JPH0963793A - Plasma processing device - Google Patents

Plasma processing device

Info

Publication number
JPH0963793A
JPH0963793A JP7240876A JP24087695A JPH0963793A JP H0963793 A JPH0963793 A JP H0963793A JP 7240876 A JP7240876 A JP 7240876A JP 24087695 A JP24087695 A JP 24087695A JP H0963793 A JPH0963793 A JP H0963793A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
processing
plasma
antenna member
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7240876A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Ishii
信雄 石井
Yasuo Kobayashi
保男 小林
Naohisa Goto
尚久 後藤
Makoto Ando
真 安藤
Junichi Takada
潤一 高田
Yasuhiro Horiike
靖浩 堀池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP7240876A priority Critical patent/JPH0963793A/en
Priority to US08/653,469 priority patent/US5698036A/en
Priority to KR1019960017934A priority patent/KR100270425B1/en
Publication of JPH0963793A publication Critical patent/JPH0963793A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the atmospheric radiation of heat so as to avoid the thermal damage by providing an antenna member in a microwave lead-in port provided in a processing container. SOLUTION: Inside of a processing container 4 is maintained at the predetermined process pressure, and the etching gas is supplied from a processing gas supplying nozzle 20. At the same time, the microwave from a microwave generating unit 50 is supplied to an antenna member 36 through a rectangular waveguide 52 and a coaxial waveguide 58 so as to form an electric field, which is exponentially attenuated as it separates from the surface of the antenna, in a processing space S. In this case, as a result of the input of a large quantity of power, the antenna member 36 receives the Joule heat or the heat radiated from the plasma, and the temperature thereof is being raised. But, since the whole of the antenna member 36 is bonded to a dielectric 40 or an antenna cover member 42 in the surface contact condition by blazing, and furthermore, since the peripheral surface of the lower end of an inner conductor 56 and the dielectric 40 are bonded to each other in the surface contact condition by blazing, heat resistance between the members is small, and the heat of the antenna member 36 is effectively transmitted to the antenna cover member 42 for atmospheric radiation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波により
アンテナ表面からプラズマ発生用のエネルギを投入し
て、これによりプラズマを発生させるプラズマ処理装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus for generating plasma by injecting energy for plasma generation from the surface of an antenna by microwaves.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体製品の高密度化及び高微細
化に伴い半導体製品の製造工程において、成膜、エッチ
ング、アッシング等の処理のためにプラズマ処理装置が
使用される場合があり、特に、0.1〜数10mTor
r程度の比較的圧力が低い高真空状態でも安定してプラ
ズマを立てることができることからマイクロ波とリング
状のコイルからの磁場とを組み合わせて高密度プラズマ
を発生させるマイクロ波プラズマ装置が使用される傾向
にある。
2. Description of the Related Art In recent years, a plasma processing apparatus is sometimes used for processing such as film formation, etching, and ashing in the manufacturing process of semiconductor products as the density and density of semiconductor products become higher. , 0.1 to tens of mTor
A microwave plasma apparatus that generates high-density plasma by combining a microwave and a magnetic field from a ring-shaped coil is used because a plasma can be stably generated even in a high vacuum state having a relatively low pressure of about r. There is a tendency.

【0003】従来、この種のマイクロ波プラズマ装置と
しては磁場形成手段を有するプラズマ発生室にマイクロ
波導入口を設けて電子サイクロトロン共鳴空洞を形成
し、プラズマ発生室からイオンを引き出して反応室内の
半導体ウエハにイオンビームを照射する装置(特公昭5
8−13626号公報)、或いはマイクロ波の導入によ
ってプラズマを発生する放電管をマイクロ波導入方向か
ら試料方向に向かって主放電部より先の部分で広がった
構造として、面積の広いプラズマ処理を可能とした装置
(特開昭59−202635号公報)等が知られてい
る。
Conventionally, as a microwave plasma apparatus of this type, a microwave inlet is provided in a plasma generation chamber having a magnetic field forming means to form an electron cyclotron resonance cavity, and ions are extracted from the plasma generation chamber to extract semiconductor wafers in the reaction chamber. For irradiating ion beam on the surface (Japanese Patent Publication Sho 5)
8-13626) or a structure in which a discharge tube for generating plasma by introduction of microwave is expanded in a portion beyond the main discharge portion from the microwave introduction direction toward the sample direction, thereby enabling plasma treatment in a large area. Is known (Japanese Patent Laid-Open No. 59-202635) and the like.

【0004】しかしながら、特公昭58−13626号
公報に示すような装置にあってはプラズマ発生室と反応
室とを有することから装置全体が大型になってコスト高
となるのみならず、プラズマからイオンを電界で効率良
くウエハに照射するには1000V前後の高電圧が必要
となってしまう。
However, in the apparatus as shown in Japanese Patent Publication No. 58-13626, since the apparatus has a plasma generating chamber and a reaction chamber, not only the entire apparatus becomes large and costly, but also from plasma to ions. In order to efficiently irradiate the wafer with an electric field, a high voltage of about 1000 V is required.

【0005】また、特開昭59−2026353号公報
に示すような装置にあってはリング状のコイルに電流を
流して発生させた磁力線がウエハ表面に対して垂直でな
く傾斜するため、そのため例えばエッチング処理状態も
磁力線の方向に傾斜してしまい、垂直なエッチングを行
うことができない。
Further, in an apparatus as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-2026353, the magnetic force lines generated by passing an electric current through a ring-shaped coil are not perpendicular to the wafer surface, and therefore are inclined, for example. The etching process state is also inclined in the direction of the magnetic force lines, and vertical etching cannot be performed.

【0006】これらの問題点を解決するために、本発明
者が特開平4−361529号公報において開示した装
置によれば、反応室内のマイクロ波導入面とウエハ載置
面との間を特定の距離だけ離すようにしてここに電子サ
イクロトロン共鳴を励起する空洞共振器構造を形成して
おり、比較的小型で且つ高密度なプラズマを立てること
ができた。
In order to solve these problems, according to the apparatus disclosed by the present inventor in Japanese Patent Laid-Open No. 4-361529, a gap between the microwave introduction surface and the wafer mounting surface in the reaction chamber is specified. A cavity resonator structure that excites electron cyclotron resonance is formed at a distance from each other, and a plasma having a relatively small size and a high density can be established.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような装置にあってはプラズマ発生のために磁界を必
要とすることから永久磁石や電磁コイル等の磁界発生手
段を設けなければならず、依然として装置自体が比較的
大きいのみならず、コストも高くなっているという問題
がある。
However, in the above-mentioned apparatus, since a magnetic field is required to generate plasma, it is necessary to provide a magnetic field generating means such as a permanent magnet or an electromagnetic coil, and it is still necessary. There is a problem that not only the device itself is relatively large, but also the cost is high.

【0008】また、上記した装置にあっては、6インチ
ウエハ程度の比較的サイズが大きくないウエハの場合に
は処理領域全体に亘ってある程度、均一なプラズマを発
生させることができる。しかしながら、今日のようにウ
エハサイズが8インチ、12インチ等のように大口径化
すると、ウエハ中央部近傍や周辺部の電界が強くなって
その処理領域全体に亘って電界分布を均一化させるのが
困難になって電界分布が不均一になり、プラズマ処理に
おいても面内均一性が望めなくなってしまう。
Further, in the above-mentioned apparatus, in the case of a wafer having a relatively small size such as a 6-inch wafer, a uniform plasma can be generated to some extent over the entire processing region. However, when the wafer size is increased to 8 inches, 12 inches, etc. as in today's day, the electric field in the vicinity of the central portion of the wafer and the peripheral portion becomes stronger, and the electric field distribution is made uniform over the entire processing region. Becomes difficult, the electric field distribution becomes non-uniform, and in-plane uniformity cannot be expected even in plasma processing.

【0009】そこで、本発明者は、先の出願(特願平6
−248767号)において、磁界を用いることなくマ
イクロ波だけでプラズマを発生させることができるプラ
ズマ処理装置を提案した。この処理装置は、電磁波を発
生するように配列された多数のスリットを有する平面状
のアンテナ部材にマイクロ波を供給することにより、ア
ンテナ部材から処理容器内に向けて電磁波を照射し、こ
の電磁波エネルギーによりプラズマ用ガスを解離してプ
ラズマを発生するようになっている。
Therefore, the inventor of the present invention filed an earlier application (Japanese Patent Application No.
No. 248,767) proposed a plasma processing apparatus capable of generating plasma only by microwaves without using a magnetic field. This processing apparatus supplies microwaves to a planar antenna member having a large number of slits arranged so as to generate electromagnetic waves, so that the electromagnetic waves are radiated from the antenna members toward the inside of the processing container. The plasma gas is dissociated to generate plasma.

【0010】これによれば、アンテナ部材から放射され
る電磁波の作用によりガスを解離して、ある程度の密度
の高いプラズマを形成することができたが、しかしなが
ら、より密度の高いプラズマを得るためにより大きな電
力を投入しようと思ってもある程度以上の電力を投入す
ることができず、従って、その投入電力が制限されてし
まうことから、例えば約7×1010/cm3 以上のプラ
ズマ密度を得ることができないことが判明した。この理
由は電力を投入するに従ってプラズマ振動数が上昇して
プラズマ密度も上がるが、一般的に磁場の不存在下のプ
ラズマの比誘電率は次第にゼロに近づいてくる傾向にあ
り、そのためにプラズマ中にエネルギーをある程度以上
は投入できずに放射された電磁波はエネルギーを持った
まま反射されてアンテナ部材に戻ってしまうからであ
る。
According to this, it was possible to dissociate the gas by the action of the electromagnetic wave radiated from the antenna member to form a plasma with a certain degree of density. However, in order to obtain a plasma with a higher density, Even if an attempt is made to apply a large amount of power, it is not possible to apply more than a certain amount of power, and therefore, the input power is limited. Therefore, for example, to obtain a plasma density of about 7 × 10 10 / cm 3 or more. Turned out to be impossible. The reason for this is that the plasma frequency rises and the plasma density rises as power is turned on, but generally the relative permittivity of plasma in the absence of a magnetic field tends to gradually approach zero. This is because the electromagnetic waves radiated without being able to input energy to a certain degree are reflected with the energy and return to the antenna member.

【0011】この問題を解決するために、本発明者は、
先の出願(特願平7−152678号)において、アン
テナ部材の形態を僅かに変更するだけで、電力投入形態
として電磁波ではなく、アンテナ表面から離れるにつれ
て指数関数的に減衰するように発生する電界を利用する
ことにより投入電力量を大幅に増加させた装置を開示し
た。この装置によれば、電力投入量を大幅に増加でき、
密度の高いプラズマを発生させることが可能になった。
In order to solve this problem, the present inventor has
In the previous application (Japanese Patent Application No. 7-152678), an electric field generated by exponentially decaying away from the surface of the antenna instead of electromagnetic waves as a power input mode by only slightly changing the shape of the antenna member. A device has been disclosed in which the amount of input electric power is greatly increased by utilizing the. With this device, the amount of power input can be significantly increased,
It has become possible to generate high-density plasma.

【0012】しかしながら、上述のように多量な電力投
入が可能になった結果、例えば銅板製のアンテナ部材が
発生するジュール熱や、プラズマからの輻射熱によりア
ンテナ部材自体が予測した以上に過度に加熱される結果
となり、そのため、平板のアンテナ部材が部分的に溶け
るなどして凹凸状に屈曲したり、或いは、このアンテナ
部材を貼り付けてある誘導体、例えばアルミナ系セラミ
ックスとの線膨張率が1桁以上異なることから、アンテ
ナ部材が誘導体から剥がれてしまい、耐久性にやや劣っ
ていることが判明した。
However, as a result of enabling a large amount of electric power to be supplied as described above, the antenna member itself is excessively heated more than expected due to Joule heat generated by a copper plate antenna member or radiant heat from plasma. As a result, the flat plate antenna member is partially melted and bent into an uneven shape, or the linear expansion coefficient of the derivative to which the antenna member is attached, for example, alumina ceramics, is one digit or more. From the difference, it was found that the antenna member was peeled off from the dielectric material and was slightly inferior in durability.

【0013】この場合、アンテナ部材の近傍に冷却水を
流す冷却パイプなどの冷却ジャケットを設けてアンテナ
部材を冷却することも考えられるが、この場合には、ア
ンテナ部材を含むユニット全体が真空容器内に設置され
ていることから、冷却ジャケットの構造が複雑化し且つ
大幅なコスト上昇を余儀なくされるので、現実的ではな
い。また、アンテナ部材の近傍に冷却ジャケットを設け
たとしてもアンテナ部材のユニット内は真空状態になさ
れているために伝導による熱の伝達量が少なく、従っ
て、効率的にアンテナ部材を冷却できないのが現状であ
る。本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有
効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的
は、アンテナ部材を、処理容器に設けた、マイクロ波導
入口に設けるようにして大気放熱可能とし、この熱的損
傷を避けるようにしたプラズマ処理装置を提供すること
にある。
In this case, it is possible to cool the antenna member by providing a cooling jacket such as a cooling pipe for flowing cooling water in the vicinity of the antenna member. In this case, however, the entire unit including the antenna member is placed inside the vacuum container. It is not realistic because the structure of the cooling jacket is complicated and the cost is increased significantly. Further, even if a cooling jacket is provided in the vicinity of the antenna member, the amount of heat transferred by conduction is small because the inside of the unit of the antenna member is in a vacuum state, and therefore the antenna member cannot be cooled efficiently at present. Is. The present invention has been devised in view of the above problems and effectively solving them. An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus in which an antenna member is provided at a microwave introduction port provided in a processing container to allow heat radiation to the atmosphere and avoid thermal damage.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、被処理体を載置する載置台を内部に設
けると共にマイクロ波導入口を形成した処理容器と、プ
ラズマ発生用のマイクロ波を発生するマイクロ波発生器
と、このマイクロ波発生器にて発生したマイクロ波を前
記処理容器へ導くための導波管と、同心円状或いは渦巻
き状に形成された多数のスリットを有して前記導波管に
接続されて前記載置台と対向するように前記マイクロ波
導入口に設けられた平面アンテナ部材と、この平面アン
テナ部材を覆って前記処理容器内を気密に保持するアン
テナ覆い部材とを備えるように構成したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a processing container in which a mounting table for mounting an object to be processed is provided and a microwave introduction port is formed, and a processing container for plasma generation. It has a microwave generator for generating microwaves, a waveguide for guiding the microwaves generated by the microwave generator to the processing container, and a large number of concentric or spiral spiral slits. And a planar antenna member connected to the waveguide and provided in the microwave introduction port so as to face the mounting table, and an antenna cover member that covers the planar antenna member and hermetically holds the inside of the processing container. It is configured to include.

【0015】本発明は、以上のように構成したので、マ
イクロ波発生器から発生したマイクロ波により平面アン
テナ部材から、例えば電界などのエネルギが処理容器内
へ投入されると、処理ガスが解離してプラズマ化する。
そして、アンテナ部材にて発生したジュール熱、或いは
プラズマから受けた輻射熱はアンテナ部材からアンテナ
部材を覆って処理容器内を気密に保持するアンテナ覆い
部材に熱伝導により伝わり、このアンテナ覆い部材は大
気に接していることから熱は効率的に大気放散され、ア
ンテナ部材を効率的に冷却することが可能となる。アン
テナ部材とアンテナ覆い部材との間には、マイクロ波の
管内波長を短くするための誘導体を設けるが、この場合
には各部材の間を面接合として熱伝導性を良好とし、ま
た、全体を気密構造とすれば、より効率的にアンテナ部
材の放熱を促進して冷却効率が上がり、しかも、マイク
ロ波導入口の気密閉塞をアンテナ部材のユニットで行な
うことができ、別途特別な閉塞用部材を用いる必要もな
い。
Since the present invention is configured as described above, the processing gas is dissociated when energy such as an electric field is introduced into the processing container from the planar antenna member by the microwave generated from the microwave generator. Into plasma.
Then, the Joule heat generated in the antenna member or the radiant heat received from the plasma is transferred from the antenna member to the antenna cover member that covers the antenna member and hermetically holds the inside of the processing container by heat conduction, and the antenna cover member is released to the atmosphere. Since they are in contact with each other, heat is efficiently dissipated to the atmosphere, and the antenna member can be efficiently cooled. A dielectric is provided between the antenna member and the antenna covering member for shortening the wavelength of the microwave in the tube. In this case, the members are surface-bonded to improve heat conductivity, and With the airtight structure, the heat dissipation of the antenna member can be more efficiently promoted to improve the cooling efficiency, and the airtight closing of the microwave introduction port can be performed by the unit of the antenna member, and a special closing member is used separately. There is no need.

【0016】このようなアンテナ部材は、薄い銅板にス
ロットを穴開けすることにより形成してもよいし、ま
た、誘電体であるセラミック材を形成する時に、その下
面にアンテナ部材のパターンを焼き付けることにより薄
い銅箔として形成するようにしてもよい。また、アンテ
ナ覆い部材の中心部に処理ガス導入部を形成してガス供
給ヘッダを兼ねさせることにより、被処理体の中心の上
方から処理ガスを供給することが可能となり、被処理体
の表面上に均等に処理ガスを供給し、拡散させることが
できるので、プラズマ処理の面内均一性を確保すること
が可能となる。更に、上記処理ガス導入部に加え、アン
テナ覆い部材の周辺部に処理ガス補助導入部を設けるよ
うにすれば、被処理体の表面により均等に処理ガスを供
給することが可能となる。
Such an antenna member may be formed by punching a slot in a thin copper plate, or a pattern of the antenna member may be printed on the lower surface of the dielectric ceramic material when it is formed. May be formed as a thin copper foil. Further, by forming the processing gas introduction part in the central part of the antenna cover member and also serving as the gas supply header, it becomes possible to supply the processing gas from above the center of the object to be processed, so that the surface of the object to be processed can be supplied. Since the processing gas can be evenly supplied to and diffused in the surface, it is possible to ensure the in-plane uniformity of the plasma processing. Furthermore, in addition to the above-mentioned processing gas introducing portion, if the processing gas auxiliary introducing portion is provided in the peripheral portion of the antenna covering member, the processing gas can be more uniformly supplied to the surface of the object to be treated.

【0017】また、上記処理ガス導入部或いは処理ガス
補助導入部に複数のガス噴出口を有する吹き出し板を設
けることにより、処理ガスの拡散供給を促進でき、更に
一層処理ガスの均等供給を実現することができる。また
更に、処理ガス導入部へ処理ガスを供給するガス供給通
路として、アンテナ部材へマイクロ波を供給する同軸導
波管の中空管状の内導体を用いることにより、別途、ガ
ス供給通路を設けることなく、処理ガスの供給が可能と
なる。
Further, by providing the processing gas introducing section or the processing gas auxiliary introducing section with a blowing plate having a plurality of gas ejection ports, diffusion supply of the processing gas can be promoted, and further uniform supply of the processing gas is realized. be able to. Furthermore, by using the hollow tubular inner conductor of the coaxial waveguide for supplying the microwave to the antenna member as the gas supply passage for supplying the treatment gas to the treatment gas introducing portion, it is possible to provide a separate gas supply passage. It becomes possible to supply the processing gas.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るプラズマ処
理装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図1
は本発明に係るプラズマ処理装置の一例を示す全体構成
図、図2は図1に示す処理装置に用いるアンテナ部材を
示す平面図、図3は図2に示すアンテナ部材の拡大平面
図、図4はアンテナ部材の取付状態を示す断面図、図5
はアンテナ部材の取付部を示す分解組立図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG.
4 is an overall configuration diagram showing an example of a plasma processing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing an antenna member used in the processing apparatus shown in FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged plan view of the antenna member shown in FIG. 5 is a cross-sectional view showing a mounting state of the antenna member, FIG.
[Fig. 4] is an exploded view showing an attachment portion of an antenna member.

【0019】本実施例においてはプラズマ処理装置をプ
ラズマエッチング装置に適用した場合について説明す
る。図示するようにプラズマ処理装置としてのこのプラ
ズマエッチング装置2は、例えば側壁や底部がアルミニ
ウム等の導体により構成されて、全体が筒体状に成形さ
れた処理容器4を有しており、内部は密閉された処理空
間Sとして構成されている。
In this embodiment, the case where the plasma processing apparatus is applied to a plasma etching apparatus will be described. As shown in the figure, this plasma etching apparatus 2 as a plasma processing apparatus has a processing container 4 in which the side wall and the bottom are made of a conductor such as aluminum, and the whole is formed into a cylindrical shape. It is configured as a closed processing space S.

【0020】この処理容器4内には、上面に被処理体と
しての例えば半導体ウエハWを載置する載置台6が収容
される。この載置台6は、例えばアルマイト処理したア
ルミニウム等により中央部が凸状に平坦になされた略円
柱状に形成されており、この下部は同じくアルミニウム
等により円柱状になされた支持台8により支持されると
共にこの支持台8は処理容器4内の底部に絶縁材10を
介して設置されている。
In the processing container 4, a mounting table 6 on which an object to be processed, for example, a semiconductor wafer W is mounted is housed on the upper surface. The mounting table 6 is formed into a substantially columnar shape having a convex central portion made of, for example, anodized aluminum or the like, and the lower portion thereof is supported by a supporting base 8 also made of aluminum or the like and having a cylindrical shape. In addition, the support base 8 is installed at the bottom of the processing container 4 with an insulating material 10 interposed therebetween.

【0021】上記載置台6の上面には、ここにウエハを
吸着保持するための静電チャックやクランプ機構(図示
せず)が設けられ、この載置台6は給電線12を介して
マッチングボックス14及び例えば13.56MHzの
バイアス用高周波電源16に接続されている。載置台6
を支持する支持台8には、プラズマ処理時のウエハを冷
却するための冷却水等を流す冷却ジャケット18が設け
られる。
An electrostatic chuck or a clamp mechanism (not shown) for adsorbing and holding a wafer is provided on the upper surface of the mounting table 6 and the mounting table 6 is provided with a matching box 14 via a power supply line 12. And a bias high frequency power supply 16 of, for example, 13.56 MHz. Mounting table 6
The support pedestal 8 for supporting the wafer is provided with a cooling jacket 18 for flowing cooling water or the like for cooling the wafer during plasma processing.

【0022】上記処理容器4の側壁には、容器内に例え
ばエッチングガスを導入するための例えば石英パイプ製
の処理ガス供給ノズル20が設けられ、このノズル20
はガス供給路22によりマスフローコントローラ24及
び開閉弁26を介して処理ガス源28に接続されてい
る。処理ガスとしてのエッチングガスは、CF3 、CH
3 、CF4 、C48 ガス等を単ガスとして或いはこ
れらと水素ガスとの混合ガスを用いることができる。
尚、アルゴン等の不活性ガスをこれらのガスと共に供給
するようにしてもよい。また、容器側壁の外周には、こ
の内部に対してウエハを搬入・搬出する時に開閉するゲ
ートバルブ30が設けられる。また、容器底部には、図
示されない真空ポンプに接続された排気口32が設けら
れており、必要に応じて処理容器4内を所定の圧力まで
真空引きできるようになっている。
On the side wall of the processing container 4, a processing gas supply nozzle 20 made of, for example, a quartz pipe for introducing an etching gas into the container is provided.
Is connected to a processing gas source 28 via a mass flow controller 24 and an opening / closing valve 26 by a gas supply path 22. Etching gas as a processing gas is CF 3 , CH
F 3 , CF 4 , C 4 F 8 gas or the like can be used as a single gas or a mixed gas of these and hydrogen gas can be used.
An inert gas such as argon may be supplied together with these gases. A gate valve 30 is provided on the outer periphery of the side wall of the container to open and close the wafer when loading and unloading the wafer. An exhaust port 32 connected to a vacuum pump (not shown) is provided at the bottom of the container so that the inside of the processing container 4 can be evacuated to a predetermined pressure if necessary.

【0023】一方、処理容器4の天井部には、この容器
内にマイクロ波を導入するために、載置台6の直径と略
同じ大きさのマイクロ波導入口14が形成されており、
このマイクロ波導入口14に、静電場を形成するため
の、本発明の特徴とする平面アンテナ部材36が設けら
れる。具体的には図4及び図5にも示すようにこの平面
アンテナ部材36は、例えば円板状の薄板銅板に後述す
るように多数のスリット38を形成して構成されてお
り、このアンテナ部材36の上部は、マイクロ波の管内
波長を短くするための誘電体40を介して肉厚な、例え
ばアルミニウムよりなるアンテナ覆い部材42により全
体が覆われている。
On the other hand, in the ceiling portion of the processing container 4, a microwave introduction port 14 having a size substantially the same as the diameter of the mounting table 6 is formed in order to introduce microwaves into the container.
The microwave inlet 14 is provided with a planar antenna member 36, which is a feature of the present invention, for forming an electrostatic field. Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, the planar antenna member 36 is formed by forming a number of slits 38 on a thin plate copper plate having a disk shape, as will be described later. The entire upper part of is covered with a thick antenna covering member 42 made of, for example, aluminum through a dielectric 40 for shortening the wavelength of the microwave in the tube.

【0024】上記誘電体40は、例えばアルミナ系セラ
ミックにより肉厚な円板状に成形されて、その中心部に
はマイクロ波を流す導体線を挿通させる挿通孔44が形
成される。この誘電体40は、マイクロ波の管内波長を
短くするために少なくともアンテナ部材36のスリット
形成エリアを覆うような大きさに設定されており、アン
テナ覆い部材42の下面に形成した凹部状の誘電体収容
部46に収容して設置される。この誘電体40として
は、アルミナの他にSiN、AlN等の誘電損失の少な
いものを用いることができる。また、アンテナ覆い部材
42の中心部には、マイクロ波を流す導体線を挿通させ
る挿通孔48が形成される。そして、例えば2.45G
Hzのマイクロ波を発生するマイクロ波発生器50(図
1参照)からは当初は矩形導波管52を介してマイクロ
波を伝送し、途中で変換器54により伝送形態を変換し
て内部に内導体56を有する同軸導波管58により上記
アンテナ覆い部材42まで伝導される。尚、この覆い部
材42の上面に、この冷却効率を増大させるために仮想
線で示すように多数の冷却フィン59を設けるようにし
てもよいし、これに加えて、或いは加えずに図示しない
冷却ファンを設けて強制空冷を行なうようにしてもよ
い。また、これらの冷却手段の外に、この覆い部材42
に冷却ジャケット(図示せず)を設けて一層冷却効率を
上げるようにしてもよい。
The dielectric 40 is formed of, for example, an alumina ceramic into a thick disk shape, and an insertion hole 44 is formed in the center of the dielectric 40 to insert a conductor wire through which a microwave flows. The dielectric 40 is sized so as to cover at least the slit forming area of the antenna member 36 in order to shorten the wavelength of the microwave in the tube, and the dielectric member having a concave shape formed on the lower surface of the antenna covering member 42. It is housed and installed in the housing part 46. As the dielectric 40, other than alumina, one having a small dielectric loss such as SiN or AlN can be used. Further, at the center of the antenna cover member 42, an insertion hole 48 for inserting a conductor wire through which a microwave flows is formed. And, for example, 2.45G
A microwave generator 50 (see FIG. 1) that generates a microwave of Hz first transmits the microwave through a rectangular waveguide 52, and a converter 54 converts the transmission mode in the middle to internally transmit the microwave. It is conducted to the antenna cover member 42 by the coaxial waveguide 58 having the conductor 56. It should be noted that a large number of cooling fins 59 may be provided on the upper surface of the cover member 42 as shown by phantom lines in order to increase the cooling efficiency. A fan may be provided to perform forced air cooling. In addition to these cooling means, the covering member 42
A cooling jacket (not shown) may be provided to further improve the cooling efficiency.

【0025】図4及び図5に戻って、同軸導波管58の
先端フランジ部60は、ボルト62を介して上記アンテ
ナ覆い部材42の挿通孔48の周辺部に固定され、内部
の内導体56は、その先端を上記アンテナ覆い部材42
及び誘電体40の各挿通孔48、44を挿通させてアン
テナ部材36の上面の中心部にロウ付け等の手段により
電気的に接続される。尚、この内導体56は中空パイプ
構造でも、棒状部材でもよく、図示例では途中まで中空
パイプ構造で、下端部が棒状部材となっている場合を示
す。
Referring back to FIGS. 4 and 5, the tip flange portion 60 of the coaxial waveguide 58 is fixed to the peripheral portion of the insertion hole 48 of the antenna cover member 42 via the bolt 62, and the inner conductor 56 inside. Of the antenna cover member 42
Also, the through holes 48 and 44 of the dielectric 40 are inserted and electrically connected to the central portion of the upper surface of the antenna member 36 by means such as brazing. The inner conductor 56 may have a hollow pipe structure or a rod-shaped member. In the illustrated example, the inner conductor 56 has a hollow pipe structure up to the middle and the lower end is a rod-shaped member.

【0026】また、アンテナ部材36の上面全体と誘電
体40の下面、誘電体40の表面とこれを覆うアンテナ
覆い部材42の誘電体収容部46の下面及び内導体56
の下端外周面と誘電体40の挿通孔44の内面との間は
それぞれロウ付け64により強固に且つ気密に面接合さ
れており、このアンテナ部材36のユニット全体が気密
構造になされている。これにより部材相互間の熱伝導性
を高く維持している。この場合、ロウ付け64のロウ材
としては、銅と比較して抵抗がさほど高くなく、しかも
線膨張係数が銅よりもかなり小さな金属材料、例えばタ
ングステン等を誘電体40に対するヒートショック対策
として用い、線膨張に対する緩衝機能を持たせるのがよ
い。尚、内導体56の下端面とアンテナ部材36との間
のロウ付けには、この部分の抵抗増大を避けるためにロ
ウ材としてはタングステンを用いず、銅を用いるように
する。
Further, the entire upper surface of the antenna member 36 and the lower surface of the dielectric 40, the surface of the dielectric 40 and the lower surface of the dielectric accommodating portion 46 of the antenna cover member 42 and the inner conductor 56 which cover the same.
The outer peripheral surface of the lower end of the above and the inner surface of the insertion hole 44 of the dielectric 40 are firmly and airtightly joined by brazing 64, and the entire unit of the antenna member 36 has an airtight structure. Thereby, the thermal conductivity between the members is kept high. In this case, as the brazing material for the brazing 64, a metal material having a resistance not so high as compared with copper and having a linear expansion coefficient much smaller than that of copper, such as tungsten, is used as a heat shock countermeasure against the dielectric 40. It is better to have a buffering function against linear expansion. For brazing between the lower end surface of the inner conductor 56 and the antenna member 36, copper is used instead of tungsten as a brazing material in order to avoid an increase in resistance at this portion.

【0027】このようにアンテナ部材36をその下面に
取り付けたアンテナ覆い部材42の周縁部は、処理容器
4の天井部4Aのマイクロ波導入口14の周辺部にボル
ト66により強固に取り付けられる。この場合、両者の
シール性を確保するためにマイクロ波導入口14の周辺
部には、溝内にシール部材、例えばOリング68を設置
している。この場合、処理容器4内を真空引きすること
によりアンテナ覆い部材42は、大気圧により容器天井
部4A側に押圧されているのでボルト66を設けなくて
もマイクロ波導入口14のシール性を確保できるが、こ
のボルト66を設けることにより、これがアンテナ覆い
部材42の位置決めとしての機能も有することになる。
また、マイクロ波導入口14とアンテナ覆い部材42と
の間でアンテナ覆い部材42の周辺部に弾性のある導体
を設置して、マイクロ波電力の漏洩を防止するようにし
てもよい。
The peripheral edge of the antenna cover member 42 having the antenna member 36 attached to the lower surface thereof is firmly attached to the peripheral portion of the microwave introduction port 14 of the ceiling portion 4A of the processing container 4 with the bolt 66. In this case, a seal member, for example, an O-ring 68 is installed in the groove in the peripheral portion of the microwave introduction port 14 in order to secure the sealing property of both. In this case, since the antenna cover member 42 is pressed toward the container ceiling 4A side by the atmospheric pressure by vacuuming the inside of the processing container 4, the sealing property of the microwave introduction port 14 can be secured without providing the bolt 66. However, by providing the bolt 66, it also has a function of positioning the antenna cover member 42.
In addition, an elastic conductor may be installed between the microwave introduction port 14 and the antenna cover member 42 in the peripheral portion of the antenna cover member 42 to prevent leakage of microwave power.

【0028】ここで上記アンテナ部材36の構造につい
て詳しく説明すると、上記円板状アンテナ部材36は、
例えば直径50cm、厚み1mm以下、例えば0.3m
m程度の銅板よりなり、この銅板には図2にも示すよう
に中心部より少し外側へ例えば数cm程度離れた位置か
ら開始されて、多数のスリット38が同心状に或いは渦
巻状に次第に周縁部に向けて形成されている。図示例に
あっては、スリット38が同心円状に形成されている場
合を示している。
The structure of the antenna member 36 will now be described in detail.
For example, diameter 50 cm, thickness 1 mm or less, for example 0.3 m
As shown in FIG. 2, a large number of slits 38 are concentrically or spirally formed on the periphery of the copper plate starting from a position slightly outward from the center, for example, about several cm. Is formed toward the part. In the illustrated example, the slit 38 is formed in a concentric shape.

【0029】本実施例では、各スリット38の長さL
は、上記マイクロ波発生器50からのマイクロ波の管内
波長の略1/2程度に設定されてると共にその幅は約1
mm程度になされている。また、アンテナ部材36の半
径方向において隣設するスリット38間の距離S1も上
記マイクロ波の管内波長よりも短い長さ、例えば管内波
長の略1/10程度の長さに設定されている。このよう
な条件を満足する形でアンテナ部材36の全面に亘って
スリット群を形成している。
In this embodiment, the length L of each slit 38 is
Is set to about 1/2 of the guide wavelength of the microwave from the microwave generator 50 and its width is about 1
It is about mm. The distance S1 between the slits 38 adjacent to each other in the radial direction of the antenna member 36 is also set to a length shorter than the in-tube wavelength of the microwave, for example, about 1/10 of the in-tube wavelength. The slit group is formed over the entire surface of the antenna member 36 so as to satisfy such conditions.

【0030】上記スリット38の長さLの許容範囲は、
管内波長λの1/2を中心として管内波長の±100%
程度である。上記スリット38の長さLが短すぎると部
分的に静電場が生じるだけで好ましくない。また、アン
テナ部材の半径方向に隣り合うスリットは、本発明者が
先に提案したスリットとは異なって相互に平行になるよ
うに設定されている。
The allowable range of the length L of the slit 38 is
± 100% of in-tube wavelength centered on 1/2 of in-tube wavelength λ
It is a degree. If the length L of the slit 38 is too short, an electrostatic field is partially generated, which is not preferable. Further, the slits adjacent to each other in the radial direction of the antenna member are set to be parallel to each other, unlike the slit previously proposed by the present inventor.

【0031】このように、スリット長さ及びスリット間
の距離を厳しく規定することにより、このアンテナ部材
36にマイクロ波を通じた時には、電磁波を放出した本
発明者による先の出願の技術とは異なり、処理空間に
は、アンテナ表面から離れるにつれて指数関数的に減衰
するような電界を形成することが可能となる。このため
に、電力投入によりプラズマ密度が増加してこの比誘電
率がゼロに近づいても、更なる電力の投入が可能とな
る。
By strictly defining the slit length and the distance between the slits in this manner, when microwaves are passed through the antenna member 36, unlike the technique of the previous application by the present inventor, which emitted electromagnetic waves, In the processing space, it is possible to form an electric field that attenuates exponentially with increasing distance from the antenna surface. Therefore, even if the plasma density increases due to the power input and the relative permittivity approaches zero, further power input is possible.

【0032】この場合、アンテナ部材36の全面に亘っ
て形成されている各スリット38の長さLを等しくして
アンテナ部材直下に形成される、アンテナ表面から離れ
るにつれて指数関数的に減衰するような電界の強さを水
平方向において均一化させるようにしてもよいが、形成
される静電場の強さに偏りを生じさせるためにアンテナ
部材36の中心部側と周縁部側とでスリットの長さを上
記した許容範囲内で僅かに変更させるようにしてもよ
い。例えば図3に示す拡大図のようにアンテナ部材の中
心部側から半径方向外方に位置するに従ってスリットの
長さは順次僅かずつ大きくなるように設定してもよく、
例えば最内周に位置するスリット38Aの長さL1は
(1/2−1/10)λ(λ:マイクロ波の管内波長)
程度の長さに設定し、最外周に位置するスリット38B
の長さL2は(1/2+4/10)λ程度の長さに設定
することができる。これにより、中心部側よりも周縁部
側にて強い静電場を形成することが可能となる。尚、ス
リットの外周であって、アンテナ部材の最外周に、ここ
に伝搬されてくるマイクロ波を略完全に静電場に変換す
るための整合スリットを設けるようにして、アンテナ効
率を向上させるようにしてもよい。
In this case, the lengths L of the slits 38 formed over the entire surface of the antenna member 36 are made equal, and the slits are formed immediately below the antenna member and are exponentially attenuated as the distance from the antenna surface increases. The strength of the electric field may be made uniform in the horizontal direction, but the lengths of the slits on the central side and the peripheral side of the antenna member 36 may be varied in order to make the strength of the electrostatic field formed uneven. May be slightly changed within the above-mentioned allowable range. For example, as shown in the enlarged view of FIG. 3, the length of the slit may be set to be gradually increased as it is positioned radially outward from the center of the antenna member.
For example, the length L1 of the slit 38A located at the innermost circumference is (1 / 2-1 / 10)? (?: Waveguide wavelength of microwave)
Slit 38B located at the outermost circumference, set to a length of about
L2 can be set to a length of about (1/2 + 4/10) λ. This makes it possible to form a stronger electrostatic field on the peripheral side than on the central side. In addition, in order to improve the antenna efficiency by providing a matching slit for converting the microwave propagating here almost completely into an electrostatic field, which is the outer circumference of the slit, which is the outermost circumference of the antenna member. May be.

【0033】尚、ここではアンテナ部材36として薄い
銅板を用いてこれをロウ付け64により誘電体40或い
はアンテナ覆い部材42の下面へ接合させるようにした
が、これに限らず、例えば焼成されたセラミック製の誘
電体40の裏面に、スクリーン印刷等の手段により銅薄
膜を、スリットを含むアンテナ部材の形状にパターン形
成し、これを焼き付けるようにして銅箔のアンテナ部材
を形成するようにしてもよい。このように形成されたア
ンテナ部材36の平面図を図6に示す。この場合には、
アンテナ部材36の中心部に誘電体40の挿通孔44
(図5参照)に対応した孔70が形成されてしまうの
で、このアンテナ部材36と同軸導波管58の内導体5
6の下端面の周縁部との電気的接続を行なう時には、先
の実施例以上にロウ付け操作を精度良く行なうようにす
る。
Although a thin copper plate is used as the antenna member 36 and is joined to the lower surface of the dielectric 40 or the antenna covering member 42 by brazing 64 here, the invention is not limited to this, and for example, fired ceramics. A copper thin film may be formed into a pattern of an antenna member including slits on the back surface of the dielectric 40 made of metal by screen printing or the like, and the antenna member of copper foil may be formed by baking. . A plan view of the antenna member 36 thus formed is shown in FIG. In this case,
The insertion hole 44 of the dielectric 40 is formed in the center of the antenna member 36.
Since the hole 70 corresponding to (see FIG. 5) is formed, the antenna member 36 and the inner conductor 5 of the coaxial waveguide 58 are formed.
When electrical connection is made with the peripheral portion of the lower end surface of 6, the brazing operation should be performed more accurately than in the previous embodiment.

【0034】また、アンテナ部材36が、処理空間に対
して剥出しのためにプラズマによりこれがスパッタされ
るが、これを避けたい場合、例えば銅のコンタミネーシ
ョンを避けたい場合には、アンテナ部材36の下面全体
に薄い石英ガラス保護板或いはセラミック保護板を設け
るようにすれば良い。また、アンテナ部材36の下面と
載置台6の上端載置面との間の距離Dは、例えば5〜7
cm程度に設定されており、処理空間Sを、プラズマ形
成領域S10と、この空間より拡散するプラズマによる
活性種で実際に処理を行なうプロセス領域S20とに分
離している。
Further, since the antenna member 36 is sputtered by plasma due to being exfoliated from the processing space, if it is desired to avoid this, for example, to avoid copper contamination, the antenna member 36 may be removed. A thin quartz glass protective plate or a ceramic protective plate may be provided on the entire lower surface. Further, the distance D between the lower surface of the antenna member 36 and the upper end mounting surface of the mounting table 6 is, for example, 5 to 7
The processing space S is divided into a plasma forming region S10 and a process region S20 in which actual treatment is performed with active species due to plasma diffusing from the space.

【0035】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、ゲートバルブ30を介し
て半導体ウエハWを搬送アームにより処理容器4内に収
容し、リフタピン(図示せず)を上下動させることによ
りウエハWを載置台6の上面の載置面に載置する。
Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described. First, the semiconductor wafer W is accommodated in the processing container 4 by the transfer arm via the gate valve 30, and a lifter pin (not shown) is moved up and down to mount the wafer W on the mounting surface of the upper surface of the mounting table 6. To do.

【0036】そして、処理容器4内を所定のプロセス圧
力、例えば0.1〜数10mTorrの範囲内に維持し
て、処理ガス供給ノズル20から例えばCF4 等のエッ
チングガスを流量制御しつつ供給する。同時にマイクロ
波発生器50からのマイクロ波を、矩形導波管52及び
同軸導波管58を介してアンテナ部材36に供給して処
理空間Sに、アンテナ表面から離れるにつれて指数関数
的に減衰するような電界を形成し、これによりプラズマ
を発生させ、エッチング処理を行う。
Then, the inside of the processing container 4 is maintained at a predetermined process pressure, for example, in the range of 0.1 to several tens of mTorr, and the etching gas such as CF 4 is supplied from the processing gas supply nozzle 20 while controlling the flow rate. . At the same time, the microwave from the microwave generator 50 is supplied to the antenna member 36 through the rectangular waveguide 52 and the coaxial waveguide 58 so that the microwave is exponentially attenuated in the processing space S as the distance from the antenna surface increases. An electric field is formed, plasma is generated thereby, and etching processing is performed.

【0037】ここで、マイクロ波発生器50にて発生し
た例えば2.45GHzのマイクロ波はTEMモードで
同軸導波管58内を伝搬してアンテナ覆い部材42によ
り覆われたアンテナ部材36に到達し、内導体56の接
続された円板状のアンテナ部材36の中心部から放射状
に周辺部に伝搬される間に、このアンテナ部材36に同
心円状に多数形成されたスリット38間に静電界が生
じ、従って、アンテナ部材直下の処理空間Sの上部、具
体的には、プラズマ形成領域S10に、アンテナ表面か
ら離れるにつれて指数関数的に減衰するような電界が形
成されることになる。この静電場により励起されたエッ
チングガスがプラズマ化し、この下方に位置するプロセ
ス領域S20に拡散してここで処理ガスを活性化して活
性種を作り、この活性種の作用でウエハWの表面に処
理、例えばエッチングが施されることになる。
Here, the microwave of, for example, 2.45 GHz generated by the microwave generator 50 propagates in the coaxial waveguide 58 in the TEM mode and reaches the antenna member 36 covered by the antenna cover member 42. While being radially propagated from the central portion of the disk-shaped antenna member 36 to which the inner conductor 56 is connected to the peripheral portion, an electrostatic field is generated between the slits 38 formed in the antenna member 36 in a concentric manner. Therefore, an electric field that exponentially attenuates with increasing distance from the antenna surface is formed in the upper portion of the processing space S immediately below the antenna member, specifically, in the plasma formation region S10. The etching gas excited by this electrostatic field is turned into plasma, diffuses into the process region S20 located below this, activates the processing gas there to generate active species, and the surface of the wafer W is processed by the action of this active species. , For example, etching will be performed.

【0038】ここで、前述のようにスリット38の長さ
L及びアンテナ部材36の半径方向に隣り合うスリット
間の距離S1を規定したので、アンテナ部材36からは
電磁波はほとんど出ずに、アンテナ表面から離れるにつ
れて指数関数的に減衰するような電界のみが形成される
ことになる。従って、電磁波を放出する先の出願技術と
は異なり、電力投入を静電場を用いて行なうことにより
投入電力量の上限値の制約がなくなり、効率的に電力を
供給することができ、一層大きな電力投入が可能とな
る。従って、投入電力量に応じてプラズマ密度を高密度
化させることができ、しかもアンテナ部材36の下方の
プラズマ形成領域S10の全域に亘って高い密度のプラ
ズマを安定して形成することができる。
Here, since the length L of the slit 38 and the distance S1 between the slits adjacent to each other in the radial direction of the antenna member 36 are defined as described above, almost no electromagnetic wave is emitted from the antenna member 36 and the antenna surface. Only the electric field that decays exponentially as it moves away from is formed. Therefore, unlike the prior application technology that emits electromagnetic waves, by performing power input using an electrostatic field, there is no restriction on the upper limit value of the amount of power input, and power can be efficiently supplied, resulting in even greater power consumption. Can be input. Therefore, the plasma density can be increased according to the amount of input electric power, and high-density plasma can be stably formed over the entire plasma formation region S10 below the antenna member 36.

【0039】このように多量の電力を投入した結果、ア
ンテナ部材36は、ジュール熱により或いは処理空間S
内のプラズマからの輻射熱から熱の供給を受けてかなり
の高温状態となろうとするが、このアンテナ部材36の
全体は、ロウ付け64による面接触で誘電体40或いは
アンテナ覆い部材42に接合され、更にこの誘電体40
の上面全面もロウ付けによる面接触でアンテナ部材42
に接合され、また更に、内導体56の下端外周面と誘電
体40もロウ付けによる面接触で接合されているので部
材間の熱抵抗が非常に小さく、アンテナ部材36の熱は
効率的に大気に晒されているアンテナ覆い部材42側に
伝わり、これにより大気放散されることになる。従っ
て、アンテナ部材36を効率的に自然冷却することがで
きるので、これが過度に高温状態となることがなく、ア
ンテナ部材36が部分的に溶けたり、或いはこれが部分
的に屈曲変形して誘電体40から剥がれたりすることも
防止することができる。
As a result of applying a large amount of electric power in this way, the antenna member 36 is heated by Joule heat or in the processing space S.
Although it tries to reach a considerably high temperature state by receiving heat from the radiant heat from the plasma inside, the entire antenna member 36 is joined to the dielectric 40 or the antenna covering member 42 by surface contact with the brazing 64, Furthermore, this dielectric 40
The entire upper surface of the antenna member 42 is also brought into surface contact by brazing.
Further, since the lower end outer peripheral surface of the inner conductor 56 and the dielectric 40 are also joined by surface contact by brazing, the thermal resistance between the members is very small, and the heat of the antenna member 36 is efficiently transferred to the atmosphere. Is transmitted to the side of the antenna covering member 42 exposed to the air, and is thereby diffused into the atmosphere. Therefore, since the antenna member 36 can be efficiently naturally cooled, the antenna member 36 does not become an excessively high temperature state, the antenna member 36 is partially melted, or the antenna member 36 is partially bent and deformed to cause the dielectric member 40. It can also be prevented from peeling off.

【0040】この場合、アンテナ覆い部材42に図1中
にて仮想線で示す冷却フィン59を設ければ、よりその
冷却効率を高めることができ、更に、冷却ファンを設け
るなどして強制空冷による冷却を行なえば更に一層冷却
効率を高めることが可能となる。また、アンテナ部材3
6、誘電体40及びアンテナ覆い部材42よりなるアン
テナ構造ユニットは、内部が上記のようにロウ付けによ
り気密構造になされているので、これをマイクロ波導入
口14にシール性を確保して取り付けることにより、別
途他の閉塞部材を用いる必要がない。この場合、処理容
器4内を真空引きすることによりアンテナ覆い部材42
が容器天井部4A側に大気圧で付勢され、また、Oリン
グ68も両部材間に介設していることから高い気密性を
確保することが可能となる。
In this case, if the antenna cover member 42 is provided with the cooling fins 59 shown by phantom lines in FIG. 1, the cooling efficiency can be further improved. Further, by providing a cooling fan, forced air cooling can be performed. If cooling is performed, the cooling efficiency can be further increased. In addition, the antenna member 3
6, the antenna structure unit including the dielectric 40 and the antenna cover member 42 has an airtight structure by brazing as described above. Therefore, by attaching this to the microwave inlet port 14 while ensuring the sealing property. It is not necessary to use another blocking member separately. In this case, the antenna cover member 42 is evacuated by evacuating the inside of the processing container 4.
Is urged toward the container ceiling portion 4A at atmospheric pressure, and the O-ring 68 is also interposed between both members, so that high airtightness can be secured.

【0041】また、アンテナ部材36の材料として、銅
の外に、他の導電性部材、例えばアルミニウム等も用い
ることができるが、例えばアンテナ部材36がプラズマ
によりスパッタされてメタルコンタミネーションが発生
することを避けたい場合には、アンテナ部材36の下面
全体に亘って、例えば厚さ1〜2mm程度の石英ガラス
板或いはセラミック保護板を設けるようにしてもよい。
図7は、メタルコンタミネーション防止用のセラミック
保護板を設けた時のアンテナ部材近傍の拡大図を示す。
すなわちこの図示例においては、セラミックよりなる誘
電体40の下面に例えば焼き付けにより銅製のアンテナ
部材36を形成し、このアンテナ部材36の下面に例え
ばセラミック保護板92を形成する。この場合、例えば
セラミック保護板92としては、上記誘電体40と同じ
材料のセラミックを用いることができ、アンテナ部材3
6の直径よりもセラミック保護板92の直径を大きく設
定し、アンテナ部材36をセラミック保護板92により
完全に埋め込むようにする。これによれば、アンテナ部
材36がプラズマによりスパッタされることを完全に防
止することができ、メタルコンタミネーションの発生を
完全に阻止することができる。また、誘電体40とセラ
ミック保護板92とをその周辺部で強固に接合でき、耐
久性も高く維持することができる。また、上述のよう
に、保護板92としてセラミック材を用いることによ
り、誘電体40、アンテナ部材36及びセラミック保護
板92よりなる3層構造を同時に一括して形成し、焼成
することができ、製造方法も簡単化させることができ
る。この図示例においては、内導体56としては下端部
まで、完全に中空になされたものが使用されている。
Further, as the material of the antenna member 36, other conductive members such as aluminum can be used in addition to copper. However, for example, the antenna member 36 is sputtered by plasma and metal contamination occurs. If it is desired to avoid the above, a quartz glass plate or a ceramic protection plate having a thickness of, for example, 1 to 2 mm may be provided over the entire lower surface of the antenna member 36.
FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the antenna member when a ceramic protection plate for preventing metal contamination is provided.
That is, in the illustrated example, the antenna member 36 made of copper is formed on the lower surface of the dielectric 40 made of ceramic by, for example, baking, and the ceramic protective plate 92 is formed on the lower surface of the antenna member 36. In this case, for example, as the ceramic protection plate 92, the same ceramic material as the dielectric 40 can be used, and the antenna member 3 can be used.
The diameter of the ceramic protection plate 92 is set to be larger than the diameter of 6, so that the antenna member 36 is completely embedded in the ceramic protection plate 92. According to this, it is possible to completely prevent the antenna member 36 from being sputtered by plasma, and it is possible to completely prevent the occurrence of metal contamination. Further, the dielectric 40 and the ceramic protection plate 92 can be firmly bonded to each other at their peripheral portions, and the durability can be maintained high. Further, as described above, by using the ceramic material as the protective plate 92, a three-layer structure including the dielectric 40, the antenna member 36, and the ceramic protective plate 92 can be simultaneously formed and fired at the same time. The method can also be simplified. In the illustrated example, as the inner conductor 56, a hollow conductor is used up to the lower end.

【0042】尚、上記した実施例では、処理容器4の側
壁に処理ガス供給ノズル20を設けて側部から処理ガス
を供給する構造のため、処理ガスがウエハWの上面を横
切ったり、或いはノズル20を、載置台6の中心を点対
称の中心として点対称に複数設けたとしても、ウエハ上
面中心部近傍で処理ガスの澱みが生じたりして、プラズ
マ処理の面内均一性を確保できない恐れがあり、これを
解決するために載置台6の上方に電界を乱さないような
ガラス管製のシャワーヘッド構造を設置することも考え
られるが、この場合には、ヘッド構造内でプラズマが発
生する恐れがあることから実用的ではない。そこで、上
記アンテナ覆い部材42に処理ガス導入部を形成してア
ンテナ構造物にガス導入手段を兼用させ、上記した危惧
を回避するようにしてもよい。
In the above embodiment, the processing gas supply nozzle 20 is provided on the side wall of the processing container 4 to supply the processing gas from the side, so that the processing gas may cross the upper surface of the wafer W or the nozzle may be discharged. Even if a plurality of 20 are provided point-symmetrically with respect to the center of the mounting table 6 as the center of point symmetry, the processing gas may stagnate near the central portion of the upper surface of the wafer, and the in-plane uniformity of the plasma processing may not be ensured. In order to solve this, it is conceivable to install a shower head structure made of a glass tube above the mounting table 6 so as not to disturb the electric field. In this case, plasma is generated in the head structure. Not practical due to fear. Therefore, a processing gas introducing portion may be formed in the antenna cover member 42 so that the antenna structure also serves as a gas introducing means to avoid the above-mentioned fear.

【0043】図8はアンテナ覆い部材に処理ガス導入部
を設けた時の実施例を示す断面図、図9はそのアンテナ
構造物を示す拡大図、図10は図9に示すアンテナ部材
及びその近傍の平面図、図11は変換器の部分を示す拡
大図である。ここでは、図示するようにアンテナ覆い部
材42の中心部に処理ガス導入部72を形成し、また、
アンテナ覆い部材42の周辺部に処理ガス補助導入部7
4を形成している。
FIG. 8 is a sectional view showing an embodiment in which a processing gas introducing portion is provided on the antenna covering member, FIG. 9 is an enlarged view showing the antenna structure, and FIG. 10 is the antenna member shown in FIG. 9 and its vicinity. FIG. 11 is an enlarged view showing a part of the converter. Here, as shown in the drawing, the processing gas introducing portion 72 is formed in the central portion of the antenna covering member 42, and
The processing gas auxiliary introduction part 7 is provided around the antenna cover member 42.
4 are formed.

【0044】具体的には、処理ガス導入部72として
は、同軸導波管58の内導体56として、その途中のみ
ならず下端部も中空になされた中空管を使用し、これを
処理ガスを流すための処理ガス供給通路76として兼用
するように構成している。すなわち、中空管よりなる内
導体56の下端面及びここに接合されるアンテナ部材3
6に処理空間Sに通じるガス孔78を形成する。このガ
ス孔78は、図10にも示すように好ましくはスペース
が許す範囲で複数個形成するのがよい。そして、一端部
が処理ガス源28に接続されたガス供給路22を、矩形
導波管52と同軸導波管58を接合する変換器54から
延在させた中空の内導体56に接続し、これにより、こ
の中空内導体56を介して処理ガスを処理空間Sに導入
させる。
Specifically, as the processing gas introducing section 72, a hollow tube whose inner end is also hollow as the inner conductor 56 of the coaxial waveguide 58 is used. Is also used as the processing gas supply passage 76 for flowing the gas. That is, the lower end surface of the inner conductor 56 formed of a hollow tube and the antenna member 3 joined to the lower end surface
A gas hole 78 communicating with the processing space S is formed at 6. As shown in FIG. 10, it is preferable to form a plurality of gas holes 78 within the range of space. Then, the gas supply path 22 whose one end is connected to the processing gas source 28 is connected to the hollow inner conductor 56 extended from the converter 54 that joins the rectangular waveguide 52 and the coaxial waveguide 58, As a result, the processing gas is introduced into the processing space S via the hollow inner conductor 56.

【0045】また、アンテナ覆い部材42の周辺部に形
成した処理ガス補助導入部74としては、アンテナ覆い
部材42の周辺部に沿ってリング状のガスヘッダ78を
形成し、このガスヘッダ78から処理空間Sに抜ける補
助ガス孔80を設けるように構成している。この補助ガ
ス孔80は、図10に示すようにアンテナ覆い部材42
の周方向に沿って所定のピッチで多数個設けるのがガス
均一拡散の点から望ましい。また、このガスヘッダ78
には、上記ガス供給路22から分岐させた分岐管22A
が接合されており、ここに上記処理ガス導入部72と同
じ処理ガスを供給し得るようになっている。
As the processing gas auxiliary introduction portion 74 formed in the peripheral portion of the antenna cover member 42, a ring-shaped gas header 78 is formed along the peripheral portion of the antenna cover member 42, and the processing space S is formed from the gas header 78. The auxiliary gas hole 80 that escapes to the inside is provided. This auxiliary gas hole 80 is provided in the antenna cover member 42 as shown in FIG.
It is desirable to provide a large number of them at a predetermined pitch along the circumferential direction from the viewpoint of uniform gas diffusion. Also, this gas header 78
Is a branch pipe 22A branched from the gas supply path 22.
Are joined to each other, and the same processing gas as the processing gas introducing section 72 can be supplied to the above.

【0046】このように、アンテナ構造物を処理ガス導
入手段と兼用させることにより、先に説明したと同様な
例えばアンテナ部材36の冷却効率を高めることができ
る等の作用効果に加え、ウエハWの中心部上方より処理
ガスを供給することができるので、ウエハの面内に均一
に処理ガスを供給及び拡散させることができ、プラズマ
処理の面内均一性を高めることが可能となる。特に、ア
ンテナ覆い部材42の周辺部に処理ガス補助導入部74
を設けることにより、処理ガスが中心部と比較して薄く
なる傾向にあるウエハ周辺部にも十分な量の処理ガスを
供給することができ、プラズマ処理の面内均一性を一層
向上させることが可能となる。尚、この処理ガス補助導
入部74のガス放出面74Aを水平面ではなく、載置台
の中心方向に対向するテーパ面とすることにより、処理
ガス噴射方向をウエハ中心方向に傾斜させることがで
き、プラズマ処理の面内均一性を一層期待することがで
きる。
In this way, by using the antenna structure also as the processing gas introducing means, in addition to the same operational effect as described above, for example, the cooling efficiency of the antenna member 36 can be increased, and the wafer W Since the processing gas can be supplied from above the central portion, the processing gas can be uniformly supplied and diffused within the surface of the wafer, and the in-plane uniformity of plasma processing can be improved. In particular, the processing gas auxiliary introduction portion 74 is provided around the antenna cover member 42.
By providing the processing gas, it is possible to supply a sufficient amount of the processing gas to the peripheral portion of the wafer where the processing gas tends to be thinner than the central portion, and to further improve the in-plane uniformity of plasma processing. It will be possible. In addition, by making the gas discharge surface 74A of the auxiliary processing gas introduction portion 74 not a horizontal surface but a taper surface facing the center direction of the mounting table, the process gas injection direction can be inclined toward the wafer center direction, and the plasma The in-plane uniformity of processing can be further expected.

【0047】更に、図12に示す部分拡大図のように、
処理ガス導入部72の下面に、多数のガス噴出口82を
有する吹き出し板84を設けるようにしてもよい。この
場合には、吹き出し板84は、アンテナ部材36の下面
中心部のスリット38を設けていないスリット不形成エ
リアにロウ付け等により周縁部を上方へ屈曲させた状態
で設け、ガス孔78を介して下方へ流出した処理ガスを
多数のガス噴出口82から放出させることにより処理ガ
スをより拡散して処理空間Sに供給することが可能とな
る。
Further, as shown in the partially enlarged view of FIG.
A blowing plate 84 having a large number of gas ejection ports 82 may be provided on the lower surface of the processing gas introducing portion 72. In this case, the blowing plate 84 is provided in a state where the peripheral edge portion is bent upward by brazing or the like in the slit non-forming area where the slit 38 is not provided in the central portion of the lower surface of the antenna member 36, and through the gas hole 78. It is possible to supply the processing gas to the processing space S by diffusing the processing gas further downward by discharging the processing gas flowing out downward from a large number of gas ejection ports 82.

【0048】また同様に、図13に示す部分拡大図のよ
うに、アンテナ覆い部材42の周辺部に設けた処理ガス
補助導入部74の下面にも、複数のガス噴出口86を有
する吹き出し板88を設けるようにしてもよい。この場
合には、吹き出し板88はアンテナ覆い部材42の周方
向に沿ってリング状に設けるのが良く、図10の場合と
比較して多くのガス噴出口86を形成できる。そして、
ガス放出面74Aを載置台の中心方向に対向するように
傾斜させているので、更に一層のプラズマ処理の面内均
一性を期待することができる。尚、この吹き出し板88
を設けないでテーパになされたガス放出面74Aの補助
ガス孔80から直接、斜め下方向に向けて処理ガスを供
給してもよい。このような処理ガス導入部及び処理ガス
補助導入部は、図4及び図7に示す実施例にも組み合わ
せて適用することができるのは勿論である。
Similarly, as shown in a partially enlarged view of FIG. 13, a blowing plate 88 having a plurality of gas ejection ports 86 is also provided on the lower surface of the processing gas auxiliary introducing portion 74 provided in the peripheral portion of the antenna covering member 42. May be provided. In this case, the blowing plate 88 is preferably provided in a ring shape along the circumferential direction of the antenna covering member 42, and more gas ejection ports 86 can be formed as compared with the case of FIG. And
Since the gas emission surface 74A is inclined so as to face the center of the mounting table, further in-plane uniformity of plasma processing can be expected. In addition, this blowing plate 88
Alternatively, the processing gas may be directly supplied obliquely downward from the auxiliary gas hole 80 of the tapered gas discharge surface 74 </ b> A without providing the above. It goes without saying that such a processing gas introducing section and a processing gas auxiliary introducing section can be applied in combination with the embodiments shown in FIGS. 4 and 7.

【0049】尚、以上の説明では、主としてマイクロ波
によりプラズマを発生させる電界を処理空間へ放出させ
る平面アンテナ部材について説明したが、これに限定さ
れず、本発明は電磁場を処理空間に向けて放出させる構
造のアンテナ部材或いはECR構造のアンテナ部材にも
適用し得るのは勿論である。また、ここでは半導体ウエ
ハのプラズマエッチング処理を例にとって説明したが、
これに限定されず、プラズマを使用する装置ならばどの
ような装置にも適用でき、例えばプラズマアッシング装
置、プラズマCVD装置等にも適用でき、更には、他の
被処理体、例えばLCD基板等にも適用することができ
る。
In the above description, the planar antenna member that emits the electric field for generating plasma by the microwave to the processing space is mainly described, but the present invention is not limited to this, and the present invention emits the electromagnetic field toward the processing space. It is needless to say that the present invention can be applied to an antenna member having a structure for making a change or an antenna member having an ECR structure. Also, here, the plasma etching process of the semiconductor wafer is described as an example,
The present invention is not limited to this, and can be applied to any device as long as it uses plasma, for example, a plasma ashing device, a plasma CVD device, and the like, and further to other processed objects such as an LCD substrate. Can also be applied.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラズマ
処理装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮す
ることができる。平面アンテナ部材の構造物を処理容器
内に設けずに大気に晒すようにして設けてアンテナ部材
自体を大気放熱により空冷するようにしたので、構造を
複雑化させることなくこれが過度に高温状態となるのを
防止でき、アンテナ部材が屈曲変形したり、部分的に溶
けるのを阻止して耐久性を向上させることができる。ま
た、アンテナ構造物の部材間を、例えばロウ付けにより
面接合させることにより、部材間の熱伝導性が良好とな
り、アンテナ部材の放熱効率を一層向上させることがで
きる。更に、このアンテナ部材を覆うアンテナ覆い部材
や誘電体よりなるアンテナ構造物を気密構造としてこれ
によりマイクロ波導入口を密閉することにより、処理容
器内を気密にするために別途、密閉手段を必要とせず、
装置構成を簡単化できる。
As described above, according to the plasma processing apparatus of the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited. Since the structure of the planar antenna member is not provided in the processing container but is provided so as to be exposed to the atmosphere and the antenna member itself is air-cooled by heat radiation to the atmosphere, it becomes an excessively high temperature state without complicating the structure. Can be prevented, and the antenna member can be prevented from being bent and deformed or partially melted to improve the durability. Further, by surface-joining the members of the antenna structure by brazing, for example, the thermal conductivity between the members is improved, and the heat dissipation efficiency of the antenna member can be further improved. Furthermore, the antenna covering member that covers the antenna member and the antenna structure made of a dielectric are hermetically sealed to seal the microwave introduction port, so that a separate sealing means is not required to hermetically seal the inside of the processing container. ,
The device configuration can be simplified.

【0051】また更に、アンテナ構造物に処理ガス導入
部を形成して2つの機能を持たせることにより、構造を
複雑化させることなく、被処理体の中心部上方から処理
ガスを供給することができ、処理ガスの均一供給が可能
となってプラズマ処理の面内均一性を向上させることが
できる。また、被処理体の周辺部上方のアンテナ構造物
に処理ガス補助導入部を形成することにより、被処理体
の周辺部にも十分に処理ガスを供給でき、プラズマ処理
の面内均一性を一層向上させることができる。更に、処
理ガス導入部や処理ガス補助導入部にガス噴出口を有す
る吹き出し板を設けることにより、処理ガスを拡散させ
つつ供給でき、更に、プラズマ処理の面内均一性を向上
できる。また、同軸導波管の内導体をガス供給通路とし
て用いることにより、ガス供給路を別途、独立させて設
ける必要がなく、構造を簡単化してコスト削減に寄与す
ることができる。
Furthermore, by forming a processing gas introduction part in the antenna structure so as to have two functions, the processing gas can be supplied from above the central part of the object to be processed without complicating the structure. As a result, the processing gas can be uniformly supplied, and the in-plane uniformity of the plasma processing can be improved. Further, by forming the processing gas auxiliary introduction part in the antenna structure above the peripheral part of the object to be processed, the processing gas can be sufficiently supplied also to the peripheral part of the object to be processed, and the in-plane uniformity of the plasma processing is further improved. Can be improved. Further, by providing a blowing plate having a gas ejection port in the processing gas introduction part or the processing gas auxiliary introduction part, the processing gas can be supplied while being diffused, and further, the in-plane uniformity of the plasma processing can be improved. Further, by using the inner conductor of the coaxial waveguide as the gas supply passage, it is not necessary to separately provide the gas supply passage separately, and the structure can be simplified and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るプラズマ処理装置の一例を示す全
体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an example of a plasma processing apparatus according to the present invention.

【図2】図1に示す処理装置に用いるアンテナ部材を示
す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing an antenna member used in the processing apparatus shown in FIG.

【図3】図2に示すアンテナ部材の拡大平面図である。FIG. 3 is an enlarged plan view of the antenna member shown in FIG.

【図4】アンテナ部材の取付状態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a mounting state of an antenna member.

【図5】アンテナ部材の取付部を示す分解組立図であ
る。
FIG. 5 is an exploded view of the mounting portion of the antenna member.

【図6】アンテナ部材の変形例を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a modified example of the antenna member.

【図7】セラミック保護板を設けた時のアンテナ部材の
近傍を示す拡大図である。
FIG. 7 is an enlarged view showing the vicinity of an antenna member when a ceramic protection plate is provided.

【図8】本発明の変形例のプラズマ処理装置を示す全体
構成図である。
FIG. 8 is an overall configuration diagram showing a plasma processing apparatus of a modified example of the invention.

【図9】図8に示す装置のアンテナ部材の取付状態を示
す断面図である。
9 is a cross-sectional view showing an attached state of an antenna member of the device shown in FIG.

【図10】図9に示すアンテナ部材及びその近傍の平面
図である。
FIG. 10 is a plan view of the antenna member shown in FIG. 9 and its vicinity.

【図11】矩形導波管と同軸導波管との間に介在させる
変換器を示す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing a converter interposed between a rectangular waveguide and a coaxial waveguide.

【図12】処理ガス導入部の変形例を示す図である。FIG. 12 is a view showing a modified example of the processing gas introducing part.

【図13】処理ガス補助導入部の変形例を示す図であ
る。
FIG. 13 is a view showing a modified example of the processing gas auxiliary introduction section.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 プラズマエッチング装置(プラズマ処理装置) 4 処理容器 6 載置台 34 マイクロ波導入口 36 平面アンテナ部材 38 スリット 40 誘電体 42 アンテナ覆い部材 50 マイクロ波発生器 52 矩形導波管 54 変換器 56 内導体 58 同軸導波管 64 ロウ付け 72 処理ガス導入部 74 処理ガス補助導入部 76 処理ガス供給通路 80 補助ガス孔 82、86 ガス噴出口 84、88 吹き出し板 W 半導体ウエハ(被処理体) 2 Plasma etching device (plasma processing device) 4 Processing container 6 Mounting table 34 Microwave inlet 36 Planar antenna member 38 Slit 40 Dielectric 42 Antenna covering member 50 Microwave generator 52 Rectangular waveguide 54 Converter 56 Inner conductor 58 Coaxial Waveguide 64 Brazing 72 Processing gas introduction part 74 Processing gas auxiliary introduction part 76 Processing gas supply passage 80 Auxiliary gas holes 82, 86 Gas ejection ports 84, 88 Blowout plate W Semiconductor wafer (processing target)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591076763 高田 潤一 千葉県船橋市二和東5−36−8−102 (71)出願人 594169385 堀池 靖浩 東京都保谷市東伏見3−2−12 (72)発明者 石井 信雄 東京都港区赤坂5丁目3番6号 東京エレ クトロン株式会社内 (72)発明者 小林 保男 東京都港区赤坂5丁目3番6号 東京エレ クトロン株式会社内 (72)発明者 後藤 尚久 神奈川県川崎市宮前区土橋6−15−1 (72)発明者 安藤 真 神奈川県川崎市幸区小倉1−1、I−312 (72)発明者 高田 潤一 千葉県船橋市二和東5−36−8−102 (72)発明者 堀池 靖浩 東京都保谷市東伏見3丁目2番12号 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (71) Applicant 591076763 Junichi Takada 5-36-8-102 Fuwahito, Funabashi City, Chiba Prefecture (71) Applicant 594169385 Yasuhiro Horiike 3-2-12 Higashifushimi, Hoya City, Tokyo (72) Inventor Nobuo Ishii 5-3-6 Akasaka, Minato-ku, Tokyo Tokyo Electron Co., Ltd. (72) Inventor Yasuo Kobayashi 5-3-6 Akasaka, Minato-ku, Tokyo Tokyo Electron Co., Ltd. (72) Inventor Naohisa Goto 6-15-1 Tsuchihashi, Miyamae-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Makoto Ando 1-1 Kogura, 1-13, Koyuki-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Junichi Takada 5 Fuwahito, Funabashi City, Chiba Prefecture -36-8-102 (72) Inventor Yasuhiro Horiike 3-2-12 Higashifushimi, Hoya-shi, Tokyo

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理体を載置する載置台を内部に設け
ると共にマイクロ波導入口を形成した処理容器と、プラ
ズマ発生用のマイクロ波を発生するマイクロ波発生器
と、このマイクロ波発生器にて発生したマイクロ波を前
記処理容器へ導くための導波管と、同心円状或いは渦巻
き状に形成された多数のスリットを有して前記導波管に
接続されて前記載置台と対向するように前記マイクロ波
導入口に設けられた平面アンテナ部材と、この平面アン
テナ部材を覆って前記処理容器内を気密に保持するアン
テナ覆い部材とを備えるように構成したことを特徴とす
るプラズマ処理装置。
1. A processing container provided with a mounting table for mounting an object to be processed therein and having a microwave introduction port, a microwave generator for generating a microwave for plasma generation, and a microwave generator for the microwave generator. And a waveguide for guiding the microwaves generated to the processing container, and a plurality of concentric or spirally formed slits connected to the waveguide so as to face the mounting table. A plasma processing apparatus comprising: a planar antenna member provided at the microwave introduction port; and an antenna cover member that covers the planar antenna member and hermetically holds the interior of the processing container.
【請求項2】 前記アンテナ覆い部材と前記アンテナ部
材との間には、前記マイクロ波の波長を短くするための
誘電体が介在されると共に全体が気密構造になされてい
ることを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。
2. A dielectric for shortening the wavelength of the microwave is interposed between the antenna cover member and the antenna member, and the whole structure is hermetically sealed. Item 2. The plasma processing apparatus according to Item 1.
【請求項3】 前記アンテナ部材と前記誘電体間及び前
記誘電体と前記アンテナ覆い部材の内面間は面接合され
て熱伝導が良好になされていることを特徴とする請求項
1または2記載のプラズマ処理装置。
3. The heat conduction according to claim 1, wherein the antenna member and the dielectric member and the dielectric member and the inner surface of the antenna covering member are surface-bonded to each other to achieve good heat conduction. Plasma processing equipment.
【請求項4】 前記アンテナ部材は、薄い導電板或いは
前記誘電体の下面に焼き付けにより形成された薄い導電
箔よりなることを特徴とする請求項1乃至3記載のプラ
ズマ処理装置。
4. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the antenna member is made of a thin conductive plate or a thin conductive foil formed by baking on the lower surface of the dielectric.
【請求項5】 前記アンテナ覆い部材の中心部には、前
記処理容器内へ処理ガスを導入するための処理ガス導入
部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至4記
載のプラズマ処理装置。
5. The plasma processing according to claim 1, wherein a processing gas introducing portion for introducing a processing gas into the processing container is formed in a central portion of the antenna covering member. apparatus.
【請求項6】 前記アンテナ覆い部材の周辺部には、前
記処理容器内へ処理ガスを導入するための処理ガス補助
導入部が形成されることを特徴とする請求項5記載のプ
ラズマ処理装置。
6. The plasma processing apparatus according to claim 5, wherein a processing gas auxiliary introduction part for introducing a processing gas into the processing container is formed at a peripheral portion of the antenna cover member.
【請求項7】 前記処理ガス導入部及び前記処理ガス補
助導入部の少なくとも1つには、複数のガス噴出口を有
する吹き出し板を設けるように構成したことを特徴とす
る請求項5または6記載のプラズマ処理装置。
7. The blowing plate having a plurality of gas ejection ports is provided in at least one of the processing gas introducing section and the processing gas auxiliary introducing section. Plasma processing equipment.
【請求項8】 前記導波管の一部は、同軸導波管よりな
り、この同軸導波管の内導体を中空管として形成すると
共にこの中空管を前記処理ガス導入部へ処理ガスを流す
ガス供給通路として構成したことを特徴とする請求項5
乃至7記載のプラズマ処理装置。
8. A part of the waveguide is formed of a coaxial waveguide, the inner conductor of the coaxial waveguide is formed as a hollow tube, and the hollow tube is introduced into the processing gas introduction part. 6. A gas supply passage through which the gas flows.
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 7.
JP7240876A 1995-05-26 1995-08-25 Plasma processing device Pending JPH0963793A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7240876A JPH0963793A (en) 1995-08-25 1995-08-25 Plasma processing device
US08/653,469 US5698036A (en) 1995-05-26 1996-05-24 Plasma processing apparatus
KR1019960017934A KR100270425B1 (en) 1995-05-26 1996-05-25 Plasma treatment apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7240876A JPH0963793A (en) 1995-08-25 1995-08-25 Plasma processing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0963793A true JPH0963793A (en) 1997-03-07

Family

ID=17066018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7240876A Pending JPH0963793A (en) 1995-05-26 1995-08-25 Plasma processing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0963793A (en)

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999063586A1 (en) * 1998-06-04 1999-12-09 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
JP2001307899A (en) * 2000-04-18 2001-11-02 Daihen Corp Plasma generator
US6311638B1 (en) 1999-02-10 2001-11-06 Tokyo Electron Limited Plasma processing method and apparatus
US6388624B1 (en) 2000-08-25 2002-05-14 Hitachi, Ltd. Parallel-planar plasma processing apparatus
EP1300875A1 (en) * 2001-03-28 2003-04-09 OHMI, Tadahiro Plasma processing device
EP1300878A1 (en) * 2001-03-28 2003-04-09 OHMI, Tadahiro Device and method for plasma processing, and slow-wave plate
JP2003110315A (en) * 2001-09-27 2003-04-11 Tokyo Electron Ltd Electromagnetic field feed device and plasma processing device
JP2003109797A (en) * 2001-09-28 2003-04-11 Tokyo Electron Ltd Electromagnetic field supply device and plasma treatment apparatus
US6736930B1 (en) 1999-03-29 2004-05-18 Tokyo Electron Limited Microwave plasma processing apparatus for controlling a temperature of a wavelength reducing member
WO2004057935A1 (en) * 2002-12-20 2004-07-08 Hamamatsu Foundation For Science And Technology Promotion Microwave plasma generating device
US6830652B1 (en) 1999-05-26 2004-12-14 Tokyo Electron Limited Microwave plasma processing apparatus
JP2006179477A (en) * 2000-03-30 2006-07-06 Tokyo Electron Ltd Plasma processing apparatus
US7097735B2 (en) 2001-03-28 2006-08-29 Tadahiro Ohmi Plasma processing device
US7115184B2 (en) 2001-03-28 2006-10-03 Tadahiro Ohmi Plasma processing device
JP2006324693A (en) * 2006-08-10 2006-11-30 Tokyo Electron Ltd Plasma processing apparatus and method for generating plasma
JP2008235288A (en) * 2001-03-28 2008-10-02 Tadahiro Omi Device for plasma processing, and wave retardation plate
JP2008240010A (en) * 2007-03-26 2008-10-09 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Microwave plasma treatment device
JP2009074180A (en) * 2008-11-17 2009-04-09 Tokyo Electron Ltd Cvd processing apparatus and cvd processing method
JP2010027601A (en) * 2008-06-18 2010-02-04 Tokyo Electron Ltd Microwave plasma processing apparatus, and method of supplying microwaves
US7670454B2 (en) 2001-03-28 2010-03-02 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US8171880B2 (en) 2008-06-18 2012-05-08 Tokyo Electron Limited Microwave plasma processing apparatus and method of supplying microwaves using the apparatus
US8242405B2 (en) 2008-07-15 2012-08-14 Tokyo Electron Limited Microwave plasma processing apparatus and method for producing cooling jacket
US8372200B2 (en) 2006-06-13 2013-02-12 Tokyo Electron Ltd. Shower plate, method for manufacturing the shower plate, plasma processing apparatus using the shower plate, plasma processing method and electronic device manufacturing method
US8915999B2 (en) 2006-10-23 2014-12-23 Tokyo Electron Limited Shower plate sintered integrally with gas release hole member and method for manufacturing the same
JP2015050334A (en) * 2013-09-02 2015-03-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 Plasma processing apparatus
US9241397B2 (en) 2013-10-17 2016-01-19 Tokyo Electron Limited Microwave plasma processing apparatus and microwave supply method
US9305751B2 (en) 2013-07-10 2016-04-05 Tokyo Electron Limited Microwave plasma processing apparatus and microwave supplying method
US9875882B2 (en) 2013-07-10 2018-01-23 Tokyo Electron Limited Microwave plasma processing apparatus, slot antenna, and semiconductor device
JP2021068694A (en) * 2019-10-23 2021-04-30 株式会社イー・エム・ディー Plasma source

Cited By (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999063586A1 (en) * 1998-06-04 1999-12-09 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
KR100433718B1 (en) * 1998-06-04 2004-05-31 동경 엘렉트론 주식회사 Plasma processing apparatus
US6347602B2 (en) 1998-06-04 2002-02-19 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US6311638B1 (en) 1999-02-10 2001-11-06 Tokyo Electron Limited Plasma processing method and apparatus
US6736930B1 (en) 1999-03-29 2004-05-18 Tokyo Electron Limited Microwave plasma processing apparatus for controlling a temperature of a wavelength reducing member
US7819082B2 (en) 1999-05-26 2010-10-26 Tadahiro Ohmi Plasma processing apparatus
US7520245B2 (en) 1999-05-26 2009-04-21 Tadahiro Ohmi Plasma processing apparatus
US6830652B1 (en) 1999-05-26 2004-12-14 Tokyo Electron Limited Microwave plasma processing apparatus
JP4522356B2 (en) * 2000-03-30 2010-08-11 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing equipment
JP2006179477A (en) * 2000-03-30 2006-07-06 Tokyo Electron Ltd Plasma processing apparatus
JP2001307899A (en) * 2000-04-18 2001-11-02 Daihen Corp Plasma generator
US6388624B1 (en) 2000-08-25 2002-05-14 Hitachi, Ltd. Parallel-planar plasma processing apparatus
KR100785960B1 (en) * 2000-08-25 2007-12-14 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 Plasma processing apparatus
JP2008235288A (en) * 2001-03-28 2008-10-02 Tadahiro Omi Device for plasma processing, and wave retardation plate
US7083701B2 (en) 2001-03-28 2006-08-01 Tokyo Electron Limited Device and method for plasma processing, and slow-wave plate
US7097735B2 (en) 2001-03-28 2006-08-29 Tadahiro Ohmi Plasma processing device
US7115184B2 (en) 2001-03-28 2006-10-03 Tadahiro Ohmi Plasma processing device
US7670454B2 (en) 2001-03-28 2010-03-02 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
EP1300875A4 (en) * 2001-03-28 2006-12-20 Tadahiro Ohmi Plasma processing device
EP1804274A2 (en) 2001-03-28 2007-07-04 Tadahiro Ohmi Plasma processing apparatus
EP1300878A4 (en) * 2001-03-28 2004-08-25 Tadahiro Ohmi Device and method for plasma processing, and slow-wave plate
JP2008243827A (en) * 2001-03-28 2008-10-09 Tadahiro Omi Plasma processing method
EP1300875A1 (en) * 2001-03-28 2003-04-09 OHMI, Tadahiro Plasma processing device
EP1300878A1 (en) * 2001-03-28 2003-04-09 OHMI, Tadahiro Device and method for plasma processing, and slow-wave plate
JP2003110315A (en) * 2001-09-27 2003-04-11 Tokyo Electron Ltd Electromagnetic field feed device and plasma processing device
JP4499323B2 (en) * 2001-09-27 2010-07-07 東京エレクトロン株式会社 Electromagnetic field supply apparatus and plasma processing apparatus
JP2003109797A (en) * 2001-09-28 2003-04-11 Tokyo Electron Ltd Electromagnetic field supply device and plasma treatment apparatus
JP4481538B2 (en) * 2001-09-28 2010-06-16 東京エレクトロン株式会社 Electromagnetic field supply apparatus and plasma processing apparatus
WO2004057935A1 (en) * 2002-12-20 2004-07-08 Hamamatsu Foundation For Science And Technology Promotion Microwave plasma generating device
US8372200B2 (en) 2006-06-13 2013-02-12 Tokyo Electron Ltd. Shower plate, method for manufacturing the shower plate, plasma processing apparatus using the shower plate, plasma processing method and electronic device manufacturing method
JP4486068B2 (en) * 2006-08-10 2010-06-23 東京エレクトロン株式会社 Plasma generation method
JP2006324693A (en) * 2006-08-10 2006-11-30 Tokyo Electron Ltd Plasma processing apparatus and method for generating plasma
US9767994B2 (en) 2006-10-23 2017-09-19 Tokyo Electron Limited Shower plate sintered integrally with gas release hole member and method for manufacturing the same
US8915999B2 (en) 2006-10-23 2014-12-23 Tokyo Electron Limited Shower plate sintered integrally with gas release hole member and method for manufacturing the same
JP2008240010A (en) * 2007-03-26 2008-10-09 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Microwave plasma treatment device
US8171880B2 (en) 2008-06-18 2012-05-08 Tokyo Electron Limited Microwave plasma processing apparatus and method of supplying microwaves using the apparatus
US8327795B2 (en) 2008-06-18 2012-12-11 Tokyo Electron Limited Microwave plasma processing apparatus and method of supplying microwaves using the apparatus
JP2010027601A (en) * 2008-06-18 2010-02-04 Tokyo Electron Ltd Microwave plasma processing apparatus, and method of supplying microwaves
US8242405B2 (en) 2008-07-15 2012-08-14 Tokyo Electron Limited Microwave plasma processing apparatus and method for producing cooling jacket
JP2009074180A (en) * 2008-11-17 2009-04-09 Tokyo Electron Ltd Cvd processing apparatus and cvd processing method
US9305751B2 (en) 2013-07-10 2016-04-05 Tokyo Electron Limited Microwave plasma processing apparatus and microwave supplying method
US9633821B2 (en) 2013-07-10 2017-04-25 Tokyo Electron Limited Microwave plasma processing apparatus and microwave supplying method
US9875882B2 (en) 2013-07-10 2018-01-23 Tokyo Electron Limited Microwave plasma processing apparatus, slot antenna, and semiconductor device
JP2015050334A (en) * 2013-09-02 2015-03-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 Plasma processing apparatus
US9241397B2 (en) 2013-10-17 2016-01-19 Tokyo Electron Limited Microwave plasma processing apparatus and microwave supply method
JP2021068694A (en) * 2019-10-23 2021-04-30 株式会社イー・エム・ディー Plasma source

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0963793A (en) Plasma processing device
KR100270425B1 (en) Plasma treatment apparatus
KR100927913B1 (en) Substrate Mounting Mechanism and Substrate Processing Equipment
US8974628B2 (en) Plasma treatment device and optical monitor device
KR101008746B1 (en) Plasma treatment device, and plasma treatment method
KR100971559B1 (en) Method and apparatus for micro-jet enabled, low energy ion generation and transport in plasma processing
US9767993B2 (en) Plasma processing apparatus
KR100497015B1 (en) Device and method for plasma processing, and slow-wave plate
JP5438205B2 (en) Top plate for plasma processing apparatus and plasma processing apparatus
JPH09181052A (en) Plasma treating apparatus
JP2007018771A (en) Plasma processing device and plasma processing method
JP4366856B2 (en) Plasma processing equipment
US6729261B2 (en) Plasma processing apparatus
JP5522887B2 (en) Plasma processing equipment
US20090050052A1 (en) Plasma processing apparatus
US5543688A (en) Plasma generation apparatus with interleaved electrodes and corresponding method
JP2002231637A (en) Plasma processor
WO2007148690A1 (en) Microwave introducing apparatus and plasma processing apparatus
JP2009099807A (en) Plasma processing device
JP3889280B2 (en) Plasma processing equipment
JP2008243827A (en) Plasma processing method
JP2875221B2 (en) Plasma generator
JP4558975B2 (en) Plasma processing equipment
JP2008182102A (en) Top plate member and plasma processing apparatus using the same
JPH11339997A (en) Plasma processing device

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040302

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040706