JPH0963792A - Magnetic neutral beam discharging plasma source - Google Patents
Magnetic neutral beam discharging plasma sourceInfo
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- JPH0963792A JPH0963792A JP7217967A JP21796795A JPH0963792A JP H0963792 A JPH0963792 A JP H0963792A JP 7217967 A JP7217967 A JP 7217967A JP 21796795 A JP21796795 A JP 21796795A JP H0963792 A JPH0963792 A JP H0963792A
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Abstract
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、基板、ターゲット
等の被処理物にコーティング、エッチング、スパッタリ
ング、アッシング、CVD 等の処理を行なうのに利用され
る磁気中性線放電プラズマを発生する磁気中性線放電プ
ラズマ源に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic neutral line discharge plasma generating magnetic neutral line plasma which is used to perform processing such as coating, etching, sputtering, ashing, and CVD on an object to be processed such as a substrate and a target. The present invention relates to a source of actinic radiation plasma.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、例えばプラズマエッチングは、化
学的に活性なガスを、低圧下での放電によってプラズマ
状態にし、それにより発生したイオンや中性ラジカル等
の活性種と被エッチング材料とを反応させて反応生成物
を気相中に脱離させるようにしたものであり、種々の形
式のものが知られている。例として真空容器内にエッチ
ングガスを導入し、直流電場と磁場とのマグネトロン放
電を利用したもの、マイクロ波(2.45GHz)と磁場との相
互作用で電子サイクロトロン共鳴(ECR)を起させて、電
子を加速することにより低圧下で高電離プラズマを発生
させるECR プラズマ源を利用したもの、或いは13.56MHz
の高周波電力を印加してプラズマ状態にするもの等があ
る。また、RFプラズマ励起によってエネルギの高いプラ
ズマ状態を形成し、これにより反応ガスの化学的結合を
分解して活性化された粒子間の反応により膜形成を行な
うプラズマCVD も種々の形式のものが提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in plasma etching, a chemically active gas is brought into a plasma state by discharge under a low pressure, and active species such as ions and neutral radicals generated thereby react with a material to be etched. The reaction product is desorbed into the gas phase, and various types are known. As an example, an etching gas is introduced into a vacuum container, and a magnetron discharge between a DC electric field and a magnetic field is used. An electron cyclotron resonance (ECR) is caused by an interaction between a microwave (2.45 GHz) and a magnetic field to generate an electron. Using an ECR plasma source that generates high-ionization plasma under low pressure by accelerating
There is a method of applying a high frequency electric power of 1 to make a plasma state. Various types of plasma CVD are also proposed, in which a high-energy plasma state is formed by RF plasma excitation, which decomposes the chemical bonds of the reaction gas to form a film by the reaction between activated particles. Has been done.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来、このようなプラ
ズマ利用装置においては、ほとんどの場合密度や温度の
空間的非一様性や電場による加速に伴う速度空間内の非
一様性が存在しており、そのためこれらを用いて基板に
目的の作用を行わせる場合に効果の不均一性が生じ易
く、特に荷電粒子のみならずラジカル(化学的活性種)
が存在しその振舞いも考慮しなければならないエッチン
グのようなプロセスでは、希望する分布、例えば均一性
の確保は極めて経験的に実現するしかないという問題点
があった。またスパッタリングにおいてはターゲットの
使用効率を上げるためカソードの背面側に設けられる電
磁石または永久磁石を機械的に変位させてプラズマの位
置を変えさせ、エロージョン領域をできるだけ拡く採れ
るようにしたり、或いは電磁石または永久磁石の構成に
工夫をしてエロージョン領域を少しでも拡げることが行
われているが、いずれの場合もカソードの使用効率の向
上に苦しみ、装置自体が複雑になったり、かさばったり
する等の問題点があった。Conventionally, in such a plasma utilizing apparatus, in most cases, spatial nonuniformity of density and temperature and nonuniformity in velocity space due to acceleration due to electric field exist. Therefore, when these are used to perform the intended action on the substrate, non-uniformity of the effect is likely to occur, especially not only charged particles but also radicals (chemically active species)
However, in a process such as etching, in which the existence of the above-mentioned phenomenon must be taken into consideration, the desired distribution, for example, uniformity can be ensured extremely empirically. Further, in sputtering, in order to improve the use efficiency of the target, the position of plasma is changed by mechanically displacing an electromagnet or a permanent magnet provided on the back side of the cathode so that the erosion region can be expanded as much as possible, or the electromagnet or It has been attempted to expand the erosion area as much as possible by devising the structure of the permanent magnet, but in each case, the problem is that the device itself becomes complicated and bulky, etc. There was a point.
【0004】このような従来のプラズマ利用装置の問題
点を解決するため、先に、真空チャンバ内でプラズマを
利用して被処理物を処理するための装置として、真空チ
ャンバ内に磁気中性線を形成する磁場発生手段と、この
磁場発生手段によって真空チャンバ内に形成された磁気
中性線に沿って電場を形成してこの磁気中性線に放電プ
ラズマを発生させる電場発生手段とを設けた放電プラズ
マ処理装置を提案した(特開平7−90632号公報参
照)。この提案により、磁場発生手段に対する励磁電流
を制御するだけで形成される磁気中性線の位置や大きさ
を随意に調整でき、従ってプラズマの発生位置を容易に
変位させることができ、その結果プロセス処理上画期的
な効果を得ることができるようになった。In order to solve the problems of the conventional plasma utilizing apparatus, a magnetic neutral wire is first provided in the vacuum chamber as an apparatus for treating an object to be treated using plasma in the vacuum chamber. And a magnetic field generating means for generating a discharge plasma in the magnetic neutral wire by forming an electric field along the magnetic neutral wire formed in the vacuum chamber by the magnetic field generating means. A discharge plasma processing device has been proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 7-90632). According to this proposal, the position and size of the magnetic neutral line formed by merely controlling the exciting current to the magnetic field generating means can be arbitrarily adjusted, and therefore the plasma generating position can be easily displaced, resulting in the process It has become possible to obtain an epoch-making effect in processing.
【0005】本発明は、先に提案した装置を更に改良し
てより簡単かつコンパクトに構成できると共にプラズマ
の状態を容易に観察できるようにした磁気中性線放電プ
ラズマ源を提供することを目的としている。It is an object of the present invention to provide a magnetic neutral line discharge plasma source capable of further improving the previously proposed apparatus to make it simpler and more compact and to easily observe the state of plasma. There is.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、真空チャンバ内に磁気中性線放
電を利用してプラズマを発生するようにしたプラズマ源
において、真空チャンバ内に連続して存在する磁場ゼロ
の位置である磁気中性線を形成するようにした磁場発生
手段と、この磁場発生手段によって真空チャンバ内に形
成された磁気中性線に沿って電場を形成してこの磁気中
性線に放電プラズマを発生させる電場発生手段とを有
し、磁場発生手段の一部及び電場発生手段を真空チャン
バの上面側または下面側に設けたことを特徴としてい
る。また本発明の別の特徴によれば、上記構成に加えて
真空チャンバ内に発生した放電プラズマを観察する観察
手段が真空チャンバの側面部で真空チャンバ内に形成さ
れる磁気中性線の位置とほぼ同じ高さの平面上に設ける
ことができる。In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, in a plasma source adapted to generate plasma by utilizing magnetic neutral line discharge in a vacuum chamber, the vacuum chamber A magnetic field generating means for forming a magnetic neutral line which is a position where the magnetic field is continuously present in the inside, and an electric field is formed along the magnetic neutral line formed in the vacuum chamber by the magnetic field generating means. An electric field generating means for generating a discharge plasma in the magnetic neutral wire is provided, and a part of the magnetic field generating means and the electric field generating means are provided on the upper surface side or the lower surface side of the vacuum chamber. According to another feature of the present invention, in addition to the above configuration, an observing means for observing the discharge plasma generated in the vacuum chamber is provided with a position of a magnetic neutral wire formed in the vacuum chamber at a side surface portion of the vacuum chamber. It can be provided on a plane of approximately the same height.
【0007】[0007]
【作用】このように構成された本発明のプラズマ源にお
いては、磁場発生手段の空間的構成または磁場発生手段
を成すコイルに流す励磁電流を変えることにより基板に
対して磁気中性線すなわち磁場ゼロの位置または形状
(例えば輪の大きさ)を任意に変えることができると共
に、輪状に形成されるプラズマの位置を任意に変位させ
ることができる。プラズマは、真空チャンバ内へのガス
の導入と予備加熱及び点火後、電場発生手段により、形
成された輪状の磁気中性線に沿って電場を印加すること
によって発生し、周囲に拡散してゆく。磁気中性線に沿
って流れる放電電流が小さい時には、電場によって磁場
と直角の方向に加速される電子やイオンの荷電粒子は磁
気中性線を僅かでも逸れれば直角方向に存在する磁場に
よって軌道が曲げられる。この効果は、電場加速による
危険な高速粒子の発生を抑える効果のあることを意味
し、従って生成されるプラズマには高速加速粒子が少な
くそれによるダメージは起きにくい。In the plasma source of the present invention having the above-described structure, the magnetic neutral line, that is, the magnetic field zero to the substrate is changed by changing the spatial structure of the magnetic field generating means or the exciting current flowing through the coil forming the magnetic field generating means. The position or shape (for example, the size of the ring) can be changed arbitrarily, and the position of the plasma formed in a ring shape can be changed arbitrarily. Plasma is generated by introducing a gas into the vacuum chamber, preheating it and igniting it, and then applying an electric field along the ring-shaped magnetic neutral line formed by the electric field generating means, and diffuses to the surroundings. . When the discharge current flowing along the magnetic neutral line is small, the charged particles of electrons or ions that are accelerated by the electric field in the direction perpendicular to the magnetic field are orbited by the magnetic field existing in the perpendicular direction if they deviate even slightly from the magnetic neutral line. Can be bent. This effect means that there is an effect of suppressing the generation of dangerous high-speed particles due to the acceleration of the electric field, and therefore the generated plasma has few high-speed acceleration particles and damage by it is unlikely to occur.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下図面に示す本発明の実施例に
基き本発明の実施の形態について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below based on the embodiments of the present invention shown in the drawings.
【実施例】図1には本発明の一実施例によるプラズマ源
を示し、1は円筒状に形成された真空チャンバで、全体
を例えばSUS材で構成することができる。円筒状の真空
チャンバ1の円筒状周壁の外側には第1、第2の二つの
磁場発生コイル2、3が互いに離間して同軸に設けられ
ており、また円筒状の真空チャンバ1の円形底部の外側
には第3の磁場発生コイル4が配置され、円筒状周壁の
外側に設けた第1、第2の磁場発生コイル2、3には互
いに逆向きの電流が流され、また円形底部の外側に設け
た第3の磁場発生コイル4には第2の磁場発生コイル3
に流す電流と逆向きの電流が流される。それにより図示
磁力線で示すように、第1、第2の磁場発生コイル2、
3の中間のレベルで真空チャンバ1の内側に連続した磁
場ゼロの位置ができ、円輪状の磁気中性線5が形成され
る。この円輪状の磁気中性線5の形成される位置及び大
きさは、三つの磁場発生コイル2、3、4に流す電流を
制御することによって適宜設定することができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a plasma source according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes a vacuum chamber formed in a cylindrical shape, which can be made entirely of, for example, SUS material. On the outer side of the cylindrical peripheral wall of the cylindrical vacuum chamber 1, two first and second magnetic field generating coils 2 and 3 are provided coaxially apart from each other, and the circular bottom of the cylindrical vacuum chamber 1 is provided. A third magnetic field generating coil 4 is disposed on the outer side of the cylindrical magnetic field generating coil. Currents flowing in opposite directions are applied to the first and second magnetic field generating coils 2 and 3 provided on the outer side of the cylindrical peripheral wall. The third magnetic field generating coil 4 provided on the outer side includes the second magnetic field generating coil 3
The current flowing in the opposite direction to the current flowing in the. As a result, the first and second magnetic field generating coils 2,
A continuous magnetic field zero position is created inside the vacuum chamber 1 at an intermediate level of 3, and a ring-shaped magnetic neutral line 5 is formed. The position and size of the ring-shaped magnetic neutral wire 5 formed can be appropriately set by controlling the currents flowing through the three magnetic field generating coils 2, 3, 4.
【0009】図2には、第1、第3の磁場発生コイル
2、4に同じ向きの電流を流し、第2の磁場発生コイル
3に逆向きの電流を流した場合のコンピュータシュミレ
ーションによる等磁位線図を示し、第1の磁場発生コイ
ル2に流す電流は250A、第2の磁場発生コイル3に流す
電流は−730A、第3の磁場発生コイル4に流す電流は26
00Aである。この等磁位線図から、連続した磁場ゼロの
位置は、第1、第2の磁場発生コイル2、3の中間のレ
ベルにあることが認められる。In FIG. 2, computer-simulated isomagnetism is obtained when currents of the same direction are applied to the first and third magnetic field generating coils 2 and 4, and currents of opposite directions are applied to the second magnetic field generating coil 3. A line diagram is shown. The current flowing through the first magnetic field generating coil 2 is 250 A, the current flowing through the second magnetic field generating coil 3 is -730 A, and the current flowing through the third magnetic field generating coil 4 is 26 A.
It is 00A. From this equimagnetism diagram, it is recognized that the position of continuous magnetic field zero is at the intermediate level between the first and second magnetic field generating coils 2 and 3.
【0010】再び図1に戻って、第2の磁場発生コイル
3のレベルにおいて真空チャンバ1内には石英板6が支
持体7により水平に設けられ、この石英板6の下側には
電場発生手段を成す高周波コイル8が取付けられてい
る。この高周波コイル8により円輪状の磁気中性線5に
沿って高周波誘導電場(例えば13.56MHz)が加えられる
ことにより、磁場ゼロの位置に磁気中性線に沿って強い
電場を発生させることができる。また、真空チャンバ1
の頂部は排気系に結がっており(図示してない)、予め
真空チャンバ1は高真空に保たれている。プラズマ発生
のためにはガス導入口9が設けられ、このガス導入口9
よりプラズマとなるガスが導入され、先の高周波誘導電
場により磁気中性線に沿いプラズマが発生する。Returning to FIG. 1 again, at the level of the second magnetic field generating coil 3, a quartz plate 6 is horizontally provided in the vacuum chamber 1 by a support body 7, and an electric field is generated below the quartz plate 6. A high-frequency coil 8 forming a means is attached. By applying a high frequency induction electric field (for example, 13.56 MHz) along the ring-shaped magnetic neutral line 5 by the high frequency coil 8, a strong electric field can be generated along the magnetic neutral line at the position where the magnetic field is zero. . Also, the vacuum chamber 1
Is connected to an exhaust system (not shown), and the vacuum chamber 1 is previously kept at a high vacuum. A gas inlet 9 is provided for generating plasma, and this gas inlet 9
Gas that becomes more plasma is introduced, and plasma is generated along the magnetic neutral line by the high-frequency induction electric field.
【0011】さらに第1、第2の磁場発生コイル2、3
の間において真空チャンバ1の円筒状周壁には真空チャ
ンバ1内のプラズマの状態を観察するための窓部10が設
けられ、この窓部10を介して内部へ観察用のレーザービ
ームを入射できるようにし、レーザートムソン散乱法に
より電子密度、温度(マックスウェル分布でなければ速
度分布関数)を測定するように構成されている。このよ
うに構成したことにより、真空チャンバ1内に生成され
るプラズマを乱すことなしに磁気中性線5のまわりのプ
ラズマの諸特性例えば電子速度分布関数を測定すること
ができる。Further, the first and second magnetic field generating coils 2, 3
In between, a window portion 10 for observing the state of plasma in the vacuum chamber 1 is provided on the cylindrical peripheral wall of the vacuum chamber 1, and a laser beam for observation can be incident through the window portion 10 to the inside. In addition, the laser Thomson scattering method is used to measure the electron density and temperature (velocity distribution function unless Maxwell distribution). With this configuration, it is possible to measure various characteristics of the plasma around the magnetic neutral line 5, such as the electron velocity distribution function, without disturbing the plasma generated in the vacuum chamber 1.
【0012】このように構成した図示装置の動作におい
て、真空チャンバ1内に形成された磁気中性線5内に高
周波コイル8によって生じた高周波放電プラズマは、周
囲へ拡散して被処理物(図示してない)の処理に用いら
れることになる。この場合高周波を用いているので、磁
気中性線内より常にプラズマが生成され、湧きでてくる
ことになる。そして観察用窓部10を介して内部のプラズ
マ状態を観察しそれに応じて第1、第2、第3磁場発生
コイル2、3、4に流す電流値の適宜組合せ制御するこ
とにより、円輪状の磁気中性線5の径や位置を調整する
ことができ、それによりが変化し、環状磁気中性線放電
プラズマの制御が可能となる。In the operation of the illustrated apparatus thus configured, the high frequency discharge plasma generated by the high frequency coil 8 in the magnetic neutral wire 5 formed in the vacuum chamber 1 diffuses to the surroundings and is processed (see FIG. (Not shown). In this case, since a high frequency is used, plasma is always generated and springs from inside the magnetic neutral line. Then, by observing the internal plasma state through the observation window portion 10 and appropriately controlling the combination of the current values passed through the first, second, and third magnetic field generating coils 2, 3, and 4 in accordance with the state, an annular shape is obtained. The diameter and the position of the magnetic neutral wire 5 can be adjusted, and this changes to enable control of the annular magnetic neutral wire discharge plasma.
【0013】図3には、図1に示す実施例の装置の各コ
イルに流す電流の制御系の一例をブロック線図で示し、
図示制御系はコンピュータまたはシーケンサから成る制
御装置11を有し、この制御装置11は予め設定されたプロ
グラムに応じて第1、第2、第3の磁場形成コイル2、
3、4、に流す電流の値及び向きを指示する制御信号1
2、13、14を、インターフェース回路15、16、17を介し
てこれらの磁場形成コイル2、3、4の励磁用直流電源
18、19、20にそれぞれ供給し、これらの電源から各磁場
形成コイルへ流れる電流を制御する。また制御装置11
は、高周波コイル8へ流す電流のオン、オフ及び電力を
指示する制御信号21をインターフェース回路22を介して
高周波コイル8の高周波電源23に供給する。この高周波
電源23はマッチングボックス24を介して高周波コイル8
に接続される。さらに本発明の好ましい実施例において
は真空チャンバ1内に生成されるプラズマ状態を観察す
る装置25を設け、この観察装置25からの検出信号をフィ
ードバック信号として制御装置11へ送り、各電源に対す
る制御信号を調節するようにするされている。またカソ
ードバイアス電源26からは、プラズマ処理に合ったバイ
アス電圧(直流または高周波)がカソード27に印加され
る。FIG. 3 is a block diagram showing an example of a control system for the current flowing through each coil of the apparatus of the embodiment shown in FIG.
The illustrated control system has a control device 11 composed of a computer or a sequencer, and the control device 11 has first, second and third magnetic field forming coils 2 according to a preset program,
Control signal 1 for instructing the value and direction of the current flowing through 3, 4
DC power supply for exciting the magnetic field forming coils 2, 3, and 4 through the interface circuits 15, 16 and 17
The electric current is supplied to each of 18, 19, and 20 to control the current flowing from each of these power supplies to each magnetic field forming coil. Also the control device 11
Supplies a control signal 21 for instructing ON / OFF of the current flowing to the high frequency coil 8 and power to the high frequency power supply 23 of the high frequency coil 8 via the interface circuit 22. This high frequency power supply 23 is connected to a high frequency coil 8 via a matching box 24.
Connected to. Further, in the preferred embodiment of the present invention, an apparatus 25 for observing the plasma state generated in the vacuum chamber 1 is provided, and a detection signal from the observation apparatus 25 is sent to the control unit 11 as a feedback signal to control signals for each power source. Is to be adjusted. In addition, a bias voltage (DC or high frequency) suitable for plasma processing is applied to the cathode 27 from the cathode bias power supply 26.
【0014】ところで、図示実施例においては、磁場発
生コイルをプラズマ発生室の外側に設けているが、代わ
りに磁場の強さの観点から内側に設けることもできる。
またその形状については被処理物(基板やウエハ)やタ
ーゲットの形状に応じて円輪形の代わりに多角輪形、矩
形輪形に構成することができる。また、磁場発生用コイ
ルの数は図示実施例では三つであるが、磁気中性線を形
成できればよいので、三つに限定されるべきものではな
く、例えば輪状プラズマを複数層形成することを目的と
する時は、三つ以上の多数の磁場発生用コイルを設けて
一つの輪状磁気中性線の代わりに輪状磁気中性線を多層
に形成してプラズマを精密に操作することもできる。ま
た第3の磁場発生コイルは円筒状の真空チャンバ1の円
形底壁の外側に設けているが、当然真空チャンバ1の円
形頂壁の外側に設けることもできる。さらに、磁場発生
用コイルの代わりに磁石を用いて連続した磁場ゼロの位
置を形成するようにしてもよい。さらにまた、電場発生
コイルに関しても真空チャンバ1の円形頂壁側に設ける
こともでき、あるいは代わりに第3の磁場発生コイルと
組合せて設けることもできる。In the illustrated embodiment, the magnetic field generating coil is provided outside the plasma generating chamber, but it may be provided inside instead from the viewpoint of the strength of the magnetic field.
Further, the shape thereof may be a polygonal ring shape or a rectangular ring shape instead of the ring shape according to the shape of the object to be processed (substrate or wafer) or the target. Further, the number of magnetic field generating coils is three in the illustrated embodiment, but it is not limited to three as long as it can form a magnetic neutral wire, and for example, a plurality of annular plasma layers may be formed. If desired, a plurality of magnetic field generating coils of three or more may be provided and a ring-shaped magnetic neutral wire may be formed in multiple layers instead of one ring-shaped magnetic neutral wire to precisely operate the plasma. Further, although the third magnetic field generating coil is provided outside the circular bottom wall of the cylindrical vacuum chamber 1, it may be provided outside the circular top wall of the vacuum chamber 1 as a matter of course. Further, instead of the magnetic field generating coil, a magnet may be used to form continuous magnetic field zero positions. Furthermore, the electric field generating coil can also be provided on the circular top wall side of the vacuum chamber 1 or, alternatively, can be provided in combination with the third magnetic field generating coil.
【0015】[0015]
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、磁場発生手段の一部及び電場発生手段を真空チャン
バの上部または下部側に設けているので、プラズマ状態
を観察する手段を設けるスペースを磁気中性線発生位置
と同じレベルの真空チャンバ周壁に沿って取ることがで
きるようになり、プラズマ状態に応じて磁場発生手段を
フィードバック制御しながら、プラズマの諸特性をさせ
ることができる。さらにまた、電場発生手段を真空チャ
ンバの上部または下部側に設けているので、真空チャン
バの上面または下面にのみ高周波を通す材質を使用すれ
ば周壁の真空チャンバ材としてSUS材を使用でき、真空
チャンバの周壁に石英管等を使用した場合に比べてより
低コスト及びコンパクトに装置を構成することが可能と
なる。As described above, according to the present invention, since a part of the magnetic field generating means and the electric field generating means are provided on the upper side or the lower side of the vacuum chamber, a space for providing means for observing the plasma state is provided. Can be taken along the peripheral wall of the vacuum chamber at the same level as the magnetic neutral line generation position, and various characteristics of the plasma can be controlled while feedback controlling the magnetic field generation means according to the plasma state. Furthermore, since the electric field generating means is provided on the upper side or the lower side of the vacuum chamber, SUS material can be used as the vacuum chamber material of the peripheral wall by using a material that passes high frequency waves only on the upper surface or the lower surface of the vacuum chamber. As compared with the case where a quartz tube or the like is used for the peripheral wall, the device can be constructed at a lower cost and more compactly.
【図1】 本発明の一実施例による磁気中性線放電プラ
ズマ源の構成を示す概略縦断面図。FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing the configuration of a magnetic neutral line discharge plasma source according to an embodiment of the present invention.
【図2】 コンピュータシュミレーションによる励磁電
流の変化に応じた磁場ゼロ位置及び磁場の勾配が変化す
る様子を示すグラフ。FIG. 2 is a graph showing how the zero position of the magnetic field and the gradient of the magnetic field change according to the change of the exciting current due to computer simulation.
【図3】 図1の装置の制御系の一例を示す概略ブロッ
ク線図。3 is a schematic block diagram showing an example of a control system of the apparatus shown in FIG.
1:真空チャンバ 2:第1の磁場発生コイル 3:第2の磁場発生コイル 4:第3の磁場発生コイル 5:磁気中性線 6:石英板 7:絶縁体 8:高周波コイル 9:ガス導入口 10:窓部 1: Vacuum chamber 2: First magnetic field generating coil 3: Second magnetic field generating coil 4: Third magnetic field generating coil 5: Magnetic neutral wire 6: Quartz plate 7: Insulator 8: High frequency coil 9: Gas introduction Mouth 10: Window
Claims (8)
してプラズマを発生するようにしたプラズマ源におい
て、真空チャンバ内に連続して存在する磁場ゼロの位置
である磁気中性線を形成するようにした磁場発生手段
と、この磁場発生手段によって真空チャンバ内に形成さ
れた磁気中性線に沿って電場を形成してこの磁気中性線
に放電プラズマを発生させる電場発生手段とを有し、磁
場発生手段の一部及び電場発生手段を真空チャンバの上
面側または下面側に設けたことを特徴とする磁気中性線
放電プラズマ源。1. A plasma source in which a plasma is generated by utilizing a magnetic neutral line discharge in a vacuum chamber, and a magnetic neutral line which is a position of a magnetic field zero continuously existing in the vacuum chamber is formed. And a magnetic field generating means for generating an electric field along the magnetic neutral line formed in the vacuum chamber by the magnetic field generating means to generate discharge plasma in the magnetic neutral line. A magnetic neutral line discharge plasma source, wherein a part of the magnetic field generating means and the electric field generating means are provided on the upper surface side or the lower surface side of the vacuum chamber.
に同軸上に間隔をおいて配列した二つの磁場発生コイル
と真空チャンバの上面側または下面側に真空チャンバと
同軸に配置した一つの磁場発生コイルとから成る請求項
1に記載の磁気中性線放電プラズマ源。2. The magnetic field generating means comprises two magnetic field generating coils coaxially arranged on the side surface of the vacuum chamber with a space and one magnetic field arranged coaxially with the vacuum chamber on the upper surface side or the lower surface side of the vacuum chamber. A magnetic neutral line discharge plasma source according to claim 1, comprising a generating coil.
おいて配列した二つの磁場発生コイルに互いに逆向きの
定電流を流し、真空チャンバの上面側または下面側に真
空チャンバと同軸に配置した一つの磁場発生コイルに先
の二つのコイルのうち直ぐ上のコイルに流す電流と逆向
きの定電流を流すことにより真空チャンバの側面部に同
軸上に間隔をおいて配列した二つの磁場発生コイル間に
環状磁気中性線を形成するようにした請求項2に記載の
磁気中性線放電プラズマ源。3. A constant current in a direction opposite to each other is applied to two magnetic field generating coils coaxially arranged on the side surface of the vacuum chamber with a space therebetween, and is arranged coaxially with the vacuum chamber on the upper surface side or the lower surface side of the vacuum chamber. By generating a constant magnetic field in a direction opposite to the current flowing through the coil immediately above the above two coils, the two magnetic field generating coils are coaxially arranged at the side of the vacuum chamber with a space between them. The magnetic neutral line discharge plasma source according to claim 2, wherein an annular magnetic neutral line is formed between the coils.
することにより、発生した環状磁気中性線の半径と上記
磁場発生コイルとの相対位置を調整するようにした請求
項3に記載の磁気中性線放電プラズマ源。4. The magnetic according to claim 3, wherein the relative position between the radius of the generated annular magnetic neutral wire and the magnetic field generating coil is adjusted by controlling the exciting current flowing in each magnetic field generating coil. Neutral discharge plasma source.
求項1に記載の磁気中性線放電プラズマ源。5. The magnetic neutral line discharge plasma source according to claim 1, wherein the electric field generating means comprises a high frequency coil.
1に記載の磁気中性線放電プラズマ源。6. The magnetic neutral line discharge plasma source according to claim 1, wherein the magnetic field generating means comprises a permanent magnet.
してプラズマを発生するようにしたプラズマ源におい
て、真空チャンバ内に連続して存在する磁場ゼロの位置
である磁気中性線を形成するようにした磁場発生手段
と、この磁場発生手段によって真空チャンバ内に形成さ
れた磁気中性線に沿って電場を形成してこの磁気中性線
に放電プラズマを発生させる電場発生手段とを有し、磁
場発生手段の一部及び電場発生手段を真空チャンバの上
面側または下面側に設け、また真空チャンバ内に発生し
た放電プラズマを観察する観察手段を真空チャンバの側
面部で真空チャンバ内に形成される磁気中性線の位置と
ほぼ同じ高さの平面上に設けたことを特徴とする磁気中
性線放電プラズマ源。7. A plasma source configured to generate plasma by utilizing magnetic neutral line discharge in a vacuum chamber, which forms a magnetic neutral line which is a position where a magnetic field is continuously present in the vacuum chamber. And a magnetic field generating means for generating an electric field along the magnetic neutral line formed in the vacuum chamber by the magnetic field generating means to generate discharge plasma in the magnetic neutral line. Then, a part of the magnetic field generating means and the electric field generating means are provided on the upper surface side or the lower surface side of the vacuum chamber, and the observation means for observing the discharge plasma generated in the vacuum chamber is formed inside the vacuum chamber on the side surface part of the vacuum chamber. A magnetic neutral line discharge plasma source provided on a plane having substantially the same height as the position of the magnetic neutral line to be generated.
プラズマ状態に応じて磁場発生手段の励磁を制御するよ
うにした請求項7に記載の磁気中性線放電プラズマ源。8. The magnetic neutral line discharge plasma source according to claim 7, wherein the excitation of the magnetic field generating means is controlled according to the discharge plasma state observed by the discharge plasma observing means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7217967A JPH0963792A (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Magnetic neutral beam discharging plasma source |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7217967A JPH0963792A (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Magnetic neutral beam discharging plasma source |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0963792A true JPH0963792A (en) | 1997-03-07 |
Family
ID=16712545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7217967A Pending JPH0963792A (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Magnetic neutral beam discharging plasma source |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0963792A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009110567A1 (en) * | 2008-03-07 | 2009-09-11 | 株式会社アルバック | Plasma processing method |
CN103249865A (en) * | 2010-12-16 | 2013-08-14 | 株式会社神户制钢所 | Plasma cvd apparatus |
DE10326135B4 (en) * | 2002-06-12 | 2014-12-24 | Ulvac, Inc. | A discharge plasma processing system |
CN117412459A (en) * | 2023-12-11 | 2024-01-16 | 西南交通大学 | A diagnostic method and system for measuring plasma density and its fluctuations |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP7217967A patent/JPH0963792A/en active Pending
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