JP2001351897A

JP2001351897A - プラズマエッチング装置

Info

Publication number: JP2001351897A
Application number: JP2000167726A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Sato; 政明佐藤
Original assignee: New Japan Radio Co Ltd
Current assignee: New Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2000-06-05
Filing date: 2000-06-05
Publication date: 2001-12-21

Abstract

(57)【要約】【課題】電子を確実に加速することができるプラズマ
エッチング装置を提供する。【解決手段】チャンバ内にプラズマを発生させるとと
もに、被処理物を載置させた電極にキャパシタを介し
て、所定の繰り返し周期を持つパルス電圧を印加するこ
とにより、被処理物を処理するプラズマエッチング装置
であって、所定の負電圧から所定の正電圧に立ち上がる
立ち上がり時間が、０より大きく、５ｎｓ未満であり、
電極に電子が流れ込む時間が、０より大きく、繰り返し
周期の５分の１以下となるように、パルス幅および所定
の正電圧から所定の負電圧に立ち下がる立ち下がり時間
を設定したパルス電圧を電極に印加する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマを用いて被
処理物の表面処理を行なうプラズマエッチング装置に関
し、特に電極に印加するパルス電圧の印加方法の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】プラズマを用いた被処理物表面の処理装
置の一例として、誘導結合型（Inductive Coupled Plas
ma、ＩＣＰ）反応性イオンエッチング装置のブロック図
を図９に示す。チャンバー１内には、反応ガス供給系か
ら反応ガスが導入され、真空ポンプによってチャンバー
１内は、所定の圧力に調整される。チャンバー１の上部
には、石英窓２上にコイル３が配置されている。このコ
イル３に第１の高周波電源４から、１３．５６ＭＨｚの
高周波電力を印加すると、チャンバー１内に誘導結合で
高密度のプラズマが誘起される。チャンバー１の下部に
は、被エッチング物である半導体ウエハ５が電極６上に
載置されている。この電極６には、第２の高周波電源７
から１３．５６ＭＨｚの高周波電力が印加される。

【０００３】第２の高周波電源７で発生した高周波は、
同軸ケーブル９によってオートマッチングユニット１０
を介して電極６に供給される。電極６と第２の高周波電
源７との間は、キャパシタ８（ブロッキングキャパシ
タ）で直流的に絶縁されるとともに、オートマッチング
ユニット１０でインピーダンス整合が行われ、反射のな
い状態で電力が供給される。通常この電極６に印加され
る高周波電圧の電圧波形は、概略正弦波であった。

【０００４】このような構成の誘導結合型反応性イオン
エッチング装置では、電極６はキャパシタ８で直流的に
はフローティング状態となっているので、第２の高周波
電源７によって、図１０（ａ）に示すような概略正弦波
の高周波電圧が印加したとき、電極６は図１０（ｂ）に
示すように、負にバイアスされることになる。この電圧
（セルフバイアス電圧）で正イオンが加速されて半導体
ウエハ５に衝突し、方向性エッチングを行なう。図１０
（ｃ）は電極に流れる電子とイオンの電流を示してい
る。

【０００５】図１１（ａ）は、プラズマに対する電極電
圧（ＶE）とイオン電流（Ｉｉ）（小さな破線）及び電
子電流（Ｉｅ）（大きな破線）、及び全体として電極に
流れ込む電極電流（実線）との関係を示す。図に示すよ
うに、プラズマに対する電極電圧（ＶE）が負のとき
は、イオン電流（Ｉｉ）が流れ、正に反転した後は、電
子電流（Ｉｅ）が流れていることがわかる。図１１
（ｂ）はイオン電流（Ｉｉ）及び電子電流（Ｉｅ）の時
間に対する関係を示す。図に示すように、電極に生じる
高周波電圧（Ｖrf）がピークのとき、プラズマに対する
電極電圧が負から正に逆転し、電子電流（Ｉｅ）が流れ
ていることがわかる。電極に生じる高周波電圧の周波数
の１周期に流れ込む電子の数とイオンの数は、定常状態
にはつりあっていることから、電極の負バイアスはほぼ
一定に維持されることになる。

【０００６】このような装置を使用して、微細なパター
ンを有する半導体ウエハをエッチングする場合、局所的
にイオンと電子の入射数のバランスがくずれ、電子シェ
ーディングと呼ばれる問題が発生してしまう。図１２
に、半導体ウエハ５表面の二酸化シリコン膜１１上に積
層されたポリシリコン１２をホトレジスト１３をエッチ
ングマスクとして使用し、エッチングを行った場合の断
面図を示す。

【０００７】正イオンは加速されてラインが並んでいる
パターンの底面まで到達し、ポリシリコン１２をエッチ
ング除去する。一方電子は、正イオンのように加速され
ることはなく、逆に減速されてしまう。その結果、半導
体ウエハ５表面に対して水平方向の運動成分が垂直方向
の運動成分より大きくなり、ホトレジスト１３側面にチ
ャージアップしてしまう。また、パターンのない領域で
は電子も半導体ウエハ５上の二酸化シリコン膜１１上ま
で到達することができる。その結果、最も外側のポリシ
リコン１４に着目すると、図中左側が右側より負とな
り、正イオンが左方向に曲げられ、図に示すように、ポ
リシリコンの一部が逆テーパ状にサイドエッチングされ
るという問題が発生してしまう。

【０００８】この他にも、正イオンと電子が偏在するこ
とによって問題が生じてしまう場合がある。たとえば、
密に配線された電極につながった金属−酸化物−シリコ
ン（ＭＯＳ）素子のゲート酸化膜が、配線エッチング中
に静電破壊するという問題が発生してしまう。これは、
ゲート電極パターンをエッチング中に、前述と同じよう
にゲート電極パターンのレジスト側壁に電子がチャージ
アップし、ゲート電極パターン間の底面には、正イオン
の入射が多くなる。そのため、ゲート電極がシリコンウ
エハに対して正にチャージアップしてしまい、静電破壊
が発生してしまう。

【０００９】更に、絶縁膜に微細なホールを開ける場合
には、上部に電子がチャージアップし、底部にイオンが
チャージアップすることになる。そのため、入射イオン
の進行方向が曲げられるとともに、減速されてしまい、
サイドエッチングやエッチングレートが低下するという
問題が発生していた。

【００１０】以上のような問題を解消するため、電極に
印加する電圧をパルス波形とし、パルス電圧が正電圧に
なる時間を制御する方法や、電子を加速する目的で、パ
ルス電圧の立ち上がり速度やデューティー比を設定する
方法が提案されている。

【００１１】その一例として、特開平８−２４１８８５
号公報には、パルス波形の立ち上がり速度を１０³Ｖ／
μｓ以上でデューティ比５％以下のパルス電圧を印加す
ることで、上記問題を解消する技術が開示されている。
しかしながら、このような方法では、必ずしも電子を加
速することができない場合がある。たとえば立ち上がり
時間を２０ｎｓ（５×１０³Ｖ／μｓ）とし、パルス幅
８０ｎｓ、立ち下がり時間を２０ｎｓ、パルス周期は５
μｓと設定した正のパルス電圧（図１３ａ）を電極に印
加する。このとき、プラズマに対する電極の電圧（図１
３ｂ）、実際に電極に生じる電圧（図１３ｃ）、プラズ
マから電極に流れ込む電子とイオンの電流（図１３ｄ）
をそれぞれ示す。

【００１２】電極に生じる電圧（図１３ｃ）は、一見上
昇しているように見えるが、図１３（ｂ）に示すよう
に、電極の電圧はプラズマの電圧より低いままである。
具体的には、電流が流れているパルス電圧が最大の時、
プラズマに対する電極電圧が−３．５Ｖとなっている。
したがってこのような条件では、前述の正弦波を印加す
る場合と比較して、電子を減速することは幾分抑えられ
るが、電子を加速するには至っていないことがわかる。

【００１３】さらに、プラズマに対する電極の電圧（図
１３ｂ）をみると、パルスの立ち下がり時に大きなオー
バーシュートが生じ、それ以外の時間は−１０．５Ｖ
と、ほとんど負電圧が印加されていないことがわかる。
これでは、イオンを十分に加速することが難しい。ま
た、オーバーシュートが生じると、イオンの加速エネル
ギーのバラツキの原因となり、意図したより高速のイオ
ン衝撃が結晶にダメージを与えたり、エッチングの選択
比を低下させる原因となってしまう。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来提案
されている所定の立ち上がり速度を持つ正のパルス電圧
を下部電極に印加する方法では、電子を加速してイオン
シューディングを防止することができない場合がある。
また、十分にイオンを加速することもできないという問
題があった。更に、電極とプラズマ間の電位が負側に大
きく振れるオーバーシュートが発生するという問題があ
った。本発明はこれらの問題点を解消し、電子を確実に
加速することができる方法を提供することを目的とす
る。また、オーバーシュートが発生しない方法を提供す
ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項１に係る発明は、チャンバ内にプラズ
マを発生させるとともに、被処理物を載置させた電極に
キャパシタを介して、所定の繰り返し周期を持つパルス
電圧を印加することにより、前記被処理物を処理するプ
ラズマエッチング装置において、所定の負電圧から所定
の正電圧に立ち上がる立ち上がり時間が、０より大き
く、５ｎｓ未満に設定され、前記電極に電子が流れ込む
時間が、０より大きく、前記繰り返し周期の５分の１以
下となるように、パルス幅および前記所定の正電圧から
前記所定の負電圧に立ち下がる立ち下がり時間が設定さ
れたパルス電圧を前記電極に印加することを特徴とする
ものである。

【００１６】請求項２に係る発明は、請求項１記載のプ
ラズマエッチング装置において、前記電極に電子が流れ
込む時間を、前記電極に印加される電圧の正の最高値か
ら電子温度の５倍の電圧まで下がる時間とし、前記パル
ス電圧のパルス幅及び前記所定の正電圧から前記所定の
負電圧に立ち下がる立ち下がり時間が設定されているこ
とを特徴とするものである。

【００１７】請求項３に係る発明は、チャンバ内にプラ
ズマを発生させるとともに、被処理物を載置させた電極
にキャパシタを介して、特定の繰り返し周期を持つパル
ス電圧を印加することにより、前記被処理物を処理する
プラズマエッチング装置において、所定の負電圧から所
定の正電圧に立ち上がる立ち上がり時間が、０より大き
く、５ｎｓ未満に設定され、前記パルス幅が、前記繰り
返し周期の１０分の１以下に設定され、所定の正電圧か
ら所定の負電圧に立ち下がる立ち下がり時間が、０より
大きく、前記繰り返し周期の５分の３未満に設定された
パルス電圧を前記電極に印加することを特徴とするもの
である。

【００１８】請求項４に係る発明は、請求項１乃至３い
ずれか記載のプラズマエッチング装置において、前記パ
ルス電圧は、所定の正電圧から所定の負電圧に立ち下が
る立ち下がり時間が、７０ｎｓ以上で前記繰り返し周期
の１周期未満に設定されたことを特徴とするものであ
る。

【００１９】

【作用】本発明では、パルス電圧の立ち上がり時間及び
電極に電子が流れ込む時間、あるいはパルス電圧の立ち
上がり時間、パルス幅及び立ち下がり時間を所定の範囲
に設定することで、イオンと同時に電子も確実に加速す
ることで、電子シューディングをなくす。また、立ち下
がり時間を所定の範囲に設定することで、オーバーシュ
ートをなくし、イオンの加速エネルギーのバラツキをな
くす。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１に本発明に使用する誘導結合型反応性
イオンエッチング装置のブロック図を示す。チャンバー
１内には反応ガス供給系から反応ガスが導入され、真空
ポンプによって所定の圧力に調整される。チャンバー１
の上部には、石英窓２上にコイル３が配置され、このコ
イル３に第１の高周波電源４から、１３．５６ＭＨｚの
高周波を印加することにより、反応ガスと高周波電力が
誘導結合し、高密度のプラズマが誘起される。チャンバ
ー１の下部には、被エッチング物である半導体ウエハ５
が電極６上に載置され、この６電極には、正のパルス電
圧が印加される。

【００２１】この正のパルス電圧は、パルスジェネレー
タ１５で発生させた高周波電圧波形を、リニアアンプ１
６で増幅することにより得られる。この高周波は、５０
Ωの同軸ケーブル９によりアッテネータ１７、キャパシ
タ８を介して、電極６に印加される。本発明では、パル
スの波形をできるだけ崩さないで電極６に印加させる必
要があるので、従来例で説明したようなオートマッチン
グユニットを入れないのが望ましい。またキャパシタ８
は、容量値が大きく、高周波特性の優れたものを用いる
のが望ましい。本発明では、トータル容量が２００ｎＦ
となるように、複数のキャパシタを並列にして用いた。
本発明の高周波電圧を電極に印加する回路では、電極６
と同軸ケーブル９とのインピーダンスマッチングがとれ
ないため、反射波が発生する。そのため、反射波がリニ
アアンプ１６に入るのを防止するため、アッテネータ１
７を挿入している。

【００２２】上記のような装置を用いて、厚さ８ｎｍの
二酸化シリコン膜上の厚さ３５０ｎｍのポリシリコン膜
をエッチングする場合について説明する。チャンバ１内
にポリシリコン膜が積層された半導体ウエハ５を入れ、
真空ポンプでチャンバ１内を排気する。次に、反応性ガ
ス供給系から反応ガスとして塩素ガスを１００ＳＣＣＭ
でチャンバ内に導入する。圧力調整弁を調整してチャン
バ内の圧力を１Ｐａとする。そして、コイル３に４００
Ｗ、電極６には、アッテネータ端の電圧計１８で測定し
た電圧が２００Ｖとなるように高周波電力をそれぞれ供
給する。この状態で１０秒間保持する（第一ステッ
プ）。これは、ポリシリコン膜表面の自然酸化膜を除去
するための工程である。

【００２３】次に反応ガスとして臭化水素ガス６０ＳＣ
ＣＭ、塩素ガス２０ＳＣＣＭ、酸素ガス２ＳＣＣＭをチ
ャンバ１内に導入する。圧力調整弁を調整してチャンバ
１内の圧力を１Ｐａとする。そして、コイル３に４００
Ｗ、電極６には、アッテネータ１７端の電圧計１８で１
００Ｖとなるように高周波電力を供給する。この状態
で、ポリシリコン膜がエッチング除去されるまで、約５
５秒間保持する（第２ステップ）。

【００２４】次に反応ガスとして臭化水素ガス１００Ｓ
ＣＣＭ、酸素ガス１．５ＳＣＣＭをチャンバー１内に導
入し、圧力を８Ｐａに設定する。そして、コイル３に４
００Ｗ、電極６にはアッテネータ１７端の電圧計１８で
１００Ｖになるように高周波電力を供給する。この状態
で、６０秒間保持し、オーバーエッチングを行なう（第
三ステップ）。

【００２５】上記第二ステップにおいて、アッテネータ
１７端の電圧計１８で測定した電極に印加される電圧
（ａ）、プラズマに対する電極の電圧（ｂ）、プラズマ
から電極に流れ込む電子とイオンの電流（ｃ）をそれぞ
れ図２に示す。本実施の形態では、図に示すようにパル
ス電圧の立ち上がり時間を１ｎｓ、パルス幅を１０ｎ
ｓ、立ち下がり時間を８０ｎｓ、パルスの周期を５００
ｎｓとした。図２（ｂ）に示すように、電極電圧がプラ
ズマの電圧より十分高くなり、正側に大きく振れている
ことがわかる（図２ｂ）。具体的には、電流が流れてい
るパルス電圧の最大値の時、電極電圧がプラズマ電圧よ
り２２Ｖ高くなっている。このとき電子は、電極に向か
って加速されることになる。さらに、パルス電圧が負の
時の電極電圧は、ほぼ−４０Ｖと一定となり、従来例で
説明したようなオーバーシュートは発生していないこと
がわかる。

【００２６】エッチングの断面形状を観測した結果も、
従来最も外側のポリシリコンに発生していた異常なサイ
ドエッチングの発生もみられなかった。

【００２７】電子が加速される条件は、上記の条件に限
定されるものではない。図３に、パルス幅１０ｎｓ、立
ち下がり時間８０ｎｓ、パルス周期５００ｎｓを一定と
し、立ち上がり時間とプラズマに対する電極電圧のピー
ク値との関係を示している。図に示すように、立ち上が
り時間が５ｎｓを越えると、電極電圧がプラズマ電圧に
対して負となることがわかる。即ち、立ち上がり時間を
５ｎｓ未満とすることで、本発明の効果を奏することが
可能であることがわかった。

【００２８】図４にはパルス幅とプラズマに対する電極
電圧のピーク値の関係を示す。ここで、立ち上がり時間
１ｎｓ、立ち下がり時間８０ｎｓ、パルス周期５００ｎ
ｓとした。図に示すように、パルス幅が０以上、５０ｎ
ｓ以下のとき、電極電位ピーク値が正となることがわか
る。なお、パルス幅がゼロでは、パルス波形は鋸波状に
なるが、このような波形でも全く問題なく電子の加速を
行うことができる。本発明のパルス波形は、方形形状、
鋸波形状いずれでも良い。

【００２９】図５には立ち下がり時間とプラズマに対す
る電極電圧のピーク値の関係を示す。ここで、立ち上が
り時間１ｎｓ、パルス幅１０ｎｓ、パルス周期５００ｎ
ｓとした。この場合、立ち下がり時間が３００ｎｓ程度
まで電極電圧のピーク値が正側に保たれることがわか
る。即ち、立ち下がり時間をパルス周期の５分の３以下
とすることで、本発明の効果を奏することが可能である
ことがわかった。

【００３０】このように、電極に印加するパルス電圧の
立ち上がり時間を５ｎｓ未満に、パルス幅を繰り返し周
期の１０分の１以下に、立ち下がり時間を繰り返し周期
の５分の３以下に設定することで、確実にプラズマに対
する電極電圧のピーク値を正に保つことができ、正イオ
ンのみならず、電子を加速することが可能となる。

【００３１】一方、アッテネータ１７端の電圧計１８で
測定した電極に印加される電圧（ａ）、プラズマに対す
る電極の電圧（ｂ）をそれぞれ図６に示す。図に示すよ
うに、電極に印加される電圧（図６ａ）は、図６ｂのよ
うに変化するため、実際に電極に電子が流れ込む時間を
制御する必要がある。この条件について種々実験した結
果、電極に電子が流れ込む時間が繰り返し周期の５分の
１を越えると、電極電位のピークが負になることが確認
された。そのため、本発明の効果を奏する範囲は、電極
に電子が流れ込む時間が繰り返し周期の５分の１以下で
ある必要があることがわかった。

【００３２】電極に電子が流れ込む時間を繰り返し周期
の５分の１以下とするために、パルス幅と立ち下がり時
間を適宜設定すればよい。たとえば、図６に示す場合、
電子電流（Ｉｅ）とイオン電流（Ｉｉ）の比、Ｉｅ／Ｉ
ｉはおよそ２００分の１程度であるので、１／２００＝
ｅｘｐ（−ｅＶｅ／ｋＴｅ）の関係から、電子温度の５
倍程度の負電圧以上のとき、電極に電子が流れ込む。即
ち、電子温度が約２ｅＶでは、電極電圧が約−１０Ｖま
で電極に電子が流れ込む。したがって、電極電圧が−１
０Ｖ以上に保持される時間を、繰り返し周期の５分の１
以下になるように、パルス幅及び立ち下がり時間を設定
する必要がある。

【００３３】しかしながら、電子が電極に流れ込む時間
を精密に測定することは、通常の装置においては容易な
ことではない。その場合、アッテネータ端での電圧波形
を測定し、その電圧が正電圧の最高値から電子温度の５
倍まで下がった時間を、電子が流れ込む時間とみなして
パルス幅、立ち下がり時間を制御しても、本発明の効果
を奏することができる。図６（ａ）に示すように、電極
電圧のピーク値から電子温度の５倍の電圧まで下がる時
間を、繰り返し周期の５分の１以下になるように、パル
ス幅及び立ち下がり時間を設定してもよい。

【００３４】ところで、立ち下がり時間が短くなると、
前述の従来例で説明したオーバーシュートが発生してし
まう場合がある。図７に立ち下がり電圧とオーバーシュ
ート電圧の関係を示す。図から明らかなように、立ち下
がり時間を７０ｎｓ以上に設定すると、オーバーシュー
トの発生を防ぐことができることがわかる。

【００３５】以上本発明の実施の形態について説明した
が、本発明は上記のポリシリコンのエッチングに限定さ
れるものではなく、三塩化ボロンと塩素の混合ガスを用
いて、アルミニウム合金層の配線パターンをエッチング
する場合、八フッ化四炭素と酸素の混合ガスを用いて、
二酸化シリコン膜等へのヴィアホールを形成する場合等
に適用することが可能である。これらのエッチングによ
っても、ＭＯＳ型デバイスのゲート酸化膜の静電破壊や
加工形状の異常等はみられないことが確認された。

【００３６】また、上記反応性イオンエッチング装置の
構造に限定されるものでもなく、たとえば、電極に印加
する電圧として高電圧が必要な場合、図８に示すように
インピーダンス変換回路１９を挿入することも可能であ
る。図に示すように、パルスジェネレータ１５で発生し
たバイアス電圧は、５０Ωの同軸ケーブル９を経て、イ
ンピーダンス変換回路１９に導入され、５００Ωに変換
され、キャパシタ８を介して電極に印加される。印加さ
れる電圧を安定化するため、抵抗性疑似付加（ダミーロ
ード）２０で電力を消費させる。インピーダンス変換回
路は、パルス波形の変形を防ぐため、コイルとコンデン
サからなる受動素子は用いず、パワートランジスタなど
の能動素子を用いて、周波数特性の広いものを用いた。

【００３７】以上のように構成することによって、１０
００Ｖのバイアス電圧の印加が可能となった。シリコン
基板に直径０．１μｍ、深さ２μｍのホールエッチング
を行う際、エッチングレートの低下や側壁のボーイング
などの問題も生じることなく、良好なエッチング特性を
得ることができた。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
処理物に正イオンのみならず電子も加速することができ
るので、電子シューディングを効果的に防止することが
可能となった。特に、微細パターンを形成する際、形状
異常が発生することがないので、高性能の電子デバイス
を、安定かつ歩留まり良く形成することが可能となる。

【００３９】また、加速エネルギーを従来に比べて十分
に大きくすることができると同時に、オーバーシュート
を効果的に抑制することができるため、正イオンの加速
エネルギーのバラツキを抑え、被処理物に与えるダメー
ジを少なくし、選択比の高いエッチング装置を提供でき
る。

【００４０】本発明では、電極に印加する電圧の波形を
所定の条件で設定するのみで良く、装置の構成を複雑に
する必要もなく、簡便な構造の装置で実施することが可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の誘導結合型反応性イオン
エッチング装置のブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態を説明する図である。

【図３】本発明の実施の形態を説明する立ち上がり時間
とプラズマに対する電極電圧のピーク値の関係を示す図
である。

【図４】本発明の実施の形態を説明するパルス幅とプラ
ズマに対する電極電圧のピーク値の関係を示す図であ
る。

【図５】本発明の実施の形態を説明する立ち下がり時間
とプラズマに対する電極電圧のピーク値の関係を示す図
である。

【図６】本発明の実施の形態を説明する電極に電子が流
れ込む時間を説明する図である。

【図７】本発明の実施の形態を説明する立ち下がり時間
と電極に発生する負電圧のオーバーシュートの関係を説
明する図である。

【図８】本発明の別の実施の形態を説明する図である。

【図９】従来の誘導結合型プラズマエッチング装置のブ
ロック図である。

【図１０】概略正弦波の電圧を電極に印加する従来例を
説明する図である。

【図１１】従来の誘導結合型プラズマエッチング装置の
電極電圧とイオン電流及び電子電流の関係を示す図であ
る。

【図１２】イオンシューディングを説明する図である。

【図１３】パルス波形電圧を電極に印加する従来例を説
明する図である。

【符号の説明】

１チャンバ２石英窓３コイル４第１の高周波電源５半導体ウエハ６電極７第２の高周波電源８キャパシタ９同軸ケーブル１０オートマッチングユニット１１二酸化シリコン膜１２ポリシリコン１３ホトレジスト１４最も外側のポリシリコン１５パルスジェネレータ１６リニアアンプ１７アッテネータ１８電圧計１９インピーダンス変換回路２０抵抗性疑似負荷

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チャンバ内にプラズマを発生させるとと
もに、被処理物を載置させた電極にキャパシタを介し
て、所定の繰り返し周期を持つパルス電圧を印加するこ
とにより、前記被処理物を処理するプラズマエッチング
装置において、所定の負電圧から所定の正電圧に立ち上がる立ち上がり
時間が、０より大きく、５ｎｓ未満に設定され、前記電
極に電子が流れ込む時間が、０より大きく、前記繰り返
し周期の５分の１以下となるように、パルス幅および前
記所定の正電圧から前記所定の負電圧に立ち下がる立ち
下がり時間が設定されたパルス電圧を前記電極に印加す
ることを特徴とするプラズマエッチング装置。
【請求項２】請求項１記載のプラズマエッチング装置
において、前記電極に電子が流れ込む時間を、前記電極
に印加される電圧の正の最高値から電子温度の５倍の電
圧まで下がる時間とし、前記パルス電圧のパルス幅及び
前記所定の正電圧から前記所定の負電圧に立ち下がる立
ち下がり時間が設定されていることを特徴とするプラズ
マエッチング装置。
【請求項３】チャンバ内にプラズマを発生させるとと
もに、被処理物を載置させた電極にキャパシタを介し
て、特定の繰り返し周期を持つパルス電圧を印加するこ
とにより、前記被処理物を処理するプラズマエッチング
装置において、所定の負電圧から所定の正電圧に立ち上がる立ち上がり
時間が、０より大きく、５ｎｓ未満に設定され、前記パ
ルス幅が、前記繰り返し周期の１０分の１以下に設定さ
れ、所定の正電圧から所定の負電圧に立ち下がる立ち下
がり時間が、０より大きく、前記繰り返し周期の５分の
３未満に設定されたパルス電圧を前記電極に印加するこ
とを特徴とするプラズマエッチング装置。
【請求項４】請求項１乃至３いずれか記載のプラズマ
エッチング装置において、前記パルス電圧は、所定の正
電圧から所定の負電圧に立ち下がる立ち下がり時間が、
７０ｎｓ以上で前記繰り返し周期の１周期未満に設定さ
れたことを特徴とするプラズマエッチング装置。