JPH0774107A - プラズマ発生装置 - Google Patents
プラズマ発生装置Info
- Publication number
- JPH0774107A JPH0774107A JP5159369A JP15936993A JPH0774107A JP H0774107 A JPH0774107 A JP H0774107A JP 5159369 A JP5159369 A JP 5159369A JP 15936993 A JP15936993 A JP 15936993A JP H0774107 A JPH0774107 A JP H0774107A
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- plasma
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 反応室内を簡単にし、プラズマの生成効果を
向上し、長期に亘って清掃することなく被処理物を処理
し、メンテナンスコストを低く、稼動率を高める。 【構成】 反応室２を画成する真空容器１の被処理物処
理台３に対向する室壁を、凹部２２を有する絶縁板２３
で構成し、この絶縁板２３の凹部２２内に、プラズマ発
生コイル２４を配設し、該プラズマ発生コイル２４に高
周波電源７を接続してなる。
向上し、長期に亘って清掃することなく被処理物を処理
し、メンテナンスコストを低く、稼動率を高める。 【構成】 反応室２を画成する真空容器１の被処理物処
理台３に対向する室壁を、凹部２２を有する絶縁板２３
で構成し、この絶縁板２３の凹部２２内に、プラズマ発
生コイル２４を配設し、該プラズマ発生コイル２４に高
周波電源７を接続してなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置等の、
プラズマを利用してウェーハやガラス基板等の被処理物
を処理する場合のプラズマ発生装置に関する。
プラズマを利用してウェーハやガラス基板等の被処理物
を処理する場合のプラズマ発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来装置の第１例の構成を示す断
面図である。この第１従来例は、真空容器１で画成され
る反応室２の下方には処理台３が設置され、その上には
ウェーハやガラス基板等の被処理物４が置かれる。反応
室２上部には平板電極５が設けられ、該平板電極５は絶
縁ブロック６で真空容器１と絶縁されている。前記平板
電極５には、高周波電源７が整合器１０を介して接続さ
れている。反応室２を真空ポンプ８で排気し、減圧状態
の反応室２にガス導入管９からガスを導入し、図示しな
い圧力制御装置によって圧力を設定し、平板電極５に高
周波電源７が出力する高周波電力を整合器１０を通して
供給し、反応室２内にプラズマ１１を生成する。このプ
ラズマ１１によって、被処理物処理台３上の被処理物４
を処理する。このプラズマ発生装置は、プラズマエッチ
ングやプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の装置に利用されている。
面図である。この第１従来例は、真空容器１で画成され
る反応室２の下方には処理台３が設置され、その上には
ウェーハやガラス基板等の被処理物４が置かれる。反応
室２上部には平板電極５が設けられ、該平板電極５は絶
縁ブロック６で真空容器１と絶縁されている。前記平板
電極５には、高周波電源７が整合器１０を介して接続さ
れている。反応室２を真空ポンプ８で排気し、減圧状態
の反応室２にガス導入管９からガスを導入し、図示しな
い圧力制御装置によって圧力を設定し、平板電極５に高
周波電源７が出力する高周波電力を整合器１０を通して
供給し、反応室２内にプラズマ１１を生成する。このプ
ラズマ１１によって、被処理物処理台３上の被処理物４
を処理する。このプラズマ発生装置は、プラズマエッチ
ングやプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の装置に利用されている。
【０００３】図６は従来装置の第２例の構成を示す断面
図で、プラズマ処理装置の内、特にＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔ
ｌｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｏｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）
エッチング装置を示している。図６中、図５で示したも
のと同一の機能を有するものには同一符号を付してあ
る。この第２従来例は、真空容器１の下端にバッファ室
１２を画成するバッファ容器１３を連設し、反応室２の
下部に平板電極５を設ける。該平板電極５の上には被処
理物４が置かれる。前記真空容器１には冷却器１８が設
けられ、給水口１９より給水し、前記冷却器１８を流通
させ排水口２０から排水して真空容器１を冷却する様に
なっている。真空容器１の上端は石英板１５で仕切ら
れ、前記真空容器１の上端には断面が中空矩形の導波管
１４が接続され、マイクロ波電源１６が出力するマイク
ロ波を前記石英板１５を通して前記反応室２に導く構造
となっている。
図で、プラズマ処理装置の内、特にＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔ
ｌｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｏｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）
エッチング装置を示している。図６中、図５で示したも
のと同一の機能を有するものには同一符号を付してあ
る。この第２従来例は、真空容器１の下端にバッファ室
１２を画成するバッファ容器１３を連設し、反応室２の
下部に平板電極５を設ける。該平板電極５の上には被処
理物４が置かれる。前記真空容器１には冷却器１８が設
けられ、給水口１９より給水し、前記冷却器１８を流通
させ排水口２０から排水して真空容器１を冷却する様に
なっている。真空容器１の上端は石英板１５で仕切ら
れ、前記真空容器１の上端には断面が中空矩形の導波管
１４が接続され、マイクロ波電源１６が出力するマイク
ロ波を前記石英板１５を通して前記反応室２に導く構造
となっている。
【０００４】反応室２の周辺には反応室２の中に磁界を
生成する為の磁界生成用コイル１７が設置されている。
反応室２の下部に設置された平板電極５には高周波電源
７の出力を整合器１０を通して供給できる様になってい
る。前記平板電極５は前記バッファ容器１３の底面を貫
通し、貫通箇所は絶縁ブロック６で前記バッファ容器１
３と絶縁されている。又、バッファ容器１３の内部には
前記磁界生成用コイル１７で生成した磁界の分布を補正
する為の補正コイル２１が設けられている。反応室２、
バッファ室１２を真空ポンプ８で排気し、減圧状態の反
応室２にガス導入管９からガスを導入し、図示しない圧
力制御装置によって圧力を設定し、前記マイクロ波電源
１６から出力されたマイクロ波が矩形導波管１４によっ
て反応室２に導入される。反応室２内ではこのマイクロ
波と磁界生成用コイル１７で生成した磁界による電子サ
イクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を利用して高密度のプラズ
マ１１を発生させる。又同時に平板電極５に高周波電源
７より高周波電力を加えて、平板電極５に直流バイアス
電圧を生成し、プラズマ中のイオンを平板電極上の被処
理物４側に多量に移動させて、平板電極５に置かれた被
処理物４をエッチングする。電子サイクロトロン共鳴を
利用した装置としては、この他にプラズマＣＶＤ装置等
がある。
生成する為の磁界生成用コイル１７が設置されている。
反応室２の下部に設置された平板電極５には高周波電源
７の出力を整合器１０を通して供給できる様になってい
る。前記平板電極５は前記バッファ容器１３の底面を貫
通し、貫通箇所は絶縁ブロック６で前記バッファ容器１
３と絶縁されている。又、バッファ容器１３の内部には
前記磁界生成用コイル１７で生成した磁界の分布を補正
する為の補正コイル２１が設けられている。反応室２、
バッファ室１２を真空ポンプ８で排気し、減圧状態の反
応室２にガス導入管９からガスを導入し、図示しない圧
力制御装置によって圧力を設定し、前記マイクロ波電源
１６から出力されたマイクロ波が矩形導波管１４によっ
て反応室２に導入される。反応室２内ではこのマイクロ
波と磁界生成用コイル１７で生成した磁界による電子サ
イクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を利用して高密度のプラズ
マ１１を発生させる。又同時に平板電極５に高周波電源
７より高周波電力を加えて、平板電極５に直流バイアス
電圧を生成し、プラズマ中のイオンを平板電極上の被処
理物４側に多量に移動させて、平板電極５に置かれた被
処理物４をエッチングする。電子サイクロトロン共鳴を
利用した装置としては、この他にプラズマＣＶＤ装置等
がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来のプラズ
マ発生装置では、プラズマを生成するための平板電極５
が反応室２の内部に設けられていることにより、反応室
内部の部品点数が増え、構造が複雑になってしまう。反
応室２の構造が複雑になると反応生成物による汚染箇所
が増え、併せて汚染の除去も困難となる。又電極表面の
反応生成物による汚染は、電極の導通面積が変化するた
めプラズマ状態が変化し、被処理物の処理に支障を来す
ことがある。このため反応室内部を頻繁に清掃すること
が必要になり、メンテナンスコストが増大し、稼働率が
低下する等の課題がある。更に、後者の電子サイクロト
ロン共鳴を利用してプラズマを発生させるものでは、こ
の電子サイクロトロン共鳴の条件を満たすためにマイク
ロ波電源１６、マイクロ波を反応室２に導入するための
導波管１４、反応室内部に磁界を生成させるための磁界
生成用コイル１７、コイルを冷却するための冷却器１８
が必要で、装置が複雑になり、装置の寸法が大きくなる
と共にコスト高となってしまう。又コイル１７で生成し
た磁界の強さを被処理物４の上部で均一にすることが困
難で、このためプラズマ１１が不均一になりエッチング
等の処理に問題が生じる。この傾向は被処理物４の寸法
が大きくなるに従って顕著になるため、大型の被処理物
の処理を行うことが困難であるという課題があった。
マ発生装置では、プラズマを生成するための平板電極５
が反応室２の内部に設けられていることにより、反応室
内部の部品点数が増え、構造が複雑になってしまう。反
応室２の構造が複雑になると反応生成物による汚染箇所
が増え、併せて汚染の除去も困難となる。又電極表面の
反応生成物による汚染は、電極の導通面積が変化するた
めプラズマ状態が変化し、被処理物の処理に支障を来す
ことがある。このため反応室内部を頻繁に清掃すること
が必要になり、メンテナンスコストが増大し、稼働率が
低下する等の課題がある。更に、後者の電子サイクロト
ロン共鳴を利用してプラズマを発生させるものでは、こ
の電子サイクロトロン共鳴の条件を満たすためにマイク
ロ波電源１６、マイクロ波を反応室２に導入するための
導波管１４、反応室内部に磁界を生成させるための磁界
生成用コイル１７、コイルを冷却するための冷却器１８
が必要で、装置が複雑になり、装置の寸法が大きくなる
と共にコスト高となってしまう。又コイル１７で生成し
た磁界の強さを被処理物４の上部で均一にすることが困
難で、このためプラズマ１１が不均一になりエッチング
等の処理に問題が生じる。この傾向は被処理物４の寸法
が大きくなるに従って顕著になるため、大型の被処理物
の処理を行うことが困難であるという課題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は斯かる実情に鑑
み、構造が簡単で製作費、メンテナンスコストの安価な
面もプラズマ密度が均一でかつ、生成効率の良いプラズ
マ発生装置を提供しようとするものである。即ち、本発
明装置は、反応室２を画成する真空容器１の上部を凹部
２２を有する絶縁板２３で構成し、この絶縁板２３の凹
部２２内にプラズマ発生コイル２４を配設し、該プラズ
マ発生コイル２４に高周波電源７を接続してなることを
特徴とするものである。
み、構造が簡単で製作費、メンテナンスコストの安価な
面もプラズマ密度が均一でかつ、生成効率の良いプラズ
マ発生装置を提供しようとするものである。即ち、本発
明装置は、反応室２を画成する真空容器１の上部を凹部
２２を有する絶縁板２３で構成し、この絶縁板２３の凹
部２２内にプラズマ発生コイル２４を配設し、該プラズ
マ発生コイル２４に高周波電源７を接続してなることを
特徴とするものである。
【０００７】
【作 用】反応室２を減圧状態にし、プラズマ発生コイ
ル２４に高周波を印加する。プラズマ発生コイル２４が
形成する電磁波によって反応室２内にプラズマ１１が発
生する。反応室２外の空間に生じる交番磁界を積極的に
反応室２内に導入し、コイル２４が発する交番磁界の利
用効率を向上させ、プラズマ１１の生成効率を良くする
ことができることになる。
ル２４に高周波を印加する。プラズマ発生コイル２４が
形成する電磁波によって反応室２内にプラズマ１１が発
生する。反応室２外の空間に生じる交番磁界を積極的に
反応室２内に導入し、コイル２４が発する交番磁界の利
用効率を向上させ、プラズマ１１の生成効率を良くする
ことができることになる。
【０００８】
【実施例】まず、図３、図４によりプラズマ発生装置を
説明する。真空容器１の上面に石英等の絶縁物材料の天
井板２６を設け、真空気密構造の反応室２を形成し、該
反応室２には真空ポンプ８を接続すると共にガス導入管
９を接続する。前記反応室２内部には処理台３が設けら
れ、該処理台３に被処理物４が載置される。前記天井板
２６の上面に偏平コイル巻形状のプラズマ発生コイル２
４が設けられる。該プラズマ発生コイル２４は、真空容
器１を介して接地され、又該プラズマ発生コイル２４に
は整合器１０を介して高周波電源７が接続されている。
尚、図４中、２５はプラズマ発生コイル２４のシールド
カバーである。反応室２を真空ポンプ８で排気して減圧
状態とし、減圧状態となった反応室２にガス導入管９よ
り反応ガスを導入する。反応室２の内部圧力は、図示し
ない圧力制御装置によって設定した圧力に保持する。プ
ラズマ発生コイル２４に高周波電源７が出力する高周波
電力を整合器１０を介して印加すると、プラズマ発生コ
イル２４から発せられる交番磁界により反応室２にプラ
ズマ１１が生成される。このプラズマ１１により、処理
台３上の被処理物４が処理される。
説明する。真空容器１の上面に石英等の絶縁物材料の天
井板２６を設け、真空気密構造の反応室２を形成し、該
反応室２には真空ポンプ８を接続すると共にガス導入管
９を接続する。前記反応室２内部には処理台３が設けら
れ、該処理台３に被処理物４が載置される。前記天井板
２６の上面に偏平コイル巻形状のプラズマ発生コイル２
４が設けられる。該プラズマ発生コイル２４は、真空容
器１を介して接地され、又該プラズマ発生コイル２４に
は整合器１０を介して高周波電源７が接続されている。
尚、図４中、２５はプラズマ発生コイル２４のシールド
カバーである。反応室２を真空ポンプ８で排気して減圧
状態とし、減圧状態となった反応室２にガス導入管９よ
り反応ガスを導入する。反応室２の内部圧力は、図示し
ない圧力制御装置によって設定した圧力に保持する。プ
ラズマ発生コイル２４に高周波電源７が出力する高周波
電力を整合器１０を介して印加すると、プラズマ発生コ
イル２４から発せられる交番磁界により反応室２にプラ
ズマ１１が生成される。このプラズマ１１により、処理
台３上の被処理物４が処理される。
【０００９】図１は本発明装置の１実施例の構成を示す
断面図、図２はその斜視図である。角形真空容器１の被
処理物処理台３に対向する上面に、凹部２２（真空容器
側に凸）を有する石英等の絶縁板２３を設け、真空気密
構造の反応室２を形成し、該反応室２には真空ポンプ８
を接続すると共にガス導入管９を接続する。反応室２内
部には被処理物処理台３が設けられ、該処理台３に被処
理物４が載置される。絶縁板２３の凹部２２内に偏平コ
イル巻形状のプラズマ発生コイル２４が設けられてい
る。該プラズマ発生コイル２４は、真空容器１を介して
接地され、又該プラズマ発生コイル２４には整合器１０
を介して高周波電源７が接続されている。尚、図２中、
２５はプラズマ発生コイル２４のシールドカバーであ
る。反応室２を真空ポンプ８で排気して減圧状態とし、
減圧状態となった反応室２にガス導入管９より反応ガス
を導入する。反応室２の内部圧力は、図示しない圧力制
御装置によって設定した圧力に保持する。プラズマ発生
コイル２４に高周波電源７が出力する高周波電力を整合
器１０を介して印加すると、プラズマ発生コイル２４か
ら発せられる電磁波により反応室２にプラズマ１１が生
成される。このプラズマ１１により、処理台３上の被処
理物４が処理される。
断面図、図２はその斜視図である。角形真空容器１の被
処理物処理台３に対向する上面に、凹部２２（真空容器
側に凸）を有する石英等の絶縁板２３を設け、真空気密
構造の反応室２を形成し、該反応室２には真空ポンプ８
を接続すると共にガス導入管９を接続する。反応室２内
部には被処理物処理台３が設けられ、該処理台３に被処
理物４が載置される。絶縁板２３の凹部２２内に偏平コ
イル巻形状のプラズマ発生コイル２４が設けられてい
る。該プラズマ発生コイル２４は、真空容器１を介して
接地され、又該プラズマ発生コイル２４には整合器１０
を介して高周波電源７が接続されている。尚、図２中、
２５はプラズマ発生コイル２４のシールドカバーであ
る。反応室２を真空ポンプ８で排気して減圧状態とし、
減圧状態となった反応室２にガス導入管９より反応ガス
を導入する。反応室２の内部圧力は、図示しない圧力制
御装置によって設定した圧力に保持する。プラズマ発生
コイル２４に高周波電源７が出力する高周波電力を整合
器１０を介して印加すると、プラズマ発生コイル２４か
ら発せられる電磁波により反応室２にプラズマ１１が生
成される。このプラズマ１１により、処理台３上の被処
理物４が処理される。
【００１０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、プラズマ
発生コイル２４が発する交番磁界は、絶縁板２３の凹部
２２下面及び側面を通過して反応室２内に到達し、プラ
ズマ１１を生成する。絶縁板２３の凹部２２にプラズマ
発生コイル２４を配設することにより、反応室２内に生
じる交番磁界の量が増え、プラズマ１１の生成効率が良
くなる。又反応室２の絶縁板２３の凹部２２の形状を変
更するだけで、反応室内部を複雑にすることなく、プラ
ズマの生成効率を向上できると共に反応室内を簡単にで
きることにより反応生成物による汚染を軽減でき、長期
に亘って清掃することなく被処理物を処理することがで
き、メンテナンスコストを低く、稼動率を高めることが
できるばかりでなく、汚染の除去も容易になる。
発生コイル２４が発する交番磁界は、絶縁板２３の凹部
２２下面及び側面を通過して反応室２内に到達し、プラ
ズマ１１を生成する。絶縁板２３の凹部２２にプラズマ
発生コイル２４を配設することにより、反応室２内に生
じる交番磁界の量が増え、プラズマ１１の生成効率が良
くなる。又反応室２の絶縁板２３の凹部２２の形状を変
更するだけで、反応室内部を複雑にすることなく、プラ
ズマの生成効率を向上できると共に反応室内を簡単にで
きることにより反応生成物による汚染を軽減でき、長期
に亘って清掃することなく被処理物を処理することがで
き、メンテナンスコストを低く、稼動率を高めることが
できるばかりでなく、汚染の除去も容易になる。
【図１】本発明装置の１実施例の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図２】その斜視図である。
【図３】本発明に係るプラズマ発生装置を説明する斜視
図である。
図である。
【図４】同じくその斜視図である。
【図５】従来装置の第１例の構成を示す断面図である。
【図６】従来装置の第２例の構成を示す断面図である。
１ 真空容器 ２ 反応室 ３ 被処理物処理台 ４ 被処理物 ７ 高周波電源 ９ ガス導入管 １１ プラズマ ２２ 凹部 ２３ 絶縁板 ２４ プラズマ発生コイル
───────────────────────────────────────────────────── 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 // Ｃ２３Ｆ 4/00 Ｄ 8417−4Ｋ
Claims (1)
- 【請求項１】 反応室（２）を画成する真空容器（１）
の被処理物処理台（３）に対向する室壁を、凹部（２
２）を有する絶縁板（２３）で構成し、この絶縁板（２
３）の凹部（２２）内に、プラズマ発生コイル（２４）
を配設し、該プラズマ発生コイル（２４）に高周波電源
（７）を接続してなることを特徴とするプラズマ発生装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5159369A JPH0774107A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | プラズマ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5159369A JPH0774107A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | プラズマ発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0774107A true JPH0774107A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=15692333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5159369A Pending JPH0774107A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | プラズマ発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774107A (ja) |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP5159369A patent/JPH0774107A/ja active Pending
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