JPH07153595A - Existent magnetic field inductive coupling plasma treating device - Google Patents

Existent magnetic field inductive coupling plasma treating device

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JPH07153595A
JPH07153595A JP5296832A JP29683293A JPH07153595A JP H07153595 A JPH07153595 A JP H07153595A JP 5296832 A JP5296832 A JP 5296832A JP 29683293 A JP29683293 A JP 29683293A JP H07153595 A JPH07153595 A JP H07153595A
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JP
Japan
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plasma
magnetic field
substrate
processing apparatus
inductively coupled
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5296832A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobumasa Suzuki
伸昌 鈴木
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a plasma treating device having large throughput by which formation of an accumulating film or etching treatment on a uniform and large areal board can be performed at high speed by generating plasma over a wide range with high density in a vacuum vessel. CONSTITUTION:After the inside of a plasma generating chamber 101 is evacuated, plasma generating gas is introduced, and is held under constant pressure. Prescribed electric power is supplied to a coil 106 from DC electric power supply, and a mirror magnetic field is generated in the plasma generating chamber 101. Desired electric power is supplied in the plasma generating chamber 101 from high frequency electric power supply 103 through an antenna 104. An electron having heat speed close to phase velocity of a circularly polarized wave generated in the plasma generating chamber 101 is resonantly accelerated, and high density plasma is generated in the plasma generating chamber 101. Since a central shaft of a high frequency introducing means by the antenna 104 is arranged so that the magnetic field directions by a coil 106 coincide with each other and become respectively parallel with a treating surface of a board 112 to be treated, a helicon wave is generated in a large range, so that a plasma generating area is uniformized.

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、合成樹脂や半導体等の
基板上に窒化膜や酸化膜等の各種堆積膜を形成する成膜
処理あるいは試料表面のエッチング処理に採用されるプ
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 employed for film forming processing for forming various deposited films such as nitride films and oxide films on substrates such as synthetic resins and semiconductors, or etching processing for sample surfaces. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、誘導結合プラズマ処理装置
は、CVD装置、エッチング装置などに利用されてき
た。誘導結合プラズマCVD装置においては、成膜室に
成膜用の原料ガスを導入し、同時に高周波エネルギーを
真空容器内に投入して原料ガスを励起、分解することで
プラズマを生起させ、基板上に堆積膜を形成する。
2. Description of the Related Art Conventionally, an inductively coupled plasma processing apparatus has been used for a CVD apparatus, an etching apparatus and the like. In an inductively coupled plasma CVD apparatus, a raw material gas for film formation is introduced into the film formation chamber, and at the same time, high frequency energy is introduced into the vacuum container to excite and decompose the raw material gas to generate plasma, and the plasma is generated on the substrate. Form a deposited film.

【0003】誘導結合プラズマエッチング装置において
は、処理室内にエッチャントガスを導入し、同時に高周
波を加えることによりエネルギーを投入し、プラズマを
生起させ、被処理基板の表面をエッチングする。
In the inductively coupled plasma etching apparatus, an etchant gas is introduced into the processing chamber and, at the same time, high frequency is applied to input energy to generate plasma and etch the surface of the substrate to be processed.

【0004】こうした誘導結合プラズマ処理装置の処理
速度の高速化のために磁場の発生装置を備えたいわゆる
有磁場誘導結合プラズマ処理装置が提案されている。そ
して、この中にヘリコン波を使用したものがある。ヘリ
コン波とは、ループアンテナなどの誘導結合による高周
波導入手段の中心軸とコイルなどの定常磁場の発生手段
の作る磁場の方向が一致し、次の条件を満たす場合に生
じる電磁波である。すなわち定常磁場の磁束密度が電子
サイクロトロン共鳴を起こす大きさ以上であり(高周波
の周波数fが13.56MHzのとき、磁束密度Bは、
約0.48mT以上;
In order to increase the processing speed of such an inductively coupled plasma processing apparatus, a so-called magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus equipped with a magnetic field generator has been proposed. And among these, there is one that uses helicon waves. The helicon wave is an electromagnetic wave generated when the central axis of the high-frequency introducing means by inductive coupling such as a loop antenna and the direction of the magnetic field generated by the stationary magnetic field generating means such as a coil coincide with each other and the following condition is satisfied. That is, the magnetic flux density of the stationary magnetic field is equal to or larger than the magnitude that causes electron cyclotron resonance (when the high frequency f is 13.56 MHz, the magnetic flux density B is
About 0.48 mT or more;

【0005】[0005]

【外1】 )、かつ磁力線の回りを廻る電子のラーモア周波数が電
子の衝突周波数以上であるという条件を満たすことであ
る。このヘリコン波は、高周波の周波数、磁束密度、筒
状管の内径などで決定される波長をもち、右廻りの円偏
光電磁波(円偏波)になる。円偏波の位相速度と電子の
熱速度が近い場合には、ヘリコン波のエネルギーが電子
に共鳴的に吸収されるランダム減衰が起こる。このため
電子が加速され高密度プラズマが発生する。これまで、
ヘリコン波を使用することで高密度プラズマの代表であ
った電子サイクロトロン共鳴(ECR)プラズマよりも
高密度のプラズマが発生されることが報告されている。
[Outer 1] ), And the Larmor frequency of the electrons traveling around the magnetic field lines is equal to or higher than the collision frequency of the electrons. The helicon wave has a wavelength determined by the frequency of the high frequency, the magnetic flux density, the inner diameter of the tubular tube, and the like, and becomes a clockwise circularly polarized electromagnetic wave (circularly polarized wave). When the phase velocity of circularly polarized wave is close to the thermal velocity of electrons, random attenuation occurs in which the energy of the helicon wave is resonantly absorbed by the electrons. Therefore, the electrons are accelerated and high density plasma is generated. So far
It has been reported that a helicon wave is used to generate a plasma having a higher density than that of electron cyclotron resonance (ECR) plasma which is a typical high density plasma.

【0006】こうした有磁場誘導結合プラズマ処理装置
の構成については、代表的なものとして、Plasma Mater
ials Technology (PMT)社のMORIソースをプラ
ズマソースとして用いたものが知られている。MORI
ソースを用いたヘリコン波プラズマエッチング装置(ア
ルキャンテック社製Apex7000)の構成を図4に
示す。図4において、1101はプラズマ発生室、11
02はエッチング用ガスをプラズマ発生室1101に導
入するエッチング用ガス導入管、1103は高周波電
源、1104は高周波をプラズマ発生室1101に導入
するヘリカルアンテナ、1105はプラズマ発生室11
01を構成する石英管、1106はプラズマ発生室11
01内に定常磁場を発生させるコイル、1111はプラ
ズマ発生室に連結したエッチング室、1112は被エッ
チング基板、1113は基板1112を載置する支持
体、1115はガス排気、1116は電子の壁での再結
合を抑制するマルチカスプ磁場を発生する磁石である。
高周波電源1103で発生した高周波は、ヘリカルアン
テナ1105内を伝搬することによりプラズマ発生室1
101内に誘導電場を起こし、電子を加速しプラズマを
発生させる。この際、コイル1106を介して発生する
定常磁場の磁束密度を電子サイクロトロン共鳴が起こる
磁束密度以上にしておき、かつ磁力線の回りを廻る電子
のラーモア周波数が電子の衝突周波数以上であるという
条件を満たすと右回り円偏波が有効に発生し、円偏波の
位相速度に近い熱速度をもつ電子が共鳴的に加速されプ
ラズマ発生室1101内に高密度プラズマが発生する。
エッチング用ガス導入管1102を介してエッチング室
1111内に導入されたエッチング用ガスは発生した高
密度プラズマにより励起され、支持体1113上に載置
された被エッチング基板1112の表面をエッチングす
る。
A typical configuration of such a magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus is Plasma Mater.
It is known that an MORI source manufactured by ials Technology (PMT) is used as a plasma source. MORI
FIG. 4 shows the configuration of a helicon wave plasma etching apparatus (Apex 7000 manufactured by Alcan Tech) using a source. In FIG. 4, 1101 is a plasma generation chamber, 11
Reference numeral 02 denotes an etching gas introduction pipe for introducing the etching gas into the plasma generation chamber 1101, 1103 a high frequency power supply, 1104 for a helical antenna for introducing a high frequency into the plasma generation chamber 1101, 1105 for the plasma generation chamber 11
Quartz tube constituting 01, 1106 is plasma generation chamber 11
A coil for generating a stationary magnetic field in 01, an etching chamber 1111 connected to a plasma generation chamber, 1112 a substrate to be etched, 1113 a support for mounting the substrate 1112, 1115 gas exhaust, 1116 an electron wall. It is a magnet that generates a multicusp magnetic field that suppresses recombination.
The high frequency generated by the high frequency power supply 1103 propagates inside the helical antenna 1105, and thus the plasma generation chamber 1
An induction electric field is generated in 101 to accelerate electrons and generate plasma. At this time, the condition that the magnetic flux density of the stationary magnetic field generated via the coil 1106 is set to be equal to or higher than the magnetic flux density at which electron cyclotron resonance occurs and that the Larmor frequency of the electrons around the magnetic field lines is equal to or higher than the collision frequency of the electrons is satisfied. Right-handed circularly polarized wave is effectively generated, electrons having a thermal velocity close to the phase velocity of circularly polarized wave are resonantly accelerated, and high-density plasma is generated in the plasma generation chamber 1101.
The etching gas introduced into the etching chamber 1111 through the etching gas introduction pipe 1102 is excited by the generated high density plasma, and etches the surface of the substrate 1112 to be etched placed on the support 1113.

【0007】しかしながら、図4に示した有磁場誘導結
合プラズマ処理装置は、高周波導入手段と磁場発生手段
が1組しかないためにプラズマ発生室の径に制限があ
り、かつ高密度領域がプラズマ発生室の中心に強く局在
するるこのため、拡散によりプラズマを広げようとして
も不十分で、大口径基板の均一処理は難しい。従って、
大スループットが得られるスルー方式のプラズマ処理に
も適さない。
However, in the magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus shown in FIG. 4, the diameter of the plasma generating chamber is limited because there is only one set of high frequency introducing means and magnetic field generating means, and plasma is generated in the high density region. Since it is strongly localized in the center of the chamber, it is not enough to spread the plasma by diffusion, and it is difficult to uniformly process a large-diameter substrate. Therefore,
It is also not suitable for through-type plasma processing that can achieve high throughput.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の有磁場誘導結合プラズマ処理装置における上述の課題
を解決したプラズマ処理装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus which solves the above-mentioned problems in the conventional magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus.

【0009】即ち、プラズマ発生室の径に制限があり、
かつ高密度領域がプラズマ発生室の中心に強く局在する
ため、拡散によりプラズマを広げようとしても不十分
で、大口径基板の均一処理は困難という問題を解決した
プラズマ処理装置を提供することにある。
That is, the diameter of the plasma generating chamber is limited,
Moreover, since the high-density region is strongly localized in the center of the plasma generation chamber, it is not enough to spread the plasma by diffusion, and it is difficult to uniformly process a large-diameter substrate. is there.

【0010】本発明の別の目的は、基板を搬送しなが
ら、プラズマ処理を行なうスルー方式を採用した場合で
あっても広い範囲にわたり、特に長尺方向に均一な高密
度プラズマを発生し得、均一な膜質の絶縁体膜や半導体
膜等を大きいスループットで形成することができるプラ
ズマ処理装置を提供することにある。即ち、ウェハーの
単位時間当りの処理枚数が大きく、量産能力の大きなプ
ラズマ処理装置を提供することである。
Another object of the present invention is to generate a uniform high density plasma over a wide range, particularly in the longitudinal direction, even when the through method is employed in which plasma processing is carried out while transporting the substrate. An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of forming an insulating film, a semiconductor film or the like having a uniform film quality with a large throughput. That is, it is to provide a plasma processing apparatus which has a large number of wafers to be processed per unit time and has a large mass production capability.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来の有磁
場誘導結合プラズマ処理装置における上述した問題点を
解決するために鋭意研究した結果、ループアンテナやヘ
リカルアンテナなどの高周波導入手段の中心軸がコイル
などの磁場発生手段で作られる磁場の方向と一致し、そ
の中心軸と磁場方向が被処理基板の処理面に平行になる
ように配置し、上記の高周波導入手段と磁場発生手段を
複数配置した有磁場誘導結合プラズマ処理装置に想到す
る。その結果、上述した条件の下で、磁場の大きさや高
周波の周波数などを調整すれば、大きな範囲でヘリコン
波を発生させることができ、真空容器内のプラズマ発生
領域が均一に大きく広がる。このため、基板を搬送しな
がらプラズマ処理を行なうスルー方式を採用した場合で
あっても広い範囲にわたり、特に長尺方向に均一な高密
度プラズマを発生し得、均一な膜質の絶縁体膜や半導体
膜を大きいスループットで形成することができるプラズ
マ処理装置を提供できるという知見を得た。
The present inventor has earnestly studied to solve the above-mentioned problems in the conventional magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus, and as a result, the center of high frequency introducing means such as a loop antenna and a helical antenna. The axis is aligned with the direction of the magnetic field generated by the magnetic field generating means such as a coil, and the central axis and the magnetic field direction are arranged parallel to the processing surface of the substrate to be processed. We contemplate a magnetic field inductively coupled plasma processing system in which a plurality of magnetic fields are arranged. As a result, under the above-mentioned conditions, if the magnitude of the magnetic field, the frequency of the high frequency, etc. are adjusted, the helicon wave can be generated in a large range, and the plasma generation region in the vacuum container is uniformly and greatly expanded. Therefore, even when the through method is adopted in which plasma processing is performed while the substrate is being transported, a uniform high-density plasma can be generated over a wide range, particularly in the longitudinal direction, and an insulator film or semiconductor with uniform film quality can be generated. It has been found that a plasma processing apparatus capable of forming a film with a large throughput can be provided.

【0012】このような知見に基づいてなされた本発明
のプラズマ処理装置は、真空容器、誘導結合により前記
真空容器に高周波を導入する手段、前記真空容器に磁場
を発生させる手段と前記真空容器内に被処理基体を移送
する手段を備えた有磁場結合プラズマ処理装置におい
て、前記高周波導入手段と前記磁場発生手段がそれぞれ
複数個配されていることを特徴とするものである。
The plasma processing apparatus of the present invention made on the basis of such knowledge is a vacuum container, a means for introducing a high frequency wave into the vacuum container by inductive coupling, a means for generating a magnetic field in the vacuum container and the inside of the vacuum container. In the magnetic field coupled plasma processing apparatus having means for transferring the substrate to be processed, a plurality of the high frequency introducing means and the plurality of magnetic field generating means are respectively arranged.

【0013】また、本発明は以下の要件をも包含する。
即ち、前記複数の高周波導入手段の中心軸、前記複数の
磁場発生手段の中心軸及び前記被処理基体の被処理面と
が実質的に平行に配されており、かつ前記中心軸が前記
被処理基体の移送方向に実質的に位置している。
The present invention also includes the following requirements.
That is, the central axes of the plurality of high-frequency introducing means, the central axes of the plurality of magnetic field generating means, and the surface to be processed of the substrate to be processed are arranged substantially in parallel, and the central axis is the object to be processed. Substantially in the transport direction of the substrate.

【0014】前記高周波導入手段はアンテナである。The high frequency introducing means is an antenna.

【0015】前記アンテナはヘリカルアンテナである。The antenna is a helical antenna.

【0016】前記アンテナはループアンテナである。The antenna is a loop antenna.

【0017】前記真空容器内のプラズマ発生領域とは離
隔した位置に基体移送手段が配されている。
Substrate transfer means is arranged at a position separated from the plasma generation region in the vacuum container.

【0018】前記真空容器内のプラズマ発生領域と基体
支持体との間に多孔石英板などの差圧発生手段が配され
ている。
A differential pressure generating means such as a perforated quartz plate is arranged between the plasma generating region in the vacuum container and the substrate support.

【0019】被処理基体表面に可視紫外光を照射する手
段を手段を有する。
A means is provided for irradiating the surface of the substrate to be treated with visible ultraviolet light.

【0020】上記の有磁場誘導結合プラズマ処理装置を
使用することにより、真空容器内の広い範囲で、ヘリコ
ン波が広がり、このヘリコン波が広い範囲のプラズマを
生起する。このため従来、問題になっていたプラズマの
高密度領域がプラズマ発生室の中心に強く局在する問題
を解決できる。なぜならプラズマ処理装置の被処理面積
の大きさは主に高密度なプラズマが大きく広がるかどう
かに依存するからである。また高密度である方が高速に
基板の処理ができる。このため、大面積基板でも、高速
で、広範囲に亘り、エッチングや堆積膜の形成などがで
きる均一で効率的な処理のできる有磁場誘導結合プラズ
マ処理装置を提供できる。
By using the above magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus, the helicon wave spreads in a wide range in the vacuum container, and the helicon wave causes plasma in a wide range. Therefore, it is possible to solve the problem that the high-density region of plasma, which has been a problem in the past, is strongly localized in the center of the plasma generation chamber. This is because the size of the treated area of the plasma processing apparatus mainly depends on whether or not the high-density plasma spreads greatly. Further, the higher the density, the faster the substrate can be processed. Therefore, it is possible to provide a magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus capable of performing etching and forming a deposited film at a high speed over a wide area even on a large-area substrate and capable of performing a uniform and efficient processing.

【0021】上記の有磁場誘導結合プラズマ処理装置を
用いることにより、有磁場誘導結合プラズマ処理装置の
プラズマ発生室内に移送される被処理基板を均一にして
高いスループットでプラズマ処理する。
By using the above-mentioned magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus, the substrate to be processed transferred into the plasma generation chamber of the magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus is made uniform and subjected to plasma processing with high throughput.

【0022】本発明の有磁場誘導結合プラズマ処理装置
の1例を図1に示す。101はプラズマ発生室、102
はプラズマ発生用ガス導入手段、103は高周波電源、
104は高周波をプラズマ発生室101に導入するため
のアンテナ、105はプラズマ発生室101の一部に形
成された石英窓、106はプラズマ発生室101内にア
ンテナ104の中心軸に平行な磁界を発生するコイルな
どの磁界発生手段、111はプラズマ発生室に連結した
プラズマ処理室、112は被処理基板、113は基板1
12の移送手段、114は処理用ガス導入手段、115
は排気である。
An example of the magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus of the present invention is shown in FIG. 101 is a plasma generation chamber, 102
Is a gas generating means for plasma generation, 103 is a high frequency power source,
104 is an antenna for introducing a high frequency into the plasma generation chamber 101, 105 is a quartz window formed in a part of the plasma generation chamber 101, and 106 is a magnetic field parallel to the central axis of the antenna 104 in the plasma generation chamber 101. Magnetic field generating means such as a coil, 111 a plasma processing chamber connected to the plasma generating chamber, 112 a substrate to be processed, 113 a substrate 1
12 is a transfer means, 114 is a processing gas introduction means, 115
Is exhaust.

【0023】プラズマの発生及び処理は以下のようにし
て行なう。排気系(不図示)を介してプラズマ発生室1
01内を真空排気する。続いてプラズマ発生用のガスを
ガス導入口102を介して所定の流量でプラズマ発生室
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
発生室101内を所定の圧力に保持する。ついで磁場発
生手段106を用いてプラズマ発生室101内に磁場を
発生させた後、高周波電源(不図示)より所望の電力を
アンテナ104を介してプラズマ発生室101内に供給
する。プラズマ発生室101内に生じた円偏波の位相速
度に近い熱速度をもつ電子が共鳴的に加速され、プラズ
マ発生室101内に高密度プラズマが発生する。この時
に処理用ガス導入管114を介して処理用ガスを処理室
111内に導入しておくと処理用ガスは発生した高密度
プラズマにより励起され、移送手段113上に載置され
た被処理基板112の表面をプラズマ処理する。この際
用途に応じて、プラズマ発生用ガス導入口102にプラ
ズマ処理用ガスを導入しても良い。
The generation and processing of plasma are performed as follows. Plasma generation chamber 1 via an exhaust system (not shown)
The inside of 01 is evacuated. Then, a gas for plasma generation is introduced into the plasma generation chamber 101 through the gas inlet 102 at a predetermined flow rate. Next, a conductance valve (not shown) provided in the exhaust system (not shown) is adjusted to maintain the inside of the plasma generation chamber 101 at a predetermined pressure. Then, a magnetic field is generated in the plasma generation chamber 101 using the magnetic field generation means 106, and then desired power is supplied from the high frequency power supply (not shown) into the plasma generation chamber 101 via the antenna 104. Electrons having a thermal velocity close to the phase velocity of circularly polarized waves generated in the plasma generation chamber 101 are resonantly accelerated, and high-density plasma is generated in the plasma generation chamber 101. At this time, if the processing gas is introduced into the processing chamber 111 through the processing gas introduction pipe 114, the processing gas is excited by the generated high density plasma and the substrate to be processed placed on the transfer means 113. The surface of 112 is plasma treated. At this time, the plasma processing gas may be introduced into the plasma generation gas inlet 102 depending on the application.

【0024】本発明の有磁場誘導結合プラズマ処理装置
の使用においては、用いられる高周波の周波数は、1
3.56MHz以外でも、100kHz乃至300MH
zの範囲から適宜選択することができる。
In the use of the magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus of the present invention, the high frequency used is 1
Other than 3.56MHz, 100kHz to 300MH
It can be appropriately selected from the range of z.

【0025】本発明において用いられるアンテナの形状
は、コイル状のものでも、ループ状でも他の形状でもプ
ラズマ発生室内に誘導結合による高周波電場を生起でき
るものなら使用可能である。アンテナの構成材料につい
ては、銅にNiコートしたものでも、Cu、Al、F
e、Niなどの金属や合金、各種ガラス、石英、窒化シ
リコン、アルミナ、アクリル、ポリカーボネート、ポリ
塩化ビニル、ポリイミドなどの絶縁体にAl、Ni、
W、Mo、Ti、Ta、Cu、Agなどの金属薄膜をコ
ーティングしたものなど、機械的強度が充分で表面が高
周波の浸透厚以上の厚さの導電層で覆われているものな
らいずれも使用可能である。
The shape of the antenna used in the present invention may be a coil shape, a loop shape or another shape as long as it can generate a high frequency electric field by inductive coupling in the plasma generation chamber. As for the constituent material of the antenna, even if Ni is coated on copper, Cu, Al, F
e, Ni and other metals and alloys, various glasses, quartz, silicon nitride, alumina, acrylic, polycarbonate, polyvinyl chloride, polyimide and other insulators, Al, Ni,
Any material that has sufficient mechanical strength and is covered with a conductive layer with a thickness greater than the permeation thickness of high frequencies, such as those coated with metal thin films of W, Mo, Ti, Ta, Cu, Ag, etc. It is possible.

【0026】磁場発生手段としてはアンテナの中心軸に
平行な磁場を発生できるものなら、コイル以外でも、永
久磁石でも使用可能である。コイルの過熱防止のため水
冷機構や空冷など他の冷却手段を用いてもよい。
As the magnetic field generating means, other than a coil, a permanent magnet can be used as long as it can generate a magnetic field parallel to the central axis of the antenna. Other cooling means such as a water cooling mechanism or air cooling may be used to prevent overheating of the coil.

【0027】[0027]

【装置例】以下、本発明のプラズマ処理装置の具体例を
挙げて本発明を説明する。
[Example of Apparatus] The present invention will be described below with reference to specific examples of the plasma processing apparatus of the present invention.

【0028】(装置例1)本発明の1例である10極型
有磁場誘導結合プラズマ処理装置を図1を用いて説明す
る。101はプラズマ発生室、102はプラズマ発生用
ガス導入手段、103は高周波電源、104は高周波を
プラズマ発生室101に導入するためのループアンテ
ナ、105はプラズマ発生室101の一部に形成された
石英窓、106はプラズマ発生室101内にループアン
テナ104の中心軸に平行な磁場を発生させるコイル、
111はプラズマ発生室に連結したプラズマ処理室、1
12は被処理基板、113は基板112の移送手段、1
14は処理用ガス導入手段、115は排気である。
(Apparatus Example 1) A 10-pole type magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus which is an example of the present invention will be described with reference to FIG. Reference numeral 101 is a plasma generating chamber, 102 is a plasma generating gas introducing means, 103 is a high frequency power source, 104 is a loop antenna for introducing a high frequency into the plasma generating chamber 101, and 105 is quartz formed in a part of the plasma generating chamber 101. A window, 106 is a coil for generating a magnetic field parallel to the central axis of the loop antenna 104 in the plasma generation chamber 101,
111 is a plasma processing chamber connected to the plasma generating chamber, 1
12 is a substrate to be processed, 113 is a means for transferring the substrate 112, 1
Reference numeral 14 is a processing gas introducing means, and 115 is an exhaust.

【0029】ループアンテナ104の材質は、直径6m
mの銅パイプにNiコーティングを施したものを用い
た。また、過熱によるアンテナの酸化を防止するためア
ンテナ内部には冷却水が流せるようになっている。10
個のループアンテナは、2個ずつ石英窓を挟んで反対側
に同軸に設置し、高周波の伝搬方向が互いに同回転方向
になるように高周波を導入した。都合5組のアンテナ対
は、隣同士のアンテナ対の中心軸が100mmずつ離れ
るように設置し、高周波の伝搬方向が同回転方向になる
ように高周波を導入した。
The material of the loop antenna 104 is 6 m in diameter.
A copper pipe of m having a Ni coating was used. Further, in order to prevent oxidation of the antenna due to overheating, cooling water can flow inside the antenna. 10
Two loop antennas were coaxially installed on the opposite side with a quartz window sandwiched therebetween, and high frequencies were introduced so that the high frequency propagation directions were in the same rotation direction. For convenience, the five pairs of antennas were installed such that the central axes of adjacent pairs of antennas were 100 mm apart from each other, and high frequencies were introduced so that the high frequencies propagated in the same rotation direction.

【0030】磁場発生手段であるコイル106は内径2
4mm、長さ60mmの水冷付きステンレス製円筒状ボ
ビンに直径1.5mmの被覆銅線を240回巻き付けワ
ックスで固めたものを10個用いた。10個のコイルは
その中心軸が10個のループアンテナの中心軸と一致す
るように配置し、ミラー磁場を形成するようにした。
The coil 106, which is a magnetic field generating means, has an inner diameter of 2
Ten pieces of a water-cooled stainless steel cylindrical bobbin having a length of 4 mm and a length of 60 mm wound with a coated copper wire having a diameter of 1.5 mm 240 times and hardened with wax were used. The ten coils were arranged such that the central axes thereof coincide with the central axes of the ten loop antennas to form a mirror magnetic field.

【0031】プラズマの発生及び処理は以下のようにし
て行なう。排気系(不図示)を介してプラズマ発生室1
01内を真空排気する。続いてプラズマ発生用のガスを
ガス導入口102を介して所定の流量でプラズマ発生室
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
発生室101内を所定の圧力に保持する。ついで直流電
源(不図示)より所望の電力をコイル106に供給しプ
ラズマ発生室101内にミラー磁場を発生させた後、高
周波電源103より所望の電力をアンテナ104を介し
てプラズマ発生室101内に供給する。プラズマ発生室
101内に生じた円偏波の位相速度に近い熱速度をもつ
電子が共鳴的に加速され、プラズマ発生室101内に高
密度プラズマが発生する。この時に処理用ガス導入管1
14を介して処理用ガスを処理室111内に導入してお
くと処理用ガスは発生した高密度プラズマにより励起さ
れ、移送手段113上に載置された被処理基板112の
表面をプラズマ処理する。この際用途に応じて、プラズ
マ発生用ガス導入口102にプラズマ処理用ガスを導入
しても良い。
The generation and processing of plasma are performed as follows. Plasma generation chamber 1 via an exhaust system (not shown)
The inside of 01 is evacuated. Then, a gas for plasma generation is introduced into the plasma generation chamber 101 through the gas inlet 102 at a predetermined flow rate. Next, a conductance valve (not shown) provided in the exhaust system (not shown) is adjusted to maintain the inside of the plasma generation chamber 101 at a predetermined pressure. Then, after a desired power is supplied to the coil 106 from a DC power supply (not shown) to generate a mirror magnetic field in the plasma generation chamber 101, the desired power is supplied from the high frequency power supply 103 into the plasma generation chamber 101 via the antenna 104. Supply. Electrons having a thermal velocity close to the phase velocity of circularly polarized waves generated in the plasma generation chamber 101 are resonantly accelerated, and high-density plasma is generated in the plasma generation chamber 101. At this time, the processing gas introduction pipe 1
When the processing gas is introduced into the processing chamber 111 via 14, the processing gas is excited by the generated high-density plasma, and the surface of the substrate 112 to be processed placed on the transfer means 113 is plasma-processed. . At this time, the plasma processing gas may be introduced into the plasma generation gas inlet 102 depending on the application.

【0032】本装置を用い、N2流量100sccm、
圧力3mTorr、中心磁束密度70mT、rfパワー
1.5kWの条件で得られたプラズマの電子密度の均一
性を評価した。電子密度の均一性の評価は、プローブ法
により以下のようにして行った。プローブに印加する電
圧を−50から+50Vの範囲で変化させ、プローブに
流れる電流をI−V測定器により測定し、得られたI−
V曲線からラングミュアらの方法により電子密度を算出
した。電子密度の測定をプラズマ発生室内の等間隔の2
4点で行い、その最大値/最小値のばらつきで均一性を
評価した。その結果、電子密度は500mm×200m
m面内で6.4×1012/cm3±9.6%であり、高
密度かつほぼ均一なプラズマが形成されていることが確
認された。
Using this apparatus, N2 flow rate 100 sccm,
The uniformity of the electron density of the plasma obtained under the conditions of a pressure of 3 mTorr, a central magnetic flux density of 70 mT, and an rf power of 1.5 kW was evaluated. The uniformity of the electron density was evaluated by the probe method as follows. The voltage applied to the probe was changed in the range of −50 to +50 V, the current flowing through the probe was measured by an IV measuring device, and the obtained I−
The electron density was calculated from the V curve by the method of Langmuir et al. Measure the electron density at equal intervals in the plasma generation chamber.
The evaluation was carried out at 4 points, and the uniformity was evaluated by the variation of the maximum value / minimum value. As a result, the electron density is 500 mm x 200 m
It was 6.4 × 10 12 / cm 3 ± 9.6% in the m-plane, and it was confirmed that a high-density and almost uniform plasma was formed.

【0033】(装置例2)図2に本発明の一例である有
磁場誘導結合隔離プラズマCVD装置の構成を模式的に
示す。本装置例は、装置例1で示した装置にプラズマ発
生室とプラズマ処理室とを分離する多孔分離板を設けた
もので、他の構成は装置例1と同様である。201はプ
ラズマ発生室、202はプラズマ発生用ガス導入手段、
203は高周波電源、204は高周波をプラズマ発生室
201に導入するためのループアンテナ、205はプラ
ズマ発生室201の一部に形成された石英窓、206は
プラズマ発生室201内に磁場を発生させるコイル、2
11はプラズマ発生室に連結したプラズマ処理室、21
2は被処理基板、213は基板212の移送手段、21
4は処理用ガス導入手段、215は排気、216はプラ
ズマ発生室201とプラズマ処理室211とを分離する
多孔分離板である。
(Device Example 2) FIG. 2 schematically shows the structure of a magnetic field inductively coupled isolation plasma CVD device which is an example of the present invention. In the present apparatus example, the apparatus shown in the apparatus example 1 is provided with a porous separation plate for separating the plasma generation chamber and the plasma processing chamber, and the other configurations are the same as the apparatus example 1. 201 is a plasma generating chamber, 202 is a plasma generating gas introducing means,
Reference numeral 203 is a high frequency power supply, 204 is a loop antenna for introducing a high frequency into the plasma generation chamber 201, 205 is a quartz window formed in a part of the plasma generation chamber 201, and 206 is a coil for generating a magnetic field in the plasma generation chamber 201. Two
11 is a plasma processing chamber connected to the plasma generating chamber, 21
Reference numeral 2 denotes a substrate to be processed, 213 means for transferring the substrate 212, and 21
Reference numeral 4 is a processing gas introducing means, 215 is an exhaust gas, and 216 is a porous separation plate for separating the plasma generation chamber 201 and the plasma processing chamber 211.

【0034】プラズマの発生及び処理は以下のようにし
て行なう。排気系(不図示)を介してプラズマ発生室2
01内を真空排気する。続いてプラズマ発生用のガスを
ガス導入口202を介して所定の流量でプラズマ発生室
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
発生室201内を所定の圧力に保持する。ついで直流電
源(不図示)より所望の電力をコイル206に供給しプ
ラズマ発生室201内に磁場を発生させた後、高周波電
源203より所望の電力をアンテナ204を介してプラ
ズマ発生室201内に供給する。プラズマ発生室201
内に生じた円偏波の位相速度に近い熱速度をもつ電子が
共鳴的に加速され、プラズマ発生室201内に基板21
2から隔離された高密度プラズマが発生する。この時に
処理用ガス導入管214を介して処理用ガスを処理この
時に処理用ガス導入管214を介して処理用ガスを処理
室211内に導入しておくと処理用ガスは発生した高密
度プラズマにより励起され、移送手段213上に載置さ
れた被処理基板212の表面をプラズマ処理する。この
時基体表面はプラズマに接触していないので、イオン損
傷の少ない処理が可能になる。この際用途に応じて、プ
ラズマ発生用ガス導入口202にプラズマ処理用ガスを
導入しても良い。
The generation and processing of plasma are performed as follows. Plasma generation chamber 2 via an exhaust system (not shown)
The inside of 01 is evacuated. Then, a plasma generating gas is introduced into the plasma generating chamber 201 at a predetermined flow rate through the gas inlet 202. Next, a conductance valve (not shown) provided in the exhaust system (not shown) is adjusted to maintain the inside of the plasma generation chamber 201 at a predetermined pressure. Then, after a desired power is supplied from a DC power supply (not shown) to the coil 206 to generate a magnetic field in the plasma generation chamber 201, a desired power is supplied from the high frequency power supply 203 into the plasma generation chamber 201 via the antenna 204. To do. Plasma generation chamber 201
Electrons having a thermal velocity close to the phase velocity of the circularly polarized wave generated in the inside are resonantly accelerated, and the substrate 21 enters the plasma generation chamber 201.
A high density plasma isolated from 2 is generated. At this time, the processing gas is processed through the processing gas introduction pipe 214. At this time, if the processing gas is introduced into the processing chamber 211 through the processing gas introduction pipe 214, the processing gas is generated and high density plasma is generated. The surface of the substrate 212 to be processed placed on the transfer means 213 is plasma-processed. At this time, since the surface of the substrate is not in contact with plasma, it is possible to perform the treatment with less ion damage. At this time, the plasma processing gas may be introduced into the plasma generation gas introduction port 202 depending on the application.

【0035】(装置例3)図3に本発明の一例である光
アシスト有磁場誘導結合プラズマCVD装置の構成を模
式的に示す。本装置例は、装置例2で示した装置に基体
表面に可視紫外光を照射する光照射手段を設けたもの
で、他の構成は装置例2と同様である。301はプラズ
マ発生室、302はプラズマ発生用ガス導入手段、30
3は高周波電源、304は高周波をプラズマ発生室30
1に導入するためのループアンテナ、305はプラズマ
発生室301の一部に形成された石英管、306はプラ
ズマ発生室301内に磁場を発生させるコイル、311
はプラズマ発生室に連結したプラズマ処理室、312は
被処理基板、313は基板312の移送手段、314は
処理用ガス導入手段、315は排気、321は基体31
2の表面に可視紫外光を照射するための照明系、325
は照明系321からの可視紫外光をプラズマ発生室30
1を通して処理室311へ導入する光導入窓である。こ
こで照明系321は、光源322と、光源322からの
光を反射するリフレクトミラー323とで構成されてい
る。
(Device Example 3) FIG. 3 schematically shows the structure of an optically assisted magnetic field inductively coupled plasma CVD device which is an example of the present invention. In this device example, the device shown in device example 2 is provided with a light irradiation means for irradiating the surface of the substrate with visible ultraviolet light, and the other configurations are the same as in device example 2. 301 is a plasma generating chamber, 302 is a plasma generating gas introducing means, 30
3 is a high frequency power source, 304 is a high frequency plasma generating chamber 30
1, 305 is a quartz tube formed in a part of the plasma generation chamber 301, 306 is a coil for generating a magnetic field in the plasma generation chamber 301, 311
Is a plasma processing chamber connected to the plasma generation chamber, 312 is a substrate to be processed, 313 is means for transferring the substrate 312, 314 is processing gas introducing means, 315 is exhaust gas, and 321 is the substrate 31.
Illumination system for irradiating the surface of 2 with visible ultraviolet light, 325
Is a plasma generation chamber 30 which emits visible ultraviolet light from the illumination system 321.
It is a light introduction window which is introduced into the processing chamber 311 through 1. Here, the illumination system 321 includes a light source 322 and a reflect mirror 323 that reflects the light from the light source 322.

【0036】プラズマの発生及び処理は以下のようにし
て行なう。排気系(不図示)を介してプラズマ発生室3
01内を真空排気する。続いて照明系321からの可視
紫外光を光導入窓325を通して基体312表面に照射
する。さらにプラズマ発生用のガスをガス導入口302
を介して所定の流量でプラズマ発生室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、プラズマ発生室301内を
所定の圧力に保持する。ついで直流電源(不図示)より
所望の電力をコイル306に供給し磁場を発生させた
後、高周波電源(不図示)より所望の電力をアンテナ3
04を介してプラズマ発生室301内に供給する。プラ
ズマ発生室301内に生じた円偏波の位相速度に近い熱
速度をもつ電子が共鳴的に加速され、プラズマ発生室3
01内に高密度プラズマが発生する。この時に処理用ガ
ス導入管314を介して処理用ガスを処理室311内に
導入しておくと処理用ガスは発生した高密度プラズマに
より励起され、移送手段313上に載置された被処理基
板312の表面をプラズマ処理する。この時表面は可視
紫外光により活性化されるので、より高品質な処理が可
能になる。この際用途に応じて、プラズマ発生用ガス導
入口302にプラズマ処理用ガスを導入しても良い。
The generation and processing of plasma are performed as follows. Plasma generation chamber 3 via an exhaust system (not shown)
The inside of 01 is evacuated. Subsequently, visible ultraviolet light from the illumination system 321 is applied to the surface of the base 312 through the light introduction window 325. Further, a gas for generating plasma is introduced into the gas inlet 302
It is introduced into the plasma generating chamber 301 at a predetermined flow rate via the. Next, a conductance valve (not shown) provided in the exhaust system (not shown) is adjusted to maintain the inside of the plasma generation chamber 301 at a predetermined pressure. Then, after a desired power is supplied to the coil 306 from a DC power supply (not shown) to generate a magnetic field, the desired power is supplied from the high frequency power supply (not shown) to the antenna 3
It is supplied into the plasma generation chamber 301 via 04. Electrons having a heat velocity close to the phase velocity of the circularly polarized wave generated in the plasma generation chamber 301 are resonantly accelerated, and the plasma generation chamber 3
High-density plasma is generated within 01. At this time, if the processing gas is introduced into the processing chamber 311 through the processing gas introducing pipe 314, the processing gas is excited by the generated high density plasma and the substrate to be processed placed on the transfer means 313. The surface of 312 is plasma treated. At this time, since the surface is activated by visible ultraviolet light, higher quality treatment is possible. At this time, a plasma processing gas may be introduced into the plasma generation gas inlet 302 depending on the application.

【0037】照明系321の光源322としては、低圧
水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセ
ノン−水銀ランプ、キセノンランプ、重水素ランプ、A
r共鳴線ランプ、Kr共鳴線ランプ、Xe共鳴線ラン
プ、エキシマレーザ、Ar+レーザ2倍高調波、N2レー
ザ、YAGレーザ3倍高調波など基体表面に付着した前
駆体に吸収される波長を有する光源ならいずれのものも
使用可能である。
As the light source 322 of the illumination system 321, a low pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a xenon-mercury lamp, a xenon lamp, a deuterium lamp, A
r resonance line lamp, Kr resonance line lamp, Xe resonance line lamp, excimer laser, Ar + laser 2nd harmonic, N 2 laser, YAG laser 3rd harmonic, etc. Any light source can be used.

【0038】本発明のプラズマ処理装置は、上述した装
置例1乃至3の装置を適宜改良したもの、あるいは適宜
組み合わしたものも含有するものである。
The plasma processing apparatus of the present invention includes the apparatus of the above-mentioned apparatus examples 1 to 3 which is appropriately improved or a combination thereof.

【0039】本発明の有磁場誘導結合プラズマ処理装置
におけるプラズマ処理室内もしくはプラズマ発生室内及
び処理室内の圧力は好ましくは0.1mTorr乃至1
00mTorrの範囲から選択することができる。
In the magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus of the present invention, the pressure in the plasma processing chamber or the plasma generation chamber and the processing chamber is preferably 0.1 mTorr to 1.
It can be selected from the range of 00 mTorr.

【0040】本発明の有磁場誘導結合プラズマ処理装置
による堆積膜の形成は、使用するガスを適宜選択するこ
とによりSi34、SiO2、Ta25、TiO2、Ti
N、Al23、AlN、MgF2などの絶縁膜、a−S
i、poly−Si、SiC、GaAsなどの半導体膜、A
l、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。
The formation of the deposited film by the magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus of the present invention is performed by appropriately selecting the gas to be used. Si 3 N 4 , SiO 2 , Ta 2 O 5 , TiO 2 , Ti
Insulating film of N, Al 2 O 3 , AlN, MgF 2, etc., aS
i, poly-Si, SiC, GaAs and other semiconductor films, A
It is possible to efficiently form various deposited films such as metal films of l, W, Mo, Ti, Ta and the like.

【0041】また本発明の有磁場誘導結合プラズマ処理
装置は表面改質にも適用できる。その場合、使用するガ
スを適宜選択することにより例えば基体もしくは表面層
としてSi、Al、Ti、Zn、Taなどを使用してこ
れら基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。更に本発明において採用するプラズマ処理技術はク
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。
The magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus of the present invention can also be applied to surface modification. In that case, by appropriately selecting the gas to be used, for example, Si, Al, Ti, Zn, Ta or the like is used as the substrate or the surface layer, and the oxidation treatment or the nitriding treatment of the substrate or the surface layer is further performed. It is possible to do the doping process. Further, the plasma processing technique adopted in the present invention 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.

【0042】本発明の有磁場誘導結合プラズマ処理装置
により機能性堆積膜を形成する基体は、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。また、これらの基体には、緻密性、
密着性、段差被覆性などの性能の改善のため、−500
Vから+200Vの直流バイアスもしくは周波数40H
zから300MHzの交流バイアスを印加してもよい。
The substrate on which the functional deposited film is formed by the magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus of the present invention may be a semiconductor, a conductive one, or an electrically insulating one. . In addition, these substrates are dense,
-500 to improve performance such as adhesion and step coverage
DC bias from V to + 200V or frequency 40H
An AC bias of z to 300 MHz may be applied.

【0043】導電性基体としては、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。
As the conductive substrate, Fe, Ni, Cr,
Al, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pb
And metal alloys thereof, such as brass and stainless steel.

【0044】絶縁性基体としては、SiO2系の石英や
各種ガラス、Si34,NaCl,KCl,LiF,C
aF2,BaF2,Al23,AlN,MgOなどの無機
物の他、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。
Examples of the insulating substrate include SiO 2 -based quartz, various glasses, Si 3 N 4 , NaCl, KCl, LiF, and C.
Inorganic substances such as aF 2 , BaF 2 , Al 2 O 3 , AlN and MgO, as well as organic substance films such as polyethylene, polyester, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide and polyimide, Examples include sheets.

【0045】堆積膜形成用ガスとしては、一般に公知の
ガスが使用できる。
As the deposited film forming gas, a generally known gas can be used.

【0046】プラズマの作用で容易に分解され単独でも
堆積し得るガスは、化学量論的組成の達成やプラズマ発
生室内の膜付着防止のため処理室内の処理用ガス導入手
段などを介して処理室内へ導入することが望ましい。ま
た、プラズマの作用で容易に分解されにくく単独では堆
積し難いガスは、プラズマ発生室内のプラズマ発生用ガ
ス導入口を介してプラズマ発生室内へ導入することが望
ましい。
The gas which is easily decomposed by the action of plasma and can be deposited even by itself is used for achieving a stoichiometric composition and for preventing film deposition in the plasma generation chamber through a processing gas introduction means in the processing chamber. It is desirable to introduce Further, it is desirable that a gas that is not easily decomposed by the action of plasma and that is difficult to deposit by itself is introduced into the plasma generation chamber through the plasma generation gas introduction port in the plasma generation chamber.

【0047】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を介
して導入するSi原子を含有する原料としては、SiH
4,Si26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)などの有機シラン類、SiF4,Si2
6,SiHF3,SiH22,SiCl4,Si2
6,SiHCl3,SiH2Cl2,SiH3Cl,Si
Cl22などのハロシラン類等、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、この場合のプラズマ発生用ガス導入口を介して導
入するプラズマ発生用ガスとしては、H2、He、N
e、Ar、Kr、Xe、Rnが挙げられる。
Si such as a-Si, poly-Si and SiC
As a raw material containing Si atoms to be introduced through the processing gas introduction means in the case of forming a system-based semiconductor thin film, SiH
4 , inorganic silanes such as Si 2 H 6 , tetraethylsilane (TES), tetramethylsilane (TMS), organic silanes such as dimethylsilane (DMS), SiF 4 , Si 2
F 6 , SiHF 3 , SiH 2 F 2 , SiCl 4 , Si 2 C
l 6 , SiHCl 3 , SiH 2 Cl 2 , SiH 3 Cl, Si
Examples thereof include halosilanes such as Cl 2 F 2 and the like, which are in a gas state at normal temperature and pressure or which can be easily gasified.
Further, in this case, as the plasma generating gas introduced through the plasma generating gas inlet, H2, He, N
Examples include e, Ar, Kr, Xe, and Rn.

【0048】Si34,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を介して導入す
るSi原子を含有する原料としては、SiH4、Si2
6などの無機シラン類,テトラエトキシシラン(TE
OS),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)などの有機シラ
ン類、SiF4,Si26,SiHF3,SiH22,S
iCl4,Si2Cl6,SiHCl3,SiH2Cl2,S
iH3Cl,SiCl22などのハロシラン類等、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、この場合のプラズマ発生用ガス
導入口を介して導入する原料としては、N2、NH3、N
24、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、O2
3、H2O、NO、N2O、NO2などが挙げられる。
As the raw material containing Si atoms introduced through the processing gas introduction means for forming a Si compound type thin film such as Si 3 N 4 or SiO 2 , SiH 4 or Si 2 is used.
Inorganic silanes such as H 6 , tetraethoxysilane (TE
OS), tetramethoxysilane (TMOS), organic silanes such as octamethylcyclotetrasilane (OMCTS), SiF 4 , Si 2 F 6 , SiHF 3 , SiH 2 F 2 , S
iCl 4 , Si 2 Cl 6 , SiHCl 3 , SiH 2 Cl 2 , S
Examples thereof include halosilanes such as iH 3 Cl and SiCl 2 F 2 which are in a gas state at normal temperature and pressure or which can be easily gasified. Further, in this case, as the raw material introduced through the plasma generating gas introduction port, N 2 , NH 3 , N
2 H 4 , hexamethyldisilazane (HMDS), O 2 ,
O 3 , H 2 O, NO, N 2 O, NO 2 and the like can be mentioned.

【0049】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(TEA
l)、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(TMG
a)、トリエチルガリウム(TEGa)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、この場合のプラズ
マ発生用ガス導入口を介して導入するプラズマ発生用ガ
スとしては、H2、He、Ne、Ar、Kr、Xe、R
nが挙げられる。
As the raw material containing metal atoms introduced through the processing gas introduction means when forming a metal thin film of Al, W, Mo, Ti, Ta or the like, trimethylaluminum (TMAl) and triethylaluminum (TEA) are used.
l), triisobutylaluminum (TIBAl), dimethylaluminum hydride (DMAlH), tungsten carbonyl (W (CO) 6 ), molybdenum carbonyl (Mo (CO) 6 ), trimethylgallium (TMG)
a), organic metals such as triethylgallium (TEGa), and halogenated metals such as AlCl 3 , WF 6 , TiCl 3 and TaCl 5 . Further, as the plasma generating gas introduced through the plasma generating gas introducing port in this case, H2, He, Ne, Ar, Kr, Xe and R are used.
n is mentioned.

【0050】Al23、AlN、Ta25、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(TMA
l)、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(C
O)6)、トリメチルガリウム(TMGa)、トリエチル
ガリウム(TEGa)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、この場合のプラズマ発生用ガス導
入口を介して導入する原料ガスとしては、O2、O3、H
2O、NO、N2O、NO2、 N2、NH3、N24、ヘキサ
メチルジシラザン(HMDS)などが挙げられる。
Al 2 O 3 , AlN, Ta 2 O 5 , TiO 2 ,
Trimethyl aluminum (TMA) is used as a raw material containing metal atoms, which is introduced through a processing gas introducing means when a metal compound thin film such as TiN or WO 3 is formed.
l), triethyl aluminum (TEAl), triisobutyl aluminum (TIBAl), dimethyl aluminum hydride (DMAlH), tungsten carbonyl (W (CO) 6 ), molybdenum carbonyl (Mo (C
O) 6 ), trimethylgallium (TMGa), triethylgallium (TEGa) and other organic metals, AlCl 3 ,
Examples thereof include metal halides such as WF 6 , TiCl 3 and TaCl 5 . Further, in this case, as the raw material gas introduced through the plasma generating gas introduction port, O 2 , O 3 , H
2 O, NO, N 2 O , NO 2, N 2, NH 3, N 2 H 4, etc. hexamethyldisilazane (HMDS) may be cited.

【0051】基体を酸化表面処理する場合のプラズマ発
生用ガス導入口を介して導入する酸化性ガスとしては、
2、O3、H2O、NO、N2O、NO2などが挙げられ
る。また、基体を窒化表面処理する場合のプラズマ発生
用ガス導入口を介して導入する窒化性ガスとしては、N
2、NH3、N24、ヘキサメチルジシラザン(HMD
S)などが挙げられる。この場合成膜しないので、処理
用ガス導入手段を介して原料ガスは導入しない、もしく
はプラズマ発生用ガス導入口を介して導入するガスと同
様のガスを導入する。
The oxidizing gas introduced through the plasma generating gas introduction port when the substrate is subjected to the oxidation surface treatment is as follows:
O 2 , O 3 , H 2 O, NO, N 2 O, NO 2 and the like can be mentioned. Further, as the nitriding gas introduced through the plasma-generating gas introduction port when the substrate is subjected to the nitriding surface treatment, N
2 , NH 3 , N 2 H 4 , hexamethyldisilazane (HMD
S) and the like. In this case, since the film is not formed, the raw material gas is not introduced through the processing gas introduction means, or the same gas as the gas introduced through the plasma generation gas introduction port is introduced.

【0052】基体表面の有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、O2、O3、H2O、NO、N2O、NO
2などが挙げられる。また、基板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、CH
22、C26、CF2Cl2、SF6、NF3などが挙げら
れる。この場合成膜しないので、処理用ガス導入手段を
介して原料ガスは導入しない、もしくはプラズマ発生用
ガス導入口を介して導入するガスと同様のガスを導入す
る。
The cleaning gas introduced through the plasma generating gas introduction port for cleaning the organic substance on the surface of the substrate is O 2 , O 3 , H 2 O, NO, N 2 O or NO.
2 etc. Further, as the cleaning gas introduced from the plasma generating gas introduction port when cleaning the inorganic substance on the substrate surface, F 2 , CF 4 , CH
2 F 2 , C 2 F 6 , CF 2 Cl 2 , SF 6 , NF 3 and the like can be mentioned. In this case, since the film is not formed, the raw material gas is not introduced through the processing gas introduction means, or the same gas as the gas introduced through the plasma generation gas introduction port is introduced.

【0053】[0053]

【実施例】以下実施例を挙げて本発明の有磁場誘導結合
プラズマ処理装置をより具体的に説明するが、本発明は
これら使用例に限定されるものではない。
EXAMPLES The magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus of the present invention will be described more specifically with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples of use.

【0054】(実施例1)図1に示したプラズマ処理装
置を有磁場誘導結合プラズマCVD装置として使用し、
半導体素子保護用窒化シリコン膜の形成を行った。
Example 1 The plasma processing apparatus shown in FIG. 1 was used as a magnetic field inductively coupled plasma CVD apparatus,
A silicon nitride film for protecting a semiconductor element was formed.

【0055】基体112としては、P型単結晶シリコン
基板(面方向[100],抵抗率10Ωcm)を使用し
た。まず、シリコン基板112を基体移送ベルト113
上に設置した後、排気系(不図示)を介してプラズマ発
生室101及び処理室111内を真空排気し、10-6
orrの値まで減圧させた。プラズマ発生用ガス導入口
102を介して窒素ガスを500sccmの流量でプラ
ズマ発生室101内に導入した。同時に、処理用ガス導
入手段114を介してモノシランガスを100sccm
の流量で処理室111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111内を3mTorrに保持し
た。13.56MHzの高周波電源より500Wの電力
をアンテナ104を介してプラズマ発生室101内に供
給した。かくして、プラズマ発生室101内にプラズマ
を発生させた。この際、プラズマ発生用ガス導入口10
2を介して導入された窒素ガスはプラズマ発生室101
内で励起、分解されて活性種となり、シリコン基板11
2の方向に輸送され、処理用ガス導入手段114を介し
て導入された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112上に1.0μmの厚さで形成し
た。成膜後、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。
As the base 112, a P-type single crystal silicon substrate (plane direction [100], resistivity 10 Ωcm) was used. First, the silicon substrate 112 is attached to the substrate transfer belt 113.
After installation on the top, the inside of the plasma generation chamber 101 and the processing chamber 111 is evacuated through an exhaust system (not shown), and 10 -6 T
The pressure was reduced to the value of orr. Nitrogen gas was introduced into the plasma generation chamber 101 at a flow rate of 500 sccm through the plasma generation gas introduction port 102. At the same time, 100 sccm of monosilane gas is passed through the processing gas introducing means 114.
Was introduced into the processing chamber 111 at a flow rate of. Then, a conductance valve (not shown) provided in the exhaust system (not shown) was adjusted to maintain the inside of the processing chamber 111 at 3 mTorr. Electric power of 500 W was supplied from the 13.56 MHz high frequency power source into the plasma generation chamber 101 through the antenna 104. Thus, plasma was generated in the plasma generation chamber 101. At this time, the plasma generation gas inlet 10
The nitrogen gas introduced through the plasma generator chamber 101
The silicon substrate 11 is excited and decomposed inside to become active species.
The silicon nitride film was transported in the direction 2 and reacted with the monosilane gas introduced through the processing gas introduction means 114 to form a silicon nitride film on the silicon substrate 112 with a thickness of 1.0 μm. After film formation, film quality such as film formation rate and stress was evaluated. The stress was determined by measuring the change in the amount of warpage of the substrate before and after film formation with a laser interferometer Zygo (trade name).

【0056】得られた窒化シリコン膜形成のスループッ
トは、86枚/Hourと極めて大きく、膜質も応力1
×109dyn/cm2、リーク電流1×10-10A/c
2、絶縁耐圧8MV/cmの極めて良質な膜であるこ
とが確認された。
The obtained throughput of the silicon nitride film formation was extremely large at 86 sheets / hour and the film quality was 1 stress.
× 10 9 dyn / cm 2 , leakage current 1 × 10 -10 A / c
It was confirmed that the film had a very high quality of m 2 and a withstand voltage of 8 MV / cm.

【0057】(実施例2)図1に示したプラズマ処理装
置を有磁場誘導結合プラズマCVD装置として使用し、
光磁気ディスク保護用窒化シリコン膜の形成を行った。
(Embodiment 2) Using the plasma processing apparatus shown in FIG. 1 as a magnetic field inductively coupled plasma CVD apparatus,
A silicon nitride film for protecting the magneto-optical disk was formed.

【0058】基体112としては、ポリカーボネート
(PC)基板(φ3.5インチ)を使用した。まず、P
C基板112を基体移送ベルト113上に設置した後、
排気系(不図示)を介してプラズマ発生室101及び処
理室111内を真空排気し、10-6Torrの値まで減
圧させた。プラズマ発生用ガス導入口102を介して窒
素ガスを200sccmの流量でプラズマ発生室101
内に導入した。同時に、処理用ガス導入手段114を介
してモノシランガスを200sccmの流量で処理室1
11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
111内を5mTorrに保持した。13.56MHz
の高周波電源より1kWの電力をアンテナ104を介し
てプラズマ発生室101内に供給した。かくして、プラ
ズマ発生室101内にプラズマを発生させた。この際、
プラズマ発生用ガス導入口102を介して導入された窒
素ガスはプラズマ発生室101内で励起、分解されて活
性種となり、シリコン基板112の方向に輸送され、処
理用ガス導入手段114を介して導入されたモノシラン
ガスと反応し、窒化シリコン膜がシリコン基板112上
に100nmの厚さで形成した。成膜後、成膜速度、屈
折率などの膜質について評価した。
As the base 112, a polycarbonate (PC) substrate (φ3.5 inch) was used. First, P
After placing the C substrate 112 on the substrate transfer belt 113,
The inside of the plasma generation chamber 101 and the processing chamber 111 was evacuated through an exhaust system (not shown) to reduce the pressure to 10 −6 Torr. Nitrogen gas is supplied through the plasma generating gas inlet 102 at a flow rate of 200 sccm in the plasma generating chamber 101.
Introduced in. At the same time, the monosilane gas is supplied through the processing gas introducing means 114 at a flow rate of 200 sccm to the processing chamber 1.
Introduced in 11. Then, a conductance valve (not shown) provided in the exhaust system (not shown) was adjusted to maintain the inside of the processing chamber 111 at 5 mTorr. 13.56MHz
1 kW of electric power was supplied from the high-frequency power source to the inside of the plasma generation chamber 101 via the antenna 104. Thus, plasma was generated in the plasma generation chamber 101. On this occasion,
The nitrogen gas introduced through the plasma generation gas introduction port 102 is excited and decomposed in the plasma generation chamber 101 to become active species, which is transported toward the silicon substrate 112 and introduced through the processing gas introduction means 114. A silicon nitride film was formed on the silicon substrate 112 to a thickness of 100 nm by reacting with the generated monosilane gas. After film formation, film quality such as film formation rate and refractive index was evaluated.

【0059】得られた窒化シリコン膜形成のスループッ
トは、1800枚/Hourと極めて大きく、膜質も屈
折率2.2、応力1.8×109dyn/cm2の極めて
良質な膜であることが確認された。
The throughput of the obtained silicon nitride film formation is extremely high at 1800 sheets / hour, and the film quality is also an extremely high quality film having a refractive index of 2.2 and a stress of 1.8 × 10 9 dyn / cm 2. confirmed.

【0060】(実施例3)図2に示したプラズマ処理装
置を表面改質装置として使用し、シリコン基板表面を酸
化し、半導体素子ゲート絶縁用酸化シリコン膜の形成を
行った。
Example 3 Using the plasma processing apparatus shown in FIG. 2 as a surface reforming apparatus, the surface of a silicon substrate was oxidized to form a silicon oxide film for semiconductor element gate insulation.

【0061】基体212としては、P型単結晶シリコン
基板(面方向[100],抵抗率10Ωcm)を使用し
た。該シリコン基板212を基体移送ベルト213上に
設置した後、排気系(不図示)を介してプラズマ発生室
201及び処理室211内を真空排気し、10-6Tor
rの値まで減圧させた。プラズマ発生用ガス導入口20
2を介して酸素ガスを500sccmの流量でプラズマ
発生室201内に導入した。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、処
理室211内を1mTorrに保持した。ついで13.
56MHzの高周波電源より1000Wの電力をアンテ
ナ204を介してプラズマ発生室201内に供給した。
かくして、プラズマ発生室201内にプラズマを発生さ
せた。この際、プラズマ発生用ガス導入口202を介し
て導入された酸素ガスはプラズマ発生室201内で励
起、分解されて酸素原子などの活性種となり、シリコン
基板212の方向に輸送されシリコン基板212表面と
反応し、50nm厚の酸化シリコン膜がシリコン基板2
12上に形成された。酸化後、酸化速度、リーク電流、
及び絶縁耐圧について評価した。リーク電流は、堆積膜
上にAl電極を形成し、Al電極とSi基板間に直流電
圧を印加することで堆積膜に5MV/cmの電界をか
け、この状態で流れる電流を測定して求めた。また絶縁
耐圧は、リーク電流が1×10-6A/cm2以上流れる
流れるときの電界により評価した。
As the base 212, a P-type single crystal silicon substrate (plane direction [100], resistivity 10 Ωcm) was used. After the silicon substrate 212 is placed on the substrate transfer belt 213, the inside of the plasma generation chamber 201 and the processing chamber 211 is evacuated through an exhaust system (not shown) to 10 −6 Torr.
The pressure was reduced to the value of r. Gas inlet 20 for plasma generation
Oxygen gas was introduced into the plasma generation chamber 201 at a flow rate of 500 sccm. Next, a conductance valve (not shown) provided in the exhaust system (not shown) was adjusted to maintain the inside of the processing chamber 211 at 1 mTorr. Then 13.
Electric power of 1000 W was supplied from the high frequency power source of 56 MHz into the plasma generation chamber 201 through the antenna 204.
Thus, plasma was generated in the plasma generation chamber 201. At this time, the oxygen gas introduced through the plasma generation gas introduction port 202 is excited and decomposed in the plasma generation chamber 201 to become active species such as oxygen atoms, which are transported in the direction of the silicon substrate 212 and transferred to the surface of the silicon substrate 212. Reacts with the silicon substrate 2 to form a 50 nm thick silicon oxide film.
Formed on 12. After oxidation, oxidation rate, leak current,
And the withstand voltage were evaluated. The leak current was obtained by forming an Al electrode on the deposited film, applying a DC voltage between the Al electrode and the Si substrate to apply an electric field of 5 MV / cm to the deposited film, and measuring the current flowing in this state. . The withstand voltage was evaluated by the electric field when a leak current of 1 × 10 −6 A / cm 2 or more flows.

【0062】得られた酸化シリコン膜形成のスループッ
トは19枚/Hourと良好で、膜質もリーク電流2×
10-11A/cm2、絶縁耐圧11MV/cmであって、
極めて良質な膜であることが確認された。
The obtained throughput of the silicon oxide film formation was as good as 19 sheets / hour and the film quality was 2 × leak current.
10 -11 A / cm 2 , withstand voltage 11 MV / cm,
It was confirmed that the film was extremely good quality.

【0063】(実施例4)図3に示したプラズマ処理装
置を光アシスト誘導結合プラズマCVD装置として使用
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。
Example 4 The plasma processing apparatus shown in FIG. 3 was used as an optically assisted inductively coupled plasma CVD apparatus to form a silicon oxide film for semiconductor element interlayer insulation.

【0064】基体312としては、P型単結晶シリコン
基板(面方向[100],抵抗率10Ωcm)を使用し
た。まず、シリコン基板312を基体移送ベルト313
上に設置した後、排気系(不図示)を介してプラズマ発
生室301及び処理室311内を真空排気し、10-6
orrの値まで減圧させた。続いて照明系321の超高
圧水銀ランプを点灯してシリコン基板312表面におけ
る光照度が0.6W/cm2となるように光をシリコン
基板312の表面に照射した。プラズマ発生用ガス導入
口302を介して酸素ガスを1000sccmの流量で
プラズマ発生室311内に導入した。同時に、処理用ガ
ス導入手段314からテトラエトキシシラン(TEO
S)ガスを200sccmの流量で処理室311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、プラズマ発生室3
01内を0.1Torr、処理室311内を0.03T
orrに保持した。13.56MHzの高周波電源より
1500Wの電力をアンテナ304を介してプラズマ発
生室301内に供給した。かくして、プラズマ発生室3
01内にプラズマを発生させた。プラズマ発生用ガス導
入口302を介して導入された酸素ガスはプラズマ発生
室301内で励起、分解されて活性種となり、シリコン
基板312の方向に輸送され、処理用ガス導入手段31
4を介して導入されたテトラエトキシシランガスと反応
し、酸化シリコン膜がシリコン基板312上に1.0μ
mの厚さで形成された。成膜後、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、ラインアンドスペース0.5μmのラインパターン
に形成されたAl段差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、段差上の膜
厚に対する段差側壁上の膜厚の比(カバーファクタ)を
求め評価した。
As the substrate 312, a P-type single crystal silicon substrate (plane direction [100], resistivity 10 Ωcm) was used. First, the silicon substrate 312 is transferred to the substrate transfer belt 313.
After being installed on the upper side, the inside of the plasma generation chamber 301 and the processing chamber 311 is evacuated through an exhaust system (not shown) to 10 −6 T
The pressure was reduced to the value of orr. Then, the ultra-high pressure mercury lamp of the illumination system 321 was turned on to irradiate the surface of the silicon substrate 312 with light so that the light illuminance on the surface of the silicon substrate 312 was 0.6 W / cm 2 . Oxygen gas was introduced into the plasma generation chamber 311 at a flow rate of 1000 sccm through the plasma generation gas inlet 302. At the same time, tetraethoxysilane (TEO
S) gas was introduced into the processing chamber 311 at a flow rate of 200 sccm. Then, a conductance valve (not shown) provided in the exhaust system (not shown) is adjusted to make the plasma generation chamber 3
01 inside 0.1 Torr, processing chamber 311 inside 0.03T
Hold at orr. Electric power of 1500 W was supplied from the 13.56 MHz high frequency power source into the plasma generation chamber 301 through the antenna 304. Thus, the plasma generation chamber 3
Plasma was generated within 01. The oxygen gas introduced through the plasma generation gas introduction port 302 is excited and decomposed in the plasma generation chamber 301 to become active species, which is transported toward the silicon substrate 312, and is then introduced into the processing gas introduction means 31.
Reacts with the tetraethoxysilane gas introduced through the silicon oxide film, and the silicon oxide film is 1.0 μm on the silicon substrate 312.
It was formed with a thickness of m. After the film formation, the film formation rate, uniformity, withstand voltage, and step coverage were evaluated. The step coverage is determined by observing the cross section of the silicon oxide film formed on the Al step formed in the line and space 0.5 μm line pattern with a scanning electron microscope (SEM), and comparing the step sidewall with the film thickness on the step. The film thickness ratio (cover factor) above was obtained and evaluated.

【0065】得られた酸化シリコン膜形成のスループッ
トは48枚/Hourと良好で、膜質も絶縁耐圧9MV
/cm、カバーファクタ0.9であって良質な膜である
ことが確認された。
The obtained throughput of silicon oxide film formation was as good as 48 wafers / hour, and the film quality was 9 MV.
It was confirmed that the film was a good quality film having a / cm and a cover factor of 0.9.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の有磁場誘
導結合プラズマ処理装置によれば、真空容器内に高密度
で広い範囲にプラズマが発生するため、高速で均一に大
面積基板上の堆積膜形成やエッチングなどの処理がで
き、スループットの大きいプラズマ処理装置が得られ
る。
As described above, according to the magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus of the present invention, plasma is generated in a vacuum container in a high density and in a wide range. It is possible to obtain a plasma processing apparatus with high throughput, which can perform processing such as deposition film formation and etching.

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

【図1】本発明の10極型有磁場誘導結合プラズマ処理
装置の模式図である。(a)は搬送方向に垂直に切った
断面図、(b)は(a)をAA′で切った断面を上面か
ら見た図である。
FIG. 1 is a schematic view of a 10-pole type magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus of the present invention. (A) is a cross-sectional view taken along a line perpendicular to the transport direction, and (b) is a view of the cross-section taken along AA 'in (a) as seen from above.

【図2】本発明の有磁場誘導結合隔離プラズマ処理装置
の模式図である。(a)は搬送方向に垂直に切った断面
図、(b)は(a)をAA′で切った断面を上面から見
た図である。ここで多孔分離板216は描いていない。
FIG. 2 is a schematic diagram of a magnetic field inductively coupled isolation plasma processing apparatus of the present invention. (A) is a cross-sectional view taken along a line perpendicular to the transport direction, and (b) is a view of the cross-section taken along AA 'in (a) as seen from above. Here, the porous separation plate 216 is not drawn.

【図3】本発明の光アシスト有磁場誘導結合プラズマ処
理装置の模式図である。(a)は搬送方向に垂直に切っ
た断面図、(b)は(a)をAA′で切った断面を上面
から見た図である。
FIG. 3 is a schematic view of an optically assisted magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus of the present invention. (A) is a cross-sectional view taken along a line perpendicular to the transport direction, and (b) is a view of the cross-section taken along AA 'in (a) as seen from above.

【図4】従来例であるヘリコン波プラズマ処理装置の模
式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of a conventional helicon wave plasma processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、201、301、1101 プラズマ発生室 102、202、302 プラズマ発生用ガス導入手段 103、203、303、1103 高周波電源 104、204、304 ループアンテナ 1104 ヘリカルアンテナ 105、205、305、1105 石英管 106、206、306、1106 コイル 111、211、311、1111 プラズマ処理室 112、212、312、1112 被処理基板 113、213、313 移送手段 114、214、314 処理用ガス導入手段 115、215、315、1115 排気 101, 201, 301, 1101 Plasma generation chamber 102, 202, 302 Plasma generation gas introduction means 103, 203, 303, 1103 High frequency power source 104, 204, 304 Loop antenna 1104 Helical antenna 105, 205, 305, 1105 Quartz tube 106 , 206, 306, 1106 Coil 111, 211, 311, 1111 Plasma processing chamber 112, 212, 312, 1122 Substrate 113, 213, 313 Transfer means 114, 214, 314 Processing gas introducing means 115, 215, 315, 1115 exhaust

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/205 21/3065 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 21/205 21/3065

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空容器、誘導結合により前記真空容器
に高周波を導入する手段と、前記真空容器に磁場を発生
させる手段と前記真空容器内に被処理基体を移送する手
段を備えた有磁場結合プラズマ処理装置において、 前記高周波導入手段と前記磁場発生手段がそれぞれ複数
個配されていることを特徴とする有磁場誘導結合プラズ
マ処理装置。
1. A magnetic field coupling comprising a vacuum container, means for introducing a high frequency wave into the vacuum container by inductive coupling, means for generating a magnetic field in the vacuum container, and means for transferring a substrate to be processed into the vacuum container. In the plasma processing apparatus, a plurality of magnetic field inducing means and a plurality of magnetic field generating means are arranged, respectively.
【請求項2】 前記複数の高周波導入手段の中心軸、前
記複数の磁場発生手段の中心軸及び前記被処理基体の被
処理面とが実質的に平行に配されており、かつ前記中心
軸が前記被処理基体の移送方向に実質的に位置している
請求項1に記載の有磁場誘導結合プラズマ処理装置。
2. The center axes of the plurality of high-frequency introducing means, the center axes of the plurality of magnetic field generating means, and the surface to be processed of the substrate to be processed are arranged substantially in parallel, and the central axes are The magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus is positioned substantially in a transfer direction of the substrate to be processed.
【請求項3】 前記高周波導入手段はアンテナである請
求項1乃至2に記載の有磁場誘導結合プラズマ処理装
置。
3. The magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the high frequency introducing unit is an antenna.
【請求項4】 前記アンテナはヘリカルアンテナである
請求項1乃至3に記載の有磁場誘導結合プラズマ処理装
置。
4. The magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the antenna is a helical antenna.
【請求項5】 前記アンテナはループアンテナである請
求項1乃至3に記載の有磁場誘導結合プラズマ処理装
置。
5. The magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the antenna is a loop antenna.
【請求項6】 前記真空容器内のプラズマ発生領域とは
離隔した位置に基体移送手段が配された請求項1乃至5
に記載の有磁場誘導結合プラズマ処理装置。
6. The substrate transfer means is arranged at a position separated from the plasma generation region in the vacuum container.
A magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus according to claim 1.
【請求項7】 前記真空容器内のプラズマ発生領域と基
体支持体との間に多孔石英板などの差圧発生手段が配さ
れた請求項1乃至6に記載の有磁場誘導結合プラズマ処
理装置。
7. The magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a differential pressure generating means such as a perforated quartz plate is arranged between the plasma generating region in the vacuum container and the substrate support.
【請求項8】 被処理基体表面に可視紫外光を照射する
手段を手段を有する請求項1乃至7に記載の有磁場誘導
結合プラズマ処理装置。
8. The magnetic field inductively coupled plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising means for irradiating the surface of the substrate to be processed with visible ultraviolet light.
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