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JPS63250822A - plasma equipment - Google Patents

plasma equipment

Info

Publication number
JPS63250822A
JPS63250822A JP62086664A JP8666487A JPS63250822A JP S63250822 A JPS63250822 A JP S63250822A JP 62086664 A JP62086664 A JP 62086664A JP 8666487 A JP8666487 A JP 8666487A JP S63250822 A JPS63250822 A JP S63250822A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
magnetic field
microwave
magnetic
flux density
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
JP62086664A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2561270B2 (en
Inventor
Yoshimi Hakamata
袴田 好美
Kenichi Natsui
健一 夏井
Yukio Kurosawa
黒沢 幸夫
Tadashi Sato
忠 佐藤
Keimei Kojima
啓明 小島
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP62086664A priority Critical patent/JP2561270B2/en
Priority to KR1019880003778A priority patent/KR880013424A/en
Priority to US07/178,613 priority patent/US5133825A/en
Priority to EP88105659A priority patent/EP0286132B1/en
Priority to DE88105659T priority patent/DE3883824T2/en
Publication of JPS63250822A publication Critical patent/JPS63250822A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2561270B2 publication Critical patent/JP2561270B2/en
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  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Particle Accelerators (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

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8m磁気ヘッド等の薄膜素
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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to thin film element manufacturing equipment such as semiconductor circuit elements and 8m magnetic heads, and particularly relates to LSI devices in the submicron region.
The present invention relates to a plasma apparatus suitable for dry etching.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

LSI製造プログラムでは、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カラフラ
ズマを用いた乾式のプロセスへと移ってきている。最近
良く用いられるようになってきた。マイクロ波を使った
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っている。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
た構成となっている。
In LSI manufacturing programs, with the miniaturization of processing dimensions,
A wet process using a solution (etching solution) has been replaced by a dry process using Calaphrasma. It has recently come into widespread use. For example, a plasma device using microwaves is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-152969.
The structure is as shown in the number. That is, in the conventional plasma apparatus, as shown in FIG. 9, a substrate holder 6 is provided in a vacuum container 5 equipped with a vacuum evacuation device 11, and a plasma chamber 1 is provided opposite the substrate holder 6. . The plasma chamber 1 has a configuration in which an excitation solenoid 2 is provided around its outer periphery, a waveguide 3 is provided coaxially with the excitation solenoid 2, and a microwave oscillator 10 is installed at the end of the waveguide 3.

このようなプラズマ装置は、その使用にあっては、始め
に、真空容器5およびプラズマ室1は、圧力10”−5
torr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
によってイオン源の中心部には、2.45GHz  の
マイクロ波によっ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
ームとなって引出され、基板7を照射する。これによっ
て、基板7のエツチングが行われる。
When such a plasma device is used, the vacuum vessel 5 and the plasma chamber 1 are initially at a pressure of 10"-5
It is evacuated to an ultra-high vacuum below torr. Thereafter, an etching gas such as CF4 is introduced from the gas supply port 9 to a predetermined pressure. Next, the microwave oscillator 10 is operated to emit, for example, a 2.45 GHz microwave to the waveguide 3.
is supplied to the ion source via the ion source. On the other hand, excitation solenoid 2
Accordingly, a magnetic field of 875 Gauss is applied to the center of the ion source so that electrons undergo cyclotron resonance due to microwaves of 2.45 GHz. This results in
In plasma chamber 1, electron cyclotron resonance occurs,
Gas molecules are actively ionized and a dense plasma is generated. Ions are extracted as a beam from the dense plasma by the extraction electrode 4, and the substrate 7 is irradiated with the ions. As a result, the substrate 7 is etched.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

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−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。従って、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。
In the prior art described above, the radial magnetic flux density distribution of the magnetic field generated by the excitation solenoid 2 is approximately equal as shown by a curve 32 in FIG. On the other hand, the electric field of the microwave becomes stronger in the center of the plasma chamber, resulting in the formation of dense plasma in the center of the plasma chamber. This plasma diffuses into the surroundings and recombines on the walls of the container. Therefore, as shown by curve 33 in FIG. 10, the plasma in the plasma container has a density distribution in which it is dense at the center and thin at the periphery, resulting in a problem of non-uniform ion beam intensity.

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。
An object of the present invention is to provide a plasma apparatus that can obtain uniform ion beam intensity.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明のプラズマ装置は、真空容器と、この真空容器に
それぞれ連通した排気装置およびガス導入部、ならびに
マイクロ波導入部とを有し、前記マイクロ波の進行方向
と同一方向の磁界成分を発生する磁界発生手段を備えて
なるプラズマ装置において、前記磁界発生手段は、その
発生磁界が真空容器の中心部より周辺部の方が強くなる
ような構成となっている。プラズマ生成室中央部(容器
中央部)より周辺部で強い磁界を発生させる具体的な磁
界発生手段としては、生成室外に永久磁石を配すること
で実現される。
The plasma device of the present invention includes a vacuum container, an exhaust device, a gas introduction section, and a microwave introduction section each communicating with the vacuum container, and generates a magnetic field component in the same direction as the traveling direction of the microwave. In a plasma apparatus equipped with a magnetic field generating means, the magnetic field generating means is configured such that the generated magnetic field is stronger at the periphery than at the center of the vacuum vessel. A specific magnetic field generating means for generating a stronger magnetic field at the periphery than at the center of the plasma generation chamber (the center of the container) is achieved by arranging a permanent magnet outside the generation chamber.

車間において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
A brief overview of typical inventions disclosed in the Hokkaido article is as follows.

〔作用〕[Effect]

従来、中央部での電子サイクロトロン共鳴によって生じ
ていた濃いプラズマが1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
なっている。したがって、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。〔実施例〕 [第1実施例] 第1図者は本発明の一実施例によるプラズマ装置の概要
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。
In the plasma apparatus of the present invention, the dense plasma that was conventionally generated by electron cyclotron resonance at the center is generated at the periphery of the container and diffused into the center of the container. Therefore, since there is no object such as a container wall that promotes recombination in the center of the container, the plasma is averaged and a uniform ion beam intensity is generated in each part of the container. [Example] [First Example] Figure 1 is a sectional view showing an outline of a plasma device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a graph showing the magnetic flux density distribution, and Figure 3 is a diagram showing another example. FIG. 3 is a plan view showing a permanent magnet structure.

この実施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。
In the plasma apparatus according to this embodiment, a substrate holder 6 is provided in a vacuum container 5 equipped with a vacuum evacuation device 11, and a plasma chamber 1 is provided opposite the substrate holder 6.

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
は二段に亘って配設されていて、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っ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。
A hollow disk-shaped rare earth permanent magnet is arranged around the container wall 20 of the plasma chamber 1. These permanent magnets are arranged in two stages, with the upper permanent magnet 21-
As shown in FIG. 1, the permanent magnets a and the lower permanent magnets 21-b are arranged with different magnetic poles facing the container. A microwave transmission window 24 is provided on one end plate of the plasma chamber 1, and a waveguide 3 is attached to match the window, and a microwave oscillator 10 such as a magnetron is installed in the waveguide 3. It is provided.

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った方向に取り付け
られている。マイクロ波の電磁界の振動方向は、マイク
80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。
On the other hand, at the other end of the plasma chamber 1, an extraction electrode 4 is provided which has a number of holes provided at the same positions. An appropriate potential is applied to the extraction electrode 4 from a DC power source 22,23. Here, permanent magnets 21-a, 21
-b are ring-shaped magnets that are magnetized in opposite radial directions, and their combination generates magnetic lines of force 25 having an axial component in a substantially axially symmetrical manner. The waveguide 3 that introduces the microwave is installed in a direction exactly along these lines of magnetic force. The vibration direction of the electromagnetic field of the microwave is perpendicular to the traveling direction of the microphone 80 waves, and is also perpendicular to the magnetic field lines.

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、875Ga
uss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8m+a
、残留磁束密度9000Gauss程度の希土類系磁石
を間隔30+nm程度に配置すれば、875Gauss
以上の磁束密度が容易に得られる。
Here, the frequency of the microwave is 2.45 GHz, and the axial component of the magnetic field generated by the permanent magnets 21-a and 21-b is 875 GHz at a part of the wall surface of the container of the plasma chamber 1.
Arrange so that it is equal to or higher than uss. According to the inventors' calculations, the inner diameter is 100 mm, the outer diameter is 150 mm, and the thickness is 8 m+a.
, if rare earth magnets with a residual magnetic flux density of about 9000 Gauss are arranged at intervals of about 30+ nm, the magnetic flux density will be 875 Gauss.
A magnetic flux density higher than that can be easily obtained.

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。
The radial magnetic flux density distribution of the magnetic field created by the permanent magnet is shown in FIG. Although the numerical value of magnetic flux density is not shown in the same graph, as mentioned above, the magnetic flux density at the container wall is 87
It becomes 5 Gauss or more. As a result, a ring-shaped region of 875 Gauss where the electron cyclotron resonance frequency and the microwave frequency match is formed inside the container wall.

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10−5〜1O−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。
In such situations, an etch such as CF4 is supplied at an appropriate pressure (generally 10-5 to 1 O-3 torr). At this time, electrons are strongly accelerated by electron cyclotron resonance in the aforementioned ring-shaped electron cyclotron resonance region. These electrons collide with gas molecules,
As a result of the ionization, a dense plasma is generated near the vessel wall. Furthermore, since this plasma is diffused to the center of the plasma chamber, a uniform plasma state is formed.

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
Note that the permanent magnets are not limited to the hollow disk type, and as shown in FIG. 3, rectangular parallelepiped magnets 21 may be arranged in a polygonal shape.

[第2実施例] 第4図は本発明のプラズマ装置の第2実施例の要部を示
す断面図である。この実施例では、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
配置した構造となっている。
[Second Embodiment] FIG. 4 is a sectional view showing a main part of a second embodiment of the plasma apparatus of the present invention. This embodiment has a structure in which a plurality of permanent magnets each having a different polarity arrangement are arranged on the outer wall of the container wall 20.

すなわち、図中上部に配置される永久磁石31−a、3
1−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。
That is, the permanent magnets 31-a and 3 located at the top in the figure
1-b is arranged so that the N pole faces the plasma container side,
Permanent magnets 31-c and 31-d are arranged below the permanent magnets 31-a and 31-b.

S極が容器側に向くように配置されている。It is arranged so that the south pole faces the container side.

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。したがっ
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。
By arranging the magnets in this manner, it is possible to create a magnetic field region that is long in the axial direction and generates electron cyclotron resonance within the plasma generation chamber using a relatively small magnet. Therefore, the coupling between microwaves and plasma is improved, and an economical and efficient plasma generation device with uniform ion beam intensity can be achieved.

[第3実施例] 第5図は本発明のプラズマ装置の第3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、前記第
4図に示した実施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っている。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7〇−
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
配置しである。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。
[Third Embodiment] FIG. 5 is a sectional view showing a main part of a third embodiment of the plasma apparatus of the present invention. The plasma apparatus of this embodiment is the same as the embodiment shown in FIG. 4 in that it has a multi-stage structure with three or more stages of permanent magnets, but the arrangement of the poles of the magnets in each stage is different from that of the upper and lower stages. They differ in alternating ways. That is, in this embodiment, permanent magnets 70-a to 70- which are magnetic field generating means for causing electron cyclotron resonance
d are arranged in multiple stages so that adjacent magnetic poles in the axial direction have different polarities. As a result, magnetic fields 71-a to 71-C, called cusp magnetic fields, are formed near the container wall in the plasma chamber 1, and plasma is generated there by electron cyclotron resonance.

このような磁石配置のプラズマ装置にあっては。In a plasma device with such a magnet arrangement.

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。
Since the magnetic field created by the magnet is limited to the vicinity of the magnet, the magnetic field for creating plasma can be designed independently of the electromagnetic field for extracting the ion beam, which makes device design easier.

[第4実施例コ 第6図は本発明のプラズマ装置の第4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一部83をもっ
て広がっている。このテーパ一部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。
[Fourth Embodiment] FIG. 6 is a sectional view showing a main part of a fourth embodiment of the plasma apparatus of the present invention. In the plasma apparatus of this embodiment, the plasma chamber 1 extends from the connection portion with the waveguide 3 with a tapered portion 83. Permanent magnets 81-a to 81-f are arranged around the outer periphery of the plasma chamber 80, including the tapered portion 83.

前記導波管3から導入されたマイクロ波は、テーパ一部
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一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。
The microwave introduced from the waveguide 3 propagates while spreading in the tapered portion 83, and generates plasma along the way by electron cyclotron resonance with the magnetic fields 82-a to 82-e. In this embodiment, the taper part allows microwaves to be effectively guided into a large-diameter plasma chamber, and the area where plasma is generated by the interaction between the magnetic field and microwaves can be made long, so that plasma can be generated efficiently. be able to.

[第5実施例コ 第7図は本発明のプラズマ装置の第5実施例の要部を示
す断面図である。この実施例は複数のマイクロ波発振器
10−a、10−bを有している。
[Fifth Embodiment] FIG. 7 is a sectional view showing essential parts of a fifth embodiment of the plasma apparatus of the present invention. This embodiment has a plurality of microwave oscillators 10-a, 10-b.

そして、これらのマイクロ波発振器IQ−a。And these microwave oscillators IQ-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9
3−a乃至93−dの作るカスプ磁界96によって主プ
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。
Microwaves introduced from waveguides 3-a and 3-b connected to 10-b are transmitted to preliminary plasma chambers 91-a and 91-b.
The magnetic field 95-a created by the permanent magnets 92-a to 92-d,
The introduced gas is turned into plasma by interaction with 95-b. This plasma diffuses into the main plasma chamber 94 and the permanent magnet 9
It is confined in the main plasma chamber 94 by the cusp magnetic field 96 created by 3-a to 93-d. The magnetic field 96 further interacts with the microwaves leaking from the preliminary plasma chamber 91,
Plasma is created around the main plasma chamber 94.

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。
This plasma also diffuses into the center of the main plasma chamber 94. In this way, a dense and uniform plasma is accumulated within the main plasma chamber 94. In this embodiment, the size of the main plasma chamber 94 can be easily increased in diameter by increasing the number of permanent magnets 93 arranged as shown in FIG. By arranging multiple microwave oscillators, a large amount of microwave power can be injected into the plasma, and an ion source with a large diameter and high power can be easily manufactured.

以上の一連の説明は、イオンビームエツチング装置に限
ったものではなく、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。
The above series of explanations is not limited to ion beam etching apparatuses; for example, as shown in FIG.
It can be used as a plasma etching apparatus in which the substrate 7 is placed in plasma in the plasma chamber 1, or as a plasma CVD apparatus by changing the introduced gas.

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
と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。
If there is a gap between the permanent magnet and the plasma generation chamber, it is possible to create a magnetic path by filling the gap with magnetic material or placing a magnetic material around the outer periphery of the permanent magnet. Needless to say, magnetic force can be used effectively and an economical magnet design can be achieved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

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
ビーム強度は均一なものとなり、被処理物の処理面全域
に亘って均一なイオンビームエツチングができる。
According to the present invention, since the plasma density in the plasma generation chamber can be made uniform, the ion beam intensity extracted from there becomes uniform, and uniform ion beam etching can be performed over the entire processing surface of the workpiece. Can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例によるプラズマ装置の概要を
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、第4
図は本発明のプラズマ装置の第2実施例の要部を示す断
面図、第5図は本発明のプラズマ装置の第3実施例の要
部を示す断面図、第6図は本発明のプラズマ装置の第4
実施例の要部を示す断面図、第7図は本発明のプラズマ
装置の第5実施例の要部を示す断面図、第8図は本発明
の他の実施例によるプラズマCVD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 〜31 d
 、 70− a 〜70 、81−a〜81−f、9
2−a 〜92−d、93−a〜93− d 、 10
1− a 、 101− b −永久磁石、25 、3
2− a 、 32 b−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。
FIG. 1 is a sectional view showing an outline of a plasma device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing the magnetic flux density distribution, FIG. 3 is a plan view showing another permanent magnet structure, and FIG.
The figure is a sectional view showing the main part of the second embodiment of the plasma device of the invention, FIG. 5 is a sectional view showing the main part of the third embodiment of the plasma device of the invention, and FIG. 4th part of the device
7 is a sectional view showing the main parts of a fifth embodiment of the plasma apparatus of the present invention; FIG. 8 is a main part of a plasma CVD apparatus according to another embodiment of the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view showing essential parts of a conventional plasma device, and FIG. 10 is a graph showing the magnetic flux density and plasma density distribution. 1.94...Plasma chamber, 2...Excitation solenoid,
3... Waveguide, 4... Extraction electrode, 5... Vacuum container, 6... Substrate holder, 7... Substrate, 10...
Microwave oscillator, 20... Container wall, 21... Magnet, 21-a, 21-b, 31-a to 31 d
, 70-a ~ 70 , 81-a ~ 81-f, 9
2-a ~ 92-d, 93-a ~ 93-d, 10
1-a, 101-b - permanent magnet, 25, 3
2-a, 32 b-magnetic field lines, 91-a. 91-b preliminary plasma chamber, 96...cusp magnetic field. 71-a to 71-c, 82-a to 82-e...magnetic field.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、真空容器と、この真空容器にそれぞれ連通した排気
装置およびガス導入部、ならびにマイクロ波導入部とを
有し、前記マイクロ波の進行方向と同一方向の磁界成分
を発生する磁界発生手段を備えてなるプラズマ装置にお
いて、前記磁界発生手段は、その発生磁界が真空容器の
中心部に比較して周辺部の方が強くなるように構成され
ていることを特徴とするプラズマ装置。 2、特許請求の範囲第1項において、前記磁界発生手段
は、プラズマ発生室の外部に配置された永久磁石によつ
て構成されていることを特徴とするプラズマ装置。 3、特許請求の範囲第2項において、前記永久磁石は、
極性の異なる磁極が1組以上プラズマ生成部に向く様に
配置されていることを特徴とするプラズマ装置。 4、特許請求の範囲第1項乃至第3項のプラズマ装置に
おいて、前記磁界発生手段によるプラズマ生成部内に形
成する磁束密度が、前記プラズマ生成部内の少なくとも
一部で、前記マイクロ波の周波数で電子サイクロトロン
共鳴を生ずる磁束密度よりも高くなるように選ばれてい
ることを特徴とするプラズマ装置。
[Claims] 1. It has a vacuum container, an exhaust device, a gas introduction part, and a microwave introduction part each communicating with the vacuum container, and generates a magnetic field component in the same direction as the traveling direction of the microwave. In the plasma apparatus, the magnetic field generating means is configured such that the generated magnetic field is stronger at the periphery than at the center of the vacuum vessel. Device. 2. A plasma device according to claim 1, wherein the magnetic field generating means is constituted by a permanent magnet placed outside the plasma generation chamber. 3. In claim 2, the permanent magnet is
A plasma device characterized in that one or more sets of magnetic poles with different polarities are arranged so as to face a plasma generation section. 4. In the plasma apparatus according to claims 1 to 3, the magnetic flux density formed in the plasma generation section by the magnetic field generation means is such that at least a part of the plasma generation section generates electrons at the frequency of the microwave. A plasma device characterized in that the magnetic flux density is selected to be higher than the magnetic flux density that produces cyclotron resonance.
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