JPH08330281A - 真空処理装置及びその真空処理装置における真空容器内面堆積膜の除去方法 - Google Patents
真空処理装置及びその真空処理装置における真空容器内面堆積膜の除去方法Info
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- JPH08330281A JPH08330281A JP7156971A JP15697195A JPH08330281A JP H08330281 A JPH08330281 A JP H08330281A JP 7156971 A JP7156971 A JP 7156971A JP 15697195 A JP15697195 A JP 15697195A JP H08330281 A JPH08330281 A JP H08330281A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32623—Mechanical discharge control means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 真空容器内面への薄膜堆積を均一化させて薄
膜剥離による塵埃の発生を抑制するとともに、薄膜のエ
ッチング除去の際の薄膜残留やエッチングの長時間化を
防止する。 【構成】 真空容器１の内面にプラズマが到達するのを
防止するために当該内面に沿って磁場を形成するプラズ
マ到達防止用磁石５と、このプラズマ到達防止用磁石５
の当該内面方向のベクトル不均一性を補償して内面に均
一に薄膜が堆積するようにプラズマ到達防止用磁石５又
は真空容器１を相対的に移動させる移動機構６を備えて
いる。移動機構６による移動は、真空処理の合間に行わ
れるとともに、真空容器１の内面に堆積した薄膜のエッ
チング除去の際にも行われる。
膜剥離による塵埃の発生を抑制するとともに、薄膜のエ
ッチング除去の際の薄膜残留やエッチングの長時間化を
防止する。 【構成】 真空容器１の内面にプラズマが到達するのを
防止するために当該内面に沿って磁場を形成するプラズ
マ到達防止用磁石５と、このプラズマ到達防止用磁石５
の当該内面方向のベクトル不均一性を補償して内面に均
一に薄膜が堆積するようにプラズマ到達防止用磁石５又
は真空容器１を相対的に移動させる移動機構６を備えて
いる。移動機構６による移動は、真空処理の合間に行わ
れるとともに、真空容器１の内面に堆積した薄膜のエッ
チング除去の際にも行われる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願の発明は、プラズマによって
処理を行う真空処理装置に関し、特に真空容器の内面に
対するプラズマの到達を防止した構造を有する真空処理
装置に関するものである。
処理を行う真空処理装置に関し、特に真空容器の内面に
対するプラズマの到達を防止した構造を有する真空処理
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プラズマによって処理を行う真空処理装
置には各種のものが存在するが、半導体デバイスや液晶
ディスプレイ等を製作するための装置としては、プラズ
マエッチングやプラズマＣＶＤ（気相成長）等を行う装
置が従来より知られている。図５は、この種の従来の真
空処理装置の一例を示した概略図である。図５に示す装
置は、排気系１１を備えた真空容器１と、真空容器１内
に所定のガスを導入するガス導入機構２と、導入された
ガスにエネルギーを与えてプラズマを形成するための電
力供給機構３と、プラズマによって処理される位置に対
象物としての基板４０を載置するための基板ホルダー４
などから主に構成されている。
置には各種のものが存在するが、半導体デバイスや液晶
ディスプレイ等を製作するための装置としては、プラズ
マエッチングやプラズマＣＶＤ（気相成長）等を行う装
置が従来より知られている。図５は、この種の従来の真
空処理装置の一例を示した概略図である。図５に示す装
置は、排気系１１を備えた真空容器１と、真空容器１内
に所定のガスを導入するガス導入機構２と、導入された
ガスにエネルギーを与えてプラズマを形成するための電
力供給機構３と、プラズマによって処理される位置に対
象物としての基板４０を載置するための基板ホルダー４
などから主に構成されている。
【０００３】図５の装置では、不図示のゲートバルブを
通して基板４０を真空容器１内に搬入して基板ホルダー
４上に載置する。排気系１１によって真空容器１内を排
気した後、ガス導入機構２によって所定のガスを導入す
る。次に、電力供給機構３によって高周波電力等のエネ
ルギーを真空容器１内のガスに印加し、プラズマを形成
する。そして、プラズマ中で生成された材料等によって
基板４０上に所定の処理が行われる。上記真空処理装置
において、プラズマが拡散して真空容器１の内面に到達
すると、その部分でプラズマが損失してしまう。そこ
で、従来より、真空容器１の内面に沿って磁場を設定し
て内面へのプラズマの到達を防止する構成が採用されて
いる。
通して基板４０を真空容器１内に搬入して基板ホルダー
４上に載置する。排気系１１によって真空容器１内を排
気した後、ガス導入機構２によって所定のガスを導入す
る。次に、電力供給機構３によって高周波電力等のエネ
ルギーを真空容器１内のガスに印加し、プラズマを形成
する。そして、プラズマ中で生成された材料等によって
基板４０上に所定の処理が行われる。上記真空処理装置
において、プラズマが拡散して真空容器１の内面に到達
すると、その部分でプラズマが損失してしまう。そこ
で、従来より、真空容器１の内面に沿って磁場を設定し
て内面へのプラズマの到達を防止する構成が採用されて
いる。
【０００４】図６は、この目的で採用されたプラズマ到
達防止用磁石の構成を説明するための平面断面概略図で
ある。図５及び図６から分かるように、プラズマ到達防
止用磁石５は、真空容器１の外面に接触して上下に延び
るよう配置された複数の板状の永久磁石である。各々の
プラズマ到達防止用磁石５は、真空容器１の内部側の表
面の磁極が交互に異なるよう構成されており、図６に示
すようなカスプ磁場が真空容器１の内面に沿って形成さ
れるようになっている。プラズマを構成する荷電粒子
は、磁力線を横切る方向には移動が困難であるため、真
空容器１の中央部で形成されたプラズマが周辺部に拡散
しても、真空容器１の内面に到達するのが防止される。
このため、真空容器１の内面におけるプラズマの損失が
防止され、真空容器１内のプラズマが高密度で維持さ
れ、対象物への処理効率を高める効果がある。
達防止用磁石の構成を説明するための平面断面概略図で
ある。図５及び図６から分かるように、プラズマ到達防
止用磁石５は、真空容器１の外面に接触して上下に延び
るよう配置された複数の板状の永久磁石である。各々の
プラズマ到達防止用磁石５は、真空容器１の内部側の表
面の磁極が交互に異なるよう構成されており、図６に示
すようなカスプ磁場が真空容器１の内面に沿って形成さ
れるようになっている。プラズマを構成する荷電粒子
は、磁力線を横切る方向には移動が困難であるため、真
空容器１の中央部で形成されたプラズマが周辺部に拡散
しても、真空容器１の内面に到達するのが防止される。
このため、真空容器１の内面におけるプラズマの損失が
防止され、真空容器１内のプラズマが高密度で維持さ
れ、対象物への処理効率を高める効果がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の真空処
理装置において、処理を続けていくと、真空容器の内面
に薄膜が堆積することが多い。この容器内面への薄膜堆
積は、例えばＣＶＤ等の薄膜作成処理を行う薄膜作成装
置の場合や基板上の薄膜をエッチング処理するエッチン
グ装置の場合に頻繁に見られる。このように容器内面に
堆積した薄膜は、膜厚が厚くなると剥離し、真空容器内
を漂う塵埃となる。この塵埃が対象物に付着すると、真
空処理の質を著しく損なう場合がある。例えば、集積回
路の製作のための処理を行っている場合、塵埃の付着に
よって重大な回路不良を生ずる場合がある。上述したタ
イプの従来の真空処理装置では、プラズマ到達防止用磁
石によって容器内面へのプラズマの到達が防止されてい
るため、容器内面への薄膜の堆積は比較的少ない。しか
しながら、プラズマ到達防止用磁石が設定する磁場の分
布が不均一なため、堆積する薄膜の膜厚も不均一とな
り、その結果、以下のような問題が生ずることがあっ
た。
理装置において、処理を続けていくと、真空容器の内面
に薄膜が堆積することが多い。この容器内面への薄膜堆
積は、例えばＣＶＤ等の薄膜作成処理を行う薄膜作成装
置の場合や基板上の薄膜をエッチング処理するエッチン
グ装置の場合に頻繁に見られる。このように容器内面に
堆積した薄膜は、膜厚が厚くなると剥離し、真空容器内
を漂う塵埃となる。この塵埃が対象物に付着すると、真
空処理の質を著しく損なう場合がある。例えば、集積回
路の製作のための処理を行っている場合、塵埃の付着に
よって重大な回路不良を生ずる場合がある。上述したタ
イプの従来の真空処理装置では、プラズマ到達防止用磁
石によって容器内面へのプラズマの到達が防止されてい
るため、容器内面への薄膜の堆積は比較的少ない。しか
しながら、プラズマ到達防止用磁石が設定する磁場の分
布が不均一なため、堆積する薄膜の膜厚も不均一とな
り、その結果、以下のような問題が生ずることがあっ
た。
【０００６】図７は、容器内面への薄膜堆積の不均一化
の説明図である。図７では、説明のため、図７に示す真
空容器の内面を平面に変換している。図７の縦軸は膜厚
又はプラズマ密度を示し、横軸は真空容器の内面上での
位置を示している。図６及び図７（ａ）に示すように、
プラズマ到達防止用磁石５によって、交互に異なる向き
の小さな弧状の磁力線５１が内面に沿って並んだ状態と
なる。一方、前述の通り、プラズマ到達防止用磁石５は
磁力線５１を横切るようにしてプラズマが拡散すること
が困難であることを利用している。
の説明図である。図７では、説明のため、図７に示す真
空容器の内面を平面に変換している。図７の縦軸は膜厚
又はプラズマ密度を示し、横軸は真空容器の内面上での
位置を示している。図６及び図７（ａ）に示すように、
プラズマ到達防止用磁石５によって、交互に異なる向き
の小さな弧状の磁力線５１が内面に沿って並んだ状態と
なる。一方、前述の通り、プラズマ到達防止用磁石５は
磁力線５１を横切るようにしてプラズマが拡散すること
が困難であることを利用している。
【０００７】この場合、弧状の磁力線５１の腹の部分
は、真空容器１の内面へのプラズマの拡散方向５２に対
してほぼ垂直であるので、プラズマ到達防止効果を充分
有している。しかし、弧状の節の部分即ち容器内面への
磁力線５１の入射点又は出射点の付近では、プラズマの
拡散方向５２に対して磁力線５１の向きが小さな角度で
交差するため、プラズマ到達防止効果が弱くなってしま
う。つまり、磁場のベクトルの不均一性に起因して、プ
ラズマ到達防止効果が不均一になる。この結果、磁力線
５１の入射又は出射点の付近の容器内面でのプラズマの
損失が大きくなり、容器内面に沿った方向の（容器内面
から等距離の位置での）プラズマ密度は、図７（ｂ）に
示すように弧状の磁力線の腹の部分で強く節の部分で弱
い不均一な分布となる。
は、真空容器１の内面へのプラズマの拡散方向５２に対
してほぼ垂直であるので、プラズマ到達防止効果を充分
有している。しかし、弧状の節の部分即ち容器内面への
磁力線５１の入射点又は出射点の付近では、プラズマの
拡散方向５２に対して磁力線５１の向きが小さな角度で
交差するため、プラズマ到達防止効果が弱くなってしま
う。つまり、磁場のベクトルの不均一性に起因して、プ
ラズマ到達防止効果が不均一になる。この結果、磁力線
５１の入射又は出射点の付近の容器内面でのプラズマの
損失が大きくなり、容器内面に沿った方向の（容器内面
から等距離の位置での）プラズマ密度は、図７（ｂ）に
示すように弧状の磁力線の腹の部分で強く節の部分で弱
い不均一な分布となる。
【０００８】ここで、プラズマ到達防止効果の少ない弧
状の磁力線５１の節の部分では、真空容器１の内面に荷
電粒子が盛んに照射される。薄膜作成プロセスにおいて
基板にバイアス電圧を印加してイオンを照射して薄膜作
成を促進するイオンアシスト法というものがあるよう
に、このような荷電粒子の照射があると容器内面への薄
膜堆積が促進され、磁力線５１の腹の部分に比して短時
間で厚い薄膜が堆積してしまう。この結果、真空処理を
相当時間行った後の容器内面の膜厚分布は、図７（ｃ）
に示すように、磁力線５１の節の部分で極端に厚く腹の
部分で薄い（殆どゼロ）分布となってしまう。そして、
厚く堆積した節の部分の薄膜は容易に剥離し、前述のよ
うに有害な塵埃を発生させる。
状の磁力線５１の節の部分では、真空容器１の内面に荷
電粒子が盛んに照射される。薄膜作成プロセスにおいて
基板にバイアス電圧を印加してイオンを照射して薄膜作
成を促進するイオンアシスト法というものがあるよう
に、このような荷電粒子の照射があると容器内面への薄
膜堆積が促進され、磁力線５１の腹の部分に比して短時
間で厚い薄膜が堆積してしまう。この結果、真空処理を
相当時間行った後の容器内面の膜厚分布は、図７（ｃ）
に示すように、磁力線５１の節の部分で極端に厚く腹の
部分で薄い（殆どゼロ）分布となってしまう。そして、
厚く堆積した節の部分の薄膜は容易に剥離し、前述のよ
うに有害な塵埃を発生させる。
【０００９】一方、堆積した薄膜を除去するため、プラ
ズマエッチングの方法が応用されている。即ち、例えば
四フッ化炭素等のフッ素系ガスと酸素ガスをガス導入機
構２によって真空容器１内に導入し、電力供給機構３に
よってプラズマを形成する。プラズマ中ではフッ素系活
性種が形成され、フッ素系活性種の旺盛な化学作用によ
って薄膜をエッチングして除去する。この場合、エッチ
ングの進み具合は活性種の生成量に依存するから、容器
内面方向でのエッチング速度の分布は、上述したプラズ
マ密度分布に相応したものとなる。即ち、磁力線５１の
腹の部分には活性種が多く供給されてエッチングがよく
進行するが、節の部分では活性種の供給が少なくエッチ
ングは充分に進行しない。このため、高効率のエッチン
グが必要な節の部分において逆にエッチング速度が小さ
くなってしまい、所定時間エッチングを行っても節の部
分において薄膜が残留してしまう問題があった。また、
完全に薄膜を除去しようとすると、非常に長い時間エッ
チングを行わなければならず、その間は真空処理を停止
する必要があるので、生産性を著しく低下させてしま
う。
ズマエッチングの方法が応用されている。即ち、例えば
四フッ化炭素等のフッ素系ガスと酸素ガスをガス導入機
構２によって真空容器１内に導入し、電力供給機構３に
よってプラズマを形成する。プラズマ中ではフッ素系活
性種が形成され、フッ素系活性種の旺盛な化学作用によ
って薄膜をエッチングして除去する。この場合、エッチ
ングの進み具合は活性種の生成量に依存するから、容器
内面方向でのエッチング速度の分布は、上述したプラズ
マ密度分布に相応したものとなる。即ち、磁力線５１の
腹の部分には活性種が多く供給されてエッチングがよく
進行するが、節の部分では活性種の供給が少なくエッチ
ングは充分に進行しない。このため、高効率のエッチン
グが必要な節の部分において逆にエッチング速度が小さ
くなってしまい、所定時間エッチングを行っても節の部
分において薄膜が残留してしまう問題があった。また、
完全に薄膜を除去しようとすると、非常に長い時間エッ
チングを行わなければならず、その間は真空処理を停止
する必要があるので、生産性を著しく低下させてしま
う。
【００１０】本願の発明は、かかる課題を解決するため
になされたものであり、真空容器の内面に対する薄膜堆
積が均一になるようにして薄膜剥離による塵埃の発生を
抑制するとともに、薄膜をエッチングして除去する場合
には薄膜が残留することなく短時間に除去を終了させる
ことが可能にすることを目的にしている。
になされたものであり、真空容器の内面に対する薄膜堆
積が均一になるようにして薄膜剥離による塵埃の発生を
抑制するとともに、薄膜をエッチングして除去する場合
には薄膜が残留することなく短時間に除去を終了させる
ことが可能にすることを目的にしている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願の請求項１記載の発明は、真空容器の内部にプ
ラズマを形成し、形成されたプラズマによって対象物を
処理する真空処理装置において、真空容器の内面にプラ
ズマが到達するのを防止するために当該内面に沿って磁
場を形成するプラズマ到達防止用磁石と、このプラズマ
到達防止用磁石の当該内面方向のベクトル不均一性を補
償して内面に均一に薄膜が堆積するようにプラズマ到達
防止用磁石又は真空容器を相対的に移動させる移動機構
を備えているという構成を有する。同様に上記目的を達
成するため、請求項２記載の発明は、上記請求項１の構
成において、移動機構は、対象物に対する処理の合間に
移動を行うものであるという構成を有する。同様に上記
目的を達成するため、請求項３記載の発明は、上記請求
項１の構成において、真空容器の内面に堆積した薄膜を
エッチングして除去するためのガスを真空容器内に導入
するガス導入機構を備え、移動機構は、当該内面に堆積
した薄膜をエッチングして除去する際にプラズマ到達防
止用磁石の当該内面方向のベクトル不均一性を補償して
エッチングが均一になるように移動を行うものであると
いう構成を有する。同様に上記目的を達成するため、請
求項３記載の発明は、請求項１記載の真空処理装置にお
いて、真空容器の内面に堆積した薄膜をエッチングによ
って除去するに際し、前記プラズマ到達防止用磁石の真
空容器の内面方向のベクトル不均一性を補償して当該内
面に対するエッチングが均一になるるように前記移動機
構によってプラズマ到達防止用磁石又は真空容器を相対
的に移動させる真空処理装置における真空容器内面堆積
膜の除去方法であるという構成を有する。
め、本願の請求項１記載の発明は、真空容器の内部にプ
ラズマを形成し、形成されたプラズマによって対象物を
処理する真空処理装置において、真空容器の内面にプラ
ズマが到達するのを防止するために当該内面に沿って磁
場を形成するプラズマ到達防止用磁石と、このプラズマ
到達防止用磁石の当該内面方向のベクトル不均一性を補
償して内面に均一に薄膜が堆積するようにプラズマ到達
防止用磁石又は真空容器を相対的に移動させる移動機構
を備えているという構成を有する。同様に上記目的を達
成するため、請求項２記載の発明は、上記請求項１の構
成において、移動機構は、対象物に対する処理の合間に
移動を行うものであるという構成を有する。同様に上記
目的を達成するため、請求項３記載の発明は、上記請求
項１の構成において、真空容器の内面に堆積した薄膜を
エッチングして除去するためのガスを真空容器内に導入
するガス導入機構を備え、移動機構は、当該内面に堆積
した薄膜をエッチングして除去する際にプラズマ到達防
止用磁石の当該内面方向のベクトル不均一性を補償して
エッチングが均一になるように移動を行うものであると
いう構成を有する。同様に上記目的を達成するため、請
求項３記載の発明は、請求項１記載の真空処理装置にお
いて、真空容器の内面に堆積した薄膜をエッチングによ
って除去するに際し、前記プラズマ到達防止用磁石の真
空容器の内面方向のベクトル不均一性を補償して当該内
面に対するエッチングが均一になるるように前記移動機
構によってプラズマ到達防止用磁石又は真空容器を相対
的に移動させる真空処理装置における真空容器内面堆積
膜の除去方法であるという構成を有する。
【００１２】
【実施例】以下、本願発明の実施例を説明する。図１
は、本願発明の実施例の真空処理装置の概略説明図であ
る。図１に示す真空処理装置は、排気系１１を備えた真
空容器１と、真空容器１内に所定のガスを導入するガス
導入機構２と、導入されたガスにエネルギーを与えてプ
ラズマを形成するための電力供給機構３と、プラズマに
よって処理される位置に対象物としての基板４０を載置
するための基板ホルダー４を有している。そして、この
真空処理装置は、真空容器１の内面にプラズマが到達す
るのを防止するプラズマ到達防止用磁石５と、プラズマ
到達防止用磁石５又は真空容器１を相対的に移動させる
移動機構６とを具備している。
は、本願発明の実施例の真空処理装置の概略説明図であ
る。図１に示す真空処理装置は、排気系１１を備えた真
空容器１と、真空容器１内に所定のガスを導入するガス
導入機構２と、導入されたガスにエネルギーを与えてプ
ラズマを形成するための電力供給機構３と、プラズマに
よって処理される位置に対象物としての基板４０を載置
するための基板ホルダー４を有している。そして、この
真空処理装置は、真空容器１の内面にプラズマが到達す
るのを防止するプラズマ到達防止用磁石５と、プラズマ
到達防止用磁石５又は真空容器１を相対的に移動させる
移動機構６とを具備している。
【００１３】まず、真空容器１は、成膜室１０１と、成
膜室１０１の下側に位置した少し大きな空間の真空排気
室１０２を構成している。成膜室１０１の部分の真空容
器１の器壁には不図示のゲートバルブが設けられ、真空
排気室１０２の部分の器壁には、排気系１１がつながる
排気管が設けられている。排気系１１は、粗引きポンプ
１１１と、粗引きポンプ１１１の前段に配置された主ポ
ンプ１１２と、これらのポンプ１１１，１１２によって
排気する排気経路上に配置された主バルブ１１３及び可
変コンダクタンスバルブ１１４とから主に構成されてい
る。
膜室１０１の下側に位置した少し大きな空間の真空排気
室１０２を構成している。成膜室１０１の部分の真空容
器１の器壁には不図示のゲートバルブが設けられ、真空
排気室１０２の部分の器壁には、排気系１１がつながる
排気管が設けられている。排気系１１は、粗引きポンプ
１１１と、粗引きポンプ１１１の前段に配置された主ポ
ンプ１１２と、これらのポンプ１１１，１１２によって
排気する排気経路上に配置された主バルブ１１３及び可
変コンダクタンスバルブ１１４とから主に構成されてい
る。
【００１４】尚、成膜室１０１及び真空排気室１０２
は、一つの真空容器１によって構成される場合もある
が、気密に接続された二つの真空容器１によって構成
し、メンテナンス等の際にその二つの真空容器１を分離
するよう構成する場合もある。上記真空容器１は、上側
にベルジャー１２を有している。真空容器１の上部器壁
には中央に円形の開口が設けられ、ベルジャー１２はこ
の開口に気密に接続されている。ベルジャー１２は、先
端が半球状で下端が開口になっている直径１００ｍｍ程
度の円筒状の形状を有するものであり、石英ガラス等の
誘電体で形成されている。真空容器１は、上部の壁の中
央に円形の開口を有し、この開口に気密に接続すること
でベルジャー１２が配置されている。
は、一つの真空容器１によって構成される場合もある
が、気密に接続された二つの真空容器１によって構成
し、メンテナンス等の際にその二つの真空容器１を分離
するよう構成する場合もある。上記真空容器１は、上側
にベルジャー１２を有している。真空容器１の上部器壁
には中央に円形の開口が設けられ、ベルジャー１２はこ
の開口に気密に接続されている。ベルジャー１２は、先
端が半球状で下端が開口になっている直径１００ｍｍ程
度の円筒状の形状を有するものであり、石英ガラス等の
誘電体で形成されている。真空容器１は、上部の壁の中
央に円形の開口を有し、この開口に気密に接続すること
でベルジャー１２が配置されている。
【００１５】ガス導入機構２は、図６に示す例では、二
つのガス導入系２１，２２から構成されており、二種の
異なるガスを同時に導入できるようになっている。各々
のガス導入系２１，２２は、不図示のタンクに接続され
た配管２１１，２２１と、配管２１１，２２１の終端に
接続されたガス導入体２１２，２２２とから主に構成さ
れている。
つのガス導入系２１，２２から構成されており、二種の
異なるガスを同時に導入できるようになっている。各々
のガス導入系２１，２２は、不図示のタンクに接続され
た配管２１１，２２１と、配管２１１，２２１の終端に
接続されたガス導入体２１２，２２２とから主に構成さ
れている。
【００１６】図２は、上記ガス導入体を構成を説明する
図である。図２に示すように、ガス導入体２１２，２２
２は、断面円形の円環状のパイプから構成されている。
このガス導入体２１２，２２２は、真空容器１に設けら
れた支持棒２３によって支持され、真空容器１の内面に
沿う形で水平に配置されている。尚、真空容器１は、円
筒形である。また、真空容器１の壁を気密に貫通する状
態で輸送管２４が設けられており、この輸送管２４の一
端はガス導入体２１２，２２２に接続されている。ガス
導入体２１２，２２２の他端は図６の配管２１１，２２
１に接続されている。そして、ガス導入体２１２，２２
２は、図２に示すように、その内側面にガス吹き出し口
２５を有している。このガス吹き出し口２５は、直径
０．５ｍｍ程度の開口であり、２５ｍｍ程度の間隔をお
いて周上に設けられている。
図である。図２に示すように、ガス導入体２１２，２２
２は、断面円形の円環状のパイプから構成されている。
このガス導入体２１２，２２２は、真空容器１に設けら
れた支持棒２３によって支持され、真空容器１の内面に
沿う形で水平に配置されている。尚、真空容器１は、円
筒形である。また、真空容器１の壁を気密に貫通する状
態で輸送管２４が設けられており、この輸送管２４の一
端はガス導入体２１２，２２２に接続されている。ガス
導入体２１２，２２２の他端は図６の配管２１１，２２
１に接続されている。そして、ガス導入体２１２，２２
２は、図２に示すように、その内側面にガス吹き出し口
２５を有している。このガス吹き出し口２５は、直径
０．５ｍｍ程度の開口であり、２５ｍｍ程度の間隔をお
いて周上に設けられている。
【００１７】一方、図６に戻り、電力供給機構３は、ベ
ルジャー１２の周囲を取り囲んで配置された高周波コイ
ル３１と、この高周波コイル３１に整合器３２を介して
高周波電力を供給する高周波電源３３とから主に構成さ
れている。高周波電源３３には、例えば１３．５６ＭＨ
ｚの高周波電力を発生させるものが採用され、高周波コ
イル３１からベルジャー１２内にこの高周波電力が供給
される。また、真空容器１内のベルジャー１２の下方位
置には、基板ホルダー４が設けられている。この基板ホ
ルダー４は、処理を施す基板４０を上面に載置させるも
のであり、必要に応じて基板４０を加熱又は冷却する温
度調節機構４１を内蔵している。また、生成されるプラ
ズマと高周波との相互作用によって基板４０に所定のバ
イアス電圧を印加するための基板バイアス電圧印加機構
４２が設けられている。基板バイアス電圧印加機構４２
は、整合器４２１と、整合器４２１を介して所定の高周
波電力を基板ホルダー４に供給する高周波電源４２２と
から構成されている。基板ホルダー４に供給された高周
波は、プラズマとの相互作用によって基板４０に対して
所定のバイアス電圧を印加し、イオン衝撃による処理の
効率化等に寄与する。
ルジャー１２の周囲を取り囲んで配置された高周波コイ
ル３１と、この高周波コイル３１に整合器３２を介して
高周波電力を供給する高周波電源３３とから主に構成さ
れている。高周波電源３３には、例えば１３．５６ＭＨ
ｚの高周波電力を発生させるものが採用され、高周波コ
イル３１からベルジャー１２内にこの高周波電力が供給
される。また、真空容器１内のベルジャー１２の下方位
置には、基板ホルダー４が設けられている。この基板ホ
ルダー４は、処理を施す基板４０を上面に載置させるも
のであり、必要に応じて基板４０を加熱又は冷却する温
度調節機構４１を内蔵している。また、生成されるプラ
ズマと高周波との相互作用によって基板４０に所定のバ
イアス電圧を印加するための基板バイアス電圧印加機構
４２が設けられている。基板バイアス電圧印加機構４２
は、整合器４２１と、整合器４２１を介して所定の高周
波電力を基板ホルダー４に供給する高周波電源４２２と
から構成されている。基板ホルダー４に供給された高周
波は、プラズマとの相互作用によって基板４０に対して
所定のバイアス電圧を印加し、イオン衝撃による処理の
効率化等に寄与する。
【００１８】次に、本実施例の装置の大きな特徴点であ
るプラズマ到達防止用磁石５及び移動機構６の構成を説
明する。図３は、図１の装置におけるプラズマ到達防止
用磁石５及び移動機構６の構成を説明する斜視概略図で
ある。図１及び図３に示すように、プラズマ到達防止用
磁石５は、図６の装置と同様、真空容器１の外面に沿っ
て上下に延びるようして配置された板状の永久磁石であ
り、真空容器１の外面に沿って周状に等間隔で複数並べ
て配置されている。このプラズマ到達防止用磁石５は、
磁石保持体５３に保持されている。
るプラズマ到達防止用磁石５及び移動機構６の構成を説
明する。図３は、図１の装置におけるプラズマ到達防止
用磁石５及び移動機構６の構成を説明する斜視概略図で
ある。図１及び図３に示すように、プラズマ到達防止用
磁石５は、図６の装置と同様、真空容器１の外面に沿っ
て上下に延びるようして配置された板状の永久磁石であ
り、真空容器１の外面に沿って周状に等間隔で複数並べ
て配置されている。このプラズマ到達防止用磁石５は、
磁石保持体５３に保持されている。
【００１９】磁石保持体５３は、内側の円筒状部材の下
端と外側の円筒部材の下端とをリング状の底板部分でつ
ないだ二重管構造を有するものである。この磁石保持体
５３の内部には、プラズマ到達防止用磁石５の幅及びプ
ラズマ到達防止用磁石５の配置間隔に応じて内部を区画
する隔壁５４が設けられている。そして、プラズマ到達
防止用磁石５は隔壁と隔壁５４との間に嵌め込むように
して配置されている。尚、各々のプラズマ到達防止用磁
石５の幅ｄ１は８ｍｍ程度、配置間隔ｄ２は５２ｍｍ程
度である。また、磁石保持体５３は、真空容器１の外面
から少し離間した位置に配置されており、両者は接触し
ていない。
端と外側の円筒部材の下端とをリング状の底板部分でつ
ないだ二重管構造を有するものである。この磁石保持体
５３の内部には、プラズマ到達防止用磁石５の幅及びプ
ラズマ到達防止用磁石５の配置間隔に応じて内部を区画
する隔壁５４が設けられている。そして、プラズマ到達
防止用磁石５は隔壁と隔壁５４との間に嵌め込むように
して配置されている。尚、各々のプラズマ到達防止用磁
石５の幅ｄ１は８ｍｍ程度、配置間隔ｄ２は５２ｍｍ程
度である。また、磁石保持体５３は、真空容器１の外面
から少し離間した位置に配置されており、両者は接触し
ていない。
【００２０】一方、本実施例の移動機構６は、真空容器
１でなくプラズマ到達防止用磁石５の方を移動（本実施
例では回転）させるよう構成されている。まず、上記磁
石保持体５３は、回転ガイド体５５により回転可能な状
態で支持されている。回転ガイド体５５は、円周状の溝
を形成するリング状の部材であり、その円周状の溝の部
分に下端を嵌め込むことにより、磁石保持体５３が回転
ガイド体５５に支持されている。回転ガイド体５５は、
磁石保持体５３との接触部分に不図示のベアリングを有
している。
１でなくプラズマ到達防止用磁石５の方を移動（本実施
例では回転）させるよう構成されている。まず、上記磁
石保持体５３は、回転ガイド体５５により回転可能な状
態で支持されている。回転ガイド体５５は、円周状の溝
を形成するリング状の部材であり、その円周状の溝の部
分に下端を嵌め込むことにより、磁石保持体５３が回転
ガイド体５５に支持されている。回転ガイド体５５は、
磁石保持体５３との接触部分に不図示のベアリングを有
している。
【００２１】そして、移動機構６は、上記磁石保持体５
３に連結されたクランク６１と、このクランク６１を駆
動して磁石保持体５３を所定角度回転させる駆動源６２
とから主に構成されている。図３に示す駆動源６２が駆
動されると、クランク６１を介して磁石保持体５３の中
心軸を中心にして磁石保持体５３が所定角度回転し、こ
れによってプラズマ到達防止用磁石５が一体に回転する
よう構成されている。尚、この際の許容回転角度として
は、プラズマ到達防止用磁石５の幅ｄ１と配置間隔ｄ２
との和（ｄ１＋ｄ２）の分だけ回転可能になっていれば
良い。
３に連結されたクランク６１と、このクランク６１を駆
動して磁石保持体５３を所定角度回転させる駆動源６２
とから主に構成されている。図３に示す駆動源６２が駆
動されると、クランク６１を介して磁石保持体５３の中
心軸を中心にして磁石保持体５３が所定角度回転し、こ
れによってプラズマ到達防止用磁石５が一体に回転する
よう構成されている。尚、この際の許容回転角度として
は、プラズマ到達防止用磁石５の幅ｄ１と配置間隔ｄ２
との和（ｄ１＋ｄ２）の分だけ回転可能になっていれば
良い。
【００２２】次に、上記真空処理装置の動作について説
明する。まず、真空容器１に設けられた不図示のゲート
バルブを通して基板４０を真空容器１内に搬入し、基板
ホルダー４上に載置する。ゲートバルブを閉じて排気系
１１を作動させ、真空容器１内を例えば５ｍＴｏｒｒ程
度まで排気する。次に、ガス導入機構２を動作させ、所
定のガスを所定の流量で真空容器１内に導入する。この
際、ガスは、配管２１１，２２１から輸送管２４を経由
してガス導入体２１２，２２２に供給され、ガス導入体
２１２，２２２のガス吹き出し口２５から内側に吹き出
すようにして真空容器１内に導入される。導入されたガ
スは真空容器１内を拡散してベルジャー１２内に達す
る。
明する。まず、真空容器１に設けられた不図示のゲート
バルブを通して基板４０を真空容器１内に搬入し、基板
ホルダー４上に載置する。ゲートバルブを閉じて排気系
１１を作動させ、真空容器１内を例えば５ｍＴｏｒｒ程
度まで排気する。次に、ガス導入機構２を動作させ、所
定のガスを所定の流量で真空容器１内に導入する。この
際、ガスは、配管２１１，２２１から輸送管２４を経由
してガス導入体２１２，２２２に供給され、ガス導入体
２１２，２２２のガス吹き出し口２５から内側に吹き出
すようにして真空容器１内に導入される。導入されたガ
スは真空容器１内を拡散してベルジャー１２内に達す
る。
【００２３】この状態で電力供給機構３を作動させ、高
周波電源３３から整合器３２を介して高周波コイル３１
に高周波電力を印加する。この高周波電力は、高周波コ
イル３１によってベルジャー１２内に供給され、ベルジ
ャー１２内に存在するガスにエネルギーを与えてプラズ
マが生成される。生成されたプラズマは、ベルジャー１
２から下方の基板４０に向けて拡散する。プラズマ中で
は、所定の生成物が生じ、この生成物が基板４０に到達
することにより所定の処理が施される。例えば酸化硅素
薄膜をプラズマＣＶＤ法によって作成する処理を行う場
合、第一のガス導入系２１によってモノシランガスを導
入し、第二のガス導入系２２によって酸素ガスを導入す
る。モノシラン／酸素のプラズマによってモノシランが
分解し、酸素と反応することによって酸化硅素薄膜が形
成される。
周波電源３３から整合器３２を介して高周波コイル３１
に高周波電力を印加する。この高周波電力は、高周波コ
イル３１によってベルジャー１２内に供給され、ベルジ
ャー１２内に存在するガスにエネルギーを与えてプラズ
マが生成される。生成されたプラズマは、ベルジャー１
２から下方の基板４０に向けて拡散する。プラズマ中で
は、所定の生成物が生じ、この生成物が基板４０に到達
することにより所定の処理が施される。例えば酸化硅素
薄膜をプラズマＣＶＤ法によって作成する処理を行う場
合、第一のガス導入系２１によってモノシランガスを導
入し、第二のガス導入系２２によって酸素ガスを導入す
る。モノシラン／酸素のプラズマによってモノシランが
分解し、酸素と反応することによって酸化硅素薄膜が形
成される。
【００２４】このようにして所定時間真空処理を行う
と、ガス導入機構２及び電力供給機構３の動作を停止さ
せて処理を終了させる。再び排気系１１を動作させて内
部の残留ガスを除去した後、ゲートバルブを開けて基板
４０を搬出する。その後、次の基板４０を同様に搬入し
て上記真空処理を繰り返すが、本実施例の装置の動作で
は、前の処理と次の処理との合間に移動機構６を動作さ
せるようにする。即ち、駆動源６２を動作させてプラズ
マ到達防止用磁石５を一体に所定角度回転させ、その
後、次の基板４０を搬入して処理を繰り返す。
と、ガス導入機構２及び電力供給機構３の動作を停止さ
せて処理を終了させる。再び排気系１１を動作させて内
部の残留ガスを除去した後、ゲートバルブを開けて基板
４０を搬出する。その後、次の基板４０を同様に搬入し
て上記真空処理を繰り返すが、本実施例の装置の動作で
は、前の処理と次の処理との合間に移動機構６を動作さ
せるようにする。即ち、駆動源６２を動作させてプラズ
マ到達防止用磁石５を一体に所定角度回転させ、その
後、次の基板４０を搬入して処理を繰り返す。
【００２５】また、上記真空処理を所定回数繰り返す
と、真空容器１の内面への薄膜堆積がある厚さに達した
と判断して、プラズマエッチングによる薄膜除去を行
う。即ち、ガス導入機構２によって例えば四フッ化炭素
等のフッ素系のガスと水素ガスとを真空容器１内に導入
し、電力供給機構３を動作させてこれらのガスのプラズ
マを形成する。プラズマ中でフッ素系の励起活性種が生
成され、この励起活性種が真空容器１の内面に達して薄
膜をエッチングする。エッチング中は、排気系１１が真
空容器１内を排気しており、エッチングされた材料は排
気系１１によって排出される。
と、真空容器１の内面への薄膜堆積がある厚さに達した
と判断して、プラズマエッチングによる薄膜除去を行
う。即ち、ガス導入機構２によって例えば四フッ化炭素
等のフッ素系のガスと水素ガスとを真空容器１内に導入
し、電力供給機構３を動作させてこれらのガスのプラズ
マを形成する。プラズマ中でフッ素系の励起活性種が生
成され、この励起活性種が真空容器１の内面に達して薄
膜をエッチングする。エッチング中は、排気系１１が真
空容器１内を排気しており、エッチングされた材料は排
気系１１によって排出される。
【００２６】上述した本実施例の真空処理装置の動作に
おいて、移動機構６が駆動される際の一回のプラズマ到
達防止用磁石５の移動距離は、真空処理装置の許容処理
回数に関連して設定される。この点を図３を用いてさら
に詳しく説明する。本実施例の移動機構６が一回の駆動
でプラズマ到達防止用磁石５を移動させる距離をΔｄ、
プラズマ到達防止用磁石５が設定する弧状の磁力線の節
の部分の距離をＤ、許容処理回数をＮとすると、Δｄ＝
Ｄ／Ｎとされる。
おいて、移動機構６が駆動される際の一回のプラズマ到
達防止用磁石５の移動距離は、真空処理装置の許容処理
回数に関連して設定される。この点を図３を用いてさら
に詳しく説明する。本実施例の移動機構６が一回の駆動
でプラズマ到達防止用磁石５を移動させる距離をΔｄ、
プラズマ到達防止用磁石５が設定する弧状の磁力線の節
の部分の距離をＤ、許容処理回数をＮとすると、Δｄ＝
Ｄ／Ｎとされる。
【００２７】弧状の磁力線の節の部分の距離Ｄは、隣合
うプラズマ到達防止用磁石５の前面（真空容器１内部側
に向いた面）の中心点間の距離に相当するから、図８に
示すプラズマ到達防止用磁石５の幅ｄ１と配置間隔ｄ２
との和（ｄ１＋ｄ２）に等しい。一方、許容処理回数と
は、容器内面に堆積した薄膜が剥離するまでの何回の真
空処理が行えるかという意味である。例えば、上記真空
処理を１００回を繰り返すと、真空容器１の内面への薄
膜堆積が相当程度の厚さに達し、あと数回繰り返すと薄
膜が剥離する恐れがある場合、次の真空処理の前に前述
したプラズマエッチングによる薄膜除去を行う。この場
合、１００回が許容処理回数ということになる。
うプラズマ到達防止用磁石５の前面（真空容器１内部側
に向いた面）の中心点間の距離に相当するから、図８に
示すプラズマ到達防止用磁石５の幅ｄ１と配置間隔ｄ２
との和（ｄ１＋ｄ２）に等しい。一方、許容処理回数と
は、容器内面に堆積した薄膜が剥離するまでの何回の真
空処理が行えるかという意味である。例えば、上記真空
処理を１００回を繰り返すと、真空容器１の内面への薄
膜堆積が相当程度の厚さに達し、あと数回繰り返すと薄
膜が剥離する恐れがある場合、次の真空処理の前に前述
したプラズマエッチングによる薄膜除去を行う。この場
合、１００回が許容処理回数ということになる。
【００２８】より具体的な数値を挙げて説明すると、上
述した酸化硅素薄膜の作成をプラズマＣＶＤにより行う
処理をする場合、真空容器１としては直径３６０ｍｍ程
度のものが使用される。この場合、プラズマ到達防止用
磁石５の幅ｄ１は例えば８ｍｍとされ、配置間隔ｄ２は
例えば５２ｍｍとされる。従って、距離Ｄは６０とな
る。一方、上記許容処理回数が１００回であると仮定す
ると、一回の移動距離は０．６ｍｍとなる。この距離
は、回転角度でいうと約０．１度となる。
述した酸化硅素薄膜の作成をプラズマＣＶＤにより行う
処理をする場合、真空容器１としては直径３６０ｍｍ程
度のものが使用される。この場合、プラズマ到達防止用
磁石５の幅ｄ１は例えば８ｍｍとされ、配置間隔ｄ２は
例えば５２ｍｍとされる。従って、距離Ｄは６０とな
る。一方、上記許容処理回数が１００回であると仮定す
ると、一回の移動距離は０．６ｍｍとなる。この距離
は、回転角度でいうと約０．１度となる。
【００２９】このようにして真空処理を１００回繰り返
した後、１００回めの移動を完了すると、プラズマ到達
防止用磁石５の幅ｄ１＋配置間隔ｄ２の分だけ移動した
ことになるから、磁力線の配置は、１回めの処理を行う
際の状態と同じになる。つまり、図６に示す弧状の磁力
線が、移動機構６の１回の駆動のたびごとに少しずつず
れていき、１００回めの処理を終了した後の移動によっ
て、１回目の処理の際に隣りにあった弧状磁力線に丁度
重なる状態となる。
した後、１００回めの移動を完了すると、プラズマ到達
防止用磁石５の幅ｄ１＋配置間隔ｄ２の分だけ移動した
ことになるから、磁力線の配置は、１回めの処理を行う
際の状態と同じになる。つまり、図６に示す弧状の磁力
線が、移動機構６の１回の駆動のたびごとに少しずつず
れていき、１００回めの処理を終了した後の移動によっ
て、１回目の処理の際に隣りにあった弧状磁力線に丁度
重なる状態となる。
【００３０】このように弧状の磁力線が少しずつ移動す
るようにすると、一回の真空処理の際の容器内面への薄
膜堆積が前述の通り不均一なものであっても、許容処理
回数まで処理を繰り返す過程で膜厚が均一化される。つ
まり、図７に示したような従来の装置における局部的な
厚い薄膜を、真空容器１の内面の全面に亘って分配した
ような状態となるのである。このため、薄膜が剥離して
しまう限度の膜厚に達するまでの処理回数が、従来の装
置に比べ格段に多く設定できるのである。図５に示す従
来の装置では５０回ぐらいが限度であったが、上述した
実施例の装置では１０００回ぐらいまで可能である。
尚、前述の例で、１００回処理を繰り返した後の次の１
００回の処理の際には、それまでとは逆の向きに所定角
度ずつ回転させてもよいし、当初の位置に戻してから同
じ向きに回転させてもよい。また、３６０度回転できる
機構であれば、常に同じ向きに回転させることも可能で
ある。
るようにすると、一回の真空処理の際の容器内面への薄
膜堆積が前述の通り不均一なものであっても、許容処理
回数まで処理を繰り返す過程で膜厚が均一化される。つ
まり、図７に示したような従来の装置における局部的な
厚い薄膜を、真空容器１の内面の全面に亘って分配した
ような状態となるのである。このため、薄膜が剥離して
しまう限度の膜厚に達するまでの処理回数が、従来の装
置に比べ格段に多く設定できるのである。図５に示す従
来の装置では５０回ぐらいが限度であったが、上述した
実施例の装置では１０００回ぐらいまで可能である。
尚、前述の例で、１００回処理を繰り返した後の次の１
００回の処理の際には、それまでとは逆の向きに所定角
度ずつ回転させてもよいし、当初の位置に戻してから同
じ向きに回転させてもよい。また、３６０度回転できる
機構であれば、常に同じ向きに回転させることも可能で
ある。
【００３１】次に、本願発明の真空処理装置の他の実施
例について説明する。図４は、他の実施例の真空処理装
置の概略構成図である。この実施例の真空処理装置は、
プラズマ到達防止用磁石５及び移動機構６の構成が図１
の実施例と異なるのみで、他の構成は基本的に同じであ
る。図４の真空処理装置におけるプラズマ到達防止用磁
石５は、真空容器１の周囲を取り囲むようにして真空容
器１と同心上に配置した筒状の電磁石から構成されてい
る。電磁石は、真空容器１内で軸方向（上下方向）に延
びる磁力線を設定する。この磁力線は、中央部から周辺
部へのプラズマの拡散方向に対して垂直に交差する状態
となるので、図１に示す装置と同様、真空容器１の内面
へプラズマが到達するのを防止する効果がある。
例について説明する。図４は、他の実施例の真空処理装
置の概略構成図である。この実施例の真空処理装置は、
プラズマ到達防止用磁石５及び移動機構６の構成が図１
の実施例と異なるのみで、他の構成は基本的に同じであ
る。図４の真空処理装置におけるプラズマ到達防止用磁
石５は、真空容器１の周囲を取り囲むようにして真空容
器１と同心上に配置した筒状の電磁石から構成されてい
る。電磁石は、真空容器１内で軸方向（上下方向）に延
びる磁力線を設定する。この磁力線は、中央部から周辺
部へのプラズマの拡散方向に対して垂直に交差する状態
となるので、図１に示す装置と同様、真空容器１の内面
へプラズマが到達するのを防止する効果がある。
【００３２】そして、この図４の実施例における移動機
構６は、プラズマ到達防止用磁石５を一体に軸方向に直
線移動させるよう構成されている。図４から分かるよう
に、このプラズマ到達防止用磁石５では、真空容器１の
真ん中の高さの付近ではプラズマの拡散方向に対して磁
力線がほぼ垂直であるが、真空容器１の上端付近及び下
端付近ではプラズマの拡散方向に対する磁力線の交差角
度が小さくなってくる。即ち、磁場のベクトルの不均一
性がある。このため、前述したのと同様なプラズマ密度
分布の不均一性が生じ、真空容器１の内面への薄膜堆積
の不均一性が生じる。
構６は、プラズマ到達防止用磁石５を一体に軸方向に直
線移動させるよう構成されている。図４から分かるよう
に、このプラズマ到達防止用磁石５では、真空容器１の
真ん中の高さの付近ではプラズマの拡散方向に対して磁
力線がほぼ垂直であるが、真空容器１の上端付近及び下
端付近ではプラズマの拡散方向に対する磁力線の交差角
度が小さくなってくる。即ち、磁場のベクトルの不均一
性がある。このため、前述したのと同様なプラズマ密度
分布の不均一性が生じ、真空容器１の内面への薄膜堆積
の不均一性が生じる。
【００３３】そこで、移動機構６は、プラズマ到達防止
用磁石５を軸方向に移動させ、上記磁場の不均一性を補
償するようにする。具体的には、例えばプラズマ到達防
止用磁石５を所定の下限位置と上限位置との間を移動可
能に構成する。そして、１回目の処理ではプラズマ到達
防止用磁石５を真ん中の高さにして処理を行い、２回目
の処理までの合間にプラズマ到達防止用磁石５を所定距
離Δｈだけ下方に移動させ、２回目の処理を行う。これ
を繰り返してプラズマ到達防止用磁石５が下限位置に達
すると、今度はΔｈだけプラズマ到達防止磁石を上昇さ
せ、次の真空処理を行う。処理の合間にΔｈだけ上昇さ
せる動作を行いながら処理を繰り返し、プラズマ到達防
止用磁石５が上限位置に達すると、今後はプラズマ到達
防止用磁石５を下降させるようにする。そして、前述し
た許容処理回数に達した後の移動を行うと、プラズマ到
達防止用磁石５が元の真ん中の高さの位置に丁度達する
ように構成する（１サイクルの上下動）のである。従っ
て、Δｈは、真空容器１の内面のプラズマ到達防止動作
を行うべき部分の高さｈと許容処理回数ｎとから設定さ
れ、Δｈ＝２ｈ／ｎとなる。
用磁石５を軸方向に移動させ、上記磁場の不均一性を補
償するようにする。具体的には、例えばプラズマ到達防
止用磁石５を所定の下限位置と上限位置との間を移動可
能に構成する。そして、１回目の処理ではプラズマ到達
防止用磁石５を真ん中の高さにして処理を行い、２回目
の処理までの合間にプラズマ到達防止用磁石５を所定距
離Δｈだけ下方に移動させ、２回目の処理を行う。これ
を繰り返してプラズマ到達防止用磁石５が下限位置に達
すると、今度はΔｈだけプラズマ到達防止磁石を上昇さ
せ、次の真空処理を行う。処理の合間にΔｈだけ上昇さ
せる動作を行いながら処理を繰り返し、プラズマ到達防
止用磁石５が上限位置に達すると、今後はプラズマ到達
防止用磁石５を下降させるようにする。そして、前述し
た許容処理回数に達した後の移動を行うと、プラズマ到
達防止用磁石５が元の真ん中の高さの位置に丁度達する
ように構成する（１サイクルの上下動）のである。従っ
て、Δｈは、真空容器１の内面のプラズマ到達防止動作
を行うべき部分の高さｈと許容処理回数ｎとから設定さ
れ、Δｈ＝２ｈ／ｎとなる。
【００３４】具体的な移動機構６の構成例としては、電
磁石からなるプラズマ到達防止用磁石５を、スライドベ
アリング等からなる不図示の直線ガイド部材によって保
持するようにし、ラックアンドピニオン等の運動変換機
構を介してモータの回転運動を直線運動に変換してプラ
ズマ到達防止用磁石５に伝えることで、プラズマ到達防
止用磁石５を軸方向に直線移動可能に構成する。
磁石からなるプラズマ到達防止用磁石５を、スライドベ
アリング等からなる不図示の直線ガイド部材によって保
持するようにし、ラックアンドピニオン等の運動変換機
構を介してモータの回転運動を直線運動に変換してプラ
ズマ到達防止用磁石５に伝えることで、プラズマ到達防
止用磁石５を軸方向に直線移動可能に構成する。
【００３５】上記各実施例の装置において、移動機構６
の動作を真空処理の合間ではなく、真空処理の最中に行
うようにすることも可能である。例えば図１の実施例の
装置では、一回の真空処理の最中に、移動機構６によっ
て前述の移動距離Δｄ（＝Ｄ／Ｎ）だけプラズマ到達防
止用磁石５が移動するように構成する。そして、処理の
合間には移動を行わないようにする。また、図４の実施
例では、処理の最中にΔｈ（＝２ｈ／ｎ）だけ移動する
ようにすればよい。また、許容処理回数に達するまでの
全体の移動距離を長くするように構成することも可能で
ある。即ち、例えば、図１の装置では、許容処理回数に
達するまでにＤの２倍，３倍，……又はＭ倍（Ｄの整数
倍）の距離を移動するように構成してもよい。図４の装
置では、上下動をさらにもう１サイクル，２サイクル，
……又はｍサイクル増やし（２ｈの整数倍）、全体の移
動距離を長くするようにすることが可能である。但し、
移動距離が小さい方が、移動速度が遅くて済むので、移
動機構６の構成が簡単になるという長所がある。
の動作を真空処理の合間ではなく、真空処理の最中に行
うようにすることも可能である。例えば図１の実施例の
装置では、一回の真空処理の最中に、移動機構６によっ
て前述の移動距離Δｄ（＝Ｄ／Ｎ）だけプラズマ到達防
止用磁石５が移動するように構成する。そして、処理の
合間には移動を行わないようにする。また、図４の実施
例では、処理の最中にΔｈ（＝２ｈ／ｎ）だけ移動する
ようにすればよい。また、許容処理回数に達するまでの
全体の移動距離を長くするように構成することも可能で
ある。即ち、例えば、図１の装置では、許容処理回数に
達するまでにＤの２倍，３倍，……又はＭ倍（Ｄの整数
倍）の距離を移動するように構成してもよい。図４の装
置では、上下動をさらにもう１サイクル，２サイクル，
……又はｍサイクル増やし（２ｈの整数倍）、全体の移
動距離を長くするようにすることが可能である。但し、
移動距離が小さい方が、移動速度が遅くて済むので、移
動機構６の構成が簡単になるという長所がある。
【００３６】次に、請求項３及び４に対応した実施例に
ついて説明する。請求項４の発明は、上記移動機構６に
よる移動を、真空容器１の内面堆積膜の除去のためのエ
ッチングの際に行うというものである。上述した通り、
上記各実施例の真空処理装置では、真空容器１の内面へ
の薄膜堆積が均一化されるので、プラズマ到達防止用磁
石５の移動を行わない従来のエッチングを行ってもそれ
ほど問題がない。しかし、エッチングの際にもプラズマ
到達防止用磁石５を移動させると、プラズマ密度分布の
不均一性が補償されて励起活性種の容器内面の供給量が
均一化されるので、エッチング除去が均一に行われ、さ
らに好適となる。
ついて説明する。請求項４の発明は、上記移動機構６に
よる移動を、真空容器１の内面堆積膜の除去のためのエ
ッチングの際に行うというものである。上述した通り、
上記各実施例の真空処理装置では、真空容器１の内面へ
の薄膜堆積が均一化されるので、プラズマ到達防止用磁
石５の移動を行わない従来のエッチングを行ってもそれ
ほど問題がない。しかし、エッチングの際にもプラズマ
到達防止用磁石５を移動させると、プラズマ密度分布の
不均一性が補償されて励起活性種の容器内面の供給量が
均一化されるので、エッチング除去が均一に行われ、さ
らに好適となる。
【００３７】この発明を実施するには、エッチング除去
を行っている最中に、図１の装置であればＤ（＝ｄ１＋
ｄ２）の距離、図４の装置であれば２ｈ（１サイクルの
上下動）の距離の移動を行うようにする。従って、移動
速度は、上記請求項１又は２発明の実施例の場合よりも
速くなる。このような移動を行うことによって、エッチ
ングが均一に進行し、従来見られたような薄膜の残留や
エッチング時間の長期化の問題の解消がさらに図れる。
を行っている最中に、図１の装置であればＤ（＝ｄ１＋
ｄ２）の距離、図４の装置であれば２ｈ（１サイクルの
上下動）の距離の移動を行うようにする。従って、移動
速度は、上記請求項１又は２発明の実施例の場合よりも
速くなる。このような移動を行うことによって、エッチ
ングが均一に進行し、従来見られたような薄膜の残留や
エッチング時間の長期化の問題の解消がさらに図れる。
【００３８】上記各実施例の説明において、移動機構６
はプラズマ到達防止用磁石５を移動させるものとして説
明したが、真空容器１の方を移動させるようにしても等
価である。即ち、移動は相対的で良い。また、真空処理
の例として酸化硅素薄膜のプラズマＣＶＤによる作成を
取り上げたが、エッチングやスパッタリング等の他の真
空処理を行う装置についても、本願発明は同様に適用可
能である。
はプラズマ到達防止用磁石５を移動させるものとして説
明したが、真空容器１の方を移動させるようにしても等
価である。即ち、移動は相対的で良い。また、真空処理
の例として酸化硅素薄膜のプラズマＣＶＤによる作成を
取り上げたが、エッチングやスパッタリング等の他の真
空処理を行う装置についても、本願発明は同様に適用可
能である。
【００３９】さらに、プラズマを形成する機構として
は、ヘリコン波プラズマを形成する機構を採用すること
も可能である。ヘリコン波プラズマは、強い磁場を加え
るとプラズマ振動数より低い周波数の電磁波が減衰せず
にプラズマ中を伝搬することを利用するものであり、高
密度プラズマを低圧で生成できる技術として最近注目さ
れているものである。プラズマ中の電磁波の伝搬方向と
磁場の方向とが平行のとき、電磁波はある定まった方向
の円偏光となり螺旋状に進行する。このことからヘリコ
ン波プラズマと呼ばれている。ヘリコン波プラズマを形
成する場合には、一本の棒状の部材を曲げて上下二段の
丸いループ状に形成したループ状アンテナを、図１又は
図４の高周波コイル３１に代えてベルジャー１１の外側
を取り囲むようにして配置し、その外側にヘリコン波用
磁場設定手段としての直流の電磁石をベルジャー１２と
同心上に配置する。整合器２２を介して高周波電源２３
から１３．５６ＭＨｚの高周波をベルジャー１２内に供
給すると、磁場の作用によって上記ヘリコン波プラズマ
が形成される。
は、ヘリコン波プラズマを形成する機構を採用すること
も可能である。ヘリコン波プラズマは、強い磁場を加え
るとプラズマ振動数より低い周波数の電磁波が減衰せず
にプラズマ中を伝搬することを利用するものであり、高
密度プラズマを低圧で生成できる技術として最近注目さ
れているものである。プラズマ中の電磁波の伝搬方向と
磁場の方向とが平行のとき、電磁波はある定まった方向
の円偏光となり螺旋状に進行する。このことからヘリコ
ン波プラズマと呼ばれている。ヘリコン波プラズマを形
成する場合には、一本の棒状の部材を曲げて上下二段の
丸いループ状に形成したループ状アンテナを、図１又は
図４の高周波コイル３１に代えてベルジャー１１の外側
を取り囲むようにして配置し、その外側にヘリコン波用
磁場設定手段としての直流の電磁石をベルジャー１２と
同心上に配置する。整合器２２を介して高周波電源２３
から１３．５６ＭＨｚの高周波をベルジャー１２内に供
給すると、磁場の作用によって上記ヘリコン波プラズマ
が形成される。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、真空容器の内面に対する薄膜堆積が均一に
なるため薄膜剥離による塵埃の発生を抑制され、薄膜を
エッチングして除去する際にも薄膜は残留することなく
短時間に除去される。また、請求項２記載の発明によれ
ば、上記請求項１の効果に加え、対象物に対する処理の
合間に移動が行われるので、処理の最中には移動を行う
必要がなく、処理条件の固定化という観点で好適となる
という効果が得られる。また、請求項３又は４記載の発
明によれば、上記請求項１の効果に加え、真空容器の内
面に堆積した薄膜のエッチング除去の最中にプラズマ到
達防止用磁石の移動が行われるので、プラズマ密度分布
の均一化が図られ、エッチングが均一に進行する。この
ため、容器内面の堆積膜の残留やエッチング時間の長期
化の問題がさらに解消される。
明によれば、真空容器の内面に対する薄膜堆積が均一に
なるため薄膜剥離による塵埃の発生を抑制され、薄膜を
エッチングして除去する際にも薄膜は残留することなく
短時間に除去される。また、請求項２記載の発明によれ
ば、上記請求項１の効果に加え、対象物に対する処理の
合間に移動が行われるので、処理の最中には移動を行う
必要がなく、処理条件の固定化という観点で好適となる
という効果が得られる。また、請求項３又は４記載の発
明によれば、上記請求項１の効果に加え、真空容器の内
面に堆積した薄膜のエッチング除去の最中にプラズマ到
達防止用磁石の移動が行われるので、プラズマ密度分布
の均一化が図られ、エッチングが均一に進行する。この
ため、容器内面の堆積膜の残留やエッチング時間の長期
化の問題がさらに解消される。
【図１】本願発明の実施例の真空処理装置の概略説明図
である。
である。
【図２】図１のガス導入体２１２，２２２を構成を説明
する図である。
する図である。
【図３】図１の装置におけるプラズマ到達防止用磁石及
び移動機構の構成を説明する斜視概略図である。
び移動機構の構成を説明する斜視概略図である。
【図４】他の実施例の真空処理装置の概略構成図であ
る。
る。
【図５】従来の真空処理装置の一例を示した概略図であ
る。
る。
【図６】図１の装置に採用されたプラズマ到達防止用磁
石の構成を説明するための平面断面概略図である。
石の構成を説明するための平面断面概略図である。
【図７】容器内面への薄膜堆積の不均一化の説明図であ
る。
る。
１ 真空容器 １１ 排気系 ２ ガス導入機構 ３ 電力供給機構 ４ 基板ホルダー ４０ 対象物としての基板 ５ プラズマ到達防止用磁石 ６ 移動機構
【手続補正書】
【提出日】平成７年９月２０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】本願の発明は、かかる課題を解決するため
になされたものであり、真空容器の内面に対する薄膜堆
積が均一になるようにして薄膜剥離による塵埃の発生を
抑制するとともに、薄膜をエッチングして除去する場合
には薄膜が残留することなく短時間に除去を終了させる
ことを可能にすることを目的にしている。
になされたものであり、真空容器の内面に対する薄膜堆
積が均一になるようにして薄膜剥離による塵埃の発生を
抑制するとともに、薄膜をエッチングして除去する場合
には薄膜が残留することなく短時間に除去を終了させる
ことを可能にすることを目的にしている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０５Ｈ 1/46 9216−2Ｇ Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｚ
Claims (4)
- 【請求項１】 真空容器の内部にプラズマを形成し、形
成されたプラズマによって対象物を処理する真空処理装
置において、真空容器の内面にプラズマが到達するのを
防止するために当該内面に沿って磁場を形成するプラズ
マ到達防止用磁石と、このプラズマ到達防止用磁石の当
該内面方向のベクトル不均一性を補償して内面に均一に
薄膜が堆積するようにプラズマ到達防止用磁石又は真空
容器を相対的に移動させる移動機構を備えていることを
特徴とする真空処理装置。 - 【請求項２】 前記移動機構は、対象物に対する処理の
合間に移動を行うものであることを特徴とする請求項１
記載の真空処理装置。 - 【請求項３】 前記真空容器の内面に堆積した薄膜をエ
ッチングして除去するためのガスを真空容器内に導入す
るガス導入機構を備え、前記移動機構は、当該内面に堆
積した薄膜をエッチングして除去する際に前記プラズマ
到達防止用磁石の当該内面方向のベクトル不均一性を補
償してエッチングが均一になるように前記移動を行うも
のであることを特徴とする請求項１記載の真空処理装
置。 - 【請求項４】 請求項１記載の真空処理装置において、
真空容器の内面に堆積した薄膜をエッチングによって除
去するに際し、前記プラズマ到達防止用磁石の真空容器
の内面方向のベクトル不均一性を補償して当該内面に対
するエッチングが均一になるるように前記移動機構によ
ってプラズマ到達防止用磁石又は真空容器を相対的に移
動させることを特徴とする真空処理装置における真空容
器内面堆積膜の除去方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15697195A JP3595608B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 真空処理装置、真空処理装置における真空容器内面堆積膜除去方法及び真空処理装置における真空容器内面膜堆積均一化方法 |
| TW085106336A TW418430B (en) | 1995-05-30 | 1996-05-28 | Vacuum processing system and method of removing film deposited on inner face of vacuum vessel in the vacuum processing system |
| KR1019960018448A KR100275831B1 (ko) | 1995-05-30 | 1996-05-29 | 진공처리시스템 및 그의 진공처리시스템에 있어서의 진공용기 내면 퇴적막의 제거방법 |
| US08/655,144 US5855725A (en) | 1995-05-30 | 1996-05-30 | Vacuum processing system and method of removing film deposited on inner face of vacuum vessel in the vacuum processing system |
| US09/175,724 US6063236A (en) | 1995-05-30 | 1998-10-20 | Vacuum processing system and method of removing film deposited on inner face of vacuum vessel in the vacuum processing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15697195A JP3595608B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 真空処理装置、真空処理装置における真空容器内面堆積膜除去方法及び真空処理装置における真空容器内面膜堆積均一化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08330281A true JPH08330281A (ja) | 1996-12-13 |
| JP3595608B2 JP3595608B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=15639336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15697195A Expired - Fee Related JP3595608B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 真空処理装置、真空処理装置における真空容器内面堆積膜除去方法及び真空処理装置における真空容器内面膜堆積均一化方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5855725A (ja) |
| JP (1) | JP3595608B2 (ja) |
| KR (1) | KR100275831B1 (ja) |
| TW (1) | TW418430B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7381292B2 (en) | 2002-10-15 | 2008-06-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Inductively coupled plasma generating apparatus incorporating serpentine coil antenna |
| JPWO2021181565A1 (ja) * | 2020-03-11 | 2021-09-16 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR20010062209A (ko) | 1999-12-10 | 2001-07-07 | 히가시 데쓰로 | 고내식성 막이 내부에 형성된 챔버를 구비하는 처리 장치 |
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| JP4009087B2 (ja) | 2001-07-06 | 2007-11-14 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 半導体製造装置における磁気発生装置、半導体製造装置および磁場強度制御方法 |
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| US7458335B1 (en) | 2002-10-10 | 2008-12-02 | Applied Materials, Inc. | Uniform magnetically enhanced reactive ion etching using nested electromagnetic coils |
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