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高周波放電装置及び高周波処理装置 外国出願あり

国内特許コード P07A013149
整理番号 K00390000
掲載日 2008年3月10日
出願番号 特願平10-034915
公開番号 特開平11-233289
登録番号 特許第4122467号
出願日 平成10年2月17日(1998.2.17)
公開日 平成11年8月27日(1999.8.27)
登録日 平成20年5月16日(2008.5.16)
発明者
  • 菅井 秀郎
  • 鈴木 啓之
  • 戸野谷 純一
出願人
  • 株式会社東芝
  • 国立大学法人名古屋大学
発明の名称 高周波放電装置及び高周波処理装置 外国出願あり
発明の概要 【課題】本発明は、プラズマ放電の安定化とアンテナによるスパッタの抑制とを両立させるためにアンテナとプラズマとの静電的結合を最適に制御する。
【解決手段】ループ状のアンテナ8の接地側にフローティングコンデンサ10を接続し、このフローティングコンデンサ10の容量Cf を変化させてアンテナ8上での高周波電圧分布を変化させ、このアンテナ8とプラズマとの静電的結合を制御する。
従来技術、競合技術の概要


金属、半金属、半導体、酸化物、窒化物、砒素などを構成要素とする薄膜が形成された素子(以下、薄膜素子と称する)は、LSI、磁気記録装置、光記録装置などの記憶装置、半導体レーザ、光電変換素子などの通信機器、LCDなどの平面ディスプレイ、固体撮像素子などの表示装置、太陽電池などのエネルギー機器など、多種多様な装置の主要部品に応用されており、今後、機器の小型化、高性能化を進展させるための必須部品として技術的発展が期待されている。



このような薄膜素子は、その構造の微細化、高性能化が進んでおり、例えばエッチング、CVDなどでプラズマを用いた製造プロセスが重要となつている。そして、製造プロセスで用いる被処理体の基板の面積も生産性向上の観点から大面積化している。



このような製造プロセスを実現するために誘導結合型の高周波プラズマ装置が注目されている。この誘導結合型の高周波プラズマ装置は、通常、真空容器の外部にループ状のアンテナが配置され、このアンテナに高周波電流を流すことにより誘導電界を真空容器内のガスに加え、プラズマを生成するものとなっている。



この場合、アンテナにより発生する誘導電界は、真空容器に設置された誘電体窓を通して真空容器内のガスに加えられている。
このような誘導結合型の高周波プラズマであれば、アンテナの近傍に誘導電界が発生するとともに、アンテナに供給される高周波電圧による静電界も同時に発生する。



この静電界によるアンテナとプラズマとの静電的結合は、プラズマ放電の開始や低密度領域でのプラズマ生成に寄与する。これにより、この静電的結合は、プラズマ放電の安定化に重要な働きをする。

産業上の利用分野


本発明は、例えば半導体ウエハ上の薄膜素子の製造、或いは粒子ビーム源や分析装置や加熱装置などのプラズマ源に用いられる高周波放電装置並びに高周波処理装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
くとも1つのループ状のアンテナに高周波電力を供給して容器内に誘導電界を発生させることによりプラズマを生成する高周波放電装置において、
1つの前記アンテナの接地側又は複数の前記アンテナ間にそれぞれ介装されたコンデンサを具備し
前記コンデンサは、可変容量であり、この容量を変化させて前記アンテナ上での高周波電圧分布を変化させ、前記アンテナと前記プラズマとの静電的結合を制御し、
前記コンデンサの容量Cは、高周波の周波数をω、回路中のインダクタンスをLとすると、
C=2/ω Lの関係を満たす、
ことを特徴とする高周波放電装置。

【請求項2】
前記アンテナは、外周側に絶縁被覆が施されている又は施されていないことを特徴とする請求項1記載の高周波放電装置。

【請求項3】
プラズマ生成用のガスが供給され、かつ内部に被処理体が配置される真空容器と、
高周波電力用の電源と、
前記電源からの高周波電力の供給により前記真空容器内に誘導電界を発生させてプラズマを生成させ、前記真空容器内の前記被処理体に対して処理を行なわせる少なくとも1つのループ状のアンテナと、
1つの前記アンテナの接地側又は複数の前記アンテナ間にそれぞれ介装されたコンデンサと、
を具備し、
前記コンデンサは、可変容量であり、この容量を変化させて前記アンテナ上での高周波電圧分布を変化させ、前記アンテナと前記プラズマとの静電的結合を制御し、
前記コンデンサの容量Cは、高周波の周波数をω、回路中のインダクタンス成分をLとすると、
C=2/ω Lの関係を満たす、
ことを特徴とする高周波処理装置。

【請求項4】
前記アンテナは、外周側に絶縁被覆が施されている又は施されていないことを特徴とする請求項3記載の高周波処理装置

【請求項5】
前記アンテナは、複数であり、かつ前記真空容器の内部に設けられたことを特徴とする請求項3記載の高周波処理装置

【請求項6】
前記アンテナは、前記真空容器の外部に設けられたことを特徴とする請求項3記載の高周波処理装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP1998034915thum.jpg
出願権利状態 登録
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