JP2002121687A - Plasma treating system - Google Patents

Plasma treating system

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JP2002121687A
JP2002121687A JP2000314160A JP2000314160A JP2002121687A JP 2002121687 A JP2002121687 A JP 2002121687A JP 2000314160 A JP2000314160 A JP 2000314160A JP 2000314160 A JP2000314160 A JP 2000314160A JP 2002121687 A JP2002121687 A JP 2002121687A
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plasma processing
processing apparatus
voltage
plasma
wall
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Naoki Kubota
尚樹 久保田
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SCI Technology Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma treating system in which adverse effect caused by reaction products on the inner wall of a plasma treating chamber is effectively prevented, and also, the prevention effect lasts over a long period. SOLUTION: The inner wall 120 of a plasma treating chamber is formed of the stock having electric conductivity, and, d.c. voltage is applied thereto to prevent the accumulation of reaction products.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】プラズマを用いて薄膜成膜又
はエッチングする装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for forming or etching a thin film using plasma.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、この種の装置は、プラズマ処理室
内に各種の表面処理、例えばアルミニウムを素材とする
プラズマ処理室には、アルマイト処理やテフロンコーテ
ィング等を行い、又、その他の材質を素材とするプラズ
マ処理室には、ニッケルメッキやブラスト処理を施すこ
とにより、付着した反応生成物が剥離しにくいようにし
たり、反応生成物により内壁が腐食しないようにしてい
た。また、プラズマ処理室に、一般に防着板と称する内
枠を設け、その防着板に上述のプラズマ処理室に行った
処理と同様な各種表面処理を行ったりしていた。あるい
は、プラズマ処理室そのものや防着板を加熱して反応生
成物が付着しないようにする場合もあった。2. Description of the Related Art Conventionally, this type of apparatus performs various surface treatments in a plasma processing chamber, for example, performs alumite processing or Teflon coating in a plasma processing chamber using aluminum as a material, and also uses other materials as materials. The plasma processing chamber is subjected to nickel plating or blasting so that the adhered reaction product is hardly peeled off or the reaction product does not corrode the inner wall. In addition, an inner frame generally called a deposition-proof plate is provided in the plasma processing chamber, and various types of surface treatment similar to the above-described processing performed in the plasma processing chamber are performed on the deposition-proof plate. Alternatively, the plasma processing chamber itself or the deposition-preventing plate may be heated to prevent reaction products from adhering.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、プラズマ処理
室内壁に直接前記表面処理を行った従来のプラズマ処理
装置は、処理装置の稼動が進むにつれて施した表面処理
が劣化し、最終的には、表面処理が剥離又は消耗してパ
ーティクルの抑制効果がなくなってしまうという問題が
あった。また、防着板を配する従来のプラズマ処理装置
では、プラズマ処理室をクリーニングする際に新品又は
洗浄済みの防着板に交換することを行っている。しか
し、表面処理は、一般的に数１０μｍ程度の厚さであ
り、洗浄して再使用できる回数には限度があり、およそ
数カ月に１回は、新品の防着板に交換する必要があり、
装置の保守に要する手間が多いという問題があった。更
に、防着板は、基本的には反応生成物をその防着板に堆
積させ、プラズマ処理室内壁を汚染しないためのもので
あり、プラズマ処理を重ねるにつれてその効果が劣化し
て行き、処理を安定して行うことができないという問題
があった。However, in the conventional plasma processing apparatus in which the above-described surface treatment is directly performed on the inner wall of the plasma processing chamber, the surface treatment performed as the operation of the processing apparatus progresses deteriorates. There has been a problem that the surface treatment is peeled off or consumed, and the effect of suppressing particles is lost. In a conventional plasma processing apparatus provided with a deposition-preventing plate, a new or cleaned deposition-preventing plate is replaced when cleaning the plasma processing chamber. However, the surface treatment generally has a thickness of about several tens of μm, and the number of times that it can be washed and reused is limited. It is necessary to replace the surface with a new one every several months,
There has been a problem that the maintenance of the apparatus requires much labor. Further, the deposition-preventing plate is basically for depositing a reaction product on the deposition-preventing plate and not contaminating the inner wall of the plasma processing chamber. Cannot be performed stably.

【０００４】本発明の課題は、プラズマ処理室内壁に対
する反応生成物による悪影響を効果的に予防し、かつ、
その効果が長期間にわたって持続するプラズマ処理装置
を提供することである。An object of the present invention is to effectively prevent adverse effects of reaction products on the inner wall of a plasma processing chamber, and
An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus whose effects are maintained for a long period of time.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、真空容器（１２０）と、前記真
空容器内壁に沿って配置され、プラズマ処理時に直流電
圧又は交流電圧を印加される導電体（１２１）と、を備
えるプラズマ処理装置（１〜６）である。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 comprises a vacuum vessel (120), which is arranged along the inner wall of the vacuum vessel, and supplies a DC voltage or an AC voltage during plasma processing. And a conductor (121) to be applied.

【０００６】請求項２の発明は、導電体によって形成さ
れ、プラズマ処理時に直流電圧又は交流電圧を印加され
る内壁を有した真空容器（２２０，２２３）を備えるプ
ラズマ処理装置（７〜１２）である。According to a second aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus (7 to 12) including a vacuum vessel (220, 223) formed of a conductor and having an inner wall to which a DC voltage or an AC voltage is applied during plasma processing. is there.

【０００７】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
に記載のプラズマ処理装置において、 前記直流電圧又
は交流電圧は、前記導電体への反応生成物の堆積を防止
するように制御されること、を特徴とするプラズマ処理
装置（１〜１２）である。[0007] The third aspect of the present invention is the first or second aspect.
3. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the DC voltage or the AC voltage is controlled so as to prevent deposition of a reaction product on the conductor. .

【０００８】請求項４の発明は、請求項１又は請求項２
に記載のプラズマ処理装置において、前記直流電圧又は
交流電圧は、前記導電体へ反応生成物が強固に付着する
ように制御されること、を特徴とするプラズマ処理装置
（１〜１２）である。[0008] The invention of claim 4 is claim 1 or claim 2.
The plasma processing apparatus according to (1), wherein the DC voltage or the AC voltage is controlled such that a reaction product is firmly attached to the conductor.

【０００９】請求項５の発明は、請求項１から請求項３
までのいずれか１項に記載のプラズマ処理装置におい
て、前記直流電圧又は交流電圧は、パルス化した電圧で
あること、を特徴とするプラズマ処理装置（１〜１２）
である。[0010] The invention of claim 5 is the invention of claims 1 to 3.
13. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the DC voltage or the AC voltage is a pulsed voltage.
It is.

【００１０】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面等を参照して、本発明
の実施の形態について、さらに詳しく説明する。 （第１実施形態）図１は、本発明によるプラズマ処理の
第１実施形態を示す図である。プラズマ処理装置１は、
基板ホルダー１１０，プラズマ処理室１２０，プラズマ
処理室内壁１２１，高周波導入窓１２２，プラズマ生成
装置１３０，高周波コイル１３１，絶縁部１４１，１４
２，高周波電源１５１，インピーダンス整合器１５２，
直流電源１６１Ａを有している。Embodiments of the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the plasma processing according to the present invention. The plasma processing apparatus 1
Substrate holder 110, plasma processing chamber 120, plasma processing chamber wall 121, high-frequency introduction window 122, plasma generator 130, high-frequency coil 131, insulating sections 141, 14
2, high frequency power supply 151, impedance matching unit 152,
It has a DC power supply 161A.

【００１１】プラズマ処理装置１は、ステンレス又はア
ルミニウムなどの金属で形成された真空容器であるプラ
ズマ処理室１２０内に、プラズマ処理室１２０とは電気
的に絶縁された導電体によって形成されたプラズマ処理
室内壁１２１を配し、そのプラズマ処理室内壁１２１に
正の直流電圧を印加している。The plasma processing apparatus 1 includes a plasma processing chamber 120 formed of a metal such as stainless steel or aluminum and a plasma processing chamber 120 formed of a conductor electrically insulated from the plasma processing chamber 120. An inner wall 121 is provided, and a positive DC voltage is applied to the inner wall 121 of the plasma processing.

【００１２】正の直流電圧を印加すると、プラズマ処理
室内壁１２１には、プラズマから主に電子電流が流れ、
材料の導電度によってはジュール熱が発生し、又は、電
子衝撃のエネルギーによって内壁温度が上昇する。ま
た、印加した正の電圧は、処理室上部に配したプラズマ
生成装置１３０によって発生させたプラズマの基準電位
となるので、プラズマ処理室内壁１２１を覆っている金
属容器に対する電圧は、プラズマ電位と印加した正電圧
の和となる。従って、処理基板を配する下部電極とプラ
ズマとの電位差は、内壁に正電圧を印加する前よりも大
きくなるため、プラズマから処理基板へ入射する正イオ
ンのエネルギーはその分増加する。When a positive DC voltage is applied, an electron current mainly flows from the plasma to the inner wall 121 of the plasma processing chamber,
Depending on the conductivity of the material, Joule heat is generated, or the inner wall temperature rises due to the energy of electron impact. Further, the applied positive voltage becomes the reference potential of the plasma generated by the plasma generation device 130 disposed in the upper part of the processing chamber. Therefore, the voltage applied to the metal container covering the inner wall 121 of the plasma processing chamber depends on the plasma potential and the applied potential. It is the sum of the positive voltages. Therefore, the potential difference between the lower electrode on which the processing substrate is disposed and the plasma is larger than before applying a positive voltage to the inner wall, and the energy of positive ions incident on the processing substrate from the plasma increases accordingly.

【００１３】（第１実施形態の変形形態−１）図２は、
本実施形態の変形形態−１を示す図である。プラズマ処
理装置２は、プラズマ処理装置１の直流電源１６１Ａに
代えて、直流電源１６１Ｂを設けた点のみが、プラズマ
処理装置１と異なっている。直流電源１６１Ｂを設けた
ことにより、プラズマ処理装置１とは逆に、プラズマ処
理室内壁１２１には、負の直流電圧が印加される。プラ
ズマ処理室内壁１２１に負の電圧を印加すると、プラズ
マ処理室内壁１２１には主に正イオン電流が流れる。ま
た、プラズマ処理室内壁１２１に正の電圧を印加した場
合と同様に、プラズマ処理室内壁１２１の電位がプラズ
マの基準電位となるので、プラズマ処理室内壁１２１を
覆っている金属容器に対する電圧は、プラズマ電位と印
加した負電圧の和となる。プラズマ電位より大きい負の
電圧を印加すると、プラズマは接地電圧より負の電圧を
持つこととなり、電子が金属容器や、下部電極に流れる
ようになる。(Modification-1 of First Embodiment) FIG.
It is a figure showing modification-1 of this embodiment. The plasma processing apparatus 2 differs from the plasma processing apparatus 1 only in that a DC power supply 161B is provided instead of the DC power supply 161A of the plasma processing apparatus 1. By providing the DC power supply 161 </ b> B, a negative DC voltage is applied to the plasma processing chamber inner wall 121, contrary to the plasma processing apparatus 1. When a negative voltage is applied to the inner wall 121 of the plasma processing chamber, a positive ion current mainly flows through the inner wall 121 of the plasma processing chamber. Further, similarly to the case where a positive voltage is applied to the plasma processing chamber inner wall 121, the potential of the plasma processing chamber inner wall 121 becomes the reference potential of the plasma. It is the sum of the plasma potential and the applied negative voltage. When a negative voltage higher than the plasma potential is applied, the plasma has a voltage lower than the ground voltage, and electrons flow to the metal container and the lower electrode.

【００１４】（第１実施形態の変形形態−２）図３は、
本実施形態の変形形態−２を示す図である。プラズマ処
理装置３は、プラズマ処理装置１の直流電源１６１Ａに
代えて、交流電源１６２と、インピーダンス整合器１６
３を設けた点のみが、プラズマ処理装置１と異なってい
る。(Modification 2 of First Embodiment) FIG.
It is a figure which shows the modification -2 of this embodiment. The plasma processing apparatus 3 includes an AC power supply 162 and an impedance matching unit 16 instead of the DC power supply 161A of the plasma processing apparatus 1.
3 is different from the plasma processing apparatus 1 only.

【００１５】交流電源１６２を設けたことにより、プラ
ズマ処理室内壁１２１には、交流電圧が印加される。交
流電圧の周波数は、ｋＨｚオーダーからＭＨｚオーダー
のいずれでも良い。ｋＨｚオーダーの交流電圧を印加す
ると、印加した交流電圧によってプラズマ中のイオン振
動に影響与えることができるので、プラズマ処理室内壁
１２１に衝突する際のイオンエネルギーを制御すること
ができる。１ＭＨｚ以上の高周波を印加すると、重いイ
オンは印加した高周波電圧変化に追従できないが、プラ
ズマ中の電子は追従できるため、プラズマ処理室１２０
の上部に配したプラズマ生成装置１３０によって発生さ
せたプラズマに、更なるエネルギーを注入することがで
きる。従って、処理室内壁に印加した高周波電力を変化
させることによっても、プラズマ密度の調整や、ラジカ
ルの生成量の制御ができる。By providing the AC power supply 162, an AC voltage is applied to the inner wall 121 of the plasma processing chamber. The frequency of the AC voltage may be on the order of kHz to MHz. When an AC voltage on the order of kHz is applied, the applied AC voltage can affect the ion vibration in the plasma, so that the ion energy at the time of collision with the plasma processing chamber inner wall 121 can be controlled. When a high frequency of 1 MHz or more is applied, heavy ions cannot follow the applied high-frequency voltage change, but electrons in the plasma can follow.
Additional energy can be injected into the plasma generated by the plasma generator 130 located above the. Therefore, the plasma density can be adjusted and the amount of generated radicals can be controlled by changing the high-frequency power applied to the inner wall of the processing chamber.

【００１６】また、この結果プラズマ生成装置のインピ
ーダンスマッチングと、プラズマ処理室内壁１２１への
高周波電力注入のためのインピーダンスマッチングは、
相互に影響を与えることになるので、例えば、プラズマ
処理室内壁１２１のインピーダンス整合器１６３又はプ
ラズマ生成装置１３０のインピーダンス整合器１５２の
いずれかの整合位置をモニターしていれば、処理室内の
汚れや処理の異常などを検出することができ、プラズマ
処理装置３のクリーニングのタイミングを予測すること
ができるようになる。As a result, the impedance matching of the plasma generating apparatus and the impedance matching for injecting the high-frequency power into the plasma processing chamber inner wall 121 are as follows.
Since these influence each other, for example, if the matching position of any one of the impedance matching unit 163 of the plasma processing chamber inner wall 121 and the impedance matching unit 152 of the plasma generating apparatus 130 is monitored, the contamination in the processing chamber may be reduced. It is possible to detect a processing abnormality or the like and predict the timing of cleaning of the plasma processing apparatus 3.

【００１７】（第２実施形態）図４は、本発明の第２実
施形態を示す図である。プラズマ処理装置４は、第１実
施形態におけるプラズマ処理装置１の高周波導入窓１２
２に代えて導電性を有する高周波導入窓１２３を設けた
点のみが、プラズマ処理装置１と異なっている。(Second Embodiment) FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. The plasma processing apparatus 4 includes a high-frequency introduction window 12 of the plasma processing apparatus 1 according to the first embodiment.
2 is different from the plasma processing apparatus 1 only in that a high frequency introduction window 123 having conductivity is provided instead of 2.

【００１８】導電性を有する高周波導入窓１２３を設け
たことにより、プラズマ処理室１２０内に設置したプラ
ズマ処理室内壁１２１と高周波導入窓１２３とは、電気
的に接合する。この場合は、誘導結合のための高周波コ
イル１３１自身が昇圧することによって発生する電界が
遮蔽され、高周波コイル１３１が発生する磁力線のみが
透過し、それによって誘起される変動電場によってプラ
ズマが生成される。すなわち、純粋に誘導結合のみによ
ってプラズマが生成されることになる。この結果、容量
結合成分がカットされるので、高周波コイル１３１によ
る磁界分布形状制御によって容易にプラズマの空間密度
分布を調節することができる。容量結合成分が存在する
場合は、プラズマは容易に着火するが、コイル電圧がプ
ラズマ電位に影響を与えるため、一般的にはプラズマ電
位が上昇し、シース電圧が上昇することになる。従っ
て、ダメージが問題となるような処理には、図４に示し
たプラズマ処理装置４等を用いて、プラズマ処理室内壁
１２１に印加する電圧を調節すると良い。By providing the high frequency introduction window 123 having conductivity, the plasma processing chamber inner wall 121 installed in the plasma processing chamber 120 and the high frequency introduction window 123 are electrically connected. In this case, the electric field generated by the high-frequency coil 131 itself for inductive coupling being boosted is shielded, only the magnetic field lines generated by the high-frequency coil 131 penetrate, and plasma is generated by the fluctuating electric field induced thereby. . That is, plasma is generated purely by inductive coupling only. As a result, since the capacitive coupling component is cut, the spatial density distribution of the plasma can be easily adjusted by controlling the magnetic field distribution shape by the high-frequency coil 131. When the capacitive coupling component is present, the plasma is easily ignited, but the coil voltage affects the plasma potential, so that the plasma potential generally rises and the sheath voltage rises. Therefore, in a process in which damage becomes a problem, it is preferable to adjust the voltage applied to the inner wall 121 of the plasma processing chamber using the plasma processing apparatus 4 shown in FIG.

【００１９】また、プラズマ処理室内壁１２１に正の電
圧を印加した場合は、プラズマ処理室内壁１２１には主
に電子電流が流れ、プラズマ処理室内壁１２１をジュー
ル加熱するとともに、プラズマ処理室内壁１２１の電位
がプラズマの基準電位となるため、例えば被処理基板が
接地してあると、処理基板とプラズマとの電位差は、プ
ラズマ処理室内壁１２１に印加した正電位とプラズマ電
位を足したものとなる。従って、実質的に基板に入射す
るイオンエネルギーを調節することができるので、基板
処理のレートや形状及び膜質を変化させることができ
る。When a positive voltage is applied to the inner wall 121 of the plasma processing chamber, an electron current mainly flows through the inner wall 121 of the plasma processing chamber. Becomes the reference potential of the plasma, for example, when the substrate to be processed is grounded, the potential difference between the processing substrate and the plasma is the sum of the positive potential applied to the plasma processing chamber inner wall 121 and the plasma potential. . Therefore, since the ion energy incident on the substrate can be substantially adjusted, the rate, shape, and film quality of the substrate processing can be changed.

【００２０】（第２実施形態の変形形態−１）図５は、
第２実施形態の変形形態−１を示す図である。プラズマ
処理装置５は、プラズマ処理装置４の直流電源１６１Ａ
に代えて、直流電源１６１Ｂを設けた点のみが、プラズ
マ処理装置４と異なっている。言い換えると、プラズマ
処理装置５は、第１実施形態におけるプラズマ処理装置
２の高周波導入窓１２２に代えて導電性を有する高周波
導入窓１２３を設けた点のみが、プラズマ処理装置２と
異なっている。従って、プラズマ処理装置５は、、プラ
ズマ処理装置２とプラズマ処理装置４とをあわせた特徴
を有している。(Modification 1 of Second Embodiment) FIG.
It is a figure showing modification-1 of a 2nd embodiment. The plasma processing apparatus 5 includes a DC power supply 161A of the plasma processing apparatus 4.
In that a DC power supply 161B is provided instead of the plasma processing apparatus 4. In other words, the plasma processing apparatus 5 differs from the plasma processing apparatus 2 only in that a high-frequency introduction window 123 having conductivity is provided instead of the high-frequency introduction window 122 of the plasma processing apparatus 2 in the first embodiment. Therefore, the plasma processing apparatus 5 has a feature in which the plasma processing apparatus 2 and the plasma processing apparatus 4 are combined.

【００２１】（第２実施形態の変形形態−２）図６は、
第２実施形態の変形形態−２を示す図である。プラズマ
処理装置６は、プラズマ処理装置４の直流電源１６１Ａ
に代えて、交流電源１６２と、インピーダンス整合器１
６３を設けた点のみが、プラズマ処理装置４と異なって
いる。言い換えると、プラズマ処理装置６は、第１実施
形態におけるプラズマ処理装置３の高周波導入窓１２２
に代えて導電性を有する高周波導入窓１２３を設けた点
のみが、プラズマ処理装置３と異なっている。従って、
プラズマ処理装置６は、、プラズマ処理装置３とプラズ
マ処理装置４とをあわせた特徴を有している。(Modification 2 of Second Embodiment) FIG.
It is a figure showing modification 2 of a 2nd embodiment. The plasma processing apparatus 6 includes a DC power supply 161A of the plasma processing apparatus 4.
Instead of the AC power supply 162 and the impedance matching unit 1
Only the point provided with 63 is different from the plasma processing apparatus 4. In other words, the plasma processing apparatus 6 is the high frequency introduction window 122 of the plasma processing apparatus 3 in the first embodiment.
The only difference from the plasma processing apparatus 3 is that a high frequency introduction window 123 having conductivity is provided in place of the above. Therefore,
The plasma processing apparatus 6 has a combination of the plasma processing apparatus 3 and the plasma processing apparatus 4.

【００２２】（第３実施形態）図７は、本発明の第３実
施形態を示す図である。プラズマ処理装置７は、第１実
施形態のプラズマ処理装置１におけるプラズマ処理室内
壁１２１を廃止し、更に、第１実施形態におけるプラズ
マ処理室１２０に代えて、導電性を有するプラズマ処理
室２２０として、このプラズマ処理室２２０に電圧を印
可するようにした点が、プラズマ処理装置１と異なる。(Third Embodiment) FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. The plasma processing apparatus 7 eliminates the plasma processing chamber wall 121 in the plasma processing apparatus 1 of the first embodiment, and further has a plasma processing chamber 220 having conductivity instead of the plasma processing chamber 120 in the first embodiment. The difference from the plasma processing apparatus 1 is that a voltage is applied to the plasma processing chamber 220.

【００２３】（第３実施形態の変形形態−１）図８は、
第３実施形態の変形形態−１を示す図である。プラズマ
処理装置８は、プラズマ処理装置７の直流電源２６１Ａ
に代えて、直流電源２６１Ｂを設けた点のみが、プラズ
マ処理装置７と異なっている。(Modification 1 of Third Embodiment) FIG.
It is a figure showing modification-1 of a 3rd embodiment. The plasma processing apparatus 8 includes a DC power supply 261A of the plasma processing apparatus 7.
Is different from the plasma processing apparatus 7 only in that a DC power supply 261B is provided.

【００２４】（第３実施形態の変形形態−２）図９は、
第３実施形態の変形形態−２を示す図である。プラズマ
処理装置９は、プラズマ処理装置７の直流電源２６１Ａ
に代えて、交流電源２６２と、インピーダンス整合器２
６３を設けた点のみが、プラズマ処理装置７と異なって
いる。(Modification 2 of Third Embodiment) FIG.
It is a figure showing modification 2 of a 3rd embodiment. The plasma processing apparatus 9 includes a DC power supply 261A of the plasma processing apparatus 7.
Instead of the AC power supply 262 and the impedance matching unit 2
Only the point provided with 63 is different from the plasma processing apparatus 7.

【００２５】（第４実施形態）図１０は、本発明の第４
実施形態を示す図である。プラズマ処理装置１０は、第
３実施形態におけるプラズマ処理装置７の高周波導入窓
２２２に代えて導電性を有する高周波導入窓２２３を設
けている。また、絶縁部２４１が有るので、高周波導入
窓２２３に電圧を印可するために、直流電源２６４Ａを
更に追加している点が、プラズマ処理装置７と異なって
いる。(Fourth Embodiment) FIG. 10 shows a fourth embodiment of the present invention.
It is a figure showing an embodiment. The plasma processing apparatus 10 is provided with a high-frequency introduction window 223 having conductivity instead of the high-frequency introduction window 222 of the plasma processing apparatus 7 in the third embodiment. In addition, the plasma processing apparatus 7 differs from the plasma processing apparatus 7 in that a DC power supply 264A is further added to apply a voltage to the high-frequency introduction window 223 because the insulating section 241 is provided.

【００２６】（第４実施形態の変形形態−１）図１１
は、第４実施形態の変形形態−１を示す図である。プラ
ズマ処理装置１１は、プラズマ処理装置１０の直流電源
２６１Ａ，２６４Ａに代えて、直流電源２６１Ｂ，２６
４Ｂを設けた点のみが、プラズマ処理装置１０と異なっ
ている。(Modification 1 of Fourth Embodiment) FIG.
FIG. 14 is a view showing Modification-1 of the fourth embodiment. The plasma processing apparatus 11 includes DC power supplies 261B and 261B instead of the DC power supplies 261A and 264A of the plasma processing apparatus 10.
Only the point provided with 4B is different from the plasma processing apparatus 10.

【００２７】（第４実施形態の変形形態−２）図１２
は、第３実施形態の変形形態−２を示す図である。プラ
ズマ処理装置１２は、プラズマ処理装置１０の直流電源
２６１Ａに代えて、直流電源２６４Ｂを設けた点のみ
が、プラズマ処理装置１０と異なっている。(Modification 2 of Fourth Embodiment) FIG.
FIG. 14 is a view showing a modified example 2 of the third embodiment. The plasma processing apparatus 12 differs from the plasma processing apparatus 10 only in that a DC power supply 264B is provided instead of the DC power supply 261A of the plasma processing apparatus 10.

【００２８】プラズマ処理装置７〜１２を用いて行う処
理への効果は、第１及び第２実施形態におけるプラズマ
処理室１２０内に内壁を設ける方法と変わらないが、プ
ラズマ処理室内壁１２１を挿入しないため、装置の構成
は単純化し、製造コストを低減することができる。ただ
し、プラズマ処理室２２０の内壁が汚染された場合は処
理室そのものを交換する必要があるため、大型の処理装
置よりも、小型の処理装置に適している。The effect on the processing performed by using the plasma processing apparatuses 7 to 12 is the same as the method of providing the inner wall in the plasma processing chamber 120 in the first and second embodiments, but does not insert the inner wall 121 of the plasma processing chamber. Therefore, the configuration of the device can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced. However, when the inner wall of the plasma processing chamber 220 is contaminated, the processing chamber itself needs to be replaced, so that it is more suitable for a small processing apparatus than a large processing apparatus.

【００２９】（実施例）図１３は、第１実施形態に示す
プラズマ処理装置１により、酸化膜をエッチングした場
合の処理室内壁への堆積物付着量と内壁への印加電圧と
の関係を示す図である。エッチング処理時間は一定であ
り、１０分とした。エッチング処理の条件は、ガス混合
比Ａｒ：Ｃ4Ｆ8：Ｏ2 ＝５０：２：１で、全ガス流量は
５３０ｓｃｃｍであり、圧力は１０ｍＴｏｒｒ。放電形
式は誘導結合型であり、高周波コイル１３１を平面状に
２ターン巻いたプラズマ生成装置を用いた。(Example) FIG. 13 shows the relationship between the amount of deposits deposited on the inner wall of the processing chamber and the voltage applied to the inner wall when an oxide film is etched by the plasma processing apparatus 1 shown in the first embodiment. FIG. The etching time was constant, and was 10 minutes. The etching conditions were as follows: a gas mixture ratio of Ar: C 4 F 8 : O 2 = 50: 2: 1, a total gas flow rate of 530 sccm, and a pressure of 10 mTorr. The discharge type was an inductive coupling type, and a plasma generating apparatus in which a high-frequency coil 131 was wound two turns in a plane was used.

【００３０】プラズマ処理室内壁１２１の材料は、カー
ボンを用いた。放電に用いた高周波は１３．５６ＭＨｚ
で出力２５００Ｗ、基板ホルダには２ＭＨｚの高周波を
１５００Ｗ印加した。エッチングサンプルは、８インチ
シリコン上の熱酸化膜であり、フォトレジストにてマス
クしたものを用いた。図１３より明らかなように、プラ
ズマ処理室内壁１２１への印加電圧によってポリマー生
成が抑制されることが分かる。印加電圧が低い場合はポ
リマー生成が抑制されるが高くするとポリマーが生成し
なくなる。これはイオンによる物理スパッタリングによ
ってポリマーが剥離しているためである。The material of the inner wall 121 of the plasma processing chamber was carbon. The high frequency used for discharging is 13.56 MHz.
The output was 2500 W, and a high frequency of 2 MHz was applied to the substrate holder at 1500 W. The etched sample was a thermal oxide film on 8-inch silicon, which was masked with a photoresist. As is clear from FIG. 13, it is understood that the generation of the polymer is suppressed by the voltage applied to the inner wall 121 of the plasma processing chamber. When the applied voltage is low, the production of the polymer is suppressed, but when it is high, the production of the polymer is stopped. This is because the polymer has been peeled off by physical sputtering with ions.

【００３１】ただし、印加電圧を高くし過ぎると、内壁
材料がスパッタリングされるため、パーティクルが発生
するようになる。従って、印加電圧には最適値があり、
本実施例では２００Ｖから３００Ｖが良好であった。但
し、内壁材料の種類、放電形式または放電条件等によっ
てこの値は変化することは容易に推測されるため、本発
明の印加電圧範囲がこれらの値に限定されるものではな
い。However, if the applied voltage is too high, particles are generated because the inner wall material is sputtered. Therefore, the applied voltage has an optimum value,
In the present embodiment, 200V to 300V was good. However, it is easily presumed that this value changes depending on the type of the inner wall material, the discharge type, the discharge condition, and the like, and the applied voltage range of the present invention is not limited to these values.

【００３２】[0032]

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、プラズマ処理室の内壁に直流又は交流電圧を印加
することにより、プラズマ処理時、プラズマ処理室内の
反応生成物の堆積を抑制し、またパーティクルの発生も
抑制することができる。また、この効果は、長期間持続
するので、装置の保守に要する手間を減らすことができ
る。更に、プラズマ処理を重ねても、劣化が少ないの
で、処理を安定して行うことができる。As described above in detail, according to the present invention, by applying a DC or AC voltage to the inner wall of the plasma processing chamber, the deposition of reaction products in the plasma processing chamber during plasma processing can be suppressed. Also, generation of particles can be suppressed. In addition, since this effect lasts for a long time, it is possible to reduce the labor required for maintenance of the device. Further, even if the plasma processing is repeated, the processing can be performed stably because the deterioration is small.

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

【図１】本発明によるプラズマ処理の第１実施形態を示
す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a plasma processing according to the present invention.

【図２】本実施形態の変形形態−１を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing Modification-1 of the present embodiment.

【図３】本実施形態の変形形態−２を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a modified example 2 of the present embodiment.

【図４】本発明の第２実施形態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図５】第２実施形態の変形形態−１を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing Modification-1 of the second embodiment.

【図６】第２実施形態の変形形態−２を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a modified example 2 of the second embodiment.

【図７】本発明の第３実施形態を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図８】第３実施形態の変形形態−１を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a modified example-1 of the third embodiment.

【図９】第３実施形態の変形形態−２を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a modified example 2 of the third embodiment.

【図１０】本発明の第４実施形態を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図１１】第４実施形態の変形形態−１を示す図であ
る。FIG. 11 is a view showing a modified example-1 of the fourth embodiment.

【図１２】第３実施形態の変形形態−２を示す図であ
る。FIG. 12 is a view showing a modification 2 of the third embodiment.

【図１３】第１実施形態に示すプラズマ処理装置１によ
り、酸化膜をエッチングした場合の処理室内壁への堆積
物付着量と内壁への印加電圧との関係を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a relationship between a deposit amount on a processing chamber inner wall and a voltage applied to the inner wall when an oxide film is etched by the plasma processing apparatus 1 according to the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１〜１２ プラズマ処理装置 １１０ 基板ホルダー １２０，２２０ プラズマ処理室 １２１ プラズマ処理室内壁 １２２，１２３ 高周波導入窓 １３０ プラズマ生成装置 １３１ 高周波コイル １５１ 高周波電源 １５２，１６３ インピーダンス整合器 １６１Ａ，１６１Ｂ 直流電源 1 to 12 Plasma processing apparatus 110 Substrate holder 120, 220 Plasma processing chamber 121 Plasma processing chamber wall 122, 123 High frequency introduction window 130 Plasma generation apparatus 131 High frequency coil 151 High frequency power supply 152, 163 Impedance matching unit 161A, 161B DC power supply

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 真空容器と、 前記真空容器内壁に沿って配置され、プラズマ処理時に
直流電圧又は交流電圧を印加される導電体と、 を備えるプラズマ処理装置。1. A plasma processing apparatus, comprising: a vacuum vessel; and a conductor disposed along an inner wall of the vacuum vessel, to which a DC voltage or an AC voltage is applied during plasma processing. 【請求項２】 導電体によって形成され、プラズマ処理
時に直流電圧又は交流電圧を印加される内壁を有した真
空容器を備えるプラズマ処理装置。2. A plasma processing apparatus comprising a vacuum container formed of a conductor and having an inner wall to which a DC voltage or an AC voltage is applied during plasma processing. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のプラズマ
処理装置において、 前記直流電圧又は交流電圧は、前記導電体への反応生成
物の堆積を防止するように制御されること、 を特徴とするプラズマ処理装置。3. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the DC voltage or the AC voltage is controlled so as to prevent deposition of a reaction product on the conductor. Plasma processing apparatus. 【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載のプラズマ
処理装置において、 前記直流電圧又は交流電圧は、前記導電体へ反応生成物
が強固に付着するように制御されること、 を特徴とするプラズマ処理装置。4. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the DC voltage or the AC voltage is controlled such that a reaction product is firmly attached to the conductor. Plasma processing equipment. 【請求項５】 請求項１から請求項３までのいずれか１
項に記載のプラズマ処理装置において、 前記直流電圧又は交流電圧は、パルス化した電圧である
こと、 を特徴とするプラズマ処理装置。5. The method according to claim 1, wherein:
3. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the DC voltage or the AC voltage is a pulsed voltage.
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