TW201705823A - 微波電漿源及電漿處理裝置 - Google Patents

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Abstract

提供一種微波電漿源，即使減少微波放射部之數量仍可提高周向之電漿均一性。 微波電漿源2具有微波輸出部30、微波傳送部40、微波放射構件50。微波傳送部40具有於微波放射構件50之周緣部上沿著圓周方向所複數設置之微波導入機構43a，微波放射構件50具有：慢波材121，呈圓環狀，沿著微波導入機構配置區域來複數設置；對應之圓環狀的微波穿透構件122；以及，設置於此等之間的狹縫天線部124，具有配置為圓周狀之複數狹縫123。複數慢波材121係以相鄰者以金屬構件125來分離之狀態下受到配置，為微波導入機構之數量的2倍之片數，從對應於各微波導入機構43a之位置起往兩側來延伸地配置。

Description

微波電漿源及電漿處理裝置
本發明係關於一種微波電漿源及使用該微波電漿源之電漿處理裝置。
電漿處理為半導體元件製造上不可或缺的技術，近年來，伴隨LSI之高積體化、高速化之需求故構成LSI之半導體元件之設計規則日益微細化，此外，伴隨於半導體晶圓的大型化，電漿處理裝置也必須能因應如此之微細化以及大型化。
但是，以往常用的平行平板型或感應耦合型電漿處理裝置，難以將大型的半導體晶圓加以均一且高速地進行電漿處理。
是以，能以高密度來均一形成低電子溫度的表面波電漿之RLSA(註冊商標)微波電漿處理裝置受到矚目(例如專利文獻1)。
RLSA(註冊商標)微波電漿處理裝置，在做為放射微波(用以產生表面波電漿)之微波放射天線方面係於腔室上部設置以既定圖案形成有複數狹縫的平面狹縫天線當作輻線狹縫天線，使得從微波產生源所導出的微波從天線的狹縫來放射出，經由其下所設介電質所構成之微波穿透板而放射至被真空保持之腔室內，藉由此微波電場於腔室內生成表面波電漿，藉此處理半導體晶圓等被處理體。
如此之RLSA(註冊商標)微波電漿裝置在調整電漿分布之情況，必須事先準備狹縫形狀以及圖案等不同的複數天線而更換天線，極為繁雜。
對此，專利文獻2中揭示了一種電漿源，設置有複數的微波導入機構(具有上述的平面天線以及進行阻抗匹配之調諧器)來將微波做複數分配，將此等所放射之微波導入腔室內而於腔室內來空間合成出微波。
藉由上述方式使用複數微波導入機構來空間合成出微波，則可對於從 各微波導入機構所導入之微波的相位與強度進行個別調整，可相對容易進行電漿分布之調整。
此外，專利文獻3中揭示了藉由研究複數微波導入機構之配置來謀求電漿分布均一化。
先前技術文獻
專利文獻1 日本特開2000-294550號公報
專利文獻2 國際公開第2008/013112號小冊
專利文獻3 日本特開2012-216745號公報
另一方面，專利文獻2、3係於腔室頂壁針對每個微波導入機構來設置由介電質所構成之微波穿透窗(微波穿透構件)，經由此微波穿透窗對腔室內放射微波。但是，如此構成之情況，電漿無法於周向上充分擴展，欲獲得均一電漿則不得不增加微波放射機構之數量。
本發明係鑑於如此之點所得，其課題在於提供一種微波電漿源及使用該微波電漿源之電漿處理裝置，即使減少微波放射部的數量仍能提高周向上的電漿均一性。
為了解決上述課題，本發明之第1觀點係提供一種微波電漿源，係於電漿處理裝置之腔室內放射微波來形成表面波電漿者；具備有：微波輸出部，係生成並輸出微波；微波傳送部，係用以傳送從該微波輸出部所輸出之微波；以及微波放射構件，係構成該腔室之頂壁，用以使得該微波傳送部所供給之微波朝該腔室內進行放射；該微波傳送部具有複數微波導入機構，係於該微波放射構件上之對應於該腔室內之周緣部分的周緣部沿著圓周方向而設，對該微波放射構件導入微波；該微波放射構件具有：金屬製之本體部；由介電質所構成之慢波材，係於該本體部之該微波導入機構之配置面附近，沿著包含該複數微波導入機構之配置部分之呈圓環狀的微波導入機構配置區域，以全體形狀成為圓環狀的方式設置複數片；由介電質所構成之微波穿透構件，係於該本體部之微波放射面，沿著 該微波導入機構配置區域所設而呈圓環狀；以及狹縫天線部，係設置於該慢波材與該微波穿透構件之間，具有沿著該微波導入機構配置區域以全體成為圓周狀的方式所複數設置之微波放射用狹縫；該複數慢波材係在相鄰慢波材以金屬構件來分離之狀態下來配置，為該微波導入機構之數量的2倍片數，從對應於該各微波導入機構之位置朝兩側延伸地受到配置。
本發明之第2觀點係提供一種電漿處理裝置，具備有：腔室，係收容被處理基板；氣體供給機構，係對該腔室內供給氣體；以及微波電漿源，係於該腔室內放射微波來形成表面波電漿；而藉由該表面波電漿來對被處理基板施以電漿處理；該微波電漿源具備有：微波輸出部，係生成並輸出微波；微波傳送部，係用以傳送從該微波輸出部所輸出之微波；以及微波放射構件，係構成該腔室之頂壁，用以使得該微波傳送部所供給之微波朝該腔室內進行放射；該微波傳送部具有複數微波導入機構，係於該微波放射構件上之對應於該腔室內之周緣部分的周緣部沿著圓周方向而設，對該微波放射構件導入微波；該微波放射構件具有：金屬製之本體部；由介電質所構成之慢波材，係於該本體部之該微波導入機構之配置面附近，沿著包含該複數微波導入機構之配置部分之呈圓環狀的微波導入機構配置區域，以全體形狀成為圓環狀的方式設置複數片；由介電質所構成之微波穿透構件，係於該本體部之微波放射面，沿著該微波導入機構配置區域所設而呈圓環狀；以及狹縫天線部，係設置於該慢波材與該微波穿透構件之間，具有沿著該微波導入機構配置區域以全體成為圓周狀的方式所複數設置之微波放射用狹縫；該複數慢波材係在相鄰慢波材以金屬構件來分離之狀態下來配置，為該微波導入機構之數量的2倍片數，從對應於該各微波導入機構之位置朝兩側延伸地受到配置。
上述第1以及第2觀點中，該狹縫可呈圓弧狀而沿著該微波導入機構配置區域配置為一列。此外，該微波放射構件可進而具有其他的微波導入機構，係呈圓板狀，配置於與其上之該腔室內的中央部分相對應之中央部處；從該微波放射構件之中央於該腔室內之中央部也生成表面波電漿。於此情況，該微波放射構件之上面在配置有該微波導入機構配置區域與該其他的 微波導入機構之區域之間的部分可形成有圓環狀的溝槽。
上述第1觀點中，該微波放射構件可進而具有對該腔室內導入電漿處理用之氣體的氣體導入部。
上述第2觀點中，該氣體供給機構可具有設置於該微波放射構件、用以導入第1氣體之第1氣體導入部。於此情況，可於該腔室內設有載置被處理基板之載置台，該氣體供給機構可具有對於該微波放射構件與該載置台之間導入電漿處理所用之第2氣體的第2氣體導入部。
此外，上述第2觀點中，該微波放射構件可為呈對應於該腔室內之周緣部的環狀；該電漿處理裝置可進而具備有：載置台，係載置被處理基板；淋灑頭，係於該微波放射構件之內側部分，對該腔室內以淋灑狀導入電漿處理所用的氣體；以及高頻電場形成機構，係於該淋灑頭與該載置台之間形成高頻電場；藉由該高頻電場形成機構來於該腔室內形成電容耦合電漿。
依據本發明，由於沿著微波放射構件之周向配置複數微波導入機構，於微波放射構件之本體部的微波導入機構之配置面附近，沿著呈圓環狀之微波導入機構配置區域以全體形狀成為圓環狀的方式設置複數介電質所構成之慢波材，複數慢波材係以相鄰者以金屬構件來分離之狀態受到配置，且為該微波導入機構之數量的2倍之片數，從對應於各微波導入機構之位置往兩側延伸的方式受到配置，故傳送於微波導入機構而來的微波被金屬構件所分離，通常微波電場會變大之微波導入機構正下方部分的電場強度不會變大，而等同分配於其兩側的慢波材。藉此，周向之電場強度可均一化。此外，如此之微波從以成為圓周狀的方式所設之狹縫放射出，進而以形成為圓環狀之微波穿透構件擴展為圓周狀之狀態。因此，於微波穿透構件正下方，可沿著微波導入機構配置區域形成均一的微波電場，可於腔室內在周向上形成均一的表面波電漿。此外，由於如此般使得微波電力往周向擴展，可減少微波導入機構之數量，可降低裝置成本。
1‧‧‧腔室
2‧‧‧微波電漿源
3‧‧‧全體控制部
11‧‧‧晶座
12‧‧‧支撐構件
15‧‧‧排氣管
16‧‧‧排氣裝置
17‧‧‧搬出入口
21‧‧‧第1氣體導入部
22‧‧‧第1氣體供給源
23‧‧‧第2氣體導入部
28‧‧‧第2氣體供給源
30‧‧‧微波輸出部
31‧‧‧微波電源
32‧‧‧微波振動器
40‧‧‧微波傳送部
42‧‧‧增幅器部
43a‧‧‧周緣微波導入機構
43b‧‧‧中心微波導入機構
44‧‧‧微波傳送路
50‧‧‧微波放射構件
52‧‧‧外側導體
53‧‧‧內側導體
54‧‧‧供電機構
55‧‧‧微波電力導入埠
60‧‧‧導入機構本體
100‧‧‧電漿處理裝置
121‧‧‧慢波材
122‧‧‧微波穿透構件
123‧‧‧狹縫
124‧‧‧狹縫天線部
W‧‧‧半導體晶圓
圖1係顯示本發明之一實施形態之電漿處理裝置之概略構成截面圖。
圖2係示意顯示圖1之電漿處理裝置所使用之微波電漿源中的微波導入機構之俯視圖。
圖3係顯示圖1之電漿處理裝置所使用之微波電漿源之構成之方塊圖。
圖4係顯示圖1之電漿處理裝置之微波電漿源中的微波放射構件之截面圖。
圖5係顯示於微波放射構件之周緣部所設之慢波材配置之俯視圖。
圖6係顯示於微波放射構件之周緣部所設之慢波材所產生微波電力之分配模樣之示意圖。
圖7係顯示微波放射構件之周緣部的狹縫形狀以及配置之概略圖。
圖8係顯示對應於中心微波導入機構之狹縫形狀例之示意圖。
圖9係顯示周緣微波導入機構之截面圖。
圖10係顯示周緣微波導入機構之供電機構之圖9之AA'線的橫截面圖。
圖11係顯示周緣微波導入機構之芯塊(slug)與滑動構件之圖9之BB'線之橫截面圖。
圖12係顯示利用本發明之實施形態之微波電漿源對腔室內導入微波之情況的電磁模擬結果、以及設置7個以往之微波導入機構之習知例之電磁模擬結果之圖。
圖13係顯示電磁場模擬之腔室內徑向電場強度之圖。
圖14係顯示本發明之其他實施形態之電漿處理裝置之概略構成之截面圖。
以下，參見所附圖式針對本發明之實施形態來詳細說明。
<電漿處理裝置之構成>
圖1係顯示本發明之一實施形態之電漿處理裝置之概略構成之截面圖，圖2係示意顯示圖1之電漿處理裝置所使用之微波電漿源中的微波導入機構配置之俯視圖，圖3係顯示圖1之電漿處理裝置所使用之微波電漿源之構成 的方塊圖。
電漿處理裝置100係藉由微波來形成表面波電漿而對晶圓進行既定電漿處理者。在電漿處理方面可舉例出成膜處理或是蝕刻處理。
電漿處理裝置100具有：處於接地狀態的大致圓筒狀的腔室1，係以氣密方式形成，由鋁或是不鏽鋼等金屬材料所構成；以及微波電漿源2，係用以對腔室1內導入微波而形成表面波電漿。於腔室1之上部形成有開口部1a，微波電漿源2係以經此開口部1a來面臨腔室1內部的方式所設。
此外，電漿處理裝置100具有全體控制部3(具備微處理器)。全體控制部3係控制電漿處理裝置100之各部。全體控制部3具備有記憶部(記憶著電漿處理裝置100之程序序列以及屬於控制參數之程序配方)、輸入機構以及顯示器等，可依照所選擇的程序配方來進行既定控制。
在腔室1內用以將做為被處理體之半導體晶圓W(以下也記為晶圓W)加以水平支撐之晶座(載置台)11係以被筒狀的支撐構件12(於腔室1之底部中央經由絕緣構件12a而被直立設置)所支撐的狀態而設者。構成晶座11以及支撐構件12的材料可例示表面經耐酸鋁處理(陽極氧化處理)之鋁等金屬或是內部具有高頻用電極之絕緣性構件(陶瓷等)。
此外，雖未圖示，但晶座11內設有用以靜電吸附晶圓W之靜電夾頭、溫度控制機構、對晶圓W內面供給熱傳遞用氣體之氣體流路、以及用以搬送、升降晶圓W的升降銷等。再者，晶座11經由匹配器13而電性連接著高頻偏壓電源14。從此高頻偏壓電源14對晶座11供給高頻電力，可將電漿中的離子拉引至晶圓W側。此外，高頻偏壓電源14依照電漿處理的特性也可不設置。於此情況，即便晶座11方面使用AlN般陶瓷等所構成之絕緣性構件也可無須電極。
腔室1之底部連接著排氣管15，此排氣管15連接著包含真空泵之排氣裝置16。此外藉由使得此排氣裝置16運轉使得腔室1內受到排氣，可將腔室1內以高速減壓至既定真空度。此外，於腔室1之側壁設有用以進行晶圓W搬出入之搬出入口17、以及開閉此搬出入口17之閘閥18。
微波電漿源2具有：微波輸出部30，係分配於複數路徑來輸出微波；微 波傳送部40，係傳送從微波輸出部30所輸出之微波；呈圓板狀之微波放射構件50，係以氣密密封狀態設置於腔室1上部所設的支撐環29處，用以將從微波傳送部40所傳送的微波放射至腔室1內。微波放射構件50係構成腔室1之頂壁。於微波放射構件50設有淋灑構造之第1氣體導入部21，第1氣體導入部21係從第1氣體供給源22被供給電漿生成用氣體(例如Ar氣體)或是須以高能量來分解之氣體(例如O2氣體、N2氣體等)之第1氣體。此外，包含微波放射構件50之微波電漿源2之詳細構造將於後述。
此外，於腔室1內之晶座11與微波放射構件50之間的位置係水平設置有構成為淋灑板之第2氣體導入部23。此第2氣體導入部23具有以格子狀形成之氣體流路24、以及在此氣體流路24所形成之多數的氣體噴出孔25，格子狀的氣體流路24之間成為空間部26。於此第2氣體導入部23之氣體流路24連接著往腔室1之外側延伸之氣體供給配管27，此氣體供給配管27連接著第2氣體供給源28。從第2氣體供給源28來供給於成膜處理或蝕刻處理等電漿處理之際希望儘可能不分解地被供給之處理氣體(例如SiH4氣體、C5F8氣體等)之第2處理氣體。
此外，從第1氣體供給源22以及第2氣體供給源28所供給之氣體可使用因應於電漿處理內容之各種氣體。
(微波電漿源)
微波電漿源2如上述般具有微波輸出部30、微波傳送部40、微波放射構件50。
如圖3所示般，微波輸出部30具有微波電源31、微波振動器32、將振動的微波加以增幅之增幅器33、以及將所增幅之微波做複數分配之分配器34。
微波振動器32係始得既定頻率(例如860MHz)之微波以例如PLL振動。分配器34係以儘可能不致造成微波損失的方式一邊取得輸入側與輸出側的阻抗匹配、一邊對於經增幅器33所增幅過的微波進行分配。此外，在微波頻率方面除了860MHz以外也可使用915MHz等從700MHz到3GHz之範圍的各種頻率。
微波傳送部40具有：複數增幅器部42、以及對應於增幅器部42所設之周緣微波導入機構43a與中心微波導入機構43b。如圖2所示，周緣微波導入機構43a係於微波放射構件50之周緣部上沿著周向以等間隔設置3個，中心微波導入機構43b係於微波放射構件50之中央部上設置一個。
微波傳送部40之增幅器部42如圖3所示般係將分配器34所分配過的微波引導至各周緣微波導入機構43a以及中心微波導入機構43b。增幅器部42具有相位器46、可變增益增幅器47、構成固態增幅器之主增幅器48、以及隔離器49。
相位器46係以可變化微波相位的方式所構成，藉由調整相位可調變放射特性。例如，可藉由對各微波導入機構調整相位來控制指向性而變化電漿分布。此外，可於相鄰的微波導入機構分別錯開90°的相位來得到圓偏波。此外，相位器46可基於調整增幅器內之零件間的延遲特性、達到調諧器內之空間合成的目的來使用。其中，當無需如此之放射特性的調變或增幅器內之零件間的延遲特性的調整之情況也可不設置相位器46。
可變增益增幅器47係用以調整朝主增幅器48輸入之微波的電力等級來調整電漿強度之增幅器。藉由使得可變增益增幅器47依各天線模組來變化，可於產生的電漿中形成分布。
構成固態增幅器之主增幅器48例如構成上可具有輸入匹配電路、半導體增幅元件、輸出匹配電路、以及高Q共振電路。
隔離器49係將後述由狹縫天線所反射而朝向主增幅器48之反射微波加以分離者，具有循環器與仿真負載(同軸終端器)。循環器係將經反射之微波導向仿真負載，仿真負載係將由循環器所引導的反射微波變換為熱。
周緣微波導入機構43a以及中心微波導入機構43b如後述般具有將從增幅器部42所輸出之微波導入微波放射構件50之機能以及匹配阻抗之機能。
(微波放射構件)
其次，針對微波電漿源2之微波放射構件50做更詳細說明。
圖4係顯示微波放射構件50之主要部的截面圖，圖5係顯示微波放射構件50之周緣部表面之慢波材配置之圖，圖6係顯示微波放射構件50之周緣部 之平面狹縫天線的狹縫配置之圖。
微波放射構件50具有金屬製之本體部120、配置周緣微波導入機構43a之周緣部、以及配置中心微波導入機構43b之中央部。此外，周緣部對應於晶圓W之周緣區域，中央部對應於晶圓之中央區域。
於本體部120周緣部之上部，沿著包含周緣微波導入機構43a之配置部分的圓環狀之周緣微波導入機構配置區域嵌入有複數慢波材121，於本體部120周緣部之下面嵌入有沿著周緣微波導入機構配置區域所設之呈圓環狀的介電質所構成之微波穿透構件122。此外，於複數慢波材121與微波穿透構件122之間形成有狹縫天線部124。
慢波材21如圖5所示般呈圓弧狀，設置為周緣微波導入機構43a之2倍數量亦即6片，以全體成為圓環狀的方式來配置。此等6片的慢波材121係以等間隔設置，鄰接之慢波材121之間係以成為本體部120一部分的金屬構件125所分離。
如圖6所示般，周緣微波導入機構43a係以分別橫跨2片慢波材121之間的方式來配置。亦即，6片慢波材121係從分別對應於3個周緣微波導入機構43a之位置往兩側延伸的方式來配置。如此般，由於在周緣微波導入機構43a之正下方位置處配置有金屬構件125，故傳送至周緣微波導入機構43a的微波電力被金屬構件125所分離而被其兩側的慢波材121所相等分配。
慢波材121具有較真空來得大的介電係數，係以例如石英、陶瓷、聚四氟乙烯等氟系樹脂、聚醯亞胺系樹脂所構成，在真空中的微波波長會變長，而具有使得微波波長變短而縮小天線之機能。
微波穿透構件122係以穿透微波之材料亦即介電質材料所構成，具有朝周向形成均一表面波電漿的機能。微波穿透構件122可和慢波材121同樣地例如由石英、陶瓷、聚四氟乙烯等氟系樹脂、聚醯亞胺系樹脂所構成。此外，微波穿透構件122可沿著周向而複數分割。
狹縫天線部124成為本體部120之一部分，形成平板狀。狹縫天線部124係將從周緣微波導入機構43a以TEM波形式傳送而來的微波藉由狹縫123來模式變換為TE波，經過微波穿透構件122而朝腔室1內放射。
狹縫123如圖4所示般從本體部120相接於慢波材121之上面位置貫通至相接於微波穿透構件122之下面位置來設置，決定從周緣微波導入機構43a傳送而來之微波的放射特性。本體部120與微波穿透構件122之間的狹縫123之周圍部分係被密封環(未圖示)所密封，微波穿透構件122係覆蓋狹縫123做密閉，而發揮真空密封的機能。狹縫123之形狀以及配置決定了天線指向性。狹縫123呈圓弧狀，以電場被均一分散的方式沿著形成圓環狀之周緣微波導入機構配置區域的周向以全體形狀成為圓周狀的方式來設置。如圖7所示般，本例中沿著周緣微波導入機構配置區域使得12個圓弧狀的狹縫123配置為一列。
此外，狹縫123設置於慢波材121以及微波穿透構件122之寬度方向(徑向)中央，而微波導入機構43a相對於寬度方向中央係設置於內側。此乃由於考慮到慢波材121之內周與外周之長度差異而為了於內側與外側來均等分散電場之故。
此外，狹縫123係對應於各慢波材121各設置2個。一個狹縫123之圓周方向的長度以λg/2為佳。但是，λg為微波之實效波長，能以λg=λ/εs1/2表示。此處，εs為充填於狹縫之介電質的介電係數，λ為真空中之微波波長。
狹縫123係以均一放射強電場的方式來設計，當配置有本例般圓環狀之微波穿透構件122之情況，有可能出現複數表面波模式，此外，有可能發生微波從一個周緣微波導入機構43a侵入其他周緣微波導入機構43a之微波干渉。因此，狹縫123之形狀以及配置不僅考慮到電場強度及其均一性、也考慮儘可能減少表面波模式的數量以及於周緣微波導入機構43a間之微波干渉，來依照慢波材121之材料、微波頻率等條件做最適化。
狹縫123內可為真空，但以被介電質所充填為佳。藉由在狹縫123填充介電質，則微波之實效波長變短，可薄化狹縫的厚度。填充於狹縫123之介電質可使用例如石英、陶瓷、聚四氟乙烯等氟系樹脂、聚醯亞胺系樹脂。
本例之狹縫123之形狀以及配置在實現慢波材121與微波穿透構件122以及狹縫123內之介電質使用介電係數為10程度之氧化鋁、微波頻率定為860MHz而對應於300mm晶圓之裝置的情況為適宜，可減少表面波模式的數 量。狹縫123之個數、形狀、配置係依慢波材121之材料、微波頻率等條件來適宜調整。
另一方面，於本體部120之中央部上部，在對應於中心微波導入機構43b之中心微波導入機構配置區域嵌入有呈圓板狀之慢波材131，在中央部下面對應於慢波材131之部分嵌入有呈圓板狀之微波穿透構件132。此外，於慢波材131與微波穿透構件132之間形成有狹縫天線部134。於狹縫天線部134形成有狹縫133。狹縫133之形狀、大小係以不會發生模式跳動而可得到均一電場強度的方式來適宜調整。例如，狹縫133係如圖8所示般形成為環狀。藉此，不存在狹縫間之接縫，可形成均一電場，且不易發生模式跳動。
狹縫133內也和狹縫123同樣以填充介電質為佳。充填於狹縫133之介電質可使用於狹縫123所使用者為同樣者。此外，關於構成慢波材131以及微波穿透構件132之介電質可使用和上述慢波材121以及微波穿透構件122為同樣者。
本體部120之上面，於周緣微波導入機構配置區域與中心微波導入機構配置區域之間形成有圓環狀的溝槽126。藉此，可抑制在周緣微波導入機構43a與中心微波導入機構43b之間的微波干渉以及模式跳動。
此外，於本體部120設有上述第1氣體導入部21。第1氣體導入部21在具有周緣微波導入機構配置區域之周緣部與具有中心微波導入機構配置區域之中央部之間成為環狀，具有形成為同心狀的外側氣體擴散空間141與內側氣體擴散空間142。於外側氣體擴散空間141之上面形成有從本體部120之上面來聯繫的氣體導入孔143，於外側氣體擴散空間141之下面形成有及於本體部120之下面的複數氣體噴出孔144。另一方面，於內側氣體擴散空間142之上面形成有從本體部120之上面聯繫之氣體導入孔145，於內側氣體擴散空間142之下面形成有到達本體部120之下面的複數氣體噴出孔146。於氣體導入孔143以及145連接著用以供給來自第1氣體供給源22之第1氣體的氣體供給配管111。
構成本體部120之金屬以鋁、銅等熱傳導率高的金屬為佳。
(微波導入機構)
其次，針對微波導入機構來詳細說明。
以下之說明中，針對周緣微波導入機構43a來說明。圖9係顯示周緣微波導入機構43a之截面圖，圖10係顯示周緣微波導入機構43a之供電機構之圖9之AA'線的橫截面圖，圖11係顯示周緣微波導入機構43a之芯塊與滑動構件之圖9之BB'線的橫截面圖。
如圖9所示般，周緣微波導入機構43a具有以芯塊調諧器方式所構成之導入機構本體60、以及驅動芯塊的芯塊驅動部70。此外，微波係從導入機構本體60經過微波放射構件50之慢波材121、狹縫123、微波穿透構件122而在腔室1內放射微波，藉由該微波於腔室1內形成表面波電漿。
導入機構本體60具有：微波傳送路44，係筒狀的外側導體52及其中心所設之棒狀的內側導體53以同軸狀配置而成者；以及，於外側導體52與內側導體53之間做上下移動之第1芯塊61a，第2芯塊61b。第1芯塊61a設置於上側，第2芯塊61b設置於下側。此外，內側導體53成為供電側，外側導體52成為接地側。外側導體52以及內側導體53之上端成為反射板58，下端連接於狹縫天線部124。藉由令第1芯塊61a以及第2芯塊61b進行移動，可具有使得腔室1內之負荷(電漿)的阻抗來和微波輸出部30之微波電源的特性阻抗產生匹配之機能。
於微波傳送路44之基端側設有供電微波(電磁波)之供電機構54。供電機構54具有設置於微波傳送路44(外側導體52)之側面、用以導入微波電力的微波電力導入埠55。於微波電力導入埠55連接著由內側導體56a以及外側導體56b所構成之同軸線路56做為用以供給由增幅器部42所增幅過的微波之供電線。此外，於同軸線路56之內側導體56a之前端連接著朝外側導體52之內部做水平延伸之供電天線90。
供電天線90例如將鋁等金屬板加以切削加工後，嵌入鐵氟龍(註冊商標)等介電質構件之模具中來形成。從反射板58到供電天線90之間設有用以縮短反射波之實效波長之鐵氟龍(註冊商標)等介電質所構成之慢波材59。此外，當使用2.45GHz等高頻率微波之情況也可不設置慢波材59。此時，藉由將供電天線90至反射板58為止的距離加以最適化，使得從供電天線90所放射的 電磁波在反射板58做反射，可讓最大的電磁波於同軸構造之微波傳送路44內傳送。
供電天線90如圖10所示般具有：天線體91，於微波電力導入埠55係連接於同軸線路56之內側導體56a，具有被供給電磁波之第1極92以及放射出被供給之電磁波的第2極93；以及反射部94，係從天線體91之兩側沿著內側導體53之外側做延伸而成為環狀，利用入射於天線體91之電磁波與被反射部94所反射之電磁波來形成駐波。天線體91之第2極93係接觸於內側導體53。
供電天線90放射微波(電磁波)而對於外側導體52與內側導體53之間的空間供給微波電力。此外，供給於供電機構54之微波電力係朝微波放射構件50做傳遞。
於內側導體53之內部空間設有沿著其長邊方向形成為例如梯形螺絲之螺棒所構成之芯塊移動用的2根芯塊移動軸64a,64b。
如圖11所示般，第1芯塊61a係成為介電質所構成之圓環狀，其內側嵌入有具有滑動性之樹脂所構成之滑動構件63。滑動構件63設有通孔65b，和螺合芯塊移動軸64a之螺絲孔65a來插通芯塊移動軸64b。另一方面，第2芯塊61b也同樣地具有螺絲孔65a與通孔65b，但與芯塊61a相反，螺絲孔65a係被螺合於芯塊移動軸64b，於通孔65b插通芯塊移動軸64a。藉此，使得芯塊移動軸64a做旋轉而讓第1芯塊61a做升降移動，又使得芯塊移動軸64b做旋轉而讓第2芯塊61b做升降移動。亦即，藉由芯塊移動軸64a、64b與滑動構件63所構成之螺絲機構來使得第1芯塊61a以及第2芯塊61b做升降移動。
於內側導體53沿著長邊方向以等間隔形成3個狹縫53a。另一方面，滑動構件63係以對應於此等狹縫53a的方式以等間隔地設置3個突出部63a。此外，以此等突出部63a抵接於第1芯塊61a以及第2芯塊61b之內周的狀態讓滑動構件63嵌入第1芯塊61a以及第2芯塊61b之內部。滑動構件63之外周面係以不產生遊隙的方式接觸於內側導體53之內周面，藉由使得芯塊移動軸64a、64b進行旋轉而使得滑動構件63滑動於內側導體53進行升降。亦即，內側導體53之內周面發揮第1芯塊61a以及第2芯塊61b之滑導的機能。
上述芯塊移動軸64a、64b係貫通反射板58而延伸於芯塊驅動部70。於芯塊移動軸64a、64b與反射板58之間設有軸承(未圖示)。
芯塊驅動部70具有架框71，芯塊移動軸64a以及64b係延伸於架框71內，於芯塊移動軸64a以及64b之上端分別安裝著齒輪72a以及72b。此外，於芯塊驅動部70設有使得芯塊移動軸64a做旋轉之馬達73a、以及使得芯塊移動軸64b做旋轉之馬達73b。於馬達73a之軸安裝有齒輪74a，於馬達73b之軸安裝有齒輪74b，齒輪74a咬合於齒輪72a，齒輪74b咬合於齒輪72b。從而，芯塊移動軸64a藉由馬達73a經過齒輪74a以及72a來旋轉，芯塊移動軸64b藉由馬達73b經過齒輪74b以及72b來旋轉。此外，馬達73a、73b為例如步進馬達。
此外，芯塊移動軸64b較芯塊移動軸64a來得長也更達到上方，從而，由於齒輪72a以及72b之位置呈上下偏置(offset)，馬達73a以及73b也上下偏置，故馬達以及齒輪等動力傳遞機構之空間小，架框71和外側導體52成為相同直徑。
於馬達73a以及73b之上以直接連結於此等輸出軸的方式設有分別用以檢測芯塊61a以及61b之位置的增量(increment)型的編碼器75a以及75b。
第1芯塊61a以及第2芯塊61b之位置係由芯塊控制器68所控制。具體而言，芯塊控制器68基於由未圖示之阻抗檢測器所檢測之輸入端的阻抗值以及由編碼器75a與75b所感測之第1芯塊61a以及第2芯塊61b之位置情報而對馬達73a以及73b送出控制訊號，藉由控制第1芯塊61a以及第2芯塊61b之位置來調整阻抗。芯塊控制器68係以終端例如成為50Ω的方式實行阻抗匹配。若僅使得2個芯塊當中的一者移動，則會描繪出通過史密斯圖之原點的軌跡，若兩方同時移動僅相位會旋轉。
於微波傳送路44之前端部設有阻抗調整構件140。阻抗調整構件140能以介電質所構成，藉由其介電係數來調整微波傳送路44之阻抗。於微波傳送路44之前端的底板67設有圓柱構件82，此圓柱構件82係連接於狹縫天線部124。慢波材121可依照其厚度來調整微波之相位，以狹縫天線部124之上面(微波放射面)成為駐波之「波腹」的方式調整其厚度。藉此，可使得反射成為最小、微波之放射能量成為最大。
本實施形態中，主增幅器48、構成芯塊調諧器之導入機構本體60、以及微波放射構件50之狹縫天線部124係近接配置著。此外，芯塊調諧器與狹縫天線部124係構成存在於1/2波長內之集中常數電路，且狹縫天線部124以及慢波材121之合成電阻係設定為50Ω，故芯塊調諧器對電漿負荷係做直接調諧，而可高效率地對電漿傳遞能量。
此外，中心微波導入機構43b除了經由慢波材131對狹縫天線部134傳送微波以外，係和上述周緣微波導入機構43a為同樣構成而具有同樣的機能。
<電漿處理裝置之動作>
其次，針對以上方式所構成之電漿處理裝置100的動作做說明。
首先，將晶圓W搬入腔室1內而載置於晶座11上。然後，從第1氣體供給源22使得電漿生成氣體(例如Ar氣體)、能以高能量分解之第1氣體經由氣體供給配管111以及微波放射構件50之第1氣體導入部21而朝腔室1內噴出。
具體而言，從第1氣體供給源22經由氣體供給配管111將電漿生成氣體、處理氣體經過氣體導入孔143以及145來供給於第1氣體導入部21之外側氣體擴散空間141與內側氣體擴散空間142，從氣體噴出孔144以及146朝腔室1噴出。
另一方面，從微波電漿源2之微波輸出部30使得傳送於微波傳送部40之複數增幅器部42以及複數微波導入機構43而來的微波經由微波放射構件50放射於腔室1內，於微波放射構件50之表面部分藉由高電場能量使得第1氣體電漿化來生成表面波電漿。
此外，從第2氣體供給源28使得希望儘可能不分解地供給之處理氣體等第2氣體經由氣體供給配管27以及第2氣體導入部23而朝腔室1內噴出。從第2氣體導入部所噴出的第2氣體係被第1氣體之電漿所激發。此時，由於第2氣體噴出位置為離開微波放射構件50表面的相對低能量之位置，故第2氣體在抑制了不必要分解之狀態下受到激發。此外，藉由第1氣體以及第2氣體之電漿對晶圓W施以電漿處理(例如成膜處理、蝕刻處理)。
此時，從微波輸出部30之微波振動器32受到振動並在增幅器33經增幅 後藉由分配器34而被複數分配最後經過增幅器部42的微波電力係供電至3個周緣微波導入機構43a。供電至此等周緣微波導入機構43a之微波電力係傳送於微波傳送路44而被導入至微波放射構件50之周緣部。此時，阻抗被導入機構本體60之第1芯塊61a以及第2芯塊61b所自動匹配，於實質無電力反射的狀態下被導入微波，所導入的微波穿透慢波材121而經由狹縫天線部124之狹縫123以及微波穿透構件122放射至腔室1內，在微波穿透構件122以及本體部120之下表面的對應部分形成表面波，藉由此表面波於腔室1內之微波放射構件50之正下方部分生成表面波電漿。
此時，圓弧狀的6片慢波材121沿著周緣微波導入機構配置區域以全體成為圓環狀的方式來配置，並以成為本體部120一部分的金屬構件125做分離，周緣微波導入機構43a係以分別橫跨2片慢波材121之間的方式被配置著。亦即，6片慢波材121分別從對應於3個周緣微波導入機構43a之位置往兩側來延伸配置。如此般，由於在周緣微波導入機構43a之正下方位置配置著金屬構件125，故傳送於周緣微波導入機構43a而來的微波以金屬構件125受到分離，通常微波電場會變大的周緣微波導入機構43a正下方部分之電場強度並不會變大，而被同等分配於其兩側的慢波材121。藉此，周向的電場強度被均一化。此外，從以沿著周緣微波導入機構配置區域而全體形狀成為圓周狀的方式所設之狹縫123處放射微波，且以覆蓋狹縫123的方式以圓環狀設置有微波穿透構件122，故於慢波材121被均一分配過的微波電力能以狹縫123做均一放射，進而以微波穿透構件122來擴展為圓周狀。因此，可於微波穿透構件122正下方沿著周緣微波導入機構配置區域來形成均一的微波電場，並可於腔室1內在周向上形成均一的表面波電漿。此外，由於如此般使得微波電力朝周向擴展，而可減少周緣微波導入機構43a數量，可降低裝置成本。
此外，藉由調整配置為圓周狀之狹縫123之個數、形狀、配置等，可減少表面波模式之數量，藉由使得狹縫之個數、形狀、配置達最適化可使得模式數量成為2種或是進而成為1種。藉由如此般降低表面波模式之數量，可減少模式跳動而進行安定的電漿處理。此外，藉由以此方式調整狹縫123 之個數、形狀、配置等，也可抑制微波從一個周緣微波導入機構43a侵入其他周緣微波導入機構43a之微波干渉。
再者，於本體部120之上面，由於在周緣微波導入機構配置區域與中心微波導入機構配置區域之間形成有圓環狀的溝槽126，而可抑制於周緣微波導入機構43a與中心微波導入機構43b之間的微波干渉以及模式跳動。
再者，微波放射構件50之中央部係從中心微波導入機構43b導入微波。從中心微波導入機構43b所導入之微波穿透慢波材131經由狹縫天線部134之狹縫133以及微波穿透構件132而放射於腔室1內，於腔室1內之中央部也生成表面波電漿。因此，可於腔室1內之晶圓配置區域全體形成均一的電漿。
此外，由於在微波放射構件50設置第1氣體導入部21，將來自第1氣體供給源22之第1氣體供給於被放射微波之腔室1之上面區域，而能以高能量來激發第1氣體，形成氣體為分解狀態之電漿。此外，藉由在較腔室1之天花板部來得低的位置設置第2氣體導入部23以供給第2氣體，能以較低能量不分解第2氣體下來電漿化。藉此，可因應於所要求之電漿處理來形成較佳電漿狀態。
<模擬結果>
其次，針對確認了本發明效果之模擬結果做說明。
圖12係對於以上述實施形態之微波電漿源將微波導入了腔室內之情況下的電磁模擬結果、和中心微波導入機構43b(包含慢波材131、狹縫133以及微波穿透構件132)為相同構造之微波導入機構均等設置7個來導入微波之以往例之電磁模擬結果進行比較而顯示者。(a)所示本實施形態之情況，電場強度係沿著周緣微波導入機構之配置區域的周向呈均一，相對於此，(b)所示以往例中，即使微波導入機構之數量多仍在周向的電場強度之均一性上為不充分。
圖13係顯示電磁場模擬下之腔室內徑向上的電場強度圖。從此圖可確認：從周緣微波導入機構導入了微波之周緣部會比從中心微波導入機構導入了微波之中央部得到更高的電場強度，點火性能高。
<其他實施形態>
上述實施形態中，於微波放射構件50之中央部設置中心微波導入機構43b，在腔室1內對應於晶圓W之中央區域的部分也生成了表面波電漿，但本發明之著重點係於周向上生成均一電漿，中央部之構成不限定於上述實施形態。本發明之其他實施形態於中央部具有形成電容耦合電漿之構成。圖14係顯示本發明之其他實施形態之電漿處理裝置之概略構成截面圖。
如圖14所示般，本實施形態之電漿裝置100'於微波傳送部40僅以3個周緣微波導入機構43a來構成微波導入機構，取代圖1之微波放射構件50改為設置包含周緣微波放射機構43a之配置區域的環狀的微波放射構件50'，於其內側之中央部分經由絕緣構件151而設置有大小和晶圓W為大致同等之具導電性的淋灑頭150。淋灑頭150具有：形成為圓板狀之氣體擴散空間152、以從氣體擴散空間152面臨腔室1內的方式所形成之多數的氣體噴出孔153、以及氣體導入孔154。於氣體導入孔154連接著氣體供給配管158，於氣體供給配管158連接著氣體供給源157。淋灑頭150經由匹配器155而電性連接著電漿生成用之高頻電源156。晶座11具有導電性部分而發揮淋灑頭150之對向電極的機能。從氣體供給源157經由氣體供給配管158以及淋灑頭150對腔室1內一次性供給電漿處理所必要的氣體，從此高頻電源156對淋灑頭150供給高頻電力，藉此，於淋灑頭150與晶座11之間形成高頻電場，於晶圓W之正上方空間形成電容耦合電漿。此外，圖14中對於和圖1為相同者係賦予相同符號而省略說明。
如此構成之電漿處理裝置100'其中央部分之構成係和對晶圓進行電漿蝕刻之平行平板型電漿蝕刻裝置同樣，而可做為例如以使用微波之表面波電漿來進行晶圓周緣之電漿密度調整的電漿蝕刻裝置來使用。
<其他適用>
以上，參見所附圖式針對本發明之實施形態做了說明，但本發明不限於上述2種實施形態，可在本發明之思想範圍內做各種變形。例如，本發明之著眼點為在周緣部生成均一電漿，中央部之構成不限定於上述2種實施形態，可依據所要求的電漿分布來採用各種構成。此外，也可不設置於中央 部生成電漿之機構。
此外，上述實施形態，雖顯示了於微波放射構件50之周緣部上沿著周向設有3個周緣微波導入機構43a，對應於此，分別對應於各周緣微波導入機構43a各設置2片(合計6片)慢波材121之例，但周緣微波導入機構43a之數量不限定於3個，只要為2個以上即可，此外，慢波材121之數量只要為周緣微波導入機構43a之2倍即可，此等數量係以獲得本發明效果的方式來適宜設定。
再者，微波輸出部30、微波傳送部40之構成等不限定於上述實施形態，例如若無需對於從狹縫天線部所放射之微波的指向性進行控制或是調整為圓偏波的情況，也可無須相位器。
此外，上述實施形態中雖電漿處理裝置係例示了成膜裝置以及蝕刻裝置，但不限於此，也可用於包含氧化處理以及氮化處理之氮氧化膜形成處理、電漿清洗處理等其他電漿處理。再者，被處理體不限於半導體晶圓W，也可為以LCD(液晶顯示器)用基板為代表之FPD(平板顯示器)基板、陶瓷基板等其他基板。
1‧‧‧腔室
1a‧‧‧開口部
2‧‧‧微波電漿源
3‧‧‧全體控制部
11‧‧‧晶座
12‧‧‧支撐構件
12a‧‧‧絕緣構件
13‧‧‧匹配器
14‧‧‧高頻偏壓電源
15‧‧‧排氣管
16‧‧‧排氣裝置
17‧‧‧搬出入口
18‧‧‧閘閥
21‧‧‧第1氣體導入部
22‧‧‧第1氣體供給源
23‧‧‧第2氣體導入部
24‧‧‧氣體流路
25‧‧‧氣體噴出孔
26‧‧‧空間部
27‧‧‧氣體供給配管
28‧‧‧第2氣體供給源
29‧‧‧支撐環
30‧‧‧微波輸出部
40‧‧‧微波傳送部
42‧‧‧增幅器部
43a‧‧‧周緣微波導入機構
43b‧‧‧中心微波導入機構
50‧‧‧微波放射構件
100‧‧‧電漿處理裝置
111‧‧‧氣體供給配管
120‧‧‧本體部
W‧‧‧半導體晶圓

Claims (12)

  1. 一種微波電漿源，係於電漿處理裝置之腔室內放射微波來形成表面波電漿者；具備有：微波輸出部，係生成並輸出微波；微波傳送部，係用以傳送從該微波輸出部所輸出之微波；以及微波放射構件，係構成該腔室之頂壁，用以使得該微波傳送部所供給之微波朝該腔室內進行放射；該微波傳送部具有複數微波導入機構，係於該微波放射構件上之對應於該腔室內之周緣部分的周緣部沿著圓周方向而設，對該微波放射構件導入微波；該微波放射構件具有：金屬製之本體部；由介電質所構成之慢波材，係於該本體部之該微波導入機構之配置面附近，沿著包含該複數微波導入機構之配置部分之呈圓環狀的微波導入機構配置區域，以全體形狀成為圓環狀的方式設置複數片；由介電質所構成之微波穿透構件，係於該本體部之微波放射面，沿著該微波導入機構配置區域所設而呈圓環狀；以及狹縫天線部，係設置於該慢波材與該微波穿透構件之間，具有沿著該微波導入機構配置區域以全體成為圓周狀的方式所複數設置之微波放射用狹縫；該複數慢波材係在相鄰慢波材以金屬構件來分離之狀態下來配置，為該微波導入機構之數量的2倍片數，從對應於該各微波導入機構之位置朝兩側延伸地受到配置。
  2. 如申請專利範圍第1項之微波電漿源，其中該狹縫呈圓弧狀，沿著該微波導入機構配置區域配置為一列。
  3. 如申請專利範圍第2項之微波電漿源，其中該微波放射構件進而具有氣體導入部以對該腔室內導入電漿處理所用的氣體。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之微波電漿源，其中該微波放射構件進而具有其他的微波導入機構，係呈圓板狀，配置於與其上之該腔室內的中央部 分相對應之中央部處；從該微波放射構件之中央於該腔室內之中央部也生成表面波電漿。
  5. 如申請專利範圍第4項之微波電漿源，其中該微波放射構件之上面在配置有該微波導入機構配置區域與該其他的微波導入機構之區域之間的部分形成有圓環狀的溝槽。
  6. 一種電漿處理裝置，具備有：腔室，係收容被處理基板；氣體供給機構，係對該腔室內供給氣體；以及微波電漿源，係於該腔室內放射微波來形成表面波電漿；而藉由該表面波電漿來對被處理基板施以電漿處理；該微波電漿源具備有：微波輸出部，係生成並輸出微波；微波傳送部，係用以傳送從該微波輸出部所輸出之微波；以及微波放射構件，係構成該腔室之頂壁，用以使得該微波傳送部所供給之微波朝該腔室內進行放射；該微波傳送部具有複數微波導入機構，係於該微波放射構件上之對應於該腔室內之周緣部分的周緣部沿著圓周方向而設，對該微波放射構件導入微波；該微波放射構件具有：金屬製之本體部；由介電質所構成之慢波材，係於該本體部之該微波導入機構之配置面附近，沿著包含該複數微波導入機構之配置部分之呈圓環狀的微波導入機構配置區域，以全體形狀成為圓環狀的方式設置複數片；由介電質所構成之微波穿透構件，係於該本體部之微波放射面，沿著該微波導入機構配置區域所設而呈圓環狀；以及狹縫天線部，係設置於該慢波材與該微波穿透構件之間，具有沿著該微波導入機構配置區域以全體成為圓周狀的方式所複數設置之微波放射用狹縫；該複數慢波材係在相鄰慢波材以金屬構件來分離之狀態下來配置，為該微波導入機構之數量的2倍片數，從對應於該各微波導入機構之位置朝兩側延伸地受到配置。
  7. 如申請專利範圍第6項之電漿處理裝置，其中該狹縫呈圓弧狀，沿著 該微波導入機構配置區域配置為一列。
  8. 如申請專利範圍第7項之電漿處理裝置，其中該氣體供給機構具有設置於該微波放射構件、用以導入第1氣體之第1氣體導入部。
  9. 如申請專利範圍第8項之電漿處理裝置，係於該腔室內設有載置被處理基板之載置台，該氣體供給機構具有對於該微波放射構件與該載置台之間導入電漿處理所用之第2氣體的第2氣體導入部。
  10. 如申請專利範圍第6或7項之電漿處理裝置，其中該微波放射構件進而具有其他的微波導入機構，係呈圓板狀，配置於與其上之該腔室內的中央部分相對應之中央部處；從該微波放射構件之中央於該腔室內之中央部也生成表面波電漿。
  11. 如申請專利範圍第10項之電漿處理裝置，其中該微波放射構件之上面在配置有該微波導入機構配置區域與該其他的微波導入機構之區域之間的部分形成有圓環狀的溝槽。
  12. 如申請專利範圍第6或7項之電漿處理裝置，其中該微波放射構件係呈對應於該腔室內之周緣部的環狀；該電漿處理裝置進而具備有：載置台，係載置被處理基板；淋灑頭，係於該微波放射構件之內側部分，對該腔室內以淋灑狀導入電漿處理所用的氣體；以及高頻電場形成機構，係於該淋灑頭與該載置台之間形成高頻電場；藉由該高頻電場形成機構來於該腔室內形成電容耦合電漿。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109243956A (zh) * 2017-07-10 2019-01-18 真实仪器公司 等离子体源、激发系统和操作激发测量系统的方法
US10923324B2 (en) 2017-07-10 2021-02-16 Verity Instruments, Inc. Microwave plasma source
TWI721373B (zh) * 2018-06-28 2021-03-11 美商梅瑞堤儀器公司 電漿源，用於一電漿之激發之激發系統及光學監控系統

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2945180B1 (fr) 2009-05-07 2013-02-22 Arjowiggins Security Support d'information presentant des proprietes antivirales et son procede de fabrication
JP6697292B2 (ja) * 2016-03-14 2020-05-20 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2018101587A (ja) * 2016-12-21 2018-06-28 東京エレクトロン株式会社 マイクロ波プラズマ処理装置及びマイクロ波導入機構
CN108933075B (zh) * 2017-05-25 2020-08-21 北京北方华创微电子装备有限公司 表面波等离子体加工设备
JP6960813B2 (ja) * 2017-09-20 2021-11-05 東京エレクトロン株式会社 グラフェン構造体の形成方法および形成装置
KR20220027091A (ko) * 2019-06-07 2022-03-07 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 심리스 전기 도관
KR102225685B1 (ko) * 2019-08-29 2021-03-10 세메스 주식회사 안테나 유닛 및 이를 포함하는 플라즈마 처리 장치
US20230118576A1 (en) * 2019-12-20 2023-04-20 Hitachi High-Tech Corporation Wafer processing method and plasma processing apparatus
US11887815B2 (en) * 2021-02-03 2024-01-30 Tokyo Electron Limited Plasma processing system and method using radio frequency (RF) and microwave power

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4255563B2 (ja) 1999-04-05 2009-04-15 東京エレクトロン株式会社 半導体製造方法及び半導体製造装置
JP4402860B2 (ja) * 2001-03-28 2010-01-20 忠弘 大見 プラズマ処理装置
JP4159845B2 (ja) * 2002-10-07 2008-10-01 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US7445690B2 (en) * 2002-10-07 2008-11-04 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
JP2006324551A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Shibaura Mechatronics Corp プラズマ発生装置及びプラズマ処理装置
CN101385129B (zh) 2006-07-28 2011-12-28 东京毅力科创株式会社 微波等离子体源和等离子体处理装置
JP5309847B2 (ja) * 2008-09-30 2013-10-09 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
KR101245430B1 (ko) * 2008-07-11 2013-03-19 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
JP5479013B2 (ja) * 2009-09-30 2014-04-23 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びこれに用いる遅波板
JP2012089334A (ja) * 2010-10-19 2012-05-10 Tokyo Electron Ltd マイクロ波プラズマ源およびプラズマ処理装置
US9543123B2 (en) * 2011-03-31 2017-01-10 Tokyo Electronics Limited Plasma processing apparatus and plasma generation antenna
JP5893865B2 (ja) 2011-03-31 2016-03-23 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置およびマイクロ波導入装置
JP5836144B2 (ja) 2012-01-31 2015-12-24 東京エレクトロン株式会社 マイクロ波放射機構および表面波プラズマ処理装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109243956A (zh) * 2017-07-10 2019-01-18 真实仪器公司 等离子体源、激发系统和操作激发测量系统的方法
TWI710286B (zh) * 2017-07-10 2020-11-11 美商梅瑞堤儀器公司 微波電漿源
US10923324B2 (en) 2017-07-10 2021-02-16 Verity Instruments, Inc. Microwave plasma source
CN109243956B (zh) * 2017-07-10 2021-03-26 真实仪器公司 等离子体源、激发系统和操作激发测量系统的方法
TWI721373B (zh) * 2018-06-28 2021-03-11 美商梅瑞堤儀器公司 電漿源，用於一電漿之激發之激發系統及光學監控系統

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Publication number Publication date
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