JPH062151A - Ｅｃｒプラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
Ｅｃｒプラズマｃｖｄ装置Info
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- JPH062151A JPH062151A JP4160597A JP16059792A JPH062151A JP H062151 A JPH062151 A JP H062151A JP 4160597 A JP4160597 A JP 4160597A JP 16059792 A JP16059792 A JP 16059792A JP H062151 A JPH062151 A JP H062151A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 試料上に良質な導膜を高速度でかつ均一に形
成し得るＥＣＲプラズマＣＶＤ装置。 【構成】 このＥＣＲプラズマＣＶＤ装置Ａ′は，電子
サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）現象を用いて発生させた
プラズマ中に堆積用ガス導入口６により導入された堆積
用ガスを通過させてイオン化し，試料基板３に堆積させ
る際に，マイクロ波導入窓２の形状を試料基板３に平行
な偏平矩形状とすることにより真空容器４内に磁気コイ
ル７，７の軸方向に延び試料基板３に平行な偏平矩形状
のプラズマ発生エリアを形成し，このエリアの外に同エ
リアを挟んで試料基板３と反対側に堆積用ガス導入口６
を対向配備すると共に堆積用ガスの導入方向を試料基板
３に向けるように構成されている。上記構成により試料
基板３上に良質な薄膜を高速度でかつ均一に形成するこ
とができる。
成し得るＥＣＲプラズマＣＶＤ装置。 【構成】 このＥＣＲプラズマＣＶＤ装置Ａ′は，電子
サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）現象を用いて発生させた
プラズマ中に堆積用ガス導入口６により導入された堆積
用ガスを通過させてイオン化し，試料基板３に堆積させ
る際に，マイクロ波導入窓２の形状を試料基板３に平行
な偏平矩形状とすることにより真空容器４内に磁気コイ
ル７，７の軸方向に延び試料基板３に平行な偏平矩形状
のプラズマ発生エリアを形成し，このエリアの外に同エ
リアを挟んで試料基板３と反対側に堆積用ガス導入口６
を対向配備すると共に堆積用ガスの導入方向を試料基板
３に向けるように構成されている。上記構成により試料
基板３上に良質な薄膜を高速度でかつ均一に形成するこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＥＣＲプラズマＣＶＤ装
置に係り，詳しくはＬＳＩ等の製造に用いられるＥＣＲ
プラズマＣＶＤ装置に関するものである。
置に係り，詳しくはＬＳＩ等の製造に用いられるＥＣＲ
プラズマＣＶＤ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年，ＬＳＩ等の製造ではプラズマ反応
による薄膜成形技術の１つであるＥＣＲプラズマＣＶＤ
（Chemical Vapour Deposition) 処理方法が広く用いら
れている。ＣＶＤ処理を行うＥＣＲプラズマＣＶＤ装置
は，磁場とマイクロ波により発生する電場との相互作用
によって生じる電子サイクロトロン共鳴(Electron Cycl
o-tron Resonance，ＥＣＲ）現象を用いて発生させたプ
ラズマ中に堆積用ガスを通過させてイオン化し，試料基
板に堆積させることにより該基板上に薄膜を形成するも
のである。図３は従来のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置Ａの
一例における概略構成を示す模式図，図４はＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ装置Ａにおける磁場プロフィール等を示す説
明図である。図３に示す如く，従来の装置Ａでは，マイ
クロ波は図示しないマイクロ波発振器から発振され，導
波管を介して石英ガラス板よりなるマイクロ波導入窓２
から試料基板３の入った真空容器４内へ導入される。処
理ガスは処理ガス導入口５から，又堆積用ガスは堆積用
ガス導入口６からそれぞれ真空容器４内へ導入される。
真空容器４の回りにこれを取り囲むように配置された磁
気コイル７，７により真空容器４内に磁場が印加され
る。マイクロ波としては，一般的には工業周波数である
２．４５ＧＨｚのものが利用される。したがって，ＥＣ
Ｒ条件を満たす磁場強度（磁束密度）は８７５Ｇ（ガウ
ス）となり，この８７５Ｇの面が最大のプラズマ密度が
得られるＥＣＲ面となる。
による薄膜成形技術の１つであるＥＣＲプラズマＣＶＤ
（Chemical Vapour Deposition) 処理方法が広く用いら
れている。ＣＶＤ処理を行うＥＣＲプラズマＣＶＤ装置
は，磁場とマイクロ波により発生する電場との相互作用
によって生じる電子サイクロトロン共鳴(Electron Cycl
o-tron Resonance，ＥＣＲ）現象を用いて発生させたプ
ラズマ中に堆積用ガスを通過させてイオン化し，試料基
板に堆積させることにより該基板上に薄膜を形成するも
のである。図３は従来のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置Ａの
一例における概略構成を示す模式図，図４はＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ装置Ａにおける磁場プロフィール等を示す説
明図である。図３に示す如く，従来の装置Ａでは，マイ
クロ波は図示しないマイクロ波発振器から発振され，導
波管を介して石英ガラス板よりなるマイクロ波導入窓２
から試料基板３の入った真空容器４内へ導入される。処
理ガスは処理ガス導入口５から，又堆積用ガスは堆積用
ガス導入口６からそれぞれ真空容器４内へ導入される。
真空容器４の回りにこれを取り囲むように配置された磁
気コイル７，７により真空容器４内に磁場が印加され
る。マイクロ波としては，一般的には工業周波数である
２．４５ＧＨｚのものが利用される。したがって，ＥＣ
Ｒ条件を満たす磁場強度（磁束密度）は８７５Ｇ（ガウ
ス）となり，この８７５Ｇの面が最大のプラズマ密度が
得られるＥＣＲ面となる。
【０００３】そして，通常は図４に示すように高磁場側
からマイクロ波が導入されるため，磁場強度が８７５Ｇ
より大きい方からマイクロ波は伝搬してきて，８７５Ｇ
となったところでプラズマに吸収される。そこで発生し
た電子（ｅ- ）は，磁場に垂直に右回りに回転して磁力
線方向に運動する。図４に示すような発散磁場を用いた
場合は，電子（ｅ- ）が磁力線にまとわりついて斜め方
向に運動し，イオン（＋）は初期速度の方向に運動して
いく。このため，プラズマ発生場所（ＥＣＲ面）から離
れるにしたがって電子（ｅ- ）とイオン（＋）とが離れ
ていくための荷電分離により電界が発生し，Ｅ×Ｂドリ
フトによってプラズマが拡散する。従来，この種のＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ装置の真空容器４は上記したようなＥ
ＣＲ現像を利用してプラズマを生成するプラズマ生成室
Ｐと，プラズマ生成室Ｐからプラズマを引き出したとこ
ろで堆積用ガスをプラズマ中に吹き出し，試料基板３上
にイオン化された堆積用ガスを堆積して薄膜（分子膜）
を形成する反応室Ｒとから構成されているのが一般的で
あった。これは堆積用ガスがプラズマ生成室Ｐに入って
くると，マイクロ波導入窓２にイオン化された堆積ガス
が堆積してマイクロ波の真空容器４内への導入の妨げに
なるからである。このため，真空容器４をプラズマ生成
室Ｐと反応室Ｒとに分離し，しかも堆積用ガスがプラズ
マ生成室Ｐに行かないように堆積用ガス導入口６から堆
積用ガスを試料基板３に向かって吹き出させていた。こ
のため，堆積用ガス導入口６のガス吹出口６a がプラズ
マ中に設置されていた。
からマイクロ波が導入されるため，磁場強度が８７５Ｇ
より大きい方からマイクロ波は伝搬してきて，８７５Ｇ
となったところでプラズマに吸収される。そこで発生し
た電子（ｅ- ）は，磁場に垂直に右回りに回転して磁力
線方向に運動する。図４に示すような発散磁場を用いた
場合は，電子（ｅ- ）が磁力線にまとわりついて斜め方
向に運動し，イオン（＋）は初期速度の方向に運動して
いく。このため，プラズマ発生場所（ＥＣＲ面）から離
れるにしたがって電子（ｅ- ）とイオン（＋）とが離れ
ていくための荷電分離により電界が発生し，Ｅ×Ｂドリ
フトによってプラズマが拡散する。従来，この種のＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ装置の真空容器４は上記したようなＥ
ＣＲ現像を利用してプラズマを生成するプラズマ生成室
Ｐと，プラズマ生成室Ｐからプラズマを引き出したとこ
ろで堆積用ガスをプラズマ中に吹き出し，試料基板３上
にイオン化された堆積用ガスを堆積して薄膜（分子膜）
を形成する反応室Ｒとから構成されているのが一般的で
あった。これは堆積用ガスがプラズマ生成室Ｐに入って
くると，マイクロ波導入窓２にイオン化された堆積ガス
が堆積してマイクロ波の真空容器４内への導入の妨げに
なるからである。このため，真空容器４をプラズマ生成
室Ｐと反応室Ｒとに分離し，しかも堆積用ガスがプラズ
マ生成室Ｐに行かないように堆積用ガス導入口６から堆
積用ガスを試料基板３に向かって吹き出させていた。こ
のため，堆積用ガス導入口６のガス吹出口６a がプラズ
マ中に設置されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置Ａでは，発散磁場を用いてプ
ラズマをプラズマ生成室Ｐから引き出している。従っ
て，反応室Ｒでプラズマが広がってしまい，プラズマ密
度が低下してしまう。このため，イオン化された堆積ガ
スの試料基板３への高速な堆積速度が得られず，試料基
板３上に良質な薄膜が形成できない場合があった。また
堆積用ガスを導入する石英等のガス吹き出し口６a がプ
ラズマにさらされてプラズマ中のイオン（＋）によって
スパッタされるため，その分子が試料基板３上に堆積し
て膜質を劣化させるおそれがあった。更に，ガス吹き出
し口６a は試料基板３の周辺部分のみに配置されている
ため，試料基板３内における堆積速度を均一化するのが
困難であった。本発明は，このような従来の技術におけ
る課題を解決するために，ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を
改良し，試料上に良質な薄膜を高速度でかつ均一に形成
し得るＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を提供することを目的
とするものである。
ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置Ａでは，発散磁場を用いてプ
ラズマをプラズマ生成室Ｐから引き出している。従っ
て，反応室Ｒでプラズマが広がってしまい，プラズマ密
度が低下してしまう。このため，イオン化された堆積ガ
スの試料基板３への高速な堆積速度が得られず，試料基
板３上に良質な薄膜が形成できない場合があった。また
堆積用ガスを導入する石英等のガス吹き出し口６a がプ
ラズマにさらされてプラズマ中のイオン（＋）によって
スパッタされるため，その分子が試料基板３上に堆積し
て膜質を劣化させるおそれがあった。更に，ガス吹き出
し口６a は試料基板３の周辺部分のみに配置されている
ため，試料基板３内における堆積速度を均一化するのが
困難であった。本発明は，このような従来の技術におけ
る課題を解決するために，ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を
改良し，試料上に良質な薄膜を高速度でかつ均一に形成
し得るＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を提供することを目的
とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，試料を内蔵した真空容器に堆積用ガスを導
入する堆積用ガス導入手段と，上記真空容器の周囲に並
設された少なくとも１対の磁気コイル群に同一方向に電
流を流すことにより該真空容器内に磁場を発生させる磁
場発生手段と，上記磁場発生手段により発生させる磁場
内にマイクロ波を導入して電場を発生させる電場発生手
段とを備え，上記磁場発生手段により発生させる磁場と
上記電場発生手段により発生させる電場との相互作用に
よって生じる電子サイクロトロン共鳴現象を用いて発生
させたプラズマ中に上記堆積用ガス導入手段により導入
された堆積用ガスを通過させてイオン化し，上記試料に
堆積させることにより該試料上に薄膜を形成するＥＣＲ
プラズマＣＶＤ装置において，上記マイクロ波の導入部
の断面形状を上記試料に平行な偏平矩形状とすることに
より，上記真空容器内に上記磁気コイル群の軸方向に延
び上記試料に平行な偏平矩形状のプラズマ発生エリアを
形成し，上記エリア外に該エリアを挟んで上記試料と反
対側に堆積用ガス導入手段を対向配備すると共に，上記
堆積用ガス導入手段により導入される堆積用ガスの導入
方向を上記試料に向けるようにしたことを特徴とするＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ装置として構成されている。
に本発明は，試料を内蔵した真空容器に堆積用ガスを導
入する堆積用ガス導入手段と，上記真空容器の周囲に並
設された少なくとも１対の磁気コイル群に同一方向に電
流を流すことにより該真空容器内に磁場を発生させる磁
場発生手段と，上記磁場発生手段により発生させる磁場
内にマイクロ波を導入して電場を発生させる電場発生手
段とを備え，上記磁場発生手段により発生させる磁場と
上記電場発生手段により発生させる電場との相互作用に
よって生じる電子サイクロトロン共鳴現象を用いて発生
させたプラズマ中に上記堆積用ガス導入手段により導入
された堆積用ガスを通過させてイオン化し，上記試料に
堆積させることにより該試料上に薄膜を形成するＥＣＲ
プラズマＣＶＤ装置において，上記マイクロ波の導入部
の断面形状を上記試料に平行な偏平矩形状とすることに
より，上記真空容器内に上記磁気コイル群の軸方向に延
び上記試料に平行な偏平矩形状のプラズマ発生エリアを
形成し，上記エリア外に該エリアを挟んで上記試料と反
対側に堆積用ガス導入手段を対向配備すると共に，上記
堆積用ガス導入手段により導入される堆積用ガスの導入
方向を上記試料に向けるようにしたことを特徴とするＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ装置として構成されている。
【０００６】
【作用】本発明によれば，試料を内蔵した真空容器に堆
積用ガス導入手段により堆積用ガスを導入し，上記真空
容器の周囲に並設された少なくとも１対の磁気コイル群
に同一方向に電流を流すことにより該真空容器内に磁場
を発生させ，上記磁場内にマイクロ波を導入して電場を
発生させ，上記磁場と上記電場との相互作用によって生
じる電子サイクロトロン共鳴現象を用いて発生させたプ
ラズマ中に上記堆積用ガス導入手段により導入された堆
積用ガスを通過させてイオン化し，上記試料に堆積させ
る際に，上記マイクロ波の導入部の断面形状を上記試料
に平行な偏平矩形状とすることにより，上記真空容器内
に上記磁気コイル群の軸方向に延び上記試料に平行な偏
平矩形状のプラズマ発生エリアが形成される。上記エリ
ア外に該エリアを挟んで上記試料と反対側に堆積用ガス
導入手段が対向配備されると共に，上記堆積用ガス導入
手段により導入される堆積用ガスの導入方向が上記試料
に向けられる。このように試料近傍に高密度プラズマを
生成すると共に，堆積用ガスに運動エネルギを与え，こ
の運動エネルギを用いて上記プラズマ中を通過させてイ
オン化した堆積ガスを上記試料に堆積させる。その結
果，試料上に良質な薄膜を高速度でかつ均一に形成する
ことができる。
積用ガス導入手段により堆積用ガスを導入し，上記真空
容器の周囲に並設された少なくとも１対の磁気コイル群
に同一方向に電流を流すことにより該真空容器内に磁場
を発生させ，上記磁場内にマイクロ波を導入して電場を
発生させ，上記磁場と上記電場との相互作用によって生
じる電子サイクロトロン共鳴現象を用いて発生させたプ
ラズマ中に上記堆積用ガス導入手段により導入された堆
積用ガスを通過させてイオン化し，上記試料に堆積させ
る際に，上記マイクロ波の導入部の断面形状を上記試料
に平行な偏平矩形状とすることにより，上記真空容器内
に上記磁気コイル群の軸方向に延び上記試料に平行な偏
平矩形状のプラズマ発生エリアが形成される。上記エリ
ア外に該エリアを挟んで上記試料と反対側に堆積用ガス
導入手段が対向配備されると共に，上記堆積用ガス導入
手段により導入される堆積用ガスの導入方向が上記試料
に向けられる。このように試料近傍に高密度プラズマを
生成すると共に，堆積用ガスに運動エネルギを与え，こ
の運動エネルギを用いて上記プラズマ中を通過させてイ
オン化した堆積ガスを上記試料に堆積させる。その結
果，試料上に良質な薄膜を高速度でかつ均一に形成する
ことができる。
【０００７】
【実施例】以下，添付図面を参照して本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の一実施例に係るＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ装置Ａ′の概略構成を示す模式図，図２はＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ装置Ａ′におけるプラズマ発生状態を示す概
念図を示す。また，前記図３に示した従来のＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ装置Ａの一例における概略構成を示す模式図
と共通する要素には同一符号を使用する。図１に示す如
く，本実施例に係るＥＣＲプラズマＣＶＤ装置Ａ′は，
電場発生手段に相当するマイクロ波発振器（不図示），
導波管１及びマイクロ波導入窓２と，試料に相当する試
料基板３を入れた真空容器４と，処理ガス導入口５と，
堆積用ガス導入手段に相当する堆積用ガス導入口６と，
磁場発生手段に相当する磁気コイル７，７とを備えてい
る点は従来例と同様である。しかし，本実施例では，真
空容器４をプラズマ生成室と反応室とに分離せず一体型
とした点及びマイクロ波導入窓２の形状を試料基板３に
平行な偏平矩形状とすることにより，真空容器４内に磁
気コイル７，７の軸方向に延び，試料基板３に平行な偏
平矩形状のプラズマ発生エリアを形成し，このエリア外
に同エリアを挟んで試料基板３と反対側に堆積用ガス導
入口６を対向配置すると共に，堆積用ガス導入口６によ
り導入される堆積用ガスの導入方向を試料基板３に向け
るようにした点で従来例と異なる。本実施例では主とし
て従来例と異なる部分について説明し，従来例と同様の
部分については既述の通りであるのでその詳細な説明は
省略する。
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の一実施例に係るＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ装置Ａ′の概略構成を示す模式図，図２はＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ装置Ａ′におけるプラズマ発生状態を示す概
念図を示す。また，前記図３に示した従来のＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ装置Ａの一例における概略構成を示す模式図
と共通する要素には同一符号を使用する。図１に示す如
く，本実施例に係るＥＣＲプラズマＣＶＤ装置Ａ′は，
電場発生手段に相当するマイクロ波発振器（不図示），
導波管１及びマイクロ波導入窓２と，試料に相当する試
料基板３を入れた真空容器４と，処理ガス導入口５と，
堆積用ガス導入手段に相当する堆積用ガス導入口６と，
磁場発生手段に相当する磁気コイル７，７とを備えてい
る点は従来例と同様である。しかし，本実施例では，真
空容器４をプラズマ生成室と反応室とに分離せず一体型
とした点及びマイクロ波導入窓２の形状を試料基板３に
平行な偏平矩形状とすることにより，真空容器４内に磁
気コイル７，７の軸方向に延び，試料基板３に平行な偏
平矩形状のプラズマ発生エリアを形成し，このエリア外
に同エリアを挟んで試料基板３と反対側に堆積用ガス導
入口６を対向配置すると共に，堆積用ガス導入口６によ
り導入される堆積用ガスの導入方向を試料基板３に向け
るようにした点で従来例と異なる。本実施例では主とし
て従来例と異なる部分について説明し，従来例と同様の
部分については既述の通りであるのでその詳細な説明は
省略する。
【０００８】以下，本実施例に係るＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ装置Ａ′による試料基板３のＣＶＤ処理について説明
する。まず，この装置Ａ′を用いて磁場とマイクロ波に
より発生する電場とによって起こる電子サイクロトロン
共鳴（ＥＣＲ）現象を使用して真空容器４内にて処理ガ
スをプラズマ化する。プラズマ中で生成されるイオンや
ラジカルの量はプラズマ密度の大きい方が大きくなり，
試料基板３の薄膜形成のための堆積に必要な活性分子の
量も増える。このため，高密度プラズマを生成したほう
が高品質な膜を高速に形成することができる。そこで磁
気コイル７，７に同一方向に励磁電流を流すことにより
ミラー磁場を発生させ，この磁場を用いて高密度プラズ
マを発生させる。ここで発生させるプラズマに使用する
処理ガスには処理ガス導入口５から導入した不活性ガス
を使用する。これはマイクロ波導入窓２にイオン化した
堆積用ガスが堆積することによりマイクロ波導入窓２を
通過するマイクロ波のパワーが変化してプラズマの再現
性が劣化するのを防ぎ，安定したプラズマ状態を得るた
めである。また，本実施例では単にプラズマ生成用に不
活性ガスを使用するだけでなく，マイクロ波導入窓２に
堆積用ガスが流入しないように以下の如く構成されてい
る。即ち，マイクロ波導入窓２のマイクロ波が通過する
断面形状を試料基板３に平行な偏平矩形状（例えば図２
に示すような長方形）とすることにより幅の細いプラズ
マを生成する。試料基板３を図中のプラズマの底面の近
くでプラズマより少し離して設置する。
Ｄ装置Ａ′による試料基板３のＣＶＤ処理について説明
する。まず，この装置Ａ′を用いて磁場とマイクロ波に
より発生する電場とによって起こる電子サイクロトロン
共鳴（ＥＣＲ）現象を使用して真空容器４内にて処理ガ
スをプラズマ化する。プラズマ中で生成されるイオンや
ラジカルの量はプラズマ密度の大きい方が大きくなり，
試料基板３の薄膜形成のための堆積に必要な活性分子の
量も増える。このため，高密度プラズマを生成したほう
が高品質な膜を高速に形成することができる。そこで磁
気コイル７，７に同一方向に励磁電流を流すことにより
ミラー磁場を発生させ，この磁場を用いて高密度プラズ
マを発生させる。ここで発生させるプラズマに使用する
処理ガスには処理ガス導入口５から導入した不活性ガス
を使用する。これはマイクロ波導入窓２にイオン化した
堆積用ガスが堆積することによりマイクロ波導入窓２を
通過するマイクロ波のパワーが変化してプラズマの再現
性が劣化するのを防ぎ，安定したプラズマ状態を得るた
めである。また，本実施例では単にプラズマ生成用に不
活性ガスを使用するだけでなく，マイクロ波導入窓２に
堆積用ガスが流入しないように以下の如く構成されてい
る。即ち，マイクロ波導入窓２のマイクロ波が通過する
断面形状を試料基板３に平行な偏平矩形状（例えば図２
に示すような長方形）とすることにより幅の細いプラズ
マを生成する。試料基板３を図中のプラズマの底面の近
くでプラズマより少し離して設置する。
【０００９】また，試料基板３に対してプラズマを挟ん
で反対側に堆積用ガス導入口６を配置する。堆積用ガス
は略音速でガス吹き出し口６a から吹き出すようにガス
吹き出し口６a のノズル孔を形成する。このノズル孔か
ら吹き出された堆積用ガスは運動エネルギを与えられ，
この運動エネルギにより分子の運動方向がほぼ揃った状
態でプラズマ中を通過して試料基板３に到達する。プラ
ズマ中を通過するときに堆積用ガスはイオン化され，試
料基板３上に供給され，堆積する。この時，ガス吹き出
し口６a に形成されるノズル孔の大きさ及び／又は分布
を変えて各ノズル孔から吹き出す堆積用ガスの量を調節
することにより，堆積ガスを試料基板３面全体に互って
均一に堆積させることができる。以上のように本実施例
では，試料基板３近傍に高密度プラズマを生成し，堆積
用ガスをジェット流でプラズマ中を通過させイオン化
し，試料基板３に堆積させることにより試料基板３上に
品質の良い薄膜を高速でかつ均一に形成することができ
る。またマイクロ波導入窓２にはイオン化された堆積用
ガスが堆積しないため，安定したプラズマ状態が得られ
る。更に，プラズマが直接試料基板３に当たらないた
め，試料基板３に対するダメージを低減させることがで
きる。その結果，装置Ａ′の信頼性が向上し，長期自動
運転が可能となる。尚，上記実施例では堆積用ガスのノ
ズル孔からの吹き出し速度を略音速値としたが，実使用
に際しては，さらに高速化しても良く，又高速になる程
より顕著な効果が得られる。
で反対側に堆積用ガス導入口６を配置する。堆積用ガス
は略音速でガス吹き出し口６a から吹き出すようにガス
吹き出し口６a のノズル孔を形成する。このノズル孔か
ら吹き出された堆積用ガスは運動エネルギを与えられ，
この運動エネルギにより分子の運動方向がほぼ揃った状
態でプラズマ中を通過して試料基板３に到達する。プラ
ズマ中を通過するときに堆積用ガスはイオン化され，試
料基板３上に供給され，堆積する。この時，ガス吹き出
し口６a に形成されるノズル孔の大きさ及び／又は分布
を変えて各ノズル孔から吹き出す堆積用ガスの量を調節
することにより，堆積ガスを試料基板３面全体に互って
均一に堆積させることができる。以上のように本実施例
では，試料基板３近傍に高密度プラズマを生成し，堆積
用ガスをジェット流でプラズマ中を通過させイオン化
し，試料基板３に堆積させることにより試料基板３上に
品質の良い薄膜を高速でかつ均一に形成することができ
る。またマイクロ波導入窓２にはイオン化された堆積用
ガスが堆積しないため，安定したプラズマ状態が得られ
る。更に，プラズマが直接試料基板３に当たらないた
め，試料基板３に対するダメージを低減させることがで
きる。その結果，装置Ａ′の信頼性が向上し，長期自動
運転が可能となる。尚，上記実施例では堆積用ガスのノ
ズル孔からの吹き出し速度を略音速値としたが，実使用
に際しては，さらに高速化しても良く，又高速になる程
より顕著な効果が得られる。
【００１０】
【発明の効果】本発明に係るＥＣＲプラズマＣＶＤ装置
は，上記したように構成されているため，試料基板近傍
に高密度プラズマを生成し，堆積用ガスをジェット流で
プラズマ中を通過させてイオン化し，試料基板に堆積さ
せることにより，試料基板３上に品質の良い薄膜を高速
度でかつ均一に形成することができる。又，マイクロ波
導入窓にはイオン化された堆積ガスが堆積しないため，
安定したプラズマ状態が得られる。更に，プラズマが直
接試料基板に当たらないため，試料基板に対するダメー
ジを低減させることができる。その結果，装置の信頼性
が向上し，長期自動運転が可能となる。
は，上記したように構成されているため，試料基板近傍
に高密度プラズマを生成し，堆積用ガスをジェット流で
プラズマ中を通過させてイオン化し，試料基板に堆積さ
せることにより，試料基板３上に品質の良い薄膜を高速
度でかつ均一に形成することができる。又，マイクロ波
導入窓にはイオン化された堆積ガスが堆積しないため，
安定したプラズマ状態が得られる。更に，プラズマが直
接試料基板に当たらないため，試料基板に対するダメー
ジを低減させることができる。その結果，装置の信頼性
が向上し，長期自動運転が可能となる。
【図１】 本発明の一実施例に係るＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ装置Ａ′の概略構成示す模式図。
Ｄ装置Ａ′の概略構成示す模式図。
【図２】 ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置Ａ′におけるプラ
ズマ発生状態を示す概念図。
ズマ発生状態を示す概念図。
【図３】 従来のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置Ａの一例に
おける概略構成を示す模式図。
おける概略構成を示す模式図。
【図４】 ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置Ａにおける磁場プ
ロフィール等を示す説明図。
ロフィール等を示す説明図。
Ａ′…ＥＣＲプラズマＣＶＤ発生装置 ３…試料基板（試料に相当） ４…真空容器 ６…堆積用ガス導入口（堆積用ガス導入手段に相当） ７…磁気コイル（磁場発生手段に相当）
Claims (1)
- 【請求項１】 試料を内蔵した真空容器に堆積用ガスを
導入する堆積用ガス導入手段と，上記真空容器の周囲に
並設された少なくとも１対の磁気コイル群に同一方向に
電流を流すことにより該真空容器内に磁場を発生させる
磁場発生手段と，上記磁場発生手段により発生させる磁
場内にマイクロ波を導入して電場を発生させる電場発生
手段とを備え，上記磁場発生手段により発生させる磁場
と上記電場発生手段により発生させる電場との相互作用
によって生じる電子サイクロトロン共鳴現象を用いて発
生させたプラズマ中に上記堆積用ガス導入手段により導
入された堆積用ガスを通過させてイオン化し，上記試料
に堆積させることにより該試料上に薄膜を形成するＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ装置において，上記マイクロ波の導入
部の断面形状を上記試料に平行な偏平矩形状とすること
により，上記真空容器内に上記磁気コイル群の軸方向に
延び上記試料に平行な偏平矩形状のプラズマ発生エリア
を形成し，上記エリア外に該エリアを挟んで上記試料と
反対側に堆積用ガス導入手段を対向配備すると共に，上
記堆積用ガス導入手段により導入される堆積用ガスの導
入方向を上記試料に向けるようにしたことを特徴とする
ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4160597A JPH062151A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | Ｅｃｒプラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4160597A JPH062151A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | Ｅｃｒプラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062151A true JPH062151A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=15718391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4160597A Pending JPH062151A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | Ｅｃｒプラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062151A (ja) |
-
1992
- 1992-06-19 JP JP4160597A patent/JPH062151A/ja active Pending
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