JP6969234B2

JP6969234B2 - プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法

Info

Publication number: JP6969234B2
Application number: JP2017168889A
Authority: JP
Inventors: 敏彦酒井; 靖典安東
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 2017-09-01
Filing date: 2017-09-01
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2037-09-01
Also published as: JP2019046658A

Description

本発明は、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関するものである。

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。

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。

特許第５８７４８５４号

上述したプラズマ処理装置において、複数種類の成膜用ガスを真空容器に供給する場合、それら成膜用ガスの種類によっては成膜速度が遅くなったり、膜の品質が低下したりするといった問題が生じることを本願発明者は見出した。

これらの問題を本願発明者が鋭意検討した結果、複数種類の成膜用ガスが、例えば水素ガスや酸素ガス等といった互いに反応する種類のガスであると、これらの成膜用ガスが真空容器内においてプラズマが生成される領域（以下、プラズマ生成領域という）に到達する前に反応してしまうことが原因であることを突き止めた。

何故ならば、成膜速度の低下に関しては、複数種類の成膜用ガスがプラズマ生成領域に到達する前に反応してしまうと、プラズマ生成領域に供給される成膜用ガスが減少してしまい、プラズマ密度が低下するからである。
また、膜の品質の低下に関しては、複数種類の成膜用ガスが反応することで生じる生成物が、膜に必要以上に混入してしまうからである。

こうした問題は、基板に成膜する場合のみならず、基板に例えばエッチング、アッシング、或いはその他の表面処理をする場合に共通して現れる問題であり、真空容器に互いに反応する複数種類のガスを供給すると、処理速度が遅くなったり、基板表面の品質が低下したりする。

そこで本発明は、互いに反応する複数種類のガスを用いる場合であっても、処理速度を向上させるとともに、基板表面の品質を担保できるようにすることをその主たる課題とするものである。

すなわち本発明に係るプラズマ処理装置は、基板が収容される真空容器と、前記真空容器内において前記基板に対向するように設けられたプラズマ生成用のアンテナと、前記真空容器内に第１のガスを供給する第１供給口を有する第１供給経路と、前記真空容器内に前記第１のガスに対して反応性を有する第２のガスを供給する第２供給口を有する第２供給経路と備え、前記第１供給経路と前記第２供給経路とが互いに独立して設けられていることを特徴とするものである。

このように構成されたプラズマ処理装置であれば、第１供給経路と第２供給経路とが互いに独立して設けられているので、第１のガスと、第１のガスと反応性を有する第２のガスとを反応させることなく真空容器内に供給することができる。
これにより、真空容器内におけるプラズマ生成領域に到達する前に第１のガスと第２のガスとが反応してしまうことを抑制することができ、成膜速度等の処理速度を向上させるとともに、良質な膜を生成するなどといった基板表面の品質を担保することが可能となる。

前記第１供給口と前記第２供給口との少なくとも一方が、前記アンテナにより生成されるプラズマ生成領域内又はその領域に臨んで設けられていることが好ましい。
このような構成であれば、プラズマ生成領域に到達する前に第１のガスと第２のガスとが反応してしまうことを確実に防ぐことができる。

前記アンテナは直線状をなすものであり、前記第１供給口と前記第２供給口とが前記アンテナの長手方向に沿ってそれぞれ複数設けられていることが好ましい。
このような構成であれば、第１のガス及び第２のガスそれぞれを複数個所から真空容器内に供給することができるので、処理速度のさらなる向上を図れる。

前記第１供給口と前記第２供給口とが互いに交互に配置されていることが好ましい。
このように供給口を配置すれば、第１のガスや第２のガスが長手方向において偏って供給されてしまうことを防ぐことができ、基板表面の品質の均一性を向上させてさらなる高品質化を図れる。

前記真空容器内において、前記アンテナと前記アンテナに対して前記基板とは反対側の対向壁との間にプラズマ生成抑制部材が設けられていることが好ましい。
このような構成であれば、プラズマ生成抑制部材と対向壁との間にプラズマが生成されることを抑制することができるので、アンテナに印加した高周波電流が、プラズマ生成抑制部材と対向壁との間の空間を介してアンテナから対向壁に流出してしまうことを抑えることができる。
これにより、アンテナを流れる高周波電流の大きさは、アンテナに沿って均一化されるので、アンテナに沿ったプラズマの密度分布の均一性を高めることができ、アンテナに沿う方向における基板処理の均一性を高めることができる。

プラズマ生成抑制部材の配置や形状にかかわらず、第１供給経路と第２供給経路とを互いに独立して設けるためには、前記プラズマ生成抑制部材の内部に前記第１供給経路又は前記第２供給経路が形成されていることが好ましい。

前記プラズマ生成抑制部材の前記アンテナ側を向く面に、前記第１供給口又は前記第２供給口が形成されていることが好ましい。
このような構成であれば、プラズマ生成抑制部材のアンテナ側を向く面によってプラズマの生成が抑制されるので、その面に第１供給口又は第２供給口を形成することで、形成された開口はプラズマ生成領域に臨んで設けられることとなる。これにより、上述したようにプラズマ生成領域に到達する前に第１のガスと第２のガスとが反応してしまうことを確実に防ぐことができる。

アンテナの長手方向の寸法が大きい場合、そのアンテナに対応させてプラズマ生成抑制部材の長手方向の寸法を大きくすると、その長手方向の寸法が大きいほど、自重による撓み量が大きくなってしまう。これにより、アンテナの中央部とプラズマ生成抑制部材との距離が近づいてしまい、アンテナの長手方向においてプラズマ密度が不均一なり、基板表面の品質が低下する恐れがある。
そこで、前記第１供給経路又は前記第２供給経路の少なくとも一方が配管により構成されており、前記配管が前記プラズマ生成抑制部材を貫通するとともに前記プラズマ生成抑制部材を支持していることが好ましい。
このような構成であれば、第１供給経路や第２供給経路を構成する配管によってプラズマ生成抑制部材を支持しているので、例えばこの配管をプラズマ生成抑制部材の長手方向中央部又はその近傍に配置すれば、プラズマ生成抑制部材の撓み量を低減することができる。

具体的な実施態様としては、前記第１のガスが酸素ガスを含むものであり、前記第２のガスは水素ガスを含むものである態様が挙げられる。

また、本発明に係るプラズマ処理方法は、基板が収容される真空容器と、前記真空容器内において前記基板に対向するように設けられたプラズマ生成用のアンテナと、前記真空容器内にガスを供給する互いに独立して設けられた第１供給経路及び第２供給経路とを備えるプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法であって、前記第１供給経路を用いて第１のガスを前記真空容器内に供給するとともに、前記第２供給経路を用いて前記第１のガスと反応性を有する第２のガスを前記真空容器内に供給することを特徴とする方法である。
このようなプラズマ処理方法であれば、上述したプラズマ処理装置と同様の作用効果を発揮させることができる。

このように構成した本発明によれば、互いに反応する複数種類のガスを用いる場合であっても、処理速度を向上させるとともに、基板表面の品質を担保することができる。

本実施形態のプラズマ処理装置の構成を模式的に示すアンテナの長手方向に沿った断面図である。同実施形態のプラズマ処理装置の構成を模式的に示すアンテナの長手方向に直交する断面図である。変形実施形態のプラズマ処理装置の構成を模式的に示すアンテナの長手方向に直交する断面図である。変形実施形態のプラズマ処理装置の構成を模式的に示すアンテナの長手方向に直交する断面図である。変形実施形態のプラズマ生成抑制部材の構成を模式的に示す断面図である。

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。

＜装置構成＞
本実施形態のプラズマ処理装置１００は、誘導結合型のプラズマ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。

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。

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のプラズマＰが生成される。

真空容器２は、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。

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８１を設けておいても良い。

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。本実施形態では、直線状のアンテナ３を複数、基板Ｗに沿うように（例えば、基板Ｗの表面と実質的に平行に）並列に配置している。このようにすると、より広い範囲で均一性の良いプラズマＰを発生させることができ、従ってより大型の基板Ｗの処理に対応することができる。図２ではアンテナ３が７本の例を示しているが、これに限れない。

アンテナ３の両端部付近は、図１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１２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。各絶縁部材１１と真空容器２との間も、例えばパッキン１３によって真空シールされている。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。

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。

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。

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。

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。

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。

更にこのプラズマ処理装置１００は、真空容器２内において、アンテナ３とアンテナ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）との間にプラズマ生成抑制部材５が設けられている。

プラズマ生成抑制部材５は、一部又は全体が誘電体から構成されており、ここでは全体が誘電体物質で構成されている。本実施形態のプラズマ生成抑制部材５は、各アンテナ３を覆う絶縁カバー１０それぞれに対面するように配置された平板状のものであり、アンテナ３の長手方向両端部に設けられた絶縁部材１１によって支持されている。なお、プラズマ生成抑制部材５は、単一の平板部材から構成されていても良いし、各アンテナに対応する位置に設けられた複数の平板部材から構成されていても良い。複数の平板部材から構成する場合は、互いに隣り合う平板部材を隙間無く敷き詰めても良いし、隙間を空けて配置しても良い。

プラズマ生成抑制部材５の材質は、低誘電率のものが好ましく、例えばアルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素等のセラミックス、石英ガラス、無アルカリガラス、その他の無機材料、あるいはシリコン等である。そのようにすると、アンテナ３と上壁２ｃとの間の静電容量がより小さくなって、プラズマ生成抑制部材５を通してアンテナ３から上壁２ｃへ流出する高周波電流ＩＲがより小さくなるからである。

そして、本実施形態のプラズマ処理装置１００は、互いに反応する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、図１及び図２に示すように、真空容器２内に第１のガスである第１の成膜用ガスを供給する第１供給経路Ｌ１と、真空容器２内に第１の成膜用ガスに対して反応性を有する第２のガスである第２の成膜用ガスを供給する第２供給経路Ｌ２と備え、第１供給経路Ｌ１及び第２供給経路Ｌ２が互いに独立して設けられている。

第１供給経路Ｒ１は、図示しない第１ガス源に収容された第１の成膜用ガスを取り込む図示しない第１取込口と、第１の成膜用ガスを真空容器２内に供給する第１供給口Ｚ１と、図示しない第１取込口及び第１供給口Ｚ１を接続する第１流路Ｌ１とを有するものである。
本実施形態の第１供給経路Ｒ１は、第１の成膜用ガスとして酸素ガスを含むものを真空容器２内に供給するものであるが、基板Ｗに施す処理内容に応じて第１の成膜用ガスは適宜変更して構わない。
なお、第１供給経路Ｒ１の具体的な構成としては、例えば一部又は全体を配管によって構成する態様や、内部流路が形成されたマニホールドブロックを利用して構成する態様などを挙げることができる。

第２供給経路Ｒ２は、図示しない第２ガス源に収容された第２の成膜用ガスを取り込む図示しない第２取込口と、第２の成膜用ガスを真空容器２内に供給する第２供給口Ｚ２と、図示しない第２取込口及び第２供給口Ｚ２を接続する第２流路Ｌ２とを有するものである。
本実施形態の第２供給経路Ｒ２は、第２の成膜用ガスとして水素ガスを含むものを真空容器２内に供給するものであるが、基板Ｗに施す処理内容に応じて第２の成膜用ガスは適宜変更して構わない。
なお、第２供給経路Ｒ２の具体的な構成としては、第１供給経路Ｒ１と同様、例えば一部又は全体を配管によって構成する態様や、内部流路が形成されたマニホールドブロックを利用して構成する態様などを挙げることができる。

第１供給経路Ｒ１及び第２供給経路Ｒ２は、互いに合流することなく、すなわち第１流路Ｌ１と第２流路Ｌ２とが互いに合流することなく設けられており、ここでは第１供給経路Ｒ１及び第２供給経路Ｒ２それぞれが複数設けられている。
より具体的には、図１に示すように、複数の第１供給経路Ｒ１及び複数の第２供給経路Ｒ２がアンテナ３の長手方向Ｘに沿って配列されるととともに、ここでは図２に示すように、複数の第１供給経路Ｒ１及び複数の第２供給経路Ｒ２がアンテナ３の長手方向と直交する方向に沿って配列されている。
なお、図１では４つの第１供給経路Ｒ１及び３つの第２供給経路Ｒ２を示しており、図２では２つの第１供給経路Ｒ１及び２つの第２供給経路Ｒ２を示しているが、第１供給経路Ｒ１及び第２供給経路Ｒ２の数は図１や図２に示した態様に限る必要はなく、例えば第１供給経路Ｒ１及び第２供給経路Ｒ２を同数設けた構成としても良い。

これらの第１供給経路Ｒ１及び第２供給経路Ｒ２には、例えば図示しない流量調節器が設けられており、第１供給経路Ｒ１から第１の成膜用ガスを真空容器２内に供給するとともに、それと同時に第２供給経路Ｒ２から第２の成膜用ガスを真空容器２内に供給することができる。
なお、必ずしも第１の成膜用ガスと第２の成膜用ガスとを同時に供給する必要はなく、例えば第１の成膜用ガスの供給と第２の成膜用ガスの供給とを交互に切り替えるなど、第１の成膜用ガスと第２の成膜用ガスとを別々に供給するようにしても良い。

第１供給経路Ｒ１及び第２供給経路Ｒ２は、真空容器２の上壁２ｃを貫通して設けられており、第１供給口Ｚ１及び第２供給口Ｚ２は、真空容器２内に配置されている。なお、第１供給経路Ｒ１や第２供給経路Ｒ１は必ずしも上壁２ｃを貫通している必要はなく、例えば側壁２ａ、２ｂや底壁２ｄを貫通して設けるなど、第１供給経路Ｒ１と第２供給経路Ｒ２とが独立していれば、各供給経路Ｒ１、Ｒ２の配置は適宜変更してかまわない。また、第１供給口Ｚ１や第２供給口Ｚ２は、少なくとも一方を真空容器２内に配置しておくことが好ましいが、他方は例えば真空容器２の上壁２ｃや側壁２ａ、２ｂや底壁２ｄなどの内壁面に形成されていても良い。

本実施形態では、図１に示すように、各第１供給経路Ｒ１の第１供給口Ｚ１がアンテナ３の長手方向Ｘに沿って配置されるとともに、各第２供給経路Ｒ２の第２供給口Ｚ２がアンテナ３の長手方向Ｘに沿って配置されており、これら複数の第１供給口Ｚ１及び複数の第２供給口Ｚ２は、一直線状に配列されている。ここでは、第１供給口Ｚ１及び第２供給口Ｚ２を交互に配置しており、互いに隣り合う第１供給口Ｚ１及び第２供給口Ｚ２それぞれが等間隔となるようにしてある。

また本実施形態では、図２に示すように、各第１供給経路Ｒ１の第１供給口Ｚ１がアンテナ３の長手方向Ｘと直交する方向に沿って配置されるとともに、各第２供給経路Ｒ２の第２供給口Ｚ２がアンテナ３の長手方向Ｘと直交する方向に沿って配置されており、これら複数の第１供給口Ｚ１及び複数の第２供給口Ｚ２は、一直線状に配列されている。ここでは、第１供給口Ｚ１及び第２供給口Ｚ２を交互に配置しており、互いに隣り合う第１供給口Ｚ１及び第２供給口Ｚ２それぞれが等間隔となるようにしてある。

このように配置された第１供給口Ｚ１及び第２供給口Ｚ２は、アンテナ３によってプラズマが生成される領域Ｐａ（以下、プラズマ生成領域Ｐａという）に臨んで設けられている。

より具体的に説明すると、本実施形態では上述したように、アンテナ３と上壁２ｃとの間にプラズマ生成抑制部材５を設けてあり、このプラズマ生成抑制部材５のアンテナ側を向く面５ａが、この面５ａよりも上壁２ｃ側にプラズマＰが生成されることを抑制する抑制面５ａとして形成されている。言い換えれば、この抑制面５ａとアンテナ３との間は、プラズマＰが生成されるので、この間はプラズマ生成領域Ｐａの少なくとも一部となる。

そこで、本実施形態では、プラズマ生成抑制部材５を厚み方向に貫通するように第１供給経路Ｒ１及び第２供給経路Ｒ２を形成するとともに、第１供給口Ｚ１及び第２供給口Ｚ２をプラズマ生成抑制部材５の抑制面５ａに形成することで、第１供給口Ｚ１及び第２供給口Ｚ２がプラズマ生成領域Ｐａに臨むようにしてある。

＜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供給経路Ｒ１と第２供給経路Ｒ２とが互いに独立して設けられているので、第１の成膜用ガスと、第１の成膜用ガスと反応性を有する第２の成膜用ガスとを反応させることなく真空容器２内に供給することができる。
これにより、真空容器２内におけるプラズマ生成領域Ｐａに到達する前に第１の成膜用ガスと第２の成膜用ガスとが反応してしまうことを抑制することができ、成膜速度を向上させるとともに、良質な膜を生成することが可能となる。

また、第１供給口Ｚ１及び第２供給口Ｚ２が、プラズマ生成抑制部材５の抑制面５ａに形成されているので、これらの第１供給口Ｚ１及び第２供給口Ｚ２をプラズマ生成領域Ｐａに臨んで設けることができ、第１の成膜用ガスと第２の成膜用ガスとがプラズマ生成領域Ｐａに到達する前に反応してしまうことを確実に防ぐことができる。

さらに、第１供給口Ｚ１及び第２供給口Ｚ２が、アンテナ３の長手方向Ｘに沿ってそれぞれ複数設けられているので、第１の成膜用ガス及び第２の成膜用ガスそれぞれを複数個所から真空容器２内に供給することができ、成膜速度のさらなる向上を図れる。

そのうえ、第１供給口Ｚ１及び第２供給口Ｚ２を交互に配置しているので、第１の成膜用ガスや第２の成膜用ガスがアンテナ３の長手方向Ｘにおいて偏って供給されてしまうことを防ぐことができ、膜質の均一性を向上させてさらなる高品質化を図れる。

アンテナ３と真空容器２の上壁２ｃとの間にプラズマ生成抑制部材５を設けているので、プラズマ生成抑制部材５と上壁２ｃとの間にプラズマが生成されることを抑制することができ、アンテナ３に印加した高周波電流ＩＲが、プラズマ生成抑制部材５と上壁２ｃとの間の空間を介してアンテナ３から上壁２ｃに流出してしまうことを抑えることができる。
これにより、アンテナ３に印加される高周波の電力効率を高めることができる。また、アンテナ３を流れる高周波電流ＩＲの大きさは、アンテナ３に沿って均一化されるので、アンテナ３に沿ったプラズマＰの密度分布の均一性を高めることができ、アンテナ３に沿った方向における基板処理の均一性を高めることができる。

＜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。

例えば、前記実施形態では、第１供給口Ｚ１及び第２供給口Ｚ２の両方が、プラズマ生成領域Ｐａに臨んで配置されていたが、第１供給口Ｚ１又は第２供給口Ｚ２の少なくとも一方をプラズマ生成領域Ｐａに臨んで配置しておけば、第１の成膜用ガスと第２の成膜用ガスとがプラズマ生成領域Ｐａに到達する前に反応してしまうことを防ぐことができる。

また、第１供給口Ｚ１又は第２供給口Ｚ２の少なくとも一方が、プラズマ生成領域Ｐａ内に配置されていても良い。具体的な構成としては、例えば前記実施形態における第１供給経路Ｒ１又は第２供給経路Ｒ２の一方をプラズマ生成抑制部材５の抑制面５ａからさらにアンテナ３側に延ばすことで、第１供給口Ｚ１又は第２供給口Ｚ２をプラズマ生成領域Ｐａ内に配置することができる。
このような構成であっても、第１の成膜用ガスと第２の成膜用ガスとがプラズマ生成領域Ｐａに到達する前に反応してしまうことを確実に防ぐことができる。

前記実施形態では、複数の第１供給口Ｚ１及び複数の第２供給口Ｚ２が、アンテナ３の長手方向Ｘに沿って一直線状に配列されていたが、例えばアンテナ３の長手方向Ｘと直交する方向にずらした状態で、複数の第１供給口Ｚ１及び複数の第２供給口Ｚ２を配列させても良い。
また、前記実施形態では、第１供給口Ｚ１及び第２供給口Ｚ２が、交互に且つ等間隔に配置されていたが、例えば第１供給口Ｚ１及び第２供給口Ｚ２を不規則に配置するなど、各供給口Ｚ１、Ｚ２の配置は適宜変更して構わない。
さらに、第１供給口Ｚ１や第２供給口Ｚ２は必ずしも複数設けられている必要はない。すなわち、第１供給経路Ｒ１や第２供給経路Ｒ２を１つのみ設けた構成としても良い。

前記実施形態では、酸素ガスを含む第１の成膜用ガスと、水素ガスを含む第２の成膜用ガスとを用いる場合について説明したが、第１の成膜用ガス又は第２の成膜用ガスの何れかに対して反応性を有する第３の成膜用ガスを用いても良い。この場合、第３の成膜用ガスを真空容器２内に供給する第３供給経路を、第１供給経路Ｒ１及び第２供給経路Ｒ２とは独立して設けておけば良い。
もちろん、互いに独立して４以上の供給経路を設けて、４種類以上の成膜用ガスを真空容器２に供給するように構成しても構わない。

また、成膜用ガスとしては酸素ガスや水素ガスを含むものに限られず、例えば第１の成膜用ガスがＮＨ_３（アンモニア）を含むものであり、第２の成膜用ガスがＢ_２Ｈ_６（ジボラン）を含むものであっても良い。さらに、第１のガス及び第２のガスは必ずしも成膜用ガスである必要はない。すなわち第１のガス及び第２のガスが、プラズマが生成されていない状態で互いに反応するガスであれば、本発明を用いることで、処理速度を向上させるとともに、基板表面の品質を担保することが可能となる。

前記実施形態では、誘電体からなるプラズマ生成抑制部材５について説明したが、誘電体を用いることなく、例えば金属を用いてプラズマ生成抑制部材５を構成しても良い。
具体的には、図３に示すように、一部又は全体が金属からなるプラズマ生成抑制部材５を真空容器２の上壁２ｃ（アンテナに対向する対向壁２ｃ）からセラミックスや樹脂等の絶縁部材１４を介して設けた態様が挙げられる。なお、この実施態様では上壁２ｃに開口が形成されているので、プラズマ生成抑制部材５に接触して感電してしまうことを防ぐべく、開口１５を塞ぐカバー体１６を設けてある。
このようなプラズマ生成抑制部材５であれば、金属から構成されているので機械的な強度を向上させることができる。
そのうえ、プラズマ生成抑制部材５が、真空容器２の壁面から電気的に絶縁されてフローティング状態になるので、プラズマ生成抑制部材５とアンテナ３との間でのプラズマＰの生成が抑制されて、比較的高い成膜速度を得ることができる。

さらに前記実施形態では、プラズマ生成抑制部材５をアンテナ３の長手方向Ｘ両端部に設けられた絶縁部材１１によって支持していたが、図４に示すように、第１供給経路Ｒ１又は第２供給経路Ｒ２の少なくとも一方を配管で構成して、この配管を利用してプラズマ生成抑制部材５を支持しても良い。
具体的に図４に示す構成では、第１供給経路Ｒ１及び第２供給経路Ｒ２の両方を配管で構成してあり、これらの配管は、供給口Ｚ１、Ｚ２側の端部にプラズマ生成抑制部材５を支持する支持部ｆを備えている。
この支持部ｆは、例えば配管の外周面から径方向外側に延びる鍔状のフランジｆであり、このフランジｆとプラズマ生成抑制部材５とを対向させて面接触させることで、プラズマ生成抑制部材５が支持されるように構成されている。なお、ここでは配管の管軸方向に沿って複数の支持部ｆが設けられており、これらの支持部ｆによって複数のプラズマ生成抑制部材５が管軸方向に沿って配置された状態で支持されている。

そのうえ前記実施形態では、複数の第１供給経路Ｒ１及び複数の第２供給経路Ｒ２が、プラズマ生成抑制部材５を厚み方向に貫通していたが、図５に示すように、第１供給経路Ｒ１や第２供給経路Ｒ２の一部が、プラズマ生成抑制部材５を厚み方向と直交する方向に沿って貫通していても良い。
この場合、第１流路Ｌ１や第２流路Ｌ２は、プラズマ生成抑制部材５の厚み方向と直交する主流路Ｇと、主流路Ｇから分岐する複数の分岐流路Ｈとからなり、各分岐流路Ｈがプラズマ生成抑制部材５の抑制面５ａに開口して供給口Ｚ１、Ｚ２が形成されていても良い。

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。

１００・・・プラズマ処理装置
Ｗ・・・基板
Ｐ・・・プラズマ
Ｐａ・・・プラズマ生成領域
２・・・真空容器
３・・・アンテナ
Ｚ１・・・第１供給口
Ｚ２・・・第２供給口
Ｒ１・・・第１供給経路
Ｒ２・・・第２供給経路
５・・・プラズマ生成抑制部材

Claims

基板が収容される真空容器と、
前記真空容器内において前記基板に対向するように設けられたプラズマ生成用のアンテナと、
前記真空容器内に第１のガスを供給する第１供給口を有する第１供給経路と、
前記真空容器内に前記第１のガスに対して反応性を有する第２のガスを供給する第２供給口を有する第２供給経路と備え、
前記第１供給経路と前記第２供給経路とが互いに独立して設けられており、
前記真空容器内において、前記アンテナと前記アンテナに対して前記基板とは反対側の対向壁との間にプラズマ生成抑制部材が設けられており、
前記第１供給経路又は前記第２供給経路の少なくとも一方が配管により構成されており、
前記配管が前記プラズマ生成抑制部材を貫通するとともに前記プラズマ生成抑制部材を支持している、プラズマ処理装置。
前記第１供給口と前記第２供給口との少なくとも一方が、前記アンテナにより生成されるプラズマ生成領域内又はその領域に臨んで設けられている、請求項１記載のプラズマ処理装置。
前記アンテナは直線状をなすものであり、
前記第１供給口と前記第２供給口とが前記アンテナの長手方向に沿ってそれぞれ複数設けられている、請求項１又は２記載のプラズマ処理装置。
前記第１供給口と前記第２供給口とが互いに交互に配置されている、請求項３記載のプラズマ処理装置。
前記プラズマ生成抑制部材の内部に前記第１供給経路又は前記第２供給経路が形成されている、請求項１乃至４のうち何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
前記プラズマ生成抑制部材の前記アンテナ側を向く面に、前記第１供給口又は前記第２供給口が形成されている、請求項１乃至５のうち何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
前記第１のガスが酸素ガスを含むものであり、
前記第２のガスは水素ガスを含むものである、請求項１乃至６の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
基板が収容される真空容器と、前記真空容器内において前記基板に対向するように設けられたプラズマ生成用のアンテナと、前記真空容器内にガスを供給する互いに独立して設けられた第１供給経路及び第２供給経路とを備えており、
前記真空容器内において、前記アンテナと前記アンテナに対して前記基板とは反対側の対向壁との間にプラズマ生成抑制部材が設けられており、
前記第１供給経路又は前記第２供給経路の少なくとも一方が配管により構成されており、
前記配管が前記プラズマ生成抑制部材を貫通するとともに前記プラズマ生成抑制部材を支持しているプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法であって、
前記第１供給経路を用いて第１のガスを前記真空容器内に供給するとともに、
前記第２供給経路を用いて前記第１のガスに対して反応性を有する第２のガスを前記真空容器内に供給する、プラズマ処理方法。