JPH0783014B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH0783014B2 JPH0783014B2 JP63258983A JP25898388A JPH0783014B2 JP H0783014 B2 JPH0783014 B2 JP H0783014B2 JP 63258983 A JP63258983 A JP 63258983A JP 25898388 A JP25898388 A JP 25898388A JP H0783014 B2 JPH0783014 B2 JP H0783014B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vacuum container
- substrate
- plasma
- solenoid
- 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
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、マイクロ波が導入される真空容器と、ガス
供給手段を介して前記真空容器に送入されたガスを前記
マイクロ波との共鳴効果によりプラズマ化して活性な原
子，分子またはイオンを生ずる磁力線を発生するソレノ
イドと、前記真空容器の排気を行う排気手段とを備え、
前記真空容器内に配された基板の表面にエッチングを励
しまたは薄膜を形成するプラズマ処理装置に関する。
供給手段を介して前記真空容器に送入されたガスを前記
マイクロ波との共鳴効果によりプラズマ化して活性な原
子，分子またはイオンを生ずる磁力線を発生するソレノ
イドと、前記真空容器の排気を行う排気手段とを備え、
前記真空容器内に配された基板の表面にエッチングを励
しまたは薄膜を形成するプラズマ処理装置に関する。
この種のプラズマ処理装置の構成例を第５図に示す。ガ
ス供給手段４を介して真空容器３内へ送入されたプラズ
マ原料ガスは、図示されないマイクロ波発振器により発
振された導波管1,真空窓２を介して真空容器３内に導入
されたマイクロ波と、真空容器を取り囲むソレノイド６
によって真空容器３内に発生した磁力線８との電子サイ
クロトロン共鳴効果によりプラズマ化され、このプラズ
マ化されたガスは磁力線８に沿って処理室９内へ移送さ
れ、管路12に介して処理室９内へ導入された薄膜原料ガ
スを活性化し、この活性化されたガス粒子が試料台10に
載置された基板11の表面に作用して基板表面に薄膜を形
成する。この場合、真空容器３内に、膜加工に適した、
密度の高いプラズマを発生させると、このプラズマは、
真空容器３の中央部または内壁側に集中した分布を持つ
プラズマとなる傾向を持ち、この半径方向に不均一な密
度のプラズマが磁力線に沿って移送されるため、基板表
面の処理速度分布を均一にすることができないという問
題があった。この問題解決の一手段として、第３図およ
び第４図に示すように、基板11の近傍にソレノイド６の
軸線と直交する磁力線を発生する２組のソレノイド24,2
4と25,25とを真空容器13の外側に各組の磁力線が直交す
るように配し、この２組のソレノイドを電圧位相が90度
ずれた二相交流電源に接続して基板近傍に基板面に平行
な回転磁界を発生させ、基板に到達しようとする活性粒
子を基板中央部から渦巻き状に基板周辺部へ移動させる
ように構成したものが提案されている（特願昭63−2224
5号参照）。もちろんこの提案は磁力線方向が60度づつ
ずれる３組のソレノイドを三相交流電源に接続するな
ど、多相構成の場合も含むものである。
ス供給手段４を介して真空容器３内へ送入されたプラズ
マ原料ガスは、図示されないマイクロ波発振器により発
振された導波管1,真空窓２を介して真空容器３内に導入
されたマイクロ波と、真空容器を取り囲むソレノイド６
によって真空容器３内に発生した磁力線８との電子サイ
クロトロン共鳴効果によりプラズマ化され、このプラズ
マ化されたガスは磁力線８に沿って処理室９内へ移送さ
れ、管路12に介して処理室９内へ導入された薄膜原料ガ
スを活性化し、この活性化されたガス粒子が試料台10に
載置された基板11の表面に作用して基板表面に薄膜を形
成する。この場合、真空容器３内に、膜加工に適した、
密度の高いプラズマを発生させると、このプラズマは、
真空容器３の中央部または内壁側に集中した分布を持つ
プラズマとなる傾向を持ち、この半径方向に不均一な密
度のプラズマが磁力線に沿って移送されるため、基板表
面の処理速度分布を均一にすることができないという問
題があった。この問題解決の一手段として、第３図およ
び第４図に示すように、基板11の近傍にソレノイド６の
軸線と直交する磁力線を発生する２組のソレノイド24,2
4と25,25とを真空容器13の外側に各組の磁力線が直交す
るように配し、この２組のソレノイドを電圧位相が90度
ずれた二相交流電源に接続して基板近傍に基板面に平行
な回転磁界を発生させ、基板に到達しようとする活性粒
子を基板中央部から渦巻き状に基板周辺部へ移動させる
ように構成したものが提案されている（特願昭63−2224
5号参照）。もちろんこの提案は磁力線方向が60度づつ
ずれる３組のソレノイドを三相交流電源に接続するな
ど、多相構成の場合も含むものである。
このように、基板近傍に基板面に平行な回転磁界を発生
させ、基板に到達しようとする活性粒子を基板中央部か
ら渦巻き状に基板周辺部へ移動させるようにした装置
は、基板面の処理速度分布の均一性改善に効を奏する一
方、プラズマの移送路を形成する磁力線が、基板面に平
行な磁界の影響で基板外方へ曲がり、回転磁界の影響が
ないときに基板の周縁近傍に到達しようとしていた活性
粒子も外方へ導かれ、基板に到達する活性粒子量が減
り、基板の処理速度が低減するという問題があった。
させ、基板に到達しようとする活性粒子を基板中央部か
ら渦巻き状に基板周辺部へ移動させるようにした装置
は、基板面の処理速度分布の均一性改善に効を奏する一
方、プラズマの移送路を形成する磁力線が、基板面に平
行な磁界の影響で基板外方へ曲がり、回転磁界の影響が
ないときに基板の周縁近傍に到達しようとしていた活性
粒子も外方へ導かれ、基板に到達する活性粒子量が減
り、基板の処理速度が低減するという問題があった。
この発明の目的は、磁力線に沿って基板に到達する活性
粒子量を減ずることなく基板面に均一に到達せしめるプ
ラズマ処理装置の構成を提供することである。
粒子量を減ずることなく基板面に均一に到達せしめるプ
ラズマ処理装置の構成を提供することである。
上記課題を解決するために、この発明によれば、マイク
ロ波が導入される真空容器と、ガス供給手段を介して前
記真空容器に送入されたガスを前記マイクロ波との共鳴
効果によりプラズマ化して活性な原子，分子またはイオ
ンを生ずる磁力線を発生するソレノイドと、前記真空容
器の排気を行う排気手段とを備えたプラズマ処理装置の
構成を、前記真空容器内に磁力線を発生するソレノイド
として、少なくとも、該真空容器の外側にかつ真空容器
軸線まわり周方向に中心軸が間隔をおいてかつ該中心軸
が真空容器軸線と平行に配された複数のソレノイド、を
有してなるものとする。
ロ波が導入される真空容器と、ガス供給手段を介して前
記真空容器に送入されたガスを前記マイクロ波との共鳴
効果によりプラズマ化して活性な原子，分子またはイオ
ンを生ずる磁力線を発生するソレノイドと、前記真空容
器の排気を行う排気手段とを備えたプラズマ処理装置の
構成を、前記真空容器内に磁力線を発生するソレノイド
として、少なくとも、該真空容器の外側にかつ真空容器
軸線まわり周方向に中心軸が間隔をおいてかつ該中心軸
が真空容器軸線と平行に配された複数のソレノイド、を
有してなるものとする。
本発明は、膜加工に適した、密度の高いプラズマを発生
させるときの半径方向のプラズマ密度の不均一が真空容
器のプラズマ生成部を取り囲む単一なソレノイドが作る
磁界分布に起因することに着目したものである。従っ
て、本発明のごとく、真空容器の外側にかつ真空容器軸
線まわり周方向に間隔をおいて複数のソレノイド（その
中心軸の方向が真空容器の軸線方向と平行）を配するこ
とにより、真空容器内磁界の弱い部分を補い、あるいは
強い部分を弱める等の操作が可能となり、真空容器内プ
ラズマ密度分布のより均一化が可能となる。また、この
ように、真空容器の外側にかつ真空容器軸線まわり周方
向に間隔をおいて配される複数のソレノイドにより、従
来用いられてきた、真空容器を取り囲む単一な大形ソレ
ノイドを用いることなく、真空容器内に均一なプラズマ
が発生するような磁界分布を形成することも可能にな
る。
させるときの半径方向のプラズマ密度の不均一が真空容
器のプラズマ生成部を取り囲む単一なソレノイドが作る
磁界分布に起因することに着目したものである。従っ
て、本発明のごとく、真空容器の外側にかつ真空容器軸
線まわり周方向に間隔をおいて複数のソレノイド（その
中心軸の方向が真空容器の軸線方向と平行）を配するこ
とにより、真空容器内磁界の弱い部分を補い、あるいは
強い部分を弱める等の操作が可能となり、真空容器内プ
ラズマ密度分布のより均一化が可能となる。また、この
ように、真空容器の外側にかつ真空容器軸線まわり周方
向に間隔をおいて配される複数のソレノイドにより、従
来用いられてきた、真空容器を取り囲む単一な大形ソレ
ノイドを用いることなく、真空容器内に均一なプラズマ
が発生するような磁界分布を形成することも可能にな
る。
第１図および第２図に本発明の一実施例を示す。この実
施例では、真空容器軸線まわり周方向に間隔をおいて配
される複数のソレノイドは、円筒状真空容器23の天井面
23aの上方に導波管１を取り囲んで周方向等間隔に４個
配され、従来の単一ソレノイド（第3,5図の符号６）は
用いていない。それぞれのソレノイド16は中心に棒状の
鉄心16aを有し、この鉄心16aの中心軸と真空容器23の軸
線との間隔を変えることにより、真空容器23内のプラズ
マ発生部27の領域における磁界分布を変えることがで
き、また、４個の同一ソレノイドに直列に流す電流を変
えることにより前記磁界分布を維持しつつ磁界強度のみ
を変えることができる。なお、４個のソレノイドを直列
にせず、ソレノイドを１つづつ順に励磁，消磁すれば、
基板11の面でプラズマに照射される部分が偏心して回転
し、結果として基板面の均一な処理が可能になる。な
お、この場合には、ソレノイドを１つづつ励磁するか
ら、ソレノイドを４個同時に励磁する場合に比し電源容
量が1/4で済み、基板の処理速度が問題にならない場合
に装置の経済運用が可能になる。
施例では、真空容器軸線まわり周方向に間隔をおいて配
される複数のソレノイドは、円筒状真空容器23の天井面
23aの上方に導波管１を取り囲んで周方向等間隔に４個
配され、従来の単一ソレノイド（第3,5図の符号６）は
用いていない。それぞれのソレノイド16は中心に棒状の
鉄心16aを有し、この鉄心16aの中心軸と真空容器23の軸
線との間隔を変えることにより、真空容器23内のプラズ
マ発生部27の領域における磁界分布を変えることがで
き、また、４個の同一ソレノイドに直列に流す電流を変
えることにより前記磁界分布を維持しつつ磁界強度のみ
を変えることができる。なお、４個のソレノイドを直列
にせず、ソレノイドを１つづつ順に励磁，消磁すれば、
基板11の面でプラズマに照射される部分が偏心して回転
し、結果として基板面の均一な処理が可能になる。な
お、この場合には、ソレノイドを１つづつ励磁するか
ら、ソレノイドを４個同時に励磁する場合に比し電源容
量が1/4で済み、基板の処理速度が問題にならない場合
に装置の経済運用が可能になる。
以上の実施例では、真空容器軸線まわり周方向に配され
るソレノイドの個数を４個としているが、個数をさらに
増すことにより磁界の分布をより平滑化することが可能
である。最適個数は平滑化の効果と経済性とを勘案して
決定することになる。なお、本実施例では従来のソレノ
イド（第3,5図の符号６）を使用していないが、これを
主励磁ソレノイドとして使用し、前記複数のソレノイド
を磁界分布改善用補助ソレノイドとして用いる構成とす
ることも可能である。
るソレノイドの個数を４個としているが、個数をさらに
増すことにより磁界の分布をより平滑化することが可能
である。最適個数は平滑化の効果と経済性とを勘案して
決定することになる。なお、本実施例では従来のソレノ
イド（第3,5図の符号６）を使用していないが、これを
主励磁ソレノイドとして使用し、前記複数のソレノイド
を磁界分布改善用補助ソレノイドとして用いる構成とす
ることも可能である。
以上に述べたように、本発明によれば、上記の構成を採
用した結果、従来の、真空容器を同軸に取り囲む単一な
ソレノイドが真空容器内に作る磁界分布を、前記複数の
ソレノイドにより、真空容器内プラズマの半径方向密度
分布が一様になるように修正することが可能になり、ま
た、前記単一なソレノイドを用いることなく、複数のソ
レノイドのみにてプラズマを基板上に均一に移送するこ
とも可能となり、基板に到達する活性粒子量を減ずるこ
となく、基板の表面を均一に処理することが可能とな
る。CVDを行った時は、成膜速度を落すことなく膜厚を
均一にすることができ、エッチング時には基板内でエッ
チング速度を落すことなくエッチング速度を均一化する
ことができる。
用した結果、従来の、真空容器を同軸に取り囲む単一な
ソレノイドが真空容器内に作る磁界分布を、前記複数の
ソレノイドにより、真空容器内プラズマの半径方向密度
分布が一様になるように修正することが可能になり、ま
た、前記単一なソレノイドを用いることなく、複数のソ
レノイドのみにてプラズマを基板上に均一に移送するこ
とも可能となり、基板に到達する活性粒子量を減ずるこ
となく、基板の表面を均一に処理することが可能とな
る。CVDを行った時は、成膜速度を落すことなく膜厚を
均一にすることができ、エッチング時には基板内でエッ
チング速度を落すことなくエッチング速度を均一化する
ことができる。
第１図および第２図は本発明の一実施例によるプラズマ
処理装置の構成を示すそれぞれ縦断面図と平面図、第３
図および第４図は基板表面の処理速度を均一化するため
の回転磁界発生手段を備えたプラズマ処理装置のそれぞ
れ縦断面図と平面図、第５図は従来のプラズマ処理装置
の構成例を示す縦断面図である。 3,13,23…真空容器、４…ガス供給手段、6,16…ソレノ
イド、8,28…磁力線、11…基板。
処理装置の構成を示すそれぞれ縦断面図と平面図、第３
図および第４図は基板表面の処理速度を均一化するため
の回転磁界発生手段を備えたプラズマ処理装置のそれぞ
れ縦断面図と平面図、第５図は従来のプラズマ処理装置
の構成例を示す縦断面図である。 3,13,23…真空容器、４…ガス供給手段、6,16…ソレノ
イド、8,28…磁力線、11…基板。
Claims (1)
- 【請求項１】マイクロ波が導入される真空容器と、ガス
供給手段を介して前記真空容器に送入されたガスを前記
マイクロ波との共鳴効果によりプラズマ化して活性な原
子，分子またはイオンを生じる磁力線を発生するソレノ
イドと、前記真空容器の排気を行う排気手段とを備えた
プラズマ処理装置において、前記真空容器内に磁力線を
発生するソレノイドとして、少なくとも、該真空容器の
外側にかつ真空容器軸線まわり周方向に中心軸が間隔を
おいてかつ該中心軸が真空容器軸線と平行に配された複
数のソレノイド、を有してな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 |
|---|---|---|---|
| JP63258983A JPH0783014B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258983A JPH0783014B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02105523A JPH02105523A (ja) | 1990-04-18 |
| JPH0783014B2 true JPH0783014B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=17327725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63258983A Expired - Lifetime JPH0783014B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0783014B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10020492A1 (de) * | 2000-04-26 | 2001-10-31 | Eberspaecher J Gmbh & Co | Abgasvorrichtung einer Abgasanlage, insbesondere Kraftfahrzeug-Katalysator in Modulbauweise |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63240022A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-05 | Mitsubishi Electric Corp | プラズマ処理装置 |
-
1988
- 1988-10-14 JP JP63258983A patent/JPH0783014B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02105523A (ja) | 1990-04-18 |
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