JP2000514599A

JP2000514599A - プラズマエッチングリアクタ及び方法

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Publication number: JP2000514599A
Application number: JP10504080A
Authority: JP
Inventors: スティーヴンピーデオーネラス; レスリージージャーディ; アルフレッドコファー; ロバートシーヴェイル; カートエイオルソン
Original assignee: ティーガルコーポレイション
Priority date: 1996-07-03
Filing date: 1997-01-23
Publication date: 2000-10-31
Also published as: US6500314B1; EP0939972A1; CN1228196A; DE69740178D1; CA2259976A1; CN1161824C; EP0939972B1; EP0939972A4; US7223699B2; ATE506690T1; US6905969B2; US6354240B1; US6620335B1; US20020139665A1; WO1998000858A1; US20050164513A1

Abstract

(57)【要約】プラズマエッチングリアクタ(２０)は、上部電極(２４)、下部電極(２８)、及びそれらの間に配置された周辺部リング電極(２６)を含んでいる。上部電極(２４)は接地されており、周辺部電極(２６)は高周波数ＡＣ電源により電力が供給される一方、下部電極(２８)はＤＣ電源の他に低周波数ＡＣ電源により電力が供給される。リアクタチャンバ(２２)には、気体種の固体ソース(５０)と突き出たバッフル(４０)が設けられている。ノズル(３６)は、半導体ウェーハー(４８)の表面上で処理ガスが確実に均一になるように、処理ガスの噴出流を作り出す。プラズマエッチングリアクタ(２０)の形状は、リアクタ内のプラズマにとっての密度の範囲を向上させており、この範囲は電源(３０、３２)を調節することにより選択できる。

Description

【発明の詳細な説明】プラズマエッチングリアクタ及び方法発明の属する技術的分野本発明は、改良されたプラズマエッチングリアクタ装置及び方法に関する。発明の背景半導体ウェーハーのプラズマエッチングに関しては、多数の先行技術による装置及び方法が使用されている。１９９１年４月９日に再審査証明書が発行された米国特許第４，４６４，２２３号には、ある１つの成功したそのような装置と方法が開示及び説明されている。そのプラズマエッチングリアクタでは、３個の電極により限定を設けられたリアクタチャンバを示している。上部電極は接地されており、一方下部電極にはＤＣ電源の他に低周波数の電源が装備されている。下部電極はまた、半導体ウェーハーをその位置に保持するチャックでもある。もう１個の電極は、上部電極と下部電極の中間に置かれており、実体的には円筒形をしたリアクタチャンバの周辺部に配置されている。この電極には高無線周波数の電源が装備されている。この装置では、高い周波数及び低い周波数の電源が、( １)処理ガスの解離と(２)プラズマを生成させる反応種のイオンエネルギーとを最適化するために使用される。上記の装置は作動上非常にうまくいってはいるのだが、リアクタチャンバ内のプラズマをより精密に制御できるなら、プラズマエッチングリアクタにとって有益であることが分かっている。発明の概要従って、本発明は従来のプラズマエッチングリアクタの作動に改良を加えることに着眼している。本発明の目的は、リアクタチャンバ内で行われるエッチング処理に効果を及ぼし制御するために、プラズマ密度の範囲を拡大させたプラズマエッチングリアクタを提供することである。例を揚げるだけだが、このようなプラズマ密度の範囲の強化は、エッチング処理の選択度と外形制御に有利に作用する。本発明の他の目的は、腐食されてエッチング処理にとって有利である気体種を発生させる固体ソースを提供することである。また腐食放出されたガス種と注入される処理ガスが適切に混ざり合うように、固体ソースを制御可能に腐食させることも目的としている。本発明の更に別の目的は、半導体ウェーハーの表面に均一な処理ガスの散布状態を作り出すように処理ガスをその表面上に噴射する独特なノズル装置を提供することである。本発明のまた別の目的は、リアクタチャンバに更に制限を加え、確実に処理ガスが均一に散布され、及び／又は固体ソースからの気体種と混ざり合った処理ガスが均一に散布されるようにするため、突き出た絶縁体すなわちバッフルを提供することである。本発明のもう１つの目的は、作り出されるプラズマと固体ソースから発生する気体種の量を制御するために、磁場を強化することである。本発明の更なる目的は、半導体ウェーハーの表面上に確実に新しい処理ガスが均一に散布されるように、リアクタチャンバの寸法を限定することである。本発明の更に別の目的は、リアクタチャンバの電極に供給される電力を調整することにより、可能なプラズマ密度の強化範囲内で、所要のプラズマ密度を選択できるようにするために、上記の特性及び目的の内の１つまたはそれ以上と関連させて１つ或いはそれ以上の電力源を提供することである。最後に、本発明のもう１つの目的は、上記の目的及び特性の何れか１つ或いは全てを組み合わせることにより、プラズマ密度の範囲が拡大したリアクタチャンバを提供することである。本発明の付加的な特性、目的、及び態様は、以下の説明と図面から明らかになる。図面の簡単な説明図１は、本発明のプラズマエッチングリアクタの側断面図である。図２は図１と同様の図であるが、、強化処理ガス注入ノズルを付け加えている。図３ａと図３ｂは、本発明によるノズルの好適実施例の、端部と側部の断面図である。図４ａ、図４ｂ、図４ｃ、図４ｄは各々、本発明によるノズルの別の好適実施例の、等角図、側断面図、拡大部分側断面図、端面図である。図５ａ、図５ｂ、図５ｃは各々、本発明によるノズルの更に別の好適実施例の側断面図、拡大部分断面図、端面図である。図６ａ、図６ｂ、図６ｃは各々、本発明によるノズルの又更に別の好適実施例の、側断面図、拡大部分断面図、端面図である。図７は、本発明の実施例の周辺部電極と組み合わせた磁石の配列の斜視図である。図８は本発明の実施例の上部電極と組み合わせた磁石の配列の斜視図である。好適実施例の詳細な説明図面を参照すると、そして特に図１に限定すると、本発明によるプラズマエッチングリアクタ２０の実施例の側断面が示されている。このリアクタ２０は、ここに参考文献として組み入れている米国特許第４，４６４，２２３号に示され説明されているリアクタに改良を加え向上させたものである。リアクタ２０は、接地された上方電極２４、側辺電極２６、及び底部電極２８により境界区分されたリアクタチャンバ２２を含んでいる。ある好適実施例では、側辺電極２６は、好ましくは１３．５６ＭＨｚで、好ましくは１，１００ワットの電力レベルで側辺電極２６に電力を供給する電源３０に接続されている。これは高周波数電源(無線周波数の範囲が望ましい)であり、周波数は２ＭＨｚ乃至９５０ＭＨｚの範囲にあることが好ましいと理解頂きたい。電力は、電圧を１００ボルト乃至５、０００ボルトの間にして、２００ワット乃至３、０００ワットの範囲で供給することも望ましい。第２電源３２は底部電極２８に接続されている。第２電源３２は望ましくは２００ボルトの電圧で３０ワットの電力が供給されるようにして、４５０ＫＨｚで作動することが望ましい。これは低周波数電源である。この電源(無線周波数の範囲にあることが望ましい)は、電力範囲２ワット乃至１、０００ワット、電圧範囲５ボルト乃至３、０００ボルトで、１０ＫＨｚ乃至１ＭＨｚの範囲で作動できると理解頂きたい。底部電極には又、ＤＣ電源３４も接続されている。側部電極２６に供給される高周波数電力がイオン流束を制御している一方で、底部電極２８に供給される低周波数電力は独立してイオンエネルギーを制御する。優れたエッチング特性を提供するため、エッチングプラズマの密度を効果的に制御するには、電力供給、特に高周波数電力供給を制御することである。更に、強化プラズマ密度の範囲を提供するのはリアクタ２０の設計であって、これにより電源を制御することによって最適なプラズマ密度が選択できる。接地された上方電極２４には中央ノズル３６が組み合わせられており、半導体ウェーハー４８に向けて、リアクタチャンバ２２の中へ処理ガスの噴射を方向決めしている。以下でより詳細に説明するように、ノズル３６からの処理ガスの噴射は半導体ウェーハー４８の表面に効果的に到達し、新しい、半導体ウェーハー４８の表面全体に処理ガスを均一に散布させる。接地された上部電極２４及びノズル３６の直ぐ上には、リアクタチャンバ２２から使用済みガス種を排出するために使用される排気筒３８がある。ポンプ(図示せず)が、リアクタチャンバ２２から気体種を排出させるために排気筒３８に取り付けられていると理解いただきたい。図１から分かるように、上部電極２４及びノズル３６のすぐ下には突き出た周辺バッフル４０がある。バッフル４０は絶縁素材から成り、以下で説明するように、ノズル３６とプラズマエッチングリアクタ２０のハウジング４４の間の排気路４２へと突き出ている。突き出たバッフル４０は、リアクタチャンバ２２内で、ノズル３６と固体ソース５０からの多様な気体種が、確実にうまく混ざり合うようにしている。突き出たバッフル４０の直ぐ下に、しかもこの実施例では側辺電極２６に組み込まれて、１個或いは複数の磁石４６がある。上部電極２６も、１個或いは複数の磁石４７を組み込んでいることが望ましい。以下に説明するように、これらの磁石４６、４７の片方又は両方は、リアクタチャンバ２２の周りに、且つ室と一致して、磁気による閉込め室を形作っている。この磁気閉込め室により、リアクタチャンバ内の電荷を帯びたイオン種が確実にそこより漏れ出なくなり、電荷を帯びたイオン種が半導体ウェーハー４８の周りに確実に集中するようになる。この磁気閉込め室は電荷を帯びたイオン種が、リアクタチャンバ２２の壁上に集まるのを抑制している。側辺電極２６と磁石４６を覆っているのは、側辺固体ソース５０である。この固体ソース５０は、例えば固体ソース５０からリアクタチャンバ２２内へと気体種の原子を打ち出す又は腐食放出する無線周波数励起イオンの衝撃を通して、スパッタリングされうるガス種の革新的ソースを提供する。固体ソース面からの気体種の腐食発生には、上記ＡＣ電源の何れか或いは両方をパルス化することにより影響を与えることができる。更に有利な点としては、固体ソースの面の部分部分が腐食するので、気体種と合成されて腐食面上に粒子が形成されることはない。このようにして、固体面の腐食部分上に形成されるこのような粒子による汚染は排除される。種々の固体ソースについては、これより先で説明する。固体ソース５０の直ぐ下には、リアクタチャンバ２２に対して半導体ウェーハー４８を位置決めするウェーハーチャック５２がある。ウェーハークランプ５３は、ウェーハー４８をウェーハーチャック５２上に保持する。この実施例では、ウェーハーチャック５２は底部電極２８と一緒に、ウェーハー４８を挿入したり取り出したりするために、下向きに垂直に動かすことができる。この実施例では、必要な場合、側辺電極２６と磁石４６は、冷却水マニホールド５４を使用して冷却することもできる。更に、固体ソース５０は、必要ならば温水マニホールド５６を使用して加熱できることも理解されるであろう。固体ソース５０、厳密にはその前方露出面を加熱する方法には、抵抗及び誘導加熱が含まれ、ランプや他の光子のソースにより提供される発光熱も含まれる。磁石とノズルからの処理ガス噴射の配列、及び固体ソースから腐食発生する気体種と同様に、突き出したバッフル４０は、半導体ウェーハーの表面に隣接した高密度プラズマを提供する。この設計のおかげで、リアクタチャンバ２２内で実現できる密度の範囲が飛躍的に拡大する。電源３０により周辺部電極２６に供給される電力を制御することにより、より幅の広い密度範囲から正確な所要密度を選択することが可能となる。固体ソースからの気体種の腐食発生速度を下げる必要がある場合には、電力供給を下とし、プラズマ密度を低減する。又、リアクタチャンバ２２のプラズマ密度を増大させるためには電力を上げる。例を揚げると、ポリシリコン層をエッチングする場合、高周波数電源３０により供給される電力は、固体ソース５０が必要とするプラズマ密度と腐食速度が共により低いので、下げられることになる。代わりに、シリコンをエッチングする場合、より密度の高いプラズマと高い腐食速度が固体ソースにとって必要となるので、電力を上げることになる。更に、低周波数電源を調節して上記発明のエッチング処理の結果に影響を与えることもできる。上記の作動範囲は、先行技術においては不可能である。プラズマ密度の範囲を拡大し、それによってエッチング処理を改善するために上記の特性の内１つ或いはそれ以上を使用することができ、それは本発明の精神と範囲内にあることは理解されるであろう。リアクタ２０の別の実施例を図２に示す。上記の説明にあったのと同様の構成要素には同様の番号を付けている。図２では、リアクタチャンバ２２内で気体種の混合の均一性を改良するために、ノズル３６を変更している。図２に示すように、ノズル３６は、処理ガスを多方向に向けるマニホールド７０を含んでいる。マニホールド７０からは、処理ガスの噴射を水平に、上部電極２４に平行に向ける水平ポート７２、７４が設けられている。ポート７６は、垂直下方に、ウェーハー４８上に直接にガスの噴射を向けている。ポート７８と８０は、処理ガス及び／又は固体ソース５０からスパッタリングされ或いはそうでないなら腐食発生する気体種と処理ガスの噴射がうまく混ざり合った気体の均一散布を確実にするために、水平に対して斜め向きで主にウェーハー４８の外周部に向けて、処理ガスの噴射経路を開いている。この実施例でも、(１)固体ソース５０からスパッタリングされるか又は腐食発生する気体種と、(２)ノズル３６のポートからの処理ガス、が良く混ざり合った気体が確実に半導体ウェーハー４８の表面に供給されるようにするのは、マニホールド７０と突き出たバッフル４０の組み合わせである。この別の実施例では、必要な場合、第２の低周波数電源３１を周辺部電極２６につなぐことも可能である。この電源の周波数は４５０ＫＨｚであることが望ましい。この電力供給は全ての面で電源３２に似ている。高周波数電源３０がプラズマ密度を制御する一方で、低周波数電源３１は固体ソースからの気体種の腐食発生速度を制御する。このことは、高周波数電源にプラズマ密度と固体ソースの腐食速度の両方を制御させることに対しての代替法となりえる。先行技術による装置でのエッチングは、通常３００乃至５００ミリトールの範囲で実行されるが、この範囲は、本発明のリアクタが意図している低圧よりも１乃至２段階度合いが高い。現技術水準の半導体デバイスの必須条件であるサブミクロンレベルのエッチングにとっては、低圧での操作が望ましい。しかしながら、低圧では、高密度プラズマを維持することはもっとむずかしい。図１及び図２の実施例について、本発明は低圧(３−５ミリトール)で、高いプラズマ密度(ウェーハー位置で１０¹¹ｃｍ³)と低いイオンエネルギー(１５乃至３０電子ボルト以下)を持つプラズマを含んだ磁界を意図している。一般的には、低圧操作というのは約１５０ミリトール若しくは約１００ミリトールかそれ未満、理想的には約２０ミリトール若しくは約１０ミリトールかそれ未満での操作である。サブミクロン(サブ０．５ミクロン)デバイスにとって、優れたエッチング結果をもたらすには、プラズマソースはウェーハー位置での高密度の活性化された気体及び低イオンエネルギーと共に低圧で作動せねばならない。マイクロローディング(集中のある形を集中のない形よりもより速くエッチングする)の影響とウェーハーの造形のアンダーカットは、両者共に全体的な生産性に悪影響をもたらすものであるが、低圧プラズマはこの両者をを最小限に押さえることによりエッチングの全体的な質を向上させる。低圧では、しかしながら、速いエッチング速度を維持する目的で、エッチング中の半導体ウェーハー上のフィルムと反応するプラズマ粒子の数を増やすためには、ウェーハー位置でプラズマ密度が高くなければならない。速いエッチング速度は、より高い平均生産高へ至る１つの要素である。更に、低いイオンエネルギーは、エッチング選択度を向上させ、しかもウェーハーの損傷を最小限に抑えることにつながる。その両方により全体的な産出高が向上する。本実施例は約１５０ミリトール若しくはそれ未満で作動することを意図している。本発明のリアクタ２０は、異なるエッチング化学物質や処方を必要とする多種多様な基板やフィルムのエッチングに使用できる。一般的には、この化学物質にはハロゲンガス、ハロゲン含有ガス、希ガス、２原子ガスの内の２種類若しくはそれ以上が含まれる。これまでに述べた上記の様々な特徴について、ここでより詳しく説明しよう。固体ソース固体ソース５０から腐食発生する若しくはスパッタリングされる気体種が、或いはそこから腐食発生する若しくはスパッタリングされる気体種の欠如が、プラズマエッチングリアクタ２０内で実行されるエッチング処理の成功に深く影響するということが明らかになっている。例として揚げると、固体ソース５０は、例えば、無線周波数励起イオンによる衝撃に際して、固体ソースからリアクタチャンバ内へとシリコンと酸素の気体イオンを出す二酸化ケイ素(ＳｉＯ₂)すなわち石英のような誘電体材料から成る。別のタイプの誘電性固体ソースには、アルミナ(ＡＬ₂Ｏ₃)のようなセラミックが含まれる。セラミックは、励起されたガス性イオンにより衝撃を受けたとき、スパッタリング又は腐食速度が低いので、固体ソースからの付加的な貢献が何ら必要でない又は要求されない状況では役に立つ。特にアルミナに関しては、ピークツーピークで約６００ボルト以下の電力供給ではスパッタリングがほとんど或いは全く観測できない。その閾値を越えると、アルミナ固体ソースからスパッタリングがある。一般的に、固体ソースは半導体材料、誘電体材料、又は伝導体から構成することができる。事実、固体ソースは、電極を含んだ物質で作ることができ、それらの物質を腐食させ、リアクタチャンバ内にプラズマ用の適度な気体種を発生させることができる。適当な誘電体材料には、アルミナ(Ａｌ₂Ｏ₃)以外の他の金属酸化物に加え、窒化ケイ素(Ｓｉ₃Ｎ₄)も含まれる。半導体材料には、炭化ケイ素( ＳｉＣ)が含まれる。更に、伝導体には黒鉛とアルミニウムが含まれる。固体ソース５０の表面温度は、適切なスパッタリングを施すためには、８０℃ より高いことが望ましい。この温度で、且つ適度にエネルギーを与えられたイオンがこれらの固体ソースの表面を腐食させることにより、固体ソースは、ここで説明したように、気体種から、分離して反応室２２を汚染するような粒子を形成するような冷たいシンクにはならない。先に述べたように、固体ソース５０からの気体種の腐食発生若しくはスパッタリングの速度は、高周波数電源３０により制御することができる。電源３０の出力を上げることによって、エッチング処理の目的に沿って固体ソースからの気体種の腐食発生速度を上げるために、固体ソース５０に衝撃を与えるのにより高いエネルギーのイオンが使用できる。例を揚げると、二酸化ケイ素の固体ソースが使用されるなら、二酸化ケイ素からの気体種のスパッターが半導体ウェーハー上の垂直面を不動態化し、その面がガス性のエッチング剤によりアンダーカットされないようにするので、増大した衝撃が異方性エッチングの性能を向上させることになる。オーバーエッチングの場合の選択度を提供するために、固体ソース５０からの気体種の更なる腐食発生を利用することができる。エッチング中、エッチング剤の気体が、例えば酸化層の上に蒸着されているポリシリコンを選択的にエッチングで取り除くために使用される。フォトレジストはエッチングしない箇所のポリシリコンを保護するが、一方エッチングで除去することになっているポリシリコンを露出する。ポリシリコンをエッチングで取り除いた後、下層の酸化物層が残る。ある状況下では、酸化物基板の上の不必要な区域に微量のポリシリコンが蒸着したまま残ることもある。オーバーエッチングが、この不必要なポリシリコンを除去するために使用される。しかしながらオーバーエッチングはまた、意に反して、酸化物層の中にまでエッチングを施し除去してしまう可能性もある。固体ソースを使用することにより、それから出る気体種を使用して、酸化物の基板が確実にエッチングを受けないようにする一方、残留蒸着したポリシリコンはエッチング除去される。この工程では、二酸化ケイ素ソースから出る物質が、酸化物基板上と残留ポリシリコン上の両方に蒸着する。しかしながら、ポリシリコンの除去若しくはエッチング速度は、固体ソースから出てポリシリコンに付く物質の堆積速度よりも速いので、このようにして酸化物の基板の損傷無しに、残留ポリシリコンをエッチング除去できる。上記のオーバーエッチング処理の最中は、プラズマ電源３０は出力を下げ、ＤＣバイアス３４は低くなる。例を揚げると、電源３０を１ワットまで下げられ、ＤＣ電源は切られる。酸化物対ポリシリコンについての活性化エネルギーカーブは、エネルギーが減少するにつれ、ポリシリコンにはエッチングが継続されるがより遅い速度で行われ、他方酸化物のエッチングはゼロ近くまで下がるという具合になっている。別の例では、半導体ウェーハーはポリシリコン層上に蒸着されているタングステンシリサイド(ＷＳｉ₂)を含んでおり、そのポリシリコン層は酸化物基板上に蒸着されている。適当なフォトレジスト層がウェーハー上に設けられて、ウェーハーはエッチング室２２内の処理ガスにさらされる。第１反応ガスがタングステンシリサイドをエッチング除去するが、時々、ストリンガと称されるタングステンシリサイドの蒸着物が、特にタングステンシリサイドとポリシリコンが段差形状になった区域に残ることがある。このようなタングステンシリサイドのストリンガが残ってしまうのは、このような段差を基にしてである。先に述べたように、固体ソース５０を使用することにより、エッチング処理の選択度を制御して下にあるポリシリコンと酸化物の層を保存するのことができるので、半導体装置の物理的な寸法と電気的な特性は望ましくない様にどのように変わることもない。このように、この方法を用い、そして選択度を制御すると、下層表面への攻撃はほとんど若しくは全く存在しなくなる。上記の装置を用いると、タングステンシリサイド対ポリシリコンの除去についての選択度は、約４対１となることが分かっている。換言すると、タングステンシリサイドは、ポリシリコンに対し約４倍の速度で除去されるということになる。このような装置がなければ、選択度は０．７対１となることが分かっているが、これはすなわち、ポリシリコンの約０．７倍の速度でタングステンシリサイドがエッチングされるということを意味する。例えば、チタンシリサイド、コバルトシリサイド、またはモリブデンシリサイドのような他のタイプの金属ケイ化物に関しても同様の結果が得られる。ＭＯＳＦＥＴ、ＬＥＤ及び平板ディスプレイを製造するために使用されるのは、このようなタイプの金属ケイ化物である。気体ソース固体ソースから腐食発生する気体種に関してこれまで説明してきた有益性に加え、固体ソースの表面から腐食発生した気体種から導き出される効果を有する気体を処理ガスに取り入れることによっても、このような有益性を得ることができる。例を挙げると、テトラエトキシシラン(ＴＥＯＳ)の気体を処理ガスと共に導入することができる。ＴＥＯＳはエッチング処理に対して、シリコンと酸素のソースとなる。ＴＥＯＳは処理室内で二酸化ケイ素(ＳｉＯ₂)の固体ソースが出すのと同じ気体種を提供し、ここで述べたエッチング処理に対する利点をもたらす。固体ソースとこの種の気体ソース両方を組み合わせることは、本発明の真意と範囲に含まれるということに注目されたい。ノズル図３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、５ａ、５ｂ、５ｃ、６ａ、６ｂ、６ｃは、上記発明で使用することのできるノズル装置の採りうる好適実施例を示している。従来のノズル装置は、２００個程のポートから処理ガスを噴出させる「シャワーヘッド」型配列の設計になっているのが一般的である。このような装置の趣旨は、室内、特に処理中の半導体ウェーハーの表面上で、処理ガスが確実に均一に散布されるようにすることであった。先行技術による装置ではよどみの層すなわち、ウェーハー表面と既に反応している使用済みガスの層ができ、表面に向けられた新しいガスを希釈してしまうことが分かっている。本発明は、このような先行技術によるノズルに改良を加えている。本発明は、ウェーハー面近くで互いに融合してウェーハーの表面上に均一な分布を作り出す、個別に配列を調整された複数の処理ガス噴射を生成するノズルを含んでいる。ガスの速度と噴射の量は、新しい処理ガスが確実に半導体ウェーハーの表面に到達する様に設定されている。このように、新しい処理ガスは、半導体ウェーハーの表面に均一に散布される。これらの処理ガス噴射はウェーハーの表面でガスをかき回し、処理ガスと固体ソースの表面から腐食発生した気体種の均一散布状態を作り出す。図３ａと図３ｂは、符合９２で識別しているポートを持った１ポートノズル９０を示している。該ノズルはアルミナ製であるのが望ましい。この装置では、単一ガス噴射が半導体ウェーハーに向けて発せられる。図４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは本発明の別の実施例のノズル９４を示しており、これもアルミナ製である。この実施例では、ノズル９４は、半導体ウェーハーに向けられている処理ガスの噴射を規定する１２個のポートを含んでいる。理想的には、噴射は垂直に対して斜めの角度で方向決めされ、且つ各噴射の中心線がウェーハーの周縁に向けて方向を定めているのがよい。この装置もまた、ウェーハーの表面に新しいガスの均一散布を確実にする点で同様に有益である。図４ｄから分かるように、ポートはノズル表面の円周部辺りに分散している。図５ａ、５ｂ、５ｃは、本発明のさらに別の実施例であるノズル９８を示している。この配置では、ポート９９は、その内のいくつかのポートがノズル９８の表面の周辺部(図５ｃ)に設けられ、一方他のポートはノズルの中心線上の１個のポートに中心を合わせて位置しているという星型配置で示されている。図４ａのノズルからのガスと共に用いれば、図５ａのノズルの噴射は垂直に対して角度が付けてあるので、従って半導体ウェーハー本体と半導体ウェーハーの端部両方で処理ガスの均一分布ができるように方向決めされている。図６ａ、６ｂ、６ｃは、本発明のまた別の好適実施例のノズル１００を示している。この実施例では、ポート１０２は、ノズルと半導体ウェーハー間で垂直な線に対して実質的には直角方向に向けられている。この実施例でノズルは、固体ソースからの気体種と処理ガスとが確実により良く混ざり合うように、側壁の固体ソースに向けられている。磁気による閉込め上記の符合４６、４７で規定された磁石は、密度の高いプラズマが低圧で確実に形成されるように、リアクタチャンバ２２の周りに磁気的な閉込めを提供している。プラズマは、ガス原子と電子が衝突して、低圧で高い密度のプラズマを創造するイオンを生成する過程で作り出される、ということを思い出さねばならない。本発明は、プラズマの中を移動する電子の総経路長を延ばす一方で、リアクタ壁に対するイオン損失を最小限に抑えることによって、これを実現するものである。プラズマに向かって移動する電子は、磁界に跳ね返されてプラズマ内に戻るので、このようにして電子の経路長が延びるのである。本発明では、磁石は電子磁石若しくは永久磁石の何れでも構わず、本発明の精神と範囲を逸脱していない。これらの磁石は、エッチング室の周りに、磁界の容器を創造する。リアクタ壁の付近のみに存在する磁界効果は、ウェーハーのところには実質上存在しないものであり、本質的に均一なプラズマを作り出す。磁石は強力な磁気の閉込め効果によって電極を保護するので、電極上での腐食が少なくなる。閉込めが弱いと電極と固体ソースの腐食が増す。磁石４６、４７により生じる磁気閉込めは、このようにプラズマを凝集し、しかも腐食性のプラズマから電極を保護することを含め、処理室の部品を保護する効果を持つように設計されている。その結果、電極取り換えの費用が低減するので、省コスト性が極めて高くなる。図７及び図８は、磁石４６、４７の配置を、側部電極２６と上部電極２４それぞれに関連づけて示している。図７で分かるように、電極２６に対しては複数のスロット６０がある。ある好適実施例では、スロットの全部が磁石４６で満たされている。この特定の実施例では、電極２６に３６個のセラミック磁石を設けた仕様になっている。これらの磁石それぞれは、磁極面の表面で約３００ガウスの強度を持つ。固体ソース５０の裏側に配置されたこれらの磁石は、固体ソースからの気体種の腐食発生速度に影響を与える。上に示したように、磁石がなければ固体ソースからあまりに多量の気体種が腐食発生して、エッチング処理に影響を及ぼす可能性がある。これらの磁石は極面磁石である点に注目されたい。Ｎ極とＳ極は各々、面６２上、その反対側の面６４上にある。磁石は、最初はある磁石４６のＮ極面が、次に第２の磁石４６のＳ極面が室の中心に向かうように交互に配置されている。このことは、電極２６の外周辺についても繰り返されている。図８は、上部電極２４に関連させて磁石４７を示している。図８では、全てのスロット６６は磁石４６と同様の磁石で満たされている。この特定実施例では、電極２４の中心から３６個の磁石が放射状に拡がっており、３６個の磁石の端部が電極２４の周縁部に現れるようになっている。同様に、これらの磁石も極面磁石であって、Ｎ極とＳ極が磁石の側面から出ている。図８の設計では、磁石は、Ｎ極とＳ極が交互に室と面するようになっている。上記磁石は、希土磁石のようなより強力な磁石に替えてもよい。そのような場合、匹敵する磁気の閉込めを得るために必要な磁石の数は減るであろう。希土磁石は、磁石の磁極面の表面で、約１，５００ガウス乃至約２，５００ガウスの強度を持っているであろう。理想的には、磁石はその磁極面の表面で、約２，０００ガウス乃至約２，２００ガウスの強度をもっていることが望ましい。リアクタチャンバ本発明のリアクタチャンバは、先に並びにこれから説明するように、プラズマの均一性を向上させるため、特別に設計されたものである。リアクタチャンバ２２の物理的特性に関しては、先に述べたように、バッフル４０とノズル３６、７０双方の配置が、リアクタチャンバ２２内の処理ガスの均一性に貢献している。バッフル４０は、確実に、固体ソース５０から腐食発生するガス類がポンプにより排気シャフト３８を通って直ちに吸い上げられないように、しかも半導体ウェーハー４８近くでリアクタ内のガスと混ざり合うことができるようにしている。その上、ガス噴射を垂直に、水平に、そして斜め角度に経路決めするポートを有するノズル３８は、確実に、固体ソースからのいかなる気体種でもノズルからの処理ガスとまんべんなく混ざり合うように、そしてこの均一な混合が半導体ウェーハー４８に提供されるようにしている。ノズルから半導体ウェーハーまでのリアクタチャンバの高さは、最適化することができる。先行技術の装置では高さは５¹/₄インチである。上記の高さでは、ノズルからのガス噴射が半導体ウェーハーの表面に処理ガスを均等に散布するためには、ノズル装置も最適化される余地があることが分かっている。このように、様々なリアクタの高さに合わせると、室内圧に比較したノズルパターンも、固体ソースを使用するエッチング処理を始めとしたエッチング処理のために最適化される余地がある。ある好適実施例ではリアクタチャンバは直径が約１４¹/₂インチであるが、この高さはリアクタチャンバの直径には無関係である。例を挙げると、リアクタチャンバ２２内で圧力を２乃至３ミリトールにした場合、好適な作動条件としては、リアクタチャンバの高さは約４インチであることが望ましい。高さが４インチより低いと、噴射がまだ平行に並んだ状態にあり、従ってウェーハー表面で均一に広がらない。高さが４インチよりも高いと、噴射が半導体ウェーハーの表面上方で互いに融合して、ウェーハーの表面に処理ガスを均等に散布できなくなる。最も良いのは、ノズル配列が決まっている場合、リアクタチャンバ２２の高さと室内の圧力の積は、最適条件で作動するためには一定でなくてはならないことが分かっている。このように、先に述べたように、最適な性能は、高さが４インチで圧力が２乃至３ミリトールで実現できる。圧力と高さに関しての値の範囲には、１００ミリトールに対して高さ１／１０インチから、１ミリトールに対して高さ１０インチまでが、最適な性能に合う範囲として含まれる。すなわち、(１) 固体ソースから腐食発生する気体と、(２)注入される処理ガスと、(３)ウェーハー表面からの反応物とが、最適に混ざり合うためには、リアクタチャンバ内の圧力が上がればリアクタチャンバの高さを低くして、圧力が下がれば高さを上げるという具合にするべきである。上記発明の効果は、(１)選択度の増加(即ち、例えば酸化物の基板の保護)、( ２)エッチング工程の外形制御の向上、(３)線幅制御の向上(即ち、エッチング処理からフォトレジストを保護して、フォトレジストからウェーハーへと正確な線幅が移されるようになること)である。産業上の応用性本発明は、(１)制御された異方性外形(即ち、直線、垂直側壁)を提供する一方で、(２)酸化物や他のウェーハー材のような下層基板への損傷を最小限に抑るため選択的にエッチングすると同時に、(３)ストリンガや他の残留堆積物を除去するために不均一区域上を均一にエッチングする、エッチングシステムを提供することが理解されよう。本システムは、０．５ミクロンよりも小さい、理想的には０．２５ミクロンよりも小さい、サブミクロン領域でエッチングを提供する。従って、本発明は、リアクタチャンバを通してプラズマ密度の範囲をより大きくすることにより、上記の目的に応えるものである。プラズマ密度のこの範囲は、これまでに説明した気体種の固体ソース、突き出たバッフルとリアクタの高さを始めとするリアクタチャンバの形状、ノズル形状、及び磁界の形状により影響を受ける。次に密度は、１個或いはそれ以上の電極に対する電力供給を調整することにより制御可能となる。本発明の他の特徴、態様、そして目的は、図面及び請求項目を吟味することから得られるであろう。本発明には他の実施例を展開することもでき、それらが本発明の精神と範囲の内にあることは理解されるべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者コファーアルフレッドアメリカ合衆国カリフォルニア州 94954 ペタルーマライナー 1869 (72)発明者ヴェイルロバートシーアメリカ合衆国カリフォルニア州 95492 ウィンザーウィルソンレーン 352 (72)発明者オルソンカートエイアメリカ合衆国カリフォルニア州 95472 セバストポールイーストハールブト 7084

Claims

【特許請求の範囲】１．リアクタチャンバと、第１電極と、第２電極と、前記リアクタチャンバの内部に配置された気体種の固体ソースとから成り、前記第１電極と前記第２電極の間に形成された電界内で反応気体によりプラズマが生成されることを特徴とするプラズマエッチングリアクタ。２．前記固体ソースからの気体種の腐食発生速度を制御するための手段を含んでいることを特徴とする、上記請求項１に記載のリアクタ。３．前記リアクタチャンバが、前記リアクタチャンバの作動圧にとって最適条件となるような高さを有することを特徴とする、上記請求項１に記載のリアクタ。４．前記第１及び第２電極の内の一方に関連したガスノズルと、前記ガスノズルの下方に置かれたウェーハーを保持するようになっているウェーハーチャックとを含み、リアクタチャンバの作動圧次第で、前記ウェーハーチャックに保持されたウェーハー上方に、約１０インチ若しくはそれより短い間隔をとってガスノズルが設けられていることを特徴とする、上記請求項１に記載のリアクタ。５．前記リアクタチャンバに溜められるプラズマの密度の範囲を向上させるための方法を含んでいることを特徴とする、上記請求項１に記載のリアクタ。６．向上したプラズマ密度範囲内で気体種の凝集を制御するために、固体ソースからの前記気体種の腐食発生速度を制御する方法を含んでいることを特徴とする、上記請求項５に記載のリアクタ。７．前記気体種の固体ソースの表面の少なくとも一部が、固体ソースを打ちつけるプラズマからのイオンにより腐食され、この腐食が固体ソース上に粒子が積もるのを防止していることを特徴とする、上記請求項１に記載のリアクタ。８．固体ソースから気体種を選択的に腐食発生させるために、第１及び第２電極が電界を生成することを特徴とする、上記請求項１に記載のリアクタ。９．前記固体ソースが、誘電体、半導体、伝導体の内の何れかの中に含まれていることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。１０．前記第１及び前記第２電極の内の一方へ電力を与えるためにＡＣ電源が備えられており、しかも気体種が固体ソースから腐食発生するが、その反応気体種の腐食発生速度は前記ＡＣ電源により制御されることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。１１．固体ソースからの気体種の腐食速度を制御するために、固体ソースの温度を制御することのできる温度制御装置を含んでいることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。１２．光子のソースを含んでおり、しかも気体種が、固体ソース上に衝突する光子の流束に関連して、固体ソースから腐食発生することを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。１３．第１電極と第２電極の内の一方に接続された電源を含んでおり、しかも前記電源が、固体ソースからの気体種の腐食発生速度を制御するために、脈動することを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。１４．第１周波数で作動するＡＣ電源である第１ソースと、第２周波数で作動するＡＣ電源である第２ソースとを含んでおり、前記ＡＣ電源である第１ソースは前記第１電極と前記第２電極の内の一方に接続され、前記ＡＣ電源である第２ソースは前記第１電極と前記第２電極の内のもう片方に接続されていることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。１５．前記固体ソースが、前記第１及び前記第２電極の内の一方のためのカバーとして使用されることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。１６．前記リアクタチャンバが円筒形であり、前記第１電極及び前記第２電極の内の一方が円筒形であり、しかも前記固体ソースが円筒形で、円筒形をした前記第１電極及び前記第２電極の内の一方を覆っていることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。１７．前記固体ソースが、そこからの気体種のスパッタリングの速度が低い物質から選択されることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。１８．前記固体ソースが、そこから前記リアクタチャンバ内へと気体種がスパッタリングされる速度を低くするために、アルミナを含んでいることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。１９．前記固体ソースが、ウェーハーの造形の線幅制御に合った気体種を提供することを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。２０．前記固体ソースが、リアクタチャンバ内に置かれた加工物を不動態化するために使用される気体種のソースであることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。２１．前記固体ソースが、リアクタチャンバ内のエッチング処理の選択度を拡大するために選択されることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。２２．前記固体ソースが、窒化ケイ素、アルミナ、二酸化ケイ素の内の１つから選択された誘電体であることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマリアクタ。２３．前記固体ソースが、１つ若しくはそれ以上の金属酸化物から成る誘電体であることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマリアクタ。２４．前記固体ソースが、炭化ケイ素から成る半導体であることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマリアクタ。２５．前記固体ソースが、黒鉛とアルミニウムの内の何れかから成る伝導体であることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマリアクタ。２６．前記固体ソースが、前記第１電極及び前記第２電極の内の一方の上に含まれていることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマリアクタ。２２７．前記固体ソースからの気体種の腐食発生速度を制御するため、且つリアクタチャンバ内のプラズマの密度を制御するために、前記第１電極に接続されたＡＣ電力の第１ソースを含んでいることを特徴とする、上記請求項９に記載のプラズマエッチングリアクタ。２８．前記ＡＣ電力の第１ソースが高周波数範囲にあることを特徴とする、上記請求高２５に記載のプラズマエッチングリアクタ。２９．前記第１電極に接続された電力の第１ソースと、前記第２電極に接続された電力の第２ソースとを含み、しかもＡＣ電力の第１ソースは約１３．５６ＭＨｚにあり、ＡＣ電力の第２ソースは約４５０ＫＨｚにあることを特徴とする上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。３０．前記固体ソースが加熱されることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。３１．前記固体ソースが、約８０℃より高い温度まで加熱されることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。３２．前記固体ソースが、輻射、伝導、若しくは誘導の内の何れかにより加熱されることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。３３．前記リアクタチャンバが、作動中は約１５０ミリトール以下に保持されていることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。３４．前記リアクタチャンバが、作動中は約２０ミリトール若しくはそれ以下に保持されていることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。３５．前記固体ソースが、そこからの気体種の腐食発生速度を制御するために、選択されていることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。３６．前記第１電極に接続された第１電源と、前記第２電極に接続された第２電源とを含み、しかも電力の第１ソースと電力の第２ソースの内少なくとも一方が、固体ソースからの気体種のスパッタリングの速度に影響を与えるために、脈動する電源であることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。３７．気体種の均一なプラズマを保証するために、前記リアクタチャンバに配置されたバッフルを含んでいることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。３８．気体種の均一なプラズマを保証するために、前記リアクタチャンバ内へ突き出ている絶縁体を含んでいることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。３９．前記固体ソースがアルミナから成り、第１電極及び第２電極の内の一方に接続された電力の第１ソースを含んでおり、しかも前記電力の第１ソースは、固体ソースからのスパッタリングに影響を与えるためには、ピークツーピーク約６００ボルト以上で作動し、固体ソースからのスパッタリングを抑制するためにはピークツーピーク６００ボルト未満で作動することを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。４０．電力の第１ソースが、第１電極及び第２電極の内の一方に接続され、電力の第１ソースの電圧レベルが、前記固体ソースからの腐食速度を決めるために選択されることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。４１．前記固体ソースが、選択度と外形制御の内の少なくとも一方の効果を出すために、気体種が腐食発生する物質から成ることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。４２．前記リアクタが、約１５０ミリトールより低い圧力でサブミクロンの造形を持つ製品を生産するように適合化されており、しかも固体ソースの腐食が、プラズマ内の前記固体ソース種の凝集に影響を与えるために制御されることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。４３．前記第１電極が前記固体ソースに隣接して配置されており、前記第１電極には高周波数電源と低周波数電源が接続されており、前記第２電極には低周波数電源が接続されていることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。４４．処理ガスをリアクタチャンバ内へ導入するためのノズルと、加工品を保持するためのチャックを含んでおり、前記チャックは前記ノズルの下に配置されており、前記ノズルは、ノズルからの処理ガスと前記固体ソースから腐食発生する気体種を混ぜるために、処理ガスの噴射を、ノズルとチャックを結ぶ線に垂直な方向、及びノズルとチャックを結ぶ線に斜めの方向、の内の少なくとも一つの方向に向けるガスの噴出口を有していることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。４５．ウェーハーに向けて処理ガスの噴射を与えるようになっているガス注入ノズルを含んでいることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。４６．前記ノズルが単一のポートを有していることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。４７．前記ノズルが、ウェーハーの周辺部辺りにガスの噴射を向ける複数のポートを有することを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。４８．前記ノズルが、約１２のガス噴射若しくはそれより少ないガス噴射を、ウェーハーに向けて方向決めしていることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。４９．ガスの噴射が、ウェーハーの表面に到達する直前まで平行になっていることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。５０．前記ノズルが、処理ガスの噴射をウェーハーの中心とウェーハーの周縁に向けている複数のポートを有することを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。５１．前記噴射がウェーハーの表面に到達する直前まで平行になっており、次に噴射は融合してウェーハーの表面に処理ガスを実質的に均一に散布することを特徴とする、上記請求項５０に記載のプラズマエッチングリアクタ。５２．気体種が固体ソースから腐食発生する速度に効果を及ぼすために、前記リアクタチャンバの周りに磁気による閉込めを形成するための手段を含んでいることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。５３．前記磁気による閉込めが、永久磁石と電磁石の少なくとも一方により作り出されることを特徴とする、上記請求項５２に記載のプラズマエッチングリアクタ。５４．前記固体ソースに加えて、気体種のソースが使用され、しかも前記気体ソースがＴＥＯＳから成ることを特徴とする、上記請求項１に記載のプラズマエッチングリアクタ。５５．リアクタチャンバと、第１電極と、第２電極と、前記第１電極に接続された電源と、前記電源を制御することにより前記リアクタチャンバ内のプラズマの密度を制御するための手段とから成ることを特徴とするプラズマエッチングリアクタ。５６．電源を脈動させるための手段を含んでいることを特徴とする、上記請求項５５に記載のプラズマエッチングリアクタ。５７．前記電源の作動により腐食する気体種の固体ソースを含んでいることを特徴とする、上記請求項５５に記載のプラズマエッチングリアクタ。５８．実質上ウェーハーの表面に隣接して処理ガスの噴射を行えるようになっている、処理ガスをリアクタチャンバに導入するためのノズルを含んでいることを特徴とする、上記請求項５５に記載のプラズマエッチングリアクタ。５９．前記噴射が、ウェーハーの表面の直前の位置まで平行になっていることを特徴とする、上記請求項５７に記載のプラズマエッチングリアクタ。６０．前記リアクタチャンバが、約１５０ミリトールよりも低い圧力で作動することを特徴とする、上記請求項５８に記載のプラズマエッチングリアクタ。６１．前記リアクタチャンバが、約２０ミリトールより低い圧力で作動することを特徴とする、上記請求項５５に記載のプラズマエッチングリアクタ。６２．前記リアクタチャンバ中のプラズマの均一度を向上させるために前記リアクタチャンバ内へと突き出ているバッフルを含むことを特徴とする、上記請求項５５に記載のプラズマエッチングリアクタ。６３．ウェーハーチャック上方に配置された上部電極である第１電極により規定されるリアクタチャンバの高さを有し、しかも第１電極とウェーハーチャックの間の距離が、リアクタチャンバの作動圧次第で、１０インチ若しくはそれより短いことを特徴とする、上記請求項５５に記載のプラズマエッチングリアクタ。６４．磁気による閉込めを明確に規定するために前記リアクタチャンバに関連して設けられた複数の極面磁石を含むことを特徴とする、上記請求項５５に記載のプラズマエッチングリアクタ。６５．磁気による閉込めを明確に規定するために前記リアクタチャンバに関連して設けられた、セラミック磁石、希土磁石、電磁石の内の何れかである複数の磁石を含むことを特徴とする、上記請求項５５に記載のプラズマエッチングリアクタ。６６．前記極面磁石が、リアクタチャンバ内に向けて、磁石のＮ極とＳ極が交互になるよう隣り合わせに配置されていることを特徴とする、上記請求項６４に記載のプラズマエッチングリアクタ。６７．リアクタチャンバと、ウェーハーに向けて処理ガスを平行に噴射するガス注入ノズルと、気体種の固体ソースと、前記室内へと突き出たバッフルとから成ることを特徴とするプラズマエッチングリアクタ。６８．前記リアクタチャンバが、リアクタチャンバ内の作動圧次第で、約１０インチ若しくはそれより低い高さであることを特徴とする、上記請求項６７に記載のプラズマエッチングリアクタ。６９．リアクタチャンバ内のプラズマの密度と、固体ソースからの気体種の腐食発生速度とを制御するために、制御可能になっている電源を含んでいることを特徴とする、上記請求項６７に記載のプラズマエッチングリアクタ。７０．リアクタチャンバに関連して、複数の極面磁石を使用している磁気による閉込めを含んでいることを特徴とする、上記請求項６７に記載のプラズマエッチングリアクタ。７１．リアクタチャンバに関連して、複数のセラミック磁石を使用する磁気による閉込めを含んでいることを特徴とする、上記請求項６７に記載のプラズマエッチングリアクタ。７２．リアクタチャンバ内のプラズマの密度を制御する手段を含んでいることを特徴とする、上記請求項６７に記載のプラズマエッチングリアクタ。７３．選択度とエッチング外形の内の一方を制御する手段を含んでいることを特徴とする、上記請求項６７に記載のプラズマエッチングリアクタ。７４．リアクタチャンバ内で形成されるプラズマの均一度と密度とを制御する手段であって、処理ガスがウェーハー上に均一的に散布されるように、ウェーハーに到達する直前まで平行なままに留まる処理ガスの噴射を生成するノズルと、リアクタチャンバ内に突き出たバッフルと、気体種の固体ソースと、複数のセラミック極面磁石から成る磁気による閉じ込めと、リアクタチャンバの作動圧次第で１０インチ若しくはそれ未満の高さである前記リアクタチャンバと、選択された範囲内で制御することのできる電源とを含む、そのような手段から成ることを特徴とするプラズマエッチングリアクタ。７５．前記手段が又、リアクタチャンバ内の選択度とエッチング外形の内の一方の制御も行っていることを特徴とする、上記請求項７４に記載のプラズマエッチングリアクタ。７６．約１５０ミリトールより低い圧力にリアクタチャンバを保持するための手段を含んでいることを特徴とする上記請求項７４に記載のプラズマエッチングリアクタ。７７．ウェーハーを保持するようになっているウェーハーチャックの上方にノズルを設けたリアクタチャンバを含み、しかもノズルとウェーハーチャックに保持されたウェーハーの間の距離が約４インチであることを特徴とするプラズマエッチングリアクタ。７８．リアクタチャンバと、前記リアクタチャンバに関連した複数の磁石とを含み、しかも前記磁石は極面磁石であることを特徴とするプラズマエッチングリアクタ。７９．前記磁石がセラミック磁石であることを特徴とする、上記請求項７８に記載のプラズマエッチングリアクタ。８０．リアクタチャンバと、処理ガス用の注入口と、使用済みガス用の排出口と、ウェーハーチャックと、リアクタチャンバ内の処理ガスの均一度を制御するために、リアクタチャンバ内へと張り出しているバッフルとから成るプラズマエッチングリアクタ。８１．リアクタチャンバ内で処理ガスからプラズマを生成するための、第１電極と第２電極を含んでおり、前記バッフルがプラズマの散布と均一度を付加的に制御することを特徴とする、上記請求項８０に記載のプラズマエッチングリアクタ。８２．リアクタチャンバに気体種の固体ソースを提供する段階と、ウェーハーのプラズマエッチングを制御するために、固体ソースからの気体種の腐食発生速度を制御する段階とから成る、プラズマエッチングリアクタ内でウェーハーをエッチングするための方法。８３．前記制御する段階が、リアクタチャンバ内のある１つの電極に供給される電力ベルを制御することにより実現されることを特徴とする、上記請求項８２に記載の方法。８４．前記制御する段階が、リアクタチャンバのある１つの電極に供給される電力の周波数を制御することにより実現されることを特徴とする、上記請求項８２に記載の方法。８５．リアクタチャンバを約１５０ミリトールより低い圧力に維持することを含んでいることを特徴とする、上記請求項８２に記載の方法。８６．前記制御する段階が、リアクタチャンバ内に充填される固体ソース用の物質を選択することにより実現されることを特徴とする、上記請求項８２に記載の方法。８７．リアクタチャンバ内の処理ガスの経路と処理ガスの濃度こう配を制御するため、リアクタチャンバ内に突き出たバッフルを提供することを含んでいることを特徴とする、上記請求項８２に記載の方法。８８．固体ソースからの腐食速度とプラズマ密度を制御するために、第１電源を第１周波数で、第２電源を第２周波数で使用する段階を含んでいることを特徴とする、上記請求項８２に記載の方法。８９．第１電源を高周波数で作動させる段階と、第２電源を低周波数で作動させる段階を含んでいることを特徴とする、上記請求項８８に記載の方法。９０．第１電源を約２ＭＨｚ乃至約９５０ＭＨｚの範囲で作動させる段階と、第２電源を約１０Ｋｈｚ乃至約１ＭＨｚの範囲で作動させる段階とを含んでいることを特徴とする、上記請求項８８に記載の方法。９１．極面磁石でリアクタチャンバ内のプラズマを磁気的に閉じ込める段階を含むことを特徴とする、上記請求項８２に記載の方法。９２．セラミック磁石でリアクタチャンバ内のプラズマを磁気的に閉じ込める段階を含むことを特徴とする、上記請求項８２に記載の方法。９３．リアクタチャンバにプラズマを作り出す段階と、複数の極面磁石から成る磁気による閉込めでプラズマを制御する段階とから成ることを特徴とする、プラズマエッチングリアクタ内でウェーハーをエッチングするための方法。９４．極面磁石としてセラミック磁石を使用することを含んでいることを特徴とする、上記請求項９３に記載の方法。９５．リアクタチャンバにプラズマを作り出す段階と、リアクタチャンバ内へと突き出ているバッフルで、プラズマの均一度を制御する段階とから成ることを特徴とする、プラズマエッチングリアクタ内でウェーハーをエッチングするための方法。９６．リアクタチャンバからの排気ガスの経路にバッフルを設置する段階を含んでいることを特徴とする、上記請求項９５に記載の方法。９７．少なくとも処理ガスの１噴射をウェーハーに方向決めする段階と、ウェーハーの表面付近に到達する寸前まで噴射を平行な状態に維持する段階と、ウェーハーの表面上に噴射を均一に散布する段階とから成ることを特徴とするプラズマエッチングリアクタ内でウェーハーをエッチングするための方法。９８．前記リアクタが圧力の範囲内で作動することが可能で、前記リアクタチャンバが高さの範囲を有しており、しかも作動圧とリアクタチャンバの高さの積がほぼ一定であることを特徴とする、上記請求項１に記載のリアクタ。９９．リアクタが、約１ミリトール乃至約１００ミリトールの範囲で作動し、しかも前記室の高さが、約０．１インチと約１０インチの範囲にあることを特徴とする、上記請求項１に記載のリアクタ。１００．約１００ミリトールの圧力では、リアクタチャンバの高さは約０．１インチであり、約２．５ミリトールの圧力では、リアクタチャンバの高さは約４インチであり、約１ミリトールの圧力では、リアクタチャンバの高さは約１０インチであることを特徴とする、上記請求項９９に記載のリアクタ。１０１．前記固体ソースに加えて使用するための気体種の気体ソースを含んでおり、この気体ソースは前記ウェーハーを不動態化するために使用されることを特徴とする、上記請求項１に記載のリアクタ。１０２．前記気体種の固体ソースが、(１)線幅制御と(２)外形制御と(３)選択度、の内の少なくとも１つのために使用されることを特徴とする、上記請求項１に記載のリアクタ。１０３．前記固体ソースに加えて使用するための気体種の気体ソースを含んでおり、この固体ソースと気体ソースは、(１)線幅制御と(２)外形制御と(３)選択度、の内の少なくとも１つのために使用されることを特徴とする、上記請求項１に記載のリアクタ。１０４．前記第２周波数程度で作動する第３ＡＣ電源を含み、前記第３ＡＣ電源は前記第１電極に接続されていることを特徴とする、上記請求項１４に記載のリアクタ。１０５．前記第１周波数が高周波数で、前記第２周波数が低周波数であることを特徴とする、上記請求項１０４に記載のリアクタ。１０６．前記高周波数は約２ＭＨｚ乃至約９５０ＭＨｚであり、前記低周波数は約１０ＫＨｚ乃至約１ＫＨｚであることを特徴とする、上記請求項１０４に記載のリアクタ。１０７．気体種の固体ソースと、前記第１電極に接続されたもう一つの電源と、固体ソースからの気体種の腐食発生速度を制御する目的で前記もう一つの電源を制御するための手段とを含んでいることを特徴とする、上記請求項５５に記載のリアクタ。１０８．気体種の固体ソースを含んでおり、前記制御するための手段が固体ソースからの気体種の腐食発生速度を制御するためのものでもあることを特徴とする、上記請求項５５に記載のリアクタ。１０９．リアクタチャンバと、第１電極と、第２電極と、(１)線幅、(２)外形制御、(３)選択度、の内の少なくとも１つを実現するために前記リアクタチャンバに装備された気体種のソースとから成り、プラズマが反応気体により第１電極と第２電極の間に形成された電界内に生成されることを特徴とするプラズマエッチングリアクタ。１１０．(１)線幅と(２)外形制御と(３)選択度、の内の少なくとも１つのために使用できる、気体種の固体ソースと気体種の気体ソースの内の少なくとも一方をリアクタチャンバに装備する段階と、前記(１)線幅と(２)外形制御と(３)選択度の内の少なくとも１つを制御するために、固体ソースと気体ソースの内の少なくとも一方を制御する段階とから成る、プラズマエッチングリアクタ内でウェーハーをエッチングするための方法。１１１．リアクタチャンバの高さを選択することと、前記リアクタチャンバをリアクタチャンバの高さに合わせた圧力で作動させることから成ることを特徴とする、プラズマエッチングリアクタの性能を最適化するための方法。１１２．室が、圧力と高さの積がほぼ一定になるような高さに対する圧力で作動することを特徴とする、上記請求項１１１に記載の方法。１１３．リアクタの性能を最適化するためにノズルパターンを選択することを特徴とする、上記請求項１１１に記載の方法。１１４．第１電極及び第２電極付きのリアクタチャンバを選択する段階と、第１電極を高周波数電源と低周波数電源の両方で作動させる段階と、第２電極を低周波数電源で作動させる段階とから成ることを特徴とする、プラズマエッチングリアクタ内でウェーハーをエッチングするための方法。１１５．前記第１電極が周辺部電極で、前記第２電極がリアクタのためのウェーハーチャックであることを特徴とする、上記請求項１１４に記載の方法。１１６．リアクタチャンバを約１５０ミリトール若しくはそれより低い圧力で作動させることを特徴とする、上記１１４に記載の方法。