JPH07142200A - ラジカル源 - Google Patents
ラジカル源Info
- Publication number
- JPH07142200A JPH07142200A JP31415693A JP31415693A JPH07142200A JP H07142200 A JPH07142200 A JP H07142200A JP 31415693 A JP31415693 A JP 31415693A JP 31415693 A JP31415693 A JP 31415693A JP H07142200 A JPH07142200 A JP H07142200A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- plasma cell
- frequency coil
- plasma chamber
- casing
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明の目的は、プラズマ室に生成されるプ
ラズマの密度およびラジカルの生成効率が高いラジカル
源を提供することである。 【構成】この発明のラジカル源は、筒状のケーシング
と、このケーシングの先端部の内側にこの内側と間隔を
置くように取り付けられた内部がプラズマ室になった有
底形状のプラズマセルと、このプラズマセルの外周に巻
回された高周波コイルと、プラズマセルの底部背後に配
置され、高周波コイルの軸線と平行な磁場を形成する永
久磁石とを備えたものである。
ラズマの密度およびラジカルの生成効率が高いラジカル
源を提供することである。 【構成】この発明のラジカル源は、筒状のケーシング
と、このケーシングの先端部の内側にこの内側と間隔を
置くように取り付けられた内部がプラズマ室になった有
底形状のプラズマセルと、このプラズマセルの外周に巻
回された高周波コイルと、プラズマセルの底部背後に配
置され、高周波コイルの軸線と平行な磁場を形成する永
久磁石とを備えたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はラジカル源に関するも
のである。
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来のラジカル源は図２に示されてお
り、同図において、筒状のケーシング１の内側には、内
部がプラズマ室２ａになった筒状のプラズマセル２がこ
のケーシング１の内側と間隔を置くように取り付けら
れ、また、ケーシング１の先端部には中央部にアパーチ
ャ３ａをもつグリッド３がケーシング１の開口部を覆う
ように取り付けられている。ケーシング１の内側とプラ
ズマセル２との間には、高周波電源（図示せず）に接続
された高周波コイル４がプラズマセル２の外周を囲むよ
うに配置されている。
り、同図において、筒状のケーシング１の内側には、内
部がプラズマ室２ａになった筒状のプラズマセル２がこ
のケーシング１の内側と間隔を置くように取り付けら
れ、また、ケーシング１の先端部には中央部にアパーチ
ャ３ａをもつグリッド３がケーシング１の開口部を覆う
ように取り付けられている。ケーシング１の内側とプラ
ズマセル２との間には、高周波電源（図示せず）に接続
された高周波コイル４がプラズマセル２の外周を囲むよ
うに配置されている。
【０００３】なお、図中、５はプラズマセル２のプラズ
マ室２ａにガスを導入するガス導入口、６はフランジで
ある。
マ室２ａにガスを導入するガス導入口、６はフランジで
ある。
【０００４】このようなラジカル源において、真空容器
内を１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒ程度にする一方で、プラズ
マセル２のプラズマ室２ａを１０-2〜１０-3Ｔｏｒｒ程
度にするようにガス導入口５よりガスを導入しながら、
高周波コイル４より高周波をプラズマセル２を通じてプ
ラズマ室２ａに導入すると、プラズマ室２ａに放電が起
こり、プラズマが生成される。このプラズマ室２ａに生
成されたプラズマはグリッド３のアパーチャ３ａよりプ
ラズマ室２ａ外に噴出される。その場合、プラズマ中の
ガスは電子との衝突により励起され、ラジカルとなって
噴出される。
内を１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒ程度にする一方で、プラズ
マセル２のプラズマ室２ａを１０-2〜１０-3Ｔｏｒｒ程
度にするようにガス導入口５よりガスを導入しながら、
高周波コイル４より高周波をプラズマセル２を通じてプ
ラズマ室２ａに導入すると、プラズマ室２ａに放電が起
こり、プラズマが生成される。このプラズマ室２ａに生
成されたプラズマはグリッド３のアパーチャ３ａよりプ
ラズマ室２ａ外に噴出される。その場合、プラズマ中の
ガスは電子との衝突により励起され、ラジカルとなって
噴出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のラジカル源は、
プラズマ室２ａに生成されるプラズマの密度が低いた
め、ラジカルの生成効率が低いという問題があった。
プラズマ室２ａに生成されるプラズマの密度が低いた
め、ラジカルの生成効率が低いという問題があった。
【０００６】この発明の目的は、従来の上記問題を解決
して、プラズマ室に生成されるプラズマの密度およびラ
ジカルの生成効率が高いラジカル源を提供することにあ
る。
して、プラズマ室に生成されるプラズマの密度およびラ
ジカルの生成効率が高いラジカル源を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のラジカル源は、筒状のケーシングと、こ
のケーシングの先端部の内側にこの内側と間隔を置くよ
うに取り付けられた内部がプラズマ室になった有底形状
のプラズマセルと、このプラズマセルの外周に巻回され
た高周波コイルと、プラズマセルの底部背後に配置さ
れ、高周波コイルの軸線と平行な磁場を形成する永久磁
石とを備えたものである。
に、この発明のラジカル源は、筒状のケーシングと、こ
のケーシングの先端部の内側にこの内側と間隔を置くよ
うに取り付けられた内部がプラズマ室になった有底形状
のプラズマセルと、このプラズマセルの外周に巻回され
た高周波コイルと、プラズマセルの底部背後に配置さ
れ、高周波コイルの軸線と平行な磁場を形成する永久磁
石とを備えたものである。
【０００８】
【作用】この発明においては、プラズマセルの外周に高
周波コイルを巻回するとともに、プラズマセルの底部背
後に高周波コイルの軸線と平行な磁場を形成する永久磁
石を配置しているので、プラズマ室にヘリコン波が発生
するようになり、このヘリコン波のエネルギーがランダ
ウ減衰によりプラズマ中の電子に効率よく伝わるように
なる。そのため、プラズマ室に生成されるプラズマの密
度が高くなり、ラジカルの生成効率が高くなる。
周波コイルを巻回するとともに、プラズマセルの底部背
後に高周波コイルの軸線と平行な磁場を形成する永久磁
石を配置しているので、プラズマ室にヘリコン波が発生
するようになり、このヘリコン波のエネルギーがランダ
ウ減衰によりプラズマ中の電子に効率よく伝わるように
なる。そのため、プラズマ室に生成されるプラズマの密
度が高くなり、ラジカルの生成効率が高くなる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。この発明の実施例のラジカル源は図
１に示されており、同図において、筒状のケーシング２
１の先端部の内側にはこの内側と間隔を置くように内部
がプラズマ室２２ａになった耐熱性および絶縁性を有す
る有底形状のプラズマセル２２が取り付けられている。
プラズマセル２２の開口部にはこれを覆うように中央部
にアパーチャ２３ａをもつグリッド２３が取り付けられ
ている。グリッド２３の前面には絶縁物２４を介して中
央部にアパーチャ２５ａをもつ引き出し電極２５が取り
付けられ、更に、その引き出し電極２５の前面には絶縁
物２６を介して中央部にアパーチャ２７ａをもつアース
電極２７が取り付けられており、各アパーチャ２３ａ、
２５ａ、２７ａはケーシング２１の軸線上に一列になっ
ている。プラズマセル２２の外周には、高周波電源２８
に接続された高周波コイル２９が巻回されている。プラ
ズマセル２２の底部背後には高周波コイル２９の軸線と
平行な磁場を形成するように永久磁石３０が高周波コイ
ル２９の軸線と一致するケーシング２１の軸線上に配置
されている。
しながら説明する。この発明の実施例のラジカル源は図
１に示されており、同図において、筒状のケーシング２
１の先端部の内側にはこの内側と間隔を置くように内部
がプラズマ室２２ａになった耐熱性および絶縁性を有す
る有底形状のプラズマセル２２が取り付けられている。
プラズマセル２２の開口部にはこれを覆うように中央部
にアパーチャ２３ａをもつグリッド２３が取り付けられ
ている。グリッド２３の前面には絶縁物２４を介して中
央部にアパーチャ２５ａをもつ引き出し電極２５が取り
付けられ、更に、その引き出し電極２５の前面には絶縁
物２６を介して中央部にアパーチャ２７ａをもつアース
電極２７が取り付けられており、各アパーチャ２３ａ、
２５ａ、２７ａはケーシング２１の軸線上に一列になっ
ている。プラズマセル２２の外周には、高周波電源２８
に接続された高周波コイル２９が巻回されている。プラ
ズマセル２２の底部背後には高周波コイル２９の軸線と
平行な磁場を形成するように永久磁石３０が高周波コイ
ル２９の軸線と一致するケーシング２１の軸線上に配置
されている。
【００１０】なお、図中、３１はプラズマセル２２のプ
ラズマ室２２ａにガスを導入するガス導入口、３２はガ
ス導入口に連通するガス導入管、３３は永久磁石３０を
支持する磁石ホルダー、３４は真空容器である。
ラズマ室２２ａにガスを導入するガス導入口、３２はガ
ス導入口に連通するガス導入管、３３は永久磁石３０を
支持する磁石ホルダー、３４は真空容器である。
【００１１】このような実施例においては、プラズマセ
ル２２の外周に高周波コイル２９を巻回するとともに、
プラズマセル２２の底部背後に高周波コイル２９の軸線
と平行な磁場を形成する永久磁石３０を配置しているの
で、プラズマ室２２ａにヘリコン波が発生するようにな
り、このヘリコン波のエネルギーがランダウ減衰により
プラズマ中の電子に効率よく伝わるようになる。そのた
め、プラズマ室２２ａに生成されるプラズマの密度が高
くなり、ラジカルの生成効率が高くなる。例えば、Ｇａ
Ｎ、ＳｉＯ2 等のマトリックス材料を目的とした場合、
１０19／ｃｍ3 以上のドーズ量を得ることができる。
ル２２の外周に高周波コイル２９を巻回するとともに、
プラズマセル２２の底部背後に高周波コイル２９の軸線
と平行な磁場を形成する永久磁石３０を配置しているの
で、プラズマ室２２ａにヘリコン波が発生するようにな
り、このヘリコン波のエネルギーがランダウ減衰により
プラズマ中の電子に効率よく伝わるようになる。そのた
め、プラズマ室２２ａに生成されるプラズマの密度が高
くなり、ラジカルの生成効率が高くなる。例えば、Ｇａ
Ｎ、ＳｉＯ2 等のマトリックス材料を目的とした場合、
１０19／ｃｍ3 以上のドーズ量を得ることができる。
【００１２】また、プラズマセル２２の開口部にはこれ
を覆うように中央部にアパーチャ２３ａをもつグリッド
２３が取り付けられているので、真空容器３４内が１０
-5 Ｔｏｒｒ以下の高真空であっても、プラズマ室２２ａ
に放電を起こし、プラズマを維持するもとができる。
を覆うように中央部にアパーチャ２３ａをもつグリッド
２３が取り付けられているので、真空容器３４内が１０
-5 Ｔｏｒｒ以下の高真空であっても、プラズマ室２２ａ
に放電を起こし、プラズマを維持するもとができる。
【００１３】更に、グリッド２３の前面には絶縁物２４
を介して中央部にアパーチャ２５ａをもつ引き出し電極
２５が取り付けられ、その引き出し電極２５の前面には
絶縁物２６を介して中央部にアパーチャ２７ａをもつア
ース電極２７が取り付けられており、各アパーチャ２３
ａ、２５ａ、２７ａはケーシング２１の軸線上に一列に
なっているので、引き出し電極２５およびアース電極２
７に印加する電圧を調整することによって、プラズマ中
のイオンを引き出すことが可能になる。
を介して中央部にアパーチャ２５ａをもつ引き出し電極
２５が取り付けられ、その引き出し電極２５の前面には
絶縁物２６を介して中央部にアパーチャ２７ａをもつア
ース電極２７が取り付けられており、各アパーチャ２３
ａ、２５ａ、２７ａはケーシング２１の軸線上に一列に
なっているので、引き出し電極２５およびアース電極２
７に印加する電圧を調整することによって、プラズマ中
のイオンを引き出すことが可能になる。
【００１４】
【発明の効果】この発明は、プラズマセルの外周に高周
波コイルを巻回するとともに、プラズマセルの底部背後
に高周波コイルの軸線と平行な磁場を形成する永久磁石
を配置しているので、プラズマ室にヘリコン波が発生す
るようになり、このヘリコン波のエネルギーがランダウ
減衰によりプラズマ中の電子に効率よく伝わるようにな
る。そのため、プラズマ室に生成されるプラズマの密度
が高くなり、ラジカルの生成効率が高くなる。
波コイルを巻回するとともに、プラズマセルの底部背後
に高周波コイルの軸線と平行な磁場を形成する永久磁石
を配置しているので、プラズマ室にヘリコン波が発生す
るようになり、このヘリコン波のエネルギーがランダウ
減衰によりプラズマ中の電子に効率よく伝わるようにな
る。そのため、プラズマ室に生成されるプラズマの密度
が高くなり、ラジカルの生成効率が高くなる。
【図１】この発明の実施例の説明図
【図２】従来のラジカル源の説明図
２１・・・・・・・ケーシング ２２・・・・・・・プラズマセル ２２ａ・・・・・・プラズマ室 ２３・・・・・・・グリッド ２３ａ・・・・・・アパーチャ ２４・・・・・・・絶縁物 ２５・・・・・・・引き出し電極 ２５ａ・・・・・・アパーチャ ２６・・・・・・・絶縁物 ２７・・・・・・・アース電極 ２７ａ・・・・・・アパーチャ ２８・・・・・・・高周波電源 ２９・・・・・・・高周波コイル ３０・・・・・・・永久磁石 ３１・・・・・・・ガス導入口 ３２・・・・・・・ガス導入管 ３３・・・・・・・磁石ホルダ
フロントページの続き (72)発明者 根岸 敏夫 神奈川県茅ヶ崎市萩園2500番地日本真空技 術株式会社内 (72)発明者 高木 憲一 神奈川県茅ヶ崎市萩園2500番地日本真空技 術株式会社内 (72)発明者 深沢 博之 神奈川県茅ヶ崎市萩園2500番地日本真空技 術株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】筒状のケーシングと、このケーシングの先
端部の内側にこの内側と間隔を置くように取り付けられ
た内部がプラズマ室になった有底形状のプラズマセル
と、このプラズマセルの外周に巻回された高周波コイル
と、プラズマセルの底部背後に配置され、高周波コイル
の軸線と平行な磁場を形成する永久磁石とを備えたラジ
カル源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5314156A JP2978700B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | ラジカル源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5314156A JP2978700B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | ラジカル源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07142200A true JPH07142200A (ja) | 1995-06-02 |
| JP2978700B2 JP2978700B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=18049917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5314156A Expired - Fee Related JP2978700B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | ラジカル源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2978700B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015129413A1 (ja) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | 東京エレクトロン株式会社 | 遷移金属膜の酸化処理方法および酸化処理装置 |
-
1993
- 1993-11-19 JP JP5314156A patent/JP2978700B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015129413A1 (ja) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | 東京エレクトロン株式会社 | 遷移金属膜の酸化処理方法および酸化処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2978700B2 (ja) | 1999-11-15 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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