JPH1027778A - Surface treating device and nozzle provided thereto - Google Patents

Surface treating device and nozzle provided thereto

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JPH1027778A
JPH1027778A JP8179407A JP17940796A JPH1027778A JP H1027778 A JPH1027778 A JP H1027778A JP 8179407 A JP8179407 A JP 8179407A JP 17940796 A JP17940796 A JP 17940796A JP H1027778 A JPH1027778 A JP H1027778A
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JP
Japan
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nozzle
plasma
gas
substrate
wall
Prior art date
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Application number
JP8179407A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsutomo Terajima
克知 寺嶋
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1027778A publication Critical patent/JPH1027778A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To protect the inner wall of a nozzle against damage to enhance the nozzle in long term stability, so as to enable a surface treating device to carry out a surface treatment such as etching for effectively forming a thin film of high performance or surface modification, by a method wherein the inner wall of the nozzle which jets out gas through its one end is formed of plasma-resistant material. SOLUTION: A Laval nozzle 3 is provided with an inlet through which material gas that is made to blow against the surface of a substrate 5 is fed and a gas inlet pipe 3a which decreases gradually in cross section up to a certain point with a distance from the inlet. A throat 3b which is smaller in cross section than any other part of the Laval nozzle 3 is joined to the gas inlet pipe 3a extending downwards, and a gas jet pipe 3c which increases gradually in cross section at a prescribed spreading angle and is provided with a jet nozzle through which plasma P is jetted out is joined to the other end of the throat 3b. The inner wall of the Laval nozzle S3 is surface-treated with plasma- resistant material. By this setup, processing such as thin film forming etching can be very efficiently carried out.

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、表面処理装置及び
これに用いられるノズルに係り、特に、プラズマを用い
た表面処理装置のノズルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface treatment apparatus and a nozzle used for the same, and more particularly, to a nozzle of a surface treatment apparatus using plasma.

【0002】[0002]

【従来技術】インダクションプラズマ法やDCプラズマ
ジェット法などにより、ガスをプラズマ化して、活性化
し反応性を高めた状態で、このプラズマ化されたガスを
被処理基体表面に向けて高速で噴射させることにより、
薄膜形成、エッチングあるいは表面改質などの表面処理
を行うという技術は既に公知であり、半導体薄膜の形成
あるいはエッチング、あるいは酸化、窒化などの表面改
質処理等に広く利用されている。
2. Description of the Related Art In a state in which a gas is converted into a plasma by an induction plasma method, a DC plasma jet method, or the like, the gas is activated, and the reactivity is increased, and the plasma gas is jetted at a high speed toward the surface of a substrate to be processed. By
Techniques for performing a surface treatment such as thin film formation, etching or surface modification are already known, and are widely used for forming or etching a semiconductor thin film or surface modification treatment such as oxidation or nitridation.

【0003】ところで、例えばプラズマを用いた薄膜形
成を行う場合には、プラズマ化され反応性が高められた
ガスを、処理対象である被処理基体まで、超音速で短時
間に到達するように導く必要がある。これは次のような
理由による。プラズマ化されたガスを短時間で被処理基
体まで導くことができないと、励起状態(活性状態)を
維持することができず、被処理基体と反応生成物との密
着性が低下し、反応生成物の剥離等の不都合が生じた
り、また、成膜速度が低下し、作業効率が低下すること
になるからである。また、エッチングや表面改質の場合
にも処理速度が低下するなどの不都合が生じることもあ
る。
In the case of forming a thin film using plasma, for example, a gas which has been converted into plasma and whose reactivity is increased is guided so as to reach a substrate to be processed at a supersonic speed in a short time. There is a need. This is for the following reasons. If the plasma gas cannot be guided to the substrate in a short time, the excited state (active state) cannot be maintained, and the adhesion between the substrate and the reaction product decreases, and This is because inconvenience such as peeling of an object may occur, or the film forming rate may be reduced, and the working efficiency may be reduced. Also, in the case of etching or surface modification, inconveniences such as a reduction in processing speed may occur.

【0004】また、プラズマ化されたガスは、非常に温
度が高いため、ガスが被処理基体上に到達した時点で
は、被処理基体が耐え得る温度まで降温された状態とな
っていなければならない。仮に、高温のまま被処理基体
表面に到達すると、被処理基体表面が損傷を受けるのみ
ならず、成膜不良が生じることもある。また、プラズマ
化された反応性ガス中への不純物の混入を防ぐことも要
求される。不純物の混入は、膜質低下の原因となるから
である。そこで本発明者らは、上記要求を満たし、作業
効率の向上、膜質およびエッチング特性の向上をはかる
ことを企図した、改良構造の表面処理装置を提案してい
る。
[0004] Further, since the temperature of the plasma gas is extremely high, when the gas reaches the substrate to be processed, the temperature of the gas must be lowered to a temperature that the substrate can withstand. If the surface of the substrate to be processed is reached at a high temperature, not only the surface of the substrate to be processed is damaged, but also a film formation defect may occur. Further, it is also required to prevent impurities from being mixed into the plasma-formed reactive gas. This is because the contamination of the impurities causes deterioration of the film quality. Therefore, the present inventors have proposed a surface treatment apparatus having an improved structure which satisfies the above requirements and aims to improve the working efficiency, the film quality and the etching characteristics.

【0005】この装置は、図1に示すように、ラバール
ノズル(末広ノズルともいう)3に高周波誘導コイルを
巻回したものである。このラバールノズル3は、断面積
が徐々に小さくなるように構成されたガス導入管3a
と、ガス導入管3aに接続され、ノズル全体で最小の断
面積 A1(直径d1)となるように構成されたスロート
部(喉部)3bと、該スロート部3bに接続され、所定
の広がり角θをもって断面積が徐々に拡大せしめられ、
最大断面積A2(直径d2)となるように構成されたガス
噴射管3cとから構成されている。そして、ガス導入管
3aの開口端のガス導入管3aから反応性ガスが導入さ
れると、ガス導入管3a内では、ガスの進行に伴い断面
積が徐々に小さくなり、スロート部で安定化された後、
ガス噴射管3cで断熱膨張により加速され、音速よりも
大きい流速をもってプラズマ化された反応性ガスが、ノ
ズル出口に対向するように設けられた被処理基体5に対
して噴射されるようにしたものである。
[0005] As shown in FIG. 1, a high-frequency induction coil is wound around a Laval nozzle (also called a divergent nozzle) 3. The Laval nozzle 3 has a gas introduction pipe 3a configured so that the cross-sectional area gradually decreases.
And a throat portion (throat portion) 3b connected to the gas introduction pipe 3a and configured to have the smallest cross-sectional area A1 (diameter d1) over the entire nozzle, and a predetermined spread angle connected to the throat portion 3b. The cross-sectional area is gradually expanded with θ,
And a gas injection pipe 3c configured to have a maximum sectional area A2 (diameter d2). Then, when the reactive gas is introduced from the gas introduction pipe 3a at the opening end of the gas introduction pipe 3a, the cross-sectional area in the gas introduction pipe 3a gradually decreases with the progress of the gas, and is stabilized at the throat portion. After
The reactive gas accelerated by adiabatic expansion in the gas injection pipe 3c and converted into plasma with a flow rate greater than the speed of sound is injected to the substrate 5 to be treated provided to face the nozzle outlet. It is.

【0006】ここで、スロート部3bの外周には、誘導
コイル1が巻き付けられており、該誘導コイル1に高周
波電流が通電され得るようになっている。このため、誘
導コイル1に通電がなされるとスロート部3b内に誘導
電磁場が形成され、この場のエネルギーによって高密度
化されてスロート部3bを通過するガスが加熱され、プ
ラズマ励起される。そしてプラズマ励起された高密度ガ
スは、下流側のガス噴出管3cのノズル径の広がりによ
って膨張して加速され、超音速プラズマジェットPとな
って被処理基体に向けて噴射される。
Here, an induction coil 1 is wound around the outer periphery of the throat portion 3b so that a high-frequency current can be supplied to the induction coil 1. For this reason, when the induction coil 1 is energized, an induction electromagnetic field is formed in the throat 3b, and the energy of this field is increased in density to heat the gas passing through the throat 3b, thereby exciting the plasma. Then, the plasma-excited high-density gas is expanded and accelerated by the expansion of the nozzle diameter of the gas ejection pipe 3c on the downstream side, and is injected as a supersonic plasma jet P toward the substrate to be processed.

【0007】このような表面処理装置を用いることによ
り、作業効率の向上、膜質およびエッチング特性の向上
をはかることが可能となる。
By using such a surface treatment apparatus, it is possible to improve the working efficiency, the film quality and the etching characteristics.

【0008】ところで、このノズルのスロート部で反応
性ガスを高周波誘導コイルによりプラズマ化する際、ノ
ズル内壁近傍でより電場が強くなっているため、高密度
のガスプラズマが生成され、プラズマ成膜装置では、ノ
ズル内壁に薄膜が付着し易いという問題がある。この堆
積した薄膜は時間と共に厚さを増し、一定の膜厚になる
と剥離してプラズマガス中に混入し、被処理基体表面に
到達することにより膜質を著しく低下させることにな
る。また図4に示すように、エッチング作用をもつガス
プラズマが、ノズル(スロート部3b)の内壁材料をエ
ッチングし、ノズルに損傷を与えるのみならず、ノズル
内壁でエッチングされた物質がパーチクルとなって被処
理基体表面に付着し、デバイス特性の劣化原因となるこ
ともある。また、ノズルの内壁材料が消耗しノズルの寿
命を短くしてしまうこともある。また、このような成膜
装置のみならずエッチング装置などの他の表面処理装置
を用いる場合にも、ノズル内壁が損傷を受け、処理性能
を低下させることがしばしばであった。このように同様
の問題は、成膜のみならず、エッチングや表面改質等に
おいても発生していた。
By the way, when the reactive gas is turned into plasma by the high frequency induction coil at the throat portion of the nozzle, the electric field becomes stronger near the inner wall of the nozzle, so that a high density gas plasma is generated and the plasma film forming apparatus is formed. Then, there is a problem that the thin film easily adheres to the inner wall of the nozzle. The deposited thin film increases in thickness with time, and when it reaches a certain thickness, peels off and mixes into the plasma gas to reach the surface of the substrate to be processed, thereby significantly deteriorating the film quality. Further, as shown in FIG. 4, the gas plasma having an etching action etches the inner wall material of the nozzle (throat portion 3b) and not only damages the nozzle, but also the substance etched on the inner wall of the nozzle becomes particles. It may adhere to the surface of the substrate to be processed and cause deterioration of device characteristics. In addition, the inner wall material of the nozzle may be consumed and the life of the nozzle may be shortened. In addition, when using not only such a film forming apparatus but also another surface processing apparatus such as an etching apparatus, the inner wall of the nozzle is often damaged, and the processing performance is often lowered. Thus, the same problem has occurred not only in film formation but also in etching and surface modification.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このように従来のプラ
ズマを用いた表面処理装置では、プラズマ生成部におけ
るノズル内壁と反応性ガスによって励起されたガスプラ
ズマとの反応による、ノズル内壁への薄膜堆積あるいは
ノズル内壁のエッチングなどの問題が極めて深刻となっ
ている。
As described above, in the conventional surface treatment apparatus using plasma, a thin film is deposited on the inner wall of the nozzle due to the reaction between the inner wall of the nozzle and the gas plasma excited by the reactive gas in the plasma generating section. Alternatively, problems such as etching of the inner wall of the nozzle are extremely serious.

【0010】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、プラズマ生成部におけるノズル内壁とガスプラズマ
との反応を抑制するように構成して、ノズル内壁を保護
し、長期にわたり安定して、高性能かつ高効率の薄膜形
成エッチングおよび表面改質などの表面処理をおこなう
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is configured to suppress a reaction between a gas plasma and a nozzle inner wall in a plasma generating unit, thereby protecting the nozzle inner wall and stably maintaining the nozzle for a long time. It is intended to perform high-performance and high-efficiency surface treatment such as thin film formation etching and surface modification.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】そこで本発明の第1の特
徴は、内部を通過したガスを一端から噴射するように構
成されたノズルと、前記ノズルの流路の一部で、通過す
る反応性ガスを、プラズマ励起しガスプラズマを生成す
るプラズマ生成部とを具備し、前記ノズルの噴射口近傍
に配設された被処理基体に前記ガスプラズマを噴射する
ことにより前記被処理基体に表面処理をおこなう表面処
理装置において、 前記ノズルの内壁が、耐プラズマ性
材料で構成されていることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, a first feature of the present invention is that a nozzle configured to inject gas passing through the inside from one end and a reaction passage passing through a part of the flow path of the nozzle. A plasma generating unit for generating a gas plasma by exciting a reactive gas with a plasma, and performing a surface treatment on the substrate to be processed by injecting the gas plasma onto a substrate to be processed disposed in the vicinity of a nozzle of the nozzle. Wherein the inner wall of the nozzle is made of a plasma-resistant material.

【0012】本発明の第2の特徴は、 断面積が徐々に
小さくなるように構成されたガス導入部と、ガス導入部
に接続され、ノズル全体で最小の断面積をもつように構
成されたスロート部と、該スロート部に接続され、所定
の広がり角をもって断面積が徐々に拡大せしめられ、最
大断面積をとるように構成されたガス噴射部とからな
り、該ノズル内を通過するガスが断熱膨張せしめられて
ガス噴射部から音速よりも大きい流速で噴射されるよう
に加速するガス流路を構成する超音速ノズルと、前記超
音速ノズルの前記スロート部の外側に巻回せしめられ前
記超音速ノズル内を通過するガスを励起し、プラズマ化
する高周波誘導コイルからなるプラズマ生成手段とを具
備し、被処理基体の表面にガスプラズマを噴射すること
により前記被処理基体の表面処理を行うようにした表面
処理装置において、前記超音速ノズルの内壁が耐プラズ
マ性材料で構成されていることにある。
A second feature of the present invention is that a gas introduction portion is configured to have a gradually decreasing cross-sectional area, and is connected to the gas introduction portion and configured to have a minimum cross-sectional area over the entire nozzle. A throat portion, and a gas injection portion connected to the throat portion, the cross-sectional area of which is gradually expanded at a predetermined spread angle, and configured to have a maximum cross-sectional area. A supersonic nozzle that forms a gas flow path that is adiabatically expanded and accelerates to be injected from the gas injection unit at a flow rate greater than the sonic velocity, and the supersonic nozzle that is wound around the throat part of the supersonic nozzle and A plasma generating means comprising a high-frequency induction coil for exciting a gas passing through the sonic nozzle and converting the gas into a plasma, and injecting gas plasma onto a surface of the substrate to be processed, Wherein the inner wall of the supersonic nozzle is made of a plasma-resistant material.

【0013】望ましくは、前記耐プラズマ性材料は、酸
化アルミニウム(Al23)、窒化シリコン(Si
34)、窒化アルミニウム(AlN)、アルミン酸マグ
ネシウム(MgAl24)又はダイヤモンドのいずれか
を含むことを特徴とする。
Preferably, the plasma-resistant material is aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon nitride (Si
3 N 4 ), aluminum nitride (AlN), magnesium aluminate (MgAl 2 O 4 ), or diamond.

【0014】本発明の第3の特徴は、内部を通過したガ
スを一端から噴射するように構成されたノズルと、前記
ノズルの流路の一部で、通過する反応性ガスを、プラズ
マ励起しガスプラズマを生成するプラズマ生成部とを具
備し、前記ノズルの噴射口近傍に配設された被処理基体
に前記ガスプラズマを噴射することにより前記被処理基
体表面にシリコン薄膜を形成する表面処理装置におい
て、前記ノズルの内壁が、シリコンで構成されているこ
とを特徴とする表面処理装置にある。
A third feature of the present invention is that a nozzle configured to inject a gas that has passed through the inside from one end and a reactive gas that passes through a part of a flow path of the nozzle to excite plasma. A plasma generating unit for generating gas plasma, wherein the surface processing apparatus forms a silicon thin film on the surface of the substrate to be processed by injecting the gas plasma to the substrate to be processed disposed near the nozzle of the nozzle. Wherein the inner wall of the nozzle is made of silicon.

【0015】本発明の第4の特徴は、内部を通過したガ
スを一端から噴射するように構成されたノズルと、前記
ノズルの流路の一部で、通過する反応性ガスを、プラズ
マ励起しガスプラズマを生成するプラズマ生成部とを具
備し、前記ガスプラズマを噴射するように構成されたノ
ズルにおいて、前記ノズルの内壁が、耐プラズマ性材料
で構成されていることを特徴とするノズルにある。
A fourth feature of the present invention is that a nozzle configured to inject the gas that has passed through the inside from one end and a reactive gas that passes through a part of the flow path of the nozzle to excite plasma. A plasma generating unit that generates gas plasma, wherein the nozzle is configured to eject the gas plasma, wherein an inner wall of the nozzle is formed of a plasma-resistant material. .

【0016】なお、本発明の装置において、厳密には
「断熱」状態は作り得ないが、熱の出入りを極めて少な
くした状態という意味で「断熱」という語を用いてい
る。
In the apparatus of the present invention, strictly, an "insulated" state cannot be created, but the term "insulated" is used to mean a state in which the flow of heat is extremely reduced.

【0017】このように本発明では、プラズマ生成部で
ノズルの内壁を耐プラズマ性材料で構成しているため、
ノズル内壁がプラズマでエッチングされることなく、膜
質の良好な薄膜形成を行うことができる。又エッチング
においても長寿命化をはかることが可能となる。
As described above, according to the present invention, since the inner wall of the nozzle is formed of the plasma-resistant material in the plasma generating section,
A thin film with good film quality can be formed without the inner wall of the nozzle being etched by plasma. In addition, it is possible to extend the life of the etching.

【0018】ここで少なくともプラズマ生成部の内壁を
構成する材料としては、耐プラズマ性と耐ふっ酸性が大
きく、かつプラズマを発生するために必要な条件である
抵抗率が高く誘電正接が低い物質である酸化アルミニウ
ム、窒化シリコン、窒化アルミニウム、アルミン酸マグ
ネシウム又はダイヤモンドを用いることが望ましい。ノ
ズル全体をこのような耐プラズマ性材料で構成してもよ
いし、内壁のみコーティングを行うようにしてもよい。
又耐プラズマ性材料で構成する領域はプラズマ生成部の
みでもよいし、ノズル全体でもよい。
Here, the material constituting at least the inner wall of the plasma generating portion is a substance having high plasma resistance and hydrofluoric acid resistance, and having a high resistivity and a low dielectric loss tangent which are necessary conditions for generating plasma. It is desirable to use some aluminum oxide, silicon nitride, aluminum nitride, magnesium aluminate or diamond. The entire nozzle may be made of such a plasma-resistant material, or only the inner wall may be coated.
The region made of the plasma-resistant material may be only the plasma generating portion or the entire nozzle.

【0019】又シリコン薄膜生成装置においてはプラズ
マ生成部の内壁をシリコンで構成する。これにより、内
壁がエッチングされても生成される薄膜に混入しても不
純物を構成することなく形成可能である。
In the silicon thin film generating apparatus, the inner wall of the plasma generating section is made of silicon. Thereby, even if the inner wall is etched or mixed into the formed thin film, it can be formed without forming impurities.

【0020】更に、プラズマ生成が、ノズルの外側に巻
回せしめられた高周波誘導コイルによって行われる場
合、生成される円周電場はノズル中心軸上で小さく、端
にいく程大きくなるので、特にノズル管壁近傍で電場が
強くなり、反応性ガスは、よりプラズマ励起されやすい
が、本発明によればプラズマ生成部の内壁が耐プラズマ
性材料で構成されているため、エッチングされることな
く、良好に維持される。本発明によれば、被処理基体の
表面に噴射すべき反応性ガスが、プラズマ化され、反応
性の高い状態(励起状態、活性状態)となる。そして、
本発明の第2によれば、スロート部で管壁がプラズマで
エッチングされることなく良好にプラズマ化されたガス
が超音速ノズルによって断熱膨張されて音速よりも大き
い流速をもつように加速されるとともに効率良く、プラ
ズマ化され、この加速されたガスプラズマが被処理基体
の表面に向けて噴射される。このようにして、プラズマ
化され高反応性状態となったガスプラズマ流が、高純度
を維持し、噴射対象である被処理基体まで短時間で到達
する。従って、成膜速度が高まり、作業効率も向上する
こととなる。さらに、プラズマ化されたガスの温度は、
断熱膨張によって被処理基体が耐えられる温度にまで低
下せしめられるため、被処理基体の劣化を防止すること
ができる。反応性ガスを効率よくプラズマ化することが
でき、成膜に際しては膜質が向上する。また、エッチン
グに際しては清浄なエッチング表面を得ることができ
る。
Further, when the plasma is generated by a high-frequency induction coil wound around the outside of the nozzle, the generated circumferential electric field is small on the center axis of the nozzle and becomes large toward the end. The electric field becomes strong near the tube wall, and the reactive gas is more likely to be excited by plasma. However, according to the present invention, since the inner wall of the plasma generation unit is made of a plasma-resistant material, it is not etched, so that Is maintained. According to the present invention, the reactive gas to be sprayed on the surface of the substrate to be processed is turned into plasma, and becomes a highly reactive state (excited state, active state). And
According to the second aspect of the present invention, the gas which has been satisfactorily plasmatized without being etched by the plasma at the throat portion is adiabatically expanded by the supersonic nozzle and accelerated to have a flow velocity larger than the sonic velocity. At the same time, the plasma is efficiently formed, and the accelerated gas plasma is jetted toward the surface of the substrate to be processed. In this way, the gas plasma flow which has been turned into plasma and in a highly reactive state maintains high purity and reaches the target substrate to be ejected in a short time. Therefore, the film forming speed is increased, and the working efficiency is also improved. Furthermore, the temperature of the plasma gas is
Since the temperature of the substrate to be processed can be lowered to a level that the substrate can withstand by the adiabatic expansion, deterioration of the substrate to be processed can be prevented. The reactive gas can be efficiently turned into plasma, and the film quality is improved during film formation. In addition, a clean etching surface can be obtained during etching.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照しつつ詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0022】本発明実施例のプラズマ成膜装置は、図1
及び図2に示すように、誘導コイル1に高周波電源2か
ら13.56MHzの高周波電流を印加し、酸化アルミ
ニウム製のラバールノズル3内を流れる原料ガスをプラ
ズマ励起して、ガスプラズマを生成し、これを真空チャ
ンバー4内に設置された n+型の単結晶シリコン基板5
の表面に超音速で導くことにより、シリコン薄膜dを形
成するようにしたものである。ここで被処理基体として
の基板は基板支持台に設けられたヒータ6によって所望
の温度に維持できるように構成されており、熱電対8に
よって温度を検出しながら温度コントローラ9によって
ヒータ用電源7のヒータへの供給電圧を制御している。
FIG. 1 shows a plasma film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, a high-frequency current of 13.56 MHz is applied to the induction coil 1 from the high-frequency power supply 2 to excite the raw material gas flowing through the aluminum oxide Laval nozzle 3 to generate gas plasma. To an n + -type single-crystal silicon substrate 5 installed in a vacuum chamber 4
At a supersonic speed to form a silicon thin film d. Here, the substrate as a substrate to be processed is configured to be able to be maintained at a desired temperature by a heater 6 provided on a substrate support table, and a temperature controller 9 detects a temperature of a heater power supply 7 while detecting a temperature by a thermocouple 8. The supply voltage to the heater is controlled.

【0023】このラバールノズル(末広ノズルともい
う)では、図2に要部拡大図を示すようにノズル3は酸
化アルミニウムで構成され、通過する原料ガスは内壁を
エッチングすることなく、通過し断熱膨張せしめられて
ノズル出口から音速 aよりも大きい流速uで噴射される
ように、後述する条件の下で、構成されている。
In this Laval nozzle (also referred to as a divergent nozzle), as shown in an enlarged view of a main part in FIG. 2, the nozzle 3 is made of aluminum oxide, and the passing raw material gas is allowed to pass and adiabatically expanded without etching the inner wall. The nozzle is configured to be jetted from the nozzle outlet at a flow velocity u greater than the sonic velocity a under the conditions described later.

【0024】ラバールノズル3は、中細のノズルであ
り、被処理基体である線材の表面に噴射すべき原料ガス
を供給するガス導入口(20mmΦ)と、ガス進行に伴
い断面積が徐々に小さくなるよう構成されたガス導入管
3aと、ノズル全体で最小の断面積A1(直径d1:10
mmΦ)をなすスロート部3bとこのスロート部から所
定の広がり角をもって断面積が徐々に拡大せしめられ、
最大断面積A2 (直径d2:22mmΦ )のガス噴射口
からプラズマ流Pが噴射されるガス噴射管3cとから構
成されている。そして、スロート部3bの外側には、プ
ラズマ生成手段として誘導コイル1(コイル径:16m
m、コイル巻き数:5)が巻回されており、該誘導コイ
ル1に高周波電流が通電されるとスロート部3b内に誘
導電磁場が形成され、スロート部3bを通過するガスが
プラズマ励起される。このようにして、最小の断面積A
1 をもつスロート部3bで、良好にプラズマ化される。
そして、基板に向けて、ラバールノズル3の噴射口から
プラズマ流Pが噴射されるように構成されている。
The Laval nozzle 3 is a medium-thin nozzle, and has a gas inlet (20 mmΦ) for supplying a raw material gas to be injected onto the surface of a wire as a substrate to be processed, and a cross-sectional area gradually decreases as the gas progresses. And the smallest cross-sectional area A1 (diameter d1: 10) of the entire nozzle.
mmΦ) and the cross-sectional area is gradually enlarged from the throat portion with a predetermined spread angle from the throat portion,
A gas injection pipe 3c from which a plasma flow P is injected from a gas injection port having a maximum sectional area A2 (diameter d2: 22 mmΦ). Outside the throat portion 3b, an induction coil 1 (coil diameter: 16 m) is provided as plasma generation means.
m, the number of coil turns: 5) is wound, and when a high-frequency current is applied to the induction coil 1, an induction electromagnetic field is formed in the throat portion 3b, and the gas passing through the throat portion 3b is plasma-excited. . Thus, the smallest cross-sectional area A
In the throat portion 3b having 1, a good plasma is formed.
Then, the plasma flow P is configured to be injected from the injection port of the Laval nozzle 3 toward the substrate.

【0025】この装置では、ノズル内を通過する反応性
ガスが断熱膨張せしめられてノズル出口から音速 aより
も大きい流速uで噴射されるように、後述する条件の下
で、超音速ノズルであるラバールノズル(末広ノズルと
もいう)1が構成されている。 ラバールノズル1は、
中細のノズルであり、被処理基体5の表面に噴射すべき
反応性ガス(例えばSiH4とH2の混合ガス)を供給す
るガス導入部(50mmΦ)と、ガス進行に伴い断面積
が徐々に小さくなるよう構成されたガス導入管3aと、
ノズル全体で最小の断面積A1(直径d1:16mmΦ)
をなすスロート部3bとこのスロート部から所定の広が
り角をもって断面積が徐々に拡大せしめられ、 最大断
面積A2(直径d2:40mmΦ )のガス噴射口からプ
ラズマ流Pが噴射されるガス噴射管3cとから構成され
ている。そして、スロート部3bの外側には、プラズマ
生成手段として誘導コイル1(コイル径:16mm、コ
イル巻き数:5)が巻回されており、該誘導コイル1に
高周波電流が通電されるとスロート部3b内に誘導電磁
場が形成され、スロート部3bを通過するガスが、プラ
ズマ励起される。そして基板支持台4に載置された被処
理基体5としての単結晶シリコン基板に向けて、ラバー
ルノズル3の噴射口からプラズマ流Pが噴射されるよう
に構成されている。
This device is a supersonic nozzle under the conditions described below so that the reactive gas passing through the nozzle is adiabatically expanded and injected from the nozzle outlet at a flow velocity u greater than the sonic velocity a. A Laval nozzle (also called a divergent nozzle) 1 is configured. Laval nozzle 1
A gas inlet (50 mmΦ) for supplying a reactive gas (for example, a mixed gas of SiH 4 and H 2 ) to be injected onto the surface of the substrate 5 to be processed, A gas introduction pipe 3a configured to be small;
Minimum cross-sectional area A1 (diameter d1: 16 mmΦ) for the entire nozzle
And a gas injection pipe 3c into which a plasma flow P is injected from a gas injection port having a maximum cross-sectional area A2 (diameter d2: 40 mm.phi.) With a predetermined spread angle from the throat 3b. It is composed of An induction coil 1 (coil diameter: 16 mm, number of coil turns: 5) is wound around the throat portion 3b as plasma generation means. When a high-frequency current is applied to the induction coil 1, the throat portion 3b is turned on. An induced electromagnetic field is formed in 3b, and the gas passing through throat portion 3b is plasma-excited. Then, the plasma flow P is ejected from the ejection port of the Laval nozzle 3 toward the single crystal silicon substrate as the substrate 5 to be processed placed on the substrate support 4.

【0026】次に、この表面処理装置の動作について説
明する。まず、被処理基体5としてガラス基板をノズル
のガス噴出管3cの出口に設置し、基板温度を400℃
とする。そして、ラバールノズル3のガス供給管3a
に、反応性ガスを供給する。そして、スロート部3bに
おいては、誘導コイル1に高周波電流(500W、1
3.56MHz)が流れると、管内に誘導電磁場が発生
し、この場のエネルギーによって高密度のガスが、加熱
励起され、プラズマ化される。
Next, the operation of the surface treatment apparatus will be described. First, a glass substrate as the substrate 5 to be processed is placed at the outlet of the gas ejection pipe 3c of the nozzle, and the substrate temperature is set to 400 °
And And the gas supply pipe 3a of the Laval nozzle 3
Is supplied with a reactive gas. Then, in the throat section 3b, a high-frequency current (500 W, 1
When 3.56 MHz flows, an induced electromagnetic field is generated in the tube, and the energy of this field heats and excites a high-density gas to generate plasma.

【0027】そして、プラズマ化された高密度ガスは、
下流側のガス噴出管3cによるノズルの広がりのために
膨張加速され、ガス噴射口から超音速のプラズマ流Pと
なって噴射される。このプラズマ流を10分間にわたり
ガラス基板5上に導くことにより膜厚1μmの多結晶シ
リコン層が形成される。
The high-density gas that has been turned into plasma is
The gas is expanded and accelerated due to the expansion of the nozzle by the gas jet pipe 3c on the downstream side, and is jetted from the gas jet as a supersonic plasma flow P. By guiding this plasma flow over the glass substrate 5 for 10 minutes, a polycrystalline silicon layer having a thickness of 1 μm is formed.

【0028】成膜処理後のスロート部3bの内壁へのエ
ッチングも、薄膜の付着も見られなかった。従って、多
数回にわたり、成膜処理をくり返し効率良くおこなうこ
とができた。
After the film forming process, neither etching on the inner wall of the throat portion 3b nor adhesion of a thin film was observed. Therefore, the film formation process could be repeatedly and efficiently performed many times.

【0029】特に、高周波コイルにより生成される円周
電場はノズル中心軸上で小さく、端にいく程大きくなる
ので、より多くのガス粒子が強い電場領域に存在するこ
とになり、管壁で反応性ガスの活性度が高くなるが、本
発明によれば、耐プラズマ性の高い酸化アルミニウムを
用いているため、プラズマによりエッチングされること
もない。
In particular, the circumferential electric field generated by the high-frequency coil is small on the center axis of the nozzle and becomes large toward the end, so that more gas particles exist in the strong electric field region, and the reaction occurs on the tube wall. Although the activity of the reactive gas is increased, according to the present invention, since aluminum oxide having high plasma resistance is used, it is not etched by plasma.

【0030】このようにして形成された多結晶シリコン
膜中の酸素不純物をSIMSによって測定した。その結
果酸素濃度が検出限界以下である0.1%以下となった
が、石英ガラスを用いた場合には1%程度であった。
The oxygen impurities in the polycrystalline silicon film thus formed were measured by SIMS. As a result, the oxygen concentration was 0.1% or less, which was below the detection limit, but was about 1% when quartz glass was used.

【0031】次にこの酸化アルミニウムの耐プラズマ
性、耐ふっ酸性、抵抗率、誘電正接を測定した結果を次
表に示す。
Next, the results of measurement of the plasma resistance, hydrofluoric acid resistance, resistivity and dielectric loss tangent of this aluminum oxide are shown in the following table.

【0032】 ここで耐プラズマ性についてはArプラズマを1時間照
射したときにエッチングされる膜厚によって評価した。
また、耐ふっ酸性については、ふっ酸溶液に1日浸した
時の単位体積当りの腐蝕量によって評価した。この結果
から石英ガラスに比べて酸化アルミニウムの方が耐プラ
ズマ性において3倍、耐ふっ酸性については104倍程
度も大きくなっている。又、抵抗率、誘電正接において
も十分な値を持っていることが分かる。
[0032] Here, the plasma resistance was evaluated based on the film thickness etched when irradiated with Ar plasma for one hour.
The resistance to hydrofluoric acid was evaluated by the amount of corrosion per unit volume when immersed in a hydrofluoric acid solution for one day. From this result, it is found that aluminum oxide is about three times as large as quartz glass and about 10 4 times as strong as hydrofluoric acid as compared with quartz glass. Further, it can be seen that the resistivity and the dielectric loss tangent have sufficient values.

【0033】なお、前記実施例ではノズル全体を酸化ア
ルミニウムで構成したが、本発明の第2の実施例とし
て、図3に示すようにノズル3内壁にシリコン薄膜のコ
ーティングcを施すようにしてもよい。この装置をシリ
コン薄膜の形成に用いる場合、ノズル内壁のコーティン
グCが仮にエッチングされて被処理基板表面に到達した
としても、不純物となることなく、信頼性の高い薄膜形
成を行うことが可能となる。
In the above embodiment, the entire nozzle is made of aluminum oxide. However, as a second embodiment of the present invention, a coating c of a silicon thin film may be applied to the inner wall of the nozzle 3 as shown in FIG. Good. When this apparatus is used for forming a silicon thin film, even if the coating C on the inner wall of the nozzle is temporarily etched and reaches the surface of the substrate to be processed, it becomes possible to form a thin film with high reliability without becoming an impurity. .

【0034】又、前記実施例ではノズルを酸化アルミニ
ウムで構成したが、これに限定されることなく適宜変更
可能である。又、薄膜形成においては、形成すべき薄膜
構成元素を含むコーティング材料を用いる様にすればよ
い。
In the above embodiment, the nozzle is made of aluminum oxide. However, the present invention is not limited to this and can be changed as appropriate. In forming a thin film, a coating material containing a constituent element of the thin film to be formed may be used.

【0035】ところで、気体力学の理論によれば、たと
えば2原子気体の場合、導入された反応性ガスのよどみ
圧P0と噴射口の下流の圧力P1との比P1/P0が、約
0.52以下、スロート部の断面積A1と噴射口の断面
積A2の比(末広比)A2/A1が1を越える場合に、ガ
スが断熱膨張されて、噴射流速が超音速、つまり音速a
よりも大きい流速uとなる。
According to the theory of gas dynamics, for example, in the case of diatomic gas, the ratio P1 / P0 between the stagnation pressure P0 of the introduced reactive gas and the pressure P1 downstream of the injection port is about 0.52. Hereinafter, when the ratio (the divergent ratio) A2 / A1 of the cross-sectional area A1 of the throat portion to the cross-sectional area A2 of the injection port exceeds 1, the gas is adiabatically expanded and the injection flow velocity is supersonic, that is, the sound velocity a
The flow velocity u is larger than that.

【0036】また、スロート部3bの前後の広がり角
は、あまり大きいと壁面で境界層の剥離が発生するの
で、適切な大きさ、たとえば15°程度とする必要があ
る。
If the divergence angle before and after the throat portion 3b is too large, separation of the boundary layer occurs on the wall surface. Therefore, the divergence angle needs to be set to an appropriate size, for example, about 15 °.

【0037】スロート部3bにおいて加熱、プラズマ化
された高密度の反応性ガスは、その熱によって反応性の
高い、つまりガラス基板上において反応し易い状態に励
起される。ただし、この高反応性ガスは、温度が非常に
高く、場合によっては1万数千度にも達するため、これ
をガラス基板上に噴射した場合には、ガラス基板がこの
温度に耐えられないことがある。
The high-density reactive gas heated and converted into plasma in the throat portion 3b is excited by the heat into a highly reactive state, that is, a state in which it reacts easily on the glass substrate. However, the temperature of this highly reactive gas is very high, and in some cases it can reach ten thousand degrees, so that if it is sprayed on a glass substrate, the glass substrate cannot withstand this temperature. There is.

【0038】しかしながら、ラバールノズル3は、上述
するように内部を通過する反応性ガスが断熱膨張せしめ
られるように設計されているため、この断熱膨張過程に
おいて急冷され、ガラス基板表面に達するまでにはガラ
ス基板の劣化を生じない程度の適切な温度になる。この
ときの温度は、上記末広比A2/A1(この例では0.
4)によって決まるので、ノズル3の設計条件によって
任意の温度を得ることができる。
However, since the Laval nozzle 3 is designed so that the reactive gas passing therethrough is adiabatically expanded as described above, the Laval nozzle 3 is rapidly cooled in the adiabatic expansion process and reaches the glass substrate surface before reaching the glass substrate surface. The temperature is appropriate to the extent that the substrate does not deteriorate. At this time, the temperature is set to the above-mentioned suehiro ratio A2 / A1 (in this example, 0.1 / 0.1).
4), an arbitrary temperature can be obtained depending on the design conditions of the nozzle 3.

【0039】さらに、プラズマ流Pは、超音速をもつた
め、基板に到達するまでの時間が極めて短く、基板に到
達するまでに、プラズマ励起された状態が元の状態に戻
ってしまうことがない。このように、いわゆる励起状態
を維持したまま温度を適温まで下げることができる。従
って、膜質を向上させることができる。また、短時間で
噴射が終了するため、成膜速度が高まり、作業効率も向
上することとなる。以上説明した現象は、一次元流体力
学の理論により次のように説明される。すなわち、完全
気体の断熱流れにおける流体温度と流速の関係は次式に
より表される。
Further, since the plasma flow P has a supersonic velocity, the time required to reach the substrate is extremely short, and the plasma-excited state does not return to the original state before reaching the substrate. . Thus, the temperature can be lowered to an appropriate temperature while maintaining the so-called excited state. Therefore, the film quality can be improved. Further, since the injection is completed in a short time, the film forming speed is increased, and the working efficiency is also improved. The above-described phenomenon is explained as follows by the theory of one-dimensional fluid dynamics. That is, the relationship between the fluid temperature and the flow velocity in the adiabatic flow of the complete gas is expressed by the following equation.

【0040】 T0=T+(1/2)・{(γ―1)/(γ・R)}・(u)2 …(1) あるいは、 T0/T=1+{(γ―1)/2}・(M)2 …(2) ここに、 T0:流れの全温度(加熱部であるスロート部3bの温
度にほぼ等しい) T:流れの静温度(いわゆる温度) γ:ガスの比熱比 R:ガス定数 u:流れの流速 M:マッハ数 である。
T0 = T + (1/2) · {(γ−1) / (γ · R)} · (u) 2 (1) Alternatively, T0 / T = 1 + {(γ−1) / 2} · (M) 2 ··· (2) where T0: total temperature of the flow (substantially equal to the temperature of the throat 3b, which is a heating unit) T: static temperature of the flow (so-called temperature) γ: specific heat ratio of gas R: Gas constant u: flow velocity M: Mach number.

【0041】上記(2)式は、上記(1)式をマッハ数
(u/a、a:音速)を用いて書き換えたものである。
また、マッハ数 Mは、末広比 A2/A1の関数として一
義的に決定される。
The above equation (2) is obtained by rewriting the above equation (1) using Mach numbers (u / a, a: sound velocity).
Further, the Mach number M is uniquely determined as a function of the Suehiro ratio A2 / A1.

【0042】上記(1)式より断熱膨張過程では、全温
度T0の値が一定に保たれるため、流速uの増加ととと
もに、静温度Tの低下が起こることがわかる。つまり、
流れの速度が大きいほど、急速な温度低下が起こる。
From the above equation (1), it can be seen that in the adiabatic expansion process, the value of the total temperature T0 is kept constant, so that the static temperature T decreases as the flow velocity u increases. That is,
The higher the flow rate, the more rapid the temperature drop.

【0043】また、上記(2)式より、温度比 T0/T
の値は、マッハ数Mの2乗に比例して増加する。たとえ
ば、2原子気体(γ=1.4)の場合、マッハ数M=5
のとき、温度比 T0/T=6となる。すなわち、高温に
加熱された反応性プラズマをラバールノズル1を用いて
高マッハ数まで断熱膨張加速させることにより、プラズ
マ温度Tを被処理基体Sの表面処理に適する温度まで下
げることができるのがわかる。 また、このときプラズ
マ粒子は極めて高速に加速されるため(たとえば、T=
1500(K)、γ=1.4、R=500(J/kg
K)、M=5の場合、u=5123(m/s)とな
る)、被処理基体5に到達するまでの時間が非常に短
く、プラズマは初期活性状態をほぼ維持したまま低温度
で被処理基体に到達することができる。
From the above equation (2), the temperature ratio T0 / T
Increases in proportion to the square of the Mach number M. For example, in the case of a diatomic gas (γ = 1.4), the Mach number M = 5
At this time, the temperature ratio T0 / T = 6. That is, by adiabatically expanding and accelerating the reactive plasma heated to a high temperature to a high Mach number using the Laval nozzle 1, the plasma temperature T can be lowered to a temperature suitable for the surface treatment of the substrate S to be treated. At this time, since the plasma particles are accelerated at an extremely high speed (for example, T =
1500 (K), γ = 1.4, R = 500 (J / kg
K), M = 5, u = 5123 (m / s)), the time required to reach the target substrate 5 is very short, and the plasma is applied at a low temperature while almost maintaining the initial active state. The processing substrate can be reached.

【0044】なお、以上説明した実施例では多結晶シリ
コン薄膜の形成例について説明したが、同様にして、例
えばCH4とH2の混合気体を用いれば、グラファイト薄
膜、またNH4ガスとB26ガス等を反応性ガスとして
用いれば、c-BNを成膜することができる。
In the above-described embodiment, an example of forming a polycrystalline silicon thin film has been described. Similarly, if a mixed gas of CH 4 and H 2 is used, a graphite thin film, or NH 4 gas and B 2 When H 6 gas or the like is used as the reactive gas, c-BN can be formed.

【0045】また、反応性ガスの種類によっては、エッ
チング、酸化、窒化等の各種表面処理を行うこともでき
る。
Depending on the type of the reactive gas, various surface treatments such as etching, oxidation and nitriding can be performed.

【0046】なお、実施例では、高周波誘導コイル1に
よってガスをプラズマ励起しているが、ECRプラズ
マ、ヘリコンプラズマ等、他の無電極のプラズマ装置を
使用して励起するようにしてもよい。
In the embodiment, the gas is plasma-excited by the high-frequency induction coil 1, but it may be excited by using another electrodeless plasma device such as ECR plasma or helicon plasma.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、プラズマ生成部において反応性ガスとノズル内壁と
の反応を抑制し、長期にわたってくり返し高速で信頼性
の高い表面処理をおこなうことが可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the reaction between the reactive gas and the inner wall of the nozzle in the plasma generating section, and perform a high-speed and high-reliability surface treatment repeatedly over a long period of time. It becomes possible.

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

【図1】表面処理装置を示す図FIG. 1 shows a surface treatment apparatus.

【図2】本発明の第1の実施例の表面処理装置の要部断
面図
FIG. 2 is a sectional view of a main part of the surface treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例の表面処理装置の要部断
面図
FIG. 3 is a sectional view of a main part of a surface treatment apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図4】従来例の装置を用いた場合の薄膜形成処理後の
ノズル断面を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a cross section of a nozzle after a thin film forming process using a conventional apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 誘導コイル 2 高周波電源 3 ラバールノズル 3a ガス導入管 3b スロート部 3c ガス噴射管 4 チャンバー 5 被処理基板 P プラズマ流(高速プラズマジェット) 8 熱電対 9 温度コントローラ 1 Induction coil 2 High frequency power supply 3 Laval nozzle 3a Gas introduction pipe 3b Throat section 3c Gas injection pipe 4 Chamber 5 Substrate to be processed P Plasma flow (high-speed plasma jet) 8 Thermocouple 9 Temperature controller

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部を通過したガスを一端から噴射する
ように構成されたノズルと、前記ノズルの流路の一部
で、通過する反応性ガスを、プラズマ励起しガスプラズ
マを生成するプラズマ生成部とを具備し、前記ノズルの
噴射口近傍に配設された被処理基体に前記ガスプラズマ
を噴射することにより前記被処理基体に表面処理をおこ
なう表面処理装置において、 前記ノズルの内壁が、耐プラズマ性材料で構成されてい
ることを特徴とする表面処理装置。
1. A nozzle configured to inject a gas that has passed through the inside from one end, and a plasma generation that generates a gas plasma by exciting a reactive gas passing through a part of a flow path of the nozzle by plasma. A surface treatment apparatus for performing a surface treatment on the substrate to be processed by injecting the gas plasma onto the substrate to be disposed disposed near the nozzle of the nozzle, wherein an inner wall of the nozzle is A surface treatment apparatus comprising a plasma material.
【請求項2】 断面積が徐々に小さくなるように構成さ
れたガス導入部と、ガス導入部に接続され、ノズル全体
で最小の断面積をもつように構成されたスロート部と、
該スロート部に接続され、所定の広がり角をもって断面
積が徐々に拡大せしめられ、最大断面積をとるように構
成されたガス噴射部とからなり、該ノズル内を通過する
ガスが断熱膨張せしめられてガス噴射部から音速よりも
大きい流速で噴射されるように加速するガス流路を構成
する超音速ノズルと、前記超音速ノズルの前記スロート
部の外側に巻回せしめられ前記超音速ノズル内を通過す
るガスを励起し、プラズマ化する高周波誘導コイルから
なるプラズマ生成手段とを具備し、被処理基体の表面に
ガスプラズマを噴射することにより前記被処理基体の表
面処理を行うようにした表面処理装置において、 前記超音速ノズルの内壁が耐プラズマ性材料で構成され
ていることを特徴とする表面処理装置。
2. A gas inlet configured to have a gradually decreasing cross-sectional area, a throat connected to the gas inlet and configured to have a minimum cross-sectional area over the entire nozzle,
A gas injection portion connected to the throat portion, the cross-sectional area of which is gradually expanded at a predetermined spread angle, and configured to have a maximum cross-sectional area, and the gas passing through the nozzle is adiabatically expanded. A supersonic nozzle that constitutes a gas flow path that accelerates so as to be injected at a flow velocity greater than the sonic velocity from the gas injection unit, and the inside of the supersonic nozzle that is wound around the throat part of the supersonic nozzle. A plasma generating means comprising a high-frequency induction coil for exciting a passing gas to generate plasma, and performing a surface treatment of the substrate to be processed by injecting gas plasma onto a surface of the substrate to be processed In the apparatus, an inner wall of the supersonic nozzle is made of a plasma-resistant material.
【請求項3】 前記耐プラズマ性材料は、酸化アルミニ
ウム、窒化シリコン、窒化アルミニウム、アルミン酸マ
グネシウム又はダイヤモンドのいずれかを含むことを特
徴とする請求項2記載の表面処理装置。
3. The surface treatment apparatus according to claim 2, wherein the plasma-resistant material includes one of aluminum oxide, silicon nitride, aluminum nitride, magnesium aluminate, and diamond.
【請求項4】 内部を通過したガスを一端から噴射する
ように構成されたノズルと、前記ノズルの流路の一部
で、通過する反応性ガスを、プラズマ励起しガスプラズ
マを生成するプラズマ生成部とを具備し、前記ノズルの
噴射口近傍に配設された被処理基体に前記ガスプラズマ
を噴射することにより前記被処理基体表面にシリコン薄
膜を形成する表面処理装置において、 前記ノズルの内壁が、シリコンで構成されていることを
特徴とする表面処理装置。
4. A nozzle configured to inject a gas passing through the inside from one end, and a plasma generation for generating a gas plasma by exciting a reactive gas passing through a part of a flow path of the nozzle by plasma. A surface treatment apparatus comprising a portion, and forming a silicon thin film on the surface of the substrate to be processed by injecting the gas plasma to the substrate to be processed disposed in the vicinity of the nozzle of the nozzle, wherein the inner wall of the nozzle is And a surface treatment apparatus comprising silicon.
【請求項5】 内部を通過したガスを一端から噴射する
ように構成されたノズルと、前記ノズルの流路の一部
で、通過する反応性ガスを、プラズマ励起しガスプラズ
マを生成するプラズマ生成部とを具備し、前記ガスプラ
ズマを噴射するように構成されたノズルにおいて、 前記ノズルの内壁が、耐プラズマ性材料で構成されてい
ることを特徴とするノズル。
5. A nozzle configured to inject a gas that has passed through the inside from one end, and plasma generation for generating a gas plasma by plasma-exciting a reactive gas passing through a part of a flow path of the nozzle. A nozzle configured to eject the gas plasma, wherein an inner wall of the nozzle is made of a plasma-resistant material.
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