JPS6384028A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPS6384028A JPS6384028A JP22887486A JP22887486A JPS6384028A JP S6384028 A JPS6384028 A JP S6384028A JP 22887486 A JP22887486 A JP 22887486A JP 22887486 A JP22887486 A JP 22887486A JP S6384028 A JPS6384028 A JP S6384028A
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- Japan
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- plasma processing
- plasma
- coils
- solenoid coils
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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に
係り、高周波放電によりプラズマを発生させ、広い領域
にわたって均一で高速なプラズマ処理を可能ならしめた
プラズマ処理装置に関するものである。
係り、高周波放電によりプラズマを発生させ、広い領域
にわたって均一で高速なプラズマ処理を可能ならしめた
プラズマ処理装置に関するものである。
第４図は例えば麻蒔立男著「薄膜作成の基礎」（日刊工
業社列）のＰ、１９Ｂに示された従来のプラズマ処理装
置を示す模式断面図であり、図において、（りは高周波
印加電極、（２）は高周波電源、（３）は高周波整合器
、＋４＋Ｈ対向電極、（５）ハプラズマチャンパー、（
６）げシールド板、（７）はプラズマ、（８）は絶縁物
、（９）￥′ｉ被加工物たる基板である。
業社列）のＰ、１９Ｂに示された従来のプラズマ処理装
置を示す模式断面図であり、図において、（りは高周波
印加電極、（２）は高周波電源、（３）は高周波整合器
、＋４＋Ｈ対向電極、（５）ハプラズマチャンパー、（
６）げシールド板、（７）はプラズマ、（８）は絶縁物
、（９）￥′ｉ被加工物たる基板である。
次に動作について説明する。この装置ではプラズマチャ
ンバー（５）の中で高周波印加電極ｉｌｌと対向電極（
４）との間に、高周波電源（２）より高周波整合器（３
）ｆ経由して高周波電圧を印加しプラズマ（７）を発生
させ、プラズマ（７）の化学反応、物理作用を利用し、
基板（９）上に薄膜形成や表面処理、エツチング等を行
うものである。
ンバー（５）の中で高周波印加電極ｉｌｌと対向電極（
４）との間に、高周波電源（２）より高周波整合器（３
）ｆ経由して高周波電圧を印加しプラズマ（７）を発生
させ、プラズマ（７）の化学反応、物理作用を利用し、
基板（９）上に薄膜形成や表面処理、エツチング等を行
うものである。
従来のプラズマ処理装置ｉ以上のように構成されている
ので、高周波電極ｍと対向電極（４）の間でプラズマ（
７）が発生する。発生したプラズマ（７）は、基板（９
）上で薄膜形成や表面処理、エツチングなどを行うが、
発生したプラズマ（７）のかなりの部分け、高周波電極
ｆｌ＋と対向ｉ！極（４）との間から拡散してプラズマ
チャンバー（６）の壁面に向い、発生したプラズマ（７
）のプラズマ処理に有効に活用される割合が少なく、そ
のためにプラズマ処理速度が低く、オなプラズマ処理が
均一に行えないなどの問題点があった。
ので、高周波電極ｍと対向電極（４）の間でプラズマ（
７）が発生する。発生したプラズマ（７）は、基板（９
）上で薄膜形成や表面処理、エツチングなどを行うが、
発生したプラズマ（７）のかなりの部分け、高周波電極
ｆｌ＋と対向ｉ！極（４）との間から拡散してプラズマ
チャンバー（６）の壁面に向い、発生したプラズマ（７
）のプラズマ処理に有効に活用される割合が少なく、そ
のためにプラズマ処理速度が低く、オなプラズマ処理が
均一に行えないなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、プラズマ処理速度が高くできるとともに、プ
ラズマ処理が均一に行うことができるプラズマ処理装置
を得ることを目的とする。
たもので、プラズマ処理速度が高くできるとともに、プ
ラズマ処理が均一に行うことができ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、プラズマチャンバ
ーの周囲に、その中心軸が互いに一致しない複数ｎ （
ｎ〉２ ）個のソレノイドコイルを配置し、複数個のソ
レノイドコイルに位相が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するようにした
ものである。
ーの周囲に、その中心軸が互いに一致しない複数ｎ （
ｎ〉２ ）個のソレノイドコイルを配置し、複数個のソ
レノイドコイルに位相が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するようにした
ものである。
この発明におけるプラズマ処理装置では、複数個のソレ
ノイドコイルに位相の異なる電流を順次流すことにより
軸方向の磁場を運動させることは、プラズマのチャンバ
ー壁面への拡散を少（してプラズマ処理に有効に利用さ
れるプラズマを増加させると共に、基板の均一なプラズ
マ処理を行うことができる。
ノイドコイルに位相の異なる電流を順次流すことにより
軸方向の磁場を運動させることは、プラズマのチャンバ
ー壁面への拡散を少（してプラズマ処理に有効に利用さ
れるプラズマを増加させると共に、基板の均一なプラズ
マ処理を行うことができる。
以下、この発明の一実施例を図Ｉこついて説明する。第
１図において、ｔｌｏｌｆｌプラズマチャンバー＋５＋
の周囲にその中心軸が互いに一致しないように配置され
ている複数個のソレノイドコイル、（Ｉ＋＋は複数のソ
レノイドコイル（１０）に異なる位相の電流を順次流す
電源である。
１図において、ｔｌｏｌｆｌプラズマチャンバー＋５＋
の周囲にその中心軸が互いに一致しないように配置され
ている複数個のソレノイドコイル、（Ｉ＋＋は複数のソ
レノイドコイル（１０）に異なる位相の電流を順次流す
電源である。
次に動作について説明する。プラズマチャンバー（６）
の中で高周波印加電極（１１と対向電極（４）との間に
、高周波電源（２）より高周波整合器（３）を経由して
高周波電圧を印加しプラズマ（７）ｆ発生させる。
の中で高周波印加電極（１１と対向電極（４）との間に
、高周波電源（２）より高周波整合器（３）を経由して
高周波電圧を印加しプラズマ（７）ｆ発生させる。
また、複数個のソレノイドコイル（１０）に電源（１１
）より位相の異なる電流を順次流して、軸方向の磁場を
運動させる。ここでは、−例としてソレノイドコイルが
４個の場合について説明を行う。
）より位相の異なる電流を順次流して、軸方向の磁場を
運動させる。ここでは、−例としてソレノイドコイルが
４個の場合について説明を行う。
第２図に示したように、４個のソレノイドコイ／Ｉ／
（ｌｏｇ）、 （ｌｏｂ）、 （ｌｏｃ）、 （ｌｏｄ
）の中心軸が、プラズマチャンバー（５）の中心軸と距
離りだけ離れて、おのおの９０°ずつ異って配置されて
いる場合について説明する。４個のソレノイドコイル（
ｌｏａ）。
（ｌｏｇ）、 （ｌｏｂ）、 （ｌｏｃ）、 （ｌｏｄ
）の中心軸が、プラズマチャンバー（５）の中心軸と距
離りだけ離れて、おのおの９０°ずつ異って配置されて
いる場合について説明する。４個のソレノイドコイル（
ｌｏａ）。
（ｌｏｂ）、 （１０ｃ）、 （ｌｏｄ）に第３図に示
した電流波形（ａ、 ｂ、 ｃ、 ｄ）の電流をそれぞ
れ流すと、ソレノイドコイル（ｌｏｇ）、 （ｌｏｂ）
、 （ＩＯＣ）、 （１０ｄ）によって生じる磁界は回
転する。第３図のような波形の電流をソレノイドコイ＃
（１−Ｏｓ）、 （１０ｂＬ （１ｏｃ）。
した電流波形（ａ、 ｂ、 ｃ、 ｄ）の電流をそれぞ
れ流すと、ソレノイドコイル（ｌｏｇ）、 （ｌｏｂ）
、 （ＩＯＣ）、 （１０ｄ）によって生じる磁界は回
転する。第３図のような波形の電流をソレノイドコイ＃
（１−Ｏｓ）、 （１０ｂＬ （１ｏｃ）。
（１０ｄ）に繰返し流すと磁界は回転し続ける。磁場の
強さけソレノイドコイル（１０８）、 （１０ｂ）、
（１０（＋）。
強さけソレノイドコイル（１０８）、 （１０ｂ）、
（１０（＋）。
（１（Ｍ ）に流す電流１を変えることによって制御さ
れるし、回転半径は距離りによって変えられる。
れるし、回転半径は距離りによって変えられる。
４個のソレノイドコイル（ｌｏａ）、 （１０ｂ）、
（ＩＯｃ）。
（ＩＯｃ）。
（１０ｄ ）によってつ（られた磁場は、２つの電極（
１）。
１）。
（４）の電極面にほぼ垂直であるので、電極面に垂直に
運動する荷電粒子（イオンと電子）は、磁場によって何
の影響も受けない。
運動する荷電粒子（イオンと電子）は、磁場によって何
の影響も受けない。
一方、２つの電極ｔｌ） 、 ［４１の間で生成された
荷電粒子のうち電極面に平行に運動する荷電粒子は、磁
場がなければ電極間から拡散して壁面に達するが、電極
面に垂直な磁場があると、ｅＶ上×Ｂいう力を受けて磁
力線のまわりをら旋運動して電極間に長時間保たれ、荷
電粒子はプラズマ処理に有効に利用されて磁場がない場
合に（らべてプラズマ処理時間が短くてすむ。（ただし
、■工；荷電粒子の磁場に垂直な方向の速度成分、β；
磁束密度）。
荷電粒子のうち電極面に平行に運動する荷電粒子は、磁
場がなければ電極間から拡散して壁面に達するが、電極
面に垂直な磁場があると、ｅＶ上×Ｂいう力を受けて磁
力線のまわりをら旋運動して電極間に長時間保たれ、荷
電粒子はプラズマ処理に有効に利用されて磁場がない場
合に（らべてプラズマ処理時間が短くてすむ。（ただし
、■工；荷電粒子の磁場に垂直な方向の速度成分、β；
磁束密度）。
上記した磁場が、４個のソレノイドコイル（１０ａ）。
（１０ｂ）、 （１，Ｏｃ）、 （ｌｏｄ）によってつ
くられた回転磁場である場合には、荷電粒子も回転磁界
と共に回転し、プラズマ処理を一様に行うのに有効に作
用する。
くられた回転磁場である場合には、荷電粒子も回転磁界
と共に回転し、プラズマ処理を一様に行うのに有効に作
用する。
このように、チャンバーの中心軸が異なる複数個のソレ
ノイドコイル（１０ａ）、 （ｌｏｂ）、 （ｘｏｃ
）、 （１０ｄ）をチャンバー（５）の周囲に配置し、
順次電流を流して回転磁界を形成することは、２つの電
極（ｌｉ 、 ［４ｉ間に発生したプラズマを電極＋１
） 、 ＋４ｉ間に長時間保持してプラズマ処理速度を
けやめ、かつ−様にプラズマ処理を行うのに効果がある
。
ノイドコイル（１０ａ）、 （ｌｏｂ）、 （ｘｏｃ
）、 （１０ｄ）をチャンバー（５）の周囲に配置し、
順次電流を流して回転磁界を形成することは、２つの電
極（ｌｉ 、 ［４ｉ間に発生したプラズマを電極＋１
） 、 ＋４ｉ間に長時間保持してプラズマ処理速度を
けやめ、かつ−様にプラズマ処理を行うのに効果がある
。
なお、上記実施例では回転磁場を発生させるのに、４個
のソレノイドコイル（ｌｏｇ）、 （ｌｏｂ）、 （ｌ
ｏｏ）。
のソレノイドコイル（ｌｏｇ）、 （ｌｏｂ）、 （ｌ
ｏｏ）。
（１０ｄ）に第３図に示した電流１ｆ流した例を示した
が、ソレノイドコイルの個数は複数であればよく、電流
波形も第３図に示した台形の電流波形以外に、交流半波
や三角波、パルス波の電流波形を複数個のソレノイドコ
イルに順次流しても、上記実施例と同様の効果を奏する
。
が、ソレノイドコイルの個数は複数であればよく、電流
波形も第３図に示した台形の電流波形以外に、交流半波
や三角波、パルス波の電流波形を複数個のソレノイドコ
イルに順次流しても、上記実施例と同様の効果を奏する
。
以上のように、この発明によれば、チャンバー（５）内
に設けられた電極ｆｌ） 、 ＋４）間に発生させられ
たプラズマを、複数個のソレノイドコイル（１０）によ
って発生させられた運動磁界によって、直線運動または
回転運動させ、かつプラズマを長時間電極（１）。
に設けられた電極ｆｌ） 、 ＋４）間に発生させられ
たプラズマを、複数個のソレノイドコイル（１０）によ
って発生させられた運動磁界によって、直線運動または
回転運動させ、かつプラズマを長時間電極（１）。
（４）間に保持するように構成したので、基板（９）の
広い領域にわたって均一で高速なプラズマ処理が行え、
装置も安価にでき、才た精度の高いものが得られる効果
がある。
広い領域にわたって均一で高速なプラズマ処理が行え、
装置も安価にでき、才た精度の高いものが得られる効果
がある。
第１図はこの発明の一実施例によるプラズマ処理装置を
示す模式断面側面図、第２図はこの実施例におけるチャ
ンバー周囲のソレノイドコイルの配置を示す平面図、第
３図は４つのソレノイドコイルにそれぞれ流す４つの電
流の波形図、第４図は従来のプラズマ処理装置を示す模
式断面側面図である。 図において、（１）は高周波印加電極、（２）け高周波
電源、（４）は対向電極、＋５Ｈｊプラズマチヤンバー
、（７）はプラズマ、（９）は被加工物（基板）、（１
０ｇ ）〜（ｌｏｄ）Ｈソレノイドコイル、（ＩＩ）ｉ
電源である。 なお、図中同一符号は同一またげ相当部分を示す０
示す模式断面側面図、第２図はこの実施例におけるチャ
ンバー周囲のソレノイドコイルの配置を示す平面図、第
３図は４つのソレノイドコイルにそれぞれ流す４つの電
流の波形図、第４図は従来のプラズマ処理装置を示す模
式断面側面図である。 図において、（１）は高周波印加電極、（２）け高周波
電源、（４）は対向電極、＋５Ｈｊプラズマチヤンバー
、（７）はプラズマ、（９）は被加工物（基板）、（１
０ｇ ）〜（ｌｏｄ）Ｈソレノイドコイル、（ＩＩ）ｉ
電源である。 なお、図中同一符号は同一またげ相当部分を示す０
Claims (1)
- （１）チャンバー内にその中心軸方向に離れて配設され
た電極の間にプラズマを発生させ上記電極間に置かれた
被加工物にプラズマ処理するものにおいて、 上記チャンバーを囲んで上記チャンバーの中心軸と実質
的に平行でそれぞれ別個の中心軸を有する複数個のソレ
ノイドコイルを設け、 上記複数のソレノイドコイルに順次位相の異なる電流を
流すようにした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 |
|---|---|---|---|
| JP22887486A JPS6384028A (ja) | 1986-09-27 | 1986-09-27 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22887486A JPS6384028A (ja) | 1986-09-27 | 1986-09-27 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6384028A true JPS6384028A (ja) | 1988-04-14 |
Family
ID=16883216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22887486A Pending JPS6384028A (ja) | 1986-09-27 | 1986-09-27 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6384028A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5534108A (en) * | 1993-05-28 | 1996-07-09 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for altering magnetic coil current to produce etch uniformity in a magnetic field-enhanced plasma reactor |
-
1986
- 1986-09-27 JP JP22887486A patent/JPS6384028A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5534108A (en) * | 1993-05-28 | 1996-07-09 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for altering magnetic coil current to produce etch uniformity in a magnetic field-enhanced plasma reactor |
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