JPH09180897A - 高密度プラズマリアクタのためのガス供給装置 - Google Patents
高密度プラズマリアクタのためのガス供給装置Info
- Publication number
- JPH09180897A JPH09180897A JP8312196A JP31219696A JPH09180897A JP H09180897 A JPH09180897 A JP H09180897A JP 8312196 A JP8312196 A JP 8312196A JP 31219696 A JP31219696 A JP 31219696A JP H09180897 A JPH09180897 A JP H09180897A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- plasma reactor
- ceiling
- gas
- plasma
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 10
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 58
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 28
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 14
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- -1 fluorine ions Chemical class 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 2
- 241000183290 Scleropages leichardti Species 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000005513 bias potential Methods 0.000 description 1
- 239000011538 cleaning material Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 230000005596 ionic collisions Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011856 silicon-based particle Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
- H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
- H01J37/3211—Antennas, e.g. particular shapes of coils
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32192—Microwave generated discharge
- H01J37/32211—Means for coupling power to the plasma
- H01J37/3222—Antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32458—Vessel
- H01J37/32467—Material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
- Y10S156/914—Differential etching apparatus including particular materials of construction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 チャンバ壁にクオーツやセラミック等の消費
材料を排除し又は減らして、チャンバ壁近くのプラズマ
イオンの枯渇を防止し、且つ、高価なリアクタ部材がエ
ッチングにより消費されることを防止する。 【解決手段】 本発明は、プロセスチャンバを画するリ
アクタエンクロージャと、半導体天井部と、処理中にワ
ークピースを支持するチャンバ内部のベースと、チャン
バ内にプラズマ前駆体ガスを通行させるためのガス流入
システムと、チャンバ内にプラズマソースを結合させる
ための装置とを有するプラズマリアクタに具体化される
ものである。ガス流入システムは、平坦な基板の上の半
導体天井部を貫くガス流入ポート１組を有している。こ
れらガス流入ポートは、ウエハ中心の上に集中していて
もよく、及び／又は、ウエハ外縁の上にも配置されてい
てもよい。
材料を排除し又は減らして、チャンバ壁近くのプラズマ
イオンの枯渇を防止し、且つ、高価なリアクタ部材がエ
ッチングにより消費されることを防止する。 【解決手段】 本発明は、プロセスチャンバを画するリ
アクタエンクロージャと、半導体天井部と、処理中にワ
ークピースを支持するチャンバ内部のベースと、チャン
バ内にプラズマ前駆体ガスを通行させるためのガス流入
システムと、チャンバ内にプラズマソースを結合させる
ための装置とを有するプラズマリアクタに具体化される
ものである。ガス流入システムは、平坦な基板の上の半
導体天井部を貫くガス流入ポート１組を有している。こ
れらガス流入ポートは、ウエハ中心の上に集中していて
もよく、及び／又は、ウエハ外縁の上にも配置されてい
てもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、天井部（シーリン
グ）とワークピース支持体とを有し、この両者の間に、
処理しようとするワークピース、例えば半導体ウエハな
どを配置し、プロセスガスを天井部を通じて直接ワーク
ピースの上に供給する、プラズマリアクタに関する。
グ）とワークピース支持体とを有し、この両者の間に、
処理しようとするワークピース、例えば半導体ウエハな
どを配置し、プロセスガスを天井部を通じて直接ワーク
ピースの上に供給する、プラズマリアクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４,９４８,４５８号に開示さ
れる誘導結合プラズマリアクタは、平坦なコイルを有し
ており、このコイルは、チャンバ天井部の上にあって、
処理しようとする半導体ウエハに面するため、ウエハの
表面の上に非常に均一なＲＦ誘導場を与える。この目的
のため、リアクタチャンバのエバキュエーションを行う
ためにチャンバをシールする天井部は、コイルによるＲ
Ｆ誘導場に対して充分な透過性を有している必要があ
り、このため、クオーツ等の誘電体が用いられる。この
天井部は、クオーツ以外のその他の誘電体、例えば酸化
アルミニウム等でできていてもよいことに、注意すべき
である。しかし、酸化アルミニウム等のその他の材料
は、クオーツに比べてスパッタリングにより汚染物をよ
り多く発生する傾向にある。
れる誘導結合プラズマリアクタは、平坦なコイルを有し
ており、このコイルは、チャンバ天井部の上にあって、
処理しようとする半導体ウエハに面するため、ウエハの
表面の上に非常に均一なＲＦ誘導場を与える。この目的
のため、リアクタチャンバのエバキュエーションを行う
ためにチャンバをシールする天井部は、コイルによるＲ
Ｆ誘導場に対して充分な透過性を有している必要があ
り、このため、クオーツ等の誘電体が用いられる。この
天井部は、クオーツ以外のその他の誘電体、例えば酸化
アルミニウム等でできていてもよいことに、注意すべき
である。しかし、酸化アルミニウム等のその他の材料
は、クオーツに比べてスパッタリングにより汚染物をよ
り多く発生する傾向にある。
【０００３】プラズマエッチングプロセス中のポリマー
形成には、エッチャントとポリマーが微妙にバランスし
ていることを要するが、エッチャントの濃度は、典型的
には、適切なポリマー形成を阻害しないような減少のレ
ベルであるべきである。その結果、ウエハの外縁近くで
形成されたエッチャントイオン及びラジカルの大部分
は、ウエハの中心に到達するまでに消費されてしまい、
ウエハ中心の上方のエッチングのイオン濃度が更に減少
してしまう。このことにより、ウエハ中心近くでは、エ
ッチレイト（エッチング速度）が低くなり又はエッチン
グが停止してしまうことになる。
形成には、エッチャントとポリマーが微妙にバランスし
ていることを要するが、エッチャントの濃度は、典型的
には、適切なポリマー形成を阻害しないような減少のレ
ベルであるべきである。その結果、ウエハの外縁近くで
形成されたエッチャントイオン及びラジカルの大部分
は、ウエハの中心に到達するまでに消費されてしまい、
ウエハ中心の上方のエッチングのイオン濃度が更に減少
してしまう。このことにより、ウエハ中心近くでは、エ
ッチレイト（エッチング速度）が低くなり又はエッチン
グが停止してしまうことになる。
【０００４】ウエハ外縁にはイオンが多いことの理由の
１つは、エッチャント前駆体ガスが側方から導入される
ことにより、エッチャントイオンやラジカルの分布が不
均一になり、側方に偏ることである。側部で発生するエ
ッチャントイオンやラジカルを形成するエネルギー電子
の多くが、ウエハ中心に到達する前に他の種と衝突して
失われてしまうため、エネルギー中心ではエッチャント
イオンの濃度が低減してしまう。エッチャントイオンが
ウエハの中心近くで比較的低くなることにより、ウエハ
の中心でポリマーの形成が速くなり、ポリマーの形成が
エッチングのプロセスに大きく勝ってしまいエッチング
を停止させてしまうことがあり、これは０．５ミクロン
よりも小さな立体形状サイズに対して顕著である。この
ようにエッチングの停止は、もっと大きなエッチング立
体形状の場合や、エッチング深さがもっと浅い場合や、
エッチング時間がもっと短い場合にも生じることがあ
る。
１つは、エッチャント前駆体ガスが側方から導入される
ことにより、エッチャントイオンやラジカルの分布が不
均一になり、側方に偏ることである。側部で発生するエ
ッチャントイオンやラジカルを形成するエネルギー電子
の多くが、ウエハ中心に到達する前に他の種と衝突して
失われてしまうため、エネルギー中心ではエッチャント
イオンの濃度が低減してしまう。エッチャントイオンが
ウエハの中心近くで比較的低くなることにより、ウエハ
の中心でポリマーの形成が速くなり、ポリマーの形成が
エッチングのプロセスに大きく勝ってしまいエッチング
を停止させてしまうことがあり、これは０．５ミクロン
よりも小さな立体形状サイズに対して顕著である。この
ようにエッチングの停止は、もっと大きなエッチング立
体形状の場合や、エッチング深さがもっと浅い場合や、
エッチング時間がもっと短い場合にも生じることがあ
る。
【０００５】前述の事を逆に言えば、ウエハ外縁附近に
比較的豊富にあるエッチャントイオンやラジカルは、プ
ロセス条件の選択によっては、ポリマー形成を大きく妨
げるためエッチング選択性を弱めてしまい、ウエハ外縁
でのエッチレイトを非常に高くしてしまうことに加え、
ウエハ外縁近くにおいてエッチングがその下の層にまで
達してしまう。
比較的豊富にあるエッチャントイオンやラジカルは、プ
ロセス条件の選択によっては、ポリマー形成を大きく妨
げるためエッチング選択性を弱めてしまい、ウエハ外縁
でのエッチレイトを非常に高くしてしまうことに加え、
ウエハ外縁近くにおいてエッチングがその下の層にまで
達してしまう。
【０００６】前述の事より、ウエハエッジでのエッチン
グの突き抜け防止と、ウエハ中心でのエッチング停止の
防止とは両立せず、即ちこのことは、ウエハ全面へ適正
なエッチングプロセスを実現するための処理のパラメー
タは、非常に狭い範囲となることを意味している。ウエ
ハの外縁のオーバーエッチングを防止するため、プラズ
マ中におけるエッチャントイオンやラジカルの他の粒子
（例えば、ポリマー形成イオンやラジカル及びカーボ
ン）に対する相対的な濃度を下げればよいが、これに
は、ウエハ中心でエッチングの停止を生じさせるリスク
を伴う。逆に言えば、ウエハ中心でのエッチングの停止
を防止するためには、プラズマ中のエッチャントイオン
の濃度を上げればよいが、これには、ウエハ外縁附近に
下までの貫通や切り通し面を形成してしまうリスクが伴
う。従って、ウエハ全面を適正にエッチングするための
プロセスの範囲が非常に狭くなる。
グの突き抜け防止と、ウエハ中心でのエッチング停止の
防止とは両立せず、即ちこのことは、ウエハ全面へ適正
なエッチングプロセスを実現するための処理のパラメー
タは、非常に狭い範囲となることを意味している。ウエ
ハの外縁のオーバーエッチングを防止するため、プラズ
マ中におけるエッチャントイオンやラジカルの他の粒子
（例えば、ポリマー形成イオンやラジカル及びカーボ
ン）に対する相対的な濃度を下げればよいが、これに
は、ウエハ中心でエッチングの停止を生じさせるリスク
を伴う。逆に言えば、ウエハ中心でのエッチングの停止
を防止するためには、プラズマ中のエッチャントイオン
の濃度を上げればよいが、これには、ウエハ外縁附近に
下までの貫通や切り通し面を形成してしまうリスクが伴
う。従って、ウエハ全面を適正にエッチングするための
プロセスの範囲が非常に狭くなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】平行板プラズマリアク
タにおいては、シリコン等のスカベンジャ物（掃除物）
を、リアクタチャンバ頂部の近傍又は頂部に導入するこ
とにより、プラズマ中のフリーな弗素の濃度の制御を可
能にしている。スカベンジャ物からのシリコン原子は、
物理的にエッチング（スパッタ）されたもの、化学的に
エッチングされたもの、あるいは、反応性イオンエッチ
ングされたものが、弗素イオンやラジカルと結合して、
プラズマ中の弗素イオンやラジカルの濃度を低下させ
る。シリコン粒子がスカベンジャ物から物理的又は化学
的にエッチングされる速度を制御することにより、プラ
ズマ中のフリーな弗素イオンやラジカルの量は、上述の
狭いプロセス条件の範囲に適合するような所望の値に調
節（例えば低減）される。化学的又は物理的なエッチン
グの速度（エッチレイト）の調節は、スカベンジャ物の
温度を制御することにより、且つ／又は、スカベンジャ
物へのイオン衝突の速度を調節することにより、可能で
ある。ＲＦ電力又は加熱のいずれかにより、スカベンジ
ャ物の表面を活性化（シリコン原子をプラズマ中に放
つ）してもよい。スカベンジャ物の温度をポリメライゼ
ーションが生じる温度よりも低い温度に保持すれば、ス
カベンジャ物の表面にポリマーが蓄積し、そこからのシ
リコン原子の一切の放出を妨げてしまう。スカベンジャ
物の温度を凝縮温度よりも高くすることにより、係る表
面にはポリマーポリマーがなく、シリコン原子のプラズ
マ中への放出が可能となる。更に温度を上げれば、スカ
ベンジャ物の表面からシリコン原子がプラズマ中へ放た
れる速度も上昇する。この方法によりフリーな弗素の濃
度を下げることは、エッチレイトを下げるだけでなく、
ポリマーの炭素含有量を上げてしまう効果を生じさせる
ため、エッチングプロセスにおいてポリマーがウエハ外
縁のパンチスルーに対しての保護の効果は上がるもの
の、エネルギー中心でエッチングが停止するリスクが上
昇する。逆に言えば、フリーな弗素の濃度が上昇するこ
とにより、エッチレイトが上昇するだけでなく、ポリマ
ーの炭素含有率を枯渇させるため、エッチングプロセス
でのポリメライゼーションの効果も低下し、ウエハ中心
でエッチングが停止するリスクは下がるものの、ウエハ
外縁でのパンチスルーに対する保護が低下してしまう。
タにおいては、シリコン等のスカベンジャ物（掃除物）
を、リアクタチャンバ頂部の近傍又は頂部に導入するこ
とにより、プラズマ中のフリーな弗素の濃度の制御を可
能にしている。スカベンジャ物からのシリコン原子は、
物理的にエッチング（スパッタ）されたもの、化学的に
エッチングされたもの、あるいは、反応性イオンエッチ
ングされたものが、弗素イオンやラジカルと結合して、
プラズマ中の弗素イオンやラジカルの濃度を低下させ
る。シリコン粒子がスカベンジャ物から物理的又は化学
的にエッチングされる速度を制御することにより、プラ
ズマ中のフリーな弗素イオンやラジカルの量は、上述の
狭いプロセス条件の範囲に適合するような所望の値に調
節（例えば低減）される。化学的又は物理的なエッチン
グの速度（エッチレイト）の調節は、スカベンジャ物の
温度を制御することにより、且つ／又は、スカベンジャ
物へのイオン衝突の速度を調節することにより、可能で
ある。ＲＦ電力又は加熱のいずれかにより、スカベンジ
ャ物の表面を活性化（シリコン原子をプラズマ中に放
つ）してもよい。スカベンジャ物の温度をポリメライゼ
ーションが生じる温度よりも低い温度に保持すれば、ス
カベンジャ物の表面にポリマーが蓄積し、そこからのシ
リコン原子の一切の放出を妨げてしまう。スカベンジャ
物の温度を凝縮温度よりも高くすることにより、係る表
面にはポリマーポリマーがなく、シリコン原子のプラズ
マ中への放出が可能となる。更に温度を上げれば、スカ
ベンジャ物の表面からシリコン原子がプラズマ中へ放た
れる速度も上昇する。この方法によりフリーな弗素の濃
度を下げることは、エッチレイトを下げるだけでなく、
ポリマーの炭素含有量を上げてしまう効果を生じさせる
ため、エッチングプロセスにおいてポリマーがウエハ外
縁のパンチスルーに対しての保護の効果は上がるもの
の、エネルギー中心でエッチングが停止するリスクが上
昇する。逆に言えば、フリーな弗素の濃度が上昇するこ
とにより、エッチレイトが上昇するだけでなく、ポリマ
ーの炭素含有率を枯渇させるため、エッチングプロセス
でのポリメライゼーションの効果も低下し、ウエハ中心
でエッチングが停止するリスクは下がるものの、ウエハ
外縁でのパンチスルーに対する保護が低下してしまう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】従って、狭いプロセス条
件の範囲に適合させるためには、概説的には、チャンバ
内のスカベンジャ物の温度を調節することにより、フリ
ーな弗素と、プラズマポリマー形成イオン及びラジカル
との、相対濃度を、制御してやればよい。
件の範囲に適合させるためには、概説的には、チャンバ
内のスカベンジャ物の温度を調節することにより、フリ
ーな弗素と、プラズマポリマー形成イオン及びラジカル
との、相対濃度を、制御してやればよい。
【０００９】本発明の目的は、チャンバ壁にクオーツや
セラミック等の消費材料を排除し又は減らして、チャン
バ壁近くのプラズマイオンの枯渇を防止し、且つ、高価
なリアクタ部材がエッチングにより消費されることを防
止することを目的とする。
セラミック等の消費材料を排除し又は減らして、チャン
バ壁近くのプラズマイオンの枯渇を防止し、且つ、高価
なリアクタ部材がエッチングにより消費されることを防
止することを目的とする。
【００１０】本発明の更なる目的は、エッチング前駆体
ガス及びポリマー前駆体ガスの分布を均一にすることに
より、リアクタ内でのウエハ外縁と相対的なウエハ中心
の処理の均一性を向上することにある。具体的には、チ
ャンバの半径方向の最適な場所、例えばチャンバ中心及
び／又はチャンバの外縁（どこから導入するにせよ、ウ
エハ表面全体のプロセスの均一性を最適化する方向）か
ら、これらガスを導入することを目的とする。例えば、
エッチレイトがウエハ中心で低くウエハ外縁で高い場
合、ガスを導入する場所は、天井部の外縁近くではなく
天井部の中心からの方が好ましい。
ガス及びポリマー前駆体ガスの分布を均一にすることに
より、リアクタ内でのウエハ外縁と相対的なウエハ中心
の処理の均一性を向上することにある。具体的には、チ
ャンバの半径方向の最適な場所、例えばチャンバ中心及
び／又はチャンバの外縁（どこから導入するにせよ、ウ
エハ表面全体のプロセスの均一性を最適化する方向）か
ら、これらガスを導入することを目的とする。例えば、
エッチレイトがウエハ中心で低くウエハ外縁で高い場
合、ガスを導入する場所は、天井部の外縁近くではなく
天井部の中心からの方が好ましい。
【００１１】（本発明の摘要）本発明は、プロセスチャ
ンバを画するリアクタエンクロージャと、半導体天井部
と、処理中にワークピースを支持するチャンバ内部のベ
ースと、チャンバ内にプラズマ前駆体ガスを通行させる
ためのガス流入システムと、チャンバ内にプラズマソー
スを結合させるための装置とを有するプラズマリアクタ
に具体化されるものである。ガス流入システムは、平坦
な基板の上の半導体天井部を貫くガス流入ポート１組を
有している。これらガス流入ポートは、ウエハ中心の上
に集中していてもよく、及び／又は、ウエハ外縁の上に
も配置されていてもよい。中心のガス供給トップは、半
導体天井部の外面上でシールされ、中心ガス供給トップ
と半導体ウィンドウ電極との間にガスマニホールドを形
成し、このガスマニホールドはガス流入ポートを取り囲
む。
ンバを画するリアクタエンクロージャと、半導体天井部
と、処理中にワークピースを支持するチャンバ内部のベ
ースと、チャンバ内にプラズマ前駆体ガスを通行させる
ためのガス流入システムと、チャンバ内にプラズマソー
スを結合させるための装置とを有するプラズマリアクタ
に具体化されるものである。ガス流入システムは、平坦
な基板の上の半導体天井部を貫くガス流入ポート１組を
有している。これらガス流入ポートは、ウエハ中心の上
に集中していてもよく、及び／又は、ウエハ外縁の上に
も配置されていてもよい。中心のガス供給トップは、半
導体天井部の外面上でシールされ、中心ガス供給トップ
と半導体ウィンドウ電極との間にガスマニホールドを形
成し、このガスマニホールドはガス流入ポートを取り囲
む。
【００１２】具体例の１つでは、半導体バッフルがマニ
ホールド全体に伸びて、マニホールドを１対のサブ−マ
ニホールドに分け、このサブ−マニホールドの一方はガ
ス供給トップに隣接し、他方はガス流入ポートに隣接
し、半導体バッフルの中を通る複数のガス供給管が、ガ
ス流入ポートから分枝する。
ホールド全体に伸びて、マニホールドを１対のサブ−マ
ニホールドに分け、このサブ−マニホールドの一方はガ
ス供給トップに隣接し、他方はガス流入ポートに隣接
し、半導体バッフルの中を通る複数のガス供給管が、ガ
ス流入ポートから分枝する。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１に示されるように、プラズマ
リアクタは、シールされた円筒状のチャンバ１００を有
しており、チャンバ１００は、円筒状側壁１０５と、デ
ィスク形状の半導体天井部１１０と、ベース１１５とに
より包囲されている。半導体天井部１１０は、シリコン
や、シリコンカーバイドなどのシリコン含有材料や、そ
の他の半導体材料で形成されており、この材料は、シリ
コンを必ずしも含んでいる必要はない。ここにおける好
ましい具体例では、半導体天井部１１０はシリコンであ
る。ウエハペデスタル１２０は、リアクタで処理しよう
とする半導体ウエハないしワークピース１２５を支持す
る。ウエハペデスタル１２０は、１９９５年７月２６日
に米国に出願の、Kenneth S. Collinsらの米国特許出
願"PLASMA SOURCE WITH AN ELECTRONICALLY VARIABLE D
ENSITY PROFILE"に開示されているような静電チャック
組立体であってもよい。バイアスＲＦ電力ジェネレータ
１３０からバイアス電位が、従来から既知のインピーダ
ンス整合回路を介してウエハペデスタル１２０に印加さ
れる。インピーダンス整合回路は、例えば、Collinsら
の米国特許第５，３９２，０１８号及びCollinsらの米
国特許第５，１８７，４５４号に開示されている。シリ
コン天井部１１０にガス流入口１３７が貫通しており、
これにより、ＣXＦYガス等のエッチャント前駆体ガスな
どのプロセスガスを通行させる。真空ポンプ１４０によ
り排出を行って、チャンバ１００を所望の圧力にする。
天井部１１０の上で絶縁アンテナホルダ１４７内に保持
されるオーバーヘッド誘導コイルアンテナ１４５が、も
う１つの従来からのインピーダンス整合回路１５５を介
してプラズマソースＲＦ電力ジェネレータ１５０に接続
され、天井部１１０を介してチャンバ内にＲＦ電力を誘
導結合させる。
リアクタは、シールされた円筒状のチャンバ１００を有
しており、チャンバ１００は、円筒状側壁１０５と、デ
ィスク形状の半導体天井部１１０と、ベース１１５とに
より包囲されている。半導体天井部１１０は、シリコン
や、シリコンカーバイドなどのシリコン含有材料や、そ
の他の半導体材料で形成されており、この材料は、シリ
コンを必ずしも含んでいる必要はない。ここにおける好
ましい具体例では、半導体天井部１１０はシリコンであ
る。ウエハペデスタル１２０は、リアクタで処理しよう
とする半導体ウエハないしワークピース１２５を支持す
る。ウエハペデスタル１２０は、１９９５年７月２６日
に米国に出願の、Kenneth S. Collinsらの米国特許出
願"PLASMA SOURCE WITH AN ELECTRONICALLY VARIABLE D
ENSITY PROFILE"に開示されているような静電チャック
組立体であってもよい。バイアスＲＦ電力ジェネレータ
１３０からバイアス電位が、従来から既知のインピーダ
ンス整合回路を介してウエハペデスタル１２０に印加さ
れる。インピーダンス整合回路は、例えば、Collinsら
の米国特許第５，３９２，０１８号及びCollinsらの米
国特許第５，１８７，４５４号に開示されている。シリ
コン天井部１１０にガス流入口１３７が貫通しており、
これにより、ＣXＦYガス等のエッチャント前駆体ガスな
どのプロセスガスを通行させる。真空ポンプ１４０によ
り排出を行って、チャンバ１００を所望の圧力にする。
天井部１１０の上で絶縁アンテナホルダ１４７内に保持
されるオーバーヘッド誘導コイルアンテナ１４５が、も
う１つの従来からのインピーダンス整合回路１５５を介
してプラズマソースＲＦ電力ジェネレータ１５０に接続
され、天井部１１０を介してチャンバ内にＲＦ電力を誘
導結合させる。
【００１４】図１のプラズマリアクタの利点の１つは、
天井部１１０の中のガス流入ホール１３７からプロセス
ガスをウエハ表面全面に一様に分布させることができる
事である。もう１つの利点は、シリコン天井部１１０か
らスパッタされ得る材料が、二酸化珪素エッチングプロ
セスに適合しないことはないという点である。関連した
利点は、シリコン天井部１１０からスパッタされた材料
は、弗素に対するスカベンジャであるという点である。
更に、シリコン天井部の熱膨張係数が、シリコンから成
るその他のチャンバ構造部材の熱膨張係数と適合すると
いう利点がある。
天井部１１０の中のガス流入ホール１３７からプロセス
ガスをウエハ表面全面に一様に分布させることができる
事である。もう１つの利点は、シリコン天井部１１０か
らスパッタされ得る材料が、二酸化珪素エッチングプロ
セスに適合しないことはないという点である。関連した
利点は、シリコン天井部１１０からスパッタされた材料
は、弗素に対するスカベンジャであるという点である。
更に、シリコン天井部の熱膨張係数が、シリコンから成
るその他のチャンバ構造部材の熱膨張係数と適合すると
いう利点がある。
【００１５】ここで前に述べたように、プラズマエッチ
ングプロセスを向上する１つの因子が、エッチング前駆
体ガスの分布をウエハ中心とウエハ外縁の間で差をつけ
てしまう。このようなガス分布における非均一性は、ガ
スの導入が、従来のプラズマリアクタでウエハペデスタ
ルの側部からなされることによって生じ、そのため、ウ
エハ外縁附近にはエッチャント前駆体ガスが比較的多量
にあり、ウエハ中心近くでは比較的少量である。この問
題の解決のため、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（Ｄ）
及び（ｅ）のシリコン天井部１１０の具体例が提案され
る。これは、シリコン天井部１１０内に作製され、前駆
体ガスをウエハの上にウエハ中心に対して対称的な方法
で導入させる中心ガス供給システムを有している。
ングプロセスを向上する１つの因子が、エッチング前駆
体ガスの分布をウエハ中心とウエハ外縁の間で差をつけ
てしまう。このようなガス分布における非均一性は、ガ
スの導入が、従来のプラズマリアクタでウエハペデスタ
ルの側部からなされることによって生じ、そのため、ウ
エハ外縁附近にはエッチャント前駆体ガスが比較的多量
にあり、ウエハ中心近くでは比較的少量である。この問
題の解決のため、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（Ｄ）
及び（ｅ）のシリコン天井部１１０の具体例が提案され
る。これは、シリコン天井部１１０内に作製され、前駆
体ガスをウエハの上にウエハ中心に対して対称的な方法
で導入させる中心ガス供給システムを有している。
【００１６】図２（ｄ）に示されるように、厚さ１イン
チのシリコン天井部１１０は、深さ薬０．３３インチ
（約７．６ｍｍ）、直径約３．５インチ（約８９ｍｍ）
の座ぐり開口部９００を上面に有している。好ましく
は、図２（ｅ）に示されるように、だいたい２２個の対
称的に配置された直径０．２０インチ（約５ｍｍ）のホ
ール（穴）９１０が、座ぐり開口９００の上面から天井
部１１０の厚さの約８０％まで形成される。小さな直径
０．０３０インチ（約０．７６ｍｍ）のホール９２０
が、大きい方のホール９１０と同心となるように、レー
ザードリル及び／又は超音波ドリルにより、シリコン天
井部１１０の底面から開けられている。図２（ａ）及び
（ｂ）に示されるように、ディスク状のガス供給トップ
９３０が、シリコン天井部１１０の上面の座ぐり開口９
００の中に、ぴったりとフィットしている。ガス供給ト
ップ９３０の底面は、深さ約０．０１インチ（約０．２
５ｍｍ）、直径約３．３インチ（約８４ｍｍ）の座ぐり
開口部９４０を有しており、これがガス散布マニホール
ドを成す。中心ガス供給パイプ９５０が、ガス供給トッ
プ９３０の中心を通って、座ぐり開口部９４０で開いて
いる。ガス供給トップの底部外縁コーナーは、中に切り
込まれたステップ９６０を有しており、ステップ９６０
は、深さ０．１４３インチ（約３．６ｍｍ）で放射方向
内向きに０．０７５インチ（約１．９ｍｍ）伸びてい
る。ステップ９６０は、外周ポケットを形成し、ステッ
プ９６０の寸法と合う寸法を有する環状の（テフロンな
ど）弗素樹脂シール９７０が、この外周ポケットの中へ
とぴったりとフィットする。好ましくは、弗樹脂シール
９７０は、図２（ｃ）に示されるように断面がＵ字型で
ある。弗素樹脂シール９７０内部の環状のスチールワイ
ヤスティフナー９７５により、シール９７０にシールが
与えられる。
チのシリコン天井部１１０は、深さ薬０．３３インチ
（約７．６ｍｍ）、直径約３．５インチ（約８９ｍｍ）
の座ぐり開口部９００を上面に有している。好ましく
は、図２（ｅ）に示されるように、だいたい２２個の対
称的に配置された直径０．２０インチ（約５ｍｍ）のホ
ール（穴）９１０が、座ぐり開口９００の上面から天井
部１１０の厚さの約８０％まで形成される。小さな直径
０．０３０インチ（約０．７６ｍｍ）のホール９２０
が、大きい方のホール９１０と同心となるように、レー
ザードリル及び／又は超音波ドリルにより、シリコン天
井部１１０の底面から開けられている。図２（ａ）及び
（ｂ）に示されるように、ディスク状のガス供給トップ
９３０が、シリコン天井部１１０の上面の座ぐり開口９
００の中に、ぴったりとフィットしている。ガス供給ト
ップ９３０の底面は、深さ約０．０１インチ（約０．２
５ｍｍ）、直径約３．３インチ（約８４ｍｍ）の座ぐり
開口部９４０を有しており、これがガス散布マニホール
ドを成す。中心ガス供給パイプ９５０が、ガス供給トッ
プ９３０の中心を通って、座ぐり開口部９４０で開いて
いる。ガス供給トップの底部外縁コーナーは、中に切り
込まれたステップ９６０を有しており、ステップ９６０
は、深さ０．１４３インチ（約３．６ｍｍ）で放射方向
内向きに０．０７５インチ（約１．９ｍｍ）伸びてい
る。ステップ９６０は、外周ポケットを形成し、ステッ
プ９６０の寸法と合う寸法を有する環状の（テフロンな
ど）弗素樹脂シール９７０が、この外周ポケットの中へ
とぴったりとフィットする。好ましくは、弗樹脂シール
９７０は、図２（ｃ）に示されるように断面がＵ字型で
ある。弗素樹脂シール９７０内部の環状のスチールワイ
ヤスティフナー９７５により、シール９７０にシールが
与えられる。
【００１７】ここでは、図２（ａ）〜（ｅ）の中心ガス
供給シリコン天井部１１０によってウエハ全体のエッチ
ャント前駆体ガスの分布が均一にされることにより、リ
アクタの中心対エッジのエッチングの均一性が向上する
という利点がある。
供給シリコン天井部１１０によってウエハ全体のエッチ
ャント前駆体ガスの分布が均一にされることにより、リ
アクタの中心対エッジのエッチングの均一性が向上する
という利点がある。
【００１８】図３（ａ）は、ガス供給トップをプラズマ
更に有効に保護する中心ガス供給シリコン天井部の別の
好ましい具体例を例示する。この具体例では、シリコン
天井部１１０の座ぐり開口部９００の外周エッジに沿っ
て、ショルダー９８０が与えられる。シリコンウエハ９
８５が、ショルダー９８０の上に載っており、シリコン
天井部１１０の上面の座ぐり開口９００とガス供給トッ
プ９３０の底部の座ぐり開口９４０との２つの部屋に分
ける。シリコンウエハ９８５は、自身の中に開けられた
複数のガス供給ホール９８６を有しており、これら全て
は、シリコン天井部１１０のガス供給ホール９１０とは
横方向に入れ替りに配置されている。この方法でシリコ
ンウエハ９８５を間に置くことにより、ホール９２０を
通って上向きに拡散するプラズマイオンに対して、ガス
供給トップ９３０への直線の経路が排除される。この特
徴により、トップ９３０がプラズマにより攻撃されるこ
とが防止される。トップ９３０は、半導体又は誘電体
等、ＲＦ誘導場を著しく弱めることがないような材料
か、あるいは、その直径が誘導アンテナのセンターヌル
(center null)の直径よりも小さければステンレス鋼等
の導電体であってもよい。
更に有効に保護する中心ガス供給シリコン天井部の別の
好ましい具体例を例示する。この具体例では、シリコン
天井部１１０の座ぐり開口部９００の外周エッジに沿っ
て、ショルダー９８０が与えられる。シリコンウエハ９
８５が、ショルダー９８０の上に載っており、シリコン
天井部１１０の上面の座ぐり開口９００とガス供給トッ
プ９３０の底部の座ぐり開口９４０との２つの部屋に分
ける。シリコンウエハ９８５は、自身の中に開けられた
複数のガス供給ホール９８６を有しており、これら全て
は、シリコン天井部１１０のガス供給ホール９１０とは
横方向に入れ替りに配置されている。この方法でシリコ
ンウエハ９８５を間に置くことにより、ホール９２０を
通って上向きに拡散するプラズマイオンに対して、ガス
供給トップ９３０への直線の経路が排除される。この特
徴により、トップ９３０がプラズマにより攻撃されるこ
とが防止される。トップ９３０は、半導体又は誘電体
等、ＲＦ誘導場を著しく弱めることがないような材料
か、あるいは、その直径が誘導アンテナのセンターヌル
(center null)の直径よりも小さければステンレス鋼等
の導電体であってもよい。
【００１９】図２（ａ）〜（ｅ）の具体例及び３（ａ）
の具体例では、ガス供給ホール９１０、９２０は、天井
部１１０の中心附近に集まっている。しかし、いずれの
具体例でも、ホール９１０、９２０は、所望により、中
心から外れて外縁まで分布していてもよく、あるいは、
中心の代りに外縁の周りに集まっていてもよい。これ
は、図３（ｂ）に例示されており、ここでは、ガス供給
ホール９１０、９２０が、天井部１１０の外縁の周りに
分布している。
の具体例では、ガス供給ホール９１０、９２０は、天井
部１１０の中心附近に集まっている。しかし、いずれの
具体例でも、ホール９１０、９２０は、所望により、中
心から外れて外縁まで分布していてもよく、あるいは、
中心の代りに外縁の周りに集まっていてもよい。これ
は、図３（ｂ）に例示されており、ここでは、ガス供給
ホール９１０、９２０が、天井部１１０の外縁の周りに
分布している。
【００２０】ここまで本発明について、好ましい具体例
を参照して具体的に説明してきたが、本発明の範囲を離
れることなく変形や変更を行うことが可能である事が、
理解されよう。
を参照して具体的に説明してきたが、本発明の範囲を離
れることなく変形や変更を行うことが可能である事が、
理解されよう。
【００２１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のプ
ラズマリアクタにより、チャンバ壁にクオーツやセラミ
ック等の消費材料を排除し又は減らして、チャンバ壁近
くのプラズマイオンの枯渇が防止され、且つ、高価なリ
アクタ部材がエッチングにより消費されることが防止さ
れる。
ラズマリアクタにより、チャンバ壁にクオーツやセラミ
ック等の消費材料を排除し又は減らして、チャンバ壁近
くのプラズマイオンの枯渇が防止され、且つ、高価なリ
アクタ部材がエッチングにより消費されることが防止さ
れる。
【００２２】また、エッチング前駆体ガス及びポリマー
前駆体ガスの分布を均一にすることにより、リアクタ内
でのウエハ外縁と相対的なウエハ中心の処理の均一性が
向上する。
前駆体ガスの分布を均一にすることにより、リアクタ内
でのウエハ外縁と相対的なウエハ中心の処理の均一性が
向上する。
【図１】本発明の具体例であるプラズマリアクタであっ
て、貫通するガス供給オリフィスを有する中心ガス供給
シリコン天井部の上にある平坦なコイルアンテナを有す
るリアクタの断面図である。
て、貫通するガス供給オリフィスを有する中心ガス供給
シリコン天井部の上にある平坦なコイルアンテナを有す
るリアクタの断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）とも、中心ガス供給シリコン天
井部の部品の斜視図又は断面図であり、（ａ）はガス供
給トップの底面からの斜視図、（ｂ）はガス供給トップ
の環状シールの底部からの斜視図、（ｃ）はシールの断
面図、（ｄ）はシリコン天井部の上からの斜視図であっ
てガス供給ホール（穴）を示す図であり、（ｅ）は
（ｄ）のシリコン天井部の部分断面図である。
井部の部品の斜視図又は断面図であり、（ａ）はガス供
給トップの底面からの斜視図、（ｂ）はガス供給トップ
の環状シールの底部からの斜視図、（ｃ）はシールの断
面図、（ｄ）はシリコン天井部の上からの斜視図であっ
てガス供給ホール（穴）を示す図であり、（ｅ）は
（ｄ）のシリコン天井部の部分断面図である。
【図３】（ａ）は、シリコンウエハバッフルにより分け
られた１対のガスプレナムを有する、中心ガス供給シリ
コン天井部の別の具体例の断面図であり、（ｂ）は、ま
た別の具体例の（ａ）と同様の断面図である。
られた１対のガスプレナムを有する、中心ガス供給シリ
コン天井部の別の具体例の断面図であり、（ｂ）は、ま
た別の具体例の（ａ）と同様の断面図である。
１００…チャンバ、１０５…側壁、１１０…半導体天井
部、１１５…ベース、１２０…ウエハペデスタル、１２
５…ワークピース、１３０…バイアスＲＦ電力ジェネレ
ータ、１３５…インピーダンス整合回路、１３７…ガス
流入口、１４０…真空ポンプ、９００…座ぐり開口部、
９１０…ホール、９３０…ガス供給トップ、９４０…座
ぐり開口部、９５０…中心供給パイプ、９６０…ステッ
プ、９７０…弗素樹脂シール、９７５…スチールワイヤ
スティフナー、９８０…ショルダー、９８５…シリコン
ウエハ。
部、１１５…ベース、１２０…ウエハペデスタル、１２
５…ワークピース、１３０…バイアスＲＦ電力ジェネレ
ータ、１３５…インピーダンス整合回路、１３７…ガス
流入口、１４０…真空ポンプ、９００…座ぐり開口部、
９１０…ホール、９３０…ガス供給トップ、９４０…座
ぐり開口部、９５０…中心供給パイプ、９６０…ステッ
プ、９７０…弗素樹脂シール、９７５…スチールワイヤ
スティフナー、９８０…ショルダー、９８５…シリコン
ウエハ。
フロントページの続き (72)発明者 メイ チャン アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サラトガ， コルト ド アルゲロ 12881 (72)発明者 レイモンド ハン アメリカ合衆国， カリフォルニア州， バーケット ドライヴ 1282 (72)発明者 ケネス エス． コリンズ アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サン ノゼ， ナイトシェイヴン ウェイ 165
Claims (13)
- 【請求項１】 ワークピースを処理するためのプラズマ
リアクタであって、 プロセスチャンバを画するリアクタエンクロージャと、 前記チャンバ内にあり処理中に前記ワークピースを支持
するための、ベースと、 前記リアクタエンクロージャに備えられた、前記ベース
の上にある半導体天井部と、 前記プロセスチャンバにプラズマソース電力を結合させ
るための装置と、を備えるプラズマリアクタ。 - 【請求項２】 前記半導体天井部が、プラズマ前駆体ガ
スを前記チャンバ内へと通行させるガス流入システムを
備える請求項１に記載のプラズマリアクタ。 - 【請求項３】 前記ガス流入システムが、前記天井部の
中にあり前記チャンバの中へと開いている複数のガス流
入ポートを備える請求項１に記載のプラズマリアクタ。 - 【請求項４】 前記ワークピースが平坦な基板であり、
前記半導体天井部が、前記平坦な基板と略平行で且つ前
記平坦な基板の上にある、前記リアクタエンクロージャ
の天井部分を備える請求項１に記載のプラズマリアク
タ。 - 【請求項５】 前記プロセスチャンバにプラズマソース
電力を結合させるための前記装置が、前記天井部分の上
にあり前記半導体天井部を介して前記平坦な基板に面す
る、誘導アンテナを備える請求項４に記載のプラズマリ
アクタ。 - 【請求項６】 前記誘導アンテナが、前記平坦な基板の
面に平行な、平坦なコイルである請求項５に記載のプラ
ズマリアクタ。 - 【請求項７】 前記天井部分が、平坦なディスク形状で
ある請求項４に記載のプラズマリアクタ。 - 【請求項８】 更に、 前記半導体天井部の外面上でシールされる中心ガス供給
トップと、 前記中心ガス供給トップと前記半導体天井部との間に形
成され前記ガス流入ポートを取り囲むガスマニホールド
と、を備える請求項１に記載のプラズマリアクタ。 - 【請求項９】 更に、 前記マニホールド全体に伸びて前記マニホールドを２つ
のサブ−マニホールドに分ける半導体バッフルであっ
て、サブ−マニホールドの一方は、前記中心ガス供給ト
ップに隣接し、前記サブ−マニホールドの他方は前記ガ
ス流入ポートに隣接する、前記半導体バッフルと、 前記半導体バッフルの中を通り、前記ガス流入ポートか
ら分枝する、複数のガス供給路と、を備える請求項８に
記載のプラズマリアクタ。 - 【請求項１０】 前記半導体天井部が、シリコンを含有
する材料で作られる請求項１に記載のプラズマリアク
タ。 - 【請求項１１】 前記半導体天井部が、弗素に対するス
カベンジャである請求項１に記載のプラズマリアクタ。 - 【請求項１２】 前記ガス流入ポートが、前記半導体天
井部の中心部分に限られる請求項３に記載のプラズマリ
アクタ。 - 【請求項１３】 前記ガス流入ポートが、前記半導体天
井部の外縁部分の近くに配置される請求項３に記載のプ
ラズマリアクタ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US57076495A | 1995-12-12 | 1995-12-12 | |
| US08/570764 | 1995-12-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09180897A true JPH09180897A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=24280972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8312196A Withdrawn JPH09180897A (ja) | 1995-12-12 | 1996-11-22 | 高密度プラズマリアクタのためのガス供給装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6027606A (ja) |
| EP (1) | EP0779645A2 (ja) |
| JP (1) | JPH09180897A (ja) |
| KR (1) | KR970052615A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11126699A (ja) * | 1997-10-21 | 1999-05-11 | Tokyo Electron Yamanashi Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2000068255A (ja) * | 1998-08-21 | 2000-03-03 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ用電極およびその製造方法 |
| JP2000073188A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理装置 |
| US6274502B1 (en) | 1998-02-26 | 2001-08-14 | Matsushita Electronics Corporation | Method for plasma etching |
| KR100504614B1 (ko) * | 1999-09-23 | 2005-08-03 | 램 리서치 코포레이션 | 반도체 처리를 위한 가스 분산장치 |
| JP2008311297A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Mitsubishi Materials Corp | プラズマ処理装置用電極板、その製造方法及びプラズマ処理装置 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6165311A (en) * | 1991-06-27 | 2000-12-26 | Applied Materials, Inc. | Inductively coupled RF plasma reactor having an overhead solenoidal antenna |
| US6063233A (en) | 1991-06-27 | 2000-05-16 | Applied Materials, Inc. | Thermal control apparatus for inductively coupled RF plasma reactor having an overhead solenoidal antenna |
| TW279240B (en) | 1995-08-30 | 1996-06-21 | Applied Materials Inc | Parallel-plate icp source/rf bias electrode head |
| DE19727857C1 (de) * | 1997-06-30 | 1999-04-29 | Fraunhofer Ges Forschung | Plasmarektor mit Prallströmung zur Oberflächenbehandlung |
| EP0908923B1 (en) * | 1997-10-10 | 2003-04-02 | European Community | Apparatus to produce large inductive plasma for plasma processing |
| US6221202B1 (en) * | 1999-04-01 | 2001-04-24 | International Business Machines Corporation | Efficient plasma containment structure |
| DE69940260D1 (de) * | 1999-09-29 | 2009-02-26 | Europ Economic Community | Gleichmässige Gasverteilung in einer grossflächige Plasma-Behandlungs-Vorrichtung |
| US6939434B2 (en) * | 2000-08-11 | 2005-09-06 | Applied Materials, Inc. | Externally excited torroidal plasma source with magnetic control of ion distribution |
| KR100501778B1 (ko) * | 2001-03-28 | 2005-07-20 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 플라즈마 처리 장치 |
| US20030042227A1 (en) * | 2001-08-29 | 2003-03-06 | Tokyo Electron Limited | Apparatus and method for tailoring an etch profile |
| US20030188685A1 (en) * | 2002-04-08 | 2003-10-09 | Applied Materials, Inc. | Laser drilled surfaces for substrate processing chambers |
| US20070079936A1 (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Applied Materials, Inc. | Bonded multi-layer RF window |
| US8216374B2 (en) * | 2005-12-22 | 2012-07-10 | Applied Materials, Inc. | Gas coupler for substrate processing chamber |
| JP5257917B2 (ja) * | 2006-04-24 | 2013-08-07 | 株式会社ニューパワープラズマ | 多重マグネチックコアが結合された誘導結合プラズマ反応器 |
| CN104821269B (zh) * | 2006-05-22 | 2017-05-10 | 吉恩株式会社 | 感应耦合等离子体反应器 |
| US8377213B2 (en) * | 2008-05-05 | 2013-02-19 | Applied Materials, Inc. | Slit valve having increased flow uniformity |
| JP5457109B2 (ja) | 2009-09-02 | 2014-04-02 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| RU2529633C1 (ru) * | 2013-03-27 | 2014-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭСТО-Вакуум" | Устройство для плазмохимического травления |
| CN111029254B (zh) * | 2019-12-26 | 2023-03-21 | 苏州科阳光电科技有限公司 | 一种干法刻蚀方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8905075D0 (en) * | 1989-03-06 | 1989-04-19 | Nordiko Ltd | Electrode assembly and apparatus |
| US4948458A (en) * | 1989-08-14 | 1990-08-14 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for producing magnetically-coupled planar plasma |
| US5392018A (en) * | 1991-06-27 | 1995-02-21 | Applied Materials, Inc. | Electronically tuned matching networks using adjustable inductance elements and resonant tank circuits |
| US5187454A (en) * | 1992-01-23 | 1993-02-16 | Applied Materials, Inc. | Electronically tuned matching network using predictor-corrector control system |
| US5280154A (en) * | 1992-01-30 | 1994-01-18 | International Business Machines Corporation | Radio frequency induction plasma processing system utilizing a uniform field coil |
| US5449410A (en) * | 1993-07-28 | 1995-09-12 | Applied Materials, Inc. | Plasma processing apparatus |
| GB9321489D0 (en) * | 1993-10-19 | 1993-12-08 | Central Research Lab Ltd | Plasma processing |
-
1996
- 1996-11-22 JP JP8312196A patent/JPH09180897A/ja not_active Withdrawn
- 1996-12-11 KR KR1019960064103A patent/KR970052615A/ko not_active Application Discontinuation
- 1996-12-11 EP EP96309031A patent/EP0779645A2/en not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-06-30 US US09/108,950 patent/US6027606A/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-01-10 US US09/480,313 patent/US6193836B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11126699A (ja) * | 1997-10-21 | 1999-05-11 | Tokyo Electron Yamanashi Ltd | プラズマ処理装置 |
| US6274502B1 (en) | 1998-02-26 | 2001-08-14 | Matsushita Electronics Corporation | Method for plasma etching |
| US6409877B1 (en) | 1998-02-26 | 2002-06-25 | Matsushita Electronics Corporation | Apparatus and method for plasma etching |
| JP2000068255A (ja) * | 1998-08-21 | 2000-03-03 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ用電極およびその製造方法 |
| JP2000073188A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理装置 |
| KR100504614B1 (ko) * | 1999-09-23 | 2005-08-03 | 램 리서치 코포레이션 | 반도체 처리를 위한 가스 분산장치 |
| JP2008311297A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Mitsubishi Materials Corp | プラズマ処理装置用電極板、その製造方法及びプラズマ処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6193836B1 (en) | 2001-02-27 |
| EP0779645A2 (en) | 1997-06-18 |
| KR970052615A (ko) | 1997-07-29 |
| US6027606A (en) | 2000-02-22 |
| EP0779645A3 (ja) | 1997-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH09180897A (ja) | 高密度プラズマリアクタのためのガス供給装置 | |
| US5242539A (en) | Plasma treatment method and apparatus | |
| US6036878A (en) | Low density high frequency process for a parallel-plate electrode plasma reactor having an inductive antenna | |
| US6572732B2 (en) | Parallel-plate electrode plasma reactor having an inductive antenna coupling power through a parallel plate electrode | |
| US6054013A (en) | Parallel plate electrode plasma reactor having an inductive antenna and adjustable radial distribution of plasma ion density | |
| US8038834B2 (en) | Method and system for controlling radical distribution | |
| JP4352234B2 (ja) | リアクタ組立体および処理方法 | |
| US7922862B2 (en) | Plasma processing apparatus, electrode plate for plasma processing apparatus, and electrode plate manufacturing method | |
| US6652711B2 (en) | Inductively-coupled plasma processing system | |
| KR102116474B1 (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 | |
| JP5055114B2 (ja) | プラズマドーピング方法 | |
| US5389197A (en) | Method of and apparatus for plasma processing of wafer | |
| US7223448B2 (en) | Methods for providing uniformity in plasma-assisted material processes | |
| US8342121B2 (en) | Plasma processing apparatus | |
| US7744720B2 (en) | Suppressor of hollow cathode discharge in a shower head fluid distribution system | |
| CN113838730B (zh) | 气体遮挡环、等离子体处理装置及调控聚合物分布的方法 | |
| JPH0845846A (ja) | スパッタリング方法及びスパッタリング装置 | |
| JP3247249B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| EP0512677B1 (en) | Plasma treatment method and apparatus | |
| JP3164188B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3192352B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH07106300A (ja) | 静電チャック装置 | |
| JPH0831751A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| KR20240037737A (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 | |
| JP2002329708A (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040203 |