー部材５９の部分には、開口部１３７，…が同様に形成されている。一方、Ｄ字状環状アンテナ１３３の接続部１３３ａには伝搬導波管１２１の一端が方向性結合器１１９を介して例えばＥ面に接続されている。そして、この伝搬導波管１２１の他端にはマイクロ波発振器１２３が接続されている。前記方向性結合器１１９は、伝搬導波管１２１中を図中矢印Ａ方向に伝搬してきたマイクロ波をＤ字状環状アンテナ１３３内において矢印Ｂ方向にのみ伝搬するものである。これによって、マイクロ波は、無端環状のＤ字状環状アンテナ１３３内において、進行波として一方向（矢印Ｂ方向）にのみ伝搬する。
【００３８】
このような構成において、マイクロ波発振器１２３から供給されたマイクロ波は、伝搬導波管１２１内を矢印Ａ方向に伝搬する。このマイクロ波は、方向性結合器１１９を介して、Ｄ字状環状アンテナ１３３中をＢ方向にのみ伝搬し、無端円環状のＤ字状環状アンテナ１３３内を回転する進行波が生成される。ここで、Ｄ字状環状アンテナ１３３内を伝搬するマイクロ波は、無端環状の環状アンテナ内を回転する進行波であるため、スロット１１５から放出される電磁界は均一になる。従って、処理容器５３内に均一なプラズマを生成することができ、大口径のウエハに対してもその全域にわたって均一な処理を施すことができる。
【００３９】
図６は、本発明の第６の実施例を示す図である。この図に示すプラズマ処理装置１４１は、図３に示すプラズマ処理装置１０１が環状アンテナ内に定在波を生成するのに対して、進行波を生成するようになっている点が異なる。この図において、図３に示すマイクロ波処理装置１０１と同様の構成の部分には同様の符号を付している。
【００４０】
図６に示すプラズマ処理装置１４１において、螺旋状環状アンテナ１４３は、マイクロ波発振器（図示せず）に接続された伝搬導波管１２１に方向性結合器１１９を介して例えばＥ面に接続されている。この螺旋状環状アンテナ１４３は、方向性結合器１１９との接続部１４３ａから反対方向に向かって延在する腕部１４３ｂ、１４３ｃと、一方の腕部１４３ｂの端部から螺旋状に形成され他方の腕部１４３ｃの端部に至る螺旋部１４３ｄを有している。この螺旋部１４３ｄは、その側面を封止板５５に沿うように配設されており、その封止板５５に沿う複数の電磁界放出部１４３ｅを有している。この複数の電磁界放出部１４３ｅの封止板５５の側の側壁には、導波管の延在方向に略垂直方向のスロットが例えば多数形成されている。そして、このスロットに対応するカバー部材５９の部分にも開口部が同様に形成されてる。一方、このような螺旋状環状アンテナ１４３と伝搬導波管１２１とを接続する方向性結合器１１９は、伝搬導波管１２１中を図中矢印Ａ方向に伝搬してきたマイクロ波を螺旋状環状アンテナ１４３内において矢印Ｂ方向にのみ伝搬するものである。これによって、マイクロ波は、無端螺旋状の螺旋状環状アンテナ１４３内において、進行波として一方向（矢印Ｂ方向）にのみ伝搬する。
【００４１】
このような構成において、マイクロ波発振器から供給されたマイクロ波は、伝搬導波管１２１内を矢印Ａ方向に伝搬する。このマイクロ波は、方向性結合器１１９を介して、螺旋状環状アンテナ１４３中をＢ方向にのみ伝搬し、無端螺旋状の環状アンテナ１４３内を進行する進行波が生成される。ここで、螺旋状環状アンテナ１４３内を伝搬するマイクロ波は、進行波であるため、電磁界放出部１４３ｅから処理容器５３内に放出される電磁界は均一になる。従って、処理容器５３内に均一なプラズマを生成することができ、大口径のウエハに対してもその全域にわたって均一な処理を施すことができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にあっては、有底筒状の処理容器と、この処理容器内に設けられた被処理体を保持するための保持手段と、保持手段によって保持された被処理体に対向して設けられ、処理容器の開口部を密閉する誘電体窓と、この誘電体窓に設けられ、この誘電体窓を通して処理容器内にマイクロ波を導入する無端環状に形成された環状導波管であって、その環状の導波管の一部が誘電体窓に沿うように配設された環状導波管と、この環状導波管に接続され、マイクロ波を環状導波管に供給する伝搬導波管と、この伝搬導波管に接続され、この伝搬導波管にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段とを有し、環状導波管のうち誘電体窓に沿う部分に定在波の腹の部分が位置するようになされているから、処理容器内に均一な電磁界を供給することができ、従って処理容器ないにおいて均一な処理を行うことができる。
【００４３】
また、有底筒状の処理容器と、この処理容器内に設けられた被処理体を保持するための保持手段と、保持手段によって保持された被処理体に対向して設けられ処理容器の開口部を密閉する誘電体窓と、この誘電体窓に設けられこの誘電体窓を通して処理容器内にマイクロ波を導入する無端環状に形成された環状導波管であってその環状の導波管の一部が誘電体窓に沿うように配設された環状導波管と、この環状導波管にマイクロ波を供給する伝搬導波管と、この伝搬導波管に接続されこの伝搬導波管にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段とを備え、伝搬導波管により供給されたマイクロ波によって環状導波管内に進行波が形成されるようになされているから、処理容器内に放出される電磁界を均一にすることができ、従って、処理容器５３内に極めて均一なプラズマを生成することができ、大口径の被処理体に対してもその全域にわたって均一な処理を施すことがでる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のプラズマ処理装置を示す構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態のプラズマ処理装置を示す構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態のプラズマ処理装置を示す斜視図。
【図４】本発明の第４の実施の形態のプラズマ処理装置を示す構成図。
【図５】本発明の第５の実施の形態のプラズマ処理装置を示す構成図。
【図６】本発明の第６の実施の形態のプラズマ処理装置を示す斜視図。
【図７】従来のプラズマ処理装置を示す平面図。
【図８】従来のプラズマ処理装置を示す構成図。
【符号の説明】
５１ プラズマ処理装置
５３ 処理容器
５５ 封止板
６１ 載置台
７３ 環状アンテナ
８１ 伝搬導波管
８３ マイクロ波発振器
Ｗ 半導体ウエハ
９３ Ｄ字状環状アンテナ
１０３ 螺旋状環状アンテナ
１１３ 環状アンテナ
１１９ 方向性結合器
１２１ 伝搬導波管
１２３ マイクロ波発振器
１３３ Ｄ字状環状アンテナ
１４３ 螺旋状環状アンテナ
Claims (5)
- 有底筒状の処理容器と、
この処理容器内に設けられた被処理体を保持するための保持手段と、
前記保持手段によって保持された被処理体に対向して設けられ、前記処理容器の開口部を密閉する誘電体窓と、
この誘電体窓に設けられ、この誘電体窓を通して前記処理容器内にマイクロ波を導入する無端環状に形成された環状導波管であって、その環状の導波管の一部が前記誘電体窓に沿うように配設された環状導波管と、
この環状導波管に接続され、マイクロ波を前記環状導波管に供給する伝搬導波管と、
この伝搬導波管に接続され、この伝搬導波管にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段と、
を具備し、前記環状導波管のうち前記誘電体窓に沿う部分に定在波の腹の部分が位置するようになされ、
前記環状導波管は螺旋状に形成され、この螺旋状部分の側面に前記誘電体窓が沿うように配設されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記マイクロ波供給手段は、前記被処理体の長さより長い半波長を有する高周波を供給することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
- 有底筒状の処理容器と、
この処理容器内に設けられた被処理体を保持するための保持手段と、
前記保持手段によって保持された被処理体に対向して設けられ、前記処理容器の開口部を密閉する誘電体窓と、
この誘電体窓に設けられ、この誘電体窓を通して前記処理容器内にマイクロ波を導入する無端環状に形成された環状導波管であって、その環状の導波管の一部が前記誘電体窓に沿うように配設された環状導波管と、
この環状導波管にマイクロ波を供給する伝搬導波管と、
この伝搬導波管に接続され、この伝搬導波管にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段とを備え、
前記伝搬導波管により供給されたマイクロ波によって前記環状導波管内に進行波が形成されるようになされ、
前記環状導波管は螺旋状に形成され、この螺旋状部分の側面に前記誘電体窓が沿うように配設されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 有底筒状の処理容器と、
この処理容器内に設けられた被処理体を保持するための保持手段と、
前記保持手段によって保持された被処理体に対向して設けられ、前記処理容器の開口部を密閉する誘電体窓と、
この誘電体窓に設けられ、この誘電体窓を通して前記処理容器内にマイクロ波を導入する無端環状に形成された環状導波管であって、その環状の導波管の一部が前記誘電体窓に沿うように配設された環状導波管と、
この環状導波管にマイクロ波を供給する伝搬導波管と、
この伝搬導波管に接続され、この伝搬導波管にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段と、
前記伝搬導波管内を伝搬してきたマイクロ波を前記環状導波管に進行波として供給する進行波供給手段と、
を具備し、
前記環状導波管は螺旋状に形成され、この螺旋状部分の側面に前記誘電体窓が沿うように配設されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記進行波供給手段は、方向性結合器であることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ処理装置。
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