JP2002528891A - 励起され又はイオン化された粒子をプラズマ内で発生する装置 - Google Patents

励起され又はイオン化された粒子をプラズマ内で発生する装置

Info

Publication number
JP2002528891A
JP2002528891A JP2000577693A JP2000577693A JP2002528891A JP 2002528891 A JP2002528891 A JP 2002528891A JP 2000577693 A JP2000577693 A JP 2000577693A JP 2000577693 A JP2000577693 A JP 2000577693A JP 2002528891 A JP2002528891 A JP 2002528891A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor
plasma
electromagnetic waves
plasma zone
excited
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000577693A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3527475B2 (ja
Inventor
ヘインツ ステインハード,
ジョセフ マツニ,
アレクサンダー グチュワンドナー,
Original Assignee
アール3ティー ゲーエムベーハー ラピド リアクティブ ラジカル テクノロジー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アール3ティー ゲーエムベーハー ラピド リアクティブ ラジカル テクノロジー filed Critical アール3ティー ゲーエムベーハー ラピド リアクティブ ラジカル テクノロジー
Publication of JP2002528891A publication Critical patent/JP2002528891A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3527475B2 publication Critical patent/JP3527475B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32192Microwave generated discharge
    • H01J37/32211Means for coupling power to the plasma
    • H01J37/32229Waveguides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32357Generation remote from the workpiece, e.g. down-stream
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/46Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明に依れば、電磁波を発生する発生器と少なくとも1つのプラズマ帯域とにより励起された及び/又はイオン化された粒子をプラズマ内で発生させる装置が説明されており、励起された及び/又はイオン化された粒子が電磁波に依り形成される。本発明に依る装置はプラズマ帯域が電磁波に対する同軸導体の内部屋内で形成されていることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 技術分野 本発明は励起され又はイオン化された粒子をプラズマ内で発生する装置に関す
るものである。
【0002】 背景技術 集積回路、特にメモリー素子又はマイクロ・プロセッサー等は多数の工程で製
造されている。これらの回路の製造コストはその工程の複雑性と物理的な処理時
間の支配を受ける。複雑さの度合いが高い素子はその製品が処理を受けるに際し
、数百の個々の工程と多くの日数をしばしば必要とする。
【0003】 この工程段階の一部は特定の適用例と半導体表面に対する材料の特定の付着又
は除去に向けられている、この目的に使用されるエッチング技術又は蒸着技術は
リソグラフィーと浸漬法に加えて高集積回路の製造をなす一連の工程段階で繰り
返し使用される基本的な方法である。(一般的には、「テクノロジー・ホキイン
テグレータ・シャルツンゲン」(高集積回路の技術)D・ワイドマン、H・メー
ダー、H・フリードリッヒ、シュプリンガー出版、1988年、特に第3.1.
1節及び第5.2.2−4節参照の事)
【0004】 半導体表面上への材料の重要な蒸着方法はCVD法(化学的蒸着)と称してい
る化学的気相蒸着法である。この方法においては、所望の層を蒸着すべき加熱さ
れた半導体基材上に選択された処理ガスが供給される。その結果、高温の基材表
面上で処理ガスの反応が生じるため反応生成物として最初に所望の層が作成され
、次に、他の反応ガスが発生され、このガスが反応器から排気される。ここで多
くの理由からこの半導体基材を化学反応の完了のため要求される高温度迄過熱す
ることは望ましいものではない。従って、今日では解離した反応性の高い成分を
作り出すために初期の反応ガスの励起を実施すること、及び元来半導体基材の温
度増加に拠るのではなく、むしろプラズマに拠るか若しくは高エネルギー放射に
より蒸着反応を開始することがしばしば標準的な方法となっている。
【0005】 しかしながら、集積回路の製造に当たっては材料コーテングを1つの半導体基
材のみに適用することは不十分である。所望の構造を作り出すにはこれらの層の
各部は再度特別に除去しなければならない。この場合、多数の方法を採用するこ
とが出来、その中でドライ・ケミカル・エッチング及びドライ化学物理エッチン
グが最も頻繁に使用される方法である。今日ドライ・ケミカル・エッチングにお
いてはガスの粒子とそのエッチングすべき表面の原子の間に化学的反応が生じる
。ドライ化学物理エッチングにおいては、イオン、電子又は光子に対するエッチ
ング表面の付加的露呈によりガス粒子とそのエッチングすべき表面の原子の間に
化学反応が生じる。又は、多くの理由から、半導体基材を化学反応の完成に必要
とされる高温迄加熱されることは望ましくない、従って、ドライ・ケミカル・エ
ッチング又はドライ化学物理エッチングにおいては反応ガスを励起して解離した
高い反応成分にすることとプラズマによるエッチング反応の開始を行うことが標
準的な方法である。
【0006】 この種のエッチングと蒸着方法の実行を成功させるには十分高い効率を以って
高エネルギーを発生させ、そのため特にラジカル等、反応性の高い中性粒子を発
生することが重要である。この問題に対する技術的解決策は処理基材上での電場
と荷電粒子の影響を防止すること及びエッチング処理と蒸着処理に対する最も広
い可能性の高い動作圧力範囲に対する付加的要件を満たすという同時的必要性に
ますます結合されている。
【0007】 通常、反応性が高い中性粒子を発生する目的で高周波放電が使用されている。
この種のシステムは例えば、図4に示されており、その説明は米国のTYLAN
/TOKUDAによる1986年4月1日、第2版、仕様書番号84008の「
型式CDE−VIII,マイクロウエーブ・ダウンストリーム・エッチング・シ
ステム」という販売用パンフレットになされている。この文書はマイクロ励起に
よる公知の商業上のダウンストリーム・エッチング・システムを模式的に表して
いる。
【0008】 図4は中空導波管システム2内に放出されるマイクロ波を発生するマイクロ波
発生装置1を提供している。同調ユニット4に依ることと中空導波管システム2
の寸法付けが原因で定常波が形成され、この定常波を通じてマイクロ波エネルギ
ーが中空導波管システム2の或る定められた箇所に集中される。同調されない反
射する変換されていないエネルギーは中空導波管システム内におけるいずれかの
場所例えばT型部片3又は中空導波管2の端部箇所で吸収されなければなならい
。これは通常、水負荷により行われる。マイクロ波エネルギーによってラジカル
を発生するため、方向的には定常波の電場と整合しているプラズマ放電管5を中
空導波管システム2に貫通させる。適切な処理ガスがプラズマ放電管5の入力部
6に送られてプラズマが励起されると他の粒子と併せて励起された中性粒子が発
生される。これらの中性粒子は次に長さが約1mの供給管7に依りエッチング反
応/反応室8に送られる。
【0009】 従って、励起された中性粒子は回転台に取り付けられた基材ウエハー10の表
面へ移動し、そこでこの粒子は所望のエッチング反応を励起する。反応室8はポ
ンプ9に依り排気され、揮発性の反応生成物が真空除去される。 装置の円滑な作動のため、このプラズマ放電管はマイクロ波を吸収することが
無くプラズマ内に発生された化学的に活性的なラジカルに対して抵抗性のある材
料で製造しなければならない。この点に関して一般に金属酸化物又は水晶が使用
される。しかしながら、これらの材料はプラズマ領域内で水素といった還元ガス
に依り著しく攻撃を受けるので、これらの材料の表面に導電性アイランドを作成
することが出来、これが逆にマイクロ波エネルギーの吸収を高めることになる。
【0010】 この種のダウンストリーム・エッチング・システムでの問題点は定常波の同調
にある。定常波はプラズマ放電に対して正確に1つの最大電圧値が得られるよう
同調されねばならない。僅かでも同調に欠陥があれば結果的に処理パラメーター
に著しい変化をもたらし、これが逆に結果的にはマイクロ波発生器のオーバーロ
ードになり得る。マイクロ波発生器のこのオーバーロードは勿論複雑でコストの
高い手段で防止することが出来る。しかしながら、これらの諸作動は効率を低減
化させると共に結果的にはその全体の装置の寸法を明らかに増加させることにな
る。この装置の寸法が原因でこれらのシステムは半導体生産設備内に組み込むこ
とが極めて困難である。磨耗した部品例えばマイクロ波発生器又はプラズマ放電
管の如き部品を交換する必要がある場合は装置全体を再び同調させねばならない
【0011】 しかしながら、正確な同調にも拘わらずそのエネルギーの相当部分が励起エネ
ルギーに変換されず、むしろ反射され、そのため例えばマグネトロンといったマ
イクロ波発生器を損傷させない意味から通常、水負荷といった中空導波管内に吸
収させねばならない。利用可能なマイクロ波エネルギーのこの部分変換は、正確
には約1.3を下回る低い圧力範囲、特に1.3Paを下回る圧力範囲が半導体
エンジニアリングにとって重要であり、又、有利であることから、広い作動圧力
範囲に対して先に既に述べた要件に特に鑑みて面倒であることがわかる。例えば
、低圧力は望ましくない層状化特性での蒸着を回避する意味から表面制御型CV
D法にとって重要である。又、エッチング法においては高いエッチング速度と微
細負荷効果の防止即ち環境に依存する局部的なエッチング速度はしばしば極めて
低い圧力にてのみ得ることが出来る。しかしながら、励起密度、従って又発生効
率も著しく低下するので13Paを下回る圧力範囲内でも励起上の難点がプラズ
マ放電において発生する。
【0012】 処理ガスから励起された及び/又はイオン化された粒子をプラズマ内で発生す
る本発明の装置に類似している装置がDE3905303A1に説明されている
。この文献に開示された装置は電磁波を発生する発生器、電磁波が導かれる同軸
導体、励起された及び/又はイオン化された粒子が電磁波で形成されるような少
なくとも1つのプラズマ帯域が特徴となっている。DE3905303A1によ
る装置内でのプラズマ帯域は隔離された放電管内に設置され、この放電管は少な
くとも部分的には同軸導波管の内側導体内に位置付けてある。この点に関して、
外側導体に対して短くされた内側導体と外側導体をシールしている端板間の領域
内の放電管外側で電気的マイクロ波場が発生される。
【0013】 励起され及び/又はイオン化された粒子をプラズマ内で発生する別の装置につ
いてDE3915477A1, DE4004560A1及びDE4028525
A1に開示してある。又、これも同軸導波管の内側導体内に位置付けてある放電
管を使用して当該文書に説明してある装置内でプラズマが発生される。 高能率のマイクロ波プラズマを発生する装置もDE19608949A1公知
である。この場合、共鳴器は又は、内側導体と外側導体を有する同軸共鳴器とし
て形成されている。プラズマは内側導体で包囲されるか又は外側導体を包囲する
プラズマ室内で発生される。
【0014】 又、DE4132558C1においては、マイクロ波エネルギーで動力を受け
るプラズマ放電に依り励起された中性粒子を発生する方法と装置が知られている
。本例の場合、直径が定常波の波長の1/4に対応しているプラズマ放電管が中
空導波管システムに直角に位置付けてある。中空導波管システム内の関連ある発
生器により横方向の電気的マイクロ波モードが励起される。
【0015】 更に13×10−2Paを下回る圧力範囲内でマイクロ波の周波数に対してサ
イクロトロン周波数が共鳴している磁場内にプラズマを包囲することに依りプラ
ズマを安定化する方法が知られている(ECR法)。しかしながら、この種の方
法でも、励起された中性粒子は十分な個数と密度で得ることが出来ないであろう
。このことは、マイクロ波エネルギーの約30%のみがその改善されたECR法
においても放電状態に変換されるという事実を考察すれば驚くに値しない。
【0016】 従って、本発明の目的は当技術状態の先に述べた諸欠点を低減化若しくは防止
する装置を提供することにある。特に、本発明の目的は約13Paを下回る圧力
範囲内でも十分高い効率を提供し、又、励起され/イオン化された粒子の十分な
量を提供する装置を明記することにある。 この問題点は、請求の範囲第1項に依る装置で解決される。本発明の付加的な
好適な設計上のフォーマット、構成及び諸局面が明細書のサブ・クレーム及び関
連ある諸図面に示されている。
【0017】 本発明によれば、電磁波を発生する発生器、電磁波を導く同軸導体、並びに励
起され及び/又はイオン化された粒子が電磁波に依り形成される少なくとも1つ
のプラズマ帯域に依り、処理ガスから励起され及び/又はイオン化された粒子を
プラズマ内で発生する装置が説明される。本発明に依る装置は同軸導体の内部室
内にいたる処理ガスの入口が外側導体を内側導体の間に位置付けられること及び
内部室がプラズマ帯域で形成することを特徴としている。
【0018】 共鳴状態を観察する必要が無く、又、特定の箇所における最大電圧を持つ定常
波をプラズマ発生に対して利用可能とする必要がないことから本発明での装置は
本質的には同調を必要としない。プラズマ帯域は通常誘電体が同軸導体内に見出
せるような同軸導体の片側に位置付けてある。従ってプラズマ帯域内でのプラズ
マは或る抵抗率を有する置換回路図に記載された「高損失誘電体」を表している
。 従って、電磁波のエネルギーは直接高効率にて高密度プラズマに変換される。
抵抗負荷が原因でこの電磁波は高い減衰を受け、そのため本装置の同調は余分な
ものとなる。
【0019】 換言すれば、プラズマ帯域内に生じるプラズマ放電はシステムを減衰させ、そ
れを広い帯域のもととする。 従って、本発明装置においては、複雑な同調ユニット及び付加的な水負荷を省
略することが出来る。従って、本発明装置では現存する生産設備又は実験設備に
容易に組み込むことが出来る極めて小型でコンパクトな設計を可能とする。その
上、本発明装置のメンテナンスは著しく簡略化されるので、そのメンテナンス・
コストが低減化されよう。
【0020】 同軸導体は内側導体と外側導体を特徴付けている。同軸導体のインピーダンス
は内側導体の外径、外側導体の内径及び内側導体と外側導体両者間の媒体の誘電
定数で定められるので、本装置の調整が極めて容易である。 好適には、電磁波を発生する発生器はマグネトロンであり、従って、マイクロ
波励起を使用することが出来る。 本発明に依る装置には外側導体及び/又は内側導体が金属、好適にはアルミニ
ウムで製造されるという利点がある。プラズマ帯域内に金属を使用することによ
り簡単な手段に依り水素といった還元ガスを使用することが可能となる。
【0021】 使用される金属に攻撃を与える処理ガスの場合、酸化物で被履された金属又は
水晶又は金属化された酸化物又は水晶管を使用することが好適である。 その上、本発明装置は同軸導体の内側及び/外側導体が冷却されるという利点
を特徴としている。特に、同軸導体の内側導体及び/又は外側導体を水冷によっ
て冷却することが好適である。冷却が原因でプラズマに依り接触する壁は制御さ
れた低い温度を保つことが出来る。従って、最初に、構成成分の材料磨耗及び汚
染並びにこれから結果的に生じる粒子負荷が著しく低減化される。第2に、プラ
ズマに依り接触する壁における還元ガスの還元効果が著しく低減化される。
【0022】 その上、電磁波はインピーダンス変換器で同軸導体内に案内されることが好適
である。従って、電磁波の発生器はそれ自体同軸導体に対して調整される必要は
ないことから発生器の高い選択を得ることが出来る。インピーダンス変換器は例
えば中空導波管及びインピーダンス変換器コーンとすることが出来る。 その上、全体的に本発明装置のために磁気システムを設けることが好ましい。
磁気システムの使用が原因で、1Pa以下の処理圧力が可能である。好適には、
磁気システムは外側導体の外側において1個以上の磁場コイルと磁気リングで構
成されている。従って、磁気リングは磁極シュー・リングとも置換できる。その
上、内側導体においては局部的な場増幅と場プロフィールの修正に対して使用出
来る棒極シュー又は棒磁石が好適である。
【0023】 その上、電磁波の発生器又はインピーダンス変換器とプラズマ帯域の間に遷移
帯域を設けることが出来る。その遷移帯域においては電磁波が本質的に損失無し
で遷移される。遷移帯域の使用が原因で本発明装置の作動中に作動の付加的自由
が得られる。プラズマ帯域と電磁波の発生器は直接相互に隣接する形態で位置付
ける必要はなく、むしろ一般的には相互に分離した状態で設置出来る。本例の場
合、遷移帯域を同軸導体として設計することが好適である。
【0024】 その上、プラズマ帯域内にプラズマをモニターするセンサー・システムを設け
ることが好適である。例えばプラズマの励起においてエラーが生じる場合、この
エラーはセンサー・システムで見つけることが出来、発生器を遮断することが出
来る。反射された波により与えられる発生器の損傷をこうして防止することが出
来る。
【0025】 発明を実施するための最良の形態 図1は本発明装置の第1設計例の模式図を示す。この図において、参照番号1
1は電磁波を発生する発生器を表している。この設計フォーマットにおいて、発
生器11はマイクロ波を発生するマグネトロンである。このマイクロ波は信号放
出ピン13によって中空導波管12内に放出される。信号放出ピン13に対向し
て位置付けられた中空導波管12の端部付近にはマイクロ波を同軸導管30内に
案内する目的に使用されるインピーダンス変換器コーン15が存在している。従
って中空導波管12とインピーダンス変換器コーン15はインピーダンス変換器
として作用し、そのためマイクロ波は同軸導体30内に反射が殆ど無い状態で案
内可能である。
【0026】 本例における同軸導体30は外側導体18と内側導体19で構成され、これら
両導体の間でプラズマ帯域20は同軸導体30の内側室31に形成してある。入
口17に依り、処理ガスは同軸導体30の内側室31内に供給される。処理ガス
が中空導波管12内に流入するのを防止するため中空導波管12を内側室31か
ら分離させるシール16が設けられている。プラズマ帯域20の長さとプラズマ
密度は内側導体19の長さに依り決定される。
【0027】 プラズマ帯域20の長さとプラズマ25の密度を異なる要件に対して調節可能
とするため内側導体19は変位可能である。同軸導体30のインピーダンスは内
側導体19の外径、外側導体18の内径及び内側導体と外側導体両導体の間の媒
体の誘電定数に依り統制される。同軸導体30のインピーダンスは内側導体19
の長さに依存していないのでプラズマ帯域20の長さは、同軸導体30のインピ
ーダンスを変えずに変更することが出来る。
【0028】 処理ガスとマイクロ波の相互作用が原因でプラズマ帯域20内にはプラズマ放
電が生じるので励起され及び/又はイオン化された粒子が生産される。プラズマ
帯域20を去った後、この励起され及び/又はイオン化された粒子はこの励起さ
れ及び/又はイオン化された粒子が付加的反応のため使用される(非図示の)反
応室に出口32を通じて案内される。
【0029】 適用例に応じて、本発明装置は設計可能であるので本質的には例えば励起され
た粒子のみ及びイオン化されていない粒子がプラズマ帯域20を離れる。これは
励起された粒子がエッチング過程と蒸着過程に対して使用される際特に重要であ
る。従って、イオン化された粒子に対する処理される基材の露呈を回避すること
が出来る。 外側導体18と内側導体19は金属、好適にはアルミニウムで製造できる。プ
ラズマ帯域内での金属の使用に依り簡単な手段で水素といった還元ガスを使用す
ることが可能となる。
【0030】 使用される金属に攻撃を加える処理ガスに関連して、酸化物又は水晶又は金属
化された酸化物又は水晶管で被履された金属を使用することが好適である。本発
明装置は同軸導体30を水で冷却出来るという利点を備えている。本例の場合、
内側導体19に対する水入口4がインピーダンス変換器コーン15内に位置付け
てある。外側導体18も水冷される。水がプラズマ帯域20と平行に流れる場合
でもその水がマイクロ波エネルギーに露呈されることはないので、水冷は本発明
装置と併用可能である。水冷が原因で、プラズマ25と接触する壁は低い制御さ
れた温度に保つことが出来る。従って、まず第一に構成部品の材料磨耗及び結果
的に生じる汚染と粒子負荷が著しく低減化される。第二に、プラズマと接触して
いる壁上での還元ガスの還元効果を著しく低減化させる。同じに、励起され及び
/又はイオン化された粒子の発生が改善される。
【0031】 図2は、本発明装置の第2設計実施形態の模式図を示す。本例の場合、同じ構
成要素は図1における同じ参照記号で表してある。 本発明装置の適用例を拡大するため図2に示された設計フォーマットに磁石シ
ステム40が設けられている。この磁石システム40はプラズマ帯域20のレベ
ルにある外側導体18の外側における磁場コイル42及び磁石リング43で構成
されている。本例の場合磁石リング43は磁極シュー・リングで置換できる。更
に、内側導体19には棒極シュー、あるいは棒磁石44が存在しており、これは
局部的な磁場増幅及び磁場プロフィールの修正の目的に使用可能である。
【0032】 これらの対策により1Pa以下の処理圧力が可能となる。磁気コイルと永久磁
石の組み合わせは磁石システムのエネルギー要求を低減化すると同時に効率を高
める。 図3は本発明装置の第3設計フォーマットを模式的に示す。本例の場合も又、
同じ構成要素は図1におけるのと同じ参照記号を有している。
【0033】 図3に示された本発明装置の設計フォーマットは中空導波管12とプラズマ帯
域20の間に付加的遷移帯域50が存在しており、その遷移帯域はマイクロ波を
中空導波管12からプラズマ帯域20へ案内することを特徴としている。遷移帯
域50も同軸導体として設計されている。
【0034】 遷移帯域50の使用が原因で本発明装置の作動は作動における付加的柔軟性を
可能にする。電磁波の発生器11とプラズマ帯域20は現時点では特定の適用例
の特定条件が原因で有利であれば相互に空間的に分離した状態でセットアップ可
能である。マイクロ波は実際に損失の無い状態で同軸導体に沿って案内出来るの
で本発明装置の効率は、この因子に依っては変更されない。
【0035】 本発明装置は高効率を特徴としており、従って大量の励起され及び/又はイオ
ン化された粒子を提供出来る。1つのサンプル的な適用例として本出願人は励起
されたフッ素原子によりシリコン表面をエッチングすることを考察出来る。10
0Paの圧力においてNF分子で200シームの流れのものを本発明装置内に
向ける。プラズマ帯域20内でのプラズマ放電が原因でシリコン表面に案内され
る励起されたフッ素原子Fが発生される。シリコン表面にはシリコン原子とそ
の励起されたフッ素原子の反応が生じ、そこで揮発性SiFが発生される。本
発明装置の使用が原因で約5mm/分のエッチング速度を達成出来る。このエッ
チング速度からNF分子内に存在するフッ素原子は自由な励起されたフッ素原
子の発生において80%以上が使用されるとの結論を出すことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明装置の第1設計例の模式図である。
【図2】 本発明装置の第2設計例の模式図である。
【図3】 本発明装置の第3設計例の模式図である。
【図4】 励起された粒子を発生する先行技術の装置の模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グチュワンドナー, アレクサンダー ドイツ連邦共和国 ミュンヘン デー− 80687 エルセンヘイメルシュトラーセ 18 Fターム(参考) 4G075 AA27 AA61 AA63 AA65 BA01 BA08 BC04 BC06 CA03 CA15 CA24 CA26 CA42 CA47 CA51 CA62 DA02 EA06 EB01 EB41 EC06 EE02 EE04 EE36 FB01 FB02 FB06 FC11 5F004 BA03 BB07 BB11 BD04 5F045 AA08 AE15 AE17 EH03 EH14 EH16 EH18

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電磁波を発生する発生器(11)、電磁波が案内される同軸
    導体(30)、並びに励起された及び/又はイオン化された粒子が電磁波で形成
    されるような少なくとも1つのプラズマ帯域(20)により、処理ガスから、励
    起された及び/又はイオン化された粒子をプラズマ内で発生する装置であって、
    外側導体(18)と内側導体(19)の間の同軸導体(30)の内部屋(31)
    内にいたる処理ガスの入口として入口(17)が利用可能であること及び内側室
    がプラズマ帯域(20)を形成することを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】 発生器(11)が電磁波を発生するマグネトロンであること
    を特徴とする請求の範囲第1項記載の装置。
  3. 【請求項3】 同軸導体(30)の内側導体(19)が金属、酸化物又は水
    晶で被履された金属、あるいは金属化された酸化物又は水晶で製造されることを
    特徴とする請求の範囲第1項又は第2項記載の装置。
  4. 【請求項4】 同軸導体(30)の外側導体(18)が金属、酸化物又は水
    晶で被履された金属、あるいは金属化された酸化物又は水晶で製造されることを
    特徴とする請求の範囲第1項又は第3項記載の装置。
  5. 【請求項5】 同軸導体(30)の内側導体(19)及び/又は外側導体(
    18)が特に水冷に依る冷却手段で冷却されることを特徴とする請求の範囲第1
    項乃至第4項のいずれかに記載の装置。
  6. 【請求項6】 電磁波がインピーダンス変換器(12, 15)により同軸導
    体(30)内に案内されることを特徴とする請求の範囲第1項乃至第5項のいず
    れかに記載の装置。
  7. 【請求項7】 インピーダンス変換器(12, 15)が中空導波管(12)
    及びインピーダンス変換器コーン(15)で構成されることを特徴とする請求の
    範囲第6項記載の装置。
  8. 【請求項8】 電磁波の発生器(11)又はインピーダンス変換器(12,
    15)とプラズマ帯域(20)の間に遷移領域(50)が存在し、この領域で電
    磁波が本質的に損失無しで遷移されることを特徴とする請求の範囲第6項又は第
    7項記載の装置。
  9. 【請求項9】 遷移領域(50)が同軸導体として形成されることを特徴と
    する請求範囲第8項記載の装置。
  10. 【請求項10】 プラズマ帯域(20)の長さが可変できることを特徴とす
    る請求の範囲第1項乃至第9項のいずれかに記載の装置。
  11. 【請求項11】 磁気システム(40)が提供されることを特徴とする請求
    の範囲第1項乃至第10項のいずれかに記載の装置。
  12. 【請求項12】 磁気システム(40)が外側導体(18)の外側にある少
    なくとも1つの磁場コイル(42)で構成されていることを特徴とする請求の範
    囲第11項記載の装置。
  13. 【請求項13】 磁気システム(40)が磁気リング(43)及び/又は外
    側導体(18)の外側にある磁極シュー・リングで構成されていることを特徴と
    する請求の範囲第11項又は第12項記載の装置。
  14. 【請求項14】 磁気システム(40)が内側導体(19)内の棒極シュー
    又は棒磁石(44)で構成されていることを特徴とする請求の範囲第11項乃至
    第13項のいずれかに記載の装置。
  15. 【請求項15】 プラズマ帯域(20)内のプラズマ(25)をモニターす
    るためセンサー・システムが設けられていることを特徴とする請求の範囲第1項
    乃至第14項のいずれかに記載の装置。
JP2000577693A 1998-10-16 1999-10-11 励起され又はイオン化された粒子をプラズマ内で発生する装置 Expired - Fee Related JP3527475B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19847848A DE19847848C1 (de) 1998-10-16 1998-10-16 Vorrichtung und Erzeugung angeregter/ionisierter Teilchen in einem Plasma
DE19847848.8 1998-10-16
PCT/EP1999/007617 WO2000024031A1 (de) 1998-10-16 1999-10-11 Vorrichtung zur erzeugung angeregter/ionisierter teilchen in einem plasma

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002528891A true JP2002528891A (ja) 2002-09-03
JP3527475B2 JP3527475B2 (ja) 2004-05-17

Family

ID=7884755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000577693A Expired - Fee Related JP3527475B2 (ja) 1998-10-16 1999-10-11 励起され又はイオン化された粒子をプラズマ内で発生する装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6706141B1 (ja)
EP (1) EP1040506B1 (ja)
JP (1) JP3527475B2 (ja)
CN (1) CN1206698C (ja)
AT (1) ATE223616T1 (ja)
CA (1) CA2314922C (ja)
DE (2) DE19847848C1 (ja)
WO (1) WO2000024031A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007059403A (ja) * 2005-08-24 2007-03-08 Samsung Electronics Co Ltd マイクロ波共鳴プラズマ発生装置、該装置を備えるプラズマ処理システム、及びプラズマ処理システムのマイクロ波共鳴プラズマの発生方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100767762B1 (ko) * 2000-01-18 2007-10-17 에이에스엠 저펜 가부시기가이샤 자가 세정을 위한 원격 플라즈마 소스를 구비한 cvd 반도체 공정장치
DE10358329B4 (de) * 2003-12-12 2007-08-02 R3T Gmbh Rapid Reactive Radicals Technology Vorrichtung zur Erzeugung angeregter und/oder ionisierter Teilchen in einem Plasma und Verfahren zur Erzeugung ionisierter Teilchen
JP4852997B2 (ja) * 2005-11-25 2012-01-11 東京エレクトロン株式会社 マイクロ波導入装置及びプラズマ処理装置
KR101119627B1 (ko) * 2007-03-29 2012-03-07 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치
WO2009065016A1 (en) * 2007-11-16 2009-05-22 Applied Materials, Inc. Rpsc and rf feedthrough
DE102007059717B4 (de) 2007-12-12 2011-02-03 R3T Gmbh Rapid Reactive Radicals Technology Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Mikrobauteilen sowie Verwendung einer derartigen Vorrichtung
DE102010027619B3 (de) * 2010-07-20 2011-11-17 Roth & Rau Ag Mikrowellenplasmaquelle mit einer Vorrichtung zur Zuführung von Mikrowellenenergie
JP5762708B2 (ja) * 2010-09-16 2015-08-12 国立大学法人名古屋大学 プラズマ生成装置、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
NL2007809C2 (en) * 2011-11-17 2013-05-21 Draka Comteq Bv An apparatus for performing a plasma chemical vapour deposition process.
JP2015018684A (ja) * 2013-07-10 2015-01-29 東京エレクトロン株式会社 マイクロ波プラズマ処理装置、スロットアンテナ及び半導体装置
DE102013110266A1 (de) * 2013-09-18 2015-04-16 Hegwein GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung eines Plasmabrenners
NL2017575B1 (en) 2016-10-04 2018-04-13 Draka Comteq Bv A method and an apparatus for performing a plasma chemical vapour deposition process and a method

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3588594A (en) * 1968-01-19 1971-06-28 Hitachi Ltd Device for bending a plasma flame
FR2514033B1 (fr) * 1981-10-02 1985-09-27 Henaff Louis Installation pour le depot de couches minces en grande surface en phase vapeur reactive par plasma
JPH06105597B2 (ja) * 1982-08-30 1994-12-21 株式会社日立製作所 マイクロ波プラズマ源
EP0286306B1 (en) * 1987-04-03 1993-10-06 Fujitsu Limited Method and apparatus for vapor deposition of diamond
DE3905303C2 (de) * 1988-02-24 1996-07-04 Hitachi Ltd Vorrichtung zur Erzeugung eines Plasmas durch Mikrowellen
JP2805009B2 (ja) * 1988-05-11 1998-09-30 株式会社日立製作所 プラズマ発生装置及びプラズマ元素分析装置
JPH02215038A (ja) * 1989-02-15 1990-08-28 Hitachi Ltd マイクロ波プラズマ極微量元素分析装置
JP2922223B2 (ja) * 1989-09-08 1999-07-19 株式会社日立製作所 マイクロ波プラズマ発生装置
US5179264A (en) * 1989-12-13 1993-01-12 International Business Machines Corporation Solid state microwave powered material and plasma processing systems
US5356672A (en) * 1990-05-09 1994-10-18 Jet Process Corporation Method for microwave plasma assisted supersonic gas jet deposition of thin films
DE4132558C1 (ja) * 1991-09-30 1992-12-03 Secon Halbleiterproduktionsgeraete Ges.M.B.H., Wien, At
US5560779A (en) * 1993-07-12 1996-10-01 Olin Corporation Apparatus for synthesizing diamond films utilizing an arc plasma
TW285746B (ja) * 1994-10-26 1996-09-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd
EP0726593A1 (en) * 1995-02-13 1996-08-14 Applied Materials, Inc. A high power, plasma-based, reactive species generator
US6187072B1 (en) * 1995-09-25 2001-02-13 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for reducing perfluorocompound gases from substrate processing equipment emissions
JPH09115686A (ja) * 1995-10-23 1997-05-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd プラズマ生成加速装置
DE19608949A1 (de) * 1996-03-08 1997-09-11 Ralf Dr Spitzl Vorrichtung zur Erzeugung von leistungsfähigen Mikrowellenplasmen
US5961772A (en) * 1997-01-23 1999-10-05 The Regents Of The University Of California Atmospheric-pressure plasma jet
US6057645A (en) * 1997-12-31 2000-05-02 Eaton Corporation Plasma discharge device with dynamic tuning by a movable microwave trap

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007059403A (ja) * 2005-08-24 2007-03-08 Samsung Electronics Co Ltd マイクロ波共鳴プラズマ発生装置、該装置を備えるプラズマ処理システム、及びプラズマ処理システムのマイクロ波共鳴プラズマの発生方法
JP4607073B2 (ja) * 2005-08-24 2011-01-05 三星電子株式会社 マイクロ波共鳴プラズマ発生装置、該装置を備えるプラズマ処理システム
US8039772B2 (en) 2005-08-24 2011-10-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Microwave resonance plasma generating apparatus and plasma processing system having the same

Also Published As

Publication number Publication date
CA2314922A1 (en) 2000-04-27
DE59902548D1 (de) 2002-10-10
CN1206698C (zh) 2005-06-15
JP3527475B2 (ja) 2004-05-17
ATE223616T1 (de) 2002-09-15
DE19847848C1 (de) 2000-05-11
EP1040506A1 (de) 2000-10-04
CA2314922C (en) 2004-02-24
US6706141B1 (en) 2004-03-16
EP1040506B1 (de) 2002-09-04
WO2000024031A1 (de) 2000-04-27
CN1290399A (zh) 2001-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6320320B1 (en) Method and apparatus for producing uniform process rates
JP4714347B2 (ja) デュアルプラズマ源下流式反応炉
KR100960424B1 (ko) 마이크로파 플라즈마 처리 장치
EP1758149A1 (en) Microwave plasma generating apparatus
EP0383570A2 (en) Plasma etching method and apparatus
JPH088095A (ja) プラズマ処理用高周波誘導プラズマ源装置
JP3527475B2 (ja) 励起され又はイオン化された粒子をプラズマ内で発生する装置
JPH08162440A (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2012238881A (ja) 複数の基材を処理するための広域高周波プラズマ装置
JP2016520950A (ja) トロイダルプラズマ処理装置
US6908530B2 (en) Microwave plasma processing apparatus
WO2004068559A2 (en) Helix coupled remote plasma source
US20050051273A1 (en) Plasma processing apparatus
US7574974B2 (en) Device for production of a plasma sheet
JP2002231637A (ja) プラズマ処理装置
JPH09289099A (ja) プラズマ処理方法および装置
JPH10134995A (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JPH01184921A (ja) エッチング、アッシング及び成膜等に有用なプラズマ処理装置
JP3761474B2 (ja) プラズマ処理装置
JP2005079416A (ja) プラズマ処理装置
JP2005150606A (ja) プラズマ処理装置
Wickramanayaka et al. Optimization of plasma density and radial uniformity of a point-cusp magnetic field applied capacitive plasma
JPH09293599A (ja) プラズマ処理方法および装置
JPH1074597A (ja) プラズマ発生装置およびプラズマ処理装置
JPH08316205A (ja) プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040120

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090227

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090227

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100227

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100227

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110227

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees