JP2003051494A - Surface processor - Google Patents

Surface processor

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JP2003051494A
JP2003051494A JP2001238280A JP2001238280A JP2003051494A JP 2003051494 A JP2003051494 A JP 2003051494A JP 2001238280 A JP2001238280 A JP 2001238280A JP 2001238280 A JP2001238280 A JP 2001238280A JP 2003051494 A JP2003051494 A JP 2003051494A
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magnet
magnetic field
magnets
surface treatment
magnet plate
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明宏 江上
Masayoshi Ikeda
真義 池田
Yasumi Sago
康実 佐護
Kojin Nakagawa
行人 中川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface processor which can perform uniform surface processing by maintaining the periodicity of a point cusp magnetic field in an internal space, even at a circumferential edge part as much as possible, making the asymmetricity of a magnetic field distribution in an area of the peripheral edge part small, where the periodicity is disordered, and maintaining the symmetry of the point cusp magnetic field, without greatly altering device constitution. SOLUTION: The surface processor has a reaction vessel 12, in which a substrate 14 having its top surface processed with plasma generated in it is placed and is equipped with a magnet plate 22, which generates the point cusp magnetic field distributed in the space in the reaction container, where the plasma is generated. The magnet plate is equipped with a plurality of magnets 21 arranged on a circular plane 33 facing the processed surface of the substrate in parallel; and one-end magnetic pole surfaces 21a of the plurality of magnets are arranged at the respective points of grating points, forming a hexagon on the circular plane in a honeycomb structure such that the magnetic pole end surfaces of two adjacent magnets have opposite polarities.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は表面処理装置に関
し、特に、半導体産業での集積回路の作製で基板への絶
縁膜、配線金属、ゲート電極材等の成膜または基板表面
での微細加工処理に有用なイオン、電子、中性ラジカル
等を供給するプラズマ源を有し、反応容器内でプラズマ
源によりプラズマを作りこのプラズマの分布をポイント
カスプ磁場で制御し当該プラズマを利用して基板表面を
処理する表面処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface treatment apparatus, and in particular, in the production of integrated circuits in the semiconductor industry, film formation of insulating films, wiring metals, gate electrode materials, etc. on substrates or fine processing on substrate surfaces. It has a plasma source that supplies useful ions, electrons, neutral radicals, etc. to the plasma, and creates plasma by the plasma source in the reaction vessel and controls the distribution of this plasma with a point cusp magnetic field to utilize the plasma to move the substrate surface. The present invention relates to a surface treatment device for treating.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の表面処理装置の代表的構成を図1
2を参照して説明する。図12は表面処理装置を概略的
に示している。この表面処理装置は、金属板材で作られ
た反応容器(真空槽または処理チャンバ)であって、付
設された真空ポンプ11によって内部が所要の減圧状態
に真空排気された反応容器12を備える。この反応容器
12の内部には、例えば平行平板型電極構造の形式で上
側に位置する電極(カソード電極)13と基板(または
ウェハ)14を搭載する下側に位置する電極(基板電
極)15を備えている。基板電極15の上に搭載される
基板14は、基板搬入口部16から搬送装置(図示せ
ず)によって搬入される。基板電極15上で所定の処理
を行った後、基板搬出口部17から搬出される。反応容
器12内で基板14を処理するときには、反応容器12
の内部空間を所要の減圧状態にし、プロセスガスを導入
し、さらに給電条件を満たして基板の前面空間にプラズ
マを生成し、このプラズマで基板表面を処理する。プロ
セスガスの導入機構の図示は省略されている。
2. Description of the Related Art A typical structure of a conventional surface treatment apparatus is shown in FIG.
2 will be described. FIG. 12 schematically shows the surface treatment apparatus. This surface treatment apparatus is provided with a reaction vessel (a vacuum tank or a processing chamber) made of a metal plate material, the inside of which is evacuated to a required reduced pressure state by an attached vacuum pump 11. Inside the reaction container 12, for example, an electrode (cathode electrode) 13 located on the upper side and an electrode (substrate electrode) 15 located on the lower side on which a substrate (or wafer) 14 is mounted in the form of a parallel plate type electrode structure. I have it. The substrate 14 mounted on the substrate electrode 15 is carried in from the substrate carry-in port 16 by a carrier device (not shown). After performing a predetermined process on the substrate electrode 15, the substrate electrode 15 is unloaded from the substrate unloading section 17. When the substrate 14 is processed in the reaction container 12, the reaction container 12
The internal space of the substrate is brought to a required reduced pressure state, the process gas is introduced, and the power supply condition is further satisfied to generate plasma in the front space of the substrate, and the substrate surface is treated with this plasma. Illustration of the process gas introduction mechanism is omitted.

【0003】表面処理装置の反応容器12の構成とし
て、さらに、反応容器12は接地電位18に保持され
る。取付け構成の上でカソード電極13と基板電極15
は反応容器12から電気的に絶縁されている。図示例で
は絶縁のための詳細な構造は省略されている。さらに、
カソード電極13と基板電極15のそれぞれには独立に
高周波電源19,20が接続されており、それぞれに独
立に高周波電力が給電される。高周波電力の周波数およ
び電力量は目的に応じて任意に定められる。
Further, the reaction container 12 of the surface treatment apparatus has a structure in which the reaction container 12 is held at a ground potential 18. Cathode electrode 13 and substrate electrode 15
Are electrically isolated from the reaction vessel 12. In the illustrated example, a detailed structure for insulation is omitted. further,
High frequency power supplies 19 and 20 are independently connected to the cathode electrode 13 and the substrate electrode 15, respectively, and high frequency power is independently supplied to each. The frequency and the amount of high frequency power are arbitrarily determined according to the purpose.

【0004】また基板電極15上に配置された基板14
は、静電吸着等の固定機構15aで固定される。このよ
うに基板電極15には基板ホルダの構造が付加されてい
る。反応容器12内の真空度は、例えばアルゴンのよう
な基板14の表面処理用のプロセスガスが一定量導入さ
れる一方で、1〜10Pa程度の真空状態が維持され
る。
The substrate 14 placed on the substrate electrode 15
Is fixed by a fixing mechanism 15a such as electrostatic adsorption. As described above, the structure of the substrate holder is added to the substrate electrode 15. Regarding the degree of vacuum in the reaction container 12, a certain amount of process gas for surface treatment of the substrate 14, such as argon, is introduced, while a vacuum state of about 1 to 10 Pa is maintained.

【0005】カソード電極13の背面側には多数のマグ
ネット(永久磁石)21を備えたマグネット板22が設
けられている。マグネット板22は、非磁性部材で作ら
れた板材22aに多数の棒状またはブロック状のマグネ
ット21が固定されて形成されている。棒状のマグネッ
ト21は、すべて同じ長さでかつ同じ磁気強度を有し、
両端面に反対の磁極(N極とS極)が形成され、一方の
端面が板材22aに固定されている。マグネット板22
において、多数のマグネット21の各々は、板材22a
の面に対してその長さ方向が垂直になるように固定され
ている。マグネット板22において、板材22aの表面
に向かう多数のマグネット21の磁極端面は最近接の隣
り合うマグネット同士で異なるように配列され、図12
に示すごとく板材22aの面上でN極とS極が等間隔で
交互に配列されている。なお反応容器12におけるマグ
ネット板22の配置の仕方は、板材22aをカソード電
極13の側に設けてもよいし、反対にマグネット21を
カソード電極13の側に設けてもよい。
A magnet plate 22 having a large number of magnets (permanent magnets) 21 is provided on the back side of the cathode electrode 13. The magnet plate 22 is formed by fixing a large number of bar-shaped or block-shaped magnets 21 to a plate member 22a made of a non-magnetic member. The rod-shaped magnets 21 all have the same length and the same magnetic strength,
Opposite magnetic poles (N pole and S pole) are formed on both end faces, and one end face is fixed to the plate member 22a. Magnet plate 22
In, each of the plurality of magnets 21 is a plate member 22a.
It is fixed so that its length direction is perpendicular to the plane. In the magnet plate 22, the magnetic pole end surfaces of the many magnets 21 facing the surface of the plate member 22a are arranged so that the closest adjacent magnets are different from each other.
As shown in, the N poles and the S poles are alternately arranged at equal intervals on the surface of the plate member 22a. Regarding the way of disposing the magnet plate 22 in the reaction container 12, the plate material 22a may be provided on the cathode electrode 13 side, or conversely, the magnet 21 may be provided on the cathode electrode 13 side.

【0006】以上のような多数のマグネット21の配列
に関する構造を開示した従来の技術文献としては、本出
願人が先に出願した例えば特開平11−283926号
公報(図1、図3、図4等を参照)を挙げることができ
る。さらに、その他の文献として、特開2000−14
4411号公報、特開平6−69163号公報、特開平
6−316779号公報、特開平8−288096号公
報等を挙げることができる。
As a conventional technical document disclosing the structure relating to the arrangement of a large number of magnets 21 as described above, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-283926 filed by the present applicant (FIGS. 1, 3 and 4). Etc.)). Further, as other documents, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-14
4411, JP-A-6-69163, JP-A-6-316779, JP-A-8-288096, and the like.

【0007】表面処理装置の反応容器12において、基
板電極15に搭載された基板14の表面を処理するた
め、基板14の前面空間23、すなわちカソード電極1
3の下側空間にプラズマが生成される。このプラズマ
は、例えば高周波電力の静電結合に基づいて生成され
る。
In the reaction vessel 12 of the surface processing apparatus, the front surface space 23 of the substrate 14, that is, the cathode electrode 1 is processed in order to process the surface of the substrate 14 mounted on the substrate electrode 15.
Plasma is generated in the space below 3. This plasma is generated, for example, based on capacitive coupling of high frequency power.

【0008】図13にマグネット板22の平面図を示
す。図13はマグネット板22に設けられた多数のマグ
ネット21の配列構造を平面的に示している。図13に
おいて、多数の小径の円21aは、円柱棒状のマグネッ
ト21の端面位置および磁極の極性を示している。マグ
ネット板22の平面形状は、基板14あるいはカソード
電極13の平面形状に対応してほぼ同径の円形である。
円形のマグネット板22において、多数のマグネット2
1が正方形の4つの頂点の場所に位置するように配列さ
れている。この配列構造は、マグネット配置位置を正方
形の格子点とみなし、正方格子構造と呼ぶことにする。
この正方格子構造によれば、マグネット板22の中央の
領域では正方格子配列の周期性が維持されるが、周縁の
領域では円形の輪郭形状に制限されて周期性が乱れ、図
13に示された例では、例えば同一極性(N極)のマグ
ネット21と、これらと対極性(S極)のマグネット2
1がそれぞれ一列に並ぶ領域24が4箇所形成される。
最近接の隣合う任意の2つのマグネット21(対角線位
置は除く)は等間隔の位置関係にある。図13におい
て、斜線が施された円形21aのマグネット21は端面
がN極であることを意味し、単なる円形21aのマグネ
ット21は端面がS極であることを意味する。正方格子
点に配置された多数のマグネット21の各々の極性は、
最近接の格子点に配置された隣りの他のマグネット21
の極性と反対になっている。図13において、正方形を
形成する一辺の長さは例えば2cmであり、マグネット
21の円形端面21aの直径は例えば8mmである。
FIG. 13 shows a plan view of the magnet plate 22. FIG. 13 is a plan view showing an array structure of a large number of magnets 21 provided on the magnet plate 22. In FIG. 13, a large number of small-diameter circles 21a indicate the end face positions of the cylindrical rod-shaped magnet 21 and the polarities of the magnetic poles. The planar shape of the magnet plate 22 is a circle having substantially the same diameter as the planar shape of the substrate 14 or the cathode electrode 13.
In the circular magnet plate 22, a large number of magnets 2
1s are arranged so that they are located at the four vertices of the square. In this arrangement structure, the magnet arrangement position is regarded as a square lattice point, and is referred to as a square lattice structure.
According to this square lattice structure, the periodicity of the square lattice arrangement is maintained in the central region of the magnet plate 22, but the periodicity is disturbed due to the circular contour shape being restricted in the peripheral region, as shown in FIG. In the above example, for example, the magnet 21 having the same polarity (N pole) and the magnet 2 having the opposite polarity (S pole) to these magnets 21
Four regions 24 in which 1s are arranged in a line are formed.
Arbitrary two adjacent magnets 21 (excluding diagonal positions) are in a positional relationship of equal intervals. In FIG. 13, a circled magnet 21a having a diagonal line means that the end face has an N pole, and a simple magnet 21 having a circular shape 21a means that the end face has an S pole. The polarity of each of the many magnets 21 arranged at the square lattice points is
Another adjacent magnet 21 arranged at the closest grid point
It is the opposite of the polarity. In FIG. 13, the length of one side forming the square is, for example, 2 cm, and the diameter of the circular end surface 21a of the magnet 21 is, for example, 8 mm.

【0009】反応容器12の内部空間であってカソード
電極13の内側空間には、カソード電極13の背面に配
置されたマグネット板22における多数のマグネット2
1による上記配列に基づいて、カスプ磁場が形成され
る。このカスプ磁場は、N極から周囲のS極に向かう磁
力線が形成されて成るポイントカスプ磁場である。多数
のマグネット22のそれぞれは、同じ磁気力(保磁力)
で同一平面内で周期的な正方格子状に配列されているの
で、ポイントカスプ磁場も周期的な分布形態で形成され
る。
In the inner space of the reaction vessel 12 and the inner space of the cathode electrode 13, a large number of magnets 2 in a magnet plate 22 arranged on the back surface of the cathode electrode 13 are provided.
A cusp field is formed on the basis of the above arrangement according to 1. The cusp magnetic field is a point cusp magnetic field formed by magnetic lines of force from the N pole to the surrounding S pole. Each of the multiple magnets 22 has the same magnetic force (coercive force).
Since they are arranged in a regular square lattice pattern in the same plane, the point cusp magnetic field is also formed in a periodic distribution form.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記表面処理装置で
は、円形の平面形状を有するカソード電極13の上側に
おいて、マグネット板22に基づき、多数のマグネット
21が板材22aの円形の取付け表面の制限を受けて正
方格子構造にて配列されている。このマグネット配列に
よれば、反応容器12の内部空間で、正方格子構造が周
期的に正しく維持されている領域に対応するカソード電
極13の内側領域では上記ポイントカスプ磁場は同じ強
度分布により周期的に繰り返されるが、カソード電極1
3の周縁部では円形の輪郭形状による制約を受けてマグ
ネット配列の周期性が乱れ、磁力線の行き先がなくなる
ため、対応する内側領域に生じる磁場の強度について基
板14の中心から見た径方向の分布が大きく異なるよう
に変化する。一般的に、反応容器12の内部空間であっ
てカソード電極13の内側領域で、プラズマ密度を広範
囲に均一にするため、マグネット板22に近い領域に存
在する強磁場中で生成されたプラズマを当該マグネット
板22から離れた弱静磁場の中に拡散させるようにして
いる。しかしながら、従来の表面処理装置の構成によれ
ば、前述のごとく、マグネット板22から離れた空間で
は弱静磁場が不均一になっており、かつ周縁部では磁場
分布が乱れ、プラズマ中のイオン、電子の密度や拡散方
向が一様でない。このために、プラズマに基づく基板1
4の表面処理が不均一になるという問題が生じる。
In the surface treatment apparatus described above, a large number of magnets 21 are limited by the magnet plate 22 above the cathode electrode 13 having a circular planar shape due to the circular mounting surface of the plate member 22a. Are arranged in a square lattice structure. According to this magnet arrangement, in the inner space of the reaction vessel 12, the point cusp magnetic field is periodically generated by the same intensity distribution in the inner region of the cathode electrode 13 corresponding to the region where the square lattice structure is regularly maintained correctly. Again, cathode electrode 1
In the peripheral portion of No. 3, the periodicity of the magnet array is disturbed by the restriction of the circular contour shape, and the destination of the magnetic field lines disappears. Therefore, the strength of the magnetic field generated in the corresponding inner region is distributed in the radial direction viewed from the center of the substrate 14. Change to be very different. In general, in the inner space of the reaction vessel 12 and inside the cathode electrode 13, in order to make the plasma density uniform over a wide range, plasma generated in a strong magnetic field existing in a region near the magnet plate 22 is used. The magnetic field is diffused into a weak static magnetic field away from the magnet plate 22. However, according to the configuration of the conventional surface treatment apparatus, as described above, the weak static magnetic field is nonuniform in the space away from the magnet plate 22, and the magnetic field distribution is disturbed in the peripheral portion, so that ions in the plasma, The electron density and diffusion direction are not uniform. For this purpose, a plasma-based substrate 1
There is a problem that the surface treatment of No. 4 becomes non-uniform.

【0011】より具体的に説明すると、マグネット21
の配列が正方格子構造を有するマグネット板22によれ
ば、マグネット板22の周縁部の当該マグネット板から
例えば10mm以上離れた空間において、単位の正方格
子の対角線方向25に強いラインカスプが現れる。この
結果、当該空間に対応する基板領域の表面処理結果が、
他の空間に対応する基板領域の表面処理結果と異なると
いう問題があった。
More specifically, the magnet 21
According to the magnet plate 22 in which the arrangement has a square lattice structure, a strong line cusp appears in the diagonal direction 25 of the unit square lattice in the space at the periphery of the magnet plate 22 which is separated from the magnet plate by, for example, 10 mm or more. As a result, the surface treatment result of the substrate area corresponding to the space is
There is a problem that the surface treatment result of the substrate region corresponding to another space is different.

【0012】本発明の目的は、上記問題を解決すること
にあり、反応容器の内部空間に作られるポイントカスプ
磁場の周期性を周縁部でも可能な限り維持し、周縁部の
周期性が乱れる領域で磁場分布の非対称性を小さくし、
装置構成に大きな変更を加えることなくポイントカスプ
磁場の対称性を維持し、均一な表面処理を行うことがで
きる表面処理装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, in which the periodicity of the point cusp magnetic field created in the internal space of the reaction vessel is maintained as much as possible in the peripheral portion, and the periodicity of the peripheral portion is disturbed. To reduce the asymmetry of the magnetic field distribution,
An object of the present invention is to provide a surface treatment apparatus capable of maintaining the symmetry of the point cusp magnetic field and performing uniform surface treatment without making a large change in the apparatus configuration.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段および作用】本発明に係る
表面処理装置は、上記目的を達成するために、次の通り
構成される。
In order to achieve the above object, the surface treatment apparatus according to the present invention is constructed as follows.

【0014】第1の表面処理装置(請求項1に対応):
内部にプラズマが生成されかつプラズマで表面を処理さ
れる処理対象物が置かれる反応容器を有し、さらに反応
容器内のプラズマが生成される空間に分布されるポイン
トカスプ磁場を作るマグネット板を備える。マグネット
板は、処理対象物の処理面に平行に対向する円形平面の
上に配置された複数のマグネットを備え、複数のマグネ
ットの各々の一方の磁極端面が、円形平面上で六角形を
形成する格子点の各々の位置に配置され、隣り合う2つ
のマグネットの磁極端面の極性が反対になるように配置
されている。
First surface treatment apparatus (corresponding to claim 1):
It has a reaction vessel in which plasma is generated and an object to be processed whose surface is treated with plasma is placed, and a magnet plate for creating a point cusp magnetic field distributed in a space in the reaction vessel where plasma is generated. . The magnet plate includes a plurality of magnets arranged on a circular flat surface that faces the processing surface of the object to be processed, and one magnetic pole end surface of each of the plurality of magnets forms a hexagon on the circular flat surface. The magnets are arranged at respective positions of the lattice points so that the polarities of the magnetic pole end surfaces of two adjacent magnets are opposite to each other.

【0015】上記の表面処理装置では、カソード電極の
内側空間にて周期的なポイントカスプ磁場を作るマグネ
ット板の多数のマグネットを六角形を単位格子とするハ
ニカム格子構造による配列で配置するようにした。この
ため、可能な限り周期性の乱れを抑制するような配置が
可能となり、周期性が乱れやすいマグネット板の周縁部
でのポイントカスプ磁場の磁力線の行き先を定めて閉じ
るようにしている。これによって、マグネット板の周縁
部に対応する磁場の周期性を可能な限り維持し、基板に
おける対応部分での処理の均一性を高めている。
In the above-mentioned surface treatment apparatus, a large number of magnets of a magnet plate for producing a periodic point cusp magnetic field in the inner space of the cathode electrode are arranged in an array of a honeycomb lattice structure having hexagons as a unit lattice. . For this reason, the arrangement can be made to suppress the disturbance of the periodicity as much as possible, and the destination of the magnetic field line of the point cusp magnetic field at the peripheral portion of the magnet plate where the periodicity is easily disturbed is determined and closed. Thereby, the periodicity of the magnetic field corresponding to the peripheral portion of the magnet plate is maintained as much as possible, and the uniformity of processing in the corresponding portion of the substrate is improved.

【0016】第2の表面処理装置(請求項2に対応)
は、上記の構成において、好ましくは、六角形は正六角
形であることを特徴とする。正六角形のハニカム格子構
造によれば、マグネット板において、密な分布により高
い均一性をもってハニカム格子を配列することができ
る。
Second surface treatment apparatus (corresponding to claim 2)
In the above configuration, preferably, the hexagon is a regular hexagon. According to the regular hexagonal honeycomb lattice structure, the honeycomb lattice can be arranged with high uniformity in the magnet plate due to the dense distribution.

【0017】第3の表面処理装置(請求項3に対応)
は、上記の構成において、好ましくは、六角形は、3組
の対向する一対の辺が平行であり、各組の辺の長さが異
なることを特徴とする。ハニカム格子構造であれば、単
位となるハニカム格子は厳密に正六角形である必要はな
い。その形状は任意に変形することが可能である。
Third surface treatment apparatus (corresponding to claim 3)
In the above configuration, preferably, the hexagon is characterized in that three pairs of opposing sides are parallel to each other, and the sides of each pair have different lengths. In the case of a honeycomb lattice structure, the unit honeycomb lattice does not have to be strictly hexagonal. The shape can be arbitrarily changed.

【0018】第4の表面処理装置(請求項4に対応)
は、上記の構成において、好ましくは、最も長い辺は最
も短い辺の2倍以下であることを特徴とする。マグネッ
ト板の周縁部におけるポイントカスプ磁場の周期性の乱
れを抑える効果を有効に発揮させるためには、かかる構
成が望ましい。
Fourth surface treatment apparatus (corresponding to claim 4)
Is preferably characterized in that the longest side is twice or less than the shortest side. In order to effectively exert the effect of suppressing the disorder of the periodicity of the point cusp magnetic field in the peripheral portion of the magnet plate, such a configuration is desirable.

【0019】第5の表面処理装置(請求項5に対応)
は、上記の構成において、好ましくは、六角形の格子点
の各々に対応させて少なくとも2個以上のマグネットが
配置されることを特徴とする。このような構成によって
も同等の作用を生じさせることが可能である。
Fifth surface treatment apparatus (corresponding to claim 5)
In the above configuration, preferably, at least two or more magnets are arranged corresponding to each of the hexagonal lattice points. Even with such a configuration, it is possible to produce the same effect.

【0020】第6の表面処理装置(請求項6に対応)
は、上記の構成において、好ましくは、円形平面の最外
周の領域に磁気力が低減された他のマグネットが配置
し、単位格子の周期性の乱れを補正することを特徴とす
る。この構成によってマグネット板の周縁部におけるポ
イントカスプ磁場の周期性を可能な限り高めて維持する
ことができる。
Sixth surface treatment apparatus (corresponding to claim 6)
In the above configuration, preferably, another magnet having a reduced magnetic force is arranged in the outermost peripheral region of the circular plane to correct the disorder of the periodicity of the unit lattice. With this structure, the periodicity of the point cusp magnetic field at the peripheral portion of the magnet plate can be maintained as high as possible.

【0021】第7の表面処理装置(請求項7に対応)
は、上記の構成において、好ましくは、他のマグネット
の長さを短くして磁気力を低減することを特徴とする。
Seventh surface treatment apparatus (corresponding to claim 7)
In the above structure, preferably, the length of the other magnet is shortened to reduce the magnetic force.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を添付図面に基づいて説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0023】実施形態で説明される構成、形状、大きさ
および配置関係については本発明が理解・実施できる程
度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構
成の組成(材質)については例示にすぎない。従って本
発明は、以下に説明される実施形態に限定されるもので
はなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を
逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
The configurations, shapes, sizes, and arrangement relationships described in the embodiments are merely shown to the extent that the present invention can be understood and put into practice, and the numerical values and compositions (materials) of the respective configurations are also shown. Is merely an example. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, and can be modified into various forms without departing from the scope of the technical idea shown in the claims.

【0024】本発明に係る表面処理装置の基本的な構成
は図12に示した従来の構成と同じであるので、本実施
形態での装置の基本構成の説明も図12に基づく。装置
構成は図12を参照して既に説明したので、ここで再度
説明を行わない。本発明に係る表面処理装置の特徴的構
成は、カソード電極13の背面側に設けられたマグネッ
ト板22における多数のマグネット21の配列構造にあ
る。従って本実施形態の説明は、マグネット21の配列
構造と、当該配列構造によってもたらされる磁場の分布
特性を説明する。
Since the basic constitution of the surface treatment apparatus according to the present invention is the same as the conventional constitution shown in FIG. 12, the explanation of the basic constitution of the apparatus in this embodiment is also based on FIG. The device configuration has already been described with reference to FIG. 12, and will not be described again here. The characteristic configuration of the surface treatment apparatus according to the present invention is the arrangement structure of a large number of magnets 21 on the magnet plate 22 provided on the back side of the cathode electrode 13. Therefore, in the description of the present embodiment, the array structure of the magnets 21 and the distribution characteristics of the magnetic field produced by the array structure will be described.

【0025】図1は本発明に係る表面処理装置における
マグネット配列構造の第1実施形態を示す。図1は、図
13と同様な図であり、マグネット板22の平面図であ
る。このマグネット板22では、同じ形状でかつ同じ磁
気強度を有する多数のマグネット21の配列構造は、マ
グネット配置位置を格子点とみなすと、6個の格子点で
正六角形を構成するハニカム格子31を単位として多数
並べて成るハニカム格子構造となっている。前述のごと
く、マグネット板22は円板形状を有しているため、円
板状の板材22aの表面に取り付けられるマグネット2
1は、板材22aの円形面に単位のハニカム格子31を
隙間なくかつはみ出すことなく敷き詰めて固定されてい
る。
FIG. 1 shows a first embodiment of a magnet array structure in a surface treatment apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a view similar to FIG. 13, and is a plan view of the magnet plate 22. In this magnet plate 22, the arrangement structure of a large number of magnets 21 having the same shape and the same magnetic strength has a honeycomb lattice 31 that forms a regular hexagon with six lattice points, if the magnet arrangement positions are regarded as lattice points. As a result, a honeycomb lattice structure is formed by arranging a large number of them. As described above, since the magnet plate 22 has a disc shape, the magnet 2 attached to the surface of the disc-shaped plate member 22a.
In No. 1, the honeycomb lattice 31 of the unit is spread and fixed on the circular surface of the plate member 22a without any gap and without protruding.

【0026】マグネット板22に関し、上記のハニカム
格子構造によるマグネット21の配列によれば、前述し
た従来の正方格子構造によるマグネット21の配列に比
較して、マグネット板22のマグネットを固定するため
の円形の板材22aで、板材22aに類似した円形形状
で板材22aの全表面を可能な限り覆うごとく取り付け
ることができる。図1に示すごとく、円形の板材22a
の中央部の領域では周期性を持たせてハニカム格子31
を配列させることができ、さらに円形の板材22aの周
縁部でも領域32で示されるようにN極端面21aを有
するマグネット21とS極端面21aを有するマグネッ
ト21がそれぞれ一列を形成するように配列されかつ正
方格子構造に比較してそれぞれの列はより狭い間隔で近
接して配置されている。このように本実施形態による表
面処理装置のマグネット板22では、多数のマグネット
21をハニカム格子構造によって配列し、従来の正方格
子構造に比較してマグネット板22の周縁部(最外周マ
グネット領域)における磁力線の分布状態に関する対称
性の形態を可能な限り保持するようにしている。
Regarding the magnet plate 22, according to the arrangement of the magnets 21 having the above-mentioned honeycomb lattice structure, compared to the arrangement of the magnets 21 having the above-mentioned conventional square lattice structure, a circular shape for fixing the magnets of the magnet plate 22. The plate member 22a can be attached in a circular shape similar to the plate member 22a so as to cover the entire surface of the plate member 22a as much as possible. As shown in FIG. 1, a circular plate member 22a
In the central region of the honeycomb lattice 31 with periodicity
Further, the magnets 21 having the N extreme surface 21a and the magnets 21 having the S extreme surface 21a are arranged so as to form a row at the peripheral edge of the circular plate member 22a as shown by the region 32. In addition, the respective columns are arranged closer to each other with a narrower interval as compared with the square lattice structure. As described above, in the magnet plate 22 of the surface treatment apparatus according to the present embodiment, a large number of magnets 21 are arranged in a honeycomb lattice structure, and in the peripheral portion (outermost magnet region) of the magnet plate 22 compared to the conventional square lattice structure. The shape of symmetry regarding the distribution state of magnetic field lines is kept as much as possible.

【0027】次に図2と図3を参照して上記のマグネッ
ト板22の磁場に関する特性を説明する。図2に示した
マグネット板22の平面図は実質的に図1に示したもの
と同じである。ただし図2に示したマグネット板22で
は、具体的な一例として、使用するマグネット21は長
さ24mm、直径8mmの円柱棒状のマグネット(例え
ば住友特殊金属社製のNEOMAX−35(型名))が
使用され、かつ円形板材22aにおいて最近接する2つ
のマグネット21の間隔が17mmであるハニカム格子
構造で配列されている。またマグネット板22の一部の
側面図を示した図3において、マグネット板表面33が
定義される。このマグネット板表面33から垂直方向に
て例えば22mmの距離に位置する平面34を定め、こ
の平面34を磁場測定を行う平面領域として定義する。
マグネット板22におけるすべてのマグネット21は同
じ長さを有する。従って、マグネット板表面33は板材
22aに平行な平面となる。
Next, the characteristics of the magnetic plate 22 relating to the magnetic field will be described with reference to FIGS. The plan view of the magnet plate 22 shown in FIG. 2 is substantially the same as that shown in FIG. However, in the magnet plate 22 shown in FIG. 2, as a specific example, the magnet 21 used is a cylindrical rod-shaped magnet having a length of 24 mm and a diameter of 8 mm (for example, NEOMAX-35 (model name) manufactured by Sumitomo Special Metals Co., Ltd.). In the circular plate member 22a, the two magnets 21 that are closest to each other are arranged in a honeycomb lattice structure in which the distance between them is 17 mm. Further, in FIG. 3 showing a side view of a part of the magnet plate 22, a magnet plate surface 33 is defined. A plane 34 positioned at a distance of, for example, 22 mm from the surface 33 of the magnet plate in the vertical direction is defined, and this plane 34 is defined as a plane region for measuring a magnetic field.
All the magnets 21 in the magnet plate 22 have the same length. Therefore, the magnet plate surface 33 becomes a plane parallel to the plate member 22a.

【0028】上記の平面34で磁場強度を測定したとこ
ろ、本実施形態によるハニカム格子構造のマグネット配
列を有するマグネット板22によれば、マグネット板2
2の中心部の磁場強度は代表的に0〜2mT程度の範囲
で変化し、周縁部の磁場強度は代表的に0〜6mT程度
の範囲で変化する。これを、図4に示した従来の正方格
子構造のマグネット配列(最近接のマグネット間隔は例
えば20mm)を有しかつマグネット長さは図3に示さ
れる通りすべて同じ長さであるマグネット板22に基づ
き同じ条件で測定した磁場強度と比較すると、従来のマ
グネット板によればマグネット板22の中心部の磁場強
度は代表的に0〜2mT程度の範囲で変化し、周縁部の
磁場強度は代表的に0〜10mT程度の範囲で変化する
ものであった。すなわち、図4で示した正方格子構造の
マグネット配列を有する従来のマグネット板では、周縁
部のマグネット板表面33から10mm以上離れた空間
で、中心部に対応する空間よりも5倍程度の強い磁場強
度分布が、マグネット配列における単位の正方格子の対
角線方向の直線状に現れているのに対して、図1および
図2で示したハニカム格子構造のマグネット配列を有す
るマグネット板22では、周縁部のマグネット板表面3
3から10mm以上離れた空間で、中心部に対応する空
間よりも3倍程度に磁場強度が抑制された磁場強度分布
が円周状に現れる。本実施形態によるマグネット板22
に関して、図2で示した最外周のマグネット領域35
は、平面形状が円形である本実施形態によるマグネット
板22の周縁の円周部に沿ってほぼ円形の形状を有す
る。前述の中心部の磁場強度よりも3倍程度に抑制され
た磁場強度が分布する領域に対応する。
When the magnetic field strength was measured on the above-mentioned plane 34, it was found that the magnet plate 2 according to the present embodiment has the honeycomb lattice structure magnet array.
The magnetic field strength of the central part of 2 typically changes in the range of 0 to 2 mT, and the magnetic field strength of the peripheral part typically changes in the range of 0 to 6 mT. This is applied to a magnet plate 22 shown in FIG. 4, which has a conventional square-lattice structure magnet arrangement (closest magnet spacing is, for example, 20 mm) and magnet lengths are all the same as shown in FIG. When compared with the magnetic field strength measured under the same conditions, the magnetic field strength at the central portion of the magnet plate 22 typically changes in the range of about 0 to 2 mT, and the magnetic field strength at the peripheral portion is typical. It varied in the range of 0 to 10 mT. That is, in the conventional magnet plate having the magnet array of the square lattice structure shown in FIG. 4, the magnetic field in the space 10 mm or more away from the magnet plate surface 33 at the peripheral portion is about 5 times stronger than the space corresponding to the central portion. The intensity distribution appears in a straight line in the diagonal direction of the unit square lattice in the magnet array, whereas in the magnet plate 22 having the honeycomb lattice structure magnet array shown in FIGS. Magnet plate surface 3
In a space away from 3 to 10 mm or more, a magnetic field strength distribution in which the magnetic field strength is suppressed to about 3 times that in the space corresponding to the central portion appears in a circular shape. Magnet plate 22 according to the present embodiment
2, the outermost magnet area 35 shown in FIG.
Has a substantially circular shape along the circumference of the peripheral edge of the magnet plate 22 according to the present embodiment, which has a circular planar shape. It corresponds to a region in which the magnetic field intensity suppressed to about three times the magnetic field intensity in the central portion is distributed.

【0029】図5と図6を参照して、本実施形態による
マグネット板22と従来のマグネット板22に基づく磁
場強度分布を具体的な測定例を比較する。本実施形態に
よるマグネット板22は図2に示したハニカム格子構造
のマグネット配列を有するものであり、従来のマグネッ
ト板22は図4に示した正方格子構造のマグネット配列
を有するものである。磁場強度分布は、図3に示したよ
うにマグネット板表面33から22mm離れた平面34
で測定されたマグネット板22に垂直な方向の磁場強度
に関する分布である。図5はY軸方向の磁場強度分布を
示し、図6は対角線方向(36)の磁場強度分布を示
す。図5と図6において、分布特性Aが本実施形態によ
るマグネット板22に関する磁場強度分布を示し、分布
特性Bが従来のマグネット板22に関する磁場強度分布
を示す。
With reference to FIGS. 5 and 6, a concrete measurement example of the magnetic field strength distribution based on the magnet plate 22 according to the present embodiment and the conventional magnet plate 22 will be compared. The magnet plate 22 according to the present embodiment has the magnet arrangement of the honeycomb lattice structure shown in FIG. 2, and the conventional magnet plate 22 has the magnet arrangement of the square lattice structure shown in FIG. The magnetic field strength distribution is as shown in FIG.
It is a distribution related to the magnetic field strength in the direction perpendicular to the magnet plate 22 measured in. FIG. 5 shows the magnetic field strength distribution in the Y-axis direction, and FIG. 6 shows the magnetic field strength distribution in the diagonal direction (36). 5 and 6, the distribution characteristic A shows the magnetic field strength distribution regarding the magnet plate 22 according to the present embodiment, and the distribution characteristic B shows the magnetic field strength distribution regarding the conventional magnet plate 22.

【0030】図5に示されるように、マグネット板22
の中心部の領域(中心から径方向で0〜140mm近く
の範囲)では分布特性A,Bでは−2.0〜2.0mT
の範囲で磁場が変化し、140mmより外側では、分布
特性Bでは6.0mT程度に大きく変化しているのに対
して、分布特性Aでは−4.0mT程度に変化してい
る。また図6に示されるように、マグネット板22の中
心部の領域(中心から径方向で0〜140mm近くの範
囲)では分布特性A,Bでは−1.0〜2.0mT程度
の範囲で磁場が変化し、140mmより外側では、分布
特性Bでは6.0mT程度に大きく変化しているのに対
して、分布特性Aでは3.0mT程度に変化している。
As shown in FIG. 5, the magnet plate 22
-2.0 to 2.0 mT in the distribution characteristics A and B in the region of the central part (range near 0 to 140 mm in the radial direction from the center) of
The magnetic field changes in the range of, and outside 140 mm, the distribution characteristic B greatly changes to about 6.0 mT, whereas the distribution characteristic A changes to about -4.0 mT. Further, as shown in FIG. 6, in the central region of the magnet plate 22 (the range from 0 to 140 mm in the radial direction from the center), the distribution characteristics A and B have a magnetic field in the range of about -1.0 to 2.0 mT. The distribution characteristic B greatly changes to about 6.0 mT and the distribution characteristic A changes to about 3.0 mT outside 140 mm.

【0031】以上により、ハニカム格子構造のマグネッ
ト配列を有するマグネット板22の周縁部の磁場強度
は、正方格子構造のマグネット配列を有するマグネット
板22の周縁部の磁場強度に比較して改善されたことが
わかる。
As described above, the magnetic field strength of the peripheral portion of the magnet plate 22 having the magnet array of the honeycomb lattice structure is improved as compared with the magnetic field strength of the peripheral portion of the magnet plate 22 having the magnet array of the square lattice structure. I understand.

【0032】上記のごときハニカム格子構造で配列され
た多数マグネット21を備えたマグネット板22を利用
して構成される表面処理装置で、図12に示すごとく構
成で基板14上のシリコン酸化膜の微細加工処理を行っ
たところ、マグネット板22の周縁部に対応する所定空
間のポイントカスプ磁場の磁場強度分布が改善されるの
で、従来の正方格子構造のマグネット配列が原因で問題
になった基板周縁部の処理不均一性の問題を解消するこ
とができた。
A surface treatment apparatus constructed by using a magnet plate 22 having a large number of magnets 21 arranged in a honeycomb lattice structure as described above, and having a structure as shown in FIG. When the processing is performed, the magnetic field strength distribution of the point cusp magnetic field in the predetermined space corresponding to the peripheral portion of the magnet plate 22 is improved, so that the peripheral portion of the substrate, which has been a problem due to the magnet array of the conventional square lattice structure, is a problem. It was possible to solve the problem of processing non-uniformity.

【0033】次に図7に本発明の第2実施形態を示す。
この実施形態による表面処理装置は、第1実施形態と同
様なハニカム格子構造のマグネット配列を有するマグネ
ット板を備えているが、マグネット配列を形成するハニ
カム格子の形態が変形されている。従って図7では特徴
的な形態を有する1つのハニカム格子41を示してい
る。このハニカム格子41では、六角形を形成する6つ
の格子点にN極端面42aを有するマグネットとS極端
面42bを有するマグネットを配置して構成されてい
る。このハニカム格子41は、正六角形を形成しておら
ず、6つの格子点の間の辺に関して、3組の対向する一
対の辺が平行に形成されていることで特徴づけられる。
対向する3組の辺がそれぞれ平行であれば、各辺の長さ
は任意であってかまわない。かかる形態を有するハニカ
ム格子41で作られたハニカム格子構造に基づくマグネ
ット配列であっても、前述した作用・効果を十分に発揮
させることができる。しかしながら、より高い効果を生
じさせるためには、図7で示された単位のハニカム格子
41で、六角形の各辺の中で最も長い辺の長さが、最も
短い辺の長さの2倍以下であることが好ましい。
Next, FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
The surface treatment apparatus according to this embodiment includes a magnet plate having a magnet array of a honeycomb grid structure similar to that of the first embodiment, but the form of the honeycomb grid forming the magnet array is modified. Therefore, FIG. 7 shows one honeycomb lattice 41 having a characteristic form. In this honeycomb lattice 41, a magnet having an N extreme surface 42a and a magnet having an S extreme surface 42b are arranged at six lattice points forming a hexagon. The honeycomb lattice 41 does not form a regular hexagon, and is characterized in that three pairs of opposing sides are formed in parallel with respect to the sides between the six lattice points.
If the three sets of opposing sides are parallel, the length of each side may be arbitrary. Even in the magnet arrangement based on the honeycomb lattice structure made of the honeycomb lattice 41 having such a form, the above-described actions and effects can be sufficiently exhibited. However, in order to produce a higher effect, in the unit of the honeycomb lattice 41 shown in FIG. 7, the length of the longest side of each side of the hexagon is twice the length of the shortest side. The following is preferable.

【0034】次に図8に本発明の第3実施形態を示す。
この実施形態による表面処理装置でも、第1実施形態と
同様なハニカム格子構造のマグネット配列を有するマグ
ネット板を備えているが、マグネット配列を形成するハ
ニカム格子の形態が変形されている。図8では特徴的な
形態を有する単位となる1つのハニカム格子51を示し
ている。この実施形態によるハニカム格子51は、正六
角形を形成する格子点の配列において各格子点におい
て、例えば4つの同極端面21aを有するマグネット2
1を配置するように構成している。正六角形を形成する
各格子点に配置されるマグネットの数は1個よりも多け
ればよく(2個以上)、用途あるいは目的に応じて任意
の数を設定することができる。かかる形態を有するハニ
カム格子51で作られたハニカム格子構造に基づくマグ
ネット配列であっても、前述した作用・効果を十分に発
揮させることができる。
Next, FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention.
The surface treatment apparatus according to this embodiment also includes a magnet plate having a magnet array of a honeycomb grid structure similar to that of the first embodiment, but the form of the honeycomb grid forming the magnet array is modified. FIG. 8 shows one honeycomb lattice 51 as a unit having a characteristic form. The honeycomb lattice 51 according to this embodiment has, for example, four magnets 2 having the same extreme surface 21a at each lattice point in the arrangement of lattice points forming a regular hexagon.
1 is arranged. The number of magnets arranged at each lattice point forming the regular hexagon may be more than one (two or more), and any number can be set according to the use or purpose. Even in the magnet arrangement based on the honeycomb lattice structure made of the honeycomb lattice 51 having such a form, the above-described actions and effects can be sufficiently exhibited.

【0035】前述の各実施形態によるマグネット板22
では、一枚の所要の厚みを有する板材22aの一方の表
面上に多数のマグネット21を配列するように構成した
が、マグネット21は、板材22aの厚みを厚くして当
該板材の中に配列してもよいし、また板材22aを使用
せず、マグネット21だけを設置することで同様なマグ
ネット配列構造を作ることも可能である。またマグネッ
ト板22の配置位置は、カソード電極13の背面であっ
てもよいし、反応容器12の内部空間側であってもよ
い。さらには反応容器12の外側に配置することもでき
る。反応容器12におけるマグネット板22の配置の姿
勢は、板材22aを内側にしてもよいし、マグネットを
内側にしてもよい。
The magnet plate 22 according to the above-described embodiments.
Then, a large number of magnets 21 are arranged on one surface of one plate member 22a having a required thickness, but the magnets 21 are arranged in the plate member by increasing the thickness of the plate member 22a. Alternatively, a similar magnet array structure can be created by installing only the magnet 21 without using the plate member 22a. The magnet plate 22 may be arranged on the back surface of the cathode electrode 13 or on the inner space side of the reaction container 12. Further, it may be arranged outside the reaction vessel 12. The magnet plate 22 in the reaction container 12 may be arranged with the plate member 22a inside or the magnet inside.

【0036】次に図9と図10を参照して本発明の第4
実施形態を説明する。この実施形態は、マグネット板2
2におけるマグネット配列が、例えば前述の第1実施形
態のハニカム格子構造による配列に加えて、さらに最外
周の周縁部の所要の箇所にマグネット長さが好ましくは
2分の1のマグネット61を複数配置するように構成さ
れている。マグネット61は、配置場所に応じて、その
端面はN極61aまたはS極61bとなっている。この
ようにマグネット長さを2分の1にすることにより、磁
気強度を弱め、マグネット板22における周縁部の磁気
強度分布を前述の第1実施形態で説明したものと同等に
なるように制御している。
Next, referring to FIGS. 9 and 10, the fourth embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described. In this embodiment, the magnet plate 2
The magnet arrangement in 2 is, for example, in addition to the arrangement according to the honeycomb lattice structure of the first embodiment described above, a plurality of magnets 61 each having a magnet length of preferably ½ are arranged at required positions on the outermost peripheral edge portion. Is configured to. The end surface of the magnet 61 has an N pole 61a or an S pole 61b, depending on the location. By thus reducing the magnet length by half, the magnetic strength is weakened and the magnetic strength distribution in the peripheral portion of the magnet plate 22 is controlled to be equal to that described in the first embodiment. ing.

【0037】第4実施形態では、最外周のマグネット6
1の長さを好ましくは2分の1にして所要個所の磁場強
度分布を制御するようにしたが、磁場強度分布を測定す
る領域である平面34は同じ高さにした方が好ましいの
で、図11に示すように支持台62を設け、平面34を
一定高さにすることもできる。
In the fourth embodiment, the outermost magnet 6 is used.
Although the length of 1 is preferably halved to control the magnetic field strength distribution at a required location, it is preferable that the planes 34, which are regions for measuring the magnetic field strength distribution, have the same height. As shown in FIG. 11, it is possible to provide a support base 62 and make the flat surface 34 a constant height.

【0038】先に説明された実施形態について、本発明
に係る表面処理装置のマグネット板22は、いずれの実
施形態による構成を任意に組み合わせても、実現するこ
とができるのは勿論である。またマグネットは通常の永
久マグネットの外、電磁的な作用で生じるマグネットで
あってもよい。
It is needless to say that the magnet plate 22 of the surface treatment apparatus according to the present invention can be realized by arbitrarily combining the configurations according to any of the embodiments described above. Further, the magnet may be a magnet generated by an electromagnetic action in addition to a normal permanent magnet.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、カソード電極の近傍に多数のマグネットを配列し
て成るマグネット板を備え、プラズマが生成される空間
にポイントカスプ磁場を周期的に作ってプラズマを制御
し、基板の表面に処理を施す表面処理装置において、上
記マグネット板の上で多数のマグネットをハニカム格子
構造を利用して配列するようにしたため、反応容器の内
部空間に作られるポイントカスプ磁場の周期性を周縁部
でも可能な限り維持し、周縁部の周期性が乱れる領域で
磁場分布の非対称性を小さくし、装置構成に大きな変更
を加えることなくポイントカスプ磁場の対称性を維持
し、基板の表面を均一に処理することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a magnet plate formed by arranging a large number of magnets in the vicinity of a cathode electrode is provided, and a point cusp magnetic field is periodically generated in a space where plasma is generated. In the surface treatment device that controls the plasma and treats the surface of the substrate, a large number of magnets are arranged on the magnet plate by using the honeycomb lattice structure. The symmetry of the point cusp magnetic field is maintained without making a major change in the device configuration by maintaining the periodicity of the point cusp magnetic field as much as possible even in the peripheral portion and reducing the asymmetry of the magnetic field distribution in the region where the periodicity of the peripheral portion is disturbed. Therefore, the surface of the substrate can be uniformly processed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る表面処理装置に備
えられるマグネット板におけるマグネット配列を示す平
面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a magnet array in a magnet plate provided in a surface treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施形態に係るマグネット板におけるマグ
ネット配列の具体例を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a specific example of a magnet array in the magnet plate according to the first embodiment.

【図3】マグネット板の部分側面図である。FIG. 3 is a partial side view of a magnet plate.

【図4】対比のために用いる従来のマグネット板の正方
格子構造のマグネット配列を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a magnet array of a square lattice structure of a conventional magnet plate used for comparison.

【図5】第1実施形態に係るマグネット板と従来のマグ
ネット板を対比するための磁場強度分布特性(Y軸方
向)を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a magnetic field strength distribution characteristic (Y-axis direction) for comparing the magnet plate according to the first embodiment with a conventional magnet plate.

【図6】第1実施形態に係るマグネット板と従来のマグ
ネット板を対比するための磁場強度分布特性(対角線方
向)を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a magnetic field strength distribution characteristic (diagonal direction) for comparing the magnet plate according to the first embodiment with a conventional magnet plate.

【図7】本発明の第2実施形態に係るマグネット板にお
けるハニカム格子構造のマグネット配列でのハニカム格
子を示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing a honeycomb lattice in a magnet array of a honeycomb lattice structure in a magnet plate according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3実施形態に係るマグネット板にお
けるハニカム格子構造のマグネット配列でのハニカム格
子を示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing a honeycomb lattice in a magnet array of a honeycomb lattice structure in a magnet plate according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の4実施形態に係るマグネット板におけ
るマグネット配列を示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing a magnet array in a magnet plate according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】第4実施形態によるマグネット板の部分側面
図である。
FIG. 10 is a partial side view of a magnet plate according to a fourth embodiment.

【図11】第4実施形態によるマグネット板の変形例を
示す部分側面図である。
FIG. 11 is a partial side view showing a modification of the magnet plate according to the fourth embodiment.

【図12】表面処理装置の内部の構成を示す縦断面図で
ある。
FIG. 12 is a vertical cross-sectional view showing the internal structure of the surface treatment apparatus.

【図13】従来の表面処理装置に用いられているマグネ
ット板におけるマグネット配列を示す平面図である。
FIG. 13 is a plan view showing a magnet array in a magnet plate used in a conventional surface treatment apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 反応容器 13 カソード電極 14 基板 15 基板電極 21 マグネット 22 マグネット板 22a 板材 31 ハニカム格子 12 reaction vessels 13 Cathode electrode 14 board 15 Substrate electrode 21 magnet 22 Magnet plate 22a Plate material 31 Honeycomb lattice

───────────────────────────────────────────────────── 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) H05H 1/46 H01L 21/302 C (72)発明者 佐護 康実 東京都府中市四谷5丁目8番1号 アネル バ株式会社内 (72)発明者 中川 行人 東京都府中市四谷5丁目8番1号 アネル バ株式会社内 Fターム(参考) 4G075 AA24 AA30 AA61 BC04 BC06 CA42 DA01 EB01 EB42 EC21 EC30 EE01 EE36 4K030 FA03 HA06 KA14 KA30 KA34 5F004 AA01 BA08 BA09 BA13 BB00 BB07 CA06 5F045 AA08 AB03 AB31 AB39 BB02 DP03 DQ10 EH14 EH16 EH20─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H05H 1/46 H01L 21/302 C (72) Inventor Yasumi Sago 5-8-1 Yotsuya, Fuchu, Tokyo No. Anelva Co., Ltd. (72) Inventor Yukio Nakagawa 5-8-1, Yotsuya, Fuchu-shi, Tokyo F-terms within Anelva Co., Ltd. (reference) 4G075 AA24 AA30 AA61 BC04 BC06 CA42 DA01 EB01 EB42 EC21 EC30 EE01 EE36 4K030 FA03 HA06 KA14 KA30 KA34 5F004 AA01 BA08 BA09 BA13 BB00 BB07 CA06 5F045 AA08 AB03 AB31 AB39 BB02 DP03 DQ10 EH14 EH16 EH20

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部にプラズマが生成されかつ前記プラ
ズマで表面を処理される処理対象物が置かれる反応容器
を有し、さらに前記反応容器内の前記プラズマが生成さ
れる空間に分布されるポイントカスプ磁場を作るマグネ
ット板を備える表面処理装置において、 前記マグネット板は、前記処理対象物の処理面に平行に
対向する円形平面の上に配置された複数のマグネットを
備え、前記複数のマグネットの各々の一方の磁極端面
が、前記円形平面上で六角形を形成する格子点の各々の
位置に配置され、隣り合う2つの前記マグネットの前記
磁極端面の極性が反対になるように配置されることを特
徴とする表面処理装置。
1. A point having a reaction vessel in which plasma is generated and a processing object whose surface is treated with the plasma is placed, and further distributed in a space in which the plasma is generated in the reaction vessel. In a surface treatment apparatus including a magnet plate that creates a cusp magnetic field, the magnet plate includes a plurality of magnets arranged on a circular flat surface that faces the processing surface of the object to be processed, and each of the plurality of magnets. One of the magnetic pole end faces is arranged at each position of lattice points forming a hexagon on the circular plane, and the magnetic pole end faces of two adjacent magnets are arranged so that their polarities are opposite to each other. A characteristic surface treatment device.
【請求項2】 前記六角形は正六角形であることを特徴
とする請求項1記載の表面処理装置。
2. The surface treatment apparatus according to claim 1, wherein the hexagon is a regular hexagon.
【請求項3】 前記六角形は、3組の対向する一対の辺
が平行であり、各組の辺の長さが異なることを特徴とす
る請求項1記載の表面処理装置。
3. The surface treatment apparatus according to claim 1, wherein the hexagon has three pairs of opposing sides that are parallel to each other, and the sides of each pair have different lengths.
【請求項4】 最も長い辺は最も短い辺の2倍以下であ
ることを特徴とする請求項3記載の表面処理装置。
4. The surface treatment apparatus according to claim 3, wherein the longest side is twice or less than the shortest side.
【請求項5】 前記六角形の前記格子点の各々に対応さ
せて少なくとも2個以上の前記マグネットが配置される
ことを特徴とする請求項1記載の表面処理装置。
5. The surface treatment apparatus according to claim 1, wherein at least two magnets are arranged in correspondence with each of the hexagonal lattice points.
【請求項6】 前記円形平面の最外周の領域に磁気力が
低減された他のマグネットが配置し、単位格子の周期性
の乱れを補正することを特徴とする請求項1記載の表面
処理装置。
6. The surface treatment apparatus according to claim 1, wherein another magnet having a reduced magnetic force is arranged in the outermost peripheral region of the circular plane to correct the disorder of the periodicity of the unit lattice. .
【請求項7】 前記他のマグネットの長さを短くして磁
気力を低減することを特徴とする請求項6記載の表面処
理装置。
7. The surface treatment apparatus according to claim 6, wherein the length of the other magnet is shortened to reduce the magnetic force.
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