JPH0689875A - プラズマ反応装置 - Google Patents
プラズマ反応装置Info
- Publication number
- JPH0689875A JPH0689875A JP4239361A JP23936192A JPH0689875A JP H0689875 A JPH0689875 A JP H0689875A JP 4239361 A JP4239361 A JP 4239361A JP 23936192 A JP23936192 A JP 23936192A JP H0689875 A JPH0689875 A JP H0689875A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- generation chamber
- plasma generation
- chamber
- wall
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウェハのエッチング処理や化学気相堆積処理
を面内均一に行なえるプラズマ反応装置を提供するこ
と。 【構成】 プラズマ反応装置はプラズマ生成室１と試料
室２とを備えている。プラズマ生成室１の周囲には磁気
コイル９が設けられている。プラズマ生成室１の上部に
は導波管７およびガス導入管１０が接続されている。プ
ラズマ生成室１の内壁１１はＭｇＯ等の２次電子放出効
果のある材質からできている。
を面内均一に行なえるプラズマ反応装置を提供するこ
と。 【構成】 プラズマ反応装置はプラズマ生成室１と試料
室２とを備えている。プラズマ生成室１の周囲には磁気
コイル９が設けられている。プラズマ生成室１の上部に
は導波管７およびガス導入管１０が接続されている。プ
ラズマ生成室１の内壁１１はＭｇＯ等の２次電子放出効
果のある材質からできている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子サイクロトロン
共鳴プラズマをエッチングあるいは化学気相堆積に利用
するプラズマ反応装置に関するものである。
共鳴プラズマをエッチングあるいは化学気相堆積に利用
するプラズマ反応装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を利
用したエッチングや化学気相堆積がある。図４はＥＣＲ
を利用してエッチングや化学気相堆積を行なう従来のプ
ラズマ反応装置の模式図である。プラズマ反応装置はプ
ラズマの生成が行なわれるプラズマ生成室１とウェハが
置かれる試料室２とを備えている。
用したエッチングや化学気相堆積がある。図４はＥＣＲ
を利用してエッチングや化学気相堆積を行なう従来のプ
ラズマ反応装置の模式図である。プラズマ反応装置はプ
ラズマの生成が行なわれるプラズマ生成室１とウェハが
置かれる試料室２とを備えている。
【０００３】プラズマ生成室１の周囲には、プラズマ生
成室１内に磁場を発生させる磁気コイル９が設けられて
いる。プラズマ生成室１の上部には導波管７の一方端が
接続されている。７ａはプラズマ生成室１内にマイクロ
波を導入するマイクロ波導入口である。導波管７の他方
端はマイクロ波源６と接続されている。
成室１内に磁場を発生させる磁気コイル９が設けられて
いる。プラズマ生成室１の上部には導波管７の一方端が
接続されている。７ａはプラズマ生成室１内にマイクロ
波を導入するマイクロ波導入口である。導波管７の他方
端はマイクロ波源６と接続されている。
【０００４】プラズマ生成室１の上部には、ガス導入管
１０の一方端が接続されている。１０ａはプラズマ生成
室１内に反応性ガス等を導入するためのガス導入口であ
る。
１０の一方端が接続されている。１０ａはプラズマ生成
室１内に反応性ガス等を導入するためのガス導入口であ
る。
【０００５】プラズマ生成室１の内壁５は、通常、耐プ
ラズマ性や耐エッチング性に対して優れたアルマイト、
アルミナまたは石英等の材質からできている。
ラズマ性や耐エッチング性に対して優れたアルマイト、
アルミナまたは石英等の材質からできている。
【０００６】プラズマ生成室１の下方には試料室２があ
り、プラズマ生成室２と試料室２とは連通している。試
料室２には、ウェハ４を保持するウェハ保持台３が設け
られている。試料室２の下部には排気管８の一方端が接
続されている。試料室２内のガスは排気管８を通り外部
へ排気される。
り、プラズマ生成室２と試料室２とは連通している。試
料室２には、ウェハ４を保持するウェハ保持台３が設け
られている。試料室２の下部には排気管８の一方端が接
続されている。試料室２内のガスは排気管８を通り外部
へ排気される。
【０００７】次に従来のプラズマ反応装置の動作につい
て説明する。プラズマ生成室１および試料室２に、ガス
導入管１０よりエッチングまたは化学気相堆積に用いる
反応性ガスを導入し、所定の圧力になった時点でマイク
ロ波源６からマイクロ波電力をプラズマ生成室１内に供
給する。そして磁気コイル９によってプラズマ生成室１
内に磁場を形成する。
て説明する。プラズマ生成室１および試料室２に、ガス
導入管１０よりエッチングまたは化学気相堆積に用いる
反応性ガスを導入し、所定の圧力になった時点でマイク
ロ波源６からマイクロ波電力をプラズマ生成室１内に供
給する。そして磁気コイル９によってプラズマ生成室１
内に磁場を形成する。
【０００８】これによりプラズマ生成室１内では、マイ
クロ波と磁場が共鳴を起こし、その中でエネルギを吸収
し螺旋運動している電子が反応性ガスと衝突することに
より、高密度プラズマが形成される。そして、プラズマ
生成室１で発生した反応性ガスプラズマは、発散する磁
力線に沿って拡散し、試料室２にあるウェハ４をエッチ
ングまたは化学気相堆積等のドライ処理を行なう。
クロ波と磁場が共鳴を起こし、その中でエネルギを吸収
し螺旋運動している電子が反応性ガスと衝突することに
より、高密度プラズマが形成される。そして、プラズマ
生成室１で発生した反応性ガスプラズマは、発散する磁
力線に沿って拡散し、試料室２にあるウェハ４をエッチ
ングまたは化学気相堆積等のドライ処理を行なう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来のＥＣＲを用いた
プラズマ反応装置は以上のように構成されており、プラ
ズマ生成室１の上部の中央部に導波管７が設けられてい
るので、プラズマ生成室１の中心部の方が周辺部に比べ
プラズマ密度が高くなる。また、内壁５方向へ拡散した
プラズマ中の電子は内壁５で吸収され消滅するため、内
壁５に近づくにつれて電子密度は低下し、図５に示すよ
うに内壁近傍ではプラズマ密度が極端に小さくなる。
プラズマ反応装置は以上のように構成されており、プラ
ズマ生成室１の上部の中央部に導波管７が設けられてい
るので、プラズマ生成室１の中心部の方が周辺部に比べ
プラズマ密度が高くなる。また、内壁５方向へ拡散した
プラズマ中の電子は内壁５で吸収され消滅するため、内
壁５に近づくにつれて電子密度は低下し、図５に示すよ
うに内壁近傍ではプラズマ密度が極端に小さくなる。
【００１０】このためウェハ、特に大口径のウェハをエ
ッチング処理や化学気相堆積処理を行なう場合面内均一
性が悪いという問題が生じた。
ッチング処理や化学気相堆積処理を行なう場合面内均一
性が悪いという問題が生じた。
【００１１】この発明は係る従来の問題点を解決するた
めになされたものである。この発明の目的は、ウェハの
エッチング処理や化学気相堆積処理を面内均一に行なえ
るプラズマ反応装置を提供することである。
めになされたものである。この発明の目的は、ウェハの
エッチング処理や化学気相堆積処理を面内均一に行なえ
るプラズマ反応装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に従ったプラズ
マ反応装置は、プラズマ生成室と、プラズマ生成室内に
磁場を発生させる磁場発生手段と、プラズマ生成室に設
けられ、プラズマ生成室内にプラズマ生成に用いるガス
を導入するガス導入口と、プラズマ生成室に設けられ、
プラズマ生成室内にマイクロ波を導入するマイクロ波導
入口とを備えたものであり、プラズマ生成室の内壁に２
次電子放出効果のある材質を用いることを特徴としてい
る。
マ反応装置は、プラズマ生成室と、プラズマ生成室内に
磁場を発生させる磁場発生手段と、プラズマ生成室に設
けられ、プラズマ生成室内にプラズマ生成に用いるガス
を導入するガス導入口と、プラズマ生成室に設けられ、
プラズマ生成室内にマイクロ波を導入するマイクロ波導
入口とを備えたものであり、プラズマ生成室の内壁に２
次電子放出効果のある材質を用いることを特徴としてい
る。
【００１３】
【作用】この発明に従ったプラズマ反応装置は、プラズ
マ生成室の内壁に２次電子放出効果のある材質を用いて
いるので、プラズマ中の電子が内壁方向へ拡散し内壁に
吸収されても、内壁から電子が放出されるので内壁近傍
では電子の密度が極端に低くなることはない。
マ生成室の内壁に２次電子放出効果のある材質を用いて
いるので、プラズマ中の電子が内壁方向へ拡散し内壁に
吸収されても、内壁から電子が放出されるので内壁近傍
では電子の密度が極端に低くなることはない。
【００１４】
【実施例】（第１実施例）図１はこの発明に従ったプラ
ズマ反応装置の第１実施例の模式図である。プラズマ反
応装置は、プラズマ生成室１と試料室２とを備えてい
る。プラズマ生成室１の周囲にはプラズマ生成室１内に
磁場を発生させる磁気コイル９が設けられている。プラ
ズマ生成室１の上部には導波管７の一方端が接続されて
いる。７ａはマイクロ波導入口を示している。導波管７
の他方端はマイクロ波源６と接続されている。プラズマ
生成室１の上部には、ガス導入管１０の一方端が接続さ
れている。１０ａはガス導入口を示している。
ズマ反応装置の第１実施例の模式図である。プラズマ反
応装置は、プラズマ生成室１と試料室２とを備えてい
る。プラズマ生成室１の周囲にはプラズマ生成室１内に
磁場を発生させる磁気コイル９が設けられている。プラ
ズマ生成室１の上部には導波管７の一方端が接続されて
いる。７ａはマイクロ波導入口を示している。導波管７
の他方端はマイクロ波源６と接続されている。プラズマ
生成室１の上部には、ガス導入管１０の一方端が接続さ
れている。１０ａはガス導入口を示している。
【００１５】プラズマ生成室１の内壁１１は２次電子放
出効果のある材質、たとえばＭｇＯ、ＢａＯ、ＭｇＯ−
Ｎｉ、ＢａＴｉＯ3 、ＴｉＯ2 −ＺｎＯ系の磁器半導体
からできている。
出効果のある材質、たとえばＭｇＯ、ＢａＯ、ＭｇＯ−
Ｎｉ、ＢａＴｉＯ3 、ＴｉＯ2 −ＺｎＯ系の磁器半導体
からできている。
【００１６】試料室２はプラズマ生成室１と連通してお
り、試料室２にはウェハ４を保持するウェハ保持体３が
設けられている。試料室２の下部には排気管８が接続さ
れている。
り、試料室２にはウェハ４を保持するウェハ保持体３が
設けられている。試料室２の下部には排気管８が接続さ
れている。
【００１７】プラズマ反応装置の動作は従来と同様であ
る。しかし、プラズマ生成室１の内壁１１を２次電子放
出効果のある材質にしているので、プラズマ中の電子が
内壁１１方向へ拡散し内壁１１に吸収されても内壁１１
から電子が放出される。
る。しかし、プラズマ生成室１の内壁１１を２次電子放
出効果のある材質にしているので、プラズマ中の電子が
内壁１１方向へ拡散し内壁１１に吸収されても内壁１１
から電子が放出される。
【００１８】したがって図２に示すようにプラズマ密度
が均一な領域が広まるとともに、内壁１１近傍でもプラ
ズマ密度の著しい低下を防ぐことができる。したがっ
て、ウェハ、特に大口径ウェハをエッチング処理や化学
気相堆積処理をした場合、ウェハの面内均一性を向上さ
せることができる。
が均一な領域が広まるとともに、内壁１１近傍でもプラ
ズマ密度の著しい低下を防ぐことができる。したがっ
て、ウェハ、特に大口径ウェハをエッチング処理や化学
気相堆積処理をした場合、ウェハの面内均一性を向上さ
せることができる。
【００１９】また、プラズマ中の電子ロスが低減される
ため、プラズマ生成室１内で発生するプラズマは高密度
となり、イオンの方向性、高エッチング速度が可能とな
る。
ため、プラズマ生成室１内で発生するプラズマは高密度
となり、イオンの方向性、高エッチング速度が可能とな
る。
【００２０】（第２実施例）図３はこの発明に従ったプ
ラズマ反応装置の第２実施例の模式図である。第１実施
例と同じものについては同一符号を付すことによりその
説明を省略する。第２実施例では第１実施例と同様に内
壁１２を２次電子放出効果のある材質にしている。第２
実施例は内壁１２に凹凸を設け、内壁１２の表面積を広
め、これにより放出される２次電子の量を多くし、内壁
１２近傍でのプラズマ密度を第１実施例よりも高密度化
している。
ラズマ反応装置の第２実施例の模式図である。第１実施
例と同じものについては同一符号を付すことによりその
説明を省略する。第２実施例では第１実施例と同様に内
壁１２を２次電子放出効果のある材質にしている。第２
実施例は内壁１２に凹凸を設け、内壁１２の表面積を広
め、これにより放出される２次電子の量を多くし、内壁
１２近傍でのプラズマ密度を第１実施例よりも高密度化
している。
【００２１】
【発明の効果】この発明に従ったプラズマ反応装置はプ
ラズマ生成室の内壁に２次電子放出効果のある材質を用
いているので、内壁の近傍付近のプラズマ密度を高くす
ることができる。したがってウェハのエッチング処理や
化学気相堆積処理を面内均一に行なうことができる。
ラズマ生成室の内壁に２次電子放出効果のある材質を用
いているので、内壁の近傍付近のプラズマ密度を高くす
ることができる。したがってウェハのエッチング処理や
化学気相堆積処理を面内均一に行なうことができる。
【図１】この発明の第１実施例の模式図である。
【図２】この発明の第１の実施例を用いて発生させたプ
ラズマの密度分布図である。
ラズマの密度分布図である。
【図３】この発明の第２実施例の模式図である。
【図４】従来のプラズマ反応装置の模式図である。
【図５】従来のプラズマ反応装置を用いて発生させたプ
ラズマの密度分布図である。
ラズマの密度分布図である。
１ プラズマ生成室 ７ａ マイクロ波導入口 ９ 磁気コイル １０ａ ガス導入口 １１ 内壁
Claims (1)
- 【請求項１】 プラズマ生成室と、 前記プラズマ生成室内に磁場を発生させる磁場発生手段
と、 前記プラズマ生成室に設けられ、前記プラズマ生成室内
にプラズマ生成に用いるガスを導入するガス導入口と、 前記プラズマ生成室に設けられ、前記プラズマ生成室内
にマイクロ波を導入するマイクロ波導入口と、 を備えたプラズマ反応装置において、 前記プラズマ生成室の内壁に２次電子放出効果のある材
質を用いることを特徴とするプラズマ反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4239361A JPH0689875A (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | プラズマ反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4239361A JPH0689875A (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | プラズマ反応装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0689875A true JPH0689875A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=17043620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4239361A Pending JPH0689875A (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | プラズマ反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0689875A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7602111B2 (en) | 2005-07-12 | 2009-10-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Plasma accelerating apparatus and plasma processing system including secondary electron amplification coating layer formed at inner wall of channel |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS617632A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-14 | Toshiba Corp | プラズマエツチング装置 |
| JPH03197685A (ja) * | 1989-12-26 | 1991-08-29 | Fujitsu Ltd | 有磁場マイクロ波プラズマ装置 |
| JPH04139722A (ja) * | 1990-09-29 | 1992-05-13 | Toshiba Corp | マグネトロンプラズマ処理装置 |
-
1992
- 1992-09-08 JP JP4239361A patent/JPH0689875A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS617632A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-14 | Toshiba Corp | プラズマエツチング装置 |
| JPH03197685A (ja) * | 1989-12-26 | 1991-08-29 | Fujitsu Ltd | 有磁場マイクロ波プラズマ装置 |
| JPH04139722A (ja) * | 1990-09-29 | 1992-05-13 | Toshiba Corp | マグネトロンプラズマ処理装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7602111B2 (en) | 2005-07-12 | 2009-10-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Plasma accelerating apparatus and plasma processing system including secondary electron amplification coating layer formed at inner wall of channel |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980616 |