JP2001338797A - 磁気中性線放電プラズマ発生装置 - Google Patents
磁気中性線放電プラズマ発生装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】外部磁場による干渉や擾乱等のない、イオン注
入装置、プラズマエッチング装置、プラズマＣＶＤ装置
等用の磁気中性線放電プラズマ発生装置を提供する。 【解決手段】真空チャンバの側壁の外側に、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ループ状
磁気中性線を形成する磁場発生手段を設け、磁場発生手
段により形成されたループ状磁気中性線に沿って交番電
場を加えてループ状磁気中性線に放電プラズマを発生さ
せる電場発生手段を設け、磁場発生手段の外側に高透磁
率材料から成るヨーク部材を設けたことを特徴としてい
る。
入装置、プラズマエッチング装置、プラズマＣＶＤ装置
等用の磁気中性線放電プラズマ発生装置を提供する。 【解決手段】真空チャンバの側壁の外側に、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ループ状
磁気中性線を形成する磁場発生手段を設け、磁場発生手
段により形成されたループ状磁気中性線に沿って交番電
場を加えてループ状磁気中性線に放電プラズマを発生さ
せる電場発生手段を設け、磁場発生手段の外側に高透磁
率材料から成るヨーク部材を設けたことを特徴としてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体や電子部品
等の製造過程に用いられるイオン注入装置、プラズマエ
ッチング装置、プラズマＣＶＤ装置等のプラズマ発生装
置に関するものである。
等の製造過程に用いられるイオン注入装置、プラズマエ
ッチング装置、プラズマＣＶＤ装置等のプラズマ発生装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プラズマ発生装置は、プラズマエッチン
グ、プラズマＣＶＤ、イオン注人装置用イオン源等にお
いて広く応用されているが、ここでは最も多く用いられ
ているエッチング装置への応用の観点から説明する。従
来技術において最も多く用いられてきたエッチング装置
は平行平板型のものである。酸化膜エッチングには上下
の電極に周波数の異なった高周波電力を印加する３電極
結合方式の装置も用いられている。
グ、プラズマＣＶＤ、イオン注人装置用イオン源等にお
いて広く応用されているが、ここでは最も多く用いられ
ているエッチング装置への応用の観点から説明する。従
来技術において最も多く用いられてきたエッチング装置
は平行平板型のものである。酸化膜エッチングには上下
の電極に周波数の異なった高周波電力を印加する３電極
結合方式の装置も用いられている。
【０００３】代表例として、平行平板型エッチングにつ
いて説明する。エッチングガスは上部フランジ付近から
導入され、基板電極に高周波電力が印加されてプラズマ
が形成され、導入ガスが分解される。この時、プラズマ
及び導入ガスの分布は基板上で均一であることが要求さ
れるので、一般には、上部フランジに多数の穴のあいた
シャワープレートが設けられ、それを通してガスが真空
チャンバ内に導入される。ガスの流れが均一で、プラズ
マ密度及び電位が均一であれば、プラズマ中で発生した
エッチャント (ラジカル及びイオン) の密度分布は均一
となり、基板は均一にエッチングされる。ところで、平
行平板型エッチング装置におけるプラズマ密度及び電位
の均一性はチャンバ構造と圧力に大きく影響を受ける。
チャンバ構造が決まってしまうと均一性の得られる圧力
条件がほぼ一義的に決まり、条件の選択範囲が極めて狭
い。
いて説明する。エッチングガスは上部フランジ付近から
導入され、基板電極に高周波電力が印加されてプラズマ
が形成され、導入ガスが分解される。この時、プラズマ
及び導入ガスの分布は基板上で均一であることが要求さ
れるので、一般には、上部フランジに多数の穴のあいた
シャワープレートが設けられ、それを通してガスが真空
チャンバ内に導入される。ガスの流れが均一で、プラズ
マ密度及び電位が均一であれば、プラズマ中で発生した
エッチャント (ラジカル及びイオン) の密度分布は均一
となり、基板は均一にエッチングされる。ところで、平
行平板型エッチング装置におけるプラズマ密度及び電位
の均一性はチャンバ構造と圧力に大きく影響を受ける。
チャンバ構造が決まってしまうと均一性の得られる圧力
条件がほぼ一義的に決まり、条件の選択範囲が極めて狭
い。
【０００４】添付図面の図３には磁気中性線放電を用い
たエッチング装置を示し、図３においてＡは真空チャン
バで、誘電体円筒状側壁Ｂを備え、その外側には磁場発
生手段を構成している三つのコイルＣが実質的に同じ円
周上に軸線に沿って設けられている。図示したように上
下の二つのコイルには同じ向きの同一定電流を流し、中
間のコイルには逆向きの電流を流すようにされている。
それにより、中間のコイルのレベル付近に円筒状側壁Ｂ
の内側に連続した磁場ゼロの位置ができ、円輪状の磁気
中性線が形成される。
たエッチング装置を示し、図３においてＡは真空チャン
バで、誘電体円筒状側壁Ｂを備え、その外側には磁場発
生手段を構成している三つのコイルＣが実質的に同じ円
周上に軸線に沿って設けられている。図示したように上
下の二つのコイルには同じ向きの同一定電流を流し、中
間のコイルには逆向きの電流を流すようにされている。
それにより、中間のコイルのレベル付近に円筒状側壁Ｂ
の内側に連続した磁場ゼロの位置ができ、円輪状の磁気
中性線が形成される。
【０００５】中間のコイルＣと円筒状側壁Ｂとの間には
電場発生手段を成す高周波電場発生用アンテナＤが設け
られ、このアンテナＤは高周波電源Ｅに接続される。ま
た真空チャンバＡ内には絶縁体Ｆを介して基板電極Ｇが
設けられ、この基板電極Ｇは高周波電源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が装着され
る。また、真空チャンバＡの円筒状側壁Ｂの上端には導
電性材料から成る対向電極Ｊが基板電極Ｇに相対して設
けられる。真空チャンバＡは排気口Ａ1から真空排気系
Ｋにより真空排気される。
電場発生手段を成す高周波電場発生用アンテナＤが設け
られ、このアンテナＤは高周波電源Ｅに接続される。ま
た真空チャンバＡ内には絶縁体Ｆを介して基板電極Ｇが
設けられ、この基板電極Ｇは高周波電源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が装着され
る。また、真空チャンバＡの円筒状側壁Ｂの上端には導
電性材料から成る対向電極Ｊが基板電極Ｇに相対して設
けられる。真空チャンバＡは排気口Ａ1から真空排気系
Ｋにより真空排気される。
【０００６】このように構成したエッチング装置におい
ては、真空室Ａの誘電体円筒側壁Ｂの外側に設けられた
三つのコイルＣによって真空室Ａの内部に磁気中性線が
形成され、この磁気中性線に沿って、中間のコイルＣの
内部に配置されたアンテナＤに高周波電場を印加するこ
とによりリング状のプラズマが形成される（特開平７−
２６３１９２号公報）。
ては、真空室Ａの誘電体円筒側壁Ｂの外側に設けられた
三つのコイルＣによって真空室Ａの内部に磁気中性線が
形成され、この磁気中性線に沿って、中間のコイルＣの
内部に配置されたアンテナＤに高周波電場を印加するこ
とによりリング状のプラズマが形成される（特開平７−
２６３１９２号公報）。
【０００７】図３に示す磁気中性線放電(NLD)エッチン
グ装置では磁気中性線の位置が自由に変えられる上に低
ガス圧領域でプラズマ密度及び電位を制御することがで
きるので、エッチング均一性の良い条件を容易に設定す
ることができる。図３で示される磁気中性線放電エッチ
ング装置の磁場計算例を図４に示す。
グ装置では磁気中性線の位置が自由に変えられる上に低
ガス圧領域でプラズマ密度及び電位を制御することがで
きるので、エッチング均一性の良い条件を容易に設定す
ることができる。図３で示される磁気中性線放電エッチ
ング装置の磁場計算例を図４に示す。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】デバイスが高密度化し
てきて加工幅が微細になり、従来用いられてきた平行平
板型エッチング装置及び３電極型エッチング装置では、
動作圧力が高いことや装置構造によって均一性の得られ
る条件が非常に狭いため、大口径で微細な加工の要求さ
れるエッチング工程に用いるのは大変難しくなってきて
いる。大口径で微細な加工の要求に応じるために、低圧
で高密度のプラズマが得られ、均一性の制御も可能な図
３に示すような磁気中性線放電エッチング装置が提案さ
れてきた。
てきて加工幅が微細になり、従来用いられてきた平行平
板型エッチング装置及び３電極型エッチング装置では、
動作圧力が高いことや装置構造によって均一性の得られ
る条件が非常に狭いため、大口径で微細な加工の要求さ
れるエッチング工程に用いるのは大変難しくなってきて
いる。大口径で微細な加工の要求に応じるために、低圧
で高密度のプラズマが得られ、均一性の制御も可能な図
３に示すような磁気中性線放電エッチング装置が提案さ
れてきた。
【０００９】エッチングでは反応性の高いラジカル及び
イオンを基板に照射して基板物質との反応により基板物
質をガス化して蝕刻するが、単に削ればよいわけではな
く、形状制御も必要である。このためにはエッチャント
の他に加工孔壁面に付着してイオンの当たらない側壁を
保護する働きをする物質もプラズマ中で生成されなけれ
ばならない。
イオンを基板に照射して基板物質との反応により基板物
質をガス化して蝕刻するが、単に削ればよいわけではな
く、形状制御も必要である。このためにはエッチャント
の他に加工孔壁面に付着してイオンの当たらない側壁を
保護する働きをする物質もプラズマ中で生成されなけれ
ばならない。
【００１０】０．３μｍ幅以下の微細加工では、このエ
ッチャントと保護物質との相対濃度が重要になる。保護
物質がエッチャントに対して多くなり過ぎると０．３μ
ｍ幅以下の微細孔は、保護物質により埋まつてしまい、
いわゆるエッチストップが起こって、削れないことにな
る。逆に、保護物質が少なすぎると、エッチャントによ
って側壁が削られて、Bowingが発生し、望ましい形状が
得られない
ッチャントと保護物質との相対濃度が重要になる。保護
物質がエッチャントに対して多くなり過ぎると０．３μ
ｍ幅以下の微細孔は、保護物質により埋まつてしまい、
いわゆるエッチストップが起こって、削れないことにな
る。逆に、保護物質が少なすぎると、エッチャントによ
って側壁が削られて、Bowingが発生し、望ましい形状が
得られない
【００１１】図３に示されている磁気中性線放電方式で
は低圧で高密度のプラズマが発生するため、非常に優れ
たエッチング特性を示す。しかし、三つの磁場発生用コ
イルを使用するため外部磁場による干渉や擾乱等があ
り、望ましい磁気中性線が形成されないと言う問題があ
った。
は低圧で高密度のプラズマが発生するため、非常に優れ
たエッチング特性を示す。しかし、三つの磁場発生用コ
イルを使用するため外部磁場による干渉や擾乱等があ
り、望ましい磁気中性線が形成されないと言う問題があ
った。
【００１２】そこで、本発明は、このように従来技術に
伴う問題点を解決して外部磁場による干渉や擾乱等のな
い磁気中性線放電プラズマ発生装置を提供することを目
的としている。
伴う問題点を解決して外部磁場による干渉や擾乱等のな
い磁気中性線放電プラズマ発生装置を提供することを目
的としている。
【００１３】
【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、真空チャンバの側壁の外側に、
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
るループ状磁気中性線を形成する磁場発生手段を設け、
磁場発生手段により形成されたループ状磁気中性線に沿
って交番電場を加えてループ状磁気中性線に放電プラズ
マを発生させる電場発生手段を設けた磁気中性線放電プ
ラズマ発生装置において、磁場発生手段の外側に高透磁
率材料から成るヨーク部材を設けたことを特徴としてい
る。
めに、本発明によれば、真空チャンバの側壁の外側に、
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
るループ状磁気中性線を形成する磁場発生手段を設け、
磁場発生手段により形成されたループ状磁気中性線に沿
って交番電場を加えてループ状磁気中性線に放電プラズ
マを発生させる電場発生手段を設けた磁気中性線放電プ
ラズマ発生装置において、磁場発生手段の外側に高透磁
率材料から成るヨーク部材を設けたことを特徴としてい
る。
【００１４】好ましくは、外側に磁場発生手段の設けら
れた真空チャンバの側壁は、誘電体材料で円筒状に形成
され、磁場発生手段は同軸に配列した三つの磁場発生コ
イルから成り、隣接コイルに互いに逆向きの電流を流す
ように構成され得る。
れた真空チャンバの側壁は、誘電体材料で円筒状に形成
され、磁場発生手段は同軸に配列した三つの磁場発生コ
イルから成り、隣接コイルに互いに逆向きの電流を流す
ように構成され得る。
【００１５】電場発生手段は好ましくは三つの磁場発生
コイルの中間のコイルと真空チャンバの誘電体円筒状側
壁との間に配置され、プラズマ発生用高周波電源に接続
される放電用アンテナから成り得る。
コイルの中間のコイルと真空チャンバの誘電体円筒状側
壁との間に配置され、プラズマ発生用高周波電源に接続
される放電用アンテナから成り得る。
【００１６】ヨーク部材は、三つの磁場発生コイルの外
側と上下を囲むように形成され得る。
側と上下を囲むように形成され得る。
【００１７】本発明の一つの実施の形態によれば、真空
チャンバの側壁の外側に、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ループ状磁気中性線を形成
する磁場発生手段を設け、磁場発生手段により形成され
たループ状磁気中性線に沿って交番電場を加えてループ
状磁気中性線に放電プラズマを発生させる電場発生手段
を設け、磁場発生手段により形成されたループ状磁気中
性線の作る面と平行して離れた真空チャンバ内位置に基
板電極を設け、磁場発生手段の外側に高透磁率材料から
成るヨーク部材を設けて成るエッチング装置用磁気中性
線放電プラズマ発生装置が提供される。
チャンバの側壁の外側に、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ループ状磁気中性線を形成
する磁場発生手段を設け、磁場発生手段により形成され
たループ状磁気中性線に沿って交番電場を加えてループ
状磁気中性線に放電プラズマを発生させる電場発生手段
を設け、磁場発生手段により形成されたループ状磁気中
性線の作る面と平行して離れた真空チャンバ内位置に基
板電極を設け、磁場発生手段の外側に高透磁率材料から
成るヨーク部材を設けて成るエッチング装置用磁気中性
線放電プラズマ発生装置が提供される。
【００１８】本発明による磁気中性線放電プラズマ発生
装置においては、磁場発生手段の外側に高透磁率材料か
ら成るヨーク部材を設けたことにより、ヨーク部材によ
つて外部への磁場の影響を著しく低減できるだけでな
く、外部からの磁場の擾乱も大幅に減衰できるプラズマ
源を構成することが可能となり、安定で効率の良いプラ
ズマ源を構成する ことができる。
装置においては、磁場発生手段の外側に高透磁率材料か
ら成るヨーク部材を設けたことにより、ヨーク部材によ
つて外部への磁場の影響を著しく低減できるだけでな
く、外部からの磁場の擾乱も大幅に減衰できるプラズマ
源を構成することが可能となり、安定で効率の良いプラ
ズマ源を構成する ことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下添付図面の図１及び図２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
本発明をエッチング装置に応用した一実施の形態例を示
す。図１において１は真空チャンバで、石英のような誘
電体から成る円筒状側壁２を備えている。円筒状側壁２
の外側には、磁場発生手段を構成している三つのコイル
３、４、５が実質的に同じ円周上に軸線に沿って設けら
れている。図示したように上下の二つの電磁コイル３、
５には同じ向きの同一定電流を流し、中間のコイル４に
は逆向きの電流を流すようにされている。それにより、
中間のコイル４のレベル付近に円筒状側壁２の内側に連
続した磁場ゼロの位置ができ、環状磁気中性線が形成さ
れる。この環状磁気中性線の大きさは、上下の二つのコ
イル３、５に流す電流と中間のコイル４に流す電流との
比を変えることにより適宜設定することができ、また環
状磁気中性線の上下方向の位置はコイル３とコイル５と
に流す電流の比によって決まる。例えば上方のコイル３
に流す電流を下方のコイル５に流す電流より大きくする
と、磁気中性線のできる位置はコイル５側へ下がり、逆
にすると、磁気中性線のできる位置はコイル３側へ上が
る。また中間のコイル４に流す電流を増していくと、磁
気中性線の円輪の径は小さくなると同時に磁場ゼロの位
置での磁場の勾配も緩やかになってゆく。
照して本発明の実施の形態について説明する。図１には
本発明をエッチング装置に応用した一実施の形態例を示
す。図１において１は真空チャンバで、石英のような誘
電体から成る円筒状側壁２を備えている。円筒状側壁２
の外側には、磁場発生手段を構成している三つのコイル
３、４、５が実質的に同じ円周上に軸線に沿って設けら
れている。図示したように上下の二つの電磁コイル３、
５には同じ向きの同一定電流を流し、中間のコイル４に
は逆向きの電流を流すようにされている。それにより、
中間のコイル４のレベル付近に円筒状側壁２の内側に連
続した磁場ゼロの位置ができ、環状磁気中性線が形成さ
れる。この環状磁気中性線の大きさは、上下の二つのコ
イル３、５に流す電流と中間のコイル４に流す電流との
比を変えることにより適宜設定することができ、また環
状磁気中性線の上下方向の位置はコイル３とコイル５と
に流す電流の比によって決まる。例えば上方のコイル３
に流す電流を下方のコイル５に流す電流より大きくする
と、磁気中性線のできる位置はコイル５側へ下がり、逆
にすると、磁気中性線のできる位置はコイル３側へ上が
る。また中間のコイル４に流す電流を増していくと、磁
気中性線の円輪の径は小さくなると同時に磁場ゼロの位
置での磁場の勾配も緩やかになってゆく。
【００２０】中間のコイル４と円筒状側壁２との間には
電場発生手段を成す高周波電場発生用アンテナ６が設け
られ、13.56MHzの高周波電源７に接続される。またヨー
ク部材は、三つの磁場発生コイルの外側と上下を囲むよ
うに高透磁率材料から成るいヨーク部材８が設けられて
いる。ヨーク部材８の材料としては例えばＦｅ、Ｎｉ、
Ｃｏなどが用いられ得る。
電場発生手段を成す高周波電場発生用アンテナ６が設け
られ、13.56MHzの高周波電源７に接続される。またヨー
ク部材は、三つの磁場発生コイルの外側と上下を囲むよ
うに高透磁率材料から成るいヨーク部材８が設けられて
いる。ヨーク部材８の材料としては例えばＦｅ、Ｎｉ、
Ｃｏなどが用いられ得る。
【００２１】真空チャンバ１内には絶縁体９を介して基
板電極１０が設けられ、この基板電極１０は高周波電源
1１に接続されている。基板電極１０上には絶縁体から
成る静電チャック1２により処理すべき基板1３が装着さ
れる。真空チャンバ１の円筒状側壁２の上端に取付けら
れた天板１４には導電性材料から成る対向電極1５が基
板電極１０に相対して設けられ、この対向電極1５は図
示していないプロセスガスの通路及びシャワ板を備え、
接地電位に保たれるか、或いはフローティング電位に保
たれ得る。そして対向電極１５の内面、特にプラズマに
晒される部分はエッチングに悪影響を与えないSiＯ2 、
Si、Ｃ、SiＣ等の物質で構成されるかあるいは覆われて
いる。これにより酸化膜をエッチングする場合にその選
択比を向上させることができるようになる。対向電極１
５側から導入されたガスは真空チャンバ１の排気口１ａ
を介してターボ分子ポンプを備えた真空排気系１６によ
り真空排気される。
板電極１０が設けられ、この基板電極１０は高周波電源
1１に接続されている。基板電極１０上には絶縁体から
成る静電チャック1２により処理すべき基板1３が装着さ
れる。真空チャンバ１の円筒状側壁２の上端に取付けら
れた天板１４には導電性材料から成る対向電極1５が基
板電極１０に相対して設けられ、この対向電極1５は図
示していないプロセスガスの通路及びシャワ板を備え、
接地電位に保たれるか、或いはフローティング電位に保
たれ得る。そして対向電極１５の内面、特にプラズマに
晒される部分はエッチングに悪影響を与えないSiＯ2 、
Si、Ｃ、SiＣ等の物質で構成されるかあるいは覆われて
いる。これにより酸化膜をエッチングする場合にその選
択比を向上させることができるようになる。対向電極１
５側から導入されたガスは真空チャンバ１の排気口１ａ
を介してターボ分子ポンプを備えた真空排気系１６によ
り真空排気される。
【００２２】このように構成した図示装置における磁場
計算例を図２に示す。図２において(a) は等磁束密度線
図、(b) は磁力線図である。図２を図４のものと比較す
ると、ヨーク部材を設けたことにより外部への磁場の影
響は著しく低減でき、しかも外部からの磁場の擾乱も大
幅に減衰できることがわかる。
計算例を図２に示す。図２において(a) は等磁束密度線
図、(b) は磁力線図である。図２を図４のものと比較す
ると、ヨーク部材を設けたことにより外部への磁場の影
響は著しく低減でき、しかも外部からの磁場の擾乱も大
幅に減衰できることがわかる。
【００２３】図１に示す本発明を応用しているエッチン
グ装置を用い、図３と同じ磁場配位を形成して、プラズ
マ発生用高周波電源７の電力を１．５ＫＷ (１３．５６
ＭＨｚ) 、基板バイアス高周波電源１１の電力を５００
Ｗ（８００ｋＨｚ）、真空チャンバ1内の圧力を５ｍＴ
ｏｒｒ、補助ガスとしてアルゴンを８５ｓccm 、エッチ
ング主ガスとしてＣ4 Ｆ8 を15ｓccm、としたとき、シ
リコン酸化膜のエッチング速度は５５０ｎｍ／ｍｉｎで
あった。図３で示される従来方式の３つの磁場コイルを
用いた磁気中性線放電エッチング装置を用いたときの同
条件で得られたシリコン酸化膜エッチング速度５５０ｎ
ｍ／ｍｉｎと同じエッチ速度が得られており、エッチン
グ性能に変わりはなかつた。従って、ヨーク付き磁場コ
イルで磁気中性線を形成しても、同じ磁気中性線放電プ
ラズマが形成でき効率の良いエッチング達成される。ま
た、磁場コイルの電流を可変することにより磁気中性線
の径を変えたところ、同様に±３％の均一エッチングが
可能であることがわかった。
グ装置を用い、図３と同じ磁場配位を形成して、プラズ
マ発生用高周波電源７の電力を１．５ＫＷ (１３．５６
ＭＨｚ) 、基板バイアス高周波電源１１の電力を５００
Ｗ（８００ｋＨｚ）、真空チャンバ1内の圧力を５ｍＴ
ｏｒｒ、補助ガスとしてアルゴンを８５ｓccm 、エッチ
ング主ガスとしてＣ4 Ｆ8 を15ｓccm、としたとき、シ
リコン酸化膜のエッチング速度は５５０ｎｍ／ｍｉｎで
あった。図３で示される従来方式の３つの磁場コイルを
用いた磁気中性線放電エッチング装置を用いたときの同
条件で得られたシリコン酸化膜エッチング速度５５０ｎ
ｍ／ｍｉｎと同じエッチ速度が得られており、エッチン
グ性能に変わりはなかつた。従って、ヨーク付き磁場コ
イルで磁気中性線を形成しても、同じ磁気中性線放電プ
ラズマが形成でき効率の良いエッチング達成される。ま
た、磁場コイルの電流を可変することにより磁気中性線
の径を変えたところ、同様に±３％の均一エッチングが
可能であることがわかった。
【００２４】図示実施の形態では、エッチング装置に適
用した例について説明してきたが、同様な効果はプラズ
マＣＶＤ装置のプラズマ源として、また、イオン注入装
置のプラズマ源として用いたときも当然均一プラズマを
形成でき、従って、本発明はエッチング装置以外のプラ
ズマＣＶＤ装置やイオン注入装置用の磁気中性線放電プ
ラズマ発生装置としても実施できる。また、図示実施の
形態ではコイルの設けられる真空チャンバの側壁は円筒
状に形成されているが、この形状についても処理すべき
基板の形状等に応じて他の任意の断面形状にすることが
できる。
用した例について説明してきたが、同様な効果はプラズ
マＣＶＤ装置のプラズマ源として、また、イオン注入装
置のプラズマ源として用いたときも当然均一プラズマを
形成でき、従って、本発明はエッチング装置以外のプラ
ズマＣＶＤ装置やイオン注入装置用の磁気中性線放電プ
ラズマ発生装置としても実施できる。また、図示実施の
形態ではコイルの設けられる真空チャンバの側壁は円筒
状に形成されているが、この形状についても処理すべき
基板の形状等に応じて他の任意の断面形状にすることが
できる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、磁場発生手段の外側に高透磁率材料から成るヨーク
部材を設けたことにより、外部磁場との干渉を防止で
き、安定で効率的なプラズマの均一性制御ができるプラ
ズマ源を構成することが可能となる。従って、半導体や
電子部品加工に用いられている反応性イオンエッチング
装置やプラズマＣＶＤ装置、イオン注入装置のプラズマ
源に用いることができ、それら装置の生産効率の大幅な
向上に貢献をするものと期待される。
ば、磁場発生手段の外側に高透磁率材料から成るヨーク
部材を設けたことにより、外部磁場との干渉を防止で
き、安定で効率的なプラズマの均一性制御ができるプラ
ズマ源を構成することが可能となる。従って、半導体や
電子部品加工に用いられている反応性イオンエッチング
装置やプラズマＣＶＤ装置、イオン注入装置のプラズマ
源に用いることができ、それら装置の生産効率の大幅な
向上に貢献をするものと期待される。
【図１】 本発明をエッチング装置に応用した一実施の
形態の概略断面図。
形態の概略断面図。
【図２】 図１に示すエッチング装置における磁場計算
例を示す概略線図。
例を示す概略線図。
【図３】 従来の磁気中性線放電エッチング装置を示す
概略断面図。
概略断面図。
【図４】 図３に示すエッチング装置における磁場計算
例を示す概略線図。
例を示す概略線図。
１：真空チャンバ ２：円筒状側壁 ３、４、５：磁場発生手段を成すコイル ６：電場発生手段を成す高周波電場発生用アンテナ 7：プラズマ発生用高周波電源 ８：ヨーク部材 ９：絶縁体 １0：基板電極 1１：高周波電源 1２：静電チャック 1３：処理すべき基板 14：天板 15：対向電極 16：真空排気系
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０１Ｊ 37/08 Ｈ０１Ｊ 37/08 ５Ｆ０４５ Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205 21/3065 Ｃ２３Ｃ 16/505 // Ｃ２３Ｃ 16/505 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ Ｆターム(参考） 4K029 CA10 DE04 EA06 4K030 FA03 KA30 KA34 4K057 DA16 DA20 DD01 DG20 DM01 DM21 DN01 5C030 DD01 DE10 5F004 AA01 AA02 BA08 BB11 BB13 BB22 BB29 DA00 DA23 DB03 5F045 AA08 BB02 EB02 EC05 EH14 EH16 EH20
Claims (5)
- 【請求項１】真空チャンバの側壁の外側に、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ループ状
磁気中性線を形成する磁場発生手段を設け、磁場発生手
段により形成されたループ状磁気中性線に沿って交番電
場を加えてループ状磁気中性線に放電プラズマを発生さ
せる電場発生手段を設けた磁気中性線放電プラズマ発生
装置において、磁場発生手段の外側に高透磁率材料から
成るヨーク部材を設けたことを特徴とする磁気中性線放
電プラズマ発生装置。 - 【請求項２】外側に磁場発生手段の設けられた真空チャ
ンバの側壁が誘電体材料で円筒状に形成され、磁場発生
手段が同軸に配列した三つの磁場発生コイルから成り、
隣接コイルに互いに逆向きの電流を流すように構成した
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
ズマ発生装置。 - 【請求項３】電場発生手段が三つの磁場発生コイルの中
間のコイルと真空チャンバの誘電体円筒状側壁との間に
配置され、プラズマ発生用高周波電源に接続される放電
用アンテナから成ることを特徴とする請求項２に記載の
磁気中性線放電プラズマ発生装置。 - 【請求項４】ヨーク部材が三つの磁場発生コイルの外側
と上下を囲むように形成されていることを特徴とする請
求項２に記載の磁気中性線放電プラズマ発生装置。 - 【請求項５】真空チャンバの側壁の外側に、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ループ状
磁気中性線を形成する磁場発生手段を設け、磁場発生手
段により形成されたループ状磁気中性線に沿って交番電
場を加えてループ状磁気中性線に放電プラズマを発生さ
せる電場発生手段を設け、磁場発生手段により形成され
たループ状磁気中性線の作る面と平行して離れた真空チ
ャンバ内位置に基板電極を設け、磁場発生手段の外側に
高透磁率材料から成るヨーク部材を設けたことを特徴と
するエッチング装置用磁気中性線放電プラズマ発生装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000160377A JP2001338797A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | 磁気中性線放電プラズマ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000160377A JP2001338797A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | 磁気中性線放電プラズマ発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001338797A true JP2001338797A (ja) | 2001-12-07 |
Family
ID=18664574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000160377A Pending JP2001338797A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | 磁気中性線放電プラズマ発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001338797A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012164766A (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-30 | Ulvac Japan Ltd | エッチング装置 |
| DE10326135B4 (de) * | 2002-06-12 | 2014-12-24 | Ulvac, Inc. | Entladungsplasma-Bearbeitungsanlage |
-
2000
- 2000-05-30 JP JP2000160377A patent/JP2001338797A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10326135B4 (de) * | 2002-06-12 | 2014-12-24 | Ulvac, Inc. | Entladungsplasma-Bearbeitungsanlage |
| JP2012164766A (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-30 | Ulvac Japan Ltd | エッチング装置 |
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070418 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080730 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081210 |