JP5242520B2 - Plasma generating method and plasma processing apparatus for plasma processing apparatus - Google Patents

Plasma generating method and plasma processing apparatus for plasma processing apparatus Download PDF

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Description

本発明は、プラズマ処理装置のプラズマ生成方法及びプラズマ処理装置に関する。   The present invention relates to a plasma generation method and a plasma processing apparatus for a plasma processing apparatus.

マイクロ波にて反応性ガスを励起してプラズマを生成し、その生成したプラズマを半導体基板等の加工用基板に曝すことによって、加工用基板に対してドライエッチング、表面改質、アッシング等を行うプラズマ処理装置が知られている（例えば、特許文献１）。   A reactive gas is excited by microwaves to generate plasma, and the generated plasma is exposed to a processing substrate such as a semiconductor substrate to perform dry etching, surface modification, ashing, etc. on the processing substrate. A plasma processing apparatus is known (for example, Patent Document 1).

この種のプラズマ処理装置は、例えば、加工用基板上に形成したレジスト膜を反応性ガスのプラズマを用いてアッシング（灰化）するアッシング処理装置では、プラズマ生成室をチャンバの上側部に設けるとともに、加工用基板を載置したステージを下側部に設けている。そして、プラズマ生成室で生成されたプラズマは、下方に設けられたステージに導出される。そのステージに載置された加工用基板は、プラズマ生成室から導出されたプラズマに曝されることによってアッシングされる。   In this type of plasma processing apparatus, for example, in an ashing processing apparatus that ashes (ashes) a resist film formed on a processing substrate using plasma of a reactive gas, a plasma generation chamber is provided in an upper portion of the chamber. A stage on which the processing substrate is placed is provided on the lower side. And the plasma produced | generated in the plasma production chamber is guide | induced to the stage provided below. The processing substrate placed on the stage is ashed by being exposed to the plasma derived from the plasma generation chamber.

特開２００５−１２２９３９号公報JP 2005-122939 A

ところで、この種のプラズマ処理装置では、プラズマ生成室に設けた誘電体よりなるマイクロ波透過窓は、マイクロ波の透過によって発熱する。そのため、冷却手段を設けて、プラズマ生成室でプラズマを生成しアッシング処理している間、発熱するマイクロ波透過窓を冷却して、マイクロ波透過窓の熱損傷を防止するようにしている。   By the way, in this kind of plasma processing apparatus, the microwave transmission window made of a dielectric provided in the plasma generation chamber generates heat due to the transmission of the microwave. For this reason, a cooling means is provided to cool the microwave transmitting window that generates heat while plasma is generated and ashed in the plasma generating chamber, thereby preventing thermal damage to the microwave transmitting window.

しかしながら、加工用基板の大型化による処理時間の長時間化を解消し処理時間の短縮化を図るためにマイクロ波の高出力化が進んでいる。その結果、益々、マイクロ波透過窓が温度上昇し冷却手段による冷却だけでは、マイクロ波透過窓の温度上昇を低減することはできなかった。   However, in order to eliminate the long processing time due to the increase in the size of the processing substrate and to shorten the processing time, the output of microwaves is increasing. As a result, the temperature of the microwave transmission window increased more and more, and the temperature increase of the microwave transmission window could not be reduced only by cooling by the cooling means.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、マイクロ波透過窓の温度上昇を防止し、マイクロ波透過窓の損傷を防止することができるプラズマ処理装置のプラズマ生成方法及びプラズマ処理装置を提供するにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to prevent plasma from rising in the temperature of the microwave transmission window and preventing damage to the microwave transmission window. A production method and a plasma processing apparatus are provided.

請求項１に記載の発明は、プラズマ生成室にプラズマ形成用ガス及びマイクロ波を導入し、前記プラズマ生成室で生成したプラズマを、チャンバ内に配置した加工用基板に曝してプラズマ処理するプラズマ処理装置のプラズマ生成方法であって、前記プラズマ生成室に１つのマイクロ波発振器から発振されたマイクロ波を透過するマイクロ波透過窓を複数設け、前記各マイクロ波透過窓を、交互に使用して前記プラズマ生成室に前記マイクロ波を導入し前記プラズマを生成するようにし、前記チャンバには、複数の排気口が形成され、複数の前記マイクロ波透過窓のいずれかから前記プラズマ生成室に前記マイクロ波を導入するときに、該マイクロ波透過窓に近い位置に形成された前記排気口を閉口し、かつ、該マイクロ波透過窓から遠い位置に形成された前記排気口を開口する。 According to the first aspect of the present invention, plasma processing is performed in which a plasma forming gas and a microwave are introduced into a plasma generation chamber, and the plasma generated in the plasma generation chamber is exposed to a processing substrate disposed in the chamber. A plasma generation method for an apparatus, wherein a plurality of microwave transmission windows that transmit microwaves oscillated from a single microwave oscillator are provided in the plasma generation chamber, and each of the microwave transmission windows is used alternately. The microwave is introduced into the plasma generation chamber to generate the plasma, and the chamber is formed with a plurality of exhaust ports, and the microwave is introduced into the plasma generation chamber from any of the plurality of microwave transmission windows. When closing the exhaust port formed at a position close to the microwave transmission window, and far from the microwave transmission window Opening the exhaust port formed in the.

請求項１に記載の発明によれば、プラズマ生成室でプラズマを生成する場合、その時々で、異なるマイクロ波透過窓を使って、プラズマ生成室にマイクロ波を導入させることができることから、各マイクロ波透過窓はマイクロ波透過による温度上昇が抑えられ、熱によるダメージが未然に防止される。   According to the first aspect of the present invention, when plasma is generated in the plasma generation chamber, microwaves can be introduced into the plasma generation chamber using different microwave transmission windows from time to time. The wave transmission window suppresses a temperature rise due to microwave transmission and prevents heat damage.

また、請求項１に記載の発明によれば、１つのマイクロ波透過窓が高温になって冷却のために使用停止状態になっても、他のマイクロ波透過窓を使用することができマイクロ波発振器を使用停止させることがないため、１つのマイクロ波発振器を有効に利用できる。 Further, according to the invention of claim 1 can be one microwave transmission window even become inactive for cooling hot, using other microwave transparent window Microwave Since the use of the oscillator is not stopped, one microwave oscillator can be used effectively.

請求項２に記載の発明は、プラズマ生成室にプラズマ形成用ガス及びマイクロ波を導入し、前記プラズマ生成室で生成したプラズマを、チャンバ内に配置した加工用基板に曝してプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、前記マイクロ波を発振する１つのマイクロ波発振器と、前記プラズマ生成室に設けられ、前記マイクロ波を前記プラズマ生成室に導入する複数のマイクロ波導入窓と、それぞれ対応する前記各マイクロ波透過窓に対してそれぞれ接続され、前記マイクロ波を対応する前記マイクロ波透過窓に伝搬する複数の導波管と、前記各導波管のいずれか１つを交互に選択し、前記各マイクロ波透過窓を交互に使用して前記プラズマ生成室に前記マイクロ波を導入させる切換手段と、前記チャンバに形成された複数の排気口の各々に１つずつ対応付けられ、各排気口を開口及び閉口する複数の開閉弁と、を備え、前記複数のマイクロ波透過窓のいずれかから前記プラズマ生成室に前記マイクロ波を導入するときに、該マイクロ波透過窓に近い位置に形成された前記排気口を該排気口に対応する前記開閉弁によって閉口し、かつ、該マイクロ波透過窓から遠い位置に形成された前記排気口を該排気口に対応する前記開閉弁によって開口する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a plasma processing in which a plasma forming gas and a microwave are introduced into a plasma generating chamber, and the plasma generated in the plasma generating chamber is exposed to a processing substrate disposed in the chamber to perform plasma processing. One microwave oscillator that oscillates the microwave, and a plurality of microwave introduction windows that are provided in the plasma generation chamber and introduce the microwave into the plasma generation chamber. A plurality of waveguides respectively connected to microwave transmission windows and propagating the microwaves to the corresponding microwave transmission windows, and any one of the waveguides are alternately selected, and switching means for the microwave transmission window using alternately to introduce the microwave into said plasma generation chamber, each of the plurality of exhaust ports formed in the chamber One associated with, when the respective exhaust port comprises a plurality of on-off valve for opening and closing, and introducing the microwave into said plasma generating chamber from any of said plurality of microwave transmission window, the The exhaust port formed at a position close to the microwave transmission window is closed by the on-off valve corresponding to the exhaust port, and the exhaust port formed at a position far from the microwave transmission window is used as the exhaust port. Opening is performed by the corresponding on-off valve .

請求項２に記載の発明によれば、プラズマ生成室でプラズマを生成する場合、その時々で、異なるマイクロ波透過窓を使って、プラズマ生成室にマイクロ波を導入させることができることから、各マイクロ波透過窓はマイクロ波透過による温度上昇が抑えられ、熱によるダメージが未然に防止される。 According to the second aspect of the present invention, when plasma is generated in the plasma generation chamber, microwaves can be introduced into the plasma generation chamber using different microwave transmission windows from time to time. The wave transmission window suppresses a temperature rise due to microwave transmission and prevents heat damage.

請求項３に記載の発明は、プラズマ生成室にプラズマ形成用ガス及びマイクロ波を導入し、前記プラズマ生成室で生成したプラズマを、チャンバ内に配置した加工用基板に曝してプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、前記マイクロ波を発振する１つのマイクロ波発振器と、前記プラズマ生成室に設けられ、前記マイクロ波を前記プラズマ生成室に導入する複数のマイクロ波導入窓と、前記マイクロ波発振器からのマイクロ波を伝搬する主導波管と、前記主導波管の先端から分岐し、それぞれ対応する前記マイクロ波透過窓に前記マイクロ波を伝搬する複数の分岐導波管と、前記主導波管からの前記マイクロ波を前記マイクロ波透過窓毎に設けられた前記各分岐導波管に対して選択的に供給する切換手段と、前記チャンバに形成された複数の排気口の各々に１つずつ対応付けられ、各排気口を開口及び閉口する複数の開閉弁と、を備え、前記切換手段によって前記分岐導波管が選択されるときに、該分岐導波管に対応する前記マイクロ波透過窓に近い位置に形成された前記排気口を該排気口に対応する前記開閉弁によって閉口し、かつ、該マイクロ波透過窓から遠い位置に形成された前記排気口を該排気口に対応する前記開閉弁によって開口する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a plasma processing in which a plasma forming gas and a microwave are introduced into a plasma generating chamber, and the plasma generated in the plasma generating chamber is exposed to a processing substrate disposed in the chamber for plasma processing. an apparatus comprising: one microwave oscillator which oscillates the microwaves, is provided in the plasma generating chamber, a plurality of microwave introduction window for introducing the microwave into said plasma generation chamber, from the microwave oscillator A main waveguide that propagates microwaves, a plurality of branch waveguides that branch from the tip of the main waveguide, and that propagate the microwaves to the corresponding microwave transmission windows, and from the main waveguide, and switching means for selectively supplying to said each branch waveguide provided with the micro-wave for each of the microwave transmission window formed in the chamber Associated one for each of the number of exhaust ports, when a plurality of on-off valve for opening and closing each exhaust port, comprises a, for the branch waveguide by said switching means is selected, the branch guide The exhaust port formed at a position near the microwave transmission window corresponding to the wave tube is closed by the open / close valve corresponding to the exhaust port, and the exhaust gas formed at a position far from the microwave transmission window The opening is opened by the on-off valve corresponding to the exhaust port .

請求項３に記載の発明によれば、プラズマ生成室に複数のマイクロ波導入窓と、その複数のマイクロ波透過窓に対応する分岐導波管を設け、主導波管から伝搬してくるマイクロ波を、切換手段にて、その時々で異なる分岐導波管を選択し、その選択した分岐導波管を介してプラズマ生成室に導入する。従って、その時々で、異なるマイクロ波透過窓を使って、プラズマ生成室にマイクロ波を導入させることができることから、各マイクロ波透過窓はマイクロ波透過による温度上昇が抑えられ、熱によるダメージが未然に防止される。 According to the invention described in claim 3, a plurality of microwave introduction window flop plasma generating chamber, a branch waveguide provided corresponding to the plurality of microwave transmission window, propagated through the main waveguide Micro The switching means selects a different branch waveguide from time to time, and introduces the wave into the plasma generation chamber via the selected branch waveguide. Therefore, from time to time, microwaves can be introduced into the plasma generation chamber using different microwave transmission windows, so that each microwave transmission window can suppress a temperature rise due to microwave transmission and cause damage due to heat. To be prevented.

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載のプラズマ処理装置において、前記各プラズマ処理装置のプラズマ生成室は、複数のプラズマ生成室が設けられ、その各プラズマ生成室には、それぞれ対応する１つの前記マイクロ波透過窓が設けられている。 The invention according to claim 4 is the plasma processing apparatus according to claim 2 or 3 , wherein the plasma generation chamber of each plasma processing apparatus is provided with a plurality of plasma generation chambers, One corresponding microwave transmission window is provided.

請求項４に記載の発明によれば、その時々で、異なるマイクロ波透過窓を使って、異なるプラズマ生成室にマイクロ波を導入させることができることから、各プラズマ生成室のマイクロ波透過窓はマイクロ波透過による温度上昇が抑えられ、熱によるダメージが未然に防止される。 According to the fourth aspect of the present invention, microwaves can be introduced into different plasma generation chambers using different microwave transmission windows from time to time. Temperature rise due to wave transmission is suppressed and damage due to heat is prevented in advance.

本発明によれば、マイクロ波透過窓の温度上昇を防止し、マイクロ波透過窓の損傷を防止することができる。 According to the present invention, to prevent the temperature increase of the microwave transmitting window, Ru can prevent damage to the microwave transmitting window.

プラズマアッシング装置の概略断面図。The schematic sectional drawing of a plasma ashing apparatus. プラズマアッシング装置の分岐導波管の取り付け状態を示す平面図。The top view which shows the attachment state of the branching waveguide of a plasma ashing apparatus. プラズマアッシング装置のステージの配置状態を示す平断面図。The cross-sectional view which shows the arrangement state of the stage of a plasma ashing apparatus. プラズマアッシング装置の拡散板を下方から見た状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state which looked at the diffusion plate of the plasma ashing apparatus from the downward direction. 本発明の別例を示すプラズマアッシング装置の概略断面図。The schematic sectional drawing of the plasma ashing apparatus which shows another example of this invention. 同じく別例のプラズマアッシング装置の分岐導波管の取り付け状態を示す平面図。The top view which shows the attachment state of the branching waveguide of the plasma ashing apparatus of another example similarly. 同じく別例のプラズマアッシング装置の拡散板を下方から見た状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state which looked at the diffuser plate of the plasma ashing device of another example from the bottom.

以下、本発明のプラズマ処理装置をプラズマアッシング装置に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、プラズマ処理装置としてのプラズマアッシング装置１０の概略断面図を示す。プラズマアッシング装置１０のチャンバ１１は、全体形状が直方体をなし、アルミ（Ａｌ）製で形成されている。チャンバ１１の底板１１ａには、ステージ１２が配置固定されている。ステージ１２は、その上面に加工用基板としての半導体基板Ｗが載置される。 Hereinafter, an embodiment in which a plasma processing apparatus of the present invention is embodied in a plasma ashing apparatus will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a plasma ashing apparatus 10 as a plasma processing apparatus. The chamber 11 of the plasma ashing apparatus 10 has a rectangular parallelepiped shape and is made of aluminum (Al). A stage 12 is disposed and fixed to the bottom plate 11 a of the chamber 11. The stage 12 has a semiconductor substrate W as a processing substrate placed on the upper surface thereof.

チャンバ１１を形成する天板１１ｂには、プラズマ生成室Ｓが形成されている。プラズマ生成室Ｓの筐体１３は、図２に示すように、直方体をなし、その側面に形成した図示しないガス導入口からプラズマ形成用ガスが導入されるようになっている。   A plasma generation chamber S is formed on the top plate 11 b that forms the chamber 11. As shown in FIG. 2, the casing 13 of the plasma generation chamber S has a rectangular parallelepiped shape, and a plasma forming gas is introduced from a gas introduction port (not shown) formed on the side surface thereof.

プラズマ生成室Ｓの筐体１３は、その筐体１３の天板１３ａの複数の箇所（本実施形態では２箇所）に筐体１３の外側と内側を貫通する第１貫通穴１４と第２貫通穴１５が形成されている。その第１貫通穴１４と第２貫通穴１５には、それぞれ円板状の誘電体よりなる第１マイクロ波透過窓１６と第２マイクロ波透過窓１７が、対応する第１貫通穴１４と第２貫通穴１５をそれぞれ閉塞するように配設されている。また、筐体１３の底板１３ｂとチャンバ１１の天板１１ｂとの連結固定部分であってそれぞれ第１貫通穴１４及び第２貫通穴１５と対向する位置には、それぞれ第１導出路１８及び第２導出路１９が貫通形成されている。   The casing 13 of the plasma generation chamber S includes a first through hole 14 and a second penetration that penetrate the outside and inside of the casing 13 at a plurality of locations (two locations in the present embodiment) of the top plate 13a of the casing 13. A hole 15 is formed. In the first through hole 14 and the second through hole 15, a first microwave transmission window 16 and a second microwave transmission window 17 made of a disk-shaped dielectric material are respectively connected to the corresponding first through hole 14 and the second through hole 15. The two through holes 15 are arranged so as to be closed. Further, at the positions where the bottom plate 13b of the housing 13 and the top plate 11b of the chamber 11 are connected and fixed to the first through hole 14 and the second through hole 15, respectively, the first lead-out path 18 and the first lead-out path 18 and the second through-hole 15, respectively. Two lead-out paths 19 are formed through.

筐体１３の天板１３ａには、第１分岐導波管２１と第２分岐導波管２２がそれぞれ連結固定されている。第１分岐導波管２１は、第１マイクロ波透過窓１６に対応する位置に開口部２１ａが形成され、その開口部２１ａが第１マイクロ波透過窓１６を内包するように配設されている。また、第２分岐導波管２２は、第２マイクロ波透過窓１７に対応する位置に開口部２２ａが形成され、その開口部２２ａが第２マイクロ波透過窓１７を内包するように配設されている。   A first branch waveguide 21 and a second branch waveguide 22 are connected and fixed to the top plate 13 a of the housing 13. The first branch waveguide 21 has an opening 21 a formed at a position corresponding to the first microwave transmission window 16, and the opening 21 a is disposed so as to enclose the first microwave transmission window 16. . The second branch waveguide 22 has an opening 22 a formed at a position corresponding to the second microwave transmission window 17, and the opening 22 a is disposed so as to enclose the second microwave transmission window 17. ing.

第１分岐導波管２１と第２分岐導波管２２は、その基端部が主導波管２３から分岐されている。主導波管２３の基端には、マイクロ波発振器２４が設けられ、マイクロ波発振器２４から発振されたマイクロ波を先端分岐部分に伝搬する。主導波管２３の先端分岐部分には、分配器２５が設けられている。   The base ends of the first branch waveguide 21 and the second branch waveguide 22 are branched from the main waveguide 23. A microwave oscillator 24 is provided at the proximal end of the main waveguide 23, and the microwave oscillated from the microwave oscillator 24 is propagated to the distal branch portion. A distributor 25 is provided at the tip branch portion of the main waveguide 23.

分配器２５は、主導波管２３を介して伝搬したマイクロ波発振器２４からのマイクロ波を、第１分岐導波管２１と第２分岐導波管２２のいずれか一方に伝搬させる切換手段であって、電気的に切換制御される。そして、分配器２５が第１分岐導波管２１側に切換制御されると、マイクロ波発振器２４からのマイクロ波は、第１分岐導波管２１を介して第１マイクロ波透過窓１６まで伝搬し、第１マイクロ波透過窓１６を透過してプラズマ生成室Ｓに導入されるようになっている。また、分配器２５が第２分岐導波管２２側に切換制御されると、マイクロ波発振器２４からのマイクロ波は、第２分岐導波管２２を介して第２マイクロ波透過窓１７まで伝搬し、第２マイクロ波透過窓１７を透過してプラズマ生成室Ｓに導入されるようになっている。   The distributor 25 is switching means for propagating the microwave from the microwave oscillator 24 propagated through the main waveguide 23 to one of the first branch waveguide 21 and the second branch waveguide 22. Thus, electrical switching control is performed. When the distributor 25 is controlled to be switched to the first branching waveguide 21 side, the microwave from the microwave oscillator 24 propagates to the first microwave transmission window 16 through the first branching waveguide 21. In addition, the first microwave transmission window 16 is transmitted and introduced into the plasma generation chamber S. When the distributor 25 is controlled to be switched to the second branch waveguide 22 side, the microwave from the microwave oscillator 24 propagates to the second microwave transmission window 17 through the second branch waveguide 22. Then, the light is transmitted through the second microwave transmission window 17 and introduced into the plasma generation chamber S.

プラズマ生成室Ｓに導入されたマイクロ波によって、同プラズマ生成室Ｓに導入されたプラズマ形成用ガスは、励起されプラズマとなる。プラズマ生成室Ｓにて生成されたプラズマは、第１導出路１８及び第２導出路１９を介して下方のステージ１２に載置された半導体基板Ｗに向かって導出される。   By the microwave introduced into the plasma generation chamber S, the plasma forming gas introduced into the plasma generation chamber S is excited and becomes plasma. The plasma generated in the plasma generation chamber S is led out toward the semiconductor substrate W placed on the lower stage 12 through the first lead-out path 18 and the second lead-out path 19.

なお、マイクロ波発振器２４と分配器２５との間の主導波管２３上には、アイソレータ２６及び整合器２７が設けられている。
チャンバ１１の天板１１ｂ下側であって第１導出路１８及び第２導出路１９と対向する位置に拡散板３０が配置されている。拡散板３０は、アルミ（Ａｌ）製よりなり、間隔保持部材３１を介して天板１１ｂに対して連結固定されている。拡散板３０は、図４に示すように、多数の導通孔３２が等間隔に配置形成され、第１導出路１８及び第２導出路１９から導出されたプラズマを分散させて各導通孔３２から導出させるようにして、プラズマが半導体基板Ｗの全表面に均一に曝されるようにしている。そして、ステージ１２に載置された半導体基板Ｗは、その半導体基板Ｗ上に形成したレジスト膜がプラズマにてアッシングされる。 An isolator 26 and a matching unit 27 are provided on the main waveguide 23 between the microwave oscillator 24 and the distributor 25.
A diffusion plate 30 is arranged at a position below the top plate 11 b of the chamber 11 and facing the first lead-out path 18 and the second lead-out path 19. The diffuser plate 30 is made of aluminum (Al), and is connected and fixed to the top plate 11b via a spacing member 31. As shown in FIG. 4, the diffusion plate 30 has a large number of conduction holes 32 arranged at equal intervals, and disperses the plasma led out from the first lead-out path 18 and the second lead-out path 19 to disperse the plasma from each conduction hole 32. In this way, the plasma is uniformly exposed to the entire surface of the semiconductor substrate W. Then, the resist film formed on the semiconductor substrate W placed on the stage 12 is ashed with plasma.

また、チャンバ１１の底板１１ａであって、図３に示すように、右側後方には、一対の第１排気口３５が、左側手前には、一対の第２排気口３６が形成されている。第１排気口３５及び第２排気口３６は、チャンバ１１内のガスを排気する際の排気口であって、それぞれ下流側に図示しない開閉弁を介して同じく図示しない吸気ポンプに接続されている。   Further, as shown in FIG. 3, a pair of first exhaust ports 35 is formed on the right rear side, and a pair of second exhaust ports 36 is formed on the left front side, which is the bottom plate 11 a of the chamber 11. The first exhaust port 35 and the second exhaust port 36 are exhaust ports for exhausting the gas in the chamber 11, and are respectively connected to an intake pump (not shown) via an on-off valve (not shown) on the downstream side. .

そして、分配器２５を第１分岐導波管２１側に切換制御し、マイクロ波発振器２４からのマイクロ波を、第１マイクロ波透過窓１６を透過させてプラズマ生成室Ｓに導入させ、プラズマ生成室Ｓにおいてプラズマを生成しているとき、図示しない開閉弁が制御されて、第１導出路１８から遠い位置ある一対の第１排気口３５を開口させ、第１導出路１８から近い位置ある一対の第２排気口３６を閉じるようにしている。   Then, the distributor 25 is controlled to be switched to the first branching waveguide 21 side, and the microwave from the microwave oscillator 24 is introduced into the plasma generation chamber S through the first microwave transmission window 16 to generate plasma. When plasma is generated in the chamber S, a not-shown on-off valve is controlled to open a pair of first exhaust ports 35 located far from the first lead-out path 18, and a pair located near the first lead-out path 18. The second exhaust port 36 is closed.

これは、第１マイクロ波透過窓１６を透過してきたマイクロ波で生成されたプラズマは、プラズマ生成室Ｓにおいて第１マイクロ波透過窓１６の近辺でプラズマが多く生成される。そして、第１マイクロ波透過窓１６から遠い位置にある第２導出路１９に比べて、第１マイクロ波透過窓１６に近い左側手前に位置する第１導出路１８から多くのプラズマが拡散板３０に向かって導出される傾向にある。   This is because the plasma generated by the microwave transmitted through the first microwave transmission window 16 is generated in the plasma generation chamber S in the vicinity of the first microwave transmission window 16. Compared with the second lead-out path 19 located far from the first microwave transmission window 16, more plasma is diffused from the first lead-out path 18 located on the left side near the first microwave transmission window 16. Tend to be derived.

そのため、第１導出路１８から拡散板３０に向かって導出される多くのプラズマ、拡散板３０の第１導出路１８側に各導通孔３２から導出されるプラズマを、第１排気口３５側に引き寄せるように、第２導出路１９側にある第１排気口３５を開口し、吸引ポンプで吸引し、第１導出路１８から導出されるプラズマ等を第１排気口３５側に引き寄せるようにしている。これによって、第１導出路１８及び第２導出路１９から導出され、拡散板３０の各導通孔３２から導出されるプラズマは、一様分散され半導体基板Ｗの全表面に均一に曝される。   Therefore, a large amount of plasma led out from the first lead-out path 18 toward the diffusion plate 30 and plasma led out from each conduction hole 32 to the first lead-out path 18 side of the diffusion plate 30 are moved toward the first exhaust port 35 side. The first exhaust port 35 on the second outlet path 19 side is opened so as to be attracted, sucked by a suction pump, and the plasma or the like derived from the first outlet path 18 is attracted to the first exhaust port 35 side. Yes. As a result, the plasma derived from the first derivation path 18 and the second derivation path 19 and derived from the respective conduction holes 32 of the diffusion plate 30 is uniformly dispersed and uniformly exposed to the entire surface of the semiconductor substrate W.

反対に、分配器２５を第２分岐導波管２２側に切換制御し、マイクロ波発振器２４からのマイクロ波を、第２マイクロ波透過窓１７を透過させてプラズマ生成室Ｓに導入させ、プラズマ生成室Ｓにおいてプラズマを生成しているとき、図示しない開閉弁が制御されて、第２導出路１９から遠い位置ある一対の第２排気口３６を開口し、第２導出路１９から近い位置ある一対の第１排気口３５を閉じるようにしている。   On the contrary, the distributor 25 is controlled to be switched to the second branch waveguide 22 side, and the microwave from the microwave oscillator 24 is introduced into the plasma generation chamber S through the second microwave transmission window 17, When plasma is generated in the generation chamber S, an on-off valve (not shown) is controlled to open a pair of second exhaust ports 36 far from the second lead-out path 19 and close to the second lead-out path 19. The pair of first exhaust ports 35 are closed.

これは、第２マイクロ波透過窓１７を透過してきたマイクロ波で生成されたプラズマは、プラズマ生成室Ｓにおいて第２マイクロ波透過窓１７の近辺でプラズマが多く生成される。そして、第２マイクロ波透過窓１７から遠い位置にある第１導出路１８に比べて、第２マイクロ波透過窓１７に近い右側後方位置にある第２導出路１９から多くのプラズマが拡散板３０に向かって導出される傾向にある。   This is because the plasma generated by the microwave transmitted through the second microwave transmission window 17 generates a lot of plasma in the vicinity of the second microwave transmission window 17 in the plasma generation chamber S. Compared with the first lead-out path 18 located far from the second microwave transmission window 17, more plasma is diffused from the second lead-out path 19 at the right rear position near the second microwave transmission window 17. Tend to be derived.

そのため、第２導出路１９から拡散板３０に向かって導出される多くのプラズマ、及び、拡散板３０の第２導出路１９側に各導通孔３２から導出されるプラズマを、第２排気口３６側に引き寄せるように、第１導出路１８側にある第２排気口３６を開口し、吸引ポンプで吸引し、第２導出路１９から導出されるプラズマ等を第２排気口３６側に引き寄せるようにしている。これによって、第１導出路１８及び第２導出路１９から導出され、拡散板３０の各導通孔３２から導出されるプラズマは、一様分散され半導体基板Ｗの全表面に均一に曝される。   Therefore, a lot of plasma led out from the second lead-out path 19 toward the diffusion plate 30 and plasma led out from each conduction hole 32 to the second lead-out path 19 side of the diffusion plate 30 are transferred to the second exhaust port 36. The second exhaust port 36 on the first lead-out path 18 side is opened so as to be drawn to the side, sucked by a suction pump, and the plasma or the like led out from the second lead-out path 19 is drawn to the second exhaust port 36 side. I have to. As a result, the plasma derived from the first derivation path 18 and the second derivation path 19 and derived from the respective conduction holes 32 of the diffusion plate 30 is uniformly dispersed and uniformly exposed to the entire surface of the semiconductor substrate W.

次に、上記のように構成したプラズマアッシング装置１０の作用について説明する。
いま、半導体基板Ｗがステージ１２に載置されている。また、分配器２５が第１分岐導波管２１側に切換制御され、マイクロ波発振器２４からのマイクロ波が主導波管２３、第１分岐導波管２１及び第１マイクロ波透過窓１６を介してプラズマ生成室Ｓに導入されるようになっている。さらに、第１排気口３５を開口し、第２排気口３６を閉じた状態にしている。 Next, the operation of the plasma ashing apparatus 10 configured as described above will be described.
Now, the semiconductor substrate W is placed on the stage 12. Further, the distributor 25 is controlled to be switched to the first branch waveguide 21 side, and the microwave from the microwave oscillator 24 passes through the main waveguide 23, the first branch waveguide 21, and the first microwave transmission window 16. Thus, it is introduced into the plasma generation chamber S. Further, the first exhaust port 35 is opened and the second exhaust port 36 is closed.

この状態から、マイクロ波発振器２４を発振させ、プラズマ生成室Ｓにマイクロ波を導入させるとともに、プラズマ生成室Ｓにプラズマ形成用ガスを導入して、同プラズマ生成室Ｓにプラズマを生成する。プラズマ生成室Ｓにて生成されたプラズマは、第１導出路１８及び第２導出路１９を介して下方のか拡散板３０に向かって導出される。拡散板３０は、第１導出路１８及び第２導出路１９から導出されたプラズマを多数の導通孔３２から分散させて導出させて、半導体基板Ｗの全表面に均一に曝して半導体基板Ｗの表面のレジスト膜をプラズマ処理（アッシング）する。   From this state, the microwave oscillator 24 is oscillated to introduce a microwave into the plasma generation chamber S, and a plasma forming gas is introduced into the plasma generation chamber S to generate plasma in the plasma generation chamber S. The plasma generated in the plasma generation chamber S is led out downward or toward the diffusion plate 30 via the first lead-out path 18 and the second lead-out path 19. The diffusing plate 30 distributes the plasma derived from the first derivation path 18 and the second derivation path 19 through a large number of conduction holes 32 and uniformly exposes it to the entire surface of the semiconductor substrate W, thereby causing the diffusion of the semiconductor substrate W. Plasma treatment (ashing) is performed on the resist film on the surface.

このとき、第１マイクロ波透過窓１６は、第１分岐導波管２１からのマイクロ波が透過してプラズマ生成室Ｓに導入されるため、マイクロ波により発熱し温度が上昇する。一方、第２マイクロ波透過窓１７は、第２分岐導波管２２からのマイクロ波が伝搬されないため、発熱しない。   At this time, since the microwave from the first branch waveguide 21 is transmitted through the first microwave transmission window 16 and introduced into the plasma generation chamber S, heat is generated by the microwave and the temperature rises. On the other hand, the second microwave transmission window 17 does not generate heat because the microwave from the second branch waveguide 22 is not propagated.

やがて、第１マイクロ波透過窓１６が予め定めた温度に到達すると、分配器２５を第２分岐導波管２２側に切換制御して、マイクロ波発振器２４からのマイクロ波を主導波管２３、第２分岐導波管２２及び第２マイクロ波透過窓１７を介してプラズマ生成室Ｓに導入させる。この時、第２排気口３６を開口させ、第１排気口３５を閉じた状態にする。   Eventually, when the first microwave transmission window 16 reaches a predetermined temperature, the distributor 25 is switched to the second branch waveguide 22 side, and the microwave from the microwave oscillator 24 is transferred to the main waveguide 23, The plasma generation chamber S is introduced through the second branch waveguide 22 and the second microwave transmission window 17. At this time, the second exhaust port 36 is opened and the first exhaust port 35 is closed.

これによって、引き続き、プラズマ生成室Ｓにてプラズマが生成され、その生成されたプラズマは、第１導出路１８及び第２導出路１９を介して下方のか拡散板３０に向かって導出される。そして、拡散板３０を介してプラズマを半導体基板Ｗの全表面に均一に曝して半導体基板Ｗのプラズマ処理（アッシング）を続行する。   As a result, plasma is continuously generated in the plasma generation chamber S, and the generated plasma is guided downward or toward the diffusion plate 30 via the first lead-out path 18 and the second lead-out path 19. Then, plasma is uniformly exposed to the entire surface of the semiconductor substrate W through the diffusion plate 30 to continue the plasma processing (ashing) of the semiconductor substrate W.

このとき、第１マイクロ波透過窓１６は、第１分岐導波管２１からのマイクロ波マイクロ波が伝搬されなくなるため、発熱が停止し、放熱されて冷却し温度が下降していく。一方、第２マイクロ波透過窓１７は、第２分岐導波管２２からのマイクロ波が透過してプラズマ生成室Ｓに導入されるため、マイクロ波により発熱し温度が上昇する。   At this time, since the microwave microwave from the first branch waveguide 21 is not propagated through the first microwave transmission window 16, the heat generation stops, the heat is dissipated, and the temperature is lowered. On the other hand, since the microwave from the second branch waveguide 22 is transmitted through the second microwave transmission window 17 and introduced into the plasma generation chamber S, heat is generated by the microwave and the temperature rises.

そして、同様に、第２マイクロ波透過窓１７が予め定めた温度に到達すると、分配器２５を第１分岐導波管２１側に切換制御して、マイクロ波発振器２４からのマイクロ波を主導波管２３、第１分岐導波管２１及び第１マイクロ波透過窓１６を介してプラズマ生成室Ｓに導入させる。この時、第１排気口３５を開口させ、第２排気口３６を閉じた状態にする。   Similarly, when the second microwave transmission window 17 reaches a predetermined temperature, the distributor 25 is controlled to be switched to the first branch waveguide 21 side so that the microwave from the microwave oscillator 24 is guided into the main waveguide. It is introduced into the plasma generation chamber S through the tube 23, the first branch waveguide 21 and the first microwave transmission window 16. At this time, the first exhaust port 35 is opened and the second exhaust port 36 is closed.

これによって、同様に、プラズマ生成室Ｓにてプラズマが生成され、その生成されたプラズマは、第１導出路１８及び第２導出路１９を介して下方のか拡散板３０に向かって導出される。そして、拡散板３０を介してプラズマを半導体基板Ｗの全表面に均一に曝して半導体基板Ｗのプラズマ処理（アッシング）を続行する。   Accordingly, similarly, plasma is generated in the plasma generation chamber S, and the generated plasma is led downward or toward the diffusion plate 30 via the first lead-out path 18 and the second lead-out path 19. Then, plasma is uniformly exposed to the entire surface of the semiconductor substrate W through the diffusion plate 30 to continue the plasma processing (ashing) of the semiconductor substrate W.

そして、第２マイクロ波透過窓１７は、第２分岐導波管２２からのマイクロ波マイクロ波が伝搬されなくなるため、発熱が停止し、放熱されて冷却し温度が下降していく。一方、第１マイクロ波透過窓１６は、第１分岐導波管２１からのマイクロ波が透過しプラズマ生成室Ｓに導入されるため、マイクロ波により発熱し温度が上昇する。   Then, since the microwave microwave from the second branch waveguide 22 is not propagated through the second microwave transmission window 17, the heat generation stops, the heat is dissipated, and the temperature is lowered. On the other hand, since the microwave from the first branch waveguide 21 is transmitted through the first microwave transmission window 16 and introduced into the plasma generation chamber S, heat is generated by the microwave and the temperature rises.

以後、アッシングが終了するまで、同様な動作を繰り返し、第１マイクロ波透過窓１６及び第２マイクロ波透過窓１７の温度上昇を抑えながら、半導体基板Ｗのプラズマ処理（アッシング）を行う。   Thereafter, the same operation is repeated until the ashing is completed, and the plasma processing (ashing) of the semiconductor substrate W is performed while suppressing the temperature rise of the first microwave transmission window 16 and the second microwave transmission window 17.

尚、分配器２５の切換は、第１マイクロ波透過窓１６及び第２マイクロ波透過窓１７の温度を検出する温度センサを設け、該温度センサにて、温度を検出する。そして、該温度センサがマイクロ波透過窓１６，１７にダメージを与えない許容の予め定めた温度を検出した時、スイッチを操作して分配器２５を切換制御するようにする。このとき、作業者が、温度センサによる温度を視認し、手動で分配器２５を切換えるようにしたり、マイクロコンピュータを使用して、温度センサが予め定めた温度を検出した時、電気的に分配器２５を切換制御するようにしてもよい。また、予め取得した温度上昇データにより算出された時間により、電気的に分配器２５を切換制御するようにしてもよい。   The distributor 25 is switched by providing a temperature sensor that detects the temperatures of the first microwave transmission window 16 and the second microwave transmission window 17, and the temperature sensor detects the temperature. When the temperature sensor detects an allowable predetermined temperature that does not damage the microwave transmission windows 16 and 17, the switch 25 is operated to switch and control the distributor 25. At this time, when the operator visually recognizes the temperature by the temperature sensor and manually switches the distributor 25, or when the temperature sensor detects a predetermined temperature using a microcomputer, the distributor is electrically 25 may be switched and controlled. Alternatively, the distributor 25 may be switched and controlled electrically according to the time calculated from the temperature rise data acquired in advance.

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態によれば、プラズマ生成室Ｓにマイクロ波を透過する第１マイクロ波透過窓１６と第２マイクロ波透過窓１７を設け、前記各マイクロ波透過窓１６，１７を、交互に使用してプラズマ生成室Ｓにマイクロ波を導入しプラズマを生成するようにした。 As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) According to the present embodiment, the first microwave transmission window 16 and the second microwave transmission window 17 that transmit microwaves are provided in the plasma generation chamber S, and the microwave transmission windows 16 and 17 are alternately arranged. The plasma was generated by introducing a microwave into the plasma generation chamber S.

従って、プラズマ生成室Ｓでプラズマを生成する場合、第１マイクロ波透過窓１６と第２マイクロ波透過窓１７を交互に使って、プラズマ生成室Ｓにマイクロ波を導入させることができることから、各マイクロ波透過窓１６，１７はマイクロ波透過による温度上昇が抑えられ、熱によるダメージが未然に防止される。   Therefore, when plasma is generated in the plasma generation chamber S, microwaves can be introduced into the plasma generation chamber S by alternately using the first microwave transmission window 16 and the second microwave transmission window 17. The microwave transmission windows 16 and 17 are prevented from increasing in temperature due to microwave transmission and are prevented from being damaged by heat.

（２）本実施形態によれば、プラズマアッシング装置１０は、１つのマイクロ波発振器２４からの発振されるマイクロ波を使用した。従って、第１マイクロ波透過窓１６と第２マイクロ波透過窓１７のいずれか一方のマイクロ波透過窓が高温になって冷却のために休止状態になっても、他のマイクロ波透過窓を使用することができ１つのマイクロ波発振器２４が使用停止となることがないため、１つのマイクロ波発振器２４を有効に利用できる。   (2) According to the present embodiment, the plasma ashing apparatus 10 uses microwaves oscillated from one microwave oscillator 24. Therefore, even if one of the first microwave transmission window 16 and the second microwave transmission window 17 becomes high temperature and enters a dormant state for cooling, the other microwave transmission window is used. Since one microwave oscillator 24 is not suspended, one microwave oscillator 24 can be used effectively.

（３）本実施形態によれば、１つのプラズマ生成室Ｓ（筐体１３）に、第１マイクロ波透過窓１６と第２マイクロ波透過窓１７の２つを設ける。また、マイクロ波発振器２４からのマイクロ波を伝搬する主導波管２３の先端部分に設けた第１分岐導波管２１と第２分岐導波管２２を、第１マイクロ波透過窓１６と第２マイクロ波透過窓１７に接続するようにした。そして、分配器２５にて、マイクロ波発振器２４からのマイクロ波を、第１分岐導波管２１と第２分岐導波管２２のいずれか一方に伝搬できるようにした。   (3) According to the present embodiment, two plasma transmission windows 16 and a second microwave transmission window 17 are provided in one plasma generation chamber S (housing 13). The first branch waveguide 21 and the second branch waveguide 22 provided at the tip of the main waveguide 23 that propagates the microwave from the microwave oscillator 24 are connected to the first microwave transmission window 16 and the second branch. The microwave transmission window 17 is connected. The distributor 25 can propagate the microwave from the microwave oscillator 24 to one of the first branch waveguide 21 and the second branch waveguide 22.

従って、マイクロ波の透過によって第１マイクロ波透過窓１６又は第２マイクロ波透過窓１７の温度が予め定めた温度になる毎に、分配器２５を切り換えることによって、第１マイクロ波透過窓１６及び第２マイクロ波透過窓１７が異常加熱されることなく、プラズマ処理（アッシング）を行うことができる。その結果、第１マイクロ波透過窓１６及び第２マイクロ波透過窓１７の温度上昇によるダメージが防止できる。   Therefore, every time the temperature of the first microwave transmission window 16 or the second microwave transmission window 17 reaches a predetermined temperature due to the transmission of microwaves, the first microwave transmission window 16 and the second microwave transmission window 16 and Plasma processing (ashing) can be performed without abnormally heating the second microwave transmission window 17. As a result, the first microwave transmission window 16 and the second microwave transmission window 17 can be prevented from being damaged due to temperature rise.

（４）本実施形態によれば、第１マイクロ波透過窓１６と第２マイクロ波透過窓１７の温度上昇を抑えることができるため、第１マイクロ波透過窓１６及び第２マイクロ波透過窓１７を冷却するための冷却手段を省略又は少ないエネルギーで冷却することができる。   (4) According to this embodiment, since the temperature rise of the first microwave transmission window 16 and the second microwave transmission window 17 can be suppressed, the first microwave transmission window 16 and the second microwave transmission window 17. The cooling means for cooling the battery can be omitted or cooled with less energy.

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、チャンバ１１に対してプラズマ生成室Ｓを１つ設けたが、複数のプラズマ生成室をチャンバ１１に対して設けて実施してもよい。図５、図６及び図７に示すように、プラズマ生成室Ｓを形成する筐体１３を、対角線上に２分割した第１分割筐体４１と第２分割筐体４２で構成する。そして、第１分割筐体４１に第１マイクロ波透過窓１６を、第２分割筐体４２に第２マイクロ波透過窓１７をそれぞれ設ける。つまり、２つのプラズマ生成室Ｓ１，Ｓ２を設け、各生成室Ｓ１，Ｓ２からそれぞれの導出路１８，１９を介してプラズマをチャンバ１１内に導出させるように構成する。 In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, one plasma generation chamber S is provided for the chamber 11, but a plurality of plasma generation chambers may be provided for the chamber 11. As shown in FIGS. 5, 6, and 7, the housing 13 that forms the plasma generation chamber S is configured by a first divided housing 41 and a second divided housing 42 that are divided into two diagonally. The first divided window 41 is provided with the first microwave transmitting window 16, and the second divided casing 42 is provided with the second microwave transmitting window 17. That is, the two plasma generation chambers S1 and S2 are provided, and the plasma is led out from the generation chambers S1 and S2 into the chamber 11 through the respective lead-out paths 18 and 19.

そして、分配器２５を切換制御して、各生成室Ｓ１，Ｓ２を交互に使って、プラズマを生成するように実施してもよい。
・上記実施形態では、プラズマ生成室Ｓの筐体１３に、第１マイクロ波透過窓１６と第２マイクロ波透過窓１７の２つを設けたが、これに限定されるものではなく、３つ以上設けて実施してもよい。この場合、数が多いほど、分配器２５の切換タイミングを早くすることができ、各マイクロ波透過窓の温度上昇をより低く抑えることができる。 Then, the distributor 25 may be switched and the plasma may be generated by alternately using the generation chambers S1 and S2.
In the above embodiment, the first microwave transmission window 16 and the second microwave transmission window 17 are provided in the casing 13 of the plasma generation chamber S. However, the present invention is not limited to this. It may be provided as described above. In this case, as the number increases, the switching timing of the distributor 25 can be advanced, and the temperature increase of each microwave transmission window can be suppressed to a lower level.

・上記実施形態では、第２分岐導波管２２を、第１分岐導波管２１と互いに共用するチャンバ１１のプラズマ生成室Ｓに接続するようにした。これを、第２分岐導波管２２を、第１分岐導波管２１とは異なるチャンバのプラズマ生成室に設けたマイクロ波透過窓に接続して実施してもよい。この場合、一方のチャンバに設けたプラズマ生成室のマイクロ波透過窓を冷却させている間、他方のチャンバに設けたプラズマ生成室にマイクロ波を導入させてプラズマ生成することによって、一方のチャンバが冷却のために休止している間、他方のチャンバで有効にプラズマ処理を行うことができる。   In the above embodiment, the second branch waveguide 22 is connected to the plasma generation chamber S of the chamber 11 shared with the first branch waveguide 21. This may be performed by connecting the second branch waveguide 22 to a microwave transmission window provided in a plasma generation chamber of a chamber different from the first branch waveguide 21. In this case, while the microwave transmission window of the plasma generation chamber provided in one chamber is cooled, the microwave is introduced into the plasma generation chamber provided in the other chamber to generate plasma, so that one chamber The plasma treatment can be effectively performed in the other chamber while it is paused for cooling.

・上記実施形態では、１つのマイクロ波発振器２４を使用したが、第１マイクロ波透過窓１６と第２マイクロ波透過窓１７に対して、異なるマイクロ波発振器をそれぞれ接続して、交互に異なるマイクロ波発振器を発振させて、第１マイクロ波透過窓１６及び第２マイクロ波透過窓１７の温度上昇を抑えるようにして実施してもよい。   In the above embodiment, one microwave oscillator 24 is used. However, different microwave oscillators are connected to the first microwave transmission window 16 and the second microwave transmission window 17, respectively, so that different microwaves are alternately used. A wave oscillator may be oscillated to suppress the temperature rise of the first microwave transmission window 16 and the second microwave transmission window 17.

・上記実施形態では、プラズマアッシング装置１０に具体化したが、プラズマを利用して半導体基板に対してドライエッチングを行うプラズマ処理装置に応用したり、表面改質を行うプラズマ処理装置に応用してもよい。   In the above embodiment, the plasma ashing apparatus 10 is embodied. However, the plasma ashing apparatus 10 is applied to a plasma processing apparatus that performs dry etching on a semiconductor substrate using plasma or a plasma processing apparatus that performs surface modification. Also good.

１０…プラズマアッシング装置、１１…チャンバ、１２…ステージ、１３…筐体、１４，１５…開口部、１６…第１マイクロ波透過窓、１７…第２マイクロ波透過窓、１８…第１導出路、１９…第２導出路、２１…第１分岐導波管、２２…第２分岐導波管、２３…主導波管、２４…マイクロ波発振器、２５…分配器、２６…アイソレータ、２７…整合器、３０…拡散板、３５…第１排気口、３６…第２排気口、４１…第１分割筐体、４２…第２分割筐体、Ｓ，Ｓ１，Ｓ２…プラズマ生成室、Ｗ…半導体基板。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Plasma ashing apparatus, 11 ... Chamber, 12 ... Stage, 13 ... Housing | casing, 14,15 ... Opening part, 16 ... 1st microwave transmission window, 17 ... 2nd microwave transmission window, 18 ... 1st lead-out path , 19 ... second lead-out path, 21 ... first branch waveguide, 22 ... second branch waveguide, 23 ... main waveguide, 24 ... microwave oscillator, 25 ... distributor, 26 ... isolator, 27 ... matching 30 ... diffusion plate, 35 ... first exhaust port, 36 ... second exhaust port, 41 ... first divided housing, 42 ... second divided housing, S, S1, S2 ... plasma generation chamber, W ... semiconductor substrate.

Claims (4)

プラズマ生成室にプラズマ形成用ガス及びマイクロ波を導入し、前記プラズマ生成室で生成したプラズマを、チャンバ内に配置した加工用基板に曝してプラズマ処理するプラズマ処理装置のプラズマ生成方法であって、
前記プラズマ生成室に１つのマイクロ波発振器から発振されたマイクロ波を透過するマイクロ波透過窓を複数設け、前記各マイクロ波透過窓を、交互に使用して前記プラズマ生成室に前記マイクロ波を導入し前記プラズマを生成するようにし、
前記チャンバには、複数の排気口が形成され、複数の前記マイクロ波透過窓のいずれかから前記プラズマ生成室に前記マイクロ波を導入するときに、該マイクロ波透過窓に近い位置に形成された前記排気口を閉口し、かつ、該マイクロ波透過窓から遠い位置に形成された前記排気口を開口することを特徴とするプラズマ処理装置のプラズマ生成方法。 A plasma generation method of a plasma processing apparatus, wherein a plasma forming gas and a microwave are introduced into a plasma generating chamber, and the plasma generated in the plasma generating chamber is exposed to a processing substrate disposed in the chamber to perform plasma processing,
A plurality of microwave transmission windows that transmit microwaves oscillated from one microwave oscillator are provided in the plasma generation chamber, and the microwaves are introduced into the plasma generation chamber by using each of the microwave transmission windows alternately. And generating the plasma ,
A plurality of exhaust ports are formed in the chamber, and are formed at positions close to the microwave transmission window when the microwave is introduced from one of the plurality of microwave transmission windows into the plasma generation chamber. A plasma generation method for a plasma processing apparatus, wherein the exhaust port is closed and the exhaust port formed at a position far from the microwave transmission window is opened . プラズマ生成室にプラズマ形成用ガス及びマイクロ波を導入し、前記プラズマ生成室で生成したプラズマを、チャンバ内に配置した加工用基板に曝してプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
前記マイクロ波を発振する１つのマイクロ波発振器と、
前記プラズマ生成室に設けられ、前記マイクロ波を前記プラズマ生成室に導入する複数のマイクロ波透過窓と、
それぞれ対応する前記各マイクロ波透過窓に対してそれぞれ接続され、前記マイクロ波を対応する前記マイクロ波透過窓に伝搬する複数の導波管と、
前記各導波管のいずれか１つを交互に選択し、前記各マイクロ波透過窓を交互に使用して前記プラズマ生成室に前記マイクロ波を導入させる切換手段と、
前記チャンバに形成された複数の排気口の各々に１つずつ対応付けられ、各排気口を開口及び閉口する複数の開閉弁と、を備え、
前記複数のマイクロ波透過窓のいずれかから前記プラズマ生成室に前記マイクロ波を導入するときに、該マイクロ波透過窓に近い位置に形成された前記排気口を該排気口に対応する前記開閉弁によって閉口し、かつ、該マイクロ波透過窓から遠い位置に形成された前記排気口を該排気口に対応する前記開閉弁によって開口することを特徴とするプラズマ処理装置。 A plasma processing apparatus for introducing a plasma forming gas and a microwave into a plasma generating chamber, and performing plasma processing by exposing the plasma generated in the plasma generating chamber to a processing substrate disposed in the chamber,
One microwave oscillator for oscillating the microwave;
A plurality of microwave transmission windows provided in the plasma generation chamber for introducing the microwaves into the plasma generation chamber;
A plurality of waveguides respectively connected to the corresponding microwave transmission windows and propagating the microwaves to the corresponding microwave transmission windows;
Switching means for alternately selecting any one of the waveguides and introducing the microwaves into the plasma generation chamber using the microwave transmission windows alternately ;
A plurality of on-off valves that are associated with each of the plurality of exhaust ports formed in the chamber, and that open and close each of the exhaust ports ,
When the microwave is introduced into the plasma generation chamber from any one of the plurality of microwave transmission windows, the exhaust valve formed at a position close to the microwave transmission window corresponds to the exhaust valve. And the exhaust port formed at a position far from the microwave transmitting window is opened by the on-off valve corresponding to the exhaust port . プラズマ生成室にプラズマ形成用ガス及びマイクロ波を導入し、前記プラズマ生成室で生成したプラズマを、チャンバ内に配置した加工用基板に曝してプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
前記マイクロ波を発振する１つのマイクロ波発振器と、
前記プラズマ生成室に設けられ、前記マイクロ波を前記プラズマ生成室に導入する複数のマイクロ波透過窓と、
前記マイクロ波発振器からのマイクロ波を伝搬する主導波管と、
前記主導波管の先端から分岐し、それぞれ対応する前記マイクロ波透過窓に前記マイクロ波を伝搬する複数の分岐導波管と、
前記主導波管からの前記マイクロ波を前記マイクロ波透過窓毎に設けられた前記各分岐導波管に対して選択的に供給する切換手段と、
前記チャンバに形成された複数の排気口の各々に１つずつ対応付けられ、各排気口を開口及び閉口する複数の開閉弁と、を備え、
前記切換手段によって前記分岐導波管が選択されるときに、該分岐導波管に対応する前記マイクロ波透過窓に近い位置に形成された前記排気口を該排気口に対応する前記開閉弁によって閉口し、かつ、該マイクロ波透過窓から遠い位置に形成された前記排気口を該排気口に対応する前記開閉弁によって開口することを特徴とするプラズマ処理装置。 A plasma processing apparatus for introducing a plasma forming gas and a microwave into a plasma generating chamber, and performing plasma processing by exposing the plasma generated in the plasma generating chamber to a processing substrate disposed in the chamber,
One microwave oscillator for oscillating the microwave;
A plurality of microwave transmission windows provided in the plasma generation chamber for introducing the microwaves into the plasma generation chamber;
A main waveguide for propagating microwaves from the microwave oscillator;
A plurality of branching waveguides branched from the tip of the main waveguide and propagating the microwaves to the corresponding microwave transmission windows;
Switching means for selectively supplying the microwave from the main waveguide to each branch waveguide provided for each microwave transmission window ;
A plurality of on-off valves that are associated with each of the plurality of exhaust ports formed in the chamber, and that open and close each of the exhaust ports ,
When the branching waveguide is selected by the switching means, the exhaust port formed at a position near the microwave transmission window corresponding to the branching waveguide is changed by the opening / closing valve corresponding to the exhaust port. A plasma processing apparatus , wherein the exhaust port is closed and formed at a position far from the microwave transmission window by the opening / closing valve corresponding to the exhaust port . 請求項２又は３に記載のプラズマ処理装置において、
前記各プラズマ処理装置のプラズマ生成室は、複数のプラズマ生成室が設けられ、その各プラズマ生成室には、それぞれ対応する１つの前記マイクロ波透過窓が設けられていることを特徴とするプラズマ処理装置。 In the plasma processing apparatus according to claim 2 or 3 ,
The plasma generation chamber of each of the plasma processing apparatuses is provided with a plurality of plasma generation chambers, and each of the plasma generation chambers is provided with one corresponding microwave transmission window. apparatus.
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