KR101076674B1 - Plasma processing apparatus - Google Patents

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히로유키 타치바나
나오마사 미야타케
카즈키 타키자와
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미쯔이 죠센 가부시키가이샤
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Abstract

플라즈마 처리 장치는, 처리 대상 기판이 배치되는 기판 스테이지와, 안테나 어레이를 이용하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성부와, 상기 안테나 어레이의 상방(上方)에 설치된 복수의 가스 방사구를 가지는 가스 방사판을 구비하는 가스 방사부와, 상기 가스 방사판의 복수의 가스 방사구의 일부분으로부터 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 방사하여 상기 안테나 소자의 표면을 통하도록, 제1 원료 가스를 공급하는 제1 가스 공급부와, 상기 가스 방사판의 복수의 가스 방사구의 다른 부분으로부터 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 방사하여 상기 안테나 소자의 간극(間隙)을 통하도록, 제2 원료 가스를 공급하는 제2 가스 공급부를 가진다. 제1 원료 가스는, 안테나 소자에 노출된 경우, 부착물이 생기지 않거나, 또는 제2 원료 가스보다도 부착량이 적다. 이것에 의하여, 성막(成膜) 속도를 향상시키는 것과 함께, 파티클의 발생을 억제할 수 있다.

Figure R1020097018413

플라즈마 처리 장치, 기판 스테이지, 안테나 어레이, 가스 방사구

The plasma processing apparatus includes a gas radiating plate having a substrate stage on which a substrate to be processed is disposed, a plasma generating unit for generating plasma by using an antenna array, and a plurality of gas spinnerets provided above the antenna array. A first gas supply unit configured to supply a first source gas to radiate toward a surface of the substrate stage from a portion of the plurality of gas spinnerets of the gas radiating plate, and to pass through the surface of the antenna element; It has a 2nd gas supply part which supplies a 2nd source gas so that it may radiate toward the surface of the said board | substrate stage from the other part of the some gas spinneret of the said gas radiating plate, and will pass through the clearance gap of the said antenna element. When the first source gas is exposed to the antenna element, deposits do not occur or the amount of deposition is less than that of the second source gas. As a result, the film formation speed can be improved, and generation of particles can be suppressed.

Figure R1020097018413

Plasma Processing Equipment, Substrate Stage, Antenna Array, Gas Spinneret

Description

플라즈마 처리 장치{PLASMA PROCESSING APPARATUS}PLASMA PROCESSING APPARATUS

본 발명은, 반도체 소자, 플랫 패널 디스플레이 및 태양 전지 등의 제조에 이용되는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이고, 특히, 성막(成膜) 면적이 큰 경우여도, 성막 속도를 향상시키는 것과 함께, 파티클의 발생을 억제할 수 있는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus used for manufacturing semiconductor devices, flat panel displays, solar cells, and the like. Particularly, even when the film formation area is large, the film formation speed is improved and particles are generated. It is related with the plasma processing apparatus which can suppress this.

오늘날, 반도체 소자, 태양 전지, 또는 액정 표시 패널 혹은 플라즈마 디스플레이 패널 등의 플랫 패널 디스플레이의 제조에는, 에칭(etching), 스퍼터링(sputtering) 또는 CVD(Chemical Vapor Deposition) 등이 이용되어, 정도(精度)가 높은 가공 처리가 행하여지고 있다. Today, etching, sputtering, or chemical vapor deposition (CVD) or the like is used to manufacture semiconductor devices, solar cells, or flat panel displays such as liquid crystal display panels or plasma display panels. High processing is performed.

반도체 소자의 제조에 있어서, 플라즈마를 이용한 처리(플라즈마 처리)가 행하여지는 실리콘 웨이퍼, 및 플랫 패널 디스플레이에 이용되는 유리 기판은, 대형화의 일로를 걷고 있다. 이것에 대응하여 플라즈마 처리를 행하는 처리 장치의 감압 처리실(챔버)도 대형화하고, 이 감압 처리실 내에 있어서, 반도체 소자 또는 플랫 패널 디스플레이 등의 각종 기판에 형성되는 막의 성형 정도에 큰 영향을 주는 반응성 플라즈마 중의 반응 활성종(라디칼) 또는 이온을 균일하게 생성시켜, 균일한 플라즈마 처리를 행할 필요성이 증대하고 있다. In the manufacture of semiconductor devices, silicon wafers subjected to plasma treatment (plasma treatment), and glass substrates used for flat panel displays are on the increase in size. Correspondingly, the pressure reduction processing chamber (chamber) of the processing apparatus which performs plasma processing is also enlarged, and in the reactive plasma which has a big influence on the formation degree of the film formed in various board | substrates, such as a semiconductor element or a flat panel display, in this pressure reduction processing chamber. The necessity of uniformly generating reactive active species (radicals) or ions and performing a uniform plasma treatment is increasing.

대형의 박막 태양 전지를 제조하는 장치로서 예를 들어, ECR(Electron Cyclotron Resonance) 플라즈마 CVD 장치 또는 ICP(Inductively Coupled Plasma) 플라즈마 장치를 이용할 수 있다.As an apparatus for manufacturing a large-scale thin film solar cell, for example, an ECR (Electron Cyclotron Resonance) plasma CVD apparatus or an ICP (Inductively Coupled Plasma) plasma apparatus can be used.

그렇지만, 1m×1m 정도의 큰 면적의 증착면을 얻는 플라즈마를 발생시키려면, 예를 들어, ECR 플라즈마 CVD 장치에서는, 사이클로트론(cyclotron)에 사용하는 자장(磁場) 발생용의 코일과 방사 전파용의 안테나의 배치가 서로 간섭하게 되어, 실현은 곤란하다. However, to generate a plasma having a large deposition surface of about 1 m × 1 m, for example, in an ECR plasma CVD apparatus, a magnetic field generating coil used for a cyclotron and a radiation propagation Since the arrangement of the antennas interferes with each other, it is difficult to realize.

그래서, 플라즈마 CVD 장치에 있어서, 1m×1m 정도의 큰 면적의 증착면을 얻는 플라즈마를 발생시키기 위한 안테나가 제안되어 있다(특허 문헌 1).Then, in the plasma CVD apparatus, the antenna for generating the plasma which obtains the deposition surface of a large area about 1m * 1m is proposed (patent document 1).

특허 문헌 1에는, 표면을 유전체가 덮은, 기둥상(狀)의 도전체로 이루어지는 복수의 안테나 소자를, 교대로 급전(給電) 방향을 반대로 하여 평행적으로 또한 평면상(平面狀)으로 배치한 어레이 안테나로 이루어지는 플라즈마 생성용 안테나가 개시되어 있다. 이 특허 문헌 1의 플라즈마 생성용 안테나를 이용하는 것에 의하여, 전자파의 공간 분포가 똑같은 플라즈마를 발생시킬 수 있어, 1m×1m 정도의 큰 면적의 증착면을 얻을 수 있다. In Patent Document 1, an array in which a plurality of antenna elements made of pillar-shaped conductors whose surfaces are covered with dielectrics are alternately arranged in parallel and in a planar shape with opposite feeding directions. An antenna for plasma generation comprising an antenna is disclosed. By using the plasma generation antenna of Patent Document 1, a plasma having the same spatial distribution of electromagnetic waves can be generated, and a deposition surface having a large area of about 1 m × 1 m can be obtained.

다음으로, 특허 문헌 1에 개시된 어레이 안테나를 구비하는 종래의 플라즈마 CVD 장치에 관하여 설명한다.Next, the conventional plasma CVD apparatus provided with the array antenna disclosed in Patent Document 1 will be described.

여기서, 도 6은 종래의 플라즈마 CVD 장치의 구성을 도시하는 도면이다.6 is a diagram showing the configuration of a conventional plasma CVD apparatus.

도 6에 도시하는 종래의 플라즈마 CVD 장치(100)는, 제어부(102), 분배기(104), 임피던스 정합기(106) 및 직방체상(直方體狀)의 반응 용기(108)를 가진 다. 이 제어부(102)는, 플라즈마 CVD 장치(100)의 각 기기를 제어하는 것이다. The conventional plasma CVD apparatus 100 shown in FIG. 6 includes a control unit 102, a distributor 104, an impedance matcher 106, and a rectangular parallelepiped reaction vessel 108. This control part 102 controls each apparatus of the plasma CVD apparatus 100.

반응 용기(108)에는 도입구(110)가 형성되어 있고, 이 도입구(110)에 가스 공급관(112)을 통하여 성막 가스 공급부(114)가 접속되어 있다. 이 성막 가스 공급부(114)는, 예를 들어, SiO2막을 성막하는 경우, 원료 가스(G)로서, 산소 가스 및 TEOS(Tetra-Ethyl-Ortho-Silicate(테트라에틸오르소실리케이트)) 가스(이하, TEOS 가스라고 한다)를 공급하는 것이다. An inlet port 110 is formed in the reaction vessel 108, and the film forming gas supply unit 114 is connected to the inlet port 110 through a gas supply pipe 112. For example, in the case of forming a SiO 2 film, the film forming gas supply unit 114 is an oxygen gas and a TEOS (Tetra-Ethyl-Ortho-Silicate) gas (hereinafter referred to as source gas G). , Called TEOS gas).

또한, 반응 용기(108)의 하벽(下壁, 108b)에는, 배기구(116)가 형성되어 있다. 이 배기구(116)에 배기관(118)을 통하여, 반응 용기(108) 내를 진공으로 하는 진공 배기부(120)가 접속되어 있다. 또한, 반응 용기(108)에는 내부의 압력을 측정하는 압력 센서(도시하지 않음)가 설치되어 있다. Moreover, the exhaust port 116 is formed in the lower wall 108b of the reaction container 108. The vacuum exhaust part 120 which makes the inside of the reaction container 108 a vacuum is connected to this exhaust port 116 via the exhaust pipe 118. In addition, the reaction vessel 108 is provided with a pressure sensor (not shown) for measuring the internal pressure.

또한, 반응 용기(108)의 내부에는, 상벽(上壁, 108a) 측으로부터 차례로, 가스 방사판(122), 복수의 안테나 소자(124)로 이루어지는 안테나 어레이(126), 및 기판 스테이지(128)가 설치되어 있다. 이 기판 스테이지(128)의 표면(128a)에 기판(130)이 재치(載置, 물건의 위에 다른 것을 올리는 것)된다. In addition, inside the reaction vessel 108, the gas array plate 122, the antenna array 126 composed of the plurality of antenna elements 124, and the substrate stage 128 are sequentially formed from an upper wall 108a side. Is installed. The substrate 130 is placed on the surface 128a of the substrate stage 128 to place another on the object.

또한, 임피던스 정합기(106)는 안테나 소자(124)에 접속되어 있고, 플라즈마 생성 시에 있어서의 안테나 소자(124)의 부하의 변화에 의하여 생기는 임피던스의 부정합을 시정한다. In addition, the impedance matching unit 106 is connected to the antenna element 124, and corrects an impedance mismatch caused by a change in the load of the antenna element 124 at the time of plasma generation.

가스 방사판(122)은, 성막 가스 공급부(114)로부터 도입된 원료 가스(G)를 넓은 면적에 걸쳐 확산시키는 것이고, 반응 용기(108)의 내부의 전역에 걸치는 크 기를 가진다. 이 가스 방사판(122)에 의하여, 반응 용기(108) 내가 2개의 공간으로 칸막이되어 있다. 가스 방사판(122)의 상벽(108a) 측의 공간이 가스 분산실(132)이고, 가스 방사판(122)의 하벽(108b) 측의 공간이 반응실(134)이다.The gas radiating plate 122 diffuses the source gas G introduced from the film forming gas supply part 114 over a large area, and has a size that covers the entire interior of the reaction vessel 108. By this gas radiating plate 122, the inside of the reaction container 108 is partitioned into two spaces. The space on the upper wall 108a side of the gas radiating plate 122 is the gas dispersion chamber 132, and the space on the lower wall 108b side of the gas radiating plate 122 is the reaction chamber 134.

또한, 가스 방사판(122)은 관통 구멍(122a)이 복수 형성된 것이다. 이 가스 방사판(122)은 금속으로 형성되어 있고, 접지되어 있다.In addition, the gas radiating plate 122 is formed with a plurality of through holes 122a. The gas radiating plate 122 is made of metal and is grounded.

덧붙여, 기판 스테이지(128)에는 히터(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 이 히터는 제어부(102)에 의하여 제어된다. In addition, a heater (not shown) is provided in the substrate stage 128, and the heater is controlled by the control unit 102.

종래의 플라즈마 CVD 장치(100)에 있어서, 유리 기판 또는 실리콘 웨이퍼 등의 기판(130)의 표면(130a)에, 예를 들어, SiO2막을 형성하는 경우, 반응 용기(108) 내의 압력을 진공 배기부(120)에 의하여 1Pa ~ 수100Pa 정도의 상태로 하고, 나아가, 안테나 소자(124)에 고주파 신호를 급전하는 것에 의하여, 안테나 소자(124)의 주위에 전자파가 방사된다.In the conventional plasma CVD apparatus 100, when a SiO 2 film is formed on the surface 130a of a substrate 130 such as a glass substrate or a silicon wafer, for example, the pressure in the reaction vessel 108 is vacuumed. The base 120 is in a state of about 1 Pa to about 100 Pa, and further, electromagnetic waves are radiated around the antenna element 124 by feeding a high frequency signal to the antenna element 124.

이때, 원료 가스(G)를, 성막 가스 공급부(114)로부터 가스 분산실(132)로 공급하고, 이 원료 가스(G)를 관통 구멍(122a)으로부터 반응실(134)로 일정한 유속으로 유입시킨다. 그리고, 원료 가스(G)가 전리하여, 공간 밀도가 균일한 플라즈마가 발생한다. 이것에 의하여, 기판(130)의 표면(130a)에 SiO2막이 형성된다.At this time, source gas G is supplied from the film-forming gas supply part 114 to the gas dispersion chamber 132, and this source gas G is flowed in from the through-hole 122a into the reaction chamber 134 by a constant flow velocity. . The source gas G is ionized to generate a plasma having a uniform spatial density. As a result, a SiO 2 film is formed on the surface 130a of the substrate 130.

이와 같이, 종래의 플라즈마 CVD 장치(100)에 있어서는, 균일한 플라즈마를 발생시킬 수 있기 때문에, 1m×1m 정도의 큰 면적이어도, 기판(130)의 표면(130a)에 SiO2막을 형성할 수 있다. As described above, in the conventional plasma CVD apparatus 100, since a uniform plasma can be generated, a SiO 2 film can be formed on the surface 130a of the substrate 130 even with a large area of about 1 m × 1 m. .

[특허 문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개2003-86581호[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 2003-86581

상술과 같이, 종래의 플라즈마 CVD 장치(100)는, 큰 면적이어도, 기판(130)의 표면(130a)에 SiO2막을 형성할 수 있다. 그렇지만, 발생한 플라즈마가, 안테나 소자(124)에까지도 미치는 상태, 즉, 플라즈마 중에 안테나 소자(124)가 배치된 상태로 되고, 안테나 소자(124)의 표면(124a) 근방에 있어서는, 전계 분포가 극도로 높다. 이 때문에, 안테나 소자(124)의 표면(124a) 근방에서는, 플라즈마에 의하여 원료 가스(G)가 과잉으로 분해되어 버린다. 이것에 의하여, 예를 들어, 기판(130)의 표면(130a)에 SiO2막을 형성하는 경우, 플라즈마에 의하여, SiO2 등의 반응 생성물이 과잉으로 생성되어, 성막에 기여하는 것 없이, 안테나 소자(124)의 표면(124a)에 부착, 나아가서는 퇴적하여 버린다. 이와 같이, 성막에 기여하는 SiO2의 비율이 줄어, 성막 속도가 저하한다고 하는 문제점이 있다.As described above, the conventional plasma CVD apparatus 100 can form a SiO 2 film on the surface 130a of the substrate 130 even with a large area. However, a state in which the generated plasma extends even to the antenna element 124, that is, a state in which the antenna element 124 is disposed in the plasma, and the electric field distribution is extremely near the surface 124a of the antenna element 124. As high. For this reason, in the vicinity of the surface 124a of the antenna element 124, the source gas G is excessively decomposed | disassembled by plasma. As a result, for example, in the case of forming a SiO 2 film on the surface 130a of the substrate 130, the plasma element generates excessive amounts of reaction products such as SiO 2 and contributes to the film formation. It adheres to the surface 124a of 124 and further accumulates. Thus, reducing the ratio of SiO 2 to contribute to film formation, there is a problem in that the film formation rate is lowered.

나아가서는, 안테나 소자(124)의 표면(124a)에 퇴적한 SiO2(반응 생성물)가 파티클로 되어, 반응실(134) 내의 파티클의 증가를 초래한다고 하는 문제점도 있다. 이 파티클의 증가에 의하여, 형성되는 막의 막질이 저하할 우려도 있다. Further, there is also a problem that SiO 2 (reaction product) deposited on the surface 124a of the antenna element 124 becomes particles, causing an increase in particles in the reaction chamber 134. Due to the increase in particles, the film quality of the formed film may be lowered.

본 발명의 목적은, 상기 종래 기술에 기초하는 문제점을 해소하여, 성막 면적이 큰 경우여도, 성막 속도를 향상시키는 것과 함께, 파티클의 발생을 억제할 수 있는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus which can solve the problems based on the above-described prior art and improve the film formation speed and suppress the generation of particles even when the film formation area is large.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 제1 원료 가스 및 제2 원료 가스를 이용하여 처리 대상 기판에 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치이고, 상기 처리 대상 기판이 표면에 배치되는 기판 스테이지와, 상기 기판 스테이지의 상방(上方)에 설치되고, 유전체로 표면이 덮인 봉상(棒狀)의 도체로 구성한 안테나 소자가 상기 기판 스테이지의 표면과 평행한 평면에 대하여 복수 소정의 간극(間隙)을 두고 배열되어 이루어지는 안테나 어레이를 이용하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성부와, 상기 플라즈마 생성부를 덮도록 설치되고, 상기 안테나 어레이의 상방에 설치된 복수의 가스 방사구를 가지는 가스 방사판을 구비하는 가스 방사부와, 상기 가스 방사판의 복수의 가스 방사구의 일부분으로부터 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 방사하여 상기 안테나 소자의 표면을 통하도록, 제1 원료 가스를 공급하는 제1 가스 공급부와, 상기 가스 방사판의 복수의 가스 방사구의 다른 부분으로부터 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 방사하여 상기 안테나 소자의 간극을 통하도록, 제2 원료 가스를 공급하는 제2 가스 공급부를 가지고, MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to achieve the said objective, this invention is the plasma processing apparatus which performs a process to a process target substrate using a 1st source gas and a 2nd source gas, The board | substrate stage in which the said process target substrate is arrange | positioned at the surface, and the said board | substrate Antenna elements provided above the stage and composed of rod-shaped conductors covered with a dielectric surface are arranged with a plurality of predetermined gaps in a plane parallel to the surface of the substrate stage. A gas radiating unit including a plasma generating unit generating a plasma by using an antenna array, a gas radiating plate disposed to cover the plasma generating unit, and having a gas radiating plate having a plurality of gas radiating holes provided above the antenna array; Radiating toward a surface of the substrate stage from a portion of the plurality of gas spinnerets of a spin plate The first gas supply part for supplying the first source gas and the other gas outlets of the gas radiating plate are radiated toward the surface of the substrate stage so as to pass through the surface of the antenna element, so that the gap of the antenna element is formed. Has a second gas supply section for supplying a second source gas so that

상기 플라즈마 생성부는, 상기 플라즈마 생성부에 대하여 상기 제1 원료 가스 및 상기 제2 원료 가스가 공급된 상태로, 상기 안테나 어레이를 이용하여 플라즈마를 생성하고, The plasma generation unit generates plasma using the antenna array in a state in which the first source gas and the second source gas are supplied to the plasma generation unit.

상기 제1 원료 가스는, 아르곤, 산소 가스, 수소 가스 및 질소 가스의 군으로부터 선택된 가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다. The first source gas is a gas selected from the group consisting of argon, oxygen gas, hydrogen gas and nitrogen gas.

이때, 상기 가스 방사판의 복수의 가스 방사구는, 상기 플라즈마 생성부에 대하여 개구(開口)하도록 형성되고, 상기 가스 방사구 중, 상기 가스 방사판을 상기 기판 스테이지의 상기 표면에 수직인 방향으로부터 본 경우, 상기 안테나 소자의 위치와 정합하는 제1 영역에 형성된 모든 가스 방사구에 접속되도록, 유로를 형성하는 격벽이 설치되고, 이 격벽에 의하여, 상기 제1 영역에 형성된 모든 가스 방사구와, 이것 이외의 영역에 형성된 다른 가스 방사구가 격리되며, 상기 제1 가스 공급부로부터의 제1 원료 가스는, 상기 유로를 통하여, 상기 제1 영역에 형성된 모든 가스 방사구로부터 방사하고, 이것에 의하여, 제1 원료 가스는 상기 안테나 소자의 표면을 통하여, 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 공급되며, 상기 제2 가스 공급부로부터의 제2 원료 가스는, 상기 다른 가스 방사구로부터 방사하고, 이것에 의하여, 제2 원료 가스는, 상기 안테나 소자의 간극을 통하여, 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 공급되는 것이 바람직하다. In this case, the plurality of gas spinnerets of the gas spinneret are formed to be open to the plasma generating unit, and the gas spinneret is viewed from a direction perpendicular to the surface of the substrate stage among the gas spinnerets. In this case, the partition wall which forms a flow path is provided so that it may be connected to all the gas spinnerets formed in the 1st area | region matched with the position of the said antenna element, and by this partition all gas spinnerets formed in the said 1st area | region, and this other than this The other gas spinneret formed in the area | region of this is isolate | separated, and the 1st source gas from the said 1st gas supply part radiates from all the gas spinneret formed in the said 1st area | region through the said flow path, and, thereby, a 1st Source gas is supplied through the surface of the antenna element toward the surface of the substrate stage, and has a second source from the second gas supply portion. Gas, the other gas is emitted from the emission port, and the second source gas by this, it is desirable through a gap in the antenna element, which is supplied toward a surface of the substrate stage.

혹은, 상기 가스 방사판의 복수의 가스 방사구는, 상기 플라즈마 생성부에 대하여 개구하도록 형성되고, 상기 가스 방사구 중, 상기 가스 방사판을 상기 기판 스테이지의 상기 표면에 수직인 방향으로부터 본 경우, 상기 안테나 소자의 간극의 영역과 정합하는 제2 영역에 형성된 모든 가스 방사구에 접속되도록, 유로를 형성하는 격벽이 설치되고, 이 격벽에 의하여, 상기 제2 영역에 형성된 모든 가스 방사구와, 이것 이외의 영역에 형성된 다른 가스 방사구가 격리되며, 상기 제1 가스 공급부로부터의 제1 원료 가스는, 상기 다른 가스 방사구로부터 방사하고, 이것에 의하여, 제1 원료 가스는, 상기 안테나 소자의 표면을 통하여, 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 공급되며, 상기 제2 가스 공급부로부터의 제2 원료 가스는, 상기 유로를 통하여, 상기 제2 영역에 형성된 모든 가스 방사구로부터 방사하고, 이것에 의하여, 제2 원료 가스는 상기 안테나 소자의 간극을 통하여, 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 공급되는 것도 마찬가지로 바람직하다. Alternatively, the plurality of gas spinnerets of the gas spinneret are formed to be opened to the plasma generating unit, and when the gas spinneret is viewed from a direction perpendicular to the surface of the substrate stage, The partition wall which forms a flow path is provided so that it may be connected to all the gas spinnerets formed in the 2nd area | region matched with the area | region of the clearance gap of an antenna element, and this partition wall has all the gas spinnerets formed in the said 2nd area, and this other than this. Another gas spinneret formed in the area is isolated, and the first source gas from the first gas supply unit radiates from the other gas spinneret, whereby the first source gas passes through the surface of the antenna element. And supplied toward the surface of the substrate stage, wherein the second source gas from the second gas supply unit is formed through the flow path. By radiation from all of the gas emission port formed in the second region, and this, the second source gas is preferably equally be through a gap in the antenna elements, supplied toward the surface of the substrate stage.

덧붙여, 상기 제1 원료 가스는 산소 가스이고, 상기 제2 원료 가스는 TEOS 가스인 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the said 1st source gas is oxygen gas, and the said 2nd source gas is TEOS gas.

나아가, 본 발명은, 제1 원료 가스 및 제2 원료 가스를 이용하여 처리 대상 기판에 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치이고, 상기 처리 대상 기판이 표면에 배치되는 기판 스테이지와, Furthermore, this invention is the plasma processing apparatus which performs a process to a process target substrate using a 1st source gas and a 2nd source gas, The substrate stage by which the said process target substrate is arrange | positioned at the surface,

상기 기판 스테이지의 상방에 설치되고, 유전체로 표면이 덮인 봉상의 도체로 구성한 안테나 소자가 상기 기판 스테이지의 표면과 평행한 평면에 대하여 복수 소정의 간극을 두고 배열되어 이루어지는 안테나 어레이를 구비하는 플라즈마 생성부와, 상기 플라즈마 생성부를 덮도록 설치되고, 상기 안테나 어레이의 상방에 설치되며, 복수의 가스 방사구를 가지는 가스 방사판을 구비하는 가스 방사부와, 상기 플라즈마 생성부의 상기 안테나 소자의 각 간극에 설치되고, 상기 기판 스테이지에 면하도록 개구된 구멍이 복수 형성된 중공(中空)의 제2 가스 방출 부재를 복수 구비하는 제2 가스 방출부와, 상기 제1 원료 가스를 상기 가스 방사판으로부터 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 공급하는 제1 가스 공급부와, 상기 제2 원료 가스를, 상기 제2 가스 방출부를 통하여, 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 공급하는 제2 가스 공급부를 가지고, A plasma generation unit provided with an antenna array provided above the substrate stage, the antenna element having a rod-like conductor covered with a dielectric surface and arranged with a plurality of predetermined gaps in a plane parallel to the surface of the substrate stage. And a gas radiating part provided to cover the plasma generating part and provided above the antenna array, the gas radiating part including a gas radiating plate having a plurality of gas radiating holes, and a gap between each of the antenna elements of the plasma generating part. And a second gas discharge portion including a plurality of hollow second gas discharge members each having a plurality of holes opened to face the substrate stage, and the first source gas from the gas radiating plate to the substrate stage. The second gas is supplied to the first gas supply unit that supplies the surface and the second source gas. Through the discharge portion, with a second gas supply for supplying toward the surface of the substrate stage,

상기 플라즈마 생성부는, 상기 제1 원료 가스 및 상기 제2 원료 가스가 공급된 상태로, 상기 안테나 어레이를 이용하여 플라즈마를 생성하고, 상기 제1 원료 가스는, 아르곤, 산소 가스, 수소 가스 및 질소 가스의 군으로부터 선택된 가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다. The plasma generating unit generates plasma using the antenna array while the first source gas and the second source gas are supplied, and the first source gas is argon, oxygen gas, hydrogen gas, and nitrogen gas. It provides a plasma processing apparatus, characterized in that the gas selected from the group of.

덧붙여, 상기 제1 원료 가스는 산소 가스이고, 상기 제2 원료 가스는 TEOS 가스인 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the said 1st source gas is oxygen gas, and the said 2nd source gas is TEOS gas.

나아가, 본 발명은, 원료 가스를 이용하여 처리 대상 기판에 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치이고, 상기 처리 대상 기판이 표면에 배치되는 기판 스테이지와, 상기 기판 스테이지의 상방에 설치되고, 유전체로 표면이 덮인 봉상의 도체로 구성한 안테나 소자가 상기 기판 스테이지의 표면과 평행한 평면에 대하여 복수 소정의 간극을 두고 배열되어 이루어지는 안테나 어레이를 이용하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성부와, 상기 플라즈마 생성부를 덮도록 설치되고, 상기 안테나 어레이의 상방에 설치된 가스 방사판을 구비하는 가스 방사부와, 상기 가스 방사부로부터 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 제1 원료 가스 및 제2 원료 가스를 방사하도록, 상기 제1 원료 가스 및 상기 제2 원료 가스를 공급하는 제1 가스 공급부와, 상기 가스 방사부로부터 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 제3 가스를 방사하도록, 상기 제3 가스를 공급하는 제3 가스 공급부를 가지고, Furthermore, this invention is a plasma processing apparatus which processes a process target substrate using source gas, The substrate stage in which the said process target substrate is arrange | positioned at the surface, and is provided above the said substrate stage, and the surface was covered with the dielectric material. An antenna element composed of a rod-shaped conductor is provided so as to cover the plasma generating portion and the plasma generating portion for generating plasma using an antenna array formed with a plurality of predetermined gaps arranged in a plane parallel to the surface of the substrate stage. And a gas radiating unit having a gas radiating plate disposed above the antenna array, and emitting the first source gas and the second source gas from the gas radiating unit toward the surface of the substrate stage. A first gas supply unit supplying the second source gas and the gas spinning From the third gas supply unit it has to feed towards the first and the third gas, to emit a third gas to the surface of the substrate stage,

상기 가스 방사판에는, 상기 플라즈마 생성부에 대하여 개구한 가스 방사구가 복수 형성되고, 상기 가스 방사판의 상기 가스 방사구 중, 상기 가스 방사판을 상기 기판 스테이지의 상기 표면에 수직인 방향으로부터 본 경우, 상기 안테나 소자의 위치와 정합하는 제1 영역에 형성된 모든 가스 방사구에 접속되도록, 유로를 형성하는 격벽이 설치되고, 이 격벽에 의하여, 상기 제1 영역에 형성된 모든 가스 방사구와, 이것 이외의 영역에 형성된 다른 가스 방사구가 격리되며, 상기 제3 가스 공급부로부터의 상기 제3 가스는, 상기 유로를 통하여, 상기 제1 영역에 형성된 모든 가스 방사구로부터 방사하고, 이것에 의하여, 제3 가스는 상기 안테나 소자의 표면을 통하여, 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 공급되며, 상기 제1 가스 공급부로부터의 상기 제1 원료 가스 및 상기 제2 원료 가스는, 상기 다른 가스 방사구로부터 방사하고, 이것에 의하여, 상기 제1 원료 가스 및 상기 제2 원료 가스는, 상기 안테나 소자의 간극을 통하여, 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 공급되며, 상기 플라즈마 생성부는, 상기 제1 원료 가스, 상기 제2 원료 가스 및 상기 제3 가스가 공급된 상태로, 상기 안테나 어레이를 이용하여 플라즈마를 생성하는 것인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다. The gas spinneret includes a plurality of gas spinnerets opened to the plasma generating unit, and among the gas spinnerets of the gas spinneret, the gas spinneret is viewed from a direction perpendicular to the surface of the substrate stage. In this case, the partition wall which forms a flow path is provided so that it may be connected to all the gas spinnerets formed in the 1st area | region matched with the position of the said antenna element, and by this partition all gas spinnerets formed in the said 1st area | region, and this other than this The other gas spinneret formed in the area | region of this is isolate | separated, and the said 3rd gas from the said 3rd gas supply part radiates from all the gas spinneret formed in the said 1st area | region through the said flow path, and thereby, the 3rd Gas is supplied to the surface of the substrate stage through the surface of the antenna element, the first from the first gas supply The source gas and the second source gas radiate from the other gas spinneret, whereby the first source gas and the second source gas pass to the surface of the substrate stage through a gap between the antenna elements. The plasma generating unit is configured to generate a plasma using the antenna array while the first source gas, the second source gas, and the third gas are supplied. To provide.

덧붙여, 상기 원료 가스는 산소 가스 및 TEOS 가스의 혼합 가스이고, 상기 제3 가스는 불활성 가스인 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the said source gas is a mixed gas of oxygen gas and TEOS gas, and the said 3rd gas is an inert gas.

<발명의 효과>Effect of the Invention

본 발명의 플라즈마 처리 장치에 의하면, 안테나 소자의 표면을 통하여, 기판 스테이지의 표면으로 향하여 제1 원료 가스를 공급하고, 안테나 소자의 간극을 통하여, 기판 스테이지의 표면으로 향하여 제2 원료 가스를 공급하고 있는 상태로, 안테나 어레이를 이용하여 플라즈마를 생성하는 것에 의하여, 제1 원료 가스와 제2 원료 가스에 의하여 반응 생성물이 생성되어도, 안테나 소자의 주위로는, 제1 원료 가스가 공급되고 있기 때문에, 안테나 소자에는 반응 생성물이 부착 또는 퇴적하는 것이 억제된다. 또한, 제2 원료 가스가, 안테나 소자에 대하여 부착하기 쉬운 성분을 포함하는 것이어도, 안테나 소자의 주위로 제1 원료 가스가 공급되고 있기 때문에, 부착하는 것이 억제된다. 이 때문에, 파티클의 발생이 억제된다.According to the plasma processing apparatus of the present invention, the first source gas is supplied to the surface of the substrate stage through the surface of the antenna element, and the second source gas is supplied to the surface of the substrate stage through the gap of the antenna element. Since the reaction product is generated by the first source gas and the second source gas by generating the plasma using the antenna array in the state of being present, since the first source gas is supplied around the antenna element, Attachment or deposition of reaction products to the antenna element is suppressed. Moreover, even if the 2nd source gas contains the component which is easy to adhere | attach with respect to an antenna element, since 1st source gas is supplied around the antenna element, attachment is suppressed. For this reason, generation | occurrence | production of a particle is suppressed.

나아가서는, 안테나 소자에는 반응 생성물이 부착 또는 퇴적하는 것이 억제되기 때문에, 제1 원료 가스 및 제2 원료 가스의 이용 효율이 높아져, 성막 속도가 향상한다. 이러한 것으로부터, 성막 면적이 큰 경우여도, 성막 속도를 향상시키는 것과 함께, 파티클의 발생을 억제할 수 있다. Further, since the adhesion or deposition of the reaction product on the antenna element is suppressed, the utilization efficiency of the first source gas and the second source gas is increased, and the film formation speed is improved. From this, even when the film formation area is large, the film formation speed can be improved and the generation of particles can be suppressed.

또한, 본 발명의 플라즈마 처리 장치에 의하면, 안테나 소자의 표면을 통하여, 기판 스테이지의 표면으로 향하여 원료 가스와는 다른 제3 가스를 공급하고, 안테나 소자의 간극을 통하여, 기판 스테이지의 표면으로 향하여 원료 가스를 공급하고 있는 상태로, 안테나 어레이를 이용하여 플라즈마를 생성하는 것에 의하여, 안테나 소자의 주위로는, 제3 가스가 공급되고 있기 때문에, 안테나 소자에는 반응 생성물이 부착 또는 퇴적하는 것이 억제된다. 이 때문에, 파티클의 발생이 억제된다. 나아가서는, 안테나 소자에는 반응 생성물이 부착 또는 퇴적하는 것이 억제되기 때문에, 원료 가스의 이용 효율이 높아져, 성막 속도가 향상한다. 이러한 것으로부터, 성막 면적이 큰 경우여도, 성막 속도를 향상시키는 것과 함께, 파티클의 발생을 억제할 수 있다.Further, according to the plasma processing apparatus of the present invention, a third gas different from the source gas is supplied to the surface of the substrate stage through the surface of the antenna element, and the raw material is directed toward the surface of the substrate stage through the gap between the antenna elements. By generating the plasma using the antenna array while the gas is being supplied, since the third gas is supplied around the antenna element, deposition or deposition of reaction products on the antenna element is suppressed. For this reason, generation | occurrence | production of a particle is suppressed. Further, since the adhesion or deposition of the reaction product on the antenna element is suppressed, the utilization efficiency of the source gas is increased, and the film formation speed is improved. From this, even when the film formation area is large, the film formation speed can be improved and the generation of particles can be suppressed.

도 1은 본 발명의 플라즈마 처리 장치의 제1 실시 형태에 관련되는 플라즈마 CVD 장치의 구성을 도시하는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the structure of the plasma CVD apparatus which concerns on the 1st Embodiment of the plasma processing apparatus of this invention.

도 2는 본 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치의 안테나 어레이를 도시하는 모식적 평면도이다.2 is a schematic plan view showing an antenna array of the plasma CVD apparatus of this embodiment.

도 3은 본 발명의 플라즈마 처리 장치의 제2 실시 형태에 관련되는 플라즈마 CVD 장치의 구성을 도시하는 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration of a plasma CVD apparatus according to a second embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention.

도 4는 본 발명의 플라즈마 처리 장치의 제3 실시 형태에 관련되는 플라즈마 CVD 장치의 구성을 도시하는 도면이다.4 is a diagram illustrating a configuration of a plasma CVD apparatus according to a third embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention.

도 5의 (a)는 본 발명의 플라즈마 처리 장치의 제3 실시 형태에 관련되는 플라즈마 CVD 장치의 제2 원료 가스 방출부의 일례를 도시하는 모식적 사시도이고, (b)는 도 5의 (a)에 도시하는 제2 원료 가스 방출부의 제2 원료 가스 방출 부재의 모식적 단면도이고, (c)는 도 5의 (a)에 도시하는 제2 원료 가스 방출부의 제2 원료 가스 방출 부재의 다른 예를 도시하는 모식적 단면도이다. FIG. 5A is a schematic perspective view showing an example of the second source gas discharge portion of the plasma CVD apparatus according to the third embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention, and FIG. It is typical sectional drawing of the 2nd source gas discharge | release part of the 2nd source gas discharge | release part shown to (c), Another example of the 2nd source gas discharge | release member of the 2nd source gas discharge | release part shown to (a) of FIG. It is typical sectional drawing shown.

도 6은 종래의 플라즈마 CVD 장치의 구성을 도시하는 도면이다.Fig. 6 is a diagram showing the configuration of a conventional plasma CVD apparatus.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10, 50, 60, 100 : 플라즈마 CVD 장치(CVD 장치)10, 50, 60, 100: plasma CVD apparatus (CVD apparatus)

12 : 제어부 14 : 분배기12 control unit 14 divider

16 : 임피던스 정합기 18 : 반응 용기16: impedance matcher 18: reaction vessel

22 : 도입구 23 : 가스 공급관22: inlet port 23: gas supply pipe

24 : 배기구 25 : 배기관24 exhaust port 25 exhaust pipe

26 : 제1 가스 공급부 27 : 진공 배기부26: first gas supply part 27: vacuum exhaust part

28 : 제2 가스 공급부 40, 52, 62 : 가스 방사부28: second gas supply part 40, 52, 62: gas radiating part

30 : 안테나 어레이 32 : 안테나 소자30 antenna array 32 antenna element

33 : 간극 34 : 기판 스테이지33: gap 34: substrate stage

36 : 기판 38 : 가스 분산실36 substrate 38 gas dispersion chamber

39 : 반응실 70 : 제2 원료 가스 방출부39: reaction chamber 70: second source gas discharge portion

이하에, 첨부의 도면에 도시하는 호적(好適) 실시 형태에 기초하여, 본 발명의 플라즈마 처리 장치를 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the plasma processing apparatus of this invention is demonstrated in detail based on the family register embodiment shown to an accompanying drawing.

도 1은 본 발명의 플라즈마 처리 장치의 제1 실시 형태에 관련되는 플라즈마 CVD 장치의 구성을 도시하는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the structure of the plasma CVD apparatus which concerns on the 1st Embodiment of the plasma processing apparatus of this invention.

본 실시 형태의 도 1에 도시하는 플라즈마 CVD 장치(10)(이하, CVD 장치(10)라고 한다)는, 제1 원료 가스(활성종 가스)로서 산소 가스(Gf)를 이용하고, 제2 원료 가스로서 TEOS 가스(Gs)를 이용하여, 유리 기판 또는 실리콘 웨이퍼 등의 기판(처리 대상 기판, 36)의 표면(36a)에 대하여 SiO2막을 형성하는 것을 예로 하여 설명한다. 덧붙여, 본 발명의 플라즈마 처리 장치에 있어서는, 기판(36)에 형성하는 막은 SiO2막에 한정되는 것은 아니다. The plasma CVD apparatus 10 (hereinafter, referred to as the CVD apparatus 10) shown in FIG. 1 of the present embodiment uses oxygen gas (Gf) as the first source gas (active species gas), and the second source material. A description will be given by using an example of forming an SiO 2 film on the surface 36a of a substrate (processing substrate 36), such as a glass substrate or a silicon wafer, using TEOS gas (Gs) as the gas. In the plasma processing apparatus of the present invention, the film formed on the substrate 36 is not limited to the SiO 2 film.

도 1에 도시하는 CVD 장치(10)는, 제어부(12), 분배기(14), 임피던스 정합기(16) 및 직방체상의 반응 용기(18)를 가지는 것이다. 이 제어부(12)는, 후술하는 바와 같이 CVD 장치(10)의 각 기기를 제어하는 것이다. 또한, 반응 용기(18)는 금속제 또는 합금제이고, 접지되어 있다. The CVD apparatus 10 shown in FIG. 1 includes a control unit 12, a distributor 14, an impedance matcher 16, and a rectangular parallelepiped reaction vessel 18. This control part 12 controls each apparatus of the CVD apparatus 10 as mentioned later. The reaction vessel 18 is made of metal or alloy and is grounded.

반응 용기(18)의 상벽(18a)에는 도입구(22)가 형성되어 있다. 이 도입구(22)에 가스 공급관(23)이 접속되어 있다. 나아가, 가스 공급관(23)에는 제2 가스 공급부(28)가 접속되어 있다.An introduction port 22 is formed in the upper wall 18a of the reaction vessel 18. The gas supply pipe 23 is connected to this introduction port 22. Furthermore, the second gas supply part 28 is connected to the gas supply pipe 23.

이 제2 가스 공급부(28)는, 반응 용기(18) 내에, 예를 들어, TEOS 가스(Gs, 제2 원료 가스)를 공급하는 것이다. 제2 가스 공급부(28)는, 예를 들어, 액체의 TEOS가 충전되는 탱크(도시하지 않음), 액체의 TEOS를 기화하는 기화부(도시하지 않음), 및 기화된 TEOS의 유량을 조정하는 유량 조정부(도시하지 않음)를 구비하는 것이다. 이 제2 가스 공급부(28)에 있어서는, 액체의 TEOS를 기화부에 의하여 기화하여 TEOS 가스(Gs, 제2 원료 가스)를 얻고, 유량 조정부에 의하여 TEOS 가스(Gs)의 유량이 조정되어 TEOS 가스(Gs)를 반응 용기(18) 내로 공급한다. This 2nd gas supply part 28 supplies TEOS gas (Gs, 2nd source gas) in reaction container 18, for example. The second gas supply 28 is, for example, a tank filled with TEOS of liquid (not shown), a vaporizer (not shown) for vaporizing TEOS of liquid, and a flow rate for adjusting the flow rate of vaporized TEOS. It is provided with an adjustment part (not shown). In the second gas supply unit 28, the TEOS of the liquid is vaporized by the vaporization unit to obtain TEOS gas (Gs, the second source gas), and the flow rate of the TEOS gas (Gs) is adjusted by the flow rate adjusting unit so that the TEOS gas (Gs) is supplied into the reaction vessel 18.

또한, 반응 용기(18)의 하벽(18b)에는 배기구(24)가 형성되어 있다. 이 배기구(24)에 배기관(25)이 접속되어 있다. 나아가, 배기관(25)에는, 진공 배기부(27)가 접속되어 있다. 이 진공 배기부(27)는, 드라이 펌프 및 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 가지는 것이다. 또한, 반응 용기(18)에는 내부의 압력을 측정하는 압력 센서(도시하지 않음)가 설치되어 있다. In addition, an exhaust port 24 is formed in the lower wall 18b of the reaction vessel 18. The exhaust pipe 25 is connected to this exhaust port 24. Furthermore, the vacuum exhaust part 27 is connected to the exhaust pipe 25. This vacuum exhaust part 27 has a vacuum pump, such as a dry pump and a turbo molecular pump. In addition, the pressure vessel (not shown) which measures the internal pressure is provided in the reaction container 18.

또한, 반응 용기(18)의 내부에는, 하벽(18b) 측으로부터 차례로, 기판 스테이지(34), 기판 스테이지(34)의 표면(34a)에 재치되는 기판(36)이 설치되고, 이 기판 스테이지(34)의 상방에 복수의 안테나 소자(32)로 이루어지는 안테나 어레이(플라즈마 생성부, 30)가 설치되며, 나아가서는, 안테나 어레이(30)의 상방에, 안테나 어레이(30)를 덮도록 하여 가스 방사부(40)(가스 방사판(42))가 설치되어 있다. Moreover, inside the reaction container 18, the board | substrate 36 mounted on the surface 34a of the board | substrate stage 34 and the board | substrate stage 34 is provided in order from the lower wall 18b side, and this board | substrate stage ( Above the 34, an antenna array (plasma generating unit) 30 comprising a plurality of antenna elements 32 is provided, and further, the gas array is provided so that the antenna array 30 is covered above the antenna array 30. The sand portion 40 (gas radiating plate 42) is provided.

여기서, 도 2는 본 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치의 안테나 어레이를 도시하는 모식적 평면도이다. Here, FIG. 2 is a schematic plan view which shows the antenna array of the plasma CVD apparatus of this embodiment.

도 2에 도시하는 바와 같이, 안테나 어레이(30)는, 복수의 안테나 소자(32)가, 기판 스테이지(34)의 표면(34a)과 대략 평행한 평면(도시하지 않음)에 대하여 서로 평행으로, 복수 소정의 간극(사이, 33)을 설치하여 배열되어 구성되는 것이다. 이 안테나 어레이(30)는, 가스 방사부(40) 하측(하벽(18b) 측)에 설치되어 있다. 또한, 안테나 소자(32)는, 각 측벽(18c, 18d)에 대해서도 소정의 간극(33)이 설치되어 있다. 본 발명에 있어서는, 안테나 소자(32)와 각 측벽(18c, 18d)과의 간극(33)도, 각 안테나 소자(32)의 간극(33)과 마찬가지로 취급한다. As shown in FIG. 2, the antenna array 30 includes a plurality of antenna elements 32 parallel to each other with respect to a plane (not shown) that is substantially parallel to the surface 34a of the substrate stage 34. A plurality of predetermined gaps (33) are provided and arranged. This antenna array 30 is provided below the gas radiating part 40 (lower wall 18b side). In addition, the antenna element 32 is provided with a predetermined gap 33 for each of the side walls 18c and 18d. In this invention, the clearance 33 between the antenna element 32 and each side wall 18c, 18d is also handled similarly to the clearance 33 of each antenna element 32. As shown in FIG.

또한, 안테나 어레이(30)에 있어서는, 각 안테나 소자(32)가, 반응 용기(18)의 대향하는 2개의 측벽(18c) 및 측벽(18d)에 걸쳐 배치되어 있다. 이 안테나 어레이(30)(각 안테나 소자(32))가, 가스 방사부(40, 도 1 참조)의 가스 방사판(42, 도 1 참조) 및 기판 스테이지(34)의 표면(34a, 도 1 참조)에 대하여 평행으로 설치되어 있다. Moreover, in the antenna array 30, each antenna element 32 is arrange | positioned over two side wall 18c and side wall 18d which oppose the reaction container 18. As shown in FIG. The antenna array 30 (each antenna element 32) is provided with a gas radiating plate 42 (see FIG. 1) of the gas radiating unit 40 (see FIG. 1) and the surface 34a (FIG. 1) of the substrate stage 34. It is installed in parallel with reference.

안테나 소자(32)는 모노폴 안테나이며, 반응 용기(18)의 측벽(18e, 18f)에 형성한 개구부(도시하지 않음)에 전기적으로 절연하여 장착되어 있다.The antenna element 32 is a monopole antenna and is electrically insulated from and mounted in openings (not shown) formed in the side walls 18e and 18f of the reaction vessel 18.

안테나 어레이(30)에 있어서는, 도 2에 도시하는 바와 같이 인접하는 안테나 소자(32)와 서로 역방향으로 반응 용기(18) 내의 측벽(18e, 18f)으로부터 돌출하여 있고, 급전 방향이 역방향으로 되어 있다. 이들의 안테나 소자(32)는, 고주파 전류 공급단의 측이 임피던스 정합기(16)에 접속되어 있다. 이 임피던스 정합기(16)는 매칭 박스이다. In the antenna array 30, as shown in FIG. 2, it protrudes from the side wall 18e, 18f in the reaction container 18 in the opposite direction to the adjacent antenna element 32, and the feeding direction is reversed. . These antenna elements 32 are connected to the impedance matcher 16 on the side of the high frequency current supply terminal. This impedance matcher 16 is a matching box.

임피던스 정합기(16)는, 제어부(12)의 고주파 전원이 발생하는 고주파 신호의 주파수의 조정과 함께 이용하여, 플라즈마의 생성 중에 안테나 소자(32)의 부하의 변화에 의하여 생기는 임피던스의 부정합을 시정하기 위하여 이용되는 것이다. The impedance matcher 16 corrects the impedance mismatch caused by the change in the load of the antenna element 32 during plasma generation by using the frequency matching of the high frequency signal generated by the high frequency power supply of the control unit 12. It is used to.

각 안테나 소자(32)는, 전기 전도율이 높은 도체로 이루어지는 봉상(파이프여도 무방하다)을 이루고, 사용하는 고주파의 파장의 (2n+1)/4배(n은 0 또는 정의 정수이다)의 길이를 모노폴 안테나인 안테나 소자의 방사 길이로 한다.Each antenna element 32 forms a rod (which may be a pipe) made of a conductor having high electrical conductivity, and has a length of (2n + 1) / 4 times (n is 0 or a positive integer) of the high frequency wavelength used. Is the radiation length of the antenna element which is a monopole antenna.

각 안테나 소자(32)는, 석영 등의 유전체로 이루어지는 원통 부재(37)에 수납되어 있고, 각 안테나 소자(32)의 표면은 석영 등의 유전체로 덮여 있다. 이와 같이, 봉상의 도체를 유전체로 덮는 것에 의하여, 안테나 소자(32)로서의 용량과 인덕턴스가 조정된다. 이것에 의하여, 안테나 소자(32)의 긴쪽 방향을 따라 고주파 전류를 효율 좋게 전파(傳播)시킬 수 있고, 전자파를 효율 좋게 방사시킬 수 있다. 덧붙여, 이하, 안테나 소자(32)의 표면이란, 봉상의 도체의 표면이 아니라, 원통 부재(37)의 표면(37a)을 말한다. Each antenna element 32 is housed in a cylindrical member 37 made of a dielectric such as quartz, and the surface of each antenna element 32 is covered with a dielectric such as quartz. In this way, by covering the rod-shaped conductor with a dielectric, the capacitance and inductance as the antenna element 32 are adjusted. Thereby, the high frequency current can be efficiently propagated along the longitudinal direction of the antenna element 32, and the electromagnetic waves can be radiated efficiently. In addition, the surface of the antenna element 32 refers to the surface 37a of the cylindrical member 37 instead of the surface of a rod-shaped conductor.

본 실시 형태에 있어서는, 임피던스 정합기(16)를 설치하고, 나아가 후술하는 바와 같이, 가스 방사부(40)(가스 방사판(42))에 형성된 금속막이 접지되어 있는 것에 의하여, 경상(鏡像) 관계로 형성되는 전자파와 작용하여, 안테나 소자(32)마다 소정의 전자파를 형성한다. 나아가, 안테나 어레이(30)를 구성하는 안테나 소자(32)는, 인접하는 안테나 소자(32)와 급전 방향이 역방향으로 되어 있기 때문에, 반응실(39)에 있어서 전자파는 균일하게 형성된다. In the present embodiment, the impedance matching device 16 is provided, and as will be described later, the metal film formed on the gas radiating portion 40 (gas radiating plate 42) is grounded, thereby causing a slight wound. It acts with the electromagnetic waves formed in a relation, and forms a predetermined electromagnetic wave for each antenna element 32. Furthermore, since the power supply direction of the antenna element 32 which comprises the antenna array 30 is opposite to the adjacent antenna element 32, electromagnetic waves are formed uniformly in the reaction chamber 39. As shown in FIG.

여기서, 도 1에 도시하는 바와 같이, 기판 스테이지(34)는, 상술과 같이, 표면(34a)에 기판(36)이 재치되는 것이다. 이 기판 스테이지(34)에 있어서는, 기판 스테이지(34)의 중심과 기판(36)의 중심을 일치시켜 기판(36)이 재치된다.As shown in FIG. 1, in the substrate stage 34, the substrate 36 is placed on the surface 34a as described above. In this substrate stage 34, the substrate 36 is placed so that the center of the substrate stage 34 coincides with the center of the substrate 36.

또한, 기판 스테이지(34)의 내부에는 기판(36)을 가열하는 발열체(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 나아가 접지된 전극판(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 이 발열체는, 제어부(12)에 접속되어 있고, 발열체에 의한 가열은 제어부(12)에 제어된다.In addition, inside the substrate stage 34, a heating element (not shown) for heating the substrate 36 is provided, and a grounded electrode plate (not shown) is provided. This heating element is connected to the control part 12, and heating by the heating element is controlled by the control part 12. As shown in FIG.

덧붙여, 전극판이 바이어스 전원(도시하지 않음)에 접속되고, 이 바이어스 전원에 의하여 전극판에 소정의 바이어스 전압이 인가되는 구성이어도 무방하다. In addition, the electrode plate may be connected to a bias power supply (not shown) so that a predetermined bias voltage is applied to the electrode plate by the bias power supply.

또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 가스 방사부(40)는, 예를 들어, SiC로 이루어지는 가스 방사판(42)에, 직경이 0.3 ~ 1.0mm 정도의 관통 구멍이 복수 형성된 것이다. 이들의 관통 구멍이 가스 방사구(44)로 된다. 또한, 가스 방사부(40)에 있어서는, 가스 방사판(42)의 표면에 금속막이 형성되어 있고, 접지되어 있다.In addition, as shown in FIG. 1, the gas radiating part 40 is formed in the gas radiating plate 42 which consists of SiC, for example, with two or more through-holes about 0.3-1.0 mm in diameter. These through holes are the gas spinneret 44. In the gas radiating section 40, a metal film is formed on the surface of the gas radiating plate 42 and grounded.

본 실시 형태에 있어서, 가스 방사부(40)의 가스 방사판(42)은, 반응 용기(18)의 내부의 전역에 걸치는 크기를 가지는 것이며, 안테나 어레이(30)를 덮도록 설치되어 있다. 이 가스 방사부(40)에 의하여, 반응 용기(18) 내가 2개의 공간으로 칸막이되어 있으며, 가스 방사부(40)의 상벽(18a) 측의 공간이 가스 분산실(38)이고, 가스 방사부(40)의 하벽(18b) 측의 공간이 반응실(39)이다.In the present embodiment, the gas radiating plate 42 of the gas radiating unit 40 has a size that spans the entire inside of the reaction vessel 18 and is provided to cover the antenna array 30. By this gas radiating part 40, the inside of the reaction container 18 is partitioned into two spaces, and the space on the side of the upper wall 18a of the gas radiating part 40 is the gas dispersion chamber 38, and the gas radiating part The space on the lower wall 18b side of the 40 is the reaction chamber 39.

이 가스 방사부(40)는, 가스 분산실(38)로 공급된 가스를 넓은 면적에 걸쳐 반응실(39) 내에 확산시키는 것이다. 본 실시 형태에 있어서는, 가스 방사부(40) 는, 제2 가스 공급부(28)로부터 도입된 TEOS 가스(Gs)를 넓은 면적에 걸쳐, 반응실(39) 내에 확산시키는 것이다. The gas radiating unit 40 diffuses the gas supplied to the gas dispersion chamber 38 into the reaction chamber 39 over a large area. In the present embodiment, the gas radiating unit 40 diffuses the TEOS gas Gs introduced from the second gas supply unit 28 into the reaction chamber 39 over a large area.

나아가서는, 가스 방사부(40)에 있어서는, 가스 방사판(42)을 기판 스테이지(34)의 표면(34a)에 수직인 방향으로부터 본 경우, 하방(下方)에 설치된 안테나 어레이(30)의 안테나 소자(32)의 위치와 정합하는 제1 영역(42a)에 형성된 각 가스 방사구(44)와, 안테나 소자(32)의 위치와 정합하지 않는 영역, 즉, 안테나 소자(32)와 안테나 소자(32)와의 사이(간극(33))의 영역에 정합하는 제2 영역(42b), 및 안테나 소자(32)와 반응 용기(18)의 벽면과의 사이(간극(33))에 정합하는 제2 영역(42b)의 각 가스 방사구(44)를 격리하기 위한 격벽에 의하여 유로(46)가 형성되어 있다. Furthermore, in the gas radiating part 40, when the gas radiating plate 42 is seen from the direction perpendicular | vertical to the surface 34a of the board | substrate stage 34, the antenna of the antenna array 30 provided below. Each gas spinneret 44 formed in the first region 42a that matches the position of the element 32 and the region that does not match the position of the antenna element 32, that is, the antenna element 32 and the antenna element ( 2nd area | region 42b which matches with the area | region of 32 (gap 33), and 2nd area | region matching between the antenna element 32 and the wall surface of the reaction container 18 (gap 33). The flow path 46 is formed by the partition wall for isolating each gas spinneret 44 of the area | region 42b.

유로(46)는, 안테나 소자(32)와 정합하는 제1 영역(42a)에 형성된 모든 가스 방사구(44)에 접속(연통(連通))되어 있고, 유로(46)를 통하여, 모든 가스 방사구(44)에, 예를 들어, 산소 가스(Gf)(제1 원료 가스)를 공급할 수 있다. The flow paths 46 are connected (communicated) to all the gas radiating openings 44 formed in the first region 42a that are matched with the antenna element 32, and all the gas chambers are communicated through the flow paths 46. Oxygen gas Gf (1st source gas) can be supplied to the sand dune 44, for example.

이 유로(46)는, 단면 형상이 コ자 형상의 격벽 부재가, 가스 방사판(42)의 표면에, 안테나 소자(32)가 연장되는 방향을 따라 설치되어 형성된 것이다. 유로(46)에는 제1 가스 공급부(26)가 접속되어 있다. The flow path 46 is formed by having a U-shaped partition wall member having a cross-sectional shape formed on the surface of the gas radiating plate 42 along the direction in which the antenna element 32 extends. The first gas supply part 26 is connected to the flow passage 46.

제1 가스 공급부(26)는, 예를 들어, 가스 봄베(도시하지 않음) 및 유량 조정부(도시하지 않음)를 구비하는 것이며, 이 가스 봄베에는 산소 가스(Gf)가 충전되어 있다. 이 제1 가스 공급부(26)에 의하여, 유로(46)를 통하여, 가스 방사구(44)로부터 산소 가스(Gf)가 안테나 소자(32)의 길이 방향의 전역에 걸쳐, 안테나 소 자(32)의 표면(37a)의 주위로 공급되고, 나아가서는, 반응실(39) 내로 공급된다. The 1st gas supply part 26 is equipped with a gas cylinder (not shown) and a flow volume adjusting part (not shown), for example, and this gas cylinder is filled with oxygen gas Gf. The first gas supply section 26 allows the oxygen element Gf to flow from the gas radiating port 44 through the flow passage 46 to the entire antenna in the longitudinal direction of the antenna element 32. It is supplied to the circumference | surroundings of the surface 37a of this, and is further supplied into the reaction chamber 39. FIG.

또한, 안테나 소자(32)의 위치와 정합하지 않는 제2 영역(42b)의 가스 방사구(44)는, 가스 분산실(38) 및 반응실(39)과 연통하고 있고, 가스 분산실(38)로 공급된 TEOS 가스(Gs)를 반응실(39) 내로 공급하는 것이다. In addition, the gas spinneret 44 in the second region 42b that does not match the position of the antenna element 32 communicates with the gas dispersion chamber 38 and the reaction chamber 39, and the gas dispersion chamber 38 ) TEOS gas (Gs) is supplied to the reaction chamber (39).

이와 같이, 가스 방사부(40)에 있어서는, 유로(46)에 의하여, 복수의 가스 방사구(44) 중, 제1 영역(42a)에 형성된 것에 관해서는, 제2 영역(42b)에 형성된 다른 가스 방사구(44)와는 격리되어 있다. 이 때문에, 제1 영역(42a)에 형성된 가스 방사구(44)로부터는, 제2 가스 공급부(28)로부터 공급된 TEOS 가스(Gs)가 방출되지 않는다. 이 때문에, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위로는, 유로(46)를 통하여 공급된 산소 가스(Gf)가 공급된다. 따라서, 가스 방사부(40)에 의하여, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위로는, TEOS 가스(Gs)가 공급되는 것 없이, 산소 가스(Gf)가 공급된다. Thus, in the gas radiating part 40, the thing formed in the 1st area | region 42a among the some gas spinneret 44 by the flow path 46 is another formed in the 2nd area | region 42b. It is isolated from the gas spinneret 44. For this reason, TEOS gas Gs supplied from the 2nd gas supply part 28 is not discharge | released from the gas spinneret 44 formed in the 1st area | region 42a. For this reason, oxygen gas Gf supplied through the flow path 46 is supplied to the circumference | surroundings of the surface 37a of the antenna element 32. FIG. Therefore, oxygen gas Gf is supplied by the gas radiating part 40 to the periphery of the surface 37a of the antenna element 32, without supplying TEOS gas Gs.

덧붙여, 유로(46)를 통하여 제1 가스 공급부(26)로부터 공급되는 가스는, 산소 가스에 한정되는 것은 아니고, 성막을 위하여 공급되는 가스 중, 안테나 소자(32)의 표면(37a)에, 부착 혹은 퇴적하는 일이 없는 것, 또는 부착 혹은 퇴적하는 정도가 작은 것이면 된다. In addition, the gas supplied from the first gas supply unit 26 via the flow passage 46 is not limited to oxygen gas, but adheres to the surface 37a of the antenna element 32 among the gases supplied for film formation. Or it may be a thing which does not accumulate, or the thing which attaches or deposits is small.

상술과 같이, 본 실시 형태의 가스 방사부(40)는, 산소 가스(Gf)의 공급로를 격리하고, TEOS 가스(Gs)의 공급로를 격리하지 않는 것이다. As mentioned above, the gas radiating part 40 of this embodiment isolate | separates the supply path of oxygen gas Gf, and does not isolate the supply path of TEOS gas Gs.

제어부(12)는, 고주파 발진 회로, 증폭기로 이루어지는 고주파 전원(도시하지 않음) 및 전류·전압 센서(도시하지 않음)를 가지고, 전류·전압 센서의 검지 신호에 따라, 이 고주파 전원의 발진 주파수의 변경 및 임피던스 정합기(16)의 조정을 행하는 것이다. 이 제어부(12)는, 안테나 소자(32)에 공통의 고주파 신호의 주파수를 제어하여, 모든 안테나 소자(32)를 임피던스가 정합한 상태에 접근시키고, 이후, 각 안테나 소자(32)에 접속된 임피던스 정합기(16)에 의하여, 각 안테나 소자(32)의 임피던스를 개별적으로 조정한다. 제어부(12)와 복수의 임피던스 정합기(16)는, 분배기(14)를 통하여 접속되어 있다. 또한, 제어부(12)는, 안테나 소자(32)에 고주파 신호의 급전도 제어하는 것이다. The control part 12 has a high frequency power supply (not shown) which consists of a high frequency oscillation circuit and an amplifier, and a current and voltage sensor (not shown), and according to the detection signal of a current and voltage sensor, The change and adjustment of the impedance matcher 16 are performed. The control unit 12 controls the frequency of the high frequency signal common to the antenna elements 32 to bring all the antenna elements 32 into a state where impedance is matched, and then is connected to each antenna element 32. The impedance matcher 16 adjusts the impedance of each antenna element 32 individually. The control unit 12 and the plurality of impedance matchers 16 are connected via a divider 14. The control unit 12 also controls the power feeding of the high frequency signal to the antenna element 32.

덧붙여, 제어부(12)에 의하여, 제1 가스 공급부(26), 제2 가스 공급부(28) 및 진공 배기부(27)도 제어되는 것이다. In addition, the control unit 12 also controls the first gas supply unit 26, the second gas supply unit 28, and the vacuum exhaust unit 27.

이 제어부(12)에 의하여, 제1 가스 공급부(26)에 있어서의 산소 가스(Gf)(제1 원료 가스)의 공급 타이밍, 및 유량 등이 제어된다. 또한, 제어부(12)에 의하여, 제2 가스 공급부(28)에 있어서의 TEOS 가스(Gs)의 공급 타이밍, 및 유량 등이 제어된다. 나아가서는, 제어부(12)에 의하여, 반응 용기(18) 내의 원료 가스 등을 배기할 수 있고, 나아가서는, 반응 용기(18) 내의 압력을 소망의 압력으로 조정할 수 있다. The control unit 12 controls the supply timing of the oxygen gas Gf (first source gas), the flow rate, and the like in the first gas supply unit 26. The control unit 12 also controls the supply timing of the TEOS gas Gs and the flow rate of the second gas supply unit 28. Furthermore, the control part 12 can exhaust the raw material gas etc. in the reaction container 18, and can further adjust the pressure in the reaction container 18 to desired pressure.

본 실시 형태에 있어서는, 예를 들어, SiO2막의 성막 시, 제2 가스 공급부(28)로부터 도입된 TEOS 가스(Gs)가, 반응 용기(18) 내를 상벽(18a) 측으로부터 하벽(18b) 측(이하, 상벽(18a) 측으로부터 하벽(18b) 측으로 향하는 방향을 「수직 방향」이라고 한다)으로 흐르고, 배기구(24)로부터 배출된다. 덧붙여, 후술하는 바와 같이, 이 TEOS 가스(Gs)는, 배출까지의 과정에, 반응 용기(18) 내에 있어서, 활성화되고, 나아가서는 여기되어 반응 활성종으로 된 산소 가스(Gf)와 혼합되어, 혼합 가스로 된다. In the present embodiment, for example, when the SiO 2 film is formed, the TEOS gas (Gs) introduced from the second gas supply unit 28 causes the inside of the reaction vessel 18 from the upper wall 18a side to the lower wall 18b. Side (hereinafter, the direction from the upper wall 18a side to the lower wall 18b side is referred to as a "vertical direction") and discharged from the exhaust port 24. In addition, as will be described later, this TEOS gas (Gs) is activated in the reaction vessel (18) in the process up to discharge, and further mixed with the oxygen gas (Gf), which is excited and becomes a reactive active species, It becomes mixed gas.

본 실시 형태에 있어서는, 제어부(12)에 의하여, 반응 용기(18) 내의 압력을 진공 배기부(27)에 의하여 1Pa ~ 수100Pa 정도의 상태로 하여, 유로(46)를 통하여 산소 가스(Gf)(제1 원료 가스)를 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위를 거쳐 공급하고, TEOS 가스(Gs)를 가스 방사판(42)의 가스 방사구(44)로부터 공급한다. 나아가, 안테나 소자(32)에 고주파 신호를 급전하는 것에 의하여, 안테나 소자(32)의 주위에 전자파를 방사시킨다. 이것에 의하여, 반응 용기(18) 내의 안테나 소자(32)의 근방에서 플라즈마(도시하지 않음)가 생성되는 것과 함께, 가스 방사부(40)로부터 방사된 산소 가스(Gf)(활성종 가스)가 여기되어 산소 라디칼(반응 활성종)이 얻어진다. 그때, 발생한 플라즈마는 도전성을 가지기 때문에, 안테나 소자(32)로부터 방사된 전자파는 플라즈마에서 반사되기 쉽다. 이 때문에, 전자파는 안테나 소자(32) 주변의 국부 영역에 국재화(局在化)한다. 이와 같이, 모노폴 안테나로 이루어지는 안테나 소자(32)를 복수 가지는 안테나 어레이(30)에서는, 플라즈마가 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 근방에 국재화하여 형성되어, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위에서는 전계 분포가 극도로 높아진다. In this embodiment, the control part 12 makes the pressure in the reaction container 18 into the state of 1 Pa-about 100 Pa by the vacuum exhaust part 27, and the oxygen gas Gf through the flow path 46. FIG. (1st source gas) is supplied through the periphery of the surface 37a of the antenna element 32, and TEOS gas Gs is supplied from the gas spinneret 44 of the gas radiating plate 42. As shown in FIG. Further, by feeding a high frequency signal to the antenna element 32, electromagnetic waves are radiated around the antenna element 32. As a result, plasma (not shown) is generated in the vicinity of the antenna element 32 in the reaction vessel 18, and oxygen gas Gf (active species gas) radiated from the gas radiator 40 is generated. It is excited to obtain an oxygen radical (reactive active species). At that time, since the generated plasma has conductivity, electromagnetic waves emitted from the antenna element 32 are easily reflected by the plasma. For this reason, electromagnetic waves are localized in the local area around the antenna element 32. In this manner, in the antenna array 30 having a plurality of antenna elements 32 made of a monopole antenna, plasma is localized in the vicinity of the surface 37a of the antenna element 32 to form the surface of the antenna element 32. The electric field distribution becomes extremely high around 37a.

덧붙여, 이와 같은 안테나 어레이를 이용한 플라즈마 생성의 원리에 관한 상세한 설명이, 본원 출원인에 의한 선출원인, 일본국 공개특허공보 특개2003-86581호에 기재되어 있다. 또한, 안테나 어레이를 이용한 플라즈마 생성 장치에 있어서 의, 각 안테나 마다의 상세한 임피던스 정합 방법이, 마찬가지로 본원 출원인에 의한 선출원인, 일본국 특허출원 특원2005-014256호 명세서에 기재되어 있다. 본 발명에 있어서의 안테나 어레이 및 각 안테나 마다의 상세한 임피던스 정합 방법으로서, 예를 들어, 상기 각 명세서에 기재된 방법을 이용하면 된다. In addition, a detailed description of the principle of plasma generation using such an antenna array is described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-86581, which is a prior application filed by the present applicant. In addition, a detailed impedance matching method for each antenna in the plasma generating apparatus using the antenna array is described in the specification of Japanese Patent Application No. 2005-014256, which is similarly filed by the applicant of the present application. As a detailed impedance matching method for each antenna array and each antenna in the present invention, for example, the method described in each specification may be used.

다음으로, 본 실시 형태의 CVD 장치(10)의 성막 방법에 관하여, SiO2막을 예로 하여 설명한다. Next, a description is given of a film formation method of CVD apparatus 10 of the present embodiment will be described with SiO 2 film as an example.

먼저, 제1 가스 공급부(26)로부터 산소 가스(Gf)(활성종 가스)를 유로(46)에 일정 유량으로 유입시켜, 안테나 소자(32)의 배치 위치에 정합하는 제1 영역(42a)에 형성된 가스 방사구(44)로부터 산소 가스(Gf)를, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위로 공급하고, 산소 가스(Gf)를 반응실(39)에 일정한 유속으로 유입시킨다. 이때, 제2 가스 공급부(28)로부터 가스 공급관(23)을 통하여, TEOS 가스(Gs)를 가스 분산실(38)에 일정 유량으로 방출하고, 가스 방사부(40)의 유로(46)가 설치되어 있지 않고, 가스 분산실(38)과 연통하는 제2 영역(42b)에 형성된 가스 방사구(44)로부터 반응실(39) 내에 일정한 유속으로 유입시킨다. First, oxygen gas Gf (active species gas) flows into the flow passage 46 from the first gas supply unit 26 at a constant flow rate, and enters the first region 42a that matches the arrangement position of the antenna element 32. Oxygen gas Gf is supplied from the formed gas spinneret 44 to the circumference | surroundings of the surface 37a of the antenna element 32, and oxygen gas Gf flows into the reaction chamber 39 at a constant flow velocity. At this time, the TEOS gas Gs is discharged to the gas dispersion chamber 38 at a constant flow rate from the second gas supply unit 28 through the gas supply pipe 23, and the flow path 46 of the gas radiating unit 40 is installed. It does not, but flows into the reaction chamber 39 from the gas spinneret 44 formed in the 2nd area | region 42b which communicates with the gas dispersion chamber 38 at a constant flow velocity.

덧붙여, 산소 가스(Gf) 및 TEOS 가스(Gs)를 공급하는 경우, 반응 용기(18)(반응실(39))는 진공 배기부(27)에 의하여 배기되고 있고, 제어부(12)에 의하여, 반응 용기(18)(반응실(39)) 내가, 예를 들어, 1Pa ~ 수100Pa 정도의 압력으로 보지(保持)되어 있다. 이것에 의하여, 반응 용기(18)(반응실(39))의 수직 방향으로 산소 가스(Gf) 및 TEOS 가스(Gs)가 흐른다. In addition, when supplying oxygen gas Gf and TEOS gas Gs, the reaction container 18 (reaction chamber 39) is exhausted by the vacuum exhaust part 27, and by the control part 12, The reaction vessel 18 (reaction chamber 39) is held at a pressure of about 1 Pa to about 100 Pa, for example. As a result, the oxygen gas Gf and the TEOS gas Gs flow in the vertical direction of the reaction vessel 18 (reaction chamber 39).

다음으로, 안테나 소자(32)에 고주파 신호를 급전하여, 안테나 소자(32)의 주위에 전자파를 방사시킨다. 이것에 의하여, 반응실(39) 내에서, 안테나 소자(32)의 근방에 국재화한 플라즈마가 생성되고, 가스 방사구(44)로부터 방사된 산소 가스(Gf)(활성종 가스)가 해리(解離)된 산소 라디칼(반응 활성종)이 얻어진다. 또한, TEOS 가스가 해리된 TEOS 라디칼(활성화된 TEOS 가스)이 얻어진다. Next, a high frequency signal is fed to the antenna element 32 to radiate electromagnetic waves around the antenna element 32. As a result, in the reaction chamber 39, a localized plasma is generated in the vicinity of the antenna element 32, and oxygen gas Gf (active species gas) radiated from the gas spinneret 44 is dissociated ( Dissolved oxygen radicals (reactive active species) are obtained. In addition, TEOS radicals (activated TEOS gas) from which the TEOS gas is dissociated are obtained.

안테나 어레이(30)의 안테나 소자(32)의 주위 근방에서, 산소 라디칼(반응 활성종)과 TEOS 라디칼이 혼합되어 혼합 가스로 된다. 활성 상태인 산소 라디칼(반응 활성종)과 TEOS 라디칼이 혼합되면, 활성 상태의 활성 에너지에 의하여, 기판(36)의 표면(36a)에 SiO2막이 형성된다. In the vicinity of the antenna element 32 of the antenna array 30, oxygen radicals (reactive active species) and TEOS radicals are mixed into a mixed gas. When the oxygen radical (reactive active species) and the TEOS radical in the active state are mixed, an SiO 2 film is formed on the surface 36a of the substrate 36 by the active energy in the active state.

본 실시 형태에 있어서는, 가스 방사부(40)에 유로(46)를 형성하여, 안테나 소자(32)의 표면(37a)에 산소 가스(Gf)(제1 원료 가스)만을 공급하고, TEOS 가스(Gs)는, 안테나 소자(32)의 간극(33)(사이)을 통과시켜, 반응실(39)로 공급한다. 이와 같이 안테나 소자(32)의 표면(37a)에는 산소 가스(Gf)밖에 공급되지 않기 때문에, 안테나 어레이(30)를 이용하여, 플라즈마를 생성한 경우에서도, 안테나 소자(32)의 표면(37a)에는 산소 가스(Gf)만이 존재한다. 이것에 의하여, 안테나 소자(32)의 표면(37a)에, SiO2 등의 반응 생성물의 부착 또는 퇴적이 억제된다. 이와 같이, 안테나 소자(32)의 표면(37a)에 SiO2 등의 반응 생성물이 부착 또는 퇴적하는 것이 억제되기 때문에, 파티클의 발생이 억제된다. 나아가서는, 파티클의 발생이 억제되기 때문에, 형성하는 막(SiO2막)의 막질에 관해서도 뛰어난 것이 얻어진다.In this embodiment, the flow path 46 is formed in the gas radiating part 40, and only oxygen gas Gf (1st source gas) is supplied to the surface 37a of the antenna element 32, and TEOS gas ( Gs passes through the gap 33 (between) of the antenna elements 32 and is supplied to the reaction chamber 39. Thus, since only oxygen gas Gf is supplied to the surface 37a of the antenna element 32, even when plasma is generated using the antenna array 30, the surface 37a of the antenna element 32 is used. Only oxygen gas Gf exists. As a result, adhesion or deposition of a reaction product such as SiO 2 on the surface 37a of the antenna element 32 is suppressed. In this way, adhesion or deposition of reaction products, such as SiO 2 , on the surface 37a of the antenna element 32 is suppressed, so that generation of particles is suppressed. Furthermore is obtained that excellent film quality with regard to the generation of particles because the suppression, the film forming (SiO 2 film).

나아가서는, 본 실시 형태에 있어서는, 안테나 소자(32)의 표면(37a)에의 SiO2 등의 반응 생성물의 부착이 억제되기 때문에, SiO2막의 성막에 이용되는 산소 가스(Gf) 및 TEOS 가스(Gs)의 비율(이용 효율)이 증가하기 때문에, 성막 속도도 향상한다.Furthermore, in this embodiment, the antenna element 32 of, since the surface (37a) to the SiO 2, etc. attached to the inhibition of the reaction product, SiO oxygen gas (Gf) and the TEOS gas is used in the second film formation (Gs ) Ratio (use efficiency) increases, so that the film formation speed is also improved.

덧붙여, 기판(36)이, 예를 들어, 1m×1m 정도의 큰 것인 경우여도, 안테나 어레이(30)는, 균일한 플라즈마를 생성할 수 있고, 상술과 같이 파티클의 발생이 억제되며, 나아가서는, 성막 속도가 빠른 것으로부터, 막질이 뛰어난 SiO2막을 종래보다 빨리 형성할 수 있다. In addition, even when the substrate 36 is large, for example, about 1 m × 1 m, the antenna array 30 can generate a uniform plasma, and the generation of particles is suppressed as described above. Since the film formation speed is high, the SiO 2 film having excellent film quality can be formed earlier than before.

덧붙여, 본 실시 형태에 있어서는, 제2 가스 공급부(28)를 대신하여, 원료 가스 공급부(도시하지 않음)를 설치하고, 제1 가스 공급부(26)를 대신하여, 제3 가스 공급부(도시하지 않음)도 설치하는 구성으로 하여도 무방하다.In addition, in this embodiment, a source gas supply part (not shown) is provided instead of the 2nd gas supply part 28, and the 3rd gas supply part (not shown) is substituted for the 1st gas supply part 26. As shown in FIG. ) May also be installed.

이 경우, 원료 가스 공급부는, 반응 용기(18) 내에, 기판(36)의 표면(36a)에 형성하는 막을 얻기 위하여 필요한 원료 가스를 공급하기 위한 것이다. 예를 들어, 기판(36)의 표면(36a)에 SiO2막을 형성하는 경우에는, 원료 가스로서는, 산소 가스(제1 원료 가스) 및 TEOS 가스(제2 원료 가스)의 혼합 가스를 공급하는 것이다. In this case, the source gas supply part is for supplying the source gas necessary for obtaining the film | membrane formed in the surface 36a of the board | substrate 36 in the reaction container 18. FIG. For example, in the case of forming a SiO 2 film on the surface 36a of the substrate 36, as a source gas, a mixed gas of oxygen gas (first source gas) and TEOS gas (second source gas) is supplied. .

원료 가스 공급부는, 형성하는 막에 따른 가스의 종류 및 수에 따른 만큼의 가스 봄베(도시하지 않음)를 구비하고, 이 가스 봄베로부터의 가스의 유량을 조정하는 유량 조정부(도시하지 않음)를 구비하는 것이다. 본 실시 형태에 있어서는, 가스 봄베에 산소 가스(제1 원료 가스)가 충전되어 있다.The source gas supply unit includes as many gas cylinders (not shown) as the type and number of gases according to the film to be formed, and a flow rate adjusting unit (not shown) for adjusting the flow rate of the gas from the gas cylinder. It is. In this embodiment, the gas cylinder is filled with oxygen gas (first source gas).

또한, 원료 가스 공급부는, TEOS 가스(Gs)를 공급하기 위하여, 액체가 충전되는 탱크(도시하지 않음), 액체를 기화하는 기화부(도시하지 않음), 및 기화부에 의하여 기화된 기체의 유량을 조절하는 유량 조정부(도시하지 않음)를 구비한다. 본 실시 형태에 있어서는, 탱크에 액체의 TEOS가 충전되어 있고, 기화부에 의하여 기화하여 TEOS 가스(Gs)(제2 원료 가스)가 얻어지며, 유량 조정부에 의하여 TEOS 가스(Gs)의 유량이 조정된다. In addition, the source gas supply part is a tank (not shown) filled with a liquid, a vaporization part (not shown) for vaporizing the liquid, and a flow rate of gas vaporized by the vaporization part in order to supply TEOS gas (Gs). It is provided with a flow rate adjusting unit (not shown) for adjusting the. In this embodiment, the tank is filled with liquid TEOS, vaporized by the vaporization unit to obtain TEOS gas Gs (second source gas), and the flow rate adjusting unit adjusts the flow rate of TEOS gas Gs. do.

본 실시 형태에 있어서는, 원료 가스 공급부로부터 가스 분산실(38)로, 산소 가스(제1 원료 가스) 및 TEOS 가스(제2 원료 가스)가 혼합되어 있는 원료 가스가 공급된다.In this embodiment, the source gas in which oxygen gas (1st source gas) and TEOS gas (2nd source gas) are mixed is supplied from the source gas supply part to the gas dispersion chamber 38.

또한, 제3 가스 공급부는, 원료 가스 이외에, 예를 들어, 산소 가스(Gf) 및 TEOS 가스(Gs) 이외의 성막에 이용되지 않는 기체(제3 가스)를 공급하기 위한 것이다. 이 제3 가스 공급부는, 예를 들어, 가스 봄베(도시하지 않음) 및 유량 조정부(도시하지 않음)를 구비하는 것이고, 이 가스 봄베에는, 성막에 이용되지 않는 기체가 충전되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 예를 들어, 충전되는 기체로서는, 아르곤 가스, 질소 가스 등의 불활성 가스이다. The third gas supply unit is for supplying a gas (third gas) that is not used for film formation other than the source gas, for example, other than the oxygen gas Gf and the TEOS gas Gs. This 3rd gas supply part is equipped with a gas cylinder (not shown) and a flow volume adjusting part (not shown), for example, The gas cylinder is filled with the gas which is not used for film-forming. In this embodiment, as a gas to be filled, it is inert gas, such as argon gas and nitrogen gas, for example.

이와 같은 구성에 있어서는, 원료 가스 공급부로부터 공급된 원료 가스를, 안테나 소자(32) 간의 간극(33), 및 안테나 소자(32)와 반응 용기(18)의 벽면과의 간극(33)으로부터 반응실(39) 내로 일정한 유속으로 유입시킨다. 또한, 제3 가스 공급부로부터, 안테나 소자(32)의 배치 위치에 정합하는 제1 영역(42a)에 형성된 가스 방사구(44)로부터 성막에 이용되지 않는 기체(제3 가스)를, 안테나 소자(32) 의 표면(37a)의 주위로 공급하여 반응실(39) 내에 확산시킨다. 이와 같이, 원료 가스(산소 가스(제1 원료 가스), 및 TEOS 가스(제2 원료 가스)의 혼합 가스) 및 기체(제3 가스)가 반응실(39) 내로 공급된 상태로, 안테나 어레이(30)를 이용하여 플라즈마를 생성한다. 이것에 의하여, 산소 라디칼이 얻어지고, TEOS 가스가 활성화되어, 기판(36)의 표면(36a)에 SiO2막이 형성된다. In such a structure, the source gas supplied from the source gas supply part is reacted with the gap 33 between the antenna element 32 and the gap 33 between the antenna element 32 and the wall surface of the reaction container 18. (39) Inlet at a constant flow rate. Further, a gas (third gas) which is not used for film formation from the gas radiating port 44 formed in the first region 42a matching with the arrangement position of the antenna element 32 is received from the third gas supply unit. 32 is supplied around the surface 37a to diffuse into the reaction chamber 39. In this way, the antenna array (with the source gas (mixed gas of oxygen gas (first source gas) and TEOS gas (second source gas)) and gas (third gas) supplied into the reaction chamber 39. 30) to generate a plasma. As a result, oxygen radicals are obtained, the TEOS gas is activated, and a SiO 2 film is formed on the surface 36a of the substrate 36.

이 경우에 있어서는, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위로 기체를 공급하고, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위를 원료 가스로부터 격리하고 있어, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위로는 원료 가스가 공급되는 일이 없다. 이 때문에, 안테나 소자(32)의 표면(37a)에, 원료 가스가 부착 또는 퇴적하는 것이 억제된다. 이것에 의하여, 파티클의 발생이 억제되고, 나아가서는 성막 속도도 향상시킬 수 있다. In this case, gas is supplied to the circumference | surroundings of the surface 37a of the antenna element 32, and the circumference | surroundings of the surface 37a of the antenna element 32 are isolate | separated from source gas, and the surface of the antenna element 32 is The source gas is not supplied to the surroundings of 37a. For this reason, adhering or depositing of source gas to the surface 37a of the antenna element 32 is suppressed. Thereby, generation | occurrence | production of a particle is suppressed and also the film-forming speed can also be improved.

이와 같이, 제2 가스 공급부(28)를 대신하여, 원료 가스 공급부(도시하지 않음)를 설치하고, 제1 가스 공급부(26)를 대신하여, 제3 가스 공급부(도시하지 않음)도 설치하는 구성으로 한 경우에 있어서도, 막질이 뛰어난 막을, 빠른 성막 속도로 형성할 수 있다고 하는 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. Thus, a structure in which a source gas supply unit (not shown) is provided in place of the second gas supply unit 28, and a third gas supply unit (not shown) is also provided in place of the first gas supply unit 26. Also in this case, the same effects as in the first embodiment can be obtained in that a film having excellent film quality can be formed at a fast film forming speed.

다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 관하여 설명한다.Next, a second embodiment of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 플라즈마 처리 장치의 제2 실시 형태에 관련되는 플라즈마 CVD 장치의 구성을 도시하는 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration of a plasma CVD apparatus according to a second embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention.

덧붙여, 본 실시 형태에 있어서는, 도 1 및 도 2에 도시하는 제1 실시 형태 의 플라즈마 CVD 장치와 동일 구성물에는, 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다. In addition, in this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as the plasma CVD apparatus of 1st Embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2, and the detailed description is abbreviate | omitted.

도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치(50)는, 제1 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치(10, 도 1 참조)에 비하여, 제1 가스 공급부(26) 및 제2 가스 공급부(28)의 배치 위치, 및 가스 방사부(52)의 구성이 다르고, 그 이외의 구성은, 제1 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치(10)와 마찬가지의 구성이며, 그 상세한 설명은 생략한다. As shown in FIG. 3, the plasma CVD apparatus 50 of this embodiment has the 1st gas supply part 26 and the 2nd gas supply part compared with the plasma CVD apparatus 10 (refer FIG. 1) of 1st Embodiment. The arrangement position of the 28 and the structure of the gas radiating part 52 are different, and the structure other than that is the same structure as the plasma CVD apparatus 10 of 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.

본 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치(50)에 있어서는, 제1 가스 공급부(26)가 가스 공급관(23)을 통하여, 반응 용기(18)에 접속되어 있다. 제1 가스 공급부(26)로부터 가스 분산실(38)로 산소 가스(Gf)가 공급된다.In the plasma CVD apparatus 50 of this embodiment, the 1st gas supply part 26 is connected to the reaction container 18 via the gas supply pipe 23. Oxygen gas Gf is supplied from the first gas supply part 26 to the gas dispersion chamber 38.

또한, 본 실시 형태의 가스 방사부(52)는, 제1 실시 형태의 가스 방사부(40, 도 1 참조)와는 반대로, 산소 가스(Gf)의 공급로를 격리하지 않고, TEOS 가스(Gs)의 공급로를 격리하는 것이다. In addition, the gas radiating part 52 of this embodiment does not isolate the supply path of oxygen gas Gf, as opposed to the gas radiating part 40 (refer FIG. 1) of 1st Embodiment, and TEOS gas Gs. To isolate the supply path.

본 실시 형태의 가스 방사부(52)는, 기본적으로는, 제1 실시 형태의 가스 방사부(40, 도 1 참조)와 마찬가지의 구성이고, 예를 들어, SiC로 이루어지는 가스 방사판(54)에, 직경이 0.5mm 정도의 관통 구멍이 복수 형성된 것이다. 이들의 관통 구멍이 가스 방사구(56)로 된다. 또한, 가스 방사부(52)도, 가스 방사판(54)의 표면에 금속막이 형성되어 있고, 접지되어 있다. The gas radiating part 52 of this embodiment is basically the same structure as the gas radiating part 40 (refer FIG. 1) of 1st Embodiment, and the gas radiating plate 54 which consists of SiC, for example. In this case, a plurality of through holes having a diameter of about 0.5 mm are formed. These through holes are the gas spinneret 56. The gas radiating unit 52 also has a metal film formed on the surface of the gas radiating plate 54 and is grounded.

가스 방사부(52)는, 제1 가스 공급부(26)로부터 도입된 산소 가스(Gf)를 넓은 면적에 걸쳐 확산시키는 것이다.The gas radiating part 52 diffuses the oxygen gas Gf introduced from the 1st gas supply part 26 over a large area.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 가스 방사부(52)의 가스 방사판(54)도, 반응 용기(18)의 내부의 전역에 걸치는 크기를 가지고, 안테나 어레이(30)를 덮도록 설치되어 있다. 이 가스 방사부(52)에 의하여, 반응 용기(18) 내가 2개의 공간으로 칸막이되어 있다. 반응 용기(18) 내에 있어서, 가스 방사부(52)의 상벽(18a) 측의 공간이 가스 분산실(38)이고, 가스 방사부(52) 하벽(18b)의 측의 공간이 반응실(39)이다. In addition, in this embodiment, the gas radiating plate 54 of the gas radiating part 52 also has the magnitude | size which covers the whole inside of the reaction container 18, and is provided so that the antenna array 30 may be covered. By this gas radiating part 52, the inside of the reaction container 18 is partitioned into two spaces. In the reaction vessel 18, the space on the side of the upper wall 18a of the gas radiator 52 is the gas dispersion chamber 38, and the space on the side of the lower wall 18b of the gas radiator 52 is the reaction chamber 39. )to be.

나아가서는, 가스 방사부(52)에 있어서는, 가스 방사판(54)을, 기판 스테이지(34)의 표면(34a)에 수직인 방향으로부터 본 경우, 하방에 설치된 안테나 소자(32)와 안테나 소자(32)와의 사이(간극(33))와 정합하는 제2 영역(54b), 및 안테나 소자(32)와 반응 용기(18)의 벽면과의 사이(간극(33))와 정합하는 제2 영역(54b)에 형성된 각 가스 방사구(56)를, 안테나 소자(32)의 위치에 정합하는 제1 영역(54a)에 형성된 가스 방사구(56)와 격리하도록, 안테나 소자(32)가 연장되는 방향을 따라 가스 방사판(54)의 표면에, 격벽에 의하여 유로(58)가 형성되어 있다. Further, in the gas radiating unit 52, when the gas radiating plate 54 is viewed from the direction perpendicular to the surface 34a of the substrate stage 34, the antenna element 32 and the antenna element (provided below) The second region 54b matching with the gap 32 (the gap 33), and the second region matching the gap between the antenna element 32 and the wall surface of the reaction vessel 18 (the gap 33) The direction in which the antenna element 32 extends so as to isolate each gas spinneret 56 formed at 54b from the gas spinneret 56 formed at the first region 54a that matches the position of the antenna element 32. The flow path 58 is formed in the surface of the gas radiating plate 54 by the partition.

유로(58)는, 안테나 소자(32)와 안테나 소자(32)와의 사이(간극(33))와 정합하는 제2 영역(54b), 및 안테나 소자(32)와 반응 용기(18)의 각 측벽(18c, 18d)과의 사이(간극(33))와 정합하는 제2 영역(54b)에 형성된 모든 가스 방사구(56)와 접속(연통)하고 있고, 유로(58)를 통하여, 모든 가스 방사구(56)에, 예를 들어, TEOS 가스(Gs)를 공급할 수 있다. The flow path 58 has a second region 54b that matches the gap between the antenna element 32 and the antenna element 32 (the gap 33), and each sidewall of the antenna element 32 and the reaction vessel 18. All gas chambers are connected (communicated) to all the gas spinnerets 56 formed in the second region 54b that mate with the gaps 18c and 18d (the gaps 33). For example, TEOS gas Gs can be supplied to the sand dunes 56.

이 유로(58)는, 단면 형상이 コ자 형상의 격벽 부재가, 가스 방사판(54)의 표면에, 안테나 소자(32)가 연장되는 방향을 따라 설치되어 형성된 것이다. 유 로(58)에는 제2 가스 공급부(28)가 접속되어 있다. The flow path 58 is formed by forming a cross section of a U-shaped partition wall member on the surface of the gas radiating plate 54 along the direction in which the antenna element 32 extends. The second gas supply part 28 is connected to the flow path 58.

이 제2 가스 공급부(28)에 의하여, 유로(58)를 통하여, 가스 방사구(56)로부터 TEOS 가스(Gs)가 안테나 소자(32)의 길이 방향의 전역에 걸쳐, 안테나 소자(32) 간의 간극(33), 및 안테나 소자(32)와 반응 용기(18)의 각 측벽(18c, 18d)과의 간극(33)으로부터, 반응실(39) 내로 공급된다. The second gas supply unit 28 allows the TEOS gas Gs from the gas spinneret 56 to the entire lengthwise direction of the antenna element 32 through the flow path 58 between the antenna elements 32. The gap 33 is supplied into the reaction chamber 39 from the gap 33 between the antenna element 32 and the side walls 18c and 18d of the reaction vessel 18.

가스 방사부(52)에 있어서는, 유로(58)에 의하여, 복수의 가스 방사구(56) 중, 제2 영역(54b)에 형성된 것에 관해서는, 안테나 소자(32)의 배치 위치와 정합하는 제1 영역(54a)에 형성된 다른 가스 방사구(56)와는 격리되어 있다. 이 때문에, 유로(58)를 통하여, 제2 영역(54b)에 형성된 가스 방사구(56)로부터는, 제2 가스 공급부(28)로부터 공급된 TEOS 가스(Gs)가 방사된다. 즉, 안테나 소자(32)의 간극(33)으로부터, TEOS 가스(Gs)가 반응실(39) 내로 일정한 유속으로 유입한다. In the gas radiating part 52, the agent which matches with the arrangement position of the antenna element 32 regarding the thing formed in the 2nd area | region 54b among the some gas radiating opening 56 by the flow path 58 is made. It is isolated from the other gas spinneret 56 formed in one area | region 54a. For this reason, TEOS gas Gs supplied from the 2nd gas supply part 28 is radiated | emitted from the gas spinneret 56 formed in the 2nd area | region 54b through the flow path 58. As shown in FIG. That is, TEOS gas Gs flows into the reaction chamber 39 from the gap 33 of the antenna element 32 at a constant flow rate.

한편, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위에는, 제1 가스 공급부(26)로부터 가스 분산실(38)을 거쳐, 제1 영역(54a)에 형성된 가스 방사구(56)로부터, 산소 가스(Gf)가 반응실(39) 내로 일정한 유속으로 유입한다. On the other hand, in the circumference | surroundings of the surface 37a of the antenna element 32, from the gas spinneret 56 formed in the 1st area | region 54a through the gas dispersion chamber 38 from the 1st gas supply part 26, oxygen The gas Gf flows into the reaction chamber 39 at a constant flow rate.

이와 같이, 가스 방사부(52)에 의하여, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위로는, TEOS 가스(Gs)가 공급되는 것 없이, 산소 가스(Gf)가 공급된다.In this manner, the gas radiating unit 52 supplies the oxygen gas Gf to the periphery of the surface 37a of the antenna element 32 without supplying the TEOS gas Gs.

이와 같이, 산소 가스(Gf) 및 TEOS 가스가 반응실(39) 내로 공급된 상태로, 안테나 어레이(30)를 이용하여 플라즈마를 생성한다. 이것에 의하여, 산소 라디칼이 얻어지고, TEOS 가스가 활성화되어, 기판(36)의 표면(36a)에 SiO2막이 형성된다. In this way, the plasma is generated using the antenna array 30 while the oxygen gas Gf and the TEOS gas are supplied into the reaction chamber 39. As a result, oxygen radicals are obtained, the TEOS gas is activated, and a SiO 2 film is formed on the surface 36a of the substrate 36.

본 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치(50)에 있어서는, 유로(58)를 통하여, 안테나 소자(32) 간의 간극(33), 및 안테나 소자(32)와 반응 용기(18)의 벽면과의 간극(33)으로부터 TEOS 가스(Gs)를 공급하고 있다. 한편, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위로는, 가스 방사판(54)으로부터 산소 가스(Gf)를 공급하여, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위를 TEOS 가스(Gs)로부터 격리하고 있다. 이 때문에, 안테나 소자(32)의 표면(37a)에 부착 또는 퇴적하는 것이 억제된다. 이것에 의하여, 파티클의 발생이 억제되고, 나아가서는, 성막 속도도 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 막질이 뛰어난 막을, 빠른 성막 속도로 형성할 수 있다. In the plasma CVD apparatus 50 of the present embodiment, the gap 33 between the antenna elements 32 and the wall surface of the antenna element 32 and the reaction vessel 18 through the flow path 58. ) TEOS gas (Gs) is supplied. On the other hand, oxygen gas Gf is supplied from the gas radiating plate 54 to the circumference | surroundings of the surface 37a of the antenna element 32, and the TEOS gas (Gs) circumference | surroundings of the surface 37a of the antenna element 32 is carried out. ). For this reason, attachment or deposition on the surface 37a of the antenna element 32 is suppressed. Thereby, generation | occurrence | production of a particle is suppressed and also the film-forming speed can also be improved. For this reason, the film | membrane excellent in film quality can be formed at a fast film-forming speed.

또한, 안테나 어레이(30)에 의하여, 균일한 플라즈마를 생성할 수 있기 때문에, 기판이, 예를 들어, 1m×1m 정도의 큰 것인 경우여도, 예를 들어, SiO2막 등을, 뛰어난 막질로, 또한 빠른 성막 속도로 형성할 수 있다. In addition, since the uniform plasma can be generated by the antenna array 30, even if the substrate is large, for example, about 1 m × 1 m, for example, an SiO 2 film or the like has excellent film quality. Also, it can be formed at a high film formation speed.

또한, 본 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치(50)에 있어서는, 산소 가스(Gf)를 가스 방사부(52)로 공급하기 때문에, 가스 방사구(56)에 가스의 성분의 일부가 퇴적하는 일도 없다. 이 때문에, 파티클의 발생이 억제되는 것과 함께, 가스 방사부(52)의 메인터넌스(maintenance)도 간소화할 수 있다. In addition, in the plasma CVD apparatus 50 of this embodiment, since oxygen gas Gf is supplied to the gas radiating part 52, a part of gas component does not accumulate in the gas radiating opening 56. FIG. For this reason, generation | occurrence | production of a particle is suppressed and the maintenance of the gas radiating part 52 can also be simplified.

나아가, 본 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치(50)에 의한 성막 방법에 있어서도, TEOS 가스(Gs)를, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위로부터 격리하여, TEOS 가스(Gs)를 공급하고 있기 때문에, 안테나 소자(32)의 표면(37a)에 부착하는 것이 억제되어, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. Furthermore, also in the film-forming method by the plasma CVD apparatus 50 of this embodiment, TEOS gas Gs is isolate | separated from the circumference | surroundings of the surface 37a of the antenna element 32, and TEOS gas Gs is supplied, Therefore, attachment to the surface 37a of the antenna element 32 is suppressed, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.

덧붙여, 본 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 같이, 제1 가스 공급부(26)를 대신하여, 제3 가스 공급부(도시하지 않음)를 설치하고, 제2 가스 공급부(28)를 대신하여, 원료 가스 공급부(도시하지 않음)를 설치하는 구성으로 하여도 무방하다. 이 경우, 원료 가스 공급부 및 제3 가스 공급부의 구성은, 제1 실시 형태와 마찬가지이다. In addition, also in this embodiment, a 3rd gas supply part (not shown) is provided instead of the 1st gas supply part 26 like the 1st embodiment, and it replaces the 2nd gas supply part 28, It is good also as a structure which provides a source gas supply part (not shown). In this case, the structures of the source gas supply unit and the third gas supply unit are the same as in the first embodiment.

이와 같은 구성에 있어서는, 원료 가스 공급부로부터 유로(58)를 통하여 안테나 소자(32) 간의 간극(33), 및 안테나 소자(32)와 반응 용기(18)의 벽면과의 간극(33)에 위치하는 가스 방사구(56)로부터 원료 가스를 반응실(39) 내로 일정한 유속으로 유입시킨다. 또한, 제3 가스 공급부로부터, 안테나 소자(32)의 배치 위치와 정합하는 가스 방사구(54)로부터 성막에 이용되지 않는 기체(제3 가스)를, 안테나 소자(32)의 길이 방향의 전역에 걸쳐, 안테나 소자(32)의 표면(37a)으로 공급하고, 반응실(39) 내에 확산시킨다. 이와 같이, 원료 가스(산소 가스(제1 원료 가스), 및 TEOS 가스(제2 원료 가스)의 혼합 가스) 및 기체(제3 가스)가 반응실(39) 내로 공급된 상태로, 안테나 어레이(30)를 이용하여 플라즈마를 생성한다. 이것에 의하여, 산소 라디칼이 얻어지고, TEOS 가스가 활성화 되어, 기판(36)의 표면(36a)에 SiO2막이 형성된다. In such a structure, it is located in the clearance 33 between the antenna element 32 and the clearance 33 between the antenna element 32 and the wall surface of the reaction container 18 via the flow path 58 from the source gas supply part. The source gas is introduced into the reaction chamber 39 from the gas spinneret 56 at a constant flow rate. Moreover, the gas (third gas) which is not used for film-forming from the gas spinneret 54 matching with the arrangement | positioning position of the antenna element 32 from the 3rd gas supply part is moved to the whole region of the longitudinal direction of the antenna element 32. It supplies over the surface 37a of the antenna element 32, and diffuses into the reaction chamber 39. As shown in FIG. In this way, the antenna array (with the source gas (mixed gas of oxygen gas (first source gas) and TEOS gas (second source gas)) and gas (third gas) supplied into the reaction chamber 39. 30) to generate a plasma. As a result, oxygen radicals are obtained, the TEOS gas is activated, and a SiO 2 film is formed on the surface 36a of the substrate 36.

이 경우에 있어서는, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위로 기체를 공급하고, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위를 원료 가스로부터 격리하고 있어, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위로는 원료 가스가 공급되는 일이 없다. 이 때문에, 안테나 소자(32)의 표면(37a)에, 원료 가스가 부착 또는 퇴적하는 것이 억제된다. 이것에 의하여, 파티클의 발생이 억제되고, 나아가서는, 성막 속도도 향상시킬 수 있다. In this case, gas is supplied to the circumference | surroundings of the surface 37a of the antenna element 32, and the circumference | surroundings of the surface 37a of the antenna element 32 are isolate | separated from source gas, and the surface of the antenna element 32 is The source gas is not supplied to the surroundings of 37a. For this reason, adhering or depositing of source gas to the surface 37a of the antenna element 32 is suppressed. Thereby, generation | occurrence | production of a particle is suppressed and also the film-forming speed can also be improved.

이와 같이, 제2 가스 공급부(28)를 대신하여, 원료 가스 공급부(도시하지 않음)를 설치하고, 제1 가스 공급부(26)를 대신하여, 제3 가스 공급부(도시하지 않음)를 설치하는 구성으로 한 경우에 있어서도, 막질이 뛰어난 막을, 빠른 성막 속도로 형성할 수 있다고 하는 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. Thus, a structure in which a source gas supply unit (not shown) is provided in place of the second gas supply unit 28, and a third gas supply unit (not shown) is provided in place of the first gas supply unit 26. Also in this case, the same effects as in the first embodiment can be obtained in that a film having excellent film quality can be formed at a fast film forming speed.

다음으로, 본 발명의 제3 실시 형태에 관하여 설명한다.Next, a third embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 플라즈마 처리 장치의 제3 실시 형태에 관련되는 플라즈마 CVD 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5의 (a)는 본 발명의 플라즈마 처리 장치의 제3 실시 형태에 관련되는 플라즈마 CVD 장치의 제2 원료 가스 방출부의 일례를 도시하는 모식적 사시도이고, (b)는 도 5의 (a)에 도시하는 제2 원료 가스 방출부의 제2 원료 가스 방출 부재의 모식적 단면도이고, (c)는 도 5의 (a)에 도시하는 제2 원료 가스 방출부의 제2 원료 가스 방출 부재의 다른 예를 도시하는 모식적 단면도이다. 4 is a diagram illustrating a configuration of a plasma CVD apparatus according to a third embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention. FIG. 5A is a schematic perspective view showing an example of the second source gas discharge portion of the plasma CVD apparatus according to the third embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention, and FIG. It is typical sectional drawing of the 2nd source gas discharge | release part of the 2nd source gas discharge | release part shown to (c), Another example of the 2nd source gas discharge | release member of the 2nd source gas discharge | release part shown to (a) of FIG. It is typical sectional drawing shown.

덧붙여, 본 실시 형태에 있어서는, 도 1 및 도 2에 도시하는 제1 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치와 동일 구성물에는, 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다. In addition, in this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as the plasma CVD apparatus of 1st Embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2, and the detailed description is abbreviate | omitted.

도 4에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치(60)는, 제1 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치(10)(도 1 참조)에 비교하여, 제1 가스 공급부(26) 및 제2 가스 공급부(28)의 배치 위치, 및 가스 방사부(62)의 구성이 다르고, 나아가서는 제2 원료 가스 방출부(70)가 설치되어 있는 점이 다르고, 그 이외의 구성은, 제1 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치(10)와 같은 구성이며, 그 상세한 설명은 생략한다. As shown in FIG. 4, the plasma CVD apparatus 60 of this embodiment is compared with the plasma CVD apparatus 10 (refer FIG. 1) of 1st Embodiment, compared with the 1st gas supply part 26 and the 2nd. The arrangement position of the gas supply part 28 and the structure of the gas radiating part 62 differ, and also the point which the 2nd source gas discharge part 70 is provided differs, and the structure of that other than that of 1st Embodiment is different. It is the same structure as the plasma CVD apparatus 10, and the detailed description is abbreviate | omitted.

본 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치(60)에 있어서는, 제1 가스 공급부(26)가 가스 공급관(23)을 통하여, 반응 용기(18)에 접속되어 있다. 제1 가스 공급부(26)로부터 가스 분산실(38)로 산소 가스(Gf)가 공급된다. In the plasma CVD apparatus 60 of this embodiment, the 1st gas supply part 26 is connected to the reaction container 18 via the gas supply pipe 23. Oxygen gas Gf is supplied from the first gas supply part 26 to the gas dispersion chamber 38.

또한, 본 실시 형태의 가스 방사부(62)는, 제1 실시 형태의 가스 방사부(40, 도 1 참조)에 비교하여, 유로(46)가 형성되어 있지 않은 점이 다르고, 그 이외의 구성은, 제1 실시 형태의 가스 방사부(40, 도 1 참조)와 마찬가지의 구성이다. In addition, the gas radiating part 62 of this embodiment differs from the gas radiating part 40 (refer FIG. 1) of 1st Embodiment in that the flow path 46 is not formed, and the structure of that other than that is It is the same structure as the gas radiating part 40 (refer FIG. 1) of 1st Embodiment.

본 실시 형태에 있어서도, 가스 방사부(62)에 의하여, 반응 용기(18) 내가 2개의 공간으로 칸막이되어 있으며, 가스 방사부(62)의 상벽(18a) 측의 공간이 가스 분산실(38)이고, 가스 방사부(52)의 하벽(18b) 측의 공간이 반응실(39)이다. 또한, 본 실시 형태의 가스 방사부(62)도, 제1 가스 공급부(26)로부터 가스 분산실(38)로 도입된 산소 가스(Gf)(제1 원료 가스)를 넓은 면적에 걸쳐 반응실(39) 내에 확산시킨다. Also in this embodiment, the inside of the reaction container 18 is partitioned into two spaces by the gas radiator 62, and the space on the upper wall 18a side of the gas radiator 62 is the gas dispersion chamber 38. The space on the lower wall 18b side of the gas radiator 52 is the reaction chamber 39. In addition, the gas radiating part 62 of this embodiment also receives the oxygen gas Gf (first source gas) introduced from the first gas supply part 26 into the gas dispersion chamber 38 over a large area. 39).

본 실시 형태의 제2 원료 가스 방출부(70)는, 산소 가스(Gf)(제1 원료 가스)의 흐름의 도중에, 안테나 어레이(30)의 간극(33)에 위치하는 가스 방사구로부터, TEOS 가스(Gs)(제2 원료 가스)를 반응실(39) 내로 방출하는 기능을 가지는 것이다. The second source gas discharge part 70 of the present embodiment is configured to be a TEOS from a gas spinneret located in the gap 33 of the antenna array 30 in the middle of the flow of the oxygen gas Gf (first source gas). The gas Gs (second source gas) is discharged into the reaction chamber 39.

도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이, 이 제2 원료 가스 방출부(70)는, 제2 원료 가스 방출 부재(72)와 접속관(74a, 74b)과 연결관(76)을 가지고, 가스 방사 부(62)의 하방에 설치되어 있다. As shown to Fig.5 (a), this 2nd source gas discharge part 70 has the 2nd source gas discharge member 72, connection pipe | tubes 74a and 74b, and the connection pipe 76, It is provided below the gas radiating part 62.

제2 원료 가스 방출 부재(72)는, 그 양 단부가 꺾여 구부러진 관상(管狀)의 부재로 이루어지는 것이고, 내측으로 꺾여 구부러진 측과는 반대 측의 둘레면에는, 제2 원료 가스 방출 부재(72)의 긴쪽 방향을 따라, 기판 스테이지(34)의 표면(34a)에 대하여 개구되고, 소정의 크기를 가지는 구멍(78, 도 5의 (b) 참조)이 복수 형성되어 있다. 이 구멍(78)이 제2 원료 가스 방출구이다. The second source gas discharge member 72 is formed of a tubular member whose both ends are bent, and the second source gas discharge member 72 is formed on a circumferential surface opposite to the side bent inwardly. A plurality of holes 78 (refer to FIG. 5B) having openings with respect to the surface 34a of the substrate stage 34 are formed along the longitudinal direction of the substrate stage 34. This hole 78 is the second source gas discharge port.

제2 원료 가스 방출부(70)에 있어서는, 제2 원료 가스 방출 부재(72)가, 소정의 간격의 간극(73)을 설치하여, 예를 들어, 7개 나란히 배치되어 있다. 각 간극(73)의 위치에 안테나 소자(32)가 배치된다. 각 제2 원료 가스 방출 부재(72)에 있어서는, 내측으로 꺾여 구부러진 부분이, 각각 가스 방출판(42)에 형성된 구멍(64)에 삽통(揷通)되어, 가스 방출판(42)으로부터 상방 측으로 돌출하여 있다. 또한, 각 제2 원료 가스 방출 부재(72)의 단부는, 각각 접속관(74a, 74b)으로 접속되어 있다. 또한, 접속관(74b)에는 연결관(76)이 접속되어 있다. 일방의 연결관(76)에, 제2 원료 가스를 공급하는 제2 가스 공급부(28, 도 4 참조)가 접속되어 있다.In the 2nd source gas discharge part 70, the 2nd source gas discharge member 72 is provided with the clearance gap 73 of a predetermined space | interval, for example, seven are arranged side by side. An antenna element 32 is disposed at the position of each gap 73. In each 2nd source gas discharge member 72, the part bent inwardly is inserted into the hole 64 formed in the gas discharge plate 42, respectively, and is upwards from the gas discharge plate 42. It protrudes. Moreover, the edge part of each 2nd source gas discharge | release member 72 is connected with the connection pipe 74a, 74b, respectively. In addition, a connecting pipe 76 is connected to the connecting pipe 74b. The 2nd gas supply part 28 (refer FIG. 4) which supplies a 2nd source gas is connected to one connection pipe 76. As shown in FIG.

또한, 제2 원료 가스 방출부(70)에 있어서는, 제2 원료 가스 방출 부재(72), 접속관(74a, 74b) 및 연결관(76)은 모두 연통하고 있다. 이것에 의하여, 제2 원료 가스 방출부(70)는, 제2 가스 공급부(28)로부터 TEOS 가스(Gs)가 공급되면, 각 제2 원료 가스 방출 부재(72)의 각 구멍(78)으로부터 TEOS 가스(Gs)가 기판 스테이지(34)를 향하여 분출된다. In addition, in the 2nd source gas discharge part 70, the 2nd source gas discharge member 72, the connection pipes 74a and 74b, and the connection pipe 76 are all in communication. Thereby, when TEOS gas Gs is supplied from the 2nd gas supply part 28, the 2nd source gas discharge | release part 70 will be TEOS from each hole 78 of each 2nd source gas discharge | release member 72. FIG. Gas Gs is blown toward the substrate stage 34.

또한, 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제2 원료 가스 방출부(70)는, 각 제2 원료 가스 방출 부재(72)를 구멍(78)이 기판 스테이지(34)로 향하도록 하여, 안테나 어레이(30)의 간극(33)의 위치에 오도록 반응 용기(18) 내에 배치되어 있다. 이 구성에 의하여, 본 실시 형태에 있어서는, 안테나 어레이(30)의 간극(33), 또한 가스 방사부(62)보다도 기판 스테이지(34)의 표면(34a)(기판(36)의 표면(36a))에 가까운 위치로부터, TEOS 가스(Gs)를 반응실(39)로 공급할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 5A, the second source gas discharge unit 70 has each of the second source gas discharge members 72 so that the hole 78 faces the substrate stage 34. It is arrange | positioned in the reaction container 18 so that the position of the clearance 33 of the antenna array 30 may be provided. By this structure, in this embodiment, the surface 34a of the board | substrate stage 34 (surface 36a of the board | substrate 36) rather than the clearance gap 33 of the antenna array 30, and the gas radiating part 62. FIG. From the position close to), TEOS gas Gs can be supplied to the reaction chamber 39.

본 실시 형태에 있어서도, 산소 가스(Gf) 및 TEOS 가스가 반응실(39) 내로 공급된 상태로, 안테나 어레이(30)를 이용하여 플라즈마를 생성한다. 이것에 의하여, 산소 라디칼이 얻어지고, TEOS 가스가 활성화되어, 기판(36)의 표면(36a)에 SiO2막이 형성된다. Also in this embodiment, plasma is generated using the antenna array 30 in a state where oxygen gas Gf and TEOS gas are supplied into the reaction chamber 39. As a result, oxygen radicals are obtained, the TEOS gas is activated, and a SiO 2 film is formed on the surface 36a of the substrate 36.

덧붙여, 제2 원료 가스 방출부(70)에 있어서, 제2 원료 가스 방출 부재(72)의 구멍(78)은, 기판 스테이지(34)의 표면(34a)(기판(36)의 표면(36a))에 대하여, TEOS 가스(Gs)가 균일하게 방출되도록 형성되어 있으면, 형상 및 배치 패턴에 관해서는, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 5의 (c)에 도시하는 바와 같이, 제2 원료 가스 방출 부재(72a)의 하방 측의 둘레면에, 긴쪽 방향과 직교하는 관의 단면에 있어서, 구멍(78a, 78b)을 서로 대향하는 위치에 형성하여도 무방하다. In addition, in the 2nd source gas discharge | release part 70, the hole 78 of the 2nd source gas discharge | release member 72 is the surface 34a of the board | substrate stage 34 (the surface 36a of the board | substrate 36). ), The shape and arrangement pattern are not particularly limited as long as the TEOS gas Gs is formed to be uniformly discharged. For example, as shown to Fig.5 (c), in the cross section of the tube orthogonal to a longitudinal direction in the circumferential surface of the lower side of the 2nd source gas discharge | release member 72a, it is a hole 78a, 78b. May be formed at positions facing each other.

본 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치(60)에 있어서는, 안테나 어레이(30)의 간극(33)에 설치한 각 제2 원료 가스 방출 부재(72)의 각 구멍(78)으로부터 TEOS 가스(Gs)를 방출하기 때문에, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위에는, TEOS 가스(Gs)가 유입하지 않는다. 또한, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위로는, 가스 방출구로부터 산소 가스(Gf)가 공급된다. In the plasma CVD apparatus 60 of this embodiment, TEOS gas (Gs) is discharged from each hole 78 of each second source gas discharge member 72 provided in the gap 33 of the antenna array 30. Therefore, TEOS gas Gs does not flow around the surface 37a of the antenna element 32. In addition, oxygen gas Gf is supplied from the gas discharge port to the periphery of the surface 37a of the antenna element 32.

이 때문에, 산소 가스(Gf)와 TEOS 가스(Gs)가 반응하여 생성되는 SiO2가 안테나 소자(32)의 표면(37a)에 부착 또는 퇴적하는 것이 보다 한층 억제된다. 이것에 의하여, 파티클의 발생이 보다 한층 억제되고, 나아가서는, 산소 가스(Gf)와 TEOS 가스(Gs)의 이용 효율도 오르기 때문에, 성막 속도도 향상시킬 수 있다. 따라서, 막질이 뛰어난 막을, 빠른 성막 속도로 형성할 수 있다. 이와 같이, 본 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. For this reason, the SiO 2 produced by the oxygen gas (Gf) and the TEOS gas (Gs), the reaction is not suppressed more than the adhering or deposited on the surface (37a) of the antenna element 32. Thereby, generation | occurrence | production of a particle is further suppressed and furthermore, since the utilization efficiency of oxygen gas Gf and TEOS gas Gs also rises, the film-forming rate can also be improved. Therefore, a film having excellent film quality can be formed at a fast film forming speed. Thus, also in this embodiment, the effect similar to 1st embodiment can be acquired.

또한, 본 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치(60)에 있어서는, 제2 원료 가스 방출부(70)를 설치하고, TEOS 가스(Gs)를 별도 공급으로 하여, 가스 방사부(62)보다도 기판 스테이지(34)(기판(36))에 가까운 위치로부터 TEOS 가스(Gs)를 공급하는 것에 의하여, 기판 스테이지(34)의 표면(34a) 전면으로 향하여 균일하게 TEOS 가스(Gs)를 방출할 수 있다. 이것에 의하여, 성막 속도의 균일성을 높일 수도 있다.In the plasma CVD apparatus 60 of the present embodiment, the second source gas discharge unit 70 is provided, and the TEOS gas Gs is supplied separately, and the substrate stage 34 is provided rather than the gas radiating unit 62. The TEOS gas Gs can be uniformly discharged toward the entire surface 34a of the substrate stage 34 by supplying the TEOS gas Gs from a position close to the substrate 36. Thereby, the uniformity of film-forming speed can also be improved.

나아가, 본 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치(60)에 있어서는, 산소 가스(Gf)를 가스 방사부(62)로 공급하기 때문에, 가스 방사부(62)의 가스 방사구(44)로 공급된 가스의 성분의 일부가 퇴적하는 일도 없다. 이 때문에, 파티클의 발생이 억제되는 것과 함께, 가스 방사부(62)의 메인터넌스도 간소화할 수 있다. Furthermore, in the plasma CVD apparatus 60 of the present embodiment, since the oxygen gas Gf is supplied to the gas radiating part 62, the gas supplied to the gas radiating port 44 of the gas radiating part 62. Some of the ingredients do not accumulate. For this reason, generation | occurrence | production of a particle is suppressed and the maintenance of the gas radiating part 62 can also be simplified.

또한, 본 실시 형태의 플라즈마 CVD 장치(60)에 의한 성막 방법에 있어서도, 안테나 소자(32)의 간극(33)에 설치된 각 제2 원료 가스 방출 부재(72)의 각 구멍(78)으로부터, 가스 방사부(62)보다도 기판 스테이지(34)에 가까운 위치로부터 TEOS 가스(Gs)를 방출하고 있기 때문에, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위가 TEOS 가스(Gs)로부터 격리되어, 산소 가스(Gf) 및 TEOS 가스(Gs)가 공급되게 된다. 또한, SiO2(반응 생성물)도, 안테나 어레이(30)보다도 기판(36) 측에서 생성되기 때문에, SiO2가 안테나 소자(32)의 표면(37a)에 부착하는 것이 보다 한층 억제된다. 이것에 의하여, 파티클의 발생이 보다 한층 억제되고, 나아가서는, 산소 가스(Gf) 및 TEOS 가스(Gs)의 이용 효율도 오르기 때문에, 성막 속도도 향상시킬 수 있다. 이와 같이, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 안테나 소자(32)의 표면(37a)에 부착하는 것이 억제되어, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. Moreover, also in the film-forming method by the plasma CVD apparatus 60 of this embodiment, gas from each hole 78 of each 2nd source gas discharge | release member 72 provided in the clearance gap 33 of the antenna element 32 is carried out. Since the TEOS gas Gs is emitted from a position closer to the substrate stage 34 than the radiating portion 62, the periphery of the surface 37a of the antenna element 32 is isolated from the TEOS gas Gs, and thus the oxygen gas. (Gf) and TEOS gas (Gs) are supplied. In addition, since SiO 2 (reaction product) is also generated on the substrate 36 side than the antenna array 30, the adhesion of SiO 2 to the surface 37a of the antenna element 32 is further suppressed. Thereby, generation | occurrence | production of a particle is further suppressed, Furthermore, since utilization efficiency of oxygen gas Gf and TEOS gas Gs also rises, the film-forming speed can also be improved. As described above, similarly to the first embodiment, attachment to the surface 37a of the antenna element 32 is suppressed, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 기판(36)의 표면(36a) 근방에서, 산소 가스(Gf)(반응 활성종 가스)와 TEOS 가스(Gs)의 균일한 혼합 가스가 생성된다. 이것으로부터, 기판(36)의 표면에, 예를 들어, SiO2막을 균일하게 형성할 수 있다. 즉, 막 두께 균일성이 뛰어난 SiO2막을 형성할 수 있다. In the present embodiment, a uniform mixed gas of oxygen gas Gf (reactive active species gas) and TEOS gas Gs is generated near the surface 36a of the substrate 36. From this, for example, a SiO 2 film can be uniformly formed on the surface of the substrate 36. That is, the SiO 2 film excellent in film thickness uniformity can be formed.

또한, 안테나 어레이(30)에 의하여, 균일한 플라즈마를 생성할 수 있기 때문에, 기판이, 예를 들어, 1m×1m 정도의 큰 것인 경우여도, 막 두께 균일성이 뛰어난 SiO2막을 형성할 수 있다. In addition, since the uniform plasma can be generated by the antenna array 30, even if the substrate is large, for example, about 1 m × 1 m, an SiO 2 film having excellent film thickness uniformity can be formed. have.

덧붙여, 본 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 같이, 제1 가스 공급부(26)를 대신하여, 제3 가스 공급부(도시하지 않음)를 설치하고, 제2 가스 공급부(28)를 대신하여, 원료 가스 공급부(도시하지 않음)를 설치하는 구성으로 하여도 무방하다. 이 경우, 원료 가스 공급부 및 제3 가스 공급부의 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이다. In addition, also in this embodiment, a 3rd gas supply part (not shown) is provided instead of the 1st gas supply part 26 like the 1st embodiment, and it replaces the 2nd gas supply part 28, It is good also as a structure which provides a source gas supply part (not shown). In this case, the configurations of the source gas supply unit and the third gas supply unit are the same as in the first embodiment.

이와 같은 구성에 있어서는, 제3 가스 공급부에 의하여, 가스 방사부(62)의 가스 방사구(44)로부터 성막에 이용되지 않는 기체(제3 가스)를, 안테나 소자(32)의 길이 방향의 전역에 걸쳐, 안테나 소자(32)의 표면(37a)으로 공급하고, 반응실(39) 내에 확산시킨다. 또한, 원료 가스 공급부로부터, 제2 원료 가스 방출부(70)를 통하여 공급된 원료 가스를 반응실(39) 내에 일정한 유속으로 유입시킨다. 이와 같이, 원료 가스(산소 가스(제1 원료 가스), 및 TEOS 가스(제2 원료 가스)의 혼합 가스) 및 기체(제3 가스)가 반응실(39) 내로 공급된 상태로, 안테나 어레이(30)를 이용하여 플라즈마를 생성한다. 이것에 의하여, 산소 라디칼이 얻어지고, TEOS 가스가 활성화 되어, 기판(36)의 표면(36a)에 SiO2막이 형성된다. In such a structure, the gas (third gas) which is not used for film-forming from the gas spinneret 44 of the gas radiator 62 by the 3rd gas supply part is the whole area | region of the longitudinal direction of the antenna element 32. FIG. Is supplied to the surface 37a of the antenna element 32 and diffused into the reaction chamber 39. In addition, the source gas supplied from the source gas supply unit through the second source gas discharge unit 70 is introduced into the reaction chamber 39 at a constant flow rate. In this way, the antenna array (with the source gas (mixed gas of oxygen gas (first source gas) and TEOS gas (second source gas)) and gas (third gas) supplied into the reaction chamber 39. 30) to generate a plasma. As a result, oxygen radicals are obtained, the TEOS gas is activated, and a SiO 2 film is formed on the surface 36a of the substrate 36.

이 경우에 있어서는, 안테나 어레이(30)의 간극(33)에 설치한 각 제2 원료 가스 방출 부재(72)의 각 구멍(78)으로부터, 안테나 소자(32) 간의 간극(33)으로부터 원료 가스를, 기체(제3 가스)와는 별도로 공급하고 있다. 나아가, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위로는 기체를 공급하고, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위를 원료 가스로부터 격리하고 있어, 안테나 소자(32)의 표면(37a)의 주위로는, 원료 가스가 공급되는 일이 없다. 이 때문에, 안테나 소자(32)의 표면(37a)에, 원료 가스가 부착 또는 퇴적하는 것이 억제된다. 이것에 의하여, 파티클의 발생이 억제되고, 나아가서는, 성막 속도도 향상시킬 수 있다. In this case, source gas is discharged from the gap 33 between the antenna elements 32 from the holes 78 of the respective second source gas discharge members 72 provided in the gap 33 of the antenna array 30. The gas is supplied separately from the gas (third gas). Furthermore, gas is supplied to the periphery of the surface 37a of the antenna element 32, and the periphery of the surface 37a of the antenna element 32 is isolated from the source gas, and the surface 37a of the antenna element 32 is provided. In the circumference | surroundings), source gas is not supplied. For this reason, adhering or depositing of source gas to the surface 37a of the antenna element 32 is suppressed. Thereby, generation | occurrence | production of a particle is suppressed and also the film-forming speed can also be improved.

이와 같이, 제2 가스 공급부(28)를 대신하여, 원료 가스 공급부(도시하지 않음)를 설치하여, 제2 원료 가스 방출부(70)로부터 원료 가스를 공급하는 구성으로 하고, 제1 가스 공급부(26)를 대신하여, 제3 가스 공급부(도시하지 않음)도 설치하는 구성으로 한 경우에 있어서도, 막질이 뛰어난 막을, 빠른 성막 속도로 형성할 수 있다고 하는 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. In this manner, a source gas supply unit (not shown) is provided in place of the second gas supply unit 28 so as to supply the source gas from the second source gas discharge unit 70. In the case where the third gas supply unit (not shown) is also provided in place of 26), the same effects as those in the first embodiment can be obtained in which a film having excellent film quality can be formed at a fast film forming speed. have.

상술의 어느 실시 형태의 CVD 장치에 있어서도, 기판(36)의 표면(36a)에 SiO2막을 성막하는 장치를 예로 설명하였지만, 본 발명의 플라즈마 처리 장치는 이것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 플라즈마 처리 장치는, 반도체 소자, 액정 표시 패널 혹은 플라즈마 디스플레이 패널 등의 플랫 디스플레이 패널, 및 태양 전지 등에 있어서의 각종의 막의 성막에 이용할 수 있다. 나아가, 본 발명의 플라즈마 처리 장치는, 에칭 장치로서 이용할 수도 있고, 나아가 또한, 기판 스테이지의 클리닝 처리에 이용할 수도 있다. In the CVD apparatus of any of the above-described embodiments, an apparatus for forming a SiO 2 film on the surface 36a of the substrate 36 has been described as an example, but the plasma processing apparatus of the present invention is not limited thereto. The plasma processing apparatus of the present invention can be used for film formation of various films in semiconductor devices, flat display panels such as liquid crystal display panels or plasma display panels, and solar cells. Furthermore, the plasma processing apparatus of the present invention may be used as an etching apparatus, and further, may be used for cleaning processing of the substrate stage.

또한, 상술의 어느 실시 형태의 CVD 장치에 있어서도, 플라즈마 생성부로서, 모노폴 안테나가 복수 배치된 안테나 어레이(30)를 이용하는 것으로부터, 안테나 어레이(30) 근방에 국재화시켜 플라즈마를 생성하는 것이다. 이 구성에 의하여, 기판 스테이지(34)에 재치된 기판(36)에 플라즈마가 직접 노출되지 않은 상태로, 기판(36)과 안테나 어레이(30)의 거리를 비교적 접근시켜 배치하는 것을 가능하게 하 고 있다. 이것에 의하여, 안테나 어레이(30) 근방에서 여기된 산소 라디칼(반응 활성종)의 여기 수명에 대하여, 안테나 어레이(30)와 기판(36)의 거리를 충분히 접근시키는 것을 가능하게 하고 있다. 즉, 산소 라디칼(반응 활성종)이 충분히 여기한 상태로 기판의 표면에 도달하는 것을 가능하게 하고 있다. In the CVD apparatus of any of the above-described embodiments, plasma is generated by localizing in the vicinity of the antenna array 30 by using the antenna array 30 including a plurality of monopole antennas as the plasma generation unit. By this configuration, it is possible to relatively arrange the distance between the substrate 36 and the antenna array 30 in a state where the plasma is not directly exposed to the substrate 36 placed on the substrate stage 34. have. This makes it possible to sufficiently approach the distance between the antenna array 30 and the substrate 36 with respect to the excitation life of the oxygen radicals (reactive active species) excited in the vicinity of the antenna array 30. In other words, it is possible to reach the surface of the substrate in a state where oxygen radicals (reactive active species) are sufficiently excited.

나아가, 상술의 어느 CVD 장치에 있어서도, 기판(36)의 표면(36a)에 SiO2막을 성막하기 위하여, 산소 가스(Gf)(제1 원료 가스) 및 TEOS 가스(Gs)(제2 원료 가스)의 2종류의 가스를 이용하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 제1 원료 가스 및 제2 원료 가스는, 형성하는 막의 종류에 따라, 이용되는 가스의 종류 및 수는, 적당히 선택되는 것이다. 덧붙여, 제1 원료 가스로서는, 안테나 소자(32)의 표면(37a)에 노출한 경우, 그 표면(37a)에 부착물이 생기지 않는 것이거나, 또는 표면(37a)의 부착량이 제2 원료 가스보다도 적은 것이면 된다. Further, in any of the above CVD apparatuses, in order to form a SiO 2 film on the surface 36a of the substrate 36, oxygen gas Gf (first source gas) and TEOS gas Gs (second source gas) Although it demonstrated using two types of gas of this, this invention is not limited to this. According to the kind of film | membrane which a 1st source gas and a 2nd source gas are formed, the kind and number of gases used are suitably selected. In addition, as a 1st source gas, when exposed to the surface 37a of the antenna element 32, a deposit does not generate | occur | produce on the surface 37a or the adhesion amount of the surface 37a is less than a 2nd source gas. You just need to

나아가, 제1 원료 가스로서는, 산소 가스 이외에, 예를 들어, 질소 가스, 수소 가스 및 아르곤 가스를 이용할 수 있다. 나아가, 제2 원료 가스로서는, 제1 원료 가스 이외의 막을 형성하기 위한 가스가 이용되고, 예를 들어, 금속 화합물을 포함하는 가스가 이용된다. Further, as the first source gas, for example, nitrogen gas, hydrogen gas, and argon gas can be used in addition to oxygen gas. Furthermore, as a 2nd source gas, the gas for forming films other than a 1st source gas is used, For example, the gas containing a metal compound is used.

덧붙여, 예를 들어, 실리콘막을 형성하는 경우, 제1 원료 가스로서 수소 가스를 이용하고, 제2 원료 가스로서는 실란(silane) 가스를 이용한다. 이 경우에서도 본 발명의 효과를 얻을 수 있다. For example, when forming a silicon film, hydrogen gas is used as a 1st source gas, and a silane gas is used as a 2nd source gas. Even in this case, the effects of the present invention can be obtained.

나아가서는, 예를 들어, 성막 또는 에칭 등에, 2종류의 가스를 혼합하여 사용하는 경우, 안테나 소자의 표면의 주위로는, 이 안테나 소자의 표면에 부착, 나아가서는 퇴적하는 성분을 포함하는 기체를 공급하지 않고, 이와 같은 기체를 안테나 소자의 간극으로부터 공급하면, 사용되는 가스의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니다. Furthermore, when using two types of gases mixed, for example, in film-forming or etching, around the surface of an antenna element, the gas containing the component which adheres and accumulates on the surface of this antenna element is further accumulated. If such gas is supplied from the gap of an antenna element without supplying, the kind of gas used will not be specifically limited.

이상, 본 발명의 플라즈마 처리 장치에 관하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 여러 가지의 개량 및 변경을 하여도 무방한 것은 물론이다.As mentioned above, although the plasma processing apparatus of this invention was demonstrated in detail, this invention is not limited to the said embodiment, A various improvement and modification may be made in the range which does not deviate from the main point of this invention. Of course.

Claims (8)

제1 원료 가스 및 제2 원료 가스를 이용하여 처리 대상 기판에 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치이고, It is a plasma processing apparatus which performs a process to a process target substrate using a 1st source gas and a 2nd source gas, 상기 처리 대상 기판이 표면에 배치되는 기판 스테이지와, A substrate stage on which the substrate to be processed is disposed; 상기 기판 스테이지의 상방(上方)에 설치되고, 유전체로 표면이 덮인 봉상(棒狀)의 도체로 구성한 안테나 소자가 상기 기판 스테이지의 표면과 평행한 평면에 대하여 복수 소정의 간극(間隙)을 두고 배열되어 이루어지는 안테나 어레이를 이용하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성부와, Antenna elements provided above the substrate stage and formed of rod-shaped conductors covered with a dielectric surface are arranged with a plurality of predetermined gaps in a plane parallel to the surface of the substrate stage. A plasma generator for generating plasma using an antenna array, 상기 플라즈마 생성부를 덮도록 설치되고, 상기 안테나 어레이의 상방에 설치된 복수의 가스 방사구를 가지는 가스 방사판을 구비하는 가스 방사부와, A gas radiating unit provided to cover the plasma generating unit and having a gas radiating plate having a plurality of gas radiating holes provided above the antenna array; 상기 가스 방사판의 복수의 가스 방사구의 일부분으로부터 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 방사하여 상기 안테나 소자의 표면을 통하도록, 상기 제1 원료 가스를 공급하는 제1 가스 공급부와,A first gas supply unit for supplying the first source gas to radiate from a portion of the plurality of gas spinnerets of the gas radiating plate toward the surface of the substrate stage and through the surface of the antenna element; 상기 가스 방사판의 복수의 가스 방사구의 다른 부분으로부터 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 방사하여 상기 안테나 소자의 간극을 통하도록, 상기 제2 원료 가스를 공급하는 제2 가스 공급부를 가지고, A second gas supply part for supplying the second source gas to radiate from different portions of the plurality of gas spinnerets of the gas radiating plate toward the surface of the substrate stage and through the gap of the antenna element, 상기 플라즈마 생성부는, 상기 플라즈마 생성부에 대하여 상기 제1 원료 가스 및 상기 제2 원료 가스가 공급된 상태로, 상기 안테나 어레이를 이용하여 플라즈마를 생성하고,The plasma generation unit generates plasma using the antenna array in a state in which the first source gas and the second source gas are supplied to the plasma generation unit. 상기 제1 원료 가스는, 아르곤, 산소 가스, 수소 가스 및 질소 가스의 군으로부터 선택된 가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The first source gas is a gas selected from the group consisting of argon, oxygen gas, hydrogen gas and nitrogen gas. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스 방사판의 복수의 가스 방사구는, 상기 플라즈마 생성부에 대하여 개구(開口)하도록 형성되고, 상기 가스 방사구 중, 상기 가스 방사판을 상기 기판 스테이지의 상기 표면에 수직인 방향으로부터 본 경우, 상기 안테나 소자의 위치와 정합하는 제1 영역에 형성된 모든 가스 방사구에 접속되도록, 유로를 형성하는 격벽이 설치되고, 이 격벽에 의하여, 상기 제1 영역에 형성된 모든 가스 방사구와, 이것 이외의 영역에 형성된 다른 가스 방사구가 격리되고,The plurality of gas spinnerets of the gas spinneret are formed to be open to the plasma generating unit, and when the gas spinneret is viewed from a direction perpendicular to the surface of the substrate stage, among the gas spinnerets, The partition wall which forms a flow path is provided so that it may be connected to all the gas spinnerets formed in the 1st area | region matched with the position of the said antenna element, By this partition all gas spinnerets formed in the said 1st area | region, and the area | region other than this Other gas spinnerets formed in the 상기 제1 가스 공급부로부터의 제1 원료 가스는, 상기 유로를 통하여, 상기 제1 영역에 형성된 모든 가스 방사구로부터 방사하고, 이것에 의하여, 상기 제1 원료 가스는 상기 안테나 소자의 표면을 통하여, 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 공급되고,The first source gas from the first gas supply unit radiates from all the gas spinnerets formed in the first region through the flow path, whereby the first source gas passes through the surface of the antenna element, Supplied toward the surface of the substrate stage, 상기 제2 가스 공급부로부터의 제2 원료 가스는, 상기 다른 가스 방사구로부터 방사하고, 이것에 의하여, 상기 제2 원료 가스는, 상기 안테나 소자의 간극을 통하여, 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 공급되는 플라즈마 처리 장치.The second source gas from the second gas supply unit radiates from the other gas spinneret, whereby the second source gas is supplied toward the surface of the substrate stage through a gap between the antenna elements. Plasma processing apparatus. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스 방사판의 복수의 가스 방사구는, 상기 플라즈마 생성부에 대하여 개구하도록 형성되고, 상기 가스 방사구 중, 상기 가스 방사판을 상기 기판 스테이지의 상기 표면에 수직인 방향으로부터 본 경우, 상기 안테나 소자의 간극의 영역과 정합하는 제2 영역에 형성된 모든 가스 방사구에 접속되도록, 유로를 형성하는 격벽이 설치되고, 이 격벽에 의하여, 상기 제2 영역에 형성된 모든 가스 방사구와, 이것 이외의 영역에 형성된 다른 가스 방사구가 격리되고,The plurality of gas spinnerets of the gas spinneret are formed so as to be open to the plasma generating unit, and the antenna element when the gas spinneret is viewed from a direction perpendicular to the surface of the substrate stage among the gas spinnerets. The partitions which form a flow path are provided so that it may be connected to all the gas spinnerets formed in the 2nd area | region matched with the area | region of the clearance gap of this, and by this partition wall, all the gas spinnerets formed in the said 2nd area, and the area | region other than this are provided. The other gas spinneret formed is isolated, 상기 제1 가스 공급부로부터의 제1 원료 가스는, 상기 다른 가스 방사구로부터 방사하고, 이것에 의하여, 상기 제1 원료 가스는, 상기 안테나 소자의 표면을 통하여, 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 공급되고,The first source gas from the first gas supply unit radiates from the other gas spinneret, whereby the first source gas is supplied toward the surface of the substrate stage through the surface of the antenna element. , 상기 제2 가스 공급부로부터의 제2 원료 가스는, 상기 유로를 통하여, 상기 제2 영역에 형성된 모든 가스 방사구로부터 방사하고, 이것에 의하여, 상기 제2 원료 가스는 상기 안테나 소자의 간극을 통하여, 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 공급되는 플라즈마 처리 장치.The second source gas from the second gas supply unit radiates from all the gas spinnerets formed in the second region through the flow path, whereby the second source gas passes through the gap of the antenna element, And a plasma processing apparatus supplied toward the surface of the substrate stage. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제1 원료 가스는 산소 가스이고, 상기 제2 원료 가스는 TEOS(Tetra-Ethyl-Ortho-Silicate) 가스인 플라즈마 처리 장치.The first source gas is an oxygen gas, and the second source gas is a Tetra-Ethyl-Ortho-Silicate (TEOS) gas. 제1 원료 가스 및 제2 원료 가스를 이용하여 처리 대상 기판에 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치이고, It is a plasma processing apparatus which performs a process to a process target substrate using a 1st source gas and a 2nd source gas, 상기 처리 대상 기판이 표면에 배치되는 기판 스테이지와, A substrate stage on which the substrate to be processed is disposed; 상기 기판 스테이지의 상방에 설치되고, 유전체로 표면이 덮인 봉상의 도체로 구성한 안테나 소자가 상기 기판 스테이지의 표면과 평행한 평면에 대하여 복수 소정의 간극을 두고 배열되어 이루어지는 안테나 어레이를 구비하는 플라즈마 생성부와,A plasma generation unit provided with an antenna array provided above the substrate stage, the antenna element having a rod-like conductor covered with a dielectric surface and arranged with a plurality of predetermined gaps in a plane parallel to the surface of the substrate stage. Wow, 상기 플라즈마 생성부를 덮도록 설치되고, 상기 안테나 어레이의 상방에 설치되며, 복수의 가스 방사구를 가지는 가스 방사판을 구비하는 가스 방사부와,A gas radiating unit provided to cover the plasma generating unit, provided above the antenna array, and having a gas radiating plate having a plurality of gas radiating holes; 상기 플라즈마 생성부의 상기 안테나 소자의 각 간극에 설치되고, 상기 기판 스테이지에 면하도록 개구된 구멍이 복수 형성된 중공(中空)의 제2 가스 방출 부재를 복수 구비하는 제2 가스 방출부와,A second gas discharge part provided in each gap of said antenna element of said plasma generating part, and having a plurality of hollow second gas discharge members having a plurality of holes opened to face said substrate stage; 상기 제1 원료 가스를 상기 가스 방사판으로부터 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 공급하는 제1 가스 공급부와,A first gas supply unit configured to supply the first source gas from the gas radiating plate toward the surface of the substrate stage; 상기 제2 원료 가스를, 상기 제2 가스 방출부를 통하여, 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 공급하는 제2 가스 공급부를 가지고,It has a 2nd gas supply part which supplies said 2nd source gas to the surface of the said substrate stage through the said 2nd gas discharge part, 상기 플라즈마 생성부는, 상기 제1 원료 가스 및 상기 제2 원료 가스가 공급된 상태로, 상기 안테나 어레이를 이용하여 플라즈마를 생성하고, The plasma generation unit generates plasma using the antenna array in a state where the first source gas and the second source gas are supplied. 상기 제1 원료 가스는, 아르곤, 산소 가스, 수소 가스 및 질소 가스의 군으로부터 선택된 가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The first source gas is a gas selected from the group consisting of argon, oxygen gas, hydrogen gas and nitrogen gas. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제1 원료 가스는 산소 가스이고, 상기 제2 원료 가스는 TEOS 가스인 플라즈마 처리 장치.And the first source gas is oxygen gas, and the second source gas is TEOS gas. 원료 가스를 이용하여 처리 대상 기판에 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치이고,It is a plasma processing apparatus which processes a process target substrate using source gas, 상기 처리 대상 기판이 표면에 배치되는 기판 스테이지와, A substrate stage on which the substrate to be processed is disposed; 상기 기판 스테이지의 상방에 설치되고, 유전체로 표면이 덮인 봉상의 도체로 구성한 안테나 소자가 상기 기판 스테이지의 표면과 평행한 평면에 대하여 복수 소정의 간극을 두고 배열되어 이루어지는 안테나 어레이를 이용하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성부와, Plasma is generated using an antenna array which is provided above the substrate stage and is composed of a rod-like conductor covered with a dielectric surface and arranged with a plurality of predetermined gaps in a plane parallel to the surface of the substrate stage. A plasma generating unit, 상기 플라즈마 생성부를 덮도록 설치되고, 상기 안테나 어레이의 상방에 설치된 가스 방사판을 구비하는 가스 방사부와, A gas radiating unit provided to cover the plasma generating unit and having a gas radiating plate disposed above the antenna array; 상기 가스 방사부로부터 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 제1 원료 가스 및 제2 원료 가스를 방사하도록, 상기 제1 원료 가스 및 상기 제2 원료 가스를 공급하는 제1 가스 공급부와,A first gas supply unit configured to supply the first source gas and the second source gas to radiate a first source gas and a second source gas from the gas radiator toward the surface of the substrate stage; 상기 가스 방사부로부터 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 제3 가스를 방사하도록, 상기 제3 가스를 공급하는 제3 가스 공급부를 가지고,A third gas supply part supplying the third gas to radiate a third gas from the gas radiating part toward the surface of the substrate stage, 상기 가스 방사판에는, 상기 플라즈마 생성부에 대하여 개구한 가스 방사구가 복수 형성되고, 상기 가스 방사판의 상기 가스 방사구 중, 상기 가스 방사판을 상기 기판 스테이지의 상기 표면에 수직인 방향으로부터 본 경우, 상기 안테나 소자의 위치와 정합하는 제1 영역에 형성된 모든 가스 방사구에 접속되도록, 유로를 형성하는 격벽이 설치되고, 이 격벽에 의하여, 상기 제1 영역에 형성된 모든 가스 방사구와, 이것 이외의 영역에 형성된 다른 가스 방사구가 격리되고,The gas spinneret includes a plurality of gas spinnerets opened to the plasma generating unit, and among the gas spinnerets of the gas spinneret, the gas spinneret is viewed from a direction perpendicular to the surface of the substrate stage. In this case, the partition wall which forms a flow path is provided so that it may be connected to all the gas spinnerets formed in the 1st area | region matched with the position of the said antenna element, and by this partition all gas spinnerets formed in the said 1st area | region, and this other than this Other gas spinnerets formed in the area of 상기 제3 가스 공급부로부터의 상기 제3 가스는, 상기 유로를 통하여, 상기 제1 영역에 형성된 모든 가스 방사구로부터 방사하고, 이것에 의하여, 상기 제3 가스는 상기 안테나 소자의 표면을 통하여, 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 공급되고, The third gas from the third gas supply unit radiates from all gas spinnerets formed in the first region through the flow path, whereby the third gas passes through the surface of the antenna element. Supplied toward the surface of the substrate stage, 상기 제1 가스 공급부로부터의 상기 제1 원료 가스 및 상기 제2 원료 가스는, 상기 다른 가스 방사구로부터 방사하고, 이것에 의하여, 상기 제1 원료 가스 및 상기 제2 원료 가스는, 상기 안테나 소자의 간극을 통하여, 상기 기판 스테이지의 표면으로 향하여 공급되고,The first source gas and the second source gas from the first gas supply unit are radiated from the other gas spinneret, whereby the first source gas and the second source gas are formed of the antenna element. Through the gap, is supplied toward the surface of the substrate stage, 상기 플라즈마 생성부는, 상기 제1 원료 가스, 상기 제2 원료 가스 및 상기 제3 가스가 공급된 상태로, 상기 안테나 어레이를 이용하여 플라즈마를 생성하는 것인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.And the plasma generating unit generates plasma using the antenna array while the first source gas, the second source gas, and the third gas are supplied. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 원료 가스는 산소 가스 및 TEOS 가스의 혼합 가스이고, 상기 제3 가스는 불활성 가스인 플라즈마 처리 장치.The source gas is a mixed gas of oxygen gas and TEOS gas, and the third gas is an inert gas.
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