等离子体处理装置和等离子体处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供等离子体处理装置和等离子体处理方法，能够抑制由于生成等离子体而导致的等离子体生成部的损伤。等离子体处理装置包括具有等离子体电极的等离子体生成部，能够对收纳在处理容器内的基片进行等离子体处理，上述等离子体生成部的至少与所述等离子体电极相对的部分由合成石英形成。

Plasma treatment device and method

The invention provides a plasma treatment device and a plasma treatment method, which can suppress the damage of the plasma generation part caused by the generation of plasma. The plasma processing device includes a plasma generating part with a plasma electrode, which can perform plasma processing on the substrate stored in the processing container. At least the part of the plasma generating part opposite to the plasma electrode is formed by synthetic quartz.

【技术实现步骤摘要】
等离子体处理装置和等离子体处理方法
本专利技术涉及等离子体处理装置和等离子体处理方法。
技术介绍
专利文献1中公开了一种等离子体处理装置，其在具有等离子体电极的等离子体发生部的开口配置有缝隙板，该缝隙板具有在等离子体发生部的长度方向形成的气体流通缝隙。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第4329403号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术提供一种等离子体处理装置和等离子体处理方法，其对于抑制生成等离子体而导致的等离子体生成部的损伤是有利的。用于解决技术问题的技术方案本专利技术的一个方式的等离子体处理装置包括具有等离子体电极的等离子体生成部，能够对收纳在处理容器内的基片进行等离子体处理，上述等离子体生成部的至少与上述等离子体电极相对的部分由合成石英形成。专利技术效果依照本专利技术，能够提供等离子体处理装置和等离子体处理方法，其能够抑制由于生成等离子体导致的等离子体生成部的损伤。附图说明图1是表示实施方式的等离子体处理装置的整体结构的一例的截面图。图2是图1的II－II向视图。图3是将等离子体生成部的实施例与处理容器一起表示的图。图4是将等离子体生成部的变形例与处理容器一起表示的图。图5是表示中空突起中与等离子体电极相对的壁面变质的状况和在中空突起的等离子体电极的界面附近产生最大主应力的状况的示意图。图6是表示对应于自中空突起的内部的表面起的距离的、关于氧浓度的EPMA分析结果的图。图7是表示对应于自中空突起的内部的表面起的距离的、关于硅醇基相对量拉曼光谱分析结果的图。图8A是说明氧化硅玻璃中的三元环结构的图。图8B是说明氧化硅玻璃中的四元环结构的图。图9是表示对应于自中空突起的内部的表面起的距离的、关于三元环结构的比例的拉曼光谱分析结果的图。图10是表示对应于自中空突起的内部的表面起的距离的、关于四元环结构的比例的拉曼光谱分析结果的图。图11是表示在验证中空突起中的等离子体电极的界面附近的最大主应力的产生部位的热应力分析中所使用的仿真模型的图。图12A是表示热应力分析结果的图，上图是模型整体的应力图，下图是将上图的四方区域放大了的应力图。图12B是将图12A的四方区域进一步放大了的应力图。图13是表示关于氧化硅玻璃的蚀刻量与氧化硅玻璃中产生的最大主应力的关系的实验结果的图。图14是表示关于氧化硅玻璃的硅醇基浓度与氧化硅玻璃的蚀刻量的关系的实验结果的图。附图标记说明10处理容器30、30A等离子体生成部34等离子体电极100等离子体处理装置W基片(晶片)。具体实施方式以下，参照所附的附图，对本专利技术的实施方式的等离子体处理装置和等离子体处理方法进行说明。其中，在本说明书和附图中，存在对于实质上相同的结构要素标注相同的附图标记而省略重复的说明的情况。[实施方式]<等离子体处理装置>首先，关于本专利技术的实施方式的等离子体处理装置的一例，参照图1至图3进行说明。此处，图1是表示实施方式的等离子体处理装置的整体结构的一例的截面图，图2是图1的II-II向视图。另外，图3是将等离子体生成部的实施例与处理容器一起表示的图。以下，所谓“合成石英”是指将高纯度的四氯硅烷(SiCl4)氧化合成而得的合成氧化硅玻璃(silicaglass)。此外，所谓“天然石英”是指将天然的石英粉末熔融而成的熔融氧化硅玻璃(电熔融和火焰熔融)。另外，将合成石英和天然石英一并称为氧化硅玻璃。图1所示的等离子体处理装置100例如能够在基于CVD(ChemicalVaporDeposition：化学气相成长法)或ALD(AtomicLayerDeposition：原子层成膜法)的成膜处理中使用。通过这些方法，能够在作为基片W的半导体晶片(以下称为：“晶片”)上形成氮化硅膜(SiN膜)、氧化硅膜(SiO2膜)、或者这些膜的层叠膜等。本实施方式是使用能够得到良好的台阶覆盖(stepcoverage)的ALD法，例如在栅极电极周边使用的SiN膜中形成衬膜、偏移间隔膜、侧壁间隔膜等时能够适当地使用的装置。等离子体处理装置100是使用ALD法并实现良好的生产性的批量式的等离子体处理装置。以下，以SiN膜的成膜为例进行说明。如图1所示，等离子体处理装置100在下端具有开口部，并具有有顶的筒状的竖式处理容器10。此外，处理容器10也可以叫做反应管或处理管等。处理容器10由天然石英形成，在处理容器10的内部的顶设有由天然石英形成的顶板11并将处理容器10内密封。另外，在该处理容器10的下端，设有向外侧突出的环状凸缘10c，其被由例如不锈钢形成的筒状的歧管(manifold)12支承着。更具体而言，在筒状的歧管12的上端，支承处理容器10的环状凸缘12a以向外侧伸出的方式形成，并且在歧管12的下端，也形成有向外侧伸出的环状凸缘12b。在歧管12的环状凸缘12a上，隔着O形环等密封部件13气密地载置有处理容器10的环状凸缘10c。此外，在圆筒状的歧管12的下端的环状凸缘12b，隔着O形环等密封部件15气密地安装有盖体14，气密地封闭处理容器10的下端的开口。该盖体14由例如不锈钢形成。在盖体14的中央安装有磁性流体密封部件26，旋转轴25以可旋转且气密状态而贯通(游嵌)于该磁性流体密封部件26。旋转轴25的下端以可旋转的方式支承于支承臂27，通过电动机等致动器(未图示)而能够在Z1方向旋转，其中上述支承臂27从作为升降机构的晶舟升降机(未图示)向侧方延伸。在旋转轴25的上端设置有旋转板24，在旋转板24搭载有由天然石英形成的保温筒22。并且，在保温筒22载置着晶片舟20(基片保持部的一例)，该晶片舟20以将多个晶片W在上下方向隔开规定间隔地排列的方式保持多个晶片W。晶片舟20由天然石英形成，晶片舟20所具有的支承臂21构成为将例如30个至50个程度的、直径为300mm程度的晶片W以大致等间距多层地支承。通过使晶舟升降机升降，利用支承臂21、盖体14和保温筒22使晶片舟20一体地在Z2方向升降，由此能够对处理容器10送入、送出晶片舟20。将等离子体气体经由设置在歧管12的侧壁的气体导入端口(未图示)导入构成等离子体气体供给部40的等离子体气体供给管41。等离子体气体供给部40包括等离子体气体供给源、MFC(MassFlowController，质量流量控制器)、开闭阀(均未图示)和由天然石英形成的等离子体气体供给管41。将等离子体气体经由等离子体气体供给管41在X1方向导入处理容器10内。作为等离子体气体，能够举例不含氧而含有氢的含氢气体，更具体而言，能够举出氨气(NH3)、氢气(H2)等。另外，经由设置在歧管12的侧壁的气体导入端口(未图示)，导入形成原料气体供给部50的原料气体供给管51。原料气体供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等离子体处理装置，其特征在于：/n包括具有等离子体电极的等离子体生成部，能够对收纳在处理容器内的基片进行等离子体处理，/n所述等离子体生成部的至少与所述等离子体电极相对的部分由合成石英形成。/n

【技术特征摘要】
20180528 JP 2018-1014331.一种等离子体处理装置，其特征在于：
包括具有等离子体电极的等离子体生成部，能够对收纳在处理容器内的基片进行等离子体处理，
所述等离子体生成部的至少与所述等离子体电极相对的部分由合成石英形成。


2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述等离子体生成部全部由所述合成石英形成。


3.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在所述等离子体生成部和所述处理容器中，由所述合成石英形成的部分以外的部分由天然石英形成。


4.如权利要求1～3中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述合成石英的OH基的浓度为90ppm至100ppm以上。


5.如权利要求1～4中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述合成石英的OH基的浓度为200ppm以上。


6.如权利要求1～5中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在所述等离子体生成部中设置有等离子体气体供给部，所述等离子体气体供给部能够将由所述等离子体电极等离子体化的等离子体气体供给到所述处理容器内，
所述等离子体气体是不含氧而含有氢的含氢气体。


7.如权利要求6所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述含氢气体为NH3气体、H2气体的任一种。


8.如权利要求1～7中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述处理容器为竖式的筒状的处理容器，
在所述处理容器内收纳有能够多层地保持多个所述基片的基片保持部，
所述处理容器在筒状的侧壁的一部分形成有具有中空部的中空突起...

【专利技术属性】
技术研发人员：松浦广行，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP