JP2001148300A - 放電プラズマ処理装置 - Google Patents
放電プラズマ処理装置Info
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- JP2001148300A JP2001148300A JP32990899A JP32990899A JP2001148300A JP 2001148300 A JP2001148300 A JP 2001148300A JP 32990899 A JP32990899 A JP 32990899A JP 32990899 A JP32990899 A JP 32990899A JP 2001148300 A JP2001148300 A JP 2001148300A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】装置の運転中におけるプラズマ処理室の壁への
付着物の堆積やそこからの異物の混入を実質的に避ける
ことができるように構成した放電プラズマ処理装置を提
供する。 【解決手段】真空チャンバ内でプラズマを利用して被処
理物を処理するようにした放電プラズマ処理装置におい
て、プラズマを利用して被処理物の処理の行われる真空
チャンバ内空間の側方周囲に補助真空チャンバが一体的
に連通して設けられ、補助真空チャンバの内壁における
付着物が真空チャンバの上記空間内へ入り込むのを引き
戻すように構成される。
付着物の堆積やそこからの異物の混入を実質的に避ける
ことができるように構成した放電プラズマ処理装置を提
供する。 【解決手段】真空チャンバ内でプラズマを利用して被処
理物を処理するようにした放電プラズマ処理装置におい
て、プラズマを利用して被処理物の処理の行われる真空
チャンバ内空間の側方周囲に補助真空チャンバが一体的
に連通して設けられ、補助真空チャンバの内壁における
付着物が真空チャンバの上記空間内へ入り込むのを引き
戻すように構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマを利用して基
板、ターゲット等の被処理物にコーティング、エッチン
グ、スパッタリング、CVD 等の処理を行なうようにした
放電プラズマ処理装置に関するものである。一層特に、
本発明は、磁気中性線放電プラズマを利用して基板、タ
ーゲット等の被処理物にコーティング、エッチング、ス
パッタリング、CVD 等の処理を行なうようにした磁気中
性線放電プラズマ処理装置に関する。
板、ターゲット等の被処理物にコーティング、エッチン
グ、スパッタリング、CVD 等の処理を行なうようにした
放電プラズマ処理装置に関するものである。一層特に、
本発明は、磁気中性線放電プラズマを利用して基板、タ
ーゲット等の被処理物にコーティング、エッチング、ス
パッタリング、CVD 等の処理を行なうようにした磁気中
性線放電プラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】放電プラズマ処理の一例として例えばプ
ラズマエッチングは、化学的に活性なガスを、低圧下で
の放電によってプラズマ状態にし、それにより発生した
イオンや中性ラジカル等の活性種と被エッチング材料と
を反応させて反応生成物を気相中に脱離させるようにし
たものであり、種々の形式のものが知られている。例と
して真空容器内にエッチングガスを導入し、直流電場と
磁場とのマグネトロン放電を利用したもの、ジャイロト
ロンにより電子サイクロトロン共鳴（ECR)を起させて、
低圧下で高電離プラズマを発生させるECR プラズマ源を
利用したもの、或いは13.56MHzの高周波電力を印加して
プラズマ状態にするもの等がある。また、RFプラズマ励
起によってエネルギの高いプラズマ状態を形成し、これ
により反応ガスの化学的結合を分解して活性化された粒
子間の反応により膜形成を行なうプラズマCVD も種々の
形式のものが提案されている。
ラズマエッチングは、化学的に活性なガスを、低圧下で
の放電によってプラズマ状態にし、それにより発生した
イオンや中性ラジカル等の活性種と被エッチング材料と
を反応させて反応生成物を気相中に脱離させるようにし
たものであり、種々の形式のものが知られている。例と
して真空容器内にエッチングガスを導入し、直流電場と
磁場とのマグネトロン放電を利用したもの、ジャイロト
ロンにより電子サイクロトロン共鳴（ECR)を起させて、
低圧下で高電離プラズマを発生させるECR プラズマ源を
利用したもの、或いは13.56MHzの高周波電力を印加して
プラズマ状態にするもの等がある。また、RFプラズマ励
起によってエネルギの高いプラズマ状態を形成し、これ
により反応ガスの化学的結合を分解して活性化された粒
子間の反応により膜形成を行なうプラズマCVD も種々の
形式のものが提案されている。
【０００３】従来、このようなプラズマ利用装置におい
ては、ほとんどの場合密度や温度の空間的非一様性や電
場による加速に伴う速度空間内の非一様性が存在してお
り、そのためこれらを用いて基板に目的の作用を行わせ
る場合に効果の不均一性が生じ易く、特に荷電粒子のみ
ならずラジカル（化学的活性種）が存在し、その振舞い
も考慮しなければならないエッチングのようなプロセス
では、希望する分布、例えば均一性の確保は極めて経験
的に実現するしかないという問題点があった。またスパ
ッタリングにおいてはターゲットの使用効率を上げるた
めカソードの背面側に設けられる電磁石または永久磁石
を機械的に変位させてプラズマの位置を変えさせ、エロ
ージョン領域をできるだけ拡く採れるようにしたり、或
いは電磁石または永久磁石の構成に工夫をしてエロージ
ョン領域を少しでも拡げることが行われているが、いず
れの場合もカソードの使用効率の向上に苦しみ、装置自
体が複雑になったり、かさばったりする等の問題点があ
る。
ては、ほとんどの場合密度や温度の空間的非一様性や電
場による加速に伴う速度空間内の非一様性が存在してお
り、そのためこれらを用いて基板に目的の作用を行わせ
る場合に効果の不均一性が生じ易く、特に荷電粒子のみ
ならずラジカル（化学的活性種）が存在し、その振舞い
も考慮しなければならないエッチングのようなプロセス
では、希望する分布、例えば均一性の確保は極めて経験
的に実現するしかないという問題点があった。またスパ
ッタリングにおいてはターゲットの使用効率を上げるた
めカソードの背面側に設けられる電磁石または永久磁石
を機械的に変位させてプラズマの位置を変えさせ、エロ
ージョン領域をできるだけ拡く採れるようにしたり、或
いは電磁石または永久磁石の構成に工夫をしてエロージ
ョン領域を少しでも拡げることが行われているが、いず
れの場合もカソードの使用効率の向上に苦しみ、装置自
体が複雑になったり、かさばったりする等の問題点があ
る。
【０００４】このような問題点を解決するため本出願人
は先に、磁気中性線放電プラズマを利用したこの種の処
理装置を種々提案してきた。その一例を図 ４に示す。
図４に示すプラズマ処理装置では、真空チャンバＡの円
筒状周壁の外側には磁場発生手段を成す三つの電磁コイ
ルＢ１、Ｂ２、Ｂ３が設けられ、そして上下の二つの電
磁コイルＢ１、Ｂ３には同じ向きの同一定電流が流さ
れ、また中間の電磁コイルＢ２には逆向きの電流が流さ
れる。それにより、中間の電磁コイルＢ２のレベルでそ
の内側に連続した磁場ゼロの位置ができ、円輪状の磁気
中性線Ｃが形成される。中間のコイルＢ２の内側には電
場発生手段を成すコイルＤが設けられ、このコイルによ
り円輪状の磁気中性線Ｃに沿って高周波誘導電場（例え
ば13.56MHz）が加えられ、放電プラズマが効果的に生成
される。真空チャンバＡの頂部にはガス導入口Ｅが設け
られ、このガス導入口ＥからシャワープレートＦを介し
てプラズマとなるガスを導入するようにされている。真
空チャンバＡの下部には、基板電極Ｇが設けられ、高周
波バイアス電源Ｈに接続されている。基板電極Ｇ上には
処理すべき基板Ｉが配置され、そしてガス導入口（図示
していない）及び排気口Ｊが設けられ、それぞれ適当な
ガス供給源及び排気ポンプに接続される。
は先に、磁気中性線放電プラズマを利用したこの種の処
理装置を種々提案してきた。その一例を図 ４に示す。
図４に示すプラズマ処理装置では、真空チャンバＡの円
筒状周壁の外側には磁場発生手段を成す三つの電磁コイ
ルＢ１、Ｂ２、Ｂ３が設けられ、そして上下の二つの電
磁コイルＢ１、Ｂ３には同じ向きの同一定電流が流さ
れ、また中間の電磁コイルＢ２には逆向きの電流が流さ
れる。それにより、中間の電磁コイルＢ２のレベルでそ
の内側に連続した磁場ゼロの位置ができ、円輪状の磁気
中性線Ｃが形成される。中間のコイルＢ２の内側には電
場発生手段を成すコイルＤが設けられ、このコイルによ
り円輪状の磁気中性線Ｃに沿って高周波誘導電場（例え
ば13.56MHz）が加えられ、放電プラズマが効果的に生成
される。真空チャンバＡの頂部にはガス導入口Ｅが設け
られ、このガス導入口ＥからシャワープレートＦを介し
てプラズマとなるガスを導入するようにされている。真
空チャンバＡの下部には、基板電極Ｇが設けられ、高周
波バイアス電源Ｈに接続されている。基板電極Ｇ上には
処理すべき基板Ｉが配置され、そしてガス導入口（図示
していない）及び排気口Ｊが設けられ、それぞれ適当な
ガス供給源及び排気ポンプに接続される。
【０００５】このように構成された放電プラズマ処理装
置においては、磁場発生手段の空間的構成または磁場発
生手段を成すコイルに流す励磁電流を変えることにより
基板に対して磁気中性線すなわち磁場ゼロの位置または
形状（例えば輪の大きさ）を任意に変えることができる
と共に、輪状に形成されるプラズマの位置を任意に変位
させることができ、また磁気中性線の部分に密度の高い
プラズマを形成することができるという優れた特徴があ
り、これらの特徴を生かしてエッチング装置やCVD装置
を種々提案してきた。
置においては、磁場発生手段の空間的構成または磁場発
生手段を成すコイルに流す励磁電流を変えることにより
基板に対して磁気中性線すなわち磁場ゼロの位置または
形状（例えば輪の大きさ）を任意に変えることができる
と共に、輪状に形成されるプラズマの位置を任意に変位
させることができ、また磁気中性線の部分に密度の高い
プラズマを形成することができるという優れた特徴があ
り、これらの特徴を生かしてエッチング装置やCVD装置
を種々提案してきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来、このようなプラ
ズマ利用装置において、共通する課題として、装置の運
転中に真空チャンバの側壁に付着物が堆積し、それが剥
がれて処理している基板に付着したり、真空チャンバの
側壁に堆積している異物がプラズマによってたたかれ、
基板を汚すという問題がある。そのため、装置を予定の
間隔でクリーニングしてこのような異物による汚染の影
響を避ける必要がある。当然、クリーニング中は装置本
来の処理動作は休止され、装置の稼動が低下することに
なる。ところで本出願人は、磁気中性線放電プラズマを
利用した処理装置において、磁気中性線の形成位置を比
較的大きな自由度で移動できることを応用して、装置の
真空チャンバの内壁、特に側壁をセルフクリーニングで
きるように構成したものも既に提案している（特開平０
９−３０２４８４号公報参照）。しかし、近年微細加工
や素子の高密度化が進む状況下においては、製品の品質
維持の観点から異物による汚染の影響は増々重要なファ
クターとなっており、そのため真空チャンバ内壁への異
物の付着防止及び付着した異物や側壁からの異物の基板
への混入防止をより効果的に達成できることが要望され
るようになった。
ズマ利用装置において、共通する課題として、装置の運
転中に真空チャンバの側壁に付着物が堆積し、それが剥
がれて処理している基板に付着したり、真空チャンバの
側壁に堆積している異物がプラズマによってたたかれ、
基板を汚すという問題がある。そのため、装置を予定の
間隔でクリーニングしてこのような異物による汚染の影
響を避ける必要がある。当然、クリーニング中は装置本
来の処理動作は休止され、装置の稼動が低下することに
なる。ところで本出願人は、磁気中性線放電プラズマを
利用した処理装置において、磁気中性線の形成位置を比
較的大きな自由度で移動できることを応用して、装置の
真空チャンバの内壁、特に側壁をセルフクリーニングで
きるように構成したものも既に提案している（特開平０
９−３０２４８４号公報参照）。しかし、近年微細加工
や素子の高密度化が進む状況下においては、製品の品質
維持の観点から異物による汚染の影響は増々重要なファ
クターとなっており、そのため真空チャンバ内壁への異
物の付着防止及び付着した異物や側壁からの異物の基板
への混入防止をより効果的に達成できることが要望され
るようになった。
【０００７】本発明は、上記の課題を解決して、装置の
運転中におけるプラズマ処理室の壁への付着物の堆積や
そこからの異物の混入を実質的に避けることができるよ
うに構成した放電プラズマ処理装置を提供することを目
的としている。
運転中におけるプラズマ処理室の壁への付着物の堆積や
そこからの異物の混入を実質的に避けることができるよ
うに構成した放電プラズマ処理装置を提供することを目
的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、 真空チャンバ内でプラズマを
利用して被処理物を処理するようにした放電プラズマ処
理装置において、プラズマを利用して被処理物の処理の
行われる真空チャンバの空間の側方周囲に補助真空チャ
ンバを一体的に連通させて設け、補助真空チャンバの内
壁における付着物が真空チャンバの上記空間内へ入り込
むのを引き戻すように構成したことを特徴としている。
めに、本発明によれば、 真空チャンバ内でプラズマを
利用して被処理物を処理するようにした放電プラズマ処
理装置において、プラズマを利用して被処理物の処理の
行われる真空チャンバの空間の側方周囲に補助真空チャ
ンバを一体的に連通させて設け、補助真空チャンバの内
壁における付着物が真空チャンバの上記空間内へ入り込
むのを引き戻すように構成したことを特徴としている。
【０００９】また本発明の別の特徴によれば、真空チャ
ンバ内に連続して存在する磁場ゼロの位置からなる磁気
中性線を形成するようにした磁場発生手段と、この磁場
発生手段によって真空チャンバ内に形成された磁気中性
線に沿って電場を印加してこの磁気中性線に放電プラズ
マを発生させる電場発生手段とを有し、真空チャンバ内
でプラズマを利用して被処理物を処理するようにした磁
気中性線放電プラズマ処理装置において、プラズマを利
用して被処理物の処理の行われる真空チャンバの空間の
側方周囲に補助真空チャンバを一体的に連通させて設
け、補助真空チャンバの内壁における付着物が真空チャ
ンバの上記空間内へ入り込むのを引き戻すように構成さ
れる。
ンバ内に連続して存在する磁場ゼロの位置からなる磁気
中性線を形成するようにした磁場発生手段と、この磁場
発生手段によって真空チャンバ内に形成された磁気中性
線に沿って電場を印加してこの磁気中性線に放電プラズ
マを発生させる電場発生手段とを有し、真空チャンバ内
でプラズマを利用して被処理物を処理するようにした磁
気中性線放電プラズマ処理装置において、プラズマを利
用して被処理物の処理の行われる真空チャンバの空間の
側方周囲に補助真空チャンバを一体的に連通させて設
け、補助真空チャンバの内壁における付着物が真空チャ
ンバの上記空間内へ入り込むのを引き戻すように構成さ
れる。
【００１０】本発明によるこれらの装置において、真空
チャンバの空間の側方周囲に設けられた補助真空チャン
バは、装置の軸線方向に沿って真空チャンバの空間の上
下距離より長い上下方向広がりをもつように構成され得
る。また、好ましくは、真空チャンバ内空間の側方周囲
に設けられた補助真空チャンバの半径方向広がりは真空
チャンバの空間の上下距離より大きく構成され得る。さ
らに、真空チャンバ内空間の側方周囲に設けられた補助
真空チャンバは真空排気系に接続され得る。
チャンバの空間の側方周囲に設けられた補助真空チャン
バは、装置の軸線方向に沿って真空チャンバの空間の上
下距離より長い上下方向広がりをもつように構成され得
る。また、好ましくは、真空チャンバ内空間の側方周囲
に設けられた補助真空チャンバの半径方向広がりは真空
チャンバの空間の上下距離より大きく構成され得る。さ
らに、真空チャンバ内空間の側方周囲に設けられた補助
真空チャンバは真空排気系に接続され得る。
【００１１】加えて、本発明の別の特徴による磁気中性
線放電プラズマ処理装置においては、磁場発生手段は真
空チャンバの空間の上下壁の外側に分けて配置される。
また、真空チャンバの上下壁は少なくとも部分的に誘電
体材料で構成され、誘電体材料から成る真空チャンバの
上下壁の部分の外側に電場発生手段が設けられ得る。
線放電プラズマ処理装置においては、磁場発生手段は真
空チャンバの空間の上下壁の外側に分けて配置される。
また、真空チャンバの上下壁は少なくとも部分的に誘電
体材料で構成され、誘電体材料から成る真空チャンバの
上下壁の部分の外側に電場発生手段が設けられ得る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下添付図面の図１〜図３を参照
して本発明の実施の形態について説明する。図１には本
発明の一つの実施の形態によるプラズマ処理装置を示
し、１は円筒状の真空チャンバで、上部壁２及び下部壁
３によって処理室を画定している。この真空チャンバ１
の側方周囲は、一体的に連通して設けられた補助真空チ
ャンバ４によって包囲されている。補助真空チャンバ４
は真空チャンバ１の容積に比べて実質的に大きな容積を
もちしかも真空チャンバ１の上下の壁２、３の間の距離
を越えて装置の長手方向軸線に沿ってのびるように構成
されている。
して本発明の実施の形態について説明する。図１には本
発明の一つの実施の形態によるプラズマ処理装置を示
し、１は円筒状の真空チャンバで、上部壁２及び下部壁
３によって処理室を画定している。この真空チャンバ１
の側方周囲は、一体的に連通して設けられた補助真空チ
ャンバ４によって包囲されている。補助真空チャンバ４
は真空チャンバ１の容積に比べて実質的に大きな容積を
もちしかも真空チャンバ１の上下の壁２、３の間の距離
を越えて装置の長手方向軸線に沿ってのびるように構成
されている。
【００１３】真空チャンバ１の上下の壁２、３はそれぞ
れアルミナや石英のようなセラミック材料から成る環状
誘電体壁部分2a、3aを備え、また真空チャンバ１の下部
壁３の中央には基板電極組立体５を収容する凹部3bが設
けられている。基板電極組立体５は、装置の長手方向軸
線に沿って上下方向に可動に設けられ、そしてコンデン
サ６を介してバイアス用の高周波電源７に接続されてい
る。真空チャンバ１の上部壁２には対向電極８が設けら
れ、その周囲にはプラズマ生成用のガスを導入するシャ
ワープレート９が設けられている。対向電極８やシャワ
ープレート９の内面特にプラズマに晒される部分は、特
にエッチング装置として適用する場合にはエッチングに
悪影響を及ぼさないＳｉＯ２、Ｓｉ、Ｃ、ＳｉＣなどの
物質で構成するか又は覆うのが好ましい。真空チャンバ
１は下部壁３の中央の凹部3bに設けた排気口1aを介して
図示していない排気系に接続され、また補助真空チャン
バ４は下部壁に好ましくは等間隔に設けた複数の排気口
4aを介して図示していない排気系に接続される。
れアルミナや石英のようなセラミック材料から成る環状
誘電体壁部分2a、3aを備え、また真空チャンバ１の下部
壁３の中央には基板電極組立体５を収容する凹部3bが設
けられている。基板電極組立体５は、装置の長手方向軸
線に沿って上下方向に可動に設けられ、そしてコンデン
サ６を介してバイアス用の高周波電源７に接続されてい
る。真空チャンバ１の上部壁２には対向電極８が設けら
れ、その周囲にはプラズマ生成用のガスを導入するシャ
ワープレート９が設けられている。対向電極８やシャワ
ープレート９の内面特にプラズマに晒される部分は、特
にエッチング装置として適用する場合にはエッチングに
悪影響を及ぼさないＳｉＯ２、Ｓｉ、Ｃ、ＳｉＣなどの
物質で構成するか又は覆うのが好ましい。真空チャンバ
１は下部壁３の中央の凹部3bに設けた排気口1aを介して
図示していない排気系に接続され、また補助真空チャン
バ４は下部壁に好ましくは等間隔に設けた複数の排気口
4aを介して図示していない排気系に接続される。
【００１４】円筒状の真空チャンバ１の上下の壁２、３
の周辺部の外側には装置の長手方向軸線に沿って磁場発
生手段を成す四つの環状の電磁コイルが10〜13が配置さ
れ、そして図示したように外側の二つの電磁コイル10、
13には同じ向きの同一定電流が流され、また内側の二つ
の電磁コイル11、12には外側の二つの電磁コイル10、13
に流す電流と逆向きの電流がそれぞれ流される。それに
より真空チャンバ１内に、連続した磁場ゼロの位置がで
き、円輪状の磁気中性線14が形成される。この円輪状の
磁気中性線14の形成される位置及び大きさは、外側の二
つの電磁コイル10、13に流す電流と内側の電磁コイル1
1、12に流す電流との間の比を変えることによって適宜
設定することができる。内側の二つの電磁コイル11、12
の内側で環状誘電体壁部分2a、3aに相対した位置には電
場発生手段を成すループ状の金属製コイル15、16が設け
られ、これらのコイルは高周波電源17に接続することに
より、円輪状の磁気中性線14に沿って高周波誘導電場
（例えば13.56MHz）が加えられる。これにより、放電プ
ラズマを効果的に生成させることができるようになる。
また、図１には示されていないが、真空チャンバ１内に
処理用ガスを導入するガス導入口が設けられている。
の周辺部の外側には装置の長手方向軸線に沿って磁場発
生手段を成す四つの環状の電磁コイルが10〜13が配置さ
れ、そして図示したように外側の二つの電磁コイル10、
13には同じ向きの同一定電流が流され、また内側の二つ
の電磁コイル11、12には外側の二つの電磁コイル10、13
に流す電流と逆向きの電流がそれぞれ流される。それに
より真空チャンバ１内に、連続した磁場ゼロの位置がで
き、円輪状の磁気中性線14が形成される。この円輪状の
磁気中性線14の形成される位置及び大きさは、外側の二
つの電磁コイル10、13に流す電流と内側の電磁コイル1
1、12に流す電流との間の比を変えることによって適宜
設定することができる。内側の二つの電磁コイル11、12
の内側で環状誘電体壁部分2a、3aに相対した位置には電
場発生手段を成すループ状の金属製コイル15、16が設け
られ、これらのコイルは高周波電源17に接続することに
より、円輪状の磁気中性線14に沿って高周波誘導電場
（例えば13.56MHz）が加えられる。これにより、放電プ
ラズマを効果的に生成させることができるようになる。
また、図１には示されていないが、真空チャンバ１内に
処理用ガスを導入するガス導入口が設けられている。
【００１５】このように構成した装置の動作において
は、真空チャンバ１内に形成された磁気中性線14内にコ
イル15、16によって生じられた高周波放電プラズマは、
基板電極組立体５に装着された基板の処理に用いられ
る。この場合高周波を用いているので、磁気中性線14内
より常にプラズマが生成され、湧きでてくることにな
る。そして外側の二つの電磁コイルに流す電流と内側の
電磁コイルに流す電流とをそれぞれ制御することによ
り、円輪状の磁気中性線14の径や基板との距離が変化す
るので、基板の表面上への均一な処理が可能となる。そ
してこの場合、装置の動作中、補助真空チャンバ４の内
周壁に付着した物質が剥れても補助真空チャンバ４の底
部から真空ポンプで排気されるので、真空チャンバ１の
空間へ入り込むことなく引き戻される。
は、真空チャンバ１内に形成された磁気中性線14内にコ
イル15、16によって生じられた高周波放電プラズマは、
基板電極組立体５に装着された基板の処理に用いられ
る。この場合高周波を用いているので、磁気中性線14内
より常にプラズマが生成され、湧きでてくることにな
る。そして外側の二つの電磁コイルに流す電流と内側の
電磁コイルに流す電流とをそれぞれ制御することによ
り、円輪状の磁気中性線14の径や基板との距離が変化す
るので、基板の表面上への均一な処理が可能となる。そ
してこの場合、装置の動作中、補助真空チャンバ４の内
周壁に付着した物質が剥れても補助真空チャンバ４の底
部から真空ポンプで排気されるので、真空チャンバ１の
空間へ入り込むことなく引き戻される。
【００１６】また、対向電極８やシャワープレー９に付
着した付着物は、電磁コイルに流す電流を制御すること
により磁気中性線14の径を変えて、それらの壁をたたけ
るようにすることによってクリーニングすることができ
る（特開平０９−３０２４８４号公報参照）。
着した付着物は、電磁コイルに流す電流を制御すること
により磁気中性線14の径を変えて、それらの壁をたたけ
るようにすることによってクリーニングすることができ
る（特開平０９−３０２４８４号公報参照）。
【００１７】このように構成した図示装置はエッチング
装置として適用でき、その場合、例えばＳｉＯ２のエッ
チングおいては高周波電源17からコイル15、16への投入
電力は１ｋＷ、基板バイアス高周波電源７の電力は300
Ｗ、補助ガスとしてアルゴン、エッチング主ガスとして
Ｃ４Ｆ８が導入され、ガス圧力は0.3Pa に設定され、ま
たエッチング処理すべきウエハは直径200、真空チャン
バ１の電極間距離は50〜60mm、補助真空チャンバ４の高
さは150 〜250mm 、横方向幅50〜100mm 、外側の二つの
電磁コイル10、13の起磁力は2000Ａ、内側の二つの電磁
コイル11、12の起磁力は700 〜1000Ａ、ループ状の金属
製コイル15、16の径は250mm に設計され得る。この条件
でエッチング処理するこにより、付着物の混入なしに非
常に高均一な高均質のエッチング分布が得られ得る。
装置として適用でき、その場合、例えばＳｉＯ２のエッ
チングおいては高周波電源17からコイル15、16への投入
電力は１ｋＷ、基板バイアス高周波電源７の電力は300
Ｗ、補助ガスとしてアルゴン、エッチング主ガスとして
Ｃ４Ｆ８が導入され、ガス圧力は0.3Pa に設定され、ま
たエッチング処理すべきウエハは直径200、真空チャン
バ１の電極間距離は50〜60mm、補助真空チャンバ４の高
さは150 〜250mm 、横方向幅50〜100mm 、外側の二つの
電磁コイル10、13の起磁力は2000Ａ、内側の二つの電磁
コイル11、12の起磁力は700 〜1000Ａ、ループ状の金属
製コイル15、16の径は250mm に設計され得る。この条件
でエッチング処理するこにより、付着物の混入なしに非
常に高均一な高均質のエッチング分布が得られ得る。
【００１８】図２には、本発明の別の実施の形態を示
し、図１に示す装置と対応した部分は同じ符号で示す。
図２に示す実施の形態では、真空チャンバ１の上下の壁
２、３全体が石英などの誘電体材料で構成され、また補
助真空チャンバ４の外周にはヒータ18が設けられ、この
ヒータ18は、補助真空チャンバ４の内周壁に装置の運転
時に付着物が堆積するの防止する働きをする。
し、図１に示す装置と対応した部分は同じ符号で示す。
図２に示す実施の形態では、真空チャンバ１の上下の壁
２、３全体が石英などの誘電体材料で構成され、また補
助真空チャンバ４の外周にはヒータ18が設けられ、この
ヒータ18は、補助真空チャンバ４の内周壁に装置の運転
時に付着物が堆積するの防止する働きをする。
【００１９】ところで、図示実施例においては、補助真
空チャンバ４は真空チャンバ１と共に実質的に縦断面形
状がＨ形になるように構成されているが、補助真空チャ
ンバ４は、真空チャンバ１の電極間距離に対して十分な
広がりをもてば任意の断面形状に構成することができ、
例えば図３に示すような形状にすることができる。また
代わりに、補助真空チャンバ４は円形または三角錐形の
断面形状をもつようにすることもできる。
空チャンバ４は真空チャンバ１と共に実質的に縦断面形
状がＨ形になるように構成されているが、補助真空チャ
ンバ４は、真空チャンバ１の電極間距離に対して十分な
広がりをもてば任意の断面形状に構成することができ、
例えば図３に示すような形状にすることができる。また
代わりに、補助真空チャンバ４は円形または三角錐形の
断面形状をもつようにすることもできる。
【００２０】また、電場発生手段として図示実施の形態
ではコイルは真空チャンバ１の上下外側に設けている
が、代わりに補助真空チャンバ４又は真空チャンバ１内
に設けることもでき、その場合には一つのコイルで構成
することができ、またコイルの表面にアウトガスの少な
いセラミック等のようなアウトガスの少ない絶縁体で被
覆することによって、コイルに電流を流す回路と発生し
たプラズマとを電気的に絶縁することができ、取扱いが
容易となる。
ではコイルは真空チャンバ１の上下外側に設けている
が、代わりに補助真空チャンバ４又は真空チャンバ１内
に設けることもでき、その場合には一つのコイルで構成
することができ、またコイルの表面にアウトガスの少な
いセラミック等のようなアウトガスの少ない絶縁体で被
覆することによって、コイルに電流を流す回路と発生し
たプラズマとを電気的に絶縁することができ、取扱いが
容易となる。
【００２１】そしてまた、コイル１１及び同１２を一体
にして一つのコイルとし、補助真空チャンバ４内もしく
は外周の外に同心的に設置することにより、図４に示す
従来型の３コイル式磁気中性線放電プラズマ処置装置と
同様の様式で行うこともできる。
にして一つのコイルとし、補助真空チャンバ４内もしく
は外周の外に同心的に設置することにより、図４に示す
従来型の３コイル式磁気中性線放電プラズマ処置装置と
同様の様式で行うこともできる。
【００２２】また、磁場発生手段は真空チャンバの側壁
に設けるのではなく補助真空チャンバの外部に設けるこ
ともできる。また、本発明は、スパッタリング装置、エ
ッチング装置、ＣＶＤＣ装置等プラズマを利用するプロ
セス装置に適用することが可能である。
に設けるのではなく補助真空チャンバの外部に設けるこ
ともできる。また、本発明は、スパッタリング装置、エ
ッチング装置、ＣＶＤＣ装置等プラズマを利用するプロ
セス装置に適用することが可能である。
【００２３】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、プラズマ処理室を構成する真空チャンバの側方周囲
を囲んで一体的に補助真空チャンバを設け、プラズマ処
理室の側壁を実質的になくすことにより、補助真空チャ
ンバの側壁に付いた付着物の剥離や再離脱物が基板へ入
り込むのを引き戻し、クリーンなプラズマ処理が可能と
なる。また本発明を、磁場発生手段により発生された連
続して存在する磁場ゼロの位置から成る磁気中性線に沿
って電場発生手段により放電を起させ、プラズマを発生
するように構成した磁気中性線放電プラズマ処理装置に
適用した場合には、磁場発生手段に対する励磁電流を制
御するだけで形成される磁気中性線の位置及び大きさを
随意に調整でき、従ってプラズマの発生位置を容易に変
位させることができ、その結果付着物の影響なしに均質
均一なプロセス処理を行うことができるようになるたけ
でなく、処理室内のクリーニングも容易に行うことがで
きるようになる。
ば、プラズマ処理室を構成する真空チャンバの側方周囲
を囲んで一体的に補助真空チャンバを設け、プラズマ処
理室の側壁を実質的になくすことにより、補助真空チャ
ンバの側壁に付いた付着物の剥離や再離脱物が基板へ入
り込むのを引き戻し、クリーンなプラズマ処理が可能と
なる。また本発明を、磁場発生手段により発生された連
続して存在する磁場ゼロの位置から成る磁気中性線に沿
って電場発生手段により放電を起させ、プラズマを発生
するように構成した磁気中性線放電プラズマ処理装置に
適用した場合には、磁場発生手段に対する励磁電流を制
御するだけで形成される磁気中性線の位置及び大きさを
随意に調整でき、従ってプラズマの発生位置を容易に変
位させることができ、その結果付着物の影響なしに均質
均一なプロセス処理を行うことができるようになるたけ
でなく、処理室内のクリーニングも容易に行うことがで
きるようになる。
【図１】 本発明の一つの実施の形態による磁気中性線
放電プラズマ処理装置の構成を示す概略縦断面図。
放電プラズマ処理装置の構成を示す概略縦断面図。
【図２】 本発明の別の実施の形態による磁気中性線放
電プラズマ処理装置の構成を示す概略縦断面図。図１の
装置における磁場の形成状態を示す概略図。
電プラズマ処理装置の構成を示す概略縦断面図。図１の
装置における磁場の形成状態を示す概略図。
【図３】 本発明のさらに別の実施の形態による磁気中
性線放電プラズマ処理装置の全体形状を示す概略図。
性線放電プラズマ処理装置の全体形状を示す概略図。
【図４】 先に提案した磁気中性線放電プラズマ処理装
置の構成を示す概略縦断面図。
置の構成を示す概略縦断面図。
１：真空チャンバ ２：上部壁 2a：環状誘電体壁部分 ３：下部壁 3a：環状誘電体壁部分 ４：補助真空チャンバ ５：基板電極組立体 ６：コンデンサ ７：高周波電源 ８：対向電極 ９：シャワープレート 10〜13：環状の電磁コイル 14：磁気中性線 15、16：ループ状の金属製コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ (72)発明者 藤本 秀樹 神奈川県茅ケ崎市萩園2500番地 日本真空 技術株式会社内 Ｆターム(参考） 4K029 CA05 DA01 DC00 FA09 4K030 FA01 KA00 4K057 DA16 DA20 DD01 DM21 DM24 DM28 DM38 DN01 5F004 AA01 AA06 AA15 BA08 BA20 BC05 CA09 5F045 AA08 BB01 BB14 DP03 EH14 EH16
Claims (10)
- 【請求項１】真空チャンバ内でプラズマを利用して被処
理物を処理するようにした放電プラズマ処理装置におい
て、 プラズマを利用して被処理物の処理の行われる真空チャ
ンバ内空間の側方周囲に補助真空チャンバを一体的に連
通させて設け、補助真空チャンバの内壁における付着物
が真空チャンバの上記空間内へ入り込むのを引き戻すよ
うに構成したことを特徴とする放電プラズマ処理装置。 - 【請求項２】真空チャンバ内空間の側方周囲に設けられ
た補助真空チャンバが、装置の軸線方向に沿って真空チ
ャンバ内空間の上下距離より長い上下方向広がりをもつ
ことを特徴とする請求項1に記載の放電プラズマ処理装
置。 - 【請求項３】真空チャンバ内空間の側方周囲に設けられ
た補助真空チャンバの半径方向広がりが真空チャンバ内
空間の上下距離より大きいことを特徴とする請求項1に
記載の放電プラズマ処理装置。 - 【請求項４】真空チャンバ内空間の側方周囲に設けられ
た補助真空チャンバが真空排気系に接続されていること
を特徴とする請求項1に記載の放電プラズマ処理装置。 - 【請求項５】真空チャンバ内に連続して存在する磁場ゼ
ロの位置からなる磁気中性線を形成するようにした磁場
発生手段と、この磁場発生手段によって真空チャンバ内
に形成された磁気中性線に沿って電場を形成してこの磁
気中性線に沿って放電プラズマを発生させる電場発生手
段とを有し、真空チャンバ内でプラズマを利用して被処
理物を処理するようにした磁気中性線放電プラズマ処理
装置において、 プラズマを利用して被処理物の処理の行われる真空チャ
ンバの空間の側方周囲に補助真空チャンバを一体的に連
通させて設け、補助真空チャンバの内壁における付着物
が真空チャンバの上記空間内へ入り込むのを引き戻すよ
うに構成したことを特徴とする磁気中性線放電プラズマ
処理装置。 - 【請求項６】真空チャンバ内空間の側方周囲に設けられ
た補助真空チャンバが、装置の軸線方向に沿って真空チ
ャンバ内空間の上下距離より長い上下方向広がりをもつ
ことを特徴とする請求項1に記載の磁気中性線放電プラ
ズマ処理装置。 - 【請求項７】真空チャンバ内空間の側方周囲に設けられ
た補助真空チャンバの半径方向広がりが真空チャンバ内
空間の上下距離より大きいことを特徴とする請求項1に
記載の磁気中性線放電プラズマ処理装置。 - 【請求項８】真空チャンバ内空間の側方周囲に設けられ
た補助真空チャンバが真空排気系に接続されていること
を特徴とする請求項1に記載の磁気中性線放電プラズマ
処理装置。 - 【請求項９】真空チャンバ内に連続して存在する磁場ゼ
ロの位置である磁気中性線を形成するようにした磁場発
生手段と、この磁場発生手段によって真空チャンバ内に
形成された磁気中性線に沿って電場を形成してこの磁気
中性線に沿って放電プラズマを発生させる電場発生手段
とを有し、真空チャンバ内でプラズマを利用して被処理
物を処理するようにした磁気中性線放電プラズマ処理装
置において、 プラズマを利用して被処理物の処理の行われる真空チャ
ンバ内空間の側方周囲に補助真空チャンバを一体的に連
通させて設け、補助真空チャンバの内壁における付着物
が真空チャンバの上記空間内へ入り込むのを引き戻すよ
うに構成し、 また磁場発生手段を真空チャンバの上記空間の上下壁の
外側に分けて配置したことを特徴とする磁気中性線放電
プラズマ処理装置。 - 【請求項１０】真空チャンバの上下壁を少なくとも部分
的に誘電体材料で構成し、誘電体材料から成る真空チャ
ンバの上下壁の部分の外側に電場発生手段を設けたこと
を特徴とする磁気中性線放電プラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32990899A JP3820333B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 放電プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32990899A JP3820333B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 放電プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001148300A true JP2001148300A (ja) | 2001-05-29 |
| JP3820333B2 JP3820333B2 (ja) | 2006-09-13 |
Family
ID=18226616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32990899A Expired - Fee Related JP3820333B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 放電プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3820333B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010189703A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Fujifilm Corp | 成膜方法、成膜装置、圧電体膜、圧電素子、及び液体吐出装置 |
-
1999
- 1999-11-19 JP JP32990899A patent/JP3820333B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010189703A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Fujifilm Corp | 成膜方法、成膜装置、圧電体膜、圧電素子、及び液体吐出装置 |
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|---|---|
| JP3820333B2 (ja) | 2006-09-13 |
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