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 |
JP2002289398A (ja) * | 2001-01-18 | 2002-10-04 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ装置およびプラズマ生成方法 |
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US6797111B2 (en) | 2000-12-04 | 2004-09-28 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
US7022605B2 (en) | 2002-11-12 | 2006-04-04 | Micron Technology, Inc. | Atomic layer deposition methods |
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CN1293789C (zh) * | 2001-01-18 | 2007-01-03 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体装置及等离子体生成方法 |
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 |
JP2007311668A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Tokyo Electron Ltd | 平面アンテナ部材及びこれを用いたプラズマ処理装置 |
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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 |
JP2014229752A (ja) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 半導体製造装置およびその使用方法 |
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US9177846B2 (en) | 2007-02-09 | 2015-11-03 | Tokyo Electron Limited | Placing bed structure, treating apparatus using the structure, and method for using the apparatus |
US20170330727A1 (en) * | 2016-05-16 | 2017-11-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Antenna, microwave plasma source including the same, plasma processing apparatus, and method of manufacturing semiconductor device |
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 |
EP4318133A1 (en) * | 2022-08-05 | 2024-02-07 | ASML Netherlands B.V. | System, apparatus and method for selective surface treatment |
-
1992
- 1992-06-09 JP JP14779592A patent/JPH05343334A/ja active Pending
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---|---|---|---|---|
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