JP2013042061A

JP2013042061A - Substrate processing apparatus and manufacturing method for semiconductor device

Info

Publication number: JP2013042061A
Application number: JP2011179424A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Shimada; 隆一島田
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Kokusai Denki Electric Inc
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2013-02-28

Abstract

【課題】高周波電力の印加に伴って発生するノイズを低減することができる基板処理装置及び半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】基板処理装置は、ウエハが搬入される処理室と、この処理室内にガスを供給するガス供給部と、処理室内を排気する排気部と、処理室内に高周波電力を印加する高周波印加部と、高周波印加部から発生するノイズを検出するノイズ検出部と、ノイズ検出部の検出結果に基づいて、前記高周波印加部から発生するノイズの逆位相の高周波を出力する逆位相出力部と、を有する。
【選択図】図３A substrate processing apparatus and a semiconductor device manufacturing method capable of reducing noise generated with application of high-frequency power.
A substrate processing apparatus includes a processing chamber into which a wafer is loaded, a gas supply unit that supplies a gas into the processing chamber, an exhaust unit that exhausts the processing chamber, and a high-frequency application that applies high-frequency power to the processing chamber. A noise detection unit that detects noise generated from the high-frequency application unit, and an anti-phase output unit that outputs a high-frequency wave having a phase opposite to that of the noise generated from the high-frequency application unit, based on a detection result of the noise detection unit, Have
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、基板処理装置及び半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus and a semiconductor device manufacturing method.

基板処理装置として、高周波電力を印加して生じるプラズマ放電を利用するものがある。高周波電力の印加に伴って発生するノイズは、装置内に配設されたケーブル等を伝わって装置全体に伝達し、装置内の信号ラインに影響を及ぼす場合がある。また、近年の基板処理装置で用いられる高周波電力の増大により、発生するノイズが増大している。
これにより、装置内の信号ラインが正常に認識できなくなる事態が生じ得る。 Some substrate processing apparatuses utilize plasma discharge generated by applying high-frequency power. Noise generated by the application of high-frequency power may be transmitted to the entire apparatus through a cable or the like disposed in the apparatus, and may affect a signal line in the apparatus. In addition, noise generated is increasing due to an increase in high-frequency power used in recent substrate processing apparatuses.
As a result, a situation may occur in which the signal line in the apparatus cannot be recognized normally.

本発明の目的は、高周波電力の印加に伴って発生するノイズを低減することができる基板処理装置及び半導体装置の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device, which can reduce noise generated with application of high-frequency power.

本発明の第１の特徴とするところは、基板が搬入される処理室と、前記処理室内にガスを供給するガス供給部と、前記処理室内を排気する排気部と、前記処理室内に高周波電力を印加する高周波印加部と、前記高周波印加部から発生するノイズを検出するノイズ検出部と、前記ノイズ検出部の検出結果に基づいて、前記高周波印加部から発生するノイズの逆位相の高周波を出力する逆位相出力部と、を有する基板処理装置にある。 A first feature of the present invention is that a processing chamber into which a substrate is carried in, a gas supply unit that supplies gas into the processing chamber, an exhaust unit that exhausts the processing chamber, and a high-frequency power in the processing chamber. A high-frequency application unit that applies noise, a noise detection unit that detects noise generated from the high-frequency application unit, and outputs a high-frequency signal having a phase opposite to that of the noise generated from the high-frequency application unit based on the detection result of the noise detection unit And a reverse phase output unit.

本発明の第２の特徴とするところは、処理室内に基板を搬入する搬入工程と、処理室内にガスを供給するガス供給工程と、処理室内を排気する排気工程と、処理室内に高周波電力を印加する高周波印加工程と、前記高周波印加工程において発生するノイズを検出する検出工程と、前記検出工程の検出結果に基づいて、前記高周波印加工程において発生するノイズの逆位相の高周波を出力する逆位相出力工程と、を有する半導体装置の製造方法にある。 The second feature of the present invention is that a carrying-in process for carrying a substrate into the processing chamber, a gas supply process for supplying a gas into the processing chamber, an exhausting process for exhausting the processing chamber, and a high-frequency power in the processing chamber. A high-frequency applying step, a detecting step for detecting noise generated in the high-frequency applying step, and an anti-phase that outputs a high-frequency phase opposite to the noise generated in the high-frequency applying step based on a detection result of the detecting step And an output process.

本発明によれば、高周波電力の印加に伴って発生するノイズを低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the noise which generate | occur | produces with the application of high frequency electric power can be reduced.

本発明の実施形態に係るMMT装置の断面図である。It is sectional drawing of the MMT apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る逆位相生成装置の機能構成及び動作を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the function structure and operation | movement of an antiphase generator concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るMMT装置による基板処理工程のフローである。It is a flow of the substrate processing process by the MMT apparatus which concerns on embodiment of this invention. 第二実施形態に係るICP装置の断面図である。It is sectional drawing of the ICP apparatus which concerns on 2nd embodiment. 第三実施形態に係るECR装置の断面図である。It is sectional drawing of the ECR apparatus which concerns on 3rd embodiment.

［第一実施形態］
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、基板処理装置としての変形マグネトロン型プラズマ処理装置（Modified Magnetron Typed Plasma；以下、「MMT装置１０」と称す）の断面図を示す。 [First embodiment]
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a modified magnetron type plasma processing apparatus (hereinafter referred to as “MMT apparatus 10”) as a substrate processing apparatus.

第一実施形態における基板処理装置としてのMMT装置１０は、電界と磁界とにより高密度プラズマを生成する変形マグネトロン型プラズマ源を用いて、シリコン（Si）等で形成される基板（以下、「ウエハ２」と称す）をプラズマ処理する基板処理装置として構成される。 An MMT apparatus 10 as a substrate processing apparatus in the first embodiment uses a modified magnetron type plasma source that generates high-density plasma by an electric field and a magnetic field, and uses a substrate (hereinafter referred to as “wafer”) formed of silicon (Si) or the like. 2)) is configured as a substrate processing apparatus for plasma processing.

MMT装置１０は、ウエハ２が搬入される処理炉１２を備え、この処理炉１２に供給される処理ガスに、一定の圧力下で高周波電圧を印加してマグネトロン放電を発生させるように構成されている。MMT装置１０は、処理ガスを励起させ、例えば、ウエハ２を酸化処理、窒化処理等したり、ウエハ２に薄膜を形成したり、あるいはウエハ２の表面をエッチングしたり、各種プラズマ処理を施すようになっている。 The MMT apparatus 10 includes a processing furnace 12 into which a wafer 2 is loaded, and is configured to generate a magnetron discharge by applying a high-frequency voltage to a processing gas supplied to the processing furnace 12 under a certain pressure. Yes. The MMT apparatus 10 excites the processing gas, and performs various plasma processes such as oxidizing or nitriding the wafer 2, forming a thin film on the wafer 2, etching the surface of the wafer 2, or the like. It has become.

処理炉１２は処理容器１４を備え、この処理容器１４は、ドーム型に形成された第一の容器１６と、椀型に形成された第二の容器１８とにより構成される。第一の容器１６は、第二の容器１８に被さるようにして配置されている。
第一の容器１６は、例えば酸化アルミニウム（Al₂O₃）あるいは石英（SiO₂）等の非金属材料で形成されている。第二の容器１８は、例えばアルミニウム（Al）等で形成されている。
処理容器１４内に、ウエハ２を処理する処理室２０が形成される。 The processing furnace 12 includes a processing container 14, and the processing container 14 includes a first container 16 formed in a dome shape and a second container 18 formed in a bowl shape. The first container 16 is arranged so as to cover the second container 18.
The first container 16 is made of a non-metallic material such as aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ) or quartz (SiO ₂ ). The second container 18 is made of, for example, aluminum (Al).
A processing chamber 20 for processing the wafer 2 is formed in the processing container 14.

第二の容器１８の側壁には、ゲートバルブ２２が設けられており、このゲートバルブ２２は、ウエハ２を処理室２０内外に搬入出する際に開閉される。ゲートバルブ２２が閉じられると、処理室２０が気密に保持されるようになっている。
第二の容器１８は、接地部２４により接地されている。接地部２４と接続する第二の容器１８の接続部分は導電塗装されており、導電塗装されていない場合と比較して処理容器１４のアース状態が強化されている。 A gate valve 22 is provided on the side wall of the second container 18, and the gate valve 22 is opened and closed when the wafer 2 is carried in and out of the processing chamber 20. When the gate valve 22 is closed, the processing chamber 20 is kept airtight.
The second container 18 is grounded by the grounding part 24. The connection part of the second container 18 connected to the grounding part 24 is conductively coated, and the grounding state of the processing container 14 is reinforced compared to the case where the conductive container is not conductively coated.

処理室２０の略中央には、ウエハ２を支持する基板支持部３０が設けられている。基板支持部３０は、第二の容器１８とは電気的に絶縁されている。基板支持部３０は、例えば石英（SiO₂）等の非金属材料から形成されている。 A substrate support portion 30 that supports the wafer 2 is provided in the approximate center of the processing chamber 20. The substrate support unit 30 is electrically insulated from the second container 18. The substrate support unit 30 is formed of a non-metallic material such as quartz (SiO ₂ ).

基板支持部３０の内部には、ウエハ２を加熱する加熱部としてのヒータ３２と、調整電極３４とが配設されている。 A heater 32 as a heating unit for heating the wafer 2 and an adjustment electrode 34 are disposed inside the substrate support unit 30.

ヒータ３２は、基板支持部３０に支持されたウエハ２を加熱（例えば25 ℃〜700 ℃程度）するようになっている。ヒータ３２は、温度制御部３６により加熱する温度を制御されるように構成されている。本実施形態において温度制御部３６は、後述するコントローラ４の一部として構成されている。 The heater 32 heats the wafer 2 supported by the substrate support unit 30 (for example, about 25 ° C. to 700 ° C.). The heater 32 is configured such that the temperature to be heated is controlled by the temperature control unit 36. In the present embodiment, the temperature control unit 36 is configured as a part of the controller 4 described later.

ヒータ３２と温度制御部３６とは、ヒータ３２の温度を検出しその情報を伝達する第一の接続線（温度モニタTCケーブルライン）３８と、ヒータ３２が所定の温度となるように調整された電力を供給する第二の接続線（ヒータ電力ケーブルライン）４０とにより接続されている。
第一の接続線３８及び第二の接続線４０には、これらを伝わるノイズを低減する逆位相生成装置４２が設けられている。そのようなノイズとしては、例えば、後述する高周波電源６２から発生する高周波ノイズが挙げられる。 The heater 32 and the temperature control unit 36 are adjusted so that the temperature of the heater 32 is detected, and the first connection line (temperature monitor TC cable line) 38 that transmits the information and the heater 32 reaches a predetermined temperature. They are connected by a second connection line (heater power cable line) 40 that supplies power.
The first connection line 38 and the second connection line 40 are provided with an antiphase generator 42 that reduces noise transmitted through them. Examples of such noise include high-frequency noise generated from a high-frequency power source 62 described later.

調整電極３４は、インピーダンスを調整する調整機構４４を介して接地されている。
調整機構４４は、コイルや可変コンデンサ等から構成されており、コイルのインダクタンスや抵抗、可変コンデンサの容量値等を調整することにより、ウエハ２に印加する電圧を制御するように構成されている。
調整電極３４と調整機構４４との間には、電圧を測定する電圧測定部４６がケーブル等の測定接続線４８を介して設置されている。 The adjustment electrode 34 is grounded via an adjustment mechanism 44 that adjusts the impedance.
The adjustment mechanism 44 includes a coil, a variable capacitor, and the like, and is configured to control the voltage applied to the wafer 2 by adjusting the inductance and resistance of the coil, the capacitance value of the variable capacitor, and the like.
Between the adjustment electrode 34 and the adjustment mechanism 44, a voltage measurement unit 46 for measuring a voltage is installed through a measurement connection line 48 such as a cable.

基板支持部３０には、第二の容器１８の底面に設けられたピン５０に対向するように貫通孔５２が形成されている。ピン５０及び貫通孔５２はそれぞれ少なくとも、三か所に配置されている。貫通孔５２は、ウエハ２と基板支持部３０との間の気体を逃がす流路としても機能する。
基板支持部３０の下方には、この基板支持部３０を昇降・回転させる昇降回転機構５４が設けられている。 A through hole 52 is formed in the substrate support portion 30 so as to face the pin 50 provided on the bottom surface of the second container 18. Each of the pin 50 and the through hole 52 is disposed at least in three places. The through hole 52 also functions as a flow path for releasing gas between the wafer 2 and the substrate support unit 30.
Below the substrate support unit 30, an up-and-down rotation mechanism 54 that lifts and lowers the substrate support unit 30 is provided.

昇降回転機構５４により基板支持部３０が下降されると、ピン５０は基板支持部３０と接触せずに貫通孔５２を通過し、ウエハ２を保持するようになっている。
昇降回転機構５４により基板支持部３０が上昇されると、ピン５０に支持されたウエハ２は基板支持部３０の上面に載置される。 When the substrate support unit 30 is lowered by the up-and-down rotation mechanism 54, the pins 50 pass through the through holes 52 without contacting the substrate support unit 30 and hold the wafer 2.
When the substrate support unit 30 is raised by the up-and-down rotation mechanism 54, the wafer 2 supported by the pins 50 is placed on the upper surface of the substrate support unit 30.

昇降回転機構５４により基板支持部３０が回転されると、これに従って基板支持部３０に載置されたウエハ２が回転するようになっている。
ウエハ２の処理中において、昇降回転機構５４により基板支持部３０を介してウエハ２を回転させることで、回転させない場合と比較してウエハ２面内における処理の均一性を向上することができる。 When the substrate support unit 30 is rotated by the up-and-down rotation mechanism 54, the wafer 2 placed on the substrate support unit 30 is rotated accordingly.
During processing of the wafer 2, the uniformity of processing in the surface of the wafer 2 can be improved by rotating the wafer 2 through the substrate support unit 30 by the lifting / lowering rotation mechanism 54 as compared with the case where the wafer 2 is not rotated.

第一の容器１６の外周には、処理室２０を囲うように例えば筒状に形成された電極６０が配置されている。電極６０は、高周波電力を印加する高周波電源６２とケーブル等の電源接続線６４により接続されている。電源接続線６４には、インピーダンスを整合する整合器６６が設けられている。
プラズマ生成に際して、電極６０が第一の電極、調整電極３４が第二の電極として機能する。 On the outer periphery of the first container 16, for example, an electrode 60 formed in a cylindrical shape is disposed so as to surround the processing chamber 20. The electrode 60 is connected to a high-frequency power source 62 that applies high-frequency power and a power connection line 64 such as a cable. The power supply connection line 64 is provided with a matching unit 66 for matching impedance.
In plasma generation, the electrode 60 functions as a first electrode and the adjustment electrode 34 functions as a second electrode.

電極６０の外側には、第一の磁石６８と第二の磁石７０とが上下に配置されている。第一の磁石６８及び第二の磁石７０はそれぞれ、例えば筒状に形成された永久磁石により構成されている。
第一の磁石６８と第二の磁石７０とは、処理室２０に対向する側とその反対側とに磁極を有するように配置されており、これら第一の磁石６８と第二の磁石７０とは、磁極の向きが逆向きとなるようになっている。
すなわち、第一の磁石６８と第二の磁石７０との処理室２０に対向する側の磁極は互いに異なっており、これにより、電極６０の内側表面に沿って磁力線が形成される。 A first magnet 68 and a second magnet 70 are vertically arranged outside the electrode 60. Each of the first magnet 68 and the second magnet 70 is composed of, for example, a permanent magnet formed in a cylindrical shape.
The first magnet 68 and the second magnet 70 are arranged so as to have magnetic poles on the side facing the processing chamber 20 and on the opposite side, and the first magnet 68, the second magnet 70, The magnetic poles are oriented in the opposite direction.
That is, the magnetic poles of the first magnet 68 and the second magnet 70 on the side facing the processing chamber 20 are different from each other, whereby magnetic lines of force are formed along the inner surface of the electrode 60.

第一の磁石６８及び第二の磁石７０により磁界を発生させ、処理室２０内に処理ガスを供給した後、電極６０に高周波電力を供給して電界を形成することで、処理室２０内のプラズマ生成領域にマグネトロン放電プラズマが生成される。
放出された電子を電界と磁界が周回運動させることによって、プラズマの電離生成率が向上し、長寿命かつ高密度のプラズマが生成される。 A magnetic field is generated by the first magnet 68 and the second magnet 70, and a processing gas is supplied into the processing chamber 20, and then high-frequency power is supplied to the electrode 60 to form an electric field. Magnetron discharge plasma is generated in the plasma generation region.
By causing the electric and magnetic fields to revolve around the emitted electrons, the ionization rate of the plasma is improved, and a long-life and high-density plasma is generated.

電極６０、第一の磁石６８、及び第二の磁石７０の周囲には、これらによって形成される電界、磁界及び電磁波を遮断する遮断板７２が設けられており、この遮断板７２は、形成された電界、磁界及び電磁波が外部の装置や環境に影響を与えるのを防止する。 Around the electrode 60, the first magnet 68, and the second magnet 70, there is provided a shielding plate 72 that shields the electric field, magnetic field, and electromagnetic waves formed by these, and this shielding plate 72 is formed. Prevents the electric field, magnetic field and electromagnetic wave from affecting external devices and the environment.

本実施形態においては、主に、電極６０、高周波電源６２、整合器６６、第一の磁石６８、及び第二の磁石７０によりプラズマ生成部が構成されている。 In the present embodiment, a plasma generation unit is mainly configured by the electrode 60, the high-frequency power source 62, the matching unit 66, the first magnet 68, and the second magnet 70.

第一の容器１６の上部には光透過部７４が設けられ、この光透過部７４の上方にはランプ加熱装置７６が設けられている。
ランプ加熱装置７６は、基板支持部３０と対向するようにして設けられており、この基板支持部３０に載置されたウエハ２を上方から加熱するようになっている。ランプ加熱装置７６を用いた場合、これを用いない場合と比較して短時間でウエハ２が加熱される。ランプ加熱装置７６とヒータ３２とを併用する場合、ウエハ２表面の温度をより高温（例えば900 ℃程度）とすることができる。 A light transmission part 74 is provided above the first container 16, and a lamp heating device 76 is provided above the light transmission part 74.
The lamp heating device 76 is provided so as to face the substrate support unit 30, and heats the wafer 2 placed on the substrate support unit 30 from above. When the lamp heating device 76 is used, the wafer 2 is heated in a shorter time than when the lamp heating device 76 is not used. When the lamp heating device 76 and the heater 32 are used in combination, the surface temperature of the wafer 2 can be made higher (for example, about 900 ° C.).

また、第一の容器１６の上部には、シャワーヘッド部８０が設けられている。
シャワーヘッド部８０は、キャップ状の蓋体８２と、ガス導入口８４と、バッファ室８６と、開口８８と、遮蔽プレート９０と、ガス吹出口９２とを備え、処理ガス等の各種ガスを処理室２０内に供給するように構成されている。
バッファ室８６は、ガス導入口８４から導入される各種ガスを分散する分散空間として機能する。 Further, a shower head unit 80 is provided on the upper portion of the first container 16.
The shower head unit 80 includes a cap-shaped lid 82, a gas inlet 84, a buffer chamber 86, an opening 88, a shielding plate 90, and a gas outlet 92, and processes various gases such as processing gas. It is configured to supply into the chamber 20.
The buffer chamber 86 functions as a dispersion space for dispersing various gases introduced from the gas introduction port 84.

ガス導入口８４には、ガス供給管１０２が接続されている。
ガス供給管１０２は、ガスケット１０４、バルブ１０６を介してその上流側で第一の供給管１０２ａ及び第二の供給管１０２ｂに分岐している。 A gas supply pipe 102 is connected to the gas inlet 84.
The gas supply pipe 102 branches to the first supply pipe 102a and the second supply pipe 102b on the upstream side through the gasket 104 and the valve 106.

第一の供給管１０２ａには上流側から順に、第一のガス（例えば水素（H₂）ガス）の供給源である第一のガス供給源１１０ａ、流量を制御するマスフローコントローラ（MFC）１１２ａ、開閉弁としてのバルブ１１４ａが設けられている。
第二の供給管１０２ｂには上流側から順に、第二のガス（例えば窒素（N₂）ガス）の供給源である第二の供給源１１０ｂ、流量を制御するMFC１１２ｂ、開閉弁としてのバルブ１１４ｂが設けられている。 A first gas supply source 110a that is a supply source of a first gas (for example, hydrogen (H ₂ ) gas), a mass flow controller (MFC) 112a that controls a flow rate, A valve 114a as an on-off valve is provided.
The second supply pipe 102b includes, in order from the upstream side, a second supply source 110b that is a supply source of a second gas (for example, nitrogen (N ₂ ) gas), an MFC 112b that controls the flow rate, and a valve 114b that serves as an on-off valve. Is provided.

バルブ１０６、バルブ１１４ａ、バルブ１１４ｂこれらを開くことで、MFC１１２ａ、ＭＦＣ１１２ｂそれぞれにより流量を調整された第一のガス、第二のガスこれらが、ガス供給管１０２を通りシャワーヘッド部８０を介して処理室２０内に供給されるようになっている。 By opening the valve 106, the valve 114a, and the valve 114b, the first gas and the second gas whose flow rates are adjusted by the MFC 112a and the MFC 112b, respectively, are processed through the gas supply pipe 102 and the shower head unit 80. It is supplied into the chamber 20.

本実施形態においては、主にバルブ１０６、バルブ１１４ａ、バルブ１１４ｂ、シャワーヘッド部８０、第一のガス供給管１０２ａ、第二のガス供給管１０２ｂ、第一のガス供給源１１０ａ、第二のガス供給源１１０ｂ、MFC１１２ａ、及びMFC１１２ｂにより、ガス供給部が構成されている。 In the present embodiment, the valve 106, the valve 114a, the valve 114b, the shower head 80, the first gas supply pipe 102a, the second gas supply pipe 102b, the first gas supply source 110a, and the second gas are mainly used. A gas supply unit is configured by the supply source 110b, the MFC 112a, and the MFC 112b.

第二の容器１８の側壁には、処理室２０内のガスを排気するガス排気口１２０が設けられており、このガス排気口１２０には、ガス排気管１２２が接続されている。
ガス排気管１２２には上流側から順に、圧力調整部としてのAPC（Auto Pressure Controller）１２４、開閉弁としてのバルブ１２６、真空排気する真空排気装置１２８が設けられている。 A gas exhaust port 120 for exhausting the gas in the processing chamber 20 is provided on the side wall of the second container 18, and a gas exhaust pipe 122 is connected to the gas exhaust port 120.
In order from the upstream side, the gas exhaust pipe 122 is provided with an APC (Auto Pressure Controller) 124 as a pressure adjusting unit, a valve 126 as an on-off valve, and a vacuum exhaust device 128 for evacuating.

本実施形態においては、主に、ガス排気口１２０、ガス排気管１２２、APC１２４、バルブ１２６、及び真空排気装置１２８により、ガス排気部が構成されている。 In the present embodiment, a gas exhaust unit is mainly configured by the gas exhaust port 120, the gas exhaust pipe 122, the APC 124, the valve 126, and the vacuum exhaust device 128.

MMT装置１０には、制御部としてのコントローラ４が設けられている。
コントローラ４は、信号線Ａを通じてゲートバルブ２２と、信号線Ｂを通じて調整機構４４と、信号線Ｃを通じて電圧測定部４６と、信号線Ｄを通じて昇降回転機構５４と、信号線Ｅを通じて高周波電源６２及び整合器６６と、信号線Ｆを通じてランプ加熱装置７６と、信号線Ｇを通じてバルブ１０６、バルブ１１４ａ、バルブ１１４ｂ、MFC１１２ａ、及びMFC１１２ｂと、信号線Ｈを通じてAPC１２４、バルブ１２６、及び真空排気装置１２８と、それぞれ電気的に接続されており、コントローラ４はこれらの構成部を制御するようになっている。 The MMT device 10 is provided with a controller 4 as a control unit.
The controller 4 includes a gate valve 22 through the signal line A, an adjustment mechanism 44 through the signal line B, a voltage measuring unit 46 through the signal line C, a lifting and rotating mechanism 54 through the signal line D, a high-frequency power source 62 through the signal line E, and Matching device 66, lamp heating device 76 through signal line F, valve 106, valve 114a, valve 114b, MFC 112a, and MFC 112b through signal line G, APC 124, valve 126, and vacuum exhaust device 128 through signal line H, Each is electrically connected, and the controller 4 controls these components.

次に、逆位相生成装置４２の詳細について説明する。 Next, the details of the antiphase generator 42 will be described.

まず、逆位相生成装置４２の動作の概略について説明する。
高周波電源６２から発生する高周波ノイズは、この高周波電源６２から空間を介して、あるいは、電源接続線６４及び測定接続線４８から空間を介して、第一の接続線３８及び第二の接続線４０に伝達する。このように伝達された高周波ノイズは、さらに第一の接続線３８及び第二の接続線４０を伝わり、空間を介して信号線Ａ〜Ｈ等、他の構成部を制御する信号線に伝達する。 First, an outline of the operation of the antiphase generation device 42 will be described.
The high-frequency noise generated from the high-frequency power source 62 passes through the space from the high-frequency power source 62 or through the space from the power connection line 64 and the measurement connection line 48, and the first connection line 38 and the second connection line 40. To communicate. The high-frequency noise transmitted in this way is further transmitted through the first connection line 38 and the second connection line 40, and is transmitted through the space to signal lines for controlling other components such as the signal lines A to H. .

このように、高周波ノイズは、プラズマ生成に用いられる電極の一つの近傍に配置されたヒータ３２に接続された第一の接続線３８及び第二の接続線４０を伝わって、装置全体に伝達し、装置内の信号線に影響を与える場合がある。これに対し、逆位相生成装置４２は、第一の接続線３８及び第二の接続線４０を伝わる高周波ノイズを低減するように機能する。
ここで、第一の接続線３８及び第二の接続線４０を伝わる高周波ノイズの主成分の周波数は、高周波電源６２等から発生する高周波ノイズと同様の周波数である。 Thus, the high frequency noise is transmitted to the entire apparatus through the first connection line 38 and the second connection line 40 connected to the heater 32 disposed in the vicinity of one of the electrodes used for plasma generation. This may affect the signal lines in the device. On the other hand, the antiphase generator 42 functions to reduce high-frequency noise transmitted through the first connection line 38 and the second connection line 40.
Here, the frequency of the main component of the high frequency noise transmitted through the first connection line 38 and the second connection line 40 is the same frequency as the high frequency noise generated from the high frequency power supply 62 or the like.

また、高周波ノイズは、空間を介して接地部２４へ伝達する。このため、高周波ノイズＮ_０を接地部２４へ伝達し易くすることで、この高周波ノイズの伝達が分散し、第一の接続線３８及び第二の接続線４０への伝達が抑制される。
本実施形態においては、導電塗装により接地部２４のアース状態が強化されており、本構成を有さない場合と比較して、高周波ノイズの伝達が分散され易くなっている。 Further, the high frequency noise is transmitted to the grounding unit 24 through the space. For this reason, by making it easy to transmit the high frequency noise N ₀ to the ground portion 24, the transmission of the high frequency noise is dispersed, and the transmission to the first connection line 38 and the second connection line 40 is suppressed.
In the present embodiment, the ground state of the grounding portion 24 is reinforced by the conductive coating, and the transmission of high frequency noise is easily dispersed as compared with the case where this configuration is not provided.

次いで、逆位相生成装置４２の機能構成及び動作について説明する。
図２は、逆位相生成装置４２の機能構成及び動作を説明する説明図を示す。なお、第一の接続線３８及び第二の接続線４０に対する逆位相生成装置４２の動作は同様となっているため、以下、第一の接続線３８に対する動作を例に説明する。 Next, the functional configuration and operation of the antiphase generator 42 will be described.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the functional configuration and operation of the antiphase generation device 42. In addition, since the operation | movement of the antiphase generator 42 with respect to the 1st connection line 38 and the 2nd connection line 40 is the same, hereafter, the operation | movement with respect to the 1st connection line 38 is demonstrated to an example.

逆位相生成装置４２は、周波数選別部１５０と、逆位相生成部１５２と、電圧検出部１５４と、電圧調整部１５６とを備える。 The anti-phase generation device 42 includes a frequency selection unit 150, an anti-phase generation unit 152, a voltage detection unit 154, and a voltage adjustment unit 156.

周波数選別部１５０は、第一の接続線３８を伝わる高周波ノイズＮ_０を検出し、この高周波ノイズＮ_０から、高周波電源６２が印加する高周波電力の周波数（例えば、13 MHz）を有する高周波Ｗ_０を選別する。
逆位相生成部１５２は、周波数選別部１５０が選別した高周波Ｗ_０を逆位相に変換し、高周波Ｗ_０と逆位相の高周波Ｗ_１を生成する。
電圧検出部１５４は、周波数選別部１５０が選別した高周波Ｗ_０の電圧値を検出する。
電圧調整部１５６は、電圧検出部１５４の検出した電圧値に基づいて、逆位相生成部１５２の生成した高周波Ｗ_１を高周波Ｗ_０と同一の電圧となるように調整して高周波Ｗ_２を生成する。そして、電圧を調整した高周波Ｗ_２を第一の接続線３８に出力する。 Frequency sorting unit 150 detects a high-frequency noise N ₀ transmitted the first connecting line 38, from the high-frequency noise N _0, frequency W ₀ having a high frequency power having a frequency RF power source 62 is applied (e.g., 13 MHz) Sort out.
The anti-phase generation unit 152 converts the high frequency W ₀ selected by the frequency selection unit 150 into an anti-phase, and generates a high frequency W ₁ having an opposite phase to the high frequency W ₀ .
The voltage detection unit 154 detects the voltage value of the high frequency W ₀ selected by the frequency selection unit 150.
Based on the voltage value detected by the voltage detection unit 154, the voltage adjustment unit 156 generates the high frequency W ₂ by adjusting the high frequency W ₁ generated by the antiphase generation unit 152 to be the same voltage as the high frequency W _0. To do. Then, the high frequency W ₂ whose voltage is adjusted is output to the first connection line 38.

電圧調整部１５６から出力される高周波Ｗ_２は、第一の接続線３８を伝わる高周波ノイズＮ_０と相互に打ち消し合う。これにより、高周波ノイズＮ_０よりもノイズの強度が弱められた高周波ノイズＮ_１が生成される。 The high frequency W ₂ output from the voltage adjustment unit 156 cancels out with the high frequency noise N ₀ transmitted through the first connection line 38. Thus, high frequency noise N ₁ where the intensity of the noise is attenuated than high frequency noise N ₀ is generated.

このようにして、逆位相生成装置４２は、第一の接続線３８を伝わる高周波ノイズＮ_０のノイズの強度を低減する。高周波ノイズＮ_０は、高周波ノイズＮ_１と比較して装置内の信号線に与える影響が小さい。 In this way, reverse phase generator 42 reduces the intensity of the noise of the high frequency noise N ₀ transmitted the first connection line 38. The high frequency noise N ₀ has less influence on the signal line in the apparatus than the high frequency noise N ₁ .

次に、基板処理工程について説明する。
図３は、MMT装置１０による基板処理工程のフローを示す。 Next, the substrate processing process will be described.
FIG. 3 shows a flow of the substrate processing process by the MMT apparatus 10.

本実施形態に係る基板処理工程は、例えば半導体製造装置の製造工程の一工程として行われる。以下、第一のガスとしてH₂ガス、第二のガスとしてN₂ガスを用い、ウエハ２を窒化処理する場合を例に説明する。
MMT装置１０を構成する各部は、コントローラ４によって制御される。 The substrate processing process according to this embodiment is performed as one process of a semiconductor manufacturing apparatus, for example. Hereinafter, a case where the wafer 2 is nitrided using H ₂ gas as the first gas and N ₂ gas as the _second gas will be described as an example.
Each unit constituting the MMT apparatus 10 is controlled by the controller 4.

ステップ１０（Ｓ１０）において、基板搬入工程を行う。
まず、昇降回転機構５４により基板支持部３０を下降させ、貫通孔５２にピン５０を貫通させる。これにより、ピン５０は、基板支持部３０上面から所定の高さ突出した状態となる。
続いて、ゲートバルブ２２を開き、搬送機構（非図示）により処理室２０内にウエハ２を搬入し、ピン５０に支持されるように載置する。搬送機構を処理室２０から退避した後、ゲートバルブ２２を閉じ処理室２０内を密閉する。 In step 10 (S10), a substrate carry-in process is performed.
First, the substrate support portion 30 is lowered by the lifting / lowering rotation mechanism 54, and the pins 50 are passed through the through holes 52. As a result, the pin 50 protrudes from the upper surface of the substrate support 30 by a predetermined height.
Subsequently, the gate valve 22 is opened, the wafer 2 is loaded into the processing chamber 20 by a transfer mechanism (not shown), and placed so as to be supported by the pins 50. After the transfer mechanism is retracted from the processing chamber 20, the gate valve 22 is closed to seal the inside of the processing chamber 20.

この際、バルブ１２６を開き、真空排気装置１２８により処理室２０内を排気しつつ、バルブ１０６、バルブ１１４ａを開き、不活性ガスとしてのN₂ガスを処理室２０内に供給するようにしてもよい。このように処理室２０内をN₂ガス雰囲気で置換することで、この処理室２０内の酸素濃度が低減される。 At this time, the valve 126 is opened, and the inside of the processing chamber 20 is evacuated by the vacuum exhaust device 128, while the valve 106 and the valve 114a are opened to supply N ₂ gas as an inert gas into the processing chamber 20. Good. By replacing the inside of the processing chamber 20 with the N ₂ gas atmosphere in this way, the oxygen concentration in the processing chamber 20 is reduced.

ステップ１２（Ｓ１２）において、加熱工程を行う。
ヒータ３２によって予め加熱された基板支持部３０とランプ加熱装置７６とにより、ウエハ２を所定の温度（例えば25 ℃〜900 ℃程度）となるように加熱する。この際、ウエハ２を基板支持部３０から所定の距離離した状態で保持し、ヒータ３２からの熱輻射によりウエハ２を予備加熱する。
なお、処理室２０内にN₂等の不活性ガスを昇圧ガスとして供給し、この処理室２０内の圧力を高めることで、ヒータ３２からウエハ２への熱の伝導性が向上し、ウエハ２の昇温速度が速くなる。 In step 12 (S12), a heating process is performed.
The wafer 2 is heated to a predetermined temperature (for example, about 25 ° C. to 900 ° C.) by the substrate support unit 30 and the lamp heating device 76 preheated by the heater 32. At this time, the wafer 2 is held at a predetermined distance from the substrate support portion 30, and the wafer 2 is preheated by heat radiation from the heater 32.
In addition, by supplying an inert gas such as N ₂ as a pressurizing gas into the processing chamber 20 and increasing the pressure in the processing chamber 20, the thermal conductivity from the heater 32 to the wafer 2 is improved, and the wafer 2 is increased. The rate of temperature increase becomes faster.

ステップ１４（Ｓ１４）において、載置工程を行う。
ウエハ２を所定温度まで昇温させた後、昇降回転機構５４により基板支持部３０を上昇させる。これにより、ウエハ２は基板支持部３０の上面に載置される。ウエハ２が基板支持部３０に載置された後、ウエハ２を所定の温度（例えば25 ℃〜900 ℃程度）となるように加熱する。
基板支持部３０を所定の位置まで上昇させた後、基板支持部３０を回転させ、ウエハ２を回転させた状態としてもよい。後述するウエハ搬出工程（Ｓ２２）まで、ウエハ２を継続して回転させることで、ウエハ２面内における処理の均一性が向上する。 In step 14 (S14), a mounting process is performed.
After the temperature of the wafer 2 is raised to a predetermined temperature, the substrate support unit 30 is raised by the lift / rotation mechanism 54. Thus, the wafer 2 is placed on the upper surface of the substrate support unit 30. After the wafer 2 is placed on the substrate support unit 30, the wafer 2 is heated to a predetermined temperature (for example, about 25 ° C. to 900 ° C.).
After raising the substrate support unit 30 to a predetermined position, the substrate support unit 30 may be rotated to rotate the wafer 2. By continuing to rotate the wafer 2 until a wafer unloading step (S22) described later, the uniformity of processing within the wafer 2 surface is improved.

ステップ１６（Ｓ１６）において、反応ガス供給工程を行う。
バルブ１０６、バルブ１１４ａ、バルブ１１４ｂを開き、第一の供給源１１０ａからH₂ガスを、第二の供給源１１０ｂからN₂ガスを、反応ガスとして処理室２０内に供給する。この際、H₂ガス、N₂ガスそれぞれの流量は、MFC１１２ａ、MFC１１２ｂによって所定の値となるように調整される。 In step 16 (S16), a reactive gas supply step is performed.
The valve 106, the valve 114a, and the valve 114b are opened, and H ₂ gas is supplied from the first supply source 110a, and N ₂ gas is supplied from the second supply source 110b to the processing chamber 20 as a reaction gas. At this time, the flow rates of the H ₂ gas and the N ₂ gas are adjusted so as to have predetermined values by the MFC 112a and the MFC 112b.

H₂ガスの流量は、例えば0 sccmより多く600 sccmよりも少ない範囲とする。また、N₂ガスの流量は、例えば0 sccmより多く600 sccmよりも少ない範囲とする。
処理室２０内にH₂ガス、N₂ガスの供給に際し、真空排気装置１２８及びAPC１２４により、処理室２０内の圧力を調整する。処理室２０内の圧力は、例えば0.1〜300 Paの範囲とする。 The flow rate of the H ₂ gas is set in a range, for example, greater than 0 sccm and less than 600 sccm. Further, the flow rate of N ₂ gas is set in a range, for example, greater than 0 sccm and less than 600 sccm.
When supplying H ₂ gas and N ₂ gas into the processing chamber 20, the pressure in the processing chamber 20 is adjusted by the vacuum exhaust device 128 and the APC 124. The pressure in the processing chamber 20 is, for example, in the range of 0.1 to 300 Pa.

ステップ１８（Ｓ１８）において、プラズマ生成工程を行う。
H₂ガス及びN₂ガスを供給後、高周波電源６２により整合器６６を介して電極６０に高周波電力を印加する。高周波電源６２により印加する高周波電力は、例えば150 W〜200 Wの範囲とする。この際、調整機構４４は、予め定められた値となるように設定する。
これにより、処理室２０内でプラズマ放電が発生しN₂ガスが励起する。N₂ガスは励起されると、窒素（N）を含む活性種を生成し、この活性種がウエハ２を窒化処理する。ウエハ２をN₂ガスに晒す時間は、例えば10〜300秒間の範囲とする。
所定の所持離間の経過後、高周波電源６２からの高周波電力の印加を停止する。これにより、処理室２０内のプラズマ放電が停止される。 In step 18 (S18), a plasma generation process is performed.
After supplying the H ₂ gas and N ₂ gas, high frequency power is applied to the electrode 60 via the matching unit 66 by the high frequency power source 62. The high frequency power applied by the high frequency power supply 62 is, for example, in the range of 150 W to 200 W. At this time, the adjustment mechanism 44 is set to have a predetermined value.
As a result, plasma discharge is generated in the processing chamber 20 and N ₂ gas is excited. When the N ₂ gas is excited, an active species containing nitrogen (N) is generated, and this active species nitrifies the wafer 2. The time for exposing the wafer 2 to the N ₂ gas is, for example, in the range of 10 to 300 seconds.
After elapse of a predetermined holding distance, the application of the high frequency power from the high frequency power supply 62 is stopped. Thereby, the plasma discharge in the processing chamber 20 is stopped.

この際、高周波電源６２から発生して第一の接続線３８及び第二の接続線４０に伝達する高周波ノイズＮ_０は、逆位相生成装置４２によりそのノイズの強度を低減された高周波ノイズＮ_１に変換される。 At this time, the high frequency noise N ₀ generated from the high frequency power supply 62 and transmitted to the first connection line 38 and the second connection line 40 is the high frequency noise N ₁ whose intensity is reduced by the antiphase generator 42. Is converted to

ステップ２０（Ｓ２０）において、排気工程を行う。
プラズマ放電の停止後、バルブ１０６、バルブ１１４ａ、バルブ１１４ｂを閉じ、H₂ガス及びN₂ガスの供給を停止し、処理室２０内を排気する。
この際、不活性ガスとしてのN₂ガスを処理室２０内に供給し、処理室２０内に残留する反応ガスや反応生成物の排出を促すようにしてもよい。 In step 20 (S20), an exhaust process is performed.
After the plasma discharge is stopped, the valve 106, the valve 114a, and the valve 114b are closed, the supply of H ₂ gas and N ₂ gas is stopped, and the inside of the processing chamber 20 is exhausted.
At this time, N ₂ gas as an inert gas may be supplied into the processing chamber 20 to promote discharge of the reaction gas and reaction products remaining in the processing chamber 20.

ステップ２２（Ｓ２２）において、ウエハ排出工程を行う。
処理室２０内の圧力が大気圧に復帰した後、昇降回転機構５４により基板支持部３０を下降させ、ピン５０にウエハ２が支持される状態とする。
続いて、ゲートバルブ２２を開き、搬送機構により処理室２０内にあるウエハ２を処理室２０外に搬出する。
このようにして、本実施形態に係る基板処理工程が終了する。 In step 22 (S22), a wafer discharging process is performed.
After the pressure in the processing chamber 20 has returned to atmospheric pressure, the substrate support unit 30 is lowered by the lifting and rotating mechanism 54 so that the wafer 2 is supported by the pins 50.
Subsequently, the gate valve 22 is opened, and the wafer 2 in the processing chamber 20 is unloaded from the processing chamber 20 by the transfer mechanism.
Thus, the substrate processing process according to the present embodiment is completed.

［第二実施形態］
次に、第二実施形態について説明する。
第二実施形態においては、基板処理装置としてICP方式プラズマ装置（Inductive Coupled Plasma；以下、「ICP装置２００」と称す）が用いられている。ICP装置２００は、主にプラズマ生成部の構成が第一実施形態のMMT装置１０と異なっている。
図４は、ICP装置２００の断面図を示す。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described.
In the second embodiment, an ICP plasma apparatus (Inductive Coupled Plasma; hereinafter referred to as “ICP apparatus 200”) is used as the substrate processing apparatus. The ICP apparatus 200 is mainly different from the MMT apparatus 10 of the first embodiment in the configuration of the plasma generation unit.
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the ICP device 200.

ICP装置２００において、第一の容器１６の上方には第一の誘電コイル２０２ａが設けられており、第一の容器１６の側壁の外側には第二の誘電コイル２０２ｂが設けられている。 In the ICP device 200, a first dielectric coil 202 a is provided above the first container 16, and a second dielectric coil 202 b is provided outside the side wall of the first container 16.

第一の誘電コイル２０２ａは、高周波電力を印加する高周波電源２０４ａとケーブル等の電源接続線２０６ａにより接続されている。電源接続線２０６ａには、インピーダンスを整合する整合器２０８ａが設けられている。
第二の誘電コイル２０２ｂは、高周波電力を印加する高周波電源２０４ｂとケーブル等の電源接続線２０６ｂにより接続されている。電源接続線２０６ｂには、インピーダンスを整合する整合器２０８ｂが設けられている。 The first dielectric coil 202a is connected to a high-frequency power source 204a that applies high-frequency power and a power connection line 206a such as a cable. The power connection line 206a is provided with a matching unit 208a for matching impedance.
The second dielectric coil 202b is connected to a high-frequency power source 204b that applies high-frequency power and a power connection line 206b such as a cable. The power connection line 206b is provided with a matching unit 208b for matching impedance.

ICP装置２００においては、第一の誘導コイル２０２ａ及び第二の誘導コイル２０２ｂに高周波電力を印加すると、電磁誘導によりウエハ２の表面に対して略水平方向の電界が発生するようになっている。処理室２０内に供給された各種ガスは、このようにして発生した電界によって生じるプラズマ放電により励起され、反応種を生成する。 In the ICP apparatus 200, when a high frequency power is applied to the first induction coil 202a and the second induction coil 202b, an electric field in a substantially horizontal direction is generated with respect to the surface of the wafer 2 by electromagnetic induction. Various gases supplied into the processing chamber 20 are excited by the plasma discharge generated by the electric field generated in this way, and generate reactive species.

第二実施形態においては、主に、第一の誘導コイル２０２ａ、第二の誘導コイル２０２ｂ、高周波電源２０４ａ、高周波電源２０４ｂ、整合器２０８ａ、及び整合器２０８ｂによりプラズマ生成部が構成されている。 In the second embodiment, a plasma generation unit is mainly configured by the first induction coil 202a, the second induction coil 202b, the high-frequency power source 204a, the high-frequency power source 204b, the matching unit 208a, and the matching unit 208b.

逆位相生成装置４２は、高周波電源２０４ａ、高周波電源２０４ｂ等から発生する高周波ノイズの強度を低減するように機能する。 The antiphase generator 42 functions to reduce the intensity of high frequency noise generated from the high frequency power source 204a, the high frequency power source 204b, and the like.

ICP装置２００においてコントローラ４は、信号線Ｅを通じて高周波電源２０４ａ、高周波電源２０４ｂ、整合器２０８ａ、及び整合器２０８ｂそれぞれと電気的に接続されており、コントローラ４はこれらの構成部を制御するようになっている。 In the ICP device 200, the controller 4 is electrically connected to the high-frequency power source 204a, the high-frequency power source 204b, the matching unit 208a, and the matching unit 208b through the signal line E, and the controller 4 controls these components. It has become.

第二実施形態においては、第一の誘導コイル２０２ａ及び第二の誘導コイル２０２ｂに印加する高周波電力と、調整機構４４のインピーダンスとを制御することによって、処理室２０内に発生する電界の垂直方向成分及び水平方向成分の強度が調整されるようになっている。
第二の誘導コイル２０２ｂが設けられた構成の場合、本構成を有さない場合と比較して、水平方向成分の電界の調整が容易となる。
第二の誘電コイル２０２ｂに替えて、円筒形状の電極や、平行平板型の電極等を用いるようにしてもよい。 In the second embodiment, the vertical direction of the electric field generated in the processing chamber 20 is controlled by controlling the high frequency power applied to the first induction coil 202a and the second induction coil 202b and the impedance of the adjusting mechanism 44. The intensity of the component and the horizontal component is adjusted.
In the case of the configuration in which the second induction coil 202b is provided, the adjustment of the electric field of the horizontal component is easier than in the case where this configuration is not provided.
Instead of the second dielectric coil 202b, a cylindrical electrode, a parallel plate type electrode, or the like may be used.

［第三実施形態］
次に、第三実施形態について説明する。
第三実施形態においては、基板処理装置としてECR方式プラズマ装置（Electron Cyclotron Resonance；以下、「ECR装置３００」と称す）が用いられている。ECR装置３００は、主にプラズマ生成部の構成が第一実施形態のMMT装置１０と異なっている。
図５は、ECR装置３００の断面図を示す。 [Third embodiment]
Next, a third embodiment will be described.
In the third embodiment, an ECR plasma apparatus (Electron Cyclotron Resonance; hereinafter referred to as “ECR apparatus 300”) is used as a substrate processing apparatus. The ECR apparatus 300 is mainly different from the MMT apparatus 10 of the first embodiment in the configuration of the plasma generation unit.
FIG. 5 shows a cross-sectional view of the ECR apparatus 300.

ECR装置３００において、第一の容器１６の上方には永久磁石により構成される磁石３０２が設けられており、第一の容器１６の側壁の外側には誘導コイル３０４が設けられている。
また、第一の容器１６の上部には、マイクロ波導入管３０６が設けられており、このマイクロ波導入管３０６から処理室２０内にマイクロ波３０６ａが導入されるようになっている。 In the ECR apparatus 300, a magnet 302 made of a permanent magnet is provided above the first container 16, and an induction coil 304 is provided outside the side wall of the first container 16.
In addition, a microwave introduction tube 306 is provided on the upper portion of the first container 16, and the microwave 306 a is introduced into the processing chamber 20 from the microwave introduction tube 306.

誘導コイル３０４は、高周波電力を印加する高周波電源３１４とケーブル等の電源接続線３１６により接続されている。電源接続線３１６には、インピーダンスを整合する整合器３１８が設けられている。 The induction coil 304 is connected to a high-frequency power source 314 that applies high-frequency power and a power connection line 316 such as a cable. The power supply connection line 316 is provided with a matching unit 318 for matching impedance.

ECR装置３００においては、誘導コイル３０４に高周波電力を印加すると、電磁誘導によりウエハ２の表面に対して略水平方向の電界が発生するようになっている。
また、マイクロ波導入管３０６からマイクロ波３０６ａを導入すると、マイクロ波３０６ａの進行方向に対して略垂直方向（すなわちウエハ２表面に対して略水平方向）の電界が発生するようになっている。
処理室２０内に供給された各種ガスは、このようにして発生した電界によって生じるプラズマ放電により励起され、反応種を生成する。 In the ECR apparatus 300, when a high-frequency power is applied to the induction coil 304, an electric field in a substantially horizontal direction is generated with respect to the surface of the wafer 2 by electromagnetic induction.
Further, when the microwave 306a is introduced from the microwave introduction tube 306, an electric field in a direction substantially perpendicular to the traveling direction of the microwave 306a (that is, a direction substantially horizontal to the surface of the wafer 2) is generated.
Various gases supplied into the processing chamber 20 are excited by the plasma discharge generated by the electric field generated in this way, and generate reactive species.

第三実施形態においては、主に、磁石３０２、誘導コイル３０４、マイクロ波導入管３０６、高周波電源３１４、整合器３１８によりプラズマ生成部が構成されている。 In the third embodiment, a plasma generation unit is mainly configured by the magnet 302, the induction coil 304, the microwave introduction tube 306, the high-frequency power source 314, and the matching unit 318.

逆位相生成装置４２は、高周波電源３１４等から発生する高周波ノイズの強度を低減するように機能する。 The antiphase generator 42 functions to reduce the intensity of high frequency noise generated from the high frequency power supply 314 and the like.

ICP装置２００においてコントローラ４は、信号線Ｅを通じて高周波電源３１４及び整合器３１８それぞれと電気的に接続されており、コントローラ４はこれらの構成部を制御するようになっている。 In the ICP device 200, the controller 4 is electrically connected to each of the high-frequency power source 314 and the matching unit 318 through the signal line E, and the controller 4 controls these components.

第三実施形態においては、誘導コイル３０４に印加する高周波電力と、導入するマイクロ波３０６ａの強度と、調整機構４４のインピーダンスとを制御することによって、処理室２０内に発生する電界の垂直方向成分及び水平方向成分の強度が調整されるようになっている。
誘導コイル３０４が設けられた構成の場合、本構成を有さない場合と比較して、水平方向成分の電界の調整が容易となる。
誘導コイル３０４に替えて、円筒形状の電極や、平行平板型の電極等を用いるようにしてもよい。 In the third embodiment, the vertical component of the electric field generated in the processing chamber 20 is controlled by controlling the high frequency power applied to the induction coil 304, the strength of the introduced microwave 306a, and the impedance of the adjusting mechanism 44. In addition, the intensity of the horizontal component is adjusted.
In the configuration in which the induction coil 304 is provided, the electric field of the horizontal component can be easily adjusted as compared with the case without this configuration.
Instead of the induction coil 304, a cylindrical electrode, a parallel plate electrode, or the like may be used.

なお、マイクロ波導入管３０６を第一の容器１６の側壁に設け、マイクロ波３０６をウエハ２に対して略水平方向から導入するようにしてもよい。このような構成の場合、本構成を有さない場合と比較して、電界のウエハ２に対して垂直方向成分の強度の調整が容易となる。 Note that the microwave introduction tube 306 may be provided on the side wall of the first container 16 so that the microwave 306 is introduced into the wafer 2 from a substantially horizontal direction. In such a configuration, it is easier to adjust the strength of the vertical component of the electric field with respect to the wafer 2 than in the case without this configuration.

［本発明の好ましい態様］
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。 [Preferred embodiment of the present invention]
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be additionally described.

本発明の一態様によれば、基板が搬入される処理室と、前記処理室内にガスを供給するガス供給部と、前記処理室内を排気する排気部と、前記処理室内に高周波電力を印加する高周波印加部と、前記高周波印加部から発生するノイズを検出するノイズ検出部と、前記ノイズ検出部の検出結果に基づいて、前記高周波印加部から発生するノイズの逆位相の高周波を出力する逆位相出力部と、を有する基板処理装置が提供される。 According to one embodiment of the present invention, a processing chamber into which a substrate is loaded, a gas supply unit that supplies gas into the processing chamber, an exhaust unit that exhausts the processing chamber, and high-frequency power is applied to the processing chamber. A high-frequency applying unit, a noise detecting unit that detects noise generated from the high-frequency applying unit, and an anti-phase that outputs a high frequency that is opposite in phase to the noise generated from the high-frequency applying unit based on the detection result of the noise detecting unit And a substrate processing apparatus having an output unit.

本発明の他の態様によれば、処理室内に基板を搬入する搬入工程と、処理室内にガスを供給するガス供給工程と、処理室内を排気する排気工程と、処理室内に高周波電力を印加する高周波印加工程と、前記高周波印加工程において発生するノイズを検出する検出工程と、前記検出工程の検出結果に基づいて、前記高周波印加工程において発生するノイズの逆位相の高周波を出力する逆位相出力工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, a carrying-in process for carrying a substrate into the processing chamber, a gas supply process for supplying gas into the processing chamber, an exhausting process for exhausting the processing chamber, and high-frequency power is applied to the processing chamber. A high-frequency application step, a detection step for detecting noise generated in the high-frequency application step, and an anti-phase output step for outputting a high-frequency signal having a phase opposite to that of the noise generated in the high-frequency application step based on a detection result of the detection step A method for manufacturing a semiconductor device is provided.

本発明の他の態様によれば、プラズマ放電により装置ケーブルラインを伝わる高周波ノイズに対して同周波数で同電圧の値で逆位相の高周波を印加することにより高周波ノイズを打ち消す方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method of canceling high-frequency noise by applying high-frequency noise having the same frequency and the same phase as the high-frequency noise transmitted through the apparatus cable line by plasma discharge.

好ましくは、プラズマ放電している処理室内部から出ているヒータ電源ケーブルライン及び温度測定用TC信号ケーブルラインの両ラインを伝わる高周波用ノイズに対して同周波数で同電圧値で逆位相の高周波を印加することにより高周波ノイズを打ち消す。
温度測定用TC信号ケーブルラインは、微小な信号を扱うケーブルラインである。 Preferably, high-frequency noise having the same frequency and the same phase with respect to the high-frequency noise transmitted through both the heater power cable line and the temperature measurement TC signal cable line from the inside of the processing chamber in which plasma discharge occurs is generated. High frequency noise is canceled by applying.
The TC signal cable line for temperature measurement is a cable line that handles minute signals.

２ウエハ
４コントローラ
１０ MMT装置
１２処理炉
１４処理容器
２０処理室
２４接地部
３０基板支持部
３２ヒータ
３４調整電極
３６温度制御部
３８第一の接続線
４０第二の接続線
４２逆位相生成装置
４４調整機構
４６電圧測定部
４８測定接続線
５４昇降回転機構
６０電極
６２高周波電源
６４電源接続線
６６整合器
８０シャワーヘッド部
１０２ガス供給管
１２２ガス排気管
１２４ APC
１２８真空排気装置
１５０周波数選別部
１５２逆位相生成部
１５４電圧検出部
１５６電圧調整部
２００ ICP装置
３００ ECR装置 2 Wafer 4 Controller 10 MMT apparatus 12 Processing furnace 14 Processing vessel 20 Processing chamber 24 Grounding unit 30 Substrate support unit 32 Heater 34 Adjustment electrode 36 Temperature control unit 38 First connection line 40 Second connection line 42 Reverse phase generation device 44 Adjustment mechanism 46 Voltage measurement unit 48 Measurement connection line 54 Elevating and rotating mechanism 60 Electrode 62 High frequency power supply 64 Power supply connection line 66 Matching unit 80 Shower head unit 102 Gas supply pipe 122 Gas exhaust pipe 124 APC
128 Vacuum exhaust device 150 Frequency selection unit 152 Reverse phase generation unit 154 Voltage detection unit 156 Voltage adjustment unit 200 ICP device 300 ECR device

Claims

A processing chamber into which the substrate is loaded; and
A gas supply unit for supplying gas into the processing chamber;
An exhaust section for exhausting the processing chamber;
A high-frequency application unit that applies high-frequency power to the processing chamber;
A noise detection unit for detecting noise generated from the high-frequency application unit;
Based on the detection result of the noise detection unit, an antiphase output unit that outputs a high frequency of the antiphase of the noise generated from the high frequency application unit,
A substrate processing apparatus.

A loading step for loading the substrate into the processing chamber;
A gas supply step for supplying gas into the processing chamber;
An exhaust process for exhausting the processing chamber;
A high frequency application step of applying high frequency power into the processing chamber;
A detection step of detecting noise generated in the high frequency application step;
Based on the detection result of the detection step, an anti-phase output step of outputting a high frequency of the anti-phase of noise generated in the high frequency application step,
A method for manufacturing a semiconductor device comprising: