JPS62151574A - プラズマ装置 - Google Patents
プラズマ装置Info
- Publication number
- JPS62151574A JPS62151574A JP29709185A JP29709185A JPS62151574A JP S62151574 A JPS62151574 A JP S62151574A JP 29709185 A JP29709185 A JP 29709185A JP 29709185 A JP29709185 A JP 29709185A JP S62151574 A JPS62151574 A JP S62151574A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- chamber
- magnetic field
- generation chamber
- cyclotron resonance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は主に高集積半導体装置の製造のためのCVD
(Chemical Vapor Depositio
n )装置、エツチング装置、スパンタリング装置等と
して用いられるプラズマ装置に関するものである。
(Chemical Vapor Depositio
n )装置、エツチング装置、スパンタリング装置等と
して用いられるプラズマ装置に関するものである。
電子サイクロトロン共鳴を利用したプラズマ装置は低ガ
ス圧で活性度の高いプラズマを生成することができ、イ
オンエネルギの広範囲な選択が可能であり、また大きな
イオン電流がとれ、イオン流の指向性、均一性に優れる
などの利点があり、高集積半導体装置の製造に欠かせな
いものとしてその研究、開発が進められている。
ス圧で活性度の高いプラズマを生成することができ、イ
オンエネルギの広範囲な選択が可能であり、また大きな
イオン電流がとれ、イオン流の指向性、均一性に優れる
などの利点があり、高集積半導体装置の製造に欠かせな
いものとしてその研究、開発が進められている。
第2図はプラズマCVD装置として構成した従来の電子
サイクロトロン共鳴を利用したプラズマ装置の縦断面図
であり、プラズマ生成室31の上部壁に設けた石英ガラ
ス板31bにて封止されているマイクロ波導入口31c
には他端部をマグネトロン(図示せず)に連結した導波
管32の一端部を接続し、また下部壁におけるマイクロ
波導入口31cと対向する位置に設けたプラズマ引出口
31dに臨ませて反応室33を配設すると共に、プラズ
マ生成室31の外周及びこれに接続した導波管32の一
端部外′周にわたる間には励磁コイル34を同心状に配
設し、プラズマ生成室31内に電子サイクロトロン共鳴
条件に応じた磁界を形成すると共に、生成せしめたプラ
ズマをプラズマ引出口31dを通じて、反応室33側に
投射すべく反応室33側に向けて磁束密度が低くなる発
散磁界を形成し、これによって載置台36上の半導体ウ
ェハー等からなる試料Sにイオン化された反応ガスを投
射せしめるようになっている。□ 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで通常プラズマ装置にあっては電子サイクロトロ
ン共鳴条件を満足するためにはプラズマ生成室内に87
5ガウス程度の磁界を形成する必要があるが、これを励
磁コイル、即ち電磁石のみによって形成する場合5 k
VA〜10kVA程度のエネルギが必要となり、特に長
期間の稼働を行う場合にあっては損失が大きくエネルギ
効率が低く、また冷却のための冷却水系を配設する必要
があって、設備が大嵩になるなどの問題があった。
サイクロトロン共鳴を利用したプラズマ装置の縦断面図
であり、プラズマ生成室31の上部壁に設けた石英ガラ
ス板31bにて封止されているマイクロ波導入口31c
には他端部をマグネトロン(図示せず)に連結した導波
管32の一端部を接続し、また下部壁におけるマイクロ
波導入口31cと対向する位置に設けたプラズマ引出口
31dに臨ませて反応室33を配設すると共に、プラズ
マ生成室31の外周及びこれに接続した導波管32の一
端部外′周にわたる間には励磁コイル34を同心状に配
設し、プラズマ生成室31内に電子サイクロトロン共鳴
条件に応じた磁界を形成すると共に、生成せしめたプラ
ズマをプラズマ引出口31dを通じて、反応室33側に
投射すべく反応室33側に向けて磁束密度が低くなる発
散磁界を形成し、これによって載置台36上の半導体ウ
ェハー等からなる試料Sにイオン化された反応ガスを投
射せしめるようになっている。□ 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで通常プラズマ装置にあっては電子サイクロトロ
ン共鳴条件を満足するためにはプラズマ生成室内に87
5ガウス程度の磁界を形成する必要があるが、これを励
磁コイル、即ち電磁石のみによって形成する場合5 k
VA〜10kVA程度のエネルギが必要となり、特に長
期間の稼働を行う場合にあっては損失が大きくエネルギ
効率が低く、また冷却のための冷却水系を配設する必要
があって、設備が大嵩になるなどの問題があった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは磁界を形成するための磁石を永久
磁石と電磁石とを組合せて構成し、ランニングコストの
大11な低減が図れ、しかも処理条件に与える影當の大
きい試料周辺に対する磁束密度の精細な制御が何ら招な
われることのないプラズマ装置を提供するにある。
の目的とするところは磁界を形成するための磁石を永久
磁石と電磁石とを組合せて構成し、ランニングコストの
大11な低減が図れ、しかも処理条件に与える影當の大
きい試料周辺に対する磁束密度の精細な制御が何ら招な
われることのないプラズマ装置を提供するにある。
本発明に係るプラズマ装置はマイクロ波を用いた電子サ
イクロトロン共鳴により、プラズマを発生させるプラズ
マ生成室と、該プラズマ生成室内に磁界を形成すべくそ
の外周に配設された磁石とを具備するプラズマ装置にお
いて、前記磁石を永久磁石と電磁石とにて構成したこと
を特徴とする。
イクロトロン共鳴により、プラズマを発生させるプラズ
マ生成室と、該プラズマ生成室内に磁界を形成すべくそ
の外周に配設された磁石とを具備するプラズマ装置にお
いて、前記磁石を永久磁石と電磁石とにて構成したこと
を特徴とする。
以下本発明をプラズマCVD装置として構成した実施例
を示す図面に基づき具体的に説明する。第1図は、本発
明に係るプラズマ装置(以下本発明装置という)の縦断
面図であり、図中1はプラズマ生成室、2は導波管、3
は試料室を構成する反応室、4は磁界形成のための永久
磁石、5は同じく電磁石を構成する励磁コイルを示して
いる。
を示す図面に基づき具体的に説明する。第1図は、本発
明に係るプラズマ装置(以下本発明装置という)の縦断
面図であり、図中1はプラズマ生成室、2は導波管、3
は試料室を構成する反応室、4は磁界形成のための永久
磁石、5は同じく電磁石を構成する励磁コイルを示して
いる。
プラズマ生成室lはステンレス鋼製であって周囲壁を2
重構造にして冷却水の通流室1aを備え、上部壁中央に
は石英ガラス板1bにて封止されたマイクロ波の導入口
1cを備え、また下部壁中央には、前記マイクロ波導入
口1cと対向する位置にプラズマの引出口1dを備えて
おり、前記マイクロ波導入口1cには導波管2の一端部
が、またプラズマの引出口1dにはこれに臨ませて反応
室3が配設され、更にプラズマ生成室l及びこれに連結
された導波管2の一端部にわたってこれらと略同心状に
永久磁石4及び励磁コイル5が上、下に同心状に周設せ
しめられている。
重構造にして冷却水の通流室1aを備え、上部壁中央に
は石英ガラス板1bにて封止されたマイクロ波の導入口
1cを備え、また下部壁中央には、前記マイクロ波導入
口1cと対向する位置にプラズマの引出口1dを備えて
おり、前記マイクロ波導入口1cには導波管2の一端部
が、またプラズマの引出口1dにはこれに臨ませて反応
室3が配設され、更にプラズマ生成室l及びこれに連結
された導波管2の一端部にわたってこれらと略同心状に
永久磁石4及び励磁コイル5が上、下に同心状に周設せ
しめられている。
導波管2の他端部は図示しないマグネトロンに接続され
ており、ここで発せられたマイクロ波をマイクロ波導入
口1cからプラズマ生成室1内に導入するようにしであ
る。永久磁石4は、Ni+Co、S11等を材料にして
円環形に形成されており、また励磁コイル5は図示しな
い直流電源に接続されており、直流電圧の印加によって
前記永久磁石4と共にプラズマ生成室1内にマイクロ波
の導入によりプラズマを生成し得るよう磁界を形成する
と共に、反応室3側に向けて磁束密度が低くなる発散磁
界を形成し、プラズマ生成室l内に生成されたイオンを
反応室3内に投射せしめるようになっている。
ており、ここで発せられたマイクロ波をマイクロ波導入
口1cからプラズマ生成室1内に導入するようにしであ
る。永久磁石4は、Ni+Co、S11等を材料にして
円環形に形成されており、また励磁コイル5は図示しな
い直流電源に接続されており、直流電圧の印加によって
前記永久磁石4と共にプラズマ生成室1内にマイクロ波
の導入によりプラズマを生成し得るよう磁界を形成する
と共に、反応室3側に向けて磁束密度が低くなる発散磁
界を形成し、プラズマ生成室l内に生成されたイオンを
反応室3内に投射せしめるようになっている。
反応室3は中空の立方体形に形成され、プラズマ引出口
1dと対向する下部壁には排気系3aに連なる排気口3
bが設けられており、内部をプラズマ生成室1と共に常
時所定の真空度に設定維持するようになっている。また
反応室3の中央であって、プラズマ引出口1dと対向す
る位置には載置台6が設置され、載置台6上に半導体ウ
ェーハ等の試料を静電吸着によって着脱可能に固定する
ようにしである。
1dと対向する下部壁には排気系3aに連なる排気口3
bが設けられており、内部をプラズマ生成室1と共に常
時所定の真空度に設定維持するようになっている。また
反応室3の中央であって、プラズマ引出口1dと対向す
る位置には載置台6が設置され、載置台6上に半導体ウ
ェーハ等の試料を静電吸着によって着脱可能に固定する
ようにしである。
電子サイクロトロン共鳴条件を満たすための磁界は主に
永久磁石4にて形成し、励磁コイル5は反応結果を左、
右する試料表面での磁束密度分布を精細に調整するのに
用いられる。勿論電子サイクロトロン共鳴条件を満たす
ための磁界形成を永久磁石4、励磁コイル5によってど
のように分担させるかは必要に応じて設定してよい。
永久磁石4にて形成し、励磁コイル5は反応結果を左、
右する試料表面での磁束密度分布を精細に調整するのに
用いられる。勿論電子サイクロトロン共鳴条件を満たす
ための磁界形成を永久磁石4、励磁コイル5によってど
のように分担させるかは必要に応じて設定してよい。
その他図中1c、 Ifは冷却水の供給系、排出系、1
、、3gはガス供給系を示している。
、、3gはガス供給系を示している。
而して上述した如く構成した本発明装置にあっては、プ
ラズマ生成室lにガス供給系1gからN2又は02等の
ガスを供給すると共に、励磁コイル5には直流電圧を通
流し、また導波管2を通じてマイクロ波を導入してプラ
ズマを生成させ、これを励磁コイル5が形成するプラズ
マ引出口1dの前方側に向かう発散磁界によって反応室
3内の試料Sに投射せしめる。
ラズマ生成室lにガス供給系1gからN2又は02等の
ガスを供給すると共に、励磁コイル5には直流電圧を通
流し、また導波管2を通じてマイクロ波を導入してプラ
ズマを生成させ、これを励磁コイル5が形成するプラズ
マ引出口1dの前方側に向かう発散磁界によって反応室
3内の試料Sに投射せしめる。
反応室3内にはガス供給系3gを通じてSiH4が所定
の圧力で供給されており、プラズマ生成室1から投射さ
れプラズマイオンによって分解され、試料Sの表面に5
i02 (又はSi3 N 4 )等が蒸着せしめら
れる。
の圧力で供給されており、プラズマ生成室1から投射さ
れプラズマイオンによって分解され、試料Sの表面に5
i02 (又はSi3 N 4 )等が蒸着せしめら
れる。
試料S表面の磁束密度分布は励磁コイル5による磁界強
度を変化させ、試料S表面のイオンポテンシャルエネル
ギを可変にすることによって何ら膜品質を低下させるこ
とはない。
度を変化させ、試料S表面のイオンポテンシャルエネル
ギを可変にすることによって何ら膜品質を低下させるこ
とはない。
以上の如く本発明装置にあっては、電子サイクロトロン
共鳴に必要な磁界の形成を永久磁石と電磁石とを組み合
せて行うこととしているため、エネルギの損失が少なく
、ランニングコストが安価に済み、また冷却系も簡単と
なり、設備コストも安価に済み、そのうえ成膜、エツチ
ング等の処理精度を何ら犠牲にすることがないなど、本
発明は優れた効果を奏するものである。
共鳴に必要な磁界の形成を永久磁石と電磁石とを組み合
せて行うこととしているため、エネルギの損失が少なく
、ランニングコストが安価に済み、また冷却系も簡単と
なり、設備コストも安価に済み、そのうえ成膜、エツチ
ング等の処理精度を何ら犠牲にすることがないなど、本
発明は優れた効果を奏するものである。
第1図は本発明装置の縦断面図、第2図は従来装置の縦
断面図である。 1・・・プラズマ生成室 2・・・導波管 3・・・反
応室4・・・永久磁石 5・・・励磁コイル S・・・
試料性 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人
弁理士 河 野 登 夫(15ブ 図 第 2 図
断面図である。 1・・・プラズマ生成室 2・・・導波管 3・・・反
応室4・・・永久磁石 5・・・励磁コイル S・・・
試料性 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人
弁理士 河 野 登 夫(15ブ 図 第 2 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、マイクロ波を用いた電子サイクロトロン共鳴により
、プラズマを発生させるプラズマ生成室と、該プラズマ
生成室内に磁界を形成すべくその外周に配設された磁石
とを具備するプラズマ装置において、前記磁石を永久磁
石と電磁石とにて構成したことを特徴とするプラズマ装
置。 2、前記電子サイクロトロン共鳴条件を満たす磁界強度
の過半部を永久磁石により形成する特許請求の範囲第1
項記載のプラズマ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29709185A JPS62151574A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | プラズマ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29709185A JPS62151574A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | プラズマ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62151574A true JPS62151574A (ja) | 1987-07-06 |
Family
ID=17842084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29709185A Pending JPS62151574A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | プラズマ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62151574A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6436085A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-07 | Canon Kk | Method and apparatus for forming functional deposition film by microwave plasma cvd method |
-
1985
- 1985-12-25 JP JP29709185A patent/JPS62151574A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6436085A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-07 | Canon Kk | Method and apparatus for forming functional deposition film by microwave plasma cvd method |
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