JPH0513005Y2 - - Google Patents

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JPH0513005Y2
JPH0513005Y2 JP1986015251U JP1525186U JPH0513005Y2 JP H0513005 Y2 JPH0513005 Y2 JP H0513005Y2 JP 1986015251 U JP1986015251 U JP 1986015251U JP 1525186 U JP1525186 U JP 1525186U JP H0513005 Y2 JPH0513005 Y2 JP H0513005Y2
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waveguide
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plasma
chamber
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は半導体装置等の製造のためのプラズマ
CVD(Chemical Vapor Deposition)装置、エツ
チング装置、スパツタリング装置として用いられ
るプラズマ装置におけるマイクロ波漏洩防止構造
に関するものである。
[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention is a plasma processing method for manufacturing semiconductor devices, etc.
The present invention relates to a structure for preventing microwave leakage in a plasma device used as a CVD (Chemical Vapor Deposition) device, an etching device, or a sputtering device.

〔従来技術〕[Prior art]

電子サイクロトロン共鳴を利用したプラズマ装
置は低ガス圧で活性度の高いプラズマを生成出
来、イオンエネルギの広範囲な選択が可能であ
り、また大きなイオン電流がとれ、イオン流の指
向性、均一性に優れるなどの利点があり、高集積
半導体装置の製造に欠かせないものとしてその研
究、開発が進められている。
Plasma equipment using electron cyclotron resonance can generate highly active plasma at low gas pressure, allows a wide range of ion energies to be selected, and has a large ion current, with excellent directionality and uniformity of ion flow. Due to its advantages, research and development are progressing as it is indispensable for manufacturing highly integrated semiconductor devices.

第4図はプラズマエツチング装置として構成し
た従来の電子サイクロトロン共鳴を利用したプラ
ズマ装置の縦断面図であり、31は中空円筒状の
プラズマ生成室を示している。プラズマ生成室3
1は周囲壁を2重構造にして冷却水の通流室31
aを備え、また一側壁中央にはマイクロ波導入口
31cを、更に他側壁中央には絶縁マイクロ波導
入口31cと対向する位置に円形の遮閉板31h
と引出電極31dより構成されるイオン引出口を
夫々備えており、前記マイクロ波導入口31cに
は石英ガラス板31bを嵌着した導波管32の一
端が図示しないマイクロ波遮断膜を用いて周囲を
シールした状態で接続され、またイオン引出口に
臨ませて中空直方体形のエツチング室33を同じ
く図示しないマイクロ波遮断膜を用いて周囲をシ
ールした状態で配設し、更に周囲にはプラズマ生
成室31及びこれに接続した導波管32の一端部
にわたつてこれらを囲繞する態様でこれらと同心
状に円環状の励磁コイル34を配設してある。導
波管32の他端部は図示しないマグネトロンに接
続されており、またエツチング室33内における
プラズマ引出口と対向する位置には載置台36が
設置され、この載置台36表面に半導体ウエーハ
等である試料35を載置するようになつている。
FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view of a conventional plasma device utilizing electron cyclotron resonance configured as a plasma etching device, and numeral 31 indicates a hollow cylindrical plasma generation chamber. Plasma generation chamber 3
1 is a cooling water circulation chamber 31 with a double structure surrounding the wall.
a, and a microwave inlet 31c at the center of one side wall, and a circular shielding plate 31h at a position facing the insulating microwave inlet 31c at the center of the other side wall.
and an extraction electrode 31d, and one end of a waveguide 32 with a quartz glass plate 31b fitted in the microwave introduction port 31c is surrounded by a microwave shielding film (not shown). A hollow rectangular parallelepiped etching chamber 33 is connected in a sealed manner and facing the ion extraction port, and the periphery thereof is sealed using a microwave shielding film (not shown). An annular excitation coil 34 is disposed concentrically over one end of the waveguide 31 and the waveguide 32 connected thereto so as to surround them. The other end of the waveguide 32 is connected to a magnetron (not shown), and a mounting table 36 is installed in the etching chamber 33 at a position facing the plasma outlet. A certain sample 35 is placed thereon.

而してこのようなプラズマエツチング装置にあ
つては、プラズマ生成室31内にプラズマを生成
させ、プラズマ室に高電圧を印加することにより
遮閉板31hと引出電極31d間に形成される電
界によつて生成させたプラズマからイオンビーム
をエツチング室33内の試料35上に投射せしめ
て、試料35表面をエツチングするようになつて
いる(特開昭60−51537号)。
In such a plasma etching apparatus, by generating plasma in the plasma generation chamber 31 and applying a high voltage to the plasma chamber, an electric field formed between the shielding plate 31h and the extraction electrode 31d is controlled. An ion beam from the thus generated plasma is projected onto the sample 35 in the etching chamber 33 to etch the surface of the sample 35 (Japanese Patent Laid-Open No. 51537/1983).

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention attempts to solve]

ところでこのような従来のプラズマ装置にあつ
てはプラズマ生成室31と導波管32との接続
部、或いはプラズマ生成室31とエツチング室3
3、励磁コイル34との接続部の如き電気的絶縁
部が必要であり、しかも絶縁材の使用によつて逆
にマイクロ波漏洩の虞れのある部分には、マイク
ロ波遮断膜等を用いてその漏洩を防止することが
行われていたが、遮断膜自体にマイクロ波による
電位が生じ易く、放電、自己発熱等の危険性が高
く、またコイル等の移動調節は、漏洩の危険性が
増大するため極めて困難であるなどの問題があつ
た。
By the way, in such a conventional plasma apparatus, there is no connection between the plasma generation chamber 31 and the waveguide 32, or between the plasma generation chamber 31 and the etching chamber 3.
3. In areas where electrical insulation is required, such as the connection with the excitation coil 34, and where there is a risk of microwave leakage due to the use of insulating material, use a microwave blocking film or the like. Measures have been taken to prevent leakage, but the barrier membrane itself tends to generate electric potential due to microwaves, which poses a high risk of electrical discharge and self-heating, and adjusting the movement of coils increases the risk of leakage. There were some problems, such as the fact that it was extremely difficult to do so.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本考案はかかる事情に鑑みなされたものであつ
て、その目的とするところはプラズマ生成室と導
波管、試料室相互の間の電気的絶縁性を確保する
と共に、この電気的絶縁性を確保することに伴つ
て生じるマイクロ波の漏洩も比較的簡単な構造で
確実に防止し得るようにしたプラズマ装置におけ
るマイクロ波漏洩防止構造を提供するにある。
The present invention was developed in view of these circumstances, and its purpose is to ensure electrical insulation between the plasma generation chamber, waveguide, and sample chamber, and to ensure this electrical insulation. It is an object of the present invention to provide a structure for preventing microwave leakage in a plasma device, which can reliably prevent leakage of microwaves caused by this process with a relatively simple structure.

本考案に係るマイクロ波の漏洩防止構造は、マ
イクロ波を伝送する導波管と、前記導波管に接続
されたプラズマ生成室と、前記プラズマ生成室に
連結された試料室とを備えたプラズマ装置におい
て、プラズマ生成室と導波管及び/又は試料室と
の間の対向面間に絶縁材を介在させると共に、対
向面の一方にはマイクロ波の基本定存波を形成す
べく袋小路状をなす絶縁領域を形成したことを特
徴とする。
A microwave leakage prevention structure according to the present invention includes a waveguide for transmitting microwaves, a plasma generation chamber connected to the waveguide, and a sample chamber connected to the plasma generation chamber. In the apparatus, an insulating material is interposed between the opposing surfaces between the plasma generation chamber and the waveguide and/or the sample chamber, and one of the opposing surfaces is provided with a blind alley shape in order to form a fundamental standing wave of microwaves. It is characterized by forming an insulating region.

〔作用〕 本考案にあつてはプラズマ生成室と導波管及
び/又は試料室との対向面間に絶縁材を介在させ
たので高電圧部と、接地部との間を確実に絶縁状
態に維持出来ると共に、対向面の一方に袋小路状
をなす絶縁領域を形成し、この絶縁領域内にマイ
クロ波の基本定在波を生ぜしめることとしたの
で、絶縁材を介在させることによつて生じる絶縁
材を通じてのマイクロ波の漏洩をも防止し得るこ
ととなる。
[Function] In the present invention, an insulating material is interposed between the facing surfaces of the plasma generation chamber and the waveguide and/or sample chamber, so that the high voltage section and the ground section are reliably insulated. At the same time, we decided to form an insulating region in the shape of a dead end on one of the opposing surfaces and generate a fundamental microwave standing wave within this insulating region, so that the insulation created by interposing the insulating material could be maintained. This also makes it possible to prevent microwaves from leaking through the material.

〔実施例〕〔Example〕

以下本考案をプラズマエツチング装置に適用し
た実施例を示す図面に基づき具体的に説明する。
第1図は、本考案に係るプラズマ装置のマイクロ
波漏洩防止構造(以下本案構造という)の縦断面
図であり、図中1はプラズマ生成室、2は導波
管、3は試料室を構成するエツチング室、4は励
磁コイルを示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention applied to a plasma etching apparatus will be described in detail below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a microwave leakage prevention structure (hereinafter referred to as the proposed structure) of a plasma device according to the present invention, in which 1 is a plasma generation chamber, 2 is a waveguide, and 3 is a sample chamber. 4 indicates an exciting coil.

プラズマ生成室1はステンレス鋼製で中空円筒
形に形成され、周囲壁は二重構造に構成されて冷
却水の通流室1aを備え、上部側壁の中央には石
英ガラス板1bにて封止されたマイクロ波導入口
1cを備え、またこれと対向する下部壁の中央に
は遮蔽板1hと引出電極1dより構成されるイオ
ン引出口が開口せしめられている。前記マイクロ
波導入口1cには四角筒形をなす導波管2の一端
部が接続せしめられ、またプラズマ引出口1dに
臨ませて中空直方体形のエツチング室3が配設さ
れ、そしてプラズマ生成室1とこれに接続した導
波管2の端部にわたつて、励磁コイル4が周設さ
れている。
The plasma generation chamber 1 is made of stainless steel and has a hollow cylindrical shape, and the surrounding wall has a double structure and includes a cooling water circulation chamber 1a, and the center of the upper side wall is sealed with a quartz glass plate 1b. The microwave inlet 1c is provided with a microwave inlet 1c, and an ion extraction port consisting of a shielding plate 1h and an extraction electrode 1d is opened in the center of the lower wall opposite to the microwave inlet 1c. One end of a rectangular cylindrical waveguide 2 is connected to the microwave inlet 1c, and a hollow rectangular parallelepiped etching chamber 3 is provided facing the plasma outlet 1d. An excitation coil 4 is disposed around the waveguide 2 and the end of the waveguide 2 connected thereto.

導波管2の他端部は図示しないマグネトロンに
接続されており、このマグネトロンで発生したマ
イクロ波を導波管2を通じてプラズマ生成室1に
導入するようになつている。また、励磁コイル4
は図示しない定電流電源に接続されるようになつ
ており、電流の通流によつてプラズマ生成室1内
へのマイクロ波の導入によりプラズマが生成する
よう磁界を形成している。また、プラズマ生成室
1に高電圧を印加することによりイオンビームを
エツチング室3側に向けて投射すべく遮閉板1h
と引出電極1dの間に電界を形成するように構成
されている。
The other end of the waveguide 2 is connected to a magnetron (not shown), and microwaves generated by the magnetron are introduced into the plasma generation chamber 1 through the waveguide 2. In addition, the excitation coil 4
is connected to a constant current power supply (not shown), and a magnetic field is formed so that plasma is generated by introducing microwaves into the plasma generation chamber 1 by passing current. In addition, a shielding plate 1h is installed to project the ion beam toward the etching chamber 3 by applying a high voltage to the plasma generation chamber 1.
The structure is such that an electric field is formed between the lead electrode 1d and the lead electrode 1d.

一方エツチング室3は、イオン引出口と対向す
る下側壁に排気系3bに連なる排気口3aが設け
られ、またイオン引出口と対向する中央には、載
置台5が設置され、この載置台5表面に試料6を
静電吸着によつて着脱可能に固定し得るようにし
てある。
On the other hand, the etching chamber 3 is provided with an exhaust port 3a connected to an exhaust system 3b on the lower wall facing the ion extraction port, and a mounting table 5 is installed in the center facing the ion extraction port. The sample 6 can be removably fixed by electrostatic adsorption.

そして本考案にあつては、前記プラズマ生成室
1と導波管2及びエツチング室3との各連結部分
に第2,3図に示す如きマイクロ波の漏洩防止構
造が採られている。
In the present invention, a structure for preventing leakage of microwaves as shown in FIGS. 2 and 3 is adopted at each connecting portion between the plasma generation chamber 1, the waveguide 2, and the etching chamber 3.

第2図はプラズマ生成室1と導波管2との連結
部の拡大断面図であり、プラズマ生成室1の上端
部周縁には、支持リング部11が一体的に固定さ
れ、この支持リング部11上には保持リング1
2、絶縁材16を介在させて押えリング13が同
心に配置され、これらリング11,12,13の
内側には石英ガラス板1b、蓋体15が配設さ
れ、蓋体15の中心に穿つた孔15aに整合させ
て導波管2の一端を固定すると共に、蓋体15自
体はそのフランジ15b、保持リング12を貫通
して支持リング11に複数のフエノール樹脂製の
ボルト15cを螺合貫通させることによつて支持
リング11に一体的に固定されている。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the connecting portion between the plasma generation chamber 1 and the waveguide 2. A support ring portion 11 is integrally fixed to the upper edge of the plasma generation chamber 1. 11 has a retaining ring 1 on it.
2. A retaining ring 13 is arranged concentrically with an insulating material 16 interposed therebetween, and inside these rings 11, 12, 13, a quartz glass plate 1b and a lid 15 are arranged, and a hole is bored in the center of the lid 15. One end of the waveguide 2 is fixed in alignment with the hole 15a, and a plurality of phenolic resin bolts 15c are screwed through the support ring 11 through the flange 15b and the retaining ring 12 of the lid 15 itself. It is thereby integrally fixed to the support ring 11.

支持リング11は冷却水の給水系1eの通水路
11a、ガス供給系1gのための通気路11bを
備えると共に、内周面下端には内フランジ11c
を備え、その上面に形成したOリング溝11d内
にOリング11eを嵌設してあり、このOリング
11eに接して石英ガラス板1bが嵌め込まれて
いる。
The support ring 11 includes a water passage 11a for the cooling water supply system 1e, a ventilation passage 11b for the gas supply system 1g, and an inner flange 11c at the lower end of the inner peripheral surface.
An O-ring 11e is fitted into an O-ring groove 11d formed on the upper surface of the O-ring 11e, and a quartz glass plate 1b is fitted in contact with the O-ring 11e.

また、支持リング11の上端面の内周には全周
にわたつてリング部11fを備え、またこれと対
向させて支持リング11の上端面の外周には保持
リング12の下端部が外嵌せしめられている。
Further, a ring portion 11f is provided on the inner periphery of the upper end surface of the support ring 11 over the entire circumference, and the lower end portion of the retaining ring 12 is externally fitted on the outer periphery of the upper end surface of the support ring 11 in opposition to this. It is being

保持リング12は前記支持リング11の通水路
11a、通気路11bと対向する位置に夫々パイ
プ挿通用の孔12a,12bを備えている。また
保持リング12はその下側過半部の内径は支持リ
ング11の内径よりも大きくし、上端部には内フ
ランジ12cを備えており、支持リング11に外
嵌した状態においては、支持リング11の上端
面、リング部11fと保持リング12の内周面内
フランジ12cとの間に蓋体15の内周と対向す
る側に開口部をもつ凹溝14が形成されている。
The retaining ring 12 is provided with holes 12a and 12b for pipe insertion at positions facing the water passage 11a and the ventilation passage 11b of the support ring 11, respectively. The inner diameter of the lower half of the retaining ring 12 is larger than the inner diameter of the support ring 11, and the upper end is provided with an inner flange 12c. A groove 14 having an opening on the side facing the inner circumference of the lid body 15 is formed between the ring portion 11f and the inner flange 12c of the retaining ring 12 on the upper end surface.

凹溝14の深さ及び凹溝14の内底から蓋体1
5の下面、換言すれば蓋体15と支持リング11
との対向面の下端縁に至る迄の寸法は凹溝14内
にてマイクロ波の基本定在波が形成されるよう
λ/2の整数倍に設定してある。即ち、凹溝14
の内奥面から凹溝14の開口部迄の寸法がλ/
4、また開口部中央から支持リング11と蓋体1
5との対向面の内端縁迄の寸法がλ/4となるよ
うにしてある。
From the depth of the groove 14 and the inner bottom of the groove 14 to the lid body 1
5, in other words, the lid body 15 and the support ring 11
The dimension up to the lower edge of the surface facing the groove 14 is set to an integral multiple of λ/2 so that a fundamental microwave standing wave is formed within the groove 14. That is, the groove 14
The dimension from the innermost surface to the opening of the groove 14 is λ/
4. Also, remove the support ring 11 and the lid 1 from the center of the opening.
The dimension up to the inner edge of the surface facing 5 is λ/4.

そしてこの凹溝14を含む蓋体15と対向する
保持リング12の上面及び内周面、並びに支持リ
ング11の内面上部並びに石英ガラス板1cの周
縁部上面にわたつてフツ素樹脂(商品名テフロン
等)製の絶縁材16が介在せしめられ、これによ
つてプラズマ生成室1と導波管2とは絶縁状態に
維持せしめられている。
The upper surface and inner circumferential surface of the retaining ring 12 facing the lid 15 including the groove 14, the upper inner surface of the supporting ring 11, and the upper surface of the peripheral edge of the quartz glass plate 1c are covered with a fluorine resin (trade name: Teflon, etc.). ) is interposed, thereby maintaining the plasma generation chamber 1 and the waveguide 2 in an insulated state.

1方、プラズマ生成室1とエツチング室3との
連結部は第3図に示す如く構成されている。第3
図はプラズマ生成室1とエツチング室3との連結
部を示す部分拡大断面図である。プラズマ生成室
1の外周面下端にはフランジ17が設けられ、こ
れを貫通してエツチング室3の外壁3eにフエノ
ール樹脂製のボルト17aを螺合せしめることに
より、これに一体的に固定されている。またプラ
ズマ生成室1の下部中央に開口したイオン引出口
には、上端にマイクロ波遮蔽板1hを設けた支持
リング18がフランジ17の内周に、また上端に
プラズマ引出電極1dを固定した支持リング19
がエツチング室3の外壁3eに穿つた孔の内周に
夫々固定されている。そしてプラズマ生成室1の
フランジ17の内周面と、支持リング18の外周
面との間、エツチング室3の外壁3eの孔の内周
面と、支持リング19の外周面との間、並びにフ
ランジ17と外壁3eとの対向部位間にフツソ樹
脂製の絶縁材9を介在させてある。
On the other hand, the connecting portion between the plasma generation chamber 1 and the etching chamber 3 is constructed as shown in FIG. Third
The figure is a partially enlarged cross-sectional view showing the connecting portion between the plasma generation chamber 1 and the etching chamber 3. As shown in FIG. A flange 17 is provided at the lower end of the outer peripheral surface of the plasma generation chamber 1, and is integrally fixed to the outer wall 3e of the etching chamber 3 by passing through the flange 17 and screwing a bolt 17a made of phenol resin into the outer wall 3e. . In addition, at the ion extraction port opened at the center of the lower part of the plasma generation chamber 1, a support ring 18 with a microwave shielding plate 1h provided at the upper end is attached to the inner periphery of the flange 17, and a support ring 18 with a plasma extraction electrode 1d fixed to the upper end thereof. 19
are fixed to the inner peripheries of holes bored in the outer wall 3e of the etching chamber 3, respectively. Between the inner peripheral surface of the flange 17 of the plasma generation chamber 1 and the outer peripheral surface of the support ring 18, between the inner peripheral surface of the hole in the outer wall 3e of the etching chamber 3 and the outer peripheral surface of the support ring 19, and between the flange An insulating material 9 made of a soft resin is interposed between the facing portion of the outer wall 3e and the outer wall 3e.

フランジ17の下面にはOリング溝17bを設
けて絶縁材9に接するOリング17cを介在さ
せ、また別に支持リング18の外囲に位置して凹
溝17dを形成し、この凹溝17dの開口部を一
部覆うようにカバーリング17eを固定して袋小
路状とし、この袋小路状の凹溝17d内にも絶縁
材9を密に嵌め込んで絶縁領域を形成してある。
An O-ring groove 17b is provided on the lower surface of the flange 17, with an O-ring 17c in contact with the insulating material 9 interposed therebetween, and a groove 17d is separately formed at the outer circumference of the support ring 18, and the opening of this groove 17d is formed. A cover ring 17e is fixed so as to partially cover the area to form a blind alley, and an insulating material 9 is tightly fitted into the blind groove 17d to form an insulating area.

この凹溝17dの幅寸法及び内奥底からフラン
ジ17と外壁3eとの間の外端縁に至る寸法はマ
イクロ波が凹溝17d内で基本定在波を形成する
ようその寸法をλ/2の整数倍となるように設定
してある。即ち、凹溝17dの内奥面から開口面
迄の寸法がλ/4、また開口面中央からフランジ
17と外壁3eとの対向面の外端迄の寸法がλ/
4となるようしてある。更にプラズマ生成室1の
フランジ17と支持リング18との間の間隙18
b及びエツチング室3の外壁3eに穿つた孔と支
持リング19との間の間隙18cにわたしてフツ
素樹脂製の短円筒をなす絶縁材9を介在せしめ、
これによつてプラズマ生成室1とエツチング室3
とは絶縁状態に維持されている。
The width of the groove 17d and the dimension from the inner depth to the outer edge between the flange 17 and the outer wall 3e are such that the microwave forms a fundamental standing wave within the groove 17d. It is set to be an integer multiple. That is, the dimension from the inner deep surface of the groove 17d to the opening surface is λ/4, and the dimension from the center of the opening surface to the outer end of the opposing surface between the flange 17 and the outer wall 3e is λ/4.
It is set to be 4. Furthermore, the gap 18 between the flange 17 of the plasma generation chamber 1 and the support ring 18
An insulating material 9 in the form of a short cylinder made of fluororesin is interposed across the gap 18c between the support ring 19 and the hole bored in the outer wall 3e of the etching chamber 3.
As a result, plasma generation chamber 1 and etching chamber 3
It is maintained in an insulated state.

絶縁材9,16の材質等については特に限定す
るものではなく、従来知られたものを適宜採択す
ればよい。
The materials of the insulating materials 9 and 16 are not particularly limited, and conventionally known materials may be appropriately selected.

而して本考案装置にあつては図示しないロード
ロツク室を通じて、エツチング室3内の載置台6
上に試料Sを載置してエツチングを開始する。即
ち、ガス供給系1gを通じてプラズマ生成室1内
にC2F6等のエツチングガスを供給し、また励磁
コイル4に電流を通流させると共に、導波管2を
通じてマイクロ波を導入してプラズマを発生さ
せ、プラズマ生成室1に印加されることにより形
成される遮蔽板1hと引出電極1d間の電界によ
つてイオンビームを試料に向けて投射させる。こ
のイオンビームにより試料6表面のSiO2等の膜
をエツチングする。
In the case of the device of the present invention, the mounting table 6 in the etching chamber 3 is connected through a load lock chamber (not shown).
A sample S is placed on top and etching is started. That is, an etching gas such as C 2 F 6 is supplied into the plasma generation chamber 1 through the gas supply system 1g, a current is passed through the excitation coil 4, and microwaves are introduced through the waveguide 2 to generate plasma. The ion beam is generated and applied to the plasma generation chamber 1 to project an ion beam toward the sample by an electric field formed between the shielding plate 1h and the extraction electrode 1d. This ion beam etches a film such as SiO 2 on the surface of the sample 6.

プラズマ生成に用いるマイクロ波は導波管2を
通じてプラズマ生成室1内に導入されるが、導波
管2とプラズマ生成室1との連結部及びプラズマ
生成室1とエツチング室3との連結部にはいずれ
も絶縁材16,9が介在され、しかも相互の接合
面にはマイクロ波の基本定在波を形成せしめる袋
小路状の絶縁領域を形成してあるため、相互の接
合面に沿つて漏洩してきたマイクロ波はこの絶縁
領域内で基本定在波を形成してこれ以上外部への
漏洩は防止されることとなる。
Microwaves used for plasma generation are introduced into the plasma generation chamber 1 through the waveguide 2, and the microwaves are introduced into the plasma generation chamber 1 through the waveguide 2. Both have insulating materials 16 and 9 interposed between them, and a blind alley-like insulating area is formed on the joint surfaces of each other to form a fundamental standing wave of microwaves, so that leakage occurs along the joint surfaces of each other. The microwaves generated form a fundamental standing wave within this insulating region, and further leakage to the outside is prevented.

次に第1図に示した如き本案構造と第4図に示
す如き従来構造との比較試験結果について説明す
る。試験はマイクロ波パワーを200W以上に設定
し、他の条件も同じにしてプラズマを発生させ、
このような状況下で導波管とプラズマ生成室との
結合部(第1図のA部分、第4図のA′部分)及
びプラズマ生成室とエツチング室との結合部(第
1図のB部分、第4図のB′部分)からの漏洩マ
イクロ波を検出することにより行つた。
Next, the results of a comparative test between the proposed structure as shown in FIG. 1 and the conventional structure as shown in FIG. 4 will be explained. In the test, the microwave power was set to 200W or more, other conditions were kept the same, and plasma was generated.
Under these circumstances, the joint between the waveguide and the plasma generation chamber (section A in Figure 1, section A' in Figure 4) and the joint between the plasma generation chamber and the etching chamber (section B in Figure 1) This was done by detecting leakage microwaves from the section B' in Fig. 4).

その結果、マイクロ波遮断膜のみを用いた従来
構造にあつては、A′,B′部分ともに漏洩マイク
ロ波は70〜80mW/cm2であつたが、本案構造にあ
つてはA部分からは1.5mW/cm2以下、またB部
分からは0.45mW/cm2以下であつた。
As a result, in the conventional structure using only a microwave blocking film, the microwave leakage from the A' and B' parts was 70 to 80 mW/ cm2 , but in the proposed structure, the microwave leakage from the A part was 70 to 80 mW/cm2. It was 1.5mW/cm 2 or less, and from part B it was 0.45mW/cm 2 or less.

通常電子レンジ等の家庭用電気製品の場合、マ
イクロ波漏洩基準は5cm離れた所で5mW/cm2
下であることを考慮すれば漏洩マイクロ波を十分
安全なレベルにまで低減し得ていることが解る。
Considering that the microwave leakage standard for household electrical appliances such as microwave ovens is 5mW/cm2 or less at a distance of 5cm, leakage microwaves can be reduced to a sufficiently safe level. I understand.

なお、上述の実施例は本考案をエツチング装置
として適用した構成につき説明したが、何らこれ
に限るものではなく、例えばプラズマCVD装置、
スパツタリング装置等としても適用し得ることは
勿論である。
In addition, although the above-mentioned embodiment explained the configuration in which the present invention is applied as an etching apparatus, it is not limited to this in any way, and can be applied to, for example, a plasma CVD apparatus,
Of course, it can also be applied as a sputtering device or the like.

〔効果〕〔effect〕

以上の如く本考案にあつては、プラズマ生成室
と導波管及び/又は試料室との間の対向面に絶縁
材を介在させると共に、接合面の一方に、マイク
ロ波の基本定在波が形成される絶縁領域を形成し
たから比較的簡単な構成により、プラズマ生成室
と導波管、試料室相互の間を電気的絶縁状態とす
ることが出来ると共に、絶縁材を介在させたこと
によつて生じる絶縁材を通じてのマイクロ波の漏
洩も効果的に防止出来、高い安全性が得られるな
ど本考案は優れた効果を奏するものである。
As described above, in the present invention, an insulating material is interposed between the facing surfaces between the plasma generation chamber and the waveguide and/or the sample chamber, and a fundamental standing wave of microwave is provided on one of the joint surfaces. Since the insulating region is formed, the plasma generation chamber, the waveguide, and the sample chamber can be electrically insulated from each other with a relatively simple configuration. The present invention has excellent effects, such as being able to effectively prevent the microwave leakage that occurs through the insulating material and providing a high degree of safety.

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

第1図は本案構造を適用したプラズマ装置を示
す縦断面図、第2図はプラズマ生成室と導波管と
の連結部の拡大断面図、第3図はプラズマ生成室
とエツチング室との連結部の拡大断面図、第4図
は従来のマイクロ波漏洩防止構造を用いたプラズ
マ装置を示す縦断面図である。 1……プラズマ生成室、2……導波管、3……
エツチング室、4……励磁コイル、9……絶縁
材、11……支持リング、12……保持リング、
13……挿入リング、16……絶縁材、18,1
9……支持リング。
Figure 1 is a longitudinal sectional view showing a plasma device to which the proposed structure is applied, Figure 2 is an enlarged sectional view of the connection between the plasma generation chamber and the waveguide, and Figure 3 is the connection between the plasma generation chamber and the etching chamber. FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a plasma device using a conventional microwave leakage prevention structure. 1... Plasma generation chamber, 2... Waveguide, 3...
Etching chamber, 4... Excitation coil, 9... Insulating material, 11... Support ring, 12... Retaining ring,
13...Insertion ring, 16...Insulating material, 18,1
9...Support ring.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 1 マイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管
に接続されたプラズマ生成室と、前記プラズマ
生成室に連結された試料室とを備えたプラズマ
装置において、プラズマ生成室と導波管及び/
又は試料室との間の対向面間に絶縁材を介在さ
せると共に、対向面の一方には、マイクロ波の
基本定在波を形成すべく袋小路状をなす絶縁領
域を形成したことを特徴とするマイクロ波漏洩
防止構造。 2 前記袋小路状をなす絶縁領域の内奥面から対
向面の内側端迄の平均寸法はλ/2の整数倍で
ある実用新案登録請求の範囲第1項記載のプラ
ズマ装置におけるマイクロ波漏洩防止構造。
[Claims for Utility Model Registration] 1. A plasma device comprising a waveguide for transmitting microwaves, a plasma generation chamber connected to the waveguide, and a sample chamber connected to the plasma generation chamber, Plasma generation chamber and waveguide and/or
Alternatively, an insulating material is interposed between the opposing surfaces with the sample chamber, and an insulating region in the shape of a dead end is formed on one of the opposing surfaces to form a fundamental standing wave of microwaves. Microwave leakage prevention structure. 2. The microwave leakage prevention structure in the plasma device according to claim 1, wherein the average dimension from the innermost surface of the dead-end insulating region to the inner end of the opposing surface is an integral multiple of λ/2. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61131450A (en) * 1984-11-30 1986-06-19 Canon Inc Dry etching apparatus

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JPS61131450A (en) * 1984-11-30 1986-06-19 Canon Inc Dry etching apparatus

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