JPH0645896B2 - 低温プラズマ処理装置 - Google Patents
低温プラズマ処理装置Info
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- JPH0645896B2 JPH0645896B2 JP61051188A JP5118886A JPH0645896B2 JP H0645896 B2 JPH0645896 B2 JP H0645896B2 JP 61051188 A JP61051188 A JP 61051188A JP 5118886 A JP5118886 A JP 5118886A JP H0645896 B2 JPH0645896 B2 JP H0645896B2
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/56—After-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
- C23C14/0036—Reactive sputtering
- C23C14/0042—Controlling partial pressure or flow rate of reactive or inert gases with feedback of measurements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラズマ処理装置に関するものである。
従来、この種の成膜及び表面処理装置は、プラズマを生
成するのにマイクロ波による電子サイクロトロン共鳴法
を用いているので、生成プラズマの電離度が高く、電子
温度，電子密度とも高い。このため処理基板の温度を低
くすることができ、膜の膜質も緻密な膜が生成できる特
徴があつた。
成するのにマイクロ波による電子サイクロトロン共鳴法
を用いているので、生成プラズマの電離度が高く、電子
温度，電子密度とも高い。このため処理基板の温度を低
くすることができ、膜の膜質も緻密な膜が生成できる特
徴があつた。
しかし、処理基板上に薄膜を形成する場合を例にとる
と、その表面における均一性、すなわち膜厚，膜質の均
一性及び再現性は、プラズマ生成室から試料室に導かれ
たプラズマの諸量（電子温度，電子密度）及び膜生成用
反応ガスの空間的，時間的な均一度に強く依存してい
る。そして次に示す公知例では処理時間内にプラズマの
放電状態が変化しても、それをすぐ前の放電状態に戻す
機能がないため、処理開始直後のプラズマの均一性が処
理終了直前では損なわれており、結果的に基板全面にわ
たる膜厚，膜質の均一性及び再現性が悪い問題があつ
た。また、従来はこの問題を最小限に止めるために、装
置運転者が時々刻々微妙に変化する放電状態を観測し続
けなければならなかつた。
と、その表面における均一性、すなわち膜厚，膜質の均
一性及び再現性は、プラズマ生成室から試料室に導かれ
たプラズマの諸量（電子温度，電子密度）及び膜生成用
反応ガスの空間的，時間的な均一度に強く依存してい
る。そして次に示す公知例では処理時間内にプラズマの
放電状態が変化しても、それをすぐ前の放電状態に戻す
機能がないため、処理開始直後のプラズマの均一性が処
理終了直前では損なわれており、結果的に基板全面にわ
たる膜厚，膜質の均一性及び再現性が悪い問題があつ
た。また、従来はこの問題を最小限に止めるために、装
置運転者が時々刻々微妙に変化する放電状態を観測し続
けなければならなかつた。
第３図にはプラズマ処理装置の従来例が示されている。
同図は電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）型のプラズマ
処理装置（成膜装置）の例（特開昭55-141729号公報参
照）である。同図に示されているようにプラズマ生成室
１にマイクロ波発振器（図示せず）からのマイクロ波２
が導波管３を通して供給され、磁界コイル４の磁界によ
る電子のサイクロトロン運動周波数とマイクロ波２の周
波数とが一致して共鳴現像が生じ、電子がプラズマ生成
用ガス供給管５から供給されるプラズマ生成用ガス６と
衝突して放電させ、低温のプラズマ７を生じる。なお同
図において８は冷却水、９は石英板、１０は真空排気で
ある。
同図は電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）型のプラズマ
処理装置（成膜装置）の例（特開昭55-141729号公報参
照）である。同図に示されているようにプラズマ生成室
１にマイクロ波発振器（図示せず）からのマイクロ波２
が導波管３を通して供給され、磁界コイル４の磁界によ
る電子のサイクロトロン運動周波数とマイクロ波２の周
波数とが一致して共鳴現像が生じ、電子がプラズマ生成
用ガス供給管５から供給されるプラズマ生成用ガス６と
衝突して放電させ、低温のプラズマ７を生じる。なお同
図において８は冷却水、９は石英板、１０は真空排気で
ある。
この低温のプラズマ７は試料室１１へ拡散磁界により輸
送され、試料室１１内へ反応ガス供給管１２を通して供
給される反応ガス１３を活性化または電離して、試料台
１４の上の試料１５の表面上に薄膜を形成する。この場
合に試料１５の表面上に堆積した薄膜の膜質，膜厚の均
一性および再現性は、堆積直前の反応ガス分子の密度お
よびエネルギーの空間的，時間的分布の均一性に支配さ
れ、仮にこの状態で一時的に空間的分布の均一性がとれ
たとしても、処理時間の経過と共に容器内表面状態の変
化、およびそれに伴う容器内空間の電磁界の変化によ
り、放電々離しているプラズマ諸量の分布が大幅に異つ
てくる。従つて装置運転者はこの状態変化を常時監視
し、放電状態が変化した場合に前の放電状態に戻すた
め、その放電状態の支配的パラメータである磁界コイル
４またはマイクロ波発振器の電流値を調整しなければな
らない問題があつた。また、この調整を怠ると、成膜後
の薄膜の膜質および膜厚の均一性は、初期設定の放電状
態から予想されるものより大幅に異なつてくる不具合が
あるが、これは実験で確認されていることである。
送され、試料室１１内へ反応ガス供給管１２を通して供
給される反応ガス１３を活性化または電離して、試料台
１４の上の試料１５の表面上に薄膜を形成する。この場
合に試料１５の表面上に堆積した薄膜の膜質，膜厚の均
一性および再現性は、堆積直前の反応ガス分子の密度お
よびエネルギーの空間的，時間的分布の均一性に支配さ
れ、仮にこの状態で一時的に空間的分布の均一性がとれ
たとしても、処理時間の経過と共に容器内表面状態の変
化、およびそれに伴う容器内空間の電磁界の変化によ
り、放電々離しているプラズマ諸量の分布が大幅に異つ
てくる。従つて装置運転者はこの状態変化を常時監視
し、放電状態が変化した場合に前の放電状態に戻すた
め、その放電状態の支配的パラメータである磁界コイル
４またはマイクロ波発振器の電流値を調整しなければな
らない問題があつた。また、この調整を怠ると、成膜後
の薄膜の膜質および膜厚の均一性は、初期設定の放電状
態から予想されるものより大幅に異なつてくる不具合が
あるが、これは実験で確認されていることである。
第４図にはプラズマ成膜装置の他の従来例が示されてい
る。同図において１６は同軸伝送管、４ａはプラズマ流
の径を調整する静磁場発生コイルである。これも第３図
のそれと同様な低温プラズマ処理装置すなわちＥＣＲ型
成膜装置（特開昭57-79621号公報参照）であり、前述の
場合と同様な作用をするが、前述の場合と同様な不具合
を有していた。なおこれに関するものとして上述の特開
昭55-141729，特開昭57-79621号公報の他に特開昭56-15
5535号公報がある。
る。同図において１６は同軸伝送管、４ａはプラズマ流
の径を調整する静磁場発生コイルである。これも第３図
のそれと同様な低温プラズマ処理装置すなわちＥＣＲ型
成膜装置（特開昭57-79621号公報参照）であり、前述の
場合と同様な作用をするが、前述の場合と同様な不具合
を有していた。なおこれに関するものとして上述の特開
昭55-141729，特開昭57-79621号公報の他に特開昭56-15
5535号公報がある。
上記従来技術は、成膜および表面処理後の試料の膜厚，
膜質および表面処理の均一性，再現性に直接影響のある
低温プラズマ諸量の空間的分布の経時変化の点について
配慮されておらず、成膜および表面処理後の試料の膜
厚，膜質および表面処理の均一性，再現性更に装置運転
上の作業性に問題があつた。
膜質および表面処理の均一性，再現性に直接影響のある
低温プラズマ諸量の空間的分布の経時変化の点について
配慮されておらず、成膜および表面処理後の試料の膜
厚，膜質および表面処理の均一性，再現性更に装置運転
上の作業性に問題があつた。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、処理時間
内に放電状態を監視することなしに膜厚、膜質および表
面処理が均一で、再現性のある成膜および表面処理を行
うことは勿論のことプラズマ諸量の空間的分布の均一性
の確保を可能として低温プラズマ処理装置を提供するこ
とを目的とするものである。
内に放電状態を監視することなしに膜厚、膜質および表
面処理が均一で、再現性のある成膜および表面処理を行
うことは勿論のことプラズマ諸量の空間的分布の均一性
の確保を可能として低温プラズマ処理装置を提供するこ
とを目的とするものである。
上記目的は、試料室に、処理中のプラズマまたは反応ガ
スの複数個の放射光スペクトルにより処理中のプラズマ
または反応ガスの放電状態を制御する制御手段を設け、
この制御手段を、試料室内のプラズマまたは反応ガスの
少なくとも一種の複数個の放射光スペクトルを測定する
フィルタ付光センサーと、このフィルタ付光センサーと
第１または第２の電流制御器との間に設け、測定した複
数個の放射光スペクトルの値と予め設定した設定値との
差分、または複数種の複数個の放射光スペクトルの比と
設定値との差分を検出し、この検出した差分を第１また
は第２の電流制御器にフィードバックする差動増幅器と
で形成することにより、達成される。
スの複数個の放射光スペクトルにより処理中のプラズマ
または反応ガスの放電状態を制御する制御手段を設け、
この制御手段を、試料室内のプラズマまたは反応ガスの
少なくとも一種の複数個の放射光スペクトルを測定する
フィルタ付光センサーと、このフィルタ付光センサーと
第１または第２の電流制御器との間に設け、測定した複
数個の放射光スペクトルの値と予め設定した設定値との
差分、または複数種の複数個の放射光スペクトルの比と
設定値との差分を検出し、この検出した差分を第１また
は第２の電流制御器にフィードバックする差動増幅器と
で形成することにより、達成される。
低温プラズマあるいはそれにより活性化または電離した
反応ガス分子の放射光スペクトルは、プラズマ状態にあ
るガス分子の密度およびエネルギー状態を反映してい
る。Ａ，Ｂ２種の原子が結合して成膜後の膜組成を形成
する場合にＡの典型的線スペクトルＡＩとＢの典型的線
スペクトルＢ１との強度比は、膜組成および膜構造の生
成確率に強く影響することが知られている。一方、低温
プラズマ諸量の空間的分布は、電子サイクロトロン共鳴
電離面を決めるマイクロ波の強度または磁束密度の空間
的分布に支配されている。このため１種または複数個の
放射光スペクトルをフイルタまたは分光器付光センサー
で計測し、その値と予め実測済みの設定値との差分、ま
たは複数個のスペクトルの比と設定値との差分を、増幅
器を通して磁界コイルまたはマイクロ波発振器の電流値
にフイードバツクすれば、放電状態が外部要因で変化し
ても、マイクロ波の強度または磁束密度分布が補正さ
れ、元の低温プラズマ諸量の空間的分布にすることがで
き、処理時間内の成膜条件を一定に保つことができる。
反応ガス分子の放射光スペクトルは、プラズマ状態にあ
るガス分子の密度およびエネルギー状態を反映してい
る。Ａ，Ｂ２種の原子が結合して成膜後の膜組成を形成
する場合にＡの典型的線スペクトルＡＩとＢの典型的線
スペクトルＢ１との強度比は、膜組成および膜構造の生
成確率に強く影響することが知られている。一方、低温
プラズマ諸量の空間的分布は、電子サイクロトロン共鳴
電離面を決めるマイクロ波の強度または磁束密度の空間
的分布に支配されている。このため１種または複数個の
放射光スペクトルをフイルタまたは分光器付光センサー
で計測し、その値と予め実測済みの設定値との差分、ま
たは複数個のスペクトルの比と設定値との差分を、増幅
器を通して磁界コイルまたはマイクロ波発振器の電流値
にフイードバツクすれば、放電状態が外部要因で変化し
ても、マイクロ波の強度または磁束密度分布が補正さ
れ、元の低温プラズマ諸量の空間的分布にすることがで
き、処理時間内の成膜条件を一定に保つことができる。
以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
１図には本発明の一実施例が示されている。なお従来と
同じ部品には同じ符号を付したので説明を省略する。同
図に示されているようにマイクロ波発振器１７には第１
の電源１８が第１の電流制御器１９を介して接続され、
磁界コイル４には第２の電源１８ａが第２の電流制御器
１９ａを介して接続されている。このように構成された
低温プラズマ処理装置で本実施例では試料室11aに、処
理中のプラズマ７または反応ガス１３の複数個の放射光
スペクトルにより処理中のプラズマ７または反応ガス１
３の放電状態を一定に制御する制御手段を設けた。この
ようにすることにより試料室１１ａに、処理中のプラズ
マ７または反応ガス１３の複数個の放射光スペクトルに
より処理中のプラズマ７または反応ガス１３の放電状態
を一定に制御する制御手段が設けられるようになつて、
処理中のプラズマ７または反応ガス１３の放電状態が一
定となり、処理時間内に放電状態を監視することなしに
膜厚，膜質および表面処理が均一で、再現性のある成膜
および表面処理を行うことを可能とした低温プラズマ処
理装置を得ることができる。
１図には本発明の一実施例が示されている。なお従来と
同じ部品には同じ符号を付したので説明を省略する。同
図に示されているようにマイクロ波発振器１７には第１
の電源１８が第１の電流制御器１９を介して接続され、
磁界コイル４には第２の電源１８ａが第２の電流制御器
１９ａを介して接続されている。このように構成された
低温プラズマ処理装置で本実施例では試料室11aに、処
理中のプラズマ７または反応ガス１３の複数個の放射光
スペクトルにより処理中のプラズマ７または反応ガス１
３の放電状態を一定に制御する制御手段を設けた。この
ようにすることにより試料室１１ａに、処理中のプラズ
マ７または反応ガス１３の複数個の放射光スペクトルに
より処理中のプラズマ７または反応ガス１３の放電状態
を一定に制御する制御手段が設けられるようになつて、
処理中のプラズマ７または反応ガス１３の放電状態が一
定となり、処理時間内に放電状態を監視することなしに
膜厚，膜質および表面処理が均一で、再現性のある成膜
および表面処理を行うことを可能とした低温プラズマ処
理装置を得ることができる。
すなわちプラズマ７または反応ガス１３の複数個の放射
光スペクトルにより処理中のプラズマ７または反応ガス
１３の放電状態を一定に制御する制御手段を設けたが、
この制御手段を試料室１１ａに設け、水平方向の２個の
放射光スペクトル２０ａ，20bを測定するフイルタ付光
センサー２１，２２と、このフイルタ付光センサー２
１，２２に接続し、測定した２個の放射光スペクトル２
０ａ，２０ｂの比を算出する割算器２３と、この割算器
２３と第１または第２の電流制御器１９，１９ａとの間
に接続し、割算器２３で算出した放射光スペクトル２０
ａ，２０ｂの比と予め設定した設定値２４との差分を検
出し、この検出した差分を第１または第２の電流制御器
１９，１９ａにフイードバツクする差動増幅器２５とで
形成した。このようにすることにより試料表面近傍のＡ
種の典型的線スペクトルである放射光スペクトル２０ａ
とＢ種の典型的線スペクトルである放射光スペクトル20
bとは、フイルタ付光センサー２１，２２で受光され、
感度調整後に割算器２３にとり込まれ、両スペクトル２
０ａ，２０ｂの比がとられる。これを仮に放射率とすれ
ばこの放射率は更に予め実測し設定してある設定値２４
との差分を検出する差動増幅器２５に伝送される。そし
て差動増幅器２５で検出された両スペクトル２０ａ，２
０ｂの比と設定値２４との差分は、磁界コイル４または
マイクロ波発振器１７に夫々電流を供給する第２または
第１の電源１８ａ，１８の第２または第１の電流制御器
１９ａ，１９にフイードバツクされる。これにより処理
中のプラズマ７または反応ガス１３の放電状態は一定に
制御されるようになる。
光スペクトルにより処理中のプラズマ７または反応ガス
１３の放電状態を一定に制御する制御手段を設けたが、
この制御手段を試料室１１ａに設け、水平方向の２個の
放射光スペクトル２０ａ，20bを測定するフイルタ付光
センサー２１，２２と、このフイルタ付光センサー２
１，２２に接続し、測定した２個の放射光スペクトル２
０ａ，２０ｂの比を算出する割算器２３と、この割算器
２３と第１または第２の電流制御器１９，１９ａとの間
に接続し、割算器２３で算出した放射光スペクトル２０
ａ，２０ｂの比と予め設定した設定値２４との差分を検
出し、この検出した差分を第１または第２の電流制御器
１９，１９ａにフイードバツクする差動増幅器２５とで
形成した。このようにすることにより試料表面近傍のＡ
種の典型的線スペクトルである放射光スペクトル２０ａ
とＢ種の典型的線スペクトルである放射光スペクトル20
bとは、フイルタ付光センサー２１，２２で受光され、
感度調整後に割算器２３にとり込まれ、両スペクトル２
０ａ，２０ｂの比がとられる。これを仮に放射率とすれ
ばこの放射率は更に予め実測し設定してある設定値２４
との差分を検出する差動増幅器２５に伝送される。そし
て差動増幅器２５で検出された両スペクトル２０ａ，２
０ｂの比と設定値２４との差分は、磁界コイル４または
マイクロ波発振器１７に夫々電流を供給する第２または
第１の電源１８ａ，１８の第２または第１の電流制御器
１９ａ，１９にフイードバツクされる。これにより処理
中のプラズマ７または反応ガス１３の放電状態は一定に
制御されるようになる。
すなわち電子サイクロトロン共鳴により電離の強く進展
する共鳴電離面は、マイクロ波の強度または磁束密度の
強度および分布に支配されるので、放射光スペクトル比
の変化分は電離面の形状および強度の変化として現わ
れ、放射光スペクトル比の設定値を保つように制御され
る。この結果、放射光スペクトル比が一定であれば膜組
成が同一である事実（菅野卓雄編著，産業図書，半導体
プラズマプロセス技術，Ｐ１６５〜Ｐ１７８）より、装
置運転者の監視なしに膜質，膜厚とも初期の設定値２４
通りに処理可能となり、装置本体として最適条件が設定
できれば膜質，膜厚とも均一で、再現性のある成膜が可
能となる。
する共鳴電離面は、マイクロ波の強度または磁束密度の
強度および分布に支配されるので、放射光スペクトル比
の変化分は電離面の形状および強度の変化として現わ
れ、放射光スペクトル比の設定値を保つように制御され
る。この結果、放射光スペクトル比が一定であれば膜組
成が同一である事実（菅野卓雄編著，産業図書，半導体
プラズマプロセス技術，Ｐ１６５〜Ｐ１７８）より、装
置運転者の監視なしに膜質，膜厚とも初期の設定値２４
通りに処理可能となり、装置本体として最適条件が設定
できれば膜質，膜厚とも均一で、再現性のある成膜が可
能となる。
このように本実施例によれば放電状態を常時監視するこ
となしに形成薄膜の膜質，膜厚および表面処理精度の均
一性，再現性を大幅に向上することができる。またプラ
ズマ諸量の空間的分布の均一性が向上できる。
となしに形成薄膜の膜質，膜厚および表面処理精度の均
一性，再現性を大幅に向上することができる。またプラ
ズマ諸量の空間的分布の均一性が向上できる。
第２図には本発明の他の実施例が示されている。本実施
例では垂直方向の２個の放射光スペクトル２０ａ，２０
ｂ、すなわち試料台１４上方の放射光スペクトル２０
ａ，２０ｂを全てフイルタ付光センサー２１，２２に取
り込むようにしたものである。この場合には試料台１４
上方の放射光スペクトル２０ａ，２０ｂが全てフイルタ
付光センサー２１，２２に取り込まれるようになつて、
前述の場合よりも検出精度を向上させることができる。
例では垂直方向の２個の放射光スペクトル２０ａ，２０
ｂ、すなわち試料台１４上方の放射光スペクトル２０
ａ，２０ｂを全てフイルタ付光センサー２１，２２に取
り込むようにしたものである。この場合には試料台１４
上方の放射光スペクトル２０ａ，２０ｂが全てフイルタ
付光センサー２１，２２に取り込まれるようになつて、
前述の場合よりも検出精度を向上させることができる。
なおこれら実施例で光センサーにフイルタ付光センサー
２１，２２を使用したが、分光器付光センサーを使用し
てもよい。
２１，２２を使用したが、分光器付光センサーを使用し
てもよい。
上述のように本発明は試料室に、処理中のプラズマまた
は反応ガスの複数個の放射光スペクトルにより処理中の
プラズマまたは反応ガスの放電状態を制御する制御手段
を設け、この制御手段を、試料室内のプラズマまたは反
応ガスの少なくとも一種の複数個の放射光スペクトルを
測定するフィルタ付光センサーと、このフィルタ付光セ
ンサーと第１または第２の電流制御器との間に設け、測
定した複数個の放射光スペクトルの値と予め設定した設
定値との差分、または複数種の複数個の放射光スペクト
ルの比と設定値との差分を検出し、この検出した差分を
第１または第２の電流制御器にフィードバックする差動
増幅器とで形成したので、放電状態が外部要因で変化し
てもマイクロ波の強度または磁束密度分布が補正され、
元の低温プラズマ諸量の空間的分布にすることができ、
処理時間内の成膜条件を一定に保つことができるように
なり、処理時間内に放電状態を監視することなしに膜
厚、膜質および表面処理が均一で、再現性のある成膜お
よび表面処理を行うことは勿論のことプラズマ諸量の空
間的分布の均一性の確保を可能とした低温プラズマ処理
装置を得ることができる。
は反応ガスの複数個の放射光スペクトルにより処理中の
プラズマまたは反応ガスの放電状態を制御する制御手段
を設け、この制御手段を、試料室内のプラズマまたは反
応ガスの少なくとも一種の複数個の放射光スペクトルを
測定するフィルタ付光センサーと、このフィルタ付光セ
ンサーと第１または第２の電流制御器との間に設け、測
定した複数個の放射光スペクトルの値と予め設定した設
定値との差分、または複数種の複数個の放射光スペクト
ルの比と設定値との差分を検出し、この検出した差分を
第１または第２の電流制御器にフィードバックする差動
増幅器とで形成したので、放電状態が外部要因で変化し
てもマイクロ波の強度または磁束密度分布が補正され、
元の低温プラズマ諸量の空間的分布にすることができ、
処理時間内の成膜条件を一定に保つことができるように
なり、処理時間内に放電状態を監視することなしに膜
厚、膜質および表面処理が均一で、再現性のある成膜お
よび表面処理を行うことは勿論のことプラズマ諸量の空
間的分布の均一性の確保を可能とした低温プラズマ処理
装置を得ることができる。
第１図は本発明の低温プラズマ処理装置の一実施例の装
置構成を示す線図、第２図は本発明の低温プラズマ処理
装置の他の実施例の装置構成を示す線図、第３図は従来
の低温プラズマ処理装置の装置構成を示す線図、第４図
は従来の低温プラズマ処理装置の他の例の装置構成を示
す線図である。 １……プラズマ生成室、２……マイクロ波、３……導波
管、４……磁界コイル、７……低温のプラズマ、11a…
…試料室、１２……反応ガス供給管、１３……反応ガ
ス、１４……試料台、１５……試料、１７……マイクロ
波発振器、１８……第１の電源、１８ａ……第２の電
源、１９……第１の電流制御器、１９ａ……第２の電流
制御器、２０ａ，２０ｂ……放射光スペクトル、２１，
２２……フイルタ付光センサー、２３……割算器、２４
……設定値、２５……差動増幅器。
置構成を示す線図、第２図は本発明の低温プラズマ処理
装置の他の実施例の装置構成を示す線図、第３図は従来
の低温プラズマ処理装置の装置構成を示す線図、第４図
は従来の低温プラズマ処理装置の他の例の装置構成を示
す線図である。 １……プラズマ生成室、２……マイクロ波、３……導波
管、４……磁界コイル、７……低温のプラズマ、11a…
…試料室、１２……反応ガス供給管、１３……反応ガ
ス、１４……試料台、１５……試料、１７……マイクロ
波発振器、１８……第１の電源、１８ａ……第２の電
源、１９……第１の電流制御器、１９ａ……第２の電流
制御器、２０ａ，２０ｂ……放射光スペクトル、２１，
２２……フイルタ付光センサー、２３……割算器、２４
……設定値、２５……差動増幅器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｃ (72)発明者 園部 正 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭62−89869（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−93382（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】低温のプラズマを発生させるプラズマ生成
室と、このプラズマ生成室に接続され、かつ前記プラズ
マを導入する試料室とを備え、前記プラズマ生成室はそ
の上部に第１の電源に第１の電流制御器を介して接続さ
れたマイクロ波発振器、このマイクロ波発振器からのマ
イクロ波を導入する導波管、その外周に第２の電源に第
２の電流制御器を介して接続され、かつ前記マイクロ波
による電子サイクロトロン共鳴放電を発生させる磁界を
発生する磁界コイルを有し、前記試料室はその内部に試
料を乗置する試料台、その側壁に反応ガスが供給される
反応ガス供給管を有しており、前記試料室内に導入され
た前記反応ガスを前記プラズマで活性化または電離して
前記試料の表面を処理する低温プラズマ処理装置におい
て、前記試料室に、前記処理中のプラズマまたは反応ガ
スの複数個の放射光スペクトルにより前記処理中のプラ
ズマまたは反応ガスの放電状態を制御する制御手段を設
け、この制御手段を、試料室内の前記プラズマまたは反
応ガスの少なくとも一種の複数個の放射光スペクトルを
測定するフィルタ付光センサーと、このフィルタ付光セ
ンサーと前記第１または第２の電流制御器との間に設
け、測定した複数個の放射光スペクトルの値と予め設定
した設定値との差分、または複数種の複数個の放射光ス
ペクトルの比と設定値との差分を検出し、この検出した
差分を前記第１または第２の電流制御器にフィードバッ
クする差動増幅器とで形成したことを特徴とする低温プ
ラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61051188A JPH0645896B2 (ja) | 1986-03-08 | 1986-03-08 | 低温プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61051188A JPH0645896B2 (ja) | 1986-03-08 | 1986-03-08 | 低温プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62228482A JPS62228482A (ja) | 1987-10-07 |
| JPH0645896B2 true JPH0645896B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=12879890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61051188A Expired - Lifetime JPH0645896B2 (ja) | 1986-03-08 | 1986-03-08 | 低温プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645896B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01205520A (ja) * | 1988-02-12 | 1989-08-17 | Shimadzu Corp | 成膜装置 |
| JPH0390576A (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-16 | Raimuzu:Kk | 金属窒化物被膜の形成法 |
| JP2787006B2 (ja) * | 1995-05-10 | 1998-08-13 | 株式会社日立製作所 | 加工方法及び加工装置並びにプラズマ光源 |
| US7164095B2 (en) | 2004-07-07 | 2007-01-16 | Noritsu Koki Co., Ltd. | Microwave plasma nozzle with enhanced plume stability and heating efficiency |
| TW200742506A (en) | 2006-02-17 | 2007-11-01 | Noritsu Koki Co Ltd | Plasma generation apparatus and work process apparatus |
| US7921804B2 (en) | 2008-12-08 | 2011-04-12 | Amarante Technologies, Inc. | Plasma generating nozzle having impedance control mechanism |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6289869A (ja) * | 1985-10-15 | 1987-04-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 硬質炭素膜の気相合成法 |
| JPS6293382A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-04-28 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜形成装置 |
-
1986
- 1986-03-08 JP JP61051188A patent/JPH0645896B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62228482A (ja) | 1987-10-07 |
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