JPH07320894A - ヘリコン波プラズマ処理方法及び装置 - Google Patents
ヘリコン波プラズマ処理方法及び装置Info
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- JPH07320894A JPH07320894A JP6108416A JP10841694A JPH07320894A JP H07320894 A JPH07320894 A JP H07320894A JP 6108416 A JP6108416 A JP 6108416A JP 10841694 A JP10841694 A JP 10841694A JP H07320894 A JPH07320894 A JP H07320894A
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- H01J37/32532—Electrodes
- H01J37/32568—Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 比較的高真空においても高密度プラズマを発
生することができ、また低ダメージでかつ大型基板にも
容易に対応できるコンパクトなヘリコン波プラズマ処理
方法及び装置を提供する。 【構成】 真空容器１内に基板３を載置する電極２を配
設し、真空容器１の基板３に対向する壁面に複数の放電
管５を配設し、各放電管５の周囲にヘリコンアンテナ６
及び静磁界発生用コイル７を設け、複数の静磁界発生用
コイル７の内少なくとも１つのコイル７ａにより発生す
る静磁界の向きが他のコイル７ｂより発生する静磁界の
向きと逆向きになるように各静磁界発生用コイル７ａ、
７ｂに直流電流を流すアンテナ用高周波電源８を設け
た。
生することができ、また低ダメージでかつ大型基板にも
容易に対応できるコンパクトなヘリコン波プラズマ処理
方法及び装置を提供する。 【構成】 真空容器１内に基板３を載置する電極２を配
設し、真空容器１の基板３に対向する壁面に複数の放電
管５を配設し、各放電管５の周囲にヘリコンアンテナ６
及び静磁界発生用コイル７を設け、複数の静磁界発生用
コイル７の内少なくとも１つのコイル７ａにより発生す
る静磁界の向きが他のコイル７ｂより発生する静磁界の
向きと逆向きになるように各静磁界発生用コイル７ａ、
７ｂに直流電流を流すアンテナ用高周波電源８を設け
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ドライエッチング、ス
パッタリング、プラズマＣＶＤ等のプラズマ処理方法及
び装置に関し、特に比較的高真空において高密度プラズ
マを発生させることができるヘリコン波プラズマ処理方
法及び装置に関するものである。
パッタリング、プラズマＣＶＤ等のプラズマ処理方法及
び装置に関し、特に比較的高真空において高密度プラズ
マを発生させることができるヘリコン波プラズマ処理方
法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子の微細化に対応して、
ドライエッチング技術においては高アスペクト比の加工
等を実現するために、またプラズマＣＶＤ技術において
は高アスペクト比の埋め込み等を実現するために、より
高真空でプラズマ処理を行うことが求められている。
ドライエッチング技術においては高アスペクト比の加工
等を実現するために、またプラズマＣＶＤ技術において
は高アスペクト比の埋め込み等を実現するために、より
高真空でプラズマ処理を行うことが求められている。
【０００３】例えば、ドライエッチングの場合において
は、高真空において高密度プラズマを発生させると、基
板表面に形成されるイオンシース中でイオンが中性ガス
粒子と衝突する確率が少なくなるために、イオンの方向
性が基板に向かって揃い、また電離度が高いために基板
に到着するイオン対中性ラジカルの入射粒子束の比が大
きくなる。このことから、高真空において高密度プラズ
マを発生することによってエッチング異方性が高めら
れ、高アスペクト比の加工が可能となる。
は、高真空において高密度プラズマを発生させると、基
板表面に形成されるイオンシース中でイオンが中性ガス
粒子と衝突する確率が少なくなるために、イオンの方向
性が基板に向かって揃い、また電離度が高いために基板
に到着するイオン対中性ラジカルの入射粒子束の比が大
きくなる。このことから、高真空において高密度プラズ
マを発生することによってエッチング異方性が高めら
れ、高アスペクト比の加工が可能となる。
【０００４】また、プラズマＣＶＤの場合においては、
高真空において高密度プラズマを発生させると、イオン
によるスパッタリング効果によって微細パターンの埋め
込み・平坦化作用が得られ、高アスペクト比の埋め込み
が可能になる。
高真空において高密度プラズマを発生させると、イオン
によるスパッタリング効果によって微細パターンの埋め
込み・平坦化作用が得られ、高アスペクト比の埋め込み
が可能になる。
【０００５】従来の一般的な平行平板型のプラズマ処理
装置の構成を、図３を参照して説明する。図３におい
て、真空容器１１内に基板１３を載置する下部電極１２
と上部電極１４とを配設し、これら電極１２、１４間に
高周波電源１５にて高周波電圧を印加することによって
真空容器１１内にプラズマを発生させるように構成され
ている。
装置の構成を、図３を参照して説明する。図３におい
て、真空容器１１内に基板１３を載置する下部電極１２
と上部電極１４とを配設し、これら電極１２、１４間に
高周波電源１５にて高周波電圧を印加することによって
真空容器１１内にプラズマを発生させるように構成され
ている。
【０００６】この方式では、真空度が高くなるにつれて
イオン密度が急激に減少するため、高真空において高密
度プラズマを発生することが難しく、十分な処理速度が
得られない。
イオン密度が急激に減少するため、高真空において高密
度プラズマを発生することが難しく、十分な処理速度が
得られない。
【０００７】この平行平板型のプラズマ処理装置に対し
て、高真空において高密度プラズマを発生させることが
できるプラズマ処理装置の１つとして、マイクロ波によ
る電界とソレノイドコイルによる静磁界によって電子の
サイクロトロン運動を起こすＥＣＲ方式のプラズマ処理
装置が知られている。
て、高真空において高密度プラズマを発生させることが
できるプラズマ処理装置の１つとして、マイクロ波によ
る電界とソレノイドコイルによる静磁界によって電子の
サイクロトロン運動を起こすＥＣＲ方式のプラズマ処理
装置が知られている。
【０００８】図４にこのＥＣＲプラズマ処理装置の構成
を示す。図４において、真空容器２１内に適当なガスを
導入しつつ排気を行い、放電管２５内を適当な圧力を保
ちながら、マイクロ波発生装置２６で発生したマイクロ
波を導波管２７を介して放電管２５の内部に入射すると
ともに、放電管２５の外側に設けられた静磁界発生用コ
イル２８に直流電流を流すことによって放電管２２の内
部に静磁界を発生させる。すると、マイクロ波電界と静
磁界の相互作用によって、放電管２５内の電子に対して
電子サイクロトロン運動が励起されてプラズマが発生す
る。なお、電極２２は電極用高周波電源２４に接続され
ており、基板２３へ入射するイオンのエネルギーを制御
することができるようになっている。
を示す。図４において、真空容器２１内に適当なガスを
導入しつつ排気を行い、放電管２５内を適当な圧力を保
ちながら、マイクロ波発生装置２６で発生したマイクロ
波を導波管２７を介して放電管２５の内部に入射すると
ともに、放電管２５の外側に設けられた静磁界発生用コ
イル２８に直流電流を流すことによって放電管２２の内
部に静磁界を発生させる。すると、マイクロ波電界と静
磁界の相互作用によって、放電管２５内の電子に対して
電子サイクロトロン運動が励起されてプラズマが発生す
る。なお、電極２２は電極用高周波電源２４に接続され
ており、基板２３へ入射するイオンのエネルギーを制御
することができるようになっている。
【０００９】このＥＣＲ方式は、マイクロ波発生装置２
６及び導波管２７などが高価であるため、高コストであ
るという問題がある。
６及び導波管２７などが高価であるため、高コストであ
るという問題がある。
【００１０】また、ＥＣＲ方式に比して低コストの構成
でかつ弱い磁界でも高真空において高密度なプラズマを
発生させる方法として、ヘリコン波方式が最近注目され
ている。ヘリコン波プラズマ処理装置については、Ａ．
Ｊ．Ｐerry et al. ，" Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉ
ｏｎ ｏｆ ｈｅｌｉｃｏｎ ｓｏｕｒｃｅ ｔｏｐｌ
ａｓｍａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ”，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃ
ｉ．Ｔｅｃｈｎｏ．Ｂ９（２），Ｍａｙ／Ａｐｒ．，１
９９１ に詳しい。
でかつ弱い磁界でも高真空において高密度なプラズマを
発生させる方法として、ヘリコン波方式が最近注目され
ている。ヘリコン波プラズマ処理装置については、Ａ．
Ｊ．Ｐerry et al. ，" Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉ
ｏｎ ｏｆ ｈｅｌｉｃｏｎ ｓｏｕｒｃｅ ｔｏｐｌ
ａｓｍａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ”，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃ
ｉ．Ｔｅｃｈｎｏ．Ｂ９（２），Ｍａｙ／Ａｐｒ．，１
９９１ に詳しい。
【００１１】図５にこのヘリコン波プラズマ処理装置の
構成を示す。図５において、真空容器３１内に適当なガ
スを導入しつつ排気を行い、放電管３５内を適当な圧力
に保ちながら、高周波電源３８により高周波電圧をヘリ
コンアンテナ３６に印加するとともに、ヘリコンアンテ
ナ３６の外側に設けられた静磁界発生用コイル３７に直
流電流を流すことによって放電管３５の内部に静磁界を
発生させる。このとき、プラズマ中を磁力線に沿って伝
搬する右回り円偏波、すなわちヘリコン波が励起され、
この電磁波動のランダウ減衰により電子にエネルギーが
供給され、プラズマが維持される。なお、電極３２は電
極用高周波電源３４に接続されており、基板３３へ入射
するイオンのエネルギーを制御することができるように
なっている。
構成を示す。図５において、真空容器３１内に適当なガ
スを導入しつつ排気を行い、放電管３５内を適当な圧力
に保ちながら、高周波電源３８により高周波電圧をヘリ
コンアンテナ３６に印加するとともに、ヘリコンアンテ
ナ３６の外側に設けられた静磁界発生用コイル３７に直
流電流を流すことによって放電管３５の内部に静磁界を
発生させる。このとき、プラズマ中を磁力線に沿って伝
搬する右回り円偏波、すなわちヘリコン波が励起され、
この電磁波動のランダウ減衰により電子にエネルギーが
供給され、プラズマが維持される。なお、電極３２は電
極用高周波電源３４に接続されており、基板３３へ入射
するイオンのエネルギーを制御することができるように
なっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４、
図５に示した従来の方式では、基板に作り込まれるデバ
イス内部の薄い絶縁膜、例えばＭＯＳトランジスタのゲ
ート酸化膜に対して絶縁破壊を生じ易く、所謂チャージ
アップダメージが生じ易いという問題がある。というの
は、ＥＣＲ方式も、ヘリコン波方式も、共に静磁界を用
いているが、その磁界は基板に到達しておりかつその静
磁界を完全に均一にすることは極めて困難であるため、
基板に到達している静磁界が不均一となり、そのために
電子電流とイオン電流のバランスが局所的に崩れ、薄い
絶縁膜に電荷蓄積が発生し、この蓄積された電荷によっ
て絶縁膜が破壊されるのである。
図５に示した従来の方式では、基板に作り込まれるデバ
イス内部の薄い絶縁膜、例えばＭＯＳトランジスタのゲ
ート酸化膜に対して絶縁破壊を生じ易く、所謂チャージ
アップダメージが生じ易いという問題がある。というの
は、ＥＣＲ方式も、ヘリコン波方式も、共に静磁界を用
いているが、その磁界は基板に到達しておりかつその静
磁界を完全に均一にすることは極めて困難であるため、
基板に到達している静磁界が不均一となり、そのために
電子電流とイオン電流のバランスが局所的に崩れ、薄い
絶縁膜に電荷蓄積が発生し、この蓄積された電荷によっ
て絶縁膜が破壊されるのである。
【００１３】ところで、ヘリコン波方式はＥＣＲ方式に
比べて比較的弱い磁場でも動作するため、例えば図６に
示すように、真空容器３１の周辺に設けたコイル３９に
直流電流を流すことによってカスプ磁界を形成し、基板
近傍における垂直磁界をほぼゼロにすることによって、
絶縁膜の損傷をある程度抑えることは可能である。しか
し、このような方法を用いようとすると、装置が大きく
なり、排気能力の低下、ダストの増大等の別の問題を引
き起こすという問題がある。
比べて比較的弱い磁場でも動作するため、例えば図６に
示すように、真空容器３１の周辺に設けたコイル３９に
直流電流を流すことによってカスプ磁界を形成し、基板
近傍における垂直磁界をほぼゼロにすることによって、
絶縁膜の損傷をある程度抑えることは可能である。しか
し、このような方法を用いようとすると、装置が大きく
なり、排気能力の低下、ダストの増大等の別の問題を引
き起こすという問題がある。
【００１４】また、図４、図５に示した従来の方式で
は、大型基板への対応が困難であるという問題点があ
る。これは、大面積に対して均一なプラズマ形成が難し
いからであるが、その実現にあたっては真空容器内の磁
界分布や、放電管の設計に多大の労力を必要とする。
は、大型基板への対応が困難であるという問題点があ
る。これは、大面積に対して均一なプラズマ形成が難し
いからであるが、その実現にあたっては真空容器内の磁
界分布や、放電管の設計に多大の労力を必要とする。
【００１５】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、比較的高真空においても高密度プラズマを発生する
ことができ、また低ダメージでかつ大型基板にも容易に
対応できるコンパクトなヘリコン波プラズマ処理方法及
び装置を提供することを目的としている。
み、比較的高真空においても高密度プラズマを発生する
ことができ、また低ダメージでかつ大型基板にも容易に
対応できるコンパクトなヘリコン波プラズマ処理方法及
び装置を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本願の第１発明のヘリコ
ン波プラズマ処理方法は、真空容器内の電極上に基板を
載置し、真空容器内の基板と対向する壁面の近傍に閉じ
込められた静磁界を形成した状態で高周波電磁界を印加
してヘリコン波プラズマを形成し、基板を処理すること
を特徴とする。
ン波プラズマ処理方法は、真空容器内の電極上に基板を
載置し、真空容器内の基板と対向する壁面の近傍に閉じ
込められた静磁界を形成した状態で高周波電磁界を印加
してヘリコン波プラズマを形成し、基板を処理すること
を特徴とする。
【００１７】具体的な方法としては、真空容器内の電極
上に基板を載置し、真空容器に基板と対向するように配
設された放電管とその周囲のヘリコンアンテナ及び静磁
界発生用コイルにてヘリコン波プラズマを発生させて基
板を処理するヘリコン波プラズマ処理方法において、複
数の放電管とその周囲のヘリコンアンテナ及び静磁界発
生用コイルを用い、複数の静磁界発生用コイルの内少な
くとも１つのコイルにより発生される静磁界の向きを他
のコイルにより発生される静磁界の向きと逆向きにする
ことを特徴とする。
上に基板を載置し、真空容器に基板と対向するように配
設された放電管とその周囲のヘリコンアンテナ及び静磁
界発生用コイルにてヘリコン波プラズマを発生させて基
板を処理するヘリコン波プラズマ処理方法において、複
数の放電管とその周囲のヘリコンアンテナ及び静磁界発
生用コイルを用い、複数の静磁界発生用コイルの内少な
くとも１つのコイルにより発生される静磁界の向きを他
のコイルにより発生される静磁界の向きと逆向きにする
ことを特徴とする。
【００１８】また、本願の第２発明のヘリコン波プラズ
マ処理装置は、真空容器内に基板を載置する電極を配設
し、真空容器の基板に対向する壁面に複数の放電管を配
設し、各放電管の周囲にヘリコンアンテナ及び静磁界発
生用コイルを設け、複数の静磁界発生用コイルの内少な
くとも１つのコイルにより発生する静磁界の向きが他の
コイルより発生する静磁界の向きと逆向きにしたことを
特徴とする。
マ処理装置は、真空容器内に基板を載置する電極を配設
し、真空容器の基板に対向する壁面に複数の放電管を配
設し、各放電管の周囲にヘリコンアンテナ及び静磁界発
生用コイルを設け、複数の静磁界発生用コイルの内少な
くとも１つのコイルにより発生する静磁界の向きが他の
コイルより発生する静磁界の向きと逆向きにしたことを
特徴とする。
【００１９】好適には、基板を載置する電極に高周波電
圧を印加する手段が設けられる。
圧を印加する手段が設けられる。
【００２０】
【作用】本発明のヘリコン波プラズマ処理方法及び装置
によれば、真空容器内の基板と対向する壁面の近傍に閉
じ込められた静磁界を形成した状態でヘリコン波プラズ
マを形成しているので、基板近傍における静磁界を小さ
くでき、よって比較的高真空において高密度プラズマを
発生しながら、基板上での不均一磁界による絶縁膜破壊
の発生を無くすことができ、低ダメージで処理すること
ができる。
によれば、真空容器内の基板と対向する壁面の近傍に閉
じ込められた静磁界を形成した状態でヘリコン波プラズ
マを形成しているので、基板近傍における静磁界を小さ
くでき、よって比較的高真空において高密度プラズマを
発生しながら、基板上での不均一磁界による絶縁膜破壊
の発生を無くすことができ、低ダメージで処理すること
ができる。
【００２１】また、複数の放電管とその周囲のヘリコン
アンテナ及び静磁界発生用コイルを用いるとともに、そ
れらの静磁界発生用コイルの内、少なくとも１つのコイ
ルによって得られる静磁界の向きを他のコイルによって
得られる静磁界の向きと逆向きにして、コイル近傍に閉
じ込められた静磁界を形成することにより、放電管と基
板との距離をかなり小さくしても基板近傍における静磁
界を比較的小さくでき、コンパクトな構成のヘリコン波
プラズマ処理装置を実現することができる。
アンテナ及び静磁界発生用コイルを用いるとともに、そ
れらの静磁界発生用コイルの内、少なくとも１つのコイ
ルによって得られる静磁界の向きを他のコイルによって
得られる静磁界の向きと逆向きにして、コイル近傍に閉
じ込められた静磁界を形成することにより、放電管と基
板との距離をかなり小さくしても基板近傍における静磁
界を比較的小さくでき、コンパクトな構成のヘリコン波
プラズマ処理装置を実現することができる。
【００２２】また、真空容器内の磁界分布や放電管の設
計に多大の労力を投入しなくても、処理面積に応じて放
電管、ヘリコンアンテナ及び静磁界発生用コイルを増設
するだけで大面積処理が可能であり、大型基板に対処す
ることができるヘリコン波プラズマ処理装置を実現する
ことができる。
計に多大の労力を投入しなくても、処理面積に応じて放
電管、ヘリコンアンテナ及び静磁界発生用コイルを増設
するだけで大面積処理が可能であり、大型基板に対処す
ることができるヘリコン波プラズマ処理装置を実現する
ことができる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の一実施例のヘリコン波プラズ
マ処理装置について図１、図２を参照して説明する。
マ処理装置について図１、図２を参照して説明する。
【００２４】図１において、真空容器１内に基板３を載
置するための電極２が設けられている。電極２は電極用
高周波電源４に接続されており、基板３へ入射するイオ
ンのエネルギーを制御できるように構成されている。真
空容器１には、基板３に対向して複数の放電管５が設け
られており、各放電管５の周囲にヘリコンアンテナ６及
び静磁界発生用コイル７が設けられている。各ヘリコン
アンテナ６に対してアンテナ用高周波電源８により高周
波電力が供給される。
置するための電極２が設けられている。電極２は電極用
高周波電源４に接続されており、基板３へ入射するイオ
ンのエネルギーを制御できるように構成されている。真
空容器１には、基板３に対向して複数の放電管５が設け
られており、各放電管５の周囲にヘリコンアンテナ６及
び静磁界発生用コイル７が設けられている。各ヘリコン
アンテナ６に対してアンテナ用高周波電源８により高周
波電力が供給される。
【００２５】真空容器１内にガスを導入しつつ排気を行
って放電管５内を適当な圧力に保ちながら、アンテナ用
高周波電源８によりヘリコンアンテナ６に対して高周波
電力を投入すると、放電管５及び真空容器１内にプラズ
マが発生する。
って放電管５内を適当な圧力に保ちながら、アンテナ用
高周波電源８によりヘリコンアンテナ６に対して高周波
電力を投入すると、放電管５及び真空容器１内にプラズ
マが発生する。
【００２６】なお、静磁界発生用コイル７の内、内側の
コイル７ａには、基板３に向かう静磁界が発生するよう
な電流を流し、逆に外側のコイル７ｂには、基板３と逆
方向に向かう静磁界が発生するような電流を流すように
する。
コイル７ａには、基板３に向かう静磁界が発生するよう
な電流を流し、逆に外側のコイル７ｂには、基板３と逆
方向に向かう静磁界が発生するような電流を流すように
する。
【００２７】図２にこの実施例における真空容器１内の
静磁界の分布を示す。図２から分かるように、静磁界発
生用コイル７の内、内側のコイル７ａに直流電流を流す
ことによって得られる静磁界の向きが、外側のコイル７
ｂに直流電流を流すことによって得られる静磁界の向き
と逆向きであるため、静磁界が放電管５の近傍空間に閉
じ込められる。したがって、放電管５と基板３との距離
がかなり小さくても基板３近傍における静磁界は比較的
小さくなる。よって、比較的高真空において高密度プラ
ズマを発生することができ、しかも真空容器１の周辺に
カスプ磁界を発生するコイル等を配置しなくても、低ダ
メージで基板を処理することができ、コンパクトに構成
できる。
静磁界の分布を示す。図２から分かるように、静磁界発
生用コイル７の内、内側のコイル７ａに直流電流を流す
ことによって得られる静磁界の向きが、外側のコイル７
ｂに直流電流を流すことによって得られる静磁界の向き
と逆向きであるため、静磁界が放電管５の近傍空間に閉
じ込められる。したがって、放電管５と基板３との距離
がかなり小さくても基板３近傍における静磁界は比較的
小さくなる。よって、比較的高真空において高密度プラ
ズマを発生することができ、しかも真空容器１の周辺に
カスプ磁界を発生するコイル等を配置しなくても、低ダ
メージで基板を処理することができ、コンパクトに構成
できる。
【００２８】また、処理面積に応じて放電管、ヘリコン
アンテナ及び静磁界発生用コイルを増設するだけで大面
積処理が可能であり、真空容器１内の磁界分布や放電管
５の設計に多大の労力を投入しなくても、大型基板に対
処することができる。
アンテナ及び静磁界発生用コイルを増設するだけで大面
積処理が可能であり、真空容器１内の磁界分布や放電管
５の設計に多大の労力を投入しなくても、大型基板に対
処することができる。
【００２９】放電管５の具体的な構成は、上記実施例に
限定されるものではない。例えば、放電管の形状、個
数、あるいは配置状態は任意に変更することができる。
限定されるものではない。例えば、放電管の形状、個
数、あるいは配置状態は任意に変更することができる。
【００３０】また、真空容器１の形状も、円筒形である
場合を例示したが、他の形状、例えば直方体である場合
にも適用可能であり、その場合にも放電管構成について
は種々のものが考えられる。
場合を例示したが、他の形状、例えば直方体である場合
にも適用可能であり、その場合にも放電管構成について
は種々のものが考えられる。
【００３１】
【発明の効果】本発明のヘリコン波プラズマ処理方法及
び装置によれば、以上の説明から明らかなように、真空
容器内の基板と対向する壁面の近傍に閉じ込められた静
磁界を形成した状態でヘリコン波プラズマを形成してい
るので、基板近傍における静磁界を小さくでき、よって
比較的高真空において高密度プラズマを発生しながら、
基板上での不均一磁界による絶縁膜破壊の発生を無くす
ことができ、低ダメージで処理することができる。
び装置によれば、以上の説明から明らかなように、真空
容器内の基板と対向する壁面の近傍に閉じ込められた静
磁界を形成した状態でヘリコン波プラズマを形成してい
るので、基板近傍における静磁界を小さくでき、よって
比較的高真空において高密度プラズマを発生しながら、
基板上での不均一磁界による絶縁膜破壊の発生を無くす
ことができ、低ダメージで処理することができる。
【００３２】また、複数の放電管とその周囲のヘリコン
アンテナ及び静磁界発生用コイルを用いるとともに、そ
れらの静磁界発生用コイルの内、少なくとも１つのコイ
ルによって得られる静磁界の向きを他のコイルによって
得られる静磁界の向きと逆向きにして、コイル近傍に閉
じ込められた静磁界を形成することにより、放電管と基
板との距離をかなり小さくしても基板近傍における静磁
界を比較的小さくでき、コンパクトな構成のヘリコン波
プラズマ処理装置を実現することができる。
アンテナ及び静磁界発生用コイルを用いるとともに、そ
れらの静磁界発生用コイルの内、少なくとも１つのコイ
ルによって得られる静磁界の向きを他のコイルによって
得られる静磁界の向きと逆向きにして、コイル近傍に閉
じ込められた静磁界を形成することにより、放電管と基
板との距離をかなり小さくしても基板近傍における静磁
界を比較的小さくでき、コンパクトな構成のヘリコン波
プラズマ処理装置を実現することができる。
【００３３】また、真空容器内の磁界分布や放電管の設
計に多大の労力を投入しなくても、処理面積に応じて放
電管、ヘリコンアンテナ及び静磁界発生用コイルを増設
するだけで大面積処理が可能であり、大型基板に対処す
ることができるヘリコン波プラズマ処理装置を実現する
ことができる。
計に多大の労力を投入しなくても、処理面積に応じて放
電管、ヘリコンアンテナ及び静磁界発生用コイルを増設
するだけで大面積処理が可能であり、大型基板に対処す
ることができるヘリコン波プラズマ処理装置を実現する
ことができる。
【００３４】かくして、本発明によれば、ドライエッチ
ング、スパッタリング、プラズマＣＶＤ等のプラズマ処
理装置において、比較的高真空においても高密度プラズ
マを発生させることができるとともに低ダメージで、か
つ大型基板にも容易に対応できるコンパクトなヘリコン
波プラズマ処理装置を提供することがてきる。
ング、スパッタリング、プラズマＣＶＤ等のプラズマ処
理装置において、比較的高真空においても高密度プラズ
マを発生させることができるとともに低ダメージで、か
つ大型基板にも容易に対応できるコンパクトなヘリコン
波プラズマ処理装置を提供することがてきる。
【００３５】また、基板を載置する電極に高周波電圧を
印加する手段を設けることにより、基板に入射するイオ
ンのエネルギーを制御することができる。
印加する手段を設けることにより、基板に入射するイオ
ンのエネルギーを制御することができる。
【図１】本発明のヘリコン波プラズマ処理装置の一実施
例の概略構成図である。
例の概略構成図である。
【図２】同実施例における静磁界の分布の説明図であ
る。
る。
【図３】従来例の平行平板型プラズマ処理装置の概略構
成を示す斜視図である。
成を示す斜視図である。
【図４】従来例のＥＣＲ方式プラズマ処理装置の概略構
成図である。
成図である。
【図５】従来例のヘリコン波プラズマ処理装置の概略構
成図である。
成図である。
【図６】従来例の低ダメージのヘリコン波プラズマ処理
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
１ 真空容器 ２ 電極 ３ 基板 ４ 電極用高周波電源 ５ 放電管 ６ ヘリコンアンテナ ７ 静磁界発生用コイル ７ａ 内側のコイル ７ｂ 外側のコイル ８ アンテナ用高周波電源
Claims (4)
- 【請求項１】 真空容器内の電極上に基板を載置し、真
空容器内の基板と対向する壁面の近傍に閉じ込められた
静磁界を形成した状態で高周波電磁界を印加してヘリコ
ン波プラズマを形成し、基板を処理することを特徴とす
るヘリコン波プラズマ処理方法。 - 【請求項２】 真空容器内の電極上に基板を載置し、真
空容器に基板と対向するように配設された放電管とその
周囲のヘリコンアンテナ及び静磁界発生用コイルにてヘ
リコン波プラズマを発生させて基板を処理するヘリコン
波プラズマ処理方法において、複数の放電管とその周囲
のヘリコンアンテナ及び静磁界発生用コイルを用い、複
数の静磁界発生用コイルの内少なくとも１つのコイルに
より発生される静磁界の向きを他のコイルにより発生さ
れる静磁界の向きと逆向きにすることを特徴とするヘリ
コン波プラズマ処理方法。 - 【請求項３】 真空容器内に基板を載置する電極を配設
し、真空容器の基板に対向する壁面に複数の放電管を配
設し、各放電管の周囲にヘリコンアンテナ及び静磁界発
生用コイルを設け、複数の静磁界発生用コイルの内少な
くとも１つのコイルにより発生する静磁界の向きを他の
コイルより発生する静磁界の向きと逆向きにしたことを
特徴とするヘリコン波プラズマ処理装置。 - 【請求項４】 基板を載置する電極に高周波電圧を印加
する手段を設けたことを特徴とする請求項３記載のヘリ
コン波プラズマ処理装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6108416A JPH07320894A (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | ヘリコン波プラズマ処理方法及び装置 |
| CN95104699A CN1121303A (zh) | 1994-05-23 | 1995-05-04 | 螺旋波等离子处理方法及装置 |
| KR1019950012656A KR100196038B1 (ko) | 1994-05-23 | 1995-05-20 | 헬리콘파플라즈마처리방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6108416A JPH07320894A (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | ヘリコン波プラズマ処理方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07320894A true JPH07320894A (ja) | 1995-12-08 |
Family
ID=14484215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6108416A Pending JPH07320894A (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | ヘリコン波プラズマ処理方法及び装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07320894A (ja) |
| KR (1) | KR100196038B1 (ja) |
| CN (1) | CN1121303A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11251091A (ja) * | 1998-03-02 | 1999-09-17 | Foi:Kk | プラズマ発生装置 |
| JP2011054993A (ja) * | 1996-02-22 | 2011-03-17 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | 誘導結合プラズマ・リアクタ |
| CN110545612A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-12-06 | 北京航空航天大学 | 一种多级电离旋转磁场加速螺旋波等离子体源 |
| JP2022046598A (ja) * | 2017-05-06 | 2022-03-23 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 局所的なローレンツ力を用いるモジュール式マイクロ波源 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100360765B1 (en) * | 2002-03-11 | 2002-11-23 | Ans Inc | Inductive coupling type plasma generator |
| WO2013054960A1 (ko) * | 2011-10-14 | 2013-04-18 | 한국과학기술원 | 헬리콘 플라즈마 장치 |
| KR20140087215A (ko) * | 2012-12-28 | 2014-07-09 | 주식회사 윈텔 | 플라즈마 장치 및 기판 처리 장치 |
| CN105755449B (zh) * | 2016-05-18 | 2018-09-25 | 苏州大学 | 采用螺旋波等离子体技术制备纳米晶金刚石薄膜的方法 |
| DE102019111908B4 (de) * | 2019-05-08 | 2021-08-12 | Dreebit Gmbh | ECR-Ionenquelle und Verfahren zum Betreiben einer ECR-Ionenquelle |
| CN111779647B (zh) * | 2020-07-17 | 2022-04-01 | 上海空间推进研究所 | 适用于空间应用的多放电通道的螺旋波等离子体推力器 |
-
1994
- 1994-05-23 JP JP6108416A patent/JPH07320894A/ja active Pending
-
1995
- 1995-05-04 CN CN95104699A patent/CN1121303A/zh active Pending
- 1995-05-20 KR KR1019950012656A patent/KR100196038B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011054993A (ja) * | 1996-02-22 | 2011-03-17 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | 誘導結合プラズマ・リアクタ |
| JPH11251091A (ja) * | 1998-03-02 | 1999-09-17 | Foi:Kk | プラズマ発生装置 |
| JP2022046598A (ja) * | 2017-05-06 | 2022-03-23 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 局所的なローレンツ力を用いるモジュール式マイクロ波源 |
| US11721532B2 (en) | 2017-05-06 | 2023-08-08 | Applied Materials, Inc. | Modular microwave source with local lorentz force |
| CN110545612A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-12-06 | 北京航空航天大学 | 一种多级电离旋转磁场加速螺旋波等离子体源 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950034507A (ko) | 1995-12-28 |
| KR100196038B1 (ko) | 1999-06-15 |
| CN1121303A (zh) | 1996-04-24 |
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