JPH09232099A - プラズマ処理装置 - Google Patents

プラズマ処理装置

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JPH09232099A
JPH09232099A JP8031666A JP3166696A JPH09232099A JP H09232099 A JPH09232099 A JP H09232099A JP 8031666 A JP8031666 A JP 8031666A JP 3166696 A JP3166696 A JP 3166696A JP H09232099 A JPH09232099 A JP H09232099A
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JP
Japan
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plasma
chamber
microwave
vacuum chamber
window
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Application number
JP8031666A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Tauchi
勤 田内
Katsuyoshi Kudo
勝義 工藤
Eiji Matsumoto
英治 松本
Yosuke Karashima
陽助 唐島
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.)
Hitachi Ltd
Hitachi Kasado Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Kasado Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】プラズマの着火性の改善及び偏ったプラズマ分
布を意図的に分散させるプラズマ処理装置が必要。 【解決の手段】マイクロ波発生源１、導波管２、真空室
８、真空室に設けたプラズマ励起エネルギー導入窓６、
該真空室への処理ガス供給口７、排気配管９からなるプ
ラズマ処理装置において、プラズマ励起エネルー導入窓
６の真空室側に凹部を設けた構造とする。 【効果】着火性の改善とともに、集中放電部を意図的に
設置できることによりウェハ面内処理速度均一性の改善
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ処理装置に
係り、特に半導体基板等のエッチング及びアッシング並
びにデポジションに好適なプラズマ処理装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来のプラズマ処理装置は、例えば特開
平７−１３５０９５号公報に記載のようにプラズマ励起
エネルギーであるマイクロ波をマグネトロンから導波
管、プラズマ励起エネルギー導入用窓を介しプラズマ発
生室（真空室）内にプラズマを発生させる構造になって
いた。この際、導波管内でマイクロ波の整合調整を行い
マイクロ波の伝達効率を高め、処理速度を高くするよう
にしたものが知られているが、プラズマ励起エネルギー
導入用窓のプラズマ処理室側の形状に関する記述は見当
たらない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、放電
開始時の着火性および着火後のプラズマ分布についての
配慮がされておらず、未着火現象やプラズマ処理室（真
空室）内での局部的なプラズマの集中が起こりうる構造
となっていた。
【０００４】本発明の目的は、プラズマ着火性の改善、
及び偏ったプラズマ分布を意図的に分散させることので
きるプラズマ処理装置を提供する事にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】プラズマを発生するプラ
ズマ発生室（真空室）と該プラズマ発生室に設けたプラ
ズマ励起エネルギー導入用窓と前記プラズマ発生室への
ガス導入手段並びに排気装置からなるプラズマ処理装置
において、前記導入窓のプラズマ発生室側に単数もしく
は複数の凹部または凸部構造を設け、該凹部または凸部
の平面からの変化部での電界の変化を利用し、プラズマ
を意図的に集中させることで、課題解決を試みたもので
ある。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１乃至図６
により説明する。図１は、本発明のプラズマ処理装置を
示す。図１において、真空室８にはプラズマ励起エネル
ギーであるマイクロ波の導入用窓６、円形導波管５、整
合器４、アイソレータ３を介し矩形導波管２が取り付け
てある。その導波管２の上端部にはプラズマ励起エネル
ギーであるマイクロ波発生源としてマグネトロン１が取
り付けてある。アイソレータ３は矩形導波管２内を戻る
反射波を吸収するためのアイソレータである。
【０００７】また、整合器４は矩形導波管２を伝送され
るマイクロ波の反射をなくすための負荷インピーダンス
整合を行なうスタブ式整合器である。
【０００８】また、真空室８内へ処理ガスを供給するた
め処理ガス供給装置（図示省略）につながる処理ガス導
入口７が設けられ、真空室下方の真空室排気配管９を介
し真空排気装置（図示省略）により、真空室の圧力調整
ならびに排気動作を行なっている。
【０００９】本発明例では、マイクロ波発生源となるマ
グネトロンは周波数２．４５ＧＨｚのものとし、矩形導
波管はＴＥ１０モードが伝送可能な標準寸法とし、マイ
クロ波導入窓は石英を使用している。
【００１０】尚、このマイクロ波導入窓はマイクロ波が
透過可能でプラズマ発生室を形成しうる材料であればよ
く、石英に限定されない。
【００１１】本発明は、上記構成に於いて、マイクロ波
導入用窓６のプラズマ発生室（真空室）側に凹型形状の
へこみをつけたことを特徴としている。
【００１２】図６に示すように本発明を適用した装置に
おいて、処理速度面内均一性が改善される効果が確認で
きた。
【００１３】本発明の他の実施例として上記実施例のマ
イクロ波導入用窓６の処理室側面での電界の変化を利用
する形状として凹部断面が同心円上で三角溝（図４）、
矩形溝（図５）また丸溝（図６）、また複数個の凹部を
設けた断面形状が矩形（図６）、半円（図７）、三角
（図８）等、さらにこれらの組合わせであってもよい。
さらにこれらの平面からの変化は凸部形状であってもよ
い。
【００１４】さらに、本実施例はウェハのアッシングの
場合について述べたが、本発明は、プラズマを用いて所
定の形状にエッチングする場合や、ウェハ上にデポジシ
ョンを生じさせる場合にも適宜応用可能である。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、プラズマ励起エネルギ
ー導入用窓の真空室側に凹部を設ける事により、電界の
変化をもたらしプラズマの着火を促すことで着火性の改
善を図ることができる。又集中放電部を意図的に設置で
き、プラズマが任意的に分散できる事によりウェハ面内
アッシング処理速度均一性の改善ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（a）は本発明の一実施例であるマイクロ波プ
ラズマ処理装置を示す縦断面図である。（ｂ）は図１の
下側正面図である。
【図２】（a）は図１のマイクロ波導入用窓の凹部の断
面形状が同心円上で丸溝の実施例である。（ｂ）は図２
の下側正面図である。
【図３】（a）は図１のマイクロ波導入用窓の凹部の断
面形状が同心円上で矩形溝の実施例である。（ｂ）は図
３の下側正面図である。
【図４】（a）は図１のマイクロ波導入用窓の凹部の断
面形状が同心円上で三角溝の実施例である。（ｂ）は図
４の下側正面図である。
【図５】（a）は図１のマイクロ波導入用窓の凹部の断
面形状が丸で複数ある場合の実施例である。（ｂ）は図
５の下側正面図である。
【図６】（a）は図１のマイクロ波導入用窓の凹部の断
面形状が矩形で複数ある場合の実施例である。（ｂ）は
図６の下側正面図である。
【図７】（a）は図１のマイクロ波導入用窓の凹部の断
面形状が三角で複数ある場合の実施例である。（ｂ）は
図７の下側正面図である。
【図８】従来技術と図１の装置におけるアッシング速度
分布図の説明図である。
【符号の説明】
１…マイクロ波発生源、２…矩形導波管、３…アイソレ
ータ、４…整合器、５…円形導波管、６…マイクロ波導
入窓、７…処理ガス供給口、８…真空室、９…排気装
置、１０…凹部のへこみ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ (72)発明者 松本 英治 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 (72)発明者 唐島 陽助 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 (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】プラズマを発生させるプラズマ発生室と前
    記プラズマ発生室に設けたプラズマ励起エネルギー導入
    用窓と前記プラズマ発生室へのガス導入手段並びに排気
    装置からなるプラズマ処理装置において、 前記プラズマ励起エネルギー導入窓のプラズマ発生室側
    （処理室側）に凹部または凸部構造を設置した事を特徴
    とするプラズマ処理装置。
JP8031666A 1996-02-20 1996-02-20 プラズマ処理装置 Pending JPH09232099A (ja)

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