JP2001503554A - プラズマ発生方法、および誘導結合されたプラズマ発生源を含むプラズマ発生装置 - Google Patents
プラズマ発生方法、および誘導結合されたプラズマ発生源を含むプラズマ発生装置Info
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- H01J37/3266—Magnetic control means
- H01J37/32688—Multi-cusp fields
Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 処理ガスから形成されるプラズマによって少なくとも物品の表面を処理 する装置であって、 処理空間を画成すると共に、前記プラズマによって前記物品を処理するために 前記処理ガスを前記処理空間内へ導入するための少なくとも1つの入口ポートを 有する処理室と、 前記処理室の一端に連結されて前記処理室を密閉し、また前記プラズマの形成 を誘起させるプラズマ発生源であって、前記プラズマ発生源が、 前記処理室の内壁面の一部を形成する第1面を有している誘電プレー トと、 前記処理室の外部に配置された電気エネルギー供給源であって、前記 電気エネルギー供給源は前記誘電プレートを経て前記処理空間にエネル ギーを与え、前記処理ガスと相互作用させて前記プラズマを形成するた めのものであり、前記電気エネルギー供給源は少なくとも2つの螺旋部 分を有する誘導コイルを含み、これらの部分は前記誘導コイルの少なく とも1点のまわりで対称的であること、また前記誘導コイルは前記誘電 プレートの第2面上に配置され、前記物品の前記表面の直ぐ近くに前記 プラズマを形成して前記表面に衝突させ、前記物品表面に沿って実質的 に一様な処理速度を生じるさせるようになす前記電気エネルギー供給源 とを含んでいる処理装置。 2. 請求項1に記載された処理装置であって、電気エネルギー発生源が第1 の無線周波数電源を含んで成る処理装置。 3. 請求項2に記載された処理装置であって、前記第1の無線周波数電源が 2〜13.56MHzの周波数範囲で作動する処理装置。 4. 請求項2に記載された処理装置であって、前記誘導コイルのインピーダ ンスと前記第1の無線周波数電源とを整合させるために前記誘導コイルに接続さ れた回路をさらに含む処理装置。 5. 請求項4に記載された処理装置であって、前記インピーダンス整合回路 がL形回路を含んで成る処理装置。 6. 請求項4に記載された処理装置であって、前記誘導コイルが第1および 第2リードを有しており、また前記インピーダンス整合回路が前記第1の無線周 波数電源に接続された第1端子および前記誘導コイルの前記第1リードに接続さ れた第2端子を有し、これにより電流が前記コイルの前記第1リードから前記コ イルの前記第2リードへ流れるようにされている処理装置。 7. 請求項6に記載された処理装置であって、前記誘導コイルの前記第2リ ードが接地されている処理装置。 8. 請求項4に記載された処理装置であって、前記誘導コイルが第1および 第2リードを有しており、また前記インピーダンス整合回路が前記第1の無線周 波数電源に接続された第1端子、前記誘導コイルの前記第1リードに接続された 第2端子、および前記誘導コイルの前記第2リードに連結された第3端子を有し ている処理装置。 9. 請求項8に記載された処理装置であって、前記誘導コイルがその前記少 なくとも2つの螺旋部分が対称的となる前記点において前記インピーダンス整合 回路を経て接地されており、これにより第1の電流が前記誘導コイルの前記第1 リードから前記インピーダンス整合回路へ向かって流れ、第2の電流が前記誘導 コイルの前記第2リードから前記インピーダンス整合回路へ向かって流れる処理 装置。 10. 請求項8に記載された処理装置であって、前記インピーダンス整合回路 が変成器を含んで成る処理装置。 11. 請求項10に記載された処理装置であって、前記変成器が接地された中 央タップを有している処理装置。 12. 請求項4に記載された処理装置であって、 前記物品を支持するために前記処理室内に配置された支持部と、 前記物品を無線周波数エネルギーでバイアスするための第2無線周波数電源と をさらに含んで成る処理装置。 13. 請求項12に記載された処理装置であって、絶縁キャパシタをさらに含 み、前記第2無線周波数電源が前記絶縁キャパシタを経て前記物品をバイアスす る処理装置。 14. 請求項12に記載された処理装置であって、前記第2無線周波数電源が 周波数13.56MHzで作動する処理装置。 15. 処理ガスから形成されたプラズマで少なくとも物品の表面を処理する装 置であって、 処理空間を画成すると共に、前記プラズマによって前記物品を処理するために 前記処理ガスを前記処理空間内へ導入するための少なくとも1つの入口ポートを 有する処理室と、 前記処理室の一端に連結されて前記処理室を密閉し、また前記プラズマの形成 を誘起させるプラズマ発生源であって、前記プラズマ発生源は、 前記処理室の内壁面の一部を形成する第1面を有している誘電プレー トと、 実質的に平坦な誘導コイルの少なくとも1点のまわりで対称的な2つ の螺旋部分を有して成る前記実質的に平坦な誘導コイルであって、前記 処理室の外部で前記誘電プレートの第2面上に配置され、前記誘電プレ ートを経て前記処理室にエネルギーを伝達して前記物品の表面の直ぐ近 くに前記プラズマを形成して、前記物品表面に沿って実質的に一様な処 理速度を生じさせるようになす前記実質的に平坦な誘導コイルとを含ん でいる処理装置。 16. 請求項15に記載された処理装置であって、前記実質的に平坦な誘導コ イルにエネルギーを与えるための無線周波数電源をさらに含んでいる処理装置。 17. 請求項16に記載された処理装置であって、前記実質的に平坦な誘導コ イルのインピーダンスと前記無線周波数電源とを整合させるために前記実質的に 平坦な誘導コイルに接続された回路をさらに含んでいる処理装置。 18. 請求項17に記載された処理装置であって、前記実質的に平坦な誘導コ イルが第1および第2リードを有しており、また前記インピーダンス整合回路が 前記無線周波数電源に接続された第1端子、および前記実質的に平坦な誘導コイ ルの前記第1リードに接続された第2端子を有し、これにより電流が前記コイル の前記第1リードから前記コイルの前記第2リード流れるようにされている処理 装置。 19. 請求項18に記載された処理装置であって、前記実質的に平坦な誘導コ イルの前記第2リードが接地されている処理装置。 20. 請求項17に記載された処理装置であって、前記実質的に平坦な誘導コ イルが第1および第2リードを有しており、また前記インピーダンス整合回路が 前記第1の無線周波数電源に接続された第1端子、前記実質的に平坦な誘導コイ ルの前記第1リードに接続された第2端子、および前記実質的に平坦な誘導コイ ルの前記第2リードに連結された第3端子を有している処理装置。 21. 請求項20に記載された処理装置であって、前記実質的に平坦な誘導コ イルがその前記少なくとも2つの螺旋部分が対称的となる前記点において前記イ ンピーダンス整合回路を経て接地されており、これにより第1の電流が前記実質 的に平坦な誘導コイルの前記第1リードから前記インピーダンス整合回路へ向か って流れ、第2の電流が前記実質的に平坦な誘導コイルの前記第2リードから前 記インピーダンス整合回路へ向かって流れる処理装置。 22. 請求項17に記載された処理装置であって、前記インピーダンス整合回 路が変成器を含んで成る処理装置。 23. 処理室内部に配置された少なくとも物品の表面を処理するためのプラズ マを前記処理室内部に形成するプラズマ発生源であって、 前記処理室の内壁面の一部を形成する第1面を有する誘電プレートと、 前記処理室の外部に配置された電気エネルギー供給源であって、前記電気エネ ルギー供給源は前記誘電プレートを経て前記処理空間にエネルギーを与え、前記 処理ガスと相互作用させて前記プラズマを形成するためのものであり、前記電気 エネルギー供給源は少なくとも2つの螺旋部分を有する誘導コイルを含み、これ らの部分は前記誘導コイルの少なくとも1点のまわりで対称的であること、また 前記誘導コイルは前記誘電プレートの第2面上に配置され、前記物品の前記表面 の直ぐ近くに高密度プラズマを形成して前記表面に衝突させ、前記物品表面に沿 って実質的に一様な処理速度を生じるさせるようになす前記電気エネルギー供給 源とを含んでいるプラズマ発生源。 24. 請求項23に記載されたプラズマ発生源であって、電気エネルギー源が 第1無線周波数電源を含むプラズマ発生源。 25. 請求項24に記載されたプラズマ発生源であって、前記誘導コイルのイ ンピーダンスと前記第1無線周波数電源とを整合させるために前記誘導コイルに 接続された回路をさらに含むプラズマ発生源。 26. 請求項25に記載されたプラズマ発生源であって、前記誘導コイルが第 1および第2リードを有しており、また前記インピーダンス整合回路が前記無線 周波数電源に接続された第1端子、および前記誘導コイルの前記第1リードに接 続された第2端子を有しているプラズマ発生源。 27. 請求項26に記載されたプラズマ発生源であって、前記誘導コイルの前 記第2リードが接地されているプラズマ発生源。 28. 請求項25に記載されたプラズマ発生源であって、前記誘導コイルが第 1および第2リードを有しており、また前記インピーダンス整合回路が前記第1 無線周波数電源に接続された第1端子、前記誘導コイルの前記第1リードに接続 された第2端子、および前記誘導コイルの前記第2リードに連結された第3端子 を有しているプラズマ発生源。 29. 請求項28に記載されたプラズマ発生源であって、前記誘導コイルがそ の前記少なくとも2つの螺旋部分が対称的となる前記点において前記インピーダ ンス整合回路を経て接地されており、これにより第1の電流が前記誘導コイルの 前記第1リードから前記インピーダンス整合回路へ向かって流れ、第2の電流が 前記誘導コイルの前記第2リードから前記インピーダンス整合回路へ向かって流 れるプラズマ発生源。 30. 請求項25に記載されたプラズマ発生源であって、前記インピーダンス 整合回路が変成器を含んで成るプラズマ発生源。 31. 請求項30に記載されたプラズマ発生源であって、前記変成器が接地さ れた中央タップを有しているプラズマ発生源。 32. 処理室内部に配置された少なくとも物品の表面を処理するためのプラズ マを前記処理室内部に形成するプラズマ発生源であって、 前記処理室の内壁面の一部を形成する第1面を有する誘電プレートと、 その第1部分が第1螺旋部を含み、その第2部分が前記第1螺旋部分と実質的 に同じ第2螺旋部分を含んで成る実質的に平坦な誘導コイルであって、前記実質 的に平坦な誘導コイルが「S字形」パターンを形成しており、また前記実質的に 平坦な誘導コイルが前記処理室外部の前記誘電プレートの第2面上に配置され、 前記誘電プレートを経て前記処理空間へエネルギーを伝達して前記物品表面の直 ぐ近くに前記プラズマを形成して、前記物品表面に沿って実質的に一様な処理速 度を生じさせるようになす前記実質的に平坦な誘導コイルとを含んで成るプラズ マ発生源。 33. 少なくとも物品表面をプラズマで処理する方法であって、 処理ガスを導入する少なくとも1つの入口ポートを有する処理室内部に前記物 品を配置する段階と、 制御された作動圧力の前記処理ガスを前記処理室内部に導入する段階と、 前記処理室の一端にプラズマ発生源を連結して、前記処理室を密封すると共に 、前記プラズマの形成を誘起させる段階とを含み、前記プラズマ発生源は、 前記処理室の内壁面の一部を形成する第1面を有している誘電プレー トと、 実質的に平坦な誘導コイルの少なくとも1点のまわりで対称的な2つ の螺旋部分を有して成る前記実質的に平坦な誘導コイルであって、前記 処理室の外部で前記誘電プレートの第2面上に配置され、前記誘電プレ ートを経て前記処理室にエネルギーを伝達して前記物品の表面の直ぐ近 くに前記プラズマを形成して、前記物品表面に沿って実質的に一様な処 理速度を生じさせるようになす前記実質的に平坦な誘導コイルとを含ん でなる物品の表面をプラズマで処理する方法。 34. 請求項33に記載された方法であって、前記実質的に平坦な誘導コイル にエネルギーを与えるためにエネルギー源を連結する段階をさらに含む方法。 35. 請求項34に記載された方法であって、前記エネルギー源が無線周波数 電源である方法。 36. 請求項35に記載された方法であって、前記無線周波数エネルギー源が 2〜13.56MHzの周波数範囲で作動する方法。 37. 請求項34に記載された方法であって、 前記エネルギー源ににインピーダンス整合回路の第1端子を接続する段階と、 前記インピーダンス整合回路の第2端子を前記実質的に平坦な誘導コイルの第 1リードに連結し、これにより電流が前記コイルの前記第1リードから前記コイ ルの前記第2リードへ流れるようにさせる段階とをさらに含む方法。 38. 請求項37に記載された方法であって、前記実質的に平坦な誘導コイル の第2リードを接地させる段階をさらに含む方法。 39. 請求項34に記載された方法であって、 前記エネルギー源にインピーダンス整合回路の第1端子を接続する段階と、 前記インピーダンス整合回路の第2端子を前記実質的に平坦な誘導コイルの第 1リードに連結する段階と、 前記インピーダンス整合回路の第3端子を前記実質的に平坦な誘導コイルの第 2リードに連結する段階とをさらに含む方法。 40. 請求項39に記載された方法であって、前記実質的に平坦な誘導コイル をその前記少なくとも2つの螺旋部分が対称的となる前記点において前記インピ ーダンス整合回路を経て接地させ、これにより第1の電流が前記実質的に平坦な 誘導コイルの前記第1リードから前記インピーダンス整合回路へ向かって流れ、 第2の電流が前記実質的に平坦な誘導コイルの前記第2リードから前記インピー ダンス整合回路へ向かって流れるようにさせる段階をさらに含む方法。 41. 処理ガスから形成されるプラズマによって少なくとも物品の表面を処理 する装置であって、 処理空間を画成すると共に、前記プラズマによって前記物品を処理するために 前記処理ガスを前記処理空間内へ導入するための少なくとも1つの入口ポートを 有する処理室と、 前記処理室の一端に連結されて前記処理室を密閉し、また前記プラズマの形成 を誘起させるプラズマ発生源であって、前記プラズマ発生源が、 前記処理室の内壁面の一部を形成する第1面を有している誘電プレー トと、 その第1部分が第1螺旋部を含み、その第2部分が第2螺旋部分を含 んで成る実質的に平坦な誘導コイルであって、前記第1および第2螺旋 部分は実質的に同じで連続した「S字形」を形成しており、また前記実 質的に平坦な誘導コイルが前記処理室外部の前記誘電プレートの第2面 上に配置され、前記誘電プレートを経て前記処理空間へエネルギーを伝 達して前記物品表面の直ぐ近くに前記プラズマを形成して、前記物品表 面に沿って実質的に一様な処理速度を生じさせるようになす前記実質的 に平坦な誘導コイルとを含んで成る処理装置。
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