JPH11193466A - Plasma treating device and plasma treating method - Google Patents
Plasma treating device and plasma treating methodInfo
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- JPH11193466A JPH11193466A JP9361044A JP36104497A JPH11193466A JP H11193466 A JPH11193466 A JP H11193466A JP 9361044 A JP9361044 A JP 9361044A JP 36104497 A JP36104497 A JP 36104497A JP H11193466 A JPH11193466 A JP H11193466A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ処理装置
及びプラズマ処理方法に関する。更に詳しくは、本発明
は、大面積基体を均一かつ高速に高品質処理を行うため
に、大口径均一な高密度プラズマを発生できるマイクロ
波プラズマ処理装置及び同方法に関する。The present invention relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method. More specifically, the present invention relates to a microwave plasma processing apparatus and method capable of generating high-density plasma having a large diameter and uniformity in order to perform high-quality processing of a large-area substrate uniformly and at high speed.
【0002】[0002]
【従来の技術】マイクロ波をプラズマ生起用の励起源と
して使用するプラズマ処理装置としては、CVD装置、
エッチング装置、アッシング装置等が知られている。こ
のようないわゆるマイクロ波プラズマCVD装置を使用
するCVDは例えば次のように行われる。即ち、マイク
ロ波プラズマCVD装置のプラズマ発生室及び成膜室内
にガスを導入し、同時にマイクロ波エネルギーを投入し
てプラズマ発生室内にプラズマを発生させ、ガスを励
起、分解して、成膜室内に配された基体上に堆積膜を形
成する。2. Description of the Related Art A plasma processing apparatus using a microwave as an excitation source for generating plasma includes a CVD apparatus,
An etching device, an ashing device, and the like are known. CVD using such a so-called microwave plasma CVD apparatus is performed, for example, as follows. That is, a gas is introduced into a plasma generation chamber and a film formation chamber of a microwave plasma CVD apparatus, and simultaneously, microwave energy is supplied to generate plasma in the plasma generation chamber, and the gas is excited and decomposed to form a gas in the film formation chamber. A deposited film is formed on the arranged substrate.
【0003】また、いわゆるマイクロ波プラズマエッチ
ング装置を使用する被処理基体のエッチング処理は、例
えば次のようにして行われる。即ち、該装置の処理室内
にエッチャントガスを導入し、同時にマイクロ波エネル
ギーを投入して該エッチャントガスを励起、分解して該
処理室内にプラズマを発生させ、これにより該処理室内
に配された被処理基体の表面をエッチングする。[0003] An etching process for a substrate to be processed using a so-called microwave plasma etching apparatus is performed, for example, as follows. That is, an etchant gas is introduced into the processing chamber of the apparatus, and simultaneously, microwave energy is applied to excite and decompose the etchant gas to generate plasma in the processing chamber. The surface of the processing substrate is etched.
【0004】はたまた、いわゆるマイクロ波プラズマア
ッシング装置を使用する被処理基体のアッシング処理
は、例えば次のようにして行われる。即ち、該装置の処
理室内にアッシングガスを導入し、同時にマイクロ波エ
ネルギーを投入して該アッシングガスを励起、分解して
該処理室内にプラズマを発生させ、これにより該処理室
内に配された被処理基体の表面をアッシングする。An ashing process for a substrate to be processed using a so-called microwave plasma ashing apparatus is performed, for example, as follows. In other words, an ashing gas is introduced into the processing chamber of the apparatus, and simultaneously, microwave energy is applied to excite and decompose the ashing gas to generate plasma in the processing chamber, thereby forming a plasma disposed in the processing chamber. Ashing the surface of the processing substrate.
【0005】マイクロ波プラズマ処理装置においては、
ガスの励起源としてマイクロ波を使用することから、電
子を高い周波数をもつ電界により加速でき、ガス分子を
効率的に電離、励起させることができる。それ故、マイ
クロ波プラズマ処理装置については、ガスの電離効率、
励起効率及び分解効率が高く、高密度のプラズマを比較
的容易に形成し、低温で高速に高品質処理できるという
利点を有する。また、マイクロ波が誘電体を透過する性
質を有することから、プラズマ処理装置を無電極放電タ
イプのものとして構成でき、これが故に高清浄なプラズ
マ処理を行い得るという利点もある。In a microwave plasma processing apparatus,
Since a microwave is used as a gas excitation source, electrons can be accelerated by an electric field having a high frequency, and gas molecules can be efficiently ionized and excited. Therefore, for microwave plasma processing equipment, gas ionization efficiency,
It has the advantages of high excitation efficiency and decomposition efficiency, relatively easy formation of high-density plasma, and high-speed processing at low temperature and high speed. In addition, since the microwave has a property of transmitting through the dielectric, the plasma processing apparatus can be configured as an electrodeless discharge type, and therefore, there is an advantage that a highly clean plasma processing can be performed.
【0006】こうしたマイクロ波プラズマ処理装置の更
なる高速化のために、電子サイクロトロン共鳴(EC
R)を利用したプラズマ処理装置も実用化されてきてい
る。ECRは、磁束密度が87.5mTの場合、磁力線
の周りを電子が回転する電子サイクロトロン周波数が、
マイクロ波の一般的な周波数2.45GHzと一致し、
電子がマイクロ波を共鳴的に吸収して加速され、高密度
プラズマが発生する現象である。こうしたECRプラズ
マ処理装置においては、マイクロ波導入手段と磁界発生
手段との構成について、代表的なものとして次の4つの
構成が知られている。In order to further increase the speed of such a microwave plasma processing apparatus, an electron cyclotron resonance (EC)
R) has also been put to practical use. The ECR is such that when the magnetic flux density is 87.5 mT, the electron cyclotron frequency at which electrons rotate around the lines of magnetic force is:
Coincides with the general microwave frequency of 2.45 GHz,
This is a phenomenon in which electrons are resonantly absorbed by microwaves, accelerated, and high-density plasma is generated. In such an ECR plasma processing apparatus, the following four configurations are known as typical configurations of the microwave introduction unit and the magnetic field generation unit.
【0007】即ち、(i)導波管を介して伝搬されるマ
イクロ波を被処理基体の対向面から透過窓を介して円筒
状のプラズマ発生室に導入し、プラズマ発生室の中心軸
と同軸の発散磁界をプラズマ発生室の周辺に設けられた
電磁コイルを介して導入する構成(NTT方式);(i
i)導波管を介して伝送されるマイクロ波を被処理基体
の対向面から釣鐘状のプラズマ発生室に導入し、プラズ
マ発生室の中心軸と同軸の磁界をプラズマ発生室の周辺
に設けられた電磁コイルを介して導入する構成(日立方
式);(iii)円筒状スロットアンテナの一種である
リジターノコイルを介してマイクロ波を周辺からプラズ
マ発生室に導入し、プラズマ発生室の中心軸と同軸の磁
界をプラズマ発生室の周辺に設けられた電磁コイルを介
して導入する構成(リジターノ方式);(iv)導波管
を介して伝送されるマイクロ波を被処理基体の対向面か
ら平板状のスロットアンテナを介して円筒状のプラズマ
発生室に導入し、アンテナ平面に平行なループ状磁界を
平面アンテナの背面に設けられた永久磁石を介して導入
する構成(平面スロットアンテナ方式)である。That is, (i) a microwave propagated through a waveguide is introduced into a cylindrical plasma generation chamber from a facing surface of a substrate to be processed through a transmission window, and is coaxial with a central axis of the plasma generation chamber. (NTT type) in which the divergent magnetic field of (i) is introduced through an electromagnetic coil provided around the plasma generation chamber;
i) A microwave transmitted through the waveguide is introduced into the bell-shaped plasma generation chamber from the opposite surface of the substrate to be processed, and a magnetic field coaxial with the center axis of the plasma generation chamber is provided around the plasma generation chamber. (Hitachi method); (iii) microwaves are introduced into the plasma generation chamber from the periphery through a Rigitano coil, which is a kind of cylindrical slot antenna, and the center axis of the plasma generation chamber and A configuration in which a coaxial magnetic field is introduced through an electromagnetic coil provided around a plasma generation chamber (Rigitano method); (iv) microwaves transmitted through a waveguide are flattened from the opposing surface of a substrate to be processed. A configuration in which a loop-shaped magnetic field parallel to the antenna plane is introduced through a permanent magnet provided on the back surface of the planar antenna (plane It is a Ttoantena method).
【0008】マイクロ波プラズマ処理装置の例として、
近年、マイクロ波の均一で効率的な導入装置として複数
のスロットが内側面に形成された無終端環状導波管を用
いた装置が提案されている(公開公報特開平5−345
982号)。As an example of a microwave plasma processing apparatus,
In recent years, a device using an endless annular waveguide in which a plurality of slots are formed on the inner surface has been proposed as a uniform and efficient microwave introduction device (Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 5-345).
No. 982).
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようなマイクロ波プラズマ処理装置を用いて、φ30
0mm以上の大面積基板の処理を行う揚合には、大口径
化に対応するために誘電体窓を20mm以上に厚くする
必要があり、プラズマ処理室内に生じるマイクロ波電界
が弱くなりプラズマ密度が低下し処理速度が向上し難い
という問題が生じる。However, using the microwave plasma processing apparatus as described above,
When processing large-area substrates of 0 mm or more, it is necessary to increase the thickness of the dielectric window to 20 mm or more in order to cope with an increase in the diameter, and the microwave electric field generated in the plasma processing chamber becomes weak and the plasma density becomes low. There is a problem that the processing speed is reduced and the processing speed is hardly improved.
【0010】本発明の主たる目的は、上述した従来のマ
イクロ波プラズマ処理装置における問題点を解決し、φ
300mm以上の大面積基板の処理を行う場合でも、均
一にかつ高速に処理を行うことが可能になるように、大
口径均一な高密度プラズマを発生できるプラズマ処理装
置及びプラズマ処理方法を提供することにある。A main object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the conventional microwave plasma processing apparatus,
Provided is a plasma processing apparatus and a plasma processing method capable of generating a large-diameter uniform high-density plasma so that processing can be performed uniformly and at high speed even when processing a large-area substrate of 300 mm or more. It is in.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明者は、従来のマイ
クロ波プラズマ処理装置における上述した問題点を解決
し、上記目的を達成すべく鋭意努力した結果、概要、複
数のスロットを有する無終端環状導波管をマイクロ波導
入手段として用いるプラズマ処理装置において、スロツ
トを低いが0ではないコンダクタンスを有する誘電体板
で覆い、処理用ガスを無終端環状導波管内ヘ導入し誘電
体板を通してプラズマ処理室に供給することにより、φ
400mm以上の大口径空間に均一な高密度プラズマを
発生することが可能であり、φ300mm以上の大面積
基板を均一かつ高速に処理することが可能であるという
知見を得た。SUMMARY OF THE INVENTION The present inventor has solved the above-mentioned problems in the conventional microwave plasma processing apparatus and has made intensive efforts to achieve the above object. In a plasma processing apparatus using an annular waveguide as microwave introduction means, a slot is covered with a dielectric plate having a low but non-zero conductance, and a processing gas is introduced into the endless annular waveguide, and plasma is passed through the dielectric plate. By supplying to the processing chamber, φ
It has been found that high-density plasma can be uniformly generated in a large-diameter space of 400 mm or more, and a large-area substrate having a diameter of 300 mm or more can be uniformly and rapidly processed.
【0012】すなわち、本発明は次のようである。 1.プラズマ処理室と、該プラズマ処理室内に設置され
た被処理基体を支持する為の支持手段と、該プラズマ処
理室内に処理用ガスを導入する処理用ガス導入手段と、
該プラズマ処理室内を排気する排気手段と、複数のスロ
ットを有する無終端環状導波管を有し、該プラズマ処理
室にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段とで構成
されるプラズマ処理装置であって、該スロットは0.1
l/s以下で0ではないコンダクタンスを有する誘電体
板で覆われており、該処理用ガス導入手段は該無終端環
状導波管に設けられており該処理用ガスは該誘電体板を
通して該プラズマ処理室に導入されることを特徴とする
マイクロ波プラズマ処理装置。 2.前記誘電体板のコンダクタンスが0.01l/s以
下で0ではないことを特徴とずる上記1に記載のプラズ
マ処理装置。 3.前記誘電体板には貫通細孔が形成されていることを
特徴とする上記1乃至2に記載のプラズマ処理装置。 4.前記誘電体板が多孔質体であることを特徴とする上
記1乃至3に記載のプラズマ処理装置。 5.処理室内に配された被処理基体をプラズマを用いて
処理するプラズマ処理装置において、導波管に設けられ
た複数のスロットを介して該処理室内にマイクロ波を供
給するとともに、該複数のスリットと該被処理基体との
間に設けられた誘導体のガス放出口より処理用ガスを該
処理室内に供給することを特徴とするプラズマ処理装
置。 6.該導波管は無終端環状導波管である上記5に記載の
プラズマ処理装置。 7.該導波管は、矩形断面を有し、その長辺を含む面に
該スロットが設けられている上記5又は6に記載のプラ
ズマ処理装置。 8.該被処理基体の被処理面とほぼ平行に配される該導
波管の面に、該スロットが設けられている上記5又は6
に記載のプラズマ処理装置。 9.該導波管は、そのH面に該スロットを有し、該H面
が該被処理基体の被処理面を向くように配されている上
記5又は6に記載のプラズマ処理装置。 10.該スロットより放出された処理用ガスが、該誘導
体に設けられたガス放出口よりプラズマ発生領域に放出
される上記5又は6記載のプラズマ処理装置。 11.該ガス放出口は、該誘導体を構成する多孔質体の
孔である上記10に記載のプラズマ処理装置。 12.該導波管には、ガス供給系に連通し、処理ガスを
導波管内に導入するガス導入口が設けられている上記5
又は6記載のプラズマ処理装置。 13.プラズマ処理室と、該プラズマ処理室内に設置さ
れる被処理基体を支持する為の支持手段と、該プラズマ
処理室内に処理用ガスを導入する処理用ガス導入手段
と、該プラズマ処理室内を排気する為の排気手段と、複
数のスロットを有する無終端環状導波管を備え該プラズ
マ処理室にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段
と、を有するプラズマ処理装置において、該被処理基体
の被処理面と対向するように、該無終端環状導波管の面
に該スロットが設けられ、該スロットが設けられた面と
該被処理体との間に設けられた誘電体に処理用ガスを放
出する放出口が設けられていることを特徴とするプラズ
マ処理装置。 14.上記1及至4に記載のプラズマ処理装置のいずれ
か1つを用いることを特徴とするプラズマ処理方法。 15.上記5又は13に記載のプラズマ処理装置を用い
て被処理基体の表面処理を行うプラズマ処理方法。That is, the present invention is as follows. 1. A plasma processing chamber, support means for supporting a substrate to be processed installed in the plasma processing chamber, processing gas introducing means for introducing a processing gas into the plasma processing chamber,
A plasma processing apparatus comprising: an exhaust unit that exhausts the plasma processing chamber; and a microwave supply unit that has an endless annular waveguide having a plurality of slots and supplies a microwave to the plasma processing chamber. And the slot is 0.1
1 / s or less and covered with a dielectric plate having a non-zero conductance, the processing gas introducing means is provided in the endless annular waveguide, and the processing gas is passed through the dielectric plate. A microwave plasma processing apparatus, which is introduced into a plasma processing chamber. 2. 2. The plasma processing apparatus according to the above item 1, wherein the conductance of the dielectric plate is not 0 at 0.01 l / s or less. 3. 3. The plasma processing apparatus according to any one of the above items 1 to 2, wherein through holes are formed in the dielectric plate. 4. The plasma processing apparatus according to any one of the above items 1 to 3, wherein the dielectric plate is a porous body. 5. In a plasma processing apparatus for processing a substrate to be processed disposed in a processing chamber using plasma, a microwave is supplied into the processing chamber through a plurality of slots provided in a waveguide, and the plurality of slits are provided. A plasma processing apparatus, wherein a processing gas is supplied into the processing chamber from a derivative gas outlet provided between the processing chamber and the substrate. 6. 6. The plasma processing apparatus according to the above 5, wherein the waveguide is an endless annular waveguide. 7. 7. The plasma processing apparatus according to the above item 5 or 6, wherein the waveguide has a rectangular cross section, and the slot is provided on a surface including a long side thereof. 8. The above-mentioned 5 or 6 wherein the slot is provided in a surface of the waveguide which is arranged substantially in parallel with the surface to be processed of the substrate to be processed.
3. The plasma processing apparatus according to 1. 9. 7. The plasma processing apparatus according to the above item 5 or 6, wherein the waveguide has the slot in the H plane, and the H plane is arranged so as to face the surface of the substrate to be processed. 10. 7. The plasma processing apparatus according to the above item 5 or 6, wherein the processing gas released from the slot is released into a plasma generation region from a gas discharge port provided in the dielectric. 11. The plasma processing apparatus according to the above item 10, wherein the gas discharge port is a hole of a porous body constituting the derivative. 12. The waveguide is provided with a gas inlet which communicates with a gas supply system and introduces a processing gas into the waveguide.
Or the plasma processing apparatus according to 6. 13. A plasma processing chamber, support means for supporting a substrate to be processed installed in the plasma processing chamber, processing gas introducing means for introducing a processing gas into the plasma processing chamber, and exhausting the plasma processing chamber Surface of the substrate to be processed in a plasma processing apparatus, comprising: an exhaust unit for supplying a microwave to the plasma processing chamber, comprising: an endless annular waveguide having a plurality of slots; The slot is provided on the surface of the endless annular waveguide so as to face the substrate, and a processing gas is discharged to a dielectric provided between the surface provided with the slot and the object to be processed. A plasma processing apparatus having an emission port. 14. A plasma processing method using any one of the plasma processing apparatuses described in 1 to 4 above. 15. A plasma processing method for performing a surface treatment on a substrate to be processed using the plasma processing apparatus according to the above 5 or 13.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】本発明のマイクロ波プラズマ処理
装置を図1を用いて説明する。101はプラズマ処理
室、102は被処理基体、103は基体102の支持
体、104は基体温度調整手段(ヒータまたはクー
ラ)、105は処理用ガス導入手段、106は排気口、
108はマイクロ波をプラズマ処理室101に供給する
ためのスロット付無終端環状導波管、109はスロット
を覆う誘電体板である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A microwave plasma processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 101 is a plasma processing chamber, 102 is a substrate to be processed, 103 is a support for the substrate 102, 104 is a substrate temperature adjusting means (heater or cooler), 105 is a processing gas introducing means, 106 is an exhaust port,
Reference numeral 108 denotes a slotted endless annular waveguide for supplying microwaves to the plasma processing chamber 101, and reference numeral 109 denotes a dielectric plate that covers the slots.
【0014】プラズマ処理は以下のようにして行なう。
排気ポンプVP及びバルブCVを含む排気系を介してプ
ラズマ処理室101内を真空排気する。続いて、処理用
ガスをガスボンベGB、開閉バルブOV、マスフローコ
ントローラMFCから処理用ガス供給手段としての導入
口105を介して所定の流量で無終端環状導波管108
内及びスロットを通じて、更に誘電体板109のガス放
出口を通してプラズマ処理室101内に供給する。次
に、排気系に設けられたコンダクタンスバルブCVを調
整し、プラズマ処理室101内を所定の圧力に保持す
る。マイクロ波電源MWPより所望の電力を、無終端環
状導波管108及びスロットを介して、プラズマ処理室
101内に供給することにより、プラズマ処理室101
内にプラズマが発生する。処理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103上に載置された
被処理基体102の被処理面を処理する。The plasma processing is performed as follows.
The inside of the plasma processing chamber 101 is evacuated through an exhaust system including an exhaust pump VP and a valve CV. Subsequently, the processing gas is supplied from the gas cylinder GB, the opening / closing valve OV, and the mass flow controller MFC to the endless annular waveguide 108 at a predetermined flow rate through the introduction port 105 as the processing gas supply means.
The gas is supplied into the plasma processing chamber 101 through the inside and the slot, and further through the gas discharge port of the dielectric plate 109. Next, the conductance valve CV provided in the exhaust system is adjusted to maintain the inside of the plasma processing chamber 101 at a predetermined pressure. By supplying desired power from the microwave power supply MWP into the plasma processing chamber 101 via the endless annular waveguide 108 and the slot, the plasma processing chamber 101
Plasma is generated inside. The processing gas is excited by the generated high-density plasma, and processes the processing surface of the processing target 102 placed on the support 103.
【0015】このマイクロ波プラズマ処理装置のプラズ
マ発生機構を図4(a)に示す。109はプラズマ処理
室101を大気側と分離する誘電体窓、108はマイク
ロ波を誘電体窓907を通してプラズマ処理室901に
導入するためのスロット付無終端環状導波管、911は
マイクロ波を無終端導波管の左右に分配するブロック、
912はマイクロ波を放出する為のスロット、913は
無終端環状導波管108内を伝搬するマイクロ波、91
4はスロット912を通し誘電体窓907を透してプラ
ズマ処理室901ヘ導入されたマイクロ波の漏れ波、9
15はスロツト912を通し誘電体窓907内を伝搬す
るマイクロ波の表面波、916は漏れ波により生成した
プラズマ、917は表面波により生成したプラズマであ
る。FIG. 4A shows a plasma generation mechanism of the microwave plasma processing apparatus. Reference numeral 109 denotes a dielectric window that separates the plasma processing chamber 101 from the atmosphere, 108 denotes a slotted endless annular waveguide for introducing microwaves into the plasma processing chamber 901 through the dielectric window 907, and 911 denotes a microwave-free waveguide. A block distributed to the left and right of the terminal waveguide,
912 is a slot for emitting microwaves, 913 is a microwave propagating in the endless annular waveguide 108, 91
4 is a leakage wave of the microwave introduced into the plasma processing chamber 901 through the slot 912 and the dielectric window 907;
Reference numeral 15 denotes a microwave surface wave propagating in the dielectric window 907 through the slot 912, reference numeral 916 denotes plasma generated by leaky waves, and reference numeral 917 denotes plasma generated by surface waves.
【0016】この際、無終端環状導波管108内に導入
されたマイクロ波913は、分配ブロック911で左右
に二分配され、自由空問よりも長い管内波長をもって伝
搬する。管内波長の1/2または1/4毎に設置された
スロット912から誘電体窓109を通してプラズマ処
理室101内に導入された漏れ波914は、スロット9
12近傍のプラズマ916を生成する。また、誘電体窓
109の表面に垂直な直線に対してブリュースタ角以上
の角度で入射したマイクロ波は、誘電体窓109表面で
全反射し、誘電体窓109表面を表面波915として伝
搬する。表面波915のしみだした電界によってもプラ
ズマ917が生成する。処理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903上に載置された被
処理基体902の表面を処理する。At this time, the microwave 913 introduced into the endless annular waveguide 108 is split right and left by the distribution block 911 and propagates with a longer guide wavelength than the free air. Leakage waves 914 introduced into the plasma processing chamber 101 through the dielectric window 109 from the slots 912 installed at every 1/2 or 1/4 of the guide wavelength
A plasma 916 in the vicinity of 12 is generated. Microwaves incident at an angle equal to or greater than the Brewster angle with respect to a straight line perpendicular to the surface of the dielectric window 109 are totally reflected at the surface of the dielectric window 109 and propagate as surface waves 915 on the surface of the dielectric window 109. . Plasma 917 is also generated by the electric field exuding from the surface wave 915. The processing gas is excited by the generated high-density plasma, and processes the surface of the substrate to be processed 902 mounted on the support 903.
【0017】このようなマイクロ波プラズマ処理装置を
用いることにより、マイクロ波パワー1kW以上で、直
径300mm程度の大口径空問に±3%以内の均一性を
もって、電子密度1012cm-3以上、電子温度3eV以
下、プラズマ電位20V以下の高密度低電位プラズマが
発生できるので、ガスを充分に反応させ活性な状態で基
板に供給でき、かつ入射イオンによる基板表面ダメージ
も低減するので、低温でも高品質で均一かつ高速な処理
が可能になる。By using such a microwave plasma processing apparatus, an electron density of 10 12 cm -3 or more, with a microwave power of 1 kW or more, uniformity within ± 3% for a large-diameter space having a diameter of about 300 mm, and Since high-density low-potential plasma having an electron temperature of 3 eV or less and a plasma potential of 20 V or less can be generated, the gas can be sufficiently reacted and supplied to the substrate in an active state, and substrate surface damage due to incident ions is reduced. High quality, uniform and high-speed processing becomes possible.
【0018】アッシング処理などの比較的高圧(1 T
orr付近)で処理を行う場合にはプラズマの拡散が抑
制されるので、基体中央付近の処理速度が低下する。そ
の為本発明では、導波管の矩形断面の短辺を構成するE
面111を曲面にし、導波管の矩形断面の長辺となるH
面110に形成されたスロットが同一平面上に放射状に
並ぶ平板状無終端環状導波管(PMA:Plane M
ulti−SlotAntenna)を用いるようにし
た(図4(b))。Relatively high pressure (1 T) such as ashing
In the case where the processing is performed near (orr), the diffusion of plasma is suppressed, so that the processing speed near the center of the base decreases. Therefore, in the present invention, E which constitutes the short side of the rectangular cross section of the waveguide is
The surface 111 is a curved surface, and H is the long side of the rectangular cross section of the waveguide.
A flat endless annular waveguide (PMA: Plane M) in which slots formed in the surface 110 are radially arranged on the same plane.
multi-SlotAntenna) was used (FIG. 4B).
【0019】本発明のマイクロ波プラズマ処理装置に用
いられる誘電体板109の材質は、機械的強度が充分で
マイクロ波の透過率が充分高くなるように誘電欠損の小
さなものであれば適用可能であり、例えば石英やアルミ
ナ(サファイア),窒化アルミニウムなどが最適であ
る。本発明のマイクロ波プラズマ処理装置に用いられる
ガス放出口付誘電体板109一個のコンダクタンスは、 C=Q/(P・n) (1) [C:コンダクタンス,Q:使用最低流量,P:放電開
始圧,n:スロット数]以下にする。具体的には0.1
l/s以下としてプラズマの発生を安定にするとよい。
本発明のマイクロ波プラズマ処理装置に用いられる誘電
体板109のガス放出口を形成する為の低コンダクタン
ス付加手段としては、誘電体として多孔質材料を用いて
その連通孔を使用してもよいし、誘電体板に貫通孔を開
けてもよい。本発明のマイクロ波プラズマ処理装置に用
いられるスロット付き無終端環状導波管108の壁を構
成する構成材料は、導電体であれば使用可能であるが、
マイクロ波の伝搬ロスをできるだけ抑えるため、導電率
の高いAl、Cu、Ag/CuメッキしたSUSなどが
最適である。本発明に用いられるスロット付無終端環状
導波管108の導入口の向きは、H面110に垂直方向
で導入部で伝搬空間の左右方向に二分配するものを例に
挙げたが、スロット付無終端環状導波管108内の矩形
断面をもつマイクロ波伝搬空間に効率よくマイクロ波を
導入できるものであれば、H面110に平行で伝搬空間
の接線方向から導入してもよい。本発明に用いられるス
ロット付無終端環状導波管108のスロットの形状は、
マイクロ波の伝搬方向に垂直な方向の長さが管内波長の
1/4以上であれば、矩形でも楕円形でもアレイ状でも
いずれでもよい。本発明に用いられるスロット付無終端
環状導波管108のスロット間隔は、干渉によりスロッ
トを横切る電界が強め合うように、管内波長の1/2ま
たは1/4が最適である。The material of the dielectric plate 109 used in the microwave plasma processing apparatus of the present invention is applicable as long as the material has a small dielectric loss so that the mechanical strength is sufficient and the microwave transmittance is sufficiently high. For example, quartz, alumina (sapphire), aluminum nitride, and the like are optimal. The conductance of one dielectric plate with gas outlets 109 used in the microwave plasma processing apparatus of the present invention is C = Q / (P · n) (1) [C: conductance, Q: minimum flow rate, P: discharge Starting pressure, n: number of slots]. Specifically, 0.1
It is preferable to stabilize the generation of plasma by setting it to 1 / s or less.
As a means for adding low conductance for forming a gas discharge port of the dielectric plate 109 used in the microwave plasma processing apparatus of the present invention, a porous material may be used as a dielectric, and a communicating hole thereof may be used. Alternatively, a through hole may be formed in the dielectric plate. The material constituting the wall of the slotted endless annular waveguide 108 used in the microwave plasma processing apparatus of the present invention can be used as long as it is a conductor.
In order to minimize the propagation loss of microwaves, Al, Cu, Ag / Cu-plated SUS, etc. having high conductivity are optimal. The direction of the introduction port of the slotted endless annular waveguide 108 used in the present invention is described as an example in which the distribution direction is divided into two in the direction perpendicular to the H-plane 110 and in the left and right direction of the propagation space. As long as microwaves can be efficiently introduced into the microwave propagation space having a rectangular cross section in the endless annular waveguide 108, the microwaves may be introduced from the tangential direction of the propagation space parallel to the H plane 110. The shape of the slot of the slotted endless annular waveguide 108 used in the present invention is as follows.
As long as the length in the direction perpendicular to the microwave propagation direction is 1/4 or more of the guide wavelength, it may be rectangular, elliptical, or array. The slot spacing of the slotted endless annular waveguide 108 used in the present invention is optimally ま た は or の of the guide wavelength so that the electric field crossing the slot is enhanced by interference.
【0020】スロット1個に対してガス放出口を少なく
とも1個又は、スロット複数個に対してガス放出口を1
個となるように対応させて配置するとよい。At least one gas outlet per slot or one gas outlet per slot.
It is good to arrange so that it may correspond to pieces.
【0021】本発明のマイクロ波プラズマ処理装置及び
処理方法において用いられるマイクロ波周波数は、0.
8GHz乃至20GHzの範囲から適宜選択することが
できる。The microwave frequency used in the microwave plasma processing apparatus and the processing method according to the present invention is set to 0.
It can be appropriately selected from the range of 8 GHz to 20 GHz.
【0022】本発明のマイクロ波プラズマ処理装置及び
処理方法において、より低圧で処理するために、磁界発
生手段を用いてもよい。本発明のプラズマ処理装置及び
処理方法において用いられる磁界としては、ミラー磁界
なども適用可能であるが、スロット付無終端環状導波管
108の複数のスロットの中心を結ぶ曲線上にループ磁
界を発生しスロット近傍の磁界の磁束密度は基板近傍の
磁界の磁束密度よりも大きいマグネトロン磁界が最適で
ある。磁界発生手段としては、コイル以外でも、永久磁
石でも使用可能である。コイルを用いる場合には過熱防
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。In the microwave plasma processing apparatus and processing method of the present invention, a magnetic field generating means may be used for processing at a lower pressure. As the magnetic field used in the plasma processing apparatus and the processing method of the present invention, a mirror magnetic field or the like can be applied, but a loop magnetic field is generated on a curve connecting the centers of a plurality of slots of the endless annular waveguide with slots 108. The magnetic flux density of the magnetic field near the slot is optimally a magnetron magnetic field larger than the magnetic flux density of the magnetic field near the substrate. As the magnetic field generating means, a permanent magnet other than a coil can be used. When using a coil, other cooling means such as a water cooling mechanism or air cooling may be used to prevent overheating.
【0023】処理のより高品質化のため、紫外光を基体
表面に照射してもよい。光源としては、被処理基体もし
くは基体上に付着したガスに吸収される光を放射するも
のなら適用可能で、エキシマレーザ、エキシマランプ、
希ガス共鳴線ランプ、低圧水銀ランプなどが適当であ
る。In order to improve the quality of the treatment, the surface of the substrate may be irradiated with ultraviolet light. Any light source can be used as long as it emits light that is absorbed by the substrate to be processed or the gas attached to the substrate. Excimer lasers, excimer lamps,
A rare gas resonance line lamp, a low-pressure mercury lamp and the like are suitable.
【0024】本発明のマイクロ波プラズマ処理方法にお
けるプラズマ処理室内の圧力は0.1mTorr乃至1
0Torrの範囲、より好ましくは、CVDの揚合1m
Torr乃至100mTorr、エッチングの揚合0.
5mTorrから50mTorr、アッシングの揚合1
00mTorrから10Torrの範囲から選択するこ
とができる。In the microwave plasma processing method of the present invention, the pressure in the plasma processing chamber is from 0.1 mTorr to 1 mTorr.
0 Torr range, more preferably 1 m of CVD
Torr to 100 mTorr;
5m Torr to 50m Torr, Ashing Fried 1
It can be selected from the range of 00 mTorr to 10 Torr.
【0025】本発明のマイクロ波プラズマ処理方法によ
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Si3N4、SiO2、SiOF,Ta2O5、Ti
O2、TiN、Al2O3、AlN、MgF2などの絶縁
膜、非晶質Si(a−Si)、多結晶Si(poly−
Si)、SiC、GaAsなどの半導体膜、Al、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。In the formation of a deposited film by the microwave plasma processing method of the present invention, Si 3 N 4 , SiO 2 , SiOF, Ta 2 O 5 , Ti
Insulating films such as O 2 , TiN, Al 2 O 3 , AlN, and MgF 2 , amorphous Si (a-Si), polycrystalline Si (poly-
Semiconductor films such as Si), SiC, GaAs, Al, W,
Various deposited films such as metal films of MO, Ti, Ta and the like can be efficiently formed.
【0026】本発明のプラズマ処理方法により処理する
被処理基体102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。The substrate 102 to be processed by the plasma processing method of the present invention may be a semiconductor, a conductive material, or an electrically insulating material.
【0027】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 alloys thereof, such as brass and stainless steel.
【0028】絶縁性基体としては、SiO2系の石英や
各種ガラス、Si3N4,NaCl,KCl,LiF,C
aF2、BaF2、Al2O3,AlN,MgOなどの無機
物、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 and various glasses, Si 3 N 4 , NaCl, KCl, LiF, C
inorganic materials such as aF 2 , BaF 2 , Al 2 O 3 , AlN, and MgO, polyethylene, polyester, polycarbonate,
Cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide,
Examples include films and sheets of organic substances such as polyimide.
【0029】CVD法により基板上に薄膜を形成する場
合に用いられるガスとしては、一般に公知のガスが使用
できる。As a gas used for forming a thin film on a substrate by the CVD method, generally known gases can be used.
【0030】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
105を介してプラズマ処理室101ヘ導入するSi原
子を含有する原料ガスとしては、SiH4,Si2H6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(DM
S),ジメチルジフルオロシラン(DMDFS),ジメ
チルジクロルシラン(DMDCS)などの有機シラン
類、SiF4,Si2F6,Si3F8,SiHF3,SiH
2F2,SiCl4,Si2Cl6,SiHCl3,SiH2
Cl2,SiH3Cl,SiCl2F2などのハロゲン化シ
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Si
原料ガスと混合して導入してもよい添加ガスまたはキャ
リアガスとしては、H2、He、Ne、Ar、Kr、X
e、Rnが挙げられる。When a Si-based semiconductor thin film such as a-Si, poly-Si or SiC is formed, the source gas containing Si atoms introduced into the plasma processing chamber 101 through the processing gas introducing means 105 is SiH 4 , inorganic silanes such as Si 2 H 6 , tetraethylsilane (TES), tetramethylsilane (TMS), dimethylsilane (DM
S), organic silanes such as dimethyldifluorosilane (DMDFS), dimethyldichlorosilane (DMDCS), SiF 4 , Si 2 F 6 , Si 3 F 8 , SiHF 3 , SiH
2 F 2 , SiCl 4 , Si 2 Cl 6 , SiHCl 3 , SiH 2
Examples thereof include halogenated silanes such as Cl 2 , SiH 3 Cl, and SiCl 2 F 2 , which are in a gaseous state at normal temperature and pressure or those which can be easily gasified. In this case, Si
H 2 , He, Ne, Ar, Kr, X
e and Rn.
【0031】Si3N4,SiO2などのSi化合物系薄
膜を形成する揚合の処理用ガス導入手段105を介して
導入するSi原子を含有する原料としては、SiH4、
Si2H6などの無機シラン類,テトラエトキシシラン
(TEOS),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),ジメチ
ルジフルオロシラン(DMDFS),ジメチルジクロル
シラン(DMDCS)などの有機シラン類、SiF4,
Si2F6,Si3F8,SiHF3,SiH2F2,SiC
l4,Si2Cl6,SiHCl3,SiH2Cl2,SiH
3Cl,SiCl2F 2などのハロゲン化シラン類等、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、この場合の同時に導入する窒
素原料ガスまたは酸素原料ガスとしては、N2、NH3、
N2H4、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、O2、
O3、H2O、NO、N2O、NO2などが挙げられる。SiThreeNFour, SiOTwoSi compound thin
Via the processing gas introducing means 105 for forming the membrane
As a raw material containing Si atoms to be introduced, SiHFour,
SiTwoH6Inorganic silanes such as tetraethoxysilane
(TEOS), tetramethoxysilane (TMOS),
Kutamethylcyclotetrasilane (OMCTS), Dimethi
Rudifluorosilane (DMDFS), dimethyldichloro
Organic silanes such as silane (DMDCS), SiFFour,
SiTwoF6, SiThreeF8, SiHFThree, SiHTwoFTwo, SiC
lFour, SiTwoCl6, SiHClThree, SiHTwoClTwo, SiH
ThreeCl, SiClTwoF TwoSuch as halogenated silanes
It can be gasified or easily gasified at normal temperature and temperature
Things. In this case, the simultaneous introduction
As the raw material gas or the oxygen raw material gas, NTwo, NHThree,
NTwoHFour, Hexamethyldisilazane (HMDS), OTwo,
OThree, HTwoO, NO, NTwoO, NOTwoAnd the like.
【0032】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105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(TMA1)、トリエチルアルミニウム
(TEA1)、トリイソブチルアルミニウム(TIBA
1)、ジメチルアルミニウムハイドライド(DMA1
H)、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(TMGa)、トリエチルガリウム(TEGa)な
どの有機金属、AlCl3、WF6、TiCl3、TaC
l5などのハロゲン化金属等が挙げられる。また、この
場合のSi原料ガスと混合して導入してもよい添加ガス
またはキャリアガスとしては、H2、He、Ne、A
r、Kr、Xe、Rnが挙げられる。When a metal thin film of Al, W, Mo, Ti, Ta or the like is formed, as a raw material containing a metal atom to be introduced through the processing gas introducing means 105, trimethyl aluminum (TMA1), triethyl aluminum ( TEA1), triisobutylaluminum (TIBA)
1), dimethyl aluminum hydride (DMA1
H), organic metals such as tungsten carbonyl (W (CO) 6 ), molybdenum carbonyl (Mo (CO) 6 ), trimethylgallium (TMGa) and triethylgallium (TEGa), AlCl 3 , WF 6 , TiCl 3 , TaC
metal halide or the like such as l 5 and the like. In this case, the additive gas or carrier gas which may be introduced as a mixture with the Si source gas is H 2 , He, Ne, or A 2.
r, Kr, Xe, and Rn.
【0033】Al2O3、AlN、Ta2O5、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105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(TM
A1)、トリエチルアルミニウム(TEA1)、トリイ
ソブチルアルミニウム(TIBA1)、ジメチルアルミ
ニウムハイドライド(DMA1H)、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(TMGa)、トリ
エチルガリウム(TEGa)などの有機金属、AlCl
3、WF6、TiCl3、TaCl5などのハロゲン化金属
等が挙げられる。また、この揚合の同時に導入する酸素
原料ガスまたは窒素原料ガスとしては、O2、O3、H2
O、NO、N2O、NO2、N2、NH3、N2H4、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 ,
When a metal compound thin film such as TiN or WO 3 is formed, trimethyl aluminum (TM
A1), triethylaluminum (TEA1), triisobutylaluminum (TIBA1), dimethylaluminum hydride (DMA1H), tungsten carbonyl (W (CO) 6), molybdenum carbonyl (Mo)
(CO) 6 ), organic metals such as trimethylgallium (TMGa) and triethylgallium (TEGa), AlCl
3 , metal halides such as WF 6 , TiCl 3 , and TaCl 5 . O 2 , O 3 , H 2
O, NO, N 2 O, NO 2 , N 2 , NH 3 , N 2 H 4 , hexamethyldisilazane (HMDS) and the like.
【0034】基体表面をエッチングする場合の処理用ガ
ス導入口105から導入するエッチング用ガスとして
は、F2、CF4、CH2F2、C2F6、C3F8、C4F8、
CF2Cl2、SF6、NF3、Cl2、CCl4、CH2C
l2、C2Cl6などが挙げられる。As the etching gas introduced from the processing gas inlet 105 for etching the substrate surface, F 2 , CF 4 , CH 2 F 2 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , C 4 F 8 are used. ,
CF 2 Cl 2 , SF 6 , NF 3 , Cl 2 , CCl 4 , CH 2 C
l 2 , C 2 Cl 6 and the like.
【0035】フォトレジストなど基体表面上の有機成分
をアッシング除去する揚合の処理用ガス導入口115か
ら導入するアッシング用ガスとしては、O2、O3、H2
O、NO、N2O、NO2、H2などが挙げられる。The ashing gas introduced from the processing gas inlet 115 for ashing for removing organic components such as a photoresist on the substrate surface by ashing is O 2 , O 3 , H 2.
O, NO, N 2 O, NO 2 , H 2 and the like can be mentioned.
【0036】また本発明のマイクロ波プラズマ処理装置
及びプラズマ処理方法を表面改質にも適用する場合、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成膜技術は
クリーニング方法にも適用できる。その揚合酸化物ある
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。When the microwave plasma processing apparatus and the plasma processing method of the present invention are applied to surface modification, by appropriately selecting a gas to be used, for example, Si, Al, Ti, Zn, Using Ta or the like, oxidation or nitridation of these substrates or surface layers, and doping of B, As, P or the like can be performed. Further, the film forming technique employed in the present invention can be applied to a cleaning method. It can also be used for cleaning oxides, organic substances and heavy metals.
【0037】基体を酸化表面処理する場合の処理用ガス
導入口l05を介して導入する酸化性ガスとしては、O
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処理用ガス導
入口115を介して導入する窒化性ガスとしては、
N2、NH3、N2H4、ヘキサメチルジシラザン(HMD
S)などが挙げられる。The oxidizing gas introduced through the processing gas inlet 105 when the substrate is subjected to oxidizing surface treatment is O 2
2 , O 3 , H 2 O, NO, N 2 O, NO 2 and the like. In addition, as the nitriding gas introduced through the processing gas inlet 115 when performing a nitriding surface treatment on the substrate,
N 2 , NH 3 , N 2 H 4 , hexamethyldisilazane (HMD
S) and the like.
【0038】基体表面の有機物をクリーニングする場
合、またはフォトレジストなど基体表面上の有機成分を
アッシング除去する場合のガス導入口105から導入す
るクリーニング/アッシング用ガスとしては、O2、
O3、H2O、NO、N2O、NO2、H2などが挙げられ
る。また、基体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、CH2F2、C2F6、C
4F8、CF2Cl2、SF6、NF3などが挙げられる。The cleaning / ashing gas introduced from the gas inlet 105 for cleaning organic substances on the substrate surface or for ashing removal of organic components such as photoresist on the substrate surface is O 2 ,
O 3 , H 2 O, NO, N 2 O, NO 2 , H 2 and the like can be mentioned. The cleaning gas introduced from the gas inlet for plasma generation for cleaning the inorganic substance on the substrate surface includes F 2 , CF 4 , CH 2 F 2 , C 2 F 6 , C 2
4 F 8 , CF 2 Cl 2 , SF 6 , NF 3 and the like.
【0039】[0039]
【実施例】以下実施例を挙げて本発明のマイクロ波プラ
ズマ処理装置及びプラズマ処理方法をより具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。EXAMPLES Hereinafter, the microwave plasma processing apparatus and the plasma processing method of the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0040】実施例1装置例1 本発明のマイクロ波プラズマ処理装置の貫通細孔付き誘
電体板で覆われたスロット付き無終端環状導波管を用い
た一例を図1を用いて説明する。101はプラズマ処理
室、102は被処理基体、103は基体102の支持
体、104は基体温度調整手段(ヒータまたはクー
ラ)、105は処理用ガス導入手段、106は排気、1
08はマイクロ波をプラズマ処理室101に導入するた
めの平板状スロット付無終端環状導波管、109は貫通
細孔が形成されたスロットを覆う誘電体板である。Embodiment 1 Apparatus Example 1 An example using a slotted endless annular waveguide covered with a dielectric plate having through holes in a microwave plasma processing apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. 101 is a plasma processing chamber, 102 is a substrate to be processed, 103 is a support for the substrate 102, 104 is a substrate temperature adjusting means (heater or cooler), 105 is a processing gas introducing means, 106 is an exhaust gas,
Reference numeral 08 denotes an endless annular waveguide with a flat plate-like slot for introducing microwaves into the plasma processing chamber 101, and reference numeral 109 denotes a dielectric plate covering a slot in which a through-hole is formed.
【0041】プラズマ処理は以下のようにして行なう。
排気系CV,VPを介してプラズマ処理室101内を真
空排気する。続いて、処理用ガスを処理用ガス導入手段
のガス導入口105を介して所定の流量でスロット付き
平板状無終端環状導波管108内からスロット更には誘
電体板109の貫通細孔を通してプラズマ処理室101
内に導入する。次に、排気系CV,VPに設けられたコ
ンダクタンスバルブCVを調整し、プラズマ処理室10
1内を所定の圧力に保持する。マイクロ波電源MWPよ
り所望の電力を、スロット付き無終端環状導波管108
を介して、プラズマ処理室101内に供給することによ
り、プラズマ処理室101内にプラズマが発生する。処
理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103上に載置された被処理基体102の表面を処
理する。The plasma processing is performed as follows.
The inside of the plasma processing chamber 101 is evacuated via the exhaust systems CV and VP. Subsequently, the processing gas is supplied from the inside of the slotted flat endless annular waveguide 108 at a predetermined flow rate through the gas introduction port 105 of the processing gas introducing means to the plasma through the slots and the through-holes of the dielectric plate 109. Processing chamber 101
Introduce within. Next, the conductance valves CV provided in the exhaust systems CV and VP are adjusted, and the plasma processing chamber 10 is adjusted.
1 is maintained at a predetermined pressure. A desired power from the microwave power supply MWP is supplied to the slotted endless annular waveguide 108.
The plasma is generated in the plasma processing chamber 101 by being supplied into the plasma processing chamber 101 via the. The processing gas is excited by the generated high-density plasma, and processes the surface of the substrate to be processed 102 placed on the support 103.
【0042】誘電体板109は、材質は合成石英で貫通
細孔が設けられている。その直径1mmで少なくとも1
個形成されている。スロット付無終端環状導波管108
は、内壁断面の寸法が27mm×96mmであって、導
波管の中心径が202mm(周長4λg:λgは波長)
である。スロット付無終端環状導波管108の材質は、
マイクロ波の伝搬損失を抑えるため、すべてAlを用い
ている。スロット付無終端環状導波管108のH面11
0には、マイクロ波をプラズマ処理室101ヘ導入する
ためのスロットが形成されている。スロットの形状は長
さ45mm、幅4mmの矩形であり、管内波長の1/4
間隔に放射状に形成されている。管内波長は、使用する
マイクロ波の周波数と、導波管の断面の寸法とに依存す
るが、周波数2.45GHzのマイクロ波と、上記の寸
法の導波管とを用いた揚合には約159mmである。使
用したスロット付無終端環状導波管108では、スロッ
トは約39.8mm間隔で32個形成されている。スロ
ット付無終端環状導波管108には、4Eチューナ、方
向性結合器、アイソレータ、2.45GHzの周波数を
持つマイクロ波電源(不図示)が順に接続されている。The dielectric plate 109 is made of synthetic quartz and has through holes. At least 1 mm in diameter
Individually formed. Endless annular waveguide with slot 108
Is that the inner wall cross-sectional dimension is 27 mm x 96 mm and the center diameter of the waveguide is 202 mm (perimeter 4λg: λg is wavelength)
It is. The material of the slotted endless annular waveguide 108 is
In order to suppress the propagation loss of microwaves, all use Al. H-plane 11 of slotted endless annular waveguide 108
A slot for introducing microwaves into the plasma processing chamber 101 is formed at 0. The shape of the slot is a rectangle having a length of 45 mm and a width of 4 mm.
It is formed radially at intervals. The guide wavelength depends on the frequency of the microwave used and the cross-sectional dimensions of the waveguide. However, the combination using the microwave having the frequency of 2.45 GHz and the waveguide having the above-mentioned size is approximately required. 159 mm. In the used endless annular waveguide with slots 108, 32 slots are formed at intervals of about 39.8 mm. A 4E tuner, a directional coupler, an isolator, and a microwave power supply (not shown) having a frequency of 2.45 GHz are sequentially connected to the slotted endless annular waveguide 108.
【0043】図1に示したマイクロ波プラズマ処理装置
を使用して、Ar流量500sccm、圧力10mTo
rrと1Torr,マイクロ波パワー1.5kWの条件
でプラズマを発生させ、得られたプラズマの計測を行っ
た。プラズマ計測は、シングル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+100V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,電子温度,プラ
ズマ電位を算出した。その結果、電子密度は、10mT
orrの揚合1.1×1012cm-3±2.7%(φ30
0面内)、1Torrの場合5.7×1011cm-3±
4.2%(φ300面内)であり、大口径空間に高密度
で均一なプラズマが形成されていることが確認された。Using the microwave plasma processing apparatus shown in FIG. 1, an Ar flow rate of 500 sccm and a pressure of 10 mTo
Plasma was generated under the conditions of rr, 1 Torr, and microwave power of 1.5 kW, and the obtained plasma was measured. The plasma measurement was performed by the single probe method as follows. The voltage applied to the probe was changed in the range of -50 to +100 V, the current flowing through the probe was measured by an IV measuring instrument, and the electron density, electron temperature and plasma were obtained from the obtained IV curve by the method of Langmuir et al. The potential was calculated. As a result, the electron density is 10 mT
1.1 × 10 12 cm -3 ± 2.7% (φ30
5.7 × 10 11 cm −3 ± 1 at 1 Torr
It was 4.2% (within φ300 plane), and it was confirmed that high-density and uniform plasma was formed in the large-diameter space.
【0044】実施例2装置例2 本発明のマイクロ波プラズマ処理装置の多孔質誘電体板
で覆われたスロット付き無終端環状導波管を用いた一例
を図2を用いて説明する。201はプラズマ処理室、2
02は被処理基体、203は基体202の支持体、20
4は基体温度調整手段(ヒータまたはクーラ)、205
は処理用ガス導入手段、206は排気、208はマイク
ロ波をプラズマ処理室201に導入するためのスロット
付無終端環状導波管、209はスロットを覆う多孔質誘
電体板である。Embodiment 2 Apparatus Example 2 An example using a slotted endless annular waveguide covered with a porous dielectric plate in a microwave plasma processing apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. 201 is a plasma processing chamber, 2
02 is the substrate to be treated, 203 is the support of the substrate 202, 20
4 is a substrate temperature adjusting means (heater or cooler), 205
Is a processing gas introducing means, 206 is an exhaust, 208 is an endless annular waveguide with slots for introducing microwaves into the plasma processing chamber 201, and 209 is a porous dielectric plate covering the slots.
【0045】プラズマ処理は以下のようにして行なう。
排気系(不図示)を介してプラズマ処理室201内を真
空排気する。続いて、処理用ガスを処理用ガス導入手段
205を介して所定の流量でスロット付き無終端環状導
波管208内から誘電体板209を透してプラズマ処理
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
ズマ処理室201内を所定の圧力に保持する。マイクロ
波電源(不図示)より所望の電力を、スロット付き無終
端環状導波管208を介して、プラズマ処理室201内
に供給することにより、プラズマ処理室201内にプラ
ズマが発生する。処理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203上に載置された被処理基
体202の表面を処理する。The plasma processing is performed as follows.
The inside of the plasma processing chamber 201 is evacuated via an exhaust system (not shown). Subsequently, a processing gas is introduced into the plasma processing chamber 201 from the inside of the slotted endless annular waveguide 208 through the dielectric plate 209 at a predetermined flow rate through the processing gas introduction means 205. Next, a conductance valve (not shown) provided in an exhaust system (not shown) is adjusted to maintain the inside of the plasma processing chamber 201 at a predetermined pressure. By supplying a desired power from a microwave power supply (not shown) to the plasma processing chamber 201 through the slotted endless annular waveguide 208, plasma is generated in the plasma processing chamber 201. The processing gas is excited by the generated high-density plasma, and processes the surface of the target substrate 202 placed on the support 203.
【0046】誘電体板209は、材質は多孔質アルミナ
を用いている。スロット付無終端環状導波管208は、
内壁断面の寸法が27mm×96mmであって、導波管
の中心径が202mm(周長4λg)である。スロット
付無終端環状導波管208の材質は、マイクロ波の伝搬
損失を抑えるため、すべてAlを用いている。スロット
付無終端環状導波管208のH面210には、マイクロ
波をプラズマ処理室201ヘ導入するためのスロットが
形成されている。スロットの形状は長さ45mm、幅4
mmの矩形であり、管内波長の1/4間隔に放射状に形
成されている。管内波長は、使用するマイクロ波の周波
数と、導波管の断面の寸法とに依存するが、周波数2.
45GHzのマイクロ波と、上記の寸法の導波管とを用
いた場合には約159mmである。使用したスロット付
無終端環状導波管208では、スロットは約39.8m
m間隔で32個形成されている。スロット付無終端環状
導波管208には、4Eチューナ、方向性結合器、アイ
ソレータ、2.45GHzの周波数を持つマイクロ波電
源(不図示)が順に接続されている。The dielectric plate 209 is made of porous alumina. The slotted endless annular waveguide 208 is
The dimensions of the inner wall cross section are 27 mm × 96 mm, and the center diameter of the waveguide is 202 mm (peripheral length 4λg). The material of the slotted endless annular waveguide 208 is all Al in order to suppress microwave propagation loss. Slots for introducing microwaves into the plasma processing chamber 201 are formed on the H surface 210 of the slotted endless annular waveguide 208. The shape of the slot is 45mm in length and 4 in width
mm, and are formed radially at intervals of 1/4 of the guide wavelength. The guide wavelength depends on the frequency of the microwave used and the cross-sectional dimensions of the waveguide.
When a microwave of 45 GHz and a waveguide having the above dimensions are used, the distance is about 159 mm. In the slotted endless annular waveguide 208 used, the slot is approximately 39.8 m.
32 are formed at m intervals. A 4E tuner, a directional coupler, an isolator, and a microwave power supply (not shown) having a frequency of 2.45 GHz are sequentially connected to the slotted endless annular waveguide 208.
【0047】図2に示したマイクロ波プラズマ処理装置
を使用して、Ar流量500sccm、圧カ10mTo
rrと1Torr,マイクロ波パワー2.0kWの条件
でプラズマを発生させ、得られたプラズマの計測を行っ
た。その結果、電子密度は、10mTOrrの揚合1.
4×1012cm-3±2.9%(φ300面内)、1To
rrの揚合7.4×1011cm-33.6%(φ300面
内)であり、大口径空間に高密度で均一なプラズマが形
成されていることが確認された。Using the microwave plasma processing apparatus shown in FIG. 2, an Ar flow rate of 500 sccm and a pressure of 10 mTo
Plasma was generated under the conditions of rr, 1 Torr, and microwave power of 2.0 kW, and the obtained plasma was measured. As a result, the electron density was 10 mTOrr.
4 × 10 12 cm -3 ± 2.9% (φ300 plane), 1To
The rr was 7.4 × 10 11 cm −3 3.6% (within φ300 plane), confirming that high-density and uniform plasma was formed in the large-diameter space.
【0048】実施例3装置例3 本発明のマイクロ波プラズマ処理装置のRFバイアス印
加機構を用いた一例を図3を用いて説明する。301は
プラズマ処理室、302は被処理基体、303は基体3
02の支持体を兼ねたRF電極、304は基体温度調整
手段(ヒータまたはクーラ)、305は処理用ガス導入
手段、306は排気、308はマイクロ波をプラズマ処
理室301に導入するためのスロット付無終端環状導波
管、309は貫通細孔が形成されたスロットを覆う誘電
体板、310は基板バイアス用高周波電源である。Embodiment 3 Apparatus Example 3 An example using the RF bias application mechanism of the microwave plasma processing apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. 301 is a plasma processing chamber, 302 is a substrate to be processed, 303 is a substrate 3
Reference numeral 02 denotes an RF electrode serving also as a support, reference numeral 304 denotes a substrate temperature adjusting unit (heater or cooler), reference numeral 305 denotes a processing gas introducing unit, reference numeral 306 denotes exhaust, and reference numeral 308 denotes a slot for introducing microwaves into the plasma processing chamber 301. An endless annular waveguide, 309 is a dielectric plate covering the slot in which the through hole is formed, and 310 is a high frequency power source for substrate bias.
【0049】プラズマ処理は以下のようにして行なう。
排気系(不図示)を介してプラズマ処理室301内を真
空排気する。続いて、処理用ガスを処理用ガス導入手段
305を介して所定の流量でスロット付き無終端環状導
波管308内から誘電体板309を透してプラズマ処理
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
ズマ処理室301内を所定の圧力に保持する。RF電源
310より所望の電力を支持体を兼ねたRF電極303
に印加するとともにマイクロ波電源(不図示)より所望
の電力を、スロット付き無終端環状導波管308を介し
て、プラズマ処理室301内に供給することにより、プ
ラズマ処理室301内にプラズマが発生する。処理用ガ
スは発生した高密度プラズマにより励起され、支持体を
兼ねたRF電極303上に載置された被処理基体302
の表面を処理する。The plasma processing is performed as follows.
The inside of the plasma processing chamber 301 is evacuated via an exhaust system (not shown). Subsequently, a processing gas is introduced into the plasma processing chamber 301 from the inside of the slotted endless annular waveguide 308 through the dielectric plate 309 at a predetermined flow rate through the processing gas introduction means 305. Next, a conductance valve (not shown) provided in an exhaust system (not shown) is adjusted to maintain the inside of the plasma processing chamber 301 at a predetermined pressure. RF electrode 303 serving also as a support with desired power from RF power supply 310
And a desired power from a microwave power supply (not shown) is supplied to the plasma processing chamber 301 through the slotted endless annular waveguide 308 to generate plasma in the plasma processing chamber 301. I do. The processing gas is excited by the generated high-density plasma, and the substrate 302 to be processed placed on the RF electrode 303 also serving as a support.
Treat the surface.
【0050】誘電体板309は、材質はサファイアで貫
通細孔は直径1mmで1個形成されている。スロット付
無終端環状導波管308は、内壁断面の寸法が27mm
×96mmであって、導波管の中心径が202mm(周
長4λg)である。スロット付無終端環状導波管308
の材質は、マイクロ波の伝搬損失を抑えるため、すべて
Alを用いている。スロット付無終端環状導波管308
のH面310には、マイクロ波をプラズマ処理室301
ヘ導入するためのスロットが形成されている。スロット
の形状は長さ45mm、幅4mmの矩形であり、管内波
長の1/4間隔に放射状に形成されている。管内波長
は、使用するマイクロ波の周波数と、導波管の断面の寸
法とに依存するが、周波数2.45GHzのマイクロ波
と、上記の寸法の導波管とを用いた揚合には約159m
mである。使用したスロット付無終端環状導波管308
では、スロットは約39.8mm間隔で32個形成され
ている。スロット付無終端環状導波管308には、4E
チューナ、方向性結合器、アイソレータ、2.45GH
zの周波数を持つマイクロ波電源(不図示)が順に接続
されている。The dielectric plate 309 is made of sapphire and has one through hole with a diameter of 1 mm. The endless annular waveguide 308 with a slot has an inner wall cross-sectional dimension of 27 mm.
× 96 mm, and the center diameter of the waveguide is 202 mm (peripheral length 4λg). Endless annular waveguide with slot 308
Are all made of Al to suppress microwave propagation loss. Endless annular waveguide with slot 308
Microwave is applied to the plasma processing chamber 301
A slot is formed for introduction into the housing. The shape of the slot is a rectangle having a length of 45 mm and a width of 4 mm, and is formed radially at intervals of 1/4 of the guide wavelength. The guide wavelength depends on the frequency of the microwave used and the cross-sectional dimensions of the waveguide. However, the combination using the microwave having the frequency of 2.45 GHz and the waveguide having the above-mentioned size is approximately required. 159m
m. Used slotted endless annular waveguide 308
In this example, 32 slots are formed at intervals of about 39.8 mm. The endless annular waveguide with slot 308 has 4E
Tuner, directional coupler, isolator, 2.45GH
A microwave power supply (not shown) having a frequency of z is connected in order.
【0051】図3に示したマイクロ波プラズマ処理装置
を使用して、Ar流量500sccm、圧力10mTo
rrと1Torr,マイクロ波パワー3kWの条件でプ
ラズマを発生させ、得られたプラズマの計測を行った。
その結果、電子密度は、10mTorrの揚合1.6×
1012cm-3±2.5%(φ300面内)、1Torr
の場合8.0×1011cm-3±4.7%(φ300面
内)であり、大口径空間に高密度で均一なプラズマが形
成されていることが確認された。Using the microwave plasma processing apparatus shown in FIG. 3, an Ar flow rate of 500 sccm and a pressure of 10 mTo
Plasma was generated under the conditions of rr, 1 Torr, and microwave power of 3 kW, and the obtained plasma was measured.
As a result, the electron density is 1.6 × 10 mTorr.
10 12 cm -3 ± 2.5% (in φ300 plane), 1 Torr
In this case, the density was 8.0 × 10 11 cm −3 ± 4.7% (within φ300 plane), and it was confirmed that high-density and uniform plasma was formed in the large-diameter space.
【0052】実施例4 図1に示したマイクロ波プラズマ処理装置を使用し、フ
ォトレジストのアッシングを行った。Example 4 Ashing of a photoresist was performed using the microwave plasma processing apparatus shown in FIG.
【0053】基体102としては、層間SiO2膜をエ
ッチングし、ビアホールを形成した直後のシリコン(S
i)基板(φ12インチ)を使用した。まず、Si基板
102を基体支持体103上に設置した後、ヒータ10
4を用いて200℃まで加熱し、排気系(不図示)を介
してプラズマ処理室101内を真空排気し、10ー4To
rrまで減圧させた。プラズマ処理用ガス導入口105
を介して酸素ガスを2slmの流量でプラズマ処理室1
01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
101内を1Torrに保持した。プラズマ処理室10
1内に、2.45GHzのマイクロ波電源より2.0k
Wの電力をスロット付無終端環状導波管108を介して
供給した。かくして、プラズマ処理室101内にプラズ
マを発生させた。この際、プラズマ処理用ガス導入口1
05を介して導入された酸素ガスはプラズマ処理室10
1内で励起、分解、反応してオゾンとなり、シリコン基
板102の方向に輸送され、基板102上のフォトレジ
ストを酸化し、気化・除去された。アッシング後、アッ
シング速度と基板表面電荷密度などについて評価した。As the base 102, silicon (S) immediately after the interlayer SiO 2 film was etched and via holes were formed.
i) A substrate (φ12 inch) was used. First, after setting the Si substrate 102 on the base support 103, the heater 10
4 was heated to 200 ° C. was used to evacuate the plasma processing chamber 101 through an exhaust system (not shown), 10 @ 4 the To
The pressure was reduced to rr. Gas inlet 105 for plasma processing
Oxygen gas at a flow rate of 2 slm through the plasma processing chamber 1
01. Next, a conductance valve (not shown) provided in an exhaust system (not shown) was adjusted to maintain the inside of the processing chamber 101 at 1 Torr. Plasma processing chamber 10
Within 2.0k from 2.45GHz microwave power supply
W power was supplied through the slotted endless annular waveguide 108. Thus, plasma was generated in the plasma processing chamber 101. At this time, the plasma processing gas inlet 1
Oxygen gas introduced through the plasma processing chamber 10
Excited, decomposed and reacted in 1 to form ozone, transported in the direction of the silicon substrate 102, oxidized the photoresist on the substrate 102, and vaporized and removed. After the ashing, the ashing speed and the substrate surface charge density were evaluated.
【0054】得られたアッシング速度は、8.5μm/
min±6.2%と極めて大きく、表面電荷密度も1.
4×1011cm-2と充分低い値を示した。The obtained ashing speed was 8.5 μm /
min ± 6.2%, and the surface charge density is also 1.
This was a sufficiently low value of 4 × 10 11 cm −2 .
【0055】実施例5 図2に示したマイクロ波プラズマ処理装置を使用し、フ
ォトレジストのアッシングを行った。Example 5 Photoresist ashing was performed using the microwave plasma processing apparatus shown in FIG.
【0056】基体202としては、層間SiO2膜をエ
ッチングし、ビアホールを形成した直後のシリコン(S
i)基板(φ12インチ)を使用した。まず、Si基板
202を基体支持体203上に設置した後、ヒータ20
4を用いて200℃まで加熱し、排気系(不図示)を介
してプラズマ処理室201内を真空排気し、10-5To
rrまで減圧させた。プラズマ処理用ガス導入口205
を介して酸素ガスを2slmの流量でプラズマ処理室2
01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
201内を2Torrに保持した。プラズマ処理室20
1内に、2.45GHzのマイクロ波電源より2.0k
Wの電力をスロット付無終端環状導波管208を介して
供給した。かくして、プラズマ処理室201内にプラズ
マを発生させた。この際、プラズマ処理用ガス導入口2
05を介して導入された酸素ガスはプラズマ処理室20
1内で励起、分解、反応してオゾンとなり、シリコン基
板202の方向に輸送され、基板202上のフォトレジ
ストを酸化し、気化・除去された。アッシング後、アッ
シング速度と基板表面電荷密度などについて評価した。As the base 202, silicon (S) immediately after the interlayer SiO 2 film was etched and via holes were formed.
i) A substrate (φ12 inch) was used. First, after placing the Si substrate 202 on the base support 203, the heater 20
4 and heated to 200 ° C., and the inside of the plasma processing chamber 201 was evacuated via an exhaust system (not shown) to 10 -5 To.
The pressure was reduced to rr. Gas inlet 205 for plasma processing
Oxygen gas at a flow rate of 2 slm through the plasma processing chamber 2
01. Next, a conductance valve (not shown) provided in an exhaust system (not shown) was adjusted to maintain the inside of the processing chamber 201 at 2 Torr. Plasma processing chamber 20
Within 2.0k from 2.45GHz microwave power supply
W power was supplied via slotted endless annular waveguide 208. Thus, plasma was generated in the plasma processing chamber 201. At this time, the plasma processing gas inlet 2
Oxygen gas introduced through the plasma processing chamber 20
Excited, decomposed and reacted in 1 to form ozone, transported in the direction of the silicon substrate 202, oxidized the photoresist on the substrate 202, and vaporized and removed. After the ashing, the ashing speed and the substrate surface charge density were evaluated.
【0057】得られたアッシング速度は、8.6μm/
min±7.8%と極めて大きく、表面電荷密度も1.
2×1011cm-2と充分低い値を示した。The obtained ashing speed was 8.6 μm /
min ± 7.8%, and the surface charge density is also 1.
This was a sufficiently low value of 2 × 10 11 cm −2 .
【0058】実施例6 図1に示したマイクロ波プラズマ処理装置を使用し、半
導体素子保護用窒化シリコン膜の形成を行った。Example 6 Using the microwave plasma processing apparatus shown in FIG. 1, a silicon nitride film for protecting a semiconductor element was formed.
【0059】基体102としては、Al配線パターン
(ラインアンドスペース0.5μm)が形成された層間
SiO2膜付きφ300mmP型単結晶シリコン基板
(面方位〈100〉,抵抗率10Ωcm)を使用した。
まず、シリコン基板102を基体支持台103上に設置
した後、排気系(不図示)を介してプラズマ処理室10
1内を真空排気し、10ー7Torrまで減圧させた。続
いてヒータ104に通電し、シリコン基板102を30
0℃に加熱し、該基板をこの温度に保持した。プラズマ
処理用ガス導入口105を介して窒素ガスを600sc
cmの流量で、また、モノシランガスを200sccm
の流量で処理室101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101内を20mTorrに保持
した。ついで、2.45GHzのマイクロ波電源(不図
示)より3.0kWの電力をスロット付無終端環状導波
管108を介して供給した。かくして、プラズマ処理室
101内にプラズマを発生させた。この際、プラズマ処
理用ガス導入口105を介して導入された窒素ガスはプ
ラズマ処理室101内で励起、分解されて活性種とな
り、シリコン基板102の方向に輸送され、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102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 102, a φ300 mm P-type single crystal silicon substrate (plane orientation <100>, resistivity 10 Ωcm) with an interlayer SiO 2 film on which an Al wiring pattern (line and space 0.5 μm) was formed was used.
First, after the silicon substrate 102 is set on the base support 103, the plasma processing chamber 10 is set via an exhaust system (not shown).
The 1 was evacuated, it was reduced to 10 @ 7 Torr. Subsequently, a current is supplied to the heater 104 so that the silicon substrate 102
Heated to 0 ° C. and kept the substrate at this temperature. 600 sc of nitrogen gas through the plasma processing gas inlet 105
cm and a flow rate of monosilane gas of 200 sccm
Into the processing chamber 101 at a flow rate of Next, a conductance valve (not shown) provided in an exhaust system (not shown) was adjusted to maintain the inside of the processing chamber 101 at 20 mTorr. Then, 3.0 kW of power was supplied from a 2.45 GHz microwave power supply (not shown) via the slotted endless annular waveguide 108. Thus, plasma was generated in the plasma processing chamber 101. At this time, the nitrogen gas introduced through the plasma processing gas inlet 105 is excited and decomposed into active species in the plasma processing chamber 101, is transported in the direction of the silicon substrate 102, reacts with the monosilane gas, and reacts with the silicon nitride. A film was formed on the silicon substrate 102 with a thickness of 1.0 μm. After the film formation, film quality such as film formation speed 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 using a laser interferometer Zygo (trade name).
【0060】得られた窒化シリコン膜の成膜速度は、5
80nm/minと極めて大きく、膜質も応カ1.1×
109dyne・cm-2(圧縮)、リーク電流1.2×
10- 10A・cm-2、絶縁耐圧10.3MV/cmの極
めて良質な膜であることが確認された。The deposition rate of the obtained silicon nitride film is 5
Extremely large at 80 nm / min and the film quality is 1.1 ×
10 9 dyne · cm -2 (compression), leak current 1.2 ×
10 - 10 A · cm -2, it was confirmed that an extremely high-quality film of dielectric strength 10.3MV / cm.
【0061】実施例7 図2に示したマイクロ波プラズマ処理装置を使用し、プ
ラスチックレンズ反射防止用酸化シリコン膜及び窒化シ
リコン膜の形成を行った。Example 7 The microwave plasma processing apparatus shown in FIG. 2 was used to form a silicon oxide film and a silicon nitride film for preventing plastic lens reflection.
【0062】基体202としては、直径50mmプラス
チック凸レンズを使用した。レンズ202を基体支持台
203上に設置した後、排気系(不図示)を介してプラ
ズマ処理室201内を真空排気し、10-7Torrまで
減圧させた。プラズマ処理用ガス導入口205を介して
窒素ガスを150sccmの流量で、また、モノシラン
ガスを100sccmの流量で処理室201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201内を5m
Torrに保持した。ついで、2.45GHzのマイク
ロ波電源(不図示)より3.0kWの電力をスロット付
無終端環状導波管203を介してプラズマ処理室201
内に供給した。かくして、プラズマ処理室201内にプ
ラズマを発生させた。この際、プラズマ処理用ガス導入
口205を介して導入された窒素ガスは、プラズマ処理
室201内で励起、分解されて窒素原子などの活性種と
なり、レンズ202の方向に輸送され、モノシランガス
と反応し、窒化シリコン膜がレンズ202上に20nm
の厚さで形成された。As the substrate 202, a plastic convex lens having a diameter of 50 mm was used. After the lens 202 was set on the substrate support 203, the inside of the plasma processing chamber 201 was evacuated via an exhaust system (not shown) to reduce the pressure to 10 -7 Torr. Nitrogen gas was introduced into the processing chamber 201 at a flow rate of 150 sccm, and monosilane gas was introduced at a flow rate of 100 sccm through the plasma processing gas inlet 205. Next, a conductance valve (not shown) provided in an exhaust system (not shown) is adjusted so that the inside of the processing chamber 201 is 5 m.
Torr. Next, a power of 3.0 kW from a microwave power supply (not shown) of 2.45 GHz is supplied to the plasma processing chamber 201 through the slotted endless annular waveguide 203.
Supplied within. Thus, plasma was generated in the plasma processing chamber 201. At this time, the nitrogen gas introduced through the plasma processing gas inlet 205 is excited and decomposed in the plasma processing chamber 201 to become active species such as nitrogen atoms, is transported in the direction of the lens 202, and reacts with the monosilane gas. Then, a silicon nitride film is formed on the lens 202 by 20 nm.
It was formed with the thickness of.
【0063】次に、プラズマ処理用ガス導入口205を
介して酸素ガスを200sccmの流量で、また、モノ
シランガスを100sccmの流量で処理室201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201内
を1mTorrに保持した。ついで、2.45GHzの
マイクロ波電源(不図示)より2.0kWの電力をスロ
ット付無終端環状導波管208を介してプラズマ発生室
201内に供給した。かくして、プラズマ処理室201
内にプラズマを発生させた。この際、プラズマ処理用ガ
ス導入口205を介して導入された酸素ガスは、プラズ
マ処理室201内で励起、分解されて酸素原子などの活
性種となり、ガラス基板202の方向に輸送され、モノ
シランガスと反応し、酸化シリコン膜がガラス基板20
2上に85nmの厚さで形成された。成膜後、成膜速
度、反射特性について評価した。Next, oxygen gas and monosilane gas were introduced into the processing chamber 201 through the plasma processing gas inlet 205 at a flow rate of 200 sccm and at a flow rate of 100 sccm. Next, a conductance valve (not shown) provided in an exhaust system (not shown) was adjusted to maintain the inside of the processing chamber 201 at 1 mTorr. Then, 2.0 kW of power was supplied from a 2.45 GHz microwave power supply (not shown) into the plasma generation chamber 201 via the slotted endless annular waveguide 208. Thus, the plasma processing chamber 201
A plasma was generated inside. At this time, the oxygen gas introduced through the plasma processing gas inlet 205 is excited and decomposed in the plasma processing chamber 201 to become active species such as oxygen atoms, is transported in the direction of the glass substrate 202, and is converted into a monosilane gas. The silicon oxide film reacts and the glass substrate 20
2 was formed with a thickness of 85 nm. After the film formation, the film formation speed and the reflection characteristics were evaluated.
【0064】得られた窒化シリコン膜及び酸化シリコン
膜の成膜速度はそれぞれ350nm/min、390n
m/minと良好で、膜質も、500nm付近の反射率
が0.23%と極めて良好な光学特性であることが確認
された。The deposition rates of the obtained silicon nitride film and silicon oxide film were 350 nm / min and 390 n, respectively.
m / min, and the film quality was confirmed to be very good, with a reflectance around 500 nm of 0.23%.
【0065】実施例8 図3に示したマイクロ波プラズマ処理装置を使用し、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 8 Using the microwave plasma processing apparatus shown in FIG. 3, a silicon oxide film for interlayer insulation of a semiconductor element was formed.
【0066】基体302としては、最上部にAlパター
ン(ラインアンドスペース0.5μm)が形成されたφ
300mmP型単結晶シリコン基板(面方位〈10
0〉,抵抗率10Ωcm)を使用した。まず、シリコン
基板302を基体支持体303上に設置した。排気系
(不図示)を介してプラズマ処理室301内を真空排気
し、10-7Torrまで減圧させた。続いてヒータ30
4に通電し、シリコン基板302を300℃に加熱し、
該基板をこの温度に保持した。プラズマ処理用ガス導入
口305を介して酸素ガスを500sccmの流量で、
また、モノシランガスを200sccmの流量で処理室
301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
ズマ処理室301内を30mTorrに保持した。つい
で、400kHzの高周波印加手段310を介して30
0Wの電力を基板支持体302に印加するとともに、
2.45GHzのマイクロ波電源より2.0kWの電力
をスロット付無終端環状導波管303を介してプラズマ
処理室301内に供給した。かくして、プラズマ処理室
301内にプラズマを発生させた。プラズマ処理用ガス
導入口305を介して導入された酸素ガスはプラズマ処
理室301内で励起、分解されて活性種となり、シリコ
ン基板302の方向に輸送され、モノシランガスと反応
し、酸化シリコン膜がシリコン基板302上に0.8μ
mの厚さで形成された。この時、イオン種はRFバイア
スにより加速されて基板に入射しパターン上の膜を削り
平坦性を向上させる。処理後、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、Al配線パターン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、ボイドを観
測することにより評価した。As the substrate 302, a φ having an Al pattern (line and space 0.5 μm) formed on the uppermost portion was formed.
300 mm P-type single crystal silicon substrate (plane orientation <10
0>, resistivity 10 Ωcm). First, a silicon substrate 302 was set on a base support 303. The inside of the plasma processing chamber 301 was evacuated through an exhaust system (not shown) to reduce the pressure to 10 -7 Torr. Subsequently, the heater 30
4 to heat the silicon substrate 302 to 300 ° C.
The substrate was kept at this temperature. Oxygen gas is supplied at a flow rate of 500 sccm through the gas inlet 305 for plasma processing.
Further, a monosilane gas was introduced into the processing chamber 301 at a flow rate of 200 sccm. Next, a conductance valve (not shown) provided in an exhaust system (not shown) was adjusted to maintain the inside of the plasma processing chamber 301 at 30 mTorr. Then, through the high frequency applying means 310 of 400 kHz, 30
While applying 0 W power to the substrate support 302,
A power of 2.0 kW was supplied from a microwave power supply of 2.45 GHz into the plasma processing chamber 301 via the slotted endless annular waveguide 303. Thus, plasma was generated in the plasma processing chamber 301. The oxygen gas introduced through the plasma processing gas inlet 305 is excited and decomposed in the plasma processing chamber 301 to become active species, is transported in the direction of the silicon substrate 302, reacts with the monosilane gas, and reacts with the silicon oxide film to form a silicon oxide film. 0.8μ on the substrate 302
m. At this time, the ion species is accelerated by the RF bias and is incident on the substrate to cut the film on the pattern to improve the flatness. After the treatment, the film forming speed, uniformity, dielectric strength, and step coverage were evaluated. The step coverage was evaluated by observing a cross section of the silicon oxide film formed on the Al wiring pattern with a scanning electron microscope (SEM) and observing voids.
【0067】得られた酸化シリコン膜の成膜速度と均一
性は290nm/min±2.5%と良好で、膜質も絶
縁耐圧9.1MV/cm、ボイドフリーであって良質な
膜であることが確認された。The obtained silicon oxide film has a good film formation rate and uniformity of 290 nm / min ± 2.5%, a film quality of 9.1 MV / cm, a void-free film and good quality. Was confirmed.
【0068】実施例9 図3に示したマイクロ波プラズマ処理装置を使用し、半
導体素子層間SiO2膜のエッチングを行った。Example 9 Using the microwave plasma processing apparatus shown in FIG. 3, the etching of the SiO 2 film between semiconductor elements was performed.
【0069】基体302としては、Alパターン(ライ
ンアンドスペース0.35μm)上に1μm厚の層間S
iO2膜が形成されたφ300mmP型単結晶シリコン
基板(面方位〈100〉,抵抗率10Ωcm)を使用し
た。まず、シリコン基板302を基体支持台303上に
設置した後、排気系(不図示)を介してエッチング室3
01内を真空排気し,10-7Torrまで減圧させた。
プラズマ処理用ガス導入口305を介してCF4を30
0sccmの流量でプラズマ処理室301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、プラズマ処理室301
内を5mTorrの圧カに保持した。ついで、400k
Hzの高周波印加手段310を介して300Wの電力を
基板支持体302に印加するとともに、2.45GHz
のマイクロ波電源より3.0kWの電力をスロット付無
終端環状導波管303を介してプラズマ処理室301内
に供給した。かくして、プラズマ処理室301内にプラ
ズマを発生させた。プラズマ処理用ガス導入口305を
介して導入されたCF4ガスはプラズマ処理室301内
で励起、分解されて活性種となり、シリコン基板302
の方向に輸送され、自己バイアスによって加速されたイ
オンによって層間SiO2膜がエッチングされた。クー
ラ307により基板温度は90℃までしか上昇しなかっ
た。エッチング後、エッチング速度、選択比、及びエッ
チング形状について評価した。エッチング形状は、エッ
チングされ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、評価した。As the substrate 302, a 1 μm thick interlayer S was formed on an Al pattern (line and space 0.35 μm).
A φ300 mm P-type single crystal silicon substrate (plane orientation <100>, resistivity 10 Ωcm) on which an iO 2 film was formed was used. First, after the silicon substrate 302 is set on the base support 303, the etching chamber 3 is set via an exhaust system (not shown).
01 was evacuated to a vacuum of 10 -7 Torr.
30 CF 4 was introduced through the plasma processing gas inlet 305.
It was introduced into the plasma processing chamber 301 at a flow rate of 0 sccm. Next, a conductance valve (not shown) provided in an exhaust system (not shown) is adjusted, and the plasma processing chamber 301 is adjusted.
The inside was maintained at a pressure of 5 mTorr. Then 400k
While applying 300 W of electric power to the substrate support 302 through the high frequency applying means 310 of 2.45 GHz.
Was supplied into the plasma processing chamber 301 through the slotted endless annular waveguide 303 from the microwave power source of No.3. Thus, plasma was generated in the plasma processing chamber 301. The CF 4 gas introduced through the plasma processing gas inlet 305 is excited and decomposed in the plasma processing chamber 301 to become an active species, and the silicon substrate 302
, And the interlayer SiO 2 film was etched by the ions accelerated by the self-bias. The cooler 307 increased the substrate temperature only up to 90 ° C. After the etching, the etching rate, the selectivity, and the etching shape were evaluated. The etched shape was evaluated by observing the cross section of the etched silicon oxide film with a scanning electron microscope (SEM).
【0070】エッチング速度と対ポリシリコン選択比は
それぞれ720nm/min、20と良好で、エッチン
グ形状もほば垂直で、マイクロローディング効果も少な
いことが確認された。It was confirmed that the etching rate and the selectivity to polysilicon were as good as 720 nm / min and 20, respectively, and that the etching shape was almost vertical and the microloading effect was small.
【0071】実施例10 図3に示したマイクロ波プラズマ処理装置を使用し、半
導体素子ゲート電極間ポリシリコン膜のエッチングを行
った。Embodiment 10 The microwave plasma processing apparatus shown in FIG. 3 was used to etch a polysilicon film between gate electrodes of a semiconductor device.
【0072】基体302としては、最上部にポリシリコ
ン膜が形成されたφ300mmP型単結晶シリコン基板
(面方位〈100〉,抵抗率10Ωcm)を使用した。
まず、シリコン基板302を基体支持台303上に設置
した後、排気系(不図示)を介してプラズマ処理室30
1内を真空排気し、10-7Torrまで減圧させた。プ
ラズマ処理用ガス導入口305を介してCF4ガスを3
00sccm、酸素を20sccmの流量でプラズマ処
理室301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、
プラズマ処理室301内を2mTorrの圧力に保持し
た。ついで、400kHzの高周波電源(不図示)から
の高周波電力300Wを基板支持体303に印加すると
ともに、2.45GHzのマイクロ波電源より2.0k
Wの電力をスロット付無終端環状導波管303を介して
プラズマ処理室301内に供給した。かくして、プラズ
マ処理室301内にプラズマを発生させた。プラズマ処
理用ガス導入口305を介して導入されたCF4ガス及
び酸素はプラズマ処理室301内で励起、分解されて活
性種となり、シリコン基板302の方向に輸送され、自
己バイアスにより加速されたイオンによりポリシリコン
膜がエッチングされた。クーラ304により、基板温度
は80℃までしか上昇しなかった。エッチング後、エッ
チング速度、選択比、及びエッチング形状について評価
した。エッチング形状は、エッチングされたポリシリコ
ン膜の断面を走査型電子頭微鏡(SEM)で観測し、評
価した。As the substrate 302, a φ300 mm P-type single crystal silicon substrate (plane orientation <100>, resistivity 10 Ωcm) having a polysilicon film formed on the top was used.
First, after the silicon substrate 302 is set on the base support 303, the plasma processing chamber 30 is set via an exhaust system (not shown).
The inside of 1 was evacuated and the pressure was reduced to 10 -7 Torr. CF 4 gas is supplied through the plasma processing gas inlet 305.
Oxygen was introduced into the plasma processing chamber 301 at a flow rate of 00 sccm and 20 sccm. Next, the conductance valve (not shown) provided in the exhaust system (not shown) is adjusted,
The inside of the plasma processing chamber 301 was maintained at a pressure of 2 mTorr. Next, 300 W of high-frequency power from a 400-kHz high-frequency power supply (not shown) is applied to the substrate support 303, and 2.0-kHz from a 2.45-GHz microwave power supply.
W power was supplied into the plasma processing chamber 301 via the slotted endless annular waveguide 303. Thus, plasma was generated in the plasma processing chamber 301. The CF 4 gas and oxygen introduced through the plasma processing gas inlet 305 are excited and decomposed into active species in the plasma processing chamber 301, transported toward the silicon substrate 302, and accelerated by self-bias. As a result, the polysilicon film was etched. Due to the cooler 304, the substrate temperature rose only to 80 ° C. After the etching, the etching rate, the selectivity, and the etching shape were evaluated. The etched shape was evaluated by observing the cross section of the etched polysilicon film with a scanning electron microscope (SEM).
【0073】エッチング速度と対SiO2選択比はそれ
ぞれ850nm/min、24と良好で、エッチング形
状も垂直で、マイクロローディング効果も少ないことが
確認された。The etching rate and the selectivity to SiO 2 were as good as 850 nm / min and 24, respectively, and it was confirmed that the etching shape was vertical and the microloading effect was small.
【0074】[0074]
【発明の効果】以上説明したように、プラズマ処理室
と、該プラズマ処理室内に設置された被処理基体を支持
する手段と、該プラズマ処理室内に処理用ガスを導入す
る手段と、該プラズマ処理室内を排気する手段と、複数
のスロットを有する無終端環状導波管からなり該プラズ
マ処理室にマイクロ波を導入する手段とで構成されるプ
ラズマ処理装置であって、該スロットはガス放出口を有
する誘電体板で覆われており、該処理用ガスを該誘電体
板を通して該プラズマ処理室に導入することによって、
φ300mm以上の大面積基板の処理を行う揚合でも、
均一かつ高速に処理を行うことが可能になるように、大
口径均一な高密度プラズマを発生できるプラズマ処理装
置及びプラズマ処理方法を提供できる。As described above, the plasma processing chamber, the means for supporting the substrate to be processed installed in the plasma processing chamber, the means for introducing a processing gas into the plasma processing chamber, the plasma processing chamber, A plasma processing apparatus comprising: means for exhausting the chamber; and means for introducing a microwave into the plasma processing chamber, the plasma processing apparatus comprising an endless annular waveguide having a plurality of slots, wherein the slot has a gas discharge port. By introducing the processing gas into the plasma processing chamber through the dielectric plate,
Even when processing large area substrates of φ300 mm or more,
A plasma processing apparatus and a plasma processing method capable of generating a large-diameter uniform high-density plasma so that uniform and high-speed processing can be performed can be provided.
【図1】本発明のマイクロ波プラズマ処理装置の一例を
示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing one example of a microwave plasma processing apparatus of the present invention.
【図2】本発明のマイクロ波プラズマ処理装置の他の例
を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing another example of the microwave plasma processing apparatus of the present invention.
【図3】本発明の一例であるバイアスマイクロ波プラズ
マ処理装置の模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a bias microwave plasma processing apparatus as an example of the present invention.
【図4】従来例であるマイクロ波プラズマ処理装置(図
4(a))およびプラズマ発生機構(図4(b))を示
す模式図である。FIG. 4 is a schematic view showing a conventional microwave plasma processing apparatus (FIG. 4A) and a plasma generation mechanism (FIG. 4B).
101、201、301 プラズマ処理室 102、202、302 被処理基体 103、203、303 支持体 104、204、304 基板温度調整手段(ヒータ
またはクーラ) 105、205、305 処理用ガス導入手段 106、206、306 排気(口) 108、208、308 スロット付き無終端環状導
波管 109、209、309 誘電体板 310 基板バイアス用高周波電源 901 プラズマ処理室 902 被処理基体 903 支持体 904 基板温度調整手段 905 処理用ガス導入手段 906 排気 907 誘電体窓 908 スロット付き無終端環状導波管 911 二分配ブロック 912 スロット 913 無終端環状導波管に導入されたマイクロ波 914 漏れ波 915 表面波 916 漏れ波により発生したプラズマ 917 表面波により発生したプラズマ101, 201, 301 Plasma processing chambers 102, 202, 302 Substrates to be processed 103, 203, 303 Supports 104, 204, 304 Substrate temperature adjusting means (heater or cooler) 105, 205, 305 Processing gas introducing means 106, 206 , 306 Exhaust (port) 108, 208, 308 Slotted endless annular waveguide 109, 209, 309 Dielectric plate 310 High-frequency power supply for substrate bias 901 Plasma processing chamber 902 Substrate to be processed 903 Support 904 Substrate temperature adjusting means 905 Processing gas introducing means 906 Exhaust 907 Dielectric window 908 Slotted endless annular waveguide 911 Dual distribution block 912 Slot 913 Microwave introduced into endless annular waveguide 914 Leakage wave 915 Surface wave 916 Generated by leaky wave Plasma 917 Table Plasma generated by wave
Claims (15)
に設置された被処理基体を支持する為の支持手段と、該
プラズマ処理室内に処理用ガスを導入する処理用ガス導
入手段と、該プラズマ処理室内を排気する排気手段と、
複数のスロットを有する無終端環状導波管を有し、該プ
ラズマ処理室にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手
段とで構成されるプラズマ処理装置であって、該スロッ
トは0.1l/s以下で0ではないコンダクタンスを有
する誘電体板で覆われており、該処理用ガス導入手段は
該無終端環状導波管に設けられており該処理用ガスは該
誘電体板を通して該プラズマ処理室に導入されることを
特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置。A plasma processing chamber; supporting means for supporting a substrate to be processed installed in the plasma processing chamber; processing gas introducing means for introducing a processing gas into the plasma processing chamber; Exhaust means for exhausting the processing chamber;
A plasma processing apparatus comprising: an endless annular waveguide having a plurality of slots; and a microwave supply means for supplying a microwave to the plasma processing chamber, wherein the slot is 0.1 l / s or less. The processing gas introduction means is provided in the endless annular waveguide, and the processing gas is supplied to the plasma processing chamber through the dielectric plate. A microwave plasma processing apparatus to be introduced.
1l/s以下で0ではないことを特徴とずる請求項1に
記載のプラズマ処理装置。2. The conductance of said dielectric plate is 0.0
2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the value is not 0 at 1 l / s or less.
いることを特徴とする請求項1乃至2に記載のプラズマ
処理装置。3. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein through holes are formed in the dielectric plate.
徴とする請求項1乃至3に記載のプラズマ処理装置。4. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein said dielectric plate is a porous body.
マを用いて処理するプラズマ処理装置において、 導波管に設けられた複数のスロットを介して該処理室内
にマイクロ波を供給するとともに、 該複数のスロットと該被処理基体との間に設けられた誘
導体のガス放出口より処理用ガスを該処理室内に供給す
ることを特徴とするプラズマ処理装置。5. A plasma processing apparatus for processing a substrate to be processed disposed in a processing chamber using plasma, wherein microwaves are supplied into the processing chamber through a plurality of slots provided in a waveguide, and A plasma processing apparatus, wherein a processing gas is supplied into the processing chamber from a derivative gas outlet provided between the plurality of slots and the substrate to be processed.
項5に記載のプラズマ処理装置。6. The plasma processing apparatus according to claim 5, wherein said waveguide is an endless annular waveguide.
を含む面に該スロットが設けられている請求項5又は6
に記載のプラズマ処理装置。7. The waveguide according to claim 5, wherein the waveguide has a rectangular cross section, and the slot is provided on a surface including a long side thereof.
3. The plasma processing apparatus according to 1.
される該導波管の面に、該スロットが設けられている請
求項5又は6に記載のプラズマ処理装置。8. The plasma processing apparatus according to claim 5, wherein said slot is provided on a surface of said waveguide which is disposed substantially parallel to a surface to be processed of said substrate to be processed.
し、該H面が該被処理基体の被処理面を向くように配さ
れている請求項5又は6に記載のプラズマ処理装置。9. The plasma according to claim 5, wherein the waveguide has the slot in the H plane, and the H plane is arranged so as to face the processing surface of the substrate to be processed. Processing equipment.
が、該誘導体に設けられたガス放出口よりプラズマ発生
領域に放出される請求項5又は6記載のプラズマ処理装
置。10. The plasma processing apparatus according to claim 5, wherein the processing gas released from the slot is released to a plasma generation region from a gas discharge port provided in the dielectric.
多孔質体の孔である請求項10に記載のプラズマ処理装
置。11. The plasma processing apparatus according to claim 10, wherein the gas outlet is a hole of a porous body constituting the derivative.
処理ガスを導波管内に導入するガス導入口が設けられて
いる請求項5又は6記載のプラズマ処理装置。12. The waveguide communicates with a gas supply system,
7. The plasma processing apparatus according to claim 5, further comprising a gas inlet for introducing a processing gas into the waveguide.
内に設置される被処理基体を支持する為の支持手段と、
該プラズマ処理室内に処理用ガスを導入する処理用ガス
導入手段と、該プラズマ処理室内を排気する為の排気手
段と、複数のスロットを有する無終端環状導波管を備え
該プラズマ処理室にマイクロ波を供給するマイクロ波供
給手段と、を有するプラズマ処理装置において、 該被処理基体の被処理面と対向するように、該無終端環
状導波管の面に該スロットが設けられ、 該スロットが設けられた面と該被処理体との間に設けら
れた誘電体に処理用ガスを放出する放出口が設けられて
いることを特徴とするプラズマ処理装置。13. A plasma processing chamber, and support means for supporting a substrate to be processed installed in the plasma processing chamber;
A processing gas introducing means for introducing a processing gas into the plasma processing chamber, an exhaust means for exhausting the plasma processing chamber, and an endless annular waveguide having a plurality of slots; A microwave supply unit for supplying a wave, wherein the slot is provided on the surface of the endless annular waveguide so as to face a surface to be processed of the substrate to be processed, A plasma processing apparatus, characterized in that a discharge port for discharging a processing gas is provided in a dielectric provided between the surface provided and the object to be processed.
装置のいずれか1つを用いることを特徴とするプラズマ
処理方法。14. A plasma processing method using any one of the plasma processing apparatuses according to claim 1.
理装置を用いて被処理基体の表面処理を行うプラズマ処
理方法。15. A plasma processing method for performing a surface treatment of a substrate to be processed using the plasma processing apparatus according to claim 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9361044A JPH11193466A (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Plasma treating device and plasma treating method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9361044A JPH11193466A (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Plasma treating device and plasma treating method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11193466A true JPH11193466A (en) | 1999-07-21 |
Family
ID=18471957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9361044A Abandoned JPH11193466A (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Plasma treating device and plasma treating method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11193466A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1997-12-26 JP JP9361044A patent/JPH11193466A/en not_active Abandoned
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061011 |
|
A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20061211 |