JP2008053367A - Plasma processing apparatus - Google Patents
Plasma processing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008053367A JP2008053367A JP2006226819A JP2006226819A JP2008053367A JP 2008053367 A JP2008053367 A JP 2008053367A JP 2006226819 A JP2006226819 A JP 2006226819A JP 2006226819 A JP2006226819 A JP 2006226819A JP 2008053367 A JP2008053367 A JP 2008053367A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- gas
- nozzles
- processing apparatus
- plasma processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
Description
本発明は、プラズマ処理装置に関する。 The present invention relates to a plasma processing apparatus.
従来、基板(ワーク)の表面にプラズマ処理を施す装置が知られている。
このようなプラズマ処理装置は、高周波電圧が印加された電極間にプラズマガスを導入してプラズマを発生させ、基板の表面をプラズマに曝すことによりプラズマ処理を施すものである。プラズマに接触した基板には、プラズマ中の活性化原子(ラジカル)と基板材料とが反応し、この反応物が基板から離脱することにより、例えば、表面を削るエッチング加工のようなプラズマ処理が施される。
このとき、電極間の距離、すなわち電界強度に応じて、加工量が変化する。これを利用して、目的とする形状をなす電極を用意し、この電極を用いて基板にプラズマ処理を行うことにより、電極の形状を反映した形状に基板を加工することが行われている(例えば、特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, apparatuses that perform plasma processing on the surface of a substrate (workpiece) are known.
Such a plasma processing apparatus performs plasma processing by introducing a plasma gas between electrodes to which a high-frequency voltage is applied to generate plasma and exposing the surface of the substrate to the plasma. The substrate in contact with the plasma reacts with the activated atoms (radicals) in the plasma and the substrate material, and this reactant is detached from the substrate, so that a plasma treatment such as etching that cuts the surface is performed. Is done.
At this time, the amount of processing changes according to the distance between the electrodes, that is, the electric field strength. By utilizing this, an electrode having a desired shape is prepared, and the substrate is processed into a shape reflecting the shape of the electrode by performing plasma treatment on the substrate using this electrode ( For example, see Patent Document 1).
図10は、従来のプラズマ処理装置を模式的に示す斜視図である。
図10に示すプラズマ処理装置100は、基板(ワーク)110を支持する接地電極102と、基板110を介して接地電極102と対向して配置され、基板110の一部を覆うように設けられた印加電極103と、接地電極102と印加電極103との間に高周波電圧を印加する電源を備えた電源回路104と、基板110と印加電極103との間に所定のガスを供給するガス供給部105とを有する。
FIG. 10 is a perspective view schematically showing a conventional plasma processing apparatus.
A
このようなプラズマ処理装置100では、基板110と印加電極103との間にエッチング用のプラズマガスGPを供給しつつ、接地電極102と印加電極103との間に高周波電圧を印加すると、基板110と印加電極103との間に、プラズマPが生成される。このプラズマPは、基板110の一部と反応して、エッチング加工を施すことにより、凹部109を形成する。
In such a
かかるエッチング加工では、基板110を臨む面の形状が、凹部109の開口部の形状と等しい形状をなす印加電極103を用意する必要がある。具体的には、凹部109の幅W1よりも幅の広い凹部を形成する場合には、印加電極103の幅W2よりも幅の広い印加電極を用意する必要がある。このように、目的とする加工後の形状に合わせて専用の印加電極103を用意する必要があるため、多数の印加電極103が必要となり、印加電極103のコストが増大するとともに、目的とする形状を変更するたびに印加電極103を交換する手間がかかる。また、目的とする加工後の形状が同じであっても、基板110上における加工位置が異なる場合は、基板110に対して印加電極103を相対的に移動させる必要があり、加工効率の低下を招いている。
In such an etching process, it is necessary to prepare the
本発明の目的は、1つの印加電極を用いて、ワークの処理面上の異なる形状の領域に対して位置選択的に行うプラズマ処理を、効率よく低コストで行うことができるプラズマ処理装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus that can perform plasma processing that is position-selectively performed on regions of different shapes on a processing surface of a workpiece using one application electrode efficiently and at low cost. There is to do.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のプラズマ処理装置は、電気的に接地された第1の電極と、
ワークを介して、前記第1の電極と対向して配置された第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に高周波電圧を印加する電源を備えた電源回路と、
前記高周波電圧の作用により電離してプラズマとなるプラズマガスと、該プラズマガスよりも電離し難いシールドガスとを、それぞれ前記ワークと前記第2の電極との間に供給するガス供給手段とを有し、
前記プラズマと前記ワークとの反応により、前記ワークの一部の処理領域に選択的にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、
前記ガス供給手段は、前記処理領域に向けて前記プラズマガスを選択的に供給するとともに、前記処理領域と非処理領域との境界部の前記非処理領域側に向けて前記シールドガスを供給するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、1つの前記第2の電極を用いて、前記ワークの前記処理面上の異なる形状の領域に対して位置選択的に行うプラズマ処理を、効率よく低コストで行うことができるプラズマ処理装置が得られる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The plasma processing apparatus of the present invention includes a first electrode that is electrically grounded,
A second electrode disposed opposite to the first electrode via a workpiece;
A power supply circuit comprising a power supply for applying a high-frequency voltage between the first electrode and the second electrode;
Gas supply means for supplying a plasma gas that is ionized by the action of the high-frequency voltage into plasma and a shield gas that is less easily ionized than the plasma gas, respectively, between the workpiece and the second electrode. And
A plasma processing apparatus for selectively performing plasma processing on a processing region of a part of the workpiece by a reaction between the plasma and the workpiece;
The gas supply unit selectively supplies the plasma gas toward the processing region, and supplies the shield gas toward the non-processing region side of the boundary between the processing region and the non-processing region. It is configured.
Thereby, the plasma processing apparatus which can perform the plasma processing which performs position-selectively with respect to the area | region of a different shape on the said process surface of the said workpiece | work using one said 2nd electrode efficiently and at low cost. Is obtained.
本発明のプラズマ処理装置では、前記ガス供給手段は、前記ワークと前記第2の電極との間に開口する開口部を有する複数のノズルと、
前記各ノズルに向けて前記プラズマガスを供給するプラズマガス供給源と、
前記各ノズルに向けて前記シールドガスを供給するシールドガス供給源と、
該各供給源と前記複数のノズルとにそれぞれ接続され、該複数のノズルのうちの前記処理領域に対応する位置にあるノズルに前記プラズマガスを分配するとともに、前記境界部の前記非処理領域側に対応する位置にあるノズルに前記シールドガスを分配するガス切替手段とを有するものであることが好ましい。
これにより、前記処理領域に向けて前記プラズマガスを選択的に供給するとともに、前記境界部の前記非処理領域側に向けて前記シールドガスを選択的に供給することを、それぞれ容易に行うことができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, the gas supply means includes a plurality of nozzles having openings that are opened between the workpiece and the second electrode;
A plasma gas supply source for supplying the plasma gas toward the nozzles;
A shield gas supply source for supplying the shield gas toward the nozzles;
The plasma gas is distributed to the nozzles that are connected to the supply sources and the plurality of nozzles, respectively, and are located at positions corresponding to the processing regions of the plurality of nozzles, and on the non-processing region side of the boundary portion It is preferable to have a gas switching means for distributing the shielding gas to the nozzles located at positions corresponding to.
Accordingly, the plasma gas can be selectively supplied toward the processing region, and the shield gas can be selectively supplied toward the non-processing region side of the boundary. it can.
本発明のプラズマ処理装置では、前記ガス切替手段は、前記プラズマガスを、前記各ノズルにそれぞれ供給するプラズマガス供給路と、
前記各プラズマガス供給路の途中にそれぞれ設けられ、前記各プラズマガス供給路を開閉する第1のバルブと、
前記シールドガスを、前記各ノズルにそれぞれ供給するシールドガス供給路と、
前記各シールドガス供給路の途中にそれぞれ設けられ、前記各シールドガス供給路を開閉する第2のバルブとを有し、
前記プラズマガス供給源から、前記第1のバルブが開状態になっている前記プラズマガス供給路を介して、前記ノズルに前記プラズマガスが分配されるとともに、前記シールドガス供給源から、前記第2のバルブが開状態になっている前記シールドガス供給路を介して、前記ノズルに前記シールドガスが分配されるよう構成されていることが好ましい。
これにより、前記第1のバルブの開閉量と前記第2のバルブの開閉量とをそれぞれ独立に制御することができるので、前記各ノズルから供給されるプラズマガスおよびシールドガスの各流量を、それぞれより精密に制御することができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, the gas switching means includes a plasma gas supply path for supplying the plasma gas to the nozzles, and
A first valve that is provided in the middle of each plasma gas supply path and opens and closes each plasma gas supply path;
A shield gas supply path for supplying the shield gas to the nozzles;
A second valve that is provided in the middle of each shield gas supply path and opens and closes each shield gas supply path;
The plasma gas is distributed from the plasma gas supply source to the nozzle through the plasma gas supply path in which the first valve is open, and the second gas is supplied from the shield gas supply source. It is preferable that the shield gas is distributed to the nozzles via the shield gas supply path in which the valve is open.
Thereby, since the opening / closing amount of the first valve and the opening / closing amount of the second valve can be controlled independently, the respective flow rates of the plasma gas and the shielding gas supplied from the nozzles are respectively determined. It can be controlled more precisely.
本発明のプラズマ処理装置では、前記ガス切替手段は、前記シールドガス供給源から供給された前記シールドガスを一時的に貯留し、該貯留されたシールドガスを前記各ノズルにそれぞれ供給するシールドガス貯留室と、
該シールドガス貯留室内を、前記各ノズルの配列方向に移動可能な移動体と、
該移動体に設けられ、前記プラズマガス供給源と連通し、前記プラズマガスが通過するプラズマガス供給路とを有し、
前記移動体の移動により、前記プラズマガス供給路が前記複数のノズルのうちの一部のノズルに選択的に接続され、その接続されたノズルに前記プラズマガスが分配されるよう構成されていることが好ましい。
これにより、プラズマ処理装置の製造コストの大幅な低減を図ることができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, the gas switching means temporarily stores the shield gas supplied from the shield gas supply source, and supplies the stored shield gas to each nozzle. Room,
A movable body capable of moving in the shielding gas storage chamber in the arrangement direction of the nozzles;
A plasma gas supply path that is provided in the moving body, communicates with the plasma gas supply source, and through which the plasma gas passes;
The plasma gas supply path is selectively connected to some of the plurality of nozzles by the movement of the moving body, and the plasma gas is distributed to the connected nozzles. Is preferred.
Thereby, the manufacturing cost of the plasma processing apparatus can be significantly reduced.
本発明のプラズマ処理装置では、前記複数のノズルは、前記ワークの処理面に対して平行に並んでいることが好ましい。
これにより、前記プラズマガスを供給すべきノズルの選択と、前記シールドガスを供給すべきノズルの選択とが容易にできるようになり、プラズマ処理工程を簡略化することができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that the plurality of nozzles are arranged in parallel to the processing surface of the workpiece.
Accordingly, the selection of the nozzle to which the plasma gas is to be supplied and the selection of the nozzle to which the shield gas is to be supplied can be facilitated, and the plasma processing process can be simplified.
本発明のプラズマ処理装置では、前記各ノズルは、前記ワークの処理面に対して平行な面に沿って、前記プラズマガスまたは前記シールドガスを供給するよう設けられていることが好ましい。
これにより、前記各ノズルから供給された所定のガスは、それぞれ、前記処理面に対して均一な濃度で分布するようになる。その結果、前記処理領域をムラなくプラズマ処理するとともに、前記非処理領域にプラズマ処理がなされるのを確実に防止することができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that each of the nozzles is provided so as to supply the plasma gas or the shield gas along a plane parallel to the processing surface of the workpiece.
As a result, the predetermined gases supplied from the nozzles are distributed at a uniform concentration on the processing surface. As a result, it is possible to perform the plasma processing on the processing region without unevenness and reliably prevent the plasma processing from being performed on the non-processing region.
本発明のプラズマ処理装置では、前記処理領域は、前記ノズルから噴出する前記プラズマガスの噴出方向に沿って延在する帯状をなしており、前記ワークの一端から他端まで連続していることが好ましい。
これにより、前記ワークに対して、より形状汎用性の高い矩形状のパターンで、プラズマ処理を行うことができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, the processing region has a belt-like shape extending along the direction in which the plasma gas is ejected from the nozzle, and is continuous from one end to the other end of the workpiece. preferable.
Thereby, the plasma processing can be performed on the workpiece with a rectangular pattern having higher shape versatility.
本発明のプラズマ処理装置では、前記各ノズルの内径は、それぞれ、50μm〜20mmであることが好ましい。
これにより、前記処理領域における十分な位置分解能を確保することができるため、前記処理領域の面積が非常に小さい場合でも、その領域に対して位置選択的かつ確実にプラズマ処理を施すことができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that an inner diameter of each nozzle is 50 μm to 20 mm.
As a result, a sufficient position resolution in the processing region can be ensured, so that even when the area of the processing region is very small, the region can be subjected to plasma processing in a selective and reliable manner.
本発明のプラズマ処理装置では、前記各ノズルは、それぞれ、セラミックス材料により構成されていることが好ましい。
セラミックス材料は、電気伝導性が極めて低いため火花放電を確実に防止するとともに、耐熱性および耐候性に優れるため、仮に火花放電が起きても、前記各ノズルの変質・劣化を確実に防止することができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that each of the nozzles is made of a ceramic material.
Ceramic materials are extremely low in electrical conductivity, so they can prevent spark discharge reliably, and are excellent in heat resistance and weather resistance. Therefore, even if spark discharge occurs, the quality and deterioration of each nozzle can be prevented. Can do.
本発明のプラズマ処理装置では、前記複数のノズルのうち、前記ノズル1つあたりの前記プラズマガスの流量または前記シールドガスの流量は、0.1〜10slmであることが好ましい。
これにより、前記プラズマガスおよび前記シールドガスの無駄な消費を抑えつつ、面積の大きな前記ワークに対してもプラズマ処理を確実に行うことができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that a flow rate of the plasma gas or a flow rate of the shield gas per nozzle among the plurality of nozzles is 0.1 to 10 slm.
Accordingly, it is possible to reliably perform the plasma processing even on the workpiece having a large area while suppressing wasteful consumption of the plasma gas and the shield gas.
本発明のプラズマ処理装置では、前記複数のノズルのうち、前記ノズル1つあたりの前記プラズマガスの流量は、前記ノズル1つあたりの前記シールドガスの流量と等しいことが好ましい。
これにより、例えば、前記処理領域にエッチング加工を行う場合、処理領域と非処理領域との境界部が明瞭になり、加工精度を高めることができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that a flow rate of the plasma gas per nozzle among the plurality of nozzles is equal to a flow rate of the shield gas per nozzle.
Thereby, for example, when performing the etching process on the processing region, the boundary between the processing region and the non-processing region becomes clear, and the processing accuracy can be increased.
本発明のプラズマ処理装置では、前記複数のノズルのうち、前記ノズル1つあたりの前記プラズマガスの流量は、前記ノズル1つあたりの前記シールドガスの流量と異なることが好ましい。
これにより、前記処理面のうち、前記プラズマガスの流量と前記シールドガスの流量とのバランスに応じた前記処理領域に対して位置選択的にプラズマ処理がなされる。すなわち、前記プラズマガスの流量と前記シールドガスの流量との差を適宜設定することにより、前記処理領域の形状を調整することができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that the flow rate of the plasma gas per nozzle among the plurality of nozzles is different from the flow rate of the shield gas per nozzle.
Accordingly, plasma processing is selectively performed on the processing area corresponding to the balance between the flow rate of the plasma gas and the flow rate of the shield gas in the processing surface. That is, the shape of the processing region can be adjusted by appropriately setting the difference between the flow rate of the plasma gas and the flow rate of the shield gas.
本発明のプラズマ処理装置では、前記シールドガスは、空気または窒素ガスを主成分とするものであることが好ましい。
これらのガスは、電離し難く、また非常に安価であるため、多量に使用してもプラズマ処理コストの増大を招き難いため、前記シールドガスとして好適に用いられる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記高周波電圧の出力は、10W〜10kWであることが好ましい。
これにより、プラズマをより安定して発生させることができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that the shield gas is mainly composed of air or nitrogen gas.
Since these gases are difficult to ionize and are very inexpensive, even if they are used in a large amount, it is difficult to cause an increase in plasma processing cost. Therefore, they are preferably used as the shielding gas.
In the plasma processing apparatus of the present invention, the output of the high-frequency voltage is preferably 10 W to 10 kW.
Thereby, plasma can be generated more stably.
本発明のプラズマ処理装置では、前記第1の電極および前記第2の電極は、それぞれ、前記ワークの全体を覆うように設けられていることが好ましい。
これにより、前記ワーク全体にわたってムラなくプラズマ処理を施すことができる。また、前記処理領域の位置に応じて前記第2の電極を移動させる必要がないため、前記第2の電極の移動に要する時間を省略して、処理時間の短縮を図ることができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that the first electrode and the second electrode are respectively provided so as to cover the entire workpiece.
Thereby, the plasma treatment can be performed uniformly over the entire workpiece. In addition, since it is not necessary to move the second electrode according to the position of the processing region, the time required for moving the second electrode can be omitted, and the processing time can be shortened.
以下、本発明のプラズマ処理装置について、図示の好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
まず、本発明のプラズマ処理装置の第1実施形態について説明する。
図1は、本発明のプラズマ処理装置の第1実施形態を模式的に示す斜視図、図2は、図1に示すプラズマ処理装置を矢印Aの方向から見た正面図、図3は、図1に示すガス供給手段の構成を詳細に説明するための図、図4は、図1に示すプラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行う手順の一例を説明するための斜視図である。なお、以下の説明では、図2中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
Hereinafter, the plasma processing apparatus of the present invention will be described in detail based on the illustrated preferred embodiments.
<First Embodiment>
First, a first embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention will be described.
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a first embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention, FIG. 2 is a front view of the plasma processing apparatus shown in FIG. 1 viewed from the direction of arrow A, and FIG. FIG. 4 is a perspective view for explaining an example of a procedure for performing plasma processing using the plasma processing apparatus shown in FIG. 1. In the following description, the upper side in FIG. 2 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
図1に示すプラズマ処理装置1は、いわゆる平行平板型のプラズマ処理装置であって、基板(ワーク)10に対して、エッチング加工、アッシング処理、親水処理、撥水処理等の各種プラズマ処理を施すものである。
このプラズマ処理装置1は、基板(ワーク)10を支持する接地電極(第1の電極)2と、印加電極(第2の電極)3と、電源回路4と、ガス供給部(ガス供給手段)5とを有する。以下、各部について詳細に説明する。なお、以下の説明では、プラズマ処理としてエッチング加工を施す場合を例に説明する。
A plasma processing apparatus 1 shown in FIG. 1 is a so-called parallel plate type plasma processing apparatus, and performs various plasma processing such as etching processing, ashing processing, hydrophilic processing, and water repellent processing on a substrate (workpiece) 10. Is.
The plasma processing apparatus 1 includes a ground electrode (first electrode) 2 that supports a substrate (work) 10, an application electrode (second electrode) 3, a power supply circuit 4, and a gas supply unit (gas supply means). And 5. Hereinafter, each part will be described in detail. In the following description, a case where etching processing is performed as plasma processing will be described as an example.
基板10は、プラズマ処理装置1により、印加電極3を臨む面(以下、「処理面」とも言う。)にプラズマ処理を施されるものである。
このような基板10を構成する材料としては、後に詳述するプラズマ中に含まれる活性化原子(ラジカル)と反応して、反応物が気化するような成分を含む材料が挙げられる。
かかる成分としては、具体的には、例えば、Si(シリコン)、SiO2、SiN、Si3N4のシリコン系化合物、Al(アルミニウム)、W(タングステン)、Ti(チタン)、Al−Si等の各種金属、ポリオレフィン、ポリイミドのような有機系材料等が挙げられる。
なお、アッシング処理の場合、前記成分として、各種のレジスト材料等が挙げられる。
The
Examples of the material constituting the
Specific examples of such components include Si (silicon), SiO 2 , SiN, Si 3 N 4 silicon compounds, Al (aluminum), W (tungsten), Ti (titanium), Al—Si, and the like. And various organic materials such as polyolefin, polyimide, and the like.
In the case of ashing treatment, examples of the component include various resist materials.
接地電極2は、基板10の下面全体を支持している。これにより、基板10が不本意に変形しないように支持することができ、また、基板10全体の電界強度を均一にすることができるので、基板10全体にわたってムラなくプラズマ処理を施すことができる。
また、接地電極2は、接地線21により電気的に接地されている。
一方、印加電極3は、基板10を介して、接地電極2と対向して配置されている。
この接地電極2と印加電極3との間には、後述する電源回路4により高周波電圧が印加される。電極間に高周波電圧が印加されると、基板10と印加電極3との間に存在するガス分子が電離して、プラズマを発生させることができる。
The ground electrode 2 supports the entire lower surface of the
The ground electrode 2 is electrically grounded through a
On the other hand, the
A high frequency voltage is applied between the ground electrode 2 and the
また、印加電極3は、基板10全体を覆うように配置されている。これにより、接地電極2と同様に、基板10全体にわたってムラなくプラズマ処理を施すことができる。また、処理領域の位置に応じて印加電極3を移動させる必要がないため、印加電極3の移動に要する時間を省略して、処理時間の短縮を図ることができる。
このような接地電極2および印加電極3は、導電性の材料、例えば、銅などで構成されている。
また、印加電極3の下面と側面は、それぞれ図示しない誘電体層で覆われている。これにより、印加電極3に火花放電が生じるのを防止することができる。その結果、火花放電によってプラズマ処理装置1に不具合が生じるのを防止することができる。
The
The ground electrode 2 and the
Further, the lower surface and the side surface of the
誘電体層を構成する材料としては、できるだけ誘電率の高い材料であるのが好ましく、例えば、アルミナ、ジルコニアのような各種セラミックス材料や、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのような各種ガラス材料等が挙げられる。
また、誘電体層の厚さは、特に限定されないが、0.5〜10mm程度であるのが好ましく、1〜3mm程度であるのがより好ましい。
The material constituting the dielectric layer is preferably a material having a dielectric constant as high as possible. Examples thereof include various ceramic materials such as alumina and zirconia, and various glass materials such as quartz glass and borosilicate glass. It is done.
The thickness of the dielectric layer is not particularly limited, but is preferably about 0.5 to 10 mm, and more preferably about 1 to 3 mm.
電源回路4は、接地電極2と印加電極3との間に高周波電圧を印加する。これにより、接地電極2と印加電極3との間隙には、高い周波数で向きが反転する電界が誘起される。
このような電源回路4は、高周波電源41と、高周波電源41と接地電極2とを接続する配線42と、高周波電源41と印加電極3とを接続する配線43と、整合器(マッチングボックス)44と、電源回路4を開閉するスイッチ45とを有する。
ガス供給部5は、基板10と印加電極3との間に、所定のガスを供給するものである。
The power supply circuit 4 applies a high frequency voltage between the ground electrode 2 and the
Such a power supply circuit 4 includes a high-
The gas supply unit 5 supplies a predetermined gas between the
図1に示すガス供給部5は、基板10と印加電極3との間に開口し、所定のガスを噴出する供給口(開口部)510a〜519aを備えた10本のノズル510〜519と、各ノズル510〜519に向けてプラズマガスを供給するプラズマガス供給源53と、各ノズル510〜519に向けてシールドガスを供給するシールドガス供給源54と、各供給源53、54と各ノズル510〜519とにそれぞれ接続され、各供給源53、54から供給されたプラズマガスまたはシールドガスを、それぞれ各ノズル510〜519に分配する流量制御器(ガス切替手段)52とを有している。
The gas supply unit 5 shown in FIG. 1 is opened between the
本実施形態では、一例として、各ノズル510〜519のうち、ノズル514が、基板10と印加電極3との間にプラズマガスを供給し、残るノズル510〜513と、ノズル515〜519とが、シールドガスを供給するよう構成されている。
プラズマガスは、高周波電圧の作用(電界の作用)により、含まれるガス分子が電離してプラズマを生じるガスである。具体的なプラズマガスとしては、例えば、He(ヘリウム)ガス、Ar(アルゴン)ガスのようなキャリアガスと、処理ガスとの混合ガス等が挙げられる。
このうち、処理ガスの成分は、プラズマ処理の種類に応じて異なる。
In this embodiment, as an example, among the
The plasma gas is a gas that generates plasma due to ionization of contained gas molecules by the action of a high-frequency voltage (the action of an electric field). Specific examples of the plasma gas include a mixed gas of a processing gas and a carrier gas such as He (helium) gas and Ar (argon) gas.
Among these, the component of the processing gas varies depending on the type of plasma processing.
例えば、基板10にエッチング加工を施す場合、基板10の構成材料に応じて異なり、基板10の構成材料が前述のシリコン系化合物である場合、CF4、CHF3、C2F6、SF6のようなフッ素系ガス、CCl4のような塩素系ガス等が挙げられ、基板10の構成材料が前述の金属材料である場合、CCl4、Cl2、BCl3のような塩素系ガス等が挙げられ、基板10の構成材料が前述の有機系材料である場合、O2のような酸素系ガス等が挙げられる。
また、基板10の処理面11を親水化する親水処理を施す場合、処理ガスとして、O3、H2O等を用いることができる。
また、基板10の処理面11を撥水化する撥水処理を施す場合、処理ガスとして、前述のフッ素系ガスを用いることができる。
For example, when the etching process is performed on the
In addition, when subjected to a hydrophilic treatment for hydrophilizing the treated
Moreover, when performing the water-repellent process which makes the
混合ガス中の処理ガスが占める割合(混合比)は、処理ガスやキャリアガスの種類等によって若干異なるが、例えば、混合ガス中の処理ガスの割合を0.1〜10%程度に設定するのが好ましく、0.5〜5%程度に設定するのがより好ましい。
なお、複数のノズルからプラズマガスを供給する場合には、各ノズルから種類の異なるプラズマガスを供給するようにしてもよい。
The ratio (mixing ratio) occupied by the processing gas in the mixed gas is slightly different depending on the type of the processing gas and the carrier gas. For example, the ratio of the processing gas in the mixed gas is set to about 0.1 to 10%. Is preferable, and it is more preferable to set to about 0.5 to 5%.
In the case where plasma gas is supplied from a plurality of nozzles, different types of plasma gas may be supplied from each nozzle.
一方、シールドガスは、含まれるガス分子がプラズマガスよりも電離し難いガスである。具体的なシールドガスとしては、空気または窒素ガスを主成分とするガスが好ましい。これらのガスは、前述したようなプラズマガスよりも電離し難く、また非常に安価であるため、多量に使用してもプラズマ処理コストの増大を招き難いため、シールドガスとして好適に用いられる。 On the other hand, the shielding gas is a gas in which contained gas molecules are less likely to be ionized than the plasma gas. A specific shielding gas is preferably a gas mainly composed of air or nitrogen gas. Since these gases are less likely to be ionized than the plasma gas as described above and are very inexpensive, they are preferably used as a shielding gas because they are unlikely to cause an increase in plasma processing cost even when used in large amounts.
各ノズル510〜519により供給するガスの成分を上記のように異ならせることにより、図2に示すように、ノズル514がプラズマガスを供給し、これによりプラズマガスが高濃度に存在する空間61が形成される。
また、ノズル510〜513がシールドガスを供給し、これによりシールドガスが高濃度に存在する空間62と、ノズル515〜519がシールドガスを供給し、これによりシールドガスが高濃度に存在する空間63とが形成される。
なお、図2および図4に示す点線は、各空間61、62、63のそれぞれの輪郭を模式的に示す仮想的な線である。
As shown in FIG. 2, the
In addition, the
2 and 4 are virtual lines that schematically show the outlines of the
このように成分の異なるガスを空間選択的に充満させた状態で、印加電極3に、プラズマガスを電離してプラズマ化し、かつシールドガスを電離させないような出力で高周波電圧を印加すると、高周波電圧の作用によりプラズマガス中の分子が電離して、空間61中にプラズマPを生じる。これにより、基板10の処理面11の空間61で覆われた領域には、プラズマP中の活性化原子(ラジカル)による処理がなされる。
When a high frequency voltage is applied to the
一方、空間62および空間63中にはシールドガスが充満しているので、プラズマの発生が防止される。これにより、基板10の処理面11の空間62および空間63で覆われた領域は、プラズマによる処理がなされず、初期の状態を維持することができる。
すなわち、本発明のプラズマ処理装置によれば、プラズマガスとシールドガスとを供給する空間をそれぞれ制御することにより、1つの印加電極3で、形状の異なる領域に対してプラズマ処理を行うことができる。また、基板10に対する印加電極3の位置を変えることなく、異なる位置の領域に対してプラズマ処理を行うこともできる。
なお、プラズマ処理については、後に詳述する。
On the other hand, since the
That is, according to the plasma processing apparatus of the present invention, plasma processing can be performed on regions having different shapes with one
The plasma treatment will be described later in detail.
各ノズル510〜519を構成する材料としては、電気伝導性の低い材料が好ましい。これにより、各ノズル510〜519に火花放電が生じるのを防止することができる。その結果、プラズマ処理装置1に不具合が生じるのを防止することができる。
電気伝導性の低い材料の具体例としては、アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素のような各種セラミックス材料、ポリオレフィン、ポリイミドのような各種樹脂材料等が挙げられ、プラズマ処理として親水処理または撥水処理を行う場合には、さらにシリコン等が挙げられる。
As a material constituting each
Specific examples of materials having low electrical conductivity include various ceramic materials such as alumina, zirconia, silicon nitride, and silicon carbide, various resin materials such as polyolefin and polyimide, and plasma treatment includes hydrophilic treatment or water repellency. In the case of performing the treatment, silicon or the like is further included.
このうち、各ノズル510〜519を構成する材料は、セラミックス材料であるのが好ましい。セラミックス材料は、電気伝導性が極めて低いため火花放電を確実に防止するとともに、耐熱性および耐候性に優れるため、仮に火花放電が起きても、各ノズル510〜519の変質・劣化を確実に防止することができる。
また、各ノズル510〜519の内径は、それぞれ50μm〜20mm程度であるのが好ましく、300μm〜3mm程度であるのがより好ましい。これにより、処理領域における十分な位置分解能を確保することができるため、処理領域の面積が非常に小さい場合でも、その領域に対して位置選択的かつ確実にプラズマ処理を施すことができる。
Among these, it is preferable that the material which comprises each nozzle 510-519 is a ceramic material. The ceramic material has extremely low electrical conductivity, so it can prevent spark discharge reliably, and it has excellent heat resistance and weather resistance. Therefore, even if spark discharge occurs, the nozzles 510-519 are surely prevented from being altered or deteriorated. can do.
The inner diameters of the
また、各ノズル510〜519は、図1および図2に示すように、基板10の処理面11に対して平行に並んでいる。これにより、前記各空間61、62、63の境界面は、それぞれ、基板10の処理面11に対して垂直になる。このため、各空間61、62、63が、それぞれ処理面11の一部を確実に覆うことになり、処理面11の処理領域に、各空間61、62、63を対応させ易くなる。その結果、プラズマガスを供給すべきノズルの選択と、シールドガスを供給すべきノズルの選択とが容易にできるようになり、プラズマ処理工程を簡略化することができる。
Further, the
また、各供給口510a〜519aのうち、供給口514aは、図1に示すように、基板10の処理面11に対して平行な面に沿ってプラズマガスを供給するよう設けられている。さらに、各供給口510a〜513aと各供給口515a〜519aも、図1に示すように、基板10の処理面11に対して平行な面に沿ってシールドガスを供給するよう設けられている。これにより、各供給口510a〜519aから供給された所定のガスは、それぞれ、各空間61、62、63中に均一な濃度で分布するようになる。その結果、基板10の処理面11の空間61で覆われた領域をムラなくプラズマ処理するとともに、空間62および空間63で覆われた領域にプラズマ処理がなされるのを確実に防止することができる。
したがって、例えば、基板10に対してエッチング加工を施す場合、空間61で覆われた領域において、加工量のバラツキを抑制することができる。
Further, among the
Therefore, for example, when etching is performed on the
流量制御器52は、配管561を介してプラズマガス供給源53と接続され、また、配管562を介してシールドガス供給源54と接続されている。
また、流量制御器52と、各ノズル510〜519は、それぞれ、配管55を介して接続されている。
流量制御器52の内部には、図3に示すように、2系統の配管571、572が配設されている。
このうち、配管571の一端は、配管561のプラズマガス供給源53と反対側の端部に接続されており、配管571の他端は、流量制御器52の内部において10箇所で2つに分岐し、分岐した配管571の各他端は、それぞれ、10本の配管55の各ノズル510〜519と反対側の端部に接続されている。
The
The
As shown in FIG. 3, two systems of
Among these, one end of the
一方、配管572の一端は、配管562のガス収納部54と反対側の端部に接続されており、配管572の他端は、流量制御器52の内部において10箇所で分岐し、分岐した配管572の各他端は、それぞれ、前述の分岐した配管571の各他端とともに、10本の配管55の各ノズル510〜519の反対側の端部に接続されている。
これにより、配管561、配管571および配管55により、プラズマガス供給源53から供給されたプラズマガスを、各ノズル510〜519に供給するプラズマガス供給路が構成される。
On the other hand, one end of the
Accordingly, the plasma gas supply path for supplying the plasma gas supplied from the plasma
また、配管562、配管572および配管55により、シールドガス供給源54から供給されたシールドガスを、各ノズル510〜519に供給するシールドガス供給路が構成される。
また、10本に分岐した配管571の途中には、それぞれバルブ(第1のバルブ)581が設けられており、同様に、10本に分岐した配管572の途中には、それぞれバルブ(第2のバルブ)582が設けられている。
Further, the
Further, a valve (first valve) 581 is provided in the middle of the
さらに、図3に示す流量制御器52は、各バルブ581、582の開閉量を制御する制御部59を有している。そして、前述の10個のバルブ581および10個のバルブ582は、それぞれ、配線591を介して、制御部59に接続されている。これにより、制御部59により各バルブ581、582の開閉量をそれぞれ独立に制御することができるので、各ノズル510〜519から供給されるプラズマガスおよびシールドガスの各流量を、それぞれより精密に制御することができる。
このような流量制御器52では、プラズマガス供給源53から、バルブ581が開状態になっているプラズマガス供給路を介して、各ノズル510〜519にプラズマガスが分配されるようになっている。
Further, the
In such a
また、シールドガス供給源54から、バルブ582が開状態になっているシールドガス供給路を介して、各ノズル510〜519にシールドガスが分配されるようになっている。かかる流量制御器52を用い、各ノズル510〜519に分配するガスの種類と流量とを設定することにより、所定の領域に向けて、プラズマガスとシールドガスとをそれぞれ選択的に供給することが容易となる。
Further, the shield gas is distributed from the shield
次に、プラズマ処理装置1が基板10に対してプラズマ処理を施す場合のプラズマ処理装置1の一連の動作を順を追って説明する。
まず、基板10を接地電極2上に載置する。
ここでは、図4に示す基板10の処理面11のうち、プラズマ処理を施すべき領域(以下、「処理領域」と言う。)11aにプラズマ処理を施す場合を例に説明する。
Next, a series of operations of the plasma processing apparatus 1 when the plasma processing apparatus 1 performs plasma processing on the
First, the
Here, a case will be described as an example in which plasma processing is performed on a region (hereinafter referred to as a “processing region”) 11a to be subjected to plasma processing in the
次に、基板10の処理面11のうち、処理領域11aを覆う空間61にプラズマガスGPを供給するとともに、処理領域11a以外の領域(以下、「非処理領域」と言う。)を覆う空間62および空間63にシールドガスGSを供給する。
具体的には、ガス供給部5を作動させ、基板10と印加電極3との間に、ノズル514からプラズマガスGPを、各ノズル510〜513と各ノズル515〜519とからシールドガスGSを、それぞれ供給する。これにより、図4に示す空間61にはプラズマガスGPが高濃度に存在し、非処理領域を覆う空間62および空間63にはシールドガスGSが高濃度に存在することとなる。
Next, in the
Specifically, to operate the gas supply unit 5, between the
この際、ノズル514におけるプラズマガスGPの流量、および各ノズル510〜513、515〜519におけるシールドガスGSの流量は、それぞれ、0.1〜10slm程度であるのが好ましく、0.5〜5slm程度であるのがより好ましい。これにより、プラズマガスGPおよびシールドガスGSの無駄な消費を抑えつつ、面積の大きな基板10に対してもプラズマ処理を確実に行うことができる。
In this case, the flow rate of the plasma gas G P in the
また、ノズル514におけるプラズマガスGPの流量は、各ノズル510〜513、515〜519におけるシールドガスGSの流量と等しくなるよう設定されるのが好ましい。これにより、各ノズル510〜519から供給されたガスは、それぞれ等しい体積を占める。このため、例えば、ノズル514から供給されたプラズマガスGPは、ノズル514とノズル513との境界を含む面付近において、ノズル513から供給されたシールドガスGSによってその広がりをより確実に阻止されることとなる。
The flow rate of the plasma gas G P in the
また、プラズマガスGPは、ノズル514とノズル515との境界を含む面付近において、ノズル515から供給されたシールドガスGSによってその広がりをより確実に阻止されることとなる。その結果、プラズマガスGPは、空間61に特に高濃度に存在する一方、空間62および空間63にはほとんど存在しなくなるとともに、シールドガスGSは、空間62および空間63に特に高濃度に存在する一方、空間61にはほとんど存在しなくなる。
したがって、例えば、前記処理領域11aにエッチング加工を行う場合、処理領域11aと隣接する非処理領域との境界部が明瞭になり、加工精度を高めることができる。
The plasma gas G P is in the vicinity of the plane including the boundary between the
Therefore, for example, when the etching process is performed on the
また、空間61と空間62との境界面、および、空間61と空間63との境界面は、図4に示すように互いに平行になる。これにより、接地電極2と印加電極3との間に高周波電圧を印加した際に、空間61内にプラズマPが発生し、処理面11において、ノズル514からのプラズマガスGPの噴出方向に沿って延在する帯状の領域に対して、プラズマ処理を施すことができる。この帯状の領域は、処理面11の一端から他端まで連続したものである。このようにプラズマ処理を行う領域が帯状をなしているので、基板10に対して、より形状における汎用性が高い矩形状のパターンで、プラズマ処理を行うことができる。
Further, the boundary surface between the
次に、電源回路4を作動させ、接地電極2と印加電極3との間に高周波電圧を印加する。これにより、接地電極2と印加電極3との間には、高い周波数で向きが反転する電界が誘起される。そして、この電界のエネルギーにより、空間61に存在するプラズマガスGP中の分子が電離して、図4に示すように、空間61中にプラズマPが発生する。
一方、空間62および空間63に存在するシールドガスGSは、電極間に高周波電圧を印加しても、ほとんど変化しない。
Next, the power supply circuit 4 is operated, and a high frequency voltage is applied between the ground electrode 2 and the
On the other hand, the shielding gas G S present in the
その結果、図4に示すように、基板10の処理面11のうち、空間61で覆われた領域、すなわち処理領域11aに対して位置選択的にプラズマ処理がなされることとなる。
例えば、エッチング加工を施す場合、プラズマP中に含まれる活性化原子(ラジカル)と基板10の処理領域11aとが反応する。そして、その反応物が気化することにより、基板10の処理領域11aがエッチング加工され、図4に示すような凹部9が形成されることとなる。
高周波電圧の周波数は、特に限定されないが、1kHz〜100MHz程度であるのが好ましく、10〜60MHz程度であるのがより好ましい。これにより、プラズマPを安定して発生させることができる。
As a result, as shown in FIG. 4, the plasma processing is selectively performed with respect to the region covered with the
For example, when etching is performed, activated atoms (radicals) contained in the plasma P react with the
The frequency of the high-frequency voltage is not particularly limited, but is preferably about 1 kHz to 100 MHz, and more preferably about 10 to 60 MHz. Thereby, the plasma P can be generated stably.
また、高周波電圧の出力は、プラズマガスGPを電離する出力以上で、かつ、シールドガスGSを電離する出力未満で印加される。具体的には、プラズマガスGPとシールドガスGSの種類(組成)や、接地電極2および印加電極3の面積等に応じて異なるが、10W〜10kW程度であるのが好ましく、100W〜1kW程度であるのがより好ましい。これにより、プラズマPをより安定して発生させることができる。
The output of the high frequency voltage, the output more ionized plasma gas G P, and is applied in less than the output of ionized shielding gas G S. Specifically, the type of (composition) or a plasma gas G P and the shield gas G S, varies depending on the area and the like of the ground electrode 2 and the applied
なお、ノズル514におけるプラズマガスGPの流量は、各ノズル510〜513、515〜519におけるシールドガスGSの流量と異なるよう設定されてもよい。このような設定にすれば、ノズル514から供給されたプラズマガスGPと、各ノズル510〜513、515〜519から供給されたシールドガスGSとは、それぞれ異なる体積を占める。このため、基板10の処理面11のうち、プラズマガスGPの流量とシールドガスGSの流量とのバランスに応じた領域に対して位置選択的にプラズマ処理がなされることとなる。すなわち、プラズマガスGPの流量とシールドガスGSの流量との差を適宜設定することにより、処理領域の形状を調整することができる。
The flow rate of the plasma gas G P in the
図5ないし図8は、いずれも、図1に示すプラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行う手順の他の例を説明するための斜視図である。なお、図5ないし図8では、図が煩雑になるのを避けるため、印加電極3および電源回路4を省略している。また、図5ないし図8に示す点線は、各空間61、62、63のそれぞれの輪郭を模式的に示す仮想的な線である。
5 to 8 are perspective views for explaining another example of a procedure for performing plasma processing using the plasma processing apparatus shown in FIG. In FIGS. 5 to 8, the
例えば、プラズマガスGPの流量がシールドガスGSの流量より大きい場合、プラズマガスGPはシールドガスGSよりも大きな体積を占めるため、図5に示すように、供給口514aから離れるほど発散するような傾向を示す。この状態で電極間に高周波電圧を印加した場合、図5に示すような空間61にプラズマPが発生する。
その結果、図5に示すように、平面視で略扇形をなす領域に対して位置選択的にプラズマ処理がなされることとなる。そして、例えば、プラズマ処理としてエッチング加工を施した場合、図5に示すような凹部9を形成することができる。
For example, when the flow rate of the plasma gas G P is greater than the flow rate of the shield gas G S, since the plasma gas G P occupies a larger volume than the shield gas G S, as shown in FIG. 5, diverging farther from the
As a result, as shown in FIG. 5, the plasma processing is selectively performed with respect to a region having a substantially fan shape in plan view. For example, when an etching process is performed as a plasma treatment, a
一方、例えば、プラズマガスGPの流量がシールドガスGSの流量より小さい場合、プラズマガスGPはシールドガスGSよりも小さい体積を占めるため、図6に示すように、供給口514aから離れるほど集束する傾向を示す。この状態で電極間に高周波電圧を印加した場合、図6に示すような空間61にプラズマPが発生する。
その結果、図6に示すように、平面視で略扇形をなす領域に対して位置選択的にプラズマ処理がなされることとなる。そして、例えば、プラズマ処理としてエッチング加工を施した場合、図6に示すような凹部9を形成することができる。
なお、以上のように、プラズマガスGPの流量がシールドガスGSの流量と異なっている場合、これらの流量の差は、5slm以下であるのが好ましく、3slm以下であるのがより好ましい。これにより、プラズマ処理を施す領域と施さない領域との境界を明瞭に維持しつつ、位置選択的にプラズマ処理を施すことができる。
On the other hand, for example, when the flow rate of the plasma gas G P is smaller than the flow rate of the shield gas G S, since the plasma gas G P occupies a smaller volume than the shield gas G S, as shown in FIG. 6, away from the
As a result, as shown in FIG. 6, the plasma processing is performed in a position-selective manner on a region that has a substantially fan shape in plan view. For example, when etching is performed as a plasma treatment, a
Note that, as described above, if the flow rate of the plasma gas G P is different from the flow rate of the shield gas G S, the difference in these flow rates, but preferably not more than 5 slm, and more preferably not more than 3 slm. Thereby, it is possible to perform the plasma treatment in a position-selective manner while clearly maintaining the boundary between the region where the plasma treatment is performed and the region where the plasma treatment is not performed.
また、図4に示すプラズマ処理装置1では、各ノズル510〜519のうち、1つのノズル514からプラズマガスGPを供給しているが、2つ以上のノズルからプラズマガスGPを供給するようにしてもよい。
図7に示すプラズマ処理装置1は、3つのノズル513〜515からプラズマガスGPを供給するようになっており、各ノズル510〜512、516〜519からシールドガスGSを供給するように設定されている。これにより、図3に示す処理領域11aの3倍程度の幅を持つ領域に対して、位置選択的にプラズマ処理を施すことができる。そして、例えば、プラズマ処理としてエッチング加工を施した場合、図7に示すように、図3に示す凹部9よりも幅の広い凹部9を形成することができる。
In the plasma processing apparatus 1 shown in FIG. 4, the plasma gas GP is supplied from one
The plasma processing apparatus 1 shown in Figure 7 consists of three
なお、本発明のプラズマ処理装置は、処理領域に向けてプラズマガスを供給するとともに、少なくとも、処理領域と非処理領域との境界部の非処理領域側に向けてシールドガスを供給すればよい。
具体的には、図8に示すプラズマ処理装置1は、処理領域11bに対応する位置にあるノズル514から、空間61に向けてプラズマガスGPを供給するとともに、処理領域11bと非処理領域との境界部の非処理領域側に対応する位置にあるノズル513とノズル515とから、それぞれ空間62と空間63とに向けてシールドガスGSを供給するように設定されている。さらに、ノズル510〜512およびノズル516〜519からは、いずれのガスも供給されないように設定されている。このようなプラズマ処理装置1においても、図3に示すプラズマ処理装置1と同様の作用・効果が得られ、図3に示す凹部9と同等の凹部9を形成することができる。また、シールドガスGSの使用量を大幅に削減できるという利点もある。
Note that the plasma processing apparatus of the present invention may supply the plasma gas toward the processing region and supply the shielding gas toward at least the non-processing region side of the boundary between the processing region and the non-processing region.
Specifically, the plasma processing apparatus 1 shown in FIG. 8 supplies the plasma gas GP from the
ここで、プラズマ処理装置1により基板10をエッチング加工する場合には、プラズマ処理装置1は、基板10の処理面11の高さに関するデータ(情報)を取得する高さ計測手段(図示せず)を有するのが好ましい。
高さ計測手段は、計測により取得したデータに基づき、基板10の形状と目的とする形状との差を比較演算して、エッチング加工すべき領域(処理領域)を導出する。そして、この領域に関するデータに基づき、図示しない制御部により、流量制御器52の動作を制御し、基板10の形状を目的とする形状にエッチング加工する。
具体的には、処理領域に向けてプラズマガスGPを供給し、この領域に隣接する非処理領域に向けてシールドガスGSを供給するように、各ノズルを流れるプラズマガスGPとシールドガスGSの流量を流量制御器52により調整すればよい。
Here, when the
The height measuring means compares the difference between the shape of the
Specifically, toward the processing region supplying a plasma gas G P, so as to supply the shield gas G S toward the untreated region adjacent to this region, the plasma gas G P and shielding gas flowing through each nozzle the flow rate of G S may be adjusted by
<第2実施形態>
次に、本発明のプラズマ処理装置の第2実施形態について説明する。
図9は、本発明のプラズマ処理装置の第2実施形態が備えるガス供給手段の構成を説明するための図である。
以下、第2実施形態について説明するが、前記第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention will be described.
FIG. 9 is a view for explaining the configuration of the gas supply means provided in the second embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention.
Hereinafter, although the second embodiment will be described, the description will focus on the differences from the first embodiment, and the description of the same matters will be omitted.
本実施形態のプラズマ処理装置は、流量制御器の構成が異なること以外は、前記第1実施形態と同様である。
図9に示す流量制御器(ガス切替手段)52は、シールドガス供給源54から供給されたシールドガスを一時的に貯留するシールドガス貯留室を内部に備えたチャンバー520と、シールドガス貯留室内を各ノズル510〜519の配列方向に沿って移動可能な移動体60と、移動体60に設けられた配管571を有している。
The plasma processing apparatus of the present embodiment is the same as that of the first embodiment except that the configuration of the flow rate controller is different.
A flow rate controller (gas switching means) 52 shown in FIG. 9 includes a
チャンバー520は、内部の気密を維持し得る容器である。チャンバー520の内部空間で構成されたシールドガス貯留室内には、配管55の各ノズル510〜519と反対側の開口部が開口している。
また、シールドガス貯留室内には、配管562のシールドガス供給源54と反対側の開口部も開口しており、配管562の途中には、バルブ582が設けられている。
The
Further, an opening on the opposite side of the
移動体60は、移動機構601により各ノズル510〜519の配列方向に沿って移動する。図9に示す移動機構601は、移動体60をワイヤ602で引っ張ることにより、移動体60を軌道603に沿って移動させ得るものである。
この移動体60には、配管571の一部が設けられている。この配管571の一端は、配管561のプラズマガス供給源53と反対側の端部に接続されており、他端は、移動体60において3つに分岐している。そして、分岐した配管572の各他端は、それぞれ、各ノズル510〜519のうちの隣接する3つのノズル(本実施形態では、各ノズル513〜515)に接続された配管55を介して接続されている。なお、配管572と配管55との接続部は、例えば摺接するようになっており、配管572の軸線と配管55の軸線とが一致しているときには、配管572から配管55に向けてプラズマガスが確実に流れるようになっている。また、この状態から移動体60が移動したときには、配管572と配管55とが確実に分離するようになっている。
このようなプラズマ処理装置1では、配管561、配管571および配管55により、プラズマガス供給源53から供給されたプラズマガスを、各ノズル513〜515に供給するプラズマガス供給路が構成される。
The moving
This moving
In such a plasma processing apparatus 1, the plasma gas supply path for supplying the plasma gas supplied from the plasma
また、3つに分岐した配管571の途中には、それぞれバルブ581、581、581が設けられている。
さらに、各バルブ581、581、581およびバルブ582と、制御部59とが、配線591を介して接続されており、各バルブ581、581、581およびバルブ582の開閉量をそれぞれ独立に制御することができる。
Further,
Furthermore, each
このようなプラズマ処理装置1では、移動体60の移動により、プラズマガス供給路が、各ノズル510〜519のうちの一部のノズル(本実施形態では、各ノズル513〜515)に選択的に接続され、その接続された各ノズル513〜515にプラズマガスが分配されるようになっている。
以上のような流量制御器52は、プラズマ処理装置1を、例えば、図8に示すように動作させる場合に有効である。
また、流量制御器52は、構造が非常に簡単なので、プラズマ処理装置1の製造コストの大幅な低減を図ることができる。
In such a plasma processing apparatus 1, the plasma gas supply path is selectively transferred to some of the
The
Moreover, since the
以上、本発明のプラズマ処理装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、プラズマ処理装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成と置換することができ、または、任意の構成のものを付加することもできる。
なお、プラズマガスは、各ノズル510〜519のいずれのノズルから供給されてもよく、ノズル510またはノズル519から供給されるようになっていてもよい。例えば、ノズル510からプラズマガスが供給され、各ノズル511〜519からシールドガスが供給されるようになっている場合、このようなプラズマ処理装置1は、基板10の縁部をプラズマ処理する場合に好適に用いられる。これは、図2に示すプラズマ処理装置1の場合、ノズル510右側にプラズマガスが拡散してしまうが、基板10の右側の縁部を処理する場合、拡散したプラズマガスが基板10に対して何ら悪影響を及ぼさないためである。
また、前記実施形態では、ノズルの本数を10本としたが、ノズルの本数は特に限定されず、ノズルの内径や基板10の大きさに応じて適宜設定すればよい。なお、ノズルの本数が多いほど、ガスを供給する領域の位置分解能が高くなるので、加工精度の向上を図ることができる。
As mentioned above, although the plasma processing apparatus of this invention was demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited to this, Each part which comprises a plasma processing apparatus can exhibit the same function. Any configuration can be substituted, or any configuration can be added.
The plasma gas may be supplied from any one of the
In the above embodiment, the number of nozzles is 10. However, the number of nozzles is not particularly limited, and may be set as appropriate according to the inner diameter of the nozzle and the size of the
1……プラズマ処理装置 2……接地電極 21……接地線 3……印加電極 4……電源回路 41……高周波電源 42、43……配線 44……整合器 45……スイッチ 5……ガス供給部 510〜519……ノズル 510a〜519a……供給口 52……流量制御器 520……チャンバー 53……プラズマガス供給源 54……シールドガス供給源 55、561、562、571、572……配管 581、582……バルブ 59……制御部 591……配線 60……移動体 601……移動機構 602……ワイヤ 603……軌道 9……凹部 10……基板(ワーク) 11……処理面 11a、11b……処理領域 61、62、63……空間 100……プラズマ処理装置 102……接地電極 103……印加電極 104……電源回路 105……ガス供給部 109……凹部 110……基板(ワーク) P……プラズマ GP……プラズマガス GS……シールドガス W1、W2……幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plasma processing apparatus 2 ...
Claims (15)
ワークを介して、前記第1の電極と対向して配置された第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に高周波電圧を印加する電源を備えた電源回路と、
前記高周波電圧の作用により電離してプラズマとなるプラズマガスと、該プラズマガスよりも電離し難いシールドガスとを、それぞれ前記ワークと前記第2の電極との間に供給するガス供給手段とを有し、
前記プラズマと前記ワークとの反応により、前記ワークの一部の処理領域に選択的にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、
前記ガス供給手段は、前記処理領域に向けて前記プラズマガスを選択的に供給するとともに、前記処理領域と非処理領域との境界部の前記非処理領域側に向けて前記シールドガスを供給するよう構成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 An electrically grounded first electrode;
A second electrode disposed opposite to the first electrode via a workpiece;
A power supply circuit comprising a power supply for applying a high-frequency voltage between the first electrode and the second electrode;
Gas supply means for supplying a plasma gas that is ionized by the action of the high-frequency voltage into plasma and a shield gas that is less easily ionized than the plasma gas, respectively, between the workpiece and the second electrode. And
A plasma processing apparatus for selectively performing plasma processing on a processing region of a part of the workpiece by a reaction between the plasma and the workpiece;
The gas supply unit selectively supplies the plasma gas toward the processing region, and supplies the shield gas toward the non-processing region side of the boundary between the processing region and the non-processing region. A plasma processing apparatus characterized by being configured.
前記各ノズルに向けて前記プラズマガスを供給するプラズマガス供給源と、
前記各ノズルに向けて前記シールドガスを供給するシールドガス供給源と、
該各供給源と前記複数のノズルとにそれぞれ接続され、該複数のノズルのうちの前記処理領域に対応する位置にあるノズルに前記プラズマガスを分配するとともに、前記境界部の前記非処理領域側に対応する位置にあるノズルに前記シールドガスを分配するガス切替手段とを有するものである請求項1に記載のプラズマ処理装置。 The gas supply means includes a plurality of nozzles having openings that open between the workpiece and the second electrode;
A plasma gas supply source for supplying the plasma gas toward the nozzles;
A shield gas supply source for supplying the shield gas toward the nozzles;
The plasma gas is distributed to the nozzles that are connected to the supply sources and the plurality of nozzles, respectively, and are located at positions corresponding to the processing regions of the plurality of nozzles, and on the non-processing region side of the boundary portion The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising: a gas switching unit that distributes the shielding gas to nozzles located at positions corresponding to.
前記各プラズマガス供給路の途中にそれぞれ設けられ、前記各プラズマガス供給路を開閉する第1のバルブと、
前記シールドガスを、前記各ノズルにそれぞれ供給するシールドガス供給路と、
前記各シールドガス供給路の途中にそれぞれ設けられ、前記各シールドガス供給路を開閉する第2のバルブとを有し、
前記プラズマガス供給源から、前記第1のバルブが開状態になっている前記プラズマガス供給路を介して、前記ノズルに前記プラズマガスが分配されるとともに、前記シールドガス供給源から、前記第2のバルブが開状態になっている前記シールドガス供給路を介して、前記ノズルに前記シールドガスが分配されるよう構成されている請求項2に記載のプラズマ処理装置。 The gas switching means includes a plasma gas supply path for supplying the plasma gas to the nozzles, and
A first valve that is provided in the middle of each plasma gas supply path and opens and closes each plasma gas supply path;
A shield gas supply path for supplying the shield gas to the nozzles;
A second valve that is provided in the middle of each shield gas supply path and opens and closes each shield gas supply path;
The plasma gas is distributed from the plasma gas supply source to the nozzle through the plasma gas supply path in which the first valve is open, and the second gas is supplied from the shield gas supply source. The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein the shield gas is distributed to the nozzles through the shield gas supply path in which the valve is open.
該シールドガス貯留室内を、前記各ノズルの配列方向に移動可能な移動体と、
該移動体に設けられ、前記プラズマガス供給源と連通し、前記プラズマガスが通過するプラズマガス供給路とを有し、
前記移動体の移動により、前記プラズマガス供給路が前記複数のノズルのうちの一部のノズルに選択的に接続され、その接続されたノズルに前記プラズマガスが分配されるよう構成されている請求項2に記載のプラズマ処理装置。 The gas switching unit temporarily stores the shield gas supplied from the shield gas supply source, and supplies the stored shield gas to the nozzles, respectively.
A movable body movable in the shielding gas storage chamber in the arrangement direction of the nozzles;
A plasma gas supply path that is provided in the moving body, communicates with the plasma gas supply source, and through which the plasma gas passes;
The plasma gas supply path is selectively connected to some of the plurality of nozzles by the movement of the moving body, and the plasma gas is distributed to the connected nozzles. Item 3. The plasma processing apparatus according to Item 2.
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein each of the first electrode and the second electrode is provided so as to cover the entire workpiece.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006226819A JP2008053367A (en) | 2006-08-23 | 2006-08-23 | Plasma processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006226819A JP2008053367A (en) | 2006-08-23 | 2006-08-23 | Plasma processing apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008053367A true JP2008053367A (en) | 2008-03-06 |
JP2008053367A5 JP2008053367A5 (en) | 2009-08-27 |
Family
ID=39237148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006226819A Withdrawn JP2008053367A (en) | 2006-08-23 | 2006-08-23 | Plasma processing apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008053367A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009246263A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Shibaura Mechatronics Corp | Plasma treatment apparatus, plasma treatment method, and method of manufacturing electronic device |
EP2226832A1 (en) | 2009-03-06 | 2010-09-08 | FUJIFILM Manufacturing Europe B.V. | Substrate plasma treatment using side tabs |
JP2017055035A (en) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Plasma processing apparatus |
-
2006
- 2006-08-23 JP JP2006226819A patent/JP2008053367A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009246263A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Shibaura Mechatronics Corp | Plasma treatment apparatus, plasma treatment method, and method of manufacturing electronic device |
EP2226832A1 (en) | 2009-03-06 | 2010-09-08 | FUJIFILM Manufacturing Europe B.V. | Substrate plasma treatment using side tabs |
JP2017055035A (en) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Plasma processing apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4550507B2 (en) | Plasma processing equipment | |
JP5377587B2 (en) | Antenna, plasma processing apparatus, and plasma processing method | |
KR20180051663A (en) | Methods for atomic level resolution and plasma processing control | |
CN108231624A (en) | Substrate processing apparatus | |
KR100935144B1 (en) | Plasma processing apparatus | |
KR20030069092A (en) | Plasma processing method and apparatus | |
KR102626138B1 (en) | Method for processing target object | |
KR20140053339A (en) | Dry-etch for silicon-and-nitrogen-containing films | |
TW201436032A (en) | Dry-etch for selective tungsten removal | |
WO2003107409A1 (en) | Oxide film forming method and oxide film forming apparatus | |
US20180061615A1 (en) | Plasma treatment apparatus having dual gas distribution baffle for uniform gas distribution | |
KR102496968B1 (en) | etching method | |
US20160372308A1 (en) | Plasma processing method | |
JP2008053367A (en) | Plasma processing apparatus | |
KR20190026844A (en) | How to treat the object | |
JP5332362B2 (en) | Plasma processing apparatus, plasma processing method, and storage medium | |
JP2008227108A (en) | Plasma processing apparatus | |
JP4110062B2 (en) | Plasma processing method and apparatus | |
JP2004111948A (en) | Method and device for plasma treatment | |
JP5568608B2 (en) | Plasma processing equipment | |
JP5263202B2 (en) | Plasma processing equipment | |
JP2008218254A (en) | Plasma processing device | |
JP2008226628A (en) | Plasma treatment device | |
JP2008060496A (en) | Plasma processing device and plasma processing method | |
JP4069417B2 (en) | Surface treatment apparatus and surface treatment method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090709 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090709 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20110124 |