JPH05230661A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH05230661A JPH05230661A JP4031791A JP3179192A JPH05230661A JP H05230661 A JPH05230661 A JP H05230661A JP 4031791 A JP4031791 A JP 4031791A JP 3179192 A JP3179192 A JP 3179192A JP H05230661 A JPH05230661 A JP H05230661A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- generation chamber
- magnetic
- plasma processing
- plasma generation
- 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
- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】直流電源を大容量にすることなく、ＥＣＲ点の
位置の制御を行うことのできるプラズマ処理装置を提供
する。 【構成】励磁コイル２，３の外周部および外周部に接続
して内周部の一部にそれぞれ外ヨーク４および内ヨーク
５を配置したものである。
位置の制御を行うことのできるプラズマ処理装置を提供
する。 【構成】励磁コイル２，３の外周部および外周部に接続
して内周部の一部にそれぞれ外ヨーク４および内ヨーク
５を配置したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子等の薄膜形
成に供与されるプラズマ装置におけるプラズマ生成室
と、該プラズマ生成室の周囲に配設されて直流電源が供
給される励磁コイルとを備えた電子サイクロトロン共鳴
（以下、ＥＣＲと略す）を利用するプラズマ処理装置に
関する。
成に供与されるプラズマ装置におけるプラズマ生成室
と、該プラズマ生成室の周囲に配設されて直流電源が供
給される励磁コイルとを備えた電子サイクロトロン共鳴
（以下、ＥＣＲと略す）を利用するプラズマ処理装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のプラズマ処理装置におい
ては、図３に示すように、励磁コイル２，３に直流電源
１０を供給することによって磁場が形成されていた。従
来装置の一例としては、特開昭５７−５３４３０号公報
に示されている装置があげられる。この装置において
は、励磁コイル２，３に供給する電流を調整して所望の
磁場を構成する方式を用いて、ＥＣＲ点の位置の制御を
行っていた。
ては、図３に示すように、励磁コイル２，３に直流電源
１０を供給することによって磁場が形成されていた。従
来装置の一例としては、特開昭５７−５３４３０号公報
に示されている装置があげられる。この装置において
は、励磁コイル２，３に供給する電流を調整して所望の
磁場を構成する方式を用いて、ＥＣＲ点の位置の制御を
行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
で形成される磁場は、励磁コイルに供給される電流のみ
でなく、励磁コイルの形状及び位置に依存したものとな
っている。従って、ＥＣＲ点をある位置に配置しようと
しても、直流電源の出力電流値を上げるのみの方式で
は、直流電源が必要以上に大容量のものになり、投入し
た電力の大部分はＥＣＲ生成に寄与しないプラズマ生成
室外の磁場構成のために消費されるという問題があっ
た。
で形成される磁場は、励磁コイルに供給される電流のみ
でなく、励磁コイルの形状及び位置に依存したものとな
っている。従って、ＥＣＲ点をある位置に配置しようと
しても、直流電源の出力電流値を上げるのみの方式で
は、直流電源が必要以上に大容量のものになり、投入し
た電力の大部分はＥＣＲ生成に寄与しないプラズマ生成
室外の磁場構成のために消費されるという問題があっ
た。
【０００４】本発明は、上記した問題点に鑑みてなされ
たものであって、直流電源の大容量化を招来することな
くＥＣＲ点の位置の制御を行うことのできるプラズマ処
理装置を提供することを目的とする。
たものであって、直流電源の大容量化を招来することな
くＥＣＲ点の位置の制御を行うことのできるプラズマ処
理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、励磁コイルの外周部および外周部に接続して内周部
の一部に磁性体を配置し、励磁コイルの磁力の方向を制
御することにより、投入した電力を効率良くプラズマ生
成室に導入するようにしたものである。
に、励磁コイルの外周部および外周部に接続して内周部
の一部に磁性体を配置し、励磁コイルの磁力の方向を制
御することにより、投入した電力を効率良くプラズマ生
成室に導入するようにしたものである。
【０００６】
【作用】上記した構成によれば、励磁コイルの作る磁場
をコイル軸方向に移動および集中させることができるの
で、ＥＣＲ点の移動およびプラズマ生成室内の最高磁束
密度の値を高めることができ、これにより直流電源の投
入電力を効率良くプラズマ生成室内に導入することがで
きる。
をコイル軸方向に移動および集中させることができるの
で、ＥＣＲ点の移動およびプラズマ生成室内の最高磁束
密度の値を高めることができ、これにより直流電源の投
入電力を効率良くプラズマ生成室内に導入することがで
きる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１，２を用いて
説明する。
説明する。
【０００８】図１は本発明に係わるプラズマ処理装置の
一例としてのＥＣＲプラズマエッチング装置の概念図で
ある。この装置は、プラズマ生成室１と、このプラズマ
生成室１と同心状に配置された励磁コイル２，３と、こ
の励磁コイル２，３に電力を供給する直流電源１０と、
励磁コイル２，３の外周に配置された磁性材からなる外
ヨーク４と、励磁コイル２，３の内周に配置された磁性
材からなる内ヨーク５と、上記プラズマ生成室１の上部
に接続され、マイクロ波を導入するための導波管６と、
プラズマ生成室１の壁の一部を構成する石英ガラス９か
ら構成されている。７は、半導体基板等の試料８が置か
れる試料台である。
一例としてのＥＣＲプラズマエッチング装置の概念図で
ある。この装置は、プラズマ生成室１と、このプラズマ
生成室１と同心状に配置された励磁コイル２，３と、こ
の励磁コイル２，３に電力を供給する直流電源１０と、
励磁コイル２，３の外周に配置された磁性材からなる外
ヨーク４と、励磁コイル２，３の内周に配置された磁性
材からなる内ヨーク５と、上記プラズマ生成室１の上部
に接続され、マイクロ波を導入するための導波管６と、
プラズマ生成室１の壁の一部を構成する石英ガラス９か
ら構成されている。７は、半導体基板等の試料８が置か
れる試料台である。
【０００９】マイクロ波は、矢印Ａ方向からプラズマ生
成室１に導入される。また、上記励磁コイル２，３は、
直流電源１０から電力が供給されるとプラズマ生成室１
内に所定の磁場を発生する。すなわち、プラズマ生成室
１において、マイクロ波の角周波数と電子サイクロトロ
ンの角周波数とが等しくなるような磁場を形成して電子
に共鳴運動を行わせるように構成されている。上記共鳴
運動を行っている面領域がＥＣＲ点であり、このＥＣＲ
点でマイクロ波が最もよく吸収され、プラズマ密度や電
子温度もこの近傍で高くなる。かかる磁場を形成した
後、磁場内で共鳴運動をしている電子と矢印Ｂ方向から
プラズマ生成室１に導入される反応ガス分子とを衝突さ
せ、このガス分子を分解してイオン化し、プラズマを生
成させる。
成室１に導入される。また、上記励磁コイル２，３は、
直流電源１０から電力が供給されるとプラズマ生成室１
内に所定の磁場を発生する。すなわち、プラズマ生成室
１において、マイクロ波の角周波数と電子サイクロトロ
ンの角周波数とが等しくなるような磁場を形成して電子
に共鳴運動を行わせるように構成されている。上記共鳴
運動を行っている面領域がＥＣＲ点であり、このＥＣＲ
点でマイクロ波が最もよく吸収され、プラズマ密度や電
子温度もこの近傍で高くなる。かかる磁場を形成した
後、磁場内で共鳴運動をしている電子と矢印Ｂ方向から
プラズマ生成室１に導入される反応ガス分子とを衝突さ
せ、このガス分子を分解してイオン化し、プラズマを生
成させる。
【００１０】ここで、外ヨーク４及び内ヨーク５は、励
磁コイル２，３から空間に放射される磁力をプラズマ生
成室１方向に集中させる働きをする。すなわち、内ヨー
ク５がない場合には、励磁コイル２，３から放射された
磁力は外ヨーク４を通り、図４に示すように破線の部分
からプラズマ生成室１に導入される。これに対して、内
ヨーク５がある場合には、励磁コイル２，３から放射さ
れた磁力は外ヨーク４及び内ヨーク５を通り、図２に示
すように破線の部分から集中的にプラズマ生成室１に導
入される。図２および図４から判るように、図２の構成
においては磁力の放射面積が図４の構成に比べて小さい
ため、励磁コイル２，３から放射された磁力を集中的に
プラズマ生成室１に導入することができる。
磁コイル２，３から空間に放射される磁力をプラズマ生
成室１方向に集中させる働きをする。すなわち、内ヨー
ク５がない場合には、励磁コイル２，３から放射された
磁力は外ヨーク４を通り、図４に示すように破線の部分
からプラズマ生成室１に導入される。これに対して、内
ヨーク５がある場合には、励磁コイル２，３から放射さ
れた磁力は外ヨーク４及び内ヨーク５を通り、図２に示
すように破線の部分から集中的にプラズマ生成室１に導
入される。図２および図４から判るように、図２の構成
においては磁力の放射面積が図４の構成に比べて小さい
ため、励磁コイル２，３から放射された磁力を集中的に
プラズマ生成室１に導入することができる。
【００１１】図５に、プラズマ生成室１の中心における
コイル軸方向（Ｚ軸とする）の磁束密度分布を示す。図
５において、曲線ａは、図４に示す構成、すなわち内ヨ
ーク５がない場合であり、曲線ｂは、図２に示す構成、
すなわち内ヨーク５がある場合である。図５から判るよ
うに、内ヨーク５を追加すると最大磁束密度値を有する
Ｚ軸座標値がプラズマ生成室１側に近づく。また、内ヨ
ーク５の長さを変えることにより最大磁束密度値を有す
るＺ軸座標値を任意の位置に配置できる。
コイル軸方向（Ｚ軸とする）の磁束密度分布を示す。図
５において、曲線ａは、図４に示す構成、すなわち内ヨ
ーク５がない場合であり、曲線ｂは、図２に示す構成、
すなわち内ヨーク５がある場合である。図５から判るよ
うに、内ヨーク５を追加すると最大磁束密度値を有する
Ｚ軸座標値がプラズマ生成室１側に近づく。また、内ヨ
ーク５の長さを変えることにより最大磁束密度値を有す
るＺ軸座標値を任意の位置に配置できる。
【００１２】図５の曲線ｂに示すＥＣＲ点Ｚ座標値を図
４に示す構成にて実現しようとすると、励磁コイル２，
３に通電する電流値を大幅に大きくする必要がある。図
４の構成において、励磁コイル２，３への通電電流を大
きくした場合の一例を図５の曲線ｃに示す。この曲線ｃ
から判るように、図４の構成では、プラズマ生成室１の
範囲外に不必要に大きな磁場を形成している。
４に示す構成にて実現しようとすると、励磁コイル２，
３に通電する電流値を大幅に大きくする必要がある。図
４の構成において、励磁コイル２，３への通電電流を大
きくした場合の一例を図５の曲線ｃに示す。この曲線ｃ
から判るように、図４の構成では、プラズマ生成室１の
範囲外に不必要に大きな磁場を形成している。
【００１３】以上のことから判るように、内ヨーク５を
用いれば励磁コイル２，３から放射される磁力をプラズ
マ生成室１に集中的かつ効率的に導入することができ
る。
用いれば励磁コイル２，３から放射される磁力をプラズ
マ生成室１に集中的かつ効率的に導入することができ
る。
【００１４】実用的には、図５の曲線ｄに示すように、
最大磁束密度値を有するＺ軸座標値をプラズマ生成室１
の少し上方に配置し、プラズマ生成室１内に発生したプ
ラズマが安定するように内ヨーク５の長さを定める。こ
のような装置構成にて、励磁コイル２，３に通電する電
流値を制御し、プラズマ生成室１内に発生するＥＣＲ点
の位置を制御する。
最大磁束密度値を有するＺ軸座標値をプラズマ生成室１
の少し上方に配置し、プラズマ生成室１内に発生したプ
ラズマが安定するように内ヨーク５の長さを定める。こ
のような装置構成にて、励磁コイル２，３に通電する電
流値を制御し、プラズマ生成室１内に発生するＥＣＲ点
の位置を制御する。
【００１５】なお、内ヨーク５の一部を移動可能にすれ
ば、励磁コイル２，３からの磁束の封じ込め範囲を調整
できる。また、内ヨーク５の一部を切断し励磁コイル
２，３からの磁束の放射角度を変えることにより、プラ
ズマ生成室１に入射される磁力線の角度を調整できる。
ば、励磁コイル２，３からの磁束の封じ込め範囲を調整
できる。また、内ヨーク５の一部を切断し励磁コイル
２，３からの磁束の放射角度を変えることにより、プラ
ズマ生成室１に入射される磁力線の角度を調整できる。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によるプラズ
マ処理装置においては、励磁コイルから放射される磁力
を内ヨークにて効率良くプラズマ生成室に導入できるた
め、所望の磁場状態を生成する上で従来装置よりはるか
に小型の励磁コイルと小型の直流電源で目的を達成で
き、装置の小型化と省エネルギー化を達成することがで
きる効果がある。また、磁束の漏洩も少なく、他の装置
および機器への障害を低減することができる効果があ
る。
マ処理装置においては、励磁コイルから放射される磁力
を内ヨークにて効率良くプラズマ生成室に導入できるた
め、所望の磁場状態を生成する上で従来装置よりはるか
に小型の励磁コイルと小型の直流電源で目的を達成で
き、装置の小型化と省エネルギー化を達成することがで
きる効果がある。また、磁束の漏洩も少なく、他の装置
および機器への障害を低減することができる効果があ
る。
【図１】本発明によるプラズマ処理装置の一実施例を示
す概念図である。
す概念図である。
【図２】本発明の装置における磁力の放射面の一例を示
す概念図である。
す概念図である。
【図３】従来のプラズマ処理装置を示す概念図である。
【図４】従来の装置における磁力の放射面の一例を示す
概念図である。
概念図である。
【図５】プラズマ処理装置におけるプラズマ生成室中心
のＺ軸方向の磁束密度分布図である。
のＺ軸方向の磁束密度分布図である。
１…プラズマ生成室、２…励磁コイル、３…励磁コイ
ル、４…外ヨーク、５…内ヨーク、６…導波管、７…試
料台、８…試料、９…石英ガラス、１０…直流電源。
ル、４…外ヨーク、５…内ヨーク、６…導波管、７…試
料台、８…試料、９…石英ガラス、１０…直流電源。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｈ 1/30 9014−2Ｇ // Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｃ 8518−4Ｍ (72)発明者 七田 弘之 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 小川 芳文 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内
Claims (3)
- 【請求項１】プラズマ生成室に反応ガス及びマイクロ波
を導入すると共に、プラズマ生成室の周囲に配設された
励磁コイルに直流電源を供給して磁界を印加し、電子サ
イクロトロン共鳴励起によりプラズマを生成させるプラ
ズマ処理装置において、前記プラズマ生成室内の磁束を
ある領域内に封じ込めるために、励磁コイルの外周部に
接続して内周部の一部に磁性体を設けたことを特徴とす
るプラズマ処理装置。 - 【請求項２】請求項１に記載のプラズマ処理装置におい
て、前記内周部磁性体の一部を可動にし励磁コイルから
の磁束の封じ込め範囲を調整可能にしたプラズマ装置。 - 【請求項３】請求項１に記載のプラズマ処理装置におい
て、前記内周部磁性体の一部を切断し、磁性体から放射
される磁束の放射角度を変えることによりプラズマ生成
室に入射される磁力線の角度を調整可能にしたプラズマ
処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4031791A JPH05230661A (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4031791A JPH05230661A (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05230661A true JPH05230661A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=12340896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4031791A Pending JPH05230661A (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05230661A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023550342A (ja) * | 2020-11-20 | 2023-12-01 | ラム リサーチ コーポレーション | 静磁場を使用するプラズマ一様性制御 |
-
1992
- 1992-02-19 JP JP4031791A patent/JPH05230661A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023550342A (ja) * | 2020-11-20 | 2023-12-01 | ラム リサーチ コーポレーション | 静磁場を使用するプラズマ一様性制御 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0270667B1 (en) | Dual plasma microwave apparatus and method for treating a surface | |
| KR100238627B1 (ko) | 플라즈마 처리장치 | |
| JPH02224236A (ja) | 集積回路デバイスを製造するための装置 | |
| JPH0770532B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3254069B2 (ja) | プラズマ装置 | |
| JP3881307B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3199957B2 (ja) | マイクロ波プラズマ処理方法 | |
| JPH05230661A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH06232081A (ja) | Ｉｃｐプラズマ処理装置 | |
| JPH10177994A (ja) | プラズマ処理装置および処理方法 | |
| JP2001160553A (ja) | プラズマ装置 | |
| JP2001015297A (ja) | プラズマ装置 | |
| JP2920852B2 (ja) | マイクロ波プラズマ装置 | |
| JP3205542B2 (ja) | プラズマ装置 | |
| JPS62261125A (ja) | 乾式薄膜加工装置 | |
| JPH0294628A (ja) | プラズマ発生装置 | |
| JPH05106051A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP2913121B2 (ja) | Ｅｃｒプラズマ発生装置 | |
| JPH0578849A (ja) | 有磁場マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JP2909475B2 (ja) | Ｅｃｒプラズマ発生装置 | |
| JPH0963792A (ja) | 磁気中性線放電プラズマ源 | |
| JPH09260097A (ja) | プラズマ生成装置 | |
| JPH11340200A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH11251299A (ja) | プラズマ処理方法および装置 | |
| JPH0653173A (ja) | プラズマ加熱機構を有するプラズマ処理装置 |