JP5989119B2 - プラズマリアクタ及びプラズマを生成する方法 - Google Patents
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Description
プラズマ処理は半導体分野において、成膜、エッチング、レジスト除去、および、これに関連する、半導体ウェハや他の基板の処理に幅広く使用される。プラズマ処理では、ウェハ処理のための高密度のプラズマおよび反応種を生成するために、しばしば誘導プラズマソースを用いることが多い。たとえば、誘導結合プラズマソースは13.56MHzかつ低周波の標準的な電力発生器を用いて、高密度のプラズマを容易に生成することができる。エッチング装置では、たとえばウェハへ送られるイオンのエネルギーと流束とを独立して制御できるようにするため、誘導結合プラズマソースとRFバイアスとを組み合わせたものも使用されてきた。
本発明の対象および利点には、以下記載されているもの、以下の記載から明らかな事項、本発明の実施を通じて習得される事項が含まれる。
以下の詳細な記載は、本発明の実施形態を参照する。これらの実施形態のうち1つまたは複数は、図面に示している。各実施例はそれぞれ本発明を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。当業者であれば、実際には、本発明の範囲や思想を逸脱することなく、本発明の種々の変更や改良を行えることが明らかである。たとえば、1つの実施形態の構成要件として図示または記載した特徴を、他の実施形態とともに使用してさらに別の実施形態を実現することができる。よって本発明は、上述のような、特許請求の範囲およびこれと同等のものの範囲内にある変更態様や改良態様も含む。
Claims (18)
- 基板を保持するように構成された基板ホルダを有するプロセスチャンバと、
前記基板の処理に用いられるプラズマを生成するための、前記プロセスチャンバから分離されたプラズマチャンバと、
を有する、基板処理用のプラズマリアクタであって、
前記プラズマチャンバは、プラズマチャンバ内部を画定する天井部材と誘電体の側壁とを有し、
前記プラズマリアクタはさらに、
前記プラズマチャンバに隣接するように誘電体の前記側壁の周囲に設置された誘導コイルと、
前記プラズマチャンバ内部に設置されたガス注入インサート部品と
を有し、
前記ガス注入インサート部品と前記側壁とが、誘電体の当該側壁に隣接する狭幅のガス注入路を画定し、当該ガス注入路により、前記プラズマチャンバ内部の、前記誘導コイルに近接する活性領域へ、プロセスガスが供給され、
前記ガス注入インサート部品は、前記誘導コイルに隣接し且つ前記プラズマチャンバ内部の前記ガス注入路より下方に位置して前記ガス注入路よりも拡張された前記活性領域であって、電子を加熱するために、増強された電子閉じ込めを行う前記活性領域を画定する
ことを特徴とするプラズマリアクタ。 - 前記ガス注入インサート部品は金属材料を含む、
請求項1記載のプラズマリアクタ。 - 前記ガス注入インサート部品は誘電体材料を含む、
請求項1記載のプラズマリアクタ。 - 前記ガス注入インサート部品は中空部分を含む、
請求項1記載のプラズマリアクタ。 - 前記ガス注入インサート部品は、前記ガス注入路の少なくとも一部を画定する誘電体リング部分を含む、
請求項1記載のプラズマリアクタ。 - 前記ガス注入路のガス供給方向に沿った長さは2cmから10cmまでの範囲内である、
請求項1記載のプラズマリアクタ。 - 前記ガス注入路のガス供給方向と直交する方向における前記ガス注入インサート部品と前記側壁との間の前記ガス注入路の幅は1mmから3mmまでである、
請求項1記載のプラズマリアクタ。 - 前記ガス注入路のガス供給方向と直交する方向における前記ガス注入インサート部品と前記側壁との間の前記活性領域の幅は、20mmから45mmまでの範囲内であり、
前記ガス注入路の前記プラズマチャンバ内部側の端部と前記ガス注入インサート部品の前記プラズマチャンバ内部側の端部又は端面との間の、前記ガス供給方向に沿った前記活性領域の長さは、35mmから100mmまでの範囲内である、
請求項1記載のプラズマリアクタ。 - 前記ガス注入インサート部品は管を有する
請求項1記載のプラズマリアクタ。 - 基板処理用のプラズマを生成する方法であって、
基板の処理に用いられるプラズマを生成するためのプラズマチャンバから分離されたプロセスチャンバ内に基板を設置し、
前記プラズマチャンバ内部において実質的に誘導性のプラズマを生成するために、前記プラズマチャンバの誘電体の側壁に隣接して配置された誘導コイルの通電を行い、
前記プラズマチャンバの側壁と、前記プラズマチャンバ内部に設置されたガス注入インサート部品とにより画定された狭幅のガス注入路を介して、当該プラズマチャンバ内部の、前記誘導コイルに近接する活性領域へ、プロセスガスを供給し、
前記プラズマチャンバ内部へのプロセスガスの供給では、前記誘導コイルに隣接し且つ前記プラズマチャンバ内部の前記ガス注入路より下方に位置して前記ガス注入路よりも拡張されるように、前記ガス注入インサート部品によって画定された前記活性領域であって、電子を加熱するために、増強された電子閉じ込めを行う前記活性領域へ、前記プロセスガスを供給する
ことを特徴とする方法。 - 前記ガス注入インサート部品は誘電体リング部分を有する、
請求項10記載の方法。 - 前記ガス注入インサート部品は中空部分を含む、
請求項10記載の方法。 - 前記ガス注入インサート部品は金属を含む、
請求項10記載の方法。 - 前記ガス注入路のガス供給方向に沿った長さは、2cmから10cmまでの範囲内であり、
前記ガス注入路のガス供給方向と直交する方向における前記ガス注入インサート部品と前記側壁との間の前記ガス注入路の幅は、1mmから3mmまでの範囲内である、
請求項10記載の方法。 - 前記ガス注入路のガス供給方向と直交する方向における前記ガス注入インサート部品と前記側壁との間の前記活性領域の幅は、20mmから45mmまでの範囲内であり、
前記ガス注入路の前記プラズマチャンバ内部側の端部と前記ガス注入インサート部品の前記プラズマチャンバ内部側の端部又は端面との間の、前記ガス供給方向に沿った前記活性領域の長さは、35mmから100mmまでの範囲内である、
請求項10記載の方法。 - 基板を保持するように構成された基板ホルダを有するプロセスチャンバと、
前記基板の処理に用いられるプラズマを生成するための、前記プロセスチャンバから分離されたプラズマチャンバと
を有する、基板処理用のプラズマリアクタであって、
前記プラズマチャンバは、プラズマチャンバ内部を画定する天井部材と誘電体の側壁とを有し、
前記プラズマリアクタはさらに、
前記プラズマチャンバに隣接するように誘電体の前記側壁の周囲に設置された誘導コイルと、
前記プラズマチャンバ内部に設置されたガス注入インサート部品と
を有し、
前記ガス注入インサート部品と前記側壁とが、誘電体の前記側壁に隣接する狭幅のガス注入路を画定し、当該ガス注入路により、前記プラズマチャンバ内部の、前記誘導コイルに近接する活性領域へ、プロセスガスが供給され、
前記ガス注入インサート部品はさらに、前記誘導コイルに隣接し且つ前記プラズマチャンバ内部の前記ガス注入路より下方に位置して前記ガス注入路よりも拡張された前記活性領域であって、電子を加熱するために、増強された電子閉じ込めを行う前記活性領域を画定し、
前記ガス注入路のガス供給方向と直交する方向における前記ガス注入インサート部品と前記側壁との間の前記ガス注入路の幅は、1mmから3mmまでの範囲内であり、
前記ガス注入路のガス供給方向に沿った長さは、2cmから10cmまでの範囲内であり、
前記ガス注入路のガス供給方向と直交する方向における前記ガス注入インサート部品と前記側壁との間の前記活性領域の幅は、20mmから45mmまでの範囲内であり、
前記ガス注入路の前記プラズマチャンバ内部側の端部と前記ガス注入インサート部品の前記プラズマチャンバ内部側の端部又は端面との間の、前記ガス供給方向に沿った前記活性領域の長さは、35mmから100mmまでの範囲内である
ことを特徴とする、プラズマリアクタ。 - 前記ガス注入インサート部品は誘電体リング部分を有する、
請求項16記載のプラズマリアクタ。 - 前記誘電体リング部分の、前記ガス供給方向に沿った長さは、0.5cmから10cmまでの範囲内である、
請求項17記載のプラズマリアクタ。
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