JPH0417675A - Ｅｃｒプラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
Ｅｃｒプラズマｃｖｄ装置Info
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- JPH0417675A JPH0417675A JP12080990A JP12080990A JPH0417675A JP H0417675 A JPH0417675 A JP H0417675A JP 12080990 A JP12080990 A JP 12080990A JP 12080990 A JP12080990 A JP 12080990A JP H0417675 A JPH0417675 A JP H0417675A
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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】
［産業上の利用分野］
本発明はＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）を利用した
ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置に関する。
ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置に関する。
［従来の技術］
ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）を利用した成膜法は
、低ガス圧下で、大きい割合でイオン化した高い活性度
を有するガス種を発生させることができる特長があるた
め、半導体プロセス上への適用が望まれている。
、低ガス圧下で、大きい割合でイオン化した高い活性度
を有するガス種を発生させることができる特長があるた
め、半導体プロセス上への適用が望まれている。
現在までに、ミラー磁界等によりプラズマを閉じ込めて
いるところに基板を置いて成膜する方法と、円筒型プラ
ズマ室の外周にコイルを設け、ＥＣＲプラズマを発生さ
せ、前記コイルの発散磁界によってイオンを引き出し成
膜する方法が知られているが、装置のコンパクト性と基
板上への入射粒子のエネルギーが低い特性により、円筒
型プラズマ室ＥＣＲプラズマＣＶＤ法のほうがより半導
体プロセス上の使用に適していると考えられる。
いるところに基板を置いて成膜する方法と、円筒型プラ
ズマ室の外周にコイルを設け、ＥＣＲプラズマを発生さ
せ、前記コイルの発散磁界によってイオンを引き出し成
膜する方法が知られているが、装置のコンパクト性と基
板上への入射粒子のエネルギーが低い特性により、円筒
型プラズマ室ＥＣＲプラズマＣＶＤ法のほうがより半導
体プロセス上の使用に適していると考えられる。
第１０図に示した２、４５ＧＨｚのマイクロ波を用いる
場合の円筒型プラズマ室ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を参
照してＥＣＲプラズマＣＶＤ法の成膜のメカニズムと利
点を述べる。第１Ｏ図はその装置の断面図、第１１図は
マイクロ導波管側から見た図をそれぞれ示す。
場合の円筒型プラズマ室ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を参
照してＥＣＲプラズマＣＶＤ法の成膜のメカニズムと利
点を述べる。第１Ｏ図はその装置の断面図、第１１図は
マイクロ導波管側から見た図をそれぞれ示す。
マイクロ波（２，４５ＧＨｚ）を矩形導波管６０を用い
て円筒型のプラズマ室６３（内径２０ｃｍ長さ２０ａｍ
）に導入し、プラズマ室６３の円周面の周囲に磁気コイ
ル６１．６２を設け、磁界がプラズマ室内では円筒の中
心軸とほぼ平行になり、プラズマ引き出し口６６から成
膜室６４内の試料基板台６５方向に向うに従って磁界（
破線で示す）が発散するようにする。
て円筒型のプラズマ室６３（内径２０ｃｍ長さ２０ａｍ
）に導入し、プラズマ室６３の円周面の周囲に磁気コイ
ル６１．６２を設け、磁界がプラズマ室内では円筒の中
心軸とほぼ平行になり、プラズマ引き出し口６６から成
膜室６４内の試料基板台６５方向に向うに従って磁界（
破線で示す）が発散するようにする。
次に動作について説明する。
圧力１０−”〜１０−’Ｔｏｒｒ台で、プラズマ室６３
内では電離した電子が磁界中で円運動する。
内では電離した電子が磁界中で円運動する。
電子サイクロトロン周波数ωｃ＝ｅＢ／ｍ（ｅ：電子の
電荷、Ｂ：磁束密度、ｍ：電子の質ｊｉ） マイクロ波の周波数ωとωＣが同じになったとき、ＥＣ
Ｒ条件が満たされ、円運動電子に何周期にもわたり、有
効にマイクロ波のエネルギーが注入され加速され続ける
。この高エネルギー電子がガス分子と衝突してイオン化
を強く促進し、励起化、ラジカル化、イオン化した高活
性の分子種を大量に発生させる。
電荷、Ｂ：磁束密度、ｍ：電子の質ｊｉ） マイクロ波の周波数ωとωＣが同じになったとき、ＥＣ
Ｒ条件が満たされ、円運動電子に何周期にもわたり、有
効にマイクロ波のエネルギーが注入され加速され続ける
。この高エネルギー電子がガス分子と衝突してイオン化
を強く促進し、励起化、ラジカル化、イオン化した高活
性の分子種を大量に発生させる。
円運動する電子は、反磁性を示すのでプラズマ室中の高
エネルギー円運動電子は弱磁界方向に加速され、試料台
方向に負電位を発生させる。この電界により、プラズマ
室中のイオンは試料基板台６５方向に引き出される。
エネルギー円運動電子は弱磁界方向に加速され、試料台
方向に負電位を発生させる。この電界により、プラズマ
室中のイオンは試料基板台６５方向に引き出される。
上記、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法の特徴により、従来のプ
ラズマＣＶＤ法と比較して利点を述べる。
ラズマＣＶＤ法と比較して利点を述べる。
■高活性の分子種が大量に発生するため、成膜速度が大
きい、（２〜５０倍） ■発散磁界によるイオンの引き出し法を用いているため
、基板入射粒子のエネルギーが小さく（１０〜３０ｅＶ
）エネルギーの分布も小さい、このため、従来プラズマ
ＣＶＤ法の場合にみられる基板への高エネルギー（数百
ｅＶ）入射粒子による損傷がほとんどみられない、また
、入射粒子のエネルギーが小さいが、入射頻度が大きい
ことと、上記高活性ガス種の存在により基板温度を低く
でき、はとんどの場合、室温でも良質の膜が得られ、半
導体プロセス上への通用範囲がより広い。
きい、（２〜５０倍） ■発散磁界によるイオンの引き出し法を用いているため
、基板入射粒子のエネルギーが小さく（１０〜３０ｅＶ
）エネルギーの分布も小さい、このため、従来プラズマ
ＣＶＤ法の場合にみられる基板への高エネルギー（数百
ｅＶ）入射粒子による損傷がほとんどみられない、また
、入射粒子のエネルギーが小さいが、入射頻度が大きい
ことと、上記高活性ガス種の存在により基板温度を低く
でき、はとんどの場合、室温でも良質の膜が得られ、半
導体プロセス上への通用範囲がより広い。
［発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記円筒型プラズマ室６３をもっＥＣＲ
プラズマＣＶＤ装置での膜形成の均一性は中央部１０ｃ
ｍφで±５％程度であるが、中央部から遠くなると急激
に均一性が悪くなる問題がある。
プラズマＣＶＤ装置での膜形成の均一性は中央部１０ｃ
ｍφで±５％程度であるが、中央部から遠くなると急激
に均一性が悪くなる問題がある。
画像入出力装置中のセンサーやプリンターに適用される
１辺がｌｏＣＱＩ以上の長尺基板上への成膜には、従来
のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置をそのままで使用すること
はむずかしい、また、円筒型プラズマ室６３の周囲にコ
イル６１．６２があるため、上記装置単位を並列になら
べてもプラズマ弓き出し０６６間の距離を十分短くする
ことができず、長尺基板の成膜はできない。
１辺がｌｏＣＱＩ以上の長尺基板上への成膜には、従来
のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置をそのままで使用すること
はむずかしい、また、円筒型プラズマ室６３の周囲にコ
イル６１．６２があるため、上記装置単位を並列になら
べてもプラズマ弓き出し０６６間の距離を十分短くする
ことができず、長尺基板の成膜はできない。
本発明の目的は、従来のＥＣＲプラズマＣＶＤ法の利点
を損うことなく長尺基板への成膜を可能にすることがで
きるＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を提供することにある。
を損うことなく長尺基板への成膜を可能にすることがで
きるＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
上記目的の達成のため、本発明のＥＣＲプラズマＣＶＤ
装置は、電気絶縁性材からなるマイクロ波導入マドを有
する非磁性電気伝導体材からなるプラズマ室と、該プラ
ズマ室とプラズマ引き出し口で空間的に連続する成膜室
と、前記プラズマ室の一面を磁界印加面とし、該磁界印
加面に垂直に磁界を印加する磁界印加機構部とから構成
され、前記磁界印加面が前記マイクロ波導入マドを設け
た面に対し垂直に位置し、かつ 前記プラズマ引き出し口が前記磁界印加面と正対してい
ることを特徴とする。
装置は、電気絶縁性材からなるマイクロ波導入マドを有
する非磁性電気伝導体材からなるプラズマ室と、該プラ
ズマ室とプラズマ引き出し口で空間的に連続する成膜室
と、前記プラズマ室の一面を磁界印加面とし、該磁界印
加面に垂直に磁界を印加する磁界印加機構部とから構成
され、前記磁界印加面が前記マイクロ波導入マドを設け
た面に対し垂直に位置し、かつ 前記プラズマ引き出し口が前記磁界印加面と正対してい
ることを特徴とする。
また、前記磁界印加機構部の位置を可変する磁界移動機
構部を設けることもできる。
構部を設けることもできる。
また、第４図に示すように磁界印加機構部７を起磁力発
生部２１と該起磁力発生部２１で発生させた磁束を導く
高透磁率材よりなるヨーク２０からなる磁石部２５で構
成し、該磁気回路部の一方の磁掻面２０−Ａを前記磁界
印加面１０と隣接するように設け、該磁掻面２０−Ａと
逆の極性を持った磁橿面２０−Ｂを、該プラズマ引き出
し口５を含む面を基準にして該磁界印加面１０を設けた
領域と反対の領域に位置するように設けることもできる
。
生部２１と該起磁力発生部２１で発生させた磁束を導く
高透磁率材よりなるヨーク２０からなる磁石部２５で構
成し、該磁気回路部の一方の磁掻面２０−Ａを前記磁界
印加面１０と隣接するように設け、該磁掻面２０−Ａと
逆の極性を持った磁橿面２０−Ｂを、該プラズマ引き出
し口５を含む面を基準にして該磁界印加面１０を設けた
領域と反対の領域に位置するように設けることもできる
。
さらに、プラズマ引き出し口５の外側に、該プラズマ引
き出し口面５に対し、コイル中心軸が垂直に位置するよ
うに１個又は複数個の磁界収束コイル２３を設けること
もできる８ また、プラズマ室及び成膜室の面で、該マイクロ波導入
マド面、該磁界印加面及び該プラズマ引き出し口面以外
の面同士を、隣接又は板を共有して複数個の上記単位構
成を結合させて長尺基板への成膜を可能にすることもで
きる。
き出し口面５に対し、コイル中心軸が垂直に位置するよ
うに１個又は複数個の磁界収束コイル２３を設けること
もできる８ また、プラズマ室及び成膜室の面で、該マイクロ波導入
マド面、該磁界印加面及び該プラズマ引き出し口面以外
の面同士を、隣接又は板を共有して複数個の上記単位構
成を結合させて長尺基板への成膜を可能にすることもで
きる。
［実施例コ
以下、図面に従って本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の第１実施例を示す断面図、第２図はそ
の断面平面図をそれぞれ示す。
の断面平面図をそれぞれ示す。
まず、構成について説明する。
本発明の構成を大別すると、非磁性電気伝導体材からな
るプラズマ室ｌと、該プラズマ室１とプラズマ引き出し
口５で空間的に連続する成膜室４と、前記プラズマ室１
の一面を磁界印加面１０とし、該磁界印加面１０に垂直
に磁界を印加する磁界印加機構部７とから構成される。
るプラズマ室ｌと、該プラズマ室１とプラズマ引き出し
口５で空間的に連続する成膜室４と、前記プラズマ室１
の一面を磁界印加面１０とし、該磁界印加面１０に垂直
に磁界を印加する磁界印加機構部７とから構成される。
プラズマ室ｌと成膜室４の形状は特に限定されないが、
第１図においては、成膜する基板が長方形状なのでそれ
ぞれ直方体のものが示しである。プラズマ室１と成膜室
４はアルミ、５ＵＳ３（１４等の非磁性の金属を用い高
真空まで真空引きできるようにする。プラズマ室ｌはま
た、矩形導波管３を用いてマイクロ波をプラズマ室１に
導入する石英板よりなるマイクロ波導入マド２と、導入
ガスＡを導入する導入管５０を有している。マイクロ波
導入マド２は、プラズマ室１の直方体の一面の一部又は
全部に設けられる。また、成膜室４は導入ガスＢを導入
する導入管５１と真空ポンプにつながる管８を有してい
る。成膜室４には、プラズマ引き出し口５と正対する位
置に試料基板台６が固定される。
第１図においては、成膜する基板が長方形状なのでそれ
ぞれ直方体のものが示しである。プラズマ室１と成膜室
４はアルミ、５ＵＳ３（１４等の非磁性の金属を用い高
真空まで真空引きできるようにする。プラズマ室ｌはま
た、矩形導波管３を用いてマイクロ波をプラズマ室１に
導入する石英板よりなるマイクロ波導入マド２と、導入
ガスＡを導入する導入管５０を有している。マイクロ波
導入マド２は、プラズマ室１の直方体の一面の一部又は
全部に設けられる。また、成膜室４は導入ガスＢを導入
する導入管５１と真空ポンプにつながる管８を有してい
る。成膜室４には、プラズマ引き出し口５と正対する位
置に試料基板台６が固定される。
本発明においては、磁界印加面ｌＯに対し印加する磁界
の方向が垂直になるように、磁界印加機構部７を設ける
。磁界印加機構部７は、空心コイル７−２又は、主磁石
体７−１．７−２カ）らなる。主磁石体７−１．７−２
はコイル７−２の中Ｉ１．．箋を低炭素鋼。
の方向が垂直になるように、磁界印加機構部７を設ける
。磁界印加機構部７は、空心コイル７−２又は、主磁石
体７−１．７−２カ）らなる。主磁石体７−１．７−２
はコイル７−２の中Ｉ１．．箋を低炭素鋼。
純鉄等の高透磁率材のヨークを通したｔｌａ石、アルニ
コやＢａフェライト等の永久磁石、永久磁石と高透磁率
材のヨークが一体となった磁石のうちいずれか１つ又は
複数の組み合わせより構成される。また、磁界印加面１
０に正対する面の一部又は全部に穴をあけ、プラズマ引
き出し口５としている。
コやＢａフェライト等の永久磁石、永久磁石と高透磁率
材のヨークが一体となった磁石のうちいずれか１つ又は
複数の組み合わせより構成される。また、磁界印加面１
０に正対する面の一部又は全部に穴をあけ、プラズマ引
き出し口５としている。
次に成膜動作について説明する。
プラズマ室１に単独では、イオン化して堆積しない導入
ガスＡ （Ｎ！、Ｏ□、Ａｒ、ｌ（ｅ等）を入れ成膜室
４に膜の構成元素の一部又は全部となる元素を含む分子
からなる導入ガスＢ （ＳｉＨｎ、Ｇａ（ＣＨｓ） ｓ
、 Ａｓ１（ｓ。
ガスＡ （Ｎ！、Ｏ□、Ａｒ、ｌ（ｅ等）を入れ成膜室
４に膜の構成元素の一部又は全部となる元素を含む分子
からなる導入ガスＢ （ＳｉＨｎ、Ｇａ（ＣＨｓ） ｓ
、 Ａｓ１（ｓ。
Ｚｎ（ＣＨｓ）ｔ、５ｅ（ＣＨｓ）を等）を入れる。プ
ラズマ室１中に磁界を印加してマイクロ波を注入すると
主に導入ガスＡが高い割合でイオン化したプラズマが発
生する。ここで磁界印加機構部７の磁界を印加すると、
磁界印加面１０に垂直方向（２方向）の磁界は、磁界印
加機構部が最も大きく基板方向に向かうほど小さくなり
、磁界方向が２軸と垂直になる方向に向かい発散する。
ラズマ室１中に磁界を印加してマイクロ波を注入すると
主に導入ガスＡが高い割合でイオン化したプラズマが発
生する。ここで磁界印加機構部７の磁界を印加すると、
磁界印加面１０に垂直方向（２方向）の磁界は、磁界印
加機構部が最も大きく基板方向に向かうほど小さくなり
、磁界方向が２軸と垂直になる方向に向かい発散する。
この発散磁界の効果により、プラズマ室１のイオンが引
き出され成膜室４中で導入ガスＢをイオン化、ラジカル
化および励起化して活性種を発生させる。これらの活性
種が中心となり基板上で膜形成反応がおこり膜が堆積す
る。
き出され成膜室４中で導入ガスＢをイオン化、ラジカル
化および励起化して活性種を発生させる。これらの活性
種が中心となり基板上で膜形成反応がおこり膜が堆積す
る。
ここで、プラズマ室ｌが直方体なので、印加磁界の形を
調整することにより、プラズマをプラズマ室ｌ全体に広
げることができ、プラズマ引き出し口５を長尺基板に近
い長方形に形成すれば、プラズマの分布形状はプラズマ
引き出し口５の形に大略一致し、引き出され、効率的に
成膜できる。
調整することにより、プラズマをプラズマ室ｌ全体に広
げることができ、プラズマ引き出し口５を長尺基板に近
い長方形に形成すれば、プラズマの分布形状はプラズマ
引き出し口５の形に大略一致し、引き出され、効率的に
成膜できる。
第３図に本発明の第２実施例の断面図を示す。
本実施例の特徴は、磁界印加機構部７の位置を可変でき
る磁界移動機構部１５を設けたことにある。
る磁界移動機構部１５を設けたことにある。
この移動機構部１５は、単にネジ固定の位置を変えて移
動させる方式や、リニアスライド機構を用いる方式に限
定するものではなく、成膜中にモーター駆動等で連続的
に磁界印加機構部７の位置を移動させる方式をも含む、
また、移動させる方向は図において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸
の各方向に取ることができる。このように磁界の分布を
変えることによりプラズマ室内のプラズマの均一性を向
上させることが可能となる。また、成膜中に磁界の分布
を連続的に変える機構を用いる場合は、時間的に平−均
すると結果的にプラズマの均一性を向上することになる
。さらに、成膜室中へ引き出されるイオン流の強度分布
を調節でき、長尺基板上への均一成膜に対応できる。
動させる方式や、リニアスライド機構を用いる方式に限
定するものではなく、成膜中にモーター駆動等で連続的
に磁界印加機構部７の位置を移動させる方式をも含む、
また、移動させる方向は図において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸
の各方向に取ることができる。このように磁界の分布を
変えることによりプラズマ室内のプラズマの均一性を向
上させることが可能となる。また、成膜中に磁界の分布
を連続的に変える機構を用いる場合は、時間的に平−均
すると結果的にプラズマの均一性を向上することになる
。さらに、成膜室中へ引き出されるイオン流の強度分布
を調節でき、長尺基板上への均一成膜に対応できる。
第４図に本発明の第３実施例の断面図を示す。
第３実施例では、磁界印加機構部７を、１個又は複数個
のコイル、永久磁石等を用いて起磁力を発生させる起磁
力発生部２１と、低炭素鋼、純鉄等の高透磁率材からな
るヨーク２０とからなる主磁石体２５で構成する。主磁
石体２５において、ヨーク２０の一方の極性の磁極を発
生させる磁極面２０−Ａを磁界印加面１０に近接して設
ける。
のコイル、永久磁石等を用いて起磁力を発生させる起磁
力発生部２１と、低炭素鋼、純鉄等の高透磁率材からな
るヨーク２０とからなる主磁石体２５で構成する。主磁
石体２５において、ヨーク２０の一方の極性の磁極を発
生させる磁極面２０−Ａを磁界印加面１０に近接して設
ける。
また、ヨーク２０は磁極面２０−Ａからプラズマ室の一
周囲を通り基板台６近辺まで伸ばして設られ、基板近傍
に前記磁極面への極性とは逆の極性の磁極を発生させる
、１個又は複数個の磁極面２０−Ｂを有している＠２種
の磁極面を連結するヨーク２０は、■系統の磁気回路を
成す場合にかぎらず、複数系統の磁気回路を成す構成も
取ることができる。
周囲を通り基板台６近辺まで伸ばして設られ、基板近傍
に前記磁極面への極性とは逆の極性の磁極を発生させる
、１個又は複数個の磁極面２０−Ｂを有している＠２種
の磁極面を連結するヨーク２０は、■系統の磁気回路を
成す場合にかぎらず、複数系統の磁気回路を成す構成も
取ることができる。
この実施例では、起磁力発生部２１で発生する磁束をヨ
ーク２０により効率的に磁極面２０−Ａに導き、プラズ
マ室１にＸ軸方向に指向性を持つ磁界を発生させる。さ
らに磁極面２０−Ｂは、プラズマ室１及び成膜室４で発
散した磁束の大部分を磁極面２０−Ｂに集める作用があ
るため、Ｍｉ掻画面２０Ｂの位置、形状を変えることに
よりプラズマ室１と成膜室４中の発散磁界の形状を調整
することができる。このように、磁極面２０−Ａの形状
によりプラズマ室ｌ中の磁界を広範に変えることができ
るので、プラズマ室１中のプラズマの均一性を高められ
、均一なイオン流を得ることができ膜質の均一性を向上
できる。
ーク２０により効率的に磁極面２０−Ａに導き、プラズ
マ室１にＸ軸方向に指向性を持つ磁界を発生させる。さ
らに磁極面２０−Ｂは、プラズマ室１及び成膜室４で発
散した磁束の大部分を磁極面２０−Ｂに集める作用があ
るため、Ｍｉ掻画面２０Ｂの位置、形状を変えることに
よりプラズマ室１と成膜室４中の発散磁界の形状を調整
することができる。このように、磁極面２０−Ａの形状
によりプラズマ室ｌ中の磁界を広範に変えることができ
るので、プラズマ室１中のプラズマの均一性を高められ
、均一なイオン流を得ることができ膜質の均一性を向上
できる。
また、ヨーク２０を用いることにより、小さい起磁力で
、同じ磁界強度が得られるので起磁力発生部をよりコン
パクト化できる。
、同じ磁界強度が得られるので起磁力発生部をよりコン
パクト化できる。
また、本実施例では、プラズマ引き出し口の周囲に、プ
ラズマ引き出し口５面に対し、コイル中心が垂直に位置
するように、１個又は複数個の磁界収束コイル２３を設
ける。このコイル２３の発生する磁界のＸ軸方向の向き
は、磁界印加機構部７で発生する磁界のＸ軸方向の向き
と同じになるようにする。
ラズマ引き出し口５面に対し、コイル中心が垂直に位置
するように、１個又は複数個の磁界収束コイル２３を設
ける。このコイル２３の発生する磁界のＸ軸方向の向き
は、磁界印加機構部７で発生する磁界のＸ軸方向の向き
と同じになるようにする。
このように１個又は複数個の磁界収束コイル２３を設け
ることにより、磁界印加機構部７で発生する磁界の分布
を調節でき、プラズマ室１内のプラズマの強弱の分布、
成膜室４へのイオンの引き出しの大小の分布を調整でき
る。また、プラズマ室ｌ及び成膜室４の磁界の強度及び
分布を広範に変えることができるため、長尺基板上の膜
質の均一性を向上できる。
ることにより、磁界印加機構部７で発生する磁界の分布
を調節でき、プラズマ室１内のプラズマの強弱の分布、
成膜室４へのイオンの引き出しの大小の分布を調整でき
る。また、プラズマ室ｌ及び成膜室４の磁界の強度及び
分布を広範に変えることができるため、長尺基板上の膜
質の均一性を向上できる。
第５図〜第８図に本発明の第４実施例の断面図を示す。
第５図及び第６図は第１実施例の単位構成を結合させた
実施例のそれぞれＹ−２断面平面図。
実施例のそれぞれＹ−２断面平面図。
部切欠側面図である０本実施例では、基本的には、第１
図の装置をＹ軸方向に２つ並べ２プラズマ室ＬＡ、ＩＢ
を壁５５で区切り、成膜室４を広くすることにより、長
い成膜基板５６に対応させたものである。
図の装置をＹ軸方向に２つ並べ２プラズマ室ＬＡ、ＩＢ
を壁５５で区切り、成膜室４を広くすることにより、長
い成膜基板５６に対応させたものである。
また、第７図及び第８図は第３実施例の単位構成を結合
させた実施例のそれぞれＸ−２断面図。
させた実施例のそれぞれＸ−２断面図。
一部切欠平面図である。第７図は第４図で示した実施例
と同様の考え方により、起磁力発生部４１．４２と、低
炭素鋼、純鉄等の高透磁率材からなるヨーク４０をＸ軸
方向に上下に１対設けたものである。第８図は第７図の
構成単位をＹ軸方向に４つ並べたもので、成膜室４をき
わめて長くすることができ、細長い長方形状の基板に良
好に成膜できる。このように、コンパクトな構成を単位
構成としているため、複数の単位構成のプラズマ弓き出
し口からイオンを引き出せ、円筒型プラズマ室ＥＣＲプ
ラズマＣＶＤ装置と比較して単位構成同士をより密着し
て設けることができ、長尺基板上に膜室の均一性よく成
膜できる。この方法は、上記第５図〜第８図に示した実
施例に限らず、単位構成としてプラズマ室及び成膜室の
空いている面（直方体なら１〜３面）を別の複数の単位
構成の空いている面と隣接又は板を共有して設けること
により、各種の構成パターンを構成することができる。
と同様の考え方により、起磁力発生部４１．４２と、低
炭素鋼、純鉄等の高透磁率材からなるヨーク４０をＸ軸
方向に上下に１対設けたものである。第８図は第７図の
構成単位をＹ軸方向に４つ並べたもので、成膜室４をき
わめて長くすることができ、細長い長方形状の基板に良
好に成膜できる。このように、コンパクトな構成を単位
構成としているため、複数の単位構成のプラズマ弓き出
し口からイオンを引き出せ、円筒型プラズマ室ＥＣＲプ
ラズマＣＶＤ装置と比較して単位構成同士をより密着し
て設けることができ、長尺基板上に膜室の均一性よく成
膜できる。この方法は、上記第５図〜第８図に示した実
施例に限らず、単位構成としてプラズマ室及び成膜室の
空いている面（直方体なら１〜３面）を別の複数の単位
構成の空いている面と隣接又は板を共有して設けること
により、各種の構成パターンを構成することができる。
［詳細な構成例］
第１図〜第４図に示した装置構成の各部の寸法、材質は
以下のとおりである。
以下のとおりである。
プラズマ室寸法 （ｘ２２０Ｘ ｙｌｏｌ：ｊＸ ｚ
ｌｌＯ＋＋ｏａ）プラズマ引き出し口寸法（ｘ１８０Ｘ
ｙ３０）マイクロ波周波数 （２，４５ＧＨｚ）磁
界印加機構部 （Ｘ方向±１００ｍｍ可変）起磁力発
生部 コイル電流２ＯＡ（磁掻面Ａより３０ｍ１
ｌｌでＺ方向磁束密度９００ガウス） ヨーク部材質 軟 鉄 磁礪面へ寸法 （ｘ１４０Ｘ ７６０ｍｍ）磁掻面
Ａ位置 （磁界印加機構部より、マイクロ波導入マドと反対側に
３５１１ＩＩ１１をずらす（第９図のｄ））磁界収束コ
イル コイルを流１０Ａ（磁界収束コイル単独で、
プラズマ引き出し口中央で、Ｚ方向磁束密度３００ガウ
ス）成膜性寸法 ３００ Ｘ ３００ Ｘ ３０
０ｍ１材質 ５Ｕ３３０４ 基板−プラズマ引き出し口距離 （ｚ１５０＋＋＋ｍ）
メインポンプ ２０００β／Ｓターボポンプ導入ガ
スＡ Ｎｔ ６０３ＣＣＭ 導入ガスＢ Ｓｉｎ、 ２０５ＣＣＭマイクロ波パワ
ー ８００Ｗ 成膜圧力 ７ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ基板温度
１２０℃ 基板寸法 （ｘ２００Ｘ ７２０ｍｍ）く結果
〉 基板上に２ｇｘ ２００ｍｍの範囲で膜厚分布±５％の
膜が得られた。
ｌｌＯ＋＋ｏａ）プラズマ引き出し口寸法（ｘ１８０Ｘ
ｙ３０）マイクロ波周波数 （２，４５ＧＨｚ）磁
界印加機構部 （Ｘ方向±１００ｍｍ可変）起磁力発
生部 コイル電流２ＯＡ（磁掻面Ａより３０ｍ１
ｌｌでＺ方向磁束密度９００ガウス） ヨーク部材質 軟 鉄 磁礪面へ寸法 （ｘ１４０Ｘ ７６０ｍｍ）磁掻面
Ａ位置 （磁界印加機構部より、マイクロ波導入マドと反対側に
３５１１ＩＩ１１をずらす（第９図のｄ））磁界収束コ
イル コイルを流１０Ａ（磁界収束コイル単独で、
プラズマ引き出し口中央で、Ｚ方向磁束密度３００ガウ
ス）成膜性寸法 ３００ Ｘ ３００ Ｘ ３０
０ｍ１材質 ５Ｕ３３０４ 基板−プラズマ引き出し口距離 （ｚ１５０＋＋＋ｍ）
メインポンプ ２０００β／Ｓターボポンプ導入ガ
スＡ Ｎｔ ６０３ＣＣＭ 導入ガスＢ Ｓｉｎ、 ２０５ＣＣＭマイクロ波パワ
ー ８００Ｗ 成膜圧力 ７ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ基板温度
１２０℃ 基板寸法 （ｘ２００Ｘ ７２０ｍｍ）く結果
〉 基板上に２ｇｘ ２００ｍｍの範囲で膜厚分布±５％の
膜が得られた。
膜のエツチングレートの分布は２０Ｘ ２００ｍｍの範
囲で３６０±５人／ｍｉｎであり、膜質の分布も良好で
あった。
囲で３６０±５人／ｍｉｎであり、膜質の分布も良好で
あった。
〔発明の効果コ
以下、本発明のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置によれば、磁
界印加面がマイクロ波導入マドを設けた面に対し垂直に
位置し、かつプラズマ引き出し口が磁界印加面と正対し
ているので、従来のＥＣＲプラズマＣＶＤ法の利点を損
うことなく長尺基板への成膜に対応できる。
界印加面がマイクロ波導入マドを設けた面に対し垂直に
位置し、かつプラズマ引き出し口が磁界印加面と正対し
ているので、従来のＥＣＲプラズマＣＶＤ法の利点を損
うことなく長尺基板への成膜に対応できる。
第１図は本発明の第１実施例の断面図、第２図は第１実
施例の断面平面図、第３図は第２実施例の断面図、第４
図は本発明の第３実施例の断面図、第５図及び第６図は
第１実施例の単位構成を結合させた実施例のそれぞれ断
面図、一部切欠側面図、第７図及び第８図は第３実施例
の単位構成を結合させた実施例のそれぞれ断面図、一部
切欠平面図、第９図は詳細な構成例の説明図、第１０図
及び第１１図は従来のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置の断面
図、側面図である。 １−プラズマ室、２−マイクロ波導入マド、４−成膜室
、５−プラズマ引き出し口、７−磁界印加機構部、１０
−磁界印加面。 杢４ 幻 一〇圀 ｖ）ｌ 壱〇 ■ ｒＦ５４圀 ろ７ ｆ ’７Ｍ図 ｖ）ｑ胆 壱１０図 η５４イ ν口
施例の断面平面図、第３図は第２実施例の断面図、第４
図は本発明の第３実施例の断面図、第５図及び第６図は
第１実施例の単位構成を結合させた実施例のそれぞれ断
面図、一部切欠側面図、第７図及び第８図は第３実施例
の単位構成を結合させた実施例のそれぞれ断面図、一部
切欠平面図、第９図は詳細な構成例の説明図、第１０図
及び第１１図は従来のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置の断面
図、側面図である。 １−プラズマ室、２−マイクロ波導入マド、４−成膜室
、５−プラズマ引き出し口、７−磁界印加機構部、１０
−磁界印加面。 杢４ 幻 一〇圀 ｖ）ｌ 壱〇 ■ ｒＦ５４圀 ろ７ ｆ ’７Ｍ図 ｖ）ｑ胆 壱１０図 η５４イ ν口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電気絶縁性材からなるマイクロ波導入マドを有する非
磁性電気伝導体材からなるプラズマ室と、該プラズマ室
とプラズマ引き出し口で空間的に連続する成膜室と、前
記プラズマ室の一面を磁界印加面とし、該磁界印加面に
垂直に磁界を印加する磁界印加機構部とから構成され、 前記磁界印加面が前記マイクロ波導入マドを設けた面に
対し垂直に位置し、かつ 前記プラズマ引き出し口が前記磁界印加面と正対してい
ることを特徴とするＥＣＲプラズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12080990A JPH0417675A (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | Ｅｃｒプラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12080990A JPH0417675A (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | Ｅｃｒプラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0417675A true JPH0417675A (ja) | 1992-01-22 |
Family
ID=14795514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12080990A Pending JPH0417675A (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | Ｅｃｒプラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0417675A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100230356B1 (ko) * | 1995-12-22 | 1999-11-15 | 윤종용 | 공동 방식 전자 싸이크로트론 공명 화학기상 증착 장비 및 이를 사용한 박막 형성 방법 |
| JP2007505451A (ja) * | 2003-09-08 | 2007-03-08 | ロート・ウント・ラウ・アクチェンゲゼルシャフト | 直線プラズマ放電開口部を有するｅｃｒプラズマ源 |
-
1990
- 1990-05-10 JP JP12080990A patent/JPH0417675A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100230356B1 (ko) * | 1995-12-22 | 1999-11-15 | 윤종용 | 공동 방식 전자 싸이크로트론 공명 화학기상 증착 장비 및 이를 사용한 박막 형성 방법 |
| JP2007505451A (ja) * | 2003-09-08 | 2007-03-08 | ロート・ウント・ラウ・アクチェンゲゼルシャフト | 直線プラズマ放電開口部を有するｅｃｒプラズマ源 |
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