JP3907444B2 - Plasma processing apparatus and structure manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波を用いてプラズマを発生させて処理を行うプラズマ処理装置及び構造体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
マイクロ波をプラズマ生起用の励起源として使用するプラズマ処理装置としては、光学部品、LSI、フラットパネルディスプレイ、マイクロメカニクスなどの構造体の製造工程などに用いられる、CVD装置、エッチング装置、アッシング装置等が知られている。
【0003】
こうしたいわゆるマイクロ波プラズマCVD装置を使用するCVDは例えば次のように行われる。即ち、マイクロ波プラズマCVD装置のプラズマ発生室及び成膜室内にプラズマ発生用のガスを導入し、同時にマイクロ波エネルギーを投入してプラズマ発生室内にプラズマを発生させガスを励起、分解して、成膜室内に配された被処理体上に堆積膜を形成する。
【0004】
また、いわゆるマイクロ波プラズマエッチング装置を使用する被処理体のエッチング処理は、例えば次のようにして行われる。即ち、該装置の処理室内にエッチャントガスを導入し、同時にマイクロ波エネルギーを投入して該エッチャントガスを励起、分解して該処理室内にプラズマを発生させ、これにより該処理室内に配された被処理体の表面をエッチングする。
【0005】
また、いわゆるマイクロ波プラズマアッシング装置を使用する被処理体のアッシング処理は、例えば次のようにして行われる。即ち、該装置の処理室内にアッシングガスを導入し、同時にマイクロ波エネルギーを投入して該アッシングガスを励起、分解して該処理室内にプラズマを発生させ、これにより該処理室内に配された被処理体の表面をアッシングする。
【0006】
マイクロ波を用いてプラズマを発生させるプラズマ処理装置においては、ガスの励起源としてマイクロ波を使用することから、電子を高い周波数をもつ電界により加速でき、ガス分子を効率的に電離、励起させることができる。それゆえ、マイクロ波を用いたプラズマ処理装置では、ガスの電離効率、励起効率及び分解効率が高く、高密度のプラズマを比較的容易に形成し得る、低温で高速に高品質処理できるといった利点を有する。
【0007】
また、マイクロ波が誘電体を透過する性質を有することから、プラズマ処理装置を無電極放電タイプのものとして構成でき、これがゆえに高清浄なプラズマ処理を行い得るという利点もある。
【0008】
こうしたマイクロ波プラズマ処理装置の更なる高速化のために、電子サイクロトロン共鳴(ECR)を利用したプラズマ処理装置も実用化されてきている。ECRは、磁束密度が87.5mTの場合、磁力線の周りを電子が回転する電子サイクロトロン周波数が、マイクロ波の一般的な周波数2.45GHzと一致し、電子がマイクロ波を共鳴的に吸収して加速され、高密度プラズマが発生する現象である。
【0009】
これとは別に、マイクロ波プラズマ処理装置の例として、近年、マイクロ波を均一かつ効率的に導入する装置として複数のスロットが形成された無終端環状導波管を用いた装置が提案されている(特開平5−345982号公報,特開平10−233295号公報)。このマイクロ波プラズマ処理装置を図5(a)に、そのプラズマ発生機構を図5(b)に示す。901はプラズマ処理室、902は被処理体、903は被処理体902の支持体、904は基板温度調整手段、905はプラズマ処理室901の周辺に設けられたプラズマ処理用ガス導入手段、906は排気、907はプラズマ処理室901を大気側と分離する平板状誘電体窓、908はマイクロ波を誘電体窓907を通してプラズマ処理室901に導入するためのスロット付無終端環状導波管、911はマイクロ波を左右に分配するE分岐、912は無終端環状導波管908内部で生じる定在波、913はスロット、914は誘電体窓907表面を伝搬する表面波、915は隣接するスロットから導入された表面波同士の干渉により生じる表面定在波、916は表面定在波915により生成した表面プラズマ、917は表面プラズマ916の拡散により生成したバルクプラズマである。
【0010】
上記の装置を用いたプラズマ処理は以下のようにして行う。排気系(不図示)を介してプラズマ処理室901内を真空排気する。続いて処理用ガスをプラズマ処理室901の周辺に設けられたガス導入手段905を介して所定の流量でプラズマ処理室901内に導入する。次に排気系(不図示)に設けられたコンダクタンスバルブ(不図示)を調整し、プラズマ処理室901内を所定の圧力に保持する。マイクロ波電源(不図示)より所望の電力を無終端環状導波管908を介してプラズマ処理室901内に供給する。この際、無終端環状導波管908内に導入されたマイクロ波は、E分岐911で左右に2分配され、自由空間よりも長い管内波長をもって伝搬する。分配されたマイクロ波同士が干渉し、管内波長の1/2ごとに定在波の“腹”を生じる。
【0011】
表面電流を横切るように設けられたスロット913を介し誘電体窓907を透過してプラズマ処理室901に導入されたマイクロ波によりスロット913近傍に初期高密度プラズマが発生する。この状態で、誘電体窓907と初期高密度プラズマの界面に入射したマイクロ波は、初期高密度プラズマ中を伝搬できず、誘電体窓907と初期高密度プラズマとの界面を表面波914として伝搬する。
【0012】
隣接するスロットから導入された表面波914同士が相互干渉し、表面波914の波長の1/2ごとに“腹”を有する表面定在波915を生じる。この表面定在波915によって表面プラズマ916が生成される。さらに表面プラズマ916の拡散によりバルクプラズマ917が生成する。処理用ガスは発生した表面波干渉プラズマにより励起され、支持体903上に固定されて置かれた被処理体902の表面を処理する。
【0013】
このようなマイクロ波プラズマ処理装置を用いることにより、マイクロ波パワー1kW以上で、直径300mm程度の大口径空間に±3%以内の均一性をもって、電子密度1012cm-3以上、電子温度3eV以下、プラズマ電位15V以下の高密度低電位プラズマが発生できるので、ガスを充分に反応させ活性な状態で被処理体に供給でき、かつ入射イオンによる基板表面ダメージも低減するので、低温でも高品質で均一かつ高速な処理が可能になる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようなマイクロ波プラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行った場合、カットオフ密度以上のプラズマを生成してしまえばマイクロ波の被処理体方向への伝播が抑制されるが、放電初期の未発生時及び低密度時には被処理体にマイクロ波が伝播してしまいマイクロ波の照射による損傷が発生する場合がある。
【0015】
本発明は上記の点に鑑みてされたものであり、放電初期においても、基板へのマイクロ波照射を低減し照射損傷を抑制できるプラズマ処理装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、本発明は、マイクロ波導波管を介してプラズマ処理室内にマイクロ波を導入し、前記プラズマ処理室内でプラズマを発生させプラズマ処理を行うプラズマ処理装置において、プラズマ処理される被処理体表面と前記マイクロ波導波管とのマイクロ波換算距離が自然波長の略4分の奇数倍であることを特徴とする。
【0017】
また、本発明は、排気手段により略円筒形状のプラズマ処理室を排気し、マイクロ波導入管を介して前記プラズマ処理室内にマイクロ波を導入し、前記プラズマ処理室内でプラズマを発生させるプラズマ処理装置において、プラズマ処理される被処理体表面からマイクロ波換算距離でマイクロ波自然波長の略4分の奇数倍の位置に、前記被処理体表面で反射されたマイクロ波を反射するマイクロ波反射手段を備えることを特徴とする。
【0018】
更に、本発明は、高周波供給器を介して前記プラズマ処理室内に高周波を導入し、前記プラズマ処理室内でプラズマを発生させるプラズマ処理装置において、前記高周波供給器に形成された高周波放出用のスロットを介してプラズマを検出するためのプラズマ検出素子を有することを特徴とする。そして、前記スロットは被処理体の被処理面と平行になるように配されたスロット板に設けられているとよく、又、プラズマ検出素子の検出結果に基づいてマイクロ波の供給を停止する制御装置を更に有するとよい。
【0019】
加えて、本発明は、構造体が形成されるべき基板の表面をプラズマ処理する工程を有する構造体の製造方法において、上述したプラズマ処理装置を用いて前記プラズマ処理を行うことを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、図1を用いて本発明の基本的な考え方について説明する。101は内壁が略円筒形状のプラズマ処理室、102は被処理体、103は被処理体102の支持体、104は基板温度調整手段、105はプラズマ処理室101の周辺に設けられたプラズマ処理用ガス導入手段、106は排気、107はプラズマ処理室101を大気側と分離する誘電体窓、108は高周波としてのマイクロ波を誘電体窓107を通してプラズマ処理室101に導入するための高周波供給器としてのスロット付無終端環状導波管、109はマイクロ波反射手段としてのマイクロ波反射部材、111はマイクロ波を左右に分配するE分岐、112は無終端環状導波管108内部に生じる定在波、113はスロット、114はスロット113を介し誘電体窓107表面を伝播する表面波、115は隣接するスロット113から導入された表面波114同士の干渉により生じる表面定在波、116は表面定在波115により生じる表面プラズマ、117は表面プラズマの拡散によって生じるバルクプラズマである。121は任意のスロット113の上方に設けられた受光素子などを含むプラズマ検出素子であり、検出光透過性の誘電体窓107、スロット113及び無終端環状導波管108を構成する導電性上部壁に形成された貫通孔を介してプラズマ光をモニタする。検出素子121は不図示の制御装置に接続されており、プラズマをその場観測することによって処理状態を制御することができる。例えば、検出素子121は、プラズマ非発生などの誤動作を検知する誤動作検知モニターや、プラズマ処理を適切に終了させるためのエンドポイントモニターとして用いることができる。マイクロ波反射部材109は、被処理体支持体103上面と無終端環状導波管108下面(即ち、スロット113が形成された導電性スロット板120の下面)とのマイクロ波換算間隔をマイクロ波自然波長の4分の奇数倍にする場合には、使用しなくても良い。
【0021】
プラズマ処理は以下のようにして行う。排気系(不図示)を介してプラズマ処理室101内を真空排気する。続いて処理用ガスをプラズマ処理室101の周辺に設けられたガス導入手段105を介して所定の流量でプラズマ処理室101内に導入する。次に排気系(不図示)に設けられたコンダクタンスバルブ(不図示)を調整し、プラズマ処理室101内を所定の圧力に保持する。マイクロ波電源(不図示)より所望の電力を無終端環状導波管108を介してプラズマ処理室101内に供給する。この際、無終端環状導波管108内に導入されたマイクロ波は、E分岐111で左右に分配され、自由空間よりも長い管内波長をもって伝搬する。分配されたマイクロ波同士が干渉し、管内波長の約1/2ごとに“腹”を有する定在波112を生じる。表面電流を横切るように設けられたスロット113を介し誘電体窓107を透過してプラズマ処理室101にマイクロ波が導入される。
【0022】
この時、カットオフ密度以上のプラズマが発生するまでは、被処理体102方向にマイクロ波が伝播するが、被処理体支持体103上面と無終端環状導波管108下面とのマイクロ波換算間隔をマイクロ波自然波長の約4分の奇数倍にするか、被処理体支持体表面103からマイクロ波自然波長の約4分の奇数倍の位置に被処理体支持体103方向にマイクロ波を反射するマイクロ波反射手段109を形成していれば、被処理体102方向に向かうものと被処理体102で反射されたものとで干渉し弱め合って、被処理体支持体103直上での定在波の励起を抑制できる。それにより、被処理体102へのマイクロ波の照射を低減することができる。
【0023】
プラズマ処理室101に導入されたマイクロ波によりスロット113近傍に初期高密度プラズマが発生する。この状態で、誘電体窓107と初期高密度プラズマの界面に入射したマイクロ波は、初期高密度プラズマ中は伝搬できず、誘電体窓107と初期高密度プラズマとの界面を表面波114として伝搬する。
【0024】
隣接するスロットから導入された表面波114同士が相互干渉し、表面波114の波長の約1/2ごとに“腹”を有する表面定在波115を生じる。この表面定在波115によって表面プラズマ116が生成される。さらに表面プラズマ116の拡散によりバルクプラズマ117が生成される。処理用ガスは発生した表面波干渉プラズマにより励起され、支持体103上に固定して置かれた被処理体102の表面を処理する。
【0025】
プラズマの状態は検出素子121によってモニタできるので、マイクロ波供給開始の後、所定の時間が経過しても、所望のプラズマが発生しない場合には、そうしたモニタ結果を基にマイクロ波の供給を停止して、処理動作を中断させることができる。このような場合であっても、被処理体のマイクロ波損傷を予防することができる。とくに、上述した位置に検出素子を配置するとマイクロ波が処理室内に供給される源となるスロット113近傍のプラズマを観測できるので、より精度が高いプラズマ観測を行うことができる。スロットは複数あるので、2箇所以上のスロットそれぞれの位置に検出素子121を設けてもよい。
【0026】
また、エッチングやアッシングなどの処理を行う際、被処理面を構成する原子によっては、所望の処理が終了する頃にプラズマの発光状態が変化することがあるので、それを検出素子121で検出して、マイクロ波の供給を中止するなどして、処理を終了させることができる。
【0027】
被処理体支持体103の上面から無終端環状導波管108の下面までのマイクロ波換算距離は、導入されるマイクロ波の周波数に対する各材料の比誘電率の平方根を実厚に乗じた換算厚を各材料について合計したものである。マイクロ波の周波数は通常300MHz程度から3THz程度であるが、実施形態で用いられる周波数は、波長がリアクタ寸法と同程度になる、1〜10GHz程度が特に有効である。
【0028】
マイクロ波反射手段は、プラズマ処理室101の断面積の約5%以上の面積を有する被処理体支持体103方向への反射構造であれば適用可能で、単純な反射面でも、庇状に突出している構造でも、溝状に入り込んでいるものでも、マイクロ波自然波長の約1/8以下の孔径のメッシュ状でもよい。
【0029】
誘電体窓109の材質は、機械的強度が充分でマイクロ波の透過率が充分高くなるように誘電欠損の小さなものであれば適用可能であり、例えば石英、アルミナ、サファイア、窒化アルミニウム、弗化炭素ポリマなどが適用可能である。
【0030】
高周波供給器を構成するスロット付き無終端環状導波管108やスロット板120の材質は、導電体であれば使用可能であるが、マイクロ波の伝搬ロスをできるだけ抑えるため、導電率の高いAl、Cu、Ag/CuメッキしたSUSなどが最適である。スロット付無終端環状導波管108の導入口の向きは、スロット付無終端環状導波管108内のマイクロ波伝搬空間に効率よくマイクロ波を導入できるものであれば、H面に平行で伝搬空間の接線方向でも、H面に垂直方向で導入部で伝搬空間の左右方向に分配するものでもよい。
【0031】
スロット付無終端環状導波管108のスロットの形状は、マイクロ波の伝搬方向に垂直な方向の長さが管内波長の1/4程度であれば、矩形でも楕円形でもアレイ状でもなんでもよい。実施形態に用いられるスロット付無終端環状導波管108のスロット間隔は、干渉によりスロットを横切る電界が強め合うように、管内波長の1/2が最適である。
【0032】
また、より低圧下で処理を行うために、磁界発生手段を用いても良い。用いられる磁界としては、スロットの幅方向に発生する電界に垂直な磁界であれば適用可能である。磁界発生手段としては、コイル以外でも、永久磁石でも使用可能である。コイルを用いる場合には過熱防止のため水冷機構や空冷など他の冷却手段を用いてもよい。
【0033】
また、処理のより高品質化のため、紫外光を被処理体表面に照射してもよい。光源としては、被処理体もしくは被処理体上に付着したガスに吸収される光を放射するものなら適用可能で、エキシマレーザ、エキシマランプ、希ガス共鳴線ランプ、低圧水銀ランプなどが適当である。
【0034】
プラズマ処理室内の圧力は1.33×10-2Pa程度から13.3×102Pa程度の範囲、より好ましくは、1.33Pa程度から6.65×102Pa程度の範囲が適当である。
【0035】
堆積膜の形成は、使用するガスを適宜選択することによりSi3N4、SiO2、SiOF、Ta2O5、TiO2、TiN、Al2O3、AlN、MgF2などの絶縁膜、a−Si、poly−Si、SiC、GaAsなどの半導体膜、Al、W、Mo、Ti、Taなどの金属膜等、各種の堆積膜を効率よく形成することが可能である。
【0036】
構造体を製造するための、被処理体102は、半導体であっても、導電性のものであっても、あるいは電気絶縁性のものであってもよい。
【0037】
導電性被処理体としては、Fe,Ni,Cr,Al,Mo,Au,Nb,Ta,V,Ti,Pt,Pbなどの金属またはこれらの合金、例えば真鍮、ステンレス鋼などが挙げられる。
【0038】
絶縁性被処理体としては、SiO2系の石英や各種ガラス、Si3N4,NaCl,KCl,LiF,CaF2,BaF2,Al2O3,AlN,MgOなどの無機物、ポリエチレン,ポリエステル,ポリカーボネート,セルロースアセテート,ポリプロピレン,ポリ塩化ビニル,ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミドなどの有機物のフィルム、シートなどが挙げられる。
【0039】
ガス導入手段105の向きは、ガスが誘電体窓108近傍に発生するプラズマ領域を経由した後中央付近に十分に供給されてから基板表面を中央から周辺に向かって流れるように、誘電体窓108に向けてガスを吹き付けられる構造を有することが最適である。
【0040】
CVD法により基板上に薄膜を形成する場合に用いられるガスとしては、知られたガスが使用できる。
【0041】
a−Si、poly−Si、SiCなどのSi系半導体薄膜を形成する場合の処理用ガス導入手段105を介してプラズマ処理室101へ導入するSi原子を含有する原料ガスとしては、SiH4,Si2H6などの無機シラン類,テトラエチルシラン(TES),テトラメチルシラン(TMS),ジメチルシラン(DMS),ジメチルジフルオロシラン(DMDFS),ジメチルジクロルシラン(DMDCS)などの有機シラン類、SiF4,Si2F6,Si3F8,SiHF3,SiH2F2,SiCl4,Si2Cl6,SiHCl3,SiH2Cl2,SiH3Cl,SiCl2F2などのハロゲン化シラン類等、常温常圧でガス状態であるものまたは容易にガス化し得るものが挙げられる。また、この場合のSi原料ガスと混合して導入してもよい添加ガスまたはキャリアガスとしては、H2、He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rnが挙げられる。
【0042】
Si3N4,SiO2などのSi化合物系薄膜を形成する場合の処理用ガス導入手段105を介して導入するSi原子を含有する原料としては、SiH4、Si2H6などの無機シラン類,テトラエトキシシラン(TEOS),テトラメトキシシラン(TMOS),オクタメチルシクロテトラシラン(OMCTS),ジメチルジフルオロシラン(DMDFS),ジメチルジクロルシラン(DMDCS)などの有機シラン類、SiF4,Si2F6,Si3F8,SiHF3,SiH2F2,SiCl4,Si2Cl6,SiHCl3,SiH2Cl2,SiH3Cl,SiCl2F2などのハロゲン化シラン類等、常温常圧でガス状態であるものまたは容易にガス化し得るものが挙げられる。また、この場合の同時に導入する窒素原料ガスまたは酸素原料ガスとしては、N2、NH3、N2H4、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、O2、O3、H2O、NO、N2O、NO2などが挙げられる。
【0043】
Al、W、Mo、Ti、Taなどの金属薄膜を形成する場合の処理用ガス導入手段105を介して導入する金属原子を含有する原料としては、トリメチルアルミニウム(TMAl)、トリエチルアルミニウム(TEAl)、トリイソブチルアルミニウム(TIBAl)、ジメチルアルミニウムハイドライド(DMAlH)、タングステンカルボニル(W(CO)6)、モリブデンカルボニル(Mo(CO)6)、トリメチルガリウム(TMGa)、トリエチルガリウム(TEGa)、テトライソプロポキシチタン(TIPOTi)、ペンタエトキシタンタル(PEOTa)などの有機金属、AlCl3、WF6、TiCl3、TaCl5などのハロゲン化金属等が挙げられる。また、この場合のSi原料ガスと混合して導入してもよい添加ガスまたはキャリアガスとしては、H2、He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rnが挙げられる。
【0044】
Al2O3、AlN、Ta2O5、TiO2、TiN、WO3などの金属化合物薄膜を形成する場合の処理用ガス導入手段105を介して導入する金属原子を含有する原料としては、トリメチルアルミニウム(TMAl)、トリエチルアルミニウム(TEAl)、トリイソブチルアルミニウム(TIBAl)、ジメチルアルミニウムハイドライド(DMAlH)、タングステンカルボニル(W(CO)6)、モリブデンカルボニル(Mo(CO)6)、トリメチルガリウム(TMGa)、トリエチルガリウム(TEGa)、テトライソプロポキシチタン(TIPOTi)、ペンタエトキシタンタル(PEOTa)などの有機金属、AlCl3、WF6、TiCl3、TaCl5などのハロゲン化金属等が挙げられる。また、この場合の同時に導入する酸素原料ガスまたは窒素原料ガスとしては、O2、O3、H2O、NO、N2O、NO2、N2、NH3、N2H4、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)などが挙げられる。
【0045】
被処理体表面をエッチングする場合の処理用ガス導入口105から導入するエッチング用ガスとしては、F2、CF4、CH2F2、C2F6、C3F8、C4F8、CF2Cl2、SF6、NF3、Cl2、CCl4、CH2Cl2、C2Cl6などが挙げられる。
【0046】
フォトレジストなど被処理体表面上の有機成分をアッシング除去する場合の処理用ガス導入口105から導入するアッシング用ガスとしては、O2、O3、H2O、NO、N2O、NO2、H2などが挙げられる。
【0047】
また、表面改質を行う場合、使用するガスを適宜選択することにより、例えば被処理体もしくは表面層としてSi、Al、Ti、Zn、Taなどを使用してこれら被処理体もしくは表面層の酸化処理あるいは窒化処理さらにはB、As、Pなどのドーピング処理等が可能である。さらに、採用する成膜技術はクリーニング方法にも適用できる。その場合酸化物あるいは有機物や重金属などのクリーニングに使用することもできる。
【0048】
被処理体を酸化表面処理する場合の処理用ガス導入口105を介して導入する酸化性ガスとしては、O2、O3、H2O、NO、N2O、NO2などが挙げられる。また、被処理体を窒化表面処理する場合の処理用ガス導入口115を介して導入する窒化性ガスとしては、N2、NH3、N2H4、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)などが挙げられる。
【0049】
被処理体表面の有機物をクリーニングする場合、またはフォトレジストなど被処理体表面上の有機成分をアッシング除去する場合のガス導入口105から導入するクリーニング/アッシング用ガスとしては、O2、O3、H2O、NO、N2O、NO2、H2などが挙げられる。また、被処理体表面の無機物をクリーニングする場合のプラズマ発生用ガス導入口から導入するクリーニング用ガスとしては、F2、CF4、CH2F2、C2F6、C4F8、CF2Cl2、SF6、NF3などが挙げられる。
【0050】
以下、本発明にかかるプラズマ処理装置について実施形態によって説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【0051】
(実施形態1)
本発明の実施形態1として反射構造不使用・石英窓使用した例について図1を用いて説明する。101は略円筒形状のプラズマ処理室、102は被処理体、103は被処理体102の支持体、104は基板温度調整手段、105はプラズマ処理室101の周辺に設けられたプラズマ処理用ガス導入手段、106は排気、107はプラズマ処理室101を大気側と分離する誘電体窓、108はマイクロ波を誘電体窓107を通してプラズマ処理室101に導入するためのスロット付無終端環状導波管であり、ここではスロット板120を有する組み立て体となっている。
【0052】
誘電体窓107の材質は無水合成石英で、厚みは16mm程度、導入されるマイクロ波周波数2.45GHzにおける比誘電率は3.8である。スロット付無終端環状導波管108は、内壁断面の寸法が約27mm×96mmであって、導波管の中心径が202mm程度(周長4λg程度)である。スロット付無終端環状導波管108の材質は、マイクロ波の伝搬損失を抑えるため、すべてAlを用いている。スロット付無終端環状導波管108のH面には、マイクロ波をプラズマ処理室101へ導入するためのスロットが形成されている。スロットの形状は長さ40mm程度、幅4mm程度の矩形のものが2本直線上に不連続に、管内波長の約1/2間隔に放射状に形成されている。管内波長は、導入されるマイクロ波の周波数と、導波管の断面の寸法とに依存するが、周波数2.45GHz程度のマイクロ波と、上記の寸法の導波管とを用いた場合には約159mmである。使用したスロット付無終端環状導波管108では、スロットは約45度間隔で8組16個形成されている。スロット付無終端環状導波管108には、4Eチューナ、方向性結合器、アイソレータ、2.45GHz程度の周波数のマイクロ波を発生するマイクロ波電源(不図示)が順に接続されている。
【0053】
ここで、無終端環状導波管108下面から被処理体支持体103上面までのマイクロ波換算間隔は、
(1)無終端環状導波管108下面から石英窓107上面までエアギャップ
実厚約1mm×比誘電率の平方根1=換算厚約1mm
(2)石英窓107
実厚約16mm×比誘電率の平方根1.95=換算厚約31.2mm
(3)石英窓107下面から被処理体支持体103上面まで真空
実厚約120.8mm×比誘電率の平方根1=換算厚約120.8mm
を合計した値である153mm程度、即ち、2.45GHzのマイクロ波の自然波長122.4mmの5/4倍程度の値に設定してある。
【0054】
プラズマ処理は以下のようにして行う。排気系(不図示)を介してプラズマ処理室101内を真空排気する。続いて処理用ガスをプラズマ処理室101の周辺に設けられたガス導入手段105を介して所定の流量でプラズマ処理室101内に導入する。次に排気系(不図示)に設けられたコンダクタンスバルブ(不図示)を調整し、プラズマ処理室101内を所定の圧力に保持する。マイクロ波電源(不図示)より所望の電力を無終端環状導波管108を介してプラズマ処理室101内に供給する。カットオフ密度以上のプラズマが生成するまで基板方向へマイクロ波が伝播するが、無終端環状導波管108の下面と被処理体支持体103の上面までのマイクロ波換算距離がマイクロ波自然波長の4分の奇数倍であるので、マイクロ波の基板照射が抑制されその照射による損傷は低減する。この際、周辺から導入された処理用ガスは、発生した高密度プラズマにより励起・イオン化・反応して活性化し、支持体103上に固定して置かれた被処理体102の表面を処理する。
【0055】
(実施形態2)
本発明の実施形態2として下面反射面を使用した例について図2を用いて説明する。201は円筒形状のプラズマ処理室、202は被処理体、203は被処理体202の支持体、204は基板温度調整手段、205はプラズマ処理室201の周辺に設けられたプラズマ処理用ガス導入手段、206は排気、207はプラズマ処理室201を大気側と分離する誘電体窓、208はマイクロ波を誘電体窓207を通してプラズマ処理室201に導入するためのスロット付平板型無終端環状導波管、209は下面反射面である。
【0056】
誘電体窓207の材質は無水合成石英で、厚みは約16mmである。スロット付無終端環状導波管208は、内壁断面の寸法が約27mm×96mmであって、導波管の中心径が約202mm(周長4λg程度)である。スロット付無終端環状導波管208の材質は、マイクロ波の伝搬損失を抑えるため、すべてAlを用いている。スロット付無終端環状導波管208のH面即ち、導電性のスロット板220には、マイクロ波をプラズマ処理室201へ導入するためのスロット213が形成されている。スロットの形状は長さ40mm程度、幅4mm程度の矩形のものが2本直線上に不連続に、管内波長の1/2間隔に放射状に形成されている。管内波長は、使用するマイクロ波の周波数と、導波管の断面の寸法とに依存するが、周波数2.45GHz程度のマイクロ波と、上記の寸法の導波管とを用いた場合には約159mmである。使用したスロット付無終端環状導波管208では、スロットは約45度間隔で8組16個形成されている。スロット付無終端環状導波管208には、4Eチューナ、方向性結合器、アイソレータ、2.45GHzの周波数を持つマイクロ波電源(不図示)が順に接続されている。221はプラズマ検出素子である。
【0057】
ここで、下面反射面209から被処理体支持体203上面までの距離は、約30.6mm、即ち、2.45GHzのマイクロ波の自然波長122.4mmの約1/4の値に設定してある。
【0058】
プラズマ処理は以下のようにして行う。排気系(不図示)を介してプラズマ処理室201内を真空排気する。続いて処理用ガスをプラズマ処理室201の周辺に設けられたガス導入手段205を介して所定の流量でプラズマ処理室201内に導入する。次に排気系(不図示)に設けられたコンダクタンスバルブ(不図示)を調整し、プラズマ処理室201内を所定の圧力に保持する。マイクロ波電源(不図示)より所望の電力を無終端環状導波管208を介してプラズマ処理室201内に供給する。カットオフ密度以上のプラズマが生成するまで基板方向へマイクロ波が伝播するが、下面反射面209から被処理体支持体203上面までの距離がマイクロ波自然波長の約1/4であるので、マイクロ波の基板照射が抑制されその照射による損傷は低減する。この際、周辺から導入された処理用ガスは、発生した高密度プラズマにより励起・イオン化・反応して活性化し、支持体203上に固定して置かれた被処理体202の表面を処理する。
【0059】
(実施形態3)
本発明の実施形態3として庇状反射面を使用した例について図3を用いて説明する。301は円筒形状のプラズマ処理室、302は被処理体、303は被処理体302の支持体、304は基板温度調整手段、305はプラズマ処理室301の周辺に設けられたプラズマ処理用ガス導入手段、306は排気、307はプラズマ処理室301を大気側と分離する誘電体窓、308はマイクロ波を誘電体窓307を通してプラズマ処理室301に導入するためのスロット付平板型無終端環状導波管、309は庇状反射面である。
【0060】
誘電体窓307の材質は無水合成石英で、厚みは約16mmである。スロット付無終端環状導波管308は、内壁断面の寸法が約27mm×96mmであって、導波管の中心径が約302mm(周長4λg程度)である。スロット付無終端環状導波管308の材質は、マイクロ波の伝搬損失を抑えるため、すべてAlを用いている。スロット付無終端環状導波管308のH面即ち、導電性のスロット板320には、マイクロ波をプラズマ処理室301へ導入するためのスロット313が形成されている。スロットの形状は長さ約40mm、幅約4mmの矩形のものが2本直線上に不連続に、管内波長の1/2程度の間隔で放射状に形成されている。管内波長は、使用するマイクロ波の周波数と、導波管の断面の寸法とに依存するが、周波数約2.45GHzのマイクロ波と、上記の寸法の導波管とを用いた場合には約159mmである。使用したスロット付無終端環状導波管308では、スロットは約45度間隔で8組16個形成されている。スロット付無終端環状導波管308には、4Eチューナ、方向性結合器、アイソレータ、2.45GHzの周波数を持つマイクロ波電源(不図示)が順に接続されている。321はプラズマ検出素子である。
【0061】
ここで、庇状反射面309から被処理体支持体303上面までの距離は、約30.6mm、即ち、2.45GHzのマイクロ波の自然波長122.4mmの約1/4の値に設定してある。
【0062】
プラズマ処理は以下のようにして行う。排気系(不図示)を介してプラズマ処理室301内を真空排気する。続いて処理用ガスをプラズマ処理室301の周辺に設けられたガス導入手段305を介して所定の流量でプラズマ処理室301内に導入する。次に排気系(不図示)に設けられたコンダクタンスバルブ(不図示)を調整し、プラズマ処理室301内を所定の圧力に保持する。マイクロ波電源(不図示)より所望の電力を無終端環状導波管308を介してプラズマ処理室301内に供給する。カットオフ密度以上のプラズマが生成するまで基板方向へマイクロ波が伝播するが、庇状反射面309から被処理体支持体303上面までの距離がマイクロ波自然波長の約1/4に設定してあるので、マイクロ波の基板照射が抑制されその照射による損傷は低減する。この際、周辺から導入された処理用ガスは、発生した高密度プラズマにより励起・イオン化・反応して活性化し、支持体303上に固定して置かれた被処理体302の表面を処理する。
【0063】
(実施形態4)
本発明の実施形態4として溝状反射面を使用した例について図4を用いて説明する。401は円筒形状のプラズマ処理室、402は被処理体、403は被処理体402の支持体、404は基板温度調整手段、405はプラズマ処理室401の周辺に設けられたプラズマ処理用ガス導入手段、406は排気、407はプラズマ処理室401を大気側と分離する誘電体窓、408はマイクロ波を誘電体窓407を通してプラズマ処理室401に導入するためのスロット付平板型無終端環状導波管、409は溝状反射面である。
【0064】
誘電体窓407の材質は無水合成石英で、厚みは約16mmである。スロット付無終端環状導波管408は、内壁断面の寸法が約27mm×96mmであって、導波管の中心径が402mm程度(周長4λg程度)である。スロット付無終端環状導波管408の材質は、マイクロ波の伝搬損失を抑えるため、すべてAlを用いている。スロット付無終端環状導波管408のH面即ち、導電性のスロット板420には、マイクロ波をプラズマ処理室401へ導入するためのスロット413が形成されている。スロットの形状は長さ約40mm、幅約4mmの矩形のものが2本直線上に不連続に、管内波長の1/2程度の間隔で放射状に形成されている。管内波長は、使用するマイクロ波の周波数と、導波管の断面の寸法とに依存するが、周波数約2.45GHzのマイクロ波と、上記の寸法の導波管とを用いた場合には約159mmである。使用したスロット付無終端環状導波管408では、スロットは約45度間隔で8組16個形成されている。スロット付無終端環状導波管408には、4Eチューナ、方向性結合器、アイソレータ、約2.45GHzの周波数を持つマイクロ波電源(不図示)が順に接続されている。421はプラズマ検出素子である。
【0065】
ここで、溝状反射面409から被処理体支持体403上面までの間隔は、約30.6mm、即ち、2.45GHzのマイクロ波の自然波長122.4mmの約1/4の値に設定してある。
【0066】
プラズマ処理は以下のようにして行う。排気系(不図示)を介してプラズマ処理室401内を真空排気する。続いて処理用ガスをプラズマ処理室401の周辺に設けられたガス導入手段405を介して所定の流量でプラズマ処理室401内に導入する。次に排気系(不図示)に設けられたコンダクタンスバルブ(不図示)を調整し、プラズマ処理室401内を所定の圧力に保持する。マイクロ波電源(不図示)より所望の電力を無終端環状導波管408を介してプラズマ処理室401内に供給する。カットオフ密度以上のプラズマが生成するまで基板方向へマイクロ波が伝播するが、溝状反射面409から被処理体支持体403上面までの間隔がマイクロ波自然波長の約1/4に設定してあるので、マイクロ波の基板照射が抑制されその照射による損傷は低減する。この際、周辺から導入された処理用ガスは、発生した高密度プラズマにより励起・イオン化・反応して活性化し、支持体403上に固定して置かれた被処理体402の表面を処理する。
【0067】
(プラズマ処理例)
以下、上記の実施形態を用いて行ったプラズマ処理について具体的に説明するが、本発明の表面処理方法はこれらの例に限定されない。
【0068】
(処理例1)
図1に示したマイクロ波プラズマ処理装置を使用し、フォトレジストのアッシングを行った。
【0069】
被処理体102としては、層間SiO2膜をエッチングし、ビアホールを形成した直後のシリコン(Si)基板(φ約300mm)を使用した。まず、Si基板102を被処理体支持体103上に設置した後、ヒータ104を用いて約250℃まで加熱し、排気系(不図示)を介してプラズマ処理室101内を真空排気し、1.33×10-2Pa程度まで減圧させた。
【0070】
プラズマ処理用ガス導入口105を介して酸素ガスを2slm程度の流量でプラズマ処理室101内に導入した。ついで、排気系(不図示)に設けられたコンダクタンスバルブ(不図示)を調整し、処理室101内を1.995×102Pa程度に保持した。
【0071】
プラズマ処理室101内に、2.45GHzのマイクロ波電源より約2.5kWの電力をスロット付無終端環状導波管108を介して供給した。このようにして、プラズマ処理室101内にプラズマを発生させた。この時プラズマ検出素子121を用いて、プラズマ状態をモニタしながら処理を行い、フォトレジストの構成原子である炭素に因る波長の発光がある程度弱くなった時点でマイクロ波の供給を停止した。処理中、プラズマ処理用ガス導入口105を介して導入された酸素ガスはプラズマ処理室101内で励起、分解、反応して酸素原子となり、シリコン基板102の方向に移動し、基板102上のフォトレジストを酸化し、気化・除去された。アッシング後、ゲート絶縁破壊評価、アッシング速度と基板表面電荷密度などについて評価した。
【0072】
得られたアッシング速度の均一性は、±3.7%程度(約6.7μm/min)と極めて大きく、表面電荷密度も約0.4×1011cm-2と充分低い値を示し、ゲート絶縁破壊も観測されなかった。
【0073】
(処理例2)
図2に示したマイクロ波プラズマ処理装置を使用し、フォトレジストのアッシングを行った。
【0074】
被処理体202としては、層間SiO2膜をエッチングし、ビアホールを形成した直後のシリコン(Si)基板(φ12インチ程度)を使用した。まず、Si基板202を被処理体支持体203上に設置した後、ヒータ204を用いて約250℃まで加熱し、排気系(不図示)を介してプラズマ処理室201内を真空排気し、1.33×10-3Pa程度まで減圧させた。プラズマ処理用ガス導入口205を介して酸素ガスを2slm程度の流量でプラズマ処理室201内に導入した。
【0075】
ついで、排気系(不図示)に設けられたコンダクタンスバルブ(不図示)を調整し、処理室201内を2.66×102Pa程度に保持した。プラズマ処理室201内に、2.45GHzのマイクロ波電源より約2.5kWの電力をスロット付無終端環状導波管208を介して供給した。このようにして、プラズマ処理室201内にプラズマを発生させた。この時プラズマ検出素子221を用いて、プラズマ状態をモニタしながら処理を行い、フォトレジストの構成原子である炭素に因る波長の発光がある程度弱くなった時点でマイクロ波の供給を停止した。処理中、プラズマ処理用ガス導入口205を介して導入された酸素ガスはプラズマ処理室201内で励起、分解、反応して酸素原子となり、シリコン基板202の方向に移動し、基板202上のフォトレジストを酸化し、気化・除去された。アッシング後、ゲート絶縁評価、アッシング速度と基板表面電荷密度などについて評価した。
【0076】
得られたアッシング速度均一性は、±4.8%程度(約8.6μm/min)と極めて大きく、表面電荷密度も約1.2×1011cm-2と充分低い値を示し、ゲート絶縁破壊も観測されなかった。
【0077】
(処理例3)
図1に示したマイクロ波プラズマ処理装置を使用し、半導体素子保護用窒化シリコン膜の形成を行った。
【0078】
被処理体102としては、Al配線パターン(ラインアンドスペース約0.5μm)が形成された層間SiO2膜付きφ300mm程度のp型単結晶シリコン基板(面方位〈100〉,抵抗率約10Ωcm)を使用した。まず、シリコン基板102を被処理体支持台103上に設置した後、排気系(不図示)を介してプラズマ処理室101内を真空排気し、1.33×10-5Pa程度の値まで減圧させた。続いてヒータ104に通電し、シリコン基板102を300℃程度に加熱し、該基板をこの温度に保持した。プラズマ処理用ガス導入口105を介して窒素ガスを約600sccmの流量で、また、モノシランガスを200sccmの流量で処理室101内に導入した。ついで、排気系(不図示)に設けられたコンダクタンスバルブ(不図示)を調整し、処理室101内を2.66Pa程度に保持した。
【0079】
ついで、2.45GHzのマイクロ波電源(不図示)より約3.0kWの電力をスロット付無終端環状導波管108を介して供給した。このようにして、プラズマ処理室101内にプラズマを発生させた。この時プラズマ検出素子121を用いて、プラズマ状態をモニタしながら処理を行った。処理中、プラズマ処理用ガス導入口105を介して導入された窒素ガスはプラズマ処理室101内で励起、分解されて窒素原子となり、シリコン基板102の方向に移動し、モノシランガスと反応し、窒化シリコン膜がシリコン基板102上に1.0μm程度の厚さで形成した。成膜後、ゲート絶縁破壊評価、成膜速度、応力などの膜質について評価した。応力は成膜前後の基板の反り量の変化をレーザ干渉計Zygo(商品名)で測定し求めた。
【0080】
得られた窒化シリコン膜の成膜速度均一性は、±2.6%程度(約560nm/min)と極めて大きく、膜質も応力0.8×109dyne・cm-2程度(圧縮)、リーク電流1.2×10-10A・cm-2程度、絶縁耐圧10.3MV/cm程度の極めて良質な膜であることが確認され、ゲート絶縁破壊も観測されなかった。
【0081】
(処理例4)
図2に示したマイクロ波プラズマ処理装置を使用し、プラスチックレンズ反射防止用酸化シリコン膜及び窒化シリコン膜の形成を行った。
【0082】
被処理体202としては、直径約50mmプラスチック凸レンズを使用した。レンズ202を被処理体支持台203上に設置した後、排気系(不図示)を介してプラズマ処理室201内を真空排気し、1.33×10-5Pa程度の値まで減圧させた。プラズマ処理用ガス導入口205を介して窒素ガスを約150sccmの流量で、また、モノシランガスを約70sccmの流量で処理室201内に導入した。ついで、排気系(不図示)に設けられたコンダクタンスバルブ(不図示)を調整し、処理室201内を6.55×10-1Pa程度に保持した。
【0083】
ついで、2.45GHzのマイクロ波電源(不図示)より約3.0kWの電力をスロット付無終端環状導波管203を介してプラズマ処理室201内に供給した。このようにして、プラズマ処理室201内にプラズマを発生させた。この際、プラズマ処理用ガス導入口205を介して導入された窒素ガスは、プラズマ処理室201内で励起、分解されて窒素原子などの活性種となり、レンズ202の方向に移動し、モノシランガスと反応し、窒化シリコン膜がレンズ202上に20nm程度の厚さで形成された。
【0084】
次に、プラズマ処理用ガス導入口205を介して酸素ガスを約200sccmの流量で、また、モノシランガスを約100sccmの流量で処理室201内に導入した。ついで、排気系(不図示)に設けられたコンダクタンスバルブ(不図示)を調整し、処理室201内を2.66×10-1Pa程度に保持した。ついで、2.45GHzのマイクロ波電源(不図示)より2.0kWの電力をスロット付無終端環状導波管208を介してプラズマ発生室201内に供給した。このようにして、プラズマ処理室201内にプラズマを発生させた。この際、プラズマ処理用ガス導入口205を介して導入された酸素ガスは、プラズマ処理室201内で励起、分解されて酸素原子などの活性種となり、ガラス基板202の方向に移動し、モノシランガスと反応し、酸化シリコン膜がガラス基板202上に85nm程度の厚さで形成された。成膜後、ゲート絶縁破壊評価、成膜速度、反射特性について評価した。
【0085】
得られた窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜の成膜速度均一性はそれぞれ±2.7%程度(約370nm/min)、±2.8%程度(約410nm/min)と良好で、膜質も、500nm付近の反射率が約0.17%と極めて良好な光学特性であることが確認され、ゲート絶縁破壊も観測されなかった。
【0086】
(処理例5)
図1に示したマイクロ波プラズマ処理装置を使用し、半導体素子層間絶縁用酸化シリコン膜の形成を行った。
【0087】
被処理体102としては、最上部にAlパターン(ラインアンドスペース0.5μm程度)が形成されたφ300mm程度のp型単結晶シリコン基板(面方位〈100〉,抵抗率約10Ωcm)を使用した。まず、シリコン基板102を被処理体支持体103上に設置した。排気系(不図示)を介してプラズマ処理室101内を真空排気し、1.33×10-5Pa程度の値まで減圧させた。続いてヒータ104に通電し、シリコン基板102を300℃に加熱し、該基板をこの温度に保持した。プラズマ処理用ガス導入口105を介して酸素ガスを約400sccmの流量で、また、モノシランガスを約200sccmの流量で処理室101内に導入した。
【0088】
ついで、排気系(不図示)に設けられたコンダクタンスバルブ(不図示)を調整し、プラズマ処理室101内を2.66Pa程度に保持した。ついで、約2MHzの高周波印加手段を介して300W程度の電力を基板支持体102に印加するとともに、2.45GHzのマイクロ波電源より約2.5kWの電力をスロット付無終端環状導波管103を介してプラズマ処理室101内に供給した。
【0089】
このようにして、プラズマ処理室101内にプラズマを発生させた。プラズマ処理用ガス導入口105を介して導入された酸素ガスはプラズマ処理室101内で励起、分解されて活性種となり、シリコン基板102の方向に移動し、モノシランガスと反応し、酸化シリコン膜がシリコン基板102上に0.8μm程度の厚さで形成された。この時、イオン種はRFバイアスにより加速されて基板に入射しパターン上の膜を削り平坦性を向上させる。処理後、成膜速度、均一性、絶縁耐圧、及び段差被覆性について評価した。段差被覆性は、Al配線パターン上に成膜した酸化シリコン膜の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観測し、ボイドを観測することにより評価した。
【0090】
得られた酸化シリコン膜の成膜速度均一性は±2.8%程度(約310nm/min)と良好で、膜質も絶縁耐圧9.1MV/cm程度、ボイドフリーであって良質な膜であることが確認され、ゲート絶縁破壊も観測されなかった。
【0091】
(処理例6)
図2に示したマイクロ波プラズマ処理装置を使用し、半導体素子層間SiO2膜のエッチングを行った。
【0092】
被処理体202としては、Alパターン(ラインアンドスペース0.35μm程度)上に約1μm厚の層間SiO2膜が形成されたφ300mm程度のp型単結晶シリコン基板(面方位〈100〉,抵抗率10Ωcm程度)を使用した。まず、シリコン基板202を被処理体支持台203上に設置した後、排気系(不図示)を介してエッチング室201内を真空排気し、1.33×10-5Pa程度の値まで減圧させた。プラズマ処理用ガス導入口205を介してC4F8を約80sccm、Arを約120sccm、O2を40sccm程度の流量でプラズマ処理室201内に導入した。ついで、排気系(不図示)に設けられたコンダクタンスバルブ(不図示)を調整し、プラズマ処理室201内を6.65×10-1Paの圧力に保持した。
【0093】
ついで、約2MHzの高周波印加手段を介して約280Wの電力を基板支持体202に印加するとともに、2.45GHzのマイクロ波電源より約3.0kWの電力をスロット付無終端環状導波管203を介してプラズマ処理室201内に供給した。このようにして、プラズマ処理室201内にプラズマを発生させた。この時プラズマ検出素子221を用いて、プラズマ状態をモニタしながら処理を行い、酸化シリコンの構成原子に因る発光の変化を検出してマイクロ波の供給を停止した。プラズマ処理用ガス導入口205を介して導入されたC4F8ガスはプラズマ処理室201内で励起、分解されて活性種となり、シリコン基板202の方向に移動し、自己バイアスによって加速されたイオンによって層間SiO2膜がエッチングされた。静電チャック付クーラ207により基板温度は30℃程度までしか上昇しなかった。エッチング後、ゲート絶縁破壊評価、エッチング速度、選択比、及びエッチング形状について評価した。エッチング形状は、エッチングされた酸化シリコン膜の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観測し、評価した。
【0094】
エッチング速度均一性と対ポリシリコン選択比は±2.4%程度(約720nm/min)、20と良好で、エッチング形状もほぼ垂直で、マイクロローディング効果も少ないことが確認され、ゲート絶縁破壊も観測されなかった。
【0095】
(処理例7)
図1に示したマイクロ波プラズマ処理装置を使用し、半導体素子ゲート電極間ポリシリコン膜のエッチングを行った。
【0096】
被処理体102としては、最上部にポリシリコン膜が形成されたφ300mm程度のp型単結晶シリコン基板(面方位〈100〉,抵抗率約10Ωcm)を使用した。まず、シリコン基板102を被処理体支持台103上に設置した後、排気系(不図示)を介してプラズマ処理室101内を真空排気し、1.33×10-5Pa程度の値まで減圧させた。プラズマ処理用ガス導入口105を介してCF4ガスを約300sccm、酸素を約20sccmの流量でプラズマ処理室101内に導入した。
【0097】
ついで、排気系(不図示)に設けられたコンダクタンスバルブ(不図示)を調整し、プラズマ処理室101内を2.66×10-1Pa程度の圧力に保持した。ついで、2MHzの高周波電源(不図示)からの高周波電力約300Wを基板支持体103に印加するとともに、2.45GHzのマイクロ波電源より約2.0kWの電力をスロット付無終端環状導波管103を介してプラズマ処理室101内に供給した。
【0098】
このようにして、プラズマ処理室101内にプラズマを発生させた。この時プラズマ検出素子121を用いて、プラズマ状態をモニタしながら処理を行い、シリコンに因る発光の変化を検出してマイクロ波の供給を停止した。プラズマ処理用ガス導入口105を介して導入されたCF4ガス及び酸素はプラズマ処理室101内で励起、分解されて活性種となり、シリコン基板102の方向に移動し、自己バイアスにより加速されたイオンによりポリシリコン膜がエッチングされた。静電チャック付クーラ104により、基板温度は30℃程度までしか上昇しなかった。エッチング後、ゲート絶縁破壊評価、エッチング速度、選択比、及びエッチング形状について評価した。エッチング形状は、エッチングされたポリシリコン膜の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観測し、評価した。
【0099】
エッチング速度均一性と対SiO2選択比はそれぞれ±2.9%程度(約820nm/min)、22と良好で、エッチング形状も垂直で、マイクロローディング効果も少ないことが確認され、ゲート絶縁破壊も観測されなかった。
【0100】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被処理体の表面とマイクロ波導波管のプラズマ処理室側の面との距離をマイクロ波換算波長で4分の奇数倍とし、プラズマ処理室に導入されるマイクロ波と、被処理体の被処理面で反射するマイクロ波が弱め合う構成としたので、放電の初期においても、被処理体表面へのマイクロ波の照射を低減し、その照射による損傷を抑制できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプラズマ処理装置の一例を示す模式図である。
【図2】本発明の一実施形態である下面反射面を用いた例を示す模式図である。
【図3】本発明の一実施形態である庇状反射面を用いた例を示す模式図である。
【図4】本発明の一実施形態である溝状反射面を用いた例を示す模式図である。
【図5】従来例を示す模式図である。
【符号の説明】
101、201、301、401、901 プラズマ処理室
102、202、302、402、902 被処理体
103、203、303、403、903 被処理体支持体
104、204、304、404、904 基板温度調整手段
105、205、305、405、905 処理用ガス導入手段
106、206、306、406、906 排気
107、207、307、407、907 誘電体窓
108、208、308,408、908 スロット付き無終端環状導波管
109、209、309、409 反射手段
111、911 E分岐
112、912 管内定在波
113、913 スロット
114、914 表面波
115、915 表面定在波
116、916 表面プラズマ
117、917 バルクプラズマ
120、220、320、420 スロット板
121、221、321、421 プラズマ検出素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma processing apparatus that performs processing by generating plasma using a microwave and a method for manufacturing a structure.
[0002]
[Prior art]
Plasma processing equipment that uses microwaves as an excitation source for plasma generation includes CVD equipment, etching equipment, ashing equipment, etc. used in manufacturing processes for optical parts, LSIs, flat panel displays, micromechanics, and other structures. It has been known.
[0003]
For example, CVD using such a so-called microwave plasma CVD apparatus is performed as follows. That is, a gas for plasma generation is introduced into the plasma generation chamber and the film formation chamber of the microwave plasma CVD apparatus, and at the same time, microwave energy is introduced to generate plasma in the plasma generation chamber to excite and decompose the gas. A deposited film is formed on the object to be processed disposed in the film chamber.
[0004]
Moreover, the etching process of the to-be-processed object which uses what is called a microwave plasma etching apparatus is performed as follows, for example. That is, an etchant gas is introduced into the processing chamber of the apparatus, and at the same time, microwave energy is injected to excite and decompose the etchant gas to generate plasma in the processing chamber. The surface of the treatment body is etched.
[0005]
Moreover, the ashing process of the to-be-processed object which uses what is called a microwave plasma ashing apparatus is performed as follows, for example. That is, an ashing gas is introduced into the processing chamber of the apparatus, and at the same time, microwave energy is injected to excite and decompose the ashing gas to generate plasma in the processing chamber, thereby causing the object to be disposed in the processing chamber. Ashing the surface of the treated body.
[0006]
In plasma processing equipment that generates plasma using microwaves, microwaves are used as a gas excitation source, so electrons can be accelerated by an electric field with a high frequency, and gas molecules can be efficiently ionized and excited. Can do. Therefore, the plasma processing apparatus using microwaves has the advantages of high gas ionization efficiency, excitation efficiency and decomposition efficiency, can form a high-density plasma relatively easily, and can perform high-quality processing at low temperature and high speed. Have.
[0007]
In addition, since the microwave has a property of transmitting through the dielectric, the plasma processing apparatus can be configured as an electrodeless discharge type, and there is also an advantage that highly clean plasma processing can be performed.
[0008]
In order to further increase the speed of such a microwave plasma processing apparatus, a plasma processing apparatus using electron cyclotron resonance (ECR) has been put into practical use. In the ECR, when the magnetic flux density is 87.5 mT, the electron cyclotron frequency at which the electrons rotate around the magnetic field lines matches the general microwave frequency of 2.45 GHz, and the electrons absorb the microwaves resonantly. This is a phenomenon in which high-density plasma is generated by acceleration.
[0009]
Apart from this, as an example of a microwave plasma processing apparatus, an apparatus using an endless annular waveguide in which a plurality of slots are formed has recently been proposed as an apparatus for uniformly and efficiently introducing microwaves. (Unexamined-Japanese-Patent No. 5-345882, Unexamined-Japanese-Patent No. 10-233295). FIG. 5A shows this microwave plasma processing apparatus, and FIG. 5B shows the plasma generation mechanism. 901 is a plasma processing chamber, 902 is an object to be processed, 903 is a support for the object to be processed 902, 904 is a substrate temperature adjusting means, 905 is a gas introduction means for plasma processing provided around the
[0010]
The plasma treatment using the above apparatus is performed as follows. The
[0011]
An initial high-density plasma is generated in the vicinity of the
[0012]
[0013]
By using such a microwave plasma processing apparatus, an electron density of 10% with a uniformity of within ± 3% in a large-diameter space having a diameter of about 300 mm with a microwave power of 1 kW or more. 12 cm -3 As described above, since a high-density low-potential plasma having an electron temperature of 3 eV or less and a plasma potential of 15 V or less can be generated, the gas can be sufficiently reacted and supplied to the object to be processed, and the substrate surface damage due to incident ions can be reduced. High quality, uniform and high speed processing is possible even at low temperatures.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the plasma processing is performed using the microwave plasma processing apparatus as described above, if the plasma having a cutoff density or higher is generated, the propagation of the microwave toward the object to be processed is suppressed. When the initial non-occurrence and low density, the microwave propagates to the object to be processed, and damage due to the microwave irradiation may occur.
[0015]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of reducing microwave irradiation to a substrate and suppressing irradiation damage even in the initial stage of discharge.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a plasma processing apparatus for performing plasma processing by introducing a microwave into a plasma processing chamber via a microwave waveguide and generating plasma in the plasma processing chamber. The microwave conversion distance between the surface of the object to be processed and the microwave waveguide is an odd multiple of about a quarter of the natural wavelength.
[0017]
Further, the present invention provides a plasma processing apparatus that exhausts a substantially cylindrical plasma processing chamber by an exhaust means, introduces microwaves into the plasma processing chamber via a microwave introduction tube, and generates plasma in the plasma processing chamber. And a microwave reflecting means for reflecting the microwave reflected by the surface of the object to be processed at a position which is an odd multiple of the natural wavelength of the microwave at a microwave conversion distance from the surface of the object to be processed. It is characterized by providing.
[0018]
Furthermore, the present invention provides a high frequency emission slot formed in the high frequency supply device in a plasma processing apparatus for introducing a high frequency into the plasma processing chamber via a high frequency supply device and generating plasma in the plasma processing chamber. And a plasma detection element for detecting plasma. The slot is preferably provided in a slot plate arranged in parallel with the surface to be processed of the object to be processed, and the control for stopping the supply of microwaves based on the detection result of the plasma detection element. It is good to further have an apparatus.
[0019]
In addition, the present invention is characterized in that in the structure manufacturing method including the step of plasma processing the surface of the substrate on which the structure is to be formed, the plasma processing is performed using the plasma processing apparatus described above.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the basic concept of the present invention will be described with reference to FIG. 101 is a plasma processing chamber whose inner wall is substantially cylindrical, 102 is an object to be processed, 103 is a support for the object to be processed 102, 104 is a substrate temperature adjusting means, and 105 is for plasma processing provided around the
[0021]
The plasma treatment is performed as follows. The
[0022]
At this time, the microwave propagates in the direction of the object to be processed 102 until plasma having a cutoff density or higher is generated, but the microwave conversion interval between the upper surface of the object to be processed 103 and the lower surface of the endless
[0023]
An initial high-density plasma is generated near the
[0024]
The surface waves 114 introduced from adjacent slots interfere with each other to generate a
[0025]
Since the plasma state can be monitored by the
[0026]
In addition, when performing processing such as etching and ashing, depending on the atoms constituting the surface to be processed, the light emission state of the plasma may change around the end of the desired processing. Thus, the processing can be terminated by stopping the supply of the microwave.
[0027]
The microwave conversion distance from the upper surface of the
[0028]
The microwave reflection means can be applied as long as it has a reflection structure toward the
[0029]
The material of the
[0030]
The material of the slotted endless
[0031]
The slot shape of the slotted endless
[0032]
Further, a magnetic field generating means may be used to perform processing under a lower pressure. As the magnetic field used, any magnetic field that is perpendicular to the electric field generated in the width direction of the slot is applicable. As the magnetic field generating means, a permanent magnet can be used in addition to the coil. When using a coil, other cooling means such as a water cooling mechanism or air cooling may be used to prevent overheating.
[0033]
Moreover, you may irradiate the to-be-processed object surface for the quality improvement of a process. As the light source, any light source that emits light absorbed by the object to be processed or the gas attached to the object to be processed is applicable, and an excimer laser, an excimer lamp, a rare gas resonance line lamp, a low-pressure mercury lamp, etc. are suitable. .
[0034]
The pressure in the plasma processing chamber is 1.33 × 10 -2 From about Pa to 13.3 × 10 2 The range of about Pa, more preferably about 1.33 Pa to 6.65 × 10 2 A range of about Pa is appropriate.
[0035]
The formation of the deposited film can be achieved by appropriately selecting the gas to be used. Three N Four , SiO 2 , SiOF, Ta 2 O Five TiO 2 TiN, Al 2 O Three , AlN, MgF 2 It is possible to efficiently form various deposited films such as an insulating film such as a semiconductor film such as a-Si, poly-Si, SiC, and GaAs, and a metal film such as Al, W, Mo, Ti, and Ta. .
[0036]
The object to be processed 102 for manufacturing the structure may be a semiconductor, a conductive material, or an electrically insulating material.
[0037]
Examples of the conductive object include metals such as Fe, Ni, Cr, Al, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt, and Pb, or alloys thereof, such as brass and stainless steel.
[0038]
As an insulating object, SiO 2 Quartz, glass, Si Three N Four , NaCl, KCl, LiF, CaF 2 , BaF 2 , Al 2 O Three Inorganic films such as AlN, MgO, polyethylene, polyester, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, polyimide, and other organic films and sheets.
[0039]
The direction of the gas introduction means 105 is such that the gas flows through the plasma region generated in the vicinity of the
[0040]
As a gas used when forming a thin film on a substrate by a CVD method, a known gas can be used.
[0041]
A source gas containing Si atoms introduced into the
[0042]
Si Three N Four , SiO 2 As a raw material containing Si atoms introduced through the processing gas introduction means 105 when forming a Si compound-based thin film such as SiH, SiH Four , Si 2 H 6 Inorganic silanes such as tetraethoxysilane (TEOS), tetramethoxysilane (TMOS), octamethylcyclotetrasilane (OMCTS), dimethyldifluorosilane (DMDFS), dimethyldichlorosilane (DMDCS), etc., SiF Four , Si 2 F 6 , Si Three F 8 , SiHF Three , SiH 2 F 2 , SiCl Four , Si 2 Cl 6 , SiHCl Three , SiH 2 Cl 2 , SiH Three Cl, SiCl 2 F 2 And halogenated silanes such as those that are in a gas state at normal temperature and pressure, or those that can be easily gasified. In this case, the nitrogen source gas or oxygen source gas introduced at the same time is N 2 , NH Three , N 2 H Four , Hexamethyldisilazane (HMDS), O 2 , O Three , H 2 O, NO, N 2 O, NO 2 Etc.
[0043]
As raw materials containing metal atoms introduced through the processing gas introduction means 105 when forming a metal thin film such as Al, W, Mo, Ti, Ta, etc., trimethylaluminum (TMAl), triethylaluminum (TEAl), Triisobutylaluminum (TIBAl), dimethylaluminum hydride (DMAlH), tungsten carbonyl (W (CO) 6 ), Molybdenum carbonyl (Mo (CO) 6 ), Organic metals such as trimethylgallium (TMGa), triethylgallium (TEGa), tetraisopropoxytitanium (TIPOTi), pentaethoxytantalum (PEOTa), AlCl Three , WF 6 TiCl Three , TaCl Five And metal halides. In addition, as an additive gas or carrier gas that may be introduced by mixing with the Si source gas in this case, H 2 , He, Ne, Ar, Kr, Xe, and Rn.
[0044]
Al 2 O Three , AlN, Ta 2 O Five TiO 2 , TiN, WO Three Examples of raw materials containing metal atoms introduced through the processing gas introduction means 105 when forming a metal compound thin film such as trimethylaluminum (TMAl), triethylaluminum (TEAl), triisobutylaluminum (TIBAl), dimethyl Aluminum hydride (DMAlH), tungsten carbonyl (W (CO) 6), molybdenum carbonyl (Mo (CO) 6 ), Organic metals such as trimethylgallium (TMGa), triethylgallium (TEGa), tetraisopropoxytitanium (TIPOTi), pentaethoxytantalum (PEOTa), AlCl Three , WF 6 TiCl Three , TaCl Five And metal halides. In this case, the oxygen source gas or the nitrogen source gas introduced simultaneously is O 2 , O Three , H 2 O, NO, N 2 O, NO 2 , N 2 , NH Three , N 2 H Four , Hexamethyldisilazane (HMDS) and the like.
[0045]
The etching gas introduced from the processing
[0046]
As an ashing gas introduced from the processing
[0047]
When surface modification is performed, by appropriately selecting the gas to be used, for example, Si, Al, Ti, Zn, Ta, etc. are used as the object to be processed or the surface layer. Treatment or nitridation treatment, doping treatment of B, As, P, etc. can be performed. Furthermore, the film forming technique employed can be applied to a cleaning method. In that case, it can also be used for cleaning oxides, organic substances, heavy metals, and the like.
[0048]
As an oxidizing gas introduced through the processing
[0049]
The cleaning / ashing gas introduced from the
[0050]
Hereinafter, although the plasma processing apparatus concerning this invention is described by embodiment, this invention is not limited to the following embodiment.
[0051]
(Embodiment 1)
An example in which a reflecting structure is not used and a quartz window is used will be described with reference to FIG. 1 as Embodiment 1 of the present invention. 101 is a substantially cylindrical plasma processing chamber, 102 is an object to be processed, 103 is a support for the object to be processed 102, 104 is a substrate temperature adjusting means, and 105 is a gas for plasma processing provided around the
[0052]
The
[0053]
Here, the microwave conversion interval from the lower surface of the endless
(1) Air gap from the bottom surface of endless
Actual thickness of about 1 mm x square root of relative dielectric constant 1 = equivalent thickness of about 1 mm
(2)
Actual thickness of about 16 mm x square root of relative dielectric constant 1.95 = equivalent thickness of about 31.2 mm
(3) Vacuum from the lower surface of the
Actual thickness about 120.8mm x square root of relative dielectric constant 1 = equivalent thickness about 120.8mm
Is about 153 mm, that is, about 5/4 times the natural wavelength 122.4 mm of the microwave of 2.45 GHz.
[0054]
The plasma treatment is performed as follows. The
[0055]
(Embodiment 2)
An example in which a lower reflective surface is used as Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. 201 is a cylindrical plasma processing chamber, 202 is an object to be processed, 203 is a support for the object to be processed 202, 204 is a substrate temperature adjusting means, and 205 is a gas introduction means for plasma processing provided around the
[0056]
The
[0057]
Here, the distance from the lower
[0058]
The plasma treatment is performed as follows. The
[0059]
(Embodiment 3)
An example in which a bowl-shaped reflecting surface is used as Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. 301 is a cylindrical plasma processing chamber, 302 is an object to be processed, 303 is a support for the object to be processed 302, 304 is a substrate temperature adjusting means, 305 is a gas introducing means for plasma processing provided around the
[0060]
The
[0061]
Here, the distance from the bowl-shaped reflecting
[0062]
The plasma treatment is performed as follows. The inside of the
[0063]
(Embodiment 4)
An example in which a groove-like reflecting surface is used as
[0064]
The
[0065]
Here, the distance from the groove-
[0066]
The plasma treatment is performed as follows. The
[0067]
(Example of plasma treatment)
Hereinafter, although the plasma processing performed using said embodiment is demonstrated concretely, the surface treatment method of this invention is not limited to these examples.
[0068]
(Processing example 1)
Using the microwave plasma processing apparatus shown in FIG. 1, ashing of the photoresist was performed.
[0069]
As the object to be processed 102, interlayer SiO 2 A silicon (Si) substrate (φ about 300 mm) immediately after forming the via hole by etching the film was used. First, after the
[0070]
Oxygen gas was introduced into the
[0071]
Into the
[0072]
The uniformity of the obtained ashing speed is as very large as about ± 3.7% (about 6.7 μm / min), and the surface charge density is also about 0.4 × 10. 11 cm -2 The gate dielectric breakdown was not observed.
[0073]
(Processing example 2)
Photoresist ashing was performed using the microwave plasma processing apparatus shown in FIG.
[0074]
The
[0075]
Next, a conductance valve (not shown) provided in the exhaust system (not shown) is adjusted to adjust the inside of the
[0076]
The obtained ashing speed uniformity is as extremely large as about ± 4.8% (about 8.6 μm / min), and the surface charge density is also about 1.2 × 10. 11 cm -2 The gate dielectric breakdown was not observed.
[0077]
(Processing example 3)
Using the microwave plasma processing apparatus shown in FIG. 1, a silicon nitride film for protecting a semiconductor element was formed.
[0078]
The object to be processed 102 is an interlayer SiO on which an Al wiring pattern (line and space of about 0.5 μm) is formed. 2 A p-type single crystal silicon substrate with a film of about φ300 mm (plane orientation <100>, resistivity of about 10 Ωcm) was used. First, after the
[0079]
Next, a power of about 3.0 kW was supplied from a 2.45 GHz microwave power source (not shown) through a slotted endless
[0080]
The uniformity of the film formation rate of the obtained silicon nitride film is as extremely large as about ± 2.6% (about 560 nm / min), and the film quality is stress 0.8 × 10 9 dyne · cm -2 Degree (compression), leakage current 1.2 × 10 -Ten A ・ cm -2 As a result, it was confirmed that the film had a very high quality with a dielectric breakdown voltage of about 10.3 MV / cm, and no gate dielectric breakdown was observed.
[0081]
(Processing example 4)
The microwave plasma processing apparatus shown in FIG. 2 was used to form a plastic lens antireflection silicon oxide film and silicon nitride film.
[0082]
As the
[0083]
Next, power of about 3.0 kW was supplied from a 2.45 GHz microwave power source (not shown) into the
[0084]
Next, oxygen gas was introduced into the
[0085]
The film formation rate uniformity of the obtained silicon nitride film and silicon oxide film is as good as about ± 2.7% (about 370 nm / min) and about ± 2.8% (about 410 nm / min), respectively, and the film quality is also It was confirmed that the reflectivity in the vicinity of 500 nm was about 0.17%, which was very good optical characteristics, and no gate dielectric breakdown was observed.
[0086]
(Processing example 5)
The microwave plasma processing apparatus shown in FIG. 1 was used to form a silicon oxide film for semiconductor element interlayer insulation.
[0087]
As the object to be processed 102, a p-type single crystal silicon substrate (plane orientation <100>, resistivity of about 10 Ωcm) having an Al pattern (line and space of about 0.5 μm) formed on the uppermost portion and having a diameter of about 300 mm was used. First, the
[0088]
Next, a conductance valve (not shown) provided in the exhaust system (not shown) was adjusted to maintain the
[0089]
In this way, plasma was generated in the
[0090]
The resulting silicon oxide film has a uniform film formation rate uniformity of about ± 2.8% (about 310 nm / min), and a film quality of about 9.1 MV / cm, which is a void-free and high-quality film. It was confirmed that no gate breakdown was observed.
[0091]
(Processing example 6)
Using the microwave plasma processing apparatus shown in FIG. 2 The film was etched.
[0092]
As an
[0093]
Next, a power of about 280 W is applied to the
[0094]
The uniformity of etching rate and the selectivity to polysilicon is about ± 2.4% (about 720 nm / min), good at 20, the etching shape is almost vertical, the microloading effect is small, and the gate dielectric breakdown is also Not observed.
[0095]
(Processing example 7)
Using the microwave plasma processing apparatus shown in FIG. 1, the polysilicon film between the gate electrodes of the semiconductor element was etched.
[0096]
As the
[0097]
Next, a conductance valve (not shown) provided in the exhaust system (not shown) is adjusted to adjust the inside of the
[0098]
In this way, plasma was generated in the
[0099]
Etch rate uniformity vs. SiO 2 It was confirmed that the selectivity was about ± 2.9% (about 820 nm / min) and 22 respectively, the etching shape was vertical, the microloading effect was small, and no gate dielectric breakdown was observed.
[0100]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the distance between the surface of the object to be processed and the surface of the microwave waveguide on the plasma processing chamber side is set to an odd multiple of 4 times the microwave conversion wavelength and introduced into the plasma processing chamber. Since the microwave that is reflected and the microwave that is reflected by the surface to be processed are weakened, the irradiation of the microwave on the surface of the object to be processed is reduced even during the initial discharge, and damage caused by the irradiation is reduced. Can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a plasma processing apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example using a lower reflective surface according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example using a bowl-shaped reflecting surface according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example using a grooved reflecting surface according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
101, 201, 301, 401, 901 Plasma processing chamber
102, 202, 302, 402, 902 Object to be processed
103, 203, 303, 403, 903 Workpiece support
104, 204, 304, 404, 904 Substrate temperature adjusting means
105, 205, 305, 405, 905 Processing gas introduction means
106, 206, 306, 406, 906 Exhaust
107, 207, 307, 407, 907 Dielectric window
108, 208, 308, 408, 908 Slotted endless annular waveguide
109, 209, 309, 409 Reflecting means
111,911 E branch
112,912 In-pipe standing wave
113, 913 slots
114, 914 Surface wave
115, 915 Surface standing wave
116,916 Surface plasma
117, 917 Bulk plasma
120, 220, 320, 420 Slot plate
121, 221, 321, 421 Plasma detection element
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103392218A (en) * | 2010-12-23 | 2013-11-13 | 六号元素有限公司 | A microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005094131A1 (en) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Sakigake-Semiconductor Corporation | Organic device and manufacturing method thereof |
JP2006176811A (en) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Rikogaku Shinkokai | METHOD FOR PRODUCING CRYSTALLINE SiC FILM |
GB201021870D0 (en) | 2010-12-23 | 2011-02-02 | Element Six Ltd | A microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material |
GB201021860D0 (en) | 2010-12-23 | 2011-02-02 | Element Six Ltd | A microwave plasma reactor for diamond synthesis |
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GB201021855D0 (en) | 2010-12-23 | 2011-02-02 | Element Six Ltd | Microwave power delivery system for plasma reactors |
GB201021913D0 (en) | 2010-12-23 | 2011-02-02 | Element Six Ltd | Microwave plasma reactors and substrates for synthetic diamond manufacture |
GB201021865D0 (en) | 2010-12-23 | 2011-02-02 | Element Six Ltd | A microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material |
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