JP3061288B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JP3061288B2 JP3061288B2 JP2303939A JP30393990A JP3061288B2 JP 3061288 B2 JP3061288 B2 JP 3061288B2 JP 2303939 A JP2303939 A JP 2303939A JP 30393990 A JP30393990 A JP 30393990A JP 3061288 B2 JP3061288 B2 JP 3061288B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- magnetic field
- reaction gas
- electrodes
- loss
- 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 - Fee Related
Links
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プラズマ化された反応ガスにより被処理上
に薄膜を形成したり、あるいは被処理物上に形成されて
いる薄膜を加工する場合に、薄膜の形成、加工が、塵埃
が排除された状態で高精度に行われるようにしたプラズ
マ処理装置に関するものである。
に薄膜を形成したり、あるいは被処理物上に形成されて
いる薄膜を加工する場合に、薄膜の形成、加工が、塵埃
が排除された状態で高精度に行われるようにしたプラズ
マ処理装置に関するものである。
［従来の技術］ これまでのプラズマ処理装置としては、平行平板電極
を具備してなる容量結合型のものが知られている。平行
に配置された２枚の電極板の何れか一方、あるいは双方
に直流、あるいは高周波電力を印加することによって、
反応ガスはプラズマ化されるようになっている。例え
ば、このようなプラズマ処理装置をプラズマCVDに使用
する場合には、被処理物に対向する電極部分は中空構造
とされた上、被処理物に向って開けられた多数の小孔か
らはCVDガスがその被処理物に向って流されるようにな
っている。CVDガスはその被処理物への途中でのプラズ
マ化によって活性化されることで、被処理物上には所定
の薄膜が形成されるようになっているものである（例え
ば「プラズマと成膜の基礎」小沼光春著、日刊工業新聞
社昭和61年発行、第158頁を参照のこと）。しかしなが
ら、平行平板電極間で発生するプラズマは直に円周方向
に発散してしまい、プラズマ密度を高く維持し得ない結
果、処理速度の高速化が図れないものとなっている。
を具備してなる容量結合型のものが知られている。平行
に配置された２枚の電極板の何れか一方、あるいは双方
に直流、あるいは高周波電力を印加することによって、
反応ガスはプラズマ化されるようになっている。例え
ば、このようなプラズマ処理装置をプラズマCVDに使用
する場合には、被処理物に対向する電極部分は中空構造
とされた上、被処理物に向って開けられた多数の小孔か
らはCVDガスがその被処理物に向って流されるようにな
っている。CVDガスはその被処理物への途中でのプラズ
マ化によって活性化されることで、被処理物上には所定
の薄膜が形成されるようになっているものである（例え
ば「プラズマと成膜の基礎」小沼光春著、日刊工業新聞
社昭和61年発行、第158頁を参照のこと）。しかしなが
ら、平行平板電極間で発生するプラズマは直に円周方向
に発散してしまい、プラズマ密度を高く維持し得ない結
果、処理速度の高速化が図れないものとなっている。
一方、スパッタ成膜を行う上でその処理速度を高めた
ものとしては、特公昭53−19319号公報に記載のものが
挙げられる。この公報による場合、陰極のターゲット材
料面の裏側に磁気装置の１対の陰極が設けられ、磁気装
置に発生される弧状の磁力線がその陰極面に沿って形成
されるようになっている。陰極に電力を印加することで
発生されたプラズマの荷電粒子は磁力線によってサイク
ロトロン運動をし拘束される結果、平行平板型のスパッ
タリング装置に比し高密度のプラズマが生じせしめられ
ることから、より大きな成膜処理速度が得られるように
なっている。
ものとしては、特公昭53−19319号公報に記載のものが
挙げられる。この公報による場合、陰極のターゲット材
料面の裏側に磁気装置の１対の陰極が設けられ、磁気装
置に発生される弧状の磁力線がその陰極面に沿って形成
されるようになっている。陰極に電力を印加することで
発生されたプラズマの荷電粒子は磁力線によってサイク
ロトロン運動をし拘束される結果、平行平板型のスパッ
タリング装置に比し高密度のプラズマが生じせしめられ
ることから、より大きな成膜処理速度が得られるように
なっている。
また、CVDやエッチングの装置としては、特開昭57−1
67631号公報に記載のように、プラズマの発生にECR（El
ectron Cyclotron Resonance）状態でのマイクロ波を利
用するものが知られている。ECR状態とは、マイクロ波
の周波数と磁場中を電子が回る回転周波数とが一致した
状態をいうが、例えば2.45GHzのマイクロ波の場合に
は、マイクロ波と平行に875ガウスの磁場が必要であ
る。ECRの条件が満足された場合には、マイクロ波はプ
ラズマ密度に拘らずプラズマ中を進み得、プラズマは高
密度化され得ることから、低圧力下で高速処理が可能と
なっている。
67631号公報に記載のように、プラズマの発生にECR（El
ectron Cyclotron Resonance）状態でのマイクロ波を利
用するものが知られている。ECR状態とは、マイクロ波
の周波数と磁場中を電子が回る回転周波数とが一致した
状態をいうが、例えば2.45GHzのマイクロ波の場合に
は、マイクロ波と平行に875ガウスの磁場が必要であ
る。ECRの条件が満足された場合には、マイクロ波はプ
ラズマ密度に拘らずプラズマ中を進み得、プラズマは高
密度化され得ることから、低圧力下で高速処理が可能と
なっている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来技術においては、マグネトロ
ン磁場やECR条件の利用によって、低圧力で高密度のプ
ラズマが発生可能され、成膜処理、あるいは加工処理の
高速化が図られているものの、反面、各種の不具合を生
じたものとなっている。
ン磁場やECR条件の利用によって、低圧力で高密度のプ
ラズマが発生可能され、成膜処理、あるいは加工処理の
高速化が図られているものの、反面、各種の不具合を生
じたものとなっている。
というのは、マグネトロン方式による場合、プラズマ
は陰極面上に発生させた弧状の磁力線によって閉じ込め
られることから、閉じ込め領域でのプラズマ密度のみ電
極上の他の領域でのそれに比し高くなって、プラズマ密
度は不均一な分布になるというものである。このプラズ
マ密度の不均一な分布によって電力が一部の領域に集中
することになり、ターゲットの破損や融解の原因となる
ことから、大電力の印加は困難とされ、処理速度を更に
向上せしめることは困難となっているのが現状である。
そのプラズマ密度の不均一な分布によってはまた、ター
ゲット上での侵食領域を局所的に限定され、ターゲット
交換を頻繁に行う必要があったものである。また、マグ
ネトロン方式を利用してバイアススパッタを行う場合、
即ち、基板側にも電力を印加し基板にイオンを引き込む
ことで、基板上に推積される膜の膜質や膜被覆性の向上
が可能とされたバイアススパッタを行う場合には、発生
プラズマの不均一性によって基板に引き込まれるイオン
の分布もまた不均一となり、基板上で均質な膜質、ある
いは均一な表面形状が得られないものとなっている。こ
の問題を解決する方法としては、マグネトロン磁場を偏
心回転させることによって、ターゲットや基板上でプラ
ズマが均一に発生されるようになっている（特開昭59−
173265号公報）。しかしながら、この方法による場合に
は、新たな不具合を生じるようになっている。基板から
見てプラズマ密度が時間とともに変化することから、基
板表面に帯電する電荷量の変化が基板上に電流となって
現れ、この電流は半導体素子に影響を与えるが、これに
ついての配慮がなされていないというものである。特に
素子の集積化が進む程に、素子内部の電界緩和等を図る
ため制御電流量が小さくなるため、ダメージに対する許
容度が減少しており、ダメージ原因となるような要因は
極力排除する必要があるというものである。更にマグネ
トロン方式による場合、プラズマに対する拘束力は弧状
の磁力線に囲まれた領域にしか存在しないことから、電
極上の他の領域での発生プラズマは平行平板型の場合と
同様に、周方向に容易に発散されるようになっている。
この発散プラズマによっては、例えば電極とこの電極周
囲の壁面との絶縁性が低下され異常放電が発生したり、
イオンが壁面に衝突する等の現象が発生するようになっ
ている。これら現象は電極や壁面材料からの塵埃の発生
原因ともなることから、プラズマの発散は極力排除され
る必要があるものとなっている。発散プラズマによって
塵埃が発生すれば、膜の欠陥密度の増加に繋がり、半導
体素子の性質や信頼性の低下を招くことになるからであ
る。
は陰極面上に発生させた弧状の磁力線によって閉じ込め
られることから、閉じ込め領域でのプラズマ密度のみ電
極上の他の領域でのそれに比し高くなって、プラズマ密
度は不均一な分布になるというものである。このプラズ
マ密度の不均一な分布によって電力が一部の領域に集中
することになり、ターゲットの破損や融解の原因となる
ことから、大電力の印加は困難とされ、処理速度を更に
向上せしめることは困難となっているのが現状である。
そのプラズマ密度の不均一な分布によってはまた、ター
ゲット上での侵食領域を局所的に限定され、ターゲット
交換を頻繁に行う必要があったものである。また、マグ
ネトロン方式を利用してバイアススパッタを行う場合、
即ち、基板側にも電力を印加し基板にイオンを引き込む
ことで、基板上に推積される膜の膜質や膜被覆性の向上
が可能とされたバイアススパッタを行う場合には、発生
プラズマの不均一性によって基板に引き込まれるイオン
の分布もまた不均一となり、基板上で均質な膜質、ある
いは均一な表面形状が得られないものとなっている。こ
の問題を解決する方法としては、マグネトロン磁場を偏
心回転させることによって、ターゲットや基板上でプラ
ズマが均一に発生されるようになっている（特開昭59−
173265号公報）。しかしながら、この方法による場合に
は、新たな不具合を生じるようになっている。基板から
見てプラズマ密度が時間とともに変化することから、基
板表面に帯電する電荷量の変化が基板上に電流となって
現れ、この電流は半導体素子に影響を与えるが、これに
ついての配慮がなされていないというものである。特に
素子の集積化が進む程に、素子内部の電界緩和等を図る
ため制御電流量が小さくなるため、ダメージに対する許
容度が減少しており、ダメージ原因となるような要因は
極力排除する必要があるというものである。更にマグネ
トロン方式による場合、プラズマに対する拘束力は弧状
の磁力線に囲まれた領域にしか存在しないことから、電
極上の他の領域での発生プラズマは平行平板型の場合と
同様に、周方向に容易に発散されるようになっている。
この発散プラズマによっては、例えば電極とこの電極周
囲の壁面との絶縁性が低下され異常放電が発生したり、
イオンが壁面に衝突する等の現象が発生するようになっ
ている。これら現象は電極や壁面材料からの塵埃の発生
原因ともなることから、プラズマの発散は極力排除され
る必要があるものとなっている。発散プラズマによって
塵埃が発生すれば、膜の欠陥密度の増加に繋がり、半導
体素子の性質や信頼性の低下を招くことになるからであ
る。
したがって、プラズマを均一な分布を以て閉じ込める
手段が必要となるが、この点に関しECR方式では、無電
極放電で空間上で発生されたプラズマは磁場に沿って輸
送され、基板表面まで運ばれるか、あるいは空間上に閉
じ込められるようになっている（例えば特開昭64ー2322
号公報、特開昭63ー192292号公報）ため、基板表面でそ
のプラズマを均一に閉じ込める手段があればよい。とこ
ろで、空間上でのプラズマ閉じ込めるための磁場につい
ては、例えば「核融合のためのプラズマ物理」（宮本健
郎著：岩波書店1987年発行、第508頁）に記載されてい
るように、カスプ型とミラー型の２種類に大別されるよ
うになっている。同軸上に並べた１組のコイルに電流を
反対方向に流すことによって得られる磁場がカスプ型で
あり、その磁力線はプラズマに対して凸形状となってい
る。一方、１組のコイルに同一方向に電流を流すことに
よって得られる磁場はミラー型とされ、その磁力線はプ
ラズマに対して凹形状となるべく得られるようになって
いる。しかしながら、ミラー型磁場を採用する場合、プ
ラズマ形状は円筒状とされ、プラズマには不安定性が存
在したものとなっている（例えば「プラズマ工学」（中
野義映著、コロナ社発行（1978年）、第260頁））。
手段が必要となるが、この点に関しECR方式では、無電
極放電で空間上で発生されたプラズマは磁場に沿って輸
送され、基板表面まで運ばれるか、あるいは空間上に閉
じ込められるようになっている（例えば特開昭64ー2322
号公報、特開昭63ー192292号公報）ため、基板表面でそ
のプラズマを均一に閉じ込める手段があればよい。とこ
ろで、空間上でのプラズマ閉じ込めるための磁場につい
ては、例えば「核融合のためのプラズマ物理」（宮本健
郎著：岩波書店1987年発行、第508頁）に記載されてい
るように、カスプ型とミラー型の２種類に大別されるよ
うになっている。同軸上に並べた１組のコイルに電流を
反対方向に流すことによって得られる磁場がカスプ型で
あり、その磁力線はプラズマに対して凸形状となってい
る。一方、１組のコイルに同一方向に電流を流すことに
よって得られる磁場はミラー型とされ、その磁力線はプ
ラズマに対して凹形状となるべく得られるようになって
いる。しかしながら、ミラー型磁場を採用する場合、プ
ラズマ形状は円筒状とされ、プラズマには不安定性が存
在したものとなっている（例えば「プラズマ工学」（中
野義映著、コロナ社発行（1978年）、第260頁））。
したがって、ミラー型磁場のプラズマ処理装置への採
用は、今後益々進処理ウェハと大口径化を考慮した場
合、困難となっているのが実情である。一方、カスプ磁
場の場合での磁力線は円周方向に広がっていく磁場形状
とされ、かつプラズマの安定性の面でも優れていること
から、大面積のプラズマの閉じ込めにはカスプ磁場を基
本にした磁場形状が望ましいものとなっている。
用は、今後益々進処理ウェハと大口径化を考慮した場
合、困難となっているのが実情である。一方、カスプ磁
場の場合での磁力線は円周方向に広がっていく磁場形状
とされ、かつプラズマの安定性の面でも優れていること
から、大面積のプラズマの閉じ込めにはカスプ磁場を基
本にした磁場形状が望ましいものとなっている。
しかしながら、カスプ磁場を基本にした磁場形状を採
用するにしても、それに起因した特有な問題が残されて
いるのが実情である。というのは、プラズマの磁場閉じ
込めの場合、荷電粒子の磁力線に平行な方向での運動は
サイクロトロン運動となり拘束力を受けるが、磁力線に
沿った方向には何等拘束力をもたなく、したがって、カ
スプ磁場の場合、円周方向に線カスプと称されるプラズ
マ損失部が存在し、プラズマの拡散による流失、といっ
た問題があるというわけである。プラズマ損失部からの
流失量が大きければ、電極上のプラズマが均一になった
としても、プラズマ密度は高くならず、更に既に述べた
ように、流失プラズマによっては塵埃が発生される虞が
多分にあるというものである。
用するにしても、それに起因した特有な問題が残されて
いるのが実情である。というのは、プラズマの磁場閉じ
込めの場合、荷電粒子の磁力線に平行な方向での運動は
サイクロトロン運動となり拘束力を受けるが、磁力線に
沿った方向には何等拘束力をもたなく、したがって、カ
スプ磁場の場合、円周方向に線カスプと称されるプラズ
マ損失部が存在し、プラズマの拡散による流失、といっ
た問題があるというわけである。プラズマ損失部からの
流失量が大きければ、電極上のプラズマが均一になった
としても、プラズマ密度は高くならず、更に既に述べた
ように、流失プラズマによっては塵埃が発生される虞が
多分にあるというものである。
本発明の目的は、プラズマ閉じ込めにカスプ磁場を基
本とした磁場形状が採用される場合に、プラズマ損失部
からのプラズマの流失を抑えることによって、電極上で
のプラズマの分布を均一、その密度大にして、しかも塵
埃の発生が防止可とされたプラズマ処理装置を供するに
ある。
本とした磁場形状が採用される場合に、プラズマ損失部
からのプラズマの流失を抑えることによって、電極上で
のプラズマの分布を均一、その密度大にして、しかも塵
埃の発生が防止可とされたプラズマ処理装置を供するに
ある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的は、上位概念的には閉じ込め領域でのプラズ
マの閉じ込め性を高める必要から、プラズマ損失部から
のプラズマの流失を防止すべく、プラズマ損失部に正、
または負のポテンシャル、または正、あるいは負の荷電
粒子に対してプラズマ発生方向への空間力を発生させる
手段がプラズマ流失手段として具備せしめられることで
達成される。より具体的には、例えば、プラズマ損失部
に拡散防止用のポテンシャルを形成するための、負電源
に接続された円筒状電極が配置せしめることで達成され
る。
マの閉じ込め性を高める必要から、プラズマ損失部から
のプラズマの流失を防止すべく、プラズマ損失部に正、
または負のポテンシャル、または正、あるいは負の荷電
粒子に対してプラズマ発生方向への空間力を発生させる
手段がプラズマ流失手段として具備せしめられることで
達成される。より具体的には、例えば、プラズマ損失部
に拡散防止用のポテンシャルを形成するための、負電源
に接続された円筒状電極が配置せしめることで達成され
る。
［作用］ プラズマは正の電荷をもつ粒子（イオン）と負の電荷
をもつ粒子（電子）とが並存した状態とされるが、プラ
ズマの拡散では先ず質量が小さい電子の移動度が大きい
ことから、先ず電子が外力、あるいは自然に拡散する結
果、正負の電荷バランスが崩れ電界が発生し、この電界
によってイオンが移動する、といったパターンが繰返さ
れるようになっており、このような状態の拡散は一般に
両極性拡散と称される。したがって、閉じ込め領域から
のプラズマの流失を防止するためには、イオン、あるい
は電子の流失方向への移動を抑えればよく、特に移動度
の大きい電子の拡散を防止するのが望ましい。
をもつ粒子（電子）とが並存した状態とされるが、プラ
ズマの拡散では先ず質量が小さい電子の移動度が大きい
ことから、先ず電子が外力、あるいは自然に拡散する結
果、正負の電荷バランスが崩れ電界が発生し、この電界
によってイオンが移動する、といったパターンが繰返さ
れるようになっており、このような状態の拡散は一般に
両極性拡散と称される。したがって、閉じ込め領域から
のプラズマの流失を防止するためには、イオン、あるい
は電子の流失方向への移動を抑えればよく、特に移動度
の大きい電子の拡散を防止するのが望ましい。
さて、流失方向への速度成分を減少せしめるには２通
りの方法があり、その１はポテンシャルを形成する方
法、その２は荷電粒子に内向きの電磁力を与える方法と
なっている。このうち、前者のポテンシャルの形成に関
しては、カスプ磁場を用いた核融合用の閉じ込め磁場で
研究されているものであり（「現代プラズマ工学」）
（関口忠編著、オーム社発行、頁234−237））、高周波
電磁界中で荷電粒子に働くポンデア・モーティブ力を形
成するためのポテンシャルを発生させようというわけで
ある。例えばカスプ磁場においてプラズマのベータ値
（＝プラズマ圧力／磁気圧）を１よりも十分小さくし
て、プラズマ損失部としての線カスプ近傍のプラズマを
イオンのサイクロトロン半径程度の厚みの薄いものにし
ておいて、静電イオン・サイクロトロン波（ωci＝eB/m
i（但し、e:電気素量、B:磁束密度、mi:イオンの質量で
ある））が、ω2 pi≫ω2 ci（ωpi≡（nie2/ε0mi）1/2
の時、ω〜1.4×ωci）となる高周波電磁界を印加すれ
ば、効率的な閉じ込めが可能であることが知れている。
りの方法があり、その１はポテンシャルを形成する方
法、その２は荷電粒子に内向きの電磁力を与える方法と
なっている。このうち、前者のポテンシャルの形成に関
しては、カスプ磁場を用いた核融合用の閉じ込め磁場で
研究されているものであり（「現代プラズマ工学」）
（関口忠編著、オーム社発行、頁234−237））、高周波
電磁界中で荷電粒子に働くポンデア・モーティブ力を形
成するためのポテンシャルを発生させようというわけで
ある。例えばカスプ磁場においてプラズマのベータ値
（＝プラズマ圧力／磁気圧）を１よりも十分小さくし
て、プラズマ損失部としての線カスプ近傍のプラズマを
イオンのサイクロトロン半径程度の厚みの薄いものにし
ておいて、静電イオン・サイクロトロン波（ωci＝eB/m
i（但し、e:電気素量、B:磁束密度、mi:イオンの質量で
ある））が、ω2 pi≫ω2 ci（ωpi≡（nie2/ε0mi）1/2
の時、ω〜1.4×ωci）となる高周波電磁界を印加すれ
ば、効率的な閉じ込めが可能であることが知れている。
また、荷電粒子に内向きの力を付加する方法には、ロ
ーレンツ力Ｆ（＝evB（但し、v:荷電粒子速度））を利
用する。プラズマ損失部でのプラズマの厚みが薄く、か
つプラズマ密度が十分低い場合には、直流電源によりプ
ラズマ中に発生する電界を利用するか、あるいはプラズ
マ損失部に設けられた電極板との間に発生するシース電
界を利用する。ここで、電子に対するローレンツ力がプ
ラズマ発生部方向に働くためには、電界発生部としての
電極板の位置で磁力線は周方向成分をもたなければなら
ない（カスプ磁場等の軸対称磁場では一般に周方向成分
はない）。そこで、上記電界発生部の近傍に周方向の磁
場を発生する補助磁界発生部を設けることによって、電
子は内向きへの力を受ける結果、プラズマの半径方向へ
の拡散損失が防止され得るものである。
ーレンツ力Ｆ（＝evB（但し、v:荷電粒子速度））を利
用する。プラズマ損失部でのプラズマの厚みが薄く、か
つプラズマ密度が十分低い場合には、直流電源によりプ
ラズマ中に発生する電界を利用するか、あるいはプラズ
マ損失部に設けられた電極板との間に発生するシース電
界を利用する。ここで、電子に対するローレンツ力がプ
ラズマ発生部方向に働くためには、電界発生部としての
電極板の位置で磁力線は周方向成分をもたなければなら
ない（カスプ磁場等の軸対称磁場では一般に周方向成分
はない）。そこで、上記電界発生部の近傍に周方向の磁
場を発生する補助磁界発生部を設けることによって、電
子は内向きへの力を受ける結果、プラズマの半径方向へ
の拡散損失が防止され得るものである。
上記以外の方法としては、プラズマ損失部での磁力線
に垂直に、即ち、プラズマ損失部でのプラズマの流れを
遮断するようにして、印加電圧が可変とされた絶縁性の
壁を設けることも考えられるものとなっている。その壁
を負の電位に保つことによって、電子の外向きへの拡散
は防止され得るものである。
に垂直に、即ち、プラズマ損失部でのプラズマの流れを
遮断するようにして、印加電圧が可変とされた絶縁性の
壁を設けることも考えられるものとなっている。その壁
を負の電位に保つことによって、電子の外向きへの拡散
は防止され得るものである。
電場を用いる以外の方法としては、磁場閉じ込めによ
る方法が考えられるものとなっている。プラズマ損失部
にミラー磁場を形成し、積極的にプラズマに内向きの力
を生じさせ得ないが、流失してくるプラズマのうち、反
射条件を満足する荷電粒子の損失を防止し得るものとな
っている。
る方法が考えられるものとなっている。プラズマ損失部
にミラー磁場を形成し、積極的にプラズマに内向きの力
を生じさせ得ないが、流失してくるプラズマのうち、反
射条件を満足する荷電粒子の損失を防止し得るものとな
っている。
［実施例］ 以下、本発明を第１図から第５図により説明する。
先ず本発明によるプラズマ処理装置について説明すれ
ば、第１図は第１の例でのその要部縦断面を示したもの
である。図示のように、処理室８内部には、被処理物と
してのウェハ１が載置される基板電極２と、基板電極２
に対向する電極３が設置されたものとなっている。本例
でのプラズマ処理装置は平行平板型とされ、その表面が
処理された金属性円板としての電極３には直流電源、あ
るいは高周波電源が接続されるようになっている。ECR
型の場合、電極３はマイクロ波によるプラズマ発生源に
相当したものとなっている。さて、電極2,3各々に対し
てはプラズマ閉じ込め磁場形成用のコイル4a,4bが配置
せしめられることによって、原型としてのプラズマ処理
装置が構成されるようになっている。
ば、第１図は第１の例でのその要部縦断面を示したもの
である。図示のように、処理室８内部には、被処理物と
してのウェハ１が載置される基板電極２と、基板電極２
に対向する電極３が設置されたものとなっている。本例
でのプラズマ処理装置は平行平板型とされ、その表面が
処理された金属性円板としての電極３には直流電源、あ
るいは高周波電源が接続されるようになっている。ECR
型の場合、電極３はマイクロ波によるプラズマ発生源に
相当したものとなっている。さて、電極2,3各々に対し
てはプラズマ閉じ込め磁場形成用のコイル4a,4bが配置
せしめられることによって、原型としてのプラズマ処理
装置が構成されるようになっている。
本例では、以上のようにしてなるプラズマ処理装置
に、ドーナッツ状の平行平板電極５を電極2,3周囲に図
示の如く具備せしめ、これに高周波電源６が接続される
ようにして構成されたものとなっている。その際、平行
平板電極５自体は、例えば表面処理が施されるなどし
て、スパッタリングのしきい値エネルギを高くしたり、
あるいはスパッタリング効率が小さい表面として、予め
処理されたものとなっている。
に、ドーナッツ状の平行平板電極５を電極2,3周囲に図
示の如く具備せしめ、これに高周波電源６が接続される
ようにして構成されたものとなっている。その際、平行
平板電極５自体は、例えば表面処理が施されるなどし
て、スパッタリングのしきい値エネルギを高くしたり、
あるいはスパッタリング効率が小さい表面として、予め
処理されたものとなっている。
さて、本例でのプラズマ処理装置によるプラズマ処理
について説明すれば、先ず電極２上にウェハ１が載置さ
れた後は、処理室８全体が真空処理装置７により真空引
きされた状態で、反応ガスが処理室８内に導入されるよ
うになっている。また、コイル4a,4b各々に対しては逆
方向に電流が流されることで、それらコイル4a,4b各々
による磁力線９が反発する向きに形成され、恰も２個の
ラッパ各々の先端部が突き合わされた形状のカプス磁場
が得られるようになっている。カスプ磁場による磁力線
はプラズマ10に対し凸形状となることから、カスプ磁場
による閉じ込め領域（破線表示領域内）にプラズマ10は
安定に存在し得るものである。しかしながら、そのカプ
ス磁場には、プラズマ10に対して拘束力をもたない線カ
プス部（プラズマ損失部）11が周囲に存在することか
ら、この線カプス11の存在によって、プラズマ10中で粒
子間の衝突がないと仮定した場合でも、プラズマ10は一
定時間しか磁場中に閉じ込め得ないものとなっている。
このため、処理速度の向上を図るべく、印加電力を増加
せしめるなどによって、発生プラズマ量を増加すること
が考えられるわけであるが、印加電力の増加による不具
合は既に述べたところである。即ち、印加電力の増加は
処理室内部材の異常な加熱を誘引したり、プラズマと電
極間に発生するバイアス電圧の増加により電極部材がス
パッタされることによって発生する異物等が塵埃として
混入の虞があるというものである。また、流失プラズマ
が、例えば電力を印加された電極３とアース電位状態に
ある処理室８壁面間に存在している場合には、電極３と
処理室８間での距離が恰も短縮されたのと等価となり、
この結果として異常放電が発生し、同様にして異物等が
塵埃として混入される虞があるというものである。更
に、流失したプラズマによって異常放電が発生しない場
合であっても、処理室８壁面との間に発生したバイアス
電圧によりプラズマ中のイオンが処理室８壁面に衝突す
ることによって、その壁面に付着されているH2O等の気
相中成分の吸着物や、流失プラズマとともに運ばれてき
た反応ガス中のラジカルによる生成物等がスパッタされ
ることによって、気相中に塵埃として混入される虞があ
るものとなっている。
について説明すれば、先ず電極２上にウェハ１が載置さ
れた後は、処理室８全体が真空処理装置７により真空引
きされた状態で、反応ガスが処理室８内に導入されるよ
うになっている。また、コイル4a,4b各々に対しては逆
方向に電流が流されることで、それらコイル4a,4b各々
による磁力線９が反発する向きに形成され、恰も２個の
ラッパ各々の先端部が突き合わされた形状のカプス磁場
が得られるようになっている。カスプ磁場による磁力線
はプラズマ10に対し凸形状となることから、カスプ磁場
による閉じ込め領域（破線表示領域内）にプラズマ10は
安定に存在し得るものである。しかしながら、そのカプ
ス磁場には、プラズマ10に対して拘束力をもたない線カ
プス部（プラズマ損失部）11が周囲に存在することか
ら、この線カプス11の存在によって、プラズマ10中で粒
子間の衝突がないと仮定した場合でも、プラズマ10は一
定時間しか磁場中に閉じ込め得ないものとなっている。
このため、処理速度の向上を図るべく、印加電力を増加
せしめるなどによって、発生プラズマ量を増加すること
が考えられるわけであるが、印加電力の増加による不具
合は既に述べたところである。即ち、印加電力の増加は
処理室内部材の異常な加熱を誘引したり、プラズマと電
極間に発生するバイアス電圧の増加により電極部材がス
パッタされることによって発生する異物等が塵埃として
混入の虞があるというものである。また、流失プラズマ
が、例えば電力を印加された電極３とアース電位状態に
ある処理室８壁面間に存在している場合には、電極３と
処理室８間での距離が恰も短縮されたのと等価となり、
この結果として異常放電が発生し、同様にして異物等が
塵埃として混入される虞があるというものである。更
に、流失したプラズマによって異常放電が発生しない場
合であっても、処理室８壁面との間に発生したバイアス
電圧によりプラズマ中のイオンが処理室８壁面に衝突す
ることによって、その壁面に付着されているH2O等の気
相中成分の吸着物や、流失プラズマとともに運ばれてき
た反応ガス中のラジカルによる生成物等がスパッタされ
ることによって、気相中に塵埃として混入される虞があ
るものとなっている。
ところで、集積化の進んだ素子では、塵埃に対する仕
様が非常に厳しいものとなっている。例えば薄膜形成過
程では結晶性の制御まで要求されるようになっている
が、このための処理前のウェハに対するその表面の清浄
化は必須となっている。しかしながら、処理前のウェハ
を洗浄したとしても、既に述べた要因により処理中に塵
埃が発生してウェハ表面が汚染されたとすれば、高品質
な一様な薄膜を得ることは不可能となっている。
様が非常に厳しいものとなっている。例えば薄膜形成過
程では結晶性の制御まで要求されるようになっている
が、このための処理前のウェハに対するその表面の清浄
化は必須となっている。しかしながら、処理前のウェハ
を洗浄したとしても、既に述べた要因により処理中に塵
埃が発生してウェハ表面が汚染されたとすれば、高品質
な一様な薄膜を得ることは不可能となっている。
平行平板電極５は以上述べた不具合を一挙に解決する
ために設けられたものである。平行平板電極５に高周波
電力を印加すれば、電子はプラズマ発生部方向への力を
受けると同時に、流失しようとしているイオンに対して
は、電子の移動による逆電界の発生によりその流失拡散
が防止され得るものである。プラズマが十分薄い場合に
は（このようなプラズマをシートプラズマと称す）、電
界がプラズマ中で存在し得ることから、ポンデア・モー
ティブ力が働くようなポテンシャルが形成され得るわけ
である。
ために設けられたものである。平行平板電極５に高周波
電力を印加すれば、電子はプラズマ発生部方向への力を
受けると同時に、流失しようとしているイオンに対して
は、電子の移動による逆電界の発生によりその流失拡散
が防止され得るものである。プラズマが十分薄い場合に
は（このようなプラズマをシートプラズマと称す）、電
界がプラズマ中で存在し得ることから、ポンデア・モー
ティブ力が働くようなポテンシャルが形成され得るわけ
である。
第２図はまた、本発明によるプラズマ処理装置の第２
の例でのその要部縦断面を示したものである。図示のよ
うに、第１の構成に更にドーナッツ状の磁場発生コイル
12が図示の如く、平行平板電極５に対しそれを間に挟む
状態で設けられたものとなっている。第１の例ではポン
デア・モーティブ力によりプラズマの拡散流失が防止さ
れているが、本例ではポンデア・モーティブ力が生じな
い場合が考慮されたものとなっている。例えばポンデア
・モーティブ力が生じない条件として、シートプラズマ
が形成されていない、即ち、高周波電力がプラズマ中を
貫通し得ない場合は、平行平板電極５への高周波電力の
印加によりプラズマと平行平板電極５との間にはバイア
ス電位が発生するようになっている。さて、新たに設け
られた磁場発生コイル12はこれによる磁場が周方向成分
のみを有すべく、また、平行平板電極５の上下で反対方
向の磁場が生じるべく配置されたものとなっている。こ
の結果、流失プラズマに対しては平行平板電極５表面に
は常に負の電位が発生し、上部平行平板電極５に対して
は上向きの電界が、下部のそれに対しては下向きの電界
が働くようになっているものである（その電界強度をＥ
とする）。また、カスプ磁場は磁気発生コイル12によっ
て、裾に近づくと周方向に上部、下部で逆方向に歪めら
れ、周方向の磁場成分Ｂθが生じるようになっている。
したがって、平行平板電極５近傍のプラズマ中の電子に
働く力Ｆは、内向きの径方向の成分Fr（＝ｅ×ｖ×Ｂθ
（但し、v:電界Ｅと同一方向の電子の速度成分））を有
することから、プラズマの拡散流失が低減され得るもの
である。
の例でのその要部縦断面を示したものである。図示のよ
うに、第１の構成に更にドーナッツ状の磁場発生コイル
12が図示の如く、平行平板電極５に対しそれを間に挟む
状態で設けられたものとなっている。第１の例ではポン
デア・モーティブ力によりプラズマの拡散流失が防止さ
れているが、本例ではポンデア・モーティブ力が生じな
い場合が考慮されたものとなっている。例えばポンデア
・モーティブ力が生じない条件として、シートプラズマ
が形成されていない、即ち、高周波電力がプラズマ中を
貫通し得ない場合は、平行平板電極５への高周波電力の
印加によりプラズマと平行平板電極５との間にはバイア
ス電位が発生するようになっている。さて、新たに設け
られた磁場発生コイル12はこれによる磁場が周方向成分
のみを有すべく、また、平行平板電極５の上下で反対方
向の磁場が生じるべく配置されたものとなっている。こ
の結果、流失プラズマに対しては平行平板電極５表面に
は常に負の電位が発生し、上部平行平板電極５に対して
は上向きの電界が、下部のそれに対しては下向きの電界
が働くようになっているものである（その電界強度をＥ
とする）。また、カスプ磁場は磁気発生コイル12によっ
て、裾に近づくと周方向に上部、下部で逆方向に歪めら
れ、周方向の磁場成分Ｂθが生じるようになっている。
したがって、平行平板電極５近傍のプラズマ中の電子に
働く力Ｆは、内向きの径方向の成分Fr（＝ｅ×ｖ×Ｂθ
（但し、v:電界Ｅと同一方向の電子の速度成分））を有
することから、プラズマの拡散流失が低減され得るもの
である。
第３図は本発明によるプラズマ処理装置の第３の例で
のその要部縦断面を示したものである。図示のように、
基本的な構成は第１の例でのそれに同様であるが、プラ
ズマ損失部には新たに磁力線９を分断する状態で、表面
が絶縁処理された円筒状の電極13が配置されるようにな
っている。この場合、電極13が浮遊電位であるとすれ
ば、流失プラズマでは電子の移動度が大きいため、その
電極13表面は電子の覆いによって負に帯電し、プラズマ
に帯し負の電界が生じる結果、イオンが電極13表面を叩
いてしまうことになる。しかしながら、電極13表面での
電位が直流電源14によって最適な負電位に設定される場
合には、電子はその電界によって反発力を受けることか
ら、プラズマの拡散流失が防止され得るものである。
のその要部縦断面を示したものである。図示のように、
基本的な構成は第１の例でのそれに同様であるが、プラ
ズマ損失部には新たに磁力線９を分断する状態で、表面
が絶縁処理された円筒状の電極13が配置されるようにな
っている。この場合、電極13が浮遊電位であるとすれ
ば、流失プラズマでは電子の移動度が大きいため、その
電極13表面は電子の覆いによって負に帯電し、プラズマ
に帯し負の電界が生じる結果、イオンが電極13表面を叩
いてしまうことになる。しかしながら、電極13表面での
電位が直流電源14によって最適な負電位に設定される場
合には、電子はその電界によって反発力を受けることか
ら、プラズマの拡散流失が防止され得るものである。
第４図は本発明によるプラズマ処理装置の第４の例で
のその要部縦断面を示したものである。図示のように、
基本的な構成は第１の例でのそれに同様であるが、プラ
ズマ損失部である線カスプ部11近傍には２対の磁場発生
コイル15が配置された構成となっている。これら磁場発
生コイル15に対し、例えば第５図に示すように、電流を
所定方向に流すようにすれば、カスプ磁場の磁力線９に
連続して線カスプ部11には凸形状の磁場が発生されるよ
うになっている。この磁場はミラー磁場の変形であり、
プラズマに対して閉じ込め性を有したものとなってい
る。ミラー磁場の一方の側から流入してくるプラズマ
は、ミラー磁場中での最大磁界値Bmと最小磁界値Boとの
比であるミラー比Ｒ（≡Bm/Bo）と、最小磁界値Boを通
過する際での粒子の速度をVo、その周方向、径方向の速
度成分をそれぞれＶｏθ,Vor、荷電粒子が磁力線に巻き
付くように螺旋運動をするときのピッチ角θを使用し
て、sin2θｍ＝1/Rで与えられるθｍに対して、θ＞θ
ｍの条件を満足すれば、荷電粒子はそのミラー磁場中に
閉じ込められるものとなっている。本例でのプラズマ閉
じ込め方法による場合、流失してきたプラズマを押し戻
す力はないが、そのミラー磁場ではプラズマはプラズマ
を維持するための電磁力を受けないため、閉じ込められ
ている間にイオンと電子との再結合によって、イオンは
中性化されることから、処理室８壁面には悪影響を与え
ないようになっている。仮に、そのミラー磁場内での衝
突によって上記閉じ込め条件が破れたとしても、1/2の
確率を以てプラズマ発生部方向に運動するようになって
いる。このようにして、プラズマが外部に与える悪影響
は低減され得るものである。
のその要部縦断面を示したものである。図示のように、
基本的な構成は第１の例でのそれに同様であるが、プラ
ズマ損失部である線カスプ部11近傍には２対の磁場発生
コイル15が配置された構成となっている。これら磁場発
生コイル15に対し、例えば第５図に示すように、電流を
所定方向に流すようにすれば、カスプ磁場の磁力線９に
連続して線カスプ部11には凸形状の磁場が発生されるよ
うになっている。この磁場はミラー磁場の変形であり、
プラズマに対して閉じ込め性を有したものとなってい
る。ミラー磁場の一方の側から流入してくるプラズマ
は、ミラー磁場中での最大磁界値Bmと最小磁界値Boとの
比であるミラー比Ｒ（≡Bm/Bo）と、最小磁界値Boを通
過する際での粒子の速度をVo、その周方向、径方向の速
度成分をそれぞれＶｏθ,Vor、荷電粒子が磁力線に巻き
付くように螺旋運動をするときのピッチ角θを使用し
て、sin2θｍ＝1/Rで与えられるθｍに対して、θ＞θ
ｍの条件を満足すれば、荷電粒子はそのミラー磁場中に
閉じ込められるものとなっている。本例でのプラズマ閉
じ込め方法による場合、流失してきたプラズマを押し戻
す力はないが、そのミラー磁場ではプラズマはプラズマ
を維持するための電磁力を受けないため、閉じ込められ
ている間にイオンと電子との再結合によって、イオンは
中性化されることから、処理室８壁面には悪影響を与え
ないようになっている。仮に、そのミラー磁場内での衝
突によって上記閉じ込め条件が破れたとしても、1/2の
確率を以てプラズマ発生部方向に運動するようになって
いる。このようにして、プラズマが外部に与える悪影響
は低減され得るものである。
最後に、本発明によるプラズマ処理装置を実用化する
に際して、ウェハの出し入れが基板電極と対向電極間の
側面より行われる場合には、プラズマ流失防止手段とし
ての電磁場発生手段は、ウェハ面に対して垂直方向に可
動であることが必要となっている。可動であれば、ウェ
ハの出し入れが容易に行われ得るからである。
に際して、ウェハの出し入れが基板電極と対向電極間の
側面より行われる場合には、プラズマ流失防止手段とし
ての電磁場発生手段は、ウェハ面に対して垂直方向に可
動であることが必要となっている。可動であれば、ウェ
ハの出し入れが容易に行われ得るからである。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、プラズマ閉じ込
めにカスプ磁場を基本とした磁場形状が採用される場合
に、プラズマ損失部からのプラズマ流失を抑えることに
よって、電極上でのプラズマの分布を均一、その密度大
にして、しかも塵埃の発生が防止可とされることから、
被処理物上に薄膜を形成したり、あるいは被処理物上に
形成されている薄膜を加工する場合に、薄膜の形成、加
工が、塵埃が排除された状態で高精度に行われ得るとい
う効果が得られる。
めにカスプ磁場を基本とした磁場形状が採用される場合
に、プラズマ損失部からのプラズマ流失を抑えることに
よって、電極上でのプラズマの分布を均一、その密度大
にして、しかも塵埃の発生が防止可とされることから、
被処理物上に薄膜を形成したり、あるいは被処理物上に
形成されている薄膜を加工する場合に、薄膜の形成、加
工が、塵埃が排除された状態で高精度に行われ得るとい
う効果が得られる。
第１図は、本発明によるプラズマ処理装置の第１の例で
のその要部縦断面を示す図、第２図は、本発明によるプ
ラズマ処理装置の第２の例でのその要部縦断面を示す
図、第３図は、本発明によるプラズマ処理装置の第３の
例でのその要部縦断面を示す図、第４図は、本発明によ
るプラズマ処理装置の第４の例でのその要部縦断面を示
す図、第５図は、第４図に関連した線カスプ部でのミラ
ー磁場の縦断面を示す図である。 １……ウェハ（被処理物）、２……基板電極、３……電
極、4a,4b……（プラズマ閉じ込め磁場形成用）コイ
ル、５……（プラズマ流失防止用）平行平板電極、６…
…高周波電源、７……真空処理装置、８……処理室、９
……磁力線、10……プラズマ、11……線カスプ部、12,1
5……（プラズマ流失防止用）磁場発生コイル、13……
（プラズマ流失防止用）円筒状電極、14……直流電源
のその要部縦断面を示す図、第２図は、本発明によるプ
ラズマ処理装置の第２の例でのその要部縦断面を示す
図、第３図は、本発明によるプラズマ処理装置の第３の
例でのその要部縦断面を示す図、第４図は、本発明によ
るプラズマ処理装置の第４の例でのその要部縦断面を示
す図、第５図は、第４図に関連した線カスプ部でのミラ
ー磁場の縦断面を示す図である。 １……ウェハ（被処理物）、２……基板電極、３……電
極、4a,4b……（プラズマ閉じ込め磁場形成用）コイ
ル、５……（プラズマ流失防止用）平行平板電極、６…
…高周波電源、７……真空処理装置、８……処理室、９
……磁力線、10……プラズマ、11……線カスプ部、12,1
5……（プラズマ流失防止用）磁場発生コイル、13……
（プラズマ流失防止用）円筒状電極、14……直流電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58 C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/205 H01L 21/302 H01L 21/31 H05H 1/00 - 1/54
Claims (8)
- 【請求項１】励起によってプラズマ化された１種類以上
の反応ガスを、少なくともカスプ型磁場によって閉じ込
めた状態で、該反応ガスを被処理物上に輸送することに
よって、被処理物上での薄膜の形成、あるいは薄膜の加
工、または該反応ガスから電力が印加された電極にイオ
ンを引き込むことによってスパッタ成膜等を行うプラズ
マ処理装置において、電極、あるいは処理室壁面部材か
らの塵埃の発生を防止すべく、プラズマ閉じ込め領域で
のプラズマ損失部からのプラズマ流失を防止するプラズ
マ流失防止手段として、プラズマ損失部に負電源に接続
された円筒状電極が配置せしめられてなる構成のプラズ
マ処理装置。 - 【請求項２】励起によってプラズマ化された１種類以上
の反応ガスを、少なくともカスプ型磁場によって閉じ込
めた状態で、該反応ガスを被処理物上に輸送することに
よって、被処理物上での薄膜の形成、あるいは薄膜の加
工、または該反応ガスから電力が印加された電極にイオ
ンを引き込むことによってスパッタ成膜等を行うプラズ
マ処理装置において、電極、あるいは処理室壁面部材か
らの塵埃の発生を防止すべく、プラズマ閉じ込め領域で
のプラズマ損失部からのプラズマ流失を防止するプラズ
マ流失防止手段として、プラズマ損失部を間に挟む状態
で、高周波電源に接続されたドーナッツ状の平行平板電
極を具備せしめるとともに、該電極を間に挟む状態でド
ーナッツ状の磁場発生手段が具備されてなる構成のプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項３】励起によってプラズマ化された１種類以上
の反応ガスを、少なくともカスプ型磁場によって閉じ込
めた状態で、該反応ガスを被処理物上に輸送することに
よって、被処理物上での薄膜の形成、あるいは薄膜の加
工、または該反応ガスから電力が印加された電極にイオ
ンを引き込むことによってスパッタ成膜等を行うプラズ
マ処理装置において、電極、あるいは処理室壁面部材か
らの塵埃の発生を防止すべく、プラズマ閉じ込め領域で
のプラズマ損失部からのプラズマ流失を防止するプラズ
マ流失防止手段として、プラズマ損失部を間に挟む状態
で、高周波電源に接続されたドーナッツ状の平行平板電
極を具備せしめるとともに、該電極を間に挟む状態で、
磁場の方向が周方向成分のみとされ、かつ相対向する上
記平行平板電極面で逆方向の磁場を発生する、ドーナッ
ツ状の磁場発生手段が具備されてなる構成のプラズマ処
理装置。 - 【請求項４】励起によってプラズマ化された１種類以上
の反応ガスを、少なくともカスプ型磁場によって閉じ込
めた状態で、該反応ガスを被処理物上に輸送することに
よって、被処理物上での薄膜の形成、あるいは薄膜の加
工、または該反応ガスから電力が印加された電極にイオ
ンを引き込むことによってスパッタ成膜等を行うプラズ
マ処理装置において、電極、あるいは処理室壁面部材か
らの塵埃の発生を防止すべく、プラズマ閉じ込め領域で
のプラズマ損失部からのプラズマ流失を防止するプラズ
マ流失防止手段として、プラズマ損失部を間に挟む状態
で、高周波電源に接続されたドーナッツ状の平行平板電
極を具備せしめるとともに、該電極を間に挟む状態で具
備せしめられた、磁場の方向が周方向成分のみとされ、
かつ相対向する上記平行平板電極面で逆方向の磁場を発
生する、ドーナッツ状の磁場発生手段は、周方向に螺旋
状に巻かれた１組のコイルとされた構成のプラズマ処理
装置。 - 【請求項５】励起によってプラズマ化された１種類以上
の反応ガスを、少なくともカスプ型磁場によって閉じ込
めた状態で、該反応ガスを被処理物上に輸送することに
よって、被処理物上での薄膜の形成、あるいは薄膜の加
工、または該反応ガスから電力が印加された電極にイオ
ンを引き込むことによってスパッタ成膜等を行うプラズ
マ処理装置において、電極、あるいは処理室壁面部材か
らの塵埃の発生を防止すべく、プラズマ閉じ込め領域で
のプラズマ損失部からのプラズマ流失を防止するプラズ
マ流失防止手段として、プラズマ損失部を間に挟む状態
で具備せしめられた、高周波電源に接続されたドーナッ
ツ状の平行平板電極は、被処理物としての基板の面に対
し可動とされてなる構成のプラズマ処理装置。 - 【請求項６】励起によってプラズマ化された１種類以上
の反応ガスを、少なくともカスプ型磁場によって閉じ込
めた状態で、該反応ガスを被処理物上に輸送することに
よって、被処理物上での薄膜の形成、あるいは薄膜の加
工、または該反応ガスから電力が印加された電極にイオ
ンを引き込むことによってスパッタ成膜等を行うプラズ
マ処理装置において、電極、あるいは処理室壁面部材か
らの塵埃の発生を防止すべく、プラズマ閉じ込め領域で
のプラズマ損失部からのプラズマ流失を防止するプラズ
マ流失防止手段として、プラズマ損失部を間に挟む状態
で具備せしめられた、高周波電源に接続されたドーナッ
ツ状の平行平板電極と、該電極を間に挟む状態で具備せ
しめられたドーナッツ状の磁場発生手段とは、被処理物
としての基板の面に対し可動とされてなる構成のプラズ
マ処理装置。 - 【請求項７】励起によってプラズマ化された１種類以上
の反応ガスを、少なくともカスプ型磁場によって閉じ込
めた状態で、該反応ガスを被処理物上に輸送することに
よって、被処理物上での薄膜の形成、あるいは薄膜の加
工、または該反応ガスから電力が印加された電極にイオ
ンを引き込むことによってスパッタ成膜等を行うプラズ
マ処理装置において、電極、あるいは処理室壁面部材か
らの塵埃の発生を防止すべく、プラズマ閉じ込め領域で
のプラズマ損失部からのプラズマ流失を防止するプラズ
マ流水防止手段として、プラズマ損失部を間に挟む状態
で、対としての磁場発生手段が径方向に２重に具備せし
められてなる構成のプラズマ処理装置。 - 【請求項８】励起によってプラズマ化された１種類以上
の反応ガスを、少なくともカスプ型磁場によって閉じ込
めた状態で、該反応ガスを被処理物上に輸送することに
よって、被処理物上での薄膜の形成、あるいは薄膜の加
工、または該反応ガスから電力が印加された電極にイオ
ンを引き込むことによってスパッタ成膜等を行うプラズ
マ処理装置において、電極、あるいは処理室壁面部材か
らの塵埃の発生を防止すべく、プラズマ閉じ込め領域で
のプラズマ損失部からのプラズマ流失を防止するプラズ
マ流失防止手段として、プラズマ損失部を間に挟む状態
で、かつ対として径方向に２重に具備せしめられた、コ
イルとしての磁場発生手段では、コイルに流される電流
は対としてのコイルでは逆方向、径方向内外のコイルで
は同一方向とされてなる構成のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2303939A JP3061288B2 (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2303939A JP3061288B2 (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04180557A JPH04180557A (ja) | 1992-06-26 |
| JP3061288B2 true JP3061288B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=17927108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2303939A Expired - Fee Related JP3061288B2 (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3061288B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140216343A1 (en) | 2008-08-04 | 2014-08-07 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Plasma source and methods for depositing thin film coatings using plasma enhanced chemical vapor deposition |
| US9721765B2 (en) | 2015-11-16 | 2017-08-01 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Plasma device driven by multiple-phase alternating or pulsed electrical current |
| US9721764B2 (en) | 2015-11-16 | 2017-08-01 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Method of producing plasma by multiple-phase alternating or pulsed electrical current |
| US10242846B2 (en) | 2015-12-18 | 2019-03-26 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Hollow cathode ion source |
| US10573499B2 (en) | 2015-12-18 | 2020-02-25 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Method of extracting and accelerating ions |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2547891Y2 (ja) * | 1993-07-05 | 1997-09-17 | アネルバ株式会社 | バイアススパッタ装置 |
| CN103849836B (zh) * | 2012-12-05 | 2016-12-28 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 等离子体设备及其反应腔室 |
| CN107852805B (zh) | 2014-12-05 | 2020-10-16 | Agc玻璃欧洲公司 | 空心阴极等离子体源 |
| MY191327A (en) | 2014-12-05 | 2022-06-16 | Agc Flat Glass Na Inc | Plasma source utilizing a macro-particle reduction coating and method of using a plasma source utilizing a macro-particle reduction coating for deposition of thin film coatings and modification of surfaces |
-
1990
- 1990-11-13 JP JP2303939A patent/JP3061288B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10438778B2 (en) | 2008-08-04 | 2019-10-08 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Plasma source and methods for depositing thin film coatings using plasma enhanced chemical vapor deposition |
| US20140216343A1 (en) | 2008-08-04 | 2014-08-07 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Plasma source and methods for depositing thin film coatings using plasma enhanced chemical vapor deposition |
| US20150002021A1 (en) | 2008-08-04 | 2015-01-01 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Plasma source and methods for depositing thin film coatings using plasma enhanced chemical vapor deposition |
| KR101602517B1 (ko) * | 2008-08-04 | 2016-03-10 | 에이지씨 플랫 글래스 노스 아메리카, 인코퍼레이티드 | Ｐｅｃｖｄ를 이용한 박막 코팅을 증착하기 위한 플라즈마 소스 및 방법 |
| US9478401B2 (en) | 2008-08-04 | 2016-10-25 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Plasma source and methods for depositing thin film coatings using plasma enhanced chemical vapor deposition |
| US10580625B2 (en) | 2008-08-04 | 2020-03-03 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Plasma source and methods for depositing thin film coatings using plasma enhanced chemical vapor deposition |
| US20150004330A1 (en) | 2008-08-04 | 2015-01-01 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Plasma source and methods for depositing thin film coatings using plasma enhanced chemical vapor deposition |
| US10580624B2 (en) | 2008-08-04 | 2020-03-03 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Plasma source and methods for depositing thin film coatings using plasma enhanced chemical vapor deposition |
| US9721764B2 (en) | 2015-11-16 | 2017-08-01 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Method of producing plasma by multiple-phase alternating or pulsed electrical current |
| US10559452B2 (en) | 2015-11-16 | 2020-02-11 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Plasma device driven by multiple-phase alternating or pulsed electrical current |
| US20170309458A1 (en) | 2015-11-16 | 2017-10-26 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Plasma device driven by multiple-phase alternating or pulsed electrical current |
| US9721765B2 (en) | 2015-11-16 | 2017-08-01 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Plasma device driven by multiple-phase alternating or pulsed electrical current |
| US10242846B2 (en) | 2015-12-18 | 2019-03-26 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Hollow cathode ion source |
| US10573499B2 (en) | 2015-12-18 | 2020-02-25 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Method of extracting and accelerating ions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04180557A (ja) | 1992-06-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6462482B1 (en) | Plasma processing system for sputter deposition applications | |
| EP0148504B2 (en) | Method and apparatus for sputtering | |
| US6642149B2 (en) | Plasma processing method | |
| US6864773B2 (en) | Variable field magnet apparatus | |
| US6117279A (en) | Method and apparatus for increasing the metal ion fraction in ionized physical vapor deposition | |
| US9275840B2 (en) | Method for providing uniform distribution of plasma density in a plasma treatment apparatus | |
| US5968327A (en) | Ionizing sputter device using a coil shield | |
| US6514390B1 (en) | Method to eliminate coil sputtering in an ICP source | |
| WO2000052734A1 (en) | Method and apparatus for ionized physical vapor deposition | |
| JPH02298024A (ja) | リアクティブイオンエッチング装置 | |
| US20040084151A1 (en) | Magnetron plasma etching apparatus | |
| US8911602B2 (en) | Dual hexagonal shaped plasma source | |
| JP4945566B2 (ja) | 容量結合型磁気中性線プラズマスパッタ装置 | |
| JP3061288B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| US8617363B2 (en) | Magnetron sputtering apparatus | |
| JP2002363740A (ja) | スパッタ成膜応用のためのプラズマ処理装置 | |
| CA1252581A (en) | Electron beam-excited ion beam source | |
| JP4408987B2 (ja) | スパッタ処理応用のプラズマ処理装置 | |
| KR100250547B1 (ko) | 기판 코팅 또는 에칭 장치 | |
| JP3225283B2 (ja) | 表面処理装置 | |
| JP2674995B2 (ja) | 基板処理方法およびその装置 | |
| Lieberman et al. | Plasma generation for materials processing | |
| JP4384295B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH0681145A (ja) | マグネトロンスパッタ装置 | |
| KR102617710B1 (ko) | 기판 처리장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |