JPH04181646A - マイクロ波プラズマ装置 - Google Patents
マイクロ波プラズマ装置Info
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- JPH04181646A JPH04181646A JP2310364A JP31036490A JPH04181646A JP H04181646 A JPH04181646 A JP H04181646A JP 2310364 A JP2310364 A JP 2310364A JP 31036490 A JP31036490 A JP 31036490A JP H04181646 A JPH04181646 A JP H04181646A
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 8
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 5
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
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- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、マイクロ波プラズマ装置に関し、例えばエ
ツチング、CVD等のプロセスプラズマを発生するマイ
クロ波プラズマ装置に関するものである。
ツチング、CVD等のプロセスプラズマを発生するマイ
クロ波プラズマ装置に関するものである。
[従来の技術]
第6図は特開昭61−131454号公報に示された従
来のマイクロ波放電を用いたマイクロ波プラズマ装置を
示す断面図である。図において、(11)は導波管、(
12)はマイクロ波の進む方向、(13)は石英または
セラミックで作ったマイクロ波透過窓、(14)は被加
工物で例えばウェハ、(15)はステージ、(15)は
図示しない公知の排気系に連結された排気口、(17)
はガス導入口である。図中、矢印Aはガスの流れ方向を
示す。
来のマイクロ波放電を用いたマイクロ波プラズマ装置を
示す断面図である。図において、(11)は導波管、(
12)はマイクロ波の進む方向、(13)は石英または
セラミックで作ったマイクロ波透過窓、(14)は被加
工物で例えばウェハ、(15)はステージ、(15)は
図示しない公知の排気系に連結された排気口、(17)
はガス導入口である。図中、矢印Aはガスの流れ方向を
示す。
次に動作について説明する。導波管(11)を矢印(1
2)のように伝送されたマイクロ波は、マイクロ波の電
界方向に垂直に設けられたマイクロ波透過窓(13)に
吸収され、真空容器内を放電し、プラズマを発生する。
2)のように伝送されたマイクロ波は、マイクロ波の電
界方向に垂直に設けられたマイクロ波透過窓(13)に
吸収され、真空容器内を放電し、プラズマを発生する。
例えば放電ガスに02を用いるとウェハ(I4)上のレ
ジストを剥離できる。
ジストを剥離できる。
[発明が解決しようとする課題]
従来のマイクロ波プラズマ装置は以上のように構成され
でいるので5近年のウェハサイズの大口?¥化に対応し
てプラズマ発生面積を太きくしようとすると、面内のプ
ラズマ分布が不均一になる傾向があった。即ち、マイク
ロ波とプラズマとの結合が強く5マイクロ波の進行方向
においてマイクロ波がプラズマに急速に吸収されて、プ
ラズマが広がらない。また、マイクロ波の進行方向と直
交する方向におけるプラズマ分布は、導波管(ll]の
長手方向の電界分布に相当するため、両端付近が弱く中
心が強い不均一な分布になるという問題点があった。
でいるので5近年のウェハサイズの大口?¥化に対応し
てプラズマ発生面積を太きくしようとすると、面内のプ
ラズマ分布が不均一になる傾向があった。即ち、マイク
ロ波とプラズマとの結合が強く5マイクロ波の進行方向
においてマイクロ波がプラズマに急速に吸収されて、プ
ラズマが広がらない。また、マイクロ波の進行方向と直
交する方向におけるプラズマ分布は、導波管(ll]の
長手方向の電界分布に相当するため、両端付近が弱く中
心が強い不均一な分布になるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、大面積でかつ、均一なプラズマを発生できる
マイクロ波プラズマ装置を得ることを目的とするもので
ある。
たもので、大面積でかつ、均一なプラズマを発生できる
マイクロ波プラズマ装置を得ることを目的とするもので
ある。
[課題を解決するための手段」
この発明の請求項1の発明に係るマイクロ波プラズマ装
置は、プラズマ発光媒体を封入した放電空間、この放電
空間の一面に形成された透光性の板状誘電体、及び板状
誘電体の長手方向の端部を囲じJうするマイクロ波回路
を廂え、マイクロ波回路内の板状誘電体の厚み方向の電
界成分を有するマイクロ波を板状誘電体の端部の外周か
ら導入して板状誘電体中に結合し、放電空間にマイクロ
波電界を形成してプラズマを発生1−るように構成した
ものである。
置は、プラズマ発光媒体を封入した放電空間、この放電
空間の一面に形成された透光性の板状誘電体、及び板状
誘電体の長手方向の端部を囲じJうするマイクロ波回路
を廂え、マイクロ波回路内の板状誘電体の厚み方向の電
界成分を有するマイクロ波を板状誘電体の端部の外周か
ら導入して板状誘電体中に結合し、放電空間にマイクロ
波電界を形成してプラズマを発生1−るように構成した
ものである。
また、この発明の請求項2の発明に係るマイクロ波プラ
ズマ装置は、請求項1の発明に加え、マイクロ波回路を
矩形i波管で構成し、この矩形導波管の壁面をマイクロ
波回路の終端としたものである。
ズマ装置は、請求項1の発明に加え、マイクロ波回路を
矩形i波管で構成し、この矩形導波管の壁面をマイクロ
波回路の終端としたものである。
[作用]
この発明におけるマイクロ波回路は、板状誘電体の長手
方向の端面を囲しようする構成になっている。マイクロ
波回路内のマイクロ波は、板状誘電体の厚み方向の電界
成分を有する。このため、マイクロ波は板状誘電体の長
手方向の端部のほぼ全周から徐々に誘電体中に結合され
、板状誘電体中にマイクロ波電界を形成する。これと共
に、放電空間全体にマイクロ波を均一に結合し、プラズ
マを発生する。さらに、請求項2の発明ではマイクロ波
回路は矩形導波管であり5その壁面の一部はマイクロ波
回路の終端として作用する。
方向の端面を囲しようする構成になっている。マイクロ
波回路内のマイクロ波は、板状誘電体の厚み方向の電界
成分を有する。このため、マイクロ波は板状誘電体の長
手方向の端部のほぼ全周から徐々に誘電体中に結合され
、板状誘電体中にマイクロ波電界を形成する。これと共
に、放電空間全体にマイクロ波を均一に結合し、プラズ
マを発生する。さらに、請求項2の発明ではマイクロ波
回路は矩形導波管であり5その壁面の一部はマイクロ波
回路の終端として作用する。
[実施例」
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明の一実施例によるマイクロ波プラズマ装置
を用いたプラズマ処理装置を示す断面図、第2図はその
斜視図である。第1図は第2図の1−■線断面を示して
いる。図において、FIIO)はマイクロ波の給電口、
(III)はマイクロ波回路で、例えばリング状矩形導
波管、破線(112)はリング状矩形導波管(+111
の終端となる終端板、(+131 はリング状矩形導波
管(+111のE面、+1141 は板状誘電体であり
、例えば石英ガラス等からなり、形状は円形である。(
115+はリング状矩形導波管(l I 11 とマイ
クロ波的に接続された導体、(+16)は真空チャンバ
ー、1l17)はリング状矩形導波管(1111のマイ
クロ波の進行方向に設けられたスリット、1118+は
板状誘電体fl+41の長毛方向の端部である。リング
状矩形導波管(I I +)は板状誘電体の長手方向の
端部(+181 を囲じょうするように構成されている
。また、リング状矩形導波管のE面F113] には板
状誘電体(114] の端部f118+ と同じ厚み程
度のスリット(1171が設けられている。終端板+1
12+はマイクロ波回路の終端部であると共にリング状
矩形4波管(1111の内俳IE面の一部を構成する。
図はこの発明の一実施例によるマイクロ波プラズマ装置
を用いたプラズマ処理装置を示す断面図、第2図はその
斜視図である。第1図は第2図の1−■線断面を示して
いる。図において、FIIO)はマイクロ波の給電口、
(III)はマイクロ波回路で、例えばリング状矩形導
波管、破線(112)はリング状矩形導波管(+111
の終端となる終端板、(+131 はリング状矩形導波
管(+111のE面、+1141 は板状誘電体であり
、例えば石英ガラス等からなり、形状は円形である。(
115+はリング状矩形導波管(l I 11 とマイ
クロ波的に接続された導体、(+16)は真空チャンバ
ー、1l17)はリング状矩形導波管(1111のマイ
クロ波の進行方向に設けられたスリット、1118+は
板状誘電体fl+41の長毛方向の端部である。リング
状矩形導波管(I I +)は板状誘電体の長手方向の
端部(+181 を囲じょうするように構成されている
。また、リング状矩形導波管のE面F113] には板
状誘電体(114] の端部f118+ と同じ厚み程
度のスリット(1171が設けられている。終端板+1
12+はマイクロ波回路の終端部であると共にリング状
矩形4波管(1111の内俳IE面の一部を構成する。
さらに、 (119)は基板台(1201に載置され
た基板、(12+1は真空チャンバー (1+6] と
板状誘電体[+141で形成される放電空間であり、プ
ラズマ発生部分である。(+221 はガス導入口、(
1231はガス排出口、(+241は真空チャンバー(
+16] とリング状矩形導波管(+111内を真空的
に隔離するOリングである。図中、矢印Bは電界の方向
を示す。
た基板、(12+1は真空チャンバー (1+6] と
板状誘電体[+141で形成される放電空間であり、プ
ラズマ発生部分である。(+221 はガス導入口、(
1231はガス排出口、(+241は真空チャンバー(
+16] とリング状矩形導波管(+111内を真空的
に隔離するOリングである。図中、矢印Bは電界の方向
を示す。
次に動作について説明する。マイクロ波回路K。
fllO)から給電されたマイクロ波は、リング状矩形
導波管(III+内を伝送しながら板状誘電体(114
)の端面[+181全周から誘電体(1141内に結合
される。ここでリング状矩形導波管(1111内のマイ
クロ波電界は矢印Bで示した方向に形成されている。こ
のようにリング状矩形導波管[+111 内の電界が板
状誘電体f+ 141 の厚み方向と平行なため、板状
誘電体(1+4)へのマイクロ波の結合が行われる。即
ち5マイクロ波がリング状4彼管+I 111内を進行
しながら板状誘電体(114+に徐々に結合される。次
に板状誘電体(1141に結合されたマイクロ波は、放
電空間(+211内のガスを放電する。この実施例にお
いて、マイクロ波はリング状矩形導波管(+111内を
一周して伝送される間に、ス1ノット(117)から順
順に誘電体端面(118] に結合されるため、板状誘
電体の長手方向の端面[18+の全周から中心に向かっ
て伝送されることになり、放電空間+12+1内全体を
均一に放電する。ガス導入口(+221 から導入ガス
としてエツチングガス、CVDガス等を導入すると、そ
れぞれウェハをエツチングしたり、CVDが可能になる
。具体例として、マイクロ波の周波数を2.45 fG
Hz] 、 リング状導波管の中心間の直径を約35
(cml 、板状誘電体の直径を25 (cml、0
2ガス(1,I (TORR+ で敢’t サセタ場合
、直径20(cm)の放電空間はぼ全域にプラズマを発
生することができた。このように大面積で均一なプラズ
マが生成できるので、大口径ウェハの処理が可能になる
。
導波管(III+内を伝送しながら板状誘電体(114
)の端面[+181全周から誘電体(1141内に結合
される。ここでリング状矩形導波管(1111内のマイ
クロ波電界は矢印Bで示した方向に形成されている。こ
のようにリング状矩形導波管[+111 内の電界が板
状誘電体f+ 141 の厚み方向と平行なため、板状
誘電体(1+4)へのマイクロ波の結合が行われる。即
ち5マイクロ波がリング状4彼管+I 111内を進行
しながら板状誘電体(114+に徐々に結合される。次
に板状誘電体(1141に結合されたマイクロ波は、放
電空間(+211内のガスを放電する。この実施例にお
いて、マイクロ波はリング状矩形導波管(+111内を
一周して伝送される間に、ス1ノット(117)から順
順に誘電体端面(118] に結合されるため、板状誘
電体の長手方向の端面[18+の全周から中心に向かっ
て伝送されることになり、放電空間+12+1内全体を
均一に放電する。ガス導入口(+221 から導入ガス
としてエツチングガス、CVDガス等を導入すると、そ
れぞれウェハをエツチングしたり、CVDが可能になる
。具体例として、マイクロ波の周波数を2.45 fG
Hz] 、 リング状導波管の中心間の直径を約35
(cml 、板状誘電体の直径を25 (cml、0
2ガス(1,I (TORR+ で敢’t サセタ場合
、直径20(cm)の放電空間はぼ全域にプラズマを発
生することができた。このように大面積で均一なプラズ
マが生成できるので、大口径ウェハの処理が可能になる
。
なお、上記実施例ではマイクロ波の導入方向をリング状
矩形導波管内のマイクロ波伝送方向に−。
矩形導波管内のマイクロ波伝送方向に−。
致させたが、第3図に示すように直交方向のマイクロ波
給電口(1301でもよく、この実施例の場合は平面方
向にコンパクトになる利点かある。この場合、リング状
矩形導波管(1111の終端となる終端板は矩形導波管
(III)のH面を用いることができる。
給電口(1301でもよく、この実施例の場合は平面方
向にコンパクトになる利点かある。この場合、リング状
矩形導波管(1111の終端となる終端板は矩形導波管
(III)のH面を用いることができる。
また、マイクロ波伝送回路に矩形導波管を用いたが、板
状誘電体に結合するマイクロ波電界を強めるため、第4
図に示す模型導波管(1311を用いることができる。
状誘電体に結合するマイクロ波電界を強めるため、第4
図に示す模型導波管(1311を用いることができる。
さらに、上記実施例では導波管の形状をリング状のもの
について示したが、第5図に示すように導波管(+41
1を角形に配置してもよい。この場合板状誘電体の形状
は角形になる。
について示したが、第5図に示すように導波管(+41
1を角形に配置してもよい。この場合板状誘電体の形状
は角形になる。
また、上記実施例では板状誘電体に石英ガラスを用いた
ものについて示したが、アルミナセラミクスを用いても
よい。
ものについて示したが、アルミナセラミクスを用いても
よい。
さらに、上記実施例ではE面下部に板状誘電体の端面に
対応してスリット(117)を設けたが、E面の任意の
位置でよい。
対応してスリット(117)を設けたが、E面の任意の
位置でよい。
また、上記実施例ではマイクロ波回路を板状誘電体の長
手方向の端面の全周を囲しようするように構成し、さら
に矩形導波管の壁面をマイクロ波回路の終端部となるよ
うにしているが、これに限るものではなく、矩形導波管
の壁面とは別に終端板を設けてもよい。この場合にはマ
イクロ波回路は板状誘電体の端面の全周を囲じようする
のではなく一部分となるが、囲しようの割合の程度によ
り、上記実施例と同様の効果を奏することができる。
手方向の端面の全周を囲しようするように構成し、さら
に矩形導波管の壁面をマイクロ波回路の終端部となるよ
うにしているが、これに限るものではなく、矩形導波管
の壁面とは別に終端板を設けてもよい。この場合にはマ
イクロ波回路は板状誘電体の端面の全周を囲じようする
のではなく一部分となるが、囲しようの割合の程度によ
り、上記実施例と同様の効果を奏することができる。
[発明の効果]
以上のように、この発明の請求項1の発明によれば、プ
ラズマ発光媒体を1・1人した放電空間、この放電空間
の一面に形成された透光性の板状−;体、及び板状誘電
体の長手方向の端面を囲しようするマイクロ波回路を備
え、マイクロ波回路内の板状誘電体の厚み方向の電界成
分を有するマイクロ波を板状誘電体の端面の外周から導
入して板状誘電体中に結合し、放電空間にマイクロ波電
界を形成してプラズマを発生するように構成したことに
より、大面積且つ、均一なプラズマを発生できるマイク
ロ波プラズマ装置が得られる。
ラズマ発光媒体を1・1人した放電空間、この放電空間
の一面に形成された透光性の板状−;体、及び板状誘電
体の長手方向の端面を囲しようするマイクロ波回路を備
え、マイクロ波回路内の板状誘電体の厚み方向の電界成
分を有するマイクロ波を板状誘電体の端面の外周から導
入して板状誘電体中に結合し、放電空間にマイクロ波電
界を形成してプラズマを発生するように構成したことに
より、大面積且つ、均一なプラズマを発生できるマイク
ロ波プラズマ装置が得られる。
また、この発明の請求項2の発明によれば、請求項1の
発明に加え、マイクロ波回路を矩形導波管で構成し、そ
の壁面の一部をマイクロ波回路の終端部としで用いるの
で、部品数が少なくできるマイクロ波プラズマ装置が得
られる。
発明に加え、マイクロ波回路を矩形導波管で構成し、そ
の壁面の一部をマイクロ波回路の終端部としで用いるの
で、部品数が少なくできるマイクロ波プラズマ装置が得
られる。
第1図はこの発明の一実施例によるマイクロ波プラズマ
装置を示す断面図、第2図は第1図のマイクロ波プラズ
マ装置の斜視図5第3図はこの発明の他の実施例による
マイクロ波プラズマ装置を示す斜視図、第4図はこの発
明のさらに他の実施例によるマイクロ波プラズマ装置を
示す断面図、第5図はこの発明のさらに他の実施例によ
るマイクロ波プラズマ装置を示す斜視図、第6図は従来
のマイクロ波プラズマ装置を示す断面図である。 (III) ・・・リング状矩形導波管、(112)
・・・終端板、(1141・・・板状誘電体、(+
161 ・・・真空チャンバー、(117) ・・
・スリット、(118) ・・・板状誘電体の壁面、(
+211 ・・・放電空間6 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄第3図
115
装置を示す断面図、第2図は第1図のマイクロ波プラズ
マ装置の斜視図5第3図はこの発明の他の実施例による
マイクロ波プラズマ装置を示す斜視図、第4図はこの発
明のさらに他の実施例によるマイクロ波プラズマ装置を
示す断面図、第5図はこの発明のさらに他の実施例によ
るマイクロ波プラズマ装置を示す斜視図、第6図は従来
のマイクロ波プラズマ装置を示す断面図である。 (III) ・・・リング状矩形導波管、(112)
・・・終端板、(1141・・・板状誘電体、(+
161 ・・・真空チャンバー、(117) ・・
・スリット、(118) ・・・板状誘電体の壁面、(
+211 ・・・放電空間6 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄第3図
115
Claims (2)
- (1)プラズマ発光媒体を封入した放電空間、この放電
空間の一面に形成された透光性の板状誘電体、及び上記
板状誘電体の長手方向の端面を囲じょうするマイクロ波
回路を備え、上記マイクロ波回路内の上記板状誘電体の
厚み方向の電界成分を有するマイクロ波を上記板状誘電
体の端面の外周から導入して上記板状誘電体中に結合し
、上記放電空間にマイクロ波電界を形成してプラズマを
発生するように構成したことを特徴とするマイクロ波プ
ラズマ装置。 - (2)マイクロ波回路を矩形導波管で構成し、この矩形
導波管の壁面を上記マイクロ波回路の終端としたことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載のマイクロ波プラ
ズマ装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2310364A JP2808888B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | マイクロ波プラズマ装置 |
US07/778,569 US5359177A (en) | 1990-11-14 | 1991-10-17 | Microwave plasma apparatus for generating a uniform plasma |
DE4134900A DE4134900C2 (de) | 1990-11-14 | 1991-10-18 | Mikrowellenplasmagerät und Mikrowellen-Entladungslichtquellengerät damit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2310364A JP2808888B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | マイクロ波プラズマ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04181646A true JPH04181646A (ja) | 1992-06-29 |
JP2808888B2 JP2808888B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=18004355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2310364A Expired - Fee Related JP2808888B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | マイクロ波プラズマ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2808888B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1082569C (zh) * | 1996-03-01 | 2002-04-10 | 佳能株式会社 | 微波等离子体处理装置及其处理方法 |
WO2012147771A1 (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-01 | 東海ゴム工業株式会社 | マイクロ波プラズマ生成装置、およびそれを用いたマグネトロンスパッタ成膜装置 |
JP2012234643A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Tokai Rubber Ind Ltd | マイクロ波プラズマ生成装置、およびそれを用いたマグネトロンスパッタ成膜装置 |
WO2013073443A1 (ja) * | 2011-11-18 | 2013-05-23 | 東海ゴム工業株式会社 | プラズマ改質成膜装置 |
JP2014070236A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Tokai Rubber Ind Ltd | マグネトロンスパッタ成膜装置、マグネトロンスパッタ成膜方法、およびそれを用いて製造されるフィルム部材 |
Citations (1)
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JPH01100896A (ja) * | 1987-10-13 | 1989-04-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | マイクロ波プラズマ発生装置 |
-
1990
- 1990-11-14 JP JP2310364A patent/JP2808888B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
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