JP4686668B2 - プラズマ処理方法と装置 - Google Patents
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Description
12 真空容器
14 永久磁石
16 上蓋
18 ガス導入口
20 排気ポンプ
22 ターゲット
24 電極
26 アンテナ
28 基板取付部
30 基板
32 高周波電源
34,38 スイッチ
36 直流高電圧源
Claims (4)
- 内部を真空にすることができる真空容器と、この真空容器に設けられ前記真空容器内に磁場を形成する磁石と、前記真空容器内で間隔を開けて互いに対向して設けられた一対の電極とを備えたプラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行うプラズマ処理方法において、
前記真空容器の側壁に固定され前記真空容器内に突出してマイクロ波を放射し、前記真空容器を共振器としてその真空容器内で、前記磁石とともに電子サイクロトロン共鳴によるプラズマを発生させるアンテナと、
前記真空容器内の一方の電極側に接続され直流電圧又は高周波電圧が印加されるターゲットと、
前記ターゲットに接続された切り換え部材を有し、一方の接点が前記直流電圧または前記高周波電圧を印加するターゲット用電圧源に接続され、他方の接点が接地電位に接続され、前記ターゲット用電圧源と接地電位とを前記切り換え部材により切り換える第1のスイッチと、
前記真空容器内の他方の電極に接続され前記プラズマ処理が施される基板と、
前記他方の電極に接続された切り換え部材を有し、一方の接点が高周波電源に接続され、他方の接点が接地電位に接続され、前記高周波電源と接地電位とを前記切り換え部材により切り換える第2のスイッチとを設け、
ドライエッチングを行う場合には、前記第1のスイッチを前記接地電位に接続し、前記第2のスイッチを前記高周波電源に接続するとともに、排気された前記真空容器に反応性ガスを導入し、前記アンテナからマイクロ波を前記真空容器内に放射し、前記アンテナから放射されたマイクロ波によりプラズマを発生させ、前記永久磁石の作るミラー磁場に前記プラズマを閉じ込め、そのプラズマ中のイオンにより前記他方の電極上の前記基板を衝撃し、
スパッタリングを行う場合に、前記ターゲットが導電性の場合には前記ターゲット用電圧源を前記直流電圧として、前記第1のスイッチを前記ターゲット用電圧源に接続し、前記第2のスイッチを前記接地電位に接続し、排気された前記真空容器に不活性ガスを導入してプラズマを発生させ、前記ターゲットが絶縁性の場合には前記ターゲット用電圧源を前記高周波電圧として、前記第1のスイッチを前記ターゲット用電圧源に接続し、前記第2のスイッチを前記接地電位に接続してプラズマを発生させ、
前記スパッタリングに際して、前記ミラー磁場に前記プラズマを閉じ込め、前記プラズマ中のイオンが前記久磁石の作る前記ミラー磁場と前記ターゲットに印加された電圧の作る電界とが直交する箇所で、前記ターゲットに向かう力を受け、前記ターゲットの表面を衝撃し、
前記真空容器内で前記各プラズマにより、ドライエッチング処理とスパッタリング処理を連続的に行うことを特徴とするプラズマ処理方法。 - 前記ドライエッチングを行う場合は、前記真空容器に反応性ガスを導入し、10―1Pa程度の圧力に制御し、前記スパッタリングを行う場合には、前記真空容器に不活性ガスを導入し、10―1Pa程度の圧力に制御する請求項1記載のプラズマ処理方法。
- 内部を真空にすることができる真空容器と、この真空容器に設けられ前記真空容器内に磁場を形成する磁石と、前記真空容器内で間隔を開けて互いに対向して設けられた一対の電極とを備えたプラズマ処理装置において、
前記真空容器の側壁に固定され前記真空容器内に突出してマイクロ波を放射し、前記真空容器を共振器としてその真空容器内で、前記磁石とともに電子サイクロトロン共鳴によるプラズマを発生させるアンテナと、
前記真空容器内の一方の電極側に接続され直流電圧又は高周波電圧が印加されるターゲットと、
前記ターゲットに接続された切り換え部材を有し、一方の接点が前記直流電圧または前記高周波電圧を印加するターゲット用電圧源に接続され、他方の接点が接地電位に接続され、前記ターゲット用電圧源と接地電位とを前記切り換え部材により切り換える第1のスイッチと、
前記真空容器内の他方の電極に接続され前記プラズマ処理が施される基板と、
前記他方の電極に接続された切り換え部材を有し、一方の接点が高周波電源に接続され、他方の接点が接地電位に接続され、前記高周波電源と接地電位とを前記切り換え部材により切り換える第2のスイッチとを備え、
前記第1のスイッチと前記第2のスイッチとを切り換えて、前記真空容器内でプラズマを各々発生可能に設けられ、
ドライエッチングを行う場合には、前記第1のスイッチを前記接地電位に接続し、前記第2のスイッチを前記高周波電源に接続するとともに、排気された前記真空容器に反応性ガスを導入し、前記アンテナからマイクロ波を前記真空容器内に放射し、前記アンテナから放射されたマイクロ波によりプラズマを発生させ、前記永久磁石の作るミラー磁場に前記プラズマを閉じ込め、そのプラズマ中のイオンにより前記他方の電極上の前記基板を衝撃し、
スパッタリングを行う場合に、前記ターゲットが導電性の場合には前記ターゲット用電圧源を前記直流電圧として、前記第1のスイッチを前記ターゲット用電圧源に接続し、前記第2のスイッチを前記接地電位に接続し、排気された前記真空容器に不活性ガスを導入してプラズマを発生させ、前記ターゲットが絶縁性の場合には前記ターゲット用電圧源を前記高周波電圧として、前記第1のスイッチを前記ターゲット用電圧源に接続し、前記第2のスイッチを前記接地電位に接続してプラズマを発生させ、
前記スパッタリングに際して、前記ミラー磁場に前記プラズマを閉じ込め、前記プラズマ中のイオンが、前記久磁石の作る前記ミラー磁場と前記ターゲットに印加された電圧の作る電界とが直交する箇所で、前記ターゲットに向かう力を受け、前記ターゲットの表面を衝撃し、
前記真空容器内で前記各プラズマにより、ドライエッチング処理とスパッタリング処理とを連続的に可能としたことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記磁石は、永久磁石であり、この永久磁石に対向して前記真空容器の内側に、前記ターゲットが固定されていることを特徴とする請求項3記載のプラズマ処理装置。
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