KR20240072927A - 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

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KR20240072927A
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히로유키 마츠우라
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 개시는, 기판 상에 플라즈마를 생성하여 기판에 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
처리 용기와, 상기 처리 용기에 삽입되어, 다수 장의 기판을 다단으로 배치하는 기판 유지구와, 상기 기판 유지구를 상기 처리 용기 내에서 회전 가능하게 하는 회전축과, 상기 처리 용기 내에 처리 가스를 공급하는 가스 공급관과, 상기 처리 용기 안을 배기하는 배기부와, 상기 처리 용기의 외측에 배치되고, 상기 처리 용기의 중심에 대하여 대향하여 배치되는 한 쌍의 전극과, 한 쌍의 상기 전극에 고주파 전력을 인가하여 상기 처리 용기 내에 용량 결합 플라즈마를 생성하는 고주파 전원을 구비하는, 플라즈마 처리 장치.

Description

플라즈마 처리 장치{PLASMA PROCESSING APPARATUS}
본 개시는, 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 처리 용기와, 복수의 웨이퍼를 유지하여 처리 용기 내로 삽탈(揷脫)되는 웨이퍼 보트와, 처리 용기의 측벽의 일부를 오목부형으로 외측으로 움푹 패이게 함으로써 일측이 처리 용기 내로 개구되어 연통됨과 더불어, 처리 용기의 높이 방향을 따라 마련된 플라즈마 발생부를 구비하고, 플라즈마 발생부에서 발생한 라디칼은 플라즈마 발생부의 개구로부터 처리 용기 내의 중심 방향을 향해 방출되어 확산되고, 웨이퍼 상호간에 층류 상태로 흐르는, 플라즈마 처리 장치가 개시되어 있다.
일본 특허 제4329403호 공보
일 측면에서는, 본 개시는, 기판 상에 플라즈마를 생성하여 기판에 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 일 양태에 따르면, 처리 용기와, 상기 처리 용기에 삽입되어, 다수 장의 기판을 다단으로 배치하는 기판 유지구와, 상기 기판 유지구를 상기 처리 용기 내에서 회전 가능하게 하는 회전축과, 상기 처리 용기 내에 처리 가스를 공급하는 가스 공급관과, 상기 처리 용기 안을 배기하는 배기부와, 상기 처리 용기의 외측에 배치되고, 상기 처리 용기의 중심에 대하여 대향하여 배치되는 한 쌍의 전극과, 한 쌍의 상기 전극에 고주파 전력을 인가하여 상기 처리 용기 내에 용량 결합 플라즈마를 생성하는 고주파 전원을 구비하는, 플라즈마 처리 장치가 제공된다.
일 측면에 따르면, 기판 상에 플라즈마를 생성하여 기판에 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 플라즈마 처리 장치의 일례를 나타낸 종단면 구성도.
도 2는 A 화살표 방향에서 본 도면으로서, 플라즈마 처리 장치의 일례를 나타낸 종단면 구성도.
도 3은 B-B 단면에 있어서의 플라즈마 처리 장치의 일례를 나타낸 횡단면 구성도.
도 4는 각 전극에 인가하는 고주파 전력을 나타낸 그래프의 일례.
도 5는 전극 사이의 기판이 배치되는 영역에 있어서의 플라즈마 밀도의 일례를 나타낸 그래프.
이하, 도면을 참조하여 본 개시를 실시하기 위한 형태에 대해서 설명한다. 각 도면에 있어서, 동일 구성 부분에는 동일 부호를 붙이고, 중복된 설명을 생략하는 경우가 있다.
[플라즈마 처리 장치]
본 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치(기판 처리 장치)에 대해서, 도 1 내지 도 3을 이용하여 설명한다. 도 1은 플라즈마 처리 장치의 일례를 나타낸 종단면 구성도이다. 도 2는 도 1에 도시된 A 화살표 방향에서 본 도면으로서, 플라즈마 처리 장치의 일례를 나타낸 종단면 구성도이다. 도 3은 도 2에 도시된 B-B 단면에 있어서의 플라즈마 처리 장치의 일례를 나타낸 횡단면 구성도이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 플라즈마 처리 장치는, 복수의 기판(W)에 대하여 기판 처리(예컨대, 성막 처리 등)를 행하는 배치식(batch) 플라즈마 처리 장치이다.
플라즈마 처리 장치는, 하단이 개구된 천장이 있는 원통체형의 처리 용기(1)를 갖는다. 처리 용기(1) 전체는 예컨대 석영에 의해 형성되어 있다. 처리 용기(1) 내의 상단 근방에는, 석영에 의해 형성된 천장판(2)이 설치되어 있고, 천장판(2)의 하측 영역이 밀봉되어 있다.
처리 용기(1)의 아래쪽은 개구되어 있고, 처리 용기(1)의 아래쪽으로부터 피처리 기판으로서 다수 장(예컨대 수장∼100장 정도)의 반도체 웨이퍼(이하 「기판(W)」이라고 함.)를 다단으로 배치한 웨이퍼 보트(기판 유지구)(3)가 처리 용기(1) 내에 삽입된다. 이와 같이 처리 용기(1) 내에는, 상하 방향을 따라 간격(LW)의 공간(1c)을 가지며 다수 장의 기판(W)이 대략 수평으로 수용된다. 웨이퍼 보트(3)는, 예컨대 석영에 의해 형성되어 있다. 웨이퍼 보트(3)는, 4개의 로드(4)를 가지며(도 3 참조. 도 1, 도 2에서는 2개를 도시함), 로드(4)에 형성된 홈(도시하지 않음)에 의해 다수 장의 기판(W)이 지지된다.
웨이퍼 보트(3)는, 석영에 의해 형성된 보온통(5)을 통해 테이블(6) 상에 배치되어 있다. 테이블(6)은, 처리 용기(1)의 하단 개구를 개폐하는 금속(스테인리스)제의 덮개체(7)를 관통하는 회전축(8) 상에 지지된다.
회전축(8)의 관통부에는, 자성 유체 시일(9)이 마련되어 있으며, 회전축(8)을 기밀하게 밀봉하고, 또한 회전 가능하게 지지하고 있다. 덮개체(7)의 주변부와 처리 용기(1)의 하단 사이에는, 처리 용기(1) 내의 기밀성을 유지하기 위한 시일 부재(10)가 마련되어 있다.
회전축(8)은, 예컨대 보트 엘리베이터 등의 승강 기구(도시하지 않음)에 지지된 아암(11)의 선단에 부착되어 있고, 웨이퍼 보트(3)와 덮개체(7)는 일체로서 승강하며, 처리 용기(1) 내에 대하여 삽탈된다. 또한, 테이블(6)을 덮개체(7) 측으로 고정하여 설치하여, 웨이퍼 보트(3)를 회전시키지 않고 기판(W)의 처리를 행하도록 하여도 좋다.
또한, 플라즈마 처리 장치는, 처리 용기(1) 내로 처리 가스, 퍼지 가스 등의 소정의 가스를 공급하는 가스 공급부를 갖는다.
가스 공급부는, 가스 공급관(20)을 갖는다. 가스 공급관(20)은, 예컨대 석영에 의해 형성되어 있고, 처리 용기(1)의 측벽을 내측으로 관통하여 위쪽으로 굴곡되어 수직으로 연장된다. 가스 공급관(20)의 수직 부분에는, 웨이퍼 보트(3)의 웨이퍼 지지 범위에 대응하는 상하 방향의 길이에 걸쳐, 복수의 가스 구멍(20g)이 소정 간격으로 형성되어 있다. 각 가스 구멍(20g)은, 수평 방향으로 가스를 토출한다. 가스 공급관(20)에는, 가스 배관을 통해 가스 공급원(도시하지 않음)으로부터 처리 가스가 공급된다. 가스 배관에는, 유량 제어기(도시하지 않음) 및 개폐 밸브(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 이에 따라, 가스 공급원으로부터의 처리 가스는, 가스 배관 및 가스 공급관(20)을 통해 처리 용기(1) 내로 공급된다. 유량 제어기는, 가스 공급관(20)으로부터 처리 용기(1) 내에 공급되는 가스의 유량을 제어 가능하게 구성되어 있다. 개폐 밸브는, 가스 공급관(20)으로부터 처리 용기(1) 내에 공급되는 가스의 공급·정지를 제어 가능하게 구성되어 있다.
또한, 도 3에 있어서, 4개의 가스 공급관(20)이 도시되어 있지만, 가스 공급관(20)의 수는 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 4개의 가스 공급관(20)은, 각각 상이한 가스를 처리 용기(1) 내에 공급하는 구성이어도 좋고, 적어도 2개 이상의 가스 공급관(20)이 동일한 가스를 처리 용기(1) 내에 공급하는 구성이어도 좋다.
처리 용기(1)의 외측에는, 한 쌍의 전극(31A, 31B)이 설치되어 있다. 한 쌍의 전극(31A, 31B)은, 각각 평판으로 형성되고, 처리 용기(1)의 외측에 마련된 전극 설치부(1a, 1b)에 설치된다. 또한, 한 쌍의 전극(31A, 31B)은, 처리 용기(1)의 중심[웨이퍼 보트(3)에 지지되는 기판(W)의 중심]에 대하여 대향하여 배치된다. 즉, 전극(31A, 31B)은, 처리 용기(1)의 둘레 방향에 있어서 180° 회전한 위치에 배치된다. 또한, 한 쌍의 전극(31A, 31B)은, 서로 평행하게 배치된다. 또한, 전극 설치부(1a, 1b)는, 처리 용기(1)와 일체로 형성되어 있어도 좋고, 별체로 형성되어 있어도 좋다.
전극(31A, 31B)은, 금속 등의 양도체에 의해 형성된다. 또한, 전극(31A, 31B)의 재료는, 니켈 합금을 이용하는 것이 바람직하다. 전극(31A, 31B)의 재료로서 니켈 합금을 이용함으로써, 전극(31A, 31B)의 재료로서 구리를 이용하는 경우와 비교하여, 처리 용기(1)에 대한 금속 오염[석영으로 형성되는 처리 용기(1)에 대한 금속 원자의 확산]의 영향을 억제할 수 있다. 또한, 니켈 합금은, 플라즈마 처리 장치의 사용 가능 온도 범위[후술하는 가열 기구(50)에 의해 가열되는 온도. 예컨대, 실온 내지 900℃까지의 범위]에 있어서 사용 가능한 고내열성을 갖고 있다. 또한, 니켈 합금은, 내산화성을 갖고 있다.
각 전극(31A, 31B)에는, 임피던스 정합기(32)를 통해 고주파 전원(33)에 접속된다. 고주파 전원(33) 및 임피던스 정합기(32)는, 고주파 제어 시스템을 구성한다. 고주파 제어 시스템은, 임피던스 정합된 고주파 전력을 각 전극(31A, 31B)에 각각 인가한다. 또한, 도 1, 도 2에 있어서, 1조의 임피던스 정합기(32) 및 고주파 전원(33)으로부터 각 전극(31A, 31B)에 고주파 전력을 공급하는 것으로서 도시하고 있지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 전극(31A)에 고주파 전력을 공급하는 임피던스 정합기(32) 및 고주파 전원(33)과, 전극(31B)에 고주파 전력을 공급하는 임피던스 정합기(32) 및 고주파 전원(33)이 개별로 설치되는 구성이어도 좋다.
전극(31A, 31B)의 급전 라인은, 전극 중앙에 접속되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 전극(31A, 31B)의 중앙에 대하여 고주파 전력이 인가된다.
전극(31A, 31B)에 인가되는 고주파 전력의 주파수는, 1 kHz 내지 100 MHz 범위 내를 이용할 수 있다. 또한, 전극(31A, 31B)에 인가되는 고주파 전력의 주파수는, 전극 상에 발생하는 전압 정재파의 파장이 성막 처리(기판 처리)에 영향을 주는 것을 억제하기 위해, 40 MHz 이하의 주파수를 이용하는 것이 바람직하다.
처리 용기(1)의 내측은, 후술하는 배기 장치(42)에 의해 배기되어, 감압(진공 분위기)되고 있다. 또한, 처리 용기(1)의 내측에는, 가스 공급관(20)으로부터 처리 가스가 공급된다. 한편, 처리 용기(1)의 외측은, 대기 분위기로 되어 있다. 전극(31A, 31B)은, 처리 용기(1)의 외측의 대기 분위기의 공간에 배치되어 있다.
각 고주파 전원(33)으로부터 각 전극(31A, 31B)에 고주파 전력을 인가함으로써, 처리 용기(1) 내에 전장을 형성하고, 처리 용기(1) 내에 용량 결합 플라즈마(CCP: Capacitively Coupled Plasma)를 생성한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전극(31A, 31B)은, 높이 방향에 있어서, 웨이퍼 보트(3)에 배치되는 다수 장의 기판(W)의 높이 방향의 범위보다 넓은 범위에 배치된다. 바꾸어 말하면, 전극(31A, 31B)의 높이 방향의 폭(LE)은, 웨이퍼 보트(3)에 배치되는 다수 장의 기판(W)의 높이 방향의 범위보다 넓다. 즉, 웨이퍼 보트(3)에 배치되는 최상단의 기판(W)보다 높은 위치까지 전극(31A, 31B)이 형성되고, 웨이퍼 보트(3)에 배치되는 최하단의 기판(W)보다 낮은 위치까지 전극(31A, 31B)이 형성되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전극(31A)은, 폭 방향(수평 방향)에 있어서, 전극(31A)의 수평 방향의 양 단부와 처리 용기(1)의 중심[웨이퍼 보트(3)에 지지되는 기판(W)의 중심]을 연결하여 만들어지는 각도(θW)는, 20° 내지 60° 범위 내이다. 또한, 각도(θW)는, 25° 내지 40° 범위 내가 보다 바람직하다.
또한, 전극(31B)의 폭은, 전극(31A)의 폭과 같다. 또한, 한 쌍의 전극(31A, 31B)은, 처리 용기(1)의 중심[웨이퍼 보트(3)에 지지되는 기판(W)의 중심]에 대하여 대향하여 배치되고, 또한, 서로 평행하게 배치된다. 이에 따라, 2개의 전극(31A, 31B)에 의해 형성되는 전계 방향(300)을 도 3에 있어서 화살표로 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(W) 상에 균일한 전계를 형성할 수 있다.
또한, 후술하는 가열 기구(50)[히터 소선(素線)(51)]와 처리 용기(1)의 관계에 있어서, 전극(31A, 31B)은, 가열 기구(50)[히터 소선(51)]로부터 처리 용기(1)에 대한 복사열을 차폐한다. 이 때문에, 전극(31A, 31B)에 의해 차폐되는 처리 용기(1)의 둘레 방향의 길이는, 예컨대 전체 둘레의 1/3 이하로 하는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 각도(θW)는, 60° 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 전극(31A, 31B)의 전력 밀도 등을 고려하여, 각도(θW)는, 25° 내지 60° 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
처리 용기(1)의 측벽 부분에는, 처리 용기(1) 안을 진공 배기하기 위한 배기구(12)가 마련되어 있다. 배기구(12)에는, 처리 용기(1) 내의 압력을 제어하는 압력 제어 밸브(41) 및 진공 펌프 등을 포함하는 배기 장치(배기부)(42)가 접속되어 있고, 배기 장치(42)에 의해 배기관을 통해 처리 용기(1) 내가 배기된다.
또한, 처리 용기(1) 내에는, 처리 용기(1)의 내벽면을 따라 열전대(13)가 배치된다. 열전대(13)는 높이 방향으로 복수 개 설치되어 있다. 제어부(70)는, 열전대(13)에 의해 온도를 검출하고, 검출된 온도는 기판(W)의 온도 제어에 이용된다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 가스 공급관(20) 및 열전대(13)는, 전극(31A, 31B)에 의해 형성되는 전계(전계 방향(300)의 범위)를 피하여 배치되어 있다.
처리 용기(1) 주위에는 원통체형의 가열 기구(50)가 설치되어 있다. 가열 기구(50)는, 권취된 히터 소선(51)을 갖는다. 히터 소선(51)은, 처리 용기(1) 및 복수의 전극(31A, 31B)을 둘러싸도록 배치된다. 또한, 가열 기구(50)와 처리 용기(1) 사이의 공간은, 대기 분위기로 되어 있고, 이 공간에 전극(31A, 31B)이 배치된다. 가열 기구(50)는, 처리 용기(1) 및 그 내부의 기판(W)을 가열한다. 가열 기구(50)는, 처리 용기(1)의 온도가 원하는 온도가 되도록 제어한다. 이에 따라, 처리 용기(1) 내의 기판(W)은, 처리 용기(1)의 벽면으로부터의 복사열 등으로 가열된다. 또한, 가열 기구(50)에 의해 가열되는 처리 용기(1)의 온도는, 예컨대 실온 내지 900℃ 범위 내이다. 또한, 성막 처리에 있어서, 처리 용기(1)의 온도는, 예컨대 150℃ 내지 600℃ 범위 내이다. 또한, 성막 처리에 있어서, 처리 용기(1)의 온도는, 예컨대 200℃ 내지 500℃ 범위 내가 적합하게 이용된다.
또한, 가열 기구(50)의 외측에는, 실드(60)가 설치되어 있다. 즉, 실드(60)는, 처리 용기(1), 복수의 전극(31A, 31B) 및 가열 기구(50)를 둘러싸도록 배치된다. 실드(60)는, 예컨대 금속 등의 양도체에 의해 형성되어, 접지된다.
또한, 플라즈마 처리 장치는, 제어부(70)를 갖는다. 제어부(70)는, 예컨대 플라즈마 처리 장치의 각부의 동작의 제어, 예컨대 개폐 밸브의 개폐에 의한 각 가스의 공급·정지, 유량 제어기에 의한 가스 유량의 제어, 배기 장치(42)에 의한 배기 제어를 행한다. 또한, 제어부(70)는, 예컨대 고주파 전원(33)에 의한 고주파 전력의 온·오프 제어, 가열 기구(50)에 의한 처리 용기(1) 및 그 내부의 기판(W)의 온도의 제어를 행한다.
제어부(70)는, 예컨대 컴퓨터 등이어도 좋다. 또한, 플라즈마 처리 장치의 각부의 동작을 행하는 컴퓨터 프로그램은, 기억 매체에 기억되어 있다. 기억 매체는, 예컨대 플렉시블 디스크, 컴팩트 디스크, 하드 디스크, 플래시 메모리, DVD 등이어도 좋다.
이러한 구성에 의해, 플라즈마 처리 장치는, 배기 장치(42)에 의해 처리 용기(1) 안을 감압하고, 가스 공급관(20)으로부터 처리 용기(1) 내로 처리 가스를 공급하며, 전극(31A, 31B)에 고주파 전력을 인가함으로써, 처리 용기(1) 내에 용량 결합 플라즈마(CCP)를 생성하고, 기판(W)에 처리(성막 처리, 에칭 처리 등)를 행할 수 있다. 또한, 용량 결합 플라즈마는, 기판(W) 사이의 공간(1c)에도 생성된다. 이에 따라, 기판(W)의 중심부 및 외주부에 있어서, 플라즈마에 의해 생성되는 라디칼이나 활성종의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 기판(W)의 중심부 및 외주부에 있어서, 기판 처리에 충분한 농도의 라디칼이나 활성종을 생성하여, 기판(W)에 공급할 수 있다.
도 4는 각 전극(31A, 31B)에 인가되는 고주파 전력의 일례를 나타낸 그래프이다. 상단 그래프에 있어서, 횡축은 시간을 나타내고, 종축은 전극(31A)에 인가되는 전압을 나타낸다. 하단 그래프에 있어서, 횡축은 시간을 나타내고, 종축은 전극(31B)에 인가되는 전압을 나타낸다.
도 4에 도시된 바와 같이, 임피던스 정합기(32)로부터 전극(31A, 31B)으로 인가되는 고주파 전력은, 전압이 역위상(위상차가 180°), 또한, 동일한 전압의 진폭 및 주파수를 갖는다. 바꾸어 말하면, 전압이 역위상(위상차가 180°), 또한, 동일한 전압의 진폭 및 주파수가 되도록, 임피던스 정합기(32)의 정합 회로가 결정된다. 이에 따라, 낮은 전력으로, 높은 Vpp(전극 전압의 최대 진폭차)를 얻을 수 있다.
도 5는 전극 사이의 기판이 배치되는 영역에 있어서의 플라즈마 밀도의 일례를 나타낸 그래프이다. 여기서는, 처리 용기(1) 내에 기판(W)을 수용하지 않은 상태에서 전극(31A, 31B)에 13.56 MHz의 고주파 전력을 인가하여 처리 용기(1) 내에 아르곤(Ar) 플라즈마를 생성한 경우에 있어서의 플라즈마 밀도(전자 밀도)의 일례를 나타낸다. 횡축은, 기판(W)의 중심으로부터의 거리를 나타내고, 플러스 방향은 한쪽 전극(31A)을 향하는 방향이며, 마이너스 방향은 다른 쪽 전극(31B)을 향하는 방향이다. 종축은, 생성되는 플라즈마의 밀도를 나타낸다. 또한, 전극(31A, 31B) 근방의 플라즈마 밀도는 생략되어 있다.
실선은 압력 1에 있어서의 플라즈마 밀도를 나타낸다. 파선은, 압력 1과는 상이한 압력 2에 있어서의 플라즈마 밀도를 나타낸다. 또한, 「압력 1<압력 2」의 대소 관계를 갖는다. 도 5에 도시된 바와 같이, 압력을 변화시킴으로써, 기판(W)의 직경 방향에 있어서의 플라즈마 밀도의 분포를 변화시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 압력을 제어함으로써, 기판(W)의 직경 방향에 있어서의 플라즈마 밀도의 균일성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로는, 수소 플라즈마에 있어서, 처리 용기(1) 내의 압력을 25 Pa 이하, 바람직하게는 15 Pa 이하로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 기판(W)의 직경 방향에 있어서의 플라즈마 밀도의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 회전축(8)에 의해 보온통(5) 및 웨이퍼 보트(3)가 회전한다. 이에 따라, 기판(W)의 둘레 방향에 있어서의 기판 처리(플라즈마 처리)의 균일성을 향상시킬 수 있다.
처리 용기(1) 내의 복수의 기판(W)은, 웨이퍼 보트(3)에 의해 높이 방향으로 공간을 가지며 유지되어 있다. 또한, 전극(31A, 31B)에 고주파 전력을 인가함으로써, 처리 용기(1) 내에 용량 결합 플라즈마를 생성한다. 즉, 기판(W) 사이의 공간에 플라즈마가 생성된다. 여기서, 기판(W)의 간격(LW)은, 10 mm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 기판(W) 사이의 공간에 생성되는 플라즈마의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 플라즈마 처리 장치에 의한 기판 처리의 생산성이나 처리 용기(1)의 크기를 고려하여, 기판 간격은, 15 mm∼40 mm 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
또한, 처리 가스로서 수소나 암모니아 등, 수소(H)를 포함하는 가스를 이용하여 플라즈마를 생성하는 경우에 있어서, 적어도 전극 설치부(1a, 1b)의 재질은, OH기 농도가 200 ppm 이상인 합성 석영 유리를 사용하는 것이 바람직하다.
여기서, 수소(H)를 포함하는 가스의 플라즈마 중에 생성되는 이온이나 수소를 포함하는 활성종에 의해, 전극 설치부(1a, 1b)에 있어서의 처리 용기(1)의 내벽이 스퍼터나 에칭되어, 실리콘 풍부한 표면으로 변질된다. 변질된 내벽 부분[전극 설치부(1a, 1b)]과, 그 밖의 변질되지 않은 내벽 부분의 경계에 있어서, 큰 응력이 발생하여, 처리 용기(1)가 파손될 우려가 있다. 이에 반해, 적어도 전극 설치부(1a, 1b)에 OH기 농도가 200 ppm 이상인 합성 석영 유리를 이용함으로써, 스퍼터나 에칭을 억제하고, 실리콘 풍부한 표면으로 변질되는 것을 억제하여, 응력에 의한 처리 용기(1)의 파손을 억제할 수 있다.
또한, 플라즈마에 의해 전극 설치부(1a, 1b)의 처리 용기(1) 내벽이 스퍼터나 에칭되기 때문에, 전극 설치부(1a, 1b)에 있어서의 처리 용기(1) 내벽 또는 처리 용기(1) 전체를 OH기 농도가 200 ppm 이상인 합성 석영 유리를 이용함으로써, 천연 석영을 원료로 하는 용융 석영 유리를 이용한 경우와 비교하여, 석영 유래의 금속 오염 레벨을 상대적으로 저감할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 예를 든 구성 등에, 그 밖의 요소와의 조합 등, 여기서 나타낸 구성으로 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 이들 점에 관해서는, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 변경하는 것이 가능하고, 그 응용 형태에 따라 적절하게 정할 수 있다.

Claims (11)

  1. 플라즈마 처리 장치에 있어서,
    처리 용기와,
    상기 처리 용기에 삽입되어, 다수 장의 기판을 다단으로 배치하는 기판 유지구와,
    상기 기판 유지구를 상기 처리 용기 내에서 회전 가능하게 하는 회전축과,
    상기 처리 용기 내에 처리 가스를 공급하는 가스 공급관과,
    상기 처리 용기 안을 배기하는 배기부와,
    상기 처리 용기의 외측에 배치되고, 상기 처리 용기의 중심에 대하여 대향하여 배치되는 한 쌍의 전극과,
    한 쌍의 상기 전극에 고주파 전력을 인가하여 상기 처리 용기 내에 용량 결합 플라즈마를 생성하는 고주파 전원
    을 구비하는, 플라즈마 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 한 쌍의 상기 전극에는, 역위상 또한 동일한 진폭의 고주파 전력이 인가되는, 플라즈마 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전극의 수평 방향의 양 단부와 상기 처리 용기의 중심을 연결하여 만들어지는 각도는, 20° 내지 60° 범위 내인, 플라즈마 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전극의 수평 방향의 양 단부와 상기 처리 용기의 중심을 연결하여 만들어지는 각도는, 25° 내지 40° 범위 내인, 플라즈마 처리 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 복수의 상기 전극은, 상기 기판 유지구에 배치되는 다수 장의 상기 기판의 높이 방향의 범위보다 넓은 범위에 배치되는, 플라즈마 처리 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판 유지구에 유지되는 상기 기판 사이의 높이 방향의 간격은, 10 mm 이상인, 플라즈마 처리 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판 유지구에 유지되는 상기 기판 사이의 높이 방향의 간격은 15 mm 내지 40 mm 범위 내인, 플라즈마 처리 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리 용기 내에서 수소 플라즈마를 생성할 때, 상기 처리 용기 내의 압력은 25 Pa 이하인, 플라즈마 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 처리 용기 내에서 수소 플라즈마를 생성할 때, 상기 처리 용기 내의 압력은 15 Pa 이하인, 플라즈마 처리 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 한 쌍의 상기 전극은 니켈 합금으로 형성되는, 플라즈마 처리 장치.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리 용기 및 복수의 상기 전극을 둘러싸는 가열 기구를 더 갖는, 플라즈마 처리 장치.
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