JPS63279599A - マイクロ波プラズマ発生方法 - Google Patents
マイクロ波プラズマ発生方法Info
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- JPS63279599A JPS63279599A JP62114137A JP11413787A JPS63279599A JP S63279599 A JPS63279599 A JP S63279599A JP 62114137 A JP62114137 A JP 62114137A JP 11413787 A JP11413787 A JP 11413787A JP S63279599 A JPS63279599 A JP S63279599A
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Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、半導体工業におけるエラチン！膜の堆積等に
利用できるマイクロ波プラズマ発生方法に関する。
利用できるマイクロ波プラズマ発生方法に関する。
従来の技術
近年、マイクロ波プラズマ処理装置は、エツチング、膜
の堆積等に応用されている。
の堆積等に応用されている。
以下図面を参照しながら、上述したマイクロ波プラズマ
処理装置の一例について説明する。
処理装置の一例について説明する。
第４図は従来のマイクロ波プラズマ処理装置の断面図を
示すものである。
示すものである。
真空室１は、ガス導入口２とマイクロ波導入口３とを有
しておシ、真空室１の周りには軸方向に均一な磁界を得
るためのマグネットコイル４が設置されている。６はマ
イクロ波を伝送するための導波管であり、６は０リング
を使って真空室１を真空に保つため及びマイクロ波を導
入するための石英ガラス板である。７は処理基板８を載
置するだめの試料台、９は真空排気口である。
しておシ、真空室１の周りには軸方向に均一な磁界を得
るためのマグネットコイル４が設置されている。６はマ
イクロ波を伝送するための導波管であり、６は０リング
を使って真空室１を真空に保つため及びマイクロ波を導
入するための石英ガラス板である。７は処理基板８を載
置するだめの試料台、９は真空排気口である。
以上のように構成されたマイクロ波プラズマ処理装置に
ついて以下説明する。
ついて以下説明する。
真空室１は、ガス導入口２からガスを流した状態で、約
１０〜１０ Ｔｏｒｒに保たれる。ガス導入口２から
導入されたアルゴンガスは、マイクロ波導入口３から導
入されたマイクロ波とマグネットコイル４による軸方向
の磁界（約９００ガウス）によって、電子サイクロトロ
ン共鳴が起こり、１０”” Ｔｏｒｒの低圧下でも放電
が生じ高密度プラズマが生成される。この放電で生じた
イオンは。
１０〜１０ Ｔｏｒｒに保たれる。ガス導入口２から
導入されたアルゴンガスは、マイクロ波導入口３から導
入されたマイクロ波とマグネットコイル４による軸方向
の磁界（約９００ガウス）によって、電子サイクロトロ
ン共鳴が起こり、１０”” Ｔｏｒｒの低圧下でも放電
が生じ高密度プラズマが生成される。この放電で生じた
イオンは。
両極性拡散によって処理基板８上に到達し、処理基板８
を処理する。
を処理する。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では、処理基板８が大口
゛径化した場合、真空室１の内径も大きくしなければな
らず、そのためマグネットコイル４も大きくしなければ
ならない。真空室１内で電子サイクロトロン共鳴を生じ
させるためには、軸方向の磁界が約８７５ガウス必要で
あるため、マグネットコイル４の内径を大きくした場合
、外径もそれ以上大きくしなければならず、大きさが非
常に犬きぐなり、さらに電源の容量も非常に大きいもの
が必要となる。また、マグネットコイル４０代わりに永
久磁石を使用する方法も考えられるが、真空室内に約８
７５ガウスの磁場が発生するように永久磁石を設計して
も真空度によっては放電が生じないときがあり、また８
７５ガウス以下ではさらにそれが顕著となり、不安定性
を伴ったものとなるという問題がある。
゛径化した場合、真空室１の内径も大きくしなければな
らず、そのためマグネットコイル４も大きくしなければ
ならない。真空室１内で電子サイクロトロン共鳴を生じ
させるためには、軸方向の磁界が約８７５ガウス必要で
あるため、マグネットコイル４の内径を大きくした場合
、外径もそれ以上大きくしなければならず、大きさが非
常に犬きぐなり、さらに電源の容量も非常に大きいもの
が必要となる。また、マグネットコイル４０代わりに永
久磁石を使用する方法も考えられるが、真空室内に約８
７５ガウスの磁場が発生するように永久磁石を設計して
も真空度によっては放電が生じないときがあり、また８
７５ガウス以下ではさらにそれが顕著となり、不安定性
を伴ったものとなるという問題がある。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために１本発明のマイクロ波プラ
ズマ発生方法は、ガス導入口とマイクロ波導入口を有す
る真空室と、前記真空室に軸方向に磁界を印加する磁界
印加手段と、前記磁界印加手段とは別に８７５ガウス以
上の磁界が前記真空室内に生じるように前記真空室の軸
方向に平行に、または前記真空室の軸方向に垂直な同一
平面上に前記真空室の外側に配置された複数の永久磁石
とを用い、磁界印加手段で磁界を印加し、プラズマが発
生した時点で磁界印加手段で印加した磁界を切ることを
特徴とするものである。
ズマ発生方法は、ガス導入口とマイクロ波導入口を有す
る真空室と、前記真空室に軸方向に磁界を印加する磁界
印加手段と、前記磁界印加手段とは別に８７５ガウス以
上の磁界が前記真空室内に生じるように前記真空室の軸
方向に平行に、または前記真空室の軸方向に垂直な同一
平面上に前記真空室の外側に配置された複数の永久磁石
とを用い、磁界印加手段で磁界を印加し、プラズマが発
生した時点で磁界印加手段で印加した磁界を切ることを
特徴とするものである。
作 用
本発明は上記した方法によって安定した放電を生じさせ
ることができる。第１図により詳しく説明する。第１図
は第４図の従来のマイクロ波プラズマ処理装置を使って
、試料台７０代わシに７１ラデーカツプ（図示せず）を
置きアルゴンのイオン電流を測定したものである。マイ
クロ波の入力は５ｏｏＷ、真空度は８Ｘ１０ Ｔｏｒ
ｒである。
ることができる。第１図により詳しく説明する。第１図
は第４図の従来のマイクロ波プラズマ処理装置を使って
、試料台７０代わシに７１ラデーカツプ（図示せず）を
置きアルゴンのイオン電流を測定したものである。マイ
クロ波の入力は５ｏｏＷ、真空度は８Ｘ１０ Ｔｏｒ
ｒである。
横軸はマグネットコイル４によって生じる真空室１内の
中心軸における磁界であり、縦軸は、アルゴンイオン電
流である。図から明らかなように、磁界を０から大きく
した場合に放電を開始する磁界と、逆に放電した状態か
ら磁界を少なくした場合の放電が生じなくなる磁界とは
値が異なる。すなわち、いったん放電が生じた場合、少
し磁界を低くしても放電を維持することができるという
ことがわかる。以上のことを考慮すると、放電が可能と
なる磁界を発生する永久磁石と、マグネットコイルの両
方を備えることにより次のような利点がある。すなわち
、十分放電が生ずる磁界に一度マグネットコイルを印加
し、放電が生じた時点でマグネットコイルの磁界を切る
という方法で安定した放電を得ることができる。さらに
、マグネットコイルの大きさを大きくする必要もなくま
た電源の容量も大きくする必要もなく、低消費電力の装
置を得ることができる。
中心軸における磁界であり、縦軸は、アルゴンイオン電
流である。図から明らかなように、磁界を０から大きく
した場合に放電を開始する磁界と、逆に放電した状態か
ら磁界を少なくした場合の放電が生じなくなる磁界とは
値が異なる。すなわち、いったん放電が生じた場合、少
し磁界を低くしても放電を維持することができるという
ことがわかる。以上のことを考慮すると、放電が可能と
なる磁界を発生する永久磁石と、マグネットコイルの両
方を備えることにより次のような利点がある。すなわち
、十分放電が生ずる磁界に一度マグネットコイルを印加
し、放電が生じた時点でマグネットコイルの磁界を切る
という方法で安定した放電を得ることができる。さらに
、マグネットコイルの大きさを大きくする必要もなくま
た電源の容量も大きくする必要もなく、低消費電力の装
置を得ることができる。
実施例
以下本発明の一実施例のマイクロ波プラズマ発生方法に
ついて図面を参照しながら説明する。
ついて図面を参照しながら説明する。
第２図は本発明の第１の実施例におけるマイクロ波プラ
ズマ処理装置の断面図を示すものである。
ズマ処理装置の断面図を示すものである。
第２図において、真空室１ｏは、ガス導入口１１とマイ
クロ波導入口１２とを有しており、真空室１０の周シに
は軸方向に均一な磁界を得るためのマグネットコイル１
３が設置されている。１４はマイクロ波を伝送するため
の導波管であシ、１５は０リングを介して真空室１ｏを
真空に保つため及びマイクロ波を導入するための石英ガ
ラス板である。１６は処理基板１７を載置するための試
料台である。１８は複数個のリング状のコバルトサマリ
ウムからなる永久磁石であり、真空室１ｏ内に約８７５
ガウスの磁界を発生するように設計されている。１９は
真空排気口である。
クロ波導入口１２とを有しており、真空室１０の周シに
は軸方向に均一な磁界を得るためのマグネットコイル１
３が設置されている。１４はマイクロ波を伝送するため
の導波管であシ、１５は０リングを介して真空室１ｏを
真空に保つため及びマイクロ波を導入するための石英ガ
ラス板である。１６は処理基板１７を載置するための試
料台である。１８は複数個のリング状のコバルトサマリ
ウムからなる永久磁石であり、真空室１ｏ内に約８７５
ガウスの磁界を発生するように設計されている。１９は
真空排気口である。
以上のように構成されたマイクロ波プラズマ処理装置に
おいて、真空室１０は、ガス導入口１１からアルゴンガ
スを流した状態で約５Ｘ１０ Ｔｏｒｒの真空に維持
される。ガス導入口１１から導入されたガスは、マイク
ロ波導入口１２から導入されたマイクロ波と真空室内に
約８７５ガウスの磁界を発生する永久磁石１８及びマグ
ネットコイル１３による軸方向磁界によって放電する。
おいて、真空室１０は、ガス導入口１１からアルゴンガ
スを流した状態で約５Ｘ１０ Ｔｏｒｒの真空に維持
される。ガス導入口１１から導入されたガスは、マイク
ロ波導入口１２から導入されたマイクロ波と真空室内に
約８７５ガウスの磁界を発生する永久磁石１８及びマグ
ネットコイル１３による軸方向磁界によって放電する。
放電が生じた時点でマグネットコイル１３による磁界を
切る。
切る。
磁界を切っても、放電は永久磁石１８の磁界及びマイク
ロ波によって維持され、この放電で生じたイオンが、電
子とイオンの両極性拡散によって処理基板１７の方向に
移動し、処理基板１７を処理する。
ロ波によって維持され、この放電で生じたイオンが、電
子とイオンの両極性拡散によって処理基板１７の方向に
移動し、処理基板１７を処理する。
以上のように、本実施例によれば、磁界の・印加手段と
して、永久磁石１８とマグネットコイル１３を用い、放
電が生じた時点でマグネットコイル１３による磁界を切
るという方法により、安定した放電を得ることができる
。さらに永久磁石１８を使用しているのでマグネリドコ
イル１３に印加する電源の容量も大きくする必要もなく
、マグネットコイル１３に印加するのも放電するまでで
あるので、低消費電力の装置が可能となる。
して、永久磁石１８とマグネットコイル１３を用い、放
電が生じた時点でマグネットコイル１３による磁界を切
るという方法により、安定した放電を得ることができる
。さらに永久磁石１８を使用しているのでマグネリドコ
イル１３に印加する電源の容量も大きくする必要もなく
、マグネットコイル１３に印加するのも放電するまでで
あるので、低消費電力の装置が可能となる。
次に、本発明の第２の実施例について第３図を参照しな
がら説明する。第２図の構成と違うところは、マイクロ
波を導入するための石英ガラス板１５がなく、そのかわ
シに石英ペルジャー２０と、マイクロ波の放射手段とし
て、導波管１４の側壁に設けた結合部材２１を用いてア
ンテナ２２を固定した点である。真空はＯリングを介し
て石英ペルジャー２０によって保たれる。その他の構成
は第２図と全く同じである。
がら説明する。第２図の構成と違うところは、マイクロ
波を導入するための石英ガラス板１５がなく、そのかわ
シに石英ペルジャー２０と、マイクロ波の放射手段とし
て、導波管１４の側壁に設けた結合部材２１を用いてア
ンテナ２２を固定した点である。真空はＯリングを介し
て石英ペルジャー２０によって保たれる。その他の構成
は第２図と全く同じである。
以上のように構成されたマイクロ波プラズマ処理装置に
おいて、第２図と同じように、真空室１０はガス導入口
１１からアルゴンガスを流した状態で約５ Ｘ １０−
’ Ｔｏｒｒの真空に維持され、ガス導入口１１から導
入されたガスは、アンテナ２２から放射されたマイクロ
波と真空室１ｏ内のアンテナ２２近傍約８７５ガウスの
磁界を発生する永久磁石１８及びマグネットコイル１３
による軸方向磁界によって放電する。放電が生じた時点
でマグネットコイル１３による磁界を切る。マグネット
コイル１３による磁界を切っても永久磁石１８の磁界に
よって放電は維持され、この放電で生じたイオンが、電
子とイオンの両極性拡散によって処理基板１７の方向に
移動し、処理基板１７を処理する。
おいて、第２図と同じように、真空室１０はガス導入口
１１からアルゴンガスを流した状態で約５ Ｘ １０−
’ Ｔｏｒｒの真空に維持され、ガス導入口１１から導
入されたガスは、アンテナ２２から放射されたマイクロ
波と真空室１ｏ内のアンテナ２２近傍約８７５ガウスの
磁界を発生する永久磁石１８及びマグネットコイル１３
による軸方向磁界によって放電する。放電が生じた時点
でマグネットコイル１３による磁界を切る。マグネット
コイル１３による磁界を切っても永久磁石１８の磁界に
よって放電は維持され、この放電で生じたイオンが、電
子とイオンの両極性拡散によって処理基板１７の方向に
移動し、処理基板１７を処理する。
以上のように本実施例によれば、磁界の印加手段として
、永久磁石１８とマグネットコイル１３を用い、放電が
生じた時点でマグネットコイル１３による磁界を切ると
いう方法により、安定した放電を得ることができる。さ
らに永久磁石１８を用いているので、マグネットコイル
１３に印加する電源の容量も大きくする必要もなく、ま
たマグネットコイル１３に印加するのも放電するまでで
あるので、低消費電力の装置が可能となる。
、永久磁石１８とマグネットコイル１３を用い、放電が
生じた時点でマグネットコイル１３による磁界を切ると
いう方法により、安定した放電を得ることができる。さ
らに永久磁石１８を用いているので、マグネットコイル
１３に印加する電源の容量も大きくする必要もなく、ま
たマグネットコイル１３に印加するのも放電するまでで
あるので、低消費電力の装置が可能となる。
なお、第１と第２の実施例において、放電維持ガスとし
てアルゴンとしたが、ＣＶＤ（気相成長）用ガス、エツ
チング用ガスでもよい。
てアルゴンとしたが、ＣＶＤ（気相成長）用ガス、エツ
チング用ガスでもよい。
発明の効果
以上のように本発明は、磁界の印加手段として、永久磁
石とマグネットコイルを用い、放電した時点でマグネッ
トコイルの磁界を切るという方法により、毎回安定した
放電を得ることができる。さらにマグネットコイルは放
電を生じさせるための補助的な役目だけであるので処理
基板が大口径化しても電源の容量は大きくする必要もな
く、低消費電力の装置が可能となる。
石とマグネットコイルを用い、放電した時点でマグネッ
トコイルの磁界を切るという方法により、毎回安定した
放電を得ることができる。さらにマグネットコイルは放
電を生じさせるための補助的な役目だけであるので処理
基板が大口径化しても電源の容量は大きくする必要もな
く、低消費電力の装置が可能となる。
第１図は磁界とイオン電流の関係を示した特性図、第２
図は本発明の第１の実施例におけるマイクロ波プラズマ
処理方法を実施する装置の断面図、第３図は本発明の第
２の実施例におけるマイクロ波プラズマ処理方法を実施
する装置の断面図、第４図は従来のマイクロ波プラズマ
処理装置の断面図である。 １ｏ・・・・・・真空室、１１・・・・・・ガス導入口
、１２・°。 ・・・マイクロ波導入口、１３・・・・・・マグネット
コイル。 １８・・・・・・永久磁石、２０・・・・・・石英ペル
ジャー、２２・・・・・・アンテナ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 櫨 界 （ｆ〜スン
図は本発明の第１の実施例におけるマイクロ波プラズマ
処理方法を実施する装置の断面図、第３図は本発明の第
２の実施例におけるマイクロ波プラズマ処理方法を実施
する装置の断面図、第４図は従来のマイクロ波プラズマ
処理装置の断面図である。 １ｏ・・・・・・真空室、１１・・・・・・ガス導入口
、１２・°。 ・・・マイクロ波導入口、１３・・・・・・マグネット
コイル。 １８・・・・・・永久磁石、２０・・・・・・石英ペル
ジャー、２２・・・・・・アンテナ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 櫨 界 （ｆ〜スン
Claims (2)
- （１）ガス導入口とマイクロ波導入口を有する真空室と
、前記真空室内に軸方向に磁界を印加する磁界印加手段
と、前記磁界印加手段とは別に８７５ガウス以上の磁界
が前記真空室内に生じるように前記真空室の軸方向に平
行に、または前記真空室の軸方向に垂直な同一平面上に
前記真空室の外側に配置された複数の永久磁石とを用い
たマイクロ波プラズマ発生方法であって、磁界印加手段
で磁界を印加させ、プラズマが発生した時点で、磁界印
加手段で印加させた磁界を切ることを特徴とするマイク
ロ波プラズマ発生方法。 - （２）マイクロ波の放射手段としてアンテナを用いる特
許請求の範囲第１項記載のマイクロ波プラズマ発生方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62114137A JPH0687440B2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | マイクロ波プラズマ発生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62114137A JPH0687440B2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | マイクロ波プラズマ発生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63279599A true JPS63279599A (ja) | 1988-11-16 |
| JPH0687440B2 JPH0687440B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=14630063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62114137A Expired - Lifetime JPH0687440B2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | マイクロ波プラズマ発生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0687440B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01283745A (ja) * | 1988-05-11 | 1989-11-15 | Hitachi Ltd | プラズマ発生装置及びプラズマ元素分析装置 |
| US5266146A (en) * | 1990-09-20 | 1993-11-30 | Hitachi, Ltd. | Microwave-powered plasma-generating apparatus and method |
| JPH0785996A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-03-31 | Nichimen Denshi Koken Kk | Ｅｃｒプラズマ発生装置 |
| JPH088238A (ja) * | 1995-05-10 | 1996-01-12 | Hitachi Ltd | 加工方法及び加工装置 |
| US5762814A (en) * | 1990-09-28 | 1998-06-09 | Hitachi, Ltd. | Plasma processing method and apparatus using plasma produced by microwaves |
| WO2004068559A3 (en) * | 2003-01-30 | 2004-11-11 | Axcelis Tech Inc | Helix coupled remote plasma source |
-
1987
- 1987-05-11 JP JP62114137A patent/JPH0687440B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01283745A (ja) * | 1988-05-11 | 1989-11-15 | Hitachi Ltd | プラズマ発生装置及びプラズマ元素分析装置 |
| US5266146A (en) * | 1990-09-20 | 1993-11-30 | Hitachi, Ltd. | Microwave-powered plasma-generating apparatus and method |
| US5762814A (en) * | 1990-09-28 | 1998-06-09 | Hitachi, Ltd. | Plasma processing method and apparatus using plasma produced by microwaves |
| JPH0785996A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-03-31 | Nichimen Denshi Koken Kk | Ｅｃｒプラズマ発生装置 |
| JPH088238A (ja) * | 1995-05-10 | 1996-01-12 | Hitachi Ltd | 加工方法及び加工装置 |
| WO2004068559A3 (en) * | 2003-01-30 | 2004-11-11 | Axcelis Tech Inc | Helix coupled remote plasma source |
| JP2006516806A (ja) * | 2003-01-30 | 2006-07-06 | アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド | 螺旋コイル結合形のリモートプラズマ源 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0687440B2 (ja) | 1994-11-02 |
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