JPH05258894A - 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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- JPH05258894A JPH05258894A JP4051275A JP5127592A JPH05258894A JP H05258894 A JPH05258894 A JP H05258894A JP 4051275 A JP4051275 A JP 4051275A JP 5127592 A JP5127592 A JP 5127592A JP H05258894 A JPH05258894 A JP H05258894A
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- JP
- Japan
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- resonator
- microwave
- plasma processing
- plasma
- discharge block
- Prior art date
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- Pending
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】マイクロ波を利用したプラズマ処理装置におい
て、マイクロ波の伝送部にＴＥ12共振器６を設け、また
プラズマを生成する放電ブロック１ｂの径とＴＥ12共振
器６の径との比を０．３４５とし、ＴＥ12共振器６の軸
と放電ブロック１ｂの軸とを一致させ、マイクロ波の進
行方向にＴＥ12共振器６，放電ブロック１ｂの順に配置
することにより、放電ブロック１ｂ内にＴＥ11モードの
マイクロ波を安定に供給するように構成した。 【効果】放電管内に、均一で高密度なプラズマを生成す
ることができるので、均一で高速のプラズマ処理が可能
となるという効果がある。
て、マイクロ波の伝送部にＴＥ12共振器６を設け、また
プラズマを生成する放電ブロック１ｂの径とＴＥ12共振
器６の径との比を０．３４５とし、ＴＥ12共振器６の軸
と放電ブロック１ｂの軸とを一致させ、マイクロ波の進
行方向にＴＥ12共振器６，放電ブロック１ｂの順に配置
することにより、放電ブロック１ｂ内にＴＥ11モードの
マイクロ波を安定に供給するように構成した。 【効果】放電管内に、均一で高密度なプラズマを生成す
ることができるので、均一で高速のプラズマ処理が可能
となるという効果がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波プラズマ処
理装置に関するものである。
理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の装置は、例えば、特開昭５９−１
０３３４０号公報、特開昭６４−２５４２０号公報に記
載のように、拡大した導波管の内部に、減圧可能な処理
室の一部として石英製のドーム型放電管を設けた構造を
有するようになっていた。
０３３４０号公報、特開昭６４−２５４２０号公報に記
載のように、拡大した導波管の内部に、減圧可能な処理
室の一部として石英製のドーム型放電管を設けた構造を
有するようになっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、処理
室の一部である放電管内を伝播するマイクロ波のモード
の点に配慮がされておらず、均一に、また効率良くプラ
ズマが生成されていないという問題点があった。
室の一部である放電管内を伝播するマイクロ波のモード
の点に配慮がされておらず、均一に、また効率良くプラ
ズマが生成されていないという問題点があった。
【０００４】本発明は、処理室の一部である放電管内に
円形ＴＥ11モードのマイクロ波を安定に供給することに
より、均一に、また高密度のプラズマを生成し、均一で
高速のプラズマ処理が可能なマイクロ波プラズマ処理装
置を提供することを目的とする。
円形ＴＥ11モードのマイクロ波を安定に供給することに
より、均一に、また高密度のプラズマを生成し、均一で
高速のプラズマ処理が可能なマイクロ波プラズマ処理装
置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、マイクロ波の伝送部にＴＥ12共振器を設け、処理室
の一部である放電管の径と該ＴＥ12共振器の径の比を
０．３４５とし、またＴＥ12該共振器の軸と該放電管の
軸とを一致させ、マイクロ波の進行方向にＴＥ12共振
器，放電管の順に配置することにより、放電管内にＴＥ
12モードのマイクロ波を安定に供給するようにしたもの
である。
に、マイクロ波の伝送部にＴＥ12共振器を設け、処理室
の一部である放電管の径と該ＴＥ12共振器の径の比を
０．３４５とし、またＴＥ12該共振器の軸と該放電管の
軸とを一致させ、マイクロ波の進行方向にＴＥ12共振
器，放電管の順に配置することにより、放電管内にＴＥ
12モードのマイクロ波を安定に供給するようにしたもの
である。
【０００６】
【作用】マイクロ波の伝送部に設けられたＴＥ12共振器
の内部では、円形ＴＥ12モード以外のマイクロ波はカッ
トされ、円形ＴＥ12モードのマイクロ波のみが存在す
る。円形ＴＥ12モードの電気力線の内、中心から外径の
０．３４５倍の円内の電気力線は、円形ＴＥ11モードの
電気力線と一致する。このため、放電管の径とＴＥ12共
振器の径の比を０．３４５とし、ＴＥ12共振器の軸と放
電管の軸とを一致させ、マイクロ波の進行方向にＴＥ12
共振器，放電管の順に配置することにより、ＴＥ12共振
器は、放電管内にＴＥ11モードのマイクロ波を安定に供
給するように作用する。一方、放電管内に導入されたマ
イクロ波は、軸方向に生成された外部磁場と作用し、電
子サイクロトロン共鳴を生じることにより、プラズマを
生成する。また、マイクロ波の電界の内、磁場と垂直な
方向の電界が上記電子サイクロトロン共鳴に関与するた
め、高密度のプラズマを生成するには、放電管内にＴＥ
モードのマイクロ波を供給する方が望ましい。そこで、
ＴＥ12共振器を用いることにより、放電管内に円形ＴＥ
11モードのマイクロ波を安定に供給できるので、均一
に、また高密度のプラズマを生成でき、均一で高速のプ
ラズマ処理が可能となる。
の内部では、円形ＴＥ12モード以外のマイクロ波はカッ
トされ、円形ＴＥ12モードのマイクロ波のみが存在す
る。円形ＴＥ12モードの電気力線の内、中心から外径の
０．３４５倍の円内の電気力線は、円形ＴＥ11モードの
電気力線と一致する。このため、放電管の径とＴＥ12共
振器の径の比を０．３４５とし、ＴＥ12共振器の軸と放
電管の軸とを一致させ、マイクロ波の進行方向にＴＥ12
共振器，放電管の順に配置することにより、ＴＥ12共振
器は、放電管内にＴＥ11モードのマイクロ波を安定に供
給するように作用する。一方、放電管内に導入されたマ
イクロ波は、軸方向に生成された外部磁場と作用し、電
子サイクロトロン共鳴を生じることにより、プラズマを
生成する。また、マイクロ波の電界の内、磁場と垂直な
方向の電界が上記電子サイクロトロン共鳴に関与するた
め、高密度のプラズマを生成するには、放電管内にＴＥ
モードのマイクロ波を供給する方が望ましい。そこで、
ＴＥ12共振器を用いることにより、放電管内に円形ＴＥ
11モードのマイクロ波を安定に供給できるので、均一
に、また高密度のプラズマを生成でき、均一で高速のプ
ラズマ処理が可能となる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１により説
明する。図１は、本発明の第１の実施例である有磁場マ
イクロ波ドライエッチング装置を示す。容器１ａ，放電
ブロック１ｂ及び石英窓２で区画された処理室１の内部
を真空排気装置（図示省略）により減圧した後、ガス供
給装置（図示省略）によりエッチングガスを処理室１内
に導入し、所望の圧力に調整する。また処理室１は、コ
イル３により生成される磁場領域内にある。マグネトロ
ン４により発した、例えば、２．４５ＧＨｚのマイクロ
波は、導波管５ａ、５ｂを伝播し、また導波管５ｃと放
電ブロック１ｂで囲まれた空間で構成されるＴＥ12共振
器６を通過し、さらに石英窓２を透過して、プラズマが
生成される放電ブロック１ｂ内に入射される。このマイ
クロ波によって生成されたプラズマにより、試料台７に
載置された被処理材８がエッチング処理される。また被
処理材８のエッチング形状を制御するため、試料台７に
は、整合器９を介して高周波電源１０が接続され、高周
波電圧が印加されている。
明する。図１は、本発明の第１の実施例である有磁場マ
イクロ波ドライエッチング装置を示す。容器１ａ，放電
ブロック１ｂ及び石英窓２で区画された処理室１の内部
を真空排気装置（図示省略）により減圧した後、ガス供
給装置（図示省略）によりエッチングガスを処理室１内
に導入し、所望の圧力に調整する。また処理室１は、コ
イル３により生成される磁場領域内にある。マグネトロ
ン４により発した、例えば、２．４５ＧＨｚのマイクロ
波は、導波管５ａ、５ｂを伝播し、また導波管５ｃと放
電ブロック１ｂで囲まれた空間で構成されるＴＥ12共振
器６を通過し、さらに石英窓２を透過して、プラズマが
生成される放電ブロック１ｂ内に入射される。このマイ
クロ波によって生成されたプラズマにより、試料台７に
載置された被処理材８がエッチング処理される。また被
処理材８のエッチング形状を制御するため、試料台７に
は、整合器９を介して高周波電源１０が接続され、高周
波電圧が印加されている。
【０００８】マイクロ波の伝送部に設けられたＴＥ12共
振器６の内部では、円形ＴＥ12モード以外のマイクロ波
はカットされ、円形ＴＥ12モードのマイクロ波のみが存
在する。円形ＴＥ12モードの電気力線の内、中心から外
径の０．３４５倍の円内の電気力線は、円形ＴＥ11モー
ドの電気力線と一致する。このため、放電ブロック１ｂ
の径φＡとＴＥ12共振器６の径φＢの比を０．３４５と
し、ＴＥ12共振器６の軸と放電ブロック１ｂの軸とを一
致させ、マイクロ波の進行方向にＴＥ12共振器６、放電
ブロック１ｂの順にこれらを配置することにより、放電
ブロック１ｂ内に円形ＴＥ11モードのマイクロ波が安定
に供給される。一方、放電ブロック１ｂ内に導入された
マイクロ波は、軸方向に生成された外部磁場と作用し、
電子サイクロトロン共鳴を生じることにより、プラズマ
を生成する。また、マイクロ波の電界の内、磁場と垂直
な方向の電界が電子サイクロトロン共鳴に関与するた
め、高密度のプラズマを生成するには、放電ブロック１
ｂ内にＴＥモードのマイクロ波を供給する方が望まし
い。本発明ではＴＥ12共振器を用いることにより、プラ
ズマを生成する放電ブロック１ｂ内に電界分布が均一で
ある領域が広い円形ＴＥ11モードのマイクロ波を安定に
供給できるので、均一に、また高密度のプラズマを生成
でき、均一で高速のプラズマ処理が可能となる。
振器６の内部では、円形ＴＥ12モード以外のマイクロ波
はカットされ、円形ＴＥ12モードのマイクロ波のみが存
在する。円形ＴＥ12モードの電気力線の内、中心から外
径の０．３４５倍の円内の電気力線は、円形ＴＥ11モー
ドの電気力線と一致する。このため、放電ブロック１ｂ
の径φＡとＴＥ12共振器６の径φＢの比を０．３４５と
し、ＴＥ12共振器６の軸と放電ブロック１ｂの軸とを一
致させ、マイクロ波の進行方向にＴＥ12共振器６、放電
ブロック１ｂの順にこれらを配置することにより、放電
ブロック１ｂ内に円形ＴＥ11モードのマイクロ波が安定
に供給される。一方、放電ブロック１ｂ内に導入された
マイクロ波は、軸方向に生成された外部磁場と作用し、
電子サイクロトロン共鳴を生じることにより、プラズマ
を生成する。また、マイクロ波の電界の内、磁場と垂直
な方向の電界が電子サイクロトロン共鳴に関与するた
め、高密度のプラズマを生成するには、放電ブロック１
ｂ内にＴＥモードのマイクロ波を供給する方が望まし
い。本発明ではＴＥ12共振器を用いることにより、プラ
ズマを生成する放電ブロック１ｂ内に電界分布が均一で
ある領域が広い円形ＴＥ11モードのマイクロ波を安定に
供給できるので、均一に、また高密度のプラズマを生成
でき、均一で高速のプラズマ処理が可能となる。
【０００９】本実施例によれば、放電ブロック１ｂ内に
円形ＴＥ11モードのマイクロ波を安定に供給できるの
で、均一で高速のプラズマ処理が可能になるという効果
がある。
円形ＴＥ11モードのマイクロ波を安定に供給できるの
で、均一で高速のプラズマ処理が可能になるという効果
がある。
【００１０】上記第１の実施例においては、放電ブロッ
ク１ｂの径φＡとＴＥ12共振器６の径φＢの比を０．３
４５としたが、φＡとφＢの比を０．１〜０．６の範囲
としても、放電ブロック１ｂ内を伝播するマイクロ波
は、大部分円形ＴＥ11モードであるので、第１の実施例
とほぼ同様の効果が得られる。
ク１ｂの径φＡとＴＥ12共振器６の径φＢの比を０．３
４５としたが、φＡとφＢの比を０．１〜０．６の範囲
としても、放電ブロック１ｂ内を伝播するマイクロ波
は、大部分円形ＴＥ11モードであるので、第１の実施例
とほぼ同様の効果が得られる。
【００１１】本発明の第２の実施例を図２により説明す
る。本実施例では、放電ブロック１ｂ及び石英窓２の上
に導電材料、例えばアルミニウムで製作されたドーナツ
状円板のアイリス１１を設け、このアイリス１１と導波
管５ｃでＴＥ12共振器６を構成した。アイリス１１の内
径を変更することにより、負荷である放電ブロック１ｂ
内のプラズマに効率良くマイクロ波を供給することがで
きるので、より高密度のプラズマを生成することが可能
となる。したがって、本実施例では第１の実施例の効果
に加えて、より高速でプラズマ処理ができるという効果
がある。
る。本実施例では、放電ブロック１ｂ及び石英窓２の上
に導電材料、例えばアルミニウムで製作されたドーナツ
状円板のアイリス１１を設け、このアイリス１１と導波
管５ｃでＴＥ12共振器６を構成した。アイリス１１の内
径を変更することにより、負荷である放電ブロック１ｂ
内のプラズマに効率良くマイクロ波を供給することがで
きるので、より高密度のプラズマを生成することが可能
となる。したがって、本実施例では第１の実施例の効果
に加えて、より高速でプラズマ処理ができるという効果
がある。
【００１２】本発明の第３の実施例を図３により説明す
る。本実施例では、ＴＥ12共振器６を独立に製作してお
り第１の実施例と同様の効果がある。
る。本実施例では、ＴＥ12共振器６を独立に製作してお
り第１の実施例と同様の効果がある。
【００１３】本発明の第４の実施例を図４により説明す
る。本実施例では、ＴＥ12共振器６をコイル３ａとコイ
ル３ｂの間に設けている。また、マグネトロン４を発し
たマイクロ波は、導波管５ａ，５ｂ及びテーパ型導波管
１２を通り、ＴＥ12共振器６に導入される。本実施例で
は、第１の実施例の効果に加えて、大きなＴＥ12共振器
６を設けることができ、したがって、プラズマが生成さ
れる放電ブロック１ｂの内径φＡも大きくすることがで
きるので、大面積の被処理材８を均一に処理することが
できるという効果がある。
る。本実施例では、ＴＥ12共振器６をコイル３ａとコイ
ル３ｂの間に設けている。また、マグネトロン４を発し
たマイクロ波は、導波管５ａ，５ｂ及びテーパ型導波管
１２を通り、ＴＥ12共振器６に導入される。本実施例で
は、第１の実施例の効果に加えて、大きなＴＥ12共振器
６を設けることができ、したがって、プラズマが生成さ
れる放電ブロック１ｂの内径φＡも大きくすることがで
きるので、大面積の被処理材８を均一に処理することが
できるという効果がある。
【００１４】本発明の第５の実施例を図５により説明す
る。本実施例では、ＴＥ12共振器６をコイル３の上に設
けている。本実施例においても、放電ブロック１ｂの内
径φＡを大きくすることができるので、第４の実施例と
同様の効果がある。
る。本実施例では、ＴＥ12共振器６をコイル３の上に設
けている。本実施例においても、放電ブロック１ｂの内
径φＡを大きくすることができるので、第４の実施例と
同様の効果がある。
【００１５】上記各実施例では、有磁場ドライエッチン
グ装置について述べたが、その他のマイクロ波を利用し
たドライエッチング装置、プラズマＣＶＤ装置，アッシ
ング装置等のプラズマ処理装置についても、同様の作用
効果が得られる。
グ装置について述べたが、その他のマイクロ波を利用し
たドライエッチング装置、プラズマＣＶＤ装置，アッシ
ング装置等のプラズマ処理装置についても、同様の作用
効果が得られる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、プラズマを生成する放
電ブロック内に円形ＴＥ11モードのマイクロ波を安定に
供給できるので、均一で、高密度のプラズマが生成さ
れ、均一で高速のプラズマ処理が可能となるという効果
がある。
電ブロック内に円形ＴＥ11モードのマイクロ波を安定に
供給できるので、均一で、高密度のプラズマが生成さ
れ、均一で高速のプラズマ処理が可能となるという効果
がある。
【図１】本発明の第１の実施例の有磁場マイクロ波ドラ
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例の有磁場マイクロ波ドラ
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
【図３】本発明の第３の実施例の有磁場マイクロ波ドラ
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
【図４】本発明の第４の実施例の有磁場マイクロ波ドラ
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
【図５】本発明の第５の実施例の有磁場マイクロ波ドラ
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
イエッチング装置の処理室部の縦断面図である。
１…処理室、１ｂ…放電ブロック、２…石英窓、３…コ
イル、４…マグネトロン、５…導波管、６…ＴＥ12共振
器、７…試料台、８…被処理材、９…整合器、１０…高
周波電源、１１…アイリス、１２…テーパ型導波管。
イル、４…マグネトロン、５…導波管、６…ＴＥ12共振
器、７…試料台、８…被処理材、９…整合器、１０…高
周波電源、１１…アイリス、１２…テーパ型導波管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ２３Ｃ 14/34 8414−4Ｋ Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｃ
Claims (4)
- 【請求項１】マイクロ波を利用したプラズマ発生装置と
減圧可能な処理室とガス供給装置と真空排気装置より成
るプラズマ処理装置において、マイクロ波の伝送部にＴ
Ｅ12共振器を設けたことを特徴とするマイクロ波プラズ
マ処理装置。 - 【請求項２】前記ＴＥ12共振器の軸と減圧可能な処理室
の一部である放電管の軸を一致させ、マイクロ波の進行
方向に、ＴＥ12共振器、放電管の順に配置したことを特
徴とする請求項１記載のマイクロ波プラズマ処理装置。 - 【請求項３】前記放電管の径とＴＥ12共振器の径の比を
０．１〜０．６としたことを特徴とする請求項２記載の
マイクロ波プラズマ処理装置。 - 【請求項４】減圧可能な処理室の一部である放電管の円
形ＴＥ11モードのマイクロ波を安定に供給できる構造を
有することを特徴とする請求項２記載のマイクロ波プラ
ズマ処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051275A JPH05258894A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
| US08/029,241 US5804033A (en) | 1990-09-26 | 1993-03-10 | Microwave plasma processing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051275A JPH05258894A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05258894A true JPH05258894A (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=12882399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4051275A Pending JPH05258894A (ja) | 1990-09-26 | 1992-03-10 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05258894A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020059974A1 (ko) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 주식회사 세지테크 | 친환경 연소를 위한 플라즈마 스팀버너시스템 |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP4051275A patent/JPH05258894A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020059974A1 (ko) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 주식회사 세지테크 | 친환경 연소를 위한 플라즈마 스팀버너시스템 |
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