JPH05129095A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH05129095A JPH05129095A JP3289746A JP28974691A JPH05129095A JP H05129095 A JPH05129095 A JP H05129095A JP 3289746 A JP3289746 A JP 3289746A JP 28974691 A JP28974691 A JP 28974691A JP H05129095 A JPH05129095 A JP H05129095A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonator
- plasma
- radiation
- substrate
- distribution
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は大口径領域に均一で安定なプラ
ズマを発生させることにより、大口径基板を安定にかつ
均一に処理するプラズマ処理装置を提供することにあ
る。 【構成】マイクロ波を処理室に供給する空洞共振器を分
配用共振器とマイクロ波放射用共振器に分け、空洞共振
器の寸法を大きくせず、長さだけを大きくすることによ
り安定なマイクロ波放射とプラズマ発生領域の拡大を両
立した。 【効果】本発明により大口径基板の処理が安定で均一に
でき、半導体素子、液晶表示素子製造の生産性向上が図
れると共に、半導体素子、液晶表示素子製造の歩留まり
向上が図れる。
ズマを発生させることにより、大口径基板を安定にかつ
均一に処理するプラズマ処理装置を提供することにあ
る。 【構成】マイクロ波を処理室に供給する空洞共振器を分
配用共振器とマイクロ波放射用共振器に分け、空洞共振
器の寸法を大きくせず、長さだけを大きくすることによ
り安定なマイクロ波放射とプラズマ発生領域の拡大を両
立した。 【効果】本発明により大口径基板の処理が安定で均一に
でき、半導体素子、液晶表示素子製造の生産性向上が図
れると共に、半導体素子、液晶表示素子製造の歩留まり
向上が図れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子や液晶表示素
子の微細なパターンを形成する低温プラズマ処理装置に
係り、とくに大口径基板に均一なプラズマ処理をするの
に好敵なプラズマ処理装置に関する。
子の微細なパターンを形成する低温プラズマ処理装置に
係り、とくに大口径基板に均一なプラズマ処理をするの
に好敵なプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の製造では生産性を向上する
ために処理基板の寸法をφ１２５、φ１５０、φ２００
ｍｍと大口径化しており、今後さらにφ３００ｍｍへと
大口径化すると予想されている。液晶表示素子において
も１０インチ以上の大画面化の必要がある。従って半導
体素子や液晶表示素子のプラズマ処理工程では、大口径
基板全面で均一な処理を実現することが重要となってい
る。均一なプラズマ処理を実現するためには、プラズマ
の均一化が不可欠である。
ために処理基板の寸法をφ１２５、φ１５０、φ２００
ｍｍと大口径化しており、今後さらにφ３００ｍｍへと
大口径化すると予想されている。液晶表示素子において
も１０インチ以上の大画面化の必要がある。従って半導
体素子や液晶表示素子のプラズマ処理工程では、大口径
基板全面で均一な処理を実現することが重要となってい
る。均一なプラズマ処理を実現するためには、プラズマ
の均一化が不可欠である。
【０００３】従来技術としては特開昭６３−１０３０８
８号に記載のように、スロットよりμ波を放射し、プラ
ズマを発生させる方法がある。この方法ではスロットの
位置によりプラズマの均一性を制御できる特徴がある。
しかし処理基板の寸法を大口径化するために、スロット
を取り付けた空洞共振器を大口径化すると共振器内での
共振モードによる管内波長の差が小さくなり、共振モー
ドの選択性が低下する。そのため複数の共振モードが同
時に発生し、放電が不安定になるという問題がある。
８号に記載のように、スロットよりμ波を放射し、プラ
ズマを発生させる方法がある。この方法ではスロットの
位置によりプラズマの均一性を制御できる特徴がある。
しかし処理基板の寸法を大口径化するために、スロット
を取り付けた空洞共振器を大口径化すると共振器内での
共振モードによる管内波長の差が小さくなり、共振モー
ドの選択性が低下する。そのため複数の共振モードが同
時に発生し、放電が不安定になるという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では大口
径領域に安定にプラズマを発生するという点に関しては
考慮されておらず、大口径基板の安定処理が困難である
という問題があった。
径領域に安定にプラズマを発生するという点に関しては
考慮されておらず、大口径基板の安定処理が困難である
という問題があった。
【０００５】本発明は大口径領域に安定にプラズマを発
生させると共に、均一な大口径プラズマを発生させるこ
とを目的としており、さらに大口径領域で安定に均一に
処理する処理装置を提供することを目的とする。
生させると共に、均一な大口径プラズマを発生させるこ
とを目的としており、さらに大口径領域で安定に均一に
処理する処理装置を提供することを目的とする。
【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、空洞共振器をμ波の分配用共振器とμ波放射用共振
器に分けるようにした。分配用共振器の定在波の振幅の
大きい領域にスロットを設け、このスロットを共有する
構成で放射用共振器を取り付けるようにした。この放射
用共振器にも定在波の振幅の大きい領域にスロットを設
け、処理室にμ波を放射する構成とした。また各共振器
とも各モードの管内波長の差が大きい寸法に設定した。
に、空洞共振器をμ波の分配用共振器とμ波放射用共振
器に分けるようにした。分配用共振器の定在波の振幅の
大きい領域にスロットを設け、このスロットを共有する
構成で放射用共振器を取り付けるようにした。この放射
用共振器にも定在波の振幅の大きい領域にスロットを設
け、処理室にμ波を放射する構成とした。また各共振器
とも各モードの管内波長の差が大きい寸法に設定した。
【０００７】
【作用】共振器の寸法を各モードの管内波長の差が大き
い条件にしたため、共振器内では単一モードの共振が実
現でき放射μ波の安定化がはかれる。また分配用共振器
と放射用共振器からなる構成としたことにより、共振器
寸法を大きくせずにμ波放射領域大きくでき、大口径領
域に安定にμ波を供給できるようになる。
い条件にしたため、共振器内では単一モードの共振が実
現でき放射μ波の安定化がはかれる。また分配用共振器
と放射用共振器からなる構成としたことにより、共振器
寸法を大きくせずにμ波放射領域大きくでき、大口径領
域に安定にμ波を供給できるようになる。
【０００８】これにより大口径領域に安定にプラズマを
発生することができ、大口径基板の安定処理が実現でき
る。
発生することができ、大口径基板の安定処理が実現でき
る。
【０００９】
【実施例】以下本発明の一実施例を図１により説明す
る。
る。
【００１０】プラズマ処理室１にはステージ電極２が設
置されており、その対抗面にはマイクロ波を放射する石
英窓３が設置されている。石英窓３は真空シール構造に
なっており、排気管５から図示しない排気系によりプラ
ズマ処理室１を真空に排気できる構造になっている。ス
テージ電極２は基板４を載置する構造および、高周波電
源６が接続された構造となっており、プラズマ処理時に
高周波バイアスが印加できる。エッチングガスは処理ガ
ス供給部のバッファ室８に開いた吹き出し口９より処理
ガスを均等に処理室に供給するようになっている。処理
ガスは図示しない供給源より処理ガス供給管１０により
供給される。石英窓３の上には空洞共振器ユニット１１
が設置されいおり、石英窓に面した面にスロット１２が
設けてある。空洞共振器ユニット１１は分配共振器１３
とμ波放射共振器１４からなっている。分配共振器１３
はＴＥ１１モードに作られており、通常用いられる矩形
導波管と同じか近い寸法になっている。分配共振器の側
面には管内波長の１／２ピッチで磁界強度が最大となる
ところを中心に６０ｍｍのスロット１５をもうけてい
る。この分配共振器と直角に同じくＴＥ１１モードの矩
形導波管と同じか近い寸法の放射共振器が分配共振器の
スロット位置に合わせ取り付けられている。放射共振器
１３の石英窓３への対抗面には管内波長の１／２ピッチ
で磁界強度が最大となる位置にスロット１６を設けてい
る。
置されており、その対抗面にはマイクロ波を放射する石
英窓３が設置されている。石英窓３は真空シール構造に
なっており、排気管５から図示しない排気系によりプラ
ズマ処理室１を真空に排気できる構造になっている。ス
テージ電極２は基板４を載置する構造および、高周波電
源６が接続された構造となっており、プラズマ処理時に
高周波バイアスが印加できる。エッチングガスは処理ガ
ス供給部のバッファ室８に開いた吹き出し口９より処理
ガスを均等に処理室に供給するようになっている。処理
ガスは図示しない供給源より処理ガス供給管１０により
供給される。石英窓３の上には空洞共振器ユニット１１
が設置されいおり、石英窓に面した面にスロット１２が
設けてある。空洞共振器ユニット１１は分配共振器１３
とμ波放射共振器１４からなっている。分配共振器１３
はＴＥ１１モードに作られており、通常用いられる矩形
導波管と同じか近い寸法になっている。分配共振器の側
面には管内波長の１／２ピッチで磁界強度が最大となる
ところを中心に６０ｍｍのスロット１５をもうけてい
る。この分配共振器と直角に同じくＴＥ１１モードの矩
形導波管と同じか近い寸法の放射共振器が分配共振器の
スロット位置に合わせ取り付けられている。放射共振器
１３の石英窓３への対抗面には管内波長の１／２ピッチ
で磁界強度が最大となる位置にスロット１６を設けてい
る。
【００１１】以上の構成によるプラズマ処理方法につい
て以下に説明する。処理ガス供給管１０よりエッチング
ガスを供給しながら排気管５より排気し、処理室内を１
Ｐａの圧力に設定する。図示しないマイクロ波電源より
２．４５ＧＨｚのマイクロ波を供給し、分配共振器で共
振させスロットより各放射共振器にマイクロ波を分配す
る。放射共振器では共振によりエネルギ密度を高め、ス
ロットより処理室１に放射し、プラズマを発生させる。
て以下に説明する。処理ガス供給管１０よりエッチング
ガスを供給しながら排気管５より排気し、処理室内を１
Ｐａの圧力に設定する。図示しないマイクロ波電源より
２．４５ＧＨｚのマイクロ波を供給し、分配共振器で共
振させスロットより各放射共振器にマイクロ波を分配す
る。放射共振器では共振によりエネルギ密度を高め、ス
ロットより処理室１に放射し、プラズマを発生させる。
【００１２】エッチングガスは吹き出し口９より処理室
内に供給され、処理室内のプラズマにより励起、分解さ
れ基板上に到達する。エッチングはこれら励起、分解さ
れたエッチングガスとプラズマから基板に入射するイオ
ンの効果による物理化学反応により進行する。イオンの
エネルギは高周波電源６の出力によりコントロールす
る。本実施例ではエッチングガスとして塩素ガスを用い
ており、基板面のエッチング膜としてポリシリコン膜を
用いている。
内に供給され、処理室内のプラズマにより励起、分解さ
れ基板上に到達する。エッチングはこれら励起、分解さ
れたエッチングガスとプラズマから基板に入射するイオ
ンの効果による物理化学反応により進行する。イオンの
エネルギは高周波電源６の出力によりコントロールす
る。本実施例ではエッチングガスとして塩素ガスを用い
ており、基板面のエッチング膜としてポリシリコン膜を
用いている。
【００１３】本方式では放射スロット近傍でマイクロ波
が吸収されプラズマが発生するため、基板表面でのプラ
ズマの均一性はスロットピッチと石英窓３から基板表面
までの距離によりコントロールされる。本実施例ではス
ロット位置は管内波長により決まるが、共振器寸法を変
えること、及び石英窓から基板表面までの距離を変える
ことによりプラズマを均一化できる。
が吸収されプラズマが発生するため、基板表面でのプラ
ズマの均一性はスロットピッチと石英窓３から基板表面
までの距離によりコントロールされる。本実施例ではス
ロット位置は管内波長により決まるが、共振器寸法を変
えること、及び石英窓から基板表面までの距離を変える
ことによりプラズマを均一化できる。
【００１４】また、プラズマ発生領域の大口径化に関し
ては分配共振器、及び放射共振器のながさを１／２波長
単位で延ばすことにより、容易に実現できる。すなわち
分配共振器を延ばせば、さらに多くの放射共振器を接続
でき、放射共振器を延ばせば延長割合に応じてプラズマ
発生領域拡大できる。このように本発明では空洞共振器
の寸法を大きくすることなくプラズマ発生領域を拡大で
き、プラズマ発生領域の拡大にともなう放電の不安定現
象は発生しない。
ては分配共振器、及び放射共振器のながさを１／２波長
単位で延ばすことにより、容易に実現できる。すなわち
分配共振器を延ばせば、さらに多くの放射共振器を接続
でき、放射共振器を延ばせば延長割合に応じてプラズマ
発生領域拡大できる。このように本発明では空洞共振器
の寸法を大きくすることなくプラズマ発生領域を拡大で
き、プラズマ発生領域の拡大にともなう放電の不安定現
象は発生しない。
【００１５】また本発明はエッチング処理のみならず、
プラズマＣＶＤ処理などプラズマを用いる処理には適用
できることは明かである。
プラズマＣＶＤ処理などプラズマを用いる処理には適用
できることは明かである。
【００１６】
【発明の効果】本発明により大口径基板の処理が安定に
かつ均一にでき、半導体素子や液晶表示素子製造の生産
性向上が図れると共に、半導体素子や液晶表示素子製造
の歩留まり向上が図れる。
かつ均一にでき、半導体素子や液晶表示素子製造の生産
性向上が図れると共に、半導体素子や液晶表示素子製造
の歩留まり向上が図れる。
【図１】本発明によるプラズマ処理室の構成を示す断面
図である。
図である。
【図２】本発明における空洞共振器の構成およびスロッ
トの配置を示す図である。
トの配置を示す図である。
１…処理室、 ２…ステージ電極、 ３…石英窓、 ４…基板、 １１…空洞共振器ユニット、 １３…分配共振器、 １４…放射共振器。
Claims (4)
- 【請求項１】空洞共振器に設けたスロットよりマイクロ
波を放射し、プラズマを発生させるプラズマ処理方法に
おいて空洞共振器をマイクロ波分配用共振器とマイクロ
波放射用共振器に分けた構成とすることを特徴とするプ
ラズマ処理装置。 - 【請求項２】分配用共振器、放射用共振器が矩形導波管
であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装
置。 - 【請求項３】分配用共振器、放射用共振器を互いに直角
に接続することを特徴とする請求項１記載のプラズマ処
理装置。 - 【請求項４】分配用共振器、放射用共振器の共振モード
がＴＥ１１であることを特徴とする請求項１記載のプラ
ズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3289746A JPH05129095A (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3289746A JPH05129095A (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05129095A true JPH05129095A (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=17747226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3289746A Pending JPH05129095A (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05129095A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07169740A (ja) * | 1993-12-14 | 1995-07-04 | Nec Corp | マイクロ波プラズマ処理装置 |
| US6358361B1 (en) | 1998-06-19 | 2002-03-19 | Sumitomo Metal Industries Limited | Plasma processor |
| US6998565B2 (en) | 2003-01-30 | 2006-02-14 | Rohm Co., Ltd. | Plasma processing apparatus |
| JP2008041323A (ja) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置と方法 |
| JP2009239320A (ja) * | 2009-07-23 | 2009-10-15 | Tokyo Electron Ltd | マイクロ波プラズマ処理装置 |
| CN111173698A (zh) * | 2018-11-09 | 2020-05-19 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于微波增强的液体工质等离子体推力器 |
-
1991
- 1991-11-06 JP JP3289746A patent/JPH05129095A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07169740A (ja) * | 1993-12-14 | 1995-07-04 | Nec Corp | マイクロ波プラズマ処理装置 |
| US6358361B1 (en) | 1998-06-19 | 2002-03-19 | Sumitomo Metal Industries Limited | Plasma processor |
| US6998565B2 (en) | 2003-01-30 | 2006-02-14 | Rohm Co., Ltd. | Plasma processing apparatus |
| JP2008041323A (ja) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置と方法 |
| JP2009239320A (ja) * | 2009-07-23 | 2009-10-15 | Tokyo Electron Ltd | マイクロ波プラズマ処理装置 |
| CN111173698A (zh) * | 2018-11-09 | 2020-05-19 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于微波增强的液体工质等离子体推力器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6783628B2 (en) | Plasma processing apparatus | |
| US8133348B2 (en) | Plasma generating apparatus and plasma treatment apparatus | |
| US7728251B2 (en) | Plasma processing apparatus with dielectric plates and fixing member wavelength dependent spacing | |
| JP2002280196A (ja) | マイクロ波を利用したプラズマ発生装置 | |
| JP2570090B2 (ja) | ドライエッチング装置 | |
| JP2002170824A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| WO2021220459A1 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| KR102164479B1 (ko) | 2개의 독립적인 마이크로파 제너레이터를 이용한 선형 ecr 플라즈마 발생 장치 | |
| JP3787297B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH09289099A (ja) | プラズマ処理方法および装置 | |
| JP2002050613A (ja) | ラジアルアンテナ及びそれを用いたプラズマ処理装置 | |
| JPH05129095A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| Nagatsu et al. | Production of large-area surface-wave plasmas with an internally mounted planar cylindrical launcher | |
| JP2000073175A (ja) | 表面処理装置 | |
| US5961776A (en) | Surface processing apparatus | |
| JP3784912B2 (ja) | マイクロ波励起プラズマ装置 | |
| JPH11195500A (ja) | 表面処理装置 | |
| JPH09171900A (ja) | プラズマ発生装置 | |
| JP2595128B2 (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JPH10298786A (ja) | 表面処理装置 | |
| JP2000173797A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JP2000164392A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| TW201946503A (zh) | 模組化高頻源 | |
| JP2697464B2 (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JP2001326216A (ja) | プラズマ処理装置 |