[go: up one dir, main page]

JP2003142460A - Plasma treatment apparatus - Google Patents

Plasma treatment apparatus

Info

Publication number
JP2003142460A
JP2003142460A JP2001338950A JP2001338950A JP2003142460A JP 2003142460 A JP2003142460 A JP 2003142460A JP 2001338950 A JP2001338950 A JP 2001338950A JP 2001338950 A JP2001338950 A JP 2001338950A JP 2003142460 A JP2003142460 A JP 2003142460A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
microwave
plasma processing
processing apparatus
generated
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
JP2001338950A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshizo Tsugami
芳三 津上
Petrov Ganashev Ivan
ペトロフ ガナシェフ イヴァン
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.)
Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Mechatronics Corp
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 Shibaura Mechatronics Corp filed Critical Shibaura Mechatronics Corp
Priority to JP2001338950A priority Critical patent/JP2003142460A/en
Publication of JP2003142460A publication Critical patent/JP2003142460A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma treatment apparatus where strong uniform plasma treatment is conducted over a large area, plasma treatment in arbitrary distribution can be made, and apparatus costs are low. SOLUTION: A plurality of microwave generators are used, and microwaves are independently supplied into a chamber for generating plasma, thus easily adjusting plasma distribution. Additionally, a practically sufficient operation can be secured by a simple configuration without tuner. Further, the plasma distribution can be freely adjusted by providing the plurality of compact microwave generators, and plasma treatment having further uniform or specific distribution as compared with a conventional one can be conducted. In addition, by heating and controlling a plurality of systems of heaters independently, specific temperature distribution is given to a placed object to be treated, and the distribution of the plasma treatment of the object to be treated can be corrected.

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、プラズマ処理装置
に関し、特に、真空チャンバ内でプロセスガスにマイク
ロ波などを照射して生成したプラズマを利用して被処理
物の処理を行う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, and more particularly to a plasma processing apparatus for processing an object to be processed using plasma generated by irradiating a process gas with a microwave in a vacuum chamber. .

【0002】[0002]

【従来の技術】プラズマを利用したドライエッチング、
アッシング、薄膜堆積あるいは表面改質などのプラズマ
処理は、半導体装置や液晶ディスプレイ装置をはじめと
して各種の産業分野において広く利用されている。
2. Description of the Related Art Dry etching using plasma,
Plasma processing such as ashing, thin film deposition, or surface modification is widely used in various industrial fields including semiconductor devices and liquid crystal display devices.

【0003】このようなプラズマ処理を行う装置の代表
的なひとつとして、マイクロ波によりプラズマを生成す
るマイクロ波励起型のプラズマ処理装置がある。
A typical example of an apparatus for performing such plasma processing is a microwave-excited plasma processing apparatus that generates plasma by microwaves.

【0004】図9(a)は、マイクロ半導体励起型のプ
ラズマ処理装置の要部構成を表す模式図である。すなわ
ち、このプラズマ処理装置は、真空を維持可能なチャン
バ101の内部に載置台104が設けられ、被処理物W
はこの載置台104の上に保持される。このチャンバ1
01には、図示しない排気ポンプとガス供給源とが接続
され、所定の組成及び圧力のガス雰囲気102が維持さ
れる。
FIG. 9 (a) is a schematic view showing a main structure of a plasma processing apparatus of a micro semiconductor excitation type. That is, in this plasma processing apparatus, the mounting table 104 is provided inside the chamber 101 capable of maintaining a vacuum, and the workpiece W is processed.
Are held on the mounting table 104. This chamber 1
An exhaust pump (not shown) and a gas supply source are connected to 01 to maintain a gas atmosphere 102 having a predetermined composition and pressure.

【0005】一方、チャンバ101の外部には電源10
9により駆動されるマイクロ波発生器108が設けら
れ、マイクロ波チューナ107を介して導波管106に
よりマイクロ波が導波される。マイクロ波発生器108
の出力は、通常、1kW(キロワット)乃至10kW程
度である。導波されたマイクロ波は、スロット110か
らマイクロ波透過窓105を介してチャンバ101の中
に導入される。
On the other hand, a power source 10 is provided outside the chamber 101.
A microwave generator 108 driven by 9 is provided, and a microwave is guided by a waveguide 106 via a microwave tuner 107. Microwave generator 108
The output power is usually about 1 kW (kilowatt) to 10 kW. The guided microwave is introduced into the chamber 101 from the slot 110 through the microwave transmission window 105.

【0006】図9(b)及び(c)は、スロット110
の開口形状と配列を例示する平面図である。スロット1
10は、細長い開口形状を有し、所定のプラズマ分布が
得られるように、その開口形状及び配列が工夫されてい
る。
FIGS. 9B and 9C show the slot 110.
It is a top view which illustrates the opening shape and arrangement of. Slot 1
10 has an elongated opening shape, and its opening shape and arrangement are devised so that a predetermined plasma distribution can be obtained.

【0007】チャンバ101の中に導入されたマイクロ
波は、プロセスガスを励起して真空チャンバ内にプラズ
マを生成する。このようにしてプロセスガスから活性種
を生成し、これを被処理物Wの表面に供給することによ
って、ドライエッチングやアッシング、成膜などのプラ
ズマ処理を施すことができる。
The microwaves introduced into the chamber 101 excite the process gas to generate plasma in the vacuum chamber. In this way, active species are generated from the process gas and supplied to the surface of the object W to be processed, whereby plasma processing such as dry etching, ashing, and film formation can be performed.

【0008】また、このタイプのプラズマ処理装置に
は、チャンバ101の内部で生成したプラズマを被処理
物Wの表面に接触させてプラズマ中の活性種等によりエ
ッチングやアッシング等の表面処理を施すものと、チャ
ンバをプラズマ発生領域と処理空間とに分離し、プラズ
マからのダウンフローを被処理物の表面に導いてエッチ
ングやアッシング等の表面処理を施すものとがある。
Further, in this type of plasma processing apparatus, plasma generated inside the chamber 101 is brought into contact with the surface of the object W to be subjected to surface treatment such as etching and ashing with active species in the plasma. In some cases, the chamber is divided into a plasma generation region and a processing space, and the downflow from the plasma is guided to the surface of the object to be processed for surface treatment such as etching and ashing.

【0009】なお、前述したマイクロ波透過窓105を
形成する材料としては誘電体を用いることでき、具体的
には、石英、アルミナ、サファイア等を使用することが
できる。
A dielectric material can be used as the material for forming the microwave transmission window 105 described above, and specifically, quartz, alumina, sapphire or the like can be used.

【0010】また、プラズマを形成するためのプロセス
ガスとしては、例えば被処理物の表面の薄膜のエッチン
グを行う場合には、酸素ガス(O)、あるいは酸素ガ
スにCF、NF等のフッ素系ガスを添加したガスを
用いることができる。
As the process gas for forming the plasma, for example, when etching a thin film on the surface of the object to be processed, oxygen gas (O 2 ) or oxygen gas such as CF 4 , NF 3 or the like is used. A gas added with a fluorine-based gas can be used.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、半導
体装置や液晶表示装置などの製造工程において、被処理
物である半導体ウェーハやガラス基板の大型化が急速に
進められている。そして、このような大型の被処理物に
対して均一性の優れたプラズマ処理を行うためには、チ
ャンバの形状やガスの流れあるいは圧力分布などのプロ
セス条件に合ったプラズマの分布を実現する必要があ
る。
By the way, in recent years, in the manufacturing process of semiconductor devices, liquid crystal display devices, and the like, the size of semiconductor wafers and glass substrates to be processed has been rapidly increased. In order to perform highly uniform plasma processing on such a large workpiece, it is necessary to realize a plasma distribution that matches the process conditions such as the chamber shape, gas flow, and pressure distribution. There is.

【0012】これに対して、従来のプラズマ処理装置に
おいては、通常はプラズマ励起源として、一台のマイク
ロ波発生器が設けられているのみである。しかし、1台
のマイクロ波発生器から供給されたマイクロ波によるプ
ラズマの分布は、プラズマが生成されるチャンバの形状
やサイズ、マイクロ波の導入方法、透過窓の形状や材質
等の構造、マイクロ波投入電力やチャンバに導入するガ
スの流量、種類、圧力分布などのプロセス条件により、
一義的に決定されてしまう場合が多い。この時、形成さ
れるモードが1つの場合は、安定してその分布のプラズ
マが得られるが、この分布が被処理物の均一性に対し最
適なプラズマ分布とは限らない。また仮に、均一性に関
して最適なプラズマ分布が得られた場合でも、プロセス
条件が変わると別のモードになり均一性の劣化が生ずる
場合も多い。
On the other hand, in the conventional plasma processing apparatus, usually, only one microwave generator is provided as the plasma excitation source. However, the distribution of plasma by the microwaves supplied from one microwave generator depends on the shape and size of the chamber in which the plasma is generated, the method of introducing the microwaves, the structure such as the shape and material of the transmission window, the microwaves. Depending on process conditions such as input power, flow rate of gas introduced into chamber, type, pressure distribution, etc.
It is often decided uniquely. At this time, when one mode is formed, a plasma having that distribution can be stably obtained, but this distribution is not always the optimum plasma distribution for the uniformity of the object to be processed. Even if an optimum plasma distribution with respect to uniformity is obtained, if the process conditions change, another mode often occurs, resulting in deterioration of uniformity.

【0013】また、あるプロセス条件に対して複数のモ
ードが発生する場合もある。このような場合、複数のプ
ラズマ分布が存在するため均一性についても様々な分布
になり均一性と再現性の問題が発生する。
Further, a plurality of modes may occur for a certain process condition. In such a case, since there are a plurality of plasma distributions, there are various distributions of uniformity, and problems of uniformity and reproducibility occur.

【0014】このように、広い範囲のプロセス条件に対
して均一性の優れたプラズマ分布を作り出すことは非常
に困難である。
As described above, it is very difficult to produce a plasma distribution having excellent uniformity over a wide range of process conditions.

【0015】一方、チャンバに複数のマイクロ波透過窓
を設け、1台のマイクロ波発生器からマイクロ波を供給
する構成も考えられる。しかし、この場合、全ての透過
窓に対して一様にマイクロ波電力を投入することは非常
に困難である。つまり、複数のマイクロ波透過窓に対応
してそれぞれ異なった強度のプラズマがランダムに発生
し、プラズマの均一性や再現性が不十分となる場合が多
いと考えられる。
On the other hand, a structure in which a plurality of microwave transmission windows are provided in the chamber and microwaves are supplied from one microwave generator is also conceivable. However, in this case, it is very difficult to uniformly apply microwave power to all the transmission windows. That is, it is considered that in many cases, plasmas having different intensities are randomly generated corresponding to the plurality of microwave transmission windows, and the uniformity and reproducibility of the plasma are insufficient.

【0016】また一方、処理速度と装置寸法を無視すれ
ば、チャンバを大きくして被処理物をプラズマから遠ざ
けることにより、処理の均一性は上がる。しかし、これ
は現実的な解決手段とはいえない。
On the other hand, if the processing speed and the apparatus size are ignored, the uniformity of the processing is improved by enlarging the chamber and moving the object to be processed away from the plasma. However, this is not a realistic solution.

【0017】本発明はかかる課題の認識に基づいてなさ
れたものであり、その目的は、大面積に亘って強く均一
なプラズマ処理が可能であり、しかも必要に応じて任意
の分布のプラズマ処理もでき、装置コストも安いプラズ
マ処理装置を提供することにある。
The present invention has been made on the basis of the recognition of such a problem, and an object thereof is to enable strong and uniform plasma treatment over a large area, and also to perform plasma treatment with an arbitrary distribution as required. An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus that can be manufactured at low cost.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第1のプラズマ処理装置は、大気よりも減
圧された雰囲気を維持可能な真空チャンバと、マイクロ
波を発生する第1及び第2のマイクロ波発生器と、前記
第1及び第2のマイクロ波発生器により発生させたマイ
クロ波を前記真空チャンバに導波する第1及び第2の導
波管と、前記第1及び第2の導波管にそれぞれ設けられ
た第1及び第2のインピーダンス整合手段と、を備え、
前記第1のマイクロ波発生器により発生させたマイクロ
波を前記第1の導波管を介して前記真空チャンバ内の第
1の領域に導入し、前記第2のマイクロ波発生器により
発生させたマイクロ波を前記第2の導波管を介して前記
真空チャンバ内の前記第1の領域とは同一でない第2の
領域に導入し、前記第1及び第2の領域にそれぞれ導入
された前記マイクロ波により同時に生成されたプラズマ
により被処理物をプラズマ処理するに際して、前記第1
及び第2の領域に導入される前記マイクロ波の強度のバ
ランスを調節することにより前記プラズマの分布を可変
としたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the first plasma processing apparatus of the present invention comprises a vacuum chamber capable of maintaining an atmosphere depressurized with respect to the atmosphere, and a first and a microwave generating chamber. A second microwave generator; first and second waveguides for guiding the microwaves generated by the first and second microwave generators to the vacuum chamber; and the first and second waveguides. A first impedance matching means and a second impedance matching means respectively provided in the two waveguides,
The microwave generated by the first microwave generator was introduced into the first region in the vacuum chamber through the first waveguide and was generated by the second microwave generator. Microwaves are introduced into the second region, which is not the same as the first region, in the vacuum chamber through the second waveguide, and the microwaves are introduced into the first and second regions, respectively. When the object to be plasma-processed by the plasma simultaneously generated by the wave, the first
And the distribution of the plasma is made variable by adjusting the balance of the intensities of the microwaves introduced into the second region.

【0019】上記構成によれば、2台のマイクロ波発生
器の出力を調節することにより、大面積に亘って均一な
プラズマ処理が可能であり、さらに、特定の分布を設け
ることもできる。
According to the above construction, by adjusting the outputs of the two microwave generators, it is possible to perform a uniform plasma treatment over a large area, and it is also possible to provide a specific distribution.

【0020】また、本発明の第2のプラズマ処理装置
は、大気よりも減圧された雰囲気を維持可能な真空チャ
ンバと、マイクロ波を発生するマイクロ波発生器と、を
備え、前記マイクロ波発生器により発生させたマイクロ
波が、インピーダンス整合手段を介することなく共振条
件を実質的に満たして、前記真空チャンバ内に導入され
て生成されたプラズマにより被処理物のプラズマ処理を
可能としたことを特徴とする。
Further, the second plasma processing apparatus of the present invention comprises a vacuum chamber capable of maintaining an atmosphere decompressed with respect to the atmosphere, and a microwave generator for generating a microwave. The microwave generated by the above substantially satisfies the resonance condition without passing through the impedance matching means, and the plasma generated by being introduced into the vacuum chamber enables plasma processing of the object to be processed. And

【0021】一般にマイクロ波を使ってプラズマを発生
させる場合、マイクロ波発生器と放電部の間にマイクロ
波の導波路を介してチューナーと呼ばれるインピーダン
ス整合器が存在しインピーダンス整合を行っている。こ
のインピーダンス整合を取る変わりにマイクロ波の導波
路とマイクロ波透過窓等の放電部の形状を共振するよう
に最適化しインピーダンス整合の代わりにすることで、
インピーダンス整合器を使うこと無しにマイクロ波を効
率よくプラズマに供給することが可能になる。
In general, when plasma is generated using microwaves, an impedance matching device called a tuner exists between the microwave generator and the discharge part via a microwave waveguide to perform impedance matching. Instead of this impedance matching, by optimizing the shape of the microwave waveguide and the shape of the discharge part such as the microwave transmission window to resonate, instead of impedance matching,
Microwaves can be efficiently supplied to plasma without using an impedance matching device.

【0022】また、本発明の第3のプラズマ処理装置
は、大気よりも減圧された雰囲気を維持可能な真空チャ
ンバと、マイクロ波を発生する複数のマイクロ波発生器
と、を備え、前記複数のマイクロ波発生器のそれぞれに
より発生させたマイクロ波をインピーダンス整合手段を
介することなく前記真空チャンバ内のそれぞれ異なる領
域に導入し、前記それぞれ異なる領域にそれぞれ導入さ
れた前記マイクロ波により同時に生成されたプラズマに
より被処理物のプラズマ処理するに際して、前記異なる
領域に導入される前記マイクロ波のバランスを調節する
ことにより前記プラズマの分布を可変としたことを特徴
とする。
Further, a third plasma processing apparatus of the present invention comprises a vacuum chamber capable of maintaining an atmosphere decompressed with respect to the atmosphere, and a plurality of microwave generators for generating microwaves. The plasma generated by each of the microwave generators is introduced into different regions in the vacuum chamber without passing through the impedance matching means, and the plasma is simultaneously generated by the microwaves introduced into the respective different regions. When the plasma processing of the object to be processed is performed, the distribution of the plasma is made variable by adjusting the balance of the microwaves introduced into the different regions.

【0023】1台のマイクロ波発生器を使って広範囲に
わたりプラズマを発生させる場合、プラズマ密度の高い
場所と低い場所ができる。反対に狭い場所でプラズマを
発生させるとチャンバ等のハード構成とプロセス条件に
よらず同じ位置でプラズマが発生し、プラズマの密度は
マイクロ波の投入電力にのみ影響される。この場合、1
台のマイクロ波発生器で狭い範囲で発生するプラズマが
複数できるような構造にすると、数十kW以上の電力を
投入しない限りプラズマが発生する場所としない場所が
できる。
When plasma is generated over a wide range using one microwave generator, there are high plasma density and low plasma density. On the contrary, when plasma is generated in a narrow place, plasma is generated at the same position regardless of the hardware configuration such as the chamber and the process conditions, and the plasma density is affected only by the microwave input power. In this case, 1
If the microwave generator of the table is configured to generate a plurality of plasmas generated in a narrow range, a plasma generation place and a plasma generation place can be formed unless power of several tens kW or more is applied.

【0024】すなわち、複数のマイクロ波発生器を使っ
て狭い範囲で発生するプラズマを複数個発生させた場
合、各々のプラズマはそれぞれのマイクロ波電源の出力
を調整することでプラズマの強度を制御することが可能
になる。これは、所望する位置に狭い範囲のプラズマを
複数個配置し、それぞれのマイクロ波電源の出力を制御
することでハードやプロセス条件等によらず簡単に目的
のプラズマ分布を得ることができる。
That is, when a plurality of plasmas generated in a narrow range are generated using a plurality of microwave generators, the intensity of each plasma is controlled by adjusting the output of each microwave power source. It will be possible. This is because by arranging a plurality of plasmas in a narrow range at a desired position and controlling the output of each microwave power source, a desired plasma distribution can be easily obtained regardless of hardware or process conditions.

【0025】ここで、前記複数のマイクロ波発生器のう
ちの少なくともいずれか2つにより発生させたマイクロ
波は、前記チャンバに設けられた共通の透過窓を介して
前記チャンバ内に導入されるものとすることができる。
Here, the microwave generated by at least any two of the plurality of microwave generators is introduced into the chamber through a common transmission window provided in the chamber. Can be

【0026】また、前記複数のマイクロ波発生器のそれ
ぞれを互いに異なる制御手段により独立制御することに
より、前記マイクロ波のバランスを調節可能とすること
もできる。
Further, the microwave balance can be adjusted by independently controlling each of the plurality of microwave generators by different control means.

【0027】つまり、複数のマイクロ波発生器を使い複
数のプラズマを発生させ所望のプラズマ分布を作り出す
場合、全ての発生器に電源あるいは出力コントローラー
を取り付けることで各プラズマの強度が個々に制御可能
になり様々な分布のプラズマを簡単に作り出すことが可
能になる。これは、チャンバの構造が、真空排気や被処
理物の搬送の為に対称状にできなかった場合や、ガス流
れ等の影響で被処理物の均一性が対称状にならない場合
の対策として有効である。
In other words, when a plurality of plasmas are generated using a plurality of microwave generators and a desired plasma distribution is created, the intensity of each plasma can be individually controlled by attaching a power supply or output controller to all the generators. It becomes possible to easily generate plasma with various distributions. This is effective as a countermeasure when the chamber structure cannot be made symmetrical due to vacuum exhaust or conveyance of the object to be processed, or when the object to be processed is not symmetrical due to the influence of gas flow etc. Is.

【0028】または、前記複数のマイクロ波発生器のう
ちの少なくともいずれか2つは、共通の制御手段により
同時に制御することができる。
Alternatively, at least any two of the plurality of microwave generators can be simultaneously controlled by common control means.

【0029】つまり、複数のマイクロ波発生器を使い複
数のプラズマを発生させ所望のプラズマ分布を作り出す
場合、各発生器の出力制御を1台のコントローラーで行
うことでマイクロ波電源設備の簡略化が実現され設備費
用およびスペースの縮小がなされる。
That is, when a plurality of plasmas are generated by using a plurality of microwave generators to create a desired plasma distribution, the output control of each generator is performed by one controller, which simplifies the microwave power supply equipment. It will be realized and equipment cost and space will be reduced.

【0030】また、複数のマイクロ波発生器を使い複数
のプラズマを発生させ所望のプラズマ分布を作り出す場
合、プラズマの配置は通常チャンバの中心部を基準に対
称な形になる。この時、各プラズマを幾つかのグループ
に分割し、グループごとに1台の出力コントローラーを
設置することで効率のよいマイクロ波発生器の制御が行
え、マイクロ波電源設備の簡略化が実現され設備費用お
よびスペースの縮小がなされる。
When a plurality of plasmas are generated by using a plurality of microwave generators and a desired plasma distribution is created, the plasmas are usually arranged symmetrically with respect to the center of the chamber. At this time, by dividing each plasma into several groups and installing one output controller for each group, the microwave generator can be controlled efficiently and the simplification of microwave power supply equipment is realized. Cost and space are reduced.

【0031】一方、前記チャンバ内に設けられ前記被処
理物が載置される載置台をさらに備え、前記載置台は、
複数系統のヒータを有しこれら複数系統のヒータのそれ
ぞれに供給する電力を調節することにより、前記被処理
物の温度分布を可変とすれば、プラズマの分布などのず
れを温度分布により補正することができる。
On the other hand, a mounting table provided in the chamber for mounting the object to be processed is further provided.
If the temperature distribution of the object to be processed is made variable by adjusting the electric power supplied to each of the heaters of a plurality of systems, the deviation of the plasma distribution or the like can be corrected by the temperature distribution. You can

【0032】一方、本発明の第4のプラズマ処理装置
は、大気よりも減圧された雰囲気を維持可能な真空チャ
ンバと、マイクロ波を発生するマイクロ波発生器と、前
記チャンバ内に設けられ被処理物が載置される載置台
と、を備え、前記マイクロ波発生器により発生させたマ
イクロ波を前記真空チャンバ内に導入することにより生
成したプラズマにより前記被処理物のプラズマ処理を可
能としたプラズマ処理装置であって、前記載置台は、複
数系統のヒータを有しこれら複数系統のヒータのそれぞ
れに供給する電力を調節することにより、前記被処理物
の温度分布を可変としたことを特徴とする。
On the other hand, in the fourth plasma processing apparatus of the present invention, a vacuum chamber capable of maintaining an atmosphere decompressed with respect to the atmosphere, a microwave generator for generating a microwave, and a processing object provided in the chamber are provided. A mounting table on which an object is placed, and a plasma capable of performing plasma processing on the object to be processed by plasma generated by introducing microwaves generated by the microwave generator into the vacuum chamber. In the processing apparatus, the mounting table has heaters of a plurality of systems, and adjusts electric power supplied to each of the heaters of the plurality of systems to make the temperature distribution of the object to be processed variable. To do.

【0033】このように複数系統のヒータを独立に加熱
制御することにより、載置される被処理物に所定の温度
分布を与え、そのサイズや形状、プラズマの分布、チャ
ンバ形状及びプロセス条件などにより決定される被処理
物Wのプラズマ処理の分布を補正することができる。
By independently controlling the heating of a plurality of heaters in this manner, a predetermined temperature distribution is given to the object to be placed, and the size and shape, the plasma distribution, the chamber shape and the process conditions are used. It is possible to correct the determined plasma processing distribution of the workpiece W.

【0034】またここで、前記載置台は、前記複数系統
のヒータのそれぞれを包囲する複数の第1の部分と、前
記複数の第1の部分の間に設けられ、前記第1の部分よ
りも熱伝導が低い第2の部分と、を有するものとすれ
ば、急峻な温度分布を形成することが可能となり、さら
に幅広い範囲で補正することができる。
Here, the mounting table is provided between a plurality of first portions surrounding each of the heaters of the plurality of systems and the plurality of first portions, and is more than the first portions. With the second portion having low heat conduction, a steep temperature distribution can be formed, and correction can be performed in a wider range.

【0035】なお、本願明細書において、「インピーダ
ンス整合手段」とは、マイクロ波発生器と放電部との間
に設けられ、そのインピーダンスを事後的に変化させる
ことが可能な可変調節器をいう。従って、マイクロ波発
生器をチャンバに取り付ける際に、その取り付け位置や
導入部の長さ、内径などを調節して取り付けるが如く
は、可変調節器ではなく、本願明細書における「インピ
ーダンス整合手段」には、該当しない。
In the present specification, "impedance matching means" means a variable adjuster which is provided between the microwave generator and the discharge part and whose impedance can be changed afterwards. Therefore, when the microwave generator is attached to the chamber, the attachment position, the length of the introduction portion, the inner diameter, etc. are adjusted so that the microwave generator is not the variable adjuster but the "impedance matching means" in the present specification. Is not applicable.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、具体例を参照しつつ詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to specific examples.

【0037】(第1の実施の形態)まず、本発明の第1
の実施の形態として、2台のマイクロ波発生器を備えた
プラズマ処理装置について説明する。
(First Embodiment) First, the first embodiment of the present invention
As an embodiment of the above, a plasma processing apparatus provided with two microwave generators will be described.

【0038】図1は、本実施形態にかかるプラズマ処理
装置の要部構造を表す模式図である。すなわち、本実施
形態のプラズマ処理装置も、真空を維持可能なチャンバ
1を有する。チャンバ1の内部に載置台4が設けられ、
半導体ウェーハやガラス基板などの被処理物Wはこの載
置台4の上に保持される。このチャンバ1には、図示し
ない排気ポンプとガス供給源とが接続され、所定の組成
及び圧力のガス雰囲気2が維持される。また、載置台4
に、直流電源または高周波電源によって直流バイアス電
圧または高周波バイアス電圧を印加するようにしてもよ
い。
FIG. 1 is a schematic view showing the main structure of the plasma processing apparatus according to this embodiment. That is, the plasma processing apparatus of this embodiment also has the chamber 1 capable of maintaining a vacuum. A mounting table 4 is provided inside the chamber 1,
An object W to be processed such as a semiconductor wafer or a glass substrate is held on the mounting table 4. An exhaust pump and a gas supply source (not shown) are connected to the chamber 1, and the gas atmosphere 2 having a predetermined composition and pressure is maintained. Also, the mounting table 4
Alternatively, the DC bias voltage or the high frequency bias voltage may be applied by the DC power source or the high frequency power source.

【0039】一方、チャンバ1の外部には一対のマイク
ロ波励起源が設けられている。すなわち、2台のマイク
ロ波発生器8A、8Bが設けられ、それぞれマイクロ波
チューナ7A、7Bを介して導波管6A、6Bによりマ
イクロ波Mが導波される。ここで、マイクロ波発生器8
A、8Bのそれぞれは、例えば、0.5kW乃至数kW
程度の出力を有するものとできる。導波されたマイクロ
波は、マイクロ波透過窓5A、5Bを介してチャンバ1
の中に導入される。
On the other hand, a pair of microwave excitation sources is provided outside the chamber 1. That is, two microwave generators 8A and 8B are provided, and the microwave M is guided by the waveguides 6A and 6B via the microwave tuners 7A and 7B, respectively. Here, the microwave generator 8
Each of A and 8B is, for example, 0.5 kW to several kW
It can have some output. The guided microwave is transmitted through the microwave transmission windows 5A and 5B to the chamber 1
Will be introduced in.

【0040】マイクロ波透過窓5を形成する材料として
は誘電体を用いることでき、具体的には、石英、アルミ
ナ、サファイア等を使用することができる。また、プラ
ズマを形成するためのプロセスガス2としては、例えば
被処理物の表面の薄膜のエッチングを行う場合には、酸
素ガス(O)、あるいは酸素ガスにCF、NF
のフッ素系ガスを添加したガスを用いることができる。
As a material for forming the microwave transmitting window 5, a dielectric material can be used, and specifically, quartz, alumina, sapphire or the like can be used. Further, as the process gas 2 for forming plasma, for example, when etching a thin film on the surface of an object to be processed, oxygen gas (O 2 ) or fluorine gas such as CF 4 or NF 3 is used as oxygen gas. A gas added with a gas can be used.

【0041】またさらに、導波管6A、6Bの先端に
は、マイクロ波を所定の強度及び分布で放出するための
スロットを設けてもよい。
Furthermore, the waveguides 6A and 6B may be provided at their tips with slots for emitting microwaves with a predetermined intensity and distribution.

【0042】透過窓5A、5Bを介してそれぞれチャン
バ1の中に導入されたマイクロ波は、プロセスガス2を
励起してチャンバ1内にプラズマを生成する。このよう
にしてプロセスガスから活性種を生成し、これを被処理
物Wの表面に供給することによって、ドライエッチング
やアッシング、成膜などのプラズマ処理を施すことがで
きる。
The microwaves introduced into the chamber 1 through the transmission windows 5A and 5B excite the process gas 2 to generate plasma in the chamber 1. In this way, active species are generated from the process gas and supplied to the surface of the object W to be processed, whereby plasma processing such as dry etching, ashing, and film formation can be performed.

【0043】本実施形態によるプラズマ処理装置は、2
台のマイクロ波発生器8A、8Bとチューナー7A、7
Bを用いて、チャンバ1内にそれぞれ独立にマイクロ波
を供給しプラズマを発生させることができる。発生器8
A、8Bのそれぞれは、電源9A、9Bにより独立に制
御できる。従って、被処理物Wのサイズや形状あるいは
プロセス条件などに応じて、それぞれのマイクロ波発生
器8A、8Bの出力を変化させ、プラズマ分布を簡単に
調節することができる。したがって、広範囲のプロセス
条件にわたって所望のプラズマ分布が得られ、被処理物
Wに対するプラズマ処理の均一性を向上させ、あるいは
意図的に所望の分布を設けたプラズマ処理も可能とな
る。
The plasma processing apparatus according to this embodiment has two
Microwave generators 8A, 8B and tuners 7A, 7
By using B, microwaves can be independently supplied to the chamber 1 to generate plasma. Generator 8
Each of A and 8B can be independently controlled by the power supplies 9A and 9B. Therefore, the plasma distribution can be easily adjusted by changing the outputs of the microwave generators 8A and 8B according to the size and shape of the object to be processed W or the process conditions. Therefore, the desired plasma distribution can be obtained over a wide range of process conditions, the uniformity of the plasma processing on the object W to be processed can be improved, or the plasma processing in which the desired distribution is intentionally provided can be performed.

【0044】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態として、チューナーを排除して簡潔な構造
にしたマイクロ波励起型のプラズマ処理装置について説
明する。
(Second Embodiment) Next, the second embodiment of the present invention will be described.
As an embodiment of the present invention, a microwave-excited plasma processing apparatus having a simple structure without a tuner will be described.

【0045】図2は、本実施形態かかるプラズマ処理装
置の要部構成を例示する模式図である。同図について
は、図1に関して前述したものと同様の要素には同一の
符号を付して詳細な説明は省略する。
FIG. 2 is a schematic view illustrating the configuration of the main part of the plasma processing apparatus according to this embodiment. In this figure, elements similar to those described above with reference to FIG. 1 are marked with the same reference numerals and not described in detail.

【0046】一般にマイクロ波を利用してプラズマを発
生させる場合、マイクロ波発生器と放電部との間にマイ
クロ波の導波管を介して「チューナー」と呼ばれるイン
ピーダンス整合器を設け、インピーダンス整合を調節す
る必要がある。このインピーダンス整合を調節する代わ
りに、マイクロ波導波管とマイクロ波透過窓等の放電部
の形状及び配置関係を、マイクロ波が共振するように最
適化することで、インピーダンス整合器を設けることな
く、マイクロ波を効率よく供給することが可能になる。
Generally, when plasma is generated using microwaves, an impedance matching device called a "tuner" is provided between the microwave generator and the discharge part via a microwave waveguide to perform impedance matching. Need to be adjusted. Instead of adjusting this impedance matching, by optimizing the shape and arrangement relationship of the microwave waveguide and the discharge part such as the microwave transmission window so that the microwave resonates, without providing an impedance matching device, It becomes possible to efficiently supply the microwave.

【0047】すなわち、本実施形態においては、マイク
ロ波発生器8から放出されたマイクロ波をチューナーを
介在することなく、透過窓5まで導波してチャンバ1内
に導入し、プラズマを発生させる構造としている。この
場合、マイクロ波発生器8から透過窓5までの区間をマ
イクロ波が共振する構造とすることにより、インピーダ
ンス整合を調節したのと同様の効果を得ることができ
る。
That is, in the present embodiment, the microwave emitted from the microwave generator 8 is guided to the transmission window 5 and introduced into the chamber 1 without interposing a tuner to generate plasma. I am trying. In this case, by providing a structure in which the microwave resonates in the section from the microwave generator 8 to the transmission window 5, the same effect as adjusting the impedance matching can be obtained.

【0048】また共振条件がずれたりして、若干の反射
が生ずる際には、発生器8に冷却手段を付加することも
有効な手段である。すなわち、単にマイクロ波発生器8
と放電部とを導波管6により接続した場合、入射したマ
イクロ波の一部が放電部において反射され、反射波とし
てマイクロ波発生器8に戻り熱に変換される場合もあり
うる。これに対して、マイクロ波発生器8に冷却対策を
施すことにより、インピーダンス整合器や理想的な共振
器構造にした場合よりも効率は低下するが、実用的な観
点からは、プラズマ処理装置としての使用が可能であ
る。
When the resonance condition is deviated and some reflection occurs, it is also effective to add a cooling means to the generator 8. That is, simply the microwave generator 8
When the discharge section and the discharge section are connected by the waveguide 6, a part of the incident microwave may be reflected by the discharge section and returned to the microwave generator 8 as a reflected wave to be converted into heat. On the other hand, if the microwave generator 8 is provided with a cooling measure, the efficiency is lower than in the case where the impedance matching device or the ideal resonator structure is used. Can be used.

【0049】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、チューナーを排除した簡潔な構成で実用的に十分な
動作を確保することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to secure a practically sufficient operation with a simple structure without the tuner.

【0050】(第3の実施の形態)次に、本発明の第3
の実施の形態として、前述した第1実施形態と第2実施
形態の技術思想を組み合わせ、小電力のマイクロ波発生
器を複数設けることより、さらに任意の分布を形成可能
としたプラズマ処理装置について説明する。
(Third Embodiment) Next, the third embodiment of the present invention will be described.
As an embodiment of the present invention, a plasma processing apparatus capable of forming an arbitrary distribution by combining the technical ideas of the first embodiment and the second embodiment described above and providing a plurality of low-power microwave generators will be described. To do.

【0051】図3は、本実施形態にかかるプラズマ処理
装置の要部構成を例示する模式図である。すなわち、同
図(a)は、その断面図、同図(b)はその平面図であ
る。同図については、図1及び図2に関して前述したも
のと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省
略する。
FIG. 3 is a schematic view illustrating the configuration of the main part of the plasma processing apparatus according to this embodiment. That is, FIG. 7A is its sectional view and FIG. 7B is its plan view. In this figure, elements similar to those described above with reference to FIGS. 1 and 2 are marked with the same reference numerals and not described in detail.

【0052】本実施形態においては、チャンバ1に、数
十Wから数百W程度の出力を有する小型マイクロ波発生
器18を複数個取付け、それぞれ電源20により独立に
制御してプラズマを発生可能としている。このように複
数の小型マイクロ波発生器18を設けることにより、チ
ャンバ1の内部のプラズマ分布を任意且つ緻密に調節す
ることが可能となり、被処理物Wのサイズや形状、ある
いはプロセス条件などに応じて所望の分布のプラズマ処
理を実行できる。
In this embodiment, a plurality of small microwave generators 18 each having an output of several tens to several hundreds of watts are attached to the chamber 1, and each can be independently controlled by the power source 20 to generate plasma. There is. By providing a plurality of small microwave generators 18 in this way, it becomes possible to adjust the plasma distribution inside the chamber 1 arbitrarily and precisely, and depending on the size and shape of the object W to be processed, process conditions, or the like. Thus, plasma processing with a desired distribution can be performed.

【0053】ここで、本実施形態において用いる小型マ
イクロ波発生器18は、図9に例示した従来の装置にお
ける発生器108とは、出力の点でも価格の点でも大き
く異なる。すなわち、従来の装置におけるマイクロ波発
生器108は、出力が1kW(キロワット)乃至10k
W程度で、その価格は電源も含めると300万円以上も
する。これに対して、本実施形態において用いる小型マ
イクロ波発生器18は、出力が数十W(ワット)乃至数
百W程度であり、これは丁度、市販の電子レンジにおい
て用いられる2.45GHz帯のマグネトロンに相当す
るものである。このクラスの発生器は、電源20も含め
て例えば数千円程度と極めて安価に入手できる。
Here, the small microwave generator 18 used in this embodiment is significantly different from the generator 108 in the conventional apparatus illustrated in FIG. 9 in terms of output and price. That is, the microwave generator 108 in the conventional device has an output of 1 kW (kilowatt) to 10 kW.
The price is about W, and the price is more than 3 million yen including the power supply. On the other hand, the small microwave generator 18 used in this embodiment has an output of several tens of watts (watts) to several hundreds of watts, which is exactly in the 2.45 GHz band used in a commercially available microwave oven. It is equivalent to a magnetron. The generator of this class including the power supply 20 is available at a very low cost, for example, about several thousand yen.

【0054】つまり、本実施形態のプラズマ処理装置
は、広く出回っている電子レンジ用のマグネトロンなど
を利用することにより、従来は不可能であった多様なプ
ラズマの分布を自由に形成可能とし、しかも装置コスト
が極めて安いという利点も有する。
That is, the plasma processing apparatus according to the present embodiment can freely form various plasma distributions, which has been impossible in the past, by utilizing a magnetron for a microwave oven which is widely available. It also has the advantage that the device cost is extremely low.

【0055】またさらに、本実施形態においては、図9
に例示したようなチューナー107も不要とすることが
できる。つまり、出力が小さい小型マイクロ波発生器1
8を取り付けるに際しては、所定のインピーダンス整合
を確保しておけば十分であり、多少の反射波などの損失
が生じても発熱量は小さく、また、小型マイクロ波発生
器18の数を増やすことによって、その損失を容易に補
うことができる。
Furthermore, in the present embodiment, FIG.
The tuner 107 as illustrated in FIG. 4 may be unnecessary. That is, the small microwave generator 1 with a small output
It is sufficient to secure a predetermined impedance matching when mounting the device 8. Even if some loss such as a reflected wave occurs, the amount of heat generated is small, and the number of small microwave generators 18 is increased. , The loss can be easily compensated.

【0056】なおここで、チャンバ1に取り付ける小型
マイクロ波発生器18の数や配置に関しては、図3に表
したもの以外にも多様な変形例を同様に採用することが
可能である。
Here, with respect to the number and arrangement of the small microwave generators 18 attached to the chamber 1, various modifications other than those shown in FIG. 3 can be similarly adopted.

【0057】またさらに、本発明は、プラズマ生成空間
とプラズマ処理空間とが分離された、いわゆる「ダウン
フロー型」のプラズマ処理装置についても同様に適用で
きる。
Furthermore, the present invention can be similarly applied to a so-called "downflow type" plasma processing apparatus in which the plasma generation space and the plasma processing space are separated.

【0058】図4は、本実施形態にかかるダウンフロー
型のプラズマ処理装置の要部構成を例示する模式図であ
る。本具体例の場合、チャンバ1は、プラズマ生成空間
1Aとプラズマ処理空間1Bとを有する。小型マイクロ
波発生器18は、プラズマ生成空間1Aに取り付けら
れ、被処理物Wはプラズマ処理空間1Bに載置される。
プラズマ生成空間1Aにおいて所望の分布で生成された
プラズマPは、例えば、磁石14が発生する磁界によ
り、プラズマ生成空間1Aに閉じこめられ、イオンや電
子などの荷電粒子による被処理物Wの損傷を抑制するこ
とができる。一方、プラズマに含まれるラジカルなどの
活性種や、ガスの分解反応生成物などは被処理物Wの表
面に供給され、エッチングや成膜などの所定のプラズマ
処理を施すことができる。プラズマ生成空間1Aとプラ
ズマ処理空間1Bとの間隔は図示したものよりも遠ざけ
てもよく、あるいは、両者の間に1つあるいは複数の開
口を有する間仕切りを設けてもよい。
FIG. 4 is a schematic view illustrating the configuration of the main part of the downflow type plasma processing apparatus according to this embodiment. In the case of this specific example, the chamber 1 has a plasma generation space 1A and a plasma processing space 1B. The small microwave generator 18 is attached to the plasma generation space 1A, and the processing target W is placed in the plasma processing space 1B.
The plasma P generated with a desired distribution in the plasma generation space 1A is confined in the plasma generation space 1A by the magnetic field generated by the magnet 14, for example, and damage to the object W to be processed by charged particles such as ions and electrons is suppressed. can do. On the other hand, active species such as radicals contained in plasma, gas decomposition reaction products, and the like are supplied to the surface of the object W to be processed, and predetermined plasma processing such as etching or film formation can be performed. The space between the plasma generating space 1A and the plasma processing space 1B may be farther than that shown in the figure, or a partition having one or a plurality of openings may be provided between them.

【0059】本実施形態によれば、このようなダウンフ
ロー型のプラズマ処理装置においても、プラズマ生成空
間1Aにおけるプラズマの分布を任意に調節可能であ
り、被処理物Wに供給される活性種や分解反応生成物の
分布を制御することができる。その結果として、均一
な、あるいは所定の分布を有するプラズマ処理を実現で
きる。
According to the present embodiment, even in such a downflow type plasma processing apparatus, the distribution of plasma in the plasma generation space 1A can be arbitrarily adjusted, and the active species supplied to the object to be processed W and the like. The distribution of decomposition reaction products can be controlled. As a result, it is possible to realize a plasma treatment having a uniform or predetermined distribution.

【0060】一方、本実施形態においては、小型マイク
ロ波発生器18の配置とともに、マイクロ波透過窓5の
数や配置についても種々の変形例を採用することができ
る。
On the other hand, in the present embodiment, various modifications can be adopted in the number and arrangement of the microwave transmitting windows 5 as well as the arrangement of the small microwave generator 18.

【0061】図5は、マイクロ波透過窓に関する変形例
を表す模式図である。すなわち、同図(a)は、本実施
形態により、チャンバ1の上面に複数の小型マイクロ波
発生器18が設けられたプラズマ処理装置を表す断面図
である。また、同図(b)乃至(d)は、そのチャンバ
上面に設けられたマイクロ波透過窓5を表す平面図であ
る。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a modification of the microwave transmitting window. That is, FIG. 1A is a cross-sectional view showing a plasma processing apparatus in which a plurality of small microwave generators 18 are provided on the upper surface of the chamber 1 according to this embodiment. Further, FIGS. 6B to 6D are plan views showing the microwave transmission window 5 provided on the upper surface of the chamber.

【0062】図5(b)は、小型マイクロ波発生器18
のそれぞれに独立な透過窓5を設けた具体例を表す。こ
のように、独立した透過窓5を設けた場合には、隣接し
た小型マイクロ波発生器18同士の干渉などを抑制でき
る点で有利である。
FIG. 5B shows a small microwave generator 18
A specific example in which an independent transmission window 5 is provided for each of the above will be described. As described above, when the independent transmission window 5 is provided, it is advantageous in that interference between the adjacent small microwave generators 18 can be suppressed.

【0063】一方、図5(c)は、単一の透過窓5を設
けた具体例を表す。このように単一の透過窓5を設けた
場合には、構成が簡略であり、しかも、小型マイクロ波
発生器18の数や配置を柔軟に変更できる点で有利であ
る。
On the other hand, FIG. 5C shows a specific example in which a single transmission window 5 is provided. When the single transmission window 5 is provided in this way, it is advantageous in that the configuration is simple and the number and arrangement of the small microwave generators 18 can be flexibly changed.

【0064】また、図5(d)は、マイクロ波導入部を
複数の透過窓に区切った具体例を表す。同図に表したよ
うに同心円環状の透過窓を形成した場合、形成されるプ
ラズマの対称性が優れるという利点が得られる。また、
この場合にも、小型マイクロ波発生器18の数や配置を
調節できる。
Further, FIG. 5D shows a concrete example in which the microwave introduction part is divided into a plurality of transmission windows. When the concentric annular transmission window is formed as shown in the figure, the advantage that the symmetry of the formed plasma is excellent can be obtained. Also,
Also in this case, the number and arrangement of the small microwave generators 18 can be adjusted.

【0065】ところで、本実施形態においては、複数の
小型マイクロ波発生器18をひとつのコントローラによ
り制御してもよい。
By the way, in the present embodiment, a plurality of small microwave generators 18 may be controlled by one controller.

【0066】図6は、このように系統制御するプラズマ
処理装置の具体例を表す模式図である。この具体例の場
合、チャンバに取り付けられた複数のマイクロ波発生器
18を、チャンバ中心部18A、チャンバ外周部18
B、チャンバ側面部18Cの3つにグループ分けしてい
る。そして、これらグループ毎に、コントローラ20
A、20B、20Cにより独立に制御可能とされてい
る。
FIG. 6 is a schematic view showing a specific example of the plasma processing apparatus which systematically controls in this way. In the case of this specific example, a plurality of microwave generators 18 attached to the chamber are connected to the chamber central portion 18A and the chamber outer peripheral portion 18A.
B and chamber side surface portion 18C are divided into three groups. Then, for each of these groups, the controller 20
It can be controlled independently by A, 20B, and 20C.

【0067】一般に、被処理物Wに対するプラズマ処理
の均一性を上げるには、同心円状のリングプラズマを形
成することが効果的である。そして、円周方向にはプラ
ズマ密度を同一とし、半径方向でマイクロ波の強弱を設
けてプラズマを発生させることにより、均一性の最適化
を行うことができる。つまり、グループ内の発生器18
のマイクロ波強度は全て同じとすることができるため、
各グループに1台のコントローラで制御が可能になる。
なお、この時、コントローラ20A〜20Cは、単純に
出力信号を電源に送るものでもよく、あるいは所定の電
源出力を発生器18に供給するものでもよい。
Generally, in order to improve the uniformity of the plasma processing on the object W to be processed, it is effective to form a concentric ring plasma. Then, the plasma density is set to be the same in the circumferential direction, and the intensity of the microwave is provided in the radial direction to generate the plasma, whereby the uniformity can be optimized. That is, the generators 18 in the group
Since the microwave intensities of can all be the same,
Control is possible with one controller for each group.
At this time, the controllers 20A to 20C may simply send the output signal to the power source, or may supply a predetermined power source output to the generator 18.

【0068】以上、各具体例を参照しつつ説明したよう
に、本実施形態によれば、複数の小型マイクロ波発生器
18を設けることによりプラズマ分布の自由な調節が可
能となり、従来よりもはるかに均一な、あるいは所定の
分布を有するプラズマ処理が可能となる。しかも、その
装置コストを従来のプラズマ処理装置よりも低くするこ
とも可能となる。
As described above with reference to the specific examples, according to the present embodiment, the plasma distribution can be freely adjusted by providing the plurality of small microwave generators 18, which is far more than the conventional one. It is possible to perform a plasma treatment having a uniform or predetermined distribution. Moreover, the cost of the apparatus can be made lower than that of the conventional plasma processing apparatus.

【0069】(第4の実施の形態)次に、本発明の第4
の実施の形態として、被処理物Wに対して均一な、ある
いは所定の分布を有するプラズマ処理を行うために用い
て好適な載置台を備えたプラズマ処理装置について説明
する。
(Fourth Embodiment) Next, the fourth embodiment of the present invention will be described.
As an embodiment of the present invention, a plasma processing apparatus equipped with a mounting table suitable for performing a plasma processing on the object W to be processed with a uniform or predetermined distribution will be described.

【0070】第1乃至第3実施形態に関して前述したプ
ラズマ処理装置をはじめとして、図9に例示したような
従来のプラズマ処理装置の場合でも、被処理物Wを載置
する載置台4(104)は、被処理物Wがプラズマから
受ける熱やプラズマ処理の際に発生する反応熱等に対し
て被処理物Wを冷却する必要がある場合や、逆に、被処
理物Wの温度を積極的に上昇させて処理速度を上げる場
合がある。これらの場合、載置台4の表面の温度分布
は、被処理物Wの均一性を上げるためには均一な分布に
なるよう設計することが望ましい。
In the case of the conventional plasma processing apparatus as illustrated in FIG. 9 as well as the plasma processing apparatus described above with respect to the first to third embodiments, the mounting table 4 (104) on which the object W to be processed is mounted. Is a case where it is necessary to cool the object W with respect to heat received by the object W from plasma or reaction heat generated during plasma processing, or conversely, the temperature of the object W is positively set. May be increased to increase the processing speed. In these cases, it is desirable that the temperature distribution on the surface of the mounting table 4 be designed to be uniform in order to improve the uniformity of the object W to be processed.

【0071】被処理物Wの大型化が進められ、その全面
に亘って均一性の優れたプラズマ処理を行うためには、
チャンバの形状やプロセス条件に合ったプラズマの分布
が必要になる。被処理物Wのプラズマ処理は、例えば、
プラズマ中でプロセスガスが励起され活性種となって被
処理物Wの表面で反応を起することにより進行する。し
かし、その処理速度は、生成されるプラズマの分布、活
性種の寿命、チャンバの形状に起因するガス流れや活性
種の壁面での失活など様々な要因が重なり合って決定さ
れる。第1乃至第2実施形態によれば、被処理物Wの全
面にわたって均一又は点対称なマイクロ波分布を形成す
ることは容易である。
In order to increase the size of the object W to be processed and to perform plasma processing with excellent uniformity over the entire surface,
A plasma distribution that suits the chamber shape and process conditions is required. The plasma processing of the workpiece W is performed by, for example,
The process gas is excited in the plasma to become an active species, which causes a reaction on the surface of the object to be processed W to proceed. However, the processing rate is determined by various factors such as the distribution of generated plasma, the life of the active species, the gas flow due to the shape of the chamber and the deactivation of the active species on the wall surface. According to the first and second embodiments, it is easy to form a uniform or point-symmetrical microwave distribution over the entire surface of the object to be processed W.

【0072】このようなマイクロ波励起源と、軸対称に
構成されたチャンバとを単純に組み合わせた場合には、
被処理物Wの面内でのプラズマ処理の速度分布は、凹型
または凸型の分布となる。従って、第1乃至第2実施形
態においては、さらにマイクロ波の分布を調節すること
により、被処理物Wの全面に亘って均一なプラズマ処理
が可能となる。
When such a microwave excitation source and an axially symmetric chamber are simply combined,
The velocity distribution of the plasma processing within the surface of the object to be processed W is a concave or convex distribution. Therefore, in the first and second embodiments, it is possible to perform uniform plasma processing over the entire surface of the object W to be processed by further adjusting the microwave distribution.

【0073】これに対して、本実施形態においては、載
置台4に独特の構成を付与することにより、被処理物W
の全面に亘って均一なプラズマ処理を可能とする。
On the other hand, in this embodiment, the object W to be processed is provided by giving the mounting table 4 a unique configuration.
Enables uniform plasma treatment over the entire surface of the.

【0074】図7は、本実施形態にかかるプラズマ処理
装置の要部を表す模式図である。すなわち、同図(a)
はその全体構成を表し、同図(b)はその載置台の要部
構造を表す斜視図である。また、図7(c)は、比較例
の載置台の要部構造を表す斜視図である。同図について
も、図1乃至図2に関して前述したものと同様の要素に
は同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a main part of the plasma processing apparatus according to this embodiment. That is, FIG.
Represents the whole structure thereof, and FIG. 1B is a perspective view showing the structure of the main part of the mounting table. Further, FIG. 7C is a perspective view showing a main part structure of the mounting table of the comparative example. Also in this figure, elements similar to those described above with reference to FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0075】図7(a)に表した具体例の場合、導波管
6(106)の先端に形成されたスロット10(11
0)から透過窓5(105)を介してチャンバ1内にマ
イクロ波が導入され、プロセスガスのプラズマが形成さ
れる。
In the case of the specific example shown in FIG. 7A, the slot 10 (11) formed at the tip of the waveguide 6 (106).
0) microwaves are introduced into the chamber 1 through the transmission window 5 (105) and plasma of the process gas is formed.

【0076】そして、その載置台4は、図7(b)に表
したように、被処理物Wを保持するステージ40と、そ
の内部に設けられたヒータ41〜43を有する。ヒータ
41〜43は、それぞれが略同心円状に形成され、それ
ぞれの温度を独立に制御することができる。つまり、各
系統のヒータに与える電力を調節することにより、被処
理物Wの面内において、所望の温度分布を与えることが
できる。
Then, as shown in FIG. 7B, the mounting table 4 has a stage 40 for holding the object W to be processed and heaters 41 to 43 provided therein. Each of the heaters 41 to 43 is formed in a substantially concentric circle shape, and each temperature can be independently controlled. That is, by adjusting the electric power applied to the heaters of the respective systems, it is possible to provide a desired temperature distribution within the surface of the object W to be processed.

【0077】これに対して、図7(c)に例示した比較
例の載置台104の場合、1系統のヒータ141を有す
るのみである。従って、面内の温度分布を調節すること
はできない。
On the other hand, the mounting table 104 of the comparative example illustrated in FIG. 7C has only one heater 141. Therefore, the in-plane temperature distribution cannot be adjusted.

【0078】一般に、被処理物Wに対するプラズマ処理
の速度は、温度に対して敏感に変化する。すなわち、被
処理物Wの温度が高ければプラズマ処理の速度は大き
く、被処理物Wの温度が低いとプラズマ処理の速度は小
さくなる傾向がある。従って、プラズマ処理の速度分布
が、被処理物Wの中心で極小となる凹型の分布を有する
場合には、載置台4の温度が中心において極大となるよ
うな温度分布を与えることにより、処理速度を全面に亘
って均一にできる。逆に、プラズマ処理の速度分布が、
被処理物Wの中心で極大となる凸型の分布を有する場合
には、載置台4の温度が中心において極小となるような
温度分布を与えることにより、処理速度を全面に亘って
均一にできる。
Generally, the speed of the plasma processing on the object W to be processed changes sensitively with temperature. That is, when the temperature of the object to be processed W is high, the plasma processing speed tends to be high, and when the temperature of the object to be processed W is low, the plasma processing speed tends to be low. Therefore, when the velocity distribution of the plasma processing has a concave distribution in which the object W has a minimum distribution at the center, the processing speed can be increased by providing a temperature distribution that maximizes the temperature of the mounting table 4. Can be made uniform over the entire surface. Conversely, the velocity distribution of plasma processing is
When the workpiece W has a convex distribution that has a maximum in the center, the processing speed can be made uniform over the entire surface by providing a temperature distribution in which the temperature of the mounting table 4 has a minimum in the center. .

【0079】図7(b)に表した載置台4の場合には、
3系統のヒータ41〜43を独立に加熱制御することに
より、載置される被処理物Wに所定の温度分布を与え、
被処理物Wのサイズや形状、プラズマの分布、チャンバ
形状及びプロセス条件などにより決定される被処理物W
のプラズマ処理の分布を補正することができる。
In the case of the mounting table 4 shown in FIG. 7 (b),
By independently controlling the heating of the heaters 41 to 43 of the three systems, a predetermined temperature distribution is given to the placed workpiece W,
Object W determined by size and shape of object W, plasma distribution, chamber shape, process conditions, etc.
The plasma processing distribution can be corrected.

【0080】図8は、本実施形態の変形例を表す模式図
である。すなわち、同図(a)及び(b)は、載置台4
の構造を表す一部断面斜視図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a modified example of this embodiment. That is, FIGS. 3A and 3B show the mounting table 4
3 is a partial cross-sectional perspective view showing the structure of FIG.

【0081】図8(a)に表した具体例の場合、同心円
状に設けられた3系統のヒータ41〜43の間に、同心
円状の遮熱体45が挿入されている。すなわち、載置台
4を同心円状に分割し、ヒータ間に遮熱体45を設ける
ことにより、ヒータ間の温度差をさらに大きくし、急峻
な温度分布を形成することが可能となる。その結果とし
て、プラズマ分布などを補正しうる範囲がさらに拡大す
る。つまり、プラズマ処理の不均一性が高いような場合
でも、急峻な温度分布を与えることにより、処理速度を
均一にすることが可能となる。
In the case of the specific example shown in FIG. 8A, the concentric heat shield 45 is inserted between the three systems of heaters 41 to 43 provided concentrically. That is, by dividing the mounting table 4 into concentric circles and providing the heat shield 45 between the heaters, it is possible to further increase the temperature difference between the heaters and form a steep temperature distribution. As a result, the range in which the plasma distribution can be corrected is further expanded. That is, even when the plasma processing has a high non-uniformity, it is possible to make the processing speed uniform by providing a steep temperature distribution.

【0082】本具体例における遮熱体45の材料として
は、ヒータ41〜43を内蔵するステージ40よりも熱
伝導率の低い材料を用いることができ、例えば、ステー
ジ40をアルミナ(Al)により形成した場合に
は、遮熱体45を石英(クオーツ)やマコールにより形
成することができ、ステージ40をボロンナイトライド
(BN)により形成した場合は、遮熱体45を窒化シリ
コン(SiN)やアルミナにより形成することができ
る。
As the material of the heat shield 45 in this example, a material having a lower thermal conductivity than the stage 40 containing the heaters 41 to 43 can be used. For example, the stage 40 is made of alumina (Al 2 O 3). ), The heat shield 45 can be made of quartz or macor. If the stage 40 is made of boron nitride (BN), the heat shield 45 can be made of silicon nitride (SiN). x ) or alumina.

【0083】一方、図8(b)に表した具体例の場合、
同心円状に設けられた3系統のヒータ41〜43の間
に、同心円状の隙間46が形成されている。プラズマ処
理は、減圧雰囲気中で行われるので、隙間46における
熱の伝搬は実質的に輻射のみに限定される。従って、載
置台4を同心円状に分割し、ヒータ間に隙間46を設け
ることにより、ヒータ間の温度差をさらに大きくし、急
峻な温度分布を形成することが可能となる。その結果と
して、図8(a)の場合と同様に、プラズマ分布などを
補正しうる範囲がさらに拡大する。つまり、プラズマ処
理の不均一性が高いような場合でも、急峻な温度分布を
与えることにより、処理速度を均一にすることが可能と
なる。
On the other hand, in the case of the concrete example shown in FIG.
A concentric gap 46 is formed between the three systems of heaters 41 to 43 provided concentrically. Since the plasma treatment is performed in a reduced pressure atmosphere, the propagation of heat in the gap 46 is substantially limited to radiation. Therefore, by dividing the mounting table 4 into concentric circles and providing the gap 46 between the heaters, it is possible to further increase the temperature difference between the heaters and form a steep temperature distribution. As a result, as in the case of FIG. 8A, the range in which the plasma distribution can be corrected is further expanded. That is, even when the plasma processing has a high non-uniformity, it is possible to make the processing speed uniform by providing a steep temperature distribution.

【0084】以上、図8(a)及び(b)に例示した載
置台4は、図9に例示したような従来のプラズマ処理装
置に用いてもよく、本発明の第1乃至第3実施形態のプ
ラズマ処理装置に用いてもよい。
As described above, the mounting table 4 illustrated in FIGS. 8A and 8B may be used in the conventional plasma processing apparatus illustrated in FIG. 9, and the first to third embodiments of the present invention. It may be used for the plasma processing apparatus.

【0085】またここで、本実施形態におけるヒータの
数は3系統には限定されない。さらに、各ヒータ41〜
43と遮熱体45あるいは隙間46の形状も同心円状に
は限定されず、被処理物Wの温度分布を調節するために
適した各種の形状とすることができる。
Further, the number of heaters in this embodiment is not limited to three. Furthermore, each heater 41-
The shapes of 43 and the heat shield 45 or the gap 46 are not limited to concentric circles, and may be various shapes suitable for adjusting the temperature distribution of the object W to be processed.

【0086】以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の
形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具
体例に限定されるものではない。
The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples.

【0087】例えば、本発明において、マイクロ波を透
過するためのマイクロ波透過窓5は、必ずしもチャンバ
1の上方に設けられる必要はなく、真空チャンバ1の側
面や下方に設けた構成も本発明の範囲に包含される。
For example, in the present invention, the microwave transmission window 5 for transmitting microwaves does not necessarily have to be provided above the chamber 1, and a configuration provided on the side surface or below the vacuum chamber 1 is also applicable to the present invention. Included in the range.

【0088】また、チャンバ1、載置台4、透過窓5、
導波管6などの各要素の形状や大きさの関係について
も、当業者が適宜変更して本発明の作用効果が得られる
構成は、本発明の範囲に包含される。
Further, the chamber 1, the mounting table 4, the transmission window 5,
A configuration in which those skilled in the art can appropriately change the relationship between the shape and the size of each element such as the waveguide 6 and the like to obtain the effects of the present invention is included in the scope of the present invention.

【0089】さらにまた、上述した具体例においては、
プラズマ生成部の要部構成のみ説明したが、本発明は、
このようなプラズマ生成部を有する全てのプラズマ処理
装置について適用可能であり、例えば、エッチング装
置、アッシング装置、薄膜堆積装置、表面処理装置、プ
ラズマドーピング装置などとして実現したプラズマ処理
装置のいずれもが本発明の範囲に包含される。
Furthermore, in the above specific example,
Although only the main configuration of the plasma generation part has been described, the present invention
It is applicable to all plasma processing apparatuses having such a plasma generation unit, and for example, any plasma processing apparatus realized as an etching apparatus, an ashing apparatus, a thin film deposition apparatus, a surface processing apparatus, a plasma doping apparatus, etc. It is included in the scope of the invention.

【0090】[0090]

【発明の効果】本発明は、以上説明した形態で実施さ
れ、以下に説明する効果を奏する。
The present invention is carried out in the form described above and has the following effects.

【0091】まず、本発明の第1の形態によれば、2台
のマイクロ波発生器とチューナーとを用いて、チャンバ
内にそれぞれ独立にマイクロ波を供給しプラズマを発生
させることにより、被処理物Wのサイズや形状あるいは
プロセス条件などに応じて、それぞれのマイクロ波発生
器の出力を変化させ、プラズマ分布を簡単に調節するこ
とができる。したがって、広範囲のプロセス条件にわた
って所望のプラズマ分布が得られ、被処理物Wに対する
プラズマ処理の均一性を向上させ、あるいは意図的に所
望の分布を設けたプラズマ処理も可能となる。
First, according to the first embodiment of the present invention, by using two microwave generators and a tuner, microwaves are independently supplied into the chamber to generate plasma, so that the object to be processed is processed. The plasma distribution can be easily adjusted by changing the output of each microwave generator according to the size and shape of the object W or the process conditions. Therefore, the desired plasma distribution can be obtained over a wide range of process conditions, the uniformity of the plasma processing on the object W to be processed can be improved, or the plasma processing in which the desired distribution is intentionally provided can be performed.

【0092】また、本発明の第2の形態によれば、チュ
ーナーを排除した簡潔な構成で実用的に十分な動作を確
保することが可能となる。
Further, according to the second aspect of the present invention, it is possible to secure a practically sufficient operation with a simple structure excluding the tuner.

【0093】また、本発明の第3の形態によれば、複数
の小型マイクロ波発生器を設けることによりプラズマ分
布の自由な調節が可能となり、従来よりもはるかに均一
な、あるいは所定の分布を有するプラズマ処理が可能と
なる。しかも、その装置コストを従来のプラズマ処理装
置よりも低くすることも可能となる。
Further, according to the third aspect of the present invention, by providing a plurality of small microwave generators, the plasma distribution can be freely adjusted, and a much more uniform or predetermined distribution than that of the prior art can be obtained. It becomes possible to carry out the plasma treatment. Moreover, the cost of the apparatus can be made lower than that of the conventional plasma processing apparatus.

【0094】さらに、本発明の第4の形態によれば、複
数系統のヒータを独立に加熱制御することにより、載置
される被処理物に所定の温度分布を与え、そのサイズや
形状、プラズマの分布、チャンバ形状及びプロセス条件
などにより決定される被処理物Wのプラズマ処理の分布
を補正することができる。
Furthermore, according to the fourth aspect of the present invention, the heaters of a plurality of systems are independently heated and controlled so that a predetermined temperature distribution is given to the object to be placed, its size and shape, and plasma. It is possible to correct the plasma processing distribution of the object W to be processed, which is determined by the distribution of the above, the chamber shape, the process conditions, and the like.

【0095】すなわち、本発明によれば、例えば、半導
体装置や液晶ディスプレイ装置などの製造に際して、従
来よりも大面積の基板を均一、迅速且つ低コストにプラ
ズマ処理することができ、産業上のメリットは多大であ
る。
That is, according to the present invention, for example, when manufacturing a semiconductor device, a liquid crystal display device or the like, it is possible to perform a plasma treatment on a substrate having a larger area than ever before uniformly, quickly and at low cost, which is an industrial advantage. Is a great deal.

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

【図1】本発明の第1の実施形態にかかるプラズマ処理
装置の要部構造を表す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a main part structure of a plasma processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態かかるプラズマ処理装
置の要部構成を例示する模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of a main part of a plasma processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施形態にかかるプラズマ処理
装置の要部構成を例示する模式図である。
FIG. 3 is a schematic view illustrating the configuration of a main part of a plasma processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施形態にかかるダウンフロー
型のプラズマ処理装置の要部構成を例示する模式図であ
る。
FIG. 4 is a schematic view illustrating the configuration of a main part of a downflow type plasma processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図5】マイクロ波透過窓に関する変形例を表す模式図
である。すなわち、同図(a)は、本実施形態により、
チャンバ1の上面に複数の小型マイクロ波発生器18が
設けられたプラズマ処理装置を表す断面図である。ま
た、同図(b)乃至(d)は、そのチャンバ上面に設け
られたマイクロ波透過窓5を表す平面図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a modified example regarding a microwave transmission window. That is, FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a plasma processing apparatus in which a plurality of small microwave generators 18 are provided on the upper surface of chamber 1. Further, FIGS. 6B to 6D are plan views showing the microwave transmission window 5 provided on the upper surface of the chamber.

【図6】複数のマイクロ波発生器を系統制御するプラズ
マ処理装置の具体例を表す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a specific example of a plasma processing apparatus that systematically controls a plurality of microwave generators.

【図7】本発明の第4の実施形態にかかるプラズマ処理
装置の要部を表す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a main part of a plasma processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施形態の変形例を表す模式図
である。すなわち、同図(a)及び(b)は、載置台4
の構造を表す一部断面斜視図である。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a modified example of the fourth exemplary embodiment of the present invention. That is, FIGS. 3A and 3B show the mounting table 4
3 is a partial cross-sectional perspective view showing the structure of FIG.

【図9】(a)は、マイクロ半導体励起型のプラズマ処
理装置の要部構成を表す模式図であり、(b)及び
(c)は、スロット110の開口形状と配列を例示する
平面図である。
9A is a schematic view showing a configuration of a main part of a micro-semiconductor excited plasma processing apparatus, and FIGS. 9B and 9C are plan views illustrating the opening shape and arrangement of the slots 110. FIG. is there.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チャンバ 1A プラズマ生成空間 1B プラズマ処理空間 2 プロセスガス 4 載置台 5、5A、5B マイクロ波透過窓 6、6A、6B 導波管 7A、7B チューナー 8、8A、8B マイクロ波発生器 9、9A、9B 電源 10 スロット 14 磁石 18 小型マイクロ波発生器 20 電源 20A〜20C コントローラ 40 ステージ 41〜43 ヒータ 45 遮熱体 46 隙間 101 チャンバ 102 ガス雰囲気 104 載置台 105 マイクロ波透過窓 106 導波管 107 マイクロ波チューナ 108 マイクロ波発生器 109 電源 110 スロット 141 ヒータ M マイクロ波 1 chamber 1A Plasma generation space 1B Plasma processing space 2 process gas 4 table 5, 5A, 5B Microwave transmission window 6, 6A, 6B Waveguide 7A, 7B tuner 8,8A, 8B microwave generator 9, 9A, 9B power supply 10 slots 14 magnets 18 Compact microwave generator 20 power supplies 20A-20C controller 40 stages 41-43 heater 45 heat shield 46 Gap 101 chamber 102 gas atmosphere 104 mounting table 105 microwave transparent window 106 Waveguide 107 Microwave tuner 108 Microwave generator 109 power supply 110 slots 141 heater M microwave

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】大気よりも減圧された雰囲気を維持可能な
真空チャンバと、 マイクロ波を発生する第1及び第2のマイクロ波発生器
と、 前記第1及び第2のマイクロ波発生器により発生させた
マイクロ波を前記真空チャンバに導波する第1及び第2
の導波管と、 前記第1及び第2の導波管にそれぞれ設けられた第1及
び第2のインピーダンス整合手段と、 を備え、 前記第1のマイクロ波発生器により発生させたマイクロ
波を前記第1の導波管を介して前記真空チャンバ内の第
1の領域に導入し、 前記第2のマイクロ波発生器により発生させたマイクロ
波を前記第2の導波管を介して前記真空チャンバ内の前
記第1の領域とは同一でない第2の領域に導入し、 前記第1及び第2の領域にそれぞれ導入された前記マイ
クロ波により同時に生成されたプラズマにより被処理物
をプラズマ処理するに際して、前記第1及び第2の領域
に導入される前記マイクロ波の強度のバランスを調節す
ることにより前記プラズマの分布を可変としたことを特
徴とするプラズマ処理装置。
1. A vacuum chamber capable of maintaining an atmosphere decompressed with respect to the atmosphere, first and second microwave generators for generating microwaves, and generated by the first and second microwave generators. First and second waveguides for guiding the generated microwaves to the vacuum chamber
And a first impedance matching means and a second impedance matching means respectively provided on the first and second waveguides, and the microwave generated by the first microwave generator is provided. The microwave introduced into the first region in the vacuum chamber through the first waveguide and generated by the second microwave generator is vacuumed through the second waveguide. The object to be processed is plasma-processed by the plasma generated at the same time by the microwaves introduced into the second region which is not the same as the first region in the chamber and introduced into the first region and the second region, respectively. At this time, the plasma processing apparatus is characterized in that the distribution of the plasma is made variable by adjusting the balance of the intensities of the microwaves introduced into the first and second regions.
【請求項2】大気よりも減圧された雰囲気を維持可能な
真空チャンバと、 マイクロ波を発生するマイクロ波発生器と、 を備え、 前記マイクロ波発生器により発生させたマイクロ波が、
インピーダンス整合手段を介することなく共振条件を実
質的に満たして、前記真空チャンバ内に導入されて生成
されたプラズマにより被処理物のプラズマ処理を可能と
したことを特徴とするプラズマ処理装置。
2. A vacuum chamber capable of maintaining an atmosphere decompressed with respect to the atmosphere, and a microwave generator for generating a microwave, wherein the microwave generated by the microwave generator is:
A plasma processing apparatus, wherein a resonance condition is substantially satisfied without passing through an impedance matching means, and plasma processing of an object to be processed is enabled by plasma generated by being introduced into the vacuum chamber.
【請求項3】大気よりも減圧された雰囲気を維持可能な
真空チャンバと、 マイクロ波を発生する複数のマイクロ波発生器と、 を備え、 前記複数のマイクロ波発生器のそれぞれにより発生させ
たマイクロ波をインピーダンス整合手段を介することな
く前記真空チャンバ内のそれぞれ異なる領域に導入し、 前記それぞれ異なる領域にそれぞれ導入された前記マイ
クロ波により同時に生成されたプラズマにより被処理物
のプラズマ処理するに際して、前記異なる領域に導入さ
れる前記マイクロ波のバランスを調節することにより前
記プラズマの分布を可変としたことを特徴とするプラズ
マ処理装置。
3. A vacuum chamber capable of maintaining an atmosphere decompressed with respect to the atmosphere, and a plurality of microwave generators for generating microwaves, wherein microwaves generated by each of the plurality of microwave generators are provided. Waves are introduced into different regions in the vacuum chamber without passing through impedance matching means, and when plasma processing of the object to be processed by plasma simultaneously generated by the microwaves introduced into the respective different regions, A plasma processing apparatus, wherein the distribution of the plasma is made variable by adjusting the balance of the microwaves introduced into different regions.
【請求項4】前記複数のマイクロ波発生器のうちの少な
くともいずれか2つにより発生させたマイクロ波は、前
記チャンバに設けられた共通の透過窓を介して前記チャ
ンバ内に導入されることを特徴とする請求項3記載のプ
ラズマ処理装置。
4. The microwave generated by at least any two of the plurality of microwave generators is introduced into the chamber through a common transmission window provided in the chamber. The plasma processing apparatus according to claim 3, which is characterized in that.
【請求項5】前記複数のマイクロ波発生器のそれぞれを
互いに異なる制御手段により独立制御することにより、
前記マイクロ波のバランスを調節可能としたことを特徴
とする請求項3または4に記載のプラズマ処理装置。
5. By independently controlling each of the plurality of microwave generators by different control means,
The plasma processing apparatus according to claim 3, wherein the balance of the microwaves is adjustable.
【請求項6】前記複数のマイクロ波発生器のうちの少な
くともいずれか2つは、共通の制御手段により同時に制
御されることを特徴とする請求項3または4に記載のプ
ラズマ処理装置。
6. The plasma processing apparatus according to claim 3, wherein at least any two of the plurality of microwave generators are simultaneously controlled by a common control means.
【請求項7】前記チャンバ内に設けられ前記被処理物が
載置される載置台をさらに備え、 前記載置台は、複数系統のヒータを有しこれら複数系統
のヒータのそれぞれに供給する電力を調節することによ
り、前記被処理物の温度分布を可変としたことを特徴と
する請求項1〜6のいずれか1つに記載のプラズマ処理
装置。
7. A mounting table, which is provided in the chamber and on which the object to be processed is mounted, further comprises a heater of a plurality of systems, and an electric power supplied to each of the heaters of a plurality of systems is provided. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the temperature distribution of the object to be processed is variable by adjusting the temperature distribution.
【請求項8】大気よりも減圧された雰囲気を維持可能な
真空チャンバと、 マイクロ波を発生するマイクロ波発生器と、 前記チャンバ内に設けられ被処理物が載置される載置台
と、 を備え、 前記マイクロ波発生器により発生させたマイクロ波を前
記真空チャンバ内に導入することにより生成したプラズ
マにより前記被処理物のプラズマ処理を可能としたプラ
ズマ処理装置であって、 前記載置台は、複数系統のヒータを有しこれら複数系統
のヒータのそれぞれに供給する電力を調節することによ
り、前記被処理物の温度分布を可変としたことを特徴と
するプラズマ処理装置。
8. A vacuum chamber capable of maintaining an atmosphere decompressed with respect to the atmosphere, a microwave generator for generating microwaves, and a mounting table provided in the chamber for mounting an object to be processed. A plasma processing apparatus capable of performing plasma processing of the object to be processed by plasma generated by introducing microwaves generated by the microwave generator into the vacuum chamber, wherein the mounting table is A plasma processing apparatus having a plurality of systems of heaters, wherein the temperature distribution of the object to be processed is made variable by adjusting the electric power supplied to each of the plurality of systems of heaters.
【請求項9】前記載置台は、前記複数系統のヒータのそ
れぞれを包囲する複数の第1の部分と、前記複数の第1
の部分の間に設けられ、前記第1の部分よりも熱伝導が
低い第2の部分と、を有することを特徴とする請求項7
または8に記載のプラズマ処理装置。
9. The mounting table according to claim 1, wherein a plurality of first portions surround each of the heaters of the plurality of systems, and a plurality of the first portions.
And a second portion which is provided between the portions and has a lower thermal conductivity than the first portion.
Alternatively, the plasma processing apparatus according to item 8.
JP2001338950A 2001-11-05 2001-11-05 Plasma treatment apparatus Pending JP2003142460A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001338950A JP2003142460A (en) 2001-11-05 2001-11-05 Plasma treatment apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001338950A JP2003142460A (en) 2001-11-05 2001-11-05 Plasma treatment apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003142460A true JP2003142460A (en) 2003-05-16

Family

ID=19153368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001338950A Pending JP2003142460A (en) 2001-11-05 2001-11-05 Plasma treatment apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003142460A (en)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006040743A (en) * 2004-07-28 2006-02-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma processing method and plasma processing device
JP2007059403A (en) * 2005-08-24 2007-03-08 Samsung Electronics Co Ltd Microwave resonance plasma generator, plasma processing system equipped with above generator and generating method of microwave resonance plasma of plasma processing system
JP2007220639A (en) * 2006-02-20 2007-08-30 Univ Nagoya Microwave introducer, plasma generator, and plasma processing apparatus
JP2007281010A (en) * 2006-04-03 2007-10-25 Future Vision:Kk Substrate stage, and device and method of processing substrate using same
JP2009260243A (en) * 2008-03-26 2009-11-05 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate stage of substrate processing apparatus, and the substrate processing apparatus
JP2010171041A (en) * 2009-01-20 2010-08-05 Ulvac Japan Ltd Vacuum treatment device
WO2011125470A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-13 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing device and plasma processing method
KR101098975B1 (en) * 2009-12-01 2011-12-28 피에스케이 주식회사 Substrate processing apparatus
WO2012066779A1 (en) * 2010-11-17 2012-05-24 Tokyo Electron Limited Apparatus for plasma treatment and method for plasma treatment
EP2568777A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-13 Tokyo Electron Limited Microwave processing apparatus and control method thereof
JP2013171847A (en) * 2012-02-17 2013-09-02 Tokyo Electron Ltd Plasma processing device and plasma monitoring method
CN106793233A (en) * 2017-01-18 2017-05-31 中材江西电瓷电气有限公司 Heating using microwave and plasma processing
JP2020009745A (en) * 2018-04-20 2020-01-16 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Remote module type high frequency source
US10553401B2 (en) 2016-05-16 2020-02-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna, microwave plasma source including the same, plasma processing apparatus, and method of manufacturing semiconductor device
WO2024029388A1 (en) * 2022-08-03 2024-02-08 東京エレクトロン株式会社 Substrate treatment device, fluid activation device, substrate treatment method, and fluid activation method

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006040743A (en) * 2004-07-28 2006-02-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma processing method and plasma processing device
JP4604591B2 (en) * 2004-07-28 2011-01-05 パナソニック株式会社 Plasma processing method
JP2007059403A (en) * 2005-08-24 2007-03-08 Samsung Electronics Co Ltd Microwave resonance plasma generator, plasma processing system equipped with above generator and generating method of microwave resonance plasma of plasma processing system
JP4607073B2 (en) * 2005-08-24 2011-01-05 三星電子株式会社 Microwave resonance plasma generating apparatus and plasma processing system including the apparatus
US8039772B2 (en) 2005-08-24 2011-10-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Microwave resonance plasma generating apparatus and plasma processing system having the same
JP2007220639A (en) * 2006-02-20 2007-08-30 Univ Nagoya Microwave introducer, plasma generator, and plasma processing apparatus
JP2007281010A (en) * 2006-04-03 2007-10-25 Future Vision:Kk Substrate stage, and device and method of processing substrate using same
JP4625783B2 (en) * 2006-04-03 2011-02-02 株式会社フューチャービジョン Substrate stage and substrate processing apparatus
JP2009260243A (en) * 2008-03-26 2009-11-05 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate stage of substrate processing apparatus, and the substrate processing apparatus
JP2010171041A (en) * 2009-01-20 2010-08-05 Ulvac Japan Ltd Vacuum treatment device
KR101098975B1 (en) * 2009-12-01 2011-12-28 피에스케이 주식회사 Substrate processing apparatus
WO2011125470A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-13 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing device and plasma processing method
WO2012066779A1 (en) * 2010-11-17 2012-05-24 Tokyo Electron Limited Apparatus for plasma treatment and method for plasma treatment
CN103229280A (en) * 2010-11-17 2013-07-31 东京毅力科创株式会社 Apparatus for plasma treatment and method for plasma treatment
KR101910678B1 (en) * 2010-11-17 2018-10-22 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Apparatus for plasma treatment and method for plasma treatment
KR20130129937A (en) * 2010-11-17 2013-11-29 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Apparatus for plasma treatment and method for plasma treatment
US9277637B2 (en) 2010-11-17 2016-03-01 Tokyo Electron Limited Apparatus for plasma treatment and method for plasma treatment
EP2568777A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-13 Tokyo Electron Limited Microwave processing apparatus and control method thereof
CN103000554A (en) * 2011-09-09 2013-03-27 东京毅力科创株式会社 Microwave processing apparatus and control method thereof
TWI575553B (en) * 2012-02-17 2017-03-21 Tokyo Electron Ltd Plasma processing device and plasma monitoring method
JP2013171847A (en) * 2012-02-17 2013-09-02 Tokyo Electron Ltd Plasma processing device and plasma monitoring method
US10553401B2 (en) 2016-05-16 2020-02-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna, microwave plasma source including the same, plasma processing apparatus, and method of manufacturing semiconductor device
CN106793233A (en) * 2017-01-18 2017-05-31 中材江西电瓷电气有限公司 Heating using microwave and plasma processing
CN106793233B (en) * 2017-01-18 2022-11-22 中材江西电瓷电气有限公司 Microwave heating and plasma processing apparatus
JP2020009745A (en) * 2018-04-20 2020-01-16 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Remote module type high frequency source
WO2024029388A1 (en) * 2022-08-03 2024-02-08 東京エレクトロン株式会社 Substrate treatment device, fluid activation device, substrate treatment method, and fluid activation method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7337988B2 (en) Modular microwave plasma source
JP7278361B2 (en) Modular microwave source using local Lorentz force
CN115692156A (en) Plasma with symmetrical and irregular shape using modular microwave source
JP2003142460A (en) Plasma treatment apparatus
KR20020043446A (en) Plasma processing apparatus
US20050173069A1 (en) Plasma generating apparatus and plasma processing apparatus
US20110088848A1 (en) Microwave plasma-treating apparatus
KR20130088797A (en) Microwave emitting device and surface wave plasma processing apparatus
TWI821275B (en) Processing tool for remote modular high-frequency source
WO2021220329A1 (en) Plasma treatment device
JP2024069217A (en) Phased array modular RF source
JP2024112845A (en) Modular RF source
JPH09289099A (en) Plasma processing method and device
JP6991934B2 (en) Plasma processing equipment
JP2018157047A (en) Plasma processing apparatus