JPH02237117A - 半導体処理装置 - Google Patents
半導体処理装置Info
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- JPH02237117A JPH02237117A JP5876789A JP5876789A JPH02237117A JP H02237117 A JPH02237117 A JP H02237117A JP 5876789 A JP5876789 A JP 5876789A JP 5876789 A JP5876789 A JP 5876789A JP H02237117 A JPH02237117 A JP H02237117A
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- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 claims 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 abstract description 6
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
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- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
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- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、真空容器内に放電プラズマを発生させ、こ
のプラズマを利用して真空中で各種の処理を行う半導体
処理装置に関するものである。
のプラズマを利用して真空中で各種の処理を行う半導体
処理装置に関するものである。
第６図は、例えば特開昭６１−２１７５７３号公報に示
された従来のプラズマ表面処理装置の断面図であり、図
において、１は真空容器、２は容器、３は絶縁体、４は
排気系あるいは圧力調整系（図示しない）に接続される
排気管、５は電極、６は水などの冷媒や電力などを導入
する導入管、７は絶縁板、８は電極板、９は被処理体、
１０は電源、２１は磁場を設定する手段である。また第
７図は第６図の基本的な構成を抜粋して示した平面図で
あり、図において、１２ａと１２ｂ，１３ａと１３ｂは
それぞれ対をなすヘルムホルツコイルであり、１４はへ
ルムホルッコイル電源である．次に動作について説明す
る。
された従来のプラズマ表面処理装置の断面図であり、図
において、１は真空容器、２は容器、３は絶縁体、４は
排気系あるいは圧力調整系（図示しない）に接続される
排気管、５は電極、６は水などの冷媒や電力などを導入
する導入管、７は絶縁板、８は電極板、９は被処理体、
１０は電源、２１は磁場を設定する手段である。また第
７図は第６図の基本的な構成を抜粋して示した平面図で
あり、図において、１２ａと１２ｂ，１３ａと１３ｂは
それぞれ対をなすヘルムホルツコイルであり、１４はへ
ルムホルッコイル電源である．次に動作について説明す
る。
まず、容器２の内部を１ ０ ”” Ｔｏｒｒ程度の真
空にした後、アルゴン、シラン等の気体を、容器内部が
１０−８↑ｏｒｒ程度になるまで導入し、圧力調整をお
こなう。次にヘルムホルツコイル電源１４を動作させ磁
場を発生させた後、電源１０を動作させると、電極板８
の表面に発生する電界と磁界が直交し高密度なプラズマ
を発生する。この時、電源１４から各コイルに供給する
電流を、１４Ａ９１４Ｂのように位相をずらすと、磁場
が電極板８の表面内で回転し、プラズマ密度の分布も均
一化してくる。しかるに、このように２対のへルムホル
ツコイルを用いる場合、電極板表面上の磁場の均一性が
良いとはいい難く、これを改善するためにはコイル外径
を大きくする必要がある。
空にした後、アルゴン、シラン等の気体を、容器内部が
１０−８↑ｏｒｒ程度になるまで導入し、圧力調整をお
こなう。次にヘルムホルツコイル電源１４を動作させ磁
場を発生させた後、電源１０を動作させると、電極板８
の表面に発生する電界と磁界が直交し高密度なプラズマ
を発生する。この時、電源１４から各コイルに供給する
電流を、１４Ａ９１４Ｂのように位相をずらすと、磁場
が電極板８の表面内で回転し、プラズマ密度の分布も均
一化してくる。しかるに、このように２対のへルムホル
ツコイルを用いる場合、電極板表面上の磁場の均一性が
良いとはいい難く、これを改善するためにはコイル外径
を大きくする必要がある。
そこで次に、第８図に示すように、３対のへルムホルツ
コイルに、第９図に示すような三和交流を印加する場合
について考える．コイル１５ａ．１５ｂには第９図（ａ
）に示す電流３０を、コイル１６ａ．１６ｂには同図（
ｂ）の電流３１を、コイル１７ａ．１７ｂには同図（Ｃ
）の電流３２をそれぞれ印加すると、発生する磁場は電
極板表面内で回転し、それにともないプラズマ密度の分
布も均一化してくる。
コイルに、第９図に示すような三和交流を印加する場合
について考える．コイル１５ａ．１５ｂには第９図（ａ
）に示す電流３０を、コイル１６ａ．１６ｂには同図（
ｂ）の電流３１を、コイル１７ａ．１７ｂには同図（Ｃ
）の電流３２をそれぞれ印加すると、発生する磁場は電
極板表面内で回転し、それにともないプラズマ密度の分
布も均一化してくる。
上記のような三和交流を３対のコイルに印加した場合、
第１０図に示すように、該コイルが時間ｔ１において発
生する磁場（第１０図（ａ））と時間ｔ２において発生
する磁場（第１０図（ｂ））は異なる。すなわち、３対
のコイルに三和交流を印加すると、発生する磁場はその
大きさを変動しながら電極表面上を回転することになり
、磁場の均一性に対して問題が残る。
第１０図に示すように、該コイルが時間ｔ１において発
生する磁場（第１０図（ａ））と時間ｔ２において発生
する磁場（第１０図（ｂ））は異なる。すなわち、３対
のコイルに三和交流を印加すると、発生する磁場はその
大きさを変動しながら電極表面上を回転することになり
、磁場の均一性に対して問題が残る。
この発明は上記のような従来のものの問題点を解消する
ためになされたもので、被処理体表面を均一に覆い、か
つ時間的に強度が一定である回転する磁場を発生させる
ことが可能な半導体処理装置を提供することを目的とす
る． 〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る半導体処理装置は、複数対（ｎ≧３）の
コイルが発生する磁界が、被処理体を均一に覆い、かつ
時間的にその大きさが変化せずに回転するように、該コ
イルに供給する電流の大きさと位相を制御するようにし
たものである。
ためになされたもので、被処理体表面を均一に覆い、か
つ時間的に強度が一定である回転する磁場を発生させる
ことが可能な半導体処理装置を提供することを目的とす
る． 〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る半導体処理装置は、複数対（ｎ≧３）の
コイルが発生する磁界が、被処理体を均一に覆い、かつ
時間的にその大きさが変化せずに回転するように、該コ
イルに供給する電流の大きさと位相を制御するようにし
たものである。
この発明における半導体処理装置では、被処理体表面上
の磁界が安定して回転するように、該磁界を発生するコ
イルに印加する電流の大きさと位相を制御するようにし
たので、電極面間のグロー放電により発生するプラズマ
は上記磁界の回転にともなって電極面内を移動する間に
安定化し、この状態で被処理体を表面処理するので、再
現性のある均一な表面処理が可能となる． 〔実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。
の磁界が安定して回転するように、該磁界を発生するコ
イルに印加する電流の大きさと位相を制御するようにし
たので、電極面間のグロー放電により発生するプラズマ
は上記磁界の回転にともなって電極面内を移動する間に
安定化し、この状態で被処理体を表面処理するので、再
現性のある均一な表面処理が可能となる． 〔実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図（ａ）は本発明の一実施例によるプラズマ表面処
理装置の要部断面図であり、同図（ロ）はその要部・上
面図である．図において、第６図と同一符号は同一部分
を示し、１８はガス等の導入管、１９は上部電極板、２
０は下部電極板である．また２１は磁場を設定する手段
で、ここでは２２ａと２２ｂ，２３ａと２３ｂ．２４ａ
と２４ｂの３対のコイルを装着している．本実施例では
、上記３対のコイルに第２図（ａ）〜（Ｃ）に示す矩形
波電流３３，３４．３５を印加するものである。また、
第３図（ａ）． （ｂ）は第２図の時間ｔにおける第１
図伽）のＸ．ｙ軸上の磁界の特性を示す分布図である。
理装置の要部断面図であり、同図（ロ）はその要部・上
面図である．図において、第６図と同一符号は同一部分
を示し、１８はガス等の導入管、１９は上部電極板、２
０は下部電極板である．また２１は磁場を設定する手段
で、ここでは２２ａと２２ｂ，２３ａと２３ｂ．２４ａ
と２４ｂの３対のコイルを装着している．本実施例では
、上記３対のコイルに第２図（ａ）〜（Ｃ）に示す矩形
波電流３３，３４．３５を印加するものである。また、
第３図（ａ）． （ｂ）は第２図の時間ｔにおける第１
図伽）のＸ．ｙ軸上の磁界の特性を示す分布図である。
次に動作について説明する。
第１図（ａ）に示すように、電源１０より高周波電力を
加えることにより、下部電極板２０上全域にプラズマが
発生する．この時コイル２２，２３．２４を動作させ磁
界を発生させると、下部電極板２０の表面に発生する電
界と磁界が直交し、被処理体９上に局在した高密度なプ
ラズマが発生する。
加えることにより、下部電極板２０上全域にプラズマが
発生する．この時コイル２２，２３．２４を動作させ磁
界を発生させると、下部電極板２０の表面に発生する電
界と磁界が直交し、被処理体９上に局在した高密度なプ
ラズマが発生する。
さらに電気的に被処理体９を覆う磁界の方向を変えて、
これを被処理体９の中心軸のまわりに回転させると、局
在したプラズマも移動してくる。そこで３対のコイル２
２，２３．２４に第２図（ａ）〜（Ｃ）の矩形波電流３
３，３４．３５をそれぞれ印加する。この３つの矩形波
電流は時間的にその合計電力が一定であり、常に３対の
コイルのうち２対だけに電流を印加するような波形とな
っているので、３対のコイル２２．２３．２４は、第３
図（ａ）．（ｂ）に示すように、被処理体９の表面上に
おいて均一でさらに時間によって強度が一定な回転する
磁場を発生させることができる。これにより、局在して
移動するプラズマは均一な濃度のプラズマに生成され、
プラズマ濃度が一定になることで均一な表面処理が可能
となる。
これを被処理体９の中心軸のまわりに回転させると、局
在したプラズマも移動してくる。そこで３対のコイル２
２，２３．２４に第２図（ａ）〜（Ｃ）の矩形波電流３
３，３４．３５をそれぞれ印加する。この３つの矩形波
電流は時間的にその合計電力が一定であり、常に３対の
コイルのうち２対だけに電流を印加するような波形とな
っているので、３対のコイル２２．２３．２４は、第３
図（ａ）．（ｂ）に示すように、被処理体９の表面上に
おいて均一でさらに時間によって強度が一定な回転する
磁場を発生させることができる。これにより、局在して
移動するプラズマは均一な濃度のプラズマに生成され、
プラズマ濃度が一定になることで均一な表面処理が可能
となる。
第４図はこの発明の第２の実施例における電流波形図を
示し、第５図（ａ）． （ｂ）はコイルに第４図の電流
を印加した時の第１図（ｂ）のＸｌ３’軸上の磁界の特
性を示す分布図である． この第２の実施例では、該３つの矩形波電流は時間的に
その合計電力が一定であるが、上記第１の実施例とは異
なり、常に３対のコイル全てに電流を印加するような波
形となっているので、第５図（ａ）， （ｂ）に示すよ
うに、被処理体９表面上の磁界の均一性は上記第１の実
施例の場合よりも若干悪くなるが、磁界の強度は大きく
なる。
示し、第５図（ａ）． （ｂ）はコイルに第４図の電流
を印加した時の第１図（ｂ）のＸｌ３’軸上の磁界の特
性を示す分布図である． この第２の実施例では、該３つの矩形波電流は時間的に
その合計電力が一定であるが、上記第１の実施例とは異
なり、常に３対のコイル全てに電流を印加するような波
形となっているので、第５図（ａ）， （ｂ）に示すよ
うに、被処理体９表面上の磁界の均一性は上記第１の実
施例の場合よりも若干悪くなるが、磁界の強度は大きく
なる。
なお、磁界発生手段２１のコイルは、３対のものを４対
，５対，６対と増やしていってもかまわない。
，５対，６対と増やしていってもかまわない。
またコイルに印加する電流は、該コイルによって生成さ
れる合成磁場が時間的に変化しないように、その大きさ
、位相を制御できるものであれば、矩形波である必要は
ない。
れる合成磁場が時間的に変化しないように、その大きさ
、位相を制御できるものであれば、矩形波である必要は
ない。
（発明の効果）
以上のように、この発明に係る半導体処理装置によれば
、被処理体表面上で均一でかつ時間的に強度が一定な回
転する磁場を得るようにしたので、被処理体上のプラズ
マ濃度が一定になり、これにより再現性のある均一な表
面処理ができる効果がある。
、被処理体表面上で均一でかつ時間的に強度が一定な回
転する磁場を得るようにしたので、被処理体上のプラズ
マ濃度が一定になり、これにより再現性のある均一な表
面処理ができる効果がある。
第１図（ａ）は本発明の第１の実施例による半導体処理
装置を示す要部断面図、第１図（ｂ）はその要部上面図
、第２図（ａ）〜（Ｃ）は上記第１の実施例において磁
界を発生するために印加する電流波形図、第３図（ａ）
． （ｂ）は上記第１の実施例における磁界の特性を表
す磁場分布図、第４図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の第２の
実施例における電流波形図、第５図（ａ）， Ｃｂ）は
上記第２の実施例における磁界の特性を表す磁場分布図
、第６図は従来の半導体処理装置を示す要部断面図、第
７図はその要部上面図、第８図は従来の装置の他の実施
例の要部上面図、第９図はその装置に印加する三和交流
の波形図、第１０図（ａ），（ｂ）は従来の装置の他の
実施例において発生する磁場の概念図である． 図において、ｌは真空容器、２は容器、３は絶縁体、４
は排気管、５は電極、６．１８は導入管、７は絶縁板、
８はｔｉ板、９は被処理体、１０は電源、１２．１３，
１５，１６．１７はへルムホルッコイル、１４はへルム
ホルッコイル電源、１９は上部電極、２０は下部電極、
２１は磁場を設定する手段、２２．２３．２４はコイル
、３０，３１．３２は三相交流、３３，３４．３５，３
６，３７．３８は矩形波電流である。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。 第１図 １０：ε；ク １９：ｉ：ｉｆｆ玲
装置を示す要部断面図、第１図（ｂ）はその要部上面図
、第２図（ａ）〜（Ｃ）は上記第１の実施例において磁
界を発生するために印加する電流波形図、第３図（ａ）
． （ｂ）は上記第１の実施例における磁界の特性を表
す磁場分布図、第４図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の第２の
実施例における電流波形図、第５図（ａ）， Ｃｂ）は
上記第２の実施例における磁界の特性を表す磁場分布図
、第６図は従来の半導体処理装置を示す要部断面図、第
７図はその要部上面図、第８図は従来の装置の他の実施
例の要部上面図、第９図はその装置に印加する三和交流
の波形図、第１０図（ａ），（ｂ）は従来の装置の他の
実施例において発生する磁場の概念図である． 図において、ｌは真空容器、２は容器、３は絶縁体、４
は排気管、５は電極、６．１８は導入管、７は絶縁板、
８はｔｉ板、９は被処理体、１０は電源、１２．１３，
１５，１６．１７はへルムホルッコイル、１４はへルム
ホルッコイル電源、１９は上部電極、２０は下部電極、
２１は磁場を設定する手段、２２．２３．２４はコイル
、３０，３１．３２は三相交流、３３，３４．３５，３
６，３７．３８は矩形波電流である。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。 第１図 １０：ε；ク １９：ｉ：ｉｆｆ玲
Claims (1)
- （１）真空容器内に放電プラズマを発生させるとともに
、複数対（ｎ≧３）のコイルに電流を供給して磁界を発
生させ、該磁界の作用で上記プラズマを高密度化し、該
高密度化したプラズマで被処理体表面に薄膜形成、エッ
チング、スパッタリング、清浄化等を行う半導体処理装
置において、上記被処理体表面を均一に覆い、かつ大き
さが時間的に変化しないで回転するような磁界を発生さ
せるように、上記コイルに供給する電流の大きさと位相
を変化させる手段を備えたことを特徴とする半導体処理
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1058767A JP2812477B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 半導体処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1058767A JP2812477B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 半導体処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02237117A true JPH02237117A (ja) | 1990-09-19 |
| JP2812477B2 JP2812477B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=13093698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1058767A Expired - Fee Related JP2812477B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 半導体処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2812477B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03193869A (ja) * | 1989-12-22 | 1991-08-23 | Hitachi Ltd | スパッタ装置 |
| JPH0426761A (ja) * | 1990-05-23 | 1992-01-29 | Hitachi Ltd | スパッタ装置およびその運転方法 |
| US5423915A (en) * | 1992-04-16 | 1995-06-13 | Mitsubishi Jukogyo Kagushiki Kaisha | Plasma CVD apparatus including rotating magnetic field generation means |
| US5433258A (en) * | 1991-10-31 | 1995-07-18 | International Business Machines Corporation | Gettering of particles during plasma processing |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6186942A (ja) * | 1984-10-03 | 1986-05-02 | Anelva Corp | 回転磁界を用いた放電反応装置 |
-
1989
- 1989-03-10 JP JP1058767A patent/JP2812477B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6186942A (ja) * | 1984-10-03 | 1986-05-02 | Anelva Corp | 回転磁界を用いた放電反応装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03193869A (ja) * | 1989-12-22 | 1991-08-23 | Hitachi Ltd | スパッタ装置 |
| JPH0426761A (ja) * | 1990-05-23 | 1992-01-29 | Hitachi Ltd | スパッタ装置およびその運転方法 |
| US5433258A (en) * | 1991-10-31 | 1995-07-18 | International Business Machines Corporation | Gettering of particles during plasma processing |
| US5423915A (en) * | 1992-04-16 | 1995-06-13 | Mitsubishi Jukogyo Kagushiki Kaisha | Plasma CVD apparatus including rotating magnetic field generation means |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2812477B2 (ja) | 1998-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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