JPH1150272A - Plasma process device - Google Patents

Plasma process device

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Publication number
JPH1150272A
JPH1150272A JP9201516A JP20151697A JPH1150272A JP H1150272 A JPH1150272 A JP H1150272A JP 9201516 A JP9201516 A JP 9201516A JP 20151697 A JP20151697 A JP 20151697A JP H1150272 A JPH1150272 A JP H1150272A
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JP
Japan
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light
microwave
container
plasma
processing apparatus
Prior art date
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Pending
Application number
JP9201516A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Tajima
直樹 田嶋
Yutaka Uchida
裕 内田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1150272A publication Critical patent/JPH1150272A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase radical density in the circumferential area, to improve the efficiency of plasma utilization and to execute treatment of a high process speed in a large area by emitting ultraviolet rays irradiating the inside of the plasma with light and executing the radicalization of neutral atoms to the side of a process treating chamber. SOLUTION: The side of wall face of a process treating chamber 8 of an airtight vessel 1 is provided with a light-emitting device 20 for emitting ultraviolet rays Q into plasma. Microwaves MW from a microwave oscillator 4 are introduced from the slit 3a of a microwave wave guide 3 into a plasma generating chamber 7. A gas for a process introduced into the plasma generating chamber 7 is activated in the plasma and passes through a punching plate 6. In the case that high frequency electric power is applied to the space between a punching plate 22 and the inside wall of the airtight vessel 1, a light-emitting medium in a translucent vessel 21 is excited and emits ultraviolet ray Q. The ultraviolet rays Q prevent the deactivation of the radicals of the gas passed through the punching plate 6 and radicalize neutral atoms.

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、例えばマイクロ波
を気密容器内に導入してプロセス用ガスをプラズマ化
し、このプラズマ中で生成されたラジカルにより大口径
半導体ウエハや大型の液晶基板等のような大面積の被処
理体をエッチング又はアッシングするプロセス処理を行
うプラズマプロセス装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, a process for introducing a microwave into an airtight container to convert a process gas into a plasma, and using radicals generated in the plasma to generate a large diameter semiconductor wafer or a large liquid crystal substrate. The present invention relates to a plasma processing apparatus for performing a process for etching or ashing a target object having a large area.

【0002】[0002]

【従来の技術】図33はプラズマプロセス装置の構成図
である。
2. Description of the Related Art FIG. 33 is a block diagram of a plasma processing apparatus.

【0003】円筒空洞に形成された気密容器1の上部に
は、例えばアルミナセラックや石英などにより形成され
た誘電体窓(以下、マイクロ波導入窓と称する)2が設
けられ、これに矩形のマイクロ波導波管3を介して例え
ば周波数2.45GHzのマイクロ波(Micro Wave
:MW)を発振するマイクロ波発振器3が接続されて
いる。なお、マイクロ波導波管3におけるマイクロ波導
入窓2と接する部分には、マイクロ波MWを気密容器1
内に入射するためのマイクロ波放射用開口(スリット)
3aが形成されている。
A dielectric window (hereinafter, referred to as a microwave introduction window) 2 made of, for example, alumina shellac or quartz is provided on an upper portion of an airtight container 1 formed in a cylindrical cavity. For example, a microwave (Micro Wave) having a frequency of 2.45 GHz is transmitted through the wave waveguide 3.
: MW) is connected. Note that the microwave MW is supplied to the portion of the microwave waveguide 3 which is in contact with the microwave introduction window 2 by the airtight container 1.
Microwave radiation aperture (slit) to enter inside
3a are formed.

【0004】又、気密容器1の側面には、プロセス用ガ
スを供給するプロセスガス供給源5が接続されている。
[0004] A process gas supply source 5 for supplying a process gas is connected to a side surface of the airtight container 1.

【0005】気密容器1の内部には、パンチングプレー
ト6が設けられ、プラズマ発生室7とプロセス処理室8
とが形成されている。
[0005] A punching plate 6 is provided inside the airtight container 1, and a plasma generation chamber 7 and a process processing chamber 8 are provided.
Are formed.

【0006】このパンチングプレート6は、図34に示
すようにラジカル密度分布を均一にするために開口率を
中央部は低く(例えば10%以下)、周辺部になるに従
って高く(例えば〜30%以下、〜60%以下程度)形
成してある。
As shown in FIG. 34, the aperture ratio of the punching plate 6 is lower at the center (for example, 10% or less) and higher toward the periphery (for example, 30% or less) in order to make the radical density distribution uniform. , About 60% or less).

【0007】プロセス処理室8内には、ステージ9が設
けられ、このステージ9上に例えば液晶基板等の被処理
体10が載置されている。又、プロセス処理室8の下部
には、プロセス処理後のガスを排気する排気装置11が
接続されている。
[0007] A stage 9 is provided in the process chamber 8, and an object 10 such as a liquid crystal substrate is mounted on the stage 9. An exhaust device 11 for exhausting the gas after the process is connected to a lower portion of the process chamber 8.

【0008】このような構成であれば、マイクロ波発振
器4から発生した周波数2.45GHzのマイクロ波M
Wは、矩形のマイクロ波導波管3によりTE10モードで
伝播し、マイクロ波導入窓2を透過し、スリット3aか
らプラズマ発生室7に放射される。
With such a configuration, the microwave M having a frequency of 2.45 GHz generated from the microwave oscillator 4 is used.
W propagates in the TE 10 mode through the rectangular microwave waveguide 3, passes through the microwave introduction window 2, and is radiated from the slit 3 a to the plasma generation chamber 7.

【0009】これと共にプラズマ発生室7内には、プロ
セスガス供給源5からプロセス用ガスが導入される。
At the same time, a process gas is introduced into the plasma generation chamber 7 from a process gas supply source 5.

【0010】このようにマイクロ波MW及びプロセス用
ガスが気密容器1内に導入されると、マイクロ波MWは
マイクロ波導入窓2とパンチングプレート6との間で定
在波を形成し、プロセス用ガスをプラズマ化する。
When the microwave MW and the process gas are introduced into the hermetic container 1 in this manner, the microwave MW forms a standing wave between the microwave introduction window 2 and the punching plate 6, and the process MW is formed. The gas is turned into plasma.

【0011】このプラズマ中で活性化されたプロセス用
ガスのラジカル(活性種)は、パンチングプレート6を
通過し、被処理体10に到達し、エッチング又はアッシ
ングのプロセス処理を行う。プロセス処理後のガスは、
排気装置11により排気される。
The radicals (active species) of the process gas activated in the plasma pass through the punching plate 6 and reach the object to be processed 10, and perform an etching or ashing process. The gas after the process is
The gas is exhausted by the exhaust device 11.

【0012】このようなプラズマプロセス装置におい
て、マイクロ波発振器4は、安価であること、大電力を
比較的容易に伝送可能であること、直流パルス放電と同
レベル以上の高い入力密度(>100kW/cm3 )に
対しても安定な放電を得ることができるなどの理由か
ら、電子レンジ等にも広く用いられている周波数2.4
5GHzのマグネトロンが採用されているものが殆どで
ある。
In such a plasma processing apparatus, the microwave oscillator 4 is inexpensive, can transmit large power relatively easily, and has a high input density (> 100 kW / for reasons such as cm 3) can be obtained a stable discharge in a frequency widely used in microwave ovens, etc. 2.4
In most cases, a 5 GHz magnetron is employed.

【0013】一方、現在、被処理体として液晶基板の大
型化に伴い、大面積基板を効率よくエッチングすること
が必要な技術となっているが、2.45GHzの周波数
に相当する自由空間の波長は12.24cmであること
と、生成されるプラズマがマイクロ波MWの強い吸収体
となることから、上記装置ではマイクロ波導入窓2付近
に局所的に生成した高密度プラズマをパンチングプレー
ト6で意図的に減衰させて、被処理体10上のラジカル
密度分布を均一化させている。
On the other hand, at present, with the enlargement of the liquid crystal substrate as the object to be processed, it is necessary to efficiently etch a large-area substrate, but a wavelength in a free space corresponding to a frequency of 2.45 GHz is used. Is 12.24 cm, and the generated plasma is a strong absorber of the microwave MW. Therefore, in the above-described apparatus, the high-density plasma locally generated near the microwave introduction window 2 is intended by the punching plate 6. The radical density is uniformly attenuated to make the radical density distribution on the object 10 uniform.

【0014】生成されるプラズマのラジカル密度分布
は、図35に示すようにプロセス処理室8の中央部が密
で、周辺部が粗となっているので、ラジカル密度分布を
均一にするために開口率を上記の通り中央部は低く、周
辺部になるに従って高く形成してある。
The radical density distribution of the generated plasma is, as shown in FIG. 35, dense at the center of the process chamber 8 and rough at the periphery. As described above, the ratio is formed to be lower in the central portion and higher in the peripheral portion.

【0015】そのうえ、パンチングプレート6の直下で
は、ラジカル密度分布の均一性は不十分であるので、被
処理体10に対するプロセスの均一性を実現するため
に、パンチンクプレート6から拡散するラジカルが均一
と見做せる状態になるまで、ある程度の距離(拡散距
離)が必要である。
In addition, since the radical density distribution is not uniform immediately below the punching plate 6, the radicals diffused from the pan tinc plate 6 must be uniform in order to realize a uniform process for the object 10. A certain distance (diffusion distance) is required until a state can be considered.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】このように上記装置で
は、ラジカル密度分布を均一にするために、中央部の高
いプラズマ密度条件ではなく、周辺部の低いプラズマ密
度条件を基準にパンチングプレート6の開口率を設定
し、かつ拡散距離を長くとることで均一化を行っている
ため、プラズマの効率が低くなっている。
As described above, in the above-described apparatus, in order to make the radical density distribution uniform, the punching plate 6 is formed not on the basis of the high plasma density condition of the central portion but on the basis of the low plasma density condition of the peripheral portion. Since the uniformity is achieved by setting the aperture ratio and increasing the diffusion distance, the efficiency of the plasma is low.

【0017】又、このように局所的に高密度プラズマを
生成する装置では、プラズマ密度に上限があるため、大
面積基板に対しては単位面積当りのラジカル密度が低下
し、これがエッチングレートを低下させ、実用上問題と
なる。
Further, in such an apparatus for locally generating high-density plasma, since the plasma density has an upper limit, the radical density per unit area decreases for a large-area substrate, which lowers the etching rate. This poses a practical problem.

【0018】これらを改善する技術として、例えば特開
平6−69161号公報に記載されているように誘電体
のレンズ効果によりプラズマの密度の均一化を行うプラ
ズマ処理装置等があるが、ここに記載されている誘電
体、例えば石英、アルミナ、BN、SiNは、母材のコ
ストが高い上、加工が難しく、汎用性が低い。
As a technique for improving these, for example, there is a plasma processing apparatus for uniformizing the density of plasma by a lens effect of a dielectric as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-69161. The used dielectrics, for example, quartz, alumina, BN, and SiN, have high base material costs, are difficult to process, and have low versatility.

【0019】そこで本発明は、周辺部のラジカル密度を
より高めてプラズマの利用効率を向上させ、大面積でプ
ロセス速度の速いブロセス処理ができるプラズマプロセ
ス装置を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of improving the utilization efficiency of plasma by further increasing the radical density in the peripheral portion, and capable of performing a large-area and high-speed process.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1によれば、気密
容器内に複数の孔が形成されたプレートを配置してプラ
ズマ発生室とプロセス処理室とを形成し、プラズマ発生
室にプロセス用ガスを導入すると共にマイクロ波を導い
てプロセス用ガスをプラズマ化し、このプラズマ中で生
成されたラジカルをプレートを通してプロセス処理室に
送って被処理体をプロセス処理するプラズマプロセス装
置において、プラズマ中に光を放射して中性原子のラジ
カル化を行う紫外光を発する発光手段を備えたプラズマ
プロセス装置である。
According to the first aspect of the present invention, a plasma generating chamber and a process processing chamber are formed by arranging a plate having a plurality of holes in an airtight container. In a plasma processing apparatus that introduces a gas and guides a microwave to convert a process gas into a plasma, and sends radicals generated in the plasma to a process chamber through a plate to process an object to be processed, light is introduced into the plasma. This is a plasma processing apparatus provided with a light emitting unit that emits ultraviolet light that emits light to radicalize neutral atoms.

【0021】請求項2によれば、請求項1記載のプラズ
マプロセス装置において、発光手段は、励起により光を
発光する発光媒質が封入された透光性容器と、この透光
性容器内に封入されている発光媒質を励起して発光させ
る励起手段と、を有する。
According to a second aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the first aspect, the light-emitting means includes a light-transmitting container in which a light-emitting medium that emits light by excitation is sealed, and a light-transmitting container sealed in the light-transmitting container. And an exciting means for exciting the light emitting medium to emit light.

【0022】請求項3によれば、請求項1記載のプラズ
マプロセス装置において、発光手段は、気密容器の内壁
に対向配置された放電電極と、気密容器の内壁と放電電
極との間に励起により光を発光する発光媒質を流す発光
媒質供給源と、気密容器の内壁と放電電極との間に流れ
る発光媒質を励起して発光させる励起手段と、を有す
る。
According to a third aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the first aspect, the light emitting means includes a discharge electrode disposed opposite to an inner wall of the hermetic container, and an excitation between the inner wall of the hermetic container and the discharge electrode. A light-emitting medium supply source for flowing a light-emitting medium that emits light, and excitation means for exciting the light-emitting medium flowing between the inner wall of the hermetic container and the discharge electrode to emit light.

【0023】請求項4によれば、請求項1記載のプラズ
マプロセス装置において、発光手段は、透光性容器内に
マイクロ波により発光する発光媒質を封入したものであ
る請求項5によれば、請求項1記載のプラズマプロセス
装置において、発光手段は、マイクロ波を気密容器内に
導入するマイクロ波導入窓を複数枚所定間隔ごとに配置
し、かつこれらマイクロ波導入窓の間に、マイクロ波に
より発光する発光媒質を封入した構成である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the first aspect, the light-emitting means includes a light-emitting medium which emits light by microwaves in a light-transmitting container. 2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the light emitting means arranges a plurality of microwave introduction windows for introducing microwaves into the hermetic container at predetermined intervals, and uses microwaves between these microwave introduction windows. This is a configuration in which a light emitting medium that emits light is sealed.

【0024】請求項6によれば、請求項1記載のプラズ
マプロセス装置において、発光手段は、プレートの形状
と略同一形状に形成され、かつ励起により光を発光する
発光媒質が封入された透光性容器と、この透光性容器内
に封入された発光媒質を励起して発光させる励起手段
と、を有するプラズマプロセス装置である。
According to a sixth aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the first aspect, the light-emitting means is formed to have substantially the same shape as the plate, and a light-emitting medium which emits light by excitation is enclosed. A plasma processing apparatus comprising: a transparent container; and an excitation unit that excites a light-emitting medium sealed in the light-transmitting container to emit light.

【0025】請求項7によれば、請求項1記載のプラズ
マプロセス装置において、発光手段は、プレートのプロ
セス処理室側に環状に配置され、かつ励起により光を発
光する発光媒質が封入された透光性容器と、この透光性
容器内に封入された発光媒質を励起して発光させる励起
手段と、を有する。
According to a seventh aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the first aspect, the light emitting means is annularly disposed on the side of the plate in the processing chamber, and is filled with a light emitting medium which emits light by excitation. It has an optical container and an excitation unit that excites a light-emitting medium sealed in the light-transmitting container to emit light.

【0026】請求項8によれば、請求項1記載のプラズ
マプロセス装置において、発光手段は、励起により光を
発光する発光媒質が封入された透光性容器と、この透光
性容器内にマイクロ波を導入して発光媒質を励起する発
光用マイクロ波電源と、を有する。
According to an eighth aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the first aspect, the light emitting means includes: a light-transmitting container in which a light-emitting medium that emits light by excitation is sealed; A microwave power supply for light emission for exciting a light emitting medium by introducing a wave.

【0027】請求項9によれば、請求項1記載のプラズ
マプロセス装置において、発光手段は、励起により光を
発光する発光媒質が封入された透光性容器と、この透光
性容器に所定間隔で設けられた一対の電極と、これら電
極間に直流電力を供給して発光媒質を励起する直流電源
と、を有する。
According to a ninth aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the first aspect, the light-emitting means includes a light-transmitting container in which a light-emitting medium that emits light by excitation is sealed, and a predetermined distance between the light-transmitting container. And a DC power supply that supplies DC power between these electrodes to excite the light emitting medium.

【0028】請求項10によれば、請求項1記載のプラ
ズマプロセス装置において、発光手段は、高周波を反射
しかつ光を透過させる透光性容器と、この透光性容器内
に励起により発光する発光媒質を供給する発光媒質供給
源と、透光性容器内にマイクロ波を導入して発光媒質を
励起するマイクロ波電源と、を有する。
According to a tenth aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the first aspect, the light-emitting means is a light-transmitting container that reflects a high frequency and transmits light, and emits light by excitation in the light-transmitting container. A light-emitting medium supply source that supplies the light-emitting medium, and a microwave power supply that excites the light-emitting medium by introducing a microwave into the light-transmitting container.

【0029】請求項11によれば、請求項1記載のプラ
ズマプロセス装置において、発光手段は、気密容器内に
生成されるラジカルの密度分布に基づき、このラジカル
の密度の低い部分に対応して配置される。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the first aspect, the light emitting means is arranged corresponding to a portion having a low density of radicals based on a density distribution of the radicals generated in the airtight container. Is done.

【0030】請求項12によれば、請求項11記載のプ
ラズマプロセス装置において、気密容器内にマイクロ波
を放射するマイクロ波放射用開口が気密容器の被処理物
と対向した上方中央部に形成されている場合、発光手段
は、気密容器の壁側に配置された。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the eleventh aspect, a microwave radiating opening for radiating a microwave into the hermetic container is formed at an upper central portion of the hermetic container facing the object to be processed. In this case, the light emitting means was arranged on the wall side of the airtight container.

【0031】請求項13によれば、請求項11記載のプ
ラズマプロセス装置において、気密容器内にマイクロ波
を放射するマイクロ波放射用開口が気密容器の上方に複
数箇所形成されている場合、発光手段は、各マイクロ波
放射用開口の間にそれぞれ配置されている。
According to a thirteenth aspect, in the plasma processing apparatus according to the eleventh aspect, when a plurality of microwave radiation openings for radiating microwaves are formed in the airtight container above the airtight container, the light emitting means is provided. Are arranged between the respective microwave radiation openings.

【0032】請求項14によれば、請求項11記載のプ
ラズマプロセス装置において、発光手段は、プロセス処
理室内、気密容器内にマイクロ波を導入するマイクロ波
導入窓とプレートとの間、マイクロ波導入窓の中、又は
マイクロ波導入窓のマイクロ波の入射側の少なくとも1
箇所に配置されている。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the eleventh aspect, the light emitting means is provided between the plate and the microwave introduction window for introducing the microwave into the hermetic container in the process chamber. At least one in the window or on the microwave entry side of the microwave introduction window;
It is located at the place.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(1) 以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参
照して説明する。なお、図33と同一部分には同一符号
を付してその詳しい説明は省略する。
(1) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the same portions as those in FIG. 33 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0034】図1はプラズマプロセス装置の構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram of a plasma processing apparatus.

【0035】気密容器1におけるプロセス処理室8の壁
面側には、プラズマ中に紫外光Qを放射して中性原子を
ラジカル化する発光装置20が設けられている。
On the wall surface side of the processing chamber 8 in the hermetic container 1, a light emitting device 20 for emitting ultraviolet light Q into plasma to radicalize neutral atoms is provided.

【0036】図2はかかる発光装置20の拡大構成図で
ある。
FIG. 2 is an enlarged view of the light emitting device 20.

【0037】透光性容器21には、例えば波長域110
nm〜400nmの紫外光Qを放射する発光媒質が封入
されている。この発光媒質の成分は、例えばAr、K
r、Xe、F2 、He、D2 、Ne、CF4 、Clの各
ガスのうち1種類以上のガスを含んだものとなってい
る。
The translucent container 21 has, for example, a wavelength range 110
A light-emitting medium that emits ultraviolet light Q of nm to 400 nm is enclosed. The components of the light emitting medium are, for example, Ar, K
The gas contains one or more of r, Xe, F 2 , He, D 2 , Ne, CF 4 , and Cl.

【0038】この透光性容器21から気密容器1の中心
側には、電極を兼ねたパンチングプレート22が配置さ
れている。このパンチングプレート22は、金属材料に
より形成され、複数の孔が形成されている。
A punching plate 22 also serving as an electrode is arranged from the translucent container 21 to the center of the airtight container 1. The punching plate 22 is formed of a metal material and has a plurality of holes.

【0039】そして、このパンチングプレート22と気
密容器1の内壁との間には、高周波を印加して透光性容
器21内に封入されている発光媒質を励起して発光させ
る励起手段としての高周波電源(RF)23が接続され
ている。
Then, a high frequency is applied between the punching plate 22 and the inner wall of the airtight container 1 to excite a light emitting medium sealed in the translucent container 21 to emit light. A power supply (RF) 23 is connected.

【0040】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0041】マイクロ波発振器4から発生した周波数
2.45GHzのマイクロ波MWは、矩形のマイクロ波
導波管3によりTE10モードで伝播し、スリット3aか
らマイクロ波導入窓2を透過してプラズマ発生室7に導
入される。
The microwave MW having a frequency of 2.45 GHz generated from the microwave oscillator 4 propagates in the TE 10 mode through the rectangular microwave waveguide 3, passes through the microwave introduction window 2 through the slit 3 a, and passes through the plasma generation chamber. 7 is introduced.

【0042】これと共にプラズマ発生室7内には、プロ
セスガス供給源5からプロセス用ガスが導入される。
At the same time, a process gas is introduced into the plasma generation chamber 7 from the process gas supply source 5.

【0043】このようにマイクロ波MW及びプロセス用
ガスが気密容器1内に導入されると、マイクロ波MW
は、マイクロ波導入窓2とパンチングプレート6との間
で定在波を形成し、プロセス用ガスをプラズマ化する。
When the microwave MW and the process gas are introduced into the hermetic container 1 in this manner, the microwave MW
Forms a standing wave between the microwave introduction window 2 and the punching plate 6 to turn the process gas into plasma.

【0044】このプラズマ中で活性化されたプロセス用
ガスのラジカル(活性種)は、パンチングプレート6を
通過する。
The radicals (active species) of the process gas activated in the plasma pass through the punching plate 6.

【0045】一方、高周波電源23から高周波電力がパ
ンチングプレート22と気密容器1の内壁との間に印加
されると、透光性容器21内に封入されている発光媒質
は励起され、波長域110nm〜400nmの紫外光Q
を放射する。
On the other hand, when high-frequency power is applied between the punching plate 22 and the inner wall of the hermetic container 1 from the high-frequency power source 23, the light-emitting medium sealed in the translucent container 21 is excited, and the wavelength range is 110 nm. UV light Q of ~ 400nm
Radiate.

【0046】この紫外光Qは、パンチングプレート6を
通過したプロセス用ガスのラジカルの失活を防ぐととも
に、中性原子をラジカル化する。
The ultraviolet light Q prevents radicals of the process gas passing through the punching plate 6 from being deactivated, and radicalizes neutral atoms.

【0047】このようにプロセス用ガスのラジカルの失
活が防止され、中性原子がラジカル化されることによ
り、ラジカル生成が促進され、ラジカル密度分布の均一
性が改善される。
As described above, the deactivation of the radicals in the process gas is prevented, and the neutral atoms are radicalized, thereby promoting the radical generation and improving the uniformity of the radical density distribution.

【0048】そして、これらラジカルは、被処理体10
に到達してエッチング又はアッシングのプロセス処理が
行われる。このプロセス処理後のガスは、排気装置11
により排気される。
These radicals are converted into the object 10
And the etching or ashing process is performed. The gas after this process is supplied to the exhaust device 11
Exhausted by

【0049】このように上記第1の実施の形態において
は、気密容器1の壁面側にプラズマ中に紫外光Qを放射
して中性原子をラジカル化する発光装置20を設けたの
で、プロセス用ガスのラジカルの失活を防ぐことができ
るとともに中性原子をラジカル化でき、ラジカル生成を
促進してラジカル密度の均一性を改善できる。
As described above, in the first embodiment, since the light emitting device 20 for radiating the ultraviolet light Q into the plasma to radicalize the neutral atoms is provided on the wall surface side of the hermetic container 1, the process The deactivation of gas radicals can be prevented, and neutral atoms can be converted into radicals, which promotes radical generation and improves the uniformity of radical density.

【0050】これにより、被処理体10に到達するラジ
カル量を増大でき、エッチング又はアッシングのプロセ
ス処理の速度が速くなり、かつラジカル密度分布がほぼ
均一なプロセス用プラズマを得ることができる。すなわ
ち、単位面積当たりのマイクロ波電力が同じ場合でも、
ラジカル量が増大し、ラジカル密度分布を均一にできる
ことから、プロセスに必要な処理時間をより短くでき
る。
As a result, the amount of radicals reaching the object 10 can be increased, the speed of the etching or ashing process can be increased, and a process plasma having a substantially uniform radical density distribution can be obtained. That is, even if the microwave power per unit area is the same,
Since the radical amount is increased and the radical density distribution can be made uniform, the processing time required for the process can be further reduced.

【0051】例えば、図3に示すようにプラズマ中のラ
ジカル密度分布が±10%以内と均一なシート状と見做
せる分布のプラズマを生成でき、かつパンチングプレー
ト6を通過後、被処理体10として例えば大面積の液晶
基板上のラジカル密度分布を±5%と極めて均一性の高
い条件でプロセス処理が実現できる。
For example, as shown in FIG. 3, a plasma having a distribution in which the radical density distribution in the plasma can be regarded as a uniform sheet within ± 10% can be generated, and after passing through the punching plate 6, For example, process processing can be realized under extremely high uniformity conditions, such as a radical density distribution of ± 5% on a large-area liquid crystal substrate.

【0052】一方、パンチングプレート6の開口率は、
上記の通り中央部は低く(例えば〜10%)、周辺部に
なるに従って高く(例えば〜30%、〜60%程度)形
成していたが、本発明装置を用いれば、図3に示すよう
にラジカル密度分布を高く、かつ略均一にできるので、
中央部の開口率を周辺部の開口率に等しい例えば60%
に高めることができる。
On the other hand, the aperture ratio of the punching plate 6 is
As described above, the central portion is formed low (for example, 〜1010%) and becomes high toward the peripheral portion (for example, 3030%, 程度 60%). However, if the device of the present invention is used, as shown in FIG. Since the radical density distribution can be made high and almost uniform,
The opening ratio at the center is equal to the opening ratio at the periphery, for example, 60%.
Can be increased.

【0053】又、拡散距離も従来の5cmから1cmに
短くでき、結果的にプロセス処理速度を約100倍に向
上できる。
Further, the diffusion distance can be shortened from the conventional 5 cm to 1 cm, and as a result, the processing speed can be improved about 100 times.

【0054】(2) 以下、本発明の第2の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、図1と同一部分に
は同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(2) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0055】図4はプラズマプロセス装置の構成図であ
る。
FIG. 4 is a configuration diagram of a plasma processing apparatus.

【0056】気密容器1におけるプロセス処理室8の壁
面側には、プラズマ中に紫外光Qを放射して中性原子を
ラジカル化する発光装置30が設けられている。
On the wall surface side of the process chamber 8 in the hermetic container 1, there is provided a light emitting device 30 for emitting ultraviolet light Q into plasma to radicalize neutral atoms.

【0057】図5はかかる発光装置30の拡大構成図で
ある。
FIG. 5 is an enlarged configuration diagram of the light emitting device 30.

【0058】プロセス処理室8の壁面側には、この壁面
と所定間隔を開けて金属性のパンチングプレート31が
配置され、かつこれら壁面とパンチングプレート31と
の間の上方に、例えば波長域数nm〜400nmの紫外
光Qを放射する発光媒質を噴出するためのノズル32が
配置されている。
A metal punching plate 31 is arranged on the wall surface side of the process chamber 8 at a predetermined distance from the wall surface, and is disposed above the wall surface and the punching plate 31, for example, in a wavelength range of several nm. A nozzle 32 for ejecting a light-emitting medium that emits ultraviolet light Q of up to 400 nm is arranged.

【0059】このノズル32には、発光媒質を供給する
発光媒質供給源33が接続されている。発光媒質の成分
は、例えばAr、Kr、Xe、F2 、He、D2 、N
e、CF4 、Clの各ガスのうち1種類以上含まれてい
ればよい。
The luminous medium supply source 33 for supplying the luminous medium is connected to the nozzle 32. The components of the light emitting medium are, for example, Ar, Kr, Xe, F 2 , He, D 2 , N
It is sufficient that at least one of the gases e, CF 4 , and Cl is contained.

【0060】又、これらパンチングプレート31と気密
容器1の内壁との間には、高周波を印加してパンチング
プレート31と気密容器1の内壁との間に流れる発光媒
質を励起して発光させる高周波電源(RF)23が接続
されている。
A high-frequency power supply is applied between the punching plate 31 and the inner wall of the hermetic container 1 to excite a luminous medium flowing between the punching plate 31 and the inner wall of the hermetic container 1 to emit light. (RF) 23 is connected.

【0061】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0062】マイクロ波発振器4から発生した周波数
2.45GHzのマイクロ波MWは、マイクロ波導波管
3によりTE10モードで伝播し、スリット3aからマイ
クロ波導入窓2を透過してプラズマ発生室7に導入さ
れ、これと共にプラズマ発生室7内にプロセスガス供給
源5からのプロセス用ガスが導入されると、マイクロ波
MWは、マイクロ波導入窓2とパンチングプレート6と
の間で定在波を形成し、プロセス用ガスをプラズマ化す
る。
The microwave MW having a frequency of 2.45 GHz generated from the microwave oscillator 4 propagates in the TE 10 mode through the microwave waveguide 3, passes through the microwave introduction window 2 through the slit 3 a, and enters the plasma generation chamber 7. When the process gas is introduced and the process gas from the process gas supply source 5 is introduced into the plasma generation chamber 7, the microwave MW forms a standing wave between the microwave introduction window 2 and the punching plate 6. Then, the process gas is turned into plasma.

【0063】このプラズマ中で活性化されたプロセス用
ガスのラジカルは、パンチングプレート6を通過する。
The radicals of the process gas activated in the plasma pass through the punching plate 6.

【0064】一方、発光媒質供給源33からノズル32
に発光媒質が供給されると、このノズル32からは発光
媒質が噴出され、パンチングプレート31と気密容器1
の内壁との間を上方から下方に向かって流れる。
On the other hand, from the luminous medium supply source 33 to the nozzle 32
When the luminous medium is supplied to the nozzle 32, the luminous medium is ejected from the nozzle 32, and the punching plate 31 and the airtight container 1
Flows from above to below between the inner walls of the.

【0065】これと共に高周波電源23から高周波電力
がパンチングプレート31と気密容器1の内壁との間に
印加されると、パンチングプレート31と気密容器1の
内壁との間に流ている発光媒質は励起され、フォトンエ
ネルギーの高い波長域数nm〜400nmの紫外光Qが
放射される。
When high-frequency power is applied between the punching plate 31 and the inner wall of the hermetic container 1 at the same time, the luminous medium flowing between the punching plate 31 and the inner wall of the hermetic container 1 is excited. Then, ultraviolet light Q having a high photon energy in a wavelength range of several nm to 400 nm is emitted.

【0066】この紫外光Qは、パンチングプレート6を
通過したプロセス用ガスのラジカルの失活を防ぐととも
に、中性原子をラジカル化する。
The ultraviolet light Q prevents radicals of the process gas passing through the punching plate 6 from being deactivated, and radicalizes neutral atoms.

【0067】このようにプロセス用ガスのラジカルの失
活が防がれ、中性原子がラジカル化されることにより、
ラジカル生成が促進され、ラジカル密度の均一性が改善
される。
As described above, the deactivation of the radical of the process gas is prevented, and the neutral atom is radicalized,
Radical generation is promoted, and the uniformity of radical density is improved.

【0068】そして、これらラジカルは、被処理体10
に到達してエッチング又はアッシングのプロセス処理が
行われる。このプロセス処理後のガスは、排気装置11
により排気される。
These radicals are converted into the object 10
And the etching or ashing process is performed. The gas after this process is supplied to the exhaust device 11
Exhausted by

【0069】このように上記第2の実施の形態によれ
ば、上記第1の実施の形態と同様に、プロセス用ガスの
ラジカルの失活を防ぐことができるとともに中性原子を
ラジカル化でき、ラジカル生成を促進してラジカル密度
の均一性を改善できる。
As described above, according to the second embodiment, similarly to the first embodiment, the deactivation of radicals of the process gas can be prevented, and the neutral atoms can be radicalized. Radical generation can be promoted to improve the uniformity of radical density.

【0070】これにより、被処理体10に到達するラジ
カル量を増大でき、エッチング又はアッシングのプロセ
ス処理の速度を速くでき、かつラジカル密度分布がほぼ
均一なプロセス用プラズマを得ることができ、例えば上
記図3に示すようにプラズマ中のラジカル密度分布が±
10%以内と均一なシート状の見做せるプラズマを生成
でき、かつパンチングプレート6を通過後、被処理体1
0として例えば大面積の液晶基板上のラジカル密度分布
は、±5%と極めて均一性の高い条件でプロセス処理が
実現できる。
As a result, the amount of radicals reaching the object 10 can be increased, the speed of the etching or ashing process can be increased, and a process plasma having a substantially uniform radical density distribution can be obtained. As shown in FIG. 3, the radical density distribution in the plasma is ±
A uniform sheet-like plasma within 10% can be generated, and after passing through the punching plate 6, the object 1
Assuming that the radical density distribution on a large-area liquid crystal substrate is 0, for example, the process can be realized under the condition of extremely high uniformity of ± 5%.

【0071】一方、パンチングプレート6の開口率は、
上記の通り中央部は低く(例えば〜10%)、周辺部に
なるに従って高く(例えば〜30%、〜60%程度)形
成していたが、本発明装置を用いれば、中央部の開口率
を周辺部の開口率に等しい例えば60%に高めることが
できる。
On the other hand, the aperture ratio of the punching plate 6 is
As described above, the central portion is formed low (for example, 〜1010%) and becomes high toward the peripheral portion (for example, 3030% or 6060%). For example, it can be increased to 60%, which is equal to the aperture ratio of the peripheral portion.

【0072】又、拡散距離も従来の5cmから1cmに
短くでき、結果的にプロセス処理速度を約100倍に向
上できる。
Further, the diffusion distance can be reduced from the conventional 5 cm to 1 cm, and as a result, the processing speed can be improved about 100 times.

【0073】さらに、上記第1の実施の形態のように透
光性容器21を配置しないので、窓材による波長の制限
はなく、数nm〜400nmの波長域の紫外光Qを放射
でき、現実レベルで適切な窓材が存在しない、波長11
0nm以下の真空紫外光やX線領域の光も積極的に使用
できる。
Further, since the translucent container 21 is not provided as in the first embodiment, the wavelength is not limited by the window material, and the ultraviolet light Q in the wavelength range of several nm to 400 nm can be emitted. No suitable window material at the level, wavelength 11
Vacuum ultraviolet light of 0 nm or less and light in the X-ray region can also be used positively.

【0074】そのうえ、フォトンエネルギーの高い光を
使えるので、上記第1の実施の形態よりもラジカルを積
極的に生成でき、ラジカル密度の低下する気密容器1の
周辺部のラジカル密度を高くでき、プロセスプラズマ生
成に適した、より均一なラジカル密度分布を得ることが
できる。
In addition, since light having a high photon energy can be used, radicals can be generated more positively than in the first embodiment, and the radical density at the periphery of the hermetic container 1 where the radical density decreases can be increased. A more uniform radical density distribution suitable for plasma generation can be obtained.

【0075】ノズル32から発光媒質を噴出する場合、
パンチングプレート31と気密容器1の内壁との上方か
らに限らず、図5の位置Aに示すように中間位置から発
光媒質を噴出するようにしても、上記同様の効果を奏す
ることができる。
When the luminous medium is ejected from the nozzle 32,
The same effect as described above can be obtained even if the luminous medium is ejected not only from above the punching plate 31 and the inner wall of the airtight container 1 but also from the intermediate position as shown in the position A in FIG.

【0076】なお、上記第1及び第2の実施の形態で
は、それぞれ発光装置20、30をプロセス処理室8側
に配置した場合について説明したが、これら発光装置2
0、30は、ラジカル密度分布の低い部分に対応して配
置すればよい。例えば図6(a)に示すようにプロセス処
理室8の中、同図(b) に示すようにマイクロ波導入窓2
とパンチングプレート6との間、又は同図(c) に示すよ
うにプロセス処理室8の中及びマイクロ波導入窓2とパ
ンチングプレート6との間の両方に配置してもよい。
In the first and second embodiments, the case where the light emitting devices 20 and 30 are arranged on the process processing chamber 8 side has been described.
0 and 30 may be arranged corresponding to a portion having a low radical density distribution. For example, as shown in FIG. 6A, the microwave introduction window 2 in the process processing chamber 8 as shown in FIG.
And the punching plate 6 or between the microwave introduction window 2 and the punching plate 6 as shown in FIG.

【0077】又、これら発光装置20、30の配置は、
真空容器1の内壁の全面に配置したり、又は真空容器1
の内壁の一部分に配置してもよい。
The arrangement of the light emitting devices 20 and 30 is as follows.
It is arranged on the entire inner wall of the vacuum vessel 1 or the vacuum vessel 1
May be arranged on a part of the inner wall of the vehicle.

【0078】(3) 以下、本発明の第3の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、図1と同一部分に
は同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(3) Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0079】図7はプラズマプロセス装置の構成図であ
る。
FIG. 7 is a configuration diagram of a plasma processing apparatus.

【0080】気密容器1の壁面側には、プラズマ中に紫
外光Qを放射して中性原子をラジカル化する発光装置4
0が設けられている。
On the wall surface side of the hermetic container 1, a light emitting device 4 that emits ultraviolet light Q into plasma to radicalize neutral atoms is formed.
0 is provided.

【0081】すなわち、気密容器1の壁面側には、石英
製の透光性容器41が壁面に接する用に設けられ、かつ
この透光性容器41には、気密容器1の外部に設けられ
た発光媒質供給源42が連通している。
That is, a light-transmitting container 41 made of quartz is provided on the wall surface side of the airtight container 1 so as to be in contact with the wall surface, and the light-transmitting container 41 is provided outside the airtight container 1. A luminescent medium supply 42 is in communication.

【0082】この発光媒質供給源42から透光性容器4
1に供給される発光媒質は、エッチング又はアッシング
のプロセス処理に応じて種類が変わり、例えばエッチン
グでは、プロセス用ガスがCF4 ガスの場合、励起のし
きい値が7.8eV(波長160nm)であり、希ガス
Krより軽いガスとなる。
The light-emitting medium supply source 42 supplies the light-transmitting container 4
The type of the luminescent medium supplied to 1 changes according to the etching or ashing process. For example, in the case of etching, when the process gas is CF 4 gas, the excitation threshold is 7.8 eV (wavelength 160 nm). There is a gas lighter than the rare gas Kr.

【0083】又、アッシングでは、プロセス用ガスとし
て酸素ガスを原料にオゾンを生成しているので、波長1
80nm近傍の光が適当であり、Xeガスの使用が適当
である。
In the ashing, ozone is generated using oxygen gas as a raw material as a process gas.
Light near 80 nm is appropriate, and the use of Xe gas is appropriate.

【0084】この透光性容器41における気密容器1の
中心側には、電極43が密着するように設けられてい
る。
An electrode 43 is provided so as to be in close contact with the center of the airtight container 1 in the light transmitting container 41.

【0085】この電極43と気密容器1との間には、高
周波を印加して気密容器1内に供給される希ガスKr又
はXeガスを励起して発光させる高周波電源(RF)2
3が接続されている。
A high frequency power supply (RF) 2 for applying a high frequency to excite the rare gas Kr or Xe gas supplied in the hermetic container 1 to emit light between the electrode 43 and the hermetic container 1.
3 are connected.

【0086】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0087】マイクロ波発振器4から発生した周波数
2.45GHzのマイクロ波MWは、マイクロ波導波管
3によりTE10モードで伝播し、マイクロ波導入窓2を
透過して気密容器1内に導入されると共に気密容器1内
にプロセスガス供給源5からのプロセス用ガスが導入さ
れると、プロセス用ガスはマイクロ波MWによりプラズ
マ化される。
The microwave MW having a frequency of 2.45 GHz generated from the microwave oscillator 4 propagates in the TE 10 mode by the microwave waveguide 3, passes through the microwave introduction window 2, and is introduced into the airtight container 1. When the process gas from the process gas supply source 5 is introduced into the hermetic container 1 at the same time, the process gas is turned into plasma by the microwave MW.

【0088】一方、発光媒質供給源42から透光性容器
41には、希ガスが供給され、循環している。
On the other hand, a rare gas is supplied from the light emitting medium supply source 42 to the translucent container 41 and circulated.

【0089】そして、高周波電源23から高周波電力が
電極43と気密容器1との間に印加されることにより、
透光性容器41内に流ている希ガスは励起され、紫外光
Qが放射される。
Then, high frequency power is applied between the electrode 43 and the airtight container 1 from the high frequency power source 23,
The rare gas flowing in the translucent container 41 is excited, and ultraviolet light Q is emitted.

【0090】この場合、エッチングでは、プロセス用ガ
スがCF4 ガスの場合、希ガスKrが透光性容器41に
供給され、高周波電力による励起により波長160nm
の紫外光Qがプラズマ中に放射される。
In this case, in the etching, when the process gas is CF 4 gas, the rare gas Kr is supplied to the translucent container 41 and the wavelength 160 nm is excited by the high frequency power.
Is emitted into the plasma.

【0091】又、アッシングでは、プロセス用ガスとし
て酸素ガスを原料にオゾンを生成しているので、希ガス
Xeが透光性容器41に供給され、高周波電力による励
起により波長180nmの紫外光Qがプラズマ中に放射
される。
In the ashing process, ozone is generated from oxygen gas as a process gas, so that the rare gas Xe is supplied to the translucent container 41 and the ultraviolet light Q having a wavelength of 180 nm is excited by the high-frequency power. Emitted into the plasma.

【0092】この紫外光Qは、プロセス用ガスのラジカ
ルの失活を防ぐとともに、中性原子をラジカル化し、ラ
ジカル生成を促進するとともにラジカル密度の均一性が
改善される。
The ultraviolet light Q prevents deactivation of radicals in the process gas, radicalizes neutral atoms, promotes radical generation, and improves the uniformity of radical density.

【0093】そして、これらラジカルは、被処理体10
に到達してエッチング又はアッシングのプロセス処理が
行われる。このプロセス処理後のガスは、排気装置11
により排気される。
These radicals are converted into the object 10
And the etching or ashing process is performed. The gas after this process is supplied to the exhaust device 11
Exhausted by

【0094】このように上記第3の実施の形態によれ
ば、上記第1の実施の形態と同様に、プロセス用ガスの
ラジカルの失活を防ぐことができるとともに中性原子を
ラジカル化でき、ラジカル生成を促進してラジカル密度
の均一性を改善できる。
As described above, according to the third embodiment, as in the first embodiment, the deactivation of radicals of the process gas can be prevented, and the neutral atoms can be radicalized. Radical generation can be promoted to improve the uniformity of radical density.

【0095】これにより、被処理体10に到達するラジ
カル量を増大でき、エッチング又はアッシングのプロセ
ス処理の速度を速くでき、かつラジカル密度分布がほぼ
均一なプロセス用プラズマを得ることができ、例えば上
記図3に示すようにプラズマ中のラジカル密度分布が±
10%以内と均一なシート状の見做せるプラズマを生成
でき、被処理体10として例えば大面積の液晶基板上の
ラジカル密度分布は、±5%と極めて均一性の高い条件
でプロセス処理が実現できる。
As a result, the amount of radicals reaching the object 10 can be increased, the speed of the etching or ashing process can be increased, and a process plasma having a substantially uniform radical density distribution can be obtained. As shown in FIG. 3, the radical density distribution in the plasma is ±
A uniform sheet-like plasma can be generated within 10%, and the process density is extremely high as ± 5% on a large-area liquid crystal substrate, for example, as the object 10 to be processed. it can.

【0096】(4) 以下、本発明の第4の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、図1と同一部分に
は同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(4) Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0097】図8はプラズマプロセス装置の構成図であ
り、同図(a) は上方から見た構成図、同図(b) は全体構
成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a plasma processing apparatus, where FIG. 8A is a configuration diagram viewed from above, and FIG. 8B is an overall configuration diagram.

【0098】気密容器1内におけるマイクロ波導入窓2
とパンチングプレート6との間で、かつマイクロ波導波
管3の開口部3aを中心とした周囲には、4つの円筒形
状の透光性容器50〜53が配置されている。これらの
透光性容器50〜53は直方体状でもよい。すなわち、
これら透光性容器50〜53は、ラジカル密度分布の低
い部分に対応して配置されている。
Microwave introduction window 2 in airtight container 1
Four cylindrical light-transmissive containers 50 to 53 are arranged between the substrate and the punching plate 6 and around the opening 3 a of the microwave waveguide 3. These translucent containers 50 to 53 may have a rectangular parallelepiped shape. That is,
These translucent containers 50 to 53 are arranged corresponding to portions having a low radical density distribution.

【0099】これら透光性容器50〜53は、例えば波
長域110nm〜400nmの紫外光Qを透過させる石
英、CaF2 、MgF2 などから形成され、かつその内
部には、発光媒質のガス成分として例えばAr、Kr、
Xe、F2 、He、D2 、Ne、CF4 、Clの各ガス
のうち1種類以上が含まれている。
These translucent containers 50 to 53 are made of, for example, quartz, CaF 2 , MgF 2, etc., which transmit ultraviolet light Q in a wavelength range of 110 nm to 400 nm, and have therein gas components of a luminous medium. For example, Ar, Kr,
One or more of each gas of Xe, F 2 , He, D 2 , Ne, CF 4 , and Cl is contained.

【0100】従って、これら透光性容器50〜53に気
密容器1内に存在するマイクロ波MWが加わると、この
マイクロ波MWにより発光媒質が励起され、紫外光Qが
発光されるものとなっている。
Therefore, when the microwave MW existing in the airtight container 1 is added to the translucent containers 50 to 53, the microwave MW excites the light emitting medium and emits ultraviolet light Q. I have.

【0101】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0102】マイクロ波発振器4から発生した周波数
2.45GHzのマイクロ波MWは、矩形のマイクロ波
導波管3によりTE10モードで伝播し、マイクロ波導入
窓2を透過してプラズマ発生室7に導入され、これと共
にプラズマ発生室7内にプロセスガス供給源5からプロ
セス用ガスが導入されると、マイクロ波MWはマイクロ
波導入窓2とパンチングプレート6との間で定在波を形
成し、プロセス用ガスをプラズマ化する。
The microwave MW having a frequency of 2.45 GHz generated from the microwave oscillator 4 propagates in the TE 10 mode through the rectangular microwave waveguide 3, passes through the microwave introduction window 2, and is introduced into the plasma generation chamber 7. When the process gas is introduced from the process gas supply source 5 into the plasma generation chamber 7 at the same time, the microwave MW forms a standing wave between the microwave introduction window 2 and the punching plate 6, and The use gas is turned into plasma.

【0103】このプラズマ中で活性化が行われたプロセ
ス用ガスから生成されたラジカルは、パンチングプレー
ト6を通過する。
The radicals generated from the process gas activated in the plasma pass through the punching plate 6.

【0104】このように気密容器1内にマイクロ波MW
が導入されると、この気密容器1内に存在するマイクロ
波MWにより4つの透光性容器50〜53内に封入され
ている発光媒質が励起され、フォトンエネルギーの高い
波長域110nm〜400nmの紫外光Qが発光され
る。
As described above, the microwave MW is placed in the airtight container 1.
Is introduced, the light emitting medium sealed in the four translucent containers 50 to 53 is excited by the microwave MW existing in the hermetic container 1, and the ultraviolet region having a high photon energy in a wavelength region of 110 nm to 400 nm. Light Q is emitted.

【0105】これら紫外光Qは、パンチングプレート6
を通過したプロセス用ガスのラジカルの失活を防ぐとと
もに、中性原子をラジカル化する。
The ultraviolet light Q is applied to the punching plate 6
In addition to preventing the deactivation of radicals of the process gas that has passed through, the neutralizing atom is radicalized.

【0106】そして、これらラジカルは、被処理体10
に到達してエッチング又はアッシングのプロセス処理が
行われる。このプロセス処理後のガスは、排気装置11
により排気される。
Then, these radicals are converted into the object 10
And the etching or ashing process is performed. The gas after this process is supplied to the exhaust device 11
Exhausted by

【0107】このように上記第4の実施の形態において
は、気密容器1内に存在するマイクロ波MWにより励起
され、発光する発光媒質の封入された4つの円筒形状の
透光性容器50〜53を配置したので、上記第1の実施
の形態と同様に、プロセス用ガスのラジカルの失活を防
ぐことができるとともに中性原子をラジカル化でき、ラ
ジカル生成を促進してラジカル密度の均一性を改善でき
る。
As described above, in the fourth embodiment, the four cylindrical light-transmitting containers 50 to 53 in which the light-emitting medium which emits light when excited by the microwave MW existing in the airtight container 1 are enclosed. As in the first embodiment, the deactivation of radicals in the process gas can be prevented, the neutral atoms can be converted into radicals, radical generation is promoted, and the uniformity of radical density is improved. Can be improved.

【0108】これにより、被処理体10に到達するラジ
カル量を増大でき、エッチング又はアッシングのプロセ
ス処理の速度を速くでき、かつラジカル密度分布がほぼ
均一なプロセス用プラズマを得ることができ、例えば図
9に示すようにプラズマ中のラジカル密度分布を均一な
シート状の見做せるプラズマとして生成でき、かつパン
チングプレート6を通過後、被処理体10として例えば
大面積の液晶基板上のラジカル密度分布は、±5%と極
めて均一性の高い条件でプロセス処理が実現できる。
As a result, the amount of radicals reaching the object 10 can be increased, the speed of the etching or ashing process can be increased, and process plasma having a substantially uniform radical density distribution can be obtained. As shown in FIG. 9, the radical density distribution in the plasma can be generated as a uniform sheet-like plasma, and after passing through the punching plate 6, the radical density distribution on a large-area liquid crystal substrate as the object to be processed 10 is, for example, , ± 5%.

【0109】一方、パンチングプレート6の開口率は、
上記の通り中央部は低く、周辺部になるに従って高く形
成していたが、本発明装置を用いれば、図9に示すよう
にラジカル密度分布を高くかつほぼ均一にできるので、
中央部の開口率を周辺部の開口率に等しい例えば60%
までに高めることができる。
On the other hand, the aperture ratio of the punching plate 6 is
As described above, the central portion was low and formed higher toward the peripheral portion. However, the use of the apparatus of the present invention makes it possible to make the radical density distribution high and substantially uniform as shown in FIG.
The opening ratio at the center is equal to the opening ratio at the periphery, for example, 60%.
Can be increased by.

【0110】又、拡散距離も従来の5cmから1cmに
短くでき、結果的にプロセス処理速度を約100倍に向
上できる。
Also, the diffusion distance can be reduced from 5 cm to 1 cm in the prior art, and as a result, the processing speed can be improved about 100 times.

【0111】又、4つの透光性容器50〜53に封入さ
れた発光媒質をマイクロ波MWにより励起、発光させる
ので、発光媒質を励起するための別途励起装置を備える
必要がない。
Further, since the light emitting medium enclosed in the four translucent containers 50 to 53 is excited and emitted by the microwave MW, it is not necessary to provide a separate excitation device for exciting the light emitting medium.

【0112】(5) 以下、本発明の第5の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、図8と同一部分に
は同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(5) Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0113】図10はプラズマプロセス装置の構成図で
あり、同図(a) は上方から見た構成図、同図(b) は全体
構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram of a plasma processing apparatus, wherein FIG. 10A is a configuration diagram viewed from above, and FIG. 10B is an overall configuration diagram.

【0114】本装置における上記第4の実施の形態と異
なるところを説明すると、4つの円筒形状の透光性容器
50〜53は、マイクロ波導入窓2の下面側すなわち気
密容器2の内部側でかつラジカル密度分布の低い部分に
対応してそれぞれ配置されている。
Explaining the difference of the present apparatus from the fourth embodiment, four cylindrical light-transmitting containers 50 to 53 are provided on the lower surface side of the microwave introduction window 2, that is, on the inner side of the airtight container 2. In addition, they are arranged corresponding to portions having a low radical density distribution.

【0115】これら透光性容器50〜53は、上記第4
の実施の形態と同様に、例えば波長域110nm〜40
0nmの紫外光Qを透過させる石英、CaF2 、MgF
2 などから形成され、かつその内部には、ガス成分とし
て例えばAr、Kr、Xe、F2 、He、D2 、Ne、
CF4 、Clの各ガスのうち1種類以上が含まれたもの
となっている。
The light-transmitting containers 50 to 53 correspond to the fourth container.
As in the embodiment, for example, a wavelength range of 110 nm to 40 nm
Quartz, CaF 2 , MgF that transmits 0 nm ultraviolet light Q
2 and the like, and gas components such as Ar, Kr, Xe, F 2 , He, D 2 , Ne,
At least one of CF 4 and Cl gases is contained.

【0116】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0117】マイクロ波発振器4から発生したマイクロ
波MWがマイクロ波導波管3を伝播し、マイクロ波導入
窓2を透過してプラズマ発生室7に導入され、これと共
にプラズマ発生室7内にプロセス用ガスが導入される
と、マイクロ波MWはマイクロ波導入窓2とパンチング
プレート6との間で定在波を形成し、プロセス用ガスを
プラズマ化する。
The microwave MW generated from the microwave oscillator 4 propagates through the microwave waveguide 3, passes through the microwave introduction window 2, and is introduced into the plasma generation chamber 7. When the gas is introduced, the microwave MW forms a standing wave between the microwave introduction window 2 and the punching plate 6 to turn the process gas into plasma.

【0118】一方、マイクロ波MWがマイクロ波導入窓
2を透過すると、このときマイクロ波導入窓2内に配置
された各透光性容器50〜53内に封入されている発光
媒質は、マイクロ波MWにより励起され、フォトンエネ
ルギーの高い波長域110nm〜400nmの紫外光Q
が発光される。
On the other hand, when the microwave MW passes through the microwave introduction window 2, the light-emitting medium sealed in each of the translucent containers 50 to 53 arranged in the microwave introduction window 2 at this time, Ultraviolet light Q excited by MW and having a high photon energy of 110 nm to 400 nm
Is emitted.

【0119】これら紫外光Qは、プロセス用ガスのラジ
カルの失活を防ぐとともに、プラズマ中の中性原子をラ
ジカル化する。
The ultraviolet light Q prevents radicals in the process gas from being deactivated and radicalizes neutral atoms in the plasma.

【0120】そして、プラズマ中で活性化されたプロセ
ス用ガスのラジカルは、パンチングプレート6を通過
し、被処理体10に到達し、エッチング又はアッシング
のプロセス処理が行われる。このプロセス処理後のガス
は、排気装置11により排気される。
The radicals of the process gas activated in the plasma pass through the punching plate 6 and reach the object to be processed 10, where etching or ashing process is performed. The gas after this process is exhausted by the exhaust device 11.

【0121】このように上記第5の実施の形態によれ
ば、上記第4の実施の形態と同様に、プロセス用ガスの
ラジカルの失活を防ぐことができるとともに中性原子を
ラジカル化でき、ラジカル生成を促進してラジカル密度
の均一性を改善できる等の効果を奏することは言うまで
もない。
As described above, according to the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, the deactivation of radicals in the process gas can be prevented and the neutral atoms can be radicalized. Needless to say, the effect of promoting the radical generation and improving the uniformity of the radical density can be obtained.

【0122】(6) 以下、本発明の第6の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、図8と同一部分に
は同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(6) Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0123】図11はプラズマプロセス装置の構成図で
あり、同図(a) は上方から見た構成図、同図(b) は全体
構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram of a plasma processing apparatus. FIG. 11 (a) is a configuration diagram viewed from above, and FIG. 11 (b) is an overall configuration diagram.

【0124】本装置における上記第4の実施の形態と異
なるところを説明すると、4つの円筒形状の透光性容器
50〜53は、マイクロ波導入窓2を気密容器1の最上
部よりも所定距離だけ下方に配置し、マイクロ波導入窓
2の上面でかつラジカル密度分布の低い部分に対応して
それぞれ配置されている。
Explaining the difference between the fourth embodiment and the fourth embodiment of the present apparatus, the four cylindrical light-transmitting containers 50 to 53 are arranged such that the microwave introduction window 2 is at a predetermined distance from the top of the airtight container 1. , And are arranged on the upper surface of the microwave introduction window 2 and corresponding to a portion where the radical density distribution is low.

【0125】これら透光性容器50〜53は、上記第4
の実施の形態と同様に、例えば波長域110nm〜40
0nmの紫外光Qを透過させる石英、CaF2 、MgF
2 などから形成され、かつその内部には、ガス成分とし
て例えばAr、Kr、Xe、F2 、He、D2 、Ne、
CF4 、Clの各ガスのうち1種類以上が含まれたもの
となっている。
The light-transmitting containers 50 to 53 correspond to the fourth containers.
As in the embodiment, for example, a wavelength range of 110 nm to 40 nm
Quartz, CaF 2 , MgF that transmits 0 nm ultraviolet light Q
2 and the like, and gas components such as Ar, Kr, Xe, F 2 , He, D 2 , Ne,
At least one of CF 4 and Cl gases is contained.

【0126】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0127】マイクロ波発振器4から発生したマイクロ
波MWがマイクロ波導波管3を伝播し、マイクロ波導入
窓2を透過してプラズマ発生室7に導入され、これと共
にプラズマ発生室7内にプロセス用ガスが導入される
と、マイクロ波MWは、マイクロ波導入窓2とパンチン
グプレート6との間で定在波を形成し、プロセス用ガス
をプラズマ化する。
The microwave MW generated from the microwave oscillator 4 propagates through the microwave waveguide 3, passes through the microwave introduction window 2, and is introduced into the plasma generation chamber 7. When the gas is introduced, the microwave MW forms a standing wave between the microwave introduction window 2 and the punching plate 6 to turn the process gas into plasma.

【0128】一方、マイクロ波MWが気密容器1内に導
かれると、このとき各透光性容器50〜53内に封入さ
れている発光媒質は、気密容器1内に存在するマイクロ
波MWにより励起され、フォトンエネルギーの高い波長
域110nm〜400nmの紫外光Qが発光される。
On the other hand, when the microwave MW is guided into the airtight container 1, the light emitting medium sealed in each of the translucent containers 50 to 53 at this time is excited by the microwave MW existing in the airtight container 1. Then, ultraviolet light Q having a high photon energy in a wavelength range of 110 nm to 400 nm is emitted.

【0129】これら紫外光Qは、マイクロ波導入窓2を
透過し、プラズマ中に照射され、プロセス用ガスのラジ
カルの失活を防ぐとともにプラズマ中の中性原子をラジ
カル化する。
The ultraviolet light Q passes through the microwave introduction window 2 and is irradiated into the plasma to prevent the deactivation of radicals of the process gas and to radicalize neutral atoms in the plasma.

【0130】そして、プラズマ中で活性化されたプロセ
ス用ガスのラジカルは、パンチングプレート6を通過
し、被処理体10に到達し、エッチング又はアッシング
のプロセス処理が行われる。このプロセス処理後のガス
は、排気装置11により排気される。
Then, the radicals of the process gas activated in the plasma pass through the punching plate 6 and reach the object to be processed 10, where etching or ashing process is performed. The gas after this process is exhausted by the exhaust device 11.

【0131】このように上記第6の実施の形態によれ
ば、上記第4の実施の形態と同様に、プロセス用ガスの
ラジカルの失活を防ぐことができるとともに中性原子を
ラジカル化でき、ラジカル生成を促進してラジカル密度
の均一性を改善できる等の効果を奏することは言うまで
もない。
As described above, according to the sixth embodiment, similarly to the fourth embodiment, the deactivation of radicals of the process gas can be prevented and the neutral atoms can be radicalized. Needless to say, the effect of promoting the radical generation and improving the uniformity of the radical density can be obtained.

【0132】(7) 以下、本発明の第7の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、図8と同一部分に
は同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(7) Hereinafter, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0133】図12はプラズマプロセス装置の構成図で
あり、同図(a) は上方から見た構成図、同図(b) は全体
構成図である。
FIGS. 12A and 12B are configuration diagrams of a plasma processing apparatus. FIG. 12A is a configuration diagram viewed from above, and FIG. 12B is an overall configuration diagram.

【0134】本装置における上記第4の実施の形態と異
なるところを説明すると、気密容器1の上部には、2枚
のマイクロ波導入窓55、56が所定間隔をおいて配置
され、中央部で棒状の支持誘電体57により支持されて
いる。
The difference of this apparatus from the fourth embodiment will be described. Two microwave introduction windows 55 and 56 are arranged at a predetermined interval in the upper part of the airtight container 1, and at the center. It is supported by a rod-shaped supporting dielectric 57.

【0135】これらマイクロ波導入窓55、56の間に
は、4箇所に封じ切りの透光性容器58〜60が形成さ
れ、これら透光性容器58〜60内に例えば波長域11
0nm〜400nmの紫外光Qを透過させる石英、Ca
2 、MgF2 などから形成され、かつその内部には、
ガス成分として例えばAr、Kr、Xe、F2 、He、
2 、Ne、CF4 、Clの各ガスのうち1種類以上が
含まれている。
Between these microwave introduction windows 55 and 56, sealed translucent containers 58 to 60 are formed at four places, and within these translucent containers 58 to 60, for example, the wavelength range 11.
Quartz that transmits ultraviolet light Q of 0 nm to 400 nm, Ca
Formed of F 2 , MgF 2, etc.
As a gas component, for example, Ar, Kr, Xe, F 2 , He,
One or more of each gas of D 2 , Ne, CF 4 , and Cl is contained.

【0136】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0137】マイクロ波発振器4から発生したマイクロ
波MWがマイクロ波導波管3を伝播し、マイクロ波導入
窓2を透過してプラズマ発生室7に導入され、これと共
にプラズマ発生室7内にプロセス用ガスが導入される
と、マイクロ波MWは、マイクロ波導入窓2とパンチン
グプレート6との間で定在波を形成し、プロセス用ガス
をプラズマ化する。
The microwave MW generated from the microwave oscillator 4 propagates through the microwave waveguide 3, passes through the microwave introduction window 2, and is introduced into the plasma generation chamber 7. When the gas is introduced, the microwave MW forms a standing wave between the microwave introduction window 2 and the punching plate 6 to turn the process gas into plasma.

【0138】一方、マイクロ波MWが気密容器1内に導
かれると、このとき各透光性容器58〜61内に封入さ
れている発光媒質は、気密容器1内に存在するマイクロ
波MWにより励起され、フォトンエネルギーの高い波長
域110nm〜400nmの紫外光Qが発光される。
On the other hand, when the microwave MW is guided into the airtight container 1, the light emitting medium sealed in each of the translucent containers 58 to 61 at this time is excited by the microwave MW existing in the airtight container 1. Then, ultraviolet light Q having a high photon energy in a wavelength range of 110 nm to 400 nm is emitted.

【0139】これら紫外光Qは、マイクロ波導入窓56
を透過し、プラズマ中に照射され、プロセス用ガスのラ
ジカルの失活を防ぐとともにプラズマ中の中性原子をラ
ジカル化する。
The ultraviolet light Q is applied to the microwave introduction window 56.
And is irradiated into the plasma to prevent deactivation of radicals in the process gas and to radicalize neutral atoms in the plasma.

【0140】そして、プラズマ中で活性化されたプロセ
ス用ガスのラジカルは、パンチングプレート6を通過
し、被処理体10に到達し、エッチング又はアッシング
のプロセス処理が行われる。このプロセス処理後のガス
は、排気装置11により排気される。
Then, the radicals of the process gas activated in the plasma pass through the punching plate 6 and reach the object to be processed 10, and the etching or ashing process is performed. The gas after this process is exhausted by the exhaust device 11.

【0141】このように上記第7の実施の形態によれ
ば、上記第4の実施の形態と同様に、プロセス用ガスの
ラジカルの失活を防ぐことができるとともに中性原子を
ラジカル化でき、ラジカル生成を促進してラジカル密度
の均一性を改善できる等の効果を奏することは言うまで
もない。
As described above, according to the seventh embodiment, similarly to the fourth embodiment, the deactivation of radicals of the process gas can be prevented, and the neutral atoms can be radicalized. Needless to say, the effect of promoting the radical generation and improving the uniformity of the radical density can be obtained.

【0142】(8) 以下、本発明の第8の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、図1と同一部分に
は同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(8) Hereinafter, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0143】図13はプラズマプロセス装置の構成図で
ある。
FIG. 13 is a configuration diagram of a plasma processing apparatus.

【0144】パンチングプレート6の下面全域には、石
英、CaF2 、MgF2 などから形成されたパンチング
プレート状透光性容器70が配置されている。このパン
チングプレート状透光性容器70は、例えば図14に示
すようにパンチングプレート6と略同一形状に形成さ
れ、プロセス用ガスからのラジカルの進行を妨げない構
造となっている。
On the entire lower surface of the punching plate 6, a punching plate-shaped translucent container 70 made of quartz, CaF 2 , MgF 2 or the like is arranged. The translucent container 70 in the form of a punching plate is formed in substantially the same shape as the punching plate 6 as shown in FIG. 14, for example, and has a structure that does not hinder the progress of radicals from the process gas.

【0145】このパンチングプレート状透光性容器70
内には、例えば波長域110nm〜400nmの紫外光
Qを透過させる石英、CaF2 、MgF2 などから形成
され、かつその内部には、発光媒質のガス成分として例
えばAr、Kr、Xe、F2、He、D2 、Ne、CF
4 、Clの各ガスのうち1種類以上が含まれている。
The light-transmitting container 70 in the form of a punching plate
Inside, for example, quartz, CaF 2 , MgF 2 or the like that transmits ultraviolet light Q in a wavelength range of 110 nm to 400 nm is formed, and inside thereof, for example, Ar, Kr, Xe, F 2 as a gas component of a light emitting medium. , He, D 2 , Ne, CF
4. One or more types of each gas of Cl are contained.

【0146】一方、気密容器1の下部には、絶縁材から
成るステージ軸71を介してRF電極兼用のステージ7
2が設けられている。
On the other hand, a stage 7 serving also as an RF electrode is provided below the airtight container 1 via a stage shaft 71 made of an insulating material.
2 are provided.

【0147】このステージ72とパンチングプレート6
との間には、高周波電源73が接続され、この高周波電
源73からステージ72とパンチングプレート6との間
に印加される高周波電力によりパンチングプレート状透
光性容器70内に封入されている発光媒質が励起され、
発光するものとなっている。なお、高周波電源73から
ステージ72への接続は、絶縁コネクタ74を通して行
われている。
The stage 72 and the punching plate 6
Between the stage 72 and the punching plate 6 from the high-frequency power source 73, and the luminous medium sealed in the perforated plate-shaped translucent container 70 by high-frequency power applied between the stage 72 and the punching plate 6. Is excited,
It emits light. Note that the connection from the high-frequency power supply 73 to the stage 72 is made through an insulating connector 74.

【0148】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0149】マイクロ波発振器4から発生したマイクロ
波MWがマイクロ波導波管3を伝播し、マイクロ波導入
窓2を透過してプラズマ発生室7に導入され、これと共
にプラズマ発生室7内にプロセス用ガスが導入される
と、マイクロ波MWは、マイクロ波導入窓2とパンチン
グプレート6との間で定在波を形成し、プロセス用ガス
をプラズマ化する。
The microwave MW generated from the microwave oscillator 4 propagates through the microwave waveguide 3, passes through the microwave introduction window 2, and is introduced into the plasma generation chamber 7. When the gas is introduced, the microwave MW forms a standing wave between the microwave introduction window 2 and the punching plate 6 to turn the process gas into plasma.

【0150】そして、このプラズマ化されたラジカル
は、パンチングプレート6を通過し、被処理体10に到
達する。
Then, the radicals converted into plasma pass through the punching plate 6 and reach the object 10 to be processed.

【0151】一方、高周波電源73からステージ72と
パンチングプレート6との間に高周波電力が印加される
と、この高周波電力により透光性を持つパンチングメタ
ル容器70内に封入されている発光媒質が励起され、例
えばフォトンエネルギーの高い波長域110nm〜40
0nmの紫外光Qを発光する。
On the other hand, when high-frequency power is applied between the stage 72 and the punching plate 6 from the high-frequency power supply 73, the high-frequency power excites the light-emitting medium sealed in the transmissive punching metal container 70. For example, a wavelength region of high photon energy of 110 nm to 40 nm
It emits ultraviolet light Q of 0 nm.

【0152】この紫外光Qは、パンチングプレート6を
通過したプロセス用ガスのラジカルの失活を防ぐととも
に、中性原子をラジカル化する。
The ultraviolet light Q prevents radicals of the process gas passing through the punching plate 6 from being deactivated and radicals neutral atoms.

【0153】このようにプロセス用ガスのラジカルの失
活が防がれ、中性原子がラジカル化されることにより、
ラジカル生成が促進され、ラジカル密度の均一性が改善
される。
As described above, the deactivation of the radicals of the process gas is prevented, and the neutral atoms are radicalized, whereby
Radical generation is promoted, and the uniformity of radical density is improved.

【0154】そして、これらラジカルは、被処理体10
に到達してエッチング又はアッシングのプロセス処理が
行われる。このプロセス処理後のガスは、排気装置11
により排気される。
Then, these radicals are converted into the object 10 to be treated.
And the etching or ashing process is performed. The gas after this process is supplied to the exhaust device 11
Exhausted by

【0155】このように上記第8の実施の形態において
は、パンチングプレート6の下面全域に、パンチングプ
レート6と略同一形状に形成され、かつ発光媒質を封入
したパンチングプレート状透光性容器70を配置したの
で、プロセス用ガスのラジカルの失活を防ぐことができ
るとともに中性原子をラジカル化でき、ラジカル生成を
促進してラジカル密度の均一性を改善できる。
As described above, in the eighth embodiment, the punching plate-shaped translucent container 70 formed in substantially the same shape as the punching plate 6 and enclosing the luminous medium is formed on the entire lower surface of the punching plate 6. The arrangement can prevent the deactivation of radicals in the process gas, and can also neutralize neutral atoms, promote radical generation, and improve the uniformity of radical density.

【0156】これにより、図15に示すように被処理体
10に到達するラジカル量を増大でき、エッチング又は
アッシングのプロセス処理の速度を速くでき、かつラジ
カル密度分布がほぼ均一なプロセス用プラズマを得るこ
とができ。
As a result, as shown in FIG. 15, the amount of radicals reaching the object to be processed 10 can be increased, the speed of the etching or ashing process can be increased, and a process plasma having a substantially uniform radical density distribution can be obtained. It is possible.

【0157】又、パンチングプレート6の開口率は、上
記の通り中央部は低く、周辺部になるに従って高く形成
していたが、本発明装置を用いれば、ラジカル密度分布
を高くかつほぼ均一にできるので、中央部の開口率を周
辺部の開口率に等しい例えば60%に高めることができ
る。
Although the aperture ratio of the punching plate 6 is low at the central portion and high toward the peripheral portion as described above, the radical density distribution can be made high and substantially uniform by using the apparatus of the present invention. Therefore, the aperture ratio at the center can be increased to, for example, 60%, which is equal to the aperture ratio at the peripheral portion.

【0158】(9) 以下、本発明の第9の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、図13と同一部分
には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(9) Hereinafter, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0159】図16はプラズマプロセス装置の構成図で
ある。
FIG. 16 is a configuration diagram of a plasma processing apparatus.

【0160】パンチングプレート6の下面全域には、石
英、CaF2 、MgF2 などから環状に形成されたドー
ナッツ状透光性容器75が配置されている。
On the entire lower surface of the punching plate 6, a donut-shaped translucent container 75 made of quartz, CaF 2 , MgF 2 or the like is formed.

【0161】このドーナッツ状透光性容器75内には、
例えば波長域110nm〜400nmの紫外光Qを透過
させる石英、CaF2 、MgF2 などから形成され、か
つその内部には、発光媒質のガス成分として例えばA
r、Kr、Xe、F2 、He、D2 、Ne、CF4 、C
lの各ガスのうち1種類以上が含まれている。
In the donut-shaped translucent container 75,
Such as quartz which transmits ultraviolet light Q wavelength range 110Nm~400nm, formed from such CaF 2, MgF 2, and in the interior thereof, for example, A as the gas component in the luminescent medium
r, Kr, Xe, F 2 , He, D 2 , Ne, CF 4 , C
1 includes at least one kind of each gas.

【0162】このドーナッツ状透光性容器75は、高周
波電源73からステージ72とパンチングプレート6と
の間に印加される高周波電力により、封入されている発
光媒質が励起され、フォトンエネルギーの高い波長域1
10nm〜400nmの紫外光Qを発光するものとなっ
ている。
In the donut-shaped translucent container 75, the enclosed light-emitting medium is excited by high-frequency power applied between the stage 72 and the punching plate 6 from the high-frequency power supply 73, and a wavelength region where photon energy is high. 1
It emits ultraviolet light Q of 10 nm to 400 nm.

【0163】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0164】マイクロ波発振器4から発生したマイクロ
波MWがマイクロ波導波管3を伝播し、マイクロ波導入
窓2を透過してプラズマ発生室7に導入され、これと共
にプラズマ発生室7内にプロセス用ガスが導入される
と、マイクロ波MWは、マイクロ波導入窓2とパンチン
グプレート6との間で定在波を形成し、プロセス用ガス
をプラズマ化する。
The microwave MW generated from the microwave oscillator 4 propagates through the microwave waveguide 3, passes through the microwave introduction window 2, and is introduced into the plasma generation chamber 7. When the gas is introduced, the microwave MW forms a standing wave between the microwave introduction window 2 and the punching plate 6 to turn the process gas into plasma.

【0165】そして、このプラズマ化されたラジカル
は、パンチングプレート6を通過し、被処理体10に到
達する。
Then, the radicalized plasma passes through the punching plate 6 and reaches the object 10 to be processed.

【0166】一方、高周波電源73からステージ72と
パンチングプレート6との間に高周波電力が印加される
と、この高周波電力によりドーナッツ状透光性容器75
内に封入されている発光媒質が励起され、例えばフォト
ンエネルギーの高い波長域110nm〜400nmの紫
外光Qを発光する。
On the other hand, when high-frequency power is applied between the stage 72 and the punching plate 6 from the high-frequency power supply 73, the high-frequency power causes the doughnut-shaped translucent container 75.
The light-emitting medium sealed in the inside is excited, and emits, for example, ultraviolet light Q in a wavelength range of 110 nm to 400 nm having a high photon energy.

【0167】この紫外光Qは、パンチングプレート6を
通過したプロセス用ガスのラジカルの失活を防ぐととも
に、中性原子をラジカル化する。
The ultraviolet light Q prevents radicals of the process gas passing through the punching plate 6 from being deactivated and radicalizes neutral atoms.

【0168】このようにプロセス用ガスのラジカルの失
活が防がれ、中性原子がラジカル化されることにより、
ラジカル生成が促進され、ラジカル密度の均一性が改善
される。
As described above, the deactivation of the radical of the process gas is prevented, and the neutral atom is radicalized,
Radical generation is promoted, and the uniformity of radical density is improved.

【0169】そして、これらラジカルは、被処理体10
に到達してエッチング又はアッシングのプロセス処理が
行われる。このプロセス処理後のガスは、排気装置11
により排気される。
Then, these radicals are converted into the object 10
And the etching or ashing process is performed. The gas after this process is supplied to the exhaust device 11
Exhausted by

【0170】このように上記第9の実施の形態によれ
ば、上記第8の実施の形態の効果に、プロセス用ガスの
ラジカルの失活を防ぐことができるとともに中性原子を
ラジカル化でき、ラジカル生成を促進してラジカル密度
の均一性を改善できる等の効果を奏することは言うまで
もない。
As described above, according to the ninth embodiment, in addition to the effects of the eighth embodiment, the deactivation of radicals in the process gas can be prevented, and the neutral atoms can be radicalized. Needless to say, the effect of promoting the radical generation and improving the uniformity of the radical density can be obtained.

【0171】なお、上記第8及び9の実施の形態は、パ
ンチングプレート6の下面全域にパンチングプレート状
透光性容器70又はドーナッツ状透光性容器75を配置
したが、これらに限らずラジカルの進行を妨げないよう
な形状であればよい。
In the eighth and ninth embodiments, the perforated plate-shaped light-transmitting container 70 or the donut-shaped light-transmitting container 75 is arranged on the entire lower surface of the punching plate 6, but is not limited thereto. Any shape that does not hinder progress may be used.

【0172】(10) 以下、本発明の第10の実施の形態
について図面を参照して説明する。
(10) Hereinafter, a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0173】図17はプラズマプロセス装置の全体構成
図であり、同図(a) は上方から見た構成図、同図(b) は
側面から見た構成図である。
FIG. 17 is an overall configuration diagram of a plasma processing apparatus. FIG. 17A is a configuration diagram viewed from above, and FIG. 17B is a configuration diagram viewed from a side.

【0174】気密容器80は立方体形状の空洞に形成さ
れている。この気密容器80の上部には、例えばアルミ
ナセラックや石英などにより形成されたマイクロ波導入
窓81が設けられ、かつこのマイクロ波導入窓81に2
本の矩形のマイクロ波導波管82、83を介して例えば
周波数2.45GHzのマイクロ波MWを発振する2台
のマイクロ波発振器84、85が接続されている。
The airtight container 80 is formed in a cubic hollow. A microwave introduction window 81 made of, for example, alumina shellac or quartz is provided on the upper portion of the airtight container 80.
Two microwave oscillators 84 and 85 that oscillate a microwave MW of, for example, a frequency of 2.45 GHz are connected via the rectangular microwave waveguides 82 and 83.

【0175】これらマイクロ波導波管82、83におけ
るマイクロ波導入窓81との接続部分には、それぞれマ
イクロ波放射用開口(以下、スリットと称する)82
a、83aがマイクロ波導波管82、83の長手方向に
沿って形成されている。
The microwave waveguides 82 and 83 are connected to the microwave introduction window 81 at the microwave radiating apertures (hereinafter, referred to as slits) 82 respectively.
a, 83 a are formed along the longitudinal direction of the microwave waveguides 82, 83.

【0176】又、気密容器1の側面には、プロセス用ガ
スを供給するプロセスガス供給源86が接続されてい
る。
A process gas supply source 86 for supplying a process gas is connected to the side surface of the airtight container 1.

【0177】気密容器80の内部には、パンチングプレ
ート87が設けられ、プラズマ発生室88とプロセス処
理室89とが形成されている。
[0177] A punching plate 87 is provided inside the airtight container 80, and a plasma generation chamber 88 and a process processing chamber 89 are formed.

【0178】プロセス処理室89内には、ステージ90
が設けられ、このステージ90上に例えば液晶基板等の
被処理体10が載置されている。又、プロセス処理室8
9の下部には、プロセス処理後のガスを排気する排気装
置11が接続されている。
A stage 90 is provided in the process chamber 89.
The object to be processed 10 such as a liquid crystal substrate is placed on the stage 90. Also, the processing chamber 8
The lower part of 9 is connected to an exhaust device 11 for exhausting the gas after the process.

【0179】このような気密容器80におけるマイクロ
波導入窓81の下面(気密容器80の内部側)には、石
英、CaF2 、MgF2 などから円筒状もしくは直方体
状に形成された円筒透光性容器91が配置されている。
On the lower surface of the microwave introduction window 81 (inside the airtight container 80) of such an airtight container 80, a cylindrical or rectangular parallelepiped light-transmitting member made of quartz, CaF 2 , MgF 2 or the like is formed. A container 91 is provided.

【0180】図18はかかる円筒透光性容器91の拡大
配置図であり、この円筒透光性容器91は、各スリット
82a、83aの間で、かつこれらスリット82a、8
3aの形成方向に沿って配置されている。
FIG. 18 is an enlarged layout view of the cylindrical light-transmitting container 91. The cylindrical light-transmitting container 91 is provided between the slits 82a and 83a and between the slits 82a and 83a.
3a are arranged along the forming direction.

【0181】この円筒透光性容器91内には、発光媒質
のガス成分として例えばAr、Kr、Xe、F2 、H
e、D2 、Ne、CF4 、Clの各ガスのうち1種類以
上が含まれ、気密容器80内に導入されるマイクロ波M
Wにより励起され、波長域110nm〜400nmの紫
外光Qを発光するものとなっている。
In the cylindrical light-transmitting container 91, for example, Ar, Kr, Xe, F 2 , H
e, D 2 , Ne, CF 4 , and Cl.
It is excited by W and emits ultraviolet light Q in a wavelength range of 110 nm to 400 nm.

【0182】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0183】各マイクロ波発振器84、85でそれぞれ
発生した周波数2.45GHzのマイクロ波MWは、各
マイクロ波導波管82、83によりTE10モードで伝播
し、各スリット82a、83aからマイクロ波導入窓2
を透過してプラズマ発生室88に導入される。
[0183] Microwave MW of 2.45GHz frequency generated by the respective microwave oscillators 84 and 85, propagate in TE 10 mode by each microwave waveguide 82, the microwave introducing window from the slits 82a, 83a 2
And is introduced into the plasma generation chamber 88.

【0184】これと共にプラズマ発生室88内には、プ
ロセスガス供給源86からプロセス用ガスが導入され
る。
At the same time, a process gas is introduced into the plasma generation chamber 88 from a process gas supply source 86.

【0185】このようにマイクロ波MW及びプロセス用
ガスが気密容器80内に導入されると、マイクロ波MW
は,マイクロ波導入窓81とパンチングプレート87と
の間で定在波を形成し、プロセス用ガスをプラズマ化す
る。
When the microwave MW and the process gas are introduced into the hermetic container 80 as described above, the microwave MW
Forms a standing wave between the microwave introduction window 81 and the punching plate 87 to turn the process gas into plasma.

【0186】一方、気密容器80内にマイクロ波MWが
導入されることにより、円筒透光性容器91内に封入さ
れている発光媒質は励起され、フォトンエネルギーの高
い波長域110nm〜400nmの紫外光Qが放射され
る。
On the other hand, when the microwave MW is introduced into the hermetic container 80, the light emitting medium sealed in the cylindrical translucent container 91 is excited, and ultraviolet light having a high photon energy in a wavelength range of 110 nm to 400 nm is emitted. Q is emitted.

【0187】この紫外光Qは、プロセス用ガスのラジカ
ルの失活を防ぐとともに、中性原子をラジカル化する。
This ultraviolet light Q prevents radicals in the process gas from being deactivated and radicalizes neutral atoms.

【0188】このようにプロセス用ガスのラジカルの失
活が防がれ、中性原子がラジカル化されることにより、
ラジカル生成が促進され、ラジカル密度の均一性が改善
される。
As described above, the deactivation of the radicals of the process gas is prevented, and the neutral atoms are radicalized.
Radical generation is promoted, and the uniformity of radical density is improved.

【0189】すなわち、2本のマイクロ波導波管82、
83が接続されている気密容器80内でのラジカル密度
分布は、通常、図19に示すように各スリット82a、
83aの間に対応する部分で低下する。
That is, two microwave waveguides 82,
The radical density distribution in the hermetic container 80 to which the connection 83 is connected is usually made by each slit 82a, as shown in FIG.
It decreases at the portion corresponding to the interval 83a.

【0190】ところが、本発明装置のように各スリット
82a、83a間に配置された円筒又は直方体の透光性
容器911内に封入されている発光媒質を励起して紫外
光Qを放射し、プロセス用ガスのラジカルの失活を防ぐ
とともに、中性原子をラジカル化するので、ラジカル密
度分布は、図20に示すように±10%の範囲内で均一
化する。
However, as in the apparatus of the present invention, the light-emitting medium enclosed in the cylindrical or rectangular parallelepiped light-transmitting container 911 disposed between the slits 82a and 83a is excited to emit ultraviolet light Q, and the process is performed. Since radicals in the working gas are prevented from being deactivated and neutral atoms are radicalized, the radical density distribution is uniformed within a range of ± 10% as shown in FIG.

【0191】そして、これらラジカルは、パンチングプ
レート87を通過し、被処理体10に到達してエッチン
グ又はアッシングのプロセス処理が行われる。このプロ
セス処理後のガスは、排気装置11により排気される。
Then, these radicals pass through the punching plate 87, reach the object to be processed 10, and are subjected to an etching or ashing process. The gas after this process is exhausted by the exhaust device 11.

【0192】このように上記第10の実施の形態におい
ては、各スリット82a、83a間に、マイクロ波MW
の励起により紫外光Qを発光する円筒透光性容器91を
配置したので、2本のマイクロ波導波管82、83を接
続した構造でも、プロセス用ガスのラジカルの失活を防
ぐことができるとともに中性原子をラジカル化でき、ラ
ジカル生成を促進してラジカル密度の均一性を改善でき
る。
As described above, in the tenth embodiment, the microwave MW is provided between the slits 82a and 83a.
Since the cylindrical translucent container 91 that emits ultraviolet light Q by the excitation of is disposed, the structure in which the two microwave waveguides 82 and 83 are connected can prevent the radicals of the process gas from being deactivated. Neutral atoms can be radicalized, radical generation can be promoted, and uniformity of radical density can be improved.

【0193】これにより、被処理体10に到達するラジ
カル量を増大でき、エッチング又はアッシングのプロセ
ス処理の速度を速くでき、かつラジカル密度分布がほぼ
均一なプロセス用プラズマを得ることができ、上記図2
0に示すようにプラズマ中のラジカル密度分布が±10
%以内であるような、均一なシート状と見做せるプラズ
マを生成でき、かつパンチングプレート6を通過後、被
処理体10として例えば大面積の液晶基板上のラジカル
密度分布は、±5%と極めて均一性の高い条件でプロセ
ス処理が実現できる。
As a result, the amount of radicals reaching the object to be processed 10 can be increased, the processing speed of etching or ashing can be increased, and a process plasma having a substantially uniform radical density distribution can be obtained. 2
0, the radical density distribution in the plasma is ± 10
%, Which can be regarded as a uniform sheet-like plasma, and after passing through the punching plate 6, the radical density distribution on a large-area liquid crystal substrate as the object to be processed 10 is ± 5%. Process processing can be realized under extremely uniform conditions.

【0194】一方、パンチングプレート6の開口率は、
ラジカル密度の低い部分を基準として作成するのでな
く、ラジカル密度の高い部分を基準として作成でき、こ
の結果として被処理体10に到達するラジカル量を増大
でき、エッチング又はアッシングのプロセス処理の速度
を速くでき。
On the other hand, the aperture ratio of the punching plate 6 is
It is possible to create a portion having a high radical density as a reference, instead of creating a portion having a low radical density as a reference. As a result, the amount of radicals reaching the object to be processed 10 can be increased, and the speed of etching or ashing process can be increased. Can.

【0195】(11) 以下、本発明の第11の実施の形態
について図面を参照して説明する。なお、図17と同一
部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(11) Hereinafter, an eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0196】図21はプラズマプロセス装置の主要構成
図である。
FIG. 21 is a main configuration diagram of a plasma processing apparatus.

【0197】マイクロ波導入窓81の下面には、石英、
CaF2 、MgF2 などから円筒状に形成された円筒透
光性容器100が配置されている。
On the lower surface of the microwave introduction window 81, quartz,
A cylindrical translucent container 100 formed in a cylindrical shape from CaF 2 , MgF 2 or the like is arranged.

【0198】この円筒透光性容器100は、各スリット
82a、83aの間で、かつこれらスリット82a、8
3aの形成方向に沿って配置されている。
The cylindrical translucent container 100 is provided between the slits 82a and 83a, and between the slits 82a and 83a.
3a are arranged along the forming direction.

【0199】この円筒透光性容器100内には、発光媒
質が封入されており、この発光媒質のガス成分として例
えばAr、Kr、Xe、F2 、He、D2 、Ne、CF
4 、Clの各ガスのうち1種類以上が含まれている。
A light-emitting medium is sealed in the cylindrical light-transmitting container 100. As a gas component of the light-emitting medium, for example, Ar, Kr, Xe, F 2 , He, D 2 , Ne, CF
4. One or more types of each gas of Cl are contained.

【0200】又、この円筒透光性容器100の一端側に
は、導波管101を介してマイクロ波電源102が接続
されている。このマイクロ波電源102で発生したマイ
クロ波MWの円筒又は角形透光性容器100内への導入
方法は、図22に示すように導波管101から円筒透光
性容器100内にループアンテナ103を挿入した構成
して行われる。
[0200] A microwave power source 102 is connected to one end of the cylindrical translucent container 100 via a waveguide 101. As shown in FIG. 22, the microwave MW generated by the microwave power source 102 is introduced into the cylindrical or rectangular translucent container 100 by using a loop antenna 103 in the cylindrical translucent container 100 from the waveguide 101. This is done with the inserted configuration.

【0201】従って、マイクロ波電源102から発生し
たマイクロ波MWがループアンテナ103に伝播する
と、このループアンテナ103からマイクロ波MWによ
る電界が円筒透光性容器100内の発光媒質に加わり、
発光媒質を励起するものとなっている。
Therefore, when the microwave MW generated from the microwave power supply 102 propagates to the loop antenna 103, the electric field due to the microwave MW is applied from the loop antenna 103 to the light emitting medium in the cylindrical translucent container 100,
It excites the light emitting medium.

【0202】なお、別のマイクロ波MWの導入方法は、
図23に示すように導波管101と円筒透光性容器10
0とを同軸状に連結した構成として行ってもよい。
Note that another method of introducing the microwave MW is as follows.
As shown in FIG. 23, the waveguide 101 and the cylindrical translucent container 10
0 may be coaxially connected.

【0203】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0204】各マイクロ波発振器84、85でそれぞれ
発生した周波数2.45GHzのマイクロ波MWは、各
マイクロ波導波管82、83によりTE10モードで伝播
し、各スリット82a、83aからマイクロ波導入窓2
を透過してプラズマ発生室88に導入される。
[0204] Microwave MW of 2.45GHz frequency generated by the respective microwave oscillators 84 and 85, propagate in TE 10 mode by each microwave waveguide 82, the microwave introducing window from the slits 82a, 83a 2
And is introduced into the plasma generation chamber 88.

【0205】これと共にプラズマ発生室88内には、プ
ロセスガス供給源86からプロセス用ガスが導入され
る。
At the same time, a process gas is introduced into the plasma generation chamber 88 from a process gas supply source 86.

【0206】このようにマイクロ波MW及びプロセス用
ガスが気密容器80内に導入されると、マイクロ波MW
は、マイクロ波導入窓81とパンチングプレート87と
の間で定在波を形成し、プロセス用ガスをプラズマ化す
る。
When the microwave MW and the process gas are introduced into the hermetic container 80, the microwave MW
Forms a standing wave between the microwave introduction window 81 and the punching plate 87 to turn the process gas into plasma.

【0207】一方、マイクロ波電源102から発生した
マイクロ波MWが導波管101を通して円筒透光性容器
100内のループアンテナ103に伝播すると、このル
ープアンテナ103からマイクロ波MWによる電界が円
筒透光性容器100内の発光媒質に加わり、発光媒質を
励起し、フォトンエネルギーの高い波長域110nm〜
400nmの紫外光Qが放射される。
On the other hand, when the microwave MW generated from the microwave power source 102 propagates through the waveguide 101 to the loop antenna 103 in the cylindrical light-transmitting container 100, the electric field due to the microwave MW is transmitted from the loop antenna 103 to the cylindrical light-transmitting member. In addition to the light emitting medium in the conductive container 100, the light emitting medium is excited, and a wavelength region of high photon energy of 110 nm to
Ultraviolet light Q of 400 nm is emitted.

【0208】この紫外光Qは、プロセス用ガスのラジカ
ルの失活を防ぐとともに、中性原子をラジカル化する。
The ultraviolet light Q prevents radicals in the process gas from being deactivated and radicalizes neutral atoms.

【0209】このようにプロセス用ガスのラジカルの失
活が防がれ、中性原子がラジカル化されることにより、
ラジカル密度分布は、上記図20に示すように±10%
の範囲内で均一化する。
As described above, the deactivation of the radicals of the process gas is prevented, and the neutral atoms are radicalized.
The radical density distribution was ± 10% as shown in FIG.
Within the range.

【0210】そして、これらラジカルは、パンチングプ
レート87を通過し、被処理体10に到達してエッチン
グ又はアッシングのプロセス処理が行われる。このプロ
セス処理後のガスは、排気装置11により排気される。
Then, these radicals pass through the punching plate 87, reach the object to be processed 10, and are subjected to an etching or ashing process. The gas after this process is exhausted by the exhaust device 11.

【0211】このように上記第11の実施の形態におい
ては、上記第10の実施の形態と同様に、プロセス用ガ
スのラジカルの失活を防ぐことができるとともに中性原
子をラジカル化でき、ラジカル生成を促進してラジカル
密度の均一性を改善できる等の効果を奏することは言う
までもない。
As described above, in the eleventh embodiment, as in the tenth embodiment, the deactivation of the radical of the process gas can be prevented, the neutral atom can be turned into a radical, and the radical can be changed. Needless to say, the effect of promoting the generation and improving the uniformity of the radical density can be obtained.

【0212】(12) 以下、本発明の第12の実施の形態
について図面を参照して説明する。なお、図17と同一
部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(12) Hereinafter, a twelfth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0213】図24はプラズマプロセス装置の主要部を
示す構成図である。
FIG. 24 is a configuration diagram showing a main part of the plasma processing apparatus.

【0214】マイクロ波導入窓81の下面には、石英、
CaF2 、MgF2 などから円筒状若しくは直方体状に
形成された円筒透光性容器110が配置されている。
On the lower surface of the microwave introduction window 81, quartz,
Cylindrical translucent container 110 formed from such CaF 2, MgF 2 in a cylindrical or rectangular parallelepiped shape is disposed.

【0215】この円筒透光性容器110は、各スリット
82a、83aの間で、かつこれらスリット82a、8
3aの形成方向に沿って配置されている。
The cylindrical translucent container 110 is provided between the slits 82a and 83a and between the slits 82a and 83a.
3a are arranged along the forming direction.

【0216】この円筒透光性容器110内には、発光媒
質が封入されており、この発光媒質のガス成分として例
えばAr、Kr、Xe、F2 、He、D2 、Ne、CF
4 、Clの各ガスうち1種類以上が含まれている。
A light-emitting medium is sealed in the cylindrical light-transmitting container 110. As a gas component of the light-emitting medium, for example, Ar, Kr, Xe, F 2 , He, D 2 , Ne, CF
4. One or more of each gas of Cl is contained.

【0217】又、この円筒透光性容器110の両端側に
は、それぞれ図25に示すように電極111、112が
円筒透光性容器110の内部に挿入され、かつこれら電
極111、112間に直流電源113が接続されてい
る。
As shown in FIG. 25, electrodes 111 and 112 are inserted into the cylindrical light-transmitting container 110 at both ends of the cylindrical light-transmitting container 110, respectively. DC power supply 113 is connected.

【0218】従って、これら電極111、112間に直
流電源113から直流電力が印加されると、これら電極
111、112間にグロー放電又は沿面放電が起こり、
円筒透光性容器110内の発光媒質を励起するものとな
っている。
Therefore, when DC power is applied between the electrodes 111 and 112 from the DC power supply 113, glow discharge or creeping discharge occurs between the electrodes 111 and 112,
The light-emitting medium in the cylindrical translucent container 110 is excited.

【0219】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0220】各マイクロ波発振器84、85でそれぞれ
発生した周波数2.45GHzのマイクロ波MWが各マ
イクロ波導波管82、83により伝播し、各スリット8
2a、83aからマイクロ波導入窓2を透過してプラズ
マ発生室88に導入されるとともに、プラズマ発生室8
8内にプロセスガス供給源86からプロセス用ガスが導
入されると、マイクロ波MWは、マイクロ波導入窓81
とパンチングプレート87との間で定在波を形成し、プ
ロセス用ガスをプラズマ化する。
The microwaves MW having a frequency of 2.45 GHz generated by the microwave oscillators 84 and 85 respectively propagate through the microwave waveguides 82 and 83, and
2a and 83a pass through the microwave introduction window 2 and are introduced into the plasma generation chamber 88, and the plasma generation chamber 8
When a process gas is introduced into process gas 8 from process gas supply source 86, microwave MW is applied to microwave introduction window 81.
A standing wave is formed between the substrate and the punching plate 87, and the process gas is turned into plasma.

【0221】一方、直流電源113から直流電力が各電
極111、112間に加わると、この直流電力により各
電極111、112間にグロー放電又は沿面放電が起こ
り、これらグロー放電又は沿面放電により円筒透光性容
器110内の発光媒質が励起され、フォトンエネルギー
の高い波長域110nm〜400nmの紫外光Qが放射
される。
On the other hand, when DC power is applied between the electrodes 111 and 112 from the DC power supply 113, the DC power causes a glow discharge or a creeping discharge between the electrodes 111 and 112, and the glow discharge or the creeping discharge causes a cylindrical leakage. The light emitting medium in the optical container 110 is excited, and ultraviolet light Q in a wavelength region of 110 nm to 400 nm having high photon energy is emitted.

【0222】この紫外光Qは、プロセス用ガスのラジカ
ルの失活を防ぐとともに、中性原子をラジカル化し、ラ
ジカル密度分布は、上記図20に示すように±10%の
範囲内で均一化する。
The ultraviolet light Q prevents the deactivation of radicals in the process gas, radicalizes neutral atoms, and makes the radical density distribution uniform within a range of ± 10% as shown in FIG. .

【0223】そして、これらラジカルは、パンチングプ
レート87を通過し、被処理体10に到達してエッチン
グ又はアッシングのプロセス処理が行われる。このプロ
セス処理後のガスは、排気装置11により排気される。
Then, these radicals pass through the punching plate 87 and reach the object 10 to be processed by etching or ashing. The gas after this process is exhausted by the exhaust device 11.

【0224】このように上記第12の実施の形態におい
ては、上記第10の実施の形態と同様に、プロセス用ガ
スのラジカルの失活を防ぐことができるとともに中性原
子をラジカル化でき、ラジカル生成を促進してラジカル
密度の均一性を改善できる等の効果を奏することは言う
までもない。
As described above, in the twelfth embodiment, as in the tenth embodiment, the deactivation of the radical of the process gas can be prevented, the neutral atom can be converted into a radical, and the radical can be reduced. Needless to say, the effect of promoting the generation and improving the uniformity of the radical density can be obtained.

【0225】(13) 以下、本発明の第13の実施の形態
について図面を参照して説明する。なお、図17と同一
部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(13) Hereinafter, a thirteenth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0226】図26はプラズマプロセス装置の主要部を
示す構成図である。
FIG. 26 is a configuration diagram showing a main part of the plasma processing apparatus.

【0227】マイクロ波導入窓81の下面には、高周波
を反射しかつ紫外光Qを透過させる性質を持ち、かつ円
筒状でかつ複数の孔が形成されたパンチングメタル透光
性容器120が配置されている。
On the lower surface of the microwave introducing window 81, there is disposed a punching metal translucent container 120 having a property of reflecting high frequency and transmitting ultraviolet light Q, and having a cylindrical shape and having a plurality of holes formed therein. ing.

【0228】このパンチングメタル透光性容器120
は、各スリット82a、83aの間で、かつこれらスリ
ット82a、83aの形成方向に沿って配置されてい
る。
This perforated metal translucent container 120
Are arranged between the slits 82a and 83a and along the forming direction of the slits 82a and 83a.

【0229】このパンチングメタル透光性容器120の
一端側には、ガスノズル121を介して発光媒質供給装
置122が接続されている。
A light emitting medium supply device 122 is connected to one end of the perforated metal translucent container 120 via a gas nozzle 121.

【0230】この発光媒質供給装置122は、パンチン
グメタル透光性容器120内に発光媒質として例えばA
r、Kr、Xe、F2 、He、D2 、Ne、CF4 、C
lのうち1種類以上が含まれたガスを供給する機能を有
している。
The luminous medium supply device 122 includes a luminous medium, such as A, in the perforated metal translucent container 120.
r, Kr, Xe, F 2 , He, D 2 , Ne, CF 4 , C
1 has a function of supplying a gas containing one or more of them.

【0231】又、パンチングメタル透光性容器120の
他端側には、導波管101を介してマイクロ波電源10
2が接続されている。このマイクロ波電源102で発生
したマイクロ波MWのパンチングメタル透光性容器12
0内への導入方法は、図27に示すように導波管101
から透光性容器120内にループアンテナ103を挿入
した構成として行われる。
The microwave power supply 10 is connected to the other end of the perforated metal translucent container 120 through the waveguide 101.
2 are connected. Punched metal translucent container 12 for microwave MW generated by microwave power supply 102
0 is introduced into the waveguide 101 as shown in FIG.
This is performed as a configuration in which the loop antenna 103 is inserted into the translucent container 120.

【0232】従って、マイクロ波電源102から発生し
たマイクロ波MWがループアンテナ103に伝播する
と、このループアンテナ103からマイクロ波MWによ
る電界がパンチングメタル透光性容器120内の発光媒
質に加わり、発光媒質を励起するものとなっている。
Therefore, when the microwave MW generated from the microwave power supply 102 propagates to the loop antenna 103, an electric field due to the microwave MW is applied from the loop antenna 103 to the light emitting medium in the perforated metal translucent container 120, and the light emitting medium Is to be excited.

【0233】なお、別のマイクロ波MWの導入方法とし
ては、図28に示すように導波管101とパンチングメ
タル透光性容器120とを同軸状に連結した構成として
行ってもよい。
As another method of introducing the microwave MW, as shown in FIG. 28, a configuration in which the waveguide 101 and the perforated metal translucent container 120 are coaxially connected may be used.

【0234】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0235】各マイクロ波発振器84、85でそれぞれ
発生した周波数2.45GHzのマイクロ波MWは、各
マイクロ波導波管82、83によりTE10モードで伝播
し、各スリット82a、83aからマイクロ波導入窓2
を透過してプラズマ発生室88に導入される。
[0235] Microwave MW of 2.45GHz frequency generated by the respective microwave oscillators 84 and 85, propagate in TE 10 mode by each microwave waveguide 82, the microwave introducing window from the slits 82a, 83a 2
And is introduced into the plasma generation chamber 88.

【0236】これと共にプラズマ発生室88内には、プ
ロセスガス供給源86からプロセス用ガスが導入され
る。
At the same time, a process gas is introduced into the plasma generation chamber 88 from a process gas supply source 86.

【0237】このようにマイクロ波MW及びプロセス用
ガスが気密容器80内に導入されると、マイクロ波MW
は、マイクロ波導入窓81とパンチングプレート87と
の間で定在波を形成し、プロセス用ガスをプラズマ化す
る。
As described above, when the microwave MW and the process gas are introduced into the airtight container 80, the microwave MW
Forms a standing wave between the microwave introduction window 81 and the punching plate 87 to turn the process gas into plasma.

【0238】一方、パンチングメタル透光性容器120
内には、発光媒質供給装置122から発光媒質が常時供
給される。
On the other hand, the perforated metal translucent container 120
The luminous medium is constantly supplied from the luminous medium supply device 122 into the inside.

【0239】この状態に、マイクロ波電源102から発
生したマイクロ波MWが導波管101を通してパンチン
グメタル透光性容器120内のループアンテナ103に
伝播すると、このループアンテナ103からマイクロ波
MWによる電界がパンチングメタル透光性容器120内
の発光媒質に加わり、発光媒質を励起し、フォトンエネ
ルギーの高い波長域110nm〜400nmの紫外光Q
が放射される。
In this state, when the microwave MW generated from the microwave power supply 102 propagates through the waveguide 101 to the loop antenna 103 in the perforated metal translucent container 120, the electric field due to the microwave MW is generated from the loop antenna 103. The ultraviolet light Q having a high photon energy in a wavelength range of 110 nm to 400 nm is added to the light emitting medium in the perforated metal translucent container 120 to excite the light emitting medium.
Is emitted.

【0240】この紫外光Qは、プロセス用ガスのラジカ
ルの失活を防ぐとともに、中性原子をラジカル化する。
The ultraviolet light Q prevents radicals in the process gas from being deactivated and radicalizes neutral atoms.

【0241】このようにプロセス用ガスのラジカルの失
活が防がれ、中性原子がラジカル化されることにより、
ラジカル密度分布は、上記図20に示すように±10%
の範囲内で均一化する。
As described above, the deactivation of the radicals of the process gas is prevented, and the neutral atoms are radicalized.
The radical density distribution was ± 10% as shown in FIG.
Within the range.

【0242】そして、これらラジカルは、パンチングプ
レート87を通過し、被処理体10に到達してエッチン
グ又はアッシングのプロセス処理が行われる。このプロ
セス処理後のガスは、排気装置11により排気される。
Then, these radicals pass through the punching plate 87 and reach the object 10 to be processed by etching or ashing. The gas after this process is exhausted by the exhaust device 11.

【0243】このように上記第13の実施の形態におい
ては、上記第10の実施の形態と同様に、プロセス用ガ
スのラジカルの失活を防ぐことができるとともに中性原
子をラジカル化でき、ラジカル生成を促進してラジカル
密度の均一性を改善できる等の効果を奏することは言う
までもない。
As described above, in the thirteenth embodiment, as in the tenth embodiment, the deactivation of radicals of the process gas can be prevented, the neutral atoms can be turned into radicals, Needless to say, the effect of promoting the generation and improving the uniformity of the radical density can be obtained.

【0244】(14) 以下、本発明の第14の実施の形態
について図面を参照して説明する。なお、図17と同一
部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(14) Hereinafter, a fourteenth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0245】図29はプラズマプロセス装置の主要部を
示す構成図である。
FIG. 29 is a configuration diagram showing a main part of the plasma processing apparatus.

【0246】マイクロ波導入窓81の下面には、高周波
を反射しかつ紫外光Qを透過させる性質を持ち、かつ円
筒状でかつ複数の孔が形成された透光性を有するパンチ
ングメタルによる容器(以下、パンチングメタル透光性
容器と称する)130が配置されている。
On the lower surface of the microwave introducing window 81, a container made of a light-transmitting punching metal which has a property of reflecting a high frequency and transmitting the ultraviolet light Q and having a cylindrical shape and a plurality of holes is provided. (Hereinafter, referred to as a perforated metal translucent container) 130 is disposed.

【0247】このパンチングメタル透光性容器130
は、各スリット82a、83aの間で、かつこれらスリ
ット82a、83aの形成方向に沿って配置されてい
る。
The perforated metal translucent container 130
Are arranged between the slits 82a and 83a and along the forming direction of the slits 82a and 83a.

【0248】このパンチングメタル透光性容器130の
中央部には、ガスノズル131が設けられ、このガスノ
ズル131に発光媒質供給装置122が接続されてい
る。
[0248] A gas nozzle 131 is provided at the center of the perforated metal translucent container 130, and a light emitting medium supply device 122 is connected to the gas nozzle 131.

【0249】ガスノズル131は、図30に示すように
3方向の吹き出し口131a〜131cが形成され、こ
のうち吹き出し口131a、131bはパンチングメタ
ル透光性容器120の両端側を向き、吹き出し口131
cは下方を向いている。
As shown in FIG. 30, the gas nozzle 131 is formed with three-way outlets 131a to 131c.
c points downward.

【0250】発光媒質供給装置122は、上記同様に、
パンチングメタル透光性容器130内に発光媒質として
例えばAr、Kr、Xe、F2 、He、D2 、Ne、C
4、Clの各ガスのうち1種類以上が含まれたガスを
供給する機能を有している。
The luminous medium supply device 122 is, as described above,
For example, Ar, Kr, Xe, F 2 , He, D 2 , Ne, and C may be used as a light emitting medium
It has a function of supplying a gas containing one or more of each gas of F 4 and Cl.

【0251】又、パンチングメタル透光性容器130の
両端側には、それぞれ図30に示すように各電極11
1、112が設けられ、かつこれら電極111、112
間に直流電源113が接続されている。
Also, as shown in FIG. 30, each electrode 11
1, 112, and these electrodes 111, 112
A DC power supply 113 is connected therebetween.

【0252】従って、これら電極111、112間に直
流電源113から直流電力が印加されると、これら電極
111、112間にグロー放電又は沿面放電が起こり、
パンチングメタル透光性容器130内に流れる発光媒質
が励起されるものとなっている。
Therefore, when DC power is applied between the electrodes 111 and 112 from the DC power supply 113, a glow discharge or a creeping discharge occurs between the electrodes 111 and 112,
The light emitting medium flowing in the perforated metal translucent container 130 is excited.

【0253】なお、上記パンチングメタル透光性容器1
30は、図31に示すようにマイクロ波導入窓81の下
面に設け、マイクロ波導入窓81を通してノズル131
及び各電極111、112を設けるようにしてもよい。
The above-mentioned perforated metal translucent container 1
30 is provided on the lower surface of the microwave introduction window 81 as shown in FIG.
And the respective electrodes 111 and 112 may be provided.

【0254】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0255】各マイクロ波発振器84、85でそれぞれ
発生した周波数2.45GHzのマイクロ波MWが各マ
イクロ波導波管82、83に伝播し、各スリット82
a、83aからマイクロ波導入窓2を透過してプラズマ
発生室88に導入されるとともに、プロセスガス供給源
86からプロセス用ガスが導入されると、マイクロ波M
Wは,マイクロ波導入窓81とパンチングプレート87
との間で定在波を形成し、プロセス用ガスをプラズマ化
する。
A microwave MW of a frequency of 2.45 GHz generated by each of the microwave oscillators 84 and 85 propagates to each of the microwave waveguides 82 and 83, and
a and 83a through the microwave introduction window 2 and into the plasma generation chamber 88, and when a process gas is introduced from the process gas supply source 86, the microwave M
W indicates a microwave introduction window 81 and a punching plate 87.
And a standing wave is formed between them, and the process gas is turned into plasma.

【0256】一方、パンチングメタル透光性容器130
内には、発光媒質供給装置122から発光媒質が常時供
給され、ノズル131の各吹き出し口131a〜131
cからパンチングメタル透光性容器130内に噴出され
て流れる。
On the other hand, the punched metal translucent container 130
Inside, the luminous medium is constantly supplied from the luminous medium supply device 122, and each of the outlets 131 a to 131
c, it is ejected into the perforated metal translucent container 130 and flows.

【0257】この状態に、直流電源113から直流電力
が各電極111、112間に加わると、これら電極11
1、112間にグロー放電又は沿面放電が起こり、これ
らグロー放電又は沿面放電によりパンチングメタル透光
性容器130内に流れる発光媒質が励起され、フォトン
エネルギーの高い波長域110nm〜400nmの紫外
光Qが放射される。
In this state, when DC power is applied between the electrodes 111 and 112 from the DC power supply 113, these electrodes 11
Glow discharge or creeping discharge occurs between 1, 112, and the glow discharge or creeping discharge excites the luminous medium flowing in the perforated metal translucent container 130, so that ultraviolet light Q in a wavelength region of high photon energy of 110 nm to 400 nm is generated. Radiated.

【0258】この紫外光Qは、プロセス用ガスのラジカ
ルの失活を防ぐとともに、中性原子をラジカル化する。
The ultraviolet light Q prevents radicals in the process gas from being deactivated and radicalizes neutral atoms.

【0259】このようにプロセス用ガスのラジカルの失
活が防がれ、中性原子がラジカル化されることにより、
ラジカル密度分布は、上記図20に示すように±10%
の範囲内で均一化する。
As described above, the deactivation of the radicals of the process gas is prevented, and the neutral atoms are radicalized, whereby
The radical density distribution was ± 10% as shown in FIG.
Within the range.

【0260】そして、これらラジカルは、パンチングプ
レート87を通過し、被処理体10に到達してエッチン
グ又はアッシングのプロセス処理が行われる。このプロ
セス処理後のガスは、排気装置11により排気される。
Then, these radicals pass through the punching plate 87 and reach the object 10 to be processed by etching or ashing. The gas after this process is exhausted by the exhaust device 11.

【0261】このように上記第14の実施の形態におい
ては、上記第10の実施の形態と同様に、プロセス用ガ
スのラジカルの失活を防ぐことができるとともに中性原
子をラジカル化でき、ラジカル生成を促進してラジカル
密度の均一性を改善できる等の効果を奏することは言う
までもない。
As described above, in the fourteenth embodiment, as in the tenth embodiment, the deactivation of the radical of the process gas can be prevented, the neutral atom can be turned into a radical, Needless to say, the effect of promoting the generation and improving the uniformity of the radical density can be obtained.

【0262】なお、本発明は、上記第1〜第14の実施
の形態に限定されるものでなく次の通り変形してもよ
い。
The present invention is not limited to the first to fourteenth embodiments but may be modified as follows.

【0263】例えば、上記第1〜第14の実施の形態で
は、矩形のマイクロ波導波管3や円形等の気密容器1を
用いているが、実際には任意の形状の導波管、気密容器
を用いてもよい。又、これら導波管、気密容器の組み合
わせにより種々のモードでプロセス用ガスを励起する
が、その形状に関わらずマイクロ波導入部から離れる程
電子密度、ラジカル密度が低下するが、この低下を補正
するように紫外光Qの発光手段を気密容器1内等に配置
するようにすればよい。
For example, in the first to fourteenth embodiments, the rectangular microwave waveguide 3 or the hermetic container 1 such as a circle is used. May be used. In addition, the process gas is excited in various modes by the combination of the waveguide and the hermetic container. Regardless of the shape, the further away from the microwave introduction part, the lower the electron density and radical density. The light emitting means of the ultraviolet light Q may be arranged in the hermetic container 1 or the like.

【0264】又、上記第10〜第14の実施の形態で
は、2台のマイクロ波発振器84、85を用いている
が、3台以上のマイクロ波発振器を用いて複数のスリッ
トを気密容器1のマイロク波導入窓に設けた装置にも適
用してもよい。
In the tenth to fourteenth embodiments, two microwave oscillators 84 and 85 are used, but a plurality of slits are formed in the airtight container 1 using three or more microwave oscillators. The present invention may be applied to a device provided in a myoku wave introduction window.

【0265】又、例えば1台のマイクロ波発振器を用い
て複数のスリットをマイロク波導入窓に形成した装置に
も適用できる。例えば図32に示すように1台のマイク
ロ波発振器4にマイクロ波導波管3を接続し、このマイ
クロ波導波管30を気密容器1上で折り返して配置し、
2つのスリット140、141を形成する。そして、マ
イクロ波導波管3の端部には、ダミーロード143を設
ける。
Also, the present invention can be applied to an apparatus in which a plurality of slits are formed in a myroku wave introduction window using one microwave oscillator, for example. For example, as shown in FIG. 32, the microwave waveguide 3 is connected to one microwave oscillator 4, and the microwave waveguide 30 is folded back on the airtight container 1 to be disposed.
Two slits 140 and 141 are formed. A dummy load 143 is provided at the end of the microwave waveguide 3.

【0266】このように1台のマイクロ波発振器で2つ
のスリット140、141を形成した構成でも、これら
スリット140、141の間に上記第1〜第14の実施
の形態で説明した紫外光Qを発光する発光手段143、
例えば波長域110nm〜400nmの紫外光Qを放出
する発光媒質としてAr、Kr、Xe、F2 、He、D
2 、Ne、CF4 、Clの各ガスのうち1種類以上を含
んだガスを封入した透光性容器21等を配置し、この透
光性容器21内の発光媒質を励起して発光するようにし
てもよい。
As described above, even in the configuration in which the two slits 140 and 141 are formed by one microwave oscillator, the ultraviolet light Q described in the first to fourteenth embodiments is applied between the slits 140 and 141. Light emitting means 143 for emitting light,
For example, Ar, Kr, Xe, F 2 , He, D are used as a light emitting medium that emits ultraviolet light Q in a wavelength range of 110 nm to 400 nm.
2, Ne, CF 4, Cl translucent container 21 or the like filled with gas containing one or more of the gases are arranged so as to emit light to excite the luminescent medium of the transparent envelope 21 It may be.

【0267】[0267]

【発明の効果】以上詳記したように本発明の請求項1〜
15によれば、周辺部のラジカル密度をより高めてプラ
ズマの利用効率を向上させ、大面積でプロセス速度の速
いブロセス処理ができるプラズマプロセス装置を提供で
きる。
As described in detail above, claims 1 to 5 of the present invention.
According to No. 15, it is possible to provide a plasma processing apparatus capable of increasing the radical density in the peripheral portion and improving the plasma use efficiency, and performing a large area and high speed process process.

【0268】又、本発明の請求項1〜15によれば、被
処理体に到達するラジカル量を増大できてエッチング又
はアッシングのプロセス処理の速度を速くでき、そのう
え極めて均一性の高い条件でプロセス処理ができ、かつ
パンチングプレートの開口率を高い開口率で均一に形成
できるプラズマプロセス装置を提供できる。
According to claims 1 to 15 of the present invention, the amount of radicals reaching the object to be processed can be increased, the speed of the etching or ashing process can be increased, and the process can be performed under extremely uniform conditions. It is possible to provide a plasma processing apparatus capable of performing the processing and uniformly forming the aperture ratio of the punching plate with a high aperture ratio.

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

【図1】本発明に係わるプラズマプロセス装置の第1の
実施の形態を示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention.

【図2】同装置における発光装置の具体的な構成図。FIG. 2 is a specific configuration diagram of a light emitting device in the device.

【図3】同装置におけるラジカル密度分布を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a radical density distribution in the same device.

【図4】本発明に係わるプラズマプロセス装置の第2の
実施の形態を示す構成図。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a second embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図5】同装置における発光装置の具体的な構成図。FIG. 5 is a specific configuration diagram of a light emitting device in the device.

【図6】発光装置の配置例を示す図。FIG. 6 illustrates an example of an arrangement of light-emitting devices.

【図7】本発明に係わるプラズマプロセス装置の第3の
実施の形態を示す構成図。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a third embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図8】本発明に係わるプラズマプロセス装置の第4の
実施の形態を示す構成図。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図9】同装置におけるラジカル密度分布を示す図。FIG. 9 is a view showing a radical density distribution in the apparatus.

【図10】本発明に係わるプラズマプロセス装置の第5
の実施の形態を示す構成図。
FIG. 10 shows a fifth example of the plasma processing apparatus according to the present invention.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment.

【図11】本発明に係わるプラズマプロセス装置の第6
の実施の形態を示す構成図。
FIG. 11 shows a sixth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment.

【図12】本発明に係わるプラズマプロセス装置の第7
の実施の形態を示す構成図。
FIG. 12 shows a seventh embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment.

【図13】本発明に係わるプラズマプロセス装置の第8
の実施の形態を示す構成図。
FIG. 13 shows an eighth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment.

【図14】同装置における透光性容器の外観図。FIG. 14 is an external view of a translucent container in the device.

【図15】同装置におけるラジカル密度分布と従来のラ
ジカル密度分布との比較図。
FIG. 15 is a comparison diagram of a radical density distribution in the apparatus and a conventional radical density distribution.

【図16】本発明に係わるプラズマプロセス装置の第9
の実施の形態を示す構成図。
FIG. 16 is a ninth plasma processing apparatus according to the present invention.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment.

【図17】本発明に係わるプラズマプロセス装置の第1
0の実施の形態を示す構成図。
FIG. 17 shows a first example of the plasma processing apparatus according to the present invention.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図18】同装置における円筒透光性容器の拡大配置
図。
FIG. 18 is an enlarged layout view of a cylindrical translucent container in the device.

【図19】円筒透光性容器を用いないときのラジカル密
度分布図。
FIG. 19 is a radical density distribution diagram when a cylindrical translucent container is not used.

【図20】同装置における円筒透光性容器を用いたとき
のラジカル密度分布図。
FIG. 20 is a radical density distribution diagram when a cylindrical translucent container is used in the apparatus.

【図21】本発明に係わるプラズマプロセス装置の第1
1の実施の形態の主要部を示す構成図。
FIG. 21 shows a first example of a plasma processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a main part of the first embodiment.

【図22】マイクロ波の円筒透光性容器内への導入構造
を示す図。
FIG. 22 is a view showing a structure for introducing microwaves into a cylindrical translucent container.

【図23】別のマイクロ波の円筒透光性容器内への導入
構造を示す図。
FIG. 23 is a diagram showing a structure for introducing another microwave into a cylindrical light-transmitting container.

【図24】本発明に係わるプラズマプロセス装置の第1
2の実施の形態の主要部を示す構成図。
FIG. 24 shows a first example of a plasma processing apparatus according to the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram showing a main part of the second embodiment.

【図25】同装置における各電極の設けられた円筒透光
性容器を示す図。
FIG. 25 is a diagram showing a cylindrical light-transmitting container provided with each electrode in the device.

【図26】本発明に係わるプラズマプロセス装置の第1
3の実施の形態の主要部を示す構成図。
FIG. 26 shows a first example of the plasma processing apparatus according to the present invention.
FIG. 13 is a configuration diagram illustrating a main part of a third embodiment.

【図27】マイクロ波の円筒透光性容器内への導入構造
を示す図。
FIG. 27 is a diagram showing a structure for introducing microwaves into a cylindrical translucent container.

【図28】別のマイクロ波の円筒透光性容器内への導入
構造を示す図。
FIG. 28 is a diagram showing a structure for introducing another microwave into a cylindrical light-transmitting container.

【図29】本発明に係わるプラズマプロセス装置の第1
4の実施の形態の主要部を示す構成図。
FIG. 29 is a first diagram illustrating a plasma processing apparatus according to the present invention.
The block diagram which shows the principal part of 4th Embodiment.

【図30】同装置におけるパンチングメタル透光性容器
の構成図。
FIG. 30 is a configuration diagram of a perforated metal translucent container in the apparatus.

【図31】同装置における別のパンチングメタル透光性
容器の構成図。
FIG. 31 is a configuration diagram of another punched metal translucent container in the same device.

【図32】複数のスリットを形成したプラズマプロセス
装置の構成図。
FIG. 32 is a configuration diagram of a plasma processing apparatus in which a plurality of slits are formed.

【図33】従来のプラズマプロセス装置の構成図。FIG. 33 is a configuration diagram of a conventional plasma processing apparatus.

【図34】パンチングプレートの開口率を示す図。FIG. 34 is a view showing an aperture ratio of a punching plate.

【図35】ラジカル密度分布図。FIG. 35 is a radical density distribution diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…気密容器、 2…マイクロ波導入窓(誘電体窓)、 3…マイクロ波導波管、 4…マイクロ波発振器、 5…プロセスガス供給源、 6…パンチングプレート、 9,72…ステージ、 10…被処理体、 20…発光装置、 21…透光性容器、 22…パンチングプレート、 23,73…高周波電源(RF)、 30…発光装置、 31…パンチングプレート、 32…ノズル、 40…発光装置、 50〜53,58〜61…透光性容器、 70…パンチングプレート状透光性容器、 75…ドーナッツ状透光性容器、 80…気密容器、 81…誘電体窓、 82,83…マイクロ波導波管、 84,85…マイクロ波発振器、 87…パンチングプレート、 91,100,110…円筒透光性容器、 101…導波管、 102…マイクロ波電源、 103…ループアンテナ、 111,112…電極、 113…直流電源、 120…パンチングメタル透光性容器、 121…ガスノズル、 122…発光媒質供給装置、 130…パンチングメタル透光性容器。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Airtight container, 2 ... Microwave introduction window (dielectric window), 3 ... Microwave waveguide, 4 ... Microwave oscillator, 5 ... Process gas supply source, 6 ... Punching plate, 9, 72 ... Stage, 10 ... Object to be processed, 20: Light emitting device, 21: Translucent container, 22: Punching plate, 23, 73: High frequency power supply (RF), 30: Light emitting device, 31: Punching plate, 32: Nozzle, 40: Light emitting device, 50-53, 58-61: translucent container, 70: punching plate-shaped translucent container, 75: donut-shaped translucent container, 80: airtight container, 81: dielectric window, 82, 83 ... microwave waveguide Tube, 84, 85: microwave oscillator, 87: punching plate, 91, 100, 110: cylindrical translucent container, 101: waveguide, 102: microwave power supply, 103: Puantena, 111, 112 ... electrode, 113 ... DC power source, 120 ... punching metal translucent container, 121 ... nozzle, 122 ... light-emitting medium supply device, 130 ... punching metal transparent envelope.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 気密容器内に複数の孔が形成されたプレ
ートを配置してプラズマ発生室とプロセス処理室とを形
成し、前記プラズマ発生室にプロセス用ガスを導入する
と共にマイクロ波を導いて前記プロセス用ガスをプラズ
マ化し、このプラズマ中で生成されたラジカルを前記プ
レートを通して前記プロセス処理室に送って被処理体を
プロセス処理するプラズマプロセス装置において、 前記プラズマ中に光を放射して中性原子のラジカル化を
行う紫外光を発する発光手段を備えたことを特徴とする
プラズマプロセス装置。
1. A plasma generating chamber and a process processing chamber are formed by arranging a plate having a plurality of holes in an airtight container, and a process gas is introduced into the plasma generating chamber and a microwave is guided. A plasma processing apparatus for converting the process gas into plasma, sending radicals generated in the plasma to the process chamber through the plate, and processing the object to be processed. A plasma processing apparatus, comprising: a light emitting unit that emits ultraviolet light for radicalizing atoms.
【請求項2】 前記発光手段は、励起により光を発光す
る発光媒質が封入された透光性容器と、 この透光性容器内に封入されている前記発光媒質を励起
して発光させる励起手段と、を有することを特徴とする
請求項1記載のプラズマプロセス装置。
2. The light-emitting means includes a light-transmitting container in which a light-emitting medium that emits light by excitation is sealed, and an excitation means that excites the light-emitting medium in the light-transmitting container to emit light. 2. The plasma processing apparatus according to claim 1, comprising:
【請求項3】 前記発光手段は、前記気密容器の内壁に
対向配置された放電電極と、 前記気密容器の内壁と前記放電電極との間に励起により
発光する発光媒質を流す発光媒質供給源と、 前記気密容器の内壁と前記放電電極との間に流れる前記
発光媒質を励起して発光させる励起手段と、を有するこ
とを特徴とする請求項1記載のプラズマプロセス装置。
3. The light emitting means includes: a discharge electrode disposed opposite to an inner wall of the hermetic container; and a luminous medium supply source for flowing a luminous medium that emits light by excitation between the inner wall of the hermetic container and the discharge electrode. 2. The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising: an excitation unit configured to excite the luminous medium flowing between the inner wall of the hermetic container and the discharge electrode to emit light.
【請求項4】 前記発光手段は、透光性容器内に前記マ
イクロ波により発光する発光媒質を封入したものである
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマプロセス装
置。
4. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein said light emitting means is formed by enclosing a light emitting medium which emits light by said microwave in a translucent container.
【請求項5】 前記発光手段は、前記マイクロ波を前記
気密容器内に導入するマイクロ波導入窓を複数枚所定間
隔ごとに配置し、かつこれらマイクロ波導入窓の間に、
前記マイクロ波により発光する発光媒質を封入した構成
であることを特徴とする請求項1記載のプラズマプロセ
ス装置。
5. The light-emitting means, wherein a plurality of microwave introduction windows for introducing the microwave into the airtight container are arranged at predetermined intervals, and between these microwave introduction windows,
2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a light emitting medium which emits light by the microwave is sealed.
【請求項6】 前記発光手段は、前記プレートの形状と
略同一形状に形成され、かつ励起により光を発光する発
光媒質が封入された透光性容器と、 この透光性容器内に封入された前記発光媒質を励起して
発光させる励起手段と、を有することを特徴とする請求
項1記載のプラズマプロセス装置。
6. A light-transmitting container which is formed in substantially the same shape as the plate and in which a light-emitting medium which emits light by excitation is sealed, and which is sealed in the light-transmitting container. 2. The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising: an exciting unit that excites the light emitting medium to emit light.
【請求項7】 前記発光手段は、前記プレートの前記プ
ロセス処理室側に環状に配置され、かつ励起により光を
発光する発光媒質が封入された透光性容器と、 この透光性容器内に封入された前記発光媒質を励起して
発光させる励起手段と、を有することを特徴とする請求
項1記載のプラズマプロセス装置。
7. A light-transmitting container, wherein the light-emitting means is annularly disposed on the side of the processing chamber of the plate, and in which a light-emitting medium which emits light by excitation is enclosed. 2. The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising: an exciting unit that excites the enclosed light emitting medium to emit light.
【請求項8】 前記発光手段は、励起により光を発光す
る発光媒質が封入された透光性容器と、 この透光性容器内にマイクロ波を導入して前記発光媒質
を励起する発光用マイクロ波電源と、を有することを特
徴とする請求項1記載のプラズマプロセス装置。
8. The light-emitting means includes: a light-transmitting container in which a light-emitting medium that emits light by excitation is sealed; and a light-emitting micro-tube that excites the light-emitting medium by introducing a microwave into the light-transmitting container. 2. The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising: a wave power supply.
【請求項9】 前記発光手段は、励起により光を発光す
る発光媒質が封入された透光性容器と、 この透光性容器に所定間隔で設けられた一対の電極と、 これら電極間に直流電力を供給して前記発光媒質を励起
する直流電源と、を有することを特徴とする請求項1記
載のプラズマプロセス装置。
9. A light-transmitting container in which a light-emitting medium that emits light by excitation is sealed, a pair of electrodes provided at a predetermined interval in the light-transmitting container, and a direct current between these electrodes. The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising: a DC power supply that supplies electric power to excite the light emitting medium.
【請求項10】 前記発光手段は、高周波を反射しかつ
光を透過させる透光性容器と、 この透光性容器内に励起により発光する発光媒質を供給
する発光媒質供給源と、 前記透光性容器内にマイクロ波を導入して前記発光媒質
を励起するマイクロ波電源と、を有することを特徴とす
る請求項1記載のプラズマプロセス装置。
10. The light-emitting means includes: a light-transmitting container that reflects a high-frequency wave and transmits light; a light-emitting medium supply source that supplies a light-emitting medium that emits light by excitation into the light-transmitting container; 2. The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising: a microwave power supply that excites the luminous medium by introducing a microwave into the conductive container.
【請求項11】 前記発光手段は、前記気密容器内に生
成される前記ラジカルの密度分布に基づき、このラジカ
ルの密度の低い部分に対応して配置されることを特徴と
する請求項1記載のプラズマプロセス装置。
11. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting means is arranged corresponding to a portion having a low density of the radical based on a density distribution of the radical generated in the airtight container. Plasma processing equipment.
【請求項12】 前記気密容器内に前記マイクロ波を放
射するマイクロ波放射用開口が前記気密容器の前記被処
理物と対向した上方中央部に形成されている場合、前記
発光手段は、前記気密容器の壁側に配置されたことを特
徴とする請求項11記載のプラズマプロセス装置。
12. When the microwave radiating opening for radiating the microwave is formed in the hermetic container at an upper central portion of the hermetic container facing the object to be processed, the light-emitting means may include the airtight container. The plasma processing apparatus according to claim 11, wherein the plasma processing apparatus is disposed on a wall side of the container.
【請求項13】 前記気密容器内に前記マイクロ波を放
射するマイクロ波放射用開口が前記気密容器の上方に複
数箇所形成されている場合、前記発光手段は、前記各マ
イクロ波放射用開口の間にそれぞれ配置されたことを特
徴とする請求項11記載のプラズマプロセス装置。
13. In the case where a plurality of microwave radiation openings for radiating the microwave are formed in the hermetic container above the hermetic container, the light emitting means may be provided between the respective microwave radiation openings. The plasma processing apparatus according to claim 11, wherein the plasma processing apparatus is disposed in each of the following.
【請求項14】 前記発光手段は、前記プロセス処理室
内、前記気密容器内に前記マイクロ波を導入するマイク
ロ波導入窓と前記プレートとの間、前記マイクロ波導入
窓の中、又は前記マイクロ波導入窓の前記マイクロ波の
入射側の少なくとも1箇所に配置されたことを特徴とす
る請求項11記載のプラズマプロセス装置。
14. The microwave introduction window, the microwave introduction window for introducing the microwave into the hermetic container and the plate, the microwave introduction window, or the microwave introduction window. The plasma processing apparatus according to claim 11, wherein the plasma processing apparatus is disposed at least at one position on a side of a window on which the microwave is incident.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009238519A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Panasonic Electric Works Co Ltd Plasma processing device and plasma processing method
JP2020123685A (en) * 2019-01-31 2020-08-13 株式会社日立ハイテク Plasma processing apparatus

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