JPH03109726A - Plasma processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、低温プラズマを用いた半導体製造プロセスに
おけるプラズマ処理工程で使用するプラズマ処理装置に
かかわり、特に、低圧で大面積のウェハを均一に処理す
るのに好適なプラズマ処理装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a plasma processing apparatus used in a plasma processing step in a semiconductor manufacturing process using low-temperature plasma, and in particular, it relates to a plasma processing apparatus used in a plasma processing step in a semiconductor manufacturing process using low-temperature plasma. The present invention relates to a plasma processing apparatus suitable for processing.
半導体製造プロセスのドライエツチング工程では、その
加工精度を上げるために、プラズマ中のイオンをウェハ
に垂直に入射させる異方性エツチングが行われている。In the dry etching step of the semiconductor manufacturing process, anisotropic etching is performed in which ions in plasma are made perpendicular to the wafer in order to improve the processing accuracy.
しかし、製品の高集積化に伴ってパターン幅も狭くなり
、異方性をより向上させることが重要な課題となってい
る。However, as products become more highly integrated, pattern widths also become narrower, making further improvement of anisotropy an important issue.
現在、ドライエツチング工程は、プラズマ中で生成され
るイオンと中性ラジカルの複合作用により進行すると考
えられている。これらのうち、イオンは、電界の作用に
よりウェハへの垂直入射が可能となる。ただし、途中で
中性ガス分子と衝突することにより散乱されて、その方
向が変わることがあるため、処理圧力を下げて中性分子
の数を減らし、イオンとの衝突を減らすことが必要とな
る。一方、中性ラジカルは、その運動方向を制御する手
段がないため、ウェハにランダムな方向から入射し、サ
イドエッチを生じて加工精度を落とす結果となる。従っ
て、中性ラジカルの数を減らすことが必要となるが、中
性ラジカルの数は圧力にほぼ比例すると考えられるので
、やはり処理圧力を下げることが必要となってくる。It is currently believed that the dry etching process proceeds through the combined action of ions and neutral radicals generated in plasma. Among these, ions can be vertically incident on the wafer due to the action of an electric field. However, collisions with neutral gas molecules may cause them to be scattered and change direction, so it is necessary to lower the processing pressure to reduce the number of neutral molecules and reduce collisions with ions. . On the other hand, since there is no means to control the direction of movement of neutral radicals, they enter the wafer from random directions, causing side etching and reducing processing accuracy. Therefore, it is necessary to reduce the number of neutral radicals, but since the number of neutral radicals is considered to be approximately proportional to the pressure, it is also necessary to lower the processing pressure.
以上のような理由から、低圧力でも安定したプラズマが
維持できるマイクロ波プラズマを用いた装置が提案され
、製品化されている。For the above reasons, devices using microwave plasma that can maintain stable plasma even at low pressure have been proposed and commercialized.
従来のマイクロ波エツチング装置は、例えば特開昭５７
−１６４９８６号公報に記載のように、導波管により導
かれたマイクロ波がプラズマ発生室に入射し、ここで電
子を励振してガス分子に衝突させ、これをイオン化する
。このとき、電子の励振をより効率的に行うため、磁界
を用いて、磁界による電子のサイクロトロン運動の周波
数をマイクロ波の周波数に一致させて共鳴現象、いわゆ
る電子サイクロトロン共鳴（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃ
ｌｏ−ｔｒｏｎ Ｒｅ５ｏｎａｎｃｅ、以下ＥＣＲと記
す）を生起させて、これを利用する。この方式の装置で
は、ＥＣＲ条件を満たす磁界をつくるために大型のコイ
ルを設けており、プラズマ発生室内にはコイルによる平
行磁界が存在している。Conventional microwave etching equipment is, for example, disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57
As described in Japanese Patent No. 164986, microwaves guided by a waveguide enter a plasma generation chamber, where electrons are excited and collide with gas molecules to ionize them. At this time, in order to excite the electrons more efficiently, a magnetic field is used to match the frequency of the cyclotron movement of the electrons due to the magnetic field to the frequency of the microwave, resulting in a resonance phenomenon, so-called electron cyclotron resonance (Electron Cyclotron Resonance).
Lo-tron Re5onance (hereinafter referred to as ECR) is generated and utilized. In this type of apparatus, a large coil is provided to create a magnetic field that satisfies the ECR conditions, and a parallel magnetic field from the coil exists within the plasma generation chamber.
マイクロ波プラズマを用いた他の方式の装置としては１
例えば、特開昭６２−３１９９９号公報に記載のプラズ
マ発生装置がある。この装置では、マイクロ波をバーア
ンテナから供給し、永久磁石によるＥＣＲ磁界を利用し
ている。しかし、永久磁石による磁界は磁石からの距離
とともに急激に減衰するため、ＥＣＲ磁界は永久磁石の
近傍にしか存在できない、従って、バーアンテナを永久
磁石に近接して配置し、かつこれらをプラズマ発生室の
内部に設置することが必要である。Other types of equipment using microwave plasma include 1.
For example, there is a plasma generating device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-31999. This device supplies microwaves from a bar antenna and uses an ECR magnetic field from a permanent magnet. However, since the magnetic field from a permanent magnet rapidly attenuates with distance from the magnet, the ECR magnetic field can only exist near the permanent magnet. It is necessary to install it inside the
（発明が解決しようとするｉｌｌｌＭ）上記従来技術の
うち、ＥＣＲを利用した方式では、プラズマ発生室内部
に強い平行磁界が存在する。一般に荷電粒子（イオン、
電子等）は、磁界が存在すると、その磁界の周りを螺旋
状に運動し、いわゆるサイクロトロン運動を行う、その
結果、荷電粒子の集合体であるプラズマは、磁力線に直
交する方向には拡散しにくいという性質をもつ。(IllM to be Solved by the Invention) Among the above conventional techniques, in the method using ECR, a strong parallel magnetic field exists inside the plasma generation chamber. Generally charged particles (ions,
When a magnetic field exists, electrons (electrons, etc.) move in a spiral around the magnetic field, performing so-called cyclotron motion.As a result, plasma, which is an aggregate of charged particles, is difficult to diffuse in a direction perpendicular to the magnetic field lines. It has the property of
上記のＥＣＲ方式では、強い平行磁界のために、プラズ
マはプラズマ発生室の半径方向、すなわち磁力線に直交
する方向にはあまり拡散せず、専ら軸方向に拡散するこ
とになる。プラズマ発生室へ入射するマイクロ波のエネ
ルギー強度分布は、−般には一様でないので、プラズマ
の発生量も一様でなく分布をもつ、従って、プラズマ発
生部における密度の不均一は、半径方向の拡散が小さい
ために緩和されにくく、ウェハ近傍におけるプラズマ密
度の不均一をもたらし、処理の均一性を悪くするという
問題がある。In the ECR method described above, due to the strong parallel magnetic field, the plasma does not diffuse much in the radial direction of the plasma generation chamber, that is, in the direction orthogonal to the lines of magnetic force, but only in the axial direction. Since the energy intensity distribution of the microwaves incident on the plasma generation chamber is generally not uniform, the amount of plasma generated is also not uniform but has a distribution. Since the diffusion of the wafer is small, it is difficult to relax, resulting in non-uniform plasma density in the vicinity of the wafer, resulting in poor processing uniformity.
また、プラズマは、磁界に平行にウェハ側へ拡散するが
、同時にウェハとは反対側の壁面へも拡散し、これはプ
ラズマの損失となる。プラズマは、電子やイオンの発生
割合と壁面における消滅とがバランスしている。従って
、プラズマの壁面損失が大きいということは、プラズマ
密度の低下につながる。特に、処理圧力を下げた場合は
、衝突頻度が下がることからプラズマ発生量が減少する
ので、プラズマ密度を維持するためには損失を減らすこ
とが不可欠である。しかし、上記ＥＣＲ方式では、処理
圧力を下げるとプラズマ密度も低下するという問題があ
る。Furthermore, although the plasma diffuses toward the wafer in parallel with the magnetic field, it also diffuses toward the wall surface on the opposite side of the wafer, resulting in plasma loss. In plasma, the generation rate of electrons and ions is balanced with their extinction on the wall surface. Therefore, a large plasma wall loss leads to a decrease in plasma density. In particular, when the processing pressure is lowered, the frequency of collisions decreases and the amount of plasma generated decreases, so it is essential to reduce loss in order to maintain plasma density. However, the ECR method has a problem in that when the processing pressure is lowered, the plasma density also decreases.
一方、特開昭６２−３１９９９号公報に示されている方
式の装置では、永久磁石を用いてＥＣＲ磁界をつくり、
マイクロ波の吸収効率を高めている。しかし、永久磁石
がつくる磁界は、磁石からの距離が大きくなるにつれて
急激に減衰する。従って、ＥＣＨの効果を得るためには
、マイクロ波を放射するバーアンテナは永久磁石に近接
していなくてはならず、かつ両者共にプラズマ発生室の
内部に設置することが不可欠である。ところが、プラズ
マ発生室内では、プラズマ中のイオンにより固体壁の表
面がスパッタされ、種々の物質がプラズマ中に混入する
。ウェハをエツチング処理する場合には、処理中の異物
の混入は不良発生につながるため、プラズマ発生室の内
部に種々の異物が存在することは好ましくない。しかし
、この方式は、ウェハ処理中の異物の混入に対する配慮
がなされていない。On the other hand, in the device shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-31999, an ECR magnetic field is created using a permanent magnet.
Improves microwave absorption efficiency. However, the magnetic field created by a permanent magnet rapidly attenuates as the distance from the magnet increases. Therefore, in order to obtain the ECH effect, the bar antenna that emits microwaves must be close to the permanent magnet, and both must be installed inside the plasma generation chamber. However, inside the plasma generation chamber, the surface of the solid wall is sputtered by ions in the plasma, and various substances are mixed into the plasma. When etching a wafer, the presence of various foreign substances inside the plasma generation chamber is undesirable, since contamination of foreign substances during the process may lead to defects. However, this method does not take into consideration the contamination of foreign matter during wafer processing.
本発明の目的は、大面積のウェハを低圧力で均一にエツ
チング処理ができ、かつ異物の発生の少ないプラズマ処
理装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus that can uniformly etch large area wafers at low pressure and generates less foreign matter.
上記目的を達成するためには、まずプラズマ発生室壁面
におけるプラズマ損失の低減と、プラズマ発生室内部に
おけるプラズマ拡散の促進とを同時に行うことが必要で
ある。このため、本発明では、プラズマの拡散を抑制す
る手段をプラズマ発生室の壁面近傍に限定して施す、そ
して、プラズマの拡散を抑制する手段として磁界を用い
るが、その磁界をプラズマ発生室の壁面近傍にのみ発生
させるために、プラズマ発生室壁面に磁気双極子を設置
する。In order to achieve the above object, it is first necessary to simultaneously reduce plasma loss on the wall surface of the plasma generation chamber and promote plasma diffusion inside the plasma generation chamber. For this reason, in the present invention, means for suppressing plasma diffusion is limited to the vicinity of the wall surface of the plasma generation chamber, and a magnetic field is used as a means for suppressing plasma diffusion. To generate plasma only in the vicinity, a magnetic dipole is installed on the wall of the plasma generation chamber.
磁気双極子としては、相異なる方向に流れる電流を接近
して流すことにより、または相異なる極性の永久磁石を
近接して設置することにより実現できる。さらに、プラ
ズマ発生室の壁面を磁気シールド作用のない非磁性体で
形成しておくことにより、磁気双極子をプラズマ発生室
の外部に設置しても、同様の効果を得ることができる。A magnetic dipole can be realized by passing currents flowing in different directions in close proximity to each other, or by placing permanent magnets with different polarities in close proximity to each other. Furthermore, by forming the wall surface of the plasma generation chamber with a non-magnetic material that does not have a magnetic shielding effect, the same effect can be obtained even if the magnetic dipole is installed outside the plasma generation chamber.
また、プラズマ発生室へマイクロ波を放射する手段とし
て、空洞共振器に設けたスロットアンテナを採用すれば
、放射電界強度が大きいために。Furthermore, if a slot antenna installed in a cavity resonator is used as a means for radiating microwaves into the plasma generation chamber, the radiated electric field strength will be large.
ＥＣＲ条件を満たす磁界が存在しなくてもマイクロ波の
吸収効率は十分である。さらに、プラズマ発生室の壁面
を絶縁物でつくっておけば、マイクロ波は壁面を透過で
きるため、スロットアンテナをプラズマ発生室の外側に
設けることが可能となる。The microwave absorption efficiency is sufficient even in the absence of a magnetic field that satisfies the ECR conditions. Furthermore, if the walls of the plasma generation chamber are made of an insulating material, microwaves can pass through the walls, making it possible to provide the slot antenna outside the plasma generation chamber.
プラズマ発生室内で周辺（壁面近傍）で強く、中央部で
弱い磁界を発生させるためには、壁面に磁気双極子を設
けることで実現できる。磁気双極子とは、極性の相異な
る磁界の源泉（電流または永久磁石）を接近させて配置
したものであるが、この磁気双極子のつくる磁界は、単
一の磁石や電流によりつくられる磁界に比べて、距離に
対する減衰が大きい。すなわち、単一の磁石や電流の場
合、それらがつくる磁界の強さは距離の２乗に反比例し
て減衰するのに対して、磁気双極子のつくる磁界の強さ
は距離の３乗に反比例して減衰する。In order to generate a magnetic field that is strong at the periphery (near the wall surface) and weak at the center within the plasma generation chamber, this can be achieved by providing a magnetic dipole on the wall surface. A magnetic dipole is a magnetic field source (current or permanent magnet) with different polarity placed close to each other, but the magnetic field created by this magnetic dipole is different from the magnetic field created by a single magnet or current. In comparison, the attenuation with respect to distance is large. In other words, in the case of a single magnet or electric current, the strength of the magnetic field created by them decreases in inverse proportion to the square of the distance, whereas the strength of the magnetic field created by a magnetic dipole decreases in inverse proportion to the cube of the distance. and decay.
従って、壁面に磁気双極子を設けることにより、処理室
内部の磁界の分布は、壁面付近で強く、中央部へ移るに
つれて急激に弱くなる分布となる。Therefore, by providing a magnetic dipole on the wall surface, the magnetic field inside the processing chamber has a distribution that is strong near the wall surface and rapidly weakens as it moves toward the center.
その結果、プラズマはこの磁界により壁面への拡散が阻
止され、損失を減らすことができ、一方、中央部は磁界
がかなり弱いためにプラズマの拡散が十分に行われ、密
度分布の不均一が生じにくい。As a result, this magnetic field prevents the plasma from diffusing to the wall surface, reducing loss. On the other hand, the magnetic field in the center is quite weak, so the plasma is sufficiently diffused, resulting in non-uniform density distribution. Hateful.
さらに、磁気双極子の間にスロットアンテナを配置可能
で、マイクロ波の電界と磁気双極子による磁界とを直交
させることができるので、マイクロ波のプラズマへの吸
収効率が高められる。（定常磁界はマイクロ波の進行に
は影響を与えない、）さらに、磁気双極子、スロットア
ンテナは、処理室の壁面を適当な材料、すなわち非磁性
体でかつ絶縁物である材料でつくることにより、処理室
の外側に設置しても同様の効果が得られる。Furthermore, a slot antenna can be placed between the magnetic dipoles, and the electric field of the microwave and the magnetic field of the magnetic dipole can be made perpendicular to each other, so that the absorption efficiency of microwaves into the plasma can be increased. (A steady magnetic field does not affect the propagation of microwaves.) Furthermore, magnetic dipoles and slot antennas can be created by making the walls of the processing chamber from an appropriate material, that is, a non-magnetic and insulating material. , the same effect can be obtained even if it is installed outside the processing chamber.
以下、本発明の第１の実施例を第１図により説明する。 A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
第１図において、図示していないマイク口波発振器から
発振されたマイクロ波は、導波管１により空洞共振器２
に導かれる。マイクロ波を透過し、かつ非磁性体である
材料からなる処理室４と、主チャンバ５とは真空室を構
成しており、その内部は、排気ロアを通して、図示して
いない真空排気装置により真空排気されている。さらに
、処理室４へは、ガス導入管６を通して、流量調整され
たエツチングガスが導入される。その結果、処理室４の
内部は、所定のガス圧の真空雰囲気に保持される。In FIG. 1, microwaves oscillated from a microphone mouth wave oscillator (not shown) are transmitted through a waveguide 1 to a cavity resonator 2.
guided by. The processing chamber 4 made of a non-magnetic material that transmits microwaves and the main chamber 5 constitute a vacuum chamber, and the inside thereof is evacuated by a vacuum exhaust device (not shown) through an exhaust lower. Exhausted. Further, an etching gas whose flow rate is adjusted is introduced into the processing chamber 4 through a gas introduction pipe 6. As a result, the inside of the processing chamber 4 is maintained in a vacuum atmosphere at a predetermined gas pressure.
空洞共振器２内で共振したマイクロ波は、該共振器に設
けられたスロットアンテナ３から放射され、処理室４の
壁面を透過して、処理室４内のエツチングガスをプラズ
マ化する。このプラズマ中で生成されたイオン、ラジカ
ルにより、ウェハ載置台１０上に載置されたウェハ９が
エツチング処理される。The microwave resonated within the cavity resonator 2 is radiated from a slot antenna 3 provided in the resonator, passes through the wall surface of the processing chamber 4, and converts the etching gas within the processing chamber 4 into plasma. The wafer 9 placed on the wafer mounting table 10 is etched by the ions and radicals generated in this plasma.
処理室４の周囲には、導線８が図示のように設置されて
おり、図示していない直流電源により、図の矢印の方向
に直流電源が流されている。第２図に処理室４の横断面
を示す。図において、処理室４の周囲に設置された導線
８を互いに逆向きに流れる電流は、それぞれ隣り合う２
本がそれぞれ磁気双極子を構成しており、磁力線１１で
示される磁界が、処理室４の壁面（側面および上面）の
近傍のみに形成される。なお、スロットアンテナ３は隣
り合う導線８の間に設置されているので、マイクロ波の
放射に対して障害とはならない。A conductive wire 8 is installed around the processing chamber 4 as shown in the figure, and a DC power source (not shown) supplies DC power in the direction of the arrow in the figure. FIG. 2 shows a cross section of the processing chamber 4. In the figure, the currents flowing in opposite directions through the conducting wires 8 installed around the processing chamber 4 are
Each book constitutes a magnetic dipole, and a magnetic field indicated by magnetic lines of force 11 is formed only in the vicinity of the wall surface (side surface and top surface) of the processing chamber 4. Note that since the slot antenna 3 is installed between adjacent conductive wires 8, it does not pose an obstacle to microwave radiation.
次に、本発明の第２の実施例を第３図により説明する１
本実施例は、処理室の構成は第１の実施例と同じであり
、異なるのは、処理室の周囲に設けた導線の方向、およ
びスロットアンテナの方向の２点である。第３図におい
て、電流は図示のように設置された導線１２を流れるが
、この場合も、流れの方向が交互に逆になるように結線
されている。従って、第１の実施例と同様に、隣り合う
２本の導線１２はそれぞれ磁気双極子を構成し、その結
果、処理室４の近傍にのみ磁界が形成される。Next, a second embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG.
In this embodiment, the configuration of the processing chamber is the same as that in the first embodiment, and there are two differences: the direction of the conducting wire provided around the processing chamber, and the direction of the slot antenna. In FIG. 3, current flows through conductive wires 12 arranged as shown, but again connected so that the direction of flow is alternately reversed. Therefore, as in the first embodiment, the two adjacent conductive wires 12 each constitute a magnetic dipole, and as a result, a magnetic field is formed only in the vicinity of the processing chamber 4.
本実施例においても、空洞共振器２の大きさにより中の
モードを選択し、スロットアンテナ３を並んだ導線１２
の間に設置することは可能である。In this embodiment as well, the middle mode is selected depending on the size of the cavity resonator 2, and the slot antenna 3 is
It is possible to install it between
以上の実施例において、スロットアンテナ３は必ずしも
処理室４の側面に設ける必要はない。次に示す実施例は
、スロットアンテナ３を処理室４の上面に設置したもの
である。すなわち、第４図の実施例は、第１図に示した
前記第１の実施例において、空洞共振器２を処理室４の
周囲からその上部へ移したものであり、スロットアンテ
ナ３は処理室４の上面に設置されている０本実施例にお
けるスロットアンテナの配置の詳細を第６図に示す、ま
た、第３図に示した前記第２の実施例において、スロッ
トアンテナ３を処理室４の上面に移設した第４の実施例
を第５図に、その場合のスロットアンテナの配置の詳細
を第７図に、それぞれ示す。In the above embodiments, the slot antenna 3 does not necessarily need to be provided on the side surface of the processing chamber 4. In the embodiment shown below, a slot antenna 3 is installed on the upper surface of a processing chamber 4. That is, in the embodiment shown in FIG. 4, the cavity resonator 2 is moved from the periphery of the processing chamber 4 to the upper part of the processing chamber 4 in the first embodiment shown in FIG. FIG. 6 shows details of the arrangement of the slot antenna 3 installed on the top surface of the processing chamber 4 in this embodiment. A fourth embodiment in which the slot antenna is relocated to the upper surface is shown in FIG. 5, and details of the arrangement of the slot antenna in that case are shown in FIG. 7, respectively.
以上に示した実施例では、磁気双極子として、近接した
導線に相異なる方向に流れる電流を流すものを用いてい
るが、図示した導線を１００ターンとして２ＯＡの電流
を流した場合、約２０ｍｍ離れた場所で、磁束密度は約
１０−”Ｔ （１０００ｓ）となる、これは、処理圧力
がＩＰａ程度の場合、壁面への拡散を阻止するのに十分
な磁束密度である。In the embodiment shown above, magnetic dipoles are used that allow currents to flow in different directions in adjacent conductor wires. However, when the illustrated conductor wire has 100 turns and a current of 2OA is passed through it, the magnetic dipoles are approximately 20 mm apart. At this location, the magnetic flux density is about 10-''T (1000 s), which is sufficient to prevent diffusion to the wall when the processing pressure is on the order of IPa.
次に、磁気双極子として永久磁石を用いた場合の第５の
実施例を第８図に示す。これは、前記第１〜第４の実施
例における導線８または１２を、永久磁石１３を交互に
配置したものに置き換えたものである。この場合の永久
磁石１３の配置の状態を、第８図における処理室４の側
面を展開して、第９図に示す、なお、本実施例はスロッ
トアンテナ３を処理室４の側面に設けた例であるが、ス
ロットアンテナ３を処理室４の上面に設けることも可能
である。Next, FIG. 8 shows a fifth embodiment in which a permanent magnet is used as the magnetic dipole. In this embodiment, the conducting wires 8 or 12 in the first to fourth embodiments are replaced with permanent magnets 13 arranged alternately. The state of the arrangement of the permanent magnets 13 in this case is shown in FIG. 9, which is an expanded view of the side surface of the processing chamber 4 in FIG. As an example, it is also possible to provide the slot antenna 3 on the upper surface of the processing chamber 4.
本実施例では、永久磁石から約２０ｍｍ離れた場所で、
磁束密度は約１０””Ｔ （１０３０ｓ）となり、処理
圧力が１０〜５０Ｐａ程度でも、閉じ込め効果が十分あ
る。In this example, at a location approximately 20 mm away from the permanent magnet,
The magnetic flux density is about 10''T (1030s), and even if the processing pressure is about 10 to 50 Pa, the confinement effect is sufficient.
本発明によれば、プラズマ処理装置において、磁気双極
子を処理室壁面に設けることにより、処理室内に壁面近
傍で強く中央部で弱い磁界を形成できるので、プラズマ
を閉じ込めて損失を減らし、低圧力でも高密度プラズマ
を維持することができる。また、処理室中央部にはほと
んど磁界が存在しないので、プラズマの拡散が十分に行
われ、プラズマ密度を均一化でき、エツチング処理の場
合、大面積のウェハを均一にエツチングすることができ
る。According to the present invention, in a plasma processing apparatus, by providing a magnetic dipole on the wall of the processing chamber, it is possible to form a magnetic field in the processing chamber that is strong near the wall and weak at the center, thereby confining the plasma, reducing loss, and lowering the pressure. However, high-density plasma can be maintained. Furthermore, since there is almost no magnetic field in the center of the processing chamber, plasma is sufficiently diffused, the plasma density can be made uniform, and in the case of etching processing, a large area of wafer can be uniformly etched.
さらに、磁気双極子およびマイクロ波を放射するスロッ
トアンテナを処理室の外側に設置することができるので
、異物の発生を低減できるという効果がある。Furthermore, since the magnetic dipole and the slot antenna that radiates microwaves can be installed outside the processing chamber, there is an effect that the generation of foreign matter can be reduced.
第１図は本発明によるプラズマ処理装置の第１の実施例
を示す模式図、第２図は第１の実施例における処理室の
横断面図、第３図は本発明の第２の実施例を示す模式図
、第４図および第５図はそれぞれ本発明の第３、第４の
実施例を示す模式図、第６図および第７図はそれぞれ第
３．第４の実施例におけるスロットアンテナ、電流の分
布を示す図、第８図は本発明の第５の実施例を示す模式
図、第９図は第５の実施例における永久磁石の配置を示
した処理室の側面の展開図である。
符号の説明
１・・・導波管 ２・・・空洞共振器３・・・
スロットアンテナ
４・・・処理室 ５・・・主チャンバ６・・・
ガス導入管 ７・・・排気口８．１２・・・導線
９・・・ウェハ１０・・・ウェハ載置台 １１・・
・磁力線１３・・・永久磁石FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a processing chamber in the first embodiment, and FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams showing the third and fourth embodiments of the present invention, respectively, and FIGS. 6 and 7 are schematic diagrams showing the third and fourth embodiments of the present invention, respectively. A diagram showing the slot antenna and current distribution in the fourth embodiment, FIG. 8 is a schematic diagram showing the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 9 shows the arrangement of permanent magnets in the fifth embodiment. FIG. 3 is a side development view of the processing chamber. Explanation of symbols 1...Waveguide 2...Cavity resonator 3...
Slot antenna 4...processing chamber 5...main chamber 6...
Gas inlet pipe 7...Exhaust port 8.12...Conductor
9...Wafer 10...Wafer mounting table 11...
・Magnetic field line 13...Permanent magnet
Claims (6)
プラズマ発生室と、マイクロ波エネルギーを前記プラズ
マ発生室へ供給する手段とを有するマイクロ波プラズマ
処理装置であって、プラズマ発生室の側壁に磁気双極子
を設けたことを特徴とするプラズマ処理装置。1. A microwave plasma processing apparatus comprising a plasma generation chamber maintained in a vacuum atmosphere to generate and maintain plasma, and means for supplying microwave energy to the plasma generation chamber, the apparatus comprising a magnetic dipole on a side wall of the plasma generation chamber. A plasma processing apparatus characterized by being provided with.
双極子を、相異なる方向に流れる電流を近接して流すこ
とにより形成したことを特徴とするプラズマ処理装置。2. 2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the magnetic dipole is formed by passing currents flowing in different directions in close proximity to each other.
双極子を、相異なる極性の永久磁石を近接して配置する
ことにより形成したことを特徴とするプラズマ処理装置
。3. 2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the magnetic dipole is formed by arranging permanent magnets of different polarities in close proximity.
処理装置において、プラズマ発生室の壁面を非磁性材料
で形成するとともに、磁気双極子をプラズマ発生室の外
側に設けたことを特徴とするプラズマ処理装置。4. 4. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a wall surface of the plasma generation chamber is formed of a non-magnetic material, and a magnetic dipole is provided outside the plasma generation chamber. Processing equipment.
処理装置において、マイクロ波エネルギーをプラズマ発
生室へ供給する手段としてスロットアンテナを用いたこ
とを特徴とするプラズマ処理装置。5. 5. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a slot antenna is used as means for supplying microwave energy to the plasma generation chamber.
ズマ発生室の壁面を非磁性かつマイクロ波を透過する材
料で形成するとともに、磁気双極子およびスロットアン
テナの双方をプラズマ発生室の外側に設けたことを特徴
とするプラズマ処理装置。6. In the plasma processing apparatus according to claim 5, the wall surface of the plasma generation chamber is formed of a material that is non-magnetic and transmits microwaves, and both the magnetic dipole and the slot antenna are provided outside the plasma generation chamber. Characteristic plasma processing equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24639789A JPH03109726A (en) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | Plasma processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24639789A JPH03109726A (en) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | Plasma processing apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03109726A true JPH03109726A (en) | 1991-05-09 |
Family
ID=17147908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24639789A Pending JPH03109726A (en) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | Plasma processing apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03109726A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000265278A (en) * | 1999-03-15 | 2000-09-26 | Canon Inc | Plasma treating device |
| WO2004089046A1 (en) * | 1991-11-05 | 2004-10-14 | Nobumasa Suzuki | Microwave introducing apparatus having endless ring-like waveguide, and plasma processing equipment provided with the same |
| WO2021131097A1 (en) * | 2019-12-25 | 2021-07-01 | 三菱電機株式会社 | Microwave plasma treatment device |
-
1989
- 1989-09-25 JP JP24639789A patent/JPH03109726A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004089046A1 (en) * | 1991-11-05 | 2004-10-14 | Nobumasa Suzuki | Microwave introducing apparatus having endless ring-like waveguide, and plasma processing equipment provided with the same |
| JP2000265278A (en) * | 1999-03-15 | 2000-09-26 | Canon Inc | Plasma treating device |
| WO2021131097A1 (en) * | 2019-12-25 | 2021-07-01 | 三菱電機株式会社 | Microwave plasma treatment device |
| JPWO2021131097A1 (en) * | 2019-12-25 | 2021-12-23 | 三菱電機株式会社 | Microwave plasma processing equipment |
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