JPH04361529A - Microwave plasma generator - Google Patents

Microwave plasma generator

Info

Publication number
JPH04361529A
JPH04361529A JP16342491A JP16342491A JPH04361529A JP H04361529 A JPH04361529 A JP H04361529A JP 16342491 A JP16342491 A JP 16342491A JP 16342491 A JP16342491 A JP 16342491A JP H04361529 A JPH04361529 A JP H04361529A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
microwave
plasma
magnetic field
reaction chamber
sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP16342491A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2920852B2 (en
Inventor
Kazunari Imahashi
今橋 一成
Nobuo Ishii
信雄 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP16342491A priority Critical patent/JP2920852B2/en
Priority to US07/757,953 priority patent/US5173641A/en
Publication of JPH04361529A publication Critical patent/JPH04361529A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2920852B2 publication Critical patent/JP2920852B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To enable plasma processing efficiency to be increased while a specimen to be finely processed by perpendicularly irradiating the specimen with the line of magnetic force and ions in the title microwave plasma generator provided with a reaction chamber producing plasma using microwaves and magnetic field. CONSTITUTION:The title microwave plasma producer is to be a cavity resonator-structured for exciting an electron cyclotron resonator between a surface 9 having microwave leading-in ports 8 of a waveguide 1 and the mounting surface 4a of a conductive supporting base 4 to mount a semiconductor wafer 3. In such a constitution, the plasma can be produced by the microwaves fed by the waveguide 1 and the magnetic field developed by the magnetizing step of the magnetic field developing coil 17 of a magnetic field formation means 2 so that the surface of the semiconductor wafer 3 may be perpendicularly irradiated with the ions contained in the plasma and the line of magnetic force A. Through the procedures, the plasma processing efficiency can be increased while enabling the semiconductor wafer 3 to be finely processed.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明はマイクロ波プラズマ装
置に関するもので、更に詳細には、マイクロ波と磁場に
よりプラズマを発生させ例えば半導体ウエハ等の試料を
エッチングあるいは成膜処理等するマイクロ波プラズマ
装置に関するものである。
[Field of Industrial Application] This invention relates to a microwave plasma device, and more specifically, a microwave plasma device that generates plasma using microwaves and a magnetic field to perform etching or film-forming processing on a sample such as a semiconductor wafer. It is related to.

【0002】0002

【従来の技術】近年の半導体製品の微細化及び高品質化
に伴い、半導体製造工程において、マイクロ波とリング
状のコイルに電流を流すことにより発生した磁場により
高密度プラズマを発生させ、半導体ウエハをエッチング
あるいは成膜処理等するマイクロ波プラズマ装置が使用
されている。
[Background Art] With the miniaturization and higher quality of semiconductor products in recent years, in the semiconductor manufacturing process, high-density plasma is generated using microwaves and a magnetic field generated by passing a current through a ring-shaped coil. Microwave plasma equipment is used for etching or film formation.

【0003】従来のこの種のマイクロ波プラズマ装置と
して、磁場形成手段を有するプラズマ発生室にマイクロ
波導入口を設けて電子サイクロトロン共鳴空胴を形成し
、プラズマ発生室からイオンを引出して反応室内の半導
体ウエハにイオンビームを照射するもの(特公昭58−
13626号公報参照)、あるいはマイクロ波の導入に
よってプラズマを発生する放電管をマイクロ波導入方向
から試料方向に向って主放電部より先の部分で広がった
構造として、面積の広いプラズマ処理を可能としたもの
(特開昭59−202635号公報参照)等が知られて
いる。
In a conventional microwave plasma device of this type, a microwave inlet is provided in a plasma generation chamber having a magnetic field generating means to form an electron cyclotron resonance cavity, and ions are extracted from the plasma generation chamber to generate a semiconductor in the reaction chamber. A device that irradiates a wafer with an ion beam (Special Publication Act 1982-
(Refer to Publication No. 13626), or by making the discharge tube that generates plasma by introducing microwaves into a structure that expands beyond the main discharge part from the direction of microwave introduction toward the sample, making it possible to perform plasma treatment over a wide area. (see Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-202635), etc. are known.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者す
なわち特公昭58−13626号公報に記載のものは、
プラズマ発生室と反応室とを有するために装置全体が大
型となるばかりか、プラズマからイオンを電界で効率良
く半導体ウエハに照射するためには、1000V前後の
高電圧が必要となり、イオンのエネルギーが高くなって
しまうという問題があった。この問題を解決するために
、例えばプラズマ中に試料を配置することにより消費電
力を少なくすることが考えられるが、このような構造で
はマイクロ波が試料に熱として吸収されて試料が高温と
なり、品質の低下をきたすという問題がある。また、後
者すなわち特開昭59−202635号公報に記載のも
のはリング状のコイルに電流を流して発生させた磁力線
が試料表面に対して垂直でなく傾斜するため、試料表面
の例えばエッチング処理状態も磁力線の方向に傾斜して
しまい、垂直なエッチングを行うことができず微細加工
が困難になるという問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the former, that is, the one described in Japanese Patent Publication No. 13626/1983,
Not only does the entire device become large because it has a plasma generation chamber and a reaction chamber, but in order to efficiently irradiate semiconductor wafers with ions from plasma using an electric field, a high voltage of around 1000 V is required, which increases the energy of the ions. The problem was that it was expensive. In order to solve this problem, it is possible to reduce power consumption by placing the sample in plasma, for example, but with such a structure, the microwaves are absorbed by the sample as heat, making the sample high temperature, which may lead to quality problems. There is a problem in that it causes a decrease in In addition, in the latter case, that is, the one described in JP-A No. 59-202635, the magnetic lines of force generated by passing a current through a ring-shaped coil are not perpendicular to the sample surface but are inclined, so that the sample surface is not affected by the etching process, for example. There is a problem in that the magnetic field is tilted in the direction of the magnetic field lines, making it impossible to perform perpendicular etching and making microfabrication difficult.

【0005】この発明は上記事情に鑑みなされたもので
、エネルギーの低い高密度なプラズマを試料に供給し、
マイクロ波によって試料が加熱されることのないプラズ
マ処理を可能としたマイクロ波プラズマ装置を提供する
ことを目的とするものである。
[0005] This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and it supplies a low-energy, high-density plasma to a sample.
The object of the present invention is to provide a microwave plasma apparatus that enables plasma processing without heating a sample by microwaves.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のマイクロ波プラズマ装置は、マイクロ波
導入手段から導入されるマイクロ波と磁場形成手段によ
り形成される磁場によりプラズマを発生させる反応室を
具備するマイクロ波プラズマ装置において、上記反応室
を、上記マイクロ波導入手段のマイクロ波導入口を有す
る面と、試料を載置する導電性の支持台の面との間で電
子サイクロトロン共鳴を励起する空胴共振器構造とする
ものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the microwave plasma device of the present invention generates plasma using microwaves introduced from a microwave introducing means and a magnetic field formed by a magnetic field forming means. In a microwave plasma apparatus comprising a reaction chamber, the reaction chamber is configured to generate electron cyclotron resonance between a surface of the microwave introduction means having a microwave introduction port and a surface of a conductive support on which a sample is placed. It has an exciting cavity resonator structure.

【0007】この発明において、マイクロ波導入口と支
持台とで構成される反応室を電子サイクロトロン共鳴空
胴構造とするにはマイクロ波の波長の1/2の整数倍と
すればよい。また、上記支持台上に載置される試料に対
して磁力線及びイオンが垂直に照射される限り、試料と
マイクロ波導入口との間隔は任意の距離であってもよい
が、好ましくは支持台に載置される試料を、マイクロ波
導入口から反応室内におけるマイクロ波の波長の1/2
の整数倍の領域に位置させる方がよい。
In the present invention, in order to form the reaction chamber composed of the microwave inlet and the support into an electron cyclotron resonant cavity structure, the wavelength may be an integral multiple of 1/2 of the wavelength of the microwave. Further, as long as the magnetic field lines and ions are irradiated perpendicularly to the sample placed on the support, the distance between the sample and the microwave inlet may be arbitrary, but it is preferable that the sample be placed on the support. The sample to be mounted is placed at 1/2 the wavelength of the microwave in the reaction chamber from the microwave inlet.
It is better to locate it in an area that is an integral multiple of .

【0008】上記マイクロ波導入口はマイクロ波供給源
に接続するマイクロ波導入手段を介してマイクロ波を反
応室内に導入するものであれば、1つの開口であっても
よいが、好ましくは複数のスリットにて形成する方がよ
い。この場合、マイクロ波導入手段として、例えば複数
のマイクロ波導入口を有する矩形導波管あるいは放射方
向に複数のマイクロ波導入口を有するラジアル導波管を
使用することができる。また、マイクロ波導入手段への
マイクロ波の供給形態は水平方向あるいは垂直方向のい
ずれであってもよい。
[0008] The microwave introduction port may be a single opening as long as it introduces microwaves into the reaction chamber via a microwave introduction means connected to a microwave supply source, but is preferably a plurality of slits. It is better to form the In this case, as the microwave introduction means, for example, a rectangular waveguide having a plurality of microwave introduction ports or a radial waveguide having a plurality of microwave introduction ports in the radial direction can be used. Furthermore, the microwave may be supplied to the microwave introducing means either horizontally or vertically.

【0009】[0009]

【作用】上記のように構成されるこの発明のマイクロ波
プラズマ装置によれば、反応室を、マイクロ波導入手段
のマイクロ波導入口を有する面と、試料を載置する支持
台の面との間で電子サイクロトロン共鳴を励起する空胴
共振器構造として、支持台を導電性部材にて形成するこ
とにより、支持台が電子サイクロトロン共鳴空胴の反射
板としての役目を果たすので、試料にマイクロ波が熱と
して吸収されることがなく、試料の過加熱が防止される
[Operation] According to the microwave plasma apparatus of the present invention configured as described above, the reaction chamber is located between the surface of the microwave introduction means having the microwave introduction port and the surface of the support base on which the sample is placed. As a cavity resonator structure that excites electron cyclotron resonance at No heat is absorbed and overheating of the sample is prevented.

【0010】また、支持台に載置される試料を、マイク
ロ波導入口から反応室内におけるマイクロ波の波長の1
/2の整数倍の領域に位置させることにより、試料の上
方のマイクロ波の波長の1/4波長の領域でマイクロ波
と電子挙動とが最大に共鳴してプラズマが最大強度で発
生するので、プラズマの最大発生位置と試料の位置をマ
イクロ波の波長の1/4だけ離すことができる。
[0010] Furthermore, the sample placed on the support table is placed at one wavelength of the microwave in the reaction chamber from the microwave inlet.
By locating it in an area that is an integer multiple of /2, the microwave and electron behavior resonate to the maximum in the area of 1/4 wavelength of the microwave wavelength above the sample, and plasma is generated with maximum intensity. The maximum plasma generation position and the sample position can be separated by 1/4 of the microwave wavelength.

【0011】[0011]

【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細
に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0012】◎第一実施例 図1はこの発明のマイクロ波プラズマ装置をエッチング
装置に適用した場合の第一実施例の断面図、図2は第一
実施例におけるマイクロ波導入手段の一部断面斜視図が
示されている。
◎First Embodiment FIG. 1 is a cross-sectional view of a first embodiment in which the microwave plasma device of the present invention is applied to an etching device, and FIG. 2 is a partial cross-section of the microwave introducing means in the first embodiment. A perspective view is shown.

【0013】この発明のマイクロ波プラズマ装置は、マ
イクロ波導入手段である矩形導波管1と、磁場形成手段
2と、試料である半導体ウエハ3(以下にウエハという
)を載置する支持台4を配設する反応室5とで主要部が
構成されている。
The microwave plasma apparatus of the present invention includes a rectangular waveguide 1 as a microwave introducing means, a magnetic field forming means 2, and a support base 4 on which a semiconductor wafer 3 as a sample (hereinafter referred to as wafer) is placed. The main part is composed of a reaction chamber 5 in which a reaction chamber 5 is arranged.

【0014】この場合、反応室5は、例えばアルミニウ
ム合金あるいはステンレス鋼等の非磁性体で形成される
箱状の装置本体6と、この装置本体6の上部開口部にマ
イクロ波を透過する石英ガラス7を介して配設される矩
形導波管1と、この矩形導波管1のマイクロ波導入口8
を有する面9と対向してウエハ3の載置面4aを有する
導電性の支持台4とで構成される電子サイクロトロン共
鳴を励起する空胴共振器構造となっている。すなわち、
マイクロ波導入口8を有する面9と支持台4の載置面4
aとの距離を、マイクロ波の波長をλg としたとき、
(λg /2)×n(整数)として、反応室5をTEモ
ードあるいはTEMモードの電子サイクロトロン共鳴を
励起する空胴共振器構造とすることができる。したがっ
て、ウエハ3はマイクロ波の反射面上に位置しているの
で、マイクロ波によって加熱されるという悪影響を防止
することができ、また、ウエハ3を載置する支持台4の
上方λg /4の領域でマイクロ波と電子挙動とが最大
に共鳴してプラズマが最大強度で発生するように構成さ
れている(図3参照)。
In this case, the reaction chamber 5 includes a box-shaped device main body 6 made of a non-magnetic material such as aluminum alloy or stainless steel, and a quartz glass that transmits microwaves in the upper opening of the device main body 6. A rectangular waveguide 1 disposed via 7 and a microwave inlet 8 of this rectangular waveguide 1
It has a cavity resonator structure that excites electron cyclotron resonance, which is composed of a surface 9 having a wafer 3 and a conductive support 4 having a surface 4a on which a wafer 3 is placed opposingly. That is,
A surface 9 having a microwave inlet 8 and a mounting surface 4 of the support base 4
When the distance to a is the microwave wavelength λg,
(λg/2)×n (integer), the reaction chamber 5 can have a cavity resonator structure that excites electron cyclotron resonance in TE mode or TEM mode. Therefore, since the wafer 3 is located on the microwave reflecting surface, it is possible to prevent the adverse effect of being heated by the microwave. The configuration is such that microwaves and electron behavior resonate at maximum in the region and plasma is generated at maximum intensity (see FIG. 3).

【0015】また、この反応室5には、例えばCl2 
、SF6 、CF4 等の反応性ガスの供給口10a,
10bと、図示しない排気手段に接続された排気口11
が設けられ、反応室5内が所定の真空雰囲気に維持する
ことができるように構成されている。なお、石英ガラス
7はOリング12を介して装置本体6に装着されて、真
空維持が図られており、また、排気口11には例えば導
電性のメッシュ状のマイクロ波を通過させないフィルタ
13が設けられている。
[0015] Also, in this reaction chamber 5, for example, Cl2
, SF6, CF4, etc. supply port 10a,
10b, and an exhaust port 11 connected to an exhaust means (not shown)
is provided so that the inside of the reaction chamber 5 can be maintained at a predetermined vacuum atmosphere. The quartz glass 7 is attached to the device main body 6 via an O-ring 12 to maintain a vacuum, and the exhaust port 11 is equipped with a filter 13 that does not allow microwaves to pass through, for example, in the form of a conductive mesh. It is provided.

【0016】矩形導波管1は、図2に示すように、マイ
クロ波供給源であるマグネトロン14に接続する偏平中
空矩形状に形成されており、その下面には複数のスリッ
ト状のマイクロ波導入口8,8…が適宜間隔をおいて穿
設されている。また、矩形導波管1の先端部にはマイク
ロ波吸収体1aが設けられており、このマイクロ波吸収
体1aによって矩形導波管1内で発生した反射波がマグ
ネトロン14に戻されることなくマイクロ波が吸収され
、また、この吸収体1aを冷却することによって矩形導
波管1がマイクロ波によって加熱されるのを防止してい
る。また、マイクロ波導入口8の開口は、例えば矩形導
波管1内のマイクロ波の波長をλt とすると、1cm
×(λt /2)に形成されている。
As shown in FIG. 2, the rectangular waveguide 1 is formed in a flat hollow rectangular shape to be connected to a magnetron 14 which is a microwave supply source, and has a plurality of slit-shaped microwave introduction ports on its lower surface. 8, 8... are bored at appropriate intervals. Further, a microwave absorber 1a is provided at the tip of the rectangular waveguide 1, and the microwave absorber 1a prevents the reflected waves generated within the rectangular waveguide 1 from being returned to the magnetron 14. The waves are absorbed, and by cooling the absorber 1a, the rectangular waveguide 1 is prevented from being heated by the microwaves. Further, the opening of the microwave inlet 8 is, for example, 1 cm when the wavelength of the microwave in the rectangular waveguide 1 is λt.
×(λt/2).

【0017】磁場形成手段2は、装置本体6の上下に対
向配置される上部及び下部磁極15,16と、これら磁
極15,16の周囲にそれぞれ巻装される磁場発生用コ
イル17,17と、上部磁極15と下部磁極16とを永
久磁石18を介して連結する良磁性体例えば軟鉄からな
るヨーク19とで構成されている。そして、磁場形成手
段2により例えばマイクロ波の周波数が2.45GHz
 の時には875ガウスの磁場が形成され、反応室5内
のウエハ3に対して垂直の磁力線Aを得ることができる
The magnetic field generating means 2 includes upper and lower magnetic poles 15 and 16 arranged oppositely on the upper and lower sides of the device body 6, and magnetic field generating coils 17 and 17 wound around these magnetic poles 15 and 16, respectively. It is comprised of a yoke 19 made of a good magnetic material, such as soft iron, which connects the upper magnetic pole 15 and the lower magnetic pole 16 via a permanent magnet 18. Then, the frequency of the microwave is set to 2.45 GHz by the magnetic field forming means 2, for example.
At this time, a magnetic field of 875 Gauss is generated, and lines of magnetic force A perpendicular to the wafer 3 in the reaction chamber 5 can be obtained.

【0018】上記のように構成されるこの発明のマイク
ロ波プラズマ装置において、装置外方のマグネトロン1
4から矩形導波管1に供給されるマイクロ波はマイクロ
波導入口8から反応室5へ導入される。また、磁場形成
手段2の永久磁石18及び磁場発生用コイル17の励磁
により例えばマイクロ波の周波数が2.45GHz の
時には875ガウスの磁場が反応室5内に形成される。 そして、反応室5内に供給される反応性ガスをウエハ3
を載置する支持台4の上方λg /4の位置で効率よく
プラズマ発生させた後、プラズマ中のイオンを磁力線A
の方向すなわちウエハ3に垂直方向に照射することによ
り、ウエハ3の垂直エッチング処理を行うことができる
。この場合、図1に想像線で示すように支持台4に高周
波電源20を接続しておけば、支持台4に負の電位を発
生させることができ、プラズマからのイオンの引出しを
より一層効率良く行うことができる。
In the microwave plasma apparatus of the present invention constructed as described above, the magnetron 1 outside the apparatus is
The microwaves supplied from 4 to the rectangular waveguide 1 are introduced into the reaction chamber 5 from a microwave inlet 8. Further, by excitation of the permanent magnet 18 and the magnetic field generating coil 17 of the magnetic field forming means 2, a magnetic field of 875 Gauss is formed in the reaction chamber 5 when the frequency of the microwave is 2.45 GHz, for example. Then, the reactive gas supplied into the reaction chamber 5 is transferred to the wafer 3.
After efficiently generating plasma at a position λg /4 above the support base 4 on which the ions are placed, the ions in the plasma are
By irradiating the wafer 3 in the direction of , that is, in the direction perpendicular to the wafer 3, the wafer 3 can be etched vertically. In this case, if the high frequency power source 20 is connected to the support base 4 as shown by the imaginary line in FIG. can do well.

【0019】なお、上記説明では矩形導波管1のマイク
ロ波導入口8を有する面9に石英板7を接触させている
ため、プラズマの最大強度発生位置はマイクロ波の振幅
の一番大きな支持台4の上方(1/4)×λg と(3
/4)×λg の位置の2箇所であるが、図4に示すよ
うに、石英板7をウエハ3の上方(1/2)×λg の
位置に配置させれば、反応性ガスのプラズマ化最大強度
位置は支持台4の上方(1/4)×λg の位置1箇所
であり、プラズマ発生がウエハ3上で面状に形成され良
好なエッチングを行うことができる。なお、プラズマ発
生部でウエハ3をエッチングすることは、イオンやラジ
カルの方向性がランダムなため、垂直エッチングを行う
には適していない。なお、図4において、その他の部分
は図1と同じであるので、同一部分には同一符号を付し
て、その説明は省略する。
In the above explanation, since the quartz plate 7 is brought into contact with the surface 9 of the rectangular waveguide 1 having the microwave inlet 8, the position where the maximum plasma intensity is generated is located at the support base where the microwave amplitude is greatest. Above (1/4)×λg of 4 and (3
/4)×λg, but as shown in FIG. 4, if the quartz plate 7 is placed above the wafer 3 at a position (1/2)×λg, the reactive gas can be turned into plasma. The maximum intensity position is at one position (1/4) x λg above the support table 4, and the plasma is generated in a planar shape on the wafer 3, making it possible to perform good etching. Note that etching the wafer 3 in the plasma generating section is not suitable for vertical etching because the directionality of ions and radicals is random. Note that in FIG. 4, other parts are the same as those in FIG. 1, so the same parts are given the same reference numerals and the explanation thereof will be omitted.

【0020】◎第二実施例 図5はこの発明のマイクロ波プラズマ装置をエッチング
装置に適用した場合の第二実施例の断面図、図6は図5
の平面図、図7は第二実施例におけるマイクロ波導入手
段の一部断面斜視図が示されている。
◎Second Embodiment FIG. 5 is a sectional view of a second embodiment in which the microwave plasma apparatus of the present invention is applied to an etching apparatus, and FIG.
FIG. 7 is a partially sectional perspective view of the microwave introducing means in the second embodiment.

【0021】第二実施例はマイクロ波を垂直方向から供
給する導波管を用いた場合である。すなわち、装置本体
6の上部開口部に石英ガラス7を介して取付られる導波
管を図7に示すように放射方向に複数のスリット状のマ
イクロ波導入口8,8…を有するラジアル導波管21と
し、このラジアル導波管21の上部中央に開設された開
口22に図示しないマグネトロンと接続する同軸ケーブ
ル23を接続した場合である。この場合、上、下部磁極
15,16を連結するヨーク19は装置の垂直中心に対
して対称な4分割に配設されて複数の磁気回路を構成し
ており、ウエハ3上で垂直で均等の磁場が得られるよう
に構成されている。
The second embodiment uses a waveguide that supplies microwaves from the vertical direction. That is, as shown in FIG. 7, the waveguide attached to the upper opening of the device main body 6 via the quartz glass 7 is a radial waveguide 21 having a plurality of slit-shaped microwave introduction ports 8, 8, . . . in the radial direction. This is the case where a coaxial cable 23 connected to a magnetron (not shown) is connected to an opening 22 formed at the center of the upper part of the radial waveguide 21. In this case, the yoke 19 that connects the upper and lower magnetic poles 15 and 16 is arranged into four symmetrical sections with respect to the vertical center of the device, forming a plurality of magnetic circuits. It is configured so that a magnetic field can be obtained.

【0022】なお、ラジアル導波管21の周囲には矩形
導波管1と同様にマイクロ波吸収体1aが装着されてい
る。また、第二実施例において、その他の部分は上記第
一実施例と同じであるので、同一部分には同一符号を付
して、その説明は省略する。
[0022]A microwave absorber 1a is attached around the radial waveguide 21, similar to the rectangular waveguide 1. Further, in the second embodiment, other parts are the same as those in the first embodiment, so the same parts are given the same reference numerals and the explanation thereof will be omitted.

【0023】上記実施例はマイクロ波プラズマ装置をエ
ッチング装置に適用した場合について説明したが、必ず
しもエッチング装置にのみ適用されるものではなく、そ
の他のプラズマ処理を必要とする装置、例えばプラズマ
CVD装置等に使用することも可能である。
Although the above embodiment describes the case where a microwave plasma device is applied to an etching device, it is not necessarily applied only to an etching device, but can also be applied to other devices that require plasma processing, such as a plasma CVD device, etc. It can also be used for

【0024】[0024]

【発明の効果】以上に説明したように、この発明のマイ
クロ波プラズマ装置によれば、上記のように構成されて
いるので、以下のような効果が得られる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the microwave plasma apparatus of the present invention, which is constructed as described above, the following effects can be obtained.

【0025】1)請求項1記載のマイクロ波プラズマ装
置によれば、反応室を、マイクロ波導入手段のマイクロ
波導入口を有する面と、試料を載置する導電性の支持台
の面との間で電子サイクロトロン共鳴空胴構造とするた
め、支持台が電子サイクロトロン共鳴を励起する空胴の
反射板としての役目を果たすので、試料にマイクロ波が
熱として吸収されることがなく、試料の過加熱を防止す
ることができる。また、プラズマの最大強度発生面の位
置を、試料を載置する支持台の面よりマイクロ波の波長
の1/4離れた位置とすることができるので、高密度な
プラズマを用いて試料をプラズマ処理することができる
1) According to the microwave plasma apparatus according to claim 1, the reaction chamber is located between the surface of the microwave introduction means having the microwave introduction port and the surface of the conductive support base on which the sample is placed. Because of the electron cyclotron resonance cavity structure, the support plate serves as a reflection plate for the cavity that excites electron cyclotron resonance, so the microwaves are not absorbed by the sample as heat, preventing overheating of the sample. can be prevented. In addition, since the position of the surface where the maximum intensity of plasma is generated can be set at a position 1/4 of the microwave wavelength away from the surface of the support base on which the sample is placed, high-density plasma can be used to can be processed.

【0026】2)請求項2記載のマイクロ波プラズマ装
置によれば、支持台に載置される試料を、マイクロ波導
入口から反応室内におけるマイクロ波の波長の1/2の
整数倍の領域に位置させるようにしたので、試料へのマ
イクロ波の悪影響を防止することができると共に、試料
のプラズマ処理をより一層効率良く行うことができる。
2) According to the microwave plasma apparatus according to claim 2, the sample placed on the support stand is located in an area from the microwave inlet to an integral multiple of 1/2 of the wavelength of the microwave in the reaction chamber. This makes it possible to prevent the adverse effects of microwaves on the sample, and to perform plasma processing on the sample even more efficiently.

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

【図1】この発明のマイクロ波プラズマ装置の第一実施
例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a microwave plasma device of the present invention.

【図2】第一実施例におけるマイクロ波導入手段を示す
一部断面斜視図である。
FIG. 2 is a partially cross-sectional perspective view showing microwave introducing means in the first embodiment.

【図3】この発明における試料の配設位置を示す概略断
面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the placement position of a sample in the present invention.

【図4】第一実施例における別の形態を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a sectional view showing another form of the first embodiment.

【図5】この発明のマイクロ波プラズマ装置の第二実施
例を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a second embodiment of the microwave plasma device of the present invention.

【図6】図5の平面図である。FIG. 6 is a plan view of FIG. 5;

【図7】第二実施例におけるマイクロ波導入手段を示す
一部断面斜視図である。
FIG. 7 is a partially cross-sectional perspective view showing microwave introduction means in a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  矩形導波管(マイクロ波導入手段)2  磁場形
成手段 3  半導体ウエハ(試料) 4  支持台 4a  載置面 5  反応室 8  マイクロ波導入口 9  マイクロ波導入口を有する面 15  上部磁極 16  下部磁極 17  磁場発生用コイル 19  ヨーク
1 Rectangular waveguide (microwave introducing means) 2 Magnetic field forming means 3 Semiconductor wafer (sample) 4 Support table 4a Placement surface 5 Reaction chamber 8 Microwave inlet 9 Surface with microwave inlet 15 Upper magnetic pole 16 Lower magnetic pole 17 Magnetic field Generation coil 19 Yoke

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  マイクロ波導入手段から導入されるマ
イクロ波と磁場形成手段により形成される磁場によりプ
ラズマを発生させる反応室を具備するマイクロ波プラズ
マ装置において、上記反応室を、上記マイクロ波導入手
段のマイクロ波導入口を有する面と、試料を載置する導
電性の支持台の面との間で電子サイクロトロン共鳴を励
起する空胴共振器構造としたことを特徴とするマイクロ
波プラズマ装置。
1. A microwave plasma device comprising a reaction chamber that generates plasma using microwaves introduced from a microwave introducing means and a magnetic field formed by a magnetic field forming means, wherein the reaction chamber is connected to the microwave introducing means. A microwave plasma device characterized by having a cavity resonator structure that excites electron cyclotron resonance between a surface having a microwave inlet and a surface of a conductive support on which a sample is placed.
【請求項2】  支持台に載置される試料を、マイクロ
波導入口から反応室内におけるマイクロ波の波長の1/
2の整数倍の領域に位置させるようにしたことを特徴と
する請求項1記載のマイクロ波プラズマ装置。
[Claim 2] The sample placed on the support table is placed at a distance of 1/1 of the wavelength of the microwave in the reaction chamber from the microwave inlet.
2. The microwave plasma apparatus according to claim 1, wherein the microwave plasma apparatus is located in an area that is an integral multiple of 2.
JP16342491A 1990-09-14 1991-06-10 Microwave plasma device Expired - Fee Related JP2920852B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16342491A JP2920852B2 (en) 1991-06-10 1991-06-10 Microwave plasma device
US07/757,953 US5173641A (en) 1990-09-14 1991-09-12 Plasma generating apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16342491A JP2920852B2 (en) 1991-06-10 1991-06-10 Microwave plasma device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04361529A true JPH04361529A (en) 1992-12-15
JP2920852B2 JP2920852B2 (en) 1999-07-19

Family

ID=15773641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16342491A Expired - Fee Related JP2920852B2 (en) 1990-09-14 1991-06-10 Microwave plasma device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2920852B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5698036A (en) * 1995-05-26 1997-12-16 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US5988104A (en) * 1996-07-30 1999-11-23 Nec Corporation Plasma treatment system
JP2001085399A (en) * 1999-09-13 2001-03-30 Hitachi Ltd Plasma treatment apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5698036A (en) * 1995-05-26 1997-12-16 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US5988104A (en) * 1996-07-30 1999-11-23 Nec Corporation Plasma treatment system
JP2001085399A (en) * 1999-09-13 2001-03-30 Hitachi Ltd Plasma treatment apparatus
JP4616951B2 (en) * 1999-09-13 2011-01-19 株式会社日立製作所 Plasma processing equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2920852B2 (en) 1999-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100238627B1 (en) Plasma processing apparatus
JP3020580B2 (en) Microwave plasma processing equipment
KR0156011B1 (en) Plasma treating apparatus and method thereof
JP3233575B2 (en) Plasma processing equipment
JP3136054B2 (en) Plasma processing equipment
JP2822103B2 (en) An improved resonant radio frequency wave coupler device.
US5173641A (en) Plasma generating apparatus
JPH02103932A (en) Particle source
KR19990028399A (en) Low Inductance Large Area Coils for Inductively Coupled Plasma Sources
JPH06251896A (en) Plasma treatment method and device
JP3254069B2 (en) Plasma equipment
JPH09289099A (en) Plasma processing method and device
JPS63155728A (en) Plasma processor
JPS61213377A (en) Method and apparatus for plasma deposition
JP2920852B2 (en) Microwave plasma device
JP3883615B2 (en) Plasma generator and plasma processing apparatus
JP2001160553A (en) Plasma apparatus
JP2913121B2 (en) ECR plasma generator
JP4000517B2 (en) Microwave plasma processing equipment
JPH02312231A (en) Dryetching device
JP3205542B2 (en) Plasma equipment
JPH0578849A (en) High magnetic field microwave plasma treating device
JPH05190501A (en) Microwave plasma treatment device
JP3045619B2 (en) Plasma generator
JPH0963792A (en) Magnetic neutral beam discharging plasma source

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990406

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees