JPH07169740A - 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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- JPH07169740A JPH07169740A JP5312418A JP31241893A JPH07169740A JP H07169740 A JPH07169740 A JP H07169740A JP 5312418 A JP5312418 A JP 5312418A JP 31241893 A JP31241893 A JP 31241893A JP H07169740 A JPH07169740 A JP H07169740A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 4
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32192—Microwave generated discharge
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Abstract
(57)【要約】
【目的】マイクロ波を用いるプラズマ処理装置に於い
て、チャンバ１内でのプラズマ均一性を任意に制御する
こと。 【構成】マイクロ波プラズマ処理装置における上部電極
２Ａのは、複数のマイクロ波放射口１３のそれぞれ独立
に変えるシャッター１４および操作部１５を備え、この
シャッター１４でこれらのマイクロ波放射口１３からチ
ャンバ１に導入されるマイクロ波の強度分布を制御す
る。
て、チャンバ１内でのプラズマ均一性を任意に制御する
こと。 【構成】マイクロ波プラズマ処理装置における上部電極
２Ａのは、複数のマイクロ波放射口１３のそれぞれ独立
に変えるシャッター１４および操作部１５を備え、この
シャッター１４でこれらのマイクロ波放射口１３からチ
ャンバ１に導入されるマイクロ波の強度分布を制御す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波により処理
ガスをプラズマしこのプラズマにより半導体基板を処理
するマイクロ波プラズマ処理装置に関する。
ガスをプラズマしこのプラズマにより半導体基板を処理
するマイクロ波プラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造において、プラズマ処
理技術は、半導体基板処理手段として広く用いられてい
る。この中で、マイクロ波を用いたプラズマ処理装置
は、プラズマ密度が高く、処理時間を短くすることを特
徴とする。
理技術は、半導体基板処理手段として広く用いられてい
る。この中で、マイクロ波を用いたプラズマ処理装置
は、プラズマ密度が高く、処理時間を短くすることを特
徴とする。
【０００３】図３（ａ）〜（ｃ）は従来型の一例として
の誘電体線路を用いたマイクロ波処理装置の上面図、Ａ
Ａ断面図及び上部電極の平面図である。
の誘電体線路を用いたマイクロ波処理装置の上面図、Ａ
Ａ断面図及び上部電極の平面図である。
【０００４】図３に示すマイクロ波処理装置は、チャン
バ１とエッチング室内に配置された試料台８である下部
電極と対面した上部電極２Ａとテフロンにより形成され
た誘電体線路３を備えている平行平板型のプラズマ処理
装置である。すなわち、２枚の平行平板電極のうち上部
電極２Ａにその上面にテフロンを用い誘電体線路３を形
成し、この一部を導波管５と接続することによりマイク
ロ波発振器４からのマイクロ波を導入している。
バ１とエッチング室内に配置された試料台８である下部
電極と対面した上部電極２Ａとテフロンにより形成され
た誘電体線路３を備えている平行平板型のプラズマ処理
装置である。すなわち、２枚の平行平板電極のうち上部
電極２Ａにその上面にテフロンを用い誘電体線路３を形
成し、この一部を導波管５と接続することによりマイク
ロ波発振器４からのマイクロ波を導入している。
【０００５】この導波管５を伝播してきたマイクロ波
は、誘電体線路に入り進行方向に対し横方向に広がり伝
播する。この時、横方向の電界強度はは一様にであり進
行方向には定在波を生じる。誘電体内部のマイクロ波
は、誘電体下方の上部電極２Ａのマイクロ波放射口１３
より放射され、プラズマを発生させる。この様に誘電体
線路内でマイクロ波がほぼ一様に広がり放射されるため
に、本装置は大面積にわたりプラズマを発生できる。
は、誘電体線路に入り進行方向に対し横方向に広がり伝
播する。この時、横方向の電界強度はは一様にであり進
行方向には定在波を生じる。誘電体内部のマイクロ波
は、誘電体下方の上部電極２Ａのマイクロ波放射口１３
より放射され、プラズマを発生させる。この様に誘電体
線路内でマイクロ波がほぼ一様に広がり放射されるため
に、本装置は大面積にわたりプラズマを発生できる。
【０００６】排気装置７を具備するチャンバ１内の試料
台８には、高周波電源１０Ａを接続し、マイクロ波によ
り励起したプラズマを、この電界により加速しガス導入
口６をもつキャンバ１の基板９の処理を行っていた。
台８には、高周波電源１０Ａを接続し、マイクロ波によ
り励起したプラズマを、この電界により加速しガス導入
口６をもつキャンバ１の基板９の処理を行っていた。
【０００７】図４は従来のプラズマ処理装置の一例を示
す断面図である。また、この他に特公平５−３７３４号
公報に開示された装置があり、この装置はマイクロ波放
射口を有したマイクロ波水平入射方式のプラズマ処理装
置である。この装置は、図４に示すように、マイクロ波
の導波管５Ａと真空処理室１８からなり、導波管５Ａに
は、該導波管５Ａ内を進行するマイクロ波の電場に対し
垂直方向にマイクロ波透過用の窓１１が設置されてい
る。真空処理室１８は、透過用の窓１１により封止され
ている。更に、マイクロ波透過用の窓１１には、マイク
ロ波の放射口を有したホルダ１９が配設されている。
す断面図である。また、この他に特公平５−３７３４号
公報に開示された装置があり、この装置はマイクロ波放
射口を有したマイクロ波水平入射方式のプラズマ処理装
置である。この装置は、図４に示すように、マイクロ波
の導波管５Ａと真空処理室１８からなり、導波管５Ａに
は、該導波管５Ａ内を進行するマイクロ波の電場に対し
垂直方向にマイクロ波透過用の窓１１が設置されてい
る。真空処理室１８は、透過用の窓１１により封止され
ている。更に、マイクロ波透過用の窓１１には、マイク
ロ波の放射口を有したホルダ１９が配設されている。
【０００８】上記２つの従来のマイクロ波プラズマ処理
装置は、導波路もしくは導波管中で形成されるマイクロ
波分布に従い、プラズマ処理室にマイクロ波が放出され
る。この導波路もしくは導波管中でのマイクロ波分布
は、容易に計算により予想できる。プラズマ密度の分布
は、理想的には処理室中に放出されたマイクロ波の分布
に従うであろう。
装置は、導波路もしくは導波管中で形成されるマイクロ
波分布に従い、プラズマ処理室にマイクロ波が放出され
る。この導波路もしくは導波管中でのマイクロ波分布
は、容易に計算により予想できる。プラズマ密度の分布
は、理想的には処理室中に放出されたマイクロ波の分布
に従うであろう。
【０００９】また、この導波管中でのマイクロ波の分布
を制御する方法として特開昭６２−１２２２１７と特開
平４−８４４２６とに開示されている。
を制御する方法として特開昭６２−１２２２１７と特開
平４−８４４２６とに開示されている。
【００１０】特開昭６２−１２２２１７の制御方法は、
導波管を有したマイクロ波プラズマ処理装置に於いて、
導波管中に可変の複数個のチュナー棒を挿入することに
より導波管中のマイクロ波分布を変更、制御するもので
ある。一方、特開平４−８４４２６の制御方法は、導波
管中に可変偏向板を具備し、これを動かすことにより導
波管中のマイクロ波分布を変更、制御するものである。
いずれの方法も導波管中にマイクロ波分布を制御し間接
的にプラズマの分布を制御することを特徴としていた。
導波管を有したマイクロ波プラズマ処理装置に於いて、
導波管中に可変の複数個のチュナー棒を挿入することに
より導波管中のマイクロ波分布を変更、制御するもので
ある。一方、特開平４−８４４２６の制御方法は、導波
管中に可変偏向板を具備し、これを動かすことにより導
波管中のマイクロ波分布を変更、制御するものである。
いずれの方法も導波管中にマイクロ波分布を制御し間接
的にプラズマの分布を制御することを特徴としていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述したマイクロ波プ
ラズマ処理装置では、導波管中のマイクロ波分布を変更
することにより処理室でのプラズマを制御するという特
徴を有している。しかしながら、導波管中マイクロ波の
分布を制御することによりプラズマ分布を制御すること
は間接的な制御であり任意に制御することは困難であ
る。すなわち、処理室でのプラズマの分布は、マイクロ
波の放射量の分布により決定され、この放射量は、処理
室中のガスもしくはガスプラズマとの相互作用により決
定される。云い換えれば、プラズマ分布は、使用ガスに
依存し導波管中のマイクロ波分布を制御するだけでプラ
ズマ分布を制御することはきわめて困難である。
ラズマ処理装置では、導波管中のマイクロ波分布を変更
することにより処理室でのプラズマを制御するという特
徴を有している。しかしながら、導波管中マイクロ波の
分布を制御することによりプラズマ分布を制御すること
は間接的な制御であり任意に制御することは困難であ
る。すなわち、処理室でのプラズマの分布は、マイクロ
波の放射量の分布により決定され、この放射量は、処理
室中のガスもしくはガスプラズマとの相互作用により決
定される。云い換えれば、プラズマ分布は、使用ガスに
依存し導波管中のマイクロ波分布を制御するだけでプラ
ズマ分布を制御することはきわめて困難である。
【００１２】従って、本発明の目的は、処理室内でのプ
ラズマの均一性を任意に制御できるマイクロ波プラズマ
処理装置を提供することである。
ラズマの均一性を任意に制御できるマイクロ波プラズマ
処理装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、処理室
内の被処理基板を載置する第１の平板状電極に対し平行
に配設されるとともにマイクロ波を導出する複数のマイ
クロ波放射口を有する第２の平板状電極を備えるマイク
ロ波プラズマ処理装置において、複数の前記マイクロ波
放射口のそれぞれの開口面積を独立に変える開口度可変
機構を備えるマイクロ波プラズマ処理装置である。
内の被処理基板を載置する第１の平板状電極に対し平行
に配設されるとともにマイクロ波を導出する複数のマイ
クロ波放射口を有する第２の平板状電極を備えるマイク
ロ波プラズマ処理装置において、複数の前記マイクロ波
放射口のそれぞれの開口面積を独立に変える開口度可変
機構を備えるマイクロ波プラズマ処理装置である。
【００１４】
【実施例】次に、本発明を図面を参照し説明する。
【００１５】図１（ａ）及び（ｂ）は本発明のマイクロ
波プラズマ処理装置の一実施例の概要を説明するための
装置断面図と放射口上面図である。この実施例では、図
３に示した従来のマイクロ波プラズマ処理装置に適応し
た例である。すなわち、この装置の構成は、基本的に平
行平板型であり、チャンバ１とエッチング室内に配置さ
れた試料台８に対面した上部電極２Ａと、この上部電極
２Ａの背面側にテフロンにより形成された誘電体線路３
を有している。また、テフロンを用い誘電体線路３に導
入されたマイクロ波は、進行方向に対し横方向に広がり
伝播する。この時、横方向の電界強度は一様にであり、
進行方向には定在波が生じる。このマイクロ波は、誘電
体下方のアルマイト１２が施された上部電極２Ａの放射
口１３より放射されプラズマを発生させる。
波プラズマ処理装置の一実施例の概要を説明するための
装置断面図と放射口上面図である。この実施例では、図
３に示した従来のマイクロ波プラズマ処理装置に適応し
た例である。すなわち、この装置の構成は、基本的に平
行平板型であり、チャンバ１とエッチング室内に配置さ
れた試料台８に対面した上部電極２Ａと、この上部電極
２Ａの背面側にテフロンにより形成された誘電体線路３
を有している。また、テフロンを用い誘電体線路３に導
入されたマイクロ波は、進行方向に対し横方向に広がり
伝播する。この時、横方向の電界強度は一様にであり、
進行方向には定在波が生じる。このマイクロ波は、誘電
体下方のアルマイト１２が施された上部電極２Ａの放射
口１３より放射されプラズマを発生させる。
【００１６】本発明のマイクロ波プラズマ処理装置は、
図１に示すように、例えば、４個のマイクロ波放射口１
３を有しているが、それぞれのマイクロ波放射口１３に
シャッタ１４を設けている。このシャッタ１４には、そ
れぞれ操作部１５が接続されチャンバ外部からの操作に
より個別に制御される。これにより４個のマイクロ波放
射口１３は、独立し開口面積を制御することが可能とな
る。
図１に示すように、例えば、４個のマイクロ波放射口１
３を有しているが、それぞれのマイクロ波放射口１３に
シャッタ１４を設けている。このシャッタ１４には、そ
れぞれ操作部１５が接続されチャンバ外部からの操作に
より個別に制御される。これにより４個のマイクロ波放
射口１３は、独立し開口面積を制御することが可能とな
る。
【００１７】従って、処理すべき基板９の中央部を処理
度合を外周部に比べて大きくしたいときは、中央部のマ
イクロ波放射口１３の開口面積を広くし、周辺部のマイ
クロ波放射口１３の開口面積を狭くしてやれば良い。
度合を外周部に比べて大きくしたいときは、中央部のマ
イクロ波放射口１３の開口面積を広くし、周辺部のマイ
クロ波放射口１３の開口面積を狭くしてやれば良い。
【００１８】図２は本発明のマイクロ波プラズマ処理装
置の他の実施例の概要を説明するための電極上面図であ
る。このマイクロ波プラズマ処理装置は、図２に示すよ
うに、マイクロ波放射口１３Ａ，１３Ｂの配置を中央を
中心にし点対称したものである。図面では二列のマイク
ロ波放射口１３Ａ，１３Ｂで示しているが、多くのマイ
クロ波放射口を円周方向に均一な分布に配置させるため
に、直径方向に配列させたものである。そして、この上
部電極２Ｂのマイクロ波放出面を被せるように切欠き１
６をもつシャッタ１４Ａと切欠き１７をもつシャッタ１
４Ｂを設けている。また、この２つのマイクロ波放射口
１３Ａ，１３Ｂに対する２個のシャッタ１４Ａ，１４Ｂ
は中心軸に回転し得る構造であり、これらを独立に回転
させることにより放射口の大きさを独自に制御するもの
である。
置の他の実施例の概要を説明するための電極上面図であ
る。このマイクロ波プラズマ処理装置は、図２に示すよ
うに、マイクロ波放射口１３Ａ，１３Ｂの配置を中央を
中心にし点対称したものである。図面では二列のマイク
ロ波放射口１３Ａ，１３Ｂで示しているが、多くのマイ
クロ波放射口を円周方向に均一な分布に配置させるため
に、直径方向に配列させたものである。そして、この上
部電極２Ｂのマイクロ波放出面を被せるように切欠き１
６をもつシャッタ１４Ａと切欠き１７をもつシャッタ１
４Ｂを設けている。また、この２つのマイクロ波放射口
１３Ａ，１３Ｂに対する２個のシャッタ１４Ａ，１４Ｂ
は中心軸に回転し得る構造であり、これらを独立に回転
させることにより放射口の大きさを独自に制御するもの
である。
【００１９】これにより、プラズマ処理室の中心部のエ
ッジとでのプラズマ密度を制御することが可能となる。
ッジとでのプラズマ密度を制御することが可能となる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、マイクロ
波を用いプラズマ処理装置に於いて、上部電極に一様に
配置された複数のマイクロ波放射口の開口面積を独立に
任意に変更する機構を設けることにより、処理室内での
プラズマ均一性を任意に制御することが出来るという効
果がある。
波を用いプラズマ処理装置に於いて、上部電極に一様に
配置された複数のマイクロ波放射口の開口面積を独立に
任意に変更する機構を設けることにより、処理室内での
プラズマ均一性を任意に制御することが出来るという効
果がある。
【図１】本発明のマイクロ波プラズマ処理装置の一実施
例を示す模式断面図および上部電極の平面図である。
例を示す模式断面図および上部電極の平面図である。
【図２】本発明のマイクロ波プラズマ処理装置の他の実
施例における上部電極を示す断面図である。
施例における上部電極を示す断面図である。
【図３】従来の一例におけるマイクロ波プラズマ装置の
上面図およびＡＡ断面図並びに上部電極の平面図であ
る。
上面図およびＡＡ断面図並びに上部電極の平面図であ
る。
【図４】従来の他の例におけるマイクロ波プラズマ処理
装置の断面図である。
装置の断面図である。
１ チャンバ ２Ａ，２Ｂ 誘電体線路 ４ マイクロ波発振器 ５，５Ａ 導波路 ６ ガス導入口 ７ 排気装置 ８ 試料台 ９ 基板 １０Ａ 高周波電源 １１ 窓 １２ アルマイト １３，１３Ａ，１３Ｂ マイクロ波放射口 １４，１４Ａ，１４Ｂ シャッター １５ 操作部 １６，１７ 切欠き １８ 真空処理室 １９ ホルダ
Claims (1)
- 【請求項１】 処理室内の被処理基板を載置する第１の
平板状電極に対し平行に配設されるとともにマイクロ波
を導出する複数のマイクロ波放射口を有する第２の平板
状電極を備えるマイクロ波プラズマ処理装置において、
複数の前記マイクロ波放射口のそれぞれの開口面積を独
立に変える開口度可変機構を備えることを特徴とするマ
イクロ波プラズマ処理装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5312418A JPH07169740A (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
| US08/355,009 US6189481B1 (en) | 1993-12-14 | 1994-12-13 | Microwave plasma processing apparatus |
| KR1019940033989A KR0163777B1 (ko) | 1993-12-14 | 1994-12-13 | 마이크로파 플라즈마 처리장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5312418A JPH07169740A (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07169740A true JPH07169740A (ja) | 1995-07-04 |
Family
ID=18028993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5312418A Pending JPH07169740A (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6189481B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07169740A (ja) |
| KR (1) | KR0163777B1 (ja) |
Families Citing this family (9)
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|---|---|---|---|---|
| JP3792089B2 (ja) * | 2000-01-14 | 2006-06-28 | シャープ株式会社 | プラズマプロセス装置 |
| JP2001203099A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-07-27 | Yac Co Ltd | プラズマ生成装置およびプラズマ処理装置 |
| JP3574401B2 (ja) * | 2000-12-13 | 2004-10-06 | シャープ株式会社 | プラズマプロセス装置 |
| JP3689354B2 (ja) * | 2001-08-06 | 2005-08-31 | シャープ株式会社 | プラズマプロセス装置 |
| JP2004153240A (ja) * | 2002-10-09 | 2004-05-27 | Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd | プラズマ処理装置 |
| TW200415726A (en) * | 2002-12-05 | 2004-08-16 | Adv Lcd Tech Dev Ct Co Ltd | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
| DE102004028369B4 (de) * | 2004-06-11 | 2007-05-31 | Schott Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Substraten in einer Rundläuferanlage |
| DE102009012321A1 (de) * | 2009-03-09 | 2010-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Durchlaufverdampfer |
| WO2018067814A1 (en) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | Lyten, Inc. | Microwave reactor system with gas-solids separation |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH04217318A (ja) * | 1990-12-18 | 1992-08-07 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマ処理装置 |
| JPH05129095A (ja) * | 1991-11-06 | 1993-05-25 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3480535A (en) * | 1966-07-07 | 1969-11-25 | Trw Inc | Sputter depositing semiconductor material and forming semiconductor junctions through a molten layer |
| US4102768A (en) * | 1972-11-29 | 1978-07-25 | Triplex Safety Glass Company Limited | Metal oxide coatings |
| US4278528A (en) * | 1979-10-09 | 1981-07-14 | Coulter Systems Corporation | Rectilinear sputtering apparatus and method |
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| US4893584A (en) * | 1988-03-29 | 1990-01-16 | Energy Conversion Devices, Inc. | Large area microwave plasma apparatus |
| US5130170A (en) * | 1989-06-28 | 1992-07-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Microwave pcvd method for continuously forming a large area functional deposited film using a curved moving substrate web with microwave energy with a directivity in one direction perpendicular to the direction of microwave propagation |
| JPH03122273A (ja) * | 1989-10-06 | 1991-05-24 | Hitachi Ltd | マイクロ波を用いた成膜装置 |
| JPH0484426A (ja) * | 1990-07-27 | 1992-03-17 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体製造装置 |
| JPH053734A (ja) * | 1990-11-30 | 1993-01-14 | Kirin Brewery Co Ltd | 培養苗選別積替装置 |
-
1993
- 1993-12-14 JP JP5312418A patent/JPH07169740A/ja active Pending
-
1994
- 1994-12-13 KR KR1019940033989A patent/KR0163777B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-13 US US08/355,009 patent/US6189481B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02209484A (ja) * | 1989-02-08 | 1990-08-20 | Hitachi Ltd | プラズマ処理方法及びその装置 |
| JPH04217318A (ja) * | 1990-12-18 | 1992-08-07 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマ処理装置 |
| JPH05129095A (ja) * | 1991-11-06 | 1993-05-25 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0163777B1 (ko) | 1999-02-01 |
| US6189481B1 (en) | 2001-02-20 |
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