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JP2009238878A - Plasma processing device - Google Patents

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JP2009238878A
JP2009238878A JP2008080658A JP2008080658A JP2009238878A JP 2009238878 A JP2009238878 A JP 2009238878A JP 2008080658 A JP2008080658 A JP 2008080658A JP 2008080658 A JP2008080658 A JP 2008080658A JP 2009238878 A JP2009238878 A JP 2009238878A
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JP
Japan
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plasma
electrode unit
substrate
processing apparatus
plasma electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008080658A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Ueda
伸一 植田
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Abstract

【課題】一台で各種のプラズマを発生でき、基板に対して各種の表面処理を可能にし、生産効率を向上させることのできるプラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】処理室内にモータにて回動する回転カプラ32を配置し、その回転カプラ32にスポット型ダイレクトプラズマ電極ユニットU11、ライン型ダイレクトプラズマ電極ユニットU12、スポット型リモートプラズマ電極ユニットU13、ライン型リモートプラズマ電極ユニットU14を固着した。そして、回転カプラ32を回転させて、各電極ユニットU11〜U14のうち所望の1つを選択して基板の所定の表面位置に対向配置させるようにした。
【選択図】図8
A plasma processing apparatus capable of generating various types of plasma with a single unit, enabling various surface treatments on a substrate, and improving production efficiency.
A rotary coupler 32 that is rotated by a motor is disposed in a processing chamber, and a spot type direct plasma electrode unit U11, a line type direct plasma electrode unit U12, a spot type remote plasma electrode unit U13, a line are arranged on the rotary coupler 32. Type remote plasma electrode unit U14 was fixed. Then, the rotary coupler 32 is rotated so that a desired one of the electrode units U11 to U14 is selected and arranged to face a predetermined surface position of the substrate.
[Selection] Figure 8

Description

本発明は、プラズマ処理装置に関する。   The present invention relates to a plasma processing apparatus.

従来、放電プラズマ電極にてプラズマを発生させ、そのプラズマを基板の表面にさらして基板の表面を加工するプラズマ処理装置が知られている。
この種のプラズマ処理装置は、対向配置される一対の電極を備え、その両電極間に形成される間隙にガスを供給し、その両電極間に高周波電圧を印加して放電を起こさせてプラズマを発生させる。この発生させたプラズマを基板の表面にさらすことにより、基板表面はプラズマ処理される。つまり、プラズマ中の励起分子、ラジカル原子、励起したイオン等の活性種により、基板の表面で各種反応を生じさせ、基板の表面を表面処理(例えば表面改質、アッシング、エッチング、デポジッション等)させるものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a plasma processing apparatus is known that generates plasma with a discharge plasma electrode and exposes the plasma to the surface of the substrate to process the surface of the substrate.
This type of plasma processing apparatus includes a pair of electrodes arranged opposite to each other, supplies a gas to a gap formed between the electrodes, applies a high-frequency voltage between the electrodes, and causes a discharge to generate plasma. Is generated. By exposing the generated plasma to the surface of the substrate, the substrate surface is subjected to plasma treatment. In other words, active species such as excited molecules, radical atoms, and excited ions in the plasma cause various reactions on the surface of the substrate, and surface treatment of the substrate (for example, surface modification, ashing, etching, deposition, etc.) It is something to be made.

ところで、プラズマには、プラズマがライン状に形成されるライン型のプラズマと、プラズマがスポット状に形成されるスポット型のプラズマがある(例えば、特許文献1、特許文献2)。   By the way, the plasma includes a line type plasma in which the plasma is formed in a line shape and a spot type plasma in which the plasma is formed in a spot shape (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

又、ライン型プラズマとスポット型プラズマには、基板にダメージを与えないために、基板から離間した位置でプラズマを発生させ、その発生させたプラズマを基板の表面まで供給するリモート型のプラズマと(例えば、特許文献1、特許文献2)、基板にプラズマを一様に直接作用させるために、アース側に基板を配置し、その発生したプラズマを基板の表面に作用させるダイレクト型のプラズマがある。(例えば、特許文献3)
特開平4−358076号公報 特開平11−67736号公報 特開2004−343026号公報
In addition, in order to prevent damage to the substrate, the line type plasma and the spot type plasma are generated at a position separated from the substrate, and the generated plasma is supplied to the surface of the substrate. For example, Patent Document 1 and Patent Document 2), there is a direct type plasma in which a substrate is disposed on the ground side in order to cause plasma to directly and directly act on the substrate, and the generated plasma acts on the surface of the substrate. (For example, Patent Document 3)
JP-A-4-358076 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-67736 JP 2004-343026 A

しかしながら、この各種のプラズマを発生させるには、それぞれそれ専用のプラズマ電極ユニットを備えたプラズマ処理装置を、それぞれ用意する必要があった。従って、装置一台で多目的な基板の表面処理を行うことができず、生産効率が悪かった。   However, in order to generate these various plasmas, it is necessary to prepare plasma processing apparatuses each having a dedicated plasma electrode unit. Accordingly, the multipurpose substrate surface treatment cannot be performed with one apparatus, and the production efficiency is poor.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、一台で各種のプラズマを発生でき、基板に対して各種の表面処理を可能にし、生産効率を向上させることのできるプラズマ処理装置を提供するにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to generate various types of plasma with a single unit, enable various surface treatments on the substrate, and improve production efficiency. An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus that can perform the above process.

本発明のプラズマ処理装置は、処理室内に設けたステージ上に載置された基板の表面に、前記処理室内に設けた支持装置に支持されたプラズマ電極ユニットにて生成されたプラズマにさらして、前記基板の表面を加工するプラズマ処理装置であって、前記支持装置に、前記プラズマ電極ユニットに設けた被連結部に対して着脱可能に連結する連結部を備えたカプラを設けた。   The plasma processing apparatus of the present invention is exposed to plasma generated by a plasma electrode unit supported by a support device provided in the processing chamber on the surface of a substrate placed on a stage provided in the processing chamber, A plasma processing apparatus for processing the surface of the substrate, wherein the support device is provided with a coupler having a connecting portion detachably connected to a connected portion provided in the plasma electrode unit.

本発明のプラズマ処理装置によれば、カプラに連結部備え、プラズマ電極ユニットに被連結部を設け、カプラに対してプラズマ電極ユニットを取り外し可能に連結固定するようにしたので、一台のプラズマ処理装置で各種のプラズマを発生させることができ、基板に対して各種の表面処理を可能にし、生産効率を向上させることができる。   According to the plasma processing apparatus of the present invention, the coupler is provided with the connecting portion, the plasma electrode unit is provided with the connected portion, and the plasma electrode unit is detachably connected and fixed to the coupler. Various plasmas can be generated by the apparatus, various surface treatments can be performed on the substrate, and production efficiency can be improved.

このプラズマ処理装置において、前記プラズマ電極ユニットに設けた被連結部はボルトであり、前記カプラに備えた連結部はネジ孔であってもよい。
このプラズマ処理装置によれば、カプラとプラズマ電極ユニットの連結構造をネジ孔とボルトで行ったので、その交換作業は非常に簡単に行うことができる。
In this plasma processing apparatus, the connected portion provided in the plasma electrode unit may be a bolt, and the connecting portion provided in the coupler may be a screw hole.
According to this plasma processing apparatus, since the coupling structure of the coupler and the plasma electrode unit is performed with the screw holes and the bolts, the replacement operation can be performed very easily.

(第1実施形態)
以下、本発明の放電プラズマ処理装置の第1実施形態を図面に従って説明する。
図1は、プラズマ処理装置10を説明するための、概略外観面図である。プラズマ処理装置10は、処理室11の底面11aにXY方向移動装置12が設けられ、そのXY方向移動装置12の作動アーム12aに接地電極として電極ステージ13が連結固定されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a discharge plasma processing apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic external view for explaining the plasma processing apparatus 10. In the plasma processing apparatus 10, an XY direction moving device 12 is provided on a bottom surface 11 a of a processing chamber 11, and an electrode stage 13 is connected and fixed as a ground electrode to an operating arm 12 a of the XY direction moving device 12.

XY方向移動装置12は、作動アーム12aを介して電極ステージ13を主走査方向(図1において左右方向)に移動させるととともに、主走査方向と直交する副走査方向(図1において紙面に対して垂直方向)に移動させるようになっている。   The XY direction moving device 12 moves the electrode stage 13 in the main scanning direction (left and right direction in FIG. 1) via the operating arm 12a, and at the same time the sub scanning direction (in FIG. 1 with respect to the paper surface). (Vertical direction).

電極ステージ13は、ステンレススチールにて形成されている。電極ステージ13は、その載置面13aに基板14が載置される。従って、電極ステージ13に載置された基板14は、処理室11内において主走査方向及び副走査方向に移動され案内されるようになっている。   The electrode stage 13 is formed of stainless steel. The electrode stage 13 has a substrate 14 placed on its placement surface 13a. Accordingly, the substrate 14 placed on the electrode stage 13 is moved and guided in the main scanning direction and the sub-scanning direction in the processing chamber 11.

基板14は、プラズマ中に含まれる活性原子(ラジカル)と反応して、反応物を気化するような成分を含む材料が挙げられる。本実施形態では、例えば、シリコン(Si)基板としている。   Examples of the substrate 14 include a material containing a component that reacts with active atoms (radicals) contained in plasma to vaporize a reactant. In this embodiment, for example, a silicon (Si) substrate is used.

処理室11内の上面には、支持装置15が設けられ、その支持装置15の下側にカプラ16が、上下方向に移動可能に設けられている。カプラ16は、ステンレススチールで構成され、その下面には逆円錐台形状の嵌合穴17が凹設されている。嵌合穴17の奥面には連結部としてのネジ孔18が形成されている。   A support device 15 is provided on the upper surface in the processing chamber 11, and a coupler 16 is provided below the support device 15 so as to be movable in the vertical direction. The coupler 16 is made of stainless steel, and an inverted frustoconical fitting hole 17 is recessed in the lower surface thereof. A screw hole 18 as a connecting portion is formed in the inner surface of the fitting hole 17.

図1において、カプラ16には、スポット型ダイレクトプラズマ電極ユニットU1が装着されている。スポット型プラズマ電極ユニットU1は、図3に示すように、円柱状のカソード電極部21とそのカソード電極部21の基端部に円錐台形状のベース電極部22が一体的に形成されている。円錐台形状のベース電極部22は、カプラ16の逆円錐台形状の嵌合穴17に密着嵌合するようになっている。また、カソード電極部21が設けられていないベース電極部22の反対側の面には、嵌合穴17に形成したネジ孔18と螺合する被連結部としてのボルト23が取着されている。   In FIG. 1, the coupler 16 is equipped with a spot type direct plasma electrode unit U1. As shown in FIG. 3, the spot type plasma electrode unit U <b> 1 has a columnar cathode electrode portion 21 and a truncated cone-shaped base electrode portion 22 formed integrally with a base end portion of the cathode electrode portion 21. The base electrode portion 22 having a truncated cone shape is fitted into the fitting hole 17 having an inverted truncated cone shape of the coupler 16. Also, a bolt 23 as a connected portion that is screwed into the screw hole 18 formed in the fitting hole 17 is attached to the opposite surface of the base electrode portion 22 where the cathode electrode portion 21 is not provided. .

図2に示すように、スポット型ダイレクトプラズマ電極ユニットU1は、カプラ16を最も上側に配置した状態で、そのベース電極部22に設けたボルト23をネジ孔18に螺着すると、カプラ16に対して簡単に連結固定される。そして、ベース電極部22の外周面と嵌合穴17の内周面は密着して電気的に接続される。次に、カプラ16を支持装置15に対して高さ方向の位置調整をして、電極ユニットU1を基板14との最適な間隔に設定する。   As shown in FIG. 2, in the spot type direct plasma electrode unit U <b> 1, when a bolt 23 provided on the base electrode portion 22 is screwed into the screw hole 18 with the coupler 16 disposed on the uppermost side, Can be easily connected and fixed. The outer peripheral surface of the base electrode portion 22 and the inner peripheral surface of the fitting hole 17 are in close contact and electrically connected. Next, the position of the coupler 16 in the height direction is adjusted with respect to the support device 15, and the electrode unit U <b> 1 is set at an optimum distance from the substrate 14.

そして、円柱状のカソード電極部21の下面と基板14との間にはプラズマガスが供給されるとともに、カソード電極部21と基板14を載置した電極ステージ13との間に高周波電圧を印加される。ここで、プラズマガスは、高周波電圧の作用(電界の作用)により、含まれるガス分子が解離してプラズマを生じるガスであって、例えば、ヘリウム(He)ガス、Ar(アルゴン)ガスのようなキャリアガスと、処理ガスとの混合ガス等である。処理ガスは、エッチング加工する基板14の構成プ構成材料に応じて異なる。基板14の構成材料が前述のシリコン系化合物である場合、CF4、CHF3、C2F6、SF6のようなフッ素系ガス、CCl4のような塩素ガス等が用いられる。   A plasma gas is supplied between the lower surface of the cylindrical cathode electrode portion 21 and the substrate 14, and a high frequency voltage is applied between the cathode electrode portion 21 and the electrode stage 13 on which the substrate 14 is placed. The Here, the plasma gas is a gas that generates plasma by dissociating contained gas molecules by the action of a high-frequency voltage (the action of an electric field). For example, helium (He) gas, Ar (argon) gas or the like is used. For example, a mixed gas of a carrier gas and a processing gas. The processing gas varies depending on the constituent material of the substrate 14 to be etched. When the constituent material of the substrate 14 is the aforementioned silicon compound, a fluorine-based gas such as CF4, CHF3, C2F6, SF6, a chlorine gas such as CCl4, or the like is used.

これによって、カソード電極部21と基板14との間において高い周波数で向きが反転する電界が誘起され、カソード電極部21と基板14との間に存在するプラズマガスの分子が電離して、スポット状のプラズマを発生させることができる。   As a result, an electric field whose direction is reversed at a high frequency is induced between the cathode electrode portion 21 and the substrate 14, and molecules of the plasma gas existing between the cathode electrode portion 21 and the substrate 14 are ionized to form a spot shape. The plasma can be generated.

なお、カプラ16からスポット型ダイレクトプラズマ電極ユニットU1を外す場合には、連結の場合とは反対方向にダイレクトプラズマ電極ユニットU1を回すことにより、ベース電極部22に設けたボルト23がネジ孔18から外れるため、カプラ16からスポット型ダイレクトプラズマ電極ユニットU1を簡単に取り外すことができる。   When the spot type direct plasma electrode unit U1 is removed from the coupler 16, the direct plasma electrode unit U1 is turned in the opposite direction to the connection, so that the bolt 23 provided on the base electrode portion 22 is removed from the screw hole 18. Therefore, the spot type direct plasma electrode unit U1 can be easily detached from the coupler 16.

ところで、カプラ16は、スポット型ダイレクトプラズマ電極ユニットU1以外のプラズマ電極ユニットであっても前記したベース電極部22とボルト23を備えたプラズマ電極ユニットであればスポット型ダイレクトプラズマ電極ユニットU1と同様に取り外し可能に連結固定することができる。   By the way, even if the coupler 16 is a plasma electrode unit other than the spot type direct plasma electrode unit U1, as long as it is a plasma electrode unit provided with the base electrode portion 22 and the bolt 23, it is the same as the spot type direct plasma electrode unit U1. Removably connected and fixed.

図4は、ライン型ダイレクトプラズマ電極ユニットU2、図5はスポット型リモートプラズマ電極ユニットU3、図6はライン型モートプラズマ電極ユニットU4を示し、いずれの電極ユニットU2〜U4もカプラ16に対して取り外し可能に連結固定することができる。   4 shows a line-type direct plasma electrode unit U2, FIG. 5 shows a spot-type remote plasma electrode unit U3, and FIG. 6 shows a line-type mote plasma electrode unit U4. Both electrode units U2 to U4 are removed from the coupler 16. It can be connected and fixed as possible.

詳述すると、図4に示すライン型ダイレクトプラズマ電極ユニットU2は、円柱状のカソード電極部21に代えて、平板状のカソード電極部25を備えている。
そして、平板状のカソード電極部25の下面と基板14との間にはプラズマガスが供給されるとともに、カソード電極部25と基板14を載置した電極ステージ13との間に高周波電圧を印加されるようになっている。これによって、カソード電極部25と基板14との間において高い周波数で向きが反転する電界が誘起され、カソード電極部25と基板14との間に存在するプラズマガスの分子が電離して、ライン状のプラズマを発生させることができる。
More specifically, the line type direct plasma electrode unit U2 shown in FIG. 4 includes a plate-like cathode electrode portion 25 in place of the columnar cathode electrode portion 21.
A plasma gas is supplied between the lower surface of the flat cathode electrode portion 25 and the substrate 14, and a high frequency voltage is applied between the cathode electrode portion 25 and the electrode stage 13 on which the substrate 14 is placed. It has become so. As a result, an electric field whose direction is reversed at a high frequency is induced between the cathode electrode portion 25 and the substrate 14, and plasma gas molecules existing between the cathode electrode portion 25 and the substrate 14 are ionized to form a line shape. The plasma can be generated.

また、図5に示すスポット型リモートプラズマ電極ユニットU3は、ボルト23を備えたベース電極部22に円柱状のカソード電極部26を設けるとともに、その円柱状のカソード電極部26の外周に接地された先細円筒状のアノード電極部27が設けられている。円柱状のカソード電極部26と先細円筒状のアノード電極部27は図示しない絶縁体よりなる間隔保持部材にて離間して配置されている。   Further, the spot type remote plasma electrode unit U3 shown in FIG. 5 is provided with a cylindrical cathode electrode portion 26 on a base electrode portion 22 provided with a bolt 23, and is grounded to the outer periphery of the cylindrical cathode electrode portion 26. A tapered cylindrical anode electrode portion 27 is provided. The columnar cathode electrode portion 26 and the tapered cylindrical anode electrode portion 27 are spaced apart by a spacing member made of an insulator (not shown).

この離間した空間にはプラズマガスがベース電極部22側から供給されるとともに、カソード電極部26とアノード電極部27との間に高周波電圧を印加されるようになっている。このとき、電極ステージ13は接地されていない。   A plasma gas is supplied to the separated space from the base electrode portion 22 side, and a high frequency voltage is applied between the cathode electrode portion 26 and the anode electrode portion 27. At this time, the electrode stage 13 is not grounded.

これによって、両電極部26,27との間において高い周波数で向きが反転する電界が誘起され、両電極部26,27との間に存在するプラズマガスの分子が電離して、プラズマを発生させることができる。そして、電極部26,27との間に発生したプラズマは、アノード電極部27の先端開口部27aから導出されて基板14の表面にスポット状のプラズマとして供給される。   As a result, an electric field whose direction is reversed at a high frequency is induced between the electrode portions 26 and 27, and molecules of the plasma gas existing between the electrode portions 26 and 27 are ionized to generate plasma. be able to. The plasma generated between the electrode portions 26 and 27 is led out from the tip opening portion 27 a of the anode electrode portion 27 and supplied as spot-like plasma to the surface of the substrate 14.

また、図6に示すライン型リモートプラズマ電極ユニットU4は、円柱状のカソード電極部21に代えて、平板状のカソード電極部28を備えているとともに、その平板状のカソード電極部28と相対向する位置に接地された平板状のアノード電極部29が設けられている。平板状のカソード電極部28は金属板22aを介してベース電極部22に連結固定されている。また、平板状のカソード電極部28と平板状のアノード電極部29は図示しない絶縁体よりなる間隔保持部材にて離間して配置されている。   Further, the line type remote plasma electrode unit U4 shown in FIG. 6 includes a flat cathode electrode portion 28 instead of the cylindrical cathode electrode portion 21, and is opposed to the flat cathode electrode portion 28. A flat plate-like anode electrode portion 29 that is grounded is provided at such a position. The flat cathode electrode part 28 is connected and fixed to the base electrode part 22 through a metal plate 22a. The flat cathode electrode portion 28 and the flat anode electrode portion 29 are spaced apart by a spacing member made of an insulator (not shown).

この離間した空間にはプラズマガスがベース電極部22側から供給されるとともに、カソード電極部28とアノード電極部29との間に高周波電圧を印加されるようになっている。このとき、電極ステージ13は接地されていない。   A plasma gas is supplied to the separated space from the base electrode portion 22 side, and a high frequency voltage is applied between the cathode electrode portion 28 and the anode electrode portion 29. At this time, the electrode stage 13 is not grounded.

これによって、両電極部28,29との間において高い周波数で向きが反転する電界が誘起され、電極部28,29との間に存在するプラズマガスの分子が電離して、プラズマを発生させることができる。そして、電極部28,29との間に発生したプラズマは、離間した空間から導出されて基板14の表面にライン状のプラズマとして供給される。   As a result, an electric field whose direction is reversed at a high frequency is induced between the electrode portions 28 and 29, and molecules of the plasma gas existing between the electrode portions 28 and 29 are ionized to generate plasma. Can do. The plasma generated between the electrode portions 28 and 29 is led out from the separated space and supplied to the surface of the substrate 14 as line-shaped plasma.

従って、カプラ16に対して電極ユニットU1〜U4が取り外し可能に連結固定することができる。
次に、上記のように構成した実施形態の効果を以下に記載する。
Therefore, the electrode units U1 to U4 can be detachably connected and fixed to the coupler 16.
Next, effects of the embodiment configured as described above will be described below.

(1)上記実施形態によれば、支持装置15に設けたカプラ16に対して、スポット型ダイレクトプラズマ電極ユニットU1、ライン型ダイレクトプラズマ電極ユニットU2、スポット型リモートプラズマ電極ユニットU3、ライン型リモートプラズマ電極ユニットU4を取り外し可能に連結固定することができるようにした。従って、一台のプラズマ処理装置10で各種のプラズマを発生させることができ、基板14に対して各種の表面処理を可能にし、生産効率を向上させることができる。   (1) According to the above embodiment, the spot-type direct plasma electrode unit U1, the line-type direct plasma electrode unit U2, the spot-type remote plasma electrode unit U3, the line-type remote plasma with respect to the coupler 16 provided in the support device 15 The electrode unit U4 can be detachably connected and fixed. Therefore, various plasmas can be generated by one plasma processing apparatus 10, various surface treatments can be performed on the substrate 14, and production efficiency can be improved.

(2)しかも、上記実施形態によれば、カプラ16と各電極ユニットU1〜U4との連結構造をネジ孔18とボルト23で行ったので、カプラ16に対して各電極ユニットU1〜U4の交換作業は非常に簡単に行うことができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の放電プラズマ処理装置の第1実施形態を図面に従って説明する。尚、説明の便宜上、第1実施形態と同様の構成は、符号を同じにしてその詳細な説明を省略する。
(2) Moreover, according to the above embodiment, since the coupling structure of the coupler 16 and each of the electrode units U1 to U4 is performed by the screw hole 18 and the bolt 23, the replacement of the electrode units U1 to U4 with respect to the coupler 16 is performed. The work can be done very easily.
(Second Embodiment)
Next, a first embodiment of the discharge plasma processing apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. For convenience of explanation, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図7は、プラズマ処理装置30を説明するための、概略外観図である。プラズマ処理装置30は、処理室11の底面11aに設けられたXY方向移動装置12の作動アーム12aに接地電極として電極ステージ13が連結固定されている。そして、電極ステージ13の載置面13aには、基板14が載置される。   FIG. 7 is a schematic external view for explaining the plasma processing apparatus 30. In the plasma processing apparatus 30, an electrode stage 13 is connected and fixed as a ground electrode to an operating arm 12 a of an XY direction moving apparatus 12 provided on the bottom surface 11 a of the processing chamber 11. Then, the substrate 14 is placed on the placement surface 13 a of the electrode stage 13.

処理室11内の上面には、テーブル移動手段としてのモータ31が設けられ、そのモータ31から突出した回転軸31aにテーブルとしての回転カプラ32が固着されている。回転カプラ32は円板状をなした絶縁体であって、電極ステージ13と平行に配置される。回転カプラ32は、モータ31の回転軸31aの回転により、同回転軸31aを回転中心に回転する。   A motor 31 as a table moving means is provided on the upper surface in the processing chamber 11, and a rotary coupler 32 as a table is fixed to a rotary shaft 31 a protruding from the motor 31. The rotary coupler 32 is a disk-shaped insulator and is arranged in parallel with the electrode stage 13. The rotary coupler 32 rotates around the rotation shaft 31a by the rotation of the rotation shaft 31a of the motor 31.

円板状の回転カプラ32は、図8に示すように、その下面32aには、スポット型ダイレクトプラズマ電極ユニットU11、ライン型ダイレクトプラズマ電極ユニットU12、スポット型リモートプラズマ電極ユニットU13、及び、ライン型リモートプラズマ電極ユニットU14を固着させている。   As shown in FIG. 8, the disk-shaped rotary coupler 32 has, on its lower surface 32a, a spot type direct plasma electrode unit U11, a line type direct plasma electrode unit U12, a spot type remote plasma electrode unit U13, and a line type. The remote plasma electrode unit U14 is fixed.

スポット型ダイレクトプラズマ電極ユニットU11は、第1実施形態のスポット型ダイレクトプラズマ電極ユニットU1とは、ベース電極部22とボルト23を設けていないのが相違する。電極ユニットU11は、その円柱状のカソード電極部21が回転カプラ32に固着されている。   The spot type direct plasma electrode unit U11 is different from the spot type direct plasma electrode unit U1 of the first embodiment in that the base electrode part 22 and the bolt 23 are not provided. The electrode unit U11 has a cylindrical cathode electrode portion 21 fixed to a rotary coupler 32.

ライン型ダイレクトプラズマ電極ユニットU12は、第1実施形態のライン型ダイレクトプラズマ電極ユニットU2とは、ベース電極部22とボルト23を設けていないのが相違する。電極ユニットU12は、その平板状カソード電極部25が回転カプラ32に固着されている。   The line type direct plasma electrode unit U12 is different from the line type direct plasma electrode unit U2 of the first embodiment in that the base electrode part 22 and the bolt 23 are not provided. The electrode unit U12 has a flat cathode electrode portion 25 fixed to the rotary coupler 32.

スポット型リモートプラズマ電極ユニットU13は、第1実施形態のスポット型リモートプラズマ電極ユニットU3とは、ベース電極部22とボルト23を設けていないのが相違する。電極ユニットU13は、図示しない間隔保持部材を介して先細円筒状のアノード電極部27を保持した円柱状のカソード電極部26が回転カプラ32に固着されている。   The spot type remote plasma electrode unit U13 is different from the spot type remote plasma electrode unit U3 of the first embodiment in that the base electrode portion 22 and the bolt 23 are not provided. In the electrode unit U13, a columnar cathode electrode portion 26 holding a tapered cylindrical anode electrode portion 27 is fixed to a rotary coupler 32 via a spacing member (not shown).

ライン型リモートプラズマ電極ユニットU14は、第1実施形態のライン型リモートプラズマ電極ユニットU4とは、ベース電極部22とボルト23を設けていないのが相違する。電極ユニットU14は、図示しない間隔保持部材を介して平板状のアノード電極部29を保持した平板状のカソード電極部28が回転カプラ32に固着されている。   The line type remote plasma electrode unit U14 is different from the line type remote plasma electrode unit U4 of the first embodiment in that the base electrode part 22 and the bolt 23 are not provided. In the electrode unit U14, a flat cathode electrode portion 28 holding a flat anode electrode portion 29 is fixed to the rotary coupler 32 via a spacing member (not shown).

従って、モータ31の回転軸31aを回転させて回転カプラ32を回動させることによって、回転カプラ32の下面32aに設けた各電極ユニットU11〜U14のうち所望の1つを選択して基板14の所定の表面位置に対向配置させることができる。   Therefore, by rotating the rotating shaft 31a of the motor 31 and rotating the rotating coupler 32, a desired one of the electrode units U11 to U14 provided on the lower surface 32a of the rotating coupler 32 is selected and the substrate 14 is moved. It can be arranged to face a predetermined surface position.

そして、回転カプラ32を回動させて、基板14の所定の表面位置にスポット型ダイレクトプラズマ電極ユニットU11を対向配置させる。次に、電極ユニットU11のカソード電極部21の下面と基板14との間にプラズマガスを供給するとともに、カソード電極部21と基板14を載置した電極ステージ13との間に高周波電圧を印加する。   Then, the rotary coupler 32 is rotated so that the spot type direct plasma electrode unit U11 is disposed to face the predetermined surface position of the substrate 14. Next, plasma gas is supplied between the lower surface of the cathode electrode portion 21 of the electrode unit U11 and the substrate 14, and a high frequency voltage is applied between the cathode electrode portion 21 and the electrode stage 13 on which the substrate 14 is placed. .

これによって、カソード電極部21と基板14との間において高い周波数で向きが反転する電界が誘起され、カソード電極部21と基板14との間に存在するプラズマガスの分子が電離して、スポット状のプラズマが発生する。   As a result, an electric field whose direction is reversed at a high frequency is induced between the cathode electrode portion 21 and the substrate 14, and molecules of the plasma gas existing between the cathode electrode portion 21 and the substrate 14 are ionized to form a spot shape. Plasma is generated.

また、回転カプラ32を回動させて、基板14の所定の表面位置にライン型ダイレクトプラズマ電極ユニットU12を対向配置させる。次に、電極ユニットU12の平板状のカソード電極部25の下面と基板14との間にプラズマガスを供給するとともに、カソード電極部25と基板14を載置した電極ステージ13との間に高周波電圧を印加する。   Further, the rotary coupler 32 is rotated so that the line type direct plasma electrode unit U12 is disposed to face the predetermined surface position of the substrate 14. Next, a plasma gas is supplied between the lower surface of the flat cathode electrode portion 25 of the electrode unit U12 and the substrate 14, and a high frequency voltage is applied between the cathode electrode portion 25 and the electrode stage 13 on which the substrate 14 is placed. Apply.

これによって、カソード電極部25と基板14との間において高い周波数で向きが反転する電界が誘起され、カソード電極部25と基板14との間に存在するプラズマガスの分子が電離して、ライン状のプラズマが発生する。   As a result, an electric field whose direction is reversed at a high frequency is induced between the cathode electrode portion 25 and the substrate 14, and plasma gas molecules existing between the cathode electrode portion 25 and the substrate 14 are ionized to form a line shape. Plasma is generated.

また、回転カプラ32を回動させて、基板14の所定の表面位置にスポット型リモートプラズマ電極ユニットU13を対向配置させる。次に、カソード電極部26とアノード電極部27との間にプラズマガスを供給するとともに、カソード電極部26とアノード電極部27との間に高周波電圧を印加する。   Further, the rotary coupler 32 is rotated so that the spot-type remote plasma electrode unit U13 is opposed to a predetermined surface position of the substrate 14. Next, plasma gas is supplied between the cathode electrode portion 26 and the anode electrode portion 27, and a high frequency voltage is applied between the cathode electrode portion 26 and the anode electrode portion 27.

これによって、両電極部26,27との間において高い周波数で向きが反転する電界が誘起され、電極部26,27との間に存在するプラズマガスの分子が電離して、プラズマが発生する。そして、電極部26,27との間に発生したプラズマは、アノード電極部27の先端開口部27aから導出されて基板14の所定の表面位置にスポット状のプラズマとして供給される。   As a result, an electric field whose direction reverses at a high frequency is induced between the electrode portions 26 and 27, and plasma gas molecules existing between the electrode portions 26 and 27 are ionized to generate plasma. The plasma generated between the electrode portions 26 and 27 is led out from the tip opening portion 27 a of the anode electrode portion 27 and supplied as a spot-like plasma to a predetermined surface position of the substrate 14.

さらに、回転カプラ32を回動させて、基板14の所定の位置にライン型リモートプラズマ電極ユニットU14を対向配置させる。次に、カソード電極部28とアノード電極部29との間にプラズマガスを供給するとともに、カソード電極部28とアノード電極部29との間に高周波電圧を印加する。   Further, the rotary coupler 32 is rotated so that the line-type remote plasma electrode unit U14 is opposed to the substrate 14 at a predetermined position. Next, plasma gas is supplied between the cathode electrode portion 28 and the anode electrode portion 29, and a high frequency voltage is applied between the cathode electrode portion 28 and the anode electrode portion 29.

これによって、両電極部28,29との間において高い周波数で向きが反転する電界が誘起され、電極部28,29との間に存在するプラズマガスの分子が電離して、プラズマが発生する。電極部28,29との間に発生したプラズマは、離間した空間から導出されて基板14の所定の表面位置にライン状のプラズマとして供給される。   As a result, an electric field whose direction reverses at a high frequency is induced between the electrode portions 28 and 29, and plasma gas molecules existing between the electrode portions 28 and 29 are ionized to generate plasma. Plasma generated between the electrode portions 28 and 29 is led out from the separated space and supplied as a line-shaped plasma to a predetermined surface position of the substrate 14.

次に、上記のように構成した実施形態の効果を以下に記載する。
(1)上記実施形態によれば、モータ31にて回動する回転カプラ32に対して、スポット型ダイレクトプラズマ電極ユニットU11、ライン型ダイレクトプラズマ電極ユニットU12、スポット型リモートプラズマ電極ユニットU13、ライン型リモートプラズマ電極ユニットU14を固着した。そして、回転カプラ32を回転させて、各電極ユニットU11〜U14のうち所望の1つを選択して基板14の所定の表面位置に対向配置させるようにした。
Next, effects of the embodiment configured as described above will be described below.
(1) According to the above embodiment, with respect to the rotary coupler 32 rotated by the motor 31, the spot type direct plasma electrode unit U11, the line type direct plasma electrode unit U12, the spot type remote plasma electrode unit U13, the line type The remote plasma electrode unit U14 was fixed. Then, the rotary coupler 32 is rotated so that a desired one of the electrode units U11 to U14 is selected and arranged to face a predetermined surface position of the substrate 14.

従って、一台のプラズマ処理装置30で各種のプラズマを発生させることができ、基板14に対して各種の表面処理を可能にし、生産効率を向上させることができる。
(2)しかも、上記実施形態によれば、回転カプラ32を回転するだけで、各電極ユニットU11〜U14の所望の1つを選択して基板14の所定の表面位置に対向配置させることができるため、各種のプラズマ処理への変更作業が非常に簡単かつ短時間で行える。
Accordingly, various plasmas can be generated by one plasma processing apparatus 30, various surface treatments can be performed on the substrate 14, and production efficiency can be improved.
(2) In addition, according to the above-described embodiment, a desired one of the electrode units U11 to U14 can be selected and disposed to face a predetermined surface position of the substrate 14 simply by rotating the rotary coupler 32. Therefore, it is possible to change to various plasma treatments very easily and in a short time.

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記第1実施形態では、カプラ16に対して、スポット型ダイレクトプラズマ電極ユニットU1、ライン型ダイレクトプラズマ電極ユニットU2、スポット型リモートプラズマ電極ユニットU3、ライン型リモートプラズマ電極ユニットU4の4種類が交換可能であった。これを、それ以外のプラズマ電極ユニットもカプラ16に対して交換可能にするようにして実施してもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the first embodiment, four types of the spot type direct plasma electrode unit U1, the line type direct plasma electrode unit U2, the spot type remote plasma electrode unit U3, and the line type remote plasma electrode unit U4 are exchanged for the coupler 16. It was possible. This may be performed so that other plasma electrode units can be exchanged for the coupler 16.

・上記第1実施形態では、ボルト23とネジ孔18でカプラ16に対して各プラズマ電極ユニットU1〜U4を取り外し可能連結したが、それ以外の方法で取り外し可能連結してもよい。   In the first embodiment, each plasma electrode unit U1 to U4 is detachably connected to the coupler 16 by the bolt 23 and the screw hole 18, but may be detachably connected by other methods.

・上記第2実施形態では、回転カプラ32にスポット型ダイレクトプラズマ電極ユニットU11、ライン型ダイレクトプラズマ電極ユニットU12、スポット型リモートプラズマ電極ユニットU13、ライン型リモートプラズマ電極ユニットU14の4種類を取着した。これを、これらと異なるプラズマ電極ユニットをさらに回転カプラ32に取着して実施してもよい。   In the second embodiment, four types of spot type direct plasma electrode unit U11, line type direct plasma electrode unit U12, spot type remote plasma electrode unit U13, and line type remote plasma electrode unit U14 are attached to the rotary coupler 32. . This may be performed by further attaching a plasma electrode unit different from these to the rotary coupler 32.

・上記第2実施形態では、回転カプラ32にスポット型ダイレクトプラズマ電極ユニットU11、ライン型ダイレクトプラズマ電極ユニットU12、スポット型リモートプラズマ電極ユニットU13、ライン型リモートプラズマ電極ユニットU14の4種類を取着した。これを、少なくともいずれか1つ減らして、2個または3個のプラズマ電極ユニットを回転カプラ32に取着して実施してもよい。   In the second embodiment, four types of spot type direct plasma electrode unit U11, line type direct plasma electrode unit U12, spot type remote plasma electrode unit U13, and line type remote plasma electrode unit U14 are attached to the rotary coupler 32. . This may be performed by reducing at least one of them and attaching two or three plasma electrode units to the rotary coupler 32.

・上記第2実施形態では、回転カプラ32に異なるプラズマ電極ユニットを取着した。これを、同じものを複数回転カプラ32に取着して実施してもよい。この場合、一つのプラズマ電極ユニットが損傷等で使用不能になっても、直ちに新たなものに交換できる。   In the second embodiment, different plasma electrode units are attached to the rotary coupler 32. This may be performed by attaching the same one to the multi-rotation coupler 32. In this case, even if one plasma electrode unit becomes unusable due to damage or the like, it can be immediately replaced with a new one.

第1実施形態のプラズマ処理装置を説明するための概略外観図。1 is a schematic external view for explaining a plasma processing apparatus according to a first embodiment. プラズマ電極ユニットとカプラとの連結を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the connection of a plasma electrode unit and a coupler. スポット型ダイレクトプラズマ電極ユニットの斜視図。The perspective view of a spot type direct plasma electrode unit. ライン型ダイレクトプラズマ電極ユニットの斜視図。The perspective view of a line type direct plasma electrode unit. スポット型リモートプラズマ電極ユニットの斜視図。The perspective view of a spot type remote plasma electrode unit. ライン型リモートプラズマ電極ユニットの斜視図。The perspective view of a line type remote plasma electrode unit. 第2実施形態のプラズマ処理装置を説明するための概略外観図。The schematic external view for demonstrating the plasma processing apparatus of 2nd Embodiment. 各プラズマ電極ユニットとカプラとの連結を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating connection with each plasma electrode unit and a coupler.

符号の説明Explanation of symbols

U1,U11…スポット型ダイレクトプラズマ電極ユニット、U2,U12…ライン型ダイレクトプラズマ電極ユニット、U3,U13…スポット型リモートプラズマ電極ユニット、U4,U14…ライン型リモートプラズマ電極ユニット、10,30…プラズマ処理装置、11…処理室、15…支持装置、16…カプラ、17…嵌合穴、18…ネジ孔、21,25,28…カソード電極部、22…ベース電極部、23…ボルト、27,29…アノード電極部、31…モータ、32…回転カプラ。   U1, U11 ... Spot type direct plasma electrode unit, U2, U12 ... Line type direct plasma electrode unit, U3, U13 ... Spot type remote plasma electrode unit, U4, U14 ... Line type remote plasma electrode unit, 10, 30 ... Plasma treatment Apparatus, 11 ... processing chamber, 15 ... support device, 16 ... coupler, 17 ... fitting hole, 18 ... screw hole, 21, 25, 28 ... cathode electrode part, 22 ... base electrode part, 23 ... bolt, 27, 29 ... Anode electrode part, 31 ... motor, 32 ... rotary coupler.

Claims (6)

処理室内に設けたステージ上に載置された基板の表面に、プラズマ電極ユニットにて生成したプラズマをさらし、前記基板の表面を加工するプラズマ処理装置であって、
前記ステージの上方位置に配置され、その下側に複数のプラズマ電極ユニットを取着したテーブルと、
前記テーブルを移動させ、前記テーブルに配置した各プラズマ電極ユニットの1つを前記基板の所定の上方位置に配置するようにテーブル移動手段と
を設けたことを特徴とするプラズマ処理装置。
A plasma processing apparatus that exposes plasma generated by a plasma electrode unit to a surface of a substrate placed on a stage provided in a processing chamber, and processes the surface of the substrate,
A table disposed at an upper position of the stage and having a plurality of plasma electrode units attached to the lower side thereof;
A plasma processing apparatus, comprising: a table moving means for moving the table and disposing one of the plasma electrode units arranged on the table at a predetermined upper position of the substrate.
請求項1に記載のプラズマ処理装置において、
前記複数のプラズマ電極ユニットは、互いに種類の異なるプラズマ電極ユニットであることを特徴とするプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 1,
The plasma processing apparatus, wherein the plurality of plasma electrode units are different types of plasma electrode units.
請求項2に記載のプラズマ処理装置において、
前記複数のプラズマ電極ユニットは、スポット型ダイレクトプラズマ電極ユニット、ライン型ダイレクトプラズマ電極ユニット、スポット型リモートプラズマ電極ユニット、ライン型リモートプラズマ電極ユニットであることを特徴とするプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein
The plasma processing apparatus, wherein the plurality of plasma electrode units are a spot type direct plasma electrode unit, a line type direct plasma electrode unit, a spot type remote plasma electrode unit, and a line type remote plasma electrode unit.
請求項1〜3のいずれか1に記載のプラズマ処理装置において、
前記テーブルは、円板状の回転カプラであり、前記テーブル移動手段はモータであることを特徴とするプラズマ処理装置。
In the plasma processing apparatus of any one of Claims 1-3,
The plasma processing apparatus, wherein the table is a disk-shaped rotary coupler, and the table moving means is a motor.
処理室内に設けたステージ上に載置された基板の表面に、前記処理室内に設けた支持装置に支持されたプラズマ電極ユニットにて生成されたプラズマにさらして、前記基板の表面を加工するプラズマ処理装置であって、
前記支持装置に、前記プラズマ電極ユニットに設けた被連結部に対して着脱可能に連結する連結部を備えたカプラを設けたことを特徴とするプラズマ処理装置。
Plasma that processes the surface of the substrate by exposing the surface of the substrate placed on a stage provided in the processing chamber to plasma generated by a plasma electrode unit supported by a support device provided in the processing chamber. A processing device comprising:
A plasma processing apparatus, wherein the support device is provided with a coupler having a connecting portion detachably connected to a connected portion provided in the plasma electrode unit.
請求項5に記載のプラズマ処理装置において、
前記プラズマ電極ユニットに設けた被連結部はボルトであり、前記カプラに備えた連結部はネジ孔であることを特徴とするプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 5, wherein
The plasma processing apparatus, wherein the connected portion provided in the plasma electrode unit is a bolt, and the connecting portion provided in the coupler is a screw hole.
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