JPH11121198A - Plasma generating device - Google Patents

Plasma generating device

Info

Publication number
JPH11121198A
JPH11121198A JP10214044A JP21404498A JPH11121198A JP H11121198 A JPH11121198 A JP H11121198A JP 10214044 A JP10214044 A JP 10214044A JP 21404498 A JP21404498 A JP 21404498A JP H11121198 A JPH11121198 A JP H11121198A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
frequency power
walls
pair
discharge electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10214044A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4004146B2 (en
Inventor
Unriyuu Ri
雲龍 李
Noriyoshi Sato
徳芳 佐藤
Satoru Iizuka
哲 飯塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kokusai Electric Corp filed Critical Kokusai Electric Corp
Priority to JP21404498A priority Critical patent/JP4004146B2/en
Publication of JPH11121198A publication Critical patent/JPH11121198A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4004146B2 publication Critical patent/JP4004146B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate high-density plasma even in the central part of a plasma generating field. SOLUTION: The plasma generating device is provided with a vacuum vessel 11; a gas introducing part 12; an exhaust part 13; a cylindrical discharge electrode 14; high-frequency oscillators 19, 21; ring-shaped permanent magnets 15, 16; and a pair of discoid walls 17, 18. The discharge electrode 14 is arranged so as to surround a plasma generating field 41. The permanent magnets 15, 16 form prescribed lines of magnetic force. The lines of magnetic force have parts approximately parallel to a center axis 42 of the discharge electrode 14, and length of the parallel parts of the lines of magnetic force gets longer as they approach the center axis 42. The pair of walls 17, 18 define the region of the plasma generating field 41 in the direction of the center axis 42 of the discharge electrode 14. The pair of walls 17, 18 are arranged so as to sandwich the plasma generating field 41 from the direction of the center axis 42. The plasma generating device is constituted so that it has a shape that lines 43 of magnetic force passing through the central part of the plasma generating field 41 do not cross the pair of walls 17, 18.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、変形マグネトロン
高周波放電型のプラズマ生成装置に関する。
The present invention relates to a modified magnetron high-frequency discharge type plasma generation apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、固体デバイスを製造するために
は、固体デバイスの基板の表面に所定の処理を施す表面
処理装置が必要になる。ここで、固体デバイスとは、例
えば、半導体デバイスや液晶表示デバイス等のデバイス
をいう。また、固体デバイスの基板とは、例えば、半導
体デバイスのウェーハや液晶表示デバイスのガラス基板
等の基板をいう。
2. Description of the Related Art Generally, in order to manufacture a solid-state device, a surface treatment apparatus for performing a predetermined treatment on a surface of a substrate of the solid-state device is required. Here, the solid-state device refers to, for example, a device such as a semiconductor device or a liquid crystal display device. The substrate of a solid-state device refers to a substrate such as a wafer of a semiconductor device or a glass substrate of a liquid crystal display device.

【0003】この表面処理装置としては、ドライエッチ
ング装置やCVD(Chemical VaporDeposition)装置等
がある。ここで、ドライエッチング装置とは、基板の表
面をドライエッチングする装置である。また、CVD装
置とは、基板の表面に化学反応を使って所定の薄膜を形
成する装置である。
As the surface treatment apparatus, there are a dry etching apparatus, a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus, and the like. Here, the dry etching apparatus is an apparatus that dry-etches the surface of the substrate. The CVD apparatus is an apparatus for forming a predetermined thin film on the surface of a substrate by using a chemical reaction.

【0004】これらの表面処理装置としては、プラズマ
を使って基板の表面に所定の処理を施すプラズマ表面処
理装置である。このプラズマ表面処理装置を実現するた
めには、プラズマを生成するプラズマ生成装置が必要に
なる。
[0004] These surface treatment apparatuses are plasma surface treatment apparatuses that perform predetermined processing on the surface of a substrate using plasma. In order to realize this plasma surface treatment apparatus, a plasma generation apparatus that generates plasma is required.

【0005】このプラズマ生成装置としては、近年、放
電用ガスの圧力が低い状態でプラズマを生成可能な装置
が望まれている。これは、近年、固体デバイスの微細化
が進められているからである。
[0005] In recent years, as this plasma generation apparatus, an apparatus capable of generating plasma in a state where the pressure of the discharge gas is low has been desired. This is because miniaturization of solid-state devices has been advanced in recent years.

【0006】すなわち、固体デバイスが微細化される
と、基板に対するイオンの入射方向の高精度化が求めら
れる。この入射方向の精度は、放電用ガスの圧力に依存
する。すなわち、このガス圧力が低い場合は、入射方向
の精度が高くなり、高い場合は、低くなる。これは、ガ
ス圧力が高いと、プラズマ中のイオンが基板前面のシー
ス電圧により加速されながら基板に入射する際、途中で
中性ガスと衝突するからである。したがって、固体デバ
イスの微細化に対処するためには、プラズマを低ガス圧
力で生成する必要がある。
That is, as the solid-state device is miniaturized, it is required to increase the precision of the direction of incidence of ions on the substrate. The accuracy of the incident direction depends on the pressure of the discharge gas. That is, when the gas pressure is low, the accuracy of the incident direction increases, and when the gas pressure is high, the accuracy decreases. This is because, when the gas pressure is high, ions in the plasma collide with the neutral gas on the way when entering the substrate while being accelerated by the sheath voltage on the front surface of the substrate. Therefore, in order to cope with miniaturization of solid-state devices, it is necessary to generate plasma at a low gas pressure.

【0007】なお、低ガス圧力とは、表面処理の種類に
よって異なるが、一般的には、30mTorr以下と考
えられる。ちなみに、半導体デバイスのウェーハをドラ
イエッチングする場合は、プラズマを10mTorr程
度のガス圧力で生成することが望まれる。
The low gas pressure depends on the type of surface treatment, but is generally considered to be 30 mTorr or less. Incidentally, when dry etching a semiconductor device wafer, it is desired to generate plasma at a gas pressure of about 10 mTorr.

【0008】低ガス圧力でプラズマを生成可能なプラズ
マ生成装置としては、従来、マグネトロン高周波放電型
のプラズマ生成装置が知られている。この装置は、高周
波電界を使ったマグネトロン放電によってプラズマを生
成するものである。
As a plasma generator capable of generating plasma at a low gas pressure, a magnetron high-frequency discharge type plasma generator has been conventionally known. This device generates plasma by magnetron discharge using a high-frequency electric field.

【0009】このプラズマ生成装置としては、例えば、
下記の文献に記載された装置がある。 文献:特開
平7−201831号
As this plasma generating apparatus, for example,
There are devices described in the following documents. Reference: JP-A-7-201831

【0010】この文献に記載されたプラズマ生成装置
は、円筒形の放電用電極によって形成される高周波電界
とリング状の永久磁石によって形成される磁界とによっ
てマグネトロン放電を発生させることにより、プラズマ
を生成するようになっている。
The plasma generator described in this document generates a plasma by generating a magnetron discharge by a high-frequency electric field formed by a cylindrical discharge electrode and a magnetic field formed by a ring-shaped permanent magnet. It is supposed to.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記文
献に記載されたプラズマ生成装置では、プラズマ生成領
域の中央部で、高密度のプラズマを生成することができ
ないという問題があった。これは、このプラズマ生成装
置では、プラズマが、主に、放電用電極の表面で生成さ
れるからである。ここで、プラズマ生成領域の中央部と
は、放電用電極の径方向における中央部をいう(以下、
同様)。
However, the plasma generating apparatus described in the above document has a problem that high-density plasma cannot be generated at the center of the plasma generating region. This is because the plasma is generated mainly on the surface of the discharge electrode in this plasma generation device. Here, the center of the plasma generation region refers to the center in the radial direction of the discharge electrode (hereinafter, referred to as the center).
Similar).

【0012】これにより、このプラズマ生成装置では、
プラズマ表面処理装置を実現する場合、プラズマ密度の
均一な条件下で表面処理を行うことができないという問
題があった。
Thus, in this plasma generating apparatus,
When realizing a plasma surface treatment apparatus, there is a problem that surface treatment cannot be performed under the condition of uniform plasma density.

【0013】この問題を解決するためには、サセプタを
放電用電極からその軸方向にかなり離れた場所に設置す
ればよい。ここで、サセプタとは、処理すべき基板が載
置される基板載置体である。
In order to solve this problem, the susceptor may be installed at a location far away from the discharge electrode in the axial direction. Here, the susceptor is a substrate mounting body on which a substrate to be processed is mounted.

【0014】しかしながら、このような構成では、プラ
ズマ密度の均一な条件下で表面処理を行うことができる
ものの、プラズマ密度の高い条件下で表面処理を行うこ
とができないという問題が新たに生じる。これは、上述
したようなプラズマ生成装置では、放電用電極からその
軸方向に離れるに従い、プラズマの拡散損失によりプラ
ズマ密度が低下するからである。これにより、このよう
な構成では、表面処理の処理速度が遅くなる。
However, in such a configuration, although the surface treatment can be performed under the condition of uniform plasma density, there is a new problem that the surface treatment cannot be performed under the condition of high plasma density. This is because, in the above-described plasma generating apparatus, as the distance from the discharge electrode in the axial direction increases, the plasma density decreases due to plasma diffusion loss. As a result, in such a configuration, the processing speed of the surface treatment is reduced.

【0015】以上から、変形マグネトロン高周波放電型
のプラズマ生成装置では、放電用電極の中央部でも、周
辺部と同様に、高密度のプラズマを生成することができ
る装置が望まれる。ここで、プラズマ生成領域の周辺部
とは、放電用電極の径方向における周辺部をいう(以
下、同様)。
As described above, in the modified magnetron high-frequency discharge type plasma generation apparatus, an apparatus capable of generating high-density plasma at the center of the discharge electrode as well as at the periphery thereof is desired. Here, the peripheral portion of the plasma generation region refers to the peripheral portion in the radial direction of the discharge electrode (the same applies hereinafter).

【0016】そこで、本発明は、プラズマ生成領域の中
央部でも、周辺部と同様に、高密度のプラズマを生成す
ることができる変形マグネトロン高周波放電型のプラズ
マ生成装置を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a modified magnetron high-frequency discharge type plasma generation apparatus capable of generating high-density plasma at the center of the plasma generation region as well as at the periphery. .

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1記載のプラズマ生成装置は、真空容器と、ガ
ス導入手段と、排気手段と、放電用電極と、第1の高周
波電力印加手段と、磁力線形成手段と、一対の壁とを備
えたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a plasma generating apparatus, comprising: a vacuum vessel, a gas introducing means, an exhaust means, a discharge electrode, and a first high-frequency power application. Means, a magnetic field line forming means, and a pair of walls.

【0018】ここで、真空容器は、内部にプラズマ生成
領域が設定される容器である。ガス導入手段は、真空容
器の内部に放電用のガスを導入する手段である。排気手
段は、真空容器の内部の雰囲気を排出する手段である。
放電用電極は、プラズマ生成領域を囲むように配設され
た電極である。この電極は、円筒状に形成されている。
Here, the vacuum vessel is a vessel in which a plasma generation region is set. The gas introduction means is a means for introducing a discharge gas into the inside of the vacuum vessel. The exhaust means is a means for exhausting the atmosphere inside the vacuum vessel.
The discharge electrode is an electrode provided so as to surround the plasma generation region. This electrode is formed in a cylindrical shape.

【0019】第1の高周波電力印加手段は、放電用電極
に高周波電力を印加する手段である。磁力線形成手段
は、所定の磁力線を形成する手段である。この磁力線
は、放電用電極の中心軸とほぼ平行な部分を有し、この
平行な部分の長さが中心軸に近づくほど長くなるような
磁力線である。一対の壁は、放電用電極の中心軸方向に
おけるプラズマ生成領域の範囲を規定する壁である。こ
の一対の壁は、プラズマ生成領域を放電用電極の中心軸
方向から挟むように配設されている。
The first high-frequency power applying means is means for applying high-frequency power to the discharge electrode. The magnetic force line forming means is means for forming a predetermined magnetic force line. The line of magnetic force has a portion substantially parallel to the center axis of the discharge electrode, and the length of the parallel portion becomes longer as approaching the center axis. The pair of walls are walls that define the range of the plasma generation region in the direction of the central axis of the discharge electrode. The pair of walls are provided so as to sandwich the plasma generation region from the center axis direction of the discharge electrode.

【0020】また、この請求項1記載のプラズマ生成装
置は、プラズマ生成領域の中央部を通過する磁力線が一
対の壁と交差しないような形状を有するように構成され
ていることを特徴とする。
Further, the plasma generating apparatus according to the present invention is characterized in that the lines of magnetic force passing through the central portion of the plasma generating region have a shape such that they do not intersect with the pair of walls.

【0021】このような磁力線は、例えば、真空容器の
大きさ、磁力線形成手段の位置や構成、一対の壁の位置
や間隔等を適宜設定することにより形成される。
Such magnetic lines of force are formed, for example, by appropriately setting the size of the vacuum container, the position and configuration of the magnetic line forming means, the positions and intervals of the pair of walls, and the like.

【0022】この請求項1記載のプラズマ生成装置で
は、プラズマを生成する場合、真空容器の内部にガス導
入手段により放電用ガスが導入される。また、この場
合、真空容器の内部の雰囲気が排気手段により排出され
る。これにより、真空容器の内部が減圧状態に設定され
る。さらに、この場合、放電用電極に高周波電力が印加
される。これにより、放電用電極の径方向に向かう高周
波電界成分が形成される。さらにまた、この場合、磁力
線形成手段により、放電用電極の中心軸とほぼ平行な部
分を有する磁力線が形成される。これにより、プラズマ
生成領域に互いに直交する高周波電界と磁界とが形成さ
れる。その結果、放電用電極から放出された電子がマグ
ネトロン運動する。このマグネトロン運動によりマグネ
トロン放電が発生する。このマグネトロン放電によりプ
ラズマが生成される。
In the plasma generating apparatus according to the first aspect, when plasma is generated, a discharge gas is introduced into the vacuum vessel by a gas introducing means. In this case, the atmosphere inside the vacuum container is exhausted by the exhaust means. Thereby, the inside of the vacuum vessel is set in a reduced pressure state. Further, in this case, high-frequency power is applied to the discharge electrode. As a result, a high-frequency electric field component is formed in the radial direction of the discharge electrode. Furthermore, in this case, the magnetic force line forming means forms a magnetic force line having a portion substantially parallel to the central axis of the discharge electrode. Thereby, a high-frequency electric field and a magnetic field orthogonal to each other are formed in the plasma generation region. As a result, the electrons emitted from the discharge electrode perform magnetron motion. This magnetron movement generates a magnetron discharge. Plasma is generated by this magnetron discharge.

【0023】この場合、本装置では、プラズマ生成領域
の中央部を通過する磁力線が一対の壁と交差しないよう
な形状を有するように設定されている。これにより、プ
ラズマ生成領域の中央部では、高エネルギー電子の流出
が抑制される。
In this case, the apparatus is set so that the lines of magnetic force passing through the center of the plasma generation region do not intersect with the pair of walls. Thereby, the outflow of high-energy electrons is suppressed at the center of the plasma generation region.

【0024】ここで、高エネルギー電子の流出とは、磁
力線にトラップされている高エネルギー電子が一対の壁
を介して流出することをいう。なお、この流出は、一対
の壁の構成材料に関わらず発生する。この場合、この流
出量は、一対の壁の表面電位とプラズマ空間電位との差
や、プラズマ生成領域に形成されている磁力線と一対の
壁との位置関係によって決まる。
Here, the outflow of high-energy electrons means that the high-energy electrons trapped by the lines of magnetic force flow out through a pair of walls. This outflow occurs regardless of the constituent materials of the pair of walls. In this case, the outflow amount is determined by the difference between the surface potential of the pair of walls and the plasma space potential, and the positional relationship between the lines of magnetic force formed in the plasma generation region and the pair of walls.

【0025】この抑制により、プラズマ生成領域の中央
部においても、周辺部と同様に、マグネトロン放電の発
生効率が高められる。これにより、プラズマ生成領域の
中央部においても、周辺部と同様に、プラズマの生成効
率が高められる。その結果、プラズマ生成領域の中央部
においても、周辺部と同様に、高密度のプラズマが生成
される。
Due to this suppression, the efficiency of magnetron discharge generation is increased in the center of the plasma generation region as in the peripheral portion. Thus, the plasma generation efficiency can be increased in the central portion of the plasma generation region as in the peripheral portion. As a result, high-density plasma is generated at the center of the plasma generation region as well as at the periphery.

【0026】請求項2記載のプラズマ生成装置は、請求
項1記載の装置において、一対の壁が導電性を有する材
料で形成されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the plasma generating apparatus according to the first aspect, wherein the pair of walls are formed of a conductive material.

【0027】この請求項2記載のプラズマ生成装置で
は、一対の壁が導電性を有する材料で形成されている。
これにより、この壁を使って、プラズマの密度を電気的
に制御することが可能となる。
In the plasma generating apparatus according to the second aspect, the pair of walls are formed of a material having conductivity.
This makes it possible to electrically control the plasma density using this wall.

【0028】請求項3記載のプラズマ生成装置は、請求
項2記載の装置において、一対の壁の一方に高周波電力
を印加する第2の高周波電力印加手段をさらに備えたこ
とを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the plasma generating apparatus according to the second aspect, further comprising second high frequency power applying means for applying high frequency power to one of the pair of walls.

【0029】この請求項3記載のプラズマ生成装置で
は、一対の壁の一方に第2の高周波電力印加手段により
高周波電力が印加される。これにより、放電用電極の中
心軸方向に向かう高周波電界が形成される。その結果、
磁力線にトラップされている高エネルギー電子が放電用
電極の中心軸方向に高周波振動する。この高周波振動に
より、マグネトロン放電とは異なる放電(以下、「高周
波振動放電」という。)が発生する。その結果、プラズ
マの生成効率が高められる。
In the plasma generating apparatus according to the third aspect, high-frequency power is applied to one of the pair of walls by the second high-frequency power applying means. As a result, a high-frequency electric field directed toward the central axis of the discharge electrode is formed. as a result,
High-energy electrons trapped by the lines of magnetic force vibrate at high frequencies in the direction of the central axis of the discharge electrode. Due to this high frequency vibration, a discharge different from the magnetron discharge (hereinafter referred to as “high frequency vibration discharge”) is generated. As a result, the plasma generation efficiency is improved.

【0030】高周波振動放電の発生効率は、プラズマ生
成領域の周辺部より中心部で高くなる。これは、磁力線
において、放電用電極の中心軸と平行な部分の長さがこ
の中心軸に近づくほど長くなるからである。これによ
り、プラズマ生成領域の中央部におけるプラズマの生成
効率が高められる。
The generation efficiency of the high-frequency oscillation discharge is higher at the center than at the periphery of the plasma generation region. This is because, in the line of magnetic force, the length of a portion parallel to the central axis of the discharge electrode becomes longer as approaching the central axis. As a result, the efficiency of plasma generation at the center of the plasma generation region is increased.

【0031】請求項4記載のプラズマ生成装置は、請求
項3記載の装置において、一対の壁の他方が基準電位点
に接続されていることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the plasma generating apparatus according to the third aspect, the other of the pair of walls is connected to a reference potential point.

【0032】この請求項4記載のプラズマ生成装置で
は、一対の壁の他方が基準電位点に接続されている。こ
れにより、プラズマ空間平均電位を低くすることができ
る。その結果、基準電位点に接続されている他の電極の
表面からの金属汚染を低減することができる。
In the plasma generating apparatus according to the fourth aspect, the other of the pair of walls is connected to the reference potential point. Thereby, the plasma space average potential can be reduced. As a result, metal contamination from the surface of another electrode connected to the reference potential point can be reduced.

【0033】請求項5記載のプラズマ生成装置は、請求
項3記載の装置において、一対の壁の他方が電気的にフ
ローティング状態に設定されていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the plasma generating apparatus according to the third aspect, the other of the pair of walls is set in an electrically floating state.

【0034】この請求項5記載のプラズマ生成装置で
は、一対の壁の他方が電気的にフローティング状態に設
定されている。これにより、シース電圧による一対の壁
の他方の損傷を低減することができる。
In the plasma generating apparatus according to the fifth aspect, the other of the pair of walls is set in an electrically floating state. Thereby, damage to the other of the pair of walls due to the sheath voltage can be reduced.

【0035】請求項6記載のプラズマ生成装置は、請求
項4または5記載の装置において、一対の壁の他方が、
プラズマを使って被処理物に所定の処理を施す場合、被
処理物を保持する保持部として利用されることを特徴と
する。
According to a sixth aspect of the present invention, in the plasma generating apparatus according to the fourth or fifth aspect, the other of the pair of walls includes:
In the case where predetermined processing is performed on an object to be processed using plasma, the object is used as a holding unit that holds the object to be processed.

【0036】この請求項6記載のプラズマ生成装置で
は、一対の壁の他方に保持されている被処理物の表面に
おけるシース電圧を低くすることができる。その結果、
シース電圧による被処理物の損傷を低減することができ
る。
In the plasma generating apparatus according to the sixth aspect, the sheath voltage on the surface of the workpiece held on the other of the pair of walls can be reduced. as a result,
Damage to the object by the sheath voltage can be reduced.

【0037】請求項7記載のプラズマ生成装置は、請求
3記載の装置において、第1の高周波電力印加手段が放
電用電極に印加される高周波電力を出力する第1の高周
波電源を備えたことを特徴とする。また、本装置は、第
2の高周波電力印加手段が一対の壁の一方に印加される
高周波電力を出力する第2の高周波電源を備えたことを
特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the plasma generating apparatus according to the third aspect, the first high frequency power applying means includes a first high frequency power supply for outputting a high frequency power applied to the discharge electrode. Features. Further, the present apparatus is characterized in that the second high-frequency power applying means includes a second high-frequency power supply for outputting high-frequency power applied to one of the pair of walls.

【0038】この請求項7記載のプラズマ生成装置で
は、放電用電極に印加される高周波電力は、第1の高周
波電源から出力される。これに対し、一対の壁の一方に
印加される高周波電力は、第2の高周波電源から出力さ
れる。これにより、放電用電極に印加される高周波電力
の大きさと一対の壁の一方に印加される高周波電力の大
きさとを独立に設定することができる。その結果、マグ
ネトロン放電によって生成されるプラズマの密度と高周
波振動放電によって生成されるプラズマの密度を独立に
設定することができる。これにより、放電用電極の径方
向におけるプラズマの密度分布として均一な密度分布を
設定することができる。
In the plasma generating apparatus according to the seventh aspect, the high-frequency power applied to the discharge electrode is output from the first high-frequency power supply. On the other hand, the high-frequency power applied to one of the pair of walls is output from the second high-frequency power supply. Thus, the magnitude of the high-frequency power applied to the discharge electrode and the magnitude of the high-frequency power applied to one of the pair of walls can be set independently. As a result, the density of the plasma generated by the magnetron discharge and the density of the plasma generated by the high frequency oscillation discharge can be set independently. Thus, a uniform density distribution can be set as the plasma density distribution in the radial direction of the discharge electrode.

【0039】請求項8記載のプラズマ生成装置は、請求
項3記載の装置において、第1の高周波電力印加手段が
放電用電極に印加される高周波電力を出力する高周波電
源を備えたことを特徴とする。また、本装置は、第2の
高周波電力印加手段が高周波電源から出力される高周波
電力に共振する高周波共振回路を備えたことを特徴とす
る。
According to an eighth aspect of the present invention, in the plasma generating apparatus according to the third aspect, the first high frequency power applying means includes a high frequency power supply for outputting a high frequency power applied to the discharge electrode. I do. Further, the present apparatus is characterized in that the second high-frequency power applying means includes a high-frequency resonance circuit that resonates with high-frequency power output from the high-frequency power supply.

【0040】この請求項8記載のプラズマ生成装置で
は、放電用電極に印加される高周波電力は、高周波電源
から与えられる。これに対し、一対の壁の一方に印加さ
れる高周波電力は、高周波電源から高周波共振回路を介
して与えられる。これにより、高周波電源の数を1つに
することができる。その結果、装置の回路構成を簡単に
することができるとともに、製造経費を低減することが
できる。
In the plasma generating apparatus according to the eighth aspect, the high-frequency power applied to the discharge electrode is supplied from a high-frequency power supply. On the other hand, high-frequency power applied to one of the pair of walls is provided from a high-frequency power supply via a high-frequency resonance circuit. Thereby, the number of high frequency power supplies can be reduced to one. As a result, the circuit configuration of the device can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

【0041】請求項9記載のプラズマ生成装置は、請求
項2記載の装置において、一対の壁がいずれも基準電位
点に接続されていることを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the plasma generating apparatus according to the second aspect, each of the pair of walls is connected to a reference potential point.

【0042】この請求項9記載のプラズマ生成装置で
は、一対の壁がいずれも基準電位点に接続されている。
これにより、プラズマ空間平均電位をさらに低くするこ
とができる。その結果、基準電位点に接続されている電
極の表面からの金属汚染を極端に抑制することができ
る。
In the plasma generating apparatus according to the ninth aspect, both the pair of walls are connected to the reference potential point.
As a result, the plasma space average potential can be further reduced. As a result, metal contamination from the surface of the electrode connected to the reference potential point can be extremely suppressed.

【0043】請求項10記載のプラズマ生成装置は、請
求項1記載の装置において、第1の高周波電力印加手段
から放電用電極に印加される高周波電力の大きさを制御
する制御手段をさらに備えた特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the plasma generating apparatus according to the first aspect, further comprising control means for controlling the magnitude of the high frequency power applied to the discharge electrode from the first high frequency power application means. Features.

【0044】この請求項10記載のプラズマ生成装置で
は、放電用電極に印加される高周波電力の大きさが制御
手段により制御される。これにより、マグネトロン放電
により生成されるプラズマの密度を制御することができ
る。
In the plasma generating apparatus according to the tenth aspect, the magnitude of the high-frequency power applied to the discharge electrode is controlled by the control means. Thereby, the density of the plasma generated by the magnetron discharge can be controlled.

【0045】請求項11記載のプラズマ生成装置は、請
求項7記載の装置において、第1、第2の高周波電源か
ら出力される高周波電力を制御する制御手段をさらに備
えたことを特徴とする。
An eleventh aspect of the present invention is the plasma generating apparatus according to the seventh aspect, further comprising control means for controlling high frequency power output from the first and second high frequency power supplies.

【0046】この請求項11記載のプラズマ生成装置で
は、放電用電極に印加される高周波電力の大きさと一対
の壁の一方に印加される高周波電力の大きさが制御手段
により制御される。これにより、マグネトロン放電によ
り生成されるプラズマの密度と高周波振動放電により生
成されるプラズマの密度を制御することができる。その
結果、放電用電極の径方向におけるプラズマの密度分布
も制御することができる。
In the plasma generating apparatus according to the eleventh aspect, the magnitude of the high-frequency power applied to the discharge electrode and the magnitude of the high-frequency power applied to one of the pair of walls are controlled by the control means. Thereby, the density of the plasma generated by the magnetron discharge and the density of the plasma generated by the high-frequency oscillation discharge can be controlled. As a result, the plasma density distribution in the radial direction of the discharge electrode can also be controlled.

【0047】請求項12記載のプラズマ生成装置は、請
求項11記載の装置において、制御手段が、第1、第2
の高周波電源から出力される高周波電力の大きさを制御
する場合、両者の比が常に予め定めた値となるように制
御するように構成されていることを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the plasma generating apparatus according to the eleventh aspect, the control means includes a first and a second control means.
When the magnitude of the high-frequency power output from the high-frequency power supply is controlled, the control is performed such that the ratio between the two always becomes a predetermined value.

【0048】この請求項12記載のプラズマ生成装置で
は、第1、第2の高周波電源から出力される高周波電力
の大きさは、常に、両者の比が予め定めた値となるよう
に制御される。これにより、プラズマの密度を制御する
場合、放電用電極の径方向におけるプラズマの密度分布
として、常に、所望の密度分布を保ったまま制御するこ
とができる。また、第1、第2の高周波電源の一方から
出力される高周波電力の大きさを指定することにより、
自動的に他方から出力される高周波電源の大きさが修正
される。これにより、高周波電力の大きさを制御する場
合の作業者の負担を軽減することができる。
In the plasma generating apparatus according to the twelfth aspect, the magnitude of the high-frequency power output from the first and second high-frequency power supplies is always controlled such that the ratio between the two becomes a predetermined value. . Thus, when controlling the plasma density, the plasma density distribution in the radial direction of the discharge electrode can be controlled while always maintaining the desired density distribution. Also, by specifying the magnitude of the high frequency power output from one of the first and second high frequency power supplies,
The size of the high frequency power supply automatically output from the other is corrected. Thus, the burden on the operator when controlling the magnitude of the high-frequency power can be reduced.

【0049】請求項13記載のプラズマ生成装置は、請
求項8記載の装置において、高周波電源から出力される
高周波電力の大きさを制御する制御手段をさらに備えた
ことを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided the plasma generating apparatus according to the eighth aspect, further comprising control means for controlling the magnitude of the high frequency power output from the high frequency power supply.

【0050】この請求項13記載のプラズマ生成装置で
は、高周波電源から出力される高周波電力の大きさを制
御することにより、放電用電極に印加される高周波電力
の大きさが制御される。また、これと同時に、一対の壁
の一方に印加される高周波電力の大きさも自動的に制御
される。これにより、高周波電力の大きさを制御する場
合の作業者の負担を軽減することができる。
In the plasma generating apparatus according to the thirteenth aspect, by controlling the magnitude of the high-frequency power output from the high-frequency power supply, the magnitude of the high-frequency power applied to the discharge electrode is controlled. At the same time, the magnitude of the high-frequency power applied to one of the pair of walls is automatically controlled. Thus, the burden on the operator when controlling the magnitude of the high-frequency power can be reduced.

【0051】請求項14記載のプラズマ生成装置は、請
求項1記載の装置において、放電用電極の中心軸方向に
おける一対の壁の位置を調整する位置調整手段をさらに
備えたことを特徴とする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided the plasma generating apparatus according to the first aspect, further comprising a position adjusting means for adjusting the position of the pair of walls in the direction of the central axis of the discharge electrode.

【0052】この請求項14記載のプラズマ生成装置で
は、放電用電極の中心軸方向における一対の壁の位置を
調整することができる。これにより、装置を組み立てた
後に、一対の壁と交差しないような磁力線を形成するこ
とができる。その結果、このような磁力線の形成が容易
となる。
In the plasma generating apparatus according to the present invention, the positions of the pair of walls in the direction of the central axis of the discharge electrode can be adjusted. Thereby, after assembling the device, it is possible to form magnetic lines of force that do not cross the pair of walls. As a result, formation of such lines of magnetic force is facilitated.

【0053】請求項15記載のプラズマ生成装置は、請
求項1記載の装置において、一対の壁の一方が放電用ガ
スをプラズマ生成領域に分散させるためのガス分散板と
して利用されることを特徴とする。また、本装置は、一
対の壁の他方が、プラズマを使って被処理物に所定の処
理を施す場合、被処理物を保持する保持部として利用さ
れることを特徴とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the plasma generating apparatus according to the first aspect, one of the pair of walls is used as a gas distribution plate for dispersing the discharge gas into the plasma generation region. I do. Further, the present apparatus is characterized in that the other of the pair of walls is used as a holding unit for holding the object when the object is subjected to predetermined processing using plasma.

【0054】この請求項15記載のプラズマ生成装置で
は、ガス導入手段により導入された放電用ガスは、一対
の壁の一方によりプラズマ生成領域に分散される。これ
により、放電用ガスがプラズマ生成領域に均一に供給さ
れる。また、本装置では、プラズマを使って被処理物に
所定の処理を施す場合、一対の壁の他方によって被処理
物が保持される。これにより、プラズマ生成装置からプ
ラズマ処理装置を簡単に構成することができる。
In the plasma generating apparatus according to the fifteenth aspect, the discharge gas introduced by the gas introducing means is dispersed in the plasma generating region by one of the pair of walls. Thereby, the discharge gas is uniformly supplied to the plasma generation region. Further, in the present apparatus, when a predetermined process is performed on the object using the plasma, the object is held by the other of the pair of walls. Thereby, the plasma processing apparatus can be easily configured from the plasma generating apparatus.

【0055】請求項16記載のプラズマ生成装置は、真
空容器と、ガス導入手段と、排気手段と、放電用電極
と、第1の高周波電力印加手段と、磁力線形成手段と、
一対の壁と、第2の高周波電力印加手段とを備えたこと
を特徴とする。
A plasma generating apparatus according to a sixteenth aspect provides a vacuum vessel, a gas introducing means, an exhaust means, a discharge electrode, a first high-frequency power applying means, a magnetic field line forming means,
It is characterized by comprising a pair of walls and second high frequency power applying means.

【0056】ここで、真空容器は、内部にプラズマ生成
領域が設定される容器である。ガス導入手段は、真空容
器の内部に放電用のガスを導入する手段である。排気手
段は、真空容器の内部の雰囲気を排出する手段である。
放電用電極は、プラズマ生成領域を囲むように配設され
た電極である。この電極は、円筒形に形成されている。
第1の高周波電力印加手段は、放電用電極に高周波電力
を印加する手段である。磁力線形成手段は、プラズマ生
成領域に磁力線を形成する手段である。一対の壁は、放
電用電極の中心軸方向におけるプラズマ生成領域の範囲
を規定する壁である。この一対の壁は、導電性を有する
材料によって形成されるとともに、プラズマ生成領域を
放電用電極の中心軸方向から挟むように配設されてい
る。第2の高周波電力印加手段は、一対の壁の一方に高
周波電力を印加する手段である。
Here, the vacuum vessel is a vessel in which a plasma generation region is set. The gas introduction means is a means for introducing a discharge gas into the inside of the vacuum vessel. The exhaust means is a means for exhausting the atmosphere inside the vacuum vessel.
The discharge electrode is an electrode provided so as to surround the plasma generation region. This electrode is formed in a cylindrical shape.
The first high-frequency power applying means is means for applying high-frequency power to the discharge electrode. The line of magnetic force forming means is a means for forming a line of magnetic force in the plasma generation region. The pair of walls are walls that define the range of the plasma generation region in the direction of the central axis of the discharge electrode. The pair of walls are formed of a conductive material, and are disposed so as to sandwich the plasma generation region from the center axis direction of the discharge electrode. The second high-frequency power applying means is means for applying high-frequency power to one of the pair of walls.

【0057】この請求項16記載のプラズマ生成装置で
は、プラズマを生成する場合、真空容器の内部にガス導
入手段により放電用ガスが導入される。また、この場
合、真空容器の内部の雰囲気が排気手段により排出され
る。これにより、真空容器の内部が減圧状態に設定され
る。さらに、この場合、放電用電極に高周波電力が印加
される。これにより、放電用電極の径方向に向かう高周
波電界が形成される。さらにまた、この場合、磁力線形
成手段によりプラズマ生成領域に磁力線が形成される。
これにより、電子がマグネトロン運動する。このマグネ
トロン運動によりマグネトロン放電が発生する。このマ
グネトロン放電によりプラズマが生成される。
In the plasma generating apparatus according to the sixteenth aspect, when plasma is generated, a discharge gas is introduced into the vacuum vessel by a gas introducing means. In this case, the atmosphere inside the vacuum container is exhausted by the exhaust means. Thereby, the inside of the vacuum vessel is set in a reduced pressure state. Further, in this case, high-frequency power is applied to the discharge electrode. As a result, a high-frequency electric field directed in the radial direction of the discharge electrode is formed. Furthermore, in this case, the magnetic field lines are formed in the plasma generation region by the magnetic field line forming means.
Thereby, the electrons perform magnetron motion. This magnetron movement generates a magnetron discharge. Plasma is generated by this magnetron discharge.

【0058】また、この場合、一対の壁の一方に高周波
電力が供給される。これにより、放電用電極の中心軸方
向に向かう高周波電界が形成される。その結果、磁力線
にトラップされている高エネルギー電子が高周波振動す
る。これにより、マグネトロン放電とは異なる放電が発
生する。その結果、マグネトロン放電のみを行う場合よ
り、プラズマの生成効率を高めることができる。
In this case, high-frequency power is supplied to one of the pair of walls. As a result, a high-frequency electric field directed toward the central axis of the discharge electrode is formed. As a result, high-energy electrons trapped by the lines of magnetic force vibrate at high frequencies. Thereby, a discharge different from the magnetron discharge is generated. As a result, the plasma generation efficiency can be increased as compared with the case where only the magnetron discharge is performed.

【0059】なお、本装置には、一対の壁と交差しない
磁力線を有しない場合も含まれる。この場合、磁力線に
トラップされている高エネルギー電子の数が少なくな
る。これにより、マグネトロン放電によるプラズマの生
成効率が低下する。しかしながら、本装置では、高周波
振動放電が得られる。これにより、マグネトロン放電に
よるプラズマの生成効率の低下が補われる。
Note that the present device includes a case in which there is no magnetic line of force that does not intersect with the pair of walls. In this case, the number of high-energy electrons trapped in the lines of magnetic force is reduced. As a result, the efficiency of plasma generation by magnetron discharge decreases. However, in this device, a high-frequency oscillating discharge is obtained. This compensates for a decrease in plasma generation efficiency due to magnetron discharge.

【0060】[0060]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0061】[1]第1の実施の形態 [1−1]構成 図1は、本発明の第1の実施の形態の構成を示す側断面
図である。
[1] First Embodiment [1-1] Configuration FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of a first embodiment of the present invention.

【0062】本実施の形態のプラズマ生成装置は、真空
容器11と、ガス導入部12と、排気部13と、放電用
電極14と、一対の永久磁石15,16と、一対の壁1
7,18と、第1の高周波発振器19と、第1の整合回
路20と、第2の高周波発振器21と、第2の整合回路
22と、ブロッキングコンデンサ23と、高周波遮蔽部
24と、高周波遮蔽カバー25と、制御部26とを有す
る。
The plasma generating apparatus according to the present embodiment includes a vacuum vessel 11, a gas introduction section 12, an exhaust section 13, a discharge electrode 14, a pair of permanent magnets 15, 16, and a pair of walls 1
7, 18, a first high-frequency oscillator 19, a first matching circuit 20, a second high-frequency oscillator 21, a second matching circuit 22, a blocking capacitor 23, a high-frequency shielding unit 24, a high-frequency shielding It has a cover 25 and a control unit 26.

【0063】ここで、真空容器11は、内部にプラズマ
生成領域41が設定される容器である。言い換えれば、
密閉されたプラズマ生成空間を提供する容器である。ガ
ス導入部12は、真空容器11の内部に放電用のガスを
導入する部分である。排気部13は、真空容器11の内
部の雰囲気を排出する部分である。
Here, the vacuum vessel 11 is a vessel in which the plasma generation region 41 is set. In other words,
This is a container that provides a closed plasma generation space. The gas introduction part 12 is a part for introducing a discharge gas into the vacuum vessel 11. The exhaust unit 13 is a part that exhausts the atmosphere inside the vacuum vessel 11.

【0064】放電用電極14は、マグネトロン放電用の
高周波電界を形成する電極である。永久磁石15,16
は、マグネトロン放電用の磁力線43を形成する磁石で
ある。一対の壁17,18は、放電用電極14の中心軸
42方向におけるプラズマ生成領域41の範囲を規定す
る壁である。この壁17,18は、導電性の材料によっ
て形成されている。この場合、例えば、下側の壁18
は、高周波振動放電用の高周波電界を形成するための電
極として用いられる。以下、上側の壁17を上壁17と
いい、下側の壁18を下壁18という。
The discharge electrode 14 is an electrode for forming a high-frequency electric field for magnetron discharge. Permanent magnets 15, 16
Is a magnet forming the magnetic force lines 43 for magnetron discharge. The pair of walls 17 and 18 are walls that define the range of the plasma generation region 41 in the direction of the central axis 42 of the discharge electrode 14. The walls 17, 18 are formed of a conductive material. In this case, for example, the lower wall 18
Are used as electrodes for forming a high-frequency electric field for high-frequency oscillation discharge. Hereinafter, the upper wall 17 is referred to as an upper wall 17, and the lower wall 18 is referred to as a lower wall 18.

【0065】第1の高周波発振器19は、マグネトロン
放電用の高周波電力を出力する発振器である。この高周
波発振器19は、例えば、第1の整合回路20を介して
放電用電極14に接続されている。ここで、整合回路2
0は、第1の高周波発振器19と放電用電極14との整
合をとる回路である。
The first high-frequency oscillator 19 is an oscillator that outputs high-frequency power for magnetron discharge. The high-frequency oscillator 19 is connected to the discharge electrode 14 via a first matching circuit 20, for example. Here, matching circuit 2
Reference numeral 0 denotes a circuit for matching the first high-frequency oscillator 19 with the discharge electrode 14.

【0066】第2の高周波発振器21は、高周波振動放
電用の高周波電力を出力する発振器である。この高周波
発振器21は、例えば、第2の整合回路22とブロッキ
ングコンデンサ23とを介して一対の壁17,18のう
ち、例えば、下壁18に接続されている。ここで、整合
回路22は、第2の高周波発振器21と下壁18との整
合をとる回路である。また、ブロッキングコンデンサ2
3は、下壁18に印加される高周波電力から直流成分を
除去するコンデンサである。
The second high-frequency oscillator 21 is an oscillator that outputs high-frequency power for high-frequency oscillation discharge. The high-frequency oscillator 21 is connected to, for example, a lower wall 18 of the pair of walls 17 and 18 via a second matching circuit 22 and a blocking capacitor 23, for example. Here, the matching circuit 22 is a circuit that matches the second high-frequency oscillator 21 with the lower wall 18. In addition, blocking capacitor 2
Reference numeral 3 denotes a capacitor that removes a DC component from the high-frequency power applied to the lower wall 18.

【0067】高周波遮蔽部24は、放電用電極14と下
壁18とによってプラズマ生成領域41に形成される高
周波電界を遮蔽する遮蔽部である。高周波遮蔽カバー2
5は、放電用電極14によって真空容器11の外部に形
成される高周波電界を遮蔽するカバーである。
The high-frequency shielding section 24 is a shielding section that shields a high-frequency electric field formed in the plasma generation region 41 by the discharge electrode 14 and the lower wall 18. High frequency shielding cover 2
Reference numeral 5 denotes a cover that shields a high-frequency electric field formed outside the vacuum vessel 11 by the discharge electrode 14.

【0068】制御部26は、例えば、作業者の操作に従
って高周波発振器19,21から出力される高周波電力
の大きさを電気的に制御する制御部である。この制御部
26は、2つの高周波電力の大きさを、両者の比が予め
定めた値となるように制御する。なお、予め定めた値と
しては、例えば、放電用電極41の径方向に密度分布の
均一なプラズマが得られるような値が用いられる。
The control section 26 is, for example, a control section for electrically controlling the magnitude of the high-frequency power output from the high-frequency oscillators 19 and 21 according to the operation of the operator. The control unit 26 controls the magnitude of the two high-frequency powers so that the ratio between the two becomes a predetermined value. In addition, as the predetermined value, for example, a value that can obtain plasma having a uniform density distribution in the radial direction of the discharge electrode 41 is used.

【0069】上記真空容器11は、例えば、円筒状に形
成されている。そして、この真空容器11は、例えば、
中心軸が鉛直方向を向くように配設されている。上記ガ
ス導入部12は、例えば、円筒状に形成されている。そ
して、このガス導入部12は、真空容器11の天板11
1に設けられている。上記排気部13は、例えば、円筒
状に形成されている。この排気部13は、真空容器13
の底板112に設けられている。
The vacuum vessel 11 is formed, for example, in a cylindrical shape. And this vacuum container 11 is, for example,
It is arranged so that the central axis faces the vertical direction. The gas introduction part 12 is formed, for example, in a cylindrical shape. The gas inlet 12 is connected to the top plate 11 of the vacuum vessel 11.
1 is provided. The exhaust part 13 is formed, for example, in a cylindrical shape. This exhaust unit 13 is
Is provided on the bottom plate 112.

【0070】上記放電用電極14は、円筒状に形成され
ている。この放電用電極14は、真空容器11と同軸的
に配設されている。また、この放電用電極14は、プラ
ズマ生成領域41を囲むように配設されている。さら
に、この放電用電極14は、真空容器11に組み込まれ
ている。すなわち、真空容器11は、水平に2つに分割
されている。放電用電極14は、この分割により得られ
た上側の容器27と下側の容器28との間に挿入されて
いる。以下、上側の容器27を上容器27といい、下側
の容器28を下容器28という。この場合、放電用電極
14と上容器27とは、リング状の絶縁体29によって
絶縁されている。同様に、放電用電極14と下容器28
とは、リング状の絶縁体30によって絶縁されている。
なお、上容器27と下容器28とは、基準電位点に接続
されている。図には、この基準電位点として、電位が零
の点、すなわち、アースを設定する場合を代表として示
す。
The discharge electrode 14 is formed in a cylindrical shape. The discharge electrode 14 is provided coaxially with the vacuum vessel 11. The discharge electrode 14 is disposed so as to surround the plasma generation region 41. Further, the discharge electrode 14 is incorporated in the vacuum vessel 11. That is, the vacuum vessel 11 is divided horizontally into two parts. The discharge electrode 14 is inserted between the upper container 27 and the lower container 28 obtained by this division. Hereinafter, the upper container 27 is referred to as an upper container 27, and the lower container 28 is referred to as a lower container 28. In this case, the discharge electrode 14 and the upper container 27 are insulated by a ring-shaped insulator 29. Similarly, the discharge electrode 14 and the lower container 28
Are insulated from each other by a ring-shaped insulator 30.
The upper container 27 and the lower container 28 are connected to a reference potential point. In the figure, a point where the potential is zero, that is, a case where the ground is set is shown as a representative as the reference potential point.

【0071】上記一対の永久磁石15,16は、リング
状に形成されている。この永久磁石15,16は、真空
容器11と同軸的に配設されている。また、この永久磁
石15,16は、放電用電極14を囲むように配設され
ている。この場合、永久磁石15は、放電用電極14の
上端部付近に位置決めされている。これに対し、永久磁
石16は、放電用電極14の下端部付近に位置決めされ
ている。
The pair of permanent magnets 15 and 16 are formed in a ring shape. The permanent magnets 15 and 16 are arranged coaxially with the vacuum vessel 11. The permanent magnets 15 and 16 are arranged so as to surround the discharge electrode 14. In this case, the permanent magnet 15 is positioned near the upper end of the discharge electrode 14. On the other hand, the permanent magnet 16 is positioned near the lower end of the discharge electrode 14.

【0072】永久磁石15,16は、その径方向に着磁
されている。この場合、永久磁石15,16は、互いに
逆向きに着磁されている。すなわち、今、例えば、永久
磁石15の内側の部分がN極、外側の部分がS極に着磁
されているとする。以下、内側の部分を内側部といい、
外側の部分を外側部という。この場合、永久磁石16の
内側部はS極、外側部はN極に着磁されている。これに
より、プラズマ生成領域41には、永久磁石15の内側
部から放電用電極14の中心軸42側に向かって延在し
た後、永久磁石16の内側部に向かって延在する磁力線
43が形成される。この磁力線43は、放電用電極14
の中心軸42にほぼ平行な部分を有する。そして、この
平行部分の長さは、中心軸42に近づくほど長くなる。
この場合、磁力線43は、永久磁石15の各部から出力
される磁力線43の相互作用により、原理的には、最高
でも放電用電極14の中心軸42上で折り返す。
The permanent magnets 15, 16 are magnetized in the radial direction. In this case, the permanent magnets 15 and 16 are magnetized in opposite directions. That is, it is assumed that the inner portion of the permanent magnet 15 is magnetized to the N pole and the outer portion is magnetized to the S pole. Hereinafter, the inside part is called the inside part,
The outer part is called the outer part. In this case, the inner part of the permanent magnet 16 is magnetized to the S pole, and the outer part is magnetized to the N pole. As a result, in the plasma generation region 41, magnetic lines of force 43 extending from the inner part of the permanent magnet 15 toward the central axis 42 of the discharge electrode 14 and then extending toward the inner part of the permanent magnet 16 are formed. Is done. This line of magnetic force 43 is applied to the discharge electrode 14.
Has a portion that is substantially parallel to the central axis 42. The length of the parallel portion becomes longer as approaching the central axis 42.
In this case, the lines of magnetic force 43 are folded back on the central axis 42 of the discharge electrode 14 at the most, due to the interaction of the lines of magnetic force 43 output from each part of the permanent magnet 15.

【0073】上記一対の壁17,18は、例えば、円形
の平板状に形成されている。この壁17,18は、放電
用電極14の中心軸方向からプラズマ生成領域41を挟
むように配設されている。また、この壁17,18は、
放電用電極14の中心軸42に垂直に配設されている。
言い換えれば、壁17,18は、水平に配設されてい
る。上壁17と真空容器11とは、絶縁体31によって
絶縁されている。これにより、この上壁17は、電気的
にフローティング状態に設定されている。
The pair of walls 17 and 18 are formed, for example, in a circular flat plate shape. The walls 17 and 18 are provided so as to sandwich the plasma generation region 41 from the center axis direction of the discharge electrode 14. Also, these walls 17, 18
The discharge electrode 14 is disposed perpendicular to the center axis 42 of the discharge electrode 14.
In other words, the walls 17, 18 are arranged horizontally. The upper wall 17 and the vacuum vessel 11 are insulated by an insulator 31. Thereby, the upper wall 17 is set in an electrically floating state.

【0074】上壁17は、例えば、放電用ガスを分散さ
せるためのガス分散板として利用されている。このた
め、この上壁17には、複数のガス分散穴32が形成さ
れている。下壁18は、本装置を使ってプラズマ表面処
理装置を構築する場合、例えば、サセプタとして利用さ
れる。すなわち、基板が載置される基板載置部として利
用される。
The upper wall 17 is used, for example, as a gas dispersion plate for dispersing a discharge gas. Therefore, a plurality of gas distribution holes 32 are formed in the upper wall 17. The lower wall 18 is used, for example, as a susceptor when a plasma surface treatment apparatus is constructed using the present apparatus. That is, it is used as a substrate mounting portion on which the substrate is mounted.

【0075】上記高周波遮蔽部24は、例えば、2つの
リング状の金属遮蔽板33,34を有する。この金属遮
蔽板33,34は、真空容器11と同軸的に配設されて
いる。また、この金属遮蔽板33,34は、下壁18を
囲むように、下壁18と下容器28との間に配設されて
いる。この場合、この金属遮蔽板33,34は、放電用
電極14の中心軸42方向に所定間隔離れるように配設
されている。また、下壁18と高周波遮蔽部24は、図
示しない絶縁体により絶縁されている。さらに、高周波
遮蔽部24と下容器28とは、同電位に設定されてい
る。
The high-frequency shielding section 24 has, for example, two ring-shaped metal shielding plates 33 and 34. The metal shielding plates 33 and 34 are arranged coaxially with the vacuum vessel 11. The metal shielding plates 33 and 34 are provided between the lower wall 18 and the lower container 28 so as to surround the lower wall 18. In this case, the metal shielding plates 33 and 34 are arranged at predetermined intervals in the direction of the central axis 42 of the discharge electrode 14. Further, the lower wall 18 and the high-frequency shielding portion 24 are insulated by an insulator (not shown). Further, the high-frequency shielding portion 24 and the lower container 28 are set to the same potential.

【0076】各金属遮蔽板33,34には、プラズマ生
成領域41の雰囲気を排出するための排気穴35,36
が形成されている。各排気穴35,36は、全体的に重
なることがないように形成されている。すなわち、一部
が重なるか、または、全く重ならないように形成されて
いる。これにより、高周波電界の遮蔽機能と雰囲気の排
出機能の両方が得られる。上記高周波遮蔽カバー25
は、放電用電極14を囲むように真空容器11の外壁に
取り付けられている。
The metal shielding plates 33 and 34 have exhaust holes 35 and 36 for exhausting the atmosphere in the plasma generation region 41.
Are formed. The exhaust holes 35 and 36 are formed so as not to entirely overlap. That is, they are formed so as to partially overlap or not overlap at all. As a result, both a high frequency electric field shielding function and an atmosphere discharging function can be obtained. The high frequency shielding cover 25
Is mounted on the outer wall of the vacuum vessel 11 so as to surround the discharge electrode 14.

【0077】上記構成においては、真空容器11が本発
明の真空容器に相当し、ガス導入部12が、同じくガス
導入手段に相当し、排気部13が排気手段に相当する。
また、放電用電極14が、本発明の放電用電極に相当
し、永久磁石15,16が同じく磁力線形成手段に相当
し、一対の壁17,18が同じく一対の壁に相当する。
さらに、第1の高周波発振器19と第1の整合回路20
が本発明の第1の高周波電力印加手段に相当し、第2の
高周波発振器21と、第2の整合回路22と、ブロッキ
ングコンデンサ23が同じく第2の高周波電力印加手段
に相当し、制御部26が同じく制御手段に相当する。
In the above configuration, the vacuum vessel 11 corresponds to the vacuum vessel of the present invention, the gas introduction section 12 also corresponds to gas introduction means, and the exhaust section 13 corresponds to exhaust means.
Further, the discharge electrode 14 corresponds to the discharge electrode of the present invention, the permanent magnets 15 and 16 also correspond to magnetic force line forming means, and the pair of walls 17 and 18 also correspond to a pair of walls.
Further, the first high-frequency oscillator 19 and the first matching circuit 20
Corresponds to the first high-frequency power applying means of the present invention, and the second high-frequency oscillator 21, the second matching circuit 22, and the blocking capacitor 23 similarly correspond to the second high-frequency power applying means, and the control unit 26 Also corresponds to the control means.

【0078】また、本実施の形態のプラズマ生成装置
は、プラズマ生成領域41の中央部を通過する磁力線4
3が一対の壁17,18と交差しないような形状を有す
るように構成されている。これは、例えば、所定のパラ
メータを適宜設定することにより行われる。このパラメ
ータとしては、例えば、真空容器11の大きさ、永久磁
石15,16の位置、大きさ、間隔(放電用電極14の
中心軸42方向の間隔)、壁17,18の位置、間隔
(放電用電極14の中心軸42方向の間隔)等がある。
上述した非交差構成は、例えば、これらのいずれか1つ
または2つ以上を適宜設定することにより実現される。
Further, the plasma generating apparatus according to the present embodiment has the magnetic field lines 4 passing through the center of the plasma generating region 41.
3 is configured to have a shape that does not intersect with the pair of walls 17 and 18. This is performed, for example, by appropriately setting predetermined parameters. The parameters include, for example, the size of the vacuum vessel 11, the positions and sizes of the permanent magnets 15 and 16 (the distance in the direction of the central axis 42 of the discharge electrode 14), the positions of the walls 17 and 18, and the distance (the discharge (Interval in the direction of the central axis 42 of the electrode 14).
The non-intersecting configuration described above is realized, for example, by appropriately setting one or two or more of them.

【0079】[1−2]動作 上記構成において、プラズマ生成動作を説明する。[1-2] Operation The plasma generation operation in the above configuration will be described.

【0080】(1)マグネトロン放電によるプラズマ生
成動作 まず、マグネトロン放電によるプラズマ生成動作を説明
する。
(1) Plasma Generation Operation by Magnetron Discharge First, the plasma generation operation by magnetron discharge will be described.

【0081】本実施の形態では、プラズマを生成する場
合、ガス導入部12により真空容器11の内部に放電用
ガスが導入される。この放電用ガスは、上壁17に形成
された複数のガス分散穴32によりプラズマ生成領域4
1に均一に分散される。
In the present embodiment, when plasma is generated, a discharge gas is introduced into the vacuum vessel 11 by the gas introduction unit 12. The discharge gas is supplied to the plasma generation region 4 by a plurality of gas distribution holes 32 formed in the upper wall 17.
1 uniformly dispersed.

【0082】また、この場合、真空容器11の内部の雰
囲気が排気部13により排出される。これにより、真空
容器11の内部が減圧状態に設定される。この場合、プ
ラズマ生成領域41の雰囲気は金属遮蔽板33,34に
形成された排気孔35,36を介して排出される。
In this case, the atmosphere inside the vacuum vessel 11 is exhausted by the exhaust unit 13. Thereby, the inside of the vacuum vessel 11 is set in a reduced pressure state. In this case, the atmosphere in the plasma generation region 41 is exhausted through exhaust holes 35 and 36 formed in the metal shielding plates 33 and 34.

【0083】さらに、この場合、放電用電極14に第1
の高周波発振器19から第1の整合回路20を介して高
周波電力が印加される。これにより、プラズマ生成領域
41に面する放電用電極14の表面に高周波電界が形成
される。
Further, in this case, the first electrode is
The high-frequency power is applied from the high-frequency oscillator 19 through the first matching circuit 20. Thereby, a high-frequency electric field is formed on the surface of the discharge electrode 14 facing the plasma generation region 41.

【0084】さらにまた、この場合、永久磁石15,1
6により、磁力線43が形成される。この磁力線43
は、上記のごとく、放電用電極14の中心軸とほぼ平行
な部分を有する。これにより、プラズマ生成領域41
に、ほぼ直交する高周波電界と磁界とが形成される。そ
の結果、放電用電極14の近傍で電子が磁力線43にト
ラップされるとともに、マグネトロン運動する。このマ
グネトロン運動により、電子が加速され、放電用のガス
が放電させられる。このマグネトロン放電により、プラ
ズマ生成領域Rにプラズマが生成される。以下、このプ
ラズマを第1のプラズマという。
Furthermore, in this case, the permanent magnets 15, 1
6, the magnetic force lines 43 are formed. This line of magnetic force 43
Has a portion substantially parallel to the central axis of the discharge electrode 14 as described above. Thereby, the plasma generation region 41
Then, a high-frequency electric field and a magnetic field that are substantially orthogonal to each other are formed. As a result, electrons are trapped by the magnetic force lines 43 in the vicinity of the discharge electrode 14 and perform a magnetron motion. The electrons are accelerated by the magnetron motion, and the gas for discharge is discharged. By this magnetron discharge, plasma is generated in the plasma generation region R. Hereinafter, this plasma is referred to as first plasma.

【0085】(2)高周波振動放電によるプラズマ生成
動作 次に、高周波振動放電によるプラズマ生成動作を説明す
る。
(2) Plasma Generating Operation by High Frequency Oscillating Discharge Next, the plasma generating operation by high frequency oscillating discharge will be described.

【0086】本実施の形態では、プラズマを生成する場
合、下壁18にも第2の高周波発振器21から第2の整
合回路22とブロッキングコンデンサ23とを介して高
周波電力が印加される。これにより、プラズマ生成領域
41に放電用電極14の中心軸42方向に向かう高周波
電界が形成される。その結果、磁力線43にトラップさ
れている高エネルギー電子がこの中心軸42方向に高周
波振動させられる。この高周波振動により高エネルギー
電子が加熱される。この加熱により放電用ガスが放電さ
せられる。この高周波振動放電により、プラズマ生成領
域41にプラズマが生成される。以下、このプラズマを
第2のプラズマという。
In the present embodiment, when plasma is generated, high-frequency power is applied to the lower wall 18 from the second high-frequency oscillator 21 via the second matching circuit 22 and the blocking capacitor 23. As a result, a high-frequency electric field is formed in the plasma generation region 41 toward the central axis 42 of the discharge electrode 14. As a result, the high-energy electrons trapped by the lines of magnetic force 43 are oscillated at a high frequency in the direction of the central axis 42. The high-energy vibration heats high-energy electrons. By this heating, the discharge gas is discharged. Plasma is generated in the plasma generation region 41 by the high-frequency vibration discharge. Hereinafter, this plasma is referred to as a second plasma.

【0087】(3)第1のプラズマの密度 次に、第1のプラズマの密度について説明する。(3) Density of First Plasma Next, the density of the first plasma will be described.

【0088】上記第1のプラズマの密度は、マグネトロ
ン放電の発生効率に依存する。このマグネトロン放電の
発生効率は、例えば、放電用電極14によって形成され
る高周波電界の強さと永久磁石15,16によって形成
される磁界の強さと形状に依存する。この高周波電界と
磁界は、プラズマ生成領域41の中央部より周辺部で強
くなる。これは、プラズマ生成領域41の中央部より周
辺部の方が放電用電極14や永久磁石15,16に近い
からである。これにより、マグネトロン放電の発生効率
は、プラズマ生成領41の中央部より周辺部で高くな
る。その結果、第1のプラズマの密度は、プラズマ生成
領域41の中央部より周辺部で高くなる。
The density of the first plasma depends on the generation efficiency of the magnetron discharge. The generation efficiency of the magnetron discharge depends on, for example, the strength of the high-frequency electric field formed by the discharge electrode 14 and the strength and shape of the magnetic field formed by the permanent magnets 15 and 16. The high-frequency electric and magnetic fields are stronger at the peripheral part than at the central part of the plasma generation region 41. This is because the peripheral portion is closer to the discharge electrode 14 and the permanent magnets 15 and 16 than the central portion of the plasma generation region 41. As a result, the generation efficiency of the magnetron discharge is higher in the peripheral part than in the central part of the plasma generation region 41. As a result, the density of the first plasma is higher in the peripheral part than in the central part of the plasma generation region 41.

【0089】しかしながら、マグネトロン放電の発生効
率は、高周波電界と磁界の強さだけでなく、磁力線43
にトラップされている高エネルギー電子の数にも依存す
る。この高エネルギー電子の数は、磁力線43が壁1
7,18と交差しなければ多くなる。これは、磁力線4
3が壁17,18と交差すると、この磁力線43にトラ
ップされている高エネルギー電子が壁17,18を介し
て流出するからである。
However, the generation efficiency of the magnetron discharge depends not only on the strength of the high-frequency electric field and the magnetic field, but also on the magnetic field lines 43.
It also depends on the number of high-energy electrons trapped in the electron. The number of these high energy electrons is as follows:
If it does not intersect with 7,18, it will increase. This is magnetic field line 4
This is because, when 3 intersects the walls 17 and 18, the high-energy electrons trapped by the lines of magnetic force 43 flow out through the walls 17 and 18.

【0090】本実施の形態では、プラズマ生成領域Rの
中央部を通過する磁力線43が壁17,18と交差しな
いように設定されている。これにより、プラズマ生成領
域41の中央部で高エネルギー電子の流出が抑制され
る。その結果、この中央部でも、周辺部と同様に、マグ
ネトロン放電の発生効率が高められる。これにより、こ
の中央部でも、周辺部と同様に、第1のプラズマの生成
効率が高められる。その結果、この中央部でも、周辺部
と同様に、高密度の第1のプラズマが得られる。
In this embodiment, the lines of magnetic force 43 passing through the center of the plasma generation region R are set so as not to intersect the walls 17 and 18. As a result, outflow of high-energy electrons at the center of the plasma generation region 41 is suppressed. As a result, the efficiency of magnetron discharge generation is increased in the central portion as well as in the peripheral portion. As a result, the generation efficiency of the first plasma is increased in the central portion, as in the peripheral portion. As a result, a high-density first plasma can be obtained in this central portion as well as in the peripheral portion.

【0091】(4)第2のプラズマの密度 次に、第2のプラズマの密度について説明する。(4) Density of Second Plasma Next, the density of the second plasma will be described.

【0092】上記第2のプラズマの密度は、高周波振動
放電の発生効率に依存する。この発生効率は、磁力線4
3のうち、放電用電極14の中心軸42とほぼ平行な部
分の長さに依存する。すなわち、この平行部分の長さが
長くなれば、高周波振動放電の発生効率が高くなり、短
くなれば、低くなる。これは、上記平行部分の長さが長
くなると、高エネルギー電子が加速度運動可能な距離が
長くなるからである。
The density of the second plasma depends on the generation efficiency of the high-frequency oscillation discharge. This generation efficiency depends on the magnetic field lines 4
3, the length depends on the length of a portion substantially parallel to the central axis 42 of the discharge electrode 14. That is, if the length of the parallel portion is long, the generation efficiency of the high-frequency vibration discharge is high, and if the length is short, the efficiency is low. This is because the longer the length of the parallel portion, the longer the distance over which high-energy electrons can accelerate.

【0093】本実施の形態では、上記平行部分の長さ
は、プラズマ生成領域41の周辺部より中央部で長くな
る。これにより、高周波振動放電の発生効率は、プラズ
マ生成領域41の周辺部より中央部で高くなる。その結
果、第2のプラズマの密度は、プラズマ生成領域41の
周辺部より中央部で高くなる。
In the present embodiment, the length of the parallel portion is longer at the center than at the periphery of the plasma generation region 41. Thereby, the generation efficiency of the high-frequency oscillation discharge is higher in the center of the plasma generation region 41 than in the periphery. As a result, the density of the second plasma is higher at the center than at the periphery of the plasma generation region 41.

【0094】以上から、高周波振動放電を発生させる
と、発生させない場合より、さらに、プラズマ生成領域
41の中央部におけるプラズマの密度を高めることがで
きる。
As described above, when the high-frequency oscillating discharge is generated, the density of the plasma in the central portion of the plasma generation region 41 can be further increased as compared with the case where no high-frequency oscillating discharge is generated.

【0095】(5)プラズマ密度の制御 次に、プラズマの密度の制御について説明する。(5) Control of Plasma Density Next, control of the plasma density will be described.

【0096】第1のプラズマの密度は、上記のごとく、
放電用電極14によって形成される高周波電界の強さに
依存する。この高周波電界の強さは、第1の高周波発振
器19から出力される高周波電力の大きさに依存する。
この高周波電力の大きさは、作業者の操作に基づいて、
制御部26によって制御される。これにより、作業者の
操作に基づいて、この高周波電力の大きさを制御するこ
とにより、第1のプラズマの密度が制御される。
The density of the first plasma is, as described above,
It depends on the strength of the high-frequency electric field formed by the discharge electrode 14. The strength of the high-frequency electric field depends on the magnitude of the high-frequency power output from the first high-frequency oscillator 19.
The magnitude of this high-frequency power is based on the operation of the worker,
It is controlled by the control unit 26. Thus, the density of the first plasma is controlled by controlling the magnitude of the high-frequency power based on the operation of the operator.

【0097】第2のプラズマの密度は、下壁18によっ
て形成される高周波電界の強さに依存する。この高周波
電界の強さは、第2の高周波発振器21から出力される
高周波電力の大きさに依存する。この高周波電力の大き
さは、作業者の操作に基づいて、制御部26により制御
される。これにより、作業者の操作に基づいて、この高
周波電力の大きさを制御することにより、第2のプラズ
マの密度が制御される。
The density of the second plasma depends on the strength of the high-frequency electric field formed by the lower wall 18. The strength of the high-frequency electric field depends on the magnitude of the high-frequency power output from the second high-frequency oscillator 21. The magnitude of the high frequency power is controlled by the control unit 26 based on the operation of the worker. Thus, the density of the second plasma is controlled by controlling the magnitude of the high frequency power based on the operation of the operator.

【0098】第1のプラズマの密度は、上記のごとく、
プラズマ生成領域41の中央部より周辺部で高くなる。
これに対し、第2のプラズマの密度は、上記のごとく、
プラズマ生成領域42の周辺部より中央部で高くなる。
したがって、上記2つの高周波電力の大きさを適宜制御
することにより、プラズマ生成領域41の全域に亘って
密度分布の均一なプラズマを得ることができる。
The density of the first plasma is, as described above,
It becomes higher in the peripheral part than in the central part of the plasma generation region 41.
On the other hand, the density of the second plasma is, as described above,
It is higher at the center than at the periphery of the plasma generation region 42.
Therefore, by appropriately controlling the magnitudes of the two high-frequency powers, it is possible to obtain plasma having a uniform density distribution over the entire plasma generation region 41.

【0099】密度分布の均一なプラズマが得られるとき
の2つの高周波電力の比は、プラズマの密度に関係なく
ほぼ一定である。本実施の形態では、この点に着目し、
2つの高周波電力の大きさを制御する場合、両者の比が
予め定めた値になるように制御するようになっている。
これにより、作業者によって2つの高周波電力の一方の
大きさが指定されると、他方の大きさも自動的に修正さ
れる。その結果、常に、プラズマ生成領域41の全域に
亘って密度分布の均一なプラズマが得られる。
The ratio of the two high-frequency powers when a plasma having a uniform density distribution is obtained is substantially constant regardless of the plasma density. In this embodiment, focusing on this point,
When controlling the magnitudes of the two high-frequency powers, control is performed such that the ratio between the two becomes a predetermined value.
Thus, when one of the two high-frequency powers is designated by the operator, the other is automatically corrected. As a result, a plasma having a uniform density distribution is always obtained over the entire plasma generation region 41.

【0100】(6)平行平板電極によるプラズマ生成方
法との違い 次に、壁17,18によるプラズマ生成方法と通常の平
行平板電極によるプラズマ生成方法との違いを説明す
る。
(6) Difference from Plasma Generation Method Using Parallel Plate Electrodes Next, the difference between the plasma generation method using the walls 17 and 18 and the plasma generation method using ordinary parallel plate electrodes will be described.

【0101】本実施の形態の壁17,18は通常の平行
平板電極とほぼ同じ形状を有する。しかしながら、この
壁17,18によるプラズマ(第2のプラズマ)の生成
方法は、通常の平行平板電極によるプラズマ生成方法と
は異なる。
The walls 17 and 18 of the present embodiment have substantially the same shape as a normal parallel plate electrode. However, the method of generating plasma (second plasma) using the walls 17 and 18 is different from the method of generating plasma using a normal parallel plate electrode.

【0102】すなわち、通常の平行平板電極によるプラ
ズマ生成方法では、プラズマは、主に、イオンが平板電
極のシース電圧により加速された後、平板電極の表面に
衝突することにより出力される二次電子と、シース電圧
の高周波変動による電子の加熱と、プラズマオーム抵抗
による電子の加熱とによって生成される。
That is, in the ordinary plasma generation method using a parallel plate electrode, the plasma is mainly composed of secondary electrons output when ions are accelerated by the sheath voltage of the plate electrode and then collide with the surface of the plate electrode. And heating of electrons by high-frequency fluctuations of the sheath voltage and heating of electrons by the plasma ohmic resistance.

【0103】これに対し、壁17,18によるプラズマ
生成方法では、プラズマは、磁力線43にトラップされ
ている高エネルギー電子の高周波振動による電子の加熱
によって生成される。
On the other hand, in the plasma generation method using the walls 17 and 18, the plasma is generated by heating the high-energy electrons trapped by the magnetic lines of force 43 by the high-frequency vibration.

【0104】通常の平行平板電極によるプラズマ生成方
法では、放電用ガスの圧力が高い場合は、ある程度高い
密度のプラズマを生成することができる。しかしなが
ら、ガス圧力が低い場合は、密度の高いプラズマを生成
することができない。ここで、ガス圧力が高い場合と
は、例えば、ガス圧力が0.1Torr以上の場合をい
う。これに対し、ガス圧力が低い場合とは、例えば、ガ
ス圧力が30mTorr以下の場合をいう。
In a plasma generation method using an ordinary parallel plate electrode, when the pressure of the discharge gas is high, it is possible to generate plasma of a somewhat high density. However, when the gas pressure is low, a high-density plasma cannot be generated. Here, the case where the gas pressure is high refers to, for example, the case where the gas pressure is 0.1 Torr or more. On the other hand, the case where the gas pressure is low means, for example, the case where the gas pressure is 30 mTorr or less.

【0105】これに対し、本実施の形態では、壁17,
18と交差しないような磁力線43が形成される。これ
により、高エネルギー電子が磁力線43に効率的にトラ
ップされる。その結果、ガス圧力が、1mTorrのよ
うな低い場合であっても、密度の高いプラズマを生成す
ることができる。
On the other hand, in the present embodiment, the wall 17,
The lines of magnetic force 43 that do not intersect with 18 are formed. Thereby, high energy electrons are efficiently trapped in the magnetic force lines 43. As a result, even when the gas pressure is as low as 1 mTorr, a high-density plasma can be generated.

【0106】[1−3]効果 以上詳述した本実施の形態によれば、次のような効果を
得ることができる。
[1-3] Effects According to the present embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.

【0107】(1)まず、本実施の形態によれば、プラ
ズマ生成領域41の中央部を通過する磁力線43が壁1
7,18と交差しないように設定されている。これによ
り、プラズマ生成領域41の中央部でも、周辺部と同様
に、マグネトロン放電の発生効率を高めることができ
る。その結果、この中央部でも、周辺部と同様に、高密
度の第1のプラズマを生成することができる。ちなみ
に、本実施の形態によれば、放電用電極14に印加され
る高周波電力の大きさが同じとした場合、上述した文献
に記載される装置に比べ、第1のプラズマの密度を1桁
高めることができる。
(1) First, according to the present embodiment, the lines of magnetic force 43 passing through the center of the plasma generation region 41 are
7 and 18 are set so as not to intersect. Thereby, the generation efficiency of the magnetron discharge can be increased in the central portion of the plasma generation region 41 as in the peripheral portion. As a result, high-density first plasma can be generated in the central portion as well as in the peripheral portion. Incidentally, according to the present embodiment, when the magnitude of the high-frequency power applied to the discharge electrode 14 is the same, the density of the first plasma is increased by one digit as compared with the apparatus described in the above-mentioned document. be able to.

【0108】(2)また、本実施の形態によれば、一対
の壁17,18が導電性を有する材料によって形成され
ている。これにより、この壁17,18を使って第2の
プラズマの密度を電気的に制御することができる。
(2) According to the present embodiment, the pair of walls 17 and 18 are formed of a conductive material. Thus, the density of the second plasma can be electrically controlled using the walls 17 and 18.

【0109】(3)さらに、本実施の形態によれば、下
壁18に高周波電力が印加される。これにより、高周波
振動放電を発生させることができる。その結果、この放
電を発生させない場合より、プラズマ生成領域41の中
央部において、プラズマの密度をさらに高めることがで
きる。
(3) Further, according to the present embodiment, high-frequency power is applied to lower wall 18. Thereby, a high-frequency vibration discharge can be generated. As a result, the density of the plasma can be further increased in the central portion of the plasma generation region 41 as compared with a case where this discharge is not generated.

【0110】(4)さらにまた、本実施の形態によれ
ば、上壁17が電気的にフローティング状態に設定され
ている。これにより、この上壁17の表面におけるシー
ス電圧を低くすることができる。その結果、シース電圧
により上壁17の金属汚染を低減することができる。
(4) Further, according to the present embodiment, the upper wall 17 is set in an electrically floating state. Thereby, the sheath voltage on the surface of the upper wall 17 can be reduced. As a result, metal contamination of the upper wall 17 can be reduced by the sheath voltage.

【0111】(5)また、本実施の形態によれば、放電
用電極14に印加される高周波電力と上壁18に印加さ
れる高周波電力とが別々の高周波発振器19,21から
出力される。これにより、2つの高周波電力の大きさを
独立に設定することができる。その結果、第1のプラズ
マの密度と第2のプラズマの密度を独立に設定すること
ができる。これにより、放電電極14の径方向における
プラズマの密度分布として、均一な密度分布を設定する
ことができる。
(5) According to the present embodiment, the high-frequency power applied to the discharge electrode 14 and the high-frequency power applied to the upper wall 18 are output from separate high-frequency oscillators 19 and 21. Thus, the magnitudes of the two high-frequency powers can be set independently. As a result, the density of the first plasma and the density of the second plasma can be set independently. Accordingly, a uniform density distribution can be set as the plasma density distribution in the radial direction of the discharge electrode 14.

【0112】(6)さらにまた、本実施の形態によれ
ば、高周波発振器19,21から出力される高周波電力
の大きさを制御する制御部26が設けられる。これによ
り、第1のプラズマの密度と第2のプラズマの密度を制
御することができる。その結果、放電用電極14の径方
向におけるプラズマの密度分布を制御することができ
る。
(6) Further, according to the present embodiment, a control unit 26 for controlling the magnitude of the high frequency power output from high frequency oscillators 19 and 21 is provided. Thereby, the density of the first plasma and the density of the second plasma can be controlled. As a result, the plasma density distribution in the radial direction of the discharge electrode 14 can be controlled.

【0113】(7)また、本実施の形態によれば、2つ
の高周波電力の大きさを制御する場合、両者の比が常に
予め定めた値になるように制御される。これにより、放
電用電極14の径方向におけるプラズマの密度分布とし
て、常に所望の密度分布を得ることができる。また、高
周波電力の大きさを制御する場合の作業者の負担を軽減
することができる。
(7) According to the present embodiment, when controlling the magnitude of the two high-frequency powers, the ratio between the two is controlled so that the ratio always becomes a predetermined value. Thereby, a desired density distribution can be always obtained as the plasma density distribution in the radial direction of the discharge electrode 14. In addition, the burden on the operator when controlling the magnitude of the high frequency power can be reduced.

【0114】(8)さらにまた、本実施の形態によれ
ば、一対の壁17,18として、真空容器11の天板1
11と底板112ではなく、専用の壁が設けられる。こ
れにより、上壁17を放電用ガスを分散させるためのガ
ス分散板として利用することができる。また、本実施の
形態のプラズマ生成装置を使ってプラズマ表面処理装置
を構成する場合、下壁18を基板を載置するためのサセ
プタとして利用することができる。
(8) Further, according to the present embodiment, the top plate 1 of the vacuum vessel 11 is used as the pair of walls 17 and 18.
Instead of 11 and the bottom plate 112, a dedicated wall is provided. Thus, the upper wall 17 can be used as a gas dispersion plate for dispersing the discharge gas. When a plasma surface treatment apparatus is configured using the plasma generation apparatus of the present embodiment, the lower wall 18 can be used as a susceptor for mounting a substrate.

【0115】[1−4]変形例 以上の説明では、上壁17を電気的にフローティング状
態に設定する場合を説明した。しかしながら、本実施の
形態では、これをアースに接続するようにしてもよい。
このような構成においても、プラズマ空間平均電位を小
さくすることができる。これにより、他のアース電極に
よる金属汚染を抑制することができる。
[1-4] Modified Example In the above description, the case where the upper wall 17 is electrically set to the floating state has been described. However, in the present embodiment, this may be connected to the ground.
Even in such a configuration, the plasma space average potential can be reduced. Thereby, metal contamination by another ground electrode can be suppressed.

【0116】[2]第2の実施の形態 図2は、本発明の第2の実施の形態の構成を示す側断面
図である。なお、図2に示す装置おいて、先の図1に示
す装置の構成要素とほぼ同一機能を果たす構成要素には
同一符号を付して詳細な説明を省略する。これは、以下
に説明する第3の実施の形態以降の実施の形態において
も同様である。
[2] Second Embodiment FIG. 2 is a side sectional view showing a configuration of a second embodiment of the present invention. In the apparatus shown in FIG. 2, components having substantially the same functions as those of the apparatus shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. This is the same in the third and subsequent embodiments described below.

【0117】先の第1の実施の形態では、下壁18に高
周波電力を印加する場合を説明した。これに対し、本実
施の形態では、図2に示すように、上壁17に高周波電
力を印加し、下壁18をアースに接続するようにしたも
のである。
In the first embodiment, the case where high frequency power is applied to the lower wall 18 has been described. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, high-frequency power is applied to the upper wall 17 and the lower wall 18 is connected to the ground.

【0118】このような構成によれば、先の実施の形態
とほぼ同じ効果を得ることができるとともに、さらに、
次のような効果を得ることができる。
According to such a configuration, it is possible to obtain substantially the same effects as those of the previous embodiment, and furthermore,
The following effects can be obtained.

【0119】すなわち、本実施の形態によれば、下壁1
8がアースに接続されている。これにより、この下壁1
8の表面におけるシース電圧を低くすることができる。
その結果、シース電圧による下壁18の損傷を低減する
ことができる。
That is, according to the present embodiment, the lower wall 1
8 is connected to ground. Thereby, this lower wall 1
8 can reduce the sheath voltage on the surface.
As a result, damage to the lower wall 18 due to the sheath voltage can be reduced.

【0120】また、本装置を使ってプラズマ表面処理装
置を構築した場合、下壁18に載置される基板の表面の
シース電圧を低くすることができる。その結果、シース
電圧による基板の損傷を低減することができる。
When a plasma surface treatment apparatus is constructed using this apparatus, the sheath voltage on the surface of the substrate placed on the lower wall 18 can be reduced. As a result, damage to the substrate due to the sheath voltage can be reduced.

【0121】[3]第3の実施の形態 図3は、本発明の第3の実施の形態の構成を示す側断面
図である。
[3] Third Embodiment FIG. 3 is a side sectional view showing a configuration of a third embodiment of the present invention.

【0122】先の第2の実施の形態では、下壁18を接
地する場合を説明した。これに対し、本実施の形態で
は、図3に示すように、下壁18を電気的にフローティ
ング状態に設定するようにしたものである。
In the second embodiment, the case where the lower wall 18 is grounded has been described. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the lower wall 18 is set to an electrically floating state.

【0123】このような構成によれば、第2の実施の形
態より、下壁18や基板の表面のシース電圧をさらに小
さくすることができる。これにより、シース電圧による
下壁18や基板の損傷をさらに低減することができる。
According to such a configuration, the sheath voltage on the lower wall 18 and the surface of the substrate can be further reduced as compared with the second embodiment. Thereby, damage to the lower wall 18 and the substrate due to the sheath voltage can be further reduced.

【0124】[4]第4の実施の形態 図4は、本発明の第4の実施の形態の構成を示す側断面
図である。
[4] Fourth Embodiment FIG. 4 is a side sectional view showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【0125】先の第1,第2,第3の実施の形態では、
上壁17または下壁18に高周波電力を印加する場合、
高周波発振器21を使って印加する場合を説明した。言
い換えれば、自分自身で高周波電力を出力することがで
きる高周波電源を使って印加する場合を説明した。これ
に対し、本実施の形態では、図4に示すように、高周波
共振回路51を使って印加するようにしたものである。
In the first, second and third embodiments,
When applying high frequency power to the upper wall 17 or the lower wall 18,
The case where the application is performed using the high-frequency oscillator 21 has been described. In other words, the description has been given of the case where the application is performed using the high-frequency power supply that can output the high-frequency power by itself. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the voltage is applied using the high-frequency resonance circuit 51.

【0126】この高周波共振回路51は、放電用電極1
4用の高周波発振器19から出力される高周波電力に共
振するように構成されている。また、この高周波共振回
路51は、例えば、可変コンデンサ52と、コイル53
と、分布容量54とにより構成されている。ここで、可
変コンデンサ52は、共振周波数を調整するためのコン
デンサである。この可変コンデンサ52とコイル53は
直列に接続されている。そして、この直列回路は、上壁
17とアースとの間に挿入されている。分布容量54
は、上側の壁17とアースとの間に形成された分布容量
である。図には、この分布容量54を便宜上1つのコン
デンサで表す。
The high-frequency resonance circuit 51 includes the discharge electrode 1
It is configured to resonate with the high-frequency power output from the high-frequency oscillator 19 for four. The high-frequency resonance circuit 51 includes, for example, a variable capacitor 52 and a coil 53
And a distributed capacitor 54. Here, the variable capacitor 52 is a capacitor for adjusting the resonance frequency. The variable capacitor 52 and the coil 53 are connected in series. The series circuit is inserted between the upper wall 17 and the ground. Distribution capacity 54
Is a distributed capacitance formed between the upper wall 17 and the ground. In the figure, this distributed capacitance 54 is represented by one capacitor for convenience.

【0127】なお、本実施の形態では、第2の高周波発
振器21が設けられない。このため、制御部26は、高
周波発振器19から出力される高周波電力の大きさのみ
を制御するようになっている。
In this embodiment, the second high frequency oscillator 21 is not provided. For this reason, the control unit 26 controls only the magnitude of the high-frequency power output from the high-frequency oscillator 19.

【0128】このような構成においては、高周波発振器
19から放電用電極14に印加される高周波電力に高周
波共振回路51が共振する。これにより、高周波発振器
19から高周波共振回路51を介して上壁17にも高周
波電力が印加される。
In such a configuration, the high-frequency resonance circuit 51 resonates with the high-frequency power applied from the high-frequency oscillator 19 to the discharge electrode 14. Thus, high-frequency power is also applied from the high-frequency oscillator 19 to the upper wall 17 via the high-frequency resonance circuit 51.

【0129】このような構成によれば、高周波発振器を
1つにすることができる。これにより、装置の回路構成
を簡単にすることができるとともに、回路の製造経費を
低減することができる。
According to such a configuration, one high-frequency oscillator can be used. Thus, the circuit configuration of the device can be simplified, and the manufacturing cost of the circuit can be reduced.

【0130】なお、図4では、下壁18を接地する場合
を説明した。しかしながら、本実施の形態では、この下
壁18を、先の第3の実施の形態のように、電気的にフ
ローティング状態にするようにしてもよい。
FIG. 4 illustrates the case where the lower wall 18 is grounded. However, in the present embodiment, the lower wall 18 may be made to be in an electrically floating state as in the third embodiment.

【0131】また、図4では、高周波共振回路51を上
壁17に接続する場合を説明した。しかしながら、本実
施の形態では、高周波共振回路51を、先の第1の実施
の形態のように、下壁18に接続するようにしてもよ
い。
In FIG. 4, the case where the high-frequency resonance circuit 51 is connected to the upper wall 17 has been described. However, in the present embodiment, the high-frequency resonance circuit 51 may be connected to the lower wall 18 as in the first embodiment.

【0132】[5]第5の実施の形態 図5は、本発明の第5の実施の形態の構成を示す側断面
図である。
[5] Fifth Embodiment FIG. 5 is a side sectional view showing a configuration of a fifth embodiment of the present invention.

【0133】先の第1〜第4の実施の形態では、2つの
壁17,18のいずれか一方に高周波電力を印加する場
合を説明した。これに対し、本実施の形態は、図5に示
すように、2つの壁17,18をいずれもアースに接続
するようにしたものである。なお、本実施の形態では、
高周波電力が印加されないため、制御部26は不要とな
る。
In the first to fourth embodiments, the case where high-frequency power is applied to one of the two walls 17 and 18 has been described. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, both of the two walls 17, 18 are connected to the ground. In the present embodiment,
Since no high-frequency power is applied, the control unit 26 becomes unnecessary.

【0134】このような構成によれば、壁17,18の
表面におけるシース電圧を小さくすることができる。こ
れにより、シース電圧による壁17,18の損傷を低減
することができる。同様に、下壁18をサセプタとして
利用する場合、シース電圧による基板の損傷を低減する
ことができる。
According to such a configuration, the sheath voltage on the surfaces of the walls 17 and 18 can be reduced. Thereby, damage to the walls 17 and 18 due to the sheath voltage can be reduced. Similarly, when the lower wall 18 is used as a susceptor, damage to the substrate due to sheath voltage can be reduced.

【0135】[6]第6の実施の形態 図6は、本発明の第6の実施の形態の構成を示す側断面
図である。
[6] Sixth Embodiment FIG. 6 is a side sectional view showing a configuration of a sixth embodiment of the present invention.

【0136】先の第5の実施の形態では、一対の壁1
7,18のいずれもアースに接続する場合を説明した。
これに対し、本実施の形態では、図6に示すように、上
壁17を電気的にフローティング状態に設定するように
したものである。
In the fifth embodiment, a pair of walls 1
The case where both 7 and 18 are connected to the ground has been described.
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the upper wall 17 is set to an electrically floating state.

【0137】このような構成によれば、先の第5の実施
の形態より、上壁17の表面におけるシース電圧を小さ
くすることができる。これにより、この実施の形態よ
り、シース電圧による上壁17からの金属汚染をさらに
低減することができる。
According to such a configuration, the sheath voltage on the surface of the upper wall 17 can be reduced as compared with the fifth embodiment. Thereby, metal contamination from upper wall 17 due to the sheath voltage can be further reduced as compared with this embodiment.

【0138】[7]第7の実施の形態 図7は、本発明の第7の実施の形態の構成を示す側断面
図である。
[7] Seventh Embodiment FIG. 7 is a side sectional view showing a configuration of a seventh embodiment of the present invention.

【0139】先の第6の実施の形態では、上壁17のみ
を電気的にフローティング状態に設定する場合を説明し
た。これに対し、本実施の形態では、図7に示すよう
に、下壁18も電気的にフローティング状態に設定する
ようにしたものである。
In the sixth embodiment, the case where only the upper wall 17 is electrically set in the floating state has been described. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the lower wall 18 is also set to an electrically floating state.

【0140】このような構成によれば、先の第6の実施
の形態より、下壁18や基板の表面におけるシース電圧
を小さくすることができる。これにより、この実施の形
態より、シース電圧による下壁18や基板の損傷を低減
することができる。
According to such a configuration, the sheath voltage on the lower wall 18 and the surface of the substrate can be reduced as compared with the sixth embodiment. Thus, according to this embodiment, damage to the lower wall 18 and the substrate due to the sheath voltage can be reduced.

【0141】[8]第8の実施の形態 図8は、本発明の第8の実施の形態の構成を示す側断面
図である。
[8] Eighth Embodiment FIG. 8 is a side sectional view showing a configuration of an eighth embodiment of the present invention.

【0142】先の第1〜第7の実施の形態では、一対の
壁17,18の位置を固定する場合を説明した。ここ
で、一対の壁17,18の位置とは、放電用電極14の
中心軸42方向の位置をいう(以下、同様)。これに対
し、本実施の形態では、図8に示すように、上壁17の
位置を調整可能な位置調整部55と、下壁18の位置を
調整可能な位置調整部56とを設けるようにしたもので
ある。
In the first to seventh embodiments, the case where the positions of the pair of walls 17 and 18 are fixed has been described. Here, the position of the pair of walls 17 and 18 refers to the position of the discharge electrode 14 in the direction of the central axis 42 (the same applies hereinafter). On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, a position adjuster 55 capable of adjusting the position of the upper wall 17 and a position adjuster 56 capable of adjusting the position of the lower wall 18 are provided. It was done.

【0143】この位置調整部55,56の構成として、
種々様々な構成が考えられる。例えば、壁17,18を
スライド機構によって保持し、このスライド機構によっ
て壁17,18を放電用電極14の中心軸42方向にス
ライドさせる構成が考えられる。また、壁17,18を
昇降機構によって保持し、この昇降機構によって壁1
7,18を放電用電極14の中心軸42方向に昇降駆動
する構成が考えられる。図には、この位置調整部55,
56を概念的に示す。
As the configuration of the position adjusting units 55 and 56,
Various configurations are conceivable. For example, a configuration is considered in which the walls 17, 18 are held by a slide mechanism, and the walls 17, 18 are slid in the direction of the central axis 42 of the discharge electrode 14 by the slide mechanism. Further, the walls 17 and 18 are held by a lifting mechanism, and the wall 1 is
It is conceivable to drive the electrodes 7 and 18 up and down in the direction of the central axis 42 of the discharge electrode 14. In the figure, the position adjustment unit 55,
56 is shown conceptually.

【0144】このような構成によれば、装置を組み立て
た後、一対の壁17,18の位置を調整することができ
る。これにより、装置を組み立てた後、一対の壁17,
18と交差しないような磁力線43を形成することがで
きる。その結果、このような磁力線43の形成が容易と
なる。
According to such a configuration, after assembling the device, the positions of the pair of walls 17, 18 can be adjusted. Thereby, after assembling the device, the pair of walls 17,
The lines of magnetic force 43 that do not intersect with 18 can be formed. As a result, the formation of such lines of magnetic force 43 becomes easy.

【0145】また、このような構成によれば、一対の壁
17,18の位置を独立に調整することができる。これ
により、位置調整作業を容易にすることができる。
Further, according to such a configuration, the positions of the pair of walls 17, 18 can be adjusted independently. Thereby, the position adjustment work can be facilitated.

【0146】[9]第9の実施の形態 本実施の形態の外観構成は、例えば、先の第1の実施の
形態と同じである。異なる点は、磁力線43と一対の壁
17,18との関係にある。
[9] Ninth Embodiment The appearance of the ninth embodiment is the same as that of the first embodiment, for example. The difference lies in the relationship between the magnetic force lines 43 and the pair of walls 17 and 18.

【0147】すなわち、先の第1の実施の形態では、プ
ラズマ生成領域41の全域に亘って一対の壁17,18
と交差しないような磁力線43を形成する場合を説明し
た。これに対し、本実施の形態は、プラズマ生成領域4
1の周辺部でのみ、このような磁力線43を形成し、中
央部では形成しないようにしたものである。
That is, in the first embodiment, the pair of walls 17 and 18 extends over the entire plasma generation region 41.
The case has been described in which the magnetic force lines 43 are formed so as not to intersect. On the other hand, in the present embodiment, the plasma generation region 4
The magnetic field lines 43 are formed only in the peripheral portion of No. 1 and are not formed in the central portion.

【0148】このような構成でも、プラズマ生成領域の
中央部で、高密度のプラズマを生成することができる。
これは、磁力線43にトラップされている高エネルギー
電子を高周波振動させることができるからである。
Even with such a configuration, high-density plasma can be generated at the center of the plasma generation region.
This is because high-energy electrons trapped by the magnetic force lines 43 can be vibrated at high frequencies.

【0149】すなわち、本実施の形態では、プラズマ生
成領域41の中央部で、すべての磁力線43と一対の壁
17,18とが交差する。これにより、この部分では、
磁力線43にトラップされている高エネルギー電子の数
が少なくなる。その結果、この部分では、第1のプラズ
マの生成効率が低下する。
That is, in the present embodiment, all lines of magnetic force 43 intersect with the pair of walls 17 and 18 at the center of the plasma generation region 41. So, in this part,
The number of high-energy electrons trapped in the lines of magnetic force 43 decreases. As a result, the generation efficiency of the first plasma is reduced in this portion.

【0150】しかしながら、本実施の形態では、下壁1
8に高周波電力が印加される。これにより、磁力線43
にトラップされている高エネルギー電子が高周波振動さ
せられる。その結果、第2のプラズマが生成される。こ
の第2のプラズマの生成効率はプラズマ生成領域41の
周辺部より中央部で高い。これにより、プラズマ生成領
域41の中央部では、第1のプラズマの生成効率の低下
が、第2のプラズマによって補われる。その結果、プラ
ズマ生成領域43の中央部でも、高密度のプラズマを生
成することができる。
However, in the present embodiment, the lower wall 1
High-frequency power is applied to 8. Thereby, the magnetic force lines 43
The high-energy electrons trapped in are vibrated at high frequencies. As a result, a second plasma is generated. The generation efficiency of the second plasma is higher at the center than at the periphery of the plasma generation region 41. As a result, in the central portion of the plasma generation region 41, the decrease in the generation efficiency of the first plasma is compensated for by the second plasma. As a result, high-density plasma can be generated also in the center of the plasma generation region 43.

【0151】なお、以上の説明では、本実施の形態を図
1に示す装置に適用する場合を説明した。しかしなが
ら、本実施の形態は、一対の壁17,18の一方に高周
波電力を印加する構成の装置であれば、図1に示す装置
以外の装置にも適用することができる。したがって、本
実施の形態は、先の図2、図3、図4に示す装置にも適
用することができる。
In the above description, the case where the present embodiment is applied to the apparatus shown in FIG. 1 has been described. However, the present embodiment can be applied to devices other than the device shown in FIG. 1 as long as the device has a configuration in which high-frequency power is applied to one of the pair of walls 17 and 18. Therefore, the present embodiment can be applied to the apparatus shown in FIGS. 2, 3, and 4.

【0152】[10]性能の比較 図9は、複数のプラズマ生成装置の性能の比較結果を示
す図である。
[10] Comparison of Performance FIG. 9 is a diagram showing a comparison result of the performance of a plurality of plasma generating apparatuses.

【0153】ここで、複数のプラズマ生成装置として
は、例えば、第1の実施の形態のプラズマ生成装置(図
1に示す装置)と、第4の実施の形態のプラズマ生成装
置(図4に示す装置)と、第6の実施の形態のプラズマ
生成装置(図6に示す装置)と、マグネトロン放電を用
いないプラズマ生成装置とが用いられる。
Here, as the plurality of plasma generators, for example, the plasma generator of the first embodiment (the apparatus shown in FIG. 1) and the plasma generator of the fourth embodiment (shown in FIG. 4) Apparatus), the plasma generation apparatus of the sixth embodiment (the apparatus shown in FIG. 6), and a plasma generation apparatus that does not use magnetron discharge.

【0154】マグネトロン高周波放電を用いないプラズ
マ生成装置としては、例えば、図10に示す装置が用い
られる。図示の装置は、先の図2に示す装置から放電用
電極14を除去したものである。このような構成では、
磁力線43にトラップされている高エネルギー電子の高
周波振動によって第2のプラズマのみが生成される。
As a plasma generating apparatus not using a magnetron high-frequency discharge, for example, the apparatus shown in FIG. 10 is used. The illustrated device is obtained by removing the discharge electrode 14 from the device shown in FIG. In such a configuration,
Only the second plasma is generated by the high-frequency vibration of the high-energy electrons trapped by the magnetic force lines 43.

【0155】また、性能の比較項目としては、図9に示
すように、プラズマの生成効率と、プラズマの密度分布
の制御性と、装置の大口径化と、装置のコストがある。
ここで、プラズマの生成効率は、プラズマの高密度化を
表す。プラズマの密度分布の制御性は、プラズマの密度
分布の均一化の難易度を表す。装置の大口径化は、直径
の大きな基板への対応性を表す。
As shown in FIG. 9, the performance comparison items include the plasma generation efficiency, the controllability of the plasma density distribution, the increase in the diameter of the apparatus, and the cost of the apparatus.
Here, the plasma generation efficiency indicates the increase in the density of the plasma. The controllability of the plasma density distribution indicates the difficulty of making the plasma density distribution uniform. The increase in the diameter of the device indicates the compatibility with a substrate having a large diameter.

【0156】性能は、二重丸と、丸と、三角で表され
る。ここで、二重丸は最も性能がよいことを示し、丸
は、二番目に性能がよいことを示し、三角は、3番目に
性能がよいことを示す。
The performance is represented by a double circle, a circle, and a triangle. Here, a double circle indicates that performance is the best, a circle indicates that performance is second, and a triangle indicates that performance is third.

【0157】(1)プラズマ生成効率の比較 図9に示すごとく、プラズマの生成効率は、図6と図1
0の装置より図1と図4の装置の方が高い。これは、図
1と図4の装置では、第1のプラズマと第2のプラズマ
が生成されるのに対し、図6の装置では、第1のプラズ
マのみ生成され、図10の装置では、第2のプラズマの
み生成されるからである。また、このプラズマの生成効
率は、図4の装置より図1の装置の方が高い。これは、
図1の装置の方が図4の装置より上壁17または下壁1
8に対する高周波電力の供給効率がよいからである。
(1) Comparison of Plasma Generation Efficiency As shown in FIG. 9, the plasma generation efficiency was as shown in FIG.
1 and 4 are higher than the 0 device. This is because the first plasma and the second plasma are generated in the apparatus shown in FIGS. 1 and 4, while the first plasma is generated only in the apparatus shown in FIG. 6, and the first plasma is generated in the apparatus shown in FIG. This is because only two plasmas are generated. The plasma generation efficiency of the apparatus of FIG. 1 is higher than that of the apparatus of FIG. this is,
The device of FIG. 1 has a higher upper wall 17 or lower wall 1 than the device of FIG.
This is because the supply efficiency of high-frequency power to the power supply 8 is good.

【0158】ちなみに、図6の装置のプラズマ生成効率
を1とすると、図1の装置のプラズマ生成効率は4以上
で、図4の装置のプラズマ生成効率は4となる。これに
より、プラズマの密度は、図6と図10の装置より図4
の装置の方が高く、この図4の装置より図1の装置の方
が高くなる。
Incidentally, assuming that the plasma generation efficiency of the apparatus of FIG. 6 is 1, the plasma generation efficiency of the apparatus of FIG. 1 is 4 or more, and the plasma generation efficiency of the apparatus of FIG. 4 is 4. As a result, the density of the plasma is higher than that of the apparatus shown in FIGS.
1 is higher, and the device of FIG. 1 is higher than the device of FIG.

【0159】(2)プラズマの密度分布の制御性 プラズマの密度分布の制御性は、電気的に制御可能なプ
ラズマの密度分布の範囲で表される。この範囲は、図4
の装置より図1の装置の方が広い。これは、図1の装置
では、第1のプラズマと第2のプラズマの密度を独立に
制御することができるのに対し、図4の装置では、これ
らを独立に制御することができないからである。これに
より、プラズマの密度分布の均一化の難易度は、図4の
装置より図1の装置の方が低い。
(2) Controllability of Plasma Density Distribution The controllability of plasma density distribution is expressed by the range of plasma density distribution that can be electrically controlled. This range is shown in FIG.
The device of FIG. 1 is wider than the device of FIG. This is because the apparatus of FIG. 1 can control the density of the first plasma and the second plasma independently, whereas the apparatus of FIG. 4 cannot control them independently. . Thus, the difficulty in making the plasma density distribution uniform is lower in the apparatus of FIG. 1 than in the apparatus of FIG.

【0160】なお、図6の装置と図10の装置では、従
来装置より、プラズマの密度が高くなり、プラズマの密
度分布が均一になる。しかしながら、これらの装置で
は、電気的にはプラズマの密度分布を制御することがで
きない。これは、図6の装置では、第1のプラズマの密
度のみ制御しており、図10の装置では、第2のプラズ
マの密度のみ制御しているからである。
In the apparatus shown in FIG. 6 and the apparatus shown in FIG. 10, the plasma density is higher than that of the conventional apparatus, and the plasma density distribution becomes uniform. However, these devices cannot electrically control the plasma density distribution. This is because the apparatus of FIG. 6 controls only the density of the first plasma, and the apparatus of FIG. 10 controls only the density of the second plasma.

【0161】(3)装置の大口径化の比較 装置の大口径化は、口径の大きさで表される。この大口
径化は、図6と図10の装置より図4の装置の方が実現
し易い。これは、前者は、プラズマの密度分布を電気的
に制御することができないのに対し、後者は、これがで
きるからである。また、この大口径化は、図4の装置よ
り図1の装置の方が実現し易い。これは、前者より後者
の方がプラズマの密度分布の制御性がよいからである。
これにより、基板の直径の大型化への対応性は、図6と
図10の装置より図4の装置の方が良く、この図4の装
置より図1の装置の方が良い。
(3) Comparison of Large Diameter of Apparatus Large diameter of the apparatus is represented by the size of the aperture. This increase in diameter is easier to achieve with the device of FIG. 4 than with the devices of FIGS. This is because the former cannot electrically control the plasma density distribution, whereas the latter can. Also, this increase in diameter is easier to achieve in the apparatus of FIG. 1 than in the apparatus of FIG. This is because the latter has better control over the plasma density distribution than the former.
Accordingly, the apparatus shown in FIG. 4 is better than the apparatuses shown in FIGS. 6 and 10, and the apparatus shown in FIG. 1 is better than the apparatuses shown in FIGS.

【0162】(4)装置のコストの比較 装置のコストは、安さで表される。このコストは、いず
れの装置も安い。但し、これらの中では、図4、図6、
図10の装置の方が図1の装置より安い。これは、前者
の装置では、高周波発振器が1つだけ設けられるのに対
し、後者の装置では、2つ設けられるからである。
(4) Comparison of the cost of the device The cost of the device is represented by low cost. This cost is low for both devices. However, among these, FIGS.
The device of FIG. 10 is cheaper than the device of FIG. This is because the former device is provided with only one high-frequency oscillator, whereas the latter device is provided with two.

【0163】[11]そのほかの実施の形態 以上、本発明の9つの実施の形態を詳細に説明した。し
かしながら、本発明は、上述したような実施の形態に限
定されるものではない。
[11] Other Embodiments The nine embodiments of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the embodiment as described above.

【0164】(1)例えば、先の実施の形態では、一対
の壁17,18を導電性を有する材料で形成する場合を
説明した。しかしながら、本発明では、これを絶縁性を
有する材料で形成するようにしてもよい。このような構
成では、この場合、壁17,18からの金属汚染をなく
すことができる。
(1) For example, in the above embodiment, the case where the pair of walls 17 and 18 are formed of a conductive material has been described. However, in the present invention, this may be formed of a material having an insulating property. In such a configuration, in this case, metal contamination from the walls 17 and 18 can be eliminated.

【0165】(2)また、先の実施の形態では、壁1
7,18を水平に配設し、放電用電極14を垂直に配設
する場合を説明した。しかしながら、本発明では、壁1
7,18を垂直に配設し、放電用電極14を水平に配設
するようにしてもよい。
(2) In the above embodiment, the wall 1
The case where the electrodes 7 and 18 are disposed horizontally and the discharge electrodes 14 are disposed vertically has been described. However, in the present invention, the wall 1
The discharge electrodes 14 may be disposed horizontally while the electrodes 7 and 18 are disposed vertically.

【0166】(3)さらに、先の実施の形態では、壁1
7,18を真空容器11の天板111や底板112とは
別に設ける場合を説明した。しかしながら、本発明で
は、壁17,18として、この天板111や底板112
を利用するようにしてもよい。
(3) Further, in the above embodiment, the wall 1
The case has been described where 7, 18 are provided separately from the top plate 111 and the bottom plate 112 of the vacuum vessel 11. However, in the present invention, the top plate 111 and the bottom plate 112 are used as the walls 17 and 18.
May be used.

【0167】(4)このほかにも、本発明は、その要旨
を逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能なことは勿論
である。
(4) In addition, it goes without saying that the present invention can be variously modified and implemented without departing from the scope of the invention.

【0168】[0168]

【発明の効果】以上詳述したように請求項1記載のプラ
ズマ生成装置によれば、プラズマ生成領域の中央部を通
過する磁力線が一対の壁と交差しないように設定されて
いる。これにより、プラズマ生成領域の中央部において
も、周辺部と同様に、高密度のプラズマを生成すること
ができる。
As described in detail above, according to the first aspect of the present invention, the lines of magnetic force passing through the central portion of the plasma generation region are set so as not to intersect with the pair of walls. Thus, high-density plasma can be generated at the center of the plasma generation region as well as at the periphery.

【0169】請求項2記載のプラズマ生成装置によれ
ば、請求項1記載の装置において、一対の壁が導電性を
有する材料で形成されている。これにより、この壁を使
って、プラズマの密度を電気的に制御することが可能と
なる。
According to the plasma generating apparatus of the second aspect, in the apparatus of the first aspect, the pair of walls are formed of a conductive material. This makes it possible to electrically control the plasma density using this wall.

【0170】請求項3記載のプラズマ生成装置によれ
ば、請求項2記載の装置において、一対の壁の一方に高
周波電力が印加される。これにより、プラズマ生成領域
の中央部におけるプラズマの生成効率を高めることがで
きる。
According to the third aspect of the present invention, the high frequency power is applied to one of the pair of walls. Thereby, the plasma generation efficiency at the center of the plasma generation region can be increased.

【0171】請求項4記載のプラズマ生成装置によれ
ば、請求項3記載の装置において、一対の壁の他方が基
準電位点に接続されている。これにより、基準電位点に
接続されている他の電極表面からの金属汚染を低減する
ことができる。
According to the plasma generating device of the fourth aspect, in the device of the third aspect, the other of the pair of walls is connected to the reference potential point. As a result, metal contamination from the surface of another electrode connected to the reference potential point can be reduced.

【0172】請求項5記載のプラズマ生成装置によれ
ば、請求項3記載の装置において、一対の壁の他方が電
気的にフローティング状態に設定されている。これによ
り、シース電圧による一対の壁の他方の損傷を低減する
ことができる。
According to the plasma generating apparatus of the fifth aspect, in the apparatus of the third aspect, the other of the pair of walls is set in an electrically floating state. Thereby, damage to the other of the pair of walls due to the sheath voltage can be reduced.

【0173】請求項6記載のプラズマ生成装置によれ
ば、請求項4または5記載の装置において、一対の壁の
他方が被処理物を保持する保持部として利用される。こ
れにより、シース電圧による被処理物の損傷を低減する
ことができる。
According to the plasma generating apparatus of the sixth aspect, in the apparatus of the fourth or fifth aspect, the other of the pair of walls is used as a holding section for holding an object to be processed. Thus, damage to the processing object due to the sheath voltage can be reduced.

【0174】請求項7記載のプラズマ生成装置によれ
ば、請求項3記載の装置において、放電用電極に印加さ
れる高周波電力と一対の壁の一方に印加される高周波電
力が別々の高周波電源から出力される。これにより、2
つの高周波電力の大きさを独立に設定することができ
る。その結果、放電用電極の径方向におけるプラズマの
密度分布として均一な密度分布を設定することができ
る。
According to the plasma generating apparatus of the present invention, the high-frequency power applied to the discharge electrode and the high-frequency power applied to one of the pair of walls are supplied from separate high-frequency power sources. Is output. This gives 2
The magnitudes of the two high-frequency powers can be set independently. As a result, a uniform density distribution can be set as the plasma density distribution in the radial direction of the discharge electrode.

【0175】請求項8記載のプラズマ生成装置によれ
ば、請求項3記載の装置において、一対の壁の一方の高
周波電力が、放電用電極の高周波電源から高周波共振回
路を介して与えられる。これにより、高周波電源の数を
1つにすることができる。
According to the plasma generating apparatus of the eighth aspect, in the apparatus of the third aspect, the high frequency power of one of the pair of walls is supplied from the high frequency power supply of the discharge electrode via the high frequency resonance circuit. Thereby, the number of high frequency power supplies can be reduced to one.

【0176】請求項9記載のプラズマ生成装置によれ
ば、請求項2記載の装置において、一対の壁がいずれも
基準電位点に接続されている。これにより、基準電位点
に接続されている電極からの金属汚染を抑制することが
できる。
According to the plasma generating apparatus of the ninth aspect, in the apparatus of the second aspect, both of the pair of walls are connected to the reference potential point. Thereby, metal contamination from the electrode connected to the reference potential point can be suppressed.

【0177】請求項10記載のプラズマ生成装置によれ
ば、請求項1記載の装置において、放電用電極に印加さ
れる高周波電力の大きさを制御する制御部が設けられ
る。これにより、第1のプラズマの密度を制御すること
ができる。
[0177] According to the plasma generating apparatus of the tenth aspect, in the apparatus of the first aspect, a control unit for controlling the magnitude of the high frequency power applied to the discharge electrode is provided. Thereby, the density of the first plasma can be controlled.

【0178】請求項11記載のプラズマ生成装置によれ
ば、請求項7記載の装置において、第1、第2の高周波
電源から出力される高周波電力の大きさを制御する制御
部が設けられる。これにより、第1、第2のプラズマの
密度を制御することができる。その結果、放電用電極の
径方向におけるプラズマの密度分布も制御することがで
きる。
[0178] According to the plasma generating apparatus of the eleventh aspect, in the apparatus of the seventh aspect, a control unit for controlling the magnitude of the high frequency power output from the first and second high frequency power supplies is provided. This makes it possible to control the densities of the first and second plasmas. As a result, the plasma density distribution in the radial direction of the discharge electrode can also be controlled.

【0179】請求項12記載のプラズマ生成装置によれ
ば、請求項11記載の装置において、第1、第2の高周
波電源から出力される高周波電力の大きさを制御する場
合、両者の比が常に予め定めた値となるように制御され
る。これにより、プラズマの密度を制御する場合、常
に、所望のプラズマ密度分布を保ったまま制御すること
ができる。また、高周波電力の大きさを制御する場合の
作業者の負担を軽減することができる。
According to the plasma generating apparatus of the twelfth aspect, when the magnitude of the high frequency power output from the first and second high frequency power supplies is controlled in the apparatus of the eleventh aspect, the ratio between the two is always constant. Control is performed so as to be a predetermined value. Thereby, when controlling the density of the plasma, it is possible to always control while maintaining a desired plasma density distribution. In addition, the burden on the operator when controlling the magnitude of the high frequency power can be reduced.

【0180】請求項13記載のプラズマ生成装置によれ
ば、請求項8記載の装置において、放電用電極に印加さ
れる高周波電力の大きさを制御することにより、一対の
壁の一方に印加される高周波電力の大きさも自動的に制
御することができる。これにより、高周波電力の大きさ
を制御する場合の作業者の負担を軽減することができ
る。
According to the plasma generating apparatus of the thirteenth aspect, in the apparatus of the eighth aspect, by controlling the magnitude of the high frequency power applied to the discharge electrode, the high frequency power is applied to one of the pair of walls. The magnitude of the high frequency power can also be controlled automatically. Thus, the burden on the operator when controlling the magnitude of the high-frequency power can be reduced.

【0181】請求項14記載のプラズマ生成装置によれ
ば、請求項1記載の装置において、一対の壁の位置を調
整することができる。これにより、装置を組み立てた後
に、一対の壁と交差しないような磁力線を形成すること
ができる。その結果、このような磁力線の形成が容易と
なる。
According to the plasma generating apparatus of the present invention, the positions of the pair of walls can be adjusted. Thereby, after assembling the device, it is possible to form magnetic lines of force that do not cross the pair of walls. As a result, formation of such lines of magnetic force is facilitated.

【0182】請求項15記載のプラズマ生成装置によれ
ば、請求項1記載の装置において、一対の壁の一方がガ
ス分散板として利用される。これにより、放電用ガスを
プラズマ生成領域に均一に分散させることができる。ま
た、一対の壁の他方が、プラズマを使って被処理物に所
定の処理を施す場合、被処理物の保持部として利用され
る。これにより、本装置を使ってプラズマ処理装置を構
成する場合、簡単に構成することができる。
According to the plasma generating apparatus of the present invention, one of the pair of walls is used as a gas dispersion plate. Thereby, the discharge gas can be uniformly dispersed in the plasma generation region. When the other of the pair of walls performs a predetermined process on the object using the plasma, the wall is used as a holder for the object. Thus, when a plasma processing apparatus is configured using this apparatus, the configuration can be simplified.

【0183】請求項16記載のプラズマ生成装置によれ
ば、一対の壁の一方に高周波電力が供給される。これに
より、マグネトロン放電だけでなく、高周波振動放電も
発生させることができる。その結果、一対の壁と交差し
ない磁力線を有しない場合であっても、プラズマ生成領
域の中央部で、高密度のプラズマを生成することができ
る。
According to the plasma generating apparatus of the sixteenth aspect, high-frequency power is supplied to one of the pair of walls. Thereby, not only a magnetron discharge but also a high-frequency vibration discharge can be generated. As a result, even when there is no line of magnetic force that does not intersect with the pair of walls, high-density plasma can be generated at the center of the plasma generation region.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の構成を示す側断面
図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態の構成を示す側断面
図である。
FIG. 2 is a side sectional view showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態の構成を示す側断面
図である。
FIG. 3 is a side sectional view showing a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施の形態の構成を示す側断面
図である。
FIG. 4 is a side sectional view showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5の実施の形態の構成を示す側断面
図である。
FIG. 5 is a side sectional view showing a configuration of a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第6の実施の形態の構成を示す側断面
図である。
FIG. 6 is a side sectional view showing a configuration of a sixth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第7の実施の形態の構成を示す側断面
図である。
FIG. 7 is a side sectional view showing a configuration of a seventh embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第8の実施の形態の構成を示す側断面
図である。
FIG. 8 is a side sectional view showing a configuration of an eighth embodiment of the present invention.

【図9】複数のプラズマ生成装置の性能の比較結果を示
す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a comparison result of performance of a plurality of plasma generation devices.

【図10】マグネトロン放電を用いないプラズマ生成装
置の構成を示す側断面図である。
FIG. 10 is a side sectional view showing a configuration of a plasma generation apparatus that does not use magnetron discharge.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…真空容器、111…天板、112…底板、12…
ガス導入部、13…排気部、14…放電用電極、15,
16…永久磁石、17,18…壁、19,21…高周波
発振器、20,22…整合回路、23…ブロッキングコ
ンデンサ、24…高周波遮蔽部、25…高周波遮蔽カバ
ー、29,30,31…絶縁体、32…ガス分散穴、3
3,34…金属遮蔽板、35,36…排気穴、41…プ
ラズマ生成領域、42…中心軸、43…磁力線、51…
高周波共振回路、52…可変コンデンサ、53…コイ
ル、54…分布容量、55,56…位置調整部。
11: vacuum container, 111: top plate, 112: bottom plate, 12 ...
Gas introduction part, 13 ... exhaust part, 14 ... discharge electrode, 15,
16: permanent magnet, 17, 18: wall, 19, 21: high frequency oscillator, 20, 22: matching circuit, 23: blocking capacitor, 24: high frequency shielding part, 25: high frequency shielding cover, 29, 30, 31: insulator , 32 ... gas dispersion holes, 3
3, 34: metal shielding plate, 35, 36: exhaust hole, 41: plasma generation region, 42: central axis, 43: magnetic force line, 51:
High frequency resonance circuit, 52 variable capacitor, 53 coil, 54 distributed capacitance, 55, 56 position adjustment unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/31 H01L 21/302 C (72)発明者 飯塚 哲 宮城県仙台市太白区郡山6丁目5−10− 201──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI H01L 21/31 H01L 21/302 C (72) Inventor Tetsu Iizuka 6-5-10-201, Koriyama, Taihaku-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部にプラズマ生成領域が設定される真
空容器と、 この真空容器の内部に放電用のガスを導入するガス導入
手段と、 前記真空容器の内部の雰囲気を排出する排気手段と、 前記プラズマ生成領域を囲むように配設された円筒形の
放電用電極と、 この放電用電極に高周波電力を印加する第1の高周波電
力印加手段と、 前記放電用電極の中心軸とほぼ平行な部分を有し、この
平行な部分の長さが前記中心軸に近づくほど長くなるよ
うな磁力線を形成する磁力線形成手段と、 前記プラズマ生成領域を前記放電用電極の中心軸方向か
ら挟むように配設され、この中心軸方向における前記プ
ラズマ生成領域の範囲を規定する一対の壁とを備え、 前記プラズマ生成領域の中央部を通過する前記磁力線が
前記一対の壁と交差しないような形状を有するように構
成されていることを特徴とするプラズマ生成装置。
A vacuum vessel in which a plasma generation region is set; a gas introducing means for introducing a discharge gas into the vacuum vessel; an exhaust means for exhausting an atmosphere inside the vacuum vessel; A cylindrical discharge electrode disposed so as to surround the plasma generation region; first high-frequency power applying means for applying high-frequency power to the discharge electrode; and a substantially parallel central axis of the discharge electrode. A magnetic field line forming means for forming a magnetic field line such that the length of the parallel portion becomes longer as approaching the central axis; and And a pair of walls defining a range of the plasma generation region in the direction of the central axis, wherein the lines of magnetic force passing through a central portion of the plasma generation region do not intersect the pair of walls. Plasma generating apparatus characterized by being configured to have.
【請求項2】 前記一対の壁が導電性を有する材料で形
成されていることを特徴とする請求項1記載のプラズマ
生成装置。
2. The plasma generating apparatus according to claim 1, wherein said pair of walls are formed of a conductive material.
【請求項3】 前記一対の壁の一方に高周波電力を印加
する第2の高周波電力印加手段をさらに備えたことを特
徴とする請求項2記載のプラズマ生成装置。
3. The plasma generating apparatus according to claim 2, further comprising second high frequency power applying means for applying high frequency power to one of said pair of walls.
【請求項4】 前記一対の壁の他方が基準電位点に接続
されていることを特徴とする請求項3記載のプラズマ生
成装置。
4. The plasma generating apparatus according to claim 3, wherein the other of said pair of walls is connected to a reference potential point.
【請求項5】 前記一対の壁の他方が電気的にフローテ
ィング状態に設定されていることを特徴とする請求項3
記載のプラズマ生成装置。
5. The device according to claim 3, wherein the other of the pair of walls is set in an electrically floating state.
The plasma generation apparatus according to any one of the preceding claims.
【請求項6】 前記一対の壁の他方が、前記プラズマを
使って被処理物に所定の処理を施す場合、この被処理物
を保持する保持部として利用されることを特徴とする請
求項4または5記載のプラズマ生成装置。
6. The method according to claim 4, wherein the other of the pair of walls is used as a holding unit for holding the object when the object is subjected to a predetermined process using the plasma. Or the plasma generating apparatus according to 5.
【請求項7】 前記第1の高周波電力印加手段が前記放
電用電極に印加される高周波電力を出力する第1の高周
波電源を備え、 前記第2の高周波電力印加手段が前記一対の壁の一方に
印加される高周波電力を出力する第2の高周波電源を備
えたことを特徴とする請求項3記載のプラズマ生成装
置。
7. The first high-frequency power applying means includes a first high-frequency power supply for outputting high-frequency power applied to the discharge electrode, and the second high-frequency power applying means includes one of the pair of walls. 4. The plasma generating apparatus according to claim 3, further comprising a second high-frequency power supply that outputs a high-frequency power applied to the power supply.
【請求項8】 前記第1の高周波電力印加手段が前記放
電用電極に印加される高周波電力を出力する高周波電源
を備え、 前記第2の高周波電力印加手段が前記高周波電源から出
力される高周波電力に共振する高周波共振回路を備えた
ことを特徴とする請求項3記載のプラズマ生成装置。
8. The high-frequency power output means outputs the high-frequency power applied to the discharge electrode, the second high-frequency power application means includes a high-frequency power output from the high-frequency power supply. The plasma generation apparatus according to claim 3, further comprising a high-frequency resonance circuit that resonates with the plasma.
【請求項9】 前記一対の壁がいずれも基準電位点に接
続されていることを特徴とする請求項2記載のプラズマ
生成装置。
9. The plasma generating apparatus according to claim 2, wherein each of said pair of walls is connected to a reference potential point.
【請求項10】 前記第1の高周波電力印加手段から前
記放電用電極に印加される高周波電力の大きさを制御す
る制御手段をさらに備えた特徴とする請求項1記載のプ
ラズマ生成装置。
10. The plasma generating apparatus according to claim 1, further comprising control means for controlling the magnitude of the high-frequency power applied from said first high-frequency power application means to said discharge electrode.
【請求項11】 前記第1、第2の高周波電源から出力
される高周波電力の大きさを制御する制御手段をさらに
備えたことを特徴とする請求項7記載のプラズマ生成装
置。
11. The plasma generation apparatus according to claim 7, further comprising control means for controlling the magnitude of the high frequency power output from said first and second high frequency power supplies.
【請求項12】 前記制御手段が、前記第1、第2の高
周波電源から出力される高周波電力の大きさを制御する
場合、両者の比が常に予め定めた値となるように制御す
るように構成されていることを特徴とする請求項11記
載のプラズマ生成装置。
12. When the control means controls the magnitude of the high-frequency power output from the first and second high-frequency power supplies, the control means controls the ratio between the two to always be a predetermined value. The plasma generation apparatus according to claim 11, wherein the plasma generation apparatus is configured.
【請求項13】 前記高周波電源から出力される高周波
電力の大きさを制御する制御手段をさらに備えたことを
特徴とする請求項8記載のプラズマ生成装置。
13. The plasma generation apparatus according to claim 8, further comprising control means for controlling the magnitude of the high frequency power output from said high frequency power supply.
【請求項14】 前記放電用電極の中心軸方向における
前記一対の壁の位置を調整する位置調整手段をさらに備
えたことを特徴とする請求項1記載のプラズマ生成装
置。
14. The plasma generating apparatus according to claim 1, further comprising a position adjusting means for adjusting a position of said pair of walls in a central axis direction of said discharge electrode.
【請求項15】 前記一対の壁の一方が、前記放電用ガ
スを前記プラズマ生成領域に分散させるためのガス分散
板として利用され、 他方が、前記プラズマを使って被処理物に所定の処理を
施す場合、この被処理物を保持する保持部として利用さ
れることを特徴とする請求項1記載のプラズマ生成装
置。
15. One of the pair of walls is used as a gas dispersion plate for dispersing the discharge gas in the plasma generation region, and the other performs predetermined processing on the workpiece using the plasma. 2. The plasma generating apparatus according to claim 1, wherein when applied, the apparatus is used as a holding unit for holding the object to be processed.
【請求項16】 内部にプラズマ生成領域が設定される
真空容器と、 この真空容器の内部に放電用のガスを導入するガス導入
手段と、 前記真空容器の内部の雰囲気を排出する排気手段と、 前記プラズマ生成領域を囲むように配設された円筒形の
放電用電極と、 この放電用電極に高周波電力を印加する第1の高周波電
力印加手段と、 前記プラズマ生成領域に磁力線を形成する磁力線形成手
段と、 導電性を有する材料で形成されるとともに、前記プラズ
マ生成領域を前記放電用電極の中心軸方向から挟むよう
に配設され、この中心軸方向における前記プラズマ生成
領域の範囲を規定する一対の壁と、 この一対の壁の一方に高周波電力を印加する第2の高周
波電力印加手段とを備えたことを特徴とするプラズマ生
成装置。
16. A vacuum vessel having a plasma generation region set therein, gas introducing means for introducing a discharge gas into the vacuum vessel, and exhaust means for exhausting an atmosphere inside the vacuum vessel. A cylindrical discharge electrode disposed so as to surround the plasma generation region; first high-frequency power application means for applying high-frequency power to the discharge electrode; and magnetic field lines forming magnetic lines of force in the plasma generation region. A pair of means formed of a conductive material and disposed so as to sandwich the plasma generation region from a central axis direction of the discharge electrode, and defining a range of the plasma generation region in the central axis direction. And a second high frequency power applying means for applying high frequency power to one of the pair of walls.
JP21404498A 1997-07-30 1998-07-29 Plasma generating apparatus and substrate surface processing method Expired - Fee Related JP4004146B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21404498A JP4004146B2 (en) 1997-07-30 1998-07-29 Plasma generating apparatus and substrate surface processing method

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20448097 1997-07-30
JP9-204480 1997-07-30
JP21404498A JP4004146B2 (en) 1997-07-30 1998-07-29 Plasma generating apparatus and substrate surface processing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11121198A true JPH11121198A (en) 1999-04-30
JP4004146B2 JP4004146B2 (en) 2007-11-07

Family

ID=26514487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21404498A Expired - Fee Related JP4004146B2 (en) 1997-07-30 1998-07-29 Plasma generating apparatus and substrate surface processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4004146B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6727654B2 (en) 2000-01-11 2004-04-27 Hitachi Kokusai Electric Inc. Plasma processing apparatus
US7045447B2 (en) 2002-03-26 2006-05-16 Hitachi Kokusai Electric Inc. Semiconductor device producing method and semiconductor device producing apparatus including forming an oxide layer and changing the impedance or potential to form an oxynitride
US20140087489A1 (en) * 2012-09-26 2014-03-27 Applied Materials, Inc. Bottom and side plasma tuning having closed loop control
JP2015535889A (en) * 2012-09-26 2015-12-17 ビーエムシー カンパニー リミテッド Plasma chemical vapor deposition equipment

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6727654B2 (en) 2000-01-11 2004-04-27 Hitachi Kokusai Electric Inc. Plasma processing apparatus
US7045447B2 (en) 2002-03-26 2006-05-16 Hitachi Kokusai Electric Inc. Semiconductor device producing method and semiconductor device producing apparatus including forming an oxide layer and changing the impedance or potential to form an oxynitride
US20140087489A1 (en) * 2012-09-26 2014-03-27 Applied Materials, Inc. Bottom and side plasma tuning having closed loop control
JP2015535889A (en) * 2012-09-26 2015-12-17 ビーエムシー カンパニー リミテッド Plasma chemical vapor deposition equipment
US10128118B2 (en) * 2012-09-26 2018-11-13 Applied Materials, Inc. Bottom and side plasma tuning having closed loop control

Also Published As

Publication number Publication date
JP4004146B2 (en) 2007-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5554223A (en) Plasma processing apparatus with a rotating electromagnetic field
TWI394492B (en) A plasma processing method and a plasma processing apparatus
JP2001035839A (en) Plasma producing device and semiconductor manufacturing method
JPH06283470A (en) Plasma processing device
JP2018037281A (en) Plasma processing device
JPH11111697A (en) Plasma processor
JP3254069B2 (en) Plasma equipment
US5543688A (en) Plasma generation apparatus with interleaved electrodes and corresponding method
JPS63155728A (en) Plasma processor
JPH11288798A (en) Plasma production device
JPH0529270A (en) Magnetron plasma processing device
US6835279B2 (en) Plasma generation apparatus
JPS61213377A (en) Method and apparatus for plasma deposition
JP4004146B2 (en) Plasma generating apparatus and substrate surface processing method
JP3294839B2 (en) Plasma processing method
JP2000073175A (en) Surface treating device
JPH0774115A (en) Plasma treatment system
US5424905A (en) Plasma generating method and apparatus
JPH06120169A (en) Plasma generating apparatus
JP3485013B2 (en) Plasma processing method and apparatus
JP2009140932A (en) Plasma generating device
JPH0687440B2 (en) Microwave plasma generation method
US6432730B2 (en) Plasma processing method and apparatus
JPH051072Y2 (en)
JP2920852B2 (en) Microwave plasma device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050707

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050707

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070319

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070524

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070723

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070821

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070821

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100831

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110831

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120831

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130831

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140831

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees