JPH02201923A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH02201923A JPH02201923A JP1978989A JP1978989A JPH02201923A JP H02201923 A JPH02201923 A JP H02201923A JP 1978989 A JP1978989 A JP 1978989A JP 1978989 A JP1978989 A JP 1978989A JP H02201923 A JPH02201923 A JP H02201923A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- magnetic field
- vacuum container
- magnet
- sample
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
本発明は、半導体装置等の製造のための、エツチング装
置、プラズマＣＶ Ｄ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏ
ｒＤｅｐｏｓ ｉｔ １ｏｎ）装置、アッシング装置、
スパッタリング装置等を含むプラズマ処理装置に関する
。 〔従来の技術〕 磁場を用いたプラズマ処理装置は、磁場のマグネトロン
放電の効果や電子サイクロトロン共鳴の効果によって高
密度プラズマを発生できるため、磁場を用いないプラズ
マ処理装置に比べ処理スピードを向上させることができ
る０例えばマグネトロンエツチング装置の場合、従来の
反応性イオンエツチング（ＲＩ Ｅ）装置に比べ、５ｉ
ｆｔのエツチング速度は１０〜２０倍向上している。 また磁場を印加することにより、試料に入射するイオン
のエネルギーを軽減できるため、ダメージの少ない処理
が可能である。 ［発明が解決しようとしている課題〕 しかしながら上記従来例では、プラズマ中の荷電粒子は
磁場に沿って真空容器の壁まで運ばれ、壁と衝突し、壁
から真空容器を構成している物質（例えば半導体薄膜の
性能を著しく劣化させるＦｅ、 Ｃｒ、Ｎｉ等の重金属
）を、スパッターし、プラズマ中に混入させる欠点があ
った。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、真空容器内のプラズマが接する面を超伝導体
で覆うことによって、超伝導体のマイスナー効果によっ
て磁力線が該壁に入ることを防ぎ、それによって荷電粒
子が壁と衝突することを軽減したものである。即ち、本
発明は、真空容器と、該容器内に磁石とを備え、該磁石
による磁場を利用してプラズマを発生させ、該プラズマ
によって試料を処理するプラズマ処理装置において、該
真空容器の内壁の該プラズマが接する面（例えば磁石に
よる磁場の生ずる空間を取り囲む面の一部または全体や
、当該面の隣接面、または近接面が超伝導物質で覆われ
ていることを特徴とするプラズマ処理装置である、。 〔実施例〕 第１図は本発明の一実施例を表わす模式図であり、同図
において１は処理ガスを適当な圧力で閉じ込めるための
真空容器、２は処理ガスを該真空容器に供給するための
ガス導入口、３は接地された電極、４は超伝導物質、５
は被処理試料、６はこの試料を保持し、また電極どして
も作用する試料ホルダー、７は処理プラズマが存在する
プラズマ室、８は磁場発生のための磁石、９は該磁石が
発生する磁力線、ｌＯは、超伝導物質冷却用液体ｌｅｅ
が入った槽、ＩＩはＨｅの冷却を補助する液体Ｎ２が入
った槽である。 かかる装置で所望の処理を実施するには、まずガス導入
口２より、その処理を行うためのガス、例えば、５ｉｆ
ｔのエツチングではＣＦ４、アモルファスシリコンのＣ
ＶＤではＳｉＨ４、レジストのアッシングでは０□、金
属のスパッタリングではＡｒガスを真空容器１内に供給
し、真空排気によって所定圧力（ｌｏ−６〜Ｏ，１ｔｏ
ｒｒ）にする。プラズマ室７には、磁石８によって磁力
線９を持つ磁場が発生する。 この磁力線はプラズマ室を囲む面を覆った超伝導物質の
マイスナー効果によってこの面に入ることはない。ここ
で超伝導物質としてＮｂ、ＡＩ、Ｎｂ５Ｇｅ等を用い、
周囲の液体Ｈｅによって、臨界温度（２０Ｋ）以下に冷
却する。 一方、高周波電力（通常は１３．５６ＭＨｚ ）は高周
波電源よりマツチングボックス、コンデンサーを通して
試料ホルダー６に供給され、電極３との間に試料ホルダ
ー面と垂直方向に高周波電場を発生する。この高周波電
場とプラズマ室７内に発生している磁場とが直交するた
め、マグネトロン放電が発生し、磁場がないときに比べ
濃いプラズマが得られる。このプラズマによって試料５
の所望の処理を行う。 プラズマ室７の荷電粒子は磁力線に沿って拡散し、磁力
線は超伝導物質で覆われた面に入ることがないため、不
要なスパッタリングは起こらず、真空容器１、電極３か
らの重金属（Ｆｅ、 Ｃｒ、 Ｃｕ等）による汚染が生
じない。この汚染防止効果は非常に有益である。 しかしプラズマ中では荷電粒子間や、荷電粒子と中性粒
子間で衝突が起るため、ときには、磁力線からそれて超
伝導物質４に衝突し、超伝導物質による汚染が生じるこ
とがある。これを防ぐためには、この超伝導物質の表面
を、更に汚染源とならない物質（例えばＳｉｎ、のエツ
チングでは石英）で覆えばよい。 第２図は、本発明を適用したマイクロ波プラズマ処理装
置の一実施例を示す模式図である。同図において、１０
１は真空容器、＋０２は第１の実施例のガス導入口２と
同じ目的のガス導入口、１０３は供給されるマイクロ波
を透過し、真空を封止するマイクロ波窓、１０４は被処
理試料１０５を入れる試料室、１０６は該試料を保持す
る試料ホルダー１０７はプラズマ発生室、１０８はプラ
ズマ発生室内に磁場を発生させるための電磁石、＋０９
は超伝導物質、１１０は、超伝導物質を冷却する液体Ｈ
ｅが入った槽、Ｉｌｌは液体Ｈｅによる冷却を補助する
液体Ｎ２が入った槽である。 この装置で所望の処理を実施するには、まず第１の実施
例と同様に処理ガスを真空容器内に導入し、所定圧力（
１０−６〜Ｏ，Ｉ ｔｏｒｒ）にする。プラズマ発生室
１０７に電磁石１０８によって電子サイクロトロン共鳴
に必要な磁場、例えば通常用いられる２、 ４５ＧＨｚ
の場合８７５Ｇａｕｓｓを発生させる。マイクロ波はマ
イクロ波窓を通してプラズマ発生室１０７内に供給され
、マイクロ波の電場によって電子を加速し、中性粒子と
衝突させプラズマを発生させる。ここで、磁場が電子サ
イクロトロン共鳴を満たす領域は共鳴的に電子が加速さ
れ、濃いプラズマが発生する。プラズマ発生室１０７に
発生したブラズマは磁力線に沿って試料室１０４へ拡散
し、試料１０５に達し所望の処理を行う。 プラズマ中の荷電粒子は磁力線に沿って拡散し、磁力線
はマイスナー効果によって超伝導物質には侵入しないた
め、荷電粒子は内壁と衝突せず、側壁からのスパッタリ
ングによる金属の汚染を防ぐことができる。なおここで
超伝導物質は前例と同じものを用いる。また第１の実施
例と同じ理由で、超伝導物質の表面を、更に汚染となら
ない物質で覆っても良いつ 〔発明の効果〕 以上説明したように、プラズマ処理装置のプラズマと接
する面を超伝導物質で覆うことにより、該面からのスパ
ッタリングによる汚染を防ぐ効果がある。
置、プラズマＣＶ Ｄ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏ
ｒＤｅｐｏｓ ｉｔ １ｏｎ）装置、アッシング装置、
スパッタリング装置等を含むプラズマ処理装置に関する
。 〔従来の技術〕 磁場を用いたプラズマ処理装置は、磁場のマグネトロン
放電の効果や電子サイクロトロン共鳴の効果によって高
密度プラズマを発生できるため、磁場を用いないプラズ
マ処理装置に比べ処理スピードを向上させることができ
る０例えばマグネトロンエツチング装置の場合、従来の
反応性イオンエツチング（ＲＩ Ｅ）装置に比べ、５ｉ
ｆｔのエツチング速度は１０〜２０倍向上している。 また磁場を印加することにより、試料に入射するイオン
のエネルギーを軽減できるため、ダメージの少ない処理
が可能である。 ［発明が解決しようとしている課題〕 しかしながら上記従来例では、プラズマ中の荷電粒子は
磁場に沿って真空容器の壁まで運ばれ、壁と衝突し、壁
から真空容器を構成している物質（例えば半導体薄膜の
性能を著しく劣化させるＦｅ、 Ｃｒ、Ｎｉ等の重金属
）を、スパッターし、プラズマ中に混入させる欠点があ
った。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、真空容器内のプラズマが接する面を超伝導体
で覆うことによって、超伝導体のマイスナー効果によっ
て磁力線が該壁に入ることを防ぎ、それによって荷電粒
子が壁と衝突することを軽減したものである。即ち、本
発明は、真空容器と、該容器内に磁石とを備え、該磁石
による磁場を利用してプラズマを発生させ、該プラズマ
によって試料を処理するプラズマ処理装置において、該
真空容器の内壁の該プラズマが接する面（例えば磁石に
よる磁場の生ずる空間を取り囲む面の一部または全体や
、当該面の隣接面、または近接面が超伝導物質で覆われ
ていることを特徴とするプラズマ処理装置である、。 〔実施例〕 第１図は本発明の一実施例を表わす模式図であり、同図
において１は処理ガスを適当な圧力で閉じ込めるための
真空容器、２は処理ガスを該真空容器に供給するための
ガス導入口、３は接地された電極、４は超伝導物質、５
は被処理試料、６はこの試料を保持し、また電極どして
も作用する試料ホルダー、７は処理プラズマが存在する
プラズマ室、８は磁場発生のための磁石、９は該磁石が
発生する磁力線、ｌＯは、超伝導物質冷却用液体ｌｅｅ
が入った槽、ＩＩはＨｅの冷却を補助する液体Ｎ２が入
った槽である。 かかる装置で所望の処理を実施するには、まずガス導入
口２より、その処理を行うためのガス、例えば、５ｉｆ
ｔのエツチングではＣＦ４、アモルファスシリコンのＣ
ＶＤではＳｉＨ４、レジストのアッシングでは０□、金
属のスパッタリングではＡｒガスを真空容器１内に供給
し、真空排気によって所定圧力（ｌｏ−６〜Ｏ，１ｔｏ
ｒｒ）にする。プラズマ室７には、磁石８によって磁力
線９を持つ磁場が発生する。 この磁力線はプラズマ室を囲む面を覆った超伝導物質の
マイスナー効果によってこの面に入ることはない。ここ
で超伝導物質としてＮｂ、ＡＩ、Ｎｂ５Ｇｅ等を用い、
周囲の液体Ｈｅによって、臨界温度（２０Ｋ）以下に冷
却する。 一方、高周波電力（通常は１３．５６ＭＨｚ ）は高周
波電源よりマツチングボックス、コンデンサーを通して
試料ホルダー６に供給され、電極３との間に試料ホルダ
ー面と垂直方向に高周波電場を発生する。この高周波電
場とプラズマ室７内に発生している磁場とが直交するた
め、マグネトロン放電が発生し、磁場がないときに比べ
濃いプラズマが得られる。このプラズマによって試料５
の所望の処理を行う。 プラズマ室７の荷電粒子は磁力線に沿って拡散し、磁力
線は超伝導物質で覆われた面に入ることがないため、不
要なスパッタリングは起こらず、真空容器１、電極３か
らの重金属（Ｆｅ、 Ｃｒ、 Ｃｕ等）による汚染が生
じない。この汚染防止効果は非常に有益である。 しかしプラズマ中では荷電粒子間や、荷電粒子と中性粒
子間で衝突が起るため、ときには、磁力線からそれて超
伝導物質４に衝突し、超伝導物質による汚染が生じるこ
とがある。これを防ぐためには、この超伝導物質の表面
を、更に汚染源とならない物質（例えばＳｉｎ、のエツ
チングでは石英）で覆えばよい。 第２図は、本発明を適用したマイクロ波プラズマ処理装
置の一実施例を示す模式図である。同図において、１０
１は真空容器、＋０２は第１の実施例のガス導入口２と
同じ目的のガス導入口、１０３は供給されるマイクロ波
を透過し、真空を封止するマイクロ波窓、１０４は被処
理試料１０５を入れる試料室、１０６は該試料を保持す
る試料ホルダー１０７はプラズマ発生室、１０８はプラ
ズマ発生室内に磁場を発生させるための電磁石、＋０９
は超伝導物質、１１０は、超伝導物質を冷却する液体Ｈ
ｅが入った槽、Ｉｌｌは液体Ｈｅによる冷却を補助する
液体Ｎ２が入った槽である。 この装置で所望の処理を実施するには、まず第１の実施
例と同様に処理ガスを真空容器内に導入し、所定圧力（
１０−６〜Ｏ，Ｉ ｔｏｒｒ）にする。プラズマ発生室
１０７に電磁石１０８によって電子サイクロトロン共鳴
に必要な磁場、例えば通常用いられる２、 ４５ＧＨｚ
の場合８７５Ｇａｕｓｓを発生させる。マイクロ波はマ
イクロ波窓を通してプラズマ発生室１０７内に供給され
、マイクロ波の電場によって電子を加速し、中性粒子と
衝突させプラズマを発生させる。ここで、磁場が電子サ
イクロトロン共鳴を満たす領域は共鳴的に電子が加速さ
れ、濃いプラズマが発生する。プラズマ発生室１０７に
発生したブラズマは磁力線に沿って試料室１０４へ拡散
し、試料１０５に達し所望の処理を行う。 プラズマ中の荷電粒子は磁力線に沿って拡散し、磁力線
はマイスナー効果によって超伝導物質には侵入しないた
め、荷電粒子は内壁と衝突せず、側壁からのスパッタリ
ングによる金属の汚染を防ぐことができる。なおここで
超伝導物質は前例と同じものを用いる。また第１の実施
例と同じ理由で、超伝導物質の表面を、更に汚染となら
ない物質で覆っても良いつ 〔発明の効果〕 以上説明したように、プラズマ処理装置のプラズマと接
する面を超伝導物質で覆うことにより、該面からのスパ
ッタリングによる汚染を防ぐ効果がある。
第１図は本発明を適用したプラズマ処理装置の一例を示
す図、第２図は本発明を適用したマイクロ波プラズマ処
理装置の一例を示す図である。 ２はガス導入口、３は電極、４は超伝導物質、５は試料
、８は磁石、 １０２はガス導入口、１０４は試料室、
１０５は試料、・ｔＯａは電磁石、１０９は超伝導物質
である。
す図、第２図は本発明を適用したマイクロ波プラズマ処
理装置の一例を示す図である。 ２はガス導入口、３は電極、４は超伝導物質、５は試料
、８は磁石、 １０２はガス導入口、１０４は試料室、
１０５は試料、・ｔＯａは電磁石、１０９は超伝導物質
である。
Claims (1)
- （１）真空容器と、該容器内に磁石とを備え、該磁石に
よる磁場を利用して、プラズマを発生させ、該プラズマ
によって試料を処理するプラズマ処理装置において、該
真空容器の内壁の該プラズマが接する面が超伝導物質で
覆われていることを特徴とするプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1978989A JPH02201923A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1978989A JPH02201923A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02201923A true JPH02201923A (ja) | 1990-08-10 |
Family
ID=12009107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1978989A Pending JPH02201923A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02201923A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04363021A (ja) * | 1991-02-08 | 1992-12-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | プラズマプロセス装置 |
| US5269881A (en) * | 1991-09-03 | 1993-12-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Plasma processing apparatus and plasma cleaning method |
| KR20000021090A (ko) * | 1998-09-25 | 2000-04-15 | 구자홍 | 챔버 내벽의 중합물 적층방지수단을 구비하는 플라즈마를 이용한 표면처리장치 |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP1978989A patent/JPH02201923A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04363021A (ja) * | 1991-02-08 | 1992-12-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | プラズマプロセス装置 |
| US5269881A (en) * | 1991-09-03 | 1993-12-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Plasma processing apparatus and plasma cleaning method |
| KR20000021090A (ko) * | 1998-09-25 | 2000-04-15 | 구자홍 | 챔버 내벽의 중합물 적층방지수단을 구비하는 플라즈마를 이용한 표면처리장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5397962A (en) | Source and method for generating high-density plasma with inductive power coupling | |
| DE68924413T2 (de) | Radiofrequenzinduktion/Mehrpolplasma-Bearbeitungsvorrichtung. | |
| TW414947B (en) | Plasma processing apparatus | |
| EP0300447B1 (en) | Method and apparatus for treating material by using plasma | |
| US6155200A (en) | ECR plasma generator and an ECR system using the generator | |
| US5435886A (en) | Method of plasma etching | |
| US5399830A (en) | Plasma treatment apparatus | |
| US3892650A (en) | Chemical sputtering purification process | |
| JP2001257199A (ja) | プラズマ処理方法及び装置 | |
| JPH0216731A (ja) | プラズマ反応装置 | |
| JPS6333566A (ja) | イオン注入装置 | |
| US5366586A (en) | Plasma formation using electron cyclotron resonance and method for processing substrate by using the same | |
| JPH0521986B2 (ja) | ||
| US4946537A (en) | Plasma reactor | |
| JPH02201923A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3294839B2 (ja) | プラズマ処理方法 | |
| JPS61135126A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH0368771A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JP4384295B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| Shigemizu et al. | Development of coaxial ECR plasma source for tube inner coating | |
| JPS6267822A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPS63157868A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP2661906B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH04107919A (ja) | 有磁場マイクロ波吸収プラズマ処理装置 | |
| JP3239168B2 (ja) | プラズマ処理装置 |