JPH07161493A - プラズマ発生装置及び方法 - Google Patents
プラズマ発生装置及び方法Info
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- JPH07161493A JPH07161493A JP5307908A JP30790893A JPH07161493A JP H07161493 A JPH07161493 A JP H07161493A JP 5307908 A JP5307908 A JP 5307908A JP 30790893 A JP30790893 A JP 30790893A JP H07161493 A JPH07161493 A JP H07161493A
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- plasma
- inductive coupling
- coupling coil
- electrode
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
-
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- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32697—Electrostatic control
- H01J37/32706—Polarising the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマ発生装置に関し、容量型結合方式及
び誘導型結合方式の欠点を補い、簡単で安価な構成で、
且つ、低電力で、比較的容易に高密度で均一性の高い異
方性プラズマを高真空下で発生し維持することのできる
プラズマ発生装置を提供することを目的とする。 【構成】 真空処理室（１）と、該真空処理室（１）の
回りに巻かれた誘導結合用コイル（２）と、該真空処理
室（１）で該誘導結合用コイル（２）の中心軸上に中心
を持ち、且つ、中心軸に対して垂直、且つ、互いに平行
に配置された一対の平板電極（３，４）と、高周波電源
（６）と、該高周波電源（６）と接続された高周波整合
器（５）とを備え、該高周波整合器（５）は、該誘導結
合用コイル（２）及び該一対の平板電極（３，４）のう
ち少なくとも一方と接続されており、該一対の平板電極
（３，４）及び該誘導結合用コイル（２）は夫々容量結
合及び誘導結合を同時に行って該真空処理室（１）内で
容量型プラズマ及び誘導結合型プラズマを発生するよう
に構成する。
び誘導型結合方式の欠点を補い、簡単で安価な構成で、
且つ、低電力で、比較的容易に高密度で均一性の高い異
方性プラズマを高真空下で発生し維持することのできる
プラズマ発生装置を提供することを目的とする。 【構成】 真空処理室（１）と、該真空処理室（１）の
回りに巻かれた誘導結合用コイル（２）と、該真空処理
室（１）で該誘導結合用コイル（２）の中心軸上に中心
を持ち、且つ、中心軸に対して垂直、且つ、互いに平行
に配置された一対の平板電極（３，４）と、高周波電源
（６）と、該高周波電源（６）と接続された高周波整合
器（５）とを備え、該高周波整合器（５）は、該誘導結
合用コイル（２）及び該一対の平板電極（３，４）のう
ち少なくとも一方と接続されており、該一対の平板電極
（３，４）及び該誘導結合用コイル（２）は夫々容量結
合及び誘導結合を同時に行って該真空処理室（１）内で
容量型プラズマ及び誘導結合型プラズマを発生するよう
に構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ発生装置及び
方法に係り、特に半導体製造技術への適用に適したプラ
ズマ発生装置及び方法に関する。
方法に係り、特に半導体製造技術への適用に適したプラ
ズマ発生装置及び方法に関する。
【０００２】近年のプラズマ発生装置を用いた半導体製
造技術では、半導体デバイスの細密化に伴い、高真空下
においてプラズマ処理、即ち、異方性エッチングを行う
要求がある。しかし、真空度が高くなるにつれて、高密
度のプラズマを発生することが困難になってきている。
高密度のプラズマを安定に発生するには、プラズマのソ
ースの他に磁場等を発生する補助機器が必要となり、プ
ラズマ発生装置の構成が複雑になり、プラズマ装置のコ
ストも増加してしまい、その結果製造される半導体デバ
イスのコストも増加してしまう。
造技術では、半導体デバイスの細密化に伴い、高真空下
においてプラズマ処理、即ち、異方性エッチングを行う
要求がある。しかし、真空度が高くなるにつれて、高密
度のプラズマを発生することが困難になってきている。
高密度のプラズマを安定に発生するには、プラズマのソ
ースの他に磁場等を発生する補助機器が必要となり、プ
ラズマ発生装置の構成が複雑になり、プラズマ装置のコ
ストも増加してしまい、その結果製造される半導体デバ
イスのコストも増加してしまう。
【０００３】他方、ウェハの大口径化に伴い、プラズマ
発生装置の処理室を大型化する必要が生じる。ところ
が、処理室が大型化すると、処理中に起こる反射等によ
って生じるプラズマへの供給電力の低下によりプラスマ
が容易に消滅してしまうので、高密度で広い範囲で均一
なプラズマを安定に発生することが困難になってきてい
る。このため、高真空下で広い範囲にわたって均一な高
密度プラズマを比較的容易に発生して維持できるプラズ
マ発生装置の実現が望まれている。
発生装置の処理室を大型化する必要が生じる。ところ
が、処理室が大型化すると、処理中に起こる反射等によ
って生じるプラズマへの供給電力の低下によりプラスマ
が容易に消滅してしまうので、高密度で広い範囲で均一
なプラズマを安定に発生することが困難になってきてい
る。このため、高真空下で広い範囲にわたって均一な高
密度プラズマを比較的容易に発生して維持できるプラズ
マ発生装置の実現が望まれている。
【０００４】
【従来の技術】従来のプラズマ発生方法は、容量型結合
方式（ＲＩＥ）及び誘導型結合方式（ＩＣＰ等）に大別
される。
方式（ＲＩＥ）及び誘導型結合方式（ＩＣＰ等）に大別
される。
【０００５】容量型結合方式によると、電極間に電圧
（電界）が発生するので、発生されるプラズマは均一性
に優れ、異方性エッチングに適している。しかし、ウェ
ハの大口径化及び処理室の大型化に伴い、高真空下で安
定した高密度プラズマを供給するにはかなりの高電力を
印加する必要がある。このため、処理中に起こる反射等
によって生じるプラズマへの供給電力の低下によりプラ
スマが容易に消滅してしまう。この結果、高出力の高周
波電源が必要となり、周辺機器の熱対策及び強度の増強
が必要なため、プラズマ発生装置全体のコストが増加し
てしまう。
（電界）が発生するので、発生されるプラズマは均一性
に優れ、異方性エッチングに適している。しかし、ウェ
ハの大口径化及び処理室の大型化に伴い、高真空下で安
定した高密度プラズマを供給するにはかなりの高電力を
印加する必要がある。このため、処理中に起こる反射等
によって生じるプラズマへの供給電力の低下によりプラ
スマが容易に消滅してしまう。この結果、高出力の高周
波電源が必要となり、周辺機器の熱対策及び強度の増強
が必要なため、プラズマ発生装置全体のコストが増加し
てしまう。
【０００６】他方、誘導型結合方式によると、比較的高
密度のプラズマを発生することができる。しかし、処理
室の回りに巻かれたコイル（アンテナ）等から電力が供
給されるので、処理室内の外側部分と内側部分とでは発
生されるプラズマの密度が異なり、又、発生されるプラ
ズマは異方性エッチングに適した方向性を持たない。こ
のため、プラズマを処理室内の広い範囲にわたって均一
に分布させると共に、プラズマに任意の方向性を持たせ
るには、磁場又はプラズマ発生用電源とは別のバイアス
用電源等が必要となり、プラズマ発生用電源とバイアス
用電源の位相を制御する等の制御動作が不可欠となって
しまう。この結果、プラズマ発生装置の制御方法及び構
成が複雑になり、プラズマを安定に供給するには複雑な
パラメータ操作等が必要となってしまう。
密度のプラズマを発生することができる。しかし、処理
室の回りに巻かれたコイル（アンテナ）等から電力が供
給されるので、処理室内の外側部分と内側部分とでは発
生されるプラズマの密度が異なり、又、発生されるプラ
ズマは異方性エッチングに適した方向性を持たない。こ
のため、プラズマを処理室内の広い範囲にわたって均一
に分布させると共に、プラズマに任意の方向性を持たせ
るには、磁場又はプラズマ発生用電源とは別のバイアス
用電源等が必要となり、プラズマ発生用電源とバイアス
用電源の位相を制御する等の制御動作が不可欠となって
しまう。この結果、プラズマ発生装置の制御方法及び構
成が複雑になり、プラズマを安定に供給するには複雑な
パラメータ操作等が必要となってしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】容量型結合方式により
プラズマを発生した場合、発生されるプラズマは均一性
に優れ、異方性エッチングに適している。しかし、ウェ
ハの大口径化及び処理室の大型化に伴い、高真空下で安
定した高密度プラズマを発生し維持することができない
という問題点があった。
プラズマを発生した場合、発生されるプラズマは均一性
に優れ、異方性エッチングに適している。しかし、ウェ
ハの大口径化及び処理室の大型化に伴い、高真空下で安
定した高密度プラズマを発生し維持することができない
という問題点があった。
【０００８】又、誘導型結合方式によりプラズマを発生
した場合、比較的高密度のプラズマを発生することがで
きる。しかし、発生されたプラズマは均一性に劣り、方
向性がないという問題点があった。更に、広い範囲にわ
たって方向性を持ち均一なプラズマを発生するには、磁
場コイルやバイアス用電源等の周辺機器を設ける必要が
あるという問題点もあった。
した場合、比較的高密度のプラズマを発生することがで
きる。しかし、発生されたプラズマは均一性に劣り、方
向性がないという問題点があった。更に、広い範囲にわ
たって方向性を持ち均一なプラズマを発生するには、磁
場コイルやバイアス用電源等の周辺機器を設ける必要が
あるという問題点もあった。
【０００９】本発明は、上記の問題点に鑑み、容量型結
合方式及び誘導型結合方式の欠点を補い、簡単で安価な
構成で、且つ、低電力で、比較的容易に高密度で均一性
の高い異方性プラズマを高真空下で発生し維持すること
のできるプラズマ発生装置及び方法を提供することを目
的とする。
合方式及び誘導型結合方式の欠点を補い、簡単で安価な
構成で、且つ、低電力で、比較的容易に高密度で均一性
の高い異方性プラズマを高真空下で発生し維持すること
のできるプラズマ発生装置及び方法を提供することを目
的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、真空処理
室１と、前記真空処理室１の回りに巻かれた誘導結合用
コイル２と、前記真空処理室１で前記誘導結合用コイル
２の中心軸上に中心を持ち、且つ、中心軸に対して垂
直、且つ、互いに平行に配置された一対の平板電極３，
４と、高周波電源６と、前記高周波電源６と接続された
高周波整合器５とを備え、前記高周波整合器５は、前記
誘導結合用コイル２及び前記一対の平板電極３，４のう
ち少なくとも一方と接続されており、前記一対の平板電
極３，４及び前記誘導結合用コイル２は夫々容量結合及
び誘導結合を同時に行って前記真空処理室１内で容量型
プラズマ及び誘導結合型プラズマを発生するプラズマ発
生装置によって達成される。
室１と、前記真空処理室１の回りに巻かれた誘導結合用
コイル２と、前記真空処理室１で前記誘導結合用コイル
２の中心軸上に中心を持ち、且つ、中心軸に対して垂
直、且つ、互いに平行に配置された一対の平板電極３，
４と、高周波電源６と、前記高周波電源６と接続された
高周波整合器５とを備え、前記高周波整合器５は、前記
誘導結合用コイル２及び前記一対の平板電極３，４のう
ち少なくとも一方と接続されており、前記一対の平板電
極３，４及び前記誘導結合用コイル２は夫々容量結合及
び誘導結合を同時に行って前記真空処理室１内で容量型
プラズマ及び誘導結合型プラズマを発生するプラズマ発
生装置によって達成される。
【００１１】上記の課題は、一対の平板電極３，４及び
誘導結合用コイル２が夫々容量結合及び誘導結合を同時
に行って真空処理室１内で容量型プラズマ及び誘導結合
型プラズマを発生するプラズマ発生方法によっても達成
される。
誘導結合用コイル２が夫々容量結合及び誘導結合を同時
に行って真空処理室１内で容量型プラズマ及び誘導結合
型プラズマを発生するプラズマ発生方法によっても達成
される。
【００１２】
【作用】前記一対の平板電極３，４及び前記誘導結合用
コイル２は、夫々容量結合及び誘導結合を同時に行って
前記真空処理室１内で容量型プラズマ及び誘導結合型プ
ラズマを発生する。又、誘導結合用コイル２の磁界と一
対の平板電極３，４の電界が同じ位置関係、且つ、同周
期で繰り返されるので、プラズマ中へのエネルギーの流
れは常に一定方向を向き、プラズマが安定する。
コイル２は、夫々容量結合及び誘導結合を同時に行って
前記真空処理室１内で容量型プラズマ及び誘導結合型プ
ラズマを発生する。又、誘導結合用コイル２の磁界と一
対の平板電極３，４の電界が同じ位置関係、且つ、同周
期で繰り返されるので、プラズマ中へのエネルギーの流
れは常に一定方向を向き、プラズマが安定する。
【００１３】従って、簡単な構成で比較的容易に高真空
下でも高密度、且つ、広い範囲でプラズマを安定に発生
し維持することができる。
下でも高密度、且つ、広い範囲でプラズマを安定に発生
し維持することができる。
【００１４】
【実施例】先ず、本発明になるプラズマ発生装置の第１
実施例を図１〜図４と共に説明する。図１は第１実施例
の構成を示す図、図２は第１実施例の電極部分の構成を
示す斜視図、図３は第１実施例の全体構成を示す斜視図
である。図４は第１実施例の等価回路図である。
実施例を図１〜図４と共に説明する。図１は第１実施例
の構成を示す図、図２は第１実施例の電極部分の構成を
示す斜視図、図３は第１実施例の全体構成を示す斜視図
である。図４は第１実施例の等価回路図である。
【００１５】図１及び図３において、プラズマ発生装置
は、円筒石英からなる真空処理室１と、誘導結合用コイ
ル２と、平板電極３と、対向電極４と、高周波整合器５
と、高周波電源６と、ガス導入口７と、排気口８とから
なる。平板電極３は、容量結合、プラズマ分布の均一
化、及びプラズマの方向を整えるために設けられてい
る。
は、円筒石英からなる真空処理室１と、誘導結合用コイ
ル２と、平板電極３と、対向電極４と、高周波整合器５
と、高周波電源６と、ガス導入口７と、排気口８とから
なる。平板電極３は、容量結合、プラズマ分布の均一
化、及びプラズマの方向を整えるために設けられてい
る。
【００１６】図２に示す如く、対向電極４は平板電極３
と対向するように配置され、誘導結合用コイル２は真空
処理室１の回りに巻かれている。つまり、一対の平板電
極３，４が、真空処理室１内で誘導結合用コイル２の中
心軸上に中心を持ち、且つ、中心軸に対して垂直に、且
つ、互いに平行に配置されている。又、真空処理室１内
のウェハステージとなる平板電極３上には、処理の対象
となるウェハ９が載置される。
と対向するように配置され、誘導結合用コイル２は真空
処理室１の回りに巻かれている。つまり、一対の平板電
極３，４が、真空処理室１内で誘導結合用コイル２の中
心軸上に中心を持ち、且つ、中心軸に対して垂直に、且
つ、互いに平行に配置されている。又、真空処理室１内
のウェハステージとなる平板電極３上には、処理の対象
となるウェハ９が載置される。
【００１７】図３に示すように、真空処理室１は、開閉
可能な蓋１１−１及び蓋１１−２により密閉される。ウ
ェハ９は、開閉蓋１１−２を開けて平板電極３上に載置
される。処理ガス等は、ガス導入口７を介して真空処理
室１内に導入される。又、排気口８は、排気ポンプ（真
空ポンプ）１０に接続されている。高周波整合器５と高
周波電源６とは、同軸ケーブル１３により接続されてい
る。又、高周波整合器５と誘導結合用コイル２とは、Ｒ
Ｆ導入板１２により接続され、誘導結合用コイル２と平
板電極３とは、ＲＦ導入板１２により接続されている。
尚、平板電極３は絶縁され、対向電極４及び高周波電極
６は各々接地されている。
可能な蓋１１−１及び蓋１１−２により密閉される。ウ
ェハ９は、開閉蓋１１−２を開けて平板電極３上に載置
される。処理ガス等は、ガス導入口７を介して真空処理
室１内に導入される。又、排気口８は、排気ポンプ（真
空ポンプ）１０に接続されている。高周波整合器５と高
周波電源６とは、同軸ケーブル１３により接続されてい
る。又、高周波整合器５と誘導結合用コイル２とは、Ｒ
Ｆ導入板１２により接続され、誘導結合用コイル２と平
板電極３とは、ＲＦ導入板１２により接続されている。
尚、平板電極３は絶縁され、対向電極４及び高周波電極
６は各々接地されている。
【００１８】本実施例では、誘導結合用コイル２と平板
電極３と対向電極４とが、高周波整合器５と直列に接続
されている。これにより、本実施例の等価回路は図４に
示す如くなり、高周波電源６と、高周波整合器５と、破
線で示す負荷Ｌとが、直列に接続されている。尚、負荷
Ｌは、誘導結合用コイル２と平板電極３と対向電極４と
を含む。これにより、直列共振を起こすことによりプラ
ズマに電力供給を行う。つまり、容量結合型プラズマと
誘導結合型プラズマとを同時に励起することにより、平
板電極３上のウェハ９に対してプラズマ処理を行う。
電極３と対向電極４とが、高周波整合器５と直列に接続
されている。これにより、本実施例の等価回路は図４に
示す如くなり、高周波電源６と、高周波整合器５と、破
線で示す負荷Ｌとが、直列に接続されている。尚、負荷
Ｌは、誘導結合用コイル２と平板電極３と対向電極４と
を含む。これにより、直列共振を起こすことによりプラ
ズマに電力供給を行う。つまり、容量結合型プラズマと
誘導結合型プラズマとを同時に励起することにより、平
板電極３上のウェハ９に対してプラズマ処理を行う。
【００１９】即ち、上記の如き直列接続を用いると、誘
導結合用コイル２と平板電極３と対向電極４とで直列共
振を起こすので、負荷Ｌのインピーダンスが低くなる。
このため、誘導結合用コイル２を流れる電流量が増加
し、誘導結合用コイル２に沿った周辺の磁界が強くな
り、誘導結合型プラズマが誘導結合用コイル２により発
生される。
導結合用コイル２と平板電極３と対向電極４とで直列共
振を起こすので、負荷Ｌのインピーダンスが低くなる。
このため、誘導結合用コイル２を流れる電流量が増加
し、誘導結合用コイル２に沿った周辺の磁界が強くな
り、誘導結合型プラズマが誘導結合用コイル２により発
生される。
【００２０】これと同時に、平板電極３及び対向電極４
によっては容量結合型プラズマが発生し、電界が誘導結
合用コイル２の中心軸に対して平行に発生するので、誘
導結合型プラズマの分布を均一にすると共に、プラズマ
の方向を整える。
によっては容量結合型プラズマが発生し、電界が誘導結
合用コイル２の中心軸に対して平行に発生するので、誘
導結合型プラズマの分布を均一にすると共に、プラズマ
の方向を整える。
【００２１】更に、誘導結合用コイル２の磁界と平板電
極３及び対向電極４の電界は同じ位置関係（垂直）、且
つ、同周期で繰り返されるので、平板電極３及び対向電
極４からプラズマ中へのエネルギーの流れは常に一定方
向Ｓを向き、プラズマは安定する。この場合、エネルギ
ーの流れる方向Ｓをポインチングベクトルで表し、上記
磁界及び電界を各々Ｈ及びＥで表すと、Ｓ＝Ｅ×Ｈが成
立する。
極３及び対向電極４の電界は同じ位置関係（垂直）、且
つ、同周期で繰り返されるので、平板電極３及び対向電
極４からプラズマ中へのエネルギーの流れは常に一定方
向Ｓを向き、プラズマは安定する。この場合、エネルギ
ーの流れる方向Ｓをポインチングベクトルで表し、上記
磁界及び電界を各々Ｈ及びＥで表すと、Ｓ＝Ｅ×Ｈが成
立する。
【００２２】次に、本発明になるプラズマ発生装置の第
２実施例を図５及び図６と共に説明する。図５は第２実
施例の構成を示す図、図６は第２実施例の等価回路図で
ある。図５及び図６中、図１〜図４と同一部分には同一
符号を付し、その説明は省略する。
２実施例を図５及び図６と共に説明する。図５は第２実
施例の構成を示す図、図６は第２実施例の等価回路図で
ある。図５及び図６中、図１〜図４と同一部分には同一
符号を付し、その説明は省略する。
【００２３】本実施例では、図５に示すように、ウェハ
９がウェハステージとなる対向電極４上に載置される。
又、対向電極４と平板電極３と誘導結合用コイル２と
が、図５及び図６に示すように高周波整合器５と直列に
接続されているが、本実施例では誘導結合用コイル２の
一端が接地されている。対向電極４及び平板電極３は各
々絶縁されている。尚、本実施例では、基本的には上記
第１実施例と同様な動作原理により容量結合型プラズマ
と誘導結合型プラズマとを同時に励起して、対向電極４
上のウェハ９に対してプラズマ処理を行う。
９がウェハステージとなる対向電極４上に載置される。
又、対向電極４と平板電極３と誘導結合用コイル２と
が、図５及び図６に示すように高周波整合器５と直列に
接続されているが、本実施例では誘導結合用コイル２の
一端が接地されている。対向電極４及び平板電極３は各
々絶縁されている。尚、本実施例では、基本的には上記
第１実施例と同様な動作原理により容量結合型プラズマ
と誘導結合型プラズマとを同時に励起して、対向電極４
上のウェハ９に対してプラズマ処理を行う。
【００２４】次に、本発明になるプラズマ発生装置の第
３実施例を図７及び図８と共に説明する。図７は第３実
施例の構成を示す図、図８は第３実施例の等価回路図で
ある。図７及び図８中、図１〜図４と同一部分には同一
符号を付し、その説明は省略する。
３実施例を図７及び図８と共に説明する。図７は第３実
施例の構成を示す図、図８は第３実施例の等価回路図で
ある。図７及び図８中、図１〜図４と同一部分には同一
符号を付し、その説明は省略する。
【００２５】本実施例では、図７及び図８に示すよう
に、平板電極３及び対向電極４と、誘導結合用コイル２
とが、高周波整合器５に対して並列に接続されている。
又、誘導結合用コイル２の一端及び対向電極４が接地さ
れている。この場合、平板電極３及び対向電極４と誘導
結合用コイル２とが並列共振を起こすことによりプラズ
マに電力供給を行うか、誘導結合用コイル２又は平板電
極３のうち都合の良い方からプラズマ自体が相互のバラ
ンスをとりながら電力供給を受けるので、容量結合型プ
ラズマと誘導結合型プラズマとを同時に励起することに
より、平板電極３上のウェハ９に対してプラズマ処理が
行われる。
に、平板電極３及び対向電極４と、誘導結合用コイル２
とが、高周波整合器５に対して並列に接続されている。
又、誘導結合用コイル２の一端及び対向電極４が接地さ
れている。この場合、平板電極３及び対向電極４と誘導
結合用コイル２とが並列共振を起こすことによりプラズ
マに電力供給を行うか、誘導結合用コイル２又は平板電
極３のうち都合の良い方からプラズマ自体が相互のバラ
ンスをとりながら電力供給を受けるので、容量結合型プ
ラズマと誘導結合型プラズマとを同時に励起することに
より、平板電極３上のウェハ９に対してプラズマ処理が
行われる。
【００２６】つまり、上記の如き並列接続を用いると、
真空処理室１の容量が大きく、平板電極３及び対向電極
４からの容量結合型プラズマが発生しにくい状態であっ
ても、誘導結合用コイル２により先ず誘導結合型プラズ
マが発生され、誘導結合型プラズマが発生することによ
り平板電極３からの放電が容易になる。このため、比較
的低い電力で容量結合型プラズマを発生し維持すること
ができ、誘導結合型プラズマの分布を均一化してプラズ
マの方向を整えることが可能となる。
真空処理室１の容量が大きく、平板電極３及び対向電極
４からの容量結合型プラズマが発生しにくい状態であっ
ても、誘導結合用コイル２により先ず誘導結合型プラズ
マが発生され、誘導結合型プラズマが発生することによ
り平板電極３からの放電が容易になる。このため、比較
的低い電力で容量結合型プラズマを発生し維持すること
ができ、誘導結合型プラズマの分布を均一化してプラズ
マの方向を整えることが可能となる。
【００２７】更に、本実施例では、平板電極３と誘導結
合用コイル２とが並列に接続されているので、プラズマ
自体が電力供給源を選択することができ、且つ、直列接
続を用いた場合と同様にプラズマ中へのエネルギーの流
れは一定方向を向くのでプラズマの状態は安定する。
合用コイル２とが並列に接続されているので、プラズマ
自体が電力供給源を選択することができ、且つ、直列接
続を用いた場合と同様にプラズマ中へのエネルギーの流
れは一定方向を向くのでプラズマの状態は安定する。
【００２８】尚、上記各実施例において、プラズマの状
態及び性質は、誘導結合用コイル２のターン数等の巻き
方及び右巻き、左巻きといった巻く方向等によって制御
することができる。
態及び性質は、誘導結合用コイル２のターン数等の巻き
方及び右巻き、左巻きといった巻く方向等によって制御
することができる。
【００２９】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本
発明の範囲内で数々の改良及び変形が可能である。
本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本
発明の範囲内で数々の改良及び変形が可能である。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、一対の平板電極及び誘
導結合用コイルが夫々容量結合及び誘導結合を同時に行
って真空処理室内で容量型プラズマ及び誘導結合型プラ
ズマを発生するので、誘導結合用コイルの磁界と一対の
平板電極の電界が同じ位置関係、且つ、同周期で繰り返
され、プラズマ中へのエネルギーの流れは常に一定方向
を向き、プラズマが安定すると共に、簡単な構成で比較
的容易に高真空下でも高密度、且つ、広い範囲でプラズ
マを安定に発生し維持することが可能であり、更に、１
つの電極によってプラズマへの電力供給（発生、維
持）、均一化及び方向性を制御するので、プラズマに対
する電気的制御（磁界、電界等）が一台の高周波電源で
行え、複雑なパラメータ及び周辺機器が不要となり、プ
ラズマ発生装置を低コストで実現できるので、実用的に
は極めて有用である。
導結合用コイルが夫々容量結合及び誘導結合を同時に行
って真空処理室内で容量型プラズマ及び誘導結合型プラ
ズマを発生するので、誘導結合用コイルの磁界と一対の
平板電極の電界が同じ位置関係、且つ、同周期で繰り返
され、プラズマ中へのエネルギーの流れは常に一定方向
を向き、プラズマが安定すると共に、簡単な構成で比較
的容易に高真空下でも高密度、且つ、広い範囲でプラズ
マを安定に発生し維持することが可能であり、更に、１
つの電極によってプラズマへの電力供給（発生、維
持）、均一化及び方向性を制御するので、プラズマに対
する電気的制御（磁界、電界等）が一台の高周波電源で
行え、複雑なパラメータ及び周辺機器が不要となり、プ
ラズマ発生装置を低コストで実現できるので、実用的に
は極めて有用である。
【図１】本発明になるプラズマ発生装置の第１実施例の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図２】第１実施例の電極部分を示す斜視図である。
【図３】第１実施例の全体構成を示す斜視図である。
【図４】第１実施例の等価回路図である。
【図５】本発明になるプラズマ発生装置の第２実施例の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図６】第２実施例の等価回路図である。
【図７】本発明になるプラズマ発生装置の第３実施例の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図８】第３実施例の等価回路図である。
１ 真空処理室 ２ 誘導結合用コイル ３ 平板電極 ４ 対向電極 ５ 高周波整合器 ６ 高周波電源 ７ ガス導入口 ８ 排気口 ９ ウェハ １０ 排気ポンプ １１−１ 蓋 １１−２ 開閉蓋 １２ ＲＦ導入板 １３ 同軸ケーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/3065
Claims (10)
- 【請求項１】 真空処理室（１）と、 該真空処理室（１）の回りに巻かれた誘導結合用コイル
（２）と、 該真空処理室（１）で該誘導結合用コイル（２）の中心
軸上に中心を持ち、且つ、中心軸に対して垂直、且つ、
互いに平行に配置された一対の平板電極（３，４）と、 高周波電源（６）と、 該高周波電源（６）と接続された高周波整合器（５）と
を備え、 該高周波整合器（５）は、該誘導結合用コイル（２）及
び該一対の平板電極（３，４）のうち少なくとも一方と
接続されており、 該一対の平板電極（３，４）及び該誘導結合用コイル
（２）は夫々容量結合及び誘導結合を同時に行って該真
空処理室（１）内で容量型プラズマ及び誘導結合型プラ
ズマを発生する、プラズマ発生装置。 - 【請求項２】 前記一対の平板電極（３，４）及び前記
誘導結合用コイル（２）は、前記高周波整合器（５）に
対して直列に接続されている、請求項１記載のプラズマ
発生装置。 - 【請求項３】 前記一対の平板電極（３，４）は第１及
び第２の電極（４，３）からなり、該第１の電極（４）
は前記高周波電源（６）と共に接地され、前記誘導結合
用コイル（２）の一端は該高周波整合器（５）と接続さ
れ、他端は該第２の電極（３）と接続されており、プラ
ズマ処理を施される基板（９）は該第２の電極（３）上
に載置される、請求項２記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項４】 前記一対の平板電極（３，４）は第１及
び第２の電極（４，３）からなり、該第１の電極（４）
は前記高周波整合器（５）と接続され、該第２の電極
（３）は前記誘導結合用コイル（２）の一端と接続さ
れ、該誘導結合用コイル（２）の他端は前記高周波電源
（６）と共に接地され、プラズマ処理を施される基板
（９）は該第１の電極（４）上に載置される、請求項２
記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項５】 前記一対の平板電極（３，４）及び前記
誘導結合用コイル（２）は、前記高周波整合器（５）に
対して並列に接続されている、請求項１記載のプラズマ
発生装置。 - 【請求項６】 前記一対の平板電極（３，４）は第１及
び第２の電極（４，３）からなり、該第１の電極（４）
及び前記誘導結合用コイル（２）の一端は前記高周波電
源（６）と共に接地され、前記誘導結合用コイル（２）
の他端は該高周波整合器（５）及び該第２の電極（３）
と接続されており、プラズマ処理を施される基板（９）
は該第２の電極（３）上に載置される、請求項５記載の
プラズマ発生装置。 - 【請求項７】 発生されるプラズマの状態及び性質は、
前記誘導結合用コイル（２）の巻き方及び巻く方向等に
よって制御される、請求項１〜６のうちいずれか一項記
載のプラズマ発生装置。 - 【請求項８】 一対の平板電極（３，４）及び誘導結合
用コイル（２）が夫々容量結合及び誘導結合を同時に行
って真空処理室（１）内で容量型プラズマ及び誘導結合
型プラズマを発生する、プラズマ発生方法。 - 【請求項９】 発生するプラズマの状態及び性質を、前
記誘導結合用コイル（２）の巻き方及び巻く方向等によ
って制御する、請求項８記載のプラズマ発生方法。 - 【請求項１０】 前記誘導結合用コイル（２）の磁界と
前記一対の平板電極（３，４）の電界が同じ位置関係、
且つ、同周期で繰り返される、請求項８又は９記載のプ
ラズマ発生方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5307908A JPH07161493A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | プラズマ発生装置及び方法 |
| EP94112770A EP0658073B1 (en) | 1993-12-08 | 1994-08-16 | Plasma generating apparatus and method |
| US08/291,867 US5513765A (en) | 1993-12-08 | 1994-08-17 | Plasma generating apparatus and method |
| KR1019940022047A KR0142041B1 (ko) | 1993-12-08 | 1994-09-02 | 플라스마발생장치 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5307908A JPH07161493A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | プラズマ発生装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07161493A true JPH07161493A (ja) | 1995-06-23 |
Family
ID=17974622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5307908A Withdrawn JPH07161493A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | プラズマ発生装置及び方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5513765A (ja) |
| EP (1) | EP0658073B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07161493A (ja) |
| KR (1) | KR0142041B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008251832A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理方法 |
| US9218944B2 (en) | 2006-10-30 | 2015-12-22 | Applied Materials, Inc. | Mask etch plasma reactor having an array of optical sensors viewing the workpiece backside and a tunable element controlled in response to the optical sensors |
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| US5849372A (en) * | 1993-09-17 | 1998-12-15 | Isis Innovation Limited | RF plasma reactor and methods of generating RF plasma |
| JP3080843B2 (ja) * | 1994-08-24 | 2000-08-28 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜形成方法及び装置 |
| WO1997022136A1 (de) * | 1995-12-08 | 1997-06-19 | Balzers Aktiengesellschaft | Hf-plasmabehandlungskammer bzw. pecvd-beschichtungskammer, deren verwendungen und verfahren zur beschichtung von speicherplatten |
| US5669975A (en) * | 1996-03-27 | 1997-09-23 | Sony Corporation | Plasma producing method and apparatus including an inductively-coupled plasma source |
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| JP4904202B2 (ja) * | 2006-05-22 | 2012-03-28 | ジーイーエヌ カンパニー リミッテッド | プラズマ反応器 |
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| US20180277340A1 (en) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | Yang Yang | Plasma reactor with electron beam of secondary electrons |
| US10544505B2 (en) | 2017-03-24 | 2020-01-28 | Applied Materials, Inc. | Deposition or treatment of diamond-like carbon in a plasma reactor |
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| GB8629634D0 (en) * | 1986-12-11 | 1987-01-21 | Dobson C D | Reactive ion & sputter etching |
| US4948458A (en) * | 1989-08-14 | 1990-08-14 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for producing magnetically-coupled planar plasma |
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1993
- 1993-12-08 JP JP5307908A patent/JPH07161493A/ja not_active Withdrawn
-
1994
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- 1994-09-02 KR KR1019940022047A patent/KR0142041B1/ko not_active IP Right Cessation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0658073B1 (en) | 1998-01-14 |
| KR950021006A (ko) | 1995-07-26 |
| EP0658073A1 (en) | 1995-06-14 |
| KR0142041B1 (ko) | 1998-07-01 |
| US5513765A (en) | 1996-05-07 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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