JPH10172790A - Plasma processing device - Google Patents

Plasma processing device

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JPH10172790A
JPH10172790A JP8340569A JP34056996A JPH10172790A JP H10172790 A JPH10172790 A JP H10172790A JP 8340569 A JP8340569 A JP 8340569A JP 34056996 A JP34056996 A JP 34056996A JP H10172790 A JPH10172790 A JP H10172790A
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plasma
processing
antenna
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Kei Ikeda
圭 池田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma processing device enhancing uniformity of ion current density distribution and suitable to a large-scaled processing substrate of diameter of 300mm or more. SOLUTION: A substrate 14 disposed in a de-pressurizing container 11 is processed by plasma, and the de-pressurizing container 11 comprises a power introducing container 15 having a circular antenna 16 disposed in an outside periphery and plasma generated, and a processing container 13 communicating with a power introducing container 15 and having a substrate disposed. In the power introducing container 15, plasma is generated by high-frequency power supplied to a circular antenna 16. The circular antenna 16 is disposed in the outside periphery of a power introducing container side part in the vicinity of a boundary part of the power introducing container 15 and the processing container 13 and has a rim part facing the inside of the power introducing container and a space inside the processing container side, and a high-density area of a plasma in each inside space on the power introducing container 15 side and the pressing container 13 side is generated by the circular antenna 16.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ処理装置に
関し、特に、ドライエッチング装置、プラズマCVD装
置、スパッタリング装置、表面改質装置に適したプラズ
マ処理装置に関するものである。
The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly to a plasma processing apparatus suitable for a dry etching apparatus, a plasma CVD apparatus, a sputtering apparatus, and a surface reforming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】基板処理のためのプラズマ処理装置のプ
ラズマ源として、従来、定圧力で高密度なプラズマを生
成できる誘導結合型プラズマ(Inductive Cuppled Plas
ma: 以下「ICP」という)や、ヘリコン波を励起・伝
播させてプラズマを生成するヘリコン波プラズマ(以下
「ヘリコン」という)が知られている。ICPは、通
常、高周波電力が印加されるアンテナを利用してプラズ
マを生成する。ヘリコンは、通常、ICPと同様なアン
テナを備え、さらに磁気回路と組み合わせてヘリコン波
がプラズマ中に伝搬できるように構成される。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a plasma source of a plasma processing apparatus for processing a substrate, an inductively coupled plasma (Inductively coupled plasma) capable of generating a high-density plasma at a constant pressure has been conventionally used.
ma: hereinafter, referred to as “ICP”), and helicon wave plasma (hereinafter, referred to as “helicon”) that generates plasma by exciting and propagating helicon waves. The ICP normally generates plasma using an antenna to which high-frequency power is applied. The helicon is usually provided with an antenna similar to the ICP, and is further configured to be able to propagate a helicon wave into the plasma in combination with a magnetic circuit.

【0003】図9を参照して従来のプラズマ処理装置の
構成の一例を説明する。このプラズマ処理装置はICP
の装置とヘリコンの装置から構成される。この装置は、
内部を減圧状態に保持できる基板処理室101と、基板
処理室101内で基板103を支持する基板支持機構1
02と、基板処理室101内にガスを導入するガス導入
機構104と、基板処理室101の内部にプラズマを生
成するための環状のアンテナ105と、アンテナ105
に高周波電力を供給する高周波電源106と、高周波電
源106からアンテナ105に高周波電力を供給する際
に整合をとるための整合回路107を備えている。基板
処理室101は、石英等の非金属部101aと、アルミ
ニウムやステンレス等からなる金属部101bとから形
成される。アンテナ105の周囲にはヘリコン波を励起
するためのソレノイドコイル108,109が配置され
ている。さらに必要に応じて、基板処理室101の周囲
には永久磁石110が配置される。この永久磁石110
は、基板処理室101の壁面においてプラズマの損失を
抑制するために設けられる。以上の構成によって、直流
電源111,112によりソレノイドコイル108,1
09の各々に直流電力を供給することにより基板処理室
101の内部に磁場が生成され、通常のICPのプラズ
マの他に、ヘリコン波を利用したプラズマを生成するこ
とができる。なお図9において、基板処理室101内を
減圧状態に保持するためのは排気機構、基板103を搬
送する基板搬送機構、基板温度調整機構、基板処理室1
01の壁面温度調整機構、およびガス導入機構104ま
でガスを供給するガス供給機構等の図示は説明の便宜上
省略されている。
An example of the configuration of a conventional plasma processing apparatus will be described with reference to FIG. This plasma processing apparatus is ICP
And a helicon device. This device is
A substrate processing chamber 101 capable of holding the inside in a reduced pressure state, and a substrate support mechanism 1 for supporting a substrate 103 in the substrate processing chamber 101
02, a gas introduction mechanism 104 for introducing a gas into the substrate processing chamber 101, an annular antenna 105 for generating plasma inside the substrate processing chamber 101, and an antenna 105
And a matching circuit 107 for matching when supplying high-frequency power from the high-frequency power supply 106 to the antenna 105. The substrate processing chamber 101 is formed of a non-metal portion 101a such as quartz and a metal portion 101b made of aluminum or stainless steel. Solenoid coils 108 and 109 for exciting helicon waves are arranged around the antenna 105. Further, a permanent magnet 110 is arranged around the substrate processing chamber 101 as necessary. This permanent magnet 110
Is provided to suppress plasma loss on the wall surface of the substrate processing chamber 101. With the above configuration, the DC power supplies 111 and 112 cause the solenoid coils 108 and 1 to operate.
By supplying DC power to each of the components 09, a magnetic field is generated inside the substrate processing chamber 101, and plasma using helicon waves can be generated in addition to normal ICP plasma. In FIG. 9, an exhaust mechanism, a substrate transport mechanism for transporting the substrate 103, a substrate temperature adjusting mechanism, and a substrate processing chamber 1 for maintaining the inside of the substrate processing chamber 101 in a reduced pressure state.
The illustration of the wall surface temperature adjustment mechanism 01, the gas supply mechanism that supplies gas to the gas introduction mechanism 104, and the like are omitted for convenience of explanation.

【0004】次に上記のプラズマ処理装置を使って基板
を処理する手順を説明する。基板処理室101の内部に
図示しない基板搬送機構により基板103を搬送し、基
板支持機構102の上に基板103を固定する。図示し
ない排気機構により基板処理室101の内部は所定の圧
力に減圧され、さらに図示しないガス供給機構から供給
されるガスはガス導入機構104を介して基板処理室1
01に導入され、所定の圧力に保持される。高周波電源
106から整合回路107を介してアンテナ105に高
周波を印加し、基板処理室101の内部にプラズマを生
成し、このプラズマで基板103を処理する。さらに、
ヘリコン波を励起する場合には、高周波が印加される
間、直流電源111,112によりソレノイドコイル1
08,109に直流電流を流し、基板処理室101の内
部に磁場を形成する。このとき、通常、ソレノイドコイ
ル108,109には逆向きの電流が流れることにな
る。
Next, a procedure for processing a substrate using the above-described plasma processing apparatus will be described. The substrate 103 is transported into the substrate processing chamber 101 by a substrate transport mechanism (not shown), and the substrate 103 is fixed on the substrate support mechanism 102. The inside of the substrate processing chamber 101 is depressurized to a predetermined pressure by an exhaust mechanism (not shown), and gas supplied from a gas supply mechanism (not shown) is supplied to the substrate processing chamber 1 through a gas introduction mechanism 104.
01 and maintained at a predetermined pressure. A high frequency is applied to the antenna 105 from the high frequency power supply 106 via the matching circuit 107 to generate a plasma inside the substrate processing chamber 101, and the substrate 103 is processed with the plasma. further,
To excite the helicon wave, the DC power supplies 111 and 112 control the solenoid coil 1 while the high frequency is applied.
A direct current is passed through 08 and 109 to form a magnetic field inside the substrate processing chamber 101. At this time, normally, currents in opposite directions flow through the solenoid coils 108 and 109.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来のプラズ
マ処理装置は次のような問題を提起する。ヘリコンに係
る装置の構成に関して、ソレノイドコイル108,10
9の電流値を変化させることにより基板103に入射す
るイオンの電流分布を制御することができる。一方、上
記アンテナ105は、通常、基板103のサイズよりも
小さく設計され、上記従来装置では、アンテナのサイズ
と、これに関連する整合回路107の能力とを、比較的
に小さくすることができた。しかしながら、従来の装置
はφ200mm(6インチ)の基板の処理に対応した装
置であるので、φ300mm(8インチ)の基板に対し
てイオン電流密度の分布が良好な条件を得ることは、ソ
レノイドコイルの電流値を変化させただけでは困難であ
ることが判明した。
The above-mentioned conventional plasma processing apparatus has the following problems. Regarding the configuration of the device related to the helicon, the solenoid coils 108, 10
The current distribution of ions incident on the substrate 103 can be controlled by changing the current value of No. 9. On the other hand, the antenna 105 is usually designed to be smaller than the size of the substrate 103, and in the conventional device, the size of the antenna and the ability of the matching circuit 107 related thereto can be made relatively small. . However, since the conventional apparatus is an apparatus corresponding to the processing of a φ200 mm (6 inch) substrate, obtaining a favorable condition of the ion current density distribution with respect to a φ300 mm (8 inch) substrate requires the use of a solenoid coil. It turned out that it was difficult only by changing the current value.

【0006】その理由は、非金属部101aの内部にお
けるアンテナ105の近傍に密度の濃いプラズマが生成
されるが、基板103の外周部ではその近傍にプラズマ
が生成されず、アンテナ近傍領域からの濃いプラズマの
拡散だけではイオン電流密度を十分に高くすることがで
きないことにある。このことから、従来のプラズマ処理
装置を用いた場合、φ200mmよりも大きい基板を処
理する場合、基板の面内処理の均一性が不良となる。
The reason is that high-density plasma is generated in the vicinity of the antenna 105 inside the nonmetallic portion 101a, but no plasma is generated in the vicinity of the outer periphery of the substrate 103, and the high-density plasma is generated from the vicinity of the antenna. The point is that the ion current density cannot be sufficiently increased only by plasma diffusion. From this, when a conventional plasma processing apparatus is used, when processing a substrate larger than φ200 mm, the uniformity of the in-plane processing of the substrate becomes poor.

【0007】本発明の目的は、上記問題を解決すること
にあり、φ200mmよりも大きい基板、さらにはφ3
00mm以上の基板を処理するのに必要なイオン電流密
度分布の均一性を高め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。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a substrate larger than φ200 mm,
It is an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus capable of improving the uniformity of the ion current density distribution required for processing a substrate having a size of 00 mm or more.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段および作用】本発明に係る
プラズマ処理装置は、上記目的を達成するため、次のよ
うに構成される。
A plasma processing apparatus according to the present invention is configured as follows to achieve the above object.

【0009】第1の本発明(請求項1に対応)に係るプ
ラズマ処理装置は、内部が減圧状態にある容器(減圧容
器)内に配置された被処理物(基板)をプラズマで処理
するための構成を有し、この容器は、外側周囲に環状ア
ンテナが配置され、内部空間にプラズマが生成される誘
電体で作られた電力導入容器と、この電力導入容器の内
部空間と通じる状態で接続され、被処理物が配置される
処理容器とからなり、環状アンテナに供給された高周波
電力で電力導入容器内にプラズマを発生させ、処理容器
内へ拡散したプラズマによって被処理物を処理するよう
に構成され、さらに、環状アンテナは、電力導入容器と
処理容器が接続される境界部近傍の電力導入容器側部分
の外側周囲に配置され、電力導入容器側の内部空間と処
理容器側の内部空間の各々に対して向かう縁部を有し、
この環状アンテナによって電力導入容器側と処理容器側
の各内部空間でプラズマの高密度領域が生成されるよう
にした。
A plasma processing apparatus according to a first aspect of the present invention (corresponding to claim 1) is for processing an object to be processed (substrate) disposed in a container (reduced pressure container) whose inside is in a reduced pressure state with plasma. This container has an annular antenna disposed around the outside, and is connected to a power introduction container made of a dielectric material in which plasma is generated in the internal space, in communication with the internal space of the power introduction container. And a processing container in which the object to be processed is disposed. The high frequency power supplied to the annular antenna generates plasma in the power introduction container, and the object to be processed is processed by the plasma diffused into the processing container. Further, the annular antenna is disposed around the outer periphery of the power supply container side portion near the boundary where the power supply container and the processing container are connected, and the inner space on the power supply container side and the inner space on the processing container side are arranged. Has an edge directed to each of
With this annular antenna, a high-density region of plasma is generated in each internal space on the power supply container side and the processing container side.

【0010】上記第1の本発明では、ICPとヘリコン
に関係する環状アンテナの形状、および電力導入容器に
対する当該環状アンテナの配置関係を上記のごとき構成
にすることにより、環状アンテナの内縁部および外縁部
に対応する内部空間で高密度のプラズマの領域を作るこ
とができる。これによって、電力導入容器内で作られた
プラズマの処理容器への拡散と、処理容器側の内部空間
で作られた高密度プラズマとを利用することによって、
被処理物が配置された処理容器の内部空間で当該被処理
物の外周部において十分な密度を有するプラズマを生成
することができる。特に直径が300mm以上の基板の
プラズマによる成膜処理等において、基板の中央部に加
え、その外周部近傍の空間に十分な密度のプラズマを与
えることができ、基板の径方向のイオン電流密度の分布
の均一性が高められる。
According to the first aspect of the present invention, the shape of the annular antenna relating to the ICP and the helicon and the arrangement of the annular antenna with respect to the power supply container are configured as described above, so that the inner edge and the outer edge of the annular antenna are formed. A high-density plasma region can be created in the internal space corresponding to the part. As a result, by utilizing the diffusion of the plasma created in the power supply container to the processing container and the high-density plasma created in the internal space on the processing container side,
Plasma having a sufficient density can be generated at the outer peripheral portion of the processing object in the inner space of the processing container in which the processing object is arranged. In particular, in a film formation process or the like of a substrate having a diameter of 300 mm or more by plasma, a sufficient density of plasma can be given to the space near the outer periphery in addition to the center of the substrate, and the ion current density in the radial direction of the substrate can be increased. The uniformity of distribution is improved.

【0011】第2の本発明(請求項2に対応)に係るプ
ラズマ処理装置は、第1の発明において、境界部近傍の
電力導入容器側部分には径拡大部が形成され、環状アン
テナは径拡大部の周りに配置されることを特徴とする。
当該径拡大部の外面に対して適切な位置関係で配置する
ことにより、高周波電力を供給するための環状アンテナ
の内縁部と外縁部を、電力導入容器の円筒形壁部の外面
と、処理容器側の内部空間に対応する電力導入容器の円
板状フランジ部の外面とに対応させて配置することがで
きる。
According to a second aspect of the present invention (corresponding to claim 2), in the plasma processing apparatus according to the first aspect, an enlarged diameter portion is formed in a portion near the power introduction container near the boundary portion, and the annular antenna has a diameter. It is characterized by being arranged around the enlarged portion.
By arranging in an appropriate positional relationship with respect to the outer surface of the enlarged diameter portion, the inner edge and the outer edge of the annular antenna for supplying high-frequency power are formed on the outer surface of the cylindrical wall of the power introduction container, and the processing container. It can be arranged corresponding to the outer surface of the disk-shaped flange portion of the power introduction container corresponding to the internal space on the side.

【0012】第3の本発明(請求項3に対応)に係るプ
ラズマ処理装置は、第1または第2の発明において、環
状アンテナの両縁部の各々は、電力導入容器の外面に対
し直角の角度で向かうことを特徴とする。環状アンテナ
の縁部をかかる配置とすることにより、電力導入容器の
内面のスパッタを防ぐことができる。
A third aspect of the present invention (corresponding to claim 3) is the plasma processing apparatus according to the first or second aspect, wherein each of both edges of the annular antenna is perpendicular to the outer surface of the power introduction container. It is characterized by heading at an angle. By arranging the edge of the annular antenna in such a manner, it is possible to prevent spatter on the inner surface of the power supply container.

【0013】第4の本発明(請求項4に対応)に係るプ
ラズマ処理装置は、上記の各発明において、環状アンテ
ナの外側の縁部の位置は基板の外周部の位置に対応する
ことを特徴とする。これにより特に基板の外周部の近く
に高密度プラズマ領域を作ることができる。
According to a fourth aspect of the present invention (corresponding to claim 4), in each of the above aspects, the position of the outer edge of the annular antenna corresponds to the position of the outer peripheral portion of the substrate. And This makes it possible to create a high-density plasma region especially near the outer periphery of the substrate.

【0014】第5の本発明(請求項5に対応)に係るプ
ラズマ処理装置は、内部が減圧状態にある容器内に配置
された被処理物をプラズマで処理するための構成であ
り、容器は電力導入壁部を含み、電力導入壁部の外側
に、容器の内部空間にプラズマを生成するための環状ア
ンテナが配置され、環状アンテナは容器の内部空間に向
かう少なくとも2つの縁部を有し、環状アンテナによっ
て容器の内部空間の内側と外側の少なくとも2箇所でプ
ラズマの高密度領域が生成されるように構成される。こ
の構成では、容器が特別に電力導入容器を持たず、電力
導入壁部で処理容器の内部に直接に高周波電力を導入し
て当該処理容器内に高密度プラズマ領域を作ることが可
能となる。
A plasma processing apparatus according to a fifth aspect of the present invention (corresponding to claim 5) has a configuration for processing an object to be processed placed in a container whose inside is in a reduced pressure state with plasma. An annular antenna for generating plasma in an inner space of the container is disposed outside the power introducing wall, the annular antenna having at least two edges facing the inner space of the container; The annular antenna is configured to generate a high-density region of plasma at at least two places inside and outside the inner space of the container. In this configuration, the container does not particularly have a power introduction container, and a high-density plasma region can be created in the processing container by introducing high-frequency power directly into the processing container at the power introduction wall.

【0015】第6の本発明(請求項6に対応)に係るプ
ラズマ処理装置は、第5の発明において、環状アンテナ
の外側の縁部の近くに環状の磁気回路を設け、磁気回路
によって容器の内部空間に荷電粒子を拘束する領域を形
成したことを特徴とする。これによって、荷電粒子を特
定の領域にトラップして当該領域のプラズマ密度を高め
ることができる。さらに荷電粒子の閉じ込め効果を高
め、プラズマの拡散を抑制できる。
According to a sixth aspect of the present invention (corresponding to claim 6), in the plasma processing apparatus according to the fifth aspect, an annular magnetic circuit is provided near an outer edge of the annular antenna, and the container is controlled by the magnetic circuit. It is characterized in that a region for restraining charged particles is formed in the internal space. As a result, charged particles can be trapped in a specific region to increase the plasma density in that region. Further, the effect of confining charged particles can be enhanced, and the diffusion of plasma can be suppressed.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を添付図面に基づいて説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0017】図1〜図3を参照して第1の実施形態を説
明する。図1は基板処理用プラズマ処理装置の減圧容器
の内部構造とこれに関連する部分の構成を示す図、図2
は図1中の要部の拡大図、図3は特性を表すグラフであ
る。
A first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing the internal structure of a decompression vessel of a plasma processing apparatus for substrate processing and the configuration of a portion related thereto.
Is an enlarged view of a main part in FIG. 1, and FIG. 3 is a graph showing characteristics.

【0018】図1において、プラズマ処理装置はICP
に係る装置構成とヘリコンに係る装置構成を含む。容器
11は、その内部空間を図示しない排気機構によって所
定の減圧状態に保持される。以下、容器11を「減圧容
器」という。本実施形態による減圧容器11では、その
内部空間は2つの空間からなる。1つは基板支持機構1
2が配置される空間であり、アルミニウムやステンレス
等の金属で作られた処理容器13によって形成される。
処理容器13の側壁は例えば円筒形に作られる。また基
板支持機構12の上には処理される基板14が配置され
る。この基板14は例えばφ300mmの大型の基板で
ある。他の1つはプラズマが生成される空間であり、高
周波を内部に導入できる石英等の誘電体で主に作られた
容器15によって形成される。容器15は、上端壁15
aが金属で作られ、その他の部分は誘電体で作られてい
る。上側に位置する容器15の側壁15bは例えばほぼ
円筒形に作られている。容器15は、処理容器13の上
壁13aに取り付け、固定される。処理容器13の側壁
13bの径に対して、容器15の側壁15bの径は小さ
くなるように設定される。処理容器13の内部空間と容
器15の内部空間は通じている。従って容器15の内部
空間で生成されたプラズマは拡散し、下方に移動して、
処理容器13の内部空間に進む。処理容器13の内部空
間に配置された基板14は、容器15の内部空間に対向
した位置にある。容器15の円筒形側壁の軸線と基板1
4の中心は同軸上に位置している。図2においてAは中
心軸である。容器15から処理容器13へ拡散したプラ
ズマは基板14の前面空間に移動することになる。
In FIG. 1, the plasma processing apparatus is an ICP
And the device configuration related to the helicon. The container 11 is maintained in a predetermined reduced pressure state by an exhaust mechanism (not shown) in the internal space. Hereinafter, the container 11 is referred to as a “reduced pressure container”. In the decompression container 11 according to the present embodiment, the internal space is composed of two spaces. One is the substrate support mechanism 1
2 is a space in which a processing container 13 made of a metal such as aluminum or stainless steel is formed.
The side wall of the processing container 13 is formed, for example, in a cylindrical shape. A substrate 14 to be processed is disposed on the substrate support mechanism 12. The substrate 14 is, for example, a large-sized substrate having a diameter of 300 mm. The other is a space in which plasma is generated, and is formed by a container 15 mainly made of a dielectric material such as quartz, into which a high frequency can be introduced. The container 15 has an upper end wall 15
a is made of metal, and the other part is made of dielectric. The side wall 15b of the container 15 located on the upper side is formed, for example, in a substantially cylindrical shape. The container 15 is attached to and fixed to the upper wall 13a of the processing container 13. The diameter of the side wall 15b of the container 15 is set to be smaller than the diameter of the side wall 13b of the processing container 13. The internal space of the processing container 13 communicates with the internal space of the container 15. Therefore, the plasma generated in the inner space of the container 15 diffuses and moves downward,
The process proceeds to the internal space of the processing container 13. The substrate 14 arranged in the internal space of the processing container 13 is located at a position facing the internal space of the container 15. The axis of the cylindrical side wall of the container 15 and the substrate 1
The center of 4 is located coaxially. In FIG. 2, A is a central axis. The plasma diffused from the container 15 to the processing container 13 moves to the space in front of the substrate 14.

【0019】本実施形態の構成では、接続された関係に
ある処理容器13と容器15の境界部において、容器1
5側の部分で、容器15の円筒形側壁15bから処理容
器13の側に至るに従って径が徐々に拡大する部分15
c(以下「径拡大部15c」という)が形成される。容
器15の下部の周縁部は、処理容器13の上壁と面一に
なっている。容器15は、前述の円筒形側壁15bと、
この円筒形側壁よりも径の大きな同心円上の円板状フラ
ンジ部15dと、それらの中間に位置する径拡大部15
cにより構成される。
In the configuration of the present embodiment, the container 1 is located at the boundary between the processing container 13 and the container 15 which are connected to each other.
5, a portion 15 whose diameter gradually increases from the cylindrical side wall 15 b of the container 15 toward the processing container 13.
c (hereinafter referred to as “diameter enlarged portion 15c”) is formed. The lower peripheral portion of the container 15 is flush with the upper wall of the processing container 13. The container 15 includes the cylindrical side wall 15b described above,
A disk-shaped flange portion 15d on a concentric circle having a diameter larger than that of the cylindrical side wall, and a diameter-enlarging portion 15 located between them.
c.

【0020】上記容器15の径拡大部15cの周囲には
アンテナ16が配置される。アンテナ16は、一部が開
いた環状であって、その軸方向に所望の長さを有し、図
1および図2に示すように、処理容器13に向かって径
が次第に直線的に大きくなるように形成されている。ア
ンテナ16の支持機構は図示されないが、よく知られた
機構が用いられる。アンテナ16の特徴は、図2に示さ
れるように、アンテナ16の図2中上側に位置する内縁
が容器15の内部空間に向かうごとく容器15の円筒形
側壁15bに対応し、図2中下側に位置する外縁が処理
容器13の内部空間に向かうごとく容器15の円板状フ
ランジ部15dに対応するように配置される。
An antenna 16 is arranged around the enlarged diameter portion 15c of the container 15. The antenna 16 has a partially open annular shape, has a desired length in the axial direction, and gradually increases in diameter toward the processing container 13 as shown in FIGS. 1 and 2. It is formed as follows. Although a support mechanism of the antenna 16 is not shown, a well-known mechanism is used. As shown in FIG. 2, the feature of the antenna 16 corresponds to the cylindrical side wall 15 b of the container 15 so that the inner edge of the antenna 16 located on the upper side in FIG. Is disposed so as to correspond to the disk-shaped flange portion 15d of the container 15 so that the outer edge located at the position.

【0021】上記の構成に対して、上記アンテナ16に
高周波電力を供給する高周波電源17と、高周波電源1
7からアンテナ16に高周波電力を供給する際に整合を
とるための整合回路18と、処理容器13の内部空間に
ガスを導入するガス導入機構19と、アンテナ16の周
囲に配置されるソレノイドコイル20,21と、処理容
器13の周囲に配置される永久磁石22が設けられる。
ソレノイドコイル20,21はヘリコン波を励起するた
めのもので、直流電源23,24により直流電力が供給
される。永久磁石22は、処理容器13の壁面において
プラズマの損失を抑制するために設けられる。なお図1
において、内部を減圧状態に保持する排気機構、基板搬
送機構、基板温度調整機構、処理容器の壁面温度調整機
構、およびガス導入機構までガスを供給するガス供給機
構等の図示は、発明の要旨との関係上および説明の便宜
上省略されている。
With respect to the above configuration, a high frequency power supply 17 for supplying high frequency power to the antenna 16 and a high frequency power supply 1
A matching circuit 18 for matching when supplying high-frequency power from the antenna 7 to the antenna 16, a gas introduction mechanism 19 for introducing gas into the internal space of the processing container 13, and a solenoid coil 20 disposed around the antenna 16. , 21 and a permanent magnet 22 disposed around the processing container 13.
The solenoid coils 20 and 21 are for exciting helicon waves, and are supplied with DC power by DC power supplies 23 and 24. The permanent magnet 22 is provided to suppress plasma loss on the wall surface of the processing container 13. FIG. 1
In the drawings, an exhaust mechanism for holding the inside in a reduced pressure state, a substrate transport mechanism, a substrate temperature adjusting mechanism, a wall temperature adjusting mechanism for a processing container, and a gas supply mechanism for supplying gas to a gas introducing mechanism are illustrated as the gist of the invention. And for convenience of explanation.

【0022】上記のプラズマ処理装置では、処理容器1
3内に基板搬送機構により基板14を搬送し、基板支持
機構12上に基板14を配置し、基板14を固定する。
図1は、基板14が固定された状態を示す。次に、排気
機構によって処理容器13および容器15の内部を所要
圧力に減圧し、ガス供給系から供給されるガスをガス導
入機構19を介して処理容器13内に導入し、内部を所
要圧力に保持する。高周波電源17から整合回路18を
介してアンテナ16に高周波を印加し、容器15の内
部、および処理容器13における容器15側の近傍領域
でプラズマを生成する。容器15の内部等で生成された
プラズマは処理容器13の内部空間に拡散する。こうし
て拡散されたプラズマによって基板14が処理される。
In the above plasma processing apparatus, the processing vessel 1
The substrate 14 is transported into the substrate 3 by the substrate transport mechanism, the substrate 14 is disposed on the substrate support mechanism 12, and the substrate 14 is fixed.
FIG. 1 shows a state where the substrate 14 is fixed. Next, the insides of the processing vessel 13 and the vessel 15 are reduced to a required pressure by an exhaust mechanism, a gas supplied from a gas supply system is introduced into the processing vessel 13 via a gas introduction mechanism 19, and the inside is brought to a required pressure. Hold. A high frequency is applied to the antenna 16 from the high-frequency power supply 17 via the matching circuit 18, and plasma is generated inside the container 15 and in a region near the container 15 in the processing container 13. The plasma generated inside the container 15 diffuses into the internal space of the processing container 13. The substrate 14 is processed by the plasma thus diffused.

【0023】上記実施形態によるプラズマ処理装置で
は、さらに前述のごとく、容器15と処理容器13の境
界部近傍の容器15側部分、すなわち、径拡大部15c
の周囲には、アンテナ16が配置される。この径拡大部
15cは、図2に示されるように、その断面形状におい
て傾斜しており、その結果、当該傾斜壁部に平行に配置
されるアンテナ16は、その断面形状において、両縁が
円筒形側壁15bの外面と円板状フランジ部15dの外
面に隣接している。すなわち、環状のアンテナ16の内
縁が容器15の円筒形側壁15bの外面に隣接し、その
外縁が容器15の円板状フランジ部15dに隣接してい
る。
In the plasma processing apparatus according to the above-described embodiment, as described above, the portion on the container 15 side near the boundary between the container 15 and the processing container 13, that is, the enlarged diameter portion 15c
The antenna 16 is arranged around the. As shown in FIG. 2, the diameter-enlarging portion 15c is inclined in its cross-sectional shape. As a result, the antenna 16 arranged in parallel to the inclined wall portion has a cylindrical shape with two edges in its cross-sectional shape. It is adjacent to the outer surface of the shaped side wall 15b and the outer surface of the disk-shaped flange portion 15d. That is, the inner edge of the annular antenna 16 is adjacent to the outer surface of the cylindrical side wall 15 b of the container 15, and the outer edge is adjacent to the disk-shaped flange portion 15 d of the container 15.

【0024】さらに詳しく説明する。容器15の円筒形
側壁15bの内側半径は好ましくは基板14の半径の1
/5〜3/5倍程度の長さとして設定され、当該円筒形
側壁の内面とアンテナ16の最も内側箇所との距離は3
0mm以内とすることが好ましい。またアンテナ16の
最も外側箇所は、円筒形側壁の中心軸Aから、基板14
の半径の3/5〜1倍程度の距離とすることが好まし
い。このような位置関係から、図2に示したアンテナ1
6の断面における傾斜角度は30〜60°程度に保たれ
ることが好ましい。
This will be described in more detail. The inner radius of the cylindrical side wall 15b of the container 15 is preferably one of the radius of the substrate 14.
The distance between the inner surface of the cylindrical side wall and the innermost point of the antenna 16 is 3/5.
It is preferable to set it within 0 mm. Further, the outermost portion of the antenna 16 is located on the substrate 14 from the central axis A of the cylindrical side wall.
The distance is preferably about 3/5 to 1 times the radius of. From such a positional relationship, the antenna 1 shown in FIG.
Preferably, the angle of inclination in the cross section of No. 6 is maintained at about 30 to 60 °.

【0025】減圧容器11の容器15と処理容器13に
対して上記のごとき位置関係で配置されたアンテナ16
に対して高周波電力が供給された場合、アンテナ16の
内縁部と外縁部に対応する内部空間、すなわち、内縁部
に対応する容器15の内部空間と外縁部に対応する処理
容器13側の内部空間の各々に直径の異なる同心軸上の
高密度プラズマ25,26が生成される。このため、大
型の基板14を処理する場合であっても、従来のように
基板の外周部でイオン電流密度が減少することをなくす
ことができる。これによって、基板面内の均一性が良好
なプラズマ27が基板14の前面空間に生成される。
An antenna 16 disposed in the above-described positional relationship with respect to the container 15 of the decompression container 11 and the processing container 13.
When the high-frequency power is supplied to the inner space, the inner space corresponding to the inner edge and the outer edge of the antenna 16, that is, the inner space of the container 15 corresponding to the inner edge and the inner space of the processing container 13 corresponding to the outer edge Generates high-density plasmas 25 and 26 on concentric axes having different diameters. Therefore, even when a large substrate 14 is processed, it is possible to prevent the ion current density from decreasing at the outer peripheral portion of the substrate as in the related art. As a result, plasma 27 having good uniformity within the substrate surface is generated in the space in front of the substrate 14.

【0026】基板14から約30mmの高さで測定した
イオン電流密度の径方向の分布を図3に示す。特性3
1,32は、ソレノイドコイル20,21の電流値を変
えた場合に得られるヘリコンに係る装置の場合のイオン
電流密度の径方向分布を示している。特性33は、前述
の第1実施形態の場合に得られるイオン電流密度の径方
向の分布である。
FIG. 3 shows the radial distribution of the ion current density measured at a height of about 30 mm from the substrate 14. Characteristic 3
Reference numerals 1 and 32 denote radial distributions of ion current density in the case of a device relating to a helicon obtained when the current values of the solenoid coils 20 and 21 are changed. A characteristic 33 is a radial distribution of the ion current density obtained in the case of the first embodiment.

【0027】これらの特性の比較から明らかなように、
従来のプラズマ処理装置で問題とされた基板外周部のイ
オン電流密度の低下が、本実施形態の装置では抑制され
ている。さらに、本実施形態による装置によれば、直流
電源23,24からソレノイドコイル20,21に直流
電力を印加し、イオン電流密度の径方向分布を制御し最
適化することが可能であるが、さらに、アンテナ16の
各縁部と容器11の位置関係を最適化することによって
もイオン電流密度の径方向分布を制御・最適化すること
が可能である。従って、直流電源やソレノイドコイル
は、必ずしも必要ではなく、コンパクトでコストを低減
することができる。
As is clear from the comparison of these characteristics,
The reduction in the ion current density at the outer peripheral portion of the substrate, which is a problem in the conventional plasma processing apparatus, is suppressed in the apparatus of the present embodiment. Furthermore, according to the device according to the present embodiment, it is possible to apply DC power from the DC power supplies 23 and 24 to the solenoid coils 20 and 21 to control and optimize the radial distribution of the ion current density. By optimizing the positional relationship between each edge of the antenna 16 and the container 11, the radial distribution of the ion current density can be controlled and optimized. Therefore, a DC power supply and a solenoid coil are not always necessary, and can be reduced in size and cost.

【0028】図4は図2と同様な図であり、上記第1実
施形態の一部を変形した第2の実施形態を示す。この実
施形態では、アンテナ116は、その断面形状が変更さ
れ、図で示されるごとく、アンテナ116の各縁部が、
容器15の円筒形側壁15bの外面と円板状フランジ部
15dの外面に直角に向かうように、L字型の縦断面を
有している。その他の構成は第1実施形態の構成と同じ
であり、実質的に同一の要素には同一の符号を付してい
る。アンテナ116の各縁部に対応して高密度プラズマ
25,26の領域が内部空間に形成される。
FIG. 4 is a view similar to FIG. 2, showing a second embodiment in which a part of the first embodiment is modified. In this embodiment, the cross-sectional shape of the antenna 116 is changed so that each edge of the antenna 116 is
The container 15 has an L-shaped longitudinal section so as to be perpendicular to the outer surface of the cylindrical side wall 15b and the outer surface of the disk-shaped flange portion 15d. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and substantially the same components are denoted by the same reference numerals. Regions of the high-density plasmas 25 and 26 are formed in the internal space corresponding to the respective edges of the antenna 116.

【0029】かかる形状を有するアンテナであっても、
図3に示した特性33と同様なイオン電流密度を得るこ
とができる。本実施形態の場合、かかる形状にすること
により、アンテナ116の両縁部以外の部分が容器15
から離れるために、容器15に対向するアンテナ116
の部分の実質的な面積を両縁部のみに限定することが可
能である。この結果、アンテナ116の近傍の容器15
の内面がスパッタされにくくなり、基板14の表面への
汚染を抑制することができる。
Even with an antenna having such a shape,
An ion current density similar to the characteristic 33 shown in FIG. 3 can be obtained. In the case of the present embodiment, by adopting such a shape, a portion other than the both edges of the antenna 116 is formed in the container 15.
Antenna 116 facing container 15 to move away from
Can be limited to only both edges. As a result, the container 15 near the antenna 116
Is hardly sputtered, and contamination of the surface of the substrate 14 can be suppressed.

【0030】図5も図2と同様な図であり、上記第1実
施形態の一部を変形した第3の実施形態を示す。この実
施形態でも、アンテナ216は、その断面形状が変更さ
れ、図で示されるごとく、アンテナ216の各縁部が、
容器15の円筒形側壁15bの外面と円板状フランジ部
15dの外面に向かうように、湾曲させた円弧形の縦断
面を有している。その他の構成は第1実施形態の構成と
同じであり、実質的に同一の要素には同一の符号を付し
ている。アンテナ216の各縁部に対応して高密度プラ
ズマ25,26の領域が内部空間に形成される。本実施
形態によるアンテナ216でも、第2実施形態のアンテ
ナと同様な作用・効果が生じる。
FIG. 5 is similar to FIG. 2 and shows a third embodiment in which a part of the first embodiment is modified. Also in this embodiment, the cross-sectional shape of the antenna 216 is changed, and as shown in FIG.
The container 15 has an arc-shaped vertical cross section curved toward the outer surface of the cylindrical side wall 15b and the outer surface of the disk-shaped flange portion 15d. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and substantially the same components are denoted by the same reference numerals. Regions of the high-density plasmas 25 and 26 are formed in the internal space corresponding to the respective edges of the antenna 216. With the antenna 216 according to the present embodiment, the same operation and effect as those of the antenna according to the second embodiment occur.

【0031】図6は、本発明に係るプラズマ処理装置の
第4の実施形態を示し、アンテナ近傍の縦断面図であ
る。プラズマ処理装置の全体的構成は第1実施形態と同
じであり、説明を省略する。本実施形態のプラズマ処理
装置では、前述の容器15に相当する部分が平面構造を
有する。すなわち、図6に示すように、石英等の誘電体
で作られた壁部41は、処理容器13の上壁13aの中
央部分の一部を形成している。前述した容器15の内部
空間は実質的に存在せず、処理容器13の内部空間の一
部となっている。壁部41は円板形状を有し、高周波電
力を導入するための窓としての働きを有している。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention, and is a longitudinal sectional view near an antenna. The overall configuration of the plasma processing apparatus is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted. In the plasma processing apparatus of the present embodiment, a portion corresponding to the above-described container 15 has a planar structure. That is, as shown in FIG. 6, the wall portion 41 made of a dielectric material such as quartz forms a part of the central portion of the upper wall 13a of the processing container 13. The internal space of the container 15 described above does not substantially exist, and is a part of the internal space of the processing container 13. The wall portion 41 has a disk shape and functions as a window for introducing high-frequency power.

【0032】壁部41の外側にはアンテナ316が配置
される。当該アンテナ316は環状であって、その断面
がU字型またはコ字型の形状を有する。アンテナ316
は、断面における開放部が壁部41の外面に向かうよう
に配置され、アンテナ316の両縁が壁部41の外面に
面している。アンテナ316は、その外側縁部の直径が
誘電体壁部41の直径よりも必ず小さくなるように、形
成されている。この結果、処理容器13の内部空間に
は、アンテナ316の両縁部に対応する箇所に、同軸的
な位置関係にある環状の2箇所の高密度プラズマ25,
26の領域が形成される。本実施形態による構造におい
ても、図3に示した特性33と同様なイオン電流密度分
布を得ることができる。誘電体で形成された壁部41の
直径は、基板14の直径の2/3倍から5/4倍である
ことが好ましい。さらにアンテナ316の内側縁部の直
径は基板14の直径の1/4倍から1/2倍であるこ
と、アンテナ316の外側縁部の直径は基板14の直径
の3/5倍から1倍であることが好ましい。
An antenna 316 is arranged outside the wall 41. The antenna 316 is annular and has a U-shaped or U-shaped cross section. Antenna 316
Is arranged such that the open portion in the cross section faces the outer surface of the wall portion 41, and both edges of the antenna 316 face the outer surface of the wall portion 41. The antenna 316 is formed such that the diameter of the outer edge portion is always smaller than the diameter of the dielectric wall portion 41. As a result, in the internal space of the processing container 13, two high-density plasmas 25, which are coaxial with each other, are provided at locations corresponding to both edges of the antenna 316.
26 regions are formed. Also in the structure according to the present embodiment, an ion current density distribution similar to the characteristic 33 shown in FIG. 3 can be obtained. It is preferable that the diameter of the wall portion 41 formed of a dielectric be 2/3 times to 5/4 times the diameter of the substrate 14. Further, the diameter of the inner edge of the antenna 316 is 1/4 to 1/2 times the diameter of the substrate 14, and the diameter of the outer edge of the antenna 316 is 3/5 to 1 times the diameter of the substrate 14. Preferably, there is.

【0033】基板14のサイズがφ300mmよりも大
きい場合には、第1〜第3の実施形態よりも第4の実施
形態の構造の方が適している。なお、第4実施形態に係
る壁部41は、完全な平面ではなく、少し外方に向かっ
て凸の形状にして、強度を増すことが好ましい。
When the size of the substrate 14 is larger than φ300 mm, the structure of the fourth embodiment is more suitable than the first to third embodiments. In addition, it is preferable that the wall part 41 according to the fourth embodiment is not a perfect plane, but is slightly convex outward to increase the strength.

【0034】図7は第5の実施形態を示し、前述の第4
実施形態の変形例である。プラズマ処理装置の全体的構
成は第1および第4の実施形態と同じであるので、説明
を省略する。アンテナ316の形態および配置は第4実
施形態と同じである。本実施形態の特徴的構成は、アン
テナ316の外側縁部の近傍に磁気回路を配置してい
る。この磁気回路は例えば3つのリング状(環状)の永
久磁石42によって構成される。3つの永久磁石42は
同心円の位置関係で、壁部41および処理容器13の上
壁部13aに配置される。またこの場合、処理容器13
の周囲に配置される永久磁石22は必ず必要なものでは
ない。本実施形態の場合には当該永久磁石は省略されて
いる。3つの永久磁石42の磁極配列については、処理
容器13の上壁部13aおよび壁部41に面する磁極が
交互に異なるように配置されることが好ましい。さらに
アンテナ316の外側端部は、3つの永久磁石42の
間、例えば図示されるごとく内側の永久磁石42と中間
の永久磁石42の間に配置される。また中間の永久磁石
42と外側の永久磁石42との間に配置することもでき
る。この結果、図7に示されるごとく、永久磁石42が
配置された箇所の下方に位置する領域にプラズマの濃い
領域43が作り出され、図3に示した特性33と同様な
イオン電流密度分布を得ることができる。
FIG. 7 shows a fifth embodiment.
It is a modification of the embodiment. Since the overall configuration of the plasma processing apparatus is the same as in the first and fourth embodiments, the description will be omitted. The form and arrangement of the antenna 316 are the same as in the fourth embodiment. The characteristic configuration of the present embodiment is that a magnetic circuit is arranged near the outer edge of the antenna 316. This magnetic circuit is constituted by, for example, three ring-shaped (annular) permanent magnets 42. The three permanent magnets 42 are arranged on the wall 41 and the upper wall 13a of the processing container 13 in a concentric positional relationship. In this case, the processing container 13
Is not always necessary. In the case of the present embodiment, the permanent magnet is omitted. Regarding the magnetic pole arrangement of the three permanent magnets 42, it is preferable that the magnetic poles facing the upper wall portion 13a and the wall portion 41 of the processing container 13 are arranged so as to be alternately different. Further, the outer end of the antenna 316 is located between the three permanent magnets 42, for example, between the inner permanent magnet 42 and the intermediate permanent magnet 42 as shown. Further, it can be arranged between the middle permanent magnet 42 and the outer permanent magnet 42. As a result, as shown in FIG. 7, a plasma-rich region 43 is created in a region located below the portion where the permanent magnet 42 is arranged, and an ion current density distribution similar to the characteristic 33 shown in FIG. 3 is obtained. be able to.

【0035】図8は、図7に示した3つの永久磁石42
によって得られる処理容器13の内部空間における磁力
線44の分布の様子を示している。3つの永久磁石42
の磁極を交互に異ならせて配列することにより、磁力線
44においてセパラトリクスと呼ばれる谷45が形成さ
れる。この谷45の領域では、荷電粒子がトラップされ
やすい。従って、谷45の領域では、プラズマの密度を
高くでき、閉じ込め効果を高くすることができる。さら
に本実施形態では、永久磁石42による磁場の効果によ
り、プラズマの拡散が抑制されることから基板14の外
周部にも十分な密度のプラズマを生成することができ、
特にφ300mmよりも大きい基板の処理に適してい
る。
FIG. 8 shows the three permanent magnets 42 shown in FIG.
3 shows the distribution of the magnetic force lines 44 in the internal space of the processing container 13 obtained by the above method. Three permanent magnets 42
Are alternately arranged to form a valley 45 called a separatrix in the magnetic field lines 44. In the region of the valley 45, charged particles are easily trapped. Therefore, in the region of the valley 45, the plasma density can be increased, and the confinement effect can be enhanced. Further, in the present embodiment, the diffusion of the plasma is suppressed by the effect of the magnetic field by the permanent magnet 42, so that a plasma having a sufficient density can be generated also on the outer peripheral portion of the substrate 14,
Particularly, it is suitable for processing a substrate larger than φ300 mm.

【0036】前述の各実施形態では、アンテナの縁部が
2つの場合の例を説明したが、当該縁部を分岐させるこ
とによって、3つ以上の縁部を設けるようにすることも
できる。この場合に、各縁部の近傍に磁気回路を配置す
ることもできる。
In each of the embodiments described above, an example in which the antenna has two edges has been described. However, it is also possible to provide three or more edges by branching the edge. In this case, a magnetic circuit can be arranged near each edge.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、プラズマが生成され処理されるべき大型の基板が
配置される容器を備え、ICPやヘリコンを利用して当
該基板を処理するプラズマ処理装置において、高周波電
力を内部空間に供給する環状アンテナの形状および配置
構造を、上記容器の中心領域と基板外周部に対応する周
囲領域とに高密度プラズマ領域を形成できるようなもの
としたため、従来装置に比較して基板の中心から外周部
に向かってイオン電流密度分布の良好なプラズマを生成
することができ、基板面内の均一性の良い処理を行うこ
とができる。さらにφ300mmよりも大きい径を有す
る基板に対しても、十分に対応することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, there is provided a container in which a large-sized substrate for generating a plasma and to be processed is disposed, and the substrate is processed using an ICP or a helicon. In the plasma processing apparatus, the shape and arrangement of the annular antenna that supplies high-frequency power to the internal space are such that a high-density plasma region can be formed in the central region of the container and the peripheral region corresponding to the outer peripheral portion of the substrate. As compared with the conventional apparatus, it is possible to generate a plasma having an excellent ion current density distribution from the center of the substrate toward the outer periphery, and to perform a process with good uniformity on the substrate surface. Further, it can sufficiently cope with a substrate having a diameter larger than φ300 mm.

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

【図1】本発明の第1の実施形態の構成を示す縦断面図
である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】図1における要部の拡大縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of a main part in FIG.

【図3】第1実施形態の装置によるイオン電流密度特性
と従来装置のイオン電流密度特性を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing ion current density characteristics of the device of the first embodiment and ion current density characteristics of a conventional device.

【図4】本発明の第2の実施形態の構成を示す要部縦断
面図である。
FIG. 4 is a vertical sectional view of a main part showing a configuration of a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施形態の構成を示す要部縦断
面図である。
FIG. 5 is a vertical sectional view of a main part showing a configuration of a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施形態の構成を示す要部縦断
面図である。
FIG. 6 is a vertical sectional view of a main part showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施形態の構成を示す要部縦断
面図である。
FIG. 7 is a vertical sectional view of a main part showing a configuration of a fifth embodiment of the present invention.

【図8】第5の実施形態における磁束線の分布を示すグ
ラフである。
FIG. 8 is a graph showing a distribution of magnetic flux lines in the fifth embodiment.

【図9】従来のプラズマ処理装置の構成を示す縦断面図
である。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a conventional plasma processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 容器(減圧容器) 12 基板支持機構 13 処理容器 14 基板 15 容器(電力導入容器) 16 アンテナ 116,216 アンテナ 316 アンテナ 42 永久磁石 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Container (decompression container) 12 Substrate support mechanism 13 Processing container 14 Substrate 15 Container (power introduction container) 16 Antenna 116, 216 Antenna 316 Antenna 42 Permanent magnet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/205 H01L 21/205 21/3065 21/302 B ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 21/205 H01L 21/205 21/3065 21/302 B

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 減圧状態にある容器内に配置された被処
理物をプラズマで処理するための構成を有し、前記容器
は、外側周囲に環状アンテナが配置され、内部空間にプ
ラズマが生成される電力導入容器と、この電力導入容器
の内部空間と通じる状態で接続され、前記被処理物が配
置される処理容器とからなり、前記環状アンテナから与
えられる高周波電力で前記電力導入容器内に前記プラズ
マを発生させ、前記処理容器内へ拡散した前記プラズマ
によって前記被処理物を処理するプラズマ処理装置にお
いて、 前記環状アンテナは、前記電力導入容器と前記処理容器
が接続される境界部近傍の前記電力導入容器側部分の外
側周囲に配置され、前記電力導入容器側の内部空間と前
記処理容器側の内部空間の各々に対して向かう縁部を有
し、前記環状アンテナによって前記電力導入容器側と前
記処理容器側の各内部空間で前記プラズマの高密度領域
が生成されることを特徴とするプラズマ処理装置。
1. An apparatus for processing an object to be processed disposed in a container under reduced pressure with plasma, wherein the container has an annular antenna disposed around the outside, and plasma is generated in an internal space. A power supply container, and a processing container connected to the internal space of the power supply container so as to communicate with the internal space of the power supply container. In a plasma processing apparatus that generates plasma and processes the object by using the plasma diffused into the processing container, the annular antenna includes the power near a boundary between the power introduction container and the processing container. The ring is arranged around the outside of the introduction container side portion, and has edges facing each of the internal space on the power introduction container side and the internal space on the processing container side, The plasma processing apparatus characterized by high-density regions of the plasma in the interior space of the processing vessel side to the power lead container side is generated by the antenna.
【請求項2】 前記境界部近傍の前記電力導入容器側部
分には径拡大部が形成され、前記環状アンテナは前記径
拡大部の周りに配置されることを特徴とする請求項1記
載のプラズマ処理装置。
2. The plasma according to claim 1, wherein an enlarged-diameter portion is formed in the power introduction container-side portion near the boundary portion, and the annular antenna is disposed around the enlarged-diameter portion. Processing equipment.
【請求項3】 前記環状アンテナの前記両縁部の各々
は、前記電力導入容器の外面に対し実質的に直角の角度
で向かうことを特徴とする請求項1または2記載のプラ
ズマ処理装置。
3. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein each of the both edge portions of the annular antenna is directed at a substantially right angle with respect to an outer surface of the power introduction container.
【請求項4】 前記環状アンテナの外側の前記縁部の位
置は前記基板の外周部の位置に対応することを特徴とす
る請求項1〜3のいずれか1項に記載のプラズマ処理装
置。
4. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a position of the edge portion outside the annular antenna corresponds to a position of an outer peripheral portion of the substrate.
【請求項5】 減圧状態にある容器内に配置された被処
理物をプラズマで処理するための構成を有し、前記容器
は電力導入壁部を含み、前記電力導入壁部の外側に、前
記容器の内部空間に前記プラズマを生成するための環状
アンテナが配置され、前記環状アンテナは前記容器の内
部空間に向かう少なくとも2つの縁部を有し、前記環状
アンテナによって前記容器の内部空間の内側と外側の少
なくとも2箇所で前記プラズマの高密度領域が生成され
ることを特徴とするプラズマ処理装置。
5. An apparatus for processing an object to be processed disposed in a container in a reduced pressure state with plasma, wherein the container includes a power introduction wall, and the power supply wall is provided outside the power introduction wall. An annular antenna for generating the plasma is arranged in an inner space of the container, the annular antenna has at least two edges facing the inner space of the container, and the inner side of the inner space of the container is formed by the annular antenna. A plasma processing apparatus, wherein a high-density region of the plasma is generated in at least two outer positions.
【請求項6】 前記環状アンテナの外側の前記縁部の近
くに環状の磁気回路を設け、前記磁気回路によって前記
容器の内部空間に荷電粒子を拘束する領域を形成したこ
とを特徴とする請求項5記載のプラズマ処理装置。
6. An annular magnetic circuit is provided near the edge outside the annular antenna, and a region for restraining charged particles is formed in the inner space of the container by the magnetic circuit. 6. The plasma processing apparatus according to 5.
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