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JP2790878B2 - Dry process equipment - Google Patents

Dry process equipment

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Publication number
JP2790878B2
JP2790878B2 JP1298694A JP29869489A JP2790878B2 JP 2790878 B2 JP2790878 B2 JP 2790878B2 JP 1298694 A JP1298694 A JP 1298694A JP 29869489 A JP29869489 A JP 29869489A JP 2790878 B2 JP2790878 B2 JP 2790878B2
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Japan
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dry process
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power
electrode
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治久 木下
治 松本
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Kokusai Electric Corp
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Kokusai Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はCVD装置,エッチング装置,スパッタリング
装置として使用できるマグネトロン放電を利用したドラ
イプロセス装置に係り、特に2種類の極性の電極を相向
い合せて交互に配置し、相向い合せた各電極間の空間に
マグネトロン放電を生じさせるようにしたドライプロセ
ス装置に関する。
The present invention relates to a dry process apparatus using a magnetron discharge which can be used as a CVD apparatus, an etching apparatus, and a sputtering apparatus, and in particular, faces two types of electrodes facing each other. The present invention relates to a dry process apparatus in which magnetron discharge is generated in a space between electrodes facing each other alternately.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第15図は従来のドライプロセス装置としてのドライエ
ッチング装置の一例の構成の概要を示す説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing an outline of a configuration of an example of a dry etching apparatus as a conventional dry process apparatus.

第15図中1は反応室、2はこの反応室1の下面に絶縁
体9で絶縁されて設けられたカソード電極であり、その
上面に基板3が固定されている。反応室1内には反応ガ
スが流入され、真空ポンプにより排気ガス5が排出され
る。高周波電源6から例えば周波数13.56MHzの高周波電
力Phを取出し、ブロッキングキャパシタ7を経由してカ
ソード電極2に供給する。カソード電極2の上方と周囲
の反応室1の部分はアノード電極8として作用し、接地
されている。高周波電力Phが接地されたアノード電極8
に対しカソード電極2に供給されているため高周波電界
10がカソード電極2上に垂直に形成される。反応室1の
周囲にはカソード電極2にほぼ平行な方向に磁界11を形
成するための一対のソレノイド12が3組配置されてい
る。
In FIG. 15, reference numeral 1 denotes a reaction chamber, and 2 denotes a cathode electrode provided on the lower surface of the reaction chamber 1 and insulated by an insulator 9. The substrate 3 is fixed to the upper surface thereof. A reaction gas flows into the reaction chamber 1, and an exhaust gas 5 is discharged by a vacuum pump. A high frequency power Ph having a frequency of, for example, 13.56 MHz is extracted from the high frequency power supply 6 and supplied to the cathode electrode 2 via the blocking capacitor 7. A portion of the reaction chamber 1 above and around the cathode electrode 2 functions as an anode electrode 8 and is grounded. Anode electrode 8 with high frequency power Ph grounded
Is supplied to the cathode electrode 2 so that
10 is formed vertically on the cathode electrode 2. Around the reaction chamber 1, three pairs of solenoids 12 for forming a magnetic field 11 in a direction substantially parallel to the cathode electrode 2 are arranged.

第16図はドライプロセス装置としてのドライエッチン
グ装置の他例の構成の概要を示す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of another example of a dry etching apparatus as a dry process apparatus.

この従来例はカソード電極2の上方に70mm前後の十分
な距離を隔てて、カソード電極2と平行を成すようにア
ノード電極8が配置され接地されている以外、上記第15
図の従来例と同様の構成になっている。
In this conventional example, the anode electrode 8 is arranged at a sufficient distance of about 70 mm above the cathode electrode 2 so as to be parallel to the cathode electrode 2 and is grounded.
The configuration is the same as that of the conventional example shown in FIG.

これらの従来装置は次のような動作をする。 These conventional devices operate as follows.

カソード電極2上に被エッチング基板3を搭載した
後、反応室1内を真空ポンプによって十分に排気し、反
応ガス4を反応室1内に導入して10mTorr程度のガス圧
にし、続いて高周波電源6によって高周波電力Phをカソ
ード電極2に印加し、反応ガスをプラスのイオンとマイ
ナスの電子等とからなるプラズマ状に励起する。この高
周波電力Phの供給により、カソード電極2に垂直な方向
の高周波電界10が形成される。
After the substrate 3 to be etched is mounted on the cathode electrode 2, the inside of the reaction chamber 1 is sufficiently evacuated by a vacuum pump, and the reaction gas 4 is introduced into the reaction chamber 1 to a gas pressure of about 10 mTorr. The high-frequency power Ph is applied to the cathode electrode 2 by 6 to excite the reaction gas into a plasma comprising positive ions and negative electrons. The supply of the high-frequency power Ph forms a high-frequency electric field 10 in a direction perpendicular to the cathode electrode 2.

一方、一対のソレノイドコイル12を用いてカソード電
極2に平行な方向に磁界11が形成される。基板3の上側
の空間に形成されるこのような互いに直交する高周波電
界10と磁界11とによって、質量の軽い電子が磁力線に垂
直な方向に軌道半径の小さい螺旋状のサイクロイド運動
を生じ、中性のエッチングガスと激しく衝突して高密度
のプラズマを発生し、この空間にマグネトロン放電13を
生じさせる。
On the other hand, a magnetic field 11 is formed in a direction parallel to the cathode electrode 2 using a pair of solenoid coils 12. The high-frequency electric field 10 and the magnetic field 11 orthogonal to each other formed in the space above the substrate 3 cause the light-mass electrons to generate a spiral cycloidal motion with a small orbit radius in a direction perpendicular to the lines of magnetic force, resulting in neutral neutrality. Violently collides with the etching gas to generate a high-density plasma, and a magnetron discharge 13 is generated in this space.

ところで、磁界中の電子はローレンツ力によって磁界
に垂直な方向にドリフトしていくため、プラズマ密度に
片流れ分布が生じる。従って反応室1の周囲に1対のソ
レノイドコイルを3組配置し、順番に交番電流を流すこ
とによって見かけ上の回転磁界を発生させ、プラズマ密
度の分布を平均化して見かけ上均一にしている。
By the way, electrons in a magnetic field drift in a direction perpendicular to the magnetic field due to Lorentz force, so that a one-way distribution occurs in the plasma density. Therefore, three pairs of solenoid coils are arranged around the reaction chamber 1, and an alternating rotating current is caused to flow in order to generate an apparent rotating magnetic field, thereby averaging the distribution of the plasma density to make it seem uniform.

通常,高周波放電励起による反応ガスのイオン化率は
10-4程度と小さいが、マグネトロン放電によるイオン化
率は10-2程度と2桁以上増大するため、エッチングレー
ドも1桁以上大きくなるという利点がある。
Usually, the ionization rate of the reaction gas by high-frequency discharge excitation is
Although it is as small as about 10 -4, the ionization rate by magnetron discharge is increased to about 10 -2, which is more than two orders of magnitude.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、このような従来装置では、磁界を回転
させない場合、プラズマ密度の分布に片流れが生じるた
め、均一なエッチングは困難であった。その均一性のバ
ラツキは±30%以上と大きかった。また、カソード電極
2とアノード電極8に印加される直流自己バイアス電圧
が著しく異なるため、カソード電極2上とアノード電極
8上にそれぞれ基板3を1枚以上設置して同時に2枚以
上エッチングすることができなかった。
However, in such a conventional apparatus, when the magnetic field is not rotated, a uniform flow occurs in the distribution of the plasma density, so that uniform etching is difficult. The uniformity variation was as large as ± 30% or more. Further, since the DC self-bias voltages applied to the cathode electrode 2 and the anode electrode 8 are significantly different, it is possible to install one or more substrates 3 on the cathode electrode 2 and the anode electrode 8 respectively and simultaneously etch two or more substrates. could not.

本発明の目的は、以上述べた固定磁場のもとでは均一
にエッチングできないということと、カソード,アノー
ド両電極2,8上において同時に比較的類似した条件でエ
ッチングできないという課題を解決し、固定磁場のもと
で高速にしかも均一性良く、2種類の極性の電極上で同
時に2枚以上の基板をエッチングでき、また使用方法を
選択することによって膜薄を形成できるドライプロセス
装置を提供することである。
An object of the present invention is to solve the problem that etching cannot be performed uniformly under a fixed magnetic field as described above and that the etching cannot be performed on both the cathode and anode electrodes 2 and 8 under relatively similar conditions at the same time. By providing a dry process apparatus capable of simultaneously etching two or more substrates on electrodes of two kinds of polarities at high speed and with good uniformity under the above conditions, and forming a thin film by selecting a method of use. is there.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記の課題を解決し上記の目的を達成するため、請求
項1記載の発明は、反応室(1)内に少なくとも2枚の
電極(21,22)を相向い合わせて配置し、少なくとも2
枚の電極(21,22)の相向い合った内側の面の少なくと
も1面以上に少なくとも1枚以上の基板(3)を設置
し、各電極(21,22)にほぼ平行となるように磁界(1
1)を印加し、同一周波数の交流電力を相向い合う2枚
の電極(21,22)にそれぞれ任意の位相差のもとで位相
を同期させてブロッキングキャパシタ(7)を経由して
供給し、相向い合う2枚の電極(21,22)間の間隔を電
子の平均自由行程程度の距離とし、その相向い合う2枚
の電極(21,22)間の空間にマグネトロン放電を生じさ
せることを特徴とする。
In order to solve the above problems and achieve the above object, the invention according to claim 1 is to arrange at least two electrodes (21, 22) in a reaction chamber (1) to face each other,
At least one or more substrates (3) are installed on at least one of the opposing inner surfaces of the electrodes (21, 22), and a magnetic field is applied so as to be substantially parallel to each of the electrodes (21, 22). (1
1) is applied, and AC power of the same frequency is supplied to the two opposing electrodes (21, 22) through the blocking capacitor (7) while synchronizing the phases thereof under an arbitrary phase difference. The distance between two opposing electrodes (21, 22) is set to a distance about the mean free path of electrons, and a magnetron discharge is generated in the space between the two opposing electrodes (21, 22). It is characterized by.

請求項2記載の発明は、請求項1に記載のドライプロ
セス装置において、同一周波数の交流電力を相向い合う
2枚の電極(21,22)にそれぞれ前記位相差を0゜また
は180゜として供給し、反応室(1)または反応室
(1)内側の他の電極を接地してなることを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, in the dry process apparatus according to the first aspect, AC power of the same frequency is supplied to two opposing electrodes (21, 22) with the phase difference being 0 ° or 180 °, respectively. The reaction chamber (1) or another electrode inside the reaction chamber (1) is grounded.

請求項3記載の発明は、請求項1または2記載のドラ
イプロセス装置において、任意の電力比を持つ交流電力
を相向い合う2枚の電極(21,22)にそれぞれ供給する
ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the dry process apparatus according to the first or second aspect, AC power having an arbitrary power ratio is supplied to the two opposing electrodes (21, 22). .

請求項4記載の発明は、請求項1または3記載のドラ
イプロセス装置において、交流電力の位相差が0゜±40
゜または180゜±40゜の範囲内にあることを特徴とす
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the dry process apparatus according to the first or third aspect, the phase difference of the AC power is 0 ゜ ± 40.
゜ or 180 ゜ ± 40 ゜.

請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれかに
記載のドライプロセス装置において、位相が同期する独
立した2台の交流電源(16,26)から相向い合う2枚の
電極(21,22)にそれぞれ交流電力を供給することを特
徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the dry processing apparatus according to any one of the first to fourth aspects, two electrodes (21, 21) facing each other are provided from two independent AC power supplies (16, 26) whose phases are synchronized. , 22) are supplied with AC power.

請求項6記載の発明は、請求項1から4のいずれかに
記載のドライプロセス装置において、1台の交流電源
(6)の発生する電力を2電力に分配して供給すること
を特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the dry process apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the power generated by one AC power supply (6) is divided into two powers and supplied. .

請求項7記載の発明は、請求項12、3、4、5及び6
のいずれかに記載のドライプロセス装置において、反応
室(1)または反応室(1)内側の他の電極を接地する
ことを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the invention according to claims 12, 3, 4, 5, and 6.
Wherein the reaction chamber (1) or another electrode inside the reaction chamber (1) is grounded.

請求項8記載の発明は、反応室(1)内に少なくとも
2枚の電極(21,22)を相向い合わせて配置し、少なく
とも2枚の電極(21,22)の相向い合った内側の面の少
なくとも1面以上に少なくとも1枚以上の基板(3)を
設置し、各電極(21,22)にほぼ平行となるように磁界
(11)を印加し、負の直流電圧を各電極(21,22)にそ
れぞれ印加し、正の直流電圧または接地電圧を反応室
(1)または反応室(1)内側の他の電極に印加し、相
向い合う2枚の電極(21,22)間の間隔を電子の平均自
由行程程度の距離とし、その各電極(21,22)間の空間
にマグネトロン放電を生じさせることを特徴とする。
In the invention according to claim 8, at least two electrodes (21, 22) are arranged in the reaction chamber (1) so as to face each other, and the inside of the at least two electrodes (21, 22) facing each other. At least one or more substrates (3) are placed on at least one of the surfaces, a magnetic field (11) is applied so as to be substantially parallel to each of the electrodes (21, 22), and a negative DC voltage is applied to each of the electrodes (21). 21, 22), and a positive DC voltage or a ground voltage is applied to the reaction chamber (1) or another electrode inside the reaction chamber (1), and the two electrodes (21, 22) facing each other are applied. Is set to a distance about the mean free path of electrons, and a magnetron discharge is generated in the space between the electrodes (21, 22).

請求項9記載の発明は、請求項8記載のドライプロセ
ス装置において、負の直流電圧を任意の電力比で相向い
合う2枚の電極(21,22)にそれぞれ印加したことを特
徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the dry process apparatus according to the eighth aspect, a negative DC voltage is applied to two opposing electrodes (21, 22) at an arbitrary power ratio.

請求項10記載の発明は、請求項1から9のいずれかに
記載のドライプロセス装置において、電極の全枚数が3
枚以上となることを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the dry process apparatus according to any one of the first to ninth aspects, the total number of electrodes is three.
It is characterized in that the number is more than one.

請求項11記載の発明は、請求項10記載のドライプロセ
ス装置において、相向い合う2枚の電極(21,22)間の
間隔がすべて等しく、互いに平行をなすことを特徴とす
る。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the dry process apparatus according to the tenth aspect, the intervals between the two facing electrodes (21, 22) are all equal and parallel to each other.

請求項12記載の発明は、請求項1から11のいずれかに
記載のドライプロセス装置において、相向い合う2枚の
電極(21,22)間の間隔が1cm〜5cmの範囲であることを
特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the dry process apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, a distance between two opposing electrodes (21, 22) is in a range of 1 cm to 5 cm. And

尚、括弧内の数字は、図面と共に説明する実施例にお
いて用いる符号を表す。
The numbers in parentheses represent the reference numerals used in the embodiments described with reference to the drawings.

〔作 用〕(Operation)

請求項1記載の発明によるドライプロセス装置では、
各電極21,22の相向い合った内側の少なくとも1面以上
に少なくとも1枚以上の基板3を設置する。排気装置で
反応室1内を十分に排気した後、反応ガス4を導入す
る。磁界11を各電極21,22にほぼ平行となるように印加
する。
In the dry process apparatus according to the first aspect,
At least one or more substrates 3 are installed on at least one or more surfaces inside each of the electrodes 21 and 22 facing each other. After sufficiently exhausting the inside of the reaction chamber 1 with the exhaust device, the reaction gas 4 is introduced. A magnetic field 11 is applied so as to be substantially parallel to the electrodes 21 and 22.

交流電源6の電力Phを各電極21,22にそれぞれブロッ
キングキャパシタを経由して供給し、印加された電力Ph
によって基板3上に電界10を形成する。電界10と磁界11
が直交するため、マグネトロン放電13が形成される。こ
のマグネトロン放電13によってプラズマが発生し、プラ
ズマ中の軽い電子の一部分が各電極21,22に流れ出し、
ブロッキングキャパシタ7によって蓄積され、負の直流
自己バイアスを形成する。
The power Ph of the AC power supply 6 is supplied to each of the electrodes 21 and 22 via a blocking capacitor, and the applied power Ph
Thus, an electric field 10 is formed on the substrate 3. Electric field 10 and magnetic field 11
Are orthogonal, a magnetron discharge 13 is formed. Plasma is generated by this magnetron discharge 13, and a part of the light electrons in the plasma flows out to each of the electrodes 21 and 22,
It is stored by the blocking capacitor 7 and forms a negative DC self-bias.

この直流自己バイアス電圧の形成にともなって各電極
21,22の近傍に正イオン密度の高いイオンシースが形成
される。イオンシース部では高濃度の正イオンが存在す
るが正イオンの移動度は非常に小さいため、イオンシー
ス部の電気抵抗は大きくなり、強い電界が各電極21,22
に垂直に印加されるようになる。その形成される電界の
方向はそれぞれ電極21,22に向かい互いに逆向きとな
る。
With the formation of this DC self-bias voltage, each electrode
An ion sheath having a high positive ion density is formed near 21, 22. Although a high concentration of positive ions is present in the ion sheath, the mobility of the positive ions is very small, so that the electrical resistance of the ion sheath increases and a strong electric field is applied to each of the electrodes 21 and 22.
Is applied vertically. The directions of the formed electric fields are opposite to each other toward the electrodes 21 and 22.

磁界11の向きはそれぞれ同じ方向で、電界10の向きが
それぞれ逆方向であるため、各電極21,22から放出され
る2次電子に働くローレンツ力の向きが逆になり、相向
い合う一方の電極21の近傍では紙面の裏側(向こう側)
のプラズマ密度が高く紙面の表側(手前側)で低くな
る。逆に他方の電極22の近傍では向こう側のプラズマ密
度が低く、手前側で高くなる。
Since the directions of the magnetic fields 11 are the same and the directions of the electric fields 10 are opposite to each other, the directions of the Lorentz forces acting on the secondary electrons emitted from the electrodes 21 and 22 are reversed. In the vicinity of the electrode 21, the back side of the paper (the other side)
Has a high plasma density and decreases on the front side (front side) of the drawing. Conversely, the plasma density on the other side is low near the other electrode 22, and high on the near side.

両電極21,22間の距離が十分に短く,各電極21,22間の
空間における電子の平均自由行程程度の距離とすると,
一方の電極21と他方の電極22でそれぞれ形成されたプラ
ズマが分離することなく互いに混じり合い,プラズマ密
度の分布がほぼ均一となる。従って磁界11を回転させる
ことなくほぼ均一なプラズマを形成することができる。
尚、平均自由行程とは、電子がガス分子中で衝突するま
で自由に動き回れる距離をいう。
Assuming that the distance between the electrodes 21 and 22 is sufficiently short and the distance is about the mean free path of electrons in the space between the electrodes 21 and 22,
The plasmas formed by the one electrode 21 and the other electrode 22 are mixed with each other without being separated, and the distribution of the plasma density becomes substantially uniform. Therefore, substantially uniform plasma can be formed without rotating the magnetic field 11.
The mean free path refers to the distance that electrons can move freely until they collide in gas molecules.

また、両電極21,22間の距離が短く、磁力線の回りの
電子の回転運動の直径程度であるとすると(即ちラーモ
ア半径の2倍程度とすると)、電極表面上に形成された
イオンシース中に飛び込んだ電子は強い電界によって反
発され反対方向に戻される。従って狭い電極21,22間で
回転運動する電子はその空間内で大きく左右方向にドリ
フトすることなくガス分子と衝突するまで回転し続ける
確率が高い。各電極21,22間の空間に導入しこれにより
排気する反応ガス4の圧力を、電子の1回転する距離が
平均自由行程程度の距離になるような圧力とすると、電
子はプラズマ発生条件下において約1回転前後自由に回
転しガス分子と衝突することになる。電子の平均自由行
程はガス圧力に反比例するため、電子が1回転以上回転
できるようにするためには、ガス圧を上記圧力以下とす
る必要がある。
Further, if the distance between the electrodes 21 and 22 is short and is about the diameter of the rotational motion of the electron around the line of magnetic force (that is, about twice the Larmor radius), the ion sheath formed on the electrode surface will The electrons that jumped into are repelled by the strong electric field and returned in the opposite direction. Therefore, there is a high probability that electrons rotating between the narrow electrodes 21 and 22 continue to rotate until they collide with gas molecules without drastically drifting left and right in the space. Assuming that the pressure of the reaction gas 4 introduced into the space between the electrodes 21 and 22 and exhausted by the pressure is such that the distance of one rotation of the electrons becomes about the mean free path, the electrons are generated under the plasma generating condition. It rotates freely about one rotation and collides with gas molecules. Since the mean free path of electrons is inversely proportional to the gas pressure, the gas pressure must be equal to or lower than the above pressure in order to allow the electrons to rotate one or more rotations.

即ち、電極21,22間の間隔を電子の平均自由行程程度
の距離またはそれ以下の距離とした場合には、電子が各
電極21,22間の空間をほとんど左右にドリフトするする
ことなく回転し続け、その空間内のガス分子と衝突しイ
オンとかラジカルよりなるプラズマを生成する。換言す
れば電極21,22の間隔が狭い場合、その狭い空間内に多
数の電子が流れ込んで効率よくガス分子と衝突するた
め、従来のマグネトロンプラズマより、より密度の高い
プラズマが発生し、しかも左右方向の電子のドリフトが
少ないため、均一性のよいプラズマが発生する。マグネ
トロン放電によるプラズマのイオン化率は通常の交流放
電によるプラズマのイオン化率よりも2桁以上高いの
で、本発明によるドライエッチングでは従来に比べて1
桁以上高速となる。
That is, if the distance between the electrodes 21 and 22 is set to a distance about the mean free path of the electrons or less, the electrons rotate almost without drifting left and right in the space between the electrodes 21 and 22. Then, it collides with gas molecules in the space to generate plasma consisting of ions and radicals. In other words, when the distance between the electrodes 21 and 22 is narrow, many electrons flow into the narrow space and efficiently collide with gas molecules, so that a plasma having a higher density than the conventional magnetron plasma is generated, and Since the drift of electrons in the direction is small, plasma with good uniformity is generated. Since the ionization rate of the plasma by the magnetron discharge is higher than the ionization rate of the plasma by the ordinary AC discharge by two orders of magnitude or more, the dry etching according to the present invention is one time smaller than the conventional one.
It is faster than an order of magnitude.

この装置では反応ガス4としてSiH4等の成膜用ガスを
用いれば、CVD装置として使え、CF4等のエッチングガス
を用いればエッチング装置として使え,Ar等のスパッタ
リング用ガスを用いればスパッタリング装置として用い
ることが可能である。
In this apparatus, if a film forming gas such as SiH 4 is used as the reaction gas 4, it can be used as a CVD apparatus, if an etching gas such as CF 4 is used, it can be used as an etching apparatus, and if a sputtering gas such as Ar is used, it can be used as a sputtering apparatus. It can be used.

請求項2記載のドライプロセス装置において、ブロッ
キングキャパシタ7を経由して交流電源6よりなる交流
電力Phを各電極21,22にほぼ同位相またはほぼ逆位相で
供給する。反応室1または反応室内側の他の電極は接地
する。上記請求項1と装置と同様に各電極21,22間にほ
ぼ平行となるように磁界11を印加する。プラズマ発生の
原理は正イオンの衝突により各電極21,22から2次電子
が放出され、電極21,22間の空間に形成された磁力線に
沿ってその回りを円形に回転運動しながら捕獲され、そ
の回転運動する電子が反応ガス4と衝突して電離するこ
とにあるので、ほぼ均一な磁界中においてはプラズマ密
度分布がほぼ均一になると共に、マグネトロン放電13に
よるプラズマのイオン化率も通常の交流放電によるプラ
ズマのイオン化率よりも2桁以上高くなり、ドライエッ
チングを従来に比べて12桁以上高速にできる。
In the dry process apparatus according to the second aspect, the alternating-current power Ph composed of the alternating-current power supply 6 is supplied to the electrodes 21 and 22 through the blocking capacitor 7 in substantially the same phase or in substantially the opposite phase. The other electrode inside the reaction chamber 1 or the reaction chamber is grounded. A magnetic field 11 is applied between the electrodes 21 and 22 so as to be substantially parallel to each other as in the case of the first embodiment. The principle of plasma generation is that secondary electrons are emitted from the electrodes 21 and 22 by the collision of positive ions, and are captured while rotating circularly around the magnetic lines of force formed in the space between the electrodes 21 and 22, Since the rotating electrons collide with the reaction gas 4 and are ionized, the plasma density distribution becomes substantially uniform in a substantially uniform magnetic field, and the ionization rate of the plasma by the magnetron discharge 13 is reduced by the ordinary AC discharge. , Which can be two orders of magnitude higher than the plasma ionization rate, and can perform dry etching at 12 orders of magnitude faster than in the past.

また、請求項3、5、6記載の装置では、同一周波
数,任意の電力比及び任意の位相差で同期する2つの交
流電力Ph1,Ph2を各電極21,22にそれぞれブロッキングキ
ャパシタ7を経由して供給し、印加された電力Ph1,Ph2
によって基板3。上に電界10を形成する。電界は電力Ph
1,Ph2の位相差及び電力比に応じてその方向が変化する
が、電界10が磁界11と直交する成分に応じて直交する電
界と磁界の作用によりマグネトロン放電が形成される。
Further, in the device according to the third, fifth and sixth aspects, two AC powers Ph1 and Ph2 synchronized with the same frequency, an arbitrary power ratio and an arbitrary phase difference are passed through the blocking capacitors 7 to the respective electrodes 21 and 22 respectively. And applied power Ph1, Ph2
By the substrate 3. An electric field 10 is formed thereon. Electric field is power Ph
1, the direction changes according to the phase difference and power ratio of Ph2, but the magnetron discharge is formed by the action of the electric field and the magnetic field orthogonal to the electric field 10 in accordance with the component orthogonal to the magnetic field 11.

また、請求項8または9記載のドライプロセス装置
は、前述の装置において交流電源6を用いたのに対し、
交流電源6に代えて直流電源を用いた場合であり、直流
電源を用いた場合にはブロッキングキャパシタ7は不要
で、各電極21,22に直接、負の電圧を印加し、反応室1
またはその内側の他の直接、正の電圧または接地電圧を
印加する以外、同様に説明することができる。
The dry process device according to claim 8 or 9 uses the AC power supply 6 in the above-described device,
This is a case where a DC power supply is used in place of the AC power supply 6. In the case where a DC power supply is used, the blocking capacitor 7 is unnecessary, and a negative voltage is directly applied to each of the electrodes 21 and 22 so that the reaction chamber 1
The same can be said, except that a positive voltage or a ground voltage is directly applied to the inside or another inside.

〔実施例〕〔Example〕

以下図面に基づいて本発明の実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明装置の第1の実施例の構成の概要を示
す説明図で、第15図及び第16図に示した従来装置の構成
部分と同様な構成部分については同一の符号を付してあ
る。21は上部電極で、22は下部電極である。
FIG. 1 is an explanatory view showing the outline of the configuration of a first embodiment of the apparatus of the present invention. Components similar to those of the conventional apparatus shown in FIGS. 15 and 16 are denoted by the same reference numerals. I have. 21 is an upper electrode and 22 is a lower electrode.

この第1実施例ではプラズマ放電を安定させるために
高周波電源6の一端は接地していないが、接地してもよ
い。高周波電源6の一端が接地していない場合、反応室
1は接地する方が良いが、高周波電源6の一端が接地し
ている場合、反応室1は電気的に浮遊状態が好ましい。
図示の場合、供給電位を安定化させるために、高周波電
源6の2出力の平均電位を0ボルトとなるようにすると
よい。
In the first embodiment, one end of the high frequency power supply 6 is not grounded in order to stabilize the plasma discharge, but may be grounded. When one end of the high-frequency power supply 6 is not grounded, the reaction chamber 1 is preferably grounded. However, when one end of the high-frequency power supply 6 is grounded, the reaction chamber 1 is preferably in an electrically floating state.
In the case shown in the figure, in order to stabilize the supply potential, the average potential of the two outputs of the high frequency power supply 6 is preferably set to 0 volt.

また、この第1実施例では高周波電源6は1台である
が、180゜の位相差すなわち逆位相で同期し、同一パワ
ーに制御された2台1組の高周波電源を用いて各電源か
ら各ブロッキングキャパシタ7を経由して、それぞれ電
極21,22に高周波電力を供給しても同等の作用効果が得
られる。この場合、上下電極に供給する電力の量と位相
差を変えることが可能であり、上下電極間に供給する電
力量の比と位相差を適当に調整することにより、両電極
21,22間に発生するプラズマの分布を最適化することが
可能となる。
In the first embodiment, the number of the high-frequency power supplies 6 is one. However, each of the two power supplies is synchronized with a phase difference of 180 °, that is, in opposite phase, and is controlled to the same power. Even if high-frequency power is supplied to the electrodes 21 and 22 via the blocking capacitor 7, the same operation and effect can be obtained. In this case, it is possible to change the amount of power supplied to the upper and lower electrodes and the phase difference, and by appropriately adjusting the ratio and phase difference of the amount of power supplied between the upper and lower electrodes,
It is possible to optimize the distribution of the plasma generated between 21 and 22.

また磁界印加のためのソレノイドコイル12は他の磁界
印加手段でも良く、例えば棒状の永久磁石を組合わせた
ものでもよく、基板3上にほぼ平行な磁界11を印加でき
る手段ならば構成を問わない。磁界は固定しておいても
十分なプラズマ密度の均一性が得られるが、両電極21,2
2面に平行となるように回転させれば更に平均化されて
均一性が向上する。
Further, the solenoid coil 12 for applying a magnetic field may be another magnetic field applying means, for example, a combination of a bar-shaped permanent magnet, and any structure may be used as long as it can apply a substantially parallel magnetic field 11 on the substrate 3. . Even if the magnetic field is fixed, sufficient plasma density uniformity can be obtained.
If rotated so that they are parallel to the two surfaces, they are further averaged and the uniformity is improved.

基板3は3つの電極21,22上にそれぞれ配置してある
が、必ずしも両電極21,22上に配置する必要はなく、い
ずれかの電極上のみであっても良い。上部電極21と下部
電極22はできるだけ対称であることが望ましいので、平
行に配置し面積はなるべく1:1に近づける。その時上部
電極21用と下部電極22用のブロッキングキャパシタ7,7
はできるだけ等しい容量とするのが好ましい。
Although the substrate 3 is arranged on each of the three electrodes 21 and 22, it is not always necessary to arrange them on both the electrodes 21 and 22, but may be arranged on only one of the electrodes. Since it is desirable that the upper electrode 21 and the lower electrode 22 are as symmetrical as possible, they are arranged in parallel and the area is made as close to 1: 1 as possible. At that time, the blocking capacitors 7, 7 for the upper electrode 21 and the lower electrode 22
Are preferably as equal as possible.

この第1実施例において上部電極21と下部電極22に基
板3を配置する。真空ポンプで反応室1を十分に排気し
た後、反応ガス4を導入し約1〜100mTorr程度またはそ
れ以下の圧力となるように調整する。ソレノイドコイル
12に電流を流し、基板3上で約50〜500ガウス程度の強
度を有する磁界11を各電極21,22にほぼ平行となるよう
に印加する。高周波電源6の電力Phを上部電極21と下部
電極22にそれぞれ逆位相でブロッキングキャパシタ7を
経由して供給する。印加された電力Phによって基板3上
に電界10が形成される。電界10と磁界11が直交するた
め、マグネトロン放電(破線で示す)13が形成される。
このマグネトロン放電13によってプラズマが発生し、プ
ラズマ中の軽い電子の一部が上部電極21と下部電極22に
流れ出し、ブロッキングキャパシタ7によって蓄積さ
れ、負の直流自己バイアス電圧を形成する。
In the first embodiment, the substrate 3 is disposed on the upper electrode 21 and the lower electrode 22. After sufficiently exhausting the reaction chamber 1 with a vacuum pump, the reaction gas 4 is introduced and adjusted to a pressure of about 1 to 100 mTorr or less. Solenoid coil
A current is applied to the substrate 12, and a magnetic field 11 having an intensity of about 50 to 500 Gauss is applied on the substrate 3 so as to be substantially parallel to the electrodes 21 and 22. The power Ph of the high frequency power supply 6 is supplied to the upper electrode 21 and the lower electrode 22 through the blocking capacitor 7 in opposite phases. An electric field 10 is formed on the substrate 3 by the applied power Ph. Since the electric field 10 and the magnetic field 11 are orthogonal to each other, a magnetron discharge (shown by a broken line) 13 is formed.
Plasma is generated by the magnetron discharge 13, and a part of light electrons in the plasma flows out to the upper electrode 21 and the lower electrode 22, and is accumulated by the blocking capacitor 7, thereby forming a negative DC self-bias voltage.

この直流自己バイアス電圧の形成にともなって上部電
極21と下部電極22の近傍に正のイオン密度の高いイオン
シースが形成される。イオンシース部では高濃度の正イ
オンが存在するが、正イオンの移動度は非常に小さいた
め、イオンシース部の電気抵抗は大きくなり、強い電界
が各電極21,22に垂直に印加されるようになる。上,下
部電極21,22のイオンシース部で形成される直流自己バ
イアス電圧に対応する電界10の方向はそれぞれ電極21,2
2に向かい即ち、上向きと下向きになって互いに逆向き
となる。この電界によって正イオンが加速され、上,下
部電極21,22に衝突し2次電子を放出する。磁界11の向
きはそれぞれ同じ方向で、電界10の向きがそれぞれ逆方
向であるため、各電極21,22から放出される2次電子に
働くローレンツ力の向きが逆になり、上部電極21の近傍
では紙面の裏側(向こう側)のプラズマ密度が高く、紙
面の表側(手前側)で低くなる。逆に下部電極22の近傍
では向こう側のプラズマ密度が低く、手前側で高くな
る。
With the formation of the DC self-bias voltage, an ion sheath having a high positive ion density is formed near the upper electrode 21 and the lower electrode 22. Although a high concentration of positive ions is present in the ion sheath, the mobility of the positive ions is very small, so that the electrical resistance of the ion sheath increases and a strong electric field is applied vertically to each of the electrodes 21 and 22. become. The direction of the electric field 10 corresponding to the DC self-bias voltage formed by the ion sheath portion of the upper and lower electrodes 21 and 22 is the direction of the electrodes 21 and 2 respectively.
Towards 2, that is, upward and downward, they are opposite to each other. Positive ions are accelerated by this electric field and collide with the upper and lower electrodes 21 and 22 to emit secondary electrons. Since the directions of the magnetic fields 11 are the same and the directions of the electric fields 10 are opposite, the directions of the Lorentz forces acting on the secondary electrons emitted from the electrodes 21 and 22 are opposite, and the vicinity of the upper electrode 21 In this case, the plasma density on the back side (the other side) of the paper surface is high, and decreases on the front side (the front side) of the paper surface. Conversely, the plasma density on the other side is low near the lower electrode 22, and is high on the near side.

両電極21,22間の距離を十分短く、各電極21,22巻の空
間における電子の平均自由行程程度の距離とすると,上
部電極21と下部電極22でそれぞれ形成されたプラズマが
分離することなく互いに混じり合いプラズマ密度の分布
がほぼ均一となる。従って磁界を回転させることなくほ
ぼ均一なプラズマを形成できる。勿論、磁界を回転させ
ることにより均一性は更に向上する。電極21,22間隔は
やや狭くして、約1cm〜5cm程度が好ましい。
If the distance between the two electrodes 21 and 22 is sufficiently short and the distance is about the mean free path of the electrons in the space of each electrode 21 and 22, the plasma formed by the upper electrode 21 and the lower electrode 22 will not separate. The distribution of the plasma densities becomes almost uniform. Therefore, substantially uniform plasma can be formed without rotating the magnetic field. Of course, the uniformity is further improved by rotating the magnetic field. The interval between the electrodes 21 and 22 is slightly narrowed, and is preferably about 1 cm to 5 cm.

マグネトロン放電によるプラズマのイオン化率は通常
の高周波放電によるプラズマのイオン化率よりも2桁以
上高いので、この第1実施例にる装置でのドライエッチ
ングでは、従来に比べて1桁以上高速にできる。
Since the ionization rate of the plasma by the magnetron discharge is higher than the ionization rate of the plasma by the normal high-frequency discharge by at least two orders of magnitude, the dry etching by the apparatus according to the first embodiment can be performed at least one order of magnitude faster than the conventional one.

第2図は本発明装置の第2実施例の構成の概要を示す
説明図であって、第1図に示した装置の構成部分と同様
な構成部分については同一の符号を付してある。
FIG. 2 is an explanatory view showing the outline of the configuration of a second embodiment of the device of the present invention, and the same reference numerals are given to the same components as those of the device shown in FIG.

この第2実例例では第1実施例の上部電極21の枚数を
2枚とし、下部電極22の枚数を2枚として、上,下部電
極21,22を平行に交互に配置し、上,下部電極21,22をそ
れぞれ接続した構成となっている。各電極21,22間に発
生するプラズマの状態を等しくするため、隣り合う電極
21,22間の間隔を等しくし、各電極の面積をほぼ等しく
し、上部電極用と下部電極用のブロッキングキャパシタ
7,7の容量をほぼ等しくすることが好ましい。
In this second example, the number of upper electrodes 21 of the first embodiment is two, the number of lower electrodes 22 is two, and upper and lower electrodes 21 and 22 are alternately arranged in parallel. 21, 22 are connected respectively. In order to equalize the state of plasma generated between the electrodes 21 and 22, adjacent electrodes
Equalize the spacing between 21,22, make the area of each electrode almost equal, and block capacitor for upper electrode and lower electrode
It is preferable to make the capacities of 7, 7 substantially equal.

この装置の用途,動作手順並びに動作状態は第1図に
示したドライプロセス装置とほぼ同じである。この装置
は1度に6枚の基板3を処理することが可能であるが、
各電極21,22面に2枚以上の基板3を設置することによ
り12枚以上の基板3を一度に処理することが可能とな
る。また全電極21,22の枚数は3枚または5枚以上でも
よく、その場合上部電極21と下部電極22を交互に配置す
る必要がある。各電極21,22は互いに平行であることが
好ましいが、必ずしも平面である必要はなく曲面であっ
てもよい。各電極21,22への高周波電力Phの供給方法は
第1実施例と同様であり、供給方法に応じて反応室1を
接地したり、浮遊状態にしたりすることが好ましい。
The use, operation procedure and operation state of this apparatus are almost the same as those of the dry process apparatus shown in FIG. This apparatus can process six substrates 3 at a time,
By disposing two or more substrates 3 on the surfaces of the electrodes 21 and 22, it becomes possible to process twelve or more substrates 3 at a time. The number of all the electrodes 21 and 22 may be three or five or more. In this case, the upper electrodes 21 and the lower electrodes 22 need to be arranged alternately. The electrodes 21 and 22 are preferably parallel to each other, but need not necessarily be flat, but may be curved. The method of supplying the high-frequency power Ph to each of the electrodes 21 and 22 is the same as in the first embodiment, and it is preferable that the reaction chamber 1 is grounded or floated according to the supply method.

第3図は本発明装置の第3実施例の構成の概要を示す
説明図であって、第1,第2図に示した装置の構成部分と
同様な構成部分については同一の符号を付してある。
FIG. 3 is an explanatory view showing the outline of the configuration of a third embodiment of the apparatus of the present invention. Components similar to those of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. It is.

この第3実施例では上部電極21と下部電極22を電気的
に接続して等電位にし、ブロッキングキャパシタ7を経
由して高周波電源6より高周波電力Phを各電極21,22に
同位相で同期させて供給する。反応室1は接地する。こ
の高周波電源6は、ほぼ同位相で同期し、同一出力に制
御された2台1組の高周波電源を用いても同等の作用効
果が得られる。この場合、2台の高周波電源からブロッ
キングキャパシタを経て各上下電極に供給する電力の量
を変えることが可能であり、上下電極間に供給する電力
量の比を適当に調整することにより両電極21,22間に発
生するプラズマの分布を最適化することが可能となる。
それぞれの高周波電源の一端が接地している場合、反応
室は接地状態にあるのが好ましい。磁界11の印加方法は
第1及び第2実施例と同様にソレノイドコイル12を用い
て各電極21,22に平行となるように磁界11を印加する。
プラズマの均一性を向上させ、高密度プラズマを生成さ
せるために各電極21,22間隔をやや狭くすることが好ま
しく、約1cm〜5cm程度が好ましい。このような間隔にす
ることにより各電極21,22間の距離が電子の平均自由行
程程度となる。また各電極21,22は反応室1内において
導線又は導体板によって電気的に接続しても同等の効果
が得られる。
In the third embodiment, the upper electrode 21 and the lower electrode 22 are electrically connected to have the same potential, and the high-frequency power Ph is synchronized with the respective electrodes 21 and 22 from the high-frequency power source 6 via the blocking capacitor 7 in the same phase. Supply. The reaction chamber 1 is grounded. The high-frequency power supplies 6 are synchronized in substantially the same phase, and the same operation and effect can be obtained even if a pair of high-frequency power supplies controlled to the same output is used. In this case, the amount of power supplied to the upper and lower electrodes from the two high-frequency power supplies via the blocking capacitor can be changed. , 22 can be optimized.
When one end of each high-frequency power supply is grounded, the reaction chamber is preferably in a grounded state. The method of applying the magnetic field 11 is to apply the magnetic field 11 using the solenoid coil 12 so as to be parallel to the electrodes 21 and 22 as in the first and second embodiments.
In order to improve the uniformity of the plasma and generate high-density plasma, it is preferable to make the interval between the electrodes 21 and 22 slightly narrower, and preferably about 1 cm to 5 cm. With such an interval, the distance between the electrodes 21 and 22 becomes about the mean free path of electrons. The same effect can be obtained even if the electrodes 21 and 22 are electrically connected in the reaction chamber 1 by a conductive wire or a conductive plate.

電源に関しては第1及び2実施例では高周波電源6を
用いたが、本実施例では高周波電源6の代わりに直流電
源を用いることも可能である。直流電源を用いる場合は
ブロッキングキャパシタ7は不要で、各電極21,22に直
接、負の電圧を印加し、反応室1またはその内側の他の
電極に直接、正の電圧を印加する。基板3は各電極21,2
2に1枚以上接地することも可能であるが、どちらかの
電極に1枚だけ設置しても良い。
As for the power supply, the high frequency power supply 6 is used in the first and second embodiments, but a DC power supply can be used instead of the high frequency power supply 6 in the present embodiment. When a DC power supply is used, the blocking capacitor 7 is unnecessary, and a negative voltage is applied directly to each of the electrodes 21 and 22, and a positive voltage is directly applied to the reaction chamber 1 or another electrode inside the reaction chamber 1. Substrate 3 has electrodes 21 and 2
Although it is possible to ground one or more of the two, only one may be provided for either of the electrodes.

またプラズマ発生のための条件は第1及び第2実施例
で示した条件とほとんど同じである。
The conditions for plasma generation are almost the same as the conditions shown in the first and second embodiments.

第3実施例では電極21,22の2枚のみとしたが、第2
実施例と同様に3枚以上でもよく、その時各電極21,22
を電気的に接続して等電位となるようにし、各電極の面
積をほぼ等しくし、電極間隔をほぼ等しくし、それぞれ
が平行となるように配置することが好ましい。この場
合、相向かい合った面に基板3を4枚以上設置すること
が可能である。
In the third embodiment, only two electrodes 21 and 22 are used.
As in the embodiment, three or more sheets may be used.
Are preferably electrically connected to each other so that they have the same potential, the areas of the respective electrodes are substantially equal, the intervals between the electrodes are substantially equal, and the electrodes are preferably arranged in parallel. In this case, it is possible to install four or more substrates 3 on opposing surfaces.

第4図は本発明装置の第4実施例の構成の概要を示す
説明図で、第1,2,3,16図に示した装置の構成部分と同様
な構成部分については同一の符号を付してある。21は上
部電極で22は下部電極である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of a fourth embodiment of the apparatus of the present invention. Components similar to those of the apparatus shown in FIGS. 1, 2, 3, and 16 are denoted by the same reference numerals. I have. 21 is an upper electrode and 22 is a lower electrode.

この第4実施例では上部電極21と下部電極22にそれぞ
れ独立して高周波電力Ph2,Ph1を供給するための高周波
電源26,16が設けられている。この2台の高周波電源26,
16はフェーズシフター17によって任意の位相差のもとに
同一周波数で発振するように制御されている。高周波電
力Ph1,Ph2は独立して制御可能である。
In the fourth embodiment, high-frequency power supplies 26 and 16 for supplying high-frequency powers Ph2 and Ph1 independently to the upper electrode 21 and the lower electrode 22 are provided. These two high frequency power supplies 26,
16 is controlled by a phase shifter 17 so as to oscillate at the same frequency under an arbitrary phase difference. The high frequency powers Ph1 and Ph2 can be controlled independently.

また、磁界印加のためのソレノイドコイル12は他の磁
界印加手段でも良く、例えば棒状の永久磁石を組み合わ
せたものでも良く、基板3上にほぼ平行な磁界11を印加
できる手段ならば構成を問わない。磁界は固定しておい
ても十分なプラズマ密度の均一性が得られるが、両電極
21,22面に平行となるように回転させれば更に平均化さ
れて均一性が向上する。
Further, the solenoid coil 12 for applying a magnetic field may be another magnetic field applying means, for example, a combination of rod-shaped permanent magnets, and may have any configuration as long as it can apply a substantially parallel magnetic field 11 on the substrate 3. . Even if the magnetic field is fixed, sufficient plasma density uniformity can be obtained.
If rotated so as to be parallel to the planes 21 and 22, the average is further improved and the uniformity is improved.

基板3は2つの電極21,22上にそれぞれ配置してある
が、必ずしも両電極21,22上に配置する必要はなく、い
ずれかの電極上のみであっても良い。上部電極21と下部
電極22はできるだけ対称で、同面積であることが好まし
いが、平行に配置すれば、多少上部電極21と下部電極22
の面積に相違があっても構わない。
The substrate 3 is disposed on each of the two electrodes 21 and 22. However, the substrate 3 does not necessarily need to be disposed on both the electrodes 21 and 22, and may be disposed on only one of the electrodes. It is preferable that the upper electrode 21 and the lower electrode 22 are as symmetrical as possible and have the same area.
May be different.

この第4実施例において上部電極21と下部電極22に基
板3を配置する。真空ポンプで反応室1を十分に排気し
た後、反応ガスを反応室1内に導入し約1〜100mTorr程
度またはそれ以下の圧力となるように調整する。ソレノ
イドコイル12に電流を流し、基板3上で約50〜500ガウ
ス程度の強度を有する磁界11を各電極21,22にほぼ平行
となるように印加する。
In the fourth embodiment, the substrate 3 is disposed on the upper electrode 21 and the lower electrode 22. After sufficiently exhausting the reaction chamber 1 with a vacuum pump, a reaction gas is introduced into the reaction chamber 1 and adjusted to have a pressure of about 1 to 100 mTorr or less. An electric current is applied to the solenoid coil 12 to apply a magnetic field 11 having a strength of about 50 to 500 gauss on the substrate 3 so as to be substantially parallel to the electrodes 21 and 22.

フェーズシフター17によって任意の位相差で同期する
高周波電源16,26の電力Ph1,Ph2を各電極21,22にそれぞ
れ任意の位相差,任意の電力比でブロッキングキャパシ
タ7を経由して供給し、印加された電力Ph1,Ph2によっ
て基板3上に電界を形成する。電界は電力Ph1,Ph2の位
相差及び電力比に応じてその方向が変化するが、電界が
磁界11と直交する成分に応じて直交する電界と磁界の作
用によりマグネトロン放電が形成される。
The powers Ph1 and Ph2 of the high frequency power supplies 16 and 26 synchronized with an arbitrary phase difference by the phase shifter 17 are supplied to the electrodes 21 and 22 via the blocking capacitor 7 with an arbitrary phase difference and an arbitrary power ratio, respectively. An electric field is formed on the substrate 3 by the applied powers Ph1 and Ph2. The direction of the electric field changes according to the phase difference between the powers Ph1 and Ph2 and the power ratio, but a magnetron discharge is formed by the action of the electric field and the magnetic field orthogonal to the component orthogonal to the magnetic field 11 according to the component of the electric field.

第5図は本発明装置の第5実施例の構成の概要を示す
説明図であって、第4図に示した装置の構成部分と同様
な構成部分については同一の符号を付してある。
FIG. 5 is an explanatory view showing the outline of the configuration of a fifth embodiment of the apparatus of the present invention, and the same reference numerals are given to the same components as those of the apparatus shown in FIG.

この第5実施例では第4実施例の上部電極21の枚数を
2枚とし、下部電極22の枚数を2枚とし、上,下部電極
21,22を平行に交互に配置し、上,下部電極21,22をそれ
ぞれ接続した構成となっている。各電極21,22間に発生
するプラズマの状態を等しくするため隣り合う電極21,2
2間の間隔を等しくし、各電極21,22の面積をほぼ等しく
し、上部電極用と下部電極用のブッロッキングキャパシ
タ7,7の容量をほぼ等しくすることが好ましい。
In the fifth embodiment, the number of upper electrodes 21 in the fourth embodiment is set to two, the number of lower electrodes 22 is set to two,
21 and 22 are arranged alternately in parallel, and upper and lower electrodes 21 and 22 are connected respectively. In order to equalize the state of the plasma generated between the electrodes 21 and 22, the adjacent electrodes 21 and 2
It is preferable to make the intervals between the two equal, make the areas of the electrodes 21 and 22 substantially equal, and make the capacities of the blocking capacitors 7 and 7 for the upper electrode and the lower electrode substantially equal.

この装置の用途,動作手順並びに動作状態は第4図に
示したドライプロセス装置とほぼ同じである。この装置
は1度に6枚の基板3を処理することが可能であるが、
各電極21,22面に2枚以上の基板3を設置することによ
り12枚以上の基板3を一度に処理することが可能とな
る。また全電極21,22の枚数は3枚または5枚以上でも
よく、その場合上部電極21と下部電極22を交互に配置す
る必要がある。各電極21,22は互いに平行であることが
好ましいが、必ずしも平面である必要はなく曲面であっ
てもよい。各電極21,22間の間隔及び各電極21,22への高
周波電力Ph1,Ph2の供給方法は第4実施例と同様であ
る。
The use, operation procedure and operation state of this apparatus are almost the same as those of the dry process apparatus shown in FIG. This apparatus can process six substrates 3 at a time,
By disposing two or more substrates 3 on the surfaces of the electrodes 21 and 22, it becomes possible to process twelve or more substrates 3 at a time. The number of all the electrodes 21 and 22 may be three or five or more. In this case, the upper electrodes 21 and the lower electrodes 22 need to be arranged alternately. The electrodes 21 and 22 are preferably parallel to each other, but need not necessarily be flat, but may be curved. The distance between the electrodes 21 and 22 and the method of supplying the high-frequency powers Ph1 and Ph2 to the electrodes 21 and 22 are the same as in the fourth embodiment.

第6図は本発明装置の第6実施例の構成の概要を示す
説明図であって、第4,第5図に示した装置の構成部分と
同様な構成部分については同一の符号を付してある。
FIG. 6 is an explanatory view showing the outline of the configuration of a sixth embodiment of the apparatus of the present invention. Components similar to those of the apparatus shown in FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals. It is.

この第6実例例では上,下部電極21,22に供給する電
力を1台の高周波電源6の発生する電力Phを電力分配器
27を経由して分配し供給している。電力分配器27の構成
は例えば1入力2出力の電力分配用トランス,コイルと
可変コンデンサよりなる位相調整器,上,下部電極との
インピーダンス整合用のマッチングボックスの組合せよ
り成っている。マッチングボックス内の出力段にはブロ
ッキングキャパシタ7も内蔵されている。これらの電力
分配用トランス,位相調整器,マッチングボックスの使
用台数及び接続方法,順序の組合せは何種類か存在する
が、1入力に対して電力比,位相差を任意に制御可能な
装置はすべて同等の装置と見なせる。電力分配器には必
ずしもこれら電力分配用トランス,位相調整器,マッチ
ングボックスすべてが必要であるということはなく、例
えば1台のマッチングボックスからの出力を単純に2分
岐しても同等の効果が得られる。ただこの場合は電力の
分配率とか位相差の制御が容易でなくプラズマの発生条
件の最適化が容易ではない。比較的単純で部品数の少な
い低コストの装置に向いている。しかし1入力に対して
適当な電力比,位相差をもった2出力を得られる装置は
いかに簡単な装置であっても電力分配器と見なせる。
In the sixth practical example, the power supplied to the upper and lower electrodes 21 and 22 is divided by the power Ph generated by one high-frequency power source 6 into a power divider.
It is distributed and supplied via 27. The configuration of the power distributor 27 includes, for example, a combination of a 1-input 2-output power distribution transformer, a phase adjuster including a coil and a variable capacitor, and a matching box for impedance matching with the upper and lower electrodes. The output stage in the matching box also contains a blocking capacitor 7. There are several types of combinations of the number of power distribution transformers, phase adjusters, matching boxes used, connection methods, and order, but all devices that can arbitrarily control the power ratio and phase difference for one input are all available. It can be regarded as an equivalent device. The power distributor does not necessarily require all of the power distribution transformer, the phase adjuster, and the matching box. For example, even if the output from one matching box is simply split into two, the same effect can be obtained. Can be However, in this case, it is not easy to control the power distribution ratio and the phase difference, and it is not easy to optimize the plasma generation conditions. Suitable for relatively simple, low-cost devices with few parts. However, a device that can obtain two outputs having an appropriate power ratio and a phase difference with respect to one input can be regarded as a power distributor, no matter how simple the device is.

この電力分配器27を用いることにより、高周波電源6
の高周波電力PhをPh1とPh2の任意の電力比,位相差をも
った2電力に分配でき、下部電極22と上部電極21に供給
可能となる。このように1台の高周波電源6でも第4実
施例同様にあたかも2台の高周波電源16,26を用いた場
合と同等の動作が可能である。従って使用する高周波電
源の数が1台であることを除けば、この装置の用途,動
作手順並びに動作状態は第4図に示したドライプロセス
装置のほぼ同じである。
By using the power distributor 27, the high frequency power
Can be distributed to two powers having an arbitrary power ratio and a phase difference between Ph1 and Ph2, and can be supplied to the lower electrode 22 and the upper electrode 21. As described above, even with one high-frequency power supply 6, the same operation as in the case of using the two high-frequency power supplies 16 and 26 can be performed similarly to the fourth embodiment. Therefore, except that only one high-frequency power source is used, the use, operation procedure and operation state of this apparatus are almost the same as those of the dry process apparatus shown in FIG.

第7図は本発明装置の第7実施例の構成の概要を示す
説明図であって、第6図に示した装置の構成部分と同様
な構成部分については同一の符号を付してある。
FIG. 7 is an explanatory view showing the outline of the configuration of the seventh embodiment of the apparatus of the present invention, and the same reference numerals are given to the same components as those of the apparatus shown in FIG.

この第7実施例では第5実施例のドライプロセス装置
同様に第6実施例の上部電極21の枚数を2枚とし、下部
電極22の枚数を2枚として、上,下部電極21,22を平行
に交互に配置し、上,下部電極21,22をそれぞれ接続し
た構成となっている。各電極21,22間に発生するプラズ
マの状態を等しくするため、隣り合う電極21,22間の間
隔を等しくし、各電極の面積をほぼ等しくし、上部電極
用と下部電極用のブロッキングキャパシタの容量をほぼ
等しくすることが好ましい。
In the seventh embodiment, as in the dry process apparatus of the fifth embodiment, the number of upper electrodes 21 and the number of lower electrodes 22 of the sixth embodiment are set to two, and the upper and lower electrodes 21 and 22 are parallel. And the upper and lower electrodes 21 and 22 are connected to each other. In order to equalize the state of the plasma generated between the electrodes 21 and 22, the intervals between the adjacent electrodes 21 and 22 are made equal, the area of each electrode is made almost equal, and the blocking capacitors for the upper electrode and the lower electrode are formed. Preferably, the capacities are approximately equal.

この装置の用途,動作手順並びに動作状態は第6図に
示したドライプロセスとほぼ同じである。またこの装置
の電極の枚数,配置状態等,そして電極上に設置する基
板3の枚数,配置状態等,そして各電極21,22への高周
波電力Ph1,Ph2の供給方法は第5実施例と同様である。
The use, operation procedure and operation state of this device are almost the same as those of the dry process shown in FIG. The number and arrangement of the electrodes of this apparatus, the number and arrangement of the substrates 3 placed on the electrodes, and the method of supplying the high-frequency powers Ph1 and Ph2 to the electrodes 21 and 22 are the same as in the fifth embodiment. It is.

第8図は本発明装置の第8実施例の構成の概要を示す
説明図であって、第4図に示した装置の構成部分と同様
な構成部分については同一の符号を付してある。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of an eighth embodiment of the apparatus of the present invention, and the same reference numerals are given to the same components as those of the apparatus shown in FIG.

この第8実施例では上部電極21と下部電極22に電力を
供給するため2台の直流電源25と15を用いている。この
場合第4実施例等と異なりブロッキングキャパシタ7は
不要であり、直接直流電力を供給するため直流電源15,2
5のマイナス側を下部電極22,上部電極21に直接,接続す
る。直流電源15,25のプラス側は反応室1に接続するか
接地する。直流電源を接地する時は反応室1も接地す
る。上,下部電極21,22に供給する電力を任意に制御す
るため各直流電源25,15の出力電圧は任意に制御可能と
する。上,下部電極21,22に供給する電力を任意に制御
するため第8実施例では2台の直流電源を用いているが
必ずしも2台の直流電源が必要なのではなく、1台の直
流電源の出力を抵抗分割等で2分割して上,下部電極2
1,22に供給しても同等の動作が可能である。
In the eighth embodiment, two DC power supplies 25 and 15 are used to supply power to the upper electrode 21 and the lower electrode 22. In this case, unlike the fourth embodiment and the like, the blocking capacitor 7 is unnecessary, and the DC power
The negative side of 5 is directly connected to the lower electrode 22 and the upper electrode 21. The positive sides of the DC power supplies 15 and 25 are connected to the reaction chamber 1 or grounded. When the DC power supply is grounded, the reaction chamber 1 is also grounded. In order to arbitrarily control the power supplied to the upper and lower electrodes 21 and 22, the output voltages of the DC power supplies 25 and 15 can be arbitrarily controlled. In the eighth embodiment, two DC power supplies are used in order to arbitrarily control the power supplied to the upper and lower electrodes 21 and 22. However, two DC power supplies are not necessarily required. The output is divided into two parts by resistance division, etc.
The same operation can be performed by supplying them to 1,22.

またプラズマ発生のための条件は第4及び第6実施例
で示した条件とほとんど同じである。
The conditions for plasma generation are almost the same as the conditions shown in the fourth and sixth embodiments.

第9図は本発明装置の第9実例例の構成の概要を示す
説明図であって、第5図及び第8図に示した装置の構成
部分と同様な構成部分については同一の符号を付してあ
る。
FIG. 9 is an explanatory view showing the outline of the configuration of a ninth example of the apparatus of the present invention, and the same reference numerals are given to the same components as those of the apparatus shown in FIGS. 5 and 8. I have.

この第9実施例では第5実施例のドライプロセス装置
同様に第8実施例の上部電極21の枚数を2枚とし、下部
電極22の枚数を2枚とし、上,下部電極21,22を平行に
交互に配置し、上,下部電極21,22をそれぞれ接続した
構成となっている。各電極21,22間に発生するプラズマ
の状態を等しくするため、隣り合う電極21,22間の間隔
を等しくし、各電極の面積をほぼ等しくするのが好まし
い。
In the ninth embodiment, as in the dry process apparatus of the fifth embodiment, the number of upper electrodes 21 is two, the number of lower electrodes 22 is two, and the upper and lower electrodes 21 and 22 are parallel. And the upper and lower electrodes 21 and 22 are connected to each other. In order to make the state of the plasma generated between the electrodes 21 and 22 equal, it is preferable to make the interval between the adjacent electrodes 21 and 22 equal and make the area of each electrode substantially equal.

この装置の用途,動作手段並びに動作状態は第8図に
示したドライプロセス装置とほぼ同じである。またこの
装置の電極の枚数,配置状態等,そして電極上に設置す
る基板3の枚数,配置状態等,そして各電極21,22への
直流電力の供給方法は第8実施例と同様である。
The use, operation means and operation state of this apparatus are almost the same as those of the dry process apparatus shown in FIG. The number and arrangement of the electrodes of this apparatus, the number and arrangement of the substrates 3 placed on the electrodes, and the method of supplying DC power to the electrodes 21 and 22 are the same as in the eighth embodiment.

以上の各実施例において、電極21,22の間隔を変化さ
せると以下に述べるような相違が発生する。
In each of the above embodiments, when the interval between the electrodes 21 and 22 is changed, the following differences occur.

第10図(a)は例えば電極21,22の間隔が60〜100mm程
度と広い場合のプラズマ中の電子の運動状況を示してい
る。電極間隔が十分に広いため、各電極21,22より放出
された2次電子は直交する電界と磁界の作用により左右
にドリフトする。このような運動をサイクロイド運動と
呼ぶ。上部電極21より放出された2次電子は右側に、下
部電極22により放出された2次電子は左側にドリフトす
るため、電極21,22の間隔が広いと、上,下部電極21,22
から放出された2次電子がそれぞれ上,下部電極21,22
付近に分離されて、プラズマが上,下部電極近傍に分離
されて発生してしまう。しかし、電極間隔が電子が直進
運動換算でほぼ無衝突で進行できる程度の距離、即ち、
電子の平均自由行程程度であれば、プラズマが分離する
ことなく互いに混じり合い、プラズマ密度の分布がほぼ
均一となる。電子の平均自由行程とは、電子がガス分子
中を衝突するまで動き回れる平均距離をいう。
FIG. 10 (a) shows the state of movement of electrons in plasma when the distance between the electrodes 21 and 22 is wide, for example, about 60 to 100 mm. Since the distance between the electrodes is sufficiently large, the secondary electrons emitted from the electrodes 21 and 22 drift right and left due to the action of the orthogonal electric and magnetic fields. Such a movement is called a cycloid movement. The secondary electrons emitted from the upper electrode 21 drift to the right and the secondary electrons emitted from the lower electrode 22 drift to the left.
The secondary electrons emitted from the upper and lower electrodes 21 and 22 respectively
In the vicinity, the plasma is separated and generated near the upper and lower electrodes. However, the distance between the electrodes is such that the electrons can travel with almost no collision in terms of linear motion, that is,
As long as the electron has a mean free path, the plasmas are mixed with each other without being separated, and the distribution of the plasma density becomes substantially uniform. The mean free path of an electron refers to an average distance that an electron can move around before colliding in a gas molecule.

さらに、第10図(b)は、電極21,22の距離が電子の
回転半径、即ちラーモア半径の2倍程度(直径)の場合
を示している。第10図(b)は例えば電極間隔が10〜30
mm程度であり、例えば磁界と自己バイアス電圧の大きさ
を通常よく用いられる値である150ガウスと200Vとする
と、電子の回転半径すなわちラーモア半径は4mm程度と
なり、従って回転運動の直径は8mm程度となる。8mm前後
の直径で磁力線の回りを回転運動する電子は10〜30mm程
度の電極間においては運動の際対向する電極に接近する
確率が高い。対向電極においては電極表面上にイオンシ
ースが形成されているため、イオンシース中に飛び込ん
だ電子は強い電界によって反発され反対方向に戻され
る。従って狭い電極間で回転運動する電子はその空間内
で大きく左右方向にドリフトすることなくガス分子と衝
突するまで回転し続ける確率が高い。
Further, FIG. 10 (b) shows a case where the distance between the electrodes 21 and 22 is about twice (diameter) the rotating radius of electrons, that is, the Larmor radius. FIG. 10 (b) shows an example in which the electrode interval is 10 to 30.
If the magnitudes of the magnetic field and the self-bias voltage are 150 Gauss and 200 V, which are commonly used values, for example, the radius of rotation of electrons, that is, the Larmor radius, is approximately 4 mm, and the diameter of the rotational motion is approximately 8 mm. Become. Electrons that rotate around the line of magnetic force with a diameter of about 8 mm have a high probability of approaching the opposing electrode during movement between the electrodes of about 10 to 30 mm. Since the ion sheath is formed on the electrode surface of the counter electrode, the electrons jumping into the ion sheath are repelled by the strong electric field and returned in the opposite direction. Therefore, there is a high probability that electrons rotating between narrow electrodes continue to rotate until they collide with gas molecules without drifting largely in the horizontal direction in the space.

直径8mmの円の1周は約25mmである。電子の平均自由
行程が25mmとなるガスの圧力はガスの種類によって多少
異なるが10mTorr前後である。従って10mTorrのガス中
で、電子は上記のプラズマ発生条件下において約1回転
前後自由に回転しガス分子と衝突することになる。電子
の平均自由行程はガスの圧力に反比例するため、電子が
1回転以上回転できるようにするためにはガス圧を10mT
orr前後以下とする必要がある。すなわち25mmの平均自
由行程に対して電極間隔が10mm〜30mm程度の場合、ガス
圧が10mTorr前後以下では、電子の2枚の電極21,22間の
空間をほとんど左右にドリフトすることなく回転し続
け、その空間内のガス分子と衝突し、イオンとかラジカ
ルよりなるプラズマを生成する。
One circumference of a circle having a diameter of 8 mm is about 25 mm. The pressure of the gas at which the mean free path of electrons is 25 mm varies slightly depending on the type of gas, but is around 10 mTorr. Therefore, in the gas of 10 mTorr, the electrons freely rotate about one rotation under the above-mentioned plasma generation conditions and collide with gas molecules. Since the mean free path of the electrons is inversely proportional to the gas pressure, the gas pressure must be 10 mT to enable the electrons to rotate more than one revolution.
Must be around orr or less. That is, when the electrode interval is about 10 mm to 30 mm with respect to the mean free path of 25 mm, when the gas pressure is about 10 mTorr or less, the electron continues to rotate almost without drifting in the space between the two electrodes 21 and 22 left and right. And collides with gas molecules in the space to generate plasma composed of ions and radicals.

すなわち、第10図(b)においては左右方向への電子
のドリフトが少ないため、各電極21,22から放出された
電子は各電極21,22間の空間を磁力線を中心として回り
続け、効率よくガス分子と衝突し、さらに均一性の良い
プラズマが発生する。
That is, in FIG. 10 (b), since the drift of the electrons in the left-right direction is small, the electrons emitted from each of the electrodes 21 and 22 continue to rotate around the space between each of the electrodes 21 and 22 around the magnetic field lines, and the efficiency is improved. It collides with gas molecules and generates plasma with better uniformity.

以上、第10図(a)(b)に示したように、電極21,2
2間の距離を電子の平均自由行程程度の距離とすると、
磁界を回転させることなくほぼ均一な高密度プラズマを
形成できる。磁界を回転させることにより均一性は更に
向上する。
As described above, as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), the electrodes 21, 2
If the distance between the two is about the mean free path of the electron,
Almost uniform high-density plasma can be formed without rotating the magnetic field. By rotating the magnetic field, the uniformity is further improved.

第11図は1Paの圧力のCHF3ガスを第4実施例による装
置に導入して得られたプラズマの発光スペクトルであ
る。656.3nmの波長の輝線スペクトルは水素のα線スペ
クトル(Hα)である。このHα線の強度はCHF3の分解
によって発生する水素原子の発光強度を示しており、CH
F3の分解の度合すなわちプラズマ密度を示している。幸
いにしてHα線付近のノイズ光は少ないので、Hα線の
強度の比較によってプラズマ密度の比較ができる。
FIG. 11 is an emission spectrum of plasma obtained by introducing CHF 3 gas at a pressure of 1 Pa into the apparatus according to the fourth embodiment. The emission spectrum at a wavelength of 656.3 nm is the α-ray spectrum (Hα) of hydrogen. The intensity of the Hα line indicates the emission intensity of hydrogen atoms generated by the decomposition of CHF 3 ,
It indicates the degree i.e. plasma density of the decomposition of F 3. Fortunately, since there is little noise light near the Hα ray, the plasma density can be compared by comparing the intensity of the Hα ray.

第12図は第4実施例による装置中にCHF3ガスを導入し
てそのガス圧を0.4〜10Paと変化した場合のHα線の放
射強度の依存性を示したグラフである。ガスの圧力が10
Paから0.4Paと低下しても放射強度はほとんど変化しな
い。このような10Paから0.4Paのガス圧の低下はガス分
子密度に換算して40倍程度稀薄になっていることになる
が、発光しているプラズマの密度に変化はない。すなわ
ち第4実施例による装置ではガス圧力が1Pa前後以下と
低下するにしたがってプラズマの生成効率が高くなって
いる。
FIG. 12 is a graph showing the dependence of the radiation intensity of Hα radiation when CHF 3 gas is introduced into the apparatus according to the fourth embodiment and the gas pressure is changed to 0.4 to 10 Pa. Gas pressure of 10
Even if it decreases from Pa to 0.4 Pa, the radiation intensity hardly changes. Such a decrease in gas pressure from 10 Pa to 0.4 Pa is about 40 times less in terms of gas molecule density, but there is no change in the density of the emitting plasma. That is, in the apparatus according to the fourth embodiment, the plasma generation efficiency increases as the gas pressure decreases to around 1 Pa or less.

上部電極21と下部電極22に供給されている電力Ph2とP
h1の位相差とプラズマの均一性の間の関係には次のよう
なものがある。位相差0を中心として±40゜程度の範囲
においてはプラズマの均一性はかなり良く、目視にてほ
とんど均一に見える。このような状況において基板3を
エッチングすると磁界11を静止した時、±15%前後の良
い均一性が得られる。同様にして磁界11を回転させると
±3%前後の高均一エッチングができる。
Power Ph2 and P supplied to upper electrode 21 and lower electrode 22
The relationship between the h1 phase difference and the plasma uniformity is as follows. The plasma uniformity is fairly good in a range of about ± 40 ° centered on the phase difference 0, and looks almost uniform visually. When the substrate 3 is etched in such a situation, when the magnetic field 11 is stopped, good uniformity of about ± 15% can be obtained. Similarly, when the magnetic field 11 is rotated, highly uniform etching of about ± 3% can be performed.

次に位相差を大きくして180゜を中心として±40゜程
度の範囲に設定するとプラズマの均一性がいくらか劣化
し、目視にしても上,下部電極21,22間の空間の両端に
やや強いプラズマの発光が見られる。この両端は磁力線
11に垂直な方向に位置している。この発光の強いプラズ
マ付近の基板3はややエッチング速度が大きくエッチン
グの面内均一性を悪くしている。このような状況におい
て磁界11を固定して基板3をエッチングすると±30%前
後のエッチング均一性が得られる。同様にして磁界11を
回転させると±3%前後の高均一エッチングができる。
これ以外の位相差の範囲では0゜付近と180゜付近で得
られるプラズマの均一性の中間的な均一性が得られる。
Next, if the phase difference is increased and set to a range of about ± 40 ° around 180 °, the uniformity of the plasma will be somewhat degraded, and even if it is visually observed, it will be slightly strong at both ends of the space between the upper and lower electrodes 21 and 22. Plasma emission is observed. Both ends are lines of magnetic force
It is located in the direction perpendicular to 11. The substrate 3 in the vicinity of the plasma having a strong light emission has a slightly high etching rate and deteriorates the in-plane uniformity of the etching. In such a situation, when the magnetic field 11 is fixed and the substrate 3 is etched, etching uniformity of about ± 30% can be obtained. Similarly, when the magnetic field 11 is rotated, highly uniform etching of about ± 3% can be performed.
In the range of the phase difference other than this, an intermediate uniformity of the plasma uniformity obtained near 0 ° and 180 ° is obtained.

プラズマ密度と位相差の間には余り強い関係はなく、
任意の位相差において従来のマグネトロンプラズマより
濃いプラズマが発生する。従ってどの位相差においても
従来のマグネトロンプラズマより高速にエッチング可能
である。この位相差の議論において電極21または22とそ
の上の基板3の間に絶縁性の誘電体の板等を配置した場
合、電極21または22とその基板3の間で高周波電力に位
相差が発生することがある。この場合、問題となってい
る高周波電力Ph1,Ph2の位相差は基板3上に印加されて
いる高周波電力Ph1,Ph2の間の位相差をもって定義し、
考慮するのが好ましい。
There is no strong relationship between plasma density and phase difference,
At any phase difference, a plasma is generated which is stronger than the conventional magnetron plasma. Therefore, any phase difference can be etched faster than the conventional magnetron plasma. In the discussion of the phase difference, when an insulating dielectric plate or the like is arranged between the electrode 21 or 22 and the substrate 3 thereon, a phase difference occurs in the high-frequency power between the electrode 21 or 22 and the substrate 3. May be. In this case, the phase difference between the high-frequency powers Ph1 and Ph2 in question is defined by the phase difference between the high-frequency powers Ph1 and Ph2 applied on the substrate 3,
It is preferable to consider it.

上,下部電極21,22に供給される電力Ph2,Ph1の電力比
はプラズマの均一性に微妙に影響する。上下部電極21,2
2の一方又は両方に供給する電力を十分大きくすると濃
いプラズマが発生する。この場合どちらか一方に供給す
る電力を0として接地するとプラズマが極端に不均一に
なりプラズマ密度もかなり減少する。例えば上部電極21
に供給する電力Ph2を十分大きくし、下部電極22に供給
する電力Ph1をやや小さくすると、上,下部電極21,22間
の空間に高密度のプラズマが発生する。上部電極21の自
己バイアス電圧は大きくなりイオンシースも厚くなり、
基板3に入射する正イオンの運動エネルギーも大きくな
る。下部電極22の自己バイアス電圧は小さくなり、イオ
ンシースは薄くなり、基板3に入射する正イオンの運動
エネルギーは小さくなる。従ってこのような場合、上部
電極21は大きなイオンエネルギーで高速に基板3をエッ
チングするとかスパッタリング等のプラズマ処理をする
のに適しており、下部電極22は小さなイオンエネルギー
でやや高速にしかもイオンの衝突損傷を少なくしてエッ
チングするとかCVD等のプラズマ処理をするのに適して
いる。
The power ratio of the powers Ph2 and Ph1 supplied to the upper and lower electrodes 21 and 22 slightly affects the uniformity of the plasma. Upper and lower electrodes 21, 2
If the power supplied to one or both of the two is sufficiently increased, a dense plasma is generated. In this case, if the power supplied to one of them is set to 0 and grounded, the plasma becomes extremely uneven and the plasma density is considerably reduced. For example, the upper electrode 21
When the power Ph2 supplied to the lower electrode 22 is made sufficiently large and the power Ph1 supplied to the lower electrode 22 is made slightly smaller, high-density plasma is generated in the space between the upper and lower electrodes 21 and 22. The self-bias voltage of the upper electrode 21 increases and the ion sheath becomes thicker,
The kinetic energy of the positive ions incident on the substrate 3 also increases. The self-bias voltage of the lower electrode 22 becomes smaller, the ion sheath becomes thinner, and the kinetic energy of positive ions incident on the substrate 3 becomes smaller. Therefore, in such a case, the upper electrode 21 is suitable for etching the substrate 3 at a high speed with a large ion energy or performing a plasma treatment such as sputtering, and the lower electrode 22 is at a relatively high speed with a small ion energy and a relatively high ion collision. It is suitable for etching or plasma processing such as CVD with less damage.

上,下部電極21,22に供給する電力Ph2,Ph1をほぼ等し
くすると上,下部電極21,22上の基板3をほぼ等しい条
件でエッチングするとかCVD等のプラズマ処理をするの
に適している。従って上,下電極21,22の両方に供給す
る電力の総和に対する上,下部電極21,22の一方に供給
する電力の割合が20〜80%程度となる時は従来のマグネ
トロンプラズマより濃い高密度プラズマが発生する。
When the powers Ph2 and Ph1 supplied to the upper and lower electrodes 21 and 22 are substantially equal, it is suitable for etching the substrate 3 on the upper and lower electrodes 21 and 22 under substantially equal conditions or performing plasma processing such as CVD. Therefore, when the ratio of the power supplied to one of the upper and lower electrodes 21 and 22 to the sum of the power supplied to both the upper and lower electrodes 21 and 22 is about 20 to 80%, the density is higher than that of the conventional magnetron plasma. Plasma is generated.

両電極21,22間の距離が十分短く、各電極21,22間の空
間を電子における平均自由行程程度の距離であるとする
と、上部電極21と下部電極22より放出された電子が上,
下部電極間の空間をほどよく混じり合いながら回転し続
けるため、従来のマグネトロンプラズマより濃い密度の
プラズマが発生し、ほぼ均一となる。従って磁界を回転
させることなくほぼ均一なプラズマを形成できる。勿
論、磁界を回転させることにより均一性は更に向上す
る。
Assuming that the distance between the two electrodes 21 and 22 is sufficiently short and the space between the electrodes 21 and 22 is about the mean free path of electrons, the electrons emitted from the upper electrode 21 and the lower electrode 22
Since the space between the lower electrodes continues to rotate while being mixed appropriately, a plasma having a density higher than that of the conventional magnetron plasma is generated and becomes almost uniform. Therefore, substantially uniform plasma can be formed without rotating the magnetic field. Of course, the uniformity is further improved by rotating the magnetic field.

マグネトロン放電によるプラズマのイオン化率は通常
の高周波放電によるプラズマのイオン化率よりも2桁以
上高いので、この本発明による装置でのドライエッチン
グでは、従来に比べて1桁以上高速にできる。
Since the ionization rate of the plasma by the magnetron discharge is higher than the ionization rate of the plasma by the normal high-frequency discharge by at least two orders of magnitude, the dry etching with the apparatus according to the present invention can be performed at least one order of magnitude faster than the conventional one.

第1から第9実施例の装置において、反応ガス4とし
てSiH4等の成膜用ガスを用いれば、CVD(ケミカルベー
パデポジション)装置として使え、CF4等のエッチング
ガスを用いればエッチング装置として使え、Ar等のスパ
ッタリング用ガスを用いればスパッタリング装置として
用いることが可能である。
In the apparatus of the first to ninth embodiments, by using the film forming gas such as SiH 4 as a reaction gas 4, used as a CVD (Chemical base Pade position) device, as an etching apparatus by using the etching gas such as CF 4 It can be used as a sputtering device if a sputtering gas such as Ar is used.

第1から第7実施例ではプラズマ発生用電源といて高
周波電源を用いたが、周波数は問題ではなく、低周波電
源を用いても良い。
In the first to seventh embodiments, a high-frequency power source is used as the power source for plasma generation. However, the frequency is not a problem, and a low-frequency power source may be used.

第1から第9実施例ではガスの圧力を1〜100mTorrま
たは1Pa(7.5mTorr)程度以下,電極21,22の間隔を10〜
30mm程度とするのが好ましいが、ガスの圧力が低下し電
子の平均自由行程が長くなれば電極21,22の間隔はより
広くしても良い。ガスの圧力と電極21,22の間隔を選択
する目安としてはガスの圧力と電極間隔は相反比例する
と見なすのが好ましい。また、電極21,22の間隔は電子
の回転運動の直径とも関係するため、電極間隔が狭くな
れば磁界11を強くして回転運動の直径を小さくする必要
があり、電極間隔が広くなれば磁界11を弱くして回転運
動の直径を大きくする必要がある。磁界の強さと回転運
動の直径は一般的に反比例すると見なせる。従って磁界
11の強さと電極21,22の間隔は反比例し、磁界11の強さ
とガスの圧力は比例すると見なすのが好ましい。磁界の
強さの目安として、ガスの圧力が1〜100mTorrまたは1P
a(7.5mTorr)程度,電極21,22の間隔が10〜30mm程度の
場合、150〜200ガウス前後の磁界11を印加するのが好ま
しい。
In the first to ninth embodiments, the gas pressure is about 1 to 100 mTorr or 1 Pa (7.5 mTorr) or less, and the distance between the electrodes 21 and 22 is 10 to 10 mTorr.
The distance is preferably about 30 mm, but the gap between the electrodes 21 and 22 may be wider if the gas pressure decreases and the mean free path of electrons becomes longer. As a guideline for selecting the gas pressure and the interval between the electrodes 21 and 22, it is preferable to consider that the gas pressure and the electrode interval are inversely proportional. In addition, since the distance between the electrodes 21 and 22 is also related to the diameter of the rotational movement of the electrons, it is necessary to increase the magnetic field 11 to reduce the diameter of the rotational movement if the distance between the electrodes is narrow, and to increase the magnetic field if the distance between the electrodes is wide. It is necessary to weaken 11 to increase the diameter of the rotation. The strength of the magnetic field and the diameter of the rotational movement can be generally considered to be inversely proportional. Therefore the magnetic field
Preferably, the strength of the magnetic field 11 is inversely proportional to the distance between the electrodes 21 and 22, and the strength of the magnetic field 11 is proportional to the gas pressure. As a guide for the strength of the magnetic field, the gas pressure should be 1-100mTorr or 1P
In the case of about a (7.5 mTorr) and the interval between the electrodes 21 and 22 is about 10 to 30 mm, it is preferable to apply a magnetic field 11 of about 150 to 200 Gauss.

第13図はホトレジストをO2プラズマによりエッチング
した場合のエッチング速度の自己バイアス電圧依存性を
示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing the self-bias voltage dependence of the etching rate when photoresist is etched by O 2 plasma.

本発明によるドライプロセス装置によるホトレジスト
のエッチング速度は、a線で表され、従来のマグネトロ
ンエッチング装置の場合のエッチング速度はb線で表さ
れている。自己バイアス電圧が35Vでは本発明によるド
ライプロセス装置は従来のマグネトロンエッチング装置
よりも2倍程度高速にエッチングでき、35V以上でも4
割程度高速にエッチング可能である。このエッチング速
度の差はプラズマ密度の差を意味しており、本発明によ
るドライプロセス装置は従来のマグネトロンエッチング
装置よりもより高密度のプラズマを発生できることを示
している。
The etching rate of the photoresist by the dry process apparatus according to the present invention is represented by a line, and the etching rate in the case of the conventional magnetron etching apparatus is represented by b line. When the self-bias voltage is 35 V, the dry process apparatus according to the present invention can perform etching twice as fast as the conventional magnetron etching apparatus.
Etching can be performed at a relatively high speed. This difference in etching rate means a difference in plasma density, and indicates that the dry process apparatus according to the present invention can generate a higher-density plasma than a conventional magnetron etching apparatus.

本発明によるドライプロセス装置は狭い電極21,22間
の空間に、磁界11の作用を利用して各電極21,22から放
出された2次電子を回転させ閉じ込めているため、かな
り均一性の良い高密度プラズマが発生する。その空間的
均一性は従来のマグネトロンプラズマと比較して、はる
かに優れている。この均一性は磁界11を回転させ平均化
することにより更に向上する。その空間的均一性の良さ
は基板3をエッチングすることにより測定できる。磁界
を固定させた場合、従来のマグネトロンプラズマによる
エッチングではエッチング速度の基板3面上の面内分布
は±35%前後とあまり良くないが、本発明によるドライ
プロセス装置による場合は±15%前後とかなり良い。磁
界11を回転させた場合、均一性は更に向上し本発明によ
るドライプロセス装置を用いて±3%前後の優れたエッ
チング均一性が得られる。
Since the dry process apparatus according to the present invention uses the action of the magnetic field 11 to rotate and confine the secondary electrons emitted from each of the electrodes 21 and 22 in the space between the narrow electrodes 21 and 22, the uniformity of the dry process apparatus is quite good. High-density plasma is generated. Its spatial uniformity is much better than conventional magnetron plasmas. This uniformity is further improved by rotating and averaging the magnetic field 11. The good spatial uniformity can be measured by etching the substrate 3. When the magnetic field is fixed, the in-plane distribution of the etching rate on the surface of the substrate 3 is not so good at about ± 35% in the conventional etching by the magnetron plasma, but is about ± 15% in the dry process apparatus according to the present invention. Pretty good. When the magnetic field 11 is rotated, the uniformity is further improved, and an excellent etching uniformity of about ± 3% can be obtained by using the dry process apparatus according to the present invention.

第14図は本発明によるドライプロセス装置にCHF3ガス
を導入して6インチのSiO2基板をエッチングした場合の
エッチング深さの面内均一性を示した図である。エッチ
ング時間は約1分で磁界11を回転させた。エッチングの
分布は磁界11を回転させているため、ほぼ中心対称とな
っている。得られたエッチングの面内均一性は±4%前
後である。このように本発明によるドライプロセス装置
は従来のドライプロセス装置と比較してもより均一性の
優れたマグネトロンプラズマを発生することができる。
FIG. 14 is a view showing the in-plane uniformity of the etching depth when a 6-inch SiO 2 substrate is etched by introducing CHF 3 gas into the dry process apparatus according to the present invention. The etching time was about 1 minute, and the magnetic field 11 was rotated. Since the magnetic field 11 is rotated, the distribution of the etching is substantially symmetric with respect to the center. The in-plane uniformity of the obtained etching is about ± 4%. As described above, the dry process apparatus according to the present invention can generate magnetron plasma with more excellent uniformity as compared with the conventional dry process apparatus.

マグネトロン放電の発生可能なガス圧力は1Pa(7.5mT
orr)程度以下とかなり低いため、指向性の良いエッチ
ングが可能であり、不純物の少ない高品質の薄膜を形成
することが可能である。しかも両電極21,22にほぼ同等
の状態のプラズマが照射できるため、同時に電極21,22
上の2枚以上の基板3を処理することが可能である。
The gas pressure that can generate magnetron discharge is 1Pa (7.5mT
Since it is considerably lower than orr), etching with good directivity can be performed, and a high-quality thin film with few impurities can be formed. In addition, since both electrodes 21 and 22 can be irradiated with plasma in substantially the same state, the electrodes 21 and 22 can be simultaneously irradiated.
It is possible to process two or more substrates 3 above.

さらに、本発明によるドライプロセス装置によれば、
基板3にほぼ平行な方向に磁界11が印加されているた
め、プラズマ中の電子が基板3側に流れにくく、従っ
て、イオンシースが形成されにくいので、自己バイアス
電圧が従来の1/5以下と小さくなるため、入射イオンに
よって基板3が受ける損傷が小さくなる。このため本発
明によるドライプロセス装置は特に低損傷エッチング或
いは高速蒸着が必要なゲートとかトレンチエッチングま
たは配線材料の蒸着とかに用いて好適である。またこの
発明によれば、装置の小型化を図ることができる。
Further, according to the dry process apparatus according to the present invention,
Since the magnetic field 11 is applied in a direction substantially parallel to the substrate 3, electrons in the plasma hardly flow to the substrate 3 side, and therefore, an ion sheath is difficult to be formed. Since the substrate 3 becomes smaller, damage to the substrate 3 caused by incident ions becomes smaller. For this reason, the dry process apparatus according to the present invention is particularly suitable for use in gates requiring low damage etching or high-speed deposition, trench etching or deposition of wiring material. Further, according to the present invention, the size of the device can be reduced.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

上述の説明から明らかなように、本発明のドライプロ
セス装置によれば、.交流電力Phをブロッキングキャ
パシタ7を経由して2種類の極性の電極21,22に任意の
位相差で供給したり、.負の直流電圧を各電極21,22
に印加し、正と直流電圧または接地電圧を反応室1また
は反応室1内側の他の電極に印加したりしているため
に、電極21,22の近傍に正イオン密度の高いイオンシー
スが形成されマグネトロンプラズマの密度分布が両電極
21,22でそれぞれ逆方向となるため、電極間隔を狭くす
ることにより、磁界を回転させることなくほぼ均一なプ
ラズマを生成することができる。
As is apparent from the above description, according to the dry processing apparatus of the present invention, the. AC power Ph is supplied to the electrodes 21 and 22 of two kinds of polarities via the blocking capacitor 7 with an arbitrary phase difference. Apply a negative DC voltage to each electrode 21, 22
And the positive and DC voltages or ground voltages are applied to the reaction chamber 1 or other electrodes inside the reaction chamber 1, so that an ion sheath having a high positive ion density is formed near the electrodes 21 and 22. Density distribution of the magnetron plasma
Since the directions are opposite at 21 and 22, respectively, by reducing the distance between the electrodes, substantially uniform plasma can be generated without rotating the magnetic field.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明装置の第1実施例の構成の概要を示す説
明図、第2図は本発明装置の第2実施例の構成の概要を
示す説明図、第3図は本発明装置の第3実施例の構成の
概要を示す説明図、第4図は本発明装置の第4実施例の
構成の概要を示す説明図、第5図は本発明装置の第5実
施例の構成の概要を示す説明図、第6図は本発明装置の
第6実施例の構成の概要を示す説明図、第7図は本発明
装置の第7実施例の構成の概要を示す説明図、第8図は
本発明装置の第8実施例の構成の概要を示す説明図、第
9図は本発明装置の第9実施例の構成の概要を示す説明
図、第10図a,bはそれぞれ本発明装置における電極間隔
を狭くしなければならない理由を説明した図、第11図は
本発明装置におけるプラズマの発光スペクトルの一例を
示す図、第12図は本発明装置における放射強度のガス圧
力依存性の一例を示す図、第13図は本発明装置及び従来
装置における自己バイアス電圧に対するエッチング速度
を示す図、第14図は本発明装置によるエッチング均一性
を示す図、第15図は従来のドライプロセス装置としての
ドライエッチング装置の一例の構成の概要を示す説明
図、第16図は従来のドライプロセス装置としてのドライ
エッチング装置の他例の構成の概要を示す説明図であ
る。 1……反応室、3……基板、4……反応ガス、5……排
気ガス、6……交流(高周波)電源、7……ブロッキン
グキャパシタ、9……絶縁体、10……電界、11……磁
界、12……ソレノイドコイル、13……マグネトロン放
電、15……直流電源、16……交流(高周波)電源、17…
…フェーズシフター、21……(上部)電極、22……(下
部)電極、Ph,Ph1,Ph2……交流(高周波)電力、25……
直流電源、26……交流(高周波)電源、27……電力分配
器。
FIG. 1 is an explanatory view showing the outline of the configuration of the first embodiment of the apparatus of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view showing the outline of the configuration of the second embodiment of the apparatus of the present invention, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of the third embodiment, FIG. 4 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 5 is the outline of the configuration of the fifth embodiment of the present invention. , FIG. 6 is an explanatory view showing the outline of the configuration of the sixth embodiment of the device of the present invention, FIG. 7 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of the seventh embodiment of the device of the present invention, FIG. Is an explanatory view showing the outline of the configuration of the eighth embodiment of the apparatus of the present invention, FIG. 9 is an explanatory view showing the outline of the configuration of the ninth embodiment of the apparatus of the present invention, and FIGS. For explaining the reason why the electrode spacing must be reduced in FIG. 11, FIG. 11 shows an example of the emission spectrum of plasma in the apparatus of the present invention, and FIG. FIG. 13 shows an example of the gas pressure dependence of the radiation intensity in the apparatus, FIG. 13 shows the etching rate with respect to the self-bias voltage in the apparatus of the present invention and the conventional apparatus, and FIG. 14 shows the etching uniformity of the apparatus of the present invention. FIG. 15 is an explanatory diagram showing an outline of an example of a configuration of a dry etching apparatus as a conventional dry process apparatus. FIG. 16 is an explanatory view showing an outline of an example of a configuration of another example of a dry etching apparatus as a conventional dry process apparatus. FIG. 1 ... reaction chamber, 3 ... substrate, 4 ... reaction gas, 5 ... exhaust gas, 6 ... AC (high frequency) power supply, 7 ... blocking capacitor, 9 ... insulator, 10 ... electric field, 11 ... magnetic field, 12 ... solenoid coil, 13 ... magnetron discharge, 15 ... DC power supply, 16 ... AC (high frequency) power supply, 17 ...
… Phase shifter, 21… (upper) electrode, 22… (lower) electrode, Ph, Ph1, Ph2… AC (high frequency) power, 25…
DC power supply, 26 ... AC (high frequency) power supply, 27 ... Power divider.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐久間 春信 東京都西多摩郡羽村町神明台2‐1‐1 国際電気株式会社羽村工場内 (56)参考文献 特開 昭61−30036(JP,A) 特開 昭63−155546(JP,A) 特開 昭62−23987(JP,A) 特開 昭62−97329(JP,A) 特公 昭63−37193(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23F 4/00 C23C 14/34 - 14/36 C23C 16/00 - 16/56────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Harunobu Sakuma 2-1-1 Shinmeidai, Hamura-machi, Nishitama-gun, Tokyo Inside the Hamura Plant of Kokusai Electric Co., Ltd. (56) References JP-A-61-30036 (JP, A) JP-A-63-155546 (JP, A) JP-A-62-23987 (JP, A) JP-A-62-97329 (JP, A) JP-B-63-37193 (JP, B2) (58) Int.Cl. 6 , DB name) C23F 4/00 C23C 14/34-14/36 C23C 16/00-16/56

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】反応室(1)内に少なくとも2枚の電極
(21,22)を相向い合わせて配置し、少なくとも2枚の
電極(21,22)の相向い合った内側の面の少なくとも1
面以上に少なくとも1枚以上の基板(3)を設置し、各
電極(21,22)にほぼ平行となるように磁界(11)を印
加し、同一周波数の交流電力を相向い合う2枚の電極
(21,22)にそれぞれ任意の位相差のもとで位相を同期
させてプロッキングキャパシタ(7)を経由して供給
し、相向い合う2枚の電極(21,22)間の間隔を電子の
平均自由行程程度の距離とし、その相向い合う2枚の電
極(21,22)間の空間にマグネトロン放電を生じさせる
ことを特徴とするドライプロセス装置。
At least two electrodes (21, 22) are arranged in a reaction chamber (1) to face each other, and at least two of the inner surfaces of the at least two electrodes (21, 22) face each other. 1
At least one or more substrates (3) are installed above the surface, and a magnetic field (11) is applied so as to be substantially parallel to each of the electrodes (21, 22). The electrodes (21, 22) are supplied via the blocking capacitor (7) with their phases synchronized with an arbitrary phase difference, and the distance between the two opposing electrodes (21, 22) is increased. A dry process apparatus characterized in that the distance is about the mean free path of electrons, and a magnetron discharge is generated in a space between two opposing electrodes (21, 22).
【請求項2】同一周波数の交流電力を相向い合う2枚の
電極(21,22)にそれぞれ前記位相差を0゜または180゜
として供給し、反応室(1)または反応室(1)内側の
他の電極を接地してなることを特徴とする請求項1に記
載のドライプロセス装置。
2. The reaction chamber (1) or the inside of the reaction chamber (1) is supplied with AC power of the same frequency to two electrodes (21, 22) facing each other at the phase difference of 0 ° or 180 °, respectively. The dry process apparatus according to claim 1, wherein the other electrode is grounded.
【請求項3】任意の電力比を持つ交流電力を相向い合う
2枚の電極(21,22)にそれぞれ供給することを特徴と
する請求項1または2記載のドライプロセス装置。
3. The dry process apparatus according to claim 1, wherein AC power having an arbitrary power ratio is supplied to each of two opposing electrodes (21, 22).
【請求項4】交流電力の位相差が0゜±40゜または180
゜±40゜の範囲内にあることを特徴とする請求項1また
は3記載のドライプロセス装置。
4. The phase difference of AC power is 0 ± 40 ° or 180 °.
4. The dry process apparatus according to claim 1, wherein the dry process apparatus is within a range of {± 40}.
【請求項5】位相が同期する独立した2台の交流電源
(16,26)から相向い合う2枚の電極(21,22)にそれぞ
れ交流電力を供給することを特徴とする請求項1から4
のいずれかに記載のドライプロセス装置。
5. An apparatus according to claim 1, wherein two independent AC power supplies whose phases are synchronized supply AC power to two opposing electrodes, respectively. 4
A dry process apparatus according to any one of the above.
【請求項6】1台の交流電源(6)の発生する電力を2
電力に分配して供給することを特徴とする請求項1から
4のいずれかに記載のドライプロセス装置。
6. The power generated by one AC power supply (6) is 2
The dry process apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the dry process apparatus is supplied by distributing the electric power.
【請求項7】反応室(1)または反応室(1)内側の他
の電極を接地することを特徴とする請求項1、3、4、
5及び6のいずれかに記載のドライプロセス装置。
7. The reaction chamber (1) or another electrode inside the reaction chamber (1) is grounded.
7. The dry process apparatus according to any one of items 5 and 6.
【請求項8】反応室(1)内に少なくとも2枚の電極
(21,22)を相向い合わせて配置し、少なくとも2枚の
電極(21,22)の相向い合った内側の面の少なくとも1
面以上に少なくとも1枚以上の基板(3)を設置し、各
電極(21,22)にほぼ平行となるように磁界(11)を印
加し、負の直流電圧を各電極(21,22)にそれぞれ印加
し、正の直流電圧または接地電圧を反応室(1)または
反応室(1)内側の他の電極に印加し、相向い合う2枚
の電極(21,22)間の間隔を電子の平均自由行程程度の
距離とし、その各電極(21,22)間の空間にマグネトロ
ン放電を生じさせることを特徴とするドライプロセス装
置。
8. At least two electrodes (21, 22) are arranged in the reaction chamber (1) facing each other, and at least two of the facing inner surfaces of the at least two electrodes (21, 22) are arranged. 1
At least one substrate (3) is placed above the surface, a magnetic field (11) is applied so as to be substantially parallel to each electrode (21, 22), and a negative DC voltage is applied to each electrode (21, 22). Respectively, and a positive DC voltage or a ground voltage is applied to the reaction chamber (1) or the other electrode inside the reaction chamber (1), and a distance between two opposing electrodes (21, 22) is adjusted by an electron. A dry process apparatus characterized in that the distance is about the same as the mean free path, and a magnetron discharge is generated in the space between the electrodes (21, 22).
【請求項9】負の直流電圧を任意の電力比で相向い合う
2枚の電極(21,22)にそれぞれ印加したことを特徴と
する請求項8記載のドライプロセス装置。
9. The dry process apparatus according to claim 8, wherein a negative DC voltage is applied to each of the two opposing electrodes at an arbitrary power ratio.
【請求項10】電極の全枚数が3枚以上となることを特
徴とする請求項1から9のいずれかに記載のドライプロ
セス装置。
10. The dry process apparatus according to claim 1, wherein the total number of electrodes is three or more.
【請求項11】相向い合う2枚の電極(21,22)間の間
隔がすべて等しく、互いに平行をなすことを特徴とする
請求項10記載のドライプロセス装置。
11. The dry process apparatus according to claim 10, wherein the intervals between the two facing electrodes (21, 22) are all equal and parallel to each other.
【請求項12】相向い合う2枚の電極(21,22)間の間
隔が1cm〜5cmの範囲であることを特徴とする請求項1か
ら11のいずれかに記載のドライプロセス装置。
12. The dry process apparatus according to claim 1, wherein a distance between two opposing electrodes (21, 22) is in a range of 1 cm to 5 cm.
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