JP2000353667A - プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 本発明は、大面積に渡り半径方向に均一
で他界プラズマ密度の磁気によって促進された容量結合
型の平板プラズマを提供することを企図している。この
プラズマ処理装置は、反応容器１０でＣＤＶ過程によっ
て大面積基板１７に成膜を行うためのものである。反応
容器は、上部プレート１１、底部プレート１２、円筒形
側壁１３を有する。さらにプラズマ処理装置は、上部高
周波電極１４、下部高周波電極１２、複数のリングマグ
ネット２６を備える。処理されるべき基板１７は、下部
高周波電極の上に搭載され、そして、上部と下部の高周
波電極の間で両方の高周波電極からの容量結合によって
プラズマが生成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ処理装置に
関し、特に、半導体産業における化学気相成長過程（Ｃ
ＶＤ）または集積回路でのミクロン規模の素子のエッチ
ングのため、有用なイオン、電子、中性ラジカルを供給
できる改善されたプラズマ源を備えたプラズマ処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体産業に対する直径３００ｍｍのシ
リコンウェハー（または基板）の到来に伴って、処理さ
れるべき基板の前面に渡って均一なプラズマ密度を有す
る高密度プラズマが非常に要求されている。直径２００
ｍｍのウェハー処理のために設計された現存するプラズ
マ装置のスケールアップはこの要求を満たす１つのアプ
ローチであるけれども、それは現存するプラズマ装置の
ハードウェア的な困難性によって妨げられる。このこと
は、図５と図６に従って、主に従来の直径２００ｍｍの
ウェハーのプラズマ処理装置に用いらる、２つの従来の
プラズマ源を用いて説明される。

【０００３】図５は従来のプラズマ源の一例を示す。反
応容器５０は上部プレート５１と底部プレート５２と円
筒形側壁５３によって構成されている。当該反応容器５
０において、同様にまた基板ホルダである高周波電極(a
n rf electrode) ５４が、通常、底部プレート５２に接
近した低い位置に配置され、かつそれは上部プレート５
１と底部プレート５２の両方に平行となっている。高周
波電極５４は絶縁ステージ５５によって反応容器５０か
ら電気的に絶縁されており、絶縁ステージ５５は底部プ
レート５２の上に配置されている。高周波電極５４は整
合回路５７を介して高周波電源５６によって生成された
高周波電流を供給される。反応容器５０は電気的にワイ
ヤ５８を通して接地されている。処理されるべき基板５
９は高周波電極５４の上に載置されている。さらに、円
筒形側壁５３は基板出し入れポート６０とガス排気ポー
ト６１を有している。図５においてガス排気ポート６１
に接続される排気機構は示されていない。

【０００４】反応容器５０の構成によれば、所定の条件
において、上部プレート５１と高周波電極５４との間の
空間において高周波電力の容量結合に基づいてプラズマ
が発生させられる。

【０００５】図６は従来のプラズマ源の他の例を示す。
この例において、反応容器５０の構成は、上部高周波電
極６２と呼ばれるもう一つの高周波電極を除いて、図５
に示された反応容器とほとんど同じである。この上部高
周波電極６２に対し、ここでは、前述の高周波電極５４
を下部高周波電極と呼ぶこととする。反応容器５０は、
同様にまた、上部プレート５１と底部プレート５２と円
筒形側壁５３を有している。上部高周波電極６２は同様
にまた絶縁体６３によって反応容器５０から電気的に絶
縁されている。絶縁体６３は上部プレート５１の外側に
設けられ、上部高周波電極６２は絶縁体６３の下面の中
央部に固定されている。この例において、上部プレート
５１は中央開口部を有し、上部高周波電極６２は上部プ
レート５１の中央開口部に配置されている。上部高周波
電極６２は整合回路６５を介して高周波電源６４によっ
て高周波電流を与えられている。上部高周波電極６２に
供給された高周波電流は、通常、下部高周波電極５４に
供給された高周波電流よりもより高い周波数を持つ。上
部高周波電極と下部高周波電極（６２，５４）の間に高
周波電力の容量結合によってプラズマが生成される。

【０００６】加えて、マグネットを利用する良く知られ
た成膜装置として、ＪＰ−Ｂ−８−１６２６６号の公告
公報がある。この成膜装置はいろいろなマグネットを備
えたスパッタリング装置である。これらのいろいろなマ
グネットは、ターゲットの内側表面の前における制限さ
れた領域内にプラズマ電子を閉じ込めるために用いられ
ている。

【０００７】

【発明によって解決されるべき課題】図５と図６に示さ
れた従来のプラズマ源の主たる問題の１つは、高周波電
源からプラズマへの電力伝送効率が低いということであ
る。このことは、高周波電力のかなりの部分が、望まし
くないイオンの加速に消費されることに起因している。
これは容量結合型プラズマの固有の属性である。これ
は、より低いプラズマ密度という結果をもたらす。さら
に、直径３００ｍｍウェハー処理は０．２５μｍ−パタ
ン技術と結合することが期待されているので、化学的処
理は低い圧力で、例えばおよそ１０mTorr の圧力で実施
されなければならないと考えられている。しかしなが
ら、容量結合型プラズマのプラズマ密度は圧力の低下に
伴ってさらに低下する。このようにして、経済的に実行
可能な装置に要求される、より高い処理速度が得られな
い。

【０００８】もし処理されるべき基板の直径が小さい、
例えば２００ｍｍであるならば、より高い高周波電力が
プラズマ密度を増加させるために印加され得る。しかし
ながら、もし基板の直径が３００ｍｍであるならば、同
じ電力密度を維持するためには、供給される高周波電力
は直径２００ｍｍの処理に用いられた高周波電力よりも
２．２５倍だけ少なくとも増加されなければならない。
何故ならば、直径３００ｍｍのウェハーの表面面積は直
径２００ｍｍのウェハーのそれよりも２．２５倍大きい
からである。それ故に、望ましい電力密度を維持するた
めの高周波電力に要求されることは、いくつかの応用に
制限する。加えて、直径２００ｍｍウェハー処理装置が
直径３００ｍｍウェハー処理装置にその規模を拡大され
たとき、処理チャンバにおける排気速度も同様にまた同
じ反応速度を維持するために増加されなければならな
い。

【０００９】これらのハードウェア的な困難性のため
に、図５と図６で示された直径２００ｍｍウェハー処理
のための従来のプラズマ源は直径３００ｍｍウェハープ
ラズマ源として単純に規模を大きくするということはで
きない。これらの問題を避けるためには、プラズマ源
を、それが３００ｍｍ直径領域の全般に渡ってより高い
プラズマ密度を作り出すことができるように設計するこ
とが重要である。さらに、その直径３００ｍｍウェハー
の表面全般に渡ってより高いプラズマの均一性が達成さ
れなければならない。それ故に、プラズマ支援異方性エ
ッチング法のごときいくつかの半導体処理方法は、処理
されるべき基板の全表面に渡って９５％を越えるプラズ
マ均一性を必要とする。

【００１０】本発明の目的は、半導体産業で使用される
大面積基板の化学気相成長またはエッチングに関して、
均一なプラズマ密度で大きな面積に渡って高い密度のプ
ラズマを作り出すことができ、カスプ磁界を利用して容
量結合型の機構と電子の閉じ込めとを組み合わせること
によって、上部高周波電極、上部プレート、そして円筒
形側壁での電子損失を防止する、磁気によって促進され
る容量結合型プラズマを作り出すためのプラズマ処理装
置を提供することにある。

【００１１】さらに本発明の他の目的は、より低いアス
ペクト比を有するプラズマ源を実現することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によるプラズマ処
理装置は、上記の目的を達成するため、次のように構成
される。

【００１３】当該プラズマ処理装置は、反応容器におい
て、化学気相成長法（ＣＶＤ過程）によって基板の上に
膜を堆積する、または基板の表面をエッチングするため
のものである。この反応容器は上部プレート、底部プレ
ート、円筒形側壁から構成される。さらに、プラズマ処
理装置は上部高周波電極と下部高周波電極と複数のリン
グマグネットを含んでいる。上部高周波電極は非磁性金
属で作られ、一方、下部高周波電極は金属で作られてい
る。これらの電極は反応容器から電気的に絶縁されてお
り、さらに容量型にて結合されている。処理されるべき
基板は下部高周波電極の上に搭載され、両方の高周波電
極からの高周波電力の容量結合によって上部高周波電極
と下部高周波電極の間にプラズマが生成される。複数の
リングマグネットは上部高周波電極の上部表面の上に配
置され、それらは同心円的な位置関係を持っている。リ
ングマグネットの共通の中心は上部高周波電極の中心に
一致している。上記の構造において、リングマグネット
の反応容器の内側に向かう極性は交互に変えられ、リン
グマグネットは上部高周波電極の内側表面の近くで閉じ
た磁束線を持つ円形線状のカスプ磁界を生成する。円形
線状のカスプ磁界は上部高周波電極の内側表面での電子
損失を防止するようにプラズマ電子を閉じ込める。

【００１４】上記の構造において、上部高周波電極は平
板型の円形形状を有し、複数のリングマグネットが直接
的に上部高周波電極の外側表面に固定されている。

【００１５】上記の構造において、上部高周波電極はド
ームの形状を有する。

【００１６】上記の構造において、さらに、上部高周波
電極と上部プレートの両方は同じ平面内に配置され、リ
ングマグネットは同様にまた上部プレートと円筒形側壁
の外側に配置され、それらは同心円の位置関係にて交互
の極性を持ち、そしてさらにリングマグネットは上部プ
レートと円筒形側壁の各々の内側表面の近くで閉じた磁
束線を持つ円形線状のカスプ磁界を生成する。

【００１７】前述の構造において、上部高周波電極と下
部高周波電極は単一の高周波電源から生成された高周波
電力を供給され、あるいは２つの異なる高周波の周波数
で動作する個々の高周波電源から高周波電力を供給され
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、添付された図面に従って
好ましい実施形態が説明される。実施形態の説明を通し
て本発明の詳細が明らかにされる。

【００１９】本発明の第１実施形態は図１と図２に従っ
て説明される。図１は第１実施形態のプラズマ源の断面
図を示し、図２は上部高周波電極の上のリングマグネッ
トの配列を示す上部高周波電極の平面図である。第１実
施形態のプラズマ処理装置は反応容器１０を有し、反応
容器１０は上部プレート１１と底部プレート１２と円筒
形側壁１３とから構成されている。さらに反応容器１０
は上部高周波電極１４と下部高周波電極１５を含んでい
る。

【００２０】下部高周波電極１５は金属で作られ、かつ
基板ホルダとして役立ち、さらに底部プレート１２に固
定された絶縁体ステージ１６の上に配置されている。下
部高周波電極１５は絶縁体ステージ１６によって反応容
器１０から電気的に絶縁されている。処理されるべき基
板１７は下部高周波電極１５の上に搭載されている。さ
らに、下部高周波電極１５は整合回路１９を介して高周
波電源１８によって生成された高周波電流が供給され
る。

【００２１】上部高周波電極１４は非磁性金属で作ら
れ、例えばアルミニウムで作られる。上部プレート１１
は比較的大きな直径を有する中央開口部を有し、上部高
周波電極１４はこの中央開口部の中に配置されている。
上部高周波電極１４と上部プレート１１は同じ平面内に
位置する。絶縁体２０は上部プレート１１の上側に設け
られ、上部高周波電極１４は絶縁体２０の下側表面の中
央部分に固定されている。こうして上部高周波電極１４
は絶縁体２０によってそれが上部プレート１１の中央部
分に位置するように支持されている。上部高周波電極１
４は下部高周波電極１５に対して平行に対向している。
さらに、上部高周波電極１４は絶縁体２０によって反応
容器１０から電気的に絶縁されている。上部高周波電極
１４は整合回路２２を通して高周波電源２１から高周波
電流が与えられる。上部高周波電極１４に供給された高
周波電流は、通常、下部高周波電極１５に供給される高
周波電流よりも高い。上部高周波電極と下部高周波電極
は容量的に結合されている。高周波電極の容量結合によ
って上部高周波電極と下部高周波電極（１４，１５）の
間にプラズマが生成される。

【００２２】反応容器１０はワイヤ２３を通して電気的
に接地されている。加えて、円筒形側壁１３は基板出し
入れポート２４とガス排気ポート（真空出口）２５を有
している。図１において、ガス排気ポート２５に接続さ
れる排気機構（またはポンプ装置）は図示されていな
い。反応容器１０の内部はガス排気機構によってガス排
気ポート２５を通して所定の真空状態になるように排気
される。

【００２３】複数のリングマグネット２６が上部高周波
電極１４の上に配置されている。この実施形態によれ
ば、例えば、４つのリングマグネット２６が用いられて
いる。これらのリングマグネット２６は、好ましくは、
丸いあるいは円形の形状を有し、図２に示されるように
同心円となるように配置されている。リングマグネット
２６の共通の中心は円形の形状をした上部高周波電極１
４の中心に一致している。上部高周波電極１４の上に配
置された複数のリングマグネット２６は上部高周波電極
１４の上に設けられた絶縁体２０の中に埋設されてい
る。

【００２４】前述の通り、上部と下部の電極１４，１５
は両方とも反応容器１０から絶縁されており、整合回路
２２，１９を通して個々の高周波電源２１，１８から高
周波電力を供給される。しかしながら、両方の高周波電
極に対し高周波電流を供給するように電力分配器を用い
て１つの高周波電源を用いてもよい。図１に示されるご
とく分離された高周波電源１８，２２が用いられるなら
ば、通常、上部高周波電極１４に供給される高周波は、
下部高周波電極１５に提供される高周波よりもより高い
周波数を有する。

【００２５】プロセスガスは、通常、上部高周波電極１
４の上に作られたガス導入孔を通して供給される。図１
においてプロセスガス供給機構あるいはガス導入孔は図
示されていない。上部と下部の電極の直径は、基板１７
の直径によって決められる。通常、下部高周波電極１５
の直径は基板１７の直径と同じであり、一方、上部高周
波電極１４の直径は、僅かばかり、通常、３０〜５０ｍ
ｍ基板の直径よりも大きい。上部高周波電極１４の厚み
は重要なことではなく、およそ１０ｍｍ程度である。

【００２６】もし２つの異なる周波数がそれぞれ上部高
周波電極１４と下部高周波電極１５に印加されるのであ
るならば、通常、プラズマは上部高周波電極１４からの
高周波電力の容量結合によって生成され、上部高周波電
極１４では高い周波数の高周波電力が印加される。下部
高周波電極１５に与えられる低い周波数の高周波電力は
ほとんどプラズマにおいて下部高周波電極１５に向かう
イオンを加速するのに消費される。もし上部と下部の高
周波電極１４，１５に単一な周波数が与えられるのであ
るならば、両方の高周波電極からの高周波電力の容量結
合によってプラズマが生成される。

【００２７】以下において、リングマグネット２６の配
列と、それらのプラズマ生成のための利用について説明
される。リングマグネット２６は上部高周波電極１４の
上側表面の上に配列される。リングマグネット２６の断
面形状は重要なことではなく、正方形または長方形の形
状である。リングマグネット２６の寸法も同様にまた重
要なことではない。リングマグネットの断面の寸法は１
０×１０ｍｍ〜４０×４０ｍｍで変わり得る。さらに、
各々のリングマグネットに関して異なる断面寸法を採用
することができ、例えば、内側のリングマグネットから
外側のリングマグネットへ向かって断面寸法を大きくす
ることもできる。最も内側のリングマグネットの直径は
通常５０〜１００ｍｍである。リングマグネットの各々
の対の間隔は通常およそ２０〜５０ｍｍに維持される。
内側リングマグネットと外側リングマグネットの間の間
隔は同じであることは必要ではない。中心から外側に向
かってリングマグネット間の間隔を次第に減少すること
もできるし、または増加することもできる。リングマグ
ネット２６の個数は上部高周波電極１４の直径とリング
マグネット２６の間の間隔によって決定される。リング
マグネット２６は必ずしも単一部材(a single piece)と
して作られる必要はない。代わりに、小さなマグネット
を複数用いて図２に示されるごとく円形を有するように
配列することもできる。この場合において、唯一の要求
されることは、各々の小さいマグネットにおける反応容
器１０の内部に向かう磁極が同じであるということであ
る。

【００２８】リングマグネット２６は反応容器１０の内
部に向かう交互の極性を持つように配置されており、そ
れ故に、円形線状のカスプ磁界２７が図１に示されるご
とくリングマグネット２６の間に生成される。これらの
線状のカスプ磁界の重要な事実は、リングマグネットの
１つの磁極によって生成される磁界の線束の線が内側お
よび外側の隣のリングマグネットに向かって曲り、反応
容器１０の中において下流に向かって深く入り込まない
ことである。こうして、上部高周波電極１４から近い距
離、通常は、上部高周波電極１４からおよそ３０ｍｍ〜
５０ｍｍの距離で、磁界のない環境が得られる。

【００２９】リングマグネット２６の磁界の強さは各々
のリングマグネットの磁極においておよそ３００Gauss
〜１kGaussの範囲で変えることができる。リングマグネ
ットの磁界の強さは、通常、上部高周波電極１４の下側
表面で２００Gauss 〜５００Gauss の範囲の磁界の強さ
を持つようにするために決定される。従って、もし上部
高周波電極１４の厚みがより高くなるならば、強い磁界
を持ったリングマグネットが要求される。各々のリング
マグネット２６の磁界の強さは同じであるということは
必要ではなく、例えば、磁極の磁界の強さは内側のリン
グマグネットから外側のリングマグネットへ向かって増
加することができる。

【００３０】反応容器１０の内部で一旦プラズマが生成
されると、リングマグネット２６によって作られた磁界
によって電子はサイクロトロン回転を受ける。それ故
に、熱電子(hot electrons) はより大きな進路長さ(pat
h length) を有し、それ故により高いイオン化率を有す
る。このことはプラズマ密度の増加という結果をもたら
す。加えて、電子はＥ×Ｂによって定義されるドリフト
を受け、ここでＥとＢはそれぞれ上部高周波電極１４に
おける直流（ｄｃ）電界と上部高周波電極１４に平行な
磁界の強さである。このドリフトの方向はＥとＢの両方
に垂直であるので、電子は円形の進路（軌道）で移動
し、ここで各円形の進路の中心は上部高周波電極１４の
中心である。電子のこれらのサイクロトロン回転とＥ×
Ｂのドリフトの原因による円運動のために、電子は上部
高周波電極１４に接近して適宜に閉じ込められる。すな
わち、拡散過程による電子の損失は大きく制限される。
これが、同様にまた、プラズマ密度の増加の原因とな
る。

【００３１】円形の軌道上での電子のドリフトは、上部
または下部の高周波電極を横切る均一な磁界におけるそ
れらと比較するとき、重要な違いである。上部あるいは
下部の高周波電極を横切り、そして平行である均一な磁
界において、電子はＥ×Ｂのドリフトによって反応容器
の一方の側に向かって移動する。このことは、半径方向
において非常に高い不均一なプラズマをもたらすという
結果になり、結局は基板１７の表面におけるデバイスに
ダメージを与える原因となる。この実施形態のプラズマ
源で、電子はＥ×Ｂのドリフトが原因で円形の軌道の上
を移動するので、電子は反応容器１０の一方の側に向か
ってドリフトされない。しかしながら、カスプ磁界２７
の内部の電子密度は、カスプ磁界の内部の電子の閉じ込
めに起因して、カスプ磁界の外部のそれに比較してより
高くなる。それ故に、上部高周波電極１４の近傍におい
て半径方向のプラズマ密度は不均一である。しかしなが
ら、磁界の強さは下流に向かって急速に衰退するので、
下流における電子は拡散し、均一なプラズマを作る。そ
れ故に、半径方向に均一なプラズマが、上部高周波電極
１４の下側の数センチメートルの箇所で得ることができ
る。

【００３２】次に、図３に従って第２の実施形態が説明
される。第２実施形態で用いられる構造はほとんど第１
実施形態の構造と同じである。第２実施形態によれば他
のリングマグネット２６Ａ，２６Ｂが反応容器１０に追
加され、それ故に反応容器１０におけるリングマグネッ
トの全体の個数が増加される。複数のリングマグネット
２６Ａは、リングマグネット２６と同心円となるように
リングマグネット２６の外側に設けられる。従って、リ
ングマグネット２６Ａは絶縁体１４の中に配置され、か
つ上部プレート１１の上側に位置する。複数のリングマ
グネット２６Ｂは円筒形側壁１３の外側にその中心軸に
沿って水平に配置され、等しい間隔で配置される。こう
して、図３に示されるごとく、前述のリングマグネット
２６と実質的に同一なマグネット配列が上部プレート１
１の上側および円筒形側壁１３の外側にリングマグネッ
ト２６Ａと２６Ｂとして拡張される。このリングマグネ
ット２６Ａ，２６Ｂの配列によって、円形線状のカスプ
磁界２７が上部プレート１１と円筒形側壁１３の隅から
隅まで生成される。その大きさ、リングマグネット（２
６Ａ，２６Ｂ）の間の間隔、そしてその磁界の強さは、
第１実施形態で説明されたそれらと同じである。

【００３３】第２実施形態で与えられた構成の技術的な
利点は、上部プレート１１と円筒形側壁１３に対する電
子損失がカスプ（円形線状のカスプ）の磁界２７によっ
て減じられることである。このことはプラズマ密度の増
加と半径方向のプラズマの均一性という結果をもたら
す。

【００３４】次に第３の実施形態が図４に示された概略
構成図に従って説明される。上部電極の構成を除いてす
べての他の構成要素は第１実施形態で与えられたものと
同じである。第３実施形態における上部電極２８はドー
ムの形状を有している。ドーム形状の上部電極２８の内
径は重要なことではない。もしドーム形状の上部電極２
８の高さがＨとして示されるならば、図４に示されるよ
うに、Ｈは３０〜１００ｍｍの範囲にある。Ｈの値は本
来上部電極２８の外側の直径に依存し、それは同様に基
板１７の直径に依存する。

【００３５】リングマグネット２６は第１実施形態にお
いて説明されたごとくドーム形状の上部電極２８の上に
設けられる。その大きさ、磁界の強さ、リングマグネッ
ト間の間隔は上記実施形態で説明されたように変化させ
ることが可能である。

【００３６】第３実施形態の技術的な利点は、上部電極
２８の表面面積が第１実施形態における表面面積と比較
してより大きくなることである。それ故に、第１実施形
態に比較して、大きな面積でプラズマが生成される。第
２に、通常の平行平板型の容量結合型プラズマでは、半
径方向のプラズマ密度は反応容器１０の中心に向かって
ピークを示す。このプラズマの半径方向の不均一性は、
中心部におけるプラズマ生成領域を上昇させるドーム形
状の高周波電極２８を用いることによって減じることが
できる。第３に、ドーム形状の上部高周波電極２８は、
平板形状の対応物に比較して、より高い差圧に耐えるこ
とができる。それ故に、ドーム形状の上部高周波電極２
８は、より薄い板材を用いて作ることができる。これに
より、上部高周波電極２８の下側の表面の下側により強
い磁界が作られる。

【００３７】前述の第２実施形態は、図３に示されるご
とく、第１実施形態の修正構造のように修正されること
が可能である。すなわち、リングマグネットの全体の個
数が増加され、そして追加されたリングマグネットが、
上部電極に配置されたリングマグネットの構造と類似さ
せて上部プレートおよび円筒形側壁の外側に設けられ
る。

【００３８】本発明のプラズマ処理装置によれば、前述
の構造を有するリングマグネットを用いることで、円形
線状のカスプ磁界が上部電極の内側表面の近く、あるい
は上部プレートおよび円筒形側壁の内側表面の近くで生
成され、これで電子を基板の前面空間に閉じ込める。円
形線状のカスプ磁界はプラズマ密度の増加をもたらし、
電子の損失の顕著な抑制をもたらす。なお、高周波電極
に対する磁界の応用はプラズマ密度を増加させることで
あり、他の壁部（上部プレートと円筒形側壁）に対する
磁界の応用はこれらの壁での電子損失を減じることであ
る。その結果、下流側において、すなわち、基板が配置
された場所において、半径方向に均一なプラズマが作り
出され、大面積の基板を処理することが可能となる。こ
うしてプラズマ処理装置は、半径方向にその寸法が拡大
することができるので、低アスペクト比のプラズマ源を
備える。

【００３９】

【発明の効果】本発明によるプラズマ処理装置は、大面
積を有する基板の当該表面に渡る平面にて均一に分散さ
れた大面積でかつ高い密度のプラズマを作ることがで
き、かつ低アスペクト比のプラズマ源を実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この図は、本発明の第１実施形態の断面図を示
し、かつ反応容器の内部構造を示す。

【図２】この図は、上部電極の上に配置されたリングマ
グネットの平面図を示す。

【図３】この図は、本発明の第２実施形態の断面図を示
す。

【図４】この図は、本発明の第３実施形態の断面図を示
す。

【図５】この図は、ＣＶＤの応用に用いられる従来のプ
ラズマ処理装置の断面図を示す。

【図６】この図は、ＣＶＤの応用に用いられる他の従来
のプラズマ処理装置の断面図を示す。

【参照符号の説明】

１０ 反応容器 １１ 上部プレート １２ 底部プレート １３ 円筒形側壁 １４，２８ 上部電極 １５ 下部電極 １６ 絶縁体ステージ １７ 基板（ウェハー） ２０ 絶縁体 ２６，２６Ａ，２６Ｂ リングマグネット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部プレートと底部プレートと円筒形側
   壁を有する反応容器で、ＣＶＤ過程によって基板上に膜
   を堆積するため、または基板の表面をエッチングするた
   めのプラズマ処理装置であり、 前記反応容器から電気的に絶縁されかつ容量型にて結合
   され、非磁性金属で作られる上部電極と金属で作られる
   下部電極を有し、前記基板は前記下部電極の上に搭載さ
   れ、前記上部電極と前記下部電極の間でプラズマが生成
   され、 前記上部電極の外側表面で配列される複数のリングマグ
   ネットを有し、これらのリングマグネットは同心円状の
   位置関係を有し、かつその共通の中心は前記上部電極の
   中心に一致しており、 上記で、前記反応容器の内側に向かう前記リングマグネ
   ットの極性は交互に変えられ、前記リングマグネットは
   前記上部電極の内側表面の近くで閉じた磁束線を有する
   円形線状のカスプ磁界を生成する、 ことを特徴とするプラズマ処理装置。
2. 【請求項２】 前記上部電極は平板円形の形状であり、
   前記リングマグネットは前記上部電極の外側表面に直接
   に固定されていることを特徴とする請求項１記載のプラ
   ズマ処理装置。
3. 【請求項３】 前記上部電極はドームの形状であること
   を特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
4. 【請求項４】 前記上部電極と前記上部プレートの両方
   共同じ平面内に配置され、前記リングマグネットは、前
   記上部電極の外側と前記円筒形側壁の外側に交互に変わ
   る極性を有しかつ同心円的位置関係にて配置され、前記
   リングマグネットは前記の上部プレートと円筒形側壁の
   内側表面の近くに閉じた磁束線を有する円形線状のカス
   プ磁界を生成することを特徴とする請求項１〜３のいず
   れか１項に記載のプラズマ処理装置。
5. 【請求項５】 前記の上部電極と下部電極は両方共１つ
   の高周波電源から高周波電力を供給されるか、または２
   つの異なる高周波周波数で動作する異なる高周波電源か
   ら高周波電力を供給されることを特徴とする請求項１〜
   ４のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。