JPH03190127A - 磁場発生装置およびこれを備えたドライプロセス装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、マグネトロン放電を利用したドライプロセ
ス装置に用いる磁場発生装置およびこれを備えたドライ
プロセス装置に関する。

（従来の技術） 磁場を利用した放電（マグネトロン放電）は、低ガス圧
で高肥度プラズマが得られるという利点を持っているた
め、半導体集積回路の製造装置として多くのプロセスで
利用されている。磁場印加手段としては、永久磁石によ
るものと電磁石によるものがあるが、永久磁石を用い均
一な磁場を発生させるように工夫された装置が、特開昭
６３−９９５３０号公報および特開昭６３−１８６４２
９号公報に示されている。以下には上記公報に示されて
いるドライプロセス装置の一例としてマグネトロンエツ
チング装置について説明する。

第２図（Ａ）、（Ｂ）および第３図は、これを説明する
ための製雪概略図である。マグネトロンエツチング装置
に組み込んで使用して好適な磁界発生製雪を構成する永
久磁石はリング状の形状となっており、その平面図を第
２図（Ａ）に、リング中心軸○を通るＩＩ　−ＩＩ綿線
上断面図を第２図（Ｂ）にそれぞれ示す。リング状永久
磁石は、直径により部分した一方の半部にＮ極３２およ
び他方の半部Ｓ極３４を帯磁させてリング外周部に主磁
極層３６ヲ形成し、これらＮ極３２およびＳ極３４の反
対側、すなわちリング内周部に補助磁極層４０を形成し
である。このような磁極構造は保磁力が約１０００エル
ステツド（○ｅ）以上と高い永久磁石材料を用いて、リ
ングの動径方向に平行に着磁を行なうことにより自発的
に形成できる。リング状永久磁石３０ては、上述の磁極
構造のためリング内側の中空部では均一な磁力線３９が
形成される。

特に、リング中心軸０を含む面内で見た磁力線３９（第
２図（Ｂ）９照）は、この中空部を含む適当な、リング
中心軸○に沿った厚さ領域内でリング中心軸Ｏに直交す
る方向にほぼ完全に平行なものか得られる。

第３図は、第２図（Ａ）および（Ｂ）で示したリング状
永久磁石を装着したマグネトロンエツチング装置の一例
である。図中１０は被エツチング基板（ウェハ）を処理
するための真空容器で、内部にはカソード電極１８と、
アノード電極４２とを対向配設し、カソード電極には高
周波（ＲＦ）電源２４を接続し、アノード電極は接地し
である。ウェハ２０はカソード電極１８上に水平に載置
され、リング状永久磁石３０は、そのリング中心軸０に
直交する方向に平行に延在する磁力線からなる磁場がウ
ェハの直上で形成されるように、真空容器の外側に取り
付けてあり、しかも、円周方向に自動回転可能としであ
る。ここで、導入管１２よつエツチングガスを真空容器
１０内に導入し、真空ポンプを用いて排気管１４より適
当な流量で排気を行ない、真空容器内ガス圧力を適当に
調節しながらカソード電極１８にＲＦ電源２４から１３
．５６ＭＨｚの電力を印加すると、カソード電極面に垂
直に発生する交流電場Ｅと、それに直交する磁場Ｂとの
作用でマグネトロン放電２６が発生する。マグネトロン
放電の部分のプラズマ強度は、交流電場Ｅと磁場Ｂの強
度とに比例するため、交流電場Ｅおよび交流磁場Ｂの強
度分布がともにウェハ２０上でほぼ均一に形成されてい
るのでプラズマ強度もほぼ均一となる。マグネトロン放
電によるプラズマのイオン化率は通常のＲＦ放電による
プラズマのイオン化率よりも２桁以上高いので、このマ
グネトロンエツチング装置では、従来に比べて１桁以上
高速でかつ高均一なエツチングが可能となった。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した構成の装置では、磁場発生手段
として永久磁石を用いているために、磁場強度を任意に
変えられないという不都合さがあった。磁場強度は、使
用する目的および装置の動作条件等によってその最適値
が異なる。また、磁場強度か可変であれば動作条件最適
化における自由度も増えるため処理制御性も増す。−場
強度を任意に変化させるという点からは電磁石による方
式が適しているとも考えられるが、これによると装置が
複雑化する、大電力が必要となるおよび冷却か必要とな
る等の、別の解決すべき問題か生ずる。従って、構造的
に簡単な永久磁石を用いてかつ磁場強度を任意に調節で
きればこれらの問題は一挙に解決する。

この発明の目的は、ドライプロセス装置に装着する磁場
印加手段として簡単な構造の槽数の永久磁石を用い、こ
れらの磁石間の空間的相対値Ｍを調節可能とし、使用目
的や動作条件により最適な処理特性が得られるように磁
場強度を任意に制御できる磁場発生装置およびこれを備
えたドライプロセス装置％提供することにある。

（課題を解決するための手段） この目的の達成を図るため、この発明の磁場発生装置に
よれば、２個以上の、ループ状の永久磁石を有する永久
磁石装置と、それぞれの永久磁石間の空間的相対位置を
調節する位置調節機構とを以って構成したことを特徴と
する。

この発明の実施に当り、好ましくは、位置調節機構は、
これら永久磁石を相対的に回転させる回転位冨調節機構
部と、各永久磁石の高さ仮言を調節する高さ調節機構部
を具える。

さらに、この発明の好適実施例によれば、永久磁石を、
共通の回転中心軸に沿って順次に離間または積層させて
、配設するのが良い。

ざらに、この発明の好適実施例によれば、永久磁石装置
は、これを構成する一対の永久磁石間に、これら永久磁
石の相対的回転位雪ヲ調節するためのガイドを具えるの
が良い。

また、この発明の好適実施例によれば、永久磁石装置は
、これを構成する一対の永久磁石の相対的回転位置を固
定するための固定具を具えるのが良い。

ざらに、この発明の実施に当り、好ましくは、永久磁石
装置を構成する各永久磁石の内径を同一とし、かつ、そ
れぞれの外径を同一とするか異ならしめるのが良い。

ざらに、この発明の実施に当り、好ましくは、永久磁石
装置を構成する永久磁石の形状をリング形状とするのが
良い。

さらに、この発明のマグネトロン放電を利用したドライ
プロセス装置によれば、真空容器の外側に、上述したこ
の発明の磁場発生装置を備えたことを特徴とする。

この発明のドライプロセス装置の実施に当り、好ましく
は、磁場発生装置の永久磁石装置を、前記被処理体の上
側のマグネトロン放電空間に、該被処理体の上面と平行
な磁場を形成するように、配設するのが良い。

（作用） 上述したこの発明の磁場発生装置によれば、２個以上の
ループ状の永久磁石で永久磁石装置を構成しているので
、構造が簡単となる。また、これら永久磁石を位置調節
機構を操作して、それぞれの磁石間の磁極の相対的位置
を変えることかできると共に、磁石間の相対的高さ仮言
および永久磁石装置全体の高さ位１１をも任意に設定で
きる。

従って、磁石間の磁極の相対的位置と、磁石間の間隔を
調節することにより、これら磁石の合成磁場を形成する
磁力線の平行領域の広さとその向きおよび磁場の強さを
任意に調節できる。従って、この磁場発生装置ＩＦｒド
ライプロセス装百に装備した場合、これら磁石の発生す
る平行磁場領域を、被処理体の上側のマグネトロン放電
領域と容易に一致させることができるので、被処理体に
対するより効果的なドライプロセスを達成できる。

（実施例） 第４図（Ａ）および（Ｂ）および第５図は、この発明の
トライプロセス装置に組み込んで使用して好適な磁場発
生装百ヲ構成する永久磁石単体の一構成例を説明するた
めの概略図である。

第４図（Ａ）は、使用する永久磁石の一例の平面図で、
第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）の中心軸Ｏを通るｒＶ−Ｉ
Ｖ綿線上断面図である。この永久磁石はリング状の形状
の永久磁石３０であり、リングの直径に沿って部分した
一方の半部３２にＮ極および他方の半部３４にＳ極を形
成するように着磁しである。永久磁石３０の形状は閉ル
ープ状であればどんなものでもよいか回転運動を加えて
均一性を向上させるためにリング状が好ましい。このと
き磁石の材料としては、Ａｐ、Ｎｉ、Ｇｏ、Ｆｅ、Ｃｕ
を主成分とするアルニコ磁石等を用い、保磁力を約１０
００（○ｅ）以上と高くする必要がある。

すなわち、保磁力の高いリング状の磁石を用いることに
より磁石の両極への端面および磁束と平行する磁石表面
付近の磁区の向きの発散が少なく抑えられ、見かけ上リ
ングの内周部には外周部と極性の異なる弱い反対極が形
成されたように見える。この見かけ上の分極の境界（厳
密には定まった位雷で区別されるものでない）を第４図
（Ａ）および（Ｂ）の図中に破線で示す、ここで３２が
Ｎ極、３４がＳ極の主磁極層３６で、３３がＳ極、３５
がＮ極の分極層４０である。こうした磁極構造を持つリ
ング状永久磁石３０では、磁力線３９の分布は図に示す
ようになる。特に第４図（Ｂ）の断面図に示したような
、リング中心軸Ｏに直交する方向の、リング中空部領域
中での磁力線３９の磁力線分布に特長があり、主磁極層
３６のＮ極３２からＳ極３４を結ぶ磁力線３９は、磁石
に近い部分では単純に発散するのではなく、内周部の分
極層４０の作用により中空部へ引き寄せられたかたちと
なる。こうした作用によつリング状永久磁石３０の中空
部を含む、１リング中心軸○に沿う方向にとった適当な
厚さ領域の中では、例えば第４図（Ｂ）に示すように、
Ｎ極３２からＳ極３４への磁力線は互いにほぼ平行とな
り、従って、図中、水平方向にほぼ均一でかつほぼ完全
に平行な磁場領域３７が得られる。平行磁場領域３７よ
りもざらに外側の空間には、磁力線の反発による発散磁
場領域３８が形成される。

第５図は、別の場合のリング状永久磁石５０の断面方向
の磁場分布を示す。リング状永久磁力５０は直径方向の
厚さかリング中心軸Ｏの方向の厚さより厚い構成例であ
り、好ましくは、直径方向の厚さを中心軸０の方向の厚
さの２倍以上とし、かつ外径／内径比を２以上とするの
か良い。永久磁石５０の材質と着磁方法は、永久磁石３
０と同じとするのが良い。このような形状のリング状永
久磁石の場合の磁場分布は、第５図に示すように、永久
磁石３０の場合とは異なり、平行磁場領域３７は、磁石
上面よりもかなり上方の離れた空間に形成されるのが特
長である。

第６図（Ａ）および（Ｂ）は、永久磁石装置の一寅施例
を示し、ここでは、中空部に発生する磁場強度を調節可
能とした永久磁石の組み合わせの一構成例を示し、この
例では永久磁石３０および５０を組み合わせている。第
６図（Ａ）は、平面図および第６図（Ｂ）は、リング中
心軸○を通る■−■線上の断面図である。永久磁石３０
は、永久磁石５０の上に中心軸Ｑか一致しかつ両磁石３
０および５０の平行磁場領域が磁石３０の上面付近の高
さになるように載冒し、磁石５０上で磁石３０が中心軸
０を基準に回転可能となるように両磁石間には、後述す
るようなガイド５２を設けである。また、磁石５０のＮ
極の位置％基準に磁石３０ＯＮ極の回転方向の変位角度
をθとする（第６図（Ａ））。このようにして組み合わ
せた永久磁石によると、磁極変位角度θを調節すること
により磁石中空部に発生する磁場強度を変化させること
ができる。尚、両磁石３０および５０は固定しておかな
いと、両磁石間の引力および斥力によって回転しでしま
い、変位角度θか一定に保てないので、好ましくは、所
望の磁場強度が得られるようにθを調節した後に、後述
する固定具５４で固定するのが良い。

第７図は、第６図（Ａ）および（８）で説明したように
構成した永久磁石対の磁極変位角ｅを１２０°としたと
きの磁石３０上面の高さでの、磁石中空部の磁場分布を
示す磁場分布図である０図中、Ｎ１は永久磁石３０のＮ
極の位置およびＮ２は永久磁石５０のＮ極の位置を示し
ている（矢印の先端付近）。この状態では、四重極構造
となり、磁石単体の場合に比べ、磁場分布はやや複雑に
なるか、この永久磁石対をドライプロセス製雪に組み込
んだとき試料載１位置となる中央部には均一な磁場が形
成される。この部分の磁場強度と磁力線の向きは、単純
（こ磁石３０および磁石５０の発生する磁力線のベクト
ル和となる。図中、合成された磁力線の方向を矢印Ａで
示す。従って、磁極変位角θを調節することにより磁場
強度が可変となることが理解できる。

第８図は、第６図（Ａ）および（Ｂ）で説明した永久磁
石対に藺して、磁極変位角θと、磁石中空部に発生する
磁場強度との関係を示す曲線図である。同図において、
横軸に磁極変位角度（度）をとり、縦軸に磁束密度（ガ
ウス）をとって示しである。尚、この永久磁石３０と永
久磁石５０の中心部（中空部）の磁場強度はともに６０
ガウス（Ｇ）としである。磁場強度は前述したように、
両磁石の発生する磁力線のベクトル和となって変化する
。従って、磁極変位角度θを増加させていくと中心部磁
場は次第に弱まり、１５ｏ°のとき初期値の約１／３と
なり、従って、０°〜１５０°の範囲内で任意の磁場強
度に調整できることになる。θ１ｆｒ１５０°より大き
くすると、同様に磁場強度（よ弱まっていくが、磁場分
布が急激に悪くなるので実用的でない。

次に、上述したガイド５２の具体例につき説明する。

第９図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれガイド
の説明図であり、第９図（Ａ）は永久磁石５０の面上に
ガイド５２ヲ設け、その上側から永久磁石３０を載置し
た状態を概略的に示す平面図、第９図（Ｂ）は、第９図
（Ａ）の永久磁石対の、リング直径を通る■−■線上の
断面図、および第９図（Ｇ）は、ガイドの構造の一好適
例を具体的に示した概略的斜視図である。

ガイド５２としては、両永久磁石３０および５０の各々
が、共通の中心軸○の周りをスムーズに自由に回転でき
る構成となっていれば、その構造はどのような構造であ
ってもよい。

この実施例では、ガイド５２を、厚みの一定の、リング
状の板状部５２ｂと、高さの一定な、リング状の突起部
５２ａとを以って構成し、通常は、好ましくは、これら
をテフロン（商品名）のような滑りのよい材料で一体的
に形成する。従って、この実施例では、第９図（Ｃ）に
示すように、ガイド５２は板状部５２ｂの上下に突出し
た突起部５２ａ　％有するリング状構造となる。尚、こ
のガイド５２は、機械的強度その他等を考慮して、板状
部５２ｂの厚み、突起部５２ａの高さ等を適当に設計す
ればよい、一方、永久磁石３０および５０のそれぞれの
対向面ｆこは、このリング状の突起部５２ａ　％はめ込
む溝３０ａおよび５０ａ　％それぞれ設けておく。そし
て、永久磁石３０および５０ヲガイド５２ヲ挟んで組み
合わせるとき、それぞれの磁石３０および５００対向面
は板状部５２ｂ　＠介しておよびそれぞれの溝３０ａお
よび５０ａには突起部５２ａがはまり込むようにしで行
なう、このように構成すれば、磁石３０および５０の対
向面での摩耗を防ぐことができると共に、両磁石の相対
的な回転位置の変位を、偏心回転を生じることなく、か
つ、スムーズに行なわせることができる。尚、このガイ
ド５２としては、上述した一体構造のものとは異なり、
板状部５２ｂと突起部５２ａとを別体構造として構成し
でもよい。また、この発明で使用するガイドを、上述し
た実施例の構造とは全く異なる構造、例えば、上述した
溝３０ａおよび５０ａ内でころがる、多数のポール群で
形成することもできる。

次に、上述した固定具５４の具体例につき説明する。

この固定具５４の構造は、下側の磁石３０と上側の磁石
５０とが相対的な回転運動をしないように固定できる構
造の装置であれば、どのような構造のものであってもよ
い。第１ｏ図（Ａ）および（Ｂ）は、固定具５４の具体
的構造の好適例の説明のための要部の概略的断面図であ
る。

第１０図（Ａ）に示す実施例では、固定具５４を固定ブ
ロック５６と、これに螺合するネジ５８とを以って構成
している。この固定具５４ヲ例えばアルミニウム等の適
当な材料で形成し、固定ブロック５６をほぼＬ字状に形
成し、１字状ブロック５６の一面を永久磁石５０の上面
に、例えば、適当な接着剤５７ヲ用いて予め接着しで固
定する。この場合、１字状ブロック５６の、永久磁石３
０の側面と対向する面は、この磁石３０の側面とから適
当な距Ｍだけ離して仮言決め固定する。そして、磁石３
０の側面には、所要に応じ、例えばアルミニウム製のパ
ッド６０ヲ設けでおき、ネジ５８を締め付けたとき、ネ
ジ頭がこのパッド６０に当接させて両磁石３０および５
０の相対的回転運動を起こさないように、両者を固定す
る。

第１０図（Ｂ）に示す実施例では固定具５４を固定ブロ
ック６２と、ストッパ６４と、このストッパと協働する
、歯車の歯列と同様な構成の歯列６６とを具える。この
歯列６６は、例えば、アルミニウム製とし、上側の永久
磁石３０の側面の全周または一部分にわたり設けておく
。固定ブロック６２の下面は、永久磁石５０の上面に予
め適当な接着剤を用いで、接着固定しておき、磁石５０
の上面から上側に突出したブロック部分にストッパ６４
を適当に設けでおく。そして、このストッパ６４が歯列
６６に対して噛合と噛合解除とができるように構成する
。好ましくは、このストッパ６４をバネ弾性力によって
、歯と歯の間の溝に押しつけで、両磁石３０および５０
の相対的回転運動を止めるように構成するのがよく、そ
の手法は手動または電磁的のいずれであってもよい、ま
た、このバネ弾性力を適度に調節しでおけば、ストッパ
６４を歯列６２に当接させたまま、磁石３０または５０
の一方を適当な力を加えて回転させて相対的回転変位を
設定し、その状態で固定できる。この実施例では、歯列
のピッチを最小単位として磁極変位角度θを調節できる
。

次に、上述のように構成した永久磁石対を組み込んだド
ライプロセス装置の一例として、マグネトロンエツチン
グ装冒につき説明する。第１図は、マグネトロンエツチ
ング製雪に永久磁石を設けた状態を概略的に示す説明図
である。尚、これはこの発明の実施に当っての一例であ
り、適応可能なドライプロセス装冒はエツチング装冒に
限定されるものでなく、例えば、マグネトロンスパッタ
蒸着装置、プラズマＣＶＤ装置など磁場を印加すること
により特性が向上するものにはすべて効果が期待される
。

第１図において、この実施例の構造では、被エツチング
ウェハを処理する真空容器１００の内部には、カソード
電極１０２およびアノード電極１０４とを対向配設する
。カソード電極１０２に高周波（ＲＦ）電源１０６を接
続し、アノード電極１０４を接地する。被エツチングウ
ェハ１０８は、カソード電極１０２上に水平に載置する
。このドライエツチング装置に、この発明の磁場発生製
雪１１０を設ける。磁場発生装［１１０はリング状永久
磁石３０および５０より構成される永久磁石装置１２０
と、両永久磁石の位置の調節を行なう位置調節機構１３
０とを備えている。永久磁石装冒１２０は、ウェハ１０
８の表面直上に水平な磁場がかかるように、真空容器１
００内の外側に取り付ける。この永久磁石装置１２０ヲ
構成するリング状永久磁石３０および５０は、それらの
中心軸をドライエツチング装）の中心軸と一致させ、し
かも、相互に中心軸の周りを回転可能となるように両者
間に既に説明したようなガイド５２を介在しで設ける。

リング状永久磁石装置１２０の中心部に発生する磁場強
度は、この回転方向への両者の磁極の相対的変位角度θ
で調節可能である。磁極変位角度ｅを動かすことにより
、希望する磁場強度になるように調整した徒は、既に説
明したような固定具５４でこれら磁石対間の回転位置を
固定する。このように構成された永久磁石装Ｈ１２０は
、ざらに、被エツチングウェハ１０８ヲ中心として回転
運動を可能とすることと、このウェハ１０８に対しての
相対高さの調節を可能とするために、このような動作の
可能な位置調節機構１３０の磁石台座１３２上に固定す
る。尚、磁石の高さは、ウェハ２０の直上のマグネトロ
ン放電領域に平行磁場領域が重なるように調節する。

次に、この位貫調節機構１３０について説明する。

この位置調節機構１３０としでは、本質的には、永久磁
石装３１２０を磁石台座１３２上に載置して、この磁石
台座１３２ヲ上下移動できると共に、ドライエツチング
製画の中心軸従って永久磁石装置１２０の回転中心軸の
回りに回転できる構造であれば、どのような構造として
もよい、従って、この第１図に示す実施例では、この位
茸調節機構１３０を回転位置調節機構部１３０ａと、高
さ調節機構部１３０ｂとを以って主として構成する。こ
れら両様構部を、上述した磁石台座１３２と、この磁石
台座１３２を回転および上下＠させる台座駆動部１３４
とを以って全体的に構成しでいる。ここでは、この台座
駆動部１３４を、支持台座１３６と、その軸受１３８で
支持され磁石台座１３２ヲ支持する回転軸１４０と、こ
の回転軸１４０ヲ、ベルト１４２ヲ介して、回転駆動す
るためのモータ１４４と、この支持台座１３６を上下動
させるためのキャスター付昇降機構１４６とで、主とし
で、構成している。そして、回転位フ調節機構部１３０
ａは、磁石台座１３２と、モータ１４４と、回転軸１４
０アよびベルト１４２を含む。また、高さ調節機構１３
０ｂは支持台座１３６と昇降機構１４６とを含む。しか
しながら、この台座駆動部１３４を、上述した実施例の
構造とは別の任意適当な構造としてもよい。

以上述べた構成の磁場発生装置１１０を用い、次に導入
管１５０よりエツチングガスを導入し、真空ポンプを用
いて排気管１５２より適当な流量で排気を行ない、真空
容器１００内のガス圧力を適当（こ調節しながら、カソ
ード電極１０２にＲＦ電源１０６から１３．５６ＭＨｚ
の電力を印加すると、このカソード電極１０２の面上に
垂直に発生する交流電場Ｅと、それに直交する磁場Ｂと
の作用てマグネトロン放電１５６が発生する。このとき
磁石台座１３２をウェハ１０８ヲ中心として回転運動さ
せるとマグネトロン放電１５６もこれに合わせ回転運動
を行なう。このウェハ１０８は、回転するマグネトロン
放電に均一にざらされるため、均一性の優れたエツチン
グが可能となる。このマグネトロン放電１５６の部分の
プラズマ状態は、交流電場Ｅと磁ｉ８Ｂの強度とに強く
依存するため、磁場発生装置１１０を構成するリング状
永久磁石３０および５０の間の磁極変位角θを変化させ
、中心磁場強度を調節することにより異なったプラズマ
状態を得ることが可能となる。従って、処理プロセスに
おける制御自由度か増えることになり、より精度の高い
調節が可能となる。

尚、エツチング材料、エツチング条件によっては、ウェ
ハ周辺の方が中央部よりもエツチング速度が速くなる（
ローディング効果）現象が、通常のドライエツチングで
もしばしば見うけられる。

このような場合には、永久磁石装置１２０の高さを調節
し、ウェハ１０８ヲ平行磁場領域から発散磁場領域内へ
移すことによりエツチング速度分布を矯正することがで
きる。ウェハ１０８が発散磁場領域内に１かれた場合に
は、ウェハ１０８直上の磁力線が曲がり、ミラー磁場を
形成したような状態となるため、プラズマはウェハ中央
に集まり、そのため、ウェハ中央部のエツチング速度が
速くなるためである。

第１１図（Ａ）、（８）、（Ｃ）および（Ｄ）、第１２
図および第１３図（Ａ）および（Ｂ）は、この発明のド
ライプロセス装百に組み込んで使用して好適な磁場発生
製画を構成する永久磁石装置の第二実施例の説明図であ
る。

第１１図（Ａ）、（８）、（Ｃ）および（Ｄ）は、この
発明のドライプロセス装百に組み込んで使用して好適な
磁場発生製雪を構成する永久磁石装置の第二実施例の概
念を説明するための説明図であり、それぞれ永久磁石と
被処理体（例えばウェハ）との空間的相対位置開係が理
解できるように、模式的な断面図で示しである。この実
施例で使用するリング状永久磁石は、第４図（Ａ）およ
び（８）または第５図で示した構造の磁石とし、同一構
造の磁石を２個使用して磁石装置を構成しているものと
する。これらの磁石をそれぞれ１６０および１６２で示
し、被処理体を１６４で示す。これら磁石１６０および
１６２ヲ、それぞれのリングの中心軸○を一致させ、か
つ、同一磁極が互いに上下方向に対向するように、配置
する。被処理体１６４をウェハとする場合には、その中
心がこれら磁石１６０および１６２の中心軸Ｏに一致し
かつこれら磁石１６０および１６２と平行となるように
、この被処理体１６４を配設する。従って、被処理体１
６４は磁石＋６０　、＋６２の中心軸○上のどの位置に
あってもよいが、好ましくは、両磁石１６０および１６
２の中間に位置するのがよい。そして、この実施例では
、第１１図（Ａ）に示す、両磁石１６０および１６２か
接近した状態から、第１１図（８）および（Ｃ）にそれ
ぞれ示すように、順次に両磁石１６０および１６２を上
下方向に引き離してゆくことによって、被処理体１６４
の位置での磁場強度を調節することが可能である。尚、
この実施例では、両磁石１６０および１６２ヲ、同一磁
極か上下方向に対向するように、それぞれ配置しである
ので、両磁石１６０および１６２の磁極から発する磁力
線は互いに向かい合っており、従って、第１１図（Ｄ）
に示すように、中心軸０を中心とした両磁石１６０およ
び１６２の中間の領域では、被処理体の面にほぼ完全に
平行な磁力線が形成され、均一な磁界分布が得られる。

第１２図は、第１１図（Ａ）〜（Ｃ）で示したように、
両磁石１６０および１６２の空間的相対位置を上下方向
に変化させたときの、中心軸○上における両磁石１６０
および１６２の中間位置での磁場強度変化の測定結果を
示す図である。同図において、横軸に磁石間距離（ｃｍ
）をとりおよび縦軸に磁場強度（ガウス）をとって示し
である。

第１３図（Ａ）および（８）は、上述した第二実施例の
永久磁石装置を組み込んだドライプロセス装冒の一例を
示す図である。これら図は、この実施例が理解できる程
度に概略的に示しである。

第１３図（Ａ）は、主として、中心軸Ｏを含む面内での
磁石製画の様子を示す図であり、第１３図（Ｂ）は、主
として、これと直交する面内での磁石製画の様子を示す
図である。従って、エツチング容器１００の内部および
その周辺の構造は第１図に示した第一の実施例と同様な
ので省略する。２つのリング状永久磁石＋６０　、＋６
２は回転が可能となるように、ヘアリング付磁石支持台
＋６６　、＋６８上にそれぞれ取り付ける。ヘアリング
付磁石支持台＋６６　、＋６８に取り付けられた２つの
磁石１６０．６２は、磁石側が向かい合うように磁石支
持棒７０．１７２により支える。また、磁石支持棒７０
　、＋７２　、Ｅよびベアリング付磁石支持台１６６．
６８には、ネジが切られており、磁石支持棒７０　、＋
７２は、その下端を適当な、図示してない回転駆動軸の
軸受１７４　、＋７６により支えであるので回転か可能
となっている。この支持棒＋７０　、＋７２　！回転さ
せることによって、２つの磁石＋６０　、＋６２の高さ
か調節可能である。また、磁石支持棒１７０　、１７２
は、上半部１７０ａ、１７２ａと下半部１７０ｂ、１７
２ｂとを有し、それぞれの表面に設けであるネジ山の向
きを逆としであるので、支持棒１７０　、＋７２　！左
右いずれかに回転させることによって、２つの磁石＋６
０　、＋６２の間隙を変化させることかできる。２つの
磁石＋６０　、＋６２の外周部には、例えばアルミニウ
ム製のギア１６０ａ、１６２ａが取り付けられており、
いずれとも同一の棒状ギア１７８に連結しておく。この
棒状ギア１７８の下端をモータ１８０と連結して、この
棒状ギア１７８ヲ回転させることにより、２つの磁石＋
６０　、＋６２　Ｖ、同一極同士が向き合った状態で、
同期回転できるように構成しである。エツチング容器１
００と磁石製画とは、被処理体１６４の位置が２つの磁
石＋６０　、＋６２の中間にくるような位置開係になっ
ている。エツチングを行なう場合には、まず、支持棒＋
７０　、＋７２を同時回転させ、２つの磁石間距離を調
節し、被処理体１６４上で所定の磁場強度が得られるよ
うにする。次に、２つの磁石＋６０　、＋６２をモータ
１８０により同期回転させた状態でエツチングを行なう
と高速で均一なエツチングが可能となる。その他のエツ
チング方法の詳細は第一の実施例と同様なので省略する
。

（発明の効果） 上述した説明からも明らかなように、この発明の磁場発
生装置およびドライプロセス製雪によれば、簡単な構造
で、磁石間の空間的相対位置を動かすことが可能となり
、このため、永久磁石を用いていながら発生する磁力線
の平行領域の広さ、向きおよび磁場強度を任意に調節す
ることができる。

従って、この磁場発生装置を備えたドライプロセス装言
ては、被処理体に対しより効果的なドライプロセスを達
成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の磁場発生装置およびこれを装備し
たドライプロセス装言の説明図、第２図（Ａ）および（
Ｂ）は、従来のループ状永久磁石の一例を概略的に示す
平面図および断面図、 第３図は、従来のドライプロセス装言の概略図、 第４図（Ａ）および（Ｂ）は、この発明の磁場発生装フ
ヲ構成する永久磁石装置の磁石単体の一実施例を概略的
に示す平面図および断面図、第５図は、この発明の磁場
発生装置％構成する永久磁石の装置の磁石の他の実施例
を概略的に示す断面図、 第６図（Ａ）および（Ｂ）は、この発明の磁場発生装置
を構成する永久磁石装置の一実施例を概略的に示す平面
図および断面図、 第７図は、第６図（Ａ）および（Ｂ）の永久磁石装置の
形成する磁場分布状態の説明図、第８図は、第６図（Ａ
）および（Ｂ）の永久磁石装置の各磁石間での磁極変位
角度と磁束密度との関係を示す曲線図、 第９図（Ａ）、（８）および（Ｃ）は、この発明の磁場
発生装置の永久磁石装置％構成する磁石間に介在させる
ガイドの一実施例の説明に供する、それぞれ概略的に示
した平面図、断面図および部分的斜視図、 第１０図（Ａ）および（Ｂ）は、この発明の磁場発生装
置の永久磁石装置を構成する磁石間の相対的回転位置の
固定用の固定具の実施例をそれぞれ概略的に示す要部断
面図、 第１１図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）は、この
発明の磁場発生装置の永久磁石の他の実施例の説明に供
する図、 第１２図は、第１１図（Ａ）〜（Ｄ）に示した実施例で
用いた磁石に関する、磁場強度と磁石間距離との関係を
示す曲線図、 第１３図（Ａ）および（Ｂ）は、第１１図（Ａ）〜（Ｄ
）に示した実施例の磁石の位置調節機構の一実施例を概
略的に示す要部の断面図である。 ３０．５０−・・永久磁石、　　１００・・・真空容器
０２・・・カソード電極、　１０４・・・アノード電極
０６・・・高周波（日Ｆ）電源 ０８・・・被エツチングウェハ １０・・・磁場発生装置、　１２０・・・永久磁石装置
３０・・・位置調節機構 ３０ａ・・・回転位置調節機構部 ３０ｂ・・・高さ調節機構部、１３２・・・磁石台座３
４・・・台座駆動部、　　１３６・・・支持台座３８・
・・軸受、　　　　　１４０・・・回転軸４２・・・ベ
ルト、　　　　１４４・・・モータ４６・・・キャスタ
ー付昇降機構 ５０・・・導入管、　　　　１５２ ５６・・・マグネトロン放電。 ・・・排気管

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）マグネトロン放電を利用したドライプロセス装置
   に装備する磁場発生装置において、 ２個以上の、ループ状の永久磁石を有する永久磁石装置
   と、 それぞれの永久磁石間の空間的相対位置を調節する位置
   調節機構と を以って構成したことを特徴とする磁場発生装置。
2. （２）請求項１に記載の磁場発生装置において、前記位
   置調節機構は、これら永久磁石を相対的に回転させる回
   転位置調節機構部と、各永久磁石の高さ位置を調節する
   高さ調節機構部を具えることを特徴とする磁場発生装置
   。
3. （３）請求項１に記載の磁場発生装置において、前記永
   久磁石を、共通の回転中心軸に沿って順次に離間または
   積層させて、配設してなることを特徴とする磁場発生装
   置。
4. （４）請求項１に記載の磁場発生装置において、前記永
   久磁石装置は、これを構成する一対の永久磁石間に、こ
   れら永久磁石の相対的回転位置を調節するためのガイド
   を具えてなることを特徴とする磁場発生装置。
5. （５）請求項１に記載の磁場発生装置において、前記永
   久磁石装置は、これを構成する一対の永久磁石の相対的
   回転位置を固定するための固定具を具えてなることを特
   徴とする磁場発生装置。
6. （６）請求項１に記載の磁場発生装置において、前記永
   久磁石装置を構成する永久磁石の形状をリング形状とす
   ることを特徴とする磁場発生装置。
7. （７）請求項１に記載の磁場発生装置において、前記永
   久磁石装置を構成する各永久磁石の内径を同一とし、か
   つ、それぞれの外径を同一とするか異ならしめておくこ
   とを特徴とする磁場発生装置。
8. （８）真空排気可能な真空容器内に設置された被処理体
   に対しドライプロセスを行なうための、マグネトロン放
   電を利用したドライプロセス装置において、 真空容器の外側に、請求項１に記載の磁場発生装置を備
   えたことを特徴とするドライプロセス装置。
9. （９）請求項８に記載のドライプロセス装置において、 前記磁場発生装置の永久磁石装置を、前記被処理体の上
   側のマグネトロン放電空間に、該被処理体の上面と平行
   な磁場を形成するように、配設することを特徴とするド
   ライプロセス装置。