JPH11111495A - Microwave excitation type plasma treatment apparatus - Google Patents
Microwave excitation type plasma treatment apparatusInfo
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- JPH11111495A JPH11111495A JP9269451A JP26945197A JPH11111495A JP H11111495 A JPH11111495 A JP H11111495A JP 9269451 A JP9269451 A JP 9269451A JP 26945197 A JP26945197 A JP 26945197A JP H11111495 A JPH11111495 A JP H11111495A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置や液晶
用ガラス基板等の製造におけるエッチングやアッシング
に用いられるマイクロ波励起プラズマ処理装置に関す
る。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a microwave-excited plasma processing apparatus used for etching and ashing in the manufacture of semiconductor devices and glass substrates for liquid crystals.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体装置や液晶用ガラス基板等を形成
する際に、マイクロ波励起プラズマ処理装置を用いるこ
とがある。このマイクロ波プラズマ処理装置につき、図
6乃至8を参照しながら説明する。図6(a)はダウン
フロー型のマイクロ波励起プラズマ処理装置の側面図
で、(b)は正面図である。真空チャンバ1内は、水平
方向に配置したメッシュ状パンチドメタルからなる拡散
板2により、プラズマ生成室3と処理室4とに上下に区
画されている。ガス供給管5は、真空チャンバ1上部の
プラズマ生成室3の側壁に設けられている。回転軸6が
下面に取り付けられた基板13を載置する基板ホルダ7
は、処理室4内に回転自在に配置されている。排気管8
は、処理室4が形成された真空チャンバ1の底部に取り
付けられ、かつ他端には図示しない真空ポンプのような
排気系が連結されている。2. Description of the Related Art When a semiconductor device or a glass substrate for liquid crystal is formed, a microwave-excited plasma processing apparatus is sometimes used. This microwave plasma processing apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 6A is a side view of a downflow type microwave-excited plasma processing apparatus, and FIG. 6B is a front view. The interior of the vacuum chamber 1 is vertically divided into a plasma generation chamber 3 and a processing chamber 4 by a diffusion plate 2 made of mesh-like punched metal arranged in a horizontal direction. The gas supply pipe 5 is provided on a side wall of the plasma generation chamber 3 above the vacuum chamber 1. Substrate holder 7 on which substrate 13 on which rotating shaft 6 is mounted is mounted
Are rotatably arranged in the processing chamber 4. Exhaust pipe 8
Is attached to the bottom of the vacuum chamber 1 in which the processing chamber 4 is formed, and the other end is connected to an exhaust system such as a vacuum pump (not shown).
【0003】石英ガラスからなる誘電体窓9は、真空チ
ャンバ1の上壁部に形成された開口部10に取り付けら
れている。マイクロ波が導入される矩形状の導波管11
の端部は、誘電体窓9を含む真空チャンバ1の上壁部に
配置されている。導波管11は、図7及び図8に示すよ
うに誘電体窓9に対向し、マイクロ波の電界方向に垂直
な面(H面)と、H面に対して垂直方向に伸びるマイク
ロ波の電界方向に平行な面(E面)と、マイクロ波導入
側と反対側にH面及びE面に対して垂直に設けられたマ
イクロ波を反射する反射面(短絡面:R面)とを有す
る。導波管11の誘電体窓9と対向する部分には天板1
1aが設けられており、この天板11aが導波管11の
H面を兼ねている。この天板11aのE面近傍にはE面
に沿って2つのスリット12a、12bが開口されてい
る。スリット12a、12bは、その幅が反射面(R
面)に向かって狭くなるように階段状に変化した形状を
有している。A dielectric window 9 made of quartz glass is attached to an opening 10 formed in the upper wall of the vacuum chamber 1. Rectangular waveguide 11 into which microwave is introduced
Is disposed on the upper wall portion of the vacuum chamber 1 including the dielectric window 9. The waveguide 11 faces the dielectric window 9 as shown in FIGS. 7 and 8, and has a surface (H surface) perpendicular to the microwave electric field direction and a microwave extending in a direction perpendicular to the H surface. It has a surface parallel to the direction of the electric field (E surface) and a reflecting surface (short-circuit surface: R surface) provided on the side opposite to the microwave introduction side and reflecting microwaves provided perpendicularly to the H surface and the E surface. . A top plate 1 is provided on a portion of the waveguide 11 facing the dielectric window 9.
The top plate 11a also serves as the H surface of the waveguide 11. Two slits 12a and 12b are opened near the E surface of the top plate 11a along the E surface. The width of each of the slits 12a and 12b is equal to the reflection surface (R
Has a shape that changes in a stepwise manner so as to become narrower toward (surface).
【0004】このようなマイクロ波励起プラズマ処理装
置において、マイクロ波をプラズマ生成室3内に導入し
てプラズマを発生させる場合は、真空チャンバ1内の気
体を排気管8を介して真空ポンプ等により真空引きし、
処理ガスを供給して真空チャンバ1内を数Paから数十
Paの低圧力に保つ。そして、図示しないマイクロ波発
信源よりマイクロ波を発振し、導波管11を介して伝播
されたマイクロ波は、2つのスリット12a、12bか
ら誘電体窓9を誘電体線路としてプラズマ生成室3に導
入され、プラズマ生成室3で発生されたプラズマに吸収
され、減衰しながら誘電体窓9内を伝播する。In such a microwave-excited plasma processing apparatus, when microwaves are introduced into the plasma generation chamber 3 to generate plasma, the gas in the vacuum chamber 1 is exhausted by a vacuum pump or the like via an exhaust pipe 8. Vacuum,
A processing gas is supplied to keep the inside of the vacuum chamber 1 at a low pressure of several Pa to several tens Pa. Then, a microwave is oscillated from a microwave source (not shown), and the microwave propagated through the waveguide 11 enters the plasma generation chamber 3 through the two slits 12a and 12b using the dielectric window 9 as a dielectric line. It is introduced, absorbed by the plasma generated in the plasma generation chamber 3, and propagates through the dielectric window 9 while attenuating.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで最近は液晶用
ガラス基板や半導体ウエハなどの被処理体の大面積化が
著しく、真空チャンバ自体も必然的に大型化される傾向
にある。このような大型化された真空チャンバ内で大面
積のプラズマを発生させるためには誘電体窓の大面積化
が要求されるが、そのためには誘電体窓の厚みを低圧状
態で耐えられるだけの厚みまで厚くする必要がある。In recent years, the size of the object to be processed, such as a glass substrate for liquid crystal or a semiconductor wafer, has been remarkably increased, and the vacuum chamber itself tends to be inevitably increased in size. In order to generate large-area plasma in such a large-sized vacuum chamber, it is necessary to increase the area of the dielectric window. It is necessary to increase the thickness to the thickness.
【0006】更に、誘電体窓内をプラズマに吸収され減
衰しながら伝播するマイクロ波は、誘電体窓が大型化す
ることで中央付近と端部付近とに強度に差が生じるた
め、プラズマ生成室内の電界分布に片寄りが生じてプラ
ズマが付均一になってしまう。その結果、プラズマ処理
装置によるアッシングやエッチング等の処理が不均一に
なる。Further, microwaves that are absorbed by the plasma in the dielectric window and propagated while attenuating are generated in the plasma generation chamber, because the size of the dielectric window increases and a difference is generated between the vicinity of the center and the vicinity of the end. Of the electric field distribution, the plasma becomes uniform. As a result, processing such as ashing and etching by the plasma processing apparatus becomes non-uniform.
【0007】また、導波管のH面の幅を誘電体窓に併せ
て広げると、導波管内にマイクロ波の高次モードが発生
し、マイクロ波電源側のインピーダンスと負荷側(真空
チャンバ側)のインピーダンスに不整合が生じて放電が
不安定になり、アッシングやエッチング等の処理速度が
低下する。If the width of the H-plane of the waveguide is widened along with the dielectric window, a higher-order mode of microwaves is generated in the waveguide, and the impedance on the microwave power supply side and the load side (vacuum chamber side) The mismatching occurs in the impedance of (1), the discharge becomes unstable, and the processing speed of ashing, etching, and the like decreases.
【0008】本発明は、大型の半導体ウエハや液晶用ガ
ラス基板に対応した大型の真空チャンバでも、薄い誘電
体窓の適用が可能で、かつ広い範囲での均一なプラズマ
をプラズマ生成室内に発生することができるマイクロ波
励起プラズマ処理装置を提供しようとするものである。According to the present invention, a thin dielectric window can be applied to a large vacuum chamber corresponding to a large semiconductor wafer or a glass substrate for liquid crystal, and uniform plasma over a wide range is generated in a plasma generation chamber. It is an object of the present invention to provide a microwave-excited plasma processing apparatus capable of performing such a process.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、上部にプラズマ生成室が形成され、このプラズマ生
成室の下方に被処理部材を処理する処理室が形成された
チャンバと、プラズマ生成室内に処理ガスを供給するた
めのガス供給管と、チャンバの上壁部の開口に配置され
た開口孔を有する金属板と、金属板上に配置された誘電
体窓と、誘電体窓を含むチャンバの上壁部に対向して配
置され、誘電体窓にマイクロ波を伝播させる開口を形成
した矩形状の導波管と、マイクロ波を発振するマイクロ
波発振器とを有する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a plasma generating chamber formed at an upper portion, and a processing chamber for processing a member to be processed is formed below the plasma generating chamber; A gas supply pipe for supplying a processing gas into the production chamber, a metal plate having an opening hole disposed in an opening of an upper wall portion of the chamber, a dielectric window disposed on the metal plate, and a dielectric window. It has a rectangular waveguide having an opening for transmitting microwaves in a dielectric window, and a microwave oscillator for oscillating microwaves.
【0010】本発明によれば、大型の被処理物に対応し
て大型化したチャンバにおいても、均一にプラズマを発
生させることが可能となり、更に、誘電体窓の厚みも薄
くすることが可能となる。According to the present invention, it is possible to uniformly generate plasma even in a chamber that is large in size corresponding to a large workpiece, and it is also possible to reduce the thickness of the dielectric window. Become.
【0011】請求項2及び3に記載の発明は、上部にプ
ラズマ生成室が形成され、このプラズマ生成室の下方に
被処理部材を処理する処理室が形成されたチャンバと、
プラズマ生成室内に処理ガスを供給するためのガス供給
管と、チャンバの上壁部の開口に配置された開口孔を有
する金属板と、金属板上に配置された誘電体窓と、誘電
体窓を含むチャンバの上壁部に対向して配置され、誘電
体窓にマイクロ波を伝播させる開口を形成した矩形状の
導波管と、マイクロ波を発振するマイクロ波発振器を有
し、金属板のチャンバ側の面に開口孔を伝播してきたマ
イクロ波を伝播させる金属製の突起体を設けたことを特
徴とする。該突起体は複数個形成されており、各突起体
はそれぞれマイクロ波の進行方向に沿って長尺状に形成
されて、その間隔はマイクロ波の半波長の間隔で設けら
れている。According to a second aspect of the present invention, there is provided a chamber in which a plasma generation chamber is formed in an upper portion, and a processing chamber for processing a member to be processed is formed below the plasma generation chamber;
A gas supply pipe for supplying a processing gas into the plasma generation chamber, a metal plate having an opening arranged in an opening of an upper wall of the chamber, a dielectric window arranged on the metal plate, and a dielectric window A rectangular waveguide having an opening for transmitting microwaves in a dielectric window, and a microwave oscillator for oscillating microwaves, which is disposed opposite to an upper wall portion of the chamber including A metal projection is provided on the surface on the chamber side for transmitting microwaves that have propagated through the opening. A plurality of the projections are formed, and each projection is formed in a long shape along the traveling direction of the microwave, and the interval is set at an interval of a half wavelength of the microwave.
【0012】本発明によれば、請求項1に記載の発明と
における金属板部分においてもマイクロ波を均一にする
ことができ、大型のチャンバにおいて更に均一なプラズ
マを発生させることが可能となり、併せて誘電体窓を薄
くすることも可能となる。According to the present invention, the microwave can be made uniform even in the metal plate portion according to the first aspect of the present invention, and more uniform plasma can be generated in a large chamber. It is also possible to make the dielectric window thinner.
【0013】請求項4に記載の発明は、上部にプラズマ
生成室が形成され、このプラズマ生成室の下方に被処理
部材を処理する処理室が形成されたチャンバと、プラズ
マ生成室内に処理ガスを供給するためのガス供給管と、
チャンバの上壁部の開口に配置された誘電体板と、誘電
体板上に配置された開口孔を有する金属板と、金属板上
に配置された誘電体窓と、誘電体窓を含むチャンバの上
壁部に対向して配置され、誘電体窓にマイクロ波を伝播
させる開口を形成した矩形状の導波管と、マイクロ波を
発振するマイクロ波発振器を有する。According to a fourth aspect of the present invention, a plasma generation chamber is formed in an upper part, a processing chamber for processing a member to be processed is formed below the plasma generation chamber, and a processing gas is supplied into the plasma generation chamber. A gas supply pipe for supplying;
A dielectric plate disposed in an opening in an upper wall portion of the chamber, a metal plate having an opening hole disposed on the dielectric plate, a dielectric window disposed on the metal plate, and a chamber including the dielectric window A rectangular waveguide having an opening for transmitting microwaves in the dielectric window, and a microwave oscillator for oscillating the microwaves.
【0014】本発明によれば、開口孔から放射されるマ
イクロ波を更に均一にすることができ、大型のチャンバ
において均一なプラズマを発生させることが可能とな
り、併せて誘電体窓を薄くすることも可能となる。According to the present invention, the microwave radiated from the opening can be made more uniform, and a uniform plasma can be generated in a large chamber, and the thickness of the dielectric window can be reduced. Is also possible.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
を図面を参照しながら説明する。図1は、ウエハ上のレ
ジストのアッシングに適用されるダウンフロー型のマイ
クロ波励起プラズマ処理装置を示す該略図で、(a)は
側面図であり、(b)は正面図である。真空チャンバ3
1内は、水平方向に配置したメッシュ状の金属プレート
からなる拡散板32によりプラズマ生成室33と処理室
34とに上下に区画されている。さらに、真空チャンバ
31内部はフッ素樹脂等で表面処理を施してある。ガス
供給管35は、真空チャンバ31上部のプラズマ生成室
33の側壁を貫通する形で設けられている。被処理物ホ
ルダ37は、図示しないRF(ラジオ波)バイアスやH
e冷却機構を備えており、それぞれRF発振器、チラー
に接続されている。排気管38は、処理室34が形成さ
れた真空チャンバ31底部に設けられ、他端には図示し
ない真空ポンプのような排気系が連結されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1A and 1B are schematic views showing a downflow type microwave-excited plasma processing apparatus applied to ashing of a resist on a wafer, wherein FIG. 1A is a side view and FIG. 1B is a front view. Vacuum chamber 3
The inside 1 is vertically divided into a plasma generation chamber 33 and a processing chamber 34 by a diffusion plate 32 formed of a mesh-shaped metal plate arranged in a horizontal direction. Further, the inside of the vacuum chamber 31 is subjected to a surface treatment with a fluorine resin or the like. The gas supply pipe 35 is provided so as to penetrate the side wall of the plasma generation chamber 33 above the vacuum chamber 31. The workpiece holder 37 is provided with an RF (radio wave) bias (not shown) or H
An e-cooling mechanism is provided, which is connected to an RF oscillator and a chiller, respectively. The exhaust pipe 38 is provided at the bottom of the vacuum chamber 31 in which the processing chamber 34 is formed, and the other end is connected to an exhaust system such as a vacuum pump (not shown).
【0016】石英ガラスからなる誘電体窓39は、真空
チャンバ31の上壁部には階段状に形成された開口部4
0が設けられており、この開口部40には例えばアルミ
ニウム等の金属よりなる金属板44が配置されており、
開口部40との間は図示しないOリングによりシールさ
れている。この金属板44には、図2或は図3に示すよ
うな開口孔44aが形成されている。金属板44上には
誘電体窓39が配置され、開口孔44aの周囲をOリン
グ(図示しない)でシールすることにより、真空チャン
バ31内を密封する構造となっている。The dielectric window 39 made of quartz glass has an opening 4 formed in a step shape on the upper wall of the vacuum chamber 31.
0 is provided, and a metal plate 44 made of a metal such as aluminum is disposed in the opening 40.
The space between the openings 40 is sealed by an O-ring (not shown). The metal plate 44 has an opening 44a as shown in FIG. 2 or FIG. A dielectric window 39 is arranged on the metal plate 44, and the inside of the vacuum chamber 31 is sealed by sealing the periphery of the opening 44a with an O-ring (not shown).
【0017】マイクロ波が導入される矩形状の導波管4
1は、誘電体窓39を含む真空チャンバ31の上壁部上
に配置されている。導波管41は、従来技術と同様に
(図7及び図8参照)、マイクロ波の電界方向に垂直な
面(H面)と、H面に対して垂直方向に伸びるマイクロ
波の電界方向に平行な面(E面)と、マイクロ波導入側
と反対側にH面およびE面に対して垂直に設けられたマ
イクロ波を反射する反射面(短絡面:R面)とを有して
いる。そして、H面の誘電体窓39と対向する位置には
天板41aが設けられており、この天板41aには2つ
のスロット42a、42b(12a、12b)がE面に
沿ってそれぞれ開口されている。誘電体窓39の厚み
は、透過するマイクロ波の波長(λ:160mm)の半
波長(λ/2)のn/2倍(n:1)に相当する40m
mとしている。A rectangular waveguide 4 into which microwaves are introduced.
1 is arranged on the upper wall of the vacuum chamber 31 including the dielectric window 39. As in the prior art (see FIGS. 7 and 8), the waveguide 41 has a plane perpendicular to the microwave electric field direction (H plane) and a microwave electric field direction extending perpendicular to the H plane. It has a parallel surface (E surface) and a reflecting surface (short-circuit surface: R surface) provided on the side opposite to the microwave introduction side and perpendicular to the H surface and the E surface to reflect microwaves. . A top plate 41a is provided at a position facing the dielectric window 39 on the H plane, and two slots 42a and 42b (12a, 12b) are opened along the E plane on the top plate 41a. ing. The thickness of the dielectric window 39 is 40 m corresponding to n / 2 times (n: 1) of a half wavelength (λ / 2) of the wavelength (λ: 160 mm) of the transmitted microwave.
m.
【0018】次に、前述したマイクロ波励起プラズマ処
理装置によりレジストパターンが表面に形成されたウエ
ハをアッシングする方法を説明する。まず、処理室34
内の被処理物ホルダ37上にレジストパターンが表面に
形成された液晶用ガラス基板43を設置する。図示しな
い真空ポンプを作動して真空チャンバ31内のガスを排
気管38を通して排気する。同時に、処理ガス例えば酸
素ガスと四フッ化炭素との混合ガスをガス供給管35を
通して真空チャンバ31上部のプラズマ生成室33に供
給する。Next, a method of ashing a wafer having a resist pattern formed on its surface by the above-described microwave-excited plasma processing apparatus will be described. First, the processing chamber 34
A liquid crystal glass substrate 43 having a resist pattern formed on its surface is placed on the workpiece holder 37 in the inside. A gas in the vacuum chamber 31 is exhausted through an exhaust pipe 38 by operating a vacuum pump (not shown). At the same time, a processing gas, for example, a mixed gas of oxygen gas and carbon tetrafluoride is supplied to the plasma generation chamber 33 above the vacuum chamber 31 through the gas supply pipe 35.
【0019】真空チャンバ31内が所定圧力になった時
点でマイクロ波を発振し、導波管41を伝播してきたマ
イクロ波は、天板41aに設けられたスリット42a及
び42bを介して誘電体窓39に伝播される。誘電体窓
39に伝播してきたマイクロ波は、誘電体窓39内の金
属板44部分では反射されながら伝播し、開口孔44a
部分のみからプラズマ生成室33内に放射されることと
なる。つまり、従来のように、誘電体窓のプラズマ生成
室に面する全面からマイクロ波がプラズマに吸収される
ことはなくなり、金属板44部分では金属板44により
反射されながら誘電体窓39の端部まで伝播するので、
誘電体窓39の中央付近と端部付近との間のマイクロ波
強度の差を極力小さくすることができ、更にマイクロ波
は金属板44に分散して設けた開口孔44aから放出さ
れるので、プラズマ生成室33内の電界分布を均一化す
ることができる。でき、プラズマ処理装置によるアッシ
ングやエッチング等の処理を均一に行うことができるよ
うになる。Microwaves are oscillated when the pressure in the vacuum chamber 31 reaches a predetermined pressure, and the microwaves that have propagated through the waveguide 41 are passed through the slits 42a and 42b provided on the top plate 41a. Propagated to 39. The microwave propagating to the dielectric window 39 propagates while being reflected at the metal plate 44 in the dielectric window 39, and the aperture 44 a
Radiation is emitted into the plasma generation chamber 33 only from the portion. That is, unlike the conventional case, the microwave is not absorbed by the plasma from the entire surface of the dielectric window facing the plasma generation chamber, and the end of the dielectric window 39 is reflected by the metal plate 44 at the metal plate 44. Propagation to
Since the difference in the microwave intensity between the vicinity of the center and the vicinity of the end of the dielectric window 39 can be minimized, and the microwave is emitted from the apertures 44a dispersedly provided in the metal plate 44. The electric field distribution in the plasma generation chamber 33 can be made uniform. This makes it possible to uniformly perform processes such as ashing and etching by the plasma processing apparatus.
【0020】更に、誘電体窓39と金属板44を重ねる
構造投することで、誘電体窓39を金属板44により支
えることとなるため、誘電体窓39の厚みを従来のよう
に真空チャンバ31内の低圧に耐えられるような厚みに
する必要はなくなり、コスト的にも有効である。Furthermore, since the dielectric window 39 is supported by the metal plate 44 by projecting the dielectric window 39 and the metal plate 44 so as to overlap with each other, the thickness of the dielectric window 39 is reduced as in the prior art. It is not necessary to make the thickness thick enough to withstand the low pressure inside, which is effective in terms of cost.
【0021】プラズマ生成室33内で生成されたプラズ
マにより発生した活性種は拡散板32により適度に均一
化されて処理室34に供給され、被処理物ホルダ37上
に設置された液晶用ガラス基板43表面のレジストパタ
ーンと反応して、レジストパターンを剥離するいわゆる
アッシングがなされる。The active species generated by the plasma generated in the plasma generation chamber 33 are appropriately homogenized by the diffusion plate 32 and supplied to the processing chamber 34, and the liquid crystal glass substrate set on the workpiece holder 37. So-called ashing is performed to react with the resist pattern on the surface of 43 and to peel off the resist pattern.
【0022】このように、誘電体窓39のプラズマ生成
室33側に開口孔44aを形成した金属板44を設ける
ことで、大面積の被処理物に対応させた大型の真空チャ
ンバにおいても、均一なプラズマを発生させることが可
能となる。As described above, by providing the metal plate 44 having the opening 44a on the side of the plasma generation chamber 33 of the dielectric window 39, even in a large vacuum chamber corresponding to a large-sized workpiece, uniformity can be obtained. It is possible to generate a simple plasma.
【0023】次に、本発明第2の実施の形態につき、図
4を参照しながら説明する。尚、上述した第1の実施の
形態と同一構成については同一符号を付すことで説明は
省略する。本実施の形態におけるポイントは、金属板4
4の真空チャンバ31側の面に例えばアルミニウムから
なる突起体45を設けた点である。この突起体45は長
尺に形成されており、その長さは開口孔44aよりも長
く形成されている。また、その数は複数個形成されてお
り、金属板44の幅方向に向かってマイクロ波の表面波
の半波長毎に互いに平行なレール状に形成されている。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same components as those of the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The point in the present embodiment is that the metal plate 4
4 is that a projection 45 made of, for example, aluminum is provided on the surface on the side of the vacuum chamber 31. The projection 45 is formed to be long, and the length is formed longer than the opening 44a. Also, a plurality of such members are formed, and are formed in a rail shape parallel to each other at every half wavelength of the surface wave of the microwave toward the width direction of the metal plate 44.
【0024】このように、金属板44の真空チャンバ3
1側の面にレール状の突起体45を設けることにより、
開口孔44aと開口孔44aとの間の金属部分にもマイ
クロ波を伝播させることができ、プラズマを更に均一に
発生させることができる。As described above, the vacuum chamber 3 of the metal plate 44
By providing the rail-shaped protrusion 45 on the surface on one side,
The microwave can be propagated also to the metal portion between the openings 44a, and the plasma can be more uniformly generated.
【0025】また、突起体45をマイクロ波の半波長毎
になるように設けているため、表面波の伝達を最も効率
よく行うことができ、結果、金属板44の下面全面にお
いて媒質ガスを均一にプラズマ化して、アッシング処理
を行うことができる。Further, since the projections 45 are provided at every half-wavelength of the microwave, surface waves can be transmitted most efficiently. As a result, the medium gas is uniformly distributed over the entire lower surface of the metal plate 44. And ashing treatment can be performed.
【0026】次に、本発明の第3の実施の形態につき、
図5を参照しながら説明する。本実施の形態において
も、上述した第1の実施の形態と同一構成については同
一符号を付すことで説明は省略する。本実施の形態にお
けるポイントは、第2の実施の形態における突起体45
の代りに誘電体の板46を設ける点である。このように
誘電体板46を設けることで、開口孔44aから放出さ
れたマイクロ波は、誘電体板46により開口孔44a付
近で均一に広がり、プラズマ処理装置33内において媒
質ガスを均一にプラズマ化してアッシング処理を行うこ
とができる。Next, according to a third embodiment of the present invention,
This will be described with reference to FIG. Also in the present embodiment, the same components as those in the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The point in the present embodiment is that the protrusion 45 in the second embodiment is used.
Is that a dielectric plate 46 is provided in place of. By providing the dielectric plate 46 in this manner, the microwave emitted from the opening 44a is uniformly spread around the opening 44a by the dielectric plate 46, and the medium gas is uniformly turned into plasma in the plasma processing apparatus 33. Ashing process can be performed.
【0027】上記実施の形態において、金属板44に設
けた開口孔44aについては図2及び図3のみ説明した
が、マイクロ波を均一にプラズマ化することができるよ
うに開口孔を分散して形成してあれば、同様の効果が得
られる。In the above embodiment, only the openings 44a formed in the metal plate 44 have been described with reference to FIGS. 2 and 3. However, the openings are formed in a dispersed manner so that microwaves can be uniformly turned into plasma. If so, a similar effect can be obtained.
【0028】また、第2の実施の形態における突起体4
5はマイクロ波の進行方向に対して平行に設ける構成と
しているが、マイクロ波の半波長の距離に点状の突起を
設ける構成とするなど、種々の変形は可能である。Further, the projection 4 in the second embodiment
Although 5 is configured to be provided in parallel with the traveling direction of the microwave, various modifications are possible, such as a configuration in which a point-like projection is provided at a distance of a half wavelength of the microwave.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のマイクロ
波励起プラズマ処理装置によれば、大型の被処理物に対
応した大型のチャンバにおいてもマイクロ波を均一に放
射することができ、ひいては、プラズマを均一に発生さ
せることができるので、エッチングやアッシングなどの
処理を均一に行うことが可能となり、更に、誘電体窓も
必要以上に厚くしなくても済むので、装置コストの低減
も可能となる。As described above in detail, according to the microwave-excited plasma processing apparatus of the present invention, microwaves can be uniformly radiated even in a large chamber corresponding to a large object to be processed. Since plasma can be generated uniformly, it is possible to perform processes such as etching and ashing uniformly, and furthermore, it is not necessary to make the dielectric window unnecessarily thick, so that the equipment cost can be reduced. Becomes
【図1】本発明の第1の実施の形態のダウンフロー型の
マイクロ波励起プラズマ処理装置を示す該略図であり、
(a)は側面図、(b)は正面図である。FIG. 1 is a schematic view showing a downflow type microwave-excited plasma processing apparatus according to a first embodiment of the present invention;
(A) is a side view, (b) is a front view.
【図2】本発明のマイクロ波励起プラズマ処理装置の金
属板の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a metal plate of the microwave-excited plasma processing apparatus of the present invention.
【図3】本発明のマイクロ波励起プラズマ処理装置の金
属板の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a metal plate of the microwave-excited plasma processing apparatus of the present invention.
【図4】本発明の第2の実施の形態に係るマイクロ波励
起プラズマ処理装置を示す概略側面図である。FIG. 4 is a schematic side view showing a microwave-excited plasma processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第3の実施の形態に係るマイクロ波励
起プラズマ処理装置を示す概略側面図である。FIG. 5 is a schematic side view showing a microwave-excited plasma processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図6】従来のマイクロ波励起プラズマ処理装置を示す
概略図であり、(a)は側面図、(b)は正面である。FIG. 6 is a schematic view showing a conventional microwave-excited plasma processing apparatus, where (a) is a side view and (b) is a front view.
【図7】天板と導波管の関係を示した要部拡大図であ
る。FIG. 7 is an enlarged view of a main part showing a relationship between a top plate and a waveguide.
【図8】天板と導波管の関係を示した要部斜視図であ
る。FIG. 8 is an essential part perspective view showing a relationship between a top plate and a waveguide.
31・・チャンバ、32・・拡散板、33・・プラズマ
生成室、34・・処理室、35・・ガス供給管、37・
・被処理物ホルダ、38・・排気管、39・・誘電体
窓、40・・開口部、41・・導波管、43・・被処理
物、44・・金属板、44a・・開口孔、45・・突起
体、46・・誘電体板。31 .. chamber, 32 .. diffuser plate, 33 .. plasma generation chamber, 34 .. processing chamber, 35 .. gas supply pipe, 37 ..
· Workpiece holder, 38 ··· Exhaust pipe, 39 ··· Dielectric window, 40 ··· Opening, 41 ··· Waveguide, 43 ··· Workpiece, 44 ··· Metal plate, 44a ··· Opening hole , 45... Protrusions, 46.
Claims (4)
プラズマ生成室の下方に被処理部材を処理する処理室が
形成されたチャンバと、 前記プラズマ生成室内に処理ガスを供給するためのガス
供給管と、 前記チャンバの上壁部の開口に配置された開口孔を有す
る金属板と、 前記金属板上に配置された誘電体窓と、 前記誘電体窓を含む前記チャンバの上壁部に対向して配
置され、前記誘電体窓にマイクロ波を伝播させる開口を
形成した矩形状の導波管と、 マイクロ波を発振するマイクロ波発振器とを有すること
を特徴とするマイクロ波励起プラズマ処理装置。A plasma generation chamber is formed in an upper portion thereof, a processing chamber for processing a member to be processed is formed below the plasma generation chamber, and a gas supply for supplying a processing gas into the plasma generation chamber. A tube, a metal plate having an opening hole disposed in an opening of the upper wall of the chamber, a dielectric window disposed on the metal plate, and facing the upper wall of the chamber including the dielectric window A microwave-excited plasma processing apparatus, comprising: a rectangular waveguide having an opening for transmitting microwaves in the dielectric window; and a microwave oscillator for oscillating microwaves.
プラズマ生成室の下方に被処理部材を処理する処理室が
形成されたチャンバと、 前記プラズマ生成室内に処理ガスを供給するためのガス
供給管と、 前記チャンバの上壁部の開口に配置された開口孔を有す
る金属板と、 前記金属板上に配置された誘電体窓と、 前記誘電体窓を含む前記チャンバの上壁部に対向して配
置され、前記誘電体窓にマイクロ波を伝播させる開口を
形成した矩形状の導波管と、 マイクロ波を発振するマイクロ波発振器を有し、 前記金属板のチャンバ側の面に前記開口孔を伝播してき
たマイクロ波を伝播させる金属製の突起体を設けたこと
を特徴とするマイクロ波励起プラズマ処理装置。2. A plasma generation chamber is formed in an upper part, a chamber in which a processing chamber for processing a member to be processed is formed below the plasma generation chamber, and a gas supply for supplying a processing gas into the plasma generation chamber. A tube, a metal plate having an opening hole disposed in an opening of the upper wall of the chamber, a dielectric window disposed on the metal plate, and facing the upper wall of the chamber including the dielectric window A rectangular waveguide having an opening for transmitting microwaves in the dielectric window, and a microwave oscillator for oscillating microwaves, wherein the opening is formed in a surface of the metal plate on the chamber side. A microwave-excited plasma processing apparatus, comprising a metal projection for transmitting microwaves having propagated through holes.
突起体はそれぞれマイクロ波の進行方向に沿って長尺状
に形成されており、その間隔はマイクロ波の半波長の間
隔で設けられていることを特徴とする請求項2記載のマ
イクロ波励起プラズマ処理装置。3. A plurality of the protrusions are formed, each of the protrusions is formed in a long shape along the traveling direction of the microwave, and an interval between the protrusions is set at an interval of a half wavelength of the microwave. The microwave-excited plasma processing apparatus according to claim 2, wherein
プラズマ生成室の下方に被処理部材を処理する処理室が
形成されたチャンバと、 前記プラズマ生成室内に処理ガスを供給するためのガス
供給管と、 前記チャンバの上壁部の開口に配置された誘電体板と前
記誘電体板上に配置された開口孔を有する金属板と、 前記金属板上に配置された誘電体窓と、 前記誘電体窓を含む前記チャンバの上壁部に対向して配
置され、前記誘電体窓にマイクロ波を伝播させる開口を
形成した矩形状の導波管と、 マイクロ波を発振するマイクロ波発振器を有することを
特徴とするマイクロ波励起プラズマ処理装置。4. A chamber in which a plasma generation chamber is formed in an upper part, a processing chamber for processing a member to be processed is formed below the plasma generation chamber, and a gas supply for supplying a processing gas into the plasma generation chamber. A tube, a dielectric plate disposed in an opening in an upper wall of the chamber, a metal plate having an opening hole disposed on the dielectric plate, a dielectric window disposed on the metal plate, A rectangular waveguide having an opening for transmitting microwaves in the dielectric window, which is disposed to face an upper wall portion of the chamber including a dielectric window, and a microwave oscillator for oscillating microwaves; A microwave-excited plasma processing apparatus characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9269451A JPH11111495A (en) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | Microwave excitation type plasma treatment apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9269451A JPH11111495A (en) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | Microwave excitation type plasma treatment apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11111495A true JPH11111495A (en) | 1999-04-23 |
Family
ID=17472623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9269451A Pending JPH11111495A (en) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | Microwave excitation type plasma treatment apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11111495A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003036700A1 (en) * | 2001-10-19 | 2003-05-01 | Tokyo Electron Limited | Device and method for microwave plasma processing, and microwave power supply device |
US6905625B2 (en) * | 2001-04-04 | 2005-06-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Plasma processing method and apparatus |
KR100905464B1 (en) * | 2007-07-09 | 2009-07-02 | 한양대학교 산학협력단 | Activated plasma processing apparatus |
-
1997
- 1997-10-02 JP JP9269451A patent/JPH11111495A/en active Pending
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WO2003036700A1 (en) * | 2001-10-19 | 2003-05-01 | Tokyo Electron Limited | Device and method for microwave plasma processing, and microwave power supply device |
US7325511B2 (en) | 2001-10-19 | 2008-02-05 | Naohisa Goto | Microwave plasma processing apparatus, microwave processing method and microwave feeding apparatus |
KR100905464B1 (en) * | 2007-07-09 | 2009-07-02 | 한양대학교 산학협력단 | Activated plasma processing apparatus |
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