JPH09199486A - マイクロ波プラズマリアクタ - Google Patents

マイクロ波プラズマリアクタ

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JPH09199486A
JPH09199486A JP8163481A JP16348196A JPH09199486A JP H09199486 A JPH09199486 A JP H09199486A JP 8163481 A JP8163481 A JP 8163481A JP 16348196 A JP16348196 A JP 16348196A JP H09199486 A JPH09199486 A JP H09199486A
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plasma
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シャン ホンチン
Herchen Harald
ハーシェン ハラルド
Welch Michael
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 誘導結合プラズマリアクタとＥＣＲプラズマ
リアクタの双方の利点を享受できるプラズマリアクタを
提供する。 【解決手段】 ガスインジェクションソース３５からマ
イクロ波ガイドを通ってリアクタチャンバ１０の中まで
伸びる複数の誘電ガスインジェクションチューブ（チャ
ンネル、又は流路）３０を有している。チャンバの底部
ないし床部附近では、半導体ウエハ２０がウエハペデス
タル１５上に置かれている。ウエハペデスタルはバイア
スＲＦ電源２５に接続され、このバイアスＲＦ電源は、
マイクロ波ガイドにつながっているマイクロ波ソースと
は独立して制御される。マイクロ波ガイドからのマイク
ロ波により、各インジェクションチューブ３０内でプラ
ズマが点火しこれが維持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハに対
し、エッチングを行いあるいは化学気相堆積等のプロセ
スを行う、半導体ウエハの処理のためのマイクロ波プラ
ズマリアクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマリアクタは、マイクロエレクト
ロニクスの加工の分野において半導体ウエハに種々のプ
ロセスを行うために用いられるものである。リアクタの
真空チャンバの中にウエハが置かれ、チャンバ内に反応
ガスが導入される。このガスは電磁エネルギーを受け
て、プラズマを点火し維持する。プラズマが形成される
ガスの組成に応じて、このプラズマを用いて特定の薄膜
をウエハからエッチングし、あるいは、このプラズマを
用いてウエハ上に薄膜を堆積させる。処理のスループッ
トを向上させるためには、プラズマのイオン密度が高い
ことが望ましい。イオン密度が高ければ、例えば、ウエ
ハ上のエッチレイト(etch rate )が高くなるので、所定
のエッチングプロセスの実行に要する時間が少なくな
り、スループットが上昇する。プラズマの密度を高くす
るためには、プラズマに与えられる電磁パワーの量を大
きくする必要があり、これにより、プラズマイオン密度
を上昇させることに加えて、イオンエネルギーを上昇さ
せるだろう。ここで、イオンエネルギーが過度に高くな
れば、ウエハ上のマイクロエレクトロニクスデバイスを
損ねる傾向があり、デバイスの収率を低減する、という
問題がある。従来技術では、イオン密度とイオンエネル
ギーとを別々に制御できるリアクタを用いることによ
り、この問題を防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】イオン密度とイオンエ
ネルギーとを別々に制御できる従来からのプラズマリア
クタのタイプの１つに、誘導結合プラズマリアクタ(ind
uctively coupled plasma reactor)があり、ここでは、
イオン密度は、リアクタチャンバを包囲する誘導コイル
アンテナに印加される高周波（ＲＦ）電力の量によって
決まり、他方、イオンエネルギーは、ウエハの下にある
ペデスタルに印加されるＲＦ電力の量によって決まる。
この誘導結合プラズマリアクタの短所は、ＲＦ電力を印
加するコイルアンテナが、チャンバ全体に均一なプラズ
マを維持するには有効でない傾向があることである。別
の短所としては、コイルのＱ値に対してコイルによる電
力ロスが非常に敏感であり、プロセスの再現性が比較的
低いことである。
【０００４】別のタイプの、イオン密度とイオンエネル
ギーとを独立制御する従来からのプラズマリアクタは、
チャンバ内でマイクロ波を発生してプラズマを点火し維
持する、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を用いるも
のである。ＥＣＲリアクタでは比較的高いマイクロ波の
周波数（誘導結合プラズマリアクタで用いるＲＦ周波数
と比較して）を用いるため、ＥＣＲリアクタの方がプラ
ズマ形成の効率が高いものの、ＥＣＲリアクタでは、外
部からの磁場の場所及び大きさについて微妙な制御が要
求される。更に、圧力が高くなれば電子が中性の種と衝
突して、必要な共鳴を抑制してしまう。
【０００５】従って、本発明の目的は、上記のような問
題を生じずに、誘導結合プラズマリアクタとＥＣＲプラ
ズマリアクタの双方の利点を享受できるプラズマリアク
タを提供することにある。
【０００６】従来からのプラズマリアクタでは、反応ガ
スはマニホールドで混合され、チャンバの天井部のガス
散布プレート(gas distribution plate)に通じるガスフ
ィードラインを介して、リアクタチャンバ内へと供給さ
れる。ガス散布プレートは、ウエハの上になる領域に多
数のフローオリフィスを有し、これらオリフィスの配置
により、ガスフローがウエハ表面全面に均一となるか否
かが決まる。オリフィスはガス散布プレートに固有のも
のであるため、ガスフローを最適化するためのオリフィ
スの適切な配置を決めるためには、高価で且つ時間の係
るトライアルアンドエラーの実験が必要である。典型的
には、ガス散布プレートは特定の用途（例えば、特定の
サイズのウエハに対して特定の層の上に特定の物質を特
定の厚さで化学気相堆積する）に合うように設定される
ため、それぞれの用途に対してガス散布プレートのガス
オリフィスの配置を最適化するトライアルアンドエラー
の手法を繰り返し行わなければならない。
【０００７】従って、本発明の更なる目的は、このよう
な効率の悪いトライアルアンドエラーの手法を用いてガ
ス散布プレートを１つ１つ誂えなければならない必要性
を、排除することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のプラズマリアク
タは、ガスインジェクションソースからマイクロ波ガイ
ドを通ってリアクタチャンバの中まで伸びる複数の誘電
ガスインジェクションチューブ（チャンネル、又は流
路）を有している。チャンバの底部ないし床部附近で
は、半導体ウエハがウエハペデスタル上に置かれてい
る。ウエハペデスタルはバイアスＲＦ電源に接続され、
このバイアスＲＦ電源は、マイクロ波ガイドにつながっ
ているマイクロ波ソースとは独立して制御される。マイ
クロ波ガイドからのマイクロ波により、各インジェクシ
ョンチューブ内でプラズマが点火しこれが維持される。
これらインジェクションチューブを通るガスフローが、
全てのチューブにあるプラズマが、チャンバ内へと運ば
れウエハ表面に接触するようになる。
【０００９】多数のガスインジェクションチューブを用
いる利点の１つに、本発明をプラズマエッチング用途に
用いた場合に、高いプラズマエッチレイトが実現される
ことである。プラズマからチューブへ移動する熱の量が
大きいため、チューブのメルティングを防止するため
に、プラズマチューブに印加できるマイクロ波パワーの
総量が制限される。しかし、複数のチューブを用いるこ
とにより、熱が全部のチューブに分散されるため、チュ
ーブ１つ１つに移動する熱は減少する。従って、更に多
くのパワーを印加してエッチレイトを高くすることがで
きる。同様の理由により、各チューブのプラズマ腐食が
チューブの本数に比例して減少するため、装置の寿命が
伸びる。
【００１０】別の利点としては、本発明で用いる（マイ
クロ波の）周波数が高いため、包囲面（例えばチャンバ
壁）に対するロスが低減し、電子励起イオン化及び解離
が増加するため、プラズマ発生の効率が高められる。更
に、誘導結合プラズマとは異なり、コイルのパワーロス
がないため、本発明は、所定の印加レベルにおけるプラ
ズマイオン密度を更に高くする。更なる利点としては、
従来からのＥＣＲリアクタの外部磁石が排除される。別
の利点としては、本発明は、ＥＣＲリアクタに比べて非
常に広い範囲のチャンバ圧力範囲にわたって動作可能で
ある。
【００１１】ウエハ表面に対するガスフローの均一性を
迅速に最適化するために、各チューブを通るガスフロー
はそれぞれ独立して調節可能である。１つ１つの反応ガ
スは混合されて１つとなり、プラズマのための均一な反
応ガス物が形成される。プログラム可能なフロー分割器
を用いて、個々に選択された流量で各チューブ内に均一
混合ガスを与えることにより、ガス散布プレートの別々
のガスオリフィスに対して別々の流量が選択できるよう
にしてもよい。ウエハ全面にわたるガスフローの均一性
を迅速に最適化するために、流量を即座に調節できるよ
うになっている。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１（ａ）及び図２に示されてい
るように、プラズマリアクタは、真空チャンバ１０と、
チャンバ１０内で半導体ウエハ２０を支持するウエハペ
デスタルと、ウエハペデスタルに接続する外部のバイア
スＲＦ電源２５とを有している。複数のガスインジェク
ションチューブ３０が、反応ガスソース３５から電磁放
射アプリケータ４０を通りチャンバ１０の天井部の中に
ウエハ２０の方へと伸びている。ガスソース３５は、チ
ューブ３０のそれぞれに選択したガス混合物を選択した
流量で注入する。アプリケータ４０によって放射ソース
４５からのパワーが放射され、アプリケータ４０を通っ
て伸びている部分の中の反応ガスをイオン化して、この
中にプラズマを形成する。各チューブ３０内のガスフロ
ーにより、プラズマがチャンバ１０内へと運ばれ、ウエ
ハ２０の上面がプラズマに包囲される。
【００１３】好ましい具体例では、放射アプリケータ４
０はマイクロ波のウェーブガイドであり、放射ソース４
５はマイクロ波ジェネレータである。あるいは、ソース
４５はＲＦパワージェネレータであってもよく、このケ
ースでは、アプリケータ４０はそれぞれのチューブの周
りに巻かれる１組のコイルインダクタ４１ａであっても
よく（図１（ｂ））、又は、ＲＦソース４５に接続され
る１対のキャパシタプレート４１ｂ，４１ｃ（図１
（ｃ））であってもよい。キャパシタプレートの対であ
るケースでは、１対のキャパシタプレート４１ｂ，４１
ｃが各チューブ３０を半径方向に対して挟んでいてもよ
く、あるいは、チューブ全部の全体を１対のキャパシタ
プレートが挟んでいてもよい。
【００１４】チャンバ内のプラズマのイオン密度は、マ
イクロ波ジェネレータ４５により供給されるマイクロ波
パワーの量により決まる。ウエハ２０の上面のイオンエ
ネルギーは、バイアスＲＦジェネレータ２５によって供
給されるパワーの量によって決まる。エッチレイトは、
（各チューブ３０の中を流れる）ガス流量や（マイクロ
波ジェネレータ４５により決まる）イオン密度を始めと
する様々なパラメータによって決まる。イオン衝突ない
しスパッタリングの速度は、イオン速度（バイアスジェ
ネレータ２５によって設定される）により決まる。
【００１５】具体例の１つでは、９本のチューブがウエ
ハ２０に対して対称的に配置されている。チューブ３０
のそれぞれが、直径約２．５ｃｍ、長さ約３０ｃｍの、
クオーツやサファイア等の誘電材料であることが好まし
い。マイクロ波ソース４５は、約２．４５ＧＨｚの周波
数で約２キロワットの出力を有していてもよい。マイク
ロ波ガイド（マイクロウェーブガイド）４０は、垂直深
さ約５．０ｃｍを有することが好ましく、また、長さ約
７．５ｃｍ、幅約５．０ｃｍのマイクロ波ソース４５に
つながったネック４０ａを有していることが好ましい。
ウィーブガイド４０は更に、長さ約３０ｃｍ、最大幅約
３０ｃｍの三角形ないしファン状の主部４０ｂを有して
いる。マイクロ波ガイド４０は、適当な導体、例えば銅
やアルミニウムなどで形成されていてもよい。
【００１６】多数のガスインジェクションチューブを用
いることの利点の１つに、本発明をプラズマエッチング
の用途に用いる場合に、高いプラズマエッチレイトが実
現されることである。プラズマからチューブに移動する
熱の量が著しいため、チューブのメルティングを防止す
るためには、プラズマチューブに印加できるマイクロ波
パワーの総量は制限される。しかし、複数のチューブを
用いることにより全てのチューブに分散されるため、個
々のチューブに移動する熱が減少する。従って、更に高
いエッチレイトを得るために更に多くのパワーを印加す
ることが可能となる。同様の理由により、各チューブの
プラズマ腐食がチューブの本数に比例して減少するた
め、装置の寿命が伸びる。
【００１７】別の利点としては、本発明で用いる（マイ
クロ波の）周波数が高いため、包囲面（例えばチャンバ
壁）に対するロスが低減し、電子励起イオン化及び解離
が増加するため、プラズマ発生の効率が高められる。更
に、誘導結合プラズマとは異なり、コイルのパワーロス
がないため、本発明は、所定の印加レベルにおけるプラ
ズマイオン密度を更に高くする。更なる利点としては、
従来からのＥＣＲリアクタの外部磁石が排除される。別
の利点としては、本発明は、ＥＣＲリアクタに比べて非
常に広い範囲のチャンバ圧力範囲にわたって動作可能で
ある。
【００１８】ここまで、マイクロ波の放射により各チュ
ーブ内にプラズマが発生する、好ましい具体例に関して
本発明を説明してきたが、各チューブ内のガスをイオン
化するためには、マイクロ波、ＲＦ放射又はその他の電
磁放射周波数を始めとする適当な放射ソースを用いても
よい。
【００１９】反応ガスソース３５の好ましい具体例を、
以下に説明する。好ましい具体例では、ウエハ表面の個
々のゾーンにおいてガス流量を別々に調節することによ
り、ウエハ表面にわたったエッチレイトの均一性が向上
する。
【００２０】図３に示されているように、個々の反応ガ
ス（図３では、＃１〜＃３で表される）が、従来型のマ
スフローコントローラ １１０−１〜１１０−ｎ のそれ
ぞれを介して、共通ガスフィードライン１２０に供給さ
れ、そこで個々のガスは均一な混合物となる。この混合
物はライン１２０により、ｍ本のガス出力ライン １４
０−１〜１４０−ｍ を有するプログラム可能なガスフ
ロー分割器１３０に供給される。出力ライン１４０のそ
れぞれは、ｍ本のガスフローチューブ ３０−１〜３０
−ｍ にそれぞれ接続される。
【００２１】図４に示されているように、プログラム可
能なガスフロー分割器１３０は、ｍ本の従来型のマスフ
ローコントローラ １８０−１〜１８０−ｍ により実現
されてもよい。マスフローコントローラ １８０−１〜
１８０−ｍ のそれぞれの１本は、フィードライン１２
０からの均一ガス混合物を受容し、出力ライン １４０
−１〜１４０−ｍ の対応する１本に均一ガス混合物を
それぞれに選択した流量で供給する。マスフローコント
ローラ１８０のそれぞれを流れるガス流量は、マスフロ
ーコントローラの電気制御入力部に接続されている電気
制御入力ライン１８２に電気信号を与えることにより、
それぞれに変化又は設定される。制御ライン １８２−
１〜１８２−ｍ の全てが、アレイ（配列）コントロー
ラ１９０に接続されており、これにより、ユーザーがマ
スフローコントローラ １８０−１〜１８０−ｍ のアレ
イに対して各マスフローコントローラ１８０を即座に制
御できるようになる。アレイコントローラ１９０は、マ
スフローコントローラ １８０−１〜１８０−ｍ のそれ
ぞれ１本つづの流量を即座にコンピュータ制御すること
を可能にする標準的なコンピュータインターフェース１
９２を有していてもよい。
【００２２】図５は、チャンバ１０の天井部１６０の基
本的な実現例を例示するものである。この天井部１６０
は概ね、プログラム可能なガスフロー分割器１３０から
始まる９本のガス出力ライン １４０−１〜１４０−９
に接続する９個のガスフローチューブ １５０−１〜１
５０−９ を有している。図６は、ウエハ表面の上のガ
スューブ １５０−１〜１５０−９ を有している。図６
には、ウエハ表面の上のガスフローパターンの高解像度
制御を可能とするように、近接する間隔で配置された多
数のチューブ１５０を有する好ましい具体例が示され
る。好ましくは、直径８インチ（約２０３ｍｍ）の半導
体ウエハの処理のためには、天井部１６０を貫通するチ
ューブ１５０のアレイは、直径約１０インチ（約２５４
ｍｍ）であり、約１００個のガスフローチューブ１５０
を有している。
【００２３】図７には、ウエハ表面にわたるガスフロー
の均一性を適切に補償するよう、マスフローコントロー
ラ１８０を個別にどのように設定するかが例示される。
具体的には以下の通りである。その中央がウエハの上に
あり弓状に伸びるコーナーを有する領域１９４のガス流
量は低めになる傾向がある一方、これに隣接しウエハの
上の残りの面積を成す４つの領域 １９６−１〜１９６
−４ ではガス流量が高めになる。均一なガス流量を得
るためには、マスフローコントローラ１８０の中で中央
領域１９４の上のチューブ１５０に接続するものを比較
的高い流量に設定し、他方、残りのマスフローコントロ
ーラ１８０（残りの領域 １９６−１〜１９６−４ の上
にあるチューブ１５０に接続するもの）を低めの流量に
設定し、ウエハ全面にわたり均一な流量が実現されるま
でこれらの流量を調節する。
【００２４】好ましい具体例により本発明を詳細に説明
してきたが、本発明の範囲から離れることなく変更や変
形を行うことができることが理解されよう。
【００２５】
【発明の効果】以上詳細に説明した如く、本発明によれ
ば、誘導結合プラズマリアクタとＥＣＲプラズマリアク
タの双方の利点を享受できるプラズマリアクタが提供さ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の具体例の正面図である。
（ｂ）は、図１（ａ）の具体例ガスフローチューブ及び
誘導ＲＦパワーアプリケータの一部の外観図である。
（ｃ）は、図１（ａ）の具体例ガスフローチューブ及び
容量ＲＦパワーアプリケータの一部の外観図である。
【図２】図１に対応する上面図である。
【図３】パワーアプリケータがマイクロ波のウェーブガ
イドである、図１（ａ）の具体例の上面図である。
【図４】図３の具体例に用いられるプログラム可能なガ
スフロー分割器の構成図である。
【図５】ガス散布プレート及び、図３の具体例に用いら
れるプログラム可能なガスフロー分割器の、斜視図であ
る。
【図６】図３の具体例に用いることができるガス散布プ
レートの底面図である。
【図７】ガス散布プレートの底面図である。
【符号の説明】
１０…真空チャンバ、１５…ウエハペデスタル、２０…
半導体ウエハ、２５…バイアスＲＦ電源、３０…ガスイ
ンジェクションチューブ、３５…反応ガスソース、４０
…電磁放射アプリケータ、４５…放射ソース、１１０…
マスフローコントローラ、１２０…共通ガスフィードラ
イン、１３０…ガスフロー分割器、１４０…出力ライ
ン、１６０…天井部、１８０…マスフローコントロー
ラ、１８２…電気制御入力ライン、１９０…アレイコン
トローラ、１９２…コンピュータインターフェース、１
９４…領域、１９６…領域。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハラルド ハーシェン アメリカ合衆国， カリフォルニア州， フレモント， ウッドクリーク テラス 366 (72)発明者 マイケル ウェルチ アメリカ合衆国， カリフォルニア州， プリーサントン， パロミノ ドライヴ 630

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プラズマリアクタであって、 真空反応チャンバと、 前記反応チャンバ内で半導体ウエハを保持するウエハ支
    持体と、 少なくとも１つの反応ガスを供給する反応ガスソース
    と、 前記反応ガスソースから前記反応チャンバへと伸張する
    複数のガスフローチャンネルであって、前記反応ガスが
    前記チャンネルのそれぞれを通って前記チャンバに向か
    って流れるように、前記反応ガスソースは前記ガスフロ
    ーチャンネルのそれぞれにガス流量を与え、前記複数の
    チャンネルは前記反応ガスソースと前記チャンバとの間
    に中間部分を有する、前記複数のガスフローチャンネル
    と、 前記チャンネルのそれぞれの前記中間部分の内部を放射
    してこの中にプラズマを発生させる放射アプリケータで
    あって、前記チャンネル内の流量は前記チャンネル内の
    該プラズマを前記チャンバ内へと輸送するに充分高い、
    前記放射アプリケータとを備えるプラズマリアクタ。
  2. 【請求項２】 前記ウエハ支持体が前記チャンバの床部
    の附近にウエハペデスタルを有し、並びに、前記チャン
    バが、前記チャンバ内へ伸び前記ウエハの上面に向かっ
    て伸張する前記チャンネルのそれぞれ１つに通じる開口
    を有する天井部を備える、請求項１に記載のプラズマリ
    アクタ。
  3. 【請求項３】 前記チャンネルのそれぞれが、クオーツ
    又はサファイアを含めたタイプの誘電材料でできたチュ
    ーブを備える請求項１に記載のプラズマリアクタ。
  4. 【請求項４】 前記放射アプリケータが、（ａ）前記チ
    ャンネルのそれぞれ１つの前記中間部分が通るウェーブ
    ガイドと、（ｂ）それぞれの前記チャンネルの周りに巻
    かれるインダクタコイルと、（ｃ）前記チャンネルの少
    なくとも１つに面するキャパシタプレートと、のいずれ
    か１つを備える請求項１に記載のプラズマリアクタ。
  5. 【請求項５】 前記ウェーブガイドがファン状の本体と
    前記本体のファン状の頂部につながるネックとを備え、
    前記チャンネルが前記本体を通って伸張し、前記放射ア
    プリケータが更に前記ネックにつながる電磁放射ソース
    を備える、請求項４に記載のプラズマリアクタ。
  6. 【請求項６】 前記電磁放射ソースがマイクロ波ジェネ
    レータを備え、前記ウェーブガイドがマイクロ波ガイド
    を備える請求項５に記載のプラズマリアクタ。
  7. 【請求項７】 前記ウエハの近隣のイオンエネルギーを
    制御するための、前記ウエハペデスタルにつながったバ
    イアスＲＦ電源を更に備える請求項２に記載のプラズマ
    リアクタ。
  8. 【請求項８】 前記ガスソースが、 前記チャンネルのそれぞれ１つに、個別のガス流量でガ
    スを個別につなげるための手段を備える請求項１に記載
    のプラズマリアクタ。
  9. 【請求項９】 前記個別のガス流量でガスを個別につな
    げる前記手段が複数のマスフローコントローラを備え、
    前記マスフローコントローラのそれぞれ１つは、共通ガ
    ス供給器に接続されるガス入力部と、前記チャンネルの
    それぞれ１つに接続されるガス出力部と、前記制御ライ
    ンに加えられる電気信号に従って前記ガス入力部と前記
    ガス出力部との間のガス流量を設定するための電気制御
    入力部と、を備える、請求項８に記載のプラズマリアク
    タ。
  10. 【請求項１０】 前記チャンネルのそれぞれの中の個々
    の流量を同時に制御するための、各制御ラインに接続さ
    れるアレイコントローラを更に備える請求項９に記載の
    プラズマリアクタ。
  11. 【請求項１１】 前記チャンバ内に所望のガス圧力を形
    成するための手段を更に備える請求項９に記載のプラズ
    マリアクタ。
  12. 【請求項１２】 真空チャンバの内部で半導体ウエハを
    処理するためのプラズマ内で、ウエハ表面にわたってガ
    ス流量を均一にするための方法であって、 外部のガス散布チャンネルのアレイを前記チャンバ内に
    前記ウエハに面するように与えるステップと、 ガスフロー供給器を与えるステップと、 前記ガスフロー供給器から前記ガス散布チャンネルのそ
    れぞれ１つにそれぞれ個々のガス流量でガスを与えるス
    テップと、 前記チャンバの外にある各前記チャンネルの一部に、前
    記チャンネル内部のガスをイオン化するに充分な放射を
    与えて、前記チャンネルから前記チャンバへとプラズマ
    を供給するステップとを有する方法。
  13. 【請求項１３】 前記チャンネルのそれぞれを通る個々
    のガス流量を同時に制御して前記ウエハ表面にわたり均
    一なガス流量を実現するステップを更に有する請求項１
    ２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記チャンバ内部に所望のガス圧力を
    形成するステップを更に有する請求項１３に記載の方
    法。
  15. 【請求項１５】 プラズマリアクタであって、 真空反応チャンバと、 前記反応チャンバ内で半導体ウエハを保持するウエハ支
    持体と、 前記反応ガスソースから前記反応チャンバへと伸張する
    複数のチャンネルであって、前記複数のチャンネルは前
    記反応ガスソースと前記チャンバとの間に中間部分を有
    する、前記複数のチャンネルと、 前記チャンネルのそれぞれの前記中間部分の内部を放射
    してこの中にプラズマを発生させる放射手段であって、
    前記チャンネル内の流量は前記チャンネル内の該プラズ
    マを前記チャンバ内へと輸送するに充分高い、前記放射
    手段とを備えるプラズマリアクタ。
  16. 【請求項１６】 前記ウエハ支持体が前記チャンバの床
    部の附近にウエハペデスタルを有し、並びに、前記チャ
    ンバが、前記チャンバ内へ伸び前記ウエハの上面に向か
    って伸張する前記チャンネルのそれぞれ１つに通じる開
    口を有する天井部を備える、請求項１５に記載のプラズ
    マリアクタ。
  17. 【請求項１７】前記チャンネルのそれぞれが、クオーツ
    又はサファイアを含めたタイプの誘電材料でできたチャ
    ンネルを備える請求項１５に記載のプラズマリアクタ。
  18. 【請求項１８】 前記放射手段が、前記チャンネルのそ
    れぞれ１つの前記中間部分が通るウェーブガイドを備え
    る請求項１５に記載のプラズマリアクタ。
  19. 【請求項１９】 前記ウェーブガイドがファン状の本体
    と前記本体のファン状の頂部につながるネックとを備
    え、前記チャンネルが前記本体を通って伸張し、前記放
    射アプリケータが更に前記ネックにつながる電磁放射ソ
    ースを備える、請求項１８に記載のプラズマリアクタ。
  20. 【請求項２０】 前記電磁放射ソースがマイクロ波ジェ
    ネレータを備え、前記ウェーブガイドがマイクロ波ガイ
    ドを備える請求項１９に記載のプラズマリアクタ。
  21. 【請求項２１】 前記ガスソースが、 前記チャンネルのそれぞれ１つに、個別のガス流量でガ
    スを個別につなげるための手段を備える請求項１５に記
    載のプラズマリアクタ。
  22. 【請求項２２】 大気圧以下の圧力で内部の処理ステー
    ションにおいて基板を処理するためのプラズマリアクタ
    チャンバを備えるプラズマリアクタであって、前記リア
    クタは外部のガス供給器と外部の電磁放射供給器とを受
    容し、前記リアクタは、 前記リアクタチャンバ内へと伸張し、前記チャンバ内の
    基板処理ステーションの方へとガスを向ける複数のオリ
    フィスのそれぞれのところで終わる、複数のガスフロー
    チューブであって、前記チューブのそれぞれは、前記チ
    ャンバの外部のガス供給器と連通するように受容され
    る、前記複数のガスフローチューブと、 前記チャンバ内部で前記チューブのそれぞれと近接し、
    外部の電磁放射ソースから電磁放射を、前記チューブの
    それぞれに近接した位置に伝達する、電磁放射アプリケ
    ータとを備えるプラズマリアクタ。
  23. 【請求項２３】 前記チューブの出口に面する基板支持
    部材を更に、前記処理ステーションに有し、前記基板支
    持部材が前記基板処理チャンバに隣接するプラズマのイ
    オンエネルギーを制御するためにバイアスを受けるよ
    う、前記基板支持部材は外部のＲＦパワーソースからＲ
    Ｆパワーを受容する請求項２２に記載のプラズマリアク
    タ。
  24. 【請求項２４】 前記アプリケータが、ウェーブガイド
    であり、各チューブの周囲に伸張する、請求項２２に記
    載のプラズマリアクタ。
  25. 【請求項２５】 前記チューブが誘電材料で構成される
    請求項２２に記載のプラズマリアクタ。
  26. 【請求項２６】 更に、ガスフローコントローラを前記
    チューブの入力部に有して、ガスフローの制御並びに前
    記処理ステーションの面積の上におけるプラズマの性質
    の変化が与えられる、請求項２２に記載のプラズマリア
    クタ。
  27. 【請求項２７】 更に、複数のガスフローコントローラ
    を有し、前記複数のガスフローコントローラのそれぞれ
    は、対応するガスに用いられ、且つ前記複数のチューブ
    に入力されたものを供給する共通出力を有して、プラズ
    マのガス組成を制御する、請求項２２に記載のプラズマ
    リアクタ。
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