JP4246477B2 - 解離及びイオン化の空間的制御のためのプラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ処理装置、特に、空間的制御を与える構成を有するプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマ処理システムは、半導体基板のような基板から材料を除去し、又は、堆積させるような、半導体、集積回路、ディスプレイ、その他の装置又は材料の製造及び処理において使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
技術の小型化の増進が、増大された複雑さ及び比較的高いアスペクト比を有する設計部材（ｄｅｓｉｇｎ ｆｅａｔｕｒｅ）における改良された分解能（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）の必要性を増大している。これらを達成するためには、改良された処理の均一性が、有効であり得る。プラズマ処理システムで、エッチング又は堆積の均一性の程度に影響を与える１つのファクターが、基板の上方のプラズマの密度の空間的均一性である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、解離及びイオン化の空間的制御のためのプラズマ処理装置、及び、プラズマ内の解離及びイオン化を制御させることによって、プラズマの特性を改良させるための方法に関する。
【０００５】
本発明の一態様は、処理チャンバと、この処理チャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ発生システムと、基板の処理中、基板を保持する基板ホルダーと、前記処理チャンバ中にガスを導入するガスソースと、前記処理チャンバ内で、選択された圧力を維持するための圧力制御システムと、前記処理チャンバ内を複数の空間ゾーンに分割している複数の同心的な仕切り部材とを有する、解離及びイオン化の空間的制御のためのプラズマ処理装置を提供する。これら複数の同心的な仕切り部材は、前記処理チャンバの所定の壁から前記基板ホルダーに向かって延びている。前記プラズマ発生システムは、少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）コイルを有する。少なくとも１つの前記ＲＦコイルは、前記複数の同心的な仕切り部材の上方で前記処理チャンバの頂部の上に螺旋パターンで配置されている。
【０００６】
本発明の別の一態様は、プラズマ内の解離及びイオン化を制御させるための方法を提供する。この方法は、処理チャンバ内で基板材を配置させる工程と、処理チャンバ中に先駆ガスの流れを与えさせる工程と、前記処理チャンバ内で、プラズマ体積内の先駆ガスによりプラズマを形成させる工程と、前記処理チャンバの所定の壁から前記基板に向かって延びる複数の同心的な仕切り部材を用いて、基板の上方のプラズマ内のラジカル及びイオンの形成を制御させる工程とを含んでいる。前記プラズマを形成させる工程は、少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）コイルを介して前記プラズマに電力を結合する工程を含む。少なくとも１つの前記ＲＦコイルは、前記複数の同心的な仕切り部材の上方で前記処理チャンバの頂部の上に螺旋パターンで配置されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下の説明で、本発明の全体を通じた理解を容易にするために、また、何ら限定することのない説明のために、特定の、ガス、無線周波数発生技術等の使用及び処理チャンバの幾何学的配置のような、特定の詳細が、開示されている。しかしながら、本発明は、これら特定の詳細とは異なった他の実施形態で実施され得る。用語プラズマは、電子と、正及び負イオンと、さらに、原子、分子、ラジカルのような中性種との混合体であるという最も広い定義において、使用されている。説明全体を通じて、プラズマ内の種は、ラジカル、分子、電子、又は、イオンとして言及されている。
【０００８】
最新技術の酸化物エッチングの性能を達成し、（高アスペクト比コンタクトのエッチング処理、セルフアラインメントコンタクト（ｓｅｌｆ−ａｌｉｇｎ ｃｏｎｔａｃｔ）のエッチング処理のような）多くの酸化物エッチング処理についての要求（例えば、エッチング速度、側壁の外形等を含んでいる）を満たすために、特定のエッチング反応種を形成させるようにプラズマ化学を最適化することが、提案されている。例えば、複雑な化学的処理を単純化するように、炭素を含んでいる種、例えばＣＦ、ＣＦ２、ＣＦ３のようなポリマーと、フッ素ラジカルのような他の反応種との間の適切なバランスが、１つの重要なパラメーターであると信じられている。フッ素化学のための先駆ガス（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｇａｓ）は、例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ８等のようなフッ化炭素分子であり得る。アルゴンが、希釈材として、及び／又は、イオン衝突を介して表面化学に触媒作用を及ぼすようにエネルギーを与えるメカニズムとして加えられ得る。少ないフッ素含有量のカーボンポリマーが、シリコン窒化物（ＳｉＮ）又はポリシリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）のような酸化物を含まない表面を覆う、防護膜を形成するように導入され得る一方で、依然として、酸化物エッチングを可能にしている。しかしながら、過剰なＣｘＦｙラジカル種は、ポリマーの蓄積のために、エッチングを妨げ得る。他方、過度のフッ素ラジカルの形成は、酸化物とシリコン又はＳｉＮとのエッチングの選択性を劣ったものとし得る。フッ素は、これら材料の両方を容易にエッチングすることが知られている。従って、エッチングの選択性（即ち、酸化物とシリコンとの選択性）、エッチング速度、側壁の外形等を含んでいる幾つかのエッチングパラメーターが、解離の状況によって敏感に左右される。
【０００９】
図１は、処理チャンバ１０４の本体の周囲に巻かれている誘導コイル１０２を有する、本発明の第１の実施形態のプラズマ処理装置１００の概略図である。ＲＦ発生装置１０３を用いて発生された無線周波数（ＲＦ）場は、前記処理チャンバ１０４を通ってプラズマに結合される。本実施形態で、前記処理チャンバが、円筒形状であるように図示され説明されている。しかしながら、長方形又は多角形（これらに限定されるものではない）のような他の形状が、可能であることが理解される。
【００１０】
前記誘導コイル１０２は、誘電体窓１０６を除いて、導電体の囲い内に収容され得、この誘電体窓１０６は、ＲＦ場の結合を可能にするように、石英又はアルミナのような誘電材で形成され得る。加えて、接地され、スロットを形成されている静電シールド（ファラデーシールド）が、前記誘導コイル１０２とプラズマとの間の容量型結合を最小化するように、前記誘導コイル１０２と誘電体窓１０６との間に挿入され得る。その上、ＲＦ発生装置からのＲＦ電力が、プラズマへの電力の移動を最大化するように、インピーダンスマッチング回路を通って前記誘導コイル１０２に接続され得る。円形の上壁１０８が、真空チャンバのカバープレートとして機能し、この上壁１０８から、仕切り部材が、下がっており、本実施形態で、これら仕切り部材は、同心的な円筒部材１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃであり、各円筒部材は、プラズマ領域１１２中に所定の深さまで延びる。しかしながら、別の配置に加えて別の形状が、可能であることが理解されるだろう。明瞭さのために、３つの円筒部材が、図１で示されているが、同心的なあらゆる個数の円筒部材が、使用され得ることが理解される。図１で示されているように、円筒壁１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃを有する同心的な３つの前記円筒部材１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃが、前記上壁からプラズマ中に延び、従って、４つの領域、即ち、領域１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃ、１１６Ｄを規定する。同心的な前記円筒壁１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃは、例えば石英のような誘電体によって形成され得、また、前記円筒部材の壁の厚さは、長さに従って変化され得る。その上、前記円筒壁１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃの端部は、円形にされ得る。例えば、壁の厚さは、各環状領域が、ウェハに近づいていくに従って断面積を増大されているように、長さに従って減少され得る。セットの同心的な前記円筒部材１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃは、処理スペース１１８の全体を通じて、荷電種の移動を妨げ、従って、プラズマ領域１１２を４つの領域１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃ、１１６Ｄに仕切る。前記処理スペースをこのように区分し、各円筒壁が、前記処理スペース１１８中に延びている長さ１２０を変化させることによって、プラズマ化学の空間的制御が、可能とされている。図１で示されているように、複数の前記円筒壁の長さは、径方向かつ内向きに増大されている（即ち、前記円筒壁１１４Ａの長さは、前記円筒壁１１４Ｂの長さよりも長く、また、前記円筒壁１１４Ｂの長さは、前記円筒壁１１４Ｃの長さよりも長い）。通常、誘導型結合プラズマソースで、プラズマ密度は、基板の上方の領域に渡って変化し、従ってまた、解離（及び反応種化学）が、例えば、基板の端部と中心部とで互いに異なり得ることが、観察される。基板１２４の上方のプラズマ密度を均一化するように、同心的な前記円筒部材は、中心部近くで移動を妨げるように配置され、従って、ウェハの外側エッジに対してプラズマ密度を減少させる助けとなり、また、類似の反応種化学を維持する。その上また、この配置は、別の配置であれば、基板の中心部近くの領域でＲＦ電場を減少させるだろうＲＦの表皮効果（ｓｋｉｎ ｅｆｆｅｃｔ）を相殺することにより、基板１２４の全領域に渡る電場及びプラズマの均一性を改良し得る。加えてまた、この配置は、複数の種の滞在時間を減少し得、従って、プラズマ流及びガス排気を改良し得る。各領域１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃ、１１６Ｄは、例えば、先駆ガスの所定の流速及び種組成で、互いに独立に供給される。図１で示されている実施形態で、供給ガスの３つのソースＡ、Ｂ、Ｃが、使用される。バルブＭＦＣ−Ａによって制御されるガスソースＡは、領域１１６Ａに供給し、また、バルブＭＦＣ−Ｂによって制御されるガスソースＢは、領域１１６Ｂに供給し、そして、バルブＭＦＣ−Ｃによって制御されるガスソースＣは、領域１１６Ｃに供給する。この形態において、各々の領域１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃ、１１６Ｄで、供給ガスの圧力、及び／又は、組成を変化させることによって、各領域内のプラズマの比較的良い制御が、可能にされている。もちろん、全ての領域は、おそらく同じソースから、同じガス混合物を供給され得る。
【００１１】
別の一実施形態で、前記円筒壁１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃの断面形状は、非円形、即ち、長方形、三角形、多辺形等である。別の一実施形態で、前記円筒壁１１４ＡないしＣの少なくとも１つは、１以上のパネル、プレート、又は、翼部を有する。さらに別の一実施形態で、前記円筒壁は、同じ長さであり得、又は、前記処理チャンバの中心部に向かって長さを減少され得る。
【００１２】
特定の一実施形態で、Ｃ４Ｆ８、酸素、アルゴンの混合物が、供給ガスとして使用される。前記処理チャンバ内の残存圧力（ｒｅｓｉｄｕａｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）は、特定の処理に応じて、１から１０００ｍｉｌｉｔｏｒｒの間隔内、又は、５と５０ｍｔｏｒｒとの間に維持される。過剰なガスは、真空システム（真空ソース）１２２を用いて、排気される。ＲＦ発生装置は、１から５ｋＷの電力を有し、１０と１００ＭＨｚとの間の周波数で作動される。ＲＦソースは、プラズマを生成し、このプラズマは、先駆ガスを解離及びイオン化させ、従って、他の種に混じって、ＣＦ２及びＣＦ３のようなラジカルを生じさせる。酸化物層のエッチングのために、プラズマは、Ｆ、ＣＦ及びその他の種と比較して、高い濃度のＣＦ２及びＣＦ３ラジカルを含むとよい。プラズマ内で形成されたラジカル種は、基板ホルダー１２６に配置されている基板１２４をエッチングするように使用される。基板１２４は、例えば、シリコン、ゲルマニウムヒ化塩（ＡｓＧａ）、又は、ゲルマニウム（Ｇｅ）であり得る。特に、シリコン基板について、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）が、酸化物として使用され得、また、シリコン窒化物が、窒化物として使用され得る。
【００１３】
プラズマの表皮厚さ（ｓｋｉｎ ｄｅｐｔｈ）が、ＲＦ波が、ほぼ減衰する深さとして定義されている。あるいは、無限小波（ｅｖａｎｅｓｃｅｎｔ ｗａｖｅ）と言われ得る。これは、プラズマ振動数が、遮断プラズマ振動数（ｃｕｔ−ｏｆｆ ｐｌａｓｍａ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）よりも小さいときに生じる。通常、誘導型結合プラズマ（ＩＣＰ）ソースの表皮厚さは、チャンバの半径に対して小さく、従って、前記円筒壁は、荷電種の移動を妨げる傾向があり、プラズマ化学の制御に影響を与える。大きなウェハ（即ち、２００から３００ｍｍ以上）が、処理されるときには通常のケースであるように、チャンバの直径が、チャンバの高さを充分越えているとき、表皮厚さは、典型的に、上述した基準を満たす。従って、チャンバの直径が、チャンバの高さを越えているこの実施形態で、前記円筒壁１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃは、プラズマ化学を制御する役割を果たす。
【００１４】
同様に、前記処理チャンバ１０４の直径が、チャンバの高さとほぼ同じ、又は、小さい別の一実施形態でも、前記円筒壁１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃは、充分に、イオン化に局所的な影響を与えることが想定される。即ち、前記円筒壁１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃは、これらの長さを適合させることによって、イオン密度を空間的に調節することに適している。壁の長さ部分は、プラズマと接触する比較的大きい表面積を与え、幾つかの場合に、比較的大きな局所的なイオン化速度を導く比較的多くの２次電子の放出を生じさせる。従って、プラズマの生成及び維持に必要とされる臨界のＲＦ場振幅は、誘電体表面近くで小さくなり、この結果、誘電体の円筒壁を有するシステムは、小さいＲＦ電力で作動され得ると同時に、依然として、適切なレベルの化学的に活性なラジカル及びイオンを生じさせ得る。
【００１５】
図２は、処理チャンバ２０４の上部の上に巻かれている誘導コイル２０２を有するプラズマ処理装置２００を示している実施形態を図示している。この実施形態で、前記誘導コイル２０２は、変圧器タイプのコイル、変成器型結合プラズマ（ＴＣＰ）ソースコイル、又は、パンケーキ／螺旋コイルである。この実施形態で、前記誘導コイルは、図２で示されているように、前記処理チャンバの上部の上に、螺旋形態で巻かれている。ＴＣＰタイプのコイルが、利用されている場合、誘電体窓（即ち、石英、アルミナ等）、又は、シリコンのような半導体窓が、プラズマへの、前記チャンバの上部プレート２０６を通るＲＦ場の結合を可能にするように利用され得る。加えて、上述したように、径方向にスロットを形成され、接地されている静電シールドが、前記誘導コイル２０２とプラズマとの間の容量型結合を最小化するように提供され得る。同様に、ＲＦ発生装置からのＲＦ電力は、プラズマへの電力の移動を最大化するように、インピーダンスマッチング回路を通って、前記誘導コイル２０２に結合され得る。
【００１６】
第１の実施形態で前述されたように、円形の上壁２０６は、真空チャンバのカバープレートとしても機能し、この上壁２０６から、円筒部材２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃが、下がっており、各円筒部材は、プラズマ領域２１２中に所定の深さまで延びている。図１と同様に、明瞭さのために、３つの円筒部材が、図２で図示されているが、同心的などんな個数の円筒部材も、使用され得ることが理解される。図２で示されているように、円筒壁２１４Ａ、２１４Ｂ、２１４Ｃを有する同心的な前記３つの円筒部材２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃは、前記上壁からプラズマ中に延び、従って、４つの領域、即ち、領域２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃ、２１６Ｄを規定する。同心的な前記円筒壁２１４Ａ、２１４Ｂ、２１４Ｃは、石英によって形成され得、また、前記円筒部材の壁の厚さは、長さに従って変化され得る。例えば、各環状領域が、ウェハに近づくに従って断面積を増大されているように、壁の厚さは、長さに従って減少され得る。セットの同心的な前記円筒部材２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃは、処理スペース２１８全体に渡って、荷電種（特に、熱電子）の移動を妨げ、従って、プラズマ領域２１２を４つの領域２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃ、２１６Ｄに仕切る。
【００１７】
前記処理スペースのこの区分は、プラズマ化学の空間的制御を可能にし、前述したように、各円筒壁が、処理スペース２１８中に延びている長さ２２０を変化されることによって、この区分は、更に増大され得る。また、前述したように、セットの前記円筒壁は、プラズマ化学を区切り、前記処理チャンバ内での移動を妨げ、また、適切に選択されているとき、ウェハの上方の均一なプラズマ及び反応種化学を導き得る。実験計画（ＤＯＥ）法を利用した実験が、円筒壁を有する仕切り部材の最適な配置を導き得る。上述しまた以下でも述べるように、ウェハの上方でプラズマ領域を仕切ることは、相対的なガス流速、及び／又は、（複数の）種分圧を調節することを介して、局所的なプラズマ及び反応種化学のさらなる調整を可能にしている。処理ガスの区分けを行わず、従来行われているように、単に、同等の種分圧及び流量の処理ガスが、１つの標準的なガス供給システムから全ての領域（即ち、ゾーン）に流される。その上、ウェハの方向の誘電体壁の延長部が、ゾーン内のガス及びプラズマの組成に加えて、プラズマの密度、特に、化学的に活性なラジカルの含有量を制御する。誘電体壁の最適な長さは、ガス及びプラズマのパラメーターに加えて、所定の処理に応じて変化する。これに対応して、装置をより普遍的にするために、誘電体壁の長さが、調節可能であり得る。各領域２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃ、２１６Ｄは、例えば、先駆ガスの所定の流速及び種組成で、独立に供給される。
【００１８】
図２の実施形態で、図１で示されている第１の実施形態と同様に、供給ガスの３つのソースＡ、Ｂ、Ｃが、使用される。バルブＭＦＣ−Ａによって制御されるガスソースＡは、領域２１６Ａに供給し、また、バルブＭＦＣ−Ｂによって制御されるガスソースＢは、領域２１６Ｂに供給し、そして、バルブＭＦＣ−Ｃによって制御されるガスソースＣは、領域２１６Ｃに供給する。この形態において、各々の領域２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃ、２１６Ｄ内の供給ガスの圧力、及び／又は、組成が、変化されることにより、各領域内のプラズマの制御が、改良され得る。上述したように、ガス流（即ち、流速及び分圧）を区分することは、その場での、基板から基板への、バッチからバッチへの処理の変化中、処理の均一性を調節するような追加の調整メカニズムを可能にしている。要するに、この制御の主な所産は、基板の全領域を通じて、処理の均一性を調節し改良することが、可能にされることである。代わって、壁及びガス流が、処理を径方向に非均一にさせるように調節され得る。また、上述したように、複数の領域が、おそらく１つのソースから、同じガス混合物を供給され得る。
【００１９】
加えて、前述したように、ＲＦ場を生成する前記誘導コイル２０２は、処理チャンバの上部の上に螺旋形状で巻かれている。この形態は、各々の領域２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃ、２１６Ｄ内のプラズマを制御するという利点を有する。その上、容量型結合電極を用いた使用、及び／又は、これらとの組み合わせが、実施され得る。
【００２０】
別の一実施形態で、図３で示されているように、プラズマ処理装置３００が、前述した実施形態で示されている部材を有する。しかしながら、この実施形態で、プラズマ処理装置３００は、複数の誘導コイル３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃを有する。この実施形態で、前記誘導コイル３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃは、各用途の特質に応じて、様々な幾何学的形状を有する複数の一重巻コイルであり得る。各誘導コイル３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃは、夫々、各プラズマ領域３１６Ａ、３１６Ｂ、３１６Ｃに密に結合され得る。別の一実施形態で、図４で示されているように、前記プラズマプロセス装置３００の一重巻誘導コイル３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃは、プラズマプロセス装置４００における多重巻誘導コイル４０２Ａ、４０２Ｂ、４０２Ｃに代えられている。前述した実施形態と同様に、各々の多重巻誘導コイル４０２Ａ、４０２Ｂ、４０２Ｃは、夫々、各プラズマ領域４１６Ａ、４１６Ｂ、４１６Ｃに密に結合され得る。どんな実施形態であれ、１又は複数のコイルが、各コイルが、一重巻（ｓｉｎｇｌｅ ｔｕｒｎ）、又は、多重巻（ｍｕｌｔｉ−ｔｕｒｎ）の状態で、利用され得る。
【００２１】
上述した実施形態のどれにおいても、セットの同心的な複数の円筒形状の仕切り部材は、プレート（これに限定されるものではない）のような様々な断面形状の仕切り部材に代えられ得る。代わって、仕切り部材は、比較的小さな断面を有する一束の円筒チューブに代えられ得る。これら仕切り部材又は円筒部材は、石英により作られ得る。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態の詳細な説明が、上で与えられているのに対して、本発明の教示から外れていない様々な変形、改良、相当物が、当業者に容易に理解されるだろう。従って、上の説明は、本発明の範囲を限定するようにはなされておらず、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態のプラズマ処理装置の概略図である。
【図２】図２は、本発明の別の一実施形態のプラズマ処理装置の概略図である。
【図３】図３は、本発明のもう１つの実施形態のプラズマ処理装置の概略図である。
【図４】図４は、本発明の別の一実施形態のプラズマ処理装置の概略図である。
【符号の説明】
１００…プラズマ処理装置、１０２…誘導コイル、１０３…ＲＦ発生装置、１０４…処理チャンバ、１０６…誘電体窓、１０８…上壁、１１０ＡないしＣ…円筒部材、１１６ＡないしＤ…領域、１１８…処理スペース、１２２…真空ソース、１２４…基板、１２６…基板ホルダー、ガスＡないしＣ…ガスソース。
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ処理装置、特に、空間的制御を与える構成を有するプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマ処理システムは、半導体基板のような基板から材料を除去し、又は、堆積させるような、半導体、集積回路、ディスプレイ、その他の装置又は材料の製造及び処理において使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
技術の小型化の増進が、増大された複雑さ及び比較的高いアスペクト比を有する設計部材（ｄｅｓｉｇｎ ｆｅａｔｕｒｅ）における改良された分解能（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）の必要性を増大している。これらを達成するためには、改良された処理の均一性が、有効であり得る。プラズマ処理システムで、エッチング又は堆積の均一性の程度に影響を与える１つのファクターが、基板の上方のプラズマの密度の空間的均一性である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、解離及びイオン化の空間的制御のためのプラズマ処理装置、及び、プラズマ内の解離及びイオン化を制御させることによって、プラズマの特性を改良させるための方法に関する。
【０００５】
本発明の一態様は、処理チャンバと、この処理チャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ発生システムと、基板の処理中、基板を保持する基板ホルダーと、前記処理チャンバ中にガスを導入するガスソースと、前記処理チャンバ内で、選択された圧力を維持するための圧力制御システムと、前記処理チャンバ内を複数の空間ゾーンに分割している複数の同心的な仕切り部材とを有する、解離及びイオン化の空間的制御のためのプラズマ処理装置を提供する。これら複数の同心的な仕切り部材は、前記処理チャンバの所定の壁から前記基板ホルダーに向かって延びている。前記プラズマ発生システムは、少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）コイルを有する。少なくとも１つの前記ＲＦコイルは、前記複数の同心的な仕切り部材の上方で前記処理チャンバの頂部の上に螺旋パターンで配置されている。
【０００６】
本発明の別の一態様は、プラズマ内の解離及びイオン化を制御させるための方法を提供する。この方法は、処理チャンバ内で基板材を配置させる工程と、処理チャンバ中に先駆ガスの流れを与えさせる工程と、前記処理チャンバ内で、プラズマ体積内の先駆ガスによりプラズマを形成させる工程と、前記処理チャンバの所定の壁から前記基板に向かって延びる複数の同心的な仕切り部材を用いて、基板の上方のプラズマ内のラジカル及びイオンの形成を制御させる工程とを含んでいる。前記プラズマを形成させる工程は、少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）コイルを介して前記プラズマに電力を結合する工程を含む。少なくとも１つの前記ＲＦコイルは、前記複数の同心的な仕切り部材の上方で前記処理チャンバの頂部の上に螺旋パターンで配置されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下の説明で、本発明の全体を通じた理解を容易にするために、また、何ら限定することのない説明のために、特定の、ガス、無線周波数発生技術等の使用及び処理チャンバの幾何学的配置のような、特定の詳細が、開示されている。しかしながら、本発明は、これら特定の詳細とは異なった他の実施形態で実施され得る。用語プラズマは、電子と、正及び負イオンと、さらに、原子、分子、ラジカルのような中性種との混合体であるという最も広い定義において、使用されている。説明全体を通じて、プラズマ内の種は、ラジカル、分子、電子、又は、イオンとして言及されている。
【０００８】
最新技術の酸化物エッチングの性能を達成し、（高アスペクト比コンタクトのエッチング処理、セルフアラインメントコンタクト（ｓｅｌｆ−ａｌｉｇｎ ｃｏｎｔａｃｔ）のエッチング処理のような）多くの酸化物エッチング処理についての要求（例えば、エッチング速度、側壁の外形等を含んでいる）を満たすために、特定のエッチング反応種を形成させるようにプラズマ化学を最適化することが、提案されている。例えば、複雑な化学的処理を単純化するように、炭素を含んでいる種、例えばＣＦ、ＣＦ２、ＣＦ３のようなポリマーと、フッ素ラジカルのような他の反応種との間の適切なバランスが、１つの重要なパラメーターであると信じられている。フッ素化学のための先駆ガス（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｇａｓ）は、例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ８等のようなフッ化炭素分子であり得る。アルゴンが、希釈材として、及び／又は、イオン衝突を介して表面化学に触媒作用を及ぼすようにエネルギーを与えるメカニズムとして加えられ得る。少ないフッ素含有量のカーボンポリマーが、シリコン窒化物（ＳｉＮ）又はポリシリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）のような酸化物を含まない表面を覆う、防護膜を形成するように導入され得る一方で、依然として、酸化物エッチングを可能にしている。しかしながら、過剰なＣｘＦｙラジカル種は、ポリマーの蓄積のために、エッチングを妨げ得る。他方、過度のフッ素ラジカルの形成は、酸化物とシリコン又はＳｉＮとのエッチングの選択性を劣ったものとし得る。フッ素は、これら材料の両方を容易にエッチングすることが知られている。従って、エッチングの選択性（即ち、酸化物とシリコンとの選択性）、エッチング速度、側壁の外形等を含んでいる幾つかのエッチングパラメーターが、解離の状況によって敏感に左右される。
【０００９】
図１は、処理チャンバ１０４の本体の周囲に巻かれている誘導コイル１０２を有する、本発明の第１の実施形態のプラズマ処理装置１００の概略図である。ＲＦ発生装置１０３を用いて発生された無線周波数（ＲＦ）場は、前記処理チャンバ１０４を通ってプラズマに結合される。本実施形態で、前記処理チャンバが、円筒形状であるように図示され説明されている。しかしながら、長方形又は多角形（これらに限定されるものではない）のような他の形状が、可能であることが理解される。
【００１０】
前記誘導コイル１０２は、誘電体窓１０６を除いて、導電体の囲い内に収容され得、この誘電体窓１０６は、ＲＦ場の結合を可能にするように、石英又はアルミナのような誘電材で形成され得る。加えて、接地され、スロットを形成されている静電シールド（ファラデーシールド）が、前記誘導コイル１０２とプラズマとの間の容量型結合を最小化するように、前記誘導コイル１０２と誘電体窓１０６との間に挿入され得る。その上、ＲＦ発生装置からのＲＦ電力が、プラズマへの電力の移動を最大化するように、インピーダンスマッチング回路を通って前記誘導コイル１０２に接続され得る。円形の上壁１０８が、真空チャンバのカバープレートとして機能し、この上壁１０８から、仕切り部材が、下がっており、本実施形態で、これら仕切り部材は、同心的な円筒部材１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃであり、各円筒部材は、プラズマ領域１１２中に所定の深さまで延びる。しかしながら、別の配置に加えて別の形状が、可能であることが理解されるだろう。明瞭さのために、３つの円筒部材が、図１で示されているが、同心的なあらゆる個数の円筒部材が、使用され得ることが理解される。図１で示されているように、円筒壁１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃを有する同心的な３つの前記円筒部材１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃが、前記上壁からプラズマ中に延び、従って、４つの領域、即ち、領域１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃ、１１６Ｄを規定する。同心的な前記円筒壁１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃは、例えば石英のような誘電体によって形成され得、また、前記円筒部材の壁の厚さは、長さに従って変化され得る。その上、前記円筒壁１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃの端部は、円形にされ得る。例えば、壁の厚さは、各環状領域が、ウェハに近づいていくに従って断面積を増大されているように、長さに従って減少され得る。セットの同心的な前記円筒部材１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃは、処理スペース１１８の全体を通じて、荷電種の移動を妨げ、従って、プラズマ領域１１２を４つの領域１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃ、１１６Ｄに仕切る。前記処理スペースをこのように区分し、各円筒壁が、前記処理スペース１１８中に延びている長さ１２０を変化させることによって、プラズマ化学の空間的制御が、可能とされている。図１で示されているように、複数の前記円筒壁の長さは、径方向かつ内向きに増大されている（即ち、前記円筒壁１１４Ａの長さは、前記円筒壁１１４Ｂの長さよりも長く、また、前記円筒壁１１４Ｂの長さは、前記円筒壁１１４Ｃの長さよりも長い）。通常、誘導型結合プラズマソースで、プラズマ密度は、基板の上方の領域に渡って変化し、従ってまた、解離（及び反応種化学）が、例えば、基板の端部と中心部とで互いに異なり得ることが、観察される。基板１２４の上方のプラズマ密度を均一化するように、同心的な前記円筒部材は、中心部近くで移動を妨げるように配置され、従って、ウェハの外側エッジに対してプラズマ密度を減少させる助けとなり、また、類似の反応種化学を維持する。その上また、この配置は、別の配置であれば、基板の中心部近くの領域でＲＦ電場を減少させるだろうＲＦの表皮効果（ｓｋｉｎ ｅｆｆｅｃｔ）を相殺することにより、基板１２４の全領域に渡る電場及びプラズマの均一性を改良し得る。加えてまた、この配置は、複数の種の滞在時間を減少し得、従って、プラズマ流及びガス排気を改良し得る。各領域１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃ、１１６Ｄは、例えば、先駆ガスの所定の流速及び種組成で、互いに独立に供給される。図１で示されている実施形態で、供給ガスの３つのソースＡ、Ｂ、Ｃが、使用される。バルブＭＦＣ−Ａによって制御されるガスソースＡは、領域１１６Ａに供給し、また、バルブＭＦＣ−Ｂによって制御されるガスソースＢは、領域１１６Ｂに供給し、そして、バルブＭＦＣ−Ｃによって制御されるガスソースＣは、領域１１６Ｃに供給する。この形態において、各々の領域１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃ、１１６Ｄで、供給ガスの圧力、及び／又は、組成を変化させることによって、各領域内のプラズマの比較的良い制御が、可能にされている。もちろん、全ての領域は、おそらく同じソースから、同じガス混合物を供給され得る。
【００１１】
別の一実施形態で、前記円筒壁１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃの断面形状は、非円形、即ち、長方形、三角形、多辺形等である。別の一実施形態で、前記円筒壁１１４ＡないしＣの少なくとも１つは、１以上のパネル、プレート、又は、翼部を有する。さらに別の一実施形態で、前記円筒壁は、同じ長さであり得、又は、前記処理チャンバの中心部に向かって長さを減少され得る。
【００１２】
特定の一実施形態で、Ｃ４Ｆ８、酸素、アルゴンの混合物が、供給ガスとして使用される。前記処理チャンバ内の残存圧力（ｒｅｓｉｄｕａｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）は、特定の処理に応じて、１から１０００ｍｉｌｉｔｏｒｒの間隔内、又は、５と５０ｍｔｏｒｒとの間に維持される。過剰なガスは、真空システム（真空ソース）１２２を用いて、排気される。ＲＦ発生装置は、１から５ｋＷの電力を有し、１０と１００ＭＨｚとの間の周波数で作動される。ＲＦソースは、プラズマを生成し、このプラズマは、先駆ガスを解離及びイオン化させ、従って、他の種に混じって、ＣＦ２及びＣＦ３のようなラジカルを生じさせる。酸化物層のエッチングのために、プラズマは、Ｆ、ＣＦ及びその他の種と比較して、高い濃度のＣＦ２及びＣＦ３ラジカルを含むとよい。プラズマ内で形成されたラジカル種は、基板ホルダー１２６に配置されている基板１２４をエッチングするように使用される。基板１２４は、例えば、シリコン、ゲルマニウムヒ化塩（ＡｓＧａ）、又は、ゲルマニウム（Ｇｅ）であり得る。特に、シリコン基板について、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）が、酸化物として使用され得、また、シリコン窒化物が、窒化物として使用され得る。
【００１３】
プラズマの表皮厚さ（ｓｋｉｎ ｄｅｐｔｈ）が、ＲＦ波が、ほぼ減衰する深さとして定義されている。あるいは、無限小波（ｅｖａｎｅｓｃｅｎｔ ｗａｖｅ）と言われ得る。これは、プラズマ振動数が、遮断プラズマ振動数（ｃｕｔ−ｏｆｆ ｐｌａｓｍａ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）よりも小さいときに生じる。通常、誘導型結合プラズマ（ＩＣＰ）ソースの表皮厚さは、チャンバの半径に対して小さく、従って、前記円筒壁は、荷電種の移動を妨げる傾向があり、プラズマ化学の制御に影響を与える。大きなウェハ（即ち、２００から３００ｍｍ以上）が、処理されるときには通常のケースであるように、チャンバの直径が、チャンバの高さを充分越えているとき、表皮厚さは、典型的に、上述した基準を満たす。従って、チャンバの直径が、チャンバの高さを越えているこの実施形態で、前記円筒壁１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃは、プラズマ化学を制御する役割を果たす。
【００１４】
同様に、前記処理チャンバ１０４の直径が、チャンバの高さとほぼ同じ、又は、小さい別の一実施形態でも、前記円筒壁１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃは、充分に、イオン化に局所的な影響を与えることが想定される。即ち、前記円筒壁１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃは、これらの長さを適合させることによって、イオン密度を空間的に調節することに適している。壁の長さ部分は、プラズマと接触する比較的大きい表面積を与え、幾つかの場合に、比較的大きな局所的なイオン化速度を導く比較的多くの２次電子の放出を生じさせる。従って、プラズマの生成及び維持に必要とされる臨界のＲＦ場振幅は、誘電体表面近くで小さくなり、この結果、誘電体の円筒壁を有するシステムは、小さいＲＦ電力で作動され得ると同時に、依然として、適切なレベルの化学的に活性なラジカル及びイオンを生じさせ得る。
【００１５】
図２は、処理チャンバ２０４の上部の上に巻かれている誘導コイル２０２を有するプラズマ処理装置２００を示している実施形態を図示している。この実施形態で、前記誘導コイル２０２は、変圧器タイプのコイル、変成器型結合プラズマ（ＴＣＰ）ソースコイル、又は、パンケーキ／螺旋コイルである。この実施形態で、前記誘導コイルは、図２で示されているように、前記処理チャンバの上部の上に、螺旋形態で巻かれている。ＴＣＰタイプのコイルが、利用されている場合、誘電体窓（即ち、石英、アルミナ等）、又は、シリコンのような半導体窓が、プラズマへの、前記チャンバの上部プレート２０６を通るＲＦ場の結合を可能にするように利用され得る。加えて、上述したように、径方向にスロットを形成され、接地されている静電シールドが、前記誘導コイル２０２とプラズマとの間の容量型結合を最小化するように提供され得る。同様に、ＲＦ発生装置からのＲＦ電力は、プラズマへの電力の移動を最大化するように、インピーダンスマッチング回路を通って、前記誘導コイル２０２に結合され得る。
【００１６】
第１の実施形態で前述されたように、円形の上壁２０６は、真空チャンバのカバープレートとしても機能し、この上壁２０６から、円筒部材２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃが、下がっており、各円筒部材は、プラズマ領域２１２中に所定の深さまで延びている。図１と同様に、明瞭さのために、３つの円筒部材が、図２で図示されているが、同心的などんな個数の円筒部材も、使用され得ることが理解される。図２で示されているように、円筒壁２１４Ａ、２１４Ｂ、２１４Ｃを有する同心的な前記３つの円筒部材２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃは、前記上壁からプラズマ中に延び、従って、４つの領域、即ち、領域２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃ、２１６Ｄを規定する。同心的な前記円筒壁２１４Ａ、２１４Ｂ、２１４Ｃは、石英によって形成され得、また、前記円筒部材の壁の厚さは、長さに従って変化され得る。例えば、各環状領域が、ウェハに近づくに従って断面積を増大されているように、壁の厚さは、長さに従って減少され得る。セットの同心的な前記円筒部材２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃは、処理スペース２１８全体に渡って、荷電種（特に、熱電子）の移動を妨げ、従って、プラズマ領域２１２を４つの領域２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃ、２１６Ｄに仕切る。
【００１７】
前記処理スペースのこの区分は、プラズマ化学の空間的制御を可能にし、前述したように、各円筒壁が、処理スペース２１８中に延びている長さ２２０を変化されることによって、この区分は、更に増大され得る。また、前述したように、セットの前記円筒壁は、プラズマ化学を区切り、前記処理チャンバ内での移動を妨げ、また、適切に選択されているとき、ウェハの上方の均一なプラズマ及び反応種化学を導き得る。実験計画（ＤＯＥ）法を利用した実験が、円筒壁を有する仕切り部材の最適な配置を導き得る。上述しまた以下でも述べるように、ウェハの上方でプラズマ領域を仕切ることは、相対的なガス流速、及び／又は、（複数の）種分圧を調節することを介して、局所的なプラズマ及び反応種化学のさらなる調整を可能にしている。処理ガスの区分けを行わず、従来行われているように、単に、同等の種分圧及び流量の処理ガスが、１つの標準的なガス供給システムから全ての領域（即ち、ゾーン）に流される。その上、ウェハの方向の誘電体壁の延長部が、ゾーン内のガス及びプラズマの組成に加えて、プラズマの密度、特に、化学的に活性なラジカルの含有量を制御する。誘電体壁の最適な長さは、ガス及びプラズマのパラメーターに加えて、所定の処理に応じて変化する。これに対応して、装置をより普遍的にするために、誘電体壁の長さが、調節可能であり得る。各領域２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃ、２１６Ｄは、例えば、先駆ガスの所定の流速及び種組成で、独立に供給される。
【００１８】
図２の実施形態で、図１で示されている第１の実施形態と同様に、供給ガスの３つのソースＡ、Ｂ、Ｃが、使用される。バルブＭＦＣ−Ａによって制御されるガスソースＡは、領域２１６Ａに供給し、また、バルブＭＦＣ−Ｂによって制御されるガスソースＢは、領域２１６Ｂに供給し、そして、バルブＭＦＣ−Ｃによって制御されるガスソースＣは、領域２１６Ｃに供給する。この形態において、各々の領域２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃ、２１６Ｄ内の供給ガスの圧力、及び／又は、組成が、変化されることにより、各領域内のプラズマの制御が、改良され得る。上述したように、ガス流（即ち、流速及び分圧）を区分することは、その場での、基板から基板への、バッチからバッチへの処理の変化中、処理の均一性を調節するような追加の調整メカニズムを可能にしている。要するに、この制御の主な所産は、基板の全領域を通じて、処理の均一性を調節し改良することが、可能にされることである。代わって、壁及びガス流が、処理を径方向に非均一にさせるように調節され得る。また、上述したように、複数の領域が、おそらく１つのソースから、同じガス混合物を供給され得る。
【００１９】
加えて、前述したように、ＲＦ場を生成する前記誘導コイル２０２は、処理チャンバの上部の上に螺旋形状で巻かれている。この形態は、各々の領域２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃ、２１６Ｄ内のプラズマを制御するという利点を有する。その上、容量型結合電極を用いた使用、及び／又は、これらとの組み合わせが、実施され得る。
【００２０】
別の一実施形態で、図３で示されているように、プラズマ処理装置３００が、前述した実施形態で示されている部材を有する。しかしながら、この実施形態で、プラズマ処理装置３００は、複数の誘導コイル３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃを有する。この実施形態で、前記誘導コイル３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃは、各用途の特質に応じて、様々な幾何学的形状を有する複数の一重巻コイルであり得る。各誘導コイル３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃは、夫々、各プラズマ領域３１６Ａ、３１６Ｂ、３１６Ｃに密に結合され得る。別の一実施形態で、図４で示されているように、前記プラズマプロセス装置３００の一重巻誘導コイル３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃは、プラズマプロセス装置４００における多重巻誘導コイル４０２Ａ、４０２Ｂ、４０２Ｃに代えられている。前述した実施形態と同様に、各々の多重巻誘導コイル４０２Ａ、４０２Ｂ、４０２Ｃは、夫々、各プラズマ領域４１６Ａ、４１６Ｂ、４１６Ｃに密に結合され得る。どんな実施形態であれ、１又は複数のコイルが、各コイルが、一重巻（ｓｉｎｇｌｅ ｔｕｒｎ）、又は、多重巻（ｍｕｌｔｉ−ｔｕｒｎ）の状態で、利用され得る。
【００２１】
上述した実施形態のどれにおいても、セットの同心的な複数の円筒形状の仕切り部材は、プレート（これに限定されるものではない）のような様々な断面形状の仕切り部材に代えられ得る。代わって、仕切り部材は、比較的小さな断面を有する一束の円筒チューブに代えられ得る。これら仕切り部材又は円筒部材は、石英により作られ得る。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態の詳細な説明が、上で与えられているのに対して、本発明の教示から外れていない様々な変形、改良、相当物が、当業者に容易に理解されるだろう。従って、上の説明は、本発明の範囲を限定するようにはなされておらず、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態のプラズマ処理装置の概略図である。
【図２】図２は、本発明の別の一実施形態のプラズマ処理装置の概略図である。
【図３】図３は、本発明のもう１つの実施形態のプラズマ処理装置の概略図である。
【図４】図４は、本発明の別の一実施形態のプラズマ処理装置の概略図である。
【符号の説明】
１００…プラズマ処理装置、１０２…誘導コイル、１０３…ＲＦ発生装置、１０４…処理チャンバ、１０６…誘電体窓、１０８…上壁、１１０ＡないしＣ…円筒部材、１１６ＡないしＤ…領域、１１８…処理スペース、１２２…真空ソース、１２４…基板、１２６…基板ホルダー、ガスＡないしＣ…ガスソース。
Claims (19)
- 処理チャンバと、
この処理チャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ発生システムと、
基板の処理中、基板を保持する基板ホルダーと、
前記処理チャンバ中にガスを導入するガスソースと、
前記処理チャンバ内で、選択された圧力を維持するための圧力制御システムと、
前記処理チャンバ内を複数の空間ゾーンに分割している複数の同心的な仕切り部材とを、
具備し、
前記複数の同心的な仕切り部材は、前記処理チャンバの所定の壁から前記基板ホルダーに向かって延びており、
前記プラズマ発生システムは、少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）コイルを有し、
少なくとも１つの前記ＲＦコイルは、前記複数の同心的な仕切り部材の上方で前記処理チャンバの頂部の上に螺旋パターンで配置されている、
解離及びイオン化の空間的制御のためのプラズマ処理装置。 - 前記仕切り部材は、複数であり、前記処理チャンバ中へ互いに異なった距離まで延びている請求項１の解離及びイオン化の空間的制御のためのプラズマ処理装置。
- 前記仕切り部材は、少なくとも１つの誘電材によって作られている請求項１の解離及びイオン化の空間的制御のためのプラズマ処理装置。
- 前記誘電材は、シリコンカーバイド、カーボン、シリコン、石英、並びに、アルミナからなるグループから選択されている請求項３の解離及びイオン化の空間的制御のためのプラズマ処理装置。
- 前記仕切り部材は、少なくとも１つの前記空間ゾーン内で荷電種の移動を妨げるように形成されている請求項１の解離及びイオン化の空間的制御のためのプラズマ処理装置。
- 前記ガスソースは、可変なガス流速及び種組成の処理ガスを、各々の前記空間ゾーンに互いに独立に供給するように作動される請求項１の解離及びイオン化の空間的制御のためのプラズマ処理装置。
- 前記ガスは、フッ化炭素分子を含む請求項１の解離及びイオン化の空間的制御のためのプラズマ処理装置。
- 複数の前記仕切り部材は、互いに同心的に配置されている円筒形状であり、また、順次並んでいる各円筒形状の、夫々の長さが、基板の中心に向かって増大されているように、これら部材は、基板に向かって延びている請求項１の解離及びイオン化の空間的制御のためのプラズマ処理装置。
- 前記仕切り部材は、プレートである請求項１の解離及びイオン化の空間的制御のためのプラズマ処理装置。
- 前記仕切り部材は、円筒チューブである請求項１の解離及びイオン化の空間的制御のためのプラズマ処理装置。
- 処理チャンバ内で基板材を配置させる工程と、
前記処理チャンバ中に先駆ガスの流れを与えさせる工程と、
前記処理チャンバ内で、プラズマ体積内の先駆ガスによりプラズマを形成させる工程と、
複数の同心的な仕切り部材を用いて、基板の上方のプラズマ内のラジカル及びイオンの形成を制御させる工程とを、
具備し、
前記プラズマを形成させる工程は、少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）コイルを介して前記プラズマに電力を結合する工程を含み、
少なくとも１つの前記ＲＦコイルは、前記複数の同心的な仕切り部材の上方で前記処理チャンバの頂部の上に螺旋パターンで配置されている、
プラズマ内の解離及びイオン化を制御させるための方法。 - 前記制御させる工程は、同心的な１以上の円筒部材を配置させる工程を含み、各々の円筒部材は、径方向かつ内向きに増大されている長さを有する請求項１１のプラズマ内の解離及びイオン化を制御させるための方法。
- 前記先駆ガスは、フッ化炭素分子を含む請求項１１のプラズマ内の解離及びイオン化を制御させるための方法。
- 前記仕切り部材は、誘電材によって作られている請求項１１のプラズマ内の解離及びイオン化を制御させるための方法。
- 前記誘電材は、石英及びアルミナを含んでいるグループから選択されている請求項１４のプラズマ内の解離及びイオン化を制御させるための方法。
- 前記ラジカルは、ＣＦ ２ を含む請求項１１のプラズマ内の解離及びイオン化を制御させるための方法。
- 前記ラジカルは、ＣＦ ３ を含む請求項１１のプラズマ内の解離及びイオン化を制御させるための方法。
- 前記処理チャンバ内で前記仕切り部材によって規定される複数の空間ゾーン中に互いに独立にガスを導入させるように、先駆ガスの流れを形成させる工程と、
前記処理チャンバ内の前記空間ゾーン内で、選択された圧力を維持するように圧力を制御させる工程とを、
更に具備する請求項１１のプラズマ内の解離及びイオン化を制御させるための方法。 - 処理チャンバ内に基板材を配置させる工程と、
前記処理チャンバ中に先駆ガスの流れを与えさせる工程と、
前記処理チャンバ内で、プラズマ体積内の先駆ガスによりプラズマを形成させる工程と、
複数の同心的な仕切り部材を用いて、基板の上方のプラズマ内の荷電種の移動を制限させる工程とを、
具備し、
前記プラズマを形成させる工程は、少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）コイルを介して前記プラズマに電力を結合する工程を含み、
少なくとも１つの前記ＲＦコイルは、前記複数の同心的な仕切り部材の上方で前記処理チャンバの頂部の上に螺旋パターンで配置されている、
プラズマ内の荷電種の移動を制限させるための方法。
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