ECRマイクロ波プラズマ中のイオンの2次元挙動

ECR 微波等离子体中离子的二维行为

基本信息

批准号：
07680512
负责人：
藤田寛治
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Saga University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

プロセス用プラズマとして広く用いられているECRマイクロ波プラズマを対象に、シングルプローブ、キャピラリープレートを用いた方向性イオンエネルギーアナライザー等を用いて荷電粒子の空間分布や、プロセス結果に大きな影響を与えるイオンの挙動について観測を行い、次のような結果を得た。1.発散磁界配位における低気圧Arプラズマ中での二次元速度空間内のイオンの速度分布関数を明らかにした。その結果、発散磁界内でイオンは次第にビーム成分を持つようになり、その方向は容器の中心軸から離れるに従って軸方向に対して傾きを持つことが分かった。本研究で使用した装置内では、このイオンの速度の傾きは10〜20度程度の値を示しており、この値は異方性エッチング等のプロセスを行う際に無視できない値であると思われる。また本研究において、新たな試みとしてイオンの挙動の観測にホロープローブを用いたが、その結果は従来形のエネルギーアナライザーによる観測結果と矛盾しないことがわかった。従って、このプローブが簡便なイオンの速度の検出法としての可能性を有し、新しい測定法として定着するものと期待できる。2.Arガスに代えてSF_6プラズマを発生させ、容器の中心軸上における荷電粒子密度やプローブに流入する正電荷飽和電流と負電荷飽和電流の比の分布を測定した結果、発生したプラズマ中には拡散にしたがって負イオンが発生していることが示唆された。ガス圧力を0.3mTorr〜1.2mTorrの範囲で変化させて実験を行った結果、負電荷中の負イオンの存在割合が顕著に増加する位置が、圧力の増加とともにECR点に近づくことが明らかになった。負イオン量はプラズマパラメータを変化させ、結果的にプロセス結果に影響を与えるパラメータであることから、プロセスを行う際の基板の位置は、プラズマを発生させる圧力によりその最適位置が変化することが予想される。

针对广泛用作工艺等离子体的ECR微波等离子体，我们使用使用单探针和毛细管板的定向离子能量分析仪来研究带电粒子和对工艺结果有较大影响的离子的空间分布。行为并获得以下结果。 1. 阐明了发散磁场结构下低压Ar等离子体中离子在二维速度空间中的速度分布函数。结果发现，离子在发散磁场内逐渐具有射束分量，并且随着其远离容器的中心轴，射束的方向变得相对于轴向倾斜。在本研究中使用的设备中，这些离子的速度斜率显示出大约10至20度的值，并且该值似乎是在进行各向异性蚀刻等工艺时不可忽视的值。此外，在这项研究中，我们使用空心探针来观察离子的行为作为一种新的尝试，发现结果与使用常规能量分析仪的观察结果一致。因此，该探针具有作为检测离子速度的简单方法的潜力，并有望成为一种新的测量方法。 2.我们产生SF_6等离子体代替Ar气体，并测量容器中心轴上的带电粒子密度以及流入探针的正电荷饱和电流与负电荷饱和电流之比的分布，这表明负离子。是由于扩散而产生的。在0.3mTorr～1.2mTorr的范围内改变气体压力进行实验的结果表明，随着压力的增加，负电荷中负离子的丰度比增加的位置显着接近ECR点。。由于负离子的量是改变等离子体参数并最终影响工艺结果的参数，因此预计在工艺过程中基板的最佳位置将根据产生等离子体的压力而变化。