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BEZUG ZU VERWANDTEN
ANMELDUNGEN
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Diese
Erfindung beansprucht nach § 119
des Titels 35 des United States Code die Priorität der am 20. Juli 2004 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung 2004-56176, deren Inhalt hierdurch
durch Bezug in seiner Gesamtheit zu allen Zwecken aufgenommen wird,
als ob dieser hierin vollständig
dargelegt wäre.
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HINTERGRUND
UND ZUSAMMENFASSUNG
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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ätzen von
Halbleitern, welche durch Steuern einer Ätzrate an einem Rand des Wafers
sowie einer Strömung
eines Reaktionsgases in der Lage ist ein vollkommen gleichmäßiges Ätzen auf
einem Wafer durchzuführen.
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Beschreibung
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Im
Allgemeinen wird ein Ätzverfahren
für die Herstellung
von Halbleitervorrichtungen zum Ausbilden einer gewünschten
Struktur aus einem Schichtmaterial, welches auf dem Halbleitersubstrat
ausgebildet ist, verwendet, und für ein solches Verfahren wird
eine Ätzvorrichtung
benötigt.
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Eine Ätzvorrichtung
zum Ausbilden einer Struktur kann insbesondere eine Plasmaätzvorrichtung
oder eine Trockenätzvorrichtung
sein, und eine solche Ätzvorrichtung wird
hauptsachlich für
eine Technologie verwendet, welche eine Entwurfsregel unter 0,15 μm erfordert.
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1 stellt
eine Trockenätzvorrichtung
dar. Bezugnehmend auf 1 enthält eine Bearbeitungskammer 10 eine
elektrostatische Haltevorrichtung 11, auf welcher ein Wafer
W montiert ist. Eine untere Elektrode 12 ist unter der
elektrostatischen Haltevorrichtung 11 vorgesehen. Eine
obere Elektrode 13 ist in einem vorbestimmten Abstand über der
elektrostatischen Haltevorrichtung 11 vorgesehen.
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Ein
Reaktionsgas wird in die Bearbeitungskammer von oben, oder von einer
Seite der Bearbeitungskammer 10, wo die obere Elektrode 13 vorgesehen
ist, zugeführt.
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In
einem Zustand, in welchem der Wafer W stabil auf der elektrostatischen
Haltevorrichtung 11 der Bearbeitungskammer 10 montiert
ist, wird Reaktionsgas in die Bearbeitungskammer zugeführt, und es
wird ebenfalls eine HF-Vorspannung an die untere Elektrode 12 und
die obere Elektrode 13 angelegt. Plasma wird entsprechend
auf dem Wafer W erzeugt und dieses Plasma kollidiert mit dem Schichtmaterial des
Wafers W und führt
ein Ätzen
durch.
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In
dem Ätzverfahren
des Wafers W unter Verwendung von Plasma ist eine äußere Seite
bzw. ein Rand des Wafers W, welcher auf der elektrostatischen Haltevorrichtung
vorgesehen ist, durch einen Fokusring 14 umgeben, welcher
im allgemeinen auch als ein Spitzen- bzw. Aufsatzring bezeichnet wird,
so daß Plasma
auf dem Wafer W konzentriert und gesammelt werden kann.
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Das
Wichtigste bei solch einem Ätzverfahren ist
die Gleichmäßigkeit
des Ätzens
des Wafers.
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Das
durch die Zufuhr von Reaktionsgas und einer angelegten HF-Vorspannung
erzeugte Plasma wird im allgemeinen in einer ovalen Form auf dem Wafer
W ausgebildet, und die vertikale Bewegung der Plasmaionen, welche
mit dem Wafer W kollidie ren, ist in der Mitte des Wafers zufriedenstellend, aber
der Kollisionswinkel wird in Richtung des Rands des Wafers W fortschreitend
spitzer, wie in 2 gezeigt, welche die Kollision
des Plasmas an einem solchen Randabschnitt darstellt.
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Bezugnehmend
auf 2 weist eine obere Oberfläche der elektrostatischen Haltevorrichtung 11,
auf welcher der Wafer W montiert ist, einen äußeren Durchmesser auf, der
geringer als ein äußerer Durchmesser
des Wafers W ist, und ist in Richtung des Inneren der elektrostatischen
Haltevorrichtung 11 ausgespart, um eine gestufte Form aufzuweisen.
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Ein
Umrandungsring 15, welcher aus dem gleichen Material wie
der Wafer W besteht, ist mit dem gestuften Abschnitt der elektrostatischen
Haltevorrichtung 11 ausgerüstet und stützt eine Randoberfläche des
Wafers W, zusammen mit der elektrostatischen Haltevorrichtung 11,
von unten her ab.
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Der
Fokusring 14 ist außerhalb
des Umrandungsringes 15 vorgesehen. Der Fokusring 14 und der
Umrandungsring 15 sind auf einem Schattenring 16 montiert,
welcher an einem äußeren Umfang
einer oberen Oberfläche
der unteren Elektrode 12 montiert ist.
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Auf
dem Wafer W in ovaler Form verteiltes Plasma wird jedoch langsam
und weist einen spitzen Kollisionswinkel, insbesondere an einem
Rand des Wafers W auf, was bewirkt, daß der Wafer W wie in 3 gezeigt
eine abgeschrägte Ätzstruktur,
aufweist und gleichzeitig nicht auf eine erforderliche Tiefe geätzt wird,
was eine Vielzahl von Strukturfehlern wie z. B. ungeöffnete Gräben oder
Löcher
an einem Randabschnitt des Wafers W verursacht.
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Solche
Fehler senken den Produktionsertrag von Halbleitervorrichtungen
und verringern die Produktivität
und Zuverlässigkeit
der resultierenden Vorrichtungen.
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Es
wäre entsprechend
wünschenswert,
eine Vorrichtung zum Ätzen
von Halbleitern vorzusehen, welche verbesserte vertikale Kollisionseigenschaften von
Plasmaionen am Rand des Wafers aufweist, um eine gleichmäßige Ätzrate auf
einer gesamten Oberfläche
des Wafers zu erzeugen. Es wäre
des weiteren wünschenswert,
daß der
Umrandungsring der Vorrichtung durch „wenden" verwendet werden könnte, wodurch seine Lebensdauer
verlängert
wird.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung enthält eine
Vorrichtung zum Ätzen
von Halbleitern eine elektrostatische Haltevorrichtung, ein Umrandungsringelement
und eine Spacer innerhalb einer Bearbeitungskammer. Ein Umfangsbereich
eines obersten Abschnitts der elektrostatischen Haltevorrichtung ist
um einen festen Abstand auf eine feste Tiefe nach unten ausgespart,
um ein abgestuftes Ringmontageteil auszubilden. Das Umrandungsringelement
weist ein äußeres Teil
und ein inneres Teil in einem Körper auf.
Das äußere Teil
weist eine größere Dicke
als eine Höhe
einer vertikalen Oberfläche
des Ringmontageteils der elektrostatischen Haltevorrichtung auf, und
das innere Teil steht von einer Oberfläche inneren Durchmessers des äußeren Teils
nach innen hervor, um nahe an der vertikalen Oberfläche des
Ringmontageteils angeordnet zu sein. Eine obere Oberfläche und
eine untere Oberfläche
des inneren Teils sind jeweils um eine gleiche Höhe von oberen und unteren Oberflächen inneren
Durchmessers des äußeren Teils
aufwärts
und abwärts
gestuft. Das Spacerelement weist eine Ringform auf, ist auf einer
horizontalen Oberfläche
des Ringmontageteils der elektrostatischen Haltevorrichtung angeordnet,
ist adaptiert eine untere Oberfläche
des inneren Teils des Umrandungsringelements zu stützen und
weist eine Dicke auf, welche der Höhe zwischen der unteren Oberfläche des äußeren Teils
und der unteren Oberfläche
des inneren Teils des Umrandungsringelements entspricht.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist der Ausbildungsbereich des auf
einer oberen Oberfläche
des Wafers ausgebildeten Plasmas durch das Umrandungsringelement
und das Spacerelement zum Erweiteren eines Bereichs nach außen erweitert
und ein elektrisches Feld oder Magnetfeld ist gleichzeitig mit dem
Plasma in Kontakt, wodurch eine Kollisionsgeschwindigkeit von mit
dem Wafer kollidierenden Plasmaionen zumindest an einem Rand des Wafers
beschleunigt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung ist anhand der nachstehend aufgeführten ausführlichen
Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen, welche nur zum Zwecke
der Darstellung und nicht der Begrenzung der vorliegenden Erfindung
vorgesehen sind, vollständig
ersichtlich. Es zeigt:
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1 eine
Schnittansicht, welche einen seitlichen Schnitt eines Teils einer
herkömmlichen Ätzvorrichtung
darstellt;
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2 eine
vergrößerte Schnittansicht,
welche einen Kollisionszustand von Plasmaionen an dem Rand eines
Wafers in einer herkömmlichen Ätzvorrichtung
partiell darstellt;
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3 ist
eine vergrößerte Schnittansicht, welche
ein Beispiel eines Strukturfehlers an einem Rand eines Wafers in
einer herkömmlichen Ätzvorrichtung
partiell darstellt;
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4 ist
eine Schnittansicht von Hauptkomponenten einer Vorrichtung zum Ätzen von
Halbleitern entsprechend einer ersten beispielhaften Ausführungsform;
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5 ist
eine Schnittansicht, welche einen Trennungszustand von Hauptkomponenten
der 4 entsprechend einer ersten beispielhaften Ausführungsform
darstellt;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, welche Halbschnitte von einem Umrandungsringelement und
einem Spacerelement entsprechend einer ersten beispielhaften Ausführungsform
darstellt;
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7 ist
eine Schnittansicht, welche einen Seitenschnitt entsprechend einer
zweiten beispielhaften Ausführungsform
darstellt;
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8 ist
eine Draufsicht, welche eine Einbaustruktur eines Elektromagnetelements
entsprechend einer zweiten beispielhaften Ausführungsform darstellt;
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9 ist
eine Schnittansicht, welche einen Seitenschnitt entsprechend einer
dritten beispielhaften Ausführungsform
darstellt;
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10 ist
eine Draufsicht, welche eine Einbaustruktur eines Magnetelements
entsprechend einer dritten beispielhaften Ausführungsform darstellt;
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11 ist
eine perspektivische Ansicht entsprechend einer vierten beispielhaften
Ausführungsform;
und
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12 ist
eine Schnittansicht, welche ein Seitenteil entsprechend einer vierten
beispielhaften Ausführungsform
darstellt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG
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Nachstehend
werden beispielhafte Ausführungsformen
mit Bezug auf 4 bis 12 ausführlich beschrieben.
Es ist dem Fachmann ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung
in zahlreichen verschiedenen Formen ausgeführt werden kann und nicht auf
die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist.
Die im folgenden beschriebenen Ausführungsformen sind beispielhafter Natur.
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Erste beispielhafte
Ausführungsform
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4 ist
eine Schnittansicht der Hauptkomponenten einer Vorrichtung zum Ätzen von
Halbleitern entsprechend einer ersten beispielhaften Ausführungsform. 5 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht,
welche einen Trennungszustand der Hauptkomponenten von 4 darstellt,
und 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines in 4 und 5 gezeigten
Umrandungsringelements sowie eines Spacerelements.
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Wie
in den Zeichnungen gezeigt ist ein Umfangsbereich eines oberen Abschnitts
einer elektrostatischen Haltevorrichtung 110, auf welcher
ein Wafer montiert ist, entsprechend einer ersten beispielhaften
Ausführungsform
um einen festen Abstand in Richtung ihrem inneren bis zu einer vorbestimmten Tiefe
ausgespart, um ein abgestuftes Ringmontageteil 111 auszubilden.
Unter dem Umfangsbereich des oberen Abschnitts der elektrostatischen
Haltevorrichtung versteht man den Bereich an dem äußeren Umfang
der elektrostatischen Vorrichtung 110 nahe ihrer oberen
Oberfläche.
D. h. wie in 4 gezeigt, ist der äußere Umfang
der obersten Oberfläche
der elektrostatischen Haltevorrichtung 110, welche durch
die vertikale Oberfläche 112 gebildet
ist, geringer als der Umfang des abgestuften Basisabschnitts 113 des Ringmontageteils 111,
welcher durch die vertikale Oberfläche 119 definiert
ist.
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In
dieser Anordnung ist eine obere Oberfläche der elektrostatischen Haltevorrichtung 110 kleiner
als ein Durchmesser eines Wafers W, welcher auf der elektrostatischen
Haltevorrichtung 110 montiert ist.
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An
dem Ringmontageteil 111 ist ein Umrandungsringelement 120 vorgesehen,
um ein Ätzen
einer Umrandung der elektrostatischen Haltevorrichtung 110 zu
verhindern. Das Umrandungsringelement 120 und ein Spacerelement 130 sind
insbesondere an dem Basisabschnitt (der horizontalen Oberfläche) 113 des
Ringmontageteils 111, welches an dem Umfangsbereich des
oberen Abschnitts des elektrostatischen Halteglieds 111 ausgebildet
ist, montiert. Das Umrandungsringelement 120 weist eine
Konfiguration auf, bei welcher ein äußeres Teil 121 und
ein inneres Teil 122, welche beide eine Ringform und unterschiedliche
Dicken aufweisen, in einem Körper
verbunden sind. Das Umrandungsringelement 120 weist vorzugsweise
ein gleiches Material wie der Wafer W auf. Das Spacerelement 130 stützt die
seitlichen und unteren Oberflächen
des inneren Teils 122 des Umrandungsringelements 120,
so daß das
Umrandungsringelement 120 stets eine vorbestimmte Höhe beibehält.
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Das äußere Teil 121 des
Umrandungsringelements 120 weist eine Dicke auf, welche
größer als eine
Höhe der
vertikalen Oberfläche 112 des
Ringmontageteils 111 ist, welches an der Umfangsbereich der
oberen Oberfläche
der elektrostatischen Haltefläche 110 ausgebildet
ist. Ein Innendurchmesser des äußeren Teils 121 ist
größer als
der Innendurchmesser des Ringmontageteils 111. Das innere
Teil 122 des Umrandungsringelements 120 ist von
einer Innendurchmesseroberfläche
des äußeren Teils 121 nach
innen hervorstehend ausgebildet, um nahe an der vertikalen Oberfläche 112 des
Ringmontageteils 111 angeordnet zu sein. Eine obere Oberfläche und eine
untere Oberfläche
des inneren Teils 122 sind jeweils um die gleiche Höhe von oberen
und unteren Oberflächen
inneren Durchmessers des äußeren Teils 121 abwärts und
aufwärts
gestuft.
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Durch
das Ausbilden des äußeren Teils 121 und
des inneren Teils 122 des Umrandungsringelements 120 erstreckt
sich mit anderen Worten eine vorbestimmte Lange von einer Oberfläche inneren Durchmessers
des äußeren Teils 121 nach
innen, und eine Dicke der ausgebildeten Länge wird sowohl nach unten
als auch nach oben um eine gleiche Höhe von einer oberen Oberfläche und
einer unteren Oberfläche
des äußeren Teils 121 jeweils
verringert, und somit wird das innere Teil 122 mit einer
verringerten Dicke ausgebildet. D. h. eine Höhe zwischen einer oberen Oberfläche des äußeren Teils 121,
des Umrandungsringelements 120 und einer oberen Oberfläche des
inneren Teils 122 gleicht einer Höhe zwischen einer unteren Oberfläche des äußeren Teils 121 und
einer unteren Oberfläche
des inneren Teils 122.
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Des
weiteren entspricht die Höhe
von einer unteren Oberfläche
des äußeren Teils 121 zu
einer oberen Oberfläche
des inneren Teils 122 oder Höhe der vertikalen Oberfläche 112 des
Ringmontageteils 111. Das innere Teil 122 des
Umrandungsringelements 120 weist ebenfalls solch einen
Durchmesser auf, das eine Oberfläche
inneren Durchmessers des inneren Teils 122 nahe an und
beinahe in Kontakt mit der vertikalen Oberfläche 112 des Ringmontageteils 111 der
elektrostatischen Haltevorrichtung 110 angeordnet ist.
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In
dem Umrandungsringelement 120 beträgt eine Breite des äußeren Teils 121 vorzugsweise
zwischen 8,0 bis 14,0 Millimeter und eine Breite des inneren Teils 122 zwischen
0,5 bis 2,5 Millimeter.
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In
dem inneren Teil 122 des Umrandungsringelements 120 werden
die obere Oberfläche
und die untere Oberfläche
bearbeitet, um ein spiegelartiges Finish aufzuweisen, und in dem äußeren Teil 121 werden
die obere Oberfläche
und die untere Oberfläche
durch ein Läppverfahren
grob bearbeitet.
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Indessen
weist das Spacerelement 130, welches an der unteren Oberfläche des
inneren Teils 122 des Umrandungsringelements vorgesehen
ist, eine Dicke auf, die einer gestuften Höhe zwischen dem äußeren Teil 121 und
dem inneren Teil 122 des Umrandungsringelements 120 entspricht,
und weist einen ebenen Boden auf, um an dem Basisabschnitt 113 des
Ringmontageteils 111 der elektrostatischen Haltevorrichtung 110 montiert
zu werden.
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Das
Spacerelement 130 ist in einer derartigen Größe ausgebildet,
daß eine
Oberfläche
inneren Durchmessers nahe an der vertikalen Oberfläche 112 des
Ringmontageteils 111 der elektrostatischen Haltevorrichtung 110 liegen
kann, und eine Breite des Spacerelements 130 vorzugsweise
im Bereich von 0,2 bis 2,5 Millimeter sein kann.
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Ein
Fokusring 140 ist außerhalb
des Umrandungsringelements 120 vorgesehen. Der Fokusring 140 und
das Umrandungsringelement 120 sind auf einem Schattenring 150 montiert,
welcher an einem äußeren Umfang
der elektrostatischen Haltevorrichtung 110 an einem Abschnitt
unter dem Ringmontageteil 111 montiert ist.
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7 und 8 stellen
eine zweite beispielhafte Ausführungsform
dar und in den nachfolgend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen werden
gleiche Bezugszeichen für
gleiche Komponenten verwendet.
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Die
Konfiguration des Umrandungsringelements 120 und des Spacerelements 130,
welche an dem Ringmontageteil 111 der elektrostatischen
Haltevorrichtung 110 vorgesehen sind, ist die gleiche als jene
der ersten beispielhaften Ausführungsform.
Die zweite beispielhafte Ausführungsform
enthält
jedoch ein Elektromagnetelement 200, welches insbesondere
an einer oberen äußeren Wand
der Bearbeitungskammer 100 vorgesehen ist, wobei das Elektromagnetelement 200 durch
Wickeln einer leitenden Spule um einen ringförmigen Kern magnetischen Materials (z.
B. Eisen) ausgebildet ist.
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Wie
in 8 gezeigt, wird ein Elektromagnetelement 200 durch
mehrfaches Wickeln einer elektromagnetischen Spule 210,
welche einen ringförmigen
Eisenkern aufweist, erhalten, und ist in einer Form vorgesehen,
welche eine äußere Oberfläche der
Bearbeitungskammer 100 umgibt. Das Elektromagnetelement 200 ist
an einer äußeren Wand
der Bearbeitungskammer 100 an einer Position befestigt, welche
höher als
die Plasmaausbildunghöhe
in der Bearbeitungskammer 100 ist.
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Wenn
eine Leistungsquelle an ein solches Elektromagnetelement 200 angelegt
wird, so daß Strom
in der in der Zeichnung durch Pfeile angezeigten Richtung fließt, zeigt
das elektrische Feld entsprechend dem Faradayprinzip nach unten,
wodurch sich die Kollisionsgeschwindigkeit von auf dem Wafer W ausgebildeten
Plasmaionen erhöht.
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Die
Plasmaionen werden zu diesem Zeitpunkt beschleunigt und eine Ätzcharakteristik
wird demnach nicht nur in der Mitte sondern ebenfalls am Rand des
Wafers W verbessert.
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Mit
anderen Worten wird der Plasmaausbildungsbereich durch das Umrandungsringelement 120 weiter
vergrössert
und ein elektrisches Feld ist ebenfalls in Kontakt mit dem Plasma,
so daß das Plasma
in Richtung eines Wafers beschleunigt wird, wodurch ein Ätzen mit
einer ausreichenden vertikalen Tiefe insbesondere am Rand des Wafers
W durchgeführt
werden kann.
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Dritte beispielhafte
Ausführungsform
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9 und 10 stellen
die Konfiguration einer dritten beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung dar.
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Die
elektrostatische Haltevorrichtung 110, das Ringmontageteil,
die vertikale Oberfläche 112, das
Umrandungselement 120 (einschließlich dem äußeren Teil 121 und
dem inneren Teil 122), das Spacerelement 130,
der Fokusring 140 und der Schattenring 150 weisen
vorzugsweise die gleichen Konfigurationen und Charakteristiken wie
oben ausführlich
mit Bezug auf die erste beispielhafte Ausführungsform beschrieben worden
ist auf. Eine ausführliche
Diskussion dieser Elemente wird entsprechend hier nicht nochmals
wiederholt.
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In
der dritten beispielhaften Ausführungsform
sind jedoch eine Vielzahl von Magnetelemente 300 entlang
einem oberen Abschnitt einer äußeren Wand
der Bearbeitungskammer 100 an einer Position vorgesehen,
welche höher
als ein Plasmaausbildungsbereich ist.
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Jedes
Magnetelement 300 ist hier aus gegenseitig entsprechenden
Nord- und Südpolen
ausgebildet. Die Magnetelemente 300 sind in der gleichen
Sequenz entlang einer äußeren Wand
der Bearbeitungskammer 100 angeordnet, so daß der Nordpol
jeder der Magneten näher
an dem Südpol als
der Nordpol des vorhergehenden Magneten angeordnet ist, wenn man
sich in Umfangsrichtung entlang der äußeren Wand der Bearbeitungskammer 100 begibt.
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Eine
nach unten zeigende Magnetkraft wird durch ein zwischen den Nord-
und Südpolen
erzeugtes Magnetfeld ausgebildet, und diese Magnetkraft kommt mit
dem Plasma in der Bearbeitungskammer 100 in Kontakt. Die
Magnetelemente 300 sind entsprechend vorgesehen, um Plasmaionen
in Richtung des Wafers W entsprechend dem Faradayprinzip ähnlich der
zweiten beispielhaften Ausführungsform zu
beschleunigen.
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Das
Magnetfeld, welches an einem peripheren Abschnitt der äußeren Wand
der Bearbeitungskammer 100 ausgebildet ist, ist zu diesem
Zeitpunkt größer als
das in der Mitte der Bearbeitungskammer 100 ausgebildete
Magnetfeld. Das Plasma am Rand des Wafers W kann somit besser vertikal
ausgerichtet werden als in dem oben in 2 gezeigten
Beispiel.
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Des
weiteren wird ein Ausbildungsbereich des Plasmas ferner durch das
Umrandungsringelement 120 erweitert und wenn das Magnetfeld
in Kontakt mit dem Plasma ist, werden Plasmaionen in Richtung des
Wafers W beschleunigt, um ein Ätzen durchzuführen, das
ein vertikales Profil und eine ausreichende Tiefe aufweist.
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Indessen
ist ein primäres
Magnetfeld in jedem Magnetelement 300 aufgrund seines Nord-
und Südpols
ausgebildet, aber es kann ebenfalls ein parasitäres Magnetfeld aufgrund der
Effekte benachbarter Magnetelemente 300 ausgebildet sein.
Das in einem bestimmten Magnetelement 300 aufgrund benachbarter
Magnetelemente 300 ausgebildete Magnetfeld weist eine dem
Primärmagnetfeld,
welches in dem bestimmten Magnetelement 300 selbst ausgebildet
ist, gegenüberliegende
Richtung auf. Es ist daher bestrebenswert, die Magnetelemente 300 mit
einem Abstand zu versehen, welcher groß genug ist, um den Einfluß des in
benachbarten Magnetelementen 300 ausgebildeten Magnetfelds
zu verringern oder zu beseitigen.
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Vierte beispielhafte
Ausführungsform
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11 und 12 stellen
die Konfiguration einer vierten beispielhaften Ausführungsform
dar.
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Die
elektrostatische Haltevorrichtung 110, das Ringmontageteil,
die vertikale Oberfläche 112, das
Umrandungsringelement 120 (einschließlich dem äußeren Teil 121 und
dem inneren Teil 122), das Spacerelement 130,
der Fokusring 140, und der Schattenring 150 weisen
vorzugsweise die gleiche Konfiguration und Charakteristik wie oben
in Bezug auf die erste beispielhafte Ausführungsform beschrieben worden
ist, auf. Eine ausführliche
Diskussion dieser Elemente wird entsprechend hier nicht nochmals
wiederholt.
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Die
vierte beispielhafte Ausführungsform enthält jedoch
eine Vielzahl von Elektromagnetelementen 400, welche eine
Rechtecksform aufweisen, die entlang einer äußeren Wand der Bearbeitungskammer 100 vorgesehen
sind und auf einem Plasmaausbildungsbereich zentriert sind.
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Das
Elektromagnetelement 400 ist durch Wickeln einer elektromagnetischen
Spule auf einen Eisenkern, welcher eine rechteckige Ringform aufweist,
ausgebildet, und solche Elektromagnetelemente 400 sind
entlang einer äußeren Wand
der Bearbeitungskammer 100 angeordnet, so daß ein mittlerer
Höhenabschnitt
des Elektromagnet elements 400 an einem Plasmaausbildungsbereich
der Bearbeitungskammer 100 positioniert ist.
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Wenn
eine Leistungsquelle an das Elektromagnetelement 400, das
eine Rechtecksform aufweist, angelegt wird, ist ein elektrisches
Feld durch das Elektromagnetelement 400 mit der äußeren Seite
des Plasmas in Kontakt, und die Plasmaionen werden in Richtung des
Wafers W beschleunigt.
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D.
h. wenn Plasmaionen beschleunigt werden und mit dem Wafer W an einem
Rand des Wafers W kollidieren, wird die Vertikalität der geätzten Struktur
verbessert und die Struktur kann mit einer ausreichenden Tiefe ausgebildet
werden.
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Gemäß der oben
beschriebenen bespielhaften Ausführungsformen
kann eine strukturelle Verbesserung eines Umrandungsringes einen
Ausbildungsbereich des auf einem Wafer W ausgebildeten Plasmas erweitern,
so daß ein
Kollisionswinkel des Plasma an einem Rand des Wafers W beinahe vertikal
ist, um dadurch die Vertikalität
einer geätzten Struktur
zu verbessern und gleichzeitig eine Kollisionsgeschwindigkeit des
Plasmas zumindest an einem Rand des Wafers zu beschleunigen, wodurch ein
ausreichendes Ätzen
auf eine für
die vertikale Eigenschaft erforderliche Tiefe erhalten wird, um
einen Fehler, wie z. B. ein nicht-öffnen Problem zu verhindern.
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Wie
oben beschrieben erstreckt sich entsprechend beispielhafter Ausführungsformen
ein Umrandungsringelement, welches aus dem gleichen Material wie
der Wafer W ausgebildet ist, weiter an das äußere des Wafers, wodurch ein
Ausbildungsbereich des auf dem Wafer W ausgebildeten Plasmas ebenfalls
erweitert wird, um dadurch die Vertikalität des Kollisionswinkels durch
Plasmaionen zu erhöhen und
gleichzeitig eine Kollisionsgeschwindigkeit von Plasmaionen zumindest
an einem Rand des Wafers W durch einen Kontakt zwischen einem nach
unten gerichteten elektrischen Feld oder magnetischen Feld und Plasmaionen
zu beschleunigen. Die Vertikalität
der an einem Rand des Wafers W ausgebildeten Struktur wird entsprechend
verbessert, und das Ätzen
kann gleichzeitig bis auf eine erforderliche Tiefe mit einer präzisen Struktur
durchgeführt
werden.
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Es
wird entsprechend eine gänzlich
gleichmäßige Ätzeffizienz
auf einem Wafer W erzielt und die Produktivität wird erhöht, wodurch die Zuverlässigkeit
von Produkten verbessert wird, sowie wirtschaftliche Vorteile erzielt
werden.
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Es
ist dem Fachmann ersichtlich, daß Modifikationen und Variationen
der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, ohne
von dem gedanklichen Kern oder dem Umfang der Erfindung abzuweichen.
Es ist daher beabsichtigt, daß die
vorliegende Erfindung jegliche solcher Modifikationen und Variationen
der Erfindung einschließt,
vorausgesetzt diese sind in dem Umfang der beigefügten Ansprüche und
deren Äquivalente
enthalten. Diese und andere Änderungen
und Modifikationen werden daher als innerhalb des wahren Umfangs
der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert, eingeschlossen
betrachtet.