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JPH0680641B2 - 高周波誘導プラズマ処理システムおよび方法 - Google Patents
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JPH0680641B2 - 高周波誘導プラズマ処理システムおよび方法 - Google Patents

高周波誘導プラズマ処理システムおよび方法

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JPH0680641B2
JPH0680641B2 JP4334369A JP33436992A JPH0680641B2 JP H0680641 B2 JPH0680641 B2 JP H0680641B2 JP 4334369 A JP4334369 A JP 4334369A JP 33436992 A JP33436992 A JP 33436992A JP H0680641 B2 JPH0680641 B2 JP H0680641B2
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plasma
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plasma processing
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • 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

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  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、全般的にはプラズマを
発生させるための方法および装置に関し、より詳細に
は、成形コイルを使用してきわめて均質なプラズマを発
生させる高周波誘導（ＲＦＩ−Radio Frequency Induct
ion）プラズマ処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマ処理は、エッチング、付着、レ
ジスト・ストリッピング、パッシベーションなど各種の
半導体素子製造プロセスで使用されている。半導体素子
の微細機能構造（フィーチャ）が増加しかつ小形化が進
むにつれ、そのような処理に必要な解像度が増大してい
る。高解像度の微細機能構造を生成するには、プラズマ
の密度および均質性を高める必要がある。
【０００３】一般に、プラズマは、個々の電子と気体分
子の衝突による運動エネルギーの伝達を利用して、個々
の気体分子を電離させる電子流を誘導することによっ
て、低圧プロセス・ガスから発生させている。もっとも
一般的な方法としては、このようにプラズマを発生させ
る際、電界中で電子を加速している。この電界は通常、
加工しようとするウェーハに対して平行な対向する１対
の電極間に発生する高周波電界である。そのようなシス
テムの例としては、米国特許第４８８７００５号を参照
されたい。
【０００４】しかし、ウェーハに垂直な電界を使用して
も、特に周波数およびガス圧力が低い場合、高周波エネ
ルギーを効率的にプラズマに変換できない。したがっ
て、プラズマ発生の効率を上げるために他の方法が開発
されてきた。
【０００５】１つのクラスのプラズマ処理システムで
は、ウェーハ処理チャンバまたはウェーハ処理領域と連
結されてはいるが分離された、プラズマ発生領域または
プラズマ発生チャンバを使用している。そのようなシス
テムでは、プロセス・ガスがプラズマ発生領域で作用を
受けて、不均質なプラズマを発生させる。この不均質な
プラズマを、さらに通常はフローイングおよび加速など
の作用を加えて均質にした後、ウェーハに当てる。
【０００６】そのようなプラズマ処理システムでは、Ｒ
ＦＩ、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）、らせん共振
器、らせん波源などを含む各種の技術を使用して、プロ
セス・ガスに作用を及ぼしプラズマを発生させている。
これらのシステムは、構造が比較的大型で複雑になる傾
向がある。プラズマを強制的に均質にしようとすればか
ならず効率がある程度悪くなり、均質性を高めるのは非
常に難しい。そのようなシステムの例を以下に記載す
る。
【０００７】米国特許第４８９４５１０号は、複雑なコ
イル・アセンブリを使用して回転静磁界を発生させ、そ
れによってプラズマを均質にしようとする、ＥＣＲプラ
ズマ処理システムを開示している。
【０００８】米国特許第４９９０２２９号は、特殊なル
ープ・アンテナでヘリコン波またはホイッスラ波を励起
してプラズマを発生させる、プラズマ処理システムを開
示している。プラズマの均質性の制御には磁石が推奨さ
れている。
【０００９】米国特許第４８１０９３５号は、アンテナ
を使用してプラズマ発生チャンバに高周波エネルギーを
加える、ヘリコン波プラズマ処理システムを開示してい
る。プラズマ発生チャンバおよびウェーハ処理チャンバ
で電磁石を使用して、ウェーハに向かうプラズマを加速
している。
【００１０】前述のマルチチャンバ・プラズマ処理シス
テムには、構造が比較的大型で複雑であり、製造および
保守にコストがかかるという欠点がある。さらに、プラ
ズマを均質にしようとすると効率が損なわれる。
【００１１】別のクラスのプラズマ処理システムでは、
反応チャンバの周囲に配置されたコイルを使用して、チ
ャンバに高周波エネルギーを加えている。加工されるウ
ェーハまたは加工部材は、反応チャンバ内に入れられ
る。たとえば、米国特許第３７０５０９１号および米国
特許第４６８６１１３号を参照されたい。これらのシス
テムでは、高周波エネルギーがプラズマの周囲に分散さ
れるため、プラズマの均質性に関して特有の問題があ
る。
【００１２】最近、平面状のらせんコイルを介してウェ
ーハ処理チャンバに直接高周波エネルギーを加える、Ｒ
ＦＩプラズマ処理システムが開発された。本出願人に譲
渡されたヨーロッパ特許出願第０３７９８２８号は、ウ
ェーハ１１を入れたチャンバ１０の上にらせんコイル２
２を配置した、そのようなシステムを開示している。コ
イル２２は、ウェーハ１１の平面に対して全体として平
行な位置とし、コイルと平面の間隔は比較的小さく、数
１０ｃｍの距離としている。プラズマを閉じ込めるた
め、チャンバ１０の周囲に多極磁石を配置してあり、そ
れによってプラズマの密度および均質性を高めている。
コイル２２は通常、約１３ＭＨｚの周波数で駆動し、１
〜５ミリトルの範囲の非常に低い圧力でプラズマが形成
できる。
【００１３】米国特許第４９８４４５８号は、上記のヨ
ーロッパ特許出願第０３７９８２８号で開示されたもの
と類似したシステムを開示している。ただし、米国特許
第４９８４４５８号では、磁石の使用は言及していな
い。
【００１４】米国特許第４９８４４５８号のシステムお
よびヨーロッパ特許出願第０３７９８２８号のシステム
は、プラズマ処理システムの技術分野での大きな貢献で
あるが、欠点がないわけではない。より具体的に言う
と、米国特許第４９８４４５８号のシステムは、発生す
るプラズマの均質性および密度が、非常に小さな微細機
能構造を加工するのに望ましいほど良くはない。これ
は、コイルがらせん形状であるため、不均質な電磁界
が、したがって不均質なプラズマがチャンバの中心にも
周囲にも向かってしまうためである。ヨーロッパ特許出
願第０３７９８２８号は、磁石を使用してプラズマの密
度および均質性を高めているが、磁石のためにシステム
のコストが増し、システムがより複雑になる。また、ウ
ェーハの処理、特にウェーハのチャンバ内への配置およ
びチャンバ内からの取出しに関する段階が複雑になるこ
とがある。
【００１５】米国特許第４９８４４５８号のシステムお
よびヨーロッパ特許出願第０３７９８２８号のシステム
のように構造が比較的簡単であり、ヨーロッパ特許出願
第０３７９８２８号のシステムのようにプラズマの密度
および均質性が高いが、同特許のシステムにおいて開示
され記述された磁石を必要としない、プラズマ処理シス
テムを提供することがもっとも望ましい。そのようなプ
ラズマ処理システムは、上記の種類のプラズマ処理シス
テムに比べてかなり改良されたものとなる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一目的は、新
規の改良型プラズマ処理システムを提供することであ
る。
【００１７】本発明の他の目的は、当技術分野で既知の
複数チャンバ・システムと比べて構造が比較的簡単な、
新規の改良型プラズマ処理システムを提供することであ
る。
【００１８】本発明の他の目的は、比較的低い圧力で高
密度の非常に均質なプラズマを発生させる、新規の改良
型プラズマ処理システムを提供することである。
【００１９】本発明の他の目的は、プラズマの均質性お
よび密度の制御に複雑な磁石やその他の機構を使用しな
くて済む、新規の改良型プラズマ処理システムを提供す
ることである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明の１態様に従え
ば、圧力を調整した環境中で加工部材を支えることがで
きるチャンバと、チャンバ内にガスを導入する手段と、
チャンバ上に配置され、平行な導体によって形成された
全体として平坦な表面を少なくとも１つ備えたコイル状
の導電性材料と、コイルに高周波エネルギーを加える手
段とを備えた、プラズマ処理装置が提供される。
【００２１】本発明の別の態様に従えば、真空状態で加
工部材を支えることができるチャンバと、チャンバ内に
ガスを導入する手段とを備えたプラズマ処理装置を操作
する方法であって、チャンバ上に配置された平行な導体
によって形成される全体として平坦な表面を少なくとも
１つ備えたコイル状の導電性材料を提供する段階と、コ
イルに高周波エネルギーを加える段階とを含む方法が提
供される。
【００２２】
【実施例】図面を参照して詳細に説明する。図１は、一
般にウェーハ処理チャンバ１２、ＲＦＩコイル１４、お
よび整合回路１６を備えた、ＲＦＩプラズマ処理システ
ム１０を示している。
【００２３】処理チャンバ１２について説明する。チャ
ンバ１２は、底部２０、側面２２、および上部フランジ
２４を備えた、全体として長方形の金属製シェル１８で
ある。たとえば水晶の誘電体真空窓２６が上部フランジ
２４の開口２８の上に載って処理チャンバ１２を完成し
ており、したがってチャンバ１２は内部に非常に高い真
空を維持できる。開口または入口３０が、上部フランジ
２４を貫通して開口２８の外縁まで伸び、処理チャンバ
１２の内部にガスを導入できるようになっている。
【００２４】当技術分野で周知の方式で適切な弁機構
（図示せず）が設けてあるので、入口３０を介して処理
チャンバ１２へのガスの流入の制御が可能である。同様
に、適切な出口（図示せず）ならびに弁機構およびポン
プ（やはり図示せず）が設けてあるので、処理チャンバ
１２への真空の引込みとチャンバ内からのガスの追出し
が可能である。金属製シェル１８は、１つの実施例で
は、長さ２７ｃｍ、幅２７ｃｍ、高さ１２ｃｍである。
【００２５】垂直軸Ｘに沿って延びる支持ロッド３４
と、支持ロッド３４の端部に取り付けられ、軸Ｘに対し
て全体として垂直な平面内に配置された支持プラットフ
ォーム３６とを備えたウェーハ支持アセンブリ３２が、
処理チャンバ１２内のほぼ中央、誘電体真空窓２６の下
に配置されている。支持ロッド３４は、適切な真空シー
ル３８を介して金属製シェル１８の底部２０から突き出
している。ウェーハ４０は、支持プラットフォーム３６
の上部表面上で支えられる。ウェーハ４０は、たとえ
ば、誘電体真空窓２６に平行に配置されこの窓から５〜
１０ｃｍの距離Ｄだけ間隔を置いた、主上部表面４１を
有する長方形のガラスセラミック製基板から構成されて
いる。回路手段４３は、任意選択により、当技術分野で
周知の方法でウェーハ４０に高周波バイアスまたは直流
バイアスを印加するときのために備えてある。
【００２６】次に、図２および図３をも参照して説明す
る。ＲＦＩコイル１４は、形状が全体として長方形であ
り、かつ方形化した平行な側面４２、ならびに全体とし
て対向する平行で平坦な上部表面４４および下部表面４
６を有する。コイルの巻き方がらせん構成である上述の
米国特許第４９８４４５８号およびヨーロッパ特許出願
第０３７９８２８号のシステムとは異なって、上部表面
４４および下部表面４６の隣接する巻線は相互に平行に
配置してある。図１に示すように、コイル１４は、上部
表面４４、下部表面４６が、軸Ｘに全体として垂直で、
ウェーハ４０の上部表面４１に平行になるように配置し
てある。したがって、ウェハ４０の上部表面４１は、コ
イル１４の下部表面４６から約６〜１５ｃｍの範囲の距
離にある。正確な距離は、誘電体真空窓２６の厚さによ
って決まる。
【００２７】１つの実施例では、コイル１４はテフロン
製巻型（図示せず）の周りに銅製ストラップを巻いたも
のである。巻型は、長さ２２．９ｃｍ（９．０イン
チ）、幅２２．９ｃｍ（９．０インチ）、厚さ１．９１
ｃｍ（０．７５インチ）である。
【００２８】図１を参照してさらに説明する。コイル１
４の周囲にある上部フランジ２４の上に長方形の金属製
フレーム４８を取り付け、コイルの電磁エンクロージャ
としてある。
【００２９】金属製フレーム４８の上に、直列の可変コ
ンデンサ５２と５４の対をほぼ取り囲んで長方形の金属
製ボックス５０が取り付けてある。可変コンデンサ５２
の自由電極を、電気コネクタ５６によってコイル１４の
一方の端部、金属製ボックス５０、および電気接地に接
続することにより、金属製シェル１８、金属製フレーム
４８、金属製ボックス５０などの金属製構成要素をすべ
て接地している。むろん、そうしなければ、コイル１４
は誘電体真空窓２６の上にあるため、システム接地から
絶縁される。
【００３０】可変コンデンサ５４の自由電極は、電気コ
ネクタ５８によってコイル１４の反対側端部に接続して
ある。高周波電源６０は、金属製ボックス５０の上部表
面の開口６６を突き抜ける電気コネクタ６４によって、
システム接地と、可変コンデンサ５２および５４の共通
接続された端子６２との間に接続してある。当業者に周
知の方法により、コイル１４で形成された回路が高周波
電源６０によって発生される周波数と同調するように、
可変コンデンサ５２、５４の値を選択してある。高周波
電源６０は、０．４〜４０ＭＨｚの範囲内で選択された
周波数で動作するようになっている。
【００３１】ガラス・セラミック製ウェーハ４１からポ
リイミドをアッシングによってエッチングするのにシス
テム１０を使用する典型的な操作モードでは、５０ミリ
トルに維持した圧力および５０標準ｃｃ／分の流量で、
入口３０を通って処理チャンバ１２に酸素が流れ込むよ
うに、処理チャンバ１２を操作する。高周波電源６０
は、１３．５６ＭＨｚの周波数で５００Ｗの電力を発生
するように動作する。
【００３２】本発明者等は、上述の種類のコイルを使用
すると、処理チャンバ１２で発生する電磁界が、コイル
の平坦な上部表面４４および下部表面４６と大きさが全
体として等しくその下側にある長方形断面中で、きわめ
て均一になることを確定した。したがって、ウェーハ４
０の長方形の上部表面全体にわたって非常に均一な電磁
界ができる。そのために、上で説明したプロセスによっ
て非常に均一なアッシングが達成される。
【００３３】図１１には、上述のとおりＲＦＩプラズマ
処理システム１０を操作する際の、アッシング速度（オ
ングストローム／分単位）とウェーハ４０上の対角位置
の関係を示してある。黒い円７０で示すデータ点は、本
発明のシステムを表し、白い四角７２は、「従来の技
術」で取り上げたヨーロッパ特許出願第０３７９８２８
号に開示され記載されている磁石を含まない種類のシス
テムを表している。図１１のグラフを検討すると、本シ
ステムはヨーロッパ特許出願第０３７９８２８号のシス
テムよりいくぶん低速であるが、エッチングされている
ウェーハの表面の処理ははるかに均質であることが分か
る。したがって、本発明のシステムは、処理の均質性が
高く、かつ製作コストが安上がりである。
【００３４】図１１に示すアッシングの結果から明らか
なように、ＲＦＩプラズマ処理システム１０のプラズマ
密度は、磁石を使用せずに受入れ可能な速度のエッチン
グを実現するのに適切である。他のガスを使用して、エ
ッチング速度をさらに高めることもでき、システム電力
を上げても、同じ効果が達成できる。
【００３５】本発明のシステムは磁石なしで適切に動作
するが、ヨーロッパ特許出願第０３７９８２８号の方法
により、任意選択により、本発明で双極子磁石を使用す
れば、プラズマの均質性および密度をさらに高めること
ができる。
【００３６】図４、図５、および図６について説明す
る。図４は、図１の整合回路１６の概略図であり、図５
および図６は、整合回路の別の実施例を示している。コ
ンデンサはＣ１、Ｃ２、Ｃ３（図６）として示し、コイ
ル１４は誘導子として示してある。
【００３７】図５の回路で、コンデンサＣ１およびコン
デンサＣ２はコイル１４の両側と大地の間に接続してあ
る。図６の回路は、図４の回路と同一であるが、コイル
１４と大地の間にコンデンサＣ３を追加してある。その
ような構成では、整合回路が高周波電源６０の周波数と
同調するように、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３（図６）
の値を選択する。当技術分野でその設計および操作が周
知である、他の多数の整合回路を使用しても、本発明の
ＲＦＩコイル１４が駆動できることを当業者なら理解さ
れよう。
【００３８】本発明の利点は、上記のＲＦＩコイル１４
の下部表面４６のように、処理面に全体として平行に配
置され、まっすぐな平行に配置された巻線を備えた、平
坦な表面を少なくとも１つ持つ、どんなコイル構造から
も得られる。平行な巻線を備えた第２の平坦で平行なコ
イル表面（すなわち、コイル１４の上部表面４４）を設
けて、さらに均質性を高めることが望ましいが、必ずし
も本発明の実施に必要ではない。すなわち、本発明では
多数の異なるコイル構成を使用できる。典型的な別のコ
イル構成を図７ないし図１０に示す。
【００３９】図７、図８、および図９には、主上部表面
８２および主下部表面８４、ならびに側面８６、８８を
形成する平行ならせん巻線を有するコイル８０を示して
ある。コイル８０は、先にＲＦＩコイル１４の説明の所
で述べた種類の銅製ストラッピングおよび巻型によって
形成してある。すなわち、主上部表面８２および主下部
表面８４は、コイル１４の主表面と同様に、平坦で互い
に平行である。コイル８０は、図８に示すような長方形
の断面形状をしている。
【００４０】動作に際しては、コイル８０は、上述のＲ
ＦＩプラズマ処理システム１０のＲＦＩコイル１４の代
わりにそのまま使用できる。コイル８０はＲＦＩコイル
１４と大きさおよび形状がほぼ同じなので、コイル８０
を使用するシステムはほぼ同じ形で動作する。
【００４１】図１０には、平坦で平行な主上部表面９２
および主下部表面９４、ならびに平行な側面９６、９８
を形成する平行な巻線を有するさらに別のコイル９０を
示してある。コイル９０は、上述のコイル１４およびコ
イル８０と同じ銅製ストラッピングを使用し、ほぼ同一
の巻型上に形成してある。唯一の修正点は、巻型を削っ
て、主上部表面９２および主下部表面９４を全体として
楕円形の形状にしたことである。
【００４２】動作に際しては、コイル９０は、上述のＲ
ＦＩプラズマ処理システム１０のＲＦＩコイル１４の代
わりにそのまま使用でき、処理チャンバ１２内で主上部
表面９２および主下部表面９４とほぼ同じ断面形状を持
つ領域全体にわたって均一な電磁界を発生させる。
【００４３】したがって、本発明はさまざまなコイル形
状を対象としており、それらの形状に一貫した特徴は、
平坦な主表面を平行な巻線で形成し、処理される加工部
材に平行になるようにプラズマ処理内に配置することに
より、加工部材上のプラズマ中に均一な電磁界を発生さ
せることである。
【００４４】本発明を実施する際、コイルの側面、たと
えば上述のコイル１４の側面４２を主表面に垂直にする
必要はない。したがって、本発明で使用するコイルは、
断面を長方形にする必要はない。また、コイルは、スト
ラッピングもしくはストラップ状の材料を巻いたものと
する必要はなく、断面が円形のワイヤなど任意の適切な
導体で構成できる。
【００４５】本発明に従えば、コイル主表面の形状は、
処理される加工部材上の電磁界の均一性が最適になるよ
うに選択できることに留意されたい。したがって、半導
体パッケージに使用するような長方形の加工部材の場
合、上述のＲＦＩコイル１４およびコイル８０と同様
に、長方形の主表面を少なくとも１つ持つようにコイル
を形成する。半導体ウェーハなどの円形の加工部材の場
合、円形の主表面を少なくとも１つ持つようにコイルを
形成する。したがって、実質上どんな加工部材の場合で
も、コイルは、プラズマ処理に適合し、したがってプラ
ズマ処理を最適化する形状にできることに留意された
い。
【００４６】本発明を、薄板材料処理用のプラズマ処理
チャンバに容易に適合させるには、細長い長方形のコイ
ルを使用すればよい。動作に際しては、薄板材料がウェ
ーハ４０の代わりにチャンバ１２を通って移動できる。
つまり、薄板材料が、当技術分野で周知の適切な真空シ
ールを介してチャンバの壁を通して送られる。コイルの
形状を、細長い長方形の領域全体にわたって非常に均一
な電磁界を発生させる形にすることができるので、本発
明に従って構築されるシステムは、上述の「従来の技
術」で説明した種類の従来のシステムよりも処理が均質
であり、かつより広い領域にわたって動作する。細長い
長方形のコイルを１つ使用する代わりに、それより短い
長方形のコイルを複数並べ、同相同期高周波電源で駆動
することもできる。
【００４７】図１２には、第１のコイル１００を第２の
コイル１０２内に入れ子にした別のコイル構成を示して
ある。以下にさらに詳細に説明するが、この構成では高
周波電磁界の楕円分極または円分極が可能である。コイ
ル１００、１０２はどちらも線図で示してあるが、たと
えば上述のＲＦＩコイル１４とほぼ同じ構造である。本
発明のこの実施例では、コイル１００とコイル１０２は
互いに９０度の角度をなす位置にある。すなわち、巻線
は、平行であるが互いに９０度回転された各コイルの主
表面を形成する。各コイルは、その一端をシステム接地
に接続する。
【００４８】高周波エネルギー源１０４は、コイル１０
２を駆動するには直接接続し、コイル１００を駆動する
には高周波エネルギーの位相を高周波エネルギー源１０
４の出力に対して９０度変化させる移相回路１０６を介
して接続する。したがって、コイル１００はコイル１０
２と位相が９０度ずれて駆動される。当技術分野では、
１０６のような移相回路用の構成が多数知られている。
【００４９】動作に際しては、入れ子式のコイル１０
０、１０２は、ＲＦＩプラズマ処理システム１０のＲＦ
Ｉコイル１４の代わりにそのまま使用できる。本発明の
この実施例で発生する電磁界は、非常に均一であるばか
りでなく、コイル同士が互いに９０度の角度をなし、か
つ駆動エネルギーの位相がずれているため、システム内
で軸Ｘを中心として回転する。この回転する電磁界が、
システムのエッチングの均質性および速度を共に高め
る。
【００５０】本発明のこの実施例の利点を実現するのに
コイルを入れ子式にする必要はなく、重ねるか、巻き合
わせてもよいことに留意されたい。さらに、コイルを駆
動する高周波電源を移相するのでなく、周波数がわずか
に異なる別々の高周波電源を各コイルに使用することも
できる。その結果、均一で分極された回転電磁界が発生
する。
【００５１】図１のＲＦＩプラズマ発生システム１０に
関して、本発明のさらに別の実施例に従えば、整合回路
１６を図の位置から移し、その場所に処理チャンバ１２
に類似した第２の処理チャンバを設置できる。第２のチ
ャンバ内の、ＲＦＩコイル１４の上方でかつＲＦＩコイ
ル１４に平行した位置に第２の加工部材ホルダおよび加
工部材を置くことより、このシステムで２つの加工部材
を同時に処理できる。
【００５２】このように新規の改良型高周波プラズマ処
理システムが提供される。このシステムは、平行な導体
で形成され、処理される加工部材の表面と平行な位置に
置かれたコイル主表面を少なくとも１つ持つコイルを使
用する。このシステムで発生する電磁界は、コイル主表
面とほぼ同じ断面形状を持つ領域全体にわたってきわめ
て均一である。したがって、処理される加工部材の形状
に主表面を適合させて、コイルの形状を電磁界の均一性
が最適になる形にすることができる。この結果、非常に
コンパクトで比較的簡単なシステムで、エッチング処
理、付着処理、コーティング処理など非常に均質なプラ
ズマ処理が可能となる。より具体的に言うと、本発明の
システムでは、従来のシステムで使用された複数のチャ
ンバも磁石も必要でない。
【００５３】本発明は、プラズマ処理の分野、特に半導
体ウェーハに対するエッチングおよび付着の分野に応用
できる。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、当技術分野で既知の複
数チャンバ・システムと比べて比較的簡単な構造を持
ち、比較的低い圧力で高密度の非常に均質なプラズマを
発生させることができるプラズマ処理システムが提供さ
れ、プラズマの均質性および密度の制御に複雑な磁石や
その他の機構を使用する必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構築したプラズマ処理チャンバ
の部分切断正面図である。
【図２】図１のＲＦＩコイル１４の平面図である。
【図３】図１のＲＦＩコイル１４の側面図である。
【図４】図１のＲＦＩ整合回路の構成を示す図である。
【図５】図１のＲＦＩ整合回路の構成を示す図である。
【図６】図１のＲＦＩ整合回路の構成を示す図である。
【図７】ＲＦＩコイル構成の平面図である。
【図８】ＲＦＩコイル構成の側面図である。
【図９】ＲＦＩコイル構成の正面図である。
【図１０】別のＲＦＩコイル構成の平面図である。
【図１１】既知のシステムと本発明のシステムの両方に
ついて、処理速度とウェーハ上の位置の関係を示すグラ
フである。
【図１２】本発明の別の実施例に従った入れ子式のコイ
ルの対の概略図である。
【符号の説明】
１０ ＲＦＩプラズマ処理システム １２ 処理チャンバ １４ ＲＦＩコイル １６ 整合回路 １８ 金属製シェル ２６ 誘電体真空窓 ３０ ガス入口 ３８ 真空シール ４０ ウェーハ ４４ 上部表面 ４６ 下部表面 ４８ 金属製フレーム ５０ 金属製ボックス ５２ 可変コンデンサ ５４ 可変コンデンサ ５６ 電気コネクタ ５８ 電気コネクタ ６０ 高周波電源 ６２ 端子 ６４ 電気コネクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/205 21/31 Ｃ (72)発明者 ジェフリー・アラン・ホップウッド アメリカ合衆国10509、ニューヨーク州ブ リュースター、セブン・フィールズ・レー ン 404 (72)発明者 スタンリー・ジョーゼフ・ホワイトヘア アメリカ合衆国10598、ニューヨーク州ピ ークスキル、ビーチャー・レーン １

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】加工部材を支えるチャンバと、 前記チャンバにガスを導入する手段と、 前記チャンバ上に配置され、平行な導体で形成された全
    体として平坦な表面を少なくとも１つ備えた、導体材料
    のコイルと、 前記コイルに高周波エネルギーを加える手段とを備える
    プラズマ処理装置。
  2. 【請求項２】前記コイルが、全体として平坦なストラッ
    プ状の材料から成ることを特徴とする、請求項１に記載
    の装置。
  3. 【請求項３】前記平坦な表面が前記加工部材に対して全
    体として平行になるように前記コイルを配置することを
    特徴とする、請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】前記コイルが、平行な導体で形成され、第
    １の平坦な表面に対して全体として平行に配置された、
    第２の平坦な表面を備えることを特徴とする、請求項３
    に記載の装置。
  5. 【請求項５】圧力を調整した環境中で加工部材を支える
    ことができるチャンバと、前記チャンバにガスを導入す
    る手段とを備えるプラズマ処理装置を操作する方法であ
    って、 平行な導体で形成された全体として平坦な表面を少なく
    とも１つ備えた導体材料のコイルを、前記チャンバ上に
    配置する段階と、 前記コイルに高周波エネルギーを加える段階とを含むこ
    とを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】前記コイルが、全体として平坦なストラッ
    プ状の材料から成ることを特徴とする、請求項５に記載
    の方法。
  7. 【請求項７】前記少なくとも１つの表面が前記加工部材
    に対して全体として平行になるように前記コイルを配置
    することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
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