JP2561270B2 - プラズマ装置 - Google Patents
プラズマ装置Info
- Publication number
- JP2561270B2 JP2561270B2 JP62086664A JP8666487A JP2561270B2 JP 2561270 B2 JP2561270 B2 JP 2561270B2 JP 62086664 A JP62086664 A JP 62086664A JP 8666487 A JP8666487 A JP 8666487A JP 2561270 B2 JP2561270 B2 JP 2561270B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- microwave
- magnetic field
- chamber
- generation chamber
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体回路素子や薄膜磁気ヘツド等の薄膜
素子製造装置に係わり、特に、サブミクロン領域のLSI
のドライエツチングに好適なプラズマ装置に関する。
素子製造装置に係わり、特に、サブミクロン領域のLSI
のドライエツチングに好適なプラズマ装置に関する。
LSI製造プロセスでは、加工寸法の微細化に伴い、溶
液（エツチング液）を用いた湿式のプロセスからプラズ
マを用いた乾式のプロセスへと移つてきている。最近良
く用いられるようになつてきた。マイクロ波を使つたプ
ラズマ装置は、たとえば、特開昭56−152969号に示され
るような構成となつている。すなわち、従来のプラズマ
装置は、第９図に示すように、真空排気装置11を備えた
真空容器５内に基板ホルダー６が設けられ、基板ホルダ
ー６に対向してプラズマ室１が設けられている。プラズ
マ室１はその外周に励磁ソレノイド２が設けられ、この
励磁ソレノイド２と同軸状に導波管３が設けられ、その
端部にはマイクロ波発振器10が設置された構成となつて
いる。
液（エツチング液）を用いた湿式のプロセスからプラズ
マを用いた乾式のプロセスへと移つてきている。最近良
く用いられるようになつてきた。マイクロ波を使つたプ
ラズマ装置は、たとえば、特開昭56−152969号に示され
るような構成となつている。すなわち、従来のプラズマ
装置は、第９図に示すように、真空排気装置11を備えた
真空容器５内に基板ホルダー６が設けられ、基板ホルダ
ー６に対向してプラズマ室１が設けられている。プラズ
マ室１はその外周に励磁ソレノイド２が設けられ、この
励磁ソレノイド２と同軸状に導波管３が設けられ、その
端部にはマイクロ波発振器10が設置された構成となつて
いる。
このようなプラズマ装置は、その使用にあつては、始
めに、真空容器５およびプラズマ室１は、圧力10-5torr
以下の超高真空に排気される。然る後にガス供給口９か
らCF4などのエツチングガスが所定の圧力にまで導入さ
れる。次に、マイクロ波発振器10を動作させ、たとえ
ば、2.45GHzのマイクロ波を導波管３を介してイオン源
に供給する。一方、励磁ソレノイド２によつてイオン源
の中心部には、2.45GHzのマイクロ波によつて電子がサ
イクロトロン共鳴をする磁界875Gaussの磁界が印加され
る。これにより、プラズマ室１では電子サイクロトロン
共鳴が発生して、ガス分子の電離が活発に行われ、濃い
プラズマが発生する。引出し電極４により、濃いプラズ
マからイオンがビームとなつて引出され、基板７を照射
する。これによつて、基板７のエツチングが行われる。
めに、真空容器５およびプラズマ室１は、圧力10-5torr
以下の超高真空に排気される。然る後にガス供給口９か
らCF4などのエツチングガスが所定の圧力にまで導入さ
れる。次に、マイクロ波発振器10を動作させ、たとえ
ば、2.45GHzのマイクロ波を導波管３を介してイオン源
に供給する。一方、励磁ソレノイド２によつてイオン源
の中心部には、2.45GHzのマイクロ波によつて電子がサ
イクロトロン共鳴をする磁界875Gaussの磁界が印加され
る。これにより、プラズマ室１では電子サイクロトロン
共鳴が発生して、ガス分子の電離が活発に行われ、濃い
プラズマが発生する。引出し電極４により、濃いプラズ
マからイオンがビームとなつて引出され、基板７を照射
する。これによつて、基板７のエツチングが行われる。
上記従来技術では、励磁ソレノイド２による磁界の半
径方向磁束密度分布は、第10図の曲線32に示すように略
均一になる。一方、マイクロ波の電界はプラズマ室の中
央部で強くなる結果、プラズマ室の中央部に濃いプラズ
マができる。このプラズマは周囲に拡散し、容器の壁面
で再結合する。従つて、プラズマ容器内のプラズマは第
10図の曲線33に示すように中央部で濃く、周辺部で薄い
という密度分布が生じ、結果として、イオンビーム強度
の不均一という問題が生じる。
径方向磁束密度分布は、第10図の曲線32に示すように略
均一になる。一方、マイクロ波の電界はプラズマ室の中
央部で強くなる結果、プラズマ室の中央部に濃いプラズ
マができる。このプラズマは周囲に拡散し、容器の壁面
で再結合する。従つて、プラズマ容器内のプラズマは第
10図の曲線33に示すように中央部で濃く、周辺部で薄い
という密度分布が生じ、結果として、イオンビーム強度
の不均一という問題が生じる。
本発明の目的は、均一なイオンビーム強度が得られる
プラズマ装置を提供することにある。
プラズマ装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明のプラズマ装置は、
プラズマ発生室（プラズマ室と同義）を有する真空容器
と、前記プラズマ発生室にマイクロ波を導入するマイク
ロ波導入部と、前記マイクロ波と協動して電子サイクロ
トロン共鳴を発生させる強さの磁界を前記プラズマ発生
室の少なくとも内壁近傍の空間に与える磁界発生手段を
備えてなるプラズマ装置において、 前記プラズマ発生室は、前記マイクロ波導入部の位置
からマイクロ波の進行方向に沿ってテーパー状に拡径さ
れたテーパー部を有してなり、 前記磁界発生手段は、前記プラズマ発生室の前記テー
パー部を含む外周に配置され、少なくとも前記マイクロ
波の進行方向に沿って位置をずらして配置された複数の
永久磁石からなり、 それぞれの前記永久磁石の磁極は、磁化方向を前記プ
ラズマ発生室の内壁近傍の空間に向けて、かつ前記プラ
ズマ発生室内のマイクロ波の進行方向に平行な磁界成分
を形成するようにマイクロ波の進行方向に沿って極性を
異ならして配置されてなることを特徴とする。
プラズマ発生室（プラズマ室と同義）を有する真空容器
と、前記プラズマ発生室にマイクロ波を導入するマイク
ロ波導入部と、前記マイクロ波と協動して電子サイクロ
トロン共鳴を発生させる強さの磁界を前記プラズマ発生
室の少なくとも内壁近傍の空間に与える磁界発生手段を
備えてなるプラズマ装置において、 前記プラズマ発生室は、前記マイクロ波導入部の位置
からマイクロ波の進行方向に沿ってテーパー状に拡径さ
れたテーパー部を有してなり、 前記磁界発生手段は、前記プラズマ発生室の前記テー
パー部を含む外周に配置され、少なくとも前記マイクロ
波の進行方向に沿って位置をずらして配置された複数の
永久磁石からなり、 それぞれの前記永久磁石の磁極は、磁化方向を前記プ
ラズマ発生室の内壁近傍の空間に向けて、かつ前記プラ
ズマ発生室内のマイクロ波の進行方向に平行な磁界成分
を形成するようにマイクロ波の進行方向に沿って極性を
異ならして配置されてなることを特徴とする。
上記のような構成されることから、本発明によれば、
プラズマ発生室の外周にマイクロ波の進行方向に沿って
配置された永久磁石の異なる極性の磁極間に磁束が形成
され、内壁近傍の空間にマイクロ波の進行方向に平行な
磁界成分が形成される。そして、このように形成された
磁界とマイクロ波の電界との作用により、プラズマ発生
室の内壁近傍空間の電子が電子サイクロトロン共鳴し
て、濃いプラズマが発生する。
プラズマ発生室の外周にマイクロ波の進行方向に沿って
配置された永久磁石の異なる極性の磁極間に磁束が形成
され、内壁近傍の空間にマイクロ波の進行方向に平行な
磁界成分が形成される。そして、このように形成された
磁界とマイクロ波の電界との作用により、プラズマ発生
室の内壁近傍空間の電子が電子サイクロトロン共鳴し
て、濃いプラズマが発生する。
また、上記配置の永久磁石により発生する磁界は、プ
ラズマ発生室の内壁近傍（つまり、容器の周辺部）の磁
界が強く、容器中央部の磁界が弱い磁界分布になる。
ラズマ発生室の内壁近傍（つまり、容器の周辺部）の磁
界が強く、容器中央部の磁界が弱い磁界分布になる。
したがって、従来、中央部での電子サイクロトロン共
鳴によつて生じていた濃いプラズマが、本発明のプラズ
マ装置では容器の周辺部で発生し、かつ容器中央部へと
拡散する構造となつている。したがつて、容器中央部に
は容器壁などの再結合を促進する物体が無いので、プラ
ズマは平均化され、容器各部で均一なイオンビーム強度
を発生させることになる。
鳴によつて生じていた濃いプラズマが、本発明のプラズ
マ装置では容器の周辺部で発生し、かつ容器中央部へと
拡散する構造となつている。したがつて、容器中央部に
は容器壁などの再結合を促進する物体が無いので、プラ
ズマは平均化され、容器各部で均一なイオンビーム強度
を発生させることになる。
特に、プラズマ発生室に導入されたマイクロ波は、テ
ーパー状に拡径されたテーパー部で広がりながら伝播
し、磁界発生手段によりテーパー部の内壁近傍に形成さ
れた磁界との作用によって、電子サイクロトロン共鳴を
起こしてプラズマを発生する。つまり、リング状のプラ
ズマ発生領域がテーパー部に沿って順次拡径することか
ら、径方向のプラズマ密度の分布が一層均一化される。
したがって、大口径、大出力のプラズマ装置を実現でき
る。
ーパー状に拡径されたテーパー部で広がりながら伝播
し、磁界発生手段によりテーパー部の内壁近傍に形成さ
れた磁界との作用によって、電子サイクロトロン共鳴を
起こしてプラズマを発生する。つまり、リング状のプラ
ズマ発生領域がテーパー部に沿って順次拡径することか
ら、径方向のプラズマ密度の分布が一層均一化される。
したがって、大口径、大出力のプラズマ装置を実現でき
る。
第１図乃至第３図を用い、本発明の特徴の１つにかか
る磁界発生手段について説明する。第１図は比較的口径
が小さなプラズマ室を有するプラズマ装置に、本発明に
かかる磁界発生手段を適用した装置の概要を示す断面
図、第２図は同じく磁束密度分布を示すグラフ、第３図
は同じく他の永久磁石構造を示す平面図である。
る磁界発生手段について説明する。第１図は比較的口径
が小さなプラズマ室を有するプラズマ装置に、本発明に
かかる磁界発生手段を適用した装置の概要を示す断面
図、第２図は同じく磁束密度分布を示すグラフ、第３図
は同じく他の永久磁石構造を示す平面図である。
この例によるプラズマ装置は、真空排気装置11を備え
た真空容器５内に基板ホルダー６が設けられ、基板ホル
ダー６に対向してプラズマ室１が設けられている。前記
プラズマ室１の容器壁20の周囲には、中空円盤状の希土
類系永久磁石が配設されている。これら永久磁石は二段
に亘つて配設されていて、上段の永久磁石21−ａおよび
下段の永久磁石21−ｂは、第１図に示すように、容器側
にそれぞれ異なつた磁極を向けて配置されている。プラ
ズマ室１の一方の端板には、マイクロ波透過窓24が設け
てあり、これに合致して導波管３が取り付けられ、その
導波管３には、マグネトロンなどのマイクロ波発振器10
が設けられている。
た真空容器５内に基板ホルダー６が設けられ、基板ホル
ダー６に対向してプラズマ室１が設けられている。前記
プラズマ室１の容器壁20の周囲には、中空円盤状の希土
類系永久磁石が配設されている。これら永久磁石は二段
に亘つて配設されていて、上段の永久磁石21−ａおよび
下段の永久磁石21−ｂは、第１図に示すように、容器側
にそれぞれ異なつた磁極を向けて配置されている。プラ
ズマ室１の一方の端板には、マイクロ波透過窓24が設け
てあり、これに合致して導波管３が取り付けられ、その
導波管３には、マグネトロンなどのマイクロ波発振器10
が設けられている。
一方、前記プラズマ室１の他端には、相互に同じ位置
となる部分に多数の穴を設けた引出し電極４が設けられ
ている。引出し電極４には、直流電源22,23から適切な
電位が与えられる。ここで、永久磁石21−a,21−ｂは、
各々逆向きに径方向に磁化されたリング状の磁石とな
り、その組み合わせにより、軸方向成分を有する磁力線
25を略軸対称に発生する。マイクロ波を導入する導波管
３は、丁度この磁力線に沿つた方向に取り付けられてい
る。マイクロ波の電磁界の振動方向は、マイクロ波の進
行方向に対して直交する方向であり、これは前記磁力線
に対しても直交する。
となる部分に多数の穴を設けた引出し電極４が設けられ
ている。引出し電極４には、直流電源22,23から適切な
電位が与えられる。ここで、永久磁石21−a,21−ｂは、
各々逆向きに径方向に磁化されたリング状の磁石とな
り、その組み合わせにより、軸方向成分を有する磁力線
25を略軸対称に発生する。マイクロ波を導入する導波管
３は、丁度この磁力線に沿つた方向に取り付けられてい
る。マイクロ波の電磁界の振動方向は、マイクロ波の進
行方向に対して直交する方向であり、これは前記磁力線
に対しても直交する。
ここで、マイクロ波の周波数を2.45GHzとし、前記永
久磁石21−a,21−ｂの発生する磁界の軸方向成分が、プ
ラズマ室１の容器壁面の一部で、875Gauss以上となるよ
うに配置する。発明者等の計算によれば、内径100mm,外
径150mm,厚さ8mm,残留磁束密度9000Gauss程度の希土類
系磁石を間隔30mm程度に配置すれば、875Gauss以上の磁
束密度が容易に得られる。
久磁石21−a,21−ｂの発生する磁界の軸方向成分が、プ
ラズマ室１の容器壁面の一部で、875Gauss以上となるよ
うに配置する。発明者等の計算によれば、内径100mm,外
径150mm,厚さ8mm,残留磁束密度9000Gauss程度の希土類
系磁石を間隔30mm程度に配置すれば、875Gauss以上の磁
束密度が容易に得られる。
永久磁石の作る磁界の径方向磁束密度分布は、第２図
に示すようになる。同グラフでは磁束密度の数値は表示
してないが、前述のように、容器壁面での磁束密度は87
5Gauss以上となる。この結果、容器壁の内側に電子サイ
クロトロン共鳴の周波数とマイクロ波の周波数が一致す
る875Gaussとなる領域がリング状に形成される。
に示すようになる。同グラフでは磁束密度の数値は表示
してないが、前述のように、容器壁面での磁束密度は87
5Gauss以上となる。この結果、容器壁の内側に電子サイ
クロトロン共鳴の周波数とマイクロ波の周波数が一致す
る875Gaussとなる領域がリング状に形成される。
このような状況のところへ、CF4などのエツチングが
適切な圧力（一般には10-5〜10-3torr）で供給される。
このとき、前述のリング状の電子サイクロトロン共鳴領
域で、電子は電子サイクロトロン共鳴により強力に加速
される。この電子がガス分子に衝突して、電離が行われ
る結果、濃いプラズマが容器壁の近傍に発生する。ま
た、このプラズマはプラズマ室の中央部に拡散するた
め、均一なプラズマ状態が形成される。
適切な圧力（一般には10-5〜10-3torr）で供給される。
このとき、前述のリング状の電子サイクロトロン共鳴領
域で、電子は電子サイクロトロン共鳴により強力に加速
される。この電子がガス分子に衝突して、電離が行われ
る結果、濃いプラズマが容器壁の近傍に発生する。ま
た、このプラズマはプラズマ室の中央部に拡散するた
め、均一なプラズマ状態が形成される。
なお、前記永久磁石は中空円盤型に限らず、第３図に
示すように、直方体の磁石21を多角形に配置してもよ
い。
示すように、直方体の磁石21を多角形に配置してもよ
い。
第４図は、永久磁石の他の配置例を示すもので、前記
容器壁20の外壁に配設する極性配置が異なる永久磁石を
それぞれ複数配置した構造となつている。すなわち、図
中上部に配置される永久磁石31−a,31−ｂはＮ極がプラ
ズマ容器側に向くように配置され、前記永久磁石31−a,
31−ｂの下方に配設される永久磁石31−c,31−ｄは、Ｓ
極が容器側に向くように配置されている。
容器壁20の外壁に配設する極性配置が異なる永久磁石を
それぞれ複数配置した構造となつている。すなわち、図
中上部に配置される永久磁石31−a,31−ｂはＮ極がプラ
ズマ容器側に向くように配置され、前記永久磁石31−a,
31−ｂの下方に配設される永久磁石31−c,31−ｄは、Ｓ
極が容器側に向くように配置されている。
このような磁石配置とすることで、比較的小型の磁石
で、プラズマ生成室内で軸方向に長く電子サイクロトロ
ン共鳴を発生する磁界領域を作ることができる。したが
つて、マイクロ波とプラズマの結合が改善され、経済的
に、効率の良い、イオンビーム強度が均一となるプラズ
マ発生装置とすることができる。
で、プラズマ生成室内で軸方向に長く電子サイクロトロ
ン共鳴を発生する磁界領域を作ることができる。したが
つて、マイクロ波とプラズマの結合が改善され、経済的
に、効率の良い、イオンビーム強度が均一となるプラズ
マ発生装置とすることができる。
第５図は、永久磁石のさらに他の配置例を示すもの
で、第４図の例と同様に永久磁石を３段以上と多段構造
とした点では同じであるが、各段の磁石の極の配列が上
段と下段とは交互に異なる点で異なつている。すなわ
ち、この実施例では電子サイクロトロン共鳴を起こすた
めの磁界発生手段である永久磁石70−ａ乃至70−ｄを軸
方向に隣り合う磁極の極性が異なるように複数段配置し
てある。この結果、プラズマ室１内にはカスプ磁界と呼
ばれる磁界71−ａ乃至71−ｃが容器壁近くに形成され、
そこで電子サイクロトロン共鳴によりプラズマが生成さ
れる。
で、第４図の例と同様に永久磁石を３段以上と多段構造
とした点では同じであるが、各段の磁石の極の配列が上
段と下段とは交互に異なる点で異なつている。すなわ
ち、この実施例では電子サイクロトロン共鳴を起こすた
めの磁界発生手段である永久磁石70−ａ乃至70−ｄを軸
方向に隣り合う磁極の極性が異なるように複数段配置し
てある。この結果、プラズマ室１内にはカスプ磁界と呼
ばれる磁界71−ａ乃至71−ｃが容器壁近くに形成され、
そこで電子サイクロトロン共鳴によりプラズマが生成さ
れる。
このような磁石配置のプラズマ装置にあつては、磁石
の作る磁界は磁石近傍に限られるので、プラズマを作る
ための磁界をイオンビームを引出すための電磁界と独立
に設計することができ、装置設計が容易となる特長があ
る。
の作る磁界は磁石近傍に限られるので、プラズマを作る
ための磁界をイオンビームを引出すための電磁界と独立
に設計することができ、装置設計が容易となる特長があ
る。
第６図は、本発明を大口径のプラズマ装置に適用して
なる一実施例の要部を示す断面図である。この実施例の
プラズマ装置は、プラズマ室１が導波管３との接続部か
らテーパー部83をもつて広がつている。このテーパー部
83を含むプラズマ室80の外周には、永久磁石81−ａ乃至
81−ｆが配置されている。前記導波管３から導入された
マイクロ波は、テーパー部83で広がりながら伝播し、そ
の途中で磁界82−ａ乃至82−ｅと電子サイクロトロン共
鳴によりプラズマを生成する。この実施例ではテーパー
部により効果良くマイクロ波を大口径のプラズマ室に導
くことができ、また、磁界とマイクロ波の相互作用でプ
ラズマを生成する領域を長くとれるので、効率良くプラ
ズマ生成することができる。
なる一実施例の要部を示す断面図である。この実施例の
プラズマ装置は、プラズマ室１が導波管３との接続部か
らテーパー部83をもつて広がつている。このテーパー部
83を含むプラズマ室80の外周には、永久磁石81−ａ乃至
81−ｆが配置されている。前記導波管３から導入された
マイクロ波は、テーパー部83で広がりながら伝播し、そ
の途中で磁界82−ａ乃至82−ｅと電子サイクロトロン共
鳴によりプラズマを生成する。この実施例ではテーパー
部により効果良くマイクロ波を大口径のプラズマ室に導
くことができ、また、磁界とマイクロ波の相互作用でプ
ラズマを生成する領域を長くとれるので、効率良くプラ
ズマ生成することができる。
第７図に、本発明にかかる磁界発生手段のさらに他の
変形例を示す。第７図に示した例は複数のマイクロ波発
振器10−a,10−ｂを有している。そして、これらのマイ
クロ波発振器10−a,10−ｂに接続された導波管３−a,3
−ｂから導入されたマイクロ波は、予備プラズマ室91−
a,91−ｂで永久磁石92−ａ乃至92−ｄの作る磁界95−a,
95−ｂとの相互作用で導入ガスをプラズマ化する。この
プラズマは主プラズマ室94へと拡散し、永久磁石93−ａ
乃至93−ｄの作るカスプ磁界96によつて主プラズマ室94
に閉じ込められる。磁界96はさらに、予備プラズマ室91
から漏れてきたマイクロ波と作用し、主プラズマ室94の
周辺部にプラズマを作る。このプラズマも主プラズマ室
94の中央部へと拡散していく。かくして、主プラズマ室
94内には、濃い均一なプラズマが溜め込まれる。この実
施例では、主プラズマ室94の大きさは永久磁石93を、第
３図に示すような配置でその個数を増すことにより、容
易に大口径化することができる。マイクロ波発振器を複
数台配置することで大きなマイクロ波電力をプラズマに
注入することができ、大口径，大出力のイオン源を容易
に製作できる。
変形例を示す。第７図に示した例は複数のマイクロ波発
振器10−a,10−ｂを有している。そして、これらのマイ
クロ波発振器10−a,10−ｂに接続された導波管３−a,3
−ｂから導入されたマイクロ波は、予備プラズマ室91−
a,91−ｂで永久磁石92−ａ乃至92−ｄの作る磁界95−a,
95−ｂとの相互作用で導入ガスをプラズマ化する。この
プラズマは主プラズマ室94へと拡散し、永久磁石93−ａ
乃至93−ｄの作るカスプ磁界96によつて主プラズマ室94
に閉じ込められる。磁界96はさらに、予備プラズマ室91
から漏れてきたマイクロ波と作用し、主プラズマ室94の
周辺部にプラズマを作る。このプラズマも主プラズマ室
94の中央部へと拡散していく。かくして、主プラズマ室
94内には、濃い均一なプラズマが溜め込まれる。この実
施例では、主プラズマ室94の大きさは永久磁石93を、第
３図に示すような配置でその個数を増すことにより、容
易に大口径化することができる。マイクロ波発振器を複
数台配置することで大きなマイクロ波電力をプラズマに
注入することができ、大口径，大出力のイオン源を容易
に製作できる。
以上の一連の説明は、イオンビームエツチング装置に
限つたものではなく、たとえば、第８図に示すように、
プラズマ室１の外周に永久磁石101−a,101−ｂを配置
し、プラズマ室１内のプラズマ中に基板７を入れるプラ
ズマエツチング装置、あるいは導入ガスを変えてプラズ
マCVD装置として使うことができる。
限つたものではなく、たとえば、第８図に示すように、
プラズマ室１の外周に永久磁石101−a,101−ｂを配置
し、プラズマ室１内のプラズマ中に基板７を入れるプラ
ズマエツチング装置、あるいは導入ガスを変えてプラズ
マCVD装置として使うことができる。
なお、永久磁石とプラズマ発生室との間に間隙が生ず
る場合はその間隙に磁性体を詰めたり、あるいは永久磁
石の外周に磁性体を配置するなどの磁路を設ければ、永
久磁石の磁力を有効に使え、経済的な磁石設計ができる
ことは言までもない。
る場合はその間隙に磁性体を詰めたり、あるいは永久磁
石の外周に磁性体を配置するなどの磁路を設ければ、永
久磁石の磁力を有効に使え、経済的な磁石設計ができる
ことは言までもない。
本発明によれば、プラズマ発生室内のプラズマ密度を
均一にすることができるので、そこから引出されるイオ
ンビーム強度な均一なものとなり、被処理物の処理面全
域に亘つて均一なイオンビームエツチングができる。
均一にすることができるので、そこから引出されるイオ
ンビーム強度な均一なものとなり、被処理物の処理面全
域に亘つて均一なイオンビームエツチングができる。
第１図乃至第５図は本発明の特徴の１つにかかる磁界発
生手段を適用したプラズマ装置を説明する図であり、第
１図は装置の概要を示す断面図、第２図は磁束分布を示
すグラフ、第３図は永久磁石の構造を示す平面図、第４
図と第５図は他の磁石配置例を示す断面図、第６図は本
発明を大口径のプラズマ装置に適用してなる一実施例の
要部を示す断面図、第７図は磁石配置例のさらに他の例
を示す断面図、第８図は本発明を適用可能なプラズマCV
D装置の要部を示す断面図、第９図は従来のプラズマ装
置の要部を示す断面図、第10図は同じく磁束密度および
プラズマ密度分布を示すグラフである。 1,94……プラズマ室、２……励磁ソレノイド、３……導
波管、４……引出し電極、５……真空容器、６……基板
ホルダー、７……基板、10……マイクロ波発振器、20…
…容器壁、21……磁石、21−a,21−b,31−ａ〜31d,70−
ａ〜70,81−ａ〜81−f,92−ａ〜92−d,93−ａ〜93−d,1
01−a,101−ｂ……永久磁石、25,32−a,32b……磁力
線、91−a,91−ｂ予備プラズマ室、96……カスプ磁界、
71−ａ〜71−c,82−ａ〜82−ｅ……磁界。
生手段を適用したプラズマ装置を説明する図であり、第
１図は装置の概要を示す断面図、第２図は磁束分布を示
すグラフ、第３図は永久磁石の構造を示す平面図、第４
図と第５図は他の磁石配置例を示す断面図、第６図は本
発明を大口径のプラズマ装置に適用してなる一実施例の
要部を示す断面図、第７図は磁石配置例のさらに他の例
を示す断面図、第８図は本発明を適用可能なプラズマCV
D装置の要部を示す断面図、第９図は従来のプラズマ装
置の要部を示す断面図、第10図は同じく磁束密度および
プラズマ密度分布を示すグラフである。 1,94……プラズマ室、２……励磁ソレノイド、３……導
波管、４……引出し電極、５……真空容器、６……基板
ホルダー、７……基板、10……マイクロ波発振器、20…
…容器壁、21……磁石、21−a,21−b,31−ａ〜31d,70−
ａ〜70,81−ａ〜81−f,92−ａ〜92−d,93−ａ〜93−d,1
01−a,101−ｂ……永久磁石、25,32−a,32b……磁力
線、91−a,91−ｂ予備プラズマ室、96……カスプ磁界、
71−ａ〜71−c,82−ａ〜82−ｅ……磁界。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｈ 13/02 Ｈ０５Ｈ 13/02 (72)発明者 黒沢 幸夫 日立市久慈町4026番地 株式会社日立製 作所日立研究所内 (72)発明者 佐藤 忠 日立市久慈町4026番地 株式会社日立製 作所日立研究所内 (72)発明者 小島 啓明 日立市久慈町4026番地 株式会社日立製 作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−125820（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−172429（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−244600（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】プラズマ発生室を有する真空容器と、前記
プラズマ発生室にマイクロ波を導入するマイクロ波導入
部と、前記マイクロ波と協動して電子サイクロトロン共
鳴を発生させる強さの磁界を前記プラズマ発生室の少な
くとも内壁近傍の空間に与える磁界発生手段を備えてな
るプラズマ装置において、 前記プラズマ発生室は、前記マイクロ波導入部の位置か
らマイクロ波の進行方向に沿ってテーパー状に拡径され
たテーパー部を有してなり、 前記磁界発生手段は、前記プラズマ発生室の前記テーパ
ー部を含む外周に配置され、少なくとも前記マイクロ波
の進行方向に沿って位置をずらして配置された複数の永
久磁石からなり、 それぞれの前記永久磁石の磁極は、磁化方向を前記プラ
ズマ発生室の内壁近傍の空間に向けて、かつ前記プラズ
マ発生室内のマイクロ波の進行方向に平行な磁界成分を
形成するようにマイクロ波の進行方向に沿って極性を異
ならして配置されてなることを特徴とするプラズマ装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62086664A JP2561270B2 (ja) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | プラズマ装置 |
| KR1019880003778A KR880013424A (ko) | 1987-04-08 | 1988-04-04 | 플라즈머 장치 |
| US07/178,613 US5133825A (en) | 1987-04-08 | 1988-04-07 | Plasma generating apparatus |
| EP88105659A EP0286132B1 (en) | 1987-04-08 | 1988-04-08 | Plasma generating apparatus |
| DE88105659T DE3883824T2 (de) | 1987-04-08 | 1988-04-08 | Plasmaerzeugungsgerät. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62086664A JP2561270B2 (ja) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | プラズマ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63250822A JPS63250822A (ja) | 1988-10-18 |
| JP2561270B2 true JP2561270B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=13893301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62086664A Expired - Lifetime JP2561270B2 (ja) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | プラズマ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2561270B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01134926A (ja) * | 1987-11-20 | 1989-05-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | プラズマ生成源およびそれを用いたプラズマ処理装置 |
| US5132597A (en) * | 1991-03-26 | 1992-07-21 | Hughes Aircraft Company | Hollow cathode plasma switch with magnetic field |
| US9589772B2 (en) | 2011-06-09 | 2017-03-07 | Korea Basic Science Institute | Plasma generation source including belt-type magnet and thin film deposition system using this |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58125820A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-27 | Toshiba Corp | 電子サイクロトロン共鳴型放電装置 |
| JPH07120648B2 (ja) * | 1987-01-12 | 1995-12-20 | 日本真空技術株式会社 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
-
1987
- 1987-04-08 JP JP62086664A patent/JP2561270B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63250822A (ja) | 1988-10-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5133825A (en) | Plasma generating apparatus | |
| US4960073A (en) | Microwave plasma treatment apparatus | |
| JP2959508B2 (ja) | プラズマ発生装置 | |
| KR940010844B1 (ko) | 이온 원(源) | |
| JP3608416B2 (ja) | プラズマ源 | |
| JPH0564407B2 (ja) | ||
| JPH0740566B2 (ja) | プラズマ処理方法及びその装置 | |
| JPH10270430A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH0812856B2 (ja) | プラズマ処理方法および装置 | |
| JP2561270B2 (ja) | プラズマ装置 | |
| JPS6338585A (ja) | プラズマ装置 | |
| JP2004158272A (ja) | 高周波誘導結合プラズマ源および高周波誘導結合プラズマ装置 | |
| JPH0266941A (ja) | エッチング装置 | |
| JP3045619B2 (ja) | プラズマ発生装置 | |
| JPH02132798A (ja) | プラズマ発生装置およびそれを用いたイオン源 | |
| JPH09259781A (ja) | イオン源装置 | |
| JP3086690B2 (ja) | イオン源 | |
| JPH0831443B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPS6364247A (ja) | プラズマ装置 | |
| JP2669005B2 (ja) | プラズマ発生装置およびそれを用いたイオン源 | |
| JPH06187934A (ja) | 電子サイクロトロン共振イオン源 | |
| JPH04304630A (ja) | マイクロ波プラズマ生成装置 | |
| JP2815393B2 (ja) | プラズマ発生装置 | |
| JPH06101308B2 (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JPH0636695A (ja) | 高周波イオン源装置 |