JP2005532694A5

JP2005532694A5 -

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Publication number: JP2005532694A5
Application number: JP2004520755A
Authority: JP
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2006-08-24

Claims

誘導結合プラズマ（２４）によって基板（１６）をエッチングする方法において、基板（１６）を反応室（１）内に設置し、適切なガスの雰囲気が反応室（１）内で適切な動作圧で確立され、基板（１６）にバイアスを印加し、プラズマ（２４）を発生するように誘電材料の漏れ防止壁（５）を通る高周波励起電磁波により反応室（１）内のガスを励起させる方法であって、プラズマ励起電磁波の出力を段階的に確立する前工程を含み、この工程の間に、基板に対して不活性であるガスを反応室（１）に注入し、適切な公称出力に達するまでプラズマ励起電磁波の出力を段階的に上昇させ、これにより誘電材料の漏れ防止壁（５）を段階的に加熱する不活性ガスプラズマ（２４）を形成し、この後に、不活性ガスを置換し、かつ活性ガスのプラズマ（２４）を用いてエッチングする活性工程を行うように、活性ガスを反応室（１）に注入することを特徴とするエッチング方法。
プラズマ励起出力の段階的な上昇が、不活性ガスプラズマ（２４）によって誘電材料の漏れ防止壁（５）に加えられる熱衝撃を確実に壁破壊閾値より低い状態のままにするようにプログラムされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
プラズマ励起出力を段階的に確立する前段階が、不活性の期間の後に反応室のオペレーションの開始時のみに行われ、その後、交互に切り替わる活性エッチング工程（ＢＣ；ＣＤ）が続き、該活性エッチング工程の間、誘電材料の漏れ防止壁（５）の温度が、誘電材料の漏れ防止壁（５）に加えられる何らかの破壊的熱衝撃を回避するのに十分に狭い値の範囲のままであることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
活性エッチング工程が、ＳＦ_６などのフッ素含有ガスを用いたエッチング工程（ＢＣ）およびＣ_ｘＦ_ｙなどのエッチングパッシベーションガスを用いたパッシベーション工程（ＣＤ）の連続を含む請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
誘導結合プラズマにより基板（１６）をエッチングする装置において、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法を実施し、かつ漏れ防止壁（２）によって囲繞された反応室（１）を備え、この反応室（１）は基板支持手段（３）を備えかつ誘電材料の漏れ防止壁（５）および高周波発生器（７）により給電される誘導結合アンテナ（６）を有する、誘導結合プラズマ源（４）と連絡しており、反応室（１）は、反応室（１）の内部で適切な真空を確立および維持するために、真空ライン（８）を介してポンプ手段（９）に接続されており、反応室（１）は入口ライン（１０）を介してプロセスガス源（１１）に接続されている装置であって、
プロセスガス源（１１）が、不活性ガス源（１１ａ）、少なくとも１つの活性ガス源（１１ｂ、１１ｃ）、および適したガスを反応室（１）に導入するために制御手段（１３）により制御される配分手段（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）を備え、
高周波発生器（７）が、制御手段（１３）の制御下でその高周波出力を調節する手段を備え、かつ、
制御手段（１３）が、出力を確立する先行シーケンスを有する制御プログラム（１３ａ）を含み、その間に、
ａ）制御手段（１３）が、配分手段（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）を制御して不活性ガスを反応室（１）に導入し、
ｂ）制御手段（１３）が、高周波発生器（７）の高周波出力制御手段に公称出力（ＰＮ）まで段階的に上昇する高周波エネルギーを発生させ、かつ
ｃ）その後、制御手段（１３）が、分配手段（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）を制御して反応室（１）内の不活性ガスを活性ガスと置換することを特徴とするエッチング装置。
分配手段（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）が、対応するガス源出口（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）とプラズマ源（４）への入口（１４）との間で各々直列接続された複数の電磁弁を備えたことを特徴とする請求項５に記載の装置。
窒素（Ｎ_２）またはアルゴンなどの不活性ガスの源（１１ａ）、ＳＦ_６などのエッチングガスの源（１１ｂ）、およびＣ_４Ｆ_８などのパッシベーションガスの源（１１ｃ）を含む請求項５または６に記載の装置。
プラズマ源（４）の誘電材料の漏れ防止壁（５）が、アルミナＡｌ_２Ｏ_３で製造されたことを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の装置。
プラズマ源（４）の誘電材料の漏れ防止壁（５）が管状であり、誘導結合アンテナ（６）が、この管状壁の周囲に配置された同軸巻線であることを特徴とする請求項５から８のいずれか一項に記載の装置。
反応室（１）の漏れ防止壁（２）が、プラズマ源（４）を構成する入口管と連絡するようにそれ自身が開放されている入口前部分（２ｂ）に接続された周縁部分（２ａ）を有し、かつこの入口前部分（２ｂ）が入口前部分（２ｂ）およびシーリングガスケット（２ｃ）を冷却するための冷却手段（２ｄ）と共にシーリングガスケット（２ｃ）を用いて誘電材料の漏れ防止壁（５）に接続されたことを特徴とする請求項５から９のいずれか一項に記載の装置。