新方式ECRアンテナによるプロセス用大面積均一プラズマの生成

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05558053
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 佐藤 徳芳 東北大学, 工学部, 教授 (40005252)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中川 行人 日電アネルバ, 研究開発本部, 主任 ; 塚田 勉 日電アネルバ, 研究開発本部, 部長 ; 畠山 力三 東北大学, 工学部, 助教授 (00108474) ; 飯塚 哲 東北大学, 工学部, 助教授 (20151227)
• Keywords: 大口径プラズマ / ECRプラズマ / スロットアンテナ / プラズマプロセス / 均一プラズマ / エッチング / マイクロ波

Research Abstract

これまでに製作された直径26cmの小型平面ECRアンテナを用いて、以下の成果が得られた。
1)アンテナインピーダンスの測定を行い、本実験で用いたアンテナが効率的なマイクロ波整合及び放射特性をもっていることが明らかにされ、効率よいアンテナ設計のため基礎データを得ることができた。また、電磁界放射についての理論的解析を行なった。
2)小型の平面ECRアンテナでプラズマ発生の空間分布を調べ、直径約25cm(約10インチ)均一度±3%程度のプラズマの生成に成功し、アンテナ近傍の磁力線分布及び真空容器内面のプラズマ閉じ込め用マルチポール磁場の重要性を確認した。
3)O_2、SF_6、N_2などの多原子ガス、反応ガスを使用し、アルゴンガスで得られたプラズマ密度や均一性が使用するガスの種類にどう依存するかを調べた結果、密度に対しては電離断面積の違いによる差異は認められたが、大面積均一性に関しては同等な値が得られた。
4)酸素プラズマによるフォトレジストのエッチング実験を実際に行い、エッチング速度の一様性について調べた結果、プローブ測定で得られた密度分布に対応する均一性が得られた。
以上により、さらに大口径化の基礎データを得ることができた。

Research Products

• [Publications] N.Sato: "Uniform plasma produced by a plane slotted antenna with magnets for electron cyclotron resonance" Applied Physics Letters. 62. 1469-1471 (1993)
• [Publications] S.Iizuka: "Plasma density increase in uniform ECR plasma of large diameter" Proc.of the 10th Symposium on Plasma Processing. 10. 121-124 (1993)
• [Publications] T.Ishida: "Production of large-diameter oxygen plasma by a plane ECR antenna" Proc.of the 6th Symposium on Plasma Science for Materials. 6. 63-68 (1993)
• [Publications] 中川行人: "ECR プラズマ源の特性評価とドライエッチングへの応用" 電気学会プラズマ研究会資料. EP-93-68. 29-38 (1993)
• [Publications] T.Ishida: "Large-diameter reactive plasma produced by a plane ECR antenna" Proc.of Inter.Conf.on Reactive Plasmas. 2. 339-342 (1994)
• [Publications] Y.Nakagawa: "Diameter effect on the properties of the plasma in the high density plasma source" Proc.of Inter.Conf.on Reactive Plasmas. 2. 423-426 (1994)