JP2000208298A - 誘導結合型プラズマ生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 領域規定体からのスパッタリングによって、
プラズマ中に不純物が発生するのを抑制することができ
るようにする。 【解決手段】 真空容器２１の中央容器部２１２は、誘
電体によって構成され、プラズマ生成領域Ｒを規定する
領域規定体とされている。この中央容器部２１１の外側
には、２つのコイルアンテナ２２，２３と３つのリング
状の永久磁石２５，２６，２７とが配設されている。コ
イルアンテナ２２，２３には、高周波電源２４から同相
の高周波電流が供給されるようになっている。永久磁石
２５，２６は、コイルアンテナ２２を環状に取り囲む磁
界Ｈ１を形成し、永久磁石２６，２７は、コイルアンテ
ナ２３を環状に取り囲む磁界Ｈ２を形成するようになっ
ている。磁界Ｈ１，Ｈ２の向きは反対方向に設定されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘導結合によって
プラズマを生成する誘導結合型プラズマ生成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】固体デバイスの基板（半導体デバイスの
ウェーハや液晶表示デバイスのガラス基板等）にエッチ
ング、成膜、スパッタリング等の処理を施す基板処理装
置として、プラズマを使って処理を施す装置がある。

【０００３】このような基板処理装置においては、プラ
ズマを生成する装置が必要になる。このプラズマ生成装
置においては、近年、基板の処理速度の高速化に伴っ
て、高密度のプラズマの生成が求められている。また、
この装置においては、基板サイズの大型化に伴って、広
い範囲に亘って密度の均一なプラズマの生成が求められ
ている。さらに、この装置においては、固体デバイスの
微細化に伴って、低いガス圧力でのプラズマの生成と、
不純物の少ないプラズマの生成とが求められている。具
体的には、１００〜０．１Ｐａ程度の低ガス圧下で、広
範囲に亘って均一で高密度のプラズマを生成することが
求められている。

【０００４】この要望に応えるプラズマ生成装置とし
て、誘導結合によってプラズマを生成する誘導結合型プ
ラズマ生成装置がある。図１０および図１１は、従来の
誘導結合型プラズマ生成装置の構成を示す図である。

【０００５】図１０に示す装置は、円筒状の真空容器１
を容器本体１０１と天板１０２とに分割し、天板１０２
を誘電体によって構成することにより、プラズマ生成領
域Ｒを規定する領域規定体とし、この天板１０２の上部
にコイルアンテナ２を配設し、このコイルアンテナ２に
高周波電源３から高周波電流を供給するようになってい
る。

【０００６】図１１に示す装置は、円筒状の真空容器１
１を上側容器部１１１と下側容器部１１２とに分割し、
上側容器部１１１を誘電体によって構成することによ
り、プラズマ生成領域Ｒを規定する領域規定体とし、こ
の上側容器部１１１の周辺部にコイルアンテナ１２を配
設し、このコイルアンテナ１２に高周波電源１３から高
周波電流を供給するようになっている。

【０００７】このような誘導結合型プラズマ生成装置に
よれば、低ガス圧力下で、１０^１１〜１０^１２ｃｍ^−３
程度の高密度のプラズマを広範囲に亘って生成すること
ができる。また、プラズマ生成領域の直径と高さの比の
値（直径／高さ）が２〜５程度に設定することができる
ため、装置をコンパクトにすることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の誘導結合型プラズマ生成装置においては、領域
規定体（天板１０２や上側容器部１１１）からのスパッ
タリングによりプラズマ中に不純物が生じるという問題
があった。

【０００９】すなわち、誘導結合型プラズマ生成装置に
おいては、コイルアンテナ２，１２の容量結合によるプ
ラズマが存在する。特に、ターン数の少ないコイルアン
テナ２，１２の場合、容量結合によりプラズマ生成領域
Ｒからコイルアンテナ２，１２に向かう静電界が強く誘
起される。すなわち、図１０の場合、コイルアンテナ２
に向かって上方に静電界が誘起され、図１１の場合、コ
イルアンテナ１２に向かってその半径方向に静電界が誘
起される。この静電界により、プラズマ中の電子が領域
規定体に達する。これにより、領域規定体の表面に負の
直流自己バイアスが発生する。その結果、コイルアンテ
ナ２，１２に向かってプラスイオンが加速される。これ
により、プラスイオンが領域規定体と衝突する。その結
果、領域規定体からのスパッタリングにより、プラズマ
中に不純物が生じる。

【００１０】そこで、本発明は、領域規定体からのスパ
ッタリングによって、プラズマ中に不純物が発生するの
を抑制することができる誘導結合型プラズマ生成装置を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の誘導結合型プラズマ生成装置は、誘導
結合によってプラズマを生成する装置において、誘電体
によって構成され、プラズマ生成領域を規定する領域規
定体と、この領域規定体の外側に設けられたコイルアン
テナと、このコイルアンテナに高周波電流を供給する高
周波電流供給手段と、コイルアンテナを挟むように前記
領域規定体の外側に設けられ、コイルアンテナを環状に
取り巻くような磁界を形成する磁石対とを備えたことを
特徴とする。

【００１２】この請求項１記載の装置では、高周波電流
供給手段によりコイルアンテナに高周波電流が供給され
る。これにより、高周波の磁界が生じる。この高周波磁
界により誘導された高周波の電界の働きで、誘導結合に
よるプラズマが生成される。また、同時に、コイルアン
テナの容量結合によるプラズマも生成される。

【００１３】この場合、コイルアンテナの容量結合によ
り、コイルアンテナに向かって静電界が強く誘起され
る。しかしながら、この場合、磁石対の作用によりコイ
ルアンテナの近傍の領域規定体の表面に負の直流自己バ
イアスが発生することを抑制することができる。これに
より、領域規定体からのスパッタリングによって、プラ
ズマ中に不純物が発生するのを抑制することができる。

【００１４】すなわち、上記構成では、磁石対によりコ
イルアンテナを環状に取り巻くような磁界が形成され
る。これにより、領域規定体の表面には、コイルアンテ
ナに向かう静電界のほかに、コイルアンテナを環状に取
り巻くような磁界が形成される。その結果、プラズマ中
の電子とプラスイオンが上記静電界と上記磁界の両方に
垂直な方向にサイクロトロン運動する。

【００１５】これにより、領域規定体の周辺部近傍に生
成された高密度プラズマが閉じ込められる。その結果、
プラズマ中の電子が領域規定体に達するのを少なくする
ことができる。これにより、領域規定体の表面に負の直
流自己バイアスが発生するのを抑制することができる。
その結果、コイルアンテナの方向にプラスイオンが加速
されにくくすることができる。これにより、プラスイオ
ンが領域規定体と衝突しなくなる。その結果、領域規定
体からのスパッタリングによって、プラズマ中に不純物
が発生するのを抑制することができる。

【００１６】また、プラズマの閉じ込め能力が向上する
ため、高密度で、好みの、または、高均一性で、しか
も、クリーンなプラズマを生成することができる。

【００１７】請求項２記載の誘導結合型プラズマ生成装
置は、請求項１記載の装置において、コイルアンテナが
複数設けられ、高周波電流供給手段が複数のコイルアン
テナに高周波電流を同位相で供給するように構成され、
磁石対が各コイルアンテナごとに設けられ、この磁石対
によって形成される磁界の向きが隣り合うコイルアンテ
ナの間で反対になるように設定されていることを特徴と
する。

【００１８】この請求項２記載の装置では、あるコイル
アンテナに流れる高周波電流によって形成される磁界
と、このコイルアンテナを挟むように配設された磁石対
によってこのコイルアンテナを環状に取り囲むように形
成された磁界との向きが同じ場合は、生成されたプラズ
マに供給される磁界が強められ、反対の場合は、弱めら
れる。

【００１９】このような構成において、複数のコイルア
ンテナには、同位相の高周波電流が供給されている。ま
た、磁石対によって形成される磁界の向きは、隣り合う
コイルアンテナの間で反対になるように設定されてい
る。これにより、生成されたプラズマに対して、連続的
に強め合う磁界を供給することができる。その結果、プ
ラズマの生成効率を高めることができ、高密度のプラズ
マを生成することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を詳細に説明する。

【００２１】［１］第１の実施の形態 ［１−１］構成 図１は、本発明の第１の実施の形態の構成を示す側断面
図である。

【００２２】図示の誘導結合型プラズマ生成装置は、例
えば、円筒形の真空容器２１を有する。この真空容器２
１は、例えば、上側容器部２１１と、中央容器部２１２
と、下側容器部２１２とを有するように水平に分割され
ている。これらは、密封装着されている。ここで、上側
容器部２１１と下側容器部２１２とは、例えば、石英に
よって構成されている。また、中央容器部２１２は、誘
電体によって構成され、プラズマ生成領域Ｒを規定する
領域規定体とされている。

【００２３】中央容器部２１１の外側には、例えば、２
つのコイルアンテナ２２，２３が配設されている。これ
らは、中央容器部２１１を取り囲むように、この中央容
器部２１１と同軸的に配設されている。また、これら
は、その中心軸（中央容器部２１２の中心軸と一致）方
向に所定間隔離れるように配設されている。さらに、こ
れらのターン数は、例えば、１に設定されている。さら
にまた、これらの径は、同じ値に設定されている。ま
た、これらの一端部は、１つの高周波電源２４に接続さ
れ、他端部は接地されている。これにより、コイルアン
テナ２２，２３には、同相の高周波電流が供給されるよ
うになっている。

【００２４】中央容器部２１１の外側には、さらに、例
えば、３つのリング状の永久磁石２５，２６，２７が配
設されている。これらは、中央容器部２１２を取り囲む
ように、この中央容器部２１２と同軸的に配設されてい
る。また、これらは、その中心軸方向（中央容器部２１
２の中心軸と一致）に所定間隔離れるように配設されて
いる。

【００２５】図２は、コイルアンテナ２２，２３と永久
磁石２５，２６，２７との配置関係を示す斜視図であ
る。図示のごとく、永久磁石２５は、コイルアンテナ２
２の上方に位置するように配設され、永久磁石２６は、
コイルアンテナ２２とコイルアンテナ２３との間に位置
するように配設され、永久磁石２７は、コイルアンテナ
２３の下方に位置するように配設されている。これによ
り、永久磁石２５，２６は、コイルアンテナ２２をこの
アンテナ２２の中心軸方向から挟む磁石対をなす。ま
た、永久磁石２６，２７は、コイルアンテナ２３をこの
アンテナ２３の中心軸方向から挟む磁石対をなす。

【００２６】図３は、永久磁石２５，２６，２７の着磁
状態を示す断面図である。図示のごとく、永久磁石２
５，２６，２７は、いずれもその半径方向に着磁されて
いる。この場合、永久磁石２５は、例えば、内側がＳ
極、外側がＮ極となるように着磁され、永久磁石２６
は、内側がＮ極、外側がＳ極となるように着磁され、永
久磁石２７は、内側がＳ極、外側がＮ極となるように着
磁されている。これにより、永久磁石２５，２６，２７
は、隣り合う磁極の磁性が互いに反対となるように着磁
されている。その結果、コイルアンテナ２３，２４を環
状に取り巻くような磁界Ｈ１，Ｈ２が形成される。この
場合、これらの向きは反対となる。

【００２７】［１−２］動作 上記構成において、図１を参照しながら、動作を説明す
る。

【００２８】上記構成では、プラズマを生成する場合、
高周波電源２４からコイルアンテナ２２，２３に高周波
電流が供給される。これにより、コイルアンテナ２２，
２３を環状に取り巻くような高周波の磁界Ｈ３，Ｈ４が
形成される。この高周波磁界Ｈ３，Ｈ４の時間変動によ
り、高周波の電界が誘起される。この高周波電界の働き
で、誘導結合によるプラズマが生成される。また、同時
に、コイルアンテナ２２，２３の容量結合によるプラズ
マも生成される。

【００２９】この場合、コイルアンテナ２２，２３の容
量結合により、コイルアンテナ２２，２３に向かってそ
の半径方向に静電界が強く誘起される。しかしながら、
この場合、永久磁石２５，２６，２７の作用により、コ
イルアンテナ２２，２３の近傍の中央容器部２１２の表
面に負の直流自己バイアスが発生することを抑制するこ
とができる。これにより、中央容器部２１２の表面から
のスパッタリングによって、プラズマ中に不純物が発生
するのを抑制することができる。

【００３０】すなわち、上記構成では、永久磁石２５，
２６によってコイルアンテナ２２を環状に取り巻くよう
な磁界Ｈ１が形成される。また、永久磁石２６，２７に
よってコイルアンテナ２３を環状に取り巻くような磁界
Ｈ２が形成される。これにより、中央容器部２１２の表
面には、コイルアンテナ２２，２３の半径方向の静電界
のほかに、コイルアンテナ２２，２３を環状に取り巻く
ような磁界Ｈ１，Ｈ２が形成される。その結果、プラズ
マ中の電子とプラスイオンとが上記静電界と上記磁界Ｈ
１，Ｈ２の両方に垂直な方向にサイクロトロン運動す
る。

【００３１】これにより、中央容器部２１２の周辺部近
傍に生成された高密度プラズマが閉じ込められる。その
結果、プラズマ中の電子が中央容器部２１２に達するの
を少なくすることができる。これにより、中央容器部２
１２の表面に負の直流自己バイアスが発生するのを抑制
することができる。その結果、コイルアンテナ２２，２
３の半径方向にプラスイオンが加速されにくくすること
ができる。これにより、プラスイオンが中央容器部２１
２と衝突しなくなる。その結果、中央容器部２１２から
のスパッタリングによって、プラズマ中に不純物が発生
するのを抑制することができる。

【００３２】また、プラズマの閉じ込め能力が向上する
ため、高密度で、好みの、または、高均一性で、しか
も、クリーンなプラズマを生成することができる。

【００３３】また、上記構成では、コイルアンテナ２２
に流れる高周波電流によって形成される磁界Ｈ３の向き
は、高周波電流の半周期ごとに反対となる。これによ
り、この磁界Ｈ３の向きは、高周波電流の半周期ごと
に、永久磁石２５，２６によって形成される磁界Ｈ１の
向きと同じになったり、反対になったりする。ここで、
磁界Ｈ３の向きが磁界Ｈ１の向きと同じ場合は、生成さ
れたプラズマに供給される磁界が強められ、反対の場合
は、弱められる。

【００３４】同様に、コイルアンテナ２３に流れる高周
波電流によって形成される磁界Ｈ４の向きは、高周波電
流の半周期ごとに反対となる。これにより、この磁界Ｈ
４の向きは、高周波電流の半周期ごとに、永久磁石２
６，２７によって形成される磁界Ｈ２の向きと同じにな
ったり、反対になったりする。ここで、磁界Ｈ４の向き
が磁界Ｈ２の向きと同じ場合は、生成されたプラズマに
供給される磁界が強められ、反対の場合は、弱められ
る。

【００３５】このような構成において、２つのコイルア
ンテナ２２，２３には、同位相の高周波電流が供給され
ている。また、永久磁石２５，２６によって形成される
磁界Ｈ１の向きは、永久磁石２６，２７によって形成さ
れる磁界Ｈ２の向きと反対になるように設定されてい
る。これにより、生成されたプラズマに対して、高周波
電流のある半周期では、コイルアンテナ２２側から強め
合う磁界を供給することができ、次の半周期では、コイ
ルアンテナ２３側から強め合う磁界を供給することがで
きる。その結果、生成されたプラズマに対して、連続的
に強め合う磁界を供給することができる。これにより、
プラズマの生成効率を高めることができる。その結果、
高密度のプラズマを生成することができる。

【００３６】［１−３］効果 以上詳述した本実施の形態によれば、次のような効果を
得ることができる。

【００３７】（１）まず、本実施の形態によれば、永久
磁石２５，２６，２７によってコイルアンテナ２２，２
３を環状に取り巻くような磁界Ｈ１，Ｈ２を形成するよ
うになっている。これにより、中央容器部２１２の周辺
部近傍に生成された高密度プラズマを閉じ込めることが
できる。その結果、中央容器部２１２の表面に負の直流
自己バイアスが発生するのを抑制することができる。こ
れにより、中央容器部２１２からのスパッタリングによ
って、プラズマ中に不純物が発生するのを抑制すること
ができる。

【００３８】（２）また、本実施の形態によれば、プラ
ズマの閉じ込め能力を向上させることができることによ
り、高密度で、好みの、または、高均一性で、しかも、
クリーンなプラズマを生成することができる。

【００３９】（３）さらに、本実施の形態によれば、コ
イルアンテナ２２，２３に同相の高周波電流を供給する
とともに、永久磁石２５，２６，２７によって形成され
る磁界Ｈ１，Ｈ２の向きを反対に設定するようになって
いる。これにより、生成されたプラズマに対し、強調さ
れた磁界を連続的に供給することができる。その結果、
プラズマの生成効率を向上させることができる。

【００４０】（４）さらにまた、本実施の形態によれ
ば、永久磁石として、リング状の永久磁石２５，２６，
２７が用いられる。これにより、円筒状１極磁界を形成
することができる。その結果、プラズマ生成領域Ｒの円
周方向の全体に亘って強調された磁界を形成することが
できる。

【００４１】［２］第２の実施の形態 図４は、本発明の第２の実施の形態の構成を示す側断面
図である。なお、図４において、先の図１に示す装置の
構成部分とほぼ同じ機能を果たす構成部分には、同一符
号を付して詳細な説明を省略する。

【００４２】先の実施の形態では、真空容器として、筒
状の真空容器２１を用いる場合を説明した。これに対
し、本実施の形態は、ドーム状の真空容器３１を用いる
ようにしたものである。この場合、真空容器３１は、ド
ーム状の上側容器部３１１と円筒状の下側容器部３１２
とを有するように、水平に分割されている。これらは、
密封装着されている。ドーム状の上側容器部３１１は、
例えば、誘電体によって形成され、円筒状の下側容器部
３１２は、例えば、石英によって形成されている。この
場合、上側容器部３１１がプラズマ生成領域Ｒを規定す
る領域規定体となる。したがって、コイルアンテナ２
２，２３と永久磁石２５，２６，２７は、この上側容器
部３１１の外側に配設されている。

【００４３】このように真空容器として、ドーム状の真
空容器３１を有する装置においても、先の第１の実施の
形態とほぼ同様の効果を得ることができる。

【００４４】［３］第３の実施の形態 図５は、本発明の第３の実施の形態の構成を示す側断面
図である。なお、図５において、先の図１に示す装置の
構成部分とほぼ同じ機能を果たす構成部分には、同一符
号を付して詳細な説明を省略する。

【００４５】本実施の形態は、コイルアンテナ２２，２
３の中心軸方向の距離を調整する距離調整部４１と、コ
イルアンテナ２２，２３と永久磁石２５，２６，２７と
の距離を調整する距離調整部４２と、永久磁石２５，２
６，２７の磁界強度を調整する磁界強度調整部４３とを
設けるようにしたものである。なお、図には、これら調
整部４１，４２，４３を概念的に示すが、これらは、例
えば、機構的な構成によって構成される。

【００４６】このような構成によれば、プラズマの密度
や分布を調整することができる。これにより、所望の密
度や分布のプラズマを生成することができる。

【００４７】［４］第４の実施の形態 図６は、本発明の第４の実施の形態の要部の構成を示す
平面図である。

【００４８】先の実施の形態では、永久磁石として、リ
ング状の永久磁石２５，２６，２７を用いることによ
り、円筒状１極磁界を形成する場合を説明した。これに
対し、本実施の形態では、小さな棒状の永久磁石５１を
リング状に配設することにより、円筒状多極磁界を形成
するようにしたものである。

【００４９】このような構成によであって、永久磁石５
１の数を増やすことにより、プラズマ生成領域Ｒの円周
方向の全体に亘って強調された磁界を形成することがで
きる。

【００５０】なお、図６では、隣り合う永久磁石５１の
磁極の磁性を同じにする場合を示す。しかしながら、こ
れを異ならせるようにすれば、コイルアンテナ２２，２
３のいずれの側においても、強調された磁界を連続的に
形成することができる。

【００５１】［５］第５の実施の形態 図７は、本発明の第５の実施の形態の要部の構成を示す
平面図である。

【００５２】本実施の形態は、図１０に示すように、真
空容器１の天板１０２が領域規定体とされた装置に本発
明を適用したものである。この場合、リング状の永久磁
石２５，２６，２７は、コイルアンテナ２２，２３をそ
の半径方向から挟むように配設される。

【００５３】このように真空容器として、天板１０２を
領域規定体とするような真空容器１を有する装置におい
ても、先の第１の実施の形態とほぼ同様の効果を得るこ
とができる。

【００５４】なお、詳細な説明は省略するが、本発明
は、真空容器として、図１１に示すように、上側容器部
１１１を領域規定体とするような真空容器１１を有する
装置にも適用可能なことは勿論である。

【００５５】［６］その他の実施の形態 以上、本発明の一実施の形態を詳細に説明したが、本発
明は、上述したような実施の形態に限定されるものでは
ない。

【００５６】（１）例えば、先の実施の形態では、コイ
ルアンテナ２１，２２に高周波電流を供給する場合、同
相の高周波電流を供給する場合を説明した。しかしなが
ら、本発明は、位相の異なる高周波電流を供給するよう
にしてもよい。このような構成によれば、生成されたプ
ラズマに対し、強調された磁界を間欠的に供給すること
ができる。これにより、強調された磁界をまったく供給
しない場合に比べ、プラズマの生成効率等を高めること
ができる。

【００５７】（２）また、先の実施の形態では、コイル
アンテナとして、１ターンのコイルアンテナ２２，２３
を用いる場合を説明した。しかしながら、本発明では、
複数ターンのコイルアンテナを用いるようにしてもよ
い。

【００５８】（３）さらに、先の実施の形態では、コイ
ルアンテナを配設する場合、２つのコイルアンテナ２
２，２３を配設する場合を説明した。しかしながら、本
発明では、３つ以上のコイルアンテナを配設するように
してもよい。また、本発明では、１つのコイルアンテナ
を配設するようにしてもよい。このような構成であって
も、生成されたプラズマに対して、高周波電流の半周期
ごとに強調された磁界を供給することができる。

【００５９】（４）さらにまた、先の実施の形態では、
永久磁石によって磁界を形成する場合、円筒状１極磁界
または円筒状多極磁界を形成する場合を説明した。しか
しながら、本発明は、円筒状磁界ではなく、部分的な磁
界を形成するようにしてもよい。このような構成であっ
ても、生成されたプラズマに対して強調された磁界を部
分的に供給することができる。

【００６０】（５）この他にも、本発明は、その要旨を
逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能なことは勿論で
ある。

【００６１】［７］応用例 ［７−１］第１の応用例 図８は、本発明の第１の応用例の構成を示す側断面図で
ある。本応用例は、本発明のプラズマ生成装置をプラズ
マエッチング装置またはプラズマＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition ）装置のプラズマ生成装置に適用した場
合のプラズマエッチング装置またはプラズマＣＶＤ装置
の構成の一例を示す図である。なお、図には、プラズマ
生成装置として、図１に示すプラズマ生成装置を用いる
場合を代表として示す。

【００６２】図示のプラズマエッチング装置またはプラ
ズマＣＶＤ装置では、真空容器２１の底板２１４に、基
板Ｋを保持する基板ホルダ６１が配設されている。この
基板ホルダ６１は、静電チャックも兼ねている。このた
め、この基板ホルダ６１には、バイアス用高周波電源６
２が接続されている。また、この真空容器２１の天板２
１５には、絶縁体６３を介してガス導入部としてのガス
シャワー板６４が密封装着されている。このガスシャワ
ー板６４は、上部電極も兼ねている。このため、このガ
スシャワー板６４には、上部電極用高周波電源６５が接
続されている。

【００６３】［７−２］第２の応用例 図９は、本発明の第２の応用例の構成を示す側断面図で
ある。本応用例は、本発明のプラズマ生成装置をプラズ
マスパッタリング装置のプラズマ生成装置に適用した場
合のプラズマスパッタリング装置の構成の一例を示す図
である。なお、図９において、図８に示す装置の構成部
分とほぼ同一の機能を果たす構成部分には、同一符号を
付して詳細な説明を省略する。

【００６４】図示のプラズマスパッタリング装置では、
真空容器２１の天板２１５に、絶縁体７１を介してター
ゲット部７２が密封装着されている。このターゲット部
７２は、ターゲット７２１を装着したカソード電極７２
２からなる。カソード電極７２２には、カソード電極用
高周波電源７３に接続されている。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１記載の誘導
結合型プラズマ生成装置によれば、コイルアンテナを挟
むように配設された磁石対によってコイルアンテナを環
状に取り巻くような磁界を形成するようになっている。
これにより、領域規定体からのスパッタリングによっ
て、プラズマ中に不純物が発生するのを抑制することが
できる。また、このような構成によれば、プラズマの閉
じ込め能力を向上させることができるので、高密度で、
好みの、または、高均一性で、しかも、クリーンなプラ
ズマを生成することができる。

【００６６】また、請求項２記載の誘導結合型プラズマ
生成装置によれば、複数のコイルアンテナを設け、これ
ら複数のコイルアンテナに同相の高周波電流を供給する
とともに、各コイルアンテナごとに設けられる磁石対に
よって形成される磁界の向きが隣り合うコイルアンテナ
間で反対になるように設定されている。これにより、生
成されたプラズマに対し、強調された磁界を連続的に供
給することができる。その結果、プラズマの生成効率を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示す側断面
図である。

【図２】第１の実施の形態におけるコイルアンテナと永
久磁石との配置関係を示す斜視図である。

【図３】第１の実施の形態における永久磁石の着磁状態
を示す断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態の構成を示す側断面
図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態の構成を示す側断面
図である。

【図６】本発明の第４の実施の形態の構成を示す側断面
図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態の構成を示す側断面
図である。

【図８】本発明の第１の応用例の構成を示す側断面図で
ある。

【図９】本発明の第２の応用例の構成を示す側断面図で
ある。

【図１０】従来の誘導結合型プラズマ生成装置の一例の
構成を示す側断面図である。

【図１１】従来の誘導結合型プラズマ生成装置の他の例
の構成を示す側断面図である。

【符号の説明】

２１…真空容器、２１１…上側容器部、２１２…中央容
器部、２１３…下側容器部、２１４…底板、２１５…天
板、２２，２３…コイルアンテナ、２４…高周波電源、
２５，２６，２７…永久磁石、３１…真空容器、３１１
…上側容器、３１２…下側容器、４１，４２…距離調整
部、４３…磁界強度調整部、５１…永久磁石、６１…基
板ホルダ、６２…バイアス用高周波電源、６３…絶縁
体、６４…ガスシャワー板、６５…上部電極用高周波電
源、７１…絶縁体、７２…ターゲット部、７３…カソー
ド用高周波電源、７２１…ターゲット、７２２…カソー
ド電極。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘導結合によってプラズマを生成する誘
   導結合型プラズマ生成装置において、 誘電体によって構成され、プラズマ生成領域を規定する
   領域規定体と、 この領域規定体の外側に配設されるコイルアンテナと、 このコイルアンテナに高周波電流を供給する高周波電流
   供給手段と、 前記コイルアンテナを挟むように前記領域規定体の外側
   に設けられ、前記コイルアンテナを環状に取り囲むよう
   な磁界を形成する磁石対とを備えたことを特徴とする誘
   導結合型プラズマ生成装置。
2. 【請求項２】 前記コイルアンテナが複数設けられ、 前記高周波電流供給手段が前記複数のコイルアンテナに
   前記高周波電流を同位相で供給するように構成され、 前記磁石対が各コイルアンテナごとに設けられ、この磁
   石対によって形成される磁界の向きが隣り合うコイルア
   ンテナの間で反対になるように設定されていることを特
   徴とする請求項１記載の誘導結合型プラズマ生成装置。