KR20070060102A - 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
도입되는 프로세스 가스로부터 생성되는 환원성 플라즈마에 의해 플라즈마 발생실이 환원되는 것에 의한 플라즈마 처리 장치의 기능의 저하를 방지하고, 플라즈마 발생실 부재를 비롯한 환원성 플라즈마에 접하는 부재의 장기 수명화를 실현한다. 본 실시 형태의 플라즈마 처리 장치는, 프로세스 가스를 여기시켜 생성한 래디컬에 의해 피처리물(S)의 표면을 처리하는 장치이고, 프로세스실(1) 외부에 설치된 가스 도입관(5)에는, 내부에 플라즈마 발생실(6a)을 구비한 플라즈마 발생실 부재(6)가 접속되고, 이 플라즈마 발생실 부재(6)의 단부에는 가스 제어부(7)가 설치되어 있다. 이 가스 제어부(7)로부터 도입되는 가스로부터 생성되는 환원성 플라즈마에 의해 플라즈마 발생실 부재(6)가 환원된 경우에는, 가스 제어부(7)에 의해 환원성 가스 대신에 재산화 가스를 플라즈마 발생실(6)에 도입하도록 구성되어 있다.
프로세스실, 피처리물, 가스 도입관, 플라즈마 발생실, 가스 제어부
Description
본 발명은, 반도체 장치나 액정 표시 장치 등을 제조할 때에 이용하는 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 특히 환원성 플라즈마를 이용한 플라즈마 처리 장치의 기능 저하의 방지와 장치 부재의 장기 수명화를 도모하는 기술에 관한 것이다.
최근 반도체 집적 회로 중에서, 소자수가 1000을 넘는 LSI(Large Scale Integration, 대규모 집적 회로) 중, 1칩에 들어있는 소자수가 100만을 넘는 ULSI 등에서는, 1칩 상에 1억개 이상의 소자가 형성되기까지 이르렀다.
이러한 ULSI에서는, 종래와 같은 평면적인 소자의 미세화로는 대응을 할 수 없으므로, 배선을 다층으로 쌓아 올리는 다층 배선 구조가 불가결하게 되었다. 여기서, 다층 배선 구조는 층간 용량을 증대시켜 소자의 신호 지연 시간의 증대를 초래하므로, 층간 용량을 저감시키기 위해 층간 절연막으로서 저유전율 층간 절연막(이하, Low-K막이라 함)이 이용되도록 되어 왔다.
한편, Low-K막의 패터닝 후, Low-K막이 노출되어 있는 웨이퍼 상의 불필요해진 레지스트 마스크를, 플라즈마를 이용하여 제거하는 애싱(ashing) 공정에서는, 애싱시에 일어나는 Low-K막의 비유전율의 증가를 억제하기 위해, 애싱 가스로서 환원성 가스인 수소를 포함한 가스가 이용되도록 되어 왔다.
또한, 상기한 경우 이외에도, 반도체 제조 장치의 제조 공정에서는, 수소 플라즈마를 대표로 하는 환원성 플라즈마에 의한 처리가 이전부터 행해지고 있고(예를 들어, 특허 문헌 1 및 2 참조), 액정 표시 장치의 제조 공정에 있어서도 수소 플라즈마에 의한 처리가 행해지고 있다(예를 들어, 특허 문헌 3 및 4 참조).
특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 평6-140368호 공보
특허 문헌 2 : 일본 특허 출원 공개 제2003-124311호 공보
특허 문헌 3 : 일본 특허 출원 공개 평5-152333호 공보
특허 문헌 4 : 일본 특허 출원 공개 평6-330283호 공보
특허 문헌 5 : 일본 특허 출원 공개 제2004-111731호 공보
그러나, 본 발명자의 독자적인 실험의 결과, 이러한 수소 플라즈마에 의한 처리를 행하면, 플라즈마 발생실 부재가 환원성 플라즈마에 의해 환원되어 버리므로, 애싱률이 저하한다고 하는 문제가 있는 것이 판명되었다. 또한, 수소 가스를 이용한 성막 공정이나 환원성 플라즈마로 에칭을 행하는 경우에도 동일한 문제가 발생하는 것으로 되어 있었다.
또한, 플라즈마 에칭 처리 후에 반응실 내의 반응물을 제거하는 방법으로서, 예를 들어 특허 문헌 5에 개시한 바와 같이 방전실 등의 내부를 산소 플라즈마로 클리닝하는 방법이 알려져 있다. 그러나, 이러한 클리닝 방법은, 부착 물질을 산화 분해하여 제거하는 기술이며, 환원된 플라즈마 발생실 부재의 재생을 행하는 것은 아니었다.
본 발명은, 이러한 과제의 인식을 기초로 하여 제안된 것이며, 그 목적은 환원성 플라즈마에 의해 플라즈마 발생실 부재가 환원되는 것에 의한 플라즈마 처리 장치로서의 기능의 저하를 방지하고, 플라즈마 발생실 부재를 비롯한 환원성 플라즈마에 접하는 부재의 장기 수명화를 실현하는 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 적어도 일부가 유전체로 형성되고, 그 내부에 가스를 여기시켜 플라즈마를 생성하는 플라즈마 발생실과, 상기 플라즈마 발생실에 상기 가스를 도입하는 가스 제어부를 구비한 플라즈마 처리 장치이며, 상기 가스 제어부는, 환원성 가스를 공급하는 수단과 재산화 처리 가스를 공급하는 수단을 구비하고 있고, 상기 환원성 가스를 여기시킴으로써 생성된 환원성 플라즈마에 접하는 부재가 환원된 경우에는, 상기 환원성 가스 대신에 재산화 처리 가스를 상기 플라즈마 발생실에 도입하는 것을 특징으로 한다. 또한, 다른 태양으로서, 본 발명을 방법의 관점에서 파악하는 것도 가능하다.
이상과 같은 본 태양에서는, 플라즈마 발생실을 형성하는 유전체가 환원된 경우에는, 가스 제어부로부터 재산화 처리 가스를 도입함으로써, 환원된 유전체에 대해 재산화 가스 플라즈마에 의한 재산화를 행할 수 있어, 환원성 플라즈마에 접하는 부재가 환원되는 것에 의한 플라즈마 처리 장치로서의 기능의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 플라즈마 발생실 부재를 비롯한 환원성 플라즈마가 접하는 부재의 교환 빈도를 저감시키는 동시에, 그 장기 수명화를 도모하는 것이 가능해진다. 여기서, 환원성 플라즈마에 접하는 부재로서는, 플라즈마 처리 장치를 구성하는 것이며 환원성 플라즈마의 도입에 의해 이와 접하는 부재이면 어떠한 것도 포함한다. 구체적으로는, 플라즈마 발생실을 형성하는 플라즈마 발생실 부재, 피처리물에 플라즈마 처리를 행하는 프로세스실의 내벽이나 확산판, 혹은 적재대 등이 포함된다.
바람직한 태양에서는, 본 발명에 있어서, 상기 환원성 플라즈마에 접하는 부재가, 상기 환원성 가스를 여기시킴으로써 생성된 환원성 플라즈마에 의해 환원된 것 또는 재산화 처리 가스를 상기 플라즈마 발생실에 도입함으로써 재산화된 것을 검출하는 검출부를 구비하고, 상기 가스 제어부는, 상기 검출부에 의한 검출 결과를 기초로 하여 상기 플라즈마 발생실에 도입하는 가스를 절환하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 태양은 방법의 발명으로서 파악하는 것도 가능하다.
이상과 같은 태양에서는, 검출 수단에 의해 플라즈마 발생실 부재가 환원되었는지 혹은 재산화되었는지를 검출하여, 자동적으로 가스 절환을 행할 수 있으므로, 플라즈마 발생실 부재가 환원되는 것을 방지할 수 있어, 플라즈마 처리 장치로서의 기능의 안정을 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 바람직한 태양에서는, 재산화 가스는 산소를 포함하는 것이며, 유전체는 석영, 알루미나, 사파이어 또는 질화 알루미늄 중 어느 하나에 의해 구성된다.
이상과 같은 본 발명에서는, 환원성 플라즈마에 의해 플라즈마 발생실 부재가 환원되는 것에 의한 플라즈마 처리 장치로서의 기능의 저하를 방지하여, 플라즈마 발생실 부재를 비롯한 환원성 플라즈마에 접하는 부재의 장기 수명화를 실현할 수 있다.
도1은 본 발명의 실시 형태를 도시하는 구성도이다.
도2는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 실시예를 나타내는 비교도이다.
도3은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 애싱률을 나타내는 비교도이다.
도4는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 실시예를 나타내는 비교도이다.
도5는 본 발명의 실시 형태의 변형예를 도시하는 도면이다.
도6은 본 발명의 실시 형태의 변형예를 도시하는 도면이다.
도7은 본 발명의 다른 실시 형태를 도시하는 구성도이다.
도8은 본 발명의 다른 실시 형태를 도시하는 구성도이다.
[부호의 설명]
1 : 프로세스실
1a : 배기구
2 : 적재대
3 : 샤워 노즐
4 : 가스 도입구
5 : 가스 도입관
6 : 플라즈마 발생실 부재
6a : 플라즈마 발생실
7 : 가스 제어부
8, 9 : 봄베
10 : 어플리케이터
11 : 마이크로파 공급관
12 : 마이크로파 발생기
13a : 발광 검지 센서
13b : 발광 스펙트럼 모니터
14 : 마이크로파 매칭 장치
S : 피처리물
다음에, 본 발명의 실시 형태(이하, 실시 형태라 함)에 대해, 이른바 케미컬 드라이 에칭 장치를 예로 들어 구체적으로 설명한다.
[구성]
본 실시 형태의 플라즈마 처리 장치는, 프로세스 가스를 여기시켜 생성한 래디컬에 의해 피처리물(S)의 표면을 처리하는 장치이며, 도1에 도시한 바와 같이 배기구(1a, 1b)를 통해 내부를 진공 배기할 수 있는 프로세스실(1)과, 이 프로세스실(1)의 내부에는 피처리물(S)을 적재하는 적재대(2)를 구비하고 있다.
이 적재대(2)와 대치하여 피처리물(S) 표면 전체에 래디컬을 균일하게 공급하기 위한 샤워 노즐(3)이 설치되어 있다. 또한, 프로세스실(1) 상부에는, 가스 도입구(4)가 마련되고, 이 가스 도입구(4)에 대해 가스 도입관(5)이 설치되어 있다. 이 피처리물로서는, 반도체 장치 제조용의 실리콘 웨이퍼, 액정 표시 장치용 의 유리 기판 등이 상정된다.
프로세스실(1) 외부에 설치된 가스 도입관(5)에는, 내부에 플라즈마 발생실(6a)을 구비한 플라즈마 발생실 부재(6)가 접속되고, 이 플라즈마 발생실 부재(6)의 단부에는 가스 제어부(7)가 설치되어 있다. 또한, 이 가스 제어부(7)에는, 환원성 가스로서 예를 들어 수소를 포함하는 가스를 수납한 봄베(8)와, 재산화 처리 가스로서 예를 들어 산소를 포함하는 가스를 수납한 봄베(9)가 접속되어 있다. 그리고, 이 가스 제어부(7)는 이 수소 혹은 산소를 포함하는 가스를 플라즈마 발생실(6a) 내에 적절하게 도입하도록 제어하고 있다.
또한, 플라즈마 발생실 부재(6)의 중앙에는 어플레케이터(10)가 설치되는 동시에, 상부에 설치된 마이크로파 발생기(12)로부터 마이크로파 공급관(11)을 통해 플라즈마 발생실(6a) 내에 마이크로파를 인가하도록 구성되어 있다. 이에 의해, 플라즈마 발생실(6a) 내부에 글로 방전(glow discharge)이 생겨 플라즈마가 발생하고, 래디컬이 생성된다. 그리고, 이 래디컬이 가스 도입관(5) 및 가스 도입구(4)를 통해 프로세스실(1)로 유입되도록 구성되어 있다. 또한, 플라즈마 발생실 부재(6)를 형성하는 유전체로서는, 석영(SiO2), 알루미나(Al2O3), 사파이어, 질화 알루미늄 등을 사용할 수 있다.
[작용]
이상과 같은 구성으로 이루어지는 본 실시 형태의 플라즈마 처리 장치에서는, 상기한 바와 같은 유전체로 형성된 플라즈마 발생실 부재(6)가 수소를 포함하 는 가스로부터 생성되는 환원성 플라즈마로 환원된 경우에, 가스 제어부(7)에 의해 수소를 포함한 가스 대신에 산소를 포함한 가스를 플라즈마 발생실(6a)에 도입하고, 플라즈마 발생실(6a)에서 산소를 포함하는 가스를 여기시켜 산소 플라즈마를 생성하고, 이 산소 플라즈마에 의해 유전체의 재산화에 의한 재생을 행한다.
여기서, 플라즈마 발생실 부재(6)가 환원되었는지 여부의 판단은, 이하에 나타내는 시간 관리에 의한 방법에 의해 행할 수 있다. 예를 들어, 가스 제어부(7)에 있어서 수소를 포함한 가스 대신에 산소를 포함한 가스를 도입하는 타이밍을, 소정의 처리 로트마다 교대로 행하거나, 혹은 소정의 시간 간격으로 교대로 도입하도록 하는 것이 가능하다.
또한, 물론 작업자가 플라즈마 발생실 부재(6)의 내면을 육안으로 확인하고, 작업자의 판단을 기초로 하여 플라즈마 발생실(6a)에 대해 적절하게 산소를 포함한 가스를 도입하도록 하는 것도 가능하다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 시간 관리에 의한 방법 또는 작업자의 육안에 의한 확인 방법을 상정하고 있다.
또한, 예를 들어 도5에 도시한 바와 같이 플라즈마 발생실 부재(6)의 상부에, 발광 검지 센서(13a) 및 발광 스펙트럼 모니터(13b)를 설치하고, 이들에 의해 플라즈마 발생실(6a) 내에서 발생되는 플라즈마 광 혹은 수소 래디컬량을 검지함으로써 방전실 부재(6)가 환원되었는지 여부의 판단을 할 수 있다.
보다 구체적으로는, 플라즈마 광의 전체 발광 광량의 변화(저하)를 발광 검지 센서(13a)에 의해 검지하고, 또한 발광 스펙트럼 모니터(13b)에 의해, 파장 300 내지 800 nm 등의 발광 스펙트럼의 전체 강도의 저하를 검지한다. 그리고, 이 검 지 결과를 가스 제어부(7)의 제어로 피드백한다. 또한, 수소의 발광 스펙트럼인 파장 434 nm, 486 nm, 656 nm의 발광 강도의 저하를 검지해도 좋다. 또한, 이 경우, 산소 플라즈마를 도입하여 행하는 재산화 처리의 종료 타이밍에 대해서도, 상기와 마찬가지로 발광 스펙트럼 모니터(13b)에 의해 산소 플라즈마의 발광 광량의 변화를 검출하여 판단할 수 있다.
또한, 예를 들어 도6에 도시한 바와 같이 마이크로파 공급관(11)에 설치된 마이크로파 매칭 장치(14)에 의해, 마이크로파 공급관(11)의 방전시의 매칭 안정 위치, 입사 또는 반사, 효율 등의 변화를 검지하여, 이 검지 결과를 가스 제어부(7)로 피드백하는 것도 가능하다. 단, 상기 어떠한 경우에 있어서도, 환원을 검지한 후에는, 피처리물(S)의 처리 중에는 가스 제어부(7)에 의한 산소 플라즈마의 도입은 행해지지 않으며, 상기 시점의 피처리물의 처리를 중지하거나 혹은 처리가 종료된 후에 도입하도록 한다.
다음에, 플라즈마 발생실 부재(6)를 SiO2(석영)로 한 경우의 본 실시 형태의 작용에 대해, 반도체 장치의 애싱 공정에 있어서의 수소 플라즈마 처리를 예로 들어 설명한다. 플라즈마 발생실 부재(6)를 SiO2로 구성한 경우, 가스 제어부(7)로부터 수소를 포함하는 가스가 공급되어, 플라즈마 발생실(6a)에서 수소 플라즈마가 여기되고, 이 방전 시간이 수십 시간이 되면 플라즈마 발생실 부재(6)인 SiO2가 환원되어 Si가 된다. 수소 플라즈마에 의한 환원에서, SiO2가 Si가 되면, 도3에 나타낸 바와 같이 애싱에 필요한 수소 래디컬의 실활(失活)이 현저해진다. 그로 인해, 도4의 (b)로 나타내는 바와 같이 통상은 수십 시간 애싱률의 저하가 일어난다.
그래서, 가스 제어부(7)에 의해 플라즈마 발생실(6a)에 대해 산소를 포함하는 가스를 도입함으로써 플라즈마 발생실(6a)에서 산소 플라즈마를 여기시키고, Si의 재산화를 행한다. 이에 의해, 한 번 환원되어 Si가 된 플라즈마 발생실 부재(6)가 재산화되어 재생하므로, 애싱률의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 재산화에 의한 플라즈마 발생실 부재(6)의 재생에 의해, 부재의 교환 빈도를 줄이는 것이나, 부재의 장기 수명화를 도모할 수 있게 된다. 또한, 가스 제어부(7)로부터 플라즈마 발생실(6a)에 대한 산소를 포함하는 가스의 도입 타이밍은, 상술한 어떠한 방법으로 행할 수 있다.
상기 작용을 실시예를 기초로 하여 구체적으로 설명한다. 도2는 SiO2로 이루어지는 플라즈마 발생실 부재(6)에 대해, 처리 로트마다 산소 플라즈마에 의한 Si 재산화 처리를 행한 경우와, 재산화 처리를 행하지 않은 경우의 애싱률(A/R)을 나타내는 그래프이다. 또한, 처리 조건으로서는, 프로세스 가스로서 H2를 350 sccm(분당 표준 입방 센티미터), He를 6650 sccm, 압력 100 Pa(파스칼), 마이크로파 파워 1000 W(와트), 적재대의 온도 350 ℃이며, 또한 재산화 가스로서 O2를 7000 sccmm, 압력 100 Pa, 마이크로파 파워 1000 W, 적재대의 온도 350 ℃로 하였다.
또한, 이 처리 조건하에 있어서의 재산화 처리의 시간은,「H2 첨가 프로세스의 피처리물 1매당의 처리 시간 × 처리 매수 × H2 농도(％)」로부터 산출한다. 예를 들어, H2(5 ％)/He(95 ％) = 350 sccm/6650 sccm의 프로세스에서의 피처리물 1매당의 처리 시간을 120초, 처리 매수를 25매(1 로트)라 하면, 재산화 처리의 시간은「120초 × 25매(1 로트) × 5 ％ = 150초」가 된다.
또한, 어느 정도 긴 기간을 두거나, 단기간에 재산화 처리를 행하는 경우에는, 그 시점까지의 처리 시간, 처리 매수, H2 농도 등을 고려하여 재산화 처리 시간을 조정한다. 또한, 상기한 경우에는, 수소 플라즈마와 산소 플라즈마가 플라즈마 발생실(6a) 내 표면 등에 접촉하는 정도를 동등하게 하기 위해, 압력, 마이크로파 파워, 적재대의 온도 등을 동일한 설정치로 하고 있지만, 이들도 적절하게 조정하는 것으로 해도 좋다.
다음에, 재산화 처리의 효과에 대해 설명한다. 도2의 (b)로 나타낸 바와 같이, 플라즈마 발생실 부재(6)에 대해 재산화 처리를 행하지 않는 경우에는 방전 시간 10 시간 정도에서 플라즈마 발생실 부재(6)의 애싱률이 1000 nm/분으로부터 500 nm/분까지 저하하여, 30시간 정도에서 교환할 필요가 발생된다. 한편, 도2의 (a)로 나타낸 바와 같이 플라즈마 발생실 부재(6)에 대해 처리 로트 간격으로 산소 플라즈마에 의한 Si 재산화 처리를 행한 경우에는, 애싱률이 저하하는 일 없이, 당초의 값 부근에서 추이하여, 애싱률의 안정을 도모하는 것이 가능해진다.
여기서, 상술한 바와 같이, 이러한 애싱률의 변화는 레지스트 애싱 반응에 기여하는 수소 래디컬의 실활의 정도가 영향을 미치고 있다. 도3에 나타낸 바와 같이, SiO2, Al2O3, Al의 각 재료에 대해 Si에서는 수소 래디컬의 실활의 정도가 크 다. 따라서, 상술한 바와 같이 처리 로트마다 산소 플라즈마에 의한 Si 재산화 처리를 행함으로써 애싱률의 저하를 방지하는 효과는 높다.
다음에, 플라즈마 발생실 부재(6)를 알루미나(Al2O3)로 구성한 경우의 작용에 대해 설명한다. 도4로부터도 알 수 있듯이, 플라즈마 발생실 부재(6)를 Al2O3으로 구성한 쪽이, Si02로 구성한 경우보다도 환원하기 어려워, 애싱률을 비교적 오랜 시간 유지할 수 있는 것을 알 수 있다(도면 중에서는, 약 75 시간 정도). 또한, 환원에 의해 Al2O3의 일부가 Al이 되어도, 도3에 나타낸 바와 같이 수소 래디컬의 실활에 관해서는 거의 차이가 없는 것도 그 요인이다. 그러나, 장시간 방전을 행함으로써 Al2O3의 대부분이 환원되어, Al이 되면 급격하게 애싱률이 저하한다. 이는, 플라즈마 발생실 부재(6)가 유전체(Al2O3)로부터 금속(Al)으로 바뀐 것에 의해 마이크로파가 차단되어, 플라즈마를 발생할 수 없게 되기 때문이다.
상기 작용을 실시예를 기초로 하여 구체적으로 설명하면, 플라즈마 발생실 부재(6)를 알루미나(Al2O3)로 구성하고, 처리 조건으로서 프로세스 가스로서 H2를 350 sccm, 압력 100 Pa, 마이크로파 파워 1000 W, 적재대의 온도 350 ℃로 하였다. 또한, 재산화 가스로서 O2를 7000 sccm, 압력 100 Pa, 마이크로파 파워 1000 W, 적재대의 온도 350 ℃로 하였다.
이 점, 도4의 (a)로 나타낸 바와 같이, 플라즈마 발생실 부재(6)를 Al2O3으 로 구성한 경우에는, 상술한 바와 같이 도면 중 (b)로 나타내는 SiO2로 구성한 경우에 비해, 재산화 처리를 행하지 않는 경우라도 애싱률은 비교적 오랜 시간 유지할 수 있다.
그러나, Al2O3의 경우, 또한 장시간의 방전(75 시간 이상)을 행함으로써 대부분이 환원되어 Al화하면, 급격하게 애싱률이 저하한다. 그래서, Al2O3으로 이루어지는 플라즈마 발생실 부재(6)에 대해서도 산소 플라즈마에 의한 재산화 처리를 병용함으로써, 또한 장시간의 안정된 처리 작업을 할 수 있고, 적어도 150 시간 이상의 비율 안정이 가능해진다.
[다른 실시 형태]
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에는 한정되지 않으며, 이하에 예시하는 다른 실시 형태에도 적용이 가능하다. 상기 실시 형태에서는, 이른바 케미컬 드라이 에칭(CDE)형의 플라즈마 처리 장치에 대해 설명하였지만, 본 발명의 플라즈마 처리는 이에 한정되는 일 없이, 수소를 대표로 하는 환원 가스의 플라즈마로 처리를 행하는 장치에도 적용 가능하다. 예를 들어, 도7에 도시한 바와 같은 드라이 에칭을 위한, 이른바 다운 플로우형 플라즈마 처리 장치, 도8에 도시한 바와 같은 반응성 이온 에칭(RIE) 장치, 혹은 상기 특허 문헌 4에 기재되어 있는 장치에도 적용 가능하다.
또한, 재산화 처리의 대상은, 플라즈마 발생실 부재에 한정되는 것은 아니며, 환원성 플라즈마 처리에 의해 환원되는 부재이면 어떠한 것도 포함된다. 플라 즈마 발생실, 프로세스실의 내벽, 확산판, 적재대 부근의 부재 등이라도, 환원되면 수소 래디컬의 실활 정도가 증가하여, 처리율이 저하되어 버리기 때문이다. 본 발명은, 이러한 부재에 대해서도 재산화 처리를 행함으로써 수소 래디컬의 실활을 방지하여, 높은 처리율을 유지할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 상술한 실시 형태에서는 환원성 플라즈마 처리에 사용되는 가스의 대표예로서 수소 가스와 He 가스의 혼합 가스에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명의 환원성 플라즈마 처리에 사용되는 가스는 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 수소 가스 단체(單體)의 경우, 다른 환원성 가스(예를 들어, 암모니아 가스 등) 단체의 경우, 혹은 이들 환원성 가스와 불활성 가스(예를 들어, He나 Ar 등)나 질소 가스와의 혼합 가스라도 좋다. 마찬가지로, 상술한 실시 형태에서는 재산화 처리에 사용되는 가스로서, 산소 가스 단체인 경우를 설명하였지만, 본 발명의 재산화 처리에 사용되는 가스도 이에 한정되는 것은 아니며, 불활성 가스(예를 들어, He나 Ar 등), 질소 가스, H2O 등과의 혼합 가스라도 좋다.
Claims (8)
- 적어도 일부가 유전체로 형성되고, 그 내부에 가스를 여기시켜 플라즈마를 생성하는 플라즈마 발생실과, 상기 플라즈마 발생실에 상기 가스를 도입하는 가스 제어부를 구비한 플라즈마 처리 장치이며,상기 가스 제어부는, 환원성 가스를 공급하는 수단과 재산화 처리 가스를 공급하는 수단을 구비하고 있고, 상기 환원성 가스를 여기시킴으로써 생성된 환원성 플라즈마에 접하는 부재가 환원된 경우에는, 상기 환원성 가스 대신에 재산화 처리 가스를 상기 플라즈마 발생실에 도입하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 환원성 플라즈마에 접하는 부재가, 상기 환원성 가스를 여기시킴으로써 생성된 환원성 플라즈마에 의해 환원된 것 또는 재산화 처리 가스를 상기 플라즈마 발생실에 도입함으로써 재산화된 것을 검출하는 검출부를 구비하고,상기 가스 제어부는, 상기 검출부에 의한 검출 결과를 기초로 하여, 상기 플라즈마 발생실에 도입하는 가스를 절환하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 재산화 가스는, 산소를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유전체는, 석영, 알루미나, 사파이어 또는 질화 알루미늄 중 어느 하나에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
- 적어도 일부가 유전체로 형성된 플라즈마 발생실에 가스를 도입하고, 상기 가스를 여기시켜 플라즈마를 생성하고, 상기 가스 플라즈마에 의해 피처리 대상물의 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 처리 방법이며,상기 플라즈마 발생실에 대해, 환원성 가스를 공급하는 공정과,상기 환원성 가스를 여기시킴으로써 생성된 환원성 플라즈마에 접하는 부재가 환원된 경우에는, 상기 환원성 가스 대신에 재산화 처리 가스를 상기 플라즈마 발생실에 도입하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 환원성 가스를 여기시킴으로써 생성된 환원성 플라즈마에 의해 환원된 것 또는 재산화 처리 가스를 상기 플라즈마 발생실에 도입함으로써 재산화된 것을 검출하는 공정과,상기 검출 결과를 기초로 하여, 도입하는 가스를 절환하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
- 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 재산화 가스는, 산소를 포함하는 것을 특 징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
- 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 유전체는, 석영, 알루미나, 사파이어 또는 질화 알루미늄 중 어느 하나에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
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