JP7333762B2 - Plasma processing apparatus and plasma processing method - Google Patents

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Description

本開示は、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関する。
The present disclosure relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method.

処理容器内に所望のガスを供給して、処理容器内に設けられた載置台に載置された基板に所望の処理(例えば、成膜処理等)を施す基板処理装置が知られている。 2. Description of the Related Art A substrate processing apparatus is known that supplies a desired gas into a processing chamber and performs desired processing (eg, film formation processing) on a substrate placed on a mounting table provided in the processing chamber.

特許文献1には、第1のガスをチャンバ内に供給する第1のガスシャワー部と、第2のガスをチャンバ内に供給する第2のガスシャワー部と、を備え、第2のガス導入部は同一円周上に等間隔で配置された複数のノズルを有する、プラズマ処理装置が開示されている。 In Patent Document 1, a first gas shower section for supplying a first gas into the chamber and a second gas shower section for supplying a second gas into the chamber are provided. A plasma processing apparatus is disclosed in which the part has a plurality of nozzles equally spaced on the same circumference.

特開2018-73880号公報JP 2018-73880 A

一の側面では、本開示は、基板に施す処理の面内均一性を向上するプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供する。
In one aspect, the present disclosure provides a plasma processing apparatus and plasma processing method that improve in-plane uniformity of processing applied to a substrate.

上記課題を解決するために、一の態様によれば、基板を載置する載置台を収容する処理容器と、前記処理容器にガスを供給するガス供給部と、前記処理容器内にプラズマを生成するプラズマ生成部と、を備え、前記プラズマ生成部は、前記処理容器の天壁に設けられ、前記天壁の周方向に複数配置され、マイクロ波を照射する複数のアンテナを有し、前記ガス供給部は、前記処理容器の側壁に設けられ、前記側壁の周方向に複数配置され、水平方向にガスを噴出する複数のガスノズルと、複数の前記ガスノズルの流量を調整する流量調整機構と、を有し、前記処理容器を垂直方向視した際、前記アンテナに向かってガスを噴出するガスノズルの流量は、前記アンテナの間に向かってガスを噴出するガスノズルの流量よりも大きい、プラズマ処理装置が提供される。
In order to solve the above-described problems, according to one aspect, there is provided a processing container that accommodates a mounting table on which a substrate is placed, a gas supply unit that supplies gas to the processing container, and plasma that is generated in the processing container. a plasma generation unit that is provided on the ceiling wall of the processing container, the plasma generation unit has a plurality of antennas arranged in the circumferential direction of the ceiling wall, and has a plurality of antennas for irradiating microwaves; The supply unit includes a plurality of gas nozzles provided on a side wall of the processing container, arranged in a circumferential direction of the side wall , and ejecting gas in a horizontal direction , and a flow rate adjusting mechanism for adjusting flow rates of the plurality of gas nozzles. wherein, when the processing container is viewed in a vertical direction, the flow rate of the gas nozzles for ejecting gas toward the antennas is higher than the flow rate of the gas nozzles for ejecting gas toward between the antennas. be done.

一の側面によれば、基板に施す処理の面内均一性を向上するプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供することができる。 According to one aspect, it is possible to provide a plasma processing apparatus and a plasma processing method that improve the in-plane uniformity of processing applied to a substrate.

一実施形態に係るプラズマ処理装置の一例を示す断面模式図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The cross-sectional schematic diagram which shows an example of the plasma processing apparatus which concerns on one Embodiment. 図1に示した制御部の構成を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of a control unit shown in FIG. 1; 図1に示したマイクロ波導入モジュールの構成を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the microwave introduction module shown in FIG. 1; 図3に示したマイクロ波導入機構を示す断面図。Sectional drawing which shows the microwave introduction mechanism shown in FIG. 図4に示したマイクロ波導入機構のアンテナ部を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing an antenna portion of the microwave introduction mechanism shown in FIG. 4; 図4に示したマイクロ波導入機構の平面アンテナを示す平面図。FIG. 5 is a plan view showing a planar antenna of the microwave introduction mechanism shown in FIG. 4; 図1に示した処理容器の天壁の底面図。FIG. 2 is a bottom view of the ceiling wall of the processing container shown in FIG. 1; 図1に示した処理容器の側壁の水平断面図。FIG. 2 is a horizontal cross-sectional view of the side wall of the processing container shown in FIG. 1; 参考例における基板の内周部、中間部、外周部における周方向に対するSiN膜の膜厚の変化を示すグラフの一例。An example of a graph showing changes in the film thickness of the SiN film in the circumferential direction at the inner peripheral portion, intermediate portion, and outer peripheral portion of the substrate in the reference example. 流量調整機構によるガス流量の調整の一例を示す模式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of gas flow rate adjustment by a flow rate adjustment mechanism. ガスの供給位置の違いによる基板の外周部に形成されるSiN膜の膜厚を示すグラフ。5 is a graph showing the film thickness of the SiN film formed on the outer peripheral portion of the substrate depending on the gas supply position; ガスの供給位置の違いによる基板に形成されるSiN膜の膜厚を示すグラフ。5 is a graph showing the film thickness of a SiN film formed on a substrate depending on the gas supply position; 他の流量調整機構の一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of another flow regulating mechanism. 更に他の流量調整機構の一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of another flow control mechanism. ガス流量調整方法を説明するフローチャート。4 is a flowchart for explaining a gas flow rate adjustment method; 調整内容決定装置の一例を示すブロック図。The block diagram which shows an example of the content determination apparatus of adjustment.

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.

[プラズマ処理装置]
まず、図1及び図2を参照して、一実施形態に係るプラズマ処理装置1の概略の構成について説明する。図1は、一実施形態に係るプラズマ処理装置1の一例を示す断面模式図である。図2は、図1に示した制御部8の構成の一例を示す説明図である。本実施形態に係るプラズマ処理装置1は、連続する複数の動作を伴って、例えば半導体デバイス製造用の半導体ウエハを一例とする基板Wに対して、成膜処理、拡散処理、エッチング処理、アッシング処理等の所定の処理を施す装置である。以下の説明において、プラズマ処理装置1は、Siを含む原料ガスと、窒化ガスとを用いてプラズマCVDにより基板WにSiN膜を成膜する成膜装置である場合を例に説明する。
[Plasma processing equipment]
First, a schematic configuration of a plasma processing apparatus 1 according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 1 is a cross-sectional schematic diagram showing an example of a plasma processing apparatus 1 according to one embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the control unit 8 shown in FIG. 1. As shown in FIG. The plasma processing apparatus 1 according to the present embodiment performs a plurality of continuous operations on a substrate W, which is an example of a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device, for film formation processing, diffusion processing, etching processing, and ashing processing. It is a device that performs predetermined processing such as. In the following description, the plasma processing apparatus 1 is a film forming apparatus that forms a SiN film on a substrate W by plasma CVD using a raw material gas containing Si and a nitriding gas.

プラズマ処理装置1は、処理容器2と載置台21とガス供給機構3と排気装置4とマイクロ波導入モジュール5と制御部8とを有する。処理容器2は、被処理体である基板Wを収容する。載置台21は、処理容器2の内部に配置され、基板Wを載置する載置面21aを有する。ガス供給機構3は、処理容器2内にガスを供給する。排気装置4は、処理容器2内を減圧排気する。マイクロ波導入モジュール5は、処理容器2内にプラズマを生成させるためのマイクロ波を導入する。制御部8は、プラズマ処理装置1の各部を制御する。 The plasma processing apparatus 1 has a processing container 2 , a mounting table 21 , a gas supply mechanism 3 , an exhaust device 4 , a microwave introduction module 5 and a controller 8 . The processing container 2 accommodates substrates W, which are objects to be processed. The mounting table 21 is arranged inside the processing container 2 and has a mounting surface 21a on which the substrate W is mounted. The gas supply mechanism 3 supplies gas into the processing container 2 . The exhaust device 4 evacuates the inside of the processing container 2 under reduced pressure. The microwave introduction module 5 introduces microwaves for generating plasma in the processing container 2 . The controller 8 controls each part of the plasma processing apparatus 1 .

処理容器2は、例えば略円筒形状を有する。処理容器2は、例えばアルミニウム及びその合金等の金属材料によって形成されている。マイクロ波導入モジュール5は、処理容器2の上部に配置され、処理容器2内に電磁波(本実施形態ではマイクロ波)を導入し、プラズマを生成するプラズマ生成部として機能する。 The processing container 2 has, for example, a substantially cylindrical shape. The processing container 2 is made of a metal material such as aluminum and its alloy. The microwave introduction module 5 is arranged above the processing container 2 and functions as a plasma generation unit that introduces electromagnetic waves (microwaves in this embodiment) into the processing container 2 to generate plasma.

処理容器2は、板状の天壁11、底壁13、及び天壁11と底壁13とを連結する側壁12とを有している。天壁11は、複数の開口部を有している。側壁12は、処理容器2に隣接する図示しない搬送室との間で基板Wの搬入出を行うための搬入出口12aを有している。処理容器2と図示しない搬送室との間には、ゲートバルブGが配置されている。ゲートバルブGは、搬入出口12aを開閉する機能を有している。ゲートバルブGは、閉状態で処理容器2を気密にシールすると共に、開状態で処理容器2と図示しない搬送室との間で基板Wの移送を可能にする。 The processing container 2 has a plate-like top wall 11 , a bottom wall 13 , and side walls 12 connecting the top wall 11 and the bottom wall 13 . The ceiling wall 11 has a plurality of openings. The side wall 12 has a loading/unloading port 12a for loading/unloading the substrate W to/from a transfer chamber (not shown) adjacent to the processing container 2 . A gate valve G is arranged between the processing container 2 and a transfer chamber (not shown). The gate valve G has a function of opening and closing the loading/unloading port 12a. The gate valve G airtightly seals the processing container 2 in a closed state, and enables transfer of the substrate W between the processing container 2 and a transfer chamber (not shown) in an open state.

底壁13は、複数(図1では2つ)の排気口13aを有している。プラズマ処理装置1は、更に、排気口13aと排気装置4とを接続する排気管14を有する。排気装置4は、APCバルブと、処理容器2の内部空間を所定の真空度まで高速に減圧することが可能な高速真空ポンプとを有している。このような高速真空ポンプとしては、例えばターボ分子ポンプ等がある。排気装置4の高速真空ポンプを作動させることによって、処理容器2は、その内部空間が所定の真空度、例えば0.133Paまで減圧される。 The bottom wall 13 has a plurality of (two in FIG. 1) exhaust ports 13a. The plasma processing apparatus 1 further has an exhaust pipe 14 connecting the exhaust port 13 a and the exhaust device 4 . The evacuation device 4 has an APC valve and a high-speed vacuum pump capable of rapidly depressurizing the internal space of the processing container 2 to a predetermined degree of vacuum. Such high-speed vacuum pumps include, for example, turbomolecular pumps. By operating the high-speed vacuum pump of the exhaust device 4, the internal space of the processing container 2 is decompressed to a predetermined degree of vacuum, for example, 0.133 Pa.

プラズマ処理装置1は、更に、処理容器2内において載置台21を支持する支持部材22と、支持部材22と底壁13との間に設けられた絶縁部材23とを有する。載置台21は、基板Wを水平に載置するためのものである。支持部材22は、底壁13の中央から処理容器2の内部空間に向かって延びる円筒状の形状を有している。載置台21および支持部材22は、例えば表面にアルマイト処理(陽極酸化処理)が施されたアルミニウム等によって形成されている。 The plasma processing apparatus 1 further includes a support member 22 that supports the mounting table 21 inside the processing chamber 2 and an insulating member 23 provided between the support member 22 and the bottom wall 13 . The mounting table 21 is for mounting the substrate W horizontally. The support member 22 has a cylindrical shape extending from the center of the bottom wall 13 toward the inner space of the processing container 2 . The mounting table 21 and the support member 22 are made of, for example, aluminum or the like whose surface is subjected to alumite treatment (anodization treatment).

プラズマ処理装置1は、更に、載置台21に高周波電力を供給する高周波バイアス電源25と、載置台21と高周波バイアス電源25との間に設けられた整合器24とを有する。高周波バイアス電源25は、基板Wにイオンを引き込むために、載置台21に高周波電力を供給する。整合器24は、高周波バイアス電源25の出力インピーダンスと負荷側(載置台21側)のインピーダンスを整合させるための回路を有する。 The plasma processing apparatus 1 further includes a high-frequency bias power supply 25 that supplies high-frequency power to the mounting table 21 and a matching unit 24 provided between the mounting table 21 and the high-frequency bias power supply 25 . A high-frequency bias power supply 25 supplies high-frequency power to the mounting table 21 in order to attract ions to the substrate W. FIG. The matching device 24 has a circuit for matching the output impedance of the high-frequency bias power supply 25 and the impedance on the load side (the mounting table 21 side).

プラズマ処理装置1は、更に、載置台21を加熱または冷却する、図示しない温度制御機構を有してもよい。温度制御機構は、例えば、基板Wの温度を、25℃(室温)~900℃の範囲内で制御する。 The plasma processing apparatus 1 may further have a temperature control mechanism (not shown) that heats or cools the mounting table 21 . The temperature control mechanism controls the temperature of the substrate W within a range of 25° C. (room temperature) to 900° C., for example.

プラズマ処理装置1は、処理容器2内にガスを供給するガス供給部16~18を備える。 The plasma processing apparatus 1 includes gas supply units 16 to 18 that supply gases into the processing container 2 .

第1のガス供給部16は、ガス導入路161と、ガス拡散空間162と、ガスノズル163と、を有する。ガス導入路161は、ガス拡散空間162と連通し、ガス供給機構3から供給されたガスをガス拡散空間162に導入する。ガス拡散空間162は、天壁11内に環状に形成される。なお、ガス拡散空間162は、周方向に分割されていてもよい(後述する図7参照)。ガス導入路161から導入されたガスは、ガス拡散空間162内で拡散する。ガス拡散空間162には、複数のガスノズル163が接続されている。ガスノズル163は、周方向に配置され(後述する図7参照)、処理容器2を構成する天壁11の下面から垂直方向に突出している。ガスノズル163は、その先端に形成されたガス供給孔164から処理容器2内にガスを垂直方向に供給(噴出)する。 The first gas supply section 16 has a gas introduction path 161 , a gas diffusion space 162 and a gas nozzle 163 . The gas introduction path 161 communicates with the gas diffusion space 162 and introduces the gas supplied from the gas supply mechanism 3 into the gas diffusion space 162 . The gas diffusion space 162 is annularly formed within the ceiling wall 11 . Note that the gas diffusion space 162 may be divided in the circumferential direction (see FIG. 7 described later). The gas introduced from the gas introduction path 161 diffuses within the gas diffusion space 162 . A plurality of gas nozzles 163 are connected to the gas diffusion space 162 . The gas nozzles 163 are arranged in the circumferential direction (see FIG. 7 to be described later) and protrude vertically from the lower surface of the ceiling wall 11 forming the processing container 2 . The gas nozzle 163 supplies (jets) gas vertically into the processing container 2 from a gas supply hole 164 formed at the tip thereof.

第2のガス供給部17は、ガス導入路171と、ガス拡散空間172と、ガスノズル173と、を有する。ガス導入路171は、ガス拡散空間172と連通し、ガス供給機構3から供給されたガスをガス拡散空間172に導入する。ガス拡散空間172は、側壁12内に環状に形成される。なお、ガス拡散空間172は、周方向に分割されていてもよい(後述する図8参照)。ガス導入路171から導入されたガスは、ガス拡散空間172内で拡散する。ガス拡散空間172には、複数のガスノズル173が接続されている。ガスノズル173は、周方向に配置され(後述する図8参照)、処理容器2を構成する側壁12の内壁面から水平方向に突出している。ガスノズル173は、その先端に形成されたガス供給孔174から処理容器2内にガスを供給する。ここで、第2のガス供給部17のガス供給孔174は、第1のガス供給部16のガス供給孔164よりも、処理容器2の径方向外側に設けられている。これにより、ガスノズル173は、ガスノズル163よりも径方向外側から処理容器2内にガスを水平方向に供給(噴出)する。供給する。 The second gas supply section 17 has a gas introduction path 171 , a gas diffusion space 172 and a gas nozzle 173 . The gas introduction path 171 communicates with the gas diffusion space 172 and introduces the gas supplied from the gas supply mechanism 3 into the gas diffusion space 172 . A gas diffusion space 172 is annularly formed within the sidewall 12 . Note that the gas diffusion space 172 may be divided in the circumferential direction (see FIG. 8 described later). The gas introduced from the gas introduction path 171 diffuses within the gas diffusion space 172 . A plurality of gas nozzles 173 are connected to the gas diffusion space 172 . The gas nozzles 173 are arranged in the circumferential direction (see FIG. 8 to be described later) and protrude horizontally from the inner wall surface of the side wall 12 forming the processing container 2 . The gas nozzle 173 supplies gas into the processing chamber 2 from a gas supply hole 174 formed at its tip. Here, the gas supply hole 174 of the second gas supply section 17 is provided radially outside of the processing container 2 with respect to the gas supply hole 164 of the first gas supply section 16 . Thereby, the gas nozzle 173 horizontally supplies (jets) the gas into the processing chamber 2 from the radially outer side of the gas nozzle 163 . supply.

第3のガス供給部18は、ガス導入路181と、ガス拡散空間182と、ガスノズル183と、を有する。ガス導入路181は、ガス拡散空間182と連通し、ガス供給機構3から供給されたガスをガス拡散空間182に導入する。ガス拡散空間182は、天壁11内に環状に形成される(後述する図7参照)。なお、ガス拡散空間182は、周方向に分割されていてもよい。ガス導入路181から導入されたガスは、ガス拡散空間182内で拡散する。ガス拡散空間182には、複数のガスノズル183が接続されている。ガスノズル183は、周方向に配置され(後述する図7参照)、処理容器2を構成する天壁11の下面から垂直方向に突出している。ガスノズル183は、その先端に形成されたガス供給孔184から処理容器2内にガスを供給する。ここで、第3のガス供給部18のガス供給孔184は、第1のガス供給部16のガス供給孔164及び第2のガス供給部17のガス供給孔174よりも、高い位置に形成されている。これにより、ガスノズル183は、ガスノズル163よりも高い位置から処理容器2内にガスを垂直方向に供給(噴出)する。 The third gas supply section 18 has a gas introduction path 181 , a gas diffusion space 182 and a gas nozzle 183 . The gas introduction path 181 communicates with the gas diffusion space 182 and introduces the gas supplied from the gas supply mechanism 3 into the gas diffusion space 182 . The gas diffusion space 182 is annularly formed in the ceiling wall 11 (see FIG. 7 described later). Note that the gas diffusion space 182 may be divided in the circumferential direction. The gas introduced from the gas introduction path 181 diffuses within the gas diffusion space 182 . A plurality of gas nozzles 183 are connected to the gas diffusion space 182 . The gas nozzles 183 are arranged in the circumferential direction (see FIG. 7 to be described later) and protrude vertically from the lower surface of the ceiling wall 11 forming the processing container 2 . The gas nozzle 183 supplies gas into the processing container 2 from a gas supply hole 184 formed at its tip. Here, the gas supply hole 184 of the third gas supply section 18 is formed at a position higher than the gas supply hole 164 of the first gas supply section 16 and the gas supply hole 174 of the second gas supply section 17. ing. Thereby, the gas nozzle 183 supplies (jets) gas vertically into the processing chamber 2 from a position higher than the gas nozzle 163 .

なお、ガスノズル163,183がガスを噴出する垂直方向とは、垂直よりも少し内向きや外向きというような広義の垂直方向も含まれる。また、ガスノズル173がガスを噴出する水平方向とは、水平よりも少し上向きや下向きというような広義の水平方向も含まれる。 The vertical direction in which the gas nozzles 163 and 183 eject gas also includes vertical directions in a broader sense, such as slightly inward or outward directions. Further, the horizontal direction in which the gas nozzle 173 ejects gas also includes a horizontal direction in a broad sense such as slightly upward or downward from the horizontal.

また、ガス供給部16~18は、各ガスノズル163,173,183ごとに、処理容器2内に供給するガス流量を調整する流量調整機構を有している。ここでは、流量調整機構として、各ガスノズル163,173,183が交換可能に構成されている。これにより、ノズル径、ノズルコンダクタンスの異なるガスノズルと交換することにより、各ガスノズル163,173,183から処理容器2内に供給されるガスの流量を個別に調整することができる。 Further, the gas supply units 16 to 18 each have a flow rate adjusting mechanism for adjusting the gas flow rate to be supplied into the processing container 2 for each of the gas nozzles 163, 173, and 183. FIG. Here, each gas nozzle 163, 173, 183 is configured to be replaceable as a flow rate adjusting mechanism. Accordingly, by replacing the gas nozzles with different nozzle diameters and different nozzle conductances, the flow rates of the gases supplied from the gas nozzles 163, 173, and 183 into the processing chamber 2 can be individually adjusted.

ガス供給源31は、例えば、プラズマ生成用の希ガスや、酸化処理、窒化処理、成膜処理、エッチング処理およびアッシング処理に使用されるガス等のガス供給源として用いられる。例えば、分解し難いガスは第3のガス供給部18のガスノズル183から処理容器2内に供給し、分解し易いガスは第1のガス供給部16のガスノズル163及び第2のガス供給部17のガスノズル173から処理容器2内に供給する。例えばSiN膜を成膜する際に使用するNガスとシランガスのうち分解し難いNガスはガスノズル183から導入し、分解し易いシランガスはガスノズル163及びガスノズル173から導入する。これにより、分解し易いシランガスを解離しすぎないことで良質のSiN膜を成膜できる。 The gas supply source 31 is used as a gas supply source for, for example, a rare gas for plasma generation, or a gas used for oxidation, nitridation, film formation, etching, and ashing. For example, a gas that is difficult to decompose is supplied from the gas nozzle 183 of the third gas supply unit 18 into the processing container 2, and a gas that is easy to decompose is supplied from the gas nozzle 163 of the first gas supply unit 16 and the gas nozzle 163 of the second gas supply unit 17. It is supplied into the processing container 2 from the gas nozzle 173 . For example, among the N 2 gas and silane gas used when forming a SiN film, the N 2 gas that is difficult to decompose is introduced from the gas nozzle 183 , and the silane gas that is easy to decompose is introduced from the gas nozzles 163 and 173 . As a result, a good quality SiN film can be formed by preventing excessive dissociation of the easily decomposable silane gas.

ガス供給機構3は、ガス供給源31を含むガス供給装置3aと、ガス供給源31と第1のガス供給部16とを接続する配管32aと、ガス供給源31と第2のガス供給部17とを接続する配管32bと、ガス供給源31と第3のガス供給部18とを接続する配管32cと、を有している。なお、図1では、1つのガス供給源31を図示しているが、ガス供給装置3aは、使用されるガスの種類に応じて複数のガス供給源を含んでいてもよい。 The gas supply mechanism 3 includes a gas supply device 3 a including a gas supply source 31 , a pipe 32 a connecting the gas supply source 31 and the first gas supply section 16 , a gas supply source 31 and the second gas supply section 17 . and a pipe 32c that connects the gas supply source 31 and the third gas supply unit 18 . Although one gas supply source 31 is illustrated in FIG. 1, the gas supply device 3a may include a plurality of gas supply sources depending on the type of gas used.

ガス供給装置3aは、更に、配管32a~32cの途中に設けられた図示しないマスフローコントローラおよび開閉バルブを含んでいる。処理容器2内に供給されるガスの種類や、これらのガスの流量等は、マスフローコントローラおよび開閉バルブによって制御される。 The gas supply device 3a further includes a mass flow controller and an opening/closing valve (not shown) provided in the middle of the pipes 32a to 32c. The types of gases supplied into the processing container 2, the flow rates of these gases, and the like are controlled by a mass flow controller and an on-off valve.

プラズマ処理装置1の各構成部は、それぞれ制御部8に接続されて、制御部8によって制御される。制御部8は、典型的にはコンピュータである。図2に示した例では、制御部8は、CPUを備えたプロセスコントローラ81、プロセスコントローラ81に接続されたユーザーインターフェース82及び記憶部83を有する。 Each component of the plasma processing apparatus 1 is connected to the controller 8 and controlled by the controller 8 . Control unit 8 is typically a computer. In the example shown in FIG. 2, the control unit 8 has a process controller 81 having a CPU, a user interface 82 connected to the process controller 81, and a storage unit 83.

プロセスコントローラ81は、プラズマ処理装置1において、例えば温度、圧力、ガス流量、バイアス印加用の高周波電力、マイクロ波出力等のプロセス条件に関係する各構成部を統括して制御する制御手段である。各構成部は、例えば、高周波バイアス電源25、ガス供給装置3a、排気装置4、マイクロ波導入モジュール5等が挙げられる。 The process controller 81 is control means for centrally controlling each component related to process conditions such as temperature, pressure, gas flow rate, high-frequency power for bias application, and microwave output in the plasma processing apparatus 1 . Each component includes, for example, a high-frequency bias power source 25, a gas supply device 3a, an exhaust device 4, a microwave introduction module 5, and the like.

ユーザーインターフェース82は、工程管理者がプラズマ処理装置1を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードやタッチパネル、プラズマ処理装置1の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等を有している。 The user interface 82 has a keyboard and a touch panel for inputting commands for the process manager to manage the plasma processing apparatus 1, a display for visualizing and displaying the operation status of the plasma processing apparatus 1, and the like.

記憶部83には、プラズマ処理装置1で実行される各種処理をプロセスコントローラ81の制御によって実現するための制御プログラムや、処理条件データ等が記録されたレシピ等が保存されている。プロセスコントローラ81は、ユーザーインターフェース82からの指示等、必要に応じて任意の制御プログラムやレシピを記憶部83から呼び出して実行する。これにより、プロセスコントローラ81による制御下で、プラズマ処理装置1の処理容器2内において所望の処理が行われる。 The storage unit 83 stores a control program for realizing various processes executed by the plasma processing apparatus 1 under the control of the process controller 81, recipes in which process condition data and the like are recorded. The process controller 81 calls up an arbitrary control program or recipe from the storage unit 83 as required, such as an instruction from the user interface 82, and executes it. Thereby, desired processing is performed in the processing chamber 2 of the plasma processing apparatus 1 under the control of the process controller 81 .

上記の制御プログラムおよびレシピは、例えば、フラッシュメモリ、DVD、ブルーレイディスク等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納された状態のものを利用することができる。また、上記のレシピは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用することも可能である。 The control program and recipe described above can be used in a state of being stored in a computer-readable storage medium such as flash memory, DVD, and Blu-ray disc. Also, the above recipe can be transmitted from another device, for example, via a dedicated line as needed and used online.

次に、図1~図6を参照して、マイクロ波導入モジュール5の構成について説明する。図3は、図1に示したマイクロ波導入モジュールの構成を示す説明図である。図4は、図3に示したマイクロ波導入機構63を示す断面図である。図5は、図4に示したマイクロ波導入機構63のアンテナ部を示す斜視図である。図6は、図4に示したマイクロ波導入機構63の平面アンテナを示す平面図である。 Next, the configuration of the microwave introduction module 5 will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the microwave introduction module shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the microwave introduction mechanism 63 shown in FIG. FIG. 5 is a perspective view showing the antenna section of the microwave introduction mechanism 63 shown in FIG. FIG. 6 is a plan view showing the planar antenna of the microwave introduction mechanism 63 shown in FIG.

マイクロ波導入モジュール5は、処理容器2の上部に設けられ、処理容器2内に電磁波(マイクロ波)を導入する。図1に示すように、マイクロ波導入モジュール5は、導電性部材である天壁11とマイクロ波出力部50とアンテナユニット60とを有する。天壁11は、処理容器2の上部に配置され、複数の開口部を有する。マイクロ波出力部50は、マイクロ波を生成すると共に、マイクロ波を複数の経路に分配して出力する。アンテナユニット60は、マイクロ波出力部50から出力されたマイクロ波を処理容器2に導入する。本実施形態では、処理容器2の天壁11は、マイクロ波導入モジュール5の導電性部材を兼ねている。 The microwave introduction module 5 is provided above the processing container 2 and introduces electromagnetic waves (microwaves) into the processing container 2 . As shown in FIG. 1 , the microwave introduction module 5 has a ceiling wall 11 that is a conductive member, a microwave output section 50 and an antenna unit 60 . The ceiling wall 11 is arranged above the processing container 2 and has a plurality of openings. The microwave output unit 50 generates microwaves, distributes the microwaves to a plurality of paths, and outputs the microwaves. The antenna unit 60 introduces the microwave output from the microwave output unit 50 into the processing container 2 . In this embodiment, the ceiling wall 11 of the processing vessel 2 also serves as a conductive member of the microwave introduction module 5 .

図3に示すようにマイクロ波出力部50は、電源部51と、マイクロ波発振器52と、マイクロ波発振器52によって発振されたマイクロ波を増幅するアンプ53と、アンプ53によって増幅されたマイクロ波を複数の経路に分配する分配器54とを有している。マイクロ波発振器52は、所定の周波数(例えば、2.45GHz)でマイクロ波を発振させる。なお、マイクロ波の周波数は、2.45GHzに限らず、8.35GHz、5.8GHz、1.98GHz等であってもよい。また、このようなマイクロ波出力部50は、マイクロ波の周波数を例えば860MHz等、800MHzから1GHzの範囲内とする場合にも適用することが可能である。分配器54は、入力側と出力側のインピーダンスを整合させながらマイクロ波を分配する。 As shown in FIG. 3, the microwave output unit 50 includes a power supply unit 51, a microwave oscillator 52, an amplifier 53 that amplifies the microwaves oscillated by the microwave oscillator 52, and the microwaves amplified by the amplifier 53. and a distributor 54 for distributing to a plurality of routes. The microwave oscillator 52 oscillates microwaves at a predetermined frequency (2.45 GHz, for example). Note that the frequency of the microwave is not limited to 2.45 GHz, and may be 8.35 GHz, 5.8 GHz, 1.98 GHz, or the like. Moreover, such a microwave output unit 50 can be applied to a case where the frequency of the microwave is within the range of 800 MHz to 1 GHz, such as 860 MHz. The distributor 54 distributes the microwave while matching the impedance on the input side and the output side.

アンテナユニット60は、複数のアンテナモジュール61を含んでいる。複数のアンテナモジュール61は、それぞれ、分配器54によって分配されたマイクロ波を処理容器2内に導入する。本実施形態では、複数のアンテナモジュール61の構成は全て同一である。各アンテナモジュール61は、分配されたマイクロ波を主に増幅して出力するアンプ部62と、アンプ部62から出力されたマイクロ波を処理容器2内に導入するマイクロ波導入機構63とを有している。 Antenna unit 60 includes a plurality of antenna modules 61 . The plurality of antenna modules 61 each introduces the microwaves distributed by the distributor 54 into the processing container 2 . In this embodiment, all of the multiple antenna modules 61 have the same configuration. Each antenna module 61 has an amplifier section 62 that mainly amplifies and outputs distributed microwaves, and a microwave introduction mechanism 63 that introduces the microwaves output from the amplifier section 62 into the processing container 2 . ing.

アンプ部62は、位相器62Aと可変ゲインアンプ62Bとメインアンプ62Cとアイソレータ62Dとを有する。位相器62Aは、マイクロ波の位相を変化させる。可変ゲインアンプ62Bは、メインアンプ62Cに入力されるマイクロ波の電力レベルを調整する。メインアンプ62Cは、ソリッドステートアンプとして構成される。アイソレータ62Dは、マイクロ波導入機構63のアンテナ部で反射されてメインアンプ62Cに向かう反射マイクロ波を分離する。 The amplifier section 62 has a phase shifter 62A, a variable gain amplifier 62B, a main amplifier 62C and an isolator 62D. A phase shifter 62A changes the phase of the microwave. The variable gain amplifier 62B adjusts the power level of the microwave input to the main amplifier 62C. The main amplifier 62C is configured as a solid state amplifier. The isolator 62D separates reflected microwaves that are reflected by the antenna section of the microwave introduction mechanism 63 and head toward the main amplifier 62C.

位相器62Aは、マイクロ波の位相を変化させて、マイクロ波の放射特性を変化させる。位相器62Aは、例えば、アンテナモジュール61毎にマイクロ波の位相を調整することによって、マイクロ波の指向性を制御してプラズマの分布を変化させることに用いられる。なお、このような放射特性の調整を行わない場合には、位相器62Aを設けなくてもよい。 The phase shifter 62A changes the phase of the microwaves to change the radiation characteristics of the microwaves. The phase shifter 62A is used, for example, to adjust the phase of the microwave for each antenna module 61 to control the directivity of the microwave and change the plasma distribution. It should be noted that the phase shifter 62A may not be provided if such adjustment of radiation characteristics is not performed.

可変ゲインアンプ62Bは、個々のアンテナモジュール61のばらつきの調整や、プラズマ強度の調整のために用いられる。例えば、可変ゲインアンプ62Bをアンテナモジュール61毎に変化させることによって、処理容器2内全体のプラズマの分布を調整することができる。 The variable gain amplifier 62B is used for adjusting variations in individual antenna modules 61 and adjusting plasma intensity. For example, by changing the variable gain amplifier 62B for each antenna module 61, the plasma distribution in the entire processing container 2 can be adjusted.

メインアンプ62Cは、例えば、図示しない入力整合回路、半導体増幅素子、出力整合回路および高Q共振回路を含んでいる。半導体増幅素子としては、例えば、E級動作が可能なGaAsHEMT、GaNHEMT、LD(Laterally Diffused)-MOSが用いられる。 The main amplifier 62C includes, for example, an input matching circuit, a semiconductor amplifying element, an output matching circuit, and a high Q resonance circuit (not shown). As the semiconductor amplifying element, for example, GaAsHEMT, GaNHEMT, and LD (laterally diffused)-MOS capable of class E operation are used.

アイソレータ62Dは、サーキュレータとダミーロード(同軸終端器)とを有している。サーキュレータは、マイクロ波導入機構63のアンテナ部で反射された反射マイクロ波をダミーロードへ導くものである。ダミーロードは、サーキュレータによって導かれた反射マイクロ波を熱に変換するものである。なお、前述のように、本実施形態では、複数のアンテナモジュール61が設けられており、複数のアンテナモジュール61の各々のマイクロ波導入機構63によって処理容器2内に導入された複数のマイクロ波は、処理容器2内において合成される。そのため、個々のアイソレータ62Dは小型のものでもよく、アイソレータ62Dをメインアンプ62Cに隣接して設けることができる。 The isolator 62D has a circulator and a dummy load (coaxial terminator). The circulator guides the reflected microwave reflected by the antenna section of the microwave introduction mechanism 63 to the dummy load. The dummy load converts the reflected microwaves guided by the circulator into heat. As described above, in this embodiment, a plurality of antenna modules 61 are provided, and a plurality of microwaves introduced into the processing container 2 by the microwave introducing mechanisms 63 of the plurality of antenna modules 61 are , are synthesized in the processing container 2 . Therefore, each isolator 62D may be small, and the isolator 62D may be provided adjacent to the main amplifier 62C.

図1に示したように、複数のマイクロ波導入機構63は、天壁11に設けられている。図4に示したように、マイクロ波導入機構63は、インピーダンスを整合させるチューナ64と、増幅されたマイクロ波を処理容器2内に放射するアンテナ部65とを有している。更に、マイクロ波導入機構63は、金属材料よりなり、図4における上下方向に延びる円筒状の形状を有する本体容器66と、本体容器66内において本体容器66が延びる方向と同じ方向に延びる内側導体67とを有している。本体容器66および内側導体67は、同軸管を構成している。本体容器66は、この同軸管の外側導体を構成している。内側導体67は、棒状または筒状の形状を有している。本体容器66の内周面と内側導体67の外周面との間の空間は、マイクロ波伝送路68を形成する。 As shown in FIG. 1 , a plurality of microwave introducing mechanisms 63 are provided on the ceiling wall 11 . As shown in FIG. 4 , the microwave introduction mechanism 63 has a tuner 64 for impedance matching and an antenna section 65 for radiating amplified microwaves into the processing container 2 . Further, the microwave introduction mechanism 63 is made of a metal material, and includes a main body container 66 having a cylindrical shape extending in the vertical direction in FIG. 67. The main container 66 and the inner conductor 67 constitute a coaxial tube. The main container 66 constitutes the outer conductor of this coaxial waveguide. The inner conductor 67 has a rod-like or tubular shape. A space between the inner peripheral surface of the main container 66 and the outer peripheral surface of the inner conductor 67 forms a microwave transmission path 68 .

アンテナモジュール61は、更に、図示しない本体容器66の基端側(上端側)に設けられた給電変換部を有している。給電変換部は、同軸ケーブルを介してメインアンプ62Cに接続されている。アイソレータ62Dは、同軸ケーブルの途中に設けられている。アンテナ部65は、本体容器66における給電変換部とは反対側に設けられている。後で説明するように、本体容器66におけるアンテナ部65よりも基端側の部分は、チューナ64によるインピーダンス調整範囲となっている。 The antenna module 61 further has a feeding converter provided on the base end side (upper end side) of the main body container 66 (not shown). The feed converter is connected to the main amplifier 62C via a coaxial cable. The isolator 62D is provided in the middle of the coaxial cable. The antenna section 65 is provided on the opposite side of the main container 66 to the power conversion section. As will be described later, a portion of the main body container 66 closer to the proximal side than the antenna portion 65 is an impedance adjustment range of the tuner 64 .

図4及び図5に示したように、アンテナ部65は、内側導体67の下端部に接続された平面アンテナ71と、平面アンテナ71の上面側に配置されたマイクロ波遅波材72と、平面アンテナ71の下面側に配置されたマイクロ波透過板73とを有している。マイクロ波透過板73の下面は、処理容器2の内部空間に露出している。マイクロ波透過板73は、本体容器66を介して、マイクロ波導入モジュール5の導電性部材である天壁11の開口部に嵌合している。マイクロ波透過板73は、本実施形態におけるマイクロ波透過窓に対応する。 As shown in FIGS. 4 and 5, the antenna section 65 includes a planar antenna 71 connected to the lower end of the inner conductor 67, a microwave slow wave material 72 disposed on the upper surface side of the planar antenna 71, and a planar and a microwave transmission plate 73 arranged on the lower surface side of the antenna 71 . A lower surface of the microwave transmission plate 73 is exposed to the inner space of the processing container 2 . The microwave transmission plate 73 is fitted into the opening of the top wall 11 , which is a conductive member of the microwave introduction module 5 , through the main container 66 . The microwave transmission plate 73 corresponds to the microwave transmission window in this embodiment.

平面アンテナ71は、円板形状を有している。また、平面アンテナ71は、平面アンテナ71を貫通するように形成されたスロット71aを有している。図5及び図6に示した例では、4つのスロット71aが設けられており、各スロット71aは、4つに均等に分割された円弧形状を有している。なお、スロット71aの数は、4つに限らず、5つ以上であってもよいし、1つ以上、3つ以下であってもよい。 The planar antenna 71 has a disk shape. Moreover, the planar antenna 71 has a slot 71a formed so as to penetrate the planar antenna 71 . In the example shown in FIGS. 5 and 6, four slots 71a are provided, and each slot 71a has an arc shape divided evenly into four. The number of slots 71a is not limited to four, and may be five or more, or may be one or more and three or less.

マイクロ波遅波材72は、真空よりも大きい誘電率を有する材料によって形成されている。マイクロ波遅波材72を形成する材料としては、例えば、石英、セラミックス、ポリテトラフルオロエチレン樹脂等のフッ素系樹脂、ポリイミド樹脂等を用いることができる。マイクロ波は、真空中ではその波長が長くなる。マイクロ波遅波材72は、マイクロ波の波長を短くしてプラズマを調整する機能を有している。また、マイクロ波の位相は、マイクロ波遅波材72の厚みによって変化する。そのため、マイクロ波遅波材72の厚みによってマイクロ波の位相を調整することにより、平面アンテナ71が定在波の腹の位置になるように調整することができる。これにより、平面アンテナ71における反射波を抑制することができると共に、平面アンテナ71から放射されるマイクロ波の放射エネルギーを大きくすることができる。つまり、これにより、マイクロ波のパワーを効率よく処理容器2内に導入することができる。 The microwave slow wave material 72 is made of a material having a dielectric constant greater than that of vacuum. As a material for forming the microwave slow wave material 72, for example, quartz, ceramics, fluorine-based resin such as polytetrafluoroethylene resin, polyimide resin, or the like can be used. Microwaves have longer wavelengths in a vacuum. The microwave slow wave material 72 has the function of adjusting the plasma by shortening the wavelength of the microwave. Also, the phase of the microwave changes depending on the thickness of the microwave slow wave material 72 . Therefore, by adjusting the phase of the microwave by adjusting the thickness of the microwave slow wave material 72, the planar antenna 71 can be adjusted to the position of the antinode of the standing wave. As a result, reflected waves in the planar antenna 71 can be suppressed, and the radiant energy of microwaves radiated from the planar antenna 71 can be increased. That is, thereby, the power of the microwave can be efficiently introduced into the processing container 2 .

マイクロ波透過板73は、誘電体材料によって形成されている。マイクロ波透過板73を形成する誘電体材料としては、例えば石英やセラミックス等が用いられる。マイクロ波透過板73は、マイクロ波をTEモードで効率的に放射することができるような形状をなしている。図5の例では、マイクロ波透過板73は、直方体形状を有している。なお、マイクロ波透過板73の形状は、直方体形状に限らず、例えば円柱形状、五角形柱形状、六角形柱形状、八角形柱形状であってもよい。 The microwave transmission plate 73 is made of a dielectric material. As a dielectric material forming the microwave transmission plate 73, for example, quartz, ceramics, or the like is used. The microwave transmission plate 73 has a shape that can efficiently radiate microwaves in the TE mode. In the example of FIG. 5, the microwave transmission plate 73 has a rectangular parallelepiped shape. The shape of the microwave transmitting plate 73 is not limited to a rectangular parallelepiped shape, and may be, for example, a columnar shape, a pentagonal columnar shape, a hexagonal columnar shape, or an octagonal columnar shape.

かかる構成のマイクロ波導入機構63では、メインアンプ62Cで増幅されたマイクロ波は、本体容器66の内周面と内側導体67の外周面との間のマイクロ波伝送路68を通って平面アンテナ71に達する。そして、平面アンテナ71のスロット71aからマイクロ波透過板73を透過して処理容器2の内部空間に放射される。 In the microwave introduction mechanism 63 having such a configuration, the microwave amplified by the main amplifier 62C passes through the microwave transmission path 68 between the inner peripheral surface of the main container 66 and the outer peripheral surface of the inner conductor 67, and reaches the planar antenna 71. reach. Then, the microwaves are transmitted through the slot 71 a of the flat antenna 71 through the microwave transmitting plate 73 and radiated into the inner space of the processing vessel 2 .

チューナ64は、スラグチューナを構成している。具体的には、図4に示したように、チューナ64は、本体容器66のアンテナ部65よりも基端側(上端側)の部分に配置される2つのスラグ74A、74Bを有している。更に、チューナ64は、2つのスラグ74A、74Bを動作させるアクチュエータ75と、このアクチュエータ75を制御するチューナコントローラ76とを有している。 Tuner 64 constitutes a slug tuner. Specifically, as shown in FIG. 4, the tuner 64 has two slugs 74A and 74B that are arranged on the base end side (upper end side) of the main container 66 relative to the antenna portion 65. . Further, the tuner 64 has an actuator 75 for operating the two slugs 74A, 74B and a tuner controller 76 for controlling this actuator 75. As shown in FIG.

スラグ74A、74Bは、板状且つ環状の形状を有し、本体容器66の内周面と内側導体67の外周面との間に配置されている。また、スラグ74A、74Bは、誘電体材料によって形成されている。スラグ74A、74Bを形成する誘電体材料としては、例えば、比誘電率が10の高純度アルミナを用いることができる。高純度アルミナは、通常、スラグを形成する材料として用いられている石英(比誘電率3.88)やテフロン(登録商標)(比誘電率2.03)よりも比誘電率が大きいため、スラグ74A、74Bの厚みを小さくすることができる。また、高純度アルミナは、石英やテフロン(登録商標)に比べて、誘電正接(tanδ)が小さく、マイクロ波の損失を小さくすることができるという特徴を有している。高純度アルミナは、更に、歪みが小さいという特徴と、熱に強いという特徴も有している。高純度アルミナとしては、純度99.9%以上のアルミナ焼結体であることが好ましい。また、高純度アルミナとして、単結晶アルミナ(サファイア)を用いてもよい。 The slugs 74A and 74B have plate-like and annular shapes and are arranged between the inner peripheral surface of the main container 66 and the outer peripheral surface of the inner conductor 67 . Also, the slugs 74A and 74B are made of a dielectric material. As a dielectric material forming the slugs 74A and 74B, for example, high-purity alumina having a dielectric constant of 10 can be used. High-purity alumina has a higher dielectric constant than quartz (relative dielectric constant 3.88) and Teflon (registered trademark) (relative dielectric constant 2.03), which are usually used as materials for forming slag. The thickness of 74A and 74B can be reduced. In addition, high-purity alumina has a smaller dielectric loss tangent (tan δ) than quartz or Teflon (registered trademark), and has the characteristic of being able to reduce the loss of microwaves. High-purity alumina also has the characteristics of low distortion and high heat resistance. The high-purity alumina is preferably an alumina sintered body with a purity of 99.9% or higher. Single crystal alumina (sapphire) may also be used as high-purity alumina.

チューナ64は、チューナコントローラ76からの指令に基づいて、アクチュエータ75によって、スラグ74A、74Bを上下方向に移動させる。これにより、チューナ64は、インピーダンスを調整する。例えば、チューナコントローラ76は、終端部のインピーダンスが例えば50Ωになるように、スラグ74A、74Bの位置を調整する。 The tuner 64 vertically moves the slugs 74A and 74B with an actuator 75 based on a command from the tuner controller 76 . Thereby, the tuner 64 adjusts the impedance. For example, the tuner controller 76 adjusts the positions of the slugs 74A, 74B so that the impedance of the termination portion is, for example, 50Ω.

本実施形態では、メインアンプ62C、チューナ64および平面アンテナ71は、互いに近接して配置されている。特に、チューナ64および平面アンテナ71は、集中定数回路を構成し、且つ共振器として機能する。平面アンテナ71の取り付け部分には、インピーダンス不整合が存在する。本実施形態では、チューナ64によって、プラズマを含めて高精度でチューニングすることができ、平面アンテナ71における反射の影響を解消することができる。また、チューナ64によって、平面アンテナ71に至るまでのインピーダンス不整合を高精度で解消することができ、実質的に不整合部分をプラズマ空間とすることができる。これにより、チューナ64によって、高精度のプラズマ制御が可能になる。 In this embodiment, the main amplifier 62C, the tuner 64 and the planar antenna 71 are arranged close to each other. In particular, tuner 64 and planar antenna 71 constitute a lumped constant circuit and function as a resonator. An impedance mismatch exists in the mounting portion of the planar antenna 71 . In this embodiment, the tuner 64 can tune, including the plasma, with high accuracy, and the influence of reflection in the planar antenna 71 can be eliminated. Also, the tuner 64 can eliminate the impedance mismatch up to the planar antenna 71 with high accuracy, and the mismatched portion can be substantially made into a plasma space. This allows the tuner 64 to control the plasma with high accuracy.

次に、図7を参照して、図1に示した処理容器2の天壁11の底面について説明する。図7は、図1に示した処理容器2の天壁11の底面の一例を示す図である。以下の説明では、マイクロ波透過板73は円柱形状を有するものとする。 Next, the bottom surface of the ceiling wall 11 of the processing container 2 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing an example of the bottom surface of the ceiling wall 11 of the processing container 2 shown in FIG. In the following description, it is assumed that the microwave transmission plate 73 has a cylindrical shape.

マイクロ波導入モジュール5は、複数のマイクロ波透過板73を含んでいる。前述のように、マイクロ波透過板73は、マイクロ波透過窓に対応する。複数のマイクロ波透過板73は、マイクロ波導入モジュール5の導電性部材である天壁11の複数の開口部に嵌合した状態で、載置台21の載置面21aに平行な1つの仮想の平面上に配置されている。また、複数のマイクロ波透過板73は、上記仮想の平面において、その中心点間の距離が互いに等しいか、ほぼ等しい3つのマイクロ波透過板73を含んでいる。なお、中心点間の距離がほぼ等しいというのは、マイクロ波透過板73の形状精度やアンテナモジュール61(マイクロ波導入機構63)の組み立て精度等の観点から、マイクロ波透過板73の位置は、所望の位置からわずかにずれていてもよいことを意味する。 The microwave introduction module 5 includes a plurality of microwave transmission plates 73 . As described above, the microwave transparent plate 73 corresponds to the microwave transparent window. The plurality of microwave transmission plates 73 are fitted in the plurality of openings of the ceiling wall 11, which is the conductive member of the microwave introduction module 5, and form one imaginary plate parallel to the mounting surface 21a of the mounting table 21. placed on a plane. Also, the plurality of microwave transmission plates 73 includes three microwave transmission plates 73 having equal or substantially equal distances between their center points on the virtual plane. The fact that the distances between the center points are almost equal means that the position of the microwave transmitting plate 73 is It means that it may be slightly deviated from the desired position.

本実施形態では、複数のマイクロ波透過板73は、六方最密配置になるように配置された7つのマイクロ波透過板73からなるものである。具体的には、複数のマイクロ波透過板73は、7つのマイクロ波透過板73A~73Gを有する。そのうちの6つのマイクロ波透過板73A~73Fは、その中心点がそれぞれ正六角形の頂点に一致又はほぼ一致するように配置されている。1つのマイクロ波透過板73Gは、その中心点が正六角形の中心に一致又はほぼ一致するように配置されている。なお、頂点又は中心点にほぼ一致するとは、マイクロ波透過板73の形状精度やアンテナモジュール61(マイクロ波導入機構63)の組み立て精度等の観点からマイクロ波透過板73の中心点は上記の頂点または中心からわずかにずれていてもよいことを意味する。 In this embodiment, the plurality of microwave permeable plates 73 are composed of seven microwave permeable plates 73 arranged in a hexagonal close-packed arrangement. Specifically, the plurality of microwave transmission plates 73 has seven microwave transmission plates 73A to 73G. The six microwave transmitting plates 73A to 73F among them are arranged so that their center points coincide or nearly coincide with the vertices of the regular hexagon. One microwave transmission plate 73G is arranged so that its center point coincides or nearly coincides with the center of the regular hexagon. It should be noted that the phrase “substantially coincides with the vertex or center point” means that the center point of the microwave permeable plate 73 is the vertex from the viewpoint of the shape accuracy of the microwave permeable plate 73 and the assembly accuracy of the antenna module 61 (microwave introduction mechanism 63). Or it means that it may be slightly off-center.

図7に示したように、マイクロ波透過板73Gは、天壁11における中央部分に配置されている。6つのマイクロ波透過板73A~73Fは、マイクロ波透過板73Gを囲むように、天壁11の中央部分よりも外側に配置されている。従って、マイクロ波透過板73Gは、中心マイクロ波透過窓に対応し、マイクロ波透過板73A~73Fは、外側マイクロ波透過窓に対応する。なお、本実施形態において、「天壁11における中央部分」というのは、「天壁11の平面形状における中央部分」を意味する。 As shown in FIG. 7, the microwave transmission plate 73G is arranged in the central portion of the ceiling wall 11. As shown in FIG. The six microwave transmission plates 73A to 73F are arranged outside the central portion of the ceiling wall 11 so as to surround the microwave transmission plate 73G. Accordingly, the microwave-transmissive plate 73G corresponds to the central microwave-transmissive window, and the microwave-transmissive plates 73A-73F correspond to the outer microwave-transmissive windows. In addition, in this embodiment, "the center part in the top wall 11" means "the center part in the planar shape of the top wall 11."

本実施形態では、全てのマイクロ波透過板73において、互いに隣接する任意の3つのマイクロ波透過板73の中心点間の距離は、互いに等しいか、ほぼ等しくなる。ガスノズル163及びガスノズル183は、外側のマイクロ波透過板73A~73Gと中心のマイクロ波透過板73Gとの間にて周方向に配置される。 In this embodiment, the distances between the center points of arbitrary three microwave transmitting plates 73 adjacent to each other are equal or substantially equal to each other in all the microwave transmitting plates 73 . The gas nozzles 163 and 183 are circumferentially arranged between the outer microwave transparent plates 73A-73G and the central microwave transparent plate 73G.

ここで、マイクロ波透過板73A~73Gの配置に示すように、マイクロ波導入機構63のアンテナ部65は、中心に1つ(マイクロ波透過板73G参照)、外周部に6つ(マイクロ波透過板73A~73F参照)配置されている。このため、マイクロ波導入機構63のアンテナ部65の配置は、周方向に6回の対称性を有している。 Here, as shown in the arrangement of the microwave transmission plates 73A to 73G, the microwave introduction mechanism 63 has one antenna portion 65 in the center (see the microwave transmission plate 73G) and six in the outer peripheral portion (microwave transmission plates 73A to 73G). See plates 73A-73F) are arranged. Therefore, the arrangement of the antenna portion 65 of the microwave introduction mechanism 63 has six-fold symmetry in the circumferential direction.

また、図7に第1のガス供給部16及び第3のガス供給部18を示す。なお、図7において、天壁11内に形成されるガス導入路161、ガス拡散空間162、ガス導入路181、ガス拡散空間182は、隠れ線(破線)で図示している。 Also, FIG. 7 shows the first gas supply section 16 and the third gas supply section 18 . In FIG. 7, the gas introduction path 161, the gas diffusion space 162, the gas introduction path 181, and the gas diffusion space 182 formed in the ceiling wall 11 are indicated by hidden lines (broken lines).

図7に示す一例において、天壁11の裏面には、周方向に計12個のガスノズル163が等間隔に配置されている。ここで、ガス拡散空間162は、周方向に3分割されている。また、1つの円弧状のガス拡散空間162に対して、4個のガスノズル163が設けられている。このため、第1のガス供給部16の流路構造の配置は、周方向に3回の対称性を有している。なお、ガス供給源31から各ガス導入路161へのガス供給は、分割されたガス拡散空間162ごとにマスフローコントローラ(図示せず)が設けられており、ガス供給源31から各ガス導入路161に供給するガス流量を個別に調整することができるように構成されていてもよい。また、ガス供給源31から各ガス導入路161へのガス供給は、1つのマスフローコントローラ(図示せず)で流量制御されたガスを分岐して、各ガス導入路161に供給する構成であってもよい。 In the example shown in FIG. 7, a total of 12 gas nozzles 163 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the back surface of the ceiling wall 11 . Here, the gas diffusion space 162 is divided into three in the circumferential direction. Four gas nozzles 163 are provided for one arc-shaped gas diffusion space 162 . Therefore, the arrangement of the flow path structure of the first gas supply section 16 has three-fold symmetry in the circumferential direction. For the gas supply from the gas supply source 31 to each gas introduction passage 161, a mass flow controller (not shown) is provided for each divided gas diffusion space 162. It may be configured so that the flow rate of gas supplied to can be individually adjusted. Further, the gas supply from the gas supply source 31 to each gas introduction path 161 is configured such that the gas whose flow rate is controlled by one mass flow controller (not shown) is branched and supplied to each gas introduction path 161. good too.

また、天壁11の裏面には、周方向に計12個のガスノズル183が等間隔に配置されている。なお、ガス拡散空間182は、周方向に分割されておらず、円環状に形成されている。また、円環状のガス拡散空間182に対して、12個のガスノズル183が設けられている。なお、ガス拡散空間182に対して、3つのガス導入路181が設けられている。なお、ガス供給源31から各ガス導入路181へのガス供給は、各ガス導入路181ごとにマスフローコントローラ(図示せず)が設けられており、ガス供給源31から各ガス導入路181に供給するガス流量を個別に調整することができるように構成されていてもよい。また、ガス供給源31から各ガス導入路181へのガス供給は、1つのマスフローコントローラ(図示せず)で流量制御されたガスを分岐して、各ガス導入路181に供給する構成であってもよい。 A total of 12 gas nozzles 183 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the back surface of the ceiling wall 11 . It should be noted that the gas diffusion space 182 is not divided in the circumferential direction and is formed in an annular shape. Twelve gas nozzles 183 are provided for the annular gas diffusion space 182 . Three gas introduction paths 181 are provided for the gas diffusion space 182 . A mass flow controller (not shown) is provided for each gas introduction path 181 to supply gas from the gas supply source 31 to each gas introduction path 181 . It may be configured such that the gas flow rate to be applied can be individually adjusted. Further, the gas supply from the gas supply source 31 to each gas introduction path 181 is configured such that the gas whose flow rate is controlled by one mass flow controller (not shown) is branched and supplied to each gas introduction path 181. good too.

図8は、図1に示した処理容器2の側壁12の水平断面の一例を示す図である。図8に示す一例において、側壁12の内壁面には、周方向に計30個のガスノズル173が等間隔に配置されている。ここで、ガス拡散空間172は、周方向に6分割されている。また、1つの円弧状のガス拡散空間172に対して、5個のガスノズル173が設けられている。このため、第2のガス供給部17の流路構造の配置は、周方向に6回の対称性を有している。なお、ガス供給源31から各ガス導入路171へのガス供給は、分割されたガス拡散空間172ごとにマスフローコントローラ(図示せず)が設けられており、ガス供給源31から各ガス導入路171に供給するガス流量を個別に調整することができるように構成されていてもよい。また、ガス供給源31から各ガス導入路171へのガス供給は、1つのマスフローコントローラ(図示せず)で流量制御されたガスを分岐して、各ガス導入路171に供給する構成であってもよい。 FIG. 8 is a diagram showing an example of a horizontal cross section of the side wall 12 of the processing container 2 shown in FIG. In the example shown in FIG. 8, a total of 30 gas nozzles 173 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the inner wall surface of the side wall 12 . Here, the gas diffusion space 172 is divided into six in the circumferential direction. Five gas nozzles 173 are provided for one arc-shaped gas diffusion space 172 . Therefore, the arrangement of the channel structure of the second gas supply section 17 has 6-fold symmetry in the circumferential direction. A mass flow controller (not shown) is provided for each divided gas diffusion space 172 to supply gas from the gas supply source 31 to each gas introduction passage 171 . It may be configured so that the flow rate of gas supplied to can be individually adjusted. Further, the gas supply from the gas supply source 31 to each gas introduction path 171 is configured such that the gas whose flow rate is controlled by one mass flow controller (not shown) is branched and supplied to each gas introduction path 171. good too.

図9は、参考例における基板Wの内周部、中間部、外周部における周方向に対するSiN膜の膜厚の変化を示すグラフの一例である。ここでは、参考例として、周方向に配置される複数のガスノズル同士のコンダクタンスが等しいものとして、プラズマ処理装置1を用いて基板WにSiN膜を成膜したものとする。図9において、横軸は基板Wの周方向角度を示し、縦軸は膜厚を示す。また、半径150mmの基板Wに対して、内周部(半径R=49mmの円周上)の膜厚変動、中間部(半径R=98mmの円周上)の膜厚変動、外周部(半径R=147mmの円周上)の膜厚変動を示す。 FIG. 9 is an example of a graph showing changes in film thickness of the SiN film in the circumferential direction at the inner peripheral portion, intermediate portion, and outer peripheral portion of the substrate W in the reference example. Here, as a reference example, it is assumed that a SiN film is formed on the substrate W using the plasma processing apparatus 1 assuming that the conductances of a plurality of gas nozzles arranged in the circumferential direction are equal. In FIG. 9, the horizontal axis indicates the circumferential angle of the substrate W, and the vertical axis indicates the film thickness. In addition, for the substrate W with a radius of 150 mm, the film thickness variation in the inner peripheral portion (on the circumference of the radius R = 49 mm), the thickness variation in the intermediate portion (on the circumference of the radius R = 98 mm), and the outer peripheral portion (on the circumference of the radius R = 98 mm) R=147 mm on the circumference).

図9に示すように、基板Wの外周部において、6回の周期的な膜厚変動が表れている。これは、マイクロ波導入機構63のアンテナ部65の配置が周方向に6回の対称性を有していることにより、マイクロ波導入モジュール5によって生成されるプラズマも周方向に対して不均一性を有し、基板Wに成膜されたSiN膜の膜厚も不均一となる。 As shown in FIG. 9, in the peripheral portion of the substrate W, six periodic film thickness fluctuations appear. This is because the arrangement of the antenna part 65 of the microwave introduction mechanism 63 has six-fold symmetry in the circumferential direction, so that the plasma generated by the microwave introduction module 5 is also non-uniform in the circumferential direction. , and the film thickness of the SiN film formed on the substrate W also becomes uneven.

これに対し、本実施形態に係るプラズマ処理装置1は、各ガスノズル163,173,183ごとに、処理容器2内に供給するガス流量を調整する流量調整機構を有している。 On the other hand, the plasma processing apparatus 1 according to this embodiment has a flow rate adjusting mechanism for adjusting the flow rate of the gas supplied into the processing chamber 2 for each of the gas nozzles 163 , 173 and 183 .

図10は、流量調整機構によるガス流量の調整の一例を示す模式図である。基板Wには、膜厚が厚くなる領域901と、膜厚が薄くなる領域902とが、周方向に交互に合られている。図10に示す一例では、第2のガス供給部17において、膜厚が厚い領域901へと向かうガスの流量を減らし(図10において黒塗り矢印で示す。)、膜厚が薄い領域902へと向かうガスの流量を増やす(図10において白抜き矢印で示す。)。即ち、図10の例では、ガスノズル173A,173Eにコンダクタンスの小さなガスノズルを用い、ガスノズル173Cにコンダクタンスの大きなガスノズルを用いる。即ち、ガスノズル173A~173Eから処理容器2内に供給されるガス流量を不均一にしてもよい。 FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of gas flow rate adjustment by a flow rate adjustment mechanism. In the substrate W, thicker regions 901 and thinner regions 902 are arranged alternately in the circumferential direction. In the example shown in FIG. 10, in the second gas supply unit 17, the flow rate of the gas directed to the thick film region 901 is reduced (indicated by the black arrow in FIG. Increase the flow rate of the onward gas (indicated by the white arrow in FIG. 10). That is, in the example of FIG. 10, gas nozzles with small conductance are used for the gas nozzles 173A and 173E, and gas nozzles with large conductance are used for the gas nozzle 173C. That is, the flow rate of gas supplied from the gas nozzles 173A to 173E into the processing container 2 may be made non-uniform.

これにより、マイクロ波導入機構63のアンテナ部65の配置に起因する膜厚の変動に対して、ガスノズル173A~173Eから処理容器2内に供給されるガス流量を調整することで、膜厚変動を抑制する。これにより、基板Wに形成されるSiN膜の膜厚の周方向における均一性を向上することができる。即ち、第2のガス供給部17における周方向に複数配置されるガスノズル173のコンダクタンスの組み合わせを調整することで、基板Wに形成されるSiN膜の膜厚の周方向における均一性を向上することができる。 By adjusting the flow rate of the gas supplied from the gas nozzles 173A to 173E into the processing container 2, the film thickness variation can be suppressed with respect to the film thickness variation caused by the arrangement of the antenna portion 65 of the microwave introduction mechanism 63. Suppress. Thereby, the uniformity of the film thickness of the SiN film formed on the substrate W in the circumferential direction can be improved. That is, by adjusting the combination of the conductance of the gas nozzles 173 arranged in the circumferential direction in the second gas supply unit 17, the uniformity in the circumferential direction of the film thickness of the SiN film formed on the substrate W can be improved. can be done.

例えば、基板Wの外周側において、外側のマイクロ波透過板73A~73Fの下方に膜厚が薄くなる領域902が形成され、周方向に隣接するマイクロ波透過板73A~73F同士の間の下方に膜厚が厚くなる領域901が形成される。処理容器2を垂直方向視した際、外側のマイクロ波導入機構63のアンテナ部65(外側のマイクロ波透過板73A~73F)に向かってガスを噴出するガスノズル173Cの流量を、外側のマイクロ波導入機構63のアンテナ部65の間に向かってガスを噴出するガスノズル173A,173Eの流量よりも大きくする。これにより、基板Wに形成されるSiN膜の膜厚の周方向における均一性を向上することができる。 For example, on the outer peripheral side of the substrate W, a region 902 where the film thickness is thin is formed below the outer microwave transmitting plates 73A to 73F, and below between the microwave transmitting plates 73A to 73F adjacent in the circumferential direction. A region 901 where the film thickness is thick is formed. When the processing container 2 is viewed in the vertical direction, the flow rate of the gas nozzle 173C for ejecting gas toward the antenna portion 65 (outer microwave transmission plates 73A to 73F) of the outer microwave introduction mechanism 63 is determined by the outer microwave introduction. The flow rate is made larger than that of the gas nozzles 173A and 173E that eject gas toward the space between the antenna portions 65 of the mechanism 63 . Thereby, the uniformity of the film thickness of the SiN film formed on the substrate W in the circumferential direction can be improved.

より具体的には、ガスノズル173は、略円筒形状の処理容器2の側壁12に沿うように等間隔で設けられているものとし、それぞれのガスノズル173のガス噴出方向は、基板Wの中心に向かう方向とする。処理容器2上方から載置台21を見た(基板Wに平行な面に投影した)際、ガス噴出方向に外側のマイクロ波透過板73A~73Fのいずれかがが存在するガスノズル173のガス噴出量が、ガス噴出方向に外側のマイクロ波透過板73A~73Fが存在しないガスノズル173のガス噴出量よりも多くなるようにする。この様な構成により、外側のマイクロ波透過板73A~73Fの下方(膜厚が薄くなる領域902)に供給されるガスの流量を、外側のマイクロ波透過板73A~73F同士の間の下方(膜厚が厚くなる領域901)に供給されるガスの流量よりも多くすることができる。これにより、基板Wに形成されるSiN膜の膜厚の周方向における均一性を向上することができる。 More specifically, the gas nozzles 173 are provided at equal intervals along the side wall 12 of the substantially cylindrical processing container 2, and the gas jetting direction of each gas nozzle 173 is toward the center of the substrate W. direction. When the mounting table 21 is viewed from above the processing container 2 (projected onto a plane parallel to the substrate W), the gas ejection amount of the gas nozzle 173 where any one of the outer microwave transmission plates 73A to 73F exists in the gas ejection direction. is larger than the gas ejection amount of the gas nozzle 173 without the outer microwave transmitting plates 73A to 73F in the gas ejection direction. With such a configuration, the flow rate of the gas supplied below the outer microwave permeable plates 73A to 73F (area 902 where the film thickness is thin) is adjusted to the lower portion between the outer microwave permeable plates 73A to 73F ( The flow rate of the gas supplied to the region 901 where the film thickness is thickened can be increased. Thereby, the uniformity of the film thickness of the SiN film formed on the substrate W in the circumferential direction can be improved.

図11は、ガスの供給位置の違いによる基板Wの外周部に形成されるSiN膜の膜厚を示すグラフの一例である。横軸は周方向角度を示し、縦軸は規格化された膜厚を示す。グラフ801は第2のガス供給部17からガスを供給して成膜した場合を示す。グラフ802は第1のガス供給部16からガスを供給して成膜した場合を示す。グラフ803は第1のガス供給部16及び第2のガス供給部17の両方からガスを供給して成膜した場合を示す。 FIG. 11 is an example of a graph showing the film thickness of the SiN film formed on the outer periphery of the substrate W depending on the gas supply position. The horizontal axis indicates the circumferential angle, and the vertical axis indicates the normalized film thickness. A graph 801 shows the case where a film is formed by supplying gas from the second gas supply unit 17 . A graph 802 shows the case where the film is formed by supplying the gas from the first gas supply unit 16 . A graph 803 shows the case where the film is formed by supplying gas from both the first gas supply unit 16 and the second gas supply unit 17 .

図12は、ガスの供給位置の違いによる基板Wに形成されるSiN膜の膜厚を示すグラフである。横軸は基板Wの中心からの距離(径方向距離)を示し、縦軸は膜厚を示す。グラフ804は第2のガス供給部17からガスを供給して成膜した場合を示す。グラフ805は第1のガス供給部16からガスを供給して成膜した場合を示す。グラフ806は第1のガス供給部16及び第2のガス供給部17の両方からガスを供給して成膜した場合を示す。 FIG. 12 is a graph showing the film thickness of the SiN film formed on the substrate W depending on the gas supply position. The horizontal axis indicates the distance (radial distance) from the center of the substrate W, and the vertical axis indicates the film thickness. A graph 804 shows the case where the film is formed by supplying the gas from the second gas supply unit 17 . A graph 805 shows the case where the film is formed by supplying the gas from the first gas supply unit 16 . A graph 806 shows the case where the film is formed by supplying gas from both the first gas supply section 16 and the second gas supply section 17 .

図11に示すように、第1のガス供給部16及び第2のガス供給部17からガスを供給することにより、周方向における膜厚の偏りを低減することができる。ここでは、均一性の指標であるRange/Average値((最大値-最小値)/平均値)で、グラフ803はグラフ801,802と比較して6~7割の改善が見られた。また、図12に示すように、第1のガス供給部16及び第2のガス供給部17からガスを供給することにより、径方向における膜厚の偏りを低減することができる。 As shown in FIG. 11, by supplying the gas from the first gas supply section 16 and the second gas supply section 17, it is possible to reduce unevenness in film thickness in the circumferential direction. Here, in the range/average value ((maximum value−minimum value)/average value), which is an index of uniformity, the graph 803 shows an improvement of 60 to 70% compared to the graphs 801 and 802 . In addition, as shown in FIG. 12, by supplying gases from the first gas supply unit 16 and the second gas supply unit 17, it is possible to reduce unevenness in film thickness in the radial direction.

即ち、第2のガス供給部17における周方向に複数配置されるガスノズル173のコンダクタンスの組み合わせと、第1のガス供給部16における周方向に複数配置されるガスノズル163のコンダクタンスの組み合わせと、を調整することで、基板Wに形成されるSiN膜の膜厚の周方向及び径方向における均一性を向上することができる。 That is, the combination of the conductance of the gas nozzles 173 arranged in the circumferential direction in the second gas supply section 17 and the conductance combination of the gas nozzles 163 arranged in the circumferential direction in the first gas supply section 16 are adjusted. By doing so, the uniformity of the film thickness of the SiN film formed on the substrate W can be improved in the circumferential and radial directions.

<他の流量調整機構>
なお、流量調整機構として、各ガスノズル163,173,183が交換可能に構成されているものとして説明したが、流量調整機構はこれに限られるものではない。
<Other flow control mechanisms>
Although the gas nozzles 163, 173, and 183 are configured to be replaceable as the flow rate adjusting mechanism, the flow rate adjusting mechanism is not limited to this.

図13は、他の流量調整機構の一例を示す模式図である。図13に示すように、第1のガス供給部16において、ガス拡散空間162とガスノズル163との間に可変オリフィス等の流量調整機構165を設けてもよい。また、図示は省略するが、第2のガス供給部17において、ガス拡散空間172とガスノズル173との間に可変オリフィス等の流量調整機構を設けてもよい。 FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of another flow rate adjustment mechanism. As shown in FIG. 13 , in the first gas supply section 16 , a flow rate adjusting mechanism 165 such as a variable orifice may be provided between the gas diffusion space 162 and the gas nozzle 163 . Although not shown, a flow rate adjusting mechanism such as a variable orifice may be provided between the gas diffusion space 172 and the gas nozzle 173 in the second gas supply section 17 .

図14は、更に他の流量調整機構の一例を示す模式図である。図14に示すように、第1のガス供給部16において、ガス拡散空間162に可変オリフィス等の流量調整機構166を設けてもよい。また、図示は省略するが、第2のガス供給部17において、ガス拡散空間172に可変オリフィス等の流量調整機構を設けてもよい。 FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of still another flow control mechanism. As shown in FIG. 14, in the first gas supply section 16, a gas diffusion space 162 may be provided with a flow rate adjusting mechanism 166 such as a variable orifice. Although not shown, in the second gas supply section 17, the gas diffusion space 172 may be provided with a flow rate adjusting mechanism such as a variable orifice.

<流量調整機構のガス流量調整方法>
次に、流量調整機構のガス流量調整方法について、図15を用いて説明する。図15は、ガス流量調整方法を説明するフローチャートである。
<How to adjust the gas flow rate of the flow rate adjusting mechanism>
Next, the gas flow rate adjusting method of the flow rate adjusting mechanism will be described with reference to FIG. 15 . FIG. 15 is a flow chart for explaining the gas flow rate adjustment method.

ステップS101において、プラズマ処理装置1を用いて基板Wにプラズマ処理を施す。ここでは、プロセス条件に基づいて基板WにSiN膜を成膜する。プラズマ処理のプロセス条件の情報として、ガス種(プロセスガス、励起ガス等)、マスフローコントローラによるガス供給源31から各ガス拡散空間162,172,182へのガス流量、圧力、温度(基板温度、処理容器2の壁面温度)、プラズマパワー(各アンテナユニット60におけるマイクロ波出力)を含む。また、プラズマ処理を行った際のプラズマ処理装置1における流量調整機構の情報として、各ガスノズル163,173,183のノズル径、ノズルコンダクタンスを含む。なお、各ガスノズル163,173,183のノズル径は設計値を用いることができる。また、各ガスノズル163,173,183のコンダクタンスは予め測定されている。なお、流量調整機構が図13または図14に示す可変オリフィス等の流量調整機構165である場合、流量調整機構の情報として、各可変オリフィスのオリフィス径を含む。 In step S<b>101 , the substrate W is subjected to plasma processing using the plasma processing apparatus 1 . Here, a SiN film is formed on the substrate W based on process conditions. Information on the process conditions of plasma processing includes gas species (process gas, excitation gas, etc.), gas flow rate from the gas supply source 31 to each gas diffusion space 162, 172, 182 by a mass flow controller, pressure, temperature (substrate temperature, process wall temperature of the container 2), plasma power (microwave output at each antenna unit 60). Further, the nozzle diameter and nozzle conductance of each gas nozzle 163, 173, 183 are included as the information of the flow rate adjusting mechanism in the plasma processing apparatus 1 when the plasma processing is performed. Design values can be used for the nozzle diameters of the gas nozzles 163 , 173 , and 183 . Also, the conductance of each gas nozzle 163, 173, 183 is measured in advance. When the flow rate adjusting mechanism is the flow rate adjusting mechanism 165 such as the variable orifice shown in FIG. 13 or 14, the information of the flow rate adjusting mechanism includes the orifice diameter of each variable orifice.

ステップS102において、ステップS101のプラズマ処理のプロセス結果を測定する。ここでは、プロセス結果として、基板Wに成膜されたSiN膜の膜厚および/または屈折率を測定する。測定点は、基板Wの周方向及び径方向に複数設けられる。例えば、基板Wと同心の径の異なる複数の円上にそれぞれ複数の測定点が設けられてもよい。 In step S102, the process result of the plasma treatment in step S101 is measured. Here, the film thickness and/or the refractive index of the SiN film formed on the substrate W are measured as the process results. A plurality of measurement points are provided in the circumferential direction and the radial direction of the substrate W. As shown in FIG. For example, a plurality of measurement points may be provided on a plurality of circles concentric with the substrate W and having different diameters.

ステップS103において、ステップS101におけるプラズマ処理のプロセス条件及び流量調整機構の情報、ステップS102におけるプロセス結果に基づいて、流量調整機構の調整内容を決定する。 In step S103, the adjustment details of the flow rate adjustment mechanism are determined based on the process conditions of the plasma processing and information on the flow rate adjustment mechanism in step S101 and the process result in step S102.

図16は、調整内容決定装置500の一例を示すブロック図である。調整内容決定装置500は、例えば、コンピュータ・サーバ等である。調整内容決定装置500は、入力部501と、解析部502と、出力部503と、を備える。 FIG. 16 is a block diagram showing an example of the adjustment content determination device 500. As shown in FIG. The adjustment content determination device 500 is, for example, a computer server or the like. Adjustment content determination device 500 includes input unit 501 , analysis unit 502 , and output unit 503 .

入力部501には、入力情報として、ステップS101におけるプラズマ処理のプロセス条件及び流量調整機構の情報、ステップS102におけるプロセス結果が入力される。 The input unit 501 receives, as input information, the process conditions of the plasma treatment in step S101 and information on the flow rate adjusting mechanism, and the process result in step S102.

解析部502は、入力部501で入力された入力情報に基づいて解析を行い、出力情報を出力する。出力情報には、プラズマ処理のプロセス条件及び流量調整機構の情報を含む。 The analysis unit 502 performs analysis based on the input information input by the input unit 501 and outputs output information. The output information includes information on the process conditions of plasma processing and the flow control mechanism.

解析部502は、膜厚が均一化するように、および/または、屈折率が均一化するように、出力情報を決定する。具体的には、解析部502は、基板Wの周方向のプロセス結果(膜厚および/または屈折率)が均一化するように、出力情報を決定する。 The analysis unit 502 determines the output information so that the film thickness is uniformed and/or the refractive index is uniformed. Specifically, the analysis unit 502 determines the output information so that the process result (film thickness and/or refractive index) of the substrate W in the circumferential direction is uniform.

解析部502は、例えば、実験計画法に基づいて、出力情報を決定する構成であってもよい。 The analysis unit 502 may be configured to determine output information based on, for example, design of experiments.

また、解析部502は、例えば、機械学習に基づいて、出力情報を決定する構成であってもよい。即ち、解析部502は、予め、プラズマ処理のプロセス条件及び流量調整機構の情報を入力データとし、プラズマ処理のプロセス結果を出力データとして、機械学習により学習済モデルを生成する。解析部502は、入力情報及び学習済モデルに基づいて、出力情報を決定する。 Further, the analysis unit 502 may be configured to determine output information based on machine learning, for example. That is, the analysis unit 502 generates a learned model by machine learning in advance using the process conditions of the plasma treatment and the information of the flow rate adjustment mechanism as input data and the process results of the plasma treatment as output data. The analysis unit 502 determines output information based on the input information and the trained model.

なお、解析部502は、入力情報に基づいて、出力情報を直接導出してもよい。また、解析部502は、入力情報に基づいて中間出力情報を導出し、中間出力情報に基づいて出力情報を算出してもよい。ここで、中間出力情報としては、基板Wの測定点におけるガスノズル(ノズル径、コンダクタンス)の感度係数(寄与度)としてもよい。ここで、測定点の数をAとし、ガスノズル数をBとすると、A×B通りの感度係数を決定する。また、ノズル間に相互作用がある場合、A×通りの感度係数を決定する。なお、流量調整機構が図13または図14に示す可変オリフィス等の流量調整機構165である場合、中間出力情報としては、各流量調整機構165(可変オリフィス)の感度係数(寄与度)としてもよい。 Note that the analysis unit 502 may directly derive the output information based on the input information. Further, the analysis unit 502 may derive intermediate output information based on the input information and calculate output information based on the intermediate output information. Here, the sensitivity coefficient (contribution) of the gas nozzle (nozzle diameter, conductance) at the measurement point of the substrate W may be used as the intermediate output information. Here, if the number of measurement points is A and the number of gas nozzles is B, A×B sensitivity coefficients are determined. Also, if there is an interaction between nozzles, A× B C 2 sensitivity coefficients are determined. If the flow rate adjustment mechanism is a flow rate adjustment mechanism 165 such as a variable orifice shown in FIG. 13 or 14, the intermediate output information may be the sensitivity coefficient (contribution) of each flow rate adjustment mechanism 165 (variable orifice). .

出力部503は、出力情報を出力する。調整内容決定装置500の出力情報は、ステップS104で用いられる。また、出力部503は、中間出力情報を出力してもよい。調整内容決定装置500の中間出力情報は、物理考察や故障判断等に用いることができる。 The output unit 503 outputs output information. The output information of the adjustment content determination device 500 is used in step S104. Also, the output unit 503 may output intermediate output information. Intermediate output information from the adjustment content determination device 500 can be used for physical examination, fault determination, and the like.

図15に戻り、ステップS104において、ステップS103の結果に基づいて、流量調整機構を調整することにより、ガス流量を調整する。ここでは、ステップS103で求められた各ガスノズル163,173,183のノズル径、ノズルコンダクタンスとなるように、各ガスノズル163,173,183を交換する。なお、流量調整機構が図13または図14に示す可変オリフィス等の流量調整機構165である場合、各流量調整機構165のオリフィス径を調整する。 Returning to FIG. 15, in step S104, the gas flow rate is adjusted by adjusting the flow rate adjusting mechanism based on the result of step S103. Here, each gas nozzle 163, 173, 183 is exchanged so that the nozzle diameter and nozzle conductance of each gas nozzle 163, 173, 183 obtained in step S103 are obtained. When the flow rate adjusting mechanism is the flow rate adjusting mechanism 165 such as the variable orifice shown in FIG. 13 or 14, the orifice diameter of each flow rate adjusting mechanism 165 is adjusted.

今回開示された一実施形態に係るプラズマ処理装置1は、すべての点において例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。 The plasma processing apparatus 1 according to one embodiment disclosed this time should be considered as an example and not restrictive in all respects. The embodiments described above can be modified and improved in various ways without departing from the scope and spirit of the appended claims. The items described in the above multiple embodiments can take other configurations within a consistent range, and can be combined within a consistent range.

第1のガス供給部16は、ガス拡散空間162が周方向に分割して形成されるものとして説明したが、これに限られるものではなく、円環状に形成されていてもよい。同様に、第2のガス供給部17は、ガス拡散空間172が周方向に分割して形成されるものとして説明したが、これに限られるものではなく、円環状に形成されていてもよい。また、第3のガス供給部18は、ガス拡散空間182が円環状に形成されるものとして説明したが、これに限られるものではなく、周方向に分割して形成されていてもよい。 Although the gas diffusion space 162 has been described as being formed by dividing the gas diffusion space 162 in the circumferential direction, the first gas supply part 16 is not limited to this, and may be formed in an annular shape. Similarly, the second gas supply section 17 has been described as being formed by dividing the gas diffusion space 172 in the circumferential direction. In addition, although the gas diffusion space 182 of the third gas supply unit 18 has been described as being formed in an annular shape, it is not limited to this, and may be formed by being divided in the circumferential direction.

W 基板
1 プラズマ処理装置
2 処理容器
21 載置台
3 ガス供給機構
4 排気装置
5 マイクロ波導入モジュール(プラズマ生成部)
8 制御部
16 ガス供給部
161 ガス導入路
162 ガス拡散空間
163 ガスノズル
164 ガス供給孔
17 ガス供給部
171 ガス導入路
172 ガス拡散空間
173 ガスノズル
174 ガス供給孔
18 ガス供給部
181 ガス導入路
182 ガス拡散空間
183 ガスノズル
184 ガス供給孔
500 調整内容決定装置
501 入力部
502 解析部
503 出力部
W Substrate 1 Plasma processing apparatus 2 Processing container 21 Mounting table 3 Gas supply mechanism 4 Exhaust device 5 Microwave introduction module (plasma generation unit)
8 control section 16 gas supply section 161 gas introduction path 162 gas diffusion space 163 gas nozzle 164 gas supply hole 17 gas supply section 171 gas introduction path 172 gas diffusion space 173 gas nozzle 174 gas supply hole 18 gas supply section 181 gas introduction path 182 gas diffusion Space 183 Gas nozzle 184 Gas supply hole 500 Adjustment content determination device 501 Input section 502 Analysis section 503 Output section

Claims (11)

基板を載置する載置台を収容する処理容器と、
前記処理容器にガスを供給するガス供給部と、
前記処理容器内にプラズマを生成するプラズマ生成部と、を備え、
前記プラズマ生成部は、
前記処理容器の天壁に設けられ、前記天壁の周方向に複数配置され、マイクロ波を照射する複数のアンテナを有し、
前記ガス供給部は、
前記処理容器の側壁に設けられ、前記側壁の周方向に複数配置され、水平方向にガスを噴出する複数のガスノズルと、
複数の前記ガスノズルの流量を調整する流量調整機構と、を有し、
前記処理容器を垂直方向視した際、前記アンテナに向かってガスを噴出するガスノズルの流量は、前記アンテナの間に向かってガスを噴出するガスノズルの流量よりも大きい、
プラズマ処理装置。
a processing container accommodating a mounting table on which the substrate is mounted;
a gas supply unit that supplies gas to the processing container;
a plasma generator that generates plasma in the processing container,
The plasma generation unit is
A plurality of antennas provided on the ceiling wall of the processing container, arranged in a plurality in the circumferential direction of the ceiling wall, and irradiating microwaves,
The gas supply unit
a plurality of gas nozzles provided on a side wall of the processing container, arranged in a plurality in the circumferential direction of the side wall , and ejecting gas in a horizontal direction ;
a flow rate adjustment mechanism that adjusts the flow rates of the plurality of gas nozzles ,
When the processing container is viewed in the vertical direction, the flow rate of the gas nozzle that ejects gas toward the antenna is greater than the flow rate of the gas nozzle that ejects gas toward between the antennas.
Plasma processing equipment.
前記ガス供給部は、
前記処理容器の壁部に環状に配置され、前記ガスノズルと接続されるガス拡散空間を有する、
求項に記載のプラズマ処理装置。
The gas supply unit
having a gas diffusion space annularly arranged on the wall of the processing container and connected to the gas nozzle;
The plasma processing apparatus according to claim 1 .
前記ガス拡散空間は、周方向に分割される、
請求項に記載のプラズマ処理装置。
the gas diffusion space is divided in the circumferential direction,
The plasma processing apparatus according to claim 2 .
前記流量調整機構は、前記ガスノズルを交換可能に構成される、
請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
The flow rate adjustment mechanism is configured such that the gas nozzle can be replaced,
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 3 .
前記流量調整機構は、前記ガス拡散空間と前記ガスノズルとの連通部に設けられるオリフィスである、
請求項2または請求項に記載のプラズマ処理装置。
The flow rate adjustment mechanism is an orifice provided in a communication portion between the gas diffusion space and the gas nozzle,
4. The plasma processing apparatus according to claim 2 or 3 .
前記流量調整機構は、前記ガス拡散空間に設けられるオリフィスである、
請求項2または請求項に記載のプラズマ処理装置。
The flow rate adjustment mechanism is an orifice provided in the gas diffusion space,
4. The plasma processing apparatus according to claim 2 or 3 .
基板を載置する載置台を収容する処理容器と、前記処理容器にガスを供給するガス供給部と、前記処理容器内にプラズマを生成するプラズマ生成部と、を備え、前記プラズマ生成部は、前記処理容器の天壁に設けられ、前記天壁の周方向に複数配置され、マイクロ波を照射する複数のアンテナを有し、前記ガス供給部は、前記処理容器の側壁に設けられ、前記側壁の周方向に複数配置され、水平方向にガスを噴出する複数のガスノズルと、複数の前記ガスノズルの流量を調整する流量調整機構と、を有する、プラズマ処理装置のプラズマ処理方法であって、
前記流量調整機構を調整する工程と、
調整された前記ガス供給部から前記処理容器に前記ガスを供給して、前記基板にプラズマ処理を行う工程と、を有し、
前記流量調整機構を調整する工程は、
前記処理容器を垂直方向視した際、前記アンテナに向かってガスを噴出するガスノズルの流量が、前記アンテナの間に向かってガスを噴出するガスノズルの流量よりも大きくなるように調整する、
プラズマ処理方法。
A processing container that accommodates a mounting table on which a substrate is placed, a gas supply unit that supplies gas to the processing container, and a plasma generating unit that generates plasma in the processing container, the plasma generating unit comprising: provided on the ceiling wall of the processing container, and having a plurality of antennas arranged in a circumferential direction of the ceiling wall for irradiating microwaves ; A plasma processing method for a plasma processing apparatus, comprising : a plurality of gas nozzles arranged in the circumferential direction of the nozzle for ejecting gas in the horizontal direction ;
adjusting the flow rate adjustment mechanism;
supplying the gas from the adjusted gas supply unit to the processing container to perform plasma processing on the substrate ;
The step of adjusting the flow rate adjustment mechanism includes:
When the processing container is viewed in the vertical direction, the flow rate of the gas nozzle that ejects gas toward the antenna is adjusted to be greater than the flow rate of the gas nozzle that ejects gas toward between the antennas.
Plasma treatment method.
前記流量調整機構を調整する工程は、前記ガスノズルを交換する、
請求項に記載のプラズマ処理方法。
The step of adjusting the flow rate adjustment mechanism includes exchanging the gas nozzle.
The plasma processing method according to claim 7 .
前記流量調整機構を調整する工程は、ガス拡散空間と前記ガスノズルとの連通部に設けられるオリフィスのオリフィス径を調整する、
請求項に記載のプラズマ処理方法。
The step of adjusting the flow rate adjusting mechanism includes adjusting an orifice diameter of an orifice provided in a communication portion between the gas diffusion space and the gas nozzle.
The plasma processing method according to claim 7 .
前記流量調整機構を調整する工程は、ガス拡散空間に設けられるオリフィスのオリフィス径を調整する、
請求項に記載のプラズマ処理方法。
The step of adjusting the flow rate adjustment mechanism adjusts an orifice diameter of an orifice provided in the gas diffusion space.
The plasma processing method according to claim 7 .
前記プラズマ処理は、成膜処理である、
請求項乃至請求項10のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法。
The plasma treatment is a film formation treatment,
The plasma processing method according to any one of claims 7 to 10 .
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170314129A1 (en) 2016-04-29 2017-11-02 Lam Research Corporation Variable cycle and time rf activation method for film thickness matching in a multi-station deposition system
CN114214607B (en) * 2021-12-16 2022-10-18 四川大学 Gas shunting device and plasma processing equipment with same
JP2024020777A (en) * 2022-08-02 2024-02-15 東京エレクトロン株式会社 METHOD FOR FORMING SiN FILM AND PLASMA PROCESSOR
WO2024072670A1 (en) * 2022-09-26 2024-04-04 Lam Research Corporation Automated control of process chamber components

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006066855A (en) 2004-07-30 2006-03-09 Tokyo Electron Ltd Plasma etching equipment
JP2016519844A (en) 2013-03-12 2016-07-07 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Multi-zone gas injection assembly with azimuthal and radial distribution control
JP2017522718A (en) 2014-05-14 2017-08-10 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Batch curing chamber with gas distribution and individual pumping
JP2018073880A (en) 2016-10-25 2018-05-10 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing apparatus
JP2018093150A (en) 2016-12-07 2018-06-14 東京エレクトロン株式会社 Deposition device and deposition method
JP2018520516A (en) 2015-06-17 2018-07-26 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Gas control in the processing chamber
JP2019192865A (en) 2018-04-27 2019-10-31 株式会社堀場エステック Circuit board processing apparatus and program therefor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2949852B2 (en) * 1990-12-21 1999-09-20 富士通株式会社 Gas phase processing equipment

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006066855A (en) 2004-07-30 2006-03-09 Tokyo Electron Ltd Plasma etching equipment
JP2016519844A (en) 2013-03-12 2016-07-07 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Multi-zone gas injection assembly with azimuthal and radial distribution control
JP2017522718A (en) 2014-05-14 2017-08-10 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Batch curing chamber with gas distribution and individual pumping
JP2018520516A (en) 2015-06-17 2018-07-26 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Gas control in the processing chamber
JP2018073880A (en) 2016-10-25 2018-05-10 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing apparatus
JP2018093150A (en) 2016-12-07 2018-06-14 東京エレクトロン株式会社 Deposition device and deposition method
JP2019192865A (en) 2018-04-27 2019-10-31 株式会社堀場エステック Circuit board processing apparatus and program therefor

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