JP2001127047A - プラズマ処理装置 - Google Patents

プラズマ処理装置

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JP2001127047A
JP2001127047A JP30907499A JP30907499A JP2001127047A JP 2001127047 A JP2001127047 A JP 2001127047A JP 30907499 A JP30907499 A JP 30907499A JP 30907499 A JP30907499 A JP 30907499A JP 2001127047 A JP2001127047 A JP 2001127047A
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JP
Japan
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cylindrical electrode
reaction chamber
cylindrical
magnetic
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP30907499A
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English (en)
Inventor
Keiko Kagaya
恵子 加賀谷
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Hitachi Kokusai Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 円筒電極へのダメージを極力減らす。 【解決手段】 基板処理のための反応室2を構成するチ
ャンバ1と、反応室2内を排気する排気機構と、反応室
2内に処理ガスを導入するガス導入機構と、反応室2内
の空間を囲うように配された放電用の円筒電極3と、該
円筒電極3に高周波電力を印加する手段23と、円筒電
極3の周囲に配され該円筒電極3の内面に沿う円筒軸方
向に磁力線を発するリング磁石6、7とを備えたプラズ
マ処理装置において、円筒電極3の周囲のリング磁石
6、7から発せられる磁力線Gのうちの多くのものが円
筒電極3の内面を斜めに透過するようにリング磁石6、
7の外周部にリターンヨーク30を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン基板やガ
ラス基板に対して薄膜を形成したり、薄膜のエッチング
を行ったりするプラズマ処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】基板に処理をするプラズマ処理装置のな
かで、磁石の磁場を利用したマグネトロン放電型プラズ
マ処理装置がある。マグネトロン放電型プラズマ処理装
置(一般的にMMT装置と呼ばれる)は、陰極から放出
された電子がドリフトしながらサイクロイド運動を続け
て周回することにより長寿命となって電離生成率を高め
るので、多く使用されている容量結合型プラズマ処理装
置よりも高密度のプラズマが得られる。
【0003】この種のマグネトロン型プラズマ処理装置
として、特開平7−201831号公報に記載のものが
知られており、図4(a)はそれと類似の従来のマグネ
トロン型プラズマ処理装置の概略構成を示す。
【0004】1は反応室2を構成するチャンバ本体であ
り、チャンバ本体1の上にセラミック製の絶縁材5を介
してアルミニウムで形成された円筒電極3が配設され、
円筒電極3の上にセラミック製の絶縁材4を介してチャ
ンバ蓋8が配設され、チャンバ蓋8の中央に絶縁材9を
介して補助電極としての上部電極11が配設されてい
る。上部電極11の下面側には、ガス導入口(ガス導入
手段)12から導入された処理ガスを反応室2内にシャ
ワー状に供給する多数の孔10aを有したシャワー板1
0が設けられている。
【0005】円筒電極3及びその上下両端の絶縁材4、
5は反応室2の周壁の一部を構成しており、反応室2の
中央のプラズマ生成領域としての空間を囲んでいる。円
筒電極3の上下両端の絶縁材4、5の外周側には、上下
に離間してリング磁石6、7が配設されている。リング
磁石6、7は、半径方向両端(内周端と外周端)に磁極
を持ち、上下のリング磁石6、7の磁極の向きが逆向き
に設定されている。従って、内周部の磁極同士と外周部
の磁極同士が異極となっており、これにより、図4
(b)に示すように、円筒電極3の内周面に沿って円筒
軸方向に磁力線Gを形成している。
【0006】また、チャンバ本体1、円筒電極3、絶縁
材4、5、チャンバ蓋8等で構成された反応室2の内部
中央下部には、シリコンウェーハなどの基板Wを設置す
るサセプタ20が配設されている。また、第1の高周波
電源23が位相整合器24を介して円筒電極3に、第2
の高周波電源25が位相整合器26を介して上部電極1
1につながれており、各電極3、11に高周波電力が印
加されるようになっている。さらに、反応室2の周壁底
部には、反応室2内の雰囲気ガスを排気する排気口(排
気手段)13が設けられている。なお、15は、上部電
極11を覆うカバーである。
【0007】次に基板処理の流れについて図4(a)を
用いて説明する。まず、図示略の基板搬送手段によっ
て、反応室2内のサセプタ20上に基板Wを搬送し、図
示略の排気ポンプを用いて反応室2内を真空にする。次
にその基板Wをその処理に適した温度に加熱する。基板
Wの加熱には、例えば抵抗加熱ヒータを埋め込んだサセ
プタを使用したり、赤外線ランプを使用したりする。あ
るいは、不活性ガスを使用してプラズマを生成し、その
エネルギを利用して基板を加熱する方法をとることもで
きる。
【0008】基板Wを所定温度に加熱したら、ガス導入
口12から処理ガスを供給し、シャワー板10の孔10
aから反応室2内にシャワー状に吹き出させる。同時
に、第1の高周波電源23と第2の高周波電源25から
高周波電力をそれぞれ円筒電極3並びに上部電極11に
印加し、反応室2内にプラズマを発生させる。その際、
円筒電極3の内周面に沿って軸方向に磁力線Gが形成さ
れるので、円筒電極3の内周表面近傍に高密度のリング
状のプラズマが生成され、それが反応室2の内部に拡散
することで、基板W上で均一なプラズマ密度になって、
基板Wに均一な薄膜が形成される。なお、ガスの供給か
ら停止、高周波電力の供給から停止までの一連の処理の
間、排気ポンプやガス導入手段によって、反応室2内は
一定の圧力に保たれている。そして、処理が終わった基
板Wは、搬送手段を用いて反応室2外へ搬送される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のマグネトロン放電型プラズマ処理装置を運転した場
合、反応室2の外周側に配したリング磁石6、7の働き
によって、反応室2の周辺部に高密度なプラズマが生成
されるが、従来の装置では、図4(b)に示すように、
リング磁石6、7による磁場強度が弱いため、円筒電極
3の内面に対して垂直に透過する磁力線Gの本数が多く
なり、そのために円筒電極3の上端部分と下端部分の損
耗(ダメージ)が激しくなる傾向があった。
【0010】これについて検討したところ、成膜時に使
用するガスの化学反応により反応室2内に水分が発生す
るが、この水分が、円筒電極3の内面に垂直に生成され
ている磁力線に沿って円筒電極3の内面に衝突すること
により、アルミニウム製の円筒電極3の内面にダメージ
を与えていることが分かった。
【0011】本発明は、上記事情を考慮し、円筒電極へ
のダメージを極力減らすことのできるプラズマ処理装置
を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、基板
処理のための反応室を構成するチャンバと、反応室内を
排気する排気機構と、反応室内に処理ガスを導入するガ
ス導入機構と、反応室内の空間を囲うように配された放
電用の円筒電極と、該円筒電極に高周波電力を印加する
手段と、前記円筒電極の周囲に配され該円筒電極の内面
に沿う円筒軸方向に磁力線を発する磁力線発生手段とを
備えたプラズマ処理装置において、前記円筒電極の周囲
の磁力線発生手段から発せられる磁力線のうちの多くの
ものが円筒電極の内面を斜めに透過するように前記磁力
線発生手段が構成されていることを特徴とする。
【0013】この発明では、円筒電極の内面を透過する
磁力線の多くが円筒電極の内面に斜めに透過する。従っ
て、反応室内にて発生した水分が磁力線に沿って円筒電
極の内面に衝突しても、斜めに当たるものが多くなるた
め、円筒電極に与える衝撃が少なくなり、円筒電極のダ
メージを極力を減らすことができる。
【0014】円筒電極の内面を透過する磁力線の多くを
円筒電極の内面に斜めに透過させるようにするには、例
えば、(a)円筒電極の円筒軸方向に間隔をおいて配設
した2つのリング磁石の外周側の異極同士をリターンヨ
ークで結合して、磁場強度そのものを高める方法、
(b)円筒電極の周囲に配するリング磁石を1個にし
て、その磁極の向きを円筒電極の円筒軸方向に向け、円
筒軸方向を向いた2つの磁極間で磁力線を発生させるよ
うにする方法、(c)前記(b)のリング磁石の両端に
ヨークを設けて、各ヨークの先端を円筒電極に斜めに向
かうよう曲げる方法、等を採用することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1(a)は実施形態のマグネトロ
ン放電型プラズマ処理装置の断面図、(b)はその要部
断面図である。このプラズマ処理装置が、図4(a)に
示した従来のプラズマ処理装置と異なる点は、円筒電極
3の外周側に円筒軸方向に間隔をおいて配置した2つの
リング磁石6、7の外周側にリターンヨーク30を配置
した点であり、それ以外の構成は図4(a)の装置と同
じであるので、図中同一要素に同一符号を付して説明を
省略する。
【0016】リング磁石6、7は、半径方向の両端(内
周端と外周端)に磁極(リング磁石6、7中の矢印が磁
極の方向を示す)を持ち、上下のリング磁石6、7の磁
極の向きが逆向きに設定され、内周部の磁極同士と外周
部の磁極同士が異極となっている。そして、外周側の異
極同士が、リターンヨーク30によって短絡結合されて
いる。このように、リング磁石6、7とリターンヨーク
30とによって磁力線発生手段が構成されており、この
リターンヨーク30を付けたことにより、磁場強度が増
大され、図1(b)に示すように、円筒電極3の内周面
に沿って形成される磁力線Gが広がりを持つようにな
る。このため、円筒電極3の内面に対して垂直に透過す
る磁力線の本数が減り、従来ダメージのあった部分に水
分による衝撃がかかりにくくなって、結果的に円筒電極
3に対するダメージが低減する。
【0017】また、リターンヨーク30によって磁場強
度が大きくなることにより、マイナスイオンがチャージ
アップして電極電位が小さくなり、それによってプラス
イオンのエネルギーが小さくなり、結果的に円筒電極3
の表面に与えるダメージが小さくなる効果もある。
【0018】なお、上記実施形態では、2つのリング磁
石6、7の外周の異極同士をリターンヨーク30で結合
した場合を示したが、図2に示す他の実施形態のよう
に、円筒電極3の外周側に配置する磁力線発生手段を1
個のリング磁石31で構成し、その1個のリング磁石3
1の磁極の向き(矢印が磁極の向きを示す)を円筒電極
3の円筒軸方向に向けて配置し、円筒軸方向を向いた2
つの磁極間で磁力線Gを発生するようにしてもよい。こ
のように構成した場合、円筒軸方向の両端の磁極間をつ
なぐように生成される磁力線Gの多くが、円筒電極3の
内面を斜めに透過するようになるので、前述した水分に
よる円筒電極3の表面に対するダメージを減らせる。
【0019】また、図3の実施形態に示すように、前記
の1個のリング磁石31の両端にヨーク32を設けて、
各ヨーク32の先端を円筒電極3に斜めに向かうよう曲
げることでも、磁力線Gの多くを円筒電極3の内面に斜
めに透過させることができるので、前述した水分による
円筒電極3の表面に対するダメージを減らせる。
【0020】なお、図3の例においては、ヨーク32の
曲げ角度を変えることにより、磁力線Gの形や向きを調
整することができるため、磁力線Gの形や向きによる悪
影響を最小限に減らせる設定にすることができる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
円筒電極の周囲の磁力線発生手段から発せられる磁力線
のうちの多くのものが円筒電極の内面を斜めに透過する
ように設定されているので、反応室内にて発生した水分
が円筒電極に与える衝撃を少なくすることができ、円筒
電極のダメージを極力を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の実施形態のプラズマ処理装置
の断面図、(b)はその要部の拡大断面図である。
【図2】本発明の別の実施形態の要部断面図である。
【図3】本発明の更に別の実施形態の要部断面図であ
る。
【図4】(a)は従来のプラズマ処理装置の概略構成を
示す断面図、(b)はその要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 チャンバ本体(チャンバ) 2 反応室 3 円筒電極 5 チャンバ蓋(チャンバ) 6,7 リング磁石(磁力線発生手段) 23 高周波電源 30 リターンヨーク 31 リング磁石(磁力線発生手段) 32 ヨーク
フロントページの続き Fターム(参考) 4K030 FA01 HA06 JA02 JA04 JA15 KA16 KA34 KA45 4K057 DA16 DB06 DB20 DD01 DM03 DM24 DN01 5F004 BA05 BA13 BB07 BB13 BB26 BB29 CA06 FA08 5F045 AA08 EB03 EB05 EH04 EH06 EH08 EH13 EH16 EH19 EK11

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板処理のための反応室を構成するチャ
    ンバと、反応室内を排気する排気機構と、反応室内に処
    理ガスを導入するガス導入機構と、反応室内の空間を囲
    うように配された放電用の円筒電極と、該円筒電極に高
    周波電力を印加する手段と、前記円筒電極の周囲に配さ
    れ該円筒電極の内面に沿う円筒軸方向に磁力線を発する
    磁力線発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記円筒電極の周囲の磁力線発生手段から発せられる磁
    力線のうちの多くのものが円筒電極の内面を斜めに透過
    するように前記磁力線発生手段が構成されていることを
    特徴とするプラズマ処理装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7272497B2 (en) * 2003-03-24 2007-09-18 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Vehicle navigation system with multi-use display
US8364136B2 (en) 1999-02-01 2013-01-29 Steven M Hoffberg Mobile system, a method of operating mobile system and a non-transitory computer readable medium for a programmable control of a mobile system
US8369967B2 (en) 1999-02-01 2013-02-05 Hoffberg Steven M Alarm system controller and a method for controlling an alarm system
US8892495B2 (en) 1991-12-23 2014-11-18 Blanding Hovenweep, Llc Adaptive pattern recognition based controller apparatus and method and human-interface therefore
US10361802B1 (en) 1999-02-01 2019-07-23 Blanding Hovenweep, Llc Adaptive pattern recognition based control system and method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8892495B2 (en) 1991-12-23 2014-11-18 Blanding Hovenweep, Llc Adaptive pattern recognition based controller apparatus and method and human-interface therefore
US8364136B2 (en) 1999-02-01 2013-01-29 Steven M Hoffberg Mobile system, a method of operating mobile system and a non-transitory computer readable medium for a programmable control of a mobile system
US8369967B2 (en) 1999-02-01 2013-02-05 Hoffberg Steven M Alarm system controller and a method for controlling an alarm system
US9535563B2 (en) 1999-02-01 2017-01-03 Blanding Hovenweep, Llc Internet appliance system and method
US10361802B1 (en) 1999-02-01 2019-07-23 Blanding Hovenweep, Llc Adaptive pattern recognition based control system and method
US7272497B2 (en) * 2003-03-24 2007-09-18 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Vehicle navigation system with multi-use display

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