JPS6134942A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPS6134942A JPS6134942A JP14484484A JP14484484A JPS6134942A JP S6134942 A JPS6134942 A JP S6134942A JP 14484484 A JP14484484 A JP 14484484A JP 14484484 A JP14484484 A JP 14484484A JP S6134942 A JPS6134942 A JP S6134942A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- waveguide
- plasma
- microwave
- blow
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32357—Generation remote from the workpiece, e.g. down-stream
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はプラズマ処理装置、特にマイクロ波を用いて高
効率で安定してプラズマが生成されるプラズマ処理装置
の改良に関する。
効率で安定してプラズマが生成されるプラズマ処理装置
の改良に関する。
半導体集積回路装置（以下ＩＣと略称する）等の製造プ
ロセスにおいて、プラズマプロセスはプロセスのドライ
化、低温化を可能とし、パターンの微細化に適するなど
の特徴によって、エツチング、化学気相成長（ＣＶＤ）
等に広く応用されている。
ロセスにおいて、プラズマプロセスはプロセスのドライ
化、低温化を可能とし、パターンの微細化に適するなど
の特徴によって、エツチング、化学気相成長（ＣＶＤ）
等に広く応用されている。
これらのプラズマを応用するプロセスにおいては、プラ
ズマが安定してかつ高い効率で生成されることが要望さ
れる。
ズマが安定してかつ高い効率で生成されることが要望さ
れる。
プラズマを発生するには、真空容器内に所要のガスを例
えば０．Ｏｌ乃至１０Ｔｏｒｒ程度の圧力で導入して、
これに電界を印加する。電界からエネルギーを受けた自
由電子がガスの分子や原子と衝突し、弾性衝突の場合に
は中性粒子の運動エネルギーが高められるが、非弾性衝
突の場合にはガスの分子の内部エネルギーが高められて
励起、解離。
えば０．Ｏｌ乃至１０Ｔｏｒｒ程度の圧力で導入して、
これに電界を印加する。電界からエネルギーを受けた自
由電子がガスの分子や原子と衝突し、弾性衝突の場合に
は中性粒子の運動エネルギーが高められるが、非弾性衝
突の場合にはガスの分子の内部エネルギーが高められて
励起、解離。
イオン化が行なわれプラズマ状態が形成される。
このプラズマを生成するための電界にしばしばマイクロ
波が用いられる。第２図（ａ）はマイクロ波によってプ
ラズマを励起する装置の１従来例を示す模式図である。
波が用いられる。第２図（ａ）はマイクロ波によってプ
ラズマを励起する装置の１従来例を示す模式図である。
マイクロ波発振器２において通常マグネトロンによって
２．４５ＧＨ２のマイクロ波を発生させ、このマイクロ
波をアイソレータ１２に導く。アイソレータ１２は入射
波は通過させるが、不整合で戻ってきた反射波は９０°
に偏向して擬似負荷に吸収させる。また方向性結合器１
３を介して入射波１反射波の電力モニターが行なわれる
。
２．４５ＧＨ２のマイクロ波を発生させ、このマイクロ
波をアイソレータ１２に導く。アイソレータ１２は入射
波は通過させるが、不整合で戻ってきた反射波は９０°
に偏向して擬似負荷に吸収させる。また方向性結合器１
３を介して入射波１反射波の電力モニターが行なわれる
。
マイクロ波のＴＥｏ、モードの導波管１５の電界方向に
石英管１７が挿入され、どの石英管１７内にガスが導入
されるが、３本柱整合器１４と短絡プランジャ整合器１
６とによって、石英管Ｌ７の位置に電界７腹を整合させ
る。なお１８は冷却装置である。
石英管１７が挿入され、どの石英管１７内にガスが導入
されるが、３本柱整合器１４と短絡プランジャ整合器１
６とによって、石英管Ｌ７の位置に電界７腹を整合させ
る。なお１８は冷却装置である。
また第２図ω）に示す従来例においては、導波管１５に
石英又はアルミナ等よりなる隔壁」９を設けてガスを遮
断する構造として、との導波管１５内にガスを導入して
いるが、この方法においてもガスの流れが強く圧力が高
くなっている必中斜線で示す位置忙マイクロ波の電界の
腹を短絡プランジャ整合器１６などによって整合する。
石英又はアルミナ等よりなる隔壁」９を設けてガスを遮
断する構造として、との導波管１５内にガスを導入して
いるが、この方法においてもガスの流れが強く圧力が高
くなっている必中斜線で示す位置忙マイクロ波の電界の
腹を短絡プランジャ整合器１６などによって整合する。
上述のマイクロ波の整合はその反射波を最小にしプラズ
マの生成効率を最大にするために必要である。
マの生成効率を最大にするために必要である。
以上説明した如きプラズマ処理装置のマイクロ波による
プラズマ生成では、マイクロ波の電界の腹をガス流に整
合させるチューニングを行なっているが、ガス種の変更
などによってインピーダンスが変化した場合には、改め
てチューニングを行なうことが必要となる。
プラズマ生成では、マイクロ波の電界の腹をガス流に整
合させるチューニングを行なっているが、ガス種の変更
などによってインピーダンスが変化した場合には、改め
てチューニングを行なうことが必要となる。
これはプラズマ処理装置の作業性を低下させるのみなら
ず、プラズマ処理装置のマイクロ波整合手段を複雑なも
のとしている。
ず、プラズマ処理装置のマイクロ波整合手段を複雑なも
のとしている。
なおガスの圧力が２Ｔｏｒｒ程度以下の場合にはマイク
ロ波の吸収効率が低下して、マイクロ波の整合が一段と
重要になる。
ロ波の吸収効率が低下して、マイクロ波の整合が一段と
重要になる。
前記問題点は、マイクロ波を伝播する導波管内圧おいて
、マイクロ波の進行方向と平行な方向に反応ガスをビー
ム状忙吹出してプラズマ生成を行なう本発明によるプラ
ズマ処理装置により解決される。
、マイクロ波の進行方向と平行な方向に反応ガスをビー
ム状忙吹出してプラズマ生成を行なう本発明によるプラ
ズマ処理装置により解決される。
本発明のプラズマ処理装置においては、所要の反応ガス
を導波管内のマイクロ波進行方向に平行な方向にビーム
状に吹出す構造とする。ただしガスの吹出し方向はマイ
クロ波の入射方向と同一でも反対でもよい。
を導波管内のマイクロ波進行方向に平行な方向にビーム
状に吹出す構造とする。ただしガスの吹出し方向はマイ
クロ波の入射方向と同一でも反対でもよい。
吹出されたガスビームはがなりの長さまで吹出し方向に
進行してその周囲より高密度、高圧力の状態を形成する
。従ってこのガスビームはマイクロ波の電界が最大であ
る腹の部分を通り、ここで高い効率でプラズマが生成さ
れる。
進行してその周囲より高密度、高圧力の状態を形成する
。従ってこのガスビームはマイクロ波の電界が最大であ
る腹の部分を通り、ここで高い効率でプラズマが生成さ
れる。
ガス種の変更等によってインピーダンスが変化しマイク
ロ波の波長が伸縮した場合においても腹の位置を調整す
る必要はない。
ロ波の波長が伸縮した場合においても腹の位置を調整す
る必要はない。
またビーム部分はプラズマ処理圧力より高圧となり、前
記の２Ｔｏｒｒ程度以下の圧力の場合に効率が向上する
効果が得られる。
記の２Ｔｏｒｒ程度以下の圧力の場合に効率が向上する
効果が得られる。
以下本発明を第１図に模式断面図を示す実施例によって
具体的に説明する。
具体的に説明する。
図において、ｌはマイクロ波導波管、２はガス導管、３
は隔壁、４はプラズマ処理室を示す。反で示す如きビー
ム５を形成する。また例えば周波数２．４５ＧＨ２のマ
イクロ波が、本実施例においては隔壁３を透過してガス
吹出し口に同って入射する。
は隔壁、４はプラズマ処理室を示す。反で示す如きビー
ム５を形成する。また例えば周波数２．４５ＧＨ２のマ
イクロ波が、本実施例においては隔壁３を透過してガス
吹出し口に同って入射する。
ビーム状に吹出した反応ガスは主としてマイクロ波の電
界の腹の位置でプラズマ化して、隔壁３で区切られた導
波管ｌ内に拡がり、活性種を含む中性ガスが開口６を通
過してプラズマ処理室４内に導かれる。
界の腹の位置でプラズマ化して、隔壁３で区切られた導
波管ｌ内に拡がり、活性種を含む中性ガスが開口６を通
過してプラズマ処理室４内に導かれる。
本実施例の装置に、シリコン（Ｓｔ）のエツチング処理
に用いる４弗化炭゛素（ＣＦ’４’）に酸素（０２）を
約２０％添加したガスを前記の如くに吹出させ、プラズ
マ処理室内の圧力を０．５Ｔｏｒｒ程度とする。
に用いる４弗化炭゛素（ＣＦ’４’）に酸素（０２）を
約２０％添加したガスを前記の如くに吹出させ、プラズ
マ処理室内の圧力を０．５Ｔｏｒｒ程度とする。
２．４５ ＧＨｚ 、 Ｌ ＫＷのマイクロ波を本実施
例の装置に整合させた場合に、前記ガスについて反射波
は２２乃至３０％程度である。先に第２図（ａ）に示し
た従来例の装置では、前述の整合を実施しても反射波は
４５乃至５５チ程度に達するのに対して、本実施例では
大幅な効率改善が達成されているー 〔発明の効果〕 以上説明した如く本発明によれば、マイクロ波プラズマ
処理装置のマイクロ波の腹の位置を整合する必要がなく
、操作が極めて簡単忙なり、かつガス種の変更等に起因
するインピーダンスの変化に対して再整合を必要としな
い。
例の装置に整合させた場合に、前記ガスについて反射波
は２２乃至３０％程度である。先に第２図（ａ）に示し
た従来例の装置では、前述の整合を実施しても反射波は
４５乃至５５チ程度に達するのに対して、本実施例では
大幅な効率改善が達成されているー 〔発明の効果〕 以上説明した如く本発明によれば、マイクロ波プラズマ
処理装置のマイクロ波の腹の位置を整合する必要がなく
、操作が極めて簡単忙なり、かつガス種の変更等に起因
するインピーダンスの変化に対して再整合を必要としな
い。
またマイクロ波パワーの効率向上が、２Ｔｏｒｒ程度以
下の場合に特に顕著である。従って高効率で安定してプ
ラズマが生成されて、半導体ＩＣ等のプラズマプロセス
に寄与することができる。
下の場合に特に顕著である。従って高効率で安定してプ
ラズマが生成されて、半導体ＩＣ等のプラズマプロセス
に寄与することができる。
第１図は本発明の実施例を示す模式断面図、第２図は従
来例を示す模式図である。 図において、ｌはマイクロ波導波管、２はガス導管、３
は隔壁、４はプラズマ処理室、５はガスビーム、６は開
口を示す。 泰１目 ｖ−２昭 １ｒイア０鉤Ｘ 手続補正書Ｃ自発ン 昭和 年 ＩｉＩコ ロＱ、ｓ、’２ｓ １事件の表示 昭和す１手持許願第１個３９４号 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 神奈川県用崎市中祿区ｊ―小口ｊ中１０１５番地
（５２２）名称富士通株式会社 ４、代 理 人 住所 神奈川県用崎山中
原区上小８１中１０１５番地８、補正の内容別紙の轡ト （１）明細書第６頁第１６行目の「第２図（ａ）」を「
第２図（ｂ）」と補正する。
来例を示す模式図である。 図において、ｌはマイクロ波導波管、２はガス導管、３
は隔壁、４はプラズマ処理室、５はガスビーム、６は開
口を示す。 泰１目 ｖ−２昭 １ｒイア０鉤Ｘ 手続補正書Ｃ自発ン 昭和 年 ＩｉＩコ ロＱ、ｓ、’２ｓ １事件の表示 昭和す１手持許願第１個３９４号 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 神奈川県用崎市中祿区ｊ―小口ｊ中１０１５番地
（５２２）名称富士通株式会社 ４、代 理 人 住所 神奈川県用崎山中
原区上小８１中１０１５番地８、補正の内容別紙の轡ト （１）明細書第６頁第１６行目の「第２図（ａ）」を「
第２図（ｂ）」と補正する。
Claims (1)
- マイクロ波を伝播する導波管内において、マイクロ波
の進行方向と平行な方向に反応ガスをビーム状に吹出し
てプラズマ生成を行なうことを特徴とするプラズマ処理
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14484484A JPS6134942A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14484484A JPS6134942A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6134942A true JPS6134942A (ja) | 1986-02-19 |
Family
ID=15371734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14484484A Pending JPS6134942A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6134942A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0327908A (ja) * | 1989-06-26 | 1991-02-06 | Babu Hitachi Kogyo Kk | 穿孔機の制御装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58202532A (ja) * | 1982-05-21 | 1983-11-25 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマ放電管 |
-
1984
- 1984-07-12 JP JP14484484A patent/JPS6134942A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58202532A (ja) * | 1982-05-21 | 1983-11-25 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマ放電管 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0327908A (ja) * | 1989-06-26 | 1991-02-06 | Babu Hitachi Kogyo Kk | 穿孔機の制御装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100291152B1 (ko) | 플라즈마발생장치 | |
| US5111111A (en) | Method and apparatus for coupling a microwave source in an electron cyclotron resonance system | |
| JP3217274B2 (ja) | 表面波プラズマ処理装置 | |
| US4851630A (en) | Microwave reactive gas generator | |
| KR20100024323A (ko) | 플라즈마 처리장치 | |
| KR0174070B1 (ko) | 마이크로파 플라즈마 처리 장치 및 방법 | |
| WO2006120904A1 (ja) | 表面波励起プラズマ処理装置 | |
| JP4381001B2 (ja) | プラズマプロセス装置 | |
| JPS6134942A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH0729889A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| Leprince et al. | Microwave excitation technology | |
| JP3156492B2 (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| JP3806752B2 (ja) | マイクロ波放電発生装置及び環境汚染ガスの処理方法 | |
| JPH09293599A (ja) | プラズマ処理方法および装置 | |
| JPH0217636A (ja) | ドライエッチング装置 | |
| JP3491190B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP2857090B2 (ja) | マイクロ波励起プラズマ処理装置 | |
| JPS5941838A (ja) | マイクロ波プラズマ装置 | |
| JP2001044175A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| KR100771508B1 (ko) | 마이크로웨이브 플라즈마 방전 시스템 | |
| JPH10107011A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP2001326216A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH06104096A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP2972507B2 (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JPH02137223A (ja) | プラズマ処理装置 |