JP6479550B2 - Plasma processing equipment - Google Patents

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Description

本発明の種々の側面及び実施形態は、プラズマ処理装置に関する。   Various aspects and embodiments of the present invention relate to a plasma processing apparatus.

マイクロ波により励起された高密度プラズマを用いて被処理基板を処理するマイクロ波プラズマ処理装置が知られている。マイクロ波プラズマ処理装置は、例えば、多数のスロットが配列された平板状のアンテナを用いて処理装置内にマイクロ波を放射することにより、処理装置内により均一なマイクロ波を発生させることができる。これにより、マイクロ波プラズマ処理装置は、処理装置内に供給されたガスを電離させてより均一な高密度プラズマを生成することができる。   There is known a microwave plasma processing apparatus that processes a substrate to be processed using high-density plasma excited by microwaves. The microwave plasma processing apparatus can generate a uniform microwave in the processing apparatus by, for example, radiating the microwave into the processing apparatus using a flat antenna in which a large number of slots are arranged. Thereby, the microwave plasma processing apparatus can ionize the gas supplied in the processing apparatus and generate more uniform high-density plasma.

また、上記アンテナの下面には、誘電体で形成された誘電体窓が設けられる。該誘電体窓には、機械的な強度を確保するためにリブが形成されている。   A dielectric window formed of a dielectric is provided on the lower surface of the antenna. Ribs are formed on the dielectric window to ensure mechanical strength.

特開2015−18686号公報JP2015-18686A

ところで、マイクロ波プラズマ装置において、被処理基板の膜質を向上させるためには、被処理基板の温度を高く設定するか、あるいは、アンテナと被処理基板との間の距離を短くすることが考えられる。しかし、被処理基板の温度を高く設定すると、下地層が熱によるダメージを受ける場合がある。そのため、アンテナと被処理基板との間の距離を短くすることで、被処理基板の膜質を向上させることが検討されている。しかし、上記したマイクロ波プラズマ装置では、誘電体窓の下面にリブが形成されているため、アンテナと被処理基板との間の距離を短くすることが困難である。   By the way, in the microwave plasma apparatus, in order to improve the film quality of the substrate to be processed, it is conceivable that the temperature of the substrate to be processed is set high or the distance between the antenna and the substrate to be processed is shortened. . However, if the temperature of the substrate to be processed is set high, the underlying layer may be damaged by heat. Therefore, it has been studied to improve the film quality of the substrate to be processed by shortening the distance between the antenna and the substrate to be processed. However, in the above microwave plasma apparatus, since the rib is formed on the lower surface of the dielectric window, it is difficult to shorten the distance between the antenna and the substrate to be processed.

本発明の一側面におけるプラズマ処理装置は、マイクロ波のプラズマを用いて処理容器内で被処理基板を処理するプラズマ処理装置であって、載置台と、アンテナとを備える。載置台は、処理容器内に設けられ、被処理基板を載置する。アンテナは、載置台と対向するように載置台の上方に設けられ、誘電体板を有し、誘電体板を介して処理容器内にマイクロ波を放射することにより、処理容器内に供給された処理ガスのプラズマを生成する。誘電体板は、アンテナの下面に設けられ、少なくとも載置台と対向する側の面が平面状に形成された平板部と、平板部において載置台と対向する側の面と反対側の面に形成されたリブとを有する。   A plasma processing apparatus according to one aspect of the present invention is a plasma processing apparatus that processes a substrate to be processed in a processing container using microwave plasma, and includes a mounting table and an antenna. The mounting table is provided in the processing container and mounts a substrate to be processed. The antenna is provided above the mounting table so as to face the mounting table, has a dielectric plate, and is supplied into the processing container by radiating microwaves into the processing container through the dielectric plate. A plasma of a processing gas is generated. The dielectric plate is provided on the lower surface of the antenna, and is formed on at least a flat plate portion where the surface facing the mounting table is formed in a flat shape, and a surface opposite to the surface facing the mounting table in the flat plate portion. Rib.

本発明の種々の側面および実施形態によれば、アンテナの機械的強度を確保しつつ、アンテナと被処理基板との間の距離を短くすることができる。   According to various aspects and embodiments of the present invention, the distance between the antenna and the substrate to be processed can be shortened while ensuring the mechanical strength of the antenna.

図1は、プラズマ処理装置を概略的に示す上面図である。FIG. 1 is a top view schematically showing a plasma processing apparatus. 図2は、図1に示すプラズマ処理装置から処理容器の上部を取り除いた状態を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a state in which the upper portion of the processing container is removed from the plasma processing apparatus shown in FIG. 図3は、図1および図2におけるプラズマ処理装置のA−A断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line AA of the plasma processing apparatus in FIGS. 1 and 2. 図4は、図3に向かって軸線Xの左側の部分の拡大断面図である。4 is an enlarged cross-sectional view of a portion on the left side of the axis X toward FIG. 図5は、図3に向かって軸線Xの右側の部分の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a portion on the right side of the axis X toward FIG. 図6は、天板の概略形状の一例を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing an example of a schematic shape of the top board. 図7は、天板の概略形状の一例を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing an example of a schematic shape of the top board. 図8は、スロット板の概略形状の一例を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing an example of a schematic shape of the slot plate. 図9は、遅波板の概略形状の一例を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing an example of a schematic shape of the slow wave plate. 図10は、リブが設けられていない天板の第一主応力のシミュレーション結果の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a simulation result of the first principal stress of the top plate on which no rib is provided. 図11は、リブの高さおよび幅を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating the height and width of the rib. 図12は、リブが設けられた天板のシミュレーション結果の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a simulation result of a top plate provided with ribs. 図13は、アンテナの他の例を示す拡大断面図である。FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing another example of the antenna.

開示するプラズマ処理装置は、1つの実施形態において、マイクロ波のプラズマを用いて処理容器内で被処理基板を処理するプラズマ処理装置であって、載置台と、アンテナとを備える。載置台は、処理容器内に設けられ、被処理基板を載置する。アンテナは、載置台と対向するように載置台の上方に設けられ、誘電体板を有し、誘電体板を介して処理容器内にマイクロ波を放射することにより、処理容器内に供給された処理ガスのプラズマを生成する。誘電体板は、アンテナの下面に設けられ、少なくとも載置台と対向する側の面が平面状に形成された平板部と、平板部において載置台と対向する側の面と反対側の面に形成されたリブとを有する。   In one embodiment, the disclosed plasma processing apparatus is a plasma processing apparatus that processes a substrate to be processed in a processing container using microwave plasma, and includes a mounting table and an antenna. The mounting table is provided in the processing container and mounts a substrate to be processed. The antenna is provided above the mounting table so as to face the mounting table, has a dielectric plate, and is supplied into the processing container by radiating microwaves into the processing container through the dielectric plate. A plasma of a processing gas is generated. The dielectric plate is provided on the lower surface of the antenna, and is formed on at least a flat plate portion where the surface facing the mounting table is formed in a flat shape, and a surface opposite to the surface facing the mounting table in the flat plate portion. Rib.

また、開示するプラズマ処理装置の1つの実施形態において、アンテナは、平板部において載置台と対向する側の面と反対側の面に接するように設けられ、マイクロ波を伝搬させる導体板を有してもよく、リブは、平板部において載置台と対向する側の面と反対側の面の中で、導体板が設けられていない領域に形成されてもよい。   Further, in one embodiment of the disclosed plasma processing apparatus, the antenna includes a conductor plate that is provided so as to be in contact with a surface opposite to the surface facing the mounting table in the flat plate portion, and that propagates microwaves. Alternatively, the rib may be formed in a region where the conductive plate is not provided in the surface opposite to the surface facing the mounting table in the flat plate portion.

また、開示するプラズマ処理装置の1つの実施形態において、リブは、平板部から上方に突出するように、平板部において載置台と対向する側の面と反対側の面の周縁に沿って形成されてもよい。   Further, in one embodiment of the disclosed plasma processing apparatus, the rib is formed along the peripheral edge of the surface opposite to the surface facing the mounting table in the flat plate portion so as to protrude upward from the flat plate portion. May be.

また、開示するプラズマ処理装置の1つの実施形態において、リブは、平板部において載置台と対向する側の面と反対側の面の周縁の全周に渡って、平板部に設けられていてもよい。   In one embodiment of the disclosed plasma processing apparatus, the rib may be provided on the flat plate portion over the entire periphery of the surface on the opposite side of the surface facing the mounting table in the flat plate portion. Good.

また、開示するプラズマ処理装置の1つの実施形態において、平板部の厚みは、誘電体板内におけるマイクロ波の波長をλとした場合に、λ/8から3λ/8の範囲内であってもよい。   In one embodiment of the disclosed plasma processing apparatus, the thickness of the flat plate portion may be in the range of λ / 8 to 3λ / 8, where λ is the wavelength of the microwave in the dielectric plate. Good.

また、開示するプラズマ処理装置の1つの実施形態において、リブの平板部からの高さは、平板部の厚みの2倍から4倍の範囲内であってもよい。   Moreover, in one embodiment of the disclosed plasma processing apparatus, the height of the rib from the flat plate portion may be in a range of 2 to 4 times the thickness of the flat plate portion.

また、開示するプラズマ処理装置の1つの実施形態において、リブの厚みは、平板部の厚みの1倍から1.5倍の範囲内であってもよい。   In one embodiment of the disclosed plasma processing apparatus, the thickness of the rib may be in the range of 1 to 1.5 times the thickness of the flat plate portion.

また、開示するプラズマ処理装置の1つの実施形態において、平板部は、載置台と対向する側の平面状の面に所定のコーティングが施されていてもよい。   Further, in one embodiment of the disclosed plasma processing apparatus, the flat plate portion may be provided with a predetermined coating on a planar surface on the side facing the mounting table.

また、開示するプラズマ処理装置の1つの実施形態において、平板部の下面と載置台に載置された被処理基板との距離は、平板部の厚みの3倍から4倍の範囲内であってもよい。   Further, in one embodiment of the disclosed plasma processing apparatus, the distance between the lower surface of the flat plate portion and the substrate to be processed placed on the mounting table is within a range of 3 to 4 times the thickness of the flat plate portion. Also good.

また、開示するプラズマ処理装置の1つの実施形態において、誘電体板は、アルミナ、石英、窒化アルミニウム、窒化シリコン、または酸化イットリウムで形成されていてもよい。   In one embodiment of the disclosed plasma processing apparatus, the dielectric plate may be formed of alumina, quartz, aluminum nitride, silicon nitride, or yttrium oxide.

また、開示するプラズマ処理装置の1つの実施形態において、載置台は、被処理基板が軸線の周囲を移動するよう軸線を中心に回転可能に設けられていてもよい。また、処理容器は、載置台の回転により軸線に対して被処理基板が移動する周方向に複数の領域に分けられていてもよい。また、アンテナは、複数の領域の中の一つの領域において、処理容器内にマイクロ波を放射することにより、処理容器内に供給された処理ガスのプラズマを生成してもよい。   In one embodiment of the disclosed plasma processing apparatus, the mounting table may be provided to be rotatable about the axis so that the substrate to be processed moves around the axis. Further, the processing container may be divided into a plurality of regions in the circumferential direction in which the substrate to be processed moves with respect to the axis line by the rotation of the mounting table. The antenna may generate plasma of the processing gas supplied into the processing container by radiating microwaves into the processing container in one of the plurality of regions.

また、開示するプラズマ処理装置の1つの実施形態において、アンテナは、軸線に沿う方向から見た場合の断面形状が、略正三角形状であってもよい。   Further, in one embodiment of the disclosed plasma processing apparatus, the antenna may have a substantially equilateral triangular cross section when viewed from a direction along the axis.

以下に、開示するプラズマ処理装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態により開示される発明が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。   Hereinafter, embodiments of the disclosed plasma processing apparatus will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the invention disclosed by this embodiment is not limited. In addition, the embodiments can be appropriately combined within a range that does not contradict processing contents.

(実施形態)
[プラズマ処理装置10]
図1は、プラズマ処理装置10を概略的に示す上面図である。図2は、図1に示すプラズマ処理装置10から処理容器12の上部部材12bを取り除いた状態を示す平面図である。図3は、図1および図2におけるプラズマ処理装置10のA−A断面図である。図4は、図3に向かって軸線Xの左側の部分の拡大断面図である。図5は、図3に向かって軸線Xの右側の部分の拡大断面図である。図1〜図5に示すプラズマ処理装置10は、主に、処理容器12、載置台14、第1のガス供給部16、排気部18、第2のガス供給部20、およびプラズマ生成部22を備える。本実施形態におけるプラズマ処理装置10は、例えばセミバッチ式の基板処理装置である。
(Embodiment)
[Plasma processing apparatus 10]
FIG. 1 is a top view schematically showing the plasma processing apparatus 10. FIG. 2 is a plan view showing a state in which the upper member 12b of the processing container 12 is removed from the plasma processing apparatus 10 shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the plasma processing apparatus 10 taken along the line AA in FIGS. 1 and 2. 4 is an enlarged cross-sectional view of a portion on the left side of the axis X toward FIG. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a portion on the right side of the axis X toward FIG. The plasma processing apparatus 10 shown in FIGS. 1 to 5 mainly includes a processing container 12, a mounting table 14, a first gas supply unit 16, an exhaust unit 18, a second gas supply unit 20, and a plasma generation unit 22. Prepare. The plasma processing apparatus 10 in this embodiment is a semi-batch type substrate processing apparatus, for example.

処理容器12は、例えば図1に示すように、軸線Xを中心軸とする略円筒状の容器である。処理容器12は、処理室Cを内部に備える。処理室Cは、噴射部16aを備えたユニットUを含む。処理容器12は、例えば、アルマイト処理またはY2O3(酸化イットリウム)の溶射処理等の耐プラズマ処理が内面に施されたAl(アルミニウム)等の金属で形成される。プラズマ処理装置10は、処理容器12内に複数のプラズマ生成部22を有する。それぞれのプラズマ生成部22は、処理容器12の上方に、マイクロ波を出力するアンテナ22aを備える。図1および図2に例示するプラズマ処理装置10には、例えば3個のアンテナ22aが設けられるが、プラズマ処理装置10に設けられるアンテナ22aの数は、図1および図2に図示するものに限定されず、適宜変更されてもよい。   For example, as shown in FIG. 1, the processing container 12 is a substantially cylindrical container having an axis X as a central axis. The processing container 12 includes a processing chamber C therein. The processing chamber C includes a unit U that includes an injection unit 16a. The processing container 12 is formed of a metal such as Al (aluminum) whose inner surface is subjected to plasma-resistant processing such as alumite processing or Y2O3 (yttrium oxide) thermal spraying. The plasma processing apparatus 10 includes a plurality of plasma generation units 22 in the processing container 12. Each plasma generation unit 22 includes an antenna 22 a that outputs a microwave above the processing container 12. The plasma processing apparatus 10 illustrated in FIGS. 1 and 2 is provided with, for example, three antennas 22a. However, the number of antennas 22a provided in the plasma processing apparatus 10 is limited to that illustrated in FIGS. However, it may be changed as appropriate.

プラズマ処理装置10は、例えば図2に示すように、上面に複数の載置領域14aを有する載置台14を備える。載置台14は、軸線Xを中心軸とする略円板状の部材である。載置台14の上面には、被処理基板の一例である基板Wを載置する載置領域14aが、軸線Xを中心として同心円状に複数(図2の例では5個)形成される。基板Wは載置領域14a内に配置され、載置領域14aは、載置台14が回転した際、基板Wがズレないように基板Wを支持する。載置領域14aは、略円状の基板Wと略同形状の略円状の凹部である。載置領域14aの凹部の直径W1は、載置領域14aに載置される基板Wの直径と比べ、略同一である。すなわち、載置領域14aの凹部の直径W1は、載置される基板Wが凹部に嵌合し、載置台14が回転しても、遠心力により基板Wが嵌合位置から移動しないように基板Wを固定する程度であればよい。   As shown in FIG. 2, for example, the plasma processing apparatus 10 includes a mounting table 14 having a plurality of mounting regions 14a on the upper surface. The mounting table 14 is a substantially disk-shaped member having the axis X as the central axis. On the upper surface of the mounting table 14, a plurality of mounting regions 14 a (five in the example of FIG. 2) are formed concentrically about the axis X, on which a substrate W, which is an example of a substrate to be processed, is mounted. The substrate W is disposed in the placement region 14a, and the placement region 14a supports the substrate W so that the substrate W does not shift when the placement table 14 rotates. The placement region 14 a is a substantially circular recess having substantially the same shape as the substantially circular substrate W. The diameter W1 of the concave portion of the placement region 14a is substantially the same as the diameter of the substrate W placed on the placement region 14a. That is, the diameter W1 of the concave portion of the placement region 14a is such that the substrate W does not move from the fitting position due to centrifugal force even when the placed substrate W is fitted in the concave portion and the placement table 14 rotates. What is necessary is just to fix W.

プラズマ処理装置10は、処理容器12の外縁に、ロボットアーム等の搬送装置を介して、基板Wを処理室Cへ搬入し、基板Wを処理室Cから搬出するためのゲートバルブGを備える。また、プラズマ処理装置10は、載置台14の外縁の下方に、排気口22hを備える。排気口22hには、排気装置52が接続される。プラズマ処理装置10は、排気装置52の動作を制御することにより、処理室C内の圧力を、目的とする圧力に維持する。本実施形態において、処理室C内の圧力は、例えば1〜5Torrの範囲内に設定される。   The plasma processing apparatus 10 includes a gate valve G on the outer edge of the processing container 12 for loading the substrate W into the processing chamber C and unloading the substrate W from the processing chamber C via a transfer device such as a robot arm. In addition, the plasma processing apparatus 10 includes an exhaust port 22 h below the outer edge of the mounting table 14. An exhaust device 52 is connected to the exhaust port 22h. The plasma processing apparatus 10 controls the operation of the exhaust device 52 to maintain the pressure in the processing chamber C at a target pressure. In the present embodiment, the pressure in the processing chamber C is set within a range of 1 to 5 Torr, for example.

処理容器12は、例えば図3に示すように、下部部材12aおよび上部部材12bを有する。下部部材12aは、上方に開口した略筒形状を有し、処理室Cを形成する側壁および底壁を含む凹部を形成する。上部部材12bは、略筒形状を有し、下部部材12aの凹部の上部開口を閉蓋することにより処理室Cを形成する蓋体である。下部部材12aと上部部材12bとの間の外周部には、処理室Cを密閉するための弾性封止部材、例えばOリング等が設けられてもよい。   For example, as shown in FIG. 3, the processing container 12 includes a lower member 12a and an upper member 12b. The lower member 12a has a substantially cylindrical shape opened upward, and forms a recess including a side wall and a bottom wall forming the processing chamber C. The upper member 12b is a lid that has a substantially cylindrical shape and forms the processing chamber C by closing the upper opening of the concave portion of the lower member 12a. An elastic sealing member for sealing the processing chamber C, such as an O-ring, may be provided on the outer peripheral portion between the lower member 12a and the upper member 12b.

プラズマ処理装置10は、処理容器12により形成される処理室Cの内部に、載置台14を備える。載置台14は、駆動機構24によって軸線Xを中心に回転駆動される。駆動機構24は、モータ等の駆動装置24aおよび回転軸24bを有し、処理容器12の下部部材12aに取り付けられる。   The plasma processing apparatus 10 includes a mounting table 14 inside a processing chamber C formed by the processing container 12. The mounting table 14 is rotationally driven about the axis X by the drive mechanism 24. The drive mechanism 24 includes a drive device 24 a such as a motor and a rotary shaft 24 b and is attached to the lower member 12 a of the processing container 12.

回転軸24bは、軸線Xを中心軸線とし、処理室Cの内部まで延在する。回転軸24bは、駆動装置24aから伝達される駆動力により軸線Xを中心に回転する。載置台14は、中央部分が回転軸24bにより支持される。よって、載置台14は、軸線Xを中心に、回転軸24bの回転に従って回転する。なお、処理容器12の下部部材12aと駆動機構24との間には、処理室Cを密閉するOリング等の弾性封止部材が設けられていてもよい。   The rotating shaft 24b extends to the inside of the processing chamber C with the axis X as the central axis. The rotating shaft 24b rotates around the axis X by the driving force transmitted from the driving device 24a. The center of the mounting table 14 is supported by the rotation shaft 24b. Therefore, the mounting table 14 rotates around the axis X according to the rotation of the rotating shaft 24b. Note that an elastic sealing member such as an O-ring for sealing the processing chamber C may be provided between the lower member 12 a of the processing container 12 and the drive mechanism 24.

プラズマ処理装置10は、処理室C内部の載置台14の下方に、載置領域14aに載置された基板Wを加熱するためのヒータ26を備える。具体的には、載置台14を加熱することで載置台14に載置された基板Wを加熱する。基板Wは、処理容器12に設けられたゲートバルブGを介して、図示しないロボットアーム等の搬送装置により処理室Cに搬入され、載置領域14aに載置される。また、基板Wは、搬送装置によりゲートバルブGを介して処理室Cから搬出される。   The plasma processing apparatus 10 includes a heater 26 for heating the substrate W placed on the placement region 14a below the placement table 14 in the processing chamber C. Specifically, the substrate W placed on the mounting table 14 is heated by heating the mounting table 14. The substrate W is loaded into the processing chamber C by a transfer device such as a robot arm (not shown) via a gate valve G provided in the processing container 12 and placed on the placement region 14a. The substrate W is unloaded from the processing chamber C via the gate valve G by the transfer device.

処理室Cは、例えば図2に示すように、軸線Xを中心とする円周上に配列された第1の領域R1および第2の領域R2を形成する。載置領域14aに載置された基板Wは、載置台14の回転にともない、第1の領域R1および第2の領域R2を順に通過する。   For example, as shown in FIG. 2, the processing chamber C forms a first region R1 and a second region R2 arranged on a circumference around the axis X. The substrate W placed on the placement region 14a sequentially passes through the first region R1 and the second region R2 as the placement table 14 rotates.

プラズマ処理装置10は、例えば図4に示すように、第1の領域R1の上方に、載置台14の上面に対面するように、第1のガス供給部16が配置される。第1のガス供給部16は、噴射部16aを備える。すなわち、処理室Cに含まれる領域のうち噴射部16aに対面する領域が第1の領域R1である。   In the plasma processing apparatus 10, for example, as illustrated in FIG. 4, the first gas supply unit 16 is disposed above the first region R <b> 1 so as to face the upper surface of the mounting table 14. The first gas supply unit 16 includes an injection unit 16a. That is, the area | region which faces the injection part 16a among the area | regions contained in the process chamber C is 1st area | region R1.

噴射部16aは、複数の噴射口16hを備える。第1のガス供給部16は、複数の噴射口16hを介して第1の領域R1へ前駆体ガスを供給する。前駆体ガスが第1の領域R1に供給されることにより、第1の領域R1を通過する基板Wの表面に、前駆体ガスの原子または分子が化学的に吸着する。前駆体ガスは、例えば、DCS(ジクロロシラン)やモノクロロシラン、トリクロロシラン等である。   The injection unit 16a includes a plurality of injection ports 16h. The first gas supply unit 16 supplies the precursor gas to the first region R1 through the plurality of injection ports 16h. By supplying the precursor gas to the first region R1, atoms or molecules of the precursor gas are chemically adsorbed on the surface of the substrate W that passes through the first region R1. The precursor gas is, for example, DCS (dichlorosilane), monochlorosilane, trichlorosilane, or the like.

第1の領域R1の上方には、載置台14の上面に対面するように、排気部18の排気口18aが設けられている。排気口18aは、噴射部16aの周囲に設けられる。排気部18は、真空ポンプなどの排気装置34の動作により、排気口18aを介して処理室C内のガスを排気する。   An exhaust port 18 a of the exhaust unit 18 is provided above the first region R <b> 1 so as to face the upper surface of the mounting table 14. The exhaust port 18a is provided around the injection unit 16a. The exhaust unit 18 exhausts the gas in the processing chamber C through the exhaust port 18a by the operation of the exhaust device 34 such as a vacuum pump.

第1の領域R1の上方には、載置台14の上面に対面するように、第2のガス供給部20の噴射口20aが設けられている。噴射口20aは、排気口18aの周囲に設けられている。第2のガス供給部20は、噴射口20aを介して第1の領域R1へパージガスを供給する。第2のガス供給部20によって供給されるパージガスは、例えばAr(アルゴン)等の不活性ガスである。パージガスが基板Wの表面に噴射されることにより、基板Wに過剰に化学吸着した前駆体ガスの原子または分子(残留ガス成分)が基板Wから除去される。これにより、基板Wの表面に、前駆体ガスの原子または分子が化学吸着した原子層または分子層が形成されることになる。   Above the first region R1, an injection port 20a of the second gas supply unit 20 is provided so as to face the upper surface of the mounting table. The injection port 20a is provided around the exhaust port 18a. The second gas supply unit 20 supplies the purge gas to the first region R1 through the injection port 20a. The purge gas supplied by the second gas supply unit 20 is an inert gas such as Ar (argon). By ejecting the purge gas onto the surface of the substrate W, the atoms or molecules (residual gas components) of the precursor gas excessively chemisorbed on the substrate W are removed from the substrate W. As a result, an atomic layer or a molecular layer in which atoms or molecules of the precursor gas are chemisorbed is formed on the surface of the substrate W.

プラズマ処理装置10は、噴射口20aからパージガスを噴射し、排気口18aより載置台14の表面に沿ってパージガスを排気する。これにより、プラズマ処理装置10は、第1の領域R1に供給される前駆体ガスが第1の領域R1の外に漏れ出すことを抑制する。また、プラズマ処理装置10は、噴射口20aからパージガスを噴射して排気口18aより載置台14の面に沿ってパージガスを排気するので、第2の領域R2に供給する反応ガスまたは反応ガスのラジカル等が第1の領域R1内に侵入することを抑制する。すなわち、プラズマ処理装置10は、第2のガス供給部20からのパージガスの噴射および排気部18からの排気により、第1の領域R1と、第2の領域R2とを分離する。   The plasma processing apparatus 10 ejects purge gas from the ejection port 20a and exhausts the purge gas along the surface of the mounting table 14 from the exhaust port 18a. Thereby, the plasma processing apparatus 10 suppresses the precursor gas supplied to the first region R1 from leaking out of the first region R1. Further, since the plasma processing apparatus 10 injects purge gas from the injection port 20a and exhausts the purge gas along the surface of the mounting table 14 from the exhaust port 18a, the reaction gas supplied to the second region R2 or a radical of the reaction gas And the like are prevented from entering the first region R1. That is, the plasma processing apparatus 10 separates the first region R1 and the second region R2 by jetting purge gas from the second gas supply unit 20 and exhausting from the exhaust unit 18.

なお、プラズマ処理装置10は、噴射部16a、排気口18a、噴射口20aを含むユニットUを備える。すなわち、噴射部16a、排気口18a、および噴射口20aは、ユニットUを構成する部位として形成される。ユニットUは、例えば図4に示すように、第1の部材M1、第2の部材M2、第3の部材M3、および第4の部材M4が順次積み重ねられた構造を有する。ユニットUは、処理容器12の上部部材12bの下面に当接するように処理容器12に取り付けられる。   The plasma processing apparatus 10 includes a unit U including an injection unit 16a, an exhaust port 18a, and an injection port 20a. That is, the injection part 16a, the exhaust port 18a, and the injection port 20a are formed as parts constituting the unit U. For example, as shown in FIG. 4, the unit U has a structure in which a first member M1, a second member M2, a third member M3, and a fourth member M4 are sequentially stacked. The unit U is attached to the processing container 12 so as to contact the lower surface of the upper member 12b of the processing container 12.

ユニットUには、例えば図4に示すように、第2の部材M2〜第4の部材M4を貫通するガス供給路16pが形成されている。ガス供給路16pは、上端が、処理容器12の上部部材12bに設けられたガス供給路12pと接続される。ガス供給路12pには、弁16vおよびマスフローコントローラ等の流量制御器16cを介して、前駆体ガスのガス供給源16gが接続される。また、ガス供給路16pの下端は、第1の部材M1と、第2の部材M2との間に形成された空間16dに接続される。空間16dには、第1の部材M1に設けられた噴射部16aの噴射口16hが接続される。   In the unit U, for example, as shown in FIG. 4, a gas supply path 16p that penetrates the second member M2 to the fourth member M4 is formed. An upper end of the gas supply path 16p is connected to a gas supply path 12p provided in the upper member 12b of the processing container 12. A gas supply source 16g of precursor gas is connected to the gas supply path 12p via a valve 16v and a flow rate controller 16c such as a mass flow controller. The lower end of the gas supply path 16p is connected to a space 16d formed between the first member M1 and the second member M2. The injection port 16h of the injection part 16a provided in the first member M1 is connected to the space 16d.

ユニットUには、第4の部材M4を貫通するガス供給路20rが形成される。ガス供給路20rは、上端が、処理容器12の上部部材12bに設けられたガス供給路12rと接続される。ガス供給路12rには、弁20vおよびマスフローコントローラ等の流量制御器20cを介して、パージガスのガス供給源20gが接続される。   In the unit U, a gas supply path 20r penetrating the fourth member M4 is formed. The upper end of the gas supply path 20r is connected to the gas supply path 12r provided in the upper member 12b of the processing container 12. A gas supply source 20g of purge gas is connected to the gas supply path 12r via a valve 20v and a flow rate controller 20c such as a mass flow controller.

ユニットUは、ガス供給路20rの下端が、第4の部材M4の下面と第3の部材M3の上面との間に設けられた空間20dに接続される。また、第4の部材M4は、第1の部材M1〜第3の部材M3を収容する凹部を形成する。凹部を形成する第4の部材M4の内側面と、第3の部材M3の外側面との間にはギャップ20pが設けられる。ギャップ20pは、空間20dに接続される。ギャップ20pの下端は、噴射口20aとして機能する。   In the unit U, the lower end of the gas supply path 20r is connected to a space 20d provided between the lower surface of the fourth member M4 and the upper surface of the third member M3. Moreover, the 4th member M4 forms the recessed part which accommodates the 1st member M1-the 3rd member M3. A gap 20p is provided between the inner surface of the fourth member M4 that forms the recess and the outer surface of the third member M3. The gap 20p is connected to the space 20d. The lower end of the gap 20p functions as the injection port 20a.

ユニットUには、第3の部材M3および第4の部材M4を貫通する排気路18qが形成される。排気路18qは、上端が、処理容器12の上部部材12bに設けられた排気路12qと接続される。排気路12qは、真空ポンプ等の排気装置34に接続される。また、排気路18qは、下端が、第3の部材M3の下面と、第2の部材M2の上面との間に設けられた空間18dに接続される。   In the unit U, an exhaust path 18q that penetrates the third member M3 and the fourth member M4 is formed. The upper end of the exhaust path 18q is connected to the exhaust path 12q provided in the upper member 12b of the processing container 12. The exhaust path 12q is connected to an exhaust device 34 such as a vacuum pump. The lower end of the exhaust path 18q is connected to a space 18d provided between the lower surface of the third member M3 and the upper surface of the second member M2.

第3の部材M3は、第1の部材M1および第2の部材M2を収容する凹部を備える。第3の部材M3が備える凹部を構成する第3の部材M3の内側面と、第1の部材M1および第2の部材M2の外側面との間には、ギャップ18gが設けられる。空間18dは、ギャップ18gに接続される。ギャップ18gの下端は、排気口18aとして機能する。プラズマ処理装置10は、噴射口20aからパージガスを噴射して排気口18aより載置台14の面に沿ってパージガスを排気することにより、第1の領域R1に供給する前駆体ガスが第1の領域R1の外へ漏れ出すことを抑制する。   The third member M3 includes a recess that accommodates the first member M1 and the second member M2. A gap 18g is provided between the inner surface of the third member M3 constituting the recess provided in the third member M3 and the outer surfaces of the first member M1 and the second member M2. The space 18d is connected to the gap 18g. The lower end of the gap 18g functions as the exhaust port 18a. The plasma processing apparatus 10 ejects the purge gas from the injection port 20a and exhausts the purge gas along the surface of the mounting table 14 from the exhaust port 18a, so that the precursor gas supplied to the first region R1 is in the first region. Suppresses leakage out of R1.

プラズマ処理装置10は、例えば図5に示すように、第2の領域R2の上方に設けられた上部部材12bの開口APに、載置台14の上面に対面するように設けられたプラズマ生成部22を備える。プラズマ生成部22は、アンテナ22aと、アンテナ22aにマイクロ波を供給する同軸導波管22bとを有する。本実施形態において、上部部材12bには例えば3つの開口APが形成され、プラズマ処理装置10は、例えば3つのプラズマ生成部22を備える。   For example, as shown in FIG. 5, the plasma processing apparatus 10 includes a plasma generation unit 22 provided in the opening AP of the upper member 12 b provided above the second region R <b> 2 so as to face the upper surface of the mounting table 14. Is provided. The plasma generation unit 22 includes an antenna 22a and a coaxial waveguide 22b that supplies a microwave to the antenna 22a. In the present embodiment, for example, three openings AP are formed in the upper member 12b, and the plasma processing apparatus 10 includes, for example, three plasma generation units 22.

プラズマ生成部22は、第2の領域R2へ、反応ガスおよびマイクロ波を供給して、第2の領域R2において反応ガスのプラズマを生成する。反応ガスに窒素含有ガスを用いた場合、プラズマ生成部22は、基板Wに化学的に吸着した原子層または分子層を窒化させる。反応ガスとしては、例えばN2(窒素)またはNH3(アンモニア)等の窒素含有ガスを用いることができる。   The plasma generation unit 22 supplies a reactive gas and a microwave to the second region R2, and generates a reactive gas plasma in the second region R2. When a nitrogen-containing gas is used as the reaction gas, the plasma generating unit 22 nitrides the atomic layer or the molecular layer that is chemically adsorbed on the substrate W. As the reaction gas, for example, a nitrogen-containing gas such as N2 (nitrogen) or NH3 (ammonia) can be used.

プラズマ生成部22は、例えば図5に示すように、開口APを閉塞するようにアンテナ22aを気密に配置する。アンテナ22aは、天板40、スロット板42、および遅波板44を有する。   For example, as shown in FIG. 5, the plasma generation unit 22 arranges the antenna 22a in an airtight manner so as to close the opening AP. The antenna 22 a includes a top plate 40, a slot plate 42, and a slow wave plate 44.

図6および図7は、天板40の一例を示す図である。図6は、軸線Xに沿って天板40を上方から見た場合の天板40の形状の一例を示し、図7は、軸線Xに沿って天板40を下方から見た場合の天板40の形状の一例を示す。天板40は、誘電体により形成され、例えば図6および図7に示すように、平板部40aと、平板部40aの周縁に沿って平板部40aから上方に突出するリブ40bとを有する。本実施形態において、リブ40bは、平板部40aの周縁の全周に渡って平板部40a上に形成される。   6 and 7 are diagrams illustrating an example of the top board 40. FIG. 6 shows an example of the shape of the top board 40 when the top board 40 is viewed from above along the axis X, and FIG. 7 shows the top board when the top board 40 is viewed from below along the axis X. An example of 40 shapes is shown. The top plate 40 is formed of a dielectric, and has, for example, a flat plate portion 40a and ribs 40b that protrude upward from the flat plate portion 40a along the periphery of the flat plate portion 40a, as shown in FIGS. In the present embodiment, the rib 40b is formed on the flat plate portion 40a over the entire circumference of the peripheral edge of the flat plate portion 40a.

本実施形態において、天板40は、例えば図6および図7に示すように、軸線Xの方向から見た場合の形状が、例えば角の丸い略正三角形状である。本実施形態において、天板40は、例えばアルミナで形成される。なお、天板40は、アルミナの他、石英、窒化アルミニウム、窒化シリコン、または酸化イットリウム等で形成されてもよい。天板40は、平板部40aの下面が処理容器12の上部部材12bに形成された開口APから第2の領域R2に露出するように上部部材12bによって支持されている。   In the present embodiment, for example, as shown in FIGS. 6 and 7, the top plate 40 has a substantially regular triangular shape with rounded corners when viewed from the direction of the axis X, for example. In the present embodiment, the top plate 40 is made of alumina, for example. The top plate 40 may be formed of quartz, aluminum nitride, silicon nitride, yttrium oxide, or the like in addition to alumina. The top plate 40 is supported by the upper member 12b so that the lower surface of the flat plate portion 40a is exposed to the second region R2 from the opening AP formed in the upper member 12b of the processing container 12.

本実施形態の天板40では、少なくとも載置領域14aに載置された基板Wが通過する領域に対向する平板部40aの下面の領域が平面状に形成されている。そして、平面状に形成された平板部40aの下面の領域は、例えばAl2O3、Y2O3、またはYF2等によりコーティングされている。これらのコーティングは、溶射やエアロゾルデポジション法などによって行うことができる。これにより、基板Wの処理の過程で天板40の材料が基板Wの表面に付着することにより発生するコンタミネーションを防止することができる。また、本実施形態において、平板部40aの下面は平面状に形成されるため、平板部40aの下面にコーティングされる膜の密着性を向上させることができる。   In the top plate 40 of the present embodiment, at least the region of the lower surface of the flat plate portion 40a facing the region through which the substrate W placed on the placement region 14a passes is formed in a planar shape. And the area | region of the lower surface of the flat plate part 40a formed in planar shape is coated by Al2O3, Y2O3, YF2, etc., for example. These coatings can be performed by thermal spraying or aerosol deposition. Thereby, the contamination which generate | occur | produces when the material of the top plate 40 adheres to the surface of the board | substrate W in the process of the board | substrate W can be prevented. In the present embodiment, since the lower surface of the flat plate portion 40a is formed in a flat shape, the adhesion of the film coated on the lower surface of the flat plate portion 40a can be improved.

天板40上には、スロット板42が設けられている。スロット板42は、天板40のリブ40bで囲まれた領域内に配置されている。図8は、スロット板42の一例を示す図である。スロット板42は、金属により板状に形成される。スロット板42は、例えば図8に示すように、軸線Xの方向から見た場合の形状が、例えば角の丸い略正三角形状である。スロット板42には、例えば図8に示すように、複数のスロット対42cが形成されている。各スロット対42cには、互いに交差又は直交する方向に延びる長孔である二つのスロット孔42aおよび42bが含まれている。これらスロット対42cは、スロット板42の面内に半径の異なる同心円状に周方向に複数形成されている。また、スロット板42には、同軸導波管22bを配置するための開口42dが設けられる。スロット板42は、導体板の一例である。   On the top plate 40, a slot plate 42 is provided. The slot plate 42 is disposed in a region surrounded by the ribs 40 b of the top plate 40. FIG. 8 is a view showing an example of the slot plate 42. The slot plate 42 is formed in a plate shape from metal. For example, as shown in FIG. 8, the shape of the slot plate 42 when viewed from the direction of the axis X is, for example, a substantially regular triangle shape with rounded corners. The slot plate 42 is formed with a plurality of slot pairs 42c as shown in FIG. 8, for example. Each slot pair 42c includes two slot holes 42a and 42b which are long holes extending in a direction intersecting or orthogonal to each other. A plurality of these slot pairs 42 c are formed in the circumferential direction in concentric circles having different radii in the plane of the slot plate 42. The slot plate 42 is provided with an opening 42d for arranging the coaxial waveguide 22b. The slot plate 42 is an example of a conductor plate.

スロット板42上には遅波板44が設けられている。遅波板44は、天板40の遅波板44bで囲まれた領域内に配置されている。図9は、遅波板44の一例を示す図である。遅波板44は、例えばアルミナ等の誘電体で形成される。遅波板44は、例えば図9に示すように、軸線Xの方向から見た場合の形状が、例えば角の丸い略正三角形状である。遅波板44には、同軸導波管22bの外側導体62bを配置するための略円筒状の開口が設けられる。当該開口の周囲を形成する遅波板44の内径側の端部には、遅波板44の厚み方向に突出するリング状の突出部44aが設けられている。遅波板44は、突出部44aが上側に突出するように、スロット板42上に取り付けられる。   A slow wave plate 44 is provided on the slot plate 42. The slow wave plate 44 is disposed in a region surrounded by the slow wave plate 44 b of the top plate 40. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the slow wave plate 44. The slow wave plate 44 is formed of a dielectric material such as alumina. For example, as illustrated in FIG. 9, the slow wave plate 44 has a substantially regular triangular shape with rounded corners when viewed from the direction of the axis X. The slow wave plate 44 is provided with a substantially cylindrical opening for disposing the outer conductor 62b of the coaxial waveguide 22b. A ring-shaped protrusion 44 a that protrudes in the thickness direction of the slow wave plate 44 is provided at the inner diameter side end of the slow wave plate 44 that forms the periphery of the opening. The slow wave plate 44 is mounted on the slot plate 42 so that the protruding portion 44a protrudes upward.

遅波板44の上面には冷却プレート46が設けられる。冷却プレート46は、その内部に形成された流路を流通する冷媒により、遅波板44を介してアンテナ22aを冷却する。冷却プレート46の表面は金属製である。冷却プレート46は、図示しないスパイラルスプリングガスケット等のバネにより遅波板44の上面に押圧されており、冷却プレート46の下面は、遅波板44の上面に密着している。これにより、アンテナ22aは、冷却プレート46を介して効率よく放熱することができる。   A cooling plate 46 is provided on the upper surface of the slow wave plate 44. The cooling plate 46 cools the antenna 22a through the slow wave plate 44 by the refrigerant flowing through the flow path formed therein. The surface of the cooling plate 46 is made of metal. The cooling plate 46 is pressed against the upper surface of the slow wave plate 44 by a spring such as a spiral spring gasket (not shown), and the lower surface of the cooling plate 46 is in close contact with the upper surface of the slow wave plate 44. Thereby, the antenna 22a can efficiently radiate heat through the cooling plate 46.

同軸導波管22bは、中空の略円筒状の内側導体62aおよび外側導体62bを備える。内側導体62aは、アンテナ22aの上方から遅波板44の開口およびスロット板42の開口を貫通する。外側導体62bは、内側導体62aの外周面と、外側導体62bの内周面との間に隙間をあけて、内側導体62aを囲むように設けられる。外側導体62bの下端は、冷却プレート46の開口部に接続される。内側導体62aと外側導体62bとの間には、外側導体62bから内側導体62aの方向へ向かって、斜め下方向に複数のスタブ80が挿入されている。それぞれのスタブ80の挿入量を制御することにより、天板40の下面から第2の領域R2へ放射されるマイクロ波の分布を制御することができる。   The coaxial waveguide 22b includes a hollow substantially cylindrical inner conductor 62a and outer conductor 62b. The inner conductor 62a passes through the opening of the slow wave plate 44 and the opening of the slot plate 42 from above the antenna 22a. The outer conductor 62b is provided so as to surround the inner conductor 62a with a gap between the outer peripheral surface of the inner conductor 62a and the inner peripheral surface of the outer conductor 62b. The lower end of the outer conductor 62 b is connected to the opening of the cooling plate 46. Between the inner conductor 62a and the outer conductor 62b, a plurality of stubs 80 are inserted obliquely downward from the outer conductor 62b toward the inner conductor 62a. By controlling the insertion amount of each stub 80, the distribution of microwaves radiated from the lower surface of the top plate 40 to the second region R2 can be controlled.

プラズマ処理装置10は、導波管60および高周波発生器68を有する。高周波発生器68は、例えば1MHz〜3THzの帯域に含まれる高周波を発生させる。本実施形態において、高周波発生器68は、300MHz〜3THzの帯域に含まれるマイクロ波(例えば2.45GHzのマイクロ波)を発生させる。高周波発生器68が発生した、例えば約2.45GHzのマイクロ波は、導波管60を介して同軸導波管22bに伝搬し、内側導体62aと外側導体62bとの隙間を伝搬する。そして、遅波板44内を伝搬したマイクロ波は、スロット板42のスロット孔から天板40へ伝搬し、天板40から第2の領域R2へ放射される。   The plasma processing apparatus 10 includes a waveguide 60 and a high frequency generator 68. The high frequency generator 68 generates a high frequency included in a band of 1 MHz to 3 THz, for example. In the present embodiment, the high frequency generator 68 generates a microwave (for example, a microwave of 2.45 GHz) included in a band of 300 MHz to 3 THz. For example, a microwave of about 2.45 GHz generated by the high-frequency generator 68 propagates to the coaxial waveguide 22b via the waveguide 60, and propagates through the gap between the inner conductor 62a and the outer conductor 62b. The microwave propagated in the slow wave plate 44 propagates from the slot hole of the slot plate 42 to the top plate 40 and is radiated from the top plate 40 to the second region R2.

第2の領域R2には、反応ガス供給部22cから反応ガスが供給される。反応ガス供給部22cは、例えば開口APの周囲に延在するように、処理容器12の上部部材12bの内側に複数設けられ、反応ガスを天板40の下方に向けて噴射する。反応ガス供給部22cには、弁50vおよびマスフローコントローラ等の流量制御器50cを介して、反応ガスのガス供給源50gが接続される。   The reaction gas is supplied from the reaction gas supply unit 22c to the second region R2. For example, a plurality of reaction gas supply units 22 c are provided inside the upper member 12 b of the processing container 12 so as to extend around the opening AP, and the reaction gas supply unit 22 c injects the reaction gas toward the lower side of the top plate 40. A reaction gas supply source 50g is connected to the reaction gas supply unit 22c via a valve 50v and a flow rate controller 50c such as a mass flow controller.

プラズマ生成部22は、反応ガス供給部22cにより第2の領域R2に反応ガスを供給し、アンテナ22aにより第2の領域R2にマイクロ波を放射する。これにより、第2の領域R2において反応ガスプラズマが生成される。   The plasma generation unit 22 supplies the reaction gas to the second region R2 by the reaction gas supply unit 22c, and radiates the microwave to the second region R2 by the antenna 22a. Thereby, a reactive gas plasma is generated in the second region R2.

また、図3に示すように、プラズマ処理装置10は、プラズマ処理装置10の各構成要素を制御するための制御部70を備える。制御部70は、CPU(Central Processing Unit)等の制御装置、メモリ等の記憶装置、入出力装置等を備えるコンピュータであってもよい。制御部70は、メモリに記憶された制御プログラムに従ったCPUの動作に基づいて、プラズマ処理装置10の各構成要素を制御する。   As shown in FIG. 3, the plasma processing apparatus 10 includes a control unit 70 for controlling each component of the plasma processing apparatus 10. The control unit 70 may be a computer including a control device such as a CPU (Central Processing Unit), a storage device such as a memory, an input / output device, and the like. The control unit 70 controls each component of the plasma processing apparatus 10 based on the operation of the CPU according to the control program stored in the memory.

例えば、制御部70は、載置台14の回転速度を制御する制御信号を駆動装置24aへ出力する。また、制御部70は、基板Wの温度を制御する制御信号をヒータ26に接続された電源へ出力する。また、制御部70は、前駆体ガスの流量を制御する制御信号を弁16vおよび流量制御器16cへ出力する。また、制御部70は、排気量を制御する制御信号を排気装置34へ出力する。   For example, the control unit 70 outputs a control signal for controlling the rotation speed of the mounting table 14 to the driving device 24a. Further, the control unit 70 outputs a control signal for controlling the temperature of the substrate W to a power source connected to the heater 26. Further, the control unit 70 outputs a control signal for controlling the flow rate of the precursor gas to the valve 16v and the flow rate controller 16c. Further, the control unit 70 outputs a control signal for controlling the exhaust amount to the exhaust device 34.

また、制御部70は、パージガスの流量を制御する制御信号を弁20vおよび流量制御器20cへ出力する。また、制御部70は、マイクロ波のパワーを制御する制御信号を高周波発生器68へ出力する。また、制御部70は、反応ガスの流量を制御する制御信号を弁50vおよび流量制御器50cへ出力する。また、制御部70は、排気口22hからの排気量を制御する制御信号を排気装置52へ送信する。   Further, the control unit 70 outputs a control signal for controlling the flow rate of the purge gas to the valve 20v and the flow rate controller 20c. Further, the control unit 70 outputs a control signal for controlling the power of the microwave to the high frequency generator 68. Further, the control unit 70 outputs a control signal for controlling the flow rate of the reaction gas to the valve 50v and the flow rate controller 50c. Further, the control unit 70 transmits a control signal for controlling the exhaust amount from the exhaust port 22h to the exhaust device 52.

[天板40の形状]
プラズマ処理装置10を用いた基板Wのプラズマ処理では、処理容器12内は、大気圧よりも低い圧力に設定される。そのため、天板40には、大気圧と処理容器12内の圧力との差圧に応じた圧力がかかる。そのため、天板40には、圧力に対する強度を確保するために、天板40にリブが設けられる場合がある。マイクロ波を用いたプラズマ処理では、アンテナ22aと基板Wとの間の距離が短くなると、基板Wに供給されるラジカルの量が増加し、基板W上に形成された膜の質が向上する。しかし、天板40の機械的な強度を確保するために、天板40の載置台14側の面にリブが設けられると、リブの高さの分、アンテナ22aを基板Wに近づけることが難しくなる。そのため、基板W上に形成された膜の質を向上させることが困難となる。
[Shape of top plate 40]
In the plasma processing of the substrate W using the plasma processing apparatus 10, the inside of the processing container 12 is set to a pressure lower than the atmospheric pressure. Therefore, a pressure corresponding to a differential pressure between the atmospheric pressure and the pressure in the processing container 12 is applied to the top plate 40. Therefore, the top plate 40 may be provided with ribs in order to ensure strength against pressure. In the plasma treatment using microwaves, when the distance between the antenna 22a and the substrate W is shortened, the amount of radicals supplied to the substrate W is increased, and the quality of the film formed on the substrate W is improved. However, if a rib is provided on the surface of the top plate 40 on the mounting table 14 side in order to ensure the mechanical strength of the top plate 40, it is difficult to bring the antenna 22a closer to the substrate W by the height of the rib. Become. Therefore, it becomes difficult to improve the quality of the film formed on the substrate W.

そこで、発明者らは、載置台14側の面にリブが設けられていない天板40を用いることを検討した。リブが設けられていない板状の天板を用いてプラズマ処理を実施した場合の天板の第一主応力をシミュレーションしたところ、図10に示すようなシミュレーション結果を得た。図10は、リブが設けられていない天板の第一主応力のシミュレーション結果の一例を示す図である。図10に示したシミュレーション結果では、11mm、13mm、および16mmの3通りの厚みL1の天板について、アンテナ22aから供給されるマイクロ波の電力を変えた場合の天板の第一主応力のシミュレーション結果が示されている。なお、図10に示したシミュレーション結果では、天板の材質としてアルミナを使用している。   Then, the inventors examined using the top plate 40 in which the rib is not provided in the surface at the mounting base 14 side. When the first principal stress of the top plate in the case where the plasma treatment was performed using a plate-like top plate without ribs was obtained, a simulation result as shown in FIG. 10 was obtained. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a simulation result of the first principal stress of the top plate on which no rib is provided. In the simulation result shown in FIG. 10, the simulation of the first principal stress of the top plate when the power of the microwave supplied from the antenna 22a is changed for the top plate of three thicknesses L1 of 11 mm, 13 mm, and 16 mm. Results are shown. In the simulation results shown in FIG. 10, alumina is used as the top plate material.

図10の結果から明らかなように、いずれの厚みL1の天板においても、マイクロ波の電力が増加するに従って、天板の第一主応力が増加している。そして、厚みL1が11mmまたは13mmの天板では、5kWのマイクロ波を供給した場合の第一主応力が75MPaを超えている。また、厚みL1が16mmの天板では、5kWのマイクロ波を供給した場合の第一主応力が75MPa付近の値となっている。   As is apparent from the results of FIG. 10, the first principal stress of the top plate increases as the microwave power increases in any top plate of thickness L1. And in the top plate whose thickness L1 is 11 mm or 13 mm, the 1st main stress at the time of supplying a microwave of 5 kW exceeds 75 MPa. In the top plate having a thickness L1 of 16 mm, the first principal stress when a microwave of 5 kW is supplied is a value in the vicinity of 75 MPa.

ここで、本実施形態では、天板の過去の使用実績から、5kWのマイクロ波を供給した場合の第一主応力の上限値を75MPaと定めた。図10のシミュレーション結果を参照すると、厚みL1が11mmまたは13mmの天板では、5kWのマイクロ波を供給した場合の第一主応力が上限値を超えていることが分かる。また、厚みL1が16mmの天板では、5kWのマイクロ波を供給した場合の第一主応力が75MPa付近の値となっており、上限値に対してマージンがとれていないことが分かる。従って、リブが設けられていない板状の天板を用いた場合には、強度が確保できないことが分かった。   Here, in the present embodiment, the upper limit value of the first principal stress when a microwave of 5 kW is supplied is determined to be 75 MPa from the past use record of the top board. Referring to the simulation result of FIG. 10, it can be seen that the first principal stress when a microwave of 5 kW is supplied exceeds the upper limit value on a top plate having a thickness L1 of 11 mm or 13 mm. Moreover, in the top plate with a thickness L1 of 16 mm, the first principal stress when a microwave of 5 kW is supplied is a value near 75 MPa, and it can be seen that there is no margin with respect to the upper limit value. Therefore, it was found that the strength could not be secured when a plate-like top plate without ribs was used.

次に、リブが設けられた天板のシミュレーション結果について説明する。天板の載置台14側の面にリブが設けられると、リブの高さの分、アンテナ22aを基板Wに近づけることが難しくなる。そのため、本実施形態では、例えば図6および図7で説明したように、載置台14側の面と反対側の面の周縁全体にリブが設けられた天板40を用いる。   Next, the simulation result of the top plate provided with ribs will be described. If ribs are provided on the surface of the top plate on the mounting table 14 side, it is difficult to bring the antenna 22a closer to the substrate W by the height of the ribs. Therefore, in this embodiment, for example, as described with reference to FIGS. 6 and 7, the top plate 40 provided with ribs on the entire periphery of the surface opposite to the surface on the mounting table 14 side is used.

ここで、シミュレーションで用いたパラメータについて説明する。図11は、リブの高さおよび幅を説明する図である。図11に示すように、天板40において、平板部40aの厚みをL1、リブ40bの平板部40aからの高さをL2、リブ40bの幅をL3と定義する。   Here, parameters used in the simulation will be described. FIG. 11 is a diagram illustrating the height and width of the rib. As shown in FIG. 11, in the top plate 40, the thickness of the flat plate portion 40a is defined as L1, the height of the rib 40b from the flat plate portion 40a is defined as L2, and the width of the rib 40b is defined as L3.

なお、天板40の平板部40aは、スロット板42の下に配置される。そして、スロット板42に設けられたそれぞれのスロット孔42aおよび42bから放射されたマイクロ波は、天板40を伝搬し、天板40から第2の領域R2へ放射される。ここで、機械的な強度を上げるためには、天板40の厚みL1を増加させることが考えられる。しかし、天板40の厚みL1を増加させると、それぞれのスロット孔42aおよび42bから放射されたマイクロ波が、天板40の面内方向に広がりやすくなり、天板40上において、マイクロ波の定在波が発生しやすくなる。マイクロ波の定在波が発生すると、天板40の面内において、スロット孔42aおよび42bの直下とは異なる位置でマイクロ波が強まる場合がある。そのため、マイクロ波が、スロット孔42aおよび42bの配置とは異なる分布となり、マイクロ波の分布の制御性が低下する。これにより、プラズマの着火不良やプラズマ分布の偏りが発生する。そのため、平板部40aは、あまり厚すぎることも好ましくない。   The flat plate portion 40 a of the top plate 40 is disposed below the slot plate 42. The microwaves radiated from the respective slot holes 42a and 42b provided in the slot plate 42 propagate through the top plate 40 and are radiated from the top plate 40 to the second region R2. Here, in order to increase the mechanical strength, it is conceivable to increase the thickness L1 of the top board 40. However, when the thickness L1 of the top plate 40 is increased, the microwaves radiated from the slot holes 42a and 42b are likely to spread in the in-plane direction of the top plate 40, and the microwaves are fixed on the top plate 40. Standing waves are likely to occur. When a microwave standing wave is generated, the microwave may be strengthened at a position different from that immediately below the slot holes 42 a and 42 b in the plane of the top plate 40. Therefore, the microwave has a distribution different from the arrangement of the slot holes 42a and 42b, and the controllability of the microwave distribution is lowered. As a result, poor ignition of plasma and uneven plasma distribution occur. Therefore, it is not preferable that the flat plate portion 40a is too thick.

本実施形態では、機械的な強度と、マイクロ波の分布の制御性の観点から、平板部40aの厚みL1は、天板40内のマイクロ波の波長をλとした場合に、例えばλ/8〜3λ/8の範囲内の厚みであることが好ましい。天板40の材質がアルミナである場合、2.45GHzのマイクロ波に対して、平板部40aの厚みL1は、例えば約5mm〜15mmの範囲内であることが好ましい。マイクロ波の分布の制御性の観点からは、平板部40aの厚みL1は、λ/4であることがより好ましい。天板40の材質がアルミナである場合、天板40内における2.45GHzのマイクロ波の波長は、約40mmであるため、マイクロ波の分布の制御性の観点からは、平板部40aの厚みL1は、約10mm程度であることが好ましい。しかし、機械的強度を考慮すると、約10mmの厚みでは、強度のマージンが少ないと考えられる。そのため、以下では、平板部40aの厚みL1を13mmとしてシミュレーションを行った。   In the present embodiment, from the viewpoint of mechanical strength and controllability of the microwave distribution, the thickness L1 of the flat plate portion 40a is, for example, λ / 8 when the wavelength of the microwave in the top plate 40 is λ. The thickness is preferably in the range of -3λ / 8. When the material of the top plate 40 is alumina, the thickness L1 of the flat plate portion 40a is preferably in the range of about 5 mm to 15 mm, for example, with respect to the microwave of 2.45 GHz. From the viewpoint of controllability of the microwave distribution, the thickness L1 of the flat plate portion 40a is more preferably λ / 4. When the material of the top plate 40 is alumina, the wavelength of the 2.45 GHz microwave in the top plate 40 is about 40 mm. Therefore, from the viewpoint of controllability of the microwave distribution, the thickness L1 of the flat plate portion 40a. Is preferably about 10 mm. However, considering the mechanical strength, it is considered that the margin of strength is small at a thickness of about 10 mm. Therefore, in the following, the simulation was performed with the thickness L1 of the flat plate portion 40a being 13 mm.

図12は、リブが設けられた天板40のシミュレーション結果の一例を示す図である。なお、図12に示したシミュレーション結果では、天板40の材質としてアルミナを使用している。   FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a simulation result of the top plate 40 provided with ribs. In the simulation result shown in FIG. 12, alumina is used as the material of the top plate 40.

図12のシミュレーション結果から明らかなように、リブ40bの高さL2が高くなる程、マイクロ波の強度の増加に対して、第一主応力の増加が抑えられている。しかし、リブ40bの高さL2が高くなり過ぎると、リブ40bと平板部40aとの接続部分に集中する応力が増加する傾向がある。そのため、リブ40bの高さL2は、所定範囲内であることが好ましく、例えば平板部40aの厚みL1の2倍〜4倍の範囲内であることが好ましい。本実施形態では、リブ40bの高さL2は、例えば20mm〜40mmの範囲内であることが好ましい。   As is apparent from the simulation results of FIG. 12, the increase in the first principal stress is suppressed with respect to the increase in the intensity of the microwave as the height L2 of the rib 40b is increased. However, when the height L2 of the rib 40b becomes too high, the stress concentrated on the connection portion between the rib 40b and the flat plate portion 40a tends to increase. Therefore, the height L2 of the rib 40b is preferably within a predetermined range, for example, preferably within a range of 2 to 4 times the thickness L1 of the flat plate portion 40a. In the present embodiment, the height L2 of the rib 40b is preferably in the range of 20 mm to 40 mm, for example.

また、図12のシミュレーション結果から明らかなように、リブ40bの幅L3が大きい程、マイクロ波の強度の増加に対して、第一主応力の増加が抑えられている。しかし、リブ40bの幅L3が大き過ぎると、スロット板42や遅波板44を配置するための平板部40aの領域が狭くなる。そのため、リブ40bの幅L3は、所定範囲内であることが好ましく、例えば平板部40aの厚みL1の1倍〜1.5倍の範囲内であることが好ましい。本実施形態では、リブ40bの幅L3は、例えば10mm〜15mmの範囲内であることが好ましい。   As is clear from the simulation results of FIG. 12, the increase in the first principal stress is suppressed as the microwave L increases as the width L3 of the rib 40b increases. However, if the width L3 of the rib 40b is too large, the area of the flat plate portion 40a for arranging the slot plate 42 and the slow wave plate 44 becomes narrow. Therefore, the width L3 of the rib 40b is preferably within a predetermined range, for example, preferably within a range of 1 to 1.5 times the thickness L1 of the flat plate portion 40a. In the present embodiment, the width L3 of the rib 40b is preferably within a range of 10 mm to 15 mm, for example.

図12から明らかなように、シミュレーションでは、平板部40aの厚みL1を13mm、リブ40bの高さL2を27.5mm、リブ40bの幅L3を12.5mmに設定することにより、天板40に発生する第一主応力を62.9MPaまで抑えることができることが確認できた。   As is apparent from FIG. 12, in the simulation, the thickness L1 of the flat plate portion 40a is set to 13 mm, the height L2 of the rib 40b is set to 27.5 mm, and the width L3 of the rib 40b is set to 12.5 mm. It was confirmed that the generated first principal stress can be suppressed to 62.9 MPa.

このように、本実施形態では、例えば図5〜図7に示したように、載置台14側の面と反対側の面にリブが設けられた天板40を用いることにより、載置台14側の面にリブが設けられていない場合であっても、天板40に発生する第一主応力を所定値以下に抑えることができる。これにより、アンテナ22aと基板Wとの間の距離を短くすることができる。   As described above, in this embodiment, for example, as shown in FIGS. 5 to 7, by using the top plate 40 provided with the rib on the surface opposite to the surface on the mounting table 14 side, the mounting table 14 side is used. Even when the rib is not provided on the surface, the first principal stress generated in the top plate 40 can be suppressed to a predetermined value or less. Thereby, the distance between the antenna 22a and the board | substrate W can be shortened.

例えば、下面にリブが形成された天板40を用いた従来のプラズマ処理装置10では、リブ以外の部分の天板40の下面から基板Wまでの距離が67mmであった。これに対し、本実施形態のプラズマ処理装置10では、天板40の下面から基板Wまでの距離を45.7mmまで短くすることができた。即ち、本実施形態のプラズマ処理装置10では、従来のプラズマ処理装置10と比べて、天板40から基板Wまでの距離を、21.3mm短縮することができる。   For example, in the conventional plasma processing apparatus 10 using the top plate 40 with the ribs formed on the lower surface, the distance from the lower surface of the top plate 40 other than the ribs to the substrate W was 67 mm. On the other hand, in the plasma processing apparatus 10 of this embodiment, the distance from the lower surface of the top plate 40 to the substrate W could be shortened to 45.7 mm. That is, in the plasma processing apparatus 10 of the present embodiment, the distance from the top plate 40 to the substrate W can be shortened by 21.3 mm compared to the conventional plasma processing apparatus 10.

このように、アンテナ22aと基板Wとの間の距離を短くすることにより、アンテナ22a付近で生成されたラジカルが、より基板Wに届きやすくなる。従って、基板Wに供給されるラジカルの量を増加させることができ、より低い処理温度でも、基板Wの膜質を向上させることが可能となる。   Thus, by shortening the distance between the antenna 22a and the substrate W, radicals generated in the vicinity of the antenna 22a can reach the substrate W more easily. Therefore, the amount of radicals supplied to the substrate W can be increased, and the film quality of the substrate W can be improved even at a lower processing temperature.

なお、天板40と基板Wとの間の距離は、あまり短くし過ぎると、基板Wにチャージアップダメージが発生する。実験では、天板40の下面と基板Wとの距離が30mm未満になった場合に、基板Wにチャージアップダメージが発生した。そのため、アンテナ22aと基板Wとの間の距離を短くし過ぎることも好ましくない。そのため、本実施例では、アンテナ22aと基板Wとの間の距離は、所定範囲内であることが好ましく、例えば平板部40aの厚みL1の3倍〜4倍の範囲内であることが好ましい。本実施形態では、アンテナ22aと基板Wとの間の距離は、例えば30mm〜40mmの範囲内であることが好ましい。   It should be noted that if the distance between the top plate 40 and the substrate W is too short, charge-up damage occurs on the substrate W. In the experiment, charge-up damage occurred on the substrate W when the distance between the lower surface of the top plate 40 and the substrate W was less than 30 mm. For this reason, it is not preferable to make the distance between the antenna 22a and the substrate W too short. Therefore, in the present embodiment, the distance between the antenna 22a and the substrate W is preferably within a predetermined range, for example, preferably within a range of 3 to 4 times the thickness L1 of the flat plate portion 40a. In the present embodiment, the distance between the antenna 22a and the substrate W is preferably in the range of 30 mm to 40 mm, for example.

以上、実施形態について説明した。本実施形態のプラズマ処理装置10によれば、基板Wの膜質を向上させることができる。特に、本実施形態のプラズマ処理装置10によれば、アンテナ22aの下面の天板40の厚みL1を3λ/8以下の厚みに維持したまま、天板40の下面を平坦にすることができるので、プラズマが生成される領域におけるマイクロ波の分布の制御性の向上と、基板Wに供給されるラジカルの量の増加とを両立することができる。   The embodiment has been described above. According to the plasma processing apparatus 10 of the present embodiment, the film quality of the substrate W can be improved. In particular, according to the plasma processing apparatus 10 of the present embodiment, the bottom surface of the top plate 40 can be flattened while the thickness L1 of the top plate 40 on the bottom surface of the antenna 22a is maintained at a thickness of 3λ / 8 or less. The improvement in the controllability of the microwave distribution in the plasma generation region and the increase in the amount of radicals supplied to the substrate W can both be achieved.

なお、開示の技術は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。   Note that the disclosed technique is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist.

例えば、上記した実施形態では、アンテナ22aとして、軸線Xに沿う方向から見た場合の断面形状が、略正三角形状のアンテナ22aが用いられたが、開示の技術はこれに限られない。他の形態として、軸線Xに沿う方向から見た場合のアンテナ22aの形状は、略正三角形以外の形状、例えば略円状や多角形状等であってもよい。   For example, in the above-described embodiment, the antenna 22a is a substantially equilateral triangular antenna 22a when viewed from the direction along the axis X, but the disclosed technique is not limited thereto. As another form, the shape of the antenna 22a when viewed from the direction along the axis X may be a shape other than a substantially equilateral triangle, for example, a substantially circular shape or a polygonal shape.

また、上記した実施形態では、プラズマ処理装置10として、セミバッチ式の基板処理装置を例に説明した。しかし、開示の技術はこれに限られない。例えば、枚葉式のプラズマ処理装置10に対しても、上記した天板40が用いられてもよい。   In the above-described embodiment, a semi-batch type substrate processing apparatus has been described as an example of the plasma processing apparatus 10. However, the disclosed technology is not limited to this. For example, the top plate 40 may be used for the single-wafer plasma processing apparatus 10.

また、上記した実施形態における天板40は、平板部40aの周縁の全周に渡って、リブ40bが設けられる。しかし、開示の技術はこれに限られない。例えば、リブ40bは、平板部40aの周縁の中で、一部の区間に設けられていなくてもよい。なお、軸線Xに沿う方向から見た場合の天板40の形状が、略正三角形状である場合、コーナー部分に応力が集中しやすい傾向がある。そのため、平板部40aの周縁の全周にリブ40bが設けられない場合であっても、該コーナー部分にはリブ40bが設けられることが好ましい。また、リブ40bは、平板部40aの周縁以外の部分に設けられていてもよい。   Moreover, the top plate 40 in the above-described embodiment is provided with ribs 40b over the entire periphery of the periphery of the flat plate portion 40a. However, the disclosed technology is not limited to this. For example, the rib 40b may not be provided in a part of the periphery of the flat plate portion 40a. In addition, when the shape of the top plate 40 when viewed from the direction along the axis X is a substantially equilateral triangle shape, the stress tends to concentrate on the corner portion. Therefore, even when the rib 40b is not provided on the entire circumference of the peripheral edge of the flat plate portion 40a, it is preferable that the rib 40b is provided at the corner portion. Moreover, the rib 40b may be provided in parts other than the periphery of the flat plate part 40a.

また、リブ40bは、平板部40aの上面(載置台14と対向する側の面と反対側の面)に設けられていればよく、必ずしも平板部40aの上面の周縁に設けられていなくてもよい。ただし、この場合、リブ40bは、平板部40aの上面において、スロット板42が配置される領域以外の領域に設けられることが好ましい。   Moreover, the rib 40b should just be provided in the upper surface (surface on the opposite side to the surface facing the mounting base 14) of the flat plate part 40a, and does not necessarily need to be provided in the periphery of the upper surface of the flat plate part 40a. Good. However, in this case, the rib 40b is preferably provided in a region other than the region where the slot plate 42 is disposed on the upper surface of the flat plate portion 40a.

また、上記した実施形態では、天板40のリブ40bは、平板部40aの周縁に沿って平板部40aから載置台14と対向する側の面と反対側に突出するが、開示の技術はこれに限られない。リブ40bは、例えば図13に示すように、平板部40aの周縁に沿って平板部40aから載置台14と対向する側の面と反対側に突出し、さらに平板部40aの面と略平行な方向に沿って外側に突出する形状であってもよい。これにより、天板40の機械的強度を保ちつつ、アンテナ22a全体をさらに基板Wに近づけることができる。   In the above-described embodiment, the rib 40b of the top plate 40 protrudes from the flat plate portion 40a to the side opposite to the surface facing the mounting table 14 along the peripheral edge of the flat plate portion 40a. Not limited to. For example, as shown in FIG. 13, the rib 40b protrudes from the flat plate portion 40a to the opposite side of the surface facing the mounting table 14 along the peripheral edge of the flat plate portion 40a, and is further in a direction substantially parallel to the surface of the flat plate portion 40a. The shape which protrudes outside along may be sufficient. As a result, the entire antenna 22a can be brought closer to the substrate W while maintaining the mechanical strength of the top board 40.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者には明らかである。また、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be made to the above-described embodiment. In addition, it is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

W 基板
10 プラズマ処理装置
12 処理容器
14 載置台
16 第1のガス供給部
18 排気部
20 第2のガス供給部
22 プラズマ生成部
22a アンテナ
22b 同軸導波管
22c 反応ガス供給部
24 駆動機構
26 ヒータ
34 排気装置
40 天板
40a 平板部
40b リブ
42 スロット板
44 遅波板
W substrate 10 plasma processing apparatus 12 processing container 14 mounting table 16 first gas supply unit 18 exhaust unit 20 second gas supply unit 22 plasma generation unit 22a antenna 22b coaxial waveguide 22c reactive gas supply unit 24 drive mechanism 26 heater 34 Exhaust device 40 Top plate 40a Flat plate portion 40b Rib 42 Slot plate 44 Slow wave plate

Claims (11)

マイクロ波のプラズマを用いて処理容器内で被処理基板を処理するプラズマ処理装置において、
前記処理容器内に設けられ、前記被処理基板を載置する載置台と、
前記載置台と対向するように前記載置台の上方に設けられ、誘電体板を有し、前記誘電体板を介して前記処理容器内にマイクロ波を放射することにより、前記処理容器内に供給された処理ガスのプラズマを生成するアンテナと
を備え、
前記誘電体板は、
前記アンテナの下面に設けられ、少なくとも前記載置台と対向する側の面が平面状に形成された平板部と、
前記平板部において前記載置台と対向する側の面と反対側の面に形成されたリブと
を有し、
前記リブの前記平板部からの高さは、前記平板部の厚みの2倍から4倍の範囲内であることを特徴とするプラズマ処理装置。
In a plasma processing apparatus for processing a substrate to be processed in a processing container using microwave plasma,
A mounting table provided in the processing container, on which the substrate to be processed is mounted;
Provided above the mounting table so as to face the mounting table, having a dielectric plate, and supplying microwaves into the processing container through the dielectric plate. An antenna for generating a plasma of the treated gas,
The dielectric plate is
A flat plate portion provided on the lower surface of the antenna and having at least a surface facing the mounting table formed in a planar shape;
It possesses a rib formed on the surface opposite to the mounting table facing the side surface in said plate,
Height from the flat portion of the rib, the plasma processing apparatus according to claim range der Rukoto from twice 4 times the thickness of said plate.
前記アンテナは、
前記平板部において前記載置台と対向する側の面と反対側の面に接するように設けられ、前記マイクロ波を伝搬させる導体板を有し、
前記リブは、
前記平板部において前記載置台と対向する側の面と反対側の面の中で、前記導体板が設けられていない領域に形成されることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。
The antenna is
The flat plate portion is provided so as to be in contact with the surface opposite to the surface facing the mounting table, and has a conductor plate that propagates the microwave,
The rib is
2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the flat plate portion is formed in a region where the conductive plate is not provided in a surface opposite to the surface facing the mounting table.
前記リブは、
前記平板部から上方に突出するように、前記平板部において前記載置台と対向する側の面と反対側の面の周縁に沿って形成されることを特徴とする請求項1または2に記載のプラズマ処理装置。
The rib is
The said flat plate part is formed along the peripheral edge of the surface on the opposite side to the surface opposite to the mounting table in the said flat plate part so that it may protrude upwards from the said flat plate part. Plasma processing equipment.
前記リブは
前記平板部において前記載置台と対向する側の面と反対側の面の周縁の全周に渡って、前記平板部に設けられることを特徴とする請求項3に記載のプラズマ処理装置。
The said rib is provided in the said flat plate part over the perimeter of the surface on the opposite side to the surface on the opposite side to the said mounting base in the said flat plate part, The plasma processing apparatus of Claim 3 characterized by the above-mentioned. .
前記平板部の厚みは、前記誘電体板内におけるマイクロ波の波長をλとした場合に、λ/8から3λ/8の範囲内であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。   5. The thickness of the flat plate portion is in the range of λ / 8 to 3λ / 8, where λ is the wavelength of the microwave in the dielectric plate. 6. The plasma processing apparatus according to item. 前記リブの厚みは、前記平板部の厚みの1倍から1.5倍の範囲内であることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 The thickness of the ribs, the plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that in the range of 1.5 times the 1 times the thickness of said plate. 前記平板部は、前記載置台と対向する側の平面状の面に所定のコーティングが施されていることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein the flat plate portion is provided with a predetermined coating on a planar surface on the side facing the mounting table. 前記平板部の下面と前記載置台に載置された前記被処理基板との距離は、前記平板部の厚みの3倍から4倍の範囲内であることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 The distance between the substrate to be processed placed on the lower surface and the mounting table of said plate, from the claims 1 to 7, characterized in that from 3 times the thickness of said plate is in the range 4 times The plasma processing apparatus according to any one of claims. 前記誘電体板は、アルミナ、石英、窒化アルミニウム、窒化シリコン、または酸化イットリウムで形成されることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 It said dielectric plate, alumina, quartz, aluminum nitride, plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it is formed of silicon nitride or oxide of yttrium. 前記載置台は、前記被処理基板が軸線の周囲を移動するよう前記軸線を中心に回転可能に設けられており、
前記処理容器は、前記載置台の回転により前記軸線に対して前記被処理基板が移動する周方向に複数の領域に分けられており、
前記アンテナは、前記複数の領域の中の一つの領域において、前記処理容器内にマイクロ波を放射することにより、前記処理容器内に供給された処理ガスのプラズマを生成することを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
The mounting table is provided rotatably about the axis so that the substrate to be processed moves around the axis.
The processing container is divided into a plurality of regions in a circumferential direction in which the substrate to be processed moves with respect to the axis by rotation of the mounting table.
The antenna generates plasma of a processing gas supplied into the processing container by radiating a microwave into the processing container in one of the plurality of regions. Item 10. The plasma processing apparatus according to any one of Items 1 to 9 .
前記アンテナは、前記軸線に沿う方向から見た場合の断面形状が、略正三角形状であることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。 The antenna, the cross-sectional shape when viewed from the direction along the axis, the plasma processing apparatus according to claim 1 0, characterized in that a substantially equilateral triangle shape.
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