Behavior of transition into inductively coupled plasma mode with internal radio frequency multiturn antenna

複数巻きRF内部アンテナにより生ずるICPモード遷移の振舞

中垣 圭太; 山内 俊彦; 管野 善則*; 小林 清二*; 竹本 亮*

Nakagaki, Keita; Yamauchi, Toshihiko; Kanno, Yoshinori*; Kobayashi, Seiji*; Takemoto, Ryo*

多数巻きアンテナをチャンバー内に取り付けたCVD装置を開発した。容量結合型プラズマ(CCP)と誘導結合型プラズマ(ICP)間に突然発生する遷移現象の研究を行った。単一の標準遷移以外に、繰返し遷移することを初めて観測した。標準遷移では、CCPモードへの遷移に対するRF吸収パワーの閾値は、Arのガス圧10100Paでほぼ一定であったが、1.58Paのところで閾値は劇的に上昇した。遷移時間は10Paで8マイクロ秒と速く、さらにガス圧の上昇とともに閉じ込めが改善し、長くなった。CCPモードからICPモードへの突然遷移のトリガーは、電子温度の上昇によると考えられる。

The CVD system with internal RF multi-turn antenna coil for 27.12 MHz was developed, and to study the transition between CCP (Capacitively Coupled Plasma) and ICP (Inductively Coupled Plasma). The observed transition was classified into three types of transition: the standard transition, the direct transition without the CCP-mode and the repeated transition. The power boundary condition for each transition which is associated with the gas pressure and RF power is presented. Here, the standard transition was mainly presented: The transition time was 8 s at 10 Pa, which became longer with the increase of gas pressure. The increments of electron temperature and density by the transition into ICP were three times and double figures higher respectively.