JP2000030893A - Plasma generator - Google Patents

Plasma generator

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JP2000030893A
JP2000030893A JP10200028A JP20002898A JP2000030893A JP 2000030893 A JP2000030893 A JP 2000030893A JP 10200028 A JP10200028 A JP 10200028A JP 20002898 A JP20002898 A JP 20002898A JP 2000030893 A JP2000030893 A JP 2000030893A
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JP
Japan
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magnetic field
plasma
antenna
external magnetic
force
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Application number
JP10200028A
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Japanese (ja)
Inventor
Junichi Mizui
順一 水井
Shohei Noda
松平 野田
Tetsuya Ikeda
哲哉 池田
Takao Abe
阿部  隆夫
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate plasma in a large area, to clarify the plasma boundary end face and to allow the position selection of a process material such as a substrate in a plasma generator exciting the wave motion of the helicon wave or slow wave propagating along the external magnetic field shown by the magnetic lines of force on the antenna side with an antenna. SOLUTION: The second external magnetic field shown by the magnetic lines of force 10 of a magnetic field generating coil 8 on a vacuum container side is provided at a position apart from an antenna 3, and the magnetic lines of force 9 on the antenna side and the magnetic lines of force 10 on the vacuum container side are made opposite to each other in direction to form the cusp field. The magnetic lines of force 9 exist to a large radius at the boundary between both external magnetic fields formed by the opposing magnetic lines of force 9, 10, plasma is generated in a large area, and the plasma boundary end face can be clarified. Since the plasma boundary end face is made clear, a process material 11 such as a large-diameter substrate can be installed via position selection according to the aimed process on the inside or outside of the plasma end face.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、成膜やエッチング
等、プラズマを用いたプロセス処理に適用して有用なプ
ラズマ発生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma generating apparatus useful for process processing using plasma, such as film formation and etching.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラズマ生成方法として、外部磁場の磁
力線に沿って伝播する電磁波であるヘリコン波によって
プラズマを生成する方法が、1970年から論文(R.W.B
oswell:Phys.Lett.33A,(1970)457) で発表され、公知で
ある。
2. Description of the Related Art As a plasma generation method, a method of generating plasma by a helicon wave, which is an electromagnetic wave propagating along the magnetic field lines of an external magnetic field, has been disclosed in 1970 (RWB).
oswell: Phys. Lett. 33A, (1970) 457) and is known.

【0003】また、口径の大きい材料のプロセス処理の
ために、プラズマ直径を大きくする一つの方法として、
アンテナ側磁場発生用コイルに比べて口径の大きい真空
容器側磁場発生用コイルを用いる方法が、論文(A.J.Pe
rry and R.W.Boswell:Appl.Phys.Lett.55(1989)148) で
発表され、公知である。
In order to process a large-diameter material, one method of increasing the plasma diameter is as follows.
A method using a vacuum vessel-side magnetic field generation coil, which has a larger diameter than the antenna-side magnetic field generation coil, was described in the paper (AJPe
rry and RWBoswell: Appl. Phys. Lett. 55 (1989) 148) and known.

【0004】図7に、ヘリコン波プラズマの口径を広げ
るための工夫をした従来装置の概念的構成の一例を示
す。
FIG. 7 shows an example of a conceptual configuration of a conventional apparatus devised to increase the diameter of the helicon wave plasma.

【0005】図7において、ガラス管等の誘電体管1に
これよりも口径の大きい筒状の真空容器16が接続さ
れ、両者1、16は内空間が共通で中心軸も共通となる
ように構成されている。誘電体管1の外周にはループ状
のアンテナ3が設置され、アンテナ3は整合器4を介し
て高周波電源5と接続されている。誘電体管1の外側に
は、更に、ソレノイド状のアンテナ側磁場発生用コイル
7が複数個設置されている。また、真空容器16の外側
には、アンテナ側磁場発生用コイル7より直径の大きな
ソレノイド状の真空容器側磁場発生用コイル8が複数個
設置されている。
In FIG. 7, a cylindrical vacuum vessel 16 having a larger diameter is connected to a dielectric tube 1 such as a glass tube or the like, and the two tubes 1 and 16 have a common inner space and a common central axis. It is configured. A loop-shaped antenna 3 is provided on the outer periphery of the dielectric tube 1, and the antenna 3 is connected to a high-frequency power supply 5 via a matching unit 4. Outside the dielectric tube 1, a plurality of solenoid-shaped antenna-side magnetic field generating coils 7 are further provided. Outside the vacuum vessel 16, a plurality of solenoid-shaped vacuum vessel-side magnetic field generating coils 8 having a larger diameter than the antenna-side magnetic field generating coil 7 are provided.

【0006】このようなプラズマ発生装置では、まず、
誘電体管1と真空容器16内に、プロセス処理に応じた
ガスを目的に応じた圧力で充填する。次に、アンテナ側
磁場発生用コイル7と真空容器側磁場発生用コイル8に
電流を流す。その際、アンテナ3付近では装置の軸方向
に均一なアンテナ側磁力線9が形成され、真空容器16
内では真空容器側磁力線10が形成され、更に、アンテ
ナ3側から真空容器16側に磁力線が連続的に広がるよ
うに、両コイル7、8に流れる電流を調整する。アンテ
ナ側磁力線9及び真空容器側磁力線10の向きは、図7
中で右向きでも左向きでも構わないが、同一方向とされ
る。次に、高周波電源5から整合器4を介してアンテナ
3に高周波電力を印加する。
In such a plasma generator, first,
The dielectric tube 1 and the vacuum vessel 16 are filled with a gas according to the process at a pressure according to the purpose. Next, current is supplied to the antenna-side magnetic field generating coil 7 and the vacuum vessel-side magnetic field generating coil 8. At this time, near the antenna 3, uniform antenna-side magnetic lines of force 9 are formed in the axial direction of the device, and the
Inside, the vacuum vessel side magnetic field lines 10 are formed, and the current flowing through both coils 7 and 8 is adjusted so that the magnetic field lines are continuously spread from the antenna 3 side to the vacuum vessel 16 side. The directions of the magnetic field lines 9 on the antenna side and the magnetic field lines 10 on the vacuum vessel side are shown in FIG.
Although it may be rightward or leftward in the middle, the directions are the same. Next, high frequency power is applied to the antenna 3 from the high frequency power supply 5 via the matching unit 4.

【0007】以上の操作により、アンテナ3から磁力線
9、10に沿ってヘリコン波が励起され、この波動が伝
播する領域にプラズマ6が発生する。
By the above operation, a helicon wave is excited from the antenna 3 along the magnetic lines of force 9 and 10, and a plasma 6 is generated in a region where the wave propagates.

【0008】プラズマ6は半径方向へは磁力線9と磁力
線10を横切っては広がりにくく、通常、誘電体管1と
真空容器16の内壁までは達しない。一方、磁力線方向
へは、真空容器16とは反対側の誘電体管1の端から、
真空容器16内まで、プラズマ6が広がる。プラズマ6
の磁力線方向への広がりは、充填するガス種と圧力によ
り異なり、圧力が大きい程、広がりは小さい。
The plasma 6 hardly spreads in the radial direction across the lines of magnetic force 9 and the lines of magnetic force 10, and usually does not reach the inner wall of the dielectric tube 1 and the vacuum vessel 16. On the other hand, in the direction of the line of magnetic force, from the end of the dielectric tube 1 on the opposite side to the vacuum vessel 16,
The plasma 6 spreads into the vacuum chamber 16. Plasma 6
Spread in the direction of the magnetic field depends on the type of gas to be filled and the pressure. The larger the pressure, the smaller the spread.

【0009】そして、適当に低いガス圧では、磁力線9
と磁力線10との間の領域で磁力線が半径の大きい方向
へやや延びているため、図示のように、真空容器16内
でプラズマ6の口径が大きくなる。
At an appropriately low gas pressure, the lines of magnetic force 9
Since the magnetic lines of force slightly extend in the direction of a large radius in the region between the magnetic field lines 10 and 10, the diameter of the plasma 6 in the vacuum vessel 16 increases as shown in the figure.

【0010】このようにプラズマ6が発生する真空容器
16内の軸上の適切な位置に、処理面が装置の軸に対し
垂直となるように基板等の処理材料11を設置し、成膜
やエッチング等のプラズマ6によるプロセス処理を行
う。
The processing material 11 such as a substrate is placed at an appropriate position on the axis in the vacuum chamber 16 where the plasma 6 is generated, so that the processing surface is perpendicular to the axis of the apparatus. A process using plasma 6 such as etching is performed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のプラズ
マ発生装置には、以下に示す3つの課題がある。
The above-described conventional plasma generator has the following three problems.

【0012】第1課題:プラズマ6の最大直径は真空容
器側磁場発生用コイル8の内径より小さい。従って、プ
ラズマ6の口径を大きくするために真空容器16及び真
空容器側磁場発生用コイル8の径を大きくすると、磁場
発生に要する電力がコイル8の直径の2乗に比例して大
きくなり、経済性やコンパクト性が低下する。
First problem: The maximum diameter of the plasma 6 is smaller than the inner diameter of the vacuum vessel side magnetic field generating coil 8. Therefore, when the diameter of the vacuum vessel 16 and the vacuum vessel-side magnetic field generating coil 8 is increased in order to increase the diameter of the plasma 6, the power required for generating the magnetic field increases in proportion to the square of the diameter of the coil 8, and the economy increases. The performance and compactness are reduced.

【0013】第2課題:磁力線方向へはプラズマ6の広
がりを制限できない。従って、プロセス処理する基板等
の処理材料11がプラズマ6に直接曝されたくないもの
である時も、処理材料11をプラズマ6内に設置せざる
を得ない。即ち、プラズマ6内では、荷電粒子が波動か
らエネルギーを得て原料ガスを分解し、活性な中性の原
子や分子を生成するが、プロセス処理はこの活性な中性
原子や分子で行うのに対し、エネルギーを持った荷電粒
子は害となることが多い。従って、プラズマ6に直接曝
されない必要がある時は、処理材料11へのプラズマ流
入を抑制するための電圧を印加する等、他の手段が必要
であるが、不十分であることが多い。
Second problem: The spread of the plasma 6 cannot be restricted in the direction of the line of magnetic force. Therefore, even when the processing material 11 such as a substrate to be processed is not desired to be directly exposed to the plasma 6, the processing material 11 must be installed in the plasma 6. That is, in the plasma 6, the charged particles obtain energy from the wave to decompose the raw material gas to generate active neutral atoms and molecules, and the process is performed using the active neutral atoms and molecules. On the other hand, charged particles having energy are often harmful. Therefore, when it is necessary not to be directly exposed to the plasma 6, other means such as applying a voltage for suppressing the flow of the plasma into the processing material 11 are necessary, but often insufficient.

【0014】第3課題:真空容器側磁場発生用コイル8
を大きくして大口径化したプラズマ6では、半径方向に
離れるほど密度が低下する。従って、処理材料11が大
きな基板等の場合は、処理材料11の表面上の中心と周
辺ではプロセス処理速度が異なり、均一な処理ができな
い。この原因は、アンテナ3で励起される波動の電界が
半径の大きい所で弱く、従って、この波動で生成される
プラズマ密度が半径の大きい所で低下するためである。
Third problem: coil 8 for generating a magnetic field on the vacuum vessel side
In the plasma 6 having a large diameter by increasing the diameter, the density decreases as the distance increases in the radial direction. Therefore, when the processing material 11 is a large substrate or the like, the processing speed differs between the center and the periphery on the surface of the processing material 11, and uniform processing cannot be performed. This is because the electric field of the wave excited by the antenna 3 is weak at a place where the radius is large, and therefore, the density of the plasma generated by the wave is reduced at a place where the radius is large.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は上
記課題を解決するプラズマ発生装置であり、外部磁場の
磁力線に沿って伝播するヘリコン波やスロー波等の波動
をアンテナで励起するプラズマ発生装置において、アン
テナ側磁場と異なる第2の磁場を付加して、カスプ磁場
(2つの外部磁場の磁力線の方向が逆になって対向する
磁力線配置)を形成する2種類の外部磁場発生手段を備
えたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a plasma generating apparatus for solving the above-mentioned problems, wherein a plasma for exciting a wave such as a helicon wave or a slow wave propagating along a magnetic field line of an external magnetic field with an antenna. In the generator, two kinds of external magnetic field generating means for adding a second magnetic field different from the antenna-side magnetic field to form a cusp magnetic field (a magnetic field line arrangement in which two external magnetic field lines are opposite to each other) are formed. It is characterized by having.

【0016】また、請求項2に係る発明は、前記2種類
の外部磁場発生手段により発生する2種類の外部磁場の
強度を相対的に調整する磁場強度調整手段を備えたこと
特徴とするプラズマ発生装置である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a plasma generating apparatus comprising a magnetic field intensity adjusting means for relatively adjusting the intensities of two kinds of external magnetic fields generated by the two kinds of external magnetic field generating means. Device.

【0017】また、請求項3に係る発明は、前記カスプ
磁場の2つの磁場の境界付近に設置された高周波電力注
入用電極を備えたこと特徴とするプラズマ発生装置であ
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a plasma generator comprising a high-frequency power injection electrode provided near a boundary between two cusp magnetic fields.

【0018】また、請求項4に係る発明は、前記2種類
の外部磁場発生において、アンテナ側磁場強度分布が一
様でも、変化する場合でも、カスプ磁場を導入すると同
様な効果があることを特徴とするプラズマ発生装置であ
る。
The invention according to claim 4 is characterized in that, in the generation of the two types of external magnetic fields, the same effect can be obtained by introducing a cusp magnetic field even if the antenna-side magnetic field strength distribution is uniform or changes. Is a plasma generator.

【0019】また、請求項5に係る発明は、前記2種類
の外部磁場発生手段の少なくとも一方が電磁コイルと永
久磁石のうち、いずれか一方であることを特徴とするプ
ラズマ発生装置である。
The invention according to claim 5 is a plasma generator characterized in that at least one of the two types of external magnetic field generating means is one of an electromagnetic coil and a permanent magnet.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を、
図1〜図6に基づいて説明する。図1は本発明の第1実
施例に係るプラズマ発生装置の構成を示す。図2は本発
明の第2実施例に係るプラズマ発生装置の構成を示し、
図3は第2実施例における電子密度の半径依存性を示
し、図4は第2実施例における電子密度のコイル電流依
存性を示し、図5は第2実施例における電子密度の軸方
向依存性を示す。図6は本発明の第3実施例に係るプラ
ズマ発生装置の構成を示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below.
This will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a configuration of a plasma generator according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a configuration of a plasma generator according to a second embodiment of the present invention,
3 shows the radial dependence of the electron density in the second embodiment, FIG. 4 shows the coil current dependence of the electron density in the second embodiment, and FIG. 5 shows the axial dependence of the electron density in the second embodiment. Is shown. FIG. 6 shows a configuration of a plasma generator according to a third embodiment of the present invention.

【0021】[第1実施例]図1に示すプラズマ発生装
置は、ヘリコン波プラズマとして最も多く用いられてい
るアンテナ側磁場強度分布が一様である装置構成に、本
発明に基づいてカスプ磁場を付加したものである。
[First Embodiment] The plasma generating apparatus shown in FIG. 1 uses a cusp magnetic field based on the present invention in a device configuration in which the antenna side magnetic field intensity distribution, which is most frequently used as helicon wave plasma, is uniform. It is added.

【0022】図1において、ガラス管等の誘電体管1
に、従来の真空容器16よりも大口径部分を一部に有す
る筒状の真空容器2が接続され、誘電体管1と真空容器
2は内空間が共通で、中心軸も共通となるように構成さ
れている。誘電体管1の外周にはループ状のアンテナ3
が設置され、アンテナ3は整合器4を介して高周波電源
5と接続されている。そして、アンテナ側磁場発生用コ
イル7で軸方向の均一磁場を形成し、この軸上の中央位
置にアンテナ3を設置すると、ヘリコン波は軸上の両側
に伝播するが、真空容器側に伝播する一方の波動だけを
利用する。
In FIG. 1, a dielectric tube 1 such as a glass tube is shown.
Is connected to a cylindrical vacuum vessel 2 having a portion larger in diameter than the conventional vacuum vessel 16 so that the dielectric tube 1 and the vacuum vessel 2 have a common inner space and a common central axis. It is configured. A loop-shaped antenna 3 is provided on the outer periphery of the dielectric tube 1.
Is installed, and the antenna 3 is connected to the high-frequency power supply 5 via the matching unit 4. When a uniform magnetic field in the axial direction is formed by the antenna-side magnetic field generating coil 7 and the antenna 3 is installed at a central position on this axis, the helicon wave propagates to both sides on the axis but propagates to the vacuum vessel side. Use only one wave.

【0023】即ち、アンテナ側磁場発生用コイル7はア
ンテナ3の両側に2つずつ同軸上に配置され、アンテナ
3直近の2つのアンテナ側磁場発生用コイル7は誘電体
管1の外周に位置し、アンテナ3から遠い2つのアンテ
ナ側磁場発生用コイル7のうち一方は誘電体管1の反真
空容器側端部よりも離れて位置し、他方は真空容器2の
大口径部よりも誘電体管側の外周に位置している。真空
容器側磁場発生用コイル8はアンテナ側磁場発生用コイ
ル7と直径が同等のものであり、真空容器2の大口径部
よりも反誘電体管側の外周に配置されている。このよう
なアンテナ側磁場発生用コイル7と真空容器側磁場発生
用コイル8に流す電流を、真空容器側磁場発生用コイル
8で発生する磁力線10がアンテナ側磁場発生用コイル
7で発生する磁力線9に対向する方向となるように設定
してある。
That is, two antenna-side magnetic field generating coils 7 are arranged coaxially on both sides of the antenna 3, and two antenna-side magnetic field generating coils 7 immediately adjacent to the antenna 3 are located on the outer periphery of the dielectric tube 1. One of the two antenna-side magnetic field generating coils 7 far from the antenna 3 is located farther than the end of the dielectric tube 1 on the side opposite to the vacuum vessel, and the other is a dielectric tube larger than the large-diameter portion of the vacuum vessel 2. Located on the outer circumference of the side. The vacuum container-side magnetic field generating coil 8 has the same diameter as the antenna-side magnetic field generating coil 7, and is arranged on the outer periphery of the vacuum container 2 closer to the anti-dielectric tube than the large diameter portion. The current flowing through the antenna-side magnetic field generating coil 7 and the vacuum vessel-side magnetic field generating coil 8 is converted into the magnetic field lines 10 generated by the vacuum vessel-side magnetic field generating coil 8 by the magnetic field lines 9 generated by the antenna-side magnetic field generating coil 7. Is set to be in the direction opposite to.

【0024】真空容器側磁場発生用コイル8で発生する
磁力線10をアンテナ側磁力線9に対向する方向とする
と、図1に示すように、両コイル7、8間の領域では磁
力線9、10が半径方向を向いてカスプ磁場(両磁場の
磁力線の方向が逆になって対向する磁力線配置)が形成
され、大きい半径に渡って磁力線9、10が存在する。
この領域内に、真空容器2の大口径部を位置させてあ
る。
Assuming that the magnetic line of force 10 generated by the coil 8 for generating a magnetic field on the vacuum vessel side is in the direction opposite to the magnetic line of magnetic force 9 on the antenna side, as shown in FIG. A cusp magnetic field (a magnetic field line arrangement in which the directions of the magnetic field lines of the two magnetic fields are opposite to each other) is formed, and the magnetic field lines 9 and 10 exist over a large radius.
The large-diameter portion of the vacuum vessel 2 is located in this area.

【0025】このようなカスプ磁場の採用により、磁力
線9、10の方向を軸方向から半径方向に曲げると共
に、磁場発生用コイル7、8よりも半径の大きい所まで
磁力線9、10を広げることで、波動とプラズマを半径
方向に導いて大口径のプラズマ6を生成することができ
る。つまり、プラズマ6はコイル7、8の直径と同等以
上に大面積化された形状で生成される。しかも、磁力線
9、10を横切って波動とプラズマは広がらないので、
プラズマ6はアンテナ側磁力線9の上のみで発生し、ア
ンテナ側磁力線9とは異なる磁力線である真空容器側磁
力線10上へはプラズマ6が広がらず、両者の境界面は
シャープなプラズマ境界面となる。但し、ガス圧が大き
いプラズマでは粒子間衝突の効果が勝り、この境界面か
ら散乱する現象も見られる。
By adopting such a cusp magnetic field, the direction of the magnetic force lines 9 and 10 can be bent from the axial direction to the radial direction, and the magnetic force lines 9 and 10 can be expanded to a place having a larger radius than the magnetic field generating coils 7 and 8. The large-diameter plasma 6 can be generated by guiding the wave and the plasma in the radial direction. That is, the plasma 6 is generated in a shape having an area larger than or equal to the diameter of the coils 7 and 8. Moreover, since the waves and plasma do not spread across the magnetic lines of force 9, 10,
The plasma 6 is generated only on the magnetic line 9 on the antenna side, and does not spread on the magnetic line 10 on the vacuum vessel side, which is different from the magnetic line 9 on the antenna side, and the boundary between them becomes a sharp plasma boundary. . However, in the case of a plasma having a high gas pressure, the effect of collision between particles is superior, and a phenomenon of scattering from this boundary surface is also observed.

【0026】以上の如く、アンテナ側磁力線9で示す外
部磁場に沿って伝播するヘリコン波やスロー波等の波動
を高周波アンテナ3で励起するプラズマ発生装置におい
て、アンテナ3から離れた位置に、真空容器側磁場発生
用コイル8により磁力線10が示す第2の外部磁場を設
け、両磁場の磁力線9、10の方向を逆にしてカスプ磁
場とすることにより、対向する磁力線9、10が作る両
磁場境界では大きな半径までアンテナ側磁力線9が存在
し、プラズマ6の大面積化と、そのプラズマ境界端面を
明確にできる。また、このプラズマ6端面の内外に目的
のプロセスに応じて大口径の基板等の処理材料11を位
置選択して設置することができる。更に、従来装置より
コンパクトで、同じ大きな口径のプラズマに対しては小
さい直径の磁場発生用コイル7、8で装置が動作でき、
これらのコイル用電源の容量も小さくなり、経済的であ
る。
As described above, in the plasma generator in which the high frequency antenna 3 excites the wave such as the helicon wave or the slow wave propagating along the external magnetic field indicated by the magnetic field line 9 on the antenna side, the vacuum vessel is located at a position away from the antenna 3. The second external magnetic field indicated by the magnetic field lines 10 is provided by the side magnetic field generating coil 8, and the directions of the magnetic field lines 9, 10 of the two magnetic fields are reversed to form a cusp magnetic field. In this case, the magnetic lines of magnetic force 9 on the antenna side exist up to a large radius, and the area of the plasma 6 can be increased and the end face of the plasma boundary can be clarified. In addition, a processing material 11 such as a large-diameter substrate can be selected and installed on the inside and outside of the end face of the plasma 6 according to a target process. Further, the device can be operated with the smaller-diameter magnetic field generating coils 7 and 8 for a plasma having the same large diameter, which is more compact than the conventional device,
The capacity of these coil power supplies is also small, which is economical.

【0027】[第2実施例]図2に示すプラズマ発生装
置は、アンテナ側磁場発生用コイル7をアンテナ3の片
側だけに配置してアンテナ3の位置では磁場強度分布が
変化しているプラズマ発生装置に、カスプ磁場を付加し
たものである。
[Second Embodiment] In the plasma generating apparatus shown in FIG. 2, the antenna-side magnetic field generating coil 7 is arranged on only one side of the antenna 3, and the magnetic field intensity distribution changes at the position of the antenna 3. A cusp magnetic field is added to the device.

【0028】図2においても、ガラス管等の誘電体管1
に、従来の真空容器16よりも大口径部分を一部に有す
る筒状の真空容器2が接続され、両者1、2は内空間が
共通で、中心軸も共通となるように構成されている。誘
電体管1の外周にはループ状のアンテナ3が設置され、
アンテナ3は整合器4を介して高周波電源5と接続され
ている。そして、アンテナ側磁場発生用コイル7はアン
テナ3よりも真空容器側に2つ同軸上に配置され、アン
テナ3直近のアンテナ側磁場発生用コイル7は誘電体管
1の外周に位置し、アンテナ3から遠いアンテナ側磁場
発生用コイル7は真空容器2の大口径部よりも誘電体管
側の外周に位置している。真空容器側磁場発生用コイル
8はアンテナ側磁場発生用コイル7と同じ径であり、真
空容器2の大口径部よりも反誘電体管側の外周に配置さ
れている。
FIG. 2 also shows a dielectric tube 1 such as a glass tube.
Is connected to a cylindrical vacuum vessel 2 having a portion having a larger diameter than the conventional vacuum vessel 16. Both of them have a common internal space and a common central axis. . A loop-shaped antenna 3 is installed on the outer periphery of the dielectric tube 1,
The antenna 3 is connected to a high frequency power supply 5 via a matching unit 4. The two antenna-side magnetic field generating coils 7 are arranged coaxially on the vacuum vessel side of the antenna 3, and the antenna-side magnetic field generating coil 7 immediately adjacent to the antenna 3 is located on the outer periphery of the dielectric tube 1. The antenna-side magnetic field generating coil 7 that is farther from the outside is located closer to the dielectric tube side than the large-diameter portion of the vacuum vessel 2. The vacuum container-side magnetic field generating coil 8 has the same diameter as the antenna-side magnetic field generating coil 7, and is arranged on the outer periphery of the vacuum container 2 closer to the anti-dielectric tube than the large-diameter portion.

【0029】このようなンテナ側磁場発生用コイル7と
真空容器側磁場発生用コイル8に流す電流を、真空容器
側磁場発生用コイル8で発生する磁力線10がアンテナ
側磁場発生用コイル7で発生する磁力線9に対向する方
向となるように設定してある。
The current flowing through the antenna-side magnetic field generating coil 7 and the vacuum container-side magnetic field generating coil 8 is generated by the magnetic field lines 10 generated by the vacuum container-side magnetic field generating coil 8 by the antenna-side magnetic field generating coil 7. It is set so as to be in the direction facing the magnetic force line 9.

【0030】従って、図2においては、アンテナ3に対
してアンテナ側磁場発生用コイル7が無い側ではプラズ
マ発光が弱く、誘導体管1の端部まではプラズマ6が到
達していない。
Therefore, in FIG. 2, the plasma emission is weak on the side of the antenna 3 where the antenna-side magnetic field generating coil 7 is not provided, and the plasma 6 does not reach the end of the dielectric tube 1.

【0031】更に、この例では、磁場強度調整手段12
を設けてある。具体的には、磁場強度調整手段12でア
ンテナ側磁場発生用コイル7に流す電流と真空容器側磁
場発生用コイル8に流す電流を調整することにより、ア
ンテナ側磁場発生用コイル7が形成する外部磁場と真空
容器側磁場発生用コイル8が形成する外部磁場との強度
比を変えることができるようにしてある。
Further, in this example, the magnetic field strength adjusting means 12
Is provided. Specifically, by adjusting the current flowing through the antenna-side magnetic field generating coil 7 and the current flowing through the vacuum vessel-side magnetic field generating coil 8 by the magnetic field strength adjusting means 12, the external current generated by the antenna-side magnetic field generating coil 7 is adjusted. The intensity ratio between the magnetic field and the external magnetic field formed by the vacuum vessel side magnetic field generating coil 8 can be changed.

【0032】図3に、図2に示す例でアンテナ3から真
空容器側に300mm離れた位置での電子密度の半径方向
分布を計測した結果を示す。
FIG. 3 shows the result of measuring the distribution of the electron density in the radial direction at a position 300 mm away from the antenna 3 toward the vacuum vessel in the example shown in FIG.

【0033】図3において、従来と同様に真空容器側磁
場発生用コイル8をアンテナ側磁場発生用コイル7と同
方向磁場とした場合、軸上の典型的な磁場強度550Ga
uss、水素ガス30mTorr、2KW27MHzの高周波電力
注入においては、3×1012cm-3の電子密度であり、ア
ンテナ3の直径50mmとほぼ同じプラズマ直径である。
In FIG. 3, when the coil 8 for generating a magnetic field on the vacuum vessel side has the same magnetic field direction as the coil 7 for generating a magnetic field on the antenna as in the prior art, a typical magnetic field strength of 550 Ga
In high frequency power injection of uss, hydrogen gas of 30 mTorr, and 2 KW of 27 MHz, the electron density is 3 × 10 12 cm −3 and the plasma diameter is almost the same as the diameter of the antenna 3 of 50 mm.

【0034】一方、真空容器側磁場発生コイル8で発生
する外部磁場をアンテナ磁場発生用コイル7による外部
磁場と反対方向にしたカスプ磁場(軸上の最大磁場強度
±550Gauss)の場合では、真空容器2の口径等使用し
た装置の条件で決まる直径120mmまで2×1011cm-3
の電子密度が観測された。更に大きな直径の真空容器と
すれば、密度は低下傾向があるものの、プラズマ直径は
大きくなることが予想できる。
On the other hand, in the case of a cusp magnetic field in which the external magnetic field generated by the vacuum container side magnetic field generating coil 8 is in the opposite direction to the external magnetic field generated by the antenna magnetic field generating coil 7 (maximum magnetic field strength on the axis ± 550 Gauss), 2 × 10 11 cm -3 up to a diameter of 120 mm determined by the conditions of the equipment used, such as the aperture of 2.
The electron density of was observed. If a vacuum vessel having a larger diameter is used, the plasma diameter can be expected to increase, although the density tends to decrease.

【0035】次に、図4に、カスプ磁場を形成するアン
テナ側磁場発生用コイル7と真空容器側磁場発生用コイ
ル8の電流値を変えた場合と、電流値が同一の場合とを
比較して、電子密度のコイル電流比依存性を示す。アン
テナ及び高周波電力条件、並びに、ガス条件は図3と同
じであるが、真空容器側磁場発生用コイル8に流す電流
値を少し小さくすると、半径±30mmの位置での電子密
度が中心よりも大きくなり、電子密度の半径方向分布が
均一化できた。
Next, FIG. 4 shows a comparison between the case where the current values of the antenna side magnetic field generating coil 7 and the vacuum vessel side magnetic field generating coil 8 for forming the cusp magnetic field are changed and the case where the current values are the same. Thus, the dependence of the electron density on the coil current ratio is shown. The antenna, high-frequency power conditions, and gas conditions are the same as those in FIG. 3. However, if the value of the current flowing through the vacuum vessel-side magnetic field generating coil 8 is slightly reduced, the electron density at a radius of ± 30 mm becomes larger than the center. Thus, the radial distribution of the electron density could be made uniform.

【0036】次に、図5に、アンテナ側磁場発生用コイ
ル7と真空容器側磁場発生用コイル8が発生する2つの
外部磁場が同方向の場合の電子密度の装置軸方向(Z軸
距離)分布と、カスプ磁場の場合の電子密度の装置軸方
向(Z軸距離)分布を比較して示す。図5では、電子温
度の変化を補正していないので計測値であるイオン飽和
電流を直接示すが、電子温度は4〜7eVと変化が小さい
ので、イオン飽和電流の値がほぼ電子密度分布を示すこ
とはプラズマ物理等のテキストで明らかである。
FIG. 5 shows the electron density in the device axis direction (Z-axis distance) when the two external magnetic fields generated by the antenna-side magnetic field generating coil 7 and the vacuum vessel-side magnetic field generating coil 8 are in the same direction. The distribution and the distribution of the electron density in the device axis direction (Z-axis distance) in the case of a cusp magnetic field are shown in comparison. In FIG. 5, the ion saturation current, which is a measured value, is directly shown because the change in the electron temperature is not corrected. However, since the change in the electron temperature is as small as 4 to 7 eV, the value of the ion saturation current substantially shows the electron density distribution. This is clear from texts such as plasma physics.

【0037】図5より、カスプ磁場の境界はアンテナ3
から300mm(Z=300mm)の位置であり、この位置
でプラズマ6の電子密度は急激に低下している。肉眼で
観察したプラズマ発光強度は、この境界面を境にアンテ
ナ側は強い発光が見られるが、反対側は殆ど発光してい
ない。従って、基板等の処理材料11を大口径のプラズ
マ6から離したり、近づけたりして、適切な位置を選択
することが可能である。
According to FIG. 5, the boundary of the cusp magnetic field is the antenna 3
From the center of the plasma 6 (Z = 300 mm), at which position the electron density of the plasma 6 sharply decreases. With respect to the plasma emission intensity observed with the naked eye, strong emission is seen on the antenna side from this boundary surface, but almost no emission is seen on the opposite side. Therefore, it is possible to select an appropriate position by moving the processing material 11 such as the substrate away from or close to the large-diameter plasma 6.

【0038】以上のように、アンテナ側磁力線9で示す
外部磁場に沿って伝播するヘリコン波やスロー波等の波
動を高周波アンテナ3で励起するプラズマ発生装置にお
いて、カスプ磁場を形成するアンテナ側磁場発生用コイ
ル7による外部磁場と真空容器側磁場発生用コイル8に
よる外部磁場の強度比を変えることにより、プラズマ6
の軸方向の空間位置、プラズマ端面の軸方向の空間位
置、及び、プラズマ分布密度を調整できる。従って、基
板等の処理材料11を真空容器2内に固定したままの状
態でも、両外部磁場の強度比を変えることにより、必要
に応じてプラズマ6との相対位置を変化することができ
る。
As described above, in the plasma generator that excites the waves such as the helicon wave and the slow wave propagating along the external magnetic field indicated by the magnetic field lines 9 on the antenna side with the high-frequency antenna 3, the antenna-side magnetic field generating the cusp magnetic field is generated. By changing the intensity ratio between the external magnetic field generated by the coil 7 for use and the external magnetic field generated by the coil 8 for generating a magnetic field on the vacuum vessel side, the plasma 6
, The spatial position of the plasma end face in the axial direction, and the plasma distribution density can be adjusted. Therefore, even when the processing material 11 such as a substrate is fixed in the vacuum vessel 2, the relative position with respect to the plasma 6 can be changed as necessary by changing the intensity ratio between the two external magnetic fields.

【0039】[第3実施例]図6に示すプラズマ発生装
置は、図2の例におけるカスプ磁場の半径の大きい位置
に高周波注入用電極としてリング状電極13を付加し、
第2整合器14と第2高周波電源15により、リング状
電極13から高周波電力を注入して、プラズマ6の半径
が大きい領域でプラズマを追加発生させるものである。
この場合、プラズマ6の形状は一般に直径の大きな円盤
型であるため、この形状にマッチする電力注入法として
は、アンテナ3等の誘導結合ではインピーダンスが大き
くなるので、インピーダンスが小さい2枚の薄いリング
状電極13による容量結合方式を採用し、カスプ磁場の
半径より大きい領域にリング状電極13を配置して高周
波電力を追加注入している。
[Third Embodiment] In the plasma generator shown in FIG. 6, a ring-shaped electrode 13 is added as a high-frequency injection electrode at a position where the radius of the cusp magnetic field is large in the example of FIG.
The second matching unit 14 and the second high-frequency power supply 15 inject high-frequency power from the ring-shaped electrode 13 to additionally generate plasma in a region where the radius of the plasma 6 is large.
In this case, since the shape of the plasma 6 is generally a disk shape having a large diameter, the power injection method matching this shape is such that the inductive coupling of the antenna 3 or the like has a large impedance, so that two thin rings having a small impedance are used. The capacitive coupling method using the ring-shaped electrode 13 is adopted, and the ring-shaped electrode 13 is arranged in a region larger than the radius of the cusp magnetic field to additionally inject high-frequency power.

【0040】図2の例では、図3、図4いずれの結果で
も直径80mm以上では電子密度が低下していたが、リン
グ状電極13で高周波電力を追加注入することにより、
更に大きい直径までプラズマ密度を均一化できる。
In the example of FIG. 2, the electron density was reduced when the diameter was 80 mm or more in both the results of FIGS. 3 and 4.
The plasma density can be made uniform up to a larger diameter.

【0041】以上のように、アンテナ側磁力線9で示す
外部磁場に沿って伝播するヘリコン波やスロー波等の波
動を高周波アンテナ3で励起するプラズマ発生装置にお
いて、真空容器側磁場発生用コイル8により磁力線10
が示す第2の外部磁場を設け、両磁場の磁力線9、10
の方向を逆にしてカスプ磁場とし、このカスプ磁場の対
向する2つの磁力線9、10が同方向となる半径の大き
い領域に、高周波電力注入用電極13を付加して高周波
電力を追加注入することにより、大面積化したプラズマ
6の周辺密度が向上し、プラズマ密度の均一化が可能と
なる。
As described above, in the plasma generating apparatus in which the high frequency antenna 3 excites the waves such as the helicon wave and the slow wave propagating along the external magnetic field indicated by the magnetic line 9 on the antenna side, the coil 8 for generating the magnetic field on the vacuum vessel side. Magnetic field lines 10
Are provided, and the lines of magnetic force 9, 10 of both magnetic fields are provided.
Is reversed to form a cusp magnetic field, and a high-frequency power injection electrode 13 is added to a region having a large radius where two opposing magnetic lines of force 9 and 10 of the cusp magnetic field are in the same direction to additionally inject high-frequency power. Thereby, the peripheral density of the plasma 6 having a large area is improved, and the plasma density can be made uniform.

【0042】上記各実施例では、2種類の外部磁場をと
もに電磁コイルを用いて発生させているが、両方の外部
磁場をともに永久磁石を用いて発生させても良く、ある
いは、一方の外部磁場は電磁コイルを用いて、他方の外
部磁場は永久磁石を用いて発生させても良い。
In each of the above embodiments, two types of external magnetic fields are both generated by using an electromagnetic coil. However, both external magnetic fields may be generated by using a permanent magnet, or one of the external magnetic fields may be generated. May be generated using an electromagnetic coil, and the other external magnetic field may be generated using a permanent magnet.

【0043】永久磁石のみを用いて2つの外部磁場を発
生させる場合には、電磁遮蔽具等を適宜用いることによ
り両外部磁場の強度比を変えることができる。
When two external magnetic fields are generated using only permanent magnets, the intensity ratio between the two external magnetic fields can be changed by appropriately using an electromagnetic shield or the like.

【0044】更に、磁力線に沿って伝播する波には、ヘ
リコン波だけでなくスロー波等の他の波動もあり、アン
テナの領域で磁場強度分布が一様か変化するかという、
プラズマ生成法の異なるタイプにも本発明を同様に適用
することが可能である。
Further, the waves propagating along the lines of magnetic force include not only helicon waves but also other waves such as slow waves, and whether the magnetic field intensity distribution is uniform or changes in the area of the antenna.
The invention is equally applicable to different types of plasma generation methods.

【0045】つまり、図6に示した第3実施例では、磁
力線9に沿って伝播する波動を励起する高周波アンテナ
3の領域で磁場強度分布が変化するプラズマ発生装置に
おいて、カスプ磁場を形成し、カスプ磁場の2つの磁場
の境界付近に高周波注入用電極としてリング状電極13
を付加したが、これに限るものではない。
That is, in the third embodiment shown in FIG. 6, a cusp magnetic field is formed in a plasma generator in which a magnetic field intensity distribution changes in a region of the high-frequency antenna 3 which excites a wave propagating along the magnetic force lines 9. A ring-shaped electrode 13 is provided near the boundary between two cusp magnetic fields as a high-frequency injection electrode.
, But is not limited to this.

【0046】例えば、、図1に示したように磁力線9に
沿って伝播する波動を励起する高周波アンテナ3の領域
で磁場強度分布が一様であるプラズマ発生装置において
カスプ磁場を形成し、且つ、このカスプ磁場の境界付近
に、図6に示したようにリング状電極13等の高周波注
入用電極を付加することにより、大面積化したプラズマ
6の周辺密度が向上し、プラズマ密度の均一化が可能と
なる。
For example, as shown in FIG. 1, a cusp magnetic field is formed in a plasma generator in which the magnetic field intensity distribution is uniform in a region of the high-frequency antenna 3 that excites a wave propagating along the magnetic field lines 9; By adding a high-frequency injection electrode such as a ring-shaped electrode 13 near the boundary of the cusp magnetic field as shown in FIG. 6, the peripheral density of the large-area plasma 6 is improved, and the plasma density is made uniform. It becomes possible.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明のプラズマ発生装置によれば、以
下の効果がある。
According to the plasma generator of the present invention, the following effects can be obtained.

【0048】請求項1に係るプラズマ発生装置によれ
ば、外部磁場の磁力線に沿って伝播するヘリコン波やス
ロー波等の波動をアンテナで励起するプラズマ発生装置
において、アンテナ側磁場と異なる第2の磁場を付加し
て、カスプ磁場(2つの外部磁場の磁力線の方向が逆に
なって対向する磁力線配置)を形成する2種類の外部磁
場発生手段を備えるので、カスプ磁場を形成する電磁コ
イル等の2種類の磁場発生手段の間で半径方向に大きく
磁力線が広がり、この磁力線に沿ってプラズマが広がる
ことによりコイル直径等、磁場発生手段よりも大きな大
面積のプラズマを形成することができる。従って、経済
的でコンパクトなプラズマ発生装置が得られる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a plasma generator which excites a wave such as a helicon wave or a slow wave propagating along a magnetic field line of an external magnetic field with an antenna. Since two types of external magnetic field generating means are provided to form a cusp magnetic field (magnetic field lines of two external magnetic fields in which the directions of the magnetic field lines are opposite to each other) by applying a magnetic field, an electromagnetic coil or the like for forming a cusp magnetic field is provided. The lines of magnetic force are largely spread in the radial direction between the two types of magnetic field generating means, and the plasma is spread along the lines of magnetic force, so that a large area plasma such as a coil diameter can be formed. Therefore, an economical and compact plasma generator can be obtained.

【0049】また、カスプ磁場を形成する2種類の磁場
発生手段の間では、装置の中心軸に垂直な半径方向に磁
力線が向いていること、及び、プラズマは磁力線を横切
って広がらない性質があることにより、カスプ磁場の対
向する面にはシャープなプラズマ境界が形成される。従
って、この境界のアンテナとは反対側に基板等の処理材
料を置くと、プラズマには直接曝されないが、プラズマ
に近接しているので活性な中性原子や分子は処理材料に
到達するので、エネルギーを持った害となる荷電粒子に
曝されることなく、所望の処理を行うことができる。
Further, between the two types of magnetic field generating means for forming the cusp magnetic field, the magnetic field lines are directed in the radial direction perpendicular to the central axis of the apparatus, and the plasma does not spread across the magnetic field lines. As a result, a sharp plasma boundary is formed on the surface facing the cusp magnetic field. Therefore, if a processing material such as a substrate is placed on the opposite side of this boundary from the antenna, it will not be directly exposed to the plasma, but since it is close to the plasma, active neutral atoms and molecules will reach the processing material. Desired treatment can be performed without being exposed to charged particles that have harmful energy.

【0050】請求項2に係るプラズマ発生装置によれ
ば、2種類の外部磁場発生手段により発生する2種類の
外部磁場の強度を相対的に調整する磁場強度調整手段を
備えるので、基板等の処理材料の位置を固定したままで
も、プラズマの位置を調整することができ、プラズマに
曝したり、曝されない等、条件の変更が可能である。
According to the second aspect of the present invention, since the magnetic field intensity adjusting means for relatively adjusting the intensities of the two types of external magnetic fields generated by the two types of external magnetic field generating means is provided, the processing of a substrate or the like is performed. Even if the position of the material is fixed, the position of the plasma can be adjusted, and conditions can be changed, such as exposing or not exposing to plasma.

【0051】請求項3に係るプラズマ発生装置によれ
ば、カスプ磁場の2つの磁場の境界付近に設置された高
周波電力注入用電極を備えるので、プラズマ密度が低下
する傾向がある半径の大きい位置で、電極からの高周波
電力注入よりプラズマが生成して不足分を補い、周辺部
のプラズマ密度が増加してプラズマ密度が均一化する。
従って,大きい処理材料でもプラズマ処理を行うことが
できる。
According to the third aspect of the present invention, since the high frequency power injection electrode provided near the boundary between the two cusp magnetic fields is provided, the plasma generating apparatus is provided at a position having a large radius where the plasma density tends to decrease. In addition, plasma is generated by high frequency power injection from the electrode to compensate for the shortage, and the plasma density in the peripheral portion is increased to make the plasma density uniform.
Therefore, plasma processing can be performed even with a large processing material.

【0052】請求項4に係るプラズマ発生装置によれ
ば、2つの外部磁場において、アンテナ側磁場強度分布
が一様なヘリコン波プラズマとして最も多く用いられて
いる装置以外に、アンテナ側磁場強度分布が変化する場
合でも、上記と同様な効果がある。
According to the fourth aspect of the present invention, in the two external magnetic fields, the antenna-side magnetic field strength distribution is the same as the apparatus most frequently used as the helicon wave plasma having the uniform antenna-side magnetic field strength distribution. Even if it changes, there is the same effect as above.

【0053】請求項5に係るプラズマ発生装置によれ
ば、2種類の外部磁場発生手段の少なくとも一方が電磁
コイルと永久磁石のうち、いずれか一方であれば良く、
磁場発生手段が電磁コイルだけでなく、永久磁石を使用
する場合でも、上記と同様の効果がある。
According to the fifth aspect of the present invention, at least one of the two types of external magnetic field generating means may be any one of an electromagnetic coil and a permanent magnet.
Even when the magnetic field generating means uses not only an electromagnetic coil but also a permanent magnet, the same effect as described above can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係るプラズマ発生装置の
構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a plasma generator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例に係るプラズマ発生装置の
構成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a plasma generator according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施例における電子密度の半径依
存性を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a radius dependence of an electron density in a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2実施例における電子密度のコイル
電流依存性を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing coil current dependence of electron density in a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2実施例における電子密度の軸方向
依存性を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing the dependence of electron density on the axial direction in a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3実施例に係るプラズマ発生装置の
構成を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a plasma generator according to a third embodiment of the present invention.

【図7】従来のプラズマ発生装置の一例を示す概略構成
図。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional plasma generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 誘電体管 2 真空容器 3 アンテナ 4 整合器 5 高周波電源 6 プラズマ 7 アンテナ側磁場発生用コイル 8 真空容器側磁場発生用コイル 9 アンテナ側磁力線 10 真空容器側磁力線 11 処理材料 12 磁場強度比調整手段 13 リング状電極 14 第2整合器 15 第2高周波電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dielectric tube 2 Vacuum container 3 Antenna 4 Matching device 5 High frequency power supply 6 Plasma 7 Antenna side magnetic field generating coil 8 Vacuum container side magnetic field generating coil 9 Antenna side magnetic field line 10 Vacuum container side magnetic field line 11 Processing material 12 Magnetic field strength ratio adjusting means 13 ring-shaped electrode 14 second matching device 15 second high frequency power supply

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 哲哉 神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目8番地1 三菱重工業株式会社基盤技術研究所内 (72)発明者 阿部 隆夫 神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目8番地1 三菱重工業株式会社基盤技術研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tetsuya Ikeda 1-8-1 Koura, Kanazawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 8-1 Inside Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Fundamental Technology Laboratory

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部磁場の磁力線に沿って伝播するヘリ
コン波やスロー波等の波動をアンテナで励起するプラズ
マ発生装置において、アンテナ側磁場と異なる第2の磁
場を付加して、2つの外部磁場の磁力線の方向が逆にな
って対向する磁力線配置(以下、カスプ磁場と称する)
を形成する2種類の外部磁場発生手段を備えたことを特
徴とするプラズマ発生装置。
1. A plasma generator that excites a wave such as a helicon wave or a slow wave propagating along a magnetic field line of an external magnetic field with an antenna by adding a second magnetic field different from an antenna-side magnetic field to two external magnetic fields. Of magnetic field lines in opposite directions (hereinafter referred to as cusp magnetic field)
Characterized in that it comprises two types of external magnetic field generating means for forming a magnetic field.
【請求項2】 前記2種類の外部磁場発生手段により発
生する2種類の外部磁場の強度を相対的に調整する磁場
強度調整手段を備えたこと特徴とする請求項1に記載の
プラズマ発生装置。
2. The plasma generating apparatus according to claim 1, further comprising magnetic field intensity adjusting means for relatively adjusting the intensities of the two types of external magnetic fields generated by said two types of external magnetic field generating means.
【請求項3】 前記カスプ磁場の2つの磁場の境界付近
に設置された高周波電力注入用電極を備えたこと特徴と
する請求項1又は2に記載のプラズマ発生装置。
3. The plasma generator according to claim 1, further comprising a high-frequency power injection electrode provided near a boundary between the two cusp magnetic fields.
【請求項4】 前記2種類の外部磁場発生において、ア
ンテナ設定位置の磁場強度分布が一様と変化する分布の
うち、いずれか一方であることを特徴とする請求項1又
は2又は3に記載のプラズマ発生装置。
4. The method according to claim 1, wherein, in the generation of the two types of external magnetic fields, the magnetic field intensity distribution at the antenna setting position is one of uniform distributions. Plasma generator.
【請求項5】 前記2種類の外部磁場発生手段の少なく
とも一方が電磁コイルと永久磁石のうち、いずれか一方
であることを特徴とする請求項1又は2又は3に記載の
プラズマ発生装置。
5. The plasma generator according to claim 1, wherein at least one of the two types of external magnetic field generating means is one of an electromagnetic coil and a permanent magnet.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017520796A (en) * 2014-06-27 2017-07-27 プレックス エルエルシーPlex Llc Extreme ultraviolet source with magnetic cusp plasma control
CN114205985A (en) * 2021-11-29 2022-03-18 苏州大学 Small-beam-diameter helicon wave plasma generating device and generating method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017520796A (en) * 2014-06-27 2017-07-27 プレックス エルエルシーPlex Llc Extreme ultraviolet source with magnetic cusp plasma control
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