JPH10149898A - 誘導結合型プラズマ発生装置 - Google Patents
誘導結合型プラズマ発生装置Info
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- JPH10149898A JPH10149898A JP8323549A JP32354996A JPH10149898A JP H10149898 A JPH10149898 A JP H10149898A JP 8323549 A JP8323549 A JP 8323549A JP 32354996 A JP32354996 A JP 32354996A JP H10149898 A JPH10149898 A JP H10149898A
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Abstract
よって、高密度で電子温度が低いプラズマを安定して発
生させる誘導結合型プラズマ発生装置を提供する。 【解決手段】 プラズマ発生用絶縁容器の外周にヘリカ
ルコイル及び二次巻線を各巻線間を相互に隣接して配置
し、ヘリカルコイルは高周波電源に接続し、二次巻線の
一端は接地し、他端を開放したことを特徴とする誘導結
合型プラズマ発生装置。
Description
は、プラズマCVD法等のプラズマプロセスが広く応用
されている。この発明は、このようなプラズマプロセス
に適したプラズマ放電を起こさせるための誘導結合型プ
ラズマ発生装置に関する。
バイスの大面積化、かつ高集積化の傾向にあり、そのた
めのプラズマ源として低圧力下で高密度・大口径のプラ
ズマ発生技術が要求されている。
型高周波プラズマは、動作圧力が高く、プラズマ密度が
低い等、この要求に応じられなくなっている。これに対
してECRプラズマ、ヘリコン波励起プラズマ、及び誘
導結合型プラズマの3方式が開発され、低圧力・高密度
・大口径等の条件をある程度満たすため、一部実用化さ
れている。
加える高周波又はマイクロ波のエネルギーが誘電体を通
してプラズマと電磁的に結合する点で共通点を有する
が、ECRプラズマ及びヘリコン波励起プラズマは、共
に磁場発生用の電磁石等を必要とするなど、装置が複雑
で大型になる難点があった。
電界によりコイル近くの絶縁物の容器に負のDCセルフ
バイアスが発生し、イオンが加速されて容器壁をたた
き、不純物を発生する等の問題があった。
生用の電磁石を要せず、簡単な構成により高密度で電子
温度が低いプラズマを安定して発生させることができる
誘導結合型プラズマ発生装置を提供することを目的とす
る。
絶縁容器の外側にヘリカルコイル及び二次巻線を各巻線
間を相互に隣接して配置し、ヘリカルコイルは高周波巻
線に接続し、二次巻線の一端は接地し、他端は開放した
ことを特徴とする誘導結合型プラズマ発生装置である。
すなわち、一次側コイル(巻線)としてのヘリカルコイ
ル巻線の間に、二次巻線を設けたこと、及び二次巻線の
一方は接地し他端は開放してあることを特徴とする誘導
結合型プラズマ発生装置である。ヘリカルコイルと二次
巻線は、一方の巻線間に他方の巻線が配置され、相互に
隣接する状態にある。
の外部にコイルを巻き、そのコイルに高周波電流を流
し、磁束の時間的変化により生ずる誘導電界によりプラ
ズマを維持する方式である。しかし現実には、コイル自
身が持っている電位とプラズマ電位の間に電位差がある
ため、一部は容量的にも結合していた。一方、容器の内
壁はプラズマに接触しているが容器が絶縁物であるた
め、内壁近傍に集まってきた電子は電流を流せないの
で、そこに負の電界(浮動電位)を形成し、その浮動電
位によりイオンが加速されて壁を叩き、スパッターして
不純物を発生していた。
おいて、一次側コイルの各巻線の間に一端を接地した二
次巻線を設けたことを特徴としている。
荷は、接地した二次巻線を通してアースに逃げることに
なり、一次コイルとプラズマとの間の容量的結合を減少
すると同時に、容器内壁近傍の浮動電位を低下させ、イ
オンの加速による壁への影響も少なくなるため不純物の
発生による汚染は押さえられる。
10V以下(従来装置では15〜20V)と小さくなる
ため、イオンの加速エネルギーは小さくなり、処理を行
う基板等に対し、ダメージの少ないプラズマとなる。
減少したことにより、誘導結合が支配的となり、従来の
容量結合型プラズマ発生装置に比べて高密度のプラズマ
を維持できた。
面図である。
器で石英の円筒管である。符号2(白丸)は一次側コイ
ルであって、円筒管1の外周に螺旋状に配置され、高周
波電源4から整合器5を介して高周波電力が供給され
る。符号3(黒丸)は二次側コイルであって、一次側コ
イル2の各巻線の間に螺旋状に巻きつけられており、一
端は接地し、他端は開放してある。6はガス導入用の
管、7は真空容器、8は真空シール用のO−リング、9
は計測用のプラズマプローブ、11は排気口である。1
0がプラズマ発生領域である。
長さ300mmである。以上の装置により実際にプラズマ
を発生させたデータを示す。
り、図1と同一の符号は同じものを示す。本実施例はプ
ラズマ発生用の絶縁容器12がベルジャーであり、絶縁
ドーム状のものとした例を示す。
状が平板状のものとした例の斜視図を示す(同一符号は
図1と同じ。)。一次側コイル14と二次側コイル15
を絶縁容器13の平板131上に互いに平行になるよう
にスパイラル状(蚊取り線香の形状)に配置した。二次
側コイル15の一端151は開放し、他端152は接地
されている。
け、その一端を接地したことにより従来の誘導結合型プ
ラズマ発生装置に比べて高密度で電子温度の低いプラズ
マを安定に発生できた。
装置であるため、装置の構成が簡単で取り扱いも容易で
ある。 1mTorr〜50mTorrの圧力領域において、1011/1
0cm3以上の高密度のプラズマを発生できる(従来のプ
ラズマ発生装置では109〜1010/cm3)。 1mTorr〜50mTorrの圧力領域において、約2eV以下
の電子温度を維持できる。 空間電位と浮動電位の電位差は、10V以下と低い値
(従来装置では15V〜20V)となり、浮動電位にあ
る被処理基板に入射するイオンの加速エネルギーが低く
なるため、処理を行う基板に対してのダメージが小さく
なる。 空間電位と浮動電位の電位差が小さいため、絶縁容器
壁へのイオンの衝突が小さくなり、容器壁からの不純物
発生による汚染の心配がない。
Claims (4)
- 【請求項1】 プラズマ発生用絶縁容器の外側にヘリカ
ルコイル及び二次巻線を各巻線間を相互に隣接して配置
し、ヘリカルコイルは高周波電源に接続し、二次巻線の
一端は接地し、他端は開放したことを特徴とする誘導結
合型プラズマ発生装置。 - 【請求項2】 プラズマ発生用絶縁容器は円管状であっ
て、ヘリカルコイル及び二次巻線を円管状絶縁容器の外
側に配置した請求項1記載の誘導結合型プラズマ発生装
置。 - 【請求項3】 円管状絶縁容器は円筒管又はベルジャー
である請求項2記載の誘導結合型プラズマ発生装置。 - 【請求項4】 プラズマ発生用絶縁容器は少なくとも一
つの平板を有し、ヘリカルコイル及び二次巻線を少なく
とも一つの平板の外側に配置した請求項1記載の誘導結
合型プラズマ発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8323549A JP2872976B2 (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 誘導結合型プラズマ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8323549A JP2872976B2 (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 誘導結合型プラズマ発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10149898A true JPH10149898A (ja) | 1998-06-02 |
JP2872976B2 JP2872976B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=18155947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8323549A Expired - Lifetime JP2872976B2 (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 誘導結合型プラズマ発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US9899191B2 (en) | 2009-10-27 | 2018-02-20 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
US9997332B2 (en) | 2009-10-27 | 2018-06-12 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
-
1996
- 1996-11-19 JP JP8323549A patent/JP2872976B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2015062181A (ja) * | 2009-10-27 | 2015-04-02 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
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US9899191B2 (en) | 2009-10-27 | 2018-02-20 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
US9941097B2 (en) | 2009-10-27 | 2018-04-10 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
US9997332B2 (en) | 2009-10-27 | 2018-06-12 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
US10804076B2 (en) | 2009-10-27 | 2020-10-13 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2872976B2 (ja) | 1999-03-24 |
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