JPH0695500B2 - Microwave plasma processing method and apparatus - Google Patents

Microwave plasma processing method and apparatus

Info

Publication number
JPH0695500B2
JPH0695500B2 JP60159858A JP15985885A JPH0695500B2 JP H0695500 B2 JPH0695500 B2 JP H0695500B2 JP 60159858 A JP60159858 A JP 60159858A JP 15985885 A JP15985885 A JP 15985885A JP H0695500 B2 JPH0695500 B2 JP H0695500B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetron
power supply
pulse
waveguide
microwave
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP60159858A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6220298A (en
Inventor
修三 藤村
洋示 森本
省三 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP60159858A priority Critical patent/JPH0695500B2/en
Publication of JPS6220298A publication Critical patent/JPS6220298A/en
Publication of JPH0695500B2 publication Critical patent/JPH0695500B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 マグネトロンへの入力をパルス波で行い、かつ、進行波
をモニターしてその出力が一定になるようパルス幅を自
動的に変化させプラズマを一定に保って行うマイクロ波
プラズマ処理方法と装置を提供する。
DETAILED DESCRIPTION [Outline] The input to the magnetron is a pulse wave, and the traveling wave is monitored and the pulse width is automatically changed so that the output becomes constant, and the plasma is kept constant. A microwave plasma processing method and apparatus are provided.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、マイクロ波プラズマ処理方法および装置に関
する。
The present invention relates to a microwave plasma processing method and apparatus.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体集積回路素子製造においてドライエッチング技術
が多用される傾向にあり、その1つにマイクロ波プラズ
マエッチング方法がある。そのための装置は第3図に概
略断面図で示され、中央の放電室31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32で真空
封止され、放電室31の下方には試料33が電気的に絶縁さ
れて配置され、放電室31から試料33にかけてはソレノイ
ドコイル34と永久磁石35によりミラー磁場が印加され、
放電室31とエッチング室36は高真空に排気され、エッチ
ングガスはガス導入管37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38で発生した2.45GHzのマイ
クロ波は、矩形導波管39、円形導波管40を通って放電室
31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、インレット41から導
入された空気(白抜き矢印で示す)は円形導波管40の端
部分から白抜き矢印で示す如く外部に導かれ、エッチン
グ室は排気口42から排気される。
Dry etching technology tends to be frequently used in the manufacture of semiconductor integrated circuit devices, and one of them is a microwave plasma etching method. An apparatus therefor is shown in a schematic cross-sectional view in FIG. 3, in which the central discharge chamber 31 is vacuum-sealed with a dielectric (quartz or alumina) discharge tube 32 for passing microwaves, and the discharge chamber 31 is placed below the discharge chamber 31. Is arranged so that the sample 33 is electrically insulated, a mirror magnetic field is applied from the discharge chamber 31 to the sample 33 by the solenoid coil 34 and the permanent magnet 35,
The discharge chamber 31 and the etching chamber 36 are evacuated to a high vacuum, the etching gas is introduced from the gas introduction pipe 37 at a predetermined gas pressure in the direction of the arrow, and the 2.45 GHz microwave generated by the magnetron 38 is a rectangular waveguide 39. Discharge chamber through a circular waveguide 40
Introduced in No. 31, microwave discharge is generated (Takuo Sugano, Semiconductor Plasma Process Technology, 1980, Sangyo Tosho, page 139). In the figure, air introduced from the inlet 41 (indicated by an outlined arrow) is guided to the outside from the end portion of the circular waveguide 40 as indicated by an outlined arrow, and the etching chamber is exhausted from the exhaust port 42. .

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

マイクロ波でプラズマを作るとき、電源の変動や負荷変
動に対し進行波の電力をフィードバックして進行波電力
を一定にすることは現在なされていない。一方、通信技
術などにおいてこのようなフィードバックは用いられて
いたが、それは入力のピーク電流を変化させるものであ
った。しかし、ピークの高い発振はアーク放電などの原
因となり好ましくない。また、プラズマは負荷変動が激
しく、マグネトロンの寿命が長くない問題もある。
When plasma is generated by microwaves, the traveling wave power is not fed back to the power source and load variations to make the traveling wave power constant. On the other hand, such feedback was used in communication technology, etc., but it changed the peak current of the input. However, oscillation with a high peak is not preferable because it causes arc discharge and the like. There is also a problem that the load of plasma is severely changed and the life of the magnetron is not long.

マイクロ波電源の変動は、マグネトロンの劣化や、設置
場所の建屋電源の変動に原因がある。それをピーク電流
の変化によってカバーしようとして、ピーク値を高くし
すぎると、導波管内の接触の悪いところや真空の処理室
(チャンバ)の突起部分などで放電を起こすおそれがあ
り、またマグネトロンがこわれ易くなるので、ピーク電
流の変化により電源変動に対応することは好ましくな
い。
The fluctuation of the microwave power source is caused by the deterioration of the magnetron and the fluctuation of the building power source at the installation site. If you try to cover it by changing the peak current and raise the peak value too high, there is a risk that discharge may occur in places with poor contact in the waveguide or in the protruding parts of the vacuum processing chamber (chamber). It is easy to break, so it is not preferable to deal with the power supply fluctuation by the change of the peak current.

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、プラ
ズマ処理が安定になされ、かつ、マグネトロンの寿命が
長くなるようなマイクロ波プラズマ処理方法と装置を提
供することを目的とする。
The present invention was created in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a microwave plasma processing method and apparatus in which plasma processing is stable and the life of the magnetron is extended.

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

上記問題点は、マイクロ波を発振するマグネトロン14へ
の入力をマグネトロン電源15の発生するパルス波で行
い、マイクロ進行波を導波管11に設けた方向性結合器16
でモニターし、かかるモニターの結果をマグネトロン電
源15にフィードバックし、マグネトロン14の出力が一定
になるようマグネトロン電源15から出力されるパルスの
ピーク値は所定の値に固定したままパルス幅のみを自動
的に変化させることを特徴とするマイクロ波処理方法、
および、マグネトロン14、導波管11、マイクロ波透過窓
12、処理室13から成るマイクロ波プラズマ処理装置にお
いて、マグネトロン14へはパルス波を出力するマグネト
ロン電源15を接続し、導波管11内に配置したマイクロ進
行波をモニターする方向性結合器16をフィードバック線
17によりマグネトロン電源15の第1グリッド電源(バイ
アスパルス)22に接続してパルスのピーク値は所定の値
に固定し、マグネトロン14の出力が一定になるようパル
ス幅のみを自動的に変化させることを特徴とするマイク
ロ波プラズマ処理装置を提供することによって解決され
る。
The above-mentioned problems are caused by inputting a pulse wave generated by a magnetron power supply 15 into a magnetron 14 that oscillates a microwave, and a directional coupler 16 in which a micro traveling wave is provided in a waveguide 11.
The result of such monitoring is fed back to the magnetron power supply 15, and the peak value of the pulse output from the magnetron power supply 15 is fixed to a predetermined value so that the output of the magnetron 14 becomes constant. Microwave processing method characterized by changing to
And magnetron 14, waveguide 11, microwave transparent window
In a microwave plasma processing apparatus including a processing chamber 13 and a processing chamber 13, a magnetron power source 15 for outputting a pulse wave is connected to the magnetron 14, and a directional coupler 16 arranged in the waveguide 11 for monitoring a microwave traveling wave is provided. Feedback line
By connecting to the first grid power supply (bias pulse) 22 of the magnetron power supply 15 by 17 and fixing the peak value of the pulse to a predetermined value, only the pulse width is automatically changed so that the output of the magnetron 14 becomes constant. It is solved by providing a microwave plasma processing apparatus characterized by:

〔作用〕[Action]

第1図は本発明実施例の断面図、第2図は第1図の装置
のマグネトロン電源のブロック図である。
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a magnetron power supply of the apparatus shown in FIG.

第1図と第2図において、マグネトロン14への入力をパ
ルス波で行い、マイクロ進行波を方向性結合器16でモニ
ターした結果をマグネトロン電源15へフィードバックし
てマグネトロン14の出力が一定になるようパルス幅を自
動的に変化させる。
In FIG. 1 and FIG. 2, the input to the magnetron 14 is performed by a pulse wave, and the result of monitoring the micro traveling wave by the directional coupler 16 is fed back to the magnetron power supply 15 so that the output of the magnetron 14 becomes constant. Automatically change the pulse width.

本発明においては、プラズマを発生させるためのマグネ
トロンへの入力をパルス波とし、マグネトロンの発振し
た進行波を方向性結合器でモニターし、入射波側の値を
マグネトロン電源にフィードバックし、パルス幅を自動
的に変えて常に一定の進行波が得られるようにするもの
で、負荷の変動、マグネトロンの劣化、建屋電源の電圧
の降下などがあってもマグネトロンから出る出力を一定
にする。
In the present invention, the input to the magnetron for generating the plasma is a pulse wave, the traveling wave oscillated by the magnetron is monitored by the directional coupler, the value on the incident wave side is fed back to the magnetron power supply, and the pulse width is changed. It automatically changes so that a constant traveling wave can always be obtained, and the output from the magnetron is made constant even if there are load fluctuations, deterioration of the magnetron, voltage drop of the building power supply, etc.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図に本発明の方法を実施するに用いる装置が断面図
で示され、同図において、11は導波管、12はマイクロ波
透過窓、13は処理室、14はマグネトロン、15はマグネト
ロン電源、16は方向性結合器である。
FIG. 1 is a sectional view showing an apparatus used for carrying out the method of the present invention, in which 11 is a waveguide, 12 is a microwave transmission window, 13 is a processing chamber, 14 is a magnetron, and 15 is a magnetron. A power supply, 16 is a directional coupler.

第1図の装置の使用において、プラズマを発生させるた
めのマグネトロン14への入力をパルス波とし、マグネト
ロン14の発振したマイクロ進行波を方向性結合器16でモ
ニターして得られた情報をフィードバック線17でマグネ
トロン電源15にフィードバックし、電源15からマグネト
ロン14へ供給されるパルス波のパルス幅を変えて常に一
定の進行波が得られるようにした。
In the use of the apparatus shown in FIG. 1, the input to the magnetron 14 for generating plasma is a pulse wave, and the micro traveling wave oscillated by the magnetron 14 is monitored by the directional coupler 16 to obtain information obtained as a feedback line. At 17, feedback is made to the magnetron power supply 15, and the pulse width of the pulse wave supplied from the power supply 15 to the magnetron 14 is changed so that a constant traveling wave is always obtained.

マグネトロン電源15の構成は第2図に示され、それは
(3〜5.5KV)DCの電源21、第1グリッド電源(バイア
スパルス)22、第2グリッド電源(バイアス)23、4極
管用ヒータ電源24、マグネトロン用ヒータ電源25、シー
ケンサー・リレー回路および保護回路26、定電流回路
(4極管)27からなり、並列に配置されたDC電源21から
シーケンサー・リレー回路および保護回路26までにAC20
0V3φ(またはAC220V3φ)電源29から電力が供給され、
DC電源21、第1グリッド電源22、第2グリッド電源23、
ヒータ電源24に接続された定電流回路27からパルス波が
マグネトロン14へ供給される。
The configuration of the magnetron power supply 15 is shown in FIG. 2, which includes a (3 to 5.5 KV) DC power supply 21, a first grid power supply (bias pulse) 22, a second grid power supply (bias) 23, and a quadrupole heater power supply 24. , Heater power supply 25 for magnetron, sequencer relay circuit and protection circuit 26, constant current circuit (quadrupole tube) 27, DC power supply 21 arranged in parallel from sequencer relay circuit and protection circuit 26 AC20
Power is supplied from 0V3φ (or AC220V3φ) power supply 29,
DC power supply 21, first grid power supply 22, second grid power supply 23,
A pulse wave is supplied to the magnetron 14 from a constant current circuit 27 connected to the heater power supply 24.

第1図の装置を用いた実験から、プラズマ処理の安定性
が増加し、マグネトロンの寿命が3〜5倍程度に延びた
ことが確認された。
From the experiment using the apparatus shown in FIG. 1, it was confirmed that the stability of the plasma treatment was increased and the life of the magnetron was extended to about 3 to 5 times.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べてきたように、本発明によれば、マイクロ波プ
ラズマ処理において、マグネトロンへ入力されるパルス
波のパルス幅を自動的に変化させることによりマグネト
ロンの出力を一定に保つことが可能となり、プラズマ処
理が安定し、マグネトロンの寿命を長くするに効果大で
ある。
As described above, according to the present invention, in the microwave plasma processing, it is possible to keep the output of the magnetron constant by automatically changing the pulse width of the pulse wave input to the magnetron. The treatment is stable, and it is effective in extending the life of the magnetron.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明実施例の断面図、 第2図はマグネトロン電源のブロック図、 第3図は従来のマイクロ波プラズマエッチング装置の断
面図である。 第1図と第2図において、 11は導波管、 12はマイクロ波透過窓、 13は処理室、 14はマグネトロン、 15はマグネトロン電源、 16は方向性結合器、 17はフィードバック線、 21はDC電源、 22は第1グリッド電源、 23は第2グリッド電源、 24は4極管用ヒータ電源、 25はマグネトロン用ヒータ電源、 26はシーケンサー・リレー回路および保護回路、 27は定電流回路、 28は検波増幅器である。
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a magnetron power supply, and FIG. 3 is a sectional view of a conventional microwave plasma etching apparatus. 1 and 2, 11 is a waveguide, 12 is a microwave transmission window, 13 is a processing chamber, 14 is a magnetron, 15 is a magnetron power supply, 16 is a directional coupler, 17 is a feedback line, and 21 is DC power supply, 22 first grid power supply, 23 second grid power supply, 24 quadrupole heater power supply, 25 magnetron heater power supply, 26 sequencer / relay circuit and protection circuit, 27 constant current circuit, 28 It is a detection amplifier.

フロントページの続き (72)発明者 野田 省三 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−171491(JP,A) 特開 昭60−126835(JP,A) 特開 昭53−29672(JP,A) 特開 昭60−16424(JP,A) 特開 昭61−241922(JP,A)Front page continued (72) Inventor Shozo Noda 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited (56) References JP-A-59-171491 (JP, A) JP-A-60-126835 (JP) , A) JP-A-53-29672 (JP, A) JP-A-60-16424 (JP, A) JP-A-61-241922 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マイクロ波を発振するマグネトロン(14)
への入力をマグネトロン電源(15)の発生するパルス波
で行い、 マイクロ進行波を導波管(11)に設けた方向性結合器
(16)でモニターし、 かかるモニターの結果をマグネトロン電源(15)にフィ
ードバックし、 マグネトロン(14)の出力が一定になるようマグネトロ
ン電源(15)から出力されるパルスのピーク値は所定の
値に固定したままパルス幅のみを自動的に変化させるこ
とを特徴とするマイクロ波処理方法。
1. A magnetron (14) for oscillating microwaves
The input to the magnetron power supply (15) is generated by the pulse wave, the micro traveling wave is monitored by the directional coupler (16) provided in the waveguide (11), and the result of the monitoring is monitored by the magnetron power supply (15). ), The peak value of the pulse output from the magnetron power supply (15) is fixed to a predetermined value and only the pulse width is automatically changed so that the output of the magnetron (14) becomes constant. Microwave treatment method.
【請求項2】マグネトロン(14)、導波管(11)、マイ
クロ波透過窓(12)、処理室(13)から成るマイクロ波
プラズマ処理装置において、 マグネトロン(14)へはパルス波を出力するマグネトロ
ン電源(15)を接続し、 導波管(11)内に配置したマイクロ進行波をモニターす
る方向性結合器(16)をフィードバック線(17)により
マグネトロン電源(15)の第1グリッド電源(バイアス
パルス)(22)に接続してパルスのピーク値は所定の値
に固定し、マグネトロン(14)の出力が一定になるよう
パルス幅のみを自動的に変化させることを特徴とするマ
イクロ波プラズマ処理装置。
2. A microwave plasma processing apparatus comprising a magnetron (14), a waveguide (11), a microwave transmission window (12) and a processing chamber (13), which outputs a pulse wave to the magnetron (14). The directional coupler (16) connected to the magnetron power supply (15) and monitoring the micro traveling wave arranged in the waveguide (11) is connected to the first grid power supply (15) of the magnetron power supply (15) by the feedback line (17). Bias pulse) (22), the peak value of the pulse is fixed to a predetermined value, and only the pulse width is automatically changed so that the output of the magnetron (14) becomes constant. Processing equipment.
JP60159858A 1985-07-19 1985-07-19 Microwave plasma processing method and apparatus Expired - Fee Related JPH0695500B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60159858A JPH0695500B2 (en) 1985-07-19 1985-07-19 Microwave plasma processing method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60159858A JPH0695500B2 (en) 1985-07-19 1985-07-19 Microwave plasma processing method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6220298A JPS6220298A (en) 1987-01-28
JPH0695500B2 true JPH0695500B2 (en) 1994-11-24

Family

ID=15702764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60159858A Expired - Fee Related JPH0695500B2 (en) 1985-07-19 1985-07-19 Microwave plasma processing method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0695500B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5959275B2 (en) * 2012-04-02 2016-08-02 株式会社日立ハイテクノロジーズ Plasma processing apparatus and plasma processing method
CN106746413A (en) * 2016-12-30 2017-05-31 泸州市聚源电力设备有限公司 Sludge microwave plasma drying particles system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5329672A (en) * 1976-08-31 1978-03-20 Toshiba Corp Gas etching apparatus
JPS59171491A (en) * 1983-03-18 1984-09-27 富士通株式会社 Method and device for treating via microwave
JPS6016424A (en) * 1983-07-08 1985-01-28 Fujitsu Ltd Microwave plasma processing method and apparatus thereof
JPH0626199B2 (en) * 1983-12-14 1994-04-06 株式会社日立製作所 Etching method
JPS61241922A (en) * 1985-04-19 1986-10-28 Hitachi Ltd Plasma reaction treatment apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6220298A (en) 1987-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1111801A (en) Negative ion extractor
KR920002864B1 (en) Apparatus for treating matrial by using plasma
US4677637A (en) TE laser amplifier
JPH0695500B2 (en) Microwave plasma processing method and apparatus
JPH07249614A (en) Plasma etching method and its equipment
JP3806752B2 (en) Microwave discharge generator and method for treating environmental pollutant gas
JP2595128B2 (en) Microwave plasma processing equipment
JPH09171900A (en) Plasma generating device
JP2633849B2 (en) Plasma processing equipment
JPS642321A (en) Plasma etching device
JPH10229074A (en) Microwave plasma etching system
JP2000174009A (en) Plasma processing device, semiconductor manufacture device and liquid crystal manufacture device
JP3585512B2 (en) Microwave plasma generator
JPH01264141A (en) Ion source
JPS5553422A (en) Plasma reactor
JP2800766B2 (en) Plasma processing method and apparatus
JPH0322015B2 (en)
JP2629610B2 (en) Microwave plasma processing equipment
JPS6414920A (en) Plasma etching apparatus
JPH04192325A (en) Microwave plasma processing equipment and cleaning method of microwave introducing window
JPH07183095A (en) Microwave plasma processing device
JPH0653173A (en) Plasma processor having plasma heating mechanism
JPH0831443B2 (en) Plasma processing device
Mohl et al. A novel microwave ion source as a new tool for submicron etching of microelectronic devices
JPS61258429A (en) Monitoring process of microwave power applied apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees