JP2000277298A - Ecrプラズマ装置 - Google Patents
Ecrプラズマ装置Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32192—Microwave generated discharge
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
- C23C16/511—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using microwave discharges
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- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
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- H01J37/3266—Magnetic control means
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Abstract
2に対して円筒型導電体でキャビティ42と同電位の筐
体51を、真空チャンバ41側に取り付けて、キャビテ
ィ42の共振作用を補完させることによって、キャビテ
ィ42の寸法を小さくし、その周囲に配置される電磁コ
イル44をサイズの小さいもので済ますことができるよ
うにし、小型化・軽量化可能とする。
Description
イクロトロン共鳴)を利用したCVD装置やスパッタリ
ング装置、エッチング装置、ミーリング装置等のECR
プラズマ装置に関する。
ズマスパッタリング装置等では、反応室である真空チャ
ンバの側面にキャビティを設けて、このキャビティをE
CRプラズマを生じさせる空洞共振室として用い、ここ
で生じたプラズマを真空チャンバ内に引き出す構成をと
っている。そして、このキャビティについては、放電開
始時の安定放電を考慮してTE113モードによる共振
を設定する場合が多い。このときのキャビティ寸法は直
径200mm、長さ200mm程度となり、この内部に
ECR条件の磁場を与えるために外径500mmほどの
電磁コイルをそのキャビティ周囲に取り付けている。
ECRプラズマ装置では、小型化・軽量化が難しいとい
う問題がある。すなわち、上記の通り、キャビティ内部
にECR条件の磁場を与えるために外径500mmほど
の電磁コイルが必要であり、寸法が大きく、しかも重さ
も200kg以上となる。
法・重さを小さくでき、これによって全体として小型化
・軽量化を図ることができる、ECRプラズマ装置を提
供することを目的とする。
め、この発明によるECRプラズマ装置においては、真
空チャンバと、該真空チャンバの側面に設けられ、導波
路を介してマイクロ波が導入されるキャビティと、該キ
ャビティの周囲に設けられた電磁コイルと、該キャビテ
ィの真空チャンバ側に設けられた、該キャビティと同電
位の導電体の筐体とが備えられることが特徴となってい
る。
筐体が、真空チャンバ側に設けられている。このキャビ
ティと導電体筐体とを合わせて等価的に空洞共振室とし
て機能する。そのため、キャビティ自体の寸法を小さく
しても等価的に大きな寸法のキャビティを用いたのと同
じになる。キャビティの寸法を小さくできれば、その内
部にECR条件の磁場を与えるための電磁コイルの寸法
も小さくでき、その重量も軽量化できる。その結果、E
CRプラズマ装置全体として小型化・軽量化できる。
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図1には、
この発明を適用したECRプラズマCVD装置が示され
ている。この図において、真空チャンバ41は、その中
に配置された基板21の表面にCVDを行うための反応
室であり、真空吸引されるようになっているとともに、
ガス導入系46から反応ガスが導入されるようになって
いる。
ビティ42が連結され、このキャビティ42にマイクロ
波を導入するための導波管43が取り付けられている。
キャビティ42には、その周囲に電磁コイル44が設け
られて、キャビティ42内でECRプラズマが発生する
ようにされている。
成された筐体51が、真空チャンバ41側に取り付けら
れている。そして、この円筒型筐体51の先端には円環
状導電体であるリング52が取り付けられている。この
筐体51およびリング52はキャビティ42と同電位と
される。真空チャンバ41内には、基板21が基板ホル
ダ(図示しない)等によってホールドされることにより
配置され、電圧印加装置47によって負の電圧(直流電
圧または直流電圧に高周波電圧を重畳したもの)が加え
られ、あるいはアースフロートの場合もある。
基板21に対してCVDを行おうとするとき、導波管4
3により約2.45GHzのマイクロ波をキャビティ4
2内に導入し、同時に電磁コイル44により磁場を形成
することにより、ECRが起こり活性なECRプラズマ
を形成する。このECRプラズマは、マグネットコイル
44により真空チャンバ41内に形成されたミラー磁場
あるいはカスプ磁場等の適宜な磁場により真空チャンバ
41内に引き出される。
系46を通じてCnHmガス(炭化水素ガス)あるいは
不活性ガスとCnHmガスとの混合ガスが導入されてお
り、このCnHmガスがECRプラズマによってイオン
化され、炭素イオンおよび水素イオンが真空チャンバ4
1内に充満する。このプラズマ化した炭素イオンおよび
水素イオンが、負電位の基板21の表面に、緊密・堅固
に付着し、カーボン系の保護膜が成膜される。これによ
り、耐腐食性および耐摩耗性に優れたDLC膜(ダイア
モンド状薄膜)の成膜がなされる。
zマイクロ波のECR共振条件から直径100mm以
下、長さ100mm以下の小さなサイズのものとするこ
とができる。そして、筐体51については、マイクロ波
が上記のように2.45GHzであるため、直径Dから
200mm程度までがとり得る値となる。ここでDとは
キャビティ42の直径である。このような導電体の筐体
51が取り付けられることにより、キャビティ42の共
振作用の補完がなされ、安定した放電の開始、および放
電中の安定性を得ることができるからこそ、キャビティ
42の寸法を上記のように小さなものとすることができ
る。その結果、電磁コイル44のサイズも、外径約20
0mm程度で済み、重さも50kg程度にまで軽量化可
能である。
示すものであり、この発明が、上記の実施形態のECR
プラズマCVD装置に限定されることなく、たとえばE
CRプラズマスパッタリング装置、ECRプラズマエッ
チング装置、ECRプラズマミーリング装置等のECR
プラズマ装置にも適用できることはもちろんである。ま
た、上記では、真空チャンバ41の一側面にのみキャビ
ティ42を設けた例について説明したが、真空チャンバ
41の両側面の各々にキャビティ42を設けてたとえば
基板21の両面に対して同時にCVD成膜を行うよう構
成する場合に、その各々のキャビティ42に同様に筐体
51を設けて、その2つのキャビティおよび電磁コイル
をともに小型化することもできる。
プラズマ装置によれは、ECRの空洞共振室として機能
するキャビティの寸法を小さくでき、その結果、キャビ
ティ周囲に配置する電磁コイルも小型・軽量のもので済
ますことができるようになり、装置全体として小型化・
軽量化可能となる。
Claims (1)
- 【請求項1】 真空チャンバと、該真空チャンバの側面
に設けられ、導波路を介してマイクロ波が導入されるキ
ャビティと、該キャビティの周囲に設けられた電磁コイ
ルと、該キャビティの真空チャンバ側に設けられた、該
キャビティと同電位の導電体の筐体とを備えることを特
徴とするECRプラズマ装置。
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JP11082225A JP2000277298A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | Ecrプラズマ装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11082225A JP2000277298A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | Ecrプラズマ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000277298A true JP2000277298A (ja) | 2000-10-06 |
Family
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Family Applications (1)
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JP11082225A Withdrawn JP2000277298A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | Ecrプラズマ装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
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1999
- 1999-03-25 JP JP11082225A patent/JP2000277298A/ja not_active Withdrawn
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