JPH053732B2 - - Google Patents

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JPH053732B2
JPH053732B2 JP59252909A JP25290984A JPH053732B2 JP H053732 B2 JPH053732 B2 JP H053732B2 JP 59252909 A JP59252909 A JP 59252909A JP 25290984 A JP25290984 A JP 25290984A JP H053732 B2 JPH053732 B2 JP H053732B2
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plasma
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Toshimasa Kisa
Yasunari Motoki
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロ波プラズマ処理方法と装置
に関する。
〔従来の技術〕
半導体集積回路素子製造においてドライエツチ
ング技術が多用される傾向にあり、その一つにマ
イクロ波プラズマエツチング方法がある。そのた
めの装置は第２図に概略断面図に示され、中央の
放電室２１はマイクロ波を通すために誘電体（石
英またはアルミナ）の放電管２２で真空封止さ
れ、放電室２１の下方には試料２３が電気的に絶
縁されて配置され、放電室２１から試料２３にか
けてはソレノイドコイル２４と永久磁石２５によ
りミラー磁場が印加され、放電室２１とエツチン
グ室２６は高真空に排気され、エツチングガスは
ガス導入管２７から矢印方向に所定のガス圧力で
導入され、マグネトロン２８で発生した2.45GHz
のマイクロ波は、矩形導波管２８、円形導波管２
９を通つて放電管２１に導入され、マイクロ波放
電が発生する（菅野卓雄編著：半導体プラズマプ
ロセス技術、昭和55年、産業図書、139頁）。なお
同図において、インレツト３０から導入された空
気（白抜き矢印で示す）は円形導波管２９から端
部分から白抜き矢印で示す如く外部に導かれ、エ
ツチング室は排気口３１から排気される。
従来、真空容器（例えば真空エツチング室）に
マイクロ波を導入し、プラズマを発生させて被加
工物（試料）を処理する際には、マイクロ波の進
行方向に垂直にマイクロ波透過窓を設けるのが一
般的であり、その具体例は、特公昭53−24779号
公報、特公昭53−34461号公報、特開昭53−
110378号公報などに見られる。これらの装置にお
いては、導波管が真空処理室（真空容器）に横付
けされ、石英またはセラミツクの窓材は真空封止
をしつつマイクロ波を通すものである（以下かか
る方式は垂直入射方式という）。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前記に引用した垂直入射方式の装置においてマ
イクロ波を導入するときに、マイクロ波は、導波
管側の大気と窓材との界面、窓材と真空容器内の
真空もしくはプラズマとの界面の２ケ所で反射し
ている、しかも、真空容器内は真空からプラズマ
までインピーダンスが大きく変化し、どちらの場
合にも整合がとれるような系を設計することは事
実上不可能である。
真空容器内の誘電率（ε3）はプラズマが発生し
ていないときは真空であるのでε3＝１、また大気
の誘電率（ε1）も１である。窓は、それが石英で
あるかセラミツクであるかによつてその誘電率
（ε2）は３か９のオーダである。従つて前記した
２つの界面については、ε3＜ε2＞ε1の関係が成立
する。ここで、窓材の大気側と真空側において発
生する反射をR1、R2とすると、R1とR2とは位
相が半波長ずれてR1−R2がλ／４（2n＋１）す
なわちλ／４の奇数倍であるよう設定される（λ
は波長）。しかし、真空容器内にプラズマが発生
したときの真空容器内の誘電率（ε3′）は、ε3′＞
ε2となる。そのとき、窓材の真空容器との界面か
らの反射はその界面で波長が1/2ずれ、往復で1/2
ずれて結果的に１波長ずれることになる。すなわ
ち、真空状態で整合をとると、プラズマが発生し
た状態では反射が強められ整合がとれないことに
なる。具体的には、従来の垂直入射方式によると
きは、酸素（O2）を用い、1Torrの真空度でマツ
チングのない場合には、70％の反射が、マツチン
グをとつたときでも30％の反射が確認された。
プラズマが発生しているとき、マイクロ波は窓
から真空容器の内部に向けて急速に減衰し、それ
に伴いプラズマの密度も低下する。従つて、被加
工物を均一にプラズマ中で処理するためには、窓
の近傍に窓に平行に被加工物を置かなければなら
ないが、被加工物が導電性であつたり、被加工物
を置くステージが金属性のものであると、この面
でマイクロ波の電場は最小（電場のフシ）にな
り、窓からの距離によつては有効にプラズマを発
生させることが難しくなる。かくして、従来の垂
直入射方式においては、窓とステージ間の距離
（ｌ）は長くとらなければならず、λ／４＞ｌの
ときは電場のハラが来ないので効率よくプラズマ
が発生しなくなり、λ／４＜ｌとしたときは、
1Torr以上ではステージの近くでプラズマ密度が
著しく減衰する。具体的には、O2ラジカルは寿
命が短いので、4Torrでｌ＝２cmのときはレジス
トの灰化ができず、また1Torrでｌ＝４cmのと
き、灰化は一応できるもののそれの速度が遅くな
つた。従来例では、被加工物を窓に近付けないと
O2で灰化はできない一方で、ｌが大でないとマ
イクロ波が存在せずO2プラズマでの処理効率が
悪い、という互に矛盾した現象が認められた。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点は、マイクロ波導波管内を進行する
マイクロ波の進行方向に対し水平方向に設けたマ
イクロ波透過窓を透過した該マイクロ波により、
該マイクロ波透過窓により真空封止される真空容
器内のガスをプラズマ化し該プラズマにより該マ
イクロ波透過窓に対向して配置された被加工物に
対しプラズマ処理をなすことを特徴とするマイク
ロ波プラズマ処理方法およびマイクロ波導波管に
マイクロ波の進行方向に水平方向に設けたマイク
ロ波透過窓と該窓によつて真空封止される真空容
器とから成り、該真空容器には前記マイクロ波透
過窓に対向した被加工物を載置するステージと排
気口およびガス導入口が設けられたことを特徴と
するマイクロ波プラズマ処理装置を提することに
よつて解決される。
〔作用〕
マイクロ波プラズマ処理方法は、マイクロ波の
発生する電場に垂直方向に絶縁物を置いても、マ
イクロ波のモードが乱れることがなく、マイクロ
波が真空容器内に効率よく吸収されることを利用
するものである。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。
第１図に本発明実施例が断面図で示され、図に
おいて、１１は導波管、１２は従来の手段により
発生され矢印方向に進むマイクロ波、１３は石英
またはセラミツクで作つたマイクロ波透過窓、１
４は被加工物例えばウエハ、１５はステージ、１
６は図示しない公知の排気系に連結された排気
口、１７はガス導入口、をそれぞれ示す。
第１図から理解される如く、マイクロ波透過窓
はマイクロ波の電場に垂直方向に、すなわち、従
来の電場が大気と真空容器内の界面に平行な垂直
入射方式の窓とは90゜ずれた状態で設けられる。
そして、このように電場に垂直方向にマイクロ波
透過窓（絶縁物）を配置しても、マイクロ波のモ
ードは乱れることなく、真空容器内に効率よく吸
収されるので、マツチングを容易にとりうること
が確認されている。
一実施例において、2.45GHzのマイクロ波を用
いるとき、マイクロ波透過窓３は12mmの厚さの石
英で作り、ステージ５の表面と窓１３との間の距
離ｄは３mm、ステージ表面と導波管の図に見て上
壁との間の距離はＤは50mmに設定することにより
マイクロ波プラズマ装置を小型化し、真空容器内
に300c.c.のO2を入れ、0.3Torrの真空度、1.5KW
のパワーでウエハ４上のレジスタを剥離して従来
例より５倍程度のエツチングレートの良好な結果
を得た。
本発明者の実測によると、O2プラズマにおい
て、1Torrの真空戸で、マツチングなしでマイク
ロ波の反射は30％（従来例は70％）、マツチング
をとつて反射は５％（従来例は30％）であり、こ
のような反射が減少されることにより高速処理が
可能になる。
ステージ１４の下方は真空状態にないから、冷
却装置を容易に設置することができ、100℃以下
でプラズマ処理が可能になる。なお、通常のプラ
ズマ中でウエハは200℃を越える高温にまで加熱
されるので、冷却装置を容易に設置しうることの
利点は大である。
〔効果〕
以上説明したように本発明によれば、マイクロ
波の反射が減少するので被加工物の高速処理が可
能になり、マイクロ波は効率よく吸収されるので
マツチングをとることが簡単になり、装置が小型
化され、ステージの冷却が可能になる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明実施例の断面図、第２図は従来
例の断面図である。 図中、１１は導波管、１２はマイクロ波、１３
はマイクロ波透過窓、１４は被加工物、１５はス
テージ、１６は排気口、１７はガス導入口、をそ
れぞれ示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ マイクロ波導波管内を進行するマイクロ波の
    進行方向に対し水平方向に設けたマイクロ波透過
    窓を透過した該マイクロ波により、該マイクロ波
    透過窓により真空封止される真空容器内のガスを
    プラズマ化し該プラズマにより該マイクロ波透過
    窓に対向して配置された被加工物に対しプラズマ
    処理をなすことを特徴とするマイクロ波プラズマ
    処理方法。 ２ マイクロ波導波管にマイクロ波の進行方向に
    水平方向に設けたマイクロ波透過窓と該窓によつ
    て真空封止される真空容器とから成り、該真空容
    器には前記マイクロ波透過窓に対向した被加工物
    を載置するステージと排気口およびガス導入口が
    設けられたことを特徴とするマイクロ波プラズマ
    処理装置。
JP59252909A 1984-11-30 1984-11-30 マイクロ波プラズマ処理方法と装置 Granted JPS61131454A (ja)

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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62213126A (ja) * 1986-03-13 1987-09-19 Fujitsu Ltd マイクロ波プラズマ処理装置
JPH079359Y2 (ja) * 1986-04-23 1995-03-06 新日本無線株式会社 プラズマ装置
DE3750115T2 (de) * 1986-10-20 1995-01-19 Hitachi Ltd Plasmabearbeitungsgerät.
US4804431A (en) * 1987-11-03 1989-02-14 Aaron Ribner Microwave plasma etching machine and method of etching
FR2631199B1 (fr) * 1988-05-09 1991-03-15 Centre Nat Rech Scient Reacteur a plasma
JP2760845B2 (ja) * 1988-07-08 1998-06-04 株式会社日立製作所 プラズマ処理装置及びその方法
EP0402867B1 (en) * 1989-06-15 1995-03-01 Sel Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Apparatus for microwave processing in a magnetic field
JPH03193880A (ja) * 1989-08-03 1991-08-23 Mikakutou Seimitsu Kogaku Kenkyusho:Kk 高圧力下でのマイクロ波プラズマｃｖｄによる高速成膜方法及びその装置
DE9013937U1 (de) * 1990-10-06 1992-02-06 Röhm GmbH, 64293 Darmstadt Mikrowellenstrahler
US5359177A (en) * 1990-11-14 1994-10-25 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Microwave plasma apparatus for generating a uniform plasma
DE4037091C2 (de) * 1990-11-22 1996-06-20 Leybold Ag Vorrichtung für die Erzeugung eines homogenen Mikrowellenfeldes
JP3158715B2 (ja) * 1992-03-30 2001-04-23 株式会社ダイヘン プラズマ処理装置
WO1995027998A1 (de) * 1994-04-11 1995-10-19 Wu Jeng Ming Plasmagerät
DE69524671T2 (de) * 1994-06-14 2002-08-14 Nec Corp., Tokio/Tokyo Mikrowellenplasma-Bearbeitungssystem
EP0702393A3 (en) * 1994-09-16 1997-03-26 Daihen Corp Plasma processing apparatus for introducing a micrometric wave from a rectangular waveguide, through an elongated sheet into the plasma chamber
US6798711B2 (en) 2002-03-19 2004-09-28 Micron Technology, Inc. Memory with address management

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58202532A (ja) * 1982-05-21 1983-11-25 Hitachi Ltd マイクロ波プラズマ放電管

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1523267A (en) * 1976-04-15 1978-08-31 Hitachi Ltd Plasma etching apparatus
JPS5448172A (en) * 1977-09-24 1979-04-16 Tokyo Ouka Kougiyou Kk Plasma reaction processor
US4330384A (en) * 1978-10-27 1982-05-18 Hitachi, Ltd. Process for plasma etching
JPS55131175A (en) * 1979-03-30 1980-10-11 Toshiba Corp Surface treatment apparatus with microwave plasma
JPS5613480A (en) * 1979-07-13 1981-02-09 Hitachi Ltd Dry etching apparatus
FR2463975A1 (fr) * 1979-08-22 1981-02-27 Onera (Off Nat Aerospatiale) Procede et appareil pour la gravure chimique par voie seche des circuits integres
JPS5673539A (en) * 1979-11-22 1981-06-18 Toshiba Corp Surface treating apparatus of microwave plasma
JPS5751265A (en) * 1980-09-10 1982-03-26 Hitachi Ltd Microwave plasma etching device
JPS5816078A (ja) * 1981-07-17 1983-01-29 Toshiba Corp プラズマエツチング装置
JPS6016424A (ja) * 1983-07-08 1985-01-28 Fujitsu Ltd マイクロ波プラズマ処理方法及びその装置
JPS6037129A (ja) * 1983-08-10 1985-02-26 Hitachi Ltd 半導体製造装置
JPS614177A (ja) * 1984-06-18 1986-01-10 松下電器産業株式会社 アダプタ装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58202532A (ja) * 1982-05-21 1983-11-25 Hitachi Ltd マイクロ波プラズマ放電管

Also Published As

Publication number Publication date
EP0183561A3 (en) 1988-05-25
EP0183561B1 (en) 1991-01-30
EP0183561A2 (en) 1986-06-04
DE3581605D1 (de) 1991-03-07
USRE36224E (en) 1999-06-08
KR900000441B1 (en) 1990-01-30
JPS61131454A (ja) 1986-06-19

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