JP2013143287A - Plasma processing apparatus and plasma processing method - Google Patents

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正典 栗原
Makoto Tokawa
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To average electric field distribution on the electrode surface.SOLUTION: At least one discharge part having an electrode pair consisting of first and second electrodes facing each other in parallel is provided in a reaction chamber. A high frequency generator is connected with the discharge part via a switching circuit. In the discharge part, a first electrode has first and second feeding points at different positions, and the second electrode is grounded. The switching circuit connects the output from the high frequency generator with the first and second feeding points periodically and alternately.

Description

この発明はプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関する。   The present invention relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method.

この発明の背景技術としては、複数の放電部において隣接する2つの放電部の第1電極を、互いに異なる電気系統を介して電源部に接続し、隣接する2つの放電部のプラズマ放電の相互干渉を防止するようにしたプラズマ処理装置が知られている(特許文献1参照)。   As a background art of the present invention, the first electrodes of two adjacent discharge units in a plurality of discharge units are connected to a power supply unit through different electrical systems, and mutual interference of plasma discharges of two adjacent discharge units. There is known a plasma processing apparatus that prevents the above-described problem (see Patent Document 1).

特開2009−283235号公報JP 2009-283235 A

しかしながら、従来のプラズマ処理装置では、第1電極に設けられた唯一の給電点から給電を行うため、電極表面の電界分布に偏りを生じ、形成される膜の厚さの均一化が妨げられるという問題があった。   However, in the conventional plasma processing apparatus, since power is supplied from the only power supply point provided on the first electrode, the electric field distribution on the electrode surface is biased, and the thickness of the formed film is prevented from being uniform. There was a problem.

この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、第1電極の異なる2点から給電を行うことにより、電極表面の電界分布の均一化をはかり、均一な成膜を行うことが可能なプラズマ処理装置を提供するものである。   The present invention has been made in consideration of such circumstances. By supplying power from two different points of the first electrode, the electric field distribution on the electrode surface can be made uniform and uniform film formation can be performed. A plasma processing apparatus is provided.

この発明は、平行に対向する第1および第2電極からなる電極対を有する少なくとも1つの放電部を反応室内に備え、高周波発生器をスイッチング回路を介して前記放電部に接続し、前記放電部では第1電極が異なる位置に第1および第2給電点を有し第2電極が接地され、前記スイッチング回路は前記高周波発生器の出力を、第1および第2給電点に周期的に交互に接続することを特徴とするプラズマ処理装置を提供するものである。   The present invention includes at least one discharge unit having an electrode pair composed of first and second electrodes opposed in parallel in a reaction chamber, and a high frequency generator is connected to the discharge unit via a switching circuit. The first electrode has first and second feeding points at different positions, the second electrode is grounded, and the switching circuit periodically and alternately outputs the output of the high-frequency generator to the first and second feeding points. A plasma processing apparatus characterized by being connected is provided.

この発明によれば、放電部が第1電極の異なる位置に第1および第2給電点を有し、スイッチング回路はスイッチング回路が高周波発生部の出力を第1および第2給電部に対して周期的に交互に接続するので、第1および第2電極表面の電界分布の均一化が図られる。   According to this invention, the discharge part has the first and second feeding points at different positions of the first electrode, and the switching circuit is configured such that the switching circuit cycles the output of the high-frequency generating part with respect to the first and second feeding parts. Accordingly, the electric field distribution on the first and second electrode surfaces can be made uniform.

図1はこの発明のプラズマ処理装置の実施形態を示す構成説明図である。FIG. 1 is a structural explanatory view showing an embodiment of a plasma processing apparatus of the present invention. 図2は、図1の各部の波形を示すタイムチャートである。FIG. 2 is a time chart showing waveforms of respective parts in FIG.

この発明のプラズマ処理装置は、平行に対向する第1および第2電極からなる電極対を有する少なくとも1つの放電部を反応室内に備え、高周波発生器をスイッチング回路を介して前記放電部に接続し、前記放電部では第1電極が異なる位置に第1および第2給電点を有し第2電極が接地され、前記スイッチング回路は前記高周波発生器の出力を、第1および第2給電点に周期的に交互に接続することを特徴とする。   The plasma processing apparatus according to the present invention includes at least one discharge unit having an electrode pair composed of first and second electrodes opposed in parallel in a reaction chamber, and a high frequency generator is connected to the discharge unit via a switching circuit. In the discharge section, the first electrode has first and second feeding points at different positions, the second electrode is grounded, and the switching circuit cycles the output of the high-frequency generator to the first and second feeding points. It is characterized by being alternately connected.

前記放電部は各電極対が互いに平行になるように一列に配列された複数の放電部からなり、前記高周波発生器を前記複数の放電部に接続するための第1および第2電気系統を備え、前記スイッチング回路は前記高周波発生器の出力を、第1および第2電気系統の一方の電気系統を介して奇数番目の放電部の第1電極に接続し、他方の電気系統を介して偶数番目の放電部の第1電極に接続してもよい。   The discharge unit includes a plurality of discharge units arranged in a row so that each electrode pair is parallel to each other, and includes first and second electric systems for connecting the high-frequency generator to the plurality of discharge units. The switching circuit connects the output of the high-frequency generator to the first electrode of the odd-numbered discharge unit through one of the first and second electrical systems, and the even-numbered through the other electrical system. You may connect to the 1st electrode of this discharge part.

第1および第2電気系統は、それぞれ高周波増幅器の出力を増幅する第1および第2増幅器と、インピーダンス整合器とを備えてもよい。
第1および第2増幅器は所定のデューティ比でオン・オフしたパルス状の電圧を出力してもよい。
The first and second electrical systems may each include a first and second amplifier that amplifies the output of the high-frequency amplifier, and an impedance matching device.
The first and second amplifiers may output a pulsed voltage that is turned on / off at a predetermined duty ratio.

第1および第2増幅器はパルス状の出力電圧のオン・オフのタイミングが同期することが好ましい。
第1電極が方形で第1および第2給電点が対向する対辺に設けられてもよい。
第2電極は、プラズマ放電によって処理される基板を搭載してもよい。
In the first and second amplifiers, it is preferable that the ON / OFF timing of the pulsed output voltage is synchronized.
The first electrode may be square and the first and second feeding points may be provided on opposite sides facing each other.
The second electrode may be mounted with a substrate to be processed by plasma discharge.

また、この発明は別の観点から、反応室内に備えられ平行に対向する第1および第2電極からなる電極対を有する放電部にプラズマを発生させて処理を行なうプラズマ処理方法であって、前記放電部では第2電極が接地され、第1電極が異なる位置に第1および第2給電点を有し、前記第1および第2給電点に交互に高周波電力を印加することを特徴とするプラズマ処理方法を提供するものである。
前記放電部は各電極対が互いに平行になるように一列に配列された複数の放電部からなり、奇数番目の放電部第1電極に接続される電気系統と偶数番目の放電部の第1電極に接続される電気系統が異なってもよい。
前記奇数番目の放電部第1電極と前記偶数番目の放電部の第1電極にオン・オフのタイミングを同期させてパルス状の電圧を印加してもよい。
In another aspect of the present invention, there is provided a plasma processing method for generating a plasma in a discharge section having an electrode pair including a first electrode and a second electrode that are provided in a reaction chamber and face each other in parallel. In the discharge part, the second electrode is grounded, the first electrode has first and second feeding points at different positions, and high frequency power is alternately applied to the first and second feeding points. A processing method is provided.
The discharge part is composed of a plurality of discharge parts arranged in a line so that each electrode pair is parallel to each other, and the electrical system connected to the odd-numbered discharge part first electrode and the first electrode of the even-numbered discharge part The electrical system connected to may be different.
A pulse voltage may be applied to the odd-numbered first discharge electrodes and the even-numbered first discharge electrodes in synchronization with the on / off timing.

以下、図面に示す実施形態を用いてこの発明を詳述する。
図1はこの発明のプラズマ処理装置の実施形態を示す構成説明図であり、図2は図1の各部の波形を示すタイムチャートである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is a structural explanatory view showing an embodiment of a plasma processing apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a time chart showing waveforms of respective parts in FIG.

図1に示すプラズマ処理装置は、被処理物である基板S1の表面に所望の膜を成膜する上下並列タイプの成膜用プラズマ処理装置であって、反応室Rと、反応室Rに反応ガスを供給するガス供給部14と、反応室Rから反応ガスを排気する排気部6と、反応室R内に対向状に配置されかつ反応ガスを介してプラズマ放電させる第1電極1と第2電極2の電極対を各々が有する4つの放電部3a〜3dと、各対の第1電極1および第2電極2を水平状または垂直状に支持しかつ並列させる支持手段5と、放電部3a〜3dに電力を供給する高周波発生器Eとを備える。なお、第1電極1と第2電極2はいずれも長方形の平板状の形状を有する。   The plasma processing apparatus shown in FIG. 1 is a vertical and parallel type film forming plasma processing apparatus for forming a desired film on the surface of a substrate S1, which is an object to be processed, and reacts with a reaction chamber R and a reaction chamber R. A gas supply unit 14 for supplying a gas; an exhaust unit 6 for exhausting the reaction gas from the reaction chamber R; and a first electrode 1 and a second electrode which are arranged in the reaction chamber R so as to face each other and cause plasma discharge via the reaction gas. Four discharge portions 3a to 3d each having an electrode pair of the electrode 2, support means 5 for supporting the first electrode 1 and the second electrode 2 of each pair horizontally or vertically and in parallel, and a discharge portion 3a And a high frequency generator E for supplying power to 3d. The first electrode 1 and the second electrode 2 both have a rectangular flat plate shape.

以下、この実施形態において、第1電極1をカソード電極1と称し、第2電極2をアノード電極2と称する。
反応室Rは、放電部3a〜3dを収容する密封可能なチャンバーCにて構成されている。
排気部6としては、真空ポンプと、真空ポンプと反応室Rとの間に配置された圧力制御器を備える。
Hereinafter, in this embodiment, the first electrode 1 is referred to as a cathode electrode 1, and the second electrode 2 is referred to as an anode electrode 2.
The reaction chamber R is configured by a sealable chamber C that accommodates the discharge portions 3a to 3d.
The exhaust unit 6 includes a vacuum pump and a pressure controller disposed between the vacuum pump and the reaction chamber R.

支持手段5は、チャンバーCの内壁面から水平方向へ所定寸法だけ突出した絶縁性の支持片であって、内壁面に所定間隔で上下複数箇所に設けられており、平板形状のカソード電極1およびアノード電極2を互いに平行かつ水平状に支持する。この実施形態では、4対のカソード・アノード電極1、2の下面の四隅をそれぞれ支持する合計32個の支持手段5が設けられている。支持手段5は、チャンバー内壁とは、別に設けた支持体により支えられていても良い。   The support means 5 is an insulating support piece projecting from the inner wall surface of the chamber C by a predetermined dimension in the horizontal direction. The support means 5 is provided on the inner wall surface at a plurality of locations at predetermined intervals. The anode electrodes 2 are supported in parallel and horizontally. In this embodiment, a total of 32 support means 5 for supporting the four corners of the lower surfaces of the four pairs of cathode / anode electrodes 1 and 2 are provided. The support means 5 may be supported by a support provided separately from the inner wall of the chamber.

この際、放電部3a〜3dの各々におけるカソード電極1とアノード電極2との間の電極間距離に対して、放電部3a〜3dの放電部間距離が1.5倍以上となるよう、各支持手段5は配置されている。例えば、電極間距離は2〜30mmに設定され、放電部間距離は3〜45mm以上に設定される。なお、面内における電極間距離の精度は、数%以内であることが好ましく、1%以下であること特に好ましい。ここで言う放電部間距離は、隣り合う放電部の、一方の放電部のカソード電極1と他方の放電部のアノード電極2の間隔である。   At this time, each of the discharge portions 3a to 3d is set so that the distance between the discharge portions of the discharge portions 3a to 3d is 1.5 times or more than the distance between the cathode electrode 1 and the anode electrode 2 in each of the discharge portions 3a to 3d. Support means 5 is arranged. For example, the distance between the electrodes is set to 2 to 30 mm, and the distance between the discharge parts is set to 3 to 45 mm or more. In addition, the accuracy of the inter-electrode distance in the plane is preferably within several percent, and particularly preferably 1% or less. The distance between discharge parts here is the distance between the cathode electrode 1 of one discharge part and the anode electrode 2 of the other discharge part of adjacent discharge parts.

各アノード電極2は、内部にヒータ7を有すると共に、上面に基板S1が設置され、ヒータ7は、プラズマ放電下の成膜時に基板S1を加熱する。なお、基板S1は、シリコン基板やガラス基板などが一般的であるが、特にこれらに限定されるものではない。   Each anode electrode 2 has a heater 7 inside, and a substrate S1 is installed on the upper surface. The heater 7 heats the substrate S1 during film formation under plasma discharge. The substrate S1 is generally a silicon substrate or a glass substrate, but is not particularly limited thereto.

また、各アノード電極2は、ステンレス鋼、アルミニウム合金、カーボンなどの、導電性および耐熱性を備えた材料で製作される。各アノード電極2の寸法は、薄膜を形成するための基板S1の寸法に合わせて適当な値に決定されている。例えば、基板S1の寸法900〜1200mm×400〜900mmに対して、アノード電極2の寸法を1000〜1500mm×600〜1000mmに設計される。   Each anode 2 is made of a material having conductivity and heat resistance, such as stainless steel, aluminum alloy, and carbon. The dimension of each anode electrode 2 is determined to an appropriate value according to the dimension of the substrate S1 for forming a thin film. For example, the size of the anode electrode 2 is designed to be 1000 to 1500 mm × 600 to 1000 mm with respect to the size of the substrate S1 of 900 to 1200 mm × 400 to 900 mm.

各アノード電極2に内蔵されたヒータ7は、アノード電極2を20〜300℃に加熱制御するものであり、例えば、アルミニウム合金中にシースヒータなどの密閉型加熱装置と熱電対などの密閉型温度センサとを内蔵したものを用いることができる。   The heater 7 incorporated in each anode electrode 2 controls the heating of the anode electrode 2 to 20 to 300 ° C., for example, a sealed heating device such as a sheath heater in an aluminum alloy and a sealed temperature sensor such as a thermocouple. Can be used.

各カソード電極1は、ステンレス鋼やアルミニウム合金などから作製される。各カソード電極1の寸法は、成膜を行う基板S1の寸法に合わせて適当な値に設定され、アノード電極2と同じ寸法(平面サイズおよび厚み)で設計されることができる。   Each cathode electrode 1 is made of stainless steel or aluminum alloy. The dimension of each cathode electrode 1 is set to an appropriate value according to the dimension of the substrate S1 on which film formation is performed, and can be designed with the same dimensions (planar size and thickness) as the anode electrode 2.

各カソード電極1は、内部が空洞であると共に、対となるアノード電極2に対面するプラズマ放電面には多数の貫通孔が形成されている。この貫通孔の加工は、0.1mm〜2mmの直径で数mm〜数cmピッチで行うのが望ましい。   Each cathode electrode 1 has a hollow inside, and a large number of through holes are formed in the plasma discharge surface facing the paired anode electrode 2. The through hole is preferably processed at a pitch of 0.1 mm to 2 mm and a pitch of several mm to several cm.

また、各カソード電極1の一端面には、ガス導入部1aが設けられ、各ガス導入部1aは、ガス供給部14と接続パイプにて接続されている。そして、反応ガスが、ガス供給部14からガス導入部1aを介してカソード電極2の内部に供給され、多数の貫通孔から基板S1の表面に向かって噴出するように構成されている。なお、反応ガスとしては、例えば、H2で希釈したSiH4(モノシラン)ガスが使用される。 A gas introduction part 1a is provided on one end face of each cathode electrode 1, and each gas introduction part 1a is connected to the gas supply part 14 by a connection pipe. Then, the reaction gas is supplied from the gas supply unit 14 to the inside of the cathode electrode 2 through the gas introduction unit 1a, and is ejected from a large number of through holes toward the surface of the substrate S1. As the reaction gas, for example, SiH 4 (monosilane) gas diluted with H 2 is used.

また、高周波発生器Eはプラズマ励起電源であり、例えば、1.00MHz〜60MHzの周波数で10W〜100kWの電力、具体的には、13.56MHz〜60MHzで10W〜10kWの電力を各カソード電極1とアノード電極2に供給する。   The high frequency generator E is a plasma excitation power source. For example, each cathode electrode 1 supplies 10 W to 100 kW power at a frequency of 1.00 MHz to 60 MHz, specifically, 10 W to 10 kW power at 13.56 MHz to 60 MHz. And supplied to the anode electrode 2.

この実施形態においては、図1に示すように放電部3a〜3dの各々におけるカソード電極1の左端面の奥行方向と上下方向の中央位置に左給電点P1が設けられ、右端面の奥行方向と上下方向の中央位置に右給電点P2が設けられている。
また、各アノード電極2において接地ケーブルを接続する接地位置は、アノード電極2の左右の端面のいずれでもよい(図1では説明の便宜上、左端面に統一している)。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the left feeding point P1 is provided at the center position in the depth direction and the vertical direction of the left end surface of the cathode electrode 1 in each of the discharge portions 3a to 3d, and the depth direction of the right end surface A right feeding point P2 is provided at a central position in the vertical direction.
Further, the grounding position for connecting the grounding cable in each anode electrode 2 may be any of the left and right end faces of the anode electrode 2 (in FIG. 1, the left end face is unified for convenience of explanation).

そして、高周波発生器Eの出力は、増幅器8.9に接続され、増幅器8.9の出力はそれぞれスイッチング回路12,13に接続されている。スイッチング回路12の出力は、インピーダンス整合器10a,11aに接続され、スイッチング回路13の出力は、インピーダンス整合器10b、11bに接続されている。   The output of the high frequency generator E is connected to the amplifier 8.9, and the output of the amplifier 8.9 is connected to the switching circuits 12 and 13, respectively. The output of the switching circuit 12 is connected to the impedance matching units 10a and 11a, and the output of the switching circuit 13 is connected to the impedance matching units 10b and 11b.

インピーダンス整合器10aの出力は、奇数番目の放電部3a,3cのカソード電極1の左給電点P1に接続され、インピーダンス整合器11aの出力は、偶数番目の放電部3b、3dのカソード電極1の左給電点P1に接続されている。   The output of the impedance matching unit 10a is connected to the left feeding point P1 of the cathode electrode 1 of the odd-numbered discharge units 3a and 3c, and the output of the impedance matching unit 11a is the output of the cathode electrode 1 of the even-numbered discharge units 3b and 3d. It is connected to the left feeding point P1.

インピーダンス整合器10bの出力は、偶数番目の放電部3b、3dのカソード電極1の右給電点P2に接続され、インピーダンス整合器11bの出力は、奇数番目の放電部3a、3cのカソード電極1の右給電点P2に接続されている。また、パルス発生器16の出力は、増幅器8.9と、スイッチング回路12,13に接続されている。   The output of the impedance matching unit 10b is connected to the right feeding point P2 of the cathode electrode 1 of the even-numbered discharge units 3b and 3d, and the output of the impedance matching unit 11b is the output of the cathode electrode 1 of the odd-numbered discharge units 3a and 3c. It is connected to the right feeding point P2. The output of the pulse generator 16 is connected to the amplifier 8.9 and the switching circuits 12 and 13.

このように構成されたプラズマ処理装置において、膜原料である反応ガスを所定の流量および圧力でカソード電極1とアノード電極2との間に充填し、カソード電極1とアノード電極2とに高周波電力を供給する。   In the plasma processing apparatus configured as described above, a reactive gas as a film material is filled between the cathode electrode 1 and the anode electrode 2 at a predetermined flow rate and pressure, and high-frequency power is applied to the cathode electrode 1 and the anode electrode 2. Supply.

それによって、カソード電極1とアノード電極2との間にグロー放電領域(プラズマ放電領域)を形成し、基板S1上に非晶質性の膜または結晶性の膜を形成する。例えば、反応ガスとしてH2で希釈したSiH4ガスを使用して、膜厚300nmのシリコン薄膜を堆積させる。 Thereby, a glow discharge region (plasma discharge region) is formed between the cathode electrode 1 and the anode electrode 2, and an amorphous film or a crystalline film is formed on the substrate S1. For example, a silicon thin film having a film thickness of 300 nm is deposited using SiH 4 gas diluted with H 2 as a reaction gas.

この成膜工程において、高周波発生器Eの出力を放電部3a〜3dに供給する手順と電気系統について図1と図2を用いて具体的に説明する。
まず、高周波発生器Eで生成された高周波電圧は増幅器8.9でそれぞれ増幅される。
In this film forming process, a procedure and an electric system for supplying the output of the high-frequency generator E to the discharge units 3a to 3d will be specifically described with reference to FIGS.
First, the high frequency voltage generated by the high frequency generator E is amplified by the amplifier 8.9.

増幅器8.9は、増幅した電圧をパルス発生器16からの出力を受けて図2に示すように同じ周期で同じデューティ比で同期してオン・オフするパルス状の電圧V1とV2に変換して出力する。なお、電圧V1,V2のオン期間は100μsec〜10msec,オフ期間は全期間の5〜20%である。オフ期間が短いと、プラズマが不安定になるため、5%程度以上が望ましく、オフ期間が長いと、製膜速度が低下するので、20%程度以下が望ましい。   The amplifier 8.9 receives the output from the pulse generator 16 and converts the amplified voltage into pulsed voltages V1 and V2 that are turned on and off in synchronization with the same duty ratio in the same cycle as shown in FIG. Output. The on periods of the voltages V1 and V2 are 100 μsec to 10 msec, and the off period is 5 to 20% of the entire period. If the off period is short, the plasma becomes unstable, so about 5% or more is desirable. If the off period is long, the film forming speed decreases, so about 20% or less is desirable.

スイッチング回路12と13は、パルス発生器16から、図2の電圧V1,V2の出力のオフ時に若干遅れて立上るパルス信号Spを受けて、出力V1,V2のオフ期間中に切換え動作を行うようになっている。それによってインピーダンス変換器10a,10bが図2に示す電圧V3を出力し、インピーダンス変換器11a,11bが図2に示す電圧V4を出力する。   The switching circuits 12 and 13 receive a pulse signal Sp that rises slightly later when the outputs of the voltages V1 and V2 in FIG. 2 are turned off from the pulse generator 16, and perform switching operation during the off period of the outputs V1 and V2. It is like that. Thereby, the impedance converters 10a and 10b output the voltage V3 shown in FIG. 2, and the impedance converters 11a and 11b output the voltage V4 shown in FIG.

このようにして、奇数番目の放電部3b、3cの各カソード電極1の左給電点P1と右給電点P2に電圧V3,V4が印加され、偶数番目の放電部3b、3dの各カソード電極1の左給電点P1と右給電点P2にも電圧V3,V4が印加されることになる。つまり、左給電点P1と右給電点P2に交互に電圧が印加される。   In this way, the voltages V3 and V4 are applied to the left feeding point P1 and the right feeding point P2 of each cathode electrode 1 of the odd-numbered discharge portions 3b and 3c, and each cathode electrode 1 of the even-numbered discharge portions 3b and 3d. The voltages V3 and V4 are also applied to the left feeding point P1 and the right feeding point P2. That is, a voltage is applied alternately to the left feeding point P1 and the right feeding point P2.

また、奇数番目の放電部3a,3cのカソード電極1に、増幅器8とインピーダンス変換器10aとからなる電気系統を介して高周波発生器Eから電圧V3が印加されるときには、偶数番目の放電部3b、3dのカソード電極1には増幅器9とインピーダンス変換器10bとからなる別の電気系統を介して、高周波発生器Eから電圧V3が印加される。   Further, when the voltage V3 is applied from the high frequency generator E to the cathode electrodes 1 of the odd-numbered discharge parts 3a and 3c through the electric system including the amplifier 8 and the impedance converter 10a, the even-numbered discharge parts 3b. A voltage V3 is applied to the 3d cathode electrode 1 from the high-frequency generator E via another electric system including the amplifier 9 and the impedance converter 10b.

また、奇数番目の放電部3a,3cのカソード電極1に、増幅器9とインピーダンス変換器11bとからなる電気系統を介して高周波発生器Eから電圧V4が印加されるときには、偶数番目の放電部3b、3dのカソード電極1には、増幅器8とインピーダンス変換器11aとからなる別の電気系統を介して高周波発生器Eから電圧V4が印加される。   Further, when the voltage V4 is applied to the cathode electrodes 1 of the odd-numbered discharge parts 3a and 3c from the high-frequency generator E through the electric system including the amplifier 9 and the impedance converter 11b, the even-numbered discharge parts 3b. A voltage V4 is applied to the 3d cathode electrode 1 from the high frequency generator E via another electric system including the amplifier 8 and the impedance converter 11a.

このように、スイッチング回路12,13は、高周波発生器Eの出力を異なる電気系統を介して放電部3a,3cと放電部3b、3dに接続すると共に、その接続を放電部3a〜3dの左給電部P1と右給電部P2に対して周期的に交互に行う。
従って、放電部3a〜3dの相互間のプラズマ放電の干渉が防止され、かつ、電極表面の電界分布が平均化され、形成される膜の膜厚の均一化が図られる。
As described above, the switching circuits 12 and 13 connect the output of the high-frequency generator E to the discharge units 3a and 3c and the discharge units 3b and 3d through different electrical systems, and connect the connections to the left of the discharge units 3a to 3d. This is alternately performed periodically with respect to the power feeding part P1 and the right power feeding part P2.
Therefore, interference of plasma discharge between the discharge portions 3a to 3d is prevented, and the electric field distribution on the electrode surface is averaged, so that the thickness of the formed film is made uniform.

1 第1電極
2 第2電極
3a〜3d 放電部
5 支持手段
6 排気部
7 ヒータ
8.9 増幅器
10a,10b インピーダンス整合器
11a,11b インピーダンス整合器
12,13 スイッチング回路
14 ガス供給部
16 パルス発生器
C チャンバー
R 反応室
E 高周波発生器
P1 左給電点
P2 右給電点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st electrode 2 2nd electrode 3a-3d Discharge part 5 Support means 6 Exhaust part 7 Heater 8.9 Amplifier 10a, 10b Impedance matching device 11a, 11b Impedance matching device 12, 13 Switching circuit 14 Gas supply part 16 Pulse generator C Chamber R Reaction chamber E High frequency generator P1 Left feeding point P2 Right feeding point

Claims (10)

平行に対向する第1および第2電極からなる電極対を有する少なくとも1つの放電部を反応室内に備え、高周波発生器をスイッチング回路を介して前記放電部に接続し、前記放電部では第1電極が異なる位置に第1および第2給電点を有し第2電極が接地され、前記スイッチング回路は前記高周波発生器の出力を、第1および第2給電点に周期的に交互に接続することを特徴とするプラズマ処理装置。   At least one discharge part having an electrode pair composed of first and second electrodes opposed in parallel is provided in the reaction chamber, a high frequency generator is connected to the discharge part via a switching circuit, and the discharge part includes a first electrode. Have the first and second feeding points at different positions, the second electrode is grounded, and the switching circuit periodically connects the output of the high-frequency generator to the first and second feeding points alternately. A plasma processing apparatus. 前記放電部は各電極対が互いに平行になるように一列に配列された複数の放電部からなり、前記高周波発生器を前記複数の放電部に接続するための第1および第2電気系統を備え、前記スイッチング回路は前記高周波発生器の出力を、第1および第2電気系統の一方の電気系統を介して奇数番目の放電部第1電極に接続し、他方の電気系統を介して偶数番目の放電部の第1電極に接続することを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。   The discharge unit includes a plurality of discharge units arranged in a row so that each electrode pair is parallel to each other, and includes first and second electric systems for connecting the high-frequency generator to the plurality of discharge units. The switching circuit connects the output of the high-frequency generator to the odd-numbered discharge part first electrode through one of the first and second electric systems, and the even-numbered through the other electric system. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma processing apparatus is connected to the first electrode of the discharge unit. 第1および第2電気系統は、それぞれ高周波増幅器の出力を増幅する第1および第2増幅器と、インピーダンス整合器とを備える請求項2記載のプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein the first and second electric systems each include a first and second amplifier that amplifies an output of the high-frequency amplifier, and an impedance matching unit. 第1および第2増幅器は所定のデューティ比でオン・オフしたパルス状の電圧を出力する請求項3記載のプラズマ処理装置。   4. The plasma processing apparatus according to claim 3, wherein the first and second amplifiers output pulsed voltages that are turned on and off at a predetermined duty ratio. 第1および第2増幅器はパルス状の出力電圧のオン・オフのタイミングが同期している請求項4記載のプラズマ処理装置。   5. The plasma processing apparatus according to claim 4, wherein the first and second amplifiers are synchronized in on / off timing of the pulsed output voltage. 第1電極が方形で第1および第2給電点が対向する対辺に設けられてなる請求項1〜5のいずれか1つに記載のプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the first electrode is square and the first and second feeding points are provided on opposite sides facing each other. 第2電極は、プラズマ放電によって処理される基板を搭載してなる請求項1〜6のいずれか1つに記載のプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the second electrode has a substrate to be processed by plasma discharge. 反応室内に備えられ平行に対向する第1および第2電極からなる電極対を有する放電部にプラズマを発生させて処理を行なうプラズマ処理方法であって、
前記放電部では第2電極が接地され、第1電極が異なる位置に第1および第2給電点を有し、前記第1および第2給電点に交互に高周波電力を印加することを特徴とするプラズマ処理方法。
A plasma processing method for generating a plasma in a discharge portion having an electrode pair consisting of first and second electrodes facing each other in parallel provided in a reaction chamber,
In the discharge part, the second electrode is grounded, the first electrode has first and second feeding points at different positions, and high frequency power is alternately applied to the first and second feeding points. Plasma processing method.
前記放電部は各電極対が互いに平行になるように一列に配列された複数の放電部からなり、奇数番目の放電部第1電極に接続される電気系統と偶数番目の放電部の第1電極に接続される電気系統が異なることを特徴とする請求項8記載のプラズマ処理方法。   The discharge part is composed of a plurality of discharge parts arranged in a line so that each electrode pair is parallel to each other, and the electrical system connected to the odd-numbered discharge part first electrode and the first electrode of the even-numbered discharge part The plasma processing method according to claim 8, wherein an electrical system connected to each other is different. 前記奇数番目の放電部第1電極と前記偶数番目の放電部の第1電極にオン・オフのタイミングを同期させてパルス状の電圧を印加することを特徴とする請求項8記載のプラズマ処理方法。   9. The plasma processing method according to claim 8, wherein a pulsed voltage is applied to the first electrode of the odd-numbered discharge part and the first electrode of the even-numbered discharge part in synchronization with on / off timing. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015220418A (en) * 2014-05-21 2015-12-07 株式会社島津製作所 Thin film deposition device

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