JPH06124798A - Ｅｃｒプラズマ生成方法および処理方法 - Google Patents
Ｅｃｒプラズマ生成方法および処理方法Info
- Publication number
- JPH06124798A JPH06124798A JP4273285A JP27328592A JPH06124798A JP H06124798 A JPH06124798 A JP H06124798A JP 4273285 A JP4273285 A JP 4273285A JP 27328592 A JP27328592 A JP 27328592A JP H06124798 A JPH06124798 A JP H06124798A
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- Japan
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- magnetic field
- plasma
- ecr
- coil
- coils
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- Plasma Technology (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高密度なプラズマを生成できるＥＣＲプラズ
マ生成方法およびエッチング等の処理を良好に実行でき
るＥＣＲプラズマ処理方法を提供する。 【構成】 主コイル１２を試料載置台１０の前方に配設
し、補助コイル１３を試料載置台１０の後方に配設した
ＥＣＲプラズマ処理装置１のプラズマ生成方法および処
理方法であって、主コイル１２の磁界と補助コイル１３
の磁界および両コイル間の距離を調整し、両コイル間に
平行磁界区域ＡＰを有する磁界Ａを形成する。平行磁界
区域ＡＰはＥＣＲ磁界αに一致している。 【効果】 大きなＥＣＲ領域が形成されるため、マイク
ロ波の吸収効率が向上し、高密度なプラズマを生成す
る。そのプラズマによりエネルギーの揃いが良い低エネ
ルギーのイオン流が得られ、エッチング等の処理を良好
に実行できる。
マ生成方法およびエッチング等の処理を良好に実行でき
るＥＣＲプラズマ処理方法を提供する。 【構成】 主コイル１２を試料載置台１０の前方に配設
し、補助コイル１３を試料載置台１０の後方に配設した
ＥＣＲプラズマ処理装置１のプラズマ生成方法および処
理方法であって、主コイル１２の磁界と補助コイル１３
の磁界および両コイル間の距離を調整し、両コイル間に
平行磁界区域ＡＰを有する磁界Ａを形成する。平行磁界
区域ＡＰはＥＣＲ磁界αに一致している。 【効果】 大きなＥＣＲ領域が形成されるため、マイク
ロ波の吸収効率が向上し、高密度なプラズマを生成す
る。そのプラズマによりエネルギーの揃いが良い低エネ
ルギーのイオン流が得られ、エッチング等の処理を良好
に実行できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＥＣＲ（＝電子サイ
クロトロン共鳴）プラズマ生成方法および処理方法に関
し、さらに詳しくは、電子サイクロトロン共鳴のための
磁界発生用の主コイルを試料載置台の前方に配設し、磁
界形状操作用の補助コイルを前記試料載置台の後方に配
設したＥＣＲプラズマ処理装置のプラズマ生成方法およ
び処理方法に関する。
クロトロン共鳴）プラズマ生成方法および処理方法に関
し、さらに詳しくは、電子サイクロトロン共鳴のための
磁界発生用の主コイルを試料載置台の前方に配設し、磁
界形状操作用の補助コイルを前記試料載置台の後方に配
設したＥＣＲプラズマ処理装置のプラズマ生成方法およ
び処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２の（ａ）はＥＣＲプラズマエッチン
グ装置の一例の縦断面図である。このＥＣＲプラズマエ
ッチング装置５１では、プラズマ生成室５２Ａとプラズ
マ処理室５２Ｂとを備えている。プラズマ生成室５２Ａ
の上部壁の中央部には、マイクロ波３を導入するための
マイクロ波導波管４が連設されている。マイクロ波導入
口５は石英ガラス板６で封止されている。また、前記上
部壁には、原料ガス７を導入するためのガス導入管８が
連設されている。
グ装置の一例の縦断面図である。このＥＣＲプラズマエ
ッチング装置５１では、プラズマ生成室５２Ａとプラズ
マ処理室５２Ｂとを備えている。プラズマ生成室５２Ａ
の上部壁の中央部には、マイクロ波３を導入するための
マイクロ波導波管４が連設されている。マイクロ波導入
口５は石英ガラス板６で封止されている。また、前記上
部壁には、原料ガス７を導入するためのガス導入管８が
連設されている。
【０００３】プラズマ処理室５２Ｂの中央部には、試料
９を載置するための試料載置台１０配設されている。プ
ラズマ処理室５２Ｂの下部壁には、図示せぬ真空ポンプ
にて、プラズマ生成室５２Ａおよび処理室５２Ｂの両室
内から排気するための排気口１１が開口している。
９を載置するための試料載置台１０配設されている。プ
ラズマ処理室５２Ｂの下部壁には、図示せぬ真空ポンプ
にて、プラズマ生成室５２Ａおよび処理室５２Ｂの両室
内から排気するための排気口１１が開口している。
【０００４】プラズマ生成室５２Ａの周囲には、電子サ
イクロトロン共鳴のための磁界発生用の主コイル６２が
配設されている。プラズマ処理室５２Ｂの周囲には、前
記試料載置台１０の後方側に、磁界操作用の補助コイル
６３が配設されている。ただし、前記プラズマ生成室５
２Ａ，プラズマ処理室５２Ｂの中心軸と前記主コイル６
２の中心軸および前記補助コイル６３の中心軸は一致し
ている。
イクロトロン共鳴のための磁界発生用の主コイル６２が
配設されている。プラズマ処理室５２Ｂの周囲には、前
記試料載置台１０の後方側に、磁界操作用の補助コイル
６３が配設されている。ただし、前記プラズマ生成室５
２Ａ，プラズマ処理室５２Ｂの中心軸と前記主コイル６
２の中心軸および前記補助コイル６３の中心軸は一致し
ている。
【０００５】図２の（ｂ）は、主コイル６２と補助コイ
ル６３とにより形成される磁界の例示図である。この磁
界Ｍは、ミラー中央部ＭＣが試料９の載置される位置に
合致したミラー磁界である。αは、電子サイクロトロン
共鳴のための磁界（以下、電子サイクロトロン共鳴磁界
と言う。）である。前記電子サイクロトロン共鳴磁界α
は、例えばマイクロ波３の周波数が 2.45GHzであれば、
875gaussである。
ル６３とにより形成される磁界の例示図である。この磁
界Ｍは、ミラー中央部ＭＣが試料９の載置される位置に
合致したミラー磁界である。αは、電子サイクロトロン
共鳴のための磁界（以下、電子サイクロトロン共鳴磁界
と言う。）である。前記電子サイクロトロン共鳴磁界α
は、例えばマイクロ波３の周波数が 2.45GHzであれば、
875gaussである。
【０００６】次に、動作について説明する。真空ポンプ
にて両室内を例えば１０-6Torrの真空状態とした後、主
コイル６２，補助コイル６３のそれぞれにコイル電流を
供給して励磁し、マイクロ波３および原料ガス７をプラ
ズマ生成室５２Ａに供給する。
にて両室内を例えば１０-6Torrの真空状態とした後、主
コイル６２，補助コイル６３のそれぞれにコイル電流を
供給して励磁し、マイクロ波３および原料ガス７をプラ
ズマ生成室５２Ａに供給する。
【０００７】すると、主コイル６２と補助コイル６３と
により、図２の（ｂ）に示すようなミラー磁界Ｍが形成
され、電子サイクロトロン共鳴磁界αの領域（即ち、電
子サイクロトロン共鳴領域）でプラズマが生成される。
生成されたプラズマは、弱磁界方向に加速され、イオン
流としてミラー中央部ＭＣに位置する試料９に照射され
る。
により、図２の（ｂ）に示すようなミラー磁界Ｍが形成
され、電子サイクロトロン共鳴磁界αの領域（即ち、電
子サイクロトロン共鳴領域）でプラズマが生成される。
生成されたプラズマは、弱磁界方向に加速され、イオン
流としてミラー中央部ＭＣに位置する試料９に照射され
る。
【０００８】
【発明が解決しょうとする課題】上記従来のＥＣＲプラ
ズマ処理装置５１では、電子サイクロトロン共鳴領域が
点状であるため、十分なイオン化が行われ得ず、高密度
なプラズマを生成することが出来ない問題点がある。ま
た、十分なイオン化が行われないうちに、生成されたプ
ラズマが、磁界の弱い方向に加速されるため、イオン流
のエネルギーの揃いが悪く、エッチングなどの処理が良
好に実行されない問題点がある。
ズマ処理装置５１では、電子サイクロトロン共鳴領域が
点状であるため、十分なイオン化が行われ得ず、高密度
なプラズマを生成することが出来ない問題点がある。ま
た、十分なイオン化が行われないうちに、生成されたプ
ラズマが、磁界の弱い方向に加速されるため、イオン流
のエネルギーの揃いが悪く、エッチングなどの処理が良
好に実行されない問題点がある。
【０００９】そこで、この発明の第１の目的は、高密度
なプラズマを生成することが可能なＥＣＲプラズマ生成
方法を提供することにある。また、この発明の第２の目
的は、エッチング，成膜などの処理を良好に実行するこ
とが可能なＥＣＲプラズマ処理方法を提供することにあ
る。
なプラズマを生成することが可能なＥＣＲプラズマ生成
方法を提供することにある。また、この発明の第２の目
的は、エッチング，成膜などの処理を良好に実行するこ
とが可能なＥＣＲプラズマ処理方法を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明のＥＣＲプラズ
マ生成方法は、電子サイクロトロン共鳴のための磁界発
生用の主コイルを試料載置台の前方に配設し、磁界形状
操作用の補助コイルを前記試料載置台の後方に配設した
ＥＣＲプラズマ処理装置のプラズマ生成方法において、
主コイルの磁界と補助コイルの磁界および両コイル間の
距離を調整し、両コイル間に前記両コイルの中心軸方向
に平行な磁界区域を形成し、さらにその磁界区域を電子
サイクロトロン共鳴のための磁界と一致させることを構
成上の特徴とするものである。
マ生成方法は、電子サイクロトロン共鳴のための磁界発
生用の主コイルを試料載置台の前方に配設し、磁界形状
操作用の補助コイルを前記試料載置台の後方に配設した
ＥＣＲプラズマ処理装置のプラズマ生成方法において、
主コイルの磁界と補助コイルの磁界および両コイル間の
距離を調整し、両コイル間に前記両コイルの中心軸方向
に平行な磁界区域を形成し、さらにその磁界区域を電子
サイクロトロン共鳴のための磁界と一致させることを構
成上の特徴とするものである。
【００１１】この発明のＥＣＲプラズマ処理方法は、上
記ＥＣＲプラズマ生成方法によって生成されたプラズマ
を利用することを構成上の特徴とするものである。
記ＥＣＲプラズマ生成方法によって生成されたプラズマ
を利用することを構成上の特徴とするものである。
【００１２】
【作用】この発明のＥＣＲプラズマ生成方法では、主コ
イルの磁界と補助コイルの磁界および両コイル間の距離
を調整し、両コイル間に前記両コイルの中心軸方向に平
行な磁界区域を形成する。さらに、その磁界区域を電子
サイクロトロン共鳴のための磁界と一致させる。すなわ
ち、両コイル間に前記両コイルの中心軸方向に拡大され
た電子サイクロトロン共鳴領域が形成されることにな
る。したがって、前記電子サイクロトロン共鳴領域で
は、マイクロ波の吸収効率が向上し、十分なイオン化が
行われるため、生成されるプラズマは高密度となる。
イルの磁界と補助コイルの磁界および両コイル間の距離
を調整し、両コイル間に前記両コイルの中心軸方向に平
行な磁界区域を形成する。さらに、その磁界区域を電子
サイクロトロン共鳴のための磁界と一致させる。すなわ
ち、両コイル間に前記両コイルの中心軸方向に拡大され
た電子サイクロトロン共鳴領域が形成されることにな
る。したがって、前記電子サイクロトロン共鳴領域で
は、マイクロ波の吸収効率が向上し、十分なイオン化が
行われるため、生成されるプラズマは高密度となる。
【００１３】この発明のＥＣＲプラズマ処理方法では、
上述したＥＣＲプラズマ生成方法によって生成された高
密度なプラズマを利用するため、エネルギーの揃いが良
く，且つ低エネルギーのイオン流が得られ、エッチン
グ，成膜などの処理を良好に実行することが出来る。
上述したＥＣＲプラズマ生成方法によって生成された高
密度なプラズマを利用するため、エネルギーの揃いが良
く，且つ低エネルギーのイオン流が得られ、エッチン
グ，成膜などの処理を良好に実行することが出来る。
【００１４】
【実施例】以下、図に示す実施例に基づいてこの発明を
さらに詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限
定されるものではない。図１の（ａ）は、この発明の一
実施例のＥＣＲプラズマエッチング装置の縦断面図であ
る。なお、従来例と同様の構成要素には、同じ参照番号
を付している。このＥＣＲプラズマエッチング装置１で
は、プラズマ生成室２Ａおよびプラズマ処理室２Ｂを備
えている。
さらに詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限
定されるものではない。図１の（ａ）は、この発明の一
実施例のＥＣＲプラズマエッチング装置の縦断面図であ
る。なお、従来例と同様の構成要素には、同じ参照番号
を付している。このＥＣＲプラズマエッチング装置１で
は、プラズマ生成室２Ａおよびプラズマ処理室２Ｂを備
えている。
【００１５】プラズマ生成室２Ａの上部壁の中央部に
は、マイクロ波３を導入するためのマイクロ波導波管４
が連設されている。マイクロ波導入口５は石英ガラス板
６で封止されている。また、前記上部壁には、原料ガス
７を導入するためのガス導入管８が連設されている。
は、マイクロ波３を導入するためのマイクロ波導波管４
が連設されている。マイクロ波導入口５は石英ガラス板
６で封止されている。また、前記上部壁には、原料ガス
７を導入するためのガス導入管８が連設されている。
【００１６】プラズマ処理室２Ｂの中心軸上には、試料
９を載置するための試料載置台１０が配設されている。
プラズマ処理室２Ｂの下部壁には、図示せぬ真空ポンプ
にて、室内から排気するための排気口１１が開口してい
る。
９を載置するための試料載置台１０が配設されている。
プラズマ処理室２Ｂの下部壁には、図示せぬ真空ポンプ
にて、室内から排気するための排気口１１が開口してい
る。
【００１７】プラズマ生成室２Ａの周囲には、前記試料
載置台１０の前方側に主コイル１２が配設され、プラズ
マ処理室２Ｂの周囲には、前記試料載置台１０の後方側
に補助コイル１３が配設されている。ただし、前記プラ
ズマ生成室２Ａの中心軸と前記プラズマ処理室２Ｂの中
心軸と主コイル１２の中心軸と前記補助コイル１３の中
心軸は一致している。
載置台１０の前方側に主コイル１２が配設され、プラズ
マ処理室２Ｂの周囲には、前記試料載置台１０の後方側
に補助コイル１３が配設されている。ただし、前記プラ
ズマ生成室２Ａの中心軸と前記プラズマ処理室２Ｂの中
心軸と主コイル１２の中心軸と前記補助コイル１３の中
心軸は一致している。
【００１８】主コイル１２と補助コイル１３とでは、内
径，外径および巻線密度ともに同一の構成となってい
る。コイル長の比は、例えば、主コイル１２：補助コイ
ル１３＝３：１である。また、主コイル１２と補助コイ
ル１３との間隔は、補助コイル１３のコイル長のほぼ２
分の１である。
径，外径および巻線密度ともに同一の構成となってい
る。コイル長の比は、例えば、主コイル１２：補助コイ
ル１３＝３：１である。また、主コイル１２と補助コイ
ル１３との間隔は、補助コイル１３のコイル長のほぼ２
分の１である。
【００１９】図１の（ｂ）は、主コイル１２と補助コイ
ル１３とにより形成される磁界の例示図である。このＥ
ＣＲプラズマエッチング装置１では、［主コイル１２用
のコイル電流値：補助コイル１３用のコイル電流値＝
２：３］となるように調整すると、両コイル間に平行磁
界区域ＢＰを有する磁界Ｂが形成される。また、前記磁
界Ｂより全体的に強磁界である磁界Ａは、例えば前記コ
イル電流値の比２：３を保持しつつ、主コイル１２，補
助コイル１３のそれぞれに所定の値のコイル電流を供給
することによって形成される。なお、前記磁界Ａでの平
行磁界区域ＡＰは電子サイクロトロン共鳴磁界αに一致
している。前記電子サイクロトロン共鳴磁界αは、例え
ばマイクロ波３の周波数が 2.45GHz であれば、875gaus
sである。
ル１３とにより形成される磁界の例示図である。このＥ
ＣＲプラズマエッチング装置１では、［主コイル１２用
のコイル電流値：補助コイル１３用のコイル電流値＝
２：３］となるように調整すると、両コイル間に平行磁
界区域ＢＰを有する磁界Ｂが形成される。また、前記磁
界Ｂより全体的に強磁界である磁界Ａは、例えば前記コ
イル電流値の比２：３を保持しつつ、主コイル１２，補
助コイル１３のそれぞれに所定の値のコイル電流を供給
することによって形成される。なお、前記磁界Ａでの平
行磁界区域ＡＰは電子サイクロトロン共鳴磁界αに一致
している。前記電子サイクロトロン共鳴磁界αは、例え
ばマイクロ波３の周波数が 2.45GHz であれば、875gaus
sである。
【００２０】次に、動作について説明する。真空ポンプ
にてプラズマ生成室２Ａおよびプラズマ処理室２Ｂの室
内を例えば１０-6Torrの真空状態とした後、主コイル１
２，補助コイル１３のそれぞれに前記所定の値のコイル
電流を供給して励磁する。そして、周波数が 2.45GHzの
マイクロ波３および原料ガス７を前記プラズマ生成室２
Ａに供給する。
にてプラズマ生成室２Ａおよびプラズマ処理室２Ｂの室
内を例えば１０-6Torrの真空状態とした後、主コイル１
２，補助コイル１３のそれぞれに前記所定の値のコイル
電流を供給して励磁する。そして、周波数が 2.45GHzの
マイクロ波３および原料ガス７を前記プラズマ生成室２
Ａに供給する。
【００２１】すると、主コイル１２と補助コイル１３と
により、両コイル間に 875gauss の平行磁界区域ＡＰを
有する磁界Ａ（図１の（ｂ）参照）が形成され、その平
行磁界区域ＡＰの領域（即ち、電子サイクロトロン共鳴
領域）でプラズマが生成される。
により、両コイル間に 875gauss の平行磁界区域ＡＰを
有する磁界Ａ（図１の（ｂ）参照）が形成され、その平
行磁界区域ＡＰの領域（即ち、電子サイクロトロン共鳴
領域）でプラズマが生成される。
【００２２】前記電子サイクロトロン共鳴領域は従来例
に比較して中心軸方向に拡大しているので、その電子サ
イクロトロン共鳴領域では、マイクロ波３の吸収効率が
向上し、サイクロトロン共鳴による十分なイオン化が行
われて、高密度なプラズマが生成される。生成された高
密度なプラズマは、エネルギーの揃いが良く，且つ，低
エネルギーのイオン流（プラズマ流）として試料９に照
射されて、エッチング処理が実行される。
に比較して中心軸方向に拡大しているので、その電子サ
イクロトロン共鳴領域では、マイクロ波３の吸収効率が
向上し、サイクロトロン共鳴による十分なイオン化が行
われて、高密度なプラズマが生成される。生成された高
密度なプラズマは、エネルギーの揃いが良く，且つ，低
エネルギーのイオン流（プラズマ流）として試料９に照
射されて、エッチング処理が実行される。
【００２３】
【発明の効果】この発明のＥＣＲプラズマ生成方法によ
れば、両コイル間に前記両コイルの中心軸方向に拡大し
た電子サイクロトロン共鳴領域が形成されるため、マイ
クロ波の吸収効率が向上し、高密度なプラズマを生成す
ることが出来るようになる。
れば、両コイル間に前記両コイルの中心軸方向に拡大し
た電子サイクロトロン共鳴領域が形成されるため、マイ
クロ波の吸収効率が向上し、高密度なプラズマを生成す
ることが出来るようになる。
【００２４】この発明のＥＣＲプラズマ処理方法では、
前記ＥＣＲプラズマ生成方法によって生成された高密度
なプラズマを利用するため、エネルギーの揃いが良く，
且つ，低エネルギーのイオン流が得られ、エッチング，
ＣＶＤ，スパッタリングなどのプラズマ処理を良好に実
行することが出来るようになる。
前記ＥＣＲプラズマ生成方法によって生成された高密度
なプラズマを利用するため、エネルギーの揃いが良く，
且つ，低エネルギーのイオン流が得られ、エッチング，
ＣＶＤ，スパッタリングなどのプラズマ処理を良好に実
行することが出来るようになる。
【図１】この発明のＥＣＲプラズマ生成方法および処理
方法を実施するためのＥＣＲプラズマエッチング装置の
縦断面図と、そのＥＣＲプラズマエッチング装置による
磁界の例示図である。
方法を実施するためのＥＣＲプラズマエッチング装置の
縦断面図と、そのＥＣＲプラズマエッチング装置による
磁界の例示図である。
【図２】従来の一例のＥＣＲプラズマエッチング装置の
縦断面図と、そのＥＣＲプラズマエッチング装置による
磁界の例示図である。
縦断面図と、そのＥＣＲプラズマエッチング装置による
磁界の例示図である。
１ ＥＣＲプラズマエッチング装置 ２Ａ プラズマ生成室 ２Ｂ プラズマ処理室 ３ マイクロ波 ９ 試料 １０ 試料載置台 １２ 主コイル １３ 補助コイル ＡＰ，ＢＰ 平行磁界区域 Ｍ ミラー磁界 ＭＣ ミラー中央部 α 電子サイクロトロン共鳴磁界
Claims (2)
- 【請求項１】 電子サイクロトロン共鳴のための磁界発
生用の主コイルを試料載置台の前方に配設し、磁界形状
操作用の補助コイルを前記試料載置台の後方に配設した
ＥＣＲプラズマ処理装置のプラズマ生成方法において、 主コイルの磁界と補助コイルの磁界および両コイル間の
距離を調整し、両コイル間に前記両コイルの中心軸方向
に平行な磁界区域を形成し、さらにその磁界区域を電子
サイクロトロン共鳴のための磁界と一致させることを特
徴とするＥＣＲプラズマ生成方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のＥＣＲプラズマ生成方
法によって生成されたプラズマを利用することを特徴と
するＥＣＲプラズマ処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4273285A JPH06124798A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | Ｅｃｒプラズマ生成方法および処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4273285A JPH06124798A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | Ｅｃｒプラズマ生成方法および処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06124798A true JPH06124798A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17525720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4273285A Pending JPH06124798A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | Ｅｃｒプラズマ生成方法および処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06124798A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113078076A (zh) * | 2020-01-06 | 2021-07-06 | 天虹科技股份有限公司 | 电浆调节组件与感应耦合电浆蚀刻设备 |
-
1992
- 1992-10-13 JP JP4273285A patent/JPH06124798A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113078076A (zh) * | 2020-01-06 | 2021-07-06 | 天虹科技股份有限公司 | 电浆调节组件与感应耦合电浆蚀刻设备 |
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