JP3398639B2 - Electron beam excited plasma generator - Google Patents

Electron beam excited plasma generator

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JP3398639B2
JP3398639B2 JP2000025090A JP2000025090A JP3398639B2 JP 3398639 B2 JP3398639 B2 JP 3398639B2 JP 2000025090 A JP2000025090 A JP 2000025090A JP 2000025090 A JP2000025090 A JP 2000025090A JP 3398639 B2 JP3398639 B2 JP 3398639B2
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真 龍治
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Kawasaki Jukogyo KK
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビーム励起プ
ラズマ発生装置の構造に関し、特にプラズマプロセス中
への電極物質のコンタミネーションを減少させるように
した構成に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of an electron beam excited plasma generator, and more particularly to a structure adapted to reduce contamination of an electrode material during a plasma process.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子ビーム励起プラズマ装置は、アルゴ
ンなどの不活性ガスを放電電流によりプラズマ化して放
電プラズマを生成し、加速電圧をかけることによって放
電プラズマから隘路を通して引き出し加速した電子ビー
ムをプロセスガスに当ててプラズマ化し各種の反応を起
こさせるもので、プラズマプロセシング、すなわちプラ
ズマイオンプレーティング、プラズマCVD、プラズマ
スパッタリング、プラズマエッチングなどに用いられて
いる。
2. Description of the Related Art An electron beam excited plasma apparatus is a process gas in which an accelerated electron beam is drawn from a discharge plasma through a bottleneck by applying an accelerating voltage by converting an inert gas such as argon into a plasma by a discharge current. It is used for plasma processing, that is, plasma ion plating, plasma CVD, plasma sputtering, plasma etching, etc.

【0003】プラズマプロセッシングでは純度の高い反
応用プラズマを用いることが重要であるが、従来の電子
ビーム励起プラズマ装置では、反応用プラズマに電極物
質が混入する場合があり良質の製品を得ることが容易で
なかった。反応用プラズマのコンタミネーションは、放
電プラズマや反応用プラズマ中の荷電粒子が壁を形成す
る物質のスパッタリングイールドを越えるエネルギを持
って容器内壁に衝突することにより物質粒子が壁から飛
び出してプラズマに混入して生じる。放電プラズマは全
体がほぼ一定のプラズマ電位になっていて、放電プラズ
マ中のイオンが壁に衝突するエネルギはこのプラズマ電
位と壁の電位との差で決まる。
In plasma processing, it is important to use high-purity reaction plasma, but in the conventional electron beam excitation plasma apparatus, electrode materials may be mixed in the reaction plasma, and it is easy to obtain a good quality product. It wasn't. Contamination of reaction plasma is caused by charged particles in the discharge plasma or reaction plasma colliding with the inner wall of the container with energy exceeding the sputtering yield of the substance forming the wall, and the substance particles jump out of the wall and enter the plasma. Occurs. The entire discharge plasma has a substantially constant plasma potential, and the energy with which the ions in the discharge plasma collide with the wall is determined by the difference between this plasma potential and the wall potential.

【0004】本願出願人の出願に係る特開平11−79
00には、引き出し隘路を他の電極から電気的に絶縁さ
せることによりコンタミネーションを抑制した電子ビー
ム励起プラズマ装置が開示されている。しかし、開示さ
れた装置では放電電極におけるスパッタリングを抑制す
ることはできなかった。特に、圧力勾配型電子ビーム励
起プラズマ装置など放電部がプロセス室に隣接している
構造を有する場合は、スパッタリングによるコンタミネ
ーションが大きな問題となっていた。荷電粒子のエネル
ギが電極物質のスパッタリングイールドを越えなければ
物質粒子が飛び出しにくいので、電極をスパッタリング
イールドの高いモリブデンやセラミックで形成すればコ
ンタミネーションを抑えることができる。しかし、スパ
ッタリングイールドの高い物質で電極を形成する方法
は、材料が限られ、工作上の困難や、原材料が高価なこ
となどの問題がある。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-79 filed by the applicant of the present application
No. 00 discloses an electron beam excitation plasma device in which contamination is suppressed by electrically insulating the extraction bottleneck from other electrodes. However, the disclosed device could not suppress sputtering at the discharge electrode. In particular, in the case where the discharge part has a structure adjacent to the process chamber such as a pressure gradient type electron beam excitation plasma device, contamination by sputtering has been a serious problem. If the energy of the charged particles does not exceed the sputtering yield of the electrode material, the material particles are less likely to jump out. Therefore, if the electrode is made of molybdenum or ceramic having a high sputtering yield, contamination can be suppressed. However, the method of forming an electrode with a substance having a high sputtering yield has problems that the material is limited, it is difficult to work, and the raw material is expensive.

【0005】なお、放電領域におけるプラズマ電位を測
定して各電極や壁面との電位差を評価し、これに基づい
て放電条件を制御することによりコンタミネーションを
抑制することができる。プラズマ電位はたとえばラング
ミュアプローブにより測定することができる。ラングミ
ュアプローブは、放電領域に挿入してプローブに掃引電
圧を印加したときにプローブに流れる電流の変曲点から
プラズマ電位を計測する。このようなプラズマ電位計
は、コストが高く測定に時間がかかるばかりでなく、プ
ロセス中に測定することができず、フィードバック制御
に用いることができない。
Contamination can be suppressed by measuring the plasma potential in the discharge region, evaluating the potential difference between each electrode and the wall surface, and controlling the discharge conditions based on this. The plasma potential can be measured by, for example, a Langmuir probe. The Langmuir probe measures the plasma potential from the inflection point of the current flowing through the probe when it is inserted into the discharge region and a sweep voltage is applied to the probe. Such a plasma electrometer is not only costly and time-consuming to measure, but also cannot be measured during the process and cannot be used for feedback control.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明が解決
しようとする課題は、カソードと中間電極と放電電極お
よびプロセス室を備える電子ビーム励起プラズマ装置に
おいて、測定容易な指標に基づいて、電極などの容器内
壁部分から放出される物質によりプラズマが汚染される
ことを抑制できる機構を提供することである。
Therefore, the problem to be solved by the present invention is, in an electron beam excitation plasma apparatus equipped with a cathode, an intermediate electrode, a discharge electrode and a process chamber, an electrode, etc. based on an index that can be easily measured. It is to provide a mechanism capable of suppressing the plasma from being contaminated by the substance emitted from the inner wall portion of the container.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明第1の電子ビーム励起プラズマ発生装置は、
放電電極を基準として中間電極の電位を測定し、中間電
極電位が所定の範囲に収まるようにする制御器を備える
ことを特徴とする。なお、中間電極の電位を+6V以
下、さらに好ましくは−4V以下になるように運転する
ことができる。
In order to solve the above problems, the first electron beam excited plasma generator of the present invention is
It is characterized by comprising a controller for measuring the potential of the intermediate electrode with the discharge electrode as a reference so that the potential of the intermediate electrode falls within a predetermined range. The intermediate electrode can be operated so that the potential of the intermediate electrode is +6 V or less, and more preferably -4 V or less.

【0008】また、上記課題を解決するため、本発明第
2の電子ビーム励起プラズマ発生装置は、中間電極と放
電電極間に介装される短管について放電電極を基準とし
た電位を測定し、短管部の電位が所定の範囲に収まるよ
うにする制御器を備えることを特徴とする。なお、短管
電位を+26V以下、さらには+16V以下になるよう
に運転することが好ましい。また、制御器は、放電電
流、不活性ガス流量、加速電圧、プロセス室ガス圧、カ
ソード加熱電流の内の1個以上を調整して中間電極電位
あるいは短管部電位を制御するようにすることができ
る。
Further, in order to solve the above-mentioned problems, the second electron beam excitation plasma generator of the present invention measures the electric potential of the short tube interposed between the intermediate electrode and the discharge electrode with reference to the discharge electrode, It is characterized by comprising a controller for controlling the electric potential of the short pipe portion to fall within a predetermined range. In addition, it is preferable to operate so that the short-tube potential is +26 V or less, and further +16 V or less. In addition, the controller adjusts one or more of the discharge current, the flow rate of the inert gas, the acceleration voltage, the process chamber gas pressure, and the cathode heating current to control the intermediate electrode potential or the short tube potential. You can

【0009】本願発明の発明者らは、放電電位、不活性
ガス流量、プロセスガス圧力などプラズマ生成条件を変
化させたときのプロセス挙動を綿密に観察した結果、中
間電極電位および中間電極と放電電極間に介装される短
管の電位が放電電極スパッタエネルギとよく対応するこ
とを発見した。中間電極電位や電極間短管の電位は、ラ
ングミュアプローブのような特殊な装置を使用すること
なく、通常の電圧計を用いて運転中でも容易に測定する
ことができる。したがって、放電電極スパッタエネルギ
を直接に制御変数として用いる代わりにこれら電位を用
いれば、容易にフィードバック制御を構成することがで
き、放電電極スパッタエネルギを常に適当な値に調整す
ることができる。本発明の電子ビーム励起プラズマ発生
装置を用いて、放電電極スパッタエネルギを電極を形成
する物質のスパッタリングイールドより低い値に維持す
るようにすれば、電極からの物質混入を抑制して良質な
反応用プラズマを得るようにすることが可能である。
The inventors of the present invention have closely observed the process behavior when the plasma generation conditions such as the discharge potential, the inert gas flow rate and the process gas pressure are changed, and as a result, the intermediate electrode potential and the intermediate electrode and the discharge electrode are observed. It was discovered that the electric potential of the short tube interposed between the electric field and the discharge electrode sputtered energy corresponded well. The intermediate electrode potential and the potential of the inter-electrode short tube can be easily measured during operation using a normal voltmeter without using a special device such as a Langmuir probe. Therefore, if these potentials are used instead of directly using the discharge electrode sputter energy as a control variable, feedback control can be easily configured and the discharge electrode sputter energy can always be adjusted to an appropriate value. If the discharge electrode sputtering energy is maintained at a value lower than the sputtering yield of the substance forming the electrode by using the electron beam excited plasma generator of the present invention, it is possible to suppress the mixture of substances from the electrode and to obtain a good quality reaction. It is possible to obtain a plasma.

【0010】発明者らの研究によると、ステンレスステ
ィールなど通常使用される金属のスパッタリングイール
ドの範囲である20eVから30eVに対応する中間電
極電位は−4Vから+6Vで、中間電極と放電電極間に
介装される短管の電位は+16Vから+26Vであるこ
とが判明した。したがって、コンタミネーションを抑制
する効果は中間電極電位が+6V以下、または短管電位
が+26V以下になるように運転することで得られ、さ
らに中間電極電位が−4V以下、または短管電位が+1
6V以下になるように運転すればコンタミネーションは
極めて小さくなる。なお、中間電極や短管の電位を容易
に変化させることができるものとしては、カソード加熱
電流、放電電流、加速電圧ばかりでなく、不活性ガスの
流量やプロセスガスの圧力があり、これらを操作変数と
して利用することができる。
According to the research conducted by the inventors, the intermediate electrode potential corresponding to the sputtering yield range of 20 eV to 30 eV of commonly used metals such as stainless steel is −4 V to +6 V, and the intermediate electrode and the discharge electrode have the same potential. It was found that the electric potential of the mounted short tube was + 16V to + 26V. Therefore, the effect of suppressing contamination can be obtained by operating so that the intermediate electrode potential is +6 V or less or the short tube potential is +26 V or less, and the intermediate electrode potential is -4 V or less or the short tube potential is +1.
Contamination becomes extremely small when operated so as to be 6 V or less. Note that not only the cathode heating current, discharge current, and accelerating voltage, but also the flow rate of the inert gas and the pressure of the process gas can be used to easily change the potential of the intermediate electrode or the short tube. It can be used as a variable.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子ビーム励
起プラズマ発生装置の実施の形態を、図1〜10を用い
実施例に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明を差
動排気型電子ビーム励起プラズマ装置に適用した実施例
を説明する構成図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of an electron beam excited plasma generator according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an embodiment in which the present invention is applied to a differential exhaust type electron beam excitation plasma device.

【0012】図1を参照すると、電子ビーム励起プラズ
マ発生装置はプラズマ領域1と電子加速領域2とプラズ
マプロセス領域3からなる。プラズマ領域1は陰極11
と中間電極12と放電電極13を備え、アルゴンガス等
の不活性ガスを供給するガスノズル14を有する。電子
加速領域2は放電電極13と加速電極21に挟まれた部
分であり、排気口22を備える。プラズマプロセス領域
3はプロセス室31に囲まれた部分で、反応ガスを供給
するガスノズル32と排気口33を有し、被処理体35
を搭載する試料台34を備える。
Referring to FIG. 1, the electron beam excited plasma generator comprises a plasma region 1, an electron acceleration region 2 and a plasma process region 3. Plasma region 1 is cathode 11
And an intermediate electrode 12 and a discharge electrode 13, and a gas nozzle 14 for supplying an inert gas such as argon gas. The electron acceleration region 2 is a portion sandwiched between the discharge electrode 13 and the acceleration electrode 21, and has an exhaust port 22. The plasma process region 3 is a portion surrounded by the process chamber 31, has a gas nozzle 32 for supplying a reaction gas and an exhaust port 33, and has an object to be treated 35.
The sample table 34 is mounted.

【0013】陰極11には加熱電流を流すための加熱用
電源41が接続されている。さらに、陰極11と放電電
極13の間に放電用電源42が設けられている。放電用
電源42の陰極端子は陰極11に、陽極端子は放電電極
13に接続されている。中間電極12は抵抗とスイッチ
を介して放電電極13と接続されている。また、放電電
極13と加速電極21の間には加速用電源43が設けら
れ、その陰極端子は放電電極13に、陽極端子は加速電
極21に接続されている。プロセス室31の壁は接地さ
れていて、接地端子と試料台34の間には整合器48を
介してRF電源47が介設されている。
A heating power source 41 for supplying a heating current is connected to the cathode 11. Further, a discharge power supply 42 is provided between the cathode 11 and the discharge electrode 13. The discharge power supply 42 has a cathode terminal connected to the cathode 11 and an anode terminal connected to the discharge electrode 13. The intermediate electrode 12 is connected to the discharge electrode 13 via a resistor and a switch. An acceleration power source 43 is provided between the discharge electrode 13 and the acceleration electrode 21, and its cathode terminal is connected to the discharge electrode 13 and its anode terminal is connected to the acceleration electrode 21. The wall of the process chamber 31 is grounded, and an RF power source 47 is provided between the ground terminal and the sample stage 34 via a matching unit 48.

【0014】プラズマ種となる不活性ガスは流量調整器
54を介してプラズマ領域1に供給される。陰極11に
加熱用電源41からの電流が流れると周囲に熱電子が放
出され、放電電極13に放電用電源42の電圧がかかる
と中間電極12の間に生じる初期放電を仲介として陰極
11と放電電極13の間に放電が生じる。この放電によ
り不活性ガスがプラズマ化されてプラズマ領域1に充満
する。中間電極12は、放電プラズマが安定に形成され
た後はスイッチを切って放電電極13と接続を絶ち、浮
遊電位状態になる。放電電極13と加速電極21の間に
加速用電源43の電圧を印加すると、プラズマ領域1内
の放電プラズマから電子流が電子加速領域2に引き出さ
れ、加速されて高速化しプラズマプロセス領域3に到達
する。
The inert gas as the plasma species is supplied to the plasma region 1 via the flow rate controller 54. When the current from the heating power source 41 flows to the cathode 11, thermoelectrons are emitted to the surroundings, and when the voltage of the discharging power source 42 is applied to the discharge electrode 13, the cathode 11 and the cathode 11 are discharged through the initial discharge generated between the intermediate electrodes 12. A discharge is generated between the electrodes 13. Due to this discharge, the inert gas is turned into plasma and fills the plasma region 1. After the discharge plasma is stably formed, the intermediate electrode 12 is switched off and disconnected from the discharge electrode 13 to be in a floating potential state. When the voltage of the acceleration power supply 43 is applied between the discharge electrode 13 and the acceleration electrode 21, the electron flow is extracted from the discharge plasma in the plasma region 1 to the electron acceleration region 2 and accelerated to speed up to reach the plasma process region 3. To do.

【0015】高速電子ビームは、導入口32からプロセ
ス室31内に導入された反応ガスのガス分子を電離・解
離しプラズマ状にして反応ガスプラズマを生成する。プ
ラズマ化したガスはそれぞれの目的に応じて、試料台3
4に搭載された試料35と反応して製品を形成する。ま
た、試料台34には適当なRFバイアスを印加して、試
料表面のイオン照射エネルギーを制御する。反応ガスは
図示しない流量制御器を介してプロセス室31に設けら
れたガス供給口32から供給され、プロセス室内の圧力
を調整する排気コンダクタンスバルブ53が設けられた
排気口33から排出される。また、プロセス室3内の試
料台34は試料35を載置して回転したり上下方向に動
かすことができる構造になっている。
The high-speed electron beam ionizes and dissociates the gas molecules of the reaction gas introduced into the process chamber 31 from the introduction port 32 to form plasma into a reaction gas plasma. The gas that is turned into plasma can be used for the sample table 3 depending on the purpose.
4 reacts with the sample 35 mounted on 4 to form a product. An appropriate RF bias is applied to the sample table 34 to control the ion irradiation energy on the sample surface. The reaction gas is supplied from a gas supply port 32 provided in the process chamber 31 via a flow rate controller (not shown), and is exhausted from an exhaust port 33 provided with an exhaust conductance valve 53 for adjusting the pressure in the process chamber. The sample table 34 in the process chamber 3 has a structure in which a sample 35 can be placed and rotated or moved vertically.

【0016】なお、電子加速領域2には排気口22が設
けられ、プラズマ領域1の不活性ガスとプラズマプロセ
ス領域3内の反応ガスを併せて真空排気することによ
り、系内の圧力勾配を適切に保持している。また、プラ
ズマ領域1は中間電極12によりカソード室と放電室に
隔てられていて、運転中は両者がそれぞれ適当な圧力状
態を持つように構成されている。なお、放電電極13の
外周に設けられたコイル15と加速電極21の外周に設
けられたコイル23は電子ビームを所望の形状に保持す
るために磁界分布を調整するものである。また、放電電
極13の電子加速領域2側にはスパッタ防止板24が設
置されており、加速領域で生成されるプラズマ中のイオ
ンにより放電電極がスパッタするのを抑制している。
An exhaust port 22 is provided in the electron acceleration region 2, and the inert gas in the plasma region 1 and the reaction gas in the plasma process region 3 are vacuum-exhausted together, so that the pressure gradient in the system is appropriately adjusted. Hold on. Further, the plasma region 1 is separated by an intermediate electrode 12 into a cathode chamber and a discharge chamber, and both are configured to have an appropriate pressure state during operation. The coil 15 provided on the outer circumference of the discharge electrode 13 and the coil 23 provided on the outer circumference of the acceleration electrode 21 adjust the magnetic field distribution in order to maintain the electron beam in a desired shape. Further, a spatter prevention plate 24 is installed on the electron acceleration region 2 side of the discharge electrode 13 to prevent the discharge electrode from being sputtered by the ions in the plasma generated in the acceleration region.

【0017】本実施例の電子ビーム励起プラズマ発生装
置は、中間電極12と放電電極13の間の電圧を測定す
る電圧計51と、中間電極12と放電電極13の間の短
管16と放電電極13の間の電圧を測定する電圧計52
を備え、また、プロセス室3のガス圧力を測定する絶対
圧真空計55を備えている。さらに、プロセスガスのコ
ンタミネーションを抑制するための制御器56を備え、
放電電極13を基準として測定した中間電極電位もしく
は短管電位を入力して、アルゴンガス流量を制御する流
量調整器54、カソード加熱電流を制御する加熱用電源
41、陰極11と放電電極13間に流れる放電電流を決
定する放電用電源42、加速電圧を決定する加速用電源
43、さらにプロセス室内のガス圧力を決定する排気バ
ルブ53のいずれか、あるいはこれらの組み合わせを操
作して、中間電極12または短管16を所定の電位に保
持するようにする。なお、制御器56は絶対圧真空計5
5の測定出力を入力して排気バルブ53によりプロセス
室圧力を制御するマイナーループの制御系を形成し、こ
れを操作変数として利用することができる。
The electron beam excited plasma generator of this embodiment comprises a voltmeter 51 for measuring the voltage between the intermediate electrode 12 and the discharge electrode 13, a short tube 16 between the intermediate electrode 12 and the discharge electrode 13, and a discharge electrode. Voltmeter 52 for measuring voltage between 13
And an absolute pressure vacuum gauge 55 for measuring the gas pressure in the process chamber 3. Furthermore, a controller 56 for suppressing contamination of the process gas is provided,
The intermediate electrode potential or the short tube potential measured with the discharge electrode 13 as a reference is input, and a flow rate controller 54 that controls the argon gas flow rate, a heating power supply 41 that controls the cathode heating current, and a gap between the cathode 11 and the discharge electrode 13. The discharge power source 42 that determines the flowing discharge current, the acceleration power source 43 that determines the acceleration voltage, the exhaust valve 53 that determines the gas pressure in the process chamber, or a combination thereof is operated to operate the intermediate electrode 12 or The short tube 16 is kept at a predetermined potential. The controller 56 is an absolute pressure gauge 5.
It is possible to form a minor loop control system for controlling the process chamber pressure by inputting the measurement output of No. 5 and the exhaust valve 53, and using this as a manipulated variable.

【0018】従来から、プラズマ中の電子の衝突エネル
ギを壁を形成する物質のスパッタリングイールドより小
さくすれば物質のコンタミネーションを小さくできるこ
とは知られていたが、装置の運転中に衝突エネルギを測
定する実際的な方法がなかった。そこで、本願発明の発
明者らは、鋭意研究の結果、中間電極あるいは中間電極
と放電電極の間に挿入された短管の電位を管理すること
によって、間接的にプラズマ中のイオンが放電電極に衝
突するエネルギを調整することができることを見出した
ものである。これらの部位の電位は普通の電圧計51,
52を用いて簡単に測定することができるから、装置の
運転中においても容易に管理してプロセスプラズマの汚
染を防止することができる。
It has been conventionally known that the contamination energy of the substance can be reduced by making the collision energy of the electrons in the plasma smaller than the sputtering yield of the substance forming the wall, but the collision energy is measured during the operation of the apparatus. There was no practical way. Therefore, as a result of earnest research, the inventors of the present invention indirectly controlled the potential of the intermediate electrode or the short tube inserted between the intermediate electrode and the discharge electrode to indirectly cause the ions in the plasma to reach the discharge electrode. It has been found that the collision energy can be adjusted. The electric potential of these parts is the normal voltmeter 51,
Since the measurement can be easily performed by using 52, it can be easily controlled even during the operation of the apparatus to prevent contamination of the process plasma.

【0019】図2から図4は、放電プラズマ中のプラズ
マ電位と各部の電位の関係を表すグラフである。運転上
の必要からプロセス室への投入電流を変化させる目的で
放電電流を変化させることがある。図2は、放電電流を
変化させた場合について各部の電位変化を表したグラフ
で、横軸を放電電流、縦軸を電位として、アルゴンガス
流量を5sccm、加速電圧を100V、プロセス室圧力を
1mTorrとした時についてプロットしてある。図から分
かるように、放電電流を9Aにするとプラズマ電位が2
0V、すなわち放電電極へのイオンの衝突エネルギが2
0eVになる。さらに、放電電流を7.5Aにすると衝
突エネルギが30eV、5Aにすると衝突エネルギが4
5eVになり、放電電極物質はスパッタリングされ表面
から飛び出してプラズマを盛んに汚染することになる。
2 to 4 are graphs showing the relationship between the plasma potential in the discharge plasma and the potential of each part. The discharge current may be changed for the purpose of changing the input current to the process chamber due to operational requirements. FIG. 2 is a graph showing the potential change of each part when the discharge current is changed. The horizontal axis is the discharge current and the vertical axis is the potential, the argon gas flow rate is 5 sccm, the acceleration voltage is 100 V, and the process chamber pressure is 1 mTorr. Is plotted for As can be seen from the figure, when the discharge current is set to 9 A, the plasma potential becomes 2
0V, that is, the collision energy of ions to the discharge electrode is 2
It becomes 0 eV. Furthermore, when the discharge current is 7.5 A, the collision energy is 30 eV, and when the discharge current is 5 A, the collision energy is 4
At 5 eV, the discharge electrode material is sputtered and jumps out of the surface, thus actively contaminating the plasma.

【0020】放電電極を構成する物質がステンレスステ
ィールであれば、スパッタリングイールドは約20eV
であるから、この条件下では放電電流を9A以下にすれ
ばスパッタは起こらず、コンタミネーションを抑制する
ことができる。放電電流を5Aとして運転するとスパッ
タが著しく生じ、スパッタにより遊離した物質が大量に
プロセス室に流入して成膜プロセス等に悪い影響を与え
ることになる。この時の、中間電極の電位と短管の電位
をプロットしてみると、いずれもプラズマ電位と平行し
て変化することが分かる。
If the material forming the discharge electrode is stainless steel, the sputtering yield is about 20 eV.
Therefore, under this condition, if the discharge current is 9 A or less, spatter does not occur and contamination can be suppressed. When the discharge current is set to 5 A, the sputtering is remarkably generated, and a large amount of the substance released by the sputtering flows into the process chamber, which adversely affects the film forming process and the like. When the potential of the intermediate electrode and the potential of the short tube at this time are plotted, it can be seen that both change in parallel with the plasma potential.

【0021】図3は、横軸にアルゴンガス流量を示した
図2と同様のグラフで、放電電流を15A、加速電圧を
100V、プロセス室圧力を1mTorrとした時について
プロットしたものである。アルゴンガス流量を調整して
プロセス室への流入電流を調整する場合がある。図から
分かるように、上記の条件下では、アルゴンガス流量が
4.0sccmで衝突エネルギが20eV、4.3sccmで3
0eVとなり、さらに4.5sccmでは35eVとなる。
この場合にも、短管電位はプラズマ電位に追従して変化
し、中間電極電位もアルゴンガス流量が問題になる領域
では傾向がよく一致する。
FIG. 3 is a graph similar to FIG. 2 in which the horizontal axis represents the flow rate of argon gas, and is plotted when the discharge current is 15 A, the acceleration voltage is 100 V, and the process chamber pressure is 1 mTorr. The flow rate of argon gas may be adjusted to adjust the current flowing into the process chamber. As can be seen from the figure, under the above conditions, the argon gas flow rate is 4.0 sccm, the collision energy is 20 eV, and the scatter energy is 4.3 sccm.
It becomes 0 eV and further becomes 35 eV at 4.5 sccm.
Also in this case, the short-tube potential changes following the plasma potential, and the intermediate electrode potential also has a good tendency in the region where the argon gas flow rate is a problem.

【0022】図4は、プロセス室のガス圧力を変化させ
たときの各所の電位の変化をプロットしたものである。
放電電流を15A、加速電圧を100V、アルゴンガス
流量を5sccmとしている。プロセスガスの圧力を調整す
ることによってプロセス室での反応を制御することがで
きる。しかし、上記の条件下では、プロセスガス圧力が
12mTorrになると衝突エネルギが20eVとなり、1
6mTorrで30eV、20mTorrで42eVとなる。した
がって、ステンレススティール製の放電電極に対して
は、16mTorr以下、好ましくは12mTorr以下で運転す
ることにより、プロセスガスの汚染を防ぐことができ
る。
FIG. 4 is a plot of changes in the electric potential at various places when the gas pressure in the process chamber is changed.
The discharge current is 15 A, the acceleration voltage is 100 V, and the argon gas flow rate is 5 sccm. The reaction in the process chamber can be controlled by adjusting the pressure of the process gas. However, under the above conditions, when the process gas pressure becomes 12 mTorr, the collision energy becomes 20 eV and 1
It becomes 30 eV at 6 mTorr and 42 eV at 20 mTorr. Therefore, by operating the discharge electrode made of stainless steel at 16 mTorr or less, preferably 12 mTorr or less, contamination of the process gas can be prevented.

【0023】この知見は、コンタミネーションを抑制し
て良質な反応を確保するために重要である。しかし、こ
のような知見を利用するためには、放電電流、アルゴン
ガス流量、プロセスガス圧力の各々について他の条件を
パラメータとしてプラズマ電位との関係を求め、各操作
変数を適当な衝突エネルギに対応するそれぞれの値に管
理する必要があり、制御方法は極めて複雑になる。そこ
で、発明者らは、図2から4に代表的に表現された関係
からさらに普遍的な関係を見出して、簡単な制御を可能
とするに至ったものである。
This finding is important for suppressing contamination and ensuring a good quality reaction. However, in order to utilize such knowledge, the relationship between the discharge current, the flow rate of argon gas, the process gas pressure, and the plasma potential is obtained using other conditions as parameters, and each operation variable is set to an appropriate collision energy. It is necessary to manage each value to be controlled, and the control method becomes extremely complicated. Therefore, the inventors have found a more universal relationship from the relationships typically represented in FIGS. 2 to 4 and have made it possible to perform simple control.

【0024】図5と図6は、図2から図4におけるデー
タ点を放電電極スパッタエネルギ、すなわちプラズマ電
位に関して再編集してプロットしたグラフである。図5
は、プラズマ電位すなわち放電電極スパッタエネルギを
横軸に取り、縦軸に中間電極電位を取ったグラフであ
る。異なる条件における測定結果がすべて同じ直線上に
プロットされ、5eV付近の極く低いエネルギ範囲を除
いて、中間電極電位が放電電極スパッタエネルギの代替
変数として利用できることが証明された。この図による
と、いずれの変数を調整するにしても、多くの材質がス
パッタリングを受けないようにするためスパッタエネル
ギを30eV以下に抑えるには中間電極電位を+6V以
下にすればよい。また、電極物質としてよく用いられる
ステンレススチールでもスパッタを受けないようにする
ためスパッタエネルギを20eV以下に抑えようとすれ
ば中間電極電位を−4V以下にすればよいことが分か
る。
FIGS. 5 and 6 are graphs in which the data points in FIGS. 2 to 4 are reedited and plotted with respect to discharge electrode sputter energy, ie, plasma potential. Figure 5
3 is a graph in which the horizontal axis represents the plasma potential, that is, the discharge electrode sputtering energy, and the vertical axis represents the intermediate electrode potential. The measurement results under different conditions were all plotted on the same line, demonstrating that the intermediate electrode potential can be used as a surrogate variable for the discharge electrode sputter energy, except for the very low energy range around 5 eV. According to this figure, no matter which variable is adjusted, the intermediate electrode potential may be set to +6 V or less in order to prevent the sputtering energy of 30 eV or less so that many materials are not subjected to sputtering. Further, it can be seen that even if stainless steel, which is often used as an electrode material, is set so that the sputter energy is suppressed to 20 eV or less so that the intermediate electrode potential is set to -4 V or less in order to prevent the spatter from being sputtered.

【0025】図6は、中間電極と放電電極の間に挿入さ
れる短管の電位を縦軸に取った図5と同様のグラフであ
る。図5に表した中間電極電位と比較すると、この短管
部位の電位の方が放電電極スパッタエネルギとより忠実
に対応していることが分かる。この図によると、スパッ
タエネルギを30eV以下に抑えようとすれば短管電位
を+26V以下にすればよく、スパッタエネルギを20
eV以下に抑えようとすれば中間電極電位を+16V以
下にすればよいことが分かる。このように、中間電極電
位あるいは中間電極と放電電極の間の短管の電位により
放電電極スパッタエネルギを代替できることが分かっ
た。本発明は、この知見を利用して開発されたもので、
上記電位を指標として放電電流、アルゴンガス流量、プ
ロセス室圧力のいずれを制御しても、スパッタエネルギ
を管理して壁物質がスパッタを受けないようにしてプラ
ズマの汚染を防止することができる。なお、上記電位を
指標とする限り、これに影響を与える各種の操作変数を
選択でき、従来から放電プラズマの電位に影響を与える
ことが知られているカソード加熱電流や、加速電圧も利
用できることは言うまでもない。
FIG. 6 is a graph similar to FIG. 5, in which the vertical axis represents the potential of the short tube inserted between the intermediate electrode and the discharge electrode. Comparing with the intermediate electrode potential shown in FIG. 5, it can be seen that the potential of this short tube portion more closely corresponds to the discharge electrode sputtering energy. According to this figure, if the sputter energy is to be suppressed to 30 eV or less, the short tube potential should be set to +26 V or less, and the sputter energy should be 20 eV or less.
It can be seen that the intermediate electrode potential should be set to +16 V or less to suppress the voltage to eV or less. Thus, it has been found that the discharge electrode sputtering energy can be substituted by the intermediate electrode potential or the short tube potential between the intermediate electrode and the discharge electrode. The present invention was developed by utilizing this knowledge,
Whether the discharge current, the flow rate of argon gas, or the process chamber pressure is controlled using the above potential as an index, it is possible to manage the sputtering energy and prevent the wall substance from being sputtered, thereby preventing plasma contamination. As long as the potential is used as an index, various operating variables that affect it can be selected, and the cathode heating current and the acceleration voltage that are conventionally known to affect the potential of discharge plasma can also be used. Needless to say.

【0026】図7は本実施例の電子ビーム励起プラズマ
発生装置の別の態様における中間電極と放電電極の付近
のみを示す断面図である。図1に示した装置と同じ機能
を表す要素には同じ参照番号を付して説明を簡約化す
る。本態様は、図1に示した装置に使用された中間電極
12と放電電極13の間の短管16を省略して小型化し
たもので、電圧計51で中間電極12の電圧を測定する
と、その値は上記と同じようにスパッタエネルギとよく
対応するので、中間電極電位を所定の値に制御すること
により放電電極13のスパッタを防止することができ
る。なお、放電電極13の下流側表面にはスパッタ防止
板24を設置して、加速された電子ビームによって生成
したプラズマ中のイオンが放電電極をスパッタすること
を防ぐことができる。
FIG. 7 is a sectional view showing only the vicinity of the intermediate electrode and the discharge electrode in another mode of the electron beam excited plasma generator of this embodiment. Elements having the same functions as those of the apparatus shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals to simplify the description. In this embodiment, the short tube 16 between the intermediate electrode 12 and the discharge electrode 13 used in the device shown in FIG. 1 is omitted to reduce the size. When the voltage of the intermediate electrode 12 is measured by the voltmeter 51, Since the value corresponds well to the sputter energy in the same manner as the above, the discharge electrode 13 can be prevented from spattering by controlling the intermediate electrode potential to a predetermined value. It should be noted that a spatter prevention plate 24 can be provided on the downstream surface of the discharge electrode 13 to prevent ions in the plasma generated by the accelerated electron beam from spattering the discharge electrode.

【0027】図8は、本実施例のさらに別の態様を示す
もので、放電電極部分のみを示す断面図である。図1に
示した装置と同じ機能を表す要素には同じ参照番号を付
して説明を簡約化する。本実施例において、放電電極1
3の引き出し隘路部分を絶縁材60で形成することがで
きる。引き出し隘路部分を絶縁材で形成することによ
り、プロセス用プラズマ中の荷電粒子が引き出し隘路部
分をスパッタリングすることによるプラズマの汚染が防
止できる。しかし、引き出し隘路を絶縁しても放電電極
13のうち引き出し隘路の外側に露出する部分62がス
パッタリングを受けることを防止することはできない。
そこで、中間電極あるいは短管の電位を調整することに
より放電電極スパッタエネルギを管理して、放電プラズ
マ中のイオン61が放電電極13の放電プラズマに面し
ている部分62をアタックしないようにして、プロセス
用プラズマの汚染を防止することができる。
FIG. 8 shows still another mode of this embodiment and is a sectional view showing only the discharge electrode portion. Elements having the same functions as those of the apparatus shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals to simplify the description. In this embodiment, the discharge electrode 1
The lead-out bottleneck portion of 3 can be formed of the insulating material 60. By forming the extraction bottleneck portion with an insulating material, it is possible to prevent plasma contamination due to charged particles in the process plasma sputter the extraction bottleneck portion. However, even if the extraction bottleneck is insulated, it is not possible to prevent the portion 62 of the discharge electrode 13 exposed to the outside of the extraction bottleneck from receiving sputtering.
Therefore, the discharge electrode sputtering energy is controlled by adjusting the potential of the intermediate electrode or the short tube so that the ions 61 in the discharge plasma do not attack the portion 62 of the discharge electrode 13 facing the discharge plasma, It is possible to prevent contamination of process plasma.

【0028】図9は、本発明を圧力勾配型電子ビーム励
起プラズマ装置に適用した例を説明する構成図である。
図1に示した装置と同じ機能を表す要素には同じ参照番
号を付して説明を簡約化する。図9を参照すると、電子
ビーム励起プラズマ発生装置は、カソード室にアルゴン
ガスが供給され、プロセス室31で排気口33を介して
真空吸引を行う。中間電極12と放電電極13に存在す
る隘路により、装置内部の圧力はカソード室からプロセ
ス室31まで順に低下する。なお、加速電極21はプロ
セス室31の内に設けられている。このように構成され
た電子ビーム励起プラズマ装置においても、電圧計51
で測定する中間電極12の電位が放電電極スパッタエネ
ルギとよく対応する。したがって、中間電極12の電位
を所定の値に維持するように操作変数を調整することに
より、放電プラズマ中のイオンが放電電極13をスパッ
タするのを抑制して、プロセス用プラズマの汚染を防止
することができる。
FIG. 9 is a configuration diagram for explaining an example in which the present invention is applied to a pressure gradient type electron beam excitation plasma device.
Elements having the same functions as those of the apparatus shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals to simplify the description. Referring to FIG. 9, in the electron beam excitation plasma generator, argon gas is supplied to the cathode chamber, and vacuum suction is performed in the process chamber 31 via the exhaust port 33. Due to the bottleneck existing between the intermediate electrode 12 and the discharge electrode 13, the pressure inside the apparatus gradually decreases from the cathode chamber to the process chamber 31. The acceleration electrode 21 is provided inside the process chamber 31. Also in the electron beam excitation plasma apparatus configured as described above, the voltmeter 51
The potential of the intermediate electrode 12 measured in step 1 corresponds well with the discharge electrode sputtering energy. Therefore, by adjusting the manipulated variable so as to maintain the potential of the intermediate electrode 12 at a predetermined value, it is possible to suppress the ions in the discharge plasma from sputtering the discharge electrode 13 and prevent the process plasma from being contaminated. be able to.

【0029】図10は、カソード室と放電領域とプロセ
ス室が鉛直方向に配置され、放電プラズマが充満する部
屋をプロセス室内に突出するように設けて引き出し隘路
から引き出される加速電子流が水平方向に放出されるよ
うに構成し、加速電子流に対して試料面がほぼ平行に設
置されるようにした電子ビーム励起プラズマ発生装置に
本発明を適用した例である。図10においても、図1と
同じ機能を有する要素には同じ参照番号を付して説明を
簡約化する。アルゴンガスが導入され、カソード11と
放電電極13の間に生起する放電電流によりプラズマ化
して放電プラズマとしてプラズマ室17に充満する。加
速電極21により放電プラズマから引き出された電子は
プラズマ室の壁に開けられた隘路を通ってプロセス室3
1内に流入する。引き出された電子流がプロセスガスを
プラズマ化して試料台34の上の試料35に作用し製品
を作る。
In FIG. 10, the cathode chamber, the discharge region, and the process chamber are arranged in the vertical direction, and the chamber filled with the discharge plasma is provided so as to project into the process chamber, and the accelerated electron flow drawn out from the extraction bottleneck is horizontal. This is an example in which the present invention is applied to an electron beam excited plasma generator in which the sample surface is arranged so as to be emitted in parallel with the accelerated electron flow. Also in FIG. 10, elements having the same functions as in FIG. 1 are assigned the same reference numerals to simplify the description. Argon gas is introduced and turned into plasma by the discharge current generated between the cathode 11 and the discharge electrode 13 to fill the plasma chamber 17 as discharge plasma. Electrons extracted from the discharge plasma by the accelerating electrode 21 pass through a bottleneck opened in the wall of the plasma chamber and the process chamber 3
It flows into 1. The extracted electron flow turns the process gas into plasma and acts on the sample 35 on the sample table 34 to produce a product.

【0030】このとき、中間電極12と放電電極13の
間に挿入された電圧計51により中間電極12の電位を
測定する。このような電子ビーム励起プラズマ装置にお
いても、中間電極12の電位は放電電極スパッタエネル
ギと直線的な関係を有する。したがって、放電電極13
を形成する物質のスパッタリングイールドに対応する値
を越えないように中間電極12の電位を調整することに
より、放電電極13へのスパッタリングを抑制してプロ
セス用プラズマの汚染を防止することができる。
At this time, the voltmeter 51 inserted between the intermediate electrode 12 and the discharge electrode 13 measures the potential of the intermediate electrode 12. Also in such an electron beam excitation plasma apparatus, the potential of the intermediate electrode 12 has a linear relationship with the discharge electrode sputtering energy. Therefore, the discharge electrode 13
By adjusting the potential of the intermediate electrode 12 so as not to exceed the value corresponding to the sputtering yield of the substance forming the, the sputtering to the discharge electrode 13 can be suppressed and the contamination of the process plasma can be prevented.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上詳細に説明した通り、本発明の電子
ビーム励起プラズマ発生装置は、簡単に測定できる中間
電極電位もしくは中間電極と放電電極に挟まれた短管の
電位を指標として自動制御することにより、容易に放電
電極スパッタリングを抑制してプロセスプラズマのコン
タミネーションを防止することができる。したがって、
本発明を使用することにより、良好なプラズマプロセス
を施すことができ良質な製品を得ることができるように
なる。
As described in detail above, the electron beam excited plasma generator of the present invention automatically controls the potential of the intermediate electrode which can be easily measured or the potential of the short tube sandwiched between the intermediate electrode and the discharge electrode as an index. As a result, it is possible to easily suppress discharge electrode sputtering and prevent contamination of process plasma. Therefore,
By using the present invention, a good plasma process can be performed and a good quality product can be obtained.

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

【図1】本発明の電子ビーム励起プラズマ発生装置の実
施例の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of an electron beam excited plasma generator of the present invention.

【図2】本実施例において放電電流の影響を示すグラフ
である。
FIG. 2 is a graph showing the effect of discharge current in this example.

【図3】本実施例においてアルゴン流量の影響を示すグ
ラフである。
FIG. 3 is a graph showing the influence of the flow rate of argon in this example.

【図4】本実施例においてプロセス室ガス圧力の影響を
示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the influence of process chamber gas pressure in this example.

【図5】本実施例において放電電極スパッタエネルギと
中間電極電位の関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between discharge electrode sputtering energy and intermediate electrode potential in this example.

【図6】本実施例において放電電極スパッタエネルギと
中間電極と放電電極間の短管の電位との関係を示すグラ
フである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the discharge electrode sputtering energy and the potential of the short tube between the intermediate electrode and the discharge electrode in this example.

【図7】本実施例の別の態様を示す一部断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing another aspect of the present embodiment.

【図8】本実施例のさらに別の態様を示す一部断面図で
ある。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing still another aspect of the present embodiment.

【図9】本発明を圧力勾配型電子ビーム励起プラズマ発
生装置に適用した状態を説明する構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a state in which the present invention is applied to a pressure gradient type electron beam excitation plasma generator.

【図10】本発明を別の電子ビーム励起プラズマ発生装
置に適用した状態を説明する構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating a state in which the present invention is applied to another electron beam excitation plasma generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プラズマ領域 11 カソード 12 中間電極 13 放電電極 14 ガスノズル 15 コイル 16 短管 17 プラズマ室 2 電子加速領域 21 加速電極 22 排気口 23 コイル 24 スパッタ防止板 25 取付ノズル 3 プラズマプロセス領域 31 プロセス室 32 ガスノズル 33 排気口 34 試料台 35 試料 41 加熱用電源 42 放電用電源 43 加速用電源 47 RF電源 48 整合器 51,52 電圧計 53 排気コンダクタンスバルブ 54 流量調整器 55 絶対圧真空計 56 制御器 60 絶縁材 61 イオン 62 放電プラズマに面する部分 1 plasma region 11 cathode 12 Intermediate electrode 13 Discharge electrode 14 gas nozzle 15 coils 16 short tube 17 Plasma chamber 2 electron acceleration region 21 Accelerating electrode 22 Exhaust port 23 coils 24 Spatter prevention plate 25 mounting nozzle 3 Plasma process area 31 Process room 32 gas nozzle 33 exhaust port 34 sample table 35 samples 41 Heating power supply 42 Discharge power supply 43 Power supply for acceleration 47 RF power supply 48 Matching device 51,52 Voltmeter 53 Exhaust conductance valve 54 Flow controller 55 Absolute pressure gauge 56 controller 60 insulation 61 ion 62 Area facing discharge plasma

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01J 37/08 H01J 37/08 H01L 21/3065 H01L 21/302 B (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 27/00 - 27/26 H01J 37/08 H05H 1/46 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI H01J 37/08 H01J 37/08 H01L 21/3065 H01L 21/302 B (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) ) H01J 27/00-27/26 H01J 37/08 H05H 1/46

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 カソードと中間電極と放電電極およびプ
ロセス室を備え、不活性ガスをカソード部に供給し前記
カソードと前記放電電極間の放電により放電プラズマを
生成し、該放電プラズマから電子を引き出して加速し前
記プロセス室に導入し、該プロセス室内のガスをプラズ
マ化して試料面に作用させる電子ビーム励起プラズマ装
置において、前記放電電極を基準として前記中間電極の
電位を測定し、該中間電極電位が所定の範囲に収まるよ
うにする制御器を備えることを特徴とする電子ビーム励
起プラズマ装置。
1. A cathode, an intermediate electrode, a discharge electrode, and a process chamber, wherein an inert gas is supplied to the cathode portion to generate discharge plasma by discharge between the cathode and the discharge electrode, and electrons are extracted from the discharge plasma. In an electron beam excitation plasma apparatus that accelerates the gas into the process chamber and introduces the gas into the process chamber into plasma to act on the sample surface, the potential of the intermediate electrode is measured with the discharge electrode as a reference, and the potential of the intermediate electrode is measured. 2. An electron beam excitation plasma apparatus, comprising a controller for controlling the temperature of the electron beam within a predetermined range.
【請求項2】 前記中間電極の電位を+6V以下になる
ように運転することを特徴とする請求項1記載の電子ビ
ーム励起プラズマ発生装置。
2. The electron beam excited plasma generator according to claim 1, wherein the intermediate electrode is operated so that the potential of the intermediate electrode becomes +6 V or less.
【請求項3】 前記中間電極の電位を−4V以下になる
ように運転することを特徴とする請求項1記載の電子ビ
ーム励起プラズマ発生装置。
3. The electron beam excited plasma generator according to claim 1, wherein the intermediate electrode is operated so that the potential of the intermediate electrode is −4 V or less.
【請求項4】 カソードと中間電極と放電電極およびプ
ロセス室を備え、不活性ガスをカソード部に供給し前記
カソードと前記放電電極間の放電により放電プラズマを
生成し、該放電プラズマから電子を引き出して加速し前
記プロセス室に導入し、該プロセス室内のガスをプラズ
マ化して試料面に作用させる電子ビーム励起プラズマ装
置において、前記中間電極と放電電極間に介装される短
管について前記放電電極を基準とした電位を測定し、該
短管電位が所定の範囲に収まるように調整する制御器を
備えることを特徴とする電子ビーム励起プラズマ発生装
置。
4. A cathode, an intermediate electrode, a discharge electrode, and a process chamber are provided, and an inert gas is supplied to the cathode portion to generate discharge plasma by discharge between the cathode and the discharge electrode, and electrons are extracted from the discharge plasma. In an electron beam excitation plasma apparatus that accelerates and introduces gas into the process chamber to plasmaize the gas in the process chamber to act on the sample surface, the discharge electrode is connected to a short tube interposed between the intermediate electrode and the discharge electrode. An electron beam excitation plasma generator comprising a controller that measures a reference potential and adjusts the short tube potential to fall within a predetermined range.
【請求項5】 前記短管電位を+26V以下になるよう
に運転することを特徴とする請求項4記載の電子ビーム
励起プラズマ発生装置。
5. The electron beam excited plasma generator according to claim 4, wherein the short tube potential is operated to be +26 V or less.
【請求項6】 前記中間電極の電位を+16V以下にな
るように運転することを特徴とする請求項4記載の電子
ビーム励起プラズマ発生装置。
6. The electron beam excited plasma generator according to claim 4, wherein the intermediate electrode is operated so that the potential of the intermediate electrode becomes +16 V or less.
【請求項7】 前記制御器が放電電流、不活性ガス流
量、加速電圧、プロセス室ガス圧、カソード加熱電流の
内の1個以上を調整することを特徴とする請求項1から
6のいずれかに記載の電子ビーム励起プラズマ発生装
置。
7. The controller according to claim 1, wherein the controller regulates one or more of a discharge current, an inert gas flow rate, an acceleration voltage, a process chamber gas pressure, and a cathode heating current. An electron beam excited plasma generator according to.
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