JP3373885B2 - プラズマ源と製造方法 - Google Patents

プラズマ源と製造方法

Info

Publication number
JP3373885B2
JP3373885B2 JP08759093A JP8759093A JP3373885B2 JP 3373885 B2 JP3373885 B2 JP 3373885B2 JP 08759093 A JP08759093 A JP 08759093A JP 8759093 A JP8759093 A JP 8759093A JP 3373885 B2 JP3373885 B2 JP 3373885B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
plasma
plasma source
spiral
capacitor
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
Application number
JP08759093A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0696719A (ja
Inventor
ピー.パランジプ アジッド
Original Assignee
テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド filed Critical テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド
Publication of JPH0696719A publication Critical patent/JPH0696719A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3373885B2 publication Critical patent/JP3373885B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/46Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は無線周波数素子に関係
し、特に無線周波数プラズマ源に関係する。
【0002】
【従来の技術】一般に1MHzと100MHzの間の周
波数を有する無線周波数(「RF」)波を発生する誘導
結合プラズマ(「ICPs」)は1011cm-3以上の荷
電粒子(電子及びイオン)濃度と5mA/cm2 以上の
ウェファ基板へのイオン電流を与えることが可能であ
る。従ってICP源は集積回路製造プロセスのプラズマ
加工応用の電子サイクロトロン共鳴(「ECR」)プラ
ズマ源と競合する。誘導結合RFプラズマ源は容量結合
RFプラズマ源やECRプラズマ源の両方に対して利点
を有する。
【0003】容量RF結合と比べて、誘導結合RFプラ
ズマは実質的に低い真性プラズマ電位(<50V)を有
し、実質的に高いイオン化効率(>5%)を達成してい
る。又、真性プラズマ電位は相対的にRF電力とは独立
である。低い真性プラズマ電位は、高いイオン・エネル
ギが許容不能である応用例に有用である。
【0004】ECR装置の場合のように、誘導結合RF
プラズマのイオン・エネルギは別のRF電源により集積
回路ウェファにバイアスすることにより独立に変更可能
である。しかしながら、ICP源はプロセス必要条件に
より適合する圧力域(1mTorrから50mTor
r)に渡って動作する利点を有する。ECR源は10m
Torr以下の圧力でより有効である。加えて、ICP
源はECR源より実質的に低いコストのコンパクトな設
計で、より大きな直径(15cmから30cm)、一様
なプラズマを与える。動作圧力が高いため、与えられた
ガス流量のポンプ要件はより隠当なものとなる。
【0005】RF誘導結合を用いた従来のプラズマ源の
第1の型式は、ウイスラ又はヘリコン波を介してプラズ
マにエネルギを結合する。このプラズマ源はヘリコン・
プラズマ源と呼ばれる。プラズマ源の軸に沿って向けら
れた100Gから1KGの範囲の磁場の存在下で、プラ
ズマ源キャビティのまわりに配置したループ・アンテナ
へRF電圧を印加することにより定在ウイスラ波を励起
可能である。これらの軸方向磁場は一般にECR源に用
いる磁場より弱いため、プラズマはプラズマの直径方向
に一様ではない。従ってウェファは、プラズマが十分一
様な領域であるプラズマ源から離れた、すなわち「下
流」に配置しなければならない。これは、下流位置で十
分なプラズマ密度(すなわち電子及びイオン濃度)を保
持するためプラズマ源の入力電力を増大させることを必
要とする。又、大きなソレノイド・コイルが軸方向磁場
を発生させるために必要である。これらはプラズマ源の
コストと複雑性を増大させる。
【0006】従来のプラズマ源の第の型式は、軸方向磁
場を除去することにより一般のウイスラ波又はヘリコン
源とは異なる。それ故ウェファはプラズマ発生領域内に
配置可能である。このようなプラズマ源のピーク・プラ
ズマ密度(5×1011cm-3)はウイスラ波源のものよ
り大きさで大体1オーダー低いが、プラズマ源へのウェ
ファの近接度がプロセス速度が匹敵しうるものであるこ
とを保証する。1μm/分以上のエッチ速度が問題とな
る多くの材料に可能である。このプラズマ源はヘリコン
・プラズマ源より簡単で、よりコンパクトで、安価であ
る。
【0007】誘導プラズマ源の第2の型式は円筒真空チ
ャンバの上面に沿って配置した多巻線パンケーキ・コイ
ルを使用している。標準的には0.5インチ(1.27
cm)厚の石英真空窓がコイルをチャンバから分離す
る。コイルがRF源から電力を与えられると、大電流が
コイルを循環する。これらの電源はチャンバの内部にプ
ラズマを保持する強力な電場を誘導する。
【0008】パンケーキ・コイルにより発生された時間
変化電磁場はコイル電流に比例し、コイル巻数の2乗と
して比例する。誘導場の一様性はコイル巻数の増加によ
り改良される。しかしながら、コイルのインダクタンス
はコイル巻数の2乗に比例する。このことは、一定のコ
イル電流に対するコイル中の電圧降下はコイル巻数の増
加に従って増大することを意味する。例えば、13.5
6MHzでの20AのRMS電流に対する5μHコイル
上の電圧降下は8.5kVである。このような高電圧は
危険であり、コイルとプラズマ間の容量性エネルギ結合
を生じる。相当量のエネルギが容量結合を介して転送さ
れる場合真性プラズマ電位は劇的に増大するため容量結
合は望ましくない。従来のRFプラズマ源でこれらの問
題はコイル巻数を約3に拘束する。
【0009】それ故、装置の部品数を最小とし、出力電
力を有効に使用し、良好なプラズマ一様性を与え、コイ
ル電圧を安全レベルに保持するRFプラズマ源に対する
必要性が生じている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によると、従来の
プラズマ源に付随する欠点と問題を実質的に除去する又
は減少させるプラズマ源と製造方法が提供される。
【0011】無線周波数発生器と関連してチャンバ中で
プラズマを発生するプラズマ源を記述する。プラズマ源
はコイル・スパイラルと、少くとも1個の絶縁体と少く
とも1個のコンデンサを含む。コイル・スパイラルは無
線周波数発生器からの無線周波数波を流し、チャンバ中
にプラズマを誘導する。コイルは少くとも2個のセグメ
ントを含む。各絶縁体とコンデンサはコイル・スパイラ
ルの2個の隣接セグメントを互いに結合する。
【0012】開示した発明の第1の技術的利点は、プラ
ズマ源の高電圧の使用の著しい減少である。コイルを部
品にセグメント化することにより、コイルの任意の2点
上の最大電圧降下は著しく減少可能である。又、接地シ
ールドの追加がコイル電圧をさらに減少させる。一定の
RF電流に対する減少コイル電圧は、コイルとプラズマ
間により薄い誘電体/絶縁体の使用を可能とし、従って
高いプラズマ密度を実現する。
【0013】開示した発明の第2の利点は、コイルの最
大巻数に対する制限の除去である。コイルを部品にセグ
メント化した効果により大巻数のコイルを使用可能であ
る。円錐状コイル形状と組合せたこのことが生成するプ
ラズマの一様性を増大させる。
【0014】
【実施例】本発明の望ましい実施例とその利点は図面の
図1と図2を参照することにより最も良く理解でき、同
じ番号は各図面で同じ対応する部品に使用される。
【0015】図1は、全体を12で指示する開示プラズ
マ源を用いた、全体を10で指示する高級真空プロセッ
サ(「AVP」)の部分断面、部分概略図を図示する。
プラズマ源12はスパイラル14に巻いたコイルから構
成される(「コイル・スパイラル」)。標準的には、コ
イル・スパイラル14の一端は電気的に接地され、一方
他端はRF発生器(図示せず)に接続される。コイル・
スパイラル14の下の接地シールド16は、プラズマが
プラズマ源12の下では発生されないことを保証する。
これは同じ磁場強度を発生するためより小さな電流を可
能とする。接地シールドはコイル・スパイラル14のイ
ンピーダンスを減少させる。接地シールド16はコイル
・スパイラル14の側面に沿って上方へ延び、プラズマ
源をAVP10の苛酷な環境から保護する。接地シール
ド16は標準的にはアルミニウムから製造され、渦電流
加熱を最小とするため多数の放射状切欠きを有する。
【0016】プラズマ源12は多数のコンデンサを含む
(図2に関連して図示説明)。材料的な理由から、これ
らのコンデンサとコイル・スパイラル14は、交番の明
暗ハッチングで示すようにエポキシで包まれる。図示の
実施例で用いたエポキシは汎用エポキシ・カプセル剤で
ある。任意の適当なカプセル剤を使用してよい。AVP
10の厳しい環境に耐えるようなコンデンサを選択する
か、又はコイル組立体をチャンバ10の外側に配置する
場合にはエポキシは除いてもよい。プラズマ源12は
又、AVP10へ化学剤を注入しそこからプラズマが作
成される導管18も含む。散布キャップ20がプラズマ
源12を覆う。キャップ20は多数の小穴22を含み、
導管18から注入された化学反応剤がこれを通してAV
P10中へより一様に散布される。穴の位置と寸法は最
良のプロセス一様性を与えるよう最適化される。キャッ
プ20はAVP10の苛酷な環境からプラズマ源12を
保護するための使い捨てシールドとして使用してもよ
い。
【0017】加えて、AVP10の周縁部に8個の磁石
の組(図示せず)を設けて多極磁場を発生し、プラズマ
閉じ込めを改良してもよい。半導体ウェファ26の近く
のチャックに2次RF発生器24を設置することによっ
てもプラズマは改良される。コイル・スパイラル22は
1個の電源、標準的には13.56MHz RF電源の
使用に設計されているが、チャックは第2のより高い又
はより低い周波数源により電力を与えられて2個のRF
電源間の相互干渉を減少させる。同一周波数を有する2
個の発生器を用いてコイルとチャックに電力を与える場
合、2個の発生器はマスタ・スレーブ対として動作させ
てもよい。このモードでは、一方の発生器の共通励起出
力を用いて、可変位相シフタを介して第2の発生器の共
通励起入力を駆動する。シフタの位相を調節することに
より、2個の発生器の出力は位相整合されて相互干渉を
除去する。プラズマ源12はプラズマ発生に責任を有
し、一方2次RF発生器を用いてウェファ26へ入射す
るイオンのエネルギを変更できる。
【0018】チャンバ10の周縁部のまわりの第3円筒
形電極27を含めて、操作の3極モードを可能にしても
よい。電極27は第3のRF発生器(図示せず)により
電力を与えられるか、又は単に接地してもよい。接地モ
ードでは、電極27は他の2個の発生器間の相互作用を
さらに減衰させる。
【0019】コイル・スパイラル14は円錘外形を有す
る5回巻から構成されているのが図示されている。コイ
ルは又垂直及び水平次元の両方でプラズマの一様性を最
適化するため互い違いになっている、又は非一様に間隔
を置いている。例えば、スパイラル・コイルは平らな外
形を有しているか、又はコイル・スパイラルに沿った位
置の何らかの関数として変化する半径を有してもよい。
有効コイル・インダクタンスが1μH以下という条件
で、必要なら多重コイル・スパイラルを互いの上面に積
重ねてもよい。
【0020】AVP10中のプラズマ源12の動作は従
来のものである。プラズマ源12の製造と性能、コンデ
ンサの選択、コイル・スパイラルのセグメント化は図2
と関連してより完全に記述される。
【0021】図2は図1に図示したプラズマ源12の部
分等角、部分概略図である。ここでは、プラズマ源12
は接地シールド16、導管18、キャップ20、エポキ
シなしで図示されている。コイル・スパイラル14は以
後説明するようにセグメントに分割される。各セグメン
トは絶縁体28により隣接するセグメントに接続され
る。各セグメントは又コンデンサ30により隣接するセ
グメントに接続される。各コンデンサ30はコイル・ス
パイラル14の2つの隣接するセグメント間で直列に電
気的に接続される。各端部セグメントは単一の絶縁体と
コンデンサを有する。内部セグメントは各端部で1個づ
つの、2個の絶縁体とコンデンサに接続される。
【0022】図示の実施例では、絶縁体28は冷媒の非
妨害流れを可能とするため内部通路を含む。冷媒は標準
的には水である。
【0023】連続した管のコイルを用いるのではなく、
コイル・スパイラルはNセグメントに分断される(ここ
でNは標準的には5−10の範囲である)コンデンサ3
0は隣接するセグメント間に挿入される。コイル・スパ
イラルの個々のセグメントの長さは、各セグメント上の
電圧降下が端から端までで等しくなるよう選択される。
コンデンサは又、付随のRF発生器の動作周波数でコイ
ルのインダクタンスと直列共振するように選択される。
実際には、各コンデンサ上の電圧降下はコイルの対応す
るセグメント上の電圧降下と大きさが等しく極性が反転
している。Lがセグメント分けしていないコイルのイン
ダクタンスの場合、所要のキャパシタンス(C)は次式
により与えられる。
【数1】 ここでfは発生した無線周波数波の周波数に等しい。こ
こで、f=13.56MHzである。セグメント分けし
ないコイルのインピーダンスは次式により与えられる。
【数2】 ここでRはコイルの抵抗である。Rはコイル・インピー
ダンスの虚数部分(2πfL)より非常に小さい。埋込
みコンデンサ付のコイルのインピーダンスは次式により
与えられる。
【数3】 コイルの埋込みコンデンサはコイルのインピーダンスを
以下のファクタだけ減少させる。
【数4】 コンデンサが式(1)を満足する時上式はR/2πfL
に近づく。実際には、コンデンサは離散値に対してのみ
得られるためこのような状況は殆んど得られない。この
ような場合には、式(4)を用いてコイル・インピーダ
ンスの減少を決定可能である。問題となる他の量はコイ
ルの任意の2点間の最大電圧である。コイルがN区間に
分割されている場合、最大電圧はNのファクタだけ減少
する。
【0024】例えば、1μHのインダクタンスの3回巻
コイルは、4コンデンサを用いる場合C=552pFを
必要とする。代りに各600pFの4コンデンサを使用
した場合、13.56MHzのコイルのインピーダンス
は12のファクタだけ減少する。従って、20A RF
電流に対するコイル上の全電圧降下は1.7KVから1
40Vに減少する。セグメント分けしないコイルの場
合、コイル上の2点間の最大電圧は1.7KVである。
コイルを埋込コンデンサ付の4区間に分割した場合、こ
れは425Vに減少する。
【0025】埋込みコンデンサはコイル電圧を減少さ
せ、これは隣接するコイル巻間、そしてコイルとプラズ
マ間の容量性結合を最小とするのに不可欠である。しか
しながら、コイル・スパイラルに貯えられる磁気エネル
ギは一定電流に対して不変である。従って誘導電磁場は
不変である。
【0026】コンデンサを追加するとコイルの直列抵抗
を増大させる。コンデンサに用いる誘電体は損失の多い
ものであり、Dが誘電材料の損失率である場合、等価直
列抵抗は次式で与えられる。
【数5】 多くのコンデンサに対して、13.56MHzで直列抵
抗は1Ωに近づく。コイルを流れる20AのRMS電流
に対して、これは400Wの電力損失に対応する。電力
損失を合理的レベル(<40W)に減少させるために
は、コンデンサの直列抵抗は0.1Ω以下としなければ
ならない。
【0027】本発明とその利点を詳細に説明してきた
が、添附の特許請求の範囲に定めるような本発明の要旨
と範囲から逸脱することなく各種の変更、置換え、修正
が可能であることを理解すべきである。
【0028】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 (1)無線周波数波を発生するよう動作する無線周波数
発生器と関連してチャンバ中にプラズマを発生するプラ
ズマ源において、無線周波数発生器からの無線周波数波
を伝導し、チャンバ中でプラズマを誘導するコイル・ス
パイラルであって、少なくとも2個のセグメントを含む
前記コイル・スパイラルと、少くとも1個の絶縁体であ
って、コイル・スパイラルの隣接するセグメントを結合
する前記各絶縁体と、少くとも1個のコンデンサであっ
て、コイル・スパイラルの隣接するセグメント間に直列
に結合された各コンデンサと、を含む、無線周波数波を
発生するよう動作する無線周波数発生器と関連してチャ
ンバ中でプラズマを発生するプラズマ源。
【0029】(2)第1項記載のプラズマ源において、
コイル・スパイラルは少くとも2個のセグメントを含
み、各セグメントはその両端で全体的に等価な電圧降下
を有するプラズマ源。
【0030】(3)第1項記載のプラズマ源において、
各コンデンサのキャパシタンスは、各コンデンサ上の電
圧降下が隣接するセグメント上の電圧降下と全体的に大
きさが等しく極性が反対であるように選択してあるプラ
ズマ源。
【0031】(4)第1項記載のプラズマ源において、
コイル・スパイラルと絶縁体はさらに中を流れる冷媒流
を受入れる内部通路を含むプラズマ源。
【0032】(5)第1項記載のプラズマ源において、
コイル・スパイラル、少なくとも1個の絶縁体、及び少
くとも1個のコンデンサはエポキシでカプセル化されて
いるプラズマ源。
【0033】(6)第1項記載のプラズマ源において、
コイル・スパイラルに隣接する接地シールドをさらに含
むプラズマ源。
【0034】(7)第1項記載のプラズマ源において、
コイル・スパイラルは円錘形外形を有しているプラズマ
源。
【0035】(8)無線周波数波を発生するよう動作す
る無線周波数発生器と関連してチャンバ中にプラズマを
発生するプラズマ源において、無線周波数発生器からの
無線周波数波を導通し、チャンバ中のプラズマを誘導す
るコイル・スパイラルであって、少くとも2個のセグメ
ントを含み、各セグメントがその両端上で全体的に等価
な電圧降下を有する前記コイル・スパイラルと、少くと
も1個の絶縁体であって、コイル・スパイラルの隣接す
るセグメントを結合する前記絶縁体と、少くとも1個の
コンデンサであって、コイル・スパイラルの隣接するセ
グメント間に直列に結合され、各コンデンサ上の電圧降
下が隣接するセグメント上の電圧降下と全体的に大きさ
が等しく極性が逆であるようにそのキャパシタンスを選
択した前記コンデンサと、を含む無線周波数波を発生す
るよう動作する無線周波数発生器と関連してチャンバ中
にプラズマを発生するプラズマ源。
【0036】(9)第7項記載のプラズマ源において、
コイル・スパイラル、少くとも1個の絶縁体、少くとも
1個のコンデンサはエポキシでカプセル化されているプ
ラズマ源。
【0037】(10)第8項記載のプラズマ源におい
て、コイル・スパイラルに隣接して接地シールドをさら
に含むプラズマ源。
【0038】(11)第9項記載のプラズマ源におい
て、コイル・スパイラルと絶縁体はさらに中を流れる冷
媒流を受入れる内部通路を含むプラズマ源。
【0039】(12)第7項記載のプラズマ源におい
て、コイル・スパイラルに隣接する接地シールドをさら
に含むプラズマ源。
【0040】(13)プラズマを発生するためのプラズ
マ源を製造する方法において、コイル・スパイラルを所
定数の部分にセグメント分けする段階と、各隣接する部
分からコイル・スパイラルの各部分を絶縁する段階と、
コイル・スパイラルの各部分を各隣接する部分へコンデ
ンサで結合する段階と、を含むプラズマを発生するため
のプラズマ源を製造する方法。
【0041】(14)第12項記載の方法において、セ
グメント分けする段階は、コイル・スパイラルを所定数
の部分にセグメント分けする段階を含み、各部分はその
両端上で全体的に等価な電圧降下を有する方法。
【0042】(15)第13項記載の方法において、結
合する段階は、コンデンサ上の電圧降下がコイル・スパ
イラルの隣接する部分上の電圧降下と全体的に大きさが
等しく極性が反対となるように、コイル・スパイラルの
各部分をコンデンサにより各隣接する部分へ結合する段
階をさらに含む方法。
【0043】(16)第14項記載の方法において、コ
イル・スパイラルとコンデンサをエポキシでカプセル化
し、収容する段階をさらに含む方法。
【0044】(17)第12項記載の方法において、結
合する段階は、コンデンサ上の電圧降下が隣接する部分
上の電圧降下と全体的に大きさが等しく極性が反対とな
るように、コイル・スパイラルの各部分をコンデンサに
より各隣接する部分へ結合する段階をさらに含む方法。
【0045】(18)第16項記載の方法において、コ
イル・スパイラルとコンデンサをエポキシでカプセル化
する段階をさらに含む方法。
【0046】(19)第12項記載の方法において、コ
イル・スパイラルとコンデンサをエポキシでカプセル化
する段階をさらに含む方法。
【0047】(20)無線周波数発生器と関連してチャ
ンバ中にプラズマを発生するプラズマ源を説明した。プ
ラズマ源はコイル・スパイラル、少くとも1個の絶縁
体、少くとも1個のコンデンサを含む。コイル・スパイ
ラルは無線周波数発生器からの無線周波数波を伝導し、
チャンバ中にプラズマを誘導する。これは少くとも2個
のセグメントを含む。各絶縁体とコンデンサはコイル・
スパイラルの2個の隣接するセグメントを互いに結合す
る。
【図面の簡単な説明】
本発明とその利点のより完全な理解のため、添附の図面
と関連して行なわれた説明で図面が参照される。
【図1】開示のプラズマ源を用いた高級真空プロセッサ
の部分断面、部分概略図。
【図2】図1に図示のプラズマ源の部分等角部分概略
図。
【符号の説明】
10 高級真空プロセッサ 12 プラズマ源 14 コイル・スパイラル 16 接地シールド 18 導管 20 キャップ 24 2次RF発生器 26 半導体ウェファ 28 絶縁体 30 コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−79025(JP,A) 特開 平2−235332(JP,A) 特開 昭62−291022(JP,A) 実開 昭60−92820(JP,U) 特表 平4−504025(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 37/32 H01J 9/02 H01J 37/08 H05H 1/46 H01L 21/3065

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無線周波数波を発生するよう動作する無
    線周波数発生器と関連してチャンバ中にプラズマを発生
    するプラズマ源(12)において、 無線周波数発生器からの無線周波数波を伝導し、チャン
    バ中でプラズマを誘導するコイル・スパイラル(14)
    であって、少くとも2個のセグメントを含む前記コイル
    ・スパイラル(14)と、 少くとも1個の絶縁体(28)であって、コイル・スパ
    イラルの隣接するセグメントを結合する前記各絶縁体
    (28)と、 少くとも1個のコンデンサ(30)であって、コイル・
    スパイラルの隣接するセグメント間に直列に結合された
    各コンデンサ(30)と、を含む、無線周波数波を発生
    するよう動作する無線周波数発生器と関連してチャンバ
    中でプラズマを発生するプラズマ源。
  2. 【請求項2】 プラズマを発生するためのプラズマ源を
    製造する方法において、 コイル・スパイラルを所定数の部分にセグメント分けす
    る段階と、 各隣接する部分からコイル・スパイラルの各部分を絶縁
    する段階と、 コイル・スパイラルの各部分を各隣接する部分へコンデ
    ンサで結合する段階と、を含むプラズマを発生するため
    のプラズマ源を製造する方法。
JP08759093A 1992-04-15 1993-04-14 プラズマ源と製造方法 Expired - Lifetime JP3373885B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US868818 1992-04-15
US07/868,818 US5231334A (en) 1992-04-15 1992-04-15 Plasma source and method of manufacturing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0696719A JPH0696719A (ja) 1994-04-08
JP3373885B2 true JP3373885B2 (ja) 2003-02-04

Family

ID=25352372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP08759093A Expired - Lifetime JP3373885B2 (ja) 1992-04-15 1993-04-14 プラズマ源と製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (2) US5231334A (ja)
EP (1) EP0565960B1 (ja)
JP (1) JP3373885B2 (ja)
DE (1) DE69312145T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101852310B1 (ko) 2014-11-05 2018-04-25 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법

Families Citing this family (98)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69011895T2 (de) * 1989-02-20 1995-02-02 Nippon Steel Corp Vorrichtung zum Anritzen kornorientierter Elektrostahlbänder.
USRE40963E1 (en) * 1993-01-12 2009-11-10 Tokyo Electron Limited Method for plasma processing by shaping an induced electric field
US5665167A (en) * 1993-02-16 1997-09-09 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Plasma treatment apparatus having a workpiece-side electrode grounding circuit
US5430355A (en) * 1993-07-30 1995-07-04 Texas Instruments Incorporated RF induction plasma source for plasma processing
US5614055A (en) * 1993-08-27 1997-03-25 Applied Materials, Inc. High density plasma CVD and etching reactor
US5619103A (en) * 1993-11-02 1997-04-08 Wisconsin Alumni Research Foundation Inductively coupled plasma generating devices
US5620523A (en) * 1994-04-11 1997-04-15 Canon Sales Co., Inc. Apparatus for forming film
US5587038A (en) * 1994-06-16 1996-12-24 Princeton University Apparatus and process for producing high density axially extending plasmas
US5580385A (en) 1994-06-30 1996-12-03 Texas Instruments, Incorporated Structure and method for incorporating an inductively coupled plasma source in a plasma processing chamber
US5607542A (en) * 1994-11-01 1997-03-04 Applied Materials Inc. Inductively enhanced reactive ion etching
US5589737A (en) * 1994-12-06 1996-12-31 Lam Research Corporation Plasma processor for large workpieces
US5710486A (en) * 1995-05-08 1998-01-20 Applied Materials, Inc. Inductively and multi-capacitively coupled plasma reactor
US5962923A (en) * 1995-08-07 1999-10-05 Applied Materials, Inc. Semiconductor device having a low thermal budget metal filling and planarization of contacts, vias and trenches
US6238533B1 (en) 1995-08-07 2001-05-29 Applied Materials, Inc. Integrated PVD system for aluminum hole filling using ionized metal adhesion layer
US5785878A (en) * 1995-11-02 1998-07-28 Applied Materials, Inc. RF antenna having high temperature, oxidation resistant coating
US6264812B1 (en) 1995-11-15 2001-07-24 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for generating a plasma
US5922223A (en) * 1995-11-16 1999-07-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Plasma processing method and apparatus
US5763851A (en) * 1995-11-27 1998-06-09 Applied Materials, Inc. Slotted RF coil shield for plasma deposition system
US6254746B1 (en) 1996-05-09 2001-07-03 Applied Materials, Inc. Recessed coil for generating a plasma
US6368469B1 (en) 1996-05-09 2002-04-09 Applied Materials, Inc. Coils for generating a plasma and for sputtering
KR100489918B1 (ko) * 1996-05-09 2005-08-04 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 플라즈마발생및스퍼터링용코일
US5800619A (en) * 1996-06-10 1998-09-01 Lam Research Corporation Vacuum plasma processor having coil with minimum magnetic field in its center
US6013155A (en) * 1996-06-28 2000-01-11 Lam Research Corporation Gas injection system for plasma processing
EP0958401B1 (en) 1996-06-28 2004-09-08 Lam Research Corporation Apparatus and method for high density plasma chemical vapor deposition or etching
US6209480B1 (en) 1996-07-10 2001-04-03 Mehrdad M. Moslehi Hermetically-sealed inductively-coupled plasma source structure and method of use
TW349234B (en) * 1996-07-15 1999-01-01 Applied Materials Inc RF plasma reactor with hybrid conductor and multi-radius dome ceiling
US6190513B1 (en) 1997-05-14 2001-02-20 Applied Materials, Inc. Darkspace shield for improved RF transmission in inductively coupled plasma sources for sputter deposition
US6254737B1 (en) 1996-10-08 2001-07-03 Applied Materials, Inc. Active shield for generating a plasma for sputtering
US6514390B1 (en) 1996-10-17 2003-02-04 Applied Materials, Inc. Method to eliminate coil sputtering in an ICP source
US6308654B1 (en) * 1996-10-18 2001-10-30 Applied Materials, Inc. Inductively coupled parallel-plate plasma reactor with a conical dome
US5961793A (en) * 1996-10-31 1999-10-05 Applied Materials, Inc. Method of reducing generation of particulate matter in a sputtering chamber
TW358964B (en) * 1996-11-21 1999-05-21 Applied Materials Inc Method and apparatus for improving sidewall coverage during sputtering in a chamber having an inductively coupled plasma
US6184158B1 (en) 1996-12-23 2001-02-06 Lam Research Corporation Inductively coupled plasma CVD
US6599399B2 (en) 1997-03-07 2003-07-29 Applied Materials, Inc. Sputtering method to generate ionized metal plasma using electron beams and magnetic field
US6103070A (en) * 1997-05-14 2000-08-15 Applied Materials, Inc. Powered shield source for high density plasma
US6210539B1 (en) 1997-05-14 2001-04-03 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for producing a uniform density plasma above a substrate
US6361661B2 (en) 1997-05-16 2002-03-26 Applies Materials, Inc. Hybrid coil design for ionized deposition
US6652717B1 (en) 1997-05-16 2003-11-25 Applied Materials, Inc. Use of variable impedance to control coil sputter distribution
US6077402A (en) * 1997-05-16 2000-06-20 Applied Materials, Inc. Central coil design for ionized metal plasma deposition
US6579426B1 (en) 1997-05-16 2003-06-17 Applied Materials, Inc. Use of variable impedance to control coil sputter distribution
US6071372A (en) * 1997-06-05 2000-06-06 Applied Materials, Inc. RF plasma etch reactor with internal inductive coil antenna and electrically conductive chamber walls
US6158384A (en) * 1997-06-05 2000-12-12 Applied Materials, Inc. Plasma reactor with multiple small internal inductive antennas
US6178920B1 (en) * 1997-06-05 2001-01-30 Applied Materials, Inc. Plasma reactor with internal inductive antenna capable of generating helicon wave
US6042687A (en) * 1997-06-30 2000-03-28 Lam Research Corporation Method and apparatus for improving etch and deposition uniformity in plasma semiconductor processing
US5982100A (en) * 1997-07-28 1999-11-09 Pars, Inc. Inductively coupled plasma reactor
US6345588B1 (en) 1997-08-07 2002-02-12 Applied Materials, Inc. Use of variable RF generator to control coil voltage distribution
US6375810B2 (en) 1997-08-07 2002-04-23 Applied Materials, Inc. Plasma vapor deposition with coil sputtering
US6235169B1 (en) 1997-08-07 2001-05-22 Applied Materials, Inc. Modulated power for ionized metal plasma deposition
US6042700A (en) * 1997-09-15 2000-03-28 Applied Materials, Inc. Adjustment of deposition uniformity in an inductively coupled plasma source
US6565717B1 (en) 1997-09-15 2003-05-20 Applied Materials, Inc. Apparatus for sputtering ionized material in a medium to high density plasma
US6023038A (en) * 1997-09-16 2000-02-08 Applied Materials, Inc. Resistive heating of powered coil to reduce transient heating/start up effects multiple loadlock system
US6028285A (en) * 1997-11-19 2000-02-22 Board Of Regents, The University Of Texas System High density plasma source for semiconductor processing
US7253109B2 (en) * 1997-11-26 2007-08-07 Applied Materials, Inc. Method of depositing a tantalum nitride/tantalum diffusion barrier layer system
EP1034566A1 (en) * 1997-11-26 2000-09-13 Applied Materials, Inc. Damage-free sculptured coating deposition
US20050272254A1 (en) * 1997-11-26 2005-12-08 Applied Materials, Inc. Method of depositing low resistivity barrier layers for copper interconnects
US6280579B1 (en) 1997-12-19 2001-08-28 Applied Materials, Inc. Target misalignment detector
US6506287B1 (en) 1998-03-16 2003-01-14 Applied Materials, Inc. Overlap design of one-turn coil
US6116186A (en) * 1998-03-19 2000-09-12 Applied Materials, Inc. Apparatus for cooling a plasma generator
US6203657B1 (en) 1998-03-31 2001-03-20 Lam Research Corporation Inductively coupled plasma downstream strip module
US6155199A (en) * 1998-03-31 2000-12-05 Lam Research Corporation Parallel-antenna transformer-coupled plasma generation system
US6146508A (en) * 1998-04-22 2000-11-14 Applied Materials, Inc. Sputtering method and apparatus with small diameter RF coil
US6164241A (en) 1998-06-30 2000-12-26 Lam Research Corporation Multiple coil antenna for inductively-coupled plasma generation systems
US6660134B1 (en) 1998-07-10 2003-12-09 Applied Materials, Inc. Feedthrough overlap coil
US6132566A (en) * 1998-07-30 2000-10-17 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for sputtering ionized material in a plasma
US6238528B1 (en) 1998-10-13 2001-05-29 Applied Materials, Inc. Plasma density modulator for improved plasma density uniformity and thickness uniformity in an ionized metal plasma source
GB2344930B (en) 1998-12-17 2003-10-01 Trikon Holdings Ltd Inductive coil assembly
EP1020892B1 (en) * 1999-01-14 2004-08-18 Vlaamse Instelling Voor Technologisch Onderzoek (Vito) Apparatus for the deposition of coatings on a substrate using a magnetically confined inductively coupled plasma source
US6217718B1 (en) 1999-02-17 2001-04-17 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for reducing plasma nonuniformity across the surface of a substrate in apparatus for producing an ionized metal plasma
US6474258B2 (en) 1999-03-26 2002-11-05 Tokyo Electron Limited Apparatus and method for improving plasma distribution and performance in an inductively coupled plasma
US6237526B1 (en) 1999-03-26 2001-05-29 Tokyo Electron Limited Process apparatus and method for improving plasma distribution and performance in an inductively coupled plasma
US6441555B1 (en) * 2000-03-31 2002-08-27 Lam Research Corporation Plasma excitation coil
WO2002005308A2 (en) * 2000-07-06 2002-01-17 Applied Materials, Inc. A plasma reactor having a symmetric parallel conductor coil antenna
US6494998B1 (en) 2000-08-30 2002-12-17 Tokyo Electron Limited Process apparatus and method for improving plasma distribution and performance in an inductively coupled plasma using an internal inductive element
US6471830B1 (en) * 2000-10-03 2002-10-29 Veeco/Cvc, Inc. Inductively-coupled-plasma ionized physical-vapor deposition apparatus, method and system
US6534423B1 (en) * 2000-12-27 2003-03-18 Novellus Systems, Inc. Use of inductively-coupled plasma in plasma-enhanced chemical vapor deposition reactor to improve film-to-wall adhesion following in-situ plasma clean
US20020170677A1 (en) * 2001-04-07 2002-11-21 Tucker Steven D. RF power process apparatus and methods
KR20030041217A (ko) * 2001-11-19 2003-05-27 주성엔지니어링(주) Icp 발생 장치의 안테나 전극
US6946054B2 (en) 2002-02-22 2005-09-20 Tokyo Electron Limited Modified transfer function deposition baffles and high density plasma ignition therewith in semiconductor processing
US6903511B2 (en) * 2003-05-06 2005-06-07 Zond, Inc. Generation of uniformly-distributed plasma
DE602004024993D1 (de) 2004-09-22 2010-02-25 Elwing Llc Antriebssystem für Raumfahrzeuge
CN100419944C (zh) * 2005-12-08 2008-09-17 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种等离子处理线圈
US7591232B2 (en) * 2006-03-31 2009-09-22 Tokyo Electron Limited Internal coil with segmented shield and inductively-coupled plasma source and processing system therewith
US8454810B2 (en) 2006-07-14 2013-06-04 4D-S Pty Ltd. Dual hexagonal shaped plasma source
US20080092806A1 (en) * 2006-10-19 2008-04-24 Applied Materials, Inc. Removing residues from substrate processing components
US20080156264A1 (en) * 2006-12-27 2008-07-03 Novellus Systems, Inc. Plasma Generator Apparatus
US20080156631A1 (en) * 2006-12-27 2008-07-03 Novellus Systems, Inc. Methods of Producing Plasma in a Container
US7758718B1 (en) * 2006-12-29 2010-07-20 Lam Research Corporation Reduced electric field arrangement for managing plasma confinement
KR100873923B1 (ko) * 2007-05-18 2008-12-15 (주)제이하라 플라즈마 발생장치
US9591738B2 (en) * 2008-04-03 2017-03-07 Novellus Systems, Inc. Plasma generator systems and methods of forming plasma
US20090286397A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 Lam Research Corporation Selective inductive double patterning
US8916022B1 (en) 2008-09-12 2014-12-23 Novellus Systems, Inc. Plasma generator systems and methods of forming plasma
US10388493B2 (en) * 2011-09-16 2019-08-20 Lam Research Corporation Component of a substrate support assembly producing localized magnetic fields
RU2503079C1 (ru) 2012-04-24 2013-12-27 Евгений Владимирович Берлин Генератор плазмы (варианты)
US9497846B2 (en) * 2013-10-24 2016-11-15 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Plasma generator using spiral conductors
US10193228B2 (en) 2013-10-24 2019-01-29 The United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa Antenna for near field sensing and far field transceiving
US10180341B2 (en) 2013-10-24 2019-01-15 The United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa Multi-layer wireless sensor construct for use at electrically-conductive material surfaces
US9401266B2 (en) * 2014-07-25 2016-07-26 Bruker Daltonics, Inc. Filament for mass spectrometric electron impact ion source
TW202402105A (zh) * 2020-02-19 2024-01-01 南韓商源多可股份有限公司 天線結構以及使用其之電感耦合電漿產生裝置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3343022A (en) * 1965-03-16 1967-09-19 Lockheed Aircraft Corp Transpiration cooled induction plasma generator
US4156159A (en) * 1974-06-21 1979-05-22 Futaba Denshi Kogyo Kabushiki Kaisha Self crossed field type ion source
US5036252A (en) * 1988-04-26 1991-07-30 Hauzer Holding Bv Radio frequency ion beam source
US4894591A (en) * 1988-09-06 1990-01-16 General Electric Company Inverted Excitation coil for HID lamps
JP2993675B2 (ja) * 1989-02-08 1999-12-20 株式会社日立製作所 プラズマ処理方法及びその装置
US4948458A (en) * 1989-08-14 1990-08-14 Lam Research Corporation Method and apparatus for producing magnetically-coupled planar plasma
US5146234A (en) * 1989-09-08 1992-09-08 Ball Corporation Dual polarized spiral antenna
KR920014373A (ko) * 1990-12-03 1992-07-30 제임스 조렙 드롱 Vhf/uhf 공진 안테나 공급원을 사용하는 플라즈마 반응기 및 플라즈마를 발생시키는 방법
FR2671931A1 (fr) * 1991-01-22 1992-07-24 Metal Process Dispositif de repartition d'une energie micro-onde pour l'excitation d'un plasma.
US5226967A (en) * 1992-05-14 1993-07-13 Lam Research Corporation Plasma apparatus including dielectric window for inducing a uniform electric field in a plasma chamber

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101852310B1 (ko) 2014-11-05 2018-04-25 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US5436528A (en) 1995-07-25
JPH0696719A (ja) 1994-04-08
US5231334A (en) 1993-07-27
DE69312145T2 (de) 1998-01-02
DE69312145D1 (de) 1997-08-21
EP0565960B1 (en) 1997-07-16
EP0565960A1 (en) 1993-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3373885B2 (ja) プラズマ源と製造方法
US5580385A (en) Structure and method for incorporating an inductively coupled plasma source in a plasma processing chamber
US5430355A (en) RF induction plasma source for plasma processing
KR100558182B1 (ko) 균일플라스마플럭스를유기시키기위한유도결합발생원
US7673583B2 (en) Locally-efficient inductive plasma coupling for plasma processing system
JP5315243B2 (ja) 誘導結合コイルおよび該誘導結合コイルを用いた誘導結合プラズマ装置
US5998933A (en) RF plasma inductor with closed ferrite core
JP3653524B2 (ja) プラズマ発生方法、および誘導結合されたプラズマ発生源を含むプラズマ発生装置
US5619103A (en) Inductively coupled plasma generating devices
US5975013A (en) Vacuum plasma processor having coil with small magnetic field in its center
US7426900B2 (en) Integrated electrostatic inductive coupling for plasma processing
US5622635A (en) Method for enhanced inductive coupling to plasmas with reduced sputter contamination
US5759280A (en) Inductively coupled source for deriving substantially uniform plasma flux
US8736177B2 (en) Compact RF antenna for an inductively coupled plasma ion source
US6310577B1 (en) Plasma processing system with a new inductive antenna and hybrid coupling of electronagnetic power
JPH0850996A (ja) プラズマ処理装置
US6824363B2 (en) Linear inductive plasma pump for process reactors
KR100478106B1 (ko) 고밀도 플라즈마 발생 장치
KR100230360B1 (ko) 유도 결합형 플라즈마 형성 장치

Legal Events

Date Code Title Description
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: 20071122

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081122

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091122

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091122

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111122

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121122

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121122

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131122

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term