JPH07263190A - 放電プラズマ処理装置 - Google Patents
放電プラズマ処理装置Info
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- JPH07263190A JPH07263190A JP6052419A JP5241994A JPH07263190A JP H07263190 A JPH07263190 A JP H07263190A JP 6052419 A JP6052419 A JP 6052419A JP 5241994 A JP5241994 A JP 5241994A JP H07263190 A JPH07263190 A JP H07263190A
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Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマ処理装置において、磁気中性線放電
によりプラズマを生成すること及びそのプラズマの特性
及び生成位置を電気的に任意に調整可能にすること。 【構成】 少なくとも二つの電磁コイルまたは直線状電
流棒から成る磁場発生手段または同等の効果をもつ磁石
より成る磁場発生手段により発生された連続した磁場ゼ
ロの位置から成る磁気中性線に沿って帯状または網帯状
の金属製の高周波コイルにより放電を起させ、プラズマ
を発生する。
によりプラズマを生成すること及びそのプラズマの特性
及び生成位置を電気的に任意に調整可能にすること。 【構成】 少なくとも二つの電磁コイルまたは直線状電
流棒から成る磁場発生手段または同等の効果をもつ磁石
より成る磁場発生手段により発生された連続した磁場ゼ
ロの位置から成る磁気中性線に沿って帯状または網帯状
の金属製の高周波コイルにより放電を起させ、プラズマ
を発生する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマを利用して基
板、ターゲット等の被処理物にコーティング、エッチン
グ、スパッタリング、CVD 等の処理を行なうようにした
放電プラズマ処理装置に関するものである。
板、ターゲット等の被処理物にコーティング、エッチン
グ、スパッタリング、CVD 等の処理を行なうようにした
放電プラズマ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばプラズマエッチングは、化
学的に活性なガスを、低圧下での放電によってプラズマ
状態にし、それにより発生したイオンや中性ラジカル等
の活性種と被エッチング材料とを反応させて反応生成物
を気相中に脱離させるようにしたものであり、種々の形
式のものが知られている。例として真空容器内にエッチ
ングガスを導入し、直流電場と磁場とのマグネトロン放
電を利用したもの、マイクロ波（2.45GHz)と磁場との相
互作用で電子サイクロトロン共鳴（ECR)を起させて、電
子を加速することにより低圧下で高電離プラズマを発生
させるECR プラズマ源を利用したもの、或いは13.56MHz
の高周波電力を印加してプラズマ状態にするもの等があ
る。また、RFプラズマ励起によってエネルギの高いプラ
ズマ状態を形成し、これにより反応ガスの化学的結合を
分解して活性化された粒子間の反応により膜形成を行な
うプラズマCVD も種々の形式のものが提案されている。
学的に活性なガスを、低圧下での放電によってプラズマ
状態にし、それにより発生したイオンや中性ラジカル等
の活性種と被エッチング材料とを反応させて反応生成物
を気相中に脱離させるようにしたものであり、種々の形
式のものが知られている。例として真空容器内にエッチ
ングガスを導入し、直流電場と磁場とのマグネトロン放
電を利用したもの、マイクロ波（2.45GHz)と磁場との相
互作用で電子サイクロトロン共鳴（ECR)を起させて、電
子を加速することにより低圧下で高電離プラズマを発生
させるECR プラズマ源を利用したもの、或いは13.56MHz
の高周波電力を印加してプラズマ状態にするもの等があ
る。また、RFプラズマ励起によってエネルギの高いプラ
ズマ状態を形成し、これにより反応ガスの化学的結合を
分解して活性化された粒子間の反応により膜形成を行な
うプラズマCVD も種々の形式のものが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、このようなプラ
ズマ利用装置においては、ほとんどの場合密度や温度の
空間的非一様性や電場による加速に伴う速度空間内の非
一様性が存在しており、そのためこれらを用いて基板に
目的の作用を行わせる場合に効果の不均一性が生じ易
く、特に荷電粒子のみならずラジカル（化学的活性種）
が存在し、その振舞いも考慮しなければならないエッチ
ングのようなプロセスでは、希望する分布、例えば均一
性の確保は極めて経験的に実現するしかないという問題
点があった。またスパッタリングにおいてはターゲット
の使用効率を上げるためカソードの背面側に設けられる
電磁石または永久磁石を機械的に変位させてプラズマの
位置を変えさせ、エロージョン領域をできるだけ拡く採
れるようにしたり、或いは電磁石または永久磁石の構成
に工夫をしてエロージョン領域を少しでも拡げることが
行われているが、いずれの場合もカソードの使用効率の
向上に苦しみ、装置自体が複雑になったり、かさばった
りする等の問題点がある。
ズマ利用装置においては、ほとんどの場合密度や温度の
空間的非一様性や電場による加速に伴う速度空間内の非
一様性が存在しており、そのためこれらを用いて基板に
目的の作用を行わせる場合に効果の不均一性が生じ易
く、特に荷電粒子のみならずラジカル（化学的活性種）
が存在し、その振舞いも考慮しなければならないエッチ
ングのようなプロセスでは、希望する分布、例えば均一
性の確保は極めて経験的に実現するしかないという問題
点があった。またスパッタリングにおいてはターゲット
の使用効率を上げるためカソードの背面側に設けられる
電磁石または永久磁石を機械的に変位させてプラズマの
位置を変えさせ、エロージョン領域をできるだけ拡く採
れるようにしたり、或いは電磁石または永久磁石の構成
に工夫をしてエロージョン領域を少しでも拡げることが
行われているが、いずれの場合もカソードの使用効率の
向上に苦しみ、装置自体が複雑になったり、かさばった
りする等の問題点がある。
【０００４】本発明は、上記の問題点を解決するため磁
気中性線の形成位置を任意に設定することとにより、発
生プラズマの位置を調整できるようにした磁気中性線放
電プラズマ処理装置を提供することを目的としている。
気中性線の形成位置を任意に設定することとにより、発
生プラズマの位置を調整できるようにした磁気中性線放
電プラズマ処理装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、真空チャンバ内でプラズマを利
用して被処理物を処理するようにした放電プラズマ処理
装置において、真空チャンバ内に磁気中性線を形成する
磁場発生手段と、この磁場発生手段によって真空チャン
バ内に形成された磁気中性線に沿って電場を形成してこ
の磁気中性線に放電プラズマを発生させる電場発生手段
とを設け、電場発生手段が、磁場発生手段によって真空
チャンバ内に形成される磁気中性線の軸方向移動範囲の
幅をもつ帯状または網帯状の金属製コイルから成ること
を特徴としている。
めに、本発明によれば、真空チャンバ内でプラズマを利
用して被処理物を処理するようにした放電プラズマ処理
装置において、真空チャンバ内に磁気中性線を形成する
磁場発生手段と、この磁場発生手段によって真空チャン
バ内に形成された磁気中性線に沿って電場を形成してこ
の磁気中性線に放電プラズマを発生させる電場発生手段
とを設け、電場発生手段が、磁場発生手段によって真空
チャンバ内に形成される磁気中性線の軸方向移動範囲の
幅をもつ帯状または網帯状の金属製コイルから成ること
を特徴としている。
【０００６】また、本発明の別の特徴によれば、真空チ
ャンバ内でプラズマを利用して被処理物を処理するよう
にした放電プラズマ処理装置において、真空チャンバ内
に連続して存在する磁場ゼロの位置である環状磁気中性
線を形成するようにした複数の磁場発生用コイルと、こ
れらの磁場発生用コイルによって真空チャンバ内に形成
された環状磁気中性線に沿って電場を形成してこの磁気
中性線に放電プラズマを発生させる電場発生用の厚みの
ある帯状コイルとを設け、この帯状コイル内部に磁場発
生用コイルの少なくとも一つを電気的に絶縁して埋め込
んだことを特徴とする放電プラズマ処理装置が提供され
る。
ャンバ内でプラズマを利用して被処理物を処理するよう
にした放電プラズマ処理装置において、真空チャンバ内
に連続して存在する磁場ゼロの位置である環状磁気中性
線を形成するようにした複数の磁場発生用コイルと、こ
れらの磁場発生用コイルによって真空チャンバ内に形成
された環状磁気中性線に沿って電場を形成してこの磁気
中性線に放電プラズマを発生させる電場発生用の厚みの
ある帯状コイルとを設け、この帯状コイル内部に磁場発
生用コイルの少なくとも一つを電気的に絶縁して埋め込
んだことを特徴とする放電プラズマ処理装置が提供され
る。
【０００７】
【作用】このように構成された本発明の放電プラズマ処
理装置においては、磁場発生手段の空間的構成または磁
場発生手段を成すコイルに流す励磁電流を変えることに
より基板に対して磁気中性線すなわち磁場ゼロの位置ま
たは形状（例えば輪の大きさ）を任意に変えることがで
きると共に、輪状に形成されるプラズマの位置を任意に
変位させることができる。プラズマは、真空チャンバ内
へのガスの導入と予備加熱及び点火後、電場発生手段に
より、形成された輪状の磁気中性線に沿って電場を印加
することによって発生し、周囲に拡散してゆく。磁気中
性線に沿って流れる放電電流が小さい時には、電場によ
って磁場と直角の方向に加速される電子やイオンの荷電
粒子は磁気中性線を僅かでも逸れれば直角方向に存在す
る磁場によって軌道が曲げられるので、放電に至る電子
なだれは磁場に平行な場合に比べ起きにくいが、他方、
この効果により、プラズマの速度分布は電場が存在して
もマックスウェル分布からずれにくいので、加速粒子に
よるダメージは起きにくくなる。さらに、電場発生用の
厚みのある帯状コイル内部に磁場発生用コイルの少なく
とも一つを電気的に絶縁して埋め込んだ場合には、帯状
コイルに流す高周波電流が表皮効果をもつことのために
磁場発生用コイルに流れる定電流と、放電プラズマ生成
のための帯状コイルに流す高周波電流との間の電気回路
的相互干渉をなくすことができるようになる。
理装置においては、磁場発生手段の空間的構成または磁
場発生手段を成すコイルに流す励磁電流を変えることに
より基板に対して磁気中性線すなわち磁場ゼロの位置ま
たは形状（例えば輪の大きさ）を任意に変えることがで
きると共に、輪状に形成されるプラズマの位置を任意に
変位させることができる。プラズマは、真空チャンバ内
へのガスの導入と予備加熱及び点火後、電場発生手段に
より、形成された輪状の磁気中性線に沿って電場を印加
することによって発生し、周囲に拡散してゆく。磁気中
性線に沿って流れる放電電流が小さい時には、電場によ
って磁場と直角の方向に加速される電子やイオンの荷電
粒子は磁気中性線を僅かでも逸れれば直角方向に存在す
る磁場によって軌道が曲げられるので、放電に至る電子
なだれは磁場に平行な場合に比べ起きにくいが、他方、
この効果により、プラズマの速度分布は電場が存在して
もマックスウェル分布からずれにくいので、加速粒子に
よるダメージは起きにくくなる。さらに、電場発生用の
厚みのある帯状コイル内部に磁場発生用コイルの少なく
とも一つを電気的に絶縁して埋め込んだ場合には、帯状
コイルに流す高周波電流が表皮効果をもつことのために
磁場発生用コイルに流れる定電流と、放電プラズマ生成
のための帯状コイルに流す高周波電流との間の電気回路
的相互干渉をなくすことができるようになる。
【０００８】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例について
説明する。図１には本発明の一実施例によるプラズマ処
理装置を示し、１は真空チャンバで、円筒状のプラズマ
発生室２と基板処理室３とを備えている。円筒状のプラ
ズマ発生室２を形成している円筒状周壁の外側には磁場
発生手段を成す三つの電磁コイル４、５、６が設けられ
ており、そして図示したように上下の二つの電磁コイル
４、６には同じ向きの同一定電流Ｉ4 、Ｉ6 が流され、
また中間の電磁コイル５には逆向きの電流Ｉ5 が流され
る。それにより図２の磁力線で示すように、中間の電磁
コイル５のレベルでその内側に連続した磁場ゼロの位置
ができ、円輪状の磁気中性線７が形成される。この円輪
状の磁気中性線７の形成される位置及び大きさは、上下
の二つの電磁コイル４、６に流す電流Ｉ4 、Ｉ6 と中間
の電磁コイル５に流す電流電流Ｉ5 との比を変えること
によって適宜設定することができる。例えばＩ4 ＞Ｉ6
の時は、磁気中性線のできる位置は電磁コイル６側へ下
がり、逆にＩ4 ＜Ｉ6 の時は、磁気中性線のできる位置
は電磁コイル４側へ上がる。また中間の電磁コイル５に
流す電流電流Ｉ5 を増していくと図３に示すように磁気
中性線の円輪の径は小さくなると同時に磁場ゼロの位置
での磁場の勾配も緩やかになってゆく。図４のＡ、Ｂ、
Ｃには、励磁電流を変えることにより磁気中性線の円輪
の径及び磁場の勾配がどの様に変化するかを示す。中間
のコイル５の内側には電場発生手段を成す帯状または網
帯状の金属製コイル８が設けられ、このコイル８により
円輪状の磁気中性線７に沿って高周波誘導電場（例えば
13.56MHz）が加えられる。この金属製コイル８は、三つ
の円形コイル４、５、６によって真空チャンバ１内に形
成される磁気中性線７の軸方向移動範囲の幅をもつてい
るので、磁気中性線７の軸上の位置に関係なく、放電プ
ラズマを効果的に生成させることができるようになる。
円筒状のプラズマ発生室２の頂部にはガス導入口９が設
けられ、このガス導入口９を介してプラズマとなるガス
を導入するようにされている。着火は強い電場を掛ける
ことすなわち高い電圧を印加することによって行われ得
るが、容易に放電が起るようにするため、必要により予
備加熱及び点火手段（図示してない）を設けることもで
きる。関連する経験的な考察によれば紫外光を用いるこ
とにより放電を容易に開始させることができる。プラズ
マ発生室２の下側に位置した基板処理室３には、ガス導
入口10及び排気口11が設けられ、それぞれ適当なガス供
給源及び排気ポンプに接続される。また12は処理すべき
基板である。
説明する。図１には本発明の一実施例によるプラズマ処
理装置を示し、１は真空チャンバで、円筒状のプラズマ
発生室２と基板処理室３とを備えている。円筒状のプラ
ズマ発生室２を形成している円筒状周壁の外側には磁場
発生手段を成す三つの電磁コイル４、５、６が設けられ
ており、そして図示したように上下の二つの電磁コイル
４、６には同じ向きの同一定電流Ｉ4 、Ｉ6 が流され、
また中間の電磁コイル５には逆向きの電流Ｉ5 が流され
る。それにより図２の磁力線で示すように、中間の電磁
コイル５のレベルでその内側に連続した磁場ゼロの位置
ができ、円輪状の磁気中性線７が形成される。この円輪
状の磁気中性線７の形成される位置及び大きさは、上下
の二つの電磁コイル４、６に流す電流Ｉ4 、Ｉ6 と中間
の電磁コイル５に流す電流電流Ｉ5 との比を変えること
によって適宜設定することができる。例えばＩ4 ＞Ｉ6
の時は、磁気中性線のできる位置は電磁コイル６側へ下
がり、逆にＩ4 ＜Ｉ6 の時は、磁気中性線のできる位置
は電磁コイル４側へ上がる。また中間の電磁コイル５に
流す電流電流Ｉ5 を増していくと図３に示すように磁気
中性線の円輪の径は小さくなると同時に磁場ゼロの位置
での磁場の勾配も緩やかになってゆく。図４のＡ、Ｂ、
Ｃには、励磁電流を変えることにより磁気中性線の円輪
の径及び磁場の勾配がどの様に変化するかを示す。中間
のコイル５の内側には電場発生手段を成す帯状または網
帯状の金属製コイル８が設けられ、このコイル８により
円輪状の磁気中性線７に沿って高周波誘導電場（例えば
13.56MHz）が加えられる。この金属製コイル８は、三つ
の円形コイル４、５、６によって真空チャンバ１内に形
成される磁気中性線７の軸方向移動範囲の幅をもつてい
るので、磁気中性線７の軸上の位置に関係なく、放電プ
ラズマを効果的に生成させることができるようになる。
円筒状のプラズマ発生室２の頂部にはガス導入口９が設
けられ、このガス導入口９を介してプラズマとなるガス
を導入するようにされている。着火は強い電場を掛ける
ことすなわち高い電圧を印加することによって行われ得
るが、容易に放電が起るようにするため、必要により予
備加熱及び点火手段（図示してない）を設けることもで
きる。関連する経験的な考察によれば紫外光を用いるこ
とにより放電を容易に開始させることができる。プラズ
マ発生室２の下側に位置した基板処理室３には、ガス導
入口10及び排気口11が設けられ、それぞれ適当なガス供
給源及び排気ポンプに接続される。また12は処理すべき
基板である。
【０００９】このように構成した図示装置の動作におい
ては、プラズマ発生室２内に形成された磁気中性線７内
にコイル８によって生じられた高周波放電プラズマは、
周囲へ拡散して基板処理室３内の基板12の処理に用いら
れる。この場合高周波を用いているので、磁気中性線内
より常にプラズマが生成され、湧きでてくることにな
る。そして上下の二つの電磁コイル４、６に流す電流Ｉ
4 、Ｉ6 と中間の電磁コイル５に流す電流電流Ｉ5 とを
それぞれ制御することにより、円輪状の磁気中性線７の
径や基板12との距離が変化するので、基板12の表面上へ
の均一な処理が可能となる。
ては、プラズマ発生室２内に形成された磁気中性線７内
にコイル８によって生じられた高周波放電プラズマは、
周囲へ拡散して基板処理室３内の基板12の処理に用いら
れる。この場合高周波を用いているので、磁気中性線内
より常にプラズマが生成され、湧きでてくることにな
る。そして上下の二つの電磁コイル４、６に流す電流Ｉ
4 、Ｉ6 と中間の電磁コイル５に流す電流電流Ｉ5 とを
それぞれ制御することにより、円輪状の磁気中性線７の
径や基板12との距離が変化するので、基板12の表面上へ
の均一な処理が可能となる。
【００１０】図５には、本発明の別の実施例を示し、図
１に示す実施例と対応した部分は同じ符号示す。この別
の実施例では電場発生手段として厚みのある帯状コイル
13が使用され、この帯状コイル13の内部に中間の円形コ
イル５が互いに電気的に絶縁して埋め込まれている。こ
の場合には帯状コイル13に流す高周波電流が表皮効果を
もつことのため、磁場発生用コイルに流れる定電流と帯
状コイル13に流す高周波電流との間の電気回路的相互干
渉をなくすことができるようになり、制御がより容易と
なる。なおこの場合も図１の場合と同様に帯状コイル13
の全高すなわち軸方向幅は、形成される磁気中性線７の
軸方向移動範囲の幅をもつように決められ得る。
１に示す実施例と対応した部分は同じ符号示す。この別
の実施例では電場発生手段として厚みのある帯状コイル
13が使用され、この帯状コイル13の内部に中間の円形コ
イル５が互いに電気的に絶縁して埋め込まれている。こ
の場合には帯状コイル13に流す高周波電流が表皮効果を
もつことのため、磁場発生用コイルに流れる定電流と帯
状コイル13に流す高周波電流との間の電気回路的相互干
渉をなくすことができるようになり、制御がより容易と
なる。なおこの場合も図１の場合と同様に帯状コイル13
の全高すなわち軸方向幅は、形成される磁気中性線７の
軸方向移動範囲の幅をもつように決められ得る。
【００１１】ところで、図示実施例においては、磁場発
生コイルをプラズマ発生室の外側に設けているが、代わ
りに磁場の強さの観点から内側に設けることもできる。
またその形状については被処理物（基板やウエハ）、タ
ーゲットの形状に応じて円輪形の代わりに多角輪形、矩
形輪形に構成することができる。また、磁場発生用コイ
ルの数は図示実施例では三つであるが、磁気中性線を形
成できればよいので、基本的には二つのコイルがあれば
よい。しかし輪状プラズマを複数層形成することを目的
とする時は、三つ以上の多数の電磁コイルを設けて一つ
の輪状磁気中性線の代わりに輪状磁気中性線を多層に形
成してプラズマを生成することもできる。さらに、電磁
コイルの代わりに磁石を用いて連続した磁場ゼロの位置
を形成するようにしてもよい。さらにまた、電場発生手
段として図示実施例では中間のコイルに高周波コイルを
重ねて設けているが、基本的には磁気中性線に沿って電
場を掛けられれば別個に設けたり他のコイルに組合わせ
て設けてもよい。
生コイルをプラズマ発生室の外側に設けているが、代わ
りに磁場の強さの観点から内側に設けることもできる。
またその形状については被処理物（基板やウエハ）、タ
ーゲットの形状に応じて円輪形の代わりに多角輪形、矩
形輪形に構成することができる。また、磁場発生用コイ
ルの数は図示実施例では三つであるが、磁気中性線を形
成できればよいので、基本的には二つのコイルがあれば
よい。しかし輪状プラズマを複数層形成することを目的
とする時は、三つ以上の多数の電磁コイルを設けて一つ
の輪状磁気中性線の代わりに輪状磁気中性線を多層に形
成してプラズマを生成することもできる。さらに、電磁
コイルの代わりに磁石を用いて連続した磁場ゼロの位置
を形成するようにしてもよい。さらにまた、電場発生手
段として図示実施例では中間のコイルに高周波コイルを
重ねて設けているが、基本的には磁気中性線に沿って電
場を掛けられれば別個に設けたり他のコイルに組合わせ
て設けてもよい。
【００１２】さらに上記の各実施例において、コイルの
表面にアウトガスの少ないセラミック等のようなアウト
ガスの少ない絶縁体で被覆することによって、コイルや
電流バーに電流を流す回路と発生した輪状または帯状プ
ラズマとを電気的に絶縁することができ、取扱いが容易
となる。
表面にアウトガスの少ないセラミック等のようなアウト
ガスの少ない絶縁体で被覆することによって、コイルや
電流バーに電流を流す回路と発生した輪状または帯状プ
ラズマとを電気的に絶縁することができ、取扱いが容易
となる。
【００１３】また、本発明は図示装置の他にスパッタリ
ング装置、エッチング装置等プラズマを利用する他のプ
ロセス装置に同様に適用することが可能である。スパッ
タリングの場合には図６に示すようにレーストラック型
の放電部14（この場合コイルもレーストラック型にす
る）を外側から中心部へと任意に動かすことができ、そ
の結果ターゲットの利用効率を上げることができる。
ング装置、エッチング装置等プラズマを利用する他のプ
ロセス装置に同様に適用することが可能である。スパッ
タリングの場合には図６に示すようにレーストラック型
の放電部14（この場合コイルもレーストラック型にす
る）を外側から中心部へと任意に動かすことができ、そ
の結果ターゲットの利用効率を上げることができる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、磁場発生手段により発生された連続して存在する磁
場ゼロの位置から成る磁気中性線に沿って電場発生手段
により放電を起させ、プラズマを発生するように構成し
さらに軸方向に幅をもつたコイルによって電場を加えて
いるので、磁場発生手段に対する励磁電流を制御するだ
けで形成される磁気中性線の位置及び大きさを随意に調
整でき、従ってプラズマの発生位置を容易に変位させる
ことができ、プラズマの位置が変化した時でも効率的に
電場を加えることができ、その結果プロセス処理上均一
な効果を得ることができるようになる。またこの高周波
電場発生用帯状コイルの内部に絶縁して近傍の定磁場発
生用コイルを埋め込むならば、コイル間の相互干渉を減
らすことができる。また、磁気中性線放電によってプラ
ズマを形成しているので、電場によって磁場と直角の方
向に加速される電子やイオンの荷電粒子は、磁気中性線
を僅かでも逸れれば磁場の存在によって軌道が曲げら
れ、放電に至る電子なだれは起きにくくなると共に、プ
ラズマの速度分布はマックスウェル分布からずれにくい
ので、加速粒子によるダメージは起きにくくなるという
効果が得られる。さらに、被処理物の形状に合わせて磁
気中性線を形成できるように磁場発生手段を設計してお
けば、磁場発生手段に対する励磁電流を電気的に制御す
るだけで発生プラズマの位置を任意にかつ容易に調整で
きるので、従来の磁場発生手段の位置を機械的に動かし
てプロセスの位置を調整する方式に比べて装置の構造を
簡略化かつ小型化すると共にコンピュータ等によって任
意に操作することが可能となる。
ば、磁場発生手段により発生された連続して存在する磁
場ゼロの位置から成る磁気中性線に沿って電場発生手段
により放電を起させ、プラズマを発生するように構成し
さらに軸方向に幅をもつたコイルによって電場を加えて
いるので、磁場発生手段に対する励磁電流を制御するだ
けで形成される磁気中性線の位置及び大きさを随意に調
整でき、従ってプラズマの発生位置を容易に変位させる
ことができ、プラズマの位置が変化した時でも効率的に
電場を加えることができ、その結果プロセス処理上均一
な効果を得ることができるようになる。またこの高周波
電場発生用帯状コイルの内部に絶縁して近傍の定磁場発
生用コイルを埋め込むならば、コイル間の相互干渉を減
らすことができる。また、磁気中性線放電によってプラ
ズマを形成しているので、電場によって磁場と直角の方
向に加速される電子やイオンの荷電粒子は、磁気中性線
を僅かでも逸れれば磁場の存在によって軌道が曲げら
れ、放電に至る電子なだれは起きにくくなると共に、プ
ラズマの速度分布はマックスウェル分布からずれにくい
ので、加速粒子によるダメージは起きにくくなるという
効果が得られる。さらに、被処理物の形状に合わせて磁
気中性線を形成できるように磁場発生手段を設計してお
けば、磁場発生手段に対する励磁電流を電気的に制御す
るだけで発生プラズマの位置を任意にかつ容易に調整で
きるので、従来の磁場発生手段の位置を機械的に動かし
てプロセスの位置を調整する方式に比べて装置の構造を
簡略化かつ小型化すると共にコンピュータ等によって任
意に操作することが可能となる。
【図１】 本発明の一実施例による磁気中性線放電プラ
ズマ処理装置の構成を示す概略縦断面図。
ズマ処理装置の構成を示す概略縦断面図。
【図２】 図１の装置における磁場の形成状態を示す概
略図。
略図。
【図３】 図１の装置における励磁電流の変化による磁
場ゼロ位置の移動及び磁場の勾配の変化を示すグラフ。
場ゼロ位置の移動及び磁場の勾配の変化を示すグラフ。
【図４】 コンピュータシュミレーションによる励磁電
流の変化に対する磁場ゼロ位置及び磁場の勾配が変化す
る様子を示すグラフ。
流の変化に対する磁場ゼロ位置及び磁場の勾配が変化す
る様子を示すグラフ。
【図５】 本発明の別の実施例を示す概略斜視図。
【図６】 本発明をレーストラック型のスパッタリング
カソードに適用した場合の放電部の変位を示す概略斜視
図。
カソードに適用した場合の放電部の変位を示す概略斜視
図。
１：真空チャンバ ２：プラズマ発生室 ３：基板処理室 ４：電磁コイル ５：電磁コイル ６：電磁コイル ７：磁気中性線 ８：ワンターンコイル ９：ガス導入口 10：ガス導入口 11：排気口 12：基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/3065
Claims (2)
- 【請求項１】 真空チャンバ内でプラズマを利用して被
処理物を処理するようにした放電プラズマ処理装置にお
いて、真空チャンバ内に連続して存在する磁場ゼロの位
置である磁気中性線を形成するようにした磁場発生手段
と、この磁場発生手段によって真空チャンバ内に形成さ
れた磁気中性線に沿って電場を形成してこの磁気中性線
に放電プラズマを発生させる電場発生手段とを設け、電
場発生手段が、磁場発生手段によって真空チャンバ内に
形成される磁気中性線の軸方向移動範囲の幅をもつ帯状
または網帯状の金属製コイルから成ることを特徴とする
放電プラズマ処理装置。 - 【請求項２】 真空チャンバ内でプラズマを利用して被
処理物を処理するようにした放電プラズマ処理装置にお
いて、真空チャンバ内に連続して存在する磁場ゼロの位
置である環状磁気中性線を形成するようにした複数の磁
場発生用コイルと、これらの磁場発生用コイルによって
真空チャンバ内に形成された環状磁気中性線に沿って電
場を形成してこの磁気中性線に放電プラズマを発生させ
る電場発生用の厚みのある帯状コイルとを設け、この帯
状コイル内部に磁場発生用コイルの少なくとも一つを電
気的に絶縁して埋め込んだことを特徴とする放電プラズ
マ処理装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6052419A JPH07263190A (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | 放電プラズマ処理装置 |
| US08/279,789 US6475333B1 (en) | 1993-07-26 | 1994-07-25 | Discharge plasma processing device |
| EP94111637A EP0637054B1 (en) | 1993-07-26 | 1994-07-26 | Discharge plasma processing device |
| DE69413159T DE69413159T2 (de) | 1993-07-26 | 1994-07-26 | Plasma-Entladungs-Bearbeitungsvorrichtung |
| US09/348,060 US20020092619A1 (en) | 1993-07-26 | 1999-07-06 | Discharge plasma processing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6052419A JPH07263190A (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | 放電プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263190A true JPH07263190A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12914272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6052419A Pending JPH07263190A (ja) | 1993-07-26 | 1994-03-24 | 放電プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07263190A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0807951A3 (en) * | 1996-05-15 | 1998-01-28 | Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha | Magnetic neutral line discharged plasma type surface cleaning apparatus |
| WO2008007784A1 (fr) * | 2006-07-14 | 2008-01-17 | Ulvac, Inc. | Système de pulvérisation plasma à ligne magnétique neutre à couplage capacitif |
-
1994
- 1994-03-24 JP JP6052419A patent/JPH07263190A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0807951A3 (en) * | 1996-05-15 | 1998-01-28 | Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha | Magnetic neutral line discharged plasma type surface cleaning apparatus |
| WO2008007784A1 (fr) * | 2006-07-14 | 2008-01-17 | Ulvac, Inc. | Système de pulvérisation plasma à ligne magnétique neutre à couplage capacitif |
| JP4945566B2 (ja) * | 2006-07-14 | 2012-06-06 | 株式会社アルバック | 容量結合型磁気中性線プラズマスパッタ装置 |
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