JP2717421B2

JP2717421B2 - 真空処理装置

Info

Publication number: JP2717421B2
Application number: JP63265061A
Authority: JP
Inventors: 勝彦森; 昭清水
Original assignee: 日本真空技術株式会社
Priority date: 1988-10-19
Filing date: 1988-10-19
Publication date: 1998-02-18
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: JPH02111887A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、基板をアッシング又はエッチングする真
空処理装置に関するものである。

（従来の技術）従来のこの種の真空処理装置は、第３図及び第４図に
示され、これらの図において、真空槽（図示せず）内に
は、カソード電極１とアノード電極２とが距離をおいて
配設されている。カソード電極１は、箱型をしたカソー
ド本体1aの上端部に取付けた、アッシング又はエッチン
グ用ガスを吹き出す複数のガス吹き出し口1bの有するガ
ス吹き出し電極板1cと、このガス吹き出し電極板1c背部
のカソード本体1aの箱内に形成されたガス吹き出し室1d
と、このガス吹き出し室1dにアッシング又はエッチング
用ガスを導くガス導入管1eとを有している。また、アノ
ード電極２は、角形リング状をし、カソード電極１のガ
ス吹き出し電極板1c近傍の空間に配設されている。カソ
ード電極１のガス吹き出し電極板1cと対向して基板３が
配設されている。

したがって、カソード電極１とアノード電極２との間
に電位差をつけると、この間で放電が起こるようにな
る。そのため、ガス導入管1e及びガス吹き出し室1dを通
ってガス吹き出し口1bより吹き出されたアッシング又は
エッチング用ガスは、励起又は電離されて、プラズマが
発生するようになる。そして、このプラズマ中のイオン
又はラジカルとが基板と化学反応を起こして、基板がア
ッシング又はエッチングされるようになる。

（発明が解決しようとする課題）従来の真空処理装置は、上記のようにカソード電極１
とアノード電極２との間の放電により発生するプラズマ
中のイオン又はラジカルによって、基板をアッシング又
はエッチングするようにしているが、プラズマの拡散を
抑制するための手段を設けていないため、プラズマの密
度が低くなって、基板のアッシング及びエッチングレー
トが悪くなる問題があった。また、基板はプラズマ中の
イオンと化学反応をする他に、衝突もするため、イオン
によるダメージを受ける問題もあった。

この発明は、上記のような従来の問題を解決して、プ
ラズマの拡散を抑制して、プラズマの密度を高め、基板
のアッシング及びエッチングレートを向上させると共
に、プラズマ中のイオンとの衝突による基板へのダメー
ジをなくすることのできる真空処理装置を提供すること
を目的としている。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、この発明は、真空槽と、
アッシング又はエッチング用ガスを吹き出す複数のガス
吹き出し口を有するガス吹き出し電極板を備えたカソー
ド電極と、リング状に成形されたアノード電極とを有
し、上記カソード電極と上記アノード電極とを真空槽内
で距離をおいて配設し、カソード電極とアノード電極と
の間で起こる放電によってプラズマを発生させ、上記真
空槽内で上記カソード電極と対向して配設された基板を
アッシング又はエッチングする真空処理装置であって、
上記カソード電極内に少なくとも一対の磁石を設け、上
記カソード電極の表面近傍の、上記基板と上記カソード
電極との間の空間に、湾曲した磁力線より成るトンネル
状の磁場を形成し、上記基板を上記アノード電極を間に
挟んで上記カソード電極の反対側に配設すると、該基板
と、上記磁場内のプラズマから拡散するラジカルとが化
学反応するように構成した。

（作用）この発明においては、プラズマを磁場内に封じ込め、
磁場内のプラズマの密度は高くなる。この密度の高くな
ったプラズマ中のイオンは電荷をもっているため、磁場
内に封じ込められたままになるのに対して、プラズマ中
のラジカルは電気的に中性であるため、磁場の影響を受
けることなく、磁場外に拡散し、基板と化学反応を起こ
して、基板をアッシング又はエッチングするようにな
る。プラズマ中のラジカルの量はプラズマの密度が高く
なるにしたがって増加するため、基板と化学反応を起こ
すラジカルの量が増加して、基板のアッシング及びエッ
チングレートが向上するようになる。

（実施例）以下、この発明の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第１図及び第２図はこの発明の実施例を示しており、
これらの図において、第３図及び第４図と同符号は同一
又は相当部分を示しているので、その説明を省略する
が、カソード電極１のガス吹き出し電極板1c背部のカソ
ード本体1aの箱内の中央部には、磁石4aが設けられ、周
辺部には、磁石4b,4cがそれぞれ設けられている。

そのため、磁石4a、4b、4cにより、カソード電極１の
ガス吹き出し電極板1cの表面近傍の、基板３とカソード
電極１との間の空間には、湾曲した磁力線よりなるトン
ネル状の磁場５が形成され、そして、この磁場５内にプ
ラズマが封じ込められ、磁場５内のプラズマの密度が高
くなる。この密度の高くなったプラズマ中のイオンは電
荷をもっているため、磁場内の封じ込められたままにな
るが、プラズマ中のラジカルは電気的に中性であるた
め、磁場の影響を受けることなく、磁場外に拡散し、基
板と化学反応を起こして、基板をアッシング又はエッチ
ングするようになる。その際、プラズマ中のラジカルの
量はプラズマの密度が高くなるにしたがって増加するた
め、基板と化学反応を起こすラジカルの量が増加して、
基板のアッシング及びエッチングレートが向上するよう
になる。

なお、この発明の実施例に用いられている磁石4a、4
b、4cは、永久磁石であっても、電磁石であってもよ
い。また、カソード電極１及びアノード電極２の形状
は、角形に限らず、丸形、楕円形等いかなる形状であっ
てもよい。

（発明の効果）この発明は、磁場内に封じ込めた密度の高いプラズマ
中のラジカルの磁場外への拡散によって、基板をアッシ
ング又はエッチングするようにしているので、基板がイ
オンによってダメージを受けることがなくなると共に、
プラズマの密度が高くなることにより、基板と化学反応
を起こすラジカルの量も増加するので、基板のアッシン
グ及びエッチングレートが向上するようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の断面図、第２図は第１図の
Ａ−Ａ線よりみた平面図である。第３図は従来の真空処
理装置の断面図、第４図は第３図のＢ−Ｂ線よりみた平
面図である。図中、１……カソード電極２……アノード電極３……基板 4a……磁石 4b……磁石 4c……磁石５……磁場なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示してい
る。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】真空槽と、アッシング又はエッチング用ガ
スを吹き出す複数のガス吹き出し口を有するガス吹き出
し電極板を備えたカソード電極と、リング状に成形され
たアノード電極とを有し、上記カソード電極と上記アノ
ード電極とを真空槽内で距離をおいて配設し、カソード
電極とアノード電極との間で起こる放電によってプラズ
マを発生させ、上記真空槽内で上記カソード電極と対向
して配設された基板をアッシング又はエッチングする真
空処理装置であって、上記カソード電極内に少なくとも
一対の磁石を設け、上記カソード電極の表面近傍の、上
記基板と上記カソード電極との間の空間に、湾曲した磁
力線より成るトンネル状の磁場を形成し、上記基板を上
記アノード電極を間に挟んで上記カソード電極の反対側
に配設すると、該基板と、上記磁場内のプラズマから拡
散するラジカルとが化学反応するように構成したことを
特徴とした真空処理装置。