JP5899422B2 - 誘導結合型プラズマ処理装置及び方法 - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施の形態1について、図1〜図3を参照して説明する。
がら、図示していない高周波電源より13.56MHzの高周波電力を、ソレノイドコイル3に供給することにより、長尺チャンバ内部の空間7に高周波電磁界を発生させることでプラズマPを発生させ、開口部8付近のプラズマを基材2に曝露するとともに走査することで、半導体膜の結晶化などの熱処理を行うことができる。
17(2002)1090−1095頁を参照)。これは、チャンバ内で環状プラズマが揺動した際に、ガス流れの下流域において環状プラズマとコイルとの距離が離れすぎて誘導結合を維持できなくなり、プラズマが失火してしまうためと考えられる。
以下、本発明の実施の形態2について、図4を参照して説明する。
以下、本発明の実施の形態3について、図5を参照して説明する。
以下、本発明の実施の形態4について、図5を参照して説明する。
以下、本発明の実施の形態5について、図7を参照して説明する。
以下、本発明の実施の形態6について、図8を参照して説明する。
以下、本発明の実施の形態7について、図9を参照して説明する。
以下、本発明の実施の形態8について、図10を参照して説明する。
以下、本発明の実施の形態9について、図11を参照して説明する。
以下、本発明の実施の形態10について、図12を参照して説明する。
以下、本発明の実施の形態11について、図13及び図14を参照して説明する。
以下、本発明の実施の形態12について、図15を参照して説明する。
以下、本発明の実施の形態13について、図16を参照して説明する。
用いつつ、シールドガスとして反応ガスを含むガスを供給することによって、プラズマと反応ガス流を同時に基材へ照射し、エッチング、CVD、ドーピングなどのプラズマ処理を実現することもできる。プラズマガスとしてアルゴンを主成分とするガスを用いると、実施例で詳しく例示したように、熱プラズマが発生する。
ン化合物などをエッチングすることができる。
。CVDに用いる反応ガスとしては、モノシラン、ジシランなどがあり、シリコンやシリコン化合物の成膜が可能となる。あるいは、TEOS(Tetraethoxysilane)に代表されるシリコンを含有した有機ガスとO2の混合ガスを用いれば、シリコン
酸化膜を成膜することができる。
2 基材
T 誘導結合型プラズマトーチユニット
3 ソレノイドコイル
4 第一石英ブロック
5 第二石英ブロック
7 長尺チャンバ内部の空間
8 開口部
9 プラズマガスマニホールド
10 プラズマガス供給配管
11 プラズマガス供給穴
15,17 冷媒流路
P プラズマ
22 薄膜
Claims (14)
- 線状の開口部に連通する環状空間からなる環状チャンバを規定する誘電体部材と、
前記環状チャンバの内部にガスを導入するためのガス供給配管と、
前記環状チャンバを規定する誘電体部材に沿って設けられ前記開口部の長手方向と平行な向きに長尺な形状をもつコイルと、からなる誘導結合型プラズマトーチユニットを有し、
前記環状チャンバは、2つの長辺をなす直線部と、その両端に2つの短辺をなす円、楕円、または直線が連結されてなる一続きの閉じた形状であり、
前記コイルに接続された高周波電源と、
基材を前記開口部に近接して配置するための基材載置台とを備え、
前記環状チャンバは、長尺な形状であり、かつ、
前記開口部の長手方向に対して垂直な向きに、前記環状チャンバと前記基材載置台とを相対的に移動可能とする移動機構と、を有したこと、を特徴とする誘導結合型プラズマ処理装置。
- 前記開口部の長さは、前記環状チャンバを構成する環状空間の長軸径よりも短いことを特徴とする、請求項1記載の誘導結合型プラズマ処理装置。
- 前記誘電体部材の内部に設けられ、前記開口部の長手方向に対して平行である冷媒流路を有することを特徴とする、請求項2記載の誘導結合型プラズマ処理装置。
- 前記誘電体部材は、
前記環状空間の外側面を構成する外部誘電体ブロックと、
前記外部誘電体ブロックに挿入され、前記環状空間の内側面を構成する内部誘電体ブロックと、
を有することを特徴とする、請求項1記載の誘導結合型プラズマ処理装置。 - 前記開口部の端面と基材との距離を1mm以下とすることができるよう構成されたことを特徴とする、請求項1記載の誘導結合型プラズマ処理装置。
- 前記環状チャンバを構成する前記環状空間の幅が1mm以上10mm以下であることを特徴とする、請求項1記載の誘導結合型プラズマ処理装置。
- 前記開口部の開口幅が、前記環状チャンバを構成する環状空間の幅と等しいことを特徴とする、請求項1記載の誘導結合型プラズマ処理装置。
- 前記環状チャンバを構成する前記環状空間の長軸径が10mm以上であることを特徴とする、請求項1記載の誘導結合型プラズマ処理装置。
- 前記開口部の開口幅が可変であることを特徴とする、請求項1記載の誘導結合型プラズマ処理装置。
- 前記基材載置台に基材が配置されたときに前記基材の縁部を囲うように、前記基材載置台の周囲に設けられた平板状のカバーを有することを特徴とする、請求項1記載の誘導結合型プラズマ処理装置。
- 前記カバーの表面と、前記基材が配置された際の前記基材の表面が、同一平面上に位置するよう構成されていることを特徴とする、請求項10記載の誘導結合型プラズマ処理装置。
- 前記カバーの少なくとも表面が、絶縁材料から構成されていることを特徴とする、請求項10記載の誘導結合型プラズマ処理装置。
- 基材の表面をプラズマ処理する方法であって、
線状の開口部以外が誘電体部材で囲まれた環状空間で構成され、かつ、2つの長辺をなす直線部と、その両端に2つの短辺をなす円、楕円、または直線が連結されてなる一続きの閉じた長尺な形状の環状チャンバ内にガスを供給しつつ、前記環状チャンバに沿って設けられ、かつ、前記開口部の長手方向と平行な向きに長尺な形状をもつコイルに高周波電力を供給することで、前記環状チャンバ内に高周波電磁界を発生させて高温のプラズマを発生させる工程と、
前記開口部の近傍に、前記開口部に対向して配置された基材を、前記プラズマに曝露する工程と、
前記環状チャンバと前記基材とを、前記開口部の長手方向に対して垂直な向きに相対的に移動させる工程、を含むこと
を特徴とする誘導結合型プラズマ処理方法。
- 前記基材の表面に絶縁膜を形成した後に、前記基材の表面を処理することを特徴とする、請求項13記載の誘導結合型プラズマ処理方法。
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