JP2000345353A - プラズマ成膜方法及び装置 - Google Patents
プラズマ成膜方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高エネルギーイオンによるウェハ等の被加工
物のダメージを低減するとともに、高速度でより均一な
成膜が可能になるプラズマ成膜装置を提供する。 【解決手段】 プラズマ生成室３内に生成したプラズマ
分布を均一化するよう、プラズマ反応室４内のウェハ８
の表面に対して平行な方向の磁界を形成するとともにこ
の磁界を方位角方向に回動する回転磁場コイル１と、プ
ラズマ生成室３で生成したイオン及びラジカルに対しウ
ェハ８の表面に垂直な方向の指向性を持たせるとともに
イオンを減速してウェハ８の表面に堆積させるための多
孔電極３３とを設けたものである。
物のダメージを低減するとともに、高速度でより均一な
成膜が可能になるプラズマ成膜装置を提供する。 【解決手段】 プラズマ生成室３内に生成したプラズマ
分布を均一化するよう、プラズマ反応室４内のウェハ８
の表面に対して平行な方向の磁界を形成するとともにこ
の磁界を方位角方向に回動する回転磁場コイル１と、プ
ラズマ生成室３で生成したイオン及びラジカルに対しウ
ェハ８の表面に垂直な方向の指向性を持たせるとともに
イオンを減速してウェハ８の表面に堆積させるための多
孔電極３３とを設けたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ成膜方法及
びプラズマ成膜装置に関し、特に半導体製造ライン等に
適用されるプラズマ成膜方法及びプラズマ成膜装置とし
て有用なものである。
びプラズマ成膜装置に関し、特に半導体製造ライン等に
適用されるプラズマ成膜方法及びプラズマ成膜装置とし
て有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術に係るプラズマ成膜装置を図６
に示す。同図に示すように、プラズマ成膜装置は大きく
分けてプラズマ生成室３とプラズマ反応室４からなる。
プラズマ生成室３には、側壁に設置されたガス供給ノズ
ル１１からプロセスガスが注入され、プラズマ生成室３
内の圧力は 0.1〜１Ｐａに保たれている。プラズマ生成
室３の天井部には電磁波入射窓５が取り付けられ、その
外側に図７に示すような渦巻状のアンテナ２３が設置し
てある。
に示す。同図に示すように、プラズマ成膜装置は大きく
分けてプラズマ生成室３とプラズマ反応室４からなる。
プラズマ生成室３には、側壁に設置されたガス供給ノズ
ル１１からプロセスガスが注入され、プラズマ生成室３
内の圧力は 0.1〜１Ｐａに保たれている。プラズマ生成
室３の天井部には電磁波入射窓５が取り付けられ、その
外側に図７に示すような渦巻状のアンテナ２３が設置し
てある。
【０００３】アンテナ２３には高周波電源２１から整合
器２２を経由して高周波電力が供給されて電磁波を発生
し、プラズマ生成室３内に放射される。アンテナ２３か
ら放射された電磁波はガスの電離を引き起こし、プラズ
マ生成室３の内部にプラズマを発生させる。成膜用プロ
セスガスには、ＳｉＯx の場合はＳｉＨ4 とＯ2 、Ｓｉ
x Ｈy の場合はＳｉＨ4 とＮ2 等を用いる。
器２２を経由して高周波電力が供給されて電磁波を発生
し、プラズマ生成室３内に放射される。アンテナ２３か
ら放射された電磁波はガスの電離を引き起こし、プラズ
マ生成室３の内部にプラズマを発生させる。成膜用プロ
セスガスには、ＳｉＯx の場合はＳｉＨ4 とＯ2 、Ｓｉ
x Ｈy の場合はＳｉＨ4 とＮ2 等を用いる。
【０００４】プラズマ生成室３とプラズマ反応室４との
間には、多数の小さな孔が全面に設けられた多孔板５１
が設置されている。プラズマ生成室３内のプラズマは多
孔板５１の孔を通り抜けてプラズマ反応室４内に供給さ
れる。プラズマ反応室４内には試料台７があり、この上
にウェハ８等の被処理体が置かれる。試料台７には整合
器３２を介して低周波電源３１が接続してあり、ウェハ
８に高電圧が印加される。
間には、多数の小さな孔が全面に設けられた多孔板５１
が設置されている。プラズマ生成室３内のプラズマは多
孔板５１の孔を通り抜けてプラズマ反応室４内に供給さ
れる。プラズマ反応室４内には試料台７があり、この上
にウェハ８等の被処理体が置かれる。試料台７には整合
器３２を介して低周波電源３１が接続してあり、ウェハ
８に高電圧が印加される。
【０００５】プラズマは多孔板５１の孔を通り抜けるこ
とでビーム状になるため、プラズマ中のイオンおよびラ
ジカルは指向性を持つようになる。さらに、ウェハ８に
印加された高電圧により生じるウェハ８の表面に垂直な
電場によりイオンが加速され、ウェハ８の表面にほぼ垂
直に衝突する（電子は壁方向に拡散し吸収される）。
とでビーム状になるため、プラズマ中のイオンおよびラ
ジカルは指向性を持つようになる。さらに、ウェハ８に
印加された高電圧により生じるウェハ８の表面に垂直な
電場によりイオンが加速され、ウェハ８の表面にほぼ垂
直に衝突する（電子は壁方向に拡散し吸収される）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来技術に
係るプラズマ処理装置では、イオンが高エネルギーにな
るため、ウェハ８に必要以上のエネルギーが注入され、
これが原因でダメージを与えるという問題がある。ま
た、前記したようなプラズマ成膜装置では、プラズマ生
成室３内のアンテナ近傍に集中して発生したプラズマを
ウェハ８などの被加工物の表面に均一な密度とし、均一
な成膜を行えるようにするのが望ましく、特に大きな表
面に対し成膜のためのプラズマ処理を行う上ではプラズ
マ密度の均一性が重要となる。
係るプラズマ処理装置では、イオンが高エネルギーにな
るため、ウェハ８に必要以上のエネルギーが注入され、
これが原因でダメージを与えるという問題がある。ま
た、前記したようなプラズマ成膜装置では、プラズマ生
成室３内のアンテナ近傍に集中して発生したプラズマを
ウェハ８などの被加工物の表面に均一な密度とし、均一
な成膜を行えるようにするのが望ましく、特に大きな表
面に対し成膜のためのプラズマ処理を行う上ではプラズ
マ密度の均一性が重要となる。
【０００７】本発明は、上記従来技術に鑑み、高エネル
ギーイオンによるウェハ等の被加工物のダメージを低減
するとともに、均一なプラズマ成膜を可能とするプラズ
マ成膜方法及びプラズマ成膜装置を提供することを課題
としている。
ギーイオンによるウェハ等の被加工物のダメージを低減
するとともに、均一なプラズマ成膜を可能とするプラズ
マ成膜方法及びプラズマ成膜装置を提供することを課題
としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、被加工面に平行に形成した磁界を方位角
方向に回転させ、生成したプラズマ分布を均一化する一
方、イオン及びラジカルを多孔電極の各孔を通過させる
ことにより、被加工面に対し垂直な方向の指向性を持た
せるとともにイオンを減速して被加工面に堆積させるよ
うにしたプラズマ成膜方法を提供する。
め、本発明は、被加工面に平行に形成した磁界を方位角
方向に回転させ、生成したプラズマ分布を均一化する一
方、イオン及びラジカルを多孔電極の各孔を通過させる
ことにより、被加工面に対し垂直な方向の指向性を持た
せるとともにイオンを減速して被加工面に堆積させるよ
うにしたプラズマ成膜方法を提供する。
【０００９】本発明のプラズマ成膜方法によれば、磁場
によるプラズマ生成室へのプラズマの閉じ込め効果と相
俟って、多孔質電極によるプラズマ生成室へのプラズマ
の閉じ込め効果により、プラズマ生成室内のプラズマを
高密度で均一に分布されたものとすることができ、従っ
て、被加工面に垂直な強い指向性を持った大容量のイオ
ン流、ラジカル流を作ることができ、また、このとき被
加工面に衝突するイオンの運動エネルギーも適正なもの
に減じられ、これによって高品質で均一なプラズマ成膜
を得ることができる。
によるプラズマ生成室へのプラズマの閉じ込め効果と相
俟って、多孔質電極によるプラズマ生成室へのプラズマ
の閉じ込め効果により、プラズマ生成室内のプラズマを
高密度で均一に分布されたものとすることができ、従っ
て、被加工面に垂直な強い指向性を持った大容量のイオ
ン流、ラジカル流を作ることができ、また、このとき被
加工面に衝突するイオンの運動エネルギーも適正なもの
に減じられ、これによって高品質で均一なプラズマ成膜
を得ることができる。
【００１０】また、本発明は前記課題を解決するプラズ
マ成膜装置として、ガス供給ノズルを介して供給された
プロセスガスを電離してプラズマを生成するプラズマ生
成室と、生成したプラズマ中のラジカル、イオンを被加
工面に堆積させてこの被加工面に成膜を行うプラズマ反
応室とを有するプラズマ成膜装置において、生成したプ
ラズマ分布を均一化するよう、被加工面に対して平行な
方向の磁界を形成するとともにこの磁界を方位角方向に
回動する回転磁場コイルと、プラズマ生成室とプラズマ
反応室との間に配設され、プラズマ生成室で生成したイ
オン及びラジカルに対し被加工面に垂直な方向の指向性
を持たせるとともにイオンを減速して被加工面に堆積さ
せるための多孔電極とを有する構成を採用する。
マ成膜装置として、ガス供給ノズルを介して供給された
プロセスガスを電離してプラズマを生成するプラズマ生
成室と、生成したプラズマ中のラジカル、イオンを被加
工面に堆積させてこの被加工面に成膜を行うプラズマ反
応室とを有するプラズマ成膜装置において、生成したプ
ラズマ分布を均一化するよう、被加工面に対して平行な
方向の磁界を形成するとともにこの磁界を方位角方向に
回動する回転磁場コイルと、プラズマ生成室とプラズマ
反応室との間に配設され、プラズマ生成室で生成したイ
オン及びラジカルに対し被加工面に垂直な方向の指向性
を持たせるとともにイオンを減速して被加工面に堆積さ
せるための多孔電極とを有する構成を採用する。
【００１１】本発明のプラズマ成膜装置によれば、前記
したように高密度で均一に分布されたプラズマ生成室内
のプラズマから強い指向性を持った大容量のイオン流、
ラジカル流が被加工面に堆積するので、大きな被加工面
に対し均一な成膜を高速で形成させることができる。し
かも被加工面に対しダメージを与えることがない。
したように高密度で均一に分布されたプラズマ生成室内
のプラズマから強い指向性を持った大容量のイオン流、
ラジカル流が被加工面に堆積するので、大きな被加工面
に対し均一な成膜を高速で形成させることができる。し
かも被加工面に対しダメージを与えることがない。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。
基づき詳細に説明する。
【００１３】本発明の実施の形態を図１に示す。同図に
示すように、本実施形態は、被加工物としてのウエハの
表面に対しプラズマ成膜を行う場合を示し、図６に示す
従来技術に係るプラズマ成膜装置に回転磁場コイル１及
び多孔電極３３を追加したものである。そこで、相違点
を中心に説明し、図６に示す従来技術と同一部分には同
一番号を付してその重複する説明を省略する。
示すように、本実施形態は、被加工物としてのウエハの
表面に対しプラズマ成膜を行う場合を示し、図６に示す
従来技術に係るプラズマ成膜装置に回転磁場コイル１及
び多孔電極３３を追加したものである。そこで、相違点
を中心に説明し、図６に示す従来技術と同一部分には同
一番号を付してその重複する説明を省略する。
【００１４】プラズマ生成室３及びプラズマ反応室４は
回転磁場コイル１の内側に配設されている。回転磁場コ
イル１はウェハ８の表面に対して平行な方向に２極磁場
を発生する。この回転磁場コイル１は多相インバータ２
によって駆動され１〜１０Ｈｚで２極磁場を回転させ
る。
回転磁場コイル１の内側に配設されている。回転磁場コ
イル１はウェハ８の表面に対して平行な方向に２極磁場
を発生する。この回転磁場コイル１は多相インバータ２
によって駆動され１〜１０Ｈｚで２極磁場を回転させ
る。
【００１５】回転磁場コイル１の一例として３相交流電
流を発生する多相インバータ２である３相インバータ２
ａを用いた場合を図２に示す。同図に示すように、回転
磁場コイル１の磁路を形成するヨーク９１は積層ケイ素
鋼板もしくはアモルファス鋼板で形成してあり、６０度
ピッチでコイル９２ａ，９２ｂ，９２ｃが巻かれた磁極
を持っている。
流を発生する多相インバータ２である３相インバータ２
ａを用いた場合を図２に示す。同図に示すように、回転
磁場コイル１の磁路を形成するヨーク９１は積層ケイ素
鋼板もしくはアモルファス鋼板で形成してあり、６０度
ピッチでコイル９２ａ，９２ｂ，９２ｃが巻かれた磁極
を持っている。
【００１６】対面する位置にあるコイル９２ａ，９２
ｂ，９２ｃ同士は同じ方向に磁場が発生するように直列
に接続され、それぞれのコイル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ
対に電流Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 が３相インバータ２ａから供
給される。電流Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ 3 はそれぞれ１２０度ず
つ位相がずれているため、各磁極が発生する磁場は６０
度ずつずれることになる。この結果、回転磁場コイル１
の内側には、中央部でほぼ一様な分布を持つ２極磁場が
発生することになる。このとき発生している磁力線は交
流電流の周波数で回転磁場コイル１の方位角方向に回転
するここで、回転磁場コイル１を駆動する多相インバー
タ２は６相でも１２相でも良く、極数に特別の制限はな
いが、これらの場合にはヨーク９１の磁極の数をそれぞ
れ１２極，２４極とする必要がある。
ｂ，９２ｃ同士は同じ方向に磁場が発生するように直列
に接続され、それぞれのコイル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ
対に電流Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 が３相インバータ２ａから供
給される。電流Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ 3 はそれぞれ１２０度ず
つ位相がずれているため、各磁極が発生する磁場は６０
度ずつずれることになる。この結果、回転磁場コイル１
の内側には、中央部でほぼ一様な分布を持つ２極磁場が
発生することになる。このとき発生している磁力線は交
流電流の周波数で回転磁場コイル１の方位角方向に回転
するここで、回転磁場コイル１を駆動する多相インバー
タ２は６相でも１２相でも良く、極数に特別の制限はな
いが、これらの場合にはヨーク９１の磁極の数をそれぞ
れ１２極，２４極とする必要がある。
【００１７】図１に示すように、プラズマ生成室３の天
井部には電磁波入射窓５が取り付けられ、その外側にプ
ラズマを発生させるためのループ状もしくは図３に示す
ような同心円状のアンテナ２３を設置している。アンテ
ナ２３には高周波電源２１から整合器２２を経由して高
周波電力が供給される。また、プラズマ生成室３の側壁
にはプロセスガスを供給するためのガス供給ノズル１１
が設置されている。
井部には電磁波入射窓５が取り付けられ、その外側にプ
ラズマを発生させるためのループ状もしくは図３に示す
ような同心円状のアンテナ２３を設置している。アンテ
ナ２３には高周波電源２１から整合器２２を経由して高
周波電力が供給される。また、プラズマ生成室３の側壁
にはプロセスガスを供給するためのガス供給ノズル１１
が設置されている。
【００１８】多孔電極３３は、多数の小さな孔が全面に
設けられた多孔板であり、プラズマ発生室３とプラズマ
反応室４との間で両空間を水平面内で仕切るように配設
してある。この多孔電極３３は、プラズマ生成室３やプ
ラズマ反応室４とはインシュレータ３４により電気的に
絶縁されている。この多孔電極３３に設ける孔はこの多
孔電極３３の表面での電場の分布を乱さないように孔の
直径の２倍以上の間隔をおいてあけられている。
設けられた多孔板であり、プラズマ発生室３とプラズマ
反応室４との間で両空間を水平面内で仕切るように配設
してある。この多孔電極３３は、プラズマ生成室３やプ
ラズマ反応室４とはインシュレータ３４により電気的に
絶縁されている。この多孔電極３３に設ける孔はこの多
孔電極３３の表面での電場の分布を乱さないように孔の
直径の２倍以上の間隔をおいてあけられている。
【００１９】多孔電極３３には整合器３２を介して低周
波電源３１が接続され、高電圧が印加される。プラズマ
反応室４内には電気的に接地された試料台７があり、こ
の上にウェハ８が置かれる。低周波電源３１の発振周波
数は高周波電源２１の発振周波数１０〜２０ＭＨｚより
も十分に低い３００〜１ＭＨｚに設定する。プラズマ生
成室３のガス供給ノズル１１から供給されたプロセスガ
スはウェハ８に到達した後、真空排気系を介して排出さ
れる。
波電源３１が接続され、高電圧が印加される。プラズマ
反応室４内には電気的に接地された試料台７があり、こ
の上にウェハ８が置かれる。低周波電源３１の発振周波
数は高周波電源２１の発振周波数１０〜２０ＭＨｚより
も十分に低い３００〜１ＭＨｚに設定する。プラズマ生
成室３のガス供給ノズル１１から供給されたプロセスガ
スはウェハ８に到達した後、真空排気系を介して排出さ
れる。
【００２０】一般に、磁場中にプラズマが生じるとプラ
ズマを構成する電子、イオンなどの荷電粒子は磁力線の
周りを旋回する。この旋回は磁力線に対して垂直な面で
円軌道を描き、その半径は、荷電粒子の質量に比例し、
磁場の強度に反比例する。このため、質量の大きいイオ
ンは質量の小さい電子に比べて大きな半径で旋回する。
ズマを構成する電子、イオンなどの荷電粒子は磁力線の
周りを旋回する。この旋回は磁力線に対して垂直な面で
円軌道を描き、その半径は、荷電粒子の質量に比例し、
磁場の強度に反比例する。このため、質量の大きいイオ
ンは質量の小さい電子に比べて大きな半径で旋回する。
【００２１】本実施形態に係るプラズマ成膜装置では、
図４に示すように、ウェハ８の表面に対して平行な方向
に磁力線８２が存在するため、プラズマ８１中の電子７
１は磁力線８２に沿ってウェハ８の表面に平行に移動す
る。一方、イオン７２は旋回半径が大きいため、磁場が
あまり強くなければ、磁力線８２を横切りウェハ８に向
かって拡散する。これらの条件は、磁束強度Ｈが、次の
数式（１）を満たすことによって成立する。
図４に示すように、ウェハ８の表面に対して平行な方向
に磁力線８２が存在するため、プラズマ８１中の電子７
１は磁力線８２に沿ってウェハ８の表面に平行に移動す
る。一方、イオン７２は旋回半径が大きいため、磁場が
あまり強くなければ、磁力線８２を横切りウェハ８に向
かって拡散する。これらの条件は、磁束強度Ｈが、次の
数式（１）を満たすことによって成立する。
【００２２】
【数１】
【００２３】上記数式（１）において、ｍe ，Ｔe は電
子の質量と温度ｍi ，Ｔi はイオンの質量と温度、ｈは
多孔電極３３と電磁波入射窓５との距離、ｋはBoltzman
n 係数、ｅは電子の電荷量、μ0 は真空の透磁率であ
る。
子の質量と温度ｍi ，Ｔi はイオンの質量と温度、ｈは
多孔電極３３と電磁波入射窓５との距離、ｋはBoltzman
n 係数、ｅは電子の電荷量、μ0 は真空の透磁率であ
る。
【００２４】プラズマの電子は磁力線８２に沿って拡散
するため、磁力線８２の方向には一様な密度分布を持つ
プラズマが形成される。しかし、磁力線８２に垂直な方
向に電子が拡散しにくいため、プラズマは、図５に示す
ように、磁力線８２の方向に長い分布をもつことにな
る。そこで回転磁場コイル１によりプラズマ全体を方位
角方向に回転させ、時間平均的にプラズマ分布を均一化
する。
するため、磁力線８２の方向には一様な密度分布を持つ
プラズマが形成される。しかし、磁力線８２に垂直な方
向に電子が拡散しにくいため、プラズマは、図５に示す
ように、磁力線８２の方向に長い分布をもつことにな
る。そこで回転磁場コイル１によりプラズマ全体を方位
角方向に回転させ、時間平均的にプラズマ分布を均一化
する。
【００２５】多孔電極３３に電圧Ｖs を印加すると、プ
ラズマ８１を介してプラズマ生成室３の壁面３ａと多孔
電極３３の間に電流Ｉｓが流れる。電子は磁力線方向に
しか移動できないため、プラズマ８１と壁面３ａの間の
電流は主に電子電流Ｊe となる。これに対して、多孔電
極３３とプラズマ８１の間は電子が移動できないため、
イオン電流Ｊi が支配的になる。電子電流とイオン電流
Ｊi の関係は次の数式（２）で与えられる。
ラズマ８１を介してプラズマ生成室３の壁面３ａと多孔
電極３３の間に電流Ｉｓが流れる。電子は磁力線方向に
しか移動できないため、プラズマ８１と壁面３ａの間の
電流は主に電子電流Ｊe となる。これに対して、多孔電
極３３とプラズマ８１の間は電子が移動できないため、
イオン電流Ｊi が支配的になる。電子電流とイオン電流
Ｊi の関係は次の数式（２）で与えられる。
【００２６】
【数２】
【００２７】このことから、プロセスガスが電離して生
じるイオン７２の運動はイオン電流Ｊi に引きずられて
ウェハ８の表面に垂直な成分が大きくなり、イオンが電
子と再結合して生じるラジカル７４もウェハ８に垂直な
方向に強い指向性を持つようになる。また、ウェハ８の
方向にはイオン電流Ｊi しか流れないことから、イオン
流束が磁場のない場合に比べて大きくなる。
じるイオン７２の運動はイオン電流Ｊi に引きずられて
ウェハ８の表面に垂直な成分が大きくなり、イオンが電
子と再結合して生じるラジカル７４もウェハ８に垂直な
方向に強い指向性を持つようになる。また、ウェハ８の
方向にはイオン電流Ｊi しか流れないことから、イオン
流束が磁場のない場合に比べて大きくなる。
【００２８】多孔電極３３によって強い指向性を持たさ
れたイオン７２及びラジカル７４は多孔電極３３に設け
られた多数の小さな孔を通り抜けてプラズマ反応室４に
入る。プラズマ反応室４に入ったイオン７２はプラズマ
８１と多孔電極３３の電位差によって大きな運動エネル
ギーを与えられているが、プラズマ反応室４内では多孔
電極３３よりウェハ８の方が電位が高くなるため、イオ
ン７２は減速されてウェハ８に到達する。ウェハ８に到
達したイオン７２のエネルギーは十分低くなっているた
め、イオン７２がウェハ表面から深い位置に入り込んで
結晶構造を破壊してしまうような確率が低くなる。
れたイオン７２及びラジカル７４は多孔電極３３に設け
られた多数の小さな孔を通り抜けてプラズマ反応室４に
入る。プラズマ反応室４に入ったイオン７２はプラズマ
８１と多孔電極３３の電位差によって大きな運動エネル
ギーを与えられているが、プラズマ反応室４内では多孔
電極３３よりウェハ８の方が電位が高くなるため、イオ
ン７２は減速されてウェハ８に到達する。ウェハ８に到
達したイオン７２のエネルギーは十分低くなっているた
め、イオン７２がウェハ表面から深い位置に入り込んで
結晶構造を破壊してしまうような確率が低くなる。
【００２９】
【発明の効果】以上実施の形態とともに詳細に説明した
通り、本発明によるプラズマ成膜方法では、被加工面に
平行に形成した磁界を方位角方向に回転させ、生成した
プラズマ分布を均一化する一方、イオン及びラジカルを
多孔電極の各孔を通過させることにより、被加工面に対
し垂直な方向の指向性を持たせるとともにイオンを減速
して被加工面に衝突させるようにしたので、被加工面に
垂直な強い指向性を持った大容量のイオン流、ラジカル
流を作ることができ、同時にこのとき被加工面に衝突す
るイオンの運動エネルギーも適正なものに減じられる。
通り、本発明によるプラズマ成膜方法では、被加工面に
平行に形成した磁界を方位角方向に回転させ、生成した
プラズマ分布を均一化する一方、イオン及びラジカルを
多孔電極の各孔を通過させることにより、被加工面に対
し垂直な方向の指向性を持たせるとともにイオンを減速
して被加工面に衝突させるようにしたので、被加工面に
垂直な強い指向性を持った大容量のイオン流、ラジカル
流を作ることができ、同時にこのとき被加工面に衝突す
るイオンの運動エネルギーも適正なものに減じられる。
【００３０】この結果、本発明のプラズマ成膜方法によ
れば、均一な高速成膜が可能になる一方で、高エネルギ
ーイオンにより被加工物が受けるダメージを低減できる
という効果を奏する。
れば、均一な高速成膜が可能になる一方で、高エネルギ
ーイオンにより被加工物が受けるダメージを低減できる
という効果を奏する。
【００３１】また、本発明によるプラズマ成膜装置によ
れば、ガス供給ノズルを介して供給されたプロセスガス
を電離してプラズマを生成するプラズマ生成室と、生成
したプラズマ中のラジカル、イオンを被加工面に堆積さ
せてこの被加工面に成膜を行うプラズマ反応室とを有す
るプラズマ成膜装置において、生成したプラズマ分布を
均一化するよう、被加工面に対して平行な方向の磁界を
形成するとともにこの磁界を方位角方向に回動する回転
磁場コイルと、プラズマ生成室とプラズマ反応室との間
に配設され、プラズマ生成室で生成したイオン及びラジ
カルに対し被加工面に垂直な方向の指向性を持たせると
ともにイオンを減速して被加工面に堆積させるための多
孔電極とを有しているので、強い指向性を持った大容量
のイオン流、ラジカルにより高速成膜が可能となる。ま
た、このときの被加工物へのイオン流等の衝突エネルギ
ーは多孔電極の存在により適正なもの減じられる。
れば、ガス供給ノズルを介して供給されたプロセスガス
を電離してプラズマを生成するプラズマ生成室と、生成
したプラズマ中のラジカル、イオンを被加工面に堆積さ
せてこの被加工面に成膜を行うプラズマ反応室とを有す
るプラズマ成膜装置において、生成したプラズマ分布を
均一化するよう、被加工面に対して平行な方向の磁界を
形成するとともにこの磁界を方位角方向に回動する回転
磁場コイルと、プラズマ生成室とプラズマ反応室との間
に配設され、プラズマ生成室で生成したイオン及びラジ
カルに対し被加工面に垂直な方向の指向性を持たせると
ともにイオンを減速して被加工面に堆積させるための多
孔電極とを有しているので、強い指向性を持った大容量
のイオン流、ラジカルにより高速成膜が可能となる。ま
た、このときの被加工物へのイオン流等の衝突エネルギ
ーは多孔電極の存在により適正なもの減じられる。
【００３２】この結果、高エネルギーイオンにより被加
工物が受けるダメージを低減することができるという効
果を奏する。
工物が受けるダメージを低減することができるという効
果を奏する。
【図１】本発明の実施の形態に係るプラズマ成膜装置を
概念的に示す説明図。
概念的に示す説明図。
【図２】図１に示す実施の形態における回転磁場コイル
の構造と回路構成を示す説明図。
の構造と回路構成を示す説明図。
【図３】図１に示す実施の形態におけるアンテナの形状
の一例を示す説明図。
の一例を示す説明図。
【図４】図１に示す実施の形態における装置内部にある
プラズマ中の構成粒子の挙動を示す説明図。
プラズマ中の構成粒子の挙動を示す説明図。
【図５】図１に示す実施の形態における回転磁場コイル
が発生する磁力線とプラズマとの位置関係を示す説明
図。
が発生する磁力線とプラズマとの位置関係を示す説明
図。
【図６】従来技術に係るプラズマ成膜装置を概念的に示
す説明図。
す説明図。
【図７】図６におけるアンテナの形状の一例を示す説明
図である。
図である。
１ 回転磁場コイル ２ 多相インバータ ３ プラズマ生成室 ４ プラズマ反応室 ８ ウェハ ３３ 多孔電極 ７２ イオン ７４ ラジカル ８１ プラズマ ８２ 磁力線 ９２ａ，９２ｂ，９２ｃ コイル
Claims (2)
- 【請求項１】 被加工面に平行に形成した磁界を方位角
方向に回転させ、生成したプラズマ分布を均一化する一
方、イオン及びラジカルを多孔電極の各孔を通過させる
ことにより、被加工面に対し垂直な方向の指向性を持た
せるとともにイオンを減速して被加工面に堆積させるよ
うにしたことを特徴とするプラズマ成膜方法。 - 【請求項２】 ガス供給ノズルを介して供給されたプロ
セスガスを電離してプラズマを生成するプラズマ生成室
と、生成したプラズマ中のラジカル、イオンを被加工面
に堆積させてこの被加工面に成膜を行うプラズマ反応室
とを有するプラズマ成膜装置において、生成したプラズ
マ分布を均一化するよう、被加工面に対して平行な方向
の磁界を形成するとともにこの磁界を方位角方向に回動
する回転磁場コイルと、プラズマ生成室とプラズマ反応
室との間に配設され、プラズマ生成室で生成したイオン
及びラジカルに対し被加工面に垂直な方向の指向性を持
たせるとともにイオンを減速して被加工面に堆積させる
ための多孔電極とを有することを特徴とするプラズマ成
膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11161965A JP2000345353A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | プラズマ成膜方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11161965A JP2000345353A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | プラズマ成膜方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000345353A true JP2000345353A (ja) | 2000-12-12 |
Family
ID=15745450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11161965A Withdrawn JP2000345353A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | プラズマ成膜方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000345353A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004518978A (ja) * | 2001-02-06 | 2004-06-24 | ジー エス アイ ゲゼルシャフト フュア シュベールイオーネンフォルシュンク エム ベー ハー | 重イオンガントリー用ビーム走査システム |
| JP2009162770A (ja) * | 2001-02-06 | 2009-07-23 | Gsi Ges Fuer Schwerionenforschung Mbh | 重イオンガントリー用ビーム走査システム |
| TWI661747B (zh) * | 2017-03-09 | 2019-06-01 | 北京北方華創微電子裝備有限公司 | 反應腔室的磁場產生機構和反應腔室 |
| CN114759164A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-07-15 | 新乡市中天新能源科技股份有限公司 | 一种锂电池负极片的制备方法及其应用 |
-
1999
- 1999-06-09 JP JP11161965A patent/JP2000345353A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004518978A (ja) * | 2001-02-06 | 2004-06-24 | ジー エス アイ ゲゼルシャフト フュア シュベールイオーネンフォルシュンク エム ベー ハー | 重イオンガントリー用ビーム走査システム |
| JP2009162770A (ja) * | 2001-02-06 | 2009-07-23 | Gsi Ges Fuer Schwerionenforschung Mbh | 重イオンガントリー用ビーム走査システム |
| TWI661747B (zh) * | 2017-03-09 | 2019-06-01 | 北京北方華創微電子裝備有限公司 | 反應腔室的磁場產生機構和反應腔室 |
| CN114759164A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-07-15 | 新乡市中天新能源科技股份有限公司 | 一种锂电池负极片的制备方法及其应用 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060905 |