JPH02207529A - 乾式薄膜加工装置 - Google Patents
乾式薄膜加工装置Info
- Publication number
- JPH02207529A JPH02207529A JP2810489A JP2810489A JPH02207529A JP H02207529 A JPH02207529 A JP H02207529A JP 2810489 A JP2810489 A JP 2810489A JP 2810489 A JP2810489 A JP 2810489A JP H02207529 A JPH02207529 A JP H02207529A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction chamber
- metal container
- waveguide
- workpiece
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明はプラズマを用いて成膜原料ガスを活性化し、
ＬＳＩ （大規模集積回路）等の半導体素子の基板上に
薄膜を成長させ、又はエツチングする薄膜加工装置に関
するものであり、特に大口径基板を対象とした薄膜加工
装置に関するものである。
ＬＳＩ （大規模集積回路）等の半導体素子の基板上に
薄膜を成長させ、又はエツチングする薄膜加工装置に関
するものであり、特に大口径基板を対象とした薄膜加工
装置に関するものである。
この種の薄膜加工装置としてＥＣＲ，プラズマを用いた
ものが注目されている。具体的にはＮＴＴ松尾誠太部氏
他の発明による。特許公報昭 ６２−４３３３５号に開
示された。ＥＣＲプラズマを拡散磁場によって輸送し成
膜反応に用いる装置が知られている。この装置は第２図
に示すごとき構成をなしており、金属容器から成るプラ
ズマ生成室２１と反応室２２とを真空排気しておきガス
導入系２５から当ガスをプラズマ生成室２１へ流したと
ころへマイクロ波を導波管２４．真空窓２３を介してプ
ラズマ生成室２１へ送り込む。プラズマ生成室２１の下
部には中心に大口径の開口を持ったプラズマ引出し窓３
０が取り付けられており、これとプラズマ生成室２１と
で半開放のマイクロ波共振器を構成している。この共振
器の外部にはソレノイド３７．３８が配置され共振器内
にＥＣＲ条件を満たす磁場が発生しているため共振器内
にＥＣＲプラズマが発生する。このプラズマが反応室２
２に押し出され試料台２７へ向う空間内にガス導入系２
６からシランガスを送りこんでこのガスを上記プラズマ
により活性化すると、発生した活性種が被加工物である
基板２８と反応して基板２８の表面に薄膜が形成される
。
ものが注目されている。具体的にはＮＴＴ松尾誠太部氏
他の発明による。特許公報昭 ６２−４３３３５号に開
示された。ＥＣＲプラズマを拡散磁場によって輸送し成
膜反応に用いる装置が知られている。この装置は第２図
に示すごとき構成をなしており、金属容器から成るプラ
ズマ生成室２１と反応室２２とを真空排気しておきガス
導入系２５から当ガスをプラズマ生成室２１へ流したと
ころへマイクロ波を導波管２４．真空窓２３を介してプ
ラズマ生成室２１へ送り込む。プラズマ生成室２１の下
部には中心に大口径の開口を持ったプラズマ引出し窓３
０が取り付けられており、これとプラズマ生成室２１と
で半開放のマイクロ波共振器を構成している。この共振
器の外部にはソレノイド３７．３８が配置され共振器内
にＥＣＲ条件を満たす磁場が発生しているため共振器内
にＥＣＲプラズマが発生する。このプラズマが反応室２
２に押し出され試料台２７へ向う空間内にガス導入系２
６からシランガスを送りこんでこのガスを上記プラズマ
により活性化すると、発生した活性種が被加工物である
基板２８と反応して基板２８の表面に薄膜が形成される
。
このような構成の従来装置は薄膜の低温プロセスによる
実現という面では優れた性能を有するが、反面、膜厚分
布の均一性という実用上の重要課題に対してはまだ有効
な打開策が見出されていない。
実現という面では優れた性能を有するが、反面、膜厚分
布の均一性という実用上の重要課題に対してはまだ有効
な打開策が見出されていない。
本願発明者のＳｉＮ成膜の実験によると、松尾氏他が実
施例として示している直径２０ｃｍ、高さ２０二のマイ
クロ波共振器を用いた場合、６インチウェーハで膜厚分
布の不均一性は±８％が限界であり、そのときの成膜速
度はｚｏｏ又／分と卓なり低くおさえなければならない
ことが判明している。
施例として示している直径２０ｃｍ、高さ２０二のマイ
クロ波共振器を用いた場合、６インチウェーハで膜厚分
布の不均一性は±８％が限界であり、そのときの成膜速
度はｚｏｏ又／分と卓なり低くおさえなければならない
ことが判明している。
しかし、現在、ＬＳＩ製造工程に要求される水準は８イ
ンチウェーハで±５チと高く、しかも成膜速度も飛躍的
に増大させなければ実用的スループットを得ることは不
可能である。
ンチウェーハで±５チと高く、しかも成膜速度も飛躍的
に増大させなければ実用的スループットを得ることは不
可能である。
膜厚分布の不均一が生じる主たる要因はマ、イクロ波の
強度分布と磁束密度の分布である。マイクロ波強度分布
は従来用いられてきたＴ ］！ｉ＋＋ｎモードを例にと
ると第３図に示すように中央で凸の分布を示す。ここで
、横軸Ｒ（％）は共振器の中心軸からの半径方向の位置
を示し、Ｒ＝１００は共振器の内壁面の位置を意味する
。またパラメータＥは、１つの半径方向を基準方向とし
てこの方向からの開き角度Ｅの方向におけるマイクロ波
の強度であることを示す。従ってこの強度分布は軸対称
であり、全体として周方向に９０°ごとに山と谷とが交
互に現われる。うねりのあるドーム状であることを示す
。他方、磁束密度がＥＣ几条件（２，４５ＧＨｚ の
マイクロ波に対し８７５ガウス）を満たす領域は空心ソ
レノイドを用いることから第４図に示すように励磁電流
によって程度の差はあるが、中央に厚く端に薄い分布を
示す。従って共振器内でＥＣＲ条件となる位置をマイク
ロ波強度が軸方向に最も強い共振の腹に一致させたとす
ると、共振器の軸付近ではＥＣＲプラズマの増殖が端部
に比して著しく活発に行われる結果、このプラズマが輸
送されて基板上で生じる反応も中央が著しく高速となる
（実験では６インチウェーハで±７０％を越える膜厚分
布の不均一が生じることもありうることが判明している
）。これをさけるために、ｗＪ磁ソレノイドの位置の軸
方向移動および励磁電流の値の調整により、ＥＣＲ領域
を軸方：向、の２共振１のし腹からある程度ずらし、か
つ、ＥＣＲ領域の形状を変形させることによってプラズ
マの密度分布の均一化をはかる方法をとる。しかし先に
述べたとおり、マイクロ波の強度は中央部が最大であり
、ＥＣＣ領領域厚みも中央部が最大であるので、上記の
調整方法には限界がある。これが膜厚分布の不均一を生
じる原因であることが実験の結果判明した。
強度分布と磁束密度の分布である。マイクロ波強度分布
は従来用いられてきたＴ ］！ｉ＋＋ｎモードを例にと
ると第３図に示すように中央で凸の分布を示す。ここで
、横軸Ｒ（％）は共振器の中心軸からの半径方向の位置
を示し、Ｒ＝１００は共振器の内壁面の位置を意味する
。またパラメータＥは、１つの半径方向を基準方向とし
てこの方向からの開き角度Ｅの方向におけるマイクロ波
の強度であることを示す。従ってこの強度分布は軸対称
であり、全体として周方向に９０°ごとに山と谷とが交
互に現われる。うねりのあるドーム状であることを示す
。他方、磁束密度がＥＣ几条件（２，４５ＧＨｚ の
マイクロ波に対し８７５ガウス）を満たす領域は空心ソ
レノイドを用いることから第４図に示すように励磁電流
によって程度の差はあるが、中央に厚く端に薄い分布を
示す。従って共振器内でＥＣＲ条件となる位置をマイク
ロ波強度が軸方向に最も強い共振の腹に一致させたとす
ると、共振器の軸付近ではＥＣＲプラズマの増殖が端部
に比して著しく活発に行われる結果、このプラズマが輸
送されて基板上で生じる反応も中央が著しく高速となる
（実験では６インチウェーハで±７０％を越える膜厚分
布の不均一が生じることもありうることが判明している
）。これをさけるために、ｗＪ磁ソレノイドの位置の軸
方向移動および励磁電流の値の調整により、ＥＣＲ領域
を軸方：向、の２共振１のし腹からある程度ずらし、か
つ、ＥＣＲ領域の形状を変形させることによってプラズ
マの密度分布の均一化をはかる方法をとる。しかし先に
述べたとおり、マイクロ波の強度は中央部が最大であり
、ＥＣＣ領領域厚みも中央部が最大であるので、上記の
調整方法には限界がある。これが膜厚分布の不均一を生
じる原因であることが実験の結果判明した。
またこの調整の方法はマイクロ波と磁場との共鳴効果を
減じることになるため膜成長速度を著しく減じる。
減じることになるため膜成長速度を著しく減じる。
この発明の目的は、マイクロ波と磁場との共鳴効果を減
じることなく半径方向に均一な膜厚分布が得られる乾式
薄膜装置の構成を提供することである。
じることなく半径方向に均一な膜厚分布が得られる乾式
薄膜装置の構成を提供することである。
上記課題を解決するために、この発明番こおいては、マ
イクロ波を発生する手段と、このマイクロ波を伝達する
手段と、このマイクロ波伝達手段と結合されてマイクロ
波が導入される金属容器と、この金属容器内に磁界を発
生させ前記マイクロ波との共鳴効果により金属容器内に
導入されたガスをプラズマ化する磁界発生手段と、表面
に薄膜が形成され、またはエツチングが施される被加工
物を収容し前記金属容器の反マイクロ波伝達手段側１こ
該金属容器と内部空間が互いに連通状態に結合される反
応室とを備え、前記プラズマ化されたガスを用いて前記
反応室内の被加工物に加工を施す乾式薄膜加工装置の構
成を、前記金属容器を円筒形状としてその内径を１５±
０．５ｍとするとともに該金属容器と連通ずる前記反応
室との結合が金属容器の反応室側端面と反応室内被加工
物との間に一切の物を介在させないで行われ、かつ、該
被加工物と前記金属容器の反応室側端面との間隔を可変
ならしめる手段を備えている構成とするが、または、前
記金属容器を円筒形状としてその内径を１５±０．５ｃ
ＩＬとするとともζこ該金属容器と連通ずる前記反応室
との結合が金属容器の反応室側端面と反応室内被加工物
との間に一切の物を介在させないで行われ、かつ、該被
加工物にバイアス電位を発生させるための手段を備えて
いる構成とするものとする。
イクロ波を発生する手段と、このマイクロ波を伝達する
手段と、このマイクロ波伝達手段と結合されてマイクロ
波が導入される金属容器と、この金属容器内に磁界を発
生させ前記マイクロ波との共鳴効果により金属容器内に
導入されたガスをプラズマ化する磁界発生手段と、表面
に薄膜が形成され、またはエツチングが施される被加工
物を収容し前記金属容器の反マイクロ波伝達手段側１こ
該金属容器と内部空間が互いに連通状態に結合される反
応室とを備え、前記プラズマ化されたガスを用いて前記
反応室内の被加工物に加工を施す乾式薄膜加工装置の構
成を、前記金属容器を円筒形状としてその内径を１５±
０．５ｍとするとともに該金属容器と連通ずる前記反応
室との結合が金属容器の反応室側端面と反応室内被加工
物との間に一切の物を介在させないで行われ、かつ、該
被加工物と前記金属容器の反応室側端面との間隔を可変
ならしめる手段を備えている構成とするが、または、前
記金属容器を円筒形状としてその内径を１５±０．５ｃ
ＩＬとするとともζこ該金属容器と連通ずる前記反応室
との結合が金属容器の反応室側端面と反応室内被加工物
との間に一切の物を介在させないで行われ、かつ、該被
加工物にバイアス電位を発生させるための手段を備えて
いる構成とするものとする。
この発明は、マイクロ波共振器の中で特異な電界強度分
布を示すＴＥｏｔ モードに注目したものである。こ
のモードは第５図に示すごとく中央部の電界強度がゼロ
で端部が最も高い強度分布を有する。マイクロ波理論に
よれば、直径１５ｃ１ｒＬの円筒導波管は一定の長さを
越えるとＴ Ｂ ｏ ＋モードのみを伝達する。この導
波管の長さを適当に選べばマイクロ波導入用導波管のモ
ードが一定の減衰をし、ＴＥ＠１モードがほどよく発達
したマイクロ波の分布を選ぶことができる。これはマイ
クロ波共振器を半開放形としたことによる作用であって
、このことによりマイクロ波導入用導波管のモードと円
筒導波管の役をなす共振器のモードとが適当に重なり合
った電界強度分布を共振器の中のある位置に形成するこ
とができる。その位置はマイクロ波導入用導波管のモー
ドによって異なるがマイクロ波導入窓（本発明の実施例
を示す第１因の符号２）から１波長半（２，４５ＧＨｚ
の、マイクロ波では約１９１）離れた場所である。マイ
クロ波導入用導波管はＴＥ ■モードの円形導波管が好
ましいが、ＴＥｓ・モードの矩形導波管で代用すること
もできる。後者のモードは第６図に示す電界分布を有す
る。
布を示すＴＥｏｔ モードに注目したものである。こ
のモードは第５図に示すごとく中央部の電界強度がゼロ
で端部が最も高い強度分布を有する。マイクロ波理論に
よれば、直径１５ｃ１ｒＬの円筒導波管は一定の長さを
越えるとＴ Ｂ ｏ ＋モードのみを伝達する。この導
波管の長さを適当に選べばマイクロ波導入用導波管のモ
ードが一定の減衰をし、ＴＥ＠１モードがほどよく発達
したマイクロ波の分布を選ぶことができる。これはマイ
クロ波共振器を半開放形としたことによる作用であって
、このことによりマイクロ波導入用導波管のモードと円
筒導波管の役をなす共振器のモードとが適当に重なり合
った電界強度分布を共振器の中のある位置に形成するこ
とができる。その位置はマイクロ波導入用導波管のモー
ドによって異なるがマイクロ波導入窓（本発明の実施例
を示す第１因の符号２）から１波長半（２，４５ＧＨｚ
の、マイクロ波では約１９１）離れた場所である。マイ
クロ波導入用導波管はＴＥ ■モードの円形導波管が好
ましいが、ＴＥｓ・モードの矩形導波管で代用すること
もできる。後者のモードは第６図に示す電界分布を有す
る。
このように、共振器を内径１５ｃｒＩＬの円筒導波管と
して形成し、その長さをマイクロ波導入用導波管のモー
ドに対応して適宜に設定することにより、ＢＣＲ条件と
なる共振器内の位置を電界強度の腹に一致させることが
、半径方向の膜厚分布の均一性を得る上でさしつかえな
くなるため、膜成長速度などのプロセス特性が著しく向
上する。
して形成し、その長さをマイクロ波導入用導波管のモー
ドに対応して適宜に設定することにより、ＢＣＲ条件と
なる共振器内の位置を電界強度の腹に一致させることが
、半径方向の膜厚分布の均一性を得る上でさしつかえな
くなるため、膜成長速度などのプロセス特性が著しく向
上する。
さらに、本発明による乾式薄膜加工装置の１つは、円筒
導波管として形成された共振器の反応室側端面と反応室
内被加工物との間隔を可変とする手段を備えているため
、内径が１５のと比較的小さい共振器から被加工物方向
へ拡散しつつプラズマの輸送路を形成する磁力線上で成
膜速度、膜質などに関する成膜条件が最良となる位置に
被加工物を設定することが自由に可能になり、また、被
加工物が大口径のために共振器端面から離れすぎ、この
端面からの移動距離とともに回転エネルギが並進エネル
ギに転換されつつその並進エネルギを増して行（電子に
より被加工物の浮動電位が負の方向に推移して被加工物
に到達するイオンと電子との極圧なバランスが崩れ膜質
に悪影響を及ぼすときは、被加工物にバイアス電位を発
生させるための手段として例えばＲＦ電源を備えた乾式
薄膜加工装置を用いて被加工物にＲＦ（通常１３．５６
ＭＨｚ ）の電圧を供給し、プラズマ中のイオンと電子
との移動度の差を利用して被加工物１こ適当な負のバイ
アス電位を発生させることにより、接地電位を零線とし
たときの被加工物の電位の波形を、イオンと電子とが適
正なバランスを保って被加工物に到達する波形とするこ
とができる。
導波管として形成された共振器の反応室側端面と反応室
内被加工物との間隔を可変とする手段を備えているため
、内径が１５のと比較的小さい共振器から被加工物方向
へ拡散しつつプラズマの輸送路を形成する磁力線上で成
膜速度、膜質などに関する成膜条件が最良となる位置に
被加工物を設定することが自由に可能になり、また、被
加工物が大口径のために共振器端面から離れすぎ、この
端面からの移動距離とともに回転エネルギが並進エネル
ギに転換されつつその並進エネルギを増して行（電子に
より被加工物の浮動電位が負の方向に推移して被加工物
に到達するイオンと電子との極圧なバランスが崩れ膜質
に悪影響を及ぼすときは、被加工物にバイアス電位を発
生させるための手段として例えばＲＦ電源を備えた乾式
薄膜加工装置を用いて被加工物にＲＦ（通常１３．５６
ＭＨｚ ）の電圧を供給し、プラズマ中のイオンと電子
との移動度の差を利用して被加工物１こ適当な負のバイ
アス電位を発生させることにより、接地電位を零線とし
たときの被加工物の電位の波形を、イオンと電子とが適
正なバランスを保って被加工物に到達する波形とするこ
とができる。
従って、上記２つの手段を備えた乾式薄膜装置とした場
合には、当然の事ながら、被加工物の口径にかかわらず
、最良の成膜条件による成膜が容易に可能となる。
合には、当然の事ながら、被加工物の口径にかかわらず
、最良の成膜条件による成膜が容易に可能となる。
第１図は、この発明の実施例を示すものであり、マイク
ロ波導入用の導波管１と共振器を形成する導波管３とは
マイクロ波導入窓２を介して結合され、この結合部には
Ｑ ＩＪソング２を用いて導波管３の内部が真空を保ち
うる構造としている。導波管３は反応室５に直接結合さ
れ、従来のような、共振器より直径の小さい開口を有す
るプラズマ引出し窓は設けられていない。導波管３の内
部へはガス導入系９を介してＮ、ガスを注入でき、反応
室５の内部にはガスライン１０を介して８ｉＨ，を注入
できる。
ロ波導入用の導波管１と共振器を形成する導波管３とは
マイクロ波導入窓２を介して結合され、この結合部には
Ｑ ＩＪソング２を用いて導波管３の内部が真空を保ち
うる構造としている。導波管３は反応室５に直接結合さ
れ、従来のような、共振器より直径の小さい開口を有す
るプラズマ引出し窓は設けられていない。導波管３の内
部へはガス導入系９を介してＮ、ガスを注入でき、反応
室５の内部にはガスライン１０を介して８ｉＨ，を注入
できる。
反応室５は真空排気系統に接続され、これにより反応室
５および導波管３の内部のガスが基板台７の背面側から
排気される。
５および導波管３の内部のガスが基板台７の背面側から
排気される。
基板台７には外部のＲＦ電源８からＲＦ電圧を印加する
ことができ、基板台７に載置された基板６の表面にバイ
アス電位を発生させることができる。なお、基板台７は
図示しない駆動機構により上下に移動させることができ
る。１３はこの移動時の気密を保つためのベローズであ
る。
ことができ、基板台７に載置された基板６の表面にバイ
アス電位を発生させることができる。なお、基板台７は
図示しない駆動機構により上下に移動させることができ
る。１３はこの移動時の気密を保つためのベローズであ
る。
導波管３の内径は１５ｃｒＩＬ±０．５ｃｍとし、長さ
は２０口としている。導波管１はＴＥＩ・モードの矩形
導波管又はＴｌｉ＋＋モードの円形導波管とし、管径を
細くして他のモードをしゃ断する。導波管３を取り巻い
て励磁ソレノイド４が同心に配され、導波管３内の反応
室５との境界の近傍にＥＣＲ領域１１を生じつるよう、
励磁ソレノイド４の軸方向位置と励磁電流の大ぎさ−と
が設定される〇〔発明の効果コ 以上に述べたように、本発明によれば、マイクロ波を発
生する手段と、このマイクロ波を伝達する手段と、この
マイクロ波伝達手段と結合されてマイクロ波が導入され
る金属容器と、この金属容器内に磁界を発生させ前記マ
イクロ波との共鳴効果により金属容器内に導入されたガ
スをプラズマ化する磁界発生手段と、表面に薄膜が形成
され、またはエツチングが施される被加工物を収容し前
記金属容器の反マイクロ波伝達手段側に該金属容器と内
部空間が互いに連通状態に結合される反応室とを備え、
前記プラズマ化されたガスを用いて前記反応室内の被加
工物に加工を施す乾式薄膜加工装置の構成を、前記金属
容器を円筒形状としてその内径を１５±０．５ＣＩｒＬ
とするとともに該金属容器と連通ずる前記反応室との結
合が金属容器の反応室側端面と反応室内被加工物との間
に一切の物を介在させないで行われ、かつ、該被加工物
と前記金属容器の反応室側端面との間隔を可変ならしめ
る手段を備えている構成とするが、または、前記金属容
器を円筒形状としてその内径を１５±０．５ｃＩｒＬと
するとともに該金属容器と連通ずる前記反応室との結合
が金属容器の反応室側端面と反応室内被加工物との間に
一切の物を介在させないで行われ、かつ、該被加工物に
バイアス電位を発生させるための手段を備えている構成
としたので、マイクロ波導入用導波管の構造に応じて共
振器を形成する導波管の長さを適宜に設定することによ
り、共振器内の反応室側端部近傍でＴＥｏ＋モードとマ
イクロ波導入用導波管のモード（円形導波管のＴＥＩま
たは矩形導波管のＴＥｓ−）とが重畳されて中心部が弱
く周辺に向かってなだらかに上昇する電界強度分布が得
られる。このため、この電界強度分布と、中心が厚いＥ
ＣＲ領域の磁界分布との相互作用により、半径方向に均
一なプラズマ密度分布が形成され、このプラズマは反応
室内で磁場拡散効果によって拡がり、大口径の基板表面
に膜厚分布の均一な膜形成が可能になる。実験の結果、
基版位置を適正な位置ｉこ保った場合、８インチウェー
ハの面内膜厚分布の不均一性を±５チ以内に保ちうろこ
とが確認された。
は２０口としている。導波管１はＴＥＩ・モードの矩形
導波管又はＴｌｉ＋＋モードの円形導波管とし、管径を
細くして他のモードをしゃ断する。導波管３を取り巻い
て励磁ソレノイド４が同心に配され、導波管３内の反応
室５との境界の近傍にＥＣＲ領域１１を生じつるよう、
励磁ソレノイド４の軸方向位置と励磁電流の大ぎさ−と
が設定される〇〔発明の効果コ 以上に述べたように、本発明によれば、マイクロ波を発
生する手段と、このマイクロ波を伝達する手段と、この
マイクロ波伝達手段と結合されてマイクロ波が導入され
る金属容器と、この金属容器内に磁界を発生させ前記マ
イクロ波との共鳴効果により金属容器内に導入されたガ
スをプラズマ化する磁界発生手段と、表面に薄膜が形成
され、またはエツチングが施される被加工物を収容し前
記金属容器の反マイクロ波伝達手段側に該金属容器と内
部空間が互いに連通状態に結合される反応室とを備え、
前記プラズマ化されたガスを用いて前記反応室内の被加
工物に加工を施す乾式薄膜加工装置の構成を、前記金属
容器を円筒形状としてその内径を１５±０．５ＣＩｒＬ
とするとともに該金属容器と連通ずる前記反応室との結
合が金属容器の反応室側端面と反応室内被加工物との間
に一切の物を介在させないで行われ、かつ、該被加工物
と前記金属容器の反応室側端面との間隔を可変ならしめ
る手段を備えている構成とするが、または、前記金属容
器を円筒形状としてその内径を１５±０．５ｃＩｒＬと
するとともに該金属容器と連通ずる前記反応室との結合
が金属容器の反応室側端面と反応室内被加工物との間に
一切の物を介在させないで行われ、かつ、該被加工物に
バイアス電位を発生させるための手段を備えている構成
としたので、マイクロ波導入用導波管の構造に応じて共
振器を形成する導波管の長さを適宜に設定することによ
り、共振器内の反応室側端部近傍でＴＥｏ＋モードとマ
イクロ波導入用導波管のモード（円形導波管のＴＥＩま
たは矩形導波管のＴＥｓ−）とが重畳されて中心部が弱
く周辺に向かってなだらかに上昇する電界強度分布が得
られる。このため、この電界強度分布と、中心が厚いＥ
ＣＲ領域の磁界分布との相互作用により、半径方向に均
一なプラズマ密度分布が形成され、このプラズマは反応
室内で磁場拡散効果によって拡がり、大口径の基板表面
に膜厚分布の均一な膜形成が可能になる。実験の結果、
基版位置を適正な位置ｉこ保った場合、８インチウェー
ハの面内膜厚分布の不均一性を±５チ以内に保ちうろこ
とが確認された。
そこで、被加工物と共振器の反応室側端面との間隔を可
変ならしめる手段を備えた薄膜加工装置を用いる場合に
は、被加工物である基板の口径番こ応じ、膜質、成膜速
度などに関し最良の成膜条件が得られる位置を自由に選
択することが可能となり、また、被加工物にバイアス電
位を発生させるための手段を備えた薄膜加工装置を用い
る場合には、被加工物として例えば大口径の基板を内径
が比較的小さい共振器端面から離れた位置に設定し、こ
のため〔作用〕の項で述べた理由により良好な膜質が得
られないときにも、バイアス電位を発生させる手段とし
て例えばＲＦ電源を用いて基板に負のバイアス電位を発
生させることにより、基板の対地電位波形を良質の膜質
が得られる波形とすることが可能となる。
変ならしめる手段を備えた薄膜加工装置を用いる場合に
は、被加工物である基板の口径番こ応じ、膜質、成膜速
度などに関し最良の成膜条件が得られる位置を自由に選
択することが可能となり、また、被加工物にバイアス電
位を発生させるための手段を備えた薄膜加工装置を用い
る場合には、被加工物として例えば大口径の基板を内径
が比較的小さい共振器端面から離れた位置に設定し、こ
のため〔作用〕の項で述べた理由により良好な膜質が得
られないときにも、バイアス電位を発生させる手段とし
て例えばＲＦ電源を用いて基板に負のバイアス電位を発
生させることにより、基板の対地電位波形を良質の膜質
が得られる波形とすることが可能となる。
以上のことから、さらに、薄膜加工装置を前記両手段を
備えた装置とすれば、基板口径のいかんに拘らず、最良
の成膜条件による成膜が可能となる。
備えた装置とすれば、基板口径のいかんに拘らず、最良
の成膜条件による成膜が可能となる。
＠１図は本発明による乾式薄膜加工装置構成の一実施例
を示す縦断面図、第２図は従来の乾式薄膜加工装置の構
成例を示す縦断面図、第３図は第２図に示す乾式薄膜加
工装置におけるプラズマ生成室内部の、モードがＴＨ％
ｉｎのマイクロ波電界の強度分布を示す線図、第４図は
第１図または第２図に示すプラズマ生成室の内部で磁束
密度が８７５ガウス±１％となるＥＣＲ領域を示す断面
図、第５図は内径１５ｃＷＬの円筒導波管の内部の十分
な距離を伝播した後のマイクロ波電界強度の半径方向分
布を示す線図、第６図はＴＢｕモードの矩形導波管のマ
イクロ波電界強度分布を示す線図である。 １．２４・・・導波管、３・・・導波管（金属容器）、
４゜３７．３８・・・励磁ソレノイド、５，２２・・・
反応室、６゜２２・・・反応室、６，２８・・・被加工
物、８・・・ＲＦ電源、１３・・・ベローズ、９．２５
・・・ガス導入系、２１・・・金弟２図 第１図 第 図 も蚤シΣ向オ且ス寸イυｊ哩 （１′／、） 第 図
を示す縦断面図、第２図は従来の乾式薄膜加工装置の構
成例を示す縦断面図、第３図は第２図に示す乾式薄膜加
工装置におけるプラズマ生成室内部の、モードがＴＨ％
ｉｎのマイクロ波電界の強度分布を示す線図、第４図は
第１図または第２図に示すプラズマ生成室の内部で磁束
密度が８７５ガウス±１％となるＥＣＲ領域を示す断面
図、第５図は内径１５ｃＷＬの円筒導波管の内部の十分
な距離を伝播した後のマイクロ波電界強度の半径方向分
布を示す線図、第６図はＴＢｕモードの矩形導波管のマ
イクロ波電界強度分布を示す線図である。 １．２４・・・導波管、３・・・導波管（金属容器）、
４゜３７．３８・・・励磁ソレノイド、５，２２・・・
反応室、６゜２２・・・反応室、６，２８・・・被加工
物、８・・・ＲＦ電源、１３・・・ベローズ、９．２５
・・・ガス導入系、２１・・・金弟２図 第１図 第 図 も蚤シΣ向オ且ス寸イυｊ哩 （１′／、） 第 図
Claims (2)
- （１）マイクロ波を発生する手段と、このマイクロ波を
伝達する手段と、このマイクロ波伝達手段と結合されて
マイクロ波が導入される金属容器と、この金属容器内に
磁界を発生させ前記マイクロ波との共鳴効果により金属
容器内に導入されたガスをプラズマ化する磁界発生手段
と、表面に薄膜が形成され、またはエッチングが施され
る被加工物を収容し前記金属容器の反マイクロ波伝達手
段側に該金属容器と内部空間が互いに連通状態に結合さ
れる反応室とを備え、前記プラズマ化されたガスを用い
て前記反応室内の被加工物に加工を施す乾式薄膜加工装
置において、前記金属容器を円筒形状としてその内径を
１５±０．５ｃｍとするとともに該金属容器と連通する
前記反応室との結合が金属容器の反応室側端面と反応室
内被加工物との間に一切の物を介在させないで行われ、
かつ、該被加工物と前記金属容器の反応室側端面との間
隔を可変ならしめる手段を備えていることを特徴とする
乾式薄膜加工装置。 - （２）マイクロ波を発生する手段と、このマイクロ波を
伝達する手段と、このマイクロ波伝達手段と結合されて
マイクロ波が導入される金属容器と、この金属容器内に
磁界を発生させ前記マイクロ波との共鳴効果により金属
容器内に導入されたガスをプラズマ化する磁界発生手段
と、表面に薄膜が形成され、またはエッチングが施され
る被加工物を収容し前記金属容器の反マイクロ波伝達手
段側に該金属容器と内部空間を互いに連通状態に結合さ
れる反応室とを備え、前記プラズマ化されたガスを用い
て前記反応室内の被加工物に加工を施す乾式薄膜加工装
置において、前記金属容器を円筒形状としてその内径を
１５±０．５ｃｍとするとともに該金属容器と連通する
前記反応室との結合が金属容器の反応室側端面と反応室
内被加工物との間に一切の物を介在させないで行われ、
かつ、該被加工物にバイアス電位を発生させるための手
段を備えていることを特徴とする乾式薄膜加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2810489A JPH02207529A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 乾式薄膜加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2810489A JPH02207529A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 乾式薄膜加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02207529A true JPH02207529A (ja) | 1990-08-17 |
Family
ID=12239501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2810489A Pending JPH02207529A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 乾式薄膜加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02207529A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63114119A (ja) * | 1986-10-30 | 1988-05-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | プラズマプロセス装置 |
| JPS63197327A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPS63301517A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-12-08 | Fuji Electric Co Ltd | 乾式薄膜加工装置 |
-
1989
- 1989-02-07 JP JP2810489A patent/JPH02207529A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63114119A (ja) * | 1986-10-30 | 1988-05-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | プラズマプロセス装置 |
| JPS63301517A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-12-08 | Fuji Electric Co Ltd | 乾式薄膜加工装置 |
| JPS63197327A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3233575B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP5013393B2 (ja) | プラズマ処理装置と方法 | |
| JP7139528B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| US9574270B2 (en) | Plasma processing apparatus | |
| JP4944198B2 (ja) | プラズマ処理装置および処理方法 | |
| US5003152A (en) | Microwave transforming method and plasma processing | |
| US6325018B1 (en) | Flat antenna having openings provided with conductive materials accommodated therein and plasma processing apparatus using the flat antenna | |
| US6497783B1 (en) | Plasma processing apparatus provided with microwave applicator having annular waveguide and processing method | |
| KR100472582B1 (ko) | 플라즈마처리장치 | |
| KR100321325B1 (ko) | 플라즈마생성방법및장치와그것을사용한플라즈마처리방법및장치 | |
| JPH10134996A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH06251896A (ja) | プラズマ処理方法及び装置 | |
| JP3430959B2 (ja) | 平面アンテナ部材、これを用いたプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| CN113454760B (zh) | 等离子处理装置 | |
| JP3254069B2 (ja) | プラズマ装置 | |
| JP7001456B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| US5292395A (en) | ECR plasma reaction apparatus having uniform magnetic field gradient | |
| JP2932946B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| US6388624B1 (en) | Parallel-planar plasma processing apparatus | |
| JPH02207529A (ja) | 乾式薄膜加工装置 | |
| JP2001015297A (ja) | プラズマ装置 | |
| JP3732287B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3047801B2 (ja) | プラズマ処理方法及び装置 | |
| JP3047802B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3085177B2 (ja) | プラズマ処理方法及び装置 |