JPH06280059A - Device for generating plasma excited by electron beam - Google Patents

Device for generating plasma excited by electron beam

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JPH06280059A
JPH06280059A JP5091852A JP9185293A JPH06280059A JP H06280059 A JPH06280059 A JP H06280059A JP 5091852 A JP5091852 A JP 5091852A JP 9185293 A JP9185293 A JP 9185293A JP H06280059 A JPH06280059 A JP H06280059A
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plasma
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民夫 原
Manabu Hamagaki
学 浜垣
Masayuki Sakiyama
雅行 崎山
Yasushi Hiroshima
安 広島
Masahito Ban
雅人 伴
Makoto Riyuuji
真 龍治
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Abstract

PURPOSE:To carry out good dry etching of a substrate material under masking by lowering ion energy while suppressing the quantity of arrival of the incident electrons from an electron beam acceleration region at a target sample and generating high-density plasma by lowering the electron temp. in a reaction chamber in the device for generating the plasma excited by electron beams having excellent performance. CONSTITUTION:The front part of the sample 11 in the reaction chamber 8 is provided with magnets 13, 13' facing each other inside and outside a casing 9. The incident electrons 4 from the electron beam acceleration region 7 are trapped by magnetic lines 14 of force of these magnets as magnetic filters and are uniformly distributed in the front part of the sample, and, the quantity of the arrival of the electrons 4 at the target sample is suppressed, and the electron temp. in the reaction chamber 8 is lowered. The electron temp. is lowered, while the high-density plasma is formed in the reaction chamber 8, the dry etching efficiency by the ions of low energy is enhanced, and the selection ratio is increased. The working of the target sample is thereby controlled and the production ratio of the sample is increased.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】開示技術は、電子ビームを介して
生成されたイオンをシリコンウエハ等のターゲット試料
に照射してドライエッチング加工等を行う電子ビーム励
起イオン照射装置の構造の技術分野に属する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The disclosed technology belongs to the technical field of the structure of an electron beam excitation ion irradiation apparatus that irradiates a target sample such as a silicon wafer with ions generated through an electron beam to perform dry etching processing or the like. .

【0002】[0002]

【従来の技術】周知の如く、産業社会の著しい隆盛は高
度に発達した科学、就中、電子工学等に強力にバックア
ップされており、したがって、かかる電子工学の更なる
発展が強く求められている。
2. Description of the Related Art As is well known, the remarkable rise of industrial society is strongly backed up by highly developed science, especially, electronic engineering, and therefore further development of such electronic engineering is strongly demanded. .

【0003】而して、該電子工学においてはデータ等の
情報処理のより高度で精細な正確な処理が、しかも、超
高速でなされることがますます強く求められ、したがっ
て、かかるデータのより精細で、且つ、正確な超高速演
算処理を行うデバイスのハイテク化,ダウンサイジング
化等がより強力に求められ、したがって、IC,LSI
等の高度集積回路を成すシリコンウエハ等に対するより
精密なドライエッチング技術が求められ、これに対処す
るに、例えば、特開昭61−290629号公報発明に
示されている如く、イオン照射技術が開発されて、所謂
DCE,RFE,ECR(電子サイクロトロン共鳴)、
更には電子ビーム等によりプラズマを発生させ、該プラ
ズマの中からイオンのみを電界を介し引き出しシリコン
ウエハ等のターゲット試料に照射するシステムが開発さ
れて実用化されるようになってきている。
[0003] Therefore, in the electronic engineering, more and more precise and accurate processing of information processing of data and the like is required more and more at ultra-high speed. Therefore, more detailed processing of such data is required. In addition, high tech, downsizing, and the like of devices that perform accurate ultra-high-speed arithmetic processing are strongly demanded.
A more precise dry etching technique for a silicon wafer or the like forming a highly integrated circuit such as that described above is required, and in order to cope with this, for example, an ion irradiation technique has been developed as disclosed in the invention of JP-A-61-290629. The so-called DCE, RFE, ECR (electron cyclotron resonance),
Furthermore, a system in which plasma is generated by an electron beam or the like and only ions are extracted from the plasma through an electric field to irradiate a target sample such as a silicon wafer has been developed and put into practical use.

【0004】しかしながら、シリコンウエハ等の大口径
のターゲット試料に対するイオン照射による損傷につい
て大きなダメージを残さずに、良好なイオンビームドラ
イエッチングを有効に行うには低エネルギー領域に於て
大きな断面積に亘り、均一な大電流密度のイオンビーム
を当該ターゲット試料に照射することが必要で基本的に
相反するかかる条件のもとで行われなければならないこ
とが分ってきた。
However, in order to effectively carry out good ion beam dry etching without leaving a large amount of damage to a target sample having a large diameter such as a silicon wafer due to ion irradiation, a large cross-sectional area is required in a low energy region. It has been found that it is necessary to irradiate the target sample with an ion beam having a uniform large current density, and the ion beam must be performed under such conditions that are basically contradictory.

【0005】しかしながら、旧式のイオン照射装置にあ
っては低エネルギーイオンにおいて、イオンビームの電
流密度を大きくすると、断面積に亘り均一にイオンビー
ムをターゲット試料に照射することに対処出来ないとい
う問題があった。
However, in the old-type ion irradiation apparatus, when the current density of the ion beam is increased in low energy ions, it is impossible to irradiate the target sample with the ion beam uniformly over the cross-sectional area. there were.

【0006】これに対処するに、例えば、特願平3−2
74960号公報発明に開示してある如く、大きなイオ
ンビーム電流密度が得られる高密度のプラズマを生成可
能な所謂電子ビーム励起プラズマ技術(EBEP)が開
発され、図4に示す様な電子ビーム励起イオン照射装置
1が実用化される設計が可能になってきており、ECR
(電子サイクロトロン共鳴)方式とは別の利点を有して
実用化可能な開発研究がなされてきている。
To address this, for example, Japanese Patent Application No. 3-2
As disclosed in the invention, a so-called electron beam excited plasma technology (EBEP) capable of generating high-density plasma capable of obtaining a large ion beam current density has been developed, and electron beam excited ions as shown in FIG. 4 have been developed. It is becoming possible to design the irradiation device 1 for practical use.
Development studies have been conducted which have advantages other than the (electron cyclotron resonance) method and can be put to practical use.

【0007】即ち、当該図4に示す在来態様の電子ビー
ム励起イオン照射装置1はプラズマ領域2に於て、図示
しないポートより電子ビーム形成用のアルゴンガスを供
給し、直流電源により陰極電極3を赤熱状態に加熱し、
プラズマを発生させ、該プラズマ中の電子4を加速陰極
5、及び、加速陽極6で電子ビーム加速領域7にて加速
させ、続いてイオン生成領域の反応室8内にて図示しな
いポートから供給される塩素ガスをプラズマ化させ、そ
のうちの電子ビームにより励起されたイオンのみをホル
ダ10に支持されたシリコンウエハ等の所定にマスキン
グされたターゲット試料11に照射させ、所定の微細加
工をドライエッチングにより行うようにされている。
That is, in the conventional electron beam excitation ion irradiation apparatus 1 shown in FIG. 4, in the plasma region 2, an argon gas for electron beam formation is supplied from a port (not shown), and the cathode electrode 3 is supplied by a DC power supply. To the red hot state,
Plasma is generated, electrons 4 in the plasma are accelerated by an accelerating cathode 5 and an accelerating anode 6 in an electron beam accelerating region 7, and subsequently supplied from a port (not shown) in the reaction chamber 8 in the ion generating region. The chlorine gas is turned into plasma, and only the ions excited by the electron beam are irradiated to the target sample 11 such as a silicon wafer supported by the holder 10 which is masked in a predetermined manner, and the predetermined fine processing is performed by dry etching. Is being done.

【0008】而して、上記反応室8に於てターゲット試
料11のドライエッチングを設計通りに、且つ、施工通
りに行うにはイオンの量(イオン数)を増大させて生産
性を向上するようにすると共にマスキングに対するエッ
チング速度を上げ、被エッチング材の下地材11のエッ
チング速度を大きくしてマスキングの加工量を可及的に
少くし、該下地材11の加工を所望に行うようにする所
謂選択比を良好にするべく、イオン電流密度を上げなが
ら、その運動エネルギーを減少させるという相反する条
件を両立させることが好ましいことが分ってきた。
In order to dry-etch the target sample 11 in the reaction chamber 8 as designed and as designed, the amount of ions (the number of ions) is increased to improve the productivity. In addition, the etching rate for the masking is increased, the etching rate of the base material 11 of the material to be etched is increased, and the processing amount of the masking is reduced as much as possible so that the base material 11 is processed as desired. It has been found that it is preferable to satisfy the contradictory conditions of decreasing the kinetic energy while increasing the ion current density in order to improve the selection ratio.

【0009】ところで、ターゲット試料11はホルダ1
0に支持されている状態では電気的に絶縁された所謂フ
ローティング状態にあり、そこへ、電子ビームが加速領
域7から入射されると、負に帯電し、したがって、形成
された電位差を介し反応室8中のイオンが照射されて所
望のドライエッチングを行うようにされているために、
上述マスキングでカバーされたターゲット試料のエッチ
ング速度を選択比を大きくして所望を行うようにするべ
く、イオンエネルギーを低下させるにはイオン運動エネ
ルギーを減少させるため電子ビームにより負に帯電して
いる状態の電位差を抑制する必要があり、該ターゲット
試料11近傍に於けるプラズマの電子温度を下げるべく
これまで次のような方式を採用していた。
By the way, the target sample 11 is the holder 1
When it is supported by 0, it is in a so-called floating state in which it is electrically insulated, and when an electron beam is incident thereon from the acceleration region 7, it is negatively charged, and therefore, the reaction chamber is mediated by the potential difference formed. Since the ions in 8 are irradiated to perform desired dry etching,
In order to lower the ion energy in order to increase the selectivity of the etching rate of the target sample covered with the above masking to achieve the desired state, the state where the target sample is negatively charged by the electron beam in order to reduce the ion kinetic energy. It is necessary to suppress the potential difference of No. 2, and the following method has been adopted so far in order to lower the electron temperature of plasma in the vicinity of the target sample 11.

【0010】まず、第一には電子ビーム加速領域7に於
ける加速電圧、即ち、加速陰極5、及び、加速陽極6の
電圧を下げ、反応室8に入射する電子ビームのエネルギ
ーを下げ、ターゲット試料11の負の帯電電圧を下げる
ことにより、電位差を低くしてマスイオンの照射量を抑
制する方式であり、第二には該ターゲット試料11のホ
ルダ10の直前に磁石12等を磁気シャッタとして介設
し、電子ビーム加速領域から反応室8に入射する電子4
を散乱させて試料11近傍でのプラズマの電子温度を下
げる方式である。
First, the accelerating voltage in the electron beam accelerating region 7, that is, the voltage of the accelerating cathode 5 and the accelerating anode 6 is lowered to reduce the energy of the electron beam incident on the reaction chamber 8 and the target. This is a method of reducing the potential difference by reducing the negative charging voltage of the sample 11 to suppress the mass ion irradiation amount. Secondly, the magnet 12 or the like is used as a magnetic shutter immediately before the holder 10 of the target sample 11. Electrons 4 that enter the reaction chamber 8 from the electron beam acceleration region
Is scattered to lower the electron temperature of plasma in the vicinity of the sample 11.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
反応室8に於けるターゲット試料11近傍のプラズマの
電子温度を下げる方式にあっては次のような問題があ
る。
However, the method of lowering the electron temperature of plasma in the vicinity of the target sample 11 in the reaction chamber 8 has the following problems.

【0012】即ち、第一の方式では電子ビーム加速領域
7に於ける加速電圧を受けることによって、当然のこと
ながら、プラズマ生成領域に反応室8に於けるプラズマ
生成効率が下がることになり、結果的に充分なプラズマ
密度は得られず、イオン電流密度を向上させられないと
いう欠点がある。
That is, in the first method, by receiving the accelerating voltage in the electron beam accelerating region 7, the plasma generating efficiency in the reaction chamber 8 is naturally lowered in the plasma generating region. However, there is a drawback that a sufficient plasma density cannot be obtained and the ion current density cannot be improved.

【0013】又、第二の方式ではターゲット試料11の
全面に於けるプラズマ密度が一様とはならず、該ターゲ
ット試料11に対するプラズマ領域に不均一分布が生
じ、プラズマの電子温度を均一に下げ難いという難点が
ある。
In the second method, the plasma density on the entire surface of the target sample 11 is not uniform, a non-uniform distribution is generated in the plasma region for the target sample 11, and the electron temperature of the plasma is lowered uniformly. There is a difficulty that it is difficult.

【0014】したがって、いずれにして両方式ではプラ
ズマのイオン数を増大させると共にイオンエネルギーを
減少させるという両側面の条件を両立させるような現象
を生じさせることが出来ないという不具合があった。
Therefore, in either case, there is a problem in that it is not possible to generate a phenomenon in which both conditions of increasing the number of plasma ions and decreasing the ion energy are compatible with each other.

【0015】[0015]

【発明の目的】この出願の発明の目的は上述従来技術に
基づく本来的には優れたメリットを有する電子ビーム励
起プラズマ発生装置の反応室に於ける電子温度制御の問
題点を解決すべき技術的課題とし、プラズマ生成領域に
於けるイオン数を増大させ得るようにしながらも、電子
が磁力線にトラップされ易い物理的性質を利用し、電子
加速領域からプラズマ生成領域の反応室に入射した電子
のターゲット試料に到達する量を抑制し、イオンエネル
ギーを低くし、プラズマの電子温度を下げ得るように
し、イオン数を増大させながら、選択比を高くすること
が出来るようにして電子産業における加工技術利用分野
に益する優れた電子ビーム励起プラズマ発生装置を提供
せんとするものである。
OBJECT OF THE INVENTION The object of the invention of this application is to solve the problem of electron temperature control in the reaction chamber of an electron beam excited plasma generator, which originally has excellent merits based on the above-mentioned prior art. As a subject, while making it possible to increase the number of ions in the plasma generation region, the target of the electron injected from the electron acceleration region into the reaction chamber of the plasma generation region is utilized by utilizing the physical property that electrons are easily trapped in the magnetic field lines. Suppressing the amount reaching the sample, lowering the ion energy, lowering the electron temperature of plasma, and increasing the selection ratio while increasing the number of ions. The present invention is intended to provide an excellent electron beam excited plasma generator that is beneficial to users.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段・作用】上述目的に沿い先
述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成
は、前述課題を解決するために、電子ビーム励起プラズ
マ中のイオンによりシリコンウエハ等のターゲット試料
にIC,LSI等の高度集積回路を形成する微細加工を
ドライエッチングを介して行うに際し、電子ビーム励起
プラズマ装置を用い、プラズマ領域に封入されたアルゴ
ンガス等を電離させてプラズマ放電を行い、プラズマを
生起させ放電管等から放射される電子ビームを加速領域
にて加速し、プラズマ生成領域にてイオンを励起させ、
ホルダに支持されたシリコンウエハ等の試料にイオンの
みを照射し、設計通りのIC,LSI等の高度集積回路
の微細ドライエッチングを行い、その際、ホルダの前方
にターゲット試料に平行に、即ち、入射する電子ビーム
に垂直状態に磁力線が通るように磁石をそのケーシング
の内側、或いは、外側、或いは、双方に対設させて磁気
フィルタを設け、磁力線に電子をトラップさせ、これに
よりターゲット試料に到達する電子の量を減少するよう
に抑制し、結果的にターゲット試料近傍でのプラズマの
電子温度を下げプラズマ密度については加速領域と磁気
フィルタとの間で生成される高密度のプラズマの拡散に
よって得るようにし、イオン数を増大させると共に選択
比を高くし、設計通りのターゲット試料に対するドライ
エッチングが出来るようにした技術的手段を講じたもの
である。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the structure of the invention of this application, which has been made in line with the above-mentioned object, has the purpose of solving the above-mentioned problems by means of ions in an electron beam excited plasma. When performing microfabrication to form a highly integrated circuit such as IC or LSI on a target sample such as a liquid crystal via dry etching, an electron beam excited plasma device is used to ionize argon gas or the like enclosed in the plasma region and plasma discharge To generate plasma and accelerate the electron beam emitted from the discharge tube or the like in the acceleration region to excite ions in the plasma generation region,
A sample such as a silicon wafer supported by a holder is irradiated with only ions, and fine dry etching of a highly integrated circuit such as IC and LSI as designed is performed. At that time, in front of the holder, parallel to the target sample, that is, A magnet filter is installed inside or outside the casing so that the magnetic field lines pass perpendicularly to the incident electron beam, and a magnetic filter is installed to trap the electrons in the magnetic field lines and thereby reach the target sample. The electron temperature of the plasma near the target sample is lowered and the plasma density is obtained by diffusion of the high-density plasma generated between the acceleration region and the magnetic filter. By increasing the number of ions and increasing the selection ratio, dry etching can be performed on the target sample as designed. In which it took technical means to.

【0017】[0017]

【実施例】次に、この出願の発明の実施例を図1〜図3
に基づいて説明すれば以下の通りである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the invention of this application is shown in FIGS.
The explanation is based on the following.

【0018】尚、図4と同一態様部分は同一符号を用い
て説明するものとする。
The same parts as in FIG. 4 will be described using the same reference numerals.

【0019】図1に示す実施例において、1' はこの出
願の発明の要旨を成す電子ビーム励起プラズマ発生装置
であり、その前端のプラズマ領域2には熱電極3が設け
られて、予め図示しないポートより封入されたアルゴン
ガスが電離されてプラズマを生起させ、熱電極3からの
電子4を加速陰極5より加速するようにされ、更に、加
速陽極6により在来態様同様に電子ビーム加速領域7に
於て加速し、プラズマ生成領域の反応室8に入射するよ
うにされてホルダ10に支持された図示しないマスクに
マスキングされたシリコンウエハ等のターゲット試料1
1に指向するようにされている。
In the embodiment shown in FIG. 1, reference numeral 1'denotes an electron beam excitation plasma generator which forms the subject of the invention of this application, and a hot electrode 3 is provided in the plasma region 2 at the front end thereof, which is not shown in advance. The argon gas sealed from the port is ionized to generate plasma, and the electrons 4 from the hot electrode 3 are accelerated by the accelerating cathode 5. Further, the accelerating anode 6 causes the electron beam accelerating region 7 as in the conventional mode. Target sample 1 such as a silicon wafer masked by a mask (not shown) supported by a holder 10 so as to accelerate into the reaction chamber 8 in the plasma generation region.
It is designed to be oriented toward 1.

【0020】而して、この出願の発明においては、反応
室8のケーシング9の外側にあってホルダ10の前方所
定位置に磁気フィルタ形成用の磁石13,13が異極を
対向させて配設され、該磁石13,13の磁力線14'
がターゲット試料11の前方を当該ターゲット試料11
に平行に、即ち、電子ビームに垂直に磁力線14' を形
成させて磁気フィルタを形成し、電子ビーム加速領域7
から入射する電子4をトラップするようにする。
Thus, in the invention of this application, the magnets 13 for forming the magnetic filter are arranged outside the casing 9 of the reaction chamber 8 and at a predetermined position in front of the holder 10 with the opposite poles facing each other. The magnetic lines 14 'of the magnets 13, 13
Is in front of the target sample 11
The magnetic field lines 14 'are formed in parallel with the electron beam, that is, perpendicular to the electron beam to form a magnetic filter, and the electron beam acceleration region 7 is formed.
The electrons 4 incident from are trapped.

【0021】そして、電子ビーム加速領域7から入射さ
れた電子ビームは反応室8に於て高密度のプラズマを生
成するが、この出願の発明においては、ターゲット試料
11の直前に該ターゲット試料11に平行に磁気フィル
タが形成されていることにより、該磁気フィルタの磁力
線14' に電子4がトラップされてターゲット試料11
に到達する電子4の量を減少するように抑制させ、その
ため、該ターゲット試料11の近傍に於てはプラズマの
電子温度を低下させることが出来る。
The electron beam incident from the electron beam accelerating region 7 produces a high-density plasma in the reaction chamber 8. In the invention of this application, the target sample 11 is immediately before the target sample 11. Since the magnetic filters are formed in parallel, the electrons 4 are trapped in the magnetic force lines 14 ′ of the magnetic filters and the target sample 11
Therefore, the electron temperature of plasma in the vicinity of the target sample 11 can be lowered.

【0022】而して、上述の如く、プラズマ密度につい
ては高密度の状態が得られることから、イオン数は充分
に大きくすることが出来、生産性を向上させることが出
来、又、電子温度を下げることが出来ることから、選択
比を高くすることが出来、電子の運動エネルギーを下げ
てマスキングのエッチング量を少く、ターゲット試料1
1の下地材のエッチングによる加工量を大きくし、所望
の高度集積回路等の形成を可能にすることが出来る。
As described above, since a high plasma density can be obtained, the number of ions can be made sufficiently large, the productivity can be improved, and the electron temperature can be increased. Since it can be lowered, the selection ratio can be increased, the kinetic energy of electrons can be lowered, and the etching amount of masking can be reduced.
It is possible to increase the processing amount of the first base material by etching and to form a desired highly integrated circuit or the like.

【0023】次に、図2に示す実施例は磁気フィルタを
形成する磁石13' ,13' をターゲット試料11の近
傍前位でありながら、ケーシング9の内側に設けること
によって同様に磁力線14' を該ターゲット試料11に
平行に、即ち、電子ビームに直交させるようにして形成
し、電子ビーム加速領域7から入射する電子4を磁気フ
ィルタ14' にトラップさせて同様にターゲット試料1
1に到達する量を減らし、電位差を小さくし、イオンの
運動量を低減させるようにすることが出来、反応室8に
於ける高濃度のプラズマの生成と電子温度の低いプラズ
マを生成することが出来ることが上述実施例と同様であ
る。
Next, in the embodiment shown in FIG. 2, the magnets 13 'and 13' forming the magnetic filter are provided inside the casing 9 while being in the vicinity of the target sample 11 and the magnetic field lines 14 'are similarly provided. The target sample 11 is formed in parallel to the target sample 11, that is, orthogonal to the electron beam, and the electrons 4 incident from the electron beam acceleration region 7 are trapped in the magnetic filter 14 ′.
1 can be reduced, the potential difference can be reduced, and the momentum of ions can be reduced, and high-concentration plasma generation and plasma with a low electron temperature can be generated in the reaction chamber 8. This is the same as the above-mentioned embodiment.

【0024】次に、図3に示す実施例は上述図1,図2
の実施例を組み合わせた設計の態様であり、ターゲット
試料11の所定部位前方に於てケーシング9の外側、及
び、内側に磁気フィルタ形成用の磁石13,13,13
' ,13' を対向的に配設し、それらの磁力線14,1
4' がターゲット試料11に平行に、即ち、電子ビーム
に直交する方向に内向きに形成されて電子ビーム加速領
域7から入射する電子を磁気フィルタ14' にトラップ
させて同様にターゲット試料11に到達する量を低減さ
せて電子温度を下げ、プラズマを高密度に生成させなが
ら、電子温度を下げて選択比を高くすることが出来るよ
うにした態様であり、その作用効果は上述いずれの実施
例とも実質的には変りはないものである。
Next, the embodiment shown in FIG. 3 will be described with reference to FIGS.
Is a combination of the above embodiments, and magnets 13, 13, 13 for forming a magnetic filter are provided outside and inside the casing 9 in front of a predetermined portion of the target sample 11.
', 13' are arranged to face each other, and their magnetic field lines 14, 1
Electrons 4'are formed in parallel to the target sample 11, that is, inwardly in the direction orthogonal to the electron beam, and the electrons incident from the electron beam acceleration region 7 are trapped by the magnetic filter 14 'and reach the target sample 11 in the same manner. In this embodiment, the electron temperature can be lowered to increase the selection ratio while the electron temperature is lowered by lowering the electron temperature to generate the plasma at a high density. It is virtually unchanged.

【0025】このようにして、いずれの実施例において
も、磁気フィルタが設けられていることにより、在来態
様の設けられていない場合に高いエネルギー成分をもっ
て、ターゲット試料まで到達したのとは異なり、到達す
る電子の量を減らし、電子温度を下げイオン数を増大し
ながらもイオンエネルギーを減少させ選択比を高くする
ことが出来る。
In this way, in any of the examples, since the magnetic filter is provided, unlike the case where the target sample is reached with a high energy component when the conventional mode is not provided, It is possible to decrease the ion energy and increase the selection ratio while decreasing the amount of electrons that reach and decreasing the electron temperature and increasing the number of ions.

【0026】尚、磁石13,13については電磁石に
し、該電磁石を交番電流により励磁されるようにする等
種々の態様が採用可能である。
Incidentally, various modes such as electromagnets used for the magnets 13 and 13 and the electromagnets being excited by an alternating current can be adopted.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上、この出願の発明によれば、基本的
に電子ビーム励起により反応室に於けるプラズマのイオ
ンを形成させて、該反応室内のホルダに支持されたター
ゲット試料に照射させてドライエッチングを行い、高度
集積回路等の加工を行うに際し、イオン数を増大させエ
ネルギーを抑制して選択比を高くさせることによるター
ゲット試料の加工量を少くし、該ターゲット試料の加工
量を大きくする利点が確実に得られ、しかも、電子ビー
ム加速領域に於ける加速電圧をコントロール等しないこ
とにより、該電子ビームは在来態様同様に反応室に於て
高密度のプラズマを生成させることが出来、又、ターゲ
ット試料の近傍に於て該ターゲット試料に平行に、均一
分布のプラズマが得られ、電子温度を均一に低下させる
ことによってドライエッチングを行うターゲット試料に
対して適確なイオン照射を行え、生産性を高めながら、
選択比を高めて良好なドライエッチングを行うことが出
来るという優れた効果が奏される。
As described above, according to the invention of this application, basically, the plasma ions in the reaction chamber are formed by the electron beam excitation, and the target sample supported by the holder in the reaction chamber is irradiated with the ions. When performing dry etching to process a highly integrated circuit or the like, the amount of processing of the target sample is reduced by increasing the number of ions and suppressing the energy to increase the selection ratio, and the amount of processing of the target sample is increased. Advantages are surely obtained, and by not controlling the accelerating voltage in the electron beam acceleration region, the electron beam can generate high-density plasma in the reaction chamber as in the conventional mode. In addition, a plasma with a uniform distribution is obtained in the vicinity of the target sample in parallel with the target sample, and the electron temperature is lowered uniformly to drive the plasma. Performing the proper exact ion irradiation to a target sample to be etched, while increasing productivity,
An excellent effect is obtained that a good dry etching can be performed by increasing the selection ratio.

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

【図1】この出願の発明の1実施例の概略断面斜視図で
ある。
FIG. 1 is a schematic sectional perspective view of an embodiment of the invention of this application.

【図2】別の実施例の概略断面斜視図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional perspective view of another embodiment.

【図3】他の実施例の概略断面斜視図である。FIG. 3 is a schematic sectional perspective view of another embodiment.

【図4】在来態様の電子ビーム励起プラズマ発生装置の
概略断面斜視図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional perspective view of a conventional electron beam excitation plasma generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 電子 2 放電室 7 電子ビーム加速領域 8 イオン反応室 11 被エッチング試料 10 ホルダ 14,14' 磁場(磁力線) 1' 電子ビーム励起プラズマ発生装置 13,13' 磁石 4 Electron 2 Discharge Chamber 7 Electron Beam Acceleration Region 8 Ion Reaction Chamber 11 Etched Sample 10 Holder 14, 14 'Magnetic Field (Line of Magnetic Force) 1'Electron Beam Excited Plasma Generator 13, 13' Magnet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01J 37/32 9172−5E H01L 21/302 Z 9277−4M H05H 1/24 9014−2G (72)発明者 浜垣 学 埼玉県和光市広沢2番1号 理化学研究所 内 (72)発明者 崎山 雅行 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 広島 安 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 伴 雅人 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 龍治 真 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工業 株式会社明石工場内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI Technical display location H01J 37/32 9172-5E H01L 21/302 Z 9277-4M H05H 1/24 9014-2G (72) Inventor Manabu Hamagaki, 2-1, Hirosawa, Wako-shi, Saitama, RIKEN (72) Inventor, Masayuki Sakiyama 1-1, Kawasaki-cho, Akashi-shi, Hyogo, Kawasaki Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor, Hiroshima Ans Hyogo Kawasaki Heavy Industries, Ltd. 1-1 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Akashi Plant Co., Ltd. (72) Inventor Masato Ban 1-1, Kawasaki-cho, Akashi City, Hyogo Prefecture Kawasaki Heavy Industries Ltd. Akashi Plant (72) Inventor Ryuji Shin Akashi, Hyogo Prefecture 1-1 Kawasaki-cho, Ichikawa Akashi Factory, Kawasaki Heavy Industries, Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電子ビーム放電室に隣設して電子ビーム加
速領域が設けられ該電子ビーム加速領域に併設したイオ
ン反応室内に被エッチング試料がホルダに支持され該被
エッチング試料の前部に磁場が形成されている電子ビー
ム励起プラズマ発生装置において、上記ホルダの前に被
エッチング試料に対し平行に磁力線を形成する磁気フィ
ルタが併設されていることを特徴とする電子ビーム励起
プラズマ発生装置。
1. An electron beam accelerating region is provided adjacent to an electron beam discharge chamber, and a sample to be etched is supported by a holder in an ion reaction chamber adjoining the electron beam accelerating region, and a magnetic field is provided in front of the sample to be etched. The electron beam excited plasma generator in which the magnetic filter which forms a magnetic force line parallel to the sample to be etched is provided in front of the holder in the electron beam excited plasma generator.
【請求項2】上記磁気フィルタが磁石による磁力線で形
成されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
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 magnetic filter is formed by magnetic lines of force by a magnet.
【請求項3】上記磁石がイオン反応室の内外の少くとも
いずれか一方に併設されていることを特徴とする特許請
求の範囲第2項記載の電子ビーム励起プラズマ発生装
置。
3. An electron beam excited plasma generator according to claim 2, wherein said magnet is provided side by side with at least one of the inside and outside of the ion reaction chamber.
【請求項4】上記磁石が交番電流により励磁される磁石
にされていることを特徴とする特許請求の範囲第2項記
載の電子ビーム励起プラズマ発生装置。
4. The electron beam excited plasma generator according to claim 2, wherein the magnet is a magnet excited by an alternating current.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1999040608A1 (en) * 1998-02-09 1999-08-12 Applied Materials, Inc. High selectivity etch using an external plasma discharge

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