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JP2019046658A - Plasma processing apparatus and plasma processing method - Google Patents

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JP2019046658A
JP2019046658A JP2017168889A JP2017168889A JP2019046658A JP 2019046658 A JP2019046658 A JP 2019046658A JP 2017168889 A JP2017168889 A JP 2017168889A JP 2017168889 A JP2017168889 A JP 2017168889A JP 2019046658 A JP2019046658 A JP 2019046658A
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敏彦 酒井
靖典 安東
Yasunori Ando
靖典 安東
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Nissin Electric Co Ltd
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Abstract

【課題】互いに反応する複数種類のガスを用いる場合であっても、成膜速度を向上させるとともに、良質な膜を生成できるようにする。【解決手段】基板Wが収容される真空容器2と、真空容器2内において基板Wに対向するように設けられたプラズマ生成用のアンテナ3と、真空容器2内に第1のガスを供給する第1供給口Z1を有する第1供給経路R1と、真空容器2内に第1のガスに対して反応性を有する第2のガスを供給する第2供給口Z2を有する第2供給経路R2と備え、第1供給経路R1と第2供給経路R2とが互いに独立して設けられているようにした。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a film forming speed and to form a high-quality film even when a plurality of types of gases reacting with each other are used. SOLUTION: A vacuum container 2 in which a substrate W is housed, an antenna 3 for plasma generation provided in the vacuum container 2 so as to face the substrate W, and a first gas are supplied into the vacuum container 2. A first supply path R1 having a first supply port Z1 and a second supply path R2 having a second supply port Z2 for supplying a second gas having a reactivity to the first gas in the vacuum vessel 2. The first supply path R1 and the second supply path R2 are provided independently of each other. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関するものである。   The present invention relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method.

プラズマ処理装置としては、特許文献1に示すように、誘導結合型のプラズマ(略称ICP)を発生させて、この誘導結合型のプラズマを用いて基板に処理を施すものがある。   As shown in Patent Document 1, as a plasma processing apparatus, there is one which generates an inductive coupling type plasma (abbr. ICP) and processes the substrate using this inductive coupling type plasma.

具体的にこのプラズマ処理装置は、基板が収容される真空容器と、真空容器内において基板に対向するように設けられたアンテナとを備え、真空容器内に成膜用ガスを供給するとともに、アンテナに高周波電流を流して誘導結合型のプラズマを発生させることで、基板に成膜等の処理を施すように構成されている。   Specifically, the plasma processing apparatus includes a vacuum vessel in which the substrate is accommodated, and an antenna provided to face the substrate in the vacuum vessel, and supplies a film forming gas into the vacuum vessel, and the antenna The substrate is subjected to processing such as film formation by flowing a high frequency current to generate an inductive coupling type plasma.

特許第5874854号Patent No. 5874854

上述したプラズマ処理装置において、複数種類の成膜用ガスを真空容器に供給する場合、それら成膜用ガスの種類によっては成膜速度が遅くなったり、膜の品質が低下したりするといった問題が生じることを本願発明者は見出した。   In the above-described plasma processing apparatus, when a plurality of types of film forming gases are supplied to the vacuum chamber, there are problems such as the film forming speed becoming slow or the film quality deteriorating depending on the types of film forming gases. The inventor has found that it occurs.

これらの問題を本願発明者が鋭意検討した結果、複数種類の成膜用ガスが、例えば水素ガスや酸素ガス等といった互いに反応する種類のガスであると、これらの成膜用ガスが真空容器内においてプラズマが生成される領域(以下、プラズマ生成領域という)に到達する前に反応してしまうことが原因であることを突き止めた。   As a result of intensive investigations by the inventors of the present application, when the plurality of types of film-forming gases are gases that react with each other, such as hydrogen gas and oxygen gas, for example, these film-forming gases are inside the vacuum chamber. It has been found that the cause is that the reaction occurs before reaching a region where plasma is generated (hereinafter referred to as a plasma generation region).

何故ならば、成膜速度の低下に関しては、複数種類の成膜用ガスがプラズマ生成領域に到達する前に反応してしまうと、プラズマ生成領域に供給される成膜用ガスが減少してしまい、プラズマ密度が低下するからである。
また、膜の品質の低下に関しては、複数種類の成膜用ガスが反応することで生じる生成物が、膜に必要以上に混入してしまうからである。
This is because, with regard to the reduction of the film forming rate, if a plurality of types of film forming gases react before reaching the plasma generation region, the film formation gas supplied to the plasma generation region decreases. , Because the plasma density is reduced.
In addition, with regard to the deterioration of the film quality, a product generated by the reaction of a plurality of types of film-forming gases may be mixed into the film more than necessary.

こうした問題は、基板に成膜する場合のみならず、基板に例えばエッチング、アッシング、或いはその他の表面処理をする場合に共通して現れる問題であり、真空容器に互いに反応する複数種類のガスを供給すると、処理速度が遅くなったり、基板表面の品質が低下したりする。   Such a problem is a problem that commonly occurs not only when forming a film on a substrate, but also when the substrate is subjected to, for example, etching, ashing, or other surface treatment, and supplies multiple types of gases that react with each other to the vacuum vessel. As a result, the processing speed may be reduced, and the quality of the substrate surface may be degraded.

そこで本発明は、互いに反応する複数種類のガスを用いる場合であっても、処理速度を向上させるとともに、基板表面の品質を担保できるようにすることをその主たる課題とするものである。   Therefore, the main object of the present invention is to improve the processing speed and ensure the quality of the substrate surface even when using a plurality of types of gases that react with each other.

すなわち本発明に係るプラズマ処理装置は、基板が収容される真空容器と、前記真空容器内において前記基板に対向するように設けられたプラズマ生成用のアンテナと、前記真空容器内に第1のガスを供給する第1供給口を有する第1供給経路と、前記真空容器内に前記第1のガスに対して反応性を有する第2のガスを供給する第2供給口を有する第2供給経路と備え、前記第1供給経路と前記第2供給経路とが互いに独立して設けられていることを特徴とするものである。   That is, a plasma processing apparatus according to the present invention includes: a vacuum vessel in which a substrate is accommodated; an antenna for plasma generation provided in the vacuum vessel so as to face the substrate; and a first gas in the vacuum vessel. And a second supply passage having a second supply passage for supplying a second gas having reactivity with the first gas in the vacuum vessel. It is characterized in that the first supply path and the second supply path are provided independently of each other.

このように構成されたプラズマ処理装置であれば、第1供給経路と第2供給経路とが互いに独立して設けられているので、第1のガスと、第1のガスと反応性を有する第2のガスとを反応させることなく真空容器内に供給することができる。
これにより、真空容器内におけるプラズマ生成領域に到達する前に第1のガスと第2のガスとが反応してしまうことを抑制することができ、成膜速度等の処理速度を向上させるとともに、良質な膜を生成するなどといった基板表面の品質を担保することが可能となる。
In the plasma processing apparatus configured as described above, since the first supply path and the second supply path are provided independently of each other, the first gas and the first gas have reactivity with the first gas. It can be supplied into the vacuum vessel without reacting with the two gases.
Thus, the reaction between the first gas and the second gas can be suppressed before reaching the plasma generation region in the vacuum chamber, and the processing speed such as the film forming speed can be improved. It is possible to secure the quality of the substrate surface, such as producing a high quality film.

前記第1供給口と前記第2供給口との少なくとも一方が、前記アンテナにより生成されるプラズマ生成領域内又はその領域に臨んで設けられていることが好ましい。
このような構成であれば、プラズマ生成領域に到達する前に第1のガスと第2のガスとが反応してしまうことを確実に防ぐことができる。
It is preferable that at least one of the first supply port and the second supply port is provided in the plasma generation region generated by the antenna or in the region.
With such a configuration, it is possible to reliably prevent the reaction of the first gas and the second gas before reaching the plasma generation region.

前記アンテナは直線状をなすものであり、前記第1供給口と前記第2供給口とが前記アンテナの長手方向に沿ってそれぞれ複数設けられていることが好ましい。
このような構成であれば、第1のガス及び第2のガスそれぞれを複数個所から真空容器内に供給することができるので、処理速度のさらなる向上を図れる。
It is preferable that the antenna has a linear shape, and a plurality of the first supply port and the second supply port are provided along the longitudinal direction of the antenna.
With such a configuration, each of the first gas and the second gas can be supplied into the vacuum vessel from a plurality of places, so that the processing speed can be further improved.

前記第1供給口と前記第2供給口とが互いに交互に配置されていることが好ましい。
このように供給口を配置すれば、第1のガスや第2のガスが長手方向において偏って供給されてしまうことを防ぐことができ、基板表面の品質の均一性を向上させてさらなる高品質化を図れる。
It is preferable that the first supply port and the second supply port are alternately arranged.
By arranging the supply port in this manner, it is possible to prevent the first gas and the second gas from being biased in the longitudinal direction, and the uniformity of the quality of the substrate surface is improved to further enhance the quality. Can be

前記真空容器内において、前記アンテナと前記アンテナに対して前記基板とは反対側の対向壁との間にプラズマ生成抑制部材が設けられていることが好ましい。
このような構成であれば、プラズマ生成抑制部材と対向壁との間にプラズマが生成されることを抑制することができるので、アンテナに印加した高周波電流が、プラズマ生成抑制部材と対向壁との間の空間を介してアンテナから対向壁に流出してしまうことを抑えることができる。
これにより、アンテナを流れる高周波電流の大きさは、アンテナに沿って均一化されるので、アンテナに沿ったプラズマの密度分布の均一性を高めることができ、アンテナに沿う方向における基板処理の均一性を高めることができる。
In the vacuum vessel, it is preferable that a plasma generation suppressing member be provided between the antenna and an opposing wall opposite to the substrate with respect to the antenna.
With such a configuration, it is possible to suppress the generation of plasma between the plasma generation suppressing member and the opposing wall, so that the high frequency current applied to the antenna corresponds to that of the plasma generation suppressing member and the opposing wall. It can suppress flowing out from the antenna to the opposite wall through the space between them.
Thereby, since the magnitude of the high frequency current flowing through the antenna is made uniform along the antenna, the uniformity of the density distribution of plasma along the antenna can be enhanced, and the substrate processing uniformity in the direction along the antenna Can be enhanced.

プラズマ生成抑制部材の配置や形状にかかわらず、第1供給経路と第2供給経路とを互いに独立して設けるためには、前記プラズマ生成抑制部材の内部に前記第1供給経路又は前記第2供給経路が形成されていることが好ましい。   Regardless of the arrangement or shape of the plasma generation suppressing member, in order to provide the first supply path and the second supply path independently of each other, the first supply path or the second supply may be provided inside the plasma generation suppressing member. Preferably, a pathway is formed.

前記プラズマ生成抑制部材の前記アンテナ側を向く面に、前記第1供給口又は前記第2供給口が形成されていることが好ましい。
このような構成であれば、プラズマ生成抑制部材のアンテナ側を向く面によってプラズマの生成が抑制されるので、その面に第1供給口又は第2供給口を形成することで、形成された開口はプラズマ生成領域に臨んで設けられることとなる。これにより、上述したようにプラズマ生成領域に到達する前に第1のガスと第2のガスとが反応してしまうことを確実に防ぐことができる。
It is preferable that the first supply port or the second supply port is formed on the surface of the plasma generation suppressing member facing the antenna side.
With such a configuration, since the generation of plasma is suppressed by the surface of the plasma generation suppressing member facing the antenna side, the opening formed by forming the first supply port or the second supply port on that surface Will be provided facing the plasma generation region. Thus, as described above, it is possible to reliably prevent the reaction of the first gas and the second gas before reaching the plasma generation region.

アンテナの長手方向の寸法が大きい場合、そのアンテナに対応させてプラズマ生成抑制部材の長手方向の寸法を大きくすると、その長手方向の寸法が大きいほど、自重による撓み量が大きくなってしまう。これにより、アンテナの中央部とプラズマ生成抑制部材との距離が近づいてしまい、アンテナの長手方向においてプラズマ密度が不均一なり、基板表面の品質が低下する恐れがある。
そこで、前記第1供給経路又は前記第2供給経路の少なくとも一方が配管により構成されており、前記配管が前記プラズマ生成抑制部材を貫通するとともに前記プラズマ生成抑制部材を支持していることが好ましい。
このような構成であれば、第1供給経路や第2供給経路を構成する配管によってプラズマ生成抑制部材を支持しているので、例えばこの配管をプラズマ生成抑制部材の長手方向中央部又はその近傍に配置すれば、プラズマ生成抑制部材の撓み量を低減することができる。
When the dimension in the longitudinal direction of the antenna is large, if the dimension in the longitudinal direction of the plasma generation suppressing member is enlarged corresponding to the antenna, the larger the dimension in the longitudinal direction, the larger the amount of deflection due to its own weight. As a result, the distance between the central portion of the antenna and the plasma generation suppressing member approaches, the plasma density may become uneven in the longitudinal direction of the antenna, and the quality of the substrate surface may be degraded.
Therefore, it is preferable that at least one of the first supply path or the second supply path is formed by a pipe, and the pipe penetrates the plasma generation suppressing member and supports the plasma generation suppressing member.
With such a configuration, since the plasma generation suppressing member is supported by the piping that constitutes the first supply path and the second supply path, for example, this piping may be located at or near the longitudinal center of the plasma generation suppressing member. If arranged, the amount of deflection of the plasma generation suppressing member can be reduced.

具体的な実施態様としては、前記第1のガスが酸素ガスを含むものであり、前記第2のガスは水素ガスを含むものである態様が挙げられる。   In a specific embodiment, the first gas contains oxygen gas, and the second gas contains hydrogen gas.

また、本発明に係るプラズマ処理方法は、基板が収容される真空容器と、前記真空容器内において前記基板に対向するように設けられたプラズマ生成用のアンテナと、前記真空容器内にガスを供給する互いに独立して設けられた第1供給経路及び第2供給経路とを備えるプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法であって、前記第1供給経路を用いて第1のガスを前記真空容器内に供給するとともに、前記第2供給経路を用いて前記第1のガスと反応性を有する第2のガスを前記真空容器内に供給することを特徴とする方法である。
このようなプラズマ処理方法であれば、上述したプラズマ処理装置と同様の作用効果を発揮させることができる。
Further, in the plasma processing method according to the present invention, a vacuum vessel in which a substrate is accommodated, an antenna for plasma generation provided so as to face the substrate in the vacuum vessel, and a gas are supplied into the vacuum vessel. A plasma processing apparatus using a plasma processing apparatus including a first supply path and a second supply path provided independently of each other, wherein a first gas is introduced into the vacuum vessel using the first supply path. , And supplying a second gas having reactivity with the first gas into the vacuum vessel using the second supply path.
With such a plasma processing method, the same effects as those of the above-described plasma processing apparatus can be exhibited.

このように構成した本発明によれば、互いに反応する複数種類のガスを用いる場合であっても、処理速度を向上させるとともに、基板表面の品質を担保することができる。   According to the present invention configured as described above, the processing speed can be improved and the quality of the substrate surface can be secured even when using plural types of gases that react with each other.

本実施形態のプラズマ処理装置の構成を模式的に示すアンテナの長手方向に沿った断面図である。It is sectional drawing along the longitudinal direction of the antenna which shows the structure of the plasma processing apparatus of this embodiment typically. 同実施形態のプラズマ処理装置の構成を模式的に示すアンテナの長手方向に直交する断面図である。It is sectional drawing orthogonal to the longitudinal direction of the antenna which shows the structure of the plasma processing apparatus of the embodiment typically. 変形実施形態のプラズマ処理装置の構成を模式的に示すアンテナの長手方向に直交する断面図である。It is sectional drawing orthogonal to the longitudinal direction of the antenna which shows typically the structure of the plasma processing apparatus of modification embodiment. 変形実施形態のプラズマ処理装置の構成を模式的に示すアンテナの長手方向に直交する断面図である。It is sectional drawing orthogonal to the longitudinal direction of the antenna which shows typically the structure of the plasma processing apparatus of modification embodiment. 変形実施形態のプラズマ生成抑制部材の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the plasma generation suppression member of deformation | transformation embodiment.

以下に、本発明に係るプラズマ処理装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

<装置構成>
本実施形態のプラズマ処理装置100は、誘導結合型のプラズマPを用いて基板Wに処理を施すものである。ここで、基板Wは、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ(FPD)用の基板、フレキシブルディスプレイ用のフレキシブル基板等である。また、基板Wに施す処理は、例えば、プラズマCVD法による膜形成、エッチング、アッシング、スパッタリング等である。
<Device configuration>
The plasma processing apparatus 100 of the present embodiment is for processing the substrate W using an inductive coupling type plasma P. Here, the substrate W is, for example, a substrate for a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display or an organic EL display, a flexible substrate for a flexible display, or the like. Further, the processing to be performed on the substrate W is, for example, film formation by plasma CVD, etching, ashing, sputtering or the like.

なお、このプラズマ処理装置100は、プラズマCVD法によって膜形成を行う場合はプラズマCVD装置、エッチングを行う場合はプラズマエッチング装置、アッシングを行う場合はプラズマアッシング装置、スパッタリングを行う場合はプラズマスパッタリング装置とも呼ばれる。   The plasma processing apparatus 100 is a plasma CVD apparatus for film formation by plasma CVD, a plasma etching apparatus for etching, a plasma ashing apparatus for ashing, and a plasma sputtering apparatus for sputtering. be called.

具体的にプラズマ処理装置100は、図1及び図2に示すように、真空排気される真空容器2と、真空容器2内に配置された直線状のアンテナ3と、真空容器2内に誘導結合型のプラズマPを生成するための高周波をアンテナ3に印加する高周波電源4とを備えている。なお、アンテナ3に高周波電源4から高周波を印加することによりアンテナ3には高周波電流IRが流れて、真空容器2内に誘導電界が発生して誘導結合型のプラズマPが生成される。   Specifically, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the plasma processing apparatus 100 is inductively coupled to the vacuum vessel 2 evacuated, the linear antenna 3 disposed in the vacuum vessel 2, and the vacuum vessel 2. And a high frequency power supply 4 for applying to the antenna 3 a high frequency for generating the plasma P of the type. A high frequency current IR is applied to the antenna 3 by applying a high frequency to the antenna 3 from the high frequency power source 4, and an induction electric field is generated in the vacuum vessel 2 to generate inductively coupled plasma P.

真空容器2は、例えば金属製の容器であり、その内部は真空排気装置6によって真空排気される。真空容器2はこの例では電気的に接地されている。   The vacuum vessel 2 is, for example, a metal vessel, and the inside thereof is evacuated by a vacuum evacuation device 6. The vacuum vessel 2 is electrically grounded in this example.

真空容器2内には、基板Wを保持する基板ホルダ8が設けられている。この例のように、基板ホルダ8にバイアス電源9からバイアス電圧を印加するようにしても良い。バイアス電圧は、例えば負の直流電圧、負のバイアス電圧等であるが、これに限られるものではない。このようなバイアス電圧によって、例えば、プラズマP中の正イオンが基板Wに入射する時のエネルギーを制御して、基板Wの表面に形成される膜の結晶化度の制御等を行うことができる。基板ホルダ8内に、基板Wを加熱するヒータ81を設けておいても良い。   In the vacuum chamber 2, a substrate holder 8 for holding a substrate W is provided. As in this example, a bias voltage may be applied to the substrate holder 8 from the bias power supply 9. The bias voltage is, for example, a negative DC voltage, a negative bias voltage or the like, but is not limited thereto. With such a bias voltage, for example, the energy when positive ions in the plasma P are incident on the substrate W can be controlled to control the degree of crystallization of a film formed on the surface of the substrate W, etc. . A heater 81 for heating the substrate W may be provided in the substrate holder 8.

アンテナ3は、真空容器2内における基板Wの上方に、基板Wの表面に沿うように(例えば、基板Wの表面と実質的に平行に)配置されている。本実施形態では、直線状のアンテナ3を複数、基板Wに沿うように(例えば、基板Wの表面と実質的に平行に)並列に配置している。このようにすると、より広い範囲で均一性の良いプラズマPを発生させることができ、従ってより大型の基板Wの処理に対応することができる。図2ではアンテナ3が7本の例を示しているが、これに限れない。   The antenna 3 is disposed above the substrate W in the vacuum vessel 2 along the surface of the substrate W (for example, substantially parallel to the surface of the substrate W). In the present embodiment, a plurality of linear antennas 3 are arranged in parallel along the substrate W (for example, substantially parallel to the surface of the substrate W). In this way, it is possible to generate a uniform plasma P in a wider range, and to cope with the processing of a larger substrate W. Although the example of seven antennas 3 is shown in FIG. 2, it can not restrict to this.

アンテナ3の両端部付近は、図1に示すように、真空容器2の相対向する一対の側壁2a、2bをそれぞれ貫通している。アンテナ3の両端部を真空容器2外へ貫通させる部分には、絶縁部材11がそれぞれ設けられている。この各絶縁部材11を、アンテナ3の両端部が貫通しており、その貫通部は例えばパッキン12によって真空シールされている。この絶縁部材11を介してアンテナ3は、真空容器2の相対向する側壁2a、2bに対して電気的に絶縁された状態で支持される。各絶縁部材11と真空容器2との間も、例えばパッキン13によって真空シールされている。なお、絶縁部材11の材質は、例えば、アルミナ等のセラミックス、石英、又はポリフェニンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等のエンジニアリングプラスチック等である。   As shown in FIG. 1, both ends of the antenna 3 pass through a pair of opposing side walls 2 a and 2 b of the vacuum vessel 2. Insulating members 11 are respectively provided in parts through which both ends of the antenna 3 are to be penetrated to the outside of the vacuum vessel 2. Both ends of the antenna 3 pass through the respective insulating members 11, and the through portions are vacuum sealed by, for example, a packing 12. The antenna 3 is supported by the insulating member 11 in a state of being electrically insulated from the opposing side walls 2 a and 2 b of the vacuum vessel 2. The space between each of the insulating members 11 and the vacuum vessel 2 is also vacuum sealed by, for example, a packing 13. The material of the insulating member 11 is, for example, a ceramic such as alumina, quartz, or an engineering plastic such as polyphenylene sulfide (PPS) or polyetheretherketone (PEEK).

また、各アンテナ3の材質は、例えば、銅、アルミニウム、これらの合金、ステンレス等であるが、これに限られるものではない。なお、アンテナ3を中空にして、その中に冷却水等の冷媒を流し、アンテナ3を冷却するようにしても良い。   The material of each antenna 3 is, for example, copper, aluminum, an alloy thereof, stainless steel or the like, but is not limited thereto. Alternatively, the antenna 3 may be hollow and coolant such as cooling water may be supplied to cool the antenna 3.

さらに、アンテナ3において、真空容器2内に位置する部分は、直管状の絶縁カバー10により覆われている。この絶縁カバー10の両端部は絶縁部材11によって支持されている。なお、絶縁カバー10の材質は、例えば、石英、アルミナ、フッ素樹脂、窒化シリコン、炭化シリコン、シリコン等である。   Furthermore, in the antenna 3, a portion located inside the vacuum vessel 2 is covered by a straight tubular insulating cover 10. Both ends of the insulating cover 10 are supported by an insulating member 11. The material of the insulating cover 10 is, for example, quartz, alumina, fluorine resin, silicon nitride, silicon carbide, silicon or the like.

絶縁カバー10を設けることによって、プラズマP中の荷電粒子がアンテナ3に入射するのを抑制することができるので、アンテナ3に荷電粒子(主として電子)が入射することによるプラズマ電位の上昇を抑制することができると共に、アンテナ3が荷電粒子(主としてイオン)によってスパッタされてプラズマPおよび基板Wに対して金属汚染(メタルコンタミネーション)が生じるのを抑制することができる。   By providing the insulating cover 10, it is possible to suppress the incidence of charged particles in the plasma P to the antenna 3, so suppressing the rise of the plasma potential due to the incidence of the charged particles (mainly electrons) to the antenna 3. It is possible to prevent the antenna 3 from being sputtered by charged particles (mainly ions) to cause metal contamination (plasma contamination) with respect to the plasma P and the substrate W.

各アンテナ3は、図1に示すように、アンテナ方向(長手方向X)において高周波が給電される給電端部3aと、接地された接地端部3bとを有している。具体的には、各アンテナ3の長手方向Xの両端部において一方の側壁2a又は2bから外部に延出した部分が給電端部3aとなり、他方の側壁2a又は2bから外部に延出した部分が接地端部3bとなる。   As shown in FIG. 1, each antenna 3 has a feeding end 3a to which a high frequency is fed in the antenna direction (longitudinal direction X), and a grounded end 3b grounded. Specifically, a portion extending to the outside from one side wall 2a or 2b at both end portions in the longitudinal direction X of each antenna 3 becomes a feeding end 3a, and a portion extending to the outside from the other side wall 2a or 2b It becomes the ground end 3b.

ここで、各アンテナ3の給電端部3aには、高周波電源4から整合器41を介して高周波が印加される。高周波の周波数は、例えば、一般的な13.56MHzであるが、これに限られるものではない。   Here, a high frequency is applied to the feed end 3 a of each antenna 3 from the high frequency power source 4 via the matching unit 41. The frequency of the high frequency is, for example, general 13.56 MHz, but is not limited thereto.

更にこのプラズマ処理装置100は、真空容器2内において、アンテナ3とアンテナ3に対して基板Wとは反対側の対向壁2c(以下、上壁2cともいう)との間にプラズマ生成抑制部材5が設けられている。   Further, the plasma processing apparatus 100 further includes a plasma generation suppressing member 5 between the antenna 3 and the opposing wall 2 c (hereinafter also referred to as the upper wall 2 c) opposite to the substrate W in the vacuum vessel 2. Is provided.

プラズマ生成抑制部材5は、一部又は全体が誘電体から構成されており、ここでは全体が誘電体物質で構成されている。本実施形態のプラズマ生成抑制部材5は、各アンテナ3を覆う絶縁カバー10それぞれに対面するように配置された平板状のものであり、アンテナ3の長手方向両端部に設けられた絶縁部材11によって支持されている。なお、プラズマ生成抑制部材5は、単一の平板部材から構成されていても良いし、各アンテナに対応する位置に設けられた複数の平板部材から構成されていても良い。複数の平板部材から構成する場合は、互いに隣り合う平板部材を隙間無く敷き詰めても良いし、隙間を空けて配置しても良い。   The plasma generation suppressing member 5 is partially or entirely made of a dielectric, and here, the whole is made of a dielectric material. The plasma generation suppressing member 5 of the present embodiment is a flat plate disposed so as to face each of the insulating covers 10 covering the respective antennas 3, and the insulating members 11 provided at both longitudinal end portions of the antenna 3 It is supported. The plasma generation suppressing member 5 may be configured of a single flat plate member, or may be configured of a plurality of flat plate members provided at positions corresponding to the respective antennas. When it comprises from a plurality of flat plate members, flat plate members adjacent to each other may be laid without gaps, or may be arranged with gaps.

プラズマ生成抑制部材5の材質は、低誘電率のものが好ましく、例えばアルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素等のセラミックス、石英ガラス、無アルカリガラス、その他の無機材料、あるいはシリコン等である。そのようにすると、アンテナ3と上壁2cとの間の静電容量がより小さくなって、プラズマ生成抑制部材5を通してアンテナ3から上壁2cへ流出する高周波電流IRがより小さくなるからである。   The material of the plasma generation suppressing member 5 is preferably a material having a low dielectric constant, for example, ceramics such as alumina, silicon carbide and silicon nitride, quartz glass, non-alkali glass, other inorganic materials, silicon or the like. By doing so, the capacitance between the antenna 3 and the upper wall 2c becomes smaller, and the high frequency current IR flowing out from the antenna 3 to the upper wall 2c through the plasma generation suppressing member 5 becomes smaller.

そして、本実施形態のプラズマ処理装置100は、互いに反応する複数種類の成膜用ガスを用いて基板Wに成膜する場合に特に資するものであり、図1及び図2に示すように、真空容器2内に第1のガスである第1の成膜用ガスを供給する第1供給経路L1と、真空容器2内に第1の成膜用ガスに対して反応性を有する第2のガスである第2の成膜用ガスを供給する第2供給経路L2と備え、第1供給経路L1及び第2供給経路L2が互いに独立して設けられている。   The plasma processing apparatus 100 of the present embodiment is particularly useful when forming a film on the substrate W using a plurality of types of film forming gases that react with each other, and as shown in FIGS. A first supply path L1 for supplying a first film forming gas, which is a first gas, into the container 2, and a second gas having reactivity with the first film forming gas in the vacuum container 2. And a second supply path L2 for supplying the second film forming gas, and the first supply path L1 and the second supply path L2 are provided independently of each other.

第1供給経路R1は、図示しない第1ガス源に収容された第1の成膜用ガスを取り込む図示しない第1取込口と、第1の成膜用ガスを真空容器2内に供給する第1供給口Z1と、図示しない第1取込口及び第1供給口Z1を接続する第1流路L1とを有するものである。
本実施形態の第1供給経路R1は、第1の成膜用ガスとして酸素ガスを含むものを真空容器2内に供給するものであるが、基板Wに施す処理内容に応じて第1の成膜用ガスは適宜変更して構わない。
なお、第1供給経路R1の具体的な構成としては、例えば一部又は全体を配管によって構成する態様や、内部流路が形成されたマニホールドブロックを利用して構成する態様などを挙げることができる。
The first supply path R1 supplies a first inlet (not shown) for taking in the first film forming gas contained in a first gas source (not shown) and the first film forming gas into the vacuum vessel 2. It has a first supply port Z1 and a first flow path L1 connecting a first intake port and a first supply port Z1 (not shown).
The first supply path R1 of the present embodiment supplies, into the vacuum vessel 2, one containing oxygen gas as the first film forming gas, but the first composition may be selected according to the processing content to be applied to the substrate W. The membrane gas may be changed as appropriate.
In addition, as a specific structure of 1st supply path R1, the aspect etc. which comprise the aspect which comprises a part or whole by piping, the manifold block in which the internal flow path was formed, etc. can be mentioned, for example .

第2供給経路R2は、図示しない第2ガス源に収容された第2の成膜用ガスを取り込む図示しない第2取込口と、第2の成膜用ガスを真空容器2内に供給する第2供給口Z2と、図示しない第2取込口及び第2供給口Z2を接続する第2流路L2とを有するものである。
本実施形態の第2供給経路R2は、第2の成膜用ガスとして水素ガスを含むものを真空容器2内に供給するものであるが、基板Wに施す処理内容に応じて第2の成膜用ガスは適宜変更して構わない。
なお、第2供給経路R2の具体的な構成としては、第1供給経路R1と同様、例えば一部又は全体を配管によって構成する態様や、内部流路が形成されたマニホールドブロックを利用して構成する態様などを挙げることができる。
The second supply path R2 supplies a second inlet (not shown) for taking in a second film forming gas contained in a second gas source (not shown) and the second film forming gas into the vacuum vessel 2. A second supply port Z2 and a second flow path L2 connecting a second intake port and a second supply port Z2 (not shown) are provided.
The second supply path R2 of the present embodiment supplies, into the vacuum vessel 2, one containing hydrogen gas as the second film forming gas, but depending on the processing content to be applied to the substrate W, the second composition The membrane gas may be changed as appropriate.
In addition, as a specific configuration of the second supply route R2, similarly to the first supply route R1, for example, a configuration in which a part or the whole is configured by piping, or a configuration using a manifold block in which an internal flow passage is formed And the like.

第1供給経路R1及び第2供給経路R2は、互いに合流することなく、すなわち第1流路L1と第2流路L2とが互いに合流することなく設けられており、ここでは第1供給経路R1及び第2供給経路R2それぞれが複数設けられている。
より具体的には、図1に示すように、複数の第1供給経路R1及び複数の第2供給経路R2がアンテナ3の長手方向Xに沿って配列されるととともに、ここでは図2に示すように、複数の第1供給経路R1及び複数の第2供給経路R2がアンテナ3の長手方向と直交する方向に沿って配列されている。
なお、図1では4つの第1供給経路R1及び3つの第2供給経路R2を示しており、図2では2つの第1供給経路R1及び2つの第2供給経路R2を示しているが、第1供給経路R1及び第2供給経路R2の数は図1や図2に示した態様に限る必要はなく、例えば第1供給経路R1及び第2供給経路R2を同数設けた構成としても良い。
The first supply path R1 and the second supply path R2 are provided without merging with each other, that is, without the first flow path L1 and the second flow path L2 merging with each other. And a plurality of second supply paths R2 are provided.
More specifically, as shown in FIG. 1, the plurality of first supply paths R1 and the plurality of second supply paths R2 are arranged along the longitudinal direction X of the antenna 3, and are shown here in FIG. 2. Thus, the plurality of first supply paths R1 and the plurality of second supply paths R2 are arranged along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the antenna 3.
Note that FIG. 1 shows four first supply paths R1 and three second supply paths R2, and FIG. 2 shows two first supply paths R1 and two second supply paths R2. The number of one supply route R1 and the number of second supply routes R2 need not be limited to those shown in FIG. 1 and FIG.

これらの第1供給経路R1及び第2供給経路R2には、例えば図示しない流量調節器が設けられており、第1供給経路R1から第1の成膜用ガスを真空容器2内に供給するとともに、それと同時に第2供給経路R2から第2の成膜用ガスを真空容器2内に供給することができる。
なお、必ずしも第1の成膜用ガスと第2の成膜用ガスとを同時に供給する必要はなく、例えば第1の成膜用ガスの供給と第2の成膜用ガスの供給とを交互に切り替えるなど、第1の成膜用ガスと第2の成膜用ガスとを別々に供給するようにしても良い。
For example, a flow rate regulator (not shown) is provided in the first supply path R1 and the second supply path R2, and the first film forming gas is supplied into the vacuum vessel 2 from the first supply path R1. At the same time, the second film forming gas can be supplied into the vacuum vessel 2 from the second supply path R2.
Note that it is not necessary to simultaneously supply the first film formation gas and the second film formation gas. For example, the supply of the first film formation gas and the supply of the second film formation gas are alternately performed. The first film formation gas and the second film formation gas may be supplied separately, for example, by switching to the

第1供給経路R1及び第2供給経路R2は、真空容器2の上壁2cを貫通して設けられており、第1供給口Z1及び第2供給口Z2は、真空容器2内に配置されている。なお、第1供給経路R1や第2供給経路R1は必ずしも上壁2cを貫通している必要はなく、例えば側壁2a、2bや底壁2dを貫通して設けるなど、第1供給経路R1と第2供給経路R2とが独立していれば、各供給経路R1、R2の配置は適宜変更してかまわない。また、第1供給口Z1や第2供給口Z2は、少なくとも一方を真空容器2内に配置しておくことが好ましいが、他方は例えば真空容器2の上壁2cや側壁2a、2bや底壁2dなどの内壁面に形成されていても良い。   The first supply path R1 and the second supply path R2 are provided through the upper wall 2c of the vacuum vessel 2, and the first supply port Z1 and the second supply port Z2 are disposed in the vacuum vessel 2 There is. The first supply path R1 and the second supply path R1 do not necessarily penetrate the upper wall 2c. For example, the first supply path R1 and the first supply path R1 may be provided by penetrating the side walls 2a and 2b and the bottom wall 2d. As long as 2 supply route R2 is independent, arrangement of each supply route R1 and R2 may be changed suitably. Moreover, it is preferable to arrange at least one of the first supply port Z1 and the second supply port Z2 in the vacuum vessel 2, but the other is, for example, the upper wall 2c or the side walls 2a and 2b or the bottom wall of the vacuum vessel 2 It may be formed on the inner wall surface such as 2d.

本実施形態では、図1に示すように、各第1供給経路R1の第1供給口Z1がアンテナ3の長手方向Xに沿って配置されるとともに、各第2供給経路R2の第2供給口Z2がアンテナ3の長手方向Xに沿って配置されており、これら複数の第1供給口Z1及び複数の第2供給口Z2は、一直線状に配列されている。ここでは、第1供給口Z1及び第2供給口Z2を交互に配置しており、互いに隣り合う第1供給口Z1及び第2供給口Z2それぞれが等間隔となるようにしてある。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the first supply port Z1 of each first supply path R1 is disposed along the longitudinal direction X of the antenna 3, and the second supply port of each second supply path R2 Z2 is disposed along the longitudinal direction X of the antenna 3, and the plurality of first supply ports Z1 and the plurality of second supply ports Z2 are arranged in a straight line. Here, the first supply ports Z1 and the second supply ports Z2 are alternately arranged, and the first supply ports Z1 and the second supply ports Z2 adjacent to each other are arranged at equal intervals.

また本実施形態では、図2に示すように、各第1供給経路R1の第1供給口Z1がアンテナ3の長手方向Xと直交する方向に沿って配置されるとともに、各第2供給経路R2の第2供給口Z2がアンテナ3の長手方向Xと直交する方向に沿って配置されており、これら複数の第1供給口Z1及び複数の第2供給口Z2は、一直線状に配列されている。ここでは、第1供給口Z1及び第2供給口Z2を交互に配置しており、互いに隣り合う第1供給口Z1及び第2供給口Z2それぞれが等間隔となるようにしてある。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the first supply port Z1 of each first supply path R1 is disposed along the direction orthogonal to the longitudinal direction X of the antenna 3, and each second supply path R2 Of the plurality of second supply ports Z2 are arranged along a direction orthogonal to the longitudinal direction X of the antenna 3, and the plurality of first supply ports Z1 and the plurality of second supply ports Z2 are arranged in a straight line. . Here, the first supply ports Z1 and the second supply ports Z2 are alternately arranged, and the first supply ports Z1 and the second supply ports Z2 adjacent to each other are arranged at equal intervals.

このように配置された第1供給口Z1及び第2供給口Z2は、アンテナ3によってプラズマが生成される領域Pa(以下、プラズマ生成領域Paという)に臨んで設けられている。   The first supply port Z1 and the second supply port Z2 arranged in this manner are provided to face the area Pa where plasma is generated by the antenna 3 (hereinafter referred to as a plasma generation area Pa).

より具体的に説明すると、本実施形態では上述したように、アンテナ3と上壁2cとの間にプラズマ生成抑制部材5を設けてあり、このプラズマ生成抑制部材5のアンテナ側を向く面5aが、この面5aよりも上壁2c側にプラズマPが生成されることを抑制する抑制面5aとして形成されている。言い換えれば、この抑制面5aとアンテナ3との間は、プラズマPが生成されるので、この間はプラズマ生成領域Paの少なくとも一部となる。   More specifically, in the present embodiment, as described above, the plasma generation suppressing member 5 is provided between the antenna 3 and the upper wall 2 c, and the surface 5 a facing the antenna side of the plasma generation suppressing member 5 is A suppression surface 5a is formed to suppress the generation of plasma P on the upper wall 2c side of the surface 5a. In other words, since plasma P is generated between the suppression surface 5 a and the antenna 3, the space is at least a part of the plasma generation region Pa.

そこで、本実施形態では、プラズマ生成抑制部材5を厚み方向に貫通するように第1供給経路R1及び第2供給経路R2を形成するとともに、第1供給口Z1及び第2供給口Z2をプラズマ生成抑制部材5の抑制面5aに形成することで、第1供給口Z1及び第2供給口Z2がプラズマ生成領域Paに臨むようにしてある。   Therefore, in the present embodiment, the first supply path R1 and the second supply path R2 are formed so as to penetrate the plasma generation suppressing member 5 in the thickness direction, and the first supply port Z1 and the second supply port Z2 are plasma generated. By forming the suppression surface 5a of the suppression member 5, the first supply port Z1 and the second supply port Z2 are made to face the plasma generation region Pa.

<本実施形態の効果>
このように構成した本実施形態のプラズマ処理装置100によれば、第1供給経路R1と第2供給経路R2とが互いに独立して設けられているので、第1の成膜用ガスと、第1の成膜用ガスと反応性を有する第2の成膜用ガスとを反応させることなく真空容器2内に供給することができる。
これにより、真空容器2内におけるプラズマ生成領域Paに到達する前に第1の成膜用ガスと第2の成膜用ガスとが反応してしまうことを抑制することができ、成膜速度を向上させるとともに、良質な膜を生成することが可能となる。
<Effect of this embodiment>
According to the plasma processing apparatus 100 of this embodiment configured as described above, since the first supply path R1 and the second supply path R2 are provided independently of each other, the first film forming gas and the The first film formation gas and the second film formation gas having reactivity can be supplied into the vacuum vessel 2 without being reacted with each other.
Thus, the reaction between the first film forming gas and the second film forming gas before reaching the plasma generation region Pa in the vacuum chamber 2 can be suppressed, and the film forming rate can be increased. While improving, it becomes possible to produce a good quality film.

また、第1供給口Z1及び第2供給口Z2が、プラズマ生成抑制部材5の抑制面5aに形成されているので、これらの第1供給口Z1及び第2供給口Z2をプラズマ生成領域Paに臨んで設けることができ、第1の成膜用ガスと第2の成膜用ガスとがプラズマ生成領域Paに到達する前に反応してしまうことを確実に防ぐことができる。   Further, since the first supply port Z1 and the second supply port Z2 are formed in the suppression surface 5a of the plasma generation suppressing member 5, the first supply port Z1 and the second supply port Z2 are set as the plasma generation region Pa. The first film formation gas and the second film formation gas can be reliably prevented from reacting before reaching the plasma generation region Pa.

さらに、第1供給口Z1及び第2供給口Z2が、アンテナ3の長手方向Xに沿ってそれぞれ複数設けられているので、第1の成膜用ガス及び第2の成膜用ガスそれぞれを複数個所から真空容器2内に供給することができ、成膜速度のさらなる向上を図れる。   Furthermore, since a plurality of first supply ports Z1 and a plurality of second supply ports Z2 are provided along the longitudinal direction X of the antenna 3, a plurality of first film forming gas and a plurality of second film forming gases may be formed. The film can be supplied into the vacuum vessel 2 from a portion, and the film forming rate can be further improved.

そのうえ、第1供給口Z1及び第2供給口Z2を交互に配置しているので、第1の成膜用ガスや第2の成膜用ガスがアンテナ3の長手方向Xにおいて偏って供給されてしまうことを防ぐことができ、膜質の均一性を向上させてさらなる高品質化を図れる。   Moreover, since the first supply port Z1 and the second supply port Z2 are alternately arranged, the first film forming gas and the second film forming gas are supplied unevenly in the longitudinal direction X of the antenna 3 Can be prevented, and the uniformity of the film quality can be improved to further improve the quality.

アンテナ3と真空容器2の上壁2cとの間にプラズマ生成抑制部材5を設けているので、プラズマ生成抑制部材5と上壁2cとの間にプラズマが生成されることを抑制することができ、アンテナ3に印加した高周波電流IRが、プラズマ生成抑制部材5と上壁2cとの間の空間を介してアンテナ3から上壁2cに流出してしまうことを抑えることができる。
これにより、アンテナ3に印加される高周波の電力効率を高めることができる。また、アンテナ3を流れる高周波電流IRの大きさは、アンテナ3に沿って均一化されるので、アンテナ3に沿ったプラズマPの密度分布の均一性を高めることができ、アンテナ3に沿った方向における基板処理の均一性を高めることができる。
Since the plasma generation suppressing member 5 is provided between the antenna 3 and the upper wall 2c of the vacuum vessel 2, generation of plasma between the plasma generation suppressing member 5 and the upper wall 2c can be suppressed. The high frequency current IR applied to the antenna 3 can be prevented from flowing out from the antenna 3 to the upper wall 2 c through the space between the plasma generation suppressing member 5 and the upper wall 2 c.
Thereby, the power efficiency of the high frequency applied to the antenna 3 can be enhanced. Further, since the magnitude of the high frequency current IR flowing through the antenna 3 is made uniform along the antenna 3, the uniformity of the density distribution of the plasma P along the antenna 3 can be enhanced, and the direction along the antenna 3 The uniformity of substrate processing can be enhanced.

<その他の変形実施形態>
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
<Other Modified Embodiments>
The present invention is not limited to the above embodiment.

例えば、前記実施形態では、第1供給口Z1及び第2供給口Z2の両方が、プラズマ生成領域Paに臨んで配置されていたが、第1供給口Z1又は第2供給口Z2の少なくとも一方をプラズマ生成領域Paに臨んで配置しておけば、第1の成膜用ガスと第2の成膜用ガスとがプラズマ生成領域Paに到達する前に反応してしまうことを防ぐことができる。   For example, in the embodiment, both the first supply port Z1 and the second supply port Z2 are disposed to face the plasma generation region Pa, but at least one of the first supply port Z1 or the second supply port Z2 If the first film formation gas and the second film formation gas are arranged to face the plasma generation region Pa, it is possible to prevent the reaction between the first film formation gas and the second film formation gas before reaching the plasma generation region Pa.

また、第1供給口Z1又は第2供給口Z2の少なくとも一方が、プラズマ生成領域Pa内に配置されていても良い。具体的な構成としては、例えば前記実施形態における第1供給経路R1又は第2供給経路R2の一方をプラズマ生成抑制部材5の抑制面5aからさらにアンテナ3側に延ばすことで、第1供給口Z1又は第2供給口Z2をプラズマ生成領域Pa内に配置することができる。
このような構成であっても、第1の成膜用ガスと第2の成膜用ガスとがプラズマ生成領域Paに到達する前に反応してしまうことを確実に防ぐことができる。
Further, at least one of the first supply port Z1 or the second supply port Z2 may be disposed in the plasma generation region Pa. As a specific configuration, for example, by extending one of the first supply path R1 or the second supply path R2 in the embodiment from the suppression surface 5a of the plasma generation suppressing member 5 further to the antenna 3 side, the first supply port Z1 Alternatively, the second supply port Z2 can be disposed in the plasma generation region Pa.
Even with such a configuration, it is possible to reliably prevent the reaction between the first film forming gas and the second film forming gas before reaching the plasma generation region Pa.

前記実施形態では、複数の第1供給口Z1及び複数の第2供給口Z2が、アンテナ3の長手方向Xに沿って一直線状に配列されていたが、例えばアンテナ3の長手方向Xと直交する方向にずらした状態で、複数の第1供給口Z1及び複数の第2供給口Z2を配列させても良い。
また、前記実施形態では、第1供給口Z1及び第2供給口Z2が、交互に且つ等間隔に配置されていたが、例えば第1供給口Z1及び第2供給口Z2を不規則に配置するなど、各供給口Z1、Z2の配置は適宜変更して構わない。
さらに、第1供給口Z1や第2供給口Z2は必ずしも複数設けられている必要はない。すなわち、第1供給経路R1や第2供給経路R2を1つのみ設けた構成としても良い。
In the embodiment, the plurality of first supply ports Z1 and the plurality of second supply ports Z2 are arranged in a straight line along the longitudinal direction X of the antenna 3. However, for example, they are orthogonal to the longitudinal direction X of the antenna 3 The plurality of first supply ports Z1 and the plurality of second supply ports Z2 may be arranged in a state of being shifted in the direction.
Moreover, in the said embodiment, although the 1st supply port Z1 and the 2nd supply port Z2 were arrange | positioned alternately and at equal intervals, the 1st supply port Z1 and the 2nd supply port Z2 are arrange | positioned irregularly, for example The arrangement of the supply ports Z1 and Z2 may be changed as appropriate.
Furthermore, the first supply port Z1 and the second supply port Z2 do not necessarily have to be provided in plurality. That is, only one first supply path R1 or one second supply path R2 may be provided.

前記実施形態では、酸素ガスを含む第1の成膜用ガスと、水素ガスを含む第2の成膜用ガスとを用いる場合について説明したが、第1の成膜用ガス又は第2の成膜用ガスの何れかに対して反応性を有する第3の成膜用ガスを用いても良い。この場合、第3の成膜用ガスを真空容器2内に供給する第3供給経路を、第1供給経路R1及び第2供給経路R2とは独立して設けておけば良い。
もちろん、互いに独立して4以上の供給経路を設けて、4種類以上の成膜用ガスを真空容器2に供給するように構成しても構わない。
Although the said embodiment demonstrated the case where the 1st film-forming gas containing oxygen gas, and the 2nd film-forming gas containing hydrogen gas were used, the 1st gas for film-forming or 2nd composition A third film-forming gas having reactivity with any of the film-forming gases may be used. In this case, the third supply path for supplying the third film forming gas into the vacuum vessel 2 may be provided independently of the first supply path R1 and the second supply path R2.
Of course, four or more supply paths may be provided independently of each other to supply four or more types of film-forming gases to the vacuum vessel 2.

また、成膜用ガスとしては酸素ガスや水素ガスを含むものに限られず、例えば第1の成膜用ガスがNH(アンモニア)を含むものであり、第2の成膜用ガスがB(ジボラン)を含むものであっても良い。さらに、第1のガス及び第2のガスは必ずしも成膜用ガスである必要はない。すなわち第1のガス及び第2のガスが、プラズマが生成されていない状態で互いに反応するガスであれば、本発明を用いることで、処理速度を向上させるとともに、基板表面の品質を担保することが可能となる。 Further, the film forming gas is not limited to one containing oxygen gas or hydrogen gas. For example, the first film forming gas contains NH 3 (ammonia), and the second film forming gas is B 2. It may contain H 6 (diborane). Furthermore, the first gas and the second gas do not necessarily have to be film forming gases. That is, if the first gas and the second gas are gases that react with each other in a state where plasma is not generated, the processing speed is improved and the quality of the substrate surface is secured by using the present invention. Is possible.

前記実施形態では、誘電体からなるプラズマ生成抑制部材5について説明したが、誘電体を用いることなく、例えば金属を用いてプラズマ生成抑制部材5を構成しても良い。
具体的には、図3に示すように、一部又は全体が金属からなるプラズマ生成抑制部材5を真空容器2の上壁2c(アンテナに対向する対向壁2c)からセラミックスや樹脂等の絶縁部材14を介して設けた態様が挙げられる。なお、この実施態様では上壁2cに開口が形成されているので、プラズマ生成抑制部材5に接触して感電してしまうことを防ぐべく、開口15を塞ぐカバー体16を設けてある。
このようなプラズマ生成抑制部材5であれば、金属から構成されているので機械的な強度を向上させることができる。
そのうえ、プラズマ生成抑制部材5が、真空容器2の壁面から電気的に絶縁されてフローティング状態になるので、プラズマ生成抑制部材5とアンテナ3との間でのプラズマPの生成が抑制されて、比較的高い成膜速度を得ることができる。
Although the said embodiment demonstrated the plasma generation suppression member 5 which consists of dielectrics, you may comprise the plasma generation suppression member 5 using metal, for example, without using a dielectric.
Specifically, as shown in FIG. 3, the plasma generation suppressing member 5 which is partially or entirely made of metal is isolated from the upper wall 2c (the opposite wall 2c facing the antenna) of the vacuum vessel 2 and an insulating member such as ceramics or resin. The aspect provided via 14 is mentioned. In this embodiment, since the opening is formed in the upper wall 2c, the cover body 16 for closing the opening 15 is provided in order to prevent an electric shock due to contact with the plasma generation suppressing member 5.
With such a plasma generation suppressing member 5, since it is made of metal, mechanical strength can be improved.
Moreover, since the plasma generation suppressing member 5 is electrically insulated from the wall surface of the vacuum vessel 2 and is in a floating state, generation of plasma P between the plasma generation suppressing member 5 and the antenna 3 is suppressed, and the comparison is made. High deposition rate can be obtained.

さらに前記実施形態では、プラズマ生成抑制部材5をアンテナ3の長手方向X両端部に設けられた絶縁部材11によって支持していたが、図4に示すように、第1供給経路R1又は第2供給経路R2の少なくとも一方を配管で構成して、この配管を利用してプラズマ生成抑制部材5を支持しても良い。
具体的に図4に示す構成では、第1供給経路R1及び第2供給経路R2の両方を配管で構成してあり、これらの配管は、供給口Z1、Z2側の端部にプラズマ生成抑制部材5を支持する支持部fを備えている。
この支持部fは、例えば配管の外周面から径方向外側に延びる鍔状のフランジfであり、このフランジfとプラズマ生成抑制部材5とを対向させて面接触させることで、プラズマ生成抑制部材5が支持されるように構成されている。なお、ここでは配管の管軸方向に沿って複数の支持部fが設けられており、これらの支持部fによって複数のプラズマ生成抑制部材5が管軸方向に沿って配置された状態で支持されている。
Furthermore, in the said embodiment, although the plasma generation suppression member 5 was supported by the insulation member 11 provided in the longitudinal direction X both ends of the antenna 3, as shown in FIG. 4, 1st supply path R1 or 2nd supply At least one of the paths R2 may be configured as a pipe, and the pipe may be used to support the plasma generation suppressing member 5.
Specifically, in the configuration shown in FIG. 4, both the first supply path R1 and the second supply path R2 are configured by pipes, and these pipes are plasma generation suppressing members at the end portions on the supply ports Z1 and Z2 side A support f that supports 5 is provided.
The supporting portion f is, for example, a flange-like flange f extending radially outward from the outer peripheral surface of the pipe, and the plasma generation suppressing member 5 is brought into surface contact with the flange f facing the plasma generation suppressing member 5. Are configured to be supported. Here, a plurality of support portions f are provided along the pipe axis direction of the pipe, and the plurality of plasma generation suppressing members 5 are supported by these support portions f in a state of being arranged along the pipe axis direction. ing.

そのうえ前記実施形態では、複数の第1供給経路R1及び複数の第2供給経路R2が、プラズマ生成抑制部材5を厚み方向に貫通していたが、図5に示すように、第1供給経路R1や第2供給経路R2の一部が、プラズマ生成抑制部材5を厚み方向と直交する方向に沿って貫通していても良い。
この場合、第1流路L1や第2流路L2は、プラズマ生成抑制部材5の厚み方向と直交する主流路Gと、主流路Gから分岐する複数の分岐流路Hとからなり、各分岐流路Hがプラズマ生成抑制部材5の抑制面5aに開口して供給口Z1、Z2が形成されていても良い。
Moreover, in the embodiment, the plurality of first supply paths R1 and the plurality of second supply paths R2 penetrate the plasma generation suppressing member 5 in the thickness direction, but as shown in FIG. 5, the first supply path R1 Alternatively, a part of the second supply path R2 may penetrate the plasma generation suppressing member 5 along the direction orthogonal to the thickness direction.
In this case, the first flow path L1 and the second flow path L2 are composed of the main flow path G orthogonal to the thickness direction of the plasma generation suppressing member 5 and a plurality of branch flow paths H branched from the main flow path G The flow path H may be opened to the suppression surface 5a of the plasma generation suppression member 5, and the supply ports Z1 and Z2 may be formed.

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。   In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

100・・・プラズマ処理装置
W ・・・基板
P ・・・プラズマ
Pa ・・・プラズマ生成領域
2 ・・・真空容器
3 ・・・アンテナ
Z1 ・・・第1供給口
Z2 ・・・第2供給口
R1 ・・・第1供給経路
R2 ・・・第2供給経路
5 ・・・プラズマ生成抑制部材
100 ... plasma processing apparatus W ... substrate P ... plasma Pa ... plasma generation region 2 ... vacuum vessel 3 ... antenna Z1 ... first supply port Z2 ... second supply Port R1 ... first supply path R2 ... second supply path 5 ... plasma generation suppressing member

Claims (10)

基板が収容される真空容器と、
前記真空容器内において前記基板に対向するように設けられたプラズマ生成用のアンテナと、
前記真空容器内に第1のガスを供給する第1供給口を有する第1供給経路と、
前記真空容器内に前記第1のガスに対して反応性を有する第2のガスを供給する第2供給口を有する第2供給経路と備え、
前記第1供給経路と前記第2供給経路とが互いに独立して設けられている、プラズマ処理装置。
A vacuum vessel in which the substrate is accommodated;
An antenna for plasma generation provided to face the substrate in the vacuum vessel;
A first supply path having a first supply port for supplying a first gas into the vacuum vessel;
A second supply path having a second supply port for supplying a second gas having reactivity with the first gas in the vacuum vessel;
The plasma processing apparatus, wherein the first supply path and the second supply path are provided independently of each other.
前記第1供給口と前記第2供給口との少なくとも一方が、前記アンテナにより生成されるプラズマ生成領域内又はその領域に臨んで設けられている、請求項1記載のプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein at least one of the first supply port and the second supply port is provided in the plasma generation region generated by the antenna or facing the region. 前記アンテナは直線状をなすものであり、
前記第1供給口と前記第2供給口とが前記アンテナの長手方向に沿ってそれぞれ複数設けられている、請求項1又は2記載のプラズマ処理装置。
The antenna is straight and
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the first supply port and the second supply port are provided along the longitudinal direction of the antenna.
前記第1供給口と前記第2供給口とが互いに交互に配置されている、請求項3記載のプラズマ処置装置。   The plasma treatment apparatus according to claim 3, wherein the first supply port and the second supply port are alternately arranged. 前記真空容器内において、前記アンテナと前記アンテナに対して前記基板とは反対側の対向壁との間にプラズマ生成抑制部材が設けられている、請求項1乃至4の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。   The plasma generation suppressing member according to any one of claims 1 to 4, wherein a plasma generation suppressing member is provided in the vacuum vessel between the antenna and an opposing wall opposite to the substrate with respect to the antenna. Plasma processing equipment. 前記プラズマ生成抑制部材の内部に前記第1供給経路又は前記第2供給経路が形成されている、請求項5記載のプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 5, wherein the first supply path or the second supply path is formed inside the plasma generation suppressing member. 前記プラズマ生成抑制部材の前記アンテナ側を向く面に、前記第1供給口又は前記第2供給口が形成されている、請求項5又は6記載のプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 5, wherein the first supply port or the second supply port is formed on a surface of the plasma generation suppressing member facing the antenna side. 前記第1供給経路又は前記第2供給経路の少なくとも一方が配管により構成されており、
前記配管が前記プラズマ生成抑制部材を貫通するとともに前記プラズマ生成抑制部材を支持している、請求項5乃至7の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
At least one of the first supply path or the second supply path is constituted by piping,
The plasma processing apparatus according to any one of claims 5 to 7, wherein the pipe penetrates the plasma generation suppressing member and supports the plasma generation suppressing member.
前記第1のガスが酸素ガスを含むものであり、
前記第2のガスは水素ガスを含むものである、請求項1乃至8の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
The first gas contains oxygen gas,
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the second gas contains hydrogen gas.
基板が収容される真空容器と、前記真空容器内において前記基板に対向するように設けられたプラズマ生成用のアンテナと、前記真空容器内にガスを供給する互いに独立して設けられた第1供給経路及び第2供給経路とを備えるプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法であって、
前記第1供給経路を用いて第1のガスを前記真空容器内に供給するとともに、
前記第2供給経路を用いて前記第1のガスに対して反応性を有する第2のガスを前記真空容器内に供給する、プラズマ処理方法。
A vacuum vessel in which a substrate is accommodated, an antenna for plasma generation provided opposite to the substrate in the vacuum vessel, and a first supply independently provided for supplying a gas into the vacuum vessel A plasma processing method using a plasma processing apparatus comprising a path and a second supply path, comprising:
Supplying a first gas into the vacuum vessel using the first supply path;
Supplying a second gas having reactivity with the first gas into the vacuum vessel using the second supply path.
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