JPS58113377A - マイクロ波プラズマ処理装置 - Google Patents
マイクロ波プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPS58113377A JPS58113377A JP21122581A JP21122581A JPS58113377A JP S58113377 A JPS58113377 A JP S58113377A JP 21122581 A JP21122581 A JP 21122581A JP 21122581 A JP21122581 A JP 21122581A JP S58113377 A JPS58113377 A JP S58113377A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- plasma
- plasma processing
- microwave
- processing chamber
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- Granted
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の技術分野
本発明は、マイクロ波プラズマ処理装置に関する。詳し
くは、エツチング、清浄化、堆積等のプラズマ処理のな
された被加工体の表面または界面に損傷を与え？いよう
番こなす、マイクロ波プラズマ処理装置の改良に関する
。
くは、エツチング、清浄化、堆積等のプラズマ処理のな
された被加工体の表面または界面に損傷を与え？いよう
番こなす、マイクロ波プラズマ処理装置の改良に関する
。
（２）技術の背景
プラズマ処理方法とは、特定の物質をプラスマ化して、
この特定の物質を活性のつよいラジカルとなし、このラ
ジカルを被加工体に接触させて被加工体にエツチング、
清浄化、堆積等の処理をなす加工方法をいう。又、プラ
ズマ処理装置とはプラズマ処理方法の実施に使用される
装置をいい、ガス吸入口とガス排出口とを有する真空容
器よりなるプラズマ処理室とこのプラズマ処理室に供給
されるガスをプラズマ化するエネルギーを供給する電磁
波等の媒体を供給する装置とを有する。
この特定の物質を活性のつよいラジカルとなし、このラ
ジカルを被加工体に接触させて被加工体にエツチング、
清浄化、堆積等の処理をなす加工方法をいう。又、プラ
ズマ処理装置とはプラズマ処理方法の実施に使用される
装置をいい、ガス吸入口とガス排出口とを有する真空容
器よりなるプラズマ処理室とこのプラズマ処理室に供給
されるガスをプラズマ化するエネルギーを供給する電磁
波等の媒体を供給する装置とを有する。
プラズマ処理方法が上記のラジカルのつよい活性に依拠
することは異論のないところであるが、ラジカルの密度
や被加工体の温度等の選択により、エツチング、清浄化
、堆積等の各種の処理を所望によりなすことができるこ
とはプラズマ処理方法の特筆すべき特徴である。そこで
、プラズマ処理方法において重要なことは、ラジカルの
効率的生成は勿論として、ラジカル密度の制御を最終目
的としてなすラジカル密度の制御や被加工体温度の制御
等である。
することは異論のないところであるが、ラジカルの密度
や被加工体の温度等の選択により、エツチング、清浄化
、堆積等の各種の処理を所望によりなすことができるこ
とはプラズマ処理方法の特筆すべき特徴である。そこで
、プラズマ処理方法において重要なことは、ラジカルの
効率的生成は勿論として、ラジカル密度の制御を最終目
的としてなすラジカル密度の制御や被加工体温度の制御
等である。
従来、プラズマ化エネルギーを与える媒体としては、１
３．５６ＭＨｚ程度のラジオ周波数電磁波が使用されて
いたが、近時、２．４５０ Ｍ Ｈｚ程度のマイクロ波
が多（使用されるようになった。マイクロ波を使用すれ
ば、高密度プラズマを効率的に作ることができ、同時に
、被加工体を加熱することも可能だからである。
３．５６ＭＨｚ程度のラジオ周波数電磁波が使用されて
いたが、近時、２．４５０ Ｍ Ｈｚ程度のマイクロ波
が多（使用されるようになった。マイクロ波を使用すれ
ば、高密度プラズマを効率的に作ることができ、同時に
、被加工体を加熱することも可能だからである。
（３）従来技術と問題点
従来技術におけるマイクロ波プラズマ処理装置は、第１
図に示す如く、ガス吸入口１とガス排出口２とが設けら
れた真空容器３よりなるプラズマ処理室４と、このプラ
ズマ処理室に向ってマイクロ波を放射するマイクロ波ア
ンテナ５が収納されるアンテナ室６とが密着して設けら
れており、両室４，６の隔壁７はマイクロ波の透過を容
易にするため二酸化シリコン（Ｓｉ０２） 、酸化アル
ミニュウム（Ａ’２０３）等をもって作られている。８
は半導体装置用ウェーハ等の被加工体である。図に破線
をもって示すようにマイクロ波が放射され、プラズマ処
理室４中でガスがプラズマ化されて生成されたラジカル
が被加工体８と接触してプラズマ処理がなされる。
図に示す如く、ガス吸入口１とガス排出口２とが設けら
れた真空容器３よりなるプラズマ処理室４と、このプラ
ズマ処理室に向ってマイクロ波を放射するマイクロ波ア
ンテナ５が収納されるアンテナ室６とが密着して設けら
れており、両室４，６の隔壁７はマイクロ波の透過を容
易にするため二酸化シリコン（Ｓｉ０２） 、酸化アル
ミニュウム（Ａ’２０３）等をもって作られている。８
は半導体装置用ウェーハ等の被加工体である。図に破線
をもって示すようにマイクロ波が放射され、プラズマ処
理室４中でガスがプラズマ化されて生成されたラジカル
が被加工体８と接触してプラズマ処理がなされる。
上記の従来技術におけるマイクロ波プラズマ処理装置を
使用して、単結晶シリコン（Ｓｉ）等にエツチング等の
プラズマ処理をなすと、被加工体表面に損傷が発生する
ことがうかがわれる。すなわち、処理後の被加工体にＣ
−■テストをなすと、Ｃ−■カーブが負電圧側に推移し
ており、あたかも正電荷が増加したと等価の振舞が認め
られる。
使用して、単結晶シリコン（Ｓｉ）等にエツチング等の
プラズマ処理をなすと、被加工体表面に損傷が発生する
ことがうかがわれる。すなわち、処理後の被加工体にＣ
−■テストをなすと、Ｃ−■カーブが負電圧側に推移し
ており、あたかも正電荷が増加したと等価の振舞が認め
られる。
又、マイクロ波として供給されるエネルギーのうちプラ
ズマ化に直接利用されるエネルギーの比率が必ずしも高
くないと認められる。プラズマ密度が必ずしも高くない
からである。
ズマ化に直接利用されるエネルギーの比率が必ずしも高
くないと認められる。プラズマ密度が必ずしも高くない
からである。
（４）発明の目的
本発明の目的は、これらの欠点を解消することにあり、
（イ）プラズマ処理によって被加工体の表面や界面に損
傷を与えることがなく、（ロ）高密度のプラズマを効率
よく発生することができ高いプラズマ処理効率を発揮し
つるマイクロ波プラズマ処理装置を提供することにある
。
（イ）プラズマ処理によって被加工体の表面や界面に損
傷を与えることがなく、（ロ）高密度のプラズマを効率
よく発生することができ高いプラズマ処理効率を発揮し
つるマイクロ波プラズマ処理装置を提供することにある
。
（５）発明の構成
本発明の構成のうち、上記の目的（イ）に対応するもの
は、プラズマを発生させるガスの吸入口とプラズマ処理
に使用されたガスの排出口とを有する真空容器であるプ
ラズマ処理室と、このプラズマ処理室に向って２．４５
０ Ｍ Ｈｚ程度のマイクロ波を放射するマイクロ波ア
ンテナが収納されているアンテナ室とを有し、上記のガ
ス吸入口から供給されるガスが上記のプラズマ処理室内
で上記のマイクロ波の照射を受けて励起されてラジカル
となり、この活性なラジカルが上記のプラズマ処理室内
に設けられる被加工体と反応して被加工体がプラズマ処
理される、マイクロ波プラズマ処理装置において、上記
のプラズマ処理室は二分されてラジカル発生室と処理室
とされており、この二分する分離壁には使用されるマイ
クロ波の波長の１／４以下の長さを一辺の長さまたは直
径とする細目が設けられており、上記のガス吸入口はラ
ジカル発生室に、また、上記のガス排出口は処理室に設
けられることにあり、上記の目的（ロ）に対応するもの
はラジカル発生器の構造が上記のマイクロ波アンテナか
ら放射されるマイクロ波が直接照射されない領域がない
ようになされていることにある。
は、プラズマを発生させるガスの吸入口とプラズマ処理
に使用されたガスの排出口とを有する真空容器であるプ
ラズマ処理室と、このプラズマ処理室に向って２．４５
０ Ｍ Ｈｚ程度のマイクロ波を放射するマイクロ波ア
ンテナが収納されているアンテナ室とを有し、上記のガ
ス吸入口から供給されるガスが上記のプラズマ処理室内
で上記のマイクロ波の照射を受けて励起されてラジカル
となり、この活性なラジカルが上記のプラズマ処理室内
に設けられる被加工体と反応して被加工体がプラズマ処
理される、マイクロ波プラズマ処理装置において、上記
のプラズマ処理室は二分されてラジカル発生室と処理室
とされており、この二分する分離壁には使用されるマイ
クロ波の波長の１／４以下の長さを一辺の長さまたは直
径とする細目が設けられており、上記のガス吸入口はラ
ジカル発生室に、また、上記のガス排出口は処理室に設
けられることにあり、上記の目的（ロ）に対応するもの
はラジカル発生器の構造が上記のマイクロ波アンテナか
ら放射されるマイクロ波が直接照射されない領域がない
ようになされていることにある。
本発明のもとづ（自然法則とこれを利用してなす本発明
の動作とを述べる。
の動作とを述べる。
プラズマ処理に直接寄与するものはプラズマのうち活性
のつよいラジカルであると考えられる。
のつよいラジカルであると考えられる。
したがって、ラジカルが被加工体に直接接触することは
必須であるが、プラズマの全体が被加工体に接触するこ
とは必要ではないと考えられる。ましてや、マイクロ波
が直接被加工体に照射される必要はないと考えられる２
Ｐ一方、プラズマ処理にともなう被加工体表面または界
面の損傷は、プラスマが直接被加工体表面に接触するか
らではないかと考えられる。又、電磁波は、その波長の
１／４以下の長さを一辺または直径とする細孔によって
遮蔽されることが知られている。そこで、プラズマ処理
室を、使用するマイクロ波の波長の１／４以下の長さを
一辺または直径とする細孔を有する分離壁をもって二分
して、一方の小室すなわちラジカル発生室のみにマイク
ロ波を照射しここでラジカルを生成させ、これをガス流
とともに他方の小室すなわち処理室に誘導し、この処理
室に設けられた被加工体に対しなされるプラズマ処理に
寄与させれば、プラズマ処理にとも゛なう被加工体表向
または界面に発生する損傷は、その発生が防止しつるの
ではないかとの着想を得て、かから構成される装置を試
作し、これを使用してプラズマ処理をなした被加工体を
Ｃ−Ｖテストしたところ、Ｃ−■カーブはプラズマ処理
の前後において、全く変化しないことが確認された。
必須であるが、プラズマの全体が被加工体に接触するこ
とは必要ではないと考えられる。ましてや、マイクロ波
が直接被加工体に照射される必要はないと考えられる２
Ｐ一方、プラズマ処理にともなう被加工体表面または界
面の損傷は、プラスマが直接被加工体表面に接触するか
らではないかと考えられる。又、電磁波は、その波長の
１／４以下の長さを一辺または直径とする細孔によって
遮蔽されることが知られている。そこで、プラズマ処理
室を、使用するマイクロ波の波長の１／４以下の長さを
一辺または直径とする細孔を有する分離壁をもって二分
して、一方の小室すなわちラジカル発生室のみにマイク
ロ波を照射しここでラジカルを生成させ、これをガス流
とともに他方の小室すなわち処理室に誘導し、この処理
室に設けられた被加工体に対しなされるプラズマ処理に
寄与させれば、プラズマ処理にとも゛なう被加工体表向
または界面に発生する損傷は、その発生が防止しつるの
ではないかとの着想を得て、かから構成される装置を試
作し、これを使用してプラズマ処理をなした被加工体を
Ｃ−Ｖテストしたところ、Ｃ−■カーブはプラズマ処理
の前後において、全く変化しないことが確認された。
次に、プラズマの存在はマイクロ波等エネルギーの継続
的供給を前提としている事実から、第１図に示す如くマ
イクロ波が直接照射されない領域を有することは、この
領域におけるプラスマの消滅を伴うのではないかとの着
想を得て、第２図に示す如（、マイクロ波アンテナから
放射されるマイクロ波が直接照射されない領域は存在し
ない構造を有するマイクロ波プラズマ処理装置を試作し
こｎを使用したところ、従来技術における装置に比し、
プラズマ密度を格段に高くすることができ、プラズマ処
理効率を格段に向上することができることが確認された
。
的供給を前提としている事実から、第１図に示す如くマ
イクロ波が直接照射されない領域を有することは、この
領域におけるプラスマの消滅を伴うのではないかとの着
想を得て、第２図に示す如（、マイクロ波アンテナから
放射されるマイクロ波が直接照射されない領域は存在し
ない構造を有するマイクロ波プラズマ処理装置を試作し
こｎを使用したところ、従来技術における装置に比し、
プラズマ密度を格段に高くすることができ、プラズマ処
理効率を格段に向上することができることが確認された
。
（６）発明の実施例
以下、第２図を参照しつつ、本発明の一実施例に係るマ
イクロ波プラズマ処理装置について説明する。図におい
て、１１はガス吸入口でありラジカル発生室３１にガス
を供給する。５はマイクロ波アンテナでありアンテナ室
６中に収納される。アンテナ室６とラジカル発生室３１
と（＝二酸イヒシ１ノコン（Ｓ ＋ Ｌ）２ ） 、酸
化アルミニュウム（Ａｔ２Ｕ３）等マイクロ波を透過し
うる隔１ｉ７をもって隔離されて０るので、マイクロ波
はラジカル発生室３１ 中＋Ｃ壇Ｊ 達してガス吸入口
１１から供給されたガスをプラズマ化してラジカルを生
成する。３２は処理室であり、分離壁９を介してラジカ
ル発生室３１と連接してしする。分離Ｉ！９には使用さ
れるマイクロ波の波長の１／４以下の直径を有する細孔
が多数設けられているので、マイクロ波はランカフ１発
生室内暑こ閉塞され、処理室３２には到達しない。した
がって、処理室３２内でプラズマ化現象は発生しな０゜
し力）し、ラジカルはガス流とともに処理室３２中に供
給され、この中に設けられた被加工体８にプラズマ処理
を施工。処理に使用された後の排ガスはガス排出口１２
から排出される。その結果、被加工体８はラジカルには
接触するが、プラズマには直伝接触する機会が少ないた
めその表面または界面の損傷が発生することは少ない。
イクロ波プラズマ処理装置について説明する。図におい
て、１１はガス吸入口でありラジカル発生室３１にガス
を供給する。５はマイクロ波アンテナでありアンテナ室
６中に収納される。アンテナ室６とラジカル発生室３１
と（＝二酸イヒシ１ノコン（Ｓ ＋ Ｌ）２ ） 、酸
化アルミニュウム（Ａｔ２Ｕ３）等マイクロ波を透過し
うる隔１ｉ７をもって隔離されて０るので、マイクロ波
はラジカル発生室３１ 中＋Ｃ壇Ｊ 達してガス吸入口
１１から供給されたガスをプラズマ化してラジカルを生
成する。３２は処理室であり、分離壁９を介してラジカ
ル発生室３１と連接してしする。分離Ｉ！９には使用さ
れるマイクロ波の波長の１／４以下の直径を有する細孔
が多数設けられているので、マイクロ波はランカフ１発
生室内暑こ閉塞され、処理室３２には到達しない。した
がって、処理室３２内でプラズマ化現象は発生しな０゜
し力）し、ラジカルはガス流とともに処理室３２中に供
給され、この中に設けられた被加工体８にプラズマ処理
を施工。処理に使用された後の排ガスはガス排出口１２
から排出される。その結果、被加工体８はラジカルには
接触するが、プラズマには直伝接触する機会が少ないた
めその表面または界面の損傷が発生することは少ない。
次に、ラジカル発生室３１はそのすべての空ＩＬ１（こ
マイクロ波が到達する構造とされており、マイクロ波が
直接到達しない領域は存在しな（Ｘので、ラジカル発生
室３１内のプラズマ密度は非ｎ（こ高くなり、高効率の
プラズマ処理が可能である。
マイクロ波が到達する構造とされており、マイクロ波が
直接到達しない領域は存在しな（Ｘので、ラジカル発生
室３１内のプラズマ密度は非ｎ（こ高くなり、高効率の
プラズマ処理が可能である。
なお、ラジカル発生室３１はその外形を第２図の如くな
さずとも、第１図に３をもって示す好き外形となし、そ
の中に第２図に３１をもって示す外形と等価の遮蔽板を
設けてもほぼ同様の効果のあることが確認されている。
さずとも、第１図に３をもって示す好き外形となし、そ
の中に第２図に３１をもって示す外形と等価の遮蔽板を
設けてもほぼ同様の効果のあることが確認されている。
（７）発明の詳細
な説明せるとおり、本発明によれば、（イ）プラズマ処
理によって被加工体の表面や界面に損傷を与えることが
なく、（ロ）高密度のプラズマを効率よく発生すること
ができ高いプラズマ処理効率を先挿しつるマイクロ波プ
ラスマ処理装置を提供することができる。
理によって被加工体の表面や界面に損傷を与えることが
なく、（ロ）高密度のプラズマを効率よく発生すること
ができ高いプラズマ処理効率を先挿しつるマイクロ波プ
ラスマ処理装置を提供することができる。
第１図は従来技術におけるマイクロ波プラスマ処理装置
の概念的構成図であり、第２図は本発明の一実施例に係
るマイクロ波プラズマ処理装置の概念的構成図である。 】、１１・・・・・・ガス吸入口、２．１２・・・・・
・ガス排出口、３・・・・・・真空容器、３１・・・・
・・ラジカル宛生室、３２・・・・・・処理室、４・・
・・・・プラズマ処理室、５・・・・・・アンテナ、６
・・・・・・アンテナ室、７・・・・・・間層、８・・
・・・・被加工体、９・・・・・・分離壁。 第１図 第２図
の概念的構成図であり、第２図は本発明の一実施例に係
るマイクロ波プラズマ処理装置の概念的構成図である。 】、１１・・・・・・ガス吸入口、２．１２・・・・・
・ガス排出口、３・・・・・・真空容器、３１・・・・
・・ラジカル宛生室、３２・・・・・・処理室、４・・
・・・・プラズマ処理室、５・・・・・・アンテナ、６
・・・・・・アンテナ室、７・・・・・・間層、８・・
・・・・被加工体、９・・・・・・分離壁。 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）ガス吸入口とガス排出口とを有する真空容器より
なるプラズマ処理室と、該プラズマ処理室に向ってマイ
クロ波を放射するマイクロ波アンテナを収納するアンテ
ナ室とを有し、前記ガス吸入口から供給されるガスが前
記プラズマ処理室内で前記マイクロ波の照射を受けて励
起されてラジカルとなり、該ラジカルが前記プラズマ処
理室内に配設される被加工体と反応することにより該被
加工体が処理される、マイクロ波プラズマ処理装置にお
いて、前記プラズマ処理室は前記マイクロ波の波長の１
／４以下の長さを一辺の長さまたは直径とする細孔を有
する金属製分離壁をもって二分されてラジカル発生室と
処理室となされており、前記ガス吸入口は前記ラジカル
発生室に前記ガス排出口は前記処理室に設けられてなる
ことを特徴とする、マイクロ波プラズマ処理装置。 - （２）前記ラジカル発生室は、前記マイクロ波アンテナ
から放射さ、れる前記マイクロ波が直接照射されない領
域を有しない構造である、特許請求の範囲第１項記載の
マイクロ波プラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21122581A JPS58113377A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21122581A JPS58113377A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58113377A true JPS58113377A (ja) | 1983-07-06 |
| JPS61431B2 JPS61431B2 (ja) | 1986-01-08 |
Family
ID=16602352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21122581A Granted JPS58113377A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58113377A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62213126A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-19 | Fujitsu Ltd | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63167053U (ja) * | 1987-04-17 | 1988-10-31 | ||
| JPH01120739U (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-16 | ||
| JPH02139435U (ja) * | 1989-04-21 | 1990-11-21 |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP21122581A patent/JPS58113377A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62213126A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-19 | Fujitsu Ltd | マイクロ波プラズマ処理装置 |
| JPH0521335B2 (ja) * | 1986-03-13 | 1993-03-24 | Fujitsu Ltd |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61431B2 (ja) | 1986-01-08 |
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