JPH07142193A - マイクロ波プラズマ処理装置 - Google Patents

マイクロ波プラズマ処理装置

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JPH07142193A
JPH07142193A JP5286888A JP28688893A JPH07142193A JP H07142193 A JPH07142193 A JP H07142193A JP 5286888 A JP5286888 A JP 5286888A JP 28688893 A JP28688893 A JP 28688893A JP H07142193 A JPH07142193 A JP H07142193A
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Takahiro Yoshiki
隆裕 吉識
Kyoichi Komachi
恭一 小町
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 マイクロ波発振器16と、マイクロ波を伝送
する導波管15と、導波管15に接続された誘電体線路
12と、誘電体線路12に対向するように配置され、誘
電体線路12に対向する一端がマイクロ波を透過する耐
熱性板22で封止された金属製の反応容器11とを備
え、反応容器11の内部が内部空間を仕切るとともに連
通させる複数の孔17aを有する仕切壁17により、直
方体形状のプラズマ生成室18と試料台23が配置され
る円筒形状の処理室19とに分割されているマイクロ波
プラズマ処理装置。 【効果】 プラズマ生成室18にプラズマを均一に発生
させることができ、しかも試料Sとしての円形のSiウ
エハ等の均一処理を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波プラズマ処理
装置に関し、より詳細にはプラズマを利用して半導体素
子基板等にエッチング、アッシング(灰化)等の処理を
施すのに適したマイクロ波プラズマ処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路等の製造工程におけるエ
ッチング工程は、パターン形成されたレジストをマスク
として行われており、このエッチング工程終了後にマス
クとして用いたレジストをウエハ表面から除去する必要
がある。近年、レジスト除去はウエットプロセスからド
ライプロセスに移行してきており、プラズマを利用して
レジストを灰化除去する方法が広く用いられている。
【0003】このようなアッシング処理装置として、特
開昭62−5600号、特開昭62−99481号公報
において提案された誘電体線路を利用するマイクロ波プ
ラズマ処理装置が知られている。この装置は、反応容器
の上部がマイクロ波の透過が可能な耐熱性板で封止さ
れ、その上方にマイクロ波が導入される誘電体線路が形
成された構成となっている。
【0004】図4はこの種マイクロ波プラズマ処理装置
の一例を模式的に示した断面図であり、図中31は中空
直方体形状の反応容器を示している。この反応容器31
は上部壁を除く全体がAl等の金属を用いて形成され、
その側壁は二重構造となっており、その内部は冷却水が
流れる冷却水通路41となっている。その冷却水通路4
1の内側にはプラズマ生成室38及び処理室39が形成
されている。プラズマ生成室38と処理室39とは仕切
壁37で仕切られており、仕切壁37の所定箇所には複
数の孔37aが全体として矩形形状に形成されている。
また、プラズマ生成室38の上部はマイクロ波の透過が
可能で、かつ誘電損失の小さな石英ガラス、Al23
等を用いて形成された耐熱性板22により気密状態に封
止されている。また、処理室39内部の仕切壁37と対
向する箇所には、試料Sを載置するための試料台43が
配設され、処理室39の下部壁には図示しない排気装置
に接続される排気口34が形成されており、プラズマ生
成室38を構成する一側壁にはプラズマ生成室38内に
所要の反応ガスを供給するためのガス供給管33が接続
されている。
【0005】一方、反応容器31の上方には誘電損失の
小さいフッ素樹脂、ポリエチレンあるいはポリスチレン
等を用いて形成された誘電体線路12が配設されてお
り、誘電体線路12の外側にはAl板を用いて形成され
た蓋体20が貼付されている。誘電体線路12には導波
管15が接続されており、導波管15にはさらにマイク
ロ波発振器16が連結されており、マイクロ波発振器1
6からのマイクロ波が誘電体線路12に導入され、反応
容器31内にプラズマ発生に必要な電界が形成されるよ
うになっている。
【0006】このように構成されたマイクロ波プラズマ
処理装置を用い、試料S表面のレジストを除去する場
合、まず試料台43上に試料Sを載置し、次に冷却水通
路41内に冷却水を循環させた後、排気口34から排気
して処理室39を所要の真空度に設定し、この後ガス供
給管33から反応ガスを供給する。次いで、マイクロ波
発振器16においてマイクロ波を発振させ、導波管15
を介して誘電体線路12にマイクロ波を導入し、誘電体
線路12の下方に電界を形成する。形成された電界は耐
熱性板22を通過してプラズマ生成室38内に至り、プ
ラズマを発生させ、発生したプラズマ中の荷電粒子は仕
切壁37により捕獲され、主にラジカル等中性粒子(以
下、ラジカルと記す)のみが孔37aを通って処理室3
9内の試料S周辺に導かれ、試料S表面のレジストが灰
化除去される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のマイク
ロ波プラズマ処理装置においては、プラズマ生成室38
内に均一なプラズマを発生させるために、マイクロ波の
伝搬特性等を考慮してプラズマ生成室38が直方体形状
になっており、プラズマ生成室38と処理室39とは一
体的に形成され、処理室39も直方体形状となってい
る。このため、複数個の孔37aから導入されたラジカ
ルは処理室39の角部にも拡散する。しかし、試料Sと
しては半導体基板である円形のSiウエハを用いること
が多く、このため試料台34も通常平面視円形状のもの
が使用されており、ラジカルの流れが試料台34の形状
に対応せず、試料S表面へのラジカルの均一供給ができ
ず、均一処理を行うことが難しいという課題があった。
【0008】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであって、プラズマ生成室におけるプラズマの均一発
生が可能であり、しかも試料としての円形のSiウエハ
等の均一処理を可能とするマイクロ波プラズマ処理装置
を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に本発明に係るマイクロ波プラズマ処理装置は、マイク
ロ波発生手段と、マイクロ波を伝送する導波管と、該導
波管に接続された誘電体線路と、該誘電体線路に対向す
るように配置され、該誘電体線路に対向する一端がマイ
クロ波を透過する耐熱性板で封止された金属製の反応容
器とを備え、該反応容器の内部が内部空間を仕切るとと
もに連通させる複数の孔を有する仕切壁により、直方体
形状のプラズマ生成室と試料台が配置される円筒形状の
処理室とに分割されていることを特徴としている。
【0010】
【作用】上記マイクロ波プラズマ処理装置では、マイク
ロ波が前記誘電体線路を伝搬する際、該誘電体線路に垂
直な方向にも、電界が形成される。そして、この電界に
よって前記耐熱性板の下に前記誘電体線路と平行的にプ
ラズマが発生するので、マイクロ波が前記誘電体線路に
垂直方向に供給され、前記耐熱性板の下にプラズマを発
生させているとみなすことができる。また主要部の形状
が略矩形である前記誘電体線路は、その上面が金属板か
らなる蓋体により覆われているので、前記誘電体線路上
のマイクロ波電力はマイクロ波の伝搬方向に垂直な面に
関し、及び伝搬方向に関してどの地点においてもほぼ同
じと考えられる。
【0011】従って、前記プラズマ生成室が直方体形状
となっていることにより、該プラズマ生成室に均一にマ
イクロ波電力が供給され、前記プラズマ生成室でのプラ
ズマの均一発生が可能となる。さらに、前記処理室の形
状が円筒形状であることから、前記孔を通ったラジカル
が前記処理室内で円筒形状に拡散する。したがって、ラ
ジカルの流れが前記試料及び試料台の円形形状に対応す
ることとなり、前記試料表面にラジカルが均一に供給さ
れ、均一な処理が行われる。
【0012】
【実施例及び比較例】以下、本発明に係るマイクロ波プ
ラズマ処理装置の実施例及び比較例を図面に基づいて説
明する。なお、実施例に係るマイクロ波プラズマ処理装
置の構成は図4に示した従来のマイクロ波プラズマ処理
装置の構成と略同様であるため、ここでは同じ部分の説
明は省略し、従来のものと相違する箇所についてのみそ
の構成を説明する。また、従来例と同一の構成部品には
同一の符合を付すこととする。図1は実施例に係るマイ
クロ波プラズマ処理装置を示した模式的縦断面図であ
り、図2は仕切り壁を除いた場合のプラズマ生成室、処
理室及び試料台の形状をを示した平面図である。図中1
1は反応容器を示しており、反応容器11は上部壁を除
く全体がAl等の金属を用いて形成され、その側壁は二
重構造となっており、その内部は冷却水が流れる冷却水
通路21となっている。冷却水通路21の内側には直方
体形状のプラズマ生成室18及び円筒形状の処理室19
が形成され、プラズマ生成室18と処理室19とはマイ
クロ波遮蔽材料、例えばアルミニウム等の金属板で形成
された仕切壁17で仕切られており、仕切壁17の所定
箇所には複数の孔17aが全体として円形形状に形成さ
れている。また、プラズマ生成室18の上部はマイクロ
波の透過が可能で、かつ誘電損失の小さな材料、例えば
石英ガラス、Al23 等を用いて形成された耐熱性板
22により気密状態に封止されている。処理室19内部
の仕切壁17と対向する箇所には、試料Sを載置するた
めの試料台23が配設されており、処理室19の下部壁
には図示しない排気装置に接続される排気口14が形成
されており、プラズマ生成室18を構成する一側壁には
プラズマ生成室18内に所要の反応ガスを供給するため
のガス供給管13が接続されている。
【0013】このように構成されたマイクロ波プラズマ
処理装置を用いて試料S表面のレジストを除去する場
合、図4に示した従来の装置の場合と同様に行うことに
より、プラズマ生成室内に発生した均一なプラズマ中の
荷電粒子は仕切壁17により捕獲され、主にラジカル等
中性粒子のみが孔17aを通り、このラジカルが処理室
19内の試料S周辺に円筒形状に導かれ、試料S表面の
レジストを効率良く均一に除去する。
【0014】以下に、実施例及び比較例に係るマイクロ
波プラズマ処理装置において、発生させたプラズマの発
生効率を評価するために、試料S表面のレジストアッシ
ング速度を測定し、アッシング速度の面内均一性を調べ
た結果について説明する。
【0015】アッシング処理は、試料Sとして、Siウ
エハ上にレジストを塗布したものを用い、レジスト除去
用ガスとして、少量のN2 ガスを添加したO2 ガスを用
い、処理室19内の圧力を2Torrに設定して行っ
た。また実施例に係る装置として、プラズマ生成室18
の上面の寸法を縦300mm×横300mmに、処理室
19の内径を300mmにそれぞれ設定した装置を用
い、比較例に係る装置として、縦300mm×横300
mm×高さ100mmの直方体形状の反応容器10を備
えた従来の装置(図4)を用いた。いずれの装置におい
ても誘電体線路20として、厚さ20mm、長さ500
mm、幅300mmのフッ素樹脂を用いた。結果を図3
に示す。
【0016】図3から明らかなように実施例に係る装置
では、レジストアッシング速度がSiウエハの全面で1
420〜1500nm/min程度となっており、面内
均一性が良好であったのに対し、比較例に係る装置で
は、レジストアッシング速度がSiウエハの中心部で約
1530nm/min、周辺部で約1220nm/mi
nとなっており、中心部と周辺部との差が約310nm
/minあり、面内均一性が悪かった。このように、プ
ラズマ生成室18の形状を直方体形状にし、かつ処理室
19の形状を円筒形状にすることにより、ラジカルの均
一発生及び均一処理を行うことができた。
【0017】以上説明したように実施例に係るマイクロ
波プラズマ処理装置にあっては、プラズマ生成室18の
形状が直方体形状であるので、プラズマ生成室18に均
一な波電力が供給され、プラズマ生成室18でのプラズ
マの均一発生が可能になる。また、反応容器10の内部
が複数の孔17aを有する仕切壁17により仕切られて
いるので、プラズマ生成室18内で発生したプラズマ中
の荷電粒子が仕切壁17によって捕獲され、主にラジカ
ルのみが孔17aを通る。さらに、処理室19の形状が
円筒形状であるので、孔17aを通ったラジカルが処理
室19内で円筒形状に拡散する。したがって、ラジカル
の流れが試料S及び試料台23の円形形状に対応するた
め、試料S表面にラジカルを均一に供給して均一な処理
を行うことができる。また、レジストアッシングの平均
速度が大きくなっていることから、不要なラジカル発生
部分がなくなり、効率良く処理できていると言える。
【0018】なお本実施例では、仕切壁17にアルミニ
ウムを用いた場合を例とって説明したが、別の実施例で
は、仕切壁17にステンレス、タングステン等を用いて
も良い。
【0019】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係るマイク
ロ波プラズマ処理装置においては、マイクロ波発生手段
と、マイクロ波を伝送する導波管と、該導波管に接続さ
れた誘電体線路と、該誘電体線路に対向するように配置
され、該誘電体線路に対向する一端がマイクロ波を透過
する耐熱性板で封止された金属製の反応容器とを備え、
該反応容器の内部が内部空間を仕切るとともに連通させ
る複数の孔を有する仕切壁により、直方体形状のプラズ
マ生成室と試料台が配置される円筒形状の処理室とに分
割されているので、前記プラズマ生成室の形状が直方体
形状であることにより、前記プラズマ生成室でのプラズ
マの均一発生ができる。さらに、前記処理室の形状が円
筒形状であることにより、前記孔を通ったラジカルの流
れを前記試料及び試料台の円形形状に対応させ、前記試
料表面にラジカルを均一に供給し、均一な処理を行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るマイクロ波プラズマ処理装置の実
施例を模式的に示した縦断面図である。
【図2】実施例に係る仕切り壁を除いた場合のプラズマ
生成室、処理室及び試料台の形状を示した平面図であ
る。
【図3】実施例及び比較例に係るマイクロ波プラズマ処
理装置におけるアッシング速度の面内均一性を調べた結
果を示したグラフである。
【図4】従来のマイクロ波プラズマ処理装置を模式的に
示した縦断面図である。
【符号の説明】
11 反応容器 12 誘電体線路 15 導波管 16 マイクロ波発振器 17 仕切壁 17a 孔 18 プラズマ生成室 19 処理室 23 試料台

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロ波発生手段と、マイクロ波を伝
    送する導波管と、該導波管に接続された誘電体線路と、
    該誘電体線路に対向するように配置され、該誘電体線路
    に対向する一端がマイクロ波を透過する耐熱性板で封止
    された金属製の反応容器とを備え、該反応容器の内部が
    内部空間を仕切るとともに連通させる複数の孔を有する
    仕切壁により、直方体形状のプラズマ生成室と試料台が
    配置される円筒形状の処理室とに分割されていることを
    特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置。
JP5286888A 1993-11-16 1993-11-16 マイクロ波プラズマ処理装置 Expired - Fee Related JP2967681B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100425658B1 (ko) * 1998-10-29 2004-04-03 캐논 가부시끼가이샤 마이크로파 공급기, 이를 구비한 플라즈마 처리 장치, 및 플라즈마 처리 방법
US6870123B2 (en) 1998-10-29 2005-03-22 Canon Kabushiki Kaisha Microwave applicator, plasma processing apparatus having same, and plasma processing method
CN103262663A (zh) * 2011-04-28 2013-08-21 东海橡塑工业株式会社 微波等离子体生成装置和采用该装置的磁控溅射成膜装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100425658B1 (ko) * 1998-10-29 2004-04-03 캐논 가부시끼가이샤 마이크로파 공급기, 이를 구비한 플라즈마 처리 장치, 및 플라즈마 처리 방법
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