JP2992193B2 - Compact electron beam excited plasma generator - Google Patents

Compact electron beam excited plasma generator

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JP2992193B2
JP2992193B2 JP6081094A JP8109494A JP2992193B2 JP 2992193 B2 JP2992193 B2 JP 2992193B2 JP 6081094 A JP6081094 A JP 6081094A JP 8109494 A JP8109494 A JP 8109494A JP 2992193 B2 JP2992193 B2 JP 2992193B2
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学 浜垣
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真 龍治
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安 広島
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RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Kawasaki Jukogyo KK
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】開示技術は、電子ビームにより励
起されたプラズマからのイオンをシリコンウエハ等のタ
ーゲット試料に照射して所定の微細なドライエッチング
加工等を行う電子ビーム励起イオン照射装置の構造の技
術分野に属する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The disclosed technology relates to a structure of an electron beam-excited ion irradiation apparatus for irradiating a target sample such as a silicon wafer with ions from plasma excited by an electron beam to perform a predetermined fine dry etching process or the like. Belongs to the technical field.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知の如く、産業社会の著しい隆盛は高
度に発達した科学、就中、電子工学や量子力学等に強力
にバックアップされており、かかる電子工学等のより更
なる発展が強く求められている。
2. Description of the Related Art As is well known, the remarkable prosperity of the industrial society has been strongly backed up by highly developed science, especially electronic engineering and quantum mechanics, and further development of such electronic engineering is strongly demanded. Have been.

【0003】而して、該電子工学においては、さまざま
なデータ等の情報処理に際し、そのより高度で精細な正
確な処理が、しかも、超高速でなされることがますます
強く求められ、したがって、かかるデータのより精細
で、且つ、正確な超高速演算処理を行うデバイスのハイ
テク化,ダウンサイジング化等がより強力に望まれ、し
たがって、IC,LSI等の高度集積回路を成すシリコ
ンウエハ等に対するより精密なドライエッチング等の加
工技術が求められ、これに対処するに、例えば、特開昭
61−290629号公報発明に示されている如く、イ
オン照射技術が開発されて、所謂DCプラズマ,RFプ
ラズマ,ECR(電子サイクロトロン共鳴)プラズマ、
更には電子ビーム等によりプラズマを励起させ、該プラ
ズマの中のイオンを電界を介して加速し、シリコンウエ
ハ等のターゲット試料に照射して所定にドライエッチン
グ等の微細加工するシステムが研究開発されて実用化さ
れるようになってきている。
[0003] Therefore, in the electronic engineering, when information processing of various data and the like is performed, it is more and more demanded that more sophisticated and precise processing be performed at an ultra-high speed. There is a strong demand for higher-tech, downsizing, etc. of devices that perform finer and more accurate ultra-high-speed arithmetic processing of such data. Processing techniques such as precise dry etching are required. To cope with this, for example, as disclosed in the invention of Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-290629, an ion irradiation technique has been developed, so-called DC plasma, RF plasma. , ECR (electron cyclotron resonance) plasma,
Further, a system for exciting plasma by an electron beam or the like, accelerating ions in the plasma through an electric field, irradiating a target sample such as a silicon wafer, and performing fine processing such as dry etching has been researched and developed. It is being put to practical use.

【0004】しかしながら、該シリコンウエハ等の近時
大口径化されるターゲット試料に於けるイオン照射によ
る損傷について大きなダメージを残さずに、良好なイオ
ンによる微細なドライエッチング加工等を有効に行うに
は、低運動エネルギー領域にて大きな断面積に亘り、均
一な大電流密度のイオンを当該ターゲット試料に照射す
ることが必要不可欠で、しかも、基本的に相反するかか
る条件のもとで行われなければならないことが分ってき
た。
However, in order to effectively perform fine dry etching or the like with good ions without leaving large damages due to ion irradiation in a recently enlarged target sample such as the silicon wafer. Irradiating the target sample with ions of uniform high current density over a large cross-sectional area in the low kinetic energy region is indispensable, and unless it is performed under such contradictory conditions. I've found that it doesn't.

【0005】しかしながら、旧式のイオン照射装置にあ
っては低運動エネルギーイオンにおいて、イオンの電流
密度を大きくすると、大断面積に亘り均一にイオンをタ
ーゲット試料に照射することに対処出来ないというきら
いがあった。
[0005] However, in the case of an old type ion irradiation apparatus, if the current density of the ions in low kinetic energy ions is increased, it is difficult to uniformly irradiate the target sample with ions over a large cross-sectional area. there were.

【0006】これに対処するに、例えば、特開平3−2
74960号公報発明に開示してある如く、大きなイオ
ン電流密度が得られる高密度のプラズマを生成可能な所
謂電子ビーム励起プラズマ技術(EBEP)が開発さ
れ、図12に示す様な電子ビーム励起プラズマ発生装置
1が実用化されてきており、ECR(電子サイクロトロ
ン共鳴)方式とは別の利点を有してさまざまな開発研究
が加味され、又、実生産に供されるようになってきてい
る。
To cope with this, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Patent No. 74960, a so-called electron beam excited plasma technique (EBEP) capable of generating high-density plasma capable of obtaining a large ion current density has been developed, and generation of an electron beam excited plasma as shown in FIG. The device 1 has been put into practical use, has various advantages in addition to the ECR (Electron Cyclotron Resonance) method, has been added to various development studies, and has been used in actual production.

【0007】即ち、当該図12,13に示す在来態様の
該電子ビーム励起イオン照射装置1は前段の電子ビーム
ガン2と後段の反応チャンバ3とは一体化されて成り、
カソード領域2´ に於て、ポート7より電子ビーム形
成用のアルゴンガス8を供給し、直流電源6により陰極
電極4のフィラメント5を赤熱状態に加熱し、熱電子を
発生させ、該陰極電極4と後段の中心にホール26を有
する放電電極11との間に放電電源10により電圧を印
加し、アルゴンガス8をプラズマ化し、更に、該放電電
極11と更にその後段の加速電極13との間に電源12
により加速電圧を印加し、放電領域14より引き出され
た電子を電子ビーム加速領域15で加速させ、プラズマ
領域3´ の反応チャンバ3内に打ち込み、該反応チャ
ンバ3のポート18から供給される塩素ガス等,プロセ
スガス19をプラズマ化させ、そのうちの電子ビームに
より励起されたイオンを該反応チャンバ3内でホルダ2
3に支持されたシリコンウエハ等の所定にマスキングさ
れたターゲット試料24に照射させ、所定の微細加工を
ドライエッチングにより行うようにされている。
That is, in the conventional electron beam excited ion irradiation apparatus 1 shown in FIGS. 12 and 13, the former electron beam gun 2 and the latter reaction chamber 3 are integrated,
In the cathode region 2 ', an argon gas 8 for forming an electron beam is supplied from a port 7, and the filament 5 of the cathode electrode 4 is heated by a DC power supply 6 to a red heat state to generate thermoelectrons. A voltage is applied between the discharge electrode 11 and the discharge electrode 11 having a hole 26 at the center of the latter stage by the discharge power source 10 to turn the argon gas 8 into plasma, and further, between the discharge electrode 11 and the later-stage acceleration electrode 13. Power supply 12
To accelerate the electrons extracted from the discharge region 14 in the electron beam acceleration region 15, drive the electrons into the reaction chamber 3 in the plasma region 3 ′, and supply the chlorine gas supplied from the port 18 of the reaction chamber 3. For example, the process gas 19 is turned into plasma, and the ions excited by the electron beam are transferred to the holder 2 in the reaction chamber 3.
A predetermined masked target sample 24 such as a silicon wafer supported by 3 is irradiated, and predetermined fine processing is performed by dry etching.

【0008】尚、25はプローブであり、21はマルチ
ポール磁石、22は電子ビームの該ターゲット試料24
への直進的激突を緩和するべく設けられた磁気電磁シャ
ッタである。
Reference numeral 25 denotes a probe, 21 denotes a multipole magnet, and 22 denotes a target sample of an electron beam.
This is a magnetic electromagnetic shutter provided to mitigate a straight collision.

【0009】而して、反応チャンバ3に於て大口径化さ
れるターゲット試料24の微細ドライエッチング加工を
設計通りに、且つ、確実に行うにはイオンの量(イオン
数)を増大させて被エッチング材のターゲット試料24
のエッチング速度を大きくして生産性を向上するように
すると共にイオンの速度を下げ、マスキングに対する加
工量を可及的に少くし、該ターゲット試料24の加工を
確実に行うようにする所謂選択比を良好にするべく、イ
オン電流密度を上げながら、その運動エネルギーを減少
させるという相反する条件を両立させることが好ましい
ことが分ってきた。
Thus, in order to perform the fine dry etching of the target sample 24 having a large diameter in the reaction chamber 3 as designed and reliably, the amount of ions (the number of ions) is increased to increase the number of ions. Etching material target sample 24
A so-called selection ratio for improving the productivity by increasing the etching rate, reducing the ion velocity, reducing the processing amount for masking as much as possible, and reliably processing the target sample 24. It has been found that it is preferable to satisfy the contradictory conditions of decreasing the kinetic energy while increasing the ion current density in order to improve the ion current density.

【0010】ところで、ターゲット試料24はホルダ2
3に支持されている状態では電気的に絶縁された所謂フ
ローティング状態にあるが、そこへ、電子ビームが加速
領域15から入射されると、負に帯電し、したがって、
表面に形成された電位差(プラズマ電位−表面電位)を
介し反応チャンバ3中のイオンがターゲット試料24に
照射されて所望のドライエッチング加工を行うようにさ
れているために、上述マスキングでカバーされた該ター
ゲット試料24のエッチング加工について選択比を大き
くして所望に行うようにするべく、イオンの運動エネル
ギーを低下させるため電子ビームにより負に帯電してい
る状態の電位差を抑制する必要があり、これまで次のよ
うな方式を採用していた。
By the way, the target sample 24 is
3 is in a so-called floating state in which the electron beam is electrically insulated. When the electron beam is incident on the floating region from the acceleration region 15, the electron beam is negatively charged.
Since the target sample 24 is irradiated with ions in the reaction chamber 3 through a potential difference (plasma potential-surface potential) formed on the surface to perform a desired dry etching process, the target sample 24 is covered by the masking described above. In order to increase the selectivity of the target sample 24 and to perform it as desired, it is necessary to suppress the potential difference in the state of being negatively charged by the electron beam in order to reduce the kinetic energy of ions. Until then, the following method was adopted.

【0011】即ち、まず、第一には電子ビーム加速領域
15に於ける加速電圧、即ち、加速電極13と放電陽極
11間の電圧を下げ、反応チャンバ3に入射する電子ビ
ームのエネルギーを低下し、ターゲット試料24の負の
帯電電圧を小さくすることにより、該ターゲット試料2
4の表面に形成された電位差を小さくしてイオンの照射
エネルギーを抑制する方式であり、第二には該ターゲッ
ト試料24のホルダ23の直前に磁気シャッタとして磁
石22等を介設し、電子ビームの加速領域15から反応
チャンバ3に入射する電子を散乱させて該ターゲット試
料24に直接高エネルギーの電子が入射しないようにす
る方式である。
That is, first, the acceleration voltage in the electron beam acceleration region 15, that is, the voltage between the acceleration electrode 13 and the discharge anode 11 is reduced, and the energy of the electron beam incident on the reaction chamber 3 is reduced. By reducing the negative charging voltage of the target sample 24, the target sample 2
4 is a method in which the potential difference formed on the surface of the target sample 4 is reduced to suppress the irradiation energy of ions. Second, a magnet 22 or the like is provided as a magnetic shutter immediately before the holder 23 of the target sample 24 so that the electron beam In this method, electrons entering the reaction chamber 3 from the acceleration region 15 are scattered so that high-energy electrons do not directly enter the target sample 24.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近時産
業のより高度のハイテク化が促進され、ターゲット試料
24のウエハ等が大口径化し、それに伴い、かかる電子
ビーム励起プラズマ発生装置1の性能促進、及び、それ
自体のコンパクト化,ダウンサイジング化が望まれ、よ
り更なる低コスト化が追及されるようになってくると、
反応チャンバ3内での電子ビームの均一な早期の拡散が
求められ、そのため、当該図12に示す様に、ターゲッ
ト試料24に対向して磁気シャッタの磁石22の配設に
加えて反応チャンバ3の外側に逆磁場コイル17や内側
にマルチポール磁石21を配設するような態様が採られ
るようになってきている。
However, in recent years, the advancement of higher technology in the industry has been promoted, and the diameter of the wafer or the like of the target sample 24 has been increased. As a result, the performance of the electron beam excited plasma generator 1 has been promoted. And, as compactness and downsizing of itself are desired, and further cost reduction is pursued,
The uniform early diffusion of the electron beam in the reaction chamber 3 is required, and therefore, as shown in FIG. A mode in which a reverse magnetic field coil 17 is provided on the outside and a multipole magnet 21 is provided on the inside has been adopted.

【0013】又、電子ビームコントロール用の磁場コイ
ル16、及び、16´ を放電電極11と加速電極13
の外側に配設する手段も講じられていた。
The magnetic field coils 16 and 16 ′ for controlling the electron beam are connected to the discharge electrode 11 and the acceleration electrode 13.
Means of arranging it outside were also taken.

【0014】そして、該放電電極11については図13
に示す様に、電子ビームを通過する孔26をその中心部
に1つ設けて加速電極13による電子ビームの加速を促
進するようにしていた。
The discharge electrode 11 is shown in FIG.
As shown in (1), one hole 26 for passing an electron beam is provided at the center of the hole 26 to accelerate the acceleration of the electron beam by the acceleration electrode 13.

【0015】ところで、当該図12に示す様に、逆磁場
コイル17は反応チャンバ3の外側に配設しているため
に、その径が大きくならざるを得ず、磁場コイル16、
及び、16´ との正確な軸合せが著しく困難である難
点があり、その結果、プラズマ領域3´ に於ける磁力
線の分布が不均一になって、電子ビームの軌道が非軸対
称的になり、又、磁力線の急速な拡散が不充分で、該電
子ビームは該磁力線に沿って放射されるために充分に広
がることが出来ず、均一なプラズマが形成出来ない欠点
があり、可及的にその拡散を図り、均一化を促進するた
めには反応チャンバ3の径、及び、長さを相当なサイズ
になる必要から、装置のコンパクト化が図れない不都合
さがあり、イオン電流密度の低下、及び、不均一さを招
かざるを得ないという不具合があった。
As shown in FIG. 12, since the reverse magnetic field coil 17 is disposed outside the reaction chamber 3, its diameter must be increased.
Also, there is a problem that it is extremely difficult to accurately align the axis with the 16 '. As a result, the distribution of the magnetic field lines in the plasma region 3' becomes non-uniform, and the trajectory of the electron beam becomes non-axisymmetric. In addition, the rapid diffusion of the magnetic field lines is insufficient, and the electron beam cannot be spread sufficiently because it is emitted along the magnetic field lines, so that a uniform plasma cannot be formed. Since the diameter and length of the reaction chamber 3 need to be considerably large in order to promote the diffusion and promote the uniformity, there is a disadvantage that the apparatus cannot be made compact, and the ion current density decreases. In addition, there is a problem that non-uniformity must be caused.

【0016】そして、プラズマ領域3´ に於ける電子
やイオンの発生の際の発熱によるエネルギーのロスが大
きくなるという不利点もあり、そのうえ、プローブ25
や磁気シャッタ22に対する冷却配管や磁気シャッタ2
2やマルチポール磁石21のサポートが反応チャンバ3
内に複雑に配設されるため、イオンや電子のロスがそれ
らの表面で生じ、電子ビームの均一化、及び、良好な拡
散を阻害する影響が避けられないというマイナス点があ
った。
Further, there is a disadvantage that energy loss due to heat generation at the time of generation of electrons and ions in the plasma region 3 'is increased, and in addition, the probe 25
Cooling pipe for the magnetic shutter 22 and the magnetic shutter 2
2 and multi-pole magnet 21 support the reaction chamber 3
However, there is a disadvantage that ions and electrons are lost on their surfaces due to the complicated arrangement, and the effect of hindering uniformity of the electron beam and good diffusion is unavoidable.

【0017】又、磁気シャッタ22を使用する方式では
電子ビームが該磁気シャッタ22とマルチポール磁石2
1,21の各々が作る磁場間の隘路を通過してターゲッ
ト試料24のウエハの前面に到達するため該磁気シャッ
タ22とマルチポール磁石21との隘路を通過する電子
ビームの量が少くなり、所謂通過効率の低下を招き、該
ターゲット試料24のウエハの前面に於けるプラズマ密
度の低下が生じ、又、均一性が充分に得られないという
ネックがあった。
In the system using the magnetic shutter 22, the electron beam is applied to the magnetic shutter 22 and the multipole magnet 2
The amount of the electron beam passing through the bottleneck between the magnetic shutter 22 and the multi-pole magnet 21 is reduced because the beam passes through the bottleneck between the magnetic fields created by the magnetic poles 1 and 21 and reaches the front surface of the wafer of the target sample 24, so-called, This causes a decrease in the passage efficiency, a decrease in the plasma density on the front surface of the wafer of the target sample 24, and a problem that sufficient uniformity cannot be obtained.

【0018】そして、研究界,産業界のニーズに応える
べく装置のコンパクト化を図るには、全体的に複雑な構
造の基になる電子ビームガン2の短尺化が望ましく、加
速領域15に於ける放電電極11と加速電極13との間
の距離が短い方が該加速領域15での電子ビームの散乱
が少く、加速領域15を通過して反応チャンバ3へ打ち
込まれる電子の割合、即ち、通過効率が高くなる点で望
ましいものであるが、電子ビームガン2に於ける排気ポ
ート20に接続されているポンプの能力,口径が一意的
に決定されると、放電電極11と加速電極13との間の
距離が決められて、その結果、該電子ビームガン2の短
尺化が出来ないという制約がある。
In order to reduce the size of the apparatus in order to meet the needs of the research and industrial worlds, it is desirable to shorten the electron beam gun 2 on which the overall structure is based. The shorter the distance between the electrode 11 and the accelerating electrode 13 is, the smaller the scattering of the electron beam in the accelerating region 15 is, and the ratio of the electrons passing through the accelerating region 15 and being injected into the reaction chamber 3, that is, the passing efficiency is reduced. Although it is desirable to increase the height, if the capacity and diameter of the pump connected to the exhaust port 20 in the electron beam gun 2 are uniquely determined, the distance between the discharge electrode 11 and the acceleration electrode 13 is determined. Is determined, and as a result, there is a restriction that the electron beam gun 2 cannot be shortened.

【0019】これに対処するに、特開平1−10553
9号公報に示されている発明や特開平1−105540
号公報に開示されている発明、更には特開平1−176
633号公報に記載されている発明,特開昭56−10
2100号公報に示されている発明等のさまざまな発明
が案出されてはいるが、いずれの開示技術も高均一、且
つ、高密度なプラズマ発生が容易でなく、装置の小型化
の障害が根本的に解決され得ないものであり、稼動電力
の経済的使用も図れないという不充分さがあるものであ
った。
To cope with this, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 1-105553
9 and Japanese Patent Laid-Open No. 1-105540.
And Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-176.
633, the invention described in JP-A-56-10
Although various inventions such as the invention disclosed in Japanese Patent Publication No. 2100 have been devised, none of the disclosed technologies can easily generate high-uniformity and high-density plasma, so that there is an obstacle to miniaturization of the apparatus. There was an insufficiency that it could not be solved fundamentally and that economical use of operating power could not be achieved.

【0020】[0020]

【発明の目的】この出願の発明の目的は上述従来技術に
基づく半導体技術に不可欠なシリコンウエハ等のターゲ
ット試料の微細ドライエッチング加工にとって潜在的に
は極めて優れた利点を有しはするものの、高度に均一な
プラズマ発生、及び、装置のコンパクト化,ダウンサイ
ジング化を阻害する電子ビーム励起プラズマ発生装置の
有する種々の問題点を解決すべき技術的課題とし、反応
チャンバに於ける磁力線の急激な拡散が図れ、電子ビー
ムの該プラズマ室に於ける高度に均一な広がり、ターゲ
ット試料に照射されるイオンの高精度の放射、及び、電
子ビームの反応チャンバ内に於ける高度な均一性が図
れ、ターゲット試料への照射の均一性が著しく向上し、
電子ビームガン方向への該ターゲット試料のウエハ等の
前置配設を図り、プラズマ領域の反応チャンバの短尺化
が図れ、その結果としてプラズマ密度が向上すると共
に、ダウンサイジング化も図れ、電子ビームガンを小型
化し、それによる電源の小型化も図れて装置全体のコン
パクトが図れ、使用電力も節減され、操作性も向上する
ようにして電子産業における加工技術利用分野に益する
優れた小型電子ビーム励起プラズマ発生装置を提供せん
とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the invention of this application to provide, although potentially excellent advantages for the fine dry etching of a target sample such as a silicon wafer which is indispensable for the semiconductor technology based on the above-mentioned prior art, It is a technical task to solve various problems of the electron beam excited plasma generator that hinders uniform plasma generation and the downsizing of the apparatus, and the rapid diffusion of magnetic field lines in the reaction chamber. To achieve a highly uniform spread of the electron beam in the plasma chamber, high-precision emission of ions applied to the target sample, and a high degree of uniformity of the electron beam in the reaction chamber. Irradiation uniformity on the sample is significantly improved,
The target sample is placed in front of the wafer in the direction of the electron beam gun, and the reaction chamber in the plasma region can be shortened. As a result, the plasma density can be improved and downsizing can be achieved. A small-sized electron beam-excited plasma generation that is useful for processing technology in the electronics industry by reducing the size of the power supply, thereby reducing the overall size of the device, reducing power consumption, and improving operability. No device is provided.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上述目的に沿い先述特許
請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は、前述
課題を解決するために、前段の電子ビームガンとこれに
一体化されている反応チャンバとから成り、該電子ビー
ムガンの電子ビーム加速領域には前段の放電電極と後段
の加速電極が配設され、上記反応チャンバに入射した電
子ビームを拡散させる磁場が形成されている電子ビーム
励起プラズマ発生装置において、該拡散させる磁場を形
成する磁石の外径が反応チャンバの外径よりも小さくさ
れていることを1つの基幹とし、而して、上記拡散させ
る磁場を形成する磁石が上記電子ビームガンのビーム収
束用磁石と逆方向の磁場方向を発生する磁石であるよう
にもし、又、上記拡散させる磁場を形成する磁石と上記
電子ビームガンのビーム収束用磁石とが上記電極に対
し、同芯的に配設されているようにもし、加えて、上記
電子ビームガンのビーム収束用磁石が永久磁石に配設さ
れているようにもし、そして、前段の電子ビームガンと
これに一体化されている反応チャンバから成り、該電子
ビームガンの電子ビーム加速領域には前段の放電電極と
後段の加速電極が配設され、上記反応チャンバには入射
した電子ビームを拡散させる磁場が形成されている電子
ビーム励起プラズマ発生装置において、該電極が加速領
域を短縮化自在な構造とされていることを他の1つの基
幹とし、而して、上記電極の加速電極が放電電極側に近
接形状にされて配設されているようにもし、又、上記電
極の放電電極が加速電極側に近接形状にされて配設され
ているようにもし、更に、又、上記放電電極又は加速電
極内にビーム収束用永久磁石が内臓されてようにもし、
加えて上記反応チャンバの加速領域側に磁気シールドが
配設されているようにし、而して、上記反応チャンバに
対する磁気シールドがビーム収束用磁石の反応チャンバ
側に近接して設置されているようにもし、而して、前段
の電子ビームガンとこれに一体化されている反応チャン
バとから成り、該電子ビームガンの放電領域から電子ビ
ームを引き出し加速して該反応チャンバに入射し、反応
チャンバに導入したプロセス用ガスを励起する電子ビー
ム励起プラズマ発生装置において、該電子ビームを引き
出す電極形状が中実の多孔電極プレートから形成されて
いることを更に、他の基幹とし、又、前段の電子ビーム
ガンとこれに一体化されている反応チャンバとから成
り、該電子ビームガンの電子ビーム加速領域には前段の
放電電極と後段の加速電極が配設され、上記反応チャン
バには入射した電子ビームを拡散させる磁場が形成され
ている電子ビーム励起プラズマ発生装置において、該放
電電極が中実の多孔電極プレートから形成されているこ
とを別の基幹とした技術的手段を講じたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the structure of the invention of this application, which has the above-mentioned object and which is summarized in the claims, has been integrated with the preceding electron beam gun. A reaction chamber, wherein an electron beam acceleration region of the electron beam gun is provided with a former discharge electrode and a latter acceleration electrode, and a magnetic field for diffusing the electron beam incident on the reaction chamber is formed. In the plasma generating apparatus, the fact that the outer diameter of the magnet that forms the magnetic field to be diffused is made smaller than the outer diameter of the reaction chamber is one of the basics. The magnet for generating a magnetic field direction opposite to the beam converging magnet of the beam gun may be used. A beam converging magnet is arranged concentrically with respect to the electrode, and in addition, a beam converging magnet of the electron beam gun is arranged on a permanent magnet; and A first stage electron beam gun and a reaction chamber integrated therewith, a first stage discharge electrode and a second stage acceleration electrode are disposed in an electron beam acceleration region of the electron beam gun, and the incident electron beam enters the reaction chamber. In an electron beam excited plasma generator in which a magnetic field for diffusing a beam is formed, one of the key features is that the electrode has a structure capable of shortening the acceleration region. The electrodes may be arranged in a proximate shape on the discharge electrode side, or the discharge electrodes of the electrodes may be arranged in a proximate shape on the acceleration electrode side, and further, Above release If beam focusing permanent magnet electrode or accelerating the electrodes as being built,
In addition, a magnetic shield is provided on the acceleration region side of the reaction chamber, so that the magnetic shield for the reaction chamber is installed close to the reaction chamber side of the beam focusing magnet. If the electron beam gun of the former stage and the reaction chamber integrated with it were formed, the electron beam was extracted from the discharge region of the electron beam gun, accelerated, incident on the reaction chamber, and introduced into the reaction chamber. In an electron beam excited plasma generating apparatus for exciting a process gas, it is further required that the electrode shape for extracting the electron beam is formed from a solid porous electrode plate. The electron beam gun has an electron beam accelerating region, and the former has a discharge electrode and the latter has a reaction chamber. In an electron beam excited plasma generator in which an electrode is provided and a magnetic field for diffusing an incident electron beam is formed in the reaction chamber, it is different that the discharge electrode is formed from a solid porous electrode plate. It took the technical measures that were the backbone of.

【0022】[0022]

【作用】超高速演算を行う電子装置のデバイス等に用い
られるIC,LSI等の高度集積回路をなすシリコンウ
エハに対する超精密なドライエッチング加工等を行う
に、該シリコンウエハ等をターゲット試料として電子ビ
ーム励起プラズマ発生装置の反応チャンバにホルダを介
し所定に設置し、該反応チャンバに前設されている電子
ビームガンの熱陰極フィラメントを所定に加熱し、熱電
子を発生し、熱陰極フィラメントと放電電極との間に印
加した電圧により、供給したアルゴンガス等をプラズマ
化し、更に、放電電極と加速電極との間に加速電圧を印
加し、放電領域より引き出した電子を電子ビーム加速領
域で加速し、プラズマ領域の反応チャンバに導出し、そ
の際、放電電極にあっては電極プレートの中心部分は中
実にし、該中心部位の周囲に電子ビーム通過孔を形成し
て多孔プレートと成し、通過する電子ビームがプラズマ
領域の中心部を集中的に通らず、ターゲット試料のウエ
ハの中央部に多く照射されないようにし、又、放電電
極、及び、加速電極を一方側が他方側に対し相対近接し
た配設と成し、電子ビームガンのサイズを短尺化するよ
うにし、更に、加速電極,放電電極のサポート内に磁場
コイルを装備するようにしたり、これを永久磁石として
内装する等のようにし、加えてこの部分に磁気シールド
を配設し、加速領域に於いて電子ビームが散乱を受ける
ことが少く、加速電極透過効率が良く、プラズマ領域に
於ける磁力線が急激に拡散されて該磁力線に沿って電子
ビームも急激に拡散し、高度で均一なイオン発生、及
び、電子の分布がなされ、大口径のターゲット試料のウ
エハ等に対する微細ドライエッチング加工が高効率に行
われ、反応チャンバから加速領域へのプラズマ形成ガス
の逆流が小さくなり、当該領域に於いて必要なポンプの
排気容量を小さく出来るようにし、該ポンプの小型化が
図れ、結果的に加速領域のダウンサイジング化,ウエハ
の前進による小型化,コンパクト化が促進され、製造時
の初期組付は勿論こと、稼動期間中における保守,点検
整備,管理等のメンテナンスや操作がし易くなり、イニ
シャルコストは勿論のこと、ランニングコストも低減化
され、装備が簡単となり、耐久性も向上し、稼動効率が
著しく向上するようにしたものである。
In order to perform ultra-precision dry etching of a silicon wafer forming a highly integrated circuit such as an IC or an LSI used for a device of an electronic device which performs an ultra-high-speed operation, an electron beam is used with the silicon wafer or the like as a target sample. The hot cathode filament of the electron beam gun provided beforehand in the reaction chamber of the excitation plasma generator is placed at a predetermined position via a holder, generates a hot electron, and generates a hot electron. The supplied argon gas or the like is turned into plasma by the voltage applied during, and an accelerating voltage is applied between the discharge electrode and the accelerating electrode. To the reaction chamber in the region, in the case of the discharge electrode, the central part of the electrode plate is solid and the central part A perforated plate is formed by forming an electron beam passage hole in the periphery, so that the passing electron beam does not pass through the center of the plasma region intensively, so that the center of the target sample wafer is not irradiated much, and the discharge is performed. The electrode and the accelerating electrode are arranged so that one side is relatively close to the other side, so that the size of the electron beam gun is shortened, and a magnetic field coil is provided in the support of the accelerating electrode and the discharge electrode. In addition, a magnetic shield is provided in this part, the electron beam is less scattered in the acceleration region, the acceleration electrode transmission efficiency is good, and the plasma The magnetic field lines in the region are rapidly diffused, and the electron beam is also rapidly diffused along the magnetic field lines, so that highly uniform ions are generated and electrons are distributed, and a large-diameter target is formed. The fine dry etching of the sample wafer is performed with high efficiency, the backflow of the plasma forming gas from the reaction chamber to the acceleration region is reduced, and the necessary pumping capacity of the pump in the region can be reduced. The size of the pump can be reduced, and as a result, downsizing of the acceleration region, downsizing and downsizing by advancing the wafer are promoted, and not only initial assembly at the time of manufacturing but also maintenance, inspection and maintenance during the operation period, Maintenance and operation such as management become easy, running costs as well as initial costs are reduced, equipment is simplified, durability is improved, and operation efficiency is remarkably improved.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】次に、この出願の発明が実施しよ
うとする形態を実施例の態様として図1〜図11に基づ
いて説明すれば以下の通りである。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention; FIG.

【0024】尚、図12,図13と同一態様部分は同一
符号を用いて説明するものとする。
The same parts as those in FIGS. 12 and 13 will be described using the same reference numerals.

【0025】図1に示す実施例において、1´ はこの
出願の発明の要旨を成す産業用に供される小型の新規な
電子ビーム励起プラズマ発生装置であり、大口径のシリ
コンウエハ等のターゲット試料24のプラズマイオンに
よる超微細なドライエッチング加工を行うに供する態様
であり、実質的には図12に示す在来態様と同様の作動
を行うものである。
In the embodiment shown in FIG. 1, reference numeral 1 'denotes a new small-sized electron beam excited plasma generator for industrial use which forms the gist of the invention of the present application, and a target sample such as a large-diameter silicon wafer. In this mode, ultra-fine dry etching using 24 plasma ions is performed, and substantially the same operation as the conventional mode shown in FIG. 12 is performed.

【0026】而して、当該実施例の態様においては、前
段の相対的には小径の円筒状の電子ビームガン2と後段
の相対的に大径の筒状の反応チャンバ3が直結一体化さ
れて横型式にされており、これらのケーシングはSU
S、又は、Al製であって、該電子ビームガン2にあっ
ては基端側の熱陰極の電極4のフィラメント5が加熱電
源6に接続されてカソード領域2´ にはポート7が設
けられてプラズマ形成用のアルゴンガス8を在来態様と
同じく所定に供給するようにされている。
In this embodiment, a relatively small-diameter cylindrical electron beam gun 2 at the front stage and a relatively large-diameter cylindrical reaction chamber 3 at the rear stage are directly connected and integrated. The casings are horizontal, and these casings
The electron beam gun 2 is made of S or Al. In the electron beam gun 2, the filament 5 of the electrode 4 of the hot cathode at the base end is connected to a heating power source 6 and a port 7 is provided in the cathode region 2 '. Argon gas 8 for plasma formation is supplied in a predetermined manner as in the conventional mode.

【0027】そして、フィラメント5と放電電極11と
の間には補助電極9が併設され、該フィラメント5と放
電電極11間に電源10が接続され、放電領域を形成
し、更に、後段に加速電極13を設置し、該放電電極1
1と加速電極13との間に電源12を接続することによ
り、加速領域を形成している。
An auxiliary electrode 9 is provided between the filament 5 and the discharge electrode 11, a power source 10 is connected between the filament 5 and the discharge electrode 11, and a discharge region is formed. 13 and the discharge electrode 1
An acceleration region is formed by connecting the power supply 12 between the first electrode 1 and the acceleration electrode 13.

【0028】尚、加速電極13の手前には排気ポート2
0が形成されて所定の排気ポンプに接続されている。
The exhaust port 2 is located in front of the acceleration electrode 13.
0 is formed and connected to a predetermined exhaust pump.

【0029】又、放電電極11の外側には磁場コイル1
6が同芯的にリング状に外設され、又、加速電極13の
外側にも磁場コイル16´ がリング状に外設されると
共に、該磁場コイル16´ の外側には同芯的に逆磁場
コイル17´ が更にリング状に外設されている。
The magnetic field coil 1 is located outside the discharge electrode 11.
6, a magnetic field coil 16 'is provided outside the accelerating electrode 13 in a ring shape, and a magnetic field coil 16' is provided concentrically outside the magnetic field coil 16 '. A magnetic field coil 17 'is further provided outside in a ring shape.

【0030】而して、電子ビームガン2に連結されてい
る反応チャンバ3にあっては該電子ビームガン2寄りの
壁面に塩素ガス供給ポート18が設けられて塩素ガス1
9を供給してプラズマ領域3´ にて所定のプラズマを
形成するようにされ、反対側の壁面には排気ポート20
´ が設けられて所定の排気ポンプに接続されている。
In the reaction chamber 3 connected to the electron beam gun 2, a chlorine gas supply port 18 is provided on the wall near the electron beam gun 2 so that the chlorine gas 1
9 to form a predetermined plasma in the plasma region 3 ', and an exhaust port 20 is provided on the opposite wall surface.
Are provided and connected to a predetermined exhaust pump.

【0031】そして、該反応チャンバ3の外側にあって
はマルチポール磁石21が外装され、又、内側後端部寄
りにはホルダ23が挿設されてシリコンウエハ等のター
ゲット試料24を所定にセットするようにされており、
そして、この出願の発明にあっては図12に示す在来態
様の磁気シャッタ22は設けられてはいない。
A multipole magnet 21 is provided outside the reaction chamber 3, and a holder 23 is inserted near the inner rear end to set a target sample 24 such as a silicon wafer in a predetermined manner. Is to be
In the invention of this application, the conventional magnetic shutter 22 shown in FIG. 12 is not provided.

【0032】尚、25はプローブである。Reference numeral 25 denotes a probe.

【0033】又、当該実施例の態様にあっては該図12
に示す在来態様の如く、反応チャンバ3の外側には逆磁
場コイル17も設けられておらず、上述した如く電子ビ
ームガン2の基端部の加速電極13の外側に磁場コイル
16´ に同芯的に、更にその外側には上述した如く磁
場コイル17´ を嵌設されて二重コイル式にされてい
る。
In the embodiment of the present embodiment, FIG.
As in the conventional mode shown in FIG. 1, no reverse magnetic field coil 17 is provided outside the reaction chamber 3, and the magnetic field coil 16 'is concentric with the magnetic field coil 16' outside the acceleration electrode 13 at the base end of the electron beam gun 2 as described above. Further, the magnetic field coil 17 'is fitted on the outside thereof as described above to form a double coil system.

【0034】したがって、当該実施例にあっては、電子
ビーム軌道が軸対称に形成されることになって上述図1
2に示す在来態様の如く、反応チャンバ3の外側に逆磁
場コイル17を配設する態様の場合の位置決めや芯出し
の制約が少く、軸合せが正確になり、電子ビームの軌道
が設計的に軸対称になり易く、又、磁場コイル16´、
及び、逆磁場コイル17´ により反応チャンバ3のプ
ラズマ領域3´ 内に於ける磁場に沿って電子ビームを
早期に拡散させることが出来、又、径方向に拡散した電
子はマルチポール磁石21の作る磁界により効率的に反
射され、結果的に該プラズマ領域3´ 内に於ける電子
ビームの均一分散、即ち、励起されるイオンのターゲッ
ト試料24に対するフラックス、及び、エネルギーの均
一照射が確実に行われることになる。
Therefore, in this embodiment, the electron beam trajectory is formed to be axially symmetric, and
As in the conventional embodiment shown in FIG. 2, in the case where the reversed magnetic field coil 17 is disposed outside the reaction chamber 3, there are few restrictions on positioning and centering, the axis alignment is accurate, and the trajectory of the electron beam is designed. And the magnetic field coil 16 ',
Further, the electron beam can be quickly diffused along the magnetic field in the plasma region 3 'of the reaction chamber 3 by the reverse magnetic field coil 17', and the electrons diffused in the radial direction are formed by the multipole magnet 21. The electron beam is efficiently reflected by the magnetic field, and as a result, the uniform dispersion of the electron beam in the plasma region 3 ', that is, the uniform irradiation of the excited sample with the flux and energy of the target sample 24 is reliably performed. Will be.

【0035】而して、この出願の発明にあっては、反応
チャンバ3の電子ビームガン2寄りの外壁面に、例え
ば、パーマロイ,低炭素鋼,電磁軟鉄,ミューメタル等
の所定材質製の磁気シールド27´ が適宜に添設され
て磁場コイル16´ 、逆磁場コイル17´ からの磁力
線の反応チャンバ3内への波及を遮断するようにされ、
したがって、加速電極13から該反応チャンバ3内に導
出される電子ビームの拡散が可及的に急激に行われるよ
うにされている。
According to the invention of this application, a magnetic shield made of a predetermined material such as permalloy, low carbon steel, soft magnetic iron, or mu metal is provided on the outer wall of the reaction chamber 3 near the electron beam gun 2. 27 'is provided as appropriate to block the magnetic field lines from the magnetic field coil 16' and the reverse magnetic field coil 17 'from spreading into the reaction chamber 3;
Therefore, the diffusion of the electron beam guided into the reaction chamber 3 from the acceleration electrode 13 is performed as rapidly as possible.

【0036】それによって、電子、及び、励起されるイ
オンは高度に均一な大きな広がりでターゲット試料24
に照射されることになる。
Thereby, the electrons and the ions to be excited are highly uniform and spread in a large area.
Will be irradiated.

【0037】而して、図2に示す実施例は、加速電極1
3に併設する磁場コイル16´´を該加速電極13のサ
ポート、或いは、該加速電極13自身の内部に収納(図
示態様では内部に収納)して内蔵コイル型とした態様で
あり、かかる実施例の態様にあっては上述実施例同様に
コイルの内径が小さくなることにより、プラズマ領域3
´ に於ける電子ビームの拡散が急激になって均一な励
起イオンのターゲット試料24に対する照射が行われる
ようになり、又、該磁場コイル16´´のサイズが小さ
くなるために、消費電力が抑えられ、電子ビームガン2
の短尺化と共にコンパクト化が図れることになる。
Thus, the embodiment shown in FIG.
In this embodiment, the magnetic field coil 16 ″ attached to the support 3 is supported by the acceleration electrode 13, or is housed inside the acceleration electrode 13 itself (in the illustrated embodiment, is housed inside) to form a built-in coil type. In the embodiment, the inner diameter of the coil is reduced similarly to the above embodiment, so that the plasma region 3
As the diffusion of the electron beam in the target coil 24 becomes sharp, irradiation of the target sample 24 with uniform excitation ions is performed, and the size of the magnetic field coil 16 ″ becomes smaller, so that power consumption is reduced. And electron beam gun 2
As a result, the size can be reduced as well as the size of the device becomes shorter.

【0038】又、当該実施例にあっては該加速電極13
の背面、即ち、反応チャンバ3寄りにパーマロイ,低炭
素鋼等の所定材料製の磁気シールド27´ を添設する
ことにより該反応チャンバ3への磁力線の侵入が生じな
いようにされ、上述実施例同様に電子ビームの該反応チ
ャンバ3内での急激な拡散が併せて図られ、高度に均質
化されたイオンビームのターゲット試料24に対する照
射が同様に図れるものである。
In this embodiment, the acceleration electrode 13
A magnetic shield 27 'made of a predetermined material such as permalloy or low-carbon steel is attached to the rear surface of the reaction chamber 3, that is, close to the reaction chamber 3, so that entry of the magnetic field lines into the reaction chamber 3 is prevented. Similarly, rapid diffusion of the electron beam in the reaction chamber 3 is achieved, and irradiation of the highly homogenized ion beam to the target sample 24 can be achieved in the same manner.

【0039】この場合、次の図3に示す実施例の如く、
内外縁に前向きのフランジを設けた磁気シールド27´
´´ にしたり、更に冷却水28の給排ポート29,2
9´を設けるようにすることが出来、又、複数の材質の
磁気シールドを組み合わせることも可能である。
In this case, as in the embodiment shown in FIG.
Magnetic shield 27 'having a forward-facing flange on the inner and outer edges
”, And furthermore, the supply and discharge ports 29 and 2 for the cooling water 28
9 'can be provided, and magnetic shields of a plurality of materials can be combined.

【0040】而して、かかる磁気シールドの加速電極1
3への配設により図4に示す様に、電子ビームの導出方
向の反応チャンバ3´ 内への距離を横軸Z(m)に、
縦軸に磁力H(Oe)ガウスをとると、当該図4の下段
に示す様に、磁気シールド27´ の無い態様、フラ
ットな磁気シールド27´´が設けられる態様、両端
部にフランジ付の磁気シールド27´´´ を添設する
態様にあっては上段の特性曲線グラフに示す様に、所
望部位に於ける磁力のピークを有し、且つ、減衰し、電
子ビームに対する拘束が低減されて該電子ビームの拡散
が急激に行われ得ることが実験により証明されているこ
とが分る。
Thus, the acceleration electrode 1 of the magnetic shield is used.
As shown in FIG. 4, the distance to the inside of the reaction chamber 3 'in the extraction direction of the electron beam is represented on the horizontal axis Z (m) by the arrangement on the horizontal axis Z (m).
When the magnetic force H (Oe) Gauss is plotted on the vertical axis, as shown in the lower part of FIG. 4, a mode without a magnetic shield 27 ', a mode in which a flat magnetic shield 27''is provided, and a magnetic field with flanges at both ends. In the mode in which the shield 27 '''is additionally provided, as shown in the characteristic curve graph at the top, the magnetic force has a peak at a desired portion and is attenuated, and the restraint on the electron beam is reduced. Experiments have shown that the diffusion of the electron beam can occur rapidly.

【0041】そして、上記磁気シールドの形状態様は上
述,,態様以外にも当該図4の下段の,,
,に示す様な態様も設計的に可能である。
The shape of the magnetic shield is not limited to the shape described above.
, Can be designed.

【0042】又、前述した如く、図12に示す在来態様
の電子ビーム励起プラズマ発生装置1にあっては、電子
ビームガン2に於ける放電電極11について電子ビーム
通過孔26が中央部に貫設されていた図13に示す様な
形態であるために、該電子ビームのエネルギー領域の大
きい中心部分が反応チャンバ3内に導出されても広がら
ず、磁気シャッタ22の無い状態ではシリコンウエハ等
のターゲット試料24に直接的に電子ビームの中心部の
高エネルギー分が激突的に照射されるものであったの
が、この出願の発明にあっては図5に示す実施例の様
に、当該放電電極11の中心部を中実にし、(イ)の態
様に示す如く、中心の周囲に細孔26´ ,26´ …を
リング状に配設する放電電極プレート11´ とした
り、(ロ)に示す如く、小孔26´´…を二重のリング
状に穿設するような放電電極プレート11´´とした
り、(ハ)に示す態様の如く、放射状の孔26´´´
の電極プレート11´´´ としたり、又、(ニ)の態
様に示す如く素通し式の孔26´´´´の電極プレート
11´´´´としたりする態様が可能であり、このよう
にすることにより反応チャンバ3のプラズマ領域3´
の軸方向中心線上にエネルギー領域の高い電子ビームが
照射されなくなるために、該プラズマ領域3´ にあっ
ては電子ビームの平均した拡散が図られ、磁気シャッタ
の配設も要らず、又、磁気シールド27,27´ 等の
配設と共に両者相俟って電子ビームの拡散が均質な照射
がより確実に図られることになる。
As described above, in the conventional electron beam excited plasma generator 1 shown in FIG. 12, an electron beam passage hole 26 is provided in the center of the discharge electrode 11 of the electron beam gun 2 at the center. 13, the central portion of the energy region of the electron beam having a large energy area does not spread even if it is led into the reaction chamber 3, and a target such as a silicon wafer or the like is used without the magnetic shutter 22. Although the sample 24 was directly and rapidly irradiated with the high energy component of the center of the electron beam, in the invention of this application, as in the embodiment shown in FIG. The central part of 11 is solid, and as shown in (a), a discharge electrode plate 11 'in which pores 26', 26 '... are arranged in a ring around the center, or (b) Like, a small hole 6 '' ... or a double discharge electrode plate as is bored in a ring shape 11'', as the embodiment shown in (c), radial holes 26'''
Or the electrode plate 11 '''of the through-hole 26''''' as shown in the embodiment (d) is possible. As a result, the plasma region 3 ′ of the reaction chamber 3
Since the electron beam having a high energy region is not irradiated on the axial center line of the laser beam, the electron beam is averagely diffused in the plasma region 3 ', and no magnetic shutter is required. In combination with the arrangement of the shields 27, 27 ', etc., the uniform diffusion of the electron beam can be more reliably achieved.

【0043】そして、図6に示す実施例は放電電極11
自身、或いは、そのサポートに該放電電極11に対応す
る磁場コイル16を、又、加速電極13に対応する磁場
コイル16´´をそのサポート、或いは、電極自身に内
蔵させた態様(図示態様は内蔵タイプ)であり、このよ
うに電子ビームガン2の放電電極11、及び、加速電極
13の内部に対応する磁場コイル16,16´´を共に
内蔵式にすることにより、当該磁場コイル16,16´
´の消費する電力が低減され、コイルの径が小さく、ダ
ウンサイジング化が促進され、透過する電子ビームの反
応チャンバ3での急激な拡散が図られ、均一化が併せて
図られるようすることが出来る。
The embodiment shown in FIG.
A mode in which the magnetic field coil 16 corresponding to the discharge electrode 11 and the magnetic field coil 16 ″ corresponding to the accelerating electrode 13 are built in the support or the electrode itself (the illustrated mode is the built-in mode). The magnetic field coils 16, 16 '' corresponding to the inside of the discharge electrode 11 of the electron beam gun 2 and the inside of the accelerating electrode 13 are built-in as described above.
′, The diameter of the coil is small, downsizing is promoted, the transmitted electron beam is rapidly diffused in the reaction chamber 3, and the uniformity is also achieved. I can do it.

【0044】又、それらのコイルの径を小さく出来るこ
とから電極部の磁場強度を大にすることも容易であ
り、、その結果、電子ビームの収束が良くなって、電極
の電子ビーム通過孔を小サイズにすることも可能にな
り、そのため、反応チャンバ3内からの塩素ガス19の
電子ビームガン2内への逆流量も少くなり、それだけ排
気ポンプの能力が小さくて済むことから、装置のコンパ
クト化,ダウンサイジング化も促進されることになる。
Further, since the diameters of these coils can be reduced, it is easy to increase the magnetic field strength of the electrode portion. As a result, the convergence of the electron beam is improved, and the electron beam passage hole of the electrode is reduced. It is also possible to reduce the size of the apparatus, so that the back flow of the chlorine gas 19 from the inside of the reaction chamber 3 into the electron beam gun 2 is reduced, and the capacity of the exhaust pump is reduced accordingly. , Downsizing will be promoted.

【0045】次に、図7に示す実施例は(反応チャンバ
3´ の外側に図21に示す在来態様と同じく逆磁場コ
イル17が配設されているが、)上述各実施例の機能を
より高めるべく、加速電極13´ をその電子ビーム通
過部分を前向きに先細テーパ状にして放電電極11側寄
りに近接させ、該放電電極11と加速電極13´ 間の
距離を短くした態様であり、電子ビームガン2の短縮
化、及び、プラズマ領域3´ を長くし、その分ターゲ
ット試料24の該電子ビームガン2側への前出状態を図
り、全体的に装置を小型化し、加速領域にあっては電子
ビームが大きな散乱作用を受けることなく、加速電極1
3´ の透過効率が高くなるようにした態様である。
Next, in the embodiment shown in FIG. 7 (although the reversed magnetic field coil 17 is disposed outside the reaction chamber 3 'as in the conventional mode shown in FIG. 21), the functions of the above-described embodiments are performed. In order to further increase the height, the accelerating electrode 13 'is tapered forward so that the electron beam passing portion thereof is tapered forward, and is brought closer to the discharge electrode 11 side to shorten the distance between the discharge electrode 11 and the accelerating electrode 13'. When the electron beam gun 2 is shortened and the plasma region 3 'is lengthened, the target sample 24 is advanced toward the electron beam gun 2 by that amount, and the apparatus is downsized as a whole. The electron beam is not subjected to a large scattering effect and the acceleration electrode 1
In this embodiment, the transmission efficiency of 3 ′ is increased.

【0046】そのため、当該実施例では該加速電極13
´ 内の電子ビームの透過孔を随伴的に小サイズに出来
ることから、反応チャンバ3からの塩素ガス19の電子
ビームガン2側への逆流も抑制され、又、加速領域15
内のガス圧を従来より結果的に大きくすることも出来、
排気ポンプの能力を小さく出来るため、小型のポンプで
済み、該加速領域15の小型化に伴うイニシャル、及
び、ランニングコストの低減を図ることが出来る。
Therefore, in this embodiment, the acceleration electrode 13
Since the size of the electron beam transmission holes in the inside can be made small, the backflow of the chlorine gas 19 from the reaction chamber 3 to the electron beam gun 2 side is also suppressed, and the acceleration region 15
As a result, the internal gas pressure can be increased
Since the capacity of the exhaust pump can be reduced, a small pump is sufficient, and the initial and running costs associated with the downsizing of the acceleration region 15 can be reduced.

【0047】併せて、加速電極13´ が反応チャンバ
3に向けて拡大テーパ状に形成されることから、該加速
電極13´ の電位の影響と共に、該反応チャンバ3内
に於ける電子ビームの急激な拡散がより助勢される。
At the same time, since the accelerating electrode 13 ′ is formed in an enlarged tapered shape toward the reaction chamber 3, the acceleration of the electron beam in the reaction chamber 3 is affected by the influence of the potential of the accelerating electrode 13 ′. Diffusion is further encouraged.

【0048】而して、当該図7に示す実施例に前述図2
の実施例を加味した態様の実施例が図8に示す実施例で
あり、加速電極13´ の電子ビーム透過孔部分を放電
電極11側に近接させると共に、更に当該部分に磁場コ
イル16´´を内蔵式にし、これらの機能、及び、作用
効果を組合せたものである。
The embodiment shown in FIG.
The embodiment shown in FIG. 8 is a modification of the embodiment shown in FIG. 8, in which the electron beam transmitting hole portion of the accelerating electrode 13 ′ is brought closer to the discharge electrode 11, and a magnetic field coil 16 ″ is further provided in this portion. It is built-in and combines these functions and effects.

【0049】而して、図9に示す実施例は当該図8に示
す実施例の加速電極13´ に内蔵する磁石を永久磁石
16´´とした態様であって、当該実施例にあっては、
該永久磁石16´´は軸方向所定部位にて磁力線の方向
が逆転はするが、放電電極11の磁場コイル16による
磁場形成により加速電極13´ に内蔵した永久磁石1
6´´との合成磁場は加速領域内では逆転することな
く、反応チャンバのプラズマ室3´ 側で反転すること
になり、したがって、該反応チャンバ3内で磁力線は急
激に広がり、該磁力線に沿って導入される電子ビームは
加速領域15内では収束し、反応チャンバ3に於ては急
激に拡散し、そのため、該反応チャンバ3ではイオンの
励起、及び、電子ビームの拡大は均一に行われ、面内で
均一なフラックスとエネルギーをもつイオンの照射がタ
ーゲット試料24に対して行われることになる。
The embodiment shown in FIG. 9 is a mode in which the magnet built in the accelerating electrode 13 'of the embodiment shown in FIG. 8 is a permanent magnet 16 ". ,
Although the direction of the line of magnetic force is reversed at a predetermined position in the axial direction of the permanent magnet 16 ″, the permanent magnet 1 built in the accelerating electrode 13 ″ by forming a magnetic field by the magnetic field coil 16 of the discharge electrode 11.
The synthesized magnetic field with 6 ″ does not reverse in the acceleration region, but reverses on the side of the plasma chamber 3 ′ of the reaction chamber. Therefore, the magnetic field lines rapidly expand in the reaction chamber 3 and follow the magnetic field lines. The introduced electron beam converges in the acceleration region 15 and rapidly diffuses in the reaction chamber 3, so that in the reaction chamber 3, ion excitation and electron beam expansion are performed uniformly, Irradiation of ions having a uniform flux and energy in the plane is performed on the target sample 24.

【0050】尚、この出願の発明にあっては永久磁石の
作る磁力線が急激に広がるため逆磁場コイル17´ を
使わずとも良いものである。
In the invention of this application, the magnetic field lines formed by the permanent magnets are rapidly expanded, so that it is not necessary to use the reverse magnetic field coil 17 '.

【0051】次に、図10に示す実施例においては、前
述図7乃至図9に示す実施例とは逆に放電電極11´
を加速電極13側に先細テーパ状に延出し、加速領域1
5が反応チャンバ3近くまで延長され、当該態様にあっ
ても、該加速電極13との間隔を小さくし、電子ビーム
が強い散乱を受けずに、加速電極13を介し反応チャン
バ3に導出され、該加速電極13の電子ビーム通過効率
を向上させ、排気ポンプの能力を小さくすることによる
加速領域の小型化,コンパクト化を促進し、効率向上を
図り、更に、電子ビームガン2をコンパクト化すること
によりコストダウンを図るようにすることが出来る態様
である。
Next, in the embodiment shown in FIG. 10, the discharge electrode 11 'is opposite to the embodiment shown in FIGS.
Extends toward the acceleration electrode 13 in a tapered shape, and
5 is extended to the vicinity of the reaction chamber 3, and even in this mode, the distance between the electron beam and the acceleration electrode 13 is reduced, and the electron beam is guided to the reaction chamber 3 through the acceleration electrode 13 without being strongly scattered. The electron beam passing efficiency of the accelerating electrode 13 is improved, the size of the acceleration region is reduced and the size is reduced by reducing the capacity of the exhaust pump, the efficiency is improved, and the electron beam gun 2 is further reduced in size. This is a mode in which cost can be reduced.

【0052】そして、図11に示す実施例にあっては、
上述図10の実施例のテーパー状の後方延出の放電電極
11´ に対し対応する磁場コイル16´´を該放電電
極11´ 自身、或いは、そのサポートに内蔵した態様
(図示態様は内蔵タイプ)であり、該磁場コイル16´
´の消費電力を低減させ、更に装置のダウンサイジング
化、電子ビームの通過効率、及び、広がりの向上が出来
るようにした態様である。
Then, in the embodiment shown in FIG.
A mode in which the magnetic field coil 16 ″ corresponding to the tapered rearwardly extending discharge electrode 11 ′ of the embodiment of FIG. 10 is built in the discharge electrode 11 ′ itself or its support (the illustrated mode is a built-in type). And the magnetic field coil 16 '
In this embodiment, the power consumption is reduced, and downsizing of the device, improvement in electron beam passage efficiency, and improvement in spread can be achieved.

【0053】尚、この出願の発明の実施態様は上述各実
施例に限るものでないことは勿論であり、例えば、当該
図11に示す実施例において、加速電極13に内蔵する
磁石16´´を磁場コイルにする代りに永久磁石にした
り、図9と図11を組み合わせしたりする等種々の態様
が採用可能である。
The embodiment of the invention of this application is not limited to the above-described embodiments. For example, in the embodiment shown in FIG. Various modes such as a permanent magnet instead of a coil and a combination of FIGS. 9 and 11 can be adopted.

【0054】又、磁気シールドについて反応チャンバの
外壁面、及び、加速電極の背面の双方に配設することが
出来ることは設計変更的に採用可能であることは勿論の
ことである。
The magnetic shield can be arranged on both the outer wall surface of the reaction chamber and the back surface of the accelerating electrode.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上、この出願の発明によれば、基本的
に先述した如きさまざまな利点を有する電子ビーム励起
プラズマ発生装置にあって、大口径化が望まれるシリコ
ンウエハ等のターゲット試料に対し電子ビームガンから
導出される電子ビームの反応チャンバ内での急速な拡散
が磁石を小径化することにより可能とされ、したがっ
て、該電子ビームガン自身の短縮化が図られ、これに伴
ってプラズマ室の縮尺とターゲット試料の前出が図ら
れ、装置全体のコンパクト化,ダウンサイジング化が促
進され、又、反応チャンバへ導出される電子ビームの急
激な拡散による均一化促進のため、ターゲット試料の中
央部に対するエネルギー領域の高い電子ビームの衝突が
避けられ、該電子ビームの軌道の軸対称化が図られて均
一なプラズマ生成が得られるという優れた効果が奏され
る。
As described above, according to the invention of this application, there is provided an electron beam excited plasma generator having various advantages as described above. The rapid diffusion of the electron beam derived from the electron beam gun in the reaction chamber is made possible by reducing the diameter of the magnet, so that the electron beam gun itself is shortened, and accordingly, the plasma chamber is reduced in scale. In order to promote uniformity due to rapid diffusion of the electron beam led to the reaction chamber, the size of the target sample is reduced. Collision of an electron beam with a high energy range is avoided, and the orbit of the electron beam is made axially symmetric, so that uniform plasma generation is obtained. Excellent effect that is can be attained.

【0056】又、そのため、在来態様の如く、磁気シャ
ッタの省略やこれを保持するホルダの省略により、表面
での電子やイオンの損失が少くなり、設計通りの良質な
微細ドライエッチング加工が高速で得られるという優れ
た効果が奏される。
Further, as in the conventional mode, the omission of the magnetic shutter and the omission of the holder for holding the magnetic shutter reduce the loss of electrons and ions on the surface, thereby achieving high-quality fine dry etching as designed. An excellent effect of being obtained is achieved.

【0057】そして、磁気シャッタが無くなることによ
るマルチポールとの隘路が無くなり、この点からも電子
ビームのロスが低減し、又、拡散による均質化が促進さ
れるという優れた効果が奏される。
Further, the bottleneck with the multipole due to the elimination of the magnetic shutter is eliminated, and from this point also, an excellent effect is obtained in that the loss of the electron beam is reduced and the homogenization by diffusion is promoted.

【0058】そして、ターゲット試料の位置は在来態様
の反応チャンバ外側の逆磁場コイルを電子ビームガン基
部寄りの加速電極の外側に嵌設する等により前出可能と
され、しかも、該電子ビームガンに外設するコイルとの
取り合いがし易く、位置決め芯出しが容易になし得、磁
力線の形成が均一になり、電子ビームの軌道が軸対称的
に形成されるという効果もある。
The position of the target sample can be moved forward by, for example, fitting a reverse magnetic field coil outside the conventional reaction chamber outside the acceleration electrode near the base of the electron beam gun. There is also an effect that the connection with the coil to be installed is easy, the centering of the positioning can be easily performed, the lines of magnetic force are formed uniformly, and the trajectory of the electron beam is formed axially symmetrically.

【0059】更に、電極が放電電極、及び、加速電極の
少くとも一方が加速領域の短尺化がなされるようにテー
パ状にされることにより、電子ビームガン内に於ける軸
方向長さが該電子ビームガンの短縮化につながり、装置
全体の短縮化は勿論のこと、反応チャンバ内のプラズマ
生成ガスの電子ビームガンへの逆流が防止され、そのた
め、加速領域の排気ポンプの能力を小さくすることが可
能となり、小型化が図られてこの点からも電子ビームガ
ンの短尺化,ダウンサイジング化が図れるようになると
いう効果がある。
Further, at least one of the discharge electrode and the acceleration electrode is tapered so as to shorten the acceleration region, so that the axial length in the electron beam gun is reduced. This leads to the shortening of the beam gun, which not only shortens the entire apparatus, but also prevents the backflow of the plasma generation gas in the reaction chamber to the electron beam gun, thereby making it possible to reduce the capacity of the exhaust pump in the acceleration region. Also, downsizing and downsizing of the electron beam gun can be achieved from this point.

【0060】又、反応チャンバ内のプラズマ生成ガスの
電子ビームガン内への逆流が減少した分を電子ビームガ
ン上流部から導入するアルゴンガス等の量を増加するこ
とが可能になり、その結果、放電領域のガス圧が増加
し、放電部から引き出す電子ビームの量を増加すること
が出来るという効果もある。
Further, it is possible to increase the amount of argon gas or the like introduced from the upstream portion of the electron beam gun by reducing the amount of the backflow of the plasma generation gas in the reaction chamber into the electron beam gun. And the amount of electron beam extracted from the discharge part can be increased.

【0061】そして、放電電極や加速電極に対応する磁
石を内蔵式にしたり永久磁石にすることにより、反応チ
ャンバに於てその磁力線が急激に広がり、それに沿う電
子ビームの拡散をも急激に生じさせ、上述した如く、均
一化にプラスするという効果も加味される。
When the magnets corresponding to the discharge electrode and the accelerating electrode are built-in or permanent magnets, the lines of magnetic force are rapidly expanded in the reaction chamber, and the diffusion of the electron beam along the lines is also rapidly generated. As described above, the effect of adding uniformity is also taken into account.

【0062】而して、反応チャンバの側壁や加速電極背
面に磁気シールドを配設することにより、プラズマ室に
磁力線が侵入せず、該プラズマ室内での電子ビームの急
激な拡散が促進され、この点から該プラズマ室に於ける
ターゲット試料への均質なイオン照射が行えるという優
れた効果が奏される。
By arranging the magnetic shield on the side wall of the reaction chamber or on the back of the accelerating electrode, the lines of magnetic force do not enter the plasma chamber, and the rapid diffusion of the electron beam in the plasma chamber is promoted. From this point, an excellent effect that uniform ion irradiation can be performed on the target sample in the plasma chamber is achieved.

【0063】そして、放電電極の電子ビーム透過孔を中
心の周囲に存在させた多孔電極にすることにより、ター
ゲット試料の中心部に向けての中心線に沿う高エネルギ
ー領域の電子ビームの照射が避けられ、リング状に電子
ビームが反応室内に入射してマルチポールによる電子の
反射の効果と相互作用し、磁気シャッタを省略しても均
一なプラズマを生成することが出来、しかも、磁気シャ
ッタのケーシングや冷却管等で発生する電子やイオンの
ロスによる金属汚染等の障害も避けられ、この点からも
良質な微細ドライエッチング加工が得られるという優れ
た効果が奏される。
By using a porous electrode in which the electron beam transmission hole of the discharge electrode is present around the center, the irradiation of the electron beam in the high energy region along the center line toward the center of the target sample can be avoided. The ring-shaped electron beam enters the reaction chamber and interacts with the effect of electron reflection by the multipole, so that a uniform plasma can be generated even if the magnetic shutter is omitted. An obstacle such as metal contamination due to loss of electrons or ions generated in the cooling pipe or the like can be avoided, and from this point, an excellent effect that a good quality fine dry etching process can be obtained can be obtained.

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

【図1】この出願の発明の基本的実施例の概略縦断面図
である。
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a basic embodiment of the present invention.

【図2】別の実施例の部分縦断面図である。FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view of another embodiment.

【図3】同、加速電極の概略拡大縦断面図である。FIG. 3 is a schematic enlarged longitudinal sectional view of the accelerating electrode.

【図4】同、加速電極の磁気シールド付設の磁場形成モ
デル図である。
FIG. 4 is a model diagram of a magnetic field formation with a magnetic shield attached to an acceleration electrode.

【図5】放電電極の多孔電極の模式表面図である。FIG. 5 is a schematic surface view of a porous electrode of a discharge electrode.

【図6】他の別の実施例の部分縦断面図である。FIG. 6 is a partial vertical sectional view of another embodiment.

【図7】別の実施例の全体概略縦断面図である。FIG. 7 is an overall schematic longitudinal sectional view of another embodiment.

【図8】更に他の実施例の部分縦断面図である。FIG. 8 is a partial longitudinal sectional view of still another embodiment.

【図9】同、他の実施例の部分縦断面図である。FIG. 9 is a partial longitudinal sectional view of another embodiment of the present invention.

【図10】更に別の実施例の電子ビームガンの縦断面図
である。
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of an electron beam gun according to still another embodiment.

【図11】更に別の実施例の電子ビームガンの縦断面図
である。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of an electron beam gun according to still another embodiment.

【図12】在来態様の電子ビーム励起プラズマ発生装置
の全体概略断面図である。
FIG. 12 is an overall schematic sectional view of a conventional electron beam excited plasma generator.

【図13】同、放電電極の電極プレートの表面図であ
る。
FIG. 13 is a surface view of the electrode plate of the discharge electrode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1´ 小型電子ビーム励起プラズマ発生装置 24 ターゲット試料 16,16´ 磁場コイル 23 ターゲット試料ホルダ 17´ 逆磁場コイル 3 反応チャンバ 15 電子ビーム加速領域 11 放電電極 13 加速電極 16,16´ ,16´´,17´ 磁石 16´´ 永久磁石 27,27´ ,27´´,27´´´ 磁気シールド 11´ ,11´´,11´´´ ,11´´´´ 電極
プレート
1 'small electron beam excited plasma generator 24 target sample 16, 16' magnetic field coil 23 target sample holder 17 'reverse magnetic field coil 3 reaction chamber 15 electron beam acceleration area 11 discharge electrode 13 acceleration electrode 16, 16', 16 '', 17 'magnet 16 "permanent magnet 27, 27", 27 ", 27""magnetic shield 11", 11 ", 11"",11""electrode plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青柳 克信 埼玉県和光市広沢2番1号 理化学研究 所内 (72)発明者 龍治 真 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工 業株式会社 明石工場内 (72)発明者 伴 雅人 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工 業株式会社 明石工場内 明石工場内 (72)発明者 広島 安 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工 業株式会社 明石工場内 (72)発明者 東海 正國 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工 業株式会社 明石工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05H 1/24 H01L 21/3065 C23F 4/00 G21K 5/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Katsunobu Aoyagi, Inventor 2-1 Hirosawa, Wako-shi, Saitama Pref. (72) Inventor Makoto Ryuuji 1-1-1, Kawasaki-cho, Akashi-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries Ltd. Akashi Inside the plant (72) Inventor Masato Ban, 1-1, Kawasaki-cho, Akashi-shi, Hyogo Prefecture Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Inside the Akashi Plant Akashi Plant (72) Inventor Hiroshi An An 1-1, Kawasaki-cho, Akashi-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries Inside the Akashi Plant (72) Inventor Masakuni Tokai 1-1, Kawasaki-cho, Akashi-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Inside the Akashi Plant (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H05H 1 / 24 H01L 21/3065 C23F 4/00 G21K 5/04

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】前段の電子ビームガンとこれに一体化され
ている反応チャンバとから成り、該電子ビームガンの電
子ビーム加速領域には前段の放電電極と後段の加速電極
が配設され上記反応チャンバには入射した電子ビーム
を拡散させる磁場が形成されている電子ビーム励起プラ
ズマ発生装置において、該拡散させる磁場を形成する磁
の外径反応チャンバの外径よりもさくされている
ことを特徴とする小型電子ビーム励起プラズマ発生装
置。
1. A consists of a front stage of the electronic beam gun and this integrated by being the reaction chamber, the front discharge electrodes and the rear stage of the accelerating electrode is disposed on the electron beam acceleration region of the electron beam gun, the reaction chamber Incident electron beam
In the electron-beam excited plasma generator for the magnetic field to be diffused is formed a small electron beam excitation, characterized in that the outer diameter of the magnet to form a magnetic field to the spread is smaller fence than the outer diameter of the reaction chamber Plasma generator.
【請求項2】上記拡散させる磁場を形成する磁石が上記
電子ビームガンのビーム収束用磁石と逆方向の磁場方向
を発生する磁石であることを特徴とする請求項1記載の
小型電子ビーム励起プラズマ発生装置。
2. A magnet to form a magnetic field to the diffusion is the
Magnetic field direction opposite to the beam focusing magnet of the electron beam gun
Small electron beam excited plasma generator according to claim 1, wherein the magnet der Rukoto for generating.
【請求項3】上記拡散させる磁場を形成する磁石と上記
電子ビームガンのビーム収束用磁石とが上記電極に対
し、同芯的に配設されていることを特徴とする請求項
記載の小型電子ビーム励起プラズマ発生装置。
Wherein the magnet and the forming a magnetic field to the diffusion
The beam focusing magnet of the electron beam gun is
Claim 2 is characterized in that it is concentric manner provided
A small-sized electron beam excited plasma generator as described in the above.
【請求項4】上記電子ビームガンのビーム収束用磁石が
永久磁石に配設されていることを特徴とする請求項2,
3いづれか記載の小型電子ビーム励起プラズマ発生装
置。
4. A beam converging magnet of said electron beam gun.
3. The method according to claim 2, wherein the permanent magnet is disposed on a permanent magnet .
3. A small electron beam excited plasma generator according to any one of the above 3) .
【請求項5】前段の電子ビームガンとこれに一体化され
ている反応チャンバから成り、該電子ビームガンの電子
ビーム加速領域には前段の放電電極と後段の加速電極が
配設され上記反応チャンバには入射した電子ビーム
拡散させる磁場が形成されている電子ビーム励起プラズ
マ発生装置において、該電極が加速領域短縮化自在な
構造とされていることを特徴とする小型電子ビーム励起
プラズマ発生装置
5. made from the reaction chamber are integrated to the front of the electronic beam gun, the front discharge electrodes and the rear stage of the accelerating electrode is disposed on the electron beam acceleration region of the electron beam gun, in the reaction chamber the electron beam incident
An electron beam excited plasma generating apparatus in which a magnetic field to be diffused is formed, wherein the electrode has a structure capable of shortening an acceleration region.
【請求項6】上記電極の加速電極が放電電極側に近接形
状にされて配設されていることを特徴とする請求項5記
載の小型電子ビーム励起プラズマ発生装置。
6. A small electron beam excited plasma generating apparatus according to claim 5, wherein an accelerating electrode of said electrode is disposed in a shape close to said discharge electrode.
【請求項7】上記電極の放電電極が加速電極側に近接
状にされて配設されていることを特徴とする請求項5
いづれか記載の小型電子ビーム励起プラズマ発生装
置。
7. The discharge electrodes of the electrode is proximate form the accelerating electrode side
6. The device according to claim 5 , wherein the components are arranged in a shape .
6. A compact electron beam excited plasma generator according to any one of 6.
【請求項8】上記放電電極又は加速電極内にビーム収束
用永久磁石が内臓されていることを特徴とする請求項5
〜7いづれか記載の小型電子ビーム励起プラズマ発生装
置。
8. A beam focus in the discharge electrode or the acceleration electrode .
Claim use permanent magnets is characterized in that it is built 5
7. A compact electron beam excited plasma generator according to any one of items 1 to 7 .
【請求項9】上記反応チャンバの加速領域側に磁気シー
ルドが配設されていることを特徴とする請求項1〜
ずれか記載の小型電子ビーム励起プラズマ発生装置。
9. Small electron beam excited plasma generator according to any one of claims 1-8, characterized in that the magnetic shield in the acceleration region side of the reaction chamber is provided.
【請求項10】上記反応チャンバに対する磁気シールド
ビーム収束用磁石の反応チャンバ側に近接して設置
れていることを特徴とする請求項1〜9いづれか記載の
小型電子ビーム励起プラズマ発生装置。
10. The small electron beam excitation as claimed in claim 1, wherein a magnetic shield for said reaction chamber is installed close to said reaction chamber side of said beam focusing magnet. Plasma generator.
【請求項11】前段の電子ビームガンとこれに一体化さ
れている反応チャンバとから成り、該電子ビームガンの
放電領域から電子ビームを引き出し加速して該反応チャ
ンバに入射し、反応チャンバに導入したプロセス用ガス
を励起する電子ビーム励起プラズマ発生装置において、
該電子ビームを引き出す電極形状が中実の多孔電極プレ
ートから形成されていることを特徴とする小型電子ビー
ム励起プラズマ発生装置。
11. An electron beam gun comprising a former stage electron beam gun and a reaction chamber integrated therein.
An electron beam is extracted from the discharge region, accelerated, and the reaction chamber is accelerated.
Process gas introduced into the reaction chamber and introduced into the reaction chamber
In an electron beam excited plasma generator that excites
A small electron beam excited plasma generator, wherein the shape of the electrode for extracting the electron beam is formed from a solid porous electrode plate.
【請求項12】前段の電子ビームガンとこれに一体化さ
れている反応チャンバとから成り、該電子ビームガンの
電子ビーム加速領域には前段の放電電極と後段の加速電
極が配設され、上記反応チャンバには入射した電子ビー
ムを拡散させる磁場が形成されている電子ビーム励起プ
ラズマ発生装置において、該放電電極が中実の多孔電極
プレートから形成されていることを特徴とする小型電子
ビーム励起プラズマ発生装置。
12. An electron beam gun of the preceding stage and an integral part thereof.
And a reaction chamber,
In the electron beam acceleration region, the former discharge electrode and the latter
A pole is provided, and the incident electron beam enters the reaction chamber.
Electron beam excitation pump with a magnetic field
In the plasma generator, the discharge electrode is a solid porous electrode.
Small electronic devices characterized by being formed from plates
Beam-excited plasma generator.
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