JPS58125820A - 電子サイクロトロン共鳴型放電装置 - Google Patents
電子サイクロトロン共鳴型放電装置Info
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- JPS58125820A JPS58125820A JP57007525A JP752582A JPS58125820A JP S58125820 A JPS58125820 A JP S58125820A JP 57007525 A JP57007525 A JP 57007525A JP 752582 A JP752582 A JP 752582A JP S58125820 A JPS58125820 A JP S58125820A
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
- C23C16/511—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using microwave discharges
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
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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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、エツチングや膜の堆積等に用いられる電子ザ
イクロトロン共鳴型放電装置に関する。
イクロトロン共鳴型放電装置に関する。
1〜10’Torrの圧力下で、為電圧や高周波愈ど0
1力を印加して生じるグロー放電は、ガス温間が50〜
500℃ と低いが、電子温雇が104PKと高い非平
衡プラズマを生じることけよ〈知ら引ている。この応用
は例えば、+11cF4などの反応性ガスの導入によっ
てCF4から生じるFと8iの反応で8iF4 を生成
しすなわちエツチングする。(2)tた8iH4などの
ガスのグロー放電からは加熱した基盤上Ka−8iが堆
積されるなどの技術に生かされ低温プラズマ応用技術は
今後共底い分野に展開されようとしている。このグロー
放電上述したようKIW”Torrの比較的高圧下で生
じるが、そのため、水やexなどの残留ガスの影響で、
エツチング4PJillI積にとって、特に後者にとっ
て、膜内圧不飼物ガスー4!取り込まれ、膜質特性を賛
くする。しかしICr”Torr以下の低圧下で放電で
生じさせることは従来のバレル型や平行平板型で単Kw
界が加えられることKよって電子がエネルギーを得て分
子、原子と衝突する放電方法では困難である。
1力を印加して生じるグロー放電は、ガス温間が50〜
500℃ と低いが、電子温雇が104PKと高い非平
衡プラズマを生じることけよ〈知ら引ている。この応用
は例えば、+11cF4などの反応性ガスの導入によっ
てCF4から生じるFと8iの反応で8iF4 を生成
しすなわちエツチングする。(2)tた8iH4などの
ガスのグロー放電からは加熱した基盤上Ka−8iが堆
積されるなどの技術に生かされ低温プラズマ応用技術は
今後共底い分野に展開されようとしている。このグロー
放電上述したようKIW”Torrの比較的高圧下で生
じるが、そのため、水やexなどの残留ガスの影響で、
エツチング4PJillI積にとって、特に後者にとっ
て、膜内圧不飼物ガスー4!取り込まれ、膜質特性を賛
くする。しかしICr”Torr以下の低圧下で放電で
生じさせることは従来のバレル型や平行平板型で単Kw
界が加えられることKよって電子がエネルギーを得て分
子、原子と衝突する放電方法では困難である。
その目的のためのひとつの提案として、第1図に示すE
CR(電子サイクロトロ・ン共鳴)型が、ある(松尾、
第41回状期応用物理学会講演予稿集p688.198
0年)。
CR(電子サイクロトロ・ン共鳴)型が、ある(松尾、
第41回状期応用物理学会講演予稿集p688.198
0年)。
形導波管(4)を通して導入される。一方、一般に電子
のサイクロトロン周波数、 fceは次のように表わ
される(文献、鈴木、1−半導体プラズマプロセス技術
」営野阜雄−1産業図誉、 p140(1980))B fce= − 2にm ここでm:電子の質量、e:電子の1[荷、 t3:踪
w、@度、それ故に、電子は磁場中では、上述の関係で
サイクロトロン運動を起こすが、この周波数とマイクロ
波の周波数が一致すると共鳴現象を生じ、導入マイクロ
波電力に応じ、電子が導入ガス(5)と衝突し7、これ
を放電せしめ、プラダVを生じる。このECR放電の利
点は、1〜0. I Torrの高圧下はもとより10
’Torr台の低圧下でも容易に放電を生じることにあ
る。第1図ではこの放電の応用をイオン源に用いている
が、このようにして生じ九プラズマ(6+から正イオン
を高圧が印加される電極(7)とアース電位の電極(8
)から引き出して試料金員の試料(11)に衝突せしめ
、例えばこれをエラECRを生じる磁場は875ガウス
が必要であるが、そのための11蝉コイルは相当大規模
になり、それと共にその電源も大きな容器の本のとなる
。
のサイクロトロン周波数、 fceは次のように表わ
される(文献、鈴木、1−半導体プラズマプロセス技術
」営野阜雄−1産業図誉、 p140(1980))B fce= − 2にm ここでm:電子の質量、e:電子の1[荷、 t3:踪
w、@度、それ故に、電子は磁場中では、上述の関係で
サイクロトロン運動を起こすが、この周波数とマイクロ
波の周波数が一致すると共鳴現象を生じ、導入マイクロ
波電力に応じ、電子が導入ガス(5)と衝突し7、これ
を放電せしめ、プラダVを生じる。このECR放電の利
点は、1〜0. I Torrの高圧下はもとより10
’Torr台の低圧下でも容易に放電を生じることにあ
る。第1図ではこの放電の応用をイオン源に用いている
が、このようにして生じ九プラズマ(6+から正イオン
を高圧が印加される電極(7)とアース電位の電極(8
)から引き出して試料金員の試料(11)に衝突せしめ
、例えばこれをエラECRを生じる磁場は875ガウス
が必要であるが、そのための11蝉コイルは相当大規模
になり、それと共にその電源も大きな容器の本のとなる
。
その結果ECR放電装wは必然的に大きくなる。
また長時間の使用で、コイルからの熱発生でコイルの抵
抗が変り、磁場が変動し安定してエツチングや堆積が行
なえないという問題があった。
抗が変り、磁場が変動し安定してエツチングや堆積が行
なえないという問題があった。
本発明は上記の欠点に鑑みてなされたもので。
小型かつ安定した電子サイクロトロン共鳴型放電装置を
得ることを目的とする。
得ることを目的とする。
すなわち、真空容器にマイクロ波電力が導入される手段
と、永久磁石により、収容器内に875ガウスの磁場が
発生する手段とからなることを特徴とすゐECRII放
電装置を提供するものである。
と、永久磁石により、収容器内に875ガウスの磁場が
発生する手段とからなることを特徴とすゐECRII放
電装置を提供するものである。
本発明によれば、永久磁石を用いているので、装置の小
部化及び安定化等を図ることができる。
部化及び安定化等を図ることができる。
以下、図を参照に本発明の詳細な説明する。
在する空間に一部でも電子のサイクロトロン周数放電を
生じる。その後、そのNOR放電部分から生じえ電子は
空間に拡散して行き、マイクロ波電力によって加速され
て、原子1分子とIi集してそれを放電解離する。
生じる。その後、そのNOR放電部分から生じえ電子は
空間に拡散して行き、マイクロ波電力によって加速され
て、原子1分子とIi集してそれを放電解離する。
すなわち、放電が空間内に拡大して行く結果となぁか、
見方を変えるへNOR放電部分は放電を最初に起こす電
子の源と考えることがで自る。そこで第2図に示すよう
にマイクロ波(2)が導波管(2)から、円筒導波管−
にテーパ導波管−を経て導入され為、その際、真空を保
ち、マイクロ波は損失な(導入される九めの石英板(2
)が設けられている。
見方を変えるへNOR放電部分は放電を最初に起こす電
子の源と考えることがで自る。そこで第2図に示すよう
にマイクロ波(2)が導波管(2)から、円筒導波管−
にテーパ導波管−を経て導入され為、その際、真空を保
ち、マイクロ波は損失な(導入される九めの石英板(2
)が設けられている。
そしてこの円筒導波管の外部には輪状のコバルトナマリ
ウム(8m−Co)マグネット曽が複数個が配置されて
いる。そのギャップ間で導波管、すなわち真空内118
75ガウスの磁場を生じる所(2)が存在するとそこが
ECR放電条件を満足して、そζからの電子が(財)内
の一様な放電四を促進する。
ウム(8m−Co)マグネット曽が複数個が配置されて
いる。そのギャップ間で導波管、すなわち真空内118
75ガウスの磁場を生じる所(2)が存在するとそこが
ECR放電条件を満足して、そζからの電子が(財)内
の一様な放電四を促進する。
ζO篇2図O実施例ではECaイオン源の構造を示し1
円筒導波管−自身が正電位にバイアスされてい為と、そ
れと直結し九メツ7ユ状電極とアース電位O電極−との
間で、プラズマ輪中の正イオン−が引き出され試料台−
の試料ek4に衝撃してこむの場合の磁場発生は円筒の
内側に輪状に発生し従ってイオンの収率の最もよい(至
)と−の電極付近にプラズマを発生させることを目的と
しているが第1aao実施例は(b)に示すようにマグ
ネット−が円筒−力O軸に平行に複数個配置され交互の
マグネット間に磁場を生じ働の所に875ガウスの磁場
を生じる。この場合は放電の最初は円筒軸に港って軸状
に生じる。この方法でもイオン源に用いることができる
が、この方法のより良い実施例はa−8iを堆積させる
ことに用いた例である。6υから100 % Vう7
(8iH,)カ導入すレテI5′aカラ排気され0.4
Torr 4度の圧力に保たれる。そして石英板−を
通してマイクロ波電力(ロ)がテーパ導波管(ト)1円
筒導波管(至)を経て導入される。輪の外部に配置され
た8m−Co磁石67)によってECR放電を生じ、ガ
スプラズマを生じる。その中に回転機構も値から回転が
導入された支持台−の上に減光用ドラム6υを設ける。
円筒導波管−自身が正電位にバイアスされてい為と、そ
れと直結し九メツ7ユ状電極とアース電位O電極−との
間で、プラズマ輪中の正イオン−が引き出され試料台−
の試料ek4に衝撃してこむの場合の磁場発生は円筒の
内側に輪状に発生し従ってイオンの収率の最もよい(至
)と−の電極付近にプラズマを発生させることを目的と
しているが第1aao実施例は(b)に示すようにマグ
ネット−が円筒−力O軸に平行に複数個配置され交互の
マグネット間に磁場を生じ働の所に875ガウスの磁場
を生じる。この場合は放電の最初は円筒軸に港って軸状
に生じる。この方法でもイオン源に用いることができる
が、この方法のより良い実施例はa−8iを堆積させる
ことに用いた例である。6υから100 % Vう7
(8iH,)カ導入すレテI5′aカラ排気され0.4
Torr 4度の圧力に保たれる。そして石英板−を
通してマイクロ波電力(ロ)がテーパ導波管(ト)1円
筒導波管(至)を経て導入される。輪の外部に配置され
た8m−Co磁石67)によってECR放電を生じ、ガ
スプラズマを生じる。その中に回転機構も値から回転が
導入された支持台−の上に減光用ドラム6υを設ける。
1m)の上下に均−性保償のためにダミーの円筒婦が設
けられている。一般Km−8iの組成は8i−H結合が
5i−H,結合より割合において多い、、jJヵ1暗、
流導、率ルと晃電流導電率4しとの差が多い。またEC
a放電では電子と81H4との衝突頻度が増加しh 8
i−Hdi!を合から5I−H結合に移行しやすいので
、特にa−8ill!に:とってはECR放電が有効で
ある。一実施例ではマイクロa−8i1[が得られた。
けられている。一般Km−8iの組成は8i−H結合が
5i−H,結合より割合において多い、、jJヵ1暗、
流導、率ルと晃電流導電率4しとの差が多い。またEC
a放電では電子と81H4との衝突頻度が増加しh 8
i−Hdi!を合から5I−H結合に移行しやすいので
、特にa−8ill!に:とってはECR放電が有効で
ある。一実施例ではマイクロa−8i1[が得られた。
シリコン化合物ガスとして81F4を用いフッ化アモル
ファスシリコンを堆積させることもできる。
ファスシリコンを堆積させることもできる。
上述のようにECル放電の基本である空間の−11に8
75ガウスを生じる構造であればどんな磁石構造で4よ
く、極端な場合、導波管内に設ける構造でもEC1(放
電は充分満足に生じる。
75ガウスを生じる構造であればどんな磁石構造で4よ
く、極端な場合、導波管内に設ける構造でもEC1(放
電は充分満足に生じる。
第1図は従来のコイル磁界全生型ECRイオン1の断面
−1第2図は本発明の永久6石型ECR暑−引ドラム堆
積に応じた図を示す断面図である。 図に於いて、 ′ (1)@・・・真空容器 (2)・・・電磁コイル
(31,61a、64) ・−マイクO波(2,45G
HY) [71f4)、@、e24.fi、(if)、
a9,6f9 ”’ 導tll’1l(5)、(至)、
61J・・・ガス導入口 (61、el 、(至)・・
・プラズマm 、 +8) 、 m 、 61) −・
・電極 (II 、 ell −・・試料台(lυ、
tH・・・試料台 @、(至)・・・石英板翰1
輪、6η・・・ 8m−Co磁石 (至)、(4a・・・ 875ガウス磁場(9)・・・
イオン リJ 、 # 、 tn 、−°
・−・排気日動1)・・・減光用ドラム −・T・
・ダミー円筒151・・・回転機#l#4・・・・支持
台代理人 弁理士 則 近 鳩 佑 (他1名)第1図 第 2 図 万 第8図 (b)
−1第2図は本発明の永久6石型ECR暑−引ドラム堆
積に応じた図を示す断面図である。 図に於いて、 ′ (1)@・・・真空容器 (2)・・・電磁コイル
(31,61a、64) ・−マイクO波(2,45G
HY) [71f4)、@、e24.fi、(if)、
a9,6f9 ”’ 導tll’1l(5)、(至)、
61J・・・ガス導入口 (61、el 、(至)・・
・プラズマm 、 +8) 、 m 、 61) −・
・電極 (II 、 ell −・・試料台(lυ、
tH・・・試料台 @、(至)・・・石英板翰1
輪、6η・・・ 8m−Co磁石 (至)、(4a・・・ 875ガウス磁場(9)・・・
イオン リJ 、 # 、 tn 、−°
・−・排気日動1)・・・減光用ドラム −・T・
・ダミー円筒151・・・回転機#l#4・・・・支持
台代理人 弁理士 則 近 鳩 佑 (他1名)第1図 第 2 図 万 第8図 (b)
Claims (2)
- (1)円筒状真空容器と、該真空容器に2.45Hzの
マイクロ波を導入する手段と前記真空容器内に磁場を発
生する手段とを備え前記手段は円筒の軸に平行、又は円
筒に対して輪状に配置された複数の永久磁石から成り各
々の磁石の間に875ガウス以上の磁場を真空容器内圧
発生させることを!Villkとする電子サイクロトロ
ン共鳴型放電装置。 - (2)真空容器内に基板が置かれ、アモルファスシリコ
ンが堆積される前記特許請求の範囲第1項記載の電子サ
イクロトロン共鳴型放電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57007525A JPS58125820A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 電子サイクロトロン共鳴型放電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57007525A JPS58125820A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 電子サイクロトロン共鳴型放電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58125820A true JPS58125820A (ja) | 1983-07-27 |
Family
ID=11668190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57007525A Pending JPS58125820A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 電子サイクロトロン共鳴型放電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58125820A (ja) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1982
- 1982-01-22 JP JP57007525A patent/JPS58125820A/ja active Pending
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