JPH0361387A - 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
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- JPH0361387A JPH0361387A JP19615489A JP19615489A JPH0361387A JP H0361387 A JPH0361387 A JP H0361387A JP 19615489 A JP19615489 A JP 19615489A JP 19615489 A JP19615489 A JP 19615489A JP H0361387 A JPH0361387 A JP H0361387A
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Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (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〕
本発明は電子サイクロトロン共鳴現象を利用して生成し
たプラズマを用いて、基板表面のエツチング、基板への
薄膜形成等の表面処理を行う製造プロセスに使用される
マイクロ波プラズマ処理装置に関する。 【従来の技術】 従来、この種の装置としては第２図に示す特開昭５６−
１５５５３５号公報記載のものが知られている。 ここに示されたマイクロ波プラズマ処理技術は、空洞共
振器に構成されたプラズマ発生室１内に、マイクロ波電
源６からのマイクロ波８を導波管５を介して導入して電
子サイクロトロン共鳴現象を起こし、これにより発生し
たエネルギーでプラズマ発生室内のガスをプラズマ化し
、プラズマ流を発散磁界によってプラズマ引き出し板１
３を通して基板処理室２ｂ内に引き出し、そのイオン衝
撃効果によって基板ホルダｌＯ上に載置した基板１２を
エツチングするものである。一般にこの装置におけるマ
イクロ波導入窓４の径は、プラズマ発生室１の径１７０
＋ｗａφに対して、１００ｍｍφ程度である。また、図
中、３は空芯ソレノイドコイル、９は電子サイクロトロ
ン共鳴点、！■は高周波バイアス電源である。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、上述した従来の技術においては、プラズマ発生
室１内のイオン電流密度の分布が±５０％以上と極めて
悪い。そこで、発散磁界を用いてこのプラズマを引き出
すことで、±２０％位まで改善されるが、まだ不十分で
あるという欠点がある。 また、プラズマを引き出すことで数々の欠点があられれ
てくる。１つはプラズマが発散磁界により広がるため、
イオンが斜めに入射し、そのため、基板上のエツチング
形状を観察すると、第３図（ａ）。 （ロ）、（Ｃ）に示すように、基板１２中央上のマスク
１４を使ったエツチングパターン＋５ （第３図（ａ）
と、周辺のもの第３図（ロ）、 （ｃ）とでは形状が異
なり、周辺では、斜め形状となる。さらに、長くイオン
を引き出すことで、イオンの散乱が起こり、サイドエツ
チングも大きくなり、イオン電流密度も小さい。 以上のことから、従来の方式では基板表面の全面におい
て、均一なエツチング形状が得られないこと、サイドエ
ツチングが入りやすいこと、イオン電流密度が小さいな
ど種々の問題があった。 本発明の目的は前記課題を解決したマイクロ波プラズマ
処理装置を提供することにある。 ［発明の従来技術に対する相違点］ 上述した従来の電子サイクロトロン共鳴エツチング装置
に対し、本発明は高イオン電流密度、異方性エツチング
を大口径ウェハーに対して均一に実現するという相違点
を有する。 ［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明に係るマイクロ波プラ
ズマ処理装置は、マイクロ波空洞共振器の条件に構成さ
れたプラズマ発生室内でマイクロ波により発生する電場
と、該電場に直交する磁場とによって起こる電子サイク
ロトロン共鳴現象を利用して処理ガスをプラズマ化し、
該プラズマを発散磁界を用いて基板側に引き出し照射し
て該基板を処理するマイクロ波プラズマ処理装置におい
て、マイクロ波を導入する窓の面積を、処理する基板の
面積よりも大きく設定し、さらに前記プラズマ発生室内
に基板を設置するものである。 〔実施例〕 次に、本発明について図面を参照して説明する。 第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。 図において、本装置は、電子サイクロトロン共鳴によっ
てプラズマを生成するプラズマ発生室ｌと、基板搬送室
２ａとが互いに隣接するように構成されている。このプ
ラズマ発生室１はマイクロ波の電界強度を高め、放電の
効率を高めるため、マイクロ波空洞共振器の条件に構成
されている。そして、プラズマ発生室ｌの外周には空芯
ソレノイドコイル３が周設されている。また、このプラ
ズマ発生室ｌには、プラズマを生成するためのガスを導
入するガス導入ロアを備えるとともに、石英ガラス、セ
ラミックス等の絶縁物からなるマイクロ波導入窓４が設
けられている。この導入窓４は、例えば８”φの基板１
２まで対応されるために、２２０閑φの径になっている
。そして、該導入窓４を介してマイクロ波電源６から導
波管５を通じて送られてきたマイクロ波８がプラズマ発
生室ｌ内に導入されるようにしている。９は電子サイク
ロトロン共鳴点である。また、上記プラズマ発生室ｌ内
には、基板ホルダｌＯが設置されている。そして、処理
されるべき基板１２は図示していない搬送機構により外
部から基板搬送室２内に搬入され、基板ホルダ１０上に
セットされる。また、基板ホルダｌＯに高周波バイアス
電源１１により高周波を印加できる構成になっている。 本発明はプラズマ発生室１内に導入されるマイクロ波８
は処理されるウェハー径よりも大きい径の窓４を通して
行われる。また、処理される基板１２はプラズマ発生室
ｌ内に設置される。 この構成により、まず、電子サイクロトロン共鳴により
生成するプラズマの広がりはマイクロ波の導入径により
決まるので、基板１２に対して均一に密度の高いプラズ
マが生成され、かつ、垂直な磁力線のもとで処理するの
で、イオンの入射角度もほぼ垂直となり、高速な異方性
エツチングが極めて均一よく実現できる。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明はマイクロ波プラズマ処理装
置において、マイクロ波導入窓径を処理する基板より大
きくし、また、プラズマ発生室内で基板を処理すること
により、高速、異方性エツチングを均一に実現できる効
果がある。
たプラズマを用いて、基板表面のエツチング、基板への
薄膜形成等の表面処理を行う製造プロセスに使用される
マイクロ波プラズマ処理装置に関する。 【従来の技術】 従来、この種の装置としては第２図に示す特開昭５６−
１５５５３５号公報記載のものが知られている。 ここに示されたマイクロ波プラズマ処理技術は、空洞共
振器に構成されたプラズマ発生室１内に、マイクロ波電
源６からのマイクロ波８を導波管５を介して導入して電
子サイクロトロン共鳴現象を起こし、これにより発生し
たエネルギーでプラズマ発生室内のガスをプラズマ化し
、プラズマ流を発散磁界によってプラズマ引き出し板１
３を通して基板処理室２ｂ内に引き出し、そのイオン衝
撃効果によって基板ホルダｌＯ上に載置した基板１２を
エツチングするものである。一般にこの装置におけるマ
イクロ波導入窓４の径は、プラズマ発生室１の径１７０
＋ｗａφに対して、１００ｍｍφ程度である。また、図
中、３は空芯ソレノイドコイル、９は電子サイクロトロ
ン共鳴点、！■は高周波バイアス電源である。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、上述した従来の技術においては、プラズマ発生
室１内のイオン電流密度の分布が±５０％以上と極めて
悪い。そこで、発散磁界を用いてこのプラズマを引き出
すことで、±２０％位まで改善されるが、まだ不十分で
あるという欠点がある。 また、プラズマを引き出すことで数々の欠点があられれ
てくる。１つはプラズマが発散磁界により広がるため、
イオンが斜めに入射し、そのため、基板上のエツチング
形状を観察すると、第３図（ａ）。 （ロ）、（Ｃ）に示すように、基板１２中央上のマスク
１４を使ったエツチングパターン＋５ （第３図（ａ）
と、周辺のもの第３図（ロ）、 （ｃ）とでは形状が異
なり、周辺では、斜め形状となる。さらに、長くイオン
を引き出すことで、イオンの散乱が起こり、サイドエツ
チングも大きくなり、イオン電流密度も小さい。 以上のことから、従来の方式では基板表面の全面におい
て、均一なエツチング形状が得られないこと、サイドエ
ツチングが入りやすいこと、イオン電流密度が小さいな
ど種々の問題があった。 本発明の目的は前記課題を解決したマイクロ波プラズマ
処理装置を提供することにある。 ［発明の従来技術に対する相違点］ 上述した従来の電子サイクロトロン共鳴エツチング装置
に対し、本発明は高イオン電流密度、異方性エツチング
を大口径ウェハーに対して均一に実現するという相違点
を有する。 ［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明に係るマイクロ波プラ
ズマ処理装置は、マイクロ波空洞共振器の条件に構成さ
れたプラズマ発生室内でマイクロ波により発生する電場
と、該電場に直交する磁場とによって起こる電子サイク
ロトロン共鳴現象を利用して処理ガスをプラズマ化し、
該プラズマを発散磁界を用いて基板側に引き出し照射し
て該基板を処理するマイクロ波プラズマ処理装置におい
て、マイクロ波を導入する窓の面積を、処理する基板の
面積よりも大きく設定し、さらに前記プラズマ発生室内
に基板を設置するものである。 〔実施例〕 次に、本発明について図面を参照して説明する。 第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。 図において、本装置は、電子サイクロトロン共鳴によっ
てプラズマを生成するプラズマ発生室ｌと、基板搬送室
２ａとが互いに隣接するように構成されている。このプ
ラズマ発生室１はマイクロ波の電界強度を高め、放電の
効率を高めるため、マイクロ波空洞共振器の条件に構成
されている。そして、プラズマ発生室ｌの外周には空芯
ソレノイドコイル３が周設されている。また、このプラ
ズマ発生室ｌには、プラズマを生成するためのガスを導
入するガス導入ロアを備えるとともに、石英ガラス、セ
ラミックス等の絶縁物からなるマイクロ波導入窓４が設
けられている。この導入窓４は、例えば８”φの基板１
２まで対応されるために、２２０閑φの径になっている
。そして、該導入窓４を介してマイクロ波電源６から導
波管５を通じて送られてきたマイクロ波８がプラズマ発
生室ｌ内に導入されるようにしている。９は電子サイク
ロトロン共鳴点である。また、上記プラズマ発生室ｌ内
には、基板ホルダｌＯが設置されている。そして、処理
されるべき基板１２は図示していない搬送機構により外
部から基板搬送室２内に搬入され、基板ホルダ１０上に
セットされる。また、基板ホルダｌＯに高周波バイアス
電源１１により高周波を印加できる構成になっている。 本発明はプラズマ発生室１内に導入されるマイクロ波８
は処理されるウェハー径よりも大きい径の窓４を通して
行われる。また、処理される基板１２はプラズマ発生室
ｌ内に設置される。 この構成により、まず、電子サイクロトロン共鳴により
生成するプラズマの広がりはマイクロ波の導入径により
決まるので、基板１２に対して均一に密度の高いプラズ
マが生成され、かつ、垂直な磁力線のもとで処理するの
で、イオンの入射角度もほぼ垂直となり、高速な異方性
エツチングが極めて均一よく実現できる。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明はマイクロ波プラズマ処理装
置において、マイクロ波導入窓径を処理する基板より大
きくし、また、プラズマ発生室内で基板を処理すること
により、高速、異方性エツチングを均一に実現できる効
果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は従来
装置を示す断面図、第３図（ａ）、（ロ）、 （ｃ）は
従来装置によるエツチング形状を示す断面図である。 ｌ・・・プラズマ発生室 ２ａ・・・基板搬送室３
・・・空芯ソレノイドコイル ４・・・マイクロ波導入窓 ５・・・導波管６・・
・マイクロ波電源 ７・・・ガス導入口８・・・
マイクロ波（２，４５ＧＨｚ）９・・・電子サイクロト
ロン共鳴点
装置を示す断面図、第３図（ａ）、（ロ）、 （ｃ）は
従来装置によるエツチング形状を示す断面図である。 ｌ・・・プラズマ発生室 ２ａ・・・基板搬送室３
・・・空芯ソレノイドコイル ４・・・マイクロ波導入窓 ５・・・導波管６・・
・マイクロ波電源 ７・・・ガス導入口８・・・
マイクロ波（２，４５ＧＨｚ）９・・・電子サイクロト
ロン共鳴点
Claims (1)
- （１）マイクロ波空洞共振器の条件に構成されたプラズ
マ発生室内でマイクロ波により発生する電場と、該電場
に直交する磁場とによって起こる電子サイクロトロン共
鳴現象を利用して処理ガスをプラズマ化し、該プラズマ
を発散磁界を用いて基板側に引き出し照射して該基板を
処理するマイクロ波プラズマ処理装置において、マイク
ロ波を導入する窓の面積を、処理する基板の面積よりも
大きく設定し、さらに前記プラズマ発生室内に基板を設
置することを特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1196154A JP2634910B2 (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1196154A JP2634910B2 (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0361387A true JPH0361387A (ja) | 1991-03-18 |
| JP2634910B2 JP2634910B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=16353106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1196154A Expired - Fee Related JP2634910B2 (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2634910B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03215673A (ja) * | 1990-01-18 | 1991-09-20 | Anelva Corp | マイクロ波プラズマ処理装置 |
| WO2009123243A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 国立大学法人琉球大学 | プラズマ生成装置及び方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60134423A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-17 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマエツチング装置 |
-
1989
- 1989-07-28 JP JP1196154A patent/JP2634910B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60134423A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-17 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマエツチング装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03215673A (ja) * | 1990-01-18 | 1991-09-20 | Anelva Corp | マイクロ波プラズマ処理装置 |
| WO2009123243A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 国立大学法人琉球大学 | プラズマ生成装置及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2634910B2 (ja) | 1997-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080425 Year of fee payment: 11 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090425 Year of fee payment: 12 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |