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JP2020123446A - Plasma processing apparatus - Google Patents

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JP2020123446A
JP2020123446A JP2019013293A JP2019013293A JP2020123446A JP 2020123446 A JP2020123446 A JP 2020123446A JP 2019013293 A JP2019013293 A JP 2019013293A JP 2019013293 A JP2019013293 A JP 2019013293A JP 2020123446 A JP2020123446 A JP 2020123446A
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JP
Japan
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magnetic field
antenna
metal sheet
processing apparatus
rolled metal
Prior art date
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Application number
JP2019013293A
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Japanese (ja)
Inventor
靖典 安東
Yasunori Ando
靖典 安東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Application filed by Nissin Electric Co Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
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Abstract

To efficiently supply a high frequency magnetic field which is generated from an antenna, to a processing chamber in a plasma processing apparatus in which the antenna is disposed outside of the processing chamber.SOLUTION: The present invention relates to a plasma processing apparatus which processes an object to be processed by using plasma. The plasma processing apparatus comprises: a vacuum chamber 2 forming a processing chamber 1 of which the inside is evacuated and in which a gas is introduced; and an antenna 3 which is disposed outside of the processing chamber 1 and connected to a high frequency power source 4 and generates a high frequency magnetic field. In the plasma processing apparatus, the vacuum chamber 2 includes a magnetic field permeation window 5 through which the high frequency magnetic field generated from the antenna 3 is permeated into the processing chamber 1, and the magnetic field permeation window 5 is constituted of a metal rolled sheet.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、プラズマを用いて被処理物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 processes an object to be processed using 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等の被処理物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。このようなプラズマ処理装置として、特許文献1には、アンテナを真空容器の外部に配置し、真空容器の側壁の開口に設けた誘電体窓を通じてアンテナから生じた高周波磁場を真空容器内に透過させることで、処理室内にプラズマを発生させるものが開示されている。 Conventionally, there is a plasma processing apparatus in which a high-frequency current is passed through an antenna, an inductively-coupled plasma (abbreviated as ICP) is generated by an inductive electric field generated by the high-frequency current, and the inductively-coupled plasma is used to process a workpiece such as a substrate. Has been proposed by. As such a plasma processing apparatus, in Patent Document 1, an antenna is arranged outside a vacuum container, and a high frequency magnetic field generated from the antenna is transmitted into the vacuum container through a dielectric window provided in an opening of a side wall of the vacuum container. Therefore, a device for generating plasma in the processing chamber is disclosed.

特開2017−004665号公報JP, 2017-004665, A

しかしながら上記したプラズマ処理装置では、誘電体窓を真空容器の側壁の一部として用いるため、誘電体窓は真空容器内を真空排気した際に容器の内外の差圧に耐えられるよう十分な強度を有する必要がある。特に誘電体窓を構成する誘電体材料は靭性が低いセラミックスやガラスであるので、前記した差圧に耐えられる十分な強度を備えるためには誘電体窓の厚みを大きくする必要がある。それ故アンテナから真空容器内の処理室までの距離が遠くなってしまうことで処理室における誘導電界が弱くなり、プラズマ生成の効率が低下するという問題がある。 However, in the above-described plasma processing apparatus, since the dielectric window is used as a part of the side wall of the vacuum container, the dielectric window has sufficient strength to withstand the pressure difference between the inside and outside of the vacuum container when the inside of the vacuum container is evacuated. Must have In particular, since the dielectric material forming the dielectric window is ceramics or glass having low toughness, it is necessary to increase the thickness of the dielectric window in order to have sufficient strength to withstand the above-mentioned differential pressure. Therefore, since the distance from the antenna to the processing chamber in the vacuum container becomes long, the induced electric field in the processing chamber becomes weak and the efficiency of plasma generation decreases.

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、処理室の外部にアンテナを配置するものにおいて、アンテナから生じた高周波磁場を処理室に効率よく供給することができるプラズマ処理装置を提供することを主たる課題とするものである。 The present invention has been made in view of such a problem, and provides a plasma processing apparatus in which an antenna is arranged outside a processing chamber and a high-frequency magnetic field generated from the antenna can be efficiently supplied to the processing chamber. The main task is to do.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を行い、アンテナから発生する高周波磁場を透過させる磁場透過窓の構成材料として適さないものと従来考えられていた金属材料に着眼した。さらに鋭意検討を重ね、金属材料を圧延してシート状に形成することにより、これを磁場を透過させる磁場透過窓として使用できることを見出した。さらに、磁場透過窓の構成材料として従来用いられているセラミックスやガラス等の誘電体材料に比べて靭性が大きい金属材料であれば、たとえその厚みを薄くしても処理室の内外の差圧に耐えられる強度を発揮できることを見出し、本発明に至ったのである。 The present inventors have conducted extensive studies to solve the above problems, and have focused on a metal material that has been conventionally considered to be unsuitable as a constituent material of a magnetic field transmission window that transmits a high frequency magnetic field generated from an antenna. After further intensive studies, it was found that by rolling a metal material into a sheet shape, this can be used as a magnetic field transmission window for transmitting a magnetic field. Furthermore, if the metal material has a higher toughness than the dielectric materials such as ceramics and glass that are conventionally used as the constituent material of the magnetic field transmission window, even if the thickness is reduced, the pressure difference between the inside and outside of the processing chamber is They have found that they can withstand the strength, and have reached the present invention.

すなわち本発明に係るプラズマ処理装置は、プラズマを用いて被処理物を処理するものであって、真空排気され且つガスが導入される処理室を形成する真空容器と、前記処理室の外部に設けられ、高周波電源に接続されて高周波磁場を生じさせるアンテナとを備え、前記真空容器が、前記アンテナから生じた高周波磁場を前記処理室内に透過させる磁場透過窓を有し、前記磁場透過窓が、金属圧延シートにより構成されていることを特徴とする。 That is, the plasma processing apparatus according to the present invention processes an object to be processed using plasma, and is provided outside the processing chamber and a vacuum container that forms a processing chamber that is evacuated and into which a gas is introduced. The vacuum container has a magnetic field transmission window for transmitting the high frequency magnetic field generated from the antenna into the processing chamber, and the magnetic field transmission window, It is characterized in that it is composed of a rolled metal sheet.

このようなものであれば、磁場透過窓が金属材料により構成されているので、金属材料よりも靭性が小さいセラミックス等の誘電体材料により磁場透過窓を構成する場合に比べて、磁場透過窓の厚みを小さくすることができる。そのため、アンテナから処理室までの距離を小さくすることができ、アンテナから生じた高周波磁場を処理室内に効率よく供給することができる。
また、磁場透過窓を金属材料により構成することで、プラズマ生成空間たる処理室を取り囲む真空容器の部材を全て電気的に接地することができる。そのため、アンテナの電圧によるプラズマへの影響を低減することができ、電子温度の低減及びイオンエネルギーの低減を可能にすることができる。
なお本発明でいう“金属圧延シート”とは、金属を圧延加工してシート状(少なくとも1mm以下)に形成したものであり、例えば真空処理により形成した金属薄膜等を含まない。
With such a structure, since the magnetic field transmission window is made of a metal material, the magnetic field transmission window of the magnetic field transmission window is larger than that of a case where the magnetic field transmission window is made of a dielectric material such as ceramics having a lower toughness than the metal material. The thickness can be reduced. Therefore, the distance from the antenna to the processing chamber can be reduced, and the high frequency magnetic field generated from the antenna can be efficiently supplied into the processing chamber.
Further, by forming the magnetic field transmitting window with a metal material, all the members of the vacuum container surrounding the processing chamber, which is a plasma generation space, can be electrically grounded. Therefore, the influence of the voltage of the antenna on the plasma can be reduced, and the electron temperature and the ion energy can be reduced.
The "rolled metal sheet" in the present invention is a sheet formed by rolling a metal (at least 1 mm or less), and does not include, for example, a metal thin film formed by vacuum treatment.

前記プラズマ処理装置は、前記真空容器が、容器本体と、前記容器本体に取り付けられた、前記磁場透過窓を形成する窓部材とを備え、前記窓部材が、前記金属圧延シートと、前記金属圧延シートを保持する保持枠とを有することが好ましい。
このようなものであれば、磁場透過窓を形成する窓部材が容器本体とは別部材であるので、ガスによる腐食や熱による劣化等によって金属圧延シートが消耗した場合であっても、窓部材ごと取り外して、金属圧延シートの交換及び清掃を容易に行うことができる。
In the plasma processing apparatus, the vacuum container includes a container body and a window member that is attached to the container body and forms the magnetic field transmission window, and the window member includes the metal rolling sheet and the metal rolling sheet. It is preferable to have a holding frame for holding the sheet.
In such a case, since the window member forming the magnetic field transmission window is a member separate from the container body, even if the rolled metal sheet is consumed due to corrosion due to gas, deterioration due to heat, etc. The rolled metal sheet can be easily replaced and cleaned.

前記金属圧延シートが、前記保持枠に接着剤により接着されていることが好ましい。
このようにすれば、保持枠と金属圧延シートとの間を確実にシールするとともに、真空処理時における金属圧延シートの脱落を確実に防止することができる。また、Oリング等のガスケットを用いる場合に比べて、保持枠と金属圧延シートとの接触面積を増大することができ、金属圧延シートで発生する熱を保持枠に逃がしやすくできる。
The rolled metal sheet is preferably adhered to the holding frame with an adhesive.
With this configuration, it is possible to reliably seal the space between the holding frame and the rolled metal sheet, and to reliably prevent the rolled metal sheet from falling off during vacuum processing. Further, compared to the case where a gasket such as an O-ring is used, the contact area between the holding frame and the rolled metal sheet can be increased, and the heat generated in the rolled metal sheet can be easily released to the holding frame.

前記金属圧延シートが、前記保持枠及び前記容器本体と熱的に接続していることが好ましい。
このようなものであれば、保持枠や容器本体を例えば水冷や空冷により冷却できるように構成しておけば、金属圧延シートで生じる熱を保持枠及び容器本体に逃がすことにより、磁場透過窓を冷却することができる。そのため、被処理物に対する磁場透過窓からの輻射熱による温度上昇を抑えて、被処理物に対してプラズマ処理をより安定して行うことができる。
It is preferable that the rolled metal sheet is thermally connected to the holding frame and the container body.
In such a case, if the holding frame and the container body are configured to be cooled by, for example, water cooling or air cooling, the heat generated in the rolled metal sheet is released to the holding frame and the container body, and the magnetic field transmission window is opened. Can be cooled. Therefore, it is possible to suppress the temperature rise of the object to be processed due to the radiant heat from the magnetic field transmission window, and to perform the plasma processing on the object to be processed more stably.

前記したプラズマ処理装置は、前記金属圧延シートを前記処理室側から接触して支持する支持梁を更に備えることが好ましい。
このようなものであれば、処理室を真空排気することにより金属圧延シートが処理室側に撓んだ場合であっても支持梁によって支持されるので、金属圧延シートの破損を防止することができる。また、支持梁を空冷や水冷により冷却できるように構成しておけば、金属圧延シートで生じる熱を支持梁に逃がすことにより、磁場透過窓を冷却することができる。そのため、被処理物に対する磁場透過窓からの輻射熱による温度上昇をより一層抑えて、被処理物に対してプラズマ処理をより安定して行うことができる。
It is preferable that the plasma processing apparatus further includes a support beam that supports the rolled metal sheet from the side of the processing chamber.
With such a structure, even if the rolled metal sheet is evacuated to the processing chamber and is bent toward the treatment chamber, the rolled metal sheet is supported by the support beam, so that the rolled metal sheet can be prevented from being damaged. it can. Further, if the support beam is configured to be cooled by air cooling or water cooling, the magnetic field transmission window can be cooled by releasing the heat generated in the rolled metal sheet to the support beam. Therefore, it is possible to further suppress the temperature rise of the object to be processed due to the radiant heat from the magnetic field transmission window, and to perform the plasma processing on the object to be processed more stably.

金属圧延シートの厚みがアンテナに流れる高周波電流の周波数における表皮厚みよりも大きいと、アンテナから生じた高周波磁場を磁場透過窓を介して処理室内に透過できなくなる恐れがある。そのため、前記金属圧延シートの厚みが前記アンテナに流れる高周波電流の周波数における表皮厚み以下であることが好ましい。
このようなものであれば、アンテナから生じた高周波磁場をより安定して処理室に供給することができる。
If the thickness of the rolled metal sheet is larger than the skin thickness at the frequency of the high-frequency current flowing through the antenna, the high-frequency magnetic field generated from the antenna may not be able to be transmitted into the processing chamber through the magnetic field transmission window. Therefore, it is preferable that the thickness of the rolled metal sheet be equal to or less than the skin thickness at the frequency of the high frequency current flowing through the antenna.
With such a structure, the high frequency magnetic field generated from the antenna can be more stably supplied to the processing chamber.

金属圧延シートの厚みは、処理室により効率的に高周波磁場を供給する観点から、100μm以下であることがより好ましく、90μm以下であることがより好ましい。一方で真空処理時において処理室の内外の差圧に耐え得る強度を担保する観点から、金属圧延シートの厚みは20μm以上であることが好ましく、30μm以上であることがより好ましい。 The thickness of the rolled metal sheet is preferably 100 μm or less, more preferably 90 μm or less, from the viewpoint of efficiently supplying the high-frequency magnetic field to the processing chamber. On the other hand, the thickness of the rolled metal sheet is preferably 20 μm or more, and more preferably 30 μm or more, from the viewpoint of ensuring the strength capable of withstanding the differential pressure inside and outside the processing chamber during vacuum processing.

前記金属圧延シートの具体的な態様として、Cu、Al、Zn、Ni、Sn、Si、Ti、Fe、Cr、Nb、C、Mo、W又はCoを含む群から選択される1種の金属又はそれらの合金からなるものを挙げることができる。 As a specific embodiment of the rolled metal sheet, one metal selected from the group containing Cu, Al, Zn, Ni, Sn, Si, Ti, Fe, Cr, Nb, C, Mo, W or Co, or Mention may be made of those alloys.

このようにした本発明によれば、処理室の外部にアンテナを配置するものにおいて、アンテナから生じた高周波磁場を処理室に効率よく供給することができるプラズマ処理装置を提供することができる。 According to the present invention thus configured, it is possible to provide a plasma processing apparatus in which the antenna is arranged outside the processing chamber, and the high-frequency magnetic field generated from the antenna can be efficiently supplied to the processing chamber.

本実施形態のプラズマ処理装置の全体構成を模式的に示すアンテナの長手方向に直交する断面図である。It is sectional drawing orthogonal to the longitudinal direction of the antenna which shows typically the whole structure of the plasma processing apparatus of this embodiment. 同実施形態のプラズマ処理装置の全体構成を模式的に示すアンテナの長手方向に沿った断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view along the longitudinal direction of the antenna, which schematically shows the overall configuration of the plasma processing apparatus of the same embodiment. 同実施形態のプラズマ処理装置の窓部材の構成を模式的に示すアンテナの長手方向に沿った断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view along the longitudinal direction of the antenna, which schematically shows the configuration of the window member of the plasma processing apparatus of the same embodiment. 同実施形態のプラズマ処理装置の窓部材の構成を模式的に示すアンテナ側から視た平面図である。It is the top view seen from the antenna side which shows typically the composition of the window member of the plasma processing apparatus of the embodiment. 他の実施形態のプラズマ処理装置の窓部材の構成を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the structure of the window member of the plasma processing apparatus of other embodiment. 他の実施形態のプラズマ処理装置の窓部材の構成を模式的に示すアンテナの長手方向に沿った断面図である。It is sectional drawing along the longitudinal direction of the antenna which shows typically the structure of the window member of the plasma processing apparatus of other embodiment. 他の実施形態のプラズマ処理装置の窓部材の構成を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the structure of the window member of the plasma processing apparatus of other embodiment. 他の実施形態のプラズマ処理装置の窓部材の構成を模式的に示すアンテナの長手方向に沿った断面図である。It is sectional drawing along the longitudinal direction of the antenna which shows typically the structure of the window member of the plasma processing apparatus of other embodiment. アンテナに印加する高周波電力とArによるプラズマ発光強度との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the high frequency power applied to the antenna and the plasma emission intensity of Ar.

以下に、本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明するプラズマ処理装置は本発明の技術的思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り本発明を以下のものに限定しない。また、一の実施形態において説明する内容は、他の実施形態にも適用可能である。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係などは、説明を明確にするため誇張していることがある。 A plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the plasma processing apparatus described below is for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is not limited to the following unless specified otherwise. Further, the contents described in one embodiment can be applied to other embodiments. In addition, the sizes and positional relationships of the members shown in the drawings may be exaggerated for clarity.

<装置構成>
本実施形態に係るプラズマ処理装置100は、誘導結合型のプラズマPを用いて基板等の被処理物に処理を施すものである。ここで、基板は、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 according to the present embodiment uses an inductively coupled plasma P to process an object to be processed such as a substrate. Here, the substrate is, for example, a substrate for a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display or an organic EL display, a flexible substrate for a flexible display, or the like. The processing performed on the substrate is, for example, film formation by plasma CVD, etching, ashing, sputtering, or the like.

なお、本実施形態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 of the present embodiment is a plasma CVD apparatus when forming a film by a plasma CVD method, a plasma etching apparatus when performing etching, a plasma ashing apparatus when performing ashing, and a plasma when performing sputtering. Also called a sputtering device.

具体的にプラズマ処理装置100は、図1に示すように、真空排気され且つガスGが導入される処理室1を形成する真空容器2と、処理室1の外部に設けられたアンテナ3と、アンテナ3に高周波を印加する高周波電源4とを備えている。真空容器2にはアンテナ3から生じた高周波磁場を処理室1内に透過させる磁場透過窓5が形成されている。これにより、高周波電源4からアンテナ3に高周波を印加すると、アンテナ3から発生した高周波磁場が磁場透過窓5を透過して処理室1内に形成されることで、処理室1内の空間に誘導電界が発生し、これにより誘導結合型のプラズマPが生成される。 Specifically, as shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus 100 includes a vacuum chamber 2 that forms a processing chamber 1 that is evacuated and into which a gas G is introduced; an antenna 3 that is provided outside the processing chamber 1; The antenna 3 is provided with a high frequency power source 4 for applying a high frequency. The vacuum container 2 is provided with a magnetic field transmission window 5 for transmitting a high frequency magnetic field generated from the antenna 3 into the processing chamber 1. As a result, when a high frequency is applied to the antenna 3 from the high frequency power source 4, the high frequency magnetic field generated from the antenna 3 is transmitted through the magnetic field transmission window 5 and is formed in the processing chamber 1, so that the high frequency magnetic field is guided to the space inside the processing chamber 1. An electric field is generated, which causes inductively coupled plasma P to be generated.

真空容器2は、容器本体21と、磁場透過窓5を形成する窓部材22とを備えている。容器本体21は例えば金属製の容器であり、この例では電気的に接地されている。容器本体21の側壁(ここでは上側壁21a)には開口部212が形成されており、窓部材22はこの開口部212を塞ぐように容器本体21に着脱可能に取り付けられている。このようにして、容器本体21の内側壁と窓部材22とによって処理室1が形成されている。なお窓部材22と容器本体21との間は、Oリング等のガスケットにより真空シールされている。 The vacuum container 2 includes a container body 21 and a window member 22 that forms the magnetic field transmission window 5. The container body 21 is, for example, a metal container, and is electrically grounded in this example. An opening 212 is formed on a side wall (here, the upper side wall 21a) of the container body 21, and the window member 22 is detachably attached to the container body 21 so as to close the opening 212. In this way, the processing chamber 1 is formed by the inner wall of the container body 21 and the window member 22. The window member 22 and the container body 21 are vacuum-sealed with a gasket such as an O-ring.

真空容器2は、真空排気装置6によって処理室1が真空排気されるように構成されている。また真空容器2は、例えば流量調整器(図示省略)及び容器本体21に設けられた複数のガス導入口211を経由して、処理室1にガスGが導入されるように構成されている。ガスGは、基板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法によって基板に膜形成を行う場合には、ガスGは、原料ガス又はそれを希釈ガス(例えばH)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SiHの場合はSi膜を、SiH+NHの場合はSiN膜を、SiH+Oの場合はSiO膜を、SiF+Nの場合はSiN:F膜(フッ素化シリコン窒化膜)を、それぞれ基板上に形成することができる。 The vacuum chamber 2 is configured such that the processing chamber 1 is evacuated by the vacuum exhaust device 6. The vacuum container 2 is configured such that the gas G is introduced into the processing chamber 1 via, for example, a flow rate regulator (not shown) and a plurality of gas introduction ports 211 provided in the container body 21. The gas G may be selected according to the processing content applied to the substrate. For example, when the film is formed on the substrate by the plasma CVD method, the gas G is a raw material gas or a gas obtained by diluting it with a diluent gas (for example, H 2 ). More specifically, a Si film is used when the source gas is SiH 4, a SiN film is used when SiH 4 +NH 3, a SiO 2 film is used when SiH 4 +O 2 , and a SiN film is used when SiF 4 +N 2. : F film (fluorinated silicon nitride film) can be formed on each substrate.

また、真空容器2内には、基板を保持する基板ホルダ7が設けられている。この例のように、基板ホルダ7にバイアス電源8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に入射する時のエネルギーを制御して、基板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7内に、基板を加熱するヒータ71を設けておいても良い。 A substrate holder 7 for holding a substrate is provided inside the vacuum container 2. As in this example, the bias voltage may be applied to the substrate holder 7 from the bias power supply 8. The bias voltage is, for example, a negative DC voltage, a negative bias voltage, or the like, but is not limited to this. With such a bias voltage, for example, the energy when the positive ions in the plasma P enter the substrate can be controlled, and the crystallinity of the film formed on the surface of the substrate can be controlled. A heater 71 for heating the substrate may be provided in the substrate holder 7.

図1及び図2に示すように、アンテナ3は複数本設けられており、各アンテナ3は、磁場透過窓5に対向するように処理室1の外部に配置されており、磁場透過窓5との間の距離が2mm程度となるように配置されている。各アンテナ3は、処理室1に設けられる基板の表面に沿うように(例えば、基板の表面と実質的に平行に)配置されている。各アンテナ3は同一構成であり、直線状をなし、その長さは数十cm以上である。アンテナ3の一端部3aである給電端部には、整合回路41を介して高周波電源4が接続されており、他端部である終端部3bは直接接地されている。なお、終端部3bは、コンデンサ又はコイル等を介して接地しても良い。 As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of antennas 3 are provided, and each antenna 3 is arranged outside the processing chamber 1 so as to face the magnetic field transmission window 5, and is connected to the magnetic field transmission window 5. The distance between them is about 2 mm. Each antenna 3 is arranged along the surface of the substrate provided in the processing chamber 1 (for example, substantially parallel to the surface of the substrate). The antennas 3 have the same configuration, are linear, and have a length of several tens of cm or more. A high-frequency power source 4 is connected to a power feeding end which is one end 3a of the antenna 3 through a matching circuit 41, and a terminal 3b which is the other end is directly grounded. The terminal portion 3b may be grounded via a capacitor or a coil.

上記構成によって、高周波電源4から、整合回路41を介して、アンテナ3に高周波電流IRを流すことができる。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。 With the above configuration, the high frequency current IR can be passed from the high frequency power supply 4 to the antenna 3 via the matching circuit 41. The high frequency is, for example, a general 13.56 MHz, but is not limited to this.

ここで各アンテナ3は、内部に冷却液が流通する流路を有する中空構造のものである。具体的に各アンテナ3は、図2に示すように、少なくとも2つの管状をなす金属製の導体要素31と、互いに隣り合う導体要素31と電気的に直列接続された定量素子であるコンデンサ32とを備えている。ここでは、1つのアンテナ3が含む導体要素31の数は3つであり、コンデンサ32の数は2つである。各導体要素31は、内部に冷却液が流れる直線状の流路が形成された直管状をなすものであり、その材質は、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。 Here, each antenna 3 has a hollow structure having a flow passage through which a cooling liquid flows. Specifically, as shown in FIG. 2, each antenna 3 includes at least two tubular conductor elements 31 made of metal, and a capacitor 32 which is a quantitative element electrically connected in series with the conductor elements 31 adjacent to each other. Equipped with. Here, the number of conductor elements 31 included in one antenna 3 is three, and the number of capacitors 32 is two. Each conductor element 31 has a straight tubular shape in which a linear flow path through which the cooling liquid flows is formed, and the material thereof is, for example, copper, aluminum, an alloy thereof, stainless steel, or the like. It is not limited to.

各アンテナ3をこのように構成することによって、アンテナ3の合成リアクタンスは、簡単に言えば、誘導性リアクタンスから容量性リアクタンスを引いた形になるので、アンテナ3のインピーダンスを低減させることができる。その結果、アンテナ3を長くする場合でもそのインピーダンスの増大を抑えることができ、アンテナ3に高周波電流IRが流れやすくなり、処理室1内に誘導結合型のプラズマPを効率良く発生させることができる。 By configuring each antenna 3 in this way, the combined reactance of the antenna 3 is simply the inductive reactance minus the capacitive reactance, so that the impedance of the antenna 3 can be reduced. As a result, even when the antenna 3 is lengthened, an increase in its impedance can be suppressed, the high-frequency current IR easily flows through the antenna 3, and the inductively coupled plasma P can be efficiently generated in the processing chamber 1. ..

しかして本実施形態のプラズマ処理装置100では、窓部材22が、図3に示すように金属圧延シート221と、金属圧延シート221を保持する保持枠222とを備えており、当該金属圧延シート221によって磁場透過窓5が構成されていることを特徴とする。 However, in the plasma processing apparatus 100 of the present embodiment, the window member 22 includes the metal rolling sheet 221, and the holding frame 222 that holds the metal rolling sheet 221, as shown in FIG. The magnetic field transmitting window 5 is constituted by the above.

金属圧延シート221は、金属(合金を含む)を圧延加工(冷間圧延や熱間圧延)してシート状に形成したものであり、処理室1に設けられる基板の表面と実質的に平行になるように配置される。金属圧延シート221を構成する金属は、例えばCu、Al、Zn、Ni、Sn、Si、Ti、Fe、Cr、Nb、C、Mo、W又はCoを含む群から選択される1種の金属又はそれらの合金からなるものである。本実施形態では金属圧延シート221はチタンを主成分として含む合金(具体的には、高張力チタン合金)材料から構成されているが、これに限らず、ステンレス鋼材料やアルミニウムを主成分として含む合金材料等から構成されていても良い。なお、耐食性や耐熱性を向上させる観点から、金属圧延シート221の処理室1側の表面に対してコーティング処理を行ってもよい。 The rolled metal sheet 221 is formed by rolling (cold rolling or hot rolling) a metal (including an alloy) into a sheet shape, and is substantially parallel to the surface of the substrate provided in the processing chamber 1. Will be arranged. The metal constituting the rolled metal sheet 221 is, for example, one kind of metal selected from the group containing Cu, Al, Zn, Ni, Sn, Si, Ti, Fe, Cr, Nb, C, Mo, W or Co, or It is made of those alloys. In the present embodiment, the rolled metal sheet 221 is made of an alloy (specifically, high-strength titanium alloy) material containing titanium as a main component, but the material is not limited to this, and a stainless steel material or aluminum is contained as a main component. It may be made of an alloy material or the like. From the viewpoint of improving corrosion resistance and heat resistance, the surface of the rolled metal sheet 221 on the processing chamber 1 side may be subjected to coating treatment.

金属圧延シート221は、アンテナ3から発生した高周波磁場が処理室1側に透過できるようにその厚みが設定されている。金属圧延シート221の厚みが大きいと高周波磁場を処理室1側に透過できなくなる恐れがあるため、金属圧延シート221の厚みは、アンテナ3に流れる高周波電流IRの周波数fにおける金属圧延シート221の表皮厚みd以下とすることが好ましい。表皮厚みdは、具体的には以下の式(1)により算出される。 The thickness of the rolled metal sheet 221 is set so that the high frequency magnetic field generated from the antenna 3 can be transmitted to the processing chamber 1 side. If the thickness of the rolled metal sheet 221 is large, the high frequency magnetic field may not be able to be transmitted to the processing chamber 1 side. Therefore, the thickness of the rolled metal sheet 221 is the skin of the rolled metal sheet 221 at the frequency f of the high frequency current IR flowing through the antenna 3. It is preferable that the thickness is not more than d. The skin thickness d is specifically calculated by the following formula (1).

d=1/(π・f・μ・σ)1/2 (1)
(ここで、f:高周波電流の周波数(Hz)、μ:金属圧延シート221の比透磁率、σ:金属圧延シート221の導電率(S/m)である。)
d=1/(π・f・μ・σ) 1/2 (1)
(Here, f is the frequency of high frequency current (Hz), μ is the relative permeability of the rolled metal sheet 221, and σ is the electrical conductivity (S/m) of the rolled metal sheet 221.)

金属圧延シート221の厚みは、処理室1に高周波磁場をより効率的に供給する観点から、100μm以下であることがより好ましく、90μm以下であることがより好ましい。一方で真空処理時において処理室1の内外の差圧に耐え得る強度を担保する観点から、金属圧延シート221の厚みは20μm以上であることが好ましく、30μm以上であることがより好ましい。 From the viewpoint of more efficiently supplying the high-frequency magnetic field to the processing chamber 1, the thickness of the rolled metal sheet 221 is more preferably 100 μm or less, and further preferably 90 μm or less. On the other hand, the thickness of the rolled metal sheet 221 is preferably 20 μm or more, and more preferably 30 μm or more from the viewpoint of ensuring the strength capable of withstanding the pressure difference between the inside and the outside of the processing chamber 1 during vacuum processing.

保持枠222は、金属圧延シート221を挟んで保持するとともに、容器本体21の開口部212のアンテナ3側の周縁部に、例えばOリング等のガスケットを介して着脱可能に取付けられる。保持枠222は、容器本体21側に配置される第1枠体2221と、アンテナ3側に配置される第2枠体2222とを備えており、第1枠体2221と第2枠体2222によって金属圧延シート221を上下から挟むように構成されている。上述した金属圧延シート221は、接着剤によって少なくとも第1枠体2221に接着されており、ここでは第1枠体2221と第2枠体2222の両方に接着されている。これにより、金属圧延シート221と保持枠222との間が真空シールされている。当該接着剤として、真空用のエポキシ系接着剤を用いてよい。なお、接着剤による接着に限らず、金属圧延シート221と第1枠体2221とを溶接により接合するようにしてもよい。 The holding frame 222 holds and holds the rolled metal sheet 221, and is detachably attached to the peripheral edge of the opening 212 of the container body 21 on the antenna 3 side, for example, via a gasket such as an O-ring. The holding frame 222 includes a first frame body 2221 arranged on the container body 21 side and a second frame body 2222 arranged on the antenna 3 side. The first frame body 2221 and the second frame body 2222 allow It is configured to sandwich the rolled metal sheet 221 from above and below. The above-mentioned rolled metal sheet 221 is adhered to at least the first frame body 2221 with an adhesive, and here, it is adhered to both the first frame body 2221 and the second frame body 2222. Thereby, the rolled metal sheet 221 and the holding frame 222 are vacuum-sealed. A vacuum epoxy adhesive may be used as the adhesive. Note that the rolled metal sheet 221 and the first frame body 2221 may be joined by welding instead of being bonded by an adhesive.

図3及び図4に示すように、第1枠体2221及び第2枠体2222はいずれも板状をなすものであり、処理室1に設けられる基板の表面と実質的に平行になるように配置されている。そして第1枠体2221及び第2枠体2222のそれぞれには厚み方向に貫通する長孔状の開口2221a、2222aが形成されている。第1枠体2221及び第2枠体2222のそれぞれの開口2221a、2222aは、アンテナ3側から視て第1枠体2221及び第2枠体2222の同じ位置に略同一形状で形成されている。金属圧延シート221は、第1枠体2221に設けられた開口2221aから処理室1側に露出し、第2枠体2222に設けられた開口2222aからアンテナ3側に対して露出しており、金属圧延シート221の当該露出部分によって磁場透過窓5が形成されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, each of the first frame body 2221 and the second frame body 2222 has a plate shape, and is substantially parallel to the surface of the substrate provided in the processing chamber 1. It is arranged. The first frame body 2221 and the second frame body 2222 are respectively formed with long hole-shaped openings 2221a and 2222a penetrating in the thickness direction. The openings 2221a and 2222a of the first frame body 2221 and the second frame body 2222 are formed in substantially the same shape at the same positions of the first frame body 2221 and the second frame body 2222 when viewed from the antenna 3 side. The rolled metal sheet 221 is exposed to the processing chamber 1 side from the opening 2221a provided in the first frame body 2221 and is exposed to the antenna 3 side from the opening 2222a provided in the second frame body 2222. The exposed portion of the rolled sheet 221 forms the magnetic field transmission window 5.

第1枠体2221及び第2枠体2222において、各アンテナ3に対応する位置に開口2221a、2222aが設けられている。これにより、各アンテナ3のそれぞれに対して個別の磁場透過窓5が形成されている。ここでは、第1枠体2221及び第2枠体2222のそれぞれに3つの開口2221a、2222aが並列に設けられ、これにより、3本のアンテナ3のそれぞれに対応する3つの磁場透過窓5が並列に形成されている。 In the first frame body 2221 and the second frame body 2222, openings 2221a and 2222a are provided at positions corresponding to the respective antennas 3. As a result, a separate magnetic field transmission window 5 is formed for each antenna 3. Here, three openings 2221a and 2222a are provided in parallel in each of the first frame body 2221 and the second frame body 2222, whereby three magnetic field transmission windows 5 corresponding to each of the three antennas 3 are arranged in parallel. Is formed in.

第1枠体2221及び第2枠体2222はいずれも金属製であり、例えば、Cu、Al、Zn、Ni、Sn、Si、Ti、Fe、Cr、Nb、C、Mo、W又はCoを含む群から選択される1種の金属又はそれらの合金から構成されてよい。第1枠体2221と第2枠体2222は、互いに異なる材料から構成されてよく、同じ材料から構成されてもよい。なお、第1枠体2221及び第2枠体2222を電気的に接地してもよい。 The first frame body 2221 and the second frame body 2222 are both made of metal and include, for example, Cu, Al, Zn, Ni, Sn, Si, Ti, Fe, Cr, Nb, C, Mo, W or Co. It may consist of one metal selected from the group or their alloys. The first frame body 2221 and the second frame body 2222 may be made of different materials, or may be made of the same material. Note that the first frame body 2221 and the second frame body 2222 may be electrically grounded.

また本実施形態では、保持枠222は、図3及び図4に示すように、金属圧延シート221を処理室1側から接触して支持する支持梁2223を更に備えている。支持梁2223は、処理室1が真空排気されていない状態において金属圧延シート221と接触するように設けられてもよいし、処理室1が真空排気されることにより金属圧延シート221が処理室1側に撓むことにより金属圧延シート221に接触するように設けられてもよい。支持梁2223は、第1枠体2221に形成された開口2221a内において、アンテナ3側から視てアンテナ3の長手方向に直交する方向に沿って設けられている。より具体的には、支持梁2223は互いに隣り合う導体要素31間に位置するように設けられている。これにより、アンテナ3から発生し、磁場透過窓5を透過した高周波磁場を妨害しないようにされている。支持梁2223を構成する材料は、第1枠体2221及び第2枠体2222と同じ材料でもよく、異なる材料であってもよい。 Further, in the present embodiment, the holding frame 222 further includes a support beam 2223 for supporting the rolled metal sheet 221 in contact with it from the processing chamber 1 side, as shown in FIGS. 3 and 4. The support beam 2223 may be provided so as to come into contact with the rolled metal sheet 221 in a state where the processing chamber 1 is not evacuated. It may be provided so as to contact the rolled metal sheet 221 by bending to the side. The support beam 2223 is provided in the opening 2221a formed in the first frame body 2221 along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the antenna 3 when viewed from the antenna 3 side. More specifically, the support beam 2223 is provided so as to be located between the conductor elements 31 adjacent to each other. As a result, the high frequency magnetic field generated from the antenna 3 and transmitted through the magnetic field transmission window 5 is not disturbed. The material forming the support beam 2223 may be the same material as the first frame body 2221 and the second frame body 2222, or may be a different material.

本実施形態のプラズマ処理装置100は、金属圧延シート221が保持枠222に接触するとともに、保持枠222が容器本体21に接触することで、金属圧延シート221と保持枠222及び容器本体21とが熱的に接続されている。そのため、金属圧延シート221で発生する熱を保持枠222及び容器本体21に逃がすことにより、直接的又は間接的に冷却できるように構成されている。 In the plasma processing apparatus 100 of the present embodiment, the metal rolling sheet 221 contacts the holding frame 222, and the holding frame 222 contacts the container body 21, so that the metal rolling sheet 221 and the holding frame 222 and the container body 21 are separated from each other. Thermally connected. Therefore, the heat generated in the rolled metal sheet 221 is released to the holding frame 222 and the container main body 21 to allow direct or indirect cooling.

本実施形態のプラズマ処理装置100は、保持枠222(第1枠体2221、第2枠体2222及び支持梁2223)及び容器本体21を冷却する図示しない冷却機構を備えていてもよい。冷却機構は、例えば水冷や空冷の手段により保持枠222及び容器本体21を冷却するものであってもよい。水冷の場合には、保持枠222が有する第1枠体2221及び第2枠体2222や容器本体21を、その内部に冷却液が流通する流路を有する中空構造のものにすることで冷却するように構成しても良い。また空冷の場合には、ファン等による送風により保持枠222及び容器本体21を冷却するように構成してもよい。また金属圧延シート221を直接空冷するように構成してもよい。 The plasma processing apparatus 100 of the present embodiment may include a holding frame 222 (first frame body 2221, second frame body 2222 and support beam 2223) and a cooling mechanism (not shown) that cools the container body 21. The cooling mechanism may be one that cools the holding frame 222 and the container body 21 by means of water cooling or air cooling, for example. In the case of water cooling, the first frame body 2221 and the second frame body 2222 of the holding frame 222 and the container body 21 are cooled by having a hollow structure having a flow passage through which the cooling liquid flows. It may be configured as follows. In the case of air cooling, the holding frame 222 and the container body 21 may be cooled by blowing air with a fan or the like. Alternatively, the rolled metal sheet 221 may be directly air-cooled.

<本実施形態の効果>
このように構成された本実施形態のプラズマ処理装置100によれば、磁場透過窓5が、セラミックス等の誘電体材料よりも強度が高い金属材料により構成されているので、磁場透過窓5の厚みを小さくすることができる。そのため、アンテナ3から処理室1(具体的には磁場透過窓5の処理室1側の表面)までの距離を小さくすることができ、アンテナ3から生じた高周波磁場を処理室1内に効率よく供給することができる。また、磁場透過窓5を金属材料により構成することで、プラズマ生成空間たる処理室1を取り囲む真空容器2の部材を全て電気的に接地することができる。そのため、アンテナ3の電圧によるプラズマPへの影響を低減することができ、電子温度の低減及びイオンエネルギーの低減を可能にすることができる。
<Effects of this embodiment>
According to the plasma processing apparatus 100 of the present embodiment configured as described above, since the magnetic field transmission window 5 is made of a metal material having higher strength than a dielectric material such as ceramics, the thickness of the magnetic field transmission window 5 is large. Can be made smaller. Therefore, the distance from the antenna 3 to the processing chamber 1 (specifically, the surface of the magnetic field transmission window 5 on the processing chamber 1 side) can be reduced, and the high-frequency magnetic field generated from the antenna 3 can be efficiently supplied to the processing chamber 1. Can be supplied. Further, by forming the magnetic field transmission window 5 with a metal material, all the members of the vacuum container 2 surrounding the processing chamber 1, which is a plasma generation space, can be electrically grounded. Therefore, the influence of the voltage of the antenna 3 on the plasma P can be reduced, and the electron temperature and the ion energy can be reduced.

また、磁場透過窓5を形成する窓部材22が容器本体21とは別部材であるので、ガスGによる腐食や熱による劣化等によって金属圧延シート221が消耗した場合であっても、窓部材22ごと取り外して、金属圧延シート221の交換及び清掃を容易に行うことができる。
<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。
Further, since the window member 22 forming the magnetic field transmission window 5 is a member separate from the container body 21, the window member 22 is consumed even when the rolled metal sheet 221 is consumed due to corrosion by the gas G or deterioration due to heat. The rolled metal sheet 221 can be easily replaced and cleaned.
<Other modified embodiments>
The present invention is not limited to the above embodiment.

前記実施形態では、窓部材22は金属圧延シート221と保持枠222とを備えていたがこれに限らない。他の実施形態では、窓部材22は保持枠222を備えず、金属圧延シート221のみから構成されてもよい。この場合、金属圧延シート221が容器本体21の開口部212の周縁に取付けられる。 Although the window member 22 includes the rolled metal sheet 221 and the holding frame 222 in the above-described embodiment, the present invention is not limited to this. In another embodiment, the window member 22 may not include the holding frame 222 and may be configured by only the rolled metal sheet 221. In this case, the rolled metal sheet 221 is attached to the periphery of the opening 212 of the container body 21.

また他の実施形態では、保持枠222は、第1枠体2221を備えず、第2枠体2222のみを備えてもよい。また、保持枠222は、第2枠体2222を備えず、第1枠体2221のみを備えてもよい。 Further, in another embodiment, the holding frame 222 may not include the first frame body 2221 and may include only the second frame body 2222. Further, the holding frame 222 may not include the second frame body 2222 and may include only the first frame body 2221.

前記実施形態では、磁場透過窓5はアンテナ3毎に形成されていたがこれに限らない。他の実施形態では、図5及び図6に示すように、アンテナ3が備える導体要素31毎に磁場透過窓5が形成されていてもよい。このようにすれば金属圧延シート221と保持枠222との接触面積を増やすことができ、より効率的に金属圧延シート221を冷却することができるとともに、金属圧延シート221をより確りと支持することができる。またこれに限らず、複数のアンテナ3に対して一つの磁場透過窓5が形成されていてもよい。 In the above embodiment, the magnetic field transmission window 5 is formed for each antenna 3, but the invention is not limited to this. In another embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the magnetic field transmission window 5 may be formed for each conductor element 31 included in the antenna 3. In this way, the contact area between the rolled metal sheet 221 and the holding frame 222 can be increased, the rolled metal sheet 221 can be cooled more efficiently, and the rolled metal sheet 221 can be supported more reliably. You can Further, the present invention is not limited to this, and one magnetic field transmission window 5 may be formed for a plurality of antennas 3.

前記実施形態では、保持枠222が支持梁2223を備えていたがこれに限らない。他の実施形態は、図7及び図8に示すように、保持枠222が支持梁2223を備えていなくてもよい。このようにすれば、導体要素31間の距離を短くすることができるので、処理室1に形成されるプラズマPの密度をより均一にすることができる。 Although the holding frame 222 includes the support beam 2223 in the above embodiment, the present invention is not limited to this. In another embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the holding frame 222 may not include the support beam 2223. By doing so, the distance between the conductor elements 31 can be shortened, so that the density of the plasma P formed in the processing chamber 1 can be made more uniform.

また、前記実施形態では、窓部材22は、容器本体21の開口部212のアンテナ3側における周縁部に取り付けられていたがこれに限らない。他の実施形態では。窓部材22は、容器本体21の開口部212の基板側における周縁部に取り付けられてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the window member 22 is attached to the peripheral portion of the opening 212 of the container body 21 on the antenna 3 side, but the present invention is not limited to this. In other embodiments. The window member 22 may be attached to the peripheral portion of the opening 212 of the container body 21 on the substrate side.

前記実施形態のプラズマ処理装置100は、アンテナ3を複数本備えていたが、これに限らずアンテナ3を1本のみ備えていてもよい。 Although the plasma processing apparatus 100 of the above-described embodiment includes the plurality of antennas 3, the present invention is not limited to this, and the antenna 3 may include only one antenna 3.

前記実施形態のプラズマ処理装置100は、アンテナ3は、複数の導体要素31と、互いに隣り合う導体要素31と電気的に直列接続された定量素子であるコンデンサ32とを備えるものであったがこれに限らない。他の実施形態では、アンテナ3は1つの導体要素31のみを備え、コンデンサ32を備えていなくてもよい。 In the plasma processing apparatus 100 according to the above-described embodiment, the antenna 3 includes the plurality of conductor elements 31 and the capacitor 32, which is a quantitative element electrically connected in series with the conductor elements 31 adjacent to each other. Not limited to In other embodiments, the antenna 3 may have only one conductor element 31 and no capacitor 32.

前記実施形態ではアンテナ3は直線状の導体であったが、これに限らず、スパイラル型の導体やドーム状コイルであってもよい。 Although the antenna 3 is a linear conductor in the above embodiment, the present invention is not limited to this and may be a spiral conductor or a dome-shaped coil.

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 embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

<プラズマの発光強度の評価>
上記した実施形態のプラズマ処理装置100において、アンテナ3から生じた高周波磁場を磁場透過窓5を通して透過させて処理室1内にプラズマPを発生できることを次のようにして確認した。なお、本発明は以下の実験例によって制限を受けるものではなく、前記趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
<Evaluation of plasma emission intensity>
In the plasma processing apparatus 100 of the above-described embodiment, it was confirmed as follows that the high frequency magnetic field generated from the antenna 3 can be transmitted through the magnetic field transmission window 5 to generate the plasma P in the processing chamber 1. In addition, the present invention is not limited by the following experimental examples, it is also possible to carry out by making modifications within a range that is compatible with the gist, and they are all included in the technical scope of the present invention. It

具体的には、横90mm×縦30mm、厚み35μmのチタン合金(Ti−Al−V)からなる金属圧延シート221を準備し、これを窓部材22として適用して容器本体21に取り付けた。そして、真空容器2を真空排気した後に、7.0sccmのArガスを導入しつつ処理室1内の圧力を18×10−3Torrとなるように調整した。そしてアンテナ3に対して電力値を変更しながら高周波電力(周波数:13.56MHz)を供給し、処理室1に発生するプラズマPの発光強度を、発光分光分析装置により計測した。図9に示す結果から分かるように、金属圧延シート221を磁場透過窓5として適用することによって、アンテナ3から生じた高周波磁場を、磁場透過窓5を通して透過させて処理室1内にプラズマPを発生できることを確認できた。 Specifically, a rolled metal sheet 221 made of titanium alloy (Ti—Al—V) having a width of 90 mm×a length of 30 mm and a thickness of 35 μm was prepared, applied as the window member 22 and attached to the container body 21. Then, after the vacuum container 2 was evacuated, the pressure in the processing chamber 1 was adjusted to 18×10 −3 Torr while introducing 7.0 sccm of Ar gas. Then, high-frequency power (frequency: 13.56 MHz) was supplied to the antenna 3 while changing the power value, and the emission intensity of the plasma P generated in the processing chamber 1 was measured by an emission spectroscopy analyzer. As can be seen from the results shown in FIG. 9, by applying the rolled metal sheet 221 as the magnetic field transmission window 5, the high-frequency magnetic field generated from the antenna 3 is transmitted through the magnetic field transmission window 5 to generate the plasma P in the processing chamber 1. We have confirmed that it can occur.

100 ・・・プラズマ処理装置
1 ・・・処理室
2 ・・・真空容器
221 ・・・金属圧延シート
3 ・・・アンテナ
4 ・・・高周波電源
5 ・・・磁場透過窓
G ・・・ガス
P ・・・プラズマ
IR ・・・高周波電流
100 ・・・ Plasma processing apparatus 1 ・・・ Processing chamber 2 ・・・ Vacuum container 221 ・・・ Metal rolling sheet 3 ・・・ Antenna 4 ・・・ High frequency power supply 5 ・・・ Magnetic field transmission window G ・・・ Gas P・・・ Plasma IR ・・・ High frequency current

Claims (8)

プラズマを用いて被処理物を処理するプラズマ処理装置であって、
真空排気され且つガスが導入される処理室を形成する真空容器と、
前記処理室の外部に設けられ、高周波電源に接続されて高周波磁場を生じさせるアンテナとを備え、
前記真空容器が、前記アンテナから生じた高周波磁場を前記処理室内に透過させる磁場透過窓を有し、
前記磁場透過窓が、金属圧延シートにより構成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
A plasma processing apparatus for processing an object to be processed using plasma,
A vacuum container that forms a processing chamber that is evacuated and into which gas is introduced;
An antenna provided outside the processing chamber and connected to a high frequency power source to generate a high frequency magnetic field,
The vacuum container has a magnetic field transmission window for transmitting a high frequency magnetic field generated from the antenna into the processing chamber,
The plasma processing apparatus, wherein the magnetic field transmission window is made of a rolled metal sheet.
前記真空容器が、容器本体と、前記容器本体に取り付けられ、前記磁場透過窓を形成する窓部材とを備え、
前記窓部材が、前記金属圧延シートと、前記金属圧延シートを保持する保持枠とを有する請求項1に記載のプラズマ処理装置。
The vacuum container comprises a container body and a window member attached to the container body and forming the magnetic field transmission window,
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the window member includes the rolled metal sheet and a holding frame that holds the rolled metal sheet.
前記金属圧延シートが、前記保持枠に接着剤により接着されている請求項2に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein the rolled metal sheet is bonded to the holding frame with an adhesive. 前記金属圧延シートが、前記保持枠及び前記容器本体と熱的に接続している請求項2又は3に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein the rolled metal sheet is thermally connected to the holding frame and the container body. 前記金属圧延シートを前記処理室側から接触して支持する支持梁を更に備える請求項1〜4のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising a support beam that contacts and supports the rolled metal sheet from the processing chamber side. 前記金属圧延シートの厚みが、前記アンテナに流れる高周波電流の周波数における表皮厚み以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a thickness of the rolled metal sheet is equal to or less than a skin thickness at a frequency of a high frequency current flowing through the antenna. 前記金属圧延シートの厚みが20μm以上100μm以下であることを特徴とする請求項6に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 6, wherein the rolled metal sheet has a thickness of 20 μm or more and 100 μm or less. 前記金属圧延シートが、Cu、Al、Zn、Ni、Sn、Si、Ti、Fe、Cr、Nb、C、Mo、W又はCoを含む群から選択される1種の金属又はそれらの合金からなる請求項1〜7のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 The rolled metal sheet is made of one metal selected from the group containing Cu, Al, Zn, Ni, Sn, Si, Ti, Fe, Cr, Nb, C, Mo, W or Co or an alloy thereof. The plasma processing apparatus according to claim 1.
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