1998 年度実績報告書

変形マグネトロン型プラズマ源の開発

研究課題

研究課題/領域番号	08558043
研究機関	東北大学
研究代表者	佐藤徳芳東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40005252)
研究分担者	平田孝道東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80260420) 畠山力三東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00108474) 飯塚哲東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20151227)
キーワード	変形マグネトロン放電 / 大面積プラズマ / 均一プラズマ / 高周波放電 / 高密度プラズマ / 電子エネルギー制御 / イオンエネルギー制御 / 大口径プラズマ
研究概要	電子温度制御機構を持つ大口径均一な高周波放電プラズマ生成法の確立及びその実用化のための実験により、以下の成果を得た。 (1) 補助電極による大面積均一化について永久磁石付き補助電極の効果により中央部でのプラズマ生成と閉じ込めが可能となり、基板表面での均一なプラズマ分布を得ることができることが実証された。補助電極の直径や磁場分布を調節することにより、アスペクト比の小さな、よりコンパクトな装置が可能となることが分かった。 (2) 電子温度制御法について電子温度制御のために軸方向に2分割された円筒型グリッドを変形マグネトロン電極前面のプラズマ中心部に設置し、2つのスリット部の間隔を外部から変化させ、電子温度の制御を行うという独自の手法を開発し、電子温度を数eVから0.1eV程度の範囲で連続的に制御できることが分かった。 (3) ガス種による均一性及びエネルギー制御性について水素やCF系、CH系のガスを導入してプラーズマの密度、温度分布の均一性及び電子温度の制御性についてArとの比較の元で明らかにした。測定は特定のスペクトル強度を比較することにより、プラズマ中の電子温度をモニタすることができ、プローブデータと良い一致を示すことが分かった。 (4) 実用装置の試作とプロセス結果について 12インチウエハ用シリコン酸化膜の生成のための実用化試作装置を製作し、成膜実験を行った。この結果、12インチシリコンウエハ上に、±2%以内の均一性の精度で1分間に数ミクロンの成膜速度が達成されることが明らかにされた。また、膜質も充分に実用化レベルであることが分かった。

研究成果
(9件)

すべてその他

すべて文献書誌 (9件)

[文献書誌] S.Wickramanayaka: "Variation of radial plasma density profile with the excitation frequency in a magnetron-type plasma" Jpn.J.Appl.Phys.37. 2035-2038 (1998)
[文献書誌] S.Wickramanayaka: "Modified magnetron-type plasma source for etching applications" J.Vacuum Soc.Jpn.41. 315-319 (1998)
[文献書誌] Y.Urano: "Production of l-m-size uniform plasma by modified-typed RF discharge with a subsidary electrode for resonance" Thin Solid Films. 316. 60-64 (1998)
[文献書誌] 飯塚哲: "大面積均一プラズマの生成と電子温度制御" 電気学会論文誌. 118A. 971-978 (1998)
[文献書誌] K.Nakagomi: "Control of electron energy in a large-diameter medified magnetron typed RF discharge" Proc.15th Symp.Plasma Processing. 597-600 (1998)
[文献書誌] T.Shimizu: "Ion-energy control by magnetic field near an RF electrode in modified-magnetron-typed RF discharge" Proc.15th Symp.Plasma Processing. 593-596 (1998)
[文献書誌] K.Kanno: "High-density plasma production by an auxiliary electrode in modified magmetron-typed discharge" Proc.15th Symp.Plasma Processing. 601-604 (1998)
[文献書誌] 佐藤徳芳: "プラズマ応用の基礎 (第1章プラズマの基礎的性質)" (社)プラズマ・核融合学会, 170 (1998)
[文献書誌] 飯塚哲: "プラズマ応用の基礎 (第3章プラズマ生成とエネルギー制御)" (社)プラズマ・核融合学会, 170 (1998)

1998 年度 実績報告書

変形マグネトロン型プラズマ源の開発

研究代表者

佐藤 徳芳 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40005252)

研究成果

[文献書誌] S.Wickramanayaka: "Variation of radial plasma density profile with the excitation frequency in a magnetron-type plasma" Jpn.J.Appl.Phys.37. 2035-2038 (1998)

[文献書誌] S.Wickramanayaka: "Modified magnetron-type plasma source for etching applications" J.Vacuum Soc.Jpn.41. 315-319 (1998)

[文献書誌] Y.Urano: "Production of l-m-size uniform plasma by modified-typed RF discharge with a subsidary electrode for resonance" Thin Solid Films. 316. 60-64 (1998)

[文献書誌] 飯塚哲: "大面積均一プラズマの生成と電子温度制御" 電気学会論文誌. 118A. 971-978 (1998)

[文献書誌] K.Nakagomi: "Control of electron energy in a large-diameter medified magnetron typed RF discharge" Proc.15th Symp.Plasma Processing. 597-600 (1998)

[文献書誌] T.Shimizu: "Ion-energy control by magnetic field near an RF electrode in modified-magnetron-typed RF discharge" Proc.15th Symp.Plasma Processing. 593-596 (1998)

[文献書誌] K.Kanno: "High-density plasma production by an auxiliary electrode in modified magmetron-typed discharge" Proc.15th Symp.Plasma Processing. 601-604 (1998)

[文献書誌] 佐藤徳芳: "プラズマ応用の基礎 (第1章 プラズマの基礎的性質)" (社)プラズマ・核融合学会, 170 (1998)

[文献書誌] 飯塚哲: "プラズマ応用の基礎 (第3章 プラズマ生成とエネルギー制御)" (社)プラズマ・核融合学会, 170 (1998)

1998 年度実績報告書

佐藤徳芳東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40005252)

[文献書誌] 佐藤徳芳: "プラズマ応用の基礎 (第1章プラズマの基礎的性質)" (社)プラズマ・核融合学会, 170 (1998)

[文献書誌] 飯塚哲: "プラズマ応用の基礎 (第3章プラズマ生成とエネルギー制御)" (社)プラズマ・核融合学会, 170 (1998)