JPH0878398A - Microwave plasma processing apparatus - Google Patents

Microwave plasma processing apparatus

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JPH0878398A
JPH0878398A JP23591594A JP23591594A JPH0878398A JP H0878398 A JPH0878398 A JP H0878398A JP 23591594 A JP23591594 A JP 23591594A JP 23591594 A JP23591594 A JP 23591594A JP H0878398 A JPH0878398 A JP H0878398A
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JP
Japan
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microwave
plasma processing
processing apparatus
waveguide
microwaves
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JP23591594A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Yoshihara
秀一 吉原
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

PURPOSE: To obtain a micro wave plasma processing apparatus wherein microwaves can be uniformly applied to the entire surface of a substrate by placing a means for uniformizing the intensity distribution of micro wave along a waveguide adjacent to the entrance of a process chamber in a direction crossing the entry direction of the microwave to the process chamber. CONSTITUTION: A uniformizing means 32 absorbs or blocks microwaves 111 an area with comparatively high microwave intensity and allows those in an area with comparatively low microwave intensity to transmit, uniformizing the intensity distribution of microwaves. The means 32 consists of a quartz disc as a microwave transmitting disc that has the same diameter as that of the circular section of a waveguide 16 and an aluminum metallic powder that is distributed in such a way that its distribution density will be gradually decreased from the center of the disc to the periphery thereof. The means 32 is placed in the waveguide 16 just before a bell-jar 13 in a manner that the disc will be placed along the direction crossing at a right angle the entry direction of micro,waves and be also concentric to the section of the waveguide 16.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、反応ガスを送入してい
るプロセスチャンバにマイクロ波を導入してプラズマを
生成させつつプロセスチャンバ内の基体に処理を施すマ
イクロ波プラズマ処理装置に関し、更に詳細には、大型
の基体、例えば大径のウェハであっても、その表面全面
にわたり均一に処理できるようにしたマイクロ波プラズ
マ処理装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave plasma processing apparatus for processing a substrate in a process chamber while introducing microwave into a process chamber into which a reaction gas is fed to generate plasma. More specifically, the present invention relates to a microwave plasma processing apparatus capable of uniformly processing the entire surface of a large-sized substrate such as a large-diameter wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の製造工程では、種々のマイ
クロ波プラズマ処理装置が使用されている。例えば、ウ
ェハにエッチング処理を施すためにはマイクロ波プラズ
マエッチング装置が、或いはウェハ上にCVD処理を施
して薄膜を形成するためにはマイクロ波プラズマCVD
装置が、それぞれ使用されている。以下に、マイクロ波
プラズマエッチング装置を例にして従来のマイクロ波プ
ラズマ処理装置を説明する。図5は、従来のマイクロ波
プラズマエッチング装置(以下、簡単にエッチング装置
と略称する)の構成を示す概略図である。従来のエッチ
ング装置は、図5に示すように、基本的には、周波数
2.45GHz のマイクロ波を発生させるマグネトロン1
2と、石英ベルジャ13により区画され、一定の圧力に
調整されているエッチング室14と、マグネトロン12
からエッチング室14にマイクロ波を導入する円形断面
の導波管16と、エッチング室14に磁場を発生させる
ソレノイドコイル18とを備えている。
2. Description of the Related Art Various microwave plasma processing apparatuses are used in the manufacturing process of semiconductor devices. For example, a microwave plasma etching apparatus is used to perform an etching process on a wafer, or a microwave plasma CVD is used to perform a CVD process on a wafer to form a thin film.
Each device is being used. A conventional microwave plasma processing apparatus will be described below by taking a microwave plasma etching apparatus as an example. FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional microwave plasma etching apparatus (hereinafter simply referred to as an etching apparatus). As shown in FIG. 5, the conventional etching apparatus basically has a magnetron 1 for generating a microwave having a frequency of 2.45 GHz.
2, an etching chamber 14 partitioned by a quartz bell jar 13 and adjusted to a constant pressure, and a magnetron 12
A waveguide 16 having a circular cross section for introducing microwaves into the etching chamber 14 and a solenoid coil 18 for generating a magnetic field in the etching chamber 14 are provided.

【0003】エッチング室14には、エッチング処理を
施すウェハWを載置する電極20が設置されており、エ
ッチングガスは導入口22からエッチング室14に導入
され、排気口24より吸引されて排出される。電極20
には、高周波電源26により高周波バイアスが印加され
て、バイアス電位が与えられる。エッチングガスは、導
入されたマイクロ波の作用によりプラズマを生成し、ウ
ェハWに衝突してウェハ面をエッチングする。
An electrode 20 on which a wafer W to be etched is placed is installed in the etching chamber 14, and etching gas is introduced into the etching chamber 14 through an inlet 22 and sucked and exhausted through an exhaust port 24. It Electrode 20
A high-frequency bias is applied by the high-frequency power source 26 to the bias potential. The etching gas generates plasma by the action of the introduced microwave and collides with the wafer W to etch the wafer surface.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、エッチング
室14に導入されるマイクロ波は、その進行方向に直交
する断面において均一な強度でなく強弱の分布を有し、
通常、強度は、進行方向に直交する断面の中心部で高
く、周辺部で低い。その結果、マイクロ波の強度分布に
応じた密度分布を有するプラズマがエッチング室で発生
し、そのためにウェハに施されるエッチング処理は、ウ
ェハの中心部と周辺部との間で不均一になると言う問題
がある。即ち、エッチングレートはウェハの中心部で大
きく、周辺部で低く、従って中心部で強くエッチングさ
れ、周辺部に対するエッチングは弱い。
By the way, the microwave introduced into the etching chamber 14 has not a uniform intensity but a strong and weak distribution in a cross section orthogonal to its traveling direction.
Usually, the strength is high in the central portion of the cross section orthogonal to the traveling direction and low in the peripheral portion. As a result, plasma having a density distribution corresponding to the intensity distribution of microwaves is generated in the etching chamber, and as a result, the etching process performed on the wafer becomes nonuniform between the central portion and the peripheral portion of the wafer. There's a problem. That is, the etching rate is large in the central portion of the wafer and low in the peripheral portion, so that the central portion is strongly etched and the peripheral portion is weakly etched.

【0005】以上の説明では、エッチング処理を例にし
て説明したが、他の処理を施す際にもウェハ面での処理
の不均一性の問題は同じであって、例えばマイクロ波プ
ラズマCVD装置であれば、デポジットレートはウェハ
の中心部で大きく、周辺部で低く、従って成膜された薄
膜の膜厚は中心部で厚く、周辺部で薄い。かかるマイク
ロ波によるプラズマ処理の不均一性は、近年の大径化し
たウェハを処理する場合に、特に著しく、ウェハ中央部
に所定通りの処理を施せば、周辺部の処理が不合格にな
り、逆に周辺部に所定通りの処理を施すと、中央部の処
理が不合格となった。そのため、半導体製品の歩留りを
向上させることが難しく、均一化した処理の出来る装置
の提供が要望されていた。
In the above description, the etching process is taken as an example, but the problem of process non-uniformity on the wafer surface is the same when performing other processes. For example, in a microwave plasma CVD apparatus. If so, the deposit rate is large in the central part of the wafer and low in the peripheral part, so that the film thickness of the formed thin film is large in the central part and thin in the peripheral part. The non-uniformity of the plasma processing by such microwaves is particularly remarkable when processing a wafer having a large diameter in recent years, and if the predetermined processing is performed on the central portion of the wafer, the peripheral processing is rejected, On the contrary, when the peripheral portion was subjected to the predetermined treatment, the treatment in the central portion failed. Therefore, it is difficult to improve the yield of semiconductor products, and it has been demanded to provide an apparatus capable of uniform processing.

【0006】そこで、本発明の目的は、基体の表面全面
にわたり均一な処理を施すことができるマイクロ波プラ
ズマ処理装置を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a microwave plasma processing apparatus capable of uniformly processing the entire surface of the substrate.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るマイクロ波プラズマ処理装置は、反応
ガスが送入されているプロセスチャンバにマイクロ波を
導入してプラズマを生成させつつプロセスチャンバ内の
基体に処理を施すマイクロ波プラズマ処理装置におい
て、マイクロ波強度の比較的高い領域のマイクロ波を吸
収ないし遮蔽し、マイクロ波強度の比較的低い領域のマ
イクロ波を透過させてマイクロ波の強度分布を均一化す
るようにした均一化手段をプロセスチャンバへのマイク
ロ波の進入方向に交差する方向でプロセスチャンバ入口
付近の導波路に延在させることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a microwave plasma processing apparatus according to the present invention introduces microwaves into a process chamber into which a reaction gas is fed to generate plasma. In a microwave plasma processing apparatus for processing a substrate in a process chamber, a microwave in a region having a relatively high microwave intensity is absorbed or shielded, and a microwave in a region having a relatively low microwave intensity is transmitted to cause a microwave. A uniformizing means for uniformizing the intensity distribution of the above is extended to the waveguide near the entrance of the process chamber in a direction intersecting with the direction of entrance of microwaves into the process chamber.

【0008】本発明の望ましい実施態様は、前記均一化
手段が、マイクロ波透過板と、マイクロ波透過板の中心
から周辺に向かい徐々に分布密度が低くなるようにマイ
クロ波透過板上に分布された金属粉とからなり、マイク
ロ波透過板がマイクロ波の進入方向に直交する方向に延
在し、かつその中心が導波路の中心と同心になるように
配置されていることを特徴としている。マイクロ波透過
板として石英、又はその他のセラミックスの板等を、ま
た金属粉としてアルミニウム粉末、又は銀粉、銅粉等を
使用できる。
In a preferred embodiment of the present invention, the homogenizing means is distributed on the microwave transmitting plate and the microwave transmitting plate such that the distribution density gradually decreases from the center of the microwave transmitting plate toward the periphery. It is characterized in that the microwave transmitting plate is made of metal powder and extends in a direction orthogonal to the microwave intrusion direction, and the center of the microwave transmitting plate is concentric with the center of the waveguide. Quartz or other ceramic plates can be used as the microwave transmitting plate, and aluminum powder, silver powder, copper powder or the like can be used as the metal powder.

【0009】本発明の別の望ましい実施態様は、前記均
一化手段が、上方に凸のレンズ状の上曲面と、上曲面の
凸方向に直交する対称面に関しほぼ上曲面と対称な下曲
面とを有する中空部を内部に備えるマイクロ波透過体ブ
ロックと、中空部に収容されたマイクロ波吸収液とから
なり、中空部の対称面がマイクロ波の進入方向に直交す
る方向に延在し、かつ中空部の中心が導波路の中心と同
心になるように配置されていることを特徴としている。
一例として、前記マイクロ波透過体ブロックを石英で形
成し、マイクロ波吸収液として水、油等の液体を使用す
ることができる。また、マイクロ波透過体ブロックとし
て、石英以外のセラミック製ブロックを使用することも
できる。
In another preferred embodiment of the present invention, the homogenizing means comprises a lens-like upper curved surface which is convex upward, and a lower curved surface which is substantially symmetrical to the upper curved surface with respect to a symmetrical plane orthogonal to the convex direction of the upper curved surface. A microwave transmissive body block having a hollow portion having therein, and a microwave absorbing liquid housed in the hollow portion, the plane of symmetry of the hollow portion extends in a direction orthogonal to the microwave entering direction, and It is characterized in that the center of the hollow portion is arranged so as to be concentric with the center of the waveguide.
As an example, the microwave transmissive body block may be formed of quartz, and a liquid such as water or oil may be used as the microwave absorbing liquid. A ceramic block other than quartz can also be used as the microwave transparent body block.

【0010】本発明は、反応ガスを送入しているプロセ
スチャンバにマイクロ波を導入してプラズマを生成させ
つつプロセスチャンバ内の基体に処理を施すマイクロ波
プラズマ処理装置である限り、基体の種類に制約は無
く、マイクロ波プラズマエッチング装置、マイクロ波プ
ラズマアッシング装置、マイクロ波プラズマCVD装置
等に適用できる。
As long as the present invention is a microwave plasma processing apparatus for processing a substrate in a process chamber while introducing a microwave into a process chamber into which a reaction gas is fed to generate plasma, the type of the substrate can be changed. There is no limitation in the above, and it can be applied to a microwave plasma etching apparatus, a microwave plasma ashing apparatus, a microwave plasma CVD apparatus, and the like.

【0011】[0011]

【作用】本発明では、マイクロ波強度の比較的高い領域
のマイクロ波を吸収ないし遮蔽し、マイクロ波強度の比
較的低い領域のマイクロ波を透過させてマイクロ波の強
度分布を均一化するようにした均一化手段をプロセスチ
ャンバへのマイクロ波の進入方向に交差する方向でプロ
セスチャンバ入口付近の導波路に延在させている。これ
により、強度の高い領域のマイクロ波は吸収ないし遮蔽
され、強度の低い領域のマイクロ波は透過するので、均
一化手段を経てプロセスチャンバに進入するマイクロ波
の強度はその進入方向に直交する断面において均一化さ
れる。よって、プラズマの密度も均一化されるので、大
型の基体、例えば大径のウェハであっても、その表面全
面にわたり均一な処理を施すことができる。
According to the present invention, the microwaves in the region having a relatively high microwave intensity are absorbed or shielded, and the microwaves in the region having a relatively low microwave intensity are transmitted to make the intensity distribution of the microwaves uniform. The uniformizing means is extended to the waveguide near the entrance of the process chamber in a direction intersecting with the direction of microwaves entering the process chamber. As a result, microwaves in a high intensity region are absorbed or shielded, and microwaves in a low intensity region are transmitted, so that the intensity of microwaves that enter the process chamber through the homogenizing means has a cross section that is orthogonal to the intrusion direction. Is homogenized at. Therefore, the plasma density is also made uniform, so that even a large-sized substrate, for example, a large-diameter wafer, can be uniformly processed over the entire surface thereof.

【0012】[0012]

【実施例】以下、添付図面を参照し、実施例に基づいて
本発明をより詳細に説明する。本発明に係るマイクロ波
プラズマ処理装置の実施例としてマイクロ波プラズマエ
ッチング装置(以下、簡単にエッチング装置と略称す
る)を取り上げる。図1は本実施例のエッチング装置の
要部の構成を示す概略図であり、図2(a)及び(b)
は均一化手段の一例の構成を示す平面図と図2(a)の
線X−Xでの均一化手段断面図である。図1に示す部品
のうち図5と同じものには同じ符号を付し、その説明を
省略している。図1に示すように、本実施例のエッチン
グ装置30は、図3の構成に加えて、マイクロ波強度の
比較的高い領域のマイクロ波を吸収ないし遮蔽し、マイ
クロ波強度の比較的低い領域のマイクロ波を透過させて
マイクロ波の強度分布を均一化するようにした均一化手
段32をベルジャ13直前の導波管16に備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings. As an embodiment of the microwave plasma processing apparatus according to the present invention, a microwave plasma etching apparatus (hereinafter simply referred to as an etching apparatus) will be taken up. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the main part of the etching apparatus of this embodiment, and FIGS.
2A is a plan view showing the configuration of an example of the uniformizing means and FIG. 2A is a sectional view of the uniformizing means taken along line XX. Of the parts shown in FIG. 1, the same parts as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 1, in addition to the configuration of FIG. 3, the etching apparatus 30 of the present embodiment absorbs or shields microwaves in a region having a relatively high microwave intensity and protects a region having a relatively low microwave intensity. The waveguide 16 immediately before the bell jar 13 is provided with a homogenizing means 32 that transmits microwaves and homogenizes the intensity distribution of the microwaves.

【0013】均一化手段32を説明するに当たり、エッ
チング装置30ではマイクロ波の強度は導波管16の断
面に関し、その中央部で高く、周辺部で低いものとして
いる。このような強度分布の場合、均一化手段32は、
本実施例では、図2(a)及び(b)に示すように、マ
イクロ波透過板として導波管16の円形断面と等しい直
径を有する石英の円板34と、円板34の中心から周辺
に向かって徐々に分布密度が低減するように分布された
アルミニウム金属の粉末36とから構成されている。円
板34がマイクロ波の進入方向に直交する方向に延在
し、かつその中心が導波管16の断面中心と同心になる
ように、本均一化手段32は、ベルジャ13直前の導波
管16に配置されている。アルミニウム粉末36は、自
己接着性を有するように加工されており、それによって
石英の円板34に付着する。自己接着性のアルミニウム
粉末に代わる別法として、2枚の石英の円板の間で同様
に分布されたアルミニウム粉末を挟持するようにしても
良い。
In explaining the homogenizing means 32, it is assumed that the microwave intensity in the etching device 30 is high in the central portion and low in the peripheral portion with respect to the cross section of the waveguide 16. In the case of such intensity distribution, the uniformizing means 32
In the present embodiment, as shown in FIGS. 2A and 2B, a quartz disk 34 having a diameter equal to the circular cross section of the waveguide 16 is used as a microwave transmission plate, and the periphery of the disk 34 from the center thereof. And an aluminum metal powder 36 distributed so that the distribution density gradually decreases toward the. The present homogenizing means 32 includes the waveguide immediately before the bell jar 13 so that the circular plate 34 extends in the direction orthogonal to the microwave entering direction and the center thereof is concentric with the cross-sectional center of the waveguide 16. 16 are arranged. The aluminum powder 36 is processed to be self-adhesive and thereby adheres to the quartz disk 34. As an alternative to the self-adhesive aluminum powder, a similarly distributed aluminum powder may be sandwiched between two quartz disks.

【0014】以上の構成により、 マイクロ波を吸収す
るアルミニウム粉末36の分布密度は、中央で高く周辺
で低い。かかる分布のアルミニウム粉末層36によっ
て、マイクロ波は、円板34の中央部で比較的強く吸収
され、周辺部では比較的弱く吸収される。その後、アル
ミニウム粉末を保持している石英の円板34を自由に透
過する。よって、均一化手段32を透過したマイクロ波
は、均一な強度を有するマイクロ波となる。マイクロ波
が進入方向に直交する面で均一な強度を有するので、プ
ラズマの密度も同様に均一化され、よって大型の基体、
例えば大径のウェハの場合でも、ウェハの表面全面にわ
たり均一なエッチング処理を施すことができる。尚、ベ
ルジャ13の壁自体に上述のアルミニウム粉末を分散さ
せて均一化手段32にすることもできる。
With the above structure, the distribution density of the aluminum powder 36 that absorbs microwaves is high in the center and low in the periphery. With the aluminum powder layer 36 having such a distribution, the microwave is absorbed relatively strongly in the central portion of the disk 34 and relatively weakly absorbed in the peripheral portion. After that, the quartz disk 34 holding the aluminum powder is freely transmitted. Therefore, the microwave transmitted through the homogenizing means 32 becomes a microwave having uniform intensity. Since the microwave has a uniform intensity in the plane orthogonal to the entrance direction, the density of the plasma is also made uniform, and thus a large substrate,
For example, even in the case of a large-diameter wafer, the entire surface of the wafer can be uniformly etched. The aluminum powder may be dispersed on the wall itself of the bell jar 13 to form the homogenizing means 32.

【0015】均一化手段32の別の例として、図3
(a)及び(b)に示すように、導波管16の円形断面
と等しい直径を有する石英の円形ブロック40と、円形
ブロック40の内部に形成された中空部42とから、均
一化手段32を構成しても良い。図3(a)は本均一化
手段32の平面図、図3(b)は図3(a)の線Y−Y
での均一化手段32の断面図である。中空部42は、上
方に凸のレンズ状の上曲面44と、上曲面44の凸方向
に直交する方向に延在する対称面45(図3(b)で
は、仮想線で表示)に関し上曲面44と対称な下曲面4
6とを有し、かつその中空部42にはマイクロ波吸収
液、例えば水が封入されている。また、水の温度上昇を
考慮して、常時、水を入口48から流入させ、出口50
より流出させるようにしてもよい。中空部42の対称面
45がマイクロ波の進入方向に直交する方向に延在し、
かつ中空部42の中心が導波路16の断面中心と同心に
なるように、本均一化手段32は、ベルジャ13直前の
導波管16に配置される。
As another example of the uniformizing means 32, FIG.
As shown in (a) and (b), the homogenizing means 32 includes a quartz circular block 40 having a diameter equal to the circular cross section of the waveguide 16 and a hollow portion 42 formed inside the circular block 40. May be configured. 3A is a plan view of the uniformizing means 32, and FIG. 3B is a line YY of FIG. 3A.
FIG. 4 is a sectional view of the homogenizing means 32 in FIG. The hollow portion 42 has an upward curved surface with respect to a lens-shaped upward curved surface 44 that is convex upward and a symmetry plane 45 (indicated by a virtual line in FIG. 3B) that extends in a direction orthogonal to the convex direction of the upward curved surface 44. Lower curved surface 4 symmetrical to 44
6, and the hollow portion 42 is filled with a microwave absorbing liquid, for example, water. Further, in consideration of the temperature rise of water, water is always made to flow from the inlet 48 and the outlet 50 is supplied.
You may make it flow out more. The plane of symmetry 45 of the hollow portion 42 extends in a direction orthogonal to the microwave entering direction,
The homogenizing means 32 is arranged in the waveguide 16 immediately before the bell jar 13 so that the center of the hollow portion 42 is concentric with the center of the cross section of the waveguide 16.

【0016】以上の構成により、マイクロ波を吸収する
水層は中央で深く周辺で浅いので、マイクロ波は、中空
部42の中央部で比較的強く吸収され、周辺部では比較
的弱く吸収される。よって、均一化手段32を透過した
マイクロ波は、均一な強度分布を有するマイクロ波とな
る。
With the above structure, since the microwave absorbing water layer is deep in the center and shallow in the periphery, the microwave is absorbed relatively strongly in the central portion of the hollow portion 42 and relatively weakly absorbed in the peripheral portion. . Therefore, the microwave transmitted through the homogenizing means 32 becomes a microwave having a uniform intensity distribution.

【0017】均一化手段32の更に別の例として、図4
(a)及び(b)に示すように、導波管16の円形断面
とほぼ等しい直径を有する石英の円形ブロック52と、
円形ブロック52の内部に形成された同心の複数の環状
流路54とから均一化手段32を構成しても良い。図4
(a)は本均一化手段32の平面図、図4(b)は図4
(a)の線Z−Zでの均一化手段32の断面図である。
環状流路42は、円形ブロック52内に設けられた管状
の流路で、円形ブロック52の中心の周りに同心で環状
に、かつ円形ブロック52の中央部で密に周辺部で粗に
分散された配置で形成されている。環状流路54には、
マイクロ波吸収液、例えば水を入口ヘッダ56から流入
させ、出口ヘッダ58から流出させる。円形ブロック5
2の中心が導波管16の断面中心と同心であるように、
かつ環状流路54がマイクロ波の進入方向に直交するよ
うに、本均一化手段32は、ベルジャ13直前の導波管
16に配置される。
As another example of the homogenizing means 32, FIG.
A circular block 52 of quartz having a diameter approximately equal to the circular cross section of the waveguide 16, as shown in FIGS.
The homogenizing means 32 may be composed of a plurality of concentric annular flow paths 54 formed inside the circular block 52. FIG.
4A is a plan view of the uniformizing means 32, and FIG.
It is sectional drawing of the equalization means 32 in the line ZZ of (a).
The annular flow path 42 is a tubular flow path provided in the circular block 52, and is concentrically and annularly formed around the center of the circular block 52, and is densely dispersed in the central portion of the circular block 52 and in the peripheral portion. Are formed in a disposition. In the annular flow path 54,
A microwave absorbing liquid, such as water, flows in through the inlet header 56 and flows out through the outlet header 58. Circular block 5
So that the center of 2 is concentric with the cross-sectional center of the waveguide 16,
The homogenizing means 32 is arranged in the waveguide 16 immediately in front of the bell jar 13 so that the annular flow path 54 is orthogonal to the microwave entering direction.

【0018】以上の構成により、マイクロ波を吸収する
水流の分布は、中央で密で、周辺で粗であるから、マイ
クロ波は、円形ブロック52の中央部で比較的強く吸収
され、周辺部では比較的弱く吸収される。よって、均一
化手段32を透過したマイクロ波は、均一な強度を有す
るマイクロ波となる。尚、同心状の環状流路に代えて、
ラセン状の流路にしても良い。
With the above structure, the distribution of the water flow that absorbs microwaves is dense in the center and coarse in the periphery, so that the microwaves are absorbed relatively strongly in the center of the circular block 52 and in the periphery. It is absorbed relatively weakly. Therefore, the microwave transmitted through the homogenizing means 32 becomes a microwave having uniform intensity. Incidentally, instead of the concentric annular flow path,
A spiral channel may be used.

【0019】以上の説明では、円形断面の導波管16を
例にして説明したが、導波管16が方形の場合には、同
じように方形の均一化手段32を形成すれば良い。
In the above description, the waveguide 16 having a circular cross section has been described as an example, but when the waveguide 16 is rectangular, the rectangular uniforming means 32 may be similarly formed.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明によれば、反応ガスを送入してい
るプロセスチャンバにマイクロ波を導入してプラズマを
生成させつつプロセスチャンバ内の基体に処理を施すマ
イクロ波プラズマ処理装置において、マイクロ波強度の
比較的高い領域のマイクロ波を吸収ないし遮蔽し、マイ
クロ波強度の比較的低い領域のマイクロ波を透過させて
マイクロ波の強度分布を均一化するようにした均一化手
段をプロセスチャンバへのマイクロ波の進入方向に交差
する方向でプロセスチャンバ入口付近に延在させること
により、均一化手段を透過したマイクロ波は、進行方向
に直交する方向の断面において均一な強度を有する。こ
れによって、大型の基体、例えば大径のウェハであって
も、ウェハの表面全面にわたり均一な処理を施すことが
できる。また、均一化手段の構成は、極めて簡単である
から、既存のマイクロ波プラズマ処理装置を簡単に改造
できる。
According to the present invention, a microwave plasma processing apparatus for processing a substrate in a process chamber while introducing a microwave into a process chamber into which a reaction gas is fed to generate plasma A homogenizing means that absorbs or shields microwaves in a region having a relatively high wave intensity and transmits microwaves in a region having a relatively low microwave intensity to homogenize the intensity distribution of microwaves to the process chamber. The microwave transmitted through the homogenizing means has a uniform intensity in a cross section in a direction orthogonal to the traveling direction by extending the microwave near the entrance of the process chamber in a direction that intersects with the entering direction of the microwave. As a result, even a large-sized substrate, for example, a large-diameter wafer can be uniformly processed over the entire surface of the wafer. Moreover, since the structure of the homogenizing means is extremely simple, the existing microwave plasma processing apparatus can be easily modified.

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

【図1】本発明に係るのマイクロ波プラズマエッチング
装置の要部の構成を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a main part of a microwave plasma etching apparatus according to the present invention.

【図2】図2(a)は均一化手段の一例の構成を示す平
面図、図2(b)は図2(a)の線X−Xでの均一化手
段の断面図である。
FIG. 2 (a) is a plan view showing the configuration of an example of a uniformizing means, and FIG. 2 (b) is a sectional view of the uniformizing means taken along line XX of FIG. 2 (a).

【図3】図3(a)は均一化手段の別の例の平面図、図
3(b)は図3(a)の線Y−Yでの均一化手段の断面
図である。
3 (a) is a plan view of another example of the uniformizing means, and FIG. 3 (b) is a sectional view of the uniformizing means taken along line YY of FIG. 3 (a).

【図4】図4(a)は均一化手段の更に別の例の平面
図、図4(b)は図4(a)の線Z−Zでの均一化手段
の断面図である。
FIG. 4 (a) is a plan view of still another example of the uniformizing means, and FIG. 4 (b) is a cross-sectional view of the uniformizing means taken along line ZZ in FIG. 4 (a).

【図5】従来のマイクロ波プラズマエッチング装置の要
部を示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic view showing a main part of a conventional microwave plasma etching apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 マグネトロン 13 ベルジャ 14 エッチング室 16 導波管 18 ソレノイドコイル 20 電極 22 導入口 24 排気口 26 高周波電源 30 本発明に係るマイクロ波プラズマエッチング装置
の実施例 32 均一化手段 34 円板 36 アルミニウム粉末 40 円形ブロック 42 中空部 44 上曲面 45 対称面 46 下曲面 48 入口 50 出口 52 円形ブロック 54 環状流路 56 入口ヘッダ 58 出口ヘッダ
12 magnetron 13 bell jar 14 etching chamber 16 waveguide 18 solenoid coil 20 electrode 22 inlet port 24 exhaust port 26 high frequency power source 30 embodiment of microwave plasma etching apparatus according to the present invention 32 uniformizing means 34 disk 36 aluminum powder 40 circular Block 42 Hollow part 44 Upper curved surface 45 Symmetrical surface 46 Lower curved surface 48 Inlet 50 Outlet 52 Circular block 54 Annular flow path 56 Inlet header 58 Outlet header

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反応ガスが送入されているプロセスチャ
ンバにマイクロ波を導入してプラズマを生成させつつプ
ロセスチャンバ内の基体に処理を施すマイクロ波プラズ
マ処理装置において、 マイクロ波強度の比較的高い領域のマイクロ波を吸収な
いし遮蔽し、マイクロ波強度の比較的低い領域のマイク
ロ波を透過させてマイクロ波の強度分布を均一化するよ
うにした均一化手段をプロセスチャンバへのマイクロ波
の進入方向に交差する方向でプロセスチャンバ入口付近
の導波路に延在させることを特徴とするマイクロ波プラ
ズマ処理装置。
1. A microwave plasma processing apparatus for processing a substrate in a process chamber while introducing a microwave into a process chamber into which a reaction gas is fed to generate plasma, and the microwave intensity is relatively high. A uniformizing means that absorbs or blocks microwaves in a region and transmits microwaves in a region having a relatively low microwave intensity to make the intensity distribution of microwaves uniform is directed in the direction in which the microwave enters the process chamber. A microwave plasma processing apparatus, characterized in that the microwave plasma processing apparatus extends in a waveguide near a process chamber inlet in a direction intersecting with.
【請求項2】 前記均一化手段が、マイクロ波透過板
と、マイクロ波透過板の中心から周辺に向かい徐々に分
布密度が低くなるようにマイクロ波透過板上に分布され
た金属粉とからなり、マイクロ波透過板がマイクロ波の
進入方向に直交する方向に延在し、かつその中心が導波
路の断面中心と同心になるように配置されていることを
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。
2. The homogenizing means comprises a microwave transmitting plate and a metal powder distributed on the microwave transmitting plate so that the distribution density gradually decreases from the center of the microwave transmitting plate toward the periphery. 2. The microwave transmitting plate according to claim 1, wherein the microwave transmitting plate extends in a direction orthogonal to a microwave entering direction, and is arranged so that its center is concentric with the cross-sectional center of the waveguide. Microwave plasma processing equipment.
【請求項3】 前記マイクロ波透過板が石英の板であ
り、前記金属粉がアルミニウム粉末であることを特徴と
する請求項2に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
3. The microwave plasma processing apparatus according to claim 2, wherein the microwave transmitting plate is a quartz plate and the metal powder is aluminum powder.
【請求項4】 前記均一化手段が、上方に凸のレンズ状
の上曲面と、上曲面の凸方向に直交する対称面に関しほ
ぼ上曲面と対称な下曲面とを有する中空部を内部に備え
るマイクロ波透過体ブロックと、中空部に収容されたマ
イクロ波吸収液とからなり、中空部の対称面がマイクロ
波の進入方向に直交する方向に延在し、かつ中空部の中
心が導波路の断面中心と同心になるように配置されてい
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。
4. The uniformizing means internally includes a hollow portion having a lens-shaped upper curved surface that is convex upward and a lower curved surface that is substantially symmetrical to the upper curved surface with respect to a symmetric plane orthogonal to the convex direction of the upper curved surface. The microwave transmissive body block and the microwave absorbing liquid housed in the hollow portion, the plane of symmetry of the hollow portion extends in the direction orthogonal to the microwave entrance direction, and the center of the hollow portion is the waveguide. The microwave plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the microwave plasma processing apparatus is arranged so as to be concentric with the center of the cross section.
【請求項5】 前記マイクロ波透過体ブロックが石英で
あり、マイクロ波吸収液が水であることを特徴とする請
求項4に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
5. The microwave plasma processing apparatus according to claim 4, wherein the microwave transparent body block is made of quartz, and the microwave absorbing liquid is water.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6939813B2 (en) 1998-02-26 2005-09-06 Micron Technology, Inc. Apparatus for improved low pressure inductively coupled high density plasma reactor
US9374853B2 (en) 2013-02-08 2016-06-21 Letourneau University Method for joining two dissimilar materials and a microwave system for accomplishing the same

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US6939813B2 (en) 1998-02-26 2005-09-06 Micron Technology, Inc. Apparatus for improved low pressure inductively coupled high density plasma reactor
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