DE10051831A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Ätzen eines Substrates mittels eines induktiv gekoppelten Plasmas - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Ätzen eines Substrates mittels eines induktiv gekoppelten Plasmas

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DE10051831A1 DE2000151831 DE10051831A DE10051831A1 DE 10051831 A1 DE10051831 A1 DE 10051831A1 DE 2000151831 DE2000151831 DE 2000151831 DE 10051831 A DE10051831 A DE 10051831A DE 10051831 A1 DE10051831 A1 DE 10051831A1
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Abstract

Es wird eine Vorrichtung (5) und ein mit dieser Vorrichtung (5) betriebenes Verfahren zum Ätzen eines Substrates (10), insbesondere eines Siliziumkörpers, mittels eines induktiv gekoppelten Plasmas (14) vorgeschlagen, wobei mit einer ICP-Quelle (13) ein hochfrequentes elektromagnetisches Wechselfeld generiert wird, das in einem Reaktor (15) ein induktiv gekoppeltes Plasma (14) aus reaktiven Teilchen durch Einwirken des hochfrequenten elektromagnetischen Wechselfeldes auf ein Reaktivgas erzeugt. Weiterhin ist vorgesehen, dass zwischen dem Substrat (10) und der ICP-Quelle (13) ein statisches oder zeitlich variierendes Magnetfeld erzeugt wird, wozu mindestens zwei, übereinander angeordnete Magnetfeldspulen (21, 21') vorgesehen sind. Die Richtung des so erzeugten Magnetfeldes ist zudem näherungsweise parallel zu der durch die Verbindungslinie von Substrat (10) und induktiv gekoppeltem Plasma (14) definierten Richtung. Schließlich ist vorgesehen, dass mit einer ersten Magnetfeldspule (21') ein erstes Teilmagnetfeld DOLLAR I1 und mit einer zweiten Magnetfeldspule (21) ein zweites, insbesondere an einem äquivalenten Ort gleichstarkes Teilmagnetfeld DOLLAR I2 erzeugt wird, die einander entgegengerichtet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ätzen eines Substrates mittels eines induktiv gekoppel­ ten Plasmas nach der Patentanmeldung DE 199 33 841.8.
Stand der Technik
In der Anmeldung DE 199 33 841,8 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ätzen eines Substrates mittels eines in­ duktiv gekoppelten Plasmas (ICP) beschrieben, wobei der ein­ gesetzte Reaktor bereichsweise mit einer Magnetfeldspule um­ geben ist, mit der in dem Reaktor ein statisches oder zeit­ lich variierende Magnetfeld erzeugbar ist. Weiter ist daraus bekannt, bei einem mit dieser Vorrichtung durchgeführten Ätzverfahren ein Magnetfeld zu erzeugen, dessen Richtung zu­ mindest näherungsweise oder überwiegend parallel zu einer von der Verbindungslinie von Substrat und induktiv gekoppel­ tem Plasma definierten Richtung ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war, ausgehend von DE 199 33 841.8, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustel­ len, mit dem höhere Ätzraten und weiter verbesserte Ätzpro­ file erreichbar sind.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zum Ätzen eines Substrates haben gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass damit bei anisotropen Ätzverfahren für Silizium, wie sie beispielsweise in DE 42 41 045 C1 bzw. DE 197 06 582 C2 patentiert sind, deutlich erhöhte Ätzraten bei gleichbleibender bzw. verbesserter Qua­ lität des Ätzergebnisses, insbesondere hinsichtlich des Gan­ ges der erzielten Profilform über der Substratoberfläche, erreichbar sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen.
So hat die Verwendung von mindestens zwei, vorzugsweise ge­ nau zwei oder einer geraden Anzahl von übereinander angeord­ neten Magnetfeldspulen, die bevorzugt von paarweise einander entgegen gerichteten elektrischen Strömen durchflossen sind, den Vorteil, dass die Fernwirkungen der jeweils erzeugten Teilmagnetfelder reduziert sind, und dass ein geringeres re­ sultierendes Magnetfeld am Ort der induktiven Plasmaerzeu­ gung und am Ort des Substrates als im Fall lediglich einer Magnetfeldspule vorliegt. Zudem ist es auf diese Weise gleichzeitig vorteilhaft möglich, die das Plasma einschlie­ ßenden Teilmagnetfelder und damit auch das resultierende Ge­ samtmagnetfeld im Bereich der Reaktorwand größer einzustel­ len als bisher.
Insbesondere werden durch die von einem paarweise entgegen­ gesetzt gerichteten elektrischen Strom durchflossenen Ma­ gnetfeldspulen entgegengesetzt gerichtete Teilmagnetfelder erzeugt, was dazu führt, dass in einer Umgebung der Wicklun­ gen der Magnetfeldspulen im Reaktorinneren, d. h. in einer Umgebung der Reaktorwand, die resultierende magnetische Feldstärke groß und von den benachbarten Spulen fast unbe­ einflusst ist, während sich die von den einzelnen Magnetfeldspulen erzeugten Teilmagnetfelder im Inneren bzw. Zen­ trum des Reaktors, insbesondere im Bereich der Spulenmitten, teilweise aufheben so dass das dort vorliegende resultieren­ de Magnetfeld gegenüber lediglich einer Magnetfeldspule deutlich reduziert ist. Darüber hinaus bewirkt die Anordnung derart paarweise gegensinnig durchströmter Magnetfeldspulen vorteilhaft auch die Aufhebung einer magnetischen Linsenwir­ kung und das Entstehen einer nahezu feldfreien Driftzone im Inneren des Reaktors zwischen den jeweils aufeinanderfolgen­ den Magnetfeldspulen bzw. in einer Umgebung der Verbin­ dungsebene benachbarter Magnetfeldspulen, so dass Inhomoge­ nitäten aus dem Bereich der Plasmaquelle nicht unmittelbar auf das Substrat abgebildet werden.
Weiter ist auch vorteilhaft, dass durch die Verwendung von mindestens zwei Magnetspulen das am Ort des zu ätzenden Sub­ strates herrschende Magnetfeld deutlich verringert, oder die Magnetfeldstärke in dem das Substrat umgebenden Randbereich des Reaktorinneren ohne Störeffekte gesteigert werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung von mindestens zwei, insbesondere gegensinnig mit Strom beaufschlagten Magnet­ feldspulen gelingt es somit, die vorteilhaften Wirkungen ei­ nes Magnetfeldes hinsichtlich einer effizienteren Plasmaan­ regung mit den Vorteilen zu verbinden, die sich dadurch er­ geben, dass am Ort der Plasmaerzeugung und/oder am Ort des zu ätzenden Substrates gegenüber der Reaktorwand bzw. den Randbereichen ein geringeres und gleichzeitig homogeneres Magnetfeld vorherrscht, als im Fall lediglich einer Magnet­ feldspule.
Vorteilhaft ist weiterhin, wenn eine gerade Anzahl von Ma­ gnetfeldspulen eingesetzt wird, die abwechselnd mit alter­ nierender Stromrichtung beaufschlagt werden, so dass sich die Richtungen der von den Magnetfeldspulen jeweils erzeugten Teilmagnetfelder von einer Spule zur darauffolgenden än­ dern. Insgesamt ergibt sich durch die erfindungsgemäße An­ ordnung der Magnetfeldspulen zunächst eine Konzentration des Magnetfeldes auf den Wandbereich des Reaktorinneren bzw. die Innenwand der Distanzstücke, den Bereich des Substrates und den Bereich der induktiv gekoppelten Plasmaquelle.
Da es weiterhin hinsichtlich der Steigerung der Plasmaeffi­ zienz und damit der erreichbaren Ätzraten ein Optimum der resultierenden Magnetfeldstärke im Inneren des Reaktors, insbesondere im Zentrum der Magnetfeldspulen gibt, das im Einzelfall zu ermitteln ist und im Bereich einiger mT liegt, wird es durch die erfindungsgemäße Anordnung mindestens zweier Magnetfeldspulen nunmehr möglich, die resultierende Magnetfeldstärke im Inneren des Reaktors, insbesondere in der Driftzone, daraufhin optimal abzustimmen, und gleichzei­ tig auch die resultierende Magnetfeldstärke im Bereich der Reaktorwand möglichst hoch zu halten, um eine hohe Ladungs­ trägerreflexion bzw. einen guten magnetischen Plasmaein­ schluss sicherzustellen.
Dies beruht darauf, dass durch die Erzeugung einander entge­ gen gerichteter, vorzugsweise an äquivalenten oder einander entsprechenden Orten hinsichtlich der Amplitude gleichstar­ ker Teilmagnetfelder der verschiedenen Magnetfeldspulen er­ reicht wird, dass das resultierende Magnetfeld bei einer An­ ordnung von zwei Spulen gegenüber lediglich einer Spule ab­ nimmt und auf der Symmetrieebene zwischen den Spulen sogar verschwindet, d. h. es entsteht zwischen den beiden Magnet­ feldspulen ein nahezu feldfreier Innenraumbereich bzw. eine Driftzone, über die sich das erzeugte Plasma nahezu unge­ stört ausbreiten kann, und dass gleichzeitig in der Umgebung der Reaktorwand die resultierende magnetische Feldstärke re­ lativ groß bleibt, so dass dieses dort nach Art einer magnetischen Flasche Elektronen- und Ionenverluste wirksam ver­ hindert.
Die resultierende magnetische Feldstärke im Inneren der Spu­ len wird auf diese Weise weiter reduziert, und zwar umso stärker, je näher man sich der Symmetrieebene zwischen den beispielsweise zwei Magnetfeldspulen annähert. Andererseits nimmt die resultierende Magnetfeldstärke in einigem Abstand von den einzelnen Magnetfeldspulen rasch ab, d. h. das Ma­ gnetfeld wird auf die einander abgewandten Öffnungen der Spulen und auf die Wände des Reaktors konzentriert, was zu der erläuterten magnetischen Flasche mit Feldkonzentration am Rand und gleichmäßigem Plasmapotentialverlauf im Inneren ohne Inhomogenitäten oder Störungen durch Wandwechselwirkun­ gen führt. Somit ist das resultierende Magnetfeld vor allem in der Umgebung der Austrittsöffnungen der Magnetfeldspulen, insbesondere der dem erzeugten Plasma zugewandten Aus­ trittsöffnung der obersten Magnetfeldspule, noch ausreichend stark, um eine deutlich effizientere Plasmaanregung als ohne Magnetfeld zu leisten. Schließlich beseitigt die Anordnung von mehreren Magnetfeldspulen die bereits erwähnte, uner­ wünschte magnetische Linsenwirkung hinsichtlich der Abbil­ dung von Plasmainhomogenitäten auf das Substrat, was zu ei­ nem uniformeren Gesamtätzbild führt.
Bei der Anordnung des zu ätzenden Substrates in dem Reaktor ist vorteilhaft, wenn dieses symmetrisch zwischen den Ma­ gnetfeldspulen angeordnet ist, oder, besonders vorteilhaft, wenn sich das Substrat in einem unteren Bereich oder Aus­ gangsbereich einer beispielsweise zweiten, dem Plasma abge­ wandten Magnetfeldspule befindet. Dabei wird das Substrat vorteilhaft zwar in dem unteren Bereich oder Ausgangsbereich dieser zweiten Magnetfeldspule angeordnet, jedoch noch in­ nerhalb des von der zweiten Magnetfeldspule definierten, nä­ herungsweise zylinderförmigen Raumes. In diesem Zusammenhang ist weiter vorteilhaft, wenn sich auch die Substratelektrode noch innerhalb dieses Ausgangsbereiches befindet.
Im Übrigen ist vorteilhaft, dass durch die Anordnung von mindestens zwei, übereinander angeordneten Magnetfeldspulen mit entgegen gerichteten Magnetfeldern, wobei bevorzugt je­ dem der Magnetfeldspulen ein Distanzstück zugeordnet ist, das in die Wand des Reaktors eingesetzt ist, die ansonsten in DE 199 33 841.8 beschriebenen Vorteile der dortigen Vor­ richtung bzw. des dortigen Verfahrens gewahrt werden können bzw. die dort erreichten Ätzergebnisse qualitativ sogar noch deutlich übertroffen werden. Insbesondere lässt sich ohne Weiteres auch mit den mindestens zwei, übereinander angeord­ neten Magnetfeldspulen ein Ätzverfahren mit zeitlich variie­ renden, insbesondere periodisch gepulsten Magnetfeldern ge­ mäß DE 199 33 841.8 durchführen.
Zeichnung
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung und in der nachfol­ genden Beschreibung näher erläutert. Die Fig. 1 zeigt eine schematisierte Plasmaätzanlage.
Ausführungsbeispiele
Die Erfindung geht zunächst aus von einer Plasmaätzanlage 5 wie sie in ähnlicher Form in DE 199 33 841.8 bereits be­ schrieben ist. Im Einzelnen weist die Plasmaätzanlage 5 ei­ nen Reaktor 15 auf, in dessen oberem Bereich über eine ICP- Quelle 13 ein induktiv gekoppeltes Plasma 14 erzeugt wird. Weiterhin ist eine Gaszufuhr 19 zur Zufuhr eines Reaktivga­ ses wie beispielsweise SF6, ClF3, O2, C4F8, C3F6, SiF4 oder NF3, eine Gasabfuhr 20 zur Abfuhr von Reaktionsprodukten, ein Substrat 10, beispielsweise ein mit dem erfindungsgemä­ ßen Ätzverfahren zu strukturierender Siliziumkörper oder Siliziumwafer, eine mit dem Substrat 10 in Kontakt befindliche Substratelektrode 11, ein Substratspannungsgenerator 12 und ein erster Impedanztransformator 16 vorgesehen.
Der Substratspannungsgenerator 12 koppelt weiter in die Sub­ stratelektrode 11 und darüber in das Substrat 10 eine Wech­ selspannung oder Hochfrequenzleistung ein, die eine Be­ schleunigung von in dem induktiv gekoppelten Plasma 14 er­ zeugten Ionen auf das Substrat 10 bewirkt. Die darüber ein­ gekoppelte Hochfrequenzleistung bzw. Wechselspannung liegt typischerweise zwischen 3 Watt und 50 Watt bzw. 5 Volt und 100 Volt im Dauerstrichbetrieb bzw. bei gepulstem Betrieb jeweils im Zeitmittel über die Pulssequenz.
Weiterhin ist ein ICP-Spulengenerator 17 vorgesehen, der mit einem zweiten Impedanztransformator 18 und darüber mit der ICP-Quelle 13 in Verbindung steht. Somit generiert die ICP- Quelle 13 ein hochfrequentes elektromagnetisches Wechselfeld und darüber in den Reaktor 15 ein induktiv gekoppeltes Plas­ ma 14 aus reaktiven Teilchen und elektrisch geladenen Teil­ chen (Ionen), die durch Einwirken des hochfrequenten elek­ tromagnetischen Wechselfeldes auf das Reaktivgas entstanden sind. Die ICP-Quelle 13 weist dazu eine Spule mit mindestens einer Windung auf, die beispielsweise außen an einem Kessel oder eben auf einer eine im Weiteren noch zu erläuternde oberste Magnetfeldspule abdeckende dielektrischen Platte platziert ist.
Der zweite Impedanztransformator 18 ist bevorzugt in der in DE 199 00 179 C1 vorgeschlagenen Weise ausgeführt, so dass eine balancierte, symmetrisch aufgebaute Konfiguration und Speisung der ICP-Quelle 13 über den ICP-Spulengenerator 17 gegeben ist. Damit wird insbesondere gewährleistet, dass die an den beiden Enden der Spule der ICP-Quelle 13 anliegenden hochfrequenten Wechselspannungen zumindest nahezu gegenphasig gleich zu einander sind. Weiter ist der Mittelabgriff der Spule der ICP-Quelle bevorzugt geerdet.
In der Fig. 1 ist weiter vorgesehen, dass zwischen dem in­ duktiv gekoppelten Plasma 14 bzw. der ICP-Quelle 13, d. h. der eigentlichen Plasmaerregungszone, und dem Substrat 10 zwei sogenannte "Spacer" als erstes Distanzstück 22' und zweites Distanzstück 22 übereinander angeordnet sind. Diese Distanzstücke 22 bzw. 22' sind beispielsweise aus Aluminium ausgeführt und in die Wand des Reaktors 15 als Distanzringe eingesetzt. Sie haben jeweils eine typische Höhe von ca. 5 cm bis 30 cm, vorzugsweise 15 cm, bei einem typischen Durchmesser des Reaktors 15 von 30 cm bis 100 cm. Das erste Distanzstück 22' und das zweite Distanzstück 22 umgibt wei­ ter jeweils eine zugeordnete erste Magnetfeldspule 21' bzw. eine zweite Magnetfeldspule 21, die jeweils 100 bis 500 Win­ dungen aufweisen und aus einem für die einzusetzende Strom­ stärke ausreichend dick bemessenen Kupferlackdraht gewickelt sind. Zusätzlich können Kupferrohre mit in die Magnetfeld­ spulen 21 bzw. 21' aufgenommen sein, um durch diese Kupfer­ rohre durchströmendes Kühlwasser Wärmeverluste aus den Ma­ gnetfeldspulen 21, 21' abzuführen. Durch die Magnetfeldspu­ len 21, 21' wird weiter über eine Stromversorgungseinheit 23 jeweils ein elektrischer Strom von beispielsweise 1 bis 100 Ampere, vorzugsweise 5 A bis 10 A, geleitet. Dabei ist der durch die zweite Magnetfeldspule 21 geleitete elektrische Strom dem durch die erste Magnetfeldspule 21' geleiteten elektrischen Strom entgegengerichtet, so dass im Inneren des Reaktors 15 zwei Teilmagnetfelder (, -) entstehen, die einander entgegen gerichtet sind. Bevorzugt sind die Strom­ stärken durch die erste Magnetfeldspule 21' und die zweite Magnetfeldspule 21 weiter so gewählt, dass die Amplituden der Feldstärken der beiden Teilmagnetfelder im Inneren des Reaktors 15 an einander entsprechenden Orten gleich sind. Somit entsteht im Inneren des Reaktors 15 eine nahezu feldfreie Driftzone 51 des erzeugten Plasmas 14, während in ei­ ner Umgebung der Reaktorwand 50 ein relativ hohes Magnetfeld vorliegt.
Im einfachsten Fall sind die Ströme durch die Magnetfeldspu­ len 21, 21' jeweils Gleichströme, die im Inneren des Reak­ tors 15 ein statisches Magnetfeld erzeugen, das beispiels­ weise eine magnetische Feldstärke im Zentrum der Magnetfeld­ spulen 21 bzw. 21' von jeweils etwa 1 mT bis 20 mT erzeugt.
Im Übrigen ist vorgesehen, dass das Substrat 10 mit der da­ mit verbundenen Substratelektrode 11 in einem unteren Be­ reich oder Ausgangsbereich der zweiten, dem Plasma 14 abge­ wandten Magnetfeldspule 21 angeordnet ist. Dabei ist zu be­ achten, dass sich das Substrat 10 noch innerhalb des von der zweiten Magnetfeldspule 21 definierten Raumes befindet. Al­ ternativ kann das Substrat 10 jedoch auch symmetrisch zwi­ schen den beiden Magnetfeldspulen 21 bzw. 21' angeordnet sein, wo die beiden Teilmagnetfelder (, -) sich aufgrund der aneinander entgegengesetzten Richtung weitestgehend auf­ heben, d. h. das Substrat 10 mit der Substratelektrode 11 be­ findet sich in der Driftzone 51 bzw. einem nahezu magnet­ feldfreien Raum. Im Bereich der Reaktorwand 50, die das Sub­ strat 10 zylindrisch umgibt, sind die vorliegenden Magnet­ felder andererseits auch in dieser Konfiguration noch aus­ reichend groß, beispielsweise 10 mT bis 20 mT, um eine Plas­ ma-Wand-Wechselwirkung und damit Störungen des Plasmapoten­ tials wirksam zu unterdrücken.
Besonders vorteilhaft ist weiter, wenn sowohl das Substrat 10 als auch die damit in Verbindung stehende Substratelek­ trode 11 derart angeordnet sind, dass sie zumindest in ge­ ringem Umfang dem Teilmagnetfeld (-) der zweiten, dem Plasma 14 abgewandten Magnetfeldspule 21 ausgesetzt sind. Im Übrigen sei betont, dass die von den Magnetfeldspulen 21, 21' erzeugten Magnetfelder zumindest näherungsweise parallel zu der durch die Verbindungslinie von Substrat 10 und induk­ tiv gekoppeltem Plasma 14 definierten Richtung sind.
Hinsichtlich weiterer Details zu dem mit der erläuterten Plasmaätzanlage 5 durchgeführten Ätzverfahren sowie weiteren Einzelheiten zu der Plasmaätzanlage 5, die über das Vorsehen mindestens zweier Magnetfeldspulen mit den erläuterten Am­ plituden, Richtungen und Orientierungen der Teilmagnetfelder sowie der erläuterten Anordnung des Substrates 10 bzw. der Substratelektrode 11 in dem Reaktor 15 hinausgehen, sei auf die Anmeldung DE 199 00 841.8 verwiesen.

Claims (16)

1. Vorrichtung zum Ätzen eines Substrates, insbesondere eines Siliziumkörpers, mittels eines induktiv gekoppelten Plasmas, mit einer ICP-Quelle zum Generieren eines hochfre­ quenten elektromagnetischen Wechselfeldes und einem Reaktor zum Erzeugen des induktiv gekoppelten Plasmas aus reaktiven Teilchen durch Einwirken des hochfrequenten elektromagneti­ schen Wechselfeldes auf ein Reaktivgas, wobei ein erstes Mittel vorgesehen ist, das zwischen dem Substrat und der ICP-Quelle ein statisches oder zeitlich variierendes Magnet­ feld erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Mittel mindestens zwei übereinander angeordnete Magnetfeldspulen (21, 21') aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeldspulen (21, 21') den Reaktor (15) zumin­ dest bereichsweise zwischen der ICP-Quelle (13) und dem Sub­ strat (10) umgeben.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand des Reaktors (15) zumindest bereichsweise von einem oder mehreren, den Magnetfeldspulen (21, 21') zugeord­ neten Distanzstücken (22, 22') gebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der von den Magnetfeldspulen (21, 21') jeweils erzeugten Teilmagnetfelder (, -) über eine Stromversorgungseinheit (23) zeitlich variierbar, insbesondere pulsbar, ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Magnetfeld­ spulen (21, 21') von entgegengesetzt gerichteten elektri­ schen Strömen durchflossen sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Magnetfeldspulen (21, 21') ein statisches oder periodisch variierendes, insbeson­ dere gepulstes Magnetfeld erzeugbar ist, dessen Richtung zu­ mindest näherungsweise parallel zu der durch die Verbin­ dungslinie von Substrat (10) und induktiv gekoppeltem Plasma (14) definierten Richtung ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (10) insbesondere symmetrisch zwischen den Magnetfeldspulen (21, 21') angeord­ net ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (10) in einem un­ teren Bereich oder Ausgangsbereich der dem Plasma (14) abge­ wandten Magnetfeldspule (21), insbesondere noch innerhalb des von der zweiten Magnetfeldspule (21) definierten Raumes, angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (10) insbesondere mit einer damit in Ver­ bindung stehenden Substratelektrode (11) derart angeordnet ist, dass es dem Teilmagnetfeld (-) der dem Plasma (14) abgewandten Magnetfeldspule (21) ausgesetzt ist.
10. Verfahren zum Ätzen eines Substrates, insbesondere eines Siliziumkörpers, mit einer Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei dem Ätzen mit den Magnetfeldspulen ein statisches oder periodisch variie­ rendes, insbesondere gepulstes Magnetfeld erzeugt wird, des­ sen Richtung zumindest näherungsweise parallel zu der durch die Verbindungslinie von Substrat und induktiv gekoppeltem Plasma definierten Richtung ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer ersten Magnetfeldspule (21') ein erstes Teil­ magnetfeld () und mit einer zweiten Magnetfeldspule (21) ein zweites, insbesondere hinsichtlich der Amplitude der Feldstärke an einem äquivalenten Ort gleichstarkes Teilma­ gnetfeld (-) erzeugt wird, die einander entgegengerichtet sind.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die von der ersten und der zweiten Magnetfeldspule (21, 21') erzeugten Teilmagnetfelder (, -) jeweils mit einer Amplitude der Feldstärke im Inneren des Reaktors (15) zwi­ schen 1 mT und 100 mT, insbesondere 1 mT bis 5 mT, erzeugt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die von der ersten und der zweiten Magnet­ feldspule (21, 21') erzeugten Teilmagnetfelder (, -) je­ weils im Inneren des Reaktors (15) in einer Umgebung der Re­ aktorwand (50) mit einer Amplitude der Feldstärke zwischen 10 mT und 100 mT, insbesondere 10 mT bis 30 mT, erzeugt wer­ den.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass über mindestens eine Stromversorgungseinheit (23) min­ destens eines der von den Magnetfeldspulen (21, 21') erzeugten Teilmagnetfelder (, -) als gepulstes Teilmagnetfeld erzeugt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetfeld oder die Teilmagnetfelder (, -) mit einer Frequenz von 10 Hz bis 20 kHz gepulst werden, wobei ein Puls-Pause-Verhältnis von 1 : 1 bis 1 : 100 eingestellt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Pulsen mit einem Pulsen der eingekoppel­ ten Plasmaleistung und/oder einem Pulsen der über den Sub­ stratspannungsgenerator (12) in das Substrat (10) eingekop­ pelten Hochfrequenzleistung zeitlich korreliert oder syn­ chronisiert wird.
16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die von den Magnetfeldspulen (21, 21') jeweils erzeugten Teilmagnetfelder (, -) simultan und synchron zueinander gepulst werden, und dass dieses Pul­ sen synchron mit der in das Substrat (10) eingekoppelten Hochfrequenzleistung erfolgt.
DE2000151831 1999-07-20 2000-10-19 Vorrichtung und Verfahren zum Ätzen eines Substrates mittels eines induktiv gekoppelten Plasmas Withdrawn DE10051831A1 (de)

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