JP2954168B1 - リング共振型プラズマ発生装置 - Google Patents
リング共振型プラズマ発生装置Info
- Publication number
- JP2954168B1 JP2954168B1 JP10157357A JP15735798A JP2954168B1 JP 2954168 B1 JP2954168 B1 JP 2954168B1 JP 10157357 A JP10157357 A JP 10157357A JP 15735798 A JP15735798 A JP 15735798A JP 2954168 B1 JP2954168 B1 JP 2954168B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonance
- plasma
- ring
- conductor
- frequency power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
密度を均一化するプラズマ発生装置を提供する。 【解決手段】 プラズマチャンバーの上に接続した円筒
管を形成する外導体から中心に向かって約1/4波長の
棒状または板状の共振導体を対称的に偶数個配置し、共
振導体に高周波電力を印加して、共振導体を励振し、ウ
ェーファー面の電磁界強度の分布を均一化することによ
り、プラズマの電子密度を均一化する。
Description
UHF帯の高周波を用いるリング共振型プラズマ発生装
置に関する。
アッシャー、エッチング等において、マイクロ波プラズ
マおよびUHF帯波プラズマが現在一般的に使用されて
いる。よく知られているように、プラズマとはイオン、
電子、中性粒子を含む電離した気体で全体としては中性
であるものをいう。最近半導体ウェーファーの大型化や
大面積化の要求が高まっており、これに対応するプラズ
マ発生装置が求められている。
ファー面上のプラズマの電子密度が均一であることが望
ましく、そのためにはウェーファー面上の電磁界強度の
分布を均一化することが必要である。従来のプラズマ発
生装置では、ウェーファー面上のプラズマの電子密度の
均一化の問題を克服する努力にもかかわらず有効な解決
策が得られていないのが実情である。
鑑みて提案されたもので、ウェーファー面の電磁界強度
の分布を均一化することにより、大面積のウェーファー
面上のプラズマの電子密度を均一化するプラズマ発生装
置を提供することを目的とする。
ズマチャンバーの上に接続した円筒管を形成する外導体
から中心に向かって、プラズマ発生装置に使用する高周
波の約1/4波長の長さの共振導体を対称的に偶数個配
置し、該共振導体に高周波電力を印加して共振導体を励
振させることを特徴とするリング共振型プラズマ発生装
置である。
振型プラズマ発生装置について、図を参照しつつさらに
具体的に説明する。
発生装置の一例を示す平面図(共振回路の動作原理説明
図)、図2は図1のAーA断面図である。図1および図
2において、1はプラズマが発生する空間であり、2は
真空シール用絶縁板10で隔てた円筒管を形成する円筒
形外導体である。円筒形外導体2と真空シール用絶縁板
10とでプラズマチャンバーを形成する。図示例ではプ
ラズマチャンバー等を円筒形としたが、その面積および
断面形状は目的とする半導体等の試料の面積および形状
に合わせて任意に選定することができる。
向に共振導体3が偶数個、図示例では棒状の共振導体3
(以下「共振棒」という)が6個対称的に設けられてい
る。共振導体3は棒状または板状等のものであるがその
形状は特に限定しない。共振導体3の長さはプラズマ発
生装置に使用する高周波の約1/4波長(図1ではLで
表示、以下同じ)である。各共振棒3の間には空間4、
円筒形外導体2の中央部には中央部空間5が形成されて
いる。
ラズマ発生空間1とは真空シール用絶縁板10によって
隔離されている。この絶縁板10は本発明において必須
の要件ではないが、プラズマによる処理を実施する場合
等減圧下において行なうことが多いため、プラズマ発生
空間1の気密保持にはこれを使用するのが好ましい。絶
縁板10としては、板状の石英ガラス、セラミックス等
が一般的に用いられる。また、図2において8は本プラ
ズマ発生器に高周波電力を供給する同軸コネクタであ
る。
の方向に電流が流れることを表す。この共振電流により
発生する電磁界の作用により、さらに隣接する共振棒3
に誘起電流が流れる。互いに隣接する共振棒3同士は共
振する寸法に設定してあるので、このようにして共振が
回路全体に及ぶ。従って共振棒が偶数個の場合は、共振
棒に流れる電流は対称的(隣同士で互いに逆向き)とな
り、共振棒3の間の空間4に生ずる磁界は図1に示した
ように向きが交互になる(例えば○に・は紙面の上向き
の方向、○に×は紙面の下向きの方向)。そしてその磁
界は、偶数個の共振棒のそれぞれの作用により合算され
て、強い磁界が形成されることになる。励振する高周波
電力の供給は図2の同軸コネクタ8から行なわれる。
ラズマ発生空間1にプラズマ用ガスを導入すれば、真空
シール用絶縁板10を介してプラズマが発生する。上記
のように強い磁界のためプラズマへの結合が密になり、
プラズマの励振が容易になり、プラズマの電子密度を均
一に高くすることができる。プラズマの電子密度として
は1011〜1012cm-3のレベルが容易に達成できる。
発生装置の他の1例の平面図、図4は図3のAーA断面
図で符号は図1および図2とそれぞれ同じである。上述
の動作原理により、図3および図4に示したように、互
いに隣接する共振棒同士は、180°の位相差(逆相)
で電流が流れるように励振されても共振する。例えば図
4に示したように、同軸コネクタ8から0°位相の高周
波電力を、同軸コネクタ9から180°位相差の高周波
電力を、図3の11、12の線路により一つ置きの共振
棒に加えることにより前記と同レベルの励振を与え、共
振させることができる。
発生装置における共振棒の接続の一例を示す平面図、図
6は図5のAーA断面図である。図5および図6におい
て符号は図1、図2と同様である。図5に示すように、
6個の共振棒(各共振棒の長さは図1と同様λ/4)の
中心部に近い先端を接続リング13により連結し、前記
図3の場合と同様に、位相差が180°の高周波電力を
隣り合う共振棒に交互に(例えば○の位相が0°、●の
位相が180°)加えて共振させることができる。
でそれぞれの共振棒(板)を1個宛隔てて接続し、その
間の電気長が同一になるようにしてもよい。ここに電気
長とは、電磁波が導体を伝わる(電気が流れる)現象
を、導体の長さと波長の比として把握する概念で、具体
的には導体の長さL,波長をλとして2πL/λを電気
長という(またはL/λをいうこともある)。
的に接続し、高周波を印加する共振導体と印加しないも
のとを隣り合わせに交互に配列して全体として共振する
ようにしてもよい。
の位相差の電流を流すように励振する方法として、バル
ン(平衡不平衡変換回路)を用いた一例、図8はバルン
の構成方式の一例を示す図である。図7および図8にお
いて、17は同軸管外導体、18は同軸管内導体、19
はλ/4チョーク、図8の21はバルンであり、他の符
号は図3、図4と同じである。
不平衡線路(例えば同軸線路)と平衡線路(例えば平行
線路)との変換を行なう平衡不平衡変換回路をいう。不
平衡線路から平衡線路に高周波電力を伝送する場合、そ
の接続点において発生する不平衡電流により不要放射や
不整合などが生ずるが、これを避けるために用いるのが
平衡不平衡変換回路である。
力インピーダンスは理論的に無限大になり、開放線路と
等価になる。これをλ/4チョークという。図8の方式
を用いて互いに隣接する共振動体に180°の位相差の
電流を流すように励振する例を示したのが図7である。
にλ/4ラジアルライン20を用いた一例を示す断面図
である。その他の符号は図7と同じである。ラジアルラ
インとは平行平板導体上を同心円状に電磁波が伝わる伝
送線路をいう。λ/4ラジアルラインは先端短絡のラジ
アルラインで、線路長がラジアルラインのモードのλ/
4であるものをいう。
共振型プラズマ発生装置は、大型ウェーファーの面にお
いて、プラズマを高密度で均一化することができる。そ
こでこれにより大型ウェーファーのCVD、プラズマア
ッシャー、エッチング等に適用すれば極めて有用であ
る。
円筒型外導体の内径は500mm前後の寸法が最適とな
り、大口径のウェーファー用には甚だ好都合である。
または円筒型外導体の中心部の電界が強いので、ここが
効果的に作用する。プラズマが点火すると、導体棒に流
れる電流による誘導結合により空間全体に強い磁界を生
ずる如く作用し、高密度のプラズマが容易に発生する。
グ状に配置してあり(πモード、リング共振型)、その
導体の作用により生じる磁界は相反する方向になり、外
部プラズマとの結合は同一間隔では粗になるが、本発明
によるリング共振型プラズマを適用すればこの点が大き
く改善される。
一例の平面図。
他の一例を示す平面図。
の一例の断面図。
共振型プラズマ発生装置の一例を示す断面図。
Claims (6)
- 【請求項1】 プラズマチャンバーの上に接続した円筒
管を形成する外導体から中心に向かって、プラズマ発生
装置に使用する高周波の約 1/4波長の長さの共振導体を
対称的に偶数個配置し、該共振導体に高周波電力を印加
して共振導体を励振させることを特徴とするリング共振
型プラズマ発生装置。 - 【請求項2】 中心部に近い箇所でそれぞれの共振導体
を1個づつ隔ててその各々をそれぞれ同一電位にするた
め均一リングで接続するようにした請求項1記載のリン
グ共振型プラズマ発生装置。 - 【請求項3】 共振導体の1個おきに高周波電力を印加
して共振を同一にするように励振する請求項1記載のリ
ング共振型プラズマ発生装置。 - 【請求項4】 隣り合う共振導体に交互に180°の位
相差の高周波電力を印加する請求項1記載のリング共振
型プラズマ発生装置。 - 【請求項5】 180°の位相差の高周波電力を印加
する方法として、1/4波長のチョークを有するバルンを
用いる請求項4記載のリング共振型プラズマ発生装置。 - 【請求項6】 180°の位相差の高周波電力を印加す
る方法として、1/4波長のラジアルラインを有するバル
ンを用いる請求項4記載のリング共振型プラズマ発生装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10157357A JP2954168B1 (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | リング共振型プラズマ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10157357A JP2954168B1 (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | リング共振型プラズマ発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2954168B1 true JP2954168B1 (ja) | 1999-09-27 |
JPH11354295A JPH11354295A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15647911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10157357A Expired - Lifetime JP2954168B1 (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | リング共振型プラズマ発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2954168B1 (ja) |
-
1998
- 1998-06-05 JP JP10157357A patent/JP2954168B1/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11354295A (ja) | 1999-12-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100602074B1 (ko) | 트랜스포머 결합 평형 안테나를 가진 플라즈마 발생장치 | |
JP4869059B2 (ja) | アンテナ、プラズマ処理装置および基板の処理方法 | |
JP3136054B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
KR19990028399A (ko) | 유도 결합 플라즈마 소스를 위한 저 인덕턴스 대면적 코일 | |
WO2002058441A1 (fr) | Dispositif plasma et procede de generation de plasma | |
JPH088095A (ja) | プラズマ処理用高周波誘導プラズマ源装置 | |
JPH10134996A (ja) | プラズマ処理装置 | |
TWI383711B (zh) | 高密度電漿反應器 | |
TW579661B (en) | Plasma generation device and plasma processing device | |
KR100972371B1 (ko) | 복합 플라즈마 소스 및 이를 이용한 가스 분리 방법 | |
JPH09289099A (ja) | プラズマ処理方法および装置 | |
JP2954168B1 (ja) | リング共振型プラズマ発生装置 | |
JP4092027B2 (ja) | プラズマ生成装置 | |
WO2000005778A1 (fr) | Guide d'ondes isole et equipement de production de semi-conducteurs | |
JP3883615B2 (ja) | プラズマ発生装置およびプラズマ処理装置 | |
KR100798515B1 (ko) | 외부 방전 브리지를 구비한 유도 플라즈마 소오스 | |
JPH088159B2 (ja) | プラズマ発生装置 | |
JP4000517B2 (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
JP3736054B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
RU2196395C1 (ru) | Плазменный реактор и устройство для генерации плазмы (варианты) | |
JPH08315998A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
JP2007018819A (ja) | 処理装置および処理方法 | |
JP2920852B2 (ja) | マイクロ波プラズマ装置 | |
KR101994480B1 (ko) | 게이트 절연막 형성 방법 | |
KR100805558B1 (ko) | 마그네틱 코어에 결합된 다중 방전 튜브를 구비한 유도 결합 플라즈마 소스 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990608 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070716 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080716 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080716 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090716 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090716 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100716 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110716 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110716 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120716 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120716 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130716 Year of fee payment: 14 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |