JP2590112B2 - Microwave plasma processing equipment - Google Patents

Microwave plasma processing equipment

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JP2590112B2
JP2590112B2 JP62172778A JP17277887A JP2590112B2 JP 2590112 B2 JP2590112 B2 JP 2590112B2 JP 62172778 A JP62172778 A JP 62172778A JP 17277887 A JP17277887 A JP 17277887A JP 2590112 B2 JP2590112 B2 JP 2590112B2
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plasma processing
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permanent magnet
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政博 田中
東  和文
猛志 渡辺
光雄 中谷
正 園部
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子サイクロトロン共鳴を利用したマイク
ロ波プラズマ処理装置に係り、特に大面積処理に好適な
マイクロ波プラズマ処理装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a microwave plasma processing apparatus using electron cyclotron resonance, and more particularly to a microwave plasma processing apparatus suitable for large-area processing.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

この種マイクロ波プラズマ処理装置の従来装置として
は、特開昭59−3018号公報に示されたものが知られてい
る。これによる場合、真空室には放電管が設けられ、こ
れにコイルを取り付けて磁場を印加し、さらに導波管を
介して電子サイクロトロン周波数と同一の周波数のマイ
クロ波を導入し、放電を起こすことによって真空管内に
導入された反応ガスを分解し、これにより真空室内に設
置された試料である基板上に、処理が行なわれるように
なっている。
As a conventional microwave plasma processing apparatus of this type, the one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-3018 is known. In this case, a discharge tube is provided in the vacuum chamber, a coil is attached to this, a magnetic field is applied, and a microwave having the same frequency as the electron cyclotron frequency is introduced through the waveguide to cause a discharge. Thus, the reaction gas introduced into the vacuum tube is decomposed, whereby the processing is performed on a substrate, which is a sample placed in a vacuum chamber.

しかし、導波管によりマイクロ波を導入すると、導波
管の大きさにより放電を起こす部分の大きさが制約を受
け、大面積基板の処理は困難となる。
However, when microwaves are introduced through a waveguide, the size of the waveguide is limited by the size of the waveguide, which makes it difficult to process a large-area substrate.

マイクロ波の導入法としては、導波管によるものの他
に、ジャパニーズ ジャーナル オブ ア プライド
フィジックス23巻8号 1984年8月号第1101頁から第11
06頁(JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS Vo
l.23,No.8,AUGUST,1984pp.1101〜1106)に記載されてい
るリジターノコイル(Lisitano−Coil)を用いる法があ
る。この方法ではリジターノコイルの直径を増せば、放
電部分を拡大することができる。
Microwaves can be introduced not only by waveguide but also by Japanese Journal of Pride.
Physics Vol.23, No.8, August 1984, Pages 1101 to 11
06 pages (JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS Vo
l.23, No. 8, AUGUST, 1984, pp. 1101 to 1106) using a Lisitano-Coil. In this method, the discharge portion can be enlarged by increasing the diameter of the rigidano coil.

しかし、このマイクロ波導入法においても、電子サイ
クロトロン共鳴を起こすための磁場を発生するコイルの
大きさにより、処理可能な面積は制約を受ける。コイル
の大きさは、理論的には制限はないが、大面積処理を可
能とするには大型のコイルが必要となり、装置も大型化
する上、多大な電力を消費するので、大型コイルを用い
る方法は経済的ではなく、現実的ではない。
However, even in this microwave introduction method, the area that can be processed is limited by the size of a coil that generates a magnetic field for generating electron cyclotron resonance. Although the size of the coil is not theoretically limited, a large coil is required to enable large-area processing, and the device becomes large and consumes a large amount of power. The method is not economical and not practical.

以上、従来の装置では大面積処理は困難であった。 As described above, large-area processing has been difficult with the conventional apparatus.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術は、磁場形成手段の経済性について配慮
されておらず、しかも大面積処理が可能な装置が現実的
には作れないという問題があった。
The prior art described above has a problem that the economics of the magnetic field forming means are not considered, and a device capable of processing a large area cannot be actually produced.

本発明の目的は、大面積に渡って有効な磁場を経済的
に発生させることができ、かつ大面積にマイクロ波を導
入し、広く放電を起こすことによって大面積処理の可能
なマイクロ波プラズマ処理装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a microwave plasma processing capable of economically generating an effective magnetic field over a large area, introducing microwaves to a large area, and causing a large discharge to perform a large area processing. It is to provide a device.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的は、磁場形成手段の少なくとも一部を永久磁
石により形成し、前記マイクロ波電力供給手段における
マイクロ波の導入手段に平面放射器を用いるとともに、
この平面放射器を前記永久磁石と電子サイクロトロン共
鳴点との間に設置したことにより、達成される。
The above object is to form at least a part of the magnetic field forming means by a permanent magnet, and to use a plane radiator as a microwave introducing means in the microwave power supply means,
This is achieved by placing the planar radiator between the permanent magnet and the electron cyclotron resonance point.

前記のごとく、本発明では磁場形成手段の少なくとも
一部に永久磁石を用い、コイルの大きさおよび電流を削
減しようとしている。
As described above, in the present invention, a permanent magnet is used for at least a part of the magnetic field forming means, and an attempt is made to reduce the size of the coil and the current.

しかし、この場合、マイクロ波の導入手段として導波
管やリジターノコイルは、永久磁石が障害となるため使
えない。永久磁石の作る磁場は、SあるいはN極の表面
から遠ざかるに従って弱くなり、電子サイクロトロン共
鳴を起こすのは、磁場がマイクロ波周波数で決まる共鳴
磁場強度まで下がった点である。マイクロ波は、永久磁
石とこの電子サイクロトロン共鳴点の間に導入しなけれ
ばならない。そのためには、平板状のマイクロ波放射器
を用いる必要がある。これには、スロットアンテナもし
くはビームアンテナの形状をした平面放射器が適してい
る。
However, in this case, a waveguide or a Rigidano coil as a means for introducing microwaves cannot be used because the permanent magnet is an obstacle. The magnetic field produced by the permanent magnet becomes weaker as it gets farther from the surface of the S or N pole, and electron cyclotron resonance occurs when the magnetic field falls to the resonance magnetic field strength determined by the microwave frequency. Microwaves must be introduced between the permanent magnet and this electron cyclotron resonance point. For that purpose, it is necessary to use a flat plate-shaped microwave radiator. A flat radiator having the shape of a slot antenna or a beam antenna is suitable for this.

すなわち、永久磁石と電子サイクロトロン共鳴点の間
に平面放射器を設け、これよりマイクロ波を放射するこ
とにより、電子サイクロトロン共鳴点付近を中心にプラ
ズマを生成することができる。
That is, a plane radiator is provided between the permanent magnet and the electron cyclotron resonance point, and a microwave is radiated from the plane radiator, so that plasma can be generated around the electron cyclotron resonance point.

ここで用いる永久磁石としては、平面放射器を介して
電子サイクロトロン共鳴を起こすために充分な磁場を発
生する必要があり、協力なものである必要がある。具体
的には、SmCo5等の希土類コバルト磁石,バリウムフェ
ライト(BaO,6Fe2O3)等の酸化物磁石,アルニコ等の合
金磁石が挙げられる。
The permanent magnet used here needs to generate a magnetic field sufficient to cause electron cyclotron resonance via a plane radiator, and needs to be cooperative. Specific examples include rare earth cobalt magnets such as SmCo 5 , oxide magnets such as barium ferrite (BaO, 6Fe 2 O 3 ), and alloy magnets such as alnico.

大面積処理可能なマイクロ波プラズマ処理装置を得る
ためには、大面積の永久磁石が必要となり、安価なバリ
ウムフェライトや、鋳造可能なアルニコが実用的であ
る。なお、永久磁石の配置は電子サイクロトロン共鳴点
が真空室内にあれば、真空室の内部と外部のどちらでも
よい。
In order to obtain a microwave plasma processing apparatus capable of processing a large area, a permanent magnet having a large area is required, and barium ferrite which is inexpensive and castable Alnico are practical. The arrangement of the permanent magnet may be either inside or outside the vacuum chamber as long as the electron cyclotron resonance point is in the vacuum chamber.

マイクロ波電源としては、周波数2.45GHzのものが安
価に入手できる。周波数2.45GHzに対する電子サイクロ
トロン共鳴磁場強度は875Gであり、前述の材料によれば
永久磁石の表面で2000g以上の磁場強度が得られるの
で、磁場が875Gまで弱まるまでの間に平面放射器を設け
ることは充分可能である。なお、周辺部の磁場強度を補
うために電磁石を併用してもよい。
A microwave power source with a frequency of 2.45 GHz can be obtained at low cost. The electron cyclotron resonance magnetic field strength for the frequency of 2.45 GHz is 875 G. According to the above-mentioned material, a magnetic field strength of 2000 g or more can be obtained on the surface of the permanent magnet, so a plane radiator must be provided until the magnetic field weakens to 875 G Is quite possible. In addition, an electromagnet may be used in combination to supplement the magnetic field strength in the peripheral portion.

平面放射器は、マイクロ波放射用のアンテナであるか
ら、良導電体であればよく、銅,アルミニウム等で作れ
ばよい。スロットアンテナ型の場合のスロットの形状
は、長穴を並べたもの,放射状に並べたもの,同心円状
に穴をあけたもの等、一般にアンテナとして使えるもの
であればよい。ビームアンテナ型の場合も一般に用いら
れているものでよい。前記平面放射器を真空室外部に設
けてもよいが、その場合は石英等、マイクロ波が透過す
る窓が必要となる。
Since the plane radiator is an antenna for microwave radiation, it may be made of a good conductor, such as copper or aluminum. In the case of the slot antenna type, the shape of the slot may be any one that can be generally used as an antenna, such as an arrangement of elongated holes, an arrangement of radial holes, and an arrangement of concentric holes. A commonly used beam antenna type may also be used. The flat radiator may be provided outside the vacuum chamber, but in this case, a window such as quartz for transmitting microwaves is required.

マイクロ波の供電方法は、同軸線路を用いればよい。 A microwave supply method may use a coaxial line.

成膜に必要なガスの導入は平面放射器と試料の間で行
なえばよく、放電ガスと反応ガスを別々に導入する場合
は、平面放射器の近くに放電ガスを導入し、試料の近く
に反応ガスを導入すればよい。
The gas required for film formation may be introduced between the flat radiator and the sample.If the discharge gas and the reactant gas are introduced separately, introduce the discharge gas near the flat radiator and close the sample. What is necessary is just to introduce a reaction gas.

試料は、ヒータ内蔵の試料保持手段に取り付け、平面
放射器と対向させて配置する。
The sample is attached to a sample holding means having a built-in heater, and is arranged so as to face the flat radiator.

真空室内の真空排気は、分子ターボポンプで行ない、
成膜時の圧力は10-5〜1Torrとすればよい。
Evacuation of the vacuum chamber is performed by a molecular turbo pump,
The pressure at the time of film formation may be 10 -5 to 1 Torr.

〔作 用〕(Operation)

本発明において、平面放射器はその平面の前後方向に
電波を放射する。その電波の電場の方向は、平面に平行
となる。平面放射器の背後に平面放射器に対し、垂直方
向に磁場を形成するように永久磁石を設置すると、電子
は磁場に補束され、次の(1)式の条件を満足する点で
サイクロトロン共鳴を起こし、加速される。
In the present invention, the plane radiator radiates radio waves in the front-back direction of the plane. The direction of the electric field of the radio wave is parallel to the plane. When a permanent magnet is installed behind the plane radiator so as to form a magnetic field in the vertical direction with respect to the plane radiator, the electrons are complemented by the magnetic field, and the cyclotron resonance satisfies the following condition (1). Cause acceleration.

ただし、f:回転周波数=マイクロ波周波数 B:磁束密度 q:電子の電荷 m:電子の質量 である。 Where f: rotation frequency = microwave frequency B: magnetic flux density q: electron charge m: electron mass

放射されたマイクロ波のエネルギーは、電子の運動エ
ネルギーとして吸収される。
The emitted microwave energy is absorbed as kinetic energy of electrons.

加速された電子は、真空室内のガスに衝突し、ガスか
ら電子をはじき出し、放電を接続させるとともに反応ガ
スを分解し、成膜活性種を生じる。成膜活性種は、試料
表面に拡散し、薄膜を形成する。
The accelerated electrons collide with the gas in the vacuum chamber, repel the electrons from the gas, connect the discharge and decompose the reaction gas to generate film-forming active species. The film-forming active species diffuses on the sample surface to form a thin film.

そして、本発明では電子サイクロトロン共鳴を起こす
ために必要な磁場を形成する磁場形成手段の少なくとも
一部を永久磁石により形成しているので、磁場形成手段
の全部を電磁石で形成した場合に比べて、消費電力を削
減することができる。
And, in the present invention, since at least a part of the magnetic field forming means for forming a magnetic field necessary for causing electron cyclotron resonance is formed by a permanent magnet, compared to a case where the entire magnetic field forming means is formed by an electromagnet, Power consumption can be reduced.

また、本発明では平面放射器により真空室内にマイク
ロ波を導入するようにしているので、大面積に渡り、マ
イクロ波を放射することができ、したがって試料の大面
積処理が可能となる。
Further, in the present invention, since the microwave is introduced into the vacuum chamber by the plane radiator, the microwave can be radiated over a large area, so that the sample can be processed in a large area.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面により説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第2図お
よび第3図はそれぞれ平面放射器としてのスロット板の
実施例を示す平面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are plan views each showing an embodiment of a slot plate as a plane radiator.

その第1図に示す実施例のマイクロ波プラズマ処理装
置では、真空室1と、試料保持手段としての基板台2
と、反応ガス導入手段としての反応ガス導入管4と、放
電ガス導入手段としての放電ガス導入管5と、補助コイ
ル6と、永久磁石7と、制御コイル8と、平面放射器と
してのスロット板9と、マイクロ波電源10と、ガス供給
系11と、高真空排気系と、防着板20とを備えて構成され
ている。
In the microwave plasma processing apparatus of the embodiment shown in FIG. 1, a vacuum chamber 1 and a substrate table 2 as a sample holding means are provided.
A reaction gas introduction pipe 4 as a reaction gas introduction means, a discharge gas introduction pipe 5 as a discharge gas introduction means, an auxiliary coil 6, a permanent magnet 7, a control coil 8, and a slot plate as a plane radiator. 9, a microwave power supply 10, a gas supply system 11, a high vacuum exhaust system, and a deposition prevention plate 20.

前記真空室1内は、高真空排気系により高真空に排気
するようになっている。この高真空排気系は、第1図に
示すように、分子ターボポンプ13と、ロータリポンプ14
と、ゲートバルブ15と、真空バルブ16,17とを有してい
る。
The inside of the vacuum chamber 1 is evacuated to a high vacuum by a high vacuum exhaust system. As shown in FIG. 1, the high vacuum evacuation system includes a molecular turbo pump 13 and a rotary pump 14.
, A gate valve 15 and vacuum valves 16 and 17.

前記基板台2は、第1図に示すように、真空室1内に
設置されており、この基板台2の上面には試料としての
基板12が載置されている。また、基板台2内には基板12
を加熱するヒータ3が内蔵されている。このヒータ3に
は、電源18により通電するようになっている。
As shown in FIG. 1, the substrate table 2 is installed in a vacuum chamber 1, and a substrate 12 as a sample is placed on the upper surface of the substrate table 2. In addition, the substrate 12
The heater 3 for heating is built in. The heater 3 is energized by a power supply 18.

前記反応ガス導入管4と放電ガス導入管5は、真空室
1内に設置され、かつガス供給系11に接続されている。
反応ガスと放電ガスとを別々に流す場合には、第1図に
示すように、反応ガスを基板台2側に噴射し、防電ガス
をスロット板9側に流すように、反応ガス導入管4およ
び放電ガス導入管5が配置される。
The reaction gas introduction pipe 4 and the discharge gas introduction pipe 5 are installed in the vacuum chamber 1 and connected to a gas supply system 11.
When the reactant gas and the discharge gas flow separately, as shown in FIG. 1, the reactant gas is introduced to the substrate table 2 side, and the reactant gas introduction pipe is supplied so that the protection gas flows to the slot plate 9 side. 4 and a discharge gas introduction pipe 5 are arranged.

前記補助コイル6と永久磁石7とは、電子サイクロト
ロン共鳴を起こす磁場形成手段を構成している。
The auxiliary coil 6 and the permanent magnet 7 constitute a magnetic field forming means for generating electron cyclotron resonance.

前記永久磁石7は、スロット板9を介して電子サイク
ロトロン共鳴を起こすために充分な磁場を発生させる必
要があり、協力である必要がある。したがって、この永
久磁石7は具体的には、SmCo5等の希土類コバルト磁
石、バリウムフェライト(BaO,6Fe2O3)等の酸化物磁
石、アルニコ等の合成磁石が挙げられる。大面積処理可
能なマイクロ波プラズマ処理装置を得るためには、大面
積の永久磁石7が必要となり、安価なバリウムフェライ
トや、鋳造可能なアルニコが実用的である。なお、永久
磁石7の配置は電子サイクロトロン共鳴点が真空室1内
にあれば、真空室1の内部、外部のいずれでもよい。
The permanent magnet 7 needs to generate a magnetic field sufficient to cause electron cyclotron resonance via the slot plate 9 and needs to cooperate. Therefore, specific examples of the permanent magnet 7 include rare earth cobalt magnets such as SmCo 5 , oxide magnets such as barium ferrite (BaO, 6Fe 2 O 3 ), and synthetic magnets such as alnico. In order to obtain a microwave plasma processing apparatus capable of large-area processing, a large-area permanent magnet 7 is required, and inexpensive barium ferrite or castable alnico is practical. The arrangement of the permanent magnet 7 may be either inside or outside the vacuum chamber 1 as long as the electron cyclotron resonance point is within the vacuum chamber 1.

前記制御コイル8は、真空室1の外側に配置され、永
久磁石7の磁力線の形を制御するようになっている。
The control coil 8 is arranged outside the vacuum chamber 1 and controls the shape of the magnetic field lines of the permanent magnet 7.

前記スロット板9は、真空室1の内部における前記永
久磁石7と電子サイクロトロン共鳴点との間に設置され
ている。このスロット板9は、良導電体である銅または
アルミニウム等で形成されている。また、スロット板9
におけるスロットの形状は、第2図に示すように、長穴
と平行に並べたもの、または第3図に示すように、放射
状に並べたもの、あるいは図示していないが同心円状に
穴をあけたもの等、アンテナの機能を有するものであれ
ばよい。前記スロット板9は、同軸線路21を通じてマイ
クロ波電源10に接続されており、前記スロット板9とマ
イクロ波電源10とにより、マイクロ波電力供給手段を構
成している。
The slot plate 9 is provided between the permanent magnet 7 and the electron cyclotron resonance point inside the vacuum chamber 1. The slot plate 9 is made of a good conductor such as copper or aluminum. Also, the slot plate 9
The shape of the slot in is as shown in FIG. 2 and arranged in parallel with the elongated hole, or as shown in FIG. Anything that has the function of an antenna, such as an antenna, may be used. The slot plate 9 is connected to a microwave power supply 10 through a coaxial line 21, and the slot plate 9 and the microwave power supply 10 constitute a microwave power supply unit.

なお、第2図および第3図中31,31′はスロット板に
形成されているスロットを示す。
2 and 3, reference numerals 31 and 31 'denote slots formed in the slot plate.

前記防着板20は、石英等で形成されており、反応ガス
の分解物が作る粉や膜がスロット板9に付着したり、ス
ロット板9がスパッタされてその成分が基板12上の膜に
取り込まれないように防いでいる。
The deposition-preventing plate 20 is formed of quartz or the like, and powder or a film produced by a decomposition product of a reactive gas adheres to the slot plate 9 or the slot plate 9 is sputtered, and its components are deposited on the film on the substrate 12. It prevents it from being taken in.

ついで、さらに具体的な実施例について説明する。 Next, more specific examples will be described.

スロット板9として、第2図に示すパターンの銅板を
用いた。このスロット板9の直径は200mm、スロットの
長さは1本61mmで左右合わせてマイクロ波の波長に一致
している。スロットの幅は5mmとした。
As the slot plate 9, a copper plate having a pattern shown in FIG. 2 was used. The diameter of the slot plate 9 is 200 mm, and the length of each slot is 61 mm. The width of the slot was 5 mm.

永久磁石7としては、バリウムフェライトの焼結体を
用いた。
As the permanent magnet 7, a sintered body of barium ferrite was used.

基板12として、直径200mmのガラス基板を用い、この
ガラス基板上にシリコンオキサイド膜を形成する場合に
ついて述べる。
A case where a glass substrate having a diameter of 200 mm is used as the substrate 12 and a silicon oxide film is formed on the glass substrate will be described.

すなわち、ガラス基板を基板台2に取り付けた状態で
真空室1内を高真空(10-8Torr)に排気した。
That is, the inside of the vacuum chamber 1 was evacuated to a high vacuum (10 -8 Torr) with the glass substrate attached to the substrate base 2.

次に、放電ガスとして酸素ガスを15sccm(標準状態換
算で毎分15cm3)程度、放電ガス導入管5より流し、反
応ガスとして30sccmのモノシランガスを反応ガス導入管
4より流して、真空室内を7×10-4Torrに保った。
Next, an oxygen gas as a discharge gas flows through the discharge gas introduction pipe 5 at a flow rate of about 15 sccm (15 cm 3 per minute in terms of standard state), and a monosilane gas of 30 sccm flows through the reaction gas introduction pipe 4 as a reaction gas. × 10 -4 Torr.

この後、基板台に内蔵されたヒータ3に電源18より通
電し、ガラス基板を100℃に加熱した。
Thereafter, power was supplied from the power supply 18 to the heater 3 built in the substrate table, and the glass substrate was heated to 100 ° C.

温度が安定したところで、補助コイル6に約3Aの電流
を流し、制御コイル8に1Aの電流を流した。
When the temperature became stable, a current of about 3 A was passed through the auxiliary coil 6 and a current of 1 A was passed through the control coil 8.

続いて、マイクロ波電源10より同軸線路21を通じてス
ロット板9に2.45CHz,800Wのマイクロ波を印加し、放電
を開始した。
Subsequently, a microwave of 2.45 CHz and 800 W was applied to the slot plate 9 from the microwave power supply 10 through the coaxial line 21 to start discharging.

その結果、10分間で膜厚約500nmのシリコンオキサイ
ド膜が前記直径200nmのガラス基板上にほぼ均一に形成
された。
As a result, a silicon oxide film having a thickness of about 500 nm was formed almost uniformly on the glass substrate having a diameter of 200 nm in 10 minutes.

これに対し、補助コイル6および制御コイル8に電流
を流さずにマイクロ波を印加した場合、ガラス基板の中
央部には10分で約500nmのシリコンオキサイド膜が形成
されたが、周辺部では約400nmのシリコンオキサイド膜
しか形成されず、膜厚むらを生じた。
On the other hand, when microwaves were applied to the auxiliary coil 6 and the control coil 8 without passing a current, a silicon oxide film of about 500 nm was formed in 10 minutes at the center of the glass substrate, but about 500 nm at the periphery. Only a 400 nm silicon oxide film was formed, resulting in uneven film thickness.

この実施例では、永久磁石7にバリウムフェライトの
焼結体を用いたが、焼結体からのガス放出の影響を避け
るため、真空室1の外部にこれを配置した。また、スロ
ット板9は真空室内部に配置したが、モノシランの分解
物が作る粉や膜がスロット板9に付着したり、スロット
板9がスパッタされてその成分がガラス基板上の膜に取
り込まれるのを防ぐため、スロット板9の前面に石英製
の防着板20を設けた。
In this embodiment, a sintered body of barium ferrite was used for the permanent magnet 7, but this was arranged outside the vacuum chamber 1 in order to avoid the influence of gas release from the sintered body. Further, although the slot plate 9 is disposed inside the vacuum chamber, powder or a film produced by a decomposition product of monosilane adheres to the slot plate 9 or the slot plate 9 is sputtered and its components are taken into the film on the glass substrate. In order to prevent this, a deposition plate 20 made of quartz is provided in front of the slot plate 9.

以上の実施例によれば、永久磁石7からのガス放出の
影響がなく、またスロット板9が汚されたり、スパッタ
された成分が膜中に取り込まれることがない。
According to the above embodiment, there is no influence of gas release from the permanent magnet 7, and the slot plate 9 is not contaminated and sputtered components are not taken into the film.

なお、本発明では永久磁石7により形成された磁場の
周辺部を強化するために、電磁石を併用してもよい。
In the present invention, an electromagnet may be used in combination to strengthen the peripheral portion of the magnetic field formed by the permanent magnet 7.

さらに、本発明では平面放射器として、前記スロット
板9に代えて、ビームアンテナ型のものを用いてもよ
い。
Further, in the present invention, a beam antenna type radiator may be used instead of the slot plate 9 as the planar radiator.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明した本発明によれば、電子サイクロトロン共
鳴を起こすために必要な磁場を形成する磁場形成手段の
少なくても一部を永久磁石により形成しているので、磁
場形成の全部を電磁石により形成した場合に比べて消費
電力を削減し得る効果がある。
According to the present invention described above, since at least a part of the magnetic field forming means for forming the magnetic field necessary for causing electron cyclotron resonance is formed by the permanent magnet, the entire magnetic field is formed by the electromagnet. There is an effect that power consumption can be reduced as compared with the case.

また、本発明によれば、平面放射器によりマイクロ波
を真空室内に導入するようにしているので、大面積に渡
りマイクロ波放射が可能であり、大面積基板の処理が可
能となる効果がある。
Further, according to the present invention, since microwaves are introduced into the vacuum chamber by the plane radiator, microwaves can be radiated over a large area, and there is an effect that a large area substrate can be processed. .

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

第1図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第2図およ
び第3図はそれぞれ平面放射器としてのスロット板の実
施例を示す平面図である。 1……真空室,2……基板台,3……ヒータ,4……反応ガス
導入管,5……放電ガス導入管,6……補助コイル,7……永
久磁石,8……制御コイル,9……スロット板,10……マイ
クロ波電源,11……ガス供給系,12……基板,13……分子
ターボポンプ,14……ロータリポンプ,15……ゲートバル
ブ,16,17……真空バルブ,18……ヒータ電源,20……防着
板,21……同軸線路。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are plan views each showing an embodiment of a slot plate as a plane radiator. 1 ... Vacuum chamber, 2 ... Substrate stand, 3 ... Heater, 4 ... Reaction gas introduction pipe, 5 ... Discharge gas introduction pipe, 6 ... Auxiliary coil, 7 ... Permanent magnet, 8 ... Control coil , 9 ... slot plate, 10 ... microwave power supply, 11 ... gas supply system, 12 ... substrate, 13 ... molecular turbo pump, 14 ... rotary pump, 15 ... gate valve, 16,17 ... Vacuum valve, 18 heater power supply, 20 anti-adhesion plate, 21 coaxial line.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中谷 光雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 園部 正 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭62−89875(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Mitsuo Nakatani 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Hitachi, Ltd. Production Engineering Research Laboratory (72) Inventor Tadashi Sonobe 3-1-1 Sachicho, Hitachi-shi, Ibaraki No. Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (56) References JP-A-62-89875 (JP, A)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】真空室に、試料保持手段と、反応ガス及び
放電ガス導入手段と、電子サイクロトロン共鳴を起こす
ための磁場形成手段およびマイクロ波電力供給手段とを
備えたマイクロ波プラズマ処理装置であって、前記マイ
クロ波電力供給手段として平面放射器を用いたことを特
徴とするマイクロ波プラズマ処理装置。
1. A microwave plasma processing apparatus comprising a vacuum chamber, a sample holding means, a reaction gas and discharge gas introducing means, a magnetic field forming means for generating electron cyclotron resonance, and a microwave power supply means. A microwave plasma processing apparatus using a flat radiator as the microwave power supply means.
【請求項2】特許請求の範囲第1項において、前記平面
放射器へのマイクロ波電力供給を同軸ケーブルを用いて
行なうことを特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置。
2. The microwave plasma processing apparatus according to claim 1, wherein microwave power is supplied to said planar radiator using a coaxial cable.
【請求項3】特許請求の範囲第1項において、前記平面
放射器がプラズマに直接接することがないように、マイ
クロ波を通過させる材料により前記平面放射器を分離保
護する手段を備えたことを特徴とするマイクロ波プラズ
マ処理装置。
3. The method according to claim 1, further comprising: means for separating and protecting the plane radiator by a material that transmits microwaves so that the plane radiator does not come into direct contact with plasma. Characteristic microwave plasma processing apparatus.
【請求項4】特許請求の範囲第1項において、前記磁場
形成手段として永久磁石を用いたことを特徴とするマイ
クロ波プラズマ処理装置。
4. A microwave plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a permanent magnet is used as said magnetic field forming means.
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