JPH0982495A - プラズマ生成装置およびプラズマ生成方法 - Google Patents

プラズマ生成装置およびプラズマ生成方法

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JPH0982495A
JPH0982495A JP7238843A JP23884395A JPH0982495A JP H0982495 A JPH0982495 A JP H0982495A JP 7238843 A JP7238843 A JP 7238843A JP 23884395 A JP23884395 A JP 23884395A JP H0982495 A JPH0982495 A JP H0982495A
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plasma
high frequency
coil
etching
coils
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JP7238843A
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Kazuhiro Tomioka
和広 冨岡
Makoto Sekine
誠 関根
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】サブハーフミクロンオーダに微細化が進んでも
有効なプラズマ処理装置を提供すること。 【解決手段】被処理基体１１をプラズマ処理するところ
の処理チャンバ１および石英製円筒２からなる処理容器
と、この処理容器内に導入されたプラズマ源ガス第１の
高周波を供給する第１のコイル３などからなる第１の高
周波供給手段と、第１の高周波と異なる第２の高周波を
プラズマ源ガスに供給する第２のコイル４などからなる
第２の高周波供給手段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマを生成す
るプラズマ生成装置およびプラズマ生成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンピュ−タ−や通信機器の重要
部分には、多数のトランジスタや抵抗等を電気回路を達
成するようにむすびつけ、１チップ上に集積化して形成
した大規模集積回路（ＬＳＩ）が多用されている。この
ため、機器全体の性能は、ＬＳＩの性能と大きく結び付
いている。そして、ＬＳＩ単体の性能向上は、集積度を
高めること、つまり、素子の微細化により実現できる。
【０００３】素子の微細化に有効な技術の一つとして、
反応性イオンエッチングやプラズマＣＶＤ（Chemical V
apor Deposition ）法等のプラズマを用いた技術があげ
られる。例えば、反応性イオンエッチングを用いれば、
プラズマ中のイオンを被エッチング基体に垂直に照射で
きるので、エッチングに異方性を持たせることができ、
これにより、微細パターンの形成が可能となる。
【０００４】しかし、ＬＳＩの中でも今後さらに集積化
が進むと予想される装置、例えば、次世代２５６Ｍｂｉ
ｔないしは次世代１ＧｂｉｔＤＲＡＭ等の半導体装置に
おいては、デザインルールはクオーターミクロン（０．
２５μｍ）以下にもなろうとしている。このため、トラ
ンジスタを構成するゲート電極の加工、素子分離領域、
記憶容量を形成するための溝（トレンチ）溝掘り等にお
いては、微細な形状に加工したり、高いアスペクト比を
実現可能なエッチングが要求される。これまでの反応性
イオンエッチングでは、これらの要求を達成することは
困難であると考えられる。
【０００５】図１５は、従来の誘導結合型プラズマエッ
チング装置の概略構成を示す模式図である（特開平５−
２０６０７２）。図中、２０１は処理チャンバを示して
おり、この処理チャンバ２０１内には被処理基体２０６
を載置するサセプタ２０７が設けられている。このサセ
プタ２０７は高周波バイアス電源２０８により高周波バ
イアスが印加されるようになっている。
【０００６】処理チャンバ２０１の上方にはプラズマを
生成するところである石英製円筒２０２が設けられてい
る。この石英製円筒２０２の外周にはコイル２０３が巻
かれている。これら処理チャンバ２０１、石英製円筒２
０２は一体化されており、エッチング室を構成してい
る。
【０００７】上記コイル２０３は、第１の可変コンデン
サー２０５1 および第２の可変コンデンサー２０５2 に
接続され、並列共振回路を構成している。第１の可変コ
ンデンサー２０５1 および第２の可変コンデンサー２０
５2 のそれぞれの片端は高周波電源２０４に接続されて
いる。この高周波電源２０４により高周波電力を上記並
列共振回路に供給している。
【０００８】処理チャンバ２０１は可変コンダクタンス
バルブ２１１を介してターボ分子ポンプ２１２に接続さ
れている。また、処理チャンバ２０１には圧力計２０９
が設けられている。この圧力計２０９を用いて可変コン
ダクタンスバルブ２１１の開口度を調整することによ
り、エッチング室内の圧力を所望のレベルに設定するこ
とができる。
【０００９】また、石英製円筒２０２の上壁にはガス導
入管が設けられており、このガス導入管にはマスフロー
メーター２１０が挿設されている。このマスフローメー
ター２１０を用いることにより、エッチング室内に反応
性ガスを所望の流量でもって導入することができる。
【００１０】次に上記の如く構成されたプラズマエッチ
ング装置を用いたエッチング方法について説明する。ま
ず、マスフローメーター２１０を用いて、エッチング室
内にフロロカーボン系のガス（例えば、ＣＦ4 ，Ｃ2 Ｆ
6 ，Ｃ3 Ｆ8 ，Ｃ4 Ｆ8 ）を一定の流量でもって導入す
る。
【００１１】次に圧力計２０９を用いて、エッチング室
内を数Ｐａ程度の一定の圧力に保持した後、高周波電源
２０４で高周波電力をコイル２０３に供給することによ
ってエッチング室内にプラズマを発生させる。
【００１２】次に高周波バイアス電源２０９を用いて、
サセプタ２０７に高周波電圧を印加することにより、プ
ラズマ中のイオンを被エッチング基体２０６（シリコン
酸化膜）の表面に垂直に入射して、被エッチング基体２
０６を異方的にエッチングする。
【００１３】しかしながら、この種の従来のプラズマエ
ッチング装置には以下のような問題があった。例えば、
シリコン酸化膜に微細なコンタクトホール（シリコン酸
化膜上の配線とシリコン酸化膜下のシリコン基板とを接
続する孔）を開孔する場合において、エッチング速度を
速めるために、より大きい高周波電力を印加してイオン
照射密度を高くしようとすると、逆にエッチング速度が
低下したり、シリコン酸化膜とシリコン基板とのエッチ
ング選択比が低下する現象が発生することがある。
【００１４】さらに、コンタクトホールの穴径によって
エッチング速度が変化したり、サブハーフミクロンオー
ダの穴径の場合にはエッチングが停止する現象が発生す
ることがある。
【００１５】これは、以下の様な機構から起こると思わ
れる。すなわち、高周波電力の増加によって電子密度は
上昇するが、電子密度の上昇によって気相中のフロロカ
ーボンの解離が進み、低弗素価数のフロロカーボンのイ
オンが被処理基体２０６に入射し表面に付着するように
なる。これにより、シリコン酸化膜のエッチング速度が
低下し、一方では反対にシリコンのエッチング速度が上
昇するからである。
【００１６】さらにまた、長期に渡り使用し、例えば、
ＣＦ4 を用いて１００時間以上のプラズマ放電を行なう
と、石英製円筒２０２のうちコイル２０３の位置にある
部分の石英が削られるという（ＳｉＯ2 のエロージョ
ン）問題が生じる。削られた石英はＳｉ，ＳｉＯｘ，Ｏ
等のかたちでプラズマ中に放出される。さらに、長時間
プラズマ放電を続けると、石英製円筒２０２が破断する
という問題が生じる。
【００１７】この原因は、コイル２０３端に印加される
高周波電力の電圧ピーク値が他の部分に比べて高く、そ
の部分に高周波電界が形成されることにある。そして、
この高周波電界により、プラズマと石英製円筒２０２と
の間のシース付近の電界（シース電界）が高くなる結
果、プラズマ中の高エネルギーのイオンが石英製円筒２
０２の内壁表面に引き込まれ、エロージョンが発生す
る。
【００１８】この現象は、石英製円筒２０２の壁厚が薄
くなると、シース部分がさらに高電界領域に入り込むた
めに、エロージョンの進み方が速くなり、石英製円筒２
０２の破断は加速度に進行することとなる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来のプ
ラズマエッチング装置を用いて、シリコン酸化膜にサブ
ハーフミクロンオーダのコンタクトホールを形成する場
合には、シリコン酸化膜の途中でエッチングが停止し、
コンタクトホールを形成できないという問題があった。
また、長期に渡り使用すると、石英製円筒がプラズマに
よりエッチングされ、エロージョンが発生するという問
題があった。
【００２０】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、生成する化学種やイオ
ンを所望の種類および量に制御し、また、処理容器のエ
ロージョン等を防ぐことで所望のプラズマを生成が可能
なプラズマ生成装置およびプラズマ生成方法を提供する
ことにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
［概要］上記目的を達成するために、本発明に係るプラ
ズマ生成装置（請求項１）は、プラズマが生成される生
成容器と、この生成容器の周囲または内部に設けられた
２ＨＭＨｚ以上の高周波が供給される複数のコイルと、
これら複数コイルの少なくとも一のコイルに他のコイル
に供給する高周波とは異なる高周波を供給する高周波供
給手段とを備えたことを特徴とする。
【００２２】また、本発明に係る他のプラズマ生成装置
（請求項２）は、上記プラズマ生成装置（請求項１）に
おいて、前記高周波供給手段が、インダクタンス体とリ
アクタンス体とからなる並列共振器と、この並列共振器
に接続された高周波電源とからなることを特徴とする。
【００２３】また、本発明に係る他のプラズマ生成装置
（請求項３）は、上記プラズマ生成装置（請求項１）に
おいて、前記複数のコイルの少なくとも２以上のコイル
が同軸状に配置されていることを特徴とする。
【００２４】また、本発明に係る他のプラズマ生成装置
（請求項４）は、上記プラズマ生成装置（請求項１）に
おいて、前記各コイルと前記被処理基体との間の距離が
それぞれ異なっていることを特徴とする。
【００２５】また、本発明に係る他のプラズマ生成装置
（請求項５）は、上記プラズマ処理装置（請求項１）
に、前記生成容器内に磁場を形成する手段を設けたこと
を特徴する。
【００２６】また、本発明に係る他のプラズマ生成方法
（請求項６）は、プラズマ生成容器にガスを導入する工
程と、前記プラズマ生成容器の周囲に設けられた複数の
コイルに２ＭＨｚ以上の高周波を供給し、前記複数のコ
イルの少なくとも一のコイルに他のコイルとは独立に制
御した高周波を供給してプラズマを生成する工程とを有
することを特徴とする。
【００２７】本発明において、少なくとも一のコイルに
供給される高周波は、その周波数、位相または電力が他
のコイルに供給される高周波の周波数、位相または電力
とは異なることが好ましい。
【００２８】また、本発明において、各コイルに異なる
高周波を供給し、プラズマにビートを発生させることが
特に好ましい。また、本発明において、複数の並列共振
回路を設け、かつ少なくとも２個の並列共振回路の結合
度を変化させる手段を設けることが好ましい。
【００２９】［作用］本発明（請求項１〜請求項５）に
よれば、他のコイルとは独立に制御された高周波を少な
くとも一のコイルに供給する高周波供給手段により、周
波数や電力等のパラメータが異なる２種類の高周波をプ
ラズマ源ガスに与えることにより、被処理基体に入射す
るイオン種、イオン密度、イオンエネルギー、イオンエ
ネルギーの分散、化学種、化学種の量等を従来よりも容
易に再現性良く最適化できるようになる。
【００３０】また、従来では一つのコイルに発生する電
位差を複数のコイルに分散して発生させることにより、
個々のコイルに発生する電位差を小さくできるので、エ
ロージョンの発生を防止できるようになる。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態（実施形態）を説明する。 （第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に
係るプラズマ処置装置の概略構成を示す模式図である。
【００３２】図中、１は処理チャンバを示しており、こ
の処理チャンバ１内には被処理基体１１を載置するサセ
プタ１２が設けられている。サセプタ１２は高周波バイ
アス電源１３により高周波バイアスが印加されるように
なっている。
【００３３】処理チャンバ１の上部には外径８０ｍｍの
石英製円筒２が設けられ、この石英製円筒２の外周には
第１のコイル３および第２のコイル４が巻かれている。
これら処理チャンバ１、石英製円筒２は一体化されてお
り、プラズマ処理室を構成している。第１のコイル３お
よび第２のコイル４はほぼ同じインダクタンスを有して
いる。
【００３４】第１のコイル３は、第１の可変コンデンサ
ー５および第２の可変コンデンサー６に接続され、第１
の並列共振回路を構成している。第１の可変コンデンサ
ー５および第２の可変コンデンサー６のそれぞれの片端
は第１の高周波電源７に接続されている。この第１の高
周波電源７により高周波電力を上記第１の並列共振回路
に供給している。これらによって第１の高周波供給手段
が構成されている。
【００３５】同様に、第２のコイル４は、第３の可変コ
ンデンサー８および第４の可変コンデンサー９に接続さ
れ、第２の並列共振回路を構成している。第３の可変コ
ンデンサー８および第４の可変コンデンサー９のそれぞ
れの片端は第２の高周波電源１０に接続されている。こ
の第２の高周波電源１０により高周波電力を第２の並列
共振回路に供給している。これらによって第２の高周波
供給手段が構成されている。
【００３６】また、第１の高周波電源７の出力インピー
ダンスは５０Ωであって、第１の高周波電源７と第１の
並列共振回路とのインピーダンス整合は、可変コンデン
サー５と第２のコンデンサー６の容量を変化させること
により行なわれる。
【００３７】同様に、第２の高周波電源１０の出力イン
ピーダンスは５０Ωであって、第２の高周波電源１０と
第２の並列共振回路とのインピーダンス整合は、第３の
可変コンデンサー８および第４のコンデンサー９の容量
を変化させることにより行なわれる。
【００３８】処理チャンバ１は可変コンダクタンスバル
ブ１５を介してターボ分子ポンプ１６に接続されてい
る。また、処理チャンバ１には圧力計１７が設けられて
おり、この圧力計１７を用いて可変コンダクタンスバル
ブ１５の開口度を調整することにより、プラズマ処理室
内の圧力を所望のレベルに設定することができる。
【００３９】また、石英製円筒２の上壁にはガス導入管
が設けられており、このガス導入管には第１のマスフロ
ーメーター１８および第２のマスフローメーター１９が
挿設されている。これらマスフローメーター１８，１９
を用いることにより、それぞれ、Ｃ4 Ｆ8 ガス、ＣＯ2
ガスをプラズマ処理室内に所望の流量でもって導入する
ことができる。
【００４０】第１の高周波電源７、第２の高周波電源１
０および高周波バイアス電源１３の周波数、位相、電力
は、高周波電源コントローラー１４によって制御できる
ようになっている。
【００４１】次に上記の如きに構成されたプラズマ処理
装置を用いたエッチング方法について説明する。このエ
ッチング方法の特徴は、第１、第２のコイル３，４等に
よりプラズマ中のイオンの種類、分布等を制御してエッ
チング特性を改善することにある。
【００４２】まず、Ｃ4 Ｆ8 ガスおよびＣＯ2 ガスを第
１のマスフローメーター１８および第２のマスフローメ
ーター１９を用いてそれぞれ１０ｓｃｃｍおよび３００
ｓｃｃｍの流量でプラズマ処理室内に導入する。このと
き、圧力計１７を用いて、可変コンダクタンスバルブ１
５の開口度を調整して、プラズマ処理室内の圧力を０．
５Ｐａに保持する。
【００４３】次に第１の高周波電源７で周波数１３．５
６ＭＨｚ、電力１．４ＫＷの第１の高周波電力を第１の
コイル３に印加し、続いて、第２の高周波電源１０で周
波数１３．５６ＭＨｚでかつ第１の高周波電力と同位相
で電力１．４ＫＷの第２の高周波電力を第２のコイル４
に印加することにより、プラズマ処理室内にプラズマを
発生させる。そして、このプラズマ発生時に、バイアス
電源１３を用いてサセプター１２に周波数４００ＫＨ
ｚ、電力８００Ｗの高周波バイアスを印加して、異方性
エッチングを行なう。
【００４４】以上の第１の高周波電源７、第２の高周波
電源１０およびバイアス電源１３の周波数、位相、電力
は高周波電源コントローラー１４によって制御するる。
図２に、上記条件（第１、第２の高周波電源７の周波数
が伴に１３．５６ＭＨｚ）で、全面がシリコン酸化膜で
被われた円形の被処理基体１１をエッチングした場合の
エッチング速度の分布を白丸印で示す。
【００４５】具体的には、図３（ａ）に示すように、シ
リコン基板２０上のシリコン酸化膜２１をレジスト２２
に沿ってエッチングし、小孔径のコンタクトホールを形
成することを試みた。
【００４６】しかし、実際には、図３（ｂ）に示すよう
に、コンタクトホールの底部および側壁にエッチング堆
積物２３が厚く堆積し、シリコン酸化膜２１の途中でエ
ッチングは停止し、シリコン基板２０に達するコンタク
トホールを形成することができなかった。
【００４７】そこで、第２の高周波電源１０の周波数を
１３．５６ＭＨｚから減少する方向にわずかにずらし、
具体的には１３．２１ＭＨｚに設定しなおして、小孔径
のコンタクトホールを形成することを試みた。なお、他
の条件は同じである。
【００４８】図２に、この条件（第１の高周波電源７の
周波数が１３．５６ＭＨｚ、第２の高周波電源７の周波
数が１３．２１ＭＨｚ）で、全面がシリコン酸化膜で被
われた円形の被処理基体１１をエッチングした場合のエ
ッチング速度の分布を黒丸印で示す。図２から、特に基
板中央部のエッチング速度が速くなることにより、エッ
チング速度の分布が改善されることが分かる。
【００４９】この場合、図３（ｃ）に示すように、コン
タクトホールの底部および側壁にエッチング堆積物２３
が薄く堆積し、シリコン酸化膜２１の途中でエッチング
は停止することはなく、シリコン基板２０に達する小孔
径のコンタクトホールを形成することができた。具体的
には、基板全面にわたって穴径０．２５μｍ、アスペク
ト８のコンタクトホールを形成できた。
【００５０】このような結果となった理由は以下のよう
に考えられる。第１の高周波電源７の周波数と第２の高
周波電源１０の周波数とを僅かにずらすことにより、プ
ラズマに印加される２つの高周波電力の周波数差Δｆ
（３５０ｋＨｚ）のビート（唸り）により新たな電界が
発生する。
【００５１】この結果、この電界にイオンが追従して運
動することにより、生成されるイオンの種類、エネルギ
ーが変化し、エッチングに最適なプラズマが発生したか
らだと考えられる。すなわち、周波数差Δｆを変化させ
ることにより、エッチングに最適なプラズマを発生する
ことが可能となった。
【００５２】なお、本実施形態では、第１の高周波電源
７で発生する高周波の周波数は１３．５６ＭＨｚ、第２
の高周波電源１０で発生する高周波の周波数は１３．２
１ＭＨｚで、周波数差Δｆは３５０ｋＨｚであるが、処
理チャンバ１および石英製円筒２の大きさ、第１のコイ
ル３および第２のコイル４のそれぞれの直径、ピッチお
よび巻き数に応じて、第１の高周波電源７および第２の
高周波電源１０の周波数差Δｆを変化させて良い。ただ
し、上記二つの周波数はともに約２ＭＨｚ以上であるこ
とが好ましい。 （第２の実施形態）図４は、本発明の第２の実施形態に
係るプラズマ処置装置の概略構成を示す模式図である。
また、図５は、図４のプラズマ処置装置を上から見た場
合の模式図である。なお、図１のプラズマ処置装置と対
応する部分には図１と同一符号を付してあり、詳細な説
明は省略する。
【００５３】本実施形態では、石英製円筒２の代わりに
石英板３１を用いて偏平なプラズマ処理室を構成し、第
１のコイル３および第２のコイル４に対応する第１の螺
旋状コイル３２および第２の螺旋状コイル３３をプラズ
マ処理室の上方に設置してある。
【００５４】また、第１の螺旋状コイル３２と第２の螺
旋状コイル３３の途中に設けられたタップに第５の可変
コンデンサー３４が設置されており、この第５の可変コ
ンデンサー３４により、第１の並列共振回路と第２の並
列共振回路との結合度を変化させることが可能となって
いる。
【００５５】次に上記の如きに構成されたプラズマ処理
装置を用いたエッチング方法について説明する。具体的
には、図６に示すように、０．２５μｍのデザインルー
ルで、フォトレジストパターン３５をマスクにして、Ａ
ｌ−Ｓｉ（１％）−Ｃｕ（０．５％）合金膜３６をエッ
チングして、微細パターンの配線を形成する場合につい
て説明する。なお、図６において、３８はシリコン基
板、３７はシリコン酸化膜を示している。
【００５６】まず、Ｃｌ2 ガスおよびＢＣｌ3 ガスを第
１のマスフローメーター１８および第２のマスフローメ
ーター１９を用いてそれぞれ５０ｓｃｃｍおよび２５ｓ
ｃｃｍの流量でプラズマ処理室内に導入する。このと
き、圧力計１７を用いて、可変コンダクタンスバルブ１
５の開口度を調整して、プラズマ処理室内の圧力を０．
３Ｐａに保持する。
【００５７】次に第１の高周波電源７で周波数１３．５
６ＭＨｚ、電力３００Ｗの第１の高周波電力を第１のコ
イル３に印加し、続いて、第２の高周波電源１０で周波
数１３．５６ＭＨｚでかつ第１の高周波電力と同位相で
電力３００ＫＷの第２の高周波電力を第２のコイルに印
加することにより、プラズマ処理室内にプラズマを発生
させる。そして、このプラズマ発生時に、バイアス電源
１３を用いてサセプター１２に周波数２ＭＨｚ、電力３
００Ｗの高周波バイアスを印加して、異方性エッチング
を行なう。
【００５８】以上の第１の高周波電源７、第２の高周波
電源１０およびバイアス電源１３の周波数、位相、電力
は高周波電源コントローラー１４によって制御する。図
７に、上記条件（第１、第２の高周波電源７の周波数が
伴に１３．５６ＭＨｚ）で、エッチングを行なった場合
の合金膜３６のエッチング速度の分布を白丸印で、フォ
トレジストパターン３５のエッチング速度の分布を白三
角印で示す。
【００５９】図７から、合金膜３６のエッチング速度分
布はばらつきが大きく、基板中央部で対レジスト選択比
（合金膜３６のエッチング速度／フォトレジストパター
ン３５のエッチング速度）が２以下になり、合金膜３６
が厚い場合には、微細パターンの配線を形成することは
困難であることが分かる。
【００６０】そこで、第２の高周波電源１０の周波数を
１３．５６ＭＨｚから減少する方向にわずかにずらし、
具体的には１３．２１ＭＨｚに設定しなおし、３００Ｗ
の電力を発生させ第２のコイル４に印加して、微細パタ
ーンの配線を形成することを試みた。なお、第５の可変
コンデンサー３４の容量は約４ＰＦに設定した。
【００６１】図７に、この条件（第１の高周波電源７の
周波数が１３．５６ＭＨｚ、第２の高周波電源７の周波
数が１３．２１ＭＨｚ）で、エッチングを行なった場合
の合金膜３６のエッチング速度の分布を黒丸印で、フォ
トレジストパターン３５のエッチング速度の分布を黒三
角印で示す。
【００６２】図７から、合金膜３６のエッチング速度分
布の均一性が改善されていることが分かる。また、対レ
ジスト選択比も基板全面に渡って３以上を確保できるこ
とが分かる。
【００６３】なお、本実施形態では、第１の高周波電源
７で発生する高周波の周波数は１３．５６ＭＨｚ、第２
の高周波電源１０で発生する高周波の周波数は１３．２
１ＭＨｚとしたが、上記二つの周波数は約２ＭＨｚ以上
であれば良く、また、周波数差Δｆも適宜変化させて良
い。
【００６４】なお、上記第１、第２の実施形態では、サ
セプター１２に印加するバイアスの周波数はそれぞれ４
００ＫＨｚ、２ＭＨｚとしたが、イオンが追従できる
か、負の自己バイアスが発生する周波数範囲である約１
００ＫＨｚから１５０ＭＨｚの範囲の周波数であれば良
い。
【００６５】また、上記第１、第２の実施形態では、プ
ラズマ処理としてエッチングを例にあげて説明したが、
本発明は、プラズマＣＶＤ法や、プラズマによる表面改
質、表面洗浄など他のプラズマ処理にも適用できる。 （第３の実施形態）図８は、本発明の第３の実施形態に
係るプラズマ処置装置の概略構成を示す模式図である。
【００６６】図中、５１はプラズマ処理室を示してお
り、このプラズマ処理室５１は石英製円筒５２と処理チ
ャンバ６２とから構成されている。処理チャンバ６２内
には被処理基体５９を載置するサセプタ５８が設けられ
ている。プラズマ処理室５１はゲートバルブ５３を介し
てターボ分子ポンプ５４で真空排気されるようになって
いる。
【００６７】プラズマ処理室５１の外周には第１のコイ
ル５５1 と第２のコイル５５2 が巻かれている。これら
二つのコイル５５1 ，５５2 は同軸状に上下に配置され
ている。
【００６８】高周波発振器５６で得られた高周波電力
（周波数は例えば２ＭＨｚ）は、第１の高周波電力増幅
器５７1 によって１．５ＫＷまで増幅され、インピーダ
ンス整合器６４1 を介して第１のコイル５５1 に印加さ
れる。
【００６９】また、高周波発振器５６で得られた高周波
電力は、第２の高周波電力増幅器５７2 によって高周波
電力１．５ＫＷまで増幅され、インピーダンス整合器６
４2を介して第２のコイル５５2 にも印加される。
【００７０】サセプター５８はインピーダンス整合器６
３を介してバイアス発生器６０に接続しており、これに
より、サセプター５８に１３．５６ＭＨｚの高周波バイ
アスを印加できるようになっている。
【００７１】被処理基体５９は温度制御されたサセプタ
ー５８上に図示していない静電チャック機構によりに固
定される。上記温度制御は、例えば、被処理基体５９
（最表面は静電チャック電極）とサセプタとの間に熱伝
導率を高めるためのヘリウムガス等のガスを圧力１０Ｔ
ｏｒｒ程度まで導入することにより行なわれる。
【００７２】石英製円筒５２の上壁には反応性ガスを導
入するためのガス導入管６１が設けられている。上記反
応性ガスは、図示しないマスフローコントローラおよび
圧力測定ゲージにより、一定流量、一定圧力でもってプ
ラズマ処理室内に導入されるようになっている。
【００７３】なお、図中、６５は周辺リング、６６は絶
縁部材、６８はロードロック室、６９はゲートバルブ、
８９はシャワーヘッドを示している。次に上記の如きに
構成されたプラズマ処理装置を用いたエッチング方法に
ついて説明する。
【００７４】まず、被処理基板５９として、図９（ａ）
に示すように、８インチ径のシリコン基板７１上に、厚
さ８ｎｍの薄いゲート酸化膜７３、薄いｎ+ 型多結晶シ
リコン膜７４、薄いＷＳｉ膜７５が順次形成されたもの
を用いる。
【００７５】そして、ＷＳｉ膜７５、ｎ+ 型多結晶シリ
コン膜７４からなる薄い積層膜をレジストパターン７６
をマスクにエッチングする。なお、図中、７１は素子分
離絶縁膜を示している。
【００７６】被エッチング薄膜は２層構造の積層膜であ
るため、場合によっては、それぞの膜の性質によりエッ
チング条件をそれぞれの膜に合わせて途中で変更する必
要がある。また、下地のゲート酸化膜７３が薄いため
に、ｎ+ 型多結晶シリコン膜７４とゲート酸化膜７３と
の間のエッチング選択比は高い値が要求される。
【００７７】そこで、本実施形態では、上層のＷＳｉ膜
７５をエッチング加工する条件を、Ｃｌ2 ＝２０ｓｃｃ
ｍ、Ｏ2 ＝１０ｓｃｃｍ、ガス圧力３ｍＴｏｒｒ、第１
および第２のコイル５５1 ，５５2 に印加する高周波の
電力１ｋＷ、高周波バイアスの電力１５０Ｗ、サセプタ
５８の温度４０℃とした。
【００７８】この条件でのＷＳｉ膜７５のエッチング速
度は約０．４５μｍ／分であり、側面の垂直なエッチン
グ形状を達成できた（図９（ｂ））。同一の条件での下
層のｎ+ 型多結晶シリコン膜７４のエッチング速度は約
０．３μｍ／分であった。すなわち、ｎ+ 型多結晶シリ
コン膜７４に対するＷＳｉ膜７５のエッチング選択比は
約１．５であった。
【００７９】次に下層のｎ+ 型多結晶シリコン膜７４を
エッチング加工する条件を、ＨＢｒ＝５０ｓｃｃｍ、ガ
ス圧力１Ｐａ、第１のコイル５５1 に印加する高周波の
電力１ｋＷ、第２のコイル５５2 に印加する高周波の電
力０．４ｋＷとした。
【００８０】ここで、第２のコイル５５2 への高周波電
力を下げたのは、ゲート酸化膜７３のエッチング速度を
遅くするためである。すなわち、ｎ+ 型多結晶シリコン
膜７４をオーバエッチングした際に、露出したゲート酸
化膜７３がエッチングされるのを極力抑えるためであ
る。
【００８１】ｎ+ 型多結晶シリコン膜７４のエッチング
では多くのラジカル種（ここではＢｒ原子）が必要であ
り、その主な生成を第１のコイル５５1 により行なう。
比較的寿命の長いラジカルはシリコン基板７１から離れ
たところで生成しても充分な量が拡散、あるいはガスの
流れによってシリコン基板７１に供給される。
【００８２】一方、イオン電流量が増加するとゲート酸
化膜７３のエッチング速度が上昇するため、シリコン基
板７１にはｎ+ 型多結晶シリコン膜７４のエッチングに
必要以上にはイオンを供給する必要はない。
【００８３】イオンの寿命は短く、シリコン基板７１に
到達するイオンは基板付近で生成されたものが主になる
ため、その量はシリコン基板７１に近いコイル、つま
り、第２のコイル５５2 により制御することができる。
【００８４】本実施形態によれば、第２のコイル５５2
の高周波電力を下げることにより、ｎ+ 型多結晶シリコ
ン膜７４のエッチング速度を下げずに、ゲート酸化膜７
３に対するエッチング選択比を上げることができる。
【００８５】また、高周波バイアス電力は１００Ｗ、サ
セプタ温度４０℃である。この条件でのｎ+ 型多結晶シ
リコン膜７４のエッチング速度は約０．３５μｍ／分、
ゲート酸化膜７３に対するエッチング選択比は約９５で
あった。
【００８６】エッチング形状は図９（ｃ）に示すよう
に、垂直な側面を持った良好なものであり、いわゆる、
寸法変換差（Critical Dimension Loss ）が極めて少な
いことが分かる。
【００８７】また、本実施形態によれば、石英製円筒５
２の内面に発生する電界を従来に比べ低減できる。これ
は、従来は一つのコイルに２ｋＷ印加して行なっていた
プロセスを第１、第２のコイル５５1 ，５５2 にそれぞ
れに１ｋＷづつ印加して行なうことにより、第１、第２
のコイル５５1 ，５５2 にかかる高周波電力の電圧振幅
のピーク値を、本実施形態と同様の構成の単一コイル型
に比べて十分に低くできるからである。具体的には、従
来では１．４ｋＷであったものが、本実施形態では０．
６７ｋＶまで下げられることが分かった。
【００８８】実際に、プラズマ放電を繰り返し行ない、
石英製円筒５２の内側のエロージョンの様子を調べたと
ころ、累計放電時間１００時間を経過した後でも従来見
られたようなコイルに沿ったエロージョンの痕跡は発見
できなかった。
【００８９】また、石英製円筒５２の内面が削れて、そ
のエッチング生成物の一部がプラズマ処理室５１の金属
部分内面に付着して堆積膜となるような現象も認められ
なかった。
【００９０】さらに、長時間のプラズマ放電後も上記エ
ッチング特性は殆ど変化せず、安定なエッチングが可能
であることが分かった。このような効果は先に述べた機
構と同一の機構により第１および第２の実施形態におい
ても得られる。 （第４の実施形態）図１０は、本発明の第４の実施形態
に係るプラズマ処置装置の概略構成を示す模式図であ
る。なお、図８のプラズマ処置装置と対応する部分には
図８と同一符号を付してあり、詳細な説明は省略する。
【００９１】本実施形態では、三つのコイル５５1 〜５
５3 を用いている。第１のコイル５５1 は第３の実施形
態のそれと同じである。第２のコイル５５2 と第３のコ
イル５５3 とは重ねて巻かれている。この点が第３の実
施形態と異なっている。この第３のコイル５５3 はイン
ピーダンス整合器６４3 を介して高周波電力増幅器５７
3 に接続されている。
【００９２】さらに、本実施形態では、高周波発振器５
６の出力信号を高周波位相制御器（フェイズシフター）
８５により位相制御して各高周波電力増幅器５７1 〜５
７3に供給している。
【００９３】また、第２のガス導入管８６とシャワーヘ
ッド８７を通して、第１のコイル５５1 と第２のコイル
５５2 との間の位置から第２のガスを導入することがで
きるようになっている。
【００９４】シャワーヘッド８７の各ガス吹き出し口は
それぞれ被処理基体５９の方向を向くように形成されて
おり、被処理基体５９に向けて均一にガスを供給できる
ようになっている。
【００９５】また、本実施形態では、第１のコイル５５
1 が巻かれた石英製円筒５２の内壁付近に抵抗率の高い
（不純物の少ない）シリコン板８０を配置してある。次
に上記の如きに構成されたプラズマ処理装置を用いた成
膜方法について説明する。この成膜方法は、図１１の断
面図に示された構造のプロセスの一部に使用される。
【００９６】図中、９１はトランジスタ等の素子（不図
示）が形成された８インチ径のシリコン基板を示してい
る。シリコン基板９１の表面には素子分離絶縁膜９２が
形成され、この素子分離絶縁膜９２上には第１の金属配
線９３が形成されている。さらに、表面が露出したシリ
コン基板９１、素子分離絶縁膜９２および第１の金属配
線上には第１の層間絶縁膜９４が形成されている。そし
て、その上に第２の金属配線９５が形成されている。こ
れらの上には第２、第３の層間絶縁膜９６，９７が形成
され、これら層間絶縁膜９６，９７に形成されたヴィア
ホールを介して第３の金属配線９８が第２の金属配線９
５に接続している。
【００９７】このように、金属（現在多くの場合はＡｌ
合金を使用している）配線を何層か積み上げることによ
り、素子の集積化を進めることが、最先端の半導体装置
では行なわれている。
【００９８】このような微細で同一層の金属配線間が狭
い構造の場合は、層間絶縁膜９４，９６，９７の誘電率
が金属配線の応答速度を決める重要な要素となり、誘電
率が低いほどデバイスの動作速度は速くなる。
【００９９】そのために、最近では通常の層間絶縁膜
（酸化膜）にＦを数％添加して低誘電率化を図る試みが
なされている（例えば、宮島、他、第１６回ドライプロ
セスシンポジウム予稿集、ｐ．１３３、１９９４年、電
気学会）。
【０１００】ここでは、このようなＦが添加された低誘
電率の層間絶縁膜の生成プロセスを例に上げ説明する。
まず、第１のガス導入管８８とシャワーヘッド８９を通
してＣＦ4 （流量１５ｓｃｃｍ）とＯ2 （流量２０ｓｃ
ｃｍ）の混合ガスを、第２のガス導入管８６とシャワー
ヘッド８７を通してＴＥＯＳ（テトラ・エトキシ・シラ
ン、流量１５ｓｃｃｍ）とＯ2 （流量３０ｓｃｃｍ）の
混合ガスを導入し、ガス圧力を７．５ｍＴｏｒｒとす
る。
【０１０１】次に第１〜第３のコイル５５1 〜５５3 に
それぞれ周波数１３．５６ＭＨｚで高周波電力１．５ｋ
Ｗ，０．７ｋＷ，１．５ｋＷの高周波を印加する。被処
理基板５９はセラミクス製の静電チャックによりサセプ
タ５８に固定し、サセプタ温度を４００℃に維持する。
サセプタ５８に印加した高周波バイアスは周波数４００
ｋＨｚ、電力１００Ｗである。
【０１０２】この条件で成膜した絶縁薄膜の誘電率は
３．２であった。さらに、この絶縁薄膜の組成分析をＦ
Ｔ−ＩＲ（フーリェ変換赤外分光）法で測定したとこ
ろ、フッ素の含有率を表わすＳｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏは約５
％、不純物であるＯＨ基に起因した赤外吸収ピークは検
出限界以下という良好な結果を得た。ＯＨ基はデバイス
を長期に亘り動作させるときの信頼性の劣化原因とな
る。ＯＨ基は成膜後、大気に晒されて大気中の水分が膜
に吸収されても増加する。
【０１０３】本実施形態に従って成膜された絶縁薄膜を
一周間クリーンルームの雰囲気に放置したがＯＨ基に起
因した吸収ピーク強度の増加は認められなかった。ま
た、石英製円筒５２の内面のエロージョンも全く認めら
れず、石英壁からの放出物による成膜への影響は数十時
間の放電では皆無であった。
【０１０４】このような優れた成膜が可能になった理由
は以下のように考えられる。まず、ガス導入管８８から
導入されたＣＦ4 とＯ2 の混合ガスは、第１のコイル５
５1 で生成されたプラズマにより分解され、これによ
り、Ｆ，ＣＦx （ｘ＝１〜３），Ｏ，ＣＯ，ＣＯＦ，…
等の活性種やそれぞれのイオンが生成される。
【０１０５】このとき、抵抗値の高いシリコン基板９１
はある程度の高周波を吸収し、いわゆる高周波加熱で約
２５０℃以上に加熱される。高温となったシリコン基板
９１は容易にＦやＣＦx 等のＦの化合物と反応を起こ
す。
【０１０６】さらに、第１のコイル５５1 端には高電圧
が発生するために、プラズマ処理室内の内面、つまり、
シリコン基板９１の表面付近でも高電界が発生し、イオ
ン種がシリコン基板９１に引き込まれシリコンのエッチ
ングが起こる。
【０１０７】これらのエッチング反応により、ＳｉＦx
（ｘ＝１〜４）、あるいはＳｉＯＦ1 ｏｒＳｉＯＦ2 が
生成する。次に第２のガス導入管８６より導入されたＴ
ＥＯＳとＯ2 との混合ガスは、第１のコイル５５1 で生
成されたプラズマにより分解生成された活性種と出会
い、さらに、第２、第３のコイル５５2 ，５５3 により
高密度のプラズマ中で分解が進む。
【０１０８】ここで、第２のコイル５５2 は第３のコイ
ル５５3 より幅が大きく、第２のコイル５５2 だけで囲
まれている領域８１の内部では、その上方よりプラズマ
密度が低下し、この領域８１を上記の活性種が輸送され
るときに反応が進み、堆積膜の前駆体（プリカーサ）と
なる堆積種が生成されると考えられる。
【０１０９】さらに、上記領域８１で生成されたイオン
がシリコン基板９１の表面まで到達し、表面に吸着した
上記堆積種の反応を促進し、高品質膜の形成を助ける。
ここでの反応とは、上記堆積種がさらにＯ原子やＦ原子
を取り込み、結合の弱いＨを放出するとともに、膜とし
てのネットワーク形成を促進していく反応である。
【０１１０】このようにして、プラズマ放電の空間にお
けるプラズマ密度等のプラズマ特性を制御でき、Ｆ添加
のシリコン酸化膜を形成するのに適したプラズマを形成
できるようになる。
【０１１１】また、第２、第３のコイル５５2 ，５５3
が重畳した極めて高密度のプラズマを形成する部分があ
っても、大電力を複数のコイルに分散させて供給するこ
とにより、石英製円筒５２の内面のエロージョンを起こ
すことなく、長期に亘って安定したプラズマ表面処理
（ここでは成膜）が可能となる。
【０１１２】また、第１のコイル５５1 の上部では逆に
単体のコイルに高電力を供給し、意図的に内壁表面に高
電界部分を形成し、壁材料（本実施形態ではシリコン）
をエッチングすることにより、そのエッチング生成物を
成膜材料として利用することも可能になる。
【０１１３】なお、上記プロセスで各コイル５５1 〜５
５3 に供給する高周波電力の位相については、まず、第
１のコイル５５1 と第２のコイル５５2 を同位相に設定
し、第３のコイル５５3 の高周波位相を徐々に変化さ
せ、プラズマ密度が最大になるように設定する。
【０１１４】プラズマ処理室内にプローブ等を入れて、
プラズマ密度を直接測定することは、石英製円筒５２の
外周にコイルが巻かれているので困難である。しかし、
コイルの隙間から漏れるプラズマの発光を測定すること
により、プラズマ密度を測定することができる。このよ
うな発光に基づいたプラズマ密度の測定を利用してプラ
ズマ密度が最大になるようにする。なお、第２、第３の
コイル５５2 ，５５3の位相のずれは、それぞれのコイ
ルの長さやピッチ等に依存するため、実際のコイルに応
じて調整する必要がある。
【０１１５】次に第２、第３のコイル５５2 ，５５3 の
高周波電力の位相関係を変えずに、第１のコイル５５1
の高周波電力の位相をずらしていく。このときもやはり
プラズマ密度は変化していくが、ここではプラズマ密度
を高くすることが目的ではなく、適宜、成膜を行ないな
がら、所望の膜特性（フッ素や水素、炭素等の含有量、
誘電率、吸湿性など）を満たす条件に設定する。
【０１１６】本実施形態では、第１のコイル５５1 の位
相が０の時、第２のコイル５５2 の位相を０°、第３の
コイル５５3 の位相を１２０°とした。ここで、第１、
第２のコイル５５2 ，５５3 の位相を等しくしたのは、
本実施形態では、ガス導入管８６側のコイル端を接地電
位としたため、ここでの位相のずれはプロセスに影響を
与えないからである。（第５の実施形態）図１２は、本
発明の第５の実施形態に係るプラズマ処置装置の概略構
成を示す模式図である。なお、図８、図１０のプラズマ
処置装置と対応する部分には図８、図１０と同一符号を
付してあり、詳細な説明は省略する。
【０１１７】本実施形態では、四つのコイル５５1 〜５
５4 を使用している。第１、第２のコイル５５1 ，５５
2 は第３の実施形態のそれと同じである。第３のコイル
５５3 はスパイラル状に誘電体板１２２上に配置され、
第４のコイル５５4 は誘電体円筒１２３の側面に巻かれ
ている。
【０１１８】各コイル５５1 〜５５4 はそれぞれインピ
ーダンス整合器６４1 〜６４4 を介して高周波電源５７
1 〜５７4 に接続され、高周波電力が供給されるように
なっている。
【０１１９】また、本実施形態では、サセプタ５８を高
パルス電圧を発生する高電圧電源１３０に接続してい
る。この高電圧電源１３０により、サセプタ５８に不純
物のイオン注入に必要な数ｋＶの高電圧を瞬間的に印加
できる。
【０１２０】次に上記の如く構成されたプラズマ処理装
置を用いたイオン注入について説明する。プラズマ処理
室５１内にＢＦ3 ガスを導入するとともに、第１、第２
のコイル５５1 ，５５2 に高周波電力０．８ｋＷを印加
してプラズマを生成し、ＢＦ3 ガスを分解し、Ｂ+ イオ
ンを生成する。このＢ+ イオンをサセプタ５８に高パル
ス電圧を印加して、被処理基体５９に不純物としてのＢ
を注入する。
【０１２１】注入深さはサセプタ５８の印加電圧（被処
理基体５９の電位）で決まり、注入量はプラズマから引
き出せるイオン電流量で決まる。このイオン電流量はプ
ラズマ密度と印加電圧の関数となる。
【０１２２】そこで、被処理基体５９近くのプラズマ密
度を制御するために、第３、第４のコイル５５3 ，５５
4 を利用する。すなわち、第３のコイル５５3 には０．
５〜１．２ｋＷまでの電力を供給し、第４のコイル５５
4 には第３のコイル５５3 と連動して０．２〜１ｋＷの
範囲の電力を印加して、被処理基体５９の外周部分でプ
ラズマ密度が低下するのを防止する。
【０１２３】かくして本実施形態によれば、被処理基体
５９のプラズマ密度を主に第２のコイル５５2 に印加す
る高周波電力で制御し、所望の濃度に不純物をイオン注
入することが可能になる。また、複数のコイル５５1 〜
５５4 を使用しているため、石英製円筒５２、誘電体板
１２２、誘電体円筒１２３等の誘電体部材の表面で発生
する電界強度を従来装置よりも低くでき、エロージョン
の発生を防止できる。 （第６の実施形態）図１３は、本発明の第６の実施形態
に係るプラズマ処置装置の概略構成を示す模式図であ
る。なお、図８のプラズマ処置装置と対応する部分には
図８と同一符号を付してあり、詳細な説明は省略する。
【０１２４】本実施形態の特徴は、磁界を利用してプラ
ズマ密度の均一性を改善することにより、さらに石英製
円筒５２の内壁のエロージョンを低減することにある。
図中、１５０，１５１はソレノイドコイルで構成された
第１、第２の電磁石を示しており、これら第１、第２の
電磁石１５０，１５１の内側には縦方向の磁界が形成さ
れる。第１、第２の電磁石１５０，１５１はそれぞれ第
１、第２のコイル５５1 ，５５2 の外側に配置されてい
る。
【０１２５】次に上記の如く構成されたプラズマ処理装
置を用いたエッチング方法について説明する。具体的に
は、シリコン基板の表面にトレンチ溝を形成する場合の
エッチング方法である。
【０１２６】エッチングガスとして、ＨＢｒ（１５０ｓ
ｃｃｍ）とＮＦ3 （１２ｓｃｃｍ）とＯ2 （７ｓｃｃ
ｍ）との混合ガスを使用する。ガス圧力は５ｍＴｏｒｒ
に設定する。
【０１２７】次に高周波電源５７1 により周波数１３．
５６ＭＨｚ、電力２ＫＷの高周波を第１のコイル５５1
に印加し、高周波電源５７2 により周波数４０．６８Ｍ
Ｈｚ、電力２．５ＫＷの高周波を第２のコイル５５2 に
印加する。また、バイアス発生器６０によりサセプタ５
８には周波数５００ＫＨｚ、電力８００Ｗの高周波バイ
アスを印加する。なお、被処理基体５９（ここではシリ
コン基板）は図示していない冷却機構により約３０℃に
制御されている。
【０１２８】本実施形態の目的のためには石英製円筒５
２の内壁付近に強い磁界を形成することが望ましい。し
たがって、本実施形態では、第１の電磁石１５０の中央
付近の石英製円筒５２の内壁で約２００Ｇ、第２の電磁
石１５１の中央付近の石英製円筒５２の内壁で約２５０
Ｇとなるように磁界強度を設定した。
【０１２９】この場合、石英製円筒５２の中心軸付近で
の磁界強度はそれぞれ約１１５Ｇ，１５０Ｇであった。
また、被処理基体５９の表面では中央付近で９０Ｇ、周
辺部で約１２０Ｇであった。なお、プラズマ密度の均一
性をさらに高くするには、望ましくは被処理基体５９の
表面付近の磁界を（磁気ベクトルの方向を含めて）均一
にする必要がある。
【０１３０】このような条件で、シリコン基板上に形成
した酸化膜をマスクにしてシリコン基板をエッチングし
てトレンチ溝を形成した結果、エッチング速度２．３μ
ｍ／分、シリコン基板に対する上記酸化膜に対する選択
比は３５であり、穴径０．３μｍ、深さ９μｍの深いト
レンチ溝を形成することができた。
【０１３１】さらに、石英製円筒５２の内壁のエロージ
ョンは全く認められず、わずかな堆積膜が観察された。
これはエッチング反応による生成物が付着したものと考
えられる。
【０１３２】本実施形態の場合、第２のコイル５５2 に
与える高周波の周波数を第１のコイル５５1 のそれより
も高め、さらに電力も高めることにより、プラズマ密度
を基板付近で高めることができる。
【０１３３】このような高電力を与えても、本実施形態
のように、複数のコイル５５1 ，５５2 を使用して、さ
らに誘電体管とほぼ平行な磁界を供給することにより、
長期間に亘り安定なエッチングプロセスが可能となる。 （第７の実施形態）図１４は、本発明の第７の実施形態
に係るプラズマ処置装置（エッチング装置）の概略構成
を示す模式図である。なお、図８のプラズマ処置装置と
対応する部分には図８と同一符号を付してあり、詳細な
説明は省略する。
【０１３４】図中、１３４，１３５，１３６，１３７は
同軸状に配置された第１〜第４のアンテナコイルを示し
ており、コイル１３４〜１３７は金属製のコイル本体１
４４を石英等のモールド材１４３で封止した構成になっ
ている。これはコイル本体１４４が直接プラズマに晒さ
れてエッチングされるのを防ぐためであり、本実施形態
においてコイル本体１４４を封止しているモールド材１
４４の外面が、石英製円筒５２の内壁に相当する。した
がって、本実施形態ではこのモールド材１４４のエロー
ジョン防止が目的となる。
【０１３５】次にこのように構成されたプラズマ処理装
置を用いた酸化膜のエッチング方法について説明する。
まず、エッチングガスとしてはＣ4 Ｆ8 （流量１０ｓｃ
ｃｍ）とＣＯ（流量２００ｓｃｃｍ）との混合ガスを使
用し、ガス圧力は１０ｍＴｏｒｒに設定する。
【０１３６】第１〜第４のアンテナコイル１３４〜１３
７にそれぞれ電力１００Ｗ，１５０Ｗ，２００Ｗの高周
波を印加する。周波数は２ＭＨｚで共通である。第１か
ら第４までのコイルはそれぞれ１００Ｗ，１５０Ｗ，２
００Ｗとした。さらに、コイル１３８には８００Ｗを印
加する。なお、このコイル１３８とアンテナコイル１３
４〜１３７は同軸状に配置されている。
【０１３７】また、サセプタ５８には３８０ｋＨｚの低
周波電力を印加してプラズマで生成されたイオンを被処
理基体５９に引き込みエッチング反応を促進させる。こ
の方法によれば、各コイル１３４〜１３８の間の空間に
高い密度のプラズマを容易に生成される。さらに、プラ
ズマ処理室５１の側面のコイル５２により、プラズマ処
理室５１の側面付近においても比較的高いプラズマ密度
のプラズマが生成されるために、被処理基体４９の周辺
部でのプラズマ密度の低下がなく、極めて均一性良くエ
ッチング加工できる。
【０１３８】なお、上記第３〜第７の実施形態では、複
数のコイルを同軸状に配置したが、これは円形の均一な
プラズマ密度を生成し、円形の被処理基体を均一にプラ
ズマ処理することを想定したからであって、被処理基体
の形状等の条件が変わればそれに合わせて適宜配置形態
を変えると良い。また、複数のコイル間で周波数をずら
したり、高周波の位相を調整したりすることにより、種
々プロセス的にも変形が可能となる。また、一部のコイ
ルに印加する高周波を数ｋＨｚから数百ｋＨｚで変調す
ることにより、活性種生成やプラズマの空間分布の均一
性を高めることができる。
【０１３９】また、上記第３〜第７の実施形態では、プ
ラズマ処理としてエッチング等を例にあげて説明した
が、本発明は、プラズマＣＶＤ法や、プラズマによる表
面改質、表面洗浄など他のプラズマ処理にも適用でき
る。いずれの用途の場合においても、プロセス特性、装
置の生産性、耐久性などを著しく改善できる。
【０１４０】
【発明の効果】以上詳述したように本発明（請求項１〜
請求項３）によれば、第１の高周波供給手段および第２
の高周波供給手段により、周波数等が異なる２種類の高
周波をプラズマ源ガスに与えることにより、被処理基体
に入射するイオン種等を従来よりも容易に最適化でき、
微細化が進んでも、良好なプラズマ処理が可能となる。
【０１４１】また、本発明（請求項４〜請求項７）によ
れば、従来一つのコイルに印加して電力を複数のコイル
に分散して印加することにより、個々のコイルに印加す
る電力を小さくできるので、エロージョンの発生を防止
できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るプラズマ処置装
置の概略構成を示す模式図
【図２】本発明の効果を示す被処理基体上におけるエッ
チング速度の分布図
【図３】図１のプラズマ処理装置を用いたエッチング方
法を示す断面図
【図４】本発明の第２の実施形態に係るプラズマ処置装
置の概略構成を示す模式図
【図５】図４のプラズマ処置装置を上から見た模式図
【図６】図４のプラズマ処理装置を用いたエッチング方
法を示す断面図
【図７】本発明の効果を示す被処理基体上におけるエッ
チング速度の分布図
【図８】本発明の第３の実施形態に係るプラズマ処置装
置の概略構成を示す模式図
【図９】図８のプラズマ処置装置を用いたエッチング方
法を示す断面図
【図１０】本発明の第４の実施形態に係るプラズマ処置
装置の概略構成を示す模式図
【図１１】図１０のプラズマ処置装置を用いて形成する
デバイスの構造を示す断面図
【図１２】本発明の第５の実施形態に係るプラズマ処置
装置の概略構成を示す模式図
【図１３】本発明の第６の実施形態に係るプラズマ処置
装置の概略構成を示す模式図
【図１４】本発明の第７の実施形態に係るプラズマ処置
装置の概略構成を示す模式図
【図１５】従来の誘導結合型プラズマエッチング装置の
概略構成を示す模式図
【符号の説明】
１…処理チャンバ ２…石英製円筒 ３…第１のコイル ４…第２のコイル ５…第１の可変コンデンサ ６…第２の可変コンデンサ ７…第１の高周波電源 ８…第３の可変コンデンサ ９…第４の可変コンデンサ １０…第２の高周波電源 １１…被処理基体 １２…サセプタ １３…高周波バイアス電源 １４…高周波電源コントローラ １５…可変コンダクタンスバルブ １６…ターボ分子ポンプ １７…圧力計 １８…第１のマスフローメーター １９…第２のマスフローメーター ５１…プラズマ処理室 ５２…石英製円筒 ５３…ゲートバルブ ５４…ターボ分子ポンプ ５５1 …第１のコイル ５５2 …第２のコイル ５６…高周波発振器 ５７1 …第１の高周波電力増幅器 ５７2 …第２の高周波電力増幅器 ５８…サセプタ ５９…被処理基体 ６０…バイアス発生器 ６１…ガス導入管 ６２…処理チャンバ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】プラズマが生成される生成容器と、 この生成容器の周囲または内部に設けられた２ＨＭＨｚ
    以上の高周波が供給される複数のコイルと、 これら複数コイルの少なくとも一のコイルに他のコイル
    に供給する高周波とは異なる高周波を供給する高周波供
    給手段とを具備してなることを特徴とするプラズマ生成
    装置。
  2. 【請求項２】前記高周波供給手段は、インダクタンス体
    とリアクタンス体とからなる並列共振器と、この並列共
    振器に接続された高周波電源とからなることを特徴とす
    る請求項１に記載のプラズマ生成装置。
  3. 【請求項３】前記複数のコイルの少なくとも２以上のコ
    イルが同軸状に配置されていることを特徴とする請求項
    １に記載のプラズマ生成装置。
  4. 【請求項４】前記各コイルと前記被処理基体との間の距
    離はそれぞれ異なっていることを特徴とする請求項１に
    記載のプラズマ処理装置。
  5. 【請求項５】前記生成容器内に磁場を形成する手段を有
    することを特徴する請求項１に記載のプラズマ生成装
    置。
  6. 【請求項６】プラズマ生成容器にガスを導入する工程
    と、 前記プラズマ生成容器の周囲に設けられた複数のコイル
    に２ＭＨｚ以上の高周波を供給し、前記複数のコイルの
    少なくとも一のコイルに他のコイルとは独立に制御した
    高周波を供給してプラズマを生成する工程とを有するこ
    とを特徴とするプラズマ生成方法。
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1154490A (ja) * 1997-07-25 1999-02-26 Samsung Electron Co Ltd 半導体装置の金属膜エッチング方法
JPH11135488A (ja) * 1997-08-07 1999-05-21 Robert Bosch Gmbh プラズマにより基板の異方性エッチングを行なう方法及び装置、誘導連結されたプラズマ源から発生されるプラズマを均一化する装置ならびにプラズマ処理装置
JP2003027246A (ja) * 2001-07-18 2003-01-29 Canon Inc プラズマ処理方法、半導体装置の製造方法および半導体装置
US6762129B2 (en) 2000-04-19 2004-07-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dry etching method, fabrication method for semiconductor device, and dry etching apparatus
WO2004089822A1 (ja) * 2003-04-07 2004-10-21 Ideal Star Inc. ガス原子内包フラーレンの製造装置及び製造方法並びにガス原子内包フラーレン
JP2006278219A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Utec:Kk Ｉｃｐ回路、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2006299331A (ja) * 2005-04-19 2006-11-02 Mitsubishi Shoji Plast Kk プラズマｃｖｄ成膜装置及びガスバリア性を有するプラスチック容器の製造方法
KR100823808B1 (ko) * 1999-09-13 2008-04-21 동경 엘렉트론 주식회사 기판의 플라즈마 처리에서 손상을 제거하기 위한 플라즈마처리 방법 및 장치
JP2008544480A (ja) * 2005-05-09 2008-12-04 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド ２周波のｒｆ信号を用いたプラズマの生成及び制御
JP2010501123A (ja) 2006-08-28 2010-01-14 北京北方▲微▼▲電▼子基地▲設▼▲備▼工▲芸▼研究中心有限▲責▼任公司 誘導結合コイルおよび該誘導結合コイルを用いた誘導結合プラズマ装置
JP2010519693A (ja) * 2007-02-26 2010-06-03 ドクトル・ラウレ・プラスマテヒノロギー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 体積の大きな構成部品にプラズマ支援によるコーティングおよび表面処理を施す装置および方法
JP2010135298A (ja) * 2008-10-27 2010-06-17 Tokyo Electron Ltd 誘導結合プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及び記憶媒体
CN104412717A (zh) * 2012-07-20 2015-03-11 应用材料公司 具有对称流腔室的对称电感式耦合等离子体源
JP2015053172A (ja) * 2013-09-06 2015-03-19 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
WO2016114232A1 (ja) * 2015-01-16 2016-07-21 株式会社アルバック プラズマ処理装置
JPWO2017126662A1 (ja) * 2016-01-22 2018-08-02 Ｓｐｐテクノロジーズ株式会社 プラズマ制御装置
JP2022043052A (ja) * 2016-11-03 2022-03-15 エンツーコア テクノロジー，インコーポレーテッド 誘導コイル構造体及び誘導結合プラズマ発生装置
WO2023095374A1 (ja) * 2021-11-26 2023-06-01 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理方法

Families Citing this family (79)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5834371A (en) * 1997-01-31 1998-11-10 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for preparing and metallizing high aspect ratio silicon semiconductor device contacts to reduce the resistivity thereof
US6071372A (en) * 1997-06-05 2000-06-06 Applied Materials, Inc. RF plasma etch reactor with internal inductive coil antenna and electrically conductive chamber walls
US6158384A (en) * 1997-06-05 2000-12-12 Applied Materials, Inc. Plasma reactor with multiple small internal inductive antennas
KR100583262B1 (ko) * 1997-12-15 2006-05-25 폭스바겐 악티엔 게젤샤프트 플라즈마 붕화 처리 방법 및 장치
JPH11317299A (ja) * 1998-02-17 1999-11-16 Toshiba Corp 高周波放電方法及びその装置並びに高周波処理装置
WO1999046810A1 (fr) * 1998-03-12 1999-09-16 Hitachi, Ltd. Procede permettant de traiter la surface d'un echantillon
US6287687B1 (en) 1998-05-08 2001-09-11 Asten, Inc. Structures and components thereof having a desired surface characteristic together with methods and apparatuses for producing the same
US6146462A (en) * 1998-05-08 2000-11-14 Astenjohnson, Inc. Structures and components thereof having a desired surface characteristic together with methods and apparatuses for producing the same
US6237526B1 (en) 1999-03-26 2001-05-29 Tokyo Electron Limited Process apparatus and method for improving plasma distribution and performance in an inductively coupled plasma
US6474258B2 (en) 1999-03-26 2002-11-05 Tokyo Electron Limited Apparatus and method for improving plasma distribution and performance in an inductively coupled plasma
US6319355B1 (en) * 1999-06-30 2001-11-20 Lam Research Corporation Plasma processor with coil responsive to variable amplitude rf envelope
JP3385528B2 (ja) * 1999-07-06 2003-03-10 日本電気株式会社 ドライエッチング装置とドライエッチング方法
US6320320B1 (en) 1999-11-15 2001-11-20 Lam Research Corporation Method and apparatus for producing uniform process rates
JP2001168086A (ja) 1999-12-09 2001-06-22 Kawasaki Steel Corp 半導体装置の製造方法および製造装置
US6730313B2 (en) * 2000-01-25 2004-05-04 Edwards Lifesciences Corporation Delivery systems for periadventitial delivery for treatment of restenosis and anastomotic intimal hyperplasia
TW578448B (en) * 2000-02-15 2004-03-01 Tokyo Electron Ltd Active control of electron temperature in an electrostatically shielded radio frequency plasma source
US20030079983A1 (en) * 2000-02-25 2003-05-01 Maolin Long Multi-zone RF electrode for field/plasma uniformity control in capacitive plasma sources
JP5184730B2 (ja) * 2000-03-01 2013-04-17 東京エレクトロン株式会社 プラズマの均一性を電気的に制御可能なプラズマ発生装置
US6441555B1 (en) 2000-03-31 2002-08-27 Lam Research Corporation Plasma excitation coil
TW454429B (en) * 2000-05-31 2001-09-11 Nanya Technology Corp Plasma generator
US7223676B2 (en) * 2002-06-05 2007-05-29 Applied Materials, Inc. Very low temperature CVD process with independently variable conformality, stress and composition of the CVD layer
US7294563B2 (en) * 2000-08-10 2007-11-13 Applied Materials, Inc. Semiconductor on insulator vertical transistor fabrication and doping process
US20070042580A1 (en) * 2000-08-10 2007-02-22 Amir Al-Bayati Ion implanted insulator material with reduced dielectric constant
US7166524B2 (en) * 2000-08-11 2007-01-23 Applied Materials, Inc. Method for ion implanting insulator material to reduce dielectric constant
US6939434B2 (en) * 2000-08-11 2005-09-06 Applied Materials, Inc. Externally excited torroidal plasma source with magnetic control of ion distribution
US7465478B2 (en) * 2000-08-11 2008-12-16 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation process
US7183177B2 (en) * 2000-08-11 2007-02-27 Applied Materials, Inc. Silicon-on-insulator wafer transfer method using surface activation plasma immersion ion implantation for wafer-to-wafer adhesion enhancement
US7303982B2 (en) * 2000-08-11 2007-12-04 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation process using an inductively coupled plasma source having low dissociation and low minimum plasma voltage
US7288491B2 (en) * 2000-08-11 2007-10-30 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation process
US7320734B2 (en) * 2000-08-11 2008-01-22 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation system including a plasma source having low dissociation and low minimum plasma voltage
US7094670B2 (en) * 2000-08-11 2006-08-22 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation process
US20050230047A1 (en) * 2000-08-11 2005-10-20 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation apparatus
US7137354B2 (en) * 2000-08-11 2006-11-21 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation apparatus including a plasma source having low dissociation and low minimum plasma voltage
US7037813B2 (en) * 2000-08-11 2006-05-02 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation process using a capacitively coupled plasma source having low dissociation and low minimum plasma voltage
US6494998B1 (en) 2000-08-30 2002-12-17 Tokyo Electron Limited Process apparatus and method for improving plasma distribution and performance in an inductively coupled plasma using an internal inductive element
KR100444189B1 (ko) * 2001-03-19 2004-08-18 주성엔지니어링(주) 유도결합 플라즈마 소스의 임피던스 정합 회로
US7096819B2 (en) * 2001-03-30 2006-08-29 Lam Research Corporation Inductive plasma processor having coil with plural windings and method of controlling plasma density
US6674241B2 (en) * 2001-07-24 2004-01-06 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus and method of controlling chemistry
US6570333B1 (en) * 2002-01-31 2003-05-27 Sandia Corporation Method for generating surface plasma
JP4205939B2 (ja) * 2002-12-13 2009-01-07 日本パーカライジング株式会社 金属の表面処理方法
US6876155B2 (en) * 2002-12-31 2005-04-05 Lam Research Corporation Plasma processor apparatus and method, and antenna
JP3839038B2 (ja) * 2003-06-02 2006-11-01 株式会社シンクロン 薄膜形成装置
US20050106873A1 (en) * 2003-08-15 2005-05-19 Hoffman Daniel J. Plasma chamber having multiple RF source frequencies
US7405521B2 (en) * 2003-08-22 2008-07-29 Lam Research Corporation Multiple frequency plasma processor method and apparatus
US7425512B2 (en) * 2003-11-25 2008-09-16 Texas Instruments Incorporated Method for etching a substrate and a device formed using the method
US20050205211A1 (en) * 2004-03-22 2005-09-22 Vikram Singh Plasma immersion ion implantion apparatus and method
US7169256B2 (en) * 2004-05-28 2007-01-30 Lam Research Corporation Plasma processor with electrode responsive to multiple RF frequencies
TWI256083B (en) * 2004-06-02 2006-06-01 Lam Res Co Ltd Seasoning method for etch chamber
US20060040499A1 (en) * 2004-08-20 2006-02-23 Steve Walther In situ surface contaminant removal for ion implanting
US20070170867A1 (en) * 2006-01-24 2007-07-26 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Plasma Immersion Ion Source With Low Effective Antenna Voltage
DE102006028614B4 (de) * 2006-06-22 2014-02-13 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zum Betrieb eines Strömungsflächenelements mit Plasmaerzeugungseinrichtungen
JP5297048B2 (ja) * 2008-01-28 2013-09-25 三菱重工業株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
KR100999583B1 (ko) * 2008-02-22 2010-12-08 주식회사 유진테크 기판처리장치 및 기판처리방법
US9016236B2 (en) 2008-08-04 2015-04-28 International Business Machines Corporation Method and apparatus for angular high density plasma chemical vapor deposition
KR101037917B1 (ko) * 2008-11-03 2011-05-31 주식회사 유진테크 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 안테나
CN102428545B (zh) * 2009-08-25 2014-05-07 佳能安内华股份有限公司 等离子体处理装置以及器件的制造方法
US10249470B2 (en) * 2012-07-20 2019-04-02 Applied Materials, Inc. Symmetrical inductively coupled plasma source with coaxial RF feed and coaxial shielding
US10170279B2 (en) * 2012-07-20 2019-01-01 Applied Materials, Inc. Multiple coil inductively coupled plasma source with offset frequencies and double-walled shielding
US9928987B2 (en) * 2012-07-20 2018-03-27 Applied Materials, Inc. Inductively coupled plasma source with symmetrical RF feed
US9449794B2 (en) 2012-07-20 2016-09-20 Applied Materials, Inc. Symmetrical inductively coupled plasma source with side RF feeds and spiral coil antenna
US9082590B2 (en) 2012-07-20 2015-07-14 Applied Materials, Inc. Symmetrical inductively coupled plasma source with side RF feeds and RF distribution plates
US9082589B2 (en) * 2012-10-09 2015-07-14 Novellus Systems, Inc. Hybrid impedance matching for inductively coupled plasma system
US20140102641A1 (en) * 2012-10-11 2014-04-17 Smatek Co., Ltd Field enhanced inductively coupled plasma processing apparatus and plasma forming method
KR20140089458A (ko) * 2013-01-04 2014-07-15 피에스케이 주식회사 플라즈마 챔버 및 기판 처리 장치
WO2014149200A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Applied Materials, Inc. Plasma reactor with highly symmetrical four-fold gas injection
US10083818B2 (en) * 2014-09-24 2018-09-25 Applied Materials, Inc. Auto frequency tuned remote plasma source
US20170133202A1 (en) * 2015-11-09 2017-05-11 Lam Research Corporation Computer addressable plasma density modification for etch and deposition processes
JP6371354B2 (ja) * 2016-09-30 2018-08-08 本田技研工業株式会社 被膜形成装置
US10541114B2 (en) * 2016-11-03 2020-01-21 En2Core Technology, Inc. Inductive coil structure and inductively coupled plasma generation system
US10896806B2 (en) * 2016-11-03 2021-01-19 En2Core Technology, Inc. Inductive coil structure and inductively coupled plasma generation system
US10903046B2 (en) * 2016-11-03 2021-01-26 En2Core Technology, Inc. Inductive coil structure and inductively coupled plasma generation system
US10790119B2 (en) 2017-06-09 2020-09-29 Mattson Technology, Inc Plasma processing apparatus with post plasma gas injection
US11201036B2 (en) 2017-06-09 2021-12-14 Beijing E-Town Semiconductor Technology Co., Ltd Plasma strip tool with uniformity control
US20180358206A1 (en) * 2017-06-09 2018-12-13 Mattson Technology, Inc. Plasma Processing Apparatus
US20200013591A1 (en) * 2018-02-15 2020-01-09 Yield Engineering Systems, Inc. Plasma Spreading Apparatus And System, And Method Of Spreading Plasma In Process Ovens
US20200234920A1 (en) * 2019-01-22 2020-07-23 Lam Research Corporation Coil and window for plasma processing system
KR20210129081A (ko) * 2019-03-01 2021-10-27 고쿠리츠다이가쿠호진 카나자와다이가쿠 미립자의 제조 장치 및 미립자의 제조 방법
WO2021113387A1 (en) 2019-12-02 2021-06-10 Lam Research Corporation Impedance transformation in radio-frequency-assisted plasma generation
US11994542B2 (en) 2020-03-27 2024-05-28 Lam Research Corporation RF signal parameter measurement in an integrated circuit fabrication chamber

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3942964A1 (de) * 1989-12-23 1991-06-27 Leybold Ag Einrichtung fuer die erzeugung eines plasmas
DE4021182A1 (de) * 1990-07-03 1992-01-16 Plasma Technik Ag Vorrichtung zur beschichtung der oberflaeche von gegenstaenden
TW249313B (ja) * 1993-03-06 1995-06-11 Tokyo Electron Co
US5401350A (en) * 1993-03-08 1995-03-28 Lsi Logic Corporation Coil configurations for improved uniformity in inductively coupled plasma systems
EP0673186A1 (en) * 1994-03-17 1995-09-20 Fuji Electric Co., Ltd. Method and apparatus for generating induced plasma

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1154490A (ja) * 1997-07-25 1999-02-26 Samsung Electron Co Ltd 半導体装置の金属膜エッチング方法
JPH11135488A (ja) * 1997-08-07 1999-05-21 Robert Bosch Gmbh プラズマにより基板の異方性エッチングを行なう方法及び装置、誘導連結されたプラズマ源から発生されるプラズマを均一化する装置ならびにプラズマ処理装置
KR100823808B1 (ko) * 1999-09-13 2008-04-21 동경 엘렉트론 주식회사 기판의 플라즈마 처리에서 손상을 제거하기 위한 플라즈마처리 방법 및 장치
US6762129B2 (en) 2000-04-19 2004-07-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dry etching method, fabrication method for semiconductor device, and dry etching apparatus
US7148151B2 (en) 2000-04-19 2006-12-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dry etching method, fabrication method for semiconductor device, and dry etching apparatus
US7341922B2 (en) 2000-04-19 2008-03-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dry etching method, fabrication method for semiconductor device, and dry etching apparatus
US7402527B2 (en) 2000-04-19 2008-07-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dry etching method, fabrication method for semiconductor device, and dry etching apparatus
JP2003027246A (ja) * 2001-07-18 2003-01-29 Canon Inc プラズマ処理方法、半導体装置の製造方法および半導体装置
WO2004089822A1 (ja) * 2003-04-07 2004-10-21 Ideal Star Inc. ガス原子内包フラーレンの製造装置及び製造方法並びにガス原子内包フラーレン
JP2006278219A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Utec:Kk Ｉｃｐ回路、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2006299331A (ja) * 2005-04-19 2006-11-02 Mitsubishi Shoji Plast Kk プラズマｃｖｄ成膜装置及びガスバリア性を有するプラスチック容器の製造方法
JP2008544480A (ja) * 2005-05-09 2008-12-04 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド ２周波のｒｆ信号を用いたプラズマの生成及び制御
JP2010501123A (ja) 2006-08-28 2010-01-14 北京北方▲微▼▲電▼子基地▲設▼▲備▼工▲芸▼研究中心有限▲責▼任公司 誘導結合コイルおよび該誘導結合コイルを用いた誘導結合プラズマ装置
JP2010519693A (ja) * 2007-02-26 2010-06-03 ドクトル・ラウレ・プラスマテヒノロギー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 体積の大きな構成部品にプラズマ支援によるコーティングおよび表面処理を施す装置および方法
JP2010135298A (ja) * 2008-10-27 2010-06-17 Tokyo Electron Ltd 誘導結合プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及び記憶媒体
JP2013201134A (ja) * 2008-10-27 2013-10-03 Tokyo Electron Ltd 誘導結合プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及び記憶媒体
CN104412717A (zh) * 2012-07-20 2015-03-11 应用材料公司 具有对称流腔室的对称电感式耦合等离子体源
JP2015053172A (ja) * 2013-09-06 2015-03-19 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
US10796884B2 (en) 2013-09-06 2020-10-06 Hitachi High-Tech Corporation Plasma processing apparatus
CN106463393B (zh) * 2015-01-16 2018-04-13 株式会社爱发科 等离子体处理装置
CN106463393A (zh) * 2015-01-16 2017-02-22 株式会社爱发科 等离子体处理装置
JP6013666B1 (ja) * 2015-01-16 2016-10-25 株式会社アルバック プラズマ処理装置
US10079133B2 (en) 2015-01-16 2018-09-18 Ulvac, Inc. Plasma processing device
TWI683341B (zh) * 2015-01-16 2020-01-21 日商愛發科股份有限公司 電漿處理裝置
WO2016114232A1 (ja) * 2015-01-16 2016-07-21 株式会社アルバック プラズマ処理装置
JPWO2017126662A1 (ja) * 2016-01-22 2018-08-02 Ｓｐｐテクノロジーズ株式会社 プラズマ制御装置
JP2022043052A (ja) * 2016-11-03 2022-03-15 エンツーコア テクノロジー，インコーポレーテッド 誘導コイル構造体及び誘導結合プラズマ発生装置
WO2023095374A1 (ja) * 2021-11-26 2023-06-01 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
US5897713A (en) 1999-04-27

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