JP2000357684A - ガス状汚染物を減少させることによるプラズマ処理の改良 - Google Patents
ガス状汚染物を減少させることによるプラズマ処理の改良Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＳｉＯ2及び他の誘電体材料のプラズマエッ
チング処理中、材料から律速性汚染副生成物が遊離する
ため、スパッターエッチング速度が減少し、効率を低下
する。イオンエネルギーの増大に頼ることなく、このよ
うな同時低下を起こすことのないプラズマエッチング方
法を提供する。 【解決手段】 室中の、処理の律速性副生成物である汚
染物を減少させることからなる、室中でのプラズマ処理
の効率を向上させる方法。その減少は、［プラズマガ
ス］対［汚染物］の定常状態比が少なくとも１である速
度で室中にプラズマガスを与えること、室中にその場で
のゲッターを与えること、前記室中に反応性ポンプを与
えること、及びそれらの組合せからなる群から選択した
手段により達成する。
チング処理中、材料から律速性汚染副生成物が遊離する
ため、スパッターエッチング速度が減少し、効率を低下
する。イオンエネルギーの増大に頼ることなく、このよ
うな同時低下を起こすことのないプラズマエッチング方
法を提供する。 【解決手段】 室中の、処理の律速性副生成物である汚
染物を減少させることからなる、室中でのプラズマ処理
の効率を向上させる方法。その減少は、［プラズマガ
ス］対［汚染物］の定常状態比が少なくとも１である速
度で室中にプラズマガスを与えること、室中にその場で
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えること、及びそれらの組合せからなる群から選択した
手段により達成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に集積回路の
形成に関し、特にプラズマ処理速度を向上させる方法に
関する。
形成に関し、特にプラズマ処理速度を向上させる方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路（ＩＣ）の形成では、金属及び
メタロイド素子を含む薄膜は、屡々半導体基体、即ちウ
エーハ(wafer)の表面上に堆積される。これらの薄膜は
回路中及びＩＣの種々のデバイス間に伝導性オーミック
接触を与える。例えば、希望の金属の薄膜を、半導体基
体の接点又はバイアホールの露出表面に適用し、基体上
の絶縁層を通過するその膜が、それら絶縁層を通る配線
を作るための伝導性材料の充填物を与える。
メタロイド素子を含む薄膜は、屡々半導体基体、即ちウ
エーハ(wafer)の表面上に堆積される。これらの薄膜は
回路中及びＩＣの種々のデバイス間に伝導性オーミック
接触を与える。例えば、希望の金属の薄膜を、半導体基
体の接点又はバイアホールの露出表面に適用し、基体上
の絶縁層を通過するその膜が、それら絶縁層を通る配線
を作るための伝導性材料の充填物を与える。
【０００３】ＩＣを形成するために半導体基体又はウエ
ーハを処理するために、望ましくない物質の層又は過剰
の量の材料をウエーハ表面から除去するのに屡々用いら
れている方法は、スパッターエッチングである。スパッ
ターエッチング法は、一般に知られており、電場で加速
されるガスイオンの運動量を利用している。スパッタリ
ング中、ガスはイオン化され、それらガスイオンが加速
されて、スパッターされる材料の表面に衝突する。その
衝突中に、イオンの運動量の一部分が材料の表面に伝達
される。帯電ガスプラズマのイオン化粒子がウエーハの
表面に衝突し、もし充分な運動量が伝達されるならば、
原子及び（又は）分子がその表面から除去即ちエッチン
グされる。
ーハを処理するために、望ましくない物質の層又は過剰
の量の材料をウエーハ表面から除去するのに屡々用いら
れている方法は、スパッターエッチングである。スパッ
ターエッチング法は、一般に知られており、電場で加速
されるガスイオンの運動量を利用している。スパッタリ
ング中、ガスはイオン化され、それらガスイオンが加速
されて、スパッターされる材料の表面に衝突する。その
衝突中に、イオンの運動量の一部分が材料の表面に伝達
される。帯電ガスプラズマのイオン化粒子がウエーハの
表面に衝突し、もし充分な運動量が伝達されるならば、
原子及び（又は）分子がその表面から除去即ちエッチン
グされる。
【０００４】スパッターエッチングでは、処理室内にガ
スを導入する。処理室は金属、石英、又は石英以外の誘
電体からなっていてもよく、予め真空密封しておく。エ
ッチングすべきウエーハを、反応室内の電気的台座又は
電極上に支持し、ウエーハに電位又はバイアスを与え
る。バイアスをかけたウエーハの表面に向かい合った真
空室内に作動ガスを導入し、例えば、処理室を取り巻く
誘導コイルを用いて、処理室壁を通してガスにエネルギ
ーを容量又は誘導結合する。誘導された電場からのエネ
ルギーがガス粒子をイオン化し、それらはウエーハ支持
体及びウエーハの電位とは反対の極性を持つ真の電荷を
得る。ガスのイオン化した粒子は、ガスプラズマ又はプ
ラズマ雲と呼ばれるものを集合的に形成する。プラズマ
のイオン化粒子とウエーハとは反対の極性を持つので、
プラズマ中のイオン化粒子はウエーハの表面に引き付け
られ、ウエーハの表面に衝突し、ウエーハからその物質
の粒子を剥離し、その結果ウエーハ表面をエッチングす
る。
スを導入する。処理室は金属、石英、又は石英以外の誘
電体からなっていてもよく、予め真空密封しておく。エ
ッチングすべきウエーハを、反応室内の電気的台座又は
電極上に支持し、ウエーハに電位又はバイアスを与え
る。バイアスをかけたウエーハの表面に向かい合った真
空室内に作動ガスを導入し、例えば、処理室を取り巻く
誘導コイルを用いて、処理室壁を通してガスにエネルギ
ーを容量又は誘導結合する。誘導された電場からのエネ
ルギーがガス粒子をイオン化し、それらはウエーハ支持
体及びウエーハの電位とは反対の極性を持つ真の電荷を
得る。ガスのイオン化した粒子は、ガスプラズマ又はプ
ラズマ雲と呼ばれるものを集合的に形成する。プラズマ
のイオン化粒子とウエーハとは反対の極性を持つので、
プラズマ中のイオン化粒子はウエーハの表面に引き付け
られ、ウエーハの表面に衝突し、ウエーハからその物質
の粒子を剥離し、その結果ウエーハ表面をエッチングす
る。
【０００５】蒸着処理のため、スパッターエッチングは
一般に約１０００Ｖ（１ｋＶ）のウエーハ電圧を生ず
る。しかし、この比較的高い電圧は、これらのウエーハ
帯電電圧で表面損傷を一層受け易いマイクロ電子デバイ
スにとっては不適切である。従って、５００Ｖ未満の低
いウエーハ電圧が一層望ましい。これらの低いウエーハ
電圧を用い、ウエーハのバイアスとは無関係に発生する
プラズマを用いて達成されるプラズマエッチングは、ソ
フトプラズマエッチングと呼ばれている。
一般に約１０００Ｖ（１ｋＶ）のウエーハ電圧を生ず
る。しかし、この比較的高い電圧は、これらのウエーハ
帯電電圧で表面損傷を一層受け易いマイクロ電子デバイ
スにとっては不適切である。従って、５００Ｖ未満の低
いウエーハ電圧が一層望ましい。これらの低いウエーハ
電圧を用い、ウエーハのバイアスとは無関係に発生する
プラズマを用いて達成されるプラズマエッチングは、ソ
フトプラズマエッチングと呼ばれている。
【０００６】エッチング処理は、低いガス圧力が維持さ
れている反応室中で行われる。通常アルゴンであるガス
を導入し、振動電磁場（ＥＭＦ）中での電子衝突により
イオン化する。加速用電圧は、別の無線周波（ＲＦ）電
源により供与されるか又は多くの場合イオン化を与える
のと同じ電源でもよい。スパッタリングガスを導入する
速度及び室から取り出す速度を制御することにより、一
定の圧力を維持する。
れている反応室中で行われる。通常アルゴンであるガス
を導入し、振動電磁場（ＥＭＦ）中での電子衝突により
イオン化する。加速用電圧は、別の無線周波（ＲＦ）電
源により供与されるか又は多くの場合イオン化を与える
のと同じ電源でもよい。スパッタリングガスを導入する
速度及び室から取り出す速度を制御することにより、一
定の圧力を維持する。
【０００７】エッチング処理は、種々の処理過程の中の
第一の工程である。一つの例は珪化物の製造であり、こ
の場合接触表面をスパッターエッチングを用いて清浄に
し、チタン（Ｔｉ）等の金属を、金属酸化物半導体構造
体の上に蒸着し、ソース及びドレイン領域のような露出
珪素（Ｓｉ）と反応させ、金属珪化物を形成する。珪化
物領域の形成に続き、選択的酸エッチングを用いて、そ
の珪化物を侵食することなく未反応金属を除去する。こ
の除去は、基体に金属を蒸着する工程を完了し、反応器
から基体を取り出し、その基体を室温へ冷却し、次に過
酸化水素、非常に少量の水酸化アンモニウムを含む過酸
化水素、又は過酸化水素と硫酸との混合物を用いて基体
をエッチングすることにより達成される。このエッチン
グ工程は、基体上の過剰の金属Ｔｉを除去するのみなら
ず、二酸化珪素上に形成された全ての化学量論的に不足
の珪化チタン（ＴｉＳｉx）も除去する。珪化物を形成
する方法は、１９９５年６月９日に出願され〔発明者ア
レナ(Arena)〕、東京エレクトロン・リミテッド(Tokyo
Electron Limited)に譲渡された「珪化物形成方法」(Me
thod for forming silicides)と題する米国特許出願シ
リアルＮｏ．０８／４８９，０４０明細書（これに言及
することにより、その記載全体を本明細書に取り入れ
る）に記載されている。
第一の工程である。一つの例は珪化物の製造であり、こ
の場合接触表面をスパッターエッチングを用いて清浄に
し、チタン（Ｔｉ）等の金属を、金属酸化物半導体構造
体の上に蒸着し、ソース及びドレイン領域のような露出
珪素（Ｓｉ）と反応させ、金属珪化物を形成する。珪化
物領域の形成に続き、選択的酸エッチングを用いて、そ
の珪化物を侵食することなく未反応金属を除去する。こ
の除去は、基体に金属を蒸着する工程を完了し、反応器
から基体を取り出し、その基体を室温へ冷却し、次に過
酸化水素、非常に少量の水酸化アンモニウムを含む過酸
化水素、又は過酸化水素と硫酸との混合物を用いて基体
をエッチングすることにより達成される。このエッチン
グ工程は、基体上の過剰の金属Ｔｉを除去するのみなら
ず、二酸化珪素上に形成された全ての化学量論的に不足
の珪化チタン（ＴｉＳｉx）も除去する。珪化物を形成
する方法は、１９９５年６月９日に出願され〔発明者ア
レナ(Arena)〕、東京エレクトロン・リミテッド(Tokyo
Electron Limited)に譲渡された「珪化物形成方法」(Me
thod for forming silicides)と題する米国特許出願シ
リアルＮｏ．０８／４８９，０４０明細書（これに言及
することにより、その記載全体を本明細書に取り入れ
る）に記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】プラズマエッチング処
理中、材料の表面からＳｉＯ2が除去即ちエッチングさ
れる。プラズマは更にこのＳｉＯ2を解離する。一酸化
珪素（ＳｉＯ）及び酸素原子（Ｏ）を含むＳｉＯ2の副
生成物が遊離し、プラズマ中に放出される。しかし、プ
ラズマ中の酸素濃度が増大する効果により、スパッター
エッチング速度の減少のような、ＳｉＯ2スパッター処
理の速度が減少する。スパッターエッチング速度の減少
は時間効率を低下し、ウエーハ生産率を低下し、従っ
て、全工程のコストを増大する。従って、ＳｉＯ2及び
他の誘電体材料のスパッターエッチングが、スパッター
速度の望ましくない同時低下を起こすことなく、或はイ
オンエネルギーの増大に頼る必要なく達成できる方法が
必要である。
理中、材料の表面からＳｉＯ2が除去即ちエッチングさ
れる。プラズマは更にこのＳｉＯ2を解離する。一酸化
珪素（ＳｉＯ）及び酸素原子（Ｏ）を含むＳｉＯ2の副
生成物が遊離し、プラズマ中に放出される。しかし、プ
ラズマ中の酸素濃度が増大する効果により、スパッター
エッチング速度の減少のような、ＳｉＯ2スパッター処
理の速度が減少する。スパッターエッチング速度の減少
は時間効率を低下し、ウエーハ生産率を低下し、従っ
て、全工程のコストを増大する。従って、ＳｉＯ2及び
他の誘電体材料のスパッターエッチングが、スパッター
速度の望ましくない同時低下を起こすことなく、或はイ
オンエネルギーの増大に頼る必要なく達成できる方法が
必要である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガス状汚染物
を減少させることにより、プラズマ処理の効率を増大す
る方法に関する。プラズマ処理にはスパッターエッチン
グ、反応性イオンエッチング、プラズマ化学蒸着（ＣＶ
Ｄ）、イオン研磨、及び反応性イオン研磨が含まれる。
酸素、窒素又は他の律速性副生成汚染物を遊離する基体
のスパッターエッチングでは、その方法は反応室中のガ
スの分圧を低く維持する。低い分圧は多くの方法により
維持することができる。一つの好ましい方法は、基体を
入れた反応室にプラズマガスを、［プラズマガス］対
［遊離した酸素、窒素又は他の汚染ガス物質］の定常状
態比が少なくとも１になるような速度で供給することに
よる。特に好ましい態様では、プラズマガスは酸素、窒
素又は他のガス物質よりも大きな質量を有する。汚染物
ガス分圧を低下する他の方法は、その場で(in situ)ゲ
ッター(getter)を与えるか、又は反応性ポンプ(reactiv
e pump)を与えることにある。
を減少させることにより、プラズマ処理の効率を増大す
る方法に関する。プラズマ処理にはスパッターエッチン
グ、反応性イオンエッチング、プラズマ化学蒸着（ＣＶ
Ｄ）、イオン研磨、及び反応性イオン研磨が含まれる。
酸素、窒素又は他の律速性副生成汚染物を遊離する基体
のスパッターエッチングでは、その方法は反応室中のガ
スの分圧を低く維持する。低い分圧は多くの方法により
維持することができる。一つの好ましい方法は、基体を
入れた反応室にプラズマガスを、［プラズマガス］対
［遊離した酸素、窒素又は他の汚染ガス物質］の定常状
態比が少なくとも１になるような速度で供給することに
よる。特に好ましい態様では、プラズマガスは酸素、窒
素又は他のガス物質よりも大きな質量を有する。汚染物
ガス分圧を低下する他の方法は、その場で(in situ)ゲ
ッター(getter)を与えるか、又は反応性ポンプ(reactiv
e pump)を与えることにある。
【００１０】本発明は、［アルゴン］対［酸素］の定常
状態比が少なくとも１になるような速度で室中の基体に
アルゴンを与えることにより、エッチング処理中に酸素
を生ずる、反応室中でＳｉＯ2層を有する基体をスパッ
ターエッチングする方法に関する。
状態比が少なくとも１になるような速度で室中の基体に
アルゴンを与えることにより、エッチング処理中に酸素
を生ずる、反応室中でＳｉＯ2層を有する基体をスパッ
ターエッチングする方法に関する。
【００１１】本発明は、更に基体に珪化物及び多段配線
部品層を高い生産率で形成する方法に関する。一つの好
ましい方法は、基体の入った反応室へプラズマガスを、
［プラズマガス］対［遊離した酸素、窒素又は他の汚染
ガス物質］の定常状態比が少なくとも１になるような速
度で供給することによる。特に好ましい態様として、プ
ラズマガスは酸素、窒素、又は他のガス物質よりも大き
な質量を有する。汚染物ガス分圧を低下する他の方法
は、その場でのゲッターを与えるか、又は反応性ポンプ
を与えることによる。
部品層を高い生産率で形成する方法に関する。一つの好
ましい方法は、基体の入った反応室へプラズマガスを、
［プラズマガス］対［遊離した酸素、窒素又は他の汚染
ガス物質］の定常状態比が少なくとも１になるような速
度で供給することによる。特に好ましい態様として、プ
ラズマガスは酸素、窒素、又は他のガス物質よりも大き
な質量を有する。汚染物ガス分圧を低下する他の方法
は、その場でのゲッターを与えるか、又は反応性ポンプ
を与えることによる。
【００１２】本発明の上記及び他の目的及び利点は、図
面及びそれについての説明から明らかになるであろう。
本明細書中に組み込まれ、その一部を構成する図面は、
本発明の具体例を例示し、上述の本発明の一般的記載と
共に、下に与える具体例の詳細な記述は、本発明の原理
を説明するのに役立つ。
面及びそれについての説明から明らかになるであろう。
本明細書中に組み込まれ、その一部を構成する図面は、
本発明の具体例を例示し、上述の本発明の一般的記載と
共に、下に与える具体例の詳細な記述は、本発明の原理
を説明するのに役立つ。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１に関し、イオン化ガスプラズ
マ雲１２を用いた基体又は半導体ウエーハ１０をスパッ
ターエッチングするためのプラズマスパッターエッチン
グ室５が示されている。室は、東京エレクトロン・リミ
テッドに譲渡された１９９３年４月９日に出願された米
国特許第５，３９１，２８１号明細書に記載されてお
り、これに言及することによりその記載全体を本明細書
に取り入れる。処理室５は台座１４を有し、その台座は
ウエーハ支持体１６を有し、ウエーハ１０を、それがエ
ッチングされる間室５内部に保持する。ウエーハ１０は
支持体１６の上に置かれ、誘電体覆い１８によって室５
内に閉じ込められており、その覆いは台座１４に対し真
空密封され、ウエーハ１０のプラズマエッチングに適し
た処理室５内に処理空間２２を生ずる。
マ雲１２を用いた基体又は半導体ウエーハ１０をスパッ
ターエッチングするためのプラズマスパッターエッチン
グ室５が示されている。室は、東京エレクトロン・リミ
テッドに譲渡された１９９３年４月９日に出願された米
国特許第５，３９１，２８１号明細書に記載されてお
り、これに言及することによりその記載全体を本明細書
に取り入れる。処理室５は台座１４を有し、その台座は
ウエーハ支持体１６を有し、ウエーハ１０を、それがエ
ッチングされる間室５内部に保持する。ウエーハ１０は
支持体１６の上に置かれ、誘電体覆い１８によって室５
内に閉じ込められており、その覆いは台座１４に対し真
空密封され、ウエーハ１０のプラズマエッチングに適し
た処理室５内に処理空間２２を生ずる。
【００１４】アルゴン等のエッチングガスをガス入口２
０を通って室５内に導入し、ウエーハ１０を室５内の支
持体１６の上に配置する。それによりガス入口２０から
処理空間２２内へ導入されたエッチングガスは、実質的
にウエーハ１０の上表面２９より上に存在する。誘電体
室覆い１８は、石英から作られているのが典型的であ
り、処理処室５の覆い１８を取り巻く誘導コイル２４に
よって処理空間２２内に入っているガスに電気エネルギ
ーを誘導付与する。コイル２４には中間周波電源２６に
よって電力が供給され、その電源は約４５０ＫＨｚの周
波数で作動する。コイル２４からの電気エネルギーはエ
ッチングガスに誘導付与され、ガスをイオン化してイオ
ン化粒子１５及び自由電子１５からなるイオン化ガスプ
ラズマ雲１２を生ずる。プラズマ雲１２は、実質的にウ
エーハ支持体１６及びウエーハ１０の上に極限されてい
る。
０を通って室５内に導入し、ウエーハ１０を室５内の支
持体１６の上に配置する。それによりガス入口２０から
処理空間２２内へ導入されたエッチングガスは、実質的
にウエーハ１０の上表面２９より上に存在する。誘電体
室覆い１８は、石英から作られているのが典型的であ
り、処理処室５の覆い１８を取り巻く誘導コイル２４に
よって処理空間２２内に入っているガスに電気エネルギ
ーを誘導付与する。コイル２４には中間周波電源２６に
よって電力が供給され、その電源は約４５０ＫＨｚの周
波数で作動する。コイル２４からの電気エネルギーはエ
ッチングガスに誘導付与され、ガスをイオン化してイオ
ン化粒子１５及び自由電子１５からなるイオン化ガスプ
ラズマ雲１２を生ずる。プラズマ雲１２は、実質的にウ
エーハ支持体１６及びウエーハ１０の上に極限されてい
る。
【００１５】ウエーハ１０上のエッチング処理を行うた
め、ウエーハ１０をウエーハ支持体１６に接触させるこ
とにより電気的に帯電又はバイアスをかける。ウエーハ
支持体１６は、低周波エネルギー源により供給されるコ
イル２４による典型的には約１３．５ＭＨｚの周波数で
作動する高周波電気エネルギー源２８に電気的に結合す
る。別法として、ウエーハ支持体１６を低周波エネルギ
ー源に結合し、コイル２４を高周波エネルギー源に結合
してもよく、或は両方の電源を同じ周波数で作動させて
もよい。ウエーハ１０は電源２８及び支持体１６により
帯電させ、プラズマ雲１２中のイオン化粒子１５とは反
対の極性を持つ電荷を持つようにする。通常、イオン化
プラズマは正に帯電した粒子及び自由電子を含む。従っ
て、負のバイアスをウエーハ１０に印加し、プラズマ１
２とウエーハ１０との間に電場を確立する。雲１２から
の正にイオン化した粒子１５は電場の影響でウエーハ１
０の上表面２９の方へ下方へひかれ、そこでそれらはウ
エーハ１０の上表面２９に、ウエーハ上表面２９の層を
除去、即ちスパッター除去するのに充分なエネルギーを
持って衝突する。ＳｉＯ2のスパッターエッチングで
は、プラズマを形成するのに好ましいガスはアルゴンで
ある。クリプトン、ネオン及びキセノンのような他のガ
スを用いてもよいが、それらのコストが高いため余り好
ましくない。上述の装置形態でアルゴンを用いる場合、
４００リットル／秒のスロットルポンプを用いて３５リ
ットルの容器に対し少なくとも２ｓｃｃｍの速度でアル
ゴン流を室内へ導入し、１〜２０ミリトール（ｍＴ）の
処理圧力を達成する。
め、ウエーハ１０をウエーハ支持体１６に接触させるこ
とにより電気的に帯電又はバイアスをかける。ウエーハ
支持体１６は、低周波エネルギー源により供給されるコ
イル２４による典型的には約１３．５ＭＨｚの周波数で
作動する高周波電気エネルギー源２８に電気的に結合す
る。別法として、ウエーハ支持体１６を低周波エネルギ
ー源に結合し、コイル２４を高周波エネルギー源に結合
してもよく、或は両方の電源を同じ周波数で作動させて
もよい。ウエーハ１０は電源２８及び支持体１６により
帯電させ、プラズマ雲１２中のイオン化粒子１５とは反
対の極性を持つ電荷を持つようにする。通常、イオン化
プラズマは正に帯電した粒子及び自由電子を含む。従っ
て、負のバイアスをウエーハ１０に印加し、プラズマ１
２とウエーハ１０との間に電場を確立する。雲１２から
の正にイオン化した粒子１５は電場の影響でウエーハ１
０の上表面２９の方へ下方へひかれ、そこでそれらはウ
エーハ１０の上表面２９に、ウエーハ上表面２９の層を
除去、即ちスパッター除去するのに充分なエネルギーを
持って衝突する。ＳｉＯ2のスパッターエッチングで
は、プラズマを形成するのに好ましいガスはアルゴンで
ある。クリプトン、ネオン及びキセノンのような他のガ
スを用いてもよいが、それらのコストが高いため余り好
ましくない。上述の装置形態でアルゴンを用いる場合、
４００リットル／秒のスロットルポンプを用いて３５リ
ットルの容器に対し少なくとも２ｓｃｃｍの速度でアル
ゴン流を室内へ導入し、１〜２０ミリトール（ｍＴ）の
処理圧力を達成する。
【００１６】エッチング処理、蒸着処理、又はエッチン
グと蒸着処理の組合せのようなプラズマ処理中に発生す
るガスは、律速性副生成物を形成することにより同時に
行われる処理の効率を低下する。従って、これらのガス
状汚染物の減少は、同時に行われる処理の効率を増大す
る。ＳｉＯ2をスパッタリングするのにアルゴン又は他
のガスを用いてプラズマ１２を発生した場合、ＳｉＯ2
が基体表面２９から除去され、プラズマ１２への酸素を
付与する。この変化したプラズマは、基体２９の表面か
ら既に除去されていたＳｉＯ2を更に解離し、大きな酸
素濃度を持つプラズマを生ずる。酸素濃度が高くなる
と、アルゴン、クリプトン、ネオン又はキセノンよりも
小さな質量を有する酸素がＳｉＯ2スパッタリングの効
率を低くすることになり、従って、ＳｉＯ2の同時スパ
ッターエッチング速度を低下するので望ましくない。酸
素は、プラズマ１２の電子温度も下げ、更にスパッター
速度を低下することになる。プラズマ温度は、一般に平
均電子温度又は運動エネルギーに相当すると考えられて
いる。アルゴンをイオン化するのに必要なエネルギーよ
りも典型的に弱い分子結合を持つＳｉＯ2は、プラズマ
を冷却する。これは、ＳｉＯ2分子の解離がアルゴンを
イオン化するのに充分なエネルギーを得る前に電子を取
るからである（酸素・珪素結合を切断するのに必要なエ
ネルギーは８．１６Ｖであり、酸素・酸素結合を切断す
るの必要なエネルギーは５．１６Ｖであり、アルゴンを
イオン化するのに必要なエネルギーは１５．６８Ｖ）、
従ってプラズマ温度を低下する。
グと蒸着処理の組合せのようなプラズマ処理中に発生す
るガスは、律速性副生成物を形成することにより同時に
行われる処理の効率を低下する。従って、これらのガス
状汚染物の減少は、同時に行われる処理の効率を増大す
る。ＳｉＯ2をスパッタリングするのにアルゴン又は他
のガスを用いてプラズマ１２を発生した場合、ＳｉＯ2
が基体表面２９から除去され、プラズマ１２への酸素を
付与する。この変化したプラズマは、基体２９の表面か
ら既に除去されていたＳｉＯ2を更に解離し、大きな酸
素濃度を持つプラズマを生ずる。酸素濃度が高くなる
と、アルゴン、クリプトン、ネオン又はキセノンよりも
小さな質量を有する酸素がＳｉＯ2スパッタリングの効
率を低くすることになり、従って、ＳｉＯ2の同時スパ
ッターエッチング速度を低下するので望ましくない。酸
素は、プラズマ１２の電子温度も下げ、更にスパッター
速度を低下することになる。プラズマ温度は、一般に平
均電子温度又は運動エネルギーに相当すると考えられて
いる。アルゴンをイオン化するのに必要なエネルギーよ
りも典型的に弱い分子結合を持つＳｉＯ2は、プラズマ
を冷却する。これは、ＳｉＯ2分子の解離がアルゴンを
イオン化するのに充分なエネルギーを得る前に電子を取
るからである（酸素・珪素結合を切断するのに必要なエ
ネルギーは８．１６Ｖであり、酸素・酸素結合を切断す
るの必要なエネルギーは５．１６Ｖであり、アルゴンを
イオン化するのに必要なエネルギーは１５．６８Ｖ）、
従ってプラズマ温度を低下する。
【００１７】しかし、本発明の方法は汚染物ガスとして
酸素を持つことに限定されるものではないことは認めら
れるであろう。他の汚染物には、窒素、水素、炭素、及
びハロゲン、フッ素、塩素、臭素及び沃素のような元素
が含まれ、それらのいずれでも単独又は組合せて存在す
ることができる。例えば、低い誘電率（低ｋ）を有する
材料は、溶媒又は他の酸素、水素、又は炭素の分子を遊
離する。これらの分子はプラズマ中へ放出され、前述の
ようにエッチング効率を低下する。別法として、プラズ
マ促進化学蒸着法（ＰＥＣＶＤ）では、窒素、水素、酸
素、又はそれらガスの組合せ、又は他の反応限定副生成
物を、表面での化学反応の結果として遊離することがあ
る。
酸素を持つことに限定されるものではないことは認めら
れるであろう。他の汚染物には、窒素、水素、炭素、及
びハロゲン、フッ素、塩素、臭素及び沃素のような元素
が含まれ、それらのいずれでも単独又は組合せて存在す
ることができる。例えば、低い誘電率（低ｋ）を有する
材料は、溶媒又は他の酸素、水素、又は炭素の分子を遊
離する。これらの分子はプラズマ中へ放出され、前述の
ようにエッチング効率を低下する。別法として、プラズ
マ促進化学蒸着法（ＰＥＣＶＤ）では、窒素、水素、酸
素、又はそれらガスの組合せ、又は他の反応限定副生成
物を、表面での化学反応の結果として遊離することがあ
る。
【００１８】処理空間２２中へプラズマガスを導入し、
そこから除去する速度を増大し、一方反応室５中の圧力
を維持することにより、プラズマガス対酸素又は他の遊
離ガスの大きな定常状態比が得られる。実際にプラズマ
ガスの流れが大きいと、室５からの酸素及び（又は）他
の遊離ガスが吹き払われ、それらの定常状態の濃度が低
く維持される。この増大したスパッタリング速度は、ウ
エーハ生産率を増大するのに望ましい。プラズマガスの
濃度が高くなると、酸素又は他の遊離ガスの効果を減少
し、ＳｉＯ2エッチング速度のようなエッチング速度は
余り影響を受けず、従って充分なスパッタリング速度が
得られる結果になる。
そこから除去する速度を増大し、一方反応室５中の圧力
を維持することにより、プラズマガス対酸素又は他の遊
離ガスの大きな定常状態比が得られる。実際にプラズマ
ガスの流れが大きいと、室５からの酸素及び（又は）他
の遊離ガスが吹き払われ、それらの定常状態の濃度が低
く維持される。この増大したスパッタリング速度は、ウ
エーハ生産率を増大するのに望ましい。プラズマガスの
濃度が高くなると、酸素又は他の遊離ガスの効果を減少
し、ＳｉＯ2エッチング速度のようなエッチング速度は
余り影響を受けず、従って充分なスパッタリング速度が
得られる結果になる。
【００１９】他の方法により室中の汚染物ガスを減少さ
せることもできる。そのような方法の例は、室中にその
場でのゲッターを与えるか、又は室中にポンプを与える
ことによる。そのようなポンプの例は、反応性ポンプ、
凝縮ポンプ、又はチタン昇華ポンプのような選択的ポン
プ及び水を除去するための低温トラップである。
せることもできる。そのような方法の例は、室中にその
場でのゲッターを与えるか、又は室中にポンプを与える
ことによる。そのようなポンプの例は、反応性ポンプ、
凝縮ポンプ、又はチタン昇華ポンプのような選択的ポン
プ及び水を除去するための低温トラップである。
【００２０】本発明の方法は、どのような型のプラズマ
スパッターエッチング装置でも、それと共に用いること
ができる。本発明の方法は、物理的装置と共に用いて室
内の酸素の量を限定するのが有利である。そのような装
置は、係属中の１９９９年２月１９日に出願され、東京
エレクトロン・リミテッドに譲渡された発明者エドワー
ドＬ．シル(Edward L.Sill)による「誘導結合ＲＦプラ
ズマ源を静電遮蔽し、プラズマ点火を促進する装置及び
方法」(Appartus and method for electrostatically s
hielding an inductively coupled RF plasma source a
nd facilitaingignition of a plasma)と題する米国特
許出願Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．０９／２５５，６１３（こ
れは言及することにより、その記載全体を本明細書に取
り入れる）に記載されている。しかし、条件を変える
と、例えば室５の物理的大きさを変えるか、或はポンプ
速度、容量又は圧力を変えると、それに従ってガスの流
量は、同じ結果を得るためには変えなければならない。
スパッターエッチング装置でも、それと共に用いること
ができる。本発明の方法は、物理的装置と共に用いて室
内の酸素の量を限定するのが有利である。そのような装
置は、係属中の１９９９年２月１９日に出願され、東京
エレクトロン・リミテッドに譲渡された発明者エドワー
ドＬ．シル(Edward L.Sill)による「誘導結合ＲＦプラ
ズマ源を静電遮蔽し、プラズマ点火を促進する装置及び
方法」(Appartus and method for electrostatically s
hielding an inductively coupled RF plasma source a
nd facilitaingignition of a plasma)と題する米国特
許出願Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．０９／２５５，６１３（こ
れは言及することにより、その記載全体を本明細書に取
り入れる）に記載されている。しかし、条件を変える
と、例えば室５の物理的大きさを変えるか、或はポンプ
速度、容量又は圧力を変えると、それに従ってガスの流
量は、同じ結果を得るためには変えなければならない。
【００２１】
【諸例】例１ スパッタリング速度に対するプラズマ中の遊離Ｏ2の影
響を調べた。同じ室内で多結晶質珪素（ポリ−Ｓｉ）を
エッチングする前に、同じ室内でＳｉＯ2のエッチング
を行なった。ウエーハから放出されたポリ−Ｓｉは、室
の壁に付着する遊離酸素を全て捕らえ、従って酸素を除
去する。室の圧力は１０ｍＴであり、前述の係属中の出
願に記載してあるようにファラデーシールド(Faraday S
hield)を室に配備した。誘導結合したプラズマ（ＩＣ
Ｐ）電力は１０００ワット（Ｗ）であり、ＤＣバイアス
は−１００ボルト（Ｖ）であった。
響を調べた。同じ室内で多結晶質珪素（ポリ−Ｓｉ）を
エッチングする前に、同じ室内でＳｉＯ2のエッチング
を行なった。ウエーハから放出されたポリ−Ｓｉは、室
の壁に付着する遊離酸素を全て捕らえ、従って酸素を除
去する。室の圧力は１０ｍＴであり、前述の係属中の出
願に記載してあるようにファラデーシールド(Faraday S
hield)を室に配備した。誘導結合したプラズマ（ＩＣ
Ｐ）電力は１０００ワット（Ｗ）であり、ＤＣバイアス
は−１００ボルト（Ｖ）であった。
【００２２】ＳｉＯ2スパッターエッチング処理の開始
時に、２ｓｃｃｍのアルゴン流を用いて、スパッターエ
ッチング速度を４００Å／分よりも小さくした。１０枚
のポリ−Ｓｉウエーハを処理した後、スパッターエッチ
ング速度を約５７５Å／分に増大した。ＳｉＯ2ウエー
ハの処理数を増大すると、スパッター速度が減少するこ
とを例示するため、同様な実験を同じ２ｓｃｃｍのアル
ゴン流量を用いて行った。ＳｉＯ2ウエーハをエッチン
グする前に、同じ室内でポリ−Ｓｉのエッチングを行っ
た。予想された通り、９枚のＳｉＯ2ウエーハを処理し
た後、スパッターエッチング速度は、８０Å／分から４
５Å／分へ低下した。
時に、２ｓｃｃｍのアルゴン流を用いて、スパッターエ
ッチング速度を４００Å／分よりも小さくした。１０枚
のポリ−Ｓｉウエーハを処理した後、スパッターエッチ
ング速度を約５７５Å／分に増大した。ＳｉＯ2ウエー
ハの処理数を増大すると、スパッター速度が減少するこ
とを例示するため、同様な実験を同じ２ｓｃｃｍのアル
ゴン流量を用いて行った。ＳｉＯ2ウエーハをエッチン
グする前に、同じ室内でポリ−Ｓｉのエッチングを行っ
た。予想された通り、９枚のＳｉＯ2ウエーハを処理し
た後、スパッターエッチング速度は、８０Å／分から４
５Å／分へ低下した。
【００２３】例２ アルゴン流を２ｓｃｃｍから９５ｓｃｃｍへ増大するこ
とにより、ＳｉＯ2のエッチング速度が８５％増大し
た。
とにより、ＳｉＯ2のエッチング速度が８５％増大し
た。
【００２４】例３ 図２は、種々のアルゴン流量でのＳｉＯ2エッチング速
度（黒丸）の変化を示すグラフである。室圧力は１０ｍ
Ｔであり、室にファラデーシールドを配備した。ＩＣＰ
電力は１０００Ｗであり、室内のＤＣバイアスは−１０
０Ｖであった。白い四角で示したように、サセプタへの
ＲＦ電力は約３７５Ｗに常に一定に維持した。このこと
は、一定の−１００Ｖバイアスの外に、一定の電流、即
ち一定の数のイオンがウエーハ表面に衝突したことを示
していた。
度（黒丸）の変化を示すグラフである。室圧力は１０ｍ
Ｔであり、室にファラデーシールドを配備した。ＩＣＰ
電力は１０００Ｗであり、室内のＤＣバイアスは−１０
０Ｖであった。白い四角で示したように、サセプタへの
ＲＦ電力は約３７５Ｗに常に一定に維持した。このこと
は、一定の−１００Ｖバイアスの外に、一定の電流、即
ち一定の数のイオンがウエーハ表面に衝突したことを示
していた。
【００２５】約３ｓｃｃｍのアルゴン流量では、グラフ
の左側のＳｉＯ2軸の変化で示されているように、エッ
チング速度は約３４５Å／分より小さかった。アルゴン
流量は増大すると、エッチング速度は増大し、遂には約
９５ｓｃｃｍのアルゴン流量で、エッチング速度は６４
０Å／分より大きくなった。
の左側のＳｉＯ2軸の変化で示されているように、エッ
チング速度は約３４５Å／分より小さかった。アルゴン
流量は増大すると、エッチング速度は増大し、遂には約
９５ｓｃｃｍのアルゴン流量で、エッチング速度は６４
０Å／分より大きくなった。
【００２６】例４ 図３に関し、続いて処理したウエーハのスパッタリング
速度に対する室中の酸素の影響が示されている。各点は
三つのウエーハの平均値から得られたものである。室圧
力は８．０ｍＴであり、ＩＣＰ電力は１０００Ｗであ
り、ＤＣバイアスは−１００Ｖであった。
速度に対する室中の酸素の影響が示されている。各点は
三つのウエーハの平均値から得られたものである。室圧
力は８．０ｍＴであり、ＩＣＰ電力は１０００Ｗであ
り、ＤＣバイアスは−１００Ｖであった。
【００２７】室を酸素で溢れさせ、２０枚のウエーハを
連続的に夫々１分間エッチングした（黒丸）。最初に室
を酸素で溢れさせた後の開始時には、最初に処理された
ウエーハのエッチング速度は約１７Åであった。ウエー
ハ２のエッチン速度は約２７Åであり、ウエーハ３は約
３３Å、ウエーハ４は約３３Å、ウエーハ５〜７は約３
５Å、ウエーハ８は約３６Å、ウエーハ９及び１０は約
３７Å、ウエーハ１１〜２０は約４１Åであった。従っ
て、夫々続くウエーハエッチングにより、室から酸素が
枯渇していくに従って、、１０番目のウエーハを処理し
た後、スパッタリング速度は最大の約４１Åに到達し
た。
連続的に夫々１分間エッチングした（黒丸）。最初に室
を酸素で溢れさせた後の開始時には、最初に処理された
ウエーハのエッチング速度は約１７Åであった。ウエー
ハ２のエッチン速度は約２７Åであり、ウエーハ３は約
３３Å、ウエーハ４は約３３Å、ウエーハ５〜７は約３
５Å、ウエーハ８は約３６Å、ウエーハ９及び１０は約
３７Å、ウエーハ１１〜２０は約４１Åであった。従っ
て、夫々続くウエーハエッチングにより、室から酸素が
枯渇していくに従って、、１０番目のウエーハを処理し
た後、スパッタリング速度は最大の約４１Åに到達し
た。
【００２８】ポリ−Ｓｉウエーハだけをエッチングする
ことにより、室から酸素を除去してしまった場合、室中
の酸素の影響を示すため、同様な実験を行なった。これ
は図３の白い四角によって示されている。開始時２、ウ
エーハ１のスパッターエッチング速度は約７６Åであっ
た。続いて処理されたウエーハのスパッターエッチング
速度は、ウエーハ２については約６７Å、ウエーハ３で
は約６４Å、ウエーハ４では約５８Å、ウエーハ５では
約５４Å、ウエーハ６では約５０Å、ウエーハ７〜１０
では約４６Å、ウエーハ１１〜２０では約４３Åであっ
た。従って、酸素が除去された室が、処理中にスパッタ
ーされたＳｉＯ2から酸素が遊離するにつれた酸素に富
むようになってくると、スパッター速度は減少した。
ことにより、室から酸素を除去してしまった場合、室中
の酸素の影響を示すため、同様な実験を行なった。これ
は図３の白い四角によって示されている。開始時２、ウ
エーハ１のスパッターエッチング速度は約７６Åであっ
た。続いて処理されたウエーハのスパッターエッチング
速度は、ウエーハ２については約６７Å、ウエーハ３で
は約６４Å、ウエーハ４では約５８Å、ウエーハ５では
約５４Å、ウエーハ６では約５０Å、ウエーハ７〜１０
では約４６Å、ウエーハ１１〜２０では約４３Åであっ
た。従って、酸素が除去された室が、処理中にスパッタ
ーされたＳｉＯ2から酸素が遊離するにつれた酸素に富
むようになってくると、スパッター速度は減少した。
【００２９】例５ 図４に関し、室の「メモリー効果(memory effect)」対
アルゴン流量が示されている。黒丸は２ｓｃｃｍのアル
ゴン流量を用いたスパッターエッチングを示している。
白四角は、２０ｓｃｃｍのアルゴン流量を用いたスパッ
ターエッチングを示している。
アルゴン流量が示されている。黒丸は２ｓｃｃｍのアル
ゴン流量を用いたスパッターエッチングを示している。
白四角は、２０ｓｃｃｍのアルゴン流量を用いたスパッ
ターエッチングを示している。
【００３０】２ｓｃｃｍのアルゴン流量（黒丸）に関
し、ＳｉＯ2ウエーハ１〜５を定常状態条件でエッチン
グし、ウエーハ１については１分間で約４００Åの材料
が除去され、ウエーハ２については３９５Å、ウエーハ
３については３９０Å、ウエーハ４については３８０
Å、ウエーハ５については３８５Åの材料が除去され
た。ウエーハ６ではそれらウエーハをポリ−Ｓｉウエー
ハに切り替え、室から酸素を除去又は捕捉した。ウエー
ハ６のエッチング速度は、除去される材料が１分間で約
１５５Åに低下し、続くウエーハ７〜１０の処理中、１
分間で除去される材料は約１６５Åのままであった。ウ
エーハ１１ではそれらウエーハをＳｉＯ2ウエーハに置
き換えた。ウエーハ１１のエッチング速度は、約４８０
Åに増大し、次に約４４０Åの速度がウエーハ１５で達
成されるまで直線的にウエーハ１２〜１５の処理中、僅
かに低下した。最後の多結晶質珪素ウエーハを処理した
直後に処理したウエーハ１１は約４８０Åの最も大きな
エッチング速度を持っていた。酸素含有量はウエーハ１
１〜１５を処理した時に増大し、ＳｉＯ2エッチング速
度は低下した。
し、ＳｉＯ2ウエーハ１〜５を定常状態条件でエッチン
グし、ウエーハ１については１分間で約４００Åの材料
が除去され、ウエーハ２については３９５Å、ウエーハ
３については３９０Å、ウエーハ４については３８０
Å、ウエーハ５については３８５Åの材料が除去され
た。ウエーハ６ではそれらウエーハをポリ−Ｓｉウエー
ハに切り替え、室から酸素を除去又は捕捉した。ウエー
ハ６のエッチング速度は、除去される材料が１分間で約
１５５Åに低下し、続くウエーハ７〜１０の処理中、１
分間で除去される材料は約１６５Åのままであった。ウ
エーハ１１ではそれらウエーハをＳｉＯ2ウエーハに置
き換えた。ウエーハ１１のエッチング速度は、約４８０
Åに増大し、次に約４４０Åの速度がウエーハ１５で達
成されるまで直線的にウエーハ１２〜１５の処理中、僅
かに低下した。最後の多結晶質珪素ウエーハを処理した
直後に処理したウエーハ１１は約４８０Åの最も大きな
エッチング速度を持っていた。酸素含有量はウエーハ１
１〜１５を処理した時に増大し、ＳｉＯ2エッチング速
度は低下した。
【００３１】２０ｓｃｃｍのアルゴン流量（白四角）で
は、同じパターンが観察されているが、全エッチング速
度は一層大きい。ウエーハ１のエッチング速度は約５６
０Åであり、ウエーハ２〜５の処理中その速度のままで
あった。ウエーハ６では、ポリ−Ｓｉウエーハをエッチ
ングして、室からの酸素を捕捉した。ウエーハ６では、
エッチング速度は約２３０Åに低下し、ウエーハ７〜１
０の処理中ほぼ約２３０〜２４０Åのままであった。Ｓ
ｉＯ2ウエーハのスパッターエッチングを再び行うと、
エッチング速度が増大した。ウエーハ１１のエッチング
速度は約６００Åに増大し、次にウエーハ１２〜１３の
約５８０Å及びウエーハ１４〜１５の５６５Åまでゆっ
くり直線的に減少した。
は、同じパターンが観察されているが、全エッチング速
度は一層大きい。ウエーハ１のエッチング速度は約５６
０Åであり、ウエーハ２〜５の処理中その速度のままで
あった。ウエーハ６では、ポリ−Ｓｉウエーハをエッチ
ングして、室からの酸素を捕捉した。ウエーハ６では、
エッチング速度は約２３０Åに低下し、ウエーハ７〜１
０の処理中ほぼ約２３０〜２４０Åのままであった。Ｓ
ｉＯ2ウエーハのスパッターエッチングを再び行うと、
エッチング速度が増大した。ウエーハ１１のエッチング
速度は約６００Åに増大し、次にウエーハ１２〜１３の
約５８０Å及びウエーハ１４〜１５の５６５Åまでゆっ
くり直線的に減少した。
【００３２】２０ｓｃｃｍのアルゴン流量では、ポリ−
Ｓｉウエーハ（ウエーハ１１〜１５）をエッチングした
後のエッチング速度には、それらがエッチングされる前
のエッチング速度（ウエーハ１〜５）に対し約８％の増
大があった。２ｓｃｃｍのアルゴン流量では、ポリ−Ｓ
ｉウエーハ（ウエーハ１１〜１５）がエッチングされた
後のエッチング速度には、それらがエッチングされる前
のエッチング速度（ウエーハ１〜１５）に対し約１９％
の増大があった。２ｓｃｃｍのアルゴン流量での１９％
の変化に対する２０ｓｃｃｍのアルゴン流量での８％の
変化は、酸化物から遊離する酸素除去速度が一層大きく
なるため比較的小さかった。
Ｓｉウエーハ（ウエーハ１１〜１５）をエッチングした
後のエッチング速度には、それらがエッチングされる前
のエッチング速度（ウエーハ１〜５）に対し約８％の増
大があった。２ｓｃｃｍのアルゴン流量では、ポリ−Ｓ
ｉウエーハ（ウエーハ１１〜１５）がエッチングされた
後のエッチング速度には、それらがエッチングされる前
のエッチング速度（ウエーハ１〜１５）に対し約１９％
の増大があった。２ｓｃｃｍのアルゴン流量での１９％
の変化に対する２０ｓｃｃｍのアルゴン流量での８％の
変化は、酸化物から遊離する酸素除去速度が一層大きく
なるため比較的小さかった。
【００３３】明細書中に示し記載した本発明の態様は、
当業者である発明者にとって単に好ましい態様であり、
何等発明を限定するものではないことを理解すべきであ
る。一例として、１００ｓｃｃｍを越えたアルゴンのプ
ラズマガス流は、記載した装置形態でスパッター速度を
増大するのに更に役に立つものではないことが決定され
ている。別の例として本方法はスパッター蒸着又は反応
性エッチング処理の効率を向上させる。別法として、本
発明は、律速性副生成物が発生するプラズマＣＶＤ法を
改良することができる。更に、蒸着又はエッチング処理
の工程をパルス化することにより、律速性汚染副生成物
の量を減少することができる。パルス化法では、非パル
ス化法の場合のように汚染物が高いレベルに達すること
はない。従って、本発明の本質及び特許請求の範囲から
離れることなくこれらの態様に種々の変化、修正又は変
更を加えるか又はそれらに依存することができる。
当業者である発明者にとって単に好ましい態様であり、
何等発明を限定するものではないことを理解すべきであ
る。一例として、１００ｓｃｃｍを越えたアルゴンのプ
ラズマガス流は、記載した装置形態でスパッター速度を
増大するのに更に役に立つものではないことが決定され
ている。別の例として本方法はスパッター蒸着又は反応
性エッチング処理の効率を向上させる。別法として、本
発明は、律速性副生成物が発生するプラズマＣＶＤ法を
改良することができる。更に、蒸着又はエッチング処理
の工程をパルス化することにより、律速性汚染副生成物
の量を減少することができる。パルス化法では、非パル
ス化法の場合のように汚染物が高いレベルに達すること
はない。従って、本発明の本質及び特許請求の範囲から
離れることなくこれらの態様に種々の変化、修正又は変
更を加えるか又はそれらに依存することができる。
【図１】本発明の方法を実施するのに用いられる蒸着室
の部分的断面図である。
の部分的断面図である。
【図２】［ＳｉＯ2の変化］対［アルゴン流量］のグラ
フである。
フである。
【図３】［ＳｉＯ2の変化］対［ウエーハ数］のグラフ
である。
である。
【図４】［酸素の室メモリー効果］対［アルゴン流量］
を示すグラフである。
を示すグラフである。
５ プラズマスパッターエッチング室 １０ 半導体ウエーハ １２ プラズマ雲 １４ 台座 １６ 支持体 １８ 誘電体覆い ２０ ガス入口 ２２ 処理空間 ２４ 誘導コイル ２６ 電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｚ 21/205 21/205 (72)発明者 エドワード エル、シル アメリカ合衆国 アリゾナ、フェニック ス、イースト ロックリッジ ロード 2228 (72)発明者 トマス ライカタ アメリカ合衆国 アリゾナ、メサ、イース ト メンロ ストリート 2440
Claims (27)
- 【請求項１】 室中でのプラズマ処理の効率を向上させ
る方法において、前記室中の、前記処理の律速性副生成
物である汚染物を減少させる工程を含む、上記方法。 - 【請求項２】 汚染物が、酸素、窒素、水素、炭素、フ
ッ素、塩素、臭素、沃素、及びそれらの組合せからなる
群から選択された元素からなる、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 汚染物が酸素である、請求項１記載の方
法。 - 【請求項４】 ［プラズマガス］対［汚染物］の定常状
態比が少なくとも１である速度で室中にプラズマガスを
与える方法、室中にその場でのゲッターを与える方法、
前記室中に反応性ポンプを与える方法、及びそれらの組
合せからなる群から選択された方法によって汚染物を減
少させる、請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 ［プラズマガス］対［汚染物］の比が、
約３〜６７の範囲にある、請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 プラズマガスが遊離ガスよりも大きな質
量を有する、請求項４記載の方法。 - 【請求項７】 プラズマガスを、アルゴン、ネオン、キ
セノン、クリプトン、及びそれらの組合せからなる群か
ら選択する、請求項６記載の方法。 - 【請求項８】 プラズマガスがアルゴンである、請求項
６記載の方法。 - 【請求項９】 処理が、エッチング処理、蒸着処理、及
びそれらの組合せからなる群から選択された方法による
スパッタリングを含む請求項１記載の方法。 - 【請求項１０】 反応室中での処理により基体から遊離
したガスの分圧を低く維持することを行う、反応室中で
基体をスパッタリングする方法。 - 【請求項１１】 ガスを、酸素、窒素、水素、炭素、フ
ッ素、塩素、臭素、沃素、及びそれらの組合せからなる
群から選択する、請求項１０記載の方法。 - 【請求項１２】 ガスが酸素である、請求項１０記載の
方法。 - 【請求項１３】 ［プラズマガス］対［汚染物］の定常
状態比が少なくとも１である速度で室中にプラズマガス
を与えること、室中にその場でのゲッターを与えるこ
と、前記室中に反応性ポンプを与えること、及びそれら
の組合せからなる群から選択された方法により低い分圧
を維持する、請求項１０記載の方法。 - 【請求項１４】 ［プラズマガス］対［汚染物］の比
が、約３〜６７の範囲にある、請求項１３記載の方法。 - 【請求項１５】 プラズマガスが遊離ガスよりも大きな
質量を有する、請求項１３記載の方法。 - 【請求項１６】 プラズマガスを、アルゴン、ネオン、
キセノン、クリプトン、及びそれらの組合せからなる群
から選択する、請求項１５記載の方法。 - 【請求項１７】 プラズマガスがアルゴンである、請求
項１５記載の方法。 - 【請求項１８】 スパッタリングが、エッチング処理、
蒸着処理、及びそれらの組合せからなる群から選択され
た方法による、請求項１０記載の方法。 - 【請求項１９】 室中で基体の珪化物及び多段配線部品
層を高い生産率で形成するための方法において、前記室
中で、該方法の律速性副生成物である汚染物を減少させ
ることを行う、上記方法。 - 【請求項２０】 汚染物が、酸素、窒素、水素、炭素、
フッ素、塩素、臭素、沃素、及びそれらの組合せからな
る群から選択させる請求項１９記載の方法。 - 【請求項２１】 汚染物が酸素である、請求項１９記載
の方法。 - 【請求項２２】 ［プラズマガス］対［汚染物］の定常
状態比が少なくとも１である速度で室中にプラズマガス
を与えること、室中にその場でのゲッターを与えるこ
と、前記室中に反応性ポンプを与えること、及びそれら
の組合せからなる群から選択された方法により汚染物を
減少させる、請求項１９記載の方法。 - 【請求項２３】 ［プラズマガス］対［汚染物］の比
が、約３〜６７の範囲にある、請求項２２記載の方法。 - 【請求項２４】 プラズマガスが遊離ガスよりも大きな
質量を有する、請求項２２記載の方法。 - 【請求項２５】 プラズマガスを、アルゴン、ネオン、
キセノン、クリプトン、及びそれらの組合せからなる群
から選択する、請求項２２記載の方法。 - 【請求項２６】 プラズマガスがアルゴンである、請求
項２２記載の方法。 - 【請求項２７】 エッチング処理、蒸着処理、及びそれ
らの組合せからなる群から選択された方法によるスパッ
タリングを含む、請求項１９記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US294419 | 1999-04-19 | ||
| US09/294,419 US6214720B1 (en) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | Plasma process enhancement through reduction of gaseous contaminants |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000357684A true JP2000357684A (ja) | 2000-12-26 |
Family
ID=23133340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000118134A Pending JP2000357684A (ja) | 1999-04-19 | 2000-04-19 | ガス状汚染物を減少させることによるプラズマ処理の改良 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6214720B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000357684A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6361618B1 (en) * | 1994-07-20 | 2002-03-26 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for forming and maintaining high vacuum environments |
| GB0100151D0 (en) * | 2001-01-04 | 2001-02-14 | Trikon Holdings Ltd | Methods of sputtering |
| US20040144492A1 (en) * | 2001-06-01 | 2004-07-29 | Taro Ikeda | Plasma processing device |
| US7108584B2 (en) * | 2001-09-26 | 2006-09-19 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method and apparatus for manufacturing liquid drop ejecting head |
| US6846747B2 (en) | 2002-04-09 | 2005-01-25 | Unaxis Usa Inc. | Method for etching vias |
| US20060269656A1 (en) * | 2005-05-26 | 2006-11-30 | Eastman Kodak Company | Reducing contamination in OLED processing systems |
| KR101864132B1 (ko) * | 2010-10-05 | 2018-07-13 | 에바텍 아크티엔게젤샤프트 | 폴리머 기판의 진공 처리를 위한 현장 컨디셔닝 |
| TWI585837B (zh) * | 2011-10-12 | 2017-06-01 | 歐瑞康先進科技股份有限公司 | 濺鍍蝕刻室及濺鍍方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5972790A (en) | 1995-06-09 | 1999-10-26 | Tokyo Electron Limited | Method for forming salicides |
| US5824375A (en) * | 1996-10-24 | 1998-10-20 | Applied Materials, Inc. | Decontamination of a plasma reactor using a plasma after a chamber clean |
| US6003526A (en) * | 1997-09-12 | 1999-12-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd | In-sit chamber cleaning method |
-
1999
- 1999-04-19 US US09/294,419 patent/US6214720B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-04-19 JP JP2000118134A patent/JP2000357684A/ja active Pending
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|---|---|
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