JPH03191073A - Microwave plasma treating device - Google Patents

Microwave plasma treating device

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JPH03191073A
JPH03191073A JP32943789A JP32943789A JPH03191073A JP H03191073 A JPH03191073 A JP H03191073A JP 32943789 A JP32943789 A JP 32943789A JP 32943789 A JP32943789 A JP 32943789A JP H03191073 A JPH03191073 A JP H03191073A
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JP
Japan
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microwave
transmission window
window
plasma processing
discharge space
Prior art date
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Application number
JP32943789A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasue Sato
安栄 佐藤
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent the thermal breakage of a microwave transmitting window and to simplify the structure of a microwave radiant section by closely attaching the surface of the window to a window holder to enable to uniformly cool the window. CONSTITUTION:The microwave plasma treating device is formed with a vacuum vessel 4, a microwave propagating and introducing means, a holder 108 for a sample 102 to be treated, etc., and the microwave is radiated from the microwave transmitting window 101 into a discharge space 107 vertically to the microwave propagating direction in the window 101, and the holder 117 for the window 101 is closely attached to the surface on the opposite side to the microwave radiant surface. The window 101 is provided with a conductor sheet 110 or conductor foil having a slit or slot 111 for radiating the microwave 109 on the microwave radiant surface. The microwave 109 is introduced into the discharge space 107 through the window 101 by the microwave propagating and introducing means.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、プラズマ処理装置に関する。より詳細には、
本発明はプラズマを用いた被処理体のエツチング、スパ
ッタリング、クリーニング又はアッシング及び基板上へ
の成膜に適したプラズマ処理装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a plasma processing apparatus. More specifically,
The present invention relates to a plasma processing apparatus suitable for etching, sputtering, cleaning or ashing of an object to be processed using plasma and for forming a film on a substrate.

[従来の技術] プラズマ処理法とは、特定の物質をプラズマ化して活性
の強いラジカルとイオンを発生させ、このラジカルとイ
オンを被処理体に接触させて被処理体にエツチング、堆
積膜形成、スパッタリング、クリーニング、アッシング
(灰化)等の処理を施す加工方法をいい、プラズマ処理
装置とは、該プラズマ処理法の実施に用いられる装置を
いう。
[Prior Art] Plasma processing is a process in which a specific substance is turned into plasma to generate highly active radicals and ions, and these radicals and ions are brought into contact with an object to be processed to etch the object, form a deposited film, It refers to a processing method that performs treatments such as sputtering, cleaning, and ashing (ashing), and a plasma processing apparatus refers to an apparatus used to implement the plasma processing method.

従来、こうしたプラズマ処理装置は、原料ガス導入口と
排気口とを有する真空容器で形成されたプラズマ処理室
と、該プラズマ処理室に供給される原料ガスをプラズマ
化するエネルギーを供給する電磁波等を供給する装置と
からなっている。
Conventionally, such plasma processing apparatuses include a plasma processing chamber formed of a vacuum container having a raw material gas inlet and an exhaust port, and an electromagnetic wave that supplies energy to turn the raw material gas supplied to the plasma processing chamber into plasma. It consists of a supply device.

ところで、プラズマ処理法は前述のラジカルやイオンの
強い活性に依拠するものであり、ラジカルやイオンの密
度や被処理体の温度等を適宜選択することにより、エツ
チング、堆積膜形成等の各種の処理を所望に応じてなし
うることはプラズマ処理法の特徴であり、該処理法にお
いてはラジカルやイオンの効率的生成が重要である。
By the way, the plasma processing method relies on the strong activity of radicals and ions mentioned above, and by appropriately selecting the density of radicals and ions, the temperature of the object to be processed, etc., various treatments such as etching and deposited film formation can be performed. It is a feature of the plasma processing method that it can be performed as desired, and efficient generation of radicals and ions is important in this processing method.

従来、プラズマ化エネルギーを与える媒体としては、1
3.56MHz程度の高周波数電磁波が使用されていた
が、近年、2.45GHz程度のマイクロ波を用いるこ
とにより、高密度プラズマを効率的に生成しうることが
判明し、マイクロ波を用いたプラズマ処理法が注目され
、そのための装置もいくつか提案されている。
Conventionally, as a medium that provides plasma energy, 1
High-frequency electromagnetic waves of about 3.56 MHz were used, but in recent years it has been found that high-density plasma can be efficiently generated by using microwaves of about 2.45 GHz. Treatment methods are attracting attention, and several devices have been proposed for this purpose.

例えば、特開昭61−252909号で提案されている
マイクロ波処理装置を図8に示す、同図において801
は真空封止を保つマイクロ波透過窓、802は被処理試
料、803は導波管、804はプラズマ処理室、805
は真空排気口、806は処理ガス導入口である。マグネ
トロン(図示せず)で発生させたマイクロ波(通例2、
45GHz)は導波管803を通してマイクロ波の進行
方向に平行に配したマイクロ波透過窓801の上に導か
れ、該透過窓801を透過してプラズマ処理室804に
導入される。
For example, a microwave processing device proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-252909 is shown in FIG.
802 is a sample to be processed; 803 is a waveguide; 804 is a plasma processing chamber; 805 is a microwave transmission window that maintains vacuum sealing;
806 is a vacuum exhaust port, and 806 is a processing gas inlet. Microwaves (usually 2,
45 GHz) is guided through a waveguide 803 onto a microwave transmission window 801 arranged parallel to the direction of microwave propagation, transmitted through the transmission window 801, and introduced into a plasma processing chamber 804.

一方、プラズマ処理室804では被処理試料802が透
過窓801に平行に載置されており、排気口805から
真空吸引しながら、他方のガス導入口806から反応ガ
スを流入させて、減圧度を0. ITorrないし数T
orr程度にする。そして、その流入させた反応ガスを
上記のマイクロ波によってプラズマ化し、プラズマ励起
したガスが被処理試料と反応して、プラズマエツチング
が行なわれる。
On the other hand, in the plasma processing chamber 804, a sample 802 to be processed is placed parallel to the transmission window 801, and while vacuum is being drawn from the exhaust port 805, a reaction gas is introduced from the other gas inlet port 806 to reduce the degree of pressure reduction. 0. ITorr or number T
Make it about orr. Then, the inflowing reaction gas is turned into plasma by the microwave, and the plasma-excited gas reacts with the sample to be processed, thereby performing plasma etching.

このような水平入射方式の処理装置は、垂直入射方式に
比べ、マイクロ波の反射が非常に少なくて、整合(マツ
チング)性が極めて良く、プラズマが効率良く発生され
て、被処理試料が高速処理される。
Compared to vertical incidence processing equipment, horizontal incidence processing equipment has very little microwave reflection, excellent matching, and generates plasma efficiently, allowing the sample to be processed at high speed. be done.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら上記従来例では、真空封止を行いマイクロ
波を透過するマイクロ波透過窓801の材質として、石
英、アルミナが適材であるが、通常プラズマ熱によって
マイクロ波透過窓は200℃〜400℃程度まで加熱さ
れるためアルミナにおいては、熱衝撃温度は200℃以
下であるため、破損しやすく、又石英においても大口径
で厚いものは(直径200mm以上、厚さ10mm以上
)熱衝撃に弱くなり、更に大気圧(〜I Kg/cm2
)が加わり、常に応力が発生しており、破損による重大
事故を起し易い欠点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above conventional example, quartz or alumina are suitable materials for the microwave-transmitting window 801 that is vacuum-sealed and transmits microwaves. Since the window is heated to about 200℃ to 400℃, the thermal shock temperature of alumina is less than 200℃, so it is easily damaged, and even quartz has a large diameter and is thick (diameter of 200mm or more, thickness of 10mm). above) becomes vulnerable to thermal shock, and furthermore atmospheric pressure (~I Kg/cm2
), stress is constantly generated, and there is a drawback that serious accidents due to breakage are likely to occur.

本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであ
り、マイクロ波透過窓に係る新規な構成を有するマイク
ロ波プラズマ処理装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of the problems of the prior art described above, and provides a microwave plasma processing apparatus having a novel configuration related to a microwave transmission window.

[課題を解決するための手段] 本発明は、放電空間を有し原料ガスを該放電空間に供給
する手段を備えた真空容器、マイクロ波発振器からのマ
イクロ波を伝搬させ、マイクロ波放射面上にマイクロ波
を放射するスリット又はスロットを有する導体板又は導
体箔を設置したマイクロ波透過窓を通して前記放電空間
内に導入するマイクロ波伝搬・導入手段、及び前記放電
空間内にマイクロ波透過窓に向い合って配置された被処
理試料保持台を少なくとも有してなるプラズマ処理装置
において、該マイクロ波透過窓から放電空間に放射され
るマイクロ波の放射方向が、該透過窓内のマイクロ波伝
搬方向から垂直であり、該透過窓のマイクロ波放射面の
反対側の面と密着するマイクロ波透過窓保持手段を備え
たことを特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置であり
、本発明によれば、マイクロ波透過窓の破損の恐れがな
く均一に所望の処理を行うことが可能となる。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a vacuum vessel having a discharge space and a means for supplying raw material gas to the discharge space, propagating microwaves from a microwave oscillator, and transmitting microwaves onto a microwave emitting surface. microwave propagation/introduction means for introducing microwaves into the discharge space through a microwave transmission window provided with a conductor plate or conductor foil having slits or slots for radiating microwaves; In a plasma processing apparatus comprising at least a sample holding table to be processed which is arranged in parallel with each other, the direction of radiation of the microwave emitted from the microwave transmission window into the discharge space is from the direction of microwave propagation within the transmission window. According to the present invention, there is provided a microwave plasma processing apparatus characterized by comprising a microwave transmission window holding means that is vertical and in close contact with the surface of the transmission window opposite to the microwave emission surface. It becomes possible to uniformly perform desired processing without fear of damage to the transmission window.

本発明においては、マイクロ波放射方向をマイクロ波伝
搬方向から垂直としたため、マイクロ波透過窓(以下透
過窓と略す)のマイクロ波放射面と反対側の面(裏面)
を導波管にさらす必要がなくなり腰回をマイクロ波透過
芯保持手段と密着させ保持することにより、放電空間内
の圧力と大気圧とり圧力差等による負荷が該透過窓に作
用しても破損等を防止することができ、かつ上記の構成
を有していることから透過窓の裏面を透過窓冷却手段に
あて、語意に密着する保持手段としての保持部材を冷却
水等で直接冷却することにより、効率よくかつ均一に透
過窓を冷却することができ、これによりマイクロ波放射
を安定化させることができる。
In the present invention, since the microwave radiation direction is perpendicular to the microwave propagation direction, the surface (back surface) opposite to the microwave radiation surface of the microwave transmission window (hereinafter referred to as transmission window)
There is no need to expose the window to the waveguide, and by holding the waist in close contact with the microwave transmission core holding means, the transmission window will not be damaged even if a load due to the pressure difference between the pressure in the discharge space and the atmospheric pressure acts on the transmission window. etc., and because it has the above structure, the back side of the transparent window is applied to the transparent window cooling means, and the holding member as a holding means that closely adheres to the meaning of the word is directly cooled with cooling water etc. This allows the transmission window to be efficiently and uniformly cooled, thereby stabilizing microwave radiation.

本発明の装置は、基本的に放電空間を有し原料ガス供給
手段を備えた真空容器、マイクロ波透過窓を通してマイ
クロ波を放射するマイクロ波伝搬・導入手段、被処理試
料を装着する保持台、及び該透過窓の裏面と密着し保存
する透過窓保持手段を少なくとも備えたプラズマ装置で
あり、上記構成を有するものであればそれらの他に種々
の手段を有していてもよい。例えば、マイクロ波により
発生するプラズマ発生効率を上げるため空芯コイルによ
り磁場を印加する手段を備えたもの、発生したイオンを
加速するため被処理試料保持台に高周波電力な印加でき
る手段を有するもの、又同じくマイクロ波透過窓保持体
等に高周波電力を印加する手段を備えたもの、さらにイ
オンエネルギーを増大させるための電極を放電空間の下
方に設けだもの等プラズマ発生による被処理材料のエツ
チング、アッシング又は成膜処理等を行なうことのでき
る装置に対しすべて本発明を適用することができる。
The apparatus of the present invention basically comprises a vacuum container having a discharge space and equipped with a raw material gas supply means, a microwave propagation/introduction means for emitting microwaves through a microwave transmission window, a holding table on which a sample to be processed is mounted, and a transmission window holding means that is held in close contact with the back surface of the transmission window, and may include various other means as long as it has the above configuration. For example, one that is equipped with a means for applying a magnetic field using an air-core coil in order to increase the efficiency of plasma generation generated by microwaves, one that is equipped with a means that can apply high-frequency power to a sample holding table to be processed in order to accelerate the generated ions, Similarly, those equipped with a means for applying high frequency power to a microwave transmitting window holder, etc., and those equipped with an electrode below the discharge space to increase ion energy, etc. Etching and ashing of the material to be processed by plasma generation. Alternatively, the present invention can be applied to all apparatuses capable of performing film formation processing and the like.

又、透過窓のマイクロ波放射面にはマイクロ波を均一に
放射させるためのスロット又はスリットが設けられた導
体板、さらに該導体板からの金属スパッタを防止するた
めのマイクロ波を透過する保護板等が設けられていても
よく、マイクロ波の放射により発生するプラズマ密度分
布をより均一化させることができる。
Further, the microwave emitting surface of the transmission window includes a conductor plate provided with slots or slits for uniformly emitting microwaves, and a protection plate that transmits microwaves to prevent metal sputtering from the conductor plate. etc. may be provided, and the plasma density distribution generated by microwave radiation can be made more uniform.

本発明において、マイクロ波放射方向がマイクロ波伝搬
方向から垂直とは所定の厚さを有する透過窓の側面又は
中心部分からマイクロ波を導入し、語意の厚さ方向と垂
直の方向にマイクロ波を伝搬させ、この伝搬経路と垂直
方向からマイクロ波を放電空間へ放射させるように該透
過窓を配置させることである。本発明に用いることので
きる透過窓を構成する材料としては、石英、アルミナ、
窒化アルミ、窒化ケイ素、フォルステライト、ボロンナ
イトライド、窒化アルミを主成分とし窒化ホウ素を含む
マシナブルセラミックス、又はマグネシア等、マイクロ
波を透過する材質であれば用いることができる。
In the present invention, when the microwave radiation direction is perpendicular to the microwave propagation direction, microwaves are introduced from the side or central part of a transmission window having a predetermined thickness, and the microwave is transmitted in a direction perpendicular to the thickness direction. The transmission window is arranged so that the microwave is propagated and the microwave is radiated into the discharge space from a direction perpendicular to the propagation path. Materials constituting the transmission window that can be used in the present invention include quartz, alumina,
Any material that transmits microwaves can be used, such as aluminum nitride, silicon nitride, forsterite, boron nitride, machinable ceramics containing aluminum nitride as a main component and boron nitride, or magnesia.

透過窓を保持する透過窓保持手段としては、透過窓のマ
イクロ波放射面及びマイクロ波入射面以外の面で透過窓
を保持し、圧力負荷等による破損等を防ぐことのできる
手段であり、マイクロ波が透過しにくい導体で透過窓の
裏面と密着するものであればよく、プラズマ処理装置の
放電空間部分を構成する真空容器本体を一体化していて
も又単に透過窓を保持するだけのものでもよい。
The transmission window holding means that holds the transmission window is a means that can hold the transmission window on a surface other than the microwave emission surface and the microwave incidence surface of the transmission window and prevent damage due to pressure loads, etc. It only needs to be a conductor that is difficult for waves to pass through and that comes into close contact with the back surface of the transmission window, and it may be one that is integrated with the vacuum vessel body that constitutes the discharge space of the plasma processing equipment or that simply holds the transmission window. good.

該保持手段は、好ましくは冷却手段を備えているもので
ある。本発明において、冷却手段とは、透過窓の裏面か
ら透過窓を冷却する手段であり、腰回と密着する透過窓
保持手段の部分(以下透過窓保持部と称す)を直接冷却
することができる手段である。透過窓の裏面に密着する
透過窓保持部を直接冷却する手段としては、水の循環シ
ステム、フロンガス等の冷媒による冷却システム等によ
り行なうことができるか、水冷システムが簡便であり効
率もよい、冷却エネルギーはプラズマにより発熱する透
過窓の発熱量に応じて設定し、透過窓を所定の温度帯に
コントロールできるようにすればよい。
The holding means preferably includes cooling means. In the present invention, the cooling means is a means for cooling the transmission window from the back side of the transmission window, and is capable of directly cooling the part of the transmission window holding means that comes into close contact with the waist (hereinafter referred to as the transmission window holding part). It is a means. As a means to directly cool the transparent window holding part that is in close contact with the back surface of the transparent window, it is possible to use a water circulation system, a cooling system using a refrigerant such as chlorofluorocarbon gas, etc., or a water cooling system is simple and efficient. The energy may be set according to the amount of heat generated by the transmission window generated by the plasma, so that the transmission window can be controlled within a predetermined temperature range.

透過窓保持手段を構成する材質としては、アルミ、銅等
を用いることができるが、好ましくは高導電性、高熱伝
導性等の特性を有するものである。
Aluminum, copper, etc. can be used as the material constituting the transmission window holding means, but preferably it has properties such as high electrical conductivity and high thermal conductivity.

又透過窓保持部と透過窓裏面との密着部分は、その面積
が大きい方が冷却効率がよく、マイクロ波入射側及びマ
イクロ波放射側以外の面ですべて密着しているとよい。
Further, the larger the area of the contact portion between the transmitting window holder and the rear surface of the transmitting window, the better the cooling efficiency, and it is preferable that the contact portion be in close contact with each other on all surfaces other than the microwave incidence side and the microwave emission side.

密着の程度も間にまったく間隙のない状態がよく、密着
するための手段として別の物質、例えば接着用材料等を
用いてもよい。
The degree of adhesion is preferably such that there is no gap at all, and another substance such as an adhesive material may be used as a means for adhesion.

[実施例] 以下実施例を示し本発明をさらに説明する。[Example] The present invention will be further explained below with reference to Examples.

実施例1 第1図は本発明の特徴を最もよく表わす装置の一態様を
示す概略図であり、同図において101は、マイクロ波
を透過し真空封じされた透過窓、102は被処理試料、
103は導波管、104はプラズマ処理室、105はプ
ラズマ処理室内を真空排気し一定真空度に保つための真
空排気系、106は処理ガスをプラズマ処理室内に導入
するためのガス導入口、107はプラズマが存在する放
電空間、108は試料保持台、109はマイクロ波の伝
搬経路、110はスロットが空けられた導体板、111
はマイクロ波を放射する該スロット、112は導体板1
10からの金属スパッタを防止するためのマイクロ波透
過する保護板、113は透過窓101を冷却する冷却水
導入口、114は同出口、115は透過窓を冷却するた
めの冷却水路、116は放電空間107内に磁場を発生
するための空芯コイル、117は透過窓101を保持す
る保持部、118はスロット励起に適した伝搬モード変
換するためのモード変換器である。
Example 1 FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the apparatus that best represents the features of the present invention. In the figure, 101 is a transmission window that transmits microwaves and is sealed in vacuum, 102 is a sample to be processed,
103 is a waveguide, 104 is a plasma processing chamber, 105 is an evacuation system for evacuating the plasma processing chamber and maintaining a constant degree of vacuum, 106 is a gas inlet for introducing processing gas into the plasma processing chamber, 107 108 is a sample holding stage; 109 is a microwave propagation path; 110 is a conductor plate with slots; 111
112 is the slot for radiating microwaves, and 112 is the conductor plate 1.
113 is a cooling water inlet for cooling the transmission window 101, 114 is the same outlet, 115 is a cooling water channel for cooling the transmission window, and 116 is a discharge An air-core coil for generating a magnetic field in the space 107, 117 a holding part for holding the transmission window 101, and 118 a mode converter for converting a propagation mode suitable for slot excitation.

この装置を用い被処理試料としてSiウェハーなエツチ
ングする場合について以下に説明する。第1図に示した
構成において、マグネトロン(図示せず)で発生したマ
イクロ波(通常2.45G)Iz)は、マグネトロンへ
返る反射波を吸収するアイソレータ(図示せず)を通り
、負荷側とのマツチングをとるためのEHチュナー又は
スタブチュナー(図示せず)を通り、モード変換器11
8に入る。ここでマイクロ波はTEsoEs上に変換さ
れ、導波管103を通って透過窓101の側面より供給
される。透過窓101に入ったマイクロ波は、語意の一
例として正面図及び底面図を表わした第2図に示すスロ
ット111より、109の伝搬経路に従って順次放電空
間107に放射される。スロット111からマイクロ波
が放射される割合はスロット長さ、βがλ。/(2Jε
)に近づくと増加しく但しここでλ。はマイクロ波の真
空中での波長、εは透過窓の比誘電率)又、マイクロ波
の入射方向に対するスリットの傾き角θが90°に近ず
くほど増加しOではマイクロ波はほとんど放射されない
。従って、これらのC1θ、スロット幅W、スロット間
隔S、スロット列間隔dを調整することにより処理を均
一化できる様にすることができる。尚、スロットの配列
は第2図に示したものに限らず、マイクロ波が均一に放
射されるような形状を有していればよい。通常マイクロ
波透過窓材としてアルミナを用いたときの実施において
はIt = 1(1〜23mm、θ=60” 〜90@
、W=1〜2mm、  s=5〜20mm、 d=80
〜150mm、程度でよい。
A case in which this apparatus is used to etch a Si wafer as a sample to be processed will be described below. In the configuration shown in Fig. 1, microwaves (usually 2.45G) generated by a magnetron (not shown) pass through an isolator (not shown) that absorbs reflected waves returning to the magnetron, and are connected to the load side. The mode converter 11 passes through an EH tuner or stub tuner (not shown) for matching.
Enter 8. Here, the microwave is converted into TEsoEs and supplied from the side of the transmission window 101 through the waveguide 103. The microwaves that have entered the transmission window 101 are sequentially radiated into the discharge space 107 along the propagation path 109 through the slot 111 shown in FIG. 2, which shows a front view and a bottom view as an example. The rate at which microwaves are radiated from the slot 111 is the slot length, β is λ. /(2Jε
), where λ increases. is the wavelength of the microwave in vacuum, and ε is the dielectric constant of the transmission window).Also, as the inclination angle θ of the slit with respect to the direction of incidence of the microwave approaches 90°, it increases, and at O, almost no microwave is emitted. Therefore, by adjusting these C1θ, the slot width W, the slot interval S, and the slot row interval d, it is possible to make the processing uniform. Note that the arrangement of the slots is not limited to that shown in FIG. 2, and may have any shape as long as the microwaves are uniformly radiated. Usually, when alumina is used as the microwave transmitting window material, It = 1 (1 to 23 mm, θ = 60'' to 90 @
, W=1~2mm, s=5~20mm, d=80
~150mm is sufficient.

尚、導体板の代りに透過窓の表面に導体(銅、又はニッ
ケル等)スロットパターンをメツキしてもスロットを有
する導体板を用いたと同様の効果が得られる。又導体板
を用いなくとも、多少均一性は劣るが、クリーニング等
用途により均一性が厳密に求められてよいものに対して
は同様にして実施することができる。これは、プラズマ
が導体であるため導体板と同様の効果を示すからである
。又保護板は導体板からの金属スパッタを防止するため
の絶縁板であるが、これを用いなくとも金属汚染が生じ
るが、本発明を実施することができる、保護板の材質は
透過窓と同じでよい。
Note that the same effect as using a conductor plate having slots can be obtained even if a conductor (copper, nickel, etc.) slot pattern is plated on the surface of the transmission window instead of the conductor plate. Further, even if the conductor plate is not used, the uniformity may be slightly inferior, but it can be carried out in the same manner for applications such as cleaning where uniformity is strictly required. This is because plasma is a conductor and exhibits the same effect as a conductor plate. Also, the protective plate is an insulating plate to prevent metal spatter from the conductor plate, but metal contamination will occur even if it is not used, but the present invention can be carried out.The material of the protective plate is the same as that of the transparent window. That's fine.

又スロットによるプラズマ密度分布の均一化は例えばラ
ングミュア−プローブ等によりプラズマの密度分布を測
定し、スロットの形状、配列等を調整し、所望の分布に
なるようにすることができる。
Further, the plasma density distribution by the slots can be made uniform by measuring the plasma density distribution using, for example, a Langmuir probe, and adjusting the shape, arrangement, etc. of the slots to obtain a desired distribution.

一方プラズマ処理室104内には、ガス導入口106よ
り、処理ガス、SiウェハーのエツチングではSFa等
が導入され真空排気系によって10−2〜10”’To
rrに圧力が保たれ、スロット111から放電空間内に
放射されたマイクロ波は、放電空間107内にプラズマ
を発生させ、生成したイオン、SF、”、F” 、ラジ
カルSF、’、F″ (nは1〜6)によってSi基板
をエツチングする。より低圧力(1O−2Torr以下
、特に3 X 10−’ 〜3 X 10−’Torr
)でエツチングを行う場合は、効率の良い放電を行わせ
るため空芯コイル115によって放電空間107内に電
子サイクロトロン共鳴を起させる磁場(2,45Gt(
zの場合875 gauss程度)を印加し、電子サイ
クロトロン共鳴を利用して低圧力でも高い密度のプラズ
マを発生させ、エツチングを行う。但し磁場が必要ない
場合は空芯コイルは不用である。プラズマから受ける熱
は透過窓が保持部117と密着しているため、透過窓1
01の上面全体を冷却水路115を流れる冷却水によっ
て均一に冷却するごとができ、これにより語意の厚さ方
向以外はほとんど温度差を生じさせない。冷却水を用い
ない場合、透過窓の温度は、材料にもよるが、200℃
〜400℃程度まで上昇する。直径200 mm、厚さ
I Omm程度のアルミナ製の透過窓の場合、20℃程
度の冷却水を1〜2β/分程度供給することにより、透
過窓の温度を21〜32℃程度に抑えることができる。
On the other hand, into the plasma processing chamber 104, a processing gas such as SFa for etching Si wafers is introduced from a gas inlet 106, and a vacuum exhaust system is used to introduce a processing gas of 10-2 to 10'''To.
The pressure is maintained at rr, and the microwave radiated into the discharge space from the slot 111 generates plasma in the discharge space 107, and the generated ions, SF,",F", radicals SF,',F" ( n is 1 to 6). The Si substrate is etched at a lower pressure (10-2 Torr or less, especially 3 X 10-' to 3 X 10-' Torr).
), in order to perform efficient discharge, a magnetic field (2.45Gt(
(in the case of Z, about 875 gauss) is applied, and high density plasma is generated even at low pressure using electron cyclotron resonance to perform etching. However, if a magnetic field is not required, an air-core coil is not required. Since the transmission window is in close contact with the holding part 117, the heat received from the plasma is absorbed by the transmission window 1.
The entire top surface of the 01 can be uniformly cooled by the cooling water flowing through the cooling water channel 115, thereby causing almost no temperature difference except in the thickness direction of the word. If cooling water is not used, the temperature of the transmission window is 200℃, depending on the material.
The temperature rises to about 400℃. In the case of an alumina transmission window with a diameter of 200 mm and a thickness of about 100 mm, the temperature of the transmission window can be suppressed to about 21 to 32 °C by supplying cooling water at about 20 °C at about 1 to 2 β/min. can.

厚さ方向にしても、厚さが20mm以下のアルミナの場
合では厚さ方向の温度差は10℃以下であり、熱破損の
危険性はまったくない。他の材料を用い透過窓を構成し
た場合も、冷却水の温度、供給量を調節することにより
所望の温度上昇内に抑えることができる。又冷却水の代
りに他の種類の冷媒(アルコール、フロン等)を用いて
同様に冷却することができる。
Even in the thickness direction, in the case of alumina with a thickness of 20 mm or less, the temperature difference in the thickness direction is 10° C. or less, and there is no risk of thermal damage. Even when the transmission window is constructed using other materials, the temperature rise can be suppressed within a desired range by adjusting the temperature and supply amount of the cooling water. Also, instead of cooling water, other types of refrigerants (alcohol, fluorocarbon, etc.) can be used for cooling in the same way.

透過窓と保持部密着をする手段としては、シリコーン接
着剤や導電性エポキシ、アルリル、シアノアクリレート
接着剤による接着等により行なうことができる。
As a means for bringing the transmission window into close contact with the holding portion, adhesives such as silicone adhesive, conductive epoxy, allyl, or cyanoacrylate adhesive can be used.

この装置でSiウェハー上に付着したノボラック系のホ
トレジストをアッシングする場合は、ガス導入口より酸
素ガスをプラズマ処理室内に導入し、圧力を0.1〜I
 Torr程度に保ち、酸素プラズマによってアッシン
グを行う。
When ashing novolac-based photoresist adhered to a Si wafer using this equipment, oxygen gas is introduced into the plasma processing chamber from the gas inlet and the pressure is set to 0.1 to I
The temperature is maintained at about Torr, and ashing is performed using oxygen plasma.

次にこの装置で窒化シリコン膜を堆積させる場合、ガス
導入口より、SiH4,Ntガスをプラズマ処理室内に
導入し、圧力を0.05〜O,]Torrにしプラズマ
を発生し試料保持台108上に載せたウェハー上に堆積
させる。
Next, when depositing a silicon nitride film using this apparatus, SiH4, Nt gas is introduced into the plasma processing chamber from the gas inlet, the pressure is set to 0.05 to 0,] Torr, plasma is generated, and the sample is placed on the sample holding table 108. deposited on a wafer mounted on a wafer.

次にこの装置で、Siウェハーをクリーニングする場合
は、ガス導入口よりA「ガスを導入し圧力をlo−2〜
I Torrに設定し、マイクロ波を供給し、プラズマ
を発生させ、プラズマ中のアルゴンイオンにより汚れを
スパッタリング効果でクリーニングを行う。
Next, when cleaning a Si wafer with this device, introduce gas A from the gas inlet and adjust the pressure to lo-2~
Set to I Torr, microwave is supplied to generate plasma, and the argon ions in the plasma clean the dirt by sputtering effect.

実施例2 第3図に本発明の装置の別の態様を示す概略図を示す。Example 2 FIG. 3 shows a schematic diagram showing another embodiment of the device of the present invention.

同図において210は第4図に示す様なスロットパター
ンを持つ導体板、218は同軸変換器、219は同軸管
、217は冷却機構を備えた透過窓保持部、220は、
同軸管219で伝送したマイクロ波を透過窓中を反射波
を抑え半径方向に伝搬させるためのテーパ一部、その使
節1図に付したと同一の符号を付したものは第1図と同
一名称のものを示す。
In the figure, 210 is a conductor plate having a slot pattern as shown in FIG. 4, 218 is a coaxial converter, 219 is a coaxial tube, 217 is a transmission window holder equipped with a cooling mechanism, and 220 is a
Part of the taper for suppressing the reflected waves and propagating the microwave transmitted by the coaxial tube 219 in the radial direction through the transmission window.Those with the same symbols as those in Figure 1 have the same names as in Figure 1. Show things.

この実施例において第1の実施例と同様に発生したマイ
クロ波を導波管103によって伝送し、同軸変換器21
8によってマイクロ波導波路を同軸管219に変換し、
マイクロ波伝搬経路109に従って、透過Z101に供
給する。透過窓は円板形状をしており、中心部から入っ
たマイクロ波は、テーパ一部220によって半径方向に
伝搬方向が変換され、中心から導体板210にあけられ
たスロット111から徐々にマイクロ波を保護板112
を通して放電空間107内に放射しながら外周部へ向い
最外周のスロット列でマイクロ波をすべて放射し終わる
。第1の実施例と同様に処理ガスをプラズマ処理室内に
導入しマイクロ波透過H1o1から放射されたマイクロ
波によって、プラズマを発生させ、同様に処理を行う。
In this embodiment, similarly to the first embodiment, the generated microwaves are transmitted through the waveguide 103, and the coaxial converter 21
8 converts the microwave waveguide into a coaxial tube 219,
According to the microwave propagation path 109, the transmission Z101 is fed. The transmission window has a disk shape, and the propagation direction of the microwaves entering from the center is changed in the radial direction by the tapered portion 220, and the microwaves are gradually transmitted from the center through the slot 111 made in the conductor plate 210. Protective plate 112
While radiating into the discharge space 107 through the microwaves, the microwaves are directed toward the outer periphery and are completely radiated at the outermost slot row. As in the first embodiment, a processing gas is introduced into the plasma processing chamber, plasma is generated by microwaves emitted from the microwave transmission H1o1, and processing is performed in the same manner.

マイクロ波の放射分布の調整は第1の実施例と同様に行
う。特にこの実施例では、透過窓保持部217と透過窓
101をシリコーン接着剤や導電性のエポキシ、アルリ
ル、シアノアクリレート接着剤等によって接着すること
により気密的に密着させることにより透過窓101の冷
却が十分行われ透過窓101に加わる大気圧は中心部の
同軸管のみとなり、加わる応力は激減し、破損しにくく
なる。この実施例でも導体板210はなくてもプラズマ
が発生し、構造が簡単となるため均一性があまり問題と
ならないがクリーニング等には応用できる。
Adjustment of the microwave radiation distribution is performed in the same manner as in the first embodiment. In particular, in this embodiment, the transmission window 101 can be cooled by adhering the transmission window holding part 217 and the transmission window 101 with silicone adhesive, conductive epoxy, aryl, cyanoacrylate adhesive, etc. in an airtight manner. If this is done sufficiently, the atmospheric pressure applied to the transmission window 101 will be limited to the coaxial tube at the center, and the applied stress will be drastically reduced, making it difficult to break. Even in this embodiment, plasma is generated even without the conductor plate 210, and the structure is simple, so uniformity does not pose much of a problem, but it can be applied to cleaning, etc.

尚、本スロットにおいてマイクロ波透過窓材料としてア
ルミナを用いたとき、5=15〜20mm、 w= 1
〜2mm%d=5〜10mm、θ=60〜90、β=1
0〜23mm程度である。
In addition, when alumina is used as the microwave transmission window material in this slot, 5 = 15 to 20 mm, w = 1
~2mm%d=5-10mm, θ=60-90, β=1
It is about 0 to 23 mm.

実施例3 次に本発明の装置の他の態様として試料保持台108に
高周波電力を印加する装置を第5図に示す、第5図にお
いて、521は試料保持台を電気的に絶縁するための絶
縁体、522は試料保持台に高周波電力を供給するため
の高周波電源であり、523は保持台を直流的にフロー
ティングするためのコンデンサである。その他第1図及
び第4図に付したと同一の符号を付したものは第1図及
び第4図と同一のものを示す。
Embodiment 3 Next, as another aspect of the apparatus of the present invention, a device for applying high frequency power to the sample holder 108 is shown in FIG. 5. In FIG. The insulator 522 is a high frequency power source for supplying high frequency power to the sample holder, and 523 is a capacitor for DC floating the holder. Other parts with the same reference numerals as in FIGS. 1 and 4 indicate the same parts as in FIGS. 1 and 4.

この装置の動作を説明すると、放電空間107に前述し
た実施例と同様にプラズマをマイクロ波によって発生さ
せる。同時に高周波電力を試料保持台に印加すると、試
料保持台はコンデンサ523によって直流的にフローテ
ィングしているので負にバイアスされ、試料102に向
かってイオンがそのバイアス電圧によって加速され、イ
オンによる処理が促進される。イオンのエネルギーはバ
イアス電圧によって決まり、バイアス電圧は高周波電力
によって決まるので、高周波電力によってイオンのエネ
ルギーが制御できる。
To explain the operation of this device, plasma is generated in the discharge space 107 using microwaves in the same manner as in the embodiment described above. At the same time, when high-frequency power is applied to the sample holder, the sample holder is biased negatively because it is DC-floated by the capacitor 523, and ions are accelerated toward the sample 102 by the bias voltage, promoting processing by ions. be done. The energy of the ions is determined by the bias voltage, and the bias voltage is determined by the radio frequency power, so the energy of the ions can be controlled by the radio frequency power.

本装置を用いたエツチングの場合、例えはイオンのエネ
ルギーがある程度必要なSiO□のエツチングではイオ
ンのエネルギーを100v以下に制御すればイオン衝突
によるダメージがなく、大きなエツチング速度を得るこ
とができる。またSiO□の膜堆積ではイオンのエネル
ギーを制御すれば、イオン衝突による適度のエツチング
を同時に進行させながら膜を堆積させ、膜上の凹凸をな
くし平坦な膜を形成することができる。
In the case of etching using this apparatus, for example, when etching SiO□ which requires a certain amount of ion energy, if the ion energy is controlled to 100 V or less, there will be no damage due to ion collisions and a high etching rate can be obtained. In addition, when depositing a SiO□ film, if the energy of the ions is controlled, the film can be deposited while simultaneously proceeding with appropriate etching due to ion bombardment, thereby eliminating unevenness on the film and forming a flat film.

使用する高周波の周波数に関しては2〜3MHz以上で
、バイアス電圧によるイオンのエネルギー制御が可能で
通常13.56J)Izの工業用高周波を用いる。一方
、2〜3M)lz以下の周波数の高周波では、バイアス
電圧によるイオンのエネルギー制御はできないが、今度
は直接イオンが高周波電場によって加速されるので同様
にイオンのエネルギーを制御できる0通常用いる周波数
は100 K)Iz〜500 KHzの範囲である。こ
の場合は高周波は試料ホルダーではなく、同軸管219
を通して対向するマイクロ波透過窓保持部217と導体
板210に印加しても良い。これは通常スロット間隔S
とスロット列間隔d1スロット長βは25mm以下であ
り、またスロット幅Sは2mrrI以下であるため高周
波(≦13.56M)Iz)的には平板とみなせるから
である。
The frequency of the high frequency used is 2 to 3 MHz or more, and the energy of ions can be controlled by a bias voltage, and an industrial high frequency of 13.56 J) Iz is usually used. On the other hand, at high frequencies below 2-3 M)lz, the energy of ions cannot be controlled by bias voltage, but since the ions are directly accelerated by the high-frequency electric field, the energy of ions can be controlled in the same way. 100 K) Iz to 500 KHz. In this case, the high frequency is not transmitted through the sample holder, but through the coaxial tube 219.
The voltage may be applied to the microwave transmission window holder 217 and the conductor plate 210, which face each other through the microwave. This is usually the slot spacing S
This is because the slot row interval d1 and the slot length β are 25 mm or less, and the slot width S is 2 mrrI or less, so it can be regarded as a flat plate in terms of high frequency (≦13.56M) Iz).

実施例4 第6図に別の態様を示す。第6図において622は高周
波をチューナー付同軸変換器へ向かうのを阻止するため
の装置で、例としてマイクロ波回路で一般に使われてい
るチi−り構造を持つもので良く、621はマイクロ波
透過窓保持部217を電気的に絶縁するための絶縁体で
あり、その他第1図、第3図、第5図に付したと同一の
符号を付したものは第1図、第3図と第5図と同一のも
のを示す0次のこの装置の動作の説明をすると、第3図
に示した実施例と同様にマイクロ波によって放電室10
7にプラズマを発生させ、高周波電源522によって透
過窓保持体217、と導体板210に高周波を加え、導
体板210−ブラズマー試料保持台108(又は試料1
02)間に高周波電場が発生し、この電場によってイオ
ンが加速され、エツチング、アッシング、成膜等を効率
的に行うことができる。
Example 4 Another embodiment is shown in FIG. In Fig. 6, 622 is a device for blocking high frequency waves from going to a coaxial converter with a tuner, and for example, it may have a chip structure commonly used in microwave circuits. This is an insulator for electrically insulating the transmission window holding part 217, and the same reference numerals as those in FIGS. 1, 3, and 5 refer to those in FIGS. To explain the operation of this zero-order device, which is the same as that shown in FIG. 5, the discharge chamber 10 is
Plasma is generated in 7, and a high frequency is applied to the transmission window holder 217 and the conductor plate 210 by the high frequency power supply 522, and the conductor plate 210 - the plasmer sample holder 108 (or the sample 1
02) A high frequency electric field is generated in between, and ions are accelerated by this electric field, allowing efficient etching, ashing, film formation, etc.

以上述べた高周波を同時に加える二側においては、導体
板210と試料保持台108が平行平板型の反応装置の
対向電極として働くので単に一方に高周波電場を加え、
対向平板電極がない場合と異なり、マスク−プラズマ−
試料ホルダー間に均一な高周波電場が発生し、均一なエ
ツチング、アッシング、成膜等を行うことができる。
On the two sides to which high frequency waves are simultaneously applied as described above, the conductor plate 210 and the sample holder 108 act as opposing electrodes of the parallel plate type reaction device, so the high frequency electric field is simply applied to one side.
Unlike the case where there is no facing plate electrode, the mask-plasma-
A uniform high-frequency electric field is generated between the sample holders, allowing uniform etching, ashing, film formation, etc.

実施例5 次の態様として、放電室107に発生したプラズマより
電極群によってイオンを取り出し、試料102に照射し
処理を行う装置を第7図に示す。
Embodiment 5 As the next embodiment, FIG. 7 shows an apparatus in which ions are extracted from the plasma generated in the discharge chamber 107 using an electrode group and irradiated onto the sample 102 for treatment.

第7図において、724は放電室内に発生したプラズマ
を真空容器から絶縁するための石英、アルミナ等に透過
窓と同類の素材でできたマイクロ波を透過する絶縁内容
器、725,726727は多数の孔が開き互いに孔が
光学的に位置合わせしたイオン引き出し用電極、728
゜729は、725,726の引き出し電極に直流電圧
を加えるための直流電源、730は処理室、106′は
処理室に設けたガス導入口である。その使節3図に示し
たものと同一の符号のものは第4図と同一のものを示す
In Fig. 7, 724 is an insulating inner container made of quartz, alumina, etc. that transmits microwaves and is made of the same material as the transparent window for insulating the plasma generated in the discharge chamber from the vacuum vessel, and 725, 726,727 are a large number of insulating inner containers that transmit microwaves. Ion extraction electrode with holes opened and optically aligned with each other, 728
729 is a DC power source for applying DC voltage to the extraction electrodes 725 and 726, 730 is a processing chamber, and 106' is a gas inlet provided in the processing chamber. Items with the same symbols as those shown in Figure 3 of the envoy refer to the same items as in Figure 4.

第7図に示した装置の動作を説明する。導体板210の
スロット111から放射されたマイクロ波は絶縁内容器
724を透過し放電室107に供給される。
The operation of the apparatus shown in FIG. 7 will be explained. The microwave radiated from the slot 111 of the conductor plate 210 passes through the insulating inner container 724 and is supplied to the discharge chamber 107.

次に処理ガス例えば、試料であるSi基板にSiN膜を
堆積させる場合106よりN2ガスを導入し、106 
 よりSiH4ガスを導入する。第3図に示した実施例
と同様の作用によって放電室107内にプラズマが発生
し、磁力線に沿ってプラズマは拡散し、イオン引き出し
用電極725に達する。プラズマ中のイオン(主にN”
、Nz”)は、直流電源728によって加えられた電圧
に依存するエネルギーを得、また電極726に直流電源
729によって加えられた電圧によってイオンの拡がり
を制御し、処理室730に設置された試料保持台108
に載せた試料102に照射され、SiH4と化合し、S
iN膜を堆積させる。引出し用の電極は第7図に示した
3枚構成に限定される必要はなく、1枚、2枚構成でも
同様の効果が得られる。
Next, a processing gas such as N2 gas is introduced from 106 when depositing a SiN film on a Si substrate as a sample.
More SiH4 gas is introduced. Plasma is generated in the discharge chamber 107 by the same action as in the embodiment shown in FIG. 3, and the plasma diffuses along the lines of magnetic force and reaches the ion extraction electrode 725. Ions in plasma (mainly N”
. stand 108
The sample 102 placed on the
Deposit an iN film. The extraction electrodes need not be limited to the three-layer structure shown in FIG. 7, and the same effect can be obtained with one or two electrodes.

プラズマ室107から引き出したイオンの分布はプラズ
マ室のプラズマの分布に大きく依存しており、スリット
付導体板210より、マイクロ波を放射することによっ
て均一なプラズマを発生することによって、イオンビー
ムを得ることができる。このイオンビームによって10
−’Torr台の圧力下でエツチングすることによって
方向がそろったイオンビームが試料に達し、イオンの進
行方向にエツチングが進み、異方エツチングが可能とな
る。
The distribution of ions extracted from the plasma chamber 107 largely depends on the distribution of plasma in the plasma chamber, and an ion beam is obtained by generating uniform plasma by emitting microwaves from the slit conductor plate 210. be able to. With this ion beam, 10
By etching under the pressure of the -' Torr stage, the ion beam with the same direction reaches the sample, and etching proceeds in the direction of ion travel, making anisotropic etching possible.

尚以上説明した第3図、第5図〜第7図に示した装置に
おいて、マイクロ波を放射する部分を第1図に示した装
置と同じものを用いても同様の効果が得られる。
In the devices shown in FIGS. 3 and 5 to 7 described above, the same effect can be obtained even if the microwave radiating portion is the same as the device shown in FIG. 1.

[発明の効果] 以上説明したように、透過窓にマイクロ波を側面又は中
心よりマイクロ波を導入し放電室側と反対側のマイクロ
波透過窓の面を透過窓保持体に密着させることにより透
過窓を容易に均一に冷却することができ、透過窓の熱破
損を防ぎ、マイクロ波放射部の構造を簡略化が可能とな
る。
[Effects of the Invention] As explained above, by introducing microwaves into the transmission window from the side or the center and by bringing the surface of the microwave transmission window opposite to the discharge chamber side into close contact with the transmission window holder, the microwaves can be transmitted. The window can be easily and uniformly cooled, the transmission window can be prevented from being damaged by heat, and the structure of the microwave radiating section can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例1におけるプラズマ処理装置の
構成を示す概略図、第2図は第1図の装置に用いた長方
形のスロットを持つ導体板の断面図と平面図、第3図は
本発明の実施例2における装置の構成を示す概略図、第
4図は、第3図の実施例に用いられた導体板の平面図、
第5図は実施例3における試料保持台に高周波電力を加
える装置の構成を示す概略図、第6図は実施例4におけ
るマイクロ波透過窓に高周波電力を加える装置の構成を
示す概略図、第7図は、実施例5におけるイオン引き出
し電極を有する装置の構成を示す概略図である。第8図
は、従来のマイクロ波ブラズマ処理装置の断面図である
。 101:マイクロ波透過窓 102:被処理試料 103:導波管 104:プラズマ処理室 105・真空排気系 106.106° :ガス導入口 1o7:放電空間 108:試料保持台 1o9:電搬経路 210.110:導体板 111ニスロツト 112:保護板 113:冷却水導入口 114:冷却水導出口 115・冷却水路 116:空芯コイル 217.117・保持部 118:モード変換器 218:同軸変換器 219:同軸管 22o:テーパ一部 521:絶縁体 522:高周波電源 523:コンデンサ 621:絶縁体 622:高周波阻止部 724:絶縁内容器 725.726,727:電極 728.729=直流電源 730:処理室 801:マイクロ波透過窓 802:被処理試料 803:導波管 804:プラズマ処理室 805:真空排気口 806:処理ガス導入口
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a plasma processing apparatus in Example 1 of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view and a plan view of a conductive plate with a rectangular slot used in the apparatus of FIG. 1, and FIG. is a schematic diagram showing the configuration of the device in Example 2 of the present invention, FIG. 4 is a plan view of the conductor plate used in the example of FIG. 3,
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of a device for applying high-frequency power to the sample holding table in Example 3, and FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of a device for applying high-frequency power to the microwave transmission window in Example 4. FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of an apparatus having an ion extraction electrode in Example 5. FIG. 8 is a sectional view of a conventional microwave plasma processing apparatus. 101: Microwave transmission window 102: Sample to be processed 103: Waveguide 104: Plasma processing chamber 105/evacuation system 106.106°: Gas inlet 1o7: Discharge space 108: Sample holding table 1o9: Electrical propagation path 210. 110: Conductor plate 111 Nislot 112: Protective plate 113: Cooling water inlet 114: Cooling water outlet 115/Cooling water channel 116: Air core coil 217.117/Holding section 118: Mode converter 218: Coaxial converter 219: Coaxial Pipe 22o: Tapered part 521: Insulator 522: High frequency power source 523: Capacitor 621: Insulator 622: High frequency blocking section 724: Insulating inner container 725, 726, 727: Electrode 728, 729 = DC power source 730: Processing chamber 801: Microwave transmission window 802: Sample to be processed 803: Waveguide 804: Plasma processing chamber 805: Vacuum exhaust port 806: Processing gas inlet

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)放電空間を有し原料ガスを該放電空間に供給する
手段を備えた真空容器、マイクロ波発振器からのマイク
ロ波を伝搬させ、マイクロ波放射面上にマイクロ波を放
射するスリット又はスロットを有する導体板又は導体箔
を設置したマイクロ波透過窓を通して前記放電空間内に
導入するマイクロ波伝搬・導入手段、及び前記放電空間
内にマイクロ波透過窓に向い合って配置された被処理試
料保持台を少なくとも有してなるプラズマ処理装置にお
いて、 該マイクロ波透過窓から放電空間に放射されるマイクロ
波の放射方向が、該透過窓内のマイクロ波伝搬方向から
垂直であり、該透過窓のマイクロ波放射面の反対側の面
と密着するマイクロ波透過窓保持手段を備えたことを特
徴とするマイクロ波プラズマ処理装置。
(1) A vacuum container having a discharge space and a means for supplying raw material gas to the discharge space, a slit or slot for propagating microwaves from a microwave oscillator and emitting microwaves on a microwave radiation surface. microwave propagation/introduction means for introducing microwaves into the discharge space through a microwave transmission window provided with a conductor plate or conductor foil, and a sample holding table to be processed disposed in the discharge space facing the microwave transmission window. In the plasma processing apparatus having at least A microwave plasma processing apparatus characterized by comprising a microwave transmission window holding means that is in close contact with a surface opposite to a radiation surface.
(2)前記マイクロ波透過窓保持手段が前記透過窓のマ
イクロ波放射面の反対側の面を冷却する冷却手段を備え
ていることを特徴とする請求項(1)に記載のマイクロ
波プラズマ処理装置。
(2) The microwave plasma processing according to claim (1), wherein the microwave transmission window holding means includes a cooling means for cooling a surface of the transmission window opposite to the microwave emission surface. Device.
(3)前記マイクロ波透過窓が、石英、アルミナ、窒化
アルミ、窒化ケイ素、フォルステライト、ボロンナイト
ライド、窒化アルミナを主成分とし窒化ホウ素を含むマ
ツナブルセラミックス、又はマグネシアで構成されてい
るものであることを特徴とする請求項(1)に記載のマ
イクロ波プラズマ処理装置。
(3) The microwave transmitting window is made of quartz, alumina, aluminum nitride, silicon nitride, forsterite, boron nitride, matunable ceramics mainly composed of alumina nitride and containing boron nitride, or magnesia. The microwave plasma processing apparatus according to claim 1, characterized in that:
(4)前記マイクロ波透過窓のマイクロ波放射面の反対
側の面とマイクロ波透過窓保持手段を密着させる手段と
して、シリコーン接着剤又は導電性のエポキシ、アルリ
ル、シアノアクリレート接着剤を用いたことを特徴とす
る請求項(1)に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
(4) A silicone adhesive or a conductive epoxy, allyl, or cyanoacrylate adhesive is used as a means for bringing the microwave-transmitting window holding means into close contact with the surface of the microwave-transmitting window opposite to the microwave-emitting surface. The microwave plasma processing apparatus according to claim 1, characterized in that:
JP32943789A 1989-12-21 1989-12-21 Microwave plasma treating device Pending JPH03191073A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32943789A JPH03191073A (en) 1989-12-21 1989-12-21 Microwave plasma treating device

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JP32943789A JPH03191073A (en) 1989-12-21 1989-12-21 Microwave plasma treating device

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