JP2004165594A - ガスプラズマ生成方法及びその装置、プラズマ生成用ガス組成物及びこれを利用した半導体装置製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主磁場形成部をコイル形状に取り囲むプラズマ生成及びガス流動部材43に電源部45から高周波電流が供給される。軸方向を有する主磁場と、軸方向と平行である方向を有する補助磁場を形成する。主磁場の磁気力線と同一の変位を有する経路にガスをフローさせ、高周波交流電流を印加して、ガスプラズマを生成する。ガスプラズマを工程チャンバに供給してガスプラズマを使用する半導体装置製造工程を実施する。高い効率にプラズマガスを生成することができ、安いプラズマ生成用ガスを使用することができる。
【選択図】 図4
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ生成方法、前記プラズマを生成するための装置、プラズマ形成用新規なガス組成物及びこれを利用した半導体装置製造方法に関するものであり、より詳細には、リモート(remote)方式にプラズマを生成する方法、前記プラズマを生成するための装置、プラズマを生成してシリコンエッチングをするためのガス組成物及びガス組成物を使用した半導体装置製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近来、コンピュータのような情報媒体の急速な普及により、半導体装置は飛躍的に発展している。その機能面において、半導体装置は高速で動作すると同時に大容量の貯蔵能力を有することが要求される。従って、半導体装置は、0.15μm以下デザインルールの高集積化を必要としている。だから、半導体装置の製造技術はプラズマを使用する製造技術のような微細加工を向上させる方向に製造技術が発展している。
【0003】
プラズマは生成する方式によりインサイチュ(in−situ)方式及びリモート方式などに区分される。インサイチュ方式は半導体装置製造工程を実施するチャンバ内部でプラズマを生成する方式である。また、リモート方式はチャンバ外部でプラズマを生成した後にチャンバ内部にプラズマを提供する方式である。インサイチュ方式はプラズマをチャンバ内部で直接生成するために、チャンバ内部に位置する基板及びチャンバ内壁などに損傷を及ぼすことができる。従って、最近の半導体装置製造工程ではチャンバの外部でプラズマを生成するリモート方式を主に利用している。
【0004】
前記リモート方式としてプラズマを生成する方法及び装置に対する例は[特許文献1]、[特許文献2]、[特許文献3](issued to Sathrum et al.)、[特許文献4](issued to Kamarehi et al.)、[特許文献5]及び[特許文献6]などに開示されている。
【0005】
前記[特許文献3]には、磁場を利用してプラズマを生成する方法が開示されている。前記[特許文献4]には、マイクロウェーブ(micro wave)を利用してプラズマを生成する方法が開示されている。前記磁場またはマイクロウェーブを利用することにより、前記プラズマを生成させる時、プラズマの動きを制御してプラズマの生成効率を向上させることができる。
【0006】
図1は従来のリモート方式にプラズマを生成する装置を示す概略図である。
【0007】
図1に示すように、プラズマ生成装置1はガスが流動するチューブ11を含む。チューブ11はソースガスが流入される部位で第1分岐チューブ11a及び第2分岐チューブ11bに分岐され、前記プラズマガスが排出される部位で第1分岐チューブ11a及び第2分岐チューブ11bが結合する。ソースガスは二つ経路P1、P2を通過してプラズマ状態のガスに転換される。
【0008】
プラズマ生成装置1には、ガスをプラズマに形成する時磁場を形成する磁場形成部13が備えられている。磁場形成部13は第1分岐チューブ11aまたは第2分岐チューブ11bを取り囲むように配置される。磁場形成部13は磁場を形成してプラズマを形成する。
【0009】
電源部15は前記ガスをプラズマに形成する時に方形波の高周波交流電流を発生させ、電気場及び磁場を形成する。電源部15から引き出された電線は磁場形成部13をコイル形態に取り囲むように配置される。
【0010】
電源部15で発生された高周波交流電流が磁場形成部13をコイル形態に通過するように供給されると、チューブ11内部に存在する気体粒子などにエネルギーが加えられてガスプラズマが生成される。
【0011】
上述したプラズマ生成装置1では、チューブ11の第1分岐チューブ11aには磁場形成部13のコア部(コイルが形成された部位)で誘導されたエネルギーが伝達される。前記コア部でエネルギーが伝達される2次捲線機能を有する反対側には誘導された電気場が形成され、第2分岐チューブ11b内のガスにエネルギーを伝達する。
【0012】
前記ガスは二つ経路P1、P2を通じて流動され、二つ経路P1、P2のうちの一つ経路P1で前記電源部15により直接発生された電気場を、他の経路P2ではコイルにより電源部15の電気場により誘導された電気場を使用する。誘導された電気場を使用する場合には電力損失が存在するので、全体的なチューブ11内のガス粒子にエネルギーを十分に加えることができない。従って、プラズマの生成効率が低下される。
【0013】
ガスプラズマ生成装置のプラズマ生成効率を補完するために、プラズマ形成用ガスを大量に消耗する。しかし、このようなガスの大量消耗は製造費用を上昇させる原因として作用する。
【0014】
また、半導体装置製造ではパーフルオロカーボン(perfluorocarbon)系ガスを広く使用している。パーフルオロカーボン系ガスは化学的に相当に安定であり、毒性が殆どない物質である。しかし、パーフルオロカーボン系ガスは地球温暖化を起こす温室ガスに知られている。従って、パーフルオロカーボン系ガスを使用する場合、パーフルオロカーボン系ガスの大気中放出を減少させなければならない。前記パーフルオロカーボン系ガスを使用しても大気中放出を減少させることができ、これと同時に製造効率には影響を及ぼさない方法が開発中である。このような方法の例として、半導体装置製造工程中、洗浄にはフッ素ガスラジカルを生成するためにはNF3ガスを使用してプラズマを生成する方法が提示されている。しかし、NF3ガスが高価であるために、製造原価上昇の要因になる。
【0015】
【特許文献1】
韓国特許公報第1998−79855号
【特許文献2】
韓国特許公報第2001−49697号
【特許文献3】
米国特許第5,458,754号
【特許文献4】
米国特許第6,263,830号
【特許文献5】
日本国特開平6−293980号公報
【特許文献6】
日本国特開平8−323873号公報
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第1目的は、リモート方式によりプラズマを生成する時にプラズマの生成率を向上させるためのプラズマ生成方法を提供することにある。
【0017】
本発明の第2目的は、プラズマの生成方法に適合するリモートプラズマ生成装置を提供することにある。
【0018】
本発明の第3目的は、プラズマを生成するにおいて、特に適合するシリコンエッチング用ガス組成物を提供することにある。
【0019】
本発明の第4目的は、ガス組成物を利用した半導体装置の製造方法を提供することにある。
【0020】
【発明の解決するための手段】
上述した目的を達成するための本発明は、軸方向を有する主磁場と、軸方向と平行な方向を有する補助磁場を形成する段階と、主磁場と補助磁場との間の領域内の経路に高周波交流電流が印加されるように電力を提供する段階と、電力が印加される経路と同一である経路にガスをフローさせ、ガスをガスプラズマに生成する段階とを含むことを特徴とするプラズマ生成方法を提供する。
【0021】
上述した他の目的を達成するための本発明は、軸方向を有する磁場を形成する段階と、磁場の領域内を磁場の垂直方向である第1方向にガスをフローさせる段階と、ガスに第1方向と相異する第2方向の電界を印加してガスからプラズマを生成する段階を備える。
【0022】
また、上述した目的を達成するための本発明は、軸方向を有する主磁場と、軸方向と平行である方向を有する補助磁場を形成する磁場形成手段と、主磁場と補助磁場との間の領域内にガスを流動させ、ガスにガスの流動方向と平行である方向に高周波交流電流を印加させ、ガスからプラズマを生成させるためのプラズマ生成手段を含む。
【0023】
また、上述した他の目的を達成するための本発明は、C3F8ガス、酸素ガス及びアルゴンガスを含むプラズマ生成用ガス組成物を提供する。
【0024】
また、上述した目的を達成するための本発明は、C3F8ガス、酸素ガス及びアルゴンガスの混合ガスからリモート方式を通じてガスプラズマに生成する段階と、ガスプラズマを使用して目的物をエッチングする段階を含むプラズマエッチング方法を提供する。
【0025】
本発明によると、主磁場及び補助磁場を通じてガスプラズマの挙動を効果的に制御することができる。また、ガスがフローされる経路と同一の経路に高周波交流電力を印加することにより、ガスをイオン化させるための自由電子などを効果的に加速させることができる。従って、ガスプラズマの生成効率の上昇を期待することができる。
【0026】
また、本発明によるプラズマ生成用ガス組成物は価格が安く、少ない量に高いプラズマ生成効率を有して半導体装置製造工程の原価を大きく節減することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施例を詳細に説明する。
【0028】
(プラズマ形成方法及び装置)
図2は本発明で使用される磁場形成装置で形成された主磁場と補助磁場を示す。
【0029】
図2に示すように、主磁場形成部材20は主磁場形成部材20の軸21方向(座標でx方向)を有する主磁場23を形成する。主磁場形成部材20と平行に対称に一対の第1及び第2補助磁場形成部材20a、20bが備えられている。第1及び第2補助磁場形成部材20a、20bは軸21方向と平行である方向を有する補助磁場25を形成する。
【0030】
主磁場23と補助磁場25との間には斥力が作用し、主磁場形成部材20と第1及び第2補助磁場形成部材20a、20bとの間の空間には軸21方向に磁束(magnetic flux)密度が高くなる。
【0031】
補助磁場25は主磁場23を中心にして、対称的に形成することが望ましい。示したように、一対の第1及び第2補助磁場形成部材20a、20bを使用して補助磁場25を形成することもできるが、二対の補助磁場形成部材を使用することもでき、場合によってはそのより多くの対の補助磁場形成部材を使用して形成することもできる。望ましくは、一対または二対の補助磁場形成部材を使用して対称的に補助磁場を形成する。二対の場合、好ましくは二対の補助磁場が同一である間隔に離間されている。
【0032】
主磁場23と補助磁場25との間にはz軸方向に磁場による2次電界が形成される。ガスは主磁場23と補助磁場25との間を通過するように流動され、2次電界が形成されるz軸方向にガスが流れるように提供される。
【0033】
図3は本発明の一実施形態によるプラズマ形成装置の一例を示す概略図である。
【0034】
図3に示すように、プラズマ形成装置4はプラズマを形成する時に磁場を形成する磁場形成部41を含む。磁場形成部41は主磁場形成部41a及び一対の補助磁場形成部41b、41cからなる。主磁場形成部41aは軸方向を有する主磁場を形成し、補助磁場形成部41b、41cは軸方向と平行である方向を有する補助磁場を形成する。
【0035】
磁場形成部41はフェライト(ferrite)のような永久磁石物質を使用して形成することができる。しかし、必要によっては電磁石を使用することもできる。望ましくは、主磁場及び補助磁場はフェライトのような材質により構成される永久磁石により形成される。フェライトは数十乃至500kHz程度の周波数範囲内で高透磁率(high magnetic permeability)を有する。電源部45では1.5乃至10kW、望ましくは6乃至8kWの高パワーで350kHz乃至13.56MHz、望ましくは400kHzの低周波数を有する正弦波(sine wave)形の電流を供給する。特に、前記条件はC3F8などのガス分解に有利である。
【0036】
プラズマ形成装置4は主磁場形成部41aをコイル形状に取り囲むプラズマ生成及びガス流動部材43及び電源部45を備える。プラズマ生成及びガス流動部材43には電源部45から高周波電流が供給される。プラズマ生成及びガス流動部材43は示したように、主磁場形成部41aと補助磁場形成部41b、41cとの間に磁束が密集された領域を通過するようにパイプ形状を有する。ここで、プラズマ生成及びガス流動部材43での圧力は500mTorr乃至8Torr、望ましくは1乃至2Torrである。本実施形態によると、高電力電源を使用し、チューブの形状に起因してプラズマ密度が高いために、前記範囲の低圧状態でも分解率が高くて有利である。
【0037】
図3のプラズマ形成装置4ではプラズマ生成部材及びガス流動部材43に高周波交流電流が直接印加され、前記プラズマ生成及びガス流動部材43に電界が直接発生する。このような観点で、チューブ11内に磁場形成部13を通じて誘導された電界が発生する図1の従来のプラズマ生成装置1と異なる。
【0038】
本発明は既存の複巻変圧器代わりに単巻変圧器の原理を適用したものであり、複巻変圧器が単巻変圧器に比べて効率が30〜50%程度低いと知られている。従って、図3のように単巻変圧器の原理を適用すると、効率を改善することができる。
【0039】
図4は本発明でのプラズマ生成部材でプラズマが発生される原理を説明するための概念図である。
【0040】
図4に示すように、電源部45から供給された高周波電流により、プラズマ生成部材及びガス流動部材43には1次電界48aが発生する。また、主磁場形成部41a及び補助磁場形成部41b、41cによりプラズマ生成部材及びガス流動部材43には2次電界48bが発生する。1次電界48aと2次電界48bはプラズマ生成部材及びガス流動部材43内で互いに殆ど90°をなすように形成される。
【0041】
互いに垂直をなす1次電界48aと2次電界48bにより、プラズマ生成部材及びガス流動部材43内にはラジカル雰囲気が形成され、図4に示したように粒子は螺旋状に加速運動49をする。図5は本発明でのプラズマ生成部材での粒子運動を示すグラフである。図5で縦軸は粒子の速度(V)を示し、横軸は時間(t)を示す。図5に示すように、1次電界48a及び2次電界48bにより粒子は加速運動49bをし、ガス進行方向に螺旋状に進行することになる。
【0042】
図3に示すように、プラズマ生成部材及びガス流動部材43は主磁場形成部41aと補助磁場形成部41b、41cとの間の領域に電界が印加され、その内部を通過するガスがプラズマ状態に転移されるように導電性パイプ42を備える。
【0043】
前記導電性パイプ42は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金のような導電性金属からなっている。導電性パイプ42の両端に高周波電流を印加すると、高周波交流電流は主磁場形成部41aと補助磁場形成部41b、41cと間の領域を通過し、主磁場形成部41aと補助磁場形成部41b、41cとの間の磁束が密集された領域を通過する。磁束が密集された領域を通過する高周波交流電流は大体に主磁場形成部41a及び補助磁場形成部41b、41cにより形成された静磁場の方向に大体に垂直的な方向に通過する。
【0044】
そうすると、プラズマ生成部材及びガス流動部材43内に電界が形成され、プラズマ生成部材及びガス流動部材43内に流動するガスをイオン化させ、プラズマを形成させる。示したように、導電性パイプ42は主磁場形成部41aをコイル形状に取り囲むように形成される。従って、導電性パイプ42の内部を流動するガスも主磁場形成部41aをコイル形状の流路(flow path)を有することになる。電流は前記導電性パイプ42を通じて流れ、ガスは導電性パイプ42内部に沿って流れ、電力が印加される経路と同一な経路にガスがフローされる。電力は正弦波形の高周波交流電流に印加されるために、電流は前記ガスの流動方向に対して順方向または逆方向に印加される。
【0045】
導電性パイプ42のガス供給側には、磁場が形成されている領域の外部に存在するガス供給源から導電性パイプ42にガスを供給するためのガス供給管42aが備えられている。また、磁場が形成されている領域の外部に存在する半導体装置に導電性パイプ42から生成されたプラズマを引き出して提供するためのプラズマ排気管42bが導電性パイプ42の出口側に備えられている。
【0046】
ガス供給管42a及びプラズマ排気管42bと導電性パイプ42間の接続は管連結部材44a、44bにより連結される。管連結部材44a、44bはプラスチックや、絶縁セラミックのような絶縁体からなっている。従って、導電性パイプ42に流れる電流がガス供給管42aやプラズマ排気管42bに漏洩されることが防止される。
【0047】
図6は本発明の一実施形態によるプラズマ形成装置50を示す概略斜視図である。
【0048】
図6に示すように、中心部位に軸方向を有する主磁場形成部50aが位置する。主磁場形成部50aの両側部位に互いに対称的に一対の補助磁場形成部50b、50cが配置される。補助磁場形成部50b、50cは主磁場形成部50aの軸方向に平行に配置される。このように、補助磁場形成部50b、50cを配置することにより、主磁場形成部50a部位の磁場の磁束密度を増加させる。
【0049】
主磁場形成部50aを取り囲む螺旋経路にプラズマ形成及びガス流動部材51が配置される。ここで、プラズマ形成及びガス流動部材51は主磁場形成部50aと補助磁場形成部50b、50cの磁場領域内に位置する。
【0050】
主磁場形成部50aと補助磁場形成部50b、50cは静磁場(staticmagnetic field)を形成する。即ち、主磁場形成部50aは軸方向を有する主磁場を形成し、補助磁場形成部50b、50cは軸方向と平行である方向を有する一対の補助磁場を形成する。
【0051】
プラズマ形成及びガス流動部材51の一端に示したように、高周波電流を供給するための電源部55が連結されている。プラズマ形成及びガス流動部材51に高周波交流電源が直接印加され、プラズマ生成及びガス流動部材51に電界が直接発生する。
【0052】
図7は本発明の他の実施形態によるプラズマ形成装置60を示す概略斜視図である。
【0053】
図7に示すように、中心部位に軸方向を有する主磁場形成部60aが配置される。主磁場形成部60aの両側部位に互いに対称的に補助磁場形成部60b、60c、60d、60eが配置される。即ち、補助磁場形成部60b、60c、60d、60eは主磁場形成部60aの四方に90°の角度に二対が配置される。また、補助磁場形成部60b、60c、60d、60eは主磁場形成部60aの軸方向と平行に配置される。
【0054】
プラズマ形成及びガス流動部材61は主磁場形成部60aを取り囲む螺旋経路に配置される。プラズマ形成及びガス流動部材61は主磁場形成部60aと補助磁場形成部60b、60c、60d、60eとの間の磁束密集領域を通過するように位置する。ガスプラズマを形成する時に主磁場形成部60aは軸方向を有する主磁場を形成し、補助磁場形成部60b、60c、60d、60eは軸方向と平行である方向を有する補助磁場を形成する。
【0055】
図6及び図7に示したように、補助磁場形成部材は主磁場形成部材と平行に対称的に位置するように配置する。補助磁場形成部材個数は磁束密度を考慮して定めるが、特別に限定されない。
【0056】
示したプラズマ形成装置では、高周波電流が印加される経路と同一の経路にガスをフローさせる。具体的には、高周波電流が印加されるパイプの内部を通じてガスをフローさせ、ガスは高周波電流の印加経路に相応する経路に沿ってフローされる。
【0057】
ここで、ガスがイオン化されることにより、ガスプラズマが生成される。ガスは高周波電流により形成される電界を通じて加速された自由電子などと衝突することにより、イオン化される。
【0058】
主磁場及び補助磁場により磁束密度が軸方向に稠密である。従って、軸方向にガスプラズマの挙動が集中される。また、単巻変圧器の原理を利用して高周波電流から発生された直接的な電界を使用することにより、プラズマ発生効率が増加する。
【0059】
また、プラズマ生成装置を使用する場合には、プラズマを電流印加後の3秒以内に生成することができる。だから、プラズマを生成するに所要される時間を短縮させることができる。
【0060】
図8は本発明のまた他の実施形態によるプラズマ形成装置70を示す概略斜視図である。
【0061】
図8に示すように、中心部位に軸方向を有する主磁場形成部70aが配置される。主磁場形成部70aの一側部位に補助磁場形成部70bが配置される。本実施形態では一つの補助磁場形成部70bが主磁場形成部70aの軸方向に平行に配置される。本実施形態では他の実施形態と異なり、永久磁石周囲にコイルを巻いて形成した電磁石を使用する。即ち、主磁場形成部70aと補助磁場形成部70bは磁気力線の通路に使用される磁性体の一種である鉄心(iron core)を使用して形成し、主磁場形成部70aの周囲を取り囲むようにコイル76を形成する。コイル76に高周波交流生成装置(RF generator)75を連結して高周波交流電流を供給する。そうすると、主磁場形成部70aに平行である方向の電磁場が形成され、補助磁場形成部70bにより誘導磁場が形成される。
【0062】
本実施形態によるプラズマ形成及びガス流動部材71は導電性パイプからなり、主磁場形成部70aを取り囲み、主磁場形成部70aと補助磁場形成部70bを通過する輪形状を有する。プラズマ形成及びガス流動部材71は主磁場形成部70aと補助磁場形成部70bとの間の磁束密集領域を通過するように位置する。
【0063】
図示したように、プラズマ形成及びガス流動部材71は輪形状を有し、一部は絶縁されている。両端は図3に示した管連結部材に似ている管連結部材72により連結される。管連結部材72はプラスチックや、絶縁セラミック材のような絶縁体からなっている。従って、電流はプラズマ形成及びガス流動部材71の輪に沿って時計方向または反時計方向に流れる。即ち、ガスの流動方向と平行に電流は供給され、前記ガスの流動方向に順方向または逆方向に電流が印加され、その内部に電界を形成して流動するガスをプラズマに転換させる。
【0064】
プラズマ形成及びガス流動部材71の一端は、主磁場形成部70aを取り囲むコイル76に第1電線77を通じて連結され、他端は第2電線78を通じて接地されている。プラズマ形成及びガス流動部材71は上部にガス注入口71aが形成されており、側面で延びられてガス出口71bが形成されている。
【0065】
本実施形態によるプラズマ形成装置70では、電源装置75で生成される高電流は、まず主磁場形成部70aに印加され主磁場と補助磁場を形成した後、再びプラズマ形成及びガス流動部材71に高周波交流電源が印加されプラズマ形成及びガス流動部材71に電界が直接発生する。
【0066】
プラズマ生成ガスは、ガス注入口71aを通じて注入され、主磁場形成部70a及び補助磁場形成部70bにより形成された磁場と2次電界と、プラズマ形成及びガス流動部材71による1次電界の影響を受けてプラズマガスに転換される。
【0067】
本実施形態でも、高周波電流が印加される経路と平行である方向にガスをフローさせ、前記ガスがイオン化されることによりガスプラズマが生成される。ガスは高周波電流により形成される電界を通じて加速された自由電子などと衝突することによりイオン化される。
【0068】
(半導体装置製造工程及びその装置)
以下、リモート方式に生成されたプラズマを使用する半導体装置製造工程の実施方法を説明する。
【0069】
図3、6及び7に示すように、軸方向を有する主磁場と軸方向に平行である補助磁場を形成する。軸方向を螺旋形状に取り込むように導電性パイプを提供する。導電性パイプに高周波電流を印加すると、高周波電流は主磁場と補助磁場の領域内の経路に印加される。高周波電流により誘導磁場及び誘導電界が形成される。
【0070】
次に、導電性パイプを通過するようにガスを流動させる。主磁場と補助磁場の静磁場領域内を通過するガスは、誘導磁場及び誘導電界によりガスプラズマを生成する。ここで、使用されるガスはフッ素原子を含む。例えば、NF3ガスまたはCxFy(x>0、y>0)ガスである。CxFyガスの例として、CF4、C2F6、C3F8などを挙げることができる。望ましくはC3F8を挙げることができる。
【0071】
また、ガスプラズマを半導体装置製造工程を実施するためのチャンバに供給する。ここで、チャンバはガスプラズマを生成した場所と離隔された場所に位置する。従って、ガスプラズマは図3に示すように、導電性パイプの出口側に備えられるプラズマ排気管を通じてチャンバに供給される。
【0072】
また、チャンバに前記ガスプラズマが供給されることにより、ガスプラズマを使用した各種の半導体装置製造工程を実施する。ここで、実施することができる製造工程は特別な限定はないが、エッチング工程、積層工程または洗浄工程であることが望ましい。
【0073】
このように、前記方法によりガスプラズマを生成させ半導体装置製造工程に使用する場合、生産性の向上を期待することができる。特に、価格が安いC3F8などのようなCxFyガスを使用することができるために、原価を相当に節減することができる。
【0074】
また、NF3ガスを使用する場合には、一般に低いパワーで作動させるためには、同一の量のアルゴンガスをキャリアガスに使用しなければならない。しかし、本発明によると、アルゴンガスの量をNF3ガスに比べて約1/3程度に減少させて使用しても、高いプラズマ生成効率を示す。従って、工程の効率を向上させることができ、プラズマ点火(Iginition)時間を短縮させることができる。
【0075】
前記半導体装置製造装置の一例を、図面を参照して詳細に説明する。
【0076】
図9は半導体装置製造装置の一例を示す。
【0077】
図9に示すように、図示した半導体装置製造装置80はガスを提供するガスソース81を含む。ここで、ガスはフッ素原子を含むガスとして、NF3またはCxFy(x>0、y>0)ガスを使用する。ガスは実施しようとする半導体装置製造工程により適切に選択される。
【0078】
前記ガスソース81には、図3、6または7に示したプラズマ生成部83が連結されている。図3に示したように、ガスソース81はガス供給管を通じてプラズマ生成部83に連結されている。
【0079】
プラズマ生成部83は、1次に軸方向を有する主磁場を形成するための主磁場形成部が備えられている。また、望ましくは軸方向と平行である方向に補助磁場を有する補助磁場をさらに備えて、軸方向の主磁場の磁束密度を増加させることもできる。プラズマ生成部は軸方向磁場を通過する導電性材質からなった導電性パイプを備える。
【0080】
前記ガス供給管を通じて供給されたガスは、導電性パイプを通過することになる。導電性パイプに低周波高電力の交流電流が印加されると、ガスはプラズマ状態に転換される。
【0081】
前記プラズマに転換されたガス(以下、ガスプラズマと称する)85は半導体装置製造工程を実施する工程チャンバ87に提供される。工程チャンバ87は基板上に形成されている膜をエッチングするエッチングチャンバまたは基板上に膜を積層するための積層チャンバである。
【0082】
また、半導体装置製造工程を実施する時に工程チャンバ87を真空に形成する真空ポンプ89が工程チャンバ87に備えられることもできる。真空ポンプ89は工程チャンバ87の真空形成だけでなく、工程チャンバ87内に残留する反応副産物を排気させる。
【0083】
プラズマ生成部83と工程チャンバ87は図3に示したように、プラズマ排気管を通じて連結される。このように、ガスプラズマ85はリモート方式により工程チャンバ87に供給される。
【0084】
図10は本発明の一実施形態によるエッチング装置100を示す。図9に示すように、エッチング装置100はリモート方式のプラズマ生成部101を含む。プラズマ生成部101は図3、6または7に示したプラズマ生成部と同一である。エッチング装置100はエッチングチャンバ103及びエッチングチャンバ103を真空で形成する真空ポンプ105を含む。
【0085】
まず、プラズマ生成部101にフッ素基を含むガスであるNF3またはCxFy(x>0、y>0)(望ましくは、C3F8ガス)をフローさせる。ここで、圧力は500mTorr乃至8Torr、望ましくは1乃至2Torrに比較的低圧まで含む。これにより、プラズマ生成部101はガスをイオン化させ、Fラジカルを有するプラズマを生成する。具体的に、350kHz乃至13.56MHz、望ましくは400kHz程度の周波数を有し、1.5乃至10kW、望ましくは6乃至8kWのパワーで低周波高電力の正弦波交流電流がプラズマ生成部101に印加される。これにより、ガスフロー部内部に存在する自由電子などを効果的に加速させる。また、自由電子などがガスフロー部にフローされるガスと衝突してガスをプラズマ化させる。従って、ガスがFラジカルを有するプラズマに生成される。また、プラズマ生成部101の磁場形成部によりプラズマの挙動を効果的に制御する。
【0086】
続いて、Fラジカルを有するプラズマをエッチングチャンバ103に供給する。エッチングチャンバ103内にはプラズマガスを噴射するためのシャワーヘッド部102が備えられている。シャワーヘッド部102には複数の噴射孔102a、102bが形成されている。均一な噴射のために、シャワーヘッド部102の噴射孔102a、102bはエッチングチャンバ103の入口側と入口側の反対側に形成することが望ましい。
【0087】
図11はシャワーヘッド部102をより具体的に示した概略斜視図である。図示したシャワーヘッド部102は一定の間隔に四つの噴射孔102a、102b、102c、102dが形成されている。このように、噴射孔102a、102b、102c、102dを形成することにより、被エッチング対象物であるウェーハの周辺部に向かって均一にガスプラズマが印加されるようにする側面フロー方式(side flow)によりプラズマエッチング効率を向上させることができる。
【0088】
図面では、四つの噴射孔102a、102b、102c、102dを有するシャワーヘッド部102を示したが、必要によってはエッチングチャンバ103の入口側と前記入口側の反対側に二つを形成することもでき、四つより多い噴射孔を形成することもできる。
【0089】
図10に示すように、プラズマガスがチャンバ内に導入されると、Fラジカルがチャック107に置かれている基板W上に形成された物質と反応する。ここで、基板W上には膜が形成されており、パターンマスクにより所定部位が露出されている。従って、前記露出部位の膜と反応して露出部位の膜をエッチングする。
【0090】
エッチング工程を実施した後にエッチングチャンバ103を洗浄するための方法に対して説明する。
【0091】
エッチングからなった基板Wをエッチングチャンバ103の外部にアンローディングさせる。次に、プラズマ生成部101を例えば、C3F8ガスをフローさせる。プラズマ生成部101はC3F8ガスをイオン化させてFラジカルを有するプラズマを生成する。具体的に、400kHz程度の周波数を有する2000Watt程度のパワーがプラズマ生成部101に印加され、ガスプラズマ生成部の内部に存在する自由電子などを効果的に加速させる。そうすると、自由電子などが前記ガスプラズマ生成部にフローされるC3F8ガスと衝突して、ガスをプラズマ化させる。従って、ガスがFラジカルを有するプラズマに転換される。
【0092】
続いて、Fラジカルを有するプラズマをエッチングチャンバ103に供給する。そうすると、Fラジカルがエッチングチャンバ103内部側壁などに吸着されているポリマのような反応副産物と反応する。従って、エッチングチャンバ103内部側壁から反応副産物が落ちる。ここで、真空ポンプ105を通じて前記反応副産物を排気させると、エッチングチャンバ103の洗浄からなる。
【0093】
前記プラズマ生成部を含む半導体装置製造装置は前記ガスの種類と前記工程チャンバの構成により多様に応用することができる。
【0094】
本発明で、新規なプラズマ生成用ガス組成物に対して説明する。
【0095】
本発明による新規なプラズマ生成用ガス組成物は、主成分としてC3F8ガスを含む。C3F8ガスは上述したリモートプラズマ生成装置によりイオン化及び励起化されフッ素自由ラジカル(Flourine Free Radical)と励起ラジカル(excited radical)、陰イオン及び陽イオンなどを生成する。これらは工程チャンバに移動され、チャンバの壁に蒸着されている残留物(大体に酸化シリコン、酸窒化シリコンなどのようなシリコン残留物)と化学的に反応してガス性副産物(by−product)に排出される。
【0096】
また、本発明による新規なプラズマ生成用ガス組成物は、酸素ガスを含む。C3F8ガスを半導体装置製造工程に単独に使用する場合、工程副産物として炭素化合物が生成される。炭素化合物は装置や管内に蒸着されやすいので、このような炭素化合物は酸素と反応させて二酸化炭素のようなガスに除去することを必要とする。
【0097】
C3F8ガスと酸素ガスを利用して、例えば、酸窒化シリコンを除去するための化学反応式は次のとおりである。
【0098】
C3F8+3O2+2SiON=2SiF4+3CO2+N2
エッチングしたり除去しようとする物質によって、前記反応式は変更されることができるが、大体に上述した化学反応式を考慮して適切な酸素ガスの流量を決定することができる。
【0099】
ここで、酸素ガスの流量が前記C3F8ガスの流量の2倍未満である場合には、炭素が十分に二酸化炭素に転換され除去されずに、チャンバに炭素化合物の残留物が生ずることができるために、望ましくない。また、酸素ガスの流量がC3F8ガスの流量の5倍を超過する場合には、プラズマ生成装置でのフッ素ラジカルの生成が低下されて望ましくない。従って、酸素ガスはC3F8ガスの流量の約2乃至5倍、望ましくは約2.5乃至4倍、最も望ましくは約3倍である。
【0100】
本発明による、プラズマ生成用ガス組成物はC3F8ガスと酸素ガスを円滑に供給するために、キャリアガスとしてアルゴンガスのような不活性ガスを含む。ここで、前記アルゴンガスは円滑な運搬のためにC3F8ガス流量の3乃至15倍であることが望ましい。
【0101】
例えば、C3F8ガスの流量は400〜800sccm、望ましくは600〜700sccmであり、アルゴンガスの流量は1000〜6000sccm、望ましくは2000〜4000sccmであり、酸素ガスの流量は1000〜3600sccm、望ましくは1400〜2100sccmである。他のガスも前記条件で可能である。
【0102】
(プラズマ生成ガス組成物を利用したプラズマの形成)
実施形態1
図6に示したようなリモートプラズマ生成装置に400sccm流量のC3F8ガス、1000sccm流量の酸素ガス及び2000sccm流量のアルゴンガスを含む工程ガスを流入させ、0.7Torr程度の圧力下で5600Watt程度のパワーを印加してプラズマを生成した。
【0103】
実施形態2
図6に示したようなリモートプラズマ生成装置に600sccm流量のC3F8ガス、1800sccm流量の酸素ガス及び4000sccm流量のアルゴンガスを含む工程ガスを流入させ、1.1Torr程度の圧力下で6400Watt程度のパワーを印加してプラズマを生成した。
【0104】
実施形態3
圧力を1.5に変化させることを除外しては、前記実施形態2と同じ方法によりプラズマを生成した。
【0105】
実施形態4
前記アルゴンガスの流量を6000sccmに変化させ、前記圧力を3.5Torrに変化させ、前記パワーを6100Wattに変化させることを除外しては、前記実施形態2と同じ方法によりプラズマを生成した。
【0106】
実施形態5
前記アルゴンガスの流量を6000sccmに変化させ、前記圧力を6.5Torrに変化させ、前記パワーを6700Wattに変化させることを除外しては、前記実施形態2と同じ方法によりプラズマを生成した。
【0107】
比較例1
図1に示した装置の例であるASTEX社(ASTEX company)で製造したリモートプラズマ生成装置に1100sccm流量のNF3ガス及び2000sccm流量のアルゴンガスを含む工程ガスを流入させ、0.8Torr程度の圧力下で3000Watt程度のパワーを印加してプラズマを生成した。
【0108】
エッチング率測定
プラズマ増大化学気相蒸着により基板(ベアウェーハ)上に6、000Å厚さを有するSiON膜を積層した。実施形態1乃至5及び比較例1で生成されたガスプラズマを使用して、図9に示したようなエッチング装置を使用してエッチング工程を実施した後、エッチング率を測定した。測定されたエッチング率を次の表1に示す。
【0109】
【表1】
【0110】
前記した表1で分かるように、実施形態1乃至5で、リモートプラズマを利用してウェーハのエッチング効率と、従来の比較例のエッチング効率を比較した結果、実施形態1乃至5の場合が比較例に比べて優れているエッチング効率を示した。特に、圧力が1Torr程度であり、酸素ガス流量がC3F8ガス流量の約3倍である場合に最も優れる効率を示した。
【0111】
洗浄試験
実施形態2及び比較例で生成されたガスプラズマを使用してエッチング装置の洗浄を実施した。洗浄時間はプラズマ増大化学気相蒸着方法により蒸着した厚さが600Åである酸窒化膜を基準にして洗浄になるか否かを判断した。測定はRGA−QMS(Quardrupole mass spectrometer)(生成されたSiF4をイオン化させ定量測定する方法)により反応副産物を時間帯別に測定した。
【0112】
図12は比較例のガスプラズマを使用して生成された反応副産物を測定して示したグラフであり、図13は実施形態2のガスプラズマを使用して生成された反応副産物を測定して示したグラフである。
【0113】
図12及び図13で、縦軸はイオン濃度を示し、横軸は時間(単位秒)を示す。
【0114】
各図で、SiF4のピークレベルは一定時間後、顕著に減少され、減少された量が一定に維持される時、洗浄終末点(End Point Detection Time)になる。図13に示すように、NF3を使用した従来のプラズマガスの場合には、チャンバの洗浄副産物であるSiF4のピークレベルが一定時間維持して減少されない。このように一定時間SiF4ピークが維持されることは持続的に洗浄が実施されていることに判断される。従って、総洗浄時間は約1,410秒程度所要された。
【0115】
一方、図13に示すように、実施形態2のガスプラズマを使用して洗浄をする場合には、SiF4ピークレベルは一定時間後に、ますます減少して一定に減少された値を維持する。従って、もう以上の洗浄による副産物の発生がないので、SiF4レベルの一定地点を洗浄の終末点に見なすことができる。洗浄時間は848秒に測定された。
【0116】
前記の結果を表2に示す。
【0117】
【表2】
【0118】
前記表2から、同一の条件の比較例でNF3ガスを使用する時に比べて洗浄時間を562秒も短縮させることができたし、またガスの量も約45%程度減少された。また、NF3ガスに比べて非常に安いC3F8ガスを使用して工程を実施することができるために、原価が相当に減少される。
【0119】
同一ガスに対するガス分解効率
図1に示したプラズマ生成装置で、NF3ガスを使用する場合には低いパワーで作動させるためには、同一の量のアルゴンガスをキャリアガスに使用しなければならない。従って、一定量以上のNF3ガスを使用してプラズマの洗浄効率を上昇させることができない。図14は図1に示したプラズマ生成装置でガス流量変化によるNF3ガスの分解効率を示すグラフである。図14で分かるように、NF3ガスの使用量を増加させると、チャンバ圧力自体が高くなって適切な圧力を調節することができずに、またNF3ガスの分解効率が初期に低下され、プラズマ点火時間が長くなる。
【0120】
図15は図3に示した本発明によるプラズマ生成装置にNF3ガスを使用する場合に、ガス流量の変化によるNF3ガスの分解効率を示すグラフである。図15から分かるように、広い圧力帯域で95%以上の高い分解率を示し、NF3ガスの流量を3000sccm程度に増加させも十分に高い分解効率を示した。また、NF3ガスとアルゴンガスの比を3:1程度に維持しても何の問題なしに、プラズマを使用することができた。
【0121】
一般に、NF3ガス量が多くと、プラズマ分解率が低く、プラズマ形成に長時間が所要される。また、時間経過により効率が低下される。しかし、本発明によるプラズマ生成装置では適正量のガス量を必要とするために、ガス量が節減され費用側面で有利である。また、NF3ガスを使用しても分解率が初期に低い圧力でも99%程度を維持することができるために、NF3ガスの使用量を節減することができる。
【0122】
また、本発明によるプラズマ生成装置では低圧状態で点火ガスであるアルゴンにより自然的な点火からなるために、別途の点火装置を必要としない。
【0123】
以上、本発明の実施例を詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明の実施例を修正または変更できるであろう。
【0124】
【発明の効果】
本発明によると、リモート方式のプラズマを形成する時、プラズマの生成効率を向上させることができる。また、プラズマの生成に所要される時間を短縮させることができる。これにより、プラズマを半導体装置製造に応用する場合、生産性が向上される効果を期待することができる。
【0125】
特に、C3F8ガスなどのような低価のガスを半導体装置製造工程に使用することができるために、半導体装置製造による費用節減効果を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のリモート方式にプラズマを生成する装置を示す概略的な構成図である。
【図2】本発明で使用される磁場形成装置で形成された主磁場と補助磁場を示す。
【図3】本発明の一実施形態によるプラズマ形成装置の一例を示す概略図である。
【図4】本発明でのプラズマ生成部材でプラズマが発生される原理を説明するための概念図である。
【図5】本発明でのプラズマ生成部材での粒子運動を示すグラフである。
【図6】本発明の一実施形態によるプラズマ形成装置を示す概略斜視図である。
【図7】本発明の他の実施形態によるプラズマ形成装置を示す概略斜視図である。
【図8】本発明のまた他の実施形態によるプラズマ形成装置を示す概略斜視図である。
【図9】本発明による半導体装置製造装置の一例を示すブロック図である。
【図10】本発明の一実施形態によるエッチング装置を示す。
【図11】図10に示したシャワーヘッド部をより具体的に示した概略斜視図である。
【図12】比較例1のガスプラズマを使用して生成した反応副産物を測定して示したグラフである。
【図13】実施形態2のガスプラズマを使用して生成された反応副産物を測定して示したグラフである。
【図14】図1に示したプラズマ生成装置でガス流量変化によるNF3ガスの分解効率を示すグラフである。
【図15】図3でプラズマ生成装置にNF3ガスを使用する場合にガス流量の変化によるNF3ガスの分解効率を示すグラフである。
【符号の説明】
4 プラズマ形成装置
20 主磁場形成部材
21 軸
23 主磁場
25 補助磁場
41 磁場形成部
42 導電性パイプ
43 プラズマ生成及びガス流動部材
45、55 電源部
48a 1次電界
48b 2次電界
50a 主磁場形成部
50b、50c 補助磁場形成部
80 半導体装置製造装置
81 ガスソース
83 プラズマ生成部
85 ガスプラズマ
87 工程チャンバ
89 真空ポンプ
100 エッチング装置
101 プラズマ生成部
103 エッチングチャンバ
105 真空ポンプ
Claims (47)
- 軸方向を有する主磁場と、前記軸方向と平行な方向を有する補助磁場を形成する段階と、
前記主磁場と補助磁場との間の領域内の経路に高周波交流電流が印加されるように電力を提供する段階と、
前記電力が印加される経路と同一である経路にガスをフローさせ前記ガスをガスプラズマに生成する段階とを含むことを特徴とするプラズマ生成方法。 - 前記電力が印加される経路は前記主磁場の軸方向を取り囲む螺旋経路であることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成方法。
- 前記電力は350kHz乃至13.56MHzの周波数を有する正弦波交流電流形態に提供されることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成方法。
- 前記電力は1.5乃至10kWであることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成方法。
- 前記主磁場を基準にして少なくとも一対の補助磁場が対称的に形成されることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成方法。
- 二対の補助磁場が同一である間隔に離隔され形成されることを特徴とする請求項5に記載のプラズマ生成方法。
- 前記ガスはフッ素原子含有ガス、酸素ガス及びアルゴンガスを含むことを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成方法。
- 前記主磁場及び補助磁場は永久磁石物質により形成されることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成方法。
- 前記主磁場は電磁場で形成され、前記補助磁場は前記電磁場の誘導磁場であることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成方法。
- 軸方向を有する磁場を形成する段階と、
前記磁場の領域内を前記磁場の垂直方向である第1方向にガスをフローさせる段階と、
前記ガスに前記第1方向と相異する第2方向の電界を印加して前記ガスからプラズマを生成する段階とを備えることを特徴とするプラズマ生成方法。 - 前記磁場と平行に前記磁場を基準にして少なくとも一対の補助磁場を対称的に形成して前記ガスが通過する領域の磁束密度を増加させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載のプラズマ生成方法。
- 前記電界は低周波高電力の交流電流を印加して形成することを特徴とする請求項10に記載のプラズマ生成方法。
- 前記交流電流は前記ガスの流動方向と同一に順方向または逆方向に印加することを特徴とする請求項12に記載のプラズマ生成方法。
- 前記第1方向と前記第2方向は互いに垂直であることを特徴とする請求項10に記載のプラズマ生成方法。
- 磁場による第1方向を有する1次電界を形成する段階と、
前記磁場の領域内を前記磁場の垂直方向である第2方向にガスをフローさせる段階と、
前記ガスに前記第1方向と垂直である第2方向の2次電界を印加して前記ガスからプラズマを生成する段階とを備えることを特徴とするプラズマ生成方法。 - 前記2次電界は前記ガスの流動方向と平行である順方向または逆方向に交流電流を印加して形成することを特徴とする請求項15に記載のプラズマ生成方法。
- 前記ガスはフッ素原子含有ガス、酸素ガス及びアルゴンガスを含むことを特徴とする請求項15に記載のプラズマ生成方法。
- 流動するガスの進行方向と同一の方向に電流を印加して前記進行方向に垂直する第1方向に1次電界を形成し、前記進行方向に平行に2次電界を形成し、前記1次電界及び2次電界を前記ガスに作用させてプラズマを生成することを特徴とするプラズマ生成方法。
- 前記ガスはフッ素原子含有ガス、酸素ガス及びアルゴンガスを含むことを特徴とする請求項18に記載のプラズマ生成方法。
- 軸方向を有する主磁場と、前記軸方向と平行な方向を有する補助磁場を形成する段階と、
前記主磁場と補助磁場との間の領域内の経路に印加されるように交流電流を提供する段階と、
前記電流が提供される経路と同一である経路にガスをフローさせ前記ガスをガスプラズマに生成する段階と、
前記ガスプラズマを生成した場所と離隔された場所に位置するチャンバに前記ガスプラズマを供給する段階と、
前記ガスプラズマを使用する半導体装置製造工程を実施する段階とを含むことを特徴とする半導体装置製造方法。 - 前記半導体装置製造工程は前記ガスプラズマを使用して基板上に形成されている膜をエッチングする工程であることを特徴とする請求項20に記載の半導体装置製造方法。
- 前記半導体装置製造工程は前記ガスプラズマを使用して基板上に膜を積層する工程であることを特徴とする請求項20に記載の半導体装置製造方法。
- 前記半導体装置製造工程は前記ガスプラズマを使用して前記チャンバに存在する反応副産物を除去する工程であることを特徴とする請求項20に記載の半導体装置製造方法。
- 前記ガスはフッ素原子を含むガスであり、前記ガスプラズマはフッ素ラジカルを含むことを特徴とする請求項20に記載の半導体装置製造方法。
- 前記ガスはNF3またはCxFy(x>0、y>0)ガスを含むことを特徴とする請求項24に記載の半導体装置製造方法。
- 前記ガスはC3F8ガス、酸素ガス及びアルゴンガスを含むことを特徴とする請求項20に記載の半導体装置製造方法。
- 軸方向を有する磁場を形成する段階と、
前記磁場の軸方向を垂直方向にガスをフローさせる段階と、
前記ガスに交流電流を使用して前記ガスのフロー方向に垂直する方向に電界を印加して前記ガスからプラズマを生成する段階と、
前記ガスプラズマを生成した場所と離隔された場所に位置するチャンバに前記ガスプラズマを供給する段階と、
前記ガスプラズマを使用する半導体装置製造工程を実施する段階とを含むことを特徴とする半導体装置製造方法。 - 前記磁場と平行に前記磁場を基準にして、少なくとも一対の補助磁場を対称的に形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項27に記載の半導体装置製造方法。
- 前記交流電流は前記ガスの流動方向と平行に順方向または逆方向に印加することを特徴とする請求項27に記載の半導体装置製造方法。
- 前記ガスはフッ素原子含有ガス、酸素ガス及びアルゴンガスを含むことを特徴とする請求項27に記載の半導体装置製造方法。
- 軸方向を有する主磁場と、前記軸方向と平行な方向を有する補助磁場を形成する磁場形成手段と、
前記主磁場と補助磁場との間の領域内にガスを流動させ、前記ガスに前記ガスの流動方向と平行である方向に高周波交流電流を印加させ、前記ガスからプラズマを生成させるためのプラズマ生成手段を含むことを特徴とするプラズマ生成装置。 - 前記磁場形成手段は、
前記軸方向を有する主磁場を形成する主磁場形成部と、
前記主磁場形成部と平行であり、前記主磁場形成部の部位に互いに対称的に配置され、前記軸方向と平行である方向を有する補助磁場を形成する補助磁場形成部からなることを特徴とする請求項31に記載のプラズマ生成装置。 - 前記磁場形成手段は、フェライトからなることを特徴とする請求項31に記載のプラズマ生成装置。
- 前記プラズマ生成手段は前記磁場形成手段の軸方向を取り囲む螺旋経路を有することを特徴とする請求項31に記載のプラズマ生成装置。
- 前記プラズマ生成手段は、
前記主磁場部を取り囲むように形成され、電流を通過させ誘導磁場を形成するためのコイルと、
前記主磁場と補助磁場との間の領域を通過し、前記コイルに接続され前記電流が通過して電界を形成し、内部にガスをフローさせるための導電性パイプを含むことを特徴とする請求項31に記載のプラズマ生成装置。 - 前記プラズマ生成手段は、
前記磁場領域内の前記高周波交流電流を印加してプラズマを生成するための導電性パイプと、
前記磁場領域外にガス供給源に接続され前記導電性パイプにガスを供給するためのガス供給管と、
前記磁場領域外に前記導電性パイプから生成されたプラズマを引き出して、半導体装置製造装置にプラズマを提供するためのプラズマ排気管からなったことを特徴とする請求項31に記載のプラズマ生成装置。 - 前記プラズマ生成手段に350kHz乃至13.56MHzの周波数を有する交流電流形態に提供するための周波数発振器をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成装置。
- 前記磁場形成手段は、
前記軸方向を有する電磁場を形成する主磁場形成部と、
前記主磁場形成部と平行であり、前記主磁場形成部の部位に前記軸方向と平行である方向を有する誘導補助磁場を形成する補助磁場形成部からなることを特徴とする請求項31に記載のプラズマ生成装置。 - 軸方向を有する磁場を形成する磁場形成手段と、
前記磁場の軸方向を取り囲むようにガスを流動させ、前記ガスに電界を印加して前記ガスからプラズマを生成するガス流動手段を備えることを特徴とするプラズマ生成装置。 - 前記磁場形成手段は、
軸方向を有する主磁場磁場形成部と、
前記主磁場形成部と平行であり、前記主磁場形成部の部位に配置され、前記軸方向と平行である方向を有する補助磁場を形成する補助磁場形成部からなることを特徴とする請求項39に記載のプラズマ生成装置。 - 前記ガスの流動経路と同一である方向に高周波交流電流を印加して前記電界を形成するための高周波交流電流印加手段をさらに含むことを特徴とする請求項39に記載のプラズマ生成装置。
- C3F8ガス、酸素ガス及びアルゴンガスを含むことを特徴とするプラズマ生成用ガス組成物。
- 前記C3F8ガスの流量は400〜800sccmであり、アルゴンガスの流量は1000〜6000sccmであり、酸素ガスの流量は1000〜3600sccmであることを特徴とする請求項42に記載のプラズマ生成用ガス組成物。
- 前記C3F8ガスの流量は600〜700sccmであり、アルゴンガスの流量は2000〜6000sccmであり、酸素ガスの流量は1400〜2100sccmであることを特徴とする請求項43に記載のプラズマ生成用ガス組成物。
- C3F8ガス、酸素ガス及びアルゴンガスの混合ガスからリモートプラズマ方式を通じてガスプラズマに生成する段階と、
前記ガスプラズマを使用して目的物をエッチングする段階を含むことを特徴とするプラズマエッチング方法。 - 前記目的物は酸窒化シリコンであることを特徴とする請求項45に記載のプラズマエッチング方法。
- 前記目的物はチャンバの内部に形成されている酸窒化シリコンであり、前記ガスプラズマを使用して前記酸窒化シリコンをエッチングして前記チャンバから除去することを特徴とする請求項45に記載のプラズマエッチング方法。
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