JPS6343299A - 電子サイクロトロン共鳴によるプラズマ発生装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子サイクロトロン共鳴によってプラズマを発
生する装置に関する。

〔従来の技術〕

電磁波を共鳴磁場中に供給し、希薄気体中で電子サイク
ロトロン共鳴（ＥＣＲ）を生じてプラズマを発生する装
置が知ちれており、半導体製造分野等において使用され
始めている。このような、ＥＣＲ型のプラズマ発生装置
として、共鳴磁場形成用の磁石として永久磁石を使用し
、更にこの永久磁石を真空内に設置するようにした形態
のものが考えられている。この形態の装置は、コンパク
トである、局所的にプラズマを発生することができる等
の利点を有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このように磁石が真空内に配置されてい
ると次の峰な問題点が生じる。即ち、永久磁石として多
孔性のもの、あるいは有機バインダーを含有したものを
使用するとプラズマ発生の際の加熱によって激しいガス
放出が生じる。永久磁石がスパッタされ磁性扮が分散さ
れる。および磁石の冷却が困難である等の問題が生じる
。

本発明の目的は永久磁石を真空中に設置した場合に生じ
る種々の問題点を解決することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、内部を真空状態に保持しｉ尋る真空容器
、この真空容器中に電磁波を輻射するアンテナ、共鳴磁
場を形成する永久磁石、および前記真空容器内に伸び、
内部に前記永久磁石が収容され、透′６′！１．性およ
び気密性を有するカバーから構成される電子サイクロト
ロン共鳴によるプラズマ発生装置を用いることによって
解決される。

二作　用〕 永久磁石から発生した磁力線はカバーを透過して真空容
器内に共鳴磁場を形成する。このカバー外であって真空
容器内に作り出された共鳴磁場と、アンテナから輻射さ
れた電磁波とが相互作用して電子サイクロトロン共鳴が
生じ、真空容器中の希薄気体が電離してプラズマが発生
する。

〔発明の効果〕 本発明においては、共鳴磁場発生用の永久磁石が透磁性
および気密性を有するカバーの内部に収容されているの
で、プラズマ発生時に磁石が加熱されてガスが発生して
も、この噴出ガスが真空槽内にまわらず、プラズマ発生
状態が変動したり、真空ト曹内が汚染されることがない
。また、永久磁石がカバー内に収容されているので直接
スパッタされることはなく、真空槽内に磁性扮が堆積す
ることがない。さらに、永久磁石を大気圧中に設置する
ことができるので、磁石の冷却および移動を容易に行う
ことができるという新たな利点が生じるとともに、局所
的にプラズマを発生し得ること、多量の磁石を使用する
必要のないこと、およびコンパクト化を可能にするとい
う磁石内蔵型のプラズマ発生装置の利点を損なうことが
なし）。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。第１図は本
発明の第１実施例の概略図であり、第２図は第１実施例
の一部拡大斜視図である。真空容器１の側壁に真空容器
１内方へ延びる筒状のカバー２が取り付けられている。

このカバー２は電磁ｅ、透過性の物質、具体的にはセラ
ミックから形成されており、且つ気密性を有している。

このカバー２の内部にはらせん状のアンテナ３が収容さ
れている。このアンテナ３の各端部はそれぞれ同軸導波
管４の内１す１導体４ａと外側導体４ｂとに接続されて
いる。カバー２内のアンテナ３の前方には共鳴磁場形成
用の永久磁石５が収容されている。

このように構成されたプラズマ発生装置においては、真
空排気系６によって真空容器１内部が一度高真空に排気
された後、ガス供給系７から供給される例えば成膜用ガ
スで内部が充満される。高周波発振器８から同軸導波管
４を介して高周波電力をアンテナ３に供給すると、アン
テナから電磁波が放射される。この電磁波はカバー２を
透過して、永久磁石５の共鳴磁場とＦ自互作用して電子
サイクロトロン共鳴現象を起し、プラズマが発生される
。

充項ガスが成膜用ガスであると、プラズマ発生の際の解
１雅により作り出された固体種が基板９上に堆積し、薄
膜が形成される。成膜用ガスの代わりにエツチング用ガ
スを用いると基板９がエツチングされる。

本実施例においては、電磁波放射用のアンテナ３もカバ
ー２内に収容されているのでアンテナ３がスパッタされ
る恐れがない。また、磁石５およびアンテナ３が大気中
に設置されているので、これらのイ立萱を自由に変える
ことができ、プラズマ発生領域を調節し得るという付加
的な効果を得ることができる。

第３図は本発明の第２実施例の概略図である。

本実施例においては、電磁波放射用のアンテナ３は一対
の対向する平板電極からなっており、直接真空容器１内
に設置されている。従って、カバー２′は透磁性を有す
れば足り、例えばステンレススチールから形成すること
ができる。また、カバ−２内部にはコンプレッサー１０
によって圧搾空気が送られ、永久磁石５が冷却されるよ
うになっている。

本実施例においても、磁石５を自由に移動することがで
き、プラズマ発生領域を変化することができる。

第４図：ま本発明の第３実施例の概略図である。

本実施例においては、らせん状アンテナ３が別のカバー
１１内に収容されており、アンテナ３自体がスバ、りさ
れて、金属粉が真空容器１内に飛散することのないよう
にされている。

第５図は本発明の第４実施例の概略図であり、第１実施
例と同様にアンテナ３と永久磁石５との両方がカバー２
内に収容されている。従って、カバー２は電磁透過性の
物質によって形成されているっ本実施例における永久磁
石５はアンテナ３と一体的にされている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す概略図、第２図は第
１実施例の一部拡大斜視図、第３図は本発明の第２実施
例を示す概略図、第４図は本発明の第３実施例を示す概
略図、第５図は本発明の第４実施例を示す概略図である
。 １・・・・・・真空容器、　　　２・・・・・・カバー
、３・・・・・・アンテナ、　　　　４・・・・・・同
軸導波管、５・・・・・・永久磁石、　　　６・・・・
・・真空排気系、７・・・・・・ガス供給系、　　８・
・・・・・高周波発振器、９・・・・・・基板、　　　
　　１０・・・・・・コンプレッサー。 第１図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部を真空状態に保持し得る真空容器、この真空
   容器中に電磁波を輻射するアンテナ、共鳴磁場を形成す
   る永久磁石、および前記真空容器内に伸び、内部に前記
   永久磁石が収容され、透磁性および気密性を有するカバ
   ーから構成される電子サイクロトロン共鳴によるプラズ
   マ発生装置。
2. （２）前記アンテナも前記カバー内に収容され、このカ
   バーが電磁波透過性を有する特許請求の範囲第（１）項
   記載のプラズマ発生装置。