Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS6235265B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS6235265B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6235265B2
JPS6235265B2 JP925679A JP925679A JPS6235265B2 JP S6235265 B2 JPS6235265 B2 JP S6235265B2 JP 925679 A JP925679 A JP 925679A JP 925679 A JP925679 A JP 925679A JP S6235265 B2 JPS6235265 B2 JP S6235265B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
collector
gas
flow
plasma flow
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.)
Expired
Application number
JP925679A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS55102237A (en
Inventor
Takashi Tsuchimoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP925679A priority Critical patent/JPS55102237A/en
Publication of JPS55102237A publication Critical patent/JPS55102237A/en
Publication of JPS6235265B2 publication Critical patent/JPS6235265B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/50Chemical 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体素子製造工程プロセスにおける
プラズマによる処理方法とその処理装置にかかる
もので、さらにくわしくは、プラズマ流輸送方法
を用いた処理方法と処理装置にかかるものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a processing method using plasma and a processing apparatus therefor in a semiconductor device manufacturing process, and more particularly to a processing method and processing apparatus using a plasma flow transport method. .

まずプラズマ流輸送方法の原理とその装置につ
いて説明する。第1図は従来のプラズマ流輸送方
法の原理の説明図である。真空容器1は真空排気
孔2により図示せざる真空排気装置にて高真空に
排気される。この中にプラズマ発生室3たるプラ
ズマ源がおかれ中性ガス導入孔4によりプラズマ
発生に適当なる圧力(〜10-2Torr)まで中性ガ
ス(○印)が導入され図示せざる放電手段(例え
ば高周波放電、マイクロ波放電、熱フイラメント
による低電圧放電)によりプラズマ源中にプラズ
マ(〓印)8を発生する。発生したプラズマは、
プラズマ源の一端にあけられたプラズマ流出孔5
よりプラズマ源の内外のプラズマ密度の差により
真空容器中の熱運動の速度にて拡散により流出す
る。したがつて真空容器内に発散して、真空容器
の一端に位置せしめられたコレクタ6には殆んど
到達しない。いまこの真空容器の外側に同軸空心
電磁石7を設置し、真空容器に同軸磁場を与える
と、発散していたプラズマは集束せしめられプラ
ズマ流9としてコレクタ6に到着する。
First, the principle of the plasma flow transport method and its equipment will be explained. FIG. 1 is an explanatory diagram of the principle of a conventional plasma flow transport method. The vacuum container 1 is evacuated to a high vacuum through a vacuum exhaust hole 2 by a vacuum exhaust device (not shown). A plasma source, which is a plasma generation chamber 3, is placed in this chamber, and a neutral gas (marked with a circle) is introduced through a neutral gas introduction hole 4 to a pressure suitable for plasma generation (~10 -2 Torr), and a discharge means (not shown) is introduced into the chamber. Plasma (ⓓ mark) 8 is generated in the plasma source by, for example, high frequency discharge, microwave discharge, low voltage discharge by a thermal filament). The generated plasma is
Plasma outflow hole 5 drilled at one end of the plasma source
Due to the difference in plasma density between the inside and outside of the plasma source, the plasma flows out by diffusion at the speed of thermal movement in the vacuum container. Therefore, it diverges into the vacuum container and hardly reaches the collector 6 located at one end of the vacuum container. When a coaxial air-core electromagnet 7 is installed outside the vacuum vessel and a coaxial magnetic field is applied to the vacuum vessel, the divergent plasma is focused and reaches the collector 6 as a plasma stream 9.

いまプラズマ源流出孔5におけるプラズマ密度
をnp、流出孔とコレクタ―間の距離をZ、磁場
の強さをB、プラズマに関する常数をK、コレク
タ上のプラズマ密度をnとすると、nは次式にて
与えられる。
Now, let n p be the plasma density at the plasma source outflow hole 5, Z be the distance between the outflow hole and the collector, B be the strength of the magnetic field, K be the constant related to plasma, and n be the plasma density on the collector, then n is as follows. It is given by the formula.

n=np(1−KZ/B) (1) この式においてBを増大せしめると第2項は0
に近づくので n≒np (2) が成立する。このプラズマ源のプラズマ密度np
がコレクタ上のプラズマ密度nに等しくなつたこ
とは、プラズマ源中のプラズマがプラズマ流とし
てコレクタ上まで輸送されたものと解釈されると
共に、またプラズマ源中のプラズマが同軸磁場フ
ラツクスにより形成された磁場パイプの中をプラ
ズマ流としてコレクタまで熱運動速度にて流れて
到着したとも解釈される。
n=n p (1-KZ/B 2 ) (1) In this equation, when B is increased, the second term becomes 0.
, so n≒n p (2) holds true. The plasma density n p of this plasma source
The fact that n became equal to the plasma density on the collector is interpreted to mean that the plasma in the plasma source was transported to the collector as a plasma flow, and that the plasma in the plasma source was formed by the flux of the coaxial magnetic field. It is also interpreted that the plasma flowed through the magnetic field pipe to the collector at a thermal velocity.

このプラズマ流輸送装置の動作と構成および半
導体素子への適用について具体的な発明が考案さ
れており、また実施例として、シリコンやシリコ
ンナイトライドのプラズマ流により、コレクタ上
に取付けたシリコンウエハにシリコン膜、シリコ
ンナイトライド膜がデポジシヨンされ、また酸素
プラズマ流によるホトレジスト膜の除去や四弗化
炭素(CF4)プラズマ流による多結晶シリコン膜
のエツチングが確認されている。この第1図に示
したような装置の構成と動作をプラズマ流輸送方
法の第1モードと呼ばれている。この第1モード
による方式はしかしながら種々の制約がある。例
えば、シリコンやシリコンナイトライドのプラズ
マ流を形成するため、第1図の中性ガス導入孔4
より放電のための中性ガスとしてモノシランガス
(SiH4)やモノシランガスと窒素を導入し、放電
によりプラズマを発生せしめてプラズマ流を形成
すると、プラズマ源の内壁に多量のシリコン膜や
シリコンナイトライド膜が同時にデポジシヨンさ
れ、しばしば清掃が必要になることや、シリコン
酸化膜のデポジシヨンのため、中性ガスとしてモ
ノシランガスと酸素を導入すると、放電を起しプ
ラズマを形成する前にモノシランガスと酸素が反
応し、酸化シリコンのプラズマ流を得ることが出
きない点である。
Specific inventions have been devised regarding the operation and configuration of this plasma flow transport device, and its application to semiconductor devices. It has also been confirmed that a silicon nitride film was deposited, and that a photoresist film was removed by an oxygen plasma stream and a polycrystalline silicon film was etched by a carbon tetrafluoride (CF 4 ) plasma stream. The configuration and operation of the apparatus as shown in FIG. 1 is called the first mode of the plasma flow transport method. However, this first mode has various limitations. For example, in order to form a plasma flow of silicon or silicon nitride, the neutral gas introduction hole 4 in Fig.
When monosilane gas (SiH 4 ) or monosilane gas and nitrogen are introduced as a neutral gas for discharge and plasma is generated by discharge to form a plasma flow, a large amount of silicon film or silicon nitride film is formed on the inner wall of the plasma source. Because they are deposited at the same time and often require cleaning, and because the silicon oxide film is deposited, if monosilane gas and oxygen are introduced as neutral gases, the monosilane gas and oxygen will react before generating a discharge and forming plasma, resulting in oxidation. The point is that it is not possible to obtain a silicon plasma flow.

これらの制約を除くため考案されたのが第2モ
ードと呼ばれる装置構成と動作方式であり、第2
図はその説明図である。この方式の構成上の特長
は3のプラズマ源につゞいて荷電交換室10をも
うけ、これをプラズマドリフト管11にて連結し
ている点にある。動作としてはプラズマ源3にて
発生したプラズマ(1次プラズマと呼ぶ)をプラ
ズマドリフト管11にて12なるプラズマ流(こ
れを1次プラズマ流とよぶ)として、荷電交換室
10に導く。この荷電交換室へ中性ガス導入孔1
3より中性ガスを導入すると、導入された1次プ
ラズマ流と中性ガスとの間に荷電交換(電荷移行
ともいう)が起り、荷電交換室の中は1次プラズ
マ流と、新たに荷電交換より発生したイオンとの
混合である2次プラズマが発生する。この2次プ
ラズマはプラズマ流出孔14より2次プラズマ流
15としてコレクタ6まで輸送される。この第2
図のような構成と動作を第2モードと呼ばれ、具
体的には、1次プラズマ流として、窒素プラズマ
を、中性ガスとして、モノシランガスを使用する
とシリコンナイトライドの2次プラズマ流が得ら
れ、コレクタ上のシリコンウエハにシリコンナイ
トライド膜が、1次プラズマ流として酸素プラズ
マを中性ガスとしてモノシランガスを用いると、
酸化シリコンのプラズマ流が得られ、同じくコレ
クタのシリコンウエハ上に酸化シリコン膜がデポ
ジシヨンすることが見出された。また1次プラズ
マ流にヘリウムプラズマを用い、中性ガスとし
て、カドミウムやマグネシウムの金属蒸気を荷電
交換室に導入するとこれらの金属の2次プラズマ
流が得られ、コレクタのシリコンウエハ上に、カ
ドミウムやマグネシウムの金属膜がデポジシヨン
することが確認されている。
A device configuration and operation method called the second mode was devised to eliminate these constraints.
The figure is an explanatory diagram thereof. The structural feature of this system is that a charge exchange chamber 10 is provided for the three plasma sources, and these are connected by a plasma drift tube 11. In operation, plasma generated in the plasma source 3 (referred to as primary plasma) is guided to the charge exchange chamber 10 by the plasma drift tube 11 as 12 plasma flows (referred to as primary plasma flow). Neutral gas introduction hole 1 to this charge exchange chamber
When the neutral gas is introduced from step 3, charge exchange (also called charge transfer) occurs between the introduced primary plasma flow and the neutral gas, and inside the charge exchange chamber, the primary plasma flow and the newly charged Secondary plasma, which is a mixture with ions generated from the exchange, is generated. This secondary plasma is transported from the plasma outflow hole 14 to the collector 6 as a secondary plasma flow 15. This second
The configuration and operation shown in the figure is called the second mode. Specifically, if nitrogen plasma is used as the primary plasma flow and monosilane gas is used as the neutral gas, a secondary plasma flow of silicon nitride can be obtained. , when a silicon nitride film is formed on the silicon wafer on the collector, and monosilane gas is used as the neutral gas and oxygen plasma is used as the primary plasma flow,
It has been found that a silicon oxide plasma stream is obtained and also deposits a silicon oxide film on the collector silicon wafer. Furthermore, by using helium plasma as the primary plasma flow and introducing cadmium or magnesium metal vapor as a neutral gas into the charge exchange chamber, a secondary plasma flow of these metals is obtained, and cadmium or magnesium is deposited on the silicon wafer of the collector. It has been confirmed that a magnesium metal film is deposited.

以上のべたようにプラズマ流輸送方法には、第
1モード、第2モードの動作方式と装置構成があ
り、おのおのその特長と効果があることが実証さ
れているが、更にくわしい研究の結果プラズマ流
輸送方法には第3モードと呼ばれる動作と装置構
成が存在することを本発明者は見い出した。この
第3モモードの動作と装置構成が本発明の主体を
なすものであり、第3図にこの説明図を示す。
As mentioned above, plasma flow transport methods include first mode and second mode operation methods and device configurations, and each has been proven to have its own features and effects.As a result of more detailed research, plasma flow The present inventor has discovered that there is an operation and device configuration called a third mode in the transportation method. The operation and device configuration of this third mode constitute the main subject of the present invention, and an explanatory diagram thereof is shown in FIG.

図において、プラズマ源3に中性ガス導入孔4
を通じてプラズマ発生のために適したガス圧力ま
で導入し、1次プラズマを発生せしめ、図に示す
ようにプラズマ流16を発生させコレクタ6面上
に到着せしめる。同時に中性ガス導入孔17を通
じて、真空容器1内に中性ガス18を一定圧力導
入するとコレクタ6面上には、この導入したガス
18よりの拡散による物質供給と、プラズマ流1
7によるプラズマが供給される。いま具体例とし
て、コレクタ面上へのシリコン膜のデポジシヨン
を考える。1次プラズマとして、例えばヘリウム
(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、クリプト
ン(Kr)、キセノン(Xe)などの不活性ガスを用
いる。そうして導入するシリコン膜のデポジシヨ
ン用の中性ガスとしてモノシラン(SiH4)ガスを
用いる。コレクタ面上に拡散により到着したモノ
シランガスは、プラズマ流により輸送されてきた
不活性ガスプラズマより発生したラジカル(原
子、分子の内部励起の高い状態)よりエネルギー
を受け取り、シリコンと水素に分離し、コレクタ
ウエハ上にシリコン膜としてデポジシヨンする。
つまりこの不活性ガスのプラズマ流の役割は、そ
れ自身はデポジシヨン物質として膜の形成に参加
しないが、コレクタ面およびその近傍空間にラジ
カルを供給することにより、プラズマ化学反応を
起させることにある。またこの不活性ガスによる
ラジカルの作用は、特に電離電圧の大きいヘリウ
ム、ネオンが強いことが見出されている。この場
合、1次プラズマ流に任意のデポジシヨンを与え
ると、到着するプラズマ中のイオンは与えられた
デポジシヨンエネルギーで基板上に到着するた
め、モノシランガスの分解効率を増加せしめるが
コレクタ上においてスパツタリングを起さないた
め、この場合はシリコンの結合エネルギーより低
い30ev以下が望ましい。またこの場合コレクタ
上のウエハを300℃程度以上に加熱しておくと、
デポジシヨンしたシリコン原子がウエハ上を移動
しやすくなり、ピンホールのないなめらかな均一
なデポジシヨン膜を得られる。また上記のプラズ
マポテンシヤルとウエハ温度を適当にえらぶこと
により、シリコンウエハ上を更にシリコン原子を
移動しやすくする効果を用いて、デポジシヨンシ
リコン膜の結晶状態をアモルフアスより多結晶、
単結晶に制御することが出きる。
In the figure, a neutral gas introduction hole 4 is inserted into the plasma source 3.
A gas pressure suitable for plasma generation is introduced through the pump to generate primary plasma, and as shown in the figure, a plasma flow 16 is generated and reaches the surface of the collector 6. At the same time, when a neutral gas 18 is introduced at a constant pressure into the vacuum vessel 1 through the neutral gas introduction hole 17, on the surface of the collector 6, a substance is supplied by diffusion from the introduced gas 18, and a plasma flow 1
7 is supplied with plasma. As a specific example, consider the deposition of a silicon film on the collector surface. As the primary plasma, an inert gas such as helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), or xenon (Xe) is used. Monosilane (SiH 4 ) gas is used as a neutral gas for depositing the introduced silicon film. The monosilane gas that has arrived on the collector surface by diffusion receives energy from radicals (states of high internal excitation of atoms and molecules) generated by the inert gas plasma transported by the plasma flow, and is separated into silicon and hydrogen. Deposit as a silicon film on the wafer.
In other words, the role of this inert gas plasma flow is to cause a plasma chemical reaction by supplying radicals to the collector surface and the space in its vicinity, although it does not itself participate in film formation as a deposition material. It has also been found that the action of radicals caused by this inert gas is particularly strong for helium and neon, which have a high ionization voltage. In this case, if an arbitrary deposition is given to the primary plasma flow, the ions in the arriving plasma will arrive on the substrate with the given deposition energy, increasing the decomposition efficiency of monosilane gas, but causing sputtering on the collector. In this case, the bonding energy is preferably 30ev or less, which is lower than the bonding energy of silicon. In this case, if the wafer on the collector is heated to about 300℃ or higher,
The deposited silicon atoms move more easily on the wafer, resulting in a smooth and uniform deposition film without pinholes. In addition, by appropriately selecting the plasma potential and wafer temperature mentioned above, the crystalline state of the deposited silicon film can be changed from amorphous to polycrystalline, using the effect of making it easier for silicon atoms to move on the silicon wafer.
It can be controlled into a single crystal.

以上のべたことを数値的に考察すると次のよう
になる。いま導入した中性ガス(モノシラン)の
真空容器中の密度をN、拡散速度をVNとする
と、コレクタ面上に単位面積当り供給される中性
ガス(モノシラン)の個数D1は次式で与えられ
る。
If we consider the above numerically, we get the following. If the density of the neutral gas (monosilane) just introduced in the vacuum container is N, and the diffusion rate is VN , then the number of neutral gases (monosilane) supplied per unit area on the collector surface, D 1 , is given by the following formula: Given.

D1=1/4NvN (3) 一方プラズマ流はプラズマ流出孔5の単位面積
当りの強度は、プラズマ密度npとすると、この
プラズマ流はプラズマ源内の熱拡散速度vpで移
動するからnppで与えられる。またこのプラズ
マ流が密度Nの中性ガスの中を距離Zを通過し、
コレクタに到着するから中性ガスとの荷電交換断
面積をσとすると、コレクタ上の単位面積当りの
強度D2は次式により与えられる。
D 1 = 1/4Nv N (3) On the other hand, the intensity of the plasma flow per unit area of the plasma outlet hole 5 is n, since this plasma flow moves at the thermal diffusion rate v p within the plasma source, assuming that the plasma density is n p . It is given by p v p . In addition, this plasma flow passes through a neutral gas of density N for a distance Z,
When the charge exchange cross section with the neutral gas arriving at the collector is σ, the intensity D 2 per unit area on the collector is given by the following equation.

D2=npp-NZ=e-〓 (4) ここでλは平均自由行程で、(σN)-1で与え
られる。この荷電交換により新しくイオンとなつ
た中性ガスは2次プラズマ流として1次プラズマ
と共にコレクタまで輸送される。このコレクタに
輸送される量D3は1次プラズマの減少量に等し
いから、D3は次式で与えられる。
D 2 = n p v p e -NZ = e - 〓 (4) Here, λ is the mean free path and is given by (σN) -1 . The neutral gas, which is newly ionized by this charge exchange, is transported to the collector together with the primary plasma as a secondary plasma flow. Since the amount D 3 transported to the collector is equal to the amount of decrease in the primary plasma, D 3 is given by the following equation.

D3=nppe(1―e-NZ)=npp(1―eZ/λ (5) 上の式より物質の給状態を数値的に考察するた
め、np=5×1011cm-3、vp=1×105cm・
sec-1、vN=5×104cm・sec-1、Z=50cm、σ=
1×10-14cm-2〜1×10-15cm-2を仮定し中性粒子
導入による真空度を1×10-4TorrするとN=4
×1012cm-3となるから、 D1=5×1016・cm-2・sec-1、D2=1×1016
4.25×1016cm-2・sec-1、D3=4×1016〜7.75×
1015・cm-2・sec-1が計算される。このD3の2次
プラズマ流成分はコレクタ面にデポジシヨンしあ
るいは新しいラジカルとして働く。いまこのコレ
クタ面に到着するプラズマ流の流速D2によるラ
ジカルがすべてモノシランガスの分解に寄与し、
これがすべてデポジシヨンになると考えると、
D3の成分も一部デポジシヨンに寄与することが
期待されるから、単位面積当り毎分0.5μmのデ
ポジシヨン膜の生長が計算される。このように本
方式によればコレクタ上へのプラズマ流輸送によ
るラジカルの作用により非常に大きいデポジシヨ
ン速度が実現できる。
D 3 = n p v p e (1-e -NZ ) = n p v p (1-eZ/λ (5) In order to numerically consider the supply state of the material from the above equation, n p = 5 ×10 11 cm -3 , v p =1 × 10 5 cm・
sec -1 , v N =5×10 4 cm・sec -1 , Z=50cm, σ=
Assuming 1×10 -14 cm -2 to 1×10 -15 cm -2 and the degree of vacuum due to the introduction of neutral particles to 1×10 -4 Torr, N=4
×10 12 cm -3 , so D 1 = 5 × 10 16・cm -2・sec -1 , D 2 = 1 × 10 16 ~
4.25×10 16 cm -2・sec -1 , D 3 =4×10 16 ~7.75×
10 15・cm -2・sec -1 is calculated. This D 3 secondary plasma flow component is deposited on the collector surface or acts as new radicals. All the radicals due to the flow rate D 2 of the plasma flow that now arrive at this collector surface contribute to the decomposition of monosilane gas,
Considering that this is all a deposit,
Since the D 3 component is expected to partially contribute to the deposition, the growth of the deposition film is calculated to be 0.5 μm per minute per unit area. As described above, according to this method, a very high deposition rate can be achieved due to the action of radicals caused by plasma flow transport onto the collector.

以上単純なシリコン膜のデポジシヨンについて
例示したが化合物の膜についても同様である。例
えばシリコンナイトライドのデポジシヨンについ
てのべると、前記のように1次プラズマ流として
不活性ガスのプラズマ流を用い、中性ガスとし
て、モノシランガスと窒素の混合ガスを用いれば
よい。またシリコンナイトライド膜に張力性をも
たせるには、更にアンモニアガスが水素を加え
て、デポジシヨン膜中に水素を含ませるようにす
ればよい。ここで注意すべきは、1次プラズマ流
は不活性ガスにのみ限定されるべきでなく、上記
シリコンナイトライドの形成には1次プラズマ流
として、窒素やアンモニアのプラズマ流を用いて
もよく、更には、不活性ガスと窒素やアンモニア
の混合したプラズマ流を用いてもよい。これらは
コレクタ到着時のラジカルとしての強弱、デポジ
シヨン速度、膜質などにより決められねばならな
い。更にこの場合、1次プラズマ流にデポジシヨ
ンを加えると膜の構成の成分がデポジシヨンのエ
ネルギーでコレクタ上に到着するため、ラジカル
作用の効率を更に向上せしめる。またコレクタ上
のシリコンウエハを加熱すればデポジシヨンする
膜全体がピンホールのないなめらかな膜となる。
Although the deposition of a simple silicon film has been exemplified above, the same applies to a compound film. For example, regarding the deposition of silicon nitride, as described above, an inert gas plasma flow may be used as the primary plasma flow, and a mixed gas of monosilane gas and nitrogen may be used as the neutral gas. Further, in order to impart tensile properties to the silicon nitride film, hydrogen may be added to the ammonia gas so that hydrogen is contained in the deposited film. It should be noted here that the primary plasma flow should not be limited to inert gas only; a nitrogen or ammonia plasma flow may also be used as the primary plasma flow to form the silicon nitride. Furthermore, a plasma flow containing a mixture of an inert gas and nitrogen or ammonia may be used. These must be determined based on the strength of radicals upon arrival at the collector, deposition speed, film quality, etc. Furthermore, in this case, when deposition is added to the primary plasma flow, components of the film structure arrive on the collector with the energy of the deposition, thereby further improving the efficiency of radical action. Furthermore, by heating the silicon wafer on the collector, the entire deposited film becomes smooth without pinholes.

更に他の例として四塩化チタニウム(TiCl4)と
酸素の混合ガスを中性ガスとして用いると、酸化
チタニウム(TiO2)がデポジシヨンするが、この
場合、1次プラズマ流として、上記の例と同様不
活性ガスの他の酸素プラズマ、または不活性ガス
と酸素の混合プラズマを用いてもよい。更に他の
例として、シリコン酸化膜(SiO2)のデポジシヨ
ンの場合、モノシランガスと酸素を混合すると、
そのまゝで反応してしまうため、中性ガスとし
て、モノシランガス、1次プラズマとして酸素ま
たは不活性ガスと酸素の混合したプラズマを用い
る。この場合中性ガスによる物質供給量がプラズ
マ流として輸送される酸素の量より小さくなけれ
ば充分な反応を起すことができないのでこれらの
量の関係に留意せねばならない。
As another example, when a mixed gas of titanium tetrachloride (TiCl 4 ) and oxygen is used as the neutral gas, titanium oxide (TiO 2 ) is deposited, but in this case, as the primary plasma flow, the same as in the above example is used. Other oxygen plasmas of inert gases or mixed plasmas of inert gases and oxygen may also be used. As yet another example, in the case of silicon oxide film (SiO 2 ) deposition, when monosilane gas and oxygen are mixed,
Since the reaction occurs as it is, monosilane gas is used as the neutral gas, and oxygen or a plasma containing an inert gas and oxygen is used as the primary plasma. In this case, sufficient reaction cannot occur unless the amount of material supplied by the neutral gas is smaller than the amount of oxygen transported as a plasma flow, so care must be taken with the relationship between these amounts.

以上の膜のデポジシヨンにおいて、督定の不純
物を含有せしめる場合、例えばシリコン膜やシリ
コン酸化膜にリン(P)を含有せしめたい場合、
中性ガスまたは1次プラズマ流中にオスフイン
(PH3)、三塩化リン(PCl3)などのリンの化合物
ガスを添加すればよく、ボロン(B)を含有せし
めたい場合は、ジボラン(B2H6)、三塩化ボロン
(BCl3)などのボロンの化合物ガスを添加せしめ
ればよい。他の不純物の場合も同様である。
In the above film deposition, when it is desired to contain a specified impurity, for example, when it is desired to contain phosphorus (P) in a silicon film or a silicon oxide film,
A phosphorus compound gas such as osphine (PH 3 ) or phosphorus trichloride (PCl 3 ) may be added to the neutral gas or primary plasma flow. If boron (B) is desired to be included, diborane (B 2 A boron compound gas such as H 6 ) or boron trichloride (BCl 3 ) may be added. The same applies to other impurities.

以上デポジシヨンについて説明を行つたが、中
性ガスとして四弗化炭素(CF4)ガスを導入し、
1次プラズマ流として、不活性ガスのプラズマ流
を用いると、四弗化炭素がコレクタ上においてラ
ジカルのため分解し、弗素ラジカルを発生し、こ
のためコレクタのシリコン基板上にデポジシヨン
した多結晶シリコン膜やシリコンナイトライド膜
をエツチングする。この場合、当然荷電交換によ
り発生した2次プラズマ流による弗素ラジカルも
エツチングに添加する。また前記デポジシヨンの
場合と同じく1次プラズマ流に不活性ガスと四弗
化炭素の混合ガスを用いてもその効果は大きく、
また1次プラズマ流として四弗化炭素ガスのみを
用いると、外見上はプラズマ流輸送方法の第1モ
ードに似ているがこの第3モードの方式では、1
次プラズマ流は、コレクタ上において更に多くの
弗素ラジカルを発生するため、エツチング速度を
増加せしめる。またこの場合、酸素の5〜10%の
添加は、中性ガスとして、また1次プラズマ流と
していずれの場合でも更にエツチング速度を増加
せしめる。また1次プラズマ流にデポジシヨンを
加えることによりコレクタ上における弗素ラジカ
ルの量の増加せしめるだけでなく、エネルギーを
スパツタを起す領域まで加えると、エツチング表
面の反応残存物をスパツタし、新しい表面を露出
せしめて、エツチング速度を更に増加せしめる。
またエツチングすべきコレクタ上のシリコンウエ
ハを加熱することにより更に反応を促進し、エツ
チング速度を増加せしめられる。シリコン酸化膜
(SiO2)のエツチングには四弗化炭素の分解生成
物中の(CF2)のラジカルが有効であるがこれは
普通同時に生成するFラジカルがシリコンをエツ
チングするため、シリコン酸化膜とシリコンのエ
ツチングの比が1:3位になる。このFラジカル
の働きを押えるため水素を20%〜40%位混入する
とCF2ラジカルがよく働き上記の比を10:1に逆
転せしめられる。アルミニウム(Al)のエツチ
ングには四弗化炭素(CCl4)や三塩化ボロン
(BCl3)が用いられるが、これも上記と同様の使
用方法でよい。また1次プラズマ流にポテンシヤ
ルをかけ、エツチング表面をスパツタすること
は、アルミニウム表面に自然に形成される酸化ア
ルミニウム(Al2O3)をエツチングの当初除くの
に有効であり、またついで、三塩化アルミニウム
を蒸発による除去だけでなくスパツタで強制的に
除去するのに有効である。特にアルミニウムに銅
を含有せしめたもののエツチングに際して、銅の
スパツタ除去はエツチング反応を進行させるのに
効果的である。
I have explained the deposition above, and carbon tetrafluoride (CF 4 ) gas is introduced as a neutral gas.
When an inert gas plasma flow is used as the primary plasma flow, carbon tetrafluoride decomposes into radicals on the collector, generating fluorine radicals, which destroy the polycrystalline silicon film deposited on the silicon substrate of the collector. or etching the silicon nitride film. In this case, naturally, fluorine radicals generated by the secondary plasma flow generated by charge exchange are also added to the etching process. Furthermore, as in the case of the above-mentioned deposition, even if a mixed gas of inert gas and carbon tetrafluoride is used in the primary plasma flow, the effect is large.
In addition, when only carbon tetrafluoride gas is used as the primary plasma flow, it looks similar to the first mode of plasma flow transport method, but in this third mode,
The second plasma flow generates more fluorine radicals on the collector, thereby increasing the etch rate. Also in this case, the addition of 5-10% of oxygen, both as a neutral gas and as a primary plasma stream, further increases the etching rate. In addition, adding deposition to the primary plasma stream not only increases the amount of fluorine radicals on the collector, but also adds energy to the area where spatter occurs, sputtering the reaction residue on the etched surface and exposing a new surface. This further increases the etching speed.
Heating the silicon wafer on the collector to be etched further accelerates the reaction and increases the etching rate. The (CF 2 ) radicals in the decomposition products of carbon tetrafluoride are effective for etching silicon oxide films (SiO 2 ), but this is because the F radicals that are generated at the same time usually etch silicon. The etching ratio of silicon is about 1:3. When 20% to 40% hydrogen is mixed in to suppress the action of F radicals, CF 2 radicals work well and the above ratio can be reversed to 10:1. Carbon tetrafluoride (CCl 4 ) and boron trichloride (BCl 3 ) are used for etching aluminum (Al), and these can also be used in the same manner as described above. In addition, sputtering the etched surface by applying a potential to the primary plasma flow is effective in removing aluminum oxide (Al 2 O 3 ) naturally formed on the aluminum surface at the beginning of etching, and then sputtering the etched surface with trichloride. It is effective not only for removing aluminum by evaporation but also forcibly removing it by sputtering. Particularly when etching aluminum containing copper, removing copper spatter is effective in promoting the etching reaction.

以上主として無機物、無機化合物のデポジシヨ
ン、エツチングについて説明したが、この第3モ
ードの動作は有機物のデポジシヨン、エツチング
についても有効である。いま有機膜のデポジシヨ
ンについてのべると真空容器中に例えばエチレン
ガス(C2H4)やテトラフルオロエチレンガス
(C2F4)を導入してプラズマ流て処理すると、コ
レクタ上にポリエチレン膜(C2H4oやポリテト
ラフルオロエチレン膜(C2F4oを重合により形
成せしめることができる。また有機膜のエツチン
グについてのべると、有機物成分である炭素や水
素を酸素と結合させるのが一番簡単である。した
がつて、真空容器中に酸素を導入して、プラズマ
流にて処理すると、酸素ラジカルを発生し、これ
が有機物中の炭素、水素と結合して炭酸ガス、水
を生じるため、有機物をエツチングする。有機物
膜を局所的にエツチングするためには、マスクと
して、アルミニウムなどの金属膜が、酸化シリコ
ンなどの無機物膜が適当であろう。
Although the above explanation has mainly focused on the deposition and etching of inorganic substances and inorganic compounds, the operation in this third mode is also effective for the deposition and etching of organic substances. Regarding the deposition of organic films, for example, when ethylene gas (C 2 H 4 ) or tetrafluoroethylene gas (C 2 F 4 ) is introduced into a vacuum container and plasma is applied, a polyethylene film (C 2 F 4 ) is deposited on the collector . H 4 ) o or polytetrafluoroethylene film (C 2 F 4 ) o can be formed by polymerization. Regarding etching of organic films, the simplest method is to combine carbon and hydrogen, which are organic components, with oxygen. Therefore, when oxygen is introduced into a vacuum container and treated with a plasma flow, oxygen radicals are generated, which combine with carbon and hydrogen in organic matter to produce carbon dioxide and water, thereby etching the organic matter. . In order to locally etch an organic film, a metal film such as aluminum or an inorganic film such as silicon oxide may be suitable as a mask.

以上本方法による2次プラズマとラジカルの生
をすべてプラズマ流中のイオン成分の作用として
説明した。プラズマ流中にはイオン成分の他に電
子成分もあり、全体として電気的な中和を保つて
いる。いま電子が、中性ガスを電離したり分解し
たりするに充分なエネルギーを有しておればこの
電子よる2次プラズマとラジカルの発生を考える
ことができる。この電子の成分は、プラズマ源に
おけるプラズマ発生方法に大きく関連し、プラズ
マの輸送軸方向に放電成分を有するような放電、
例えば熱フイラメントによる同軸磁場による放電
を用いたプラズマ発生の場合は無視できない値に
なると考えられるが、マイクロ波放電による輸送
軸方向と垂直方向の放電成分を有するようなプラ
ズマ発生の場合は、省略できる程度のものと考え
られる。
The generation of secondary plasma and radicals by this method has been explained above as an effect of ion components in the plasma flow. In addition to ionic components, there are also electronic components in the plasma flow, which maintains electrical neutralization as a whole. Now, if electrons have sufficient energy to ionize or decompose neutral gas, it is possible to consider the generation of secondary plasma and radicals by these electrons. The component of this electron is largely related to the plasma generation method in the plasma source, such as a discharge that has a discharge component in the direction of the plasma transport axis.
For example, in the case of plasma generation using discharge caused by a coaxial magnetic field from a thermal filament, this value is considered to be non-negligible, but in the case of plasma generation that has a discharge component perpendicular to the transport axis direction due to microwave discharge, it can be omitted. It is considered to be of a certain degree.

以上のべたようにこのプラズマ流輸送方法の第
3モードの動作は第1モード、第2モード以上に
物質のデポジシヨンとエツチングに対し極めて有
効な作用を有する。この第3モードの基本的な動
作と装置構成については第3図に示したが、具体
的な装置の構成として第4図に示す。
As described above, the third mode of operation of this plasma flow transport method has a much more effective effect on material deposition and etching than the first and second modes. The basic operation and device configuration of this third mode are shown in FIG. 3, and the specific device configuration is shown in FIG. 4.

第4図において19はマグネトロン発振管で、
プラズマ源にて放電を起すマイクロ波をアンテナ
20より導波管21に供給する。マイクロ波は導
波管中を進行し石英製22の放電管に供給され
る。この放電管にはガス導入孔23より1次プラ
ズマ発生のためのガス放電に適した圧力だけ放電
管22に導入され、加えられたマイクロ波のた
め、放電を開始する。24,25,26はプラズ
マ流輸送のための同軸空心電磁石で、特に24は
輸送磁場と共に放電管内に、電子サイクロトロン
共鳴を起させ、プラズマ密度を増大せしめる。こ
の放電管をプラズマ源として発生した1次プラズ
マはプラズマドリフト管27を経て、プラズマ流
として、コレクタ28上に位置せしめたシリコン
ウエハ29上に到達する。30はプローベでプラ
ズマドリフト管27の出口になるプラズマ流出孔
に位置し、ハーメチツクシール31を経て、プロ
ーベ30に電圧を加え、プラズマ流に所定の電位
を与える。32は真空容器で真空排気孔33より
図示せざる真空排気ポンプにて排気されるが、中
性ガス導入孔34より所定量の中性ガスが真空容
器中に導入される。35と36は装置の前後の磁
気遮蔽板で同軸磁の外部への漏洩を防止する。こ
のようにして、この装置を動作せしめるとプラズ
マ流は同軸輸送磁場の中心を流れてコレクタ28
上のウエハ29の中心にのみ到達するためデポジ
シヨンはウエハの中心部附近にのみ起る。このた
め37,38の一対の同軸電磁石と、これに直角
な位置に同じく一対の同軸電磁石39,40に三
角波電流を加えて発生磁場を周期的に変化せし
め、プラズマ流をX方向(横方向)とY方向(縦
方向)に走査することにより到着するウエハ面上
を均一に走査し、ウエハ上のデポジシヨンを均一
に行わせることができる。この装置をエツチング
に使用する場合も全く同一である。また第4図に
は図示しなかつたが、ウエハの自動挿出入の手段
を加え、またコレクタ28に加熱装置の自動化せ
るものを加えると、デポジシヨン、エツチング共
に自動化したプラズマ処理装置として、能力を発
揮することができる。
In Fig. 4, 19 is a magnetron oscillation tube,
Microwaves that cause discharge in a plasma source are supplied from an antenna 20 to a waveguide 21 . The microwave propagates through the waveguide and is supplied to a discharge tube 22 made of quartz. A pressure suitable for gas discharge for primary plasma generation is introduced into the discharge tube 22 through the gas introduction hole 23, and discharge is started due to the applied microwaves. Reference numerals 24, 25, and 26 are coaxial air-core electromagnets for transporting plasma flow, and in particular 24 causes electron cyclotron resonance in the discharge tube together with the transport magnetic field to increase plasma density. The primary plasma generated using this discharge tube as a plasma source passes through a plasma drift tube 27 and reaches a silicon wafer 29 placed on a collector 28 as a plasma stream. Reference numeral 30 denotes a probe located at the plasma outflow hole which becomes the outlet of the plasma drift tube 27, and applies voltage to the probe 30 through a hermetic seal 31 to give a predetermined potential to the plasma flow. Reference numeral 32 denotes a vacuum vessel which is evacuated through a vacuum exhaust hole 33 by a vacuum exhaust pump (not shown), and a predetermined amount of neutral gas is introduced into the vacuum vessel through a neutral gas introduction hole 34. Magnetic shielding plates 35 and 36 prevent coaxial magnetism from leaking to the outside. In this way, when this device is operated, the plasma flow flows through the center of the coaxial transport magnetic field and reaches the collector 28.
Since only the center of the upper wafer 29 is reached, the deposition occurs only near the center of the wafer. For this purpose, a triangular wave current is applied to a pair of coaxial electromagnets 37 and 38 and a pair of coaxial electromagnets 39 and 40 at right angles thereto to periodically change the generated magnetic field, and to direct the plasma flow in the X direction (horizontal direction). By scanning in the Y direction (vertical direction), the surface of the arriving wafer can be uniformly scanned, and the deposition on the wafer can be uniformly performed. The same applies when this apparatus is used for etching. Although not shown in FIG. 4, if a means for automatically inserting and removing wafers is added, and an automated heating device is added to the collector 28, the ability of the plasma processing apparatus to automate both deposition and etching can be demonstrated. can do.

以上のべたようにプラズマ流輸送方法の動作に
は、第1モード、第2モード、第3モードの3つ
のモードがあり本出願はこの第3モードに関する
ものであるが、装置として考えた場合、この3つ
のモードいづれも動作が可能な装置を考えること
ができる。第4図はこの3つのモードを同一装置
で動作せしめられる装置の説明図であつて、プラ
ズマ源3に4なるガス導入孔があり、第1モード
として使用する場合は、他のガス導入孔は使用し
ない。発生したプラズマ流はプラズマドリフト管
10の荷電交換室11を通り抜けプラズマ流出孔
14よりプラズマ流として流出し、コレクタ6に
到着する。第2モードとして使用する場合は荷電
交換室10への中性ガス導入孔13より荷電交換
を行う中性ガス導入し、プラズマ源3よりプラズ
マドリフト管11を通じて流れてきた1次プラズ
マ流と荷電交換を行い2次プラズマを形成し、プ
ラズマ流出孔14より2次プラズマ流として流出
せしめ、コレクタ6に到着せしめる。第3モード
として使用する場合は第1モードと同じく1次プ
ラズマ流をプラズマ流出孔14より流出せしめる
と共に中性ガス導入孔17より真空槽1の中に中
性ガスを導入し、この中性ガスの拡散によりコレ
クタ6へ目的ガスを到着せしめると共に、1次プ
ラズマ流を到着せしめる。なお、前記のごとくこ
の場合、中性ガスの中を1次プラズマ流が通過す
ることにより荷電交換により2次プラズマを発生
するがこれも1次プラズマ流と共にコレクタに到
着する。真空槽1の外側の同軸空心電磁石7はい
ずれのモードにおいてもプラズマ流輸送磁場とし
て働く。
As mentioned above, the plasma flow transport method operates in three modes: the first mode, the second mode, and the third mode, and this application relates to the third mode, but when considered as an apparatus, It is possible to consider a device that can operate in any of these three modes. FIG. 4 is an explanatory diagram of a device that can operate these three modes with the same device. The plasma source 3 has four gas introduction holes, and when used in the first mode, the other gas introduction holes are do not use. The generated plasma flow passes through the charge exchange chamber 11 of the plasma drift tube 10, flows out from the plasma outlet hole 14 as a plasma flow, and reaches the collector 6. When used in the second mode, a neutral gas for charge exchange is introduced from the neutral gas introduction hole 13 into the charge exchange chamber 10, and the charge is exchanged with the primary plasma flow flowing from the plasma source 3 through the plasma drift tube 11. This is performed to form secondary plasma, which flows out as a secondary plasma stream from the plasma outflow hole 14 and reaches the collector 6. When used in the third mode, as in the first mode, the primary plasma flow is made to flow out through the plasma outflow hole 14, and at the same time, a neutral gas is introduced into the vacuum chamber 1 through the neutral gas introduction hole 17, and this neutral gas is The diffusion of the target gas causes the target gas to arrive at the collector 6, as well as the primary plasma flow to arrive at the collector 6. As described above, in this case, secondary plasma is generated by charge exchange as the primary plasma flow passes through the neutral gas, and this also arrives at the collector together with the primary plasma flow. The coaxial air-core electromagnet 7 outside the vacuum chamber 1 acts as a plasma flow transport magnetic field in both modes.

この第4図に示した第1モード、第2モード、
第3モード共用の具体的な装置構成は第4図のプ
ラズマドリフト管27に点線41で示した荷電交
換室を接続し、中性ガス導入孔42をもうけ、プ
ラズマ流出孔43を有せしめ、これより1次また
は2次プラズマ流出せしめるようにすればよい。
The first mode, second mode shown in FIG. 4,
The specific device configuration for common use in the third mode is to connect a charge exchange chamber indicated by a dotted line 41 to the plasma drift tube 27 in FIG. What is necessary is to allow more primary or secondary plasma to flow out.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はプラズマ流輸送方法における第1モー
ドの動作と構成の説明図、第2図は同じくプラズ
マ流輸送方法における第2モードの動作と構成の
説明図、第3図は本発明の主要点となるプラズマ
流輸送方法における第3モードの動作と構成の説
明図、第4図は本発明の主要点である第3モード
の動作を具体的に行わせるための装置の構成図、
第5図はプラズマ流輸送方法の第1モード、第2
モード、第3モードいづれの動作をも同一装置で
行わせることの出きる装置構成の説明図である。 1……真空容器、2……真空排気孔、3……プ
ラズマ源、4……中性ガス導入孔、5……プラズ
マ流出孔、6……コレクタ、7……同軸空心電磁
石、8……1次プラズマ、9……1次プラズマ
流、10……荷電交換部、11……プラズマドリ
フト管、12……1次プラズマ流、13……中性
ガス導入孔、14……プラズマ流出孔、15……
2次プラズマ流、16……1次プラズマ流、17
……中性ガス導入孔、18……中性ガス、19…
…マグネトロン発振管、30……アンテナ、21
……導波管、22……放電管、23……中性ガス
導入孔、24,25,26……同軸空心電磁石、
27……プラズマドリフト管、28……コレク
タ、29……シリコンウエハ、30……プロー
ベ、31……プローベ導入部、32……真空横外
壁、33……真空排気孔、34……中性ガス導入
孔、35,36……磁気遮蔽板、37,38……
Y方向走査電磁石、39,40……X方向走査電
磁石、41……荷電交換部、42……中性ガス導
入孔、43……プラズマ流出孔。
Figure 1 is an explanatory diagram of the operation and configuration of the first mode in the plasma flow transport method, Figure 2 is an explanatory diagram of the operation and configuration of the second mode in the plasma flow transport method, and Figure 3 is the main points of the present invention. An explanatory diagram of the operation and configuration of the third mode in the plasma flow transport method, FIG. 4 is a configuration diagram of an apparatus for specifically performing the operation of the third mode, which is the main point of the present invention,
Figure 5 shows the first mode and the second mode of the plasma flow transport method.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a device configuration that allows the same device to perform operations in either mode or third mode. 1... Vacuum vessel, 2... Vacuum exhaust hole, 3... Plasma source, 4... Neutral gas introduction hole, 5... Plasma outflow hole, 6... Collector, 7... Coaxial air-core electromagnet, 8... Primary plasma, 9... Primary plasma flow, 10... Charge exchange unit, 11... Plasma drift tube, 12... Primary plasma flow, 13... Neutral gas introduction hole, 14... Plasma outflow hole, 15...
Secondary plasma flow, 16...Primary plasma flow, 17
...Neutral gas introduction hole, 18...Neutral gas, 19...
...Magnetron oscillator tube, 30...Antenna, 21
... Waveguide, 22 ... Discharge tube, 23 ... Neutral gas introduction hole, 24, 25, 26 ... Coaxial air-core electromagnet,
27... Plasma drift tube, 28... Collector, 29... Silicon wafer, 30... Probe, 31... Probe introduction part, 32... Vacuum horizontal outer wall, 33... Vacuum exhaust hole, 34... Neutral gas Introduction hole, 35, 36... Magnetic shielding plate, 37, 38...
Y direction scanning electromagnet, 39, 40...X direction scanning electromagnet, 41...Charge exchange unit, 42...Neutral gas introduction hole, 43...Plasma outflow hole.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 プラズマ発生室において発生せしめたプラズ
マをプラズマ流として磁場により真空容器中のコ
レクタまで輸送するプラズマ流輸送方法におい
て、プラズマ発生室とコレクタを設置した上記真
空容器とに別々にガスを導入して、前記コレクタ
上およびコレクタ近傍にて上記プラズマ流より発
生するラジカル原子および分子の作用により、上
記真空容器中のガスを分解または重合せしめるプ
ラズマ反応を起せしめることを特徴とするプラズ
マ処理方法。 2 プラズマ発生室に導入するガスとして不活性
ガスを用い、真空容器にデポジシヨンすべき物質
を含むガスを導入して、コレクタ上およびコレク
タ近傍にて上記プラズマ流より発生するラジカル
原子および分子の作用により上記デポジシヨンす
べき物質を含むガスを分解または重合せしめる等
のプラズマ反応を起せしめ、コレクタまたはコレ
クタ上に位置せしめたウエハ上に目的物質の膜を
デポジシヨンせしめる特許請求の範囲第1項記載
のプラズマ処理方法。 3 プラズマ流に所定の電位を与え反応性を向上
せしめる特許請求の範囲第1項記載のプラズマ処
理方法。 4 コレクタを加熱して反応性を向上せしめる特
許請求の範囲第1項記載のプラズマ処理方法。 5 プラズマ発生室に導入するガスとしてデポジ
シヨン物質の一部構成物質を含むガス、またはこ
れと不活性ガスの混合ガスを用いる特許請求の範
囲第1項記載のプラズマ処理方法。 6 プラズマ流を磁気手段により走査する特許請
求の範囲第1項記載のプラズマ処理方法。 7 プラズマ発生室に導入するガスとして不活性
ガスを用い、真空容器にエツチング物質を含むガ
スを導入し、コレクタ上およびコレクタ近傍にお
いて、不活性ガスの発生するラジカル原子および
分子の作用によりこのエツチング物質を含むガス
を分解する等のプラズマ反応を起させ、コレクタ
またはコレクタ上に位置せしめたウエハ上の物質
をエツチングする特許請求の範囲第1項記載のプ
ラズマ処理方法。 8 第7項記載のプラズマ処理方法において、プ
ラズマ発生室に導入するガスとしてエツチング物
質を含むガスまたはこれと不活性ガスの混合ガス
を用いる特許請求の範囲第7項記載のプラズマ処
理方法。 9 プラズマ発生室において発生せしめたプラズ
マをプラズマ流として磁場パイプの中を真空容器
中のコレクタまで輸送する構成のプラズマ流輸送
装置において、前記コレクタを設置する真空容器
に中性ガスを導入するための中性ガス導入手段を
有するプラズマ処理装置。 10 プラズマ流をコレクタ上に均一に走査する
ための磁気走査手段を有する特許請求の範囲第9
項記載のプラズマ処理装置。 11 コレクタを加熱するための加熱装置をもつ
特許請求の範囲第9項記載のプラズマ処理装置。 12 プラズマ流輸送方法の第1モード、第2モ
ード、第3モードのいづれの動作をも実行させる
ために、プラズマ処理装置のプラズマ流出孔に荷
電交換室を接続せしめかつこれに中性ガス供給手
段を設けてなる特許請求の範囲第9項記載のプラ
ズマ処理装置。
[Claims] 1. In a plasma flow transport method in which plasma generated in a plasma generation chamber is transported as a plasma stream to a collector in a vacuum container using a magnetic field, the plasma generation chamber and the vacuum container in which the collector is installed are separately provided. A plasma characterized by introducing a gas and causing a plasma reaction that decomposes or polymerizes the gas in the vacuum container by the action of radical atoms and molecules generated from the plasma flow on and near the collector. Processing method. 2. Using an inert gas as the gas introduced into the plasma generation chamber, a gas containing the substance to be deposited is introduced into the vacuum container, and by the action of radical atoms and molecules generated from the plasma flow on and near the collector, The plasma treatment according to claim 1, wherein a plasma reaction such as decomposition or polymerization of the gas containing the substance to be deposited is caused, and a film of the target substance is deposited on the collector or a wafer positioned on the collector. Method. 3. The plasma processing method according to claim 1, wherein a predetermined potential is applied to the plasma flow to improve reactivity. 4. The plasma processing method according to claim 1, wherein the collector is heated to improve reactivity. 5. The plasma processing method according to claim 1, wherein a gas containing a part of the deposition material or a mixed gas of this and an inert gas is used as the gas introduced into the plasma generation chamber. 6. The plasma processing method according to claim 1, wherein the plasma flow is scanned by magnetic means. 7. Using an inert gas as the gas introduced into the plasma generation chamber, the gas containing the etching substance is introduced into the vacuum container, and the etching substance is removed on and near the collector by the action of radical atoms and molecules generated by the inert gas. 2. The plasma processing method according to claim 1, wherein a plasma reaction is caused to decompose a gas containing a gas, and a material on a collector or a wafer placed on the collector is etched. 8. The plasma processing method according to claim 7, wherein a gas containing an etching substance or a mixed gas of an etching substance and an inert gas is used as the gas introduced into the plasma generation chamber. 9 In a plasma flow transport device configured to transport plasma generated in a plasma generation chamber as a plasma stream through a magnetic field pipe to a collector in a vacuum container, a method for introducing neutral gas into the vacuum container in which the collector is installed is provided. A plasma processing apparatus having a neutral gas introduction means. 10 Claim 9 comprising magnetic scanning means for uniformly scanning the plasma stream over the collector
The plasma processing apparatus described in Section 1. 11. The plasma processing apparatus according to claim 9, which includes a heating device for heating the collector. 12 In order to perform any of the first mode, second mode, and third mode of the plasma flow transport method, a charge exchange chamber is connected to the plasma outlet hole of the plasma processing apparatus, and a neutral gas supply means is connected to the charge exchange chamber. 10. A plasma processing apparatus according to claim 9, wherein the plasma processing apparatus is provided with:
JP925679A 1979-01-31 1979-01-31 Method and apparatus for plasma processing Granted JPS55102237A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP925679A JPS55102237A (en) 1979-01-31 1979-01-31 Method and apparatus for plasma processing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP925679A JPS55102237A (en) 1979-01-31 1979-01-31 Method and apparatus for plasma processing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS55102237A JPS55102237A (en) 1980-08-05
JPS6235265B2 true JPS6235265B2 (en) 1987-07-31

Family

ID=11715330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP925679A Granted JPS55102237A (en) 1979-01-31 1979-01-31 Method and apparatus for plasma processing

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS55102237A (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6122628A (en) * 1984-07-11 1986-01-31 Hitachi Ltd Dry etching device
JPS61135126A (en) * 1984-12-06 1986-06-23 Hitachi Ltd Equipment of plasma treatment
JPH081895B2 (en) * 1985-06-07 1996-01-10 松下電器産業株式会社 Method for forming amorphous silicon film
DE19505268C2 (en) * 1995-02-16 1999-02-18 Fraunhofer Ges Forschung CVD process for coating substrate surfaces
US7495743B2 (en) * 2005-09-30 2009-02-24 International Business Machines Corporation Immersion optical lithography system having protective optical coating
US20080081215A1 (en) 2006-09-28 2008-04-03 Fujifilm Corporation Process for forming a film, piezoelectric film, and piezoelectric device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS55102237A (en) 1980-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2981243B2 (en) Surface treatment method
US5211825A (en) Plasma processing apparatus and the method of the same
US5039548A (en) Plasma chemical vapor reaction method employing cyclotron resonance
US5454903A (en) Plasma cleaning of a CVD or etch reactor using helium for plasma stabilization
US5332880A (en) Method and apparatus for generating highly dense uniform plasma by use of a high frequency rotating electric field
JP3377773B2 (en) Power supply method to discharge electrode, high-frequency plasma generation method, and semiconductor manufacturing method
US20010048981A1 (en) Method of processing substrate
JPH03261138A (en) Method and apparatus for cleaning semiconductor
JPH09185999A (en) Radical control method
JP2764524B2 (en) Radical control device
JPS6235265B2 (en)
JP2001189308A (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
JP4303662B2 (en) Plasma processing method
JP2004214609A (en) Processing method of plasma processing apparatus
US20050072444A1 (en) Method for processing plasma processing apparatus
JPS63103088A (en) Plasma treating device
JP2797307B2 (en) Plasma process equipment
JP2626339B2 (en) Thin film forming equipment
US6027662A (en) Materials processing by separately generated process medium constituents
JP2696892B2 (en) Plasma process equipment
EP0290036B1 (en) Plasma treatment apparatus
JP2696891B2 (en) Plasma process equipment
JP2000269202A (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
JPH0375373A (en) Method for cleaning plasma treating device
JPH1112742A (en) Cvd device, and its cleaning method