JPH0626195B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH0626195B2 JPH0626195B2 JP8386587A JP8386587A JPH0626195B2 JP H0626195 B2 JPH0626195 B2 JP H0626195B2 JP 8386587 A JP8386587 A JP 8386587A JP 8386587 A JP8386587 A JP 8386587A JP H0626195 B2 JPH0626195 B2 JP H0626195B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solenoid coil
- plasma
- coils
- coil
- magnetic field
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体加工装置であるプラズマ処理装置、
特に電子サイクロトロン共鳴を用いてプラズマを発生さ
せ、広い領域にわたつて基板に均一なプラズマ処理が行
なえるプラズマ処理装置に関するものである。
特に電子サイクロトロン共鳴を用いてプラズマを発生さ
せ、広い領域にわたつて基板に均一なプラズマ処理が行
なえるプラズマ処理装置に関するものである。
第５図は、例えば特願昭６１−２０９８３６号明細書に
記載された従来のプラズマ処理装置を一部ブロツク図で
示す断面構成図である。このプラズマ処理装置はプラズ
マ発生部(1)を備える。このプラズマ発生部(1)は、プラ
ズマ発生用容器例えばガラス管(2)と、このプラズマ発
生用ガラス管(2)の周囲に配置されかつ直流電源(3)に接
続されて装置の軸方向に不均一な静磁場を発生する第１
ソレノイドコイル(4)と、プラズマ発生用ガラス管(2)の
周囲にかつ第１ソレノイドコイル(4)の下方（図面にお
いて）に配置され、位相の異なる電流を順次供給する電
源(5)に接続されて回転する磁場を発生する第２ソレノ
イドコイル(6)と、プラズマ発生用ガラス管(2)の上方に
設けられ、軸方向に垂直な高周波電場を導入する高周波
導波管(7)と、駆動電源(8)に接続されて高周波導波管
(7)へ高周波電力を供給するマグネトロン（9）とを有す
る。なお、第２ソレノイドコイル(6)は複数個例えば４
個のコイル（6a）〜（6d）から成り、各コイルはその中
心軸が第１ソレノイドコイル(4)の中心軸と異なるのみ
ならずそれぞれの中心軸とも互いに異なるように配置さ
れる。また、プラズマ発生用ガラス管(2)へのガスの供
給は、ガス供給管（10）を通して行われる。
記載された従来のプラズマ処理装置を一部ブロツク図で
示す断面構成図である。このプラズマ処理装置はプラズ
マ発生部(1)を備える。このプラズマ発生部(1)は、プラ
ズマ発生用容器例えばガラス管(2)と、このプラズマ発
生用ガラス管(2)の周囲に配置されかつ直流電源(3)に接
続されて装置の軸方向に不均一な静磁場を発生する第１
ソレノイドコイル(4)と、プラズマ発生用ガラス管(2)の
周囲にかつ第１ソレノイドコイル(4)の下方（図面にお
いて）に配置され、位相の異なる電流を順次供給する電
源(5)に接続されて回転する磁場を発生する第２ソレノ
イドコイル(6)と、プラズマ発生用ガラス管(2)の上方に
設けられ、軸方向に垂直な高周波電場を導入する高周波
導波管(7)と、駆動電源(8)に接続されて高周波導波管
(7)へ高周波電力を供給するマグネトロン（9）とを有す
る。なお、第２ソレノイドコイル(6)は複数個例えば４
個のコイル（6a）〜（6d）から成り、各コイルはその中
心軸が第１ソレノイドコイル(4)の中心軸と異なるのみ
ならずそれぞれの中心軸とも互いに異なるように配置さ
れる。また、プラズマ発生用ガラス管(2)へのガスの供
給は、ガス供給管（10）を通して行われる。
プラズマ処理装置は更にプラズマ反応部（11）を備え、
このプラズマ反応部（11）内にステージ（12）が設けら
れ、このステージ（12）の上にはプラズマ処理が行なわ
れるべき基板（13）が乗せられている。なお、プラズマ
反応部（11）の上部には上述したガス供給管（10）が連
結され、またプラズマ反応部（11）の下部には要済みの
ガスを排出する排気管（14）が連結されている。
このプラズマ反応部（11）内にステージ（12）が設けら
れ、このステージ（12）の上にはプラズマ処理が行なわ
れるべき基板（13）が乗せられている。なお、プラズマ
反応部（11）の上部には上述したガス供給管（10）が連
結され、またプラズマ反応部（11）の下部には要済みの
ガスを排出する排気管（14）が連結されている。
従来のプラズマ処理装置は上述したように構成されてお
り、プラズマの形成は電子サイクロトロン共鳴によつて
行なわれるが、電子サイクロトロン共鳴は高周波導波管
(7)の高周波電場Erf(z)と、第１ソレノイドコイル(4)お
よび第２ソレノイドコイル(6)の合成磁場Bz(Z)とによつ
て生じられる。
り、プラズマの形成は電子サイクロトロン共鳴によつて
行なわれるが、電子サイクロトロン共鳴は高周波導波管
(7)の高周波電場Erf(z)と、第１ソレノイドコイル(4)お
よび第２ソレノイドコイル(6)の合成磁場Bz(Z)とによつ
て生じられる。
また、合成磁場 Bz が不均一な磁場であれば電子に作用
する軸方向の力 Fz は下記の式で表わされる。
する軸方向の力 Fz は下記の式で表わされる。
ただし、μは磁気モーメント、Ｂは磁束密度、ｚは中心
軸方向の距離、ωoは電子の円運動のエネルギー、Ｂoは
プラズマ発生部(1)での磁束密度、ｍは電子の質量、そ
してＭはイオンの質量である。従つて、第５図のプラズ
マ発生部(1)内で発生したプラズマ中の電子がプラズマ
反応部（11）に向けて軸方向に加速され、このためにプ
ラズマ中にはイオンを加速する電場Eo(z）が軸方向に形
成される。この電場Eo(z)によつてプラズマは全体とし
て軸方向に加速されることになり、プラズマ反応部（1
1）に軸方向に沿うプラズマ流（15）が発生する。第１
ソレノイドコイル(4)と第２ソレノイドコイル(6)によつ
てつくられた磁界がプラズマ反応部（11）ではγ方向成
分をもつようになるので、プラズマ流（15）は磁力線に
沿つて発散し、拡がつてゆく。
軸方向の距離、ωoは電子の円運動のエネルギー、Ｂoは
プラズマ発生部(1)での磁束密度、ｍは電子の質量、そ
してＭはイオンの質量である。従つて、第５図のプラズ
マ発生部(1)内で発生したプラズマ中の電子がプラズマ
反応部（11）に向けて軸方向に加速され、このためにプ
ラズマ中にはイオンを加速する電場Eo(z）が軸方向に形
成される。この電場Eo(z)によつてプラズマは全体とし
て軸方向に加速されることになり、プラズマ反応部（1
1）に軸方向に沿うプラズマ流（15）が発生する。第１
ソレノイドコイル(4)と第２ソレノイドコイル(6)によつ
てつくられた磁界がプラズマ反応部（11）ではγ方向成
分をもつようになるので、プラズマ流（15）は磁力線に
沿つて発散し、拡がつてゆく。
第６図は従来のプラズマ処理装置に使用された第２ソレ
ノイドコイル(6)の４個のコイル（6a）〜（6d）の配置
を示す平面構成図であり、各コイル（6a）〜（6d）はそ
の中心軸が第１ソレノイドコイル(4)の中心軸とは第１
距離l1だけ離れ、また各々９０゜ずつ異なつて配置され
ている。
ノイドコイル(6)の４個のコイル（6a）〜（6d）の配置
を示す平面構成図であり、各コイル（6a）〜（6d）はそ
の中心軸が第１ソレノイドコイル(4)の中心軸とは第１
距離l1だけ離れ、また各々９０゜ずつ異なつて配置され
ている。
４個のコイル（6a),(6b),(6c),(6d）に電源(5)から第７
図に示したそれぞれ波形(a)，(b)，(c)，(d)の電流を流
すと、これらコイル（6a）〜（6d）によつて生じられる
磁場は回転する。そして第７図の波形の電流をコイル
（6a),(6b),(6c),(6d）に繰返して流すと、磁界は回転
し続ける。磁場の強さはコイル（6a）〜（6d）に流す電
流ｉを変えることによつて制御されるし、磁場の回転半
径は第１距離l1によつて変えられる。
図に示したそれぞれ波形(a)，(b)，(c)，(d)の電流を流
すと、これらコイル（6a）〜（6d）によつて生じられる
磁場は回転する。そして第７図の波形の電流をコイル
（6a),(6b),(6c),(6d）に繰返して流すと、磁界は回転
し続ける。磁場の強さはコイル（6a）〜（6d）に流す電
流ｉを変えることによつて制御されるし、磁場の回転半
径は第１距離l1によつて変えられる。
従つて、プラズマ発生部(1)内で発生したプラズマは、
上述した電場Eo(z)によつてプラズマ反応部（11）に引
き出されるが、プラズマ反応部(11)ではプラズマ流（1
5）がコイル（6a）〜（6d）によつて形成される磁場の
影響を受け、第５図に示したようにプラズマ流（15）の
中心は第１ソレノイドコイル(4)の中心軸から逸脱す
る。しかしながら、第２ソレノイドコイル(6)のコイル
（6a）〜（6d）によつて形成された磁界が回転するの
で、プラズマ流（15）も磁界の回転と同じ直径、速度で
Ｚ軸を中心に回転する。この動作は、プラズマ流（15）
が広い範囲にわたつてプラズマ処理を行なえることを可
能にする。
上述した電場Eo(z)によつてプラズマ反応部（11）に引
き出されるが、プラズマ反応部(11)ではプラズマ流（1
5）がコイル（6a）〜（6d）によつて形成される磁場の
影響を受け、第５図に示したようにプラズマ流（15）の
中心は第１ソレノイドコイル(4)の中心軸から逸脱す
る。しかしながら、第２ソレノイドコイル(6)のコイル
（6a）〜（6d）によつて形成された磁界が回転するの
で、プラズマ流（15）も磁界の回転と同じ直径、速度で
Ｚ軸を中心に回転する。この動作は、プラズマ流（15）
が広い範囲にわたつてプラズマ処理を行なえることを可
能にする。
従来のプラズマ処理装置では、第１ソレノイドコイル
（4）の中心軸から第２ソレノイドコイル(6)の各コイル
（6a),(6b),(6c),(6d）の中心軸までの第１距離が一定
であり、プラズマ流の回転半径も一定となるので、プラ
ズマ処理の範囲が可変でなく、プラズマ処理の均一性が
得られにくいという問題点があつた。
（4）の中心軸から第２ソレノイドコイル(6)の各コイル
（6a),(6b),(6c),(6d）の中心軸までの第１距離が一定
であり、プラズマ流の回転半径も一定となるので、プラ
ズマ処理の範囲が可変でなく、プラズマ処理の均一性が
得られにくいという問題点があつた。
この発明は、上述したような問題点を解決するためにな
されたもので、大口径の基板にプラズマ処理が均一に行
なえるプラズマ処理装置を得ることを目的とする。
されたもので、大口径の基板にプラズマ処理が均一に行
なえるプラズマ処理装置を得ることを目的とする。
この発明に係るプラズマ処理装置は、プラズマ発生用容
器の周囲にかつ第２ソレノイドコイルの基板側に第３ソ
レノイドコイルを配置し、この第３ソレノイドコイルは
第２ソレノイドコイルと同様に複数個のコイルから成
り、その各コイルの中心軸からプラズマ発生用容器の中
心軸までの第２距離は互いに等しいが第２ソレノイドコ
イルの各コイルの中心軸からプラズマ発生用容器の中心
軸までの第１距離とは異なりかつその各中心軸が互いに
一致しないように構成されており、第２ソレノイドコイ
ルおよび第３ソレノイドコイルに流す電流を時間制御
し、かつこれらソレノイドコイルの各コイルに位相の異
なる電流を順次流す電源を設けたものである。
器の周囲にかつ第２ソレノイドコイルの基板側に第３ソ
レノイドコイルを配置し、この第３ソレノイドコイルは
第２ソレノイドコイルと同様に複数個のコイルから成
り、その各コイルの中心軸からプラズマ発生用容器の中
心軸までの第２距離は互いに等しいが第２ソレノイドコ
イルの各コイルの中心軸からプラズマ発生用容器の中心
軸までの第１距離とは異なりかつその各中心軸が互いに
一致しないように構成されており、第２ソレノイドコイ
ルおよび第３ソレノイドコイルに流す電流を時間制御
し、かつこれらソレノイドコイルの各コイルに位相の異
なる電流を順次流す電源を設けたものである。
この発明においては、第２ソレノイドコイルおよび第３
ソレノイドコイルに流す電流を時間制御し、かつこれら
ソレノイドコイルの各コイルに位相の異なる電流を順次
流すことにより、軸方向の磁場が運動する磁場を形成で
きかつこの運動磁場の領域が可変となるので、プラズマ
流は運動磁場と共に広い領域で直線運動または回転運動
をすることが可能となり、プラズマ反応部では大口径で
かつ均一なプラズマ処理が行なえる。
ソレノイドコイルに流す電流を時間制御し、かつこれら
ソレノイドコイルの各コイルに位相の異なる電流を順次
流すことにより、軸方向の磁場が運動する磁場を形成で
きかつこの運動磁場の領域が可変となるので、プラズマ
流は運動磁場と共に広い領域で直線運動または回転運動
をすることが可能となり、プラズマ反応部では大口径で
かつ均一なプラズマ処理が行なえる。
以下この発明の一実施例を添付図面について説明する。
第１図はこの発明のプラズマ処理装置を一部ブロツク図
で示す断面構成図であり、このプラズマ処理装置はプラ
ズマ発生部（1A）並びに第５図に示したのと全く同じガ
ス供給管（10）、ステージ（12）、基板（13）および排
気管（14）を有するプラズマ反応部（11）を備える。プ
ラズマ発生部（1A）は、第５図に示したのと全く同じプ
ラズマ発生用ガラス管（2）、直流電源（3）に接続され
た第１ソレノイドコイル（4）、第２ソレノイドコイル
（6）、高周波導波管（7）、および駆動電源（8）に接
続されたマグネトロン（9）の他に、プラズマ発生用ガ
ラス管（2）の周囲にかつ第２ソレノイドコイル（6）の
基板側に配置された第３ソレノイドコイル（17）を有す
る。なお、電源（5A）は、第２ソレノイドコイル（6）
および第３ソレノイドコイル（17）に接続され、これら
コレノイドコイルに流す電流を時間制御しかつその各コ
イルに位相の異なる電流を順次流すことにより、均一な
大きさで回転する磁場を発生させる。
で示す断面構成図であり、このプラズマ処理装置はプラ
ズマ発生部（1A）並びに第５図に示したのと全く同じガ
ス供給管（10）、ステージ（12）、基板（13）および排
気管（14）を有するプラズマ反応部（11）を備える。プ
ラズマ発生部（1A）は、第５図に示したのと全く同じプ
ラズマ発生用ガラス管（2）、直流電源（3）に接続され
た第１ソレノイドコイル（4）、第２ソレノイドコイル
（6）、高周波導波管（7）、および駆動電源（8）に接
続されたマグネトロン（9）の他に、プラズマ発生用ガ
ラス管（2）の周囲にかつ第２ソレノイドコイル（6）の
基板側に配置された第３ソレノイドコイル（17）を有す
る。なお、電源（5A）は、第２ソレノイドコイル（6）
および第３ソレノイドコイル（17）に接続され、これら
コレノイドコイルに流す電流を時間制御しかつその各コ
イルに位相の異なる電流を順次流すことにより、均一な
大きさで回転する磁場を発生させる。
第２図はこの発明の一実施例に使用された第１ソレノイ
ドコイル（4）、４個のコイル（6a）〜(6d）から成る第
２ソレノイドコイル（6）、および複数個例えば４個の
コイル（17a）〜（17d）から成る第３ソレノイドコイル
（17）の配置を示す断面構成図であり、この第３ソレノ
イドコイル（17）は、その各コイル（17a),(17b),(17
c),(17d）の中心軸からプラズマ発生用ガラス管（2）の
中心軸までの第２距離が互いに等しくかつその各中心軸
が互いに一致しないように構成されている。また、その
第３ソレノイドコイル（17）における各コイルの第２距
離は第２ソレノイドコイル（6）における各コイルの第
１距離l1と異なる。
ドコイル（4）、４個のコイル（6a）〜(6d）から成る第
２ソレノイドコイル（6）、および複数個例えば４個の
コイル（17a）〜（17d）から成る第３ソレノイドコイル
（17）の配置を示す断面構成図であり、この第３ソレノ
イドコイル（17）は、その各コイル（17a),(17b),(17
c),(17d）の中心軸からプラズマ発生用ガラス管（2）の
中心軸までの第２距離が互いに等しくかつその各中心軸
が互いに一致しないように構成されている。また、その
第３ソレノイドコイル（17）における各コイルの第２距
離は第２ソレノイドコイル（6）における各コイルの第
１距離l1と異なる。
この発明のプラズマ処理装置では、直流電源(3)に接続
された第１ソレノイドコイル（4）が軸方向に不均一な
静磁場を発生し、電源（5A）に接続された第２ソレノイ
ドコイル（6）および第３ソレノイドコイル（17）が均
一な大きさで回転する磁場を発生し、駆動電源（8）に
接続されたマグネトロン（9）によつて高周波電力が供
給されると高周波導波管（7）は軸方向に垂直な高周波
電場を導入し、そしてガスはガス供給管（10）を通して
プラズマ発生用ガラス管（2）へ供給される。
された第１ソレノイドコイル（4）が軸方向に不均一な
静磁場を発生し、電源（5A）に接続された第２ソレノイ
ドコイル（6）および第３ソレノイドコイル（17）が均
一な大きさで回転する磁場を発生し、駆動電源（8）に
接続されたマグネトロン（9）によつて高周波電力が供
給されると高周波導波管（7）は軸方向に垂直な高周波
電場を導入し、そしてガスはガス供給管（10）を通して
プラズマ発生用ガラス管（2）へ供給される。
従来装置と同様に、プラズマの形成は電子サイクロトロ
ン共鳴によつて行なわれるが、電子サイクロトロン共鳴
は高周波導波管（7）の高周波電場Erf(z)と、第１ソレ
ノイドコイル（4）、第２ソレノイドコイル（6）および
第３ソレノイドコイル（17）の合成磁場Bz(Z)とによつ
て生じられる。
ン共鳴によつて行なわれるが、電子サイクロトロン共鳴
は高周波導波管（7）の高周波電場Erf(z)と、第１ソレ
ノイドコイル（4）、第２ソレノイドコイル（6）および
第３ソレノイドコイル（17）の合成磁場Bz(Z)とによつ
て生じられる。
また、合成磁場 Bz が不均一な磁場であれば、電子に作
用する軸方向の力 Fz は、従来装置の場合と同様に、下
記の式で表わされる。
用する軸方向の力 Fz は、従来装置の場合と同様に、下
記の式で表わされる。
たゞし、μは磁気モーメント、Ｂは磁束密度、ｚは中心
軸方向の距離、ωoは電子の円運動のエネルギー、Boは
プラズマ発生部（1A）での磁束密度、ｍは電子の質量、
そしてＭはイオンの質量である。従つて、第１図のプラ
ズマ発生部（1A）で発生したプラズマ中の電子がプラズ
マ反応部（11）に向けて軸方向に加速され、このためプ
ラズマ中にはイオンを加速する電場Eo(z)が軸方向に形
成される。この電場Eo(z)によつてプラズマは全体とし
て軸方向に加速されることになり、プラズマ反応部（1
1）に軸方向に沿うプラズマ流（15）が発生する。第１
ソレノイドコイル（4）、第２ソレノイドコイル（6）お
よび第３ソレノイドコイル（17）によつてつくられた磁
界がプラズマ反応部（11）ではｒ方向成分をもつように
なるので、プラズマ流（15）は磁力線に沿つて発散し、
拡がつてゆく。
軸方向の距離、ωoは電子の円運動のエネルギー、Boは
プラズマ発生部（1A）での磁束密度、ｍは電子の質量、
そしてＭはイオンの質量である。従つて、第１図のプラ
ズマ発生部（1A）で発生したプラズマ中の電子がプラズ
マ反応部（11）に向けて軸方向に加速され、このためプ
ラズマ中にはイオンを加速する電場Eo(z)が軸方向に形
成される。この電場Eo(z)によつてプラズマは全体とし
て軸方向に加速されることになり、プラズマ反応部（1
1）に軸方向に沿うプラズマ流（15）が発生する。第１
ソレノイドコイル（4）、第２ソレノイドコイル（6）お
よび第３ソレノイドコイル（17）によつてつくられた磁
界がプラズマ反応部（11）ではｒ方向成分をもつように
なるので、プラズマ流（15）は磁力線に沿つて発散し、
拡がつてゆく。
第３図は第２図中の第ソレノイドコイル（6）と第３ソ
レノイドコイル（17）の配置を示す平面構成図であり、
第２ソレノイドコイル（6）の４個のコイル（6a),(6b),
(6c),(6d）は、プラズマ発生用ガラス管（2）の中心軸
と、その中心軸が第１距離l1だけ離れ、また各々９０゜
ずつ異なつて配置されており、そして第３ソレノイドコ
イル（17）の４個のコイル（17a),(17b),(17c),(17d）
は、プラズマ発生用ガラス管（2）の中心軸と、その中
心軸が第２距離l2（l2＞l1）だけ離れ、また各々９０゜
ずつ異なつて配置されている。
レノイドコイル（17）の配置を示す平面構成図であり、
第２ソレノイドコイル（6）の４個のコイル（6a),(6b),
(6c),(6d）は、プラズマ発生用ガラス管（2）の中心軸
と、その中心軸が第１距離l1だけ離れ、また各々９０゜
ずつ異なつて配置されており、そして第３ソレノイドコ
イル（17）の４個のコイル（17a),(17b),(17c),(17d）
は、プラズマ発生用ガラス管（2）の中心軸と、その中
心軸が第２距離l2（l2＞l1）だけ離れ、また各々９０゜
ずつ異なつて配置されている。
第２ソレノイドコイル（6）の４個のコイル(6a),(6b),
(6c),(6d)に、電源（5A）から第４図に示したそれぞれ
波形(a)，(b)，(c)，(d)の電流を流すと、これらコイル
（6a),(6b),(6c),(6d）によつて生じられる磁場の中心
はステージ（12）上では回転半径r1で回転する。同様
に、第３ソレノイドコイル（17）の４個のコイル（17
a),(17b),(17c),(17d）に、電源（5A）から第４図に示
したそれぞれ波形(e)，(f)，(g)，(h)の電流を流すと、
これらコイル（17a),(17b),(17c),(17d）によつて生じ
られる磁場の中心はステージ（12）上では回転半径r
2（r2＞r1）で回転する。従つて、第２ソレノイドコイ
ル（6）と第３ソレノイドコイル（17）によつて生じら
れる磁場は、第４図で時刻t0からt1の間は回転半径r1で
回転し、時刻t1からt2の間は回転半径r2で回転する。第
４図の波形の電流を第２ソレノイドコイル（6）と第３
ソレノイドコイル(17)に繰返して流すと、磁界は回転半
径r1,r2を交互に繰返しながら回転し続ける。磁場の強
さは第２ソレノイドコイル（6）と第３ソレノイドコイ
ル（17）に流す電流ｉを変えることで制御できるし、ま
た回転半径は第１距離l1、第２距離l2の長さを変えるこ
とで変えられる。
(6c),(6d)に、電源（5A）から第４図に示したそれぞれ
波形(a)，(b)，(c)，(d)の電流を流すと、これらコイル
（6a),(6b),(6c),(6d）によつて生じられる磁場の中心
はステージ（12）上では回転半径r1で回転する。同様
に、第３ソレノイドコイル（17）の４個のコイル（17
a),(17b),(17c),(17d）に、電源（5A）から第４図に示
したそれぞれ波形(e)，(f)，(g)，(h)の電流を流すと、
これらコイル（17a),(17b),(17c),(17d）によつて生じ
られる磁場の中心はステージ（12）上では回転半径r
2（r2＞r1）で回転する。従つて、第２ソレノイドコイ
ル（6）と第３ソレノイドコイル（17）によつて生じら
れる磁場は、第４図で時刻t0からt1の間は回転半径r1で
回転し、時刻t1からt2の間は回転半径r2で回転する。第
４図の波形の電流を第２ソレノイドコイル（6）と第３
ソレノイドコイル(17)に繰返して流すと、磁界は回転半
径r1,r2を交互に繰返しながら回転し続ける。磁場の強
さは第２ソレノイドコイル（6）と第３ソレノイドコイ
ル（17）に流す電流ｉを変えることで制御できるし、ま
た回転半径は第１距離l1、第２距離l2の長さを変えるこ
とで変えられる。
従つてプラズマ流（15）は磁力線に沿つて発散し、拡が
つてゆくが、第２ソレノイドコイル（6）と第３ソレノ
イドコイル（17）によつて形成される磁界が回転半径
r1,r2を交互に繰返しながら回転するので、プラズマ流
（15）も磁界の回転と同じ直径，速度でＺ軸を中心に回
転する。この動作は、プラズマ流（15）が広い範囲にわ
たつてプラズマ処理を行なえることを可能にし、また均
一なプラズマ処理を行なうことを可能にする。
つてゆくが、第２ソレノイドコイル（6）と第３ソレノ
イドコイル（17）によつて形成される磁界が回転半径
r1,r2を交互に繰返しながら回転するので、プラズマ流
（15）も磁界の回転と同じ直径，速度でＺ軸を中心に回
転する。この動作は、プラズマ流（15）が広い範囲にわ
たつてプラズマ処理を行なえることを可能にし、また均
一なプラズマ処理を行なうことを可能にする。
従つて、例えばガス供給管（10）に導入するガスをSiH
４とすると、電子サイクロトロン共鳴によりSi+，Si
H+，SiH2 +，SiH3 +などのイオンおよびSi*，SiHx *などの
ラジカルがプラズマ発生部（1A）で生じ、そのプラズマ
は上記した電場Eo(z)によつて軸方向に加速され、さら
に回転磁場によりプラズマ流（15）は回転するので、プ
ラズマ反応部（11）では大口径の基板（13）の上に均一
な膜厚分布をもつたアモルフアス・シリコン膜が形成さ
れる。
４とすると、電子サイクロトロン共鳴によりSi+，Si
H+，SiH2 +，SiH3 +などのイオンおよびSi*，SiHx *などの
ラジカルがプラズマ発生部（1A）で生じ、そのプラズマ
は上記した電場Eo(z)によつて軸方向に加速され、さら
に回転磁場によりプラズマ流（15）は回転するので、プ
ラズマ反応部（11）では大口径の基板（13）の上に均一
な膜厚分布をもつたアモルフアス・シリコン膜が形成さ
れる。
第１図に示したプラズマ処理装置は、プラズマエツチン
グ、プラズマCVD、プラズマ酸化をはじめとする各種表
面処理に応用でき、広範囲に均一な処理を行なうことが
できる。
グ、プラズマCVD、プラズマ酸化をはじめとする各種表
面処理に応用でき、広範囲に均一な処理を行なうことが
できる。
なお、上述した実施例では回転磁場の回転半径を変化さ
せるために、第２ソレノイドコイル（6）と第３ソレノ
イドコイル（17）（各ソレノイドコイルは４個のコイル
で構成されている）に第４図に示した電流ｉを流した例
を示したが、各ソレノイドコイルを構成するコイルの個
数は複数個（ただし、２個の場合は軸方向の磁場が直線
運動をし、３個以上の時は回転運動をする）であればよ
く、電流波形も第４図に示した台形以外に、交流半波や
三角波、パルス波を流しても、上述した実施例と同様の
効果を奏する。
せるために、第２ソレノイドコイル（6）と第３ソレノ
イドコイル（17）（各ソレノイドコイルは４個のコイル
で構成されている）に第４図に示した電流ｉを流した例
を示したが、各ソレノイドコイルを構成するコイルの個
数は複数個（ただし、２個の場合は軸方向の磁場が直線
運動をし、３個以上の時は回転運動をする）であればよ
く、電流波形も第４図に示した台形以外に、交流半波や
三角波、パルス波を流しても、上述した実施例と同様の
効果を奏する。
また、上記実施例では２つのソレノイドコイルに個別に
電流を流し、磁界がそれぞれ回転半径r1，r2で回転運動
する例を示したが、２つのソレノイドコイルに同時に電
流を流し、磁界を２つのソレノイドコイルで決まる回転
半径r3で回転運動させることも可能である。
電流を流し、磁界がそれぞれ回転半径r1，r2で回転運動
する例を示したが、２つのソレノイドコイルに同時に電
流を流し、磁界を２つのソレノイドコイルで決まる回転
半径r3で回転運動させることも可能である。
以上のように、この発明によれば、プラズマ発生用容器
の周囲に、第１ソレノイドコイルを配置し、この第１ソ
レノイドコイルの基板側に複数個のコイルから成る第２
ソレノイドコイルを配置し、この第２ソレノイドコイル
の基板側に複数個のコイルから成る第３ソレノイドコイ
ルを配置し、上記第２ソレノイドコイルはコイルの中心
軸と上記プラズマ発生用容器の中心軸との第１距離が互
いに等しくかつ各中心軸が一致しないように構成され、
上記第３ソレノイドコイルは各コイルの中心軸と上記プ
ラズマ発生用容器の中心軸との第２距離が互いに等しい
が第１距離とは異なりかつ各中心軸が互いに一致しない
ように構成され、上記第２ソレノイドコイルおよび上記
第３ソレノイドコイルに流す電流を時間制御しかつこれ
らソレノイドコイルの各コイルに位相の異なる電流を順
次流す電流を設けたので、大口径の基板にも均一なプラ
ズマ処理が行なえまた精度の高い基板が得られる効果が
ある。
の周囲に、第１ソレノイドコイルを配置し、この第１ソ
レノイドコイルの基板側に複数個のコイルから成る第２
ソレノイドコイルを配置し、この第２ソレノイドコイル
の基板側に複数個のコイルから成る第３ソレノイドコイ
ルを配置し、上記第２ソレノイドコイルはコイルの中心
軸と上記プラズマ発生用容器の中心軸との第１距離が互
いに等しくかつ各中心軸が一致しないように構成され、
上記第３ソレノイドコイルは各コイルの中心軸と上記プ
ラズマ発生用容器の中心軸との第２距離が互いに等しい
が第１距離とは異なりかつ各中心軸が互いに一致しない
ように構成され、上記第２ソレノイドコイルおよび上記
第３ソレノイドコイルに流す電流を時間制御しかつこれ
らソレノイドコイルの各コイルに位相の異なる電流を順
次流す電流を設けたので、大口径の基板にも均一なプラ
ズマ処理が行なえまた精度の高い基板が得られる効果が
ある。
第１図はこの発明の一実施例を一部ブロツク図で示す断
面構成図、第２図はこの発明の一実施例に使用された第
１ソレノイドコイル、第２ソレノイドコイルおよび第３
ソレノイドコイルの配置を示す断面構成図、第３図はこ
の発明の一実施例に使用された第２ソレノイドコイルお
よび第３ソレノイドコイルの配置を示す平面構成図、第
４図は第２ソレノイドコイルおよび第３ソレノイドコイ
ルに流す電流を示す波形図、第５図は従来のプラズマ処
理装置を一部ブロツク図で示す断面構成図、第６図は従
来のプラズマ処理装置に使用された第１ソレノイドコイ
ルおよび第２ソレノイドコイルの配置を示す平面構成
図、第７図は第２ソレノイドコイルに流す電流を示す波
形図である。 （1A）……プラズマ発生部、（2）……プラズマ発生用
ガラス管、（3）……直流電源、（4）……第１ソレノイ
ドコイル、（5A）……電源、（6）……第２ソレノイド
コイル、（6a）〜（6d）……第２ソレノイドコイルのコ
イル、（13）……基板、（15）……プラズマ流、（17）
……第３ソレノイドコイル、（17a）〜（17d）……第３
ソレノイドコイルのコイルである。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
面構成図、第２図はこの発明の一実施例に使用された第
１ソレノイドコイル、第２ソレノイドコイルおよび第３
ソレノイドコイルの配置を示す断面構成図、第３図はこ
の発明の一実施例に使用された第２ソレノイドコイルお
よび第３ソレノイドコイルの配置を示す平面構成図、第
４図は第２ソレノイドコイルおよび第３ソレノイドコイ
ルに流す電流を示す波形図、第５図は従来のプラズマ処
理装置を一部ブロツク図で示す断面構成図、第６図は従
来のプラズマ処理装置に使用された第１ソレノイドコイ
ルおよび第２ソレノイドコイルの配置を示す平面構成
図、第７図は第２ソレノイドコイルに流す電流を示す波
形図である。 （1A）……プラズマ発生部、（2）……プラズマ発生用
ガラス管、（3）……直流電源、（4）……第１ソレノイ
ドコイル、（5A）……電源、（6）……第２ソレノイド
コイル、（6a）〜（6d）……第２ソレノイドコイルのコ
イル、（13）……基板、（15）……プラズマ流、（17）
……第３ソレノイドコイル、（17a）〜（17d）……第３
ソレノイドコイルのコイルである。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (4)
- 【請求項１】電子サイクロトロン共鳴を用いてプラズマ
を発生させ、これにより基板をプラズマ処理するプラズ
マ処理装置であって、 上記プラズマを発生させるプラズマ発生用容器の周囲に
配置された第１ソレノイドコイルと、この第１ソレノイ
ドコイルの基板側に配置され複数個のコイルから成る第
２ソレノイドコイルと、この第２ソレノイドコイルの基
板側に配置され複数個のコイルから成る第３ソレノイド
コイルとを備え、 上記第２ソレノイドコイルはその各コイルの中心軸から
上記プラズマ発生用容器の中心軸までの第１距離が互い
に等しくかつその各中心軸が互いに一致しないように構
成されており、 上記第３ソレノイドコイルはその各コイルの中心軸から
上記プラズマ発生用容器の中心軸までの第２距離が互い
に等しいが上記第１距離とは異なり、かつその各中心軸
が互いに一致しないように構成されており、 上記第２ソレノイドコイルおよび上記第３ソレノイドコ
イルに接続され、これらソレノイドコイルに流す電流を
時間制御し、かつこれらソレノイドコイルの各コイルに
位相の異なる電流を順次流す電源を設けたことを特徴と
するプラズマ処理装置。 - 【請求項２】第２距離が第１距離よりも大きいことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のプラズマ処理装
置。 - 【請求項３】第２ソレノイドコイル、第３ソレノイドコ
イルは、電源から個別に電流が流されると、それぞれ回
転半径ｒ1，ｒ2で回転運動する磁界を生じることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項４】第２ソレノイドコイルと第３ソレノイドコ
イルは、電源から同時に電流が流されると、回転半径ｒ
3で回転運動する磁界を生じることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8386587A JPH0626195B2 (ja) | 1987-04-07 | 1987-04-07 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8386587A JPH0626195B2 (ja) | 1987-04-07 | 1987-04-07 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63250127A JPS63250127A (ja) | 1988-10-18 |
| JPH0626195B2 true JPH0626195B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=13814566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8386587A Expired - Lifetime JPH0626195B2 (ja) | 1987-04-07 | 1987-04-07 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0626195B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3128819A1 (en) * | 2014-03-31 | 2017-02-08 | SPP Technologies Co., Ltd. | Plasma treatment device and coil used therein |
-
1987
- 1987-04-07 JP JP8386587A patent/JPH0626195B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63250127A (ja) | 1988-10-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4947085A (en) | Plasma processor | |
| US4894510A (en) | Apparatus for uniformly distributing plasma over a substrate | |
| CN1316547C (zh) | 等离子体反应器线圈磁体系统 | |
| US5345145A (en) | Method and apparatus for generating highly dense uniform plasma in a high frequency electric field | |
| US6082293A (en) | Plasma source | |
| JPS63282282A (ja) | 磁気的にプラズマ密度を高める方法 | |
| US9426875B2 (en) | Method for producing plasma flow, method for plasma processing, apparatus for producing plasma, and apparatus for plasma processing | |
| JPH0626195B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP2020150220A (ja) | プラズマ処理装置およびエッチング方法 | |
| JPS63250126A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPS63244615A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH01304724A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH084076B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPS6377120A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPS6377119A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPS6365624A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPS63240022A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP4355157B2 (ja) | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置及び磁場発生装置 | |
| JP2812477B2 (ja) | 半導体処理装置 | |
| JP2024543593A (ja) | 回転ディスク上の複数のプラテンの静電クランプを制御するためのシステム及び方法 | |
| JPS6377121A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3377784B2 (ja) | 荷電粒子制御装置及び方法 | |
| JPH07105383B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH0963792A (ja) | 磁気中性線放電プラズマ源 | |
| JPH01194420A (ja) | プラズマ処理装置 |