JPH02257625A - Surface treatment apparatus - Google Patents

Surface treatment apparatus

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JPH02257625A
JPH02257625A JP7941589A JP7941589A JPH02257625A JP H02257625 A JPH02257625 A JP H02257625A JP 7941589 A JP7941589 A JP 7941589A JP 7941589 A JP7941589 A JP 7941589A JP H02257625 A JPH02257625 A JP H02257625A
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JP
Japan
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electrode
vacuum container
magnetic field
electric field
substrate
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Application number
JP7941589A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Sekine
誠 関根
Haruo Okano
晴雄 岡野
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH02257625A publication Critical patent/JPH02257625A/en
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Abstract

PURPOSE:To stably form a thin film even under a low pressure and to execute an etching operation whose direction property is good by a method wherein in electron beam is supplied continuously into a space where a magnetic field and an electric field cross at right angles. CONSTITUTION:The following are arranged and installed: a target plate 3 which has been attached to a first electrode 2 at the upper-end inside of a vacuum container 1; a second electrode 4 which is arranged so as to be faced and which is also used as a substrate-support base. Electric power of a high-frequency power supply 5 is applied between them via a matching circuit 6. An electric discharge is caused, by using an electron supply means 15, inside a space where a generated electric field and a magnetic field generated by a magnet 7 which has been arranged and installed at an outside face of the vacuum container 1 cross at right angles. Ions in a plasma generated in this manner are made to collide with the target plate 3; sputtering particles from the target are introduced perpendicularly into a substrate 8 to be treated on the second electrode 4. Thereby, it is possible to maintain a stable electric discharge even under a low pressure; it is possible to stably form a thin film and to execute an etching operation whose direction property is extremely good.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、表面処理装置に係り、特に、気相成長法によ
る薄膜の形成および薄膜のエツチング等に用いられる表
面処理装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a surface treatment apparatus, and particularly to a surface treatment apparatus used for forming a thin film by vapor phase growth method, etching the thin film, etc. Regarding.

(従来の技術) 通常、アルミニウム等の金属膜、チタンナイ!・ライド
、モリブデンシリサイド等の合金膜、酸化シリコン、ア
ルミナ等の絶縁膜を形成する手段の1つとして、スパッ
タリング法がある。
(Conventional technology) Usually, metal films such as aluminum, titanium, etc. - Sputtering is one method for forming alloy films such as Ride, molybdenum silicide, and insulating films such as silicon oxide and alumina.

このスパッタリング法は、アルゴン等の不活性ガスのプ
ラズマにターゲットを晒し、イオン衝撃によりこのター
ゲットに対向するように配置せしめられたウェハ上に薄
膜を形成するものである。
In this sputtering method, a target is exposed to plasma of an inert gas such as argon, and a thin film is formed on a wafer placed opposite the target by ion bombardment.

この方法では、ガス圧力を低くすることにより、不純物
の侵入による膜質の低下を抑制できることがわかってい
る。そこで、通常はマグネトロン放電を利用して低圧力
下においても高い電子密度のプラズマを作成し、堆積速
度を低下させることなく膜質の向上をはかるようにして
いる。
It has been found that with this method, by lowering the gas pressure, it is possible to suppress deterioration in film quality due to the intrusion of impurities. Therefore, magnetron discharge is usually used to create plasma with high electron density even under low pressure, in order to improve film quality without reducing the deposition rate.

しかし、マグネトロン放電をもってしても、高い電子密
度を得ることができるのはせいぜい10  Torr台
の圧力領域までであり、これより低いガス圧では放電は
不安定となり、この堆積膜を配線などに使用した場合、
抵抗値が高くなったり、長期間の信頼性に問題を生じた
りすることがある。
However, even with magnetron discharge, high electron density can only be obtained at pressures in the order of 10 Torr, and at lower gas pressures the discharge becomes unstable, making it difficult to use this deposited film for wiring, etc. if you did this,
This can lead to high resistance values and long-term reliability problems.

また、絶縁膜の場合、絶縁抵抗の低下やクラックの発生
等の不都合を招くことがある。このように低いガス圧下
では実質的に使用不可能であった。
Further, in the case of an insulating film, problems such as a decrease in insulation resistance and the occurrence of cracks may occur. It was virtually impossible to use it under such low gas pressure.

一方、エツチングの分野においても、方向性の良好なエ
ツチングを行うために、低圧力下でのエツチングが用い
られている(関根他著第8回ドライプロセスシンポジウ
ム予稿集P、42 1986電気学会)。エツチングの
場合、低圧力化により、エツチング種のイオンが基板に
到達するまでの間で中性種との散乱確率が低くなり、方
向性の良好なエツチングが可能となる。このため、エツ
チング断面の形状が垂直になり、またパターンの幅によ
りエツチング速度が変化するいわゆるパターン依存性も
低下する。さらに、中性の活性種との反応性の良好なア
ルミニウムやリンドープn子多結晶シリコンなどの材料
を用いる場合にも、中性の活性種による横方向のエツチ
ングが抑制され高精度なエツチングが可能となる。しか
j7、エツチングの場合も安定に放電できるのはせいぜ
い10  Torr台の圧力領域までであり、10  
Torr以下では、使用できない。この圧力は電子サイ
クロトロン共鳴プラズマの使用により、−桁程度は低く
することができるが十分ではない。
On the other hand, in the field of etching, etching under low pressure is used to perform etching with good directionality (Sekine et al., 8th Dry Process Symposium Proceedings P, 42, 1986 Institute of Electrical Engineers of Japan). In the case of etching, by lowering the pressure, the probability of scattering of etching species ions with neutral species before reaching the substrate is reduced, making it possible to perform etching with good directionality. Therefore, the shape of the etched cross section becomes vertical, and so-called pattern dependence, in which the etching rate changes depending on the width of the pattern, is also reduced. Furthermore, even when using materials such as aluminum or phosphorus-doped n-polycrystalline silicon, which have good reactivity with neutral active species, lateral etching by neutral active species is suppressed and highly accurate etching is possible. becomes. However, even in the case of etching, stable discharge is possible only up to a pressure range of 10 Torr, and 10
It cannot be used below Torr. This pressure can be lowered by an order of magnitude by using electron cyclotron resonance plasma, but it is not sufficient.

(発明が解決しようとする課題) このように、低圧力下では高純度の薄膜形成が可能であ
るということがわかっていながら、低圧力下で放電が良
好に維持できないことによる限界があった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, although it is known that it is possible to form a highly pure thin film under low pressure, there is a limitation due to the inability to maintain good discharge under low pressure.

また、エツチングにおいても、方向性エツチングを良好
におこなうためにさらに低圧力下でのプラズマ形成が望
まれていた。
Furthermore, in etching, plasma formation under even lower pressure has been desired in order to perform directional etching well.

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、高純度で
均質な堆積膜を形成することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to form a highly pure and homogeneous deposited film.

また、本発明は、方向性の良好なエツチング方法を提供
することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an etching method with good directionality.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) そこで本発明では、10  Torr以下に設定された
真空容器内に磁界を発生させると共にこの磁界と直交す
る方向に電界を付与し、この磁界と電界との直交する空
間内に持続的に電子ビームを供給するようにしている。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) Therefore, in the present invention, a magnetic field is generated in a vacuum container set at 10 Torr or less, and an electric field is applied in a direction perpendicular to this magnetic field. An electron beam is continuously supplied in a space perpendicular to the electric field.

(作用) 上記構成によれば、磁界と電界との直交する空間内に持
続的に電子ビームを供給するようにしているため、低圧
力下においても、安定した放電を維持することができ、
安定な薄膜形成および方向性の極めて良好なエツチング
をを行うことができる。
(Function) According to the above configuration, since the electron beam is continuously supplied in the space where the magnetic field and the electric field are perpendicular to each other, stable discharge can be maintained even under low pressure.
Stable thin film formation and etching with extremely good directionality can be performed.

(実施例) 以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ詳細
に説明する。
(Example) Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明実施例の薄膜形成方法に使用する堆積
装置を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a deposition apparatus used in a thin film forming method according to an embodiment of the present invention.

この堆積装置は、真空容器1の上端内壁の第1の電極2
上に取り付けられたターゲツト板3と、該ターゲツト板
3に対向配置され基板支持台を兼ねる第2の電極4とを
配設置7、高周波電源5の発生ずる電力をマツチング回
路6を介してターゲット板3と第2の電極4との間に印
加し、これによって形成される電界と、真空容器1の外
側面に配設された磁石7によって形成される磁界との直
交する空間内に、電子供給手段15から電子を供給し、
放電によってプラズマを形成し、このプラズマ中のイオ
ンをターゲツト板3に衝突せしめ、ターゲットからのス
パッタリング粒子を第2の電極4上の被処理基板8上に
垂直に導くようにしたことを特徴とするものである。
This deposition apparatus has a first electrode 2 on the inner wall of the upper end of a vacuum container 1.
A target plate 3 mounted on the target plate 3 and a second electrode 4 which is placed opposite to the target plate 3 and also serves as a substrate support are arranged 7, and the electric power generated by the high frequency power source 5 is connected to the target plate through a matching circuit 6. 3 and the second electrode 4, and the electric field formed thereby is orthogonal to the magnetic field formed by the magnet 7 disposed on the outer surface of the vacuum container 1. supplying electrons from means 15;
The method is characterized in that plasma is formed by electric discharge, ions in the plasma are made to collide with the target plate 3, and sputtered particles from the target are guided vertically onto the substrate to be processed 8 on the second electrode 4. It is something.

この磁石7は、中心に配設された円形のN極とこのまわ
りを同心円状に囲むように配設されたS極とからなり両
磁極間の間隙は輪をなし、閉ループを形成するようにな
っており、この磁界によるEXBの作用により、マグネ
トロン放電を維持するように構成されている。そしてこ
のマグネトロン放電で形成されたプラズマ中の電子がド
リフト運動しイオン化効率を高め、比較的低圧力の条件
下においても高密度のプラズマを発生させることができ
る。
This magnet 7 consists of a circular north pole placed at the center and a south pole placed concentrically around the north pole, and the gap between the two magnetic poles forms a ring, forming a closed loop. The structure is such that magnetron discharge is maintained by the action of EXB caused by this magnetic field. The electrons in the plasma formed by this magnetron discharge drift, increasing ionization efficiency, and high-density plasma can be generated even under relatively low pressure conditions.

また、基板支持台としての第2の電極4の内部には供給
管9を介して液体10が通され基板温度を制御するよう
に構成されている。
Further, a liquid 10 is passed through the second electrode 4 as a substrate support through a supply pipe 9 to control the substrate temperature.

また、真空容器内壁は、第1の電極2の近傍に配設され
た絶縁物11を介して下部との間を絶縁分離するように
構成されている。12は反応ガス導入用の供給系、13
は排気系である。
Further, the inner wall of the vacuum container is configured to be insulated and isolated from the lower part via an insulator 11 disposed near the first electrode 2. 12 is a supply system for introducing reaction gas, 13
is the exhaust system.

さらにまた、電子供給手段15は、第3および第4の電
極16.17を有するプラズマ発生空間18と、このプ
ラズマ発生空間18内にアルゴンガスを供給するアルゴ
ンガス供給系19と、該第3および第4の電極16.1
7の間に高周波電力を印加するための高周波電源20と
、引き出し電極21.22と、真空排気系23とから形
成されており、プラズマ発生空間18内に発生せしめら
れたプラズマから電子24のみを、前記真空容器1内に
供給するようにしたものである。
Furthermore, the electron supply means 15 includes a plasma generation space 18 having third and fourth electrodes 16.17, an argon gas supply system 19 that supplies argon gas into this plasma generation space 18, and an argon gas supply system 19 that supplies argon gas into the plasma generation space 18. Fourth electrode 16.1
It is formed from a high-frequency power supply 20 for applying high-frequency power between 7 and 7, extraction electrodes 21 and 22, and a vacuum exhaust system 23, and extracts only electrons 24 from the plasma generated in the plasma generation space 18. , which is supplied into the vacuum container 1.

また、真空容器内への被処理基板の出し入れはロードロ
ック機構(図示せず)および搬送機構(図示せず)によ
ってなされる。
Further, the substrate to be processed is taken in and out of the vacuum container by a load lock mechanism (not shown) and a transport mechanism (not shown).

次に、この装置を使用し、実際に堆積膜を形成する方法
について説明する。
Next, a method of actually forming a deposited film using this apparatus will be explained.

まず、第2図(a)に示すように、表面に形成されたパ
ターン40によって表面が凹凸をなすシリコン基板39
を被処理基板とし、これをロードロック機構および搬送
機構を用いて真空容器1の第2の電極4上に搬送し、静
電チャック(図示せず)によって固定し、所望の温度と
なるように制御する。
First, as shown in FIG. 2(a), a silicon substrate 39 whose surface is uneven due to a pattern 40 formed on the surface.
The substrate to be processed is transferred onto the second electrode 4 of the vacuum container 1 using a load-lock mechanism and a transfer mechanism, and fixed by an electrostatic chuck (not shown) to reach a desired temperature. Control.

そして、排気系13により真空容器1−内を真空排気し
たのち、供給系12からアルゴンガスを1QTorr程
度の圧力となるように導入し、ターゲツト板3(第1の
電極2)と第2の電極4との間に高周波電力を印加する
。これだけでは、たとえ放電開始用に高電圧のスパーク
などを起こしてもプラズマは形成されない。そこで電子
供給手段15により、放電空間に大量の電子を供給する
After the inside of the vacuum container 1- is evacuated by the exhaust system 13, argon gas is introduced from the supply system 12 to a pressure of about 1 Q Torr, and the target plate 3 (first electrode 2) and the second electrode High frequency power is applied between the With this alone, no plasma will be formed even if a high voltage spark is generated to start the discharge. Therefore, the electron supply means 15 supplies a large amount of electrons to the discharge space.

ここで、電子供給手段15では、第3および第4の電極
16.17の間に高周波電源20によって高周波電力を
印加し、プラズマ発生空間18内にアルゴンガス供給系
19から供給せしめられた圧力10 乃至数Torrの
アルゴンガスを放電させプラズマ25を形成する。そし
てこのプラズマ中の電子は引き出し電極22と第4の電
極17との電位差により引き出される。また、このプラ
ズマ発生空間18と真空容器1との間には真空排気系2
3によって差動排気がなされるようになっており、低圧
力の真空容器1中へはアルゴンや他の不純物ガスを侵入
させることなく、電子ビーム24のみが真空容器1−内
に供給される。このときの電子ビームの加速エネルギー
は、プロセスで使用するガスを効率よくイオン化する1
00eV程度がよく、余り高エネルギーであると放電空
間を突き抜けてしまい、かえって効果を低減させてしま
うことになる。
Here, in the electron supply means 15, high frequency power is applied between the third and fourth electrodes 16 and 17 by the high frequency power supply 20, and a pressure 10 is supplied from the argon gas supply system 19 into the plasma generation space 18. Plasma 25 is formed by discharging argon gas at a pressure of several Torr. Electrons in this plasma are extracted by the potential difference between the extraction electrode 22 and the fourth electrode 17. Additionally, a vacuum exhaust system 2 is provided between the plasma generation space 18 and the vacuum vessel 1.
3 performs differential pumping, and only the electron beam 24 is supplied into the vacuum vessel 1- without argon or other impurity gases entering the low-pressure vacuum vessel 1. The acceleration energy of the electron beam at this time is enough to efficiently ionize the gas used in the process.
A value of about 00 eV is good; if the energy is too high, it will penetrate through the discharge space, which will actually reduce the effect.

このとき、ガス圧力が非常に低い場合や電子供給が少な
い場合、磁界により電子が上述した閉ループに一対応す
る領域に閉じこめられる。その結果、寿命が延び電子の
走行距離が長くなって、分子、原子との衝突頻度が増し
、イオン化効率が高まり、低ガス圧下においても高い密
度のプラズマが形成される。
At this time, if the gas pressure is very low or the electron supply is small, the magnetic field confines the electrons in a region corresponding to the closed loop described above. As a result, the lifetime is extended, the distance traveled by electrons becomes longer, the frequency of collisions with molecules and atoms increases, the ionization efficiency increases, and high-density plasma is formed even under low gas pressure.

ターゲツト板3の表面には陰極降下電圧Vdeが発生し
、プラズマ中のアルゴンイオンがターゲツト板3表面に
照射されスパッタリング作用によりターゲツト板材料す
なわち堆積材料がプラズマ中に放出される。
A cathode drop voltage Vde is generated on the surface of the target plate 3, argon ions in the plasma are irradiated onto the surface of the target plate 3, and the target plate material, that is, the deposited material is released into the plasma by sputtering action.

このようにして、プラズマ中に堆積種が放出されるとま
ず、プラズマで帯電し、荷電粒子となる。
In this way, when the deposited species are released into the plasma, they are first charged by the plasma and become charged particles.

この荷電粒子は拡散し、プラズマ中の電位勾配に従って
移動していくが、磁石7によって形成された磁場により
、第2の電極4上の被処理基板8上に垂直に進むように
なり、さらに被処理基板に印加された高周波電力により
発生するバイアス電圧によって加速され、−段と方向性
が増すことになる。このようにして荷電粒子として被処
理基板」二に垂直方向から導かれた堆積種42は、第2
図(b)に示すように被処理基板39表面の溝の底部に
も効率よく導かれ、表面の凹凸を良好に反映j7た堆積
がなされていく。
These charged particles diffuse and move according to the potential gradient in the plasma, but due to the magnetic field formed by the magnet 7, they move perpendicularly onto the substrate to be processed 8 on the second electrode 4, and further It is accelerated by the bias voltage generated by the high frequency power applied to the processing substrate, and the directionality increases by a negative step. The deposited species 42, which are guided as charged particles from a direction perpendicular to the substrate to be processed, are deposited on the second substrate.
As shown in Figure (b), the particles are efficiently guided to the bottom of the grooves on the surface of the substrate 39 to be processed, and are deposited to reflect the surface irregularities j7 well.

このようにして第2図(e)に示すように溝を埋め込ん
だ後、第2図(d)に示すように、基板表面全体にレジ
ストRを塗布し、表面の平坦化をおこなう。
After filling the grooves as shown in FIG. 2(e) in this manner, a resist R is applied to the entire surface of the substrate to flatten the surface, as shown in FIG. 2(d).

この後、第2図(0)に示すように、反応性イオンエツ
チングによりエッチバックし溝を完全に埋め込むことが
できる。
Thereafter, as shown in FIG. 2(0), the trench can be completely filled by etching back by reactive ion etching.

このようにして微細な溝内にも膜質の良好な埋め込み層
41を形成することが可能となる。
In this way, it is possible to form a buried layer 41 with good film quality even in a minute groove.

そして、10Torr程度の比較的低い圧力条件下にお
いても高密度のプラズマを発生させることができ、膜中
への不純物の取り込みは極めて少なくなり、膜質が向上
する。さらに、堆積速度を高めることができる上、低圧
力下では粒子の平均自由工程が長くなり、堆積種を輸送
する時の方向性を高めるのに好都合となる。
Furthermore, high-density plasma can be generated even under a relatively low pressure condition of about 10 Torr, and impurities incorporated into the film are extremely reduced, improving film quality. Furthermore, the deposition rate can be increased, and the mean free path of the particles becomes longer under low pressure, which is advantageous for increasing the directionality when transporting the deposited species.

なおこの例では、継続的にアルゴンイオンによってター
ゲット材料をスパッタリングするようにしたが、最初、
被堆積基板をシャッタで覆うなどの方法で、保護してお
き、アルゴンイオンによってターゲット材料を最初のみ
スパッタリングし、アルミニウムイオンの放出が始まる
と、アルゴンガスの供給を停止し、アルミニウムイオン
自身によるターゲットのスパッタリングを続行・せしめ
、容器内にアルゴンガスが存在せず、アルミニウムのみ
になったとき、シャッタを外し、被堆積基板を露呈せし
め、アルミニウム薄膜の堆積を開始するようにしても良
い。このようにすれば、ターゲット材料をスパッタリン
グするイオンもアルミニウムイオンであるため、堆積薄
膜への不純物の混入を防止し純粋な薄膜形成が可能とな
る。
In this example, the target material was sputtered continuously using argon ions, but at first,
The substrate to be deposited is protected by a method such as covering it with a shutter, and the target material is sputtered with argon ions only at the beginning. When the release of aluminum ions begins, the supply of argon gas is stopped and the target material is sputtered with the aluminum ions themselves. Sputtering may be continued, and when there is no argon gas in the container and only aluminum remains, the shutter may be removed to expose the substrate to be deposited, and the deposition of the aluminum thin film may be started. In this way, since the ions used to sputter the target material are also aluminum ions, it is possible to prevent impurities from entering the deposited thin film and to form a pure thin film.

次に、本発明の第2の実施例としてエツチング装置につ
いて説明する。
Next, an etching apparatus will be described as a second embodiment of the present invention.

このエツチング装置は、第3図に示すように、通常のマ
グネトロンエツチング装置に電子発生手段115を設け
たものである。
As shown in FIG. 3, this etching apparatus is an ordinary magnetron etching apparatus provided with electron generating means 115.

すなわち、このエツチング装置は、真空容器101の上
端内壁にとりつけられた第1の電極102と、該第1の
電極102に対向配置され基板支持台を兼ねる第2の電
極104とを配設し、高周波電源105の発生する電力
をマツチング回路106を介して第1の電極102と第
2の電極104との間に印加し、これによって形成され
る電界と、真空容器101の外側面に配設された磁石】
07によって形成される磁界との直交する空間内に、電
子銃からなる電子発生手段115から電子を供給し、放
電によってプラズマを形成し、第2の電極104上の被
処理基板108上に垂直に導くようにしたことを特徴と
するものである。
That is, this etching apparatus is provided with a first electrode 102 attached to the inner wall of the upper end of a vacuum container 101, and a second electrode 104 that is placed opposite to the first electrode 102 and also serves as a substrate support. Power generated by the high frequency power source 105 is applied between the first electrode 102 and the second electrode 104 via the matching circuit 106, and the electric field formed thereby and the electric field provided on the outer surface of the vacuum container 101 are Magnet】
Electrons are supplied from an electron generating means 115 consisting of an electron gun into a space orthogonal to the magnetic field formed by the 07, and plasma is formed by discharge, and the plasma is perpendicularly placed on the substrate to be processed 108 on the second electrode 104. It is characterized by being designed to guide the user.

この磁石1−07は、前記第1の実施例と同様に、中心
に配設された円形のN極とこのまわりを同心円状に囲む
ように配設されたS極とからなり両磁極間の間隙は輪を
なし、閉ループを形成するようになっており、この磁界
によるEXBの作用により、マグネトロン放電を維持す
るように構成されている。そして、プラズマ中の電子が
ドリフト運動しイオン化効率を高め、比較的低圧力の条
件下においても高密度のプラズマを発生させることがで
きる。
Similar to the first embodiment, this magnet 1-07 consists of a circular N pole placed at the center and an S pole placed concentrically around the N pole, between the two magnetic poles. The gap is shaped like a ring to form a closed loop, and is configured to maintain magnetron discharge by the action of EXB due to this magnetic field. Electrons in the plasma drift, increasing ionization efficiency, and high-density plasma can be generated even under relatively low pressure conditions.

また、基板支持台としての第2の電極104の内部には
供給管109を介して液体110が通され基板温度を制
御するように構成されている。
Furthermore, a liquid 110 is passed through the second electrode 104 as a substrate support through a supply pipe 109 to control the substrate temperature.

また、真空容器内壁は、第1の電極102の近傍に配設
された絶縁物111を介して下部との間を絶縁分離する
ように構成されている。112は反応ガス導入用の供給
系、113は排気系である。
Further, the inner wall of the vacuum container is configured to be insulated and isolated from the lower part via an insulator 111 disposed near the first electrode 102. 112 is a supply system for introducing reaction gas, and 113 is an exhaust system.

また、真空容器内への被処理基板の出し入れはロードロ
ック機構(図示せず)および搬送機構(図示せず)によ
ってなされる。
Further, the substrate to be processed is taken in and out of the vacuum container by a load lock mechanism (not shown) and a transport mechanism (not shown).

次に、例えば、半導体基板上に形成された薄膜5〕−を
バターニングするためのレジストパターンの形成に際し
、この装置を使用し、実際にエツチングを行う場合につ
いて説明する。
Next, a case will be described in which this apparatus is used to actually perform etching, for example, when forming a resist pattern for patterning a thin film 5 formed on a semiconductor substrate.

まず、第4図(a)に示すように、半導体基板上に形成
された薄膜51上に第1のレジスト膜52a、SOG膜
52bおよび第2のレジスト膜52cが順次積層された
3層構造のレジスト膜52を形成する。
First, as shown in FIG. 4(a), a three-layer structure is formed in which a first resist film 52a, an SOG film 52b, and a second resist film 52c are sequentially laminated on a thin film 51 formed on a semiconductor substrate. A resist film 52 is formed.

続いて、第4図(b)に示すように、所望のフォトマス
クを介して露光し、第2のレジスト膜52c上にパター
ンを転写し、現像後、第3図に示したエツチング装置に
設置し、この第2のレジスト膜52cをマスクとしてS
OG膜52bをエツチングする。
Subsequently, as shown in FIG. 4(b), the pattern is transferred onto the second resist film 52c by exposure through a desired photomask, and after development, it is installed in the etching apparatus shown in FIG. Then, using this second resist film 52c as a mask, S
The OG film 52b is etched.

この後、第4図(e)に示すように、このSOG膜52
bをマスクとして厚い第1のレジスト膜52aを、10
  Torr程度の比較的低い圧力条件下で酸素プラズ
マを用いてエツチングし、レジストパターンを形成する
。このように10  Torrfu度の低い圧力条件下
でエツチングがなされる′ため、方向性が極めて良好と
なり、寸法精度が大幅に向上している。比較のために、
第5図に従来例の10  Torr台の圧力領域でのエ
ツチングを用いた場合のエツチング結果を示す。これ・
らの比較からも明らかなように、サイドエッチが大きく
寸法精度が極めて悪くなっていた従来例の場合比べて、
本発明の方法によれば寸法精度が大幅に向上している。
After this, as shown in FIG. 4(e), this SOG film 52
Using b as a mask, the thick first resist film 52a is
Etching is performed using oxygen plasma under relatively low pressure conditions of about Torr to form a resist pattern. Since the etching is performed under pressure conditions as low as 10 Torrfu degrees, the directionality is extremely good and the dimensional accuracy is greatly improved. For comparison,
FIG. 5 shows the etching results when conventional etching was performed in a pressure range of about 10 Torr. this·
As is clear from the comparison, compared to the conventional example, which had large side etch and extremely poor dimensional accuracy.
According to the method of the present invention, dimensional accuracy is significantly improved.

このようにして、寸法変換差の全くない加工が実現でき
る。さらに、低圧力であっても電子密度を極めて高く維
持することができるため、イオンのエネルギーは低くお
さえることができ、ダメージを小さくする事ができる。
In this way, processing with no dimensional conversion difference can be realized. Furthermore, since the electron density can be maintained extremely high even at low pressure, the energy of the ions can be kept low, making it possible to reduce damage.

第6図の曲線aに、このエツチング装置を用いてエツチ
ングを行う場合の電子密度とガス圧力との関係を示す。
Curve a in FIG. 6 shows the relationship between electron density and gas pressure when etching is performed using this etching apparatus.

また、曲線すおよび曲線Cは、それぞれ比較の為に従来
のマグネトロンエツチング装置および磁界を使用しない
グロー放電によるプラズマエツチング装置を用いた場合
の電子密度とガス圧力との関係を示す。
Curves C and C respectively show the relationship between electron density and gas pressure when a conventional magnetron etching device and a glow discharge plasma etching device that does not use a magnetic field are used for comparison.

この図からも明らかなように、磁界を使用しないグロー
放電によるプラズマエツチング装置では、ガス圧力の低
下と共に電子密度は低下し、1O−3Torr程度で放
電を維持することができなくなる。
As is clear from this figure, in a plasma etching apparatus using glow discharge without using a magnetic field, the electron density decreases as the gas pressure decreases, and the discharge cannot be maintained at about 10@-3 Torr.

また、従来のマグネトロンエツチング装置の場合は10
  Torr程度までは放電を維持することができるが
、10  Torr台になると電子密度の落ち込みが激
しく安定な放電の維持は困難となる。これに対し、本発
明実施例の装置によれば、ガス圧力を低くしても安定な
放電を維持することができ、今回測定した10  To
rr程度のガス圧力でも高い電子密度を維持することが
できる。
In addition, in the case of a conventional magnetron etching device, 10
Although it is possible to maintain discharge up to approximately 10 Torr, the electron density drops significantly and it becomes difficult to maintain stable discharge when it reaches about 10 Torr. On the other hand, according to the device of the embodiment of the present invention, stable discharge can be maintained even if the gas pressure is lowered, and the 10 To
A high electron density can be maintained even at a gas pressure of about rr.

これらの比較から、本発明の方法によれば、従来よりも
2桁以上低い圧力で、従来と同様のプロセスを実施する
ことが可能となる。
From these comparisons, according to the method of the present invention, it is possible to carry out a process similar to the conventional method at a pressure that is two or more orders of magnitude lower than that of the conventional method.

なお、実施例2では、マグネトロン放電を用いたエツチ
ング装置について説明したが、これに限定されることな
く、電子サイクロトロン共鳴を用いたエツチング装置な
ど他の装置を用いる場合にも適用可能である。なお電子
サイクロトロン共鳴によるプラズマでは、電子密度の低
下が生じるが、1QTorr程度のガス圧でも安定な放
電が可能である。
In the second embodiment, an etching apparatus using magnetron discharge has been described, but the present invention is not limited to this, and can be applied to cases where other apparatuses such as an etching apparatus using electron cyclotron resonance are used. Note that in plasma caused by electron cyclotron resonance, a decrease in electron density occurs, but stable discharge is possible even at a gas pressure of about 1 QTorr.

次に本発明の第3の実施例として、電子サイクロトロン
共鳴を用いたプラズマ処理装置(以下ECRプラズマ処
理装置と指称す)に本発明を適用した例について説明す
る。
Next, as a third embodiment of the present invention, an example in which the present invention is applied to a plasma processing apparatus using electron cyclotron resonance (hereinafter referred to as an ECR plasma processing apparatus) will be described.

この装置は、第7図に示すように、真空容器からなる反
応室200と、この反応室200の上部に配設されEC
R放電を生起ぜしめる放電室201と、放電室に電子ビ
ームを供給するための電子発生室202とから構成され
ている。
As shown in FIG. 7, this apparatus includes a reaction chamber 200 consisting of a vacuum container, and an EC
It is composed of a discharge chamber 201 for generating R discharge, and an electron generation chamber 202 for supplying an electron beam to the discharge chamber.

この放電室201には、例えば2.45G[lzのマイ
クロ波を導入するための導波管203と酸素等の反応性
ガスを導入するための第1の導入口204とが配設され
ている。また、この放電室には外壁を水冷するための水
冷機構205が配設され、さらにこの水冷機構205の
外側には磁気コイル206が配設されており、この磁気
コイル206により例えば875ガウス程度の磁界が放
電室内に付与され、放電室内で生起されたマイクロ波放
電の中で電子がサイクロトロン運動することにより高密
度のプラズマが生成されるようになっている。
This discharge chamber 201 is provided with a waveguide 203 for introducing microwaves of, for example, 2.45 G[lz] and a first introduction port 204 for introducing reactive gas such as oxygen. . Further, a water cooling mechanism 205 for water cooling the outer wall is disposed in this discharge chamber, and a magnetic coil 206 is disposed outside this water cooling mechanism 205. A magnetic field is applied within the discharge chamber, and high-density plasma is generated by cyclotron movement of electrons in the microwave discharge generated within the discharge chamber.

一方、反応室200内には、試料ホルダとしての電極2
07が配設され、この上に被処理基板を載置するように
構成されている。また、この電極207には、マツチン
グ回路208を介してバイアス用高周波電力印加用の高
周波電源209が接続されており、マイナス数十乃至マ
イナス200v程度の自己バイアスが生じるようになっ
ている。
On the other hand, inside the reaction chamber 200, there is an electrode 2 as a sample holder.
07 is disposed, and the substrate to be processed is placed thereon. Further, a high frequency power source 209 for applying high frequency power for bias is connected to this electrode 207 via a matching circuit 208, so that a self-bias of about minus several tens to minus 200 volts is generated.

210は、電極207を介して被処理基板を冷却するた
めの冷却管である。211は真空排気装置である。
210 is a cooling pipe for cooling the substrate to be processed via the electrode 207. 211 is a vacuum evacuation device.

このようなECRプラズマ処理装置でも、マイクロ波で
形成された電界(電磁波であるため時間と共に方向が図
示と逆になる)と外部の磁気コイル206で形成された
磁界とが直交する空間へ電子発生室202から電子ビー
ムを送り込むことにより、放電が稀薄になる低い圧力領
域での安定な薄膜形成あるいはエツチングなどの表面処
理が可能となる。
Even in such an ECR plasma processing apparatus, electrons are generated in a space where the electric field formed by microwaves (because it is an electromagnetic wave, the direction becomes opposite to that shown in the figure over time) and the magnetic field formed by the external magnetic coil 206 are orthogonal to each other. By sending an electron beam from the chamber 202, stable thin film formation or surface treatment such as etching becomes possible in a low pressure region where the discharge becomes dilute.

なお、この例では、マイクロ波と同軸的に電子ビームを
供給するようにしているが、横方向(コイル206の隙
間など)から供給するように【2ても良い。
In this example, the electron beam is supplied coaxially with the microwave, but it may also be supplied from the lateral direction (such as from the gap between the coils 206).

次に、本発明の第4の実施例について説明する。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

第8図(a)および第8図(b)は、本発明の第4の実
施例の表面処理装置を示す図である。第8図(b)は、
第8図(a)の部分断面詳細図である。
FIGS. 8(a) and 8(b) are diagrams showing a surface treatment apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 8(b) shows
FIG. 8(a) is a detailed partial cross-sectional view of FIG. 8(a);

この装置は、真空容器からなる反応室300と、この反
応室300の上部に配設されマグネトロン放電を生起せ
しめる放電室301と、放電室に電子ビームを持続的に
供給するための電子発生室302とから構成されている
This device includes a reaction chamber 300 consisting of a vacuum container, a discharge chamber 301 disposed above the reaction chamber 300 for generating magnetron discharge, and an electron generation chamber 302 for continuously supplying an electron beam to the discharge chamber. It is composed of.

反応室300内には、試料ホルダとしての電極307が
配設され、この上に被処理基板を載置するように構成さ
れている。また、この電極307には、バイアス用の直
流または交流電力印加用の電源308が接続されており
、自己バイアスが生じるようになっている。310は、
電極307を介して被処理基板を冷却するための冷却機
構である。311は真空排気装置である。
An electrode 307 serving as a sample holder is disposed within the reaction chamber 300, and a substrate to be processed is placed on the electrode 307. Further, a power source 308 for applying direct current or alternating current power for bias is connected to this electrode 307, so that a self-bias occurs. 310 is
This is a cooling mechanism for cooling the substrate to be processed via the electrode 307. 311 is a vacuum evacuation device.

この放電室301は、容器の外壁として形成された円筒
状の電極303と、この内部に配設された棒状電極30
4と、これら画電極の間に直流又は交流電力を印加する
電源305と、外側に配設され、磁界を生起せしめるた
めの磁気コイル306とから構成されており、この円筒
状の電極303の表面付近に形成される電界が、磁気コ
イル306によって形成される磁界と直交する領域が電
極303の表面付近に沿って閉ループ状をなすように形
成される。
This discharge chamber 301 includes a cylindrical electrode 303 formed as an outer wall of a container, and a rod-shaped electrode 30 disposed inside the cylindrical electrode 303.
4, a power source 305 that applies DC or AC power between these picture electrodes, and a magnetic coil 306 disposed outside to generate a magnetic field. The electric field formed nearby is formed such that a region perpendicular to the magnetic field formed by the magnetic coil 306 forms a closed loop along the vicinity of the surface of the electrode 303 .

ここで、この電界と磁界との直交する領域に電子発生室
302から、電子ビームが供給されると、この電界と磁
界との直交する領域に沿ってサイクロイド運動の軌跡を
描きながら進み、この空間領域内を回り続け、その結果
電子の動く距雛は、(互いに直交することなく)単純に
磁界や電界の存在する空間に注入された電子ビームに比
べ大幅に増大する。従って、電子が気体分子、原子と衝
突し、イオン化する効率を大幅に高めることが可能とな
る。このような装置において、電子ビームを注入せずと
も、電子が気体分子、原子と衝突したときに発生する2
次電子が十分に存在すれば、その電子が、サイクロイド
運動−分子、原子と衝突−イオン化−2次電子の発生と
いうようなループを構成して次々にイオン化が進み、高
密度放電を維持することが可能となる(マグネトロン放
電)しかし、この装置では、ガス圧を10 ”Torr
程度以下とした場合に、気体分子、原子との衝突頻度が
低下することによりプラズマが稀薄化したり、マグネト
ロン放電の維持が困難となるのを、電子発生室から電界
と磁界とが直交する領域に電子を持続的に放電室内に供
給することによって防止し、低圧力下でも高密度放電を
維持することができるようにしている。
Here, when an electron beam is supplied from the electron generation chamber 302 to the region where the electric field and the magnetic field are perpendicular to each other, it travels along the region where the electric field and the magnetic field are perpendicular to each other while drawing a locus of cycloidal motion. The electron beam continues to rotate within the region, and as a result, the distance the electrons travel is greatly increased compared to an electron beam simply injected into a space where a magnetic or electric field exists (without being perpendicular to each other). Therefore, it becomes possible to significantly increase the efficiency with which electrons collide with gas molecules and atoms and are ionized. In such a device, even without injecting an electron beam, 2, which is generated when electrons collide with gas molecules or atoms,
If there are enough secondary electrons, the electrons form a loop of cycloid motion - collision with molecules and atoms - ionization - generation of secondary electrons, and ionization progresses one after another, maintaining a high-density discharge. (magnetron discharge) However, with this device, the gas pressure can be reduced to 10” Torr.
If the collision frequency with gas molecules and atoms decreases, the plasma becomes diluted and it becomes difficult to maintain magnetron discharge. This is prevented by continuously supplying electrons into the discharge chamber, making it possible to maintain high-density discharge even under low pressure.

たとえば、この装置において、放電室内にハロゲンを含
む反応性ガスを導入することにより、反応性原子分子の
イオンを上述のプラズマで形成し、このイオンを電極3
07上に印加した電力によるバイアス電界で引き込み、
被処理基板をエツチングすることができる。
For example, in this device, by introducing a reactive gas containing halogen into the discharge chamber, ions of reactive atoms and molecules are formed in the plasma described above, and these ions are transferred to the electrode 3.
Pulled in by a bias electric field due to the power applied on 07,
A substrate to be processed can be etched.

また、バイアス電界は使用せず、放電部で生成せしめら
れた中性の活性種との反応を利用してエツチングあるい
は堆積を行うことも可能である。
It is also possible to perform etching or deposition without using a bias electric field and by utilizing a reaction with neutral active species generated in a discharge section.

この装置においても、極めて低い圧力下で不純物濃度を
低下させ、高品質、高精度の成膜およびエツチングが可
能となる。
This apparatus also enables high-quality, high-precision film formation and etching by reducing the impurity concentration under extremely low pressure.

また、本発明の第5の実施例として、前記第4の実施例
における円筒状電極と棒状電極とを用いる代わりに、第
9図に示すように、電源405によってRFコイル40
3にRF電力を印加しRFプラズマを発生させるように
した誘導結合方式のプラズマ処理装置にも適用すること
ができる。
Further, as a fifth embodiment of the present invention, instead of using the cylindrical electrode and the rod-shaped electrode in the fourth embodiment, as shown in FIG.
The present invention can also be applied to an inductively coupled plasma processing apparatus in which RF plasma is generated by applying RF power to 3.

ここで、402は電子発生室、400は反応室である。Here, 402 is an electron generation chamber, and 400 is a reaction chamber.

反応室400内には、試料ホルダとしての電極407が
配設され、この上に被処理基板を載置するように構成さ
れている。また、この電極407には、バイアス用の直
流または交流電力印加用の電源408が接続されており
、自己バイアスが生じるようになっている。そして、R
Fコイル403によって生じるRF電界と、この外側に
設置された磁気コイル406によって生起される磁界と
が直交する領域に電子発生室402から電子が持続的に
供給されて、低圧力域においても同様に良好な放電を維
持することができる。
An electrode 407 serving as a sample holder is disposed within the reaction chamber 400, and a substrate to be processed is placed on the electrode 407. Further, a power source 408 for applying direct current or alternating current power for bias is connected to this electrode 407, so that a self-bias occurs. And R
Electrons are continuously supplied from the electron generation chamber 402 to a region where the RF electric field generated by the F coil 403 and the magnetic field generated by the magnetic coil 406 installed outside the F coil are perpendicular to each other, even in a low pressure region. Good discharge can be maintained.

なお、本発明は、前記実施例に限定されることなく、種
々の装置に適用可能である。例えば、マグネトロン放電
を用いた装置では、前記実施例の構造のみならず、二重
および三重の閉ループを持つ構造であっても良い。
Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be applied to various devices. For example, in an apparatus using magnetron discharge, not only the structure of the above embodiment but also a structure having double or triple closed loops may be used.

また、電子供給手段は、10  Torr程度のガス圧
力でホロカソード、ECR,アークなどの各種放電を用
いて高密度のプラズマを形成し、差動排気により電子の
み引き出し、供給するようにしても良い。このようにガ
ス放電により電子を発生させる場合は、イオンや中性粒
子が反応室内に混入するのを防ぐため、差動排気系を配
設するようにするのが望ましい。
Further, the electron supply means may form a high-density plasma using various discharges such as a hollow cathode, ECR, and arc at a gas pressure of about 10 Torr, and extract and supply only electrons by differential pumping. When electrons are generated by gas discharge in this manner, it is desirable to provide a differential pumping system to prevent ions and neutral particles from entering the reaction chamber.

なお、前記第1の実施例では、アルミニウム薄膜の形成
について説明したが、アルミニウム薄膜のみならず、タ
ングステン、モリブデンなどの高融点薄膜、酸化シリコ
ン膜等の絶縁膜など種々の薄膜形成およびエツチングに
適用可能である。
Although the first embodiment described the formation of an aluminum thin film, the present invention can be applied not only to aluminum thin films but also to the formation and etching of various thin films such as high melting point thin films such as tungsten and molybdenum, and insulating films such as silicon oxide films. It is possible.

加えて、装置の構造および材質は、実施例に何ら限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で
、適宜変形可能である。
In addition, the structure and materials of the device are not limited to the embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the gist of the present invention.

[発明の効果] 以上説明してきたように、本発明によれば、真空容器内
に磁界を発生させると共にこの磁界と直交する方向に電
界を付与し、この磁界と電界との直交する空間内に持続
的に電子ビームを供給するようにしているため、低圧力
下においても、安定な薄膜形成および方向性の極めて良
好なエツチングをを行うことができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, a magnetic field is generated in a vacuum container, an electric field is applied in a direction perpendicular to the magnetic field, and a space where the magnetic field and the electric field are orthogonal is generated. Since the electron beam is continuously supplied, stable thin film formation and etching with extremely good directionality can be performed even under low pressure.

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

第1図は、本発明の一実施例の薄膜形成方法に用いる気
相成長装置を示す図、第2図(a)乃至第2(e)は、
上記装置を用いたアルミニウム膜形成工程を示す図、第
3図は、本発明の第2の実施例のエツチング装置を示す
図、第4図(a)乃至第4(C)は、上記装置を用いた
レジスト膜のエツチング工程を示す図、第5図は、従来
の方法で形成したレジストパターンを示す図、第6図は
、本発明の第2の実施例のエツチング装置、従来のマグ
ネトロンエツチング装置および磁界を使用しないグロー
放電によるプラズマエツチング装置を用いた場合の電子
密度とガス圧力との関係を示すの電子密度とガス圧力と
の関係を示す比較図、第7図は本発明の第3の実施例の
処理装置を示す図、第8図は本発明の第4の実施例の処
理装置を示す図、第9図は本発明の第5の実施例の処理
装置を示す図である。 1・・・真空容器、2・・・第1の電極、3・・・ター
ゲツト板、4・・・第2の電極、5・・・高周波電源、
6・・・マツチング回路、7・・・磁石、8・・・被処
理基板、9・・・供給管、10・・・液体、11・・・
絶縁物、12・・・供給系、13・・・排気系、15・
・・電子供給手段、16・・・第3の電極、17・・・
第4の電極、18・・・プラズマ発生空間、19・・・
アルゴンガス供給系、20・・・高周波電源、21.2
2・・・引き出し電極、23・・・真空排気系、24・
・・電子、101・・・真空容器、102・・・第1の
電極、104・・・第2の電極、105・・・高周波電
源、106・・・マツチング回路、107・・・磁石、
1−08・・・被処理基板、115・・・電子発生手段
、51・・・薄膜、52a・・・第1のレジスト膜、5
2b・・・SOG膜、52c・・・第2のレジスト膜、
200・・・反応室、201・・・放電室、202・・
・電子発生室、203・・・導波管、204・・・第1
の導入口、205・・・水冷機構、206・・・磁気コ
イル、207・・・電極、208・・・マツチング回路
、209・・・高周波電源、210・・・冷却管、21
1−・・・真空排気装置、300・・・反応室、301
・・・放電室、302・・・電子発生室、303・・・
円筒状の電極、304・・・棒状電極、305・・・電
源、306・・・磁気コイル、307・・・電極、30
8・・・電源、310・・・冷却機構、311・・・真
空排気装置、400・・・反応室、402・・・電子発
生室、403・・・RFコイル、406・・・磁気コイ
ル、407・・・電極、408・・・電源。 第1図 (b) 第2図(tの1) 第3図 (C) 第2図(ぞの2) 第4図 第5図 力1ス圧力 (Torr) 第8図
FIG. 1 is a diagram showing a vapor phase growth apparatus used in a thin film forming method according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2(a) to 2(e) are
FIG. 3 is a diagram showing an etching device according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 4(a) to 4(C) are diagrams showing an aluminum film forming process using the above apparatus. FIG. 5 is a diagram showing the etching process of the resist film used. FIG. 5 is a diagram showing a resist pattern formed by a conventional method. FIG. 6 is an etching apparatus according to the second embodiment of the present invention, and a conventional magnetron etching apparatus. FIG. 7 is a comparative diagram showing the relationship between electron density and gas pressure when using a plasma etching apparatus using glow discharge without using a magnetic field. FIG. 8 is a diagram showing a processing device according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a diagram showing a processing device according to a fifth embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Vacuum container, 2... First electrode, 3... Target plate, 4... Second electrode, 5... High frequency power supply,
6... Matching circuit, 7... Magnet, 8... Substrate to be processed, 9... Supply pipe, 10... Liquid, 11...
Insulator, 12... Supply system, 13... Exhaust system, 15.
...Electron supply means, 16...Third electrode, 17...
Fourth electrode, 18... plasma generation space, 19...
Argon gas supply system, 20...high frequency power supply, 21.2
2... Extraction electrode, 23... Vacuum exhaust system, 24.
...Electronic, 101... Vacuum container, 102... First electrode, 104... Second electrode, 105... High frequency power supply, 106... Matching circuit, 107... Magnet,
1-08... Substrate to be processed, 115... Electron generating means, 51... Thin film, 52a... First resist film, 5
2b... SOG film, 52c... second resist film,
200...Reaction chamber, 201...Discharge chamber, 202...
・Electron generation chamber, 203... waveguide, 204... first
205... Water cooling mechanism, 206... Magnetic coil, 207... Electrode, 208... Matching circuit, 209... High frequency power supply, 210... Cooling pipe, 21
1-... Vacuum exhaust device, 300... Reaction chamber, 301
...Discharge chamber, 302...Electron generation chamber, 303...
Cylindrical electrode, 304... Rod-shaped electrode, 305... Power source, 306... Magnetic coil, 307... Electrode, 30
8... Power source, 310... Cooling mechanism, 311... Vacuum exhaust device, 400... Reaction chamber, 402... Electron generation chamber, 403... RF coil, 406... Magnetic coil, 407... Electrode, 408... Power supply. Figure 1 (b) Figure 2 (T of 1) Figure 3 (C) Figure 2 (Zono 2) Figure 4 Figure 5 Force 1 S Pressure (Torr) Figure 8

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)真空容器と、 該真空容器内に配設され被処理基板を載置 する電極と、 該真空容器内に磁界を発生せしめる磁界発 生手段と、 該真空容器内にガスを導入するガス供給手 段と、 該真空容器内を10Torr以下の低圧に維持する真空
排気手段と、 前記磁界に直交するように電界を発生せし める電界発生手段と、 前記磁界と電界とが直交する空間内に電子 ビームを持続的に供給する電子ビーム供給手段とを具備
したことを特徴とする表面処理装置。
(1) A vacuum container, an electrode disposed in the vacuum container on which a substrate to be processed is placed, a magnetic field generating means for generating a magnetic field in the vacuum container, and a gas supply for introducing gas into the vacuum container. means, evacuation means for maintaining the inside of the vacuum container at a low pressure of 10 Torr or less; electric field generating means for generating an electric field perpendicular to the magnetic field; and evacuation means for generating an electric field perpendicular to the magnetic field; 1. A surface treatment apparatus comprising: means for supplying an electron beam continuously.
(2)前記電子ビーム供給手段は、前記真空容器に連結
された第2の真空容器内で形成されたプラズマ中から電
子のみを選択的に引き出すことにより、前記空間内に電
子を供給する手段であることを特徴とする請求項(1)
記載の表面処理装置。
(2) The electron beam supply means is means for supplying electrons into the space by selectively extracting only electrons from a plasma formed in a second vacuum vessel connected to the vacuum vessel. Claim (1) characterized by
The surface treatment device described.
(3)前記電界は、前記電極と真空容器内壁あるいは該
電極に対向して配置された第2の電極との間に交流又は
直流電力を印加することにより形成されることを特徴と
する請求項(1)記載の表面処理装置。
(3) The electric field is formed by applying alternating current or direct current power between the electrode and the inner wall of the vacuum container or a second electrode disposed opposite to the electrode. (1) The surface treatment device described.
(4)前記電界は、前記真空容器内に電磁波を導入する
ことにより形成されることを特徴とする請求項(1)記
載の表面処理装置。
(4) The surface treatment apparatus according to claim (1), wherein the electric field is formed by introducing electromagnetic waves into the vacuum container.
(5)前記電界と磁界の直交する空間は、閉ループを構
成していることを特徴とする請求項(1)記載の表面処
理装置。
(5) The surface treatment apparatus according to claim 1, wherein the space where the electric field and the magnetic field are orthogonal constitutes a closed loop.
(6)前記被処理基板は、前記電界と磁界の直交する領
域の外側に設置されていることを特徴とする請求項(1
)記載の表面処理装置。
(6) Claim (1) characterized in that the substrate to be processed is installed outside a region where the electric field and the magnetic field are perpendicular to each other.
) surface treatment device described.
(7)前記真空容器内に薄膜形成材料からなるターゲッ
トを載置する第2の電極が配設されており、前記ターゲ
ットをスパッタリングすることにより被処理基板表面に
薄膜を堆積するように構成されていることを特徴とする
請求項(1)記載の表面処理装置。
(7) A second electrode for placing a target made of a thin film forming material is disposed in the vacuum container, and is configured to deposit a thin film on the surface of the substrate to be processed by sputtering the target. The surface treatment apparatus according to claim 1, characterized in that:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5427621A (en) * 1993-10-29 1995-06-27 Applied Materials, Inc. Method for removing particulate contaminants by magnetic field spiking

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