JP2021195594A - プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】パーティクルの発生と異常放電の発生を抑えて好適なプラズマ処理を行う。【解決手段】処理容器内の基板にプラズマ処理する装置であって、前記処理容器は側壁及び天板部を有し、前記天板部に配置され、プラズマを生成するためのマイクロ波を前記処理容器内に導入するマイクロ波導入装置と、前記処理容器内に設けられて、前記基板を載置する載置台と、前記天板部に設けられたガス供給孔を介してガスを前記処理容器内に供給するガス供給機構と、を有し、前記天板部における前記処理容器内の表面及び前記ガス供給孔の内部表面は、シュウ酸陽極酸化被膜によって被覆されている。【選択図】図1
Description
本開示は、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関する。
特許文献1には、処理容器の天板部に配置され、ガスからプラズマを生成するためのマイクロ波を該処理容器の内部に導入するマイクロ波導入モジュールと、前記処理容器の天板部に形成され、ガスをプラズマ処理空間に導入する複数のガス供給孔と、を有するマイクロ波プラズマ処理装置であって、前記複数のガス供給孔のそれぞれは、前記ガス供給孔の細孔から拡大し、前記プラズマ処理空間に開口する空洞部を有し、前記空洞部のプラズマ処理空間側の直径は3mm以上であって、かつ、プラズマ中のマイクロ波の表面波波長の1/8以下である、プラズマ処理装置が開示されている。また処理容器の天板部の内部表面には、イットリア(Y2O3)を溶射することが記載されている。
本開示にかかる技術は、パーティクルの発生と異常放電の発生を抑えて好適なプラズマ処理を行う。
本開示の一態様は、処理容器内の基板にプラズマ処理する装置であって、前記処理容器は側壁及び天板部を有し、前記天板部に配置され、プラズマを生成するためのマイクロ波を前記処理容器内に導入するマイクロ波導入手段と、前記処理容器内に設けられて、前記基板を載置する載置台と、前記天板部に設けられたガス供給孔を介してガスを前記処理容器内に供給するガス供給機構と、を有し、前記天板部における前記処理容器内の表面及び前記ガス供給孔の内部表面は、シュウ酸陽極酸化被膜によって被覆されている。
本開示によれば、パーティクルの発生と異常放電の発生を抑えて好適なプラズマ処理を行うことができる。
半導体デバイスの製造プロセスにおいては、基板、例えば半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という場合がある。)に対して、カーボン系膜、たとえばグラフェン、カーボンナノチューブ、ダイヤモンドライクカーボン等のカーボン材料を成膜する際に、従来からプラズマCVD装置、ALD装置が用いられている。これらの装置においては、アルミニウム合金製のチャンバー内壁は、プラズマによる損耗から保護する目的でイットリア(Y2O3)溶射膜で覆われている。
前記したカーボン材料を成膜する成膜プロセスにおいては、還元ガスである水素ガス(H2)を使用しているが、H2を含むプラズマによってY2O3溶射膜が損傷を受けて、ウェハ上にパーティクルを大量に発生させることが問題となっている。そのためH2を含むプラズマに対してY2O3溶射膜よりも耐性の高い材料が求められている。
他方で、例えば前記した成膜プロセスにおいては、各種の処理ガスがチャンバー内に供給されるが、チャンバーの天板部に設けられたガス供給孔内にY2O3溶射膜を形成するのは技術的に難しく、そのためガス供給孔内にY2O3溶射膜が形成できなかった場合や、形成できたとしても斑のある状態では、異常放電が発生する可能性がある。
そこで、本開示にかかる技術は、H2を含むプラズマに対してY2O3溶射膜よりも耐性の高い保護膜をチャンバー内に施すことで、パーティクルの発生と異常放電との双方を同時に抑えて好適なプラズマ処理を行う。
以下、本実施形態にかかるプラズマ処理装置の構成について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図1は、実施形態にかかるプラズマ処理装置1の構成を模式的に示す断面図である。このプラズマ処理装置1は、ウェハWを収容してプラズマ処理を行うチャンバーである処理容器11と、処理容器11の内部に配置され、ウェハWを載置する載置台12と、処理容器11内にガスを供給するガス供給機構13と、処理容器11内を排気する排気装置14と、処理容器11内にプラズマを生成させるためのマイクロ波を発生させ、処理容器11内にマイクロ波を導入するマイクロ波導入装置15と、制御部16とを備えている。処理容器11は接地されている。
処理容器11は、例えばアルミニウムおよびその合金等の金属材料によって形成され、略円筒形状をなしており、板状の天板部21および底部22と、これらを連結する側壁23とを有している。マイクロ波導入装置15は、処理容器11の上部に設けられ、処理容器11内に電磁波(マイクロ波)を導入してプラズマを生成するプラズマ生成手段として機能する。
天板部21には、マイクロ波導入装置15の後述するマイクロ波放射機構53およびガス導入ノズル41が嵌め込まれる複数の開口部を有している。側壁23は、処理容器11に隣接する搬送室(図示せず)との間で被処理基板であるウェハWの搬入出を行うための搬入出口24を有している。搬入出口24はゲートバルブ25により開閉される。底部22には排気装置14が設けられている。排気装置14は底部22に設けられた排気管26に接続されている。排気装置14は真空ポンプ(図示せず)を備えている。この真空ポンプにより排気管26を介して処理容器11内が排気される。処理容器11内の圧力は排気装置14が備えている圧力制御バルブ(図示せず)により制御される。
載置台12は、円板状をなしており、AlN等のセラミックスからなっている。載置台12は、処理容器11の底部中央から上方に延びる円筒状のAlN等のセラミックスからなる支持部材30により支持されている。載置台12の外縁部にはウェハWをガイドするためのガイドリング31が設けられている。載置台12の内部には、ウェハWを昇降するための昇降ピン(図示せず)が載置台12の上面に対して突没可能に設けられている。さらに、載置台12の内部にはヒータ32が埋め込まれており、このヒータ32はヒータ電源33から供給される電力により、載置台12上のウェハWを加熱する。
載置台12には、熱電対(図示せず)が挿入されており、熱電対からの信号に基づいて、ウェハWの温度を、例えば150〜800℃の範囲の所望の温度に加熱可能である。載置台12内のヒータ32の上方には、ウェハWと同程度の大きさの電極34が埋設されており、この電極34には、高周波電源35が電気的に接続されている。この高周波電源35から載置台12に、イオンを引き込むための高周波バイアスが印加される。なお、高周波電源35はプラズマ処理の特性によっては設ける必要はない。また本例では、イオンを引き込むための一例として高周波バイアスについて説明したが、直流電源を接続してDCバイアスを印加してもよい。なお、直流電源はプラズマ処理の特性によっては格別設ける必要はない。
ガス供給機構13は、プラズマ生成ガス、およびグラフェン構造体を形成するための原料ガスを処理容器11内に導入するためのものであり、複数のガス導入ノズル41を有している。ガス導入ノズル41は、処理容器11の天板部21に設けられている。各ガス導入ノズル41は、ガス供給配管42と接続されている。このガス供給配管42は分岐管42a、42b、42c、42d、42eの5つに分岐しており、これら分岐管42a、42b、42c、42d、42eには、それぞれプラズマ生成ガスである希ガスとしてのArガスを供給するArガス供給源43、クリーニングガスである酸化ガスとしてのO2ガスを供給するO2ガス供給源44、パージガス等として用いられるN2ガスを供給するN2ガス供給源45、還元性ガスとしてのH2ガスを供給するH2ガス供給源46、成膜原料ガスである炭素含有ガスとしてのアセチレン(C2H2)ガスを供給するC2H2ガス供給源47が接続されている。なお、分岐管42a、42b、42c、42d、42eには、図示してはいないが、流量制御用のマスフローコントローラおよびその前後に配置されるバルブが設けられている。プラズマ生成ガスはArガスに限らず、例えば、Heガス、Neガス、Krガス、Xeガスであってもよい。また、炭素含有ガスはアセチレン(C2H2)ガスに限られず、例えば、エチレン(C2H4)ガス、メタン(CH4)ガス、プロピレン(C3H6)ガスであってもよい。
マイクロ波導入装置15は、既述したように、処理容器11の上方に設けられ、処理容器11内に電磁波(マイクロ波)を導入してプラズマを生成するプラズマ生成手段として機能する。マイクロ波導入装置15は、天板として機能する処理容器11の天板部21と、マイクロ波を生成するとともに、マイクロ波を複数の経路に分配して出力するマイクロ波出力部50と、マイクロ波出力部50から出力されたマイクロ波を処理容器11に導入するアンテナユニット51とを有する。
マイクロ波出力部50は、図示しないマイクロ波電源、マイクロ波発振器、当該マイクロ波発振器によって発振されたマイクロ波を増幅するアンプ、当該アンプによって増幅されたマイクロ波を複数の経路に分配する分配器を有している。マイクロ波発振器は例えば、860MHzでマイクロ波を発振(例えば、PLL発振)させる。なおマイクロ波の周波数は、860MHzに限らず、2.45GHz、8.35GHz、5.8GHz、1.98GHz等、700MHzから10GHzの範囲のものを用いることができる。
アンテナユニット51は、複数のアンテナモジュール(図示せず)を備え、各アンテナモジュールは、マイクロ波出力部50からのマイクロ波を増幅して出力するアンプ部52と、アンプ部52から出力されたマイクロ波を処理容器11内に放射するマイクロ波放射機構53とを有する。
図1に示すように、複数のマイクロ波放射機構53は、天板部21に設けられており、各マイクロ波放射機構53は、処理容器11内に露出したマイクロ波透過板54を有している。マイクロ波透過板54は誘電体で構成され、マイクロ波をTEモードで効率的に放射することができるような形状、例えば図2に示したような円板形状を有している。本実施の形態では、天板部21の中心とその周囲に等間隔で6か所に配置されている。
より詳述すれば、この実施の形態では、マイクロ波放射機構53は7本設けられており、これらに対応するマイクロ波透過板54は、天板部21の中心と、その周囲に均等に六方最密配置になるように配置されている。すなわち、7つのマイクロ波透過板54のうち1つは、天板部21の中央に配置され、その周囲に、他の6つのマイクロ波透過板54が等間隔で配置されている。これら7つのマイクロ波透過板54は隣接するマイクロ波透過板がすべて等間隔になるように配置されている。マイクロ波放射機構53の数は7本に限るものではない。
なおマイクロ波透過板54を構成する材料としては、例えば、石英やセラミックス、ポリテトラフルオロエチレン樹脂等のフッ素系樹脂、ポリイミド樹脂等を用いることができる。
なおマイクロ波透過板54を構成する材料としては、例えば、石英やセラミックス、ポリテトラフルオロエチレン樹脂等のフッ素系樹脂、ポリイミド樹脂等を用いることができる。
そしてガス供給機構13の複数のガス導入ノズル41は、中央のマイクロ波透過板54の周囲を囲むように配置されている。より詳述すれば、本実施の形態では、中央のマイクロ波透過板54の周囲を等間隔で囲むように、例えば12本のガス導入ノズル41が天板部21に設けられている。
そしてガス導入ノズル41の先端には、図3に示したように、処理容器11内に開口したガス供給孔71が形成されている。このガス供給孔71は、天板部21の下面側に形成されたディンプルと呼称される凹部72内に位置している。
そして天板部21における処理容器11内に面した表面、及びガス供給孔71の内部表面、凹部72の表面は、図3に示したように、シュウ酸陽極酸化被膜FCYによって被覆されている。またシュウ酸陽極酸化被膜の複数の微小な孔(ポア)は、シラン溶液エチルシリケートによるSiO2で封孔処理されている。
制御部16は、典型的にはコンピュータからなり、プラズマ処理装置1の各部を制御するようになっている。たとえば制御部16は、プラズマ処理装置1のプロセスシーケンスおよび制御パラメータであるプロセスレシピを記憶した記憶部や、入力手段およびディスプレイ等を備えており、選択されたプロセスレシピに従って所定の制御を行うことが可能である。すなわち、かかる構成を有する制御部16は、例えば後述するプラズマ処理、すなわち炭素含有ガスと水素と希ガスの混合ガスによるプラズマによって、ウェハW上にカーボン系膜を形成する際に必要なプラズマ処理装置1の各部を制御する。またそのようなカーボン系膜を形成する工程の前に、水素プラズマによってウェハWを処理したり、カーボン系膜を形成する工程の前に、載置台12上にダミーのウェハを載置した状態で、炭素含有ガスと希ガスの混合ガスによるプラズマによって、処理容器11内の表面にカーボン系保護膜を形成するように、プラズマ処理装置1の各部を制御する。当該制御の対象としては、例えばガス供給機構13、排気装置14、マイクロ波導入装置15を例示することができる。
以上のように構成されたプラズマ処理装置1を用いて、カーボン系膜を基板、例えばウェハWの表面に形成するには、まず処理容器11内にウェハWを搬入し、載置台12の上に載置する。そして成膜原料ガスである炭素含有ガスとしてのアセチレン(C2H2)を処理容器内に供給して、成膜原料ガスをプラズマ化させる。
具体的には、ガス導入ノズル41を介してガス供給孔71から、プラズマ生成ガスであるArガスを処理容器11の天板部21の直下に供給するとともに、マイクロ波導入装置15のマイクロ波出力部50から複数に分配して出力されたマイクロ波を、マイクロ波放射機構53を介してマイクロ波透過板54から処理容器11内に照射する。これによって
天板部21の直下領域に、Arガスによる表面波プラズマが生成され、その領域がプラズマ生成領域となる。
天板部21の直下領域に、Arガスによる表面波プラズマが生成され、その領域がプラズマ生成領域となる。
そして、プラズマが着火したタイミングでガス導入ノズル41から成膜原料ガスである炭素含有ガスとしてのアセチレン(C2H2)ガス、および必要に応じてH2ガスを供給する。これらはプラズマにより励起されて解離し、載置台12上に載置されたウェハWに供給される。ウェハWは、プラズマ生成領域とは離れた領域に配置されており、ウェハWへは、プラズマ生成領域から拡散したプラズマが供給されるため、ウェハW上では低電子温度のプラズマとなって低ダメージ、かつラジカル主体の高密度のプラズマとなる。このようなプラズマにより、ウェハ表面で炭素含有ガスを反応させることができ、結晶性が良好なカーボン系膜(例えば、グラフェン構造体)をウェハ表面に形成することができる。
またそのようなグラフェン構造体の成膜に先立って、ウェハWの表面の清浄化を行うことで、より好適にグラフェン構造体をウェハW上に形成することができる。このようなウェハWの表面の清浄化は、例えば水素プラズマによって行うことができる。
この場合、Arガス供給源43からのArガス、H2ガス供給源46からのH2ガスが、ガス導入ノズル41を介してガス供給孔71から処理容器11内に供給される。またこのような水素プラズマによる表面処理は、例えば次のような条件で行われる。
ガス流量:Ar/H2=0〜2000/1〜2000sccm
圧力:0.001〜5Torr(0.13〜666Pa)
ウェハ温度:27(室温)〜800℃
処理時間:10〜120min
ガス流量:Ar/H2=0〜2000/1〜2000sccm
圧力:0.001〜5Torr(0.13〜666Pa)
ウェハ温度:27(室温)〜800℃
処理時間:10〜120min
このようにカーボン系膜の形成に先立ってウェハWの表面を水素プラズマによって清浄化することで、より好適にウェハWの表面に、カーボン系膜を形成することができる。
また前記した水素プラズマによるウェハ表面の清浄化処理前に、処理容器11内の表面に、炭素含有ガスと希ガスの混合ガスによるプラズマによって、カーボン系保護膜を形成するようにしてもよい。これによって、グラフェン構造体の成膜時に生成されるプラズマ、とりわけ水素プラズマによって、処理容器11内の表面が損傷を受けることを抑えることができる。かかる場合、一旦ダミーのウェハを載置台12に載置し、その状態でカーボン系保護膜を処理容器11内の表面に形成する。そしてカーボン系保護膜の形成処理が終われば、ダミーのウェハを処理容器11から搬出し、次いで成膜対象のウェハを処理容器11内に搬入し、前記した水素プラズマによるウェハ表面の清浄化処理、及びグラフェン構造体等の目的のカーボン系膜の形成処理を行うようにしてもよい。
また前記したような水素プラズマによるウェハ表面の清浄化処理を行なわずに、ダミーのウェハを処理容器11内に搬入してカーボン系保護膜を処理容器11内の表面に形成し、その後ダミーのウェハを処理容器11から搬出し、次いで成膜対象のウェハを処理容器11内に搬入し、グラフェン構造体等の目的のカーボン系膜の形成処理を行うようにしてもよい。
水素プラズマによる清浄化処理、カーボン系保護膜の形成処理、目的のカーボン系膜の形成処理等のプラズマ処理を行う場合、一般的に処理容器内の表面に形成されているY2O3溶射膜は、既述したように、特にH2を含むプラズマによって損傷を受けやすく、その結果ウェハ等の基板上に多くのパーティクルが発生することがあった。
この点、実施の形態にかかるプラズマ処理装置1の処理容器11は、天板部21における処理容器11内の表面、及びガス供給孔71の内部表面、凹部72の表面は、シュウ酸陽極酸化被膜によって被覆され、また当該シュウ酸陽極酸化被膜の複数の微小な孔(ポア)は、シラン溶液エチルシリケートによるSiO2で封孔処理されているので、H2を含むプラズマに対しても高い耐性を有しており、パーティクルの発生を大幅に抑えることが可能になっている。
図4は、発明者らが実験的に、ウェハに1分間マイクロ波による水素プラズマ処理をした際の、Y2O3溶射膜、微小粒径Y2O3溶射膜、シュウ酸陽極酸化被膜の各圧力に対するパーティクル数の変化を示すグラフである。計測したパーティクルは60nm以上の粒径のものであり、ウェハ上のパーティクルの実数を計測した。なお図4のグラフ中、FC1はY2O3溶射膜、FCXは微小粒径Y2O3溶射膜、FCYはシラン溶液エチルシリケートによるSiO2で封孔処理されたシュウ酸陽極酸化被膜を表わしている(図5、図6のグラフにおいても同じ)。
このときのプラズマ条件は、下記の通りである。
ガス流量:Ar/H2=500/200sccm
圧力:0.05〜0.4Torr(6.65〜53.2Pa)
ウェハ温度:550℃
マイクロ波の出力:700〜2500W
処理時間:1min
このときのプラズマ条件は、下記の通りである。
ガス流量:Ar/H2=500/200sccm
圧力:0.05〜0.4Torr(6.65〜53.2Pa)
ウェハ温度:550℃
マイクロ波の出力:700〜2500W
処理時間:1min
この結果によれば、シラン溶液エチルシリケートによるSiO2で封孔処理されたシュウ酸陽極酸化被膜では、Y2O3溶射膜、微小粒径Y2O3溶射膜と比べ、圧力変化に殆ど左右されずに、50(個)程度の極めて低いパーティクル数しか確認できなかった。したがって、Y2O3溶射膜、微小粒径Y2O3溶射膜よりも水素プラズマ耐性が大幅に向上していることが分かる。
図5のグラフは、図4に示した実験結果と同じプラズマ条件で、処理時間を10分として、圧力を1Torr(133Pa)、1.5Torr(200Pa)、2Torr(266Pa)に変えた時のパーティクル数を示している。
この結果、パーティクルが発生しやすい低圧力の下でも、シラン溶液エチルシリケートによるSiO2で封孔処理されたシュウ酸陽極酸化被膜は、Y2O3溶射膜、微小粒径Y2O3溶射膜よりも発生するパーティクル数は、約1/1000〜約1/6(対Y2O3溶射膜)、約1/1000〜約1/3(対微小粒径Y2O3溶射膜)と極めて少ないことが確認できた。したがって、低圧力でのプラズマにおいても、Y2O3溶射膜、微小粒径Y2O3溶射膜よりも水素プラズマ耐性が大幅に向上していることが分かった。
次にウェハに1分間水素プラズマ処理をした際の、Y2O3溶射膜、微小粒径Y2O3溶射膜、シュウ酸陽極酸化被膜の各マイクロ波の出力に対するパーティクル数の変化を図6のグラフに示す。処理時間は1分、処理容器内圧力は、50mTorr(6.65Pa)であり、他のプラズマ条件は、図4、図5のグラフの実験と同じである。なお図6のグラフ中、例えば「100/200×6」とあるのは、天板部21の中心のマイクロ波放射機構53に対する出力が100W、中心部のマイクロ波放射機構53の周辺の6本のマイクロ波放射機構53に対する出力が各々200Wであることを表わしている。
この結果によれば、パーティクルが発生しやすい高出力下での水素プラズマの場合でも、シュウ酸陽極酸化被膜は、Y2O3溶射膜、微小粒径Y2O3溶射膜よりも発生するパーティクルの数が極めて少ないことが確認できた。なお図6のグラフ中、マイクロ波出力が「100/200×6」のときのシュウ酸陽極酸化被膜については、データが取得できなかったが、他の出力の場合と同様な傾向であることが推認できる。
以上の各実験結果から、シュウ酸陽極酸化被膜は、Y2O3溶射膜、微小粒径Y2O3溶射膜よりもパーティクルの発生が極めて少なく、したがって水素プラズマに対する耐性が大幅に向上していることが分かる。
またシラン溶液エチルシリケートによるSiO2で封孔処理されたシュウ酸陽極酸化被膜は、別な実験によれば、加圧蒸気封入シュウ酸陽極酸化被膜、封孔処理された硬質アルマイトと比較して、表層の変化が少なく、それゆえ表面の物理的変化が少ないことも確認されている。
より詳述すれば、(1)H2/Arプラズマの下で2時間曝した場合、(2)H2プラズマの下で2時間曝した場合、(3)H2/Arプラズマの下で8時間曝した場合について、これらの材料の表面を目視にて観察した。その結果、封孔処理された硬質アルマイトは(1)、(2)の場合とも変色したが、シラン溶液エチルシリケートによるSiO2で封孔処理されたシュウ酸陽極酸化被膜、加圧蒸気封入シュウ酸陽極酸化被膜は(1)、(2)のいずれの場合にも変色が見られなかった。そして(3)の場合には、加圧蒸気封入シュウ酸陽極酸化被膜については、明らかな変色が確認できたが、SiO2で封孔処理されたシュウ酸陽極酸化被膜は、わずかな変色しか確認できなかった。したがって、SiO2で封孔処理されたシュウ酸陽極酸化被膜は、加圧蒸気封入シュウ酸陽極酸化被膜よりもプラズマ耐性が大きいことが推認できる。また断面TEM観察の結果から、硬質アルマイトはH2/Arプラズマ照射後に封孔部に変質(空乏)が発生していることが確認できたが、シュウ酸アルマイト(シラン封入、加圧蒸気封入)では、封孔部の変化が確認できなかった。
ところで、既述した水素プラズマによる清浄化処理、カーボン系保護膜の形成処理、目的のカーボン系膜の形成処理を行う場合、既述したように、従来のY2O3溶射膜による保護膜形成では、処理容器11の天板部21に設けられたガス供給孔71の内部表面にまで、Y2O3溶射膜FC1またはFCXを形成することが技術的に難しかった。その結果異常放電が発生して、図7に示したように、凹部72からガス供給孔71にかけて、異常放電に起因する副生成物Zが付着、堆積したり、素材のアルミニウム合金が溶解することがあった。異常放電自体もプラズマ処理に悪影響を与えるが、副生成物Zや素材の溶解はガス供給孔71を閉塞する恐れがある。
これに対し、図3に示したように、シラン溶液エチルシリケートによるSiO2で封孔処理されたシュウ酸陽極酸化被膜FCYは、ガス供給孔71の内部表面にまで、これを形成することができるから、異常放電の発生を大幅に抑えることができ、また副生成物Zの発生も確認できなかった。したがって、シラン溶液エチルシリケートによるSiO2で封孔処理されたシュウ酸陽極酸化被膜によって処理容器11の内側表面、とりわけ天板部21、並びに凹部72、ガス供給孔71の内部表面を被覆することで、パーティクルの発生を大きく抑えることができる。また同時に、従来のアルミニウム無垢表面と比較してAl2O3絶縁被膜を形成して耐電圧を高めることで、前記したような異常放電の発生を大幅に抑えて、凹部72、ガス供給孔71付近に副生成物Zが付着、堆積することを防止することが可能である。
なお前記したような、カーボン系膜の形成処理等のプラズマ処理を処理容器11内で行う場合には、処理容器11の側壁23に対しては、格別、シラン溶液エチルシリケートによるSiO2で封孔処理されたシュウ酸陽極酸化被膜保護膜を形成しなくとも、カーボン系膜の形成処理に影響を与えず、またパーティクルの発生も大きく増加することはない。このことは既述の実験結果でも確認されている。したがって、カーボン系膜の形成処理等の場合には、処理容器11の側壁23にシラン溶液によるSiO2で封孔処理されたシュウ酸陽極酸化被膜保護膜を形成しなくてもよい。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
1 プラズマ処理装置
11 処理容器
12 載置台
13 ガス供給機構
14 排気装置
15 マイクロ波導入装置
16 制御部
21 天板部
23 側壁
71 ガス供給孔
W ウェハ
11 処理容器
12 載置台
13 ガス供給機構
14 排気装置
15 マイクロ波導入装置
16 制御部
21 天板部
23 側壁
71 ガス供給孔
W ウェハ
Claims (11)
- 処理容器内の基板にプラズマ処理する装置であって、
前記処理容器は側壁及び天板部を有し、
前記天板部に配置され、プラズマを生成するためのマイクロ波を前記処理容器内に導入するマイクロ波導入装置と、
前記処理容器内に設けられて、前記基板を載置する載置台と、
前記天板部に設けられたガス供給孔を介してガスを前記処理容器内に供給するガス供給機構と、を有し、
前記天板部における前記処理容器内の表面及び前記ガス供給孔の内部表面は、シュウ酸陽極酸化被膜によって被覆されている、プラズマ処理装置。 - 前記側壁における前記処理容器内の表面は、前記シュウ酸陽極酸化被膜が被覆されていない、請求項1に記載のプラズマ処理装置。
- 前記シュウ酸陽極酸化被膜は、シラン溶液エチルシリケートによるSiO2で封孔処理されている、請求項1または2のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記プラズマは水素プラズマである、請求項1〜3のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記シュウ酸陽極酸化被膜の厚さは、1〜100μmである、請求項1〜4のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 制御部を有し、
前記制御部は、炭素含有ガスと水素と希ガスの混合ガスによるプラズマによって、前記基板上にカーボン系膜を形成するように、前記プラズマ処理装置を制御する、請求項1〜5のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、前記基板上に前記カーボン系膜を形成する工程の前に、水素プラズマによって前記基板を処理するように前記プラズマ処理装置を制御する、請求項6に記載のプラズマ処理装置。
- 前記制御部は、前記基板上に前記カーボン系膜を形成する工程の前に、前記載置台上にダミーの基板を載置した状態で、炭素含有ガスと希ガスの混合ガスによるプラズマによって、前記処理容器内表面にカーボン系保護膜を形成するように、前記プラズマ処理装置を制御する、請求項6に記載のプラズマ処理装置。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法であって、
炭素含有ガスと水素と希ガスの混合ガスによるプラズマによって、基板上にカーボン系膜を形成する工程を有する、プラズマ処理方法。 - 前記基板上にカーボン系膜を形成する工程の前に、水素プラズマによって前記基板を処理する工程を有する、請求項9に記載のプラズマ処理方法。
- 前記基板上にカーボン系膜を形成する工程の前に、前記載置台上にダミーの基板を載置した状態で、炭素含有ガスと希ガスの混合ガスによるプラズマによって、前記処理容器内表面にカーボン系保護膜を形成する工程を有する、請求項9に記載のプラズマ処理方法。
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JP2020103080A JP2021195594A (ja) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
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