JP2005044741A

JP2005044741A - Plasma treatment device and plasma treatment method

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Publication number: JP2005044741A
Application number: JP2003280145A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Ogawa; 敏明小川
Original assignee: Renesas Technology Corp
Current assignee: Renesas Technology Corp
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2005-02-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma treatment device of which wall surface of a plasma generating container is prevented from scraping, reducing pollution and adhesion of foreign substance on the surface of a sample, and to provide a plasma treatment method performing etching, thin film formation, and surface treatment by using the above. <P>SOLUTION: The plasma treatment device comprises a plasma generating container 3 applying a plasma treatment on the sample 5 at inside, an upper electrode 1 and a lower electrode 2 facing each other, arranged in the plasma generating container 3, and magnetic field generating devices 10, 12 formed into multi-layered structure so as to generate a magnetic field along the wall surface of the plasma generating container 3. By the above, an improved magnetic field is generated on the wall surface by superposing a plurality of magnetic fields of the magnetic field generating device one on top of the other. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、薄膜加工等に利用されるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関するもので、プラズマ生成容器壁面に２層構造以上の多極磁場等の磁場発生機器を配置したものである。 The present invention relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method used for thin film processing and the like, in which a magnetic field generator such as a multipolar magnetic field having a two-layer structure or more is arranged on the wall surface of a plasma generation container.

例えば特許文献１に高周波プラズマ処理装置が示されている。これはプラズマ密度分布の調整を可能にし、壁面削れを抑えて、プラズマ生成室内の高速クリーニングを可能にするもので、金属壁と絶縁体壁で構成され内部に放電ガスが導入されるプラズマ生成室と、該プラズマ生成室外側の絶縁体壁付近に配置され該プラズマ生成室内に高周波電界を誘起してプラズマを発生させるプラズマ生成手段と、前記プラズマ生成室内に設置されプラズマ処理する基板を載せるための基板ホルダとを備える高周波プラズマ装置において、前記プラズマ生成室内の周囲壁面近傍空間にだけ前記基板の面に対して垂直方向に主成分をもつ局所磁場を形成する局所磁場生成手段を設けている。 For example, Patent Document 1 discloses a high-frequency plasma processing apparatus. This makes it possible to adjust the plasma density distribution, suppress wall scraping, and enable high-speed cleaning of the plasma generation chamber. The plasma generation chamber is composed of a metal wall and an insulator wall and into which discharge gas is introduced. A plasma generating means disposed near the insulator wall outside the plasma generating chamber for generating a plasma by inducing a high frequency electric field in the plasma generating chamber, and a substrate for plasma processing installed in the plasma generating chamber In the high-frequency plasma apparatus including the substrate holder, local magnetic field generating means for forming a local magnetic field having a main component in a direction perpendicular to the surface of the substrate is provided only in a space near the peripheral wall surface in the plasma generating chamber.

特開平８−３１１６６８号公報JP-A-8-31668

従来のプラズマ処理装置は以上のように構成されているが、壁面に平行な局所磁場は、壁面において隣接する磁場成分は相殺し、無磁場領域が存在する。このため、従来の多極磁場等の磁場発生機器を備えるプラズマ処理装置においては、壁面に平行な局所磁場により、大部分の壁面がスパッタリングされることを防止できるが、前記の無磁場領域に電子が流れ込み、局所的に壁面がスパッタリングされ、この壁面の局所的削れにより、基板への表面汚染、および異物発生等を惹き起こすという問題点があった。 Although the conventional plasma processing apparatus is configured as described above, the local magnetic field parallel to the wall surface cancels out the adjacent magnetic field components on the wall surface, and there is no magnetic field region. Therefore, in a conventional plasma processing apparatus equipped with a magnetic field generator such as a multipole magnetic field, it is possible to prevent most of the wall surface from being sputtered by a local magnetic field parallel to the wall surface. Flows into the surface, and the wall surface is locally sputtered. The local scraping of the wall surface causes surface contamination on the substrate and generation of foreign matter.

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、プラズマ生成容器の壁面におけるプラズマ密度分布を制御し、自己バイアス電圧の形成に伴うプラズマ生成容器の壁面、および対向電極である上部電極の表面の局所的なスパッタリングによる削れを抑え、試料（ウエハ）表面における壁面の削れによる表面汚染、および異物の付着を防止することができると共に、上記該プラズマ生成容器の壁面におけるプラズマ密度分布の制御により、クリーニングガスによるプラズマクリーニング処理を効率的に処理できるプラズマ処理装置を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and controls the plasma density distribution on the wall surface of the plasma generation container, and the wall surface of the plasma generation container and the counter electrode associated with the formation of the self-bias voltage. Scraping due to local sputtering on the surface of a certain upper electrode can be suppressed, surface contamination due to scraping of the wall surface on the sample (wafer) surface, and adhesion of foreign substances can be prevented, and the plasma density on the wall surface of the plasma generation vessel can be prevented. An object of the present invention is to obtain a plasma processing apparatus capable of efficiently performing a plasma cleaning process using a cleaning gas by controlling the distribution.

この発明に係るプラズマ処理装置は、内部の試料をプラズマ処理するプラズマ生成容器、該プラズマ生成容器内に対向して設けられたプラズマ生成用の上部電極と下部電極、上記プラズマ生成容器の壁面に沿う磁場を形成するように多層に構成された磁場発生機器を備えたものである。 A plasma processing apparatus according to the present invention includes a plasma generation container for plasma processing an internal sample, an upper electrode and a lower electrode for plasma generation provided facing the inside of the plasma generation container, and along a wall surface of the plasma generation container. The apparatus includes a magnetic field generator configured in multiple layers so as to form a magnetic field.

この発明のプラズマ処理装置によれば、プラズマ生成容器の壁面におけるプラズマ密度分布を制御し、自己バイアス電圧の形成に伴う該プラズマ生成容器の壁面、および対向電極である上部電極の表面の局所的なスパッタリングによる削れを抑え、試料表面における壁面の削れによる表面汚染、および異物の付着を防止することができる。また、上記プラズマ生成容器の壁面におけるプラズマ密度分布の制御により、クリーニングガスによるプラズマクリーニング処理を効率的に処理できる。 According to the plasma processing apparatus of the present invention, the plasma density distribution on the wall surface of the plasma generation container is controlled, and the wall surface of the plasma generation container and the surface of the upper electrode that is the counter electrode are locally generated along with the formation of the self-bias voltage. Scraping due to sputtering can be suppressed, and surface contamination due to scraping of the wall surface on the sample surface and adhesion of foreign matters can be prevented. Further, the plasma cleaning process using the cleaning gas can be efficiently performed by controlling the plasma density distribution on the wall surface of the plasma generation container.

実施の形態１．
この発明に係るプラズマ処理装置は、プラズマ生成容器の中に試料例えばウエハを導入し、活性なイオン種、およびラジカル種を用いてプラズマ処理するもので、プラズマ生成容器内に高周波電力を印加する下部電極と、これに対向する上部電極とを備える。更に上記の上下部電極の裏面、および上記プラズマ生成容器の壁面に対して平行な磁場配位を構成するように、上記プラズマ生成容器の壁面、上下部電極の裏面に多極磁場を発生する電磁石または永久磁石の磁場発生機器が、２層構造以上の多層構造に配置されているプラズマ処理装置である。 Embodiment 1 FIG.
A plasma processing apparatus according to the present invention introduces a sample such as a wafer into a plasma generation container and performs plasma processing using active ion species and radical species, and applies a high frequency power to the plasma generation container. An electrode and an upper electrode facing the electrode are provided. Further, an electromagnet that generates a multipolar magnetic field on the wall of the plasma generation vessel and the back of the upper and lower electrodes so as to form a magnetic field configuration parallel to the back of the upper and lower electrodes and the wall of the plasma generation vessel Or it is the plasma processing apparatus by which the magnetic field generator of a permanent magnet is arrange | positioned at the multilayer structure more than a two-layer structure.

この発明に係るプラズマ処理装置は、上述のように、電磁石または永久磁石の多極磁場発生機器によりプラズマ生成容器の壁面、および上下部電極の裏面の壁面の近傍付近のみに磁場配位を有する局所磁場を形成する。この局所磁場の形成により、壁面近傍のプラズマ密度分布を制御し、プラズマ生成容器の壁面表面上におけるスパッタリングを制御することができる。 As described above, the plasma processing apparatus according to the present invention uses a multipolar magnetic field generator of an electromagnet or a permanent magnet to provide a local configuration having a magnetic field configuration only in the vicinity of the wall surface of the plasma generation container and the back wall surface of the upper and lower electrodes. Create a magnetic field. By forming this local magnetic field, the plasma density distribution in the vicinity of the wall surface can be controlled, and the sputtering on the wall surface of the plasma generation container can be controlled.

以下図について説明する。図１は、この発明の一実施の形態であるプラズマ処理装置の断面図である。本プラズマ処理装置のプラズマ生成容器３内に高周波電力を印加する高周波電極２（以下、下部電極２という）と該下部電極２と対向する対向電極１（以下、上部電極１という）が配置されている。下部電極２には試料（ウエハ）５が載せられている。また下部電極２にはブロッキングコンデンサ（容量）７を介して高周波電源６が接続されている。一方、対向して配置されている上部電極１は接地されている。プラズマ生成容器３には、プラズマ処理を行うためのガスを導入するガス導入口４が設けられ、更にプラズマ生成したガスを排気するガス排気口８が設けられている。 The figure will be described below. FIG. 1 is a cross-sectional view of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention. A high frequency electrode 2 (hereinafter referred to as a lower electrode 2) for applying high frequency power and a counter electrode 1 (hereinafter referred to as an upper electrode 1) facing the lower electrode 2 are disposed in a plasma generation vessel 3 of the plasma processing apparatus. Yes. A sample (wafer) 5 is placed on the lower electrode 2. A high frequency power source 6 is connected to the lower electrode 2 via a blocking capacitor (capacitance) 7. On the other hand, the upper electrode 1 disposed opposite to the ground is grounded. The plasma generation vessel 3 is provided with a gas introduction port 4 for introducing a gas for performing a plasma treatment, and further provided with a gas exhaust port 8 for exhausting the plasma-generated gas.

プラズマ生成容器３の側壁面、および上下部電極１、２の裏面に位置する壁面に対して平行な磁場配位を構成するように、プラズマ生成容器３の壁面に局所磁場（Ａ）１１ａを生成する電磁石または永久磁石からなる第１の磁場発生機器１０を備えている。この磁場発生機器１０はプラズマ生成容器３の壁面に沿って、互いに極性を違えて配置された永久磁石または電磁石からなる。更にこの第１の磁場発生機器１０の外周辺部に可動機構付きの第２の磁場発生機器１２が装備され、第１と第２の磁場発生機器１０と１２により２層構造の磁場発生機器構成している。第２の磁場発生機器１２は図１中の太い矢印方向、すなわち対向するプラズマ生成容器３の壁面に平行に移動できるようになされている。この第２の磁場発生機器１２は第１の磁場発生機器１０よりも大きな磁束密度を発生する。第２の磁場発生機器１２の磁極配列はＮＮＳＳのように２対以上の配列とし、磁極配列の間隔は、第１の磁場発生機器１０の磁極配列間隔より大きくする。第１と第２の磁場発生機器１０と１２の間隔はプラズマ生成容器３の表面における磁力線が、２層構造の磁場発生機器の磁力線の重畳により、プラズマ発生容器３の壁面にて磁束密度がゼロに終端しないように構成されている。 A local magnetic field (A) 11a is generated on the wall surface of the plasma generation vessel 3 so as to form a magnetic field configuration parallel to the side wall surface of the plasma generation vessel 3 and the wall surfaces located on the back surfaces of the upper and lower electrodes 1 and 2. The first magnetic field generating device 10 made of an electromagnet or a permanent magnet is provided. The magnetic field generator 10 is composed of permanent magnets or electromagnets arranged with different polarities along the wall surface of the plasma generation vessel 3. Further, a second magnetic field generation device 12 with a movable mechanism is provided on the outer peripheral portion of the first magnetic field generation device 10, and the first and second magnetic field generation devices 10 and 12 form a two-layer structure magnetic field generation device configuration. is doing. The second magnetic field generator 12 can be moved in the direction of the thick arrow in FIG. 1, that is, parallel to the wall surface of the opposing plasma generation vessel 3. The second magnetic field generation device 12 generates a magnetic flux density larger than that of the first magnetic field generation device 10. The magnetic pole array of the second magnetic field generator 12 is arranged in two or more pairs like NNSS, and the magnetic pole array interval is larger than the magnetic pole array interval of the first magnetic field generator 10. The distance between the first and second magnetic field generation devices 10 and 12 is such that the magnetic field lines on the surface of the plasma generation container 3 are superposed on the wall surface of the plasma generation container 3 by superimposing the magnetic field lines of the two-layer magnetic field generation device. It is configured not to terminate.

次に、第１と第２の磁場発生機器１０と１２が電磁石の場合を例として、図1のプラズマ処理装置の動作を説明する。ガス導入口４より、プラズマ生成容器３内に反応性ガスを導入する。一方、ガス排気口８からプラズマ生成容器３内のガス圧力が所定の圧力に保たれるように排気を行う。次に、高周波電源６により上部電極１と下部電極２間に高周波電力を印加することにより、プラズマ９を生成し、上記反応性ガスの活性なイオン種及びラジカル種を発生させる。このとき、プラズマ９と高周波電源６間のインピーダンス整合回路において、プラズマの電子とイオンの移動度の差により、ブロッキングコンデンサ（容量）７が負に帯電し、下部電極２の表面上に負の自己バイアス（Vdc）が形成される。そこでプラズマ生成容器３内の壁面、および上部電極１、下部電極２の表面にもＤＣ電位が形成される。 Next, the operation of the plasma processing apparatus of FIG. 1 will be described by taking the case where the first and second magnetic field generating devices 10 and 12 are electromagnets as an example. A reactive gas is introduced into the plasma generation vessel 3 from the gas inlet 4. On the other hand, exhaust is performed from the gas exhaust port 8 so that the gas pressure in the plasma generation container 3 is maintained at a predetermined pressure. Next, a high frequency power is applied between the upper electrode 1 and the lower electrode 2 by the high frequency power source 6 to generate plasma 9 and generate active ion species and radical species of the reactive gas. At this time, in the impedance matching circuit between the plasma 9 and the high-frequency power source 6, the blocking capacitor (capacitance) 7 is negatively charged due to the difference in mobility of electrons and ions of the plasma, and the negative self is formed on the surface of the lower electrode 2. A bias (Vdc) is formed. Therefore, a DC potential is also formed on the wall surface in the plasma generation container 3 and the surfaces of the upper electrode 1 and the lower electrode 2.

図２は図1に丸枠ａで囲んで示す部分、特にＡ−Ａ’部の拡大図（イメージ）である。図２に示すように、プラズマ生成容器３内の壁面に取り付けられた第１の磁場発生機器１０にて形成される壁面に平行な局所磁場（Ａ）１１ａが、その外周辺部に取り付けられた可動機構付きの第２の磁場発生機器１２による局所磁場（Ｂ）１１ｂとの重畳効果により、壁面に取り付けられた磁場発生機器１０の、壁面に平行な磁束の存在しない無磁場領域１４を緩和した改善型局所磁場１３が形成される。この改善型局所磁場１３は、第２の磁場発生機器１２を移動させることにより、また、第２の磁場発生機器１２が電磁石の場合には、その励磁電流を制御することにより、プラズマ生成容器３の壁面に形成される磁力線が終端する磁束密度をゼロにしないように最適なものに調整される。この改善局所磁場１３により、無磁場領域１４への電子の壁面への流れ込みが低減され、プラズマの拡散を防止し、壁面のスパッタリング率を低下することができる。 FIG. 2 is an enlarged view (image) of a portion surrounded by a round frame a in FIG. 1, particularly an A-A ′ portion. As shown in FIG. 2, a local magnetic field (A) 11 a parallel to the wall surface formed by the first magnetic field generator 10 attached to the wall surface in the plasma generation vessel 3 is attached to the outer peripheral portion thereof. Due to the superposition effect with the local magnetic field (B) 11b by the second magnetic field generating device 12 with the movable mechanism, the magnetic field generating device 10 attached to the wall surface relaxes the non-magnetic field region 14 where there is no magnetic flux parallel to the wall surface. An improved local magnetic field 13 is formed. The improved local magnetic field 13 is generated by moving the second magnetic field generating device 12, and when the second magnetic field generating device 12 is an electromagnet, by controlling the excitation current, the plasma generating container 3. It is adjusted to an optimum value so as not to make the magnetic flux density at which the magnetic field lines formed on the wall surface terminate at zero. This improved local magnetic field 13 reduces the flow of electrons into the magnetic field region 14 into the wall surface, prevents plasma diffusion, and reduces the sputtering rate of the wall surface.

以上説明したとおり、この発明の実施の形態１に係るプラズマ処理装置は、第１の磁場発生機器１０および第２の磁場発生機器１２により、プラズマ生成容器３の壁面および上下部電極１、２の裏面の壁面の近傍付近のみに磁場配位を有し、壁面近傍の無磁場領域１４を緩和した改善型局所磁場１３を所望の磁束密度にて形成できる。したがって、この壁面に平行な改善型局所磁場１３の形成により、プラズマ生成容器３の壁面近傍のプラズマ密度分布を制御し、プラズマ生成容器３の壁面表面上におけるスパッタリング率を制御することができる。その結果、プラズマ生成容器３の壁面表面のスパッタリングによる削れを抑え、試料５の表面における壁面材料からの金属汚染、及び、異物の付着を防止することができる。 As described above, the plasma processing apparatus according to the first embodiment of the present invention uses the first magnetic field generation device 10 and the second magnetic field generation device 12 to connect the wall surface of the plasma generation container 3 and the upper and lower electrodes 1 and 2. An improved local magnetic field 13 having a magnetic field configuration only near the vicinity of the wall surface on the back surface and relaxing the no-magnetic field region 14 near the wall surface can be formed with a desired magnetic flux density. Therefore, by forming the improved local magnetic field 13 parallel to the wall surface, the plasma density distribution in the vicinity of the wall surface of the plasma generation vessel 3 can be controlled, and the sputtering rate on the wall surface of the plasma generation vessel 3 can be controlled. As a result, shaving due to sputtering of the wall surface of the plasma generation vessel 3 can be suppressed, and metal contamination from the wall material on the surface of the sample 5 and adhesion of foreign matter can be prevented.

更にプラズマ生成容器３の壁面に堆積（デポジション）した堆積膜を除去するため、所望のクリーニングガスをガス導入口４から導入し、プラズマクリーニング処理する場合には、プラズマ生成容器３の壁面における局所磁場（Ａ）（Ｂ）の磁束密度を制御して壁面近傍の磁束密度をゼロに制御することにより、プラズマ生成容器３の壁面をクリーニングプラズマによって効率的にスパッタリングを行えるため、クリーニング処理を短時間に行うことができる。 Further, in order to remove the deposited film deposited on the wall surface of the plasma generation container 3, when a desired cleaning gas is introduced from the gas inlet 4 and plasma cleaning is performed, the film is locally deposited on the wall of the plasma generation container 3. By controlling the magnetic flux density of the magnetic fields (A) and (B) and controlling the magnetic flux density in the vicinity of the wall surface to zero, the wall surface of the plasma generation vessel 3 can be efficiently sputtered by the cleaning plasma, so that the cleaning process can be performed in a short time. Can be done.

以上のようにこの実施の形態１に係るプラズマ処理装置では、プラズマ処理における壁面の削れによる金属汚染、異物の発生を防止でき、更にプラズマクリーニング処理も効率的に行うことができる。
なお、この実施の形態に示されたプラズマ処理装置を用いて、エッチング、薄膜成形あるいは表面処理等を行うことができることはいうまでもない。 As described above, in the plasma processing apparatus according to the first embodiment, it is possible to prevent the occurrence of metal contamination and foreign matters due to the scraping of the wall surface in the plasma processing, and it is also possible to efficiently perform the plasma cleaning processing.
Needless to say, etching, thin film forming, surface treatment, or the like can be performed using the plasma processing apparatus shown in this embodiment.

実施の形態２．
上記実施の形態１では、プラズマ処理装置のプラズマ生成容器の壁面に取り付けた第１の磁場発生機器１０を固定した場合を示したが、実施の形態２では、図３、図４に示すように、第１の磁場発生機器１０にも可動機構１５を用いた例を示す。図４は、図３のプラズマ処理装置の丸枠ｂにおけるＣ−Ｃ’間の拡大図である。可動機構１５は第１の磁場発生機器１０の各磁極をプラズマ生成容器３の壁面に沿って高速度で一方向または往復に移動させる構成になされている。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the case where the first magnetic field generating device 10 attached to the wall of the plasma generation container of the plasma processing apparatus is fixed is shown. However, in the second embodiment, as shown in FIGS. An example in which the movable mechanism 15 is also used for the first magnetic field generation device 10 is shown. FIG. 4 is an enlarged view between CC ′ in the round frame b of the plasma processing apparatus of FIG. The movable mechanism 15 is configured to move each magnetic pole of the first magnetic field generating device 10 in one direction or in a reciprocating manner along the wall surface of the plasma generation container 3 at a high speed.

図４に示すように、第１の磁場発生機器１０に可動機構１５を取り付け、これにより磁場発生機器１０を高速度で移動させ、プラズマ生成容器３の壁面上の磁力線の終端部を揺動させることにより、壁面の同一箇所が少しでも磁束密度がゼロになる時間を短縮し、これにより局所的なスパッタリングを時間平均的にする。これにより局所磁場１１ａの磁力線の終端部における磁束密度がゼロになることを更に改善でき、プラズマ９から電子が磁力線の終端部に流れ込み、プラズマ生成容器３の壁面が局所的にスパッタリングされる問題点も更に低減できる効果がある。 As shown in FIG. 4, the movable mechanism 15 is attached to the first magnetic field generation device 10, thereby moving the magnetic field generation device 10 at a high speed and swinging the terminal portion of the magnetic field lines on the wall surface of the plasma generation vessel 3. This shortens the time when the magnetic flux density becomes zero even if the same part of the wall surface is a little, thereby making the local sputtering time average. As a result, the magnetic flux density at the end of the magnetic field lines of the local magnetic field 11a can be further improved, and electrons flow from the plasma 9 to the end of the magnetic field lines, and the wall surface of the plasma generation vessel 3 is locally sputtered. Can be further reduced.

さらに、上記実施の形態の磁場発生機器を有するプラズマ処理装置のプラズマ生成容器３の壁面に、加熱機器（図示せず）を付設した場合、プラズマ生成容器３の壁面に堆積（デポジション）する堆積膜の量を低減化でき、プラズマクリーニング処理における効率化が図れ、プラズマクリーニング時間が短縮でき、壁面がプラズマに晒されスパッタリングされる時間の短縮化、異物の発塵を防止できる。
なお、この実施の形態に示されたプラズマ処理装置を用いて、エッチング、薄膜成形あるいは表面処理等を行うことができることはいうまでもない。 Further, when a heating device (not shown) is attached to the wall surface of the plasma generation container 3 of the plasma processing apparatus having the magnetic field generation apparatus of the above embodiment, the deposition is deposited on the wall surface of the plasma generation container 3. The amount of the film can be reduced, the efficiency in the plasma cleaning process can be improved, the plasma cleaning time can be shortened, the time during which the wall surface is exposed to plasma and sputtered can be shortened, and the generation of dust particles can be prevented.
Needless to say, etching, thin film forming, surface treatment, or the like can be performed using the plasma processing apparatus shown in this embodiment.

実施の形態３．
また図５に示すように、上記各実施の形態の磁場発生機器を有するプラズマ処理装置のプラズマ生成容器３の壁面に、アフターグロー放電プラズマ源１６を取り付けた場合には、プラズマ生成容器３の壁面に堆積（デポジション）した堆積膜のプラズマクリーニング処理において、アフターグロー放電プラズマ源１６からクリーニングに有効である活性なラジカル種１７をプラズマ生成容器３内に所望の量だけ供給できるため、堆積膜のプラズマクリーニング処理のさらなる効率化（高速クリーニング）を図ることができる。このため、上述した、壁面に加熱機構を付設したプラズマ処理装置と同様または更に効率的にプラズマ生成容器３内のプラズマクリーニング処理におけるプラズマ曝露時間を短縮化し、これによりプラズマ生成容器３の壁面のスパッタリングを削減できるため、壁面材料の金属汚染、および壁面からの異物発塵の撲滅を図ることができる。
なお、この実施の形態に示されたプラズマ処理装置を用いて、エッチング、薄膜成形あるいは表面処理等を行うことができることはいうまでもない。 Embodiment 3 FIG.
As shown in FIG. 5, when the afterglow discharge plasma source 16 is attached to the wall surface of the plasma generation container 3 of the plasma processing apparatus having the magnetic field generator of each of the above embodiments, the wall surface of the plasma generation container 3 In the plasma cleaning process of the deposited film deposited (deposited), active radical species 17 effective for cleaning can be supplied from the afterglow discharge plasma source 16 into the plasma generation vessel 3 in a desired amount. Further efficiency improvement (high-speed cleaning) of the plasma cleaning process can be achieved. For this reason, the plasma exposure time in the plasma cleaning process in the plasma generation container 3 is shortened in the same manner or more efficiently as the above-described plasma processing apparatus in which the heating mechanism is provided on the wall surface. Therefore, it is possible to eliminate metal contamination of the wall surface material and dust generation from the wall surface.
Needless to say, etching, thin film forming, surface treatment, or the like can be performed using the plasma processing apparatus shown in this embodiment.

この発明に係るプラズマ処理装置は、プラズマを用いてウエハの加工等に利用する装置である。 The plasma processing apparatus according to the present invention is an apparatus used for processing wafers using plasma.

本発明の実施の形態１に係るプラズマ処理装置を示す略線断面図である。It is an approximate line sectional view showing the plasma treatment apparatus concerning Embodiment 1 of the present invention. 図１の丸枠内のＡ−Ａ’部分の拡大図（イメージ）である。It is an enlarged view (image) of the A-A 'part in the round frame of FIG. 本発明の実施の形態２に係るプラズマ処理装置を示す略線断面図である。It is an approximate line sectional view showing the plasma treatment apparatus concerning Embodiment 2 of the present invention. 図３の丸枠内のＣ−Ｃ’部分を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the C-C 'part in the round frame of FIG. 本発明の実施の形態３に係るプラズマ処理装置を示す略線断面図である。It is an approximate line sectional view showing the plasma treatment apparatus concerning Embodiment 3 of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１上部電極（対向電極）、２下部電極（高周波電極）、
３プラズマ生成容器、４ガス導入口、
５試料（ウエハ）、６高周波電源、
７ブロッキングコンデンサ（容量）、８ガス排気口、
９プラズマ、１０第１の磁場発生機器、
１１ａ局所磁場、１１ｂ局所磁場、
１２第２の磁場発生機器、１３改善型局所磁場、
１４無磁場領域、１５可動機構、
１６アフターグロー放電プラズマ源、
１７ラジカル種。
1 upper electrode (counter electrode), 2 lower electrode (high frequency electrode),
3 plasma generation vessel, 4 gas inlet,
5 Sample (wafer), 6 High frequency power supply,
7 Blocking capacitor (capacity), 8 Gas exhaust port,
9 plasma, 10 first magnetic field generator,
11a local magnetic field, 11b local magnetic field,
12 second magnetic field generator, 13 improved local magnetic field,
14 non-magnetic field region, 15 movable mechanism,
16 After glow discharge plasma source,
17 Radical species.

Claims

内部の試料をプラズマ処理するプラズマ生成容器、該プラズマ生成容器内に対向して設けられたプラズマ生成用の上部電極と下部電極、および上記プラズマ生成容器の壁面に沿う磁場を形成するように多層に構成された磁場発生機器を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。 A plasma generation container that plasma-processes an internal sample, an upper electrode and a lower electrode for plasma generation provided opposite to the plasma generation container, and a multilayer so as to form a magnetic field along the wall of the plasma generation container A plasma processing apparatus comprising a magnetic field generator configured.

上記多層の磁場発生機器は、少なくともいずれかの一層が、対向している上記プラズマ生成容器の壁面に対して平行に移動できるようになされていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。 2. The plasma processing according to claim 1, wherein at least one of the multilayer magnetic field generation devices is configured to be movable in parallel to a wall surface of the plasma generation container facing the multilayer magnetic field generation device. apparatus.

上記多層の磁場発生機器は、少なくともいずれかの一層が生成する磁場の磁束密度を制御できるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the multilayer magnetic field generation device is configured to control a magnetic flux density of a magnetic field generated by at least one of the layers.

上記プラズマ生成容器の壁面に加熱機器を取り付けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a heating device is attached to a wall surface of the plasma generation container.

上記プラズマ生成容器内にアフターグロー放電プラズマを導入するようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein afterglow discharge plasma is introduced into the plasma generation vessel.

上記請求項１〜５項に記載のプラズマ処理装置を用いてエッチング、薄膜形成および表面処理のいずれかを行うことを特徴とするプラズマ処理方法。 6. A plasma processing method comprising performing any one of etching, thin film formation, and surface treatment using the plasma processing apparatus according to claim 1.