JPH07153598A - Control method for magnetron reactive ion etching device - Google Patents

Control method for magnetron reactive ion etching device

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JPH07153598A
JPH07153598A JP5299812A JP29981293A JPH07153598A JP H07153598 A JPH07153598 A JP H07153598A JP 5299812 A JP5299812 A JP 5299812A JP 29981293 A JP29981293 A JP 29981293A JP H07153598 A JPH07153598 A JP H07153598A
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JP
Japan
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electromagnetic coils
wafer
magnetic field
plasma
current
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Application number
JP5299812A
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Japanese (ja)
Inventor
Masashi Kondo
真史 近藤
Yukio Iijima
幸夫 飯島
Toshiyuki Orita
敏幸 折田
Ario Sekiyama
有郎 関山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Japan Inc
Oki Electric Industry Co Ltd
Miyazaki Oki Electric Co Ltd
Original Assignee
Applied Materials Japan Inc
Oki Electric Industry Co Ltd
Miyazaki Oki Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To minimize always the maldistribution in the density distribution of a plasma by switching a device so that the magnetic field direction appears almost uniformly to sets of electromagnetic coils around a shaft vertical to a wafer surface. CONSTITUTION:Etching gas is introduced between an anode electrode 30 and a cathode electrode 40, and pressure is reduced by a vacuum pump. An electric field E is generated toward the cathode electrode from the anode electrode 30 by RF electric power on the cathode electrode 40. A magnetic field B is generated in the vertical direction to the magnetic field E by an electric current flowing to electromagnetic coils 10, 11, 20 and 21, and plasma 70 is generated. An ion in the plasma 70 repeats collision by the electric field E, and plasma density is increased. An interval of a line of magnetic flux by the magnetic field B generated from the two sets of magnetic coils does not depend on a time change, and becomes large on the whole surface of a wafer. Since a magnetic field gradient is small, drift motion of an electron in the plasma 10 is stabilized on the whole surface of the wafer 50.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスの製造
プロセスにおけるドライエッチング方法を改善するマグ
ネトロン反応性イオンエッチング装置の制御方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling a magnetron reactive ion etching apparatus for improving a dry etching method in a semiconductor device manufacturing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスの製造プロセスにおける
ドライエッチング方法の一つとして、反応性スパッタエ
ッチング法または反応性イオンエッチング(RIE)法
が周知である。
2. Description of the Related Art A reactive sputter etching method or a reactive ion etching (RIE) method is well known as one of dry etching methods in a semiconductor device manufacturing process.

【0003】図1に示す通常のマグネトロンRIE装置
では、ウェハ50が載置されているカソード電極40に
高周波(RF)電力を印加して電場Eを発生すると共
に、ウェハ50の周囲に配置された電磁コイル10,1
1,20及び21に電流を流して電場Eと直交する磁場
Bを発生することにより、真空中に発生するプラズマ7
0をウェハ50近傍の空間に閉込めている。このプラズ
マ70の内部では、電子が相互に垂直な電場E及び磁場
Bによるドリフト、すなわちサイクロイド状に運動を起
こして非弾性衝突の頻度を増大するので、プラズマ密度
が高くなる。
In the usual magnetron RIE apparatus shown in FIG. 1, a radio frequency (RF) power is applied to the cathode electrode 40 on which the wafer 50 is placed to generate an electric field E, and the magnetron RIE apparatus is arranged around the wafer 50. Electromagnetic coil 10,1
A plasma 7 generated in a vacuum is generated by applying a current to 1, 20 and 21 to generate a magnetic field B orthogonal to the electric field E.
0 is confined in the space near the wafer 50. Inside the plasma 70, electrons cause a drift due to an electric field E and a magnetic field B which are perpendicular to each other, that is, a cycloidal motion to increase the frequency of inelastic collisions, so that the plasma density becomes high.

【0004】なお、電磁コイル10及び11は、ウェハ
50を挟んで相互に対向して配置され、通常直列に接続
されている。また、電磁コイル20及び21は、ウェハ
50を挟んで相互に対向して配置され、通常直列に接続
されている。
The electromagnetic coils 10 and 11 are arranged so as to face each other with the wafer 50 interposed therebetween, and are usually connected in series. Further, the electromagnetic coils 20 and 21 are arranged to face each other with the wafer 50 sandwiched therebetween, and are usually connected in series.

【0005】このようにウェハに対する磁場Bの方向が
相対的に固定していると、ウェハの面内におけるプラズ
マの密度分布は大きく偏るので、ウェハに対する磁場B
の方向を相対的に回転させることが必要になる。ここ
で、磁場Bの方向を固定してウェハを回転させること
は、RF電源なども回転させるというハード的な困難が
伴う。そのため、通常、ウェハを固定して磁場Bの方向
を回転させるように、コイル電流を制御することが行わ
れている。
When the direction of the magnetic field B with respect to the wafer is relatively fixed in this way, the density distribution of the plasma in the plane of the wafer is greatly deviated, so that the magnetic field B with respect to the wafer.
It is necessary to relatively rotate the directions of. Here, rotating the wafer while fixing the direction of the magnetic field B involves hardware difficulties such as rotating the RF power supply. Therefore, the coil current is usually controlled so that the wafer is fixed and the direction of the magnetic field B is rotated.

【0006】従来、電磁コイル10及び11における電
流I1 と、電磁コイル20及び21における電流I2
がそれぞれ、 I1 =I0 cos(2πft) (1) I2 =I0 sin(2πft) (2) ただし、I0 :振幅,f:周波数,t:時間 のように位相差π/2を有して設定されている。
Conventionally, the current I 1 in the electromagnetic coils 10 and 11 and the current I 2 in the electromagnetic coils 20 and 21 are respectively I 1 = I 0 cos (2πft) (1) I 2 = I 0 sin (2πft) (2) However, it is set with a phase difference π / 2 such as I 0 : amplitude, f: frequency, t: time.

【0007】図7に示す従来のコイル電流のタイミング
チャートでは、コイル電流の振幅及び周期が共に1とし
て規格化されており、コイル電流はその周期を50分割
してディジタル的に時間変化している。図7(a)は電
磁コイル10及び11における電流I1 を示し、図7
(b)は電磁コイル20及び21における電流I2 を示
す。なお、磁場Bの回転速度は、例えば0.5Hz程度
である。
In the conventional coil current timing chart shown in FIG. 7, both the amplitude and the cycle of the coil current are standardized as 1, and the coil current is digitally changed by dividing the cycle into 50. . FIG. 7A shows the current I 1 in the electromagnetic coils 10 and 11, and FIG.
(B) shows the current I 2 in the electromagnetic coils 20 and 21. The rotation speed of the magnetic field B is, for example, about 0.5 Hz.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のコイル電流
1 及びI2 による磁場Bの回転では、磁場Bによる磁
束線の分布に伴い、プラズマの密度分布がウェハ上の位
置に対して大きく時間変化している。
In the conventional rotation of the magnetic field B by the coil currents I 1 and I 2 , the density distribution of the plasma is greatly increased with respect to the position on the wafer due to the distribution of the magnetic flux lines by the magnetic field B. Is changing.

【0009】コイル電流I1 及びI2 の位相が 2πft=nπ/2 (3) ただし、n:整数 である場合、電磁コイル10及び11の組または電磁コ
イル20及び21の組のどちらか一方に電流が流れる。
一方、コイル電流I1 及びI2 の位相が (n−1)π/2<2πft<nπ/2 (4) である場合、電磁コイル10及び11の組及び電磁コイ
ル20及び21の組に共に電流が流れる。そのため、磁
場Bによる磁束線の分布は、ウェハ上の位置に対して時
間変化する。
The phases of the coil currents I 1 and I 2 are 2πft = nπ / 2 (3) However, when n is an integer, it is applied to either one of the set of electromagnetic coils 10 and 11 or the set of electromagnetic coils 20 and 21. An electric current flows.
On the other hand, when the phases of the coil currents I 1 and I 2 are (n-1) π / 2 <2πft <nπ / 2 (4), both of the electromagnetic coils 10 and 11 and the electromagnetic coils 20 and 21 are combined. An electric current flows. Therefore, the distribution of magnetic flux lines due to the magnetic field B changes with time with respect to the position on the wafer.

【0010】図8に、図1に示すマグネトロンRIE装
置における磁束線の分布を示す。図8(a)に示すよう
に位相2πft=0の場合、磁束線80の間隔はウェハ
50の全面で大きくなっている、すなわち磁場勾配が小
さい。そのため、ウェハ50の全面でプラズマ70内に
おける電子のドリフト運動は安定し、プラズマの密度分
布における偏在は最小となる。
FIG. 8 shows the distribution of magnetic flux lines in the magnetron RIE device shown in FIG. As shown in FIG. 8A, when the phase is 2πft = 0, the gap between the magnetic flux lines 80 is large over the entire surface of the wafer 50, that is, the magnetic field gradient is small. Therefore, the drift motion of electrons in the plasma 70 is stabilized over the entire surface of the wafer 50, and uneven distribution in the plasma density distribution is minimized.

【0011】一方、図8(b)に示すように位相2πf
t=π/4の場合、磁束線81の間隔はウェハ50の中
心部に向かって小さくなっている、すなわち磁場勾配が
大きい。そのため、ウェハ50の中心部では周辺部と比
較してプラズマ70内における電子のドリフト運動は活
発となり、プラズマの密度分布における偏在は最大にな
る。
On the other hand, as shown in FIG. 8B, the phase 2πf
When t = π / 4, the distance between the magnetic flux lines 81 decreases toward the center of the wafer 50, that is, the magnetic field gradient is large. Therefore, the drift motion of electrons in the plasma 70 becomes more active in the central portion of the wafer 50 than in the peripheral portion, and the uneven distribution in the plasma density distribution is maximized.

【0012】なお、磁場勾配とは、空間的な磁場強度の
傾きであり、その単位はGauss/cmである。
The magnetic field gradient is a spatial gradient of magnetic field strength, and its unit is Gauss / cm.

【0013】このプラズマの密度分布における偏在は、
エッチング対象のウェハの面内で、プラズマからウェハ
に流れるプラズマ電流の不均一分布を生じる。そのた
め、例えばゲートエッチングの場合、積層してウェハを
構成している半導体基板、ゲート絶縁膜及びゲート電極
に大きい電位差が発生するので、比較的薄い層厚のゲー
ト絶縁膜は破壊されるという問題がある。このような一
般にチャージアップダメージと呼ばれる現象は、その他
の金属や絶縁膜のエッチング工程でも起こることがあ
り、半導体デバイスにとって致命的である。
The uneven distribution in the density distribution of this plasma is
A non-uniform distribution of the plasma current flowing from the plasma to the wafer occurs in the plane of the wafer to be etched. Therefore, for example, in the case of gate etching, a large potential difference is generated between the semiconductor substrate, the gate insulating film, and the gate electrode which are stacked to form the wafer, so that there is a problem that the gate insulating film having a relatively thin layer is destroyed. is there. Such a phenomenon generally called charge-up damage may occur in the etching process of other metals and insulating films, which is fatal to semiconductor devices.

【0014】そこで、本発明は、上記の問題点を解決
し、ウェハの面内におけるプラズマ密度の偏在を常時最
小限に抑制するように、電磁コイルに流れる電流を制御
するマグネトロン反応性イオンエッチング装置の制御方
法を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention solves the above problems and controls the current flowing through the electromagnetic coil so as to constantly suppress the uneven distribution of plasma density in the plane of the wafer. It aims at providing the control method of.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
解決するために、ウェハを挟んで対向して配置され、対
向する方向に磁場を発生する電磁コイルの組を複数備
え、これらの電磁コイルの組によって与えられる磁場の
方向を変化させながら、ウェハ表面のエッチングを行う
マグネトロン反応性イオンエッチング装置の制御方法に
おいて、常に1組の電磁コイルにのみ磁場を形成するた
めの通電を行うと共に、その通電を、電磁コイルの各組
の選択とその通電方向の選択との組合せがほぼ均等に出
現するように切り替えることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned object, the present invention comprises a plurality of sets of electromagnetic coils which are arranged to face each other with a wafer interposed therebetween and which generate a magnetic field in the opposite directions. In a method of controlling a magnetron reactive ion etching apparatus that performs etching of a wafer surface while changing the direction of a magnetic field provided by a set of electromagnetic coils, energization for forming a magnetic field is always performed in only one set of electromagnetic coils. The energization is switched so that a combination of selection of each set of electromagnetic coils and selection of the energization direction appears substantially evenly.

【0016】なお、上記通電の切り替えは、その通電に
より発生する磁場の方向が回転するように為されること
を特徴としてもよい。
The switching of the energization may be performed by rotating the direction of the magnetic field generated by the energization.

【0017】また、上記回転の方向が一定であることを
特徴としてもよい。
The rotation direction may be constant.

【0018】さらに、上記回転の方向が周期的に切り替
わることを特徴としてもよい。
Further, the rotation direction may be periodically switched.

【0019】[0019]

【作用】本発明によれば、ウェハの面に垂直な軸の回り
で、磁場の方向が電磁コイルの組に対してほぼ均等に出
現する。ここで、2組以上の電磁コイルに対して同時に
電流が流れないので、ウェハの全面で磁場勾配、すなわ
ち磁場強度の傾きは小さいままであり、時間変化に依存
せずにほぼ安定している。そのため、ウェハの上方に生
成したプラズマ内において、電子のドリフト運動はウェ
ハの全面で安定し、プラズマの密度分布における偏在は
常時最小となる。
According to the present invention, the direction of the magnetic field appears almost uniformly with respect to the set of electromagnetic coils around the axis perpendicular to the plane of the wafer. Here, since no current flows simultaneously to two or more sets of electromagnetic coils, the magnetic field gradient, that is, the gradient of the magnetic field strength, remains small over the entire surface of the wafer, and is almost stable irrespective of time change. Therefore, in the plasma generated above the wafer, the electron drift motion is stabilized on the entire surface of the wafer, and uneven distribution in the plasma density distribution is always minimized.

【0020】したがって、プラズマからエッチング対象
のウェハに流れるプラズマ電流の分布は、ウェハの面内
で常時ほぼ均一になる。
Therefore, the distribution of the plasma current flowing from the plasma to the wafer to be etched is always almost uniform in the plane of the wafer.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明に係る実施例の構成及び作用に
ついて、図1ないし図6を参照して説明する。なお、図
面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複
する説明を省略する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure and operation of an embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

【0022】図1に、マグネトロン反応性イオンエッチ
ング(RIE)装置に係る一実施例の構成を示す。な
お、図1(a)は上面図であり、図1(b)は図1
(a)のB−B線に沿っての断面図である。
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of a magnetron reactive ion etching (RIE) apparatus. 1 (a) is a top view and FIG. 1 (b) is shown in FIG.
It is sectional drawing which follows the BB line of (a).

【0023】半導体デバイスを構成するウェハ50はカ
ソード電極40上に載置され、隔置したアノード電極3
0にその上方を遮蔽されている。カソード電極40は平
板状に形成され、接地した高周波(RF)電源60に接
続されている。一方、アノード電極30は一面を開口と
した中空の箱型に形成され、接地されている。
A wafer 50 constituting a semiconductor device is placed on the cathode electrode 40, and the anode electrode 3 is spaced apart from the cathode electrode 40.
It is shielded from above by 0. The cathode electrode 40 is formed in a flat plate shape, and is connected to a grounded radio frequency (RF) power supply 60. On the other hand, the anode electrode 30 is formed in a hollow box shape having an opening on one surface and is grounded.

【0024】アノード電極30の外側には、4個の電磁
コイル10,11,20及び21がそれぞれ隔置されて
いる。電磁コイル10及び11は、ウェハ50を挟んで
相互に対向して配置されている。また、電磁コイル20
及び21も、ウェハ50を挟んで相互に対向して配置さ
れている。なお、電磁コイル10及び11は通常直列に
接続されるが、直列に接続した場合の遅延をなくすため
に、図示しない電源に並列に接続されてもよい。また、
それぞれ別の電源を用いて、同位相の電流を流してもよ
い。これは、電磁コイル20及び21についても全く同
様である。
Outside the anode electrode 30, four electromagnetic coils 10, 11, 20 and 21 are spaced from each other. The electromagnetic coils 10 and 11 are arranged to face each other with the wafer 50 interposed therebetween. In addition, the electromagnetic coil 20
21 and 21 are also arranged to face each other with the wafer 50 interposed therebetween. Although the electromagnetic coils 10 and 11 are normally connected in series, they may be connected in parallel to a power source (not shown) in order to eliminate the delay when connected in series. Also,
Separate power supplies may be used to flow currents in the same phase. The same applies to the electromagnetic coils 20 and 21.

【0025】アノード電極30及びカソード電極40の
間には、図示しないガス導入孔からエッチングガス、例
えばCl2 などのガスが導入され、かつ、真空ポンプに
よってほぼ減圧状態が生成されている。カソード電極4
0に印加したRF電力により、アノード電極30からカ
ソード電極40に向かう方向に電場Eが発生している。
また、電磁コイル10,11,20及び21に流れる電
流により、電場Eに垂直な方向に磁場Bが発生してい
る。
Between the anode electrode 30 and the cathode electrode 40, an etching gas, for example, a gas such as Cl 2 is introduced from a gas introduction hole (not shown), and a vacuum pump generates a substantially reduced pressure state. Cathode electrode 4
The electric field E is generated in the direction from the anode electrode 30 to the cathode electrode 40 by the RF power applied to 0.
Further, the magnetic field B is generated in the direction perpendicular to the electric field E by the current flowing through the electromagnetic coils 10, 11, 20 and 21.

【0026】そのため、まず、プラズマ70が発生す
る。このプラズマ70中のイオンが電場Eによってカソ
ード電極40またはその上のウェハ50に衝突し、二次
電子が放出される。この放出された二次電子は相互に垂
直な電場E及び磁場Bによってサイクロイド運動を起こ
してエッチングガス分子と衝突するので、イオンが新た
に発生する。そして、上述と同様に、このイオンがさら
に電場Eによってカソード電極40またはその上のウェ
ハ50に衝突し、またも二次電子が放出される。これが
繰り返し起こり、プラズマ密度が増大する。このように
して、プラズマ密度が増大することにより、プラズマ7
0中から多数の反応性イオンがウェハ50に供給され、
Siまたはその化合物、あるいは各種金属などを高速に
エッチングする。
Therefore, first, the plasma 70 is generated. The ions in the plasma 70 collide with the cathode electrode 40 or the wafer 50 thereon by the electric field E, and secondary electrons are emitted. The emitted secondary electrons cause a cycloid motion due to an electric field E and a magnetic field B which are perpendicular to each other and collide with etching gas molecules, so that ions are newly generated. Then, similarly to the above, the ions further collide with the cathode electrode 40 or the wafer 50 thereon by the electric field E, and secondary electrons are emitted again. This repeatedly occurs and the plasma density increases. By increasing the plasma density in this way, the plasma 7
A large number of reactive ions are supplied to the wafer 50 from 0,
Si or a compound thereof, or various metals are etched at high speed.

【0027】図2に、上記実施例におけるコイル電流の
タイミングチャートの一例を示す。なお、図2(a)は
電磁コイル10,11における電流I1 を示し、図2
(b)は電磁コイル20,21における電流I2 を示
す。また、これらのコイル電流は矩形波であり、振幅及
び周期を共に1として規格化されている。
FIG. 2 shows an example of a timing chart of the coil current in the above embodiment. 2A shows the current I 1 in the electromagnetic coils 10 and 11, and FIG.
(B) shows the current I 2 in the electromagnetic coils 20 and 21. Also, these coil currents are rectangular waves, and are standardized with both the amplitude and the period being 1.

【0028】電磁コイル10及び11における電流I1
と、電磁コイル20及び21における電流I2 とがそれ
ぞれ、磁場Bの回転周期Tに対して I1 = I0 { nT≦t<(n+1/4)T} (11) 0 {(n+1/4)T≦t<(n+1/2)T, (n+3/4)T≦t<(n+1)T}T} −I0 {(n+1/2)T≦t<(n+3/4)T}, I2 = I0 {(n+1/4)T≦t<(n+1/2)T} (12) 0 { nT≦t<(n+1/4)T, (n+1/2)T≦t<(n+3/4)T} −I0 {(n+3/4)T≦t<(n+1)T } ただし、I0 :振幅,t:時間,n:整数 のように設定されている。
Current I 1 in the electromagnetic coils 10 and 11
And the current I 2 in the electromagnetic coils 20 and 21 are I 1 = I 0 {nT ≦ t <(n + 1/4) T} (11) 0 {(n + 1/4) with respect to the rotation period T of the magnetic field B, respectively. ) T ≦ t <(n + 1/2) T, (n + 3/4) T ≦ t <(n + 1) T} T} -I 0 {(n + 1/2) T ≦ t <(n + 3/4) T}, I 2 = I 0 {(n + 1/4) T ≦ t <(n + 1/2) T} (12) 0 {nT ≦ t <(n + 1/4) T, (n + 1/2) T ≦ t <(n + 3/4) ) T} -I 0 {(n + 3/4) T ≦ t <(n + 1) T} where I 0 : amplitude, t: time, n: integer.

【0029】このようなコイル電流I1 及びI2 の時間
変化により、磁場Bの方向はウェハ50の面に垂直な軸
のまわりに回転することになる。なお、磁場回転速度
は、例えば0.5Hz程度である。
Due to such changes with time of the coil currents I 1 and I 2 , the direction of the magnetic field B rotates about an axis perpendicular to the plane of the wafer 50. The magnetic field rotation speed is, for example, about 0.5 Hz.

【0030】次に、上記実施例の作用を説明する。Next, the operation of the above embodiment will be described.

【0031】コイル電流I1 及びI2 によれば、まず、
磁場Bの回転周期Tを電磁コイルの総数4で分割して得
た最初の時間T/4では、第1組の電磁コイル10及び
11に電流I0 が流れ、第2組の電磁コイル20及び2
1に電流が流れない。次のT/4では、第2組の電磁コ
イル20及び21に電流I0 が流れ、第1組の電磁コイ
ル10及び11に電流を流れない。次のT/4では、第
1組の電磁コイル10及び11にこれまでと逆方向の電
流−I0 が流れ、第2組の電磁コイル20及び21に電
流が流れない。次のT/4では、第2組の電磁コイル2
0及び21に電流−I0 が流れ、第1組の電磁コイル1
0及び11に電流が流れない。
According to the coil currents I 1 and I 2 , first,
At the first time T / 4 obtained by dividing the rotation period T of the magnetic field B by the total number of electromagnetic coils of 4, a current I 0 flows through the first set of electromagnetic coils 10 and 11, and the second set of electromagnetic coils 20 and Two
No current flows through 1. At the next T / 4, the current I 0 flows through the second set of electromagnetic coils 20 and 21, and the current does not flow through the first set of electromagnetic coils 10 and 11. At the next T / 4, the current −I 0 in the opposite direction to the current flows in the first set of electromagnetic coils 10 and 11, and the current does not flow in the second set of electromagnetic coils 20 and 21. In the next T / 4, the second set of electromagnetic coils 2
A current −I 0 flows through 0 and 21, and the first set of electromagnetic coils 1
No current flows through 0 and 11.

【0032】このような2組の電磁コイル10及び11
と電磁コイル20及び21から発生する磁場Bによる磁
束線80の間隔は、時間変化に依存せずにウェハ50の
全面で大きくなっている、すなわち磁場勾配が小さい。
そのため、ウェハ50の全面でプラズマ70内における
電子のドリフト運動は安定し、プラズマの密度分布にお
ける偏在は常に最小となる。
Two such sets of electromagnetic coils 10 and 11
The distance between the magnetic flux lines 80 due to the magnetic field B generated from the electromagnetic coils 20 and 21 is large over the entire surface of the wafer 50 without depending on the time change, that is, the magnetic field gradient is small.
Therefore, the drift motion of electrons in the plasma 70 is stabilized on the entire surface of the wafer 50, and uneven distribution in the plasma density distribution is always minimized.

【0033】なお、磁場勾配とは、空間的な磁場強度の
傾きであり、その単位はGauss/cmである。
The magnetic field gradient is a gradient of spatial magnetic field strength, and its unit is Gauss / cm.

【0034】したがって、プラズマ70からエッチング
対象のウェハ50に流れるプラズマ電流の分布は、ウェ
ハの面内でほぼ均一になる。そのため、ウェハ50上の
半導体デバイスに対するゲートエッチング等において、
チャージアップダメージの発生が低減する。
Therefore, the distribution of the plasma current flowing from the plasma 70 to the wafer 50 to be etched is substantially uniform in the plane of the wafer. Therefore, in gate etching or the like for semiconductor devices on the wafer 50,
The occurrence of charge-up damage is reduced.

【0035】図3に、上記実施例におけるコイル電流の
オーバラップ現象を示す。磁場発生用電磁コイルに流す
電流には、電流制御系の影響によって波形に歪み等が発
生することがある。そのため、隣接して配置された電磁
コイル同士の電流波形が時間的にオーバーラップする。
例えば、電磁コイル10及び11における電流波形が実
線12に図示したように歪み、点線22で図示した電磁
コイル20及び21における電流波形に対してオーバー
ラップ領域100を生成する。このとき、2組の電磁コ
イルに電流が同時に流れてしまい、ウェハ50の面内に
おける磁場勾配が大きくなる。
FIG. 3 shows the coil current overlap phenomenon in the above embodiment. The current flowing through the magnetic field generating electromagnetic coil may be distorted in its waveform due to the influence of the current control system. Therefore, the current waveforms of the electromagnetic coils arranged adjacent to each other temporally overlap.
For example, the current waveforms in the electromagnetic coils 10 and 11 are distorted as illustrated by the solid line 12, and the overlap region 100 is generated with respect to the current waveforms in the electromagnetic coils 20 and 21 illustrated by the dotted line 22. At this time, currents simultaneously flow through the two sets of electromagnetic coils, and the magnetic field gradient in the plane of the wafer 50 becomes large.

【0036】しかしながら、このようなオーバーラップ
時間が極めて短ければ、すなわちパルス励起時間の10
%程度以内であれば、ウェハ50上の半導体デバイスに
チャージアップする電荷量は極くわずかとなる。そのた
め、チャージアップダメージの発生は抑制される。
However, if such an overlap time is extremely short, that is, if the pulse excitation time is 10
Within about%, the amount of electric charge that charges up the semiconductor device on the wafer 50 is extremely small. Therefore, the occurrence of charge-up damage is suppressed.

【0037】次に、上記実施例におけるチャージアップ
評価について、実測した結果を説明する。
Next, the actual measurement result of the charge-up evaluation in the above-mentioned embodiment will be described.

【0038】チャージアップ評価の方法としては、MN
OS(Metal-Nitride-Oxide-Semiconductor )ダイオー
ドにおけるフラットバンド電圧VFBのシフト量ΔVFB
測定した。なお、MNOSダイオードは、Siからなる
p型の半導体基板上にSiO2 層及びSi3 4 層から
なるゲート絶縁膜、poly−Siからなるゲート電極を順
次積層して形成されており、エッチング中にチャージア
ップによって帯電した電荷をフラットバンド電圧VFB
シフト量ΔVFBに変換して検出することができる。
The charge-up evaluation method is MN
The shift amount ΔV FB of the flat band voltage V FB in the OS (Metal-Nitride-Oxide-Semiconductor) diode was measured. The MNOS diode is formed by sequentially stacking a gate insulating film made of a SiO 2 layer and a Si 3 N 4 layer and a gate electrode made of poly-Si on a p-type semiconductor substrate made of Si. It is possible to detect the electric charge charged by the charge-up by converting it to the shift amount ΔV FB of the flat band voltage V FB .

【0039】このMNOSダイオードにゲート印加電圧
A を与えると、半導体基板に対する相対的な電位及び
極性に対応し、電荷がゲート絶縁膜に注入され、これに
よってMNOSダイオードのフラットバンド電圧VFB
シフトする。まず、この現象を利用して、あらかじめM
NOSダイオードのゲート印加電圧VA を変動させ、こ
のゲート印加電圧VA の各値に対するフラットバンド電
圧VFBのシフト量ΔVFBをそれぞれ検出し、VA −ΔV
FB関係を調べた。
When the gate applied voltage V A is applied to the MNOS diode, charges are injected into the gate insulating film in accordance with the potential and the polarity relative to the semiconductor substrate, which shifts the flat band voltage V FB of the MNOS diode. To do. First, using this phenomenon, M
The gate applied voltage V A of the NOS diode is varied, and the shift amount ΔV FB of the flat band voltage V FB with respect to each value of the gate applied voltage V A is detected, and V A −ΔV
I investigated the FB relationship.

【0040】次に、通常のC−V測定により、MNOS
ダイオードにおける初期のフラットバンド電圧VFB1
算出した。
Next, by the usual CV measurement, MNOS
The initial flat band voltage V FB1 in the diode was calculated.

【0041】次に、図1に示すマグネトロンRIE装置
のカソード電極40上に、ウェハ50と置換してMNO
Sダイオードを載置した。続いて、コイル電流を本発明
の方法と従来の方法とよって制御し、通常のエッチング
工程を実行した。そのエッチング条件を以下に示す。
Next, on the cathode electrode 40 of the magnetron RIE apparatus shown in FIG.
The S diode was mounted. Subsequently, the coil current was controlled by the method of the present invention and the conventional method, and a normal etching process was performed. The etching conditions are shown below.

【0042】RF出力 :125W 圧力 :100mTorr エッチングガスの流量:HBr60sccm Cl2 20sccm He−O2 4sccm (体積比率He95%,O2 5%) 磁場強度 :30Gauss エッチング時間 :180sec 次に、MNOSダイオードをマグネトロンRIE装置か
ら取り出し、同様に処理後のフラットバンド電圧VFB2
を算出した。
RF output: 125 W Pressure: 100 mTorr Etching gas flow rate: HBr 60 sccm Cl 2 20 sccm He-O 2 4 sccm (volume ratio He 95%, O 2 5%) Magnetic field intensity: 30 Gauss Etching time: 180 sec Next, a MNOS diode is used as a magnetron. The flat band voltage V FB2 after being taken out from the RIE device and similarly processed
Was calculated.

【0043】次に、フラットバンド電圧VFBのシフト量 ΔVFB=VFB2 −VFB1 を算出し、このΔVFBを先に求めておいたMNOSダイ
オードのVA −ΔVFB関係に当てはめることにより、逆
にVA の値を得た。
Next, the shift amount ΔV FB = V FB2 −V FB1 of the flat band voltage V FB is calculated, and this ΔV FB is applied to the previously obtained V A −ΔV FB relationship of the MNOS diode. Conversely, the value of V A was obtained.

【0044】このようにして求めたVA の値が、エッチ
ング中にMNOSダイオードのゲート電極にチャージア
ップした電圧に相当する。したがって、半導体基板に対
するゲート電極の相対的な電位及び極性を推定すること
ができる。
The value of V A thus obtained corresponds to the voltage charged up in the gate electrode of the MNOS diode during etching. Therefore, the potential and polarity of the gate electrode relative to the semiconductor substrate can be estimated.

【0045】なお、このようなチャージアップ評価に関
しては、文献 "Dry Proces Symposium,pp.132-137,1985" 及び公報「実公平2-041924号」などに詳細に記載されて
いる。
The charge-up evaluation as described above is described in detail in the document "Dry Proces Symposium, pp.132-137, 1985" and the publication "Jikkei 2-041924".

【0046】この結果、MNOSダイオードにおけるフ
ラットバンド電圧VFBのシフト量ΔVFBが表1に示すよ
うに得られた。
As a result, the shift amount ΔV FB of the flat band voltage V FB in the MNOS diode was obtained as shown in Table 1.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】したがって、本発明に係るマグネトロン反
応性イオンエッチング装置の制御方法によれば、フラッ
トバンド電圧VFBのシフト量ΔVFBは、従来の方法に比
較して約1/4に低減しているので、これに伴ってチャ
ージアップダメージの発生も低減されていることにな
る。
Therefore, according to the control method of the magnetron reactive ion etching apparatus of the present invention, the shift amount ΔV FB of the flat band voltage V FB is reduced to about 1/4 of the conventional method. Therefore, along with this, the occurrence of charge-up damage is also reduced.

【0049】なお、本発明は上記実施例に限られるもの
ではなく、種々の変形が可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment, but various modifications can be made.

【0050】例えば、上記実施例ではコイル電流が変調
されない時間区は同一の区間長を有しているが、必ずし
も同一の区間長に設定しなくとも比較的近似していれ
ば、同様な作用効果が得られる。
For example, in the above-mentioned embodiment, the time section in which the coil current is not modulated has the same section length. However, if the sections are not necessarily set to the same section length and are relatively close to each other, the same operation effect is obtained. Is obtained.

【0051】また、上記実施例ではコイル電流は矩形波
であるが、必ずしもパルス状に設定しなくとも、同様な
作用効果が得られる。
Further, although the coil current has a rectangular wave in the above-mentioned embodiment, the same operational effect can be obtained without necessarily setting it in a pulse shape.

【0052】図4に、上記実施例におけるコイル電流の
タイミングチャートの変形例を示す。なお、図4(a)
は電磁コイル10,11における電流I1 を示し、図4
(b)は電磁コイル20,21における電流I2 を示
す。また、コイル電流の振幅及び周期が共に1として規
格化されており、コイル電流は磁場回転周期を50分割
してディジタル的に時間変化している。
FIG. 4 shows a modification of the timing chart of the coil current in the above embodiment. Note that FIG.
Indicates the current I 1 in the electromagnetic coils 10 and 11, and FIG.
(B) shows the current I 2 in the electromagnetic coils 20 and 21. Further, both the amplitude and the period of the coil current are standardized as 1, and the coil current digitally changes with time by dividing the magnetic field rotation period into 50.

【0053】電磁コイル10及び11における電流I1
と、電磁コイル20及び21における電流I2 とがそれ
ぞれ、 I1 =I0 sin(2πft) (13) { nT≦t<(n+1/4)T} 0 {(n+1/4)T≦t<(n+1/2)T, (n+3/4)T≦t<(n+1)T}T} I0 sin(2πft−π) {(n+3/4)T≦t<(n+1)T } I2 =I0 sin(2πft−π) (14) {(n+1/4)T≦t<(n+1/2)T} 0 { nT≦t<(n+1/4)T, (n+1/2)T≦t<(n+3/4)T} I0 sin(2πft) {(n+3/4)T≦t<(n+1)T } ただし、f:周波数 のように設定されている。
Current I 1 in the electromagnetic coils 10 and 11
And the current I 2 in the electromagnetic coils 20 and 21 are respectively I 1 = I 0 sin (2πft) (13) {nT ≦ t <(n + 1/4) T} 0 {(n + 1/4) T ≦ t < (N + 1/2) T, (n + 3/4) T ≦ t <(n + 1) T} T} I 0 sin (2πft−π) {(n + 3/4) T ≦ t <(n + 1) T} I 2 = I 0 sin (2πft−π) (14) {(n + 1/4) T ≦ t <(n + 1/2) T} 0 {nT ≦ t <(n + 1/4) T, (n + 1/2) T ≦ t <( n + 3/4) T} I 0 sin (2πft) {(n + 3/4) T ≦ t <(n + 1) T} where f: frequency is set.

【0054】また、上記実施例では電磁コイルの組数は
2であるが、さらに多数であっても同様な作用効果が得
られる。
Further, although the number of sets of electromagnetic coils is two in the above embodiment, the same effect can be obtained even if the number is larger.

【0055】図5に、上記実施例における電磁コイル配
置の変形例を示す。ウェハ50を遮蔽するアノード電極
30の外側には、8個の電磁コイル110,111,1
20,121,130,131,140,141がそれ
ぞれ隔置されている。電磁コイル110及び111は、
ウェハ50を挟んで相互に対向して配置されている。ま
た、電磁コイル120及び121は、ウェハ50を挟ん
で相互に対向して配置されている。また、電磁コイル1
30及び131は、ウェハ50を挟んで相互に対向して
配置されている。さらに、電磁コイル140及び141
は、ウェハ50を挟んで相互に対向して配置されてい
る。
FIG. 5 shows a modification of the arrangement of the electromagnetic coils in the above embodiment. Eight electromagnetic coils 110, 111, 1 are provided outside the anode electrode 30 that shields the wafer 50.
20, 121, 130, 131, 140, 141 are separated from each other. The electromagnetic coils 110 and 111 are
The wafers 50 are arranged so as to face each other with the wafer 50 sandwiched therebetween. Further, the electromagnetic coils 120 and 121 are arranged to face each other with the wafer 50 interposed therebetween. Also, the electromagnetic coil 1
30 and 131 are arranged to face each other with the wafer 50 interposed therebetween. Further, the electromagnetic coils 140 and 141
Are arranged to face each other with the wafer 50 in between.

【0056】なお、電磁コイル110及び111は通常
直列に接続されるが、直列に接続した場合の遅延をなく
すために、図示しない電源に並列に接続されてもよい。
また、それぞれ別の電源を用いて、同位相の電流を流し
てもよい。これは、電磁コイル120及び121、電磁
コイル130及び131あるいは電磁コイル140及び
141についても全く同様である。
Although the electromagnetic coils 110 and 111 are normally connected in series, they may be connected in parallel to a power source (not shown) in order to eliminate the delay when connected in series.
Also, different power supplies may be used to flow currents in the same phase. The same applies to the electromagnetic coils 120 and 121, the electromagnetic coils 130 and 131, or the electromagnetic coils 140 and 141.

【0057】図6に、上記電磁コイル配置の変形例にお
けるコイル電流のタイミングチャートの一例を示す。図
6(a)は電磁コイル110,111における電流I11
を示し、図6(b)は電磁コイル120,121におけ
る電流I12を示し、図6(c)は電磁コイル130,1
31における電流I13を示し、図6(d)は電磁コイル
140,141における電流I14を示す。なお、コイル
電流の振幅及び周期が共に1として規格化されている。
FIG. 6 shows an example of a coil current timing chart in a modification of the electromagnetic coil arrangement. FIG. 6A shows a current I 11 in the electromagnetic coils 110 and 111.
6B shows the current I 12 in the electromagnetic coils 120 and 121, and FIG. 6C shows the electromagnetic coils 130 and 1.
31 shows the current I 13 and FIG. 6 (d) shows the current I 14 in the electromagnetic coils 140 and 141. The amplitude and the cycle of the coil current are both standardized as 1.

【0058】電磁コイル110及び111における電流
11と、電磁コイル120及び121における電流I12
と、電磁コイル130及び131における電流I13と、
電磁コイル140及び141における電流I14とがそれ
ぞれ、 I11= I0 { nT≦t<(n+1/8)T} (15) 0 {(n+1/8)T≦t<(n+1/2)T, (n+5/8)T≦t<(n+1)T } −I0 {(n+1/2)T≦t<(n+5/8)T}, I12= I0 {(n+1/8)T≦t<(n+1/4)T} (16) 0 { nT≦t<(n+1/8)T, (n+1/4)T≦t<(n+5/8)T, (n+3/4)T≦t<(n+1)T } −I0 {(n+5/8)T≦t<(n+3/4)T} I13= I0 {(n+1/4)T≦t<(n+3/8)T} (17) 0 { nT≦t<(n+1/4)T, (n+3/8)T≦t<(n+3/4)T, (n+7/8)T≦t<(n+1)T } −I0 {(n+3/4)T≦t<(n+7/8)T}, I14= I0 {(n+3/8)T≦t<(n+1/2)T} (18) 0 { nT≦t<(n+3/8)T, (n+1/2)T≦t<(n+7/8)T} −I0 {(n+7/8)T≦t<(n+1)T } のように設定されている。
The current I 11 in the electromagnetic coils 110 and 111 and the current I 12 in the electromagnetic coils 120 and 121
And the current I 13 in the electromagnetic coils 130 and 131,
The currents I 14 in the electromagnetic coils 140 and 141 are respectively I 11 = I 0 {nT ≦ t <(n + 1/8) T} (15) 0 {(n + 1/8) T ≦ t <(n + 1/2) T , (N + 5/8) T ≦ t <(n + 1) T} −I 0 {(n + 1/2) T ≦ t <(n + 5/8) T}, I 12 = I 0 {(n + 1/8) T ≦ t <(N + 1/4) T} (16) 0 {nT ≦ t <(n + 1/8) T, (n + 1/4) T ≦ t <(n + 5/8) T, (n + 3/4) T ≦ t <( n + 1) T} -I 0 {(n + 5/8) T ≦ t <(n + 3/4) T} I 13 = I 0 {(n + 1/4) T ≦ t <(n + 3/8) T} (17) 0 {NT ≦ t <(n + 1/4) T, (n + 3/8) T ≦ t <(n + 3/4) T, (n + 7/8) T ≦ t <(n + 1) T} −I 0 {(n + 3/4) ) T ≦ <(N + 7/8) T}, I 14 = I 0 {(n + 3/8) T ≦ t <(n + 1/2) T} (18) 0 {nT ≦ t <(n + 3/8) T, (n + 1 / 2) T ≦ t <(n + 7/8) T} −I 0 {(n + 7/8) T ≦ t <(n + 1) T}.

【0059】また、上記実施例では磁場の回転方向は一
定であるが、周期的に切り替わっても、同様な作用効果
が得られる。
Further, although the rotating direction of the magnetic field is constant in the above-mentioned embodiment, the same operational effect can be obtained even if the magnetic field is switched periodically.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、ウェハの面に垂直な軸の回りで、磁場の方向が
電磁コイルの組に対してほぼ均等に出現する。ここで、
2組以上の電磁コイルに対して同時に電流が流れないの
で、ウェハの全面で磁場勾配、すなわち磁場強度の傾き
は小さいままであり、時間変化に依存せずにほぼ安定し
ている。そのため、ウェハの上方に生成したプラズマ内
において、電子のドリフト運動はウェハの全面で安定
し、プラズマの密度分布における偏在は常時最小とな
る。
As described above in detail, according to the present invention, the direction of the magnetic field appears almost uniformly with respect to the set of electromagnetic coils around the axis perpendicular to the surface of the wafer. here,
Since no current flows simultaneously to two or more sets of electromagnetic coils, the magnetic field gradient, that is, the gradient of the magnetic field strength, remains small over the entire surface of the wafer, and is almost stable without depending on time change. Therefore, in the plasma generated above the wafer, the electron drift motion is stabilized on the entire surface of the wafer, and uneven distribution in the plasma density distribution is always minimized.

【0061】したがって、プラズマからエッチング対象
のウェハに流れるプラズマ電流の分布は、常時、ウェハ
の面内でほぼ均一になる。そのため、例えばゲートエッ
チングの場合、積層してウェハを構成している半導体基
板、ゲート絶縁膜及びゲート電極には比較的大きい電位
差が発生しなくなるので、ゲート絶縁膜の破壊は低減す
る。このように、半導体デバイスの製造プロセス中にお
けるチャージアップダメージの発生が低減するので、半
導体デバイスの生産性及び信頼性が向上する。
Therefore, the distribution of the plasma current flowing from the plasma to the wafer to be etched is always almost uniform in the plane of the wafer. Therefore, in the case of gate etching, for example, a relatively large potential difference does not occur in the semiconductor substrate, the gate insulating film, and the gate electrode which are stacked to form the wafer, and the breakdown of the gate insulating film is reduced. As described above, since the occurrence of charge-up damage during the manufacturing process of the semiconductor device is reduced, the productivity and reliability of the semiconductor device are improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】マグネトロンRIE装置に係る一実施例の構成
を示し、(a)は上面図であり、(b)は(a)のB−
B線に沿っての断面図である。
1A and 1B show a configuration of an embodiment of a magnetron RIE apparatus, FIG. 1A is a top view, and FIG. 1B is a B- of FIG.
It is sectional drawing along the B line.

【図2】図1に示すマグネトロンRIE装置において本
発明を適用したコイル電流のタイミングチャートの一例
を示し、(a)は電磁コイル10,11の場合であり、
(b)は電磁コイル20,21の場合である。
2 shows an example of a coil current timing chart to which the present invention is applied in the magnetron RIE device shown in FIG. 1, in which (a) is a case of electromagnetic coils 10 and 11,
(B) is the case of the electromagnetic coils 20 and 21.

【図3】図2に示すコイル電流におけるオーバラップ現
象を示すタイミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart showing an overlap phenomenon in the coil current shown in FIG.

【図4】図1に示すマグネトロンRIE装置において本
発明を適用したコイル電流のタイミングチャートの変形
例を示し、(a)は電磁コイル10,11の場合であ
り、(b)は電磁コイル20,21の場合である。
4 shows a modification of the timing chart of the coil current to which the present invention is applied in the magnetron RIE device shown in FIG. 1, (a) shows the case of the electromagnetic coils 10 and 11, and (b) shows the electromagnetic coil 20, This is the case of 21.

【図5】図1に示すマグネトロンRIE装置における電
磁コイル配置の変形例を示す概略構成図である。
5 is a schematic configuration diagram showing a modification of the arrangement of electromagnetic coils in the magnetron RIE device shown in FIG.

【図6】図5に示すマグネトロンRIE装置において本
発明を適用したコイル電流のタイミングチャートの一例
を示し、(a)は電磁コイル110,111の場合であ
り、(b)は電磁コイル120,121の場合であり、
(c)は電磁コイル130,131の場合であり、
(d)は電磁コイル140,141の場合である。
FIG. 6 shows an example of a coil current timing chart to which the present invention is applied in the magnetron RIE apparatus shown in FIG. 5, (a) shows the case of electromagnetic coils 110 and 111, and (b) shows electromagnetic coils 120 and 121. In the case of
(C) is the case of the electromagnetic coils 130 and 131,
(D) is the case of the electromagnetic coils 140 and 141.

【図7】図1に示すマグネトロンRIE装置における従
来のコイル電流のタイミングチャートの一例を示し、
(a)は電磁コイル10,11の場合であり、(b)は
電磁コイル20,21の場合である。
FIG. 7 shows an example of a conventional timing chart of coil current in the magnetron RIE device shown in FIG.
(A) shows the case of the electromagnetic coils 10 and 11, and (b) shows the case of the electromagnetic coils 20 and 21.

【図8】図1に示すマグネトロンRIE装置における磁
束線の分布を示す概略構成図であり、(a)はコイル電
流の位相が0の場合であり、(b)はコイル電流の位相
がπ/4の場合である。
8A and 8B are schematic configuration diagrams showing a distribution of magnetic flux lines in the magnetron RIE apparatus shown in FIG. 1, where FIG. 8A shows a case where the coil current phase is 0, and FIG. 8B shows a coil current phase of π /. This is the case of 4.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,11…電磁コイル、12…電磁コイル10及び1
1の電流波形、20,21…電磁コイル、22…電磁コ
イル20及び21の電流波形、30…アノード電極、4
0…カソード電極、50…ウェハ、60…RF電源、7
0…プラズマ、80,81…磁束線、100…コイル電
流のオーバーラップ領域、110,111…電磁コイ
ル、120,121…電磁コイル、130,131…電
磁コイル、140,141…電磁コイル。
10, 11 ... Electromagnetic coil, 12 ... Electromagnetic coil 10 and 1
1 current waveform, 20, 21 ... Electromagnetic coil, 22 ... Current waveform of electromagnetic coils 20 and 21, 30 ... Anode electrode, 4
0 ... Cathode electrode, 50 ... Wafer, 60 ... RF power supply, 7
0 ... Plasma, 80, 81 ... Magnetic flux line, 100 ... Coil current overlap region, 110, 111 ... Electromagnetic coil, 120, 121 ... Electromagnetic coil, 130, 131 ... Electromagnetic coil, 140, 141 ... Electromagnetic coil.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 真史 千葉県成田市新泉14−3 野毛平工業団地 内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 (72)発明者 飯島 幸夫 千葉県成田市新泉14−3 野毛平工業団地 内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 (72)発明者 折田 敏幸 東京都港区虎ノ門一丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 関山 有郎 東京都港区虎ノ門一丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masashi Kondo 14-3, Niizumi, Narita, Chiba Prefecture Nogedaira Industrial Park, Applied Materials Japan Co., Ltd. (72) Inventor, Yukio Iijima 14-3, Niizumi, Narita, Chiba Prefecture Inside the Taira Industrial Park Applied Materials Japan Co., Ltd. (72) Inventor Toshiyuki Orita 1-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Inside Oki Electric Industry Co., Ltd. (72) Yuro Sekiyama 1-chome Toranomon, Minato-ku, Tokyo 7-12 Oki Electric Industry Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ウェハを挟んで対向して配置され、対向
する方向に磁場を発生する電磁コイルの組を複数備え、
これらの電磁コイルの組によって与えられる磁場の方向
を変化させながら、前記ウェハ表面のエッチングを行う
マグネトロン反応性イオンエッチング装置の制御方法に
おいて、 常に1組の電磁コイルにのみ前記磁場を形成するための
通電を行うと共に、その通電を、前記電磁コイルの各組
の選択とその通電方向の選択との組合せがほぼ均等に出
現するように切り替えることを特徴とするマグネトロン
反応性イオンエッチング装置の制御方法。
1. A plurality of sets of electromagnetic coils arranged to face each other across a wafer and generating magnetic fields in the opposite directions,
In a method of controlling a magnetron reactive ion etching apparatus for etching the surface of a wafer while changing the direction of a magnetic field applied by a set of these electromagnetic coils, a method for forming the magnetic field only in one set of electromagnetic coils at all times. A method for controlling a magnetron reactive ion etching apparatus, wherein energization is performed and the energization is switched so that a combination of selection of each set of the electromagnetic coils and selection of an energization direction thereof appears substantially evenly.
【請求項2】 前記通電の切り替えは、その通電により
発生する磁場の方向が回転するように為されることを特
徴とする請求項1記載のマグネトロン反応性イオンエッ
チング装置の制御方法。
2. The method for controlling a magnetron reactive ion etching apparatus according to claim 1, wherein the switching of the energization is performed so that a direction of a magnetic field generated by the energization is rotated.
【請求項3】 前記回転の方向が一定であることを特徴
とする請求項2記載のマグネトロン反応性イオンエッチ
ング装置の制御方法。
3. The method of controlling a magnetron reactive ion etching apparatus according to claim 2, wherein the direction of rotation is constant.
【請求項4】 前記回転の方向が周期的に切り替わるこ
とを特徴とする請求項2記載のマグネトロン反応性イオ
ンエッチング装置の制御方法。
4. The method of controlling a magnetron reactive ion etching apparatus according to claim 2, wherein the rotation direction is periodically switched.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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