JPH06146026A - Plasma treatment device - Google Patents

Plasma treatment device

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JPH06146026A
JPH06146026A JP29242692A JP29242692A JPH06146026A JP H06146026 A JPH06146026 A JP H06146026A JP 29242692 A JP29242692 A JP 29242692A JP 29242692 A JP29242692 A JP 29242692A JP H06146026 A JPH06146026 A JP H06146026A
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vacuum container
plasma
wall
processing apparatus
plasma processing
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Saigou Sai
宰豪 崔
Katsuaki Saito
克明 斉藤
Takuya Fukuda
琢也 福田
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Abstract

PURPOSE:To provide the plasma treatment device which can clean the inside of a vacuum container efficiently and uniformly. CONSTITUTION:The plasma treatment device has a discharge tube 1 constituted by combining a guide-in window 3 for a microwave, a reaction chamber 2, a sample holder 11 where a sample 6 such as a substrate is mounted, a high-frequency power source 7 which applies a high-frequency electric field to the sample holder 11, a main magnetic coil 4, a control magnetic coil 5, a microwave divergence preventive cylinder 13 which prevents the microwave 3 from being diverged to specify the position of plasma generation by electron cyclotron resonance(ECR) excitation at a specific position, gas supply nozzle 8 and 9, and an exhaust opening 12, and the vacuum container consists of the discharge tube 1 and reaction chamber 2. Consequently, a surface where the electron cyclotron resonance excitation is caused can automatically be scanned in the vacuum container.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子サイクロトロン共
鳴励起によるプラズマを用いたプラズマ処理装置に係
り、特に、装置内壁を洗浄する機能を備えたプラズマ処
理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus using plasma by electron cyclotron resonance excitation, and more particularly to a plasma processing apparatus having a function of cleaning an inner wall of the apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の製造に用いられるプラズマ
処理装置では、各種の反応処理過程で生じたプラズマ生
成物が真空容器内壁にも付着してしまう。
2. Description of the Related Art In a plasma processing apparatus used for manufacturing a semiconductor device, plasma products generated in various reaction processing steps adhere to the inner wall of a vacuum container.

【0003】例えば、SiH4ガスとN2ガスまたはNH
3ガスとを原料ガスとして試料表面に窒化ケイ素膜(S
iN)を堆積させた場合、反応室の内壁には反応生成物
である窒化ケイ素、あるいは余剰のSiH4の分解によ
る粉末状のケイ素が付着する。 また、フォトレジスタ
をマスクとしてCF4ガスプラズマにて酸化ケイ素膜、
窒化ケイ素膜をエッチングすると、ガスから電離分解し
たフッ化炭素がフォトレジストと結合し、有機樹脂膜が
真空容器内壁に付着してしまう。
For example, SiH 4 gas and N 2 gas or NH
A silicon nitride film (S
When iN) is deposited, silicon nitride, which is a reaction product, or powdery silicon due to decomposition of excess SiH 4 adheres to the inner wall of the reaction chamber. Further, a silicon oxide film is formed by CF4 gas plasma using a photoresist as a mask,
When the silicon nitride film is etched, the fluorocarbon ionized and decomposed from the gas bonds with the photoresist, and the organic resin film adheres to the inner wall of the vacuum container.

【0004】そして、このように反応室の内壁に付着し
た付着物が剥離すると、反応室内に急激なガス流が生じ
て処理条件が変動したり、剥離した付着物によって試料
が汚染されてしまうという問題が生じる。
When the deposit adhered to the inner wall of the reaction chamber is peeled off in this manner, a rapid gas flow is generated in the reaction chamber, the processing conditions are changed, and the peeled deposit contaminates the sample. The problem arises.

【0005】そこで、このようなプラズマ処理装置で
は、ハロゲン系のガスを導入してプラズマを発生させる
ことによって付着物をエッチングしたり、酸素プラズマ
によって、定期的に反応室内の洗浄が行われる。
Therefore, in such a plasma processing apparatus, a halogen-based gas is introduced to generate plasma to etch deposits, or oxygen plasma is used to regularly clean the reaction chamber.

【0006】ところで、付着物を効率良く洗浄するため
には、洗浄部分にプラズマを発生させたり、イオン流を
効率良く付着物に向けたりする必要がある。そこで、従
来のプラズマ処理装置では、以下のような各種の工夫が
なされている。
[0006] By the way, in order to efficiently clean the deposit, it is necessary to generate plasma in the cleaning portion or to efficiently direct the ion flow toward the deposit. Therefore, in the conventional plasma processing apparatus, the following various innovations have been made.

【0007】例えば、特開昭63−111177号公報
には、サイクロトロン共鳴を生ずる位置を誘電体の窓の
近くにし、酸化または窒化性プラズマを発生させること
によってプラズマ発生位置を調整し、反応室の所望位置
を効率良く洗浄する方法が記載されている。
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 63-111177, the position where the cyclotron resonance is generated is near the dielectric window, and the plasma generation position is adjusted by generating an oxidative or nitriding plasma to adjust the plasma generation position. A method for efficiently cleaning a desired position is described.

【0008】また、特開平1−231320号公報に
は、反応室の内壁に複数の電位を選択的に印加可能な導
電性保護膜を設け、プラズマを反応室の内壁に分散投射
させて洗浄効率を高める方法が記載されている。
Further, in JP-A-1-231320, a conductive protective film capable of selectively applying a plurality of electric potentials is provided on the inner wall of the reaction chamber, and plasma is dispersed and projected on the inner wall of the reaction chamber to achieve cleaning efficiency. A method of increasing the value is described.

【0009】さらに、特開平4−131379号公報に
は、洗浄処理時のプラズマ径を試料処理時のプラズマ径
より大きくし、洗浄処理時のプラズマ端部を真空容器内
壁に達しさせることによって洗浄効率を上げる方法が記
載されている。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-131379, the cleaning efficiency is improved by making the plasma diameter during the cleaning process larger than that during the sample processing so that the plasma end during the cleaning process reaches the inner wall of the vacuum container. How to raise is described.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術で
は、いずれも真空容器内を効率良くかつ均一に洗浄する
ための工夫がされておらず、真空容器内を効率良くかつ
均一に洗浄することができないという問題があった。
None of the above-mentioned conventional techniques is devised for efficiently and uniformly cleaning the inside of the vacuum container, and it is possible to efficiently and uniformly clean the inside of the vacuum container. There was a problem that I could not.

【0011】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、真空容器内を効率良くかつ均一に洗浄する
ことができるプラズマ処理装置を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a plasma processing apparatus capable of efficiently and uniformly cleaning the inside of a vacuum container.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ処理装
置は、電子サイクロトロン共鳴励起を利用し、真空容器
内に反応ガスプラズマを発生させて試料処理を行い、そ
の後、真空容器内に洗浄ガスプラズマを発生させて真空
容器内壁の洗浄処理を行う機能を備えたプラズマ処理装
置において、電子サイクロトロン共鳴励起を生ずる面を
真空容器内で走査する手段を有することを特徴とする。
A plasma processing apparatus according to the present invention utilizes electron cyclotron resonance excitation to generate a reactive gas plasma in a vacuum container for sample processing, and then a cleaning gas plasma in the vacuum container. In the plasma processing apparatus having the function of performing the cleaning process of the inner wall of the vacuum container by generating the above, a means for scanning the surface in which the electron cyclotron resonance excitation is generated in the vacuum container is characterized.

【0013】また本発明のプラズマ処理装置は、電子サ
イクロトロン共鳴励起を利用し、真空容器内に反応ガス
プラズマを発生させて試料処理を行い、その後、真空容
器内に洗浄ガスプラズマを発生させて真空容器内壁の洗
浄処理を行う機能を備えたプラズマ処理装置において、
真空容器内壁におけるプラズマ生成物の膜厚を検出する
膜厚検出手段と、該膜厚検出手段の検出出力に基づいて
前記走査手段を駆動制御する制御手段とを有することを
特徴とする。
The plasma processing apparatus of the present invention utilizes electron cyclotron resonance excitation to generate a reactive gas plasma in a vacuum container for sample processing, and then a cleaning gas plasma in a vacuum container to generate a vacuum. In the plasma processing apparatus having the function of cleaning the inner wall of the container,
It is characterized in that it has a film thickness detecting means for detecting the film thickness of the plasma product on the inner wall of the vacuum container, and a control means for driving and controlling the scanning means based on the detection output of the film thickness detecting means.

【0014】更に本発明のプラズマ処理装置は、前記膜
厚検出手段は、光源と、該光源からの射出光を前記真空
容器内壁に案内する光学系と、前記射出光の照射位置が
真空容器内壁に沿って移動させるように該光学系を駆動
する光学系駆動手段と、前記照射光の真空容器内壁から
の反射光の強度を検出する反射光検出手段とを有し、前
記制御手段は、前記光学系駆動手段を制御する光学系駆
動制御手段を含んで構成されることを特徴とする。
Further, in the plasma processing apparatus of the present invention, the film thickness detecting means includes a light source, an optical system for guiding the light emitted from the light source to the inner wall of the vacuum container, and the irradiation position of the emitted light is the inner wall of the vacuum container. Optical system driving means for driving the optical system so as to be moved along, and reflected light detection means for detecting the intensity of the reflected light from the inner wall of the vacuum container of the irradiation light, the control means, It is characterized in that it is configured to include an optical system drive control means for controlling the optical system drive means.

【0015】また本発明のプラズマ処理装置は、電子サ
イクロトロン共鳴励起を利用し、真空容器内に反応ガス
プラズマを発生させて試料処理を行い、その後、真空容
器内に洗浄ガスプラズマを発生させて真空容器内壁の洗
浄処理を行う機能を備えたプラズマ処理装置において、
電子サイクロトロン共鳴励起を生ずる面を真空容器内で
走査する手段と、真空容器内壁におけるプラズマ生成物
の成分を分析し表示するモニタ手段とを有することを特
徴とする。
The plasma processing apparatus of the present invention utilizes electron cyclotron resonance excitation to generate a reactive gas plasma in a vacuum container for sample processing, and then a cleaning gas plasma in a vacuum container to generate a vacuum. In the plasma processing apparatus having the function of cleaning the inner wall of the container,
It is characterized in that it has means for scanning the surface in which the electron cyclotron resonance excitation occurs in the vacuum container, and monitor means for analyzing and displaying the components of the plasma products on the inner wall of the vacuum container.

【0016】更に本発明のプラズマ処理装置は、前記モ
ニタ手段は、真空容器内におけるプラズマ発光を分析す
る分光手段と、該分光手段の分光出力を画像表示する表
示手段とを有することを特徴とする。
Further, the plasma processing apparatus of the present invention is characterized in that the monitor means has a spectroscopic means for analyzing plasma emission in the vacuum container and a display means for displaying a spectral output of the spectroscopic means as an image. .

【0017】また本発明のプラズマ処理装置は、電子サ
イクロトロン共鳴励起を利用し、真空容器内に反応ガス
プラズマを発生させて試料処理を行い、その後、真空容
器内に洗浄ガスプラズマを発生させて真空容器内壁の洗
浄処理を行う機能を備えたプラズマ処理装置において、
電子サイクロトロン共鳴励起を生ずる面を真空容器内で
走査する手段と、真空容器内壁におけるプラズマ生成物
の成分を分析する成分分析手段と、該成分分析手段の分
析出力に基づいて前記走査手段を駆動制御する制御手段
とを有することを特徴とする。
Further, the plasma processing apparatus of the present invention utilizes electron cyclotron resonance excitation to generate a reactive gas plasma in a vacuum container for sample processing, and then to generate a cleaning gas plasma in the vacuum container to generate a vacuum. In the plasma processing apparatus having the function of cleaning the inner wall of the container,
Means for scanning the surface of the electron cyclotron resonance excitation in the vacuum container, component analysis means for analyzing the components of the plasma products on the inner wall of the vacuum container, and drive control of the scanning means based on the analysis output of the component analysis means. It has a control means to operate.

【0018】更に本発明のプラズマ処理装置は、前記成
分分析手段は、真空容器内のガス種を吸引し、これを解
析する質量分析計を含んで構成されることを特徴とす
る。
Further, the plasma processing apparatus of the present invention is characterized in that the component analyzing means includes a mass spectrometer for sucking gas species in the vacuum container and analyzing the gas species.

【0019】このように本発明は、電子サイクロトロン
共鳴(ECR)励起を利用し、真空容器内に反応ガスプ
ラズマを発生させて試料処理を行い、真空容器内に洗浄
ガスプラズマを発生させて真空容器内壁の洗浄処理を行
う機能を備えたプラズマ処理装置において、洗浄処理
時、洗浄の終点検出手段を備えその検出限界に合わせ、
自動的に電子サイクロトロン共鳴励起を生ずる面(以下
ECR面とする)を動かすことによって、プラズマを真
空容器内で走査させ、プラズマの端部を真空容器内壁に
到達せしめることにより、容器内壁を均一に洗浄できる
ようにしている。
As described above, the present invention utilizes electron cyclotron resonance (ECR) excitation to generate reactive gas plasma in a vacuum container for sample processing, and to generate cleaning gas plasma in the vacuum container to generate a vacuum container. In a plasma processing apparatus having a function of performing a cleaning process on an inner wall, at the time of cleaning process, a cleaning end point detecting means is provided to match the detection limit,
The plasma is scanned in the vacuum container by automatically moving the surface that produces electron cyclotron resonance excitation (hereinafter referred to as the ECR surface), and the inner wall of the container is made uniform by causing the end of the plasma to reach the inner wall of the vacuum container. I am able to wash it.

【0020】[0020]

【作用】上記構成のプラズマ処理装置では、容器内壁部
の付着物へのプラズマ種の入射効率が高まるので、効率
良く洗浄することが可能に成る。また、洗浄ガスプラズ
マのECR面を真空容器内で走査することによって容器
内壁部へのプラズマ種の入射位置が連続的に変化するの
で容器内壁に効率の良いかつ均一な洗浄が可能になる。
In the plasma processing apparatus having the above structure, the efficiency of incidence of plasma species on the deposits on the inner wall of the container is increased, so that efficient cleaning can be achieved. Further, by scanning the ECR surface of the cleaning gas plasma in the vacuum container, the incident position of the plasma species on the inner wall of the container changes continuously, so that the inner wall of the container can be cleaned efficiently and uniformly.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1には本発明に係るプラズマ処理装置の一実施
例の構成が示されており、同図においてプラズマ処理装
置は、マイクロ波の導入窓3を組み合せて構成された放
電管1、反応室2、基板などの試料6を載置する試料ホ
ルダ11、試料ホルダ11に高周波電界を印加する高周
波電源7、主磁界コイル4、制御磁界コイル5、マイク
ロ波3の発散を防止して電子サイクロトロン共鳴(EC
R)励起によるプラズマ生成位置を一定位置にに特定す
るマイクロ波発散防止筒13、ガス供給ノズル8、9、
及び排気口12を具備し、放電管1及び反応室2により
真空容器が構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention. In the same drawing, the plasma processing apparatus comprises a discharge tube 1, a reaction chamber 2 and a microwave introducing window 3 combined together. , A sample holder 11 on which a sample 6 such as a substrate is placed, a high frequency power source 7 for applying a high frequency electric field to the sample holder 11, a main magnetic field coil 4, a control magnetic field coil 5, and a microwave 3 to prevent divergence of an electron cyclotron resonance ( EC
R) Microwave divergence prevention cylinder 13 for specifying the plasma generation position by excitation to a fixed position, gas supply nozzles 8, 9,
And the exhaust port 12, and the discharge tube 1 and the reaction chamber 2 constitute a vacuum container.

【0022】本実施例は、真空容器内壁の付着物膜厚が
測定できるようにレ−ザ発振器22及び信号処理部30
を含む制御部20が設けられている点に特徴がある。
In this embodiment, the laser oscillator 22 and the signal processing section 30 are arranged so that the film thickness of the deposit on the inner wall of the vacuum container can be measured.
It is characterized in that a control unit 20 including is provided.

【0023】図2には制御部20の具体的構成が示され
ている。同図において制御部20は、レーザ発振器22
と、反射ミラー及び反射ミラー駆動部23と、レーザ発
振器22の射出光が検出器24と、信号処理部30と、
主磁界コイル4及び制御磁界コイルに電源を供給するコ
イル電源部31とから構成されている。
FIG. 2 shows a specific configuration of the control unit 20. In the figure, the control unit 20 includes a laser oscillator 22.
A reflection mirror and a reflection mirror driving unit 23, the emitted light of the laser oscillator 22 from a detector 24, a signal processing unit 30,
It is composed of a main magnetic field coil 4 and a coil power supply unit 31 which supplies power to the control magnetic field coil.

【0024】また信号処理部30は、付着物膜厚モニタ
−部25と、コイル電流調整及び反射ミラ−駆動判断部
26と、基準値記憶部27と、コイル電流制御部28
と、反射ミラ−駆動制御部29からなる。
Further, the signal processing unit 30 includes a deposit film thickness monitoring unit 25, a coil current adjustment / reflection mirror drive determination unit 26, a reference value storage unit 27, and a coil current control unit 28.
And a reflection mirror drive controller 29.

【0025】上記構成において、電子サイクロトロン共
鳴(ECR)励起によるプラズマが生成されている真空
容器内壁にレーザ発振器22からの射出光が反射ミラー
及び反射ミラー駆動部23、観察窓16を介して照射さ
れる。この真空容器内壁からの反射光は、観察窓16を
介して検出器24に入射され、検出器24により光電変
換される。検出器24の検出出力は、付着物膜厚モニタ
−部25に送出される。
In the above structure, the light emitted from the laser oscillator 22 is radiated to the inner wall of the vacuum chamber in which plasma is generated by the electron cyclotron resonance (ECR) excitation through the reflection mirror, the reflection mirror drive unit 23, and the observation window 16. It The reflected light from the inner wall of the vacuum container is incident on the detector 24 through the observation window 16 and photoelectrically converted by the detector 24. The detection output of the detector 24 is sent to the deposit film thickness monitor unit 25.

【0026】付着物膜厚モニタ−部25では検出器24
の検出出力に基づいて真空容器内壁に付着されている膜
厚を測定し、その測定値をコイル電流調整及び反射ミラ
−駆動判断部26に出力する。コイル電流調整及び反射
ミラ−駆動判断部26は予め設定され基準値記憶部21
に記憶されている基準信号と、付着物膜厚モニタ−部2
5から送られてきた出力信号とを比較して真空容器内壁
部の検出箇所が所定以上に汚染されているか否かを判断
する。比較した結果、付着物膜厚モニタ−部25の出力
信号の強さが基準値以下、つまり真空容器内壁部が基準
以上に汚染されている場合には、その状態を示す信号を
コイル電流制御部28に出力する。コイル電流制御部2
8はその時点での洗浄処理が終了すると、真空容器内に
生成されているプラズマのECR面を順次、移動させ、
真空容器内壁面に沿って走査させるためにコイル電源部
31から各コイルに電流を供給するようにコイル電源部
31を制御する。
The deposit film thickness monitor unit 25 has a detector 24.
The film thickness adhered to the inner wall of the vacuum container is measured based on the detection output of the above, and the measured value is output to the coil current adjustment and reflection mirror drive determination unit 26. The coil current adjustment and reflection mirror drive determination unit 26 is set in advance and the reference value storage unit 21.
The reference signal stored in the monitor and the deposit film thickness monitor unit 2
It is determined whether or not the detection location on the inner wall of the vacuum container is contaminated more than a predetermined value by comparing the output signal sent from the device 5. As a result of comparison, when the strength of the output signal of the deposit film thickness monitor unit 25 is equal to or lower than the reference value, that is, when the inner wall of the vacuum container is contaminated above the reference, a signal indicating the state is sent to the coil current control unit. To 28. Coil current control unit 2
When the cleaning process at that time is completed, 8 sequentially moves the ECR surface of the plasma generated in the vacuum container,
The coil power supply unit 31 is controlled so that a current is supplied from the coil power supply unit 31 to each coil for scanning along the inner wall surface of the vacuum container.

【0027】またコイル電流制御部28はその時点での
洗浄処理が終了すると、反射ミラ−駆動制御部29に信
号を送り、反射ミラ−が設けられている反射ミラ−及び
反射ミラ−駆動部23を作動させて、反射ミラ−の向き
を変え、レーザ発振器22からの射出光の真空容器内壁
面における照射位置を変更する。
When the cleaning process at that time is completed, the coil current control unit 28 sends a signal to the reflection mirror drive control unit 29, and the reflection mirror and reflection mirror drive unit 23 provided with the reflection mirror. Is operated to change the direction of the reflection mirror and change the irradiation position of the light emitted from the laser oscillator 22 on the inner wall surface of the vacuum container.

【0028】コイル電流調整及び反射ミラ−駆動判断部
26における比較の方法を図3(a)(b)を用いて詳
しく説明する。真空容器内壁が汚染されていない状態で
は検出器24によって検出される検出信号は、図3
(a)に示すように、時間の経過とともに振幅が減衰す
る減衰曲線Aとして得られる。また、真空容器内壁が汚
染されている状態においても、第3図(b)に示すよう
に、時間とともに振幅は減衰する減衰曲線Bとして得ら
れる。
The coil current adjustment and comparison method in the reflection mirror drive determination section 26 will be described in detail with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). The detection signal detected by the detector 24 when the inner wall of the vacuum container is not contaminated is shown in FIG.
As shown in (a), it is obtained as an attenuation curve A whose amplitude attenuates with the passage of time. Even when the inner wall of the vacuum container is contaminated, as shown in FIG. 3 (b), the amplitude is obtained as an attenuation curve B that attenuates with time.

【0029】しかしながら、減衰曲線AとBとでは、検
出信号の強度を示す初期振幅XとYとが大きく相違す
る。即ち、真空容器内壁が汚染されている場合の初期振
幅Yは、清潔な場合の振幅Xに比べて小さい。また、そ
の初期振幅Yは真空容器内壁の汚染の度合いが大きくな
ればなるほど小さくなる。そこで、真空容器内壁が汚染
されたときの最初の振幅として真空容器内壁材が汚染さ
れていない時の初期振幅Xよりも小さな値を基準値Tと
して、基準値記憶部27に記憶しておけば、基準値Tと
付着物膜厚モニタ−部25から検出信号とがコイル電流
調整及び反射ミラ−駆動判断部26で比較されることで
ECR面位置の動かす時を判断する。即ち、検出信号で
ある減衰曲線Bの初期振幅Yが基準値Tより小さくなっ
たときには、真空容器内壁の他の部分にECR面を走査
させ、効率良く真空容器内壁の洗浄を行うのである。こ
こで洗浄開始点においてのECR面は主磁界コイル4の
下部に、洗浄終了点においてのECR面の位置は制御磁
界コイル5の下部に設定されているので、この間を1c
m間隔で走査するようになっている。
However, in the attenuation curves A and B, the initial amplitudes X and Y indicating the intensity of the detection signal are greatly different. That is, the initial amplitude Y when the inner wall of the vacuum container is contaminated is smaller than the amplitude X when it is clean. The initial amplitude Y decreases as the degree of contamination on the inner wall of the vacuum container increases. Therefore, if the initial amplitude when the inner wall of the vacuum container is contaminated is smaller than the initial amplitude X when the inner wall material of the vacuum container is not contaminated, the reference value T is stored in the reference value storage unit 27. The reference value T and the detection signal from the deposit film thickness monitor unit 25 are compared by the coil current adjustment and reflection mirror drive determination unit 26 to determine when the ECR surface position is moved. That is, when the initial amplitude Y of the attenuation curve B, which is the detection signal, becomes smaller than the reference value T, the ECR surface is scanned on the other part of the inner wall of the vacuum container to efficiently clean the inner wall of the vacuum container. Since the ECR surface at the cleaning start point is set under the main magnetic field coil 4 and the position of the ECR surface at the cleaning end point is set under the control magnetic field coil 5, 1c is set between them.
It is designed to scan at m intervals.

【0030】また、この間隔に合わせ反射ミラ−及び反
射ミラ−駆動部23も動くように構成されている。
Further, the reflecting mirror and the reflecting mirror driving unit 23 are also configured to move in accordance with this interval.

【0031】上記構成からなるプラズマ処理装置におい
て、試料処理時には2.45GHzのマイクロ波3によ
る電界と、磁界コイル4、5による875ガウス以上の
電界によってECR状態を引き起こし、反応室2内に円
筒型の反応ガスプラズマ14を発生させ成膜を行った。
In the plasma processing apparatus having the above-mentioned structure, an ECR state is caused by the electric field by the microwave 3 of 2.45 GHz and the electric field of 875 Gauss or more by the magnetic field coils 4 and 5 at the time of processing the sample, and the cylindrical type is formed in the reaction chamber 2. The reactive gas plasma 14 was generated to form a film.

【0032】まず、基板6上に窒化ケイ素膜の形成方法
について説明する。
First, a method of forming a silicon nitride film on the substrate 6 will be described.

【0033】ガスノズル8、9のそれぞれから、N2
スを240ml/min、SiH4を24ml/min
づつ導入し、排気量を調整することで真空容器内の圧力
を0.3Paとした。
From each of the gas nozzles 8 and 9, 240 ml / min of N 2 gas and 24 ml / min of SiH 4 are supplied.
The pressure inside the vacuum container was adjusted to 0.3 Pa by introducing the respective components and adjusting the exhaust amount.

【0034】一方、出力600Wのマイクロ波3を導入
し、主磁界コイル4、制御磁界コイル5への電流を調整
することによって磁束密度875ガウスのECR面19
をマイクロ波発散防止筒13内に発生させる。高周波電
源7によって試料ホルダ11には出力100Wの高周波
電界を印加する。
On the other hand, by introducing the microwave 3 having an output of 600 W and adjusting the currents to the main magnetic field coil 4 and the control magnetic field coil 5, the ECR surface 19 having a magnetic flux density of 875 Gauss.
Are generated in the microwave divergence prevention cylinder 13. A high frequency electric field with an output of 100 W is applied to the sample holder 11 by the high frequency power supply 7.

【0035】これにより、磁力線の向きが基板6にほぼ
垂直な円筒型のECRプラズマ14が発生し、基板6表
面には60秒で厚さ350nmのSiN膜が形成され
た。
As a result, a cylindrical ECR plasma 14 in which the direction of the lines of magnetic force was substantially perpendicular to the substrate 6 was generated, and a SiN film having a thickness of 350 nm was formed on the surface of the substrate 6 in 60 seconds.

【0036】また、この時の真空容器内の下記の4点
(a。試料ホルダ11上、b。SiH4導入口近傍、
c、d。真空容器内壁)におけるの付着量は以下の通り
である。 a.340nm b.225nm c.65nm d.52nm このように、基板6上にSiN膜を350nm堆積する
と、プラズマが基板を底面とする円筒状であるためにも
かかわらず、上記の位置a〜dのいずれにもSiN膜が
付着することがわかる。
The following four points in the vacuum container at this time (a. On the sample holder 11, b. Near the SiH 4 inlet,
c, d. The adhesion amount on the inner wall of the vacuum container is as follows. a. 340 nm b. 225 nm c. 65 nm d. 52 nm As described above, when the SiN film is deposited to a thickness of 350 nm on the substrate 6, the SiN film may adhere to any of the positions a to d even though the plasma has a cylindrical shape with the substrate as the bottom surface. Recognize.

【0037】このようにしてSiN膜を堆積させた後
に、本実施例では、洗浄ガスとしてC26ガス100m
l/minをガスノズル8より導入し、さらに、発生さ
せるプラズマのECR面を以下の3通りとした場合につ
いて、上記の位置a〜dの4点における洗浄速度につい
て説明する。
After depositing the SiN film in this way, in this embodiment, 100 m of C 2 F 6 gas was used as a cleaning gas.
In the case where 1 / min is introduced from the gas nozzle 8 and the ECR surfaces of the generated plasma are set to the following three types, the cleaning rates at the above four points a to d will be described.

【0038】(A)成膜時と同様の円筒プラズマ14を
発生させた場合。
(A) When the same cylindrical plasma 14 as that during film formation is generated.

【0039】(B)主磁界コイル4、制御磁界コイル5
の電流を調整して、プラズマ端部が真空容器内壁に達す
る発散プラズマ15を発生させ場合。この時、ECR面
は基板上3cmに位置する。
(B) Main magnetic field coil 4 and control magnetic field coil 5
When the electric current is adjusted to generate divergent plasma 15 whose plasma end reaches the inner wall of the vacuum container. At this time, the ECR surface is located 3 cm above the substrate.

【0040】(C)プラズマ端部が真空容器内壁に達す
る発散プラズマ15を発生させ、上記説明した信号処理
部30を用い、真空容器内壁にECR面を走査した場
合。この時、ECR面は基板面から基板上3cmの間で
可変する。
(C) When the divergent plasma 15 whose plasma end reaches the inner wall of the vacuum container is generated and the ECR surface is scanned on the inner wall of the vacuum container using the signal processing unit 30 described above. At this time, the ECR surface varies from the substrate surface to 3 cm above the substrate.

【0041】なお、この際のプラズマ発生条件はC26
流量150ml/min、マイクロ波強度600W、反
応圧力1Paである。実験結果を第1表に示す。
The plasma generation condition at this time is C 2 F 6
The flow rate is 150 ml / min, the microwave intensity is 600 W, and the reaction pressure is 1 Pa. The experimental results are shown in Table 1.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】表1から明らかにように、容器内壁部c、
dの洗浄速度は、ECR面を固定した場合の80〜95
ml/minに対して、ECR面を可変させた場合では
160〜180ml/minとなり、特に、真空容器の
内壁側であるc、dにおいて、ECR面を走査させると
ECR面を固定した時と比べて洗浄速度が約2倍に達す
ることが確認された。
As is clear from Table 1, the container inner wall portion c,
The cleaning speed of d is 80 to 95 when the ECR surface is fixed.
When the ECR surface is varied with respect to ml / min, it becomes 160 to 180 ml / min. Especially, when the ECR surface is scanned at the inner wall sides c and d of the vacuum container, the ECR surface is compared to when it is fixed. It was confirmed that the cleaning rate reached about twice.

【0044】即ち、本実施例のように、洗浄処理時EC
R面を真空容器内壁に走査させることによって洗浄ガス
プラズマ密度の高いECR面を直接真空容器内壁に達し
させ、付着物へのプラズマ種の入射効率が高めることに
より、洗浄速度を著しく向上させることができる。換言
すれば、酸化膜の洗浄に際しては、付着物へのイオン入
射量を増やすことが効果的であることが判る。
That is, as in this embodiment, the EC during the cleaning process is
By scanning the R surface onto the inner wall of the vacuum container, the ECR surface with high cleaning gas plasma density can directly reach the inner wall of the vacuum container, and the efficiency of incidence of plasma species on the deposits can be increased, thereby significantly improving the cleaning speed. it can. In other words, it is found that it is effective to increase the amount of incident ions on the deposit when cleaning the oxide film.

【0045】次に本発明に係るプラズマ処理装置の他の
実施例の構成を図4に示す。図4(a)において、マイ
クロ波の導入窓3を組み合せて構成された放電管1、反
応室2、基板などの試料6を載置する試料ホルダ11、
試料ホルダ11に高周波電界を印加する高周波電源7、
主磁界コイル4、制御磁界コイル5、マイクロ波3の発
散を防止して電子サイクロトロン共鳴(ECR)励起に
よるプラズマ生成位置を一定位置にに特定するマイクロ
波発散防止筒13、ガス供給ノズル8、9、及び排気口
12を具備し、放電管1及び反応室2により真空容器が
構成されている。
Next, the configuration of another embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention is shown in FIG. In FIG. 4A, a sample holder 11 for mounting a sample 6 such as a discharge tube 1, a reaction chamber 2 and a substrate, which is configured by combining a microwave introduction window 3.
A high frequency power source 7 for applying a high frequency electric field to the sample holder 11,
Main magnetic field coil 4, control magnetic field coil 5, microwave divergence prevention cylinder 13 that prevents divergence of microwave 3 and specifies a plasma generation position by electron cyclotron resonance (ECR) excitation at a fixed position, gas supply nozzles 8 and 9 , And the exhaust port 12, and the discharge tube 1 and the reaction chamber 2 constitute a vacuum container.

【0046】また、真空容器には石英ガラス製の観察窓
としてのプラズマ光取り出し窓32が設けられている。
このプラズマ光取り出し窓32の外部には制御部45が
設けられている。この制御部45の構成を図6に示す。
Further, the vacuum vessel is provided with a plasma light extraction window 32 made of quartz glass as an observation window.
A control unit 45 is provided outside the plasma light extraction window 32. The configuration of the control unit 45 is shown in FIG.

【0047】反応室から発生したプラズマ光はプラズマ
光取り出し窓32を通過し、図6に示す第1のレンズ3
4により平行光線になり第2のレンズ35により光ファ
イバ36の端面に集光される。第1、第2のレンズの焦
点距離は本実施例ではそれぞれ31cmと4cm、直径
はいずれも4cmである。分光器37のスリット上に集
められた光は分光37により分光され、その分光出力は
OMD(Optical Multichannel
Detector)38により検出され、この検出デー
タがコンピュ−タ40により処理されることにより発光
分析が行なわれ、その分析結果はCRT41またはプロ
ッタ42に出力される。
The plasma light generated from the reaction chamber passes through the plasma light extraction window 32, and the first lens 3 shown in FIG.
A parallel light beam is formed by 4 and is condensed on the end face of the optical fiber 36 by the second lens 35. In this embodiment, the focal lengths of the first and second lenses are 31 cm and 4 cm, respectively, and the diameters thereof are 4 cm. The light collected on the slit of the spectroscope 37 is separated by the spectroscope 37, and its spectroscopic output is OMD (Optical Multichannel).
Detector 38, and the detected data is processed by computer 40 to perform emission analysis, and the analysis result is output to CRT 41 or plotter 42.

【0048】初めに、ガスノズル8、9のそれぞれか
ら、SiH4を12.5ml/min、Neガスを5m
l/minづつ導入し、ほかの条件を前記実施例と同様
にして基板6上にa−Si膜を堆積した。
First, from each of the gas nozzles 8 and 9, 12.5 ml / min of SiH 4 and 5 m of Ne gas were supplied.
It was introduced at a rate of 1 / min, and the a-Si film was deposited on the substrate 6 under the other conditions in the same manner as in the above-described example.

【0049】一方、洗浄に際しては、洗浄ガスとしてS
6ガス50ml/minをガスノズル8より導入し、
発光スペクトルをモニタ−しながら、主磁界コイル4及
び制御磁界コイル5を制御してECR面を真空容器内壁
に走査させてSF6プラズマによる洗浄を行った。
On the other hand, when cleaning, S is used as a cleaning gas.
F 6 gas 50 ml / min was introduced from the gas nozzle 8,
While monitoring the emission spectrum, the main magnetic field coil 4 and the control magnetic field coil 5 were controlled to cause the ECR surface to scan the inner wall of the vacuum container and clean with SF 6 plasma.

【0050】洗浄時の発光スペクトルには、205.7
nm(Si)、251.6nm(Si)、288.1n
m(Si)、436.8nm(SiF)、440nm
(SiF)、442.5nm(Si)等のSiに関連し
たピ−クが現れる。特に、436.8〜442.5nm
にかけてのピ−クは、その近傍での他の原子スペクトル
強度が弱いため、真空容器内壁に付着しているa−Si
洗浄に適合しているので436.8nm(SiF)、4
40nm(SiF)、442.5nm(Si)をモニタ
−ピ−クにした。
The emission spectrum at the time of washing shows 205.7.
nm (Si), 251.6 nm (Si), 288.1n
m (Si), 436.8 nm (SiF), 440 nm
Peaks related to Si such as (SiF) and 442.5 nm (Si) appear. Especially 436.8 to 442.5 nm
Since the peak of the other region has weak intensity of other atomic spectra in the vicinity thereof, the a-Si attached to the inner wall of the vacuum container is weak.
Suitable for cleaning, 436.8nm (SiF), 4
40 nm (SiF) and 442.5 nm (Si) were used as monitor peaks.

【0051】SF6の発散プラズマはECR面27に沿
って真空容器内壁に流れるので、図4(b)に示したよ
うに、ECR面27の位置ではa−Siが著しく高速で
洗浄され、境界面より下側では洗浄速度が急激に落ちて
しまう。
Since the divergent plasma of SF 6 flows to the inner wall of the vacuum vessel along the ECR surface 27, as shown in FIG. The cleaning speed drops sharply below the surface.

【0052】そこで、本実施例では主磁界コイル4及び
制御磁界コイル5を連続的に制御して、ECR面27を
主磁界コイル4と制御磁界コイル5との間で、図中上下
方向に走査するようにした。
Therefore, in the present embodiment, the main magnetic field coil 4 and the control magnetic field coil 5 are continuously controlled to scan the ECR surface 27 between the main magnetic field coil 4 and the control magnetic field coil 5 in the vertical direction in the figure. I decided to do it.

【0053】図5は、ECR面27の位置を一定として
洗浄した場合(実線)、及びECR面27の位置を走査
して洗浄した場合(点線)の残留a−Siの付着量を示
した図である。同図から明らかなように、ECR面の位
置を走査すれば付着物へのプラズマ種の入射位置が連続
的に変化するので、容器内壁を均一に洗浄できるように
なる。
FIG. 5 is a diagram showing the amount of residual a-Si adhered when cleaning is performed with the position of the ECR surface 27 fixed (solid line) and when cleaning is performed by scanning the position of the ECR surface 27 (dotted line). Is. As is clear from the figure, if the position of the ECR surface is scanned, the incident position of the plasma species on the adhered substance changes continuously, so that the inner wall of the container can be uniformly cleaned.

【0054】図4に示した実施例の装置は、図1に示し
た実施例の装置と比べ、観察窓が小さくて済む利点があ
る。
The apparatus of the embodiment shown in FIG. 4 has an advantage that the observation window can be smaller than that of the apparatus of the embodiment shown in FIG.

【0055】次に本発明の他の実施例の構成を図7に示
す。同図において、マイクロ波の導入窓3を組み合せて
構成された放電管1、反応室2、基板などの試料6を載
置する試料ホルダ11、試料ホルダ11に高周波電界を
印加する高周波電源7、主磁界コイル4、制御磁界コイ
ル5、マイクロ波3の発散を防止して電子サイクロトロ
ン共鳴(ECR)励起によるプラズマ生成位置を一定位
置にに特定するマイクロ波発散防止筒13、ガス供給ノ
ズル8、9、及び排気口12を具備し、放電管1及び反
応室2により真空容器が構成されている。また、本実施
例では反応室2に四重極分析管50が設けられている。
Next, the configuration of another embodiment of the present invention is shown in FIG. In the figure, a discharge tube 1 constituted by combining microwave introduction windows 3, a reaction chamber 2, a sample holder 11 on which a sample 6 such as a substrate is placed, a high frequency power source 7 for applying a high frequency electric field to the sample holder 11, Main magnetic field coil 4, control magnetic field coil 5, microwave divergence prevention cylinder 13 that prevents divergence of microwave 3 and specifies a plasma generation position by electron cyclotron resonance (ECR) excitation at a fixed position, gas supply nozzles 8 and 9 , And the exhaust port 12, and the discharge tube 1 and the reaction chamber 2 constitute a vacuum container. Further, in the present embodiment, a quadrupole analysis tube 50 is provided in the reaction chamber 2.

【0056】図9には、四重極分析管50の出力信号を
処理する信号処理装置部33を含む制御部60の構成が
示されている。制御部60は信号処理部51と、コイル
電源部31とから構成されている。
FIG. 9 shows the configuration of the control unit 60 including the signal processing unit 33 for processing the output signal of the quadrupole analysis tube 50. The control unit 60 includes a signal processing unit 51 and a coil power supply unit 31.

【0057】また信号処理部51は、マススペクトルピ
−クモニタ−部52と、コイル電流調整判断部54と、
基準値記憶部53と、コイル電流制御部55とからな
る。
Further, the signal processing section 51 includes a mass spectrum peak monitoring section 52, a coil current adjustment judging section 54,
It is composed of a reference value storage unit 53 and a coil current control unit 55.

【0058】上記構成において四重極分析管50からの
検出信号は、まずマススペクトルピ−クモニタ−部52
に送られる。基板6上に後述するSiO2膜を堆積した
後、洗浄ガスとしてCF4+O2を反応室2内に導入し、
SiO2付着物の洗浄を行う場合、マススペクトルはS
iに関連したピ−クSi(28)、SiF(47)Si
2(66)、SiF3(85)のピ−クの強度が増大す
る。特に、SiF3(85)のピ−クの強度変化が大き
くなるので、SiF3(85)のピ−クを検出信号とし
て用いた。マススペクトルピ−クモニタ−部52は送ら
れてきた検出信号に基づいて真空容器内壁の洗浄状態を
測定し、その測定値をコイル電流調整判断部54に送
る。
In the above configuration, the detection signal from the quadrupole analysis tube 50 is first of all a mass spectrum peak monitor section 52.
Sent to. After depositing a SiO 2 film to be described later on the substrate 6, CF 4 + O 2 is introduced into the reaction chamber 2 as a cleaning gas,
When cleaning SiO 2 deposits, the mass spectrum is S
peak related to i Si (28), SiF (47) Si
The peak strength of F 2 (66) and SiF 3 (85) increases. In particular, peak of SiF 3 (85) - because the intensity variation of the click increases, peak of SiF 3 (85) - was used click as a detection signal. The mass spectrum peak monitor unit 52 measures the cleaning state of the inner wall of the vacuum container based on the sent detection signal, and sends the measured value to the coil current adjustment determination unit 54.

【0059】コイル電流制御部55は予め設定され基準
値記憶部53に記憶されている基準信号と、マススペク
トルピ−クモニタ−部52から送られてきた検出信号と
を比較して真空容器内壁が所定以上に汚染されているか
否かを判断する。比較した結果、マススペクトルピ−ク
モニタ−部52の検出信号の強さが基準値以下、つまり
真空容器内壁が基準以上に汚染されていれば、その状態
を示す信号をコイル電流制御部55に送る。コイル電流
制御部55はその時点での洗浄処理が終了すると、真空
容器内壁の次の位置にECR面を移動させるようになっ
ている。洗浄開始点においてのECR面の位置は主磁界
コイル4の下部に、洗浄終了点においてのECR面の位
置は制御磁界コイル5の下部に設定されているので、こ
の間を1cm間隔で走査するようにした。
The coil current control unit 55 compares the reference signal preset and stored in the reference value storage unit 53 with the detection signal sent from the mass spectrum peak monitor unit 52 so that the inner wall of the vacuum container is determined. Determine whether it is contaminated more than a predetermined amount. As a result of comparison, if the intensity of the detection signal of the mass spectrum peak monitor unit 52 is equal to or lower than the reference value, that is, if the inner wall of the vacuum container is contaminated above the reference value, a signal indicating that state is sent to the coil current control unit 55. . The coil current control unit 55 moves the ECR surface to the next position on the inner wall of the vacuum container when the cleaning process at that time is completed. Since the position of the ECR surface at the cleaning start point is set under the main magnetic field coil 4 and the position of the ECR surface at the cleaning end point is set under the control magnetic field coil 5, scanning is performed at 1 cm intervals between them. did.

【0060】上記構成において、基板6上にSiO2
の形成した後の洗浄方法について説明する。
A cleaning method after forming the SiO 2 film on the substrate 6 in the above structure will be described.

【0061】初めに、ガスノズル8、9のそれぞれか
ら、O2ガスを240ml/min、SiH4を24ml
/minづつ導入し、基板の大きさを底面とする円筒プ
ラズマを前記と同様にして発生させて基板6上にSiO
2膜を堆積した。
First, from each of the gas nozzles 8 and 9, 240 ml / min of O 2 gas and 24 ml of SiH 4 were introduced.
/ Min, and cylindrical plasma having the size of the substrate as the bottom is generated in the same manner as described above to form SiO 2 on the substrate 6.
Two films were deposited.

【0062】一方、洗浄に際しては、洗浄ガスとして1
00ml/minのCF4と10ml/minのO2を反
応室2内に導入し、主磁界コイル4及び制御磁界コイル
5を制御してECR面を固定した場合とECR面を走査
させた場合の真空容器内壁のSiO2付着物の洗浄効果
を調べた。
On the other hand, at the time of cleaning, 1 is used as the cleaning gas.
Introducing 00 ml / min of CF 4 and 10 ml / min of O 2 into the reaction chamber 2 and controlling the main magnetic field coil 4 and the control magnetic field coil 5 to fix the ECR surface and to scan the ECR surface The cleaning effect of SiO 2 deposits on the inner wall of the vacuum container was investigated.

【0063】図8は、ECR面27の位置を一定として
洗浄した場合(実線)、及びECR面27の位置を走査
して洗浄した場合(点線)のSiO2の真空容器内壁に
おける付着量を示した図である。同図から明らかなよう
に、ECR面の位置を走査すれば付着物へのプラズマ種
の入射位置が連続的に変化するので、真空容器内壁を均
一に洗浄できるようになる。
FIG. 8 shows the amount of SiO 2 adhering to the inner wall of the vacuum container when cleaning was performed with the position of the ECR surface 27 fixed (solid line) and when cleaning was performed by scanning the position of the ECR surface 27 (dotted line). It is a figure. As is clear from the figure, if the position of the ECR surface is scanned, the incident position of the plasma species on the deposit changes continuously, so that the inner wall of the vacuum container can be uniformly cleaned.

【0064】プラズマのモニタ−系としては、発光スペ
クトル光学系以外に水晶発振器、パーティクル モニタ
−、探針法にしても構わない。また、上記のプラズマの
モニタ−系のセンサ部を真空容器と真空分離できる弁を
有する格納容器の中に置くことよって、モニタ−系のセ
ンサ部に故障が起きた場合、試料処理中でも簡単に交換
できるので試料処理の高速化が図れる。
The plasma monitor system may be a crystal oscillator, a particle monitor, or a probe method other than the emission spectrum optical system. Also, by placing the above-mentioned plasma monitor-system sensor unit in a storage container having a valve that can be vacuum-separated from the vacuum container, if a failure occurs in the monitor-system sensor unit, it can be easily replaced during sample processing. As a result, sample processing can be speeded up.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
電子サイクロトロン共鳴励起を利用し、真空容器内に反
応ガスプラズマを発生させて試料処理を行ない、その
後、真空容器内に洗浄ガスプラズマを発生させて真空容
器内壁の洗浄処理を行なうプラズマ処理装置において、
電子サイクロトロン共鳴励起を生ずる面を真空容器内で
自動的に走査させるように構成したので、真空容器内を
効率良くかつ均一に洗浄することができる。
As described above, according to the present invention,
Utilizing electron cyclotron resonance excitation, a reactive gas plasma is generated in the vacuum container to perform sample processing, and then a cleaning gas plasma is generated in the vacuum container to perform cleaning processing on the inner wall of the vacuum container,
Since the surface that causes electron cyclotron resonance excitation is automatically scanned in the vacuum container, the inside of the vacuum container can be efficiently and uniformly cleaned.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るプラズマ処理装置の一実施例を示
す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention.

【図2】図1における制御部の具体的構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of a control unit in FIG.

【図3】図2における検出器の検出出力を示す説明図で
ある。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a detection output of the detector in FIG.

【図4】本発明に係るプラズマ処理装置の他の実施例を
示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing another embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図5】図4に示したプラズマ処理装置により真空容器
内を洗浄した際の洗浄効果を説明するための特性図であ
る。
5 is a characteristic diagram for explaining a cleaning effect when the inside of the vacuum container is cleaned by the plasma processing apparatus shown in FIG.

【図6】図4における制御部の具体的構成を示すブロッ
ク図である。
6 is a block diagram showing a specific configuration of a control unit in FIG.

【図7】本発明に係るプラズマ処理装置の更に他の実施
例を示す構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram showing still another embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図8】図7に示したプラズマ処理装置により真空容器
内を洗浄した際の洗浄効果を説明するための特性図であ
る。
8 is a characteristic diagram for explaining a cleaning effect when the inside of the vacuum container is cleaned by the plasma processing apparatus shown in FIG.

【図9】図7における制御部の具体的構成を示すブロッ
ク図である。
9 is a block diagram showing a specific configuration of a control unit in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 放電管 2 反応室 3 マイクロ波導入窓 4 主磁界コイル 5 制御磁界コイル 6 試料 7 高周波電源 8 ガス供給ノズル 9 ガス供給ノズル 11 試料ホルダ 12 排気口 13 マイクロ波発散防止筒 20 制御部 22 レーザ発振器 23 反射ミラー及び反射ミラー駆動部 24 検出器 25 付着物膜厚モニター部 26 コイル電流調整及び反射ミラー駆動判断部 27 基準値記憶部 28 コイル電流制御部 29 反射ミラー駆動制御部 30 信号処理部 31 コイル電源部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge tube 2 Reaction chamber 3 Microwave introduction window 4 Main magnetic field coil 5 Control magnetic field coil 6 Sample 7 High frequency power supply 8 Gas supply nozzle 9 Gas supply nozzle 11 Sample holder 12 Exhaust port 13 Microwave divergence prevention cylinder 20 Control unit 22 Laser oscillator 23 Reflection Mirror and Reflection Mirror Drive Unit 24 Detector 25 Adhesion Film Thickness Monitor Unit 26 Coil Current Adjustment and Reflection Mirror Drive Judgment Unit 27 Reference Value Storage Unit 28 Coil Current Control Unit 29 Reflection Mirror Drive Control Unit 30 Signal Processing Unit 31 Coil Power supply part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/302 B 9277−4M 21/31 C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical indication H01L 21/302 B 9277-4M 21/31 C

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子サイクロトロン共鳴励起を利用し、
真空容器内に反応ガスプラズマを発生させて試料処理を
行い、その後、真空容器内に洗浄ガスプラズマを発生さ
せて真空容器内壁の洗浄処理を行う機能を備えたプラズ
マ処理装置において、 電子サイクロトロン共鳴励起を生ずる面を真空容器内で
走査する手段を有することを特徴とするプラズマ処理装
置。
1. Utilizing electron cyclotron resonance excitation,
Electron cyclotron resonance excitation in a plasma processing device that has the function of generating reactive gas plasma in the vacuum container to perform sample processing, and then generating cleaning gas plasma in the vacuum container to clean the inner wall of the vacuum container A plasma processing apparatus comprising means for scanning a surface in which a vacuum occurs in a vacuum container.
【請求項2】 真空容器内壁におけるプラズマ生成物の
膜厚を検出する膜厚検出手段と、 該膜厚検出手段の検出出力に基づいて前記走査手段を駆
動制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項
1に記載のプラズマ処理装置。
2. A film thickness detecting means for detecting the film thickness of the plasma product on the inner wall of the vacuum container, and a control means for driving and controlling the scanning means based on the detection output of the film thickness detecting means. The plasma processing apparatus according to claim 1.
【請求項3】 前記膜厚検出手段は、光源と、該光源か
らの射出光を前記真空容器内壁に案内する光学系と、前
記射出光の照射位置が真空容器内壁に沿って移動させる
ように該光学系を駆動する光学系駆動手段と、前記照射
光の真空容器内壁からの反射光の強度を検出する反射光
検出手段とを有し、 前記制御手段は、前記光学系駆動手段を制御する光学系
駆動制御手段を含んで構成されることを特徴とする請求
項1に記載のプラズマ処理装置。
3. The film thickness detecting means, a light source, an optical system for guiding light emitted from the light source to the inner wall of the vacuum container, and an irradiation position of the emitted light moved along the inner wall of the vacuum container. The optical system drive means for driving the optical system and the reflected light detection means for detecting the intensity of the reflected light from the inner wall of the vacuum container of the irradiation light are provided, and the control means controls the optical system drive means. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma processing apparatus includes an optical system drive control means.
【請求項4】 電子サイクロトロン共鳴励起を利用し、
真空容器内に反応ガスプラズマを発生させて試料処理を
行い、その後、真空容器内に洗浄ガスプラズマを発生さ
せて真空容器内壁の洗浄処理を行う機能を備えたプラズ
マ処理装置において、 電子サイクロトロン共鳴励起を生ずる面を真空容器内で
走査する手段と、 真空容器内壁におけるプラズマ生成物の成分を分析し表
示するモニタ手段とを有することを特徴とするプラズマ
処理装置。
4. Utilizing electron cyclotron resonance excitation,
Electron cyclotron resonance excitation in a plasma processing device that has the function of generating reactive gas plasma in the vacuum container to perform sample processing, and then generating cleaning gas plasma in the vacuum container to clean the inner wall of the vacuum container 2. A plasma processing apparatus comprising: a means for scanning a surface of the inside of the vacuum container for scanning, and a monitor means for analyzing and displaying components of plasma products on the inner wall of the vacuum container.
【請求項5】 前記モニタ手段は、真空容器内における
プラズマ発光を分析する分光手段と、該分光手段の分光
出力を画像表示する表示手段とを有することを特徴とす
る請求項3に記載のプラズマ処理装置。
5. The plasma according to claim 3, wherein the monitor means has a spectroscopic means for analyzing plasma emission in the vacuum container and a display means for displaying a spectral output of the spectroscopic means as an image. Processing equipment.
【請求項6】 電子サイクロトロン共鳴励起を利用し、
真空容器内に反応ガスプラズマを発生させて試料処理を
行い、その後、真空容器内に洗浄ガスプラズマを発生さ
せて真空容器内壁の洗浄処理を行う機能を備えたプラズ
マ処理装置において、 電子サイクロトロン共鳴励起を生ずる面を真空容器内で
走査する手段と、 真空容器内壁におけるプラズマ生成物の成分を分析する
成分分析手段と、 該成分分析手段の分析出力に基づいて前記走査手段を駆
動制御する制御手段とを有することを特徴とするプラズ
マ処理装置。
6. Utilizing electron cyclotron resonance excitation,
Electron cyclotron resonance excitation in a plasma processing device that has the function of generating reactive gas plasma in the vacuum container to perform sample processing, and then generating cleaning gas plasma in the vacuum container to clean the inner wall of the vacuum container Means for scanning the surface in which the gas is generated in the vacuum vessel, component analysis means for analyzing the components of the plasma product on the inner wall of the vacuum vessel, and control means for driving and controlling the scanning means based on the analysis output of the component analysis means. A plasma processing apparatus comprising:
【請求項7】 前記成分分析手段は、真空容器内のガス
種を吸引し、これを解析する質量分析計を含んで構成さ
れることを特徴とする請求項5に記載のプラズマ処理装
置。
7. The plasma processing apparatus according to claim 5, wherein the component analyzing unit is configured to include a mass spectrometer that sucks gas species in the vacuum container and analyzes the gas species.
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