JP2002237489A - 低周波誘導型高周波プラズマ反応装置 - Google Patents

低周波誘導型高周波プラズマ反応装置

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JP2002237489A JP2001347159A JP2001347159A JP2002237489A JP 2002237489 A JP2002237489 A JP 2002237489A JP 2001347159 A JP2001347159 A JP 2001347159A JP 2001347159 A JP2001347159 A JP 2001347159A JP 2002237489 A JP2002237489 A JP 2002237489A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】自由ラジカルの生成よりもイオンの生成に多く
の電力を供給することが有利となるソフトエッチングプ
ロセスに好適なプラズマ反応装置を提供すること。 【解決手段】 プラズマ反応装置は、加工時にウエハが
配置される基台に対してほぼ垂直な高周波磁場を生み出
すために、反応室に誘導結合された高周波電源（４３）
を備える。反応装置は高周波電力を反応室に誘導的に供
給する誘導コイル（４２）と、誘導コイルと反応室との
間に配置されたスプリットファラデーシールド（４５）
とを備える。スプリットファラデーシールドは、プラズ
マを持続するために高周波電力をスプリットファラデー
シールドを通過して誘導的に供給するための複数のほぼ
非伝導性の間隙（４８）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般にウエハ加工シ
ステムに関し、特にプラズマが主として誘導結合された
電力によって発生するウエハ加工プロセス用のプラズマ
反応装置に関する。
【０００２】尚、図面において、参照番号の最初の数字
は、その参照番号によって示された構成要素（部材）が
表れている最初の図面を示している。
【０００３】
【従来の技術】プラズマエッチングや蒸着は、異方性が
あり、化学的に選択性があり、しかも熱力学的平衡から
離れた条件下で加工を行うことができるので、回路製作
におけるプラズマエッチングや蒸着は、魅力的な方法で
ある。異方性プロセスはマスキング層の縁からほぼ垂直
に延びた側壁を有する集積回路パターンの作製を可能と
する。このことは、エッチング深さ、パターン幅及びパ
ターン間隔が全て同等である現在及び将来のＵＬＳＩ装
置においては重要である。
【０００４】図１には、典型的なウエハ加工用のプラズ
マ反応装置１０が示されている。この反応装置には、プ
ラズマ反応室１２を囲む絶縁被覆された金属壁１１が設
けられている。壁１１は接地されており、プラズマ電極
の一方の側として機能する。ガス供給源１３から反応室
１２にガスが供給されており、そのガスは、プラズマプ
ロセスに適切な低圧状態を持続するために、当該反応装
置からガスを強制排気する排気システム１４によって排
気される。
【０００５】第２の電極１６に接続された高周波電源１
５は、反応室１２内のプラズマに静電的に電力を供給す
る。加工のため、ウエハ１７は電極１６上又はその近傍
に配置される。ウエハ１７は、スリットバルブ１８のよ
うなポートを介して反応室１２内に搬入され、又、反応
室１２から搬出される。
【０００６】プラズマ反応装置には、１３．５６ＭＨｚ
の高周波電源（ＲＦ電源）が広範に用いられている。と
いうのも、この周波数は、ＩＳＭ基準周波数（ＩＳＭと
は、工業、科学、医療の分野を意味する）であるからで
あり、ＩＳＭ基準周波数の政府規制放射限度は、非ＩＳ
Ｍ周波数、特に通信帯域の周波数における場合よりも、
規制が緩やかだからである。このＩＳＭ基準のために、
その周波数で利用される設備が多いため、更に１３．５
６ＭＨｚの全世界的な使用が助長されている。他のＩＳ
Ｍ基準周波数は、２７．１２ＭＨｚと４０．６８ＭＨｚ
であり、これらは１３．５６ＭＨｚのＩＳＭ基準周波数
の第１次、及び第２次ハーモニクスである。
【０００７】プラズマは質的に異なった二つの部位、即
ち、準中性で等電位の伝導性プラズマ体１９とプラズマ
シース（ｐｌａｓｍａ ｓｈｅａｔｈ）と呼ばれている
境界層１１０とからなっている。プラズマ体は、ラジカ
ルや安定中性分子はもちろん、ほぼ同じ濃度の負電荷及
び正電荷を帯びた分子からなっている。反応室に供給さ
れた高周波電力は、自由電子にエネルギーを供給する。
そして、これら自由電子の多くに十分なエネルギーを伝
え、その結果、この電子がガス分子と衝突することによ
ってイオンが生成される。プラズマシースとは、空間ポ
テンシャル（即ち、電界強度）の勾配が大きく、かつ、
電子が不足した伝導性の低い領域である。かかるプラズ
マシースは、プラズマ体と、プラズマ反応室の壁や電極
のような界面との間に生成する。
【０００８】電極が高周波電源に静電的に結合される
と、この電極における電圧の負極側の直流成分Ｖdc（即
ち、直流バイアス）が生じる（例えば、Ｈ．Ｓ．バトラ
ー及びＧ．Ｓ．キング 流体物理学、６巻、１３４８頁
（１９６３年）を参照）。このバイアスは、不均衡な電
子及びイオンの移動性と、電極及び壁面におけるシース
キャパシタンス（静電容量）の不均等の結果である。シ
ースキャパシタンスの大きさは、プラズマ室の形状及び
該室内における電極と壁との相対面積と同様に、プラズ
マ濃度の関数となる。電極における数百ボルト程度のシ
ース電圧が一般に作られている（例えば、Ｊ．コバーン
及びＥ．ケイ、高周波ダイオードグロー放電スパッタリ
ングにおける基質の正イオン衝撃 応用物理誌、４３巻
４９６５頁（１９７２年）を参照のこと）。
【０００９】パワー供給された電極におけるシース電位
の直流成分は、イオンをその電極に対してほぼ垂直方向
に、より高いエネルギー状態まで加速するのに有益であ
る。それ故、プラズマエッチングプロセスにおいては、
陽イオンの束がウェハ面に対してほぼ垂方に投射される
ように、エッチングされるべきウエハ１７が当該電極上
又は僅かにその上方に配置される。これにより、ウエハ
の非保護域のほぼ垂直なエッチングを可能としている。
商業的エッチングプロセスに要求されるエッチング速度
（以下、「エッチレート」という）を生み出すには、幾
つかのプロセス（シリカ（ＳｉＯ2）のエッチング等）
において、このような高いシース電圧（及び高い放電電
圧）が不可欠である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】最新のＭＯＳ集積回路
におけるトランジスタ速度仕様と高集積度は、浅い接合
を用いることと、数千オングストロームの厚さのポリシ
リコンゲート下における薄い（１０ナノメートル程度）
のゲート酸化物を要求する。残念なことに、そのような
ＩＣ構造は、図１の従来のプラズマエッチング装置にお
けるような高エネルギー（１００電子ボルトを超えるエ
ネルギー）イオンによる衝撃に敏感であるため、ゲート
を形成するポリシリコン層のエッチング工程の間、ゲー
ト酸化物の損傷を避けるのが難しくなっている。イオン
エネルギーと関連するシース電圧の減少に伴って、ウエ
ハ損傷は減少するので、より少ない放電パワーレベルと
放電電圧において操作することは有利となろう。しかし
ながら、１３．５６ＭＨｚの静電結合電力では、電圧の
低下は、多くのプロセスにおけるエッチレートを比例的
に低下させる結果となり、そのためにプロセスの効率を
大きく低下させる。
【００１１】シリカ及びある種の珪素のエッチングプロ
セスにおけるエッチレートは、プラズマからウエハに伝
達されるイオン衝撃電力密度の関数である。この電力は
電極のシース電圧とウエハのイオン流密度との積に等し
いので、低減されたシース電圧においてほぼ一定したエ
ッチレートを維持するためには、ウエハのイオン流密度
は増大されねばならない。このことは、ウエハ近くのプ
ラズマイオン密度を増やすことを要求する。残念なが
ら、従来のプラズマエッチング装置では、電極のシース
電圧と電極近くのイオン密度とは相互に比例的であり、
かつ、それらは電極に印加される高周波電圧の振幅に単
調増加な関数である。
【００１２】このように、高周波信号の電圧を低くする
ことによってシース電圧が減少されるならば、ウエハに
おけるイオンビームの電流密度もまた減少し、それによ
って、シース電圧又はイオン電流における場合よりもエ
ッチレートにおける更なる割合の減少を生じさせる。そ
れ故、商業的に十分なエッチレートを有するソフトエッ
チングプロセス（ウエハにおける低いシース電圧を有す
るエッチングプロセス）が実行されるためには、ウエハ
のシース電圧とイオン密度とを独立して調節可能である
ことが有利となろう。
【００１３】ウエハ近くのプラズマイオン密度を高める
ことでエッチレートを増大させる１つの方法は、磁石を
利用してウエハの近傍に電子をトラップする磁気的な閉
じ込め場を作り、それにより、ウエハにおけるイオン生
成率と関連する密度を増やすことである。磁気的な閉じ
込め場は、磁力線の周りの螺旋軌道に沿って活性電子を
うず巻き状に進ませることにより、活性電子を閉じ込め
ている。
【００１４】あいにく、例えば「磁気強化された」プラ
ズマエッチングシステムの磁気的な閉じ込め場の不均一
性によって、ウエハ表面でのエッチレートの均一性が減
じられている。シース内及びその近傍の電場によるＥ
（電場）×Ｂ（磁場）ドリフトはまた、そのようなシス
テムにおけるエッチレートの均一性を減少させる。かか
るシステムにおけるウエハ表面上の均一性を改善するた
めに、ウエハは、電極面に垂直かつその面の中心となる
軸線の周りに回転される。これは、ウエハ上の改善され
た平均均一性を有する円筒対称な時平均場をウエハに生
じさせ、それにより、エッチングの均一性の向上が図ら
れる。しかしながら、かかる回転は、微粒子を生じさせ
て汚染を増大させる好ましからぬ機械的な動きをプラズ
マ室内に生じさせる。
【００１５】低いイオン衝撃エネルギーでの許容できる
程度のエッチレートを生じさせる可能性のあるもう一つ
の技術は、最近開発された電子サイクロトロン共鳴プラ
ズマ生成法である。この技術には、ウエハのクリーニン
グ、エッチング、及び蒸着プロセスに対する適用事例が
ある。この技術においては、マイクロ波電源と磁気的な
閉じ込め構造を用いてプラズマが生成される。残念なが
ら、エッチングあるいは化学蒸着法に適用された場合、
この方法は、高レベルで微粒子を生成し、放射方向への
エッチレートの均一性が低く、しかも低効率である。
【００１６】ラジカルの生成に振り向けられるエネルギ
ーの割合は、約０．１３パスカルを超えると急激に増大
するので、このシステムの圧力はそのレベル以下に保た
なければならない。これは、（１）：非常に高速の排気
速度（毎秒３，０００リットル以上であって、これは普
通のタイプの１０倍の体積である）を有し、かつこのプ
ロセスに要求される極低圧（０．０１３〜０．１３パス
カル）を生み出す真空ポンプシステムと、（２）：時と
して大きな電磁石を含む巨大な磁気的閉じ込めシステム
と、を含んでなる高価な装置を必要とする。
【００１７】更に、イオン密度を高める別の技術は、ウ
エハ上少なくとも１０センチメートルの領域にイオンを
発生させるマイクロ波プラズマ発生装置を使用するもの
である。これらイオンは、ウエハ上の空間に流れ込み、
ウエハのイオン密度に貢献する。しかしながら、この方
法は、多量の自由ラジカルを生成させる傾向にあり、１
平方センチメートル当たりほんの数ミリアンペアのイオ
ン流密度をウエハに発生させるだけである。
【００１８】ジョセフ・フレジンガー及びホースト・
Ｗ．ローブによる「融合炉用の中性分子注入器 ＲＩ
Ｇ」原子核エネルギー・核技術（Ａｔｏｍｋｅｒｎｅｎ
ｅｒｇｉｅ−Ｋｅｒｎｔｅｃｈｎｉｋ）、４４巻（１９
８４年）Ｎｏ．１，８１〜８６頁では、粒子の中性ビー
ムを発生させて、トカマク融合炉のエネルギー生成にお
ける均衡点を設けるために必要とされている追加のパワ
ー量を供給している。このビームは、誘導結合電力によ
ってイオンビームを発生させることと、融合炉内に入る
前にガスを通過させることにより、そのビームを中性化
することによって作られる。そのイオンビームは、この
出願における高周波フィールドの代わりに直流フィール
ドによって抽出されている。
【００１９】Ｊ．フレジンガーらの「反応性ガスの物質
プロセスのための高周波イオン電源と題された論文（ガ
ス放電とその応用についての第９回国際会議 １９８８
年９月１９〜２３日）に示された反応装置においては、
電子を加熱するためにパワーが反応室内に供給されてお
り、ウエハヘのイオンビームは高周波フィールドによる
代わりに直流フィールドによって発生されている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】説明された好ましい実施
例に基づいて、プラズマ反応装置が示されている。その
プラズマ反応装置においては、低周波（０．１〜６ＭＨ
ｚ）の高周波電源（ＲＦ電源）がウエハを保持する電極
近傍のガスのイオン化エネルギーを供給するためにプラ
ズマに誘導的に結合されており、しかも、より低電力の
高周波電圧が電極に印加されて、その電極上のウエハの
イオン衝撃エネルギーを制御している。ウエハは、加工
のために、この電極表面又はその直上方に配置される。
【００２１】このプラズマ反応装置は、低周波ＲＦ電源
につながれた誘導コイルによって取り囲まれた非伝導性
の反応室壁を備えている。スプリットファラデーシール
ドは誘導コイルと反応装置の側壁との間に配置され、そ
の反応装置を取り囲んで、誘導コイルとプラズマ反応装
置との間における変位電流（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ
ｃｕｒｒｅｎｔ）の発生をほぼ取り除いている。実際
に、このシールドは、低周波ＲＦ電場のプラズマヘの電
気的結合を大幅に削減する（Ｊ．Ｌ．ボッセンによる
「プラズマエッチング及びプラズマ蒸着におけるグロー
放電現象」と題する論文 電気化学会誌 固体状態の科
学と技術１２６巻Ｎｏ．２ １９７９年２月 ３１９
頁）。その結果、反応装置壁のイオン衝撃エネルギー、
並びに、反応装置壁の関連するエッチング及びスパッタ
リングがほぼ除かれ、低周波におけるウエハシース電圧
の変調が低減される。
【００２２】このファラデーシールドは、プラズマとシ
ールドとの間のキャパシタンス（静電容量）を変えるこ
とができるように、移動可能となっている。このファラ
デーシールドはほぼ反応室外壁に接触配置され、ウエハ
加工プロセスの間、高キャパシタンスを生み出してい
る。これは高周波プラズマ電位を減少させ、それによっ
て反応装置の壁のプラズマエッチングを減少させてい
る。ファラデーシールドと反応室壁との間おける、低減
されたキャパシタンスを生み出すところの増大した間隔
は、増大した高周波・時平均プラズマ電位レベルを生み
出すためにウエハエッチング時以外でも利用可能であ
り、これにより、エッチングレベルを制御した状態で反
応装置壁の浄化を可能とするより高いイオン衝撃エネル
ギーを生じる。
【００２３】好ましくは、そのファラデーシールドはキ
ャパシタンスを変えるために半径方向に移動されるが、
キャパシタンスはまたファラデーシールドの垂直方向へ
の移動によっても変え得る。そのシールドを垂直方向に
移動可能とした態様においては、当該シールドは、反応
室と各誘導コイルとの間に存在しなくなるほど垂直方向
へ移動することを許容されるべきでない。反応装置の壁
によって提供される有効な高周波接地電極へのプラズマ
のキャパシタンスを増大させるために、伝導性シートが
反応室の上部に含まれてもよい。このプレートもまた、
プラズマ体とファラデーシールドのこの部分との間のキ
ャパシタンスを変えるために、移動可能であってよい。
【００２４】電子を反応室壁から離れて閉じ込めること
によって、低圧力でのイオン発生を促進するために直流
磁場が含まれてもよい。低圧下において電子は、反応室
壁との衝突により反応室からのロス比率を増加させる、
増大した平均自由行程を有する。この磁場は、壁との衝
突前に反応室内でのイオン化衝突の割合を増加させる螺
旋状行路内に電子を進入させる。
【００２５】電子をプラズマ内へ跳ね返すために、反応
室の上部近くほど強くなっている分散磁場が含まれても
よく、これにより、反応室壁の上部での電子の減損を防
ぐことができる。この磁場は（反応室上部近くでは数万
分の１テスラ程度）、反応室上部に配置され、かつ互い
違いの磁場方向を有する永久磁石の配列によってか、直
流電流が流れているソレノイドコイルによってか、ある
いは、強磁性のディスクによって発生される。
【００２６】誘導結合された高周波電力は、反応室の大
きさに応じて、０．１〜６ＭＨｚの範囲の周波数で１０
ｋＷのレベルまで供給される。電極に印加される電圧は
イオンが電極のシースを横切る平均時間の逆数よりも高
い周波数にある。この電圧信号の周波数ｆhの好ましい
ものは、全てのＩＳＭ標準周波数、即ち、１３．５６Ｍ
Ｈｚ，２７．１２ＭＨｚ，４０．６８ＭＨｚである。そ
れほど広く分散されないイオン衝撃エネルギーを生じる
ために、より高密度のプラズマには、より高い周波数が
必要とされるであろう。
【００２７】電極のシースは、ほぼウエハ面に対して垂
直な強い電場を持っており、それにより、ほぼ垂直なイ
オン衝撃と、ほぼ垂直な又は制御されたテーパーなウエ
ハエッチングが生み出される。電極に提供される静電結
合電力の量は、プラズマヘ誘導的に供給される電力より
もずっと少ない。それ故、ウエハにおけるイオン電流の
平均は、第一義的には誘導結合電力によって決定され
る。そして、ファラデーシールドにより、ウエハにおけ
る平均イオンエネルギーは、電極への高周波信号（ｒｆ
信号）の振幅だけの関数にほぼなる。
【００２８】これとは対照的に、図１に示される典型的
なプラズマ反応装置においては、平均イオン密度（一般
には幾分低い）とエネルギーの双方は、電極への高周波
信号の振幅によって制御される。それ故、誘導結合され
た反応装置は、シース電圧を減少させ、イオン密度を高
くすることを可能にする。また、シース電圧とイオン密
度は別々に変えられ得る。結果として、商業的にみて受
け入れ可能なエッチレートでのソフトエッチングが達成
され、そのソフトエッチングは、１００電子ボルト程度
かそれ以上の衝突エネルギーを有するイオンによって損
傷され得る最近の型の集積回路を損傷させることがな
い。
【００２９】誘導結合されたプラズマ反応装置における
電磁場は、ウエハ上における非常に均一なプラズマイオ
ン密度分布を生じ、非常に均一なウエハ加工プロセスを
実現する。誘導的に発生させた電場はほぼ円筒状であ
り、それ故、反応装置の側壁にほぼ平行に電子を加速す
る。プラズマの伝導性のために、この電場の強さは前記
側壁から離れて急速に減少し、電子加速がその側壁近く
の領域で主として起こる。
【００３０】電子が速度を増すに従い、その慣性によっ
て、分子との一連の弾力衝突、及び／又は、側壁のシー
スとのかすめ接触を包含する軌道が描かれる。そのよう
な衝突や接触は、電子をプラズマ体の中へはじきとば
す。このことは、壁の近傍のみにおいて有意義な電子加
速を生ずる結果となるが、また反応室中のいたるところ
でイオンを発生させることとなる。これら電子及びイオ
ンの拡散、並びに電子の放射状Ｅ×Ｂドリフトは、ウエ
ハの近傍において、非常に均一な密度を有する放射対称
なイオン密度を生じる。側壁近くで電子がエネルギーを
得る領域から離れた電子の散乱を促進するために、反応
室内は、低圧（一般に０．１３〜３．９パスカル程度）
に保たれる。
【００３１】このデザインはまた、電力をイオンの生成
に結び付ける上で非常に有効であり、それ故、プラズマ
中のイオンによって行なわれるウエハ加工プロセス用の
他の反応装置を超越して重要な利点を提供している（例
えば、Ｊ／フレジンガーらによる「反応性ガスでの材料
加工用のＲＦイオン電源 ＲＩＭ１０」と題された論文
ガス放電とその応用についての第９回国際会議 １９
８８年９月１９〜２３日を参照）。この重要性は下記に
述べる通りである。
【００３２】プラズマヘの高周波電力は、中性のラジカ
ル、イオン、自由電子、並びに、自由電子による分子及
び原子の励起状態を作る。反応性イオンによる垂直エッ
チングは、高周波電力の多くをイオン生成へ振り向ける
反応室には好都合である、過剰なラジカル集中のため
に、ラジカルによるウエハ表面での反応は、目的とされ
る製作加工プロセスにとって有害となり得るので、プラ
ズマによる自由ラジカルの相対生成を減少させること
は、多くの応用事例において有益である。それ故、反応
性イオンエッチングプロセス、又は、高イオン集中によ
って好都合となるか、あるいは重大な自由ラジカル集中
によって品位を落とされる他のプロセスに対して、この
プラズマ反応装置は特に適している。
【００３３】この反応装置はまた、従来のプラズマ反応
装置よりもずっと少ない静電結合電力を必要とするに過
ぎない。このシステムは、全電力が静電的に結合されて
いる従来のプラズマ反応装置用の５００〜１０００ワッ
トに対して、数百ワット程度の高周波電力を用いてい
る。このシステムはまた、イオン流とイオン衝突エネル
ギーとを別個に制御する能力を備えている。
【００３４】図１に示す従来のプラズマ反応装置では、
電極１６に印加される高周波信号の振幅は、プラズマ内
のイオン密度だけでなく、その電極のシース電圧をも制
御する。ソフトエッチング（即ち、ウエハのイオン衝撃
エネルギー１００ボルト程度かそれ以下）を達成するた
めには、静電的に印加される高周波電力は、そのような
反応装置において伝統的に用いられてきた電力よりも低
くされるべきである。
【００３５】残念ながら、この静電印加電力の減少は、
このシースを横切っての電圧降下を減少させるだけでな
く、このシースでのイオン密度をも低下させる。電極に
対する高いＲＦ電圧下においてさえ、そのような静電結
合電力は相対的に低いイオン密度だけを生じさせる。ウ
エハエッチレートは、このシースにおけるイオン密度
と、そのシースを横切っての電圧降下との積に比例する
ため、ウエハエッチレートは、これら２つのパラメータ
のいずれかよりも速く減少する。このように、ソフトエ
ッチングは、商業的な集積回路の作製プロセスと両立し
難い効率の減少を生む。
【００３６】このシステムにおけるシース電圧が電極に
印加される高周波信号の振幅に拘束されることは、図２
及び図３を参照して示され得る。高周波電源１５と電極
１６との間にあるコンデンサー２１は、このシース電圧
が直流成分を持つことを可能とする。この直流成分は、
電極の不均等な領域と、電子及びイオンの不均等な移動
性との相乗効果によって生み出されたものである。各プ
ラズマシースは、抵抗体、コンデンサー及びダイオード
の並列的な組合せに電気的に等価である。シースを横切
る電場は、１０4オーム程度の大きなシース抵抗を生じ
るシース領域の外へ、ほとんどの電子をはじきとばす。
【００３７】周波数を増加させる関数としてのシースイ
ンピーダンスの静電成分は、約５００ｋＨｚにおいて意
義を有する程度に十分に小さくなると共に、その周波数
以下では無視され得る。５００ｋＨｚを超える周波数で
は、シース抵抗は非常に大きく、それは無視できる。こ
れは、静電結合された電力の周波数における高周波シー
ス電圧成分の場合である。
【００３８】図２の等価回路において、プラズマ及びシ
ース内のイオンよりもずっと大きい電子の移動性の影響
は、ダイオード２４，２８によって模式化されている。
このように、もし仮にプラズマがそのプラズマに近接し
た全ての電極に関して負となるならば、プラズマ中の電
子はその電極に対して効果的に短絡するだろう。故に、
シースインピーダンスは、要素２２〜２４及び２６〜２
８によって模式化される。プラズマ休は、電極に印加さ
れるＲＦ電圧に用いられる高い周波数ｆh（好ましく
は、ＩＳＭ周波数１３．５６ＭＨｚ，２７．１２ＭＨｚ
又は４０．６８ＭＨｚの一つである）において無視され
得る低インピーダンスの抵抗２５として模式化される。
【００３９】図３は、電極に印加される周波数ｆhの２
２０ボルトピーク対ピーク高周波信号３１、プラズマの
結果電圧３２、及び電極のシース電圧３６の間の関係を
示す。シースキャパシタンスＣS1及びＣS2は、静電結合
電力の周波数ｆhにおいて顕著（優勢）であるので、抵
抗ＲS1及びＲS2は無視され得ると共に、信号３１の各周
期における短区間を除いて、ダイオード２４及び２８は
無視され得る。故に、最も働く条件下では、プラズマ等
価回路は静電ディバイダーに換算されて、プラズマ電位
ＶPとキャパシタンスＣS1及びCS2を横切る電圧の高周波
成分はほぼ位相内にあり、大きさはＶP＝Ｖrf・ＣS2／
（ＣS1＋ＣS2）で表される。
【００４０】電極面積の数倍の壁面積がある典型的な反
応装置では、壁でのシースキャパシタンスＣS2は、電極
でのシースキャパシタンスＣS1の１０倍程度である。そ
れ故、２２０ボルトピーク対ピーク高周波信号３１にと
っては、プラズマ電位ＶPがピーク対ピーク２０ボルト
程度になる。信号３１及び３２は位相内にあるので、信
号３２のピーク３３は信号３１のピーク３４と並んでい
る。ダイオード２４のために、信号３１と３２の最小電
圧差（各ピーク３４において起こる）は、ｋＴ e／ｅ程
度なる。同様に、プラズマの反応装置壁への短絡を防ぐ
ために、ＶPはグランド３５よりも正極側で少なくとも
ｋＴe／ｅはなければならない。
【００４１】これらの様々な条件により、電極（即ち、
高周波信号３１の直流成分）の平均シース電圧３６は、
ほぼ−９０ボルトとなる。シース電圧の直流成分は、−
Ｖrf・ＣS1／（ＣS1＋ＣS2）／２にほぼ等しく、ここ
で、Ｖrfは高周波電圧のピーク対ピーク強度である。高
周波信号の電場成分はほぼ電極に対して垂直であるた
め、シース電圧は高周波信号強度と共に直接的に変化す
る。このことは、電圧３１の直流成分３６が電極に印加
される高周波電圧のピーク対ピーク振幅と直接的に関係
があることを意味する。
【００４２】従来のプラズマ反応装置の電極でのイオン
流密度は、電力低下と共に低下するプラズマ中のイオン
密度に比例しており、シース電圧を下げるために高周波
電圧の振幅が小さくされると、電流密度も低下すること
になる。それ故、図１のプラズマ反応装置では、よりソ
フトなエッチングを行うために電圧が下げられた時で
も、エッチング電力を維持するためにウエハでの電流密
度を高くすることはできない。
【００４３】電極でのシースを横切る電圧降下は、印加
される高周波信号３１とプラズマの電圧３２との間の差
に等しい。この電圧降下は、０ボルトから約−２２０ボ
ルトの範囲で変化する。イオンが、高周波信号の１／ｆ
hの周期に比して短い時間間隔でこのシースを通過した
としても、高周波信号３１のピーク３４付近のシースを
通過するならば、その衝撃エネルギーはほぼ０になる。
そのような低エネルギー衝撃イオンは、必ずしもウエハ
面にほぼ垂直な軌跡を描くとは限らず、それ故、目的と
するウエハの垂直エッチングを低下させ得る。
【００４４】従って、周期１／ｆhが、イオンがこのシ
ースを通過する平均時間の半分を超えないことが重要で
ある。この通過時間は５０万分の１秒程度かそれより短
いため、ｆhは少なくとも４ＭＨｚはなければならな
い。より高いイオン密度及び低シース電圧のためには、
周期１／ｆhは、０．１マイクロ秒（μｓ）以下にな
る。ＩＳＭ周波数に関するゆるやかな規制故に、ｆhは
ＩＳＭ周波数である１３．５６ＭＨｚ，２７．１２ＭＨ
ｚ，４０．６８ＭＨｚのうちの１つに等しいことが好ま
しい。
【００４５】
【発明の実施の形態】図４には、シース電圧及びウエハ
でのイオン流密度を独立して調整できるプラズマ反応装
置が示されている。この反応装置はまた、ウエハにおけ
るイオン流密度及び電圧の非常に均一な分布を生じると
共に、純粋に静電的ないし、より高周波の誘導放電に関
するプラズマ中でのイオン生成速度と自由ラジカル生成
速度との間の比率を引き上げることを可能とする。故
に、このシステムは、自由ラジカルに対するイオンの比
率が大きい応用事例には特に有益である。
【００４６】べース４０上には、プラズマ反応室５０
（図５参照）を囲んでいる円筒形の反応室壁４１があ
る。反応室壁４１は７〜３０センチメートルの高さであ
り、加工されるウエハの直径に依存する側方直径を有し
ている。直径１５センチのウエハの加工システムにあっ
ては、この反応室壁は２５〜３０センチ程度の側方直径
を有し、直径２０センチのウエハの加工システムにあっ
ては、この反応室は３０〜３８センチの側方直径を有す
る。反応室壁４１は、石英やアルミナのような非伝導性
物質からなっている。
【００４７】包囲している壁４１は、伝統的なインピー
ダンス整合回路又はトランス（変圧器）４４を介して第
１の高周波電源４３（以下、「ＲＦ電源」という）に接
続された誘導コイル４２そのものである。商業的に好都
合なリアクタンス値を用いている伝統的な整合回路４４
によってか、あるいは、誘導インピーダンス（通常、１
０オーム以下）を電源４３のインピーダンス（通常、５
０オーム）に整合させるトランスによって、ＲＦ電源４
３に都合良く整合するインダクタンスを生むために、こ
のコイルはほんの少しだけ巻き付いている（２〜８巻き
程度）。整合回路は、電源４３へ戻る電力の反射をほぼ
取り除くように設計されている。
【００４８】この誘導コイルは、反応室５０内に、その
軸がほぼ垂直である軸対称な高周波磁場と、ほぼ円筒状
の電場を生じさせる。これら二つの磁場と電場は、中心
軸Ａの周りに対して回転対称となる。この回転対称性
は、ウエハ加工の均一性に貢献する。
【００４９】プラズマの高い伝導性のために、誘導結合
された場は、誘導結合ＲＦ場の周波数ｆ1で割られた
（除された）プラズマ中の電子密度の平方根に比例する
厚さδ（１センチメートル程度）を有する側壁に隣接し
た領域に、ほぼ限定される。更に大きなシステムにおい
ては、電子を加速するこの領域の厚さを増加させるため
に、ｆ1は低くされる。
【００５０】この頒域内では円筒状の電場は電子を円周
方向へ加速する。しかしながら、この加速された電子の
慣性のために、電子は側壁でのシースの電場をかすめる
ことになる。そのようなかすめ的接触は、電子の多くを
壁から反射させる。電子のいくらかは壁をたたいて二次
電子を生じさせる。ガス分子との弾性衝突は電子を反応
室の至るところへ拡散させる。誘導的に発生した電場は
側壁からの距離δ（抵抗膜厚）に限定されるので、電子
加熱はこの領域のみにとどまる。ウエハを横切るイオン
密度をより均一にするためには、圧力は低く保たれ（通
常、０．１３〜３．９パスカル）、壁付近で加熱された
電子は壁から迅速に拡散して、ほぼ均一なイオン化とウ
エハ表面において結果として表れるイオン密度を実現す
る。
【００５１】反応装置の半径Ｒ、周波数ｆ1、及び誘導
結合電力は、ピーク対ピーク振幅が１〜１０ボルト／ｃ
ｍである円筒状の電場を生み出すように選択される。こ
のことは、３センチ以上の振幅を有する振動電子経路を
生ずる結果となり、これら電子の平均自由行程は電子振
動の振幅程度かそれ以下となる。電源４３は０．１〜６
ＭＨｚの範囲の周波数で、かつ１０ｋＷまでの出力で電
力を供給する。
【００５２】第２のＲＦ電源５１（図５に図示）は、Ｉ
ＳＭ（工業的、科学的、医学的）標準周波数（即ち、１
３．５６ＭＨｚ，２７．１２ＭＨｚ，４０．６８ＭＨ
ｚ）のうちの１つの周波数で電極５２に高周波電力を供
給する。図１の例では、この高周波電源は、電極５２に
並んで直流シース電圧を生み山す。その電力レベルは、
１００ワット以下から数百ワット（５００ワットまで）
までの範囲にあり、静電結合された高周波信号のイオン
密度への影響は、電源４３からの誘導結合電力の影響よ
りもはるかに少ない。この電力レベルは、プラズマ反応
装置の電極へ一般に供給される電力レベルよりも幾分低
い。この電力レベルは、イオンによるウエハのソフトな
衝突（即ち、運動エネルギー１００ｅｖ以下）を生み出
すために低く保たれる。この電極への低い電力レベルは
また、イオン密度がＲＦ電源４３によって主として決定
されることを意味している。このことは、イオン密度及
びシース電圧のデカップリング制御に際して有利であ
る。
【００５３】誘導的に発生された電場の周方向は、プラ
ズマ体から電極までの、電極に対する法線に沿っての経
路積分がゼロになるように、この電場を電極と平行にす
る。この結果として、図１のプラズマ反応装置とは異な
り、プラズマ体と電極との間のＲＦ時間変化電位差を生
じるシースの高周波成分が存在しない。このことは、低
周波誘導ＲＦ場の電極の電位への結合をほぼ取り除く。
それ故、電極５２のシース電圧はＲＦ電源５１だけによ
って決定される。
【００５４】反応装置の側壁を取り囲むことが、この実
施例においては、側壁になる１ダースの伝導性プレート
４６からなる接地されたファラデーシールド４５に相当
する。各ファラデーシールド伝導性プレート４６は、間
隙４８だけ近隣のプレートとの間隔を置いている。これ
ら間隙は、誘導高周波磁場が反応室５０内を突き抜ける
ことを可能とするために必要とされる。ファラデーシー
ルド内における円周方向の電流の発生を防止するために
は、少なくとも１つの間隙が必要とされる。レンツの法
則により、そのような円周方向の電流は反応室５０内の
磁場の変化に強く反発し、その結果、コイル４２の電流
の反応室５０での望まれた作用に本質的に逆らうことに
なる。
【００５５】このファラデーシールドはまた、図１の反
応装置の接地された伝導壁と同じ機能を提供する。つま
り、静電結合されたＲＦ場が反応室の外側へ外れて他の
装置と干渉しないように、又は連邦放射基準を逸脱しな
いように、ファラデーシールドは静電結合されたＲＦ場
を反応室５０内に制限する。このシールドはまた、静電
結合電源５１によってつくられた電極からの高周波電流
の帰還経路を提供する。
【００５６】ファラデーシールド４５は、それが反応装
置壁と隣り合っている場合、電源４３のＲＦ周波数ｆ1
におけるプラズマ電位ＶPの時間変化量を大幅に減少さ
せることができる。これは、イオン密度及び平均シース
電圧Ｖdcについての第１のＲＦ電源４３及び第２のＲＦ
電源５１の影響を切り離す上で重要である。コイル４２
に印加される電力レベルにおいては、これらコイルの大
きなインダクタンス（１〜１００マイクロヘンリー程
度）は、コイルの一端又は両端での高い電圧を生じる。
ファラデーシールドがないとすれば、コイル４２の高電
圧端４７はプラズマ体に静電結合すると共に、電源４３
の周波数ｆ1でのＶPのＲＦ変化に影響を与えるであろう
（例えば、Ｊ．Ｌ．ボッセン「プラズマエッチング及び
プラズマ蒸着におけるグロー放電現象」電気化学学会
誌、固体状態の科学と技術 １２６巻Ｎｏ．２，３１９
頁を参照）。
【００５７】間隙４８の幅は、コイル４２がこれら間隙
を介してプラズマ体へ静電結合しないように、伝導性ブ
レート４６とコイル４２との間の最小間隔よりも狭くな
っている（前記ボッセン文献を参照）。もしも、そのよ
うなプラズマ体への静電結合が妨げられない場合、この
プラズマ電位ＶPのＲＦ変化は、同じ周波数におけるシ
ース電圧（それ故に、イオンエネルギー）の変化として
現れることになる。更にまた、ファラデーシールドによ
ってほとんど排除されないとすれば、この電場はエッチ
ングの対称性を低下させることになる。
【００５８】ファラデーシールド４５はまた、プラズマ
反応装置の壁４１に隣接したプラズマシースのシースキ
ャパシタンスＣS2の値に大きく影響する。もしもこのフ
ァラデーシールドが存在しないならば、静電結合された
高周波信号の有効接地は、ＲＦ誘導コイルか又はその反
応室を取り囲んでいる環境により提供され、それ故に、
反応装置の近傍に存在する他の物体によって影響される
ことになろう。更に、これらの物体は一般に、有効接地
状態が無限にあるとして扱われるに十分に大きい距離に
ある。このことは、側壁及び上壁のＣS2を、図３の場合
のようなＣS1の１０倍ではなく、ＣS1の１０分の１程度
かそれ以下にする。結果として、プラズマ電位ＶPと高
周波信号との関係は、図３に示された関係よりも図７に
示された関係にずっと近くなる。
【００５９】図７において、高周波電圧（信号７１）
は、２２０ボルトのピーク対ピーク振幅を有するものと
再度仮定する。ＣS1がＣS2の１０倍に等しい場合、プラ
ズマ電圧信号７２は２００ボルトのピーク対ピーク振幅
を有する。プラズマ電圧ＶPのピーク７３は、高周波電
圧信号７１のピーク７４と再び相並び、両ピークの間隔
は再度、ｋＴe／ｅの数倍までになる。同様に、ＶPのく
ぼみのグランドとの間隔は、ｋＴe／ｅ程度（通常、数
（ａ ｆｅｗ）ボルト）である。故に、プラズマ電圧信
号７２は１００ボルト程度の直流成分７６を有する。こ
れは、プラズマ電圧信号３２が約１０ボルトにｋＴe／
ｅ程度のオフセットを加えた直流成分を有している図３
と対照的である。
【００６０】この壁とプラズマ体との間での大きく増大
したこの直流成分は、プラズマ内イオンによる許容でき
ないレベルの壁のエッチング又はスパッタリングを生ず
ることとなる。このような作用は、反応室壁を損傷する
だけでなく、反応性ガスを消耗し、反応室内でのウエハ
作製プロセスを妨げる汚染物質をプラズマ内に導き入れ
る。しかしながら、壁４１から多少離間配置されている
ファラデーシールド４５がある場合、有効接地電極のキ
ャパシタンスが増大し、ＣS2は再びＣS1よりも数倍大き
くなり、高周波信号とプラズマ電圧ＶPとの関係は図７
に代わって図３のようになる。
【００６１】実際のところ、普通、キャパシタンスＣS2
の二つのプレート（即ち、プラズマと伝導性壁）の間隔
は０．１センチほどになる。図４の反応装置では、ファ
ラデーシールドが壁４１の近くに置かれている場合、キ
ャパシタンスＣS2は、０．０７５センチメートルの真空
ギャップと等価であるところの、誘電率（４よりも大）
で除された壁４１の厚み分だけ増加される。それ故、壁
のキャパシタンスＣS2は、図４の場合に匹敵する大きさ
を有した図１に示すタイプの反応装置におけるキャパシ
タンスの半分の値よりも少し大きくなる。
【００６２】伝導性プレート４６は、約１センチ以上半
径方向に動くことができ、キャパシタンスＣS2は伝導性
プレート４６を壁から離間する方向に動かすことによっ
て低下し、およそ０．１〜１０の範囲にわたりＣS1／Ｃ
S2比率を変化させる。これら伝導性プレートはウエハ加
工プロセス中、壁４１の近くで動かされるので、反応室
壁のエッチングと汚染物質の副産は最小限にとどめられ
る。ウエハ加工プロセス以外の時には、定期的に壁のエ
ッチングを行って壁を清浄にするために、伝導性プレー
トは１センチ又はそれ以上、壁から離間する方向へ移動
される。この反応室の清浄工程での残り屑は、更なるウ
エハ加工プロセスが行われる前に反応装置から取り除か
れる。
【００６３】図５及び図６はそれぞれ、この反応装置４
０の顕著な特徴部分を示している側断面図及び上面図で
ある。反応室５０の上部のすぐ外には、ファラデーシー
ルド４５がこの反応室の側面に持たせているのとほぼ同
じ機能を反応室５０の上部に持たせる接地状態の伝導性
プレート５３がある。
【００６４】反応装置の上部には、交互にＮ極を下方へ
向けた１セットの磁石５４が存在している。強磁性反射
プレート５５は、最も外部にある２つの磁石によって生
み出された磁場の磁束を跳ね返すのを助ける。磁石は永
久磁石であることが好ましく、その理由は、この種の磁
石は十分な磁場を経済的に提供してくれるからである。
この配列は、電子をプラズマ体へ向けて跳ね返す磁気的
な鏡の如く作用するところの、約０．０１テスラの交番
方向の磁場の並びを反応室５０の上部に作り出す。
【００６５】これら磁石による磁場は、これら磁石の間
隔（２〜３センチ程度）の２倍程度の距離だけ反応室内
に入り込んでいる。他の実施態様において、前記磁石の
直線的な配列は、同心円状の環状磁石の１セットで置き
換えられると共に、それら隣合う環状磁石のＮ極が垂直
方向に対して反対向きにした状態で配置されてもよい。
更に他の実施態様において、反応室の上部近くに数万分
の１テスラ程度の磁場を持つ磁気鏡を作り上げるため
に、Ｎ極が垂直方向に向けられた強磁性物質の平らなデ
ィスクや、単環直流ソレノイドが使用されてもよい。磁
気を帯びたディスクを使用した実施態様は好ましく、そ
の理由は、それは簡素かつ安価であり、反応装置の半径
方向の対称性を保持するからである。これとは対照的に
図５の磁石５４による磁場が半径方向の対称性を欠いて
いることは、ウエハエッチングにおけるの半径方向の対
称性をわずかに低下させるかもしれない。
【００６６】反応装置壁４１の基端部ないし上部の外側
には、任意の直流磁場を生じて側壁から離れた電子を包
含するために、直流電源５７に接続された伝導性コイル
５６が存在する。このコイルの磁場の大きさは、０．０
００１〜０．０１テスラ程度になり得る。
【００６７】図４〜６のプラズマ反応装置は、他の多く
の既存の反応装置と比べてかなり改良された作用を発揮
する。しかるに（発明の背景において述べた）マイクロ
波電源を用いたプラズマ反応装置は、ほんの数ミリアン
ペア／ｃｍ2の電流密度を生じるに過ぎないのに対し
て、本反応装置では５０〜１００ミリアンペア／ｃｍ2
にまでなる。試験は、ＳＦ6、ＣＦ2Ｃｌ2、Ｏ2及びアル
ゴン等の各種の反応性ガスにおいて前記高電流が生じた
ことを示している。
【００６８】このことは、より多くの電力が、１ミリＴ
ｏｒｒ以上の圧力での他のプラズマ製造法におけるよう
な中性フラグメントの生成に向けられる代わりに、イオ
ンの生成に向けられていることを示す。かかる中性フラ
グメントは、電流には寄与しない。イオンだけがウエハ
に対する垂直方向の衝撃を与えてほぼ垂直な壁を形成す
ることとなるので、このことは重要である。ウエハにお
いて非常に低いシース電圧を生じる能力を有するという
ことは、シース電圧を２０〜３０ボルト以下にまで下げ
ることによって、下層の１０ナノメートル厚のＳｉＯ2
ゲート絶縁物を損傷したりエッチングしたりすることな
く、４００ナノメートル厚のポリシリコンゲートが垂直
にエッチングされ得ることを意味するものである。
【００６９】反応装置４０は、ガス供給源４９と排気ポ
ート５８とを備えており、その排気ポート５８は、プラ
ズマ加工生成物を排出して圧力を所定レベルに維持する
ためのポンプを含む排気システム５９の一部を構成す
る。一般に、側壁の近くの電子熱場からバルク内への電
子拡散を促進するために、圧力は０．１３〜３．９パス
カル程度に保たれる。この気圧でも、誘導結合電力は主
としてイオン生成に向けられる。
【００７０】これとは対照的に、マイクロ波プラズマシ
ステムのような他のプラズマシステムは、約０．１３パ
スカル以上の圧力下で相対的により多くの自由ラジカル
をを生ずる。マイクロ波プラズマ反応装置が主としてイ
オンを生成するものであるとすれば、圧力が数百分の１
パスカル程度かそれ以下であることを必要とする。この
ことは、反応装置のポンプが毎秒数Ｔｏｒｒリッターよ
りも遙かに大きい速度を持つことを要求する。この大き
なポンブ速度は、反応室にしっかりっながれた低温ポン
プか、もしくは、反応室に大きなポートを備えたターボ
ポンプを用いることを求める。
【００７１】これに対し、ここで開示された反応装置は
より高い圧力下で作動することができ、毎秒数十パスカ
ル−リッター程度のポンプ速度を求めるに過ぎない。こ
れは、反応室の周囲のスペースを乱さず、ウェハ操作を
阻害せず、あるいは他の反応室の周りで邪魔にならない
ようなずっと小さなポンプで間に合うということであ
る。そのようなポンプはまた、再生を必要とせず、低温
ポンブにおけるような安全性の間題を抱えていない。
【図面の簡単な説明】
【図１】典型的なプラズマ反応装置の構造を示す。
【図２】電力が反応室に静電結合したプラズマ反応装置
の等価回路である。
【図３】電極へ印加される高周波信号と、プラズマの電
圧ＶPと、シース電圧Ｖdcとの間の関係を示す。
【図４】本発明の一実施形態の誘導結合された反応装置
の側面図である。
【図５】図４の誘導結合反応装置の側断面図である。
【図６】図４の反応装置の上面図である。
【図７】ＣS1がＣS2よりも大きい場合のプラズマ電圧Ｖ
Pと陰極に印加される高周波電圧との関係を示す。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体基板を加工するためのプラズマ反
    応装置であって、 半導体基板の加工において少なくとも１つのプラズマ生
    成物を生成するためにプラズマを発生させる反応室（５
    ０）を包囲する反応壁（４１）と、 ガス供給源（４９）とガス排気システム（５９）とを反
    応室に連結するための手段と、 高周波電力の電源（４３）と、 前記高周波電力を前記反応室に誘導的に供給する誘導コ
    イル（４２）と、 前記誘導コイルと前記反応室との間に配置されたスプリ
    ットファラデーシールド（４５）であって、当該スプリ
    ットファラデーシールドは、前記プラズマを持続するた
    めに高周波電力をスプリットファラデーシールドを通過
    して誘導的に供給するための複数のほぼ非伝導性の間隙
    （４８）を有し、前記複数の間隙の幅は、半導体基板の
    加工が行われている間、前記スプリットファラデーシー
    ルドと前記誘導コイルとの間の最小間隔よりも狭くなっ
    ている前記スプリットファラデーシールドと、 加工時に半導体基板が少なくとも１つのプラズマ生成物
    にさらされるように半導体基板の位置を定めるための支
    持体とを備えるプラズマ反応装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のプラズマ反応装置にお
    いて、前記スプリットファラデーシールドによって供給
    される静電シールドのレベルを変化させるための手段を
    更に備えるプラズマ反応装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載のプラズマ反応装置にお
    いて、前記半導体基板とプラズマとの間のキャパシタン
    スに対する前記スプリットファラデーシールドとプラズ
    マとの間のキャパシタンスを変化させるための手段を更
    に備えるプラズマ反応装置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載のプラズマ反応装置にお
    いて、前記スプリットファラデーシールドとプラズマと
    の間のキャパシタンスを変化させるための手段を更に備
    えるプラズマ反応装置。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載のプ
    ラズマ反応装置において、前記スプリットファラデーシ
    ールドは約１センチ以上半径方向に移動可能な複数の伝
    導性プレートからなるプラズマ反応装置。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載のプ
    ラズマ反応装置において、半導体基板の加工が行われて
    いる間、前記スプリットファラデーシールドは前記反応
    壁から多少離間配置されているプラズマ反応装置。
  7. 【請求項７】 プラズマ反応装置中にて半導体基板を加
    工する方法において、 反応壁（４１）を有する反応室（５０）にガスを供給す
    る工程と、 前記反応壁に隣接して誘導コイル（４２）を提供する工
    程と、 前記誘導コイルと反応壁との間のスプリットファラデー
    シールド（４５）によって反応室におけるガスをシール
    ドする工程であって、前記スプリットファラデーシール
    ドは複数のほぼ非伝導性の間隙を有するものである前記
    シールド工程と、 半導体基板の加工が行われている間、前記複数の間隙の
    幅が前記スプリットファラデーシールドと前記誘導コイ
    ルとの間の最小間隔よりも狭くなるように前記スプリッ
    トファラデーシールドを位置決めする工程と、 反応室内においてプラズマを維持するために前記スプリ
    ットファラデーシールドを介してガス中に電力を誘導的
    に供給する工程と、 半導体基板の加工において少なくとも１つのプラズマ生
    成物を形成する工程と、 加工時に半導体基板を前記少なくとも１つのプラズマ生
    成物にさらす工程とを備える方法。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の方法において、前記ス
    プリットファラデーシールドとプラズマとの間のキャパ
    シタンスを変化させる工程を更に備える方法。
  9. 【請求項９】 請求項７に記載の方法において、前記半
    導体基板ととプラズマとの間のキャパシタンスに対する
    前記スプリットファラデーシールドとプラズマとの間の
    キャパシタンスを変化させる工程を更に備える方法。
  10. 【請求項１０】 請求項７〜９のいずれか１項に記載の
    方法において、前記スプリットファラデーシールドは複
    数の伝導性プレートからなるものであり、前記複数の伝
    導性プレートを半径方向に移動させる工程を更に備える
    方法。
  11. 【請求項１１】 請求項７〜１０のいずれか１項に記載
    の方法において、半導体基板の加工が行われている間、
    前記スプリットファラデーシールドを前記反応壁から多
    少離間して配置する工程を備える方法。
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