JP3279762B2 - Plasma processing equipment - Google Patents

Plasma processing equipment

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JP3279762B2
JP3279762B2 JP23542593A JP23542593A JP3279762B2 JP 3279762 B2 JP3279762 B2 JP 3279762B2 JP 23542593 A JP23542593 A JP 23542593A JP 23542593 A JP23542593 A JP 23542593A JP 3279762 B2 JP3279762 B2 JP 3279762B2
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plasma processing
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憲一 高木
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アネルバ株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はプラズマ処理装置に関
し、特に、プラズマCVD装置およびエッチング装置に
利用されるプラズマ処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly to a plasma processing apparatus used for a plasma CVD apparatus and an etching apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】図12は従来のプラズマ処理装置の例で
あり、ECRプラズマ処理装置の例を示す。図12にお
いて、マイクロ波導波管51によってマイクロ波電力が
導かれ、マイクロ波導入窓52を通して放電チャンバ5
3に導入される。真空チャンバ54は金属性の真空容器
であり、排気機構(図示せず)によって所要の減圧状態
に保持され、かつ反応ガス導入機構(図示せず)によっ
て反応ガスが導入される。真空チャンバ54から放電チ
ャンバ53に供給された反応ガスは、導入されたマイク
ロ波電力によって放電し、これによりプラズマが発生す
る。そして、プラズマ内に存在する活性種は、基板保持
機構55の上に配置された被処理基板56の表面を処理
する。また放電チャンバ53の周囲には放電空間に磁場
を与える電磁コイル57が配設される。
2. Description of the Related Art FIG. 12 shows an example of a conventional plasma processing apparatus, and shows an example of an ECR plasma processing apparatus. In FIG. 12, microwave power is guided by a microwave waveguide 51, and the discharge chamber 5 is passed through a microwave introduction window 52.
3 is introduced. The vacuum chamber 54 is a metallic vacuum vessel, is maintained at a required reduced pressure by an exhaust mechanism (not shown), and is supplied with a reaction gas by a reaction gas introduction mechanism (not shown). The reaction gas supplied from the vacuum chamber 54 to the discharge chamber 53 is discharged by the introduced microwave power, thereby generating plasma. Then, the active species present in the plasma processes the surface of the processing target substrate 56 disposed on the substrate holding mechanism 55. An electromagnetic coil 57 for applying a magnetic field to the discharge space is provided around the discharge chamber 53.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来のECRプラズマ
処理装置では、実際の基板処理において、放電チャンバ
53の内壁に反応生成物が付着し、付着した反応生成物
が被処理基板52の上に落下するという不具合を有して
いた。
In a conventional ECR plasma processing apparatus, in actual substrate processing, a reaction product adheres to the inner wall of the discharge chamber 53, and the adhered reaction product drops onto the substrate 52 to be processed. Had the disadvantage of doing so.

【0004】本発明の目的は、プラズマ生成・処理空間
を形成する部分に自己清浄機構を設け、当該部分に付着
した反応生成物が基板へ落下するのを防止しかつ当該空
間の内壁面を常に清浄に保つようにしたプラズマ処理装
置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a self-cleaning mechanism at a portion forming a plasma generation / processing space, to prevent a reaction product attached to the portion from falling onto a substrate, and to always keep an inner wall surface of the space. An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus that is kept clean.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係るプラズマ処
理装置は、プラズマ発生用容器を備える本体容器と、こ
の本体容器の内部を減圧状態にする排気機構と、本体容
器の内部に反応ガスを導入するガス導入機構と、プラズ
マ発生用容器内に磁場を印加すると共に高周波またはマ
イクロ波電力を供給して反応ガスをプラズマ化する機構
と、本体容器内に配置された基板保持機構を備え、さら
にプラズマ発生用容器と基板保持機構の間の空間の周囲
、各々の回転軸の周りに回転可能であり、上記空間
を、電極間隙間を有する閉じた空間に形成する複数の電
極であって、これらの電極のすべてを所定タイミングで
回転させそれらの内面と外面を反転するように構成され
複数の電極を備え、これらの複数の電極によってプラ
ズマ発生用容器の内部空間につながるプラズマ処理空間
を形成するように構成される。
According to the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a main body container having a plasma generating container; an exhaust mechanism for reducing the pressure inside the main body container; and a reaction gas flowing into the main body container. A gas introduction mechanism for introducing, a mechanism for applying a magnetic field into the plasma generation vessel and supplying high frequency or microwave power to turn the reaction gas into plasma, and a substrate holding mechanism arranged in the main body vessel, further comprising: Around the space between the plasma generating vessel and the substrate holding mechanism, the space is rotatable around each rotation axis,
Are formed in a closed space having a gap between the electrodes.
Pole, and all of these electrodes are
Configured to rotate and flip their inner and outer surfaces
And a plurality of electrodes configured to form a plasma processing space connected to the internal space of the plasma generation container.

【0006】本発明に係る他のプラズマ処理装置は、本
体容器と、この本体容器の内部を減圧状態にする排気機
構と、本体容器の内部に反応ガスを導入するガス導入機
構と、本体容器内に磁場を印加すると共に高周波または
マイクロ波電力を供給して反応ガスをプラズマ化する機
構と、本体容器内に配置された基板保持機構を備え、さ
らに本体容器内であって基板保持機構の周囲空間の周囲
、各々の回転軸の周りに回転可能であり、上記周囲空
間を、電極間隙間を有する閉じた空間に形成する複数の
電極であって、これらの電極のすべてを所定タイミング
で回転させそれらの内面と外面を反転するように構成さ
れた複数の電極を備え、これらの複数の電極によって本
体容器内にプラズマ発生用およびプラズマ閉込め用の空
間を形成するように構成される。
Another plasma processing apparatus according to the present invention includes a main body container, an exhaust mechanism for reducing the pressure inside the main body container, a gas introduction mechanism for introducing a reaction gas into the main body container, A mechanism for applying a magnetic field and supplying high frequency or microwave power to convert the reaction gas into a plasma, and a substrate holding mechanism disposed in the main body container, and further comprising a space around the substrate holding mechanism in the main body container. Around the respective rotation axis,
A plurality of spaces are formed in a closed space having a gap between the electrodes.
Electrodes and all of these electrodes are
And rotate them to flip their inner and outer surfaces.
A plurality of electrodes are provided, and the plurality of electrodes form a space for plasma generation and plasma confinement in the main body container.

【0007】本発明に係る他のプラズマ処理装置は、本
体容器と、この本体容器の内部を減圧状態にする排気機
構と、本体容器の内部に反応ガスを導入するガス導入機
構と、本体容器内に磁場と高周波を印加して反応ガスを
プラズマ化する機構と、本体容器内に配置された2つの
対向電極からなる電極機構を備え、さらに本体容器内で
あって2つの対向電極の間の空間の周囲に、各々の回転
軸の周りに回転可能であり、上記空間を、電極間隙間を
有する閉じた空間に形成する複数の電極であって、これ
らの電極のすべてを所定タイミングで回転させそれらの
内面と外面を反転するように構成された複数の電極を備
え、これらの複数の電極によって本体容器内にプラズマ
発生用およびプラズマ閉込め用の空間を形成するように
構成される。
Another plasma processing apparatus according to the present invention comprises a main body container, an exhaust mechanism for reducing the pressure inside the main body container, a gas introduction mechanism for introducing a reaction gas into the main body container, A mechanism for applying a magnetic field and a high frequency to the reaction gas to convert the reaction gas into a plasma, and an electrode mechanism including two opposed electrodes arranged in the main body container, and further, a space between the two opposed electrodes in the main body container. Around each rotation
It is rotatable around the axis, and the space above is
A plurality of electrodes formed in a closed space having
Rotate all of these electrodes at a predetermined timing and
A plurality of electrodes configured to reverse the inner surface and the outer surface are provided, and the plurality of electrodes are configured to form a space for plasma generation and plasma confinement in the main body container.

【0008】前記の構成において、好ましくは、電極に
直流バイアスまたは交流バイアスが印加される。
In the above configuration, preferably, a DC bias or an AC bias is applied to the electrode.

【0009】前記の構成において、好ましくは、電極に
温度調整機構を設けたことを特徴とする。
In the above configuration, preferably, the electrode is provided with a temperature adjusting mechanism.

【0010】前記の構成において、好ましくは、電極の
表面は電極本体とは異なる物質で被覆される。
[0010] In the above configuration, preferably, the surface of the electrode is coated with a substance different from the electrode body.

【0011】前記の構成において、好ましくは、電極の
内部に永久磁石または電磁コイルを設けたことを特徴と
する。
In the above configuration, a permanent magnet or an electromagnetic coil is preferably provided inside the electrode.

【0012】[0012]

【作用】本発明によるプラズマ処理装置では、被処理基
板が載置される基板保持機構または対向電極の上方の空
間の周囲に回転可能な複数の電極を設け、これらの複数
の電極によってその内部空間にプラズマ処理空間を形成
する。複数の電極の回転動作は、任意のタイミングで行
われ、回転動作を行うことにより電極の内面および外面
を反転することができる。複数の電極の間には所要の隙
間が形成される。プラズマ処理空間に反応ガスが供給さ
れ、かつ磁場および高周波またはマイクロ波が導入され
ると、反応ガスはプラズマ化される。こうしてプラズマ
処理空間で生成されたプラズマによって被処理基板は処
理される。各電極におけるプラズマ処理空間に面した部
分には、磁力線が横切るので、磁力線に沿って運動する
荷電粒子が入射し、このために当該部分に反応生成物の
付着が促進される。そこで、被処理基板のプラズマ処理
が終了したときに、適宜に回転可能な複数の電極のすべ
てを回転させることにより、各電極の内面と外面を反転
させ、反応生成物の付着した面を、プラズマ処理空間に
対して陰になる方向に向ける。この状態において、次の
被処理基板に関し再度プラズマ処理を行うと、電極の反
応生成物が付着した部分は、磁力線に沿って運動するイ
オンの衝撃を受けることなく、電極間の隙間から拡散し
てくる中性活性種にさらされることになる。この中性活
性種によって、電極に付着した反応生成物を除去するこ
とができる。かかる作用によって電極を清浄化する。
In the plasma processing apparatus according to the present invention, a plurality of rotatable electrodes are provided around the space above the substrate holding mechanism on which the substrate to be processed is mounted or the counter electrode, and the internal space is defined by the plurality of electrodes. To form a plasma processing space. The rotation operation of the plurality of electrodes is performed at an arbitrary timing, and by performing the rotation operation, the inner surface and the outer surface of the electrode can be inverted. A required gap is formed between the plurality of electrodes. When the reaction gas is supplied to the plasma processing space and a magnetic field and a high frequency or microwave are introduced, the reaction gas is turned into plasma. The substrate to be processed is processed by the plasma generated in the plasma processing space. Since the lines of magnetic force cross the portion of each electrode facing the plasma processing space, charged particles moving along the lines of magnetic force enter, thereby accumulating reaction products on the portions. Therefore, when the plasma processing of the substrate to be processed is completed, by rotating all of the plurality of appropriately rotatable electrodes, the inner surface and the outer surface of each electrode are inverted, and the surface on which the reaction product is attached is removed by plasma. Orient in a direction that is negative to the processing space. In this state, when plasma processing is performed again on the next substrate to be processed, the portion of the electrode to which the reaction product adheres diffuses from the gap between the electrodes without receiving the impact of ions moving along the lines of magnetic force. Exposure to coming neutral active species. The reaction product attached to the electrode can be removed by the neutral active species. This action cleans the electrode.

【0013】プラズマ処理空間に面した電極の面は、常
に、清浄化された電極の面が向くことになり、その結
果、反応室内には反応生成物が最小である清浄な状態に
保たれる。これにより、反応生成物が被処理基板の上に
落下するのを防止する。同時に、プラズマ処理空間内の
内壁状態を常に一定に保つことができることから、放電
により生成されるプラズマの状態が一定になり、被処理
基板のプラズマ処理の再現性が向上する。
The surface of the electrode facing the plasma processing space will always face the surface of the cleaned electrode, so that the reaction chamber is kept clean with minimal reaction products. . This prevents the reaction product from falling onto the substrate to be processed. At the same time, since the state of the inner wall in the plasma processing space can be always kept constant, the state of the plasma generated by the discharge becomes constant, and the reproducibility of the plasma processing of the substrate to be processed is improved.

【0014】また電極の外面に所定の被覆膜を設け電極
の内部に温度調整のための機構を設けることにより、電
極の自己清浄機能を高める。被覆膜によれば、電極自身
がスパッタリングされ被処理基板に対して汚染源になる
のを防止することができる。温度調整の機構によれば、
電極のプラズマ処理空間に面している部分に付着する反
応生成物の膜の膜質が緻密になるように温度制御を行
い、付着した反応生成物の剥がれを難しくする。さらに
電極におけるプラズマ処理空間の陰になる部分は、中性
活性種による清浄化を促進させる温度とすることにより
自己清浄化機能を向上させる。
Further, by providing a predetermined coating film on the outer surface of the electrode and providing a mechanism for adjusting the temperature inside the electrode, the self-cleaning function of the electrode is enhanced. According to the coating film, it is possible to prevent the electrode itself from being sputtered and becoming a contamination source for the substrate to be processed. According to the temperature adjustment mechanism,
The temperature is controlled so that the quality of the film of the reaction product attached to the portion of the electrode facing the plasma processing space is made dense, so that the attached reaction product is difficult to peel off. Further, the portion of the electrode that is shaded by the plasma processing space has a self-cleaning function that is improved by setting the temperature to promote the cleaning by the neutral active species.

【0015】電極に対し直流または交流のバイアスを印
加させる構成によれば、プラズマ発生空間の空間電位を
任意に制御でき、これにより、被処理基板に突入するイ
オンのエネルギを制御し、被処理基板のダメージを制御
できる。
According to the configuration in which a DC or AC bias is applied to the electrode, the space potential of the plasma generation space can be arbitrarily controlled, whereby the energy of ions entering the substrate to be processed can be controlled, You can control damage.

【0016】電極の内部に永久磁石または電磁コイルを
設けて複数の磁極を形成し、マルチポールの磁場を構成
すると、イオンが電極に入射することが困難になり、そ
のために、プラズマを閉込める機能と共に電極における
反応生成物の付着量を減少させることができる。
When a permanent magnet or an electromagnetic coil is provided inside the electrode to form a plurality of magnetic poles to form a multi-pole magnetic field, it becomes difficult for ions to be incident on the electrode. At the same time, the amount of reaction products deposited on the electrode can be reduced.

【0017】真空の容器本体に電極を利用してプラズマ
発生空間を形成する構造によれば、自己清浄できる電極
の面を増加することで、自己清浄化機能を高めることが
できる。
According to the structure in which the plasma generating space is formed by using the electrodes in the vacuum vessel main body, the self-cleaning function can be enhanced by increasing the surface of the electrodes that can be self-cleaned.

【0018】[0018]

【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0019】図1は本発明に係るプラズマ処理装置の構
成を示す。図1において、1は、処理実行時に内部が所
定の減圧状態に保持される金属製の真空チャンバであ
り、アース1aによって接地電位に保持される。真空チ
ャンバ1の内部には基板保持機構2が配置され、基板保
持機構2の上に被処理基板3が載置される。基板保持機
構2には直流電源4Aと交流電源5Aが接続される。真
空チャンバ1の上壁であって基板保持機構2の上方位置
に放電チャンバ6が形成され、この放電チャンバ6には
マイクロ波導入窓7を介してマイクロ波導波管8が接続
されている。マイクロ波導入窓7は、基板保持機構2に
対向している。また放電チャンバ6と基板保持機構2の
間の空間の周囲には、回転可能な複数の電極9が配設さ
れる。複数の電極9によって閉じられた空間が形成さ
れ、この空間は放電チャンバ6の内部空間につながり、
1つの放電空間すなわちプラズマ処理空間が形成され
る。複数の電極9は、基板保持機構2の周囲に設けられ
た電極支持部材9bに取り付けられる。
FIG. 1 shows the configuration of a plasma processing apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a metal vacuum chamber whose inside is maintained at a predetermined reduced pressure when processing is performed, and is maintained at a ground potential by a ground 1a. A substrate holding mechanism 2 is disposed inside the vacuum chamber 1, and a substrate 3 to be processed is placed on the substrate holding mechanism 2. A DC power supply 4A and an AC power supply 5A are connected to the substrate holding mechanism 2. A discharge chamber 6 is formed on the upper wall of the vacuum chamber 1 and above the substrate holding mechanism 2, and a microwave waveguide 8 is connected to the discharge chamber 6 via a microwave introduction window 7. The microwave introduction window 7 faces the substrate holding mechanism 2. A plurality of rotatable electrodes 9 are provided around a space between the discharge chamber 6 and the substrate holding mechanism 2. A space closed by the plurality of electrodes 9 is formed, and this space is connected to the internal space of the discharge chamber 6,
One discharge space, that is, a plasma processing space is formed. The plurality of electrodes 9 are attached to an electrode support member 9b provided around the substrate holding mechanism 2.

【0020】図2に、複数の電極9を上方から見た図を
示す。図2において、複数の電極9と共に、基板保持機
構2とこれに載置された基板3を上方から見た図が示さ
れている。本実施例では、例えば13個の電極9が設け
られる。13個の電極9は、図2に示すように基板3お
よび基板保持機構2の上側空間の周囲を囲むような位置
にて電極支持部材9bの上に配置され、全体として円を
描くように配置される。実際には複数の電極9によって
囲まれる内部の空間は、基板3を処理するためのプラズ
マが生成されるプラズマ処理空間であり、放電チャンバ
6の内部につながっている。複数の電極9の周囲の空間
は真空チャンバ1側の空間である。
FIG. 2 is a diagram showing the plurality of electrodes 9 as viewed from above. FIG. 2 shows a view of the substrate holding mechanism 2 and the substrate 3 placed thereon together with the plurality of electrodes 9 as viewed from above. In this embodiment, for example, thirteen electrodes 9 are provided. As shown in FIG. 2, the thirteen electrodes 9 are arranged on the electrode supporting member 9b at positions surrounding the space above the substrate 3 and the substrate holding mechanism 2, and are arranged in a circle as a whole. Is done. Actually, the internal space surrounded by the plurality of electrodes 9 is a plasma processing space in which plasma for processing the substrate 3 is generated, and is connected to the inside of the discharge chamber 6. The space around the plurality of electrodes 9 is a space on the vacuum chamber 1 side.

【0021】電極9については、図2では便宜上簡略化
して線分で示されているが、実際には所定の厚みを有
し、内部に温度調節機構等の構造が設けられている。各
電極9は、図1では上下方向、図2では紙面に対して直
交方向に配置された回転軸9aに回転自在になるごとく
取り付けられている。複数の電極9は、その回転軸9a
の回りに、図示しない回転駆動装置によって必要な方向
に必要な角度だけ回転する。複数の電極9の回転動作
は、連動して同じ態様で同時に行われる。電極9の寸法
や数量等は処理条件により異なり、回転可能な電極の形
状と配置は、プラズマ処理されている空間に対して光学
的不透明を達成することを可能にするものである。複数
の電極9には、それぞれに直流バイアスまたは交流バイ
アスが印加できるように直流電源4Bと交流電源5Bが
接続される。電極9の内部の構造については後述する。
The electrode 9 is shown in FIG. 2 as a line segment for simplicity for convenience, but actually has a predetermined thickness and is provided with a structure such as a temperature control mechanism inside. Each of the electrodes 9 is attached so as to be rotatable on a rotating shaft 9a arranged in a vertical direction in FIG. 1 and in a direction perpendicular to the paper surface in FIG. The plurality of electrodes 9 have a rotation axis 9a.
Is rotated by a required angle in a required direction by a rotation drive device (not shown). The rotation operation of the plurality of electrodes 9 is performed simultaneously in the same manner in conjunction with each other. The size, number, etc. of the electrodes 9 depend on the processing conditions, and the shape and arrangement of the rotatable electrodes make it possible to achieve optical opacity to the space being plasma-treated. A DC power supply 4B and an AC power supply 5B are connected to the plurality of electrodes 9 so that a DC bias or an AC bias can be applied to each of them. The internal structure of the electrode 9 will be described later.

【0022】また真空チャンバ1には排気機構10が付
設され、排気機構10は、真空チャンバ1および放電チ
ャンバ6の内部空間を所要の減圧状態に真空排気する。
排気機構10には、油拡散ポンプ、ターボポンプ、油回
転ポンプ等が使用される。また真空チャンバ1には反応
ガス導入機構11が付設される。また放電チャンバ6の
周囲には、その内部に磁場を生成する磁場印加用の電磁
コイル120が配設される。
An evacuation mechanism 10 is provided in the vacuum chamber 1, and the evacuation mechanism 10 evacuates the internal spaces of the vacuum chamber 1 and the discharge chamber 6 to a required reduced pressure state.
For the exhaust mechanism 10, an oil diffusion pump, a turbo pump, an oil rotary pump, or the like is used. The vacuum chamber 1 is provided with a reaction gas introduction mechanism 11. Around the discharge chamber 6, an electromagnetic coil 120 for applying a magnetic field for generating a magnetic field is provided.

【0023】プラズマ処理装置におけるプラズマ処理に
関する動作は次の通りである。
The operation relating to the plasma processing in the plasma processing apparatus is as follows.

【0024】先ず、真空チャンバ1と放電チャンバ6の
内部空間を排気機構10によって所要の減圧状態にまで
真空排気した後、反応ガス導入機構11によって反応ガ
スを拡散チャンバ1内に導入しながら真空排気を継続
し、減圧状態を保持する。真空チャンバ1内に導入され
た反応ガスは放電チャンバ6の内部まで入り込む。この
状態で、放電チャンバ6に対しマイクロ波導波管8およ
びマイクロ波導入窓7を介してマイクロ波を導入しかつ
電磁コイル120で磁場を印加する。電磁コイル120
で与えられる磁場の磁力線は、電極9の内側面に交差す
る。マイクロ波と磁場によって放電チャンバ6ではマイ
クロ波放電が行われ、真空チャンバ1内に導入された反
応ガスはプラズマ化され、その活性種によって基板保持
機構2の上に載置された被処理基板3の表面を処理す
る。この処理の際に、磁力線に沿って運動する荷電粒子
(イオン)と共に反応生成物12が、各電極9における
プラズマ処理空間に面した部分すなわち内側の面に付着
する。
First, the interior space of the vacuum chamber 1 and the discharge chamber 6 is evacuated to a required reduced pressure by the exhaust mechanism 10, and then the reaction gas is introduced into the diffusion chamber 1 by the reaction gas introduction mechanism 11. And maintain the reduced pressure state. The reaction gas introduced into the vacuum chamber 1 enters the inside of the discharge chamber 6. In this state, a microwave is introduced into the discharge chamber 6 through the microwave waveguide 8 and the microwave introduction window 7, and a magnetic field is applied by the electromagnetic coil 120. Electromagnetic coil 120
The lines of magnetic force of the magnetic field given by Microwave discharge is performed in the discharge chamber 6 by the microwaves and the magnetic field, the reaction gas introduced into the vacuum chamber 1 is turned into plasma, and the activated substrate 3 is placed on the substrate holding mechanism 2 by the active species. Treat the surface. During this process, the reaction product 12 adheres to the portion of each electrode 9 facing the plasma processing space, that is, the inner surface, together with the charged particles (ions) moving along the lines of magnetic force.

【0025】かかるプラズマ処理において、上記のよう
に、電極9のプラズマ処理空間に面した部分に反応生成
物12が付着するが、上記の電極9の回転作用に基づい
て付着した反応生成物を取り除くことができる。以下
に、図3および図4を参照して、この作用について説明
する。図3および図4は、図2に示した構成の右半分を
拡大して示したものである。
In the plasma processing, as described above, the reaction product 12 adheres to the portion of the electrode 9 facing the plasma processing space, but the reaction product that adheres is removed based on the rotation of the electrode 9. be able to. Hereinafter, this operation will be described with reference to FIGS. 3 and 4 are enlarged views of the right half of the configuration shown in FIG.

【0026】回転可能な複数の電極9の状態に関し、図
3の状態から図4の状態への変化で明らかなように、プ
ラズマ処理の過程における適当なタイミングで、複数の
電極9のそれぞれをその回転軸9aの反時計回りに所定
角度で回転させる。この場合に、電極9に付着する反応
生成物12の量が多い場合には、1回〜数回の処理ごと
に電極9を回転させる。また1回の処理での反応生成物
の生成量または付着量が少ない場合には、反応生成物1
2の量を検出して適宜なタイミングで電極9を回転させ
る。ここで1回の処理とは、真空チャンバ1の基板保持
機構2の上にセットされた1枚の被処理基板3に対して
行われる一連の処理をいう。1回の処理で回転させる場
合には、或る被処理基板3のプラズマ処理が終了し次の
被処理基板3のプラズマ処理を行う前の適当なタイミン
グである。また反応生成物12の量を検出するために
は、専用の検出ユニットを設ける必要がある。
With respect to the state of the plurality of rotatable electrodes 9, as is apparent from the change from the state of FIG. 3 to the state of FIG. The rotation shaft 9a is rotated counterclockwise at a predetermined angle. In this case, when the amount of the reaction product 12 attached to the electrode 9 is large, the electrode 9 is rotated every one to several times. In addition, when the amount of reaction product generated or deposited in one treatment is small, the reaction product 1
2 is detected and the electrode 9 is rotated at an appropriate timing. Here, one process refers to a series of processes performed on one substrate to be processed 3 set on the substrate holding mechanism 2 of the vacuum chamber 1. When the rotation is performed in one process, it is an appropriate timing before the plasma processing of a certain substrate 3 is completed and before the plasma processing of the next substrate 3 is performed. Further, in order to detect the amount of the reaction product 12, it is necessary to provide a dedicated detection unit.

【0027】1回の処理において電極9のプラズマ処理
空間に面した部分への反応生成物の付着量が多い場合に
ついて考察する。図3および図4で明らかなように、1
回の処理ごとに電極9を反時計回りに所定角度だけ回転
させ、反応生成物12が付着した面がプラズマ処理空間
(内側の空間)に対して裏側となるようにその方向を変
更する。そしてプラズマ処理空間内に配置された他の被
処理基板に対して前述と同様なプラズマ処理を再度行う
と、プラズマ処理空間で生成されたプラズマの中性活性
種は、図4での矢印13で示すように複数の電極9の間
に形成された隙間から外方へ拡散する。電極9間の隙間
から拡散するプラズマの中性活性種によって、電極9の
表面に付着した反応生成物12は取り除かれ、電極表面
を清浄化する。このときにイオンは磁力線に沿って運動
するために、電極9の間の隙間から外方へ拡散すること
はない。複数の電極9のそれぞれにおけるプラズマ処理
空間に面する部分(内側面)には反応生成物が再び付着
するが、反応生成物が付着した外面は中性活性種によっ
て清浄化される。プラズマ処理が終了した後には、電極
9を時計回りに再び所定角度回転させる。すると、次の
プラズマ処理では、電極9の内面はきれいになってお
り、反応生成物が付着した面は外面になって、前述と同
様な清浄化が行われる。このようにして、プラズマが生
成される反応室(プラズマ処理空間)の内壁面すなわち
複数の電極9で形成される内側面を、プラズマ処理が行
われる際に、常に一定の清浄度に保つことができ、これ
によって放電条件が一定になり、プラズマ処理の再現性
を得ることができる。また歩留りを上げ、メンテナンス
間の時間を長くすることができる。上述のような複数の
電極9の回転動作に関する制御は、図示しない制御手段
からの指令に基づいて行われる。
Consider a case where a large amount of reaction product adheres to the portion of the electrode 9 facing the plasma processing space in one process. As is clear from FIGS. 3 and 4, 1
Each time the electrode 9 is rotated counterclockwise by a predetermined angle, the direction of the electrode 9 is changed so that the surface on which the reaction product 12 adheres is on the back side with respect to the plasma processing space (inner space). Then, when the same plasma processing as described above is performed again on another substrate to be processed disposed in the plasma processing space, the neutral active species of the plasma generated in the plasma processing space is indicated by an arrow 13 in FIG. As shown in the figure, it diffuses outward from a gap formed between the plurality of electrodes 9. The reaction products 12 attached to the surface of the electrode 9 are removed by the neutral active species of the plasma diffused from the gap between the electrodes 9, and the electrode surface is cleaned. At this time, since the ions move along the lines of magnetic force, they do not diffuse outward from the gap between the electrodes 9. The reaction product adheres again to the portion (inner surface) facing the plasma processing space in each of the plurality of electrodes 9, but the outer surface to which the reaction product adheres is cleaned by the neutral active species. After the plasma processing is completed, the electrode 9 is rotated clockwise again by a predetermined angle. Then, in the next plasma treatment, the inner surface of the electrode 9 is clean, and the surface to which the reaction product adheres becomes the outer surface, and the same cleaning as described above is performed. In this manner, the inner wall surface of the reaction chamber (plasma processing space) in which plasma is generated, that is, the inner side surface formed by the plurality of electrodes 9 is always kept at a constant cleanliness when the plasma processing is performed. As a result, the discharge conditions become constant, and reproducibility of the plasma processing can be obtained. Also, the yield can be increased, and the time between maintenance can be lengthened. The control regarding the rotation operation of the plurality of electrodes 9 as described above is performed based on a command from a control unit (not shown).

【0028】また、電極9における反応生成物の付着量
が少ない場合の処理では、図示しない検出ユニットを用
いて反応生成物の生成量を検出し適宜なタイミングで電
極9を反転させることによって、電極9における反応生
成物の付着量が多い場合と同様な効果を得ることができ
る。
In the process when the amount of the reaction product deposited on the electrode 9 is small, the amount of the reaction product generated is detected by using a detection unit (not shown), and the electrode 9 is inverted at an appropriate timing. 9, the same effect as in the case where the amount of the reaction product deposited is large can be obtained.

【0029】さらに、各電極9に対して、前述のように
直流バイアスまたは交流バイアスを印加することにより
放電により生成されたプラズマの空間電位を制御するこ
とができる。これにより、被処理基板3に突入するイオ
ンのエネルギを制御し、被処理基板3の処理速度、ダメ
ージ等を制御することができる。
Further, by applying a DC bias or an AC bias to each electrode 9 as described above, the space potential of the plasma generated by the discharge can be controlled. This makes it possible to control the energy of ions entering the target substrate 3 and control the processing speed, damage, and the like of the target substrate 3.

【0030】次に、図5と図6に基づいて電極9の内部
構造の一例について説明する。図5および図6におい
て、21は回転可能な平板形状の電極本体で、電極本体
21の内部には温度調整機構22とヒータ23が設けら
れ、電極本体21の外面には被覆膜24が形成される。
9aは回転軸である。図に示す配置関係では、温度調整
機構22はプラズマ処理空間側に配置され、ヒータ23
は真空チャンバ側に配置される。電極9では、その電極
本体21の外表面を電極本体とは異なる他の物質で被覆
することによって、電極自身がスパッタされても、被処
理基板3に対して汚染源となるのを防止している。被覆
膜24の材質としては、例えばSiO2 、SiN等や酸
化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、窒化
チタン等のセラミック等である。またエッチングの際に
は、珪素、炭素または炭素化合物で被覆を行うと、それ
自身が反応性イオンエッチングされることで、電極自身
への反応性化合物の付着を防止すると共に、エッチング
された炭素が中性活性種と反応して揮発性飽和種を形成
するため、選択比を向上することもできる。
Next, an example of the internal structure of the electrode 9 will be described with reference to FIGS. 5 and 6, reference numeral 21 denotes a rotatable flat plate-shaped electrode body, in which a temperature adjusting mechanism 22 and a heater 23 are provided inside the electrode body 21, and a coating film 24 is formed on an outer surface of the electrode body 21. Is done.
9a is a rotating shaft. In the arrangement shown in the figure, the temperature adjustment mechanism 22 is arranged on the plasma processing space side,
Is disposed on the vacuum chamber side. In the electrode 9, the outer surface of the electrode main body 21 is coated with another material different from the electrode main body, thereby preventing the substrate to be processed 3 from becoming a contamination source even if the electrode itself is sputtered. . The material of the coating film 24 is, for example, SiO 2 , SiN or the like, or ceramic such as aluminum oxide, aluminum nitride, titanium oxide, titanium nitride or the like. In addition, at the time of etching, if coating with silicon, carbon or a carbon compound is performed, reactive ion etching itself prevents the reactive compound from adhering to the electrode itself and reduces the amount of etched carbon. It reacts with the neutral active species to form volatile saturated species, so that the selectivity can be improved.

【0031】また電極9の内部に設けた温度調整機構2
2によって、プラズマ処理空間に面する部分の温度を任
意の温度に制御することができる。温度調整機構22
は、図6に示されるように両側に配置され、それぞれヒ
ータと冷却装置を含む。温度調整機構22の温度調整に
よって電極9に付着した反応生成物の膜質を緻密にする
ことができ、その落下を防止する。さらに、回転作用
で、電極9のプラズマ処理空間に面する部分が陰となる
場合において、当該部分の電極面の温度を高めることに
より、さらに必要に応じて他のヒータ23または外部ヒ
ータを併用することにより、拡散するプラズマによる電
極からの反応生成物の除去を促進することができる。電
極9における常に真空チャンバ側に面した部分に取り付
けたヒータ23で、隣接する他の電極の反応生成物が付
着した部分を加熱することが可能である。このようにし
て電極9自身が内蔵する温度調整機構22およびヒータ
23によって、複数の電極9は自己清浄機能を有しかつ
これを高めることができる。
The temperature adjusting mechanism 2 provided inside the electrode 9
By means of 2, the temperature of the portion facing the plasma processing space can be controlled to any temperature. Temperature adjustment mechanism 22
Are arranged on both sides as shown in FIG. 6 and each include a heater and a cooling device. By adjusting the temperature of the temperature adjusting mechanism 22, the film quality of the reaction product attached to the electrode 9 can be made dense, and the reaction product can be prevented from dropping. Further, in the case where the portion of the electrode 9 facing the plasma processing space becomes negative due to the rotating action, the temperature of the electrode surface in the portion is increased, so that another heater 23 or an external heater is used as needed. This can facilitate the removal of reaction products from the electrode by the diffused plasma. It is possible to heat the portion of the electrode 9 to which the reaction product of the other adjacent electrode is attached by the heater 23 always attached to the portion facing the vacuum chamber. In this manner, the plurality of electrodes 9 have a self-cleaning function and can be enhanced by the temperature adjustment mechanism 22 and the heater 23 incorporated in the electrode 9 itself.

【0032】なお図7に示すように、電極9において、
電極本体21内で両側に配置された2つの温度調整機構
22の間に真空空間25を形成することにより、温度調
整を容易化することができる。
As shown in FIG. 7, in the electrode 9,
By forming the vacuum space 25 between the two temperature adjusting mechanisms 22 arranged on both sides in the electrode body 21, the temperature adjustment can be facilitated.

【0033】さらに、電極9の内部に永久磁石または電
磁コイルを設けることにより、マルチポール型の構造を
形成し、プラズマ閉込め機能を持たせることもできる。
図8および図9はその実施例であり、2つの温度調整機
構22の間に形成された空間に、回転軸9aと平行に例
えば2本の永久磁石または電磁コイル26を配設してい
る。その他の構造は図5および図6で説明した構造と同
じであるので、同一符号を付している。この構造によれ
ば、荷電粒子が電極9に入射する量が減少するために、
反応生成物の付着量が減少し、その結果、反応生成物の
除去が容易となるという利点を有する。
Further, by providing a permanent magnet or an electromagnetic coil inside the electrode 9, a multipole type structure can be formed to have a plasma confinement function.
FIGS. 8 and 9 show an embodiment of the present invention, in which, for example, two permanent magnets or electromagnetic coils 26 are arranged in a space formed between two temperature adjusting mechanisms 22 in parallel with the rotating shaft 9a. Other structures are the same as those described with reference to FIGS. 5 and 6, and thus are denoted by the same reference numerals. According to this structure, since the amount of charged particles incident on the electrode 9 decreases,
There is an advantage that the amount of the reaction product attached is reduced, and as a result, the reaction product is easily removed.

【0034】次に、図10を参照して本発明に係るプラ
ズマ処理装置の他の実施例を説明する。この実施例で
は、放電チャンバ6を特別に設けず、前述の実施例と同
様な回転可能な複数の電極自身を用いて放電空間および
反応空間を形成する構成を有している。図10におい
て、図1で説明した要素と同一の要素には同一の符号を
付している。図10において、1は真空チャンバ、2は
基板保持機構、3は被処理基板、8はマイクロ波導波
管、19は回転可能な複数の電極である。この実施例の
電極19は、前記実施例の電極に比較してその表面の面
積が大きくなるように形成され、電極支持部材19bに
おいて回転軸19aの回りに回転自在に取り付けられて
いる。本実施例では、マイクロ波導波管8は真空チャン
バ1の上壁にマイクロ波導入窓7を介して直接に接続さ
れる。マイクロ波導波管8の周囲には磁場を生成する磁
場印加用電磁コイル120が配設される。回転可能な複
数の電極19によって真空チャンバ1内は2つの空間に
分割される。第1の空間は、複数の電極19によって形
成される内部空間であり、マイクロ波導入窓7と基板保
持機構2との間の空間である。この空間は放電および反
応のためのプラズマ処理空間である。第2の空間は、複
数の電極9の外部空間であり、真空チャンバ1内の空
間である。その他の構成は、前述の実施例と同じであ
る。本実施例に係るプラズマ処理装置の作用は、前述の
実施例の場合の作用と同じである。
Next, another embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, without providing the discharge chamber 6 special, it has a configuration which forms a discharge space and the reaction space by way of examples and similar rotatable plurality of conductive Gokuji only above. 10, the same elements as those described in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. 10, 1 is a vacuum chamber, 2 is a substrate holding mechanism, 3 is a substrate to be processed, 8 is a microwave waveguide, and 19 is a plurality of rotatable electrodes. The electrode 19 of this embodiment is formed so that the surface area thereof is larger than that of the electrode of the above embodiment, and is rotatably mounted on the electrode support member 19b around the rotation axis 19a. In this embodiment, the microwave waveguide 8 is directly connected to the upper wall of the vacuum chamber 1 via the microwave introduction window 7. A magnetic field applying electromagnetic coil 120 for generating a magnetic field is provided around the microwave waveguide 8. The inside of the vacuum chamber 1 is divided into two spaces by a plurality of rotatable electrodes 19. The first space is an internal space formed by the plurality of electrodes 19, and is a space between the microwave introduction window 7 and the substrate holding mechanism 2. This space is a plasma processing space for discharge and reaction. The second space is an external space of the plurality of electrodes 1-9, a space of the vacuum chamber 1. Other configurations are the same as those of the above-described embodiment. The operation of the plasma processing apparatus according to this embodiment is the same as the operation of the above-described embodiment.

【0035】本実施例では、回転可能な複数の電極19
と基板保持機構2とによって形成された空間を、放電お
よび反応のためのプラズマ処理空間として構成すること
により、特別に放電チャンバを設ける必要がなくなり、
全体として構成を簡素化することができる。また自己清
浄できる電極の面積を増し、これにより自己清浄機能を
向上させることができる。
In this embodiment, a plurality of rotatable electrodes 19
By configuring the space formed by the substrate holding mechanism 2 as a plasma processing space for discharge and reaction, it is not necessary to provide a special discharge chamber,
The configuration can be simplified as a whole. In addition, the area of the electrode that can be self-cleaned is increased, whereby the self-cleaning function can be improved.

【0036】前述の各実施例では、ECRプラズマを利
用したプラズマ処理装置の例を説明したが、プラズマ生
成用放電室と実際の処理を行う反応室とを有するプラズ
マ処理装置に適用しても大きな効果が得られることは勿
論である。
In each of the above embodiments, an example of a plasma processing apparatus using ECR plasma has been described. However, the present invention is also applicable to a plasma processing apparatus having a discharge chamber for plasma generation and a reaction chamber for performing actual processing. Of course, the effect can be obtained.

【0037】図11は、本発明に係るプラズマ処理装置
の構成を、磁場を併用した反応性イオンエッチング装置
(いわゆるマグネトロンRIE装置)に適用した実施例
を示す。この実施例では、真空チャンバ1の内部に平行
な位置で対向させた2つの電極すなわちアノード31と
カソード32が配置され、アノード31とカソード32
の間の空間の周囲に、回転可能な複数な電極29が配置
されている。この実施例の電極29は、前記実施例の電
極9に比較してその表面の面積が大きくなるように形成
され、2つの電極支持部材29bの間において回転軸2
9aの回りに回転自在に取り付けられている。アノード
31とカソード32のそれぞれには高周波電源33が接
続される。電極29の構成および作用は、前述の各実施
例の電極と同じである。被処理基板3はカソード32の
上に載置される。また真空チャンバ1の周囲には、磁場
印加用の電磁コイル120が配置される。その他の構成
ついては、前記実施例の場合と同じである。排気機構
および反応ガス導入機構の図示は省略されている。
FIG. 11 shows an embodiment in which the configuration of the plasma processing apparatus according to the present invention is applied to a reactive ion etching apparatus using a magnetic field (a so-called magnetron RIE apparatus). In this embodiment, two electrodes, ie, an anode 31 and a cathode 32, are arranged in parallel in the vacuum chamber 1 so as to face each other.
A plurality of rotatable electrodes 29 are arranged around a space between the electrodes. The electrode 29 of this embodiment is formed so that its surface area is larger than that of the electrode 9 of the above embodiment, and the rotating shaft 2 is provided between two electrode support members 29b.
It is attached rotatably around 9a. A high frequency power supply 33 is connected to each of the anode 31 and the cathode 32. The configuration and operation of the electrode 29 are the same as those of the above-described embodiments. The substrate to be processed 3 is placed on the cathode 32. An electromagnetic coil 120 for applying a magnetic field is arranged around the vacuum chamber 1. Other configurations
For a, the same as in the previous embodiment. The illustration of the exhaust mechanism and the reaction gas introduction mechanism is omitted.

【0038】上記の構成において、前述の各実施例で述
べたような減圧状態を真空チャンバ1内に作り、かつ反
応ガス導入機構で反応ガスを真空チャンバ1内に導入
し、アノード31、カソード32、回転可能な複数の電
極29で形成されたプラズマ処理空間に、高周波電源3
3による高周波電力と電磁コイル120による磁場を与
えることにより高周波放電を発生させる。これによって
反応ガスが活性化し、発生した活性種によってカソード
32上の基板3を処理する。このときに前記実施例で説
明したように反応生成物が電極29の内面に付着する
が、電極29に関する前述の作用に基づいて、プラズマ
処理空間に面する電極9の表面に付着した反応生成物
が取り除かれる。
In the above configuration, the reduced pressure state as described in each of the above embodiments is created in the vacuum chamber 1, and a reaction gas is introduced into the vacuum chamber 1 by a reaction gas introduction mechanism. A high frequency power supply 3 in a plasma processing space formed by a plurality of rotatable electrodes 29.
3 and a magnetic field by the electromagnetic coil 120 to generate a high-frequency discharge. Thereby, the reaction gas is activated, and the substrate 3 on the cathode 32 is processed by the generated active species. The reaction product as described in the examples at this time adheres to the inner surface of the electrode 29, but on the basis of the above-mentioned action in the electrodes 29, reaction products adhering to the surface of the electrode 2 9 facing the plasma processing space The object is removed.

【0039】本実施例の場合にも、複数の電極9で形
成される反応室の内壁面を常に一定の清浄度に保つこと
ができ、放電条件が一定になり、処理の再現性を高める
ことができる。また歩留りを高め、メンテナンスを行う
時間間隔を長くすることができる。
[0039] Also in this embodiment, the inner wall surface of the reaction chamber formed by a plurality of electrodes 2 9 can always be kept constant cleanliness, discharge condition becomes constant, increase the reproducibility of the process be able to. Further, the yield can be increased and the time interval for performing maintenance can be lengthened.

【0040】図1に示した第1実施例、図10に示した
第2実施例において、マイクロ波の代わりに高周波を用
いて電力を供給するように構成することもできる。
In the first embodiment shown in FIG. 1 and the second embodiment shown in FIG. 10, power may be supplied by using a high frequency instead of a microwave.

【0041】[0041]

【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、プラズマ処理装置において、プラズマが生成され
かつこのプラズマを用いて処理が行われる空間の周囲に
回転可能な複数の電極を配置し、これらの電極をプラズ
マ処理との関連で適当なタイミングで反転状態で回転さ
せるようにしたため、中性活性種との関係で付着した反
応生成物を取り除く作用を持たせることができ、自己清
浄機能を持たせることができる。これによって、プラズ
マ処理実行時の内面は常に清浄に保つことができるた
め、被処理基板の処理における再現性を得ることができ
る。また電極の内部に温度調整機能を持たせるようにし
たため、電極に付着した反応生成物の膜質を緻密にし、
剥がれの発生を抑制することができる。電極の中に磁石
等を設けることでマルチポール型とし、これにより電極
への反応生成物の付着を抑制することができる。
As apparent from the above description, according to the present invention, in a plasma processing apparatus, a plurality of rotatable electrodes are arranged around a space where plasma is generated and processing is performed using the plasma. However, since these electrodes are rotated in an inverted state at an appropriate timing in connection with the plasma processing, it is possible to have a function of removing reaction products attached in relation to the neutral active species, and to perform self-cleaning. Functions can be provided. Thus, the inner surface during the plasma processing can be kept clean at all times, so that reproducibility in the processing of the substrate to be processed can be obtained. In addition, since the temperature adjustment function is provided inside the electrode, the film quality of the reaction product attached to the electrode is made dense,
The occurrence of peeling can be suppressed. A multipole type is provided by providing a magnet or the like in the electrode, whereby the adhesion of a reaction product to the electrode can be suppressed.

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

【図1】本発明に係るプラズマ処理装置の第1実施例を
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention.

【図2】図1に示した電極およびその周辺部の平面図で
ある。
FIG. 2 is a plan view of an electrode shown in FIG. 1 and a peripheral portion thereof.

【図3】図2の部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2;

【図4】図2の他の態様の部分拡大図である。FIG. 4 is a partially enlarged view of another embodiment of FIG. 2;

【図5】電極の内部構造を示した正面構造図である。FIG. 5 is a front structural view showing the internal structure of the electrode.

【図6】電極の内部構造を示した横断面図であるFIG. 6 is a cross-sectional view showing the internal structure of the electrode.

【図7】電極の内部構造の他の実施例を示した横断面図
である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the internal structure of the electrode.

【図8】電極の内部構造の他の実施例を示した正面構造
図である。
FIG. 8 is a front structural view showing another embodiment of the internal structure of the electrode.

【図9】図8に示した実施例の横断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of the embodiment shown in FIG.

【図10】本発明に係るプラズマ処理装置の第2実施例
を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing a second embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図11】本発明に係るプラズマ処理装置の第3実施例
を示す断面図である。
FIG. 11 is a sectional view showing a third embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention.

【図12】従来のプラズマ処理装置を示す断面図であ
る。
FIG. 12 is a sectional view showing a conventional plasma processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空チャンバ 2 基板保持機構 3 基板 6 放電チャンバ 7 マイクロ波導入窓 8 マイクロ波導波管 9,19,29 電極 22 温度調整機構 23 ヒータ 24 被覆膜 26 永久磁石または電磁コイル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 2 Substrate holding mechanism 3 Substrate 6 Discharge chamber 7 Microwave introduction window 8 Microwave waveguide 9, 19, 29 Electrode 22 Temperature control mechanism 23 Heater 24 Coating film 26 Permanent magnet or electromagnetic coil

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 プラズマ発生用容器を備える本体容器
と、この本体容器の内部を減圧状態にする排気機構と、
前記本体容器の内部に反応ガスを導入するガス導入機構
と、前記プラズマ発生用容器内に磁場を印加すると共に
高周波またはマイクロ波電力を供給して前記反応ガスを
プラズマ化する機構と、前記本体容器内に配置された基
板保持機構を備えるプラズマ処理装置において、前記プ
ラズマ発生用容器と前記基板保持機構の間の空間の周囲
、各々の回転軸の周りに回転可能であり、前記空間
を、電極間隙間を有する閉じた空間に形成する複数の電
極であって、これらの電極のすべてを所定タイミングで
回転させそれらの内面と外面を反転するように構成され
た前記複数の電極を備え、これらの複数の電極によって
前記プラズマ発生用容器の内部空間につながるプラズマ
処理空間が形成されることを特徴とするプラズマ処理装
置。
1. A main body container having a plasma generation container, an exhaust mechanism for reducing the pressure inside the main body container,
A gas introduction mechanism for introducing a reaction gas into the main body container, a mechanism for applying a magnetic field to the plasma generation container and supplying high frequency or microwave power to convert the reaction gas into plasma, and the main body container In a plasma processing apparatus including a substrate holding mechanism disposed in the space around the space between the plasma generating container and the substrate holding mechanism , rotatable around each rotation axis, the space
Are formed in a closed space having a gap between the electrodes.
Pole, and all of these electrodes are
Configured to rotate and flip their inner and outer surfaces
A plasma processing space provided with the plurality of electrodes, wherein the plurality of electrodes form a plasma processing space connected to an internal space of the plasma generating container.
【請求項2】 本体容器と、この本体容器の内部を減圧
状態にする排気機構と、前記本体容器の内部に反応ガス
を導入するガス導入機構と、前記本体容器内に磁場を印
加すると共に高周波またはマイクロ波電力を供給して前
記反応ガスをプラズマ化する機構と、前記本体容器内に
配置された基板保持機構を備えるプラズマ処理装置にお
いて、前記本体容器内であって前記基板保持機構の周囲
空間の周囲に、各々の回転軸の周りに回転可能であり、
前記周囲空間を、電極間隙間を有する閉じた空間に形成
する複数の電極であって、これらの電極のすべてを所定
タイミングで回転させそれらの内面と外面を反転するよ
うに構成された前記複数の電極を備え、これらの複数の
電極によって前記本体容器内にプラズマ発生用およびプ
ラズマ閉込め用の空間を形成したことを特徴とするプラ
ズマ処理装置。
2. A main body container, an exhaust mechanism for depressurizing the inside of the main body container, a gas introducing mechanism for introducing a reaction gas into the main body container, and applying a magnetic field to the inside of the main body container and applying a high frequency Alternatively, in a plasma processing apparatus including a mechanism for supplying microwave power to convert the reaction gas into plasma and a substrate holding mechanism disposed in the main body container, a space around the substrate holding mechanism in the main body container Is rotatable around each axis of rotation,
The surrounding space is formed as a closed space having a gap between electrodes.
Multiple electrodes, all of which are
Rotate at the timing to flip their inner and outer surfaces
A plasma processing apparatus comprising: a plurality of electrodes configured as described above ; and a space for generating and confining plasma in the main body container is formed by the plurality of electrodes.
【請求項3】 本体容器と、この本体容器の内部を減圧
状態にする排気機構と、前記本体容器の内部に反応ガス
を導入するガス導入機構と、前記本体容器内に磁場と高
周波を印加して前記反応ガスをプラズマ化する機構と、
前記本体容器内に配置された対向する2つの対向電極か
らなる電極機構を備えるプラズマ処理装置において、前
記本体容器内であって前記2つの対向電極の間の空間の
周囲に、各々の回転軸の周りに回転可能であり、前記空
間を、電極間隙間を有する閉じた空間に形成する複数の
電極であって、これらの電極のすべてを所定タイミング
で回転させそれらの内面と外面を反転するように構成さ
れた前記複数の電極を備え、これらの複数の電極によっ
て前記本体容器内にプラズマ発生用およびプラズマ閉込
め用の空間を形成したことを特徴とするプラズマ処理装
置。
3. A main body container, an exhaust mechanism for depressurizing the inside of the main body container, a gas introducing mechanism for introducing a reaction gas into the main body container, and applying a magnetic field and a high frequency to the inside of the main body container. A mechanism for converting the reaction gas into plasma by
In a plasma processing apparatus including an electrode mechanism including two opposed electrodes arranged in the main body container , each of the rotation axes of the respective rotation axes is provided around the space between the two counter electrodes in the main body container. Rotatable around the sky
A plurality of spaces are formed in a closed space having a gap between the electrodes.
Electrodes and all of these electrodes are
And rotate them to flip their inner and outer surfaces.
Comprising a plurality of electrodes, the plasma processing apparatus characterized by the formation of the space for the and for generating plasma in the body vessel by the plurality of electrodes plasma confinement.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載のプ
ラズマ処理装置において、前記電極には直流バイアスま
たは交流バイアスが印加されることを特徴とするプラズ
マ処理装置。
4. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a DC bias or an AC bias is applied to the electrode.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載のプ
ラズマ処理装置において、前記電極に温度調整機構を設
けたことを特徴とするプラズマ処理装置。
5. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a temperature adjusting mechanism is provided on the electrode.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載のプ
ラズマ処理装置において、前記電極の表面は電極本体と
は異なる物質で被覆されていることを特徴とするプラズ
マ処理装置。
6. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a surface of said electrode is coated with a material different from that of said electrode body.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載のプ
ラズマ処理装置において、前記電極の内部に永久磁石ま
たは電磁コイルを設けたことを特徴とするプラズマ処理
装置。
7. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a permanent magnet or an electromagnetic coil is provided inside the electrode.
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