JPH04272181A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JPH04272181A JPH04272181A JP3393791A JP3393791A JPH04272181A JP H04272181 A JPH04272181 A JP H04272181A JP 3393791 A JP3393791 A JP 3393791A JP 3393791 A JP3393791 A JP 3393791A JP H04272181 A JPH04272181 A JP H04272181A
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- Japan
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- Pending
Links
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- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
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- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 6
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Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理装置に関
し、特に非平衡プラズマ例えばマイクロ波プラズマによ
る成膜装置に好適なプラズマ処理装置に関する。
し、特に非平衡プラズマ例えばマイクロ波プラズマによ
る成膜装置に好適なプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、電子素子を微細に作成するための
成膜技術の分野においては、基板のプラスチック化のた
め或は他の配線層との関係等から低温での成膜を要求さ
れる場合が多く、更に、大面積の基板や長尺物の被処理
物に対応することがきわめて重要になっている。
成膜技術の分野においては、基板のプラスチック化のた
め或は他の配線層との関係等から低温での成膜を要求さ
れる場合が多く、更に、大面積の基板や長尺物の被処理
物に対応することがきわめて重要になっている。
【０００３】この低温化の観点から、従来、例えば特開
昭６１−１３６２６号公報や特開昭６１−１３５１２６
号公報に記載されるように、高真空下で放電のできるマ
イクロ波によるプラズマ処理装置が研究されている。前
者のプラズマ処理装置は、プラズマを磁場発生手段によ
って絞り、真空容器がプラズマに晒されるのを防ぎ、プ
ラズマ流の直角方向から金属を蒸着させて成膜するもの
であり、成膜された膜がプラズマにより照射され損傷を
受けないようにプラズマから離したところに基板を置い
ている。また、後者のプラズマ装置では、マイクロ波に
よりプラズマを発生し、基板の前後の磁場発生手段によ
りそのプラズマ流を絞り、真空容器をプラズマがスパッ
タすることによる膜の汚染を防いでいる。
昭６１−１３６２６号公報や特開昭６１−１３５１２６
号公報に記載されるように、高真空下で放電のできるマ
イクロ波によるプラズマ処理装置が研究されている。前
者のプラズマ処理装置は、プラズマを磁場発生手段によ
って絞り、真空容器がプラズマに晒されるのを防ぎ、プ
ラズマ流の直角方向から金属を蒸着させて成膜するもの
であり、成膜された膜がプラズマにより照射され損傷を
受けないようにプラズマから離したところに基板を置い
ている。また、後者のプラズマ装置では、マイクロ波に
よりプラズマを発生し、基板の前後の磁場発生手段によ
りそのプラズマ流を絞り、真空容器をプラズマがスパッ
タすることによる膜の汚染を防いでいる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のプラズマ処理装置にあっては、最大でも２０
ｃｍ程度の被処理物までしか適用することができなかっ
たため、大面積の基板や長尺基板への対応という近時の
要求には十分応えることができなかった。そこで、本発
明は、特に大面積化に対応可能なプラズマ処理装置を提
供することを目的とする。
うな従来のプラズマ処理装置にあっては、最大でも２０
ｃｍ程度の被処理物までしか適用することができなかっ
たため、大面積の基板や長尺基板への対応という近時の
要求には十分応えることができなかった。そこで、本発
明は、特に大面積化に対応可能なプラズマ処理装置を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
マイクロ波を発生するマイクロ波発生手段と、真空容器
と、その真空容器中にマイクロ波を導入する導入窓と、
電子サイクロトロン共鳴を引き起こすのに必要な磁場を
発生させる磁場発生手段と、を備えたプラズマ処理装置
において、前記導入窓の部分ではサイクロトロン共鳴磁
場以下の磁場強度であり、かつ、真空容器内では１箇所
以上のサイクロトロン共鳴磁場以上の点を有することを
特徴とするものである。
マイクロ波を発生するマイクロ波発生手段と、真空容器
と、その真空容器中にマイクロ波を導入する導入窓と、
電子サイクロトロン共鳴を引き起こすのに必要な磁場を
発生させる磁場発生手段と、を備えたプラズマ処理装置
において、前記導入窓の部分ではサイクロトロン共鳴磁
場以下の磁場強度であり、かつ、真空容器内では１箇所
以上のサイクロトロン共鳴磁場以上の点を有することを
特徴とするものである。
【０００６】また、請求項２記載の発明は、前記真空容
器内に蒸着源を設けたことを特徴とするものであり、請
求項３記載の発明は、前記真空容器に反応性ガスの導入
源を接続したことを特徴とするものである。
器内に蒸着源を設けたことを特徴とするものであり、請
求項３記載の発明は、前記真空容器に反応性ガスの導入
源を接続したことを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】請求項１記載の発明では、電子サイクロトロン
条件以下の磁場強度で真空容器内に導入されたマイクロ
波が、該真空容器内で電子サイクロトロン共鳴条件の磁
場を越えることになり、これによって導波路の長軸方向
に広がるプラズマが発生する。したがって、このプラズ
マを利用して大面積の処理が可能になる。
条件以下の磁場強度で真空容器内に導入されたマイクロ
波が、該真空容器内で電子サイクロトロン共鳴条件の磁
場を越えることになり、これによって導波路の長軸方向
に広がるプラズマが発生する。したがって、このプラズ
マを利用して大面積の処理が可能になる。
【０００８】また、請求項２記載の発明では、蒸発源か
ら発生した金属蒸気などを活性化してイオンプレーティ
ングを行うことにより、前記プラズマを利用した大面積
の成膜が可能になる。請求項３記載の発明では、真空容
器内に反応性ガスを導入することにより、大面積の処理
が可能なＣＶＤ装置となる。
ら発生した金属蒸気などを活性化してイオンプレーティ
ングを行うことにより、前記プラズマを利用した大面積
の成膜が可能になる。請求項３記載の発明では、真空容
器内に反応性ガスを導入することにより、大面積の処理
が可能なＣＶＤ装置となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１、図２は本発明の一実施例を示す図であり、本発明を
イオンプレーティングによる成膜装置に適用した例を示
している。図１において、１１はマイクロ波発振器（マ
イクロ波発生手段）、１２は所定容積の真空容器であり
、１９はマイクロ波の導波管である。マイクロ波発振器
１１により発生したマイクロ波は、導波管１９を通り、
導入窓１３から真空容器１２内の真空中に導入される。 この導入窓１３の近傍には、磁場発生手段１４（例えば
コイル）が設けられており、この磁場発生手段１４はマ
イクロ波の進行方向と平行に磁場を発生させることがで
き、真空容器１２内にサイクロトロン共鳴条件（以下、
ＥＣＲ条件ともいう）以上の磁場を発生させ、マイクロ
波によるプラズマ１５を生成する。１８は、金属蒸発源
（電子銃蒸発源等）であり、この金属蒸発源１８から発
生した金属蒸気１７がプラズマ１５により活性化され、
さらにプラズマ１５から拡散してきたイオン等と反応し
て、基板ホルダー１６上の図示しない基板（被処理物）
に成膜される。
１、図２は本発明の一実施例を示す図であり、本発明を
イオンプレーティングによる成膜装置に適用した例を示
している。図１において、１１はマイクロ波発振器（マ
イクロ波発生手段）、１２は所定容積の真空容器であり
、１９はマイクロ波の導波管である。マイクロ波発振器
１１により発生したマイクロ波は、導波管１９を通り、
導入窓１３から真空容器１２内の真空中に導入される。 この導入窓１３の近傍には、磁場発生手段１４（例えば
コイル）が設けられており、この磁場発生手段１４はマ
イクロ波の進行方向と平行に磁場を発生させることがで
き、真空容器１２内にサイクロトロン共鳴条件（以下、
ＥＣＲ条件ともいう）以上の磁場を発生させ、マイクロ
波によるプラズマ１５を生成する。１８は、金属蒸発源
（電子銃蒸発源等）であり、この金属蒸発源１８から発
生した金属蒸気１７がプラズマ１５により活性化され、
さらにプラズマ１５から拡散してきたイオン等と反応し
て、基板ホルダー１６上の図示しない基板（被処理物）
に成膜される。
【００１０】図２は、磁場発生手段１４により発生した
磁場の強さ（磁場発生手段１４の中心軸上での磁場の強
さ）を示したグラフであり、同図中、Ａは導入窓１３の
位置にてＥＣＲ条件以上の磁場を持つ通常の（従来の）
磁場分布、Ｂは導入窓１３の位置にてＥＣＲ条件以下の
磁場を持つ本実施例の場合の磁場分布である。Ａの磁場
分布とＢの磁場分布とは非常に違っており、Ａの磁場分
布の場合、そのプラズマは従来のプラズマ処理装置のよ
うに磁場の発散に伴って広がる形になる。しかし、本実
施例（Ｂ）の場合には、マイクロ波導波管１９の長軸方
向に広がった平板的なプラズマが発生しているのが観測
された。また、その中心部に明るい部分が生じ、その部
分の温度は局所的に高くなっていた。この平板状のプラ
ズマをイオンプレーティングによる成膜に応用した結果
、前記金属と反応した膜が形成された。
磁場の強さ（磁場発生手段１４の中心軸上での磁場の強
さ）を示したグラフであり、同図中、Ａは導入窓１３の
位置にてＥＣＲ条件以上の磁場を持つ通常の（従来の）
磁場分布、Ｂは導入窓１３の位置にてＥＣＲ条件以下の
磁場を持つ本実施例の場合の磁場分布である。Ａの磁場
分布とＢの磁場分布とは非常に違っており、Ａの磁場分
布の場合、そのプラズマは従来のプラズマ処理装置のよ
うに磁場の発散に伴って広がる形になる。しかし、本実
施例（Ｂ）の場合には、マイクロ波導波管１９の長軸方
向に広がった平板的なプラズマが発生しているのが観測
された。また、その中心部に明るい部分が生じ、その部
分の温度は局所的に高くなっていた。この平板状のプラ
ズマをイオンプレーティングによる成膜に応用した結果
、前記金属と反応した膜が形成された。
【００１１】このように本実施例においては、導入窓１
３の位置にて電子サイクロトロン条件以下となる磁場強
度で真空容器１２内にマイクロ波を導入し、この真空容
器１２内で電子サイクロトロン共鳴条件の磁場を越えさ
せ、これによって導波路の長軸方向（図中左右方向）に
並行する広いプラズマ１５を発生させている。したがっ
て、このプラズマ１５を利用し、蒸発源１８から発生し
た金属蒸気１７などを活性化してイオンプレーティング
を行うことにより、平板なプラズマ１５を利用した大面
積の成膜ができる。また、この方式では、通常のイオン
プレーティングで用いられる３００Ｖまでのマイナスバ
イアスが必要でなくなり、多くの場合セルフバイアスで
充分になる。したがって、成膜した膜の損傷も非常に少
なくすることができる。
３の位置にて電子サイクロトロン条件以下となる磁場強
度で真空容器１２内にマイクロ波を導入し、この真空容
器１２内で電子サイクロトロン共鳴条件の磁場を越えさ
せ、これによって導波路の長軸方向（図中左右方向）に
並行する広いプラズマ１５を発生させている。したがっ
て、このプラズマ１５を利用し、蒸発源１８から発生し
た金属蒸気１７などを活性化してイオンプレーティング
を行うことにより、平板なプラズマ１５を利用した大面
積の成膜ができる。また、この方式では、通常のイオン
プレーティングで用いられる３００Ｖまでのマイナスバ
イアスが必要でなくなり、多くの場合セルフバイアスで
充分になる。したがって、成膜した膜の損傷も非常に少
なくすることができる。
【００１２】なお、本発明は、上述したイオン蒸着法の
場合に限らず、他の成膜法にも適用でき、例えば、真空
容器１２に反応性ガスの導入源を接続し、真空容器１２
内に連続して反応性のガス（原料ガス）を導入するよう
にすれば、大面積の基板（被処理物）を処理できるＣＶ
Ｄ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ）装置となる。
場合に限らず、他の成膜法にも適用でき、例えば、真空
容器１２に反応性ガスの導入源を接続し、真空容器１２
内に連続して反応性のガス（原料ガス）を導入するよう
にすれば、大面積の基板（被処理物）を処理できるＣＶ
Ｄ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ）装置となる。
【００１３】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、電子サイ
クロトロン条件以下の磁場強度で真空容器内にマイクロ
波を導入させ、該真空容器内で電子サイクロトロン共鳴
条件の磁場を越えさせるようにしているので、導波路の
長軸方向に広がるプラズマを発生させ、このプラズマを
利用して大面積の被処理物を処理することができる。
クロトロン条件以下の磁場強度で真空容器内にマイクロ
波を導入させ、該真空容器内で電子サイクロトロン共鳴
条件の磁場を越えさせるようにしているので、導波路の
長軸方向に広がるプラズマを発生させ、このプラズマを
利用して大面積の被処理物を処理することができる。
【００１４】請求項２記載の発明によれば、蒸発源から
発生した金属蒸気を活性化してイオンプレーティング等
を行うようにしてているので、前記プラズマを利用して
大面積の成膜ができる。請求項３記載の発明によれば、
真空容器内に反応性ガスを導入することにより大面積の
被処理物を処理可能なＣＶＤ装置を実現することができ
る。
発生した金属蒸気を活性化してイオンプレーティング等
を行うようにしてているので、前記プラズマを利用して
大面積の成膜ができる。請求項３記載の発明によれば、
真空容器内に反応性ガスを導入することにより大面積の
被処理物を処理可能なＣＶＤ装置を実現することができ
る。
【図１】本発明に係るプラズマ処理装置の一実施例を示
すその概略構成図である。
すその概略構成図である。
【図２】磁場発生手段により発生した磁場の強さを示す
グラフである。
グラフである。
１１ マイクロ波発振器（マイクロ波発生手段）
１２ 真空容器 １３ 導入窓 １４ 磁場発生手段 １５ プラズマ １６ 基板ホルダー １８ 金属蒸発源 １９ 導波管 ２１ 基板（被処理物）
１２ 真空容器 １３ 導入窓 １４ 磁場発生手段 １５ プラズマ １６ 基板ホルダー １８ 金属蒸発源 １９ 導波管 ２１ 基板（被処理物）
Claims (3)
- 【請求項１】マイクロ波を発生するマイクロ波発生手段
と、真空容器と、その真空容器中にマイクロ波を導入す
る導入窓と、電子サイクロトロン共鳴を引き起こすのに
必要な磁場を発生させる磁場発生手段と、を備えたプラ
ズマ処理装置において、前記磁場発生手段により発生す
る磁場が、マイクロ波導入窓の部分ではサイクロトロン
共鳴磁場以下の磁場強度であり、かつ、真空容器内では
１箇所以上のサイクロトロン共鳴磁場以上の点を持つこ
とを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】前記真空容器内に金属蒸気を発生する蒸発
源を設けたことを特徴とする請求項１記載のプラズマ処
理装置。 - 【請求項３】前記真空容器に反応性ガスの導入源を接続
したことを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3393791A JPH04272181A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3393791A JPH04272181A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04272181A true JPH04272181A (ja) | 1992-09-28 |
Family
ID=12400426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3393791A Pending JPH04272181A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04272181A (ja) |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP3393791A patent/JPH04272181A/ja active Pending
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