JPH06168699A - Ｅｃｒプラズマ処理装置 - Google Patents
Ｅｃｒプラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH06168699A JPH06168699A JP4319595A JP31959592A JPH06168699A JP H06168699 A JPH06168699 A JP H06168699A JP 4319595 A JP4319595 A JP 4319595A JP 31959592 A JP31959592 A JP 31959592A JP H06168699 A JPH06168699 A JP H06168699A
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- JP
- Japan
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- plasma
- microwave
- permanent magnets
- plasma processing
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- Prior art date
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- Plasma Technology (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高精度なＥＣＲプラズマを生成するととも
に、プラズマ源の小型化を図る。 【構成】 マイクロ波１が導入されるプラズマ発生室８
の周囲に、複数の異なる磁力をもつ永久磁石２，３，４
を設けている。この永久磁石２，３，４により、伝播さ
れるマイクロ波の電界強度分布の均一化される距離を短
くし、かつプラズマ発生室８の長さ寸法を短縮して小型
化する。
に、プラズマ源の小型化を図る。 【構成】 マイクロ波１が導入されるプラズマ発生室８
の周囲に、複数の異なる磁力をもつ永久磁石２，３，４
を設けている。この永久磁石２，３，４により、伝播さ
れるマイクロ波の電界強度分布の均一化される距離を短
くし、かつプラズマ発生室８の長さ寸法を短縮して小型
化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波と磁場を印
加して電子サイクロトロン共鳴を用いることにより、高
密度なプラズマを生成するＥＣＲプラズマ処理装置、特
にプラズマチャンバを小型化できるＥＣＲプラズマ処理
装置に関する。
加して電子サイクロトロン共鳴を用いることにより、高
密度なプラズマを生成するＥＣＲプラズマ処理装置、特
にプラズマチャンバを小型化できるＥＣＲプラズマ処理
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のＥＣＲプラズマ処理装置
として、図６（ａ），（ｂ）に示すように、マイクロ波
透過窓２０ａ，２０ｂの間隔部と両外側の近傍に永久磁
石２１，２２ａ，２２ｂが設けられ、永久磁石２１，２
２ａ，２２ｂによってマイクロ波透過窓２０ａ，２０ｂ
の下部に、マイクロ波透過窓２０ａ，２０ｂを透過した
マイクロ波の電場Ｅと直角に交差する磁場Ｂが形成され
るようになっていた（特開昭６３−２８８０２２号公
報）。
として、図６（ａ），（ｂ）に示すように、マイクロ波
透過窓２０ａ，２０ｂの間隔部と両外側の近傍に永久磁
石２１，２２ａ，２２ｂが設けられ、永久磁石２１，２
２ａ，２２ｂによってマイクロ波透過窓２０ａ，２０ｂ
の下部に、マイクロ波透過窓２０ａ，２０ｂを透過した
マイクロ波の電場Ｅと直角に交差する磁場Ｂが形成され
るようになっていた（特開昭６３−２８８０２２号公
報）。
【０００３】また別の従来例として、図７に示すように
真空容器３０の外周に少なくとも４つの永久磁石３１が
設けられ、この永久磁石３１によりマルチカスプ磁場が
形成されている。また、永久磁石３１が真空容器３の軸
方向に、ラック３２ａ及びピニオン３２と駆動用モータ
３３との組合せによりスライド可能になっていた。
真空容器３０の外周に少なくとも４つの永久磁石３１が
設けられ、この永久磁石３１によりマルチカスプ磁場が
形成されている。また、永久磁石３１が真空容器３の軸
方向に、ラック３２ａ及びピニオン３２と駆動用モータ
３３との組合せによりスライド可能になっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の装置における磁石は、マイクロ波の進行方向に対して
１個のみが設けられており、マイクロ波導入部分からの
磁場勾配が急峻であり、かつ、磁場分布がマイクロ波伝
播に対して不均一であるため、マイクロ波のプラズマへ
の吸収効率が低く、生成プラズマの密度は低い。また、
プラズマ生成が不均一であるのでエッチング均一性も十
分ではないという課題があった。
の装置における磁石は、マイクロ波の進行方向に対して
１個のみが設けられており、マイクロ波導入部分からの
磁場勾配が急峻であり、かつ、磁場分布がマイクロ波伝
播に対して不均一であるため、マイクロ波のプラズマへ
の吸収効率が低く、生成プラズマの密度は低い。また、
プラズマ生成が不均一であるのでエッチング均一性も十
分ではないという課題があった。
【０００５】本発明の目的は、高精度なＥＣＲプラズマ
で生成とプラズマ源の小型化を実現したＥＣＲプラズマ
処理装置を提供することにある。
で生成とプラズマ源の小型化を実現したＥＣＲプラズマ
処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るＥＣＲプラズマ処理装置は、永久磁石
の組を有し、マイクロ波と磁場を印加し電子サイクロト
ロン共鳴を用いて高密度なプラズマを生成するＥＣＲプ
ラズマ処理装置であって、永久磁石の組は、複数の異な
る磁力をもち、プラズマ発生室の周囲に配置され、マイ
クロ波のプラズマへの吸収効率を高めるものである。
め、本発明に係るＥＣＲプラズマ処理装置は、永久磁石
の組を有し、マイクロ波と磁場を印加し電子サイクロト
ロン共鳴を用いて高密度なプラズマを生成するＥＣＲプ
ラズマ処理装置であって、永久磁石の組は、複数の異な
る磁力をもち、プラズマ発生室の周囲に配置され、マイ
クロ波のプラズマへの吸収効率を高めるものである。
【０００７】また、前記組をなす永久磁石は、プラズマ
発生室へのマイクロ波導入方向に沿って順に配列された
ものである。
発生室へのマイクロ波導入方向に沿って順に配列された
ものである。
【０００８】また、前記組をなす永久磁石は、磁力が
２：１：１．５の比率をもつものである。
２：１：１．５の比率をもつものである。
【０００９】
【作用】マイクロ波１が導入されるプラズマ発生室８の
周囲に、複数の異なる磁力をもつ永久磁石２，３，４を
設けている。この永久磁石２，３，４により、伝播され
るマイクロ波の電界強度分布の均一化される距離を短く
し、かつプラズマ発生室８の長さ寸法を短縮して小型化
する。
周囲に、複数の異なる磁力をもつ永久磁石２，３，４を
設けている。この永久磁石２，３，４により、伝播され
るマイクロ波の電界強度分布の均一化される距離を短く
し、かつプラズマ発生室８の長さ寸法を短縮して小型化
する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図により説明す
る。図１は、本発明の一実施例を示す構成図である。
る。図１は、本発明の一実施例を示す構成図である。
【００１１】図において、プラズマ発生室８の下部に
は、基板ホルダー９が設置され、基板ホルダー９上に処
理対象の基板がセットされる。また、ホルダー９は、Ｒ
Ｆ電源６にコンデンサ７を介して電気的に接続されてい
る。また、プラズマ発生室８の上部には、マイクロ波導
波管１０が接続され、その両者の接続箇所には、導入窓
１１が設けられている。
は、基板ホルダー９が設置され、基板ホルダー９上に処
理対象の基板がセットされる。また、ホルダー９は、Ｒ
Ｆ電源６にコンデンサ７を介して電気的に接続されてい
る。また、プラズマ発生室８の上部には、マイクロ波導
波管１０が接続され、その両者の接続箇所には、導入窓
１１が設けられている。
【００１２】さらに、プラズマ発生室８の外周には、異
なる磁力をもつ３個の永久磁石２，３，４が上下方向に
並べて設けられている。そして、永久磁石２，３，４に
よる磁場強度比を２：１．０：１．５に設定することに
より、マイクロ波１が完全に吸収される２０Ｇ／ｃｍ以
下の磁場勾配を形成する。５はＥＣＲ領域である。図２
に磁場勾配とマイクロ波吸収効率の関係を示す。
なる磁力をもつ３個の永久磁石２，３，４が上下方向に
並べて設けられている。そして、永久磁石２，３，４に
よる磁場強度比を２：１．０：１．５に設定することに
より、マイクロ波１が完全に吸収される２０Ｇ／ｃｍ以
下の磁場勾配を形成する。５はＥＣＲ領域である。図２
に磁場勾配とマイクロ波吸収効率の関係を示す。
【００１３】また、永久磁石２，３，４の配置によりプ
ラズマ発生室８内の磁場分布は、図３のように均一にな
る。
ラズマ発生室８内の磁場分布は、図３のように均一にな
る。
【００１４】導入されたマイクロ波１は図４に示すよう
に導入窓１１から８ｃｍ程度で電界強度分布が均一化さ
れるので、導入窓１１から８ｃｍのところに、２０Ｇ／
ｃｍの勾配をもった８７５ＧのＥＣＲ領域５を形成する
ことにより、均一なプラズマが形成される。磁場配置
は、図５のように２０００Ｇ，１０００Ｇ，１５００Ｇ
の組み合わせで達成される。
に導入窓１１から８ｃｍ程度で電界強度分布が均一化さ
れるので、導入窓１１から８ｃｍのところに、２０Ｇ／
ｃｍの勾配をもった８７５ＧのＥＣＲ領域５を形成する
ことにより、均一なプラズマが形成される。磁場配置
は、図５のように２０００Ｇ，１０００Ｇ，１５００Ｇ
の組み合わせで達成される。
【００１５】これらの磁場配置により、ＥＣＲプラズマ
源の小型化とともに十分に安定したＥＣＲプラズマが生
成される。
源の小型化とともに十分に安定したＥＣＲプラズマが生
成される。
【００１６】また、プラズマ発生室８の内径寸法は、８
インチ基板を処理するため、３００ｍｍφである。ま
た、プラズマ発生室８の長さ寸法は、１０ｃｍである。
その理由は、次の通りである。すなわち、導波管１０に
より導入されたマイクロ波１の電界強度分布は、１波長
程度伝播後にはモード変換により均一化されるからであ
る。
インチ基板を処理するため、３００ｍｍφである。ま
た、プラズマ発生室８の長さ寸法は、１０ｃｍである。
その理由は、次の通りである。すなわち、導波管１０に
より導入されたマイクロ波１の電界強度分布は、１波長
程度伝播後にはモード変換により均一化されるからであ
る。
【００１７】また、プラズマ発生室８には、プラズマを
生成するためのガスを導入するガス導入系が備えられて
いる。導入窓１１は、石英ガラス，セラミックス等から
なり、導入窓１１を通して送られてきたマイクロ波１が
プラズマ発生室８内に導入されるようになっている。ま
た、プラズマ発生室８内には、磁場勾配が２０Ｇ／ｃｍ
以下で、かつ導入窓１１から８ｃｍにＥＣＲ領域５が形
成され、その均一性は±３％以下である。
生成するためのガスを導入するガス導入系が備えられて
いる。導入窓１１は、石英ガラス，セラミックス等から
なり、導入窓１１を通して送られてきたマイクロ波１が
プラズマ発生室８内に導入されるようになっている。ま
た、プラズマ発生室８内には、磁場勾配が２０Ｇ／ｃｍ
以下で、かつ導入窓１１から８ｃｍにＥＣＲ領域５が形
成され、その均一性は±３％以下である。
【００１８】さらに処理する基板を設置する基板ホルダ
９は、ＥＣＲ領域５より２ｃｍ程度のところに設置され
ている。ホルダー９の位置は、可変である。
９は、ＥＣＲ領域５より２ｃｍ程度のところに設置され
ている。ホルダー９の位置は、可変である。
【００１９】処理される基板は、図示しない搬送系によ
り外部からプラズマ発生室８内に搬入され基板ホルダー
９上に設置される。さらに基板ホルダー９には、ＲＦ
（高周波）電源６よりコンデンサ７を通して高周波電圧
が印加される。
り外部からプラズマ発生室８内に搬入され基板ホルダー
９上に設置される。さらに基板ホルダー９には、ＲＦ
（高周波）電源６よりコンデンサ７を通して高周波電圧
が印加される。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ＥＣＲプ
ラズマ処理装置において複数の異なる磁力の磁石を組み
合わせて配置することにより、平坦で２０Ｇ／ｃｍ以下
の磁場勾配をもった８７５Ｇの磁場をマイクロ波が均一
化される部分に形成でき、小型ＥＣＲプラズマ源内にお
いて均一で高密度なプラズマを生成できる。
ラズマ処理装置において複数の異なる磁力の磁石を組み
合わせて配置することにより、平坦で２０Ｇ／ｃｍ以下
の磁場勾配をもった８７５Ｇの磁場をマイクロ波が均一
化される部分に形成でき、小型ＥＣＲプラズマ源内にお
いて均一で高密度なプラズマを生成できる。
【図１】本発明の一実施例に係るＥＣＲプラズマ処理装
置を示す構成図である。
置を示す構成図である。
【図２】共鳴領域の磁場勾配と共鳴領域でのマイクロ波
吸収効率を示す図である。
吸収効率を示す図である。
【図３】磁力の組合せと磁場強度面内分布を示す図であ
る。
る。
【図４】プラズマチャンバ内のマイクロ波伝播状態を示
す図である。
す図である。
【図５】磁石強度と磁場分布を示す図である。
【図６】従来例を示す図である。
【図７】従来例を示す図である。
１ マイクロ波 ２ 永久磁石 ３ 永久磁石 ４ 永久磁石 ５ ＥＣＲ領域 ６ ＲＦ電源 ７ コンデンサ ８ プラズマ発生室 ９ 基板ホルダー １０ 導波管 １１ 導入窓
Claims (3)
- 【請求項１】 永久磁石の組を有し、マイクロ波と磁場
を印加し電子サイクロトロン共鳴を用いて高密度なプラ
ズマを生成するＥＣＲプラズマ処理装置であって、 永久磁石の組は、複数の異なる磁力をもち、プラズマ発
生室の周囲に配置され、マイクロ波のプラズマへの吸収
効率を高めるものであることを特徴とするＥＣＲプラズ
マ処理装置。 - 【請求項２】 前記組をなす永久磁石は、プラズマ発生
室へのマイクロ波導入方向に沿って順に配列されたもの
であることを特徴とする請求項１に記載のＥＣＲプラズ
マ処理装置。 - 【請求項３】 前記組をなす永久磁石は、磁力が２：
１：１．５の比率をもつものであることを特徴とする請
求項２に記載のＥＣＲプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4319595A JP2639292B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Ｅｃｒプラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4319595A JP2639292B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Ｅｃｒプラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06168699A true JPH06168699A (ja) | 1994-06-14 |
| JP2639292B2 JP2639292B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=18112026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4319595A Expired - Lifetime JP2639292B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Ｅｃｒプラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2639292B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11288799A (ja) * | 1998-01-26 | 1999-10-19 | Commiss Energ Atom | 永久磁石を用いた線形マイクロ波プラズマ発生装置 |
| KR101311468B1 (ko) * | 2011-11-25 | 2013-09-25 | 한국기초과학지원연구원 | 전자 맴돌이 공명 이온원 장치용 자석 및 이의 제조 방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63276853A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-15 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマ処理装置 |
| JPS63299338A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPH01184827A (ja) * | 1988-01-13 | 1989-07-24 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマ処理方法及び装置 |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP4319595A patent/JP2639292B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63276853A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-15 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマ処理装置 |
| JPS63299338A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPH01184827A (ja) * | 1988-01-13 | 1989-07-24 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマ処理方法及び装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11288799A (ja) * | 1998-01-26 | 1999-10-19 | Commiss Energ Atom | 永久磁石を用いた線形マイクロ波プラズマ発生装置 |
| KR101311468B1 (ko) * | 2011-11-25 | 2013-09-25 | 한국기초과학지원연구원 | 전자 맴돌이 공명 이온원 장치용 자석 및 이의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2639292B2 (ja) | 1997-08-06 |
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