JP7139528B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
また、本発明は、略軸対称なプラズマ処理装置の中心軸上に配置された断面が円形の円形導波管、被処理基板がプラズマ処理されるプラズマ処理室、円形導波管の出力端に接続された平行平板線路、この平行平板線路内のマイクロ波伝搬方向が中心軸に垂直で方位角方向に複数波長で共振するリング共振器、このリング共振器のプラズマ処理室側にリング共振器内の電磁波をプラズマ処理室に放射するためのアンテナを備え、平行平板線路の出力端が該リング共振器と接続され、平行平板線路とリング共振器の接続面で均等にリング共振器を励振することで、ウェハ上で均一なプラズマ分布を得ることができるようにしたものである。
以上、方位角方向に5波長分のモードで共振するリング共振器を例に説明したが、他の共振モードで共振するリング共振器を用いてもよい。
101 マイクロ波の発振器
102 アイソレータ
103 自動整合器
104 円矩形変換器
105 円偏波発生器
106 円形導波管
107 整合用ブロック
108 平行平板線路
109 位相調整手段
110 リング共振器
111 スロットアンテナ
112 空洞部
113 静磁界発生装置
114 マイクロ波導入窓
115 シャワープレート
116 プラズマ処理室
117 被処理基板
118 基板電極
121 内側空洞部
130 真空チャンバ
301 放射状のスロットアンテナ
302 円弧状のスロットアンテナ
401 リッジ
510 位相調整手段
601 板
701 不連続部
Claims (13)
- 試料がプラズマ処理される処理室と、プラズマを生成するためのマイクロ波の高周波電力を供給する高周波電源と、mを2以上の整数とした場合、断面が円形である円形導波管を介して伝搬された前記マイクロ波のモードが前記m個の波長分のマイクロ波を方位角方向に持つモードとなるように前記伝搬されたマイクロ波を共振するリング共振器と、前記処理室の上方に配置され、前記伝搬されたマイクロ波を前記処理室へ透過させる誘電体窓とを備えるプラズマ処理装置において、
前記円形導波管は、平行平板線路部を介して前記マイクロ波を前記リング共振器に伝搬し、
前記平行平板線路部は、上面および下面が円形であり、前記リング共振器へ伝搬する前記マイクロ波の位相を所定の位相にする位相調整器を具備し、
前記リング共振器は、円周方向に沿って配置された複数枚の導体板を具備する
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 試料がプラズマ処理される処理室と、プラズマを生成するためのマイクロ波の高周波電力を供給する高周波電源と、mを2以上の整数とした場合、断面が円形である円形導波管を介して伝搬された前記マイクロ波のモードが前記m個の波長分のマイクロ波を方位角方向に持つモードとなるように前記伝搬されたマイクロ波を共振するリング共振器と、前記処理室の上方に配置され、前記伝搬されたマイクロ波を前記処理室へ透過させる誘電体窓とを備えるプラズマ処理装置において、
前記円形導波管は、平行平板線路部を介して前記マイクロ波を前記リング共振器に伝搬し、
前記平行平板線路部は、上面および下面が円形であり、前記リング共振器へ伝搬する前記マイクロ波の位相を所定の位相にする位相調整器を具備し、
前記リング共振器は、前記m個の波長分のマイクロ波を方位角方向に持つモードの電界に対して表面が垂直となるよう配置された複数の板を具備し、
前記板の材料は、所定の導電率の材料であることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項1または2に記載のプラズマ処理装置において、
前記平行平板線路部は、一つであり、
前記位相調整器は、誘電体により形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項1または2に記載のプラズマ処理装置において、
前記位相調整器は、前記平行平板線路部と前記リング共振器との接続箇所に配置されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項4に記載のプラズマ処理装置において、
前記位相調整器の個数は、4つであることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項1または2に記載のプラズマ処理装置において、
前記平行平板線路部は、前記円形導波管から伝搬された前記マイクロ波の反射を抑制する金属製の整合用部材を具備することを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項1または2に記載のプラズマ処理装置において、
前記リング共振器により共振された前記マイクロ波を放射する開口部を有するスロットアンテナが前記リング共振器に形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項7に記載のプラズマ処理装置において、
前記開口部は、円環状の開口部であることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項7に記載のプラズマ処理装置において、
前記開口部は、放射状に配置された複数の開口部であることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項7に記載のプラズマ処理装置において、
前記開口部は、円周方向に配置された複数の円弧状の開口部であることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項1または2に記載のプラズマ処理装置において、
前記平行平板線路部の上面と前記平行平板線路部の下面を短絡する導電性の柱が前記位相調整器の隣に配置されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項1または2に記載のプラズマ処理装置において、
前記所定の位相は、前記リング共振器と前記平行平板線路部の接続面における前記マイクロ波の電磁界分布の不整合を低減させる位相であることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項5に記載のプラズマ処理装置において、
前記処理室内に磁場を形成する磁場形成機構をさらに備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
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