(57)【要約】【課題】半導体の酸化膜エッチングに適するよう電子温度は低くチャンバの体積を小さくすることによって高選択比を確保することができ、回転方向に対する密度分布が対称をなし、チャンバの外郭と中央部が均一なプラズマ密度を相互補完できるようにする低い縦横比を有するＩＣＰ型プラズマ発生装置を提供する。【解決手段】  反応ガスを供給するためのガス注入口１１と内部を真空に保ち、反応が終了すると反応ガスを排出するための真空ポンプ１２及びガス排出口１３が備えられているチャンバ１０と、該チャンバ１０の内部に被加工物を載置するためのチャック２０と、チャンバ１０の上部に設けられ高周波電源が印加されるアンテナ３０を備えた誘導結合型プラズマ発生装置において、アンテナ３０は低い電子温度を確保できるように高周波放電が可能であり、インピーダンスが低く並列アンテナを使用し、各アンテナ３２、３４はプラズマ密度分布が回転方向に対する対称性を確保できるようにアンテナ３２、３４が形成する仮想円の中心で各アンテナの電源端Ｐと他端の接地端Ｇを相互対称位置に置かれるように配し、各アンテナ３２、３４は螺旋状に互いに捩れた状態に形成され、各アンテナの電源端Ｐはチャンバ１０から遠い位置に、接地端Ｇはチャンバ１０から近い位置に置かれるようにして電源端側のイオン損失によるプラズマ密度降下を相互補完できるようにする。
2005534185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応ガスを供給するためのガス注入口と内部を真空に保ち反応が終了すれば反応ガスを排出するための真空ポンプ及びガス排出口が備えられるチャンバと、該チャンバ内部に被加工物を載置するためのチャックと、該チャンバの上部または側部に高周波電源が印加されるアンテナを備えた誘導結合型プラズマ発生装置において、
前記アンテナ３０は低い電子温度を確保できるように高周波放電が可能であり、インピーダンスが低い並列アンテナを使用し、各アンテナ３２、３４はプラズマ密度分布が回転方向に対する対称性を確保できるようにアンテナ３２、３４が形成する仮想円の中心から各アンテナの電源端Ｐと他端の接地端Ｇを相互対称位置に置かれるようにし、各アンテナ３２、３４は螺旋状に互いに捩れた状態に形成され、各アンテナの電源端Ｐはチャンバ１０から遠い位置に置かれ、各アンテナの接地端Ｇはチャンバ１０から近い位置に置かれるようにして電源端側のイオン損失によるプラズマ密度低下を相互補完できるようにしたことを特徴とする低い縦横比を有する誘導結合型プラズマ発生装置。
【請求項２】
前記並列アンテナ３０は三つ以上のアンテナがその中心に対して対称交差し、相互螺旋状に捩れた形態をなすことを特徴とする請求項１に記載の低い縦横比を有する誘導結合型プラズマ発生装置。
【請求項３】
前記並列アンテナ３０と並列結合され、前記並列アンテナ３０と同じ対称状の捩れた構造よりなってチャンバ１０の上部内側に設けられる並列アンテナ４０がさらに備えられることを特徴とする請求項１に記載の低い縦横比を有する誘導結合型プラズマ発生装置。
【請求項４】
前記アンテナ３２、３４は捩れた形態を保てるようにボビン３１に巻き付けられることを特徴とする請求項１に記載の低い縦横比を有する誘導結合型プラズマ発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は低い縦横比を有する誘導結合型プラズマ発生装置に係り、特に半導体酸化膜エッチングに適するよう電子温度は低くチャンバの体積を小さくすることによって必要な高選択比(high selectivity)を確保でき、プラズマの密度分布が回転対称をなしチャンバ外郭と中心部の密度分布も均一にすることで大口径の半導体を精度よく加工できるようにしたことに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハや平板表示装置などのような微細パターンを形成すべき分野においてプラズマを生成して乾式エッチング、化学気相蒸着、スパッタリングなど各種の表面処理工程を行なうが、最近は費用節減及びスループット向上などを達成するため、半導体装置用ウェ-ハや平板表示装置用の基板のサイズが例えば３００ｍｍ以上に大型化する傾向を示し、これにより大型のウェ-ハや基板を加工するためのプラズマ発生装置が大規模化しつつある。このようなプラズマ発生装置には誘導結合型プラズマ発生装置、蓄電結合型プラズマ発生装置などがある。そして、これらの基本的プラズマ発生装置に磁気場を印加した方式も開発されている。
【０００３】
誘導結合型プラズマ発生装置は蓄電結合型に比べてプラズマの密度が高いが、均一度を改善するためには多くの附帯要素を必要とする。例えば、中間部がさらに厚い誘電体を使用したり、ドーム状にアンテナを変形させ使用しているが、これは構造が複雑になるのみならず、酸化膜エッチングなどの工程には適用し難いという限界点を持っている。すなわち、酸化膜エッチング(oxide etching)では工程上高選択比を要求するので、チャンバの体積が比較的に大きくプラズマの均一度調節が拡散方式なので気体がチャンバ内に滞留する時間(residence time)が延びることと共に、電子温度(Te)が高い既存の誘導結合型プラズマ発生装置を使用するのに限界があった。
【０００４】
前記誘導結合型プラズマ発生装置に対して簡単に説明すれば、プラズマが生成されるチャンバを含み、このチャンバには反応ガスを供給するためのガス注入口とチャンバ内部を真空に保ち、反応が終了すれば反応ガスを排出するための真空ポンプ及びガス排出口が具備されている。また、前記チャンバの内部にはウェ-ハまたはガラス基板などの試料を載置するためのチャックが具備されており、チャンバの上部には高周波電源(通常、１３．５６ＭＨｚ)が接続されたアンテナが設けられる。前記アンテナとチャンバの間には絶縁板を設けてアンテナとプラズマとの容量性結合を減少させることによって高周波電源からのエネルギーが誘導性結合によってプラズマに伝達されることを助ける。
【０００５】
このような構造の誘導結合型プラズマ発生装置は初期にチャンバの内部が真空ポンプによって真空化するよう排気された後、ガス注入口からプラズマを発生させるための反応ガスが導入され必要な圧力に保たれる。次いで、前記アンテナには高周波電源から高周波電力が印加される。
【０００６】
従来の誘導結合型プラズマ発生装置には単一の螺旋状アンテナまたは複数個の分割電極型アンテナが使用されたが、ＲＦ電力が印加されることによってアンテナがなす平面と垂直方向の経時的に変る磁気場が形成され、このような経時的に変る磁気場はチャンバ内部に誘導電気場を形成し、誘導電気場は電子を加熱してアンテナと誘導性に結合されたプラズマが発生するようになる。このような電子は周辺の中性気体粒子と衝突してイオン及びラジカルなどを生成し、これらはプラズマエッチング及び蒸着に利用される。また、別の高周波電源からチャックに電力を印加すれば試料に入射するイオンのエネルギーを制御することも可能になる。
【０００７】
しかし、螺旋状構造のアンテナではアンテナを構成する各誘導コイルが直列連結されている構造なので、誘導コイル毎に流れる電流量が一定になるが、この場合誘導電気場分布調節し難くてチャンバ内壁におけるイオン及び電子の損失でプラズマの中心部が高い密度を有するようになり、チャンバの内壁に近い箇所にはプラズマの密度が低くなることを防ぎ難い。よってプラズマの密度を均一に保ち難い。
【０００８】
また、アンテナの各誘導コイルが直列に連結されているので、アンテナによる電圧降下が大きくなるのでプラズマとの容量性結合による影響が増加する。従って、電力効率が低くなりプラズマの均一性を維持し難い。
【０００９】
次いで、互いに位相が異なる三つの高周波電源にそれぞれ接続された三つの分割電極構造のアンテナでは各分割電極に近い位置ではプラズマの密度が高く、チャンバの中央部のほどプラズマの密度が低くてプラズマの均一性確保に困難が伴われ、特に低い面積の試料を処理することが著しく困難になる。また、それぞれ独立して動作する電源を使用すべきなので費用がアップし、電源の効率的な使用のためのインピーダンス整合のためには各分割電極毎に独自的なインピーダンス整合回路を使用すべき問題点があった。
【００１０】
一方、多数個の円形アンテナが同心円状に並列結合された構造の並列アンテナにおいては回転方向に対するプラズマの均一度が落ちる現象、すなわちアンテナの中間部は相対的に高く、アンテナの電源端(powered end)及び接地端(ground end)側のプラズマ密度は相対的に低く現れるが、このようなプラズマ密度分布が回転方向に対して非対称的に発生する原因はアンテナの電源端側が相対的に高電圧が印加されるためイオン損失が発生するようになり、よってプラズマ密度の降下がなされるからであり、かつループ型アンテナの切れた部分、すなわち電源端と接地端との間では電流の流れが０なので誘導電気場が発生しなくなり、この部分のプラズマ発生が弱くなってプラズマ密度降下が発生するからであり、これによって被加工物の均一な加工が困難になる問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は前述した従来の諸問題点を解決するために案出されたもので、その目的はプラズマ密度が高い誘導結合型プラズマ発生装置を半導体の酸化膜エッチングに使用するのに適するように電子温度は低くしチャンバの体積を小さくすることによって高選択比を確保できるようにし、回転方向に対するプラズマ密度分布が対称をなすようにすることで半導体酸化膜エッチングに使用するのに適した低い縦横比を有する誘導結合型プラズマ発生装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した目的を達成するための本発明は、反応ガスを供給するためのガス注入口と内部を真空に保ち反応が終了すれば反応ガスを排出するための真空ポンプ及びガス排出口が備えられるチャンバと、該チャンバ内部に被加工物を載置するためのチャックと、該チャンバの上部または側部に高周波電源が印加されるアンテナを備えた誘導結合型プラズマ発生装置において、前記アンテナは低い電子温度を確保できるように５０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ範囲の高周波放電が可能であり、インピーダンスが低い並列アンテナを使用し、各アンテナはプラズマ密度分布が回転方向に対する対称性を確保できるようにアンテナが形成する仮想円の中心から各アンテナの電源端と他端の接地端を相互対称位置に置かれるようにし、各アンテナは螺旋状に互いに捩れた状態に形成され、各アンテナの電源端はチャンバから遠い位置に置かれ、各アンテナの接地端はチャンバから近い位置に置かれるようにして電源端側のイオン損失によるプラズマ密度低下を相互補完できるようにしたプラズマ発生装置を提供する。
【００１３】
本発明において前記並列アンテナをなす各アンテナは相互螺旋状に捩れた形態をなして同一半径に位置し、各アンテナの電源端はチャンバから遠い側、すなわち相対的な上部または外側に位置し接地端はチャンバから近い側、すなわち電源端に比べて相対的に下部または内側に位置させることによって電源端側に高電圧が印加されイオン損失によるプラズマ密度の降下がなされることを最小化したものであり、電源端側のイオン損失による密度降下と電源端と接地端との切れた部分における無誘導電気場による一側アンテナのプラズマ密度降下は同一半径を有し２重螺旋状に捩れた他のアンテナの中間部-プラズマ密度が電源端側に比べて相対的に高く発生される部分-が同じ位置に重畳されプラズマ密度を相互補完することによって回転方向に対するプラズマ密度分布の対称性を確保できるようにする。
【００１４】
本発明ではチャンバの全区域にかけて均一なプラズマ密度を発生させられるようにチャンバの上部外側の並列アンテナと内側の並列アンテナをさらに具備できる。
【００１５】
本発明において前記並列アンテナは二つのアンテナが１８０°に対称交差され、２重螺旋状に捩れた形態、三つのアンテナが１２０°に対称交差し、３重螺旋状に捩れた形態、四つのアンテナが９０°に交差した４重螺旋状に捩れた形態をなすことができ、さらに低い縦横比を実現するためにこれより多数のアンテナが並列結合され中心に対して交差して互いに多重に捩れた形態をなすことができる。
【００１６】
本発明ではチャンバの外郭と中心部におけるプラズマ密度分布を均一にするためにチャンバ外側の並列アンテナと内側の並列アンテナを備えられ、外側の並列アンテナに印加される電流と内側の並列アンテナに印加される電流を類似に合わせられる手段をあらに具備でき、アンテナのインピーダンス調整のために内側の並列アンテナの交差数と外側の並列アンテナの交差数とを相異なるようにすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上述べたように、本発明は誘導結合型プラズマ発生装置のアンテナ構造を改善して半導体酸化膜エッチングに適するよう電子温度は低くチャンバの体積を小さくすることによって高選択比を確保でき、プラズマの密度分布が回転対称をなすようにすることで、大口径の半導体を精度よく加工できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を限定しない実施例を添付した図面に基づき詳述する。
図１は本発明の一実施例によるプラズマ発生装置の断面図であり、図２は本発明の一実施例によるプラズマ発生装置の等価回路図であり、図３は本発明の一実施例によるプラズマ発生装置のアンテナ構造図であり、図４は本発明の一実施例によるプラズマ発生装置のアンテナ平面図である。
【００１９】
前記図１に示したように、本発明に係るプラズマ発生装置は誘導結合型プラズマ発生装置の基本的な形態、すなわち反応ガスを供給するためのガス注入口１１と内部を真空に保ち、反応が終了すれば反応ガスを排出するための真空ポンプ１２及びガス排出口１３が備えられるチャンバ１０と、該チャンバ１０の内部に被加工物を載置するためのチャック２０と、該チャンバ１０の上部に高周波電源が印加されるアンテナ３０を備えている。
【００２０】
前記アンテナ３０は一定した厚さを有する平板ドーナツ型のボビン３１に二つのアンテナ３２、３４が捩れた形態を保てるよう巻き付けられている。
図面のうち未説明符号１４はインピーダンスマッチングボックスである。
【００２１】
本発明において前記チャンバ１０の上部に設けられるアンテナ３０は並列アンテナの形態よりなっているが、これは図３及び図４に示したように、二つのアンテナ３２、３４が仮想円の中心Ｃから各アンテナ３２、３４の電源端Ｐと他端の接地端Ｇを相互対称位置に置かれるようにし、各アンテナ３２、３４は２重螺旋状に互いに捩れた状態に形成され、各アンテナ３２、３４の電源端Ｐはチャンバ１０から遠い垂直位置に置かれ、各アンテナ３２、３４の接地端Ｇはチャンバ１０(図１参照)から近い垂直位置に置かれるようにしたものである。
【００２２】
本実施例において前記アンテナ３０をなす各アンテナ３２、３４は相互２重螺旋状に捩れた形態をなして同一半径に位置し、各アンテナ３２、３４の電源端Ｐはチャンバ１０から遠い側、すなわち相対的に上部に位置し接地端Ｇはチャンバ１０から近い側、すなわち電源端Ｐに比べて相対的に下部に位置させることによって電源端Ｐ側に高電圧が印加されイオン損失によるプラズマ密度の降下がなされることを最小化したものであり、一側アンテナ(３２、３４中の一つ)から電源端P側のイオン損失による密度降下と電源端Ｐと接地端Ｇとの切れた部分における無誘導電気場による一側アンテナ(３２、３４中の一つ)のプラズマ密度降下は同一半径を持って２重螺旋状に捩れた他のアンテナ(３４、３２中の一つ)の中間部３４ａ、３２ａ-プラズマ密度が電源端Ｐ側に比べて相対的に高く発生する部分-が同じ位置に重畳してプラズマ密度を相互補完することによって回転方向に対するプラズマ密度分布の対称性を確保できるようにしたものである。
【００２３】
図５は図４に示されたプラズマ発生装置のアンテナによって発生するプラズマの密度分布をグラフで示したもので、実線は両アンテナ３２、３４の電源端Ｐ側を横切るＡ-Ａ線断面におけるプラズマ密度分布であり、点線はこれと直角に横切ったＢ-Ｂ線断面におけるプラズマ密度分布を示した図であり、図５のグラフに示したように、本実施例におけるプラズマ発生装置はチャンバ１０の中心に対して回転方向にプラズマ密度の分布が対称状をなしていることが確認できるところ、二つのアンテナ３２、３４が相互対称に交差して一側アンテナの回転方向に対するプラズマ密度分布の非対称性を他側アンテナの回転方向に対するプラズマ密度分布の非対称が交差されることによって相互補完してプラズマ密度分布が対称をなすようになり、両アンテナ３２、３４の電源端側を横切った位置のプラズマ密度分布とこれに直角に横切った位置におけるプラズマ密度分布も類似なので、チャンバ１０内で全体として回転方向に対して対称をなしていることが分かる。
【００２４】
前記図５のプラズマ密度分布グラフから分かるように、本発明のプラズマ発生装置は半導体など被加工物を載置するためのチャックをチャックの内部に位置させることにおいて、従来の誘導結合型プラズマ発生装置においてプラズマがチャンバの上から下に拡散しつつ平滑になる位置に配するべきなのでチャンバの高さが高くなって、結局チャンバの体積が大きくなり、プラズマの滞留時間が延びることに比べ、本発明では前述した拡散方式によらずチャンバの割合に高い位置でもプラズマの密度が均一に分布するので、チャンバの高さを小さくすることができ、よってチャンバの体積を最小化させられ、プラズマの滞留時間が短縮されるので酸化膜エッチングにおいて工程上必要とする高選択比を確保できる与件を造成することができ、既存の誘導結合型プラズマ発生装置において通常１３．５６ＭＨｚの高周波電源より相対的に高い５０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ範囲の高周波放電を施すので電子温度も下げられるため、高選択比を確保するためのもう一つの与件も造成できるようになる。
【００２５】
図６は本発明の他の実施例によるプラズマ発生装置のアンテナ構造図であり、図７は図６に示されたアンテナの平面図である。
【００２６】
前記図６及び図７に示された並列アンテナ３０は三つのアンテナ３２、３４、３６が仮想円の中心Ｃから各アンテナ３２、３４、３６の電源端Ｐと他端の接地端Ｇを相互１２０°の角度に対称位置に置かれるようにし、各アンテナ３２、３４、３６は３重螺旋状に互いに捩れた状態に形成され、各アンテナ３２、３４、３６の電源端Ｐは上部に位置し、各アンテナ３２、３４、３６の接地端Ｇは下部に位置している。
【００２７】
本実施例においても前記アンテナ３０をなす各アンテナ３２、３４、３６は相互３重螺旋状に捩れた形態をなして同一半径に位置し、各アンテナ３２、３４、３６の電源端Ｐはチャンバ１０から遠い側、すなわち相対的に上部に置かれ、接地端Ｇはチャンバ１０から近い側、すなわち電源端Ｐに比べて相対的に下部に位置させることによって電源端Ｐ側に高電圧が印加されイオン損失によるプラズマ密度の降下がなされることを最小化したものであり、電源端Ｐ側のイオン損失による密度降下と電源端Ｐと接地端Ｇとの切れた部分における無誘導電気場による一側アンテナ３２のプラズマ密度降下は同一半径を有し２重螺旋状に捩れた他のアンテナ３４、３６の中間部３４ａ、３６ａ−プラズマ密度が電源端Ｐ側に比べて相対的に高く発生する部分−が同じ位置に重畳されプラズマ密度を相互補完することによって回転方向に対するプラズマ密度分布の対称性を確保できるようにする。
【００２８】
本発明に係るアンテナ構造は前述した２重螺旋状３重螺旋状に限られず、さらに低い縦横比を実現できるように四つのアンテナが９０°に交差した４重螺旋状に捩れた形態とこれより多数のアンテナが並列結合され中心に対して交差して互いに多重に捩れた形態をなすこともできる。
【００２９】
図８は図７の３重螺旋状アンテナを使用した場合、Ｃ-Ｃ線断面上におけるプラズマ密度分布を示したグラフである。図８のグラフから分かるように、一側アンテナ(３２、３４、３６中の一つ)の電源端Ｐと接地端Ｇからアンテナの中間部を横切る位置におけるプラズマ密度分布が対称をなしており、このようなプラズマ密度分布の対称は三つのアンテナが相互１２０°角度に相互交差している構造をなすようになって、アンテナの全ての回転方向に対してほぼ同一に現れるようになることが分かる。
【００３０】
前述した図１ないし図８において説明された実施例のプラズマ発生装置では一つの並列アンテナ３０がチャンバ１０の上部外側に設けられたタイプであって、チャンバ１０の外郭に比べてチャンバ１０の中心部側のプラズマ密度分布が低く現れる点を勘案して外側の並列アンテナ３０と同じ構造で前記外側の並列アンテナ３０と同心円状に内側に並列アンテナ４０を設けられ、これに対する等価回路は図９に示されている。
【００３１】
前述した図９の実施例では外側の並列アンテナ３０と内側の並列アンテナ４０が具備されていて、チャンバの全区域にかけてプラズマ密度分布の回転対称がなされると同時に、チャンバの外郭と中心部におけるプラズマ密度分布を均一に形成でき、このような実施例のプラズマ発生装置においては外側の並列アンテナ３０に印加される電流と内側の並列アンテナ４０に印加される電流を類似に合わせられる手段をさらに具備でき、アンテナのインピーダンス調整のために内側の並列アンテナの交差数と外側の並列アンテナの交差数とを相異なるように、例えば外側の並列アンテナは三つのアンテナが３重に交差した形態をなし、内側の並列アンテナは二つのアンテナが２重に交差した形態のものにすることができる。前述した本発明のプラズマ発生装置は相対的に高密度のプラズマ発生が可能な誘導結合型プラズマ発生装置でチャンバの体積が大きく電子温度が高くて高選択比を確保できなかった問題点を解消できるように高選択比を確保できる条件、すなわち低い電子温度とチャンバ体積の最小化のために高周波放電が可能であり、インピーダンスが低い並列アンテナを使用し、チャンバ内でプラズマ密度分布が回転対称をなすようにプラズマ発生が対称をなすように捩れた形態に作製することによって高選択比を確保できるようになる。
【００３２】
本発明のプラズマ発生装置においてプラズマがチャンバ内部で滞留する時間を短縮するためにチャンバ体積を最小化すべきであるが、既存の誘導結合型プラズマ発生装置では拡散方式によるプラズマの均一度調節に依存したので体積が相対的に大きくなるべきであったが、本発明はプラズマの密度分布が捩れた形態の対称型並列アンテナ構造によって回転方向に対して対称をなして拡散方式でなくても必要とする低い縦横比を実現でき、外側の並列アンテナと内側の並列アンテナが設けられて被加工物が載置される位置でチャンバの外郭とチャンバの中心部が均一なプラズマ分布をなすようになるので、被加工物が載置される位置を高くしても、すなわちチャンバの上下距離を短縮させられるのでチャンバの体積を最小化でき、アンテナが並列接続されているのでインピーダンスが低く高周波放電が可能なので電子温度を下げられ、半導体の酸化膜エッチングにおいて求められる高選択比が得られる。
【００３３】
図１０は本発明のさらに他の実施例によるアンテナの構造図であり、図１１は図１０に示されたアンテナの設置状態断面図である。
【００３４】
前記図１０に示されたアンテナは短い管状のボビン３１に二つのアンテナ３２、３４が巻き付けられた構造をなしているが、並列結合された二つのアンテナ３２、３４はボビン３１の中心Ｃで各アンテナ３２、３４の電源端Ｐと他端の接地端Ｇが相互対称位置に置かれ、各アンテナ３２、３４は２重螺旋状に互いに捩れた状態に巻き取っており、各アンテナ３２、３４の電源端Ｐはボビン３１の外側に位置し、各アンテナ３２、３４の接地端Gはボビン３１の内側に置かれるようにして電源端Ｐ側に高電圧が印加されイオン損失によるプラズマ密度の降下がなされることを最小化したものであり、電源端Ｐ側のイオン損失による密度降下と電源端Ｐと接地端Ｇとの切れた部分における無誘導電気場による一側アンテナ３２のプラズマ密度降下は同一半径を有し二重螺旋状に捩れた他のアンテナ３４、３６の中間部３４ａ、３６ａ-プラズマ密度が電源端Ｐ側に比べて相対的に高く発生される部分-が同じ位置に重畳されプラズマ密度を相互補完することによって、回転方向に対するプラズマ密度分布の対称性を確保できるようにしたものである。
【００３５】
前記図１０に示したアンテナ３０は本明細書の図２及び図３に示されたアンテナと同一な機能を果たすようにする単純な形態を変更して、図１１に示したようなシリンダ状になされた誘導結合型プラズマ発生装置に使用できるようにしたもので、この作用については本発明の第１実施例において具体的に言及したので繰り返した説明は省略する。
【００３６】
図１２は本発明のさらに他の実施例によるアンテナの構造図であり、図１３は図１２に示したアンテナの設置状態断面図であって、本実施例ではドーム状の誘導結合型プラズマ発生装置にドーム上に設けるのに適するよう形成した円錐形のボビン３１にアンテナ３２、３４を巻き付けたものであり、その作用及び効果は本発明の第１実施例と同様である。
【００３７】
図１４は本発明のさらに他の実施例によるプラズマ発生装置の断面図であって、本実施例ではアンテナ３０がチャンバ１０の側部に設けられたタイプのプラズマ発生装置において本発明のアンテナ-図１０に示されたアンテナ-を設けた例を示しており、その作用も図１０及び図１１の説明と同一なので具体的な説明は省く。
【００３８】
また、本発明において前記図１０ないし図１４に示されたアンテナは二つのアンテナが並列結合された形態を示したが、本発明はこれに限らず三つまたはそれ以上のアンテナを対称形に配置して使用することによって誘導されるプラズマの密度分布が回転方向に対して高い対称性を有させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
誘導結合型プラズマ発生装置のアンテナ構造を改善して半導体酸化膜エッチングに適するよう電子温度は低くチャンバの体積を小さくすることによって高選択比を確保でき、プラズマの密度分布が回転対称をなすようにすることで、大口径の半導体を精度よく加工できる低い縦横比を有する誘導結合型プラズマ発生装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例によるプラズマ発生装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施例によるプラズマ発生装置の等価回路図である。
【図３】本発明の一実施例によるプラズマ発生装置のアンテナ構造図である。
【図４】本発明の一実施例によるプラズマ発生装置のアンテナ平面図である。
【図５】図４に示されたプラズマ発生装置のアンテナによって発生するプラズマのＡ-Ａ線及びＢ-Ｂ線断面における密度分布グラフである。
【図６】本発明の他の実施例によるプラズマ発生装置のアンテナ構造図である。
【図７】図６に示されたアンテナの平面図である。
【図８】図７のアンテナを使用した場合、Ｃ-Ｃ線断面上におけるプラズマ密度分布グラフである。
【図９】本発明のさらに他の実施例によるプラズマ発生装置の等価回路図であって、外側と内側にそれぞれ並列アンテナが設けられた場合を示した図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施例によるアンテナの構造図である。
【図１１】図１０に示されたアンテナの設置状態断面図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施例によるアンテナの構造図である。
【図１３】図１２に示されたアンテナの設置状態断面図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施例によるプラズマ発生装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０：チャンバ
１１：ガス注入口
１２：真空ポンプ
１３：ガス排出口
１４：インピーダンスマッチングボックス
２０：チャック
３０：並列式アンテナ
３１：ボビン
３２、３４、３６：アンテナ
３２ａ、３４ａ：中間部
４０：外側アンテナ
【図１】
2005534185.tif 000003
【図２】
2005534185.tif 000004
【図３】
2005534185.tif 000005
【図４】
2005534185.tif 000006
【図５】
2005534185.tif 000007
【図６】
2005534185.tif 000008
【図７】
2005534185.tif 000009
【図８】
2005534185.tif 000010
【図９】
2005534185.tif 000011
【図１０】
2005534185.tif 000012
【図１１】
2005534185.tif 000013
【図１２】
2005534185.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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