JPH11149996A - Plasma reactor - Google Patents

Plasma reactor

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JPH11149996A
JPH11149996A JP9333455A JP33345597A JPH11149996A JP H11149996 A JPH11149996 A JP H11149996A JP 9333455 A JP9333455 A JP 9333455A JP 33345597 A JP33345597 A JP 33345597A JP H11149996 A JPH11149996 A JP H11149996A
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JP
Japan
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plasma
frequency power
reaction vessel
power
wave power
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Application number
JP9333455A
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Japanese (ja)
Inventor
Shimao Yoneyama
詩麻夫 米山
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MC Electronics Co Ltd
Original Assignee
MC Electronics Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma reactor capable of compensating the output loss in a transmission line caused by reflecting wave power from a reaction container, and stably generating strong plasma. SOLUTION: A plasma reactor has a cylindrical reaction container to which gas for plasma is supplied; an outside electrode 2 arranged in the outer circumference of the reaction container; a metal cylinder arranged on the inside of the reaction container; and a high frequency power source for supplying high frequency power to the outside electrode 2 through a matching circuit for impedance control, and treatment such as etching or ashing is conducted to a semiconductor substrate with plasma generated. When plasma is generated, an output control means attached to the high frequency power source B detects reflecting wave power from the outside electrode 2 side with a reflecting power meter B4, and adds to output power equivalent to the reflecting wave power to an output circuit B2 with a controller B1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマリアクタ
ーに関するものであり、詳しくは、反応容器側からの反
射波電力による実効負荷電力の低下を補完することによ
り、反射波電力の大小に拘らず、マッチング回路を含む
負荷に対して常に所定の電力を送電でき、プラズマを安
定して発生させ得るプラズマリアクターに関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma reactor, and more particularly, to a reduction in effective load power due to a reflected wave power from a reaction vessel, thereby reducing the magnitude of the reflected wave power. The present invention relates to a plasma reactor that can always transmit a predetermined power to a load including a matching circuit and can stably generate plasma.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラズマリアクターは、減圧可能に構成
され且つプラズマ用ガスが供給される円筒状の反応容器
と、当該反応容器の外周に配置された外部電極と、当該
外部電極と同軸に前記反応容器の内部に配置された金属
製円筒体とを備え、高周波電力を供給して外部電極と金
属製円筒体の間でプラズマを発生させる装置である。斯
かる装置においては、金属製円筒体を内部電極として或
いはエッチトンネルとして利用され、金属製円筒体の内
部に装填された半導体基板などにエッチング、アッシン
グ、CVD等の乾式処理を施す。
2. Description of the Related Art A plasma reactor is configured to be capable of reducing pressure and has a cylindrical reaction vessel to which a gas for plasma is supplied, an external electrode disposed on the outer periphery of the reaction vessel, and the reaction chamber coaxially with the external electrode. The apparatus includes a metal cylinder disposed inside the container, and supplies high-frequency power to generate plasma between the external electrode and the metal cylinder. In such an apparatus, a metal cylinder is used as an internal electrode or as an etch tunnel, and a semiconductor substrate or the like loaded inside the metal cylinder is subjected to dry processing such as etching, ashing, and CVD.

【0003】なお、上記の外部電極には、発生させたプ
ラズマと外部電極の間の容量結合や誘導結合によるイン
ピーダンスの変動を調整するためのマッチング回路を介
して高周波電源から所定の高周波電力が供給される。ま
た、マッチング回路としては、動作の安定性と言う観点
から、インピーダンス固定型のマッチング回路も多く使
用される。
A predetermined high-frequency power is supplied to the external electrodes from a high-frequency power supply via a matching circuit for adjusting a variation in impedance due to capacitive coupling or inductive coupling between the generated plasma and the external electrodes. Is done. Further, as a matching circuit, a fixed impedance type matching circuit is often used from the viewpoint of operational stability.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のプラ
ズマリアクターにおいては、プラズマを発生させた際、
反応容器側のプラズマ発生回路、すなわち、外部電極や
金属円筒体を含む回路の負荷が純抵抗ではなく、かつ、
プラズマの状態も常に変動するため、マッチング回路だ
けでは完全な整合が得られず、高周波電源から外部電極
に至る伝送線路においては、反射波電力による実効負荷
電力の低下が生じている。特に、インピーダンス固定型
のマッチング回路を設置した場合には、高周波電源とプ
ラズマ発生回路におけるインピーダンスの不整合量が大
きくなるため、反射波電力が大幅に増加する可能性があ
る。その結果、上記プラズマリアクターにおいては、プ
ラズマへの投入電力を十分に高めることが出来ないと言
う問題がある。
By the way, in a conventional plasma reactor, when plasma is generated,
The load of the plasma generation circuit on the reaction vessel side, that is, the circuit including the external electrode and the metal cylinder is not a pure resistance, and
Since the state of the plasma also fluctuates constantly, perfect matching cannot be obtained only with the matching circuit, and in the transmission line from the high-frequency power supply to the external electrode, the effective load power decreases due to the reflected wave power. In particular, when a fixed impedance type matching circuit is provided, the amount of impedance mismatch between the high-frequency power supply and the plasma generation circuit increases, so that the power of the reflected wave may increase significantly. As a result, in the plasma reactor, there is a problem that the power input to the plasma cannot be sufficiently increased.

【0005】本発明は、上記の知見に基づいてなされた
ものであり、その目的は、反応容器側からの反射波電力
による実効負荷電力の低下を補完でき、プラズマを安定
して発生させ得るプラズマリアクターを提供することに
ある。
[0005] The present invention has been made based on the above findings, and an object of the present invention is to reduce the effective load power due to the reflected wave power from the reaction vessel, and to stably generate plasma. It is to provide a reactor.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明のプラズマリアクターは、減圧可能に構成さ
れ且つプラズマ用ガスが供給される円筒状の反応容器
と、当該反応容器の外周に配置された外部電極と、当該
外部電極と同軸に前記反応容器の内部に配置された金属
製円筒体と、インピーダンス調整用のマッチング回路を
介して前記外部電極に高周波電力を供給する高周波電源
とを備えたプラズマリアクターにおいて、前記高周波電
源には、プラズマが発生した際の前記外部電極側からの
反射波電力を検出し、当該反射波電力と同等の電力を加
算出力させる出力調整手段が付設されていることを特徴
としている。
In order to solve the above-mentioned problems, a plasma reactor according to the present invention has a cylindrical reaction vessel which is configured to be capable of reducing pressure and is supplied with a plasma gas, and has an outer periphery provided around the reaction vessel. An external electrode disposed, a metal cylinder disposed coaxially with the external electrode inside the reaction vessel, and a high-frequency power supply that supplies high-frequency power to the external electrode via a matching circuit for impedance adjustment. In the plasma reactor provided, the high-frequency power supply is provided with output adjusting means for detecting reflected wave power from the external electrode side when plasma is generated and for adding and outputting power equivalent to the reflected wave power. It is characterized by having.

【0007】すなわち、上記プラズマリアクターにおい
て、高周波電源に付設された特定の出力調整手段は、プ
ラズマの発生に伴って反応容器側からの反射波電力を検
出し、高周波電源から外部電極に供給される電力に反射
波電力と同等の電力を加算して出力させ、反射波電力に
よる実効負荷電力の低下を補完する。
That is, in the above-mentioned plasma reactor, the specific output adjusting means attached to the high-frequency power supply detects the reflected wave power from the reaction vessel side as the plasma is generated, and is supplied from the high-frequency power supply to the external electrodes. A power equivalent to the reflected wave power is added to the power and output, thereby compensating for a decrease in the effective load power due to the reflected wave power.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面に基づい
て説明する。図1は、本発明のプラズマリアクターにお
ける高周波電源および出力調整手段の構成例を示すブロ
ック図である。図2は、本発明のプラズマリアクターに
おけるリアクター本体の一形態を示す一部破断の側面図
である。以下、実施形態の説明においては、プラズマリ
アクターを単に「リアクター」と略記する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a high-frequency power supply and an output adjusting unit in the plasma reactor of the present invention. FIG. 2 is a partially broken side view showing one embodiment of the reactor body in the plasma reactor of the present invention. Hereinafter, in the description of the embodiment, the plasma reactor is simply abbreviated as “reactor”.

【0009】本発明のリアクターは、図1に示す様に、
主に、機械構造部としてのリアクター本体(A)と、電
源回路部としての高周波電源(B)及びマッチング回路
(C)とから構成される。そして、リアクター本体
(A)は、図2に示す様に、減圧可能に構成され且つプ
ラズマ用ガスが供給される円筒状の反応容器(1)と、
当該反応容器の外周に配置された外部電極(2)と、当
該外部電極と所定間隔を設け且つ同軸に反応容器(1)
の内部に配置された金属製円筒体(4)とを備えてい
る。
[0009] The reactor of the present invention, as shown in FIG.
It mainly comprises a reactor body (A) as a mechanical structure, a high-frequency power supply (B) as a power supply circuit, and a matching circuit (C). Then, as shown in FIG. 2, the reactor main body (A) is configured to be capable of reducing pressure and has a cylindrical reaction vessel (1) to which a plasma gas is supplied.
An external electrode (2) disposed on the outer periphery of the reaction vessel; and a reaction vessel (1) coaxially provided with a predetermined distance from the external electrode.
And a metal cylindrical body (4) arranged inside.

【0010】上記リアクターは、同軸給電型またはエッ
チトンネルを使用した対向電極型の何れであってもよ
い。同軸給電型のリアクターは、金属製円筒体(4)を
接地することにより内部電極として利用した方式のリア
クターであり、一方、対向電極型のリアクターは、金属
製円筒体(4)を接地することなく、エッチトンネルと
して利用した方式のリアクターである。
The reactor may be either a coaxial feed type or a counter electrode type using an etch tunnel. The coaxial feed type reactor is a reactor of a type in which a metal cylindrical body (4) is used as an internal electrode by grounding it, while a counter electrode type reactor is that a metal cylindrical body (4) is grounded. Instead, it is a reactor that is used as an etch tunnel.

【0011】反応容器(1)は、通常、石英ガラスで形
成され、例えば、下部ベース(12)上の支柱(9,
9)で上部ベース(10)及びボトムプレート(7)を
支持して成る架台上に垂直に配置される。反応容器
(1)の上端は、処理後の放熱を行うため、上蓋(5
2)にて開閉可能になされたトッププレート(5)で封
止される。トッププレート(5)は、ボトムプレート
(7)上に立設された4本の支持ロッド(8,8)で支
持される。これらの支持ロッド(8)は、トッププレー
ト(5)の荷重、および、反応容器(1)内を真空引き
した際にトッププレート(5)及びボトムプレート
(7)が吸引されて生じる反応容器(1)の軸線方向の
荷重を支持する。
The reaction vessel (1) is usually formed of quartz glass and, for example, supports (9, 2) on a lower base (12).
At 9), it is vertically arranged on a gantry supporting the upper base (10) and the bottom plate (7). The upper end of the reaction vessel (1) has an upper lid (5) for radiating heat after the treatment.
It is sealed with a top plate (5) that can be opened and closed in 2). The top plate (5) is supported by four support rods (8, 8) erected on the bottom plate (7). These support rods (8) load the top plate (5) and the reaction vessel (1) generated when the top plate (5) and the bottom plate (7) are sucked when the inside of the reaction vessel (1) is evacuated. Supports the axial load of 1).

【0012】また、ボトムプレート(7)の中央部に
は、多数枚のウェーハを多段に支持するための所謂ウェ
ーハボート(16)が通過し得る程度の直径の円形開口
部が反応容器(1)と同軸に設けられており、一方、上
部ベース(10)には、前記開口部と同軸に且つ幾分大
径の円形開口部が設けられている。そして、ボトムプレ
ート(7)の上記の円形開口部は、扁平な凸状の垂直断
面形状を備え且つウェーハボート(16)を載せて昇降
可能になされた反応容器下蓋(17)により気密に封止
される。
In the center of the bottom plate (7), a circular opening having a diameter such that a so-called wafer boat (16) for supporting a large number of wafers in multiple stages can pass therethrough is provided in the reaction vessel (1). The upper base (10) is provided with a circular opening which is coaxial with the opening and has a somewhat larger diameter. The circular opening of the bottom plate (7) is hermetically sealed by a lower lid (17) of a reaction vessel which has a flat convex vertical cross-sectional shape and can be moved up and down with a wafer boat (16) placed thereon. Is stopped.

【0013】上記の反応容器(1)には、当該反応容器
内にプラズマ用ガスを導入するため、多数のガス噴出孔
(図示省略)が長手方向に沿って設けられたガス導入管
(13)が上方から挿入される。更に、反応容器(1)
の上方からは、多数のガス吸引孔(図示省略)が長手方
向に沿って設けられたガス排出管(15)が挿入されて
おり、真空系の作動により、前記吸引孔を通じて反応容
器(1)内を減圧し、また、反応排ガスを系外に排気す
る様になされている。
The above-mentioned reaction vessel (1) has a gas introduction pipe (13) provided with a large number of gas ejection holes (not shown) along the longitudinal direction for introducing a plasma gas into the reaction vessel. Is inserted from above. Furthermore, a reaction vessel (1)
A gas exhaust pipe (15) provided with a number of gas suction holes (not shown) along the longitudinal direction is inserted from above, and the reaction vessel (1) is passed through the suction holes by the operation of a vacuum system. The inside is depressurized, and the reaction exhaust gas is exhausted outside the system.

【0014】また、反応容器(1)には、反応を促進す
るため、例えば、遠赤外線ヒーター等の熱源および輻射
熱を利用するためのリフレクターから成る温度制御機構
(3)が備えられている。なお、温度制御機構として
は、プラズマの影響を受けることのないセラミックヒー
ター等の熱源を金属製円筒体(4)の内周側に配置し、
一層近距離から内部のウェーハを加熱する機構を採用す
ることも出来る。
The reaction vessel (1) is provided with a temperature control mechanism (3) comprising a heat source such as a far-infrared heater and a reflector for utilizing radiant heat in order to promote the reaction. In addition, as a temperature control mechanism, a heat source such as a ceramic heater which is not affected by plasma is disposed on the inner peripheral side of the metal cylindrical body (4).
A mechanism for heating the internal wafer from a shorter distance may be employed.

【0015】外部電極(2)は、所要の電圧・電流を印
加し得る電極材料および寸法仕様で円筒状に形成され、
通常、反応容器(1)の外周面に密着配置される。そし
て、図1に示すインピーダンス調整用のマッチング回路
(C)を介して高周波電源(B)に接続される。また、
図2に示す様に、金属製円筒体(4)は、表面処理され
たアルミニュウム合金などにより、ウェーハボート(1
6)を収容し得る程度の直径に形成される。金属製円筒
体(4)の周壁には多数の小孔が均一に配列される。
The external electrode (2) is formed in a cylindrical shape with an electrode material and dimensional specifications capable of applying a required voltage and current,
Usually, it is closely attached to the outer peripheral surface of the reaction vessel (1). Then, it is connected to a high frequency power supply (B) via a matching circuit (C) for impedance adjustment shown in FIG. Also,
As shown in FIG. 2, the metal cylinder (4) is made of a wafer boat (1) made of a surface-treated aluminum alloy or the like.
6) is formed to have a diameter capable of accommodating 6). Many small holes are uniformly arranged on the peripheral wall of the metal cylinder (4).

【0016】上記の電源回路部において、一般的には、
高周波電源(B)は、リアクター本体(A)から離間し
て設置され、マッチング回路(C)は、架台に直接取り
付けられるか又は架台の極近傍に設置される。高周波電
源(B)としては、図1に示す様に、マッチング回路
(C)を介し、リアクター本体(A)、すなわち、上記
の外部電極(2)に対して約1〜100MHzの高周波
電力を1〜5KW程度で供給可能な電源が使用される。
そして、基本的には、高周波電源(B)は、記憶演算手
段を含み且つ周波数および出力を規定するコントローラ
(B1)と、高周波発振回路およびパワーアンプから成
る出力回路(B2)とから構成される。
In the above power supply circuit section, generally,
The high-frequency power supply (B) is installed separately from the reactor body (A), and the matching circuit (C) is installed directly on the gantry or in the very vicinity of the gantry. As shown in FIG. 1, the high-frequency power source (B) supplies a high-frequency power of about 1 to 100 MHz to the reactor body (A), that is, the external electrode (2) through a matching circuit (C). A power supply that can supply about 5 KW is used.
Basically, the high-frequency power supply (B) includes a controller (B1) that includes a storage operation unit and regulates a frequency and an output, and an output circuit (B2) that includes a high-frequency oscillation circuit and a power amplifier. .

【0017】周知の通り、マッチング回路(C)は、反
応容器(1)で発生するプラズマの容量結合および誘導
結合によるプラズマ発生回路、すなわち、外部電極
(2)と金属製円筒体(4)を含む回路のインピーダン
スの変動を補正し、高周波電源(B)のインピーダンス
とプラズマ発生回路のインピーダンスを整合させるため
のインダクタンス、キャパシタンス等で構成されたネッ
トワークであり、斯かるマッチング回路(C)は、通
常、高周波電源(B)に併設される。マッチング回路
(C)としては、反応容器(1)側のインピーダンスの
変動に追従して作動するインピーダンス可変型、内部イ
ンピーダンスが予め設定されたインピーダンス固定型の
何れの型式のものでもよい。
As is well known, the matching circuit (C) includes a plasma generation circuit based on capacitive coupling and inductive coupling of plasma generated in the reaction vessel (1), that is, an external electrode (2) and a metal cylindrical body (4). It is a network composed of an inductance, a capacitance, and the like for correcting the fluctuation of the impedance of the included circuit and matching the impedance of the high frequency power supply (B) with the impedance of the plasma generation circuit. , High frequency power supply (B). As the matching circuit (C), any of a variable impedance type that operates in response to a change in the impedance of the reaction vessel (1) and a fixed impedance type in which the internal impedance is set in advance may be used.

【0018】本発明の最大の特徴は、プラズマが発生し
た際の外部電極(2)側からの反射波電力を検出し、当
該反射波電力と同等の電力を加算出力させる出力調整手
段が高周波電源(B)に付設されている点にある。本発
明において、上記の出力調整手段は、出力回路(B2)
の出力側に介装され且つ出力回路(B2)からの進行波
電力を検出してコントローラ(B1)にフィードバック
する進行波パワーメータ(B3)、出力回路(B2)の
出力側に介装され且つ出力回路(B2)側への反射波電
力を検出してその値をコントローラ(B1)にフィード
バックする反射波パワーメータ(B4)、および、上述
のコントローラ(B1)によって構成される。
The most important feature of the present invention is that the output adjusting means for detecting the reflected wave power from the external electrode (2) side when the plasma is generated and for adding and outputting the same power as the reflected wave power is a high frequency power supply. (B). In the present invention, the output adjusting means may include an output circuit (B2)
A traveling wave power meter (B3) which detects the traveling wave power from the output circuit (B2) and feeds it back to the controller (B1), and which is disposed on the output side of the output circuit (B2); It comprises a reflected wave power meter (B4) that detects the reflected wave power to the output circuit (B2) side and feeds back the value to the controller (B1), and the above-described controller (B1).

【0019】具体的には、出力調整手段において、進行
波パワーメータ(B3)は、検出された進行波電力をコ
ントローラ(B1)にフィードバックし、また、反射波
パワーメータ(B4)は、検出された反射波電力をコン
トローラ(B1)にフィードバックする。そして、コン
トローラ(B1)は、操作パネルを通じて予め設定され
た電力に関する出力条件と、進行波パワーメータ(B
3)で検出された実際の進行波電力の大きさ及び反射波
パワーメータ(B4)で検出された実際の反射波電力の
大きさとに基づき、前記の進行波電力の大きさと反射波
電力の大きさの差がコントローラ(B1)に記憶された
設定値となる様に出力回路(B2)を制御する。すなわ
ち、コントローラ(B1)は、フィードバックされた反
射波電力値と同等の電力値を先の設定値に加算すると共
に、加算された新たな設定値に基づいて出力回路(B
2)に出力させる機能を有する。
Specifically, in the output adjusting means, the traveling wave power meter (B3) feeds back the detected traveling wave power to the controller (B1), and the reflected wave power meter (B4) detects the traveling wave power meter (B4). The reflected wave power is fed back to the controller (B1). Then, the controller (B1) outputs an output condition relating to the power set in advance through the operation panel and the traveling wave power meter (B1).
Based on the magnitude of the actual traveling wave power detected in 3) and the magnitude of the actual reflected wave power detected by the reflected wave power meter (B4), the magnitude of the traveling wave power and the magnitude of the reflected wave power are determined. The output circuit (B2) is controlled so that the difference becomes the set value stored in the controller (B1). That is, the controller (B1) adds the power value equivalent to the reflected wave power value fed back to the previous set value, and outputs the output circuit (B1) based on the added new set value.
It has a function to output to 2).

【0020】本発明のリアクターにおいて、プラズマ処
理されるウェーハは、ウェーハボート(16)に搭載さ
れ、ボトムプレート(7)の円形開口部を介して金属製
円筒体(4)の内部に装填される。反応容器(1)の内
部は、ガス排出管(15)を通じて所定の真空度に減圧
された後、前記の真空度を維持しつつガス導入管(1
3)を通じてプラズマ用ガスが供給される。プラズマ用
ガスとしては、従来と同様に、処理に応じて各種の材料
ガスが使用される。例えば、アッシング処理の場合は、
酸素、水素、アルゴン、水などが用いられ、また、エッ
チング処理の場合は、フッ素、臭素、塩素などが用いら
れる。
In the reactor of the present invention, a wafer to be subjected to plasma processing is mounted on a wafer boat (16) and loaded into a metal cylinder (4) through a circular opening of a bottom plate (7). . The inside of the reaction vessel (1) is depressurized to a predetermined degree of vacuum through a gas discharge pipe (15), and then the gas introduction pipe (1) is maintained while maintaining the aforementioned degree of vacuum.
The gas for plasma is supplied through 3). As the plasma gas, various material gases are used in accordance with the processing, as in the conventional case. For example, in the case of ashing processing,
Oxygen, hydrogen, argon, water, or the like is used. In the case of etching, fluorine, bromine, chlorine, or the like is used.

【0021】上記リアクターにおいては、高周波電源
(B)から外部電極(2)に例えば27.12MHz、
2KWの高周波電力が供給されることにより、外部電極
(2)と金属製円筒体(4)の間に電界が生じ、その結
果、供給されたガスが反応容器(1)においてプラズマ
化し、そして、プラズマ中の主にラジカルが金属製円筒
体(4)の内部に流入することによりウェーハが処理さ
れる。
In the above-mentioned reactor, for example, 27.12 MHz from the high frequency power supply (B) to the external electrode (2).
When an electric power of 2 KW is supplied, an electric field is generated between the external electrode (2) and the metal cylinder (4). As a result, the supplied gas is turned into plasma in the reaction vessel (1), and The wafer is processed by radicals in the plasma mainly flowing into the metal cylinder (4).

【0022】上記の処理操作において、プラズマが発生
した際、高周波電源(B)に付設された出力調整手段の
進行波パワーメータ(B3)は、外部電極(2)に至る
伝送線路における進行波電力を検出し、その大きさをコ
ントローラ(B1)に出力する。また、パワーメータ
(B4)は、伝送線路に生じた出力回路(B2)側への
反射波電力を検出し、その大きさをコントローラ(B
1)に出力する。そして、コントローラ(B1)は、反
射波電力と同等の電力を加算して新たな設定値として出
力回路(B2)に出力させる。従って、本発明のリアク
ターは、反射波電力による実効負荷電力の低下を補完す
ることが出来る。
In the above-described processing operation, when plasma is generated, the traveling wave power meter (B3) of the output adjusting means attached to the high frequency power supply (B) controls the traveling wave power in the transmission line reaching the external electrode (2). And outputs its magnitude to the controller (B1). Further, the power meter (B4) detects the reflected wave power generated in the transmission line to the output circuit (B2) side, and determines the magnitude of the reflected power.
Output to 1). Then, the controller (B1) adds the same power as the reflected wave power and outputs it as a new set value to the output circuit (B2). Therefore, the reactor of the present invention can compensate for a decrease in effective load power due to reflected wave power.

【0023】伝送線路に生じる初期の反射波電力は、プ
ラズマの種類やプラズマ発生回路の構成によっても相違
するが、最初の電源出力が上述の様に2KW程度の場
合、10〜400W程度である。勿論、反射波電力の値
は、コントローラ(B1)による出力回路(B2)に対
する制御によっても変化はするが、出力調整手段が連続
的に応答することにより、最終的には出力回路(B2)
からの出力を所期の設定値に限りなく近付けることが出
来る。
The initial reflected wave power generated in the transmission line varies depending on the type of plasma and the configuration of the plasma generating circuit, but is about 10 to 400 W when the initial power output is about 2 KW as described above. Of course, the value of the reflected wave power changes depending on the control of the output circuit (B2) by the controller (B1), but the output adjusting means continuously responds, and finally the output circuit (B2).
The output from can be brought as close as possible to the desired set value.

【0024】すなわち、本発明のリアクターは、外部電
極(2)に対して常に所期のレベルの高周波電力を確実
に供給できるため、外部電極(2)と金属製円筒体
(4)との間に所定のパワーでプラズマを安定して発生
させることが出来、その結果、ウェーハに対する一層安
定した処理を実現できる。なお、本発明のリアクターに
おいて、高周波電源(B)の操作パネルやコントローラ
(B1)は、出力回路(B2)とは別個に設置すること
も出来、更に、出力調整手段の反射波パワーメータ(B
4)は、高周波電源(B)の出力側であれば、当該高周
波電源とは別個に設置することも出来る。そして、本発
明は、図2に例示した様なバッチ方式のリアクターの
他、高周波を使用した容量結合型や誘導結合型の枚葉式
リアクターにも同様に適用できる。
That is, since the reactor of the present invention can always supply the desired level of high-frequency power to the external electrode (2) reliably, the reactor between the external electrode (2) and the metal cylindrical body (4) can be supplied. Thus, plasma can be stably generated at a predetermined power, and as a result, more stable processing of the wafer can be realized. In the reactor of the present invention, the operation panel and controller (B1) of the high-frequency power supply (B) can be installed separately from the output circuit (B2).
4) can be installed separately from the high-frequency power supply (B) if it is the output side of the high-frequency power supply (B). In addition, the present invention can be similarly applied to a capacitively-coupled or inductively-coupled single-wafer type reactor using a high frequency, in addition to the batch-type reactor illustrated in FIG.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明のプラズマリ
アクターによれば、外部電極に対して常に所期のレベル
の高周波電力を確実に供給できるため、外部電極と金属
製円筒体との間でプラズマを安定して発生させることが
出来、ウェーハに対する一層安定した処理を実現でき
る。
As described above, according to the plasma reactor of the present invention, the desired level of high-frequency power can always be reliably supplied to the external electrode, so that the distance between the external electrode and the metal cylinder can be increased. Thus, plasma can be generated stably, and more stable processing of the wafer can be realized.

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

【図1】高周波電源および出力調整手段の構成例を示す
ブロック図
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a high-frequency power supply and an output adjusting unit.

【図2】リアクター本体の一形態を示す一部破断の側面
FIG. 2 is a partially broken side view showing one embodiment of a reactor body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 :反応容器 13:ガス導入管 15:ガス排出管 16:ウェーハボート 2 :外部電極 4 :金属製円筒体 A :リアクター本体 B :高周波電源 B1:コントローラー B2:出力回路 B3:進行波パワーメータ B4:反射波パワーメータ C :マッチング回路 1: reaction vessel 13: gas introduction pipe 15: gas discharge pipe 16: wafer boat 2: external electrode 4: metal cylinder A: reactor body B: high frequency power supply B1: controller B2: output circuit B3: traveling wave power meter B4 : Reflected wave power meter C: Matching circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/31 H01L 21/302 B ──────────────────────────────────────────────────の Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 21/31 H01L 21/302 B

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 減圧可能に構成され且つプラズマ用ガス
が供給される円筒状の反応容器と、当該反応容器の外周
に配置された外部電極と、当該外部電極と同軸に前記反
応容器の内部に配置された金属製円筒体と、インピーダ
ンス調整用のマッチング回路を介して前記外部電極に高
周波電力を供給する高周波電源とを備えたプラズマリア
クターにおいて、前記高周波電源には、プラズマが発生
した際の前記外部電極側からの反射波電力を検出し、当
該反射波電力と同等の電力を加算出力させる出力調整手
段が付設されていることを特徴とするプラズマリアクタ
ー。
A cylindrical reaction vessel configured to be capable of reducing pressure and supplied with a plasma gas; an external electrode disposed on an outer periphery of the reaction vessel; and an inside of the reaction vessel coaxially with the external electrode. In a plasma reactor provided with a metal cylinder disposed and a high-frequency power supply for supplying high-frequency power to the external electrode via a matching circuit for impedance adjustment, the high-frequency power supply includes: A plasma reactor, further comprising output adjustment means for detecting reflected wave power from an external electrode side and adding and outputting power equivalent to the reflected wave power.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1976347A2 (en) 2007-03-30 2008-10-01 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus, radio frequency generator and correction method therefor
US8073646B2 (en) 2007-03-30 2011-12-06 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus, radio frequency generator and correction method therefor
JP2013511817A (en) * 2009-11-24 2013-04-04 コリア エレクトロテクノロジー リサーチ インスティテュート Processing apparatus and method using plasma immersion ions
WO2013140853A1 (en) * 2012-03-23 2013-09-26 株式会社日立国際電気 High-frequency power supply device
CN103943449A (en) * 2013-06-28 2014-07-23 厦门天马微电子有限公司 Method, device and system for measuring radio frequency crosstalk

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