JPH07102378A - High frequency discharging reactor - Google Patents

High frequency discharging reactor

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JPH07102378A
JPH07102378A JP26842793A JP26842793A JPH07102378A JP H07102378 A JPH07102378 A JP H07102378A JP 26842793 A JP26842793 A JP 26842793A JP 26842793 A JP26842793 A JP 26842793A JP H07102378 A JPH07102378 A JP H07102378A
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JP
Japan
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plasma
processing chamber
chamber
frequency discharge
discharge reaction
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Application number
JP26842793A
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Japanese (ja)
Inventor
Kojin Nakagawa
行人 中川
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Original Assignee
Anelva Corp
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Publication date
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Publication of JPH07102378A publication Critical patent/JPH07102378A/en
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Abstract

PURPOSE:To attain the high speed and high precision of treatment by utilizing plasma of low pressure and high density in a high frequency discharging reactor and to facilitate the maintenance of the reactor. CONSTITUTION:This reactor is provided with an evacuating mechanism 5, high frequency power supplying mechanisms 10, 11 and 12, a plasma generating chamber 1 for introducing high frequency electric power into a space evacuated by the evacuating mechanism by the high frequency power supplying mechanisms to discharge a prescribed gas and generating plasma and a treating chamber 2 for introducing the plasma generated in the plasma generating chamber and treating the surface of a substrate 4 on a substrate holding mechanism 3, magnetic circuits 22 for generating plural cusp magnetic fields on the inside space of the treating chamber are set around the treating chamber, and the inside of the wall part of the treating chamber is provided with cylindrical inside wall members 8 and 9 connecting to the plasma in such a manner that they are rotatably supported, and a rotation driving device 13 rotating the inside wall members is provided. Moreover, magnetic circuits generating plural cusp magnetic fields on the inside space of the treating chamber 2 are provided around the treating chamber in such a manner that they are rotatably supported, and a rotation driving device rotating the magnetic circuits 22 is provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は高周波放電反応装置に関
し、特に、高周波放電によるプラズマを利用して被処理
基板の表面処理を行うもので、半導体デバイス製造工程
において酸化シリコン膜等のドライエッチングを行う装
置に利用される高周波放電反応装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency discharge reactor, and more particularly to a surface treatment of a substrate to be processed by using plasma generated by high frequency discharge. The present invention relates to a high-frequency discharge reaction device used in a device for performing.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイス作製の1つの工程である
エッチングでは、ハロゲンを含むガスを主成分とした混
合ガスを放電によってプラズマ化し、これによって発生
した各種の活性種を(例えば、原子状塩素、原子状フッ
素、フッ素炭素化合物等)を被処理基板の表面まで導い
て表面の薄膜に反応させて除去するドライエッチング技
術が一般的に用いられる。ガスをプラズマ化させる手段
としては、高周波やマイクロ波等をエネルギ源とする無
電極放電が利用されることが多い。無電極放電を利用す
る手段の中でも、誘電体で作った放電管の中に比較的低
い圧力(1〜10mTorr )のガスを流し、放電管の周囲
に設置されたアンテナによって高周波電力を放電管内に
供給して、放電管内に生成された磁界との相互作用によ
ってガスをプラズマ化させる方式のドライエッチング装
置が実用化されている。また従来装置に比較して低圧力
かつ高密度のプラズマを利用したドライエッチング装置
の代表的な例として、いわゆるヘリコン波放電を利用し
たドライエッチング装置が知られている。
2. Description of the Related Art In etching, which is one of the steps for manufacturing a semiconductor device, a mixed gas containing a gas containing halogen as a main component is converted into plasma, and various kinds of active species generated by the discharge (for example, atomic chlorine, A dry etching technique is generally used in which atomic fluorine, a fluorocarbon compound, or the like) is guided to the surface of the substrate to be processed, reacted with the thin film on the surface, and removed. Electrodeless discharge using a high frequency wave or a microwave as an energy source is often used as a means for converting gas into plasma. Among the means using electrodeless discharge, a gas of relatively low pressure (1 to 10 mTorr) is caused to flow in a discharge tube made of a dielectric material, and high frequency power is supplied to the inside of the discharge tube by an antenna installed around the discharge tube. A dry etching apparatus of a type in which a gas is supplied and made into plasma by an interaction with a magnetic field generated in a discharge tube has been put into practical use. Further, as a typical example of a dry etching apparatus that uses low-pressure and high-density plasma as compared with the conventional apparatus, a dry etching apparatus that uses so-called helicon wave discharge is known.

【0003】図6はヘリコン波放電を利用したドライエ
ッチング装置の従来構成例を示す。その構成を簡単に説
明する。1はプラズマ発生室、2は基板表面の処理を行
う反応室、3は基板保持機構、4は被処理基板である。
5はプラズマ発生室1および反応室2の内部を所要の減
圧状態の空間にする排気機構、6は反応ガスを供給する
ガス導入管、7は放電室1の内部に磁界を発生させるソ
レノイドコイルである。また放電室1に高周波電力を供
給する機構として、RF電源10、整合回路11、アン
テナ12が設けられる。さらに、反応室2の周囲に複数
の棒状の永久磁石20およびヨーク21によって構成さ
れる磁気回路22が設置される。この磁気回路22によ
って反応室2内には複数のカスプ磁界が生成される。
FIG. 6 shows an example of a conventional structure of a dry etching apparatus using a helicon wave discharge. The configuration will be briefly described. Reference numeral 1 is a plasma generation chamber, 2 is a reaction chamber for processing the surface of a substrate, 3 is a substrate holding mechanism, and 4 is a substrate to be processed.
Reference numeral 5 is an exhaust mechanism for making the insides of the plasma generation chamber 1 and the reaction chamber 2 into a space of a required reduced pressure state, 6 is a gas introduction pipe for supplying a reaction gas, and 7 is a solenoid coil for generating a magnetic field inside the discharge chamber 1. is there. An RF power supply 10, a matching circuit 11, and an antenna 12 are provided as a mechanism for supplying high-frequency power to the discharge chamber 1. Further, a magnetic circuit 22 including a plurality of rod-shaped permanent magnets 20 and a yoke 21 is installed around the reaction chamber 2. The magnetic circuit 22 generates a plurality of cusp magnetic fields in the reaction chamber 2.

【0004】上記の従来装置は、従来から広く使用され
る平行平板型の高周波放電を利用したドライエッチング
装置と比較し、エッチング速度が大きくかつエッチング
精度が高いという特性を有し、そのために超微細加工を
要求されるドライエッチング装置に応用できるという利
点を有する。
The above-mentioned conventional apparatus has the characteristics that the etching rate is high and the etching accuracy is high, as compared with the dry etching apparatus using the parallel plate type high frequency discharge which has been widely used from the past. It has an advantage that it can be applied to a dry etching apparatus that requires processing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のヘリコン波放電
を利用した従来のドライエッチング装置は、一般的に、
次のような問題を有する。
The conventional dry etching apparatus utilizing the above helicon wave discharge is generally
It has the following problems.

【0006】半導体デバイスにおいて最も一般的な絶縁
物として広く利用されるシリコン酸化膜のドライッチン
グを行う場合には、異方性エッチングを行いかつ下地シ
リコンのエッチング速度に選択性を持たせるために、堆
積物が比較的発生しやすい条件を設定してドライエッチ
ングを行わなければならない。この結果、本来的に堆積
物の発生が望ましくない反応室においても、ある程度の
堆積物付着は避けられなかった。一般的に、反応室の内
壁は放電室の内壁に比較して温度が低いため、密度の低
い堆積物が堆積する。この堆積物は、ある程度以上の厚
みになると、容易に剥離し、ゴミとなって半導体デバイ
スの歩留りを悪化させるという基本的な問題を有する。
When performing etching of a silicon oxide film, which is widely used as the most general insulator in a semiconductor device, in order to perform anisotropic etching and give selectivity to the etching rate of underlying silicon, Dry etching must be performed under the condition that deposits are relatively likely to occur. As a result, a certain amount of deposit adherence was unavoidable even in the reaction chamber where the generation of deposit was not originally desired. Generally, the temperature of the inner wall of the reaction chamber is lower than that of the inner wall of the discharge chamber, so that a deposit having a low density is deposited. This deposit has a basic problem that it easily peels off when it becomes thicker than a certain amount and becomes dust, which deteriorates the yield of semiconductor devices.

【0007】また、反応室の内壁に表面磁界を設定して
プラズマ閉込めを行う装置が、一般的である。かかる装
置の場合には、反応室内壁への堆積物の付着は、磁界の
形状に依存して局所的に堆積することになる。堆積物が
局所的に堆積した部分で、前述と同様な問題が発生す
る。
[0007] Further, a device for confining plasma by setting a surface magnetic field on the inner wall of the reaction chamber is generally used. In the case of such an apparatus, the deposition of the deposit on the inner wall of the reaction chamber is locally deposited depending on the shape of the magnetic field. The same problem as described above occurs at the portion where the deposit is locally deposited.

【0008】さらに、従来よりも低圧力かつ高密度のプ
ラズマを利用した上記のドライエッチング装置では、平
行平板等の従来装置よりも格段に速いエッチング速度が
得られる一方で、堆積物の付着量も従来より多くなるの
が一般的である。堆積物の付着速度が大きいことは、よ
り頻繁な装置保守が必要となり、装置の総合的なスルー
プットを低下させる可能性を示唆している。このこと
は、高密度プラズマを利用したドライエッチング装置の
普及を阻害するおそれがある。
Further, in the above-mentioned dry etching apparatus utilizing plasma of lower pressure and higher density than the conventional one, the etching rate is remarkably higher than that of the conventional apparatus such as the parallel plate, while the amount of deposits is also deposited. Generally, the number will be greater than before. The high deposition rate of deposits suggests that more frequent equipment maintenance may be required, reducing the overall throughput of the equipment. This may hinder the widespread use of dry etching apparatuses that use high-density plasma.

【0009】本発明の目的は、上記の問題に鑑み、低圧
力かつ高密度のプラズマの利用によって処理の高速、高
精度を図ると共に、装置の保守管理を容易とした高周波
放電反応装置を提供することにある。
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a high-frequency discharge reactor in which high-speed and high-accuracy processing is achieved by utilizing low-pressure and high-density plasma, and maintenance of the apparatus is facilitated. Especially.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係る第1の高周
波放電反応装置は、排気機構と、高周波電力供給機構
と、排気機構で減圧された空間に高周波電力供給機構で
高周波電力を導入して所定ガスを放電させプラズマを発
生させるためのプラズマ発生室と、このプラズマ発生室
で発生したプラズマを導入し基板保持機構上の基板の表
面を処理するための処理室を備え、処理室の内部空間に
複数のカスプ磁界を発生させる磁気回路を処理室の周囲
に設置し、処理室の壁部内側にプラズマに接する筒型の
内壁部材を回転可能に支持して設け、かつこの内壁部材
を回転させる回転駆動装置を設けるように構成される。
A first high-frequency discharge reactor according to the present invention introduces high-frequency power by an exhaust mechanism, a high-frequency power supply mechanism, and a high-frequency power supply mechanism into a space decompressed by the exhaust mechanism. The inside of the processing chamber is equipped with a plasma generation chamber for discharging a predetermined gas to generate plasma and a processing chamber for introducing the plasma generated in the plasma generation chamber to process the surface of the substrate on the substrate holding mechanism. A magnetic circuit that generates a plurality of cusp magnetic fields in the space is installed around the processing chamber, a cylindrical inner wall member in contact with plasma is rotatably supported inside the wall of the processing chamber, and the inner wall member is rotated. It is configured to provide a rotary drive device that causes the rotation.

【0011】前記の構成において、好ましくは、内壁部
材を加熱するための加熱手段と、加熱手段の出力を制御
して内壁部材の表面温度を調整する制御手段を設けたこ
とを特徴とする。
In the above construction, preferably, heating means for heating the inner wall member and control means for controlling the output of the heating means to adjust the surface temperature of the inner wall member are provided.

【0012】本発明に係る第2の高周波放電反応装置
は、排気機構と、高周波電力供給機構と、排気機構で減
圧された空間に高周波電力供給機構で高周波電力を導入
して所定ガスを放電させプラズマを発生させるためのプ
ラズマ発生室と、このプラズマ発生室で発生したプラズ
マを導入し基板保持機構上の基板の表面を処理するため
の処理室を備え、処理室の内部空間に複数のカスプ磁界
を発生させる磁気回路を処理室の周囲に回転可能に支持
して設け、さらに磁気回路を回転させる回転駆動装置を
設けるように構成される。
A second high-frequency discharge reaction device according to the present invention is an exhaust mechanism, a high-frequency power supply mechanism, and a high-frequency power supply mechanism introduces high-frequency power into a space decompressed by the exhaust mechanism to discharge a predetermined gas. It has a plasma generation chamber for generating plasma and a processing chamber for processing the surface of the substrate on the substrate holding mechanism by introducing the plasma generated in the plasma generation chamber, and multiple cusp magnetic fields in the internal space of the processing chamber. A magnetic circuit for generating the magnetic field is rotatably supported around the processing chamber, and a rotation drive device for rotating the magnetic circuit is further provided.

【0013】前記の構成において、望ましくは、処理室
の壁部内側にプラズマに接する筒型の内壁部材を設置
し、さらに、内壁部材を加熱するための加熱手段と、加
熱手段の出力を制御して内壁部材の表面温度を調整する
制御手段を設ける。
In the above structure, preferably, a cylindrical inner wall member that comes into contact with plasma is installed inside the wall of the processing chamber, and further heating means for heating the inner wall member and output of the heating means are controlled. A control means for adjusting the surface temperature of the inner wall member is provided.

【0014】前記の各構成において、望ましくは、磁気
回路は、長手方向を筒型処理室の軸方向に向け、処理室
の周面の周囲に間隔をあけて配置し、かつ隣合うもの同
士の極性が逆である複数の棒状永久磁石を含む。
In each of the above constructions, preferably, the magnetic circuit is arranged with its longitudinal direction oriented in the axial direction of the cylindrical processing chamber, spaced around the peripheral surface of the processing chamber, and adjacent to each other. It includes a plurality of rod-shaped permanent magnets having opposite polarities.

【0015】前記の各構成において、望ましくは、磁気
回路は、処理室の外周面を囲み、筒型処理室の軸方向に
間隔をあけて配置し、かつ隣合うもの同士の極性が逆で
ある複数のリング状永久磁石を含む。
In each of the above constructions, preferably, the magnetic circuit surrounds the outer peripheral surface of the processing chamber and is arranged at intervals in the axial direction of the cylindrical processing chamber, and the polarities of adjacent magnetic circuits are opposite to each other. It includes a plurality of ring-shaped permanent magnets.

【0016】前記の構成において、望ましくは、磁気回
路を筒型処理室の軸方向に往復運動させるための往復運
動駆動装置を設ける。
In the above structure, preferably, a reciprocating drive device is provided for reciprocating the magnetic circuit in the axial direction of the cylindrical processing chamber.

【0017】前記の構成において、好ましくは、高周波
電力としてマイクロ波電力を使用する。この場合、マイ
クロ波は広義の高周波電力に含まれるものとする。
In the above arrangement, preferably microwave power is used as the high frequency power. In this case, microwaves are included in high-frequency power in a broad sense.

【0018】[0018]

【作用】本発明では、第1の構成によればプラズマに接
する筒型の内壁部材を回転自在に設けることにより、ま
た第2の構成によれば処理室内部に生成される複数のカ
スプ磁界を回転させることにより、処理室内での局所的
な堆積物の付着を防止する共に、メンテナンスサイクル
を長くする。すなわち、内壁部材を回転することによ
り、または複数のカスプ磁界を回転させることにより、
処理室内におけるプラズマに接する壁面部分の全面にわ
たってイオンおよび電子の衝撃を受けるために均一な堆
積物が付着し、堆積物の付着力が増大する。処理室内の
堆積物の付着量および特性において不均一がなくなる。
この結果、従来のごとく、局所的な堆積量が多い付着領
域から剥がれ始めることがなく、また中性活性種のみに
由来して、少量ではあるが、剥がれやすい堆積物が付着
する部分もなくすことが可能である。
According to the present invention, according to the first structure, the cylindrical inner wall member in contact with the plasma is rotatably provided, and according to the second structure, a plurality of cusp magnetic fields generated inside the processing chamber are generated. The rotation prevents the local deposition of deposits in the processing chamber and prolongs the maintenance cycle. That is, by rotating the inner wall member, or by rotating a plurality of cusp magnetic fields,
The entire surface of the wall surface in contact with the plasma in the processing chamber is bombarded with ions and electrons, so that uniform deposits are deposited and the adhesive force of the deposits is increased. Elimination of non-uniformity in deposit amount and characteristics in the processing chamber.
As a result, as in the past, it does not begin to peel off from the adhesion area where there is a large amount of local deposits, and there is also a small amount of peeling-off deposits due to only neutral active species. Is possible.

【0019】処理室内のプラズマに接する壁面部分の温
度を高くすることができる加熱機構および温度制御機構
を設けることで、前述のイオンおよび電子の衝撃による
作用を補助し、その結果、堆積物の付着力をより大きく
し、かつ付着量をより小さくする。
By providing a heating mechanism and a temperature control mechanism capable of raising the temperature of the wall surface portion in contact with the plasma in the processing chamber, the action due to the impact of the above-mentioned ions and electrons is assisted, and as a result, the deposition of the deposit is prevented. The adhesion force is increased and the adhesion amount is decreased.

【0020】[0020]

【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0021】図1は、本発明に係る高周波放電反応装置
の代表的な実施例を示す構成図である。図1に示す高周
波放電反応装置の構成の基本部分は、図6に示した従来
装置と同じであり、同一要素には同一の符号を付してい
る。以下に、図1に示した構成について詳述する。
FIG. 1 is a constitutional view showing a typical embodiment of a high frequency discharge reactor according to the present invention. The basic part of the configuration of the high-frequency discharge reaction device shown in FIG. 1 is the same as that of the conventional device shown in FIG. 6, and the same elements are designated by the same reference numerals. The configuration shown in FIG. 1 will be described in detail below.

【0022】図1において、1はプラズマを発生するプ
ラズマ発生室であって石英等の誘電体によって形成さ
れ、2は反応室であって基板保持機構3を内蔵しかつこ
の基板保持機構3の上に搭載された被処理基板4の表面
処理を行うためのものである。反応室2は被処理基板4
を処理するための処理室である。プラズマ発生室1およ
び反応室2は、例えば円筒形の周囲壁を有する。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a plasma generating chamber for generating plasma, which is formed of a dielectric material such as quartz, and 2 is a reaction chamber which contains a substrate holding mechanism 3 and which is above the substrate holding mechanism 3. It is for performing the surface treatment of the substrate 4 to be processed mounted on the. Reaction chamber 2 is substrate 4 to be processed
Is a processing chamber for processing the. The plasma generation chamber 1 and the reaction chamber 2 have, for example, a cylindrical peripheral wall.

【0023】プラズマ発生室1はOリング等の真空シー
ル機構を介して反応室2の上壁部に接続され、プラズマ
発生室1の内部空間と反応室2の内部空間は通じてい
る。反応室2に配置された基板保持機構3は、プラズマ
発生室1に対向する下方位置に配置される。反応室2の
下部には排気機構5が設けられ、排気機構5によって、
反応室2およびプラズマ発生室1の各内部空間は所要の
減圧状態(真空)に排気される。プラズマ発生室1には
ガス導入管6が設けられ、さらに周囲にはソレノイドコ
イル7が設置される。ソレノイドコイル7によってプラ
ズマ発生室1の内部に磁界を発生させる。また反応室2
の周囲には、複数の棒状永久磁石20および円筒形のヨ
ーク21によって構成される磁気回路22が設置され
る。棒状の永久磁石20は、その長手方向を図1中の縦
方向(円筒形反応室2の軸方向)に向けて配置される。
The plasma generation chamber 1 is connected to the upper wall of the reaction chamber 2 via a vacuum sealing mechanism such as an O-ring, and the internal space of the plasma generation chamber 1 and the internal space of the reaction chamber 2 communicate with each other. The substrate holding mechanism 3 arranged in the reaction chamber 2 is arranged at a lower position facing the plasma generation chamber 1. An exhaust mechanism 5 is provided in the lower part of the reaction chamber 2, and by the exhaust mechanism 5,
The internal spaces of the reaction chamber 2 and the plasma generation chamber 1 are exhausted to a required reduced pressure state (vacuum). A gas introduction pipe 6 is provided in the plasma generation chamber 1, and a solenoid coil 7 is further provided around the gas introduction pipe 6. A magnetic field is generated inside the plasma generation chamber 1 by the solenoid coil 7. Also reaction chamber 2
A magnetic circuit 22 composed of a plurality of rod-shaped permanent magnets 20 and a cylindrical yoke 21 is installed around the. The rod-shaped permanent magnet 20 is arranged with its longitudinal direction oriented in the vertical direction in FIG. 1 (the axial direction of the cylindrical reaction chamber 2).

【0024】図2は図1中のII−II線断面図であり、こ
の図によって磁気回路22の構成がより明らかにされ
る。反応室2の周囲を覆うように円筒形のヨーク21が
配置され、かつ反応室2と円筒形ヨーク21の間に複数
の棒状永久磁石20が配置される。棒状永久磁石20は
径方向に磁化されて、内側部および外側部に磁極が形成
される。複数の永久磁石20は、反応室2の周囲に例え
ば等間隔で配置され、かつ反応室2の外周面に対し永久
磁石20の内側の磁極が対向する。反応室2の外周面に
対向する永久磁石20の磁極は、隣合う永久磁石同士で
それらの磁極N,Sの極性が逆になるように配置され
る。23は、かかる複数の永久磁石20で形成される反
応室2の内壁表面近傍に生成される複数のカスプ磁界
(表面磁界)の分布を示すものである。
FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, and the configuration of the magnetic circuit 22 will be more apparent from this drawing. A cylindrical yoke 21 is arranged so as to cover the periphery of the reaction chamber 2, and a plurality of rod-shaped permanent magnets 20 are arranged between the reaction chamber 2 and the cylindrical yoke 21. The rod-shaped permanent magnet 20 is magnetized in the radial direction, and magnetic poles are formed on the inner side and the outer side. The plurality of permanent magnets 20 are arranged, for example, at equal intervals around the reaction chamber 2, and the magnetic poles inside the permanent magnet 20 face the outer peripheral surface of the reaction chamber 2. The magnetic poles of the permanent magnet 20 facing the outer peripheral surface of the reaction chamber 2 are arranged so that the adjacent permanent magnets have opposite magnetic poles N and S. Reference numeral 23 indicates the distribution of a plurality of cusp magnetic fields (surface magnetic fields) generated near the inner wall surface of the reaction chamber 2 formed by the plurality of permanent magnets 20.

【0025】プラズマ発生室1には高周波電力供給機構
が付設される。高周波電極供給機構は、高周波電源(R
F電源)10、整合回路11、プラズマ発生室1の周囲
に設置されたアンテナ12によって構成される。アンテ
ナ12は、従来よく知られるように各種態様の構造を特
徴とすることができる。アンテナ等の構造の詳細な説明
は本実施例では省略する。また高周波電力供給機構は広
義に理解し、マイクロ波電力供給機構を含むものとす
る。
A high frequency power supply mechanism is attached to the plasma generation chamber 1. The high frequency electrode supply mechanism uses a high frequency power source (R
F power source) 10, a matching circuit 11, and an antenna 12 installed around the plasma generation chamber 1. The antenna 12 may feature various forms of construction, as is well known in the art. Detailed description of the structure of the antenna and the like is omitted in this embodiment. Further, the high frequency power supply mechanism is understood in a broad sense, and includes a microwave power supply mechanism.

【0026】上記構成に基づく高周波放電反応装置の基
本的な動作について説明する。
The basic operation of the high frequency discharge reactor based on the above configuration will be described.

【0027】最初に排気機構5によってプラズマ発生室
1および反応室2の内部を排気して所要の減圧状態に
し、その後にガス導入管6によって所定ガスを所定圧力
になるようにプラズマ発生室1内に導入する。この所定
の圧力は、ガス種、アンテナ形状、磁界強度等によって
決まるそれぞれの最適値とする。なおガス導入管6は、
本実施例では、プラズマ発生室1に取り付けられている
が、反応室2に取り付けることもできる。またプラズマ
発生室1と反応室2のそれぞれにガス導入管6を取り付
けることにより、分割して供給することも可能である。
First, the inside of the plasma generation chamber 1 and the reaction chamber 2 is evacuated by the exhaust mechanism 5 to a required depressurized state, and thereafter, the inside of the plasma generation chamber 1 is controlled by the gas introduction pipe 6 so that a predetermined gas has a predetermined pressure. To introduce. This predetermined pressure is an optimum value determined by the gas type, antenna shape, magnetic field strength, and the like. The gas inlet pipe 6 is
In this embodiment, it is attached to the plasma generation chamber 1, but it can also be attached to the reaction chamber 2. It is also possible to separately supply the gas by introducing gas introduction pipes 6 into the plasma generation chamber 1 and the reaction chamber 2.

【0028】次に、高周波電源10によって発生した高
周波電力をアンテナ12に供給すると、アンテナ12の
部分に高周波による放電が発生し、プラズマが発生す
る。このとき、ソレノイドコイル7によってプラズマ発
生室1内に磁界を発生させれば、プラズマの発生効率が
向上し、また磁界のない場合に比較し低いガス圧力にお
いても放電を発生することができる。またアンテナ12
の構成によっては、いわゆるヘリコン波によるプラズマ
を発生させて超高密度プラズマ装置として応用すること
ができる。
Next, when the high frequency power generated by the high frequency power source 10 is supplied to the antenna 12, a high frequency discharge is generated in the antenna 12 and plasma is generated. At this time, if a magnetic field is generated in the plasma generation chamber 1 by the solenoid coil 7, the plasma generation efficiency is improved, and discharge can be generated even at a low gas pressure as compared with the case where there is no magnetic field. In addition, the antenna 12
Depending on the configuration, it is possible to generate plasma by so-called helicon waves and apply it as an ultrahigh-density plasma device.

【0029】上記のようにプラズマ発生室1内に発生し
たプラズマの中に存在するイオンおよび活性化されたガ
ス分子または原子は、反応室2の内部に拡散し、基板4
の表面の薄膜と反応してこれを除去する。反応室2内に
おいてプラズマ中の荷電粒子は磁界に沿って運動するた
め、図2に示すように、磁気回路22によって反応室2
の内壁表面に発生した磁界23の作用により、反応室2
内のプラズマ中の荷電粒子の反応室内壁との衝突による
損失が減少し、反応室2内のプラズマの密度を高く保つ
ことができる。また磁気回路22は、反応室2内のプラ
ズマの密度分布を良好に保つことができる。
The ions and the activated gas molecules or atoms present in the plasma generated in the plasma generating chamber 1 as described above diffuse inside the reaction chamber 2 and the substrate 4
It reacts with the thin film on the surface of and removes it. Since the charged particles in the plasma move along the magnetic field in the reaction chamber 2, the reaction chamber 2 is moved by the magnetic circuit 22 as shown in FIG.
By the action of the magnetic field 23 generated on the inner wall surface of the reaction chamber 2
Loss due to collision of charged particles in the plasma inside the reaction chamber with the inner wall of the reaction chamber is reduced, and the plasma density in the reaction chamber 2 can be kept high. Further, the magnetic circuit 22 can keep the density distribution of plasma in the reaction chamber 2 excellent.

【0030】本実施例の高周波放電反応装置の構成で
は、さらに、図1に示すように反応室2の内部に、円筒
状の電極8が、反応室2の内壁と基板保持機構4との間
の空間に設けられる。円筒状電極8は、反応室2の内壁
表面に沿って配置される。この場合において、図1に示
すように、円筒形反応室2の内径が円筒形プラズマ発生
室1の内径よりも大きいときには、円筒状電極8におけ
るプラズマ発生室1に近い部分に、プラズマ発生室1の
内径よりも大きな内径の中央孔を有する円盤状電極9を
設け、円筒状電極8と一体的に形成する。円筒形反応室
2の内径が円筒形プラズマ発生室1の内径と等しいまた
はそれよりも小さいときには、電極9は必要ない。上記
の円筒状電極8と円盤状電極9からなる電極は、回転駆
動機構13によって回転可能に取り付けられる。すなわ
ち円筒状電極8等は図示しない支持機構で回転自在に取
り付けられ、かつ回転駆動機構13の回転駆動軸に設け
られた例えばローラ13aによって回転させられる。こ
れらの電極8,9は反応室2内で発生するプラズマに接
する内壁部材である。円筒状電極8等は内部に発生する
プラズマの分布を制御する目的で所要電位に保持され
る。なお図2のII−II線断面図において、円筒状電極8
の図示は省略されている。
In the structure of the high frequency discharge reaction apparatus of this embodiment, a cylindrical electrode 8 is further provided inside the reaction chamber 2 between the inner wall of the reaction chamber 2 and the substrate holding mechanism 4 as shown in FIG. Is provided in the space. The cylindrical electrode 8 is arranged along the inner wall surface of the reaction chamber 2. In this case, as shown in FIG. 1, when the inner diameter of the cylindrical reaction chamber 2 is larger than the inner diameter of the cylindrical plasma generation chamber 1, the plasma generation chamber 1 is located near the plasma generation chamber 1 in the cylindrical electrode 8. A disk-shaped electrode 9 having a central hole with an inner diameter larger than the inner diameter is provided and is formed integrally with the cylindrical electrode 8. The electrode 9 is not required when the inner diameter of the cylindrical reaction chamber 2 is equal to or smaller than the inner diameter of the cylindrical plasma generation chamber 1. The electrode composed of the cylindrical electrode 8 and the disc-shaped electrode 9 is rotatably attached by the rotation drive mechanism 13. That is, the cylindrical electrode 8 and the like are rotatably attached by a support mechanism (not shown), and are rotated by, for example, the roller 13a provided on the rotary drive shaft of the rotary drive mechanism 13. These electrodes 8 and 9 are inner wall members that come into contact with plasma generated in the reaction chamber 2. The cylindrical electrode 8 and the like are held at a required potential for the purpose of controlling the distribution of plasma generated inside. In the sectional view taken along the line II-II of FIG.
Are not shown.

【0031】次に、図1および図2で示した高周波放電
反応装置の作用およびそれによる効果について、図6で
示した従来装置と比較しながら説明する。
Next, the operation of the high-frequency discharge reaction device shown in FIGS. 1 and 2 and the effect thereof will be described in comparison with the conventional device shown in FIG.

【0032】従来装置をドライエッチングに応用する場
合では、不要な堆積物がプラズマ発生室および反応室の
内壁面に付着することが問題であった。堆積物の発生状
況は、目的とするエッチングプロセスによって大きく異
なり、頻繁に利用されるフロンを主体とした混合ガスを
用いたシリコン酸化膜のドライエッチングプロセスでは
フッ素、炭素、水素を主要成分とする重合物が堆積する
ことが知られている。重合物の堆積量は、ガス組成、放
電条件等によって大きく異なるが、この重合物はシリコ
ン酸化膜のドライエッチングに重要な役割を果たしてお
り、堆積物が発生しないような放電条件でエッチングを
行うことは現実的ではない。従って、堆積物の発生量が
比較的少ないこと、および堆積物がドライエッチング中
に剥がれ落ちないことが要求される。かかる観点に基づ
き従来装置と本発明に係る装置の作用を、以下に比較す
る。
When the conventional apparatus is applied to dry etching, it has been a problem that unnecessary deposits adhere to the inner wall surfaces of the plasma generating chamber and the reaction chamber. The state of deposit formation varies greatly depending on the intended etching process, and in the dry etching process of silicon oxide film using a frequently used mixed gas mainly containing CFC, polymerization mainly containing fluorine, carbon, and hydrogen is performed. It is known that objects accumulate. The amount of polymer deposited varies greatly depending on the gas composition, discharge conditions, etc., but this polymer plays an important role in dry etching of the silicon oxide film, so perform etching under discharge conditions that do not generate deposits. Is not realistic. Therefore, it is required that the amount of deposits generated is relatively small and that the deposits do not peel off during dry etching. Based on this viewpoint, the operations of the conventional device and the device according to the present invention will be compared below.

【0033】従来装置では、円筒状電極8および円盤状
電極9を有しないため、反応室2の内壁面に堆積物が直
接に付着する。堆積物は、磁気回路22による表面磁界
23が反応室2の内壁を横切る部分に比較的に強固にか
つ大量に付着し、表面磁界23が反応室2の内壁と平行
になる部分では、少量であるが、比較的剥がれやすい状
態で付着する。換言すれば、表面磁界23が反応室2の
内壁を横切る部分の堆積物では、反応室2の内壁にイオ
ンおよび電子が磁界に沿って流入するために付着速度が
大きく、かつ流入電子の衝撃によって反応室2の内壁表
面が適度に加熱されるために膜質が強固となるのに対
し、表面磁界23と反応室2の内壁表面が平行である部
分の堆積物では、プラズマ閉込めの効果によって反応室
2の内壁にはイオンおよび電子の流入がなくなり中性活
性種の付着、重合による密度の低い堆積物が付着するた
めに剥がれやすくなる。
Since the conventional apparatus does not have the cylindrical electrode 8 and the disk-shaped electrode 9, the deposit directly adheres to the inner wall surface of the reaction chamber 2. A large amount of the deposit adheres to the portion where the surface magnetic field 23 by the magnetic circuit 22 crosses the inner wall of the reaction chamber 2 relatively firmly and in large quantities, and a small amount is deposited in the portion where the surface magnetic field 23 is parallel to the inner wall of the reaction chamber 2. However, it is attached in a state where it is relatively easy to peel off. In other words, in the deposit where the surface magnetic field 23 crosses the inner wall of the reaction chamber 2, since the ions and electrons flow into the inner wall of the reaction chamber 2 along the magnetic field, the deposition rate is high, and the impact of the inflowing electrons causes The film quality becomes strong because the inner wall surface of the reaction chamber 2 is appropriately heated, whereas the deposit in the portion where the surface magnetic field 23 and the inner wall surface of the reaction chamber 2 are parallel to each other reacts due to the effect of plasma confinement. Ions and electrons do not flow into the inner wall of the chamber 2, and neutral active species adhere to it, and deposits with low density due to polymerization adhere to the inner wall of the chamber 2 so that they easily peel off.

【0034】上記の従来技術に対し、前述の実施例で示
した高周波放電反応装置では、反応室2内において発生
したプラズマに接する壁面が回転可能な円筒状電極8お
よび円盤状電極9によって構成されるので、前述の堆積
物の特性の不均一がなく、全体に均一な堆積物が付着す
ることになる。また、この堆積物は、全面にわたって均
等にイオンおよび電子の衝撃を受けるために、付着力
は、プラズマに接する内壁部分が回転しない従来装置に
おける表面磁界が内壁を横切る部分の堆積物と同程度に
強固なものとなる。また堆積物は円筒状電極8の内壁に
均一に付着するために、従来装置に比較し、局所的に付
着して堆積量の多い部分から剥がれ始めることを避ける
ことができる。さらに従来装置に比較して中性活性種の
みに由来する剥がれやすい堆積物が付着する部分もなく
なる。このため、堆積物が剥がれるまでに要する時間
は、従来よりも格段に長くなり、堆積物の剥がれやすい
部分もなくなるので、装置のメンテナンスサイクルを従
来よりも長くできかつ製品の歩留まりを向上させること
ができる。
In contrast to the above-mentioned conventional technique, in the high-frequency discharge reaction device shown in the above-mentioned embodiment, the wall surface in contact with the plasma generated in the reaction chamber 2 is composed of the rotatable cylindrical electrode 8 and disk electrode 9. Therefore, there is no unevenness in the characteristics of the deposit described above, and a uniform deposit is deposited on the entire surface. Further, since this deposit is uniformly bombarded with ions and electrons over the entire surface, the adhesion force is almost the same as that of the deposit where the surface magnetic field in the conventional device in which the inner wall portion in contact with the plasma does not rotate crosses the inner wall. It will be strong. Further, since the deposit adheres to the inner wall of the cylindrical electrode 8 uniformly, it is possible to prevent the deposit from locally adhering to start peeling from a portion where the deposition amount is large, as compared with the conventional device. Further, as compared with the conventional device, there is also no part where a deposit that is easily peeled off and is derived from only neutral active species is attached. Therefore, the time required for the deposits to be peeled off is significantly longer than before, and there is no part where the deposits are easily peeled off.Therefore, the maintenance cycle of the device can be lengthened and the product yield can be improved. it can.

【0035】次に図3に従って本発明の他の実施例につ
いて説明する。図3において、図1で説明した要素と実
質的に同一の要素には同一の符号を付す。この実施例で
は、円筒状電極8および円盤状電極9に加熱機構を付設
している。この加熱機構は、電極8,9の内部に設けら
れるヒータ30と、円筒状電極8の温度を検出する温度
センサ31aと、円盤状電極9の温度を検出する温度セ
ンサ31bと、温度制御が可能な加熱電源32と、温度
センサ31a,31bの検出信号を入力して加熱電源3
2の出力を制御する制御装置33によって構成される。
その他の構成は前記実施例の装置構成と同じである。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, elements that are substantially the same as the elements described in FIG. 1 are given the same reference numerals. In this embodiment, a heating mechanism is attached to the cylindrical electrode 8 and the disc-shaped electrode 9. This heating mechanism is capable of controlling the temperature of the heater 30 provided inside the electrodes 8 and 9, the temperature sensor 31a that detects the temperature of the cylindrical electrode 8, the temperature sensor 31b that detects the temperature of the disk electrode 9, and the temperature sensor 31b. Heating power source 32 and the heating power source 3 by inputting the detection signals of the temperature sensors 31a and 31b.
It is constituted by a control device 33 for controlling the output of No. 2.
The other configuration is the same as the device configuration of the above-mentioned embodiment.

【0036】本実施例の装置では、放電中に加熱機構に
よって電極8,9の温度が望ましい一定温度に保持され
るように制御が行われる。加熱温度の最適値は、目的と
するプロセスによって異なるが、シリコン酸化膜エッチ
ングプロセスにおいては被処理基板の表面温度よりも高
く設定することが望ましい。この温度制御によって、電
極8,9のプラズマに接触する面への堆積物の付着速度
を小さく、かつ堆積物を緻密なものにすることができ
る。
In the apparatus of this embodiment, the heating mechanism controls the temperature of the electrodes 8 and 9 to be maintained at a desired constant temperature during discharge. The optimum heating temperature varies depending on the intended process, but is preferably set higher than the surface temperature of the substrate to be processed in the silicon oxide film etching process. By this temperature control, the deposition rate of the deposits on the surfaces of the electrodes 8 and 9 in contact with the plasma can be reduced, and the deposits can be made dense.

【0037】また本実施例の他の一つの利点として、前
記加熱機構を、電極8,9に対して別々に設けることに
よって、より精密な堆積物の制御を行うことができる。
すなわち、円筒状電極8には常にイオンおよび電子によ
る衝突があるが、円盤状電極9は磁力線を横切っていな
いので、常に中性活性種の付着によってのみ堆積物が成
長する。従って、2つの電極8,9に付着する堆積物の
特性を最適化するために必要な電極温度は両者で異な
る。一般的にイオン等の衝撃を受けない円盤状電極9の
温度は、電極8よりも高い温度が必要とされる。一方、
温度制御を行わない場合には、イオンや電子の衝撃を受
ける円筒状電極8のほうが高温となりやすい。この温度
差が問題になる場合には、本実施例に示した温度制御を
行うための加熱機構を設けることは、非常に有効であ
る。
As another advantage of this embodiment, by providing the heating mechanism separately for the electrodes 8 and 9, more precise control of the deposit can be performed.
That is, although the cylindrical electrode 8 always collides with ions and electrons, the disc-shaped electrode 9 does not cross the magnetic field lines, so that the deposit always grows only by the attachment of the neutral active species. Therefore, the electrode temperatures required for optimizing the characteristics of the deposits attached to the two electrodes 8 and 9 differ between the two. Generally, the temperature of the disk-shaped electrode 9 that is not impacted by ions or the like needs to be higher than that of the electrode 8. on the other hand,
If the temperature control is not performed, the cylindrical electrode 8 that is bombarded with ions or electrons is likely to have a higher temperature. If this temperature difference poses a problem, it is very effective to provide the heating mechanism for performing the temperature control shown in this embodiment.

【0038】図4は、本発明のさらなる他の実施例を示
す。この実施例で、図1に示した要素と実質的に同一の
要素には同一の符号を付している。この実施例では、磁
気回路22を回転させる構造を採用している。すなわ
ち、図示しない支持機構で回転自在に取り付けられた磁
気回路22の外側に回転駆動機構40を設け、その回転
駆動軸に設けたローラ40aで円筒形ヨーク21および
複数の永久磁石20を回転させる。反応室2の外部に回
転駆動機構40を設けたので、図1に示した反応室2内
に設けた回転駆動機構1および電極8,9を省略するこ
とができる。本実施例によれば、磁気回路22を回転さ
せることによって反応室2内に形成されるカスプ磁界2
3が回転し、反応室2の内壁表面に付着する堆積物の特
性を均一化することができる。他の実施例と比較した利
点としては、反応室2の内部に回転駆動機構やローラ等
の接触部およびその他の摺動部を設置しなくてもよいの
で、ゴミの発生を少なくすることができる。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, substantially the same elements as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In this embodiment, a structure for rotating the magnetic circuit 22 is adopted. That is, the rotary drive mechanism 40 is provided outside the magnetic circuit 22 rotatably attached by a support mechanism (not shown), and the cylindrical yoke 21 and the plurality of permanent magnets 20 are rotated by the roller 40a provided on the rotary drive shaft. Since the rotary drive mechanism 40 is provided outside the reaction chamber 2, the rotary drive mechanism 1 and the electrodes 8 and 9 provided inside the reaction chamber 2 shown in FIG. 1 can be omitted. According to this embodiment, the cusp magnetic field 2 formed in the reaction chamber 2 by rotating the magnetic circuit 22.
3 rotates, and the characteristics of the deposit attached to the inner wall surface of the reaction chamber 2 can be made uniform. As an advantage compared with the other examples, since it is not necessary to install a rotary drive mechanism, a contact portion such as a roller, and other sliding portions inside the reaction chamber 2, it is possible to reduce the generation of dust. .

【0039】図5は本発明のさらなる他の実施例を示
す。この実施例で、図1および図2に示した要素と実質
的に同一の要素には同一の符号を付している。この実施
例で磁気回路22に含まれる複数の永久磁石22はリン
グ形状を有し、半径方向に磁化されている。複数のリン
グ状永久磁石22は、反応室2の周囲を囲むように図中
縦方向(反応室2の軸方向)に例えば等間隔で並べて配
置されている。その他の構成は、図1に示した構成と基
本的に同じである。上記のような形状および配列を有す
る複数の永久磁石22によっても反応室2の内壁表面に
複数のカスプ磁界が形成される。また反応室2の内部に
は、円筒状電極8および円盤状電極9が設けられ、さら
に、電極8,9内のヒータ30、温度センサ31a,3
1b、加熱用電源32、制御装置33からなる加熱機構
が設けられる。かかる構成によって図3の実施例と同様
な効果を生じさせることができる。本実施例では、さら
に、往復運動駆動機構50を設け、この往復運動駆動機
構50によって磁気回路22を反応室2の軸方向に往復
運動させることもできる。往復運動駆動機構50による
磁気回路22の往復運動によって、前述の他の実施例に
よる場合と同じ効果、すなわち局所的な堆積部をなくす
という効果を得ることができる。
FIG. 5 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, substantially the same elements as those shown in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals. In this embodiment, the plurality of permanent magnets 22 included in the magnetic circuit 22 have a ring shape and are magnetized in the radial direction. The plurality of ring-shaped permanent magnets 22 are arranged, for example, at equal intervals in the vertical direction (axial direction of the reaction chamber 2) so as to surround the periphery of the reaction chamber 2. The other structure is basically the same as the structure shown in FIG. A plurality of cusp magnetic fields are also formed on the inner wall surface of the reaction chamber 2 by the plurality of permanent magnets 22 having the above shapes and arrangements. Further, a cylindrical electrode 8 and a disk-shaped electrode 9 are provided inside the reaction chamber 2, and a heater 30 and temperature sensors 31 a, 3 in the electrodes 8, 9 are provided.
A heating mechanism including 1b, a heating power source 32, and a controller 33 is provided. With this configuration, the same effect as that of the embodiment of FIG. 3 can be produced. In this embodiment, a reciprocating motion driving mechanism 50 may be further provided, and the reciprocating motion driving mechanism 50 may reciprocate the magnetic circuit 22 in the axial direction of the reaction chamber 2. By the reciprocating motion of the magnetic circuit 22 by the reciprocating motion driving mechanism 50, the same effect as the case of the other embodiments described above, that is, the effect of eliminating the locally deposited portion can be obtained.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、処理室内のプラズマに接する内壁面を回転させ
る、または処理室内に生成されるカスプ磁界を回転させ
るようにしたため、プラズマに接する内壁面に局所的に
堆積物が付着するのを防止し、かつ剥離しやすい堆積物
が付着するのを防止し、もって処理室の内壁面に付着す
る堆積物の性質をより望ましいものに制御することがで
きる。本発明は、高密度プラズマを応用した装置のメン
テナンス性および製品歩留まりの向上に関して非常に有
効である。また処理室内に設けたプラズマに接する表面
を有する内壁部材に加熱機構および温度制御機構を付加
することにより、上記の効果をいっそう高めることがで
きる。またプラズマを発生するための電力としてマイク
ロ波電力を利用することもでき、これによっていわゆる
ECRプラズマ装置に応用することもできる。本発明
は、高速処理を要求される高密度プラズマを応用したド
ライエッチング装置に適用すると、その効果が顕著にな
る。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the inner wall surface in contact with the plasma in the processing chamber is rotated, or the cusp magnetic field generated in the processing chamber is rotated. Prevents deposits from locally adhering to the inner wall surface, and prevents deposits that are likely to peel off, thereby controlling the property of the deposits adhering to the inner wall surface of the processing chamber to be more desirable. be able to. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is very effective in terms of maintainability of an apparatus to which high-density plasma is applied and improvement of product yield. Further, the above effect can be further enhanced by adding a heating mechanism and a temperature control mechanism to the inner wall member having a surface in contact with plasma provided in the processing chamber. Further, microwave power can be used as power for generating plasma, and this can be applied to a so-called ECR plasma device. When the present invention is applied to a dry etching apparatus to which high-density plasma that requires high-speed processing is applied, the effect becomes remarkable.

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

【図1】本発明に係る高周波放電反応装置の代表的実施
例を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a typical embodiment of a high-frequency discharge reaction device according to the present invention.

【図2】図1におけるII−II線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.

【図3】本発明の他の実施例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図4】本発明のさらなる他の実施例を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a sectional view showing still another embodiment of the present invention.

【図5】本発明のさらなる他の実施例を示す断面図であ
る。
FIG. 5 is a sectional view showing still another embodiment of the present invention.

【図6】従来の高周波放電反応装置の例を示す断面図で
ある。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a conventional high-frequency discharge reaction device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プラズマ発生室 2 反応室(処理室) 3 基板保持機構 4 基板 5 排気機構 7 ソレノイドコイル 8,9 電極(内壁部材) 12 アンテナ 13,40 回転駆動機構 22 磁気回路 23 カスプ磁界 30 ヒータ 32 加熱用電源 50 往復運動駆動機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plasma generation chamber 2 Reaction chamber (processing chamber) 3 Substrate holding mechanism 4 Substrate 5 Exhaust mechanism 7 Solenoid coil 8,9 Electrode (inner wall member) 12 Antenna 13,40 Rotation drive mechanism 22 Magnetic circuit 23 Cusp magnetic field 30 Heater 32 For heating Power supply 50 Reciprocating motion drive mechanism

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気機構と、高周波電力供給機構と、前
記排気機構で減圧された空間に前記高周波電力供給機構
で高周波電力を導入して所定ガスを放電させプラズマを
発生させるためのプラズマ発生室と、このプラズマ発生
室で発生したプラズマを導入し基板保持機構上の基板の
表面を処理するための処理室とを備える高周波放電反応
装置において、前記処理室の内部空間に複数のカスプ磁
界を発生させる磁気回路を前記処理室の周囲に設置し、
前記処理室の壁部内側にプラズマに接する筒型の内壁部
材を回転可能に支持して設け、かつこの内壁部材を回転
させる回転駆動装置を設けたことを特徴とする高周波放
電反応装置。
1. An exhaust mechanism, a high-frequency power supply mechanism, and a plasma generation chamber for introducing high-frequency power by the high-frequency power supply mechanism into a space decompressed by the exhaust mechanism to discharge a predetermined gas and generate plasma. And a high-frequency discharge reaction apparatus including a processing chamber for processing the surface of the substrate on the substrate holding mechanism by introducing plasma generated in the plasma generation chamber, generating a plurality of cusp magnetic fields in the internal space of the processing chamber. A magnetic circuit is installed around the processing chamber,
A high-frequency discharge reaction device comprising: a cylindrical inner wall member rotatably supported inside the wall of the processing chamber, which is rotatably supported, and a rotation drive device for rotating the inner wall member.
【請求項2】 請求項1記載の高周波放電反応装置にお
いて、前記内壁部材を加熱するための加熱手段と、前記
加熱手段の出力を制御して前記内壁部材の表面温度を調
整する制御手段を設けたことを特徴とする高周波放電反
応装置。
2. The high-frequency discharge reactor according to claim 1, further comprising heating means for heating the inner wall member and control means for controlling the output of the heating means to adjust the surface temperature of the inner wall member. A high frequency discharge reaction device characterized by the above.
【請求項3】 排気機構と、高周波電力供給機構と、前
記排気機構で減圧された空間に前記高周波電力供給機構
で高周波電力を導入して所定ガスを放電させプラズマを
発生させるためのプラズマ発生室と、このプラズマ発生
室で発生したプラズマを導入し基板保持機構上の基板の
表面を処理するための処理室とを備える高周波放電反応
装置において、前記処理室の内部空間に複数のカスプ磁
界を発生させる磁気回路を前記処理室の周囲に回転可能
に支持して設け、前記磁気回路を回転させる回転駆動装
置を設けたことを特徴とする高周波放電反応装置。
3. An exhaust mechanism, a high frequency power supply mechanism, and a plasma generation chamber for introducing high frequency power by the high frequency power supply mechanism into a space decompressed by the exhaust mechanism to discharge a predetermined gas and generate plasma. And a high-frequency discharge reaction apparatus including a processing chamber for processing the surface of the substrate on the substrate holding mechanism by introducing plasma generated in the plasma generation chamber, generating a plurality of cusp magnetic fields in the internal space of the processing chamber. A high-frequency discharge reaction device comprising: a magnetic circuit that is rotatably supported around the processing chamber, and a rotation drive device that rotates the magnetic circuit.
【請求項4】 請求項3記載の高周波放電反応装置にお
いて、前記処理室の壁部内側にプラズマに接する筒型の
内壁部材を設置し、さらに、前記内壁部材を加熱するた
めの加熱手段と、前記加熱手段の出力を制御して前記内
壁部材の表面温度を調整する制御手段を設けたことを特
徴とする高周波放電反応装置。
4. The high-frequency discharge reactor according to claim 3, wherein a cylindrical inner wall member that comes into contact with plasma is installed inside the wall of the processing chamber, and a heating means for heating the inner wall member, A high-frequency discharge reaction device comprising control means for controlling the output of the heating means to adjust the surface temperature of the inner wall member.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の高
周波放電反応装置において、前記磁気回路は、長手方向
を前記処理室の軸方向に向け、前記処理室の周面の周囲
に間隔をあけて配置し、かつ隣合うもの同士の極性が逆
である複数の棒状永久磁石を含むことを特徴とする高周
波放電反応装置。
5. The high-frequency discharge reaction device according to claim 1, wherein the magnetic circuit has a longitudinal direction oriented in an axial direction of the processing chamber and surrounds a peripheral surface of the processing chamber. A high-frequency discharge reaction device comprising a plurality of rod-shaped permanent magnets arranged at intervals and having mutually opposite polarities.
【請求項6】 請求項3または4記載の高周波放電反応
装置において、前記磁気回路は、前記処理室の外周面を
囲み、前記処理室の軸方向に間隔をあけて配置し、かつ
隣合うもの同士の極性が逆である複数のリング状永久磁
石を含むことを特徴とする高周波放電反応装置。
6. The high-frequency discharge reaction device according to claim 3, wherein the magnetic circuit surrounds the outer peripheral surface of the processing chamber, is arranged at an interval in the axial direction of the processing chamber, and is adjacent to each other. A high-frequency discharge reaction device comprising a plurality of ring-shaped permanent magnets whose polarities are opposite to each other.
【請求項7】 請求項6記載の高周波放電反応装置にお
いて、前記磁気回路を前記処理室の軸方向に往復運動さ
せるための往復運動駆動装置を設けたことを特徴とする
高周波放電反応装置。
7. The high frequency discharge reaction apparatus according to claim 6, further comprising a reciprocating motion drive device for reciprocating the magnetic circuit in the axial direction of the processing chamber.
【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の高
周波放電反応装置において、前記高周波電力としてマイ
クロ波電力を使用することを特徴とする高周波放電反応
装置。
8. The high-frequency discharge reaction device according to claim 1, wherein microwave power is used as the high-frequency power.
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JP (1) JPH07102378A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7338576B2 (en) * 2001-09-20 2008-03-04 Tokyo Electron Limited Plasma processing device

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US7338576B2 (en) * 2001-09-20 2008-03-04 Tokyo Electron Limited Plasma processing device

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