JP2015079959A - プラズマエッチング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板にプラズマエッチングを施すためのプラズマエッチング装置を提供する。【解決手段】所定の断面積と形状とを有するプラズマ生成領域を有する第1チャンバと、プラズマ生成領域内にプラズマを生成するプラズマ生成装置と、プラズマ生成チャンバ内で生成されたプラズマが流入することができ、所定の断面積と形状とを有する内部を形成しており、そして内部の断面積はプラズマ生成領域の断面積よりも大きい第2チャンバと、プラズマエッチングされるべき上面を有するタイプの基板を支持するための基板支持体を有する第3チャンバとを含むプラズマエッチング装置。【選択図】図2
Description
本発明はプラズマエッチング装置、及び関連する部分キット、及び基板にプラズマエッチングを施す方法に関する。
半導体ウエハー上にデバイスを製造するプロセスは、種々様々なプラズマエッチング工具において実施される数多くのプラズマエッチングプロセス工程を含む。プラズマエッチングプロセスは、マスクによって覆われていないウエハー領域から材料を選択的に除去するために用いられるのが典型的である。エッチング深さは種々の材料、例えばシリコン、GaAs、アルミニウム、及び二酸化ケイ素において数ナノメートルから数百ミクロンまで様々である。全てのプラズマエッチングプロセスにおいて、均一な反復可能なエッチングプロセスを提供するための一般的な要件がある。これらの品質はダイ(数平方ミリメートル又は平方センチメートルの面積にわたる)内でも、またウエハー全体にわたっても(現在は直径300ミリメートルまでであるが、しかし将来は一層大きい直径が商業的基準になり得る)明らかでなければならない。
プラズマエッチングツール及びクリーンルームのコストが比較的高いため、そしてまたクリーンルームの所要床面積が極めて高価なものであり、ひいてはクリーンルームのスペースの効率的な利用が重要であるという理由からも、できる限り迅速にフィーチャをエッチングし得ることがもちろん経済的に有利である。しかし残念ながら、実際にはほとんどの場合、高いエッチング速度を用いることによってプロセス時間を短くすると、プロセス性能の均一性が低くなる。従って、均一性及びエッチング速度の両方が受け入れられるレベルになる程度に妥協するのが典型的である。深掘りフィーチャ(数10〜数百ミクロン)、例えばMEMS構造又はスルーシリコンビア(TSV)をシリコン中にエッチングする場合、長いエッチングプロセス時間が必要となり、高いエッチング速度と、ウエハー全体にわたるエッチング均一性との間に最適なバランスを達成することが特に重要である。このような種類の深掘りシリコンエッチングフィーチャを形成するためには、周期的堆積/エッチング工程のいわゆる「ボッシュプロセス(Bosch process)」が用いられるのが典型的である。ボッシュプロセスは当業者によく知られており、例えば米国特許第5501893号明細書に記載されている。
従って、エッチング均一性を犠牲にすることなしにエッチング速度を高めることを目的として、数多くの研究が為されている。従来技術の代表例としては米国特許出願公開2006/0070703号明細書及び米国特許第7371332号明細書が挙げられる。この技術分野において広く認められた知識は、プラズマエッチング工具のために、被加工ウエハーの直径よりもかなり大きい内径を有するプロセスチャンバを使用することである。このアプローチに関する技術的説明も存在する。この説明もまた、この技術分野において認められた知識である。より具体的に述べるならば、プロセスチャンバの内径が被加工ウエハーの直径よりもかなり大きいと有利であると考えられている理由は、このようなシステムでは、プラズマの不均一を招くチャンバ壁に対する損失が被加工ウエハーのエッジから十分に離れて生じるため、均一なプラズマがより容易に達成されると信じられているからである。米国特許出願公開2006/0070703号の図1は、典型的な従来技術である単一ウエハーICPプラズマエッチングシステムの代表的な概略図である。この図に示されているように、円筒形チャンバは、加工されるべき円形ウエハーを位置決めする中心プラテン支持体又は静電チャック(ESC)を有している。アンテナ、この場合にはマルチターンコイルを通してRF出力をチャンバ内部のガス中にカップリングすることにより、プラズマが始動され持続される。ガスはチャンバの頂部から入り、エッチングプロセスの副生成物は適宜のポンピング装置を使用してチャンバ底部から出る。ウエハープラテンを所定のシステム形態においてRFで駆動することによって、当業者によく知られているようにウエハー表面上の入射イオンをさらに制御することもできる。米国特許出願公開2006/0070703号の図1は概略図ではあるものの、実際に、チャンバに対するウエハーの相対寸法は従来技術を本質的に正確に表している。
本発明者の認識によれば、米国特許出願公開2006/0070703号の図1に示されたタイプの標準プラズマエッチングチャンバ内でウエハーをエッチングすると、所定の比率の活性エッチャントガスが、チャンバ側方に沿って流下することによって、ウエハーを完全に迂回する。本発明者はまた、このことがガス利用に関して非効率的であると認識した。ウエハー表面の下方でポンピング作用が生じるので、チャンバ内に導入されたガスの大部分はウエハー表面に決して達することはない。例えば米国特許出願公開2006/0070703号の図1に示されたタイプのチャンバは直径が350mmであり、チャンバの中心に直径200mmのウエハーが配置される場合、ガス流の約3分の2がポンプへ直接に流出することになる。加えて、本発明者の認識によれば、このような形態によってウエハー中心近くのエッチング速度が高くなるとともに、ウエハー周囲ではより低いエッチング速度が観察される。このことは図1に概略的に表されている。図1は、ウエハー中心からの位置の関数としてシリコンエッチング速度を示している。この図から明らかなように、従来技術の形態は、中心の高いエッチング速度を促進する。このようなエッチング速度は、チャンバ中心からウエハー周囲までの距離の関数としてのエッチャント濃度勾配に本質的に従う。
2チャンバ型プラズマエッチング装置を設けることも知られている。この装置の場合、第1チャンバ内で生成されたプラズマが、基板が位置する第2加工チャンバ内に流入する。この場合もやはり、プロセスチャンバの内径が被加工ウエハーの直径よりもかなり大きいことが、技術分野において認められた知識である。加えて、本発明者の理解によれば、プラズマが生成される第1チャンバは一般に、ウエハーの直径と比較して相対的に大きいサイズを有している。米国特許出願公開第2007/0158305号明細書及びEP2416351号明細書の両方に開示された、事実上2チャンバ型の装置において、円錐台状であってよいガイドを使用して、第2チャンバ内に配置された基板に向かってプラズマを導く。しかしながら、プラズマが生成される第1チャンバ領域の直径は、被加工ウエハーの直径よりも著しく大きい。
本発明はその実施態様のうちの少なくともいくつかにおいて、上記問題点の1つ又は2つ以上に対処する。具体的には、本発明の少なくともいくつかの実施態様が、コンベンショナルなシステムと比較して改善されたエッチング均一性及び/又は改善されたガス利用をもたらすことができる。加えて、本発明の少なくともいくつかの実施態様は、コンベンショナルなシステムと比較して改善されたエッチング速度を提供することができる。
疑いを避けるために、「含む(comprising又はincluding)」などのような用語が言及されるときにはいつでも、本発明はさらに、より制限的な用語、例えば「から成る(consisting)」及び「本質的に〜から成る(consisting essentially)」を含むものと理解される。
本発明の第1態様によれば、基板にプラズマエッチングを施すためのプラズマエッチング装置であって、装置が第1チャンバと、プラズマ生成装置と、第2チャンバと、第3チャンバとを含み、
第1チャンバは、所定の断面積と形状とを有するプラズマ生成領域を有しており、
プラズマ生成装置は、プラズマ生成領域内にプラズマを生成するために設けられており;
第2チャンバ内には、プラズマ生成チャンバ内で生成されたプラズマが流入することができ、第2チャンバは所定の断面積と形状とを有する内部を形成しており、そして内部の断面積はプラズマ生成領域の断面積よりも大きく;
第3チャンバは、プラズマエッチングされるべき上面を有するタイプの基板を支持するための基板支持体を有しており、第3チャンバは、プラズマ、又はプラズマと関連する1つ又は2つ以上のエッチャント種が基板をエッチングするために第2チャンバから流出し得るように、第2チャンバとの界面を有している形式のものにおいて;
第2チャンバ内部の内側断面積及び形状が基板の上面にほぼ相当し;そして
基板支持体は、使用中に基板が第2チャンバの内部とほぼ整合し、そして基板の上面が界面から80mm以下の距離に位置決めされるように配置される、
プラズマエッチング装置が提供される。
第1チャンバは、所定の断面積と形状とを有するプラズマ生成領域を有しており、
プラズマ生成装置は、プラズマ生成領域内にプラズマを生成するために設けられており;
第2チャンバ内には、プラズマ生成チャンバ内で生成されたプラズマが流入することができ、第2チャンバは所定の断面積と形状とを有する内部を形成しており、そして内部の断面積はプラズマ生成領域の断面積よりも大きく;
第3チャンバは、プラズマエッチングされるべき上面を有するタイプの基板を支持するための基板支持体を有しており、第3チャンバは、プラズマ、又はプラズマと関連する1つ又は2つ以上のエッチャント種が基板をエッチングするために第2チャンバから流出し得るように、第2チャンバとの界面を有している形式のものにおいて;
第2チャンバ内部の内側断面積及び形状が基板の上面にほぼ相当し;そして
基板支持体は、使用中に基板が第2チャンバの内部とほぼ整合し、そして基板の上面が界面から80mm以下の距離に位置決めされるように配置される、
プラズマエッチング装置が提供される。
被加工基板及び第2チャンバの内部はそれぞれ少なくとも1つの幅を有していてよい。基板の幅に対する第2チャンバ内部の幅の比は、1.15以下、1.1以下、1.0以上、0.85以上、0.9以上、又はこれらの比の値の任意の組み合わせであってよい。具体的には、基板の幅に対する第2チャンバ内部の幅の比は、1.15〜0.85、好ましくは1.1〜0.9であってよい。
より好ましくは、基板の幅に対する第2チャンバ内部の幅の比は、1.5〜1.0、好ましくは1.1〜1.0であってよい。
言うまでもなく、被加工基板及び第2チャンバの内部は円形断面を有するのが典型的である。この場合上記の幅は直径である。原則的には、被加工基板及び第2チャンバの内部は異なる断面形状を有していてよく、やはり原則的にはこのような非円形形状は2つ以上の固有幅を有していてよい。これらの実施態様の場合、断面形状と関連するそれぞれの固有幅は、基板の幅に対する第2チャンバ内部の幅の相応の比を有することになる。これらの実施態様では、それぞれの幅比は、上記定量的基準を満たしてよい。
いくつかの実施態様では、基板支持体は、使用中に基板の上面が界面から60mm以下の距離に位置決めされるように配置される。
いくつかの実施態様では、基板支持体は、使用中に基板の上面が界面から10mm以上の距離に位置決めされるように配置される。
基板支持体は、使用中に基板の上面が界面から10〜60mmの距離に位置決めされるように配置されることが好ましい。
プラズマ生成領域及び第2チャンバ内部はそれぞれ所定の断面積を有しており、第2チャンバの断面積に対するプラズマ生成領域の断面積の比は、0.07〜0.7であってよい。
第1チャンバと第2チャンバとが同軸であることが典型的である。使用時には、基板が第1及び第2チャンバと同軸であることも典型的である。
第1チャンバと第2チャンバとが両方とも円形断面を有することが典型的である。プラズマエッチングされるべき基板が円形断面を有することも典型的である。
第1チャンバがベルジャー(bell jar)形状を有していてよく、すなわち第1チャンバは、チャンバの長手方向軸に沿った位置の関数として変化する非定常円形断面を有することによって、第2チャンバに向かってフレア状に広がっていてよい。
装置はさらに、基板の近くでガス流をチャネリングするために、基板支持体上又は基板支持体の近くに配置されたバッフルを含んでよい。バッフルは、使用中にウエハー周囲のエッチャント種の保持時間を長くするように配置されてよい。
いくつかの実施態様では、界面は、第2チャンバと第3チャンバとの間に配置されたスペーサエレメントによって形成されている。スペーサエレメントは環状エレメント、例えばリングであってよい。スペーサエレメントの使用は、これが基体の上面と界面との間の距離が変えられ微調整されるのを可能にするので好都合である。
一般に、第2チャンバはプラズマ生成装置を備えていない。むしろ第1チャンバだけが、関連するプラズマ生成装置を有している。
基板支持体は、少なくとも200mmの直径を有する基板を支持するように形成されていることが典型的である。直径200mm及び300mmのウエハーに適用すると、本発明によって優れた結果が得られた。
本発明は、例えばSi、GaAs、ポリマー、Alエッチング材料、並びにフッ素、塩素、及び酸素を基剤とする化学物質を含む数多くのエッチング材料及びプロセスガスに容易に適用することができる。本発明は、交互エッチング堆積工程から成るボッシュプロセスを用いたエッチングに適用することができる。
プラズマ生成装置は、ICP(誘導結合プラズマ)源、ヘリオン源、ECR(電子サイクロトロン共鳴)源、又は任意の他の好都合な装置であってよい。
本発明のプラズマエッチング装置はオリジナルの製造物品として提供することができる。或いは、本発明の利点は、エッチングされるべき基板上面の面積よりも著しく大きい断面積を有するプロセスチャンバが設けられているタイプの既存のプラズマエッチング装置を改善することが可能である点である。
プラズマエッチング装置は基板と組み合わせて、基板が基板支持体によって支持された状態で提供されてよい。しかし本発明は、使用していない時又は使用前の、すなわち基板支持体上に基板が存在していない状態におけるプラズマエッチング装置にも関する。
本発明の第2態様によれば、本発明の第1態様に基づく改善型プラズマエッチング装置を提供するために、既存のプラズマエッチング装置を改善するキットが提供される。キットは:
既存のプラズマエッチング装置の1つ又は2つ以上の部分に接続するためのアダプタを含んでよく、アダプタは、アダプタが接続されたときに第2チャンバとして作用するように形成されたスリーブを含み、さらに接続手段を含み、接続手段は、スリーブを所定の位置に配置するために既存のプラズマエッチング装置の前記1つ又は2つ以上の部分にアダプタが接続されるのを可能にする。
既存のプラズマエッチング装置の1つ又は2つ以上の部分に接続するためのアダプタを含んでよく、アダプタは、アダプタが接続されたときに第2チャンバとして作用するように形成されたスリーブを含み、さらに接続手段を含み、接続手段は、スリーブを所定の位置に配置するために既存のプラズマエッチング装置の前記1つ又は2つ以上の部分にアダプタが接続されるのを可能にする。
アダプタは、既存のプラズマエッチング装置の1つ又は2つ以上の部分に接続するための1つ又は2つ以上のフランジ部分を含んでよい。アダプタは上側フランジ部分と下側フランジ部分とを含んでよい。フランジ部分は、スリーブを含む構造の一部を形成してよい。或いは、フランジ部分は、スリーブを収容することができる構造の一部を形成してよい。この構造は、第2チャンバとして作用するように形成されたスリーブを収容するための外側スリーブを含んでよい。
キットはさらに、スリーブの下に配置されるように形成されたスペーサエレメントを含んでよく、スペーサエレメントは、改善型プラズマエッチング装置内の第2チャンバと第3チャンバとの間の界面を形成するように、アダプタ及び/又は既存のプラズマエッチング装置に接続可能である。
本発明の第3態様によれば、基板にプラズマエッチングを施す方法であって:
i) 本発明の第1態様に基づくプラズマエッチング装置を用意し;
ii) 基板が第2チャンバの内部とほぼ整合し、そして基板の上面が界面から80mm以下の距離に位置決めされるように、基板支持体によって基板が支持されるようにし;
iii) プラズマ生成領域内にプラズマを生成し;そして
iv) プラズマ、又はプラズマと関連する1つ又は2つ以上のエッチャント種によって基板をエッチングする
工程を含む、基板にプラズマエッチングを施す方法が提供される。
i) 本発明の第1態様に基づくプラズマエッチング装置を用意し;
ii) 基板が第2チャンバの内部とほぼ整合し、そして基板の上面が界面から80mm以下の距離に位置決めされるように、基板支持体によって基板が支持されるようにし;
iii) プラズマ生成領域内にプラズマを生成し;そして
iv) プラズマ、又はプラズマと関連する1つ又は2つ以上のエッチャント種によって基板をエッチングする
工程を含む、基板にプラズマエッチングを施す方法が提供される。
本発明を上記のように説明してきたが、本発明は、上記又は下記説明、図面、又は請求項に記載された特徴を本発明により任意に組み合わせものにまで範囲が及ぶ。例えば、本発明の1つの態様に関連して説明したいかなる特徴も、さらに本発明の他の態様に関連して開示されたものと考えられる。
添付の図面を参照しながら、本発明による装置及び方法の実施態様を以下に説明する。
図2は、全体を符号10で示された本発明のプラズマエッチング装置を表している。図2に示された実施態様は実際、本発明による装置を製造するために改善された、商業的に入手可能なプラズマエッチング装置である。より具体的に述べるならば、図2に示された装置は、出願人によって製造されたDSiという商品名で市販されているプラズマエッチング装置の改善形である。装置10は、ガス入口12aを有するセラミックベルジャーの形態を成す第1チャンバ12を含んでいる。このガス入口12aを通してガスがプラズマを生成するために導入される。第1チャンバ12の一部がICP源14によって取り囲まれている。ICP源は、当業者にはよく知られた形式で第1チャンバ12の少なくともプラズマ生成領域内でプラズマを始動し持続するために使用される。第1チャンバ12の下端部はフレア状に広がって装置10の中間部分に続いている。中間部分は図2では全体的に符号16で示されており、装置10内の主要な改善型構成部分である。中間部分16は、スリーブ18aと、上側フランジ部分18bと、下側フランジ部分18cとを有するアダプタ構造18を含んでいる。上側フランジ部分は第1チャンバ12、及び装置10の他の上側部分に接続されている。下側フランジ部分は第3チャンバ20に接続されている。スリーブ18aは、スリーブの形態を成す減径された第2チャンバ22を担持するようにサイズ設定されている。第2チャンバ22はスリーブ18a内部に位置決めされて配置されている。第2チャンバ22はさらに、この実施態様ではスリーブ22に接続された下側リング22aを含むことができる。第2チャンバを含む中間区分の下方には、第3チャンバ20が設けられている。第3チャンバは、被加工ウエハー26を支持するための静電チャック(ESC)24を収容する。第3チャンバ20は、ウエハー26を装置10へ導入するための、そしてこれを取り外すためのスロット弁20aを含んでいる。第3チャンバはさらに出口20bを含んでいる。ガスは、当業者にはよく知られている適宜のポンピング装置(図示せず)を使用して、装置の出口20bから出る。なお、図2は第3チャンバを完全には示していない。むしろ図2は第3チャンバの上側部分だけを示している。第3チャンバ20の内径は、ウエハーが装置10内へ導入されそしてここから取り外されるのを可能にするために、必然的にウエハーの直径よりもかなり大きい。安全性のために、第1及び第2チャンバ12,22を含む装置10の上側部分の周りには、円筒形カバー28が配置されている。
ウエハー26の周囲のエッチャントガスの保持時間を長くするために、ESC24及びウエハー26の周りにバッフル28が設けられている。ウエハーエッジ保護(WEP)装置30も設けられている。
コンベンショナルなDSi装置において、異なる円筒形構造が第2チャンバとして役立ち、その内径はウエハー直径よりも著しく大きい。本発明の場合には、スリーブ22(及びリング22a)の内径が、被加工ウエハーの直径に適合されている。代表例において、ウエハーは直径200mmであり、スリーブ22及びリング22aの内径も200mmである。これらの直径が正確に一致することは強制されないが、しかし直径のこのような正確な適合によって有利な結果が得られた。ウエハー26がESC24上に装着されたとき、ウエハー26は第2チャンバ22と整合する。
改善されたエッチングの例を、図2に示された装置を用いて以下に説明する。ボッシュプロセスに従ってエッチングを実施した。
図4には、SF6化学物質を用いた300mm直径ウエハー上のSiエッチングプロセスに対するエッチング速度及び均一性において達成されたプロセス性能の改善が示されている。チャンバとウエハーとのギャップを43mm及び23mmに維持しながら、標準的な350mmから300mmへ第2チャンバのサイズ(ID)を小さくすることによって、エッチング速度はそれぞれ9.8及び10.3mm/minに高められる一方、均一性も標準値9.7%よりも著しく改善される。結果を表1に要約する。
図5,6及び7において、直径200mmのウエハーに対してほぼ200mmの第2チャンバIDを用いた場合の代表的な結果を見ることができる。200mmの第2チャンバID(第2チャンバとウエハーとのギャップは35mm)を標準350mm IDの第2チャンバと比較すると、全ての事例において著しい改善が見られる。
図5において、パターン化Siウエハー上で実施されるボッシュSiエッチングプロセスのエッチング速度が、標準チャンバと減径第2チャンバとの間で15%改善されることが判る。均一性も、標準チャンバを用いた場合の±9%から、本発明のより小さな第2チャンバを用いた場合の±6%まで改善される。
図6において、第2チャンバとウエハーとのギャップが35mmで固定された状態で、第2チャンバ内径の関数として直径200mmのSiウエハーのSiエッチング速度及び均一性を見ることができる。ほぼ220〜235mmでは、第2チャンバIDがより大きくなるに伴ってエッチング速度がより大幅に漸減することと相俟って均一性が大きく低減される。
小さな、より低いチャンバとウエハーとの厳密な連関の重要性が図7において立証される。ここでは、第2チャンバとウエハーとのギャップ範囲(23〜100mm)にわたって、Siエッチングプロセスが200mm直径ウエハー上で実施される。エッチング速度及び均一性の最適値は最小ギャップによって得られる。
いかなる具体的な理論又は推測にも縛られたくはないが、本明細書中に記載された有利な特性は3つのファクタの組み合わせに起因すると考えられる。第一に、第2チャンバ内部の断面積は第1チャンバの、少なくともプラズマ生成領域内の断面積よりも大きい。このようになっていると、プラズマが最初に生成される体積がさほど大きくなく、比較的均一な初期プラズマを形成することができる。これとは逆に、プラズマ生成チャンバが比較的大きいと、プラズマをトロイダル状に分配させることがある。最初に生成されたプラズマがあまり均一でないと、均一なエッチングをもたらす後続の加工ステップを提供することは不可能ではないにしても難しい、と考えられる。第二に、第2チャンバの直径はウエハーの直径に近くなければならない。これは当業者に認められている知識に反するので驚くべきことである。あり得そうもないことではあるが、ウエハーの断面が円形でないという理論上の事象においては、第2チャンバは、ウエハーの固有寸法に厳密に適合した同様の形状を有するべきである。第三に、(エッチング中に使用位置にある)ウエハーと、厳密に適合した第2チャンバとの間のギャップは小さくなければならない。
本発明により提供された装置は、より大きいIDの従来技術のチャンバと比較して、ウエハー平面の上方のガス及びプラズマの閉じ込め状態を改善することができる。本発明は、ポンピングラインに直接に進むエッチャントガスの損失を回避するか又は少なくとも低減し、エッチング速度を高め、且つ/又はウエハー全体にわたる深さの均一性を改善することができる。ここでもやはり、いかなる具体的な理論又は推測にも縛られたくはないが、本発明は、エッチャントガスがポンプによって除去される前にウエハー周囲と相互作用するように強制することができる、と考えられる。実際には、このような混合と、ウエハーからエッチング生成物をポンピングによって除去するためにもたらされ得るコンダクタンス低減との間のバランスを見いだすべきである。この点に関して支援するために、ウエハーの周り又はウエハーの極めて近くにバッフルを設けてもよい。しかしバッフルの使用は本発明の本質的な特徴ではない。当業者には明らかなように、本発明は多くの種々異なる方法で実施し、最適化することができ、このような変更形は本発明の範囲に含まれる。例えばウエハーがESCによって支持されること、又はWEP装置が使用されることは必ずしも必要でない。また、既存の装置を改善する代わりに、本発明に従って新しいプラズマエッチング装置を製造することも可能である。第3チャンバは、このチャンバの側方ではなくチャンバの底部に配置されたポートからポンピングされてもよい。他のプラズマ生成装置も考えられる。
Claims (17)
- 基板にプラズマエッチングを施すためのプラズマエッチング装置であって、該装置が第1チャンバと、プラズマ生成装置と、第2チャンバと、第3チャンバとを含み、
該第1チャンバは、所定の断面積と形状とを有するプラズマ生成領域を有しており、
該プラズマ生成装置は、該プラズマ生成領域内にプラズマを生成するために設けられており;
該第2チャンバ内には、該プラズマ生成チャンバ内で生成されたプラズマが流入することができ、該第2チャンバは所定の断面積と形状とを有する内部を形成しており、そして該内部の断面積は該プラズマ生成領域の断面積よりも大きく;
該第3チャンバは、プラズマエッチングされるべき上面を有するタイプの基板を支持するための基板支持体を有しており、該第3チャンバは、該プラズマ、又は該プラズマと関連する1つ又は2つ以上のエッチャント種が該基板をエッチングするために該第2チャンバから流出し得るように、該第2チャンバとの界面を有している形式のものにおいて;
該第2チャンバ内部の内側断面積及び形状が該基板の上面にほぼ相当し;そして
該基板支持体は、使用中に該基板が第2チャンバの内部とほぼ整合し、そして該基板の上面が該界面から80mm以下の距離に位置決めされるように配置される、
プラズマエッチング装置。 - エッチングされるべき基板及び前記第2チャンバの内部がそれぞれ少なくとも1つの幅を有しており、そして前記基板の幅に対する前記第2チャンバ内部の幅の比が、1.15〜0.85、好ましくは1.1〜0.9である、請求項1に記載のプラズマエッチング装置。
- 前記基板の幅に対する前記第2チャンバ内部の幅の比が、1.5〜1.0、好ましくは1.1〜1.0である、請求項2に記載のプラズマエッチング装置。
- 前記基板支持体は、使用中に前記基板の上面が前記界面から60mm以下の距離に位置決めされるように配置される、請求項1から3までのいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置。
- 前記基板支持体は、使用中に前記基板の上面が前記界面から10mm以上の距離に位置決めされるように配置される、請求項1から4までのいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置。
- 前記第2チャンバの断面積に対する前記プラズマ生成領域の断面積の比が、0.07〜0.7である、請求項1から5までのいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置。
- 前記第1チャンバと前記第2チャンバとが同軸である、請求項1から6までのいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置。
- 前記第1チャンバと前記第2チャンバとが両方とも円形断面を有する、請求項1から7までのいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置。
- 前記第1チャンバがベルジャー形状を有している、請求項1から8までのいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置。
- 前記界面は、前記第2チャンバと第3チャンバとの間に配置されたスペーサエレメントによって形成されている、請求項1から9までのいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置。
- さらに、前記基板の近くでガス流をチャネリングするために、前記基板支持体上又は基板支持体の近くに配置されたバッフルを含む、請求項1から10までのいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置。
- 前記基板支持体が、少なくとも200mmの直径を有する基板を支持するように形成されている、請求項1から11までのいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置。
- 前記基板支持体によって支持される基板と組み合わされた、請求項1から12までのいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置。
- 請求項1に記載の改善型プラズマエッチング装置を提供するために、既存のプラズマエッチング装置を改善するキットであって、該キットが:
該既存のプラズマエッチング装置の1つ又は2つ以上の部分に接続するためのアダプタを含み、該アダプタは、該アダプタが接続されたときに前記第2チャンバとして作用するように形成されたスリーブを含み、さらに接続手段を含み、該接続手段は、該スリーブを所定の位置に配置するために該既存のプラズマエッチング装置の前記1つ又は2つ以上の部分に該アダプタが接続されるのを可能にする、
既存のプラズマエッチング装置を改善するキット。 - 前記アダプタがさらに、既存のプラズマエッチング装置の1つ又は2つ以上の部分に接続するための1つ又は2つ以上のフランジ部分を含む、請求項14に記載のキット。
- さらに、前記スリーブの下に配置されるように形成されたスペーサエレメントを含み、該スペーサエレメントは、前記改善型プラズマエッチング装置内の前記第2チャンバと前記第3チャンバとの間の界面を形成するように、前記アダプタ及び/又は前記既存のプラズマエッチング装置に接続可能である、請求項14又は15に記載のキット。
- 基板にプラズマエッチングを施す方法であって:
i. 請求項1に記載のプラズマエッチング装置を用意し;
ii 該基板が第2チャンバの内部とほぼ整合し、そして該基板の上面が前記界面から80mm以下の距離に位置決めされるように、前記基板支持体によって該基板が支持されるようにし;
iii 前記プラズマ生成領域内にプラズマを生成し;そして
iv. 該プラズマ、又は該プラズマと関連する1つ又は2つ以上のエッチャント種によって該基板をエッチングする
工程を含む、基板にプラズマエッチングを施す方法。
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