KR20160038808A

KR20160038808A - Plasma processing apparatus

Info

Publication number: KR20160038808A
Application number: KR1020150136491A
Authority: KR
Inventors: 요시오 가와마타
Original assignee: 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2016-04-07
Also published as: TW201612944A; TWI671785B; JP2016072237A; TWI598928B; KR102464047B1; JP6329110B2; TW201725603A

Abstract

Etching rate can be improved by reducing the leakage of plasma. A plasma processing apparatus comprises a tub-type electrode (10) which has an opening part at an end and receives a process gas. The tube-type electrode (10) is connected to a high frequency power supply which applies a high frequency voltage. The plasma processing apparatus comprises a rotation table (3) as a transfer part. The rotation table (3) allows a work (W) to pass directly under the opening part (11) of the tube-type electrode (10). The plasma processing apparatus also comprises a magnetic member (17) which forms a magnetic field (B) including a magnetic line of force approximately parallel to the transfer direction of the work (W), near the opening part (11). So, the processing speed and process stability can be improved.

Description

PLASMA PROCESSING APPARATUS

본 발명은, 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a plasma processing apparatus.

반도체 장치나 액정 디스플레이 혹은 광 디스크 등 각종의 제품의 제조 공정에 있어서, 예컨대 웨이퍼나 유리 기판 등의 워크 상에 광학막 등의 박막을 성막하는 것이 있다. 박막은, 워크에 대하여 금속 등의 막을 형성하는 성막과, 형성한 막에 대하여 에칭, 산화 또는 질화 등의 막처리를 반복함에 따라 작성할 수 있다. A thin film such as an optical film is formed on a work such as a wafer or a glass substrate in a manufacturing process of various products such as a semiconductor device, a liquid crystal display, or an optical disk. The thin film can be prepared by repeating film formation for forming a film of metal or the like on a work and film processing such as etching, oxidation or nitrification for the formed film.

성막 및 막처리는 여러 가지 방법으로 행할 수 있지만, 그 하나로서, 플라즈마를 이용한 것이 있다. 성막은, 진공 용기 내에 성막하는 재료로 이루어지는 타겟을 배치한다. 진공 용기 내에 불활성 가스를 도입하고, 타겟에 직류 전압을 인가하여 불활성 가스를 플라즈마화하여 이온을 생성하며, 이 이온을 타겟에 충돌시킨다. 타겟으로부터 때려내진 재료가 워크상에 퇴적함으로써 성막이 행해진다.The film formation and the film treatment can be carried out by various methods. One of them is plasma. The film deposition places a target made of a material for film formation in a vacuum container. An inert gas is introduced into the vacuum chamber, a direct current voltage is applied to the target to plasmaize the inert gas to generate ions, and the ions collide with the target. The film is deposited by depositing the material which is struck from the target on the work.

막처리는 진공 용기 내에 플라즈마를 발생시키기 위한 전극을 배치하고, 성막된 워크를 전극의 아래에 배치한다. 진공 용기 내에 프로세스 가스를 도입하고, 전극에 고주파 전압을 인가하여 프로세스 가스를 플라즈마화하여 이온을 생성한다. 프로세스 가스는, 에칭의 경우는 아르곤 가스 등의 불활성 가스를 이용한다. 산화 처리의 경우는 산소, 질화 처리의 경우는 질소를 이용한다. 생성한 이온을 워크상의 막에 충돌시킴에 따라 막을 에칭하는 또는 산화물 혹은 질화물을 생성하는 등의 막처리를 행한다.In the film processing, an electrode for generating a plasma is arranged in a vacuum container, and the formed work is placed under the electrode. A process gas is introduced into the vacuum chamber and a high frequency voltage is applied to the electrode to convert the process gas into plasma to generate ions. The process gas uses an inert gas such as argon gas in the case of etching. Oxygen is used for the oxidation treatment, and nitrogen is used for the nitriding treatment. The generated ions impinge on the work-like film to perform film processing such as etching of the film or formation of oxide or nitride.

이러한 성막과 막처리를 연속하여 행할 수 있도록 하나의 진공 용기의 내부에 회전 테이블을 배치하고, 회전 테이블의 위쪽의 둘레 방향에 성막용의 유닛과 막처리용의 유닛을 복수 배치한 플라즈마 처리 장치가 있다(예컨대, 특허문헌 1 및 2 참조). 워크를 회전 테이블 상에 유지하여 반송하고, 성막 유닛과 막처리 유닛의 직하(直下)를 통과시킴으로써 광학막 등이 형성된다. A plasma processing apparatus in which a rotary table is disposed in one vacuum container so that film formation and film processing can be performed continuously and a plurality of units for film formation and a plurality of film processing units are arranged in the circumferential direction above the rotary table (See, for example, Patent Documents 1 and 2). An optical film or the like is formed by holding a work on a rotating table and transporting it, and passing the film directly below the film forming unit and the film processing unit.

예컨대, 특허문헌 1 및 2와 같은 전극을, 상단이 막힌 통형상으로 형성하는(이하, 「통형 전극」이라고 함) 막처리 유닛에서는, 프로세스 가스를 통형 전극의 내부에 도입함으로써, 플라즈마는 통형 전극의 내부에 발생한다. 통형 전극의 개구부를 회전 테이블의 면과 좁은 클리어런스를 개재하여 마주하도록 배치하고, 워크가 개구부의 아래를 좁은 클리어런스로 통과하도록 구성한다. 이렇게 함으로써, 플라즈마의 외부 유출을 저감시키면서 막처리를 행할 수 있다. For example, in a film processing unit in which electrodes such as Patent Documents 1 and 2 are formed into a cylindrical shape with a top clogged (hereinafter referred to as "cylindrical electrode"), by introducing a process gas into the inside of the cylindrical electrode, Lt; / RTI > The opening of the tubular electrode is arranged so as to face the surface of the turntable via a narrow clearance so that the workpiece passes through the opening portion with a narrow clearance. By doing so, the film treatment can be performed while reducing the outflow of the plasma.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 공보 제2002-256428호Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-256428 특허문헌 2 : 일본 특허 공고 공보 소57-27183호Patent Document 2: Japanese Patent Publication No. 57-27183

막처리 유닛에 있어서, 에칭률이나 화합물 생성 레이트를 향상시키기 위해서는, 전극에 인가하는 전압을 증가시키거나, 또는 도입하는 프로세스 가스의 압력을 증가시킬 필요가 있다. 그러나, 전압 또는 가스압이 증가하면, 통형 전극의 내부에 발생한 플라즈마가 외부에 확대되고, 자기 바이어스 전압이 반전하여 막처리가 성립하지 않게 될 가능성이 있다. In the film processing unit, in order to improve the etching rate and the compound production rate, it is necessary to increase the voltage applied to the electrode or increase the pressure of the process gas to be introduced. However, if the voltage or the gas pressure increases, the plasma generated inside the cylindrical electrode expands to the outside, and there is a possibility that the magnetic bias voltage is inverted and the film processing is not established.

본 발명은, 전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서, 통형 전극의 내부의 방전의 외부로의 누설을 억제하여 플라즈마 처리 장치에서의 처리의 안정화와 처리 속도의 향상을 목적으로 한다. In order to solve the above-described problems, the present invention aims to suppress leakage of discharge inside the cylindrical electrode to the outside, thereby stabilizing the processing in the plasma processing apparatus and improving the processing speed.

상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 플라즈마 처리 장치는, 일단에 개구부가 형성되고, 내부에 프로세스 가스가 도입되는 통형 전극과, 상기 통형 전극에 대하여 전압을 인가하는 전원과, 상기 개구부의 직하에 워크를 반입 및 반출하는 반송부와, 상기 개구부의 근방에서 상기 워크의 반송 방향으로 평행한 자력선을 포함하는 자계를 형성하는 자성(磁性) 부재를 구비한다. In order to achieve the above object, a plasma processing apparatus of the present invention comprises: a tubular electrode having an opening at one end and introducing a process gas therein; a power source for applying a voltage to the tubular electrode; And a magnetic member which forms a magnetic field including magnetic force lines parallel to the conveying direction of the work in the vicinity of the opening.

자성 부재에 의해서 통형 전극의 개구부의 근방에 자계가 형성됨에 따라, 통형 전극의 내부의 플라즈마의 전자가 자계에 포착되고, 고전압 및 고가스압의 조건 하에서도 통형 전극의 내부의 방전이 외부에 누설되기 어려워진다. 이에 따라, 자기 바이어스 전압의 반전을 억제하여 막처리를 안정되게 행할 수 있다. 또한, 자계가 워크의 반송 방향으로 평행한 자력선을 포함함에 따라, 통형 전극의 내부에 자계의 터널이 형성되고, 플라즈마가 이 터널에 유도되어 균등하게 넓어지기 때문에, 워크 전체에 이온이 널리 퍼진다. 따라서, 플라즈마 처리 장치의 에칭률 및 화합물 생성 레이트를 향상시킬 수 있어 신뢰성을 높일 수 있다. As a magnetic field is formed in the vicinity of the opening of the tubular electrode by the magnetic member, electrons of the plasma inside the tubular electrode are caught by the magnetic field, and the discharge inside the tubular electrode leaks to the outside even under the conditions of high voltage and high gas pressure It gets harder. Thus, the inversion of the self-bias voltage can be suppressed and the film processing can be stably performed. Further, as the magnetic field includes magnetic force lines parallel to the workpiece conveying direction, a tunnel of magnetic fields is formed inside the cylindrical electrode, and the plasma is guided to the tunnel and spreads evenly. Therefore, the etching rate and the compound production rate of the plasma processing apparatus can be improved, and the reliability can be improved.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A 단면도이다.
도 3은 도 1의 B-B 단면도이다.
도 4의 (a)는 도 3을 간략화하여, 통형 전극 내에서 발생하는 플라즈마와 자성 부재에 의해서 형성되는 자계를 모식적으로 나타낸 도면이다. (b)는 막처리 유닛의 간략화한 평면도이며, 통형 전극 내에서 발생하는 플라즈마와 자성 부재에 의해서 형성되는 자계를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태의 변형예를 나타내는, 막처리 유닛의 간략화한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 개략 구성도이다.
도 7의 (a)는 도 6을 간략화하여, 통형 전극 내에서 발생하는 플라즈마와 자성 부재에 의해서 형성되는 자계를 모식적으로 나타낸 도면이다. (b)는 막처리 유닛의 간략화한 평면도이며, 통형 전극 내에서 발생하는 플라즈마와 자성 부재에 의해서 형성되는 자계를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 그 밖의 실시형태에 따른 막처리 유닛의 구성을 나타내는 단면도이다.1 is a plan view schematically showing a configuration of a plasma processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a sectional view taken along the line AA in Fig.
3 is a sectional view taken along line BB of Fig.
Fig. 4 (a) is a diagram schematically showing the plasma generated in the tubular electrode and the magnetic field formed by the magnetic member, with the simplification of Fig. 3. Fig. (b) is a simplified plan view of the film processing unit, and schematically shows a magnetic field formed by the plasma and the magnetic member generated in the tubular electrode.
5 is a simplified plan view of a film processing unit showing a modification of the first embodiment of the present invention.
6 is a schematic configuration diagram of a plasma processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7A is a diagram schematically showing a magnetic field formed by the plasma and the magnetic member generated in the cylindrical electrode, with FIG. 6 being simplified. FIG. (b) is a simplified plan view of the film processing unit, and schematically shows a magnetic field formed by the plasma and the magnetic member generated in the tubular electrode.
8 is a cross-sectional view showing a configuration of a film processing unit according to another embodiment of the present invention.

[제1 실시형태][First Embodiment]

[구성][Configuration]

본 발명의 실시형태에 관해서, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 처리 장치는 대략 원통형의 챔버(1)를 갖는다. 챔버(1)에는 배기부(2)가 설치되어 있고, 챔버(1)의 내부를 진공으로 배기 가능하게 되어 있다. 챔버(1)의 내부에는 대략 원형의 회전 테이블(3)이 배치된다. 회전 테이블(3)의 중심축에는 도시하지 않는 구동 기구가 연결된다. 구동 기구의 구동에 의해서 회전 테이블(3)은 중심축을 회전축으로 하여 회전한다. 회전 테이블(3)의 상면에는, 워크(W)를 유지하는 유지부(3a)가 복수 설치된다. 복수의 유지부(3a)는 회전 테이블(3)의 둘레 방향을 따라서 등간격으로 설치된다. 회전 테이블(3)이 회전함에 따라, 유지부(3a)에 유지된 워크(W)가 회전 테이블(3)의 둘레 방향으로 이동한다. 바꿔 말하면, 회전 테이블(3)의 면상에는 워크의 원형의 이동 궤적인 반송 경로(이하, 「반송로(P)」라고 함)가 형성된다. As shown in Figs. 1 and 2, the plasma processing apparatus has a substantially cylindrical chamber 1. The chamber 1 is provided with an evacuation section 2 so that the inside of the chamber 1 can be evacuated with a vacuum. In the interior of the chamber 1, a substantially circular rotary table 3 is disposed. A drive mechanism (not shown) is connected to the center axis of the rotary table 3. [ By the drive mechanism being driven, the rotary table 3 rotates about the central axis as the rotation axis. On the upper surface of the rotary table 3, a plurality of holding portions 3a for holding the workpiece W are provided. The plurality of holding portions 3a are provided at regular intervals along the circumferential direction of the rotary table 3. [ The work W held by the holding portion 3a moves in the circumferential direction of the rotary table 3 as the rotary table 3 rotates. In other words, on the surface of the rotary table 3, a conveyance path (hereinafter referred to as a " conveyance path P ") which is a circular movement trajectory of the workpiece is formed.

이후, 단순히 「둘레 방향」이라고 하는 경우에는, 「회전 테이블(3)의 둘레 방향」을 의미하고, 단순히 「반경 방향」이라고 하는 경우에는, 「회전 테이블(3)의 반경 방향」을 의미한다. 또한, 본 실시형태에서는 워크(W)의 예로서, 평판형상의 기판을 이용하고 있지만, 플라즈마 처리를 행하는 워크(W)의 종류는 특정한 것으로 한정되지 않는다. 예컨대, 중심에 오목부 혹은 볼록부를 갖는 만곡한 기판을 이용해도 좋다. In the following, simply "circumferential direction" means "circumferential direction of the rotary table 3" and simply "radial direction" means "radial direction of the rotary table 3". In the present embodiment, a plate-shaped substrate is used as an example of the work W, but the type of the work W to be subjected to the plasma processing is not limited to a specific one. For example, a curved substrate having a concave portion or a convex portion at the center may be used.

회전 테이블(3)의 위쪽에는, 플라즈마 처리 장치에서의 각 공정의 처리를 행하는 유닛(이하, 「처리 유닛」이라고 함)이 설치되어 있다. 각 처리 유닛은, 회전 테이블(3)의 면상에 형성되는 워크의 반송로(P)를 따라서, 서로 정해진 간격을 비워 인접하도록 배치되어 있다. 유지부(3a)에 유지된 워크(W)가 각 처리 유닛의 아래를 통과함으로써 각 공정의 처리가 행해진다.Above the rotary table 3, a unit (hereinafter referred to as " processing unit ") for performing the processing of each step in the plasma processing apparatus is provided. The respective processing units are arranged adjacent to each other with clearance spaced from each other along the conveying path P of the work formed on the surface of the rotary table 3. [ The work W held by the holding portion 3a passes under each of the processing units so that the processing of each step is performed.

도 1의 예에서는, 회전 테이블(3) 상의 반송로(P)를 따라서 7개의 처리 유닛(4a∼4g)이 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 처리 유닛(4a, 4b, 4c, 4d, 4f, 4g)은 워크(W)에 성막 처리를 행하는 성막 유닛이다. 처리 유닛(4e)은 성막 유닛에 의해서 워크(W) 상에 형성된 막에 대하여 처리를 행하는 막처리 유닛이다. 본 실시형태에서는, 성막 유닛은 스퍼터링을 행하는 것으로서 설명한다. 또한, 막처리 유닛은 에칭을 행하는 것으로서 설명한다. 처리 유닛(4a)와 처리 유닛(4g)의 사이에는, 외부로부터 미처리의 워크(W)를 챔버(1)의 내부에 반입하고, 처리 완료의 워크(W)를 챔버(1)의 외부로 반출하는 로드록부(5)가 설치되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 워크(W)의 반송 방향을, 도 1의 시계 방향으로, 처리 유닛(4a)의 위치로부터 처리 유닛(4g)을 향하는 방향으로 한다. 물론, 이것은 일례이며, 반송 방향, 처리 유닛의 종류, 나열한 순서 및 수는 특정한 것에 한정되지 않고, 적절하게 결정할 수 있다.In the example of Fig. 1, seven processing units 4a to 4g are arranged along the conveying path P on the rotary table 3. [ In this embodiment, the processing units 4a, 4b, 4c, 4d, 4f, and 4g are film forming units that perform the film forming process on the work W. The processing unit 4e is a film processing unit that performs processing on a film formed on the work W by the film forming unit. In the present embodiment, the film forming unit is described as performing sputtering. The film processing unit is described as performing etching. Between the processing unit 4a and the processing unit 4g an untreated workpiece W is carried into the chamber 1 and the processed workpiece W is taken out of the chamber 1 A load lock portion 5 is provided. In the present embodiment, the carrying direction of the workpiece W is the direction from the position of the processing unit 4a to the processing unit 4g in the clockwise direction in Fig. Of course, this is an example, and the conveying direction, the kind of the processing unit, the order and the number of the processing units are not limited to the specific ones but can be appropriately determined.

성막 유닛인 처리 유닛(4a)의 구성예를 도 2에 나타낸다. 다른 성막 유닛(4b, 4c, 4d, 4f, 4g)도, 성막 유닛(4a)와 동일하게 구성해도 좋지만, 그 밖의 구성을 적용해도 좋다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 성막 유닛(4a)은 스퍼터원으로서 챔버(1)의 내부의 상면에 부착된 타겟(6)을 구비하고 있다. 타겟(6)은, 워크(W) 상에 퇴적시키는 재료로 구성된 판형상의 부재이다. 타겟(6)은 워크(W)가 성막 유닛(4a)의 아래를 통과할 때에, 워크(W)와 대향하는 위치에 설치된다. 타겟(6)에는 타겟(6)에 대하여 직류 전압을 인가하는 DC 전원(7)이 접속되어 있다. 또한, 챔버(1)의 내부의 상면의, 타겟(6)을 부착한 개소의 근방에는 스퍼터 가스를 챔버(1)의 내부에 도입하는 스퍼터 가스 도입부(8)가 설치되어 있다. 스퍼터 가스는, 예컨대, 아르곤 등의 불활성 가스를 이용할 수 있다. 타겟(6)의 주위에는, 플라즈마의 유출을 저감시키기 위한 격벽(9)이 설치되어 있다. 또, 전원에 관해서는 DC 펄스 전원, RF 전원 등 주지의 것을 적용할 수 있다. An example of the configuration of the processing unit 4a which is a film forming unit is shown in Fig. Other film forming units 4b, 4c, 4d, 4f, and 4g may be configured similarly to the film forming unit 4a, but other configurations may be applied. As shown in Fig. 2, the film forming unit 4a has a target 6 attached to the upper surface of the inside of the chamber 1 as a sputtering source. The target 6 is a plate-shaped member made of a material to be deposited on the work W. The target 6 is provided at a position facing the work W when the work W passes under the film forming unit 4a. A DC power source 7 for applying a DC voltage to the target 6 is connected to the target 6. A sputter gas introducing portion 8 for introducing a sputtering gas into the chamber 1 is provided in the vicinity of the position where the target 6 is attached on the upper surface of the inside of the chamber 1. As the sputter gas, for example, an inert gas such as argon may be used. At the periphery of the target 6, a partition wall 9 for reducing the outflow of the plasma is provided. A well-known power source such as a DC pulse power source and an RF power source can be applied to the power source.

막처리 유닛(4e)의 구성예를, 도 2∼도 4에 나타낸다. 도 2는, 도 1의 A-A 단면도이다. 도 3은 도 1의 B-B 단면도이다. 도 4의 (a)는, 도 3을 일부 간략화한 모식도이며, 막처리 유닛(4e)의 작용을 나타내고 있다. 도 4의 (b)는 막처리 유닛(4e)을 간략화한 평면도이며, 막처리 유닛(4e)의 작용을 나타내고 있다. An example of the configuration of the film processing unit 4e is shown in Figs. 2 is a sectional view taken along the line A-A in Fig. 3 is a B-B cross-sectional view of Fig. Fig. 4 (a) is a schematic view of a part of Fig. 3 in a simplified manner, showing the action of the film processing unit 4e. 4 (b) is a simplified plan view of the film processing unit 4e, showing the action of the film processing unit 4e.

막처리 유닛(4e)은 챔버(1)의 내부의 상면에 설치된, 통형상으로 형성된 전극(이하, 「통형 전극」이라고 함)(10)을 구비하고 있다. 통형 전극(10)은, 각진 통형상이며, 일단에 개구부(11)를 갖고 타단은 폐색되어 있다. 통형 전극(10)은 챔버(1)의 상면에 설치된 관통 구멍을 관통하여, 개구부(11)측의 단부가 챔버(1)의 내부에 위치하고, 폐색된 단부가 챔버(1)의 외부에 위치하도록 배치된다. 통형 전극(10)은 절연재(21)를 개재하여 챔버(1)의 관통 구멍의 둘레 가장자리에 지지되어 있다. 통형 전극(10)의 개구부(11)는, 회전 테이블(3) 상에 형성된 반송로(P)와 마주하는 위치에 배치된다. 즉, 회전 테이블(3)은, 반송부로서, 워크(W)를 반송하여 개구부(11)의 직하를 통과시킨다. 그리고, 개구부(11)의 직하의 위치가 워크(W)의 통과 위치가 된다. The membrane processing unit 4e is provided with a tubular electrode (hereinafter referred to as " cylindrical electrode ") 10 provided on the upper surface of the chamber 1. The tubular electrode 10 has an angular tubular shape and has an opening 11 at one end and an end closed at the other end. The tubular electrode 10 penetrates the through hole provided in the upper surface of the chamber 1 so that the end on the side of the opening 11 is located inside the chamber 1 and the closed end is located outside the chamber 1 . The tubular electrode 10 is supported on the peripheral edge of the through hole of the chamber 1 through the insulating material 21. The opening 11 of the cylindrical electrode 10 is disposed at a position facing the conveying path P formed on the rotary table 3. [ That is, the rotary table 3 conveys the work W as a carry section and passes directly under the opening 11. [ The position immediately below the opening 11 serves as the position through which the work W is passed.

도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 통형 전극(10)은 위에서 보면 회전 테이블(3)의 반경 방향(r)에서의 중심측으로부터 외측을 향하여 직경 확장하는 부채형상으로 되어 있다. 통형 전극(10)의 개구부(11)도, 동일하게 부채형상으로 되어 있다. 회전 테이블(3)의 위에 유지되는 워크(W)가 개구부(11)의 아래를 통과하는 속도는, 회전 테이블(3)의 반경 방향(r)에 있어서 중심측을 향할수록 늦어지고, 외측으로 향할수록 빨라진다. 그 때문에, 개구부(11)가 단순한 장방형 또는 정방형이면, 반경 방향에서의 중심측과 외측에서 워크(W)가 개구부(11)의 직하를 통과하는 시간에 차이가 생긴다. 개구부(11)를 반경 방향(r)에서의 중심측으로부터 외측을 향하여 직경 확장시킴으로써, 워크(W)가 개구부(11)를 통과하는 시간을 일정하게 할 수 있고, 후술하는 플라즈마 처리를 균등하게 할 수 있다. 다만, 통과하는 시간의 차이가 제품상 문제가 되지 않을 정도이면, 장방형 또는 정방형이라도 좋다. As shown in Fig. 4 (b), the cylindrical electrode 10 has a fan shape extending in diameter from the center side toward the outside in the radial direction r of the rotary table 3 as viewed from above. The opening 11 of the tubular electrode 10 also has a fan shape. The speed at which the work W held on the rotary table 3 passes under the opening 11 becomes slower toward the center side in the radial direction r of the rotary table 3, The faster it gets. Therefore, when the opening 11 is a simple rectangle or square, there is a difference in the time for the work W to pass directly under the opening 11 at the center side and the outside in the radial direction. The time for the work W to pass through the opening 11 can be made constant and the plasma processing to be described later can be made uniform by enlarging the diameter of the opening 11 from the center side to the outside in the radial direction r . However, it may be a rectangular shape or a square shape as long as the difference in passing time is not a problem on the product.

전술한 바와 같이, 통형 전극(10)은 챔버(1)의 관통 구멍을 관통하고, 일부가 챔버(1)의 외부에 노출하고 있다. 이 통형 전극(10)에서의 챔버(1)의 외부에 노출한 부분은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 외부 실드(12)에 덮여져 있다. 외부 실드(12)에 의해서 챔버(1)의 내부의 공간이 기밀하게 유지된다. 통형 전극(10)의 챔버(1)의 내부에 위치하는 부분의 주위는, 내부 실드(13)에 의해서 덮여 있다. 내부 실드(13)는, 통형 전극(10)과 동축의 각이진 통형상이며, 챔버(1)의 내부의 상면에 지지되어 있다. 내부 실드(13)의 통의 각 측면은, 통형 전극(10)의 각 측면과 대략 평행하게 설치된다. 내부 실드(13)의 하단은 통형 전극(10)의 개구부(11)와 높이 방향에 있어서 동일한 위치이지만, 내부 실드(13)의 하단에는, 회전 테이블(3)의 상면과 평행하게 연장된 플랜지(14)가 설치되어 있다. 이 플랜지(14)에 의해서, 통형 전극(10)의 내부에서 발생한 플라즈마가 내부 실드(13)의 외부에 유출하는 것이 억제된다. 회전 테이블(3)에 의해서 반송되는 워크(W)는, 회전 테이블(3)과 플랜지(14)의 사이의 간극을 통과하여 통형 전극(10)의 개구부의 직하에 반입되고, 다시 회전 테이블(3)과 플랜지(14)의 사이의 간극을 통과하여 통형 전극(10)의 개구부의 직하로부터 반출된다. As described above, the cylindrical electrode 10 passes through the through-hole of the chamber 1, and a part thereof is exposed to the outside of the chamber 1. A portion of the cylindrical electrode 10 exposed to the outside of the chamber 1 is covered with the outer shield 12 as shown in Fig. The space inside the chamber 1 is kept airtight by the external shield 12. The periphery of the portion of the cylindrical electrode 10 that is located inside the chamber 1 is covered by the inner shield 13. The inner shield 13 is in the form of an angular cylinder having the same axis as that of the cylindrical electrode 10 and is supported on the upper surface of the interior of the chamber 1. Each side of the cylinder of the inner shield 13 is provided substantially parallel to each side face of the cylindrical electrode 10. The lower end of the inner shield 13 is at the same position as the opening 11 of the tubular electrode 10 in the height direction. The lower end of the inner shield 13 is provided with a flange extending parallel to the upper surface of the rotary table 3 14 are provided. The flange 14 suppresses the plasma generated inside the cylindrical electrode 10 from flowing out to the outside of the inner shield 13. [ The workpiece W carried by the rotary table 3 passes through the gap between the rotary table 3 and the flange 14 and is brought right under the opening of the cylindrical electrode 10 and is then returned to the rotary table 3 And the flange 14, and is carried out from under the opening of the cylindrical electrode 10.

통형 전극(10)에는, 고주파 전압을 인가하기 위한 RF 전원(15)이 접속되어 있다. RF 전원(15)의 출력측에는 매칭 박스(도시하지 않음)가 직렬로 접속되어 있다. RF 전원은 챔버(1)에도 접속되어 있고, 통형 전극(10)이 캐소드, 챔버(1)가 애노드로 되어 있다. 또, 챔버(1)나 회전 테이블(3)은 접지되어 있다. 플랜지(14)를 갖는 내부 실드(13)도 접지된다. To the cylindrical electrode 10, an RF power supply 15 for applying a high-frequency voltage is connected. A matching box (not shown) is connected in series to the output side of the RF power supply 15. The RF power source is also connected to the chamber 1, and the cylindrical electrode 10 is a cathode and the chamber 1 is an anode. The chamber 1 and the rotary table 3 are grounded. The inner shield 13 having the flange 14 is also grounded.

또한, 통형 전극(10)에는 프로세스 가스 도입부(16)가 접속되어 있고, 프로세스 가스 도입부(16)를 개재하여 외부의 프로세스 가스 공급원으로부터 통형 전극(10)의 내부에 프로세스 가스가 도입된다. 프로세스 가스는, 막처리의 목적에 따라서 적절하게 변경 가능하다. 예컨대, 에칭을 행하는 경우는, 에칭 가스로서 아르곤 등의 불활성 가스를 이용할 수 있다. 산화 처리를 행하는 경우는 산소를 이용할 수 있다. 질화 처리를 행하는 경우는 질소를 이용할 수 있다. RF 전원(15) 및 프로세스 가스 도입부(16)는 함께, 외부 실드(12)에 설치된 관통 구멍을 개재하여 통형 전극(10)에 접속한다. The process gas introducing section 16 is connected to the tubular electrode 10 and a process gas is introduced into the tubular electrode 10 from an external process gas supply source via the process gas introducing section 16. [ The process gas can be appropriately changed depending on the purpose of the film treatment. For example, when etching is performed, an inert gas such as argon may be used as an etching gas. In the case of carrying out the oxidation treatment, oxygen can be used. When nitriding is performed, nitrogen can be used. The RF power source 15 and the process gas introducing portion 16 are connected to the cylindrical electrode 10 via through holes provided in the outer shield 12 together.

또한, 회전 테이블(3)의 아래쪽에는, 자성 부재(17)가 설치되어 있다. 자성 부재(17)는 챔버(1)의 바닥면에 부착된 지지대(18)의 위에 적재되고, 회전 테이블(3)을 사이에 끼워 통형 전극(10)의 개구부(11)에 대향하는 위치에 배치되어 있다. 자성 부재(17)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 자석(17a)과 제2 자석(17b)으로 이루어지는 한 쌍의 막대 형상의 영구 자석으로 구성할 수 있다. 제1 자석(17a)과 제2 자석(17b)은 정해진 간격을 두고, 서로 상이한 극성의 부분이 대향하도록 배치된다. 「서로 상이한 극성의 부분이 대향하도록 배치한다」란, 제1 자석(17a)의 N극측에 제2 자석(17b)의 S극측이 대향하도록, 그리고 제1 자석(17a)의 S극측에 제2 자석(17b)의 N극측이 대향하도록 배치하는 것을 의미한다. 또한 제1 자석(17a)과 제2 자석(17b)은 각각, 회전 테이블(3)의 회전 방향에 대하여 직교하도록 배치한다. Further, a magnetic member 17 is provided below the rotary table 3. The magnetic member 17 is placed on a support 18 attached to the bottom surface of the chamber 1 and is placed at a position opposite to the opening 11 of the tubular electrode 10 with the rotating table 3 interposed therebetween . The magnetic member 17 can be constituted by a pair of rod-shaped permanent magnets constituted by the first magnet 17a and the second magnet 17b as shown in Fig. The first magnet 17a and the second magnet 17b are arranged so that portions of different polarities face each other with a predetermined gap therebetween. Is arranged such that the S pole side of the second magnet 17b faces the N pole side of the first magnet 17a and the S pole side of the second magnet 17b faces the S pole side of the first magnet 17a, Pole side of the magnet 17b are opposed to each other. The first magnet 17a and the second magnet 17b are arranged so as to be orthogonal to the rotation direction of the rotary table 3, respectively.

제1 자석(17a)과 제2 자석(17b)을 소정의 간격을 두어 상이한 극성의 부분을 대향하도록 배치함으로써, 제1 자석(17a)과 제2 자석(17b)의 사이에는 자계(B)가 발생한다. 이 자계(B)는, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(3)을 상하로 통과하여 제1 자석(17a)으로부터 제2 자석(17b)을 향하는 원호 형상으로 형성되는 자력선을 포함한다. 또한, 이 자계(B)는, 통형 전극(10)의 개구부(11)의 근방에 있어서 회전 테이블(3)과 평행 또는 대략 평행한 자력선을 포함하고 있다. 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제1 자석(17a)과 제2 자석(17b)을 회전 테이블(3)의 회전 방향에 대하여 직교하도록 배치하고 있기 때문에, 자계(B)는 회전 테이블(3)에 형성된 워크(W)의 반송 방향과 평행해진다. 제1 자석(17a)과 제2 자석(17b)의 간격은, 두 개의 자석의 사이에 형성되는 자계가, 후술하는 플라즈마의 전자를 포착하기에 충분한 자력이 얻어지도록, 자석의 자력을 고려하여 적절하게 정할 수 있다. 도 4의 (b)에서는, 제1 자석(17a)과 제2 자석(17b)을 개구부(11)의 둘레 방향폭분의 간격을 비워 대향시키고 있지만, 도 5의 변형예에 나타낸 바와 같이, 개구부(11)의 둘레 방향폭보다도 좁은 간격을 두어 대향시켜도 좋다. 저렴하고 자력이 약한 자석을 이용했다고 해도, 서로의 거리를 가까이 함으로써 플라즈마의 전자를 포착하기 쉬워진다. A magnetic field B is formed between the first magnet 17a and the second magnet 17b by disposing the first magnet 17a and the second magnet 17b at a predetermined interval so as to oppose portions of different polarities Occurs. 4 (a), the magnetic field B passes through the rotary table 3 vertically to generate a magnetic force line formed in an arc shape from the first magnet 17a toward the second magnet 17b . The magnetic field B includes a magnetic line of force parallel or substantially parallel to the rotary table 3 in the vicinity of the opening 11 of the cylindrical electrode 10. Since the first magnet 17a and the second magnet 17b are arranged so as to be orthogonal to the rotating direction of the rotary table 3 as shown in FIG. 4 (b) 3 of the work W. The gap between the first magnet 17a and the second magnet 17b is set so that the magnetic field formed between the two magnets is appropriate in consideration of the magnetic force of the magnet so as to obtain a sufficient magnetic force to capture electrons of the plasma . 4 (b), the first magnet 17a and the second magnet 17b are opposed to each other with the interval of the peripheral portions of the opening 11 being clear, but as shown in the modified example of Fig. 5, 11 may be opposed to each other with a gap being narrower than the circumferential width of the wirings. Even if an inexpensive magnet having a weak magnetic force is used, electrons of the plasma can be easily captured by bringing them closer to each other.

또, 제1 자석(17a)과 제2 자석(17b)의 자력, 배치 간격, 회전 테이블(3)과의 이간 거리는, 워크(W) 상에서의 자속 밀도가 200가우스 이상이 되는 조건으로 설정하는 것이 바람직하다. The magnetic force and the spacing between the first magnet 17a and the second magnet 17b and the separation distance from the rotary table 3 are set so that the magnetic flux density on the work W becomes 200 Gauss or more desirable.

플라즈마 처리 장치는, 또한 제어부(20)를 구비하고 있다. 제어부(20)는 PLC나 CPU 등의 연산 처리 장치로 구성된다. 제어부(20)는, 챔버(1)로의 스퍼터 가스 및 프로세스 가스의 도입 및 배기에 관한 제어, DC 전원(7) 및 RF 전원(15)의 제어, 및, 회전 테이블(3)의 회전 속도의 제어 등의 제어를 행한다. The plasma processing apparatus further includes a control section 20. The control unit 20 is constituted by an arithmetic processing unit such as a PLC or a CPU. The control unit 20 controls the control of the introduction and exhaust of the sputter gas and the process gas into the chamber 1 and the control of the DC power supply 7 and the RF power supply 15 and the control of the rotation speed of the rotary table 3 And the like.

[작용][Action]

본 실시형태의 플라즈마 처리 장치의 작용을 설명한다. 로드록실로부터 미처리의 워크(W)를 챔버(1) 내에 반입한다. 반입한 워크(W)는, 회전 테이블(3)의 유지부(3a)에 의해서 유지된다. 챔버(1)의 내부는, 배기부(2)에 의해서 배기되어 원하는 진공 상태로 되어 있다. 회전 테이블(3)을 구동함으로써, 워크(W)를 반송로(P)를 따라서 반송하여 각 처리 유닛(4a∼4g)의 아래를 통과시킨다. The operation of the plasma processing apparatus of the present embodiment will be described. The untreated work W is carried into the chamber 1 from the load lock chamber. The carried work W is held by the holding portion 3a of the rotary table 3. The interior of the chamber 1 is evacuated by the evacuation section 2 to be in a desired vacuum state. The rotary table 3 is driven to transport the work W along the conveying path P and pass under the processing units 4a to 4g.

성막 유닛(4a)에서는, 스퍼터 가스 도입부(8)로부터 스퍼터 가스를 도입하고, DC 전원(7)으로부터 스퍼터원에 직류 전압을 인가한다. 직류 전압의 인가에 의해서 스퍼터 가스가 플라즈마화되고 이온이 발생한다. 발생한 이온이 타겟(6)에 충돌하면, 타겟(6)의 재료가 튀어나온다. 튀어나온 재료가 성막 유닛(4a)의 아래를 통과하는 워크(W)에 퇴적함으로써, 워크(W) 상에 박막이 형성된다. 다른 성막 유닛(4b, 4c, 4d, 4f, 4g)에서도, 동일한 방법으로 성막이 행해진다. 다만, 반드시 모든 성막 유닛에서 성막할 필요는 없다. In the film forming unit 4a, a sputter gas is introduced from the sputter gas introducing portion 8, and a DC voltage is applied to the sputter source from the DC power source 7. [ By the application of the DC voltage, the sputter gas is converted into plasma and ions are generated. When the generated ions collide with the target 6, the material of the target 6 protrudes. A thin film is formed on the work W by depositing the protruding material on the work W passing under the film forming unit 4a. In other film forming units 4b, 4c, 4d, 4f, and 4g, film formation is performed in the same manner. However, it is not always necessary to form the film in all the film forming units.

성막 유닛(4a∼4d)에서 성막이 행해진 워크(W)는, 계속해서 반송로(P) 위를 회전 테이블(3)에 의해서 반송되고, 막처리 유닛(4e)에 있어서, 통형 전극(10)의 개구부(11)의 직하의 위치, 즉 막처리 위치를 통과한다. 전술한 바와 같이, 본 실시형태에서는 막처리 유닛(4e)에 있어서 에칭을 행하는 예를 설명한다. 막처리 유닛(4e)에서는, 프로세스 가스 도입부(16)로부터 통형 전극(10) 내에 에칭 가스를 도입하고, RF 전원(15)으로부터 통형 전극(10)에 고주파 전압을 인가한다. 고주파 전압의 인가에 의해서 에칭 가스가 플라즈마화되어 이온이 발생한다. 발생한 이온이 통형 전극(10)의 개구부(11)의 아래를 통과하는 워크(W) 위의 박막에 충돌함으로써 박막이 에칭된다. 또, 통형 전극(10)의 내부의 플라즈마는, 회전 테이블(3)의 반경 방향(r)으로 넓어진다. The work W on which the film formation is performed in the film forming units 4a to 4d is then conveyed by the rotary table 3 over the conveying path P and is conveyed to the tubular electrode 10 in the film processing unit 4e, Passes through the position immediately below the opening 11, that is, the film processing position. As described above, in this embodiment, an example of performing etching in the film processing unit 4e will be described. In the film processing unit 4e, an etching gas is introduced into the cylindrical electrode 10 from the process gas introducing portion 16, and a RF voltage is applied from the RF power supply 15 to the cylindrical electrode 10. [ By the application of the high-frequency voltage, the etching gas is converted into plasma to generate ions. The generated ions collide with the thin film on the work W passing under the opening 11 of the tubular electrode 10, so that the thin film is etched. The plasma inside the cylindrical electrode 10 is widened in the radial direction r of the turntable 3.

도 3에 나타낸 바와 같이, 개구부(11)의 직하에는 회전 방향으로 직교하도록 제1 자석(17a) 및 제2 자석(17b)이 배치되어 있다. 제1 자석(17a)과 제2 자석(17b)의 사이에는, 자계(B)가 발생한다. 이 자계(B)는, 제1 자석(17a)으로부터 발생하고, 회전 테이블(3) 및 워크(W)를 통과하며, 워크(W)의 위쪽의 개구부(11)의 근방에 이르러, 다시 워크(W) 및 회전 테이블(3)을 통과하여 제2 자석(17b)에 이르는 자력선을 포함한다. 다시 말해서, 자계(B)는 워크에 걸쳐서 형성되는 자력선을 포함한다. 이와 같이, 개구부(11)의 근방, 다시 말해서, 개구부(11)와 워크와의 사이에 자계가 형성됨으로써, 통형 전극(10)의 내부의 플라즈마가 자계(B)에 포착되어 워크(W)의 부근의 플라즈마 밀도가 높아진다. 회전 테이블(3) 위에 유지된 워크(W)의 막에 대하여 이온이 충돌하기 쉬워진다. 또한, 자계(B)는, 워크(W)의 반송 방향으로 평행한 자력선이 포함되어 있다. 이 자력선이 통형 전극(10)의 내부를 반경 방향(r)으로 넓히기 때문에, 반경 방향의 자계의 터널이 형성된다. 플라즈마가 이 자계의 터널에 포착됨에 따라, 플라즈마는 반경 방향(r)로 넓어지기 쉬워지고, 개구부(11)의 직하를 통과하는 워크(W)에 남김없이 이온이 충돌한다. As shown in Fig. 3, a first magnet 17a and a second magnet 17b are disposed under the opening 11 so as to be perpendicular to the rotation direction. A magnetic field B is generated between the first magnet 17a and the second magnet 17b. The magnetic field B is generated from the first magnet 17a and passes through the rotary table 3 and the workpiece W and reaches the vicinity of the opening 11 above the workpiece W, W and the rotary table 3 to the second magnet 17b. In other words, the magnetic field B includes magnetic lines of force formed across the work. In this way, a magnetic field is formed in the vicinity of the opening 11, that is, between the opening 11 and the workpiece, whereby the plasma inside the cylindrical electrode 10 is captured by the magnetic field B, The plasma density in the vicinity becomes high. The ions tend to collide with the film of the workpiece W held on the rotary table 3. The magnetic field B includes a magnetic force line parallel to the carrying direction of the work W. Since the magnetic lines of force expand the inside of the cylindrical electrode 10 in the radial direction r, a tunnel of a magnetic field in the radial direction is formed. As the plasma is trapped in the tunnel of this magnetic field, the plasma tends to spread in the radial direction r, and ions collide with the work W passing through the opening 11 directly.

막처리 유닛(4e)에서 막처리가 행해진 워크(W)는, 그 후, 성막 유닛(4f, 4g)에 있어서 성막이 행해지고 박막이 형성된다. 이러한 처리가 회전 테이블(3)의 회전에 의해서 반복 행해지고, 원하는 박막이 형성된 워크(W)는 로드록부(5)로부터 챔버(1) 밖으로 반출된다. Subsequently, the work W in which the film processing is performed in the film processing unit 4e is performed in the film forming units 4f and 4g, and a thin film is formed thereafter. This process is repeated by the rotation of the rotary table 3 and the work W on which the desired thin film is formed is taken out of the chamber 1 from the load lock portion 5. [

[효과][effect]

전술한 바와 같이, 본 실시형태의 플라즈마 처리 장치는, 일단에 개구부(11)가 설치되고, 내부에 프로세스 가스가 도입되는 통형 전극(10)을 구비하고 있다. 통형 전극(10)에는 전압을 인가하는 RF 전원(15)이 접속되어 있다. 플라즈마 처리 장치는 반송부로서 회전 테이블(3)을 구비하고 있고, 회전 테이블(3)이 워크(W)를 반송하여, 통형 전극(10)의 개구부(11)의 직하를 통과시킨다. 플라즈마 처리 장치는 또한 개구부(11)의 근방에서, 워크(W)에 대하여 대략 평행한 자력선을 포함하는 자계(B)를 형성하는 자성 부재(17)를 구비하고 있다. As described above, the plasma processing apparatus of the present embodiment is provided with the opening portion 11 at one end and the cylindrical electrode 10 into which the process gas is introduced. The tubular electrode 10 is connected to an RF power supply 15 for applying a voltage. The plasma processing apparatus has a rotary table 3 as a carrying section and the rotary table 3 conveys the work W and directly passes through the opening 11 of the cylindrical electrode 10. The plasma processing apparatus further includes a magnetic member 17 which forms a magnetic field B including a line of magnetic force substantially parallel to the workpiece W in the vicinity of the opening 11. [

개구부(11)의 근방에 형성되는 자계(B)가 통형 전극(10)의 내부에 발생하는 플라즈마의 전자를 포착하기 때문에, 플라즈마의 가둠 효과가 발생하여 통형 전극(10)의 밖으로 새기 시작하는 플라즈마를 저감시킬 수 있다. 이것에 따라서, 자기 바이어스 전압의 반전을 억제하여, 막처리를 안정되게 행할 수 있다. 또한, 회전 테이블(3)에 유지된 워크(W)의 근방에서 플라즈마 밀도가 높아지기 때문에, 플라즈마가 워크(W) 위의 막에 충돌하기 쉬워져 에칭률을 향상시킬 수 있다. 또한, 자계(B)는, 워크(W)의 반송 방향에 평행한 자력선을 포함하고 있다. 이것에 따라서, 통형 전극(10)의 내부의 반경 방향(r)에 자계의 터널이 형성된다. 플라즈마가 이 터널에 포착됨에 따라 이 터널에 유도되어 반경 방향(r)으로 넓어지게 되기 때문에, 워크(W)에 대하여 남김없이 이온을 충돌시킬 수 있다. 이 결과, 플라즈마 처리 장치의 에칭률이나 화합물 생성 레이트를 향상시킬 수 있고 에칭 정밀도를 높일 수 있다. 에칭뿐만 아니라, 산화 처리나 질화 처리를 행한 경우에도, 동일한 효과가 얻어진다. The magnetic field B formed in the vicinity of the opening 11 captures the electrons of the plasma generated in the tubular electrode 10 so that a plasma shielding effect is generated and plasma Can be reduced. Thus, the reversal of the self-bias voltage can be suppressed and the film processing can be stably performed. In addition, since the plasma density is high in the vicinity of the workpiece W held on the rotary table 3, the plasma is likely to collide with the film on the workpiece W, and the etching rate can be improved. The magnetic field B includes a magnetic force line parallel to the carrying direction of the work W. Accordingly, a magnetic field tunnel is formed in the radial direction r of the inside of the cylindrical electrode 10. As the plasma is trapped in this tunnel, it is guided to the tunnel and widened in the radial direction (r), so that the ions can collide with the work W without leaving anything. As a result, the etching rate and the compound production rate of the plasma processing apparatus can be improved and the etching accuracy can be increased. The same effect can be obtained even when etching, nitriding, and etching are performed.

자성 부재(17)는, 각각의 극성의 상이한 부분이 마주하도록 배치되어 있는 한 쌍의 자석인 제1 자석(17a)과 제2 자석(17b)이다. 제1 자석(17a)과 제2 자석(17b)은 개구부(11)의 직하로서 워크(W)의 통과 위치의 아래쪽에 설치되어 있다. 자계(B)는, 막처리 위치를 통과하는 워크(W)에 걸쳐 있도록 형성된다. 이와 같이 자계(B)가 형성됨에 따라, 개구부(11)의 둘레 방향 중부 부근에 플라즈마가 밀집하고, 플라즈마의 확산을 억제할 수 있다. 또한, 자계(B)는, 워크(W)에 대하여 대략 평행한 자력선을 포함하고, 이 자력선이 워크에 가까운 위치에서 형성되기 때문에, 워크(W)의 근방에서 높은 플라즈마 밀도를 얻을 수 있다. The magnetic member 17 is a first magnet 17a and a second magnet 17b which are a pair of magnets arranged so that different portions of the polarities face each other. The first magnet 17a and the second magnet 17b are provided directly below the opening 11 and below the passage of the work W. The magnetic field B is formed so as to extend over the work W passing through the film processing position. As the magnetic field B is formed in this manner, the plasma is concentrated in the vicinity of the central portion of the opening 11 in the circumferential direction, and the diffusion of the plasma can be suppressed. The magnetic field B includes a magnetic line of force substantially parallel to the workpiece W. Since the magnetic line of force is formed at a position near the workpiece W, a high plasma density can be obtained in the vicinity of the workpiece W.

자성 부재(17)는, 구체적으로는, 회전 테이블(3)의 아래쪽에 설치되어 있다. 예컨대, 기존의 플라즈마 처리 장치에 자성 부재(17)를 내장한 경우에, 막처리 유닛(4e)의 구성에 변경을 가할 필요가 없고 부착이 용이하다. Specifically, the magnetic member 17 is provided below the rotary table 3. [ For example, in the case of incorporating the magnetic member 17 in the existing plasma processing apparatus, it is not necessary to change the structure of the film processing unit 4e and it is easy to attach.

[제2 실시형태][Second Embodiment]

다음으로, 제2 실시형태에 관해서, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다. 또, 제1 실시형태의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 관해서는, 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명을 생략한다. Next, the second embodiment will be described with reference to Figs. 6 and 7. Fig. The same constituent elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

제2 실시형태에서는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 자성 부재(17)를, 통형 전극(10)의 측면의 근방에 설치하고 있다. 구체적으로는, 자성 부재(17)를, 통형 전극(10)을 덮는 내부 실드(13)의 측면에 부착한다. 보다 구체적으로는, 제1 자석(17a) 및 제2 자석(17b)는 내부 실드(13)의 반송 방향에 있어서 대향하는 측면에 접촉하고, 챔버(1)의 내부의 상면 및 내부 실드(13)의 플랜지(14)에 지지되도록 부착한다. In the second embodiment, as shown in Fig. 6, the magnetic member 17 is provided in the vicinity of the side surface of the cylindrical electrode 10. Specifically, the magnetic member 17 is attached to the side surface of the inner shield 13 covering the cylindrical electrode 10. More specifically, the first magnet 17a and the second magnet 17b come into contact with the opposite side surfaces in the carrying direction of the inner shield 13, and the upper surface inside the chamber 1 and the inner surface of the inner shield 13, As shown in FIG.

이것에 따라서, 제1 자석(17a) 및 제2 자석(17b)은 통형 전극(10)의 개구부(11)의 근방에 있어서, 개구부(11)의 폭분에 해당하는 간격을 비워 대향하는 상태가 된다. 또한, 제1 자석(17a) 및 제2 자석(17b)은 회전 테이블(3)의 회전 방향에 대하여 직교하도록 배치된다. 제1 자석(17a) 및 제2 자석(17b)은 제1 실시형태와 동일하게, 서로 상이한 극성의 부분이 대향하도록 배치한다. The first magnet 17a and the second magnet 17b are opposed to each other in the vicinity of the opening 11 of the cylindrical electrode 10 while leaving a gap corresponding to the width of the opening 11 . The first magnet 17a and the second magnet 17b are arranged so as to be orthogonal to the rotating direction of the rotary table 3. [ As in the first embodiment, the first magnet 17a and the second magnet 17b are arranged such that portions of different polarities face each other.

도 7에 나타낸 바와 같이, 내부 실드(13)의 측면에 부착된 제1 자석(17a)과 제2 자석(17b)의 사이에 자계(B)가 발생한다. 자계(B)는, 통형 전극(10)의 개구부(11)의 근방에 있어서 회전 테이블(3)과 대략 평행한 자력선을 포함하고 있다. 제1 자석(17a)과 제2 자석(17b)을 회전 테이블(3)의 회전 방향에 대하여 직교하도록 배치하고 있기 때문에, 자계(B)는 회전 테이블(3)에 형성된 워크(W)의 반송 방향과 평행해진다. A magnetic field B is generated between the first magnet 17a and the second magnet 17b attached to the side surface of the inner shield 13 as shown in Fig. The magnetic field B includes magnetic lines of force approximately parallel to the rotary table 3 in the vicinity of the opening 11 of the cylindrical electrode 10. Since the first magnet 17a and the second magnet 17b are arranged so as to be orthogonal to the rotating direction of the rotary table 3, the magnetic field B is transmitted to the rotary table 3 in the conveying direction .

제1 실시형태와 동일하게, 이 자력선이 통형 전극(10)의 내부에 발생하는 플라즈마 중의 전자를 포착하기 때문에, 가둠 효과가 발생하고, 통형 전극(10)의 밖으로 새기 시작하는 플라즈마를 저감시킬 수 있다. 이것에 따라서, 자기 바이어스 전압의 반전을 억제하여, 막처리를 안정되게 행할 수 있다. 또한, 회전 테이블(3) 부근의 플라즈마 밀도가 높아지기 때문에, 에칭률을 향상시킬 수 있다. This magnetic force line captures electrons in the plasma generated in the inside of the cylindrical electrode 10 as in the first embodiment, so that a confinement effect is generated, and plasma that begins to leak out of the cylindrical electrode 10 can be reduced have. Thus, the reversal of the self-bias voltage can be suppressed and the film processing can be stably performed. In addition, since the plasma density in the vicinity of the rotary table 3 is increased, the etching rate can be improved.

[그 밖의 실시형태][Other Embodiments]

본 발명은, 상기의 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 전술의 실시형태에서는, 막처리에 있어서 에칭을 행했지만, 산화 처리나 질화 처리를 행해도 좋다. 산화 처리의 경우는, 막처리 유닛(4e)에 산소 가스를 도입하고, 질화 처리의 경우는 막처리 유닛(4e)에 질소 가스를 도입하면 좋다. The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, in the above-described embodiment, although the etching is performed in the film processing, an oxidation treatment or a nitridation treatment may be performed. In the case of the oxidation treatment, oxygen gas may be introduced into the film processing unit 4e, and in the case of the nitrification treatment, nitrogen gas may be introduced into the film processing unit 4e.

전술의 실시형태에서는, 플라즈마 처리 장치의 반송부로서 회전 테이블(3)을 이용했지만, 이것에 한정되지 않는다. 워크(W)를 반송하여 처리 유닛으로 순차 반송할 수 있는 것이면, 반송부로서 적용할 수 있다. 예컨대, 반송부를 회전 드럼으로 구성하고, 각 처리 유닛을 드럼의 둘레 방향에 배치해도 좋다. In the above-described embodiment, the rotary table 3 is used as the carrying section of the plasma processing apparatus, but the present invention is not limited to this. If the work W can be carried and sequentially conveyed to the processing unit, it can be applied as a carry section. For example, the carry section may be constituted by a rotary drum, and the respective processing units may be arranged in the circumferential direction of the drum.

전술의 실시형태에서는, 막처리 유닛(4e)에 있어서, 통형 전극(10)을 챔버(1)의 상면을 관통하도록 설치하고, 통형 전극(10)의 주위를 외부 실드(12) 및 내부 실드(13)로 덮었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 8에서 나타낸 바와 같이, 통형 전극(10)을 챔버(1)의 상면에 절연재(21)를 개재하여 적재하고, 통형 전극(10)의 개구부(11)를 챔버(1)의 관통 구멍과 접속하도록 해도 좋다. 이 구조에서는, 통형 전극(10)이 챔버(1)의 내부를 밀봉하기 때문에, 외부 실드(12)를 생략할 수 있다. 또한, 챔버(1)의 내부에서의 상면이 내부 실드(13)의 플랜지(14)와 동일한 역할을 다하기 때문에, 내부 실드(13)를 생략할 수도 있다. 통형 전극(10)의 개구부(11)로부터 외부에 새기 시작하는 프로세스 가스에 전자가 부딪쳐 전리하지만, 그 전자를 개구부(11)의 근방에서 그랜드에 흘릴 수 있기 때문에, 결과로서 전리 효과가 얇아지게 되기 때문에, 플라즈마의 확산을 억제할 수 있다. 다만, 개구부(11)와 워크(W)와의 간격이 넓으면, 챔버(1)의 벽면과 떨어진 곳에서 전리가 일어나 버리고, 플라즈마가 확산되어 버리기 때문에, 회전 테이블(3)과 챔버(1)의 상면의 거리를 짧게 하여 통형 전극(10)의 외부로 플라즈마가 새어 퍼지는 것을 억제하는 것이 바람직하다. The tubular electrode 10 is provided so as to pass through the upper surface of the chamber 1 and the periphery of the tubular electrode 10 is surrounded by the outer shield 12 and the inner shield 10 13), but it is not limited thereto. 8, the tubular electrode 10 is mounted on the upper surface of the chamber 1 with the insulating material 21 interposed therebetween, and the opening 11 of the tubular electrode 10 is inserted into the through- . In this structure, since the cylindrical electrode 10 seals the inside of the chamber 1, the outer shield 12 can be omitted. The inner shield 13 may also be omitted since the upper surface in the interior of the chamber 1 serves the same purpose as the flange 14 of the inner shield 13. [ The electrons collide with the process gas starting to leak outside from the opening 11 of the tubular electrode 10 and are transmitted to the ground in the vicinity of the opening 11. As a result, Therefore, the diffusion of the plasma can be suppressed. If the gap between the opening 11 and the work W is wide, ionization takes place at a position away from the wall surface of the chamber 1, and plasma is diffused. Therefore, the distance between the rotary table 3 and the chamber 1 It is preferable to shorten the distance on the upper surface to suppress the plasma from leaking out of the tubular electrode 10.

또한, 반송부 및 각 처리 유닛을 수용하는 챔버(1)의 형상이나 처리 유닛의 종류 및 배치 양태도 특정한 것에 한정되지 않고, 워크(W)의 종류나 설치 환경에 따라서 적절하게 변경 가능하다. In addition, the shape of the chamber 1, the type of processing unit, and the layout mode for accommodating the carry section and the respective processing units are not limited to specific ones, and can be appropriately changed according to the kind of workpiece W and the installation environment.

전술의 실시형태에서는, 자성 부재(17)로서 한 쌍의 막대 자석을 이용했지만, 이것에 한정되지 않는다. 회전 테이블(3)에 대하여 평행한 자력선을 포함하는 자계(B)를 형성할 수 있는 것이면, 다른 형상의 것을 이용할 수 있다. 또한, 영구 자석의 대신에, 철심의 주위에 코일을 감은 전자석 등을 이용해도 좋다. In the above-described embodiment, a pair of bar magnets is used as the magnetic member 17, but the present invention is not limited to this. Any other shape can be used as long as it can form a magnetic field B including a magnetic line of force parallel to the rotary table 3. [ Instead of the permanent magnet, an electromagnet in which a coil is wound around the iron core may be used.

1 : 챔버, 2 : 배기부, 3 : 회전 테이블, 3a : 유지부, 4a, 4b, 4c, 4d, 4f, 4g : 처리 유닛(성막 유닛), 4e : 처리 유닛(막처리 유닛), 5 : 로드록부, 6 : 타겟, 7 : DC 전원, 8 : 스퍼터 가스 도입부, 9 : 격벽, 10 : 통형 전극, 11 : 개구부, 12 : 외부 실드, 13 : 내부 실드, 14 : 플랜지, 15 : RF 전원, 16 : 프로세스 가스 도입부, 17 : 자성 부재, 17a : 제1 자석, 17b : 제2 자석, 18 : 지지대, 20 : 제어부, 21 : 절연재, B : 자계, P : 반송로, W : 워크, r : 반경 방향4: Processing unit (film forming unit), 4e: Processing unit (film processing unit), 5: Processing unit (film forming unit) A load lock portion 6 a target 7 DC power source 8 sputter gas introducing portion 9 bulkhead 10 cylindrical electrode 11 opening 12 external shield 13 internal shield 14 flange 15 RF power source, Wherein the first and second magnets are arranged in parallel with one another in the circumferential direction of the workpiece so as to be parallel to the first and second magnets, Radial direction

Claims

A tubular electrode having an opening at one end and introducing a process gas into the tubular electrode,
A power source for applying a voltage to the tubular electrode,
A conveying section that conveys the work and passes through the opening directly below the opening,
And a magnetic member which forms a magnetic field including a magnetic line of force parallel to the carrying direction of the work in the vicinity of the opening.

The magnetic circuit according to claim 1, wherein the magnetic member is a pair of magnets provided below the passage of the work under the opening and each having a different polarity facing each other, and the pair of magnets And a magnetic field line extending along the work passing through the passage position.

The rotary table according to claim 1, wherein the carry section is a rotary table which is rotatably driven by holding the work on an upper surface thereof,
Wherein the magnetic member generates magnetic force lines provided below the rotating table and parallel to the rotating direction of the rotating table.

The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the magnetic member is a pair of magnets arranged in the vicinity of the side surface of the tubular electrode and facing each other in a portion having a different polarity.