JPH03219541A - Plasma processing device - Google Patents

Plasma processing device

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JPH03219541A
JPH03219541A JP2314884A JP31488490A JPH03219541A JP H03219541 A JPH03219541 A JP H03219541A JP 2314884 A JP2314884 A JP 2314884A JP 31488490 A JP31488490 A JP 31488490A JP H03219541 A JPH03219541 A JP H03219541A
Authority
JP
Japan
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chamber
plasma
electrode
gas
conductive ceramics
Prior art date
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Pending
Application number
JP2314884A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Matsudo
昌彦 松土
Akira Koshiishi
公 輿石
Gohei Kawamura
剛平 川村
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Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Publication date
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Publication of JPH03219541A publication Critical patent/JPH03219541A/en
Priority to US07/786,009 priority patent/US5252892A/en
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  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce corrosion damage and the pollution of a drawing electrode by forming a part of an electrode and a chamber wall which contact with a processing gas by use of conductive ceramics. CONSTITUTION:A magnetic field Bz, a filament power source Vf, a discharge power source Vd, and an accelerating power source Va are applied to each part, and Ar is introduced into an electron generating chamber 2 from an inlet port 5 to generate a plasma. The electrons are accelerated by an electric field and drawn into the chamber 9 through circles 6, 7, forming a plasma in the chamber 9. The electrons are accelerated by the voltage Va and drawn into an ion forming chamber 13 through a porous electrode 11. BF3 is introduced into the chamber 13 to form a concentrated plasma, which is drawn from the chamber 13 and utilized. As the wall of the chamber 13 is made of conductive ceramics, the damage of the wall can be reduced, resulting in a reduction in pollution of the electrode 11 by flying particles. Thus, maintenance frequency is reduced, and the working efficiency of the device is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は、例えばイオン源、CVD装置、エツチング装
置、X線源等のプラズマ処理装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention relates to plasma processing apparatuses such as ion sources, CVD apparatuses, etching apparatuses, and X-ray sources.

(従来の技術) 一般に、所定のガスを電気的にプラズマ化し、このプラ
ズマを利用して被処理物に所定の処理を施すプラズマ処
理装置、例えばイオン源、CVD装置、エツチング装置
、X線源等では、導電性の金属からなる電極間に電圧を
印加し、これらの電極間に、導入した所定のガスをプラ
ズマ化する。
(Prior Art) Generally, a plasma processing apparatus that electrically converts a predetermined gas into plasma and uses this plasma to perform a predetermined process on an object to be processed, such as an ion source, a CVD apparatus, an etching apparatus, an X-ray source, etc. Now, a voltage is applied between electrodes made of conductive metal, and a predetermined gas introduced between these electrodes is turned into plasma.

例えば半導体ウェハ等に不純物としてのイオンを注入す
るイオン注入装置等に設けられるイオン源、例えば電子
ビーム励起イオン源では、所定の放電ガス雰囲気とした
フィラメントの部位で放電によりプラズマを生しさせる
。そして、例えばモリブデン等の導電性高融点金属から
構成されたチャンバ(イオン生成室)内に、所定の原料
ガス例えばBF3ガスを導入しておき、この原料ガスに
、上記プラズマ中の電子を引き出して照射し、該原料ガ
スからイオンを生成する。
For example, in an ion source installed in an ion implanter or the like that implants ions as impurities into a semiconductor wafer or the like, such as an electron beam excited ion source, plasma is generated by discharge at a portion of a filament in a predetermined discharge gas atmosphere. Then, a predetermined raw material gas such as BF3 gas is introduced into a chamber (ion generation chamber) made of a conductive high melting point metal such as molybdenum, and the electrons in the plasma are extracted from the raw material gas. irradiation to generate ions from the source gas.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述した従来のプラズマ処理装置例えば
イオン源では、プラズマによるスパッタリング、エツチ
ング等の作用により、例えばモリブデン等の導電性高融
点金属から構成されたチャンバ(イオン生成室)壁等が
削られて損傷を受けるとともに、この削られて飛翔した
粒子が不所望部位、例えばイオンを引き出すためのイオ
ン弓き出し電極等に付着して汚染するという問題があっ
た。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in the above-mentioned conventional plasma processing apparatus, such as an ion source, sputtering, etching, and other effects caused by plasma occur in a chamber (ion generation There was a problem in that the walls and the like of the chamber were scraped and damaged, and particles that were scraped and flew away adhered to undesired areas, such as ion extraction electrodes for extracting ions, and contaminated them.

このような問題は、処理ガスとして腐蝕性の高いガス、
例えばBF3ガス等を用いた場合特に顕著となる。また
、例えばチャンバがモリブデン製であって、BF3ガス
を用いた場合、イオン引き出し電極の表面等にフッ化モ
リブデン等の絶縁性物質が付着し、絶縁性の膜が形成さ
れてしまう。
Such problems arise when highly corrosive gases are used as processing gases,
For example, this is particularly noticeable when BF3 gas or the like is used. Further, for example, if the chamber is made of molybdenum and BF3 gas is used, an insulating substance such as molybdenum fluoride will adhere to the surface of the ion extraction electrode, and an insulating film will be formed.

このため、このような絶縁性の付着物を除去するための
メンテナンスを頻繁に行わなければならず、装置の稼働
率が低下して生産性か悪化するという問題かあった。
Therefore, maintenance must be performed frequently to remove such insulating deposits, which causes a problem in that the operating rate of the device decreases and productivity deteriorates.

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、従来に較べてメンテナンス頻度を低減することかてき
、装置の稼働率を向上させて、生産性の向上を図ること
のできるプラズマ処理装置を提供しようとするものであ
る。
The present invention has been made in response to such conventional circumstances, and is capable of plasma processing that reduces maintenance frequency compared to the conventional method, improves the operating rate of the equipment, and improves productivity. The aim is to provide equipment.

[発明の構成] (課題を解決するだめの手段) すなわち、本発明のプラズマ処理装置は、所定の処理ガ
スを電気的にプラズマ化し、このプラズマを利用して被
処理物に所定の処理を施すプラズマ処理装置において、
前記処理ガスと接触する電極の少なくとも一部を、導電
性セラミックスで構成したことを特徴とする。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) That is, the plasma processing apparatus of the present invention electrically turns a predetermined processing gas into plasma, and uses this plasma to perform a predetermined treatment on an object to be processed. In plasma processing equipment,
The method is characterized in that at least a portion of the electrode that contacts the processing gas is made of conductive ceramics.

また、請求項2記載のイオン源は、電子をチャンバ内に
導入した所定の処理ガスに照射し、該処理ガスをイオン
化するイオン源において、前記チャンバを、導電性セラ
ミックスで構成したことを特徴とする。
Further, an ion source according to claim 2 is an ion source that ionizes a predetermined processing gas introduced into a chamber by irradiating electrons to a predetermined processing gas introduced into the chamber, wherein the chamber is constructed of conductive ceramics. do.

また、請求項3記載のイオン源は、チャンバ内に導入し
た所定の処理ガスを電気的にイオン化するイオン源にお
いて、前記処理ガスと接触する電極の少なくとも一部を
、導電性セラミックスで構成したことを特徴とする。
Further, in the ion source according to claim 3, in the ion source that electrically ionizes a predetermined processing gas introduced into a chamber, at least a part of the electrode that comes into contact with the processing gas is made of conductive ceramics. It is characterized by

(作 用) 上記構成の本発明のプラズマ処理装置では、処理ガスと
接触する電極の少なくとも一部が、導電性セラミックス
で構成されている。
(Function) In the plasma processing apparatus of the present invention having the above configuration, at least a portion of the electrode that comes into contact with the processing gas is made of conductive ceramics.

すなわち、例えば請求項2記載のイオン源では、チャン
バが導電性セラミックスで構成されており、例えば請求
項3記載のイオン源では、チャンバ内に設けられた電極
の少なくとも一部が、導電性セラミックスで構成されて
いる。
That is, for example, in the ion source according to claim 2, the chamber is made of conductive ceramics, and for example, in the ion source according to claim 3, at least a part of the electrode provided in the chamber is made of conductive ceramics. It is configured.

なお、導電性セラミックスとしては、例えばrBNコン
ポジットECJ  (商品名、電気化学工業社製)ある
いは、SiC,TiC5TiB2、Z r B 2 、
T INを主成分とした導電性セラミックス等が好適で
ある。
Examples of conductive ceramics include rBN composite ECJ (trade name, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), SiC, TiC5TiB2, Z r B 2 ,
Conductive ceramics containing TIN as a main component are suitable.

したかって、処理ガスとして例えばBF3ガス等の腐蝕
性の高いガスを用いた場合でも、従来に較べて電極およ
びチャンバ壁の損傷を低減することができ、したかって
、飛翔した粒子によるイオン引き出し電極等の汚染も低
減することができる。
Therefore, even when a highly corrosive gas such as BF3 gas is used as the processing gas, damage to the electrode and chamber wall can be reduced compared to the conventional method, and damage to the ion extraction electrode, etc. caused by flying particles can be reduced. pollution can also be reduced.

このため、従来に較べてメンテナンス頻度を低減するこ
とができ、装置の稼働率を向上させて、生産性の向上を
図ることかできる。
Therefore, the frequency of maintenance can be reduced compared to the conventional method, and the operating rate of the apparatus can be improved, thereby improving productivity.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、本発明を電子ビーム励起イオン源に適用した実施
例について説明する。
First, an embodiment in which the present invention is applied to an electron beam excited ion source will be described.

第1図に示すように、イオン源1の上部には、各辺の長
さが例えば数センチ程度の矩形容器状に形成された電子
発生室2が設けられている。この電子発生室2は、導電
性の高融点側材、例えば導電性セラミックスから構成さ
れており、その−側面に設けられた開口を閉塞する如く
、絶縁板3が設けられている。そして、この絶縁板3に
、例えばタングステンからなるU字状のフィラメント4
かその両端を支持されて、電子発生室2内に突出する如
く設けられている。
As shown in FIG. 1, an electron generation chamber 2 formed in the shape of a rectangular container with each side having a length of, for example, several centimeters is provided above the ion source 1. The electron generating chamber 2 is made of a conductive high melting point side material, for example, conductive ceramics, and an insulating plate 3 is provided so as to close an opening provided on the lower side of the chamber. A U-shaped filament 4 made of, for example, tungsten is attached to this insulating plate 3.
It is supported at both ends and is provided so as to protrude into the electron generation chamber 2.

また、この電子発生室2の天井部には、放電用ガス、例
えばアルゴン(Ar)ガスを導入するための放電用ガス
導入口5が設けられている。一方、電子発生室2の底部
には、電子発生室2内で発生させたプラズマ中から電子
を引き出すための円孔6が設けられている。
Further, a discharge gas inlet 5 for introducing a discharge gas, for example, argon (Ar) gas, is provided in the ceiling of the electron generation chamber 2. On the other hand, a circular hole 6 is provided at the bottom of the electron generation chamber 2 for extracting electrons from the plasma generated within the electron generation chamber 2.

さらに、上記電子発生室2の下部には、円孔6に連続し
て隘路7を形成する如く板状の絶縁性部材8が設けられ
ており、この絶縁性部材8の下部には、導電性の高融点
材料、例えば導電性セラミックスからなるプラズマカソ
ード室9が設けられている。また、このプラズマカソー
ド室9底部には、複数の透孔10を有する多孔電極11
が設けられている。
Further, a plate-shaped insulating member 8 is provided at the lower part of the electron generating chamber 2 so as to form a bottleneck 7 continuous with the circular hole 6. A plasma cathode chamber 9 is provided which is made of a high melting point material such as conductive ceramics. Further, at the bottom of this plasma cathode chamber 9, a porous electrode 11 having a plurality of through holes 10 is provided.
is provided.

上記多孔電極11の下部には、絶縁性部材12を介して
イオン生成室13が接続されている。このイオン生成室
13は、導電性の高融点制料として、導電性セラミック
スから容器状に形成されており、その内部は、直径およ
び高さか共に数センチ程度の円筒形状とされている。そ
して、イオン生成室13の底部には、絶縁性部材14を
介して底板15か固定されている。
An ion generation chamber 13 is connected to the lower part of the porous electrode 11 via an insulating member 12. The ion generation chamber 13 is formed into a container shape from conductive ceramics as a conductive high melting point material, and the inside thereof is cylindrical with a diameter and height of about several centimeters. A bottom plate 15 is fixed to the bottom of the ion generation chamber 13 via an insulating member 14.

さらに、このイオン生成室13の側面には、所望のイオ
ンを生成するための処理ガス、例えばBF3’Jをこの
イオン生成室13内に導入するだめの処理ガス導入口1
6が設けられており、この処理ガス導入口16に対向す
る位置にイオン引き出し用スリット開口17が設けられ
ている。
Furthermore, a processing gas inlet 1 is provided on the side surface of the ion generation chamber 13 through which a processing gas such as BF3'J for generating desired ions is introduced into the ion generation chamber 13.
6 is provided, and an ion extraction slit opening 17 is provided at a position facing the processing gas inlet 16.

なお、上記イオン生成室13(電子発生室2およびプラ
ズマカソード室9も同じ)を構成する導電性セラミック
スとしては、前述した如く例えばrBNコンポジッhE
cJ  (商品名、電気化学工業社製)あるいは、5i
Cs TiC,TiB2、ZrB2を主成分とした導電
性セラミックス等が好適である。
The conductive ceramics constituting the ion generation chamber 13 (the same applies to the electron generation chamber 2 and the plasma cathode chamber 9) include, for example, rBN composite hE as described above.
cJ (product name, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) or 5i
Conductive ceramics containing Cs TiC, TiB2, ZrB2 as a main component, etc. are suitable.

また、フィラメント4には、フィラメント電源Vfが接
続されており、フィラメント4を通電加熱可能に構成さ
れている。さらに、電子発生室2には抵抗Rを介して放
電電源Vdが、多孔電極11には直接放電電源Vdが接
続されており、多孔電極11とイオン生成室13との間
には、放電電源Vdと直列に配列される如く加速電源V
aが接続されている。
Further, the filament 4 is connected to a filament power source Vf, and is configured to be able to be heated by electricity. Further, a discharge power source Vd is connected to the electron generation chamber 2 via a resistor R, a discharge power source Vd is directly connected to the porous electrode 11, and a discharge power source Vd is connected between the porous electrode 11 and the ion generation chamber 13. The acceleration power supply V is arranged in series with
a is connected.

上記構成のイオン源では次のようにして所望のイオンを
生成する。
The ion source with the above configuration generates desired ions as follows.

すなわち、図示しない磁場生成手段により、図示矢印B
zの如く電子引出し方向に対して電子をガイドするため
の磁場を印加するとともに、フィラメント電源■r1放
電電源Vd、加速電源Vaによって各部に所定の電圧を
印加する。
That is, by a magnetic field generating means (not shown), the arrow B shown in the drawing is
A magnetic field is applied to guide the electrons in the electron extraction direction as shown in FIG.

そして、放電用ガス導入口5から電子発生室2内に、放
電用ガス例えばアルゴンガスを所定流量例えば0.4S
CCMで導入し、放電を生じさせ、プラズマを発生させ
る。すると、このプラズマ中の電子は、電場により加速
され、円孔6、隘路7を通ってプラズマカソード室9内
に引き出され、このプラズマカソード室9内にもプラズ
マを形成する。
Then, a discharge gas such as argon gas is introduced into the electron generation chamber 2 from the discharge gas inlet 5 at a predetermined flow rate of 0.4S, for example.
It is introduced by CCM, a discharge is generated, and plasma is generated. Then, the electrons in this plasma are accelerated by the electric field and are drawn out into the plasma cathode chamber 9 through the circular hole 6 and the bottleneck 7, forming plasma also in this plasma cathode chamber 9.

そして、このプラズマカソード室9内のプラズマ中の電
子が、電子加速電圧Vaによって加速され、この多孔電
極11の透孔10を通ってイオン生成室13内に引き出
される。
Then, electrons in the plasma in the plasma cathode chamber 9 are accelerated by the electron acceleration voltage Va, and are drawn out into the ion generation chamber 13 through the through holes 10 of the porous electrode 11.

一方、イオン生成室13内には、原料ガス導入口16か
ら予め所定の原料ガス例えばBF3ガスを所定流量例え
ば0.93CCMで導入し、所定の原料ガス雰囲気とし
ておく。したがって、イオン生成室13内に流入した電
子は、原料ガス分子と衝突し、濃いプラズマを発生させ
る。
On the other hand, a predetermined raw material gas such as BF3 gas is introduced in advance into the ion generation chamber 13 from the raw material gas inlet 16 at a predetermined flow rate of 0.93 CCM to create a predetermined raw material gas atmosphere. Therefore, the electrons flowing into the ion generation chamber 13 collide with the source gas molecules and generate dense plasma.

そして、図示しないイオン引き出し電極によってこのイ
オンをイオン生成室13内から引き出し、例えば半導体
ウェハへのイオン注入等の処理に利用する。
Then, these ions are extracted from the ion generation chamber 13 by an ion extraction electrode (not shown) and used for processing such as ion implantation into a semiconductor wafer.

この時、イオン生成室13内では、腐蝕性の高い原料ガ
ス例えばBF3ガスが、電子の照射を受けて励起され、
さらに反応性の高いプラズマとなる。しかしながら、こ
の実施例のイオン源では、イオン生成室]3が前述した
如く導電性セラミックスで構成されている。このため、
従来に較べて0 イオン生成室13壁の損傷を低減することができ、これ
により、飛翔した粒子によるイオン引き出し電極等の汚
染も低減することができる。したがって、従来に較べて
メンテナンス頻度を低減することができ、装置の稼働率
を向上させて、生産性の向上を図ることができる。
At this time, in the ion generation chamber 13, a highly corrosive raw material gas such as BF3 gas is excited by being irradiated with electrons.
The resulting plasma becomes even more reactive. However, in the ion source of this embodiment, the ion generation chamber 3 is made of conductive ceramics as described above. For this reason,
Damage to the wall of the 0 ion generation chamber 13 can be reduced compared to the prior art, and contamination of the ion extraction electrode and the like by flying particles can also be reduced. Therefore, the frequency of maintenance can be reduced compared to the past, and the operating rate of the apparatus can be improved, leading to improved productivity.

なお、上記実施例では、イオン生成室13の他に電子発
生室2およびプラズマカソード室9も導電性セラミック
スで構成した例について説明したが、電子発生室2およ
びプラズマカソード室9は、必ずしも導電性セラミック
スで構成する必要はなく、例えばモリブデン等の導電性
の高融点金属により構成してもよい。
In the above embodiment, the electron generation chamber 2 and the plasma cathode chamber 9 in addition to the ion generation chamber 13 are also constructed of conductive ceramics. However, the electron generation chamber 2 and the plasma cathode chamber 9 are not necessarily made of conductive ceramics. It does not need to be made of ceramics, and may be made of a conductive high melting point metal such as molybdenum.

また、例えば第2図に示すように、イオン生成室13等
を、例えばモリブデン等の金属と導電性セラミックスの
2層構造等としても良い。つまり、第2図に示す例では
、イオン生成室]3が、外側に設けた金属等からなる外
筒13aおよび底板15aと、内側に設けた導電性セラ
ミックスからなる内筒13b(ライナー)および底板1
5bから1 構成されている。
Further, as shown in FIG. 2, for example, the ion generation chamber 13 and the like may have a two-layer structure of a metal such as molybdenum and conductive ceramics. That is, in the example shown in FIG. 2, the ion generation chamber] 3 has an outer cylinder 13a and a bottom plate 15a made of metal etc. provided on the outside, and an inner cylinder 13b (liner) and a bottom plate made of conductive ceramics provided on the inside. 1
Consists of 5b to 1.

次に、第3図を参照して、本発明をフリーマン型のイオ
ン源に適用した実施例について説明する。
Next, an embodiment in which the present invention is applied to a Freeman type ion source will be described with reference to FIG.

第3図に示すように、フリーマン型のイオン源20には
、円筒状に形成されたチャンバ21か設けられており、
このチャンバ21内には、その両端部を絶縁性の支持部
祠22によって支持された棒状のフィラメント23かチ
ャンバ21内を貫通する如く設けられている。
As shown in FIG. 3, the Freeman type ion source 20 is provided with a chamber 21 formed in a cylindrical shape.
Inside the chamber 21, a rod-shaped filament 23 whose both ends are supported by an insulating support part 22 is provided so as to pass through the chamber 21.

また、上記チャンバ21の前部にはイオン引き出し用開
口24か設けられており、このイオン弓き比し用開口2
4に対向する如(イオン引き出し電極25が設けられて
いる。一方、チャンバ21の後部には、原料ガス導入用
開口26が設けられている。さらに、チャンバ21内に
は、チャンバ21の内壁を覆う如く導電性セラミックス
製のライナ27か設けられている。なお、このライナ2
7は前述した如く例えば「BNコンポジットECj(商
品名、電気化学工業社製)あるいは、SiC。
Further, an ion extraction opening 24 is provided in the front part of the chamber 21, and this ion extraction opening 24 is provided.
An ion extraction electrode 25 is provided facing the inner wall of the chamber 21. On the other hand, an opening 26 for introducing raw material gas is provided at the rear of the chamber 21. A liner 27 made of conductive ceramics is provided to cover the liner 2.
As mentioned above, 7 is, for example, "BN composite ECj (trade name, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) or SiC.

Tic、TiB2、ZrB2を主成分とした導電2 性セラミックス等から構成されている。Conductive 2 whose main components are Tic, TiB2, and ZrB2 It is made of ceramics, etc.

上記構成のフリーマン型のイオン源20では、図示しな
いフィラメント電源により、フィラメント23に所定の
電圧を印加し例えば50〜200Aの電流を流すととも
に、放電電源28によってフィラメント23とチャンバ
21との間に例えば80〜100V程度の放電電圧を印
加する。そして、原料ガス導入用開口26からチャンバ
21内に、所定の原料ガス例えばBF3ガスを導入し、
チャンバ21内に放電を生じさせてこの原料ガスをイオ
ン化する。このイオンをイオン引き出し用開口24およ
びイオン引き出し電極25によって引き出し、例えば半
導体ウェハ等に対するイオン注入等に用いる。
In the Freeman type ion source 20 having the above configuration, a filament power source (not shown) applies a predetermined voltage to the filament 23 to flow a current of, for example, 50 to 200 A, and a discharge power source 28 connects the filament 23 and the chamber 21, for example. A discharge voltage of about 80 to 100V is applied. Then, a predetermined raw material gas, for example, BF3 gas, is introduced into the chamber 21 from the raw material gas introduction opening 26,
A discharge is generated in the chamber 21 to ionize this source gas. These ions are extracted by the ion extraction opening 24 and the ion extraction electrode 25 and used for ion implantation into, for example, a semiconductor wafer.

上記説明のこの実施例では、放電電源28によって、フ
ィラメント23に対してチャンバ21がプラスとなるよ
う放電電圧が印加されるため、チャンバ21にイオンが
引き寄せられるが、前述したようにチャンバ21の内壁
を覆う如く導電性セラミックス製のライナ27が設けら
れているため、3 チャンバ21が腐蝕性ガス(BF3ガス)により損傷さ
れることを防止することができ、前述の実施例と同様な
効果を得ることかできる。
In this embodiment described above, since the discharge voltage is applied by the discharge power supply 28 so that the chamber 21 becomes positive with respect to the filament 23, ions are attracted to the chamber 21, but as described above, the inner wall of the chamber 21 Since the liner 27 made of conductive ceramics is provided to cover the 3 chamber 21, it is possible to prevent the 3 chamber 21 from being damaged by the corrosive gas (BF3 gas), and the same effect as in the previous embodiment can be obtained. I can do it.

なお、この実施例では導電性セラミックス製のライナ2
7を設けた例について説明したが、チャンバ21全体を
導電性セラミックスによって構成しても良い。
Note that in this example, the liner 2 made of conductive ceramics
Although the example in which the chamber 21 is provided has been described, the entire chamber 21 may be made of conductive ceramics.

次に、本発明をプラズマエツチング装置に適用した実施
例を第4図を参照して説明する。
Next, an embodiment in which the present invention is applied to a plasma etching apparatus will be described with reference to FIG.

第4図に示すように、プラズマエツチング装置30には
、材質例えば石英等からなり、内部を気密に閉塞可能に
構成されたチャンバ31が設けられている。このチャン
バ31内には、円板状に形成された上部電極32と下部
電極33か、互いに平行に対向する如く設けられており
、下部電極33上には、被処理物としての半導体ウェハ
34か載置できるように構成されている。これらの上部
電極32と下部電極33は、前述した実施例と同様な導
電性セラミックスによって構成されており、高周波電源
35に接続されている。
As shown in FIG. 4, the plasma etching apparatus 30 is provided with a chamber 31 made of a material such as quartz and configured to be airtightly closed. Inside this chamber 31, an upper electrode 32 and a lower electrode 33 formed in a disk shape are provided so as to face each other in parallel. It is configured so that it can be placed. The upper electrode 32 and the lower electrode 33 are made of conductive ceramics similar to those in the embodiment described above, and are connected to a high frequency power source 35.

4 また、チャンバ3]には、ガス導入配管36と、排気配
管37が接続されており、チャンバ31内を所定圧力の
ガス雰囲気とすることができるよう構成されている。
Further, a gas introduction pipe 36 and an exhaust pipe 37 are connected to the chamber 3, and the chamber 31 is configured to have a gas atmosphere at a predetermined pressure.

上記構成のこの実施例では、チャンバ31の図示しない
開閉機構を開として、下部電極33上に半導体ウェハ3
4を載置し、この後開閉機構を閉じてチャンバ31内を
気密に閉塞する。
In this embodiment with the above configuration, the opening/closing mechanism (not shown) of the chamber 31 is opened, and the semiconductor wafer 3 is placed on the lower electrode 33.
4 is placed thereon, and then the opening/closing mechanism is closed to airtightly close the inside of the chamber 31.

この後、排気配管37から排気を行うとともに、ガス導
入配管36から所定の処理ガス(エツチングガス)を導
入し、チャンバ31内を所定圧力の所定の処理ガス雰囲
気とする。
Thereafter, the exhaust pipe 37 is evacuated, and a predetermined processing gas (etching gas) is introduced from the gas introduction pipe 36 to create a predetermined processing gas atmosphere at a predetermined pressure in the chamber 31.

そして、高周波電源35により上部電極32と下部電極
33との間に例えば2.45G Hz 、 13.75
MHz、435 KHz等の所定周波数の電力を印加し
、処理ガスをプラズマ化して半導体ウエノ\34に作用
させ、半導体ウェハ34のエツチングガスを行う。
Then, the high frequency power supply 35 connects the upper electrode 32 and the lower electrode 33 with a frequency of, for example, 2.45 GHz, 13.75 GHz.
Electric power of a predetermined frequency such as MHz or 435 KHz is applied to convert the processing gas into plasma and act on the semiconductor wafer 34, thereby performing an etching gas for the semiconductor wafer 34.

上記説明のこの実施例では、上部電極32と下部電極3
3が、前述した実施例と同様な導電性セ 5 ラミックスによって構成されているので、これらの上部
電極32と下部電極33かイオンおよび腐蝕性ガスによ
り損傷されることを防止することができ、前述の実施例
と同様な効果を得ることができる。
In this embodiment described above, the upper electrode 32 and the lower electrode 3
Since the upper electrode 32 and the lower electrode 33 are made of conductive ceramics similar to those in the above-mentioned embodiment, it is possible to prevent the upper electrode 32 and the lower electrode 33 from being damaged by ions and corrosive gas. Similar effects to those of the previous embodiment can be obtained.

次に、本発明をプラズマCVD装置に適用した実施例を
第5図を参照して説明する。
Next, an embodiment in which the present invention is applied to a plasma CVD apparatus will be described with reference to FIG.

第5図に示すように、プラズマCVD装置40には、材
質例えば石英等からなり、内部を気密に閉塞可能に構成
された円筒状のチャンバ41が設けられている。このチ
ャンバ41内には、円板状の電極板42が棚状に配列さ
れており、これらの電極板42は、一つおきに高周波電
源43の反対極性側に接続されている。これらの電極板
42は、前述した実施例と同様な導電性セラミックスに
よって構成されている。
As shown in FIG. 5, the plasma CVD apparatus 40 is provided with a cylindrical chamber 41 made of a material such as quartz and configured to be airtightly closed. In this chamber 41, disc-shaped electrode plates 42 are arranged in a shelf-like manner, and every other electrode plate 42 is connected to the opposite polarity side of a high-frequency power source 43. These electrode plates 42 are made of conductive ceramics similar to those of the embodiments described above.

また、チャンバ41内には、上記電極板42列を挟んで
対向する如く、処理ガス導入部44と排気部45が設け
られており、図示矢印の如く各電極板42間に所定の処
理ガス(CVDガス)を流6 通させることができるよう構成されている。
Further, a processing gas introduction section 44 and an exhaust section 45 are provided in the chamber 41 so as to face each other across the rows of electrode plates 42, and a predetermined processing gas ( CVD gas) can flow through it.

上記構成のこの実施例では、最上部の電極板42を除い
て、各電極板42上に被処理物例えば半導体ウェハ46
を載置する。
In this embodiment having the above-mentioned configuration, an object to be processed, such as a semiconductor wafer 46, is placed on each electrode plate 42 except for the uppermost electrode plate 42.
Place.

そして、排気部45から排気を行うとともに、処理ガス
導入部44から所定の処理ガスを導入し、各電極板42
間に所定の処理ガスを流通させつつ高周波電源43によ
り各電極板42間に高周波電力を印加する。すると、こ
の高周波電力により処理ガスがプラズマ化され、各半導
体ウェハ46上にCVD膜か形成される。
Then, while exhausting from the exhaust section 45, a predetermined processing gas is introduced from the processing gas introduction section 44, and each electrode plate 42
High frequency power is applied between each electrode plate 42 by a high frequency power source 43 while passing a predetermined processing gas between them. Then, the processing gas is turned into plasma by this high frequency power, and a CVD film is formed on each semiconductor wafer 46.

上記構成のこの実施例でも、各電極板42が前述した実
施例と同様な導電性セラミックスによって構成されてい
るので、これらの電極板42がイオンにより損傷される
ことを防止することができ、前述の実施例と同様な効果
を得ることができる。
In this embodiment with the above-mentioned structure, each electrode plate 42 is made of the same conductive ceramics as in the above-mentioned embodiment, so that it is possible to prevent these electrode plates 42 from being damaged by ions. The same effects as in the embodiment can be obtained.

なお、上記実施例では、本発明を電子ビーム励起イオン
源に適用した実施例、フリーマン型のイオン源に適用し
た実施例、プラズマエツチング装置に適用した実施例、
およびプラズマCVD装置7 に適用した実施例について説明したが、本発明はかかる
実施例に限定されるものではなく、プラズマを用いる装
置であれば例えばX線源等どのような物にでも適用する
ことができる。
Note that the above embodiments include an embodiment in which the present invention is applied to an electron beam excited ion source, an embodiment in which the present invention is applied to a Freeman type ion source, an embodiment in which the present invention is applied to a plasma etching apparatus,
Although an embodiment has been described in which the present invention is applied to a plasma CVD apparatus 7, the present invention is not limited to such an embodiment, and can be applied to any apparatus that uses plasma, such as an X-ray source. I can do it.

[発明の効果コ 以上説明したように、本発明のプラズマ処理装置によれ
ば、従来に較べてイオンによる損傷を低減できるため、
メンテナンス頻度を低減することができ、装置の稼働率
を向上させて、生産性の直上を図ることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the plasma processing apparatus of the present invention, damage caused by ions can be reduced compared to the conventional method.
It is possible to reduce maintenance frequency, improve the operating rate of the device, and directly increase productivity.

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

第1図は本発明の一実施例の電子ビーム励起イオン源の
構成を示す図、第2図は第1図の電子ビーム励起イオン
源の変形例の構成を示す図、第3図は本発明の一実施例
のフリーマン型のイオン源の構成を示す図、第4図は本
発明の一実施例のプラズマエツチング装置の構成を示す
図、第5図は本発明の一実施例のプラズマCVD装置の
構成を示す図である。 1・・・・・・イオン源、2・・・・電子発生室、3・
・・・・・絶8 縁板、4・・・・・・フィラメント、5・・・・・・放
電用ガス導入口、6・・・・・・円孔、7・・・・・・
隘路、8・・・・・絶縁性部材、9・・・・・・プラズ
マカソード室、10・・・・・・透孔、11・・・・・
・多孔電極、12・・・・・・絶縁性部材、13・・・
・・イオン生成室(導電性セラミックス製)、14・・
・・・絶縁性部材、15・・・・・・底板、16・・・
・・・原料ガス導入口、17・・・・・イオン引き出し
用スリット開口。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an electron beam excited ion source according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a modified example of the electron beam excited ion source of FIG. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a Freeman type ion source according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing a plasma CVD apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1... Ion source, 2... Electron generation chamber, 3...
...Insulation 8 Edge plate, 4...Filament, 5...Discharge gas inlet, 6...Circular hole, 7...
Bottle, 8...Insulating member, 9...Plasma cathode chamber, 10...Through hole, 11...
- Porous electrode, 12... Insulating member, 13...
...Ion generation chamber (made of conductive ceramics), 14...
... Insulating member, 15 ... Bottom plate, 16 ...
... Raw material gas inlet, 17... Slit opening for extracting ions.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)所定の処理ガスを電気的にプラズマ化し、このプ
ラズマを利用して被処理物に所定の処理を施すプラズマ
処理装置において、 前記処理ガスと接触する電極の少なくとも一部を、導電
性セラミックスで構成したことを特徴とするプラズマ処
理装置。
(1) In a plasma processing apparatus that electrically turns a predetermined processing gas into plasma and uses this plasma to perform a predetermined processing on an object to be processed, at least a part of the electrode that comes into contact with the processing gas is made of conductive ceramics. A plasma processing apparatus characterized by comprising:
(2)電子をチャンバ内に導入した所定の処理ガスに照
射し、該処理ガスをイオン化するイオン源において、 前記チャンバを、導電性セラミックスで構成したことを
特徴とするイオン源。
(2) An ion source that ionizes a predetermined processing gas introduced into a chamber by irradiating electrons onto the processing gas, wherein the chamber is made of conductive ceramics.
(3)チャンバ内に導入した所定の処理ガスを電気的に
イオン化するイオン源において、 前記処理ガスと接触する電極の少なくとも一部を、導電
性セラミックスで構成したことを特徴とするイオン源。
(3) An ion source that electrically ionizes a predetermined processing gas introduced into a chamber, characterized in that at least a portion of the electrode that comes into contact with the processing gas is made of conductive ceramics.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5656820A (en) * 1994-11-18 1997-08-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Ion generation device, ion irradiation device, and method of manufacturing a semiconductor device
JP2016072243A (en) * 2014-09-30 2016-05-09 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 Ion implanter and ion implantation method

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