JP4149427B2 - マイクロ波プラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態に係るマイクロ波プラズマ処理装置を模式的に示す断面図である。
r>λc/3.41 ‥‥‥(1)
a>λc/2,b>λc/8 ‥‥‥(2)
2…サセプタ
3…支持部材
5…ヒータ
15…ガス導入部材
16…処理ガス供給系
23…排気管
24…排気装置
25…搬入出口
26…ゲートバルブ
27…上部プレート
28…マイクロ波透過板
31…平面アンテナ
32…マイクロ波放射孔
33…遅波板
37…導波管
37a…同軸導波管
37b…矩形導波管
39…マイクロ波発生装置
40…モード変換器
42…孔
43…体積調節板
44…ロッド
45…アクチュエータ
46…コントローラ
50…プロセスコントローラ
100…プラズマ処理装置
W…半導体ウエハ(被処理体)
Claims (9)
- 被処理体が収容されるチャンバーと、
マイクロ波を発生させるマイクロ波発生源と、
マイクロ波発生源で発生されたマイクロ波を前記チャンバーに向けて導く導波手段と、
前記導波手段に導かれたマイクロ波を前記チャンバーに向けて放射する複数のマイクロ波放射孔を有する導体からなる平面アンテナと、
前記チャンバーの天壁を構成し、前記平面アンテナのマイクロ波放射孔を通過したマイクロ波を透過する、誘電体からなるマイクロ波透過板と、
前記マイクロ波透過板の外周を覆う導電体からなるプレートと、
前記マイクロ波透過板の端部から前記プレートの内部に向かって設けられた、前記マイクロ波透過板からマイクロ波が伝搬される2以上の孔と、
これら孔の体積を調節する体積調節機構と、
前記チャンバー内に処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、
を有し、
マイクロ波によって前記チャンバー内に処理ガスのプラズマを形成し、そのプラズマにより被処理体にプラズマ処理を施すマイクロ波プラズマ処理装置であって、
前記体積調節機構により前記各孔の体積を調節することにより、前記マイクロ波透過板を前記2以上の孔の各々が属するユニット毎に分割した場合における各ユニットのインピーダンスを調節し、前記マイクロ波透過板の電界分布を制御することを特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置。 - 被処理体が収容されるチャンバーと、
マイクロ波を発生させるマイクロ波発生源と、
マイクロ波発生源で発生されたマイクロ波を前記チャンバーに向けて導く導波手段と、
前記導波手段に導かれたマイクロ波を前記チャンバーに向けて放射する複数のマイクロ波放射孔を有する導体からなる平面アンテナと、
前記チャンバーの天壁を構成し、前記平面アンテナのマイクロ波放射孔を通過したマイクロ波を透過する、誘電体からなるマイクロ波透過板と、
前記マイクロ波透過板の外周を覆う導電体からなるプレートと、
前記マイクロ波透過板の端部から前記プレートの内部に向かって設けられた、前記マイクロ波透過板からマイクロ波が伝搬される2以上の孔と、
これら孔の体積を調節する体積調節機構と、
前記チャンバー内に処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、
を有し、
マイクロ波によって前記チャンバー内に処理ガスのプラズマを形成し、そのプラズマにより被処理体にプラズマ処理を施すマイクロ波プラズマ処理装置であって、
前記体積調節機構により前記各孔の体積を調節することにより、前記マイクロ波透過板を前記2以上の孔の各々が属するユニット毎に分割した場合における各ユニットのインピーダンスを調節し、各ユニットが共振条件を満たすようにすることを特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置。 - 前記マイクロ波透過板の全体が共振条件を満たすようにすることを特徴とする請求項2に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
- 前記体積調節機構は、前記孔内に密着して設けられ、前記孔内を移動可能な体積調節板と、前記体積調節板を移動させるアクチュエータを有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
- プロセス条件に応じて、各体積調節機構を制御して各ユニットのインピーダンスを制御するコントローラをさらに有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
- 前記導波手段は、前記マイクロ波発生源から発生したマイクロ波をTEモードで伝搬する矩形導波管と、TEモードをTEMモードに変換するモード変換器と、TEMモードに変換されたマイクロ波を前記平面アンテナに向けて伝搬する同軸導波管とを有することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
- 前記平面アンテナに形成された複数マイクロ波透過孔は、長溝状をなし、隣接するマイクロ波放射孔同士が交差するように配置され、これら複数のマイクロ波透過孔が同心円状に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
- 前記平面アンテナを覆うように設けられた蓋体をさらに具備することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
- 前記蓋体には冷媒流路が設けられており、この冷媒流路に冷媒を通流させることにより、前記平面アンテナ、前記マイクロ波透過板を冷却することを特徴とする請求項8に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
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