1995 Fiscal Year Annual Research Report

大直径ウエハエッチング用円環スロットアンテナ形マイクロ波プラズマの発生法の開発

Research Project

Project/Area Number	06558065
Research Institution	Saga University
Principal Investigator	藤田寛治佐賀大学, 理工学部, 教授 (10038086)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	生島貴之三菱電気(株), 装置技術部ウエハ装置技術課大津康徳佐賀大学, 理工学部, 助手 (50233169) 栃谷元佐賀大学, 理工学部, 講師 (00264143)
Keywords	大面積プラズマ / 高密度プラズマ / 均一密度プラズマ / 円環スロットアンテナ / リング状永久磁石 / 負イオン
Research Abstract	半導体素子の生産性の向上や、次世代のULSI製作において必要とされる高密度かつ大口径な低気圧プラズマを均一に発生させるために、円環スロットアンテナとリング状永久磁石を使用した新しいプラズマ発生方法の開発を試みた。平成6年度ではアルゴンガスを使用してプラズマ発生法の確立、およびプラズマ諸量の観測を行い、開発中の装置が大口径プラズマの発生に有用であることを示した。平成7年度では実際のエッチングに使用されるSF_6ガスを用いて実験を行い、以下のことを明らかにした。 1.シリコン基板を用い、0.6mTorr〜2.2mTorrの圧力範囲におけるエッチングレートの空間分布の観測を行った結果、マイクロ波注入電力200W、ガス圧力1.4mTorrの条件で、円環スロットアンテナからの距離14cmの位置において直径26cmの範囲で約160nm/nim±2.5%の均一なエッチングが実現できることが明らかになった。 2.基板設置台に負の直流バイアス電圧を印加することによりエッチングレートの向上を試みた結果、-150Vのバイアスにより約400nm/minのエッチングレートが得られた。またバイアス電圧を印加してもエッチングレートの均一性は維持されていたことから、本研究で開発した装置は実際のプロセスに十分に適用できると考えられる。 3.SF_6プラズマのプラズマ諸量の空間分布を測定し、1および2で得られたエッチングレートの空間分布と比較検討を行った結果、荷電粒子の空間構造はエッチングレートの空間構造と余り相関がないことが明らかになった。またエッチング基板断面のSEM写真から、本装置内で行われているエッチングは等法的であることも示されていることから、発生したSF_6プラズマ中には多くのラジカル種が存在していることが推察される。平成6年度からの開発研究において、本研究で提案した原理に基づく大口径プラズマ装置のスケールアップは、円環スロットアンテナの大きさとリング状永久磁石の位置を最適化することにより容易に実現された。この事実は、今後より一層のスケールアップの要求に対しても本装置が対応可能であることを示唆していると思われる。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] T.Ikushima: "Production of Large Diameter Microwave Plasma Using an Annular Slot Antenna" Appl.Phys.Lett.64. 25-27 (1994)
[Publications] T.Ikushima: "Large Diameter Microwave SF6 Plasma Production with Ring-shaped Permanet Magnets" J.Phys.D. 28. 1851-1855 (1995)
[Publications] 藤田寛治: "「初心者のためのプロセスプラズマの基礎と応用」" (社)プラズマ・核融合学会. 8. 17-33 (1995)
[Publications] G.Tochitani: "Spatial Structure of a Large Diameter SF6 Plasma Produced by an Annular Slot Antenna" Abstract of IUVSTA International Workshop on Plasma Sources and Surface Interactions in Materials Processing. 48 (1995)
[Publications] 亀川宣宏: "大口径マイクロ波プラズマによるSiのエッチングにおけるバイアス効果" 電気関係学会九州支部連合大会講演論文集. 48. 183 (1995)
[Publications] 栃谷元: "ECRマイクロ波SF_6プラズマにおける負荷の拡散過程" 第13回プラズマプロセシング研究会プロシ-ディングス. 13. 171-174 (1996)

1995 Fiscal Year Annual Research Report

大直径ウエハエッチング用円環スロットアンテナ形マイクロ波プラズマの発生法の開発

Principal Investigator

藤田 寛治 佐賀大学, 理工学部, 教授 (10038086)

Research Products

[Publications] T.Ikushima: "Production of Large Diameter Microwave Plasma Using an Annular Slot Antenna" Appl.Phys.Lett.64. 25-27 (1994)

[Publications] T.Ikushima: "Large Diameter Microwave SF6 Plasma Production with Ring-shaped Permanet Magnets" J.Phys.D. 28. 1851-1855 (1995)

[Publications] 藤田寛治: "「初心者のためのプロセスプラズマの基礎と応用」" (社)プラズマ・核融合学会. 8. 17-33 (1995)

[Publications] G.Tochitani: "Spatial Structure of a Large Diameter SF6 Plasma Produced by an Annular Slot Antenna" Abstract of IUVSTA International Workshop on Plasma Sources and Surface Interactions in Materials Processing. 48 (1995)

[Publications] 亀川宣宏: "大口径マイクロ波プラズマによるSiのエッチングにおけるバイアス効果" 電気関係学会九州支部連合大会 講演論文集. 48. 183 (1995)

[Publications] 栃谷 元: "ECRマイクロ波SF_6プラズマにおける負荷の拡散過程" 第13回プラズマプロセシング研究会プロシ-ディングス. 13. 171-174 (1996)

藤田寛治佐賀大学, 理工学部, 教授 (10038086)

[Publications] 亀川宣宏: "大口径マイクロ波プラズマによるSiのエッチングにおけるバイアス効果" 電気関係学会九州支部連合大会講演論文集. 48. 183 (1995)

[Publications] 栃谷元: "ECRマイクロ波SF_6プラズマにおける負荷の拡散過程" 第13回プラズマプロセシング研究会プロシ-ディングス. 13. 171-174 (1996)