JPH05343334A - プラズマ発生装置 - Google Patents
プラズマ発生装置Info
- Publication number
- JPH05343334A JPH05343334A JP14779592A JP14779592A JPH05343334A JP H05343334 A JPH05343334 A JP H05343334A JP 14779592 A JP14779592 A JP 14779592A JP 14779592 A JP14779592 A JP 14779592A JP H05343334 A JPH05343334 A JP H05343334A
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- JP
- Japan
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- slit
- resonator
- plasma
- processing chamber
- microwave
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 空洞共振器のスリット開口面積に起因するプ
ラズマ発生の偏りを低減できるようにする。 【構成】 少なくとも１つのスリットを備えた空洞共振
器にマイクロ波発振源からのマイクロ波を導いて共振さ
せ、そのマイクロ波を前記スリットを介して処理室に放
射することにより該処理室内にプラズマを発生させるプ
ラズマ発生装置であって、前記空洞共振器に配設される
共振子１５を同一形状の２枚の板を同軸に且つ相対回転
可能に構成し、その各々に設けられるスリット１６を同
一形状、同一サイズ及び同一位置に形成し、２つの円板
の相対回転によって開口面積を可変できるようにし、プ
ラズマの生成が均一になるようにする。
ラズマ発生の偏りを低減できるようにする。 【構成】 少なくとも１つのスリットを備えた空洞共振
器にマイクロ波発振源からのマイクロ波を導いて共振さ
せ、そのマイクロ波を前記スリットを介して処理室に放
射することにより該処理室内にプラズマを発生させるプ
ラズマ発生装置であって、前記空洞共振器に配設される
共振子１５を同一形状の２枚の板を同軸に且つ相対回転
可能に構成し、その各々に設けられるスリット１６を同
一形状、同一サイズ及び同一位置に形成し、２つの円板
の相対回転によって開口面積を可変できるようにし、プ
ラズマの生成が均一になるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は処理雰囲気中にプラズマ
を生じさせる技術、特に、半導体装置のエッチングやＣ
ＶＤ（Chemical Vapour Deposition：化学気相成長）処
理を行うために用いて効果のある技術に関するものであ
る。
を生じさせる技術、特に、半導体装置のエッチングやＣ
ＶＤ（Chemical Vapour Deposition：化学気相成長）処
理を行うために用いて効果のある技術に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のプラズマ発生装置の概略構
成を示す正面断面図である。
成を示す正面断面図である。
【０００３】この従来装置例では、本体を兼ねる箱形の
処理室１の上部には空洞共振器２が取り付けられ、この
空洞共振器２内には複数のスリット３ａを有する共振子
３が配設されている。空洞共振器２には導波管４が接続
され、その端部には発振管であるマグネトロン５（Ｍ
ｇ）が接続されている。また、処理室１の底部には、ウ
ェハ６を載置するための絶縁材によるテーブル７が設置
され、中空部内には電極８が配設されている。この電極
８には、イオンエネルギー調整用の高周波電源９が接続
されている。また、処理室１には配管１０が取り付けら
れ、バルブ１１を介して真空ポンプ１２（Ｐ）が接続さ
れている。さらに、処理室１の上部の外壁面には、プラ
ズマに磁界を付与するためのマグネットコイル１３が装
着され、空洞共振器２の下部には処理室１内を密封し、
かつプラズマ雰囲気が導波管４側に及ぶのを防止するた
めに絶縁板１４が取り付けられている。
処理室１の上部には空洞共振器２が取り付けられ、この
空洞共振器２内には複数のスリット３ａを有する共振子
３が配設されている。空洞共振器２には導波管４が接続
され、その端部には発振管であるマグネトロン５（Ｍ
ｇ）が接続されている。また、処理室１の底部には、ウ
ェハ６を載置するための絶縁材によるテーブル７が設置
され、中空部内には電極８が配設されている。この電極
８には、イオンエネルギー調整用の高周波電源９が接続
されている。また、処理室１には配管１０が取り付けら
れ、バルブ１１を介して真空ポンプ１２（Ｐ）が接続さ
れている。さらに、処理室１の上部の外壁面には、プラ
ズマに磁界を付与するためのマグネットコイル１３が装
着され、空洞共振器２の下部には処理室１内を密封し、
かつプラズマ雰囲気が導波管４側に及ぶのを防止するた
めに絶縁板１４が取り付けられている。
【０００４】このようなプラズマ発生装置にあっては、
ウェハ６をテーブル７上に載置して処理室１内を密封に
し、真空ポンプ１２を稼働させて処理室１内を真空にす
る。
ウェハ６をテーブル７上に載置して処理室１内を密封に
し、真空ポンプ１２を稼働させて処理室１内を真空にす
る。
【０００５】ついで、マグネトロン５を発振させると共
に、高周波電源９を動作させ、更にマグネットコイル１
３に通電する。マグネトロン５で発生したマイクロ波は
導波管４内を伝播して空洞共振器２に到達する。マイク
ロ波は空洞共振器２内の共振子３によって共振し、その
スリット３ａを介して処理室１内に放射され、処理室１
にプラズマを発生させる。スリット３ａは電界を高める
作用をし、この効果を高めるためにはスリット３ａの長
さ方向が電界を遮断する向きになるように設定する。こ
のとき、マグネットコイル１３はプラズマに磁界を与
え、プラズマ中の電子を円運動させ、中性気体分子のイ
オン化効率を上げるように機能している。処理室１内に
発生したプラズマによって、ウェハ６のレジストされて
いない部分がエッチングされる。
に、高周波電源９を動作させ、更にマグネットコイル１
３に通電する。マグネトロン５で発生したマイクロ波は
導波管４内を伝播して空洞共振器２に到達する。マイク
ロ波は空洞共振器２内の共振子３によって共振し、その
スリット３ａを介して処理室１内に放射され、処理室１
にプラズマを発生させる。スリット３ａは電界を高める
作用をし、この効果を高めるためにはスリット３ａの長
さ方向が電界を遮断する向きになるように設定する。こ
のとき、マグネットコイル１３はプラズマに磁界を与
え、プラズマ中の電子を円運動させ、中性気体分子のイ
オン化効率を上げるように機能している。処理室１内に
発生したプラズマによって、ウェハ６のレジストされて
いない部分がエッチングされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者の検討によれ
ば、共振子のスリットを介して処理室内に放射されるマ
イクロ波は、スリットの開口面積によって処理室中に生
成されるプラズマが不均一になる（複数のスリットの直
下に生じるプラズマ量にアンバランスが生じるもので、
例えばスリットが４つの場合、その内の１つを塞ぐとプ
ラズマに偏りが生じることを発明者等は確認している）
という問題がある。
ば、共振子のスリットを介して処理室内に放射されるマ
イクロ波は、スリットの開口面積によって処理室中に生
成されるプラズマが不均一になる（複数のスリットの直
下に生じるプラズマ量にアンバランスが生じるもので、
例えばスリットが４つの場合、その内の１つを塞ぐとプ
ラズマに偏りが生じることを発明者等は確認している）
という問題がある。
【０００７】そこで、本発明の目的は、空洞共振器のス
リットの開口面積に起因するプラズマ発生の偏りを低減
することのできる技術を提供することにある。
リットの開口面積に起因するプラズマ発生の偏りを低減
することのできる技術を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【０００９】すなわち、少なくとも１つのスリットを備
えた空洞共振器にマイクロ波発振源からのマイクロ波を
導いて共振させ、そのマイクロ波を前記スリットを介し
て処理室に放射することにより該処理室内にプラズマを
発生させるプラズマ発生装置であって、前記空洞共振器
に配設される共振子のスリットの開口面積を可変する手
段を設けるようにしている。
えた空洞共振器にマイクロ波発振源からのマイクロ波を
導いて共振させ、そのマイクロ波を前記スリットを介し
て処理室に放射することにより該処理室内にプラズマを
発生させるプラズマ発生装置であって、前記空洞共振器
に配設される共振子のスリットの開口面積を可変する手
段を設けるようにしている。
【００１０】
【作用】上記した手段によれば、共振子のスリットを介
して処理室へ放射されるマイクロ波のエネルギーを調整
し、各スリットの直下におけるプラズマの生成が調整で
きるようになる。したがって、処理室１内にプラズマを
均一に生じさせることができ、ウェハ処理の均一化が可
能になり、これにより処理精度の向上が可能になる。
して処理室へ放射されるマイクロ波のエネルギーを調整
し、各スリットの直下におけるプラズマの生成が調整で
きるようになる。したがって、処理室１内にプラズマを
均一に生じさせることができ、ウェハ処理の均一化が可
能になり、これにより処理精度の向上が可能になる。
【００１１】
【実施例１】図１は本発明によるプラズマ発生装置の第
１実施例を示す主要部の平面図である。なお、以下の各
実施例においては、図４に示した共振子についてのみ図
示している。
１実施例を示す主要部の平面図である。なお、以下の各
実施例においては、図４に示した共振子についてのみ図
示している。
【００１２】本発明によるプラズマ発生装置はスリット
１６の開口面積の可変手段として共振子１５を有してい
る。この共振子１５は同一サイズの２枚のアルミ製の円
板（アルミ板に限定されるものではなく、表面電流が流
れ易い材料であればよい）を同軸に重ね合わせて構成さ
れ、上下の円板は相対回転させることができる。この場
合、一対の円板の内、下側の円板は上側よりも薄くする
ことができる。そして、一対の円板の各々の周辺近傍に
は、同一位置に円弧形のスリット１６が等間隔に複数個
（この例では４個）が円周方向に配設されている。スリ
ット１６は、位置、形状及び大きさが同一であるが、上
下の円板を相対回転させると、その回転量に応じてスリ
ット１６の開口面積が増減する。
１６の開口面積の可変手段として共振子１５を有してい
る。この共振子１５は同一サイズの２枚のアルミ製の円
板（アルミ板に限定されるものではなく、表面電流が流
れ易い材料であればよい）を同軸に重ね合わせて構成さ
れ、上下の円板は相対回転させることができる。この場
合、一対の円板の内、下側の円板は上側よりも薄くする
ことができる。そして、一対の円板の各々の周辺近傍に
は、同一位置に円弧形のスリット１６が等間隔に複数個
（この例では４個）が円周方向に配設されている。スリ
ット１６は、位置、形状及び大きさが同一であるが、上
下の円板を相対回転させると、その回転量に応じてスリ
ット１６の開口面積が増減する。
【００１３】マイクロ波は、周知のように単一ＴＭモー
ドと高次元モードとがあり、高次元モードではスリット
形状が複雑になるが、単一ＴＭモードでは形状を単純に
できる。そこで、本発明では単一ＴＭモードを使用して
いる。そして、このモードにおけるスリット１６の形成
方向は、前記したように電界を遮断するように設ける必
要がある。したがって、図１に示す例は、中心から半径
方向に放射状に電界が向かう場合ということになる。こ
の他、電界が回転する場合があり、これに対しては、図
２のように十字形にスリットを形成した共振子１５を用
いることになる。図２の構成においても、同一径の２枚
の円板を回転自在に重ね合わせ、かつスリット形状、位
置及びサイズともに同一にする。そして、図２の構成に
より得られる効果は、図１と同一である。
ドと高次元モードとがあり、高次元モードではスリット
形状が複雑になるが、単一ＴＭモードでは形状を単純に
できる。そこで、本発明では単一ＴＭモードを使用して
いる。そして、このモードにおけるスリット１６の形成
方向は、前記したように電界を遮断するように設ける必
要がある。したがって、図１に示す例は、中心から半径
方向に放射状に電界が向かう場合ということになる。こ
の他、電界が回転する場合があり、これに対しては、図
２のように十字形にスリットを形成した共振子１５を用
いることになる。図２の構成においても、同一径の２枚
の円板を回転自在に重ね合わせ、かつスリット形状、位
置及びサイズともに同一にする。そして、図２の構成に
より得られる効果は、図１と同一である。
【００１４】以上のような構成により、スロットアンテ
ナとして機能している共振子１５は、その上下の円板を
相対回転させると、その回転量に応じてスリット１６の
開口面積が増減し、空洞共振器２から処理室１内に放射
されるマイクロ波エネルギーは、スリット１６の各々の
直下で等しくなるように調整できる。この結果、処理室
１内にプラズマを均一に生じさせることができ、ウェハ
処理の均一化が可能になり、処理精度の向上（すなわ
ち、歩留りの向上）が可能になる。
ナとして機能している共振子１５は、その上下の円板を
相対回転させると、その回転量に応じてスリット１６の
開口面積が増減し、空洞共振器２から処理室１内に放射
されるマイクロ波エネルギーは、スリット１６の各々の
直下で等しくなるように調整できる。この結果、処理室
１内にプラズマを均一に生じさせることができ、ウェハ
処理の均一化が可能になり、処理精度の向上（すなわ
ち、歩留りの向上）が可能になる。
【００１５】
【実施例２】図３は本発明の第２実施例を示す平面図で
ある。
ある。
【００１６】前記実施例が同一形状の２枚の円板を用い
て共振子を形成していたのに対し、本実施例は上側の円
板を図１と同一にしているが、下側は４枚の扇形の調整
板１８ａ〜１８ｄを回転自在に上側の円板に取り付け
（円板の中心を回転中心にしている）ている。すなわ
ち、この構成では調整板１８ａ〜１８ｄがスリット１６
毎に個別にその開口面積を調整することができ、前記実
施例に比べプラズマの均一化を更に理想的に行うことが
できる。
て共振子を形成していたのに対し、本実施例は上側の円
板を図１と同一にしているが、下側は４枚の扇形の調整
板１８ａ〜１８ｄを回転自在に上側の円板に取り付け
（円板の中心を回転中心にしている）ている。すなわ
ち、この構成では調整板１８ａ〜１８ｄがスリット１６
毎に個別にその開口面積を調整することができ、前記実
施例に比べプラズマの均一化を更に理想的に行うことが
できる。
【００１７】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００１８】例えば、共振子を金属板にするのではな
く、半導体基板などにメッシュ状に回路パターンを形成
し、その縦、横のパターンの接続点にスイッチとなる半
導体チップを形成し、外部から制御信号を与えて導電性
の部分と非導電性の部分を選択的に形成して等価的にス
リットを形成するようにしてもよい。
く、半導体基板などにメッシュ状に回路パターンを形成
し、その縦、横のパターンの接続点にスイッチとなる半
導体チップを形成し、外部から制御信号を与えて導電性
の部分と非導電性の部分を選択的に形成して等価的にス
リットを形成するようにしてもよい。
【００１９】また、前記各実施例では、共振子が円板で
あるとしたが、これに限定されるものではなく、四角
形、あるいは他の多角形などであってもよい。
あるとしたが、これに限定されるものではなく、四角
形、あるいは他の多角形などであってもよい。
【００２０】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
【００２１】すなわち、少なくとも１つのスリットを備
えた空洞共振器にマイクロ波発振源からのマイクロ波を
導いて共振させ、そのマイクロ波を前記スリットを介し
て処理室に放射することにより該処理室内にプラズマを
発生させるプラズマ発生装置であって、前記空洞共振器
に配設される共振子のスリットの開口面積を可変する手
段を設けるようにしたので、処理室内にプラズマを均一
に生じさせることができ、ウェハ処理の均一化が可能に
なり、これにより処理精度の向上が可能になる。
えた空洞共振器にマイクロ波発振源からのマイクロ波を
導いて共振させ、そのマイクロ波を前記スリットを介し
て処理室に放射することにより該処理室内にプラズマを
発生させるプラズマ発生装置であって、前記空洞共振器
に配設される共振子のスリットの開口面積を可変する手
段を設けるようにしたので、処理室内にプラズマを均一
に生じさせることができ、ウェハ処理の均一化が可能に
なり、これにより処理精度の向上が可能になる。
【図１】本発明によるプラズマ発生装置の第１実施例を
示す主要部の平面図である。
示す主要部の平面図である。
【図２】共振子の他の例を示す平面図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す平面図である。
【図４】従来のプラズマ発生装置の概略構成を示す正面
断面図である。
断面図である。
１ 処理室 ２ 空洞共振器 ３ 共振子 ３ａ スリット ４ 導波管 ５ マグネトロン ６ ウェハ ７ テーブル ８ 電極 ９ 高周波電源 １０ 配管 １１ バルブ １２ 真空ポンプ １３ マグネットコイル １４ 絶縁板 １５，１７ 共振子 １６ スリット １８ａ〜１８ｄ 調整板
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも１つのスリットを備えた空洞
共振器にマイクロ波発振源からのマイクロ波を導いて共
振させ、そのマイクロ波を前記スリットを介して処理室
に放射することにより該処理室内にプラズマを発生させ
るプラズマ発生装置であって、前記空洞共振器に配設さ
れる共振子のスリットの開口面積を可変する可変手段を
設けたことを特徴とするプラズマ発生装置。 - 【請求項２】 前記可変手段は、相対回転可能な同一形
状の２枚の板から成る共振子を用いることを特徴とする
請求項１記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項３】 前記スリットは、回転中心に対し円周方
向または半径方向に設けられていることを特徴とする請
求項１記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項４】 前記スリットの開口面積をスリット毎に
独立に可変することを特徴とする請求項１記載のプラズ
マ発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14779592A JPH05343334A (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | プラズマ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14779592A JPH05343334A (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | プラズマ発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343334A true JPH05343334A (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=15438384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14779592A Pending JPH05343334A (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | プラズマ発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05343334A (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6343565B1 (en) | 1999-03-04 | 2002-02-05 | Tokyo Electron Limited | Flat antenna having rounded slot openings and plasma processing apparatus using the flat antenna |
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| US7022605B2 (en) | 2002-11-12 | 2006-04-04 | Micron Technology, Inc. | Atomic layer deposition methods |
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| JP2007149559A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2007258093A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | National Univ Corp Shizuoka Univ | マイクロ波プラズマ発生装置 |
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| US8419859B2 (en) | 2007-02-27 | 2013-04-16 | Tokyo Electron Limited | Method of cleaning plasma-treating apparatus, plasma-treating apparatus where the cleaning method is practiced, and memory medium memorizing program executing the cleaning method |
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| WO2020203288A1 (ja) * | 2019-04-01 | 2020-10-08 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
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-
1992
- 1992-06-09 JP JP14779592A patent/JPH05343334A/ja active Pending
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