JP2021098876A - Plasma treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラズマ処理装置に関するものである。 The present invention relates to a plasma processing apparatus.
プラズマ処理装置としては、特許文献1に示すように、誘導結合型のプラズマ(略称ICP)を発生させて、この誘導結合型のプラズマを用いて基板に処理を施すものがある。
As a plasma processing apparatus, as shown in
具体的にこのプラズマ処理装置は、基板が収容される真空容器と、真空容器内において基板に対向するように設けられたアンテナとを備え、真空容器内に成膜用ガスを供給するとともに、アンテナに高周波電流を流して誘導結合型のプラズマを発生させることで、基板に成膜等の処理を施すように構成されている。 Specifically, this plasma processing apparatus includes a vacuum vessel in which the substrate is housed and an antenna provided in the vacuum vessel so as to face the substrate, supplies gas for film formation into the vacuum vessel, and the antenna. A high-frequency current is passed through the substrate to generate an induction-coupled plasma, so that the substrate is subjected to processing such as film formation.
ところが、成膜用ガスとして例えばN2ガスなどの結合が強いものを用いる場合、ガスを十分に分解することができないことがあり、結合の弱いガスとを併用する場合には、例えば結合が弱いガスの分解が進みやすいことなどに起因して、所望の膜質を得られないといった問題が生じ得る。 However, when used as a strong bond such as for example N 2 gas as the film forming gas, it may be impossible to sufficiently decompose the gas, when used in combination with weak gas bonds, for example binding is weak There may be a problem that a desired film quality cannot be obtained due to the tendency of gas decomposition to proceed.
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、成膜用ガスが結合の強いガスであっても十分に分解できるようにすることを主たる課題とするものである。 Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and the main object of the present invention is to enable sufficient decomposition even if the film-forming gas is a gas having a strong bond.
すなわち本発明に係るプラズマ処理装置は、真空容器内に配置されたアンテナに高周波電流を流すことによって前記真空容器内に誘導結合型プラズマを生成し、当該誘導結合型プラズマを用いて基板を処理するプラズマ処理装置であって、第1ガスが流れる第1ガス流路を有し、前記第1ガスを前記誘導結合型プラズマに導入する第1ガス導入部材と、前記第1ガス導入部材に負の電圧を印加する電源とを備え、前記第1ガス導入部材が、前記負の電圧により、電子を前記第1ガス流路内に閉じ込めるホローカソードとして機能することを特徴とするものである。 That is, the plasma processing apparatus according to the present invention generates an inductively coupled plasma in the vacuum vessel by passing a high-frequency current through an antenna arranged in the vacuum vessel, and processes the substrate using the inductively coupled plasma. A plasma processing apparatus having a first gas flow path through which a first gas flows, and having a first gas introduction member that introduces the first gas into the induction-coupled plasma, and a negative first gas introduction member. A power source for applying a voltage is provided, and the first gas introducing member functions as a hollow cathode for confining electrons in the first gas flow path by the negative voltage.
このように構成されたプラズマ処理装置によれば、第1ガス導入部材がホローカソードとして機能するので、第1ガスが結合の強いガスであっても、第1ガス流路に閉じ込められた電子によって第1ガスを十分に分解させることができる。 According to the plasma processing apparatus configured in this way, since the first gas introduction member functions as a hollow cathode, even if the first gas is a gas having a strong bond, the electrons confined in the first gas flow path are used. The first gas can be sufficiently decomposed.
ホローカソードとしての機能を発揮させるための具体的な構成としては、前記第1ガス導入部材が、前記第1ガスが導入される導入口と、前記導入口よりも大きく、前記第1ガスを導出する導出口とを有し、前記第1ガス流路が、前記導入口に接続された上流側流路と、前記上流側流路よりも流路断面が大きく、前記導出口に接続された下流側流路とを有する構成を挙げることができる。
このような構成であれば、上流側流路よりも下流側流路の流路断面を大きくしているので、この下流側流路に電子を閉じ込めることができ、この下流側流路を通過する際に第1ガスを十分に分解させることができる。
As a specific configuration for exerting the function as a hollow cathode, the first gas introduction member is larger than the introduction port into which the first gas is introduced and the introduction port, and the first gas is derived. The first gas flow path has an upstream side flow path connected to the introduction port and a downstream side flow path having a larger cross section than the upstream side flow path and connected to the outlet. A configuration having a side flow path can be mentioned.
With such a configuration, since the cross section of the downstream flow path is larger than that of the upstream side flow path, electrons can be confined in this downstream side flow path and pass through this downstream side flow path. At this time, the first gas can be sufficiently decomposed.
より具体的な実施態様としては、前記下流側流路は、円筒形状をなし、直径が3mm以上40mm以下、軸方向長さが前記直径の1倍以上1.5倍以下である態様を挙げることができる。 As a more specific embodiment, the downstream flow path has a cylindrical shape, a diameter of 3 mm or more and 40 mm or less, and an axial length of 1 time or more and 1.5 times or less of the diameter. Can be done.
前記第1ガスとは別の第2ガスが流れる第2ガス流路を有し、前記第2ガスを前記誘導結合型プラズマに導入する第2ガス導入部材をさらに備え、前記第1ガスが、前記第2ガスよりも結合の強いガスであることが好ましい。
このような構成であれば、複数種類の成膜用ガスを用いて成膜する構成において、結合の強いガス(第1ガス)を十分に分解させたうえで成膜処理をすることができる。
It has a second gas flow path through which a second gas different from the first gas flows, and further includes a second gas introduction member that introduces the second gas into the inductively coupled plasma, and the first gas is: It is preferably a gas having a stronger bond than the second gas.
With such a configuration, in a configuration in which a plurality of types of film-forming gases are used to form a film, the film-forming process can be performed after the gas having a strong bond (first gas) is sufficiently decomposed.
複数種類の成膜用ガスを用いて均質な膜を成膜できるようにするためには、前記第1ガス導入部材が、複数の前記第1ガス流路を有する長尺状のものであり、前記第2ガス導入部材が、複数の前記第2ガス流路を有する長尺状のものであり、複数の前記第1ガス導入部材及び複数の前記第2ガス導入部材が、前記アンテナの長手方向に沿って、又は、前記アンテナの長手方向と直交する方向に沿って交互に設けられていることが好ましい。 In order to be able to form a homogeneous film using a plurality of types of film forming gases, the first gas introducing member is a long one having a plurality of the first gas flow paths. The second gas introduction member is a long one having a plurality of the second gas flow paths, and the plurality of the first gas introduction members and the plurality of the second gas introduction members are in the longitudinal direction of the antenna. It is preferable that the antennas are alternately provided along the antenna or along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the antenna.
本発明の作用効果がより顕著に発揮される態様としては、前記第1ガスが、N2、O2、HFX、SiFX、SFX、又はCFXの少なくとも1つである場合を挙げることができる。 The aspect effects of the present invention are more remarkably exhibited, the first gas, N 2, O 2, HF X, SiF X, SF X, or CF X of the like when at least one Can be done.
このように構成した本発明によれば、成膜用ガスが結合の強いガスであっても十分に分解させることができる。 According to the present invention configured as described above, even if the film-forming gas is a gas having a strong bond, it can be sufficiently decomposed.
以下に、本発明に係るプラズマ処理装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<装置構成>
本実施形態のプラズマ処理装置100は、図1及び図2に示すように、誘導結合型プラズマPを用いて基板Wに処理を施すものである。ここで、基板Wは、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ(FPD)用の基板、フレキシブルディスプレイ用のフレキシブル基板等である。また、基板Wに施す処理は、例えば、プラズマCVD法による膜形成、エッチング、アッシング、スパッタリング等である。
<Device configuration>
As shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、このプラズマ処理装置100は、プラズマCVD法によって膜形成を行う場合はプラズマCVD装置、エッチングを行う場合はプラズマエッチング装置、アッシングを行う場合はプラズマアッシング装置、スパッタリングを行う場合はプラズマスパッタリング装置とも呼ばれる。
The
具体的にプラズマ処理装置100は、図1及び図2に示すように、真空排気される真空容器2と、真空容器2内に配置された直線状のアンテナ3と、真空容器2内に誘導結合型のプラズマPを生成するための高周波をアンテナ3に印加する高周波電源4とを備えている。なお、アンテナ3に高周波電源4から高周波を印加することによりアンテナ3には高周波電流IRが流れて、真空容器2内に誘導電界が発生して誘導結合型プラズマP(以下では、単にプラズマPともいう)が生成される。
Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the
真空容器2は、図2に示すように、例えば金属製の容器であり、その内部は真空排気装置6によって真空排気される。真空容器2はこの例では電気的に接地されている。
As shown in FIG. 2, the
真空容器2内には、基板Wを保持する基板ホルダ8が設けられている。この例のように、基板ホルダ8にバイアス電源9からバイアス電圧を印加するようにしても良い。バイアス電圧は、例えば負の直流電圧、負のバイアス電圧等であるが、これに限られるものではない。このようなバイアス電圧によって、例えば、プラズマP中の正イオンが基板Wに入射する時のエネルギーを制御して、基板Wの表面に形成される膜の結晶化度の制御等を行うことができる。基板ホルダ8内に、基板Wを加熱するヒータ(不図示)を設けておいても良い。
A
アンテナ3は、真空容器2内における基板Wの上方に、基板Wの表面に沿うように(例えば、基板Wの表面と実質的に平行に)配置されている。なお、アンテナ3の数は、特に限定されず、1本でも良いし、複数本のアンテナ3を互いに平行に配設しても良い。
The
アンテナ3の両端部付近は、図2に示すように、真空容器2の相対向する一対の側壁2a、2bをそれぞれ貫通している。アンテナ3の両端部を真空容器2外へ貫通させる部分には、絶縁部材11がそれぞれ設けられている。この各絶縁部材11を、アンテナ3の両端部が貫通しており、その貫通部は例えばパッキンによって真空シールされている。この絶縁部材11を介してアンテナ3は、真空容器2の相対向する側壁2a、2bに対して電気的に絶縁された状態で支持される。なお、絶縁部材11の材質は、例えば、アルミナ等のセラミックス、石英、又はポリフェニンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等のエンジニアリングプラスチック等である。
As shown in FIG. 2, the vicinity of both ends of the
また、各アンテナ3の材質は、例えば、銅、アルミニウム、これらの合金、ステンレス等であるが、これに限られるものではない。なお、アンテナ3を中空にして、その中に冷却水等の冷媒を流し、アンテナ3を冷却するようにしても良い。
The material of each
さらに、アンテナ3において、真空容器2内に位置する部分は、直管状の絶縁カバー10により覆われている。この絶縁カバー10の両端部は絶縁部材11によって支持されている。なお、絶縁カバー10の材質は、例えば、石英、アルミナ、フッ素樹脂、窒化シリコン、炭化シリコン、シリコン等である。
Further, in the
絶縁カバー10を設けることによって、プラズマP中の荷電粒子がアンテナ3に入射するのを抑制することができるので、アンテナ3に荷電粒子(主として電子)が入射することによるプラズマ電位の上昇を抑制することができると共に、アンテナ3が荷電粒子(主としてイオン)によってスパッタされてプラズマPおよび基板Wに対して金属汚染(メタルコンタミネーション)が生じるのを抑制することができる。
By providing the
各アンテナ3は、図1に示すように、アンテナ方向(長手方向X)において高周波が給電される給電端部3aと、接地された接地端部3bとを有している。具体的には、各アンテナ3の長手方向Xの両端部において一方の側壁2a又は2bから外部に延出した部分が給電端部3aとなり、他方の側壁2a又は2bから外部に延出した部分が接地端部3bとなる。
As shown in FIG. 1, each
ここで、各アンテナ3の給電端部3aには、高周波電源4から整合器41を介して高周波が印加される。高周波の周波数は、例えば、一般的な13.56MHzであるが、これに限られるものではない。
Here, a high frequency is applied from the high
更にこのプラズマ処理装置100は、図1及び図2に示すように、真空容器2内において、アンテナ3に対して基板Wとは反対側の対向壁2c(以下、上壁2cともいう)に、真空容器2内に成膜用ガスを供給するためのガス供給ポート2xが設けられている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the
本実施形態のプラズマ処理装置100は、複数種類の成膜用ガスを用いて基板Wに成膜する場合に特に資するものであり、複数種類の成膜用ガスを別個に(独立して)真空容器2内に供給できるようにするべく、図1に示すように、複数のガス供給ポート2x(1)、2x(2)を設けてある。
The
以下では、結合の強さが互いに異なる2種類の成膜用ガスを用いる場合について説明する。
より具体的には、一方の成膜用ガス(以下、第1ガスともいう)は、他方の成膜用ガス(以下、第2ガスともいう)よりも結合が強いガスであり、第1ガスとしては、例えばN2、O2、HFX、SiFX、SFX、又はCFXなどを挙げることができ、第2ガスとしては、例えばSiH4、H2、NH3、N2O、NF3、又はArなどを挙げることができる。なお、xは1以上の自然数である。
Hereinafter, a case where two types of film forming gases having different bond strengths are used will be described.
More specifically, one film-forming gas (hereinafter, also referred to as a first gas) is a gas having a stronger bond than the other film-forming gas (hereinafter, also referred to as a second gas), and is a first gas. Examples of the gas include N 2 , O 2 , HF X , SiF X , SF X , CF X, and the like, and examples of the second gas include SiH 4 , H 2 , NH 3 , N 2 O, and NF. 3 or Ar and the like can be mentioned. Note that x is a natural number of 1 or more.
ここで、本実施形態のプラズマ処理装置100は、第1ガスの導入に特徴があるので、まずは第2ガスを導入するための構成について説明し、その後に第1ガスを導入するための構成について説明する。
Here, since the
プラズマ処理装置100は、図2に示すように、第2ガス用のガス供給ポート2x(2)から供給された第2ガスを誘導結合型プラズマPに導入する第2ガス導入部材5を備えている。
As shown in FIG. 2, the
より具体的に説明すると、本実施形態の真空容器2内には、第2ガス用のガス供給ポート2x(2)に連通して第2ガスが充満する第2ガス空間5Sが設けられており、この第2ガス空間5Sに充満した第2ガスが第2ガス導入部材5を介して誘導結合型プラズマPに導入される。
More specifically, in the
第2ガス導入部材5は、真空容器2内に配置されて、誘導結合型プラズマPが生成されるプラズマ生成空間PSと、上述した第2ガス空間5Sとを隔てるものである。かかる第2ガス導入部材5としては、例えば真空容器2と一体的に構成された金属製のものを挙げることができる。ただし、第2ガス導入部材5は、真空容器2とは別体であっても良いし、材質は金属に限定されるものではない。
The second
具体的に第2ガス導入部材5は、第2ガス空間5Sに向かって開口し第2ガスが導入される第2ガス導入口5aと、プラズマ生成空間PSに向かって開口し第2ガスを導出する第2ガス導出口5bと、第2ガス導入口5a及び第2ガス導出口5bを連通する第2ガス流路5cとを有する。
Specifically, the second
本実施形態の第2ガス導入部材5は、長尺状の例えば平板部材であり、ここではアンテナ3に沿って、すなわちアンテナ3の長手方向と略平行に配置されている。
The second
この第2ガス導入部材5は、その上面に複数の第2ガス導入口5aが形成されるとともに、その下面に各第2ガス導入口5aに対応させて複数の第2ガス導出口5bが形成されている。すなわち、本実施形態の第2ガス導入部材5は、複数の第2ガス流路5cを有するものであり、これらの第2ガス流路5cは、この実施形態では互いに同じ形状に形成されている。
A plurality of second
具体的に第2ガス流路5cは、流路断面が第2ガス導入口5aから第2ガス導出口5bに亘って等断面な形状をなすものであり、例えば直径が0.1mm以上1.5mm以下の円柱状をなす。なお、本明細書における流路断面とは、流路の流れ方向と直交する断面、すなわち流路の横断面である。
Specifically, the second
然して、本実施形態のプラズマ処理装置100は、図3に示すように、第1ガス用のガス供給ポート2x(1)から供給された第1ガスを誘導結合型プラズマPに導入する第1ガス導入部材7と、第1ガス導入部材7に負の電圧を印加する電源Vとをさらに備えてなり、第1ガス導入部材7が、上述した電源Vから負の電圧を印加されることにより、電子を閉じ込めるホローカソードとして機能するように構成されている。
Therefore, as shown in FIG. 3, the
より具体的に説明すると、本実施形態の真空容器2内には、第1ガス用のガス供給ポート2x(1)に連通して第1ガスが充満する第1ガス空間7Sが設けられており、この第1ガス空間7Sに充満した第1ガスが第1ガス導入部材7を介して誘導結合型プラズマPに導入される。なお、ここでは第1ガス用のガス供給ポート2x(1)は、第2ガス用のガス供給ポート2x(2)よりも大きい。
More specifically, in the
第1ガス導入部材7は、真空容器2内に配置されて、誘導結合型プラズマPが生成されるプラズマ生成空間PSと、上述した第1ガス空間7Sとを隔てるものである。
The first gas introduction member 7 is arranged in the
この第1ガス導入部材7は、真空容器2とは絶縁部材Zを介して絶縁された金属製のものである。
The first gas introduction member 7 is made of metal and is insulated from the
具体的に第1ガス導入部材7は、第1ガス空間7Sに向かって開口し第1ガスが導入される第1ガス導入口7aと、プラズマ生成空間PSに向かって開口し第1ガスを導出する第1ガス導出口7bと、第1ガス導入口7a及び第1ガス導出口7bを連通する第1ガス流路7cとを有する。
Specifically, the first gas introduction member 7 opens toward the
本実施形態の第1ガス導入部材7は、長尺状の例えば平板部材であり、ここではアンテナ3に沿って、すなわちアンテナ3の長手方向と略平行に配置されている。この実施形態では、第1ガス導入部材7及び第2ガス導入部材5が、アンテナ3の長手方向と直交する方向に沿って交互に設けられている(図1参照)。
The first gas introduction member 7 of the present embodiment is a long, for example, flat plate member, and is arranged along the
この第1ガス導入部材7は、その上面に複数の第1ガス導入口7aが形成されるとともに、その下面に各第1ガス導入口7aに対応させて複数の第1ガス導出口7bが形成されている。すなわち、本実施形態の第1ガス導入部材7は、複数の第1ガス流路7cを有するものであり、これらの第1ガス流路7cは、この実施形態では互いに同じ形状に形成されている。
A plurality of first
ここで、第1ガス導出口7bは、第1ガス導入口7aよりも大きく形成されており、第1ガス流路7cは、第1ガス導入口7aに接続された上流側流路7c1と、第1ガス導出口7bに接続されるとともに、上流側流路7c1よりも流路断面が大きい下流側流路7c2とを有する。すなわち、第1ガス流路7cは、アンテナ3に向かって開口する窪み部(凹部)が形成されたものであり、この窪み部が下流側流路7c2となる。
Here, the
上流側流路7c1は、流路断面が一端部から他端部に亘って等断面な形状をなすものであり、例えば直径が0.1mm以上1.5mm以下の円柱状をなす。なお、ここでの上流側流路7c1の径寸法は、上述した第2ガス流路5cの径寸法と等しくしてある。
The upstream side flow path 7c1 has a cross section of the flow path having an equal cross section from one end to the other end, and has, for example, a columnar shape having a diameter of 0.1 mm or more and 1.5 mm or less. The diameter dimension of the upstream side flow path 7c1 here is equal to the diameter dimension of the second
下流側流路7c2は、流路断面が一端部から他端部に亘って等断面な形状をなすものであり、流路断面のサイズ及び流路長さの一方又は両方は、電子の平均自由行程よりも長いことが好ましい。なお、電子の平均自由行程は、第1ガスの分子の平均自由行程や、第1ガスの分子の直径などに基づき算出されるものである。 In the downstream flow path 7c2, the flow path cross section has an equal cross section shape from one end to the other end, and one or both of the size and the flow path length of the flow path cross section are mean free path of electrons. It is preferably longer than the stroke. The mean free path of electrons is calculated based on the mean free path of the molecule of the first gas, the diameter of the molecule of the first gas, and the like.
本実施形態の下流側流路7c2は、例えば直径が3mm以上40mm以下の円柱状をなすものであり、軸方向長さは、例えば直径の1倍以上1.5倍以下である。そして、第1ガス導入部材7に上述した電源Vから負の電圧が印加されることで、この下流側流路7c2が、誘導結合型プラズマPから放出された電子を閉じ込めるホローカソードとしての機能を発揮することになる。 The downstream flow path 7c2 of the present embodiment has, for example, a columnar shape having a diameter of 3 mm or more and 40 mm or less, and an axial length of, for example, 1 times or more and 1.5 times or less of the diameter. Then, when a negative voltage is applied to the first gas introduction member 7 from the power source V described above, the downstream flow path 7c2 functions as a hollow cathode that traps the electrons emitted from the inductively coupled plasma P. It will be demonstrated.
<本実施形態の効果>
このように構成した本実施形態のプラズマ処理装置100によれば、第1ガス導入部材7が、ホローカソードとして機能して電子を閉じ込めるので、結合の強い例えばN2等の第1ガスを十分に分解させたうえで成膜処理をすることができる。
<Effect of this embodiment>
According to the
具体的には、上流側流路7c1よりも下流側流路7c2の流路断面を大きくしているので、この下流側流路7c2に電子を閉じ込めることができ、この下流側流路7c2を通過する際に第1ガスを十分に分解させることができる。 Specifically, since the cross section of the downstream flow path 7c2 is larger than that of the upstream side flow path 7c1, electrons can be confined in the downstream side flow path 7c2 and pass through the downstream side flow path 7c2. At that time, the first gas can be sufficiently decomposed.
さらに、第1ガス導入部材7及び第2ガス導入部材5を交互に配置しているので、均質な膜を成膜することができる。
Further, since the first gas introducing member 7 and the second
<その他の変形実施形態>
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
<Other modified embodiments>
The present invention is not limited to the above embodiment.
例えば、前記実施形態では、下流側流路7c2の流路断面が一端部から他端部に亘って等断面な形状をなすものであったが、図4に示すように、一端部(上流側)から他端部(下流側)に向かうにつれて流路断面が大きくなる形状であっても良いし、図示していないが第1ガス導出口7bがオリフィス等によって絞られていても良い。
For example, in the above embodiment, the cross section of the downstream flow path 7c2 has an equal cross section from one end to the other end, but as shown in FIG. 4, one end (upstream side). ) To the other end (downstream side), the cross section of the flow path may become larger, or the
また、前記実施形態では、複数の第1ガス流路7cが互いに同じ形状であったが、図5に示すように、例えば長手方向両端部の第1ガス流路7cの流路断面を、中央部の第1ガス流路7cの流路断面よりも大きくするなど、複数の第1ガス流路7cの流路断面や流路長等を異なるサイズにしても良い。
Further, in the above embodiment, the plurality of first
さらに、前記実施形態では、第1ガス導入部材7及び第2ガス導入部材5が、アンテナ3の長手方向に沿って設けられていたが、図6に示すように、第1ガス導入部材7及び第2ガス導入部材5が、アンテナ3の長手方向と直交する方向に沿って設けられていても良い。
Further, in the above-described embodiment, the first gas introduction member 7 and the second
前記実施形態では、成膜用ガスを上壁2cから導入していたが、側壁2a、bから導入しても良い。
In the above embodiment, the film-forming gas is introduced from the
前記実施形態では、第1ガス導入部材7の全体を金属製のものとして説明したが、少なくとも下流側流路7c2を形成する部分が金属製であれば、その部分に負の電圧を印加することができるので、必ずしも全体を金属製にする必要はない。 In the above embodiment, the entire first gas introduction member 7 has been described as being made of metal, but if at least the portion forming the downstream flow path 7c2 is made of metal, a negative voltage is applied to that portion. It is not necessary to make the whole metal because it can be used.
また、前記実施形態では複数種類(例えば2種類)の成膜用ガスを独立して真空容器2に導入する場合について説明したが、例えば結合の強いガスと結合の弱いガスとの混合ガスを真空容器2に導入しても良い。この場合のプラズマ処理装置100としては、第2ガス導入部材5を備えていないものとしても良い。
Further, in the above embodiment, the case where a plurality of types (for example, two types) of gas for film formation are independently introduced into the
さらに、第1ガス流路7cとしては、第1ガス導入口7aから第1ガス導出口7bまでの流路断面を等断面として、その流路断面を前記実施形態の下流側流路7c2と同様のサイズにしても良い。すなわち、第1ガス流路7cとしては、ホローカソードとして機能するサイズの流路断面を有するものであれば、必ずしも窪み部が設けられていなくても良い。
Further, as the first
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
100・・・プラズマ処理装置
W ・・・基板
P ・・・誘導結合プラズマ
2 ・・・真空容器
3 ・・・アンテナ
2x ・・・ガス供給ポート
5 ・・・第2ガス導入部材
5a ・・・第2ガス導入口
5b ・・・第2ガス導出口
5c ・・・第2ガス流路
5S ・・・第2ガス空間
PS ・・・プラズマ生成空間
7 ・・・第1ガス導入部材
7a ・・・第1ガス導入口
7b ・・・第1ガス導出口
7c ・・・第1ガス流路
7c1・・・上流側流路
7c2・・・下流側流路
7S ・・・第1ガス空間
Z ・・・絶縁部材
V ・・・電源
100 ・ ・ ・ Plasma processing device W ・ ・ ・ Substrate P ・ ・ ・
Claims (6)
第1ガスが流れる第1ガス流路を有し、前記第1ガスを前記誘導結合型プラズマに導入する第1ガス導入部材と、
前記第1ガス導入部材に負の電圧を印加する電源とを備え、
前記第1ガス導入部材が、前記負の電圧により、電子を前記第1ガス流路内に閉じ込めるホローカソードとして機能することを特徴とするプラズマ処理装置。 A plasma processing apparatus that generates inductively coupled plasma in the vacuum vessel by passing a high-frequency current through an antenna arranged in the vacuum vessel and processes the substrate using the inductively coupled plasma.
A first gas introduction member having a first gas flow path through which the first gas flows and introducing the first gas into the inductively coupled plasma.
A power supply that applies a negative voltage to the first gas introduction member is provided.
A plasma processing apparatus characterized in that the first gas introducing member functions as a hollow cathode that confine electrons in the first gas flow path by the negative voltage.
前記第1ガスが導入される導入口と、
前記導入口よりも大きく、前記第1ガスを導出する導出口とを有し、
前記第1ガス流路が、
前記導入口に接続された上流側流路と、
前記上流側流路よりも流路断面が大きく、前記導出口に接続された下流側流路とを有する、請求項1記載のプラズマ処理装置。 The first gas introduction member
The inlet into which the first gas is introduced and
It is larger than the introduction port and has an outlet for leading out the first gas.
The first gas flow path
The upstream flow path connected to the introduction port and
The plasma processing apparatus according to claim 1, which has a flow path cross section larger than that of the upstream side flow path and has a downstream side flow path connected to the outlet.
前記第1ガスが、前記第2ガスよりも結合の強いガスである、請求項1乃至3のうち何れか一項に記載のプラズマ処理装置。 It has a second gas flow path through which a second gas flows different from the first gas, and further includes a second gas introduction member for introducing the second gas into the inductively coupled plasma.
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the first gas is a gas having a stronger bond than the second gas.
前記第2ガス導入部材が、複数の前記第2ガス流路を有する長尺状のものであり、
複数の前記第1ガス導入部材及び複数の前記第2ガス導入部材が、前記アンテナの長手方向に沿って、又は、前記アンテナの長手方向と直交する方向に沿って交互に設けられている、請求項4記載のプラズマ処理装置。 The first gas introduction member is a long one having a plurality of the first gas flow paths.
The second gas introduction member is a long one having a plurality of the second gas flow paths.
Claims that a plurality of the first gas introduction members and a plurality of the second gas introduction members are alternately provided along the longitudinal direction of the antenna or along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the antenna. Item 4. The plasma processing apparatus according to item 4.
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