JP2018156880A - Plasma processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空容器内に配置されたアンテナに高周波電流を流すことによって前記真空容器内にプラズマを生成し、当該プラズマを用いて基板を処理するプラズマ処理装置に関するものである。 The present invention relates to a plasma processing apparatus that generates a plasma in the vacuum container by flowing a high-frequency current through an antenna disposed in the vacuum container, and processes a substrate using the plasma.
アンテナに高周波電流を流し、それによって生じる誘導電界によって誘導結合型のプラズマ（略称ＩＣＰ）を発生させ、この誘導結合型のプラズマを用いて基板に処理を施すプラズマ処理装置が従来から提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a plasma processing apparatus has been proposed in which a high-frequency current is passed through an antenna, an inductively coupled plasma (abbreviated as ICP) is generated by an induced electric field generated thereby, and a substrate is processed using the inductively coupled plasma. .
この種のプラズマ処理装置においては、特許文献１に示すように、大型の基板に対応する等のために真空容器内に直線状をなす複数のアンテナを配置したものが考えられている。 In this type of plasma processing apparatus, as shown in Patent Document 1, it is considered that a plurality of linear antennas are arranged in a vacuum vessel in order to cope with a large substrate.
しかしながら、複数のアンテナを有するものでは、アンテナ間に生じる電位差によって、それらアンテナ間にプラズマが発生してしまう。特に直線状のアンテナでは、互いに隣り合うアンテナの対向部分が大きくなってしまい、プラズマが発生する領域が大きくなってしまう。このアンテナ間に生じるプラズマによって、各アンテナのインピーダンスが変化してしまい、プラズマの密度分布等のプラズマの均一性が悪くなり、ひいては基板処理の均一性が悪くなるという問題がある。 However, in a device having a plurality of antennas, plasma is generated between the antennas due to a potential difference generated between the antennas. In particular, in the case of a linear antenna, the opposing portions of adjacent antennas become large, and the region where plasma is generated becomes large. Due to the plasma generated between the antennas, the impedance of each antenna is changed, so that there is a problem that the uniformity of the plasma such as the density distribution of the plasma is deteriorated and the uniformity of the substrate processing is also deteriorated.
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、直線状をなす複数のアンテナを有するプラズマ処理装置において、互いに隣り合うアンテナ間の電位差によるプラズマ生成を抑制することをその主たる課題とするものである。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and in a plasma processing apparatus having a plurality of linear antennas, the main problem is to suppress plasma generation due to a potential difference between adjacent antennas. It is what.
すなわち本発明に係るプラズマ処理装置は、真空容器内に配置された複数のアンテナに高周波電流を流すことによって前記真空容器内にプラズマを生成し、当該プラズマを用いて基板を処理するプラズマ処理装置であって、前記複数のアンテナは、それぞれが直線状をなすとともに、並列に配置されており、互いに隣り合う前記アンテナの間には、それらの間におけるプラズマ生成を抑制する誘電体部材が前記アンテナに沿って配置されていることを特徴とする。 That is, the plasma processing apparatus according to the present invention is a plasma processing apparatus that generates plasma in the vacuum container by flowing high-frequency current through a plurality of antennas arranged in the vacuum container, and processes the substrate using the plasma. Each of the plurality of antennas is linear and arranged in parallel, and a dielectric member that suppresses plasma generation between the antennas adjacent to each other is provided in the antenna. It is arranged along.
このようなプラズマ処理装置であれば、直線状をなす複数のアンテナが並列に配置されているので、処理される基板の大型化に好適に対応することができる。この構成において、互いに隣り合うアンテナ間にアンテナに沿って誘電体部材を設けているので、互いに隣り合うアンテナ間の電位差によるプラズマ生成を抑制することができる。その結果、プラズマの均一性を向上させることができ、基板処理の均一性を向上させることができる。 In such a plasma processing apparatus, since a plurality of linear antennas are arranged in parallel, it is possible to suitably cope with an increase in the size of a substrate to be processed. In this configuration, since the dielectric member is provided along the antenna between the adjacent antennas, plasma generation due to a potential difference between the adjacent antennas can be suppressed. As a result, the uniformity of plasma can be improved, and the uniformity of substrate processing can be improved.
前記各アンテナは、高周波が給電される給電端部と、接地された接地端部とを有しており、前記複数のアンテナは、互いに隣り合うアンテナにおいて一方の前記アンテナの前記給電端部と他方の前記アンテナの前記接地端部とが隣り合うように配置されていることが望ましい。
この構成であれば、一方のアンテナの長さ方向のプラズマ密度分布と他方のアンテナの長さ方向のプラズマ密度分布とが重なり合ってそれら２つのアンテナの長さ方向のプラズマ密度分布が均一化される。
Each of the antennas has a feeding end portion to which a high frequency is fed and a grounding end portion that is grounded, and the plurality of antennas include the feeding end portion and the other of one of the antennas adjacent to each other. It is desirable that the antenna is disposed so that the ground end of the antenna is adjacent to the antenna.
With this configuration, the plasma density distribution in the length direction of one antenna overlaps the plasma density distribution in the length direction of the other antenna, and the plasma density distribution in the length direction of the two antennas is made uniform. .
ここで、互いに隣り合う２つのアンテナに給電される高周波には位相差が生じるため、それら２つのアンテナ間に電位差が生じて電界が形成されてしまう。その結果、プラズマが発生しやすくなる。このアンテナ構成において、２つのアンテナ間に誘電体部材を配置することによって、誘電体部材のプラズマ発生抑制効果を一層顕著にすることができる。 Here, since a phase difference occurs between the high frequencies fed to two adjacent antennas, a potential difference is generated between the two antennas, and an electric field is formed. As a result, plasma is likely to be generated. In this antenna configuration, by arranging the dielectric member between the two antennas, the effect of suppressing the plasma generation of the dielectric member can be made more remarkable.
前記複数のアンテナが、前記真空容器の相対向する一対の側壁に貫通して支持された構成の場合には、前記誘電体部材は、前記一対の側壁の一方から他方に亘って設けられた平板状をなすものであることが望ましい。
この構成であれば、互いに隣り合うアンテナ間全体においてプラズマ生成を抑制するとともに、誘電体部材の構成を簡単にすることができる。
In the case where the plurality of antennas are supported through a pair of opposing side walls of the vacuum vessel, the dielectric member is a flat plate provided from one side of the pair of side walls to the other. It is desirable to have a shape.
With this configuration, it is possible to suppress plasma generation in the entire area between adjacent antennas and to simplify the configuration of the dielectric member.
また、前記複数のアンテナが、前記真空容器の相対向する一対の側壁に貫通して支持された構成の場合には、前記一対の側壁とアンテナとの間に形成される電界によってプラズマが生成されてしまう。そうすると、アンテナの両端部におけるプラズマ密度が大きくなってしまい、プラズマ密度が不均一になってしまう。
このため、前記誘電体部材における前記アンテナの並列方向に直交する寸法を高さ寸法としたときに、前記誘電体部材の長手方向両端部における高さ寸法は、その長手方向中央部における高さ寸法よりも大きいことが望ましい。
この構成であれば、一対の側壁とアンテナとの間に発生する電界を好適に抑制することができ、その電界によるプラズマの発生が抑制され、或いは、発生したプラズマが維持されにくくなる。その結果、真空容器内におけるアンテナの両端部におけるプラズマ密度を低減することができ、プラズマ密度の不均一を低減することができる。また、前記電界によるプラズマの発生が抑制されるので、一対の側壁への熱負荷が低減されて、一対の側壁の安定化につながる。
In the case where the plurality of antennas are supported through a pair of opposite side walls of the vacuum vessel, plasma is generated by an electric field formed between the pair of side walls and the antenna. End up. If it does so, the plasma density in the both ends of an antenna will become large, and a plasma density will become non-uniform | heterogenous.
For this reason, when the dimension orthogonal to the parallel direction of the antenna in the dielectric member is defined as the height dimension, the height dimension at both ends in the longitudinal direction of the dielectric member is the height dimension at the center in the longitudinal direction. It is desirable to be larger.
With this configuration, an electric field generated between the pair of side walls and the antenna can be suitably suppressed, and generation of plasma due to the electric field is suppressed, or generated plasma is hardly maintained. As a result, the plasma density at both ends of the antenna in the vacuum vessel can be reduced, and nonuniformity of the plasma density can be reduced. In addition, since the generation of plasma due to the electric field is suppressed, the thermal load on the pair of side walls is reduced, leading to stabilization of the pair of side walls.
アンテナにより生成されるプラズマの密度は、アンテナの長手方向中央部において大きくなる傾向がある。このため、基板に対する処理も端部よりも中央部の方が処理量が大きくなってしまい、基板処理の不均一を招いてしまう。
この問題を好適に解決するためには、前記誘電体部材における前記アンテナの並列方向に直交する寸法を高さ寸法としたときに、前記誘電体部材の長手方向中央部における高さ寸法は、その長手方向両端部における高さ寸法よりも大きいことが望ましい。
この構成であれば、アンテナの長手方向中央部におけるプラズマ生成を抑えることができ、アンテナの長手方向におけるプラズマの均一性を向上させて、基板処理の均一性を向上させることができる。
The density of plasma generated by the antenna tends to increase at the center in the longitudinal direction of the antenna. For this reason, the amount of processing performed on the substrate is larger in the central portion than in the end portion, resulting in non-uniform substrate processing.
In order to solve this problem suitably, when the dimension perpendicular to the parallel direction of the antenna in the dielectric member is defined as the height dimension, the height dimension in the longitudinal central portion of the dielectric member is It is desirable that it is larger than the height dimension at both ends in the longitudinal direction.
With this configuration, plasma generation in the central portion in the longitudinal direction of the antenna can be suppressed, uniformity of plasma in the longitudinal direction of the antenna can be improved, and uniformity of substrate processing can be improved.
また、複数のアンテナを並列に配置した場合には、アンテナにより生成されるプラズマの密度は、その並列方向の中央部において大きくなる傾向がある。このため、基板に対する処理も端部よりも中央部の方が処理量が大きくなってしまい、基板処理の不均一を招いてしまう。
この問題を好適に解決するためには、前記誘電体部材が、前記複数のアンテナのそれぞれの間に設けられている構成の場合には、前記誘電体部材における前記アンテナの並列方向に直交する寸法を高さ寸法としたときに、前記並列方向の中央に配置されたアンテナ間の誘電体部材の高さ寸法は、前記並列方向の外側に配置されたアンテナ間の誘電体部材の高さ寸法よりも大きいことが望ましい。
この構成であれば、複数のアンテナの並列方向の中央部におけるプラズマ生成を抑えることができ、その並列方向におけるプラズマの均一性を向上させて、基板処理の均一性を向上させることができる。
Further, when a plurality of antennas are arranged in parallel, the density of plasma generated by the antennas tends to increase at the central portion in the parallel direction. For this reason, the amount of processing performed on the substrate is larger in the central portion than in the end portion, resulting in non-uniform substrate processing.
In order to preferably solve this problem, in the case where the dielectric member is provided between each of the plurality of antennas, the dielectric member has a dimension perpendicular to the parallel direction of the antennas. Is the height dimension of the dielectric member between the antennas arranged in the center in the parallel direction is higher than the height dimension of the dielectric member between the antennas arranged outside in the parallel direction. It is desirable to be large.
With this configuration, it is possible to suppress the plasma generation in the central part of the plurality of antennas in the parallel direction, and it is possible to improve the uniformity of the plasma in the parallel direction and improve the uniformity of the substrate processing.
アンテナが直線状をなすものの場合には、その長手方向の寸法が大きいほど、自重による撓み量が大きくなってしまう。これにより、アンテナの下端が誘電体部材の下端よりも下側に位置する部分が生じる可能性があり、また、アンテナの中央部と基板との距離が近づいてしまう。その結果、アンテナの長手方向において容量結合成分やプラズマ密度が不均一になり、基板処理が不均一になる恐れがある。
この問題を好適に解決するためには、前記誘電体部材は、前記アンテナを支持する支持部を有することが望ましい。
In the case where the antenna has a linear shape, the amount of bending due to its own weight increases as the longitudinal dimension increases. As a result, a portion where the lower end of the antenna is located below the lower end of the dielectric member may be generated, and the distance between the central portion of the antenna and the substrate is reduced. As a result, the capacitive coupling component and the plasma density become non-uniform in the longitudinal direction of the antenna, and the substrate processing may become non-uniform.
In order to suitably solve this problem, it is desirable that the dielectric member has a support portion that supports the antenna.
複数のアンテナにおける最外側のアンテナと当該最外側のアンテナに隣接する側壁との間には、電界が形成される。この電界によってプラズマが生成されてしまい、プラズマ密度が不均一になってしまう。
この問題を好適に解決するためには、前記複数のアンテナにおける最外側のアンテナと当該最外側のアンテナに隣接する側壁との間に、それらの間におけるプラズマ生成を抑制する第２の誘電体部材が設けられていることが望ましい。
An electric field is formed between the outermost antenna of the plurality of antennas and the side wall adjacent to the outermost antenna. Plasma is generated by this electric field, resulting in non-uniform plasma density.
In order to preferably solve this problem, the second dielectric member that suppresses plasma generation between the outermost antenna of the plurality of antennas and the side wall adjacent to the outermost antenna. It is desirable to be provided.
前記複数のアンテナと前記複数のアンテナの並列方向に沿った側壁であって前記基板とは反対側の側壁との間にも、電界が形成される。この電界によってもプラズマが生成されてしまい、プラズマ密度が不均一になってしまう。
この問題を好適に解決するためには、前記複数のアンテナと前記複数のアンテナの並列方向に沿った側壁であって前記基板とは反対側の側壁との間に、それらの間におけるプラズマ生成を抑制する第３の誘電体部材が設けられていることが望ましい。
この構成において、前記アンテナの間の誘電体部材の支持構造及び第３の支持構造を共通化するとともに、部品点数を削減するためには、前記アンテナの間の誘電体部材は、前記第３の誘電体部材に接続され、又は一体形成されていることが望ましい。
An electric field is also formed between the plurality of antennas and the side wall along the parallel direction of the plurality of antennas and on the side wall opposite to the substrate. This electric field also generates plasma, resulting in non-uniform plasma density.
In order to preferably solve this problem, plasma generation between the plurality of antennas and the side wall along the parallel direction of the plurality of antennas and on the side wall opposite to the substrate is performed. It is desirable that a third dielectric member to be suppressed is provided.
In this configuration, in order to share the dielectric member support structure and the third support structure between the antennas and reduce the number of components, the dielectric member between the antennas is It is desirable that the dielectric member is connected to or integrally formed with the dielectric member.
このように構成した本発明によれば、互いに隣り合うアンテナ間に誘電体部材を設けているので、互いに隣り合うアンテナ間の電位差によるプラズマ生成を抑制することができる。 According to the present invention configured as described above, since the dielectric member is provided between the adjacent antennas, plasma generation due to a potential difference between the adjacent antennas can be suppressed.
以下に、本発明に係るプラズマ処理装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
＜装置構成＞
本実施形態のプラズマ処理装置１００は、誘導結合型のプラズマＰを用いて基板Ｗに処理を施すものである。ここで、基板Ｗは、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用の基板、フレキシブルディスプレイ用のフレキシブル基板等である。また、基板Ｗに施す処理は、例えば、プラズマＣＶＤ法による膜形成、エッチング、アッシング、スパッタリング等である。
<Device configuration>
The plasma processing apparatus 100 of this embodiment performs processing on the substrate W using inductively coupled plasma P. Here, the board | substrate W is a board | substrate for flat panel displays (FPD), such as a liquid crystal display and an organic electroluminescent display, a flexible board | substrate for flexible displays, etc., for example. The processing applied to the substrate W is, for example, film formation by plasma CVD, etching, ashing, sputtering, or the like.
なお、このプラズマ処理装置１００は、プラズマＣＶＤ法によって膜形成を行う場合はプラズマＣＶＤ装置、エッチングを行う場合はプラズマエッチング装置、アッシングを行う場合はプラズマアッシング装置、スパッタリングを行う場合はプラズマスパッタリング装置とも呼ばれる。 The plasma processing apparatus 100 is a plasma CVD apparatus when a film is formed by plasma CVD, a plasma etching apparatus when etching is performed, a plasma ashing apparatus when ashing is performed, and a plasma sputtering apparatus when sputtering is performed. be called.
具体的にプラズマ処理装置１００は、図１〜図３に示すように、真空排気され且つガス７が導入される真空容器２と、真空容器２内に配置された直線状のアンテナ３と、真空容器２内に誘導結合型のプラズマＰを生成するための高周波をアンテナ３に印加する高周波電源４とを備えている。なお、アンテナ３に高周波電源４から高周波を印加することによりアンテナ３には高周波電流ＩＲが流れて、真空容器２内に誘導電界が発生して誘導結合型のプラズマＰが生成される。 Specifically, as shown in FIGS. 1 to 3, the plasma processing apparatus 100 includes a vacuum vessel 2 that is evacuated and into which a gas 7 is introduced, a linear antenna 3 that is disposed in the vacuum vessel 2, and a vacuum. A high frequency power supply 4 for applying a high frequency for generating inductively coupled plasma P to the antenna 3 in the container 2 is provided. When a high frequency is applied to the antenna 3 from the high frequency power source 4, a high frequency current IR flows through the antenna 3, an induction electric field is generated in the vacuum chamber 2, and inductively coupled plasma P is generated.
真空容器２は、例えば金属製の容器であり、その内部は真空排気装置６によって真空排気される。真空容器２はこの例では電気的に接地されている。 The vacuum vessel 2 is a metal vessel, for example, and the inside thereof is evacuated by the evacuation device 6. The vacuum vessel 2 is electrically grounded in this example.
真空容器２内に、例えば流量調整器（図示省略）及びアンテナ３に沿う方向に配置された複数のガス導入口２１を経由して、ガス７が導入される。ガス７は、基板Ｗに施す処理内容に応じたものにすれば良い。例えば、プラズマＣＶＤ法によって基板Ｗに膜形成を行う場合には、ガス７は、原料ガス又はそれを希釈ガス（例えばＨ２）で希釈したガスである。より具体例を挙げると、原料ガスがＳｉＨ４の場合はＳｉ膜を、ＳｉＨ４＋ＮＨ３の場合はＳｉＮ膜を、ＳｉＨ４＋Ｏ２の場合はＳｉＯ２膜を、ＳｉＦ４＋Ｎ２の場合はＳｉＮ：Ｆ膜（フッ素化シリコン窒化膜）を、それぞれ基板Ｗ上に形成することができる。 The gas 7 is introduced into the vacuum vessel 2 through, for example, a flow rate regulator (not shown) and a plurality of gas inlets 21 arranged in a direction along the antenna 3. The gas 7 may be made in accordance with the processing content applied to the substrate W. For example, when film formation is performed on the substrate W by the plasma CVD method, the gas 7 is a source gas or a gas obtained by diluting it with a diluent gas (for example, H 2 ). More specifically, when the source gas is SiH 4 , the Si film is formed, when SiH 4 + NH 3 is used, the SiN film is formed, when SiH 4 + O 2 is used, the SiO 2 film is formed, and when SiF 4 + N 2 is used, the SiN film is formed. : F films (fluorinated silicon nitride films) can be formed on the substrate W, respectively.
また、真空容器２内には、基板Ｗを保持する基板ホルダ８が設けられている。この例のように、基板ホルダ８にバイアス電源９からバイアス電圧を印加するようにしても良い。バイアス電圧は、例えば負の直流電圧、負のバイアス電圧等であるが、これに限られるものではない。このようなバイアス電圧によって、例えば、プラズマＰ中の正イオンが基板Ｗに入射する時のエネルギーを制御して、基板Ｗの表面に形成される膜の結晶化度の制御等を行うことができる。基板ホルダ８内に、基板Ｗを加熱するヒータ８１を設けておいても良い。 A substrate holder 8 that holds the substrate W is provided in the vacuum container 2. As in this example, a bias voltage may be applied to the substrate holder 8 from the bias power supply 9. The bias voltage is, for example, a negative DC voltage, a negative bias voltage, or the like, but is not limited thereto. With such a bias voltage, for example, the energy when positive ions in the plasma P are incident on the substrate W can be controlled to control the crystallinity of the film formed on the surface of the substrate W. . A heater 81 for heating the substrate W may be provided in the substrate holder 8.
アンテナ３は、真空容器２内における基板Ｗの上方に、基板Ｗの表面に沿うように（例えば、基板Ｗの表面と実質的に平行に）配置されている。本実施形態では、直線状のアンテナ３を複数、基板Ｗに沿うように（例えば、基板Ｗの表面と実質的に平行に）並列に配置している。このようにすると、より広い範囲で均一性の良いプラズマＰを発生させることができ、従ってより大型の基板Ｗの処理に対応することができる。図２及び図３ではアンテナ３が４本の例を示しているが、これに限れない。 The antenna 3 is disposed above the substrate W in the vacuum container 2 so as to be along the surface of the substrate W (for example, substantially parallel to the surface of the substrate W). In the present embodiment, a plurality of linear antennas 3 are arranged in parallel along the substrate W (for example, substantially parallel to the surface of the substrate W). In this way, it is possible to generate the plasma P with good uniformity in a wider range, and therefore it is possible to cope with processing of a larger substrate W. 2 and 3 show an example in which four antennas 3 are provided, the present invention is not limited to this.
アンテナ３の両端部付近は、図１及び図３に示すように、真空容器２の相対向する一対の側壁２ａ、２ｂをそれぞれ貫通している。アンテナ３の両端部を真空容器２外へ貫通させる部分には、絶縁部材１１がそれぞれ設けられている。この各絶縁部材１１を、アンテナ３の両端部が貫通しており、その貫通部は例えばパッキン１２によって真空シールされている。この絶縁部材１１を介してアンテナ３は、真空容器２の相対向する側壁２ａ、２ｂに対して電気的に絶縁された状態で支持される。各絶縁部材１１と真空容器２との間も、例えばパッキン１３によって真空シールされている。なお、絶縁部材１１の材質は、例えば、アルミナ等のセラミックス、石英、又はポリフェニンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等のエンジニアリングプラスチック等である。 As shown in FIGS. 1 and 3, the vicinity of both ends of the antenna 3 penetrates a pair of opposite side walls 2 a and 2 b of the vacuum vessel 2. Insulating members 11 are respectively provided at portions where both ends of the antenna 3 penetrate outside the vacuum vessel 2. Both end portions of the antenna 3 pass through the insulating members 11, and the through portions are vacuum-sealed by, for example, packing 12. The antenna 3 is supported via the insulating member 11 in a state of being electrically insulated from the opposite side walls 2a and 2b of the vacuum vessel 2. Each insulating member 11 and the vacuum vessel 2 are also vacuum-sealed by, for example, packing 13. The insulating member 11 is made of, for example, ceramics such as alumina, quartz, engineering plastics such as polyphenine sulfide (PPS), polyether ether ketone (PEEK), or the like.
また、各アンテナ３の材質は、例えば、銅、アルミニウム、これらの合金、ステンレス等であるが、これに限られるものではない。なお、アンテナ３を中空にして、その中に冷却水等の冷媒を流し、アンテナ３を冷却するようにしても良い。 The material of each antenna 3 is, for example, copper, aluminum, alloys thereof, stainless steel, etc., but is not limited thereto. Note that the antenna 3 may be made hollow so that a coolant such as cooling water flows through the antenna 3 to cool the antenna 3.
さらに、アンテナ３において、真空容器２内に位置する部分は、直管状の絶縁カバー１０により覆われている。この絶縁カバー１０の両端部は絶縁部材１１によって支持されている。なお、絶縁カバー１０の両端部と絶縁部材１１間はシールしなくても良い。絶縁カバー１０内の空間にガス７が入っても、当該空間は小さくて電子の移動距離が短いので、通常は空間にプラズマＰは発生しないからである。なお、絶縁カバー１０の材質は、例えば、石英、アルミナ、フッ素樹脂、窒化シリコン、炭化シリコン、シリコン等である。 Further, a portion of the antenna 3 located in the vacuum vessel 2 is covered with a straight tubular insulating cover 10. Both ends of the insulating cover 10 are supported by insulating members 11. In addition, it is not necessary to seal between the both ends of the insulating cover 10 and the insulating member 11. This is because even if the gas 7 enters the space in the insulating cover 10, the space P is small and the electron moving distance is short, so that plasma P is not normally generated in the space. The material of the insulating cover 10 is, for example, quartz, alumina, fluororesin, silicon nitride, silicon carbide, silicon or the like.
絶縁カバー１０を設けることによって、プラズマＰ中の荷電粒子がアンテナ３を構成する金属パイプ３１に入射するのを抑制することができるので、金属パイプ３１に荷電粒子（主として電子）が入射することによるプラズマ電位の上昇を抑制することができると共に、金属パイプ３１が荷電粒子（主としてイオン）によってスパッタされてプラズマＰおよび基板Ｗに対して金属汚染（メタルコンタミネーション）が生じるのを抑制することができる。 By providing the insulating cover 10, it is possible to prevent charged particles in the plasma P from entering the metal pipe 31 constituting the antenna 3, so that charged particles (mainly electrons) enter the metal pipe 31. An increase in plasma potential can be suppressed, and metal contamination (metal contamination) on the plasma P and the substrate W caused by sputtering of the metal pipe 31 by charged particles (mainly ions) can be suppressed. .
各アンテナ３は、図３に示すように、アンテナ方向（長手方向Ｘ）において高周波が給電される給電端部３ａと、接地された接地端部３ｂとを有している。具体的には、各アンテナ３の長手方向Ｘの両端部において一方の側壁２ａ又は２ｂから外部に延出した部分が給電端部３ａとなり、他方の側壁２ａ又は２ｂから外部に延出した部分が接地端部３ｂとなる。 As shown in FIG. 3, each antenna 3 has a feeding end 3 a to which a high frequency is fed in the antenna direction (longitudinal direction X) and a grounded end 3 b that is grounded. Specifically, at each end portion of each antenna 3 in the longitudinal direction X, a portion extending from one side wall 2a or 2b to the outside becomes a feeding end portion 3a, and a portion extending from the other side wall 2a or 2b to the outside is It becomes the ground end 3b.
ここで、各アンテナ３の給電端部３ａには、高周波電源４から整合器４１を介して高周波が印加される。高周波の周波数は、例えば、一般的な１３．５６ＭＨｚであるが、これに限られるものではない。 Here, a high frequency is applied from the high frequency power source 4 via the matching unit 41 to the feeding end 3 a of each antenna 3. The high frequency is, for example, a general 13.56 MHz, but is not limited thereto.
そして、図３に示すように、互いに隣り合う２つのアンテナ３において一方のアンテナ３の給電端部３ａと他方のアンテナ３の接地端部３ｂとが隣り合うように構成されている。つまり、アンテナ３を並べた方向を並列方向Ｙとした場合に、複数のアンテナ３において、アンテナ３の並列方向Ｙに接地端部３ｂ、給電端部３ａ、接地端部３ｂ、給電端部３ａとなるように交互に接続されている。 As shown in FIG. 3, the two antennas 3 adjacent to each other are configured such that the feeding end 3 a of one antenna 3 and the grounding end 3 b of the other antenna 3 are adjacent to each other. That is, when the direction in which the antennas 3 are arranged is the parallel direction Y, in the plurality of antennas 3, the ground end 3b, the feed end 3a, the ground end 3b, the feed end 3a They are connected alternately.
具体的には、複数のアンテナ３の長手方向Ｘの一端側に位置する複数（具体的には２つ）の給電端部３ａには、１つの第１の整合器４１（４１ａ）を介して１つの第１の高周波電源４（４ａ）が接続されている。また、複数のアンテナ３の長手方向Ｘの他端側に位置する複数（具体的には２つ）の給電端部３ａには、１つの第２の整合器４１（４１ｂ）を介して１つの第２の高周波電源４（４ｂ）が接続されている。 Specifically, a plurality of (specifically, two) feeding end portions 3a located on one end side in the longitudinal direction X of the plurality of antennas 3 are provided via one first matching unit 41 (41a). One first high frequency power supply 4 (4a) is connected. In addition, a plurality of (specifically, two) feeding end portions 3a located on the other end side in the longitudinal direction X of the plurality of antennas 3 are connected to one via a second matching unit 41 (41b). A second high frequency power supply 4 (4b) is connected.
ここで、互いに隣り合う２つのアンテナ３それぞれに印加される高周波の位相差が０°となるように構成されている。つまり、第１の高周波電源４（４ａ）及び第２の高周波電源４（４ｂ）は、位相制御器４０によってそれらの位相差が０°となるように制御されている。 Here, the phase difference of the high frequency applied to each of the two antennas 3 adjacent to each other is configured to be 0 °. That is, the first high-frequency power source 4 (4a) and the second high-frequency power source 4 (4b) are controlled by the phase controller 40 so that the phase difference between them is 0 °.
このとき、互いに隣り合う２つのアンテナ３の給電端部３ａが長手方向Ｘにおいて互いに反対側に位置するため、それらアンテナ３に流れる高周波電流が逆向きとなる。このように隣り合う２つのアンテナ３に流れる高周波電流の実効的な位相差が１８０°となる場合、互いに隣り合う２つのアンテナ３の周囲に生じる高周波磁界は逆向きとなり、それらアンテナ３の間において、相互に強め合うことになる。その結果、複数のアンテナ３の周囲に発生する誘導電界の強度が大きくなり、ガス７の分解効率が向上して、高密度な誘導結合プラズマＰを安定的に生成することがきる。この場合、隣り合う２つのアンテナ３間の電位差が大きくなるが、誘電体部材１４により上記アンテナ３間の放電によるプラズマを抑制することができ、均一性を高めることができる。 At this time, since the feeding end portions 3a of the two antennas 3 adjacent to each other are located on opposite sides in the longitudinal direction X, the high-frequency currents flowing through the antennas 3 are in opposite directions. When the effective phase difference between the high-frequency currents flowing in the two adjacent antennas 3 is 180 ° in this way, the high-frequency magnetic field generated around the two adjacent antennas 3 is opposite, and between the antennas 3 , They will strengthen each other. As a result, the strength of the induction electric field generated around the plurality of antennas 3 is increased, the decomposition efficiency of the gas 7 is improved, and the high-density inductively coupled plasma P can be stably generated. In this case, although the potential difference between the two adjacent antennas 3 becomes large, the dielectric member 14 can suppress the plasma due to the discharge between the antennas 3 and can improve the uniformity.
そして、本実施形態では、特に図２及び図３に示すように、複数のアンテナ３において互いに隣り合う２つのアンテナ３の間に、それらの間におけるプラズマ生成を抑制する誘電体部材１４が設けられている。本実施形態の誘電体部材１４は、複数のアンテナ３のそれぞれの間に設けられている。 In this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3 in particular, a dielectric member 14 that suppresses plasma generation between two antennas 3 adjacent to each other in the plurality of antennas 3 is provided. ing. The dielectric member 14 of the present embodiment is provided between each of the plurality of antennas 3.
この誘電体部材１４は、アンテナ３に沿って設けられた平板状をなすものである。具体的に誘電体部材１４は、アンテナ３に沿って当該アンテナ３と並行に配置されており、例えば一方の側壁２ａから他方の側壁２ｂに亘って設けられている。この誘電体部材１４の長手方向Ｘの一端部は図示しない支持部によって一方の側壁２ａに支持されており、長手方向Ｘの他端部は図示しない支持部によって他方の側壁２ｂに支持されている。 The dielectric member 14 is a flat plate provided along the antenna 3. Specifically, the dielectric member 14 is disposed along the antenna 3 in parallel with the antenna 3, and is provided, for example, from one side wall 2a to the other side wall 2b. One end portion of the dielectric member 14 in the longitudinal direction X is supported on one side wall 2a by a support portion (not shown), and the other end portion in the longitudinal direction X is supported on the other side wall 2b by a support portion (not shown). .
本実施形態では、アンテナ３の外周に絶縁カバー１０が設けられているので、誘電体部材１４は、絶縁カバー１０から離間して設けられている。そして、誘電体部材１４は、互いに隣り合うアンテナ３（絶縁カバー１０）の中間位置に設けられている。つまり、誘電体部材１４の一方の側面及び当該側面に対向するアンテナ３（絶縁カバー１０）の距離と、誘電体部材１４の他方の側面及び当該側面に対向するアンテナ３（絶縁カバー１０）の距離とは同一である。 In the present embodiment, since the insulating cover 10 is provided on the outer periphery of the antenna 3, the dielectric member 14 is provided apart from the insulating cover 10. The dielectric member 14 is provided at an intermediate position between the antennas 3 (insulating covers 10) adjacent to each other. That is, the distance between the one side surface of the dielectric member 14 and the antenna 3 (insulating cover 10) facing the side surface, and the distance between the other side surface of the dielectric member 14 and the antenna 3 (insulating cover 10) facing the side surface. Is the same.
さらに、誘電体部材１４は、側面視において矩形状をなすものであり、その高さ寸法は、アンテナ３間のプラズマ生成を抑制できる寸法であり、例えば、アンテナ３又は絶縁カバー１０の外径以上である。誘電体部材１４の断面形状は、図２等に示すように、例えば、アンテナ３の並列方向Ｙに直交する方向（上下方向）に長い矩形状をなすものであるが、これに限られない。本実施形態では、誘電体部材１４の上端は、絶縁カバー１０の上端よりも上方に位置しており、誘電体部材１４の下端は、絶縁カバー１０の下端よりも下方に位置している。 Furthermore, the dielectric member 14 has a rectangular shape in a side view, and the height dimension thereof is a dimension capable of suppressing plasma generation between the antennas 3, for example, the outer diameter of the antenna 3 or the insulating cover 10 or more. It is. The cross-sectional shape of the dielectric member 14 is, for example, a rectangular shape that is long in the direction (vertical direction) orthogonal to the parallel direction Y of the antenna 3, as shown in FIG. In the present embodiment, the upper end of the dielectric member 14 is located above the upper end of the insulating cover 10, and the lower end of the dielectric member 14 is located below the lower end of the insulating cover 10.
なお、誘電体部材１４は、それ全体が誘電体物質で構成されたものである。誘電体部材１４の材質は、アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素等のセラミックス、石英ガラス、無アルカリガラス、その他の無機材料、又は、シリコン等である。 The dielectric member 14 is entirely composed of a dielectric material. The material of the dielectric member 14 is ceramics such as alumina, silicon carbide, and silicon nitride, quartz glass, non-alkali glass, other inorganic materials, or silicon.
＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態のプラズマ処理装置１００によれば、直線状をなす複数のアンテナ３が並列に配置されているので、処理される基板Ｗの大型化に好適に対応することができる。この構成において、互いに隣り合うアンテナ３間にアンテナ３に沿って誘電体部材１４を設けているので、互いに隣り合うアンテナ３間の電位差によるプラズマ生成を抑制することができる。その結果、プラズマＰの均一性を向上させることができ、基板処理の均一性を向上させることができる。
<Effect of this embodiment>
According to the plasma processing apparatus 100 of the present embodiment configured as described above, since the plurality of linear antennas 3 are arranged in parallel, it is possible to suitably cope with an increase in the size of the substrate W to be processed. . In this configuration, since the dielectric member 14 is provided along the antenna 3 between the adjacent antennas 3, plasma generation due to a potential difference between the adjacent antennas 3 can be suppressed. As a result, the uniformity of the plasma P can be improved and the uniformity of the substrate processing can be improved.
また、複数のアンテナ３において、互いに隣り合う２つのアンテナ３において一方のアンテナ３の給電端部３ａと他方のアンテナ３の接地端部３ｂとが隣り合うように接続されているので、一方のアンテナ３の長さ方向のプラズマ密度分布と他方のアンテナ３の長さ方向のプラズマ密度分布とが重なり合ってそれら２つのアンテナ３の長さ方向のプラズマ密度分布が均一化される。
ここで、互いに隣り合う２つのアンテナ３間に電位差が生じるため電界が形成されてプラズマが発生しやすくなるが、それらの間に誘電体部材１４を配置しているので、誘電体部材１４のプラズマ発生抑制効果を一層顕著にすることができる。
In addition, in the plurality of antennas 3, the two antennas 3 adjacent to each other are connected so that the feeding end 3 a of one antenna 3 and the grounding end 3 b of the other antenna 3 are adjacent to each other. The plasma density distribution in the length direction of 3 and the plasma density distribution in the length direction of the other antenna 3 overlap each other, so that the plasma density distribution in the length direction of the two antennas 3 is made uniform.
Here, since a potential difference is generated between the two antennas 3 adjacent to each other, an electric field is formed and plasma is easily generated. However, since the dielectric member 14 is disposed between them, the plasma of the dielectric member 14 is generated. The generation suppressing effect can be made more remarkable.
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
<Other modified embodiments>
The present invention is not limited to the above embodiment.
例えば、前記実施形態の誘電体部材１４は、側面視において矩形状をなすものであったが、これに限られず、以下の形状を有するものであっても良い。
例えば、図４に示すように、誘電体部材１４は、その長手方向Ｘの両端部の高さ寸法が中央部における高さ寸法よりも大きい構成としても良い。誘電体部材１４の高さ寸法は、図４に示すように、外側に行くに連れて段階的に大きくなる構成の他、外側に行くに連れて連続的に大きくなる構成であっても良い。この構成によれば、誘電体部材１４の長手方向Ｘの両端部が、側壁２ａ、２ｂとアンテナ３との間におけるプラズマ発生を抑制する抑制部となり、そのプラズマ発生によるプラズマ密度の不均一を低減することができる。また、プラズマＰの発生が抑制されるので、一対の側壁２ａ、２ｂへの熱負荷が低減されて、一対の側壁２ａ、２ｂの安定化につながる。さらに、高周波電力の利用効率及びプラズマ生成効率を高めることが容易である。
For example, the dielectric member 14 of the above embodiment has a rectangular shape in a side view, but is not limited thereto, and may have the following shape.
For example, as shown in FIG. 4, the dielectric member 14 may have a configuration in which the height dimension at both ends in the longitudinal direction X is larger than the height dimension at the center. As shown in FIG. 4, the dielectric member 14 may have a height dimension that increases stepwise as it goes outward, or a structure that increases continuously as it goes outward. According to this configuration, both end portions in the longitudinal direction X of the dielectric member 14 serve as suppression portions that suppress plasma generation between the side walls 2a, 2b and the antenna 3, and reduce non-uniform plasma density due to the plasma generation. can do. Moreover, since generation | occurrence | production of the plasma P is suppressed, the thermal load to a pair of side walls 2a and 2b is reduced, and it leads to stabilization of a pair of side walls 2a and 2b. Furthermore, it is easy to increase the utilization efficiency of high-frequency power and the plasma generation efficiency.
一方、図５に示すように、誘電体部材１４は、その長手方向Ｘの中央部の高さ寸法が両端部における高さ寸法よりも大きい構成としても良い。この場合、誘電体部材１４の高さ寸法は、図５に示すように、中央に行くに連れて連続的に大きくなる構成の他、中央に行くに連れて段階的に大きくなる構成であっても良い。この構成であれば、ガスの面内分布等により、アンテナ３の長手方向Ｘの中央部において、プラズマ生成が促進される場合にも、アンテナ３の長手方向Ｘの中央部におけるプラズマ生成を抑えることができ、アンテナ３の長手方向におけるプラズマＰの均一性を向上させて、基板処理の均一性を向上させることができる。 On the other hand, as shown in FIG. 5, the dielectric member 14 may have a configuration in which the height dimension of the central portion in the longitudinal direction X is larger than the height dimension at both end portions. In this case, as shown in FIG. 5, the height dimension of the dielectric member 14 is configured to increase stepwise as it goes to the center, as well as to increase continuously as it goes to the center. Also good. With this configuration, even when plasma generation is promoted in the central portion of the antenna 3 in the longitudinal direction X due to the in-plane distribution of gas, etc., plasma generation in the central portion of the antenna 3 in the longitudinal direction X is suppressed. The uniformity of the plasma P in the longitudinal direction of the antenna 3 can be improved, and the uniformity of the substrate processing can be improved.
また、前記実施形態では、複数のアンテナ３間それぞれに配置される誘電体部材１４は同一形状をなすものであったが、互いに異なる形状であっても良い。例えば、図６に示すように、複数のアンテナ３の間に設けられた複数の誘電体部材１４において、並列方向Ｙの中央に配置されたアンテナ３間の誘電体部材１４の高さ寸法が、並列方向Ｙの外側に配置されたアンテナ３間の誘電体部材１４の高さ寸法よりも大きい構成としても良い。図６では、外側から内側に行くに連れて１枚ずつ誘電体部材１４の高さ寸法が大きくなる構成を示している。なお、外側から内側に行くに連れて複数枚ずつ誘電体部材１４の高さ寸法が大きくなるものであっても良い。この構成であれば、複数のアンテナ３の並列方向Ｙの中央部におけるプラズマ生成を抑えることができ、その並列方向ＹにおけるプラズマＰの均一性を向上させて、基板処理の均一性を向上させることができる。 Moreover, in the said embodiment, although the dielectric material member 14 arrange | positioned between each of the some antennas 3 makes the same shape, a mutually different shape may be sufficient. For example, as shown in FIG. 6, in the plurality of dielectric members 14 provided between the plurality of antennas 3, the height dimension of the dielectric member 14 between the antennas 3 disposed in the center in the parallel direction Y is It is good also as a structure larger than the height dimension of the dielectric material member 14 between the antennas 3 arrange | positioned on the outer side of the parallel direction Y. FIG. FIG. 6 shows a configuration in which the height dimension of the dielectric member 14 increases one by one from the outside toward the inside. In addition, the height dimension of the dielectric member 14 may be increased by a plurality of sheets from the outside toward the inside. With this configuration, it is possible to suppress plasma generation in the central portion of the plurality of antennas 3 in the parallel direction Y, and to improve the uniformity of the plasma P in the parallel direction Y, thereby improving the uniformity of substrate processing. Can do.
さらに、複数のアンテナ３における最外側のアンテナ３ｘと当該最外側のアンテナ３ｘに隣接する側壁２ｃ、２ｄとの間におけるプラズマ生成を好適に抑制するためには、図７に示すように、最外側のアンテナ３ｘと側壁２ｃ、２ｄとの間に、それらの間におけるプラズマ生成を抑制する第２の誘電体部材１５を設けても良い。この第２の誘電体部材１５は、前記実施形態の誘電体部材１４と同一構成とすることが考えられるが、これに限られず、種々の構成とすることができる。この構成であれば、最外側のアンテナ３ｘと側壁２ｃ、２ｄとの間におけるプラズマ生成を抑制することができる。その結果、プラズマＰの均一性を向上させることができ、基板処理の均一性を向上させることができる。また、プラズマＰの発生が抑制されるので、側壁２ｃ、２ｄへの熱負荷が低減されて、側壁２ｃ、２ｄの安定化につながる。さらに、高周波電力の利用効率及びプラズマ生成効率を高めることが容易である。 Furthermore, in order to suitably suppress plasma generation between the outermost antenna 3x of the plurality of antennas 3 and the side walls 2c and 2d adjacent to the outermost antenna 3x, as shown in FIG. A second dielectric member 15 that suppresses plasma generation between the antenna 3x and the side walls 2c and 2d may be provided. The second dielectric member 15 may have the same configuration as that of the dielectric member 14 of the above-described embodiment, but is not limited thereto and can have various configurations. With this configuration, plasma generation between the outermost antenna 3x and the side walls 2c and 2d can be suppressed. As a result, the uniformity of the plasma P can be improved and the uniformity of the substrate processing can be improved. Moreover, since generation | occurrence | production of the plasma P is suppressed, the thermal load to the side walls 2c and 2d is reduced, leading to stabilization of the side walls 2c and 2d. Furthermore, it is easy to increase the utilization efficiency of high-frequency power and the plasma generation efficiency.
加えて、複数のアンテナ３と複数のアンテナ３の並列方向Ｙに沿った側壁であって基板Ｗとは反対側の側壁（上側壁）２ｅとの間におけるプラズマ生成を好適に抑制するためには、図８に示すように、複数のアンテナ３と上側壁２ｅとの間に、それらの間におけるプラズマ生成を抑制する第３の誘電体部材１６を設けても良い。この第３の誘電体部材１６は、平板状をなすものであり、その材質は、例えば誘電体部材１４と同じである。そして、図８では、複数の誘電体部材１４が起立した状態で第３の誘電体部材１６に接続され、又は一体形成された場合を示している。この構成であれば、最外側のアンテナ３と上側壁２ｅとの間におけるプラズマ生成を抑制することができる。その結果、プラズマＰの均一性を向上させることができ、基板処理の均一性を向上させることができる。また、プラズマＰの発生が抑制されるので、上側壁２ｅへの熱負荷が低減されて、上側壁２ｅの安定化につながる。さらに、高周波電力の利用効率及びプラズマ生成効率を高めることが容易である。 In addition, in order to suitably suppress plasma generation between the plurality of antennas 3 and the side wall (upper side wall) 2e on the side wall along the parallel direction Y of the plurality of antennas 3 and opposite to the substrate W. As shown in FIG. 8, a third dielectric member 16 that suppresses plasma generation between the plurality of antennas 3 and the upper side wall 2e may be provided. The third dielectric member 16 has a flat plate shape, and the material thereof is the same as that of the dielectric member 14, for example. FIG. 8 shows a case where the plurality of dielectric members 14 are connected to the third dielectric member 16 in a standing state or are integrally formed. With this configuration, plasma generation between the outermost antenna 3 and the upper side wall 2e can be suppressed. As a result, the uniformity of the plasma P can be improved and the uniformity of the substrate processing can be improved. Moreover, since generation | occurrence | production of the plasma P is suppressed, the thermal load to the upper side wall 2e is reduced, and it leads to stabilization of the upper side wall 2e. Furthermore, it is easy to increase the utilization efficiency of high-frequency power and the plasma generation efficiency.
アンテナ３の長手方向Ｘに沿って１枚の誘電体部材１４（又は、第２の誘電体部材１５、第３の誘電体部材１６）を配置する構成の他に、アンテナ３の長手方向Ｘに沿って、複数の誘電体部材１４（又は、第２の誘電体部材１５、第３の誘電体部材１６）を配置する構成としても良い。 In addition to the configuration in which one dielectric member 14 (or the second dielectric member 15 or the third dielectric member 16) is disposed along the longitudinal direction X of the antenna 3, the longitudinal direction X of the antenna 3 A plurality of dielectric members 14 (or the second dielectric member 15 and the third dielectric member 16) may be disposed along the same.
前記実施形態では、各アンテナ３間に１枚の誘電体部材１４を設けた構成を例示しているが、各アンテナ３間に複数の誘電体部材１４を例えば互いに平行となるように配置しても良い。この場合、複数の誘電体部材１４の間隔は、それらの間にプラズマＰが生成されない程度のものとする。また、各アンテナ３間に設けられる複数の誘電体部材１４は、同一形状である必要はなく、互いに異なる形状であっても良い。 In the embodiment, the configuration in which one dielectric member 14 is provided between the antennas 3 is illustrated. However, a plurality of dielectric members 14 are arranged between the antennas 3 so as to be parallel to each other, for example. Also good. In this case, the interval between the plurality of dielectric members 14 is set such that plasma P is not generated between them. Further, the plurality of dielectric members 14 provided between the antennas 3 do not have to have the same shape, and may have different shapes.
前記誘電体部材１４には、図９及び図１０に示すように、前記アンテナ３を支持する支持部１７が設けられていても良い。なお、支持部１７は、アンテナ３の外周に絶縁カバー１０が設けられた構成の場合には、絶縁カバー１０を支持する。以下では、絶縁カバー１０を有する構成について説明する。 As shown in FIGS. 9 and 10, the dielectric member 14 may be provided with a support portion 17 that supports the antenna 3. In the case where the insulating cover 10 is provided on the outer periphery of the antenna 3, the support portion 17 supports the insulating cover 10. Below, the structure which has the insulating cover 10 is demonstrated.
具体的に支持部１７は、図９に示すように、アンテナ３の中央部において絶縁カバー１０を１点（図９（ａ））又は複数点（図９（ｂ））で支持するものである。支持部１７は、複数の絶縁カバー１０を支持するように構成されており、複数のアンテナ３の並列方向Ｙに沿って設けられている。支持部１７は、複数の誘電体部材１４に共通の１つの部材から構成されたものであっても良いし、複数に分割して構成されたものであっても良い。なお、図９では、第２の誘電体部材１５に至るまで支持部１７が掛け渡された構成を示しているが、これに限られない。支持部１７の断面形状は例えば矩形状をなすものであるが、円形であってもいし、その他の種々の形状とすることができる。なお、支持部１７自体の自重による撓みを防止する観点から、支持部１７の断面形状は重力方向に長い矩形状であることが望ましい。支持部１７の材質は、例えば誘電体部材１４と同じである。 Specifically, as shown in FIG. 9, the support portion 17 supports the insulating cover 10 at one point (FIG. 9A) or a plurality of points (FIG. 9B) at the central portion of the antenna 3. . The support portion 17 is configured to support the plurality of insulating covers 10, and is provided along the parallel direction Y of the plurality of antennas 3. The support portion 17 may be configured by one member common to the plurality of dielectric members 14 or may be configured by being divided into a plurality of portions. Although FIG. 9 shows a configuration in which the support portion 17 is stretched up to the second dielectric member 15, it is not limited to this. The cross-sectional shape of the support portion 17 is, for example, a rectangular shape, but may be a circular shape or other various shapes. In addition, from the viewpoint of preventing bending due to the weight of the support portion 17 itself, the cross-sectional shape of the support portion 17 is desirably a rectangular shape that is long in the direction of gravity. The material of the support portion 17 is the same as that of the dielectric member 14, for example.
また、図１０（ａ）に示すように、誘電体部材１４の下端と絶縁カバー１０の下端とが同一高さの場合には、支持部１７は、誘電体部材１４の下端に接続された構成となり、支持部１７の上端が絶縁カバー１０の下端と接触することになる。図１０（ｂ）に示すように、誘電体部材１４の下端が絶縁カバー１０の下端よりも下方に位置する場合には、支持部１７は、誘電体部材１４を例えば貫通するように接続された構成となり、支持部１７の上端が絶縁カバー１０の下端と接触することになる。 Further, as shown in FIG. 10A, when the lower end of the dielectric member 14 and the lower end of the insulating cover 10 are the same height, the support portion 17 is connected to the lower end of the dielectric member 14. Thus, the upper end of the support portion 17 comes into contact with the lower end of the insulating cover 10. As shown in FIG. 10B, when the lower end of the dielectric member 14 is positioned below the lower end of the insulating cover 10, the support portion 17 is connected to penetrate the dielectric member 14, for example. The upper end of the support portion 17 comes into contact with the lower end of the insulating cover 10.
このように誘電体部材１４に支持部１７を設けることによって、アンテナ３の長手方向Ｘにおいて、アンテナ３（絶縁カバー１０）と誘電体部材１４との位置関係を維持することができ、アンテナ３の長手方向Ｘにおいて容量結合成分やプラズマ密度の不均一を低減することができる。その結果、より均一な基板処理が可能となる。 By providing the support member 17 on the dielectric member 14 as described above, the positional relationship between the antenna 3 (insulating cover 10) and the dielectric member 14 can be maintained in the longitudinal direction X of the antenna 3. In the longitudinal direction X, it is possible to reduce non-uniformity in capacitive coupling components and plasma density. As a result, more uniform substrate processing is possible.
その上、前記実施形態では、アンテナ３は直線状をなすものであったが、湾曲又は屈曲した形状であっても良い。 In addition, in the above embodiment, the antenna 3 has a linear shape, but may have a curved or bent shape.
前記実施形態では、アンテナ３の外周に絶縁カバー１０を設けた構成であったが、絶縁カバー１０を有さない構成であっても良い。この場合であっても誘電体部材１４の構成は、前記実施形態と同様である。 In the above-described embodiment, the insulating cover 10 is provided on the outer periphery of the antenna 3. However, the insulating cover 10 may not be provided. Even in this case, the configuration of the dielectric member 14 is the same as that of the above embodiment.
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
１００・・・プラズマ処理装置
Ｗ・・・基板
Ｐ・・・プラズマ
２・・・真空容器
２ａ、２ｂ・・・側壁
３・・・アンテナ
３ａ・・・給電端部
３ｂ・・・接地端部
１４・・・誘電体部材（第１の誘電体部材）
１５・・・第２の誘電体部材
１６・・・第３の誘電体部材
１７・・・支持部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Plasma processing apparatus W ... Substrate P ... Plasma 2 ... Vacuum container 2a, 2b ... Side wall 3 ... Antenna 3a ... Feeding end 3b ... Grounding end 14 ... Dielectric material (first dielectric material)
15 ... 2nd dielectric member 16 ... 3rd dielectric member 17 ... support part
Claims (9)
前記複数のアンテナは、それぞれが直線状をなすとともに、並列に配置されており、
互いに隣り合う前記アンテナの間には、それらの間におけるプラズマ生成を抑制する誘電体部材が前記アンテナに沿って配置されているプラズマ処理装置。 A plasma processing apparatus that generates plasma in the vacuum container by flowing high-frequency current through a plurality of antennas arranged in the vacuum container, and processes the substrate using the plasma,
Each of the plurality of antennas is linear and arranged in parallel.
A plasma processing apparatus, wherein a dielectric member that suppresses plasma generation between the antennas adjacent to each other is disposed along the antenna.
前記複数のアンテナは、互いに隣り合う前記アンテナにおいて一方の前記アンテナの前記給電端部と他方の前記アンテナの前記接地端部とが隣り合うように配置されている、請求項１記載のプラズマ処理装置。 Each of the antennas has a power feeding end to which a high frequency is fed, and a grounding grounded end.
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of antennas are arranged so that the feeding end portion of one of the antennas and the grounding end portion of the other antenna are adjacent to each other in the antennas adjacent to each other. .
前記誘電体部材は、前記一対の側壁の一方から他方に亘って設けられた平板状をなすものである、請求項１又は２記載のプラズマ処理装置。 The plurality of antennas are supported through a pair of opposite side walls of the vacuum vessel,
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the dielectric member has a flat plate shape extending from one side of the pair of side walls to the other side.
前記誘電体部材における前記アンテナの並列方向に直交する寸法を高さ寸法としたときに、前記並列方向の中央に配置されたアンテナ間の誘電体部材の高さ寸法は、前記並列方向の外側に配置されたアンテナ間の誘電体部材の高さ寸法よりも大きい、請求項３記載のプラズマ処理装置。 The dielectric member is provided between each of the plurality of antennas,
When the dimension perpendicular to the parallel direction of the antenna in the dielectric member is a height dimension, the height dimension of the dielectric member between the antennas arranged in the center of the parallel direction is outside the parallel direction. The plasma processing apparatus according to claim 3, wherein the plasma processing apparatus is larger than a height dimension of the dielectric member between the arranged antennas.
前記アンテナの間の誘電体部材は、前記第３の誘電体部材に接続され、又は一体形成されている、請求項１乃至８の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。 A third dielectric member that suppresses plasma generation between the plurality of antennas and a side wall along the parallel direction of the plurality of antennas and opposite to the substrate is provided. And
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a dielectric member between the antennas is connected to or integrally formed with the third dielectric member.
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