JPH08139077A - 表面処理方法および表面処理装置 - Google Patents
表面処理方法および表面処理装置Info
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- JPH08139077A JPH08139077A JP6293688A JP29368894A JPH08139077A JP H08139077 A JPH08139077 A JP H08139077A JP 6293688 A JP6293688 A JP 6293688A JP 29368894 A JP29368894 A JP 29368894A JP H08139077 A JPH08139077 A JP H08139077A
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Classifications
-
- 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
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
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-
- H—ELECTRICITY
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- 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
- H01J37/32623—Mechanical discharge control means
-
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- H01J37/32706—Polarising the substrate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子シェーディング現象に起因するノッチや
チャージアップダメージ、サブトレンチ、ボーイング等
の発生を抑制する。 【構成】 バイアスとしてデューティー比５ ％以下、
繰り返し周波数４００ＫＨｚ以上のパルス電圧を印加す
る。 【効果】 基板バイアスに電子を加速するサイクルが生
じ、電子シェーディング現象が起こらなくなる。これに
よって、電子シェーディング現象に起因する諸問題が解
消される。
チャージアップダメージ、サブトレンチ、ボーイング等
の発生を抑制する。 【構成】 バイアスとしてデューティー比５ ％以下、
繰り返し周波数４００ＫＨｚ以上のパルス電圧を印加す
る。 【効果】 基板バイアスに電子を加速するサイクルが生
じ、電子シェーディング現象が起こらなくなる。これに
よって、電子シェーディング現象に起因する諸問題が解
消される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプラズマを用いた試料の
表面処理に関し、特に試料へのバイアス電圧の印加方法
に関する。
表面処理に関し、特に試料へのバイアス電圧の印加方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＲＦバイアスと呼ばれる最も代表的な従
来のバイアス印加方法を図２に示す。被エッチング試料
１はキャパシタ２を介して高周波電源３に接続されてい
る。高周波電源３からは図３のような正弦波状の電圧が
印加される。このときプラズマ４から供給される電子が
イオンに比べ数十倍多いためキャパシタ２の試料側には
負の電荷が蓄積される。このキャパシタ電荷のため、図
４のよう負にシフトした電圧が基板上に表れる。この負
電圧によってエッチング種である正イオンが加速され基
板に垂直入射することによって垂直形状のエッチングが
可能になる。
来のバイアス印加方法を図２に示す。被エッチング試料
１はキャパシタ２を介して高周波電源３に接続されてい
る。高周波電源３からは図３のような正弦波状の電圧が
印加される。このときプラズマ４から供給される電子が
イオンに比べ数十倍多いためキャパシタ２の試料側には
負の電荷が蓄積される。このキャパシタ電荷のため、図
４のよう負にシフトした電圧が基板上に表れる。この負
電圧によってエッチング種である正イオンが加速され基
板に垂直入射することによって垂直形状のエッチングが
可能になる。
【０００３】また、この他にアイデアとしては特許1095
402号や特開平6-61182などにおいてパルス波形の電圧を
バイアス電圧として用いる方法も既に考案されている。
しかし、本発明のように、パルス波形のデューティー比
や繰り返し周波数の重要性に着目した例はこれまでにな
い。
402号や特開平6-61182などにおいてパルス波形の電圧を
バイアス電圧として用いる方法も既に考案されている。
しかし、本発明のように、パルス波形のデューティー比
や繰り返し周波数の重要性に着目した例はこれまでにな
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図４の基板バイアス波
形では、電子が試料に入射する正のサイクルで電子を加
速するための正電圧がほとんど０になっているため、電
子はほとんど加速されず基板に入射する。このようなバ
イアス印加法を用いて微細パターンの加工を行った場
合、試料に局所的チャージアップが生じる。このチャー
ジアップの発生機構を図５に示す。イオン５は加速され
て試料に垂直入射するため微細パターンの底面まで達す
るのに対して、電子６は加速されず試料に等方的に入射
するため微細パターンではマスク７に遮られて底面まで
到達することができない（電子シェーディング現象）。
このため微細パターンの側面が負にチャージアップし底
面が正にチャージアップする。
形では、電子が試料に入射する正のサイクルで電子を加
速するための正電圧がほとんど０になっているため、電
子はほとんど加速されず基板に入射する。このようなバ
イアス印加法を用いて微細パターンの加工を行った場
合、試料に局所的チャージアップが生じる。このチャー
ジアップの発生機構を図５に示す。イオン５は加速され
て試料に垂直入射するため微細パターンの底面まで達す
るのに対して、電子６は加速されず試料に等方的に入射
するため微細パターンではマスク７に遮られて底面まで
到達することができない（電子シェーディング現象）。
このため微細パターンの側面が負にチャージアップし底
面が正にチャージアップする。
【０００５】この電子シェーディングによるチャージア
ップはプラズマエッチングにおいて様々な弊害をもたら
している。その最も重大な問題の一つがゲート用ポリシ
リコン加工における局所異状サイドエッチ（ノッチ）の
発生である。このノッチの発生機構を図６に示す。電子
シェーディング現象による微細パターン底面の正チャー
ジアップによってエッチング種であるイオン５が反発さ
れ、パターンの側面へ入射するようになる。この側面に
入射するイオンがポリシリコン層８と下地シリコン酸化
膜９との界面にノッチと呼ばれる局所異状サイドエッチ
１０を発生させる。
ップはプラズマエッチングにおいて様々な弊害をもたら
している。その最も重大な問題の一つがゲート用ポリシ
リコン加工における局所異状サイドエッチ（ノッチ）の
発生である。このノッチの発生機構を図６に示す。電子
シェーディング現象による微細パターン底面の正チャー
ジアップによってエッチング種であるイオン５が反発さ
れ、パターンの側面へ入射するようになる。この側面に
入射するイオンがポリシリコン層８と下地シリコン酸化
膜９との界面にノッチと呼ばれる局所異状サイドエッチ
１０を発生させる。
【０００６】また、電子シェーディング現象によるチャ
ージアップはメタル配線の加工においても発生し、ゲー
ト酸化膜にダメージを生じさせる。このダメージ発生機
構を図７に示す。電子シェーディングによって微細パタ
ーンの底面に生じた正電荷はメタル配線１１につながっ
ているフローティングゲート１２に集められ、フローテ
ィングゲート１２と基板シリコン１３の間のゲート絶縁
膜１４に絶縁破壊等のダメージを発生させる。
ージアップはメタル配線の加工においても発生し、ゲー
ト酸化膜にダメージを生じさせる。このダメージ発生機
構を図７に示す。電子シェーディングによって微細パタ
ーンの底面に生じた正電荷はメタル配線１１につながっ
ているフローティングゲート１２に集められ、フローテ
ィングゲート１２と基板シリコン１３の間のゲート絶縁
膜１４に絶縁破壊等のダメージを発生させる。
【０００７】この他にも、電子シェーディング現象によ
るチャージアップはトレンチやコンタクトホール等の微
細孔エッチングにおいても問題となっており、サブトレ
ンチやボーイング等の異状形状を発生させる原因になっ
ている。この機構を図８に示す。ポリシリコンのエッチ
ング場合と同様、孔の側面が負に、孔の底面が正に、そ
れぞれチャージアップする。このチャージアップによっ
てエッチング種であるイオン５の軌道が曲げられ、イオ
ンは孔の側面や孔底の端部に入射するようになる。この
ため、孔側面や孔底面端部がエッチングされボーイング
１５やサブトレンチ１６等の異状形状が発生する。
るチャージアップはトレンチやコンタクトホール等の微
細孔エッチングにおいても問題となっており、サブトレ
ンチやボーイング等の異状形状を発生させる原因になっ
ている。この機構を図８に示す。ポリシリコンのエッチ
ング場合と同様、孔の側面が負に、孔の底面が正に、そ
れぞれチャージアップする。このチャージアップによっ
てエッチング種であるイオン５の軌道が曲げられ、イオ
ンは孔の側面や孔底の端部に入射するようになる。この
ため、孔側面や孔底面端部がエッチングされボーイング
１５やサブトレンチ１６等の異状形状が発生する。
【０００８】本発明は、電子シェーディング現象を解消
し、電子シェーディング現象に起因するノッチ、チャー
ジアップダメージ、ボーイング、サブトレンチ等の諸問
題を解決する。
し、電子シェーディング現象に起因するノッチ、チャー
ジアップダメージ、ボーイング、サブトレンチ等の諸問
題を解決する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】図１に示すように、バイ
アス電源を従来の正弦波形の高周波電源に換え、パルス
電源１７を設置する。このパルス電源からバイアス電圧
として、パルス波形の正電圧を印加し、かつ、表面処理
中の被処理物の電位の最大値が前記プラズマの電位より
大きくなるように前記パルス波形のデューティー比およ
び繰り返し周波数を設定する。このデューティー比およ
び繰り返し周波数の具体値は、それぞれ５ ％以下４０
０ ＫＨｚ以上、望ましくは１ ％以上で１ ＭＨｚ以上
である。
アス電源を従来の正弦波形の高周波電源に換え、パルス
電源１７を設置する。このパルス電源からバイアス電圧
として、パルス波形の正電圧を印加し、かつ、表面処理
中の被処理物の電位の最大値が前記プラズマの電位より
大きくなるように前記パルス波形のデューティー比およ
び繰り返し周波数を設定する。このデューティー比およ
び繰り返し周波数の具体値は、それぞれ５ ％以下４０
０ ＫＨｚ以上、望ましくは１ ％以上で１ ＭＨｚ以上
である。
【００１０】
【作用】図１の装置においてパルス電源１７から、図９
のような正のパルス電圧を印加した場合について考え
る。放電開始の瞬間はキャパシタに電荷が蓄積されてお
らず、図１０のように入力電圧と同じバイアス波形が試
料に表れる。図１０のバイアス波形の場合、多量の電子
の入射する正サイクルが少量のイオンの入射する負のサ
イクルに対して十分短いため、正のサイクルに入射する
負電荷と負のサイクルに入射する正電荷が等しくなる。
このため、１サイクル中で電荷の収支が０となり図１中
のキャパシタ２には電荷が誘起されない。したがって、
図１０の基板バイアス電圧がエッチング中維持される。
図１０の基板バイアス波形では負のサイクルの負電圧に
よってイオンが基板に加速されることに加えて、正のサ
イクルでは正電圧が基板に印加されるため電子が加速さ
れ試料に垂直入射する。したがって、図１１のように電
子６もイオン５も微細パターンの底面まで入射できるよ
うになり、しかも、１サイクル中の正負の電荷の入射量
が等しくなるため、電子シェーディング現象によるチャ
ージアップの発生がなくなる。
のような正のパルス電圧を印加した場合について考え
る。放電開始の瞬間はキャパシタに電荷が蓄積されてお
らず、図１０のように入力電圧と同じバイアス波形が試
料に表れる。図１０のバイアス波形の場合、多量の電子
の入射する正サイクルが少量のイオンの入射する負のサ
イクルに対して十分短いため、正のサイクルに入射する
負電荷と負のサイクルに入射する正電荷が等しくなる。
このため、１サイクル中で電荷の収支が０となり図１中
のキャパシタ２には電荷が誘起されない。したがって、
図１０の基板バイアス電圧がエッチング中維持される。
図１０の基板バイアス波形では負のサイクルの負電圧に
よってイオンが基板に加速されることに加えて、正のサ
イクルでは正電圧が基板に印加されるため電子が加速さ
れ試料に垂直入射する。したがって、図１１のように電
子６もイオン５も微細パターンの底面まで入射できるよ
うになり、しかも、１サイクル中の正負の電荷の入射量
が等しくなるため、電子シェーディング現象によるチャ
ージアップの発生がなくなる。
【００１１】それでは、負のサイクルの時間に対して十
分短い正のサイクルの時間とはどの程度の値であろう
か。また、１サイクルの時間はいくらにすればいいのだ
ろうか。必要とされる条件をシミュレーションにより見
積もった。シミュレーションのパラメータとしては、高
密度プラズマを用いたエッチング装置の標準的な値であ
るプラズマ密度１０11 ／ｃｍ3、電子温度３ ｅＶ、キ
ャパシタ容量３０ ｐＦ／ｃｍ2を用いた。また、エッチ
ングガスとして塩素ガスを用いた場合を考え、シミュレ
ーションに用いるイオンの質量を３５．５ ａｕとし
た。
分短い正のサイクルの時間とはどの程度の値であろう
か。また、１サイクルの時間はいくらにすればいいのだ
ろうか。必要とされる条件をシミュレーションにより見
積もった。シミュレーションのパラメータとしては、高
密度プラズマを用いたエッチング装置の標準的な値であ
るプラズマ密度１０11 ／ｃｍ3、電子温度３ ｅＶ、キ
ャパシタ容量３０ ｐＦ／ｃｍ2を用いた。また、エッチ
ングガスとして塩素ガスを用いた場合を考え、シミュレ
ーションに用いるイオンの質量を３５．５ ａｕとし
た。
【００１２】まず、入力パルス電圧を２００ Ｖ、繰り
返し周波数を１０ ＭＨｚで一定にし、パルスのデュー
ティー比を１ ％と１０ ％の場合について基板バイアス
電圧波形を計算した。その結果をそれぞれ図１２および
図１３に示す。デューティー比が１ ％と小さい場合に
は、パルスが正に大きく立ち上がっており電子が加速さ
れるのに対して、パルスのデューティー比が１０ ％と
大きい場合には、パルスの正の部分がほとんど消滅して
おり、電子を加速することができなくなっていることが
わかる。
返し周波数を１０ ＭＨｚで一定にし、パルスのデュー
ティー比を１ ％と１０ ％の場合について基板バイアス
電圧波形を計算した。その結果をそれぞれ図１２および
図１３に示す。デューティー比が１ ％と小さい場合に
は、パルスが正に大きく立ち上がっており電子が加速さ
れるのに対して、パルスのデューティー比が１０ ％と
大きい場合には、パルスの正の部分がほとんど消滅して
おり、電子を加速することができなくなっていることが
わかる。
【００１３】この基板バイアス電圧波形の正の部分の大
きさとデューティー比の関係を図１４に示す。パルスの
正の部分の大きさはデューティー比が小さいほど大きく
なり、デューティー比５ ％以下で急激に増加すること
がわかる。特にデューティー比１ ％以下では入力パル
ス電圧の半分の１００ Ｖが正のパルスとして表れてお
り、正サイクルと負のサイクルで同等な加速電圧が印加
れていることがわかる。したがって、パルスのデューテ
ィー比を５ ％以下、望ましくはデューティー比を１ ％
以下に設定することによって、電子が加速されるような
バイアスが試料に印加されることがわかる。
きさとデューティー比の関係を図１４に示す。パルスの
正の部分の大きさはデューティー比が小さいほど大きく
なり、デューティー比５ ％以下で急激に増加すること
がわかる。特にデューティー比１ ％以下では入力パル
ス電圧の半分の１００ Ｖが正のパルスとして表れてお
り、正サイクルと負のサイクルで同等な加速電圧が印加
れていることがわかる。したがって、パルスのデューテ
ィー比を５ ％以下、望ましくはデューティー比を１ ％
以下に設定することによって、電子が加速されるような
バイアスが試料に印加されることがわかる。
【００１４】次に、パルスの繰り返し周波数についても
同様の検討を行った。パルスのデューティー比を１ ％
で一定にし、繰り返し周波数が１０ ＭＨｚ、１ ＭＨ
ｚ、１００ ＫＨｚの場合の基板バイアス波形をそれぞ
れ図１５、図１６、図１７に示す。パルスの繰り返し周
波数が１０ ＭＨｚや１ ＭＨｚの場合に見られるパルス
の正の部分は、繰り返し周波数１００ ＫＨｚでほとん
ど消滅している。パルスの繰り返し周波数とパルスの正
の部分の高さの関係を図１８に示す。パルスの正の部分
の高さは繰り返し周波数４００ ＫＨｚ以上で急激に立
ち上がっている。特に繰り返し周波数１ ＭＨｚ以上で
はパルスの正の部分の高さがほぼ飽和している。したが
って、パルスの繰り返し周波数を４００ ＫＨｚ以上、
望ましくは１ ＭＨｚ以上に設定することによって、電
子が加速されるようなバイアスが試料に印加される。以
上から、電子シェーディング現象によるチャージアップ
やそれに起因する諸問題を解消するためには、バイアス
としてデューティー比５ ％以下、繰り返し周波数４０
０ ＫＨｚ以上、望ましくはデューティー比１ ％以上、
繰り返し周波数１ ＭＨｚ以上のパルスを印加すれば良
いことになる。
同様の検討を行った。パルスのデューティー比を１ ％
で一定にし、繰り返し周波数が１０ ＭＨｚ、１ ＭＨ
ｚ、１００ ＫＨｚの場合の基板バイアス波形をそれぞ
れ図１５、図１６、図１７に示す。パルスの繰り返し周
波数が１０ ＭＨｚや１ ＭＨｚの場合に見られるパルス
の正の部分は、繰り返し周波数１００ ＫＨｚでほとん
ど消滅している。パルスの繰り返し周波数とパルスの正
の部分の高さの関係を図１８に示す。パルスの正の部分
の高さは繰り返し周波数４００ ＫＨｚ以上で急激に立
ち上がっている。特に繰り返し周波数１ ＭＨｚ以上で
はパルスの正の部分の高さがほぼ飽和している。したが
って、パルスの繰り返し周波数を４００ ＫＨｚ以上、
望ましくは１ ＭＨｚ以上に設定することによって、電
子が加速されるようなバイアスが試料に印加される。以
上から、電子シェーディング現象によるチャージアップ
やそれに起因する諸問題を解消するためには、バイアス
としてデューティー比５ ％以下、繰り返し周波数４０
０ ＫＨｚ以上、望ましくはデューティー比１ ％以上、
繰り返し周波数１ ＭＨｚ以上のパルスを印加すれば良
いことになる。
【００１５】厳密にいえば、この閾いのデューティー比
および繰り返し周波数は、このシミュレーションの条件
に特有のものであり、エッチング条件や装置によって多
少変動する。閾いとなるデューティー比はイオンの質量
に反比例する。一方、閾いとなる繰り返し周波数は電子
温度の平方根およびプラズマ密度に比例し、キャパシタ
の静電容量に反比例する。しかし、一般的な高密度プラ
ズマのエッチングの場合、プラズマ密度、電子温度、キ
ャパシタ静電容量等はシミュレーションの設定値と同程
度であり、閾いとなるデューティー比や繰り返し周波数
もシミュレーションの値とほぼ同じになる。
および繰り返し周波数は、このシミュレーションの条件
に特有のものであり、エッチング条件や装置によって多
少変動する。閾いとなるデューティー比はイオンの質量
に反比例する。一方、閾いとなる繰り返し周波数は電子
温度の平方根およびプラズマ密度に比例し、キャパシタ
の静電容量に反比例する。しかし、一般的な高密度プラ
ズマのエッチングの場合、プラズマ密度、電子温度、キ
ャパシタ静電容量等はシミュレーションの設定値と同程
度であり、閾いとなるデューティー比や繰り返し周波数
もシミュレーションの値とほぼ同じになる。
【００１６】それでは具体的に電子シェーディング現象
によって発生する諸問題に対する本発明の作用を以下に
説明する。
によって発生する諸問題に対する本発明の作用を以下に
説明する。
【００１７】まず、ゲート用ポリシリコン加工における
ノッチの発生の問題が本発明により解消される機構を図
１９に示す。本発明によれば電子６がパターンに垂直入
射するようになるため、微細パターンの底面や側面のチ
ャージアップが解消される。このため、エッチング種で
あるイオン５がパターン底面で反発されることはなくな
り、ノッチのない垂直形状が得られる。
ノッチの発生の問題が本発明により解消される機構を図
１９に示す。本発明によれば電子６がパターンに垂直入
射するようになるため、微細パターンの底面や側面のチ
ャージアップが解消される。このため、エッチング種で
あるイオン５がパターン底面で反発されることはなくな
り、ノッチのない垂直形状が得られる。
【００１８】次にメタル配線加工におけるチャージアッ
プダメージの問題が本発明により解消される機構を図２
０に示す。本発明によれば微細パターン底面の正のチャ
ージアップが解消されるため、正電荷がフローティング
ゲート１２に集中する現象もなくなり、フローティング
ゲート１２と基板１３の間のゲート絶縁膜１３のダメー
ジも生じなくなる。
プダメージの問題が本発明により解消される機構を図２
０に示す。本発明によれば微細パターン底面の正のチャ
ージアップが解消されるため、正電荷がフローティング
ゲート１２に集中する現象もなくなり、フローティング
ゲート１２と基板１３の間のゲート絶縁膜１３のダメー
ジも生じなくなる。
【００１９】最後に、本発明によってトレンチやコンタ
クトホール等の微細孔加工におけるボーイングやサブト
レンチの発生が抑制される機構を図２１に示す。本発明
によれば電子シェーディングによるチャージアップが発
生しないため、イオン５は基板に垂直に入射する。した
がって、サブトレンチやボーイングのない垂直形状が得
られる。
クトホール等の微細孔加工におけるボーイングやサブト
レンチの発生が抑制される機構を図２１に示す。本発明
によれば電子シェーディングによるチャージアップが発
生しないため、イオン５は基板に垂直に入射する。した
がって、サブトレンチやボーイングのない垂直形状が得
られる。
【００２０】
（実施例１）図２２はゲート用ポリシリコン加工用マイ
クロ波エッチング装置に本発明のパルスバイアスを適用
した装置の例である。この装置では、マグネトロン１８
で発生したマイクロ波を導波管１９を通して放電管２０
に導入し、導入されたマイクロ波とコイル２１で作られ
る磁場の電子サイクロトロン共鳴によって高密度のプラ
ズマを生成できる構造になっている。このプラズマの電
位がパルスの印加によって大きく変動しないようにする
ため本装置では試料１の表面積の４倍以上の表面積をも
つアース電極２２によってプラズマを接地させている。
エッチングされる試料１としては、６インチサイズのＳ
ｉウェーハを熱酸化した上にポリシリコン膜を堆積さ
せ、このポリシリコン膜上にレジストマスクを形成させ
たものを用いた。この試料１が静電容量３０ ｐＦ／ｃ
ｍ2の静電吸着用絶縁セラミック２３を介して、静電吸
着用定電圧源２４およびパルス電源１７に接続されてい
る。本発明のように高周波、低デューティー比で数１０
０ Ｖレベルのパルス発生するためには電圧の立ち上が
り速度の大きいパルス電源が必要である。この立ち上が
り速度は通常スリューレートと呼ばれる数値で表され
る。スリューレートはステップ電圧を発生させた場合の
立ち上がり電圧をその際の立ち上がり時間で割った値で
あり電源に特有のものである。電源のスリューレートと
繰り返し周波数およびデューティー比の関係を図２３に
示す。繰り返し周波数４００ ＫＨｚ以上、デューティ
ー比５ ％以下で数１００ Ｖレベルのパルスを発生する
ためには、８ｘ１０2 Ｖ／μｓｅｃ以上のスリューレー
トを有する電源が必要になる。繰り返し周波数１ ＭＨ
ｚ以上、デューティー比１ ％以下のパルスを発生させ
るためにはスリューレート１０4 Ｖ／μｓｅｃ以上の電
源が必要である。また、現在市販の広帯域任意発生器で
実現できるパルスの周波数およびデューティー比はそれ
ぞれ１００ ＭＨｚ以下で０．１ ％以上である。そこで
本実施例のパルス電源はこの任意波形発生器２５とスリ
ューレート１０5 Ｖ／μｓｅｃの高速広帯域電力増幅器
２６で構成されており、任意波形発生器２５からの信号
を高速広帯域電力増幅器２６で増幅することによって１
０ ＭＨｚ、デューティー比１ ％で数１００Ｖ大きさの
パルスを発生できる構造になっている。この電源系によ
って発生されるパルス波形の一例を図２４に示す。高周
波でパルスを発生させた場合、パルスの波形は必ずしも
矩形にならない。そのためデューティー比の定義が曖昧
になる。本明細書中ではパルスの半値幅を繰り返し周期
で割ったものをデューティー比と定義している。また、
本装置で発生させたプラズマの状態を調べるため、トリ
プルプローブ法によってプラズマ密度および電子温度を
測定した。その結果、プラズマ密度は１０11 ／ｃｍ3、
電子温度は３ ｅＶで、前記シミュレーションの条件と
同じであった。
クロ波エッチング装置に本発明のパルスバイアスを適用
した装置の例である。この装置では、マグネトロン１８
で発生したマイクロ波を導波管１９を通して放電管２０
に導入し、導入されたマイクロ波とコイル２１で作られ
る磁場の電子サイクロトロン共鳴によって高密度のプラ
ズマを生成できる構造になっている。このプラズマの電
位がパルスの印加によって大きく変動しないようにする
ため本装置では試料１の表面積の４倍以上の表面積をも
つアース電極２２によってプラズマを接地させている。
エッチングされる試料１としては、６インチサイズのＳ
ｉウェーハを熱酸化した上にポリシリコン膜を堆積さ
せ、このポリシリコン膜上にレジストマスクを形成させ
たものを用いた。この試料１が静電容量３０ ｐＦ／ｃ
ｍ2の静電吸着用絶縁セラミック２３を介して、静電吸
着用定電圧源２４およびパルス電源１７に接続されてい
る。本発明のように高周波、低デューティー比で数１０
０ Ｖレベルのパルス発生するためには電圧の立ち上が
り速度の大きいパルス電源が必要である。この立ち上が
り速度は通常スリューレートと呼ばれる数値で表され
る。スリューレートはステップ電圧を発生させた場合の
立ち上がり電圧をその際の立ち上がり時間で割った値で
あり電源に特有のものである。電源のスリューレートと
繰り返し周波数およびデューティー比の関係を図２３に
示す。繰り返し周波数４００ ＫＨｚ以上、デューティ
ー比５ ％以下で数１００ Ｖレベルのパルスを発生する
ためには、８ｘ１０2 Ｖ／μｓｅｃ以上のスリューレー
トを有する電源が必要になる。繰り返し周波数１ ＭＨ
ｚ以上、デューティー比１ ％以下のパルスを発生させ
るためにはスリューレート１０4 Ｖ／μｓｅｃ以上の電
源が必要である。また、現在市販の広帯域任意発生器で
実現できるパルスの周波数およびデューティー比はそれ
ぞれ１００ ＭＨｚ以下で０．１ ％以上である。そこで
本実施例のパルス電源はこの任意波形発生器２５とスリ
ューレート１０5 Ｖ／μｓｅｃの高速広帯域電力増幅器
２６で構成されており、任意波形発生器２５からの信号
を高速広帯域電力増幅器２６で増幅することによって１
０ ＭＨｚ、デューティー比１ ％で数１００Ｖ大きさの
パルスを発生できる構造になっている。この電源系によ
って発生されるパルス波形の一例を図２４に示す。高周
波でパルスを発生させた場合、パルスの波形は必ずしも
矩形にならない。そのためデューティー比の定義が曖昧
になる。本明細書中ではパルスの半値幅を繰り返し周期
で割ったものをデューティー比と定義している。また、
本装置で発生させたプラズマの状態を調べるため、トリ
プルプローブ法によってプラズマ密度および電子温度を
測定した。その結果、プラズマ密度は１０11 ／ｃｍ3、
電子温度は３ ｅＶで、前記シミュレーションの条件と
同じであった。
【００２１】本装置により塩素プラズマを用いてシリコ
ン酸化膜上に形成したポリシリコン微細パターンをエッ
チングした。この際パルスの高さは、小さ過ぎると電子
を加速するための電圧が低下し電子を微細パターンへ垂
直入射させることができなくなる。そのためパルスの高
さとして最低でも２０ Ｖは必要である。また逆にパル
スの電圧は大き過ぎると、イオンの加速エネルギーが大
きくなり、ポリシリコンのシリコン酸化膜に対する選択
性が劣化する。したがって、パルスの高さは２ＫＶ以下
にするのが望ましい。本実施例ではパルスの大きさを１
００Ｖに固定して、まず、パルスの繰り返し周波数を１
０ ＭＨｚに設定し、デューティー比を変え、ノッチの
大きさを調べた結果を図２５に示す。パルスのデューテ
ィー比が小さいほどノッチは小さくなっている。特にデ
ューティー比５ ％以下ではノッチが急激に減少してお
り、ノッチ抑制の効果が大きいことがわかる。
ン酸化膜上に形成したポリシリコン微細パターンをエッ
チングした。この際パルスの高さは、小さ過ぎると電子
を加速するための電圧が低下し電子を微細パターンへ垂
直入射させることができなくなる。そのためパルスの高
さとして最低でも２０ Ｖは必要である。また逆にパル
スの電圧は大き過ぎると、イオンの加速エネルギーが大
きくなり、ポリシリコンのシリコン酸化膜に対する選択
性が劣化する。したがって、パルスの高さは２ＫＶ以下
にするのが望ましい。本実施例ではパルスの大きさを１
００Ｖに固定して、まず、パルスの繰り返し周波数を１
０ ＭＨｚに設定し、デューティー比を変え、ノッチの
大きさを調べた結果を図２５に示す。パルスのデューテ
ィー比が小さいほどノッチは小さくなっている。特にデ
ューティー比５ ％以下ではノッチが急激に減少してお
り、ノッチ抑制の効果が大きいことがわかる。
【００２２】次に、パルスのデューティー比を１ ％に
設定し、パルスの繰り返し周波数を変え、ノッチの大き
さの変化を調べた。その結果を図２６に示す。パルスの
繰り返し周波数が大きくなるに従って、ノッチは小さく
なっている。特に４００ ｋＨｚ以上でノッチの減少が
著しく、ノッチ抑制効果が大きいことがわかる。
設定し、パルスの繰り返し周波数を変え、ノッチの大き
さの変化を調べた。その結果を図２６に示す。パルスの
繰り返し周波数が大きくなるに従って、ノッチは小さく
なっている。特に４００ ｋＨｚ以上でノッチの減少が
著しく、ノッチ抑制効果が大きいことがわかる。
【００２３】本実施例の装置を用いて、繰り返し周波数
１０ ＭＨｚ、デューティー比１ ％、高さ１００ Ｖの
パルス電圧を印加しポリシリコン微細パターンをエッチ
ングした。このときのポリシリコン加工形状の断面電子
顕微鏡写真を図２７、また参考のためＲＦバイアスを用
いてエッチングした場合の加工形状を図２８に示す。Ｒ
Ｆバイアスを用いた場合にはノッチが見られるのに対し
て、本発明のパルスバイアスを用いた場合ではノッチが
消失し垂直加工形状が得られた。
１０ ＭＨｚ、デューティー比１ ％、高さ１００ Ｖの
パルス電圧を印加しポリシリコン微細パターンをエッチ
ングした。このときのポリシリコン加工形状の断面電子
顕微鏡写真を図２７、また参考のためＲＦバイアスを用
いてエッチングした場合の加工形状を図２８に示す。Ｒ
Ｆバイアスを用いた場合にはノッチが見られるのに対し
て、本発明のパルスバイアスを用いた場合ではノッチが
消失し垂直加工形状が得られた。
【００２４】本実施例の効果はマイクロ波エッチング装
置に限定されるものではなく、誘導結合式高周波プラズ
マエッチング装置やヘリコンプラズマエッチング装置等
他の放電方式を用いたプラズマエッチング装置において
も同様の効果がある。
置に限定されるものではなく、誘導結合式高周波プラズ
マエッチング装置やヘリコンプラズマエッチング装置等
他の放電方式を用いたプラズマエッチング装置において
も同様の効果がある。
【００２５】（実施例２）実施例１の装置を用いてメタ
ル配線の加工を行った。
ル配線の加工を行った。
【００２６】まず、パルスの繰り返し周波数を１０ Ｍ
Ｈｚに設定し、デューティー比を変え、ゲート絶縁膜の
絶縁破壊率を調べた結果を図２９に示す。パルスのデュ
ーティー比が小さいほど破壊率は小さくなっている。特
にデューティー比５ ％以下では絶縁破壊の確率が急激
に減少しており、メタル配線エッチングにおけるチャー
ジアップダメージを抑制する効果が大きいことがわか
る。次にパルスの繰り返し周波数を変え、ゲート絶縁膜
の絶縁破壊率を調べた。その結果を図３０に示す。パル
スの繰り返し周波数が大きくなるに従って、絶縁破壊率
は小さくなっている。特に４００ ｋＨｚ以上で絶縁破
壊の減少が著しく、チャージアップダメージ抑制への効
果が大きいことがわかる。
Ｈｚに設定し、デューティー比を変え、ゲート絶縁膜の
絶縁破壊率を調べた結果を図２９に示す。パルスのデュ
ーティー比が小さいほど破壊率は小さくなっている。特
にデューティー比５ ％以下では絶縁破壊の確率が急激
に減少しており、メタル配線エッチングにおけるチャー
ジアップダメージを抑制する効果が大きいことがわか
る。次にパルスの繰り返し周波数を変え、ゲート絶縁膜
の絶縁破壊率を調べた。その結果を図３０に示す。パル
スの繰り返し周波数が大きくなるに従って、絶縁破壊率
は小さくなっている。特に４００ ｋＨｚ以上で絶縁破
壊の減少が著しく、チャージアップダメージ抑制への効
果が大きいことがわかる。
【００２７】電子シェーディングによるチャージアップ
やノッチは、被エッチング膜の残膜厚が０になるタイミ
ングすなわちジャストエッチ以降のオーバーエッチング
中に発生する現象である。したがって、エッチング開始
から終了まで本方式のパルスバイアスを印加する必要は
なく、ジャストエッチ以降のオーバーエッチだけに本方
式のパルスバイアス印加を行なってもチャージアップ低
減やノッチ低減に効果がある。そこで、ジャストエッチ
の前後でバイアスを切り替える方法を実施例３、４、５
に示す。
やノッチは、被エッチング膜の残膜厚が０になるタイミ
ングすなわちジャストエッチ以降のオーバーエッチング
中に発生する現象である。したがって、エッチング開始
から終了まで本方式のパルスバイアスを印加する必要は
なく、ジャストエッチ以降のオーバーエッチだけに本方
式のパルスバイアス印加を行なってもチャージアップ低
減やノッチ低減に効果がある。そこで、ジャストエッチ
の前後でバイアスを切り替える方法を実施例３、４、５
に示す。
【００２８】（実施例３）実施例１の装置を用いゲート
用ポリシリコンの加工を行った。本実施例ではパルスの
繰り返し周波数を１０ ＭＨｚに設定し、図３１のタイ
ミングダイアグラムのようにエッチング開始からポリシ
リコン残膜厚が０になるジャストエッチのタイミングま
での間にパルスのデューティー比を５０ ％から１ ％に
変化させた。またジャストエッチ以降のオーバーエッチ
ングではパルスのデューティー比を１％に固定にしてエ
ッチングを行った。この場合も、図２７と同様にノッチ
のない垂直加工形状が得られた。
用ポリシリコンの加工を行った。本実施例ではパルスの
繰り返し周波数を１０ ＭＨｚに設定し、図３１のタイ
ミングダイアグラムのようにエッチング開始からポリシ
リコン残膜厚が０になるジャストエッチのタイミングま
での間にパルスのデューティー比を５０ ％から１ ％に
変化させた。またジャストエッチ以降のオーバーエッチ
ングではパルスのデューティー比を１％に固定にしてエ
ッチングを行った。この場合も、図２７と同様にノッチ
のない垂直加工形状が得られた。
【００２９】本実施例ではジャストエッチ以降でパルス
のデューティー比を１ ％に固定したがそれ以前にパル
スのデューティー比が１ ％になるようにしても同様の
効果が得られた。
のデューティー比を１ ％に固定したがそれ以前にパル
スのデューティー比が１ ％になるようにしても同様の
効果が得られた。
【００３０】また本実施例の方法は、ゲート用ポリシリ
コン加工におけるノッチの低減だけでなく、メタル配線
エッチングにおけるチャージアップダメージの低減にお
いても有効である。
コン加工におけるノッチの低減だけでなく、メタル配線
エッチングにおけるチャージアップダメージの低減にお
いても有効である。
【００３１】（実施例４）実施例１の装置を用いゲート
用ポリシリコンの加工を行った。本実施例ではパルスの
デューティー比を１ ％で固定し、図３２のタイミング
ダイアグラムのようにエッチング開始からジャストエッ
チのタイミングまでの間にパルスの繰り返し周波数を１
０ ＫＨｚから１０ ＭＨｚに変化させた。またジャスト
エッチ以降のオーバーエッチングではパルスの繰り返し
周波数を１０ ＭＨｚに固定にしてエッチングを行っ
た。この場合も、図２７と同様にノッチのない垂直加工
形状が得られた。
用ポリシリコンの加工を行った。本実施例ではパルスの
デューティー比を１ ％で固定し、図３２のタイミング
ダイアグラムのようにエッチング開始からジャストエッ
チのタイミングまでの間にパルスの繰り返し周波数を１
０ ＫＨｚから１０ ＭＨｚに変化させた。またジャスト
エッチ以降のオーバーエッチングではパルスの繰り返し
周波数を１０ ＭＨｚに固定にしてエッチングを行っ
た。この場合も、図２７と同様にノッチのない垂直加工
形状が得られた。
【００３２】本実施例ではジャストエッチ以降でパルス
の繰り返し周波数を１０ ＭＨｚに固定したがそれ以前
にパルスの繰り返し周波数が１０ ＭＨｚになるように
しても同様の効果が得られた。
の繰り返し周波数を１０ ＭＨｚに固定したがそれ以前
にパルスの繰り返し周波数が１０ ＭＨｚになるように
しても同様の効果が得られた。
【００３３】また本実施例の方法は、ゲート用ポリシリ
コン加工におけるノッチの低減だけでなく、メタル配線
エッチングにおけるチャージアップダメージの低減にお
いても有効である。
コン加工におけるノッチの低減だけでなく、メタル配線
エッチングにおけるチャージアップダメージの低減にお
いても有効である。
【００３４】（実施例５）図３３に示すようにパルス電
圧と正弦波電圧のいずれでもバイアスとして印加できる
プラズマエッチング装置を用いて、ゲート用ポリシリコ
ンを加工した。本実施例では図３４のタイミングダイア
グララムのようにジャストエッチに達するまで１０ Ｍ
Ｈｚの正弦波電圧を印加してエッチングを行い、オーバ
ーエッチングではデューティー比 １％、１０ ＭＨｚの
パルス電圧に切り替えてエッチングを行った。この場合
も実施例１と同様、ノッチのない垂直加工形状が得られ
た。
圧と正弦波電圧のいずれでもバイアスとして印加できる
プラズマエッチング装置を用いて、ゲート用ポリシリコ
ンを加工した。本実施例では図３４のタイミングダイア
グララムのようにジャストエッチに達するまで１０ Ｍ
Ｈｚの正弦波電圧を印加してエッチングを行い、オーバ
ーエッチングではデューティー比 １％、１０ ＭＨｚの
パルス電圧に切り替えてエッチングを行った。この場合
も実施例１と同様、ノッチのない垂直加工形状が得られ
た。
【００３５】本実施例では、ジャストエッチの時点でバ
イアスを正弦波からパルスに切り替えたが、このバイア
スの切り替えをジャストエッチ以前に行っても同様の効
果が得られた。
イアスを正弦波からパルスに切り替えたが、このバイア
スの切り替えをジャストエッチ以前に行っても同様の効
果が得られた。
【００３６】また本実施例の方法は、ゲート用ポリシリ
コン加工におけるノッチの低減だけでなく、メタル配線
エッチングにおけるチャージアップダメージの低減にお
いても有効である。
コン加工におけるノッチの低減だけでなく、メタル配線
エッチングにおけるチャージアップダメージの低減にお
いても有効である。
【００３７】（実施例６）実施例１の装置において、繰
り返し周波数１０ ＭＨｚ、デューティー比１ ％のパル
ス電圧を印加しトレンチのエッチングを行った。その加
工形状の断面を図３５に示す。比較のため通常のＲＦバ
イアスを用いてエッチングした場合の加工形状の断面を
図３６に示す。ＲＦバイアスを用いた場合に見られたボ
ーイング１５やサブトレンチ１６が本発明のパルスバイ
アス印加では消失しておりで垂直でかつ底面端部のラウ
ンドした形状が得られた。同時にマイクロローディング
と呼ばれるエッチ速度のパターンサイズ依存性も見られ
なくなった。
り返し周波数１０ ＭＨｚ、デューティー比１ ％のパル
ス電圧を印加しトレンチのエッチングを行った。その加
工形状の断面を図３５に示す。比較のため通常のＲＦバ
イアスを用いてエッチングした場合の加工形状の断面を
図３６に示す。ＲＦバイアスを用いた場合に見られたボ
ーイング１５やサブトレンチ１６が本発明のパルスバイ
アス印加では消失しておりで垂直でかつ底面端部のラウ
ンドした形状が得られた。同時にマイクロローディング
と呼ばれるエッチ速度のパターンサイズ依存性も見られ
なくなった。
【００３８】本実施例では、トレンチの加工について述
べたがコンタクトホール等の微細孔加工や、アイソレー
ション用Ｕ溝等の微細溝加工においても同様の効果があ
る。
べたがコンタクトホール等の微細孔加工や、アイソレー
ション用Ｕ溝等の微細溝加工においても同様の効果があ
る。
【００３９】（実施例７）本方式のパルス波形電圧にノ
イズ波形電圧等が重畳されていてもその電圧がパルスに
対して無視できる大きさであれば、ノッチ低減やチャー
ジアップ低減に効果があると考えられる。
イズ波形電圧等が重畳されていてもその電圧がパルスに
対して無視できる大きさであれば、ノッチ低減やチャー
ジアップ低減に効果があると考えられる。
【００４０】そこで本実施例では図２２パルス発生装置
から図３７に示すようにパルスに正弦波を重畳した波形
の電圧を発生させバイアスとして印加し、ゲート用ポリ
シリコンのエッチングを行った。この場合も実施例１と
同様にノッチ抑制に効果が見られた。
から図３７に示すようにパルスに正弦波を重畳した波形
の電圧を発生させバイアスとして印加し、ゲート用ポリ
シリコンのエッチングを行った。この場合も実施例１と
同様にノッチ抑制に効果が見られた。
【００４１】本実施例ではパルスの２倍周期の正弦波電
圧をパルス電圧に重畳したが、重畳する正弦波電圧の周
期や振幅に関係なく、本実施例と同様の効果が得られ
る。
圧をパルス電圧に重畳したが、重畳する正弦波電圧の周
期や振幅に関係なく、本実施例と同様の効果が得られ
る。
【００４２】また本実施例の方法は、ゲート用ポリシリ
コン加工におけるノッチの低減だけでなく、メタル配線
エッチングにおけるチャージアップダメージの低減やト
レンチ等の微細孔加工におけるボーイングやサブトレン
チの低減においても有効である。
コン加工におけるノッチの低減だけでなく、メタル配線
エッチングにおけるチャージアップダメージの低減やト
レンチ等の微細孔加工におけるボーイングやサブトレン
チの低減においても有効である。
【００４３】（実施例８）実施例１の装置において、パ
ルス発生装置から図３８に示すようにパルスに正の直流
電圧を重畳した波形の電圧を発生させバイアスとして印
加し、ゲート用ポリシリコンのエッチングを行った。こ
の場合も実施例１と同様にノッチ抑制に効果が見られ
た。本実施例では、正の直流電圧をパルスに重畳した
が、重畳する直流電圧の大きさや極性に関係なく、本実
施例と同様の効果がえられる。
ルス発生装置から図３８に示すようにパルスに正の直流
電圧を重畳した波形の電圧を発生させバイアスとして印
加し、ゲート用ポリシリコンのエッチングを行った。こ
の場合も実施例１と同様にノッチ抑制に効果が見られ
た。本実施例では、正の直流電圧をパルスに重畳した
が、重畳する直流電圧の大きさや極性に関係なく、本実
施例と同様の効果がえられる。
【００４４】また本実施例の方法は、ゲート用ポリシリ
コン加工におけるノッチの低減だけでなく、メタル配線
エッチングにおけるチャージアップダメージの低減やト
レンチ等の微細孔加工におけるボーイングやサブトレン
チの低減においても有効である。
コン加工におけるノッチの低減だけでなく、メタル配線
エッチングにおけるチャージアップダメージの低減やト
レンチ等の微細孔加工におけるボーイングやサブトレン
チの低減においても有効である。
【００４５】（実施例９）実施例１の装置の静電吸着用
絶縁セラミック２３の材料として強誘電体であるＰｂ
（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3を用いることにより静電吸着用絶縁
セラミック２３の静電容量を３ ｎＦ／ｃｍ2以上に増大
させた。この装置改造によって、電子シェーディング現
象によるチャージアップを解消するのに必要なパルスの
繰り返し周波数は２桁小さくなる。したがって、パルス
電源に求められるスリューレートも２桁小さくできるた
め、パルス電源購入にかかる費用も小さくなる。
絶縁セラミック２３の材料として強誘電体であるＰｂ
（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3を用いることにより静電吸着用絶縁
セラミック２３の静電容量を３ ｎＦ／ｃｍ2以上に増大
させた。この装置改造によって、電子シェーディング現
象によるチャージアップを解消するのに必要なパルスの
繰り返し周波数は２桁小さくなる。したがって、パルス
電源に求められるスリューレートも２桁小さくできるた
め、パルス電源購入にかかる費用も小さくなる。
【００４６】改造後の装置を用いて、ゲート用ポリシリ
コンの加工を行った。パルス電圧の大きさを１００
Ｖ、パルスのデューティー比を１ ％で一定にし、繰り
返し周波数を変えてノッチの大きさの変化を調べた。こ
の結果を図３９に示す。ノッチの大きさは繰り返し周波
数４ ＫＨｚ以上で急激に減少し始め、１０ ＫＨｚ以上
ではノッチがほとんど発生しなくなった。また繰り返し
周波数１００ ＫＨｚを印加してエッチングした場合、
図２７と同等な垂直加工形状が得られた。
コンの加工を行った。パルス電圧の大きさを１００
Ｖ、パルスのデューティー比を１ ％で一定にし、繰り
返し周波数を変えてノッチの大きさの変化を調べた。こ
の結果を図３９に示す。ノッチの大きさは繰り返し周波
数４ ＫＨｚ以上で急激に減少し始め、１０ ＫＨｚ以上
ではノッチがほとんど発生しなくなった。また繰り返し
周波数１００ ＫＨｚを印加してエッチングした場合、
図２７と同等な垂直加工形状が得られた。
【００４７】本実施例では静電吸着用絶縁セラミックと
してＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3を用いたが、他の強誘電体
を用いた場合も類似の効果がある。例えば、（Ｐｂ，Ｂ
ａ）Ｎｂ2Ｏ6を用いた場合しきいとなる周波数を実施例
１の場合の２００分の１に低減できる。また、（Ｓｒ，
Ｂａ）Ｎｂ2Ｏ6を用いた場合では５０分の１に、ＢａＴ
ｉＯ3の場合では３００分の１に、ＰｂＴｉＯ3の場合で
は１０分の１に、Ｂｉ4Ｔｉ3Ｏ12の場合では３０分の１
に、Ｐｂ（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3の固溶体の場
合には２０００分の１に、それぞれ、前記しきいとなる
周波数を低減することができる。
してＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3を用いたが、他の強誘電体
を用いた場合も類似の効果がある。例えば、（Ｐｂ，Ｂ
ａ）Ｎｂ2Ｏ6を用いた場合しきいとなる周波数を実施例
１の場合の２００分の１に低減できる。また、（Ｓｒ，
Ｂａ）Ｎｂ2Ｏ6を用いた場合では５０分の１に、ＢａＴ
ｉＯ3の場合では３００分の１に、ＰｂＴｉＯ3の場合で
は１０分の１に、Ｂｉ4Ｔｉ3Ｏ12の場合では３０分の１
に、Ｐｂ（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3の固溶体の場
合には２０００分の１に、それぞれ、前記しきいとなる
周波数を低減することができる。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、電子シェーディング現
象に起因するチャージアップが低減され、その結果、電
子シェーディングに起因するノッチや、チャージアップ
ダメージ、ボーイング、サブトレンチ等の発生が抑制さ
れる。またマイクロローディングの低減にも有効であ
る。
象に起因するチャージアップが低減され、その結果、電
子シェーディングに起因するノッチや、チャージアップ
ダメージ、ボーイング、サブトレンチ等の発生が抑制さ
れる。またマイクロローディングの低減にも有効であ
る。
【図１】本発明のパルスバイアス印加に用いる表面処理
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図２】従来のＲＦバイアス印加に用いるエッチング装
置の構成を示す図である。
置の構成を示す図である。
【図３】従来のＲＦバイアス印加の場合のバイアス入力
電圧波形を示す図である。
電圧波形を示す図である。
【図４】従来のＲＦバイアス印加の場合の基板バイアス
波形を示す図である。
波形を示す図である。
【図５】局所的チャージアップの発生機構（電子シェー
ディング現象）を示す図である。
ディング現象）を示す図である。
【図６】ゲート用ポリシリコン加工における局所異状サ
イドエッチ形状（ノッチ）の発生機構を示す図である。
イドエッチ形状（ノッチ）の発生機構を示す図である。
【図７】メタル配線加工におけるゲート絶縁膜へのダメ
ージの発生機構を示す図である。
ージの発生機構を示す図である。
【図８】微細溝加工におけるボーイングおよびサブトレ
ンチの発生機構を示す図である。
ンチの発生機構を示す図である。
【図９】本発明のパルスバイアス印加の場合のバイアス
入力電圧波形を示す図である。
入力電圧波形を示す図である。
【図１０】本発明のパルスバイアス印加の場合の基板バ
イアス波形を示す図である。
イアス波形を示す図である。
【図１１】本発明による局所的チャージアップ低減機構
を示す図である。
を示す図である。
【図１２】入力パルスのデューティー比が１ ％の場合
の基板バイアス波形を示す図である。
の基板バイアス波形を示す図である。
【図１３】入力パルスのデューティー比が１０ ％の場
合の基板バイアス波形を示す図である。
合の基板バイアス波形を示す図である。
【図１４】入力パルスのデューティー比と基板バイアス
の正電圧の大きさの関係を示す図である。
の正電圧の大きさの関係を示す図である。
【図１５】入力パルスの繰り返し周波数が１０ ＭＨｚ
の場合の基板バイアス波形を示す図である。
の場合の基板バイアス波形を示す図である。
【図１６】入力パルスの繰り返し周波数が１ ＭＨｚの
場合の基板バイアス波形を示す図である。
場合の基板バイアス波形を示す図である。
【図１７】入力パルスの繰り返し周波数が１００ ＫＨ
ｚの場合の基板バイアス波形を示す図である。
ｚの場合の基板バイアス波形を示す図である。
【図１８】入力パルスの繰り返し周波数と基板バイアス
の正電圧の大きさの関係を示す図である。
の正電圧の大きさの関係を示す図である。
【図１９】本発明によるノッチ低減機構を示す図であ
る。
る。
【図２０】本発明によるゲート絶縁膜ダメージ低減の機
構を示す図である。
構を示す図である。
【図２１】本発明によるサブトレンチおよびボーイング
の低減機構を示す図である。
の低減機構を示す図である。
【図２２】本発明をマイクロ波エッチング装置に適用し
た場合の装置構成図である。
た場合の装置構成図である。
【図２３】パルスのデューティー比および繰り返し周波
数と電源のスリューレートの関係を示す図である。
数と電源のスリューレートの関係を示す図である。
【図２４】パルス電源により発生されるパルス電圧波形
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図２５】パルスのデューティー比とノッチの大きさの
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図２６】パルスの繰り返し周波数とノッチの大きさの
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図２７】本発明によるゲート用ポリシリコン加工形状
を示す図である。
を示す図である。
【図２８】従来法によるゲート用ポリシリコン加工形状
を示す図である。
を示す図である。
【図２９】パルスのデューティー比とゲート絶縁膜破壊
率の関係を示す図である。
率の関係を示す図である。
【図３０】パルスの繰り返し周波数とゲート絶縁膜破壊
率の関係を示す図である。
率の関係を示す図である。
【図３１】エッチング中のパルスのデューティー比の変
化を示すタイミングダイアグラムである。
化を示すタイミングダイアグラムである。
【図３２】エッチング中のパルスの繰り返し周波数の変
化を示すタイミングダイアグラムである。
化を示すタイミングダイアグラムである。
【図３３】パルスバイアスとＲＦバイアスを切り替える
ことのできるマイクロ波エッチング装置である。
ことのできるマイクロ波エッチング装置である。
【図３４】パルスバイアスとＲＦバイアスの切り替えの
タイミングを示すダイアグラムである。
タイミングを示すダイアグラムである。
【図３５】本発明によるトレンチ加工形状を示す図であ
る。
る。
【図３６】従来法によるトレンチ加工形状を示す図であ
る。
る。
【図３７】本発明の入力パルス電圧波形の例を示す図で
ある。
ある。
【図３８】本発明の入力パルス電圧波形の例を示す図で
ある。
ある。
【図３９】実施例９のエッチング装置におけるパルスの
繰り返し周波数とノッチの大きさの関係を示す図であ
る。
繰り返し周波数とノッチの大きさの関係を示す図であ
る。
１…被エッチング試料、２…キャパシタ、３…高周波電
源、４…プラズマ、５…イオン、６…電子、７…レジス
トマスク、８…ポリシリコン層、９…シリコン酸化膜、
１０…ノッチ、１１…メタル配線、１２フローティング
ゲート、１３…基板シリコン、１４…ゲート絶縁膜、１
５…ボーイング、１６…サブトレンチ、１７…パルス電
源、１８…マグネトロン、１９…導波管、２０…放電
管、２１…磁場発生用コイル、２２…アース電極、２３
…静電吸着用絶縁セラミック、２４…静電吸着用定電圧
電源、２５…任意波形発生器、２６…高速広帯域電力増
幅器。
源、４…プラズマ、５…イオン、６…電子、７…レジス
トマスク、８…ポリシリコン層、９…シリコン酸化膜、
１０…ノッチ、１１…メタル配線、１２フローティング
ゲート、１３…基板シリコン、１４…ゲート絶縁膜、１
５…ボーイング、１６…サブトレンチ、１７…パルス電
源、１８…マグネトロン、１９…導波管、２０…放電
管、２１…磁場発生用コイル、２２…アース電極、２３
…静電吸着用絶縁セラミック、２４…静電吸着用定電圧
電源、２５…任意波形発生器、２６…高速広帯域電力増
幅器。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年１０月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２７】図２７は本発明によるゲート用ポリシリコン
加工形状を示す顕微鏡写真（図面に代わる写真）であ
る。
加工形状を示す顕微鏡写真（図面に代わる写真）であ
る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２８】図２８は従来法によるゲート用ポリシリコン
加工形状を示す顕微鏡写真（図面に代わる写真）であ
る。
加工形状を示す顕微鏡写真（図面に代わる写真）であ
る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２７】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２８】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水谷 巽 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 鈴木 敬三 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 水石 賢一 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (24)
- 【請求項１】減圧処理室内に載置した被処理物にプラズ
マを供給すると共に前記被処理物にバイアス電圧を印加
することにより被処理物を処理する表面処理方法におい
て、前記バイアス電圧として、パルス波形の正電圧を印
加し、かつ、前記表面処理中の前記被処理物の電位の最
大値が前記プラズマの電位より大きくなるように前記パ
ルス波形のデューティー比および繰り返し周波数を設定
することを特徴とする表面処理方法。 - 【請求項２】減圧処理室内に載置した被処理物にプラズ
マを供給すると共に前記被処理物にバイアス電圧を印加
することにより被処理物をエッチングするドライエッチ
ング方法において、前記バイアス電圧として、パルス波
形の正電圧を印加し、かつ、前記エッチング中の前記被
処理物の電位の最大値が前記プラズマの電位より大きく
なるように前記パルス波形のデューティー比および繰り
返し周波数を設定することを特徴とするドライエッチン
グ方法。 - 【請求項３】減圧処理室内に載置した被処理物にプラズ
マを供給すると共に前記被処理物にバイアス電圧を印加
することにより被処理物をエッチングするドライエッチ
ング方法において、前記バイアス電圧として、繰り返し
周波数が４００ ＫＨｚ以上でかつデューティー比が５
％以下のパルス波形の電圧を印加を特徴とするドライエ
ッチング方法。 - 【請求項４】減圧処理室内に載置した被処理物にプラズ
マを供給すると共に前記被処理物にバイアス電圧を印加
することにより被処理物をエッチングするドライエッチ
ング方法において、前記バイアス電圧として、繰り返し
周波数が１ ＭＨｚ以上でかつデューティー比が１ ％以
下のパルス波形の正電圧を印加することを特徴とするド
ライエッチング方法。 - 【請求項５】請求項３および請求項４に記載のパルス波
形のデューティー比が０．１ ％以上で、かつ、前記パ
ルス波形の繰り返し周波数が１００ ＭＨｚ以下である
ことを特徴とするエッチング方法。 - 【請求項６】請求項３および請求項４のパルス波形の電
圧の大きさが２０ Ｖ以上でかつ２ｋＶ以下であること
を特徴とするエッチング方法。 - 【請求項７】減圧処理室内に載置した被処理物にプラズ
マを供給すると共に前記被処理物にバイアス電圧を印加
することにより被処理物をエッチングするドライエッチ
ング方法において、エッチング中に前記バイアス電圧の
波形を正弦波形からパルス波形へ変更することを特徴と
するエッチング方法。 - 【請求項８】減圧処理室内に載置した被処理物にプラズ
マを供給すると共に前記被処理物にバイアス電圧を印加
することにより被処理物をエッチングするドライエッチ
ング方法において、前記バイアス電圧として繰り返し周
波数４００ ＫＨｚ以上でデューティー比５ ％以下の正
のパルス波に正弦波を重畳した波形の電圧を印加するこ
とを特徴とするエッチング方法。 - 【請求項９】減圧処理室内に載置した被処理物にプラズ
マを供給すると共に前記被処理物にバイアス電圧を印加
することにより被処理物をエッチングするドライエッチ
ング方法において、前記バイアス電圧として繰り返し周
波数１ ＭＨｚ以上でかつデューティー比１％ 以下の正
のパルス波に正弦波を重畳した波形の電圧を印加するこ
とを特徴とするエッチング方法。 - 【請求項１０】減圧処理室内に載置した被処理物にプラ
ズマを供給すると共に前記被処理物にバイアス電圧を印
加することにより被処理物をエッチングするドライエッ
チング方法において、前記バイアス電圧として繰り返し
周波数４００ ＫＨｚ以上でデューティー比５ ％以下の
正のパルス波に正もしくは負の直流電圧を重畳した波形
の電圧を印加することを特徴とするエッチング方法。 - 【請求項１１】減圧処理室内に載置した被処理物にプラ
ズマを供給すると共に前記被処理物にバイアス電圧を印
加することにより被処理物をエッチングするドライエッ
チング方法において、前記バイアス電圧として繰り返し
周波数１ ＭＨｚ以上でデューティー比１ ％以下の正の
パルス波に正もしくは負の直流電圧を重畳した波形の電
圧を印加することを特徴とするエッチング方法。 - 【請求項１２】減圧処理室内に載置した被処理物にプラ
ズマを供給すると共に前記被処理物にバイアス電圧を印
加することにより被処理物をエッチングするドライエッ
チング方法において、前記バイアス電圧としてパルス波
形の電圧を印加し、かつ前記パルス波形のデューティー
比をエッチング中に変化させることを特徴とするエッチ
ング方法。 - 【請求項１３】減圧処理室内に載置した被処理物にプラ
ズマを供給すると共に前記被処理物にバイアス電圧を印
加することにより被処理物をエッチングするドライエッ
チング方法において、前記バイアス電圧としてパルス波
形の電圧を印加し、かつ前記パルス波形の繰り返し周波
数をエッチング中に変化させることを特徴とするエッチ
ング方法。 - 【請求項１４】単位面積辺りの静電容量が３ ｎＦ／ｃ
ｍ2以上の絶縁セラミックスを具備する静電吸着機構を
用いて減圧処理室内の試料台に被処理物を保持し、前記
被処理物にプラズマを供給すると共に前記被処理物にバ
イアス電圧を印加することにより被処理物をエッチング
するドライエッチング方法において、前記バイアス電圧
として繰り返し周波数４ ＫＨｚ以上でデューティー比
５ ％以下の正のパルス波形の電圧を印加することを特
徴とするエッチング方法。 - 【請求項１５】請求項１４に記載のパルス波形の繰り返
し周波数が１０ ＫＨｚ以上でかつ前記パルス波形のデ
ューティー比が１ ％以下であることを特徴とするエッ
チング方法。 - 【請求項１６】減圧処理室内に載置した被処理物にプラ
ズマを供給する手段と、前記被処理物にバイアス電圧を
印加する手段とを有する表面処理装置において、前記バ
イアス電圧を印加する手段の一部としてスリューレート
８ｘ１０2Ｖ／μｓｅｃ以上の電力増幅器もしくはスリ
ューレート８ｘ１０2Ｖ／μｓｅｃ以上のパルス電圧発
生器を具備することを特徴とする表面処理装置。 - 【請求項１７】減圧処理室内に載置した被処理物にプラ
ズマを供給する手段と、前記被処理物にバイアス電圧を
印加する手段とを有する表面処理装置において、前記バ
イアス電圧を印加する手段の一部としてスリューレート
１０4Ｖ／μｓｅｃ以上の電力増幅器もしくはスリュー
レート１０4Ｖ／μｓｅｃ以上のパルス電圧発生器を具
備することを特徴とする表面処理装置。 - 【請求項１８】減圧処理室内に載置した被処理物にプラ
ズマを供給する手段と、前記被処理物にバイアス電圧を
印加する手段とを有するエッチング装置において、前記
バイアス電圧を印加する手段の一部としてスリューレー
ト８ｘ１０2Ｖ／μｓｅｃ以上の電力増幅器もしくはス
リューレート８ｘ１０2Ｖ／μｓｅｃ以上のパルス電圧
発生器を具備することを特徴とするエッチング装置。 - 【請求項１９】減圧処理室内に載置した被処理物にプラ
ズマを供給する手段と、前記被処理物にバイアス電圧を
印加する手段とを有するエッチングにおいて、前記バイ
アス電圧を印加する手段の一部としてスリューレート１
０4Ｖ／μｓｅｃ以上の電力増幅器もしくはスリューレ
ート１０4Ｖ／μｓｅｃ以上のパルス電圧発生器を具備
することを特徴とするエッチング装置。 - 【請求項２０】減圧処理室内に載置した被処理物にプラ
ズマを供給する手段と、前記被処理物にバイアス電圧を
印加する手段とを有するドライエッチング装置におい
て、前記バイアス電圧を印加する手段の一部として請求
項５の電力増幅器もしくはパルス電圧発生器を具備する
ことを特徴とするドライエッチング装置。 - 【請求項２１】請求項１７もしくは請求項１８の表面処
理装置のおいて、前記処理室内に被処理物の表面積の４
倍以上の表面積を有するアース電極を具備することを特
徴とする表面処理装置。 - 【請求項２２】請求項１９もしくは請求項２０のドライ
エッチング装置のおいて、前記処理室内に被処理物の表
面積の４倍以上の表面積を有するアース電極を具備する
ことを特徴とするエッチング装置。 - 【請求項２３】減圧処理室内に載置した被処理物にプラ
ズマを供給する手段と、前記被処理物を試料台に吸着さ
せるための静電吸着機構および前記被処理物にパルス波
形のバイアス電圧を印加する手段を有するドライエッチ
ング装置において、前記静電吸着機構の一部として単位
面積辺りの静電容量が３ ｎＦ／ｃｍ2以上の絶縁セラミ
ックを具備することを特徴とするエッチング装置。 - 【請求項２４】請求項２３に記載の絶縁セラミックが強
誘電体材料からなることを特徴とするエッチング装置。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29368894A JP3799073B2 (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | ドライエッチング方法 |
| TW084109679A TW280085B (ja) | 1994-11-04 | 1995-09-15 | |
| KR1019950033058A KR100389642B1 (ko) | 1994-11-04 | 1995-09-29 | 표면처리방법및표면처리장치 |
| DE69515593T DE69515593T2 (de) | 1994-11-04 | 1995-10-24 | Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung |
| EP95116742A EP0710977B1 (en) | 1994-11-04 | 1995-10-24 | Surface treatment method and system |
| SG1995001634A SG32522A1 (en) | 1994-11-04 | 1995-10-25 | Surface treatment method and system |
| US08/548,613 US6231777B1 (en) | 1994-11-01 | 1995-10-26 | Surface treatment method and system |
| MYPI9503216 MY115990A (en) | 1994-11-04 | 1995-10-26 | Surface treatment method and system |
| CN95118750A CN1069439C (zh) | 1994-11-04 | 1995-11-03 | 表面处理的方法和*** |
| US09/525,124 US6332425B1 (en) | 1994-11-04 | 2000-03-14 | Surface treatment method and system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29368894A JP3799073B2 (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | ドライエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08139077A true JPH08139077A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3799073B2 JP3799073B2 (ja) | 2006-07-19 |
Family
ID=17797951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29368894A Expired - Fee Related JP3799073B2 (ja) | 1994-11-01 | 1994-11-04 | ドライエッチング方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0710977B1 (ja) |
| JP (1) | JP3799073B2 (ja) |
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| CN (1) | CN1069439C (ja) |
| DE (1) | DE69515593T2 (ja) |
| MY (1) | MY115990A (ja) |
| SG (1) | SG32522A1 (ja) |
| TW (1) | TW280085B (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6156152A (en) * | 1997-06-05 | 2000-12-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Plasma processing apparatus |
| US6471821B2 (en) | 1996-11-20 | 2002-10-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Plasma reactor and method |
| JP2005522872A (ja) * | 2002-04-09 | 2005-07-28 | ウナクシス ユーエスエイ、インコーポレイテッド | バイアをエッチングするための改良された方法 |
| US7059267B2 (en) | 2000-08-28 | 2006-06-13 | Micron Technology, Inc. | Use of pulsed grounding source in a plasma reactor |
| KR100668956B1 (ko) * | 2004-12-22 | 2007-01-12 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 제조 방법 |
| KR100733405B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2007-06-29 | 주식회사 하이닉스반도체 | 디씨 바이어스 조절을 이용한 반도체소자의 식각방법 |
| US7253117B2 (en) | 2000-08-17 | 2007-08-07 | Micron Technology, Inc. | Methods for use of pulsed voltage in a plasma reactor |
| KR101328800B1 (ko) * | 2011-09-08 | 2013-11-13 | 성균관대학교산학협력단 | 다중 주파수의 ｒｆ 펄스 파워를 이용한 펄스 플라즈마의 특성 제어 방법 |
| JP2016105490A (ja) * | 2015-12-24 | 2016-06-09 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置及びその制御方法 |
| US10032611B2 (en) | 2011-03-31 | 2018-07-24 | Tokyo Electron Limited | Connection control method |
| JP2019040959A (ja) * | 2017-08-23 | 2019-03-14 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法及びエッチング処理装置 |
| JP2020155678A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | 株式会社アルバック | プラズマエッチング方法 |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6253704B1 (en) * | 1995-10-13 | 2001-07-03 | Mattson Technology, Inc. | Apparatus and method for pulsed plasma processing of a semiconductor substrate |
| US6794301B2 (en) | 1995-10-13 | 2004-09-21 | Mattson Technology, Inc. | Pulsed plasma processing of semiconductor substrates |
| US6902683B1 (en) * | 1996-03-01 | 2005-06-07 | Hitachi, Ltd. | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
| US6258287B1 (en) * | 1996-08-28 | 2001-07-10 | Georgia Tech Research Corporation | Method and apparatus for low energy electron enhanced etching of substrates in an AC or DC plasma environment |
| CN1161820C (zh) * | 1998-07-31 | 2004-08-11 | 佳能株式会社 | 半导体层制造方法和制造设备、光生伏打电池的制造方法 |
| KR100521121B1 (ko) * | 1998-09-10 | 2005-10-12 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 시료표면의 처리방법 및 시료표면의 처리장치 |
| DE69942034D1 (de) * | 1998-11-04 | 2010-04-01 | Surface Technology Systems Plc | Verfahren zur ätzung eines substrats |
| JP4334723B2 (ja) * | 2000-03-21 | 2009-09-30 | 新明和工業株式会社 | イオンプレーティング成膜装置、及びイオンプレーティング成膜方法。 |
| US20030094239A1 (en) * | 2000-06-02 | 2003-05-22 | Quon Bill H. | Apparatus and method for improving electron ecceleration |
| KR100345666B1 (ko) * | 2000-07-31 | 2002-07-24 | 주식회사 하이닉스반도체 | 플라즈마의 전자온도 감소를 이용한 강유전체 소자의 열화감소 방법 |
| US6838677B2 (en) * | 2000-11-20 | 2005-01-04 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Extraction and deceleration of low energy beam with low beam divergence |
| US6638833B1 (en) | 2001-03-09 | 2003-10-28 | Stmicroelectronics S.R.L. | Process for the fabrication of integrated devices with reduction of damage from plasma |
| US20030003748A1 (en) * | 2001-05-24 | 2003-01-02 | Anisul Khan | Method of eliminating notching when anisotropically etching small linewidth openings in silicon on insulator |
| DE10309711A1 (de) * | 2001-09-14 | 2004-09-16 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Einätzen von Strukturen in einem Ätzkörper mit einem Plasma |
| US6905626B2 (en) * | 2002-07-24 | 2005-06-14 | Unaxis Usa Inc. | Notch-free etching of high aspect SOI structures using alternating deposition and etching and pulsed plasma |
| US7109122B2 (en) | 2002-11-29 | 2006-09-19 | Tokyo Electron Limited | Method and apparatus for reducing substrate charging damage |
| US7521000B2 (en) | 2003-08-28 | 2009-04-21 | Applied Materials, Inc. | Process for etching photomasks |
| DE102004043233B4 (de) * | 2003-09-10 | 2014-02-13 | Denso Corporation | Verfahren zum Herstellen eines beweglichen Abschnitts einer Halbleitervorrichtung |
| GB2417251A (en) * | 2004-08-18 | 2006-02-22 | Nanofilm Technologies Int | Removing material from a substrate surface using plasma |
| US7879510B2 (en) | 2005-01-08 | 2011-02-01 | Applied Materials, Inc. | Method for quartz photomask plasma etching |
| US7829243B2 (en) | 2005-01-27 | 2010-11-09 | Applied Materials, Inc. | Method for plasma etching a chromium layer suitable for photomask fabrication |
| US7790334B2 (en) | 2005-01-27 | 2010-09-07 | Applied Materials, Inc. | Method for photomask plasma etching using a protected mask |
| US8293430B2 (en) | 2005-01-27 | 2012-10-23 | Applied Materials, Inc. | Method for etching a molybdenum layer suitable for photomask fabrication |
| JP4593402B2 (ja) * | 2005-08-25 | 2010-12-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | エッチング方法およびエッチング装置 |
| JP4559973B2 (ja) * | 2006-01-13 | 2010-10-13 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US7786019B2 (en) | 2006-12-18 | 2010-08-31 | Applied Materials, Inc. | Multi-step photomask etching with chlorine for uniformity control |
| US7771606B2 (en) * | 2007-02-22 | 2010-08-10 | Applied Materials, Inc. | Pulsed-plasma system with pulsed reaction gas replenish for etching semiconductors structures |
| US7737042B2 (en) * | 2007-02-22 | 2010-06-15 | Applied Materials, Inc. | Pulsed-plasma system for etching semiconductor structures |
| US7718538B2 (en) * | 2007-02-21 | 2010-05-18 | Applied Materials, Inc. | Pulsed-plasma system with pulsed sample bias for etching semiconductor substrates |
| JP5521136B2 (ja) * | 2007-10-26 | 2014-06-11 | エリコン・アドヴァンスド・テクノロジーズ・アーゲー | ３次元半導体パッケージングにおけるＳｉ貫通ビアのメタライゼーションへのＨＩＰＩＭＳの適用 |
| US8609546B2 (en) | 2007-11-29 | 2013-12-17 | Lam Research Corporation | Pulsed bias plasma process to control microloading |
| US9059116B2 (en) | 2007-11-29 | 2015-06-16 | Lam Research Corporation | Etch with pulsed bias |
| CN105269413B (zh) * | 2015-09-25 | 2018-01-16 | 安庆市凯立金刚石科技有限公司 | 一种金刚石膜抛光方法 |
| KR102550393B1 (ko) * | 2017-10-25 | 2023-06-30 | 삼성전자주식회사 | 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법 |
| CN113035677B (zh) * | 2019-12-09 | 2023-01-24 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 等离子体处理设备以及等离子体处理方法 |
Family Cites Families (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3616405A (en) * | 1969-10-03 | 1971-10-26 | Int Plasma Corp | Continuous sputtering system |
| JPS55150604A (en) * | 1979-05-14 | 1980-11-22 | Trio Kenwood Corp | Power amplifier |
| JPS5613480A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-09 | Hitachi Ltd | Dry etching apparatus |
| US4464223A (en) | 1983-10-03 | 1984-08-07 | Tegal Corp. | Plasma reactor apparatus and method |
| JPS60126832A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-06 | Hitachi Ltd | ドライエツチング方法および装置 |
| KR900007687B1 (ko) * | 1986-10-17 | 1990-10-18 | 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 | 플라즈마처리방법 및 장치 |
| JPS63243265A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-11 | Hitachi Cable Ltd | 高周波型イオンプレ−テイング装置 |
| US5103367A (en) | 1987-05-06 | 1992-04-07 | Unisearch Limited | Electrostatic chuck using A.C. field excitation |
| JPH0786441B2 (ja) * | 1988-05-26 | 1995-09-20 | 横河電機株式会社 | 振動形トランスデューサの製造方法 |
| US5223337A (en) * | 1988-12-10 | 1993-06-29 | Fried. Krupp Gmbh | Tool produced by a plasma-activated CVD process |
| DE69017744T2 (de) | 1989-04-27 | 1995-09-14 | Fuji Electric Co Ltd | Gerät und Verfahren zur Bearbeitung einer Halbleitervorrichtung unter Verwendung eines durch Mikrowellen erzeugten Plasmas. |
| US4992719A (en) * | 1989-07-24 | 1991-02-12 | Hughes Aircraft Company | Stable high voltage pulse power supply |
| US6068784A (en) * | 1989-10-03 | 2000-05-30 | Applied Materials, Inc. | Process used in an RF coupled plasma reactor |
| JP2775345B2 (ja) * | 1989-12-15 | 1998-07-16 | キヤノン株式会社 | プラズマ処理法及びプラズマ処理装置 |
| JP3080385B2 (ja) * | 1990-03-12 | 2000-08-28 | 株式会社日立製作所 | マイクロ波発生装置及びプラズマ処理装置 |
| JPH04180569A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-06-26 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | プラズマｃｖｄ装置の制御方法 |
| JPH04304377A (ja) * | 1991-04-01 | 1992-10-27 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ダイアモンド薄膜生成方法および装置 |
| US5888414A (en) * | 1991-06-27 | 1999-03-30 | Applied Materials, Inc. | Plasma reactor and processes using RF inductive coupling and scavenger temperature control |
| EP0605634A1 (en) * | 1991-09-27 | 1994-07-13 | Harris Corporation | Complementary bipolar transistors having high early voltage, high frequency performance and high breakdown voltage characteristics and method of making same |
| WO1993018201A1 (en) * | 1992-03-02 | 1993-09-16 | Varian Associates, Inc. | Plasma implantation process and equipment |
| JPH0772342B2 (ja) * | 1992-06-18 | 1995-08-02 | 栄電子工業株式会社 | イオンプレーティング加工方法 |
| JP2941572B2 (ja) | 1992-08-11 | 1999-08-25 | 三菱電機株式会社 | プラズマエッチング装置及び半導体装置の製造方法 |
| US5423936A (en) * | 1992-10-19 | 1995-06-13 | Hitachi, Ltd. | Plasma etching system |
| JP3351843B2 (ja) * | 1993-02-24 | 2002-12-03 | 忠弘 大見 | 成膜方法 |
| US5384682A (en) * | 1993-03-22 | 1995-01-24 | Toto Ltd. | Electrostatic chuck |
| US5648293A (en) * | 1993-07-22 | 1997-07-15 | Nec Corporation | Method of growing an amorphous silicon film |
| SG46607A1 (en) * | 1993-07-28 | 1998-02-20 | Asahi Glass Co Ltd | Method of an apparatus for sputtering |
| US5892264A (en) * | 1993-10-04 | 1999-04-06 | Harris Corporation | High frequency analog transistors, method of fabrication and circuit implementation |
| US5467249A (en) * | 1993-12-20 | 1995-11-14 | International Business Machines Corporation | Electrostatic chuck with reference electrode |
| JP3278732B2 (ja) * | 1993-12-27 | 2002-04-30 | 株式会社アルバック | エッチング装置及びエッチング方法 |
| US5550089A (en) * | 1994-03-23 | 1996-08-27 | Lucent Technologies Inc. | Gallium oxide coatings for optoelectronic devices using electron beam evaporation of a high purity single crystal Gd3 Ga5 O12 source. |
| US5661043A (en) * | 1994-07-25 | 1997-08-26 | Rissman; Paul | Forming a buried insulator layer using plasma source ion implantation |
| US5841623A (en) * | 1995-12-22 | 1998-11-24 | Lam Research Corporation | Chuck for substrate processing and method for depositing a film in a radio frequency biased plasma chemical depositing system |
| US5812362A (en) * | 1996-06-14 | 1998-09-22 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for the use of diamond films as dielectric coatings on electrostatic chucks |
-
1994
- 1994-11-04 JP JP29368894A patent/JP3799073B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-09-15 TW TW084109679A patent/TW280085B/zh active
- 1995-09-29 KR KR1019950033058A patent/KR100389642B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-10-24 DE DE69515593T patent/DE69515593T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-24 EP EP95116742A patent/EP0710977B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-10-25 SG SG1995001634A patent/SG32522A1/en unknown
- 1995-10-26 US US08/548,613 patent/US6231777B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-26 MY MYPI9503216 patent/MY115990A/en unknown
- 1995-11-03 CN CN95118750A patent/CN1069439C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-03-14 US US09/525,124 patent/US6332425B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6471821B2 (en) | 1996-11-20 | 2002-10-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Plasma reactor and method |
| US6656849B2 (en) | 1996-11-20 | 2003-12-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Plasma reactor |
| US6156152A (en) * | 1997-06-05 | 2000-12-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Plasma processing apparatus |
| US7253117B2 (en) | 2000-08-17 | 2007-08-07 | Micron Technology, Inc. | Methods for use of pulsed voltage in a plasma reactor |
| US7059267B2 (en) | 2000-08-28 | 2006-06-13 | Micron Technology, Inc. | Use of pulsed grounding source in a plasma reactor |
| US7297637B2 (en) | 2000-08-28 | 2007-11-20 | Micron Technology, Inc. | Use of pulsed grounding source in a plasma reactor |
| KR100733405B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2007-06-29 | 주식회사 하이닉스반도체 | 디씨 바이어스 조절을 이용한 반도체소자의 식각방법 |
| JP2005522872A (ja) * | 2002-04-09 | 2005-07-28 | ウナクシス ユーエスエイ、インコーポレイテッド | バイアをエッチングするための改良された方法 |
| KR100668956B1 (ko) * | 2004-12-22 | 2007-01-12 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 제조 방법 |
| US10032611B2 (en) | 2011-03-31 | 2018-07-24 | Tokyo Electron Limited | Connection control method |
| KR101328800B1 (ko) * | 2011-09-08 | 2013-11-13 | 성균관대학교산학협력단 | 다중 주파수의 ｒｆ 펄스 파워를 이용한 펄스 플라즈마의 특성 제어 방법 |
| JP2016105490A (ja) * | 2015-12-24 | 2016-06-09 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置及びその制御方法 |
| JP2019040959A (ja) * | 2017-08-23 | 2019-03-14 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法及びエッチング処理装置 |
| US11043391B2 (en) | 2017-08-23 | 2021-06-22 | Tokyo Electron Limited | Etching method and etching processing apparatus |
| JP2020155678A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | 株式会社アルバック | プラズマエッチング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100389642B1 (ko) | 2003-10-08 |
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| MY115990A (en) | 2003-10-31 |
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