JPH07183095A - 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Info
- Publication number
- JPH07183095A JPH07183095A JP5326614A JP32661493A JPH07183095A JP H07183095 A JPH07183095 A JP H07183095A JP 5326614 A JP5326614 A JP 5326614A JP 32661493 A JP32661493 A JP 32661493A JP H07183095 A JPH07183095 A JP H07183095A
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- processing chamber
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- plasma processing
- waveguide
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Abstract
(57)【要約】
【構成】マイクロ波を利用したプラズマ処理装置におい
て、導波管及び放電管の軸に対し、垂直な平面上で中央
部より外周部のマイクロ波電界強度が強いマイクロ波を
プラズマ処理室に導入するよう構成した。 【効果】均一なプラズマを生成できるので、均一なプラ
ズマ処理が可能になるという効果がある。
て、導波管及び放電管の軸に対し、垂直な平面上で中央
部より外周部のマイクロ波電界強度が強いマイクロ波を
プラズマ処理室に導入するよう構成した。 【効果】均一なプラズマを生成できるので、均一なプラ
ズマ処理が可能になるという効果がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波プラズマ処
理装置に係り、特に、半導体素子基板等の試料をプラズ
マを利用してエッチング処理や成膜処理等をするのに好
適なマイクロ波プラズマ処理装置に関するものである。
理装置に係り、特に、半導体素子基板等の試料をプラズ
マを利用してエッチング処理や成膜処理等をするのに好
適なマイクロ波プラズマ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の装置は、例えば、特開昭６１−７
５５２７号公報に記載のように導波管及び放電管の軸に
対し、垂直な平面上で外周部より中央部のマイクロ波電
界強度が強いマイクロ波をプラズマ処理室（放電管）に
導入するようになっていた。
５５２７号公報に記載のように導波管及び放電管の軸に
対し、垂直な平面上で外周部より中央部のマイクロ波電
界強度が強いマイクロ波をプラズマ処理室（放電管）に
導入するようになっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、導波
管及び放電管の軸方向に対し垂直な平面上でのプラズマ
処理室に導入されるマイクロ波の電界強度分布の点にお
いて考慮されておらず、均一なプラズマが生成できない
という問題があった。
管及び放電管の軸方向に対し垂直な平面上でのプラズマ
処理室に導入されるマイクロ波の電界強度分布の点にお
いて考慮されておらず、均一なプラズマが生成できない
という問題があった。
【０００４】本発明は、プラズマ処理室に均一なプラズ
マを生成し、均一なプラズマ処理が可能なマイクロ波プ
ラズマ処理装置を提供することを目的とする。
マを生成し、均一なプラズマ処理が可能なマイクロ波プ
ラズマ処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、導波管及び放電管の軸に対し、垂直な平面上で中央
部より外周部のマイクロ波電界強度が強いマイクロ波を
プラズマ処理室（放電管）に導入するようにしたもので
ある。また、上記導波管及び放電管の軸に対し垂直な平
面上で中央部より外周部のマイクロ波電界強度が強いマ
イクロ波をプラズマ処理室（放電管）に導入しやすくす
るために、導波管及び放電管の軸方向にマイクロ波導波
路の一部を可動とし、更に必要に応じて、モードパスフ
ィルタを設けたものである。
に、導波管及び放電管の軸に対し、垂直な平面上で中央
部より外周部のマイクロ波電界強度が強いマイクロ波を
プラズマ処理室（放電管）に導入するようにしたもので
ある。また、上記導波管及び放電管の軸に対し垂直な平
面上で中央部より外周部のマイクロ波電界強度が強いマ
イクロ波をプラズマ処理室（放電管）に導入しやすくす
るために、導波管及び放電管の軸方向にマイクロ波導波
路の一部を可動とし、更に必要に応じて、モードパスフ
ィルタを設けたものである。
【０００６】
【作用】導波管及び放電管の軸に対し、垂直な平面上で
中央部より外周部のマイクロ波電界強度が強いマイクロ
波は、電子サイクトロン共鳴を生じる磁場強度を有する
磁場を印加したプラズマ処理室（放電管）内で、均一な
プラズマを生成するよう作用する。それによって、均一
なプラズマ処理が可能になる。
中央部より外周部のマイクロ波電界強度が強いマイクロ
波は、電子サイクトロン共鳴を生じる磁場強度を有する
磁場を印加したプラズマ処理室（放電管）内で、均一な
プラズマを生成するよう作用する。それによって、均一
なプラズマ処理が可能になる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。
る。
【０００８】図１は、本発明の一実施例である有磁場マ
イクロ波ドライエッチング装置を示す。容器（プラズマ
生成室）１ａ、容器１ｂ及び石英窓２で区画された処理
室１の内部を真空排気装置（図示省略）により減圧した
後、ガス供給装置（図示省略）によりエッチングガスを
処理室１内に導入し、所望の圧力に調整する。また、処
理室１はコイル３，コイル４により生成される磁場領域
内にある。マグネトロン５により発した、この場合２．
４５Ｈｚのマイクロ波は、導波管６ａ，６ｂ，導体板６
ｃ，導体円筒６ｄを伝播し、石英窓２を透過して処理室
１内に入射される。このマイクロ波によって生成された
プラズマにより、電極７に載置された被処理材８がエッ
チング処理される。また、被処理材８のエッチング形状
を制御するため、電極７には、整合器（図示省略）を介
して高周波電源９が接続され、高周波電圧が印加され
る。
イクロ波ドライエッチング装置を示す。容器（プラズマ
生成室）１ａ、容器１ｂ及び石英窓２で区画された処理
室１の内部を真空排気装置（図示省略）により減圧した
後、ガス供給装置（図示省略）によりエッチングガスを
処理室１内に導入し、所望の圧力に調整する。また、処
理室１はコイル３，コイル４により生成される磁場領域
内にある。マグネトロン５により発した、この場合２．
４５Ｈｚのマイクロ波は、導波管６ａ，６ｂ，導体板６
ｃ，導体円筒６ｄを伝播し、石英窓２を透過して処理室
１内に入射される。このマイクロ波によって生成された
プラズマにより、電極７に載置された被処理材８がエッ
チング処理される。また、被処理材８のエッチング形状
を制御するため、電極７には、整合器（図示省略）を介
して高周波電源９が接続され、高周波電圧が印加され
る。
【０００９】導波管６の一部である導体板６ｃと導体円
筒６ｄは電気的に接続し、かつ、導体板６ｃが可動でき
る構造となっている。また、図示を省略するが導体板６
ｃと導体円筒６ｄの間にはマイクロ波シールドが設けら
れている。導体板６ｃと石英窓２との間隔ｈを適当に設
定することにより、導波管６ｂ，導体円筒６ｄ及び処理
室１（放電管）の軸に対して垂直な平面上で、中央部よ
り外周部のマイクロ波電界強度が強いマイクロ波を処理
室１内に導入することが可能である。ここで、導波管６
ｂは円形の導波管である。これによって、均一なプラズ
マが処理室１内で生成される。
筒６ｄは電気的に接続し、かつ、導体板６ｃが可動でき
る構造となっている。また、図示を省略するが導体板６
ｃと導体円筒６ｄの間にはマイクロ波シールドが設けら
れている。導体板６ｃと石英窓２との間隔ｈを適当に設
定することにより、導波管６ｂ，導体円筒６ｄ及び処理
室１（放電管）の軸に対して垂直な平面上で、中央部よ
り外周部のマイクロ波電界強度が強いマイクロ波を処理
室１内に導入することが可能である。ここで、導波管６
ｂは円形の導波管である。これによって、均一なプラズ
マが処理室１内で生成される。
【００１０】本実施例によれば、処理室内に均一なプラ
ズマが生成されるので、均一なプラズマ処理が可能にな
るという効果がある。
ズマが生成されるので、均一なプラズマ処理が可能にな
るという効果がある。
【００１１】本発明の第２の実施例を図２，３により説
明する。本実施例では、上記第１の実施例にＴＥ01用モ
ードパスフィルタ１０を設けたものである。図３はＴＥ
01モードパスフィルタを上部より見た形状を示す。本実
施例の場合は、フィン１０ａを１２ケとし、導波管６ａ
の半径をＲとするとき、中心からフィン１０ａ先端まで
の距離Ａを０．５Ｒ以下とした。これにより、中心部よ
り外周部のマイクロ波電界強度が強いマイクロ波を処理
室１内に導入することが容易となるため、第１の実施例
の効果に加えて更に均一なプラズマ処理が容易になると
いう効果がある。
明する。本実施例では、上記第１の実施例にＴＥ01用モ
ードパスフィルタ１０を設けたものである。図３はＴＥ
01モードパスフィルタを上部より見た形状を示す。本実
施例の場合は、フィン１０ａを１２ケとし、導波管６ａ
の半径をＲとするとき、中心からフィン１０ａ先端まで
の距離Ａを０．５Ｒ以下とした。これにより、中心部よ
り外周部のマイクロ波電界強度が強いマイクロ波を処理
室１内に導入することが容易となるため、第１の実施例
の効果に加えて更に均一なプラズマ処理が容易になると
いう効果がある。
【００１２】本発明の第３の実施例を図４，５により説
明する。本実施例では導体板６ｅ，導体円筒６ｆ，スリ
ット板１１で共振器１２を構成し、この共振器１２が導
体円筒６ｄと電気的に接続し、かつ、移動できる構造と
なっている。図５はスリット板１１を上部より見た形状
を示す。本実施例においては、中央部より外周部のマイ
クロ波電界強度が強いマイクロ波を処理室１内に導入す
ることが容易となるため、第１の実施例の効果に加えて
更に均一なプラズマ処理が容易になるという効果があ
る。また、スリット板１１のスリットの形状は、必要に
応じて適宣変更し、最適形状を用いることが可能であ
る。
明する。本実施例では導体板６ｅ，導体円筒６ｆ，スリ
ット板１１で共振器１２を構成し、この共振器１２が導
体円筒６ｄと電気的に接続し、かつ、移動できる構造と
なっている。図５はスリット板１１を上部より見た形状
を示す。本実施例においては、中央部より外周部のマイ
クロ波電界強度が強いマイクロ波を処理室１内に導入す
ることが容易となるため、第１の実施例の効果に加えて
更に均一なプラズマ処理が容易になるという効果があ
る。また、スリット板１１のスリットの形状は、必要に
応じて適宣変更し、最適形状を用いることが可能であ
る。
【００１３】本発明の第４の実施例を図６，７により説
明する。本実施例では第１の実施例において、導波管６
ｂの代わりに矩形導波管６ｇを使用し、更に、矩形ＴＥ
10から矩形ＴＥ20へのモード変換器１３を用いたもので
ある。図７はモード変換器１３の立体図を示す。本実施
例では第１の実施例と同様の効果が得られる。
明する。本実施例では第１の実施例において、導波管６
ｂの代わりに矩形導波管６ｇを使用し、更に、矩形ＴＥ
10から矩形ＴＥ20へのモード変換器１３を用いたもので
ある。図７はモード変換器１３の立体図を示す。本実施
例では第１の実施例と同様の効果が得られる。
【００１４】本発明の第５の実施例を図８により説明す
る。本実施例では、第４の実施例において、導体円筒６
ｄと電気的に接続し、かつ、スライド可能な共振器１２
と、モードパスフィルタ１０を設けたものであり、上記
第２，第３の実施例と同様の効果が得られる。
る。本実施例では、第４の実施例において、導体円筒６
ｄと電気的に接続し、かつ、スライド可能な共振器１２
と、モードパスフィルタ１０を設けたものであり、上記
第２，第３の実施例と同様の効果が得られる。
【００１５】本発明の第６の実施例を図９，１０により
説明する。本実施例では、第１の実施例において、円形
導波管６ｂの代わりに矩形導波管６ｇを使用し、更に、
偏心した状態で矩形導波管６ｇが設置される導体板６ｈ
を用いたものである。導体板６ｈを上部より見た形状を
図１０に示す。本実施例では第１の実施例と同様の効果
が得られる。
説明する。本実施例では、第１の実施例において、円形
導波管６ｂの代わりに矩形導波管６ｇを使用し、更に、
偏心した状態で矩形導波管６ｇが設置される導体板６ｈ
を用いたものである。導体板６ｈを上部より見た形状を
図１０に示す。本実施例では第１の実施例と同様の効果
が得られる。
【００１６】本発明の第７の実施例を図１１により説明
する。本実施例では、第６の実施例において、導体円筒
６ｄと電気的に接続し、かつ、スライド可能な共振器１
２を設けたものであり、第３の実施例と同様の効果があ
る。
する。本実施例では、第６の実施例において、導体円筒
６ｄと電気的に接続し、かつ、スライド可能な共振器１
２を設けたものであり、第３の実施例と同様の効果があ
る。
【００１７】その他、上述のマイクロ波導入方法及びモ
ードパスフィルタ１０並びに共振器１２を適宣組み合わ
せても、第１，２，３の実施例と同様の効果が期待でき
ることは言うまでもない。
ードパスフィルタ１０並びに共振器１２を適宣組み合わ
せても、第１，２，３の実施例と同様の効果が期待でき
ることは言うまでもない。
【００１８】本発明の第８の実施例を図１２により説明
する。本実施例では、処理室１がプラズマ生成室容器１
ａとプラズマ拡散室１ｃとに分離されている。マイクロ
波の導入方法は、第１の実施例と同じ構成である。プラ
ズマ生成用のコイル３に対し逆磁場を形成し、プラズマ
拡散室１ｃで磁場強度が弱くなるようにコイル１４に電
流が流される。また、壁面でのプラズマの損失を防止す
るため、リング状の永久磁石１３がプラズマ拡散室１ｃ
の外周に配置されている。
する。本実施例では、処理室１がプラズマ生成室容器１
ａとプラズマ拡散室１ｃとに分離されている。マイクロ
波の導入方法は、第１の実施例と同じ構成である。プラ
ズマ生成用のコイル３に対し逆磁場を形成し、プラズマ
拡散室１ｃで磁場強度が弱くなるようにコイル１４に電
流が流される。また、壁面でのプラズマの損失を防止す
るため、リング状の永久磁石１３がプラズマ拡散室１ｃ
の外周に配置されている。
【００１９】本実施例では、第１の実施例と同様にして
均一なプラズマがプラズマ生成室１ａ内で生成され、プ
ラズマ拡散室１ｃで拡散されるため、更に均一なプラズ
マが電極７近傍で生成される。このため、第１の実施例
より更に均一にプラズマ処理することが可能であるとい
う効果がある。
均一なプラズマがプラズマ生成室１ａ内で生成され、プ
ラズマ拡散室１ｃで拡散されるため、更に均一なプラズ
マが電極７近傍で生成される。このため、第１の実施例
より更に均一にプラズマ処理することが可能であるとい
う効果がある。
【００２０】また、第８の実施例において、上述の第２
ないし第７の実施例におけるマイクロ波導入方法、モー
ドパスフィルタ１０及び共振器１２を適宣組み合わせて
プラズマ生成部に用いても、同様の効果が得られる。
ないし第７の実施例におけるマイクロ波導入方法、モー
ドパスフィルタ１０及び共振器１２を適宣組み合わせて
プラズマ生成部に用いても、同様の効果が得られる。
【００２１】上記各実施例では、有磁場マイクロ波ドラ
イエッチング装置について述べたが、その他のマイクロ
波を利用したドライエッチング装置，プラズマＣＶＤ装
置及びアッシング装置等のプラズマ処理装置について
も、同様の作用効果が得られる。
イエッチング装置について述べたが、その他のマイクロ
波を利用したドライエッチング装置，プラズマＣＶＤ装
置及びアッシング装置等のプラズマ処理装置について
も、同様の作用効果が得られる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、均一なプラズマを生成
することができるので、均一なプラズマ処理が可能にな
るという効果がある。
することができるので、均一なプラズマ処理が可能にな
るという効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例の有磁場マイクロ波ドラ
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例の有磁場マイクロ波ドラ
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
【図３】ＴＥ01用モードパスフィルタを上部より見た形
状図である。
状図である。
【図４】本発明の第３の実施例の有磁場マイクロ波ドラ
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
【図５】スリット板を上部より見た形状図である。
【図６】本発明の第４の実施例の有磁場マイクロ波ドラ
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
【図７】矩形ＴＥ01から矩形ＴＥ20へのモード変換器の
立体図である。
立体図である。
【図８】本発明の第５の実施例の有磁場マイクロ波ドラ
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
【図９】本発明の第６の実施例の有磁場マイクロ波ドラ
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
【図１０】導体板を上部より見た形状図である。
【図１１】本発明の第７の実施例の有磁場マイクロ波ド
ライエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
ライエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
【図１２】本発明の第８の実施例の有磁場マイクロ波ド
ライエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
ライエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
１…処理室、２…石英窓、３，４，１４…コイル、５…
マグネトロン、６…導波管、７…電極、８…被処理材、
９…高周波電源、１０…モードパスフィルタ、１１…ス
リット板、１２…共振器、１３…モード変換器、１５…
整合器。
マグネトロン、６…導波管、７…電極、８…被処理材、
９…高周波電源、１０…モードパスフィルタ、１１…ス
リット板、１２…共振器、１３…モード変換器、１５…
整合器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 克哉 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内
Claims (3)
- 【請求項１】プラズマ発生装置と減圧可能なプラズマ処
理室とガス供給装置と真空排気装置よりなるプラズマ処
理装置において、導波管及び放電管の軸に対し、垂直な
平面上で中央部より外周部のマイクロ波電界強度が強い
マイクロ波をプラズマ処理室に導入するように構成した
ことを特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置。 - 【請求項２】導波管及び放電管の軸方向にマイクロ波導
波路の一部が可動であることを特徴とする請求項１に記
載のマイクロ波プラズマ処理装置。 - 【請求項３】モードパスフィルタを有することを特徴と
する請求項１に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5326614A JPH07183095A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5326614A JPH07183095A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07183095A true JPH07183095A (ja) | 1995-07-21 |
Family
ID=18189776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5326614A Pending JPH07183095A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07183095A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0827182A2 (en) * | 1996-09-02 | 1998-03-04 | Hitachi, Ltd. | Surface wave plasma processing apparatus |
| JP2009239320A (ja) * | 2009-07-23 | 2009-10-15 | Tokyo Electron Ltd | マイクロ波プラズマ処理装置 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP5326614A patent/JPH07183095A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0827182A2 (en) * | 1996-09-02 | 1998-03-04 | Hitachi, Ltd. | Surface wave plasma processing apparatus |
| EP0827182A3 (en) * | 1996-09-02 | 1998-08-26 | Hitachi, Ltd. | Surface wave plasma processing apparatus |
| JP2009239320A (ja) * | 2009-07-23 | 2009-10-15 | Tokyo Electron Ltd | マイクロ波プラズマ処理装置 |
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