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JPH1092797A - Plasma treatment equipment and manufacture of semiconductor device - Google Patents

Plasma treatment equipment and manufacture of semiconductor device

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Publication number
JPH1092797A
JPH1092797A JP9179676A JP17967697A JPH1092797A JP H1092797 A JPH1092797 A JP H1092797A JP 9179676 A JP9179676 A JP 9179676A JP 17967697 A JP17967697 A JP 17967697A JP H1092797 A JPH1092797 A JP H1092797A
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JP
Japan
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plasma
microwave
processing apparatus
gas
plasma processing
Prior art date
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Application number
JP9179676A
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Japanese (ja)
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JP3657744B2 (en
Inventor
Shigeyuki Takagi
茂行 高木
Yutaka Uchida
裕 内田
Naoki Tajima
直樹 田嶋
Kaoru Taki
薫 滝
Noboru Okamoto
昇 岡本
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH1092797A publication Critical patent/JPH1092797A/en
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To uniformly distribute active species density to an object to be treated of large area by installing an outer reinforcement part outside an air- tight vessel, connecting a beam structure part to the reinforcement part in the air-tight vessel, and retaining a microwave introducing window. SOLUTION: An outer reinforcement part 40 is installed outside a plasma chamber 2. A microwave resonance end 15 in the chamber 2 is connected and fixed to the reinforcement part 40 via a fastener 41, and the section ratio of a beam part in the chamber 2 is reduced. Thereby active species density, formed by plasma 19, 20 in the chamber 2 can be made uniform to a substrate 5 of large area comparable to a liquid crystal substrate, plasma loss due to metal of the beam part can be reduced drastically and the etching rate or the ashing rate can be greatly improved just under the beam part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ励起して
生成された活性種により液晶基板や大口径半導体ウエハ
等の大面積な被処理物を処理するプラズマ処理装置、並
びにこのプラズマ処理装置を用いての大面積な半導体薄
膜に対する処理工程を有する半導体装置の製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus for processing a large object to be processed, such as a liquid crystal substrate or a large-diameter semiconductor wafer, by using active species generated by plasma excitation, and a plasma processing apparatus using the same. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device having a processing step for all large-area semiconductor thin films.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロ波を用いたプロセスプラズマ装
置としては、エッチング装置やアッシング装置等があ
る。このプロセスプラズマ装置では、半導体装置、液晶
表示装置等の歩留まりを向上させるために、プロセス加
工の再現性に優れたものが要求される。
2. Description of the Related Art As a process plasma apparatus using a microwave, there are an etching apparatus and an ashing apparatus. In order to improve the yield of semiconductor devices, liquid crystal display devices, and the like, this process plasma device is required to have excellent process processing reproducibility.

【0003】このようなプロセスプラズマ装置は、媒質
ガスを数〜数10Paの圧力で気密容器に導入してマイ
クロ波電力により励起してプラズマ化し、このプラズマ
で生成されたラジカルやイオン等の活性種により、被加
工物としての例えば液晶基板をエッチング又はアッシン
グする。
In such a process plasma apparatus, a medium gas is introduced into an airtight container at a pressure of several to several tens Pa, excited by microwave power and turned into plasma, and active species such as radicals and ions generated by the plasma are generated. Thus, for example, a liquid crystal substrate as a workpiece is etched or ashed.

【0004】このプロセスプラズマ装置のなかで、大口
径半導体ウエハ又は液晶基板等の大面積の被加工物、例
えば液晶基板(アレイ基板)で50cm×60cmサイ
ズの被加工物を処理する装置では、その液晶基板のサイ
ズに対応した大面積で均一な活性種密度を得ることが要
求される。
In this process plasma apparatus, an apparatus for processing a large-diameter workpiece such as a large-diameter semiconductor wafer or a liquid crystal substrate, for example, a 50 cm × 60 cm workpiece on a liquid crystal substrate (array substrate) is used. It is required to obtain a large area and uniform active species density corresponding to the size of the liquid crystal substrate.

【0005】このような被加工物の大面積化に対応する
ため、気密容器内に複数のプラズマ発生部を並列に配置
したプロセスプラズマ装置がある。
[0005] In order to cope with such an increase in the area of the workpiece, there is a process plasma apparatus in which a plurality of plasma generating units are arranged in parallel in an airtight container.

【0006】図52はかかるプロセスプラズマ装置の構
成図である。
FIG. 52 is a configuration diagram of such a process plasma apparatus.

【0007】気密容器1は、プラズマチャンバ2及びプ
ロセスチャンバ3から構成されており、このうちプロセ
スチャンバ3の下部には加工ステージ4が設けられてい
る。この加工ステージ4には、液晶基板等の被加工物
(以下、基板と称する)5が載置されている。
The hermetic container 1 includes a plasma chamber 2 and a process chamber 3, and a processing stage 4 is provided below the process chamber 3. A workpiece (hereinafter, referred to as a substrate) 5 such as a liquid crystal substrate is placed on the processing stage 4.

【0008】プラズマチャンバ2は、CF4 、O2 、C
2 等の媒質ガスを封入するもので、これら媒質ガスに
対する耐蝕性、マイクロ波をプラズマチャンバ2内に閉
じ込めるため、電気導電性の高い材質で作製されること
が要求されるという見地から例えばアルミニウムが多く
使用されている。
The plasma chamber 2 contains CF 4 , O 2 , C
intended to encapsulate the medium gas for l 2 etc., corrosion resistance, to confine microwave plasma chamber 2, for example aluminum from the standpoint of being manufactured at a high electrical conductivity material is required for these medium gas Is often used.

【0009】このプラズマチャンバ2のサイド側には各
ガス供給口6、7が設けられている。これらガス供給口
6、7は、媒質ガスとしてCF4 、O2 、Cl2 等の媒
質ガスをプラズマチャンバ2内に供給するものである。
On the side of the plasma chamber 2, gas supply ports 6 and 7 are provided. The gas supply ports 6 and 7 supply a medium gas such as CF 4 , O 2 , and Cl 2 as a medium gas into the plasma chamber 2.

【0010】このプラズマチャンバ2の上部には、2つ
のマイクロ波導波管8、9が設けられている。これらマ
イクロ波導波管8、9は、マイクロ波発振器から発振さ
れたマイクロ波を導くもので、その底部にはそれぞれマ
イクロ波放出口10、11が形成されている。
At the upper part of the plasma chamber 2, two microwave waveguides 8, 9 are provided. These microwave waveguides 8 and 9 guide microwaves oscillated from a microwave oscillator, and have microwave emission ports 10 and 11 formed at their bottoms, respectively.

【0011】これらマイクロ波導波管8、9の下面に
は、それぞれマイクロ波導入窓12、13が設けられて
いる。これらマイクロ波導入窓12、13は、マイクロ
波を効率良くプラズマチュンバ2内に導入するために例
えば石英、アルミナセラミック等の誘電体により形成さ
れている。
Microwave introduction windows 12 and 13 are provided on the lower surfaces of the microwave waveguides 8 and 9, respectively. These microwave introduction windows 12 and 13 are formed of a dielectric material such as quartz or alumina ceramic in order to efficiently introduce microwaves into the plasma chamber 2.

【0012】そして、これらマイクロ波導入窓12、1
3は、梁部分14を介して並列に配置され支持されてい
る。
The microwave introduction windows 12, 1
3 are arranged and supported in parallel via a beam portion 14.

【0013】ここで、梁部分14は、補強部16を有し
ており、自身の変形を防いでいる。又、この梁部分14
を端部にしてマイクロ波共振端15が形成されている。
以下、このマイクロ波共振端15について説明する。
Here, the beam portion 14 has a reinforcing portion 16 to prevent its own deformation. Also, this beam part 14
, The microwave resonance end 15 is formed.
Hereinafter, the microwave resonance end 15 will be described.

【0014】マイクロ波共振端15は、図53に示すよ
うに各マイクロ波導入窓12、13の下面にそれぞれ幅
a、長さb、高さhの直方体空洞共振器17を形成する
ためのものである。
The microwave resonance end 15 is for forming a rectangular cavity 17 having a width a, a length b and a height h on the lower surface of each of the microwave introduction windows 12 and 13 as shown in FIG. It is.

【0015】すなわち、この直方体空洞共振器17は、
各マイクロ波導入窓12、13の下面、マイクロ波共振
端15の側壁及びプラズマチャンバ2の側壁により囲ま
れた空間により形成される。
That is, this rectangular parallelepiped cavity resonator 17
The space is formed by the lower surfaces of the microwave introduction windows 12 and 13, the side wall of the microwave resonance end 15, and the side wall of the plasma chamber 2.

【0016】なお、直方体空洞共振器17は、幅a、長
さb、高さhから次式を満たす。
The rectangular cavity 17 satisfies the following equation from the width a, the length b, and the height h.

【0017】 (1/λo 2 =(m/2a)2 +(n/2b)2 +(p/2h)2 …(1) ここで、λo は伝送するマイクロ波の波長(2.45G
Hzで12.24cm)、m、n、lは整数である。
(1 / λ o ) 2 = (m / 2a) 2 + (n / 2b) 2 + (p / 2h) 2 (1) where λ o is the wavelength of the microwave to be transmitted (2. 45G
Hz, 12.24 cm), and m, n, and l are integers.

【0018】梁部分14のうちマイクロ波共振端15の
高さは、上記式(1) のbを満たすように決定される。
又、プラズマを安定に保持する見地から、通常は最低5
mm程度が必要となる。
The height of the microwave resonance end 15 of the beam portion 14 is determined so as to satisfy b in the above equation (1).
In addition, from the viewpoint of maintaining a stable plasma, usually at least 5
mm is required.

【0019】又、空洞共振器が円筒の場合には、半径
x、高さtから次式を満たす。
When the cavity resonator is a cylinder, the following equation is satisfied from the radius x and the height t.

【0020】 (q/2t)2 =(1/λo 2 −(1/λc 2 …(1a) λc =2πx/r …(1b) ここで、λc は遮断波長、q,rは整数である。(Q / 2t) 2 = (1 / λ o ) 2 − (1 / λ c ) 2 (1a) λ c = 2πx / r (1b) where λ c is a cutoff wavelength, q, r is an integer.

【0021】なお、プロセスチャンバ3の下部には、排
気口18が設けられている。
An exhaust port 18 is provided at a lower portion of the process chamber 3.

【0022】このような構成であれば、各マイクロ波導
波管8、9内を伝搬してきたマイクロ波は、それぞれマ
イクロ波放出口10、11から放出され、マイクロ波導
入窓12、13を通してプラズマチャンバ2内に導入さ
れる。
With such a configuration, the microwaves propagating in the microwave waveguides 8 and 9 are emitted from the microwave emission ports 10 and 11, respectively, and are passed through the microwave introduction windows 12 and 13 to the plasma chamber. 2 is introduced.

【0023】これと共にガス供給口6、7を通してCF
4 、O2 、Cl2 等の媒質ガスがプラズマチャンバ2内
に供給されるので、この媒質ガスは、マイクロ波により
励起され、それぞれプラズマ19、20が発生する。
At the same time, CF is supplied through gas supply ports 6 and 7.
4 , a medium gas such as O 2 and Cl 2 is supplied into the plasma chamber 2, so that the medium gas is excited by the microwave to generate plasmas 19 and 20, respectively.

【0024】これらプラズマ19、20により生成され
た活性種は、排気口18に向かうガス流に運ばれて、基
板5をプロセス加工する。
The active species generated by the plasmas 19 and 20 are carried by the gas flow toward the exhaust port 18 to process the substrate 5.

【0025】しかしながら、上記プラズマ装置では、梁
部分14の下面でプラズマが生成されないため、この梁
部分14の位置に対応するプラズマチャンバ2の中央部
では、活性種の密度が各マイクロ波導入窓12、13の
下方の活性種の密度よりも低くなる。
However, in the above-mentioned plasma apparatus, since plasma is not generated on the lower surface of the beam portion 14, the density of the active species is reduced at the center of the plasma chamber 2 corresponding to the position of the beam portion 14 by each microwave introduction window 12. , 13 below the active species density.

【0026】このため、被処理物5におけるエッチング
レート、アッシングレート等のプロセス速度は、図52
に示すように梁部分14の下方位置で低くなる。
For this reason, the processing speed such as the etching rate and the ashing rate of the workpiece 5 is set to a value shown in FIG.
As shown in FIG.

【0027】これを解決するために、梁部分14のサイ
ズを小型化することが考えられる。これは、梁部分14
におけるマイクロ波共振端15及び補強部16のうち、
補強部16をできるだけ小さくする方法である。
In order to solve this, it is conceivable to reduce the size of the beam portion 14. This is the beam part 14
Of the microwave resonance end 15 and the reinforcing portion 16 in
This is a method of making the reinforcing portion 16 as small as possible.

【0028】しかしながら、プラズマチャンバ2内が真
空であるため、各マイクロ波導入窓12、13には大き
な力が加わり、この力を梁部分14とプラズマチャンバ
2の側壁で支えることになり、これでは梁部分14は図
54に示すように撓む。
However, since the inside of the plasma chamber 2 is vacuum, a large force is applied to each of the microwave introduction windows 12 and 13, and this force is supported by the beam portion 14 and the side wall of the plasma chamber 2. The beam portion flexes as shown in FIG.

【0029】この梁部分14に加わる力は、例えばマイ
クロ波導入窓12のサイズがそれぞれ50cm×20c
mであれば、 50cm×20cm×1 kgf/cm2 =1000 kgf …(2) の圧力が加わる。
The force applied to the beam portion 14 is, for example, the size of the microwave introduction window 12 is 50 cm × 20 c.
If m, a pressure of 50 cm × 20 cm × 1 kgf / cm 2 = 1000 kgf (2) is applied.

【0030】2枚のマイクロ波導入窓12、13では、
圧力1000 kgfを、梁部分14とプラズマチャンバ2
の2つの側壁で支えるので、梁部分14には、 (1000/4)×2=500 kgf の力が加わる。
In the two microwave introduction windows 12 and 13,
A pressure of 1000 kgf is applied to the beam portion 14 and the plasma chamber 2.
Therefore, a force of (1000/4) × 2 = 500 kgf is applied to the beam portion 14.

【0031】このような梁部分14の撓みにより、マイ
クロ波導入窓12、13が破壊されるなどの問題が発生
する。
Such bending of the beam portion 14 causes problems such as breakage of the microwave introduction windows 12, 13.

【0032】このため、梁部分14の補強部16を小型
化することは困難であり、梁部分14は一定サイズ以下
に小型化できず、梁部分14の下方におけるエッチング
レート又はアッシングレートを向上させることはできな
い。
For this reason, it is difficult to reduce the size of the reinforcing portion 16 of the beam portion 14, and the beam portion 14 cannot be reduced in size to a certain size or less, and the etching rate or the ashing rate below the beam portion 14 is improved. It is not possible.

【0033】又、液晶表示パネル等の製造プロセスで
は、液晶基板のサイズの大型化に合せ、大面積でかつ均
一なプラズマを発生させることが要求されている。又、
プロセス面からは、イオンを用いることが要求され、プ
ラズマ源の低ガス化、すなわち動作ガス圧を低くするこ
とが要求されている。
Further, in a manufacturing process of a liquid crystal display panel or the like, it is required to generate a large-area and uniform plasma in accordance with an increase in the size of a liquid crystal substrate. or,
From the process aspect, it is required to use ions, and it is required to lower the plasma source, that is, to lower the operating gas pressure.

【0034】すなわち、液晶表示パネル等の製造プロセ
スの中で、Al、ITO、SiOxなどのエッチングで
は、加工の高速化或いは加工形状の垂直化のためにイオ
ンを主に用いた加工が要求される。この場合、中性ガス
との衝突によるイオン消滅をなくすため、動作ガス圧を
低圧化することが望まれている。
[0034] That is, in the manufacturing process of the liquid crystal display panel or the like, Al, ITO, in the etching of such SiO x, mainly processed using ion for vertical of speed or machining shape of the machining is required You. In this case, it is desired to lower the operating gas pressure in order to eliminate ion extinction due to collision with a neutral gas.

【0035】しかしながら、プラズマ源において動作ガ
ス圧を低くすると、マイクロ波によって励起される中性
ガス密度が低くなるため、例えば動作ガス圧10Pa以
下では、プラズマが安定に発生しなくなる。このため、
マイクロ波電力を高めるなどの対策を取るが、中性ガス
密度が例えば5Pa以下と低いため、安定なプラズマが
得られなかった。
However, when the operating gas pressure in the plasma source is reduced, the density of the neutral gas excited by the microwaves is reduced, so that, for example, when the operating gas pressure is 10 Pa or less, plasma is not generated stably. For this reason,
Although measures such as increasing microwave power were taken, stable plasma could not be obtained because the neutral gas density was as low as 5 Pa or less.

【0036】又、液晶表示パネル等の製造プロセスで
は、上記の通り液晶基板のサイズに合せ、例えば400
mm2 以上の大面積で均一なプラズマを発生させること
が要求され、加工に均一性、処理の高速化のために発生
させるプラズマは、加工対象の大きさと同等以上とする
ことが望まれている。
In the process of manufacturing a liquid crystal display panel or the like, for example, 400
It is required to generate uniform plasma over a large area of 2 mm2 or more, and it is desired that the plasma generated for uniformity of processing and for high-speed processing be equal to or larger than the size of the processing target. .

【0037】このような事からマイクロ波導波管8、9
には、一定間隔を開けて並列に長尺プラズマを発生させ
る2つのマイクロ波放出口10、11(スロットアンテ
ナ)が形成されている。
From the above, the microwave waveguides 8, 9
Are formed with two microwave emission ports 10 and 11 (slot antennas) for generating a long plasma in parallel at a certain interval.

【0038】しかしながら、アッシング、エッチングの
プロセス条件によってプラズマ放電の安定性が異なって
しまう。例えば、アッシングに関しては、各マイクロ波
放出口10、11の間隔長を長くする方向(≧40m
m)でプラズマ放電が安定し、間隔長を短くする方向で
プラズマ放電の広がりが小さく抑えられる。このため、
液晶基板表面のレジスト剥離の均一性が悪くなる。
However, the stability of the plasma discharge varies depending on the ashing and etching process conditions. For example, with respect to ashing, the direction of increasing the interval length between the microwave emission ports 10 and 11 (≧ 40 m
m), the plasma discharge is stabilized, and the spread of the plasma discharge is suppressed to be small in the direction of shortening the interval length. For this reason,
The uniformity of the resist removal on the liquid crystal substrate surface is deteriorated.

【0039】これに対してエッチングに関しては、CF
4 、Cl2 、SF6 などの不安定なガスをアッシングに
比べ、O2 と同等の流量を用いるため放電が不安定にな
りやすく、アッシングとは逆に各マイクロ波放出口1
0、11の間隔長を小さくしてプラズマの広がりを抑
え、安定なプラズマ放電を維持することが必要とされて
いる。
On the other hand, regarding etching, CF
4 , an unstable gas such as Cl 2 or SF 6 is used at a flow rate equivalent to that of O 2 as compared with ashing, so that the discharge is likely to be unstable.
It is necessary to reduce the interval length between 0 and 11 to suppress the spread of plasma and maintain stable plasma discharge.

【0040】このような事からプロセス条件が変わる毎
に、各々のプロセス条件にあったマイクロ波放出口1
0、11の間隔長の異なるスロット板をプロセスチャン
バ3を開いて取り付け、再びプロセスチャンバ3を閉め
るといった一連の大掛かりな作業を行っている。
As described above, each time the process conditions change, the microwave discharge port 1 corresponding to each process condition is changed.
A series of large-scale operations such as opening and attaching the process chamber 3 with slot plates having different interval lengths 0 and 11 and closing the process chamber 3 again are performed.

【0041】このため、プロセスチャンバ3内を真空に
要する時間とチャンバ側壁面からの脱ガス等を除去させ
てプロセスガスかプロセスチャンバ3内に馴染むまで放
電(空放電)を繰り返す必要がある。これらを繰り返す
うちに脱ガスがCF4 ガスと化学反応してチャンバ側壁
面に付着してしまうため、空放電を行ってもこれら付着
物を除去できず、付着物によるチャンバー側壁面の腐食
が促進されプラズマ放電が不安定になりやすいといった
傾向がでる。
For this reason, it is necessary to repeat the discharge (empty discharge) until the process gas is adapted to the inside of the process chamber 3 by removing the time required for vacuuming the inside of the process chamber 3 and degassing from the side wall surface of the chamber. While repeating these processes, the degassing chemically reacts with the CF 4 gas and adheres to the side wall surface of the chamber. Therefore, even if an empty discharge is performed, the adhered substance cannot be removed, and the corrosion of the side wall surface of the chamber due to the adhered substance is accelerated. And the plasma discharge tends to be unstable.

【0042】従って、マイクロ波放出口10、11の間
隔長を例えば40〜50mmの間で両プロセス条件に応
じ、プロセスチャンバ3の外部から容易に可変すること
が理想である。
Therefore, it is ideal that the interval length between the microwave emission ports 10 and 11 can be easily changed from outside the process chamber 3 according to both process conditions, for example, between 40 and 50 mm.

【0043】一方、図55は別のプロセスプラズマ装置
の構成図であり、図56は同装置を上部から見た構成図
である。
FIG. 55 is a block diagram of another process plasma apparatus, and FIG. 56 is a block diagram of the apparatus as viewed from above.

【0044】気密容器20の下部には加工ステージ21
が設けられている。この加工ステージ21には、液晶基
板等の基板5が載置されている。
A processing stage 21 is provided below the airtight container 20.
Is provided. The substrate 5 such as a liquid crystal substrate is mounted on the processing stage 21.

【0045】この気密容器20の形状、大きさ等は、基
板5が十分に収納でき、かつマイクロ波が均一に効率よ
く内部に入射するように設計されている。
The shape, size, and the like of the hermetic container 20 are designed so that the substrate 5 can be sufficiently accommodated and the microwaves can be uniformly and efficiently incident inside.

【0046】又、気密容器20の上部には、2つのマイ
クロ波導波管22、23が設けられている。これらマイ
クロ波導波管22、23は、それぞれマイクロ波発振器
24、25から発振されたマイクロ波を導くもので、そ
の底部にはそれぞれマイクロ波放出口26、27が形成
されている。
Further, two microwave waveguides 22 and 23 are provided above the airtight container 20. These microwave waveguides 22 and 23 guide microwaves oscillated from microwave oscillators 24 and 25, respectively, and have microwave emission ports 26 and 27 formed at their bottoms, respectively.

【0047】これらマイクロ波導波管22、23の下面
には、それぞれマイクロ波導入窓28、29が設けられ
ている。これらマイクロ波導入窓28、29は、上記同
様にマイクロ波を効率良く気密容器20内に導入するた
めに例えば石英、アルミナセラミック等の誘電体により
形成されている。なお、これらマイクロ波導入窓28、
29は、梁部分30により支持されている。
Microwave introduction windows 28 and 29 are provided on the lower surfaces of these microwave waveguides 22 and 23, respectively. The microwave introduction windows 28 and 29 are formed of a dielectric material such as quartz or alumina ceramic in order to efficiently introduce microwaves into the hermetic container 20 as described above. In addition, these microwave introduction windows 28,
29 is supported by the beam portion 30.

【0048】これらマイクロ波導入窓28、29の下面
側つまり気密容器20の内部側で、かつ気密容器20の
内壁及び梁部分30には、それぞれ複数の噴出ノズル3
1a、31b及び32a、32bが配設されている。
A plurality of jet nozzles 3 are provided on the lower surfaces of the microwave introduction windows 28 and 29, that is, on the inner side of the hermetic container 20, and on the inner wall and the beam portion 30 of the hermetic container 20, respectively.
1a, 31b and 32a, 32b are provided.

【0049】すなわち、一方のマイクロ波導入窓28の
下面側には複数の噴出ノズル31aと31bとが対向配
置され、かつ他方のマイクロ波導入窓29の下面側には
複数の噴出ノズル32aと32bとが対向配置されてい
る。
That is, a plurality of ejection nozzles 31a and 31b are arranged on the lower surface side of one microwave introduction window 28 to face each other, and a plurality of ejection nozzles 32a and 32b are arranged on the lower surface side of the other microwave introduction window 29. Are arranged to face each other.

【0050】これら噴出ノズル31a、31b及び32
a、32bは、それぞれCF4 、O2 、Cl2 等の媒質
ガスを気密容器20内に噴出するものである。
The jet nozzles 31a, 31b and 32
Reference numerals a and 32b denote medium gases such as CF 4 , O 2 , and Cl 2 which are jetted into the hermetic container 20.

【0051】なお、気密容器20の下部には、2つのガ
ス排気系33a、33bが接続されている。
Note that two gas exhaust systems 33a and 33b are connected to the lower part of the airtight container 20.

【0052】このような構成であれば、各マイクロ波発
振器24、25から発振され、それぞれマイクロ波導波
管22、23内を伝搬してきたマイクロ波は、それぞれ
マイクロ波放出口26、27から放出され、マイクロ波
導入窓28、29を通して気密容器20内に導入され
る。
With such a configuration, the microwaves oscillated from the microwave oscillators 24 and 25 and propagated in the microwave waveguides 22 and 23 are emitted from the microwave emission ports 26 and 27, respectively. , Are introduced into the airtight container 20 through the microwave introduction windows 28 and 29.

【0053】これと共にCF4 、O2 、Cl2 等の媒質
ガスが、各噴出ノズル31a、31b及び32a、32
bからそれぞれ噴出されて気密容器20内に供給され
る。
At the same time, a medium gas such as CF 4 , O 2 , Cl 2 is supplied to each of the ejection nozzles 31a, 31b and 32a, 32.
b and are supplied into the airtight container 20.

【0054】この場合、互いに対向する各噴出ノズル3
1a、31bからそれぞれ噴出された媒質ガスは、矢印
(イ)に示すガス流に沿って流れてマイクロ波導入窓2
8の下方に向かい、かつ互いに対向する各噴出ノズル3
2a、32bからそれぞれ噴出された媒質ガスは、矢印
(ロ)に示すガス流に沿って流れてマイクロ波導入窓2
9の下方に向かう。
In this case, the ejection nozzles 3 facing each other
The medium gas ejected from each of 1a and 31b flows along the gas flow shown by the arrow (a), and the microwave introduction window 2
8, each of the ejection nozzles 3 facing downward and facing each other.
The medium gas ejected from each of the microwave introduction windows 2a and 32b flows along the gas flow shown by the arrow (b) and
Go down below 9.

【0055】このように媒質ガスが気密容器20内に供
給されるので、この媒質ガスは、マイクロ波により励起
され、各マイクロ波導入窓28、29の下方でそれぞれ
プラズマが発生する。
Since the medium gas is supplied into the hermetic container 20 in this manner, the medium gas is excited by the microwave, and plasma is generated below each of the microwave introduction windows 28 and 29.

【0056】これらプラズマにより生成された活性種
は、各ガス排気系33a、33bに向かうガス流に運ば
れて、基板5をプロセス加工する。
The active species generated by these plasmas are carried by the gas flows toward the gas exhaust systems 33a and 33b, and process the substrate 5.

【0057】しかしながら、上記装置では、液晶基板等
のような大面積の基板5を加工するために、小さい寸法
のマイクロ波導入窓28、29を組み合わせているが、
このような構成では、各マイクロ波導入窓28、29の
間に梁部分30を設け、かつ各噴出ノズル31a、31
b及び32a、32bを各マイクロ波導入窓28、29
の下面でそれぞれ対向配置することになる。
However, in the above apparatus, the microwave introduction windows 28 and 29 having small dimensions are combined in order to process a large area substrate 5 such as a liquid crystal substrate.
In such a configuration, the beam portion 30 is provided between the microwave introduction windows 28 and 29, and the ejection nozzles 31a and 31
b and 32a, 32b are connected to the respective microwave introduction windows 28, 29.
Are arranged to face each other on the lower surface of.

【0058】このため、媒質ガスの流れが、各マイクロ
波導入窓28、29の下方になってしまい、梁部分30
の直下に流れにくくなってしまう。これにより、梁部分
30の直下の活性種密度が低くなり、図57に示すよう
に梁部分30の下方におけるエッチングレートが低下
し、加工速度が遅くなる。
For this reason, the flow of the medium gas falls below the microwave introduction windows 28 and 29, and the beam portion 30
It will be difficult to flow directly under. As a result, the active species density immediately below the beam portion 30 decreases, and as shown in FIG. 57, the etching rate below the beam portion 30 decreases, and the processing speed decreases.

【0059】又、プロセスに用いる活性種が複数ある場
合、それぞれの噴出ノズル31a、31b及び32a、
32bから異なる媒質ガスを噴出するが、この場合、大
面積の被処理物5の全面において被処理物5が静電破壊
され易い場合やエッチングレートの不均一性を±10%
以内で抑えたい場合でも各種の活性種を均一にすること
が困難となる。
When there are a plurality of active species used in the process, each of the ejection nozzles 31a, 31b and 32a,
32b, a different medium gas is ejected. In this case, the processing object 5 is easily damaged by electrostatic discharge over the entire surface of the processing object 5 having a large area, and the nonuniformity of the etching rate is reduced by ± 10%.
Even if it is desired to keep the content within this range, it is difficult to make various active species uniform.

【0060】一方、プロセスプラズマ装置には、図58
に示すようにプラズマチャンバ2に対してマイクロ波を
遮蔽するパンチングプレート34が設けられている。な
お、このパンチングプレート34は、ホルダ35により
パンチングプレート34に止め付けられている。
On the other hand, FIG.
As shown in FIG. 3, a punching plate 34 for shielding microwaves from the plasma chamber 2 is provided. The punching plate 34 is fixed to the punching plate 34 by a holder 35.

【0061】このような構成においてプラズマを発生さ
せる場合、プラズマチャンバ2には、マイクロ波発生源
からのkwオーダのエネルギーが供給される。このエネ
ルギーはプラズマ19、20を発生させると共に媒質ガ
スを加熱する。
When generating plasma in such a configuration, the plasma chamber 2 is supplied with energy on the order of kw from a microwave generation source. This energy generates plasmas 19 and 20 and heats the medium gas.

【0062】そして、この加熱された媒質ガスにより、
又プラズマ19、20からの輻射熱によりパンチングプ
レート34は加熱される。その結果、パンチングプレー
ト34は、加熱のため例えば図59に示すように熱変形
する。
Then, by the heated medium gas,
The punching plate 34 is heated by the radiation heat from the plasmas 19 and 20. As a result, the punching plate 34 is thermally deformed due to heating, for example, as shown in FIG.

【0063】このパンチングプレート34の熱変形に伴
い、プラズマチャンバ2の形状、寸法が変化するため、
放電の安定性や放電の広がりが変化する。その結果、活
性種密度の均一性が低下したり、基板5に対する加工速
度が遅くなる。
Since the shape and dimensions of the plasma chamber 2 change with the thermal deformation of the punching plate 34,
The stability of discharge and the spread of discharge change. As a result, the uniformity of the active species density is reduced, and the processing speed for the substrate 5 is reduced.

【0064】このため、一定時間の加工量の面内分布
は、パンチングプレート34の変形とともに大きくな
り、図60に示すようにプロセスプラズマの動作時間と
ともに大きくなり、加工プロセスが一定に行われなくな
る。
For this reason, the in-plane distribution of the processing amount for a certain period of time increases with the deformation of the punching plate 34, and increases with the operation time of the process plasma as shown in FIG. 60, so that the processing is not performed constantly.

【0065】又、面内のプロセス加工量が変化すること
で、半導体装置、液晶表示装置の歩留まりが悪くなる。
そこで、型押し加工によりパンチングプレート34を予
め変形させる等の手段もとられたが、パンチングプレー
ト34の加工費が高くなる。
Further, the yield of semiconductor devices and liquid crystal display devices deteriorates due to changes in the amount of in-plane processing.
In order to solve this problem, a method of deforming the punching plate 34 in advance by embossing has been adopted. However, the processing cost of the punching plate 34 increases.

【0066】一方、マイクロ波をマイクロ波導入窓2
8、29からプロセスチャンバ3内に放出する場合、こ
のプロセスチャンバ3内に放出するマイクロ波エネルギ
ーが効率よくプラズマに吸収されるように、プロセスチ
ャンバ3の放電部に放出されたマイクロ波の位相をチュ
ーナ(マイクロ波位相調整機構)を用いて調整してい
る。なお、プロセスチャンバ3の形状、大きさ等は、マ
イクロ波導波管8、9から放射されるマイクロ波が効率
よくプロセスチャンバ3内に入射できるように設計され
ている。
On the other hand, the microwave is introduced into the microwave introduction window 2.
In the case where the microwaves are emitted from the process chambers 8 and 29 into the process chamber 3, the phase of the microwaves emitted to the discharge part of the process chamber 3 is changed so that the microwave energy emitted into the process chamber 3 is efficiently absorbed by the plasma. The adjustment is performed using a tuner (microwave phase adjustment mechanism). The shape, size, and the like of the process chamber 3 are designed so that microwaves radiated from the microwave waveguides 8 and 9 can efficiently enter the process chamber 3.

【0067】しかしながら、上記マイクロ波位相調整機
構を用いたプラズマ装置の処理では、通常、数10枚の
被処理物5を連続的な加工する。この場合、個々の被処
理物の処理において、最初の1枚目の被処理物5と後半
の被処理物5とでは、プロセスチャンバ3内のガス室壁
の温度などはかなり異なってしまう。
However, in the processing of the plasma apparatus using the microwave phase adjusting mechanism, usually, several tens of workpieces 5 are continuously processed. In this case, in the processing of the individual workpieces, the temperature of the gas chamber wall in the process chamber 3 is considerably different between the first workpiece 5 and the latter workpiece 5.

【0068】このため、動作開始時、すなわち室温で最
適動作ができるように調整したガス室形状の場合、動作
後半では、最適形状からずれてしまい、その結果、動作
が不安定になったり、加工の均一性が低下することがあ
る。
For this reason, at the start of the operation, that is, in the case of the gas chamber shape adjusted so that the optimum operation can be performed at room temperature, the shape is deviated from the optimum shape in the latter half of the operation, resulting in unstable operation or processing. May be reduced in uniformity.

【0069】又、被処理物5の種類などを変更する場
合、それぞれのプロセス条件にあった形状、開口率を有
するパンチングプレート34を用いる必要があり、この
ような場合には、プロセスに合わせてパンチングプレー
ト34を交換している。
When the type of the workpiece 5 is changed, it is necessary to use a punching plate 34 having a shape and an opening ratio suitable for each process condition. In such a case, it is necessary to use a punching plate 34 suitable for the process. The punching plate 34 has been replaced.

【0070】以上のような事から上記各プロセスプラズ
マ装置によるプロセス製造方法は、薄膜トランジスタ、
SRAMやDRAM等の半導体装置を製造する際、例え
ば金属膜をエッチングする場合、図61(a) に示すよう
にSi基板36上に形成された金属膜37上に、エッチ
ングして必要な形状を得るためのレジスト38がパター
ン形成される。
As described above, the process manufacturing method using each of the process plasma apparatuses described above can be applied to a thin film transistor,
When manufacturing a semiconductor device such as an SRAM or a DRAM, for example, when etching a metal film, a required shape is etched by etching on a metal film 37 formed on a Si substrate 36 as shown in FIG. A resist 38 to be obtained is patterned.

【0071】エッチング処理の進行により金属膜37
は、同図(b) に示すようにエッチングされ、最終的に同
図(c) に示すようにその断面形状が台形状となるように
加工される。
The metal film 37 is formed by the progress of the etching process.
Is etched as shown in FIG. 4B, and is finally processed so that its cross-sectional shape becomes trapezoidal as shown in FIG.

【0072】このような金属膜37の台形状の形状は、
エッチングプロセスにおいて金属膜37のみならずレジ
スト38も同時にエッチングすることにより得られる。
The trapezoidal shape of the metal film 37 is as follows.
In the etching process, not only the metal film 37 but also the resist 38 are simultaneously etched.

【0073】従って、かかるプロセス製造では、金属膜
37をエッチングするための媒質ガス(エッチャント
源)と、レジスト38をエッチングするための媒質ガス
(アッシング源)との2種類のガスを用いることが一般
的である。
Therefore, in such process manufacturing, it is general to use two types of gases, a medium gas (etchant source) for etching the metal film 37 and a medium gas (ashing source) for etching the resist 38. It is a target.

【0074】なお、エッチング源としては通常ハロゲン
系のガス、例えばCF4 ガスが用いられ、又アッシング
源としては通常O2 ガス(以下、酸素ガスと称する)が
用いられる。
Incidentally, a halogen-based gas such as CF 4 gas is usually used as an etching source, and an O 2 gas (hereinafter referred to as oxygen gas) is usually used as an ashing source.

【0075】しかしながら、上記各プロセスプラズマ装
置により液晶基板等の大面積の被処理物5に対してエッ
チング処理する場合、上記の如く処理すべき面内での2
種類の活性種密度の比が均一でないので、エッチングに
より得られる金属膜37の形状が面内においてばらつく
ことがある。
However, in the case where a large-area workpiece 5 such as a liquid crystal substrate is etched by each of the above-mentioned process plasma apparatuses, it is necessary to perform etching on the surface to be processed as described above.
Since the ratio of the density of the active species is not uniform, the shape of the metal film 37 obtained by etching may vary in a plane.

【0076】例えば、金属膜37は台形状に加工される
が、気密容器内の周辺部と中心部とではプラズマ密度が
均一でないことから、図62に示すように台形状の金属
膜37における傾き面の傾き勾配、すなわちテーパー角
が気密容器内の周辺部と中心部とで異なってしまう。
For example, the metal film 37 is processed into a trapezoidal shape. However, since the plasma density is not uniform between the peripheral portion and the central portion in the hermetic container, as shown in FIG. The inclination gradient of the surface, that is, the taper angle is different between the peripheral part and the central part in the airtight container.

【0077】この例の場合、気密容器内の周辺部におけ
る金属膜37のテーパー角の方が気密容器内の中心部に
おける金属膜37のテーパー角よりも大きく加工されて
しまう。
In the case of this example, the taper angle of the metal film 37 in the peripheral portion in the hermetic container is processed to be larger than the taper angle of the metal film 37 in the central portion in the hermetic container.

【0078】[0078]

【発明が解決しようとする課題】以上のように梁部分1
4の下面でプラズマが生成されないため、この梁部分1
4の位置に対応するプラズマチャンバ2の中央部では、
活性種密度が低くなり、活性種密度を均一にできない。
As described above, the beam portion 1
Since no plasma is generated on the lower surface of the beam part 4,
In the central part of the plasma chamber 2 corresponding to the position 4,
The active species density becomes low and the active species density cannot be made uniform.

【0079】このため、梁部分14のサイズを小さくす
る方法が考えられるが、梁部分14が撓むので、一定サ
イズ以下に小型化できない。
For this reason, a method of reducing the size of the beam portion 14 is conceivable. However, since the beam portion 14 is bent, the size cannot be reduced to a certain size or less.

【0080】又、プラズマ源において動作ガス圧を低く
すると、マイクロ波によって励起される中性ガス密度が
低くなり、プラズマが安定に発生しなくなる。
Further, when the operating gas pressure in the plasma source is reduced, the density of the neutral gas excited by the microwave decreases, and the plasma is not generated stably.

【0081】又、各々のプロセス条件にあったマイクロ
波放出口10、11の間隔長の異なるスロット板をプロ
セスチャンバ3を開いて取り付け、再びプロセスチャン
バ3を閉めるといった一連の大掛かりな作業を行わなけ
ればならない。
In addition, a series of large-scale operations such as opening and attaching the process chamber 3 to slot plates having different spacing lengths of the microwave emission ports 10 and 11 corresponding to each process condition and closing the process chamber 3 again must be performed. Must.

【0082】一方、各噴出ノズル31a、31b及び3
2a、32bから噴出される媒質ガスが梁部分30の直
下に流れにくくなり、この梁部分30の下方における活
性種の密度が低くなり、均一な活性種密度を得ることが
できない。
On the other hand, each of the ejection nozzles 31a, 31b and 3
It becomes difficult for the medium gas ejected from 2a and 32b to flow immediately below the beam portion 30, and the density of the active species below the beam portion 30 becomes low, so that a uniform active species density cannot be obtained.

【0083】一方、パンチングプレート34の熱変形に
伴い、放電が不安定するか、或いは放電の広がり方が変
化すること等により均一な活性種密度が得られない。
On the other hand, due to the thermal deformation of the punching plate 34, the discharge becomes unstable or the spread of the discharge changes, so that a uniform active species density cannot be obtained.

【0084】又、被処理物5を連続的な加工する場合、
最初の1枚目の被処理物5と後半の被処理物5とでは、
プロセスチャンバ3内のガス室壁の温度などはかなり異
なり、動作後半では最適形状からずれてしまい、動作が
不安定になったり、加工の均一性が低下することがあ
る。
When the workpiece 5 is continuously processed,
In the first processed object 5 and the latter processed object 5,
The temperature of the gas chamber wall in the process chamber 3 and the like are considerably different, and the shape is deviated from the optimum shape in the latter half of the operation, and the operation may become unstable or the uniformity of processing may be reduced.

【0085】又、被処理物5の種類などを変更する場
合、それぞれのプロセス条件にあった形状、開口率を有
するパンチングプレート34を用いる必要があるが、プ
ロセスに合わせてパンチングプレート34を交換してい
る。
When the type of the workpiece 5 is to be changed, it is necessary to use a punching plate 34 having a shape and an aperture ratio suited to each process condition. ing.

【0086】一方、エッチングの際に複数種類の媒質ガ
スを用いる場合、気密容器27内における周縁部と中心
部とで、活性種密度の比が均一でないことから、例えば
金属膜37を台形状に加工するテーパー角が基板51に
おける周縁部と中心部とで異なってしまう。
On the other hand, when a plurality of types of medium gases are used at the time of etching, since the active species density ratio is not uniform between the peripheral portion and the central portion in the hermetic container 27, for example, the metal film 37 is trapezoidal. The taper angle to be processed differs between the peripheral portion and the central portion of the substrate 51.

【0087】そこで本発明は、大面積の被処理物に対し
て活性種密度を均一に分布できるプラズマ処理装置を提
供することを目的とする。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus capable of uniformly distributing the active species density over a large-area workpiece.

【0088】又、本発明は、梁部分を改良して活性種密
度を均一に分布できるプラズマ処理装置を提供すること
を目的とする。
Another object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of improving the beam portion and uniformly distributing the active species density.

【0089】又、本発明は、スラズマ源において動作ガ
ス圧を低くなっても安定したプラズマを維持できるプラ
ズマ処理装置を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of maintaining stable plasma even when the operating gas pressure in a plasma source is reduced.

【0090】又、本発明は、マイクロ波放出口の間隔長
をプロセスチャンバの外部から任意に可変でき、各プロ
セス条件に応じた安定したプラズマ放電ができ、長時間
で安定な大面積、高品質の加工特性が得られるプラズマ
処理装置を提供することを目的とする。
Further, according to the present invention, the length of the interval between the microwave emission ports can be arbitrarily changed from the outside of the process chamber, a stable plasma discharge can be performed according to each process condition, and a large area and a high quality can be obtained for a long time. It is an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus capable of obtaining the processing characteristics described above.

【0091】又、本発明は、噴出ノズルの配置を適性に
して均一に活性種密度を分布できるプラズマ処理装置を
提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of uniformly distributing the active species density by appropriately arranging the ejection nozzles.

【0092】又、本発明は、均一に活性種密度を分布で
きて被加工物に対して必要な加工ができるプラズマ処理
装置を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of uniformly distributing the active species density and performing necessary processing on a workpiece.

【0093】又、本発明は、パンチングプレートの熱変
形による影響をなくして均一に活性種密度を分布できる
プラズマ処理装置を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of uniformly distributing the active species density without being affected by the thermal deformation of the punching plate.

【0094】又、本発明は、パンチングプレート形状を
調整して安定した動作特性を得ることができるプラズマ
処理装置を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of adjusting the shape of a punching plate to obtain stable operation characteristics.

【0095】又、本発明は、均一な活性種密度を得ると
ともに必要なテーパー角に加工できる半導体装置の製造
方法を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device which can obtain a uniform active species density and can be processed to a required taper angle.

【0096】又、本発明は、均一な活性種密度を得ると
ともに媒質ガスを制御することにより必要なテーパ角の
半導体層に加工できる半導体装置の製造方法を提供する
ことを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device which can be processed into a semiconductor layer having a required taper angle by controlling a medium gas while obtaining a uniform active species density.

【0097】[0097]

【課題を解決するための手段】請求項1によれば、気密
容器内に媒質ガスを供給すると共に、複数のマイクロ波
導入部からマイクロ波を気密容器に導入してプラズマを
発生させ、このプラズマにより生成された活性種により
気密容器内の被処理物を処理するプラズマ処理装置にお
いて、気密容器外に設けられた外部補強部と、この外部
補強部に連結されて気密容器内にて、マイロク波導入部
を構成するマイクロ波導入窓を支持する梁構造部と、を
備えたプラズマ処理装置である。
According to the present invention, a medium gas is supplied into an airtight container, and a microwave is introduced from a plurality of microwave introduction portions into the airtight container to generate plasma. In the plasma processing apparatus for processing an object to be processed in the hermetic container with the activated species generated by the method, an external reinforcing portion provided outside the hermetic container, and a myloc wave connected to the external reinforcing portion in the hermetic container. And a beam structure for supporting the microwave introduction window constituting the introduction unit.

【0098】このようなプラズマ処理装置であれば、プ
ラズマにより生成された活性種は、気密容器内の小型化
したサイズの梁構造部により気密容器内に均一に広が
る。これにより、耐腐食性及び均一性の向上が図れる。
In such a plasma processing apparatus, the active species generated by the plasma are uniformly spread in the hermetic container by the miniaturized beam structure in the hermetic container. Thereby, corrosion resistance and uniformity can be improved.

【0099】請求項2によれば、気密容器内に媒質ガス
を供給すると共に、マイクロ波導入部からマイクロ波を
気密容器に導入してプラズマを発生させ、このプラズマ
により生成された活性種により気密容器内の被処理物を
処理するプラズマ処理装置において、プラズマに対して
磁界を加える磁界発生手段をマイクロ波導入部の近傍に
設けたプラズマ処理装置である。
According to the second aspect, a medium gas is supplied into the hermetic container, and a microwave is introduced from the microwave introduction portion into the hermetic container to generate plasma, and the active species generated by the plasma generate airtightness. A plasma processing apparatus for processing an object to be processed in a container, wherein a magnetic field generating means for applying a magnetic field to plasma is provided near a microwave introduction unit.

【0100】このようなプラズマ処理装置であれば、気
密容器内に発生したプラズマに対して磁界が加えられる
ことにより、プラズマの電子がサイクロトン運動し、中
性粒子との衝突が増加して活性種が生成され、低圧ガス
においても安定したプラズマが維持される。
In such a plasma processing apparatus, when a magnetic field is applied to the plasma generated in the hermetic container, the electrons of the plasma perform cyclotonic motion, and the collision with neutral particles increases to increase the activation. Seeds are generated and a stable plasma is maintained even in low pressure gas.

【0101】請求項3によれば、気密容器内に媒質ガス
を供給すると共に、複数のマイクロ波導入部からマイク
ロ波を気密容器に導入してプラズマを発生させ、このプ
ラズマにより生成された活性種により気密容器内の被処
理物を処理するプラズマ処理装置において、気密容器外
に設けられた外部補強部と、この外部補強部に連結され
て気密容器内にて、マイクロ波導入部を構成するマイク
ロ波導入窓を支持する梁構造部と、梁構造部に設けら
れ、前記プラズマに対して磁界を加える磁界発生手段
と、を備えたプラズマ処理装置である。
According to the third aspect, a medium gas is supplied into the hermetic container, and a microwave is introduced into the hermetic container from a plurality of microwave introduction portions to generate plasma, and the active species generated by the plasma are generated. In a plasma processing apparatus for processing an object to be processed in an airtight container, an external reinforcing portion provided outside the airtight container and a microwave connected to the external reinforcing portion to constitute a microwave introduction portion in the airtight container A plasma processing apparatus comprising: a beam structure supporting a wave introduction window; and a magnetic field generating unit provided in the beam structure and applying a magnetic field to the plasma.

【0102】このようなプラズマ処理装置であれば、プ
ラズマにより生成された活性種は、気密容器内の小型化
したサイズの梁構造部により気密容器内に均一に広が
る。これにより、耐腐食性及び均一性の向上が図れ、か
つ気密容器内に発生したプラズマに対して磁界が加えら
れ、プラズマの電子がサイクロトン運動し、中性粒子と
の衝突が増加して活性種が生成され、低圧ガスにおいて
も安定したプラズマが維持される。
In such a plasma processing apparatus, active species generated by plasma are uniformly spread in the hermetic container by the beam structure having a reduced size in the hermetic container. As a result, the corrosion resistance and uniformity are improved, and a magnetic field is applied to the plasma generated in the hermetic container, so that the electrons of the plasma perform cyclotonic motion and the collision with neutral particles increases to activate the plasma. Seeds are generated and a stable plasma is maintained even in low pressure gas.

【0103】請求項4によれば、気密容器内に媒質ガス
を供給すると共に、マイクロ波導入管からマイクロ波導
入窓を通してマイクロ波を気密容器に導入してプラズマ
を発生させ、このプラズマにより生成された活性種によ
り気密容器内の被処理物を処理するプラズマ処理装置に
おいて、マイクロ波導入窓の近傍に設けられ、プラズマ
に対して磁界を加える磁界発生手段と、マイクロ波導入
管におけるマイクロ波導入窓に接続される部分に形成さ
れ、互いの間隔長を可変自在に構成した少なくとも2つ
のマイクロ波放出口と、を備えたプラズマ処理装置であ
る。
According to the fourth aspect, a medium gas is supplied into the airtight container, and a microwave is introduced into the airtight container through the microwave introduction window from the microwave introduction pipe to generate plasma, and the plasma generated by the plasma is generated. A plasma processing apparatus for processing an object to be processed in an airtight container with activated species, a magnetic field generating means provided near a microwave introduction window for applying a magnetic field to plasma, and a microwave introduction window in a microwave introduction pipe. The plasma processing apparatus includes at least two microwave emission ports formed at a portion connected to the microwave oven and configured such that the interval length between them is variable.

【0104】このようなプラズマ処理装置であれば、気
密容器内に発生したプラズマに対して磁界が加えられて
プラズマの電子がサイクロトン運動し、中性粒子との衝
突が増加して活性種が生成され、低圧ガスにおいても安
定したプラズマが維持され、かつ2つのマイクロ波放出
口の間隔長をプロセスに応じて可変し、長時間で安定し
たプロセス放電状態が各プロセスで維持される。
In such a plasma processing apparatus, a magnetic field is applied to the plasma generated in the hermetic container, so that the electrons of the plasma perform cycloton motion, and the collision with the neutral particles increases, whereby the active species is generated. The generated and stable plasma is maintained even in the low-pressure gas, and the interval length between the two microwave emission ports is changed according to the process, so that the process discharge state that is stable for a long time is maintained in each process.

【0105】請求項5によれば、請求項1記載のプラズ
マ処理装置において、外部補強部は、縦弾性係数が8.
0×103 kg/mm2 以上の材質により形成されてい
る。これにより、剛性の向上が図れる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the first aspect, the external reinforcing portion has a longitudinal elastic modulus of 8.
It is formed of a material of 0 × 10 3 kg / mm 2 or more. Thereby, rigidity can be improved.

【0106】請求項6によれば、請求項1記載のプラズ
マ処理装置において、外部補強部は、ステンレス鋼又は
鉄で形成されている。これにより、剛性の向上が図れ
る。
According to the sixth aspect, in the plasma processing apparatus according to the first aspect, the external reinforcing portion is formed of stainless steel or iron. Thereby, rigidity can be improved.

【0107】請求項7によれば、請求項1記載のプラズ
マ処理装置において、梁構造部は、マイクロ波の導入方
向の厚さをtとし、マイクロ波導入部のピッチをdとす
ると、 d/t≧10 の関係を満たすように構成されている。これにより、均
一性の向上が図れる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the first aspect, the thickness of the beam structure in the microwave introduction direction is t, and the pitch of the microwave introduction part is d. It is configured to satisfy the relationship of t ≧ 10. Thereby, the uniformity can be improved.

【0108】請求項8によれば、請求項1記載のプラズ
マ処理装置において、梁構造部は、マイクロ波導入部の
ピッチをdとし、梁構造部における前記マイクロ波導入
部のピッチ方向の幅をgとすると、 d/g≧3 の関係を満たすように構成されている。これにより、均
一性の向上が図れる。
According to an eighth aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the first aspect, the beam structure section has a pitch d of the microwave introduction section and a width of the beam introduction section in the pitch direction of the microwave introduction section. Assuming that g, d / g ≧ 3. Thereby, the uniformity can be improved.

【0109】請求項9によれば、請求項1記載のプラズ
マ処理装置において、梁構造部は、マイクロ波導入方向
の厚さをtとし、マイクロ波導入部から被処理物までの
マイクロ波導入方向の長さをfとすると、 f/d≧3 の関係を満たすように構成されている。これにより、均
一性の向上が図れる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the first aspect, the thickness of the beam structure in the microwave introduction direction is t, and the direction of the microwave introduction from the microwave introduction portion to the object to be processed is t. Is defined as f, the relationship f / d ≧ 3 is satisfied. Thereby, the uniformity can be improved.

【0110】請求項10によれば、請求項2、3又は4
記載のプラズマ処理装置において、磁界発生手段は、マ
イクロ波導入部に形成されている少なくとも2つのマイ
クロ波放出口の長手方向に沿って設けられている。
According to claim 10, claim 2, 3, or 4
In the above described plasma processing apparatus, the magnetic field generating means is provided along the longitudinal direction of at least two microwave emission ports formed in the microwave introduction part.

【0111】請求項11によれば、請求項2、3又は4
記載のプラズマ処理装置において、磁界発生手段は、気
密容器内、梁構造部内又は気密容器外のうちいずれかに
設けられた。
According to claim 11, claim 2, 3 or 4
In the above-described plasma processing apparatus, the magnetic field generating means is provided in any of the inside of the airtight container, the inside of the beam structure, and the outside of the airtight container.

【0112】請求項12によれば、請求項7記載のプラ
ズマ処理装置において、少なくとも2つのマイクロ波放
出口の間隔長は、気密容器内のプロセス条件に応じて可
変とする。
According to the twelfth aspect, in the plasma processing apparatus according to the seventh aspect, the interval length between at least two microwave emission ports is made variable according to the process conditions in the hermetic container.

【0113】請求項13によれば、気密容器内に媒質ガ
スを供給すると共にマイクロ波を導入して少なくとも2
つのプラズマ発生部でプラズマを発生し、これらプラズ
マにより生成された活性種により気密容器内の被処理物
を処理するプラズマ処理装置において、気密容器内に少
なくとも対向配置され、それぞれ気密容器内の中央部に
向けて媒質ガスを噴出する複数の噴出ノズル、を備えた
プラズマ処理装置である。
According to the thirteenth aspect, the medium gas is supplied into the airtight container, and the microwave is introduced into the airtight container so that at least 2
In a plasma processing apparatus that generates plasma in two plasma generating units and processes an object to be processed in an airtight container with active species generated by these plasmas, the plasma processing apparatus is disposed at least in an airtight container, and is disposed at a central portion in the airtight container. And a plurality of ejection nozzles for ejecting a medium gas toward the plasma processing apparatus.

【0114】このようなプラズマ処理装置であれば、複
数の噴出ノズルからそれぞれ噴出された媒質ガスは、気
密容器内の中央部に向けて流れるので、気密容器内の活
性種密度は均一になる。
In such a plasma processing apparatus, since the medium gas ejected from each of the plurality of ejection nozzles flows toward the central portion in the hermetic container, the active species density in the hermetic container becomes uniform.

【0115】請求項14によれば、請求項13記載のプ
ラズマ処理装置において、複数の噴出ノズルは、複数の
プラズマ発生部を介して気密容器内の両サイドに対向配
置する。
According to the fourteenth aspect, in the plasma processing apparatus according to the thirteenth aspect, the plurality of ejection nozzles are arranged on both sides of the hermetic container via the plurality of plasma generating portions.

【0116】このようなプラズマ処理装置であれば、両
サイドの各噴出ノズルからそれぞれ噴出された媒質ガス
が気密容器内の中央部に向けて流れるので、気密容器内
の活性種密度は均一になる。
In such a plasma processing apparatus, since the medium gas ejected from each ejection nozzle on both sides flows toward the center of the hermetic container, the active species density in the hermetic container becomes uniform. .

【0117】請求項15によれば、請求項13記載のプ
ラズマ処理装置において、気密容器内の両サイドト梁構
造部とで互いに対向して配置された複数の噴出ノズルか
ら成る噴出ノズル群を形成し、これら噴出ノズル群を複
数組だけ気密容器内に配置する。
According to a fifteenth aspect, in the plasma processing apparatus according to the thirteenth aspect, an ejection nozzle group including a plurality of ejection nozzles arranged to face each other with both side beam structures in the airtight container is formed. A plurality of these ejection nozzle groups are arranged in the airtight container.

【0118】このようなプラズマ処理装置であれば、複
数組みの噴出ノズル群からそれぞれ噴出された媒質ガス
が気密容器内の中央部に向けて流れるので、気密容器内
の活性種密度は均一になる。
With such a plasma processing apparatus, the medium gas ejected from each of the plural sets of ejection nozzle groups flows toward the central portion in the hermetic container, so that the active species density in the hermetic container becomes uniform. .

【0119】請求項16によれば、請求項13記載のプ
ラズマ処理装置において、複数の噴出ノズルは、気密容
器の両サイド側に互いに対向配置された第1の噴出ノズ
ル群と、梁構造部に配置された第2の噴出ノズル群とを
有し、第2の噴出ノズル群からの媒質ガスの噴出量が第
2の噴出ノズル群からの媒質ガスの噴出量よりも少なく
設定されている。
According to a sixteenth aspect, in the plasma processing apparatus according to the thirteenth aspect, the plurality of ejection nozzles are provided in the first ejection nozzle group opposed to each other on both sides of the airtight container, and in the beam structure. A second ejection nozzle group disposed therein, wherein the ejection amount of the medium gas from the second ejection nozzle group is set to be smaller than the ejection amount of the medium gas from the second ejection nozzle group.

【0120】このようなプラズマ処理装置であれば、気
密容器の両サイド側の第1の噴出ノズル群から媒質ガス
を気密容器内の中央部に向けて噴出するとともに、これ
ら両サイド側の噴出ノズル量よりも少ない噴出量で中央
部の第2の噴出ノズル群から媒質ガスを噴出し、気密容
器内の活性種密度を均一にする。
With such a plasma processing apparatus, the medium gas is ejected from the first ejection nozzle group on both sides of the airtight container toward the center of the airtight container, and the ejection nozzles on both sides of the airtight container are ejected. The medium gas is ejected from the second ejection nozzle group at the center with an ejection amount smaller than the amount, and the active species density in the airtight container is made uniform.

【0121】請求項17によれば、請求項13記載のプ
ラズマ処理装置において、複数の噴出ノズルは、気密容
器の両サイド側に互いに対向配置された第1の噴出ノズ
ル群と、梁構造部に配置された第2の噴出ノズル群とを
有し、第2の噴出ノズル群の噴出ノズル径は、第2の噴
出ノズル群の噴出ノズル径よりも小さく設定されてい
る。
According to a seventeenth aspect, in the plasma processing apparatus according to the thirteenth aspect, the plurality of ejection nozzles are provided in the first ejection nozzle group disposed opposite to each other on both sides of the airtight container, and in the beam structure. A second ejection nozzle group arranged, and the ejection nozzle diameter of the second ejection nozzle group is set smaller than the ejection nozzle diameter of the second ejection nozzle group.

【0122】このようなプラズマ処理装置であれば、気
密容器の両サイド側の第1の噴出ノズル群から媒質ガス
を気密容器内の中央部に向けて噴出するとともに、これ
ら両サイド側の噴出ノズルよりもノズル径の小さな第2
の噴出ノズル群から噴出量を少なくして媒質ガスを噴出
し、気密容器内の活性種密度を均一にする。
With such a plasma processing apparatus, the medium gas is ejected from the first ejection nozzle group on both sides of the airtight container toward the center of the airtight container, and the ejection nozzles on both sides of the airtight container are ejected. No. 2 with smaller nozzle diameter than
The medium gas is jetted from the jet nozzle group with a small jetting amount to make the active species density in the airtight container uniform.

【0123】請求項18によれば、請求項13記載のプ
ラズマ処理装置において、複数の噴出ノズルは、気密容
器の両サイド側に互いに対向配置された第1の噴出ノズ
ル群と、梁構造部に配置された第2の噴出ノズル群とを
有し、第2の噴出ノズル群の噴出ノズル数は、第2の噴
出ノズル群の噴出ノズル数よりも少なく設定されてい
る。
According to the eighteenth aspect, in the plasma processing apparatus according to the thirteenth aspect, the plurality of ejection nozzles are provided in the first ejection nozzle group arranged on both sides of the hermetic container and in the beam structure. A second ejection nozzle group arranged, and the number of ejection nozzles of the second ejection nozzle group is set smaller than the number of ejection nozzles of the second ejection nozzle group.

【0124】このようなプラズマ処理装置であれば、気
密容器の両サイド側の第1の噴出ノズル群から媒質ガス
を気密容器内の中央部に向けて噴出するとともに、これ
ら両サイド側の噴出ノズルよりも配置数の少ない中央部
の第2の噴出ノズル群から噴出量を少なくして媒質ガス
を噴出し、気密容器内の活性種密度を均一にする。
With such a plasma processing apparatus, the medium gas is ejected from the first ejection nozzle group on both sides of the airtight container toward the center of the airtight container, and the ejection nozzles on both sides of the airtight container are ejected. Medium gas is ejected from the second ejection nozzle group in the central portion, which has a smaller number of ejections, to eject the medium gas, thereby making the active species density in the airtight container uniform.

【0125】請求項19によれば、気密容器内に媒質ガ
スを供給すると共に、複数のマイクロ波導入部からマイ
クロ波を気密容器に導入してプラズマを発生させ、この
プラズマにより生成された活性種により気密容器内の被
処理物を処理するプラズマ処理装置において、気密容器
内に少なくとも対向配置され、それぞれ気密容器内の中
央部に向けて媒質ガスを噴出する複数の噴出ノズルと、
気密容器内の被処理物側の中央部に配置され、気密容器
内のガスを吸引するガス吸込みポートと、を備えたプラ
ズマ処理装置である。
According to the nineteenth aspect, a medium gas is supplied into the hermetic container, and microwaves are introduced into the hermetic container from a plurality of microwave introduction portions to generate plasma, and active species generated by the plasma are generated. In a plasma processing apparatus that processes an object to be processed in an airtight container, a plurality of ejection nozzles that are disposed at least in the airtight container and that eject medium gas toward a central portion in the airtight container,
The plasma processing apparatus includes a gas suction port that is disposed at a central portion on the processing object side in the airtight container and suctions gas in the airtight container.

【0126】このようなプラズマ処理装置であれば、複
数の噴出ノズルからそれぞれ気密容器内の中央部に向け
て媒質ガスを噴出し、これと共に気密容器内の中央部の
ガス吸込みポートから気密容器内のガスを吸引し、気密
容器内の活性種密度を均一にする。
In such a plasma processing apparatus, the medium gas is ejected from the plurality of ejection nozzles toward the central portion in the hermetic container, and simultaneously, the gas suction port at the central portion in the hermetic container is connected to the inside of the hermetic container. And the active species density in the airtight container is made uniform.

【0127】請求項20によれば、気密容器内に媒質ガ
スを供給すると共に、複数のマイクロ波導入部からマイ
クロ波を気密容器に導入してプラズマを発生させ、この
プラズマにより生成された活性種により気密容器内の被
処理物を処理するプラズマ処理装置において、気密容器
内に少なくとも対向配置され、それぞれ気密容器内の中
央部に向けて媒質ガスを噴出する複数の噴出ノズルと、
これら噴出ノズルの噴出量を制御する制御手段と、を備
えたプラズマ処理装置である。
According to the twentieth aspect, a medium gas is supplied into the hermetic container, and a microwave is introduced into the hermetic container from a plurality of microwave introduction portions to generate plasma, and active species generated by the plasma are generated. In a plasma processing apparatus that processes an object to be processed in an airtight container, a plurality of ejection nozzles that are disposed at least in the airtight container and that eject medium gas toward a central portion in the airtight container,
And a control means for controlling the ejection amount of these ejection nozzles.

【0128】このようなプラズマ処理装置であれば、複
数の噴出ノズルからそれぞれ気密容器内の中央部に向け
て噴出する媒質ガスの量を制御し、被加工物に対して必
要な加工を行う。
With such a plasma processing apparatus, the amount of the medium gas ejected from the plurality of ejection nozzles toward the center of the hermetic container is controlled, and necessary processing is performed on the workpiece.

【0129】請求項21によれば、請求項20記載のプ
ラズマ処理装置において、制御手段は、被処理物に対す
るプロセス処理の終了点近くで、複数の噴出ノズルから
噴出する各媒質ガスのうち所定の媒質ガスの流量を増加
する機能を有するこのようなプラズマ処理装置であれ
ば、所定の媒質ガス流量を増加して、この媒質ガスによ
る加工量を変えて被加工物に対して必要な加工を行う。
According to a twenty-first aspect, in the plasma processing apparatus according to the twentieth aspect, the control means is configured to determine a predetermined one of the medium gases ejected from the plurality of ejection nozzles near an end point of the processing of the object to be processed. With such a plasma processing apparatus having the function of increasing the flow rate of the medium gas, the required processing is performed on the workpiece by increasing the flow rate of the predetermined medium gas and changing the processing amount by the medium gas. .

【0130】請求項22によれば、請求項20記載のプ
ラズマ処理装置において、制御手段は、複数の噴出ノズ
ルから噴出するハロゲン系ガスと酸素ガスとのうち、プ
ロセス処理の終了点近くで、酸素ガスの割合を大きくす
る機能を有する。
According to the twenty-second aspect, in the plasma processing apparatus according to the twentieth aspect, the control means may include, among the halogen-based gas and the oxygen gas ejected from the plurality of ejection nozzles, an oxygen gas near an end point of the process. It has the function of increasing the proportion of gas.

【0131】このようなプラズマ処理装置であれば、酸
素ガスの割合を大きくすることにより、被加工物を一様
なテーパー角に加工できる。
With such a plasma processing apparatus, the workpiece can be processed to have a uniform taper angle by increasing the ratio of the oxygen gas.

【0132】請求項23によれば、気密容器内に媒質ガ
スを供給すると共に複数のマイクロ波導入部からマイク
ロ波を気密容器内に導入してプラズマを発生させ、この
プラズマにより生成された活性種を、マイクロ波を遮蔽
するパンチングプレートを通じて被処理物へと導いて被
処理物を処理するプラズマ処理装置において、パンチン
グプレートを、マイクロ波導入部から被処理物への方向
に凸形状となるように湾曲させたプラズマ処理装置であ
る。
According to the twenty-third aspect, a medium gas is supplied into the hermetic container, and microwaves are introduced into the hermetic container from a plurality of microwave introduction portions to generate plasma, and the active species generated by the plasma are generated. In a plasma processing apparatus that processes an object by guiding the object through a punching plate that shields microwaves, the punching plate is formed so as to have a convex shape in a direction from the microwave introduction unit to the object. This is a curved plasma processing apparatus.

【0133】このようなプラズマ処理装置であれば、パ
ンチングプレートは所定の曲率半径に湾曲しているの
で、プラズマ処理中に加熱されても、ランタムに変形せ
ずに、所定の曲率半径の湾曲を維持して変形するので、
気密容器内のプラズマ分布は均一な状態が維持される。
In such a plasma processing apparatus, since the punching plate is curved to a predetermined radius of curvature, even if the punching plate is heated during the plasma processing, the plate does not deform into a lantern and has a predetermined radius of curvature. Since it is deformed while maintaining,
The plasma distribution in the hermetic container is maintained in a uniform state.

【0134】請求項24によれば、請求項23記載のプ
ラズマ処理装置において、パンチングプレートは、曲面
ホルダにより所定の曲率半径に湾曲されて保持される。
According to the twenty-fourth aspect, in the plasma processing apparatus according to the twenty-third aspect, the punching plate is held by the curved surface holder so as to have a predetermined radius of curvature.

【0135】請求項25によれば、請求項23記載のプ
ラズマ処理装置において、パンチングプレートの形状を
補正する補正機構を付加した。
According to a twenty-fifth aspect, in the plasma processing apparatus according to the twenty-third aspect, a correction mechanism for correcting the shape of the punching plate is added.

【0136】請求項26によれば、請求項25記載のプ
ラズマ処理装置において、補正機構は、気密容器内にお
けるプラズマ放電部近傍の温度を検出する温度センサ
と、パンチングプレートを保持し、かつパンチングプレ
ートの形状を補正するための桟と、温度センサにより検
出されたプラズマ放電部近傍の温度に応じて桟を移動さ
せ、パンチングプレートの形状を補正してパンチングプ
レートと被処理物との間隔を最適化する移動機構と、か
ら構成される。
According to the twenty-sixth aspect, in the plasma processing apparatus according to the twenty-fifth aspect, the correction mechanism holds a punching plate, a temperature sensor for detecting a temperature near a plasma discharge portion in the airtight container, and Move the beam according to the temperature near the plasma discharge part detected by the temperature sensor and correct the shape of the punching plate to correct the shape of the punching plate and optimize the distance between the punching plate and the workpiece And a moving mechanism.

【0137】請求項27によれば、請求項26記載のプ
ラズマ処理装置において、桟は、形状記憶合金により形
成されている。
According to the twenty-seventh aspect, in the plasma processing apparatus according to the twenty-sixth aspect, the crosspiece is formed of a shape memory alloy.

【0138】請求項28によれば、請求項26記載のプ
ラズマ処理装置において、桟には、所定の大きさの複数
の穴が形成され、パンチングプレートと組み合わせるこ
とにより所定の開口率になる。
According to claim 28, in the plasma processing apparatus according to claim 26, a plurality of holes having a predetermined size are formed in the crosspiece, and a predetermined opening ratio is obtained by combining the holes with a punching plate.

【0139】請求項29によれば、気密容器内に複数種
類の媒質ガスを供給すると共にマイクロ波を導入してプ
ラズマを発生し、このプラズマにより活性種を生成し、
この活性種を用いて半導体薄膜に対するプロセス処理を
行う工程を有する半導体装置の製造方法において、半導
体薄膜に対するプロセス処理の終了点近くにて、各媒質
ガスのうち少なくとも1種類の流量を増加させて各媒質
ガスの流量比を変化させる半導体装置の製造方法であ
る。
According to the twenty-ninth aspect, a plurality of types of medium gases are supplied into the airtight container and a microwave is introduced to generate plasma, and the plasma generates active species.
In a method of manufacturing a semiconductor device having a step of performing a process on a semiconductor thin film using the active species, a flow rate of at least one of the medium gases is increased near an end point of the process on the semiconductor thin film, This is a method for manufacturing a semiconductor device in which a flow ratio of a medium gas is changed.

【0140】このような半導体装置の製造方法であれ
ば、所定の媒質ガスの流量を増加して、この媒質ガスに
よる加工量を変えて被加工物に対して必要な加工を行
う。又、このような半導体装置の製造方法により作製さ
れた半導体により配線太さを正確に加工できて動作安定
なデバイスが実現できる。
According to such a method of manufacturing a semiconductor device, necessary processing is performed on a workpiece by increasing the flow rate of a predetermined medium gas and changing the processing amount by the medium gas. In addition, a semiconductor device manufactured by such a method of manufacturing a semiconductor device can accurately process the thickness of the wiring, and a stable device can be realized.

【0141】請求項30によれば、請求項29記載の半
導体装置の製造方法において、媒質ガスとしてハロゲン
系ガスと酸素ガスとを気密容器に供給した場合、プロセ
ス処理の終了点近くで、各媒質ガスの流量比のうち酸素
ガスの割合を大きくする。
According to a thirtieth aspect, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the twenty-ninth aspect, when a halogen-based gas and an oxygen gas are supplied to the hermetic container as the medium gas, each medium is provided near the end point of the process. The proportion of oxygen gas in the gas flow ratio is increased.

【0142】このような半導体装置の製造方法であれ
ば、酸素ガスの割合を大きくして、被加工物を一様なテ
ーパー角に加工する。
In such a method of manufacturing a semiconductor device, the workpiece is processed to have a uniform taper angle by increasing the ratio of oxygen gas.

【0143】請求項31によれば、請求項29記載の半
導体装置の製造方法において、半導体薄膜に対するプロ
セス処理のレートが均一の場合、プロセス処理中ではハ
ロゲン系ガスと酸素ガスとの流量比を所定の比率とし、
プロセス処理の終了点近くでは気密容器内の外縁部にお
ける酸素ガスの割合を大きくする。
According to a thirty-first aspect, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the thirty-ninth aspect, when the rate of the process for the semiconductor thin film is uniform, the flow ratio of the halogen-based gas and the oxygen gas is set to a predetermined value during the process. And the ratio of
Near the end point of the process, the proportion of oxygen gas at the outer edge in the hermetic container is increased.

【0144】このような半導体装置の製造方法であれ
ば、プロセス処理の終了点近くでは酸素ガスの割合を大
きくすることにより、被加工物を一様なテーパー角に加
工する。
In such a method of manufacturing a semiconductor device, the workpiece is processed to have a uniform taper angle by increasing the proportion of oxygen gas near the end point of the process.

【0145】請求項32によれば、請求項29記載の半
導体装置の製造方法において、半導体薄膜に対するプロ
セス処理のレートが不均一な場合、プロセス処理中では
半導体薄膜におけるプロセス処理のレートの低い部分に
対するハロゲン系ガスの割合を大きくし、プロセス処理
の終了点近くでは気密容器内の外縁部における酸素ガス
の割合を大きくする。
According to claim 32, in the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 29, when the processing rate of the semiconductor thin film is non-uniform, a portion of the semiconductor thin film having a low processing rate is processed during the processing. The proportion of the halogen-based gas is increased, and the proportion of the oxygen gas at the outer edge in the hermetic container is increased near the end point of the process.

【0146】このような半導体装置の製造方法であれ
ば、プロセス処理のレートの低い部分のハロゲン系ガス
の割合を大きくし、この後、プロセス処理の終了点近く
では酸素ガスの割合を大きくすることにより、被加工物
を一様なテーパー角に加工する。
In such a method of manufacturing a semiconductor device, the proportion of the halogen-based gas in the portion where the processing rate is low is increased, and thereafter, the proportion of the oxygen gas is increased near the end point of the processing. Thereby, the workpiece is processed into a uniform taper angle.

【0147】請求項33によれば、請求項28記載の半
導体装置の製造方法において、気密容器内の圧力変動、
気密容器のガスを排気するポンプの負荷、又はこのポン
プの回転数によりプロセス処理の終了点を監視する。
According to a thirty-third aspect, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the twenty-eighth aspect, the pressure fluctuation in the hermetic container,
The end point of the process is monitored by the load of the pump for exhausting the gas in the airtight container or the rotation speed of the pump.

【0148】[0148]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(1) 以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参
照して説明する。なお、図52と同一部分には同一符号
を付してその詳しい説明は省略する。
(1) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 52 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0149】図1はプロセスプラズマ処理装置の構成図
である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a process plasma processing apparatus.

【0150】プラズマチャンバ2の外部には、外部補強
部40が設けられている。この外部補強部40は、プラ
ズマ及びマイクロ波に接触しないので、腐食に強い金属
を用いる必要がなく、曲げ強度のみに着目することがで
きる。そのため曲げ強度の強い材質、例えばステンレス
鋼、鉄により形成されている。
An external reinforcing portion 40 is provided outside the plasma chamber 2. Since the external reinforcing portion 40 does not come into contact with plasma and microwaves, it is not necessary to use a metal that is resistant to corrosion, and it is possible to pay attention only to bending strength. Therefore, it is formed of a material having high bending strength, for example, stainless steel or iron.

【0151】この外部補強部40は、プラズマチャンバ
2の外部に設けられ、2つのマイクロ波導波管8、9の
間に、これらマイクロ波導波管8、9を跨ぐようにして
設置されている。
The external reinforcing portion 40 is provided outside the plasma chamber 2 and is disposed between the two microwave waveguides 8 and 9 so as to straddle the microwave waveguides 8 and 9.

【0152】この外部補強部40には、複数の止め具4
1、例えばボルトを介してプラズマチャンバ2内におけ
るマイクロ波共振端15が連結固定されている。
The external reinforcing portion 40 includes a plurality of stoppers 4.
1, a microwave resonance end 15 in the plasma chamber 2 is connected and fixed via a bolt, for example.

【0153】なお、このマイクロ波共振端15は、各マ
イクロ波導入窓12、13の下面、マイクロ波共振端1
5の側壁及びプラズマチャンバ2の側壁により囲まれた
空間により直方体空洞共振器を形成し、マイクロ波を共
振励起させるものである。
The microwave resonance end 15 is connected to the lower surfaces of the microwave introduction windows 12 and 13 and the microwave resonance end 1.
A rectangular cavity is formed by the space surrounded by the side wall 5 and the side wall of the plasma chamber 2, and the microwave is resonantly excited.

【0154】このマイクロ波共振端15と2つのマイク
ロ波導入窓12、13との間には、Oリング42が挿入
され、プラズマチャンバ2の気密が保たれている。
An O-ring 42 is inserted between the microwave resonance end 15 and the two microwave introduction windows 12 and 13 to keep the plasma chamber 2 airtight.

【0155】従って、マイクロ波共振端15は、外部補
強部40に対して固定されるので、2つのマイクロ波導
入窓12、13に加わる圧力が外部補強部40及びマイ
クロ波共振端15により支持される。
Therefore, since the microwave resonance end 15 is fixed to the external reinforcing portion 40, the pressure applied to the two microwave introduction windows 12, 13 is supported by the external reinforcing portion 40 and the microwave resonance end 15. You.

【0156】そして、プラズマチャンバ2内の従来は梁
部分であったところが、マイクロ波共振端15となるの
で、梁部分の断面積の比が2分の1以下に小さくなる。
それにも拘らず、このような支持によりマイクロ波共振
端15における撓みは、例えば0.3mm以下となり、
活性種密度の均一化を図りながら、マイクロ波導入窓1
2、13の破損がなくなる。
[0156] Since the microwave resonance end 15 is used instead of the beam portion in the plasma chamber 2 in the past, the ratio of the cross-sectional area of the beam portion is reduced to half or less.
Nevertheless, the deflection at the microwave resonance end 15 due to such support is, for example, 0.3 mm or less,
Microwave introduction window 1 while uniforming the active species density
No breakage of 2 and 13 occurs.

【0157】なぜならば、従来のようにプラズマチャン
バ2の内部に補強部を設けた場合には、耐腐食性を高く
する必要からアルミニウムを用いていたが、これでは縦
断性係数(ヤング率)は、7.4×103 kg/mm2
程度しかなかった。従って、梁部分の断面積を増やす必
要があった。
The reason is that when a reinforcing portion is provided inside the plasma chamber 2 as in the conventional case, aluminum is used because corrosion resistance must be increased. However, in this case, the longitudinal coefficient (Young's modulus) is , 7.4 × 10 3 kg / mm 2
It was only about. Therefore, it was necessary to increase the cross-sectional area of the beam portion.

【0158】これに対して本発明では、プロセスチャン
バ2の外部に補強部を設けているので、プロセスチャン
バ2内での腐食を考慮する必要がなく、縦断性係数が
2.0×104 kg/mm2 と高い高剛性のステンレス
鋼を用いることができるからである。
On the other hand, in the present invention, since the reinforcing portion is provided outside the process chamber 2, there is no need to consider corrosion in the process chamber 2, and the longitudinal coefficient is 2.0 × 10 4 kg. This is because a high-rigidity stainless steel as high as / mm 2 can be used.

【0159】又、このような構造をとることにより、梁
の寸法を小さくすることができるので、マイクロ波放出
口10、11の間隔を狭めたり、梁部分のマイクロ波導
入方向の厚さを小さくすることができる。
Further, by adopting such a structure, the size of the beam can be reduced, so that the interval between the microwave emission ports 10 and 11 can be reduced, and the thickness of the beam portion in the microwave introduction direction can be reduced. can do.

【0160】このことはプラズマ19、20により生成
された活性種密度の均一化にも多大に貢献するものであ
る。つまり後に示す処理レートの算出式(3) によって示
される処理レートの分布率は、±10%とすることが要
望されているが、このためには各マイクロ波放出口1
0、11の間隔をd、各マイクロ波放出口10、11を
結ぶ向きの梁の幅をgとすると、 d/g≧3 の関係を満たすことが望ましく、又、マイクロ波導入方
向の梁の厚さをtとすると、 d/t≧10 の関係を満たすことが望ましい。
This greatly contributes to the uniformization of the density of active species generated by the plasmas 19 and 20. That is, it is required that the distribution rate of the processing rate expressed by the processing rate calculation formula (3) described later be ± 10%.
Assuming that the interval between 0 and 11 is d and the width of the beam in the direction connecting the microwave outlets 10 and 11 is g, it is desirable to satisfy the relationship of d / g ≧ 3. Assuming that the thickness is t, it is desirable to satisfy the relationship d / t ≧ 10.

【0161】さらには、マイクロ波放出口10、11か
ら加工ステージ4までの鉛直方向の距離をfとすると、 f/t≧3 の関係を満たすことが望ましい。
Furthermore, assuming that the vertical distance from the microwave emission ports 10 and 11 to the processing stage 4 is f, it is desirable to satisfy the relationship of f / t ≧ 3.

【0162】例えば、マイクロ波放出口10、11から
加工ステージ4までの鉛直方向の距離fを例えば150
mmにした場合、マイクロ波導入方向の梁の厚さtを例
えば10mm、18mm、36mmに変えてみると、処
理レートの被処理物(基板5)での面内分布率は、それ
ぞれ8〜9%、10±1%、30%となる。この結果か
ら面内ばらつきの均一性が30%では大きいことから、
マイクロ波導入方向の梁の厚さtはほぼ18mm以下の
方がよい。
For example, the distance f in the vertical direction from the microwave emission ports 10 and 11 to the processing stage 4 is set to, for example, 150
When the thickness t of the beam in the microwave introduction direction is changed to, for example, 10 mm, 18 mm, and 36 mm, the in-plane distribution rate of the processing rate on the workpiece (substrate 5) is 8 to 9 respectively. %, 10 ± 1%, and 30%. From this result, since the uniformity of the in-plane variation is large at 30%,
The thickness t of the beam in the microwave introduction direction is preferably about 18 mm or less.

【0163】上記各条件を満足する寸法としては、例え
ば各マイクロ波放出口10、11の間隔dを220m
m、梁の幅gを46mm、マイクロ波放出口10、11
から加工ステージ4までの鉛直方向の距離fを150m
m、梁の厚さtを18mmにする。
The size satisfying the above conditions is, for example, the distance d between the microwave emission ports 10 and 11 is 220 m.
m, beam width g is 46 mm, microwave outlets 10 and 11
The vertical distance f from to the processing stage 4 is 150m
m and the thickness t of the beam are 18 mm.

【0164】これらは本出願人が実験によって得たデー
タである。
These are data obtained by the present applicant through experiments.

【0165】このような条件を満たすことは、本発明の
外部補強部40を用いることで達成されるものである。
Satisfaction of such conditions can be achieved by using the external reinforcing portion 40 of the present invention.

【0166】このような構成であれば、2つのマイクロ
波導波管8、9内を伝搬してきたマイクロ波は、それぞ
れマイクロ波放出口10、11から放出され、マイクロ
波導入窓12、13を通してプラズマチャンバ2内に導
入される。
With such a configuration, the microwaves propagating through the two microwave waveguides 8 and 9 are emitted from the microwave emission ports 10 and 11, respectively, and are passed through the microwave introduction windows 12 and 13 to generate plasma. It is introduced into the chamber 2.

【0167】これと共にガス供給口6、7を通してCF
4 、O2 、Cl2 等の媒質ガスがプラズマチャンバ2内
に供給されるので、この媒質ガスは、マイクロ波により
励起され、それぞれプラズマ19、20が発生する。
At the same time, the CF through gas supply ports 6 and 7
4 , a medium gas such as O 2 and Cl 2 is supplied into the plasma chamber 2, so that the medium gas is excited by the microwave to generate plasmas 19 and 20, respectively.

【0168】ここで、プラズマチャンバ2内の梁部分
は、従来装置の梁部分よりもその断面積比が2分の1以
下に小さいマイクロ波共振端15であるので、プラズマ
19、20により生成された活性種は、プラズマチャン
バ2内で広がり均一に分布するようになる。
Here, since the beam portion in the plasma chamber 2 is the microwave resonance end 15 whose cross-sectional area ratio is smaller than half the beam portion of the conventional device, it is generated by the plasmas 19 and 20. The activated species spread and uniformly distribute in the plasma chamber 2.

【0169】これらプラズマ19、20により生成され
た活性種は、排気口18に向かうガス流に運ばれて、基
板5をプロセス加工する。
The active species generated by the plasmas 19 and 20 are carried by the gas flow toward the exhaust port 18 to process the substrate 5.

【0170】このように上記第1の実施の形態において
は、プラズマチャンバ2の外部に外部補強部40を設
け、この外部補強部40に止め具41を介してプラズマ
チャンバ2内のマイクロ波共振端15を連結固定するの
で、プラズマチャンバ2内の梁部分を従来装置の梁部分
よりもその断面比を2分の1以下に小さくでき、液晶基
板等の大面積な基板5に対してプロセス処理するプラズ
マチャンバ2内においてプラズマ19、20により生成
された活性種密度を均一にできる。
As described above, in the first embodiment, the external reinforcing portion 40 is provided outside the plasma chamber 2, and the microwave reinforcing terminal in the plasma chamber 2 is connected to the external reinforcing portion 40 via the stopper 41. 15 is connected and fixed, the beam portion in the plasma chamber 2 can be reduced in cross-sectional ratio to half or less than the beam portion of the conventional apparatus, and a large-area substrate 5 such as a liquid crystal substrate is processed. The density of active species generated by the plasmas 19 and 20 in the plasma chamber 2 can be made uniform.

【0171】これにより、プラズマチャンバ2内の金属
表面でのプラズマ損失(梁部分の金属によるプラズマ損
失)を格段に低減でき、梁部分直下のプロセス速度を速
くでき、図1に示すように梁部分直下のエッチングレー
ト、又はアッシングレートを大幅に向上できる。
As a result, the plasma loss (plasma loss due to the metal in the beam portion) on the metal surface in the plasma chamber 2 can be significantly reduced, the process speed immediately below the beam portion can be increased, and as shown in FIG. The etching rate immediately below or the ashing rate can be greatly improved.

【0172】同図に示すように従来装置のエッチングレ
ート又はアッシングレートであるe1 を本発明装置のエ
ッチングレート又はアッシングレートであるe2 に向上
でき、基板5に対するエッチング又はアッシングの均一
性を高くできる。
As shown in the figure, the etching rate or ashing rate e 1 of the conventional apparatus can be increased to the etching rate or ashing rate e 2 of the apparatus of the present invention, and the uniformity of etching or ashing on the substrate 5 can be improved. it can.

【0173】すなわち、次式に示す各レートの基板5の
面内における分布率は、±30%から±10%となり、
面内の処理レートの均一性が高まる。
That is, the distribution rate in the plane of the substrate 5 at each rate shown in the following equation changes from ± 30% to ± 10%.
The uniformity of the in-plane processing rate is improved.

【0174】 分布率=(Rmax −Rmin )/(Rmax +Rmin )×100 …(3) ここで、Rmax 、Rmin は、それぞれ基板5の面内での
処理レートの最大値、最小値である。
Distribution rate = (R max −R min ) / (R max + R min ) × 100 (3) where R max and R min are the maximum values of the processing rate in the plane of the substrate 5, respectively. This is the minimum value.

【0175】又、プラズマ19、20により生成された
活性種の損失を考慮する必要がないので、外部補強部4
0のサイズを大きくすることができ、マイクロ波共振端
15の撓みを極力小さくできる。
Further, since there is no need to consider the loss of active species generated by the plasmas 19 and 20, the external reinforcement 4
0 can be increased, and the deflection of the microwave resonance end 15 can be minimized.

【0176】なお、上記第1の実施の形態は、2つのマ
イクロ波導入窓12、13を設けた場合について説明し
たが、複数のマイクロ波導入窓で複数の梁部分がある場
合でも、複数の外部補強部40を用いてプラズマチャン
バ2内の活性種密度を均一にできる。
Although the first embodiment has been described with respect to the case where two microwave introduction windows 12 and 13 are provided, even when there are a plurality of beam portions with a plurality of microwave introduction windows, a plurality of microwave introduction windows are provided. By using the external reinforcing portion 40, the active species density in the plasma chamber 2 can be made uniform.

【0177】(2) 次に本発明の第2の実施の形態につい
て説明する。なお、図1と同一部分には同一符号を付し
てその詳しい説明は省略する。
(2) Next, a second embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0178】図3はプロセスプラズマ処理装置の構成図
である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a process plasma processing apparatus.

【0179】プロセスチャンバ3の上部には、開口部の
形成されたプラズマ源ベース板200が設けられてい
る。このプラズマ源ベース板200の開口部には、マイ
クロ波導入窓201を介してマイクロ波導入管202が
設けられている。
At the upper part of the process chamber 3, a plasma source base plate 200 having an opening is provided. A microwave introduction tube 202 is provided at an opening of the plasma source base plate 200 through a microwave introduction window 201.

【0180】このマイクロ波導入管202におけるマイ
クロ波導入窓201と接触する部分には、2つのマイク
ロ波放出口203、204が形成されている。これら2
つのマイクロ波放出口203、204は、例えば図4
(a) に示すように左右対象の長い切り溝に形成された
り、又は同図(b) に示すように左右対象の長い切り溝で
かつ多段の幅に形成されている。これらマイクロ波放出
口203、204は、その長手方向がマイクロ波の伝搬
方向と一致する方向に形成されている。
[0180] Two microwave emission ports 203 and 204 are formed in a portion of the microwave introduction tube 202 which comes into contact with the microwave introduction window 201. These two
One of the microwave outlets 203 and 204 is, for example, as shown in FIG.
As shown in (a), it is formed in a long cut groove symmetrical to the left and right, or as shown in FIG. These microwave outlets 203 and 204 are formed so that the longitudinal direction thereof coincides with the microwave propagation direction.

【0181】又、プラズマ源ベース板200には、ガス
供給口205が形成され、このガス供給口205からC
4 、O2 、Cl2 等の媒質ガスがプロセスチャンバ3
内に供給されるようになっている。
Further, a gas supply port 205 is formed in the plasma source base plate 200, and the gas supply port 205
Medium gas such as F 4 , O 2 , Cl 2 is supplied to the process chamber 3.
It is supplied inside.

【0182】マイクロ波導入窓201の近傍、例えばマ
イクロ波導入窓201の両側におけるプラズマ源ベース
板200には、それぞれ磁界発生手段としての磁石20
6が設けられている。
A magnet 20 as a magnetic field generating means is provided on the plasma source base plate 200 in the vicinity of the microwave introduction window 201, for example, on both sides of the microwave introduction window 201.
6 are provided.

【0183】これら磁石206は、プロセスチャンバ3
内に発生するプラズマ207に磁界を加えることによ
り、電子をサイクロトロン運動(らせん運動)させて電
子と中性子との衝突する頻度を高くし、これら電子と中
性子との衝突により発生する活性種の発生量を多くする
作用を有している。
These magnets 206 are provided in the process chamber 3
By applying a magnetic field to the plasma 207 generated in the inside, the frequency of collision of electrons with neutrons is increased by cyclotron motion (helical motion) of electrons, and the amount of active species generated by the collision of these electrons with neutrons Has the effect of increasing

【0184】又、これら磁石206は、マイクロ波導入
管202に形成された各マイクロ波放出口203、20
4の長手方向に一致する方向に設けられている。
The magnets 206 are connected to the microwave outlets 203 and 20 formed in the microwave introduction tube 202.
4 are provided in a direction corresponding to the longitudinal direction.

【0185】一方、図5は大面積の基板5に適用した場
合のプロセスプラズマ処理装置の構成図である。なお、
図52と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明
は省略する。
On the other hand, FIG. 5 is a configuration diagram of a process plasma processing apparatus when applied to a substrate 5 having a large area. In addition,
The same parts as those in FIG. 52 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0186】マイクロ波導入窓201の両側及び補強部
16には、それぞれ磁界発生手段としての磁石208〜
210が設けられている。なお、磁石210は、プロセ
ス等に応じてなくてもよい。
On both sides of the microwave introduction window 201 and the reinforcing portion 16, magnets 208 to
210 are provided. Note that the magnet 210 need not be provided depending on the process or the like.

【0187】これら磁石208〜210は、上記同様
に、プロセスチャンバ3内に発生するプラズマ19、2
0に磁界を加えることにより、電子をサイクロトロン運
動させて電子と中性子との衝突の頻度を高くして、これ
ら電子と中性子との衝突により発生する活性種の発生量
を多くする作用を有している。
[0187] These magnets 208 to 210 generate the plasmas 19, 2 generated in the process chamber 3 in the same manner as described above.
By applying a magnetic field to zero, the electrons are caused to move in a cyclotron to increase the frequency of collision between the electrons and neutrons, and have the effect of increasing the amount of active species generated by the collision between these electrons and neutrons. I have.

【0188】又、これら磁石208〜210は、図6に
示すように各マイクロハ導入管8、9に形成された各マ
イクロ波放出口10、11の長手方向に一致する方向に
設けられている。
As shown in FIG. 6, these magnets 208 to 210 are provided in a direction corresponding to the longitudinal direction of each of the microwave discharge ports 10 and 11 formed in each of the microwave inlet pipes 8 and 9.

【0189】ところで、上記図3に適用した磁石206
及び上記図5に適用した磁石208〜210の磁場強度
及びその配置について説明すると、これらは図7(a) 〜
(c)に示すようにサイクロトロン運動方式、磁場閉じ込
め方式及び電子サイクロトロン共鳴(ECR:Electron
Cyclotron Resonance)方式のいずれか1つの方式が用
いられる。
By the way, the magnet 206 applied to FIG.
The magnetic field intensity and the arrangement of the magnets 208 to 210 applied to FIG. 5 will be described below.
As shown in (c), the cyclotron motion system, the magnetic field confinement system, and the electron cyclotron resonance (ECR: Electron
Cyclotron Resonance) method is used.

【0190】このうちサイクロトロン運動方式、磁場閉
じ込め方式では、電子が磁場からのエネルギを受けてサ
イクロトロン運動できることが条件となる。マグネトロ
ン方式はサイクロトロン運動により中性粒子が電離、又
磁場閉じ込め方式では周りでサイクロトロン回転運動を
行い電子の滞在時間が長くなり、電子密度が高まる。
Of these, in the cyclotron motion system and the magnetic field confinement system, it is a condition that electrons can perform cyclotron motion by receiving energy from a magnetic field. In the magnetron method, neutral particles are ionized by cyclotron motion, and in the magnetic field confinement method, the cyclotron rotates around it, so that the residence time of electrons becomes longer and the electron density increases.

【0191】サイクロトロン運動が起きるためには、サ
イクロトロンの回転半径(ラーマ半径ρ)が、電子の平
均自由行程λ(熱による衝突の平均値)より小さいこと
が必要となる。
In order for cyclotron motion to occur, it is necessary that the radius of rotation of the cyclotron (Lama radius ρ) is smaller than the mean free path λ of electrons (average value of thermal collision).

【0192】ラーマ半径ρは、次式により求まる。The Rama radius ρ is obtained by the following equation.

【0193】 ρ=mv/qB …(4) ここで、Bは磁場強度、eは電荷量、mは質量。上式よ
り電子温度とラーマ半径ρとの関係は、図8の通り計算
されている。ここで、圧力0.5Paにおける平均自由
行程は、図9に示すように0.5cm程度である。
Ρ = mv / qB (4) where B is the magnetic field strength, e is the electric charge, and m is the mass. From the above equation, the relationship between the electron temperature and the Rama radius ρ is calculated as shown in FIG. Here, the mean free path at a pressure of 0.5 Pa is about 0.5 cm as shown in FIG.

【0194】電子は、平均自由行程λでほぼ一回中性粒
子と衝突するので、平均自由行程λよりも小さいラーマ
半径ρ(例えば平均自由行程λの1/10程度)であれ
ば、十分に回転できる。
Since electrons collide with neutral particles almost once in the mean free path λ, if the rama radius ρ is smaller than the mean free path λ (for example, about 1/10 of the mean free path λ), it is sufficient. Can rotate.

【0195】従って、図8からラーマ半径ρが0.05
cm以下となる磁場強度は、100ガウス以上となり、
サイクロトロン運動方式、磁場閉じ込め方式において上
記磁石206及び上記磁石208〜210により発生す
る磁場強度は、100ガウス以上となる。
Therefore, from FIG. 8, the Rama radius ρ is 0.05
cm or less is 100 gauss or more,
In the cyclotron motion method and the magnetic field confinement method, the magnetic field intensity generated by the magnet 206 and the magnets 208 to 210 is 100 Gauss or more.

【0196】一方、ECR方式においてECR共鳴は、
電子サイクロトロン周波数とマイクロ波の周波数とが等
しくなるときに発生する。電子サイクロトロン周波数ω
は次式で表される。
On the other hand, in the ECR system, ECR resonance is
Occurs when the electron cyclotron frequency and the microwave frequency are equal. Electron cyclotron frequency ω
Is represented by the following equation.

【0197】 ω=eB/m …(5) ECRの共振条件から、ω=2π×2.45GHz(マ
イクロ波の周波数)。上記式(5) にこれを代入し、磁場
強度B=875ガウスとなる。
Ω = eB / m (5) From the ECR resonance condition, ω = 2π × 2.45 GHz (microwave frequency). This is substituted into the above equation (5), and the magnetic field intensity B becomes 875 gauss.

【0198】これにより、プラズマ中でのECR条件に
必要な875ガウス以上の磁場強度Bが必要となり、プ
ラズマと磁石206、208〜210との距離、プロセ
スチャンバ3での磁場損失を考慮すると、これらの磁石
自体の持つ表面磁場強度の値は、磁石206、208〜
210としては、磁場強度Bが875ガウス(=0.0
875T)の少なくとも10倍以上、1T以上のものが
必要となる。
As a result, a magnetic field intensity B of 875 gauss or more necessary for the ECR condition in the plasma is required. Considering the distance between the plasma and the magnets 206 and 208 to 210 and the magnetic field loss in the process chamber 3, The value of the surface magnetic field strength of the magnet itself is
As 210, the magnetic field strength B is 875 gauss (= 0.0
875T) is required at least 10 times or more and 1T or more.

【0199】次に上記の如く構成された各装置の作用に
ついて説明する。
Next, the operation of each device configured as described above will be described.

【0200】上記図3に示すプロセスプラズマ処理装置
の構成であれば、マイクロ波導波管202内を伝搬して
きたマイクロ波は、2つのマイクロ波放出口203、2
04から放出され、マイクロ波導入窓201を通してプ
ロセスチャンバ3内に導入される。
In the configuration of the process plasma processing apparatus shown in FIG. 3, the microwave propagating in the microwave waveguide 202 is supplied to the two microwave emission ports 203, 2
The light is emitted from the substrate 04 and is introduced into the process chamber 3 through the microwave introduction window 201.

【0201】これと共にガス供給口205を通してCF
4 、O2 、Cl2 等の媒質ガスがプロセスチャンバ3内
に供給されるので、この媒質ガスは、マイクロ波により
励起され、それぞれプラズマ207が発生する。
At the same time, the CF
Since a medium gas such as 4 , O 2 , and Cl 2 is supplied into the process chamber 3, the medium gas is excited by the microwave, and plasma 207 is generated.

【0202】ここで、磁石206からは磁界がプラズマ
207に対して加えられるので、プラズマ207中にあ
る電子は、磁界が加わることによりサイクロトロン運動
し、中性子との衝突が多く発生する。この電子と中性子
との衝突により活性種が多く発生するようになり、プラ
ズマ中の活性種の密度が高くなる。
Here, since a magnetic field is applied to the plasma 207 from the magnet 206, the electrons in the plasma 207 perform cyclotron motion due to the application of the magnetic field, and many collisions with neutrons occur. Due to the collision of the electrons and the neutrons, a large amount of active species is generated, and the density of the active species in the plasma increases.

【0203】従って、半導体装置製造プロセスや液晶表
示装置製造プロセスの中でAl、ITO、SiOx 等の
エッチングでは、加工の高速化或いは加工形状の垂直化
のためにイオンを主に用いた加工が要求され、かつ中性
ガスとの衝突によるイオン消滅をなくすため、動作ガス
圧を低圧化することが望まれている場合でも、プラズマ
中の活性種の密度を高くでき、安定したプラズマが維持
される。
[0203] Therefore, Al in the semiconductor device manufacturing process or liquid crystal display device manufacturing process, ITO, in the etching of such SiO x, mainly processed using ion for vertical of speed or machining shape of the machining Even when it is desired to reduce the operating gas pressure to eliminate ion extinction due to collision with neutral gas, the density of active species in the plasma can be increased, and a stable plasma is maintained. You.

【0204】これにより、プラズマの安定動作範囲は、
図19に示すように従来ガス圧5〜100Paの範囲で
あったものが、ガス圧0.05〜100Paの範囲に広
がった。
Thus, the stable operation range of the plasma is as follows:
As shown in FIG. 19, the conventional gas pressure range of 5 to 100 Pa has been expanded to a gas pressure range of 0.05 to 100 Pa.

【0205】プラズマ207により生成された活性種の
密度は、プロセスチャンバ3内で均一に分布し、その活
性種は、排気口18に向かうガス流に運ばれて、基板5
をプロセス加工する。
The density of the active species generated by the plasma 207 is uniformly distributed in the process chamber 3, and the active species is transferred to the gas
To process.

【0206】一方、上記図5に示すプロセスプラズマ処
理装置の構成であれば、2つのマイクロ波導波管8、9
内を伝搬してきた各マイクロ波は、各マイクロ波放出口
10、11から放出され、各マイクロ波導入窓12、1
3を通してプロセスチャンバ3内に導入される。
On the other hand, in the configuration of the process plasma processing apparatus shown in FIG.
Each microwave propagating in the inside is emitted from each microwave emission port 10, 11, and each microwave introduction window 12, 1
3 and is introduced into the process chamber 3.

【0207】これと共にガス供給口6、7を通してCF
4 、O2 、Cl2 等の媒質ガスがプロセスチャンバ3内
に供給されるので、この媒質ガスは、マイクロ波により
励起され、それぞれプラズマ19、20が発生する。
At the same time, CF was supplied through the gas supply ports 6 and 7.
Since a medium gas such as 4 , O 2 , and Cl 2 is supplied into the process chamber 3, the medium gas is excited by the microwave, and plasmas 19 and 20 are generated, respectively.

【0208】ここで、各磁石208〜210からは磁界
が、サイクロトロン運動方式、磁場閉じ込め方式又はE
CR方式のうちいずれか1つの方式によりプラズマ1
9、20に対して加えられるので、プラズマ19、20
中にある電子は、磁界が加わることによりサイクロトロ
ン運動し、中性子との衝突が多く発生する。この電子と
中性子との衝突により活性種が多く発生するようにな
り、プラズマ中の活性種の密度が高くなる。
Here, a magnetic field is generated from each of the magnets 208 to 210 by a cyclotron motion system, a magnetic field confinement system,
Plasma 1 by one of the CR methods
9 and 20 so that plasmas 19 and 20
The electrons inside are subjected to cyclotron motion when a magnetic field is applied, and many collisions with neutrons occur. Due to the collision of the electrons and the neutrons, a large amount of active species is generated, and the density of the active species in the plasma increases.

【0209】従って、上記同様に、半導体装置製造プロ
セスや液晶表示装置製造プロセスの中でAl、ITO、
SiOx 等のエッチングでは、加工の高速化或いは加工
形状の垂直化のためにイオンを主に用いた加工が要求さ
れ、かつ中性ガスとの衝突によるイオン消滅をなくす必
要性により、動作ガス圧を低圧化することが望まれてい
る場合でも、プラズマ中の活性種の密度を高くでき、安
定したプラズマが維持される。
Therefore, similarly to the above, in the semiconductor device manufacturing process and the liquid crystal display device manufacturing process, Al, ITO,
In the etching of SiO x or the like, processing mainly using ions is required to speed up the processing or verticalize the processing shape, and the operating gas pressure is required due to the necessity of eliminating the extinction of ions due to collision with a neutral gas. Even if it is desired to lower the pressure of the plasma, the density of active species in the plasma can be increased, and stable plasma can be maintained.

【0210】これにより、プラズマの安定動作範囲は、
図10に示すように従来ガス圧5〜100Paの範囲で
あったものが、ガス圧0.05〜100Paの範囲に広
がった。
Thus, the stable operation range of the plasma is as follows:
As shown in FIG. 10, the gas pressure was conventionally in the range of 5 to 100 Pa, but expanded to the gas pressure of 0.05 to 100 Pa.

【0211】プラズマ19、20により生成された活性
種の密度は、プロセスチャンバ3内で均一に分布し、そ
の活性種は、排気口18に向かうガス流に運ばれて、基
板5をプロセス加工する。
The density of active species generated by the plasmas 19 and 20 is uniformly distributed in the process chamber 3, and the active species is carried to the gas flow toward the exhaust port 18 to process the substrate 5. .

【0212】このように上記第2の実施の形態において
は、マイクロ波導入窓201又は12、13の両側に磁
石206又は磁石208〜210を設け、プロセスチャ
ンバ3内に発生したプラズマに対して磁界を加えるの
で、プラズマ中の電子がサイクロトン運動し、中性粒子
との衝突が増加して活性種が生成され、低圧ガスにおい
ても安定したプラズマを維持できる。これにより、A
l、ITO、SiOx などのエッチングにもこのプラズ
マ源を適用できる。
As described above, in the second embodiment, the magnets 206 or the magnets 208 to 210 are provided on both sides of the microwave introduction window 201 or 12 or 13 so that the magnetic field is generated by the plasma generated in the process chamber 3. Is added, electrons in the plasma undergo cyclotron motion, collisions with neutral particles increase, active species are generated, and stable plasma can be maintained even in a low-pressure gas. Thus, A
l, ITO, to etching such as SiO x can be applied to the plasma source.

【0213】又、アッシングやa−Si、SiN膜のエ
ッチングなどこれまでのプロセスに適用した場合には、
安定動作のガス圧領域が広がり、プラズマの安定性も高
くなる。これにより、装置の安定性が高まり、プロセス
の信頼性が向上する。
When applied to conventional processes such as ashing and etching of a-Si and SiN films,
The gas pressure region for stable operation is expanded, and the stability of plasma is also increased. This increases the stability of the device and improves the reliability of the process.

【0214】さらに、マイクロ波導入窓201又は1
2、13の両側に磁石206又は磁石208〜210を
設けるという簡単な構造であるので、装置を安価にでき
る。
Further, the microwave introduction window 201 or 1
Since the magnet 206 or the magnets 208 to 210 are provided on both sides of the magnets 2 and 13 in a simple structure, the apparatus can be manufactured at low cost.

【0215】又、別の適用例を図11に示す。同図は上
記第1の実施の形態のプロセスプラズマ処理装置にマイ
クロ波導入窓12、13の両側及びマイクロ波共振端1
5に各磁石208〜210を設けた構成である。
FIG. 11 shows another application example. FIG. 3 shows both sides of the microwave introduction windows 12 and 13 and the microwave resonance end 1 in the process plasma processing apparatus of the first embodiment.
5 is provided with magnets 208 to 210.

【0216】このような構成であれば、2つのマイクロ
波導波管8、9内を伝搬してきたマイクロ波は、それぞ
れマイクロ波放出口10、11から放出され、マイクロ
波導入窓12、13を通してプラズマチャンバ2内に導
入される。
With such a configuration, the microwaves that have propagated in the two microwave waveguides 8 and 9 are emitted from the microwave emission ports 10 and 11, respectively, and passed through the microwave introduction windows 12 and 13 to generate plasma. It is introduced into the chamber 2.

【0217】これと共にガス供給口6、7を通してCF
4 、O2 、Cl2 等の媒質ガスがプラズマチャンバ2内
に供給されるので、この媒質ガスは、マイクロ波により
励起され、それぞれプラズマ19、20が発生する。
At the same time, the CF was supplied through the gas supply ports 6 and 7.
4 , a medium gas such as O 2 and Cl 2 is supplied into the plasma chamber 2, so that the medium gas is excited by the microwave to generate plasmas 19 and 20, respectively.

【0218】ここで、各磁石208〜210からは磁界
が、マグネトロン方式、磁場閉じ込め方式又はECR方
式のうちいずれか1つの方式によりプラズマ19、20
に対して加えられるので、プラズマ19、20中にある
電子は、磁界が加わることによりサイクロトロン運動
し、中性子との衝突が多く発生する。この電子と中性子
との衝突により活性種が多く発生するようになり、プラ
ズマ中の活性種の密度が高くなる。
Here, a magnetic field is generated from each of the magnets 208 to 210 by a plasma 19, 20 using any one of a magnetron method, a magnetic field confinement method, and an ECR method.
, Electrons in the plasmas 19 and 20 perform cyclotron motion when a magnetic field is applied, and many collisions with neutrons occur. Due to the collision of the electrons and the neutrons, a large amount of active species is generated, and the density of the active species in the plasma increases.

【0219】従って、上記同様に、半導体製造プロセス
や液晶表示装置製造プロセスの中でAl、ITO、Si
x 等のエッチングでは、加工の高速化或いは加工形状
の垂直化のためにイオンを主に用いた加工が要求され、
かつ中性ガスとの衝突によるイオン消滅をなくす必要性
により、動作ガス圧を低圧化することが望まれている場
合でも、プラズマ中の活性種の密度を高くでき、安定し
たプラズマが維持される。そして、そのプラズマの安定
動作範囲は、図10に示すように従来ガス圧5〜100
Paの範囲であったものが、ガス圧0.05〜100P
aの範囲に広がる。
Therefore, in the same manner as described above, Al, ITO, Si
In the etching of Ox or the like, processing mainly using ions is required for speeding up processing or verticalizing a processing shape.
In addition, even when it is desired to lower the operating gas pressure due to the necessity of eliminating ion extinction due to collision with a neutral gas, the density of active species in the plasma can be increased and a stable plasma can be maintained. . The stable operation range of the plasma is, as shown in FIG.
What was in the range of Pa, the gas pressure was 0.05-100P
It spreads over the range of a.

【0220】これと共に、プラズマチャンバ2内の梁部
分は、従来装置の梁部分よりもその断面積比が2分の1
以下に小さいマイクロ波共振端15であるので、プラズ
マ19、20により生成された活性種は、プラズマチャ
ンバ2内で広がり均一に分布するようになる。
At the same time, the beam portion in the plasma chamber 2 has a sectional area ratio that is one half that of the beam portion of the conventional apparatus.
Since the microwave resonance end 15 is as small as below, active species generated by the plasmas 19 and 20 spread and uniformly distribute in the plasma chamber 2.

【0221】これらプラズマ19、20により生成され
た活性種は、排気口18に向かうガス流に運ばれて、基
板5をプロセス加工する。
The active species generated by the plasmas 19 and 20 are carried by the gas flow toward the exhaust port 18 to process the substrate 5.

【0222】従って、外部補強部40を設けることによ
りマイクロ波共振端15の機械強度を補強できるなどの
上記第1の実施の形態と同様に効果を奏することがで
き、かつ低圧ガスにおいても安定したプラズマを維持で
き、Al、ITO、SiOx などのエッチングにもこの
プラズマ源を適用できる。
Therefore, by providing the external reinforcing portion 40, the same effects as in the first embodiment, such as the mechanical strength of the microwave resonance end 15 can be reinforced, can be obtained, and stable even in low-pressure gas. can sustain the plasma, Al, ITO, to etching such as SiO x can be applied to the plasma source.

【0223】又、アッシングやa−Si、SiN膜のエ
ッチングなどこれまでのプロセスに適用した場合には、
安定動作のガス圧領域が広がり、プラズマの安定性も高
くなる。これにより、装置の安定性が高まり、プロセス
の信頼性が向上する。
When applied to the conventional processes such as ashing and etching of a-Si and SiN films,
The gas pressure region for stable operation is expanded, and the stability of plasma is also increased. This increases the stability of the device and improves the reliability of the process.

【0224】さらに、マイクロ波導入窓201又は1
2、13の両側に磁石206又は磁石208〜210を
設けるという簡単な構造であるので、装置を安価にでき
る。
Further, the microwave introduction window 201 or 1
Since the magnet 206 or the magnets 208 to 210 are provided on both sides of the magnets 2 and 13 in a simple structure, the apparatus can be manufactured at low cost.

【0225】(3) 次に本発明の第3の実施の形態につい
て説明する。なお、図3と同一部分には同一符号を付し
てその詳しい説明は省略する。
(3) Next, a third embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0226】図12はプロセスプラズマ処理装置の全体
構成図であり、図13はマイクロ波放出口の具体的な構
成図である。
FIG. 12 is an overall configuration diagram of a process plasma processing apparatus, and FIG. 13 is a specific configuration diagram of a microwave emission port.

【0227】マイクロ波導入管202に形成されている
2つの並行なマイクロ波放出口220、211は、プロ
セスチャンバ3内のプロセス条件、例えばアッシング、
エッチングのような各プロセスに応じて互いの間隔長L
a が可変自在に構成されている。
The two parallel microwave outlets 220 and 211 formed in the microwave introduction tube 202 are used for processing conditions in the process chamber 3 such as ashing,
The interval length L between each process according to each process such as etching
a is configured to be variable.

【0228】具体的に説明すると、図13に示すように
マイクロ波導入管202におけるマイクロ波導入窓20
1と接する部分には、スロットアンテナ部222が形成
されている。
Specifically, as shown in FIG. 13, the microwave introduction window 20 in the microwave introduction tube 202 is used.
A slot antenna section 222 is formed in a portion in contact with 1.

【0229】このスロットアンテナ部203には、互い
に並行な2つの開口部223、224が形成されてい
る。これら開口部223、224は、長方形状で、かつ
その長手方向がマイクロ波の伝搬方向と一致する方向に
形成されている。
The slot antenna section 203 has two openings 223 and 224 which are parallel to each other. These openings 223 and 224 are rectangular and formed in a direction in which the longitudinal direction coincides with the microwave propagation direction.

【0230】このスロットアンテナ部203の内部に
は、2つの金属板225、226がそれぞれ各開口部2
23、224に対応する位置に矢印(A)及び(B)方
向に移動自在に設けられている。
Inside the slot antenna section 203, two metal plates 225 and 226
23 and 224 are provided movably in the directions of arrows (A) and (B).

【0231】すなわち、これら金属板225、226に
は、それぞれ細い操作用の各金属棒227、228が取
り付けられ、これら金属棒227、228がスロットア
ンテナ部203の各案内孔229、230を通して突出
している。
That is, thin metal rods 227 and 228 for operation are attached to the metal plates 225 and 226, respectively. I have.

【0232】又、これら金属板225、226の幅は、
それぞれ開口部223、224に配置した場合、各開口
部223、224の半分を遮蔽すると共に半分を開放
し、この開放される部分で所定幅の各マイクロ波放出口
220、221が形成されるようになっている。
The widths of the metal plates 225 and 226 are
When arranged in the openings 223 and 224, respectively, half of each of the openings 223 and 224 are shielded and half of the openings are opened, and the microwave emission ports 220 and 221 having a predetermined width are formed at the opened portions. It has become.

【0233】従って、操作用の各金属棒227、228
が操作された場合、例えば一方の金属板225が矢印
(A)方向に移動され、他方の金属板226が矢印
(B)方向に移動されると、2つのマイクロ波放出口2
20、211の間隔長は図14(a)に示すようにLa
なる。
Therefore, each of the operating metal rods 227, 228
Is operated, for example, when one metal plate 225 is moved in the direction of arrow (A) and the other metal plate 226 is moved in the direction of arrow (B), the two microwave emission ports 2 are moved.
Interval length of 20,211 becomes L a, as shown in FIG. 14 (a).

【0234】逆に、一方の金属板225が矢印(B)方
向に移動され、他方の金属板226が矢印(A)方向に
移動されると、2つのマイクロ波放出口220、211
の間隔長は図14(b) に示すようにLb (>La )とな
る。
Conversely, when one metal plate 225 is moved in the direction of arrow (B) and the other metal plate 226 is moved in the direction of arrow (A), the two microwave emission ports 220 and 211 are moved.
Interval length is L b (> L a) as shown in FIG. 14 (b) of the.

【0235】ここで、プロセス条件、例えばエッチング
では2つのマイクロ波放出口220、211の間隔長L
a を小さく例えば40mmに設定し、アッシングではマ
イクロ波放出口220、211の間隔長Lb を大きく例
えば50mmに設定する。
Here, in the process conditions, for example, in etching, the interval length L between the two microwave emission ports 220 and 211
Set small example 40mm to a, in the ashing set to increase for example 50mm apart length L b of the microwave outlet 220,211.

【0236】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0237】マイクロ波導波管202内を伝搬してきた
マイクロ波は、2つのマイクロ波放出口220、221
から放出され、マイクロ波導入窓201を通してプロセ
スチャンバ3内に導入され、これと共にガス供給口20
5を通してCF4 、O2 、Cl2 等の媒質ガスがプロセ
スチャンバ3内に供給されるので、この媒質ガスは、マ
イクロ波により励起され、それぞれプラズマ207が発
生する。
The microwave propagating in the microwave waveguide 202 is supplied to the two microwave emission ports 220 and 221.
And introduced into the process chamber 3 through the microwave introduction window 201, and together with the gas supply port 20
Since a medium gas such as CF 4 , O 2 , and Cl 2 is supplied into the process chamber 3 through 5, the medium gas is excited by microwaves, and plasma 207 is generated.

【0238】ここで、プロセス条件、例えばエッチング
では、操作用の各金属棒227、228が移動操作さ
れ、一方の金属板225が矢印(A)方向に移動される
とともに他方の金属板226が矢印(B)方向に移動さ
れ、これらマイクロ波放出口220、211の間隔長が
図14(a) に示すようにLa (例えば40mm)に設定
される。
Here, under the process conditions, for example, etching, the operating metal rods 227 and 228 are moved, and one metal plate 225 is moved in the direction of the arrow (A) and the other metal plate 226 is moved in the direction of the arrow (A). (B) is moved in the direction, spacing length of the microwave outlet 220,211 is set to L a (e.g. 40 mm) as shown in FIG. 14 (a).

【0239】又、アッシングでは、一方の金属板225
が矢印(B)方向に移動されるとともに他方の金属板2
26が矢印(A)方向に移動され、これらマイクロ波放
出口220、211の間隔長が図14(b) に示すように
b (例えば50mm)に設定される。
In ashing, one metal plate 225 is used.
Is moved in the direction of arrow (B) and the other metal plate 2
26 is moved in the direction of the arrow (A), and the interval length between the microwave emission ports 220 and 211 is set to L b (for example, 50 mm) as shown in FIG. 14B.

【0240】又、磁石206からは磁界がプラズマ20
7に対して加えられるので、プラズマ207中にある電
子は、磁界が加わることによりサイクロトロン運動し、
中性子との衝突が多く発生する。この電子と中性子との
衝突により活性種が多く発生するようになり、プラズマ
中の活性種の密度が高くなって安定したプラズマ207
が維持される。
A magnetic field is generated from the magnet 206 by the plasma 20.
7, the electrons in the plasma 207 perform cyclotron motion due to the application of a magnetic field,
Many collisions with neutrons occur. A large amount of active species is generated due to the collision between the electrons and the neutrons.
Is maintained.

【0241】このプラズマ207により生成された活性
種の密度は、プロセスチャンバ3内で均一に分布し、そ
の活性種は、排気口18に向かうガス流に運ばれて、基
板5に対するエッチング又はアッシングが行われる。
The density of the active species generated by the plasma 207 is uniformly distributed in the process chamber 3, and the active species is carried by the gas flow toward the exhaust port 18, so that the etching or ashing of the substrate 5 is performed. Done.

【0242】このように上記第3の実施の形態において
は、2つのマイクロ波放出口220、221の間隔長を
小さいLa 又は大きいLb に選択的に可変自在な構成と
したので、プロセス条件、すなわちエッチング、アッシ
ングに応じた最適なマイクロ波放出口220、221の
間隔長に設定でき、これらエッチング、アッシングにお
いて安定したプラズマ放電が得られる。
[0242] Since in the form of the thus the third embodiment was a selectively variable freely configure an interval length between two microwave outlet 220, 221 to a small L a or large L b, the process conditions That is, the interval length between the microwave emission ports 220 and 221 can be set to be optimal according to the etching and the ashing, and a stable plasma discharge can be obtained in the etching and the ashing.

【0243】従って、アッシングでは、各マイクロ波放
出口10、11の間隔長(例えば50mm)を長くで
き、プラズマ放電を安定させて、例えば液晶基板表面の
レジスト剥離の均一性を向上できる。
Therefore, in the ashing, the interval length (for example, 50 mm) between the microwave emission ports 10 and 11 can be increased, the plasma discharge can be stabilized, and the uniformity of the resist peeling on the liquid crystal substrate surface can be improved.

【0244】又、エッチングでは、各マイクロ波放出口
10、11の間隔長(例えば40mm)を短くできて、
CF4 、Cl2 、SF6 などの不安定なガスをO2 と同
等の流量を用いても安定したプラズマ放電が得られる。
In the etching, the interval length (for example, 40 mm) between the microwave emission ports 10 and 11 can be shortened.
Even if an unstable gas such as CF 4 , Cl 2 or SF 6 is used at a flow rate equivalent to that of O 2 , a stable plasma discharge can be obtained.

【0245】これにより従来のように、プロセス条件が
変わる毎に、各々のプロセス条件にあったマイクロ波放
出口10、11の間隔長の異なるスロット板をプロセス
チャンバ3を開いて取り付け、再びプロセスチャンバ3
を閉めるといった一連の大掛かりな作業を行う必要もな
い。
Thus, as in the prior art, each time the process conditions change, slot plates having different spacing lengths of the microwave emission ports 10 and 11 corresponding to the respective process conditions are opened and attached to the process chamber 3, and the process chamber is again mounted. 3
There is no need to perform a series of large-scale operations such as closing the.

【0246】(4) 次に本発明の第4の実施の形態につい
て説明する。なお、図12及び図13と同一部分には同
一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(4) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. 12 and 13 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0247】図15はプロセスプラズマ処理装置におけ
るマイクロ波放出口の具体的な構成図である。
FIG. 15 is a specific configuration diagram of a microwave emission port in a process plasma processing apparatus.

【0248】マイクロ波導入管202におけるマイクロ
波導入窓201と接する部分には、スロットアンテナ部
240が形成されている。
A slot antenna section 240 is formed in a portion of the microwave introduction tube 202 which is in contact with the microwave introduction window 201.

【0249】このスロットアンテナ部240には、開口
部241が形成されている。
The slot antenna section 240 has an opening 241 formed therein.

【0250】又、スロットアンテナ部240の内部に
は、開口部241の容積と等しい金属性の角材242が
複数個短冊状、例えば6本の角材242がそれぞれ矢印
(C)方向に移動自在に設けられている。
Further, inside the slot antenna section 240, a plurality of rectangular bars 242, for example, six rectangular bars 242 each having a volume equal to the volume of the opening 241 are provided so as to be movable in the direction of the arrow (C). Have been.

【0251】これら角材242には、それぞれ細い操作
用の各金属棒243a〜243fが取り付けられ、これ
ら金属棒243a〜243fがスロットアンテナ部24
0の案内孔244を通して突出している。
Each of these square members 242 is provided with thin metal rods 243a to 243f for operation, and these metal rods 243a to 243f are attached to the slot antenna section 24.
0 through the guide hole 244.

【0252】従って、操作用の各金属棒243a〜24
3fを操作し、図16(a) に示すように2つの角材24
2を中央部に配置し、残りの各角材242を両側にそれ
ぞれ2つづつ配置することにより、例えば間隔長La
2つのマイクロ波放出口220、221が形成される。
Therefore, each of the operating metal bars 243a to 243a
3f, the two square members 24 as shown in FIG.
2 were disposed in the center, by each 2 by one place each of the remaining square timber 242 on both sides, for example, two microwave outlet 220, 221 of the gap length L a is formed.

【0253】又、同図(b) に示すように4つの角材24
2を中央部に配置し、残りの各角材242を両側にそれ
ぞれ配置することにより、例えば間隔長Lb (>La
の2つのマイクロ波放出口220、221が形成され
る。
Further, as shown in FIG.
2 is disposed at the center and the remaining square members 242 are disposed on both sides, for example, so that the interval length L b (> L a )
Are formed.

【0254】又、同図(c) に示すように全ての角材24
2を中央部に配置することにより、例えば間隔長L
c (>Lb )の2つのマイクロ波放出口220、221
が形成され、任意の間隔長のマイクロ波放出口220、
221が形成される。
Further, as shown in FIG.
By arranging 2 at the center, for example, the interval length L
c (> L b ) two microwave outlets 220, 221
Are formed, and a microwave emission port 220 having an arbitrary interval length is provided.
221 are formed.

【0255】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0256】マイクロ波導波管202内を伝搬してきた
マイクロ波は、2つのマイクロ波放出口220、221
から放出され、マイクロ波導入窓201を通してプロセ
スチャンバ3内に導入され、これと共にガス供給口20
5を通してCF4 、O2 、Cl2 等の媒質ガスがプロセ
スチャンバ3内に供給されるので、この媒質ガスは、マ
イクロ波により励起され、それぞれプラズマ207が発
生する。
The microwave propagating in the microwave waveguide 202 is supplied to the two microwave emission ports 220 and 221.
And introduced into the process chamber 3 through the microwave introduction window 201, and together with the gas supply port 20
Since a medium gas such as CF 4 , O 2 , and Cl 2 is supplied into the process chamber 3 through 5, the medium gas is excited by microwaves, and plasma 207 is generated.

【0257】ここで、プロセス条件、例えばエッチング
では、図16(a) に示すように操作用の各金属棒243
a〜243fが操作され、2つの角材242が中央部に
配置されるとともに残りの各角材242が両側に配置さ
れ、例えば間隔長La (例えば40mm)の2つのマイ
クロ波放出口220、221が形成される。
Here, under the process conditions, for example, the etching, as shown in FIG.
a~243f is operated, two square timber 242 each remaining square timber 242 while being arranged in the central portion are arranged on either side, two microwave outlet 220 and 221, for example, interval length L a (e.g. 40 mm) It is formed.

【0258】又、アッシングでは、同図(b) に示すよう
に操作用の各金属棒243a〜243fが操作され、4
つの角材242が中央部に配置されるとともに残りの各
角材242が両側に配置され、例えば間隔長Lb (例え
ば50mm)の2つのマイクロ波放出口220、221
が形成される。
In ashing, each of the operating metal rods 243a to 243f is operated as shown in FIG.
One square member 242 is arranged at the center and the other square members 242 are arranged on both sides. For example, two microwave outlets 220 and 221 having an interval length L b (for example, 50 mm) are provided.
Is formed.

【0259】又、磁石206からは磁界がプラズマ20
7に対して加えられるので、上記同様に、プラズマ20
7中にある電子はサイクロトロン運動し、中性子との衝
突が多く発生し、プラズマ中の活性種の密度が高くなっ
て安定したプラズマ207が維持される。
A magnetic field is generated from the magnet 206 by the plasma 20.
7, the plasma 20
The electrons in 7 perform cyclotron motion, generate many collisions with neutrons, and the density of active species in the plasma increases, so that stable plasma 207 is maintained.

【0260】このプラズマ207により生成された活性
種の密度は、プロセスチャンバ3内で均一に分布し、そ
の活性種は、排気口18に向かうガス流に運ばれて、基
板5に対するエッチング又はアッシングが行われる。
The density of the active species generated by the plasma 207 is uniformly distributed in the process chamber 3, and the active species is carried by the gas flow toward the exhaust port 18, so that the etching or ashing of the substrate 5 is performed. Done.

【0261】このように上記第4の実施の形態において
は、上記第3の実施の形態と同様な効果を奏することは
言うまでもなく、かつ2つのマイクロ波放出口220、
221の間隔長をLa 、Lb に限らず、プロセス条件に
応じてLc 等のように任意に可変できる。
As described above, in the fourth embodiment, it is needless to say that the same effects as in the third embodiment can be obtained.
221 interval length of not only the L a, L b, can be varied arbitrarily as such L c depending on the process conditions.

【0262】なお、上記第3及び第4の実施の形態は、
次の通り変形してもよい。
Note that the above third and fourth embodiments are
It may be modified as follows.

【0263】例えば、上記第3又は第4の実施の形態に
おける互いの間隔長を可変自在なマイクロ波放出口を複
数組み並列に配置してもよい。これにより、大面積で安
定したプラズマ放電ができ、大面積の基板5に対して高
品質な加工特性を得ることができる。
For example, in the third or fourth embodiment, a plurality of microwave outlets whose distances can be freely varied may be arranged in parallel. Thus, stable plasma discharge can be performed in a large area, and high-quality processing characteristics can be obtained for a large-sized substrate 5.

【0264】又、図17に示すように2つの金属板22
5、226の移動を機械的又は電気的な構造で自動化し
てもよい。すなわち、操作用の各金属棒227、228
には、例えばピストンシリンダー等を備えた油圧又は空
気圧回路から構成される伝達機構部245が接続されて
いる。
Also, as shown in FIG.
The movement of 5, 226 may be automated with mechanical or electrical structures. That is, each metal rod 227, 228 for operation
Is connected to a transmission mechanism 245 composed of a hydraulic or pneumatic circuit having a piston cylinder or the like.

【0265】この伝達機構部245は、信号制御部24
6から送出される制御信号に従って駆動するするもの
で、この信号制御部246は、予め記憶された制御プロ
グラムを実行し、2つのマイクロ波放出口220、22
1の間隔長、例えばエッチング、アッシングに応じた間
隔長La 、Lb を得るのに必要な各金属板225、22
6の移動方向及びその距離を制御信号として送出する機
能を有している。
The transmission mechanism 245 includes the signal controller 24
The signal control unit 246 executes a control program stored in advance and executes the two microwave emission ports 220 and 22.
Interval length of 1, for example etching, interval length L a corresponding to ashing, the metal plate necessary to obtain a L b 225,22
6 has a function of transmitting the moving direction and the distance thereof as control signals.

【0266】このように2つのマイクロ波放出口22
0、221の間隔長La 、Lb を自動化することによ
り、これらマイクロ波放出口220、221の間隔長L
a 、Lbを可変する時間を大幅に短縮でき、エッチン
グ、アッシングなどのプロセス条件による加工効率を高
くできる。
Thus, the two microwave outlets 22
By automating the interval lengths L a and L b of 0 and 221, the interval length L of these microwave outlets 220 and 221 is
a, L b can significantly reduce the time of varying the etching, the processing efficiency due to process conditions such as ashing can be increased.

【0267】又、このような互いの間隔長を可変自在と
するマイクロ波放出口は、図5や図11に示すプロセス
プラズマ処理装置にも適用可能である。
Further, such a microwave emission port capable of making the interval length of each other variable is also applicable to the process plasma processing apparatus shown in FIGS. 5 and 11.

【0268】(5) 次に本発明の第5の実施の形態につい
て説明する。なお、図55と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
(5) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in FIG. 55 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0269】図18はプロセスプラズマ処理装置の構成
図であり、図19は同装置を上方から見た構成図であ
る。
FIG. 18 is a configuration diagram of a process plasma processing apparatus, and FIG. 19 is a configuration diagram of the same apparatus as viewed from above.

【0270】気密容器20内には、複数の噴出ノズル5
0、51が互いに対向配置されている。すなわち、これ
ら噴出ノズル50と51とは、2つのマイクロ波導入窓
28、29の間にある梁部分52を介して互いに対向配
置され、それぞれ気密容器20の両サイドの内壁上部
で、各マイクロ波導入窓28、29下面の極近傍となっ
ている。
In the airtight container 20, a plurality of ejection nozzles 5
0 and 51 are arranged facing each other. That is, these ejection nozzles 50 and 51 are disposed opposite to each other via the beam portion 52 between the two microwave introduction windows 28 and 29, and each of the ejection nozzles 50 and 51 is located above the inner wall on both sides of the airtight container 20. It is very near the lower surfaces of the introduction windows 28 and 29.

【0271】これら噴出ノズル50、51は、それぞれ
CF4 、O2 、Cl2 等の媒質ガスを気密容器20内の
中央部に向けて噴出するものである。
The jet nozzles 50 and 51 jet medium gases such as CF 4 , O 2 and Cl 2 toward the center of the hermetic container 20.

【0272】このような構成であれば、各マイクロ波発
振器24、25から発振され、それぞれマイクロ波導波
管22、23内を伝搬してきたマイクロ波は、それぞれ
マイクロ波放出口26、27から放出され、マイクロ波
導入窓28、29を通して気密容器20内に導入され
る。
With such a configuration, the microwaves oscillated from the microwave oscillators 24 and 25 and propagated in the microwave waveguides 22 and 23 are emitted from the microwave emission ports 26 and 27, respectively. , Are introduced into the airtight container 20 through the microwave introduction windows 28 and 29.

【0273】これと共にCF4 、O2 、Cl2 等の媒質
ガスが、気密容器20の両サイドに対向配置された各噴
出ノズル50、51からそれぞれ気密容器20の中央部
に向けて噴出される。
At the same time, a medium gas such as CF 4 , O 2 , Cl 2 or the like is jetted from the jet nozzles 50 and 51 disposed on both sides of the airtight container 20 toward the center of the airtight container 20, respectively. .

【0274】この噴出された媒質ガスは、矢印(ハ)及
び(ニ)に示すように気密容器20の中央部に向かい、
梁部分42の直下まで到達する。
The ejected medium gas travels toward the center of the airtight container 20 as shown by arrows (c) and (d).
It reaches just below the beam portion 42.

【0275】このように媒質ガスが気密容器20内に供
給されると、この媒質ガスは、マイクロ波により励起さ
れ、各マイクロ波導入窓28、29の下方でそれぞれプ
ラズマ53、54が発生する。
When the medium gas is supplied into the airtight container 20 in this manner, the medium gas is excited by the microwave, and plasmas 53 and 54 are generated below the microwave introduction windows 28 and 29, respectively.

【0276】これらプラズマ53、54により生成され
た活性種は、各ガス排気系33a、33bに向かうガス
流に運ばれて、基板5をプロセス加工する。
The active species generated by the plasmas 53 and 54 are carried by the gas flows toward the respective gas exhaust systems 33a and 33b, and process the substrate 5.

【0277】このとき、活性種は、媒質ガスが気密容器
20の両サイドから梁部分42の直下に向けて流れるの
で、気密容器20内の基板5の全面に亘って均一な密度
になる。
At this time, the active species has a uniform density over the entire surface of the substrate 5 in the hermetic container 20 since the medium gas flows from both sides of the hermetic container 20 directly below the beam portion 42.

【0278】このように上記第5の実施の形態において
は、気密容器20の両サイドに複数の噴出ノズル50、
51を対向配置したので、これら噴出ノズル50、51
からそれぞれ噴出された媒質ガスは、気密容器20内の
中央部に向けて流れるので、プラズマ53、54によっ
て生成される気密容器20内の活性種密度は均一に分布
する。
As described above, in the fifth embodiment, a plurality of ejection nozzles 50 are provided on both sides of the airtight container 20.
Since the ejection nozzles 51 and 51 are arranged to face each other,
Since the medium gas ejected from the gas flows toward the central portion in the hermetic container 20, the active species density in the hermetic container 20 generated by the plasmas 53 and 54 is uniformly distributed.

【0279】このように気密容器20内で活性種密度を
均一に分布できるので、大面積の基板5に対するエッチ
ングレートやアッシングレートは、図20に示すように
従来装置と比較して梁部分52直下のエッチングレート
やアッシングレートが向上し、基板5の全面に亘って均
一化でき、かつ加工速度が速くなる。
As described above, since the active species density can be evenly distributed in the hermetic container 20, the etching rate and the ashing rate for the large-area substrate 5 are lower than those of the conventional apparatus as shown in FIG. The etching rate and the ashing rate of the substrate 5 can be improved, can be uniform over the entire surface of the substrate 5, and the processing speed can be increased.

【0280】(6) 次に本発明の第6の実施の形態につい
て説明する。なお、図1と同一部分には同一符号を付し
てその詳しい説明は省略する。
(6) Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0281】図21はプロセスプラズマ処理装置の構成
図であり、図22は同装置を上方から見た構成図であ
る。
FIG. 21 is a configuration diagram of a process plasma processing apparatus, and FIG. 22 is a configuration diagram of the same apparatus as viewed from above.

【0282】気密容器60の下部には加工ステージ61
が設けられ、この加工ステージ61には、液晶基板等の
基板5が載置されている。
The processing stage 61 is provided below the airtight container 60.
The processing stage 61 has a substrate 5 such as a liquid crystal substrate mounted thereon.

【0283】この気密容器60の上部には、3つのマイ
クロ波導波管62〜64が設けられている。これらマイ
クロ波導波管62〜64は、それぞれマイクロ波発振器
65a〜65cから発振されたマイクロ波を導くもの
で、その底部にはそれぞれマイクロ波放出口67〜69
が形成されている。
At the top of the airtight container 60, three microwave waveguides 62 to 64 are provided. These microwave waveguides 62 to 64 guide microwaves oscillated from microwave oscillators 65a to 65c, respectively, and have microwave emission ports 67 to 69 at the bottom thereof.
Are formed.

【0284】これらマイクロ波導波管62〜64の下面
には、例えば石英、アルミナセラミック等の誘電体によ
り形成された各マイクロ波導入窓70〜72がそれぞれ
設けられている。
On the lower surfaces of these microwave waveguides 62 to 64, there are provided respective microwave introduction windows 70 to 72 made of a dielectric material such as quartz or alumina ceramic.

【0285】これら3つのマイクロ波導入窓70〜72
の各間には、それぞれ梁部分73、74が設けられ、こ
れら梁部分73、74により各マイクロ波導入窓70〜
72を支持している。
The three microwave introduction windows 70 to 72
, Beam portions 73 and 74 are provided between the microwave introduction windows 70 to 74.
72 are supported.

【0286】このような3つのマイクロ波導入窓70〜
72を備えた気密容器60内には、複数の噴出ノズル7
5、76が互いに対向配置されている。すなわち、これ
ら噴出ノズル75と76とは、3つのマイクロ波導入窓
70〜72の間にある各梁部分73、74を介して互い
に対向配置され、かつそれぞれ気密容器60の両サイド
の内壁上部で、3つのマイクロ波導入窓70〜72下面
のごく近傍となっている。
The three microwave introduction windows 70 to 70
In the airtight container 60 provided with the
5, 76 are opposed to each other. In other words, these ejection nozzles 75 and 76 are disposed to face each other via the beam portions 73 and 74 between the three microwave introduction windows 70 to 72, respectively, and at the upper portions of the inner walls on both sides of the airtight container 60. , Are very close to the lower surfaces of the three microwave introduction windows 70 to 72.

【0287】又、気密容器60内における各噴出ノズル
75、76が設けられた内壁とは異なる他方の対向する
内壁には、各マイクロ波導入窓70〜72ごとに1対づ
つの噴出ノズル75aと76aとが対向配置されてい
る。
In the airtight container 60, a pair of ejection nozzles 75a is provided for each of the microwave introduction windows 70 to 72 on the other opposite inner wall different from the inner wall where the ejection nozzles 75 and 76 are provided. 76a are disposed opposite to each other.

【0288】このような構成であれば、各マイクロ波発
振器65a〜65cから発振され、それぞれマイクロ波
導波管62〜64内を伝搬してきたマイクロ波は、それ
ぞれマイクロ波放出口67〜69から放出され、3つの
マイクロ波導入窓70〜72を通して気密容器60内に
導入される。
With such a configuration, the microwaves oscillated from the microwave oscillators 65a to 65c and propagated in the microwave waveguides 62 to 64 are emitted from the microwave emission ports 67 to 69, respectively. And is introduced into the airtight container 60 through the three microwave introduction windows 70 to 72.

【0289】これと共にCF4 、O2 、Cl2 等の媒質
ガスが、気密容器60の両サイドに対向配置された各噴
出ノズル75、76からそれぞれ気密容器60の中央部
に向けて噴出される。
At the same time, a medium gas such as CF 4 , O 2 , Cl 2 or the like is jetted toward the center of the airtight container 60 from the jet nozzles 75, 76 arranged on both sides of the airtight container 60. .

【0290】又、各噴出ノズル75aと76aからもC
4 、O2 、Cl2 等の媒質ガスが、気密容器60内に
噴出される。
[0290] Also, the C from the ejection nozzles 75a and 76a
Medium gas such as F 4 , O 2 , Cl 2 is jetted into the airtight container 60.

【0291】これら噴出された媒質ガスは、矢印(ホ)
及び(ヘ)に示すように気密容器60の中央部に向か
い、各梁部分73、74の直下を通って中央部のマイク
ロ波導入窓72の下方にまで到達する。
These ejected medium gases are indicated by arrows (e).
As shown in (f) and (c), the beam goes toward the center of the hermetic container 60, passes directly below the beam portions 73 and 74, and reaches below the microwave introduction window 72 in the center.

【0292】このように媒質ガスが気密容器60内に供
給されると、この媒質ガスは、マイクロ波により励起さ
れ、3つのマイクロ波導入窓70〜72の下方でそれぞ
れプラズマ77〜79が発生する。
When the medium gas is supplied into the airtight container 60 in this way, the medium gas is excited by the microwave, and plasmas 77 to 79 are generated below the three microwave introduction windows 70 to 72, respectively. .

【0293】これらプラズマ77〜79により生成され
た活性種は、各ガス排気系33a、33bに向かうガス
流に運ばれて、基板5をプロセス加工する。
The active species generated by the plasmas 77 to 79 are carried by the gas flows toward the gas exhaust systems 33a and 33b, and process the substrate 5.

【0294】このとき、活性種は、媒質ガスが気密容器
60の両サイドから各梁部分73、74の下方を通って
中央部のマイクロ波導入窓72の下方に向けて流れるの
で、気密容器60内の基板5の全面に亘って均一な密度
になる。
At this time, since the medium gas flows from both sides of the hermetic container 60 under the beam portions 73 and 74 toward the lower portion of the microwave introduction window 72 at the central portion, the active species flows in the hermetic container 60. The density becomes uniform over the entire surface of the substrate 5 inside.

【0295】このように上記第6の実施の形態において
は、気密容器60の両サイドに複数の噴出ノズル75〜
76を対向配置したので、3つのマイクロ波導入窓70
〜72が設けられていても、プラズマ77〜79によっ
て生成される気密容器60内の活性種密度を大面積の基
板5上において均一に分布でき、この大面積の基板5に
対するエッチングレートやアッシングレートを基板5の
全面に亘って均一化でき、かつ加工速度が速くなる。
As described above, in the sixth embodiment, a plurality of ejection nozzles 75 to 75 are provided on both sides of the airtight container 60.
76, the three microwave introduction windows 70
, The active species density in the hermetic container 60 generated by the plasmas 77 to 79 can be uniformly distributed on the large-area substrate 5, and the etching rate and the ashing rate for the large-area substrate 5 are provided. Can be uniformed over the entire surface of the substrate 5 and the processing speed can be increased.

【0296】(7) 次に本発明の第7の実施の形態につい
て説明する。なお、図21及び図22と同一部分には同
一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(7) Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. 21 and 22 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0297】図23はプロセスプラズマ処理装置の構成
図であり、図24は同装置を上方から見た構成図であ
る。
FIG. 23 is a block diagram of a process plasma processing apparatus, and FIG. 24 is a block diagram of the apparatus as viewed from above.

【0298】3つのマイクロ波導入窓70〜72が設け
られた気密容器60には、両サイド側で互いに対向配置
された第1の噴出ノズル群75、76とに加えて、3つ
のマイクロ波導入窓70〜72の各間に設けられている
各梁部分73、74に、これも互いに対向配置された第
2の噴出ノズル群80、81が設けられている。
The airtight container 60 provided with the three microwave introduction windows 70 to 72 has three microwave introduction windows in addition to the first ejection nozzle groups 75 and 76 arranged on both sides to face each other. Each of the beam portions 73 and 74 provided between the windows 70 to 72 is provided with a second ejection nozzle group 80 and 81 which are also arranged to face each other.

【0299】これら第2の噴出ノズル群80と81と
は、それぞれ各梁部分73、74に気密容器60の中央
部に向けて対向配置されている。
The second ejection nozzle groups 80 and 81 are arranged facing the beam portions 73 and 74, respectively, toward the center of the airtight container 60.

【0300】このような構成であれば、各マイクロ波発
振器65a〜65cから発振され、それぞれマイクロ波
導波管62〜64内を伝搬してきたマイクロ波は、それ
ぞれマイクロ波放出口67〜69から放出され、3つの
マイクロ波導入窓70〜72を通して気密容器60内に
導入される。
With such a configuration, the microwaves oscillated from the microwave oscillators 65a to 65c and propagated in the microwave waveguides 62 to 64 are respectively emitted from the microwave emission ports 67 to 69. And is introduced into the airtight container 60 through the three microwave introduction windows 70 to 72.

【0301】これと共にCF4 、O2 、Cl2 等の媒質
ガスが、気密容器60の両サイドに対向配置された第1
の噴出ノズル群75、76からそれぞれ気密容器60の
中央部に向けて噴出され、これと共に各梁部分73、7
4に設けられた第2の噴出ノズル群80、81からそれ
ぞれ気密容器60の中央部に向けて噴出される。
At the same time, a medium gas such as CF 4 , O 2 , Cl 2, etc.
Are ejected from the ejection nozzle groups 75, 76 toward the center of the airtight container 60, respectively.
4 are ejected from the second ejection nozzle groups 80 and 81 provided toward the center of the airtight container 60, respectively.

【0302】又、各噴出ノズル75aと76aからもC
4 、O2 、Cl2 等の媒質ガスが、気密容器60内に
噴出される。
[0302] In addition, the C from the ejection nozzles 75a and 76a
Medium gas such as F 4 , O 2 , Cl 2 is jetted into the airtight container 60.

【0303】これら噴出された媒質ガスは、矢印(ト)
(チ)及び(リ)に示すように気密容器60内の3つの
マイクロ波導入窓70〜72の下方に一様に流れる。
The ejected medium gas is indicated by an arrow (g).
As shown in (h) and (i), the gas flows uniformly below the three microwave introduction windows 70 to 72 in the airtight container 60.

【0304】このように媒質ガスが気密容器60内に供
給されると、この媒質ガスは、マイクロ波により励起さ
れ、3つのマイクロ波導入窓70〜72の下方でそれぞ
れプラズマ82〜84が発生する。
When the medium gas is supplied into the airtight container 60 in this manner, the medium gas is excited by the microwave, and plasmas 82 to 84 are generated below the three microwave introduction windows 70 to 72, respectively. .

【0305】これらプラズマ82〜84により生成され
た活性種は、各ガス排気系33a、33bに向かうガス
流に運ばれて、基板5をプロセス加工する。
The active species generated by the plasmas 82 to 84 are carried in a gas flow toward each of the gas exhaust systems 33a and 33b, and process the substrate 5.

【0306】このとき、活性種は、3つのマイクロ波導
入窓70〜72の下方に一様に流れるので、気密容器6
0内の基板5の全面に亘って均一な密度になる。
At this time, since the active species uniformly flow below the three microwave introduction windows 70 to 72, the airtight container 6
The density becomes uniform over the entire surface of the substrate 5 in the area 0.

【0307】このように上記第7の実施の形態において
は、気密容器60内に両サイド側で互いに対向配置され
た第1の噴出ノズル群75、76に加えて、各梁部分7
3、74にも互いに対向配置された第2の噴出ノズル群
80、81を設けたので、上記各実施の形態と同様に、
プラズマ77〜79によって生成される気密容器60内
の活性種密度を大面積の基板5上において均一に分布で
き、この大面積の基板5に対するエッチングレートやア
ッシングレートを基板5の全面に亘って均一化でき、か
つ加工速度が速くなる。
As described above, in the seventh embodiment, in addition to the first ejection nozzle groups 75 and 76 arranged on both sides in the airtight container 60, each beam portion 7
The second and third ejection nozzle groups 80 and 81 are also provided on the third and 74 so as to face each other.
The active species density in the hermetic container 60 generated by the plasma 77 to 79 can be uniformly distributed on the large-area substrate 5, and the etching rate and the ashing rate for the large-area substrate 5 are uniform over the entire surface of the substrate 5. And the processing speed is increased.

【0308】(8) 次に本発明の第8の実施の形態につい
て説明する。
(8) Next, an eighth embodiment of the present invention will be described.

【0309】図25はプロセスプラズマ処理装置の構成
図であり、図26は同装置を上方から見た構成図であ
る。
FIG. 25 is a configuration diagram of a process plasma processing apparatus, and FIG. 26 is a configuration diagram of the same apparatus as viewed from above.

【0310】気密容器90の下部には加工ステージ91
が設けられ、この加工ステージ91には、大口径半導体
ウエハ又は液晶基板等の基板5が載置されている。
At the lower part of the airtight container 90, a processing stage 91 is provided.
A substrate 5 such as a large-diameter semiconductor wafer or a liquid crystal substrate is placed on the processing stage 91.

【0311】この気密容器90の上部には、4つのマイ
クロ波導波管92、93が設けられている。なお、2つ
のマイクロ波導波管は、図面の関係上不図示である。
[0311] Four microwave waveguides 92 and 93 are provided above the airtight container 90. The two microwave waveguides are not shown in the drawing because of the drawing.

【0312】これらマイクロ波導波管92、93は、そ
れぞれマイクロ波発振器94から発振されたマイクロ波
を導くもので、その底部にはそれぞれマイクロ波放出口
95、96が形成されている。
The microwave waveguides 92 and 93 guide the microwave oscillated from the microwave oscillator 94, and have microwave emission ports 95 and 96 formed at the bottom thereof.

【0313】これらマイクロ波導波管92、93の下面
には、例えば石英、アルミナセラミック等の誘電体によ
り形成された4つのマイクロ波導入窓97〜100がそ
れぞれ設けられている。
On the lower surfaces of these microwave waveguides 92 and 93, four microwave introduction windows 97 to 100 made of a dielectric material such as quartz or alumina ceramic are provided, respectively.

【0314】これら4つのマイクロ波導入窓97〜10
0の各間には、それぞれ梁部分101〜103が設けら
れ、これら梁部分101〜103により各マイクロ波導
入窓97〜100を支持している。
The four microwave introduction windows 97 to 10
The beam portions 101 to 103 are provided between the zeros, respectively, and the microwave introduction windows 97 to 100 are supported by these beam portions 101 to 103.

【0315】このような4つのマイクロ波導入窓97〜
100を備えた気密容器90内には、第1の噴出ノズル
群104、105が互いに対向配置されている。すなわ
ち、これら第1の噴出ノズル群104と105とは、4
つのマイクロ波導入窓97〜100の間にある各梁部分
101〜103を介して互いに対向配置され、それぞれ
気密容器90の両サイドの内壁上部で、両サイド側の各
マイクロ波導入窓97、100下面の極近傍となってい
る。
The four microwave introduction windows 97 to 97
The first ejection nozzle groups 104 and 105 are arranged in the airtight container 90 provided with the first ejection nozzle group 100 so as to face each other. That is, these first ejection nozzle groups 104 and 105
The microwave introduction windows 97, 100 on both sides are disposed opposite to each other via the beam portions 101-103 between the two microwave introduction windows 97-100, respectively, at the upper part of the inner wall on both sides of the airtight container 90. It is very close to the lower surface.

【0316】又、3つの梁部分101〜103のうち中
央の梁部分102を除く各梁部分101、103には、
第2の噴出ノズル群106、107が設けられている。
これら第2の噴出ノズル106と107とは、互いに中
央の梁部分102を介して対向配置されている。
Each of the three beam portions 101-103 except for the central beam portion 102 has
Second ejection nozzle groups 106 and 107 are provided.
These second ejection nozzles 106 and 107 are arranged to face each other with a central beam portion 102 interposed therebetween.

【0317】なお、気密容器90内における各噴出ノズ
ル104、105が設けられた内壁とは異なる他方の対
向する内壁には、4つのマイクロ波導入窓97〜100
ごとに1対づつの噴出ノズル108と109とが対向配
置されている。
In the airtight container 90, four microwave introduction windows 97 to 100 are provided on the other opposite inner wall different from the inner wall where the jet nozzles 104 and 105 are provided.
A pair of ejection nozzles 108 and 109 are disposed to face each other.

【0318】このような構成であれば、各マイクロ波発
振器94から発振され、それぞれマイクロ波導波管9
2、93内を伝搬してきたマイクロ波は、それぞれマイ
クロ波放出口95、96から放出され、4つのマイクロ
波導入窓97〜100を通してそれぞれ気密容器60内
に導入される。
With such a configuration, each of the microwave oscillators 94 oscillates and each of the microwave waveguides 9
Microwaves that have propagated inside 2, 93 are emitted from microwave emission ports 95, 96, respectively, and are introduced into airtight container 60 through four microwave introduction windows 97-100, respectively.

【0319】これと共にCF4 、O2 、Cl2 等の媒質
ガスが、気密容器90の両サイドに対向配置された第1
の噴出ノズル群104、105からそれぞれ気密容器9
0の中央部に向けて噴出され、これと共に各梁部分10
6、107に設けられた第2の噴出ノズル群106、1
07からそれぞれ気密容器90の中央部に向けて噴出さ
れる。
At the same time, a medium gas such as CF 4 , O 2 , Cl 2, etc.
From the jet nozzle groups 104 and 105 of the airtight container 9
0, and is spouted toward the center of
6 and 107, the second ejection nozzle groups 106, 1
07 are respectively ejected toward the center of the airtight container 90.

【0320】又、各噴出ノズル108、109からもC
4 、O2 、Cl2 等の媒質ガスが、気密容器90内に
噴出される。
[0320] In addition, the C
Medium gas such as F 4 , O 2 , Cl 2 is jetted into the airtight container 90.

【0321】これら噴出された媒質ガスは、矢印(ヌ)
及び(ル)に示すように気密容器90内の中央部の梁部
分102の下方に向かって流れる。
[0321] These ejected medium gases are indicated by arrows (nu).
As shown in FIGS. 7A and 7B, the air flows downward of the central beam portion 102 in the airtight container 90.

【0322】このように媒質ガスが気密容器90内に供
給されると、この媒質ガスは、マイクロ波により励起さ
れ、4つのマイクロ波導入窓97〜100の下方でそれ
ぞれプラズマが発生する。
When the medium gas is supplied into the airtight container 90 in this manner, the medium gas is excited by the microwave, and plasma is generated below the four microwave introduction windows 97 to 100, respectively.

【0323】これらプラズマにより生成された活性種
は、各ガス排気系33a、33bに向かうガス流に運ば
れて、基板5をプロセス加工する。
The active species generated by these plasmas are carried by the gas flows toward the gas exhaust systems 33a and 33b, and process the substrate 5.

【0324】このとき、活性種は、中央部の梁部分10
2の下方に向かって流れるので、気密容器90内の基板
5の全面に亘って均一な密度になる。
At this time, the active species is applied to the beam 10 at the center.
2, the density becomes uniform over the entire surface of the substrate 5 in the hermetic container 90.

【0325】このように上記第8の実施の形態において
は、気密容器90内に両サイド側で互いに対向配置され
た第1の噴出ノズル群104、105に加えて、各梁部
分101、103にも互いに対向配置された第2の噴出
ノズル群106、107を設けたので、上記各実施の形
態と同様に、プラズマによって生成される気密容器90
内の活性種密度を大面積の基板5上において均一に分布
でき、この大面積の基板5に対するエッチングレートや
アッシングレートを基板5の全面に亘って均一化でき、
かつ加工速度が速くなる。
As described above, in the eighth embodiment, in addition to the first ejection nozzle groups 104 and 105 arranged on both sides in the airtight container 90, the beam portions 101 and 103 are provided. Also provided with the second ejection nozzle groups 106 and 107 arranged opposite to each other, so that the airtight container 90 generated by the plasma as in the above embodiments.
, The active species density can be uniformly distributed on the large-area substrate 5, and the etching rate and the ashing rate for the large-area substrate 5 can be made uniform over the entire surface of the substrate 5,
And the processing speed is increased.

【0326】(9) 次に本発明の第9の実施の形態につい
て説明する。なお、図18及び図19と同一部分には同
一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(9) Next, a ninth embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in FIGS. 18 and 19 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0327】図27はプロセスプラズマ処理装置の構成
図であり、図28は同装置を上方から見た構成図であ
る。
FIG. 27 is a configuration diagram of a process plasma processing apparatus, and FIG. 28 is a configuration diagram of the same apparatus as viewed from above.

【0328】気密容器20内の梁部分52には、複数の
噴出ノズル110、111が配置されている。これら噴
出ノズル110、111のうち一方の噴出ノズル110
は噴出ノズル50に対して対向配置され、他方の噴出ノ
ズル111は噴出ノズル51に対して対向配置されてい
る。
[0328] A plurality of ejection nozzles 110 and 111 are arranged in the beam portion 52 in the airtight container 20. One of the ejection nozzles 110 and 111
Is arranged to face the ejection nozzle 50, and the other ejection nozzle 111 is arranged to face the ejection nozzle 51.

【0329】これら梁部分52の各噴出ノズル110、
111のノズル径は、両サイド側の各噴出ノズル50、
51のノズル径に比べて小さく形成され、媒質ガスの噴
出量が少なくなっている。
The jet nozzles 110 of these beam portions 52
The nozzle diameter of 111 is each ejection nozzle 50 on both sides,
51 is formed smaller than the nozzle diameter of 51, and the ejection amount of the medium gas is reduced.

【0330】このような構成であれば、各マイクロ波発
振器24、25から発振され、それぞれマイクロ波導波
管22、23内を伝搬してきたマイクロ波は、それぞれ
マイクロ波放出口26、27から放出され、マイクロ波
導入窓28、29を通して気密容器20内に導入され
る。
With such a configuration, the microwaves oscillated from the microwave oscillators 24 and 25 and propagated in the microwave waveguides 22 and 23 are emitted from the microwave emission ports 26 and 27, respectively. , Are introduced into the airtight container 20 through the microwave introduction windows 28 and 29.

【0331】これと共にCF4 、O2 、Cl2 等の媒質
ガスが、気密容器20の両サイドに対向配置された各噴
出ノズル50、51からそれぞれ気密容器20の中央部
に向けて噴出される。
At the same time, a medium gas such as CF 4 , O 2 , Cl 2 or the like is jetted from the jet nozzles 50 and 51 disposed on both sides of the airtight container 20 toward the center of the airtight container 20, respectively. .

【0332】この噴出された媒質ガスは、矢印(ハ)及
び(ニ)に示すように気密容器20の中央部に向かい、
梁部分52の直下まで到達する。
The ejected medium gas travels toward the center of the airtight container 20 as shown by arrows (c) and (d).
It reaches just below the beam portion 52.

【0333】これと共に梁部分52の各噴出ノズル11
0、111からそれぞれCF4 、O2 、Cl2 等の媒質
ガスが噴出され、この媒質ガスも梁部分52の下方に向
かって流れる。
At the same time, each ejection nozzle 11 of the beam portion 52
Medium gases such as CF 4 , O 2 , and Cl 2 are ejected from 0 and 111, respectively, and this medium gas also flows downward of the beam portion 52.

【0334】これら噴出ノズル110、111から噴出
される媒質ガス量は、両サイドの各噴出ノズル50、5
1から噴出される媒質ガス量に比べて少ない媒質ガス量
となっている。
[0334] The amount of medium gas ejected from these ejection nozzles 110 and 111 depends on the ejection nozzles 50 and 5 on both sides.
The medium gas amount is smaller than the medium gas amount ejected from No. 1.

【0335】このように媒質ガスが気密容器20内に供
給されると、この媒質ガスは、マイクロ波により励起さ
れ、各マイクロ波導入窓28、29の下方でそれぞれプ
ラズマが発生する。
When the medium gas is supplied into the airtight container 20 in this manner, the medium gas is excited by the microwave, and plasma is generated below the microwave introduction windows 28 and 29, respectively.

【0336】これらプラズマにより生成された活性種
は、各ガス排気系33a、33bに向かうガス流に運ば
れて、基板5をプロセス加工する。
The active species generated by these plasmas are carried by the gas flows toward the respective gas exhaust systems 33a and 33b, and process the substrate 5.

【0337】このとき、活性種は、媒質ガスが気密容器
20の両サイド及び梁部分52からこの梁部分52の下
方に向かって流れるので、気密容器20内の基板5の全
面に亘って均一な密度になる。
At this time, the active species is uniform over the entire surface of the substrate 5 in the hermetic container 20 since the medium gas flows from both sides of the hermetic container 20 and the beam portion 52 toward the lower side of the beam portion 52. Density.

【0338】このように上記第9の実施の形態において
は、気密容器20の両サイドに複数の噴出ノズル50、
51を設けるとともに梁部分52にノズル径の小さい複
数の噴出ノズル110、111を設けたので、上記各実
施の形態と同様に、プラズマによって生成される気密容
器20内の活性種密度を大面積の基板5上において均一
に分布でき、この大面積の基板5に対するエッチングレ
ートやアッシングレートを基板5の全面に亘って均一化
でき、かつ加工速度が速くなる。
As described above, in the ninth embodiment, a plurality of ejection nozzles 50,
Since a plurality of ejection nozzles 110 and 111 having a small nozzle diameter are provided in the beam portion 52 and the beam portion 52 is provided, similarly to the above-described embodiments, the active species density in the hermetic container 20 generated by plasma can be increased over a large area. The etching rate and the ashing rate for the large-area substrate 5 can be uniform over the entire surface of the substrate 5 and the processing speed can be increased.

【0339】(10)次に本発明の第10の実施の形態につ
いて説明する。なお、図27及び図28と同一部分には
同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(10) Next, a tenth embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in FIGS. 27 and 28 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0340】図29はプロセスプラズマ処理装置の構成
図であり、図30は同装置を上方から見た構成図であ
る。
FIG. 29 is a configuration diagram of a process plasma processing apparatus, and FIG. 30 is a configuration diagram of the same apparatus as viewed from above.

【0341】気密容器20内の梁部分52には、複数の
噴出ノズル112、113が配置されている。これら噴
出ノズル112、113のうち一方の噴出ノズル112
は噴出ノズル50に対して対向配置され、他方の噴出ノ
ズル113は噴出ノズル51に対して対向配置されてい
る。
In the beam portion 52 in the airtight container 20, a plurality of ejection nozzles 112 and 113 are arranged. One of the ejection nozzles 112, 113
Is arranged to face the ejection nozzle 50, and the other ejection nozzle 113 is arranged to face the ejection nozzle 51.

【0342】これら噴出ノズル112、113の配置数
は、両サイド側の各噴出ノズル50、51の配置数に比
べて少なく、例えば両サイド側の各噴出ノズル50、5
1の配置数5本に対して2本に設定され、媒質ガスの噴
出量が少なくなっている。
The number of the ejection nozzles 112 and 113 is smaller than the number of the ejection nozzles 50 and 51 on both sides. For example, the number of the ejection nozzles 50 and 5 on both sides is small.
The number is set to two for five arrangements of one, and the ejection amount of the medium gas is reduced.

【0343】このような構成であれば、各マイクロ波導
波管22、23内を伝搬してきたマイクロ波は、それぞ
れマイクロ波放出口26、27から放出され、マイクロ
波導入窓28、29を通して気密容器20内に導入され
る。
With such a configuration, the microwaves propagating in the microwave waveguides 22 and 23 are emitted from the microwave emission ports 26 and 27, respectively, and passed through the microwave introduction windows 28 and 29 to form an airtight container. 20 is introduced.

【0344】これと共にCF4 、O2 、Cl2 等の媒質
ガスが、気密容器20の両サイドに対向配置された各噴
出ノズル50、51からそれぞれ気密容器20の中央部
に向けて噴出される。
At the same time, a medium gas such as CF 4 , O 2 , Cl 2 or the like is ejected from the ejection nozzles 50 and 51 disposed on both sides of the airtight container 20 toward the center of the airtight container 20, respectively. .

【0345】この噴出された媒質ガスは、矢印(ハ)及
び(ニ)に示すように気密容器20の中央部に向かい、
梁部分52の直下まで到達する。
The ejected medium gas travels toward the center of the airtight container 20 as shown by arrows (c) and (d).
It reaches just below the beam portion 52.

【0346】これと共に梁部分52の各噴出ノズル11
2、113からそれぞれCF4 、O2 、Cl2 等の媒質
ガスが噴出され、この媒質ガスも梁部分52の下方に向
かって流れる。
At the same time, each ejection nozzle 11 of the beam portion 52
Medium gases such as CF 4 , O 2 , and Cl 2 are ejected from the elements 2 and 113, respectively, and the medium gases also flow downward of the beam portion 52.

【0347】これら噴出ノズル112、113から噴出
される媒質ガス量は、両サイドの各噴出ノズル50、5
1から噴出される媒質ガス量に比べて少ない媒質ガス量
となっている。
The amount of the medium gas ejected from these ejection nozzles 112 and 113 depends on the ejection nozzles 50 and 5 on both sides.
The medium gas amount is smaller than the medium gas amount ejected from No. 1.

【0348】このように媒質ガスが気密容器20内に供
給されると、この媒質ガスは、マイクロ波により励起さ
れ、各マイクロ波導入窓28、29の下方でそれぞれプ
ラズマが発生する。
When the medium gas is supplied into the airtight container 20 in this manner, the medium gas is excited by the microwave, and plasma is generated below the microwave introduction windows 28 and 29, respectively.

【0349】これらプラズマにより生成された活性種
は、各ガス排気系33a、33bに向かうガス流に運ば
れて、基板5をプロセス加工する。
The active species generated by these plasmas are carried by the gas flows toward the gas exhaust systems 33a and 33b, and process the substrate 5.

【0350】このとき、活性種は、媒質ガスが気密容器
20の両サイド及び梁部分52からこの梁部分52の下
方に向かって流れるので、気密容器20内の基板5の全
面に亘って均一な密度になる。
At this time, the active species is uniformly distributed over the entire surface of the substrate 5 in the hermetic container 20 because the medium gas flows from both sides of the hermetic container 20 and the beam portion 52 toward below the beam portion 52. Density.

【0351】このように上記第10の実施の形態におい
ては、気密容器20の両サイドに複数の噴出ノズル5
0、51を設けるとともに梁部分52に配置数の少ない
複数の噴出ノズル112、113を設けたので、上記各
実施の形態と同様に、プラズマによって生成される気密
容器20内の活性種密度を大面積の基板5上において均
一に分布でき、この大面積の基板5に対するエッチング
レートやアッシングレートを基板5の全面に亘って均一
化でき、かつ加工速度が速くなる。
As described above, in the tenth embodiment, a plurality of ejection nozzles 5 are provided on both sides of the airtight container 20.
Since a plurality of ejection nozzles 112 and 113 having a small number of arrangements are provided in the beam portion 52 and the number of ejection nozzles 112 and 113 are small, the active species density in the hermetic container 20 generated by the plasma can be increased as in the above embodiments. The distribution can be uniform on the substrate 5 having a large area, the etching rate and the ashing rate for the large-area substrate 5 can be made uniform over the entire surface of the substrate 5, and the processing speed can be increased.

【0352】(11)次に本発明の第11の実施の形態につ
いて説明する。なお、図18及び図19と同一部分には
同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(11) Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in FIGS. 18 and 19 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0353】図31はプロセスプラズマ処理装置の構成
図であり、図32は同装置を上方から見た構成図であ
る。
FIG. 31 is a configuration diagram of a process plasma processing apparatus, and FIG. 32 is a configuration diagram of the same apparatus as viewed from above.

【0354】気密容器20内の梁部分52の下部には、
気密容器20内のガスを吸引する複数のガス吸込ポート
120が設けられている。
At the lower part of the beam portion 52 in the airtight container 20,
A plurality of gas suction ports 120 for sucking gas in the airtight container 20 are provided.

【0355】このような構成であれば、各マイクロ波発
振器24、25から発振され、それぞれマイクロ波導波
管22、23内を伝搬してきたマイクロ波は、それぞれ
マイクロ波放出口26、27から放出され、マイクロ波
導入窓28、29を通して気密容器20内に導入され
る。
With such a configuration, the microwaves oscillated from the microwave oscillators 24 and 25 and propagated in the microwave waveguides 22 and 23 are emitted from the microwave emission ports 26 and 27, respectively. , Are introduced into the airtight container 20 through the microwave introduction windows 28 and 29.

【0356】これと共にCF4 、O2 、Cl2 等の媒質
ガスが、気密容器20の両サイドに対向配置された各噴
出ノズル50、51からそれぞれ気密容器20の中央部
に向けて噴出される。
At the same time, a medium gas such as CF 4 , O 2 , Cl 2 or the like is ejected from the ejection nozzles 50 and 51 disposed on both sides of the airtight container 20 toward the center of the airtight container 20, respectively. .

【0357】この噴出された媒質ガスは、矢印(ハ)及
び(ニ)に示すように気密容器20の中央部に向かい、
梁部分42の直下まで到達し、そして、ガス吸込ポート
120から吸込まれる。
The ejected medium gas travels toward the center of the airtight container 20 as shown by arrows (c) and (d).
The gas reaches just below the beam portion 42 and is sucked through the gas suction port 120.

【0358】このように媒質ガスが気密容器20内に供
給されると、この媒質ガスは、マイクロ波により励起さ
れ、各マイクロ波導入窓28、29の下方でそれぞれプ
ラズマ53、54が発生する。
When the medium gas is supplied into the airtight container 20 in this manner, the medium gas is excited by the microwave, and plasmas 53 and 54 are generated below the microwave introduction windows 28 and 29, respectively.

【0359】これらプラズマ53、54により生成され
た活性種は、各ガス排気系33a、33bに向かうガス
流、及びガス吸込ポート120に吸込まれるガス流に運
ばれて、基板5をプロセス加工する。
The active species generated by the plasmas 53 and 54 are carried by the gas flow toward each of the gas exhaust systems 33 a and 33 b and the gas flow sucked into the gas suction port 120 to process the substrate 5. .

【0360】このように活性種は運ばれるので、活性種
密度は、気密容器20内の基板5の全面に亘って均一に
なる。
As described above, the active species are carried, so that the active species density becomes uniform over the entire surface of the substrate 5 in the hermetic container 20.

【0361】このように上記第11の実施の形態におい
ては、梁部分42にガス吸込ポート120を設けたの
で、活性種は、各ガス排気系33a、33bに向かうガ
ス流及びガス吸込ポート120に吸込まれるガス流に運
ばれ、その活性種密度は気密容器20内の基板5の全面
に亘って均一になり、大面積の基板5に対するエッチン
グレートやアッシングレートを基板5の全面に亘って均
一化でき、かつ加工速度が速くなる。
As described above, in the eleventh embodiment, since the gas suction port 120 is provided in the beam portion 42, the active species is supplied to the gas flow toward each gas exhaust system 33a, 33b and to the gas suction port 120. The active species density is carried over the entire surface of the substrate 5 in the hermetic container 20, and the etching rate and the ashing rate for the large-area substrate 5 are made uniform over the entire surface of the substrate 5. And the processing speed is increased.

【0362】(12)次に本発明の第12の実施の形態につ
いて説明する。なお、図58と同一部分には同一符号を
付してその詳しい説明は省略する。
(12) Next, a twelfth embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in FIG. 58 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0363】図33はプロセスプラズマ処理装置の構成
図である。
FIG. 33 is a configuration diagram of a process plasma processing apparatus.

【0364】プラズマチャンバ2に対してマイクロ波を
遮蔽するパンチングプレート130が設けられている。
なお、このパンチングプレート130は、プラズマチャ
ンバ2に電気的に接続され、接地されている。
The plasma chamber 2 is provided with a punching plate 130 for shielding microwaves.
The punching plate 130 is electrically connected to the plasma chamber 2 and is grounded.

【0365】このパンチングプレート130は、図34
に示すようにホルダ35及び曲面ホルダ131によりプ
ラズマチャンバ2からプロセスチャンバ3へ向かって凸
形状に突き出る所定の曲率半径に湾曲して、プラズマチ
ャンバ2に止め付けられている。
[0365] The punching plate 130 is provided as shown in FIG.
As shown in the figure, the holder 35 and the curved surface holder 131 are curved to a predetermined radius of curvature protruding from the plasma chamber 2 toward the process chamber 3 and fixed to the plasma chamber 2.

【0366】この曲面ホルダ131は、例えば弧の厚み
が10mm程度になるように決められ、長さ50cmで
はパンチングプレート130の曲率半径が約6000m
mとするものである。
The curved surface holder 131 is determined so that the thickness of the arc is, for example, about 10 mm. When the length is 50 cm, the radius of curvature of the punching plate 130 is about 6000 m.
m.

【0367】このような構成であれば、2つのマイクロ
波導波管8、9内を伝搬してきたマイクロ波は、それぞ
れマイクロ波放出口10、11から放出され、マイクロ
波導入窓12、13を通してプラズマチャンバ2内に導
入される。
With such a configuration, the microwaves that have propagated in the two microwave waveguides 8 and 9 are emitted from the microwave emission ports 10 and 11, respectively, and passed through the microwave introduction windows 12 and 13 to generate plasma. It is introduced into the chamber 2.

【0368】これと共にガス供給口6、7を通してCF
4 、O2 、Cl2 等の媒質ガスがプラズマチャンバ2内
に供給されるので、この媒質ガスは、マイクロ波により
励起され、それぞれプラズマ19、20が発生する。
At the same time, CF was passed through the gas supply ports 6 and 7.
4 , a medium gas such as O 2 and Cl 2 is supplied into the plasma chamber 2, so that the medium gas is excited by the microwave to generate plasmas 19 and 20, respectively.

【0369】これらプラズマ19、20により生成され
た活性種は、排気口18に向かうガス流に運ばれて、基
板5をプロセス加工する。
The active species generated by the plasmas 19 and 20 are carried by the gas flow toward the exhaust port 18 to process the substrate 5.

【0370】ここで、プラズマ発生時、プラズマ19、
20には、マイクロ波によりkWオーダのエネルギが供
給される。このエネルギは、活性種を生成させると共に
媒質ガスを加熱する。
Here, when the plasma is generated, the plasma 19,
20 is supplied with energy on the order of kW by microwaves. This energy generates active species and heats the medium gas.

【0371】そして、この加熱された媒質ガス及びプラ
ズマ19、20からの輻射によりパンチングプレート1
30を加熱される。
Then, the punching plate 1 is irradiated with the heated medium gas and radiation from the plasmas 19 and 20.
Heat 30.

【0372】このようにパンチングプレート130にプ
ラズマ19、20からの熱が上面から加わると、パンチ
ングプレート130は、下方向の凸形状を保持したまま
熱変形し、かつ上面が延びて下方向への突出が小さくな
る。
When the heat from the plasmas 19 and 20 is applied to the punching plate 130 from the upper surface, the punching plate 130 is thermally deformed while maintaining the downward convex shape, and the upper surface extends to extend downward. Projection is reduced.

【0373】このような変形では、下方向への凸形状は
維持されるので、プラズマチャンバ2の形状は大きく歪
むことはなく、放電分布もプラズマ19、20の発生時
である初期状態が維持される。なお、上方向への凸形状
も考えられるが、マイクロ波放出口10、11とパンチ
ングプレート130との距離が短くなってしまい、極端
にプラズマ19、20の密度が高くなる場合があるで、
下方向への凸形状の方が望ましい。
In such a deformation, since the downwardly convex shape is maintained, the shape of the plasma chamber 2 is not greatly distorted, and the discharge distribution maintains the initial state at the time of generation of the plasmas 19 and 20. You. An upwardly convex shape is also conceivable, but the distance between the microwave emission ports 10 and 11 and the punching plate 130 becomes short, and the density of the plasmas 19 and 20 may be extremely high.
A downward convex shape is more desirable.

【0374】従って、プラズマ19、20により生成さ
れる活性種密度は、プロセスチャンバ3内の基板5の全
面に亘って均一になる。
Therefore, the active species density generated by the plasmas 19 and 20 becomes uniform over the entire surface of the substrate 5 in the process chamber 3.

【0375】このように上記第12の実施の形態におい
ては、パンチングプレート130をホルダ35及び曲面
ホルダ131によりプラズマチャンバ2からプロセスチ
ャンバ3へ向かって凸形状となる所定の曲率半径に湾曲
して設けたので、パンチングプレート130は、下方向
の凸形状を保持したまま熱変形するため、プラズマチャ
ンバ2の形状変化は最小限度に抑えられる。
As described above, in the twelfth embodiment, the punching plate 130 is provided by the holder 35 and the curved surface holder 131 so as to be curved to have a predetermined radius of curvature that becomes convex from the plasma chamber 2 toward the process chamber 3. Therefore, since the punching plate 130 is thermally deformed while maintaining the downwardly convex shape, the shape change of the plasma chamber 2 is suppressed to a minimum.

【0376】これにより、動作時間の経過によっても放
電状態は変化することなく、基板5での加工量の面内分
布の時間変化Ko は、図35に示すように従来の加工量
の面内分布の時間変化K1 と比べて2分の1以下となっ
た。
Thus, the discharge state does not change even with the elapse of the operation time, and the time change Ko of the in-plane distribution of the processing amount on the substrate 5 is as shown in FIG. becomes less than one-half as compared with the time change K 1 in the distribution.

【0377】そして、基板5での加工量の面内分布率
は、従来において時間経過と共に±10%〜±20%に
上昇していたのに対し、本発明装置ではほぼ±10%前
後のまま維持できる。
The in-plane distribution rate of the processing amount on the substrate 5 has been increased from ± 10% to ± 20% with the passage of time in the related art, but remains approximately ± 10% in the apparatus of the present invention. Can be maintained.

【0378】又、曲面ホルダ131を用いる方式では、
パンチングプレート130を型押し加工する方法に比べ
て1枚で具体的に5万円〜10万円程度安価にできる。
In the method using the curved surface holder 131,
Compared to the method of embossing the punching plate 130, the cost can be specifically reduced by about 50,000 to 100,000 yen with one sheet.

【0379】なお、上記第12の実施の形態は、次の通
り変形してもよい。
The twelfth embodiment may be modified as follows.

【0380】例えば、上記第12の実施の形態では、曲
面ホルダ131によりパンチングプレート130の一方
向の曲面のみを湾曲させたが、これに限らず図36に示
すように2つの曲面ホルダ131、132を用いて2方
向の曲面でパンチングプレート130を湾曲させてもよ
い。
For example, in the twelfth embodiment, only the curved surface in one direction of the punching plate 130 is curved by the curved surface holder 131. However, the present invention is not limited to this, and the two curved surface holders 131 and 132 are used as shown in FIG. The punching plate 130 may be curved with a curved surface in two directions by using.

【0381】このように2方向から湾曲させても、基板
5での加工量の面内分布の時間変化は少なくできる。
Even if the substrate 5 is bent in two directions, the time variation of the in-plane distribution of the processing amount on the substrate 5 can be reduced.

【0382】(13)次に本発明の第13の実施の形態につ
いて説明する。なお、図58と同一部分には同一符号を
付してその詳しい説明は省略する。
(13) Next, a thirteenth embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in FIG. 58 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0383】図37はプロセスプラズマ処理装置の構成
図である。
FIG. 37 is a configuration diagram of a process plasma processing apparatus.

【0384】プロセスチャンバ250の上部には、マイ
クロ波導波管251が設けられている。このマイクロ波
導波管251は、マイクロ波発振器252から発振され
たマイクロ波253をプロセスチャンバ250内に導く
もので、その中間部にはマイクロ波チューナ254が設
けられている。
[0384] Above the process chamber 250, a microwave waveguide 251 is provided. The microwave waveguide 251 guides the microwave 253 oscillated from the microwave oscillator 252 into the process chamber 250, and a microwave tuner 254 is provided at an intermediate portion thereof.

【0385】このマイクロ波導波管251の下面には、
マイクロ波導入窓255が設けられ、このマイクロ波導
入窓255がプロセスチャンバ250の上部に設けられ
ている。又、マイクロ波導波管251のマイクロ波導入
窓255と接する部分には図示しないがスリット状の2
つのマイクロ波放出口が形成されている。
[0385] On the lower surface of the microwave waveguide 251,
A microwave introduction window 255 is provided, and the microwave introduction window 255 is provided above the process chamber 250. Although not shown, a portion of the microwave waveguide 251 in contact with the microwave introduction window 255 has a slit shape.
Two microwave outlets are formed.

【0386】マイクロ波導入窓255は、マイクロ波を
効率良くプラズマチュンバ250内に導入するために例
えば石英、アルミナセラミック等の誘電体により形成さ
れている。
[0386] The microwave introduction window 255 is formed of a dielectric material such as quartz or alumina ceramic in order to efficiently introduce microwaves into the plasma chamber 250.

【0387】プラズマチャンバ250は、CF4
2 、Cl2 等の媒質ガスを封入するもので、そのサイ
ド側にはこれら媒質ガスをプラズマチャンバ2内に供給
するためのガス供給口256が設けられている。なお、
プラズマチャンバ250の下部には、排気系257が設
けられている。
The plasma chamber 250 contains CF 4 ,
A gas supply port 256 for supplying a medium gas such as O 2 , Cl 2 or the like to the inside of the plasma chamber 2 is provided on a side of the medium gas. In addition,
An exhaust system 257 is provided below the plasma chamber 250.

【0388】又、プロセスチャンバ250内下部には、
加工ステージ258が設けられている。この加工ステー
ジ258には、大口径半導体ウエハや液晶基板等の基板
5が載置されている。
In the lower part of the process chamber 250,
A processing stage 258 is provided. On the processing stage 258, a substrate 5 such as a large-diameter semiconductor wafer or a liquid crystal substrate is mounted.

【0389】プロセスチャンバ250内には、パンチン
グプレート259が配置され、このパンチングプレート
259によりプロセスチャンバ250内を放電室260
と加工室261とに隔てている。
[0389] A punching plate 259 is disposed in the process chamber 250, and the punching plate 259 divides the inside of the process chamber 250 into the discharge chamber 260.
And a processing chamber 261.

【0390】このパンチングプレート259は、例えば
加工室261側に凸状に膨らんだ、いわゆるお椀のよう
な形状に形成され、その底部が桟262により支持され
ている。
The punching plate 259 is formed, for example, in the shape of a so-called bowl that protrudes in a convex shape toward the processing chamber 261, and the bottom thereof is supported by the bar 262.

【0391】このように放電室260は、加工室261
と隔てるパンチングプレート259によりマイクロ波に
対して共振器が構成される寸法、形状に形成されてい
る。
As described above, the discharge chamber 260 is
The punching plate 259 is formed in a size and shape that constitute a resonator for microwaves.

【0392】平均誘電率は、共振器内の構成物質(例え
ば窓、ガス)の寸法、固有誘電率等によって定まる。
The average dielectric constant is determined by the dimensions of the constituent materials (for example, windows and gases) in the resonator, the intrinsic dielectric constant, and the like.

【0393】上記パンチングプレート259には、放電
室260の周壁の温度に応じてその形状を補正するため
の補正機構Fが設けられている。
The punching plate 259 is provided with a correction mechanism F for correcting the shape of the discharge chamber 260 in accordance with the temperature of the peripheral wall.

【0394】この補正機構Fは、放電室260内におけ
るプラズマ放電部近傍の温度を検出するために放電室2
60の壁温度を測定する測定子263と、この測定子2
63により測定された放電室260の壁温度に応じた最
適な位置に桟262を移動制御する制御部264と、こ
の制御部264からの制御信号を受けて桟262を移動
し、これによりパンチングプレート259を放電室26
0の周壁の温度に応じて形状に補正してパンチングプレ
ート259と基板5との間隔を最適化する捩子送り等の
桟移動機構265とから構成されている。
The correcting mechanism F detects the temperature in the vicinity of the plasma discharge portion in the discharge chamber 260 so that the discharge chamber 2
A stylus 263 for measuring the wall temperature of the stylus 60 and this stylus 2
A control unit 264 for controlling the movement of the beam 262 to an optimum position corresponding to the wall temperature of the discharge chamber 260 measured by the control unit 63; and receiving the control signal from the control unit 264, the beam 262 is moved. 259 to the discharge chamber 26
It comprises a beam moving mechanism 265 such as a screw feed for correcting the shape according to the temperature of the peripheral wall of 0 and optimizing the interval between the punching plate 259 and the substrate 5.

【0395】ここで、制御部264によるパンチングプ
レート259の形状の最適化制御は、上記の通り測定子
263により測定される放電室260の周壁の温度に基
づいて行っている。すなわち、放電室260の周壁温度
の上昇に伴い、共振器内の平均誘電率は減少するととも
に共振長さは長くなる。
Here, the optimization control of the shape of the punching plate 259 by the control unit 264 is performed based on the temperature of the peripheral wall of the discharge chamber 260 measured by the measuring element 263 as described above. That is, as the peripheral wall temperature of the discharge chamber 260 increases, the average dielectric constant in the resonator decreases and the resonance length increases.

【0396】図38は放電室260の温度と放電室26
0の長さ、言い換えればマイクロ波導入窓255からパ
ンチングプレート259までの寸法の関係を定性的に示
す。同図から装置温度の変化に追従して安定な動作を行
うためには、放電室260の温度に応じて桟262を移
動させればよいことが分かる。
FIG. 38 shows the temperature of the discharge chamber 260 and the discharge chamber 26.
The relationship between the length of 0, in other words, the dimension relationship from the microwave introduction window 255 to the punching plate 259 is qualitatively shown. It can be seen from the figure that the bar 262 should be moved according to the temperature of the discharge chamber 260 in order to perform a stable operation following a change in the device temperature.

【0397】従って、制御部264は、測定子263に
より測定された放電室260の壁温度を入力し、図38
に示す放電室260の温度と放電室260の長さとの関
係に基づき、放電室260の壁温度に応じた最適な位置
に桟262を移動制御する制御信号を桟移動機構265
に送出する機能を有している。
Accordingly, the control section 264 inputs the wall temperature of the discharge chamber 260 measured by the tracing stylus 263, and
The control signal for controlling the movement of the beam 262 to the optimum position according to the wall temperature of the discharge chamber 260 is transmitted based on the relationship between the temperature of the discharge chamber 260 and the length of the discharge chamber 260 shown in FIG.
Has the function of sending to

【0398】なお、パンチングプレート259は、プロ
セスチャンバ250の内壁に対して例えば上下方向に摺
動自在に設けられ、かつ横方向にも滑ることが可能に設
けられている。
The punching plate 259 is provided so as to be slidable, for example, up and down with respect to the inner wall of the process chamber 250, and is also slidable in the horizontal direction.

【0399】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0400】マイクロ波導波管251内を伝搬してきた
マイクロ波253は、マイクロ波放出口から放出され、
マイクロ波導入窓255を通してプロセスチャンバ25
0内に導入される。
The microwave 253 propagating in the microwave waveguide 251 is emitted from the microwave emission port,
Process chamber 25 through microwave introduction window 255
Introduced in 0.

【0401】これと共にガス供給口256を通してCF
4 、O2 、Cl2 等の媒質ガスがプロセスチャンバ3内
に供給されるので、この媒質ガスは、マイクロ波により
励起されてプラズマが発生する。
At the same time, the CF is supplied through the gas supply port 256.
4 , a medium gas such as O 2 and Cl 2 is supplied into the process chamber 3, and the medium gas is excited by the microwave to generate plasma.

【0402】このプラズマにより生成された活性種の密
度は、プロセスチャンバ3内で均一に分布し、その活性
種は、排気系257に向かうガス流に運ばれて、基板5
をプロセス加工する。
The density of the active species generated by the plasma is uniformly distributed in the process chamber 3, and the active species is transferred to the gas flow toward the exhaust system 257 and
To process.

【0403】このように基板5を複数枚について連続的
にプロセス加工すると、図39に示すように最初の1枚
目と後半とでは、放電室260の周壁温度がかなり異な
ってくる。
When a plurality of substrates 5 are continuously processed as described above, the peripheral wall temperature of the discharge chamber 260 is considerably different between the first substrate and the latter half as shown in FIG.

【0404】そこで、測定子263は、放電室260の
壁温度を測定し、その温度信号を制御部264に送る。
[0404] Therefore, the tracing stylus 263 measures the wall temperature of the discharge chamber 260 and sends the temperature signal to the control unit 264.

【0405】この制御部264は、測定子263により
測定された放電室260の壁温度を入力し、図38に示
す放電室260の温度と放電室260の長さとの関係に
基づいて放電室260の壁温度に応じた最適な桟262
の位置を求め、この桟262の位置に移動させる制御信
号を桟移動機構265に送出する。
The control section 264 inputs the wall temperature of the discharge chamber 260 measured by the tracing stylus 263, and based on the relationship between the temperature of the discharge chamber 260 and the length of the discharge chamber 260 shown in FIG. 262 suitable for the wall temperature of the building
And sends a control signal to the beam moving mechanism 265 to move the beam to the position of the beam 262.

【0406】この桟移動機構265は、制御部264か
らの制御信号を入力すると、この制御信号で指示された
桟262の位置に桟262を移動させる。
[0406] When the control signal from the control section 264 is input, the beam moving mechanism 265 moves the beam 262 to the position of the beam 262 specified by the control signal.

【0407】これにより、パンチングプレート259と
基板5との間隔は最適化され、放電室260の壁温度の
変化に追従して安定な動作が維持される。
[0407] Thus, the interval between the punching plate 259 and the substrate 5 is optimized, and a stable operation is maintained following the change in the wall temperature of the discharge chamber 260.

【0408】このように上記第13の実施の形態におい
ては、測定子263により測定された放電室260の壁
温度に応じた最適な位置に桟262を移動させるように
構成したので、基板5を複数枚について連続的にプロセ
ス加工した場合、最初の1枚目と後半とでは、放電室2
60の周壁温度がかなり異なっても、放電室260の壁
温度の変化に追従して安定な動作が維持できる。例えば
動作開始直後の装置が完全に冷えきった状態からの動作
に発生していた動作不安定化を回避できる。
As described above, in the thirteenth embodiment, since the bar 262 is moved to the optimum position according to the wall temperature of the discharge chamber 260 measured by the tracing stylus 263, the substrate 5 When a plurality of sheets are continuously processed, the discharge chamber 2 is used for the first sheet and the second half.
Even if the peripheral wall temperature of the discharge chamber 60 is considerably different, a stable operation can be maintained following the change in the wall temperature of the discharge chamber 260. For example, it is possible to avoid instability of the operation that occurs when the device immediately after the start of the operation is completely cooled.

【0409】(14)次に本発明の第14の実施の形態につ
いて説明する。なお、図37と同一部分には同一符号を
付してその詳しい説明は省略する。
(14) Next, a fourteenth embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in FIG. 37 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0410】図40はプロセスプラズマ処理装置の構成
図である。
FIG. 40 is a configuration diagram of a process plasma processing apparatus.

【0411】パンチングプレート259を支持する桟2
70は、形状記憶合金により形成され、この桟270の
周囲温度に応じてその形状が変化し、パンチングプレー
ト259と基板5との間隔を最適化する機能を有してい
る。
[0411] Beam 2 supporting punching plate 259
Numeral 70 is formed of a shape memory alloy, the shape of which changes according to the ambient temperature of the bar 270, and has a function of optimizing the interval between the punching plate 259 and the substrate 5.

【0412】例えば、プロセスチャンバ250内では、
数十枚の基板5を連続的に処理するが、この場合、放電
室260すなわちパンチングプレート259の温度は、
処理枚数に伴って上昇し、その後、一定値Tc で推移す
る。
For example, in the process chamber 250,
Dozens of substrates 5 are continuously processed. In this case, the temperature of the discharge chamber 260, that is, the punching plate 259,
It increases with the number of processed sheets, and thereafter changes at a constant value Tc .

【0413】このような事から桟270は、例えば図4
1(a) に示すように温度が一定値Tc のときに最適な形
状となり、室温時に同図(b) に示すような変形した形状
となるようにする。
[0413] For this reason, the bar 270 is, for example, shown in FIG.
As shown in FIG. 1 (a), the optimum shape is obtained when the temperature is a constant value Tc , and the deformed shape is obtained at room temperature as shown in FIG.

【0414】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0415】マイクロ波導波管251内を伝搬してきた
マイクロ波253は、マイクロ波放出口から放出され、
マイクロ波導入窓255を通してプロセスチャンバ25
0内に導入され、これと共にガス供給口256を通して
CF4 、O2 、Cl2 等の媒質ガスがプロセスチャンバ
3内に供給されるので、この媒質ガスは、マイクロ波に
より励起されてプラズマが発生する。
[0415] The microwave 253 propagating in the microwave waveguide 251 is emitted from the microwave emission port,
Process chamber 25 through microwave introduction window 255
0, and at the same time, a medium gas such as CF 4 , O 2 , Cl 2 is supplied into the process chamber 3 through the gas supply port 256, and this medium gas is excited by the microwave to generate plasma. I do.

【0416】このプラズマにより生成された活性種の密
度は、プロセスチャンバ3内で均一に分布し、その活性
種は、排気系257に向かうガス流に運ばれて、基板5
をプロセス加工する。
[0416] The density of active species generated by the plasma is uniformly distributed in the process chamber 3, and the active species is conveyed to the gas flow toward the exhaust system 257, and the density of the active species is increased.
To process.

【0417】このようにして基板5を複数枚連続的にプ
ロセス加工すると、上記図39に示すように最初の1枚
目の基板5とその後半の基板5とでは、放電室260の
周壁温度がかなり異なる。
When a plurality of substrates 5 are continuously processed in this manner, the peripheral wall temperature of the discharge chamber 260 is reduced between the first substrate 5 and the latter substrate 5 as shown in FIG. Quite different.

【0418】このような場合、パンチングプレート25
9を支持する桟270は、形状記憶合金により形成され
ているので、その周囲温度に応じてその形状が変化し、
例えば数十枚の基板5を連続的に処理して放電室260
の温度が一定値Tc で推移している場合、桟270は、
例えば図41(a) に示すような最適な形状になる。
In such a case, the punching plate 25
9 is formed of a shape memory alloy, the shape of which changes according to the ambient temperature.
For example, several tens of substrates 5 are continuously processed to form a discharge chamber 260.
When the temperature of has changed at a constant value T c ,
For example, an optimal shape as shown in FIG.

【0419】これによりパンチングプレート259と基
板5との間隔は、最適化され、放電室260の壁温度の
変化に追従して安定な動作が維持される。
[0419] Thus, the interval between the punching plate 259 and the substrate 5 is optimized, and a stable operation is maintained following changes in the wall temperature of the discharge chamber 260.

【0420】このように上記第14の実施の形態におい
ては、パンチングプレート259を支持する桟270を
形状記憶合金により形成し、例えば数十枚の基板5を連
続的に処理して放電室260の温度が一定値Tc で推移
している場合に最適な形状になるようにしたので、上記
第13の実施の形態と同様に、基板5を複数枚について
連続的にプロセス加工した場合、最初の1枚目と後半と
では、放電室260の周壁温度がかなり異なっても、放
電室260の壁温度の変化に追従して安定な動作が維持
できる。例えば動作開始直後の装置が完全に冷えきった
状態からの動作に発生していた動作不安定化を回避でき
る。
As described above, in the fourteenth embodiment, the crosspiece 270 supporting the punching plate 259 is formed of a shape memory alloy, and for example, several tens of substrates 5 are continuously processed to form the discharge chamber 260. Since the optimum shape is obtained when the temperature changes at the constant value Tc , similar to the thirteenth embodiment, when a plurality of substrates 5 are continuously processed, the first shape is obtained. Even if the peripheral wall temperature of the discharge chamber 260 is significantly different between the first sheet and the latter half, a stable operation can be maintained following the change in the wall temperature of the discharge chamber 260. For example, it is possible to avoid instability of the operation that occurs when the device immediately after the start of the operation is completely cooled.

【0421】なお、上記第13及び第14の実施の形態
における桟262、270には、図42(a) に示すよう
なパンチングプレート259に対し、同図(b) に示すよ
うな複数の穴の形成された桟用パンチングプレート27
1を設けてもよい。
The bars 262 and 270 in the thirteenth and fourteenth embodiments are provided with a plurality of holes as shown in FIG. 42 (b) with respect to a punching plate 259 as shown in FIG. 42 (a). Cross-section punching plate 27 formed with
1 may be provided.

【0422】そして、この桟用パンチングプレート27
1をパンチングプレート259に対し位置をずらして配
置したり、又は回転自在に設ける構成にすれば、桟用パ
ンチングプレート271をパンチングプレート259に
組み合わせた場合、穴の開口率を可変できる。
Then, the punching plate 27 for the crosspiece is
By disposing or rotatably disposing the position 1 with respect to the punching plate 259, the opening ratio of the holes can be changed when the beam punching plate 271 is combined with the punching plate 259.

【0423】(15)次に本発明の第15の実施の形態につ
いて説明する。なお、図21と同一部分には同一符号を
付してその詳しい説明は省略する。
(15) Next, a fifteenth embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in FIG. 21 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0424】図43はプロセスプラズマ処理装置の構成
図である。
FIG. 43 is a configuration diagram of a process plasma processing apparatus.

【0425】気密容器60の両サイド側の内壁には、互
いに対向する1対の第1の噴出ノズル群75、76が設
けられている。
[0425] On the inner wall on both sides of the airtight container 60, a pair of first ejection nozzle groups 75 and 76 facing each other are provided.

【0426】又、気密容器60内の各梁部分73、74
には、それぞれ互いに対向する1対の第2の噴出ノズル
群140、141が設けられている。
Also, each beam portion 73, 74 in the airtight container 60
Are provided with a pair of second ejection nozzle groups 140 and 141 which are respectively opposed to each other.

【0427】これら第1の噴出ノズル群75、76及び
第2の噴出ノズル群140、141は、それぞれC
4 、O2 、Cl2 等の媒質ガスを気密容器60の中央
部に向けて噴出するものである。
The first ejection nozzle groups 75 and 76 and the second ejection nozzle groups 140 and 141
The medium gas such as F 4 , O 2 , Cl 2 is jetted toward the center of the airtight container 60.

【0428】又、気密容器60内の一方の梁部分73に
は、第3の噴出ノズル群142が第1の噴出ノズル群7
5と対向配置されている。
In addition, a third jet nozzle group 142 is provided on one beam portion 73 in the airtight container 60 with the first jet nozzle group 7.
5 and are arranged opposite to each other.

【0429】又、気密容器60内の他方の梁部分74に
は、第4の噴出ノズル群143が第2の噴出ノズル群7
6と対向配置されている。
The other beam portion 74 in the airtight container 60 is provided with a fourth ejection nozzle group 143 and a second ejection nozzle group 7.
6 and are disposed opposite to each other.

【0430】これら噴出ノズル群のうち、第1の噴出ノ
ズル群75、76は、図44のガス制御系の構成図に示
すように、第1のガス管144に共通接続され、第3と
第4の噴出ノズル群142、143が第2のガス管14
5に共通接続されている。
[0430] Of these ejection nozzle groups, the first ejection nozzle groups 75 and 76 are commonly connected to the first gas pipe 144 as shown in the configuration diagram of the gas control system in FIG. 4 is the second gas pipe 14
5 are commonly connected.

【0431】そして、第2の噴出ノズル群140、14
1が第3のガス管146に共通接続されている。
Then, the second ejection nozzle groups 140 and 14
1 is commonly connected to the third gas pipe 146.

【0432】これら第1〜第3のガス管144〜146
は、それぞれ共通接続されてガス源に接続されている。
The first to third gas pipes 144 to 146
Are commonly connected to a gas source.

【0433】なお、これら第1〜第3のガス管144〜
146は、それぞれ共通接続せず、例えばCF4 等のハ
ロゲン系のガスと、酸素ガスとの各ガス源に別々に接続
する構成としてもよい。
The first to third gas pipes 144 to 144
The 146 may not be connected in common, but may be separately connected to respective gas sources of a halogen-based gas such as CF 4 and an oxygen gas.

【0434】これら第1〜第3のガス管144〜146
には、それぞれ第1〜第3の調節弁147〜149が設
けられている。
The first to third gas pipes 144 to 146
Are provided with first to third control valves 147 to 149, respectively.

【0435】一方、制御装置150は、第1〜第3の調
節弁147〜149の開度を調節して、各噴出ノズル7
5、76、…143から媒質ガスの噴出量を制御する機
能を有している。
On the other hand, the control device 150 adjusts the degree of opening of the first to third control valves 147 to 149, and
143 have a function of controlling the ejection amount of the medium gas.

【0436】具体的に、制御装置150は、基板5に対
するプロセス処理の終了点近くで、複数の噴出ノズル7
5、76、…143から噴出する各媒質ガスのうち所定
の媒質ガス、例えばハロゲン系ガスと酸素ガスとであれ
ば、酸素ガスの割合を大きくする、すなわち酸素ガスの
流量を増加する機能を有している。
[0436] Specifically, near the end point of the processing on the substrate 5, the control device 150 controls the plurality of ejection nozzles 7
.. 143, a predetermined medium gas, for example, a halogen-based gas and an oxygen gas, has a function of increasing the ratio of the oxygen gas, that is, increasing the flow rate of the oxygen gas. doing.

【0437】又、制御装置150は、エッチングレート
が均一の場合、プロセス処理中ではハロゲン系ガスと酸
素ガスとの流量比を所定の比率とし、プロセス処理の終
了点近くでは気密容器60内の外周部における酸素ガス
の割合を大きくする機能を有している。
When the etching rate is uniform, the controller 150 sets the flow ratio of the halogen-based gas and the oxygen gas to a predetermined ratio during the process, and sets the outer peripheral portion of the airtight container 60 near the end of the process. It has the function of increasing the proportion of oxygen gas in the part.

【0438】又、制御装置150は、エッチングレート
が不均一な場合、プロセス処理中では気密容器60内の
エッチングレートの低い部分に対するハロゲン系ガスの
割合を大きくし、プロセス処理の終了点近くでは気密容
器60内の外周部における酸素ガスの割合を大きくする
機能を有している。
When the etching rate is non-uniform, the controller 150 increases the ratio of the halogen-based gas to the portion having a low etching rate in the hermetic container 60 during the process, and seals the gas near the end of the process. It has a function of increasing the ratio of oxygen gas in the outer peripheral portion in the container 60.

【0439】又、制御装置150は、気密容器60内の
圧力変動、気密容器60のガスを排気するポンプの負
荷、又はこのポンプの回転数によりプロセス処理の終了
点を監視する機能を有している。
The control device 150 has a function of monitoring the end point of the process processing based on the pressure fluctuation in the hermetic container 60, the load of a pump for exhausting gas from the hermetic container 60, or the rotation speed of the pump. I have.

【0440】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described.

【0441】ところで、プロセスプラズマ装置によるプ
ロセス製造方法は、上記の如く例えば金属膜をエッチン
グする場合、図61に示すようにエッチング処理の進行
により金属膜37は、エッチングされ、最終的にその断
面形状が台形状となるように加工される。
In the process manufacturing method using the process plasma apparatus, when the metal film is etched as described above, for example, as shown in FIG. Is processed to have a trapezoidal shape.

【0442】このような金属膜37の台形状の形状は、
エッチングプロセスにおいて金属膜37のみならずレジ
スト38も同時にエッチングすることにより得られる。
The trapezoidal shape of the metal film 37 is as follows.
In the etching process, not only the metal film 37 but also the resist 38 are simultaneously etched.

【0443】従って、かかるプロセス製造では、金属膜
37をエッチングするためのCF4等のハロゲン系のガ
ス、レジスト38をエッチングするための酸素ガスとの
2種類のガスを用いることが一般的である。
Therefore, in such process manufacturing, it is common to use two types of gases, a halogen-based gas such as CF 4 for etching the metal film 37 and an oxygen gas for etching the resist 38. .

【0444】これらガス種の流量比により金属膜37の
台形状が変化するが、一般に重要となるのは、台形状の
テーパ角である。
Although the trapezoidal shape of the metal film 37 changes depending on the flow ratio of these gas species, what is generally important is the taper angle of the trapezoidal shape.

【0445】ここで、流量比とエッチング特性との関係
をまとめると次の通りとなる。
Here, the relationship between the flow rate ratio and the etching characteristics is summarized as follows.

【0446】CF4 等のハロゲン系のガスが多くなる
と、処理速度(エッチングレート)が速くなり、テーパ
角が大きくなる。
When the amount of halogen-based gas such as CF 4 increases, the processing speed (etching rate) increases, and the taper angle increases.

【0447】酸素ガスが多くなると、処理速度が遅くな
り、テーパ角が小さくなる。
When the amount of oxygen gas increases, the processing speed decreases and the taper angle decreases.

【0448】図45は酸素ガス流量比に対するテーパ角
の関係を示しており、酸素流量が多くなるに従ってテー
パ角が小さくなっている。
FIG. 45 shows the relationship between the taper angle and the oxygen gas flow rate ratio. The taper angle decreases as the oxygen flow rate increases.

【0449】図46は酸素ガス流量比に対するエッチン
グレートの関係を示しており、酸素流量が多くなるに従
って金属膜に対するレートが低下し、レジストに対する
レートが大きくなっている。
FIG. 46 shows the relationship between the etching rate and the oxygen gas flow rate ratio. As the oxygen flow rate increases, the rate for the metal film decreases and the rate for the resist increases.

【0450】図47はエッチング時間に対するテーパ角
の関係を示しており、エッチング時間経過に従ってテー
パ角が大きくなっている。
FIG. 47 shows the relationship between the etching time and the taper angle, and the taper angle increases as the etching time elapses.

【0451】一方、エッチング終了間際では、基板5内
でエッチングレートが速い部分においてプロセスが終了
しているので、エッチング処理すべき金属膜が急激に減
少する。
On the other hand, immediately before the end of the etching, since the process has been completed in the portion of the substrate 5 where the etching rate is high, the amount of the metal film to be etched is sharply reduced.

【0452】このため、エッチング終了間際の時間帯で
は、エッチングによって形成された金属膜の台形状の側
面がエッチングされ易く、テーパ角が大きくなる傾向に
ある。図48はこの例では基板5上の測定位置に対する
テーパ角を示しており、基板5上の中心部よりも周辺部
の方がテーパ角が大きくなっている。
For this reason, in the time zone immediately before the end of the etching, the trapezoidal side surface of the metal film formed by the etching is easily etched, and the taper angle tends to increase. FIG. 48 shows the taper angle with respect to the measurement position on the substrate 5 in this example, and the taper angle is larger at the peripheral portion than at the central portion on the substrate 5.

【0453】従って、以上のことからプロセス終了時点
近くでのガス流量比を、通常のプロセスを行う場合より
も酸素ガス流量の多いものとする。
Accordingly, the gas flow ratio near the end of the process is set to be larger than the oxygen gas flow in the case of performing the normal process.

【0454】各マイクロ波導波管62〜64内を伝搬し
てきたマイクロ波は、それぞれマイクロ波放出口67〜
69から放出され、3つのマイクロ波導入窓70〜72
を通して気密容器60内に導入される。
The microwaves propagating through the microwave waveguides 62 to 64 are respectively transmitted to the microwave outlets 67 to 64.
Emitted from 69, three microwave introduction windows 70-72
Through the airtight container 60.

【0455】これと共にCF4 ガス及び酸素ガスが、各
噴出ノズル75、76、…143から気密容器60内に
噴出される。
At the same time, CF 4 gas and oxygen gas are jetted from the jet nozzles 75, 76,.

【0456】この場合、CF4 ガス及び酸素ガスは、各
噴出ノズル75、76、…143から混合して噴出され
る、又はCF4 ガスと酸素ガスとの種別ごとに噴出ノズ
ル75、76、…143を変えてそれぞれ別々に気密容
器60内に噴出される。これら噴出された媒質ガスは、
気密容器60内に一様に流れる。
[0456] In this case, CF 4 gas and oxygen gas, each jet nozzles 75 and 76, ... 143 mixed and ejected from, or CF 4 jet nozzles 75, 76 for each type of gas and oxygen gas, ... 143 are changed and are separately ejected into the airtight container 60. These ejected medium gases are
It flows uniformly in the airtight container 60.

【0457】このようにCF4 ガス及び酸素ガスが気密
容器60内に供給されると、これらCF4 ガス及び酸素
ガスは、マイクロ波により励起され、3つのマイクロ波
導入窓70〜72の下方でそれぞれプラズマが発生す
る。
[0457] With such a CF 4 gas and oxygen gas is supplied into the airtight chamber 60, these CF 4 gas and oxygen gas is excited by a microwave, under the three microwave introduction windows 70-72 Plasma is generated respectively.

【0458】これらプラズマにより生成された活性種
は、各ガス排気系33a、33bに向かうガス流に運ば
れて、基板5をプロセス加工する。
[0458] The active species generated by these plasmas are carried by the gas flows toward the respective gas exhaust systems 33a and 33b, and the substrate 5 is processed.

【0459】このとき、活性種は、気密容器60内の基
板5の全面に亘って均一な密度になる。
At this time, the active species has a uniform density over the entire surface of the substrate 5 in the airtight container 60.

【0460】このようなプロセス進行において、制御装
置150は、気密容器60内の圧力変動、気密容器60
のガスを排気するポンプの負荷、又はこのポンプの回転
数によりプロセス処理の終了点を監視する。
[0460] In the course of such a process, the control device 150 controls the pressure fluctuation in the hermetic container 60,
The end point of the process is monitored by the load of the pump for exhausting the gas or the rotation speed of the pump.

【0461】すなわち、図49に示すようにプロセスが
行われる以前では気密容器60内に導入されるCF4
ス及び酸素ガスと排気とが釣り合い、気密容器60内は
一定の圧力に保たれる。
That is, as shown in FIG. 49, before the process is performed, the CF 4 gas and oxygen gas introduced into the hermetic container 60 are balanced with the exhaust gas, and the inside of the hermetic container 60 is kept at a constant pressure.

【0462】プロセスが開始すると、導入されるCF4
ガス及び酸素ガス以外に反応生成ガスが生じるので、気
密容器60内の圧力は上昇する。
When the process starts, the CF 4 introduced
Since a reaction product gas is generated in addition to the gas and the oxygen gas, the pressure in the hermetic container 60 increases.

【0463】その後、気密容器60内の圧力を一定に保
つために、ポンプの回転数が多くなり、気密容器60内
の圧力は、目標値に戻り一定になる。
Thereafter, in order to keep the pressure in the airtight container 60 constant, the number of rotations of the pump increases, and the pressure in the airtight container 60 returns to the target value and becomes constant.

【0464】プロセス終了が近付くと、反応生成ガスの
発生が減少し、気密容器60内の圧力は減少する。
[0464] As the process ends, the generation of the reaction product gas decreases, and the pressure in the airtight container 60 decreases.

【0465】従って、制御装置150は、気密容器60
内の圧力変動を監視し、プロセス処理の終了点におい
て、第1〜第3の調節弁147〜149の開度を調節し
て酸素ガスの流量を増加する、又はCF4 の流量を減少
する。
Therefore, the control device 150 controls the airtight container 60
Monitoring the pressure variation in the inner, the end point of the process treatment, to increase the flow rate of the oxygen gas by adjusting the opening degree of the first to third control valve 147-149, or reduces the flow rate of CF 4.

【0466】これにより、金属膜37の断面形状は、図
50のプロセス時間経過に対するテーパ角の関係に示す
ように、基板5の中心部及び周縁部において最終的に目
標のテーパ角を有する台形状となるように加工される。
As shown in FIG. 50, the cross-sectional shape of the metal film 37 has a trapezoidal shape finally having a target taper angle at the center and the peripheral portion of the substrate 5 as shown in the relationship of the taper angle with respect to the process time. It is processed to be.

【0467】このような場合、各噴出ノズル75、7
6、…143の配置位置を調整することにより、テーパ
角は、図51に示すように基板5の中心部及び周縁部に
おいて最終的に目標値に一致するように台形状に加工さ
れる。
In such a case, each ejection nozzle 75, 7
By adjusting the arrangement positions of 6,... 143, the taper angle is processed into a trapezoidal shape at the central portion and the peripheral portion of the substrate 5 so as to finally coincide with the target value as shown in FIG.

【0468】なお、ここでは中心部のテーパ角が周縁部
に比べて小さくなる例で説明したが、使用する装置の特
性によっては周縁部が高くなる場合もある。しかし均一
性が低いという面では同じ課題を持っている。
Although the example in which the taper angle at the central portion is smaller than that at the peripheral portion has been described, the peripheral portion may be higher depending on the characteristics of the device used. However, they have the same problem in terms of low uniformity.

【0469】一方、大口径半導体ウエハや液晶基板等の
大面積の基板5に対するプロセスを行う場合、処理すべ
き基板5の面内でのプラズマ密度が均一でないため、得
られる金属膜の形状が面内においてばらつくことがあ
る。
On the other hand, when a process is performed on a large-area substrate 5 such as a large-diameter semiconductor wafer or a liquid crystal substrate, since the plasma density in the plane of the substrate 5 to be processed is not uniform, the shape of the obtained metal film is limited. May vary within.

【0470】しかるに、基板5における面内のエッチン
グレートの均一性はよいが、金属膜のテーパ角が基板5
の中心部と周辺部とで異なる場合、制御装置150は、
第1〜第3の調節弁147〜149の開度を調節し、プ
ロセス処理中においてCF4等のハロゲン系ガスと酸素
ガスとの流量比を所定の比率としてエッチングを行う。
Although the uniformity of the etching rate in the plane of the substrate 5 is good, the taper angle of the metal film is small.
When the central part and the peripheral part are different, the control device 150
The degree of opening of the first to third control valves 147 to 149 is adjusted, and etching is performed at a predetermined flow rate ratio between a halogen-based gas such as CF 4 and an oxygen gas during the process.

【0471】そして、制御装置150は、プロセス処理
の終了点近くにおいて気密容器60内の外周部における
酸素ガスの割合を大きくする。
Then, the control device 150 increases the ratio of the oxygen gas in the outer peripheral portion in the airtight container 60 near the end point of the process.

【0472】又、基板5における面内の処理レートの均
一性がやや悪い場合、制御装置150は、プロセス処理
中において気密容器60内の処理レートの低い部分に対
するハロゲン系ガスの割合を大きくしてエッチングを行
う。
When the uniformity of the in-plane processing rate of the substrate 5 is somewhat poor, the control device 150 increases the ratio of the halogen-based gas to the low processing rate portion in the hermetic container 60 during the processing. Perform etching.

【0473】そして、制御装置150は、プロセス処理
の終了点近くにおいて気密容器60内の外周部における
酸素ガスの割合を大きくする。
[0473] Then, the control device 150 increases the ratio of the oxygen gas in the outer peripheral portion in the airtight container 60 near the end point of the process.

【0474】このように上記第15の実施の形態におい
ては、第1〜第3の調節弁147〜149の開度を調節
して、各噴出ノズル75、76、…143から媒質ガス
の噴出量を制御するようにしたので、金属膜を必要とす
るテーパ角の台形状に形成できる。
As described above, in the fifteenth embodiment, the opening degree of the first to third control valves 147 to 149 is adjusted so that the ejection amount of the medium gas from each ejection nozzle 75, 76,. Is controlled, so that a metal film can be formed in a trapezoidal shape having a required taper angle.

【0475】従って、このようなプロセス処理方法を適
用すれば、液晶基板上に限らず、大口径半導体ウエハ上
の半導体装置の製造において、例えばSi基板上に形成
する各種層を必要とするテーパ角の台形状に形成でき
る。
Therefore, if such a processing method is applied, not only on a liquid crystal substrate but also on manufacturing a semiconductor device on a large-diameter semiconductor wafer, for example, a taper angle which requires various layers formed on a Si substrate is required. Can be formed in a trapezoidal shape.

【0476】[0476]

【発明の効果】以上詳記したように本発明よれば、大面
積の被処理物に対して活性種密度を均一に分布できるプ
ラズマ処理装置を提供できる。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a plasma processing apparatus capable of uniformly distributing the active species density over a large-area workpiece.

【0477】又、本発明によれば、梁部分を改良して活
性種密度を均一に分布できるプラズマ処理装置を提供で
きる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide a plasma processing apparatus capable of improving the beam portion and uniformly distributing the active species density.

【0478】又、本発明によれば、プラズマ源において
動作ガス圧を低くなっても安定したプラズマを維持でき
るプラズマ処理装置を提供できる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide a plasma processing apparatus capable of maintaining stable plasma even when the operating gas pressure in the plasma source is lowered.

【0479】又、本発明によれば、マイクロ波放出口の
間隔長をプロセスチャンバの外部から任意に可変でき、
各プロセス条件に応じた安定したプラズマ放電ができ、
長時間で安定な大面積、高品質の加工特性が得られるプ
ラズマ処理装置を提供できる。
Further, according to the present invention, the interval length of the microwave emission port can be arbitrarily changed from outside the process chamber.
A stable plasma discharge according to each process condition is possible,
It is possible to provide a plasma processing apparatus capable of obtaining long-time stable large-area and high-quality processing characteristics.

【0480】又、本発明によれば、噴出ノズルの配置を
適性にして均一に活性種密度を分布できるプラズマ処理
装置を提供できる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide a plasma processing apparatus capable of uniformly distributing the active species density by appropriately arranging the ejection nozzles.

【0481】又、本発明によれば、均一に活性種密度を
分布できて被加工物に対して必要な加工ができるプラズ
マ処理装置を提供できる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide a plasma processing apparatus capable of uniformly distributing the active species density and performing necessary processing on a workpiece.

【0482】又、本発明によれば、パンチングプレート
の熱変形による影響をなくして均一に活性種密度を分布
できるプラズマ処理装置を提供できる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide a plasma processing apparatus capable of uniformly distributing active species density without being affected by thermal deformation of a punching plate.

【0483】又、本発明によれば、パンチングプレート
形状を調整して安定した動作特性を得ることができるプ
ラズマ処理装置を提供できる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide a plasma processing apparatus capable of adjusting the shape of the punching plate to obtain stable operation characteristics.

【0484】又、本発明によれば、均一な活性種密度を
得るとともに必要なテーパー角に加工できる半導体装置
の製造方法を提供できる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing a semiconductor device which can obtain a uniform active species density and can be processed to a required taper angle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係わるプラズマ処理装置の第1の実施
の形態を示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention.

【図2】外部補強部及びプラズマチャンバ部分の断面
図。
FIG. 2 is a cross-sectional view of an external reinforcing portion and a plasma chamber portion.

【図3】本発明に係わるプロセスプラズマ処理装置の第
2の実施の形態を示す構成図。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a second embodiment of the process plasma processing apparatus according to the present invention.

【図4】同装置におけるマイクロ波放出口の構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of a microwave emission port in the device.

【図5】本発明に係わるプロセスプラズマ処理装置を大
面積基板の加工に適用した場合の構成図。
FIG. 5 is a configuration diagram when a process plasma processing apparatus according to the present invention is applied to processing of a large-area substrate.

【図6】同装置における各磁石の配置図。FIG. 6 is a layout diagram of each magnet in the same device.

【図7】磁石の磁場強度及びその配置の各方式を示す
図。
FIG. 7 is a diagram showing the magnetic field strength of a magnet and each type of arrangement thereof.

【図8】電子温度とラーマ半径ρとの関係を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between an electron temperature and a Rama radius ρ.

【図9】各圧力状態における平均自由行程を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a mean free path in each pressure state.

【図10】プラズマの安定動作範囲の広がりを示す図。FIG. 10 is a diagram showing the expansion of a stable operation range of plasma.

【図11】別の適用例を示すプロセスプラズマ処理装置
の構成図。
FIG. 11 is a configuration diagram of a process plasma processing apparatus showing another application example.

【図12】本発明に係わるプロセスプラズマ処理装置の
第3の実施の形態を示す構成図。
FIG. 12 is a configuration diagram showing a third embodiment of the process plasma processing apparatus according to the present invention.

【図13】同装置のマイクロ波放出口の具体的な構成
図。
FIG. 13 is a specific configuration diagram of a microwave emission port of the device.

【図14】同装置の2つのマイクロ波放出口の間隔長の
可変作用を示す図。
FIG. 14 is a view showing a variable action of a gap length between two microwave outlets of the device.

【図15】本発明に係わるプロセスプラズマ処理装置の
第4の実施の形態におけるマイクロ波放出口の具体的な
構成図。
FIG. 15 is a specific configuration diagram of a microwave emission port in a process plasma processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図16】同装置の2つのマイクロ波放出口の間隔長の
可変作用を示す図。
FIG. 16 is a view showing a variable action of a gap length between two microwave emission ports of the device.

【図17】本発明に係わるプロセスプラズマ処理装置の
変形列を示す構成図。
FIG. 17 is a configuration diagram showing a modified row of the process plasma processing apparatus according to the present invention.

【図18】本発明に係わるプラズマ処理装置の第5の実
施の形態を示す構成図。
FIG. 18 is a configuration diagram showing a fifth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図19】同装置を上方から見た構成図。FIG. 19 is a configuration diagram of the device as viewed from above.

【図20】エッチングレートの向上を示す図。FIG. 20 is a diagram showing an improvement in an etching rate.

【図21】本発明に係わるプラズマ処理装置の第6の実
施の形態を示す構成図。
FIG. 21 is a configuration diagram showing a sixth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図22】同装置を上方から見た構成図。FIG. 22 is a configuration diagram of the device as viewed from above.

【図23】本発明に係わるプラズマ処理装置の第7の実
施の形態を示す構成図。
FIG. 23 is a configuration diagram showing a seventh embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図24】同装置を上方から見た構成図。FIG. 24 is a configuration diagram of the device as viewed from above.

【図25】本発明に係わるプラズマ処理装置の第8の実
施の形態を示す構成図。
FIG. 25 is a configuration diagram showing an eighth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図26】同装置を上方から見た構成図。FIG. 26 is a configuration diagram of the device as viewed from above.

【図27】本発明に係わるプラズマ処理装置の第9の実
施の形態を示す構成図。
FIG. 27 is a configuration diagram showing a ninth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図28】同装置を上方から見た構成図。FIG. 28 is a configuration diagram of the device as viewed from above.

【図29】本発明に係わるプラズマ処理装置の第10の
実施の形態を示す構成図。
FIG. 29 is a configuration diagram showing a tenth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図30】同装置を上方から見た構成図。FIG. 30 is a configuration diagram of the device as viewed from above.

【図31】本発明に係わるプラズマ処理装置の第11の
実施の形態を示す構成図。
FIG. 31 is a configuration diagram showing an eleventh embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図32】同装置を上方から見た構成図。FIG. 32 is a configuration diagram of the device as viewed from above.

【図33】本発明に係わるプラズマ処理装置の第12の
実施の形態を示す構成図。
FIG. 33 is a configuration diagram showing a twelfth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図34】同装置における湾曲されたパンチングプレー
トを示す図。
FIG. 34 is a view showing a curved punching plate in the apparatus.

【図35】基板での加工量の面内分布の時間変化を示す
図。
FIG. 35 is a diagram showing a temporal change of an in-plane distribution of a processing amount on a substrate.

【図36】パンチングプレートの他のホルダを示す図。FIG. 36 is a view showing another holder of the punching plate.

【図37】本発明に係わるプラズマ処理装置の第13の
実施の形態を示す構成図。
FIG. 37 is a configuration diagram showing a thirteenth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図38】放電室温度と放電室長さとの関係を定性的に
示す図。
FIG. 38 is a view qualitatively showing a relationship between a discharge chamber temperature and a discharge chamber length.

【図39】基板の処理枚数に対する放電室温度の関係を
示す図。
FIG. 39 is a view showing the relationship between the number of substrates processed and the discharge chamber temperature.

【図40】本発明に係わるプラズマ処理装置の第14の
実施の形態を示す構成図。
FIG. 40 is a configuration diagram showing a plasma processing apparatus according to a fourteenth embodiment of the present invention.

【図41】形状記憶合金により形成されたパンチングプ
レートの作用を示す図。
FIG. 41 is a view showing the operation of a punching plate formed of a shape memory alloy.

【図42】桟用パンチングプレートの構成図。FIG. 42 is a configuration diagram of a punching plate for a crosspiece.

【図43】本発明に係わるプラズマ処理装置の第15の
実施の形態を示す構成図。
FIG. 43 is a configuration diagram showing a fifteenth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図44】媒質ガスの制御系を示す構成図。FIG. 44 is a configuration diagram showing a medium gas control system.

【図45】酸素ガス流量比に対するテーパ角の関係を示
す図。
FIG. 45 is a view showing a relationship between a taper angle and an oxygen gas flow ratio.

【図46】酸素ガス流量比に対するエッチングレートの
関係を示す図。
FIG. 46 is a graph showing a relationship between an oxygen gas flow ratio and an etching rate.

【図47】エッチング時間に対するテーパ角の関係を示
す図。
FIG. 47 is a view showing a relationship between a taper angle and an etching time.

【図48】基板上の測定位置に対するテーパ角を示す
図。
FIG. 48 is a view showing a taper angle with respect to a measurement position on a substrate.

【図49】プロセスの進行状況を示す図。FIG. 49 is a view showing the progress of the process.

【図50】プロセス時間経過に対するテーパ角の関係を
示す図。
FIG. 50 is a view showing a relationship between a process time and a taper angle.

【図51】プロセス時間経過に対するテーパ角の関係を
示す図。
FIG. 51 is a view showing a relationship between a process time and a taper angle.

【図52】従来の2つのプラズマ発生部を有するプロセ
スプラズマ装置の構成図。
FIG. 52 is a configuration diagram of a conventional process plasma apparatus having two plasma generation units.

【図53】直方体空洞共振器を示す模式図。FIG. 53 is a schematic view showing a rectangular parallelepiped cavity resonator.

【図54】梁部分の撓みを示す図。FIG. 54 is a view showing bending of a beam portion.

【図55】従来のプロセスプラズマ装置の構成図。FIG. 55 is a configuration diagram of a conventional process plasma apparatus.

【図56】同装置を上方から見た構成図。FIG. 56 is a configuration diagram of the device as viewed from above.

【図57】気密容器内の梁部分の下方におけるエッチン
グレートの低下を示す図。
FIG. 57 is a view showing a decrease in an etching rate below a beam portion in an airtight container.

【図58】プロセスプラズマ装置におけるパンチングプ
レートの配置を示す図。
FIG. 58 is a view showing the arrangement of punching plates in a process plasma apparatus.

【図59】パンチングプレートの熱変形によるプラズマ
の密度の粗密を示す図。
FIG. 59 is a diagram showing density variation of plasma due to thermal deformation of a punching plate.

【図60】加工量の面内分布を示す図。FIG. 60 is a diagram showing an in-plane distribution of a processing amount.

【図61】従来のプロセス製造方法による金属膜のエッ
チング工程を示す図。
FIG. 61 is a view showing an etching step of a metal film by a conventional process manufacturing method.

【図62】気密容器内の金属膜のテーパー角の加工量の
違いを示す図。
FIG. 62 is a view showing a difference in a processing amount of a taper angle of a metal film in an airtight container.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,20,60,90…気密容器、 2…プラズマチャンバ、 3…プロセスチャンバ、 4,21,61…加工ステージ、 5…被加工物(基板)、 6,7…ガス供給口、 8,9,22,23,62,63,64…マイクロ波導
波管、 10,11,26,27…マイクロ波放出口、 12,13,28,29,70,71,72…マイクロ
波導入窓、 15…マイクロ波共振端、 40…外部補強部、 50,51,75,76,110,111,112,1
13…噴出ノズル、 52,73,74…梁部分、 75,76,80,81…噴出ノズル群、 104,105,106,107…噴出ノズル群、 120…ガス吸込ポート、 130…パンチングプレート、 131…曲面ホルダ、 147〜149…調節弁、 150…制御装置、 200…プラズマ源ベース板、 201…マイクロ波導入窓、 202…マイクロ波導入管、 203,204,220,221…マイクロ波放出口、 206,208〜210…磁石、 222…スロットアンテナ部、 225,226……金属板、 227,228…金属棒、 229,230…案内孔、 240…スロットアンテナ部、 242…角材、 243a〜243f…金属棒、 250…プロセスチャンバ、 251…マイクロ波導波管、 252…マイクロ波発振器、 255…マイクロ波導入窓、 259…パンチングプレート、 262,270…桟、 263…測定子、 264…制御部、 265…桟移動機構。
1, 20, 60, 90: airtight container, 2: plasma chamber, 3: process chamber, 4, 21, 61: processing stage, 5: workpiece (substrate), 6, 7: gas supply port, 8, 9 , 22, 23, 62, 63, 64 ... microwave waveguide, 10, 11, 26, 27 ... microwave emission port, 12, 13, 28, 29, 70, 71, 72 ... microwave introduction window, 15 ... Microwave resonance end, 40 ... external reinforcing part, 50, 51, 75, 76, 110, 111, 112, 1
13: ejection nozzle, 52, 73, 74: beam portion, 75, 76, 80, 81: ejection nozzle group, 104, 105, 106, 107: ejection nozzle group, 120: gas suction port, 130: punching plate, 131 ... curved surface holder, 147 to 149 ... control valve, 150 ... control device, 200 ... plasma source base plate, 201 ... microwave introduction window, 202 ... microwave introduction tube, 203, 204, 220, 221 ... microwave discharge port, 206, 208 to 210: magnet, 222: slot antenna, 225, 226: metal plate, 227, 228: metal rod, 229, 230: guide hole, 240: slot antenna, 242: square material, 243a to 243f: Metal rod, 250: process chamber, 251: microwave waveguide, 252: microwave oscillator 255 ... microwave introducing window, 259 ... punching plate, 262,270 ... crosspiece, 263 ... measuring element, 264 ... controller, 265 ... bar moving mechanism.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝 薫 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 岡本 昇 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kaoru Taki 33 Shinisogocho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Toshiba Production Technology Research Institute (72) Inventor Noboru Okamoto 33 Shinisogocho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Address Co., Ltd., Toshiba Production Technology Laboratory

Claims (33)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 気密容器内に媒質ガスを供給すると共
に、複数のマイクロ波導入部からマイクロ波を前記気密
容器に導入してプラズマを発生させ、このプラズマによ
り生成された活性種により前記気密容器内の被処理物を
処理するプラズマ処理装置において、 前記気密容器外に設けられた外部補強部と、 この外部補強部に連結されて前記気密容器内にて、前記
マイクロ波導入部を構成するマイクロ波導入窓を支持す
る梁構造部と、を具備したことを特徴とするプラズマ処
理装置。
1. A medium gas is supplied into the hermetic container, and a microwave is introduced into the hermetic container from a plurality of microwave introduction portions to generate plasma, and active species generated by the plasma generate the plasma. A plasma processing apparatus for processing an object to be processed therein, an external reinforcing portion provided outside the airtight container, and a microwave connected to the external reinforcing portion and constituting the microwave introduction portion in the airtight container. A plasma processing apparatus, comprising: a beam structure that supports a wave introduction window.
【請求項2】 気密容器内に媒質ガスを供給すると共
に、マイクロ波導入部からマイクロ波を前記気密容器に
導入してプラズマを発生させ、このプラズマにより生成
された活性種により前記気密容器内の被処理物を処理す
るプラズマ処理装置において、 前記プラズマに対して磁界を加える磁界発生手段を前記
マイクロ波導入部の近傍に設けたことを特徴とするプラ
ズマ処理装置。
2. A medium gas is supplied into the hermetic container, and a microwave is introduced into the hermetic container from a microwave introduction portion to generate plasma, and active species generated by the plasma generate plasma in the hermetic container. A plasma processing apparatus for processing an object to be processed, wherein a magnetic field generating means for applying a magnetic field to the plasma is provided near the microwave introduction unit.
【請求項3】 気密容器内に媒質ガスを供給すると共
に、複数のマイクロ波導入部からマイクロ波を前記気密
容器に導入してプラズマを発生させ、このプラズマによ
り生成された活性種により前記気密容器内の被処理物を
処理するプラズマ処理装置において、 前記気密容器外に設けられた外部補強部と、 この外部補強部に連結されて前記気密容器内にて、前記
マイクロ波導入部を構成するマイクロ波導入窓を支持す
る梁構造部と、 前記梁構造部に設けられ、前記プラズマに対して磁界を
加える磁界発生手段と、を具備したことを特徴とするプ
ラズマ処理装置。
3. A medium gas is supplied into the hermetic container, and microwaves are introduced into the hermetic container from a plurality of microwave introduction portions to generate plasma, and the active species generated by the plasma generates the plasma. A plasma processing apparatus for processing an object to be processed therein, an external reinforcing portion provided outside the airtight container, and a microwave connected to the external reinforcing portion and constituting the microwave introduction portion in the airtight container. A plasma processing apparatus, comprising: a beam structure that supports a wave introduction window; and a magnetic field generator that is provided in the beam structure and applies a magnetic field to the plasma.
【請求項4】 気密容器内に媒質ガスを供給すると共
に、マイクロ波導入管からマイクロ波導入窓を通してマ
イクロ波を前記気密容器に導入してプラズマを発生さ
せ、このプラズマにより生成された活性種により前記気
密容器内の被処理物を処理するプラズマ処理装置におい
て、 前記マイクロ波導入窓の近傍に設けられ、前記プラズマ
に対して磁界を加える磁界発生手段と、 前記マイクロ波導入管における前記マイクロ波導入窓に
接続される部分に形成され、互いの間隔長を可変自在に
構成した少なくとも2つのマイクロ波放出口と、を具備
したことを特徴とするプラズマ処理装置。
4. A medium gas is supplied into the hermetic container, and a microwave is introduced into the hermetic container through a microwave introduction window from a microwave introduction pipe to generate plasma, and the active species generated by the plasma generate plasma. In a plasma processing apparatus for processing an object to be processed in the hermetic container, a magnetic field generating means provided near the microwave introduction window and applying a magnetic field to the plasma; and the microwave introduction in the microwave introduction tube. A plasma processing apparatus, comprising: at least two microwave emission ports formed at a portion connected to a window and configured such that an interval length between them is variable.
【請求項5】 前記外部補強部は、縦弾性係数が8.0
×103 kg/mm2 以上の材質により形成されたこと
を特徴とする請求項1又は3記載のプラズマ処理装置。
5. The external reinforcing portion has a longitudinal elastic modulus of 8.0.
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma processing apparatus is formed of a material of × 10 3 kg / mm 2 or more.
【請求項6】 前記外部補強部は、ステンレス鋼又は鉄
で形成されたことを特徴とする請求項1又は3記載のプ
ラズマ処理装置。
6. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the external reinforcing portion is formed of stainless steel or iron.
【請求項7】 前記梁構造部は、前記マイクロ波の導入
方向の厚さをtとし、前記マイクロ波導入部のピッチを
dとすると、 d/t≧10 の関係を満たすように構成されたことを特徴とする請求
項1又は3記載のプラズマ処理装置。
7. The beam structure portion is configured to satisfy a relationship of d / t ≧ 10, where t is a thickness in a direction in which the microwave is introduced, and d is a pitch of the microwave introduction portion. 4. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項8】 前記梁構造部は、前記マイクロ波導入部
のピッチをdとし、前記梁構造部における前記マイクロ
波導入部のピッチ方向の幅をgとすると、 d/g≧3 の関係を満たすように構成されたことを特徴とする請求
項1又は3記載のプラズマ処理装置。
8. The beam structure has a relation of d / g ≧ 3, where d is a pitch of the microwave introduction part and g is a width of the microwave introduction part in the pitch direction of the beam structure. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma processing apparatus is configured to satisfy the condition.
【請求項9】 前記梁構造部は、前記マイクロ波導入方
向の厚さをtとし、前記マイクロ波導入部から前記被処
理物までの前記マイクロ波導入方向の長さをfとする
と、 f/t≧3 の関係を満たすように構成されたことを特徴とする請求
項1又は3記載のプラズマ処理装置。
9. The beam structure portion has a thickness t in the microwave introduction direction, and a length f in the microwave introduction direction from the microwave introduction portion to the object to be processed, f / 4. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a relationship of t ≧ 3 is satisfied.
【請求項10】 前記磁界発生手段は、前記マイクロ波
導入部に形成されている少なくとも2つのマイクロ波放
出口の長手方向に沿って設けられていることを特徴とす
る請求項2、3又は4記載のプラズマ処理装置。
10. The apparatus according to claim 2, wherein said magnetic field generation means is provided along a longitudinal direction of at least two microwave emission ports formed in said microwave introduction part. The plasma processing apparatus as described in the above.
【請求項11】 前記磁界発生手段は、前記気密容器
内、前記梁構造部内又は前記気密容器外のうちいずれか
に設けられたことを特徴とする請求項2、3又は4記載
のプラズマ処理装置。
11. The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein the magnetic field generating means is provided in any of the airtight container, the beam structure, and the outside of the airtight container. .
【請求項12】 少なくとも2つの前記マイクロ波放出
口の間隔長は、前記気密容器内のプロセス条件に応じて
可変とすることを特徴とする請求項4記載のプラズマ処
理装置。
12. The plasma processing apparatus according to claim 4, wherein an interval between at least two of the microwave emission ports is variable according to a process condition in the hermetic container.
【請求項13】 気密容器内に媒質ガスを供給すると共
にマイクロ波を導入して少なくとも2つのプラズマ発生
部でプラズマを発生し、これらプラズマにより生成され
た活性種により前記気密容器内の被処理物を処理するプ
ラズマ処理装置において、 前記気密容器内に少なくとも対向配置され、それぞれ前
記気密容器内の中央部に向けて前記媒質ガスを噴出する
複数の噴出ノズル、を具備したことを特徴とするプラズ
マ処理装置。
13. An object to be processed in the hermetic container by supplying a medium gas into the hermetic container and introducing microwaves to generate plasma in at least two plasma generating portions, and active species generated by the plasma. A plasma processing apparatus comprising: a plurality of ejection nozzles disposed at least in the airtight container so as to face each other, and each of the ejection nozzles ejecting the medium gas toward a central portion in the airtight container. apparatus.
【請求項14】 前記複数の噴出ノズルは、複数の前記
プラズマ発生部を介して前記気密容器内の両サイドに対
向配置したことを特徴とする請求項13記載のプラズマ
処理装置。
14. The plasma processing apparatus according to claim 13, wherein the plurality of ejection nozzles are arranged on both sides in the hermetic container via a plurality of the plasma generating units.
【請求項15】 前記気密容器内の両サイドと前記梁構
造部とで互いに対向して配置された複数の噴出ノズルか
ら成る噴出ノズル群を形成し、これら噴出ノズル群を複
数組だけ前記気密容器内に配置したことを特徴とする請
求項13記載のプラズマ処理装置。
15. An ejection nozzle group comprising a plurality of ejection nozzles arranged opposite to each other on both sides in the airtight container and the beam structure, and a plurality of sets of the ejection nozzle groups are provided in the airtight container. The plasma processing apparatus according to claim 13, wherein the plasma processing apparatus is disposed in the inside.
【請求項16】 前記複数の噴出ノズルは、前記気密容
器の両サイド側に互いに対向配置された第1の噴出ノズ
ル群と、前記梁構造部に配置された第2の噴出ノズル群
とを有し、 前記第2の噴出ノズル群からの前記媒質ガスの噴出量が
前記第2の噴出ノズル群からの前記媒質ガスの噴出量よ
りも少なく設定されたことを特徴とする請求項13記載
のプラズマ処理装置。
16. The plurality of ejection nozzles include a first ejection nozzle group arranged on both sides of the airtight container so as to face each other, and a second ejection nozzle group arranged on the beam structure. 14. The plasma according to claim 13, wherein the ejection amount of the medium gas from the second ejection nozzle group is set to be smaller than the ejection amount of the medium gas from the second ejection nozzle group. Processing equipment.
【請求項17】 前記複数の噴出ノズルは、前記気密容
器の両サイド側に互いに対向配置された第1の噴出ノズ
ル群と、前記梁構造部に配置された第2の噴出ノズル群
とを有し、 前記第2の噴出ノズル群の噴出ノズル径は、前記第2の
噴出ノズル群の噴出ノズル径よりも小さく設定されたこ
とを特徴とする請求項13記載のプラズマ処理装置。
17. The plurality of ejection nozzles include a first ejection nozzle group arranged on both sides of the airtight container so as to face each other, and a second ejection nozzle group arranged on the beam structure. 14. The plasma processing apparatus according to claim 13, wherein the ejection nozzle diameter of the second ejection nozzle group is set smaller than the ejection nozzle diameter of the second ejection nozzle group.
【請求項18】 前記複数の噴出ノズルは、前記気密容
器の両サイド側に互いに対向配置された第1の噴出ノズ
ル群と、前記梁構造部に配置された第2の噴出ノズル群
とを有し、 前記第2の噴出ノズル群の噴出ノズル数は、前記第2の
噴出ノズル群の噴出ノズル数よりも少なく設定されたこ
とを特徴とする請求項13記載のプラズマ処理装置。
18. The plurality of ejection nozzles include a first ejection nozzle group arranged on both sides of the airtight container so as to face each other, and a second ejection nozzle group arranged on the beam structure. 14. The plasma processing apparatus according to claim 13, wherein the number of ejection nozzles of the second ejection nozzle group is set to be smaller than the number of ejection nozzles of the second ejection nozzle group.
【請求項19】 気密容器内に媒質ガスを供給すると共
に、複数のマイクロ波導入部からマイクロ波を前記気密
容器に導入してプラズマを発生させ、このプラズマによ
り生成された活性種により前記気密容器内の被処理物を
処理するプラズマ処理装置において、 前記気密容器内に少なくとも対向配置され、それぞれ前
記気密容器内の中央部に向けて前記媒質ガスを噴出する
複数の噴出ノズルと、 前記気密容器内の前記被処理物側の中央部に配置され、
前記気密容器内のガスを吸引するガス吸込みポートと、
を具備したことを特徴とするプラズマ処理装置。
19. A medium gas is supplied into the hermetic container, and microwaves are introduced into the hermetic container from a plurality of microwave introduction portions to generate plasma, and the hermetic container is generated by active species generated by the plasma. A plasma processing apparatus for processing an object to be processed in the hermetic container, a plurality of ejection nozzles arranged to at least face each other in the hermetic container and each ejecting the medium gas toward a central portion in the hermetic container; Is disposed at the center of the object side,
A gas suction port for sucking gas in the airtight container,
A plasma processing apparatus comprising:
【請求項20】 気密容器内に媒質ガスを供給すると共
に、複数のマイクロ波導入部からマイクロ波を前記気密
容器に導入してプラズマを発生させ、このプラズマによ
り生成された活性種により前記気密容器内の被処理物を
処理するプラズマ処理装置において、 前記気密容器内に少なくとも対向配置され、それぞれ前
記気密容器内の中央部に向けて前記媒質ガスを噴出する
複数の噴出ノズルと、 これら噴出ノズルの噴出量を制御する制御手段と、を具
備したことを特徴とするプラズマ処理装置。
20. A medium gas is supplied into the hermetic container, and a microwave is introduced into the hermetic container from a plurality of microwave introduction portions to generate plasma, and the active species generated by the plasma generates the plasma. In a plasma processing apparatus for processing an object to be processed, a plurality of ejection nozzles arranged at least in the airtight container to oppose each other and ejecting the medium gas toward a central portion in the airtight container, respectively, A plasma processing apparatus, comprising: a control unit that controls an ejection amount.
【請求項21】 前記制御手段は、前記被処理物に対す
るプロセス処理の終了点近くで、複数の噴出ノズルから
噴出する前記各媒質ガスのうち所定の媒質ガスの流量を
増加する機能を有することを特徴とする請求項20記載
のプラズマ処理装置。
21. The control means has a function of increasing a flow rate of a predetermined medium gas among the medium gases ejected from a plurality of ejection nozzles near an end point of the process processing on the object to be processed. 21. The plasma processing apparatus according to claim 20, wherein:
【請求項22】 前記制御手段は、前記複数の噴出ノズ
ルから噴出するハロゲン系ガスと酸素ガスとのうち、前
記プロセス処理の終了点近くで、前記酸素ガスの割合を
大きくする機能を有することを特徴とする請求項20記
載のプラズマ処理装置。
22. The control means has a function of increasing the ratio of the oxygen gas in the halogen-based gas and the oxygen gas ejected from the plurality of ejection nozzles near an end point of the process. 21. The plasma processing apparatus according to claim 20, wherein:
【請求項23】 気密容器内に媒質ガスを供給すると共
に複数のマイクロ波導入部からマイクロ波を前記気密容
器内に導入してプラズマを発生させ、このプラズマによ
り生成された活性種を、前記マイクロ波を遮蔽するパン
チングプレートを通じて被処理物へと導いて前記被処理
物を処理するプラズマ処理装置において、 前記パンチングプレートを、前記マイクロ波導入部から
前記被処理物への方向に凸形状となるように湾曲させた
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
23. A medium gas is supplied into the hermetic container, and microwaves are introduced into the hermetic container from a plurality of microwave introduction portions to generate plasma, and the active species generated by the plasma are supplied to the microwave. In a plasma processing apparatus configured to guide an object to be processed through a punching plate that shields a wave to process the object, the punching plate may have a convex shape in a direction from the microwave introduction unit to the object. A plasma processing apparatus characterized in that the plasma processing apparatus is curved.
【請求項24】 前記パンチングプレートは、曲面ホル
ダにより所定の曲率半径に湾曲されて保持されることを
特徴とする請求項23記載のプラズマ処理装置。
24. The plasma processing apparatus according to claim 23, wherein the punching plate is held by being curved to a predetermined radius of curvature by a curved surface holder.
【請求項25】 前記パンチングプレートの形状を補正
する補正機構を付加したことを特徴とする請求項23記
載のプラズマ処理装置。
25. The plasma processing apparatus according to claim 23, further comprising a correction mechanism for correcting the shape of the punching plate.
【請求項26】 前記補正機構は、前記気密容器内にお
けるプラズマ放電部近傍の温度を検出する温度センサ
と、 前記パンチングプレートを保持し、かつ前記パンチング
プレートの形状を補正するための桟と、 前記温度センサにより検出された前記プラズマ放電部近
傍の温度に応じて前記桟を移動させ、前記パンチングプ
レートの形状を補正して前記パンチングプレートと前記
被処理物との間隔を最適化する移動機構と、から構成さ
れることを特徴とする請求項25記載のプラズマ処理装
置。
26. A temperature sensor for detecting a temperature in the vicinity of a plasma discharge portion in the hermetic container, a crosspiece for holding the punching plate and correcting the shape of the punching plate; A moving mechanism that moves the crosspiece in accordance with the temperature in the vicinity of the plasma discharge portion detected by a temperature sensor, corrects the shape of the punching plate, and optimizes the interval between the punching plate and the workpiece, 26. The plasma processing apparatus according to claim 25, comprising:
【請求項27】 前記桟は、形状記憶合金により形成さ
れたことを特徴とする請求項26記載のプラズマ処理装
置。
27. The plasma processing apparatus according to claim 26, wherein said crosspiece is formed of a shape memory alloy.
【請求項28】 前記桟には、所定の大きさの複数の穴
が形成され、前記パンチングプレートと組み合わせるこ
とにより所定の開口率になることを特徴とする請求項2
6記載のプラズマ処理装置。
28. The bar according to claim 2, wherein a plurality of holes having a predetermined size are formed in the crosspiece, and a predetermined opening ratio is obtained by combining the holes with the punching plate.
7. The plasma processing apparatus according to 6.
【請求項29】 気密容器内に複数種類の媒質ガスを供
給すると共にマイクロ波を導入してプラズマを発生し、
このプラズマにより活性種を生成し、この活性種を用い
て半導体薄膜に対するプロセス処理を行う工程を有する
半導体装置の製造方法において、 前記半導体薄膜に対するプロセス処理の終了点近くに
て、前記各媒質ガスのうち少なくとも1種類の流量を増
加させて前記各媒質ガスの流量比を変化させることを特
徴とする半導体装置の製造方法。
29. A plasma is generated by supplying a plurality of types of medium gases into the airtight container and introducing a microwave,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: generating an active species by using the plasma; and performing a process on the semiconductor thin film using the active species. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that at least one of the flow rates is increased to change the flow rate ratio of each medium gas.
【請求項30】 前記媒質ガスとしてハロゲン系ガスと
酸素ガスとを前記気密容器に供給した場合、前記プロセ
ス処理の終了点近くで、前記各媒質ガスの流量比のうち
前記酸素ガスの割合を大きくすることを特徴とする請求
項29記載の半導体装置の製造方法。
30. When a halogen-based gas and an oxygen gas are supplied to the hermetic container as the medium gas, the ratio of the oxygen gas in the flow ratio of each medium gas is increased near the end point of the process. 30. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 29, wherein:
【請求項31】 半導体薄膜に対するプロセス処理のレ
ートが均一の場合、前記プロセス処理中ではハロゲン系
ガスと酸素ガスとの流量比を所定の比率とし、前記プロ
セス処理の終了点近くでは前記気密容器内の外縁部にお
ける前記酸素ガスの割合を大きくすることを特徴とする
請求項30記載の半導体装置の製造方法。
31. When the rate of the process for the semiconductor thin film is uniform, the flow ratio between the halogen-based gas and the oxygen gas is set to a predetermined ratio during the process, and in the hermetic container near the end point of the process. 31. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 30, wherein the ratio of the oxygen gas at the outer edge of the semiconductor device is increased.
【請求項32】 半導体薄膜に対するプロセス処理のレ
ートが不均一な場合、前記プロセス処理中では前記半導
体薄膜における前記プロセス処理のレートの低い部分に
対する前記ハロゲン系ガスの割合を大きくし、前記プロ
セス処理の終了点近くでは前記気密容器内の外縁部にお
ける前記酸素ガスの割合を大きくすることを特徴とする
請求項30記載の半導体装置の製造方法。
32. When the processing rate of the semiconductor thin film is not uniform, the ratio of the halogen-based gas to a portion of the semiconductor thin film having a low processing rate is increased during the processing, and 31. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 30, wherein a ratio of the oxygen gas at an outer edge portion in the airtight container is increased near an end point.
【請求項33】 前記気密容器内の圧力変動、前記気密
容器のガスを排気するポンプの負荷、又はこのポンプの
回転数により前記プロセス処理の終了点を監視すること
を特徴とする請求項29記載の半導体装置の製造方法。
33. An end point of the process is monitored by a pressure fluctuation in the hermetic container, a load of a pump for exhausting gas from the hermetic container, or a rotation speed of the pump. Of manufacturing a semiconductor device.
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