DE3844034A1 - Vorrichtung zum bearbeiten von halbleiterscheiben unter anwendung eines durch elektronenzyklotronresonanz erzeugten plasmas - Google Patents
Vorrichtung zum bearbeiten von halbleiterscheiben unter anwendung eines durch elektronenzyklotronresonanz erzeugten plasmasInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von
Halbleiterscheiben mit einem durch eine Mikrowellenentla
dung in einem Magnetfeld, z. B. eine Elektronenzyklotron
resonanz-Entladung, erzeugten Plasma.
Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen wie Tran
sistoren und integrierten Schaltungen werden halbleiter
substrate oder -scheiben Bearbeitungsschritten wie Dünn
filmbildung, Ätzen, Oxidation und Dotierung, unterzogen.
Vor einiger Zeit wurde eine Bearbeitungsvorrichtung für
Halbleiterscheiben entwickelt, die ein Plasma verwendet,
das durch eine Elektronenzyklotronresonanz-Entladung, die
eine Art Mikrowellenentladung in einem Magnetfeld ist,
erzeugt wird; diese Vorrichtung bietet einige Vorteile
gegenüber konventionellen chemischen Bedampfungsvorrich
tungen, u. a. niedrige Betriebstemperaturen und hohe Bear
beitungsgüte.
Die US-Pat.-Anm. 3 15 730 zeigt eine Grundkonstruktion einer
solchen Halbleiterscheiben-Bearbeitungsvorrichtung, die ein
durch Elektronenzyklotronresonanz-Entladung erzeugtes Plas
ma verwendet. Wie Fig. 4 der Zeichnung zeigt, umfaßt eine
solche Vorrichtung im wesentlichen eine Scheibenbearbei
tungskammer 1, die einen Träger 8 für eine Scheibe 9 ent
hält, und eine zylindrische Plasmaerzeugungskammer 2, die
über der Scheibenbearbeitungskammer 1 angeordnet ist. In
die Plasmaerzeugungskammer 2 wird eine von einem Mikrowel
lengeber (nicht gezeigt) erzeugte Mikrowelle durch einen
Rechteck- bzw. Kastenwellenleiter 3 eingeleitet, der Recht
eckquerschnitt hat und einen Rechteck-Rund-Mikrowellenum
former 4 sowie eine Quarzplatte 2 a aufweist. Ferner ist
eine solenoidförmige Magnetspule 5 vorgesehen, die die
Plasmaerzeugungskammer 2 umgibt zwecks Ausbildung eines
Magnetfeldes in der Plasmaerzeugungskammer 2 und der Schei
benbearbeitungskammer 1. Eine Gaseintrittsöffnung 6 bzw.
eine Gasaustrittsöffnung 7 sind in der Decke der Plasma
erzeugungskammer 2 bzw. im Boden der Scheibenbearbeitungs
kammer 1 ausgebildet.
Die Funktionsweise der Vorrichtung nach Fig. 4 ist wie
folgt: Nachdem das in den Kammern 1 und 2 verbliebene Gas
durch die Austrittsöffnung 7 gründlich abgezogen ist, wird
ein reaktives Gas durch die Eintrittsöffnung 6 in die Kam
mern 1 und 2 eingeleitet, wobei ein Teil des Gases durch
die Austrittsöffnung 7 abgezogen wird, um den Gasdruck in
den Kammern 1 und 2 auf einem vorbestimmten Pegel zu hal
ten. Dann wird eine von dem Mikrowellengeber erzeugte
Mikrowelle einer Frequenz von 2,45 GHz der Plasmaerzeu
gungskammer 2 durch den Wellenleiter 3 und den Umformer 4
zugeführt. Gleichzeitig wird die Spule 5 erregt zur Erzeu
gung eines Magnetfeldes in der Plasmaerzeugungskammer 2 und
der Scheibenbearbeitungskammer 1; die Flußdichte des Ma
gnetfeldes in der Plasmaerzeugungskammer wird auf 875 G
geregelt, so daß dort eine Elektronenzyklotronresonanz im
Zusammenwirken mit der Mikrowelle hervorgerufen wird; das
von der Spule 5 erzeugte Magnetfeld divergiert von der
Plasmaerzeugungskammer 2 in Richtung zum Träger 8.
Somit werden die Elektronen in der Plasmaerzeugungskammer 2
auf spiralförmigen Bahnen in Elektronenzyklotronresonanz
beschleunigt unter Absorption der Mikrowellenenergie in der
Kammer 2; durch die Zusammenstöße zwischen diesen sehr
schnell bewegten Elektronen wird ein dichtes Gasplasma in
der Plasmaerzeugungskammer 2 erzeugt. Das so erzeugte Plas
ma wird entlang den divergierenden Linien des von der Ma
gnetspule 5 erzeugten Magnetfeldes zu der Scheibe 9 trans
portiert. Dadurch wird eine Bearbeitung der Scheibe, z. B.
eine Dünnfilmbildung oder Ätzen, bewirkt. In bekannter Wei
se werden die Art oder der Druck des für die Bearbeitung
eingesetzten Gases, die Leistung der Mikrowellenversorgung
etc. entsprechend der an der Scheibe durchzuführenden Be
arbeitung gewählt.
Die vorstehend beschriebene konventionelle Scheibenbear
beitungsvorrichtung mit ECR-Plasma weist folgende Nachteile
auf.
Eine Mikrowelle im zirkularen TE 11-Modus wird bei der kon
ventionellen Vorrichtung der Plasmaerzeugungskammer 2
direkt zugeführt. Die Kraftlinien E des elektrischen Feldes
der der Plasmaerzeugungskammer 2 zugeführten Mikrowelle
sind jedoch entsprechend Fig. 5 verteilt. Das heißt, die
Dichte der Kraftlinien ist nahe der Achse der Kammer 2 hoch
(d. h. die elektrische Feldstärke ist dort groß) und nahe
dem Kammerumfang niedrig (d. h. die elektrische Feldstärke
ist dort klein). Sie ist auch entlang den kreisförmigen
Bahnen veränderlich, die in Umfangsrichtung auf einer zur
Achse der Kammer 2 senkrechten Ebene verlaufen. Somit wird
die Plasmaerzeugungsdichte in der Plasmaerzeugungskammer 2
räumlich ungleichmäßig, so daß die Menge der an der Halb
leiterscheibe 9 ankommenden reaktiven Ionen sich von einer
Stelle zu einer anderen auf der Oberfläche der Scheibe 9
ändert, was für die Gleichförmigkeit der Scheibenbearbei
tung nachteilig ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit die Bereit
stellung einer Halbleiterscheiben-Bearbeitungsvorrichtung,
die mit einem Plasma arbeitet und bei der die Gleichförmig
keit der Bearbeitung einer Scheibenoberfläche verbessert
ist. Dabei soll die Scheibenbearbeitungsvorrichtung einfach
und kostengünstig sein, und ferner soll die Bearbeitungs
reaktion in einfacher Weise kontrollierbar sein.
Die Scheibenbearbeitungsvorrichtung nach der Erfindung
umfaßt eine erste und eine zweite Kammer (also eine Schei
benbearbeitungs- und eine Plasmaerzeugungskammer), einen
Mikrowellengeber, einen Wellenleiter, der eine von der
Mikrowellenversorgung erzeugte Mikrowelle in die zweite
Kammer leitet, eine die zweite Kammer umgebende Magnetspule
und eine Gasversorgung, die der zweiten Kammer ein reakti
ves Gas zuführt. Der Wellenleiter liefert eine Mikrowelle
mit Kreisquerschnitt. Ferner umfaßt die Vorrichtung einen
mit dem Wellenleiter gekoppelten Polarisationsumformer, der
die vom Wellenleiter übertragene Mikrowelle im zirkularen
TE 11-Modus in eine zirkular polarisierte Mikrowelle um
formt, indem er die Richtung des elektrischen Feldes der
Mikrowelle während einer Periodendauer der Mikrowelle um
eine ganze Umdrehung in Umfangsrichtung dreht. Die vom
Wandler so gebildete zirkular polarisierte Mikrowelle wird
der zweiten bzw. Plasmaerzeugungskammer zugeführt.
Damit wird die elektrische Feldstärke der der Plasmaerzeu
gungskammer zugeführten Mikrowelle entlang den gesamten
Kreisbahnen, die in Umfangsrichtung auf zur Achse der Plas
maerzeugungskammer senkrechten Ebenen verlaufen, über die
Zeit gemittelt; dadurch wird die Gleichmäßigkeit der Plas
maerzeugung in der Plasmaerzeugungskammer verbessert, wo
durch wiederum die Gleichförmigkeit der Bearbeitung der
Scheibenoberfläche verbessert wird.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a eine schematische Schnittansicht der mit einem
Plasma arbeitenden Scheibenbearbeitungsvor
richtung nach der Erfindung,
Fig. 1b einen Schnitt durch einen Kreispolarisations
umformer der Vorrichtung nach Fig. 1a entlang
der Schnittlinie B-B von Fig. 1a;
Fig. 2a und 2b die horizontalen Querschnittsverteilungen der
elektrischen Feldlinien der der Plasmaerzeu
gungskammer der Vorrichtung nach den Fig. 1a
und 1b zugeführten Mikrowelle zu zwei bestimm
ten Zeitpunkten;
Fig. 3 eine der Fig. 1a ähnliche Ansicht, die eine
weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach
der Erfindung zeigt;
Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, die eine
konventionelle Scheibenbearbeitungsvorrichtung
zeigt; und
Fig. 5 die horizontale Querschnittsverteilung der
Kraftlinien der elektrischen Feldstärke der
der Plasmaerzeugungskammer zugeführten Mikro
welle.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1a und 1b wird ein erstes
Ausführungsbeispiel erläutert.
Die Plasma-Scheibenbearbeitungsvorrichtung umfaßt eine
zylindrische Scheibenbearbeitungskammer 1, auf deren Boden
ein Träger 8 für eine Halbleiterscheibe 9 angeordnet ist.
Eine zylindrische Plasmaerzeugungskammer 2 ist koaxial über
der Scheibenbearbeitungskammer 1 angeordnet, und der zy
lindrische Raum in der Plasmaerzeugungskammer 2 bildet eine
nach oben projizierte Fortsetzung des zylindrischen Raums
in der Scheibenbearbeitungskammer 1. Ein Mikrowellengeber,
d. h. ein Magnetron, erzeugt eine Mikrowelle von 2,45 GHz,
die durch einen Kastenwellenleiter 3 mit Rechteckquer
schnitt und einen Rechteck-Rund-Mikrowellenumformer (R/C-
Umformer) 4 zu einem Kreispolarisationsumformer 10 über
tragen wird. Der R/C-Umformer 4 hat an seinem mit dem Wel
lenleiter 3 gekoppelten Ende Rechteckquerschnitt und an
seinem mit der Plasmaerzeugungskammer 2 gekoppelten Ende
Kreisquerschnitt, so daß eine vom Kastenwellenleiter 3
zugeführte, im Rechteck-TE 10-Modus schwingende Mikrowelle
in eine im zirkularen TE 11-Modus schwingende Mikrowelle
umgeformt wird.
Der Kreispolarisationsumformer 10 besteht aus einem Rund
wellenleiter 10 a in Form eines Hohlzylinders aus einem
elektrischen Leiter, z. B. Metall, und einer im Rundwel
lenleiter 10 a angeordneten viereckigen Trennplatte bzw.
Phasenschieberplatte 10 b aus einem Dielektrikum. Die Pha
senschieberplatte 10 b verläuft quer über den Durchmesser
und entlang der Achse des vom Hohlzylinder 10 a umschlos
senen zylindrischen Innenraums unter einem Winkel von 45°
zur Schwingungsrichtung T E 11 des elektrischen Feldes der
Mikrowelle im TE 11-Modus, die vom Rechteck-Rund-Mikrowel
lenumformer 4 zugeführt wird. Eine Quarzplatte 2 a bildet
ein Trennelement zwischen dem Umformer 10 und der Plasma
erzeugungskammer 2.
Eine Magnetspu1e 5 umgibt die Plasmaerzeugungskammer 2 und
die Scheibenbearbeitungskammer 1 und erzeugt in diesen
Kammern ein Magnetfeld. Die Kraftliniendichte des Magnet
feldes in der Plasmaerzeugungskammer 2 wird auf 875 G
geregelt, so daß im Zusammenwirken mit der zugeführten
Mikrowelle eine Elektronenzyklotronresonanz in wirksamer
Weise erzeugt wird. In der Decke der Plasmaerzeugungskammer
2 ist eine Gaseintrittsöffnung 6 gebildet, und im Boden der
Scheibenbearbeitungskammer 1 ist eine Gasaustrittsöffnung 7
gebildet.
Die Bearbeitung einer Scheibe 9, z. B. das Ätzen eines
Siliciumsubstrats, läuft wie folgt ab.
Nachdem in den Kammern 1 und 2 verbliebenes Restgas durch
die Gasaustrittsöffnung 7 gründlich abgezogen ist, wird ein
reaktives Gas, z. B. Cl2, in die Kammern 1 und 2 durch die
Eintrittsöffnung 6 eingeleitet, wobei ein Teil des Gases
aus der Austrittsöffnung 7 abgezogen wird, um den Druck in
den Kammern 1 und 2 auf einem vorbestimmten Pegel zu hal
ten. Dann wird ein nicht gezeigter Mikrowellengeber akti
viert und liefert eine Mikrowelle von 2,45 GHz in die Plas
maerzeugungskammer 2 durch den Kastenwellenleiter 3, den
RC-Umformer 4 und den Kreispolarisationsumformer 10.
Dadurch wird die im Kastenwellenleiter 3 im Rechteckmodus
T E 10 übertragene Mikrowelle zuerst vom R/C-Umformer 4 in
einen zirkularen Modus T E 11 umgeformt. Danach wird die im
zirkularen Modus T E 11 schwingende Mikrowelle in eine
kreispolarisierte Mikrowelle vom Kreispolarisationsumformer
10 umgeformt. Insbesondere dreht dabei der Umformer 10 die
Richtung des elektrischen Feldes E der im zirkularen Modus
T E 11 schwingenden Mikrowelle in Umfangsrichtung, während
die Schwingungsebene des elektrischen Feldes E der Mikro
welle konstantgehalten wird, so daß eine vollständige Dre
hung der Richtung des Feldes E während einer Periodendauer
der Mikrowelle erfolgt. Die Fig. 2a und 2b zeigen horizon
tale Querschnittsverteilungen der Kraftlinien des der Plas
maerzeugungskammer 2 vom Umformer 10 zu einem bestimmten
Zeitpunkt t und zu einem Zeitpunkt t + 1/4 T in den Fig. 2a
bzw. 2b zugeführten elektrischen Feldes E, wobei T die
Periodendauer der Mikrowelle ist. Wie diese Figuren zeigen,
wird die Richtung des elektrischen Feldes E im Uhrzeiger
sinn in Umfangsrichtung während 1/4 Periodendauer T der
Mikrowelle um 90° gedreht. Damit dreht sich die Richtung
des elektrischen Feldes E während jeder Viertelperioden
dauer 1/4 T der Mikrowelle jeweils um 90°, so daß innerhalb
einer ganzen Periodendauer eine vollständige Drehung durch
geführt wird. Infolgedessen wird die ungleichmäßige Ver
teilung der elektrischen Feldstärke der im zirkularen TE 11
-Modus schwingenden Mikrowelle entlang der Umfangsrichtung
in der Plasmaerzeugungskammer über die Zeit im wesentlichen
gemittelt.
Gleichzeitig mit der Zuführung der Mikrowelle zu der Plas
maerzeugungskammer 2 wird die Magnetspule 5 aktiviert und
erzeugt in der Plasmaerzeugungskammer 2 und der Scheiben
bearbeitungskammer 1 ein Magnetfeld. Die Kraftliniendichte
des Magnetfeldes in der Plasmaerzeugungskammer 2 wird auf
875 G geregelt, so daß die Elektronen in der Kammer 2 auf
Spiralbahnen beschleunigt werden unter Absorption der Ener
gie der Mikrowelle in Elektronenzyklotronresonanz. Somit
wird infolge der Kollisionen der Hochgeschwindigkeitselek
tronen ein Gasplasma von Cl2 in der Kammer 2 ausgebildet.
Da die der Plasmaerzeugungskammer 2 zugeführte Mikrowelle
eine kreispolarisierte Welle ist, in der die Richtung des
elektrischen Feldes in Umfangsrichtung der Plasmaerzeu
gungskammer 2 rotiert, wird die Gleichmäßigkeit der Plas
maerzeugungsdichte erhöht. Andererseits divergiert das von
der Spule 5 in der Scheibenbearbeitungskammer 1 gebildete
Magnetfeld von der Plasmaerzeugungskammer 2 zur Halblei
terscheibe 9 auf dem Träger 8. Dadurch wird das in der
Kammer 2 erzeugte Gasplasma entlang den Linien des von der
Spule 5 erzeugten Magnetfeldes zu der Scheibe 9 auf dem
Träger 8 transportiert unter Bearbeitung der Oberfläche der
Scheibe 9. Dank der gleichmäßigen Erzeugung des Plasmas in
der Plasmaerzeugungskammer 2 wird die Menge der an der
Oberfläche der Scheibe 9 ankommenden reaktiven Ionen über
die Gesamtfläche der Scheibe 9 vergleichmäßigt, was in
einer besseren Gleichmäßigkeit der Bearbeitung resultiert.
Die Dimensionen und Parameter der Vorrichtung nach Fig. 1
sind wie folgt:
Durchmesser der Plasmaerzeugungskammer|200 mm | |
Durchmesser der Scheibe | 150 mm |
Frequenz des Mikrowellengebers | 2,45 GHz |
Ausgangsleistung des Mikrowellengebers | 1 kW |
Kraftliniendichte des Magnetfeldes in der Plasmaerzeugungskammer | 875 G |
Gasdruck | 5×10-4 Torr |
Die Dimension des Kreispolarisationsumformers 10 sind wie
folgt:
Innendurchmesser|100 mm | |
Länge in Axialrichtung | 280 mm |
Dicke der Phasenschieberplatte | 18 mm |
Material der Phasenschieberplatte | Polystyrol |
Im Fall der vorstehend erläuterten Ausführungsform umfaßt
der Kreispolarisationsumformer 10 die Phasenschieberplatte
10 b aus einem Dielektrikum, die in dem metallischen kreis
förmigen Wellenleiter 10 a angeordnet ist. Die Platte 10 b
kann aber auch aus einem Magnetwerkstoff wie Ferrit beste
hen; ferner kann sie ein dünnes Metallblatt sein, das in
einen kreisförmigen Wellenleiter eingesetzt ist, oder sie
kann eine Metallmasse sein, die einen Teil des Innenraums
eines kreisförmigen Wellenleiters ausfüllt und den Innen
querschnitt des Wellenleiters verformt und seine axiale
Symmetrie zerstört, so daß sich die Phasenübertragungs-
Charakteristik des Wellenleiters gegenüber derjenigen des
Rundwellenleiters ändert. Außerdem kann der Kreispolarisa
tionsumformer 10 aus einem Drehkreuz-Zweigschaltkreis in
Form eines Wellenleiter-Trennfilters bestehen, das zwei
Rechteckwellenleiter umfaßt, die einander unter rechten
Winkeln kreuzen, sowie einen Hohlzylinder aufweist, dessen
Durchmesser im wesentlichen gleich der Abmessung der grö
ßeren Seite der Rechteckwellenleiter ist und der am
Schnittpunkt der beiden Wellenleiter unter Bildung eines
Buchstabens Y angeordnet ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird eine zweite Ausführungs
form der Vorrichtung erläutert.
Grundsätzlich ist die Vorrichtung nach Fig. 3 wie diejenige
nach den Fig. 1a und 1b aufgebaut. Dabei ist ein horizontal
verlaufender Kastenwellenleiter 3 mit einem Kreispolarisa
tionsumformer 10 über einen Rechteck-Rund-Mikrowellenum
former 4 gekoppelt; der Polarisationsumformer 10 ist ent
sprechend demjenigen der Vorrichtung nach Fig. 1a und 1b
aufgebaut. Der zylindrische Raum im Polarisationsumformer
10 ist jedoch durch eine halbkugelige Quarzplatte bzw.
-kuppel 11 unterteilt unter Bildung einer kuppelförmigen
Plasmaerzeugungskammer 2, in die durch eine Eintrittsöff
nung 6 ein reaktives Gas geleitet wird und in der ein Trä
ger 8 zur Halterung einer Scheibe 9 angeordnet ist. Der
Träger 8 ist mit einer Vorspannungsquelle 12 verbunden, so
daß die reaktiven Ionen in dem im Raum unter der Quarzkup
pel 11 erzeugten Plasma angezogen und zu der Oberfläche der
Scheibe 9 auf dem Träger 8 transportiert werden. Die Vor
spannungsquelle 12 kann eine HF- oder eine Gleichspannungs
quelle sein. Eine Magnetspule 5 umgibt den zylindrischen
Abschnitt des Kreispolarisationsumformers 10. Aufbau und
Funktionsweise dieser Ausführungsform entsprechen im übri
gen im wesentlichen der Ausführungsform nach den Fig. 1a
und 1b, so daß weitere Einzelheiten entfallen können.
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Bearbeiten von Halbleiterscheiben unter
Anwendung eines durch Elektronenzyklotronresonanz erzeugten
Plasmas, mit:
einer ersten Kammer (1), in der ein Träger (8) für eine Halbleiterscheibe (9) angeordnet ist;
eine der ersten Kammer (1) benachbarte und damit in Ver bindung stehende zweite Kammer (2);
Gaszuführmitteln (6) zur Einleitung eines Gases in die zweite Kammer (2);
einem Mikrowellengeber; und
einem funktionsmäßig mit dem Mikrowellengeber gekoppelten Wellenleiter (3), der eine vom Mikrowellengeber erzeugte Mikrowelle zu der zweiten Kammer (2) leitet, wobei der Wellenleiter einen Umformer (4) zur Zuführung einer Mikro welle mit Kreisquerschnitt aufweist,
gekennzeichnet durch
eine Kreispolarisationseinheit (10), die zwischen dem Wel lenleiter (3, 4) und der zweiten Kammer (2) angeordnet ist und die Schwingungsrichtung eines elektrischen Feldes einer von dem Wellenleiter (3, 4) zugeführten Mikrowelle mit zirkularem TE 11-Modus derart dreht, daß die Schwingungs richtung des elektrischen Feldes der Mikrowelle innerhalb einer Periodendauer der Mikrowelle in Umfangsrichtung einmal vollständig gedreht wird, wodurch die im zirkularen TE 11-Modus schwingende Mikrowelle in eine kreispolarisierte Mikrowelle umgeformt wird, wobei die Kreispolarisationsein heit ein Element zur Zuführung der kreispolarisierten Mikrowelle zu der zweiten Kammer (2) aufweist; und
einen Elektromagneten (5), der die erste und die zweite Kammer (1, 2) umgibt und in beiden Kammern ein Magnetfeld ausbildet, wobei der Elektromagnet in der zweiten Kammer (2) ein Magnetfeld einer Kraftliniendichte ausbildet, die ausreicht, um im Zusammenwirken mit der von der Kreispola risationseinheit (10) zugeführten Mikrowelle Elektronen zyklotronresonanz zu erzeugen, wodurch ein Plasma des Gases in der zweiten Kammer (2) erzeugt wird, und wobei der Elek tromagnet (5) in der ersten Kammer (1) ein Magnetfeld aus bildet, das in Richtung von der zweiten Kammer (2) zu dem Träger (8) divergiert, wodurch das in der zweiten Kammer (2) erzeugte Plasma zu der auf dem Träger (6) liegenden Halbleiterscheibe (9) transportiert wird.
einer ersten Kammer (1), in der ein Träger (8) für eine Halbleiterscheibe (9) angeordnet ist;
eine der ersten Kammer (1) benachbarte und damit in Ver bindung stehende zweite Kammer (2);
Gaszuführmitteln (6) zur Einleitung eines Gases in die zweite Kammer (2);
einem Mikrowellengeber; und
einem funktionsmäßig mit dem Mikrowellengeber gekoppelten Wellenleiter (3), der eine vom Mikrowellengeber erzeugte Mikrowelle zu der zweiten Kammer (2) leitet, wobei der Wellenleiter einen Umformer (4) zur Zuführung einer Mikro welle mit Kreisquerschnitt aufweist,
gekennzeichnet durch
eine Kreispolarisationseinheit (10), die zwischen dem Wel lenleiter (3, 4) und der zweiten Kammer (2) angeordnet ist und die Schwingungsrichtung eines elektrischen Feldes einer von dem Wellenleiter (3, 4) zugeführten Mikrowelle mit zirkularem TE 11-Modus derart dreht, daß die Schwingungs richtung des elektrischen Feldes der Mikrowelle innerhalb einer Periodendauer der Mikrowelle in Umfangsrichtung einmal vollständig gedreht wird, wodurch die im zirkularen TE 11-Modus schwingende Mikrowelle in eine kreispolarisierte Mikrowelle umgeformt wird, wobei die Kreispolarisationsein heit ein Element zur Zuführung der kreispolarisierten Mikrowelle zu der zweiten Kammer (2) aufweist; und
einen Elektromagneten (5), der die erste und die zweite Kammer (1, 2) umgibt und in beiden Kammern ein Magnetfeld ausbildet, wobei der Elektromagnet in der zweiten Kammer (2) ein Magnetfeld einer Kraftliniendichte ausbildet, die ausreicht, um im Zusammenwirken mit der von der Kreispola risationseinheit (10) zugeführten Mikrowelle Elektronen zyklotronresonanz zu erzeugen, wodurch ein Plasma des Gases in der zweiten Kammer (2) erzeugt wird, und wobei der Elek tromagnet (5) in der ersten Kammer (1) ein Magnetfeld aus bildet, das in Richtung von der zweiten Kammer (2) zu dem Träger (8) divergiert, wodurch das in der zweiten Kammer (2) erzeugte Plasma zu der auf dem Träger (6) liegenden Halbleiterscheibe (9) transportiert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kreispolarisationseinheit (10) einen Hohlzylinder
(10 a) und eine in diesem angeordnete und sich in Axialrich
tung desselben erstreckende Phasenschieberplatte (10 b)
aufweist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wellenleiter ferner ein Rechteck- bzw. Kastenwel
lenleiter (3) ist, der zwischen den Mikrowellengeber und
den Umformer (4) geschaltet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Kammer (2) von einer Quarzkuppel (11) um
schlossen ist, die in einen zylindrischen Raum ragt, der
von einem von der Magnetspule (5) umgebenen elektrisch
leitenden Hohlzylinder gebildet ist (Fig. 3).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch
eine Vorspannungsquelle (12), die den eine Halbleiter
scheibe (9) aufnehmenden Träger (8) mit einer Vorspannung
beaufschlagt.
Applications Claiming Priority (1)
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