(57)【要約】本発明は、反応室１が加熱ジャケット１４により保護されている密閉された壁２で区切られるリアクタに関する。加熱ジャケット１４を、交互プラズマエッチングプロセスの不動態化工程で発生するポリマー凝縮温度よりも高い温度にし、反応室１の密閉された壁２および加熱ジャケット自体１４へのポリマーの堆積を防止し、それによりエッチング速度を一定に維持する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板支持手段（３）を含み、プラズマ源（４）と連通する、漏れ防止壁（２）で囲まれた反応室（１）を備えるプラズマエッチングリアクタであって、漏れ防止しない仕方で反応室（１）の漏れ防止壁（２）の全部または一部の内側を覆う適切な金属または合金のヒータライナ（１４）、およびヒータライナ（１４）と反応室（１）の漏れ防止壁（２）との間に用意されている中間断熱空間（１５）をさらに備えることを特徴とするプラズマエッチングリアクタ。
【請求項２】
適切な金属または合金は、第１にフッ素含有エッチングガスまたは不動態化ガスと反応して揮発性化合物を形成しない、第２にプラズマ衝撃の作用の下で汚染原子を放出しない金属および合金から選択されることを特徴とする請求項１に記載のリアクタ。
【請求項３】
適切な金属は、アルミニウムまたはチタンであることを特徴とする請求項２に記載のリアクタ。
【請求項４】
さらに、
プラズマから出る粒子による衝撃を制御するように基板支持手段（３）にバイアスをかけるバイアス手段（１０、１１）と、
エッチングガス源（９ａ）、およびプラズマ源（４）にエッチングガスを導く作業を決定するエッチング流量を制御する手段（９ｂ）と、
不動態化ガス源（９ｃ）、およびプラズマ源（４）に不動態化ガスを導く作業を決定する不動態化流量を制御する手段（９ｄ）と、
エッチングガス流量制御手段（９ｂ）および不動態化ガス流量制御手段（９ｄ）が交互に動作するように構成された制御デバイス（９ｅ）とを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のリアクタ。
【請求項５】
ヒータライナ（１４）は、少数の固定点（１６ａ、１６ｂ）により反応室（１）の漏れ防止壁（２）に固定されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のリアクタ。
【請求項６】
ヒータライナ（１４）と反応室（１）の漏れ防止壁（２）との間の中間空間は、厚さわずかの環状空間（１４ｃ）を介して反応室（１）の中央空間とやり取りすることを特徴とする請求項５に記載のリアクタ。
【請求項７】
固定点（１６ａ、１６ｂ）は、ヒータライナ（１４）から反応室（１）の漏れ防止壁（２）への伝導による熱エネルギーの伝達に抗する断熱構造であることを特徴とする請求項５または６のいずれか一項に記載のリアクタ。
【請求項８】
ヒータライナ（１４）は、ヘッドを持ち、漏れ防止壁（２）の面の下に突き出、それぞれ広い部分を持つ、ヘッドおよびヘッドを留めるための狭い部分を通す鍵穴形状の溝にはまる、３つの突起により反応室（１）の漏れ防止壁（２）からつり下げられることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載のリアクタ。
【請求項９】
ヒータライナ（１４）は、外部電気エネルギー源との接続に適している電気抵抗（１７）などの加熱装置手段に熱的に結合されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のリアクタ。
【請求項１０】
電気抵抗（１７）は、薄膜電気抵抗および／またはサーモコアキシャルタイプの電気抵抗を含むことを特徴とする請求項９に記載のリアクタ。
【請求項１１】
ヒータライナ（１４）は、赤外線素子などの放射加熱装置手段により加熱されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のリアクタ。
【請求項１２】
ヒータライナ（１４）は、ヒータライナの温度を適切な温度値範囲に調整するための温度調整器手段（１８〜２１）と関連付けられることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のリアクタ。
【請求項１３】
ヒータライナ（１４）は、１５０℃を超える温度に加熱するのに適している加熱装置手段（１７）を備えることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のリアクタ。
【請求項１４】
ヒータライナ（１４）の内側表面（１４ｄ）は、低い放射線放出係数を示す構造であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載のリアクタ。
【請求項１５】
基板支持手段（３）から下流にある反応室（１）はヒータライナ（１４）と熱接触している伝導性グリッド（５）により制限されることを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のリアクタ。
【請求項１６】
基板支持手段（３）は基板を引きつけるための静電電極（３ａ）を備えることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載のリアクタ。
【請求項１７】
フッ素含有エッチングガスのプラズマ（２４）により基板（２３）をエッチングする工程、およびＣｘＦｙ不動態化ガスのプラズマ（２４）により表面を不動態化する工程を交互に行うことを含み、少なくとも不動態化工程では、ヒータライナ（１４）はプラズマ（２４）により発生するポリマーの凝縮温度よりも高い温度に加熱されることを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載のリアクタ内でプラズマ（２４）を使って基板（２３）をエッチングする方法。
【請求項１８】
ヒータライナ（１４）は、この方法の工程のすべてにおいて連続的に加熱されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマエッチングリアクタに関するものであり、特に、米国特許５  ５０１  ８９３号明細書で説明されている交互法（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ）を実装することによりプラズマを使用してシリコン基板上でミクロ機械加工または異方性エッチング法を実装するために使用されるリアクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような交互法を行う際に、ＳＦ６などのフッ素含有エッチングガスで基板をエッチングする工程は、例えば、Ｃ４Ｆ８などの不動態化ガスＣｘＦｙのプラズマを使用する表面不動態化工程と交互に行われる。
【０００３】
この方法の工程は低圧の大気中で実施され、これによりプラズマを定着し、維持することができる。
【０００４】
フッ素含有エッチングガスのプラズマでエッチングを行う工程では、基板はフッ素原子により等方的に侵食される。Ｃ４Ｆ８などの不動態化ガスＣｘＦｙのプラズマを使う不動態化の工程により、ポリマー膜をプラズマに曝される基板の表面全体に堆積することができる。したがって垂直面と水平構造は両方とも、被覆される。フッ素含有エッチングガスのプラズマでエッチングする以下の工程を行うときに、基板に負のバイアスをかけることにより得られる垂直イオン衝撃の複合作用の下で、ポリマー膜は、基板の垂直エッチングが継続できるように、粉砕され水平な表面から除去されるが、ポリマーは垂直な表面には残留し、ポリマーは一時的に前記垂直面に対するプラズマの作用に対抗する。そのため、不動態化ガスＣｘＦｙのプラズマを使用して不動態化する工程と交互にフッ素含有エッチングガスのプラズマを使用してエッチングする工程を繰り返すことにより、基板の異方性エッチングを行うことが可能である。
【０００５】
フッ素含有エッチングガスのプラズマを使って基板をエッチングするメカニズムでは、まず、電子、ＳＦ５＋などのイオン、およびフッ素原子Ｆを含むプラズマを発生する。基板の表面に到達したフッ素原子は、例えば、基板がシリコンでできていれば、化学反応を起こし、以下のような反応となる。
Ｓｉ（ｓ）＋４Ｆ（ｇ）→ＳｉＦ４（ｇ）
【０００６】
ＳｉＦ４などの反応生成物およびＳＦ６の非解離分子、さらにラジカルＳｘＦｙは、気体の形をとったままであり、ポンプで除去される。
【０００７】
不動態化ガスＣ４Ｆ８のプラズマにより表面を不動態化する工程、例えば、シリコン基板の表面を不動態化する工程で、電子、イオン、およびＣＦ、ＣＦ２、．．．などのタイプのラジカルを含むプラズマが発生される。これらのラジカルまたはモノマーは互いに結合し、それにより、ポリマー鎖［−ＣＦ−］または［−ＣＦ２−］が形成される。これらのポリマーは、プラズマに曝された全表面上に凝縮し、表面をポリマー膜で覆う。これらの表面は、エッチングされるシリコン基板の表面だけでなく、反応室の内側の表面すべてをも含む。
【０００８】
フッ素含有エッチングガスのプラズマを使った以下のエッチングの工程において、負のバイアスがかかっている状態でイオン衝撃を受けた表面からポリマー膜が除去される。これは、特に、後でフッ素原子Ｆによりエッチングすることができる、シリコン基板の水平面に当てはまる。これも、同様に、イオン衝撃を受ける基板の表面以外の全表面に当てはまる。
【０００９】
米国特許第５５０１８９３号明細書による異方性エッチングの交互法の問題は、図１に示されているように、エッチング速度が時間とともに次第に遅くなり、やがてほぼ直線的に遅くなるという点である。したがって、所定のリアクタを作動させる例において、一定に保たれるプラズマ発生条件の下で、初速０から毎分１０マイクロメートル（μｍ）のエッチング速度で始まり、速度は徐々に遅くなって、運転開始から１２時間後に毎分６μｍに達する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、米国特許第５５０１８９３号明細書による異方性エッチングの交互法を使用したシリコンの異方性エッチング用の機器のエッチング性能におけるこのような負のドリフトを回避することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、交互法の不動態化およびエッチング工程の際に出現する現象の詳細な分析を行った結果であり、この負のドリフトが以下のプロセス、つまり、不動態化工程で、反応室のすべての部分が次第にポリマー膜で覆われていく、というプロセスによるものであるという説明に至る。反応室の表面が低電位、例えばグラウンドに接続していると、この膜はエッチング工程で除去されない。低電位なので、反応室の対応する受け側表面は、イオン衝撃を受けず、したがって、エッチングされる基板の表面を覆うのと似たポリマー膜を保存する。時間が経つとともに、この膜は厚くなっていく。
【００１２】
これは、イオン衝撃を受けないが、グラウンド電位に接続されている受け側表面に堆積されているポリマー膜は、Ｖｐを正のプラズマ電位とするエネルギーがＥ＝Ｖｐ−０に等しいイオンおよび電子の小さな流束に曝される。
【００１３】
一般に、Ｖｐは１０ボルトのオーダであり、普通は、グラウンドに対し、１５ボルトから２５ボルトの範囲内である。このエネルギーは、微粉砕によりポリマー膜を除去するのには十分でないが、壁面したがってポリマー膜を約４０℃から６０℃の温度に加熱するのには十分である。
【００１４】
最初、リアクタは冷えていて、きれいである、つまり、［−ＣＦ−］ｎまたは［−ＣＦ２−］ｎタイプのポリマー堆積がないが、シリコンのエッチング速度は、最大であるという意味で最適である。それ以降、基板のエッチングが続けられると、意図的なイオン衝撃に曝されていない壁の受け側表面に凝縮されたポリマー膜は成長し、厚くなっていく。それと同時に、膜はエネルギーＶｐの粒子束の作用を受けて熱くなる。
【００１５】
熱くなるにつれ、膜は部分的に蒸発し、ＣｘＦｙタイプの分子を放出する。これらの分子は気相であり、したがって、質量流量計により意図的に持ち込まれたＣ４Ｆ８の分子に加えて存在する。これ以降、これらの分子は基板表面に堆積し、不動態化工程においてシリコンの水平面の不動態化の増大の制御がきかなくなる。以下のエッチング工程では、過剰な不動態化により、ポリマーを破壊し、水平面のエッチングプロセスを開始するのに要する時間が長くなる。このため、エッチングの速度全体が低下する。
【００１６】
本発明の基になっている考え方は、はじめからエッチングの交互法で受け側表面を発生し得るポリマーの堆積を確実に揮発させるのに十分な温度まで熱することにより、イオン衝撃に曝されていない反応室の受け側壁面にポリマー膜の凝縮堆積が形成されるのを防ぐことである。
【００１７】
それと同時に、本発明は、このような温度上昇を、過剰にエネルギーを消費することも、またリアクタの付近にいる人員にケガをさせる危険もないようにして、実施しようとするものである。
【００１８】
米国特許第５７８８７９９号明細書では、すでに、プラズマとリアクタ壁のいくつかの部分との間に挿入されたセラミックのヒータライナを用意することにより蒸着リアクタの壁面に堆積物が形成されるのを低減することをすでに提案している。説明されている唯一の方法は、蒸着法であり、選択されたセラミックスは酸化物、窒化物、またはホウ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、またはクロムの炭化物を含む。
【００１９】
説明されている解決策は、様々な理由、特に、エッチングする基板の汚染、エッチング効率の低下などの理由から、エッチングリアクタには適していない。
【００２０】
この目的のために、漏れ防止された壁で囲まれた反応室を備える本発明のプラズマエッチングリアクタは、基板支持手段を含み、プラズマ源と連通し、さらに、漏れ防止しない仕方で反応室の漏れ防止壁の全部または一部の内側を覆う適切な金属または合金のヒータライナ、およびヒータライナと反応室の漏れ防止壁との間に用意されている中間断熱空間を備える。
【００２１】
その結果、ヒータライナの温度は、プラズマ放射単独で生じる温度よりも高くなり、ヒータライナの温度が高いほど、ライナに堆積されるポリマー分子の量は減る。それと同時に、ヒータライナ自体は、受け側表面を構成し、反応室の漏れ防止された壁自体へのポリマー堆積を防止するスクリーンを形成する。ヒータライナは、さらに、エッチングされる基板の汚染およびエッチング法の効率の低下を避ける構造も示す。
【００２２】
半導体基板をエッチングするマイクロエレクトロニクス産業で特に使用するに適している交互エッチング法と両立するように、適切な金属または合金を、第１にフッ素含有エッチングガスまたは不動態化ガスと反応して揮発性化合物を形成することがなく、第２にプラズマ衝撃の作用の下で汚染原子を放出しない金属または合金から選択するのが好ましい。特に、アルカリ金属、クロム、および鉄、銅、および亜鉛などの重金属は、避けるべきである。アルミニウムまたはチタン製のヒータライナを使用するとよい結果が得られるが、アルミニウムは、低コストであること、また取扱の容易さから好ましい。
【００２３】
交互エッチング法については、本発明のリアクタはさらに、
・プラズマから出る粒子による衝撃を制御するように基板支持手段にバイアスをかけるバイアス手段と、
・エッチングガス源、およびプラズマ源にエッチングガスを導く作業を決定するエッチング流量を制御する手段と、
・不動態化ガス源、およびプラズマ源に不動態化ガスを導く作業を決定する不動態化流量を制御する手段と、
・エッチングガス流量制御手段および不動態化ガス流量制御手段が交互に動作するように構成された制御デバイスとを備える。
【００２４】
有利な一実施形態では、ヒータライナは、少数の固定点で反応室の漏れ防止壁に固定される。
【００２５】
ヒータライナと反応室の漏れ防止壁との間の中間空間は、厚さわずかの環状空間を介して反応室の中央空間とやり取りすると都合がよい。厚さがわずかであるため、プラズマが中間空間に侵入することは避けられる。
【００２６】
固定点は、ヒータライナから反応室の漏れ防止壁への伝導による熱エネルギーの伝達に抗する断熱構造であるのが好ましい。
【００２７】
ヒータライナの加熱装置手段は様々なタイプがある。第１の実施形態では、ヒータライナは、外部電気エネルギー源との接続に適している電気抵抗などの加熱装置手段に熱的に結合されている。
【００２８】
例えば、電気抵抗は、薄膜電気抵抗および／またはサーモコアキシャル（ｔｈｅｒｍｏｃｏａｘｉａｌ）タイプの電気抵抗を含むことができる。
【００２９】
それとは別に、ヒータライナは、赤外線素子などの放射加熱装置手段により加熱される。
【００３０】
ヒータライナは、ヒータライナの温度を適切な温度値範囲に調整するための温度調整器手段に関連付けられているのが好ましい。
【００３１】
実際、ヒータライナは、１５０℃以上の温度に加熱するのに好適な加熱装置手段を含む。
【００３２】
さらにプラズマエッチングリアクタの問題点は、基板支持手段から下流にある反応室を画定する伝導性グリッドが存在することでも生じる。グリッドの目的は、プラズマの伝搬を制限し、反応室内に封じ込めることである。問題は、ポリマーの粒子が蓄積することによりグリッドが徐々に詰まる傾向があるという点である。
【００３３】
本発明では、伝導性グリッドがヒータライナと必ず熱接触するようにすることでこの問題を解決する。その結果生じるグリッドの温度上昇により、詰まりが避けられ、長時間にわたり適切な動作状態を保つことがわかる。
【００３４】
さらに、反応室内にヒータライナが存在するため、基板支持に基盤を保持する手段に対し有利な影響をもたらし、そのような基板支持手段の有利な実施形態は、基板を静電気により引きつける電極を備える。知られているリアクタでは、これらの電極はポリマーで瞬く間に覆われ、その有効性は時間とともにたちまち減少する。
【００３５】
本発明では、静電気により基板を引きつける電極は長期間にわたり電極の適切な動作のために十分きれいに保たれるため、明らかに、電極はポリマーで覆われなくなるため、このような問題をかなりの程度まで軽減する。
【００３６】
本発明の他の態様によれば、上で定義しているようにリアクタ内でプラズマを使って基板をエッチングする方法が提示されており、この方法はフッ素含有エッチングガスのプラズマにより基板をエッチングする工程、およびＣｘＦｙ不動態化ガスのプラズマにより表面を不動態化する工程を交互に行うことを含み、少なくとも不動態化工程では、ヒータライナはプラズマにより発生するポリマーの凝縮温度よりも高い温度に加熱される。
【００３７】
有利な一実施形態では、ヒータライナはこの方法のすべての工程において連続的に加熱される。
【００３８】
本発明の他の目的、特徴、および利点は、添付図面を参照して、特定の実施形態の以下の説明を読むと理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図２に示されている実施形態では、プラズマエッチングリアクタは、基板支持手段３を含み、プラズマ源４と連通する漏れ防止壁２により囲まれている反応室１を備える。
【００４０】
例えば、反応室１の漏れ防止壁２は、前側取入口部分２ｂに接続され、それ自体はプラズマ源４を構成する取入口管６とやり取りするため開いている周辺部分２ａを備える。周辺部分２ａおよび前側取入口部分２ｂは、金属でできており、グラウンド電位に接続されると都合がよい。取入口管６は、誘電体材料でできており、ＲＦ発生器８による無線周波（ＲＦ）の交流電流（ＡＣ）を供給される結合電極７により囲まれている。
【００４１】
エッチングガス源９ａおよびソレノイド弁などのエッチング流量制御手段９ｂを使用することで、エッチングガスを取入口管の末端に送出し、規定されるプラズマ源４に送ることができる。同様に、不動態化流量を制御するための不動態化ガス源９ｃおよび手段９ｂ、例えばソレノイド弁は、取入口管６の末尾にある不動態化ガスをプラズマ源４に送出するのを規定するために使用される。制御デバイス９ｅは、交互法で、エッチング流量制御手段９ｂおよび不動態化流量制御手段９ｃを規定する。
【００４２】
結合電極７は、取入口管６内のガスを励起し、その後基板支持手段３に向かって反応室１の内側に向かって移動するプラズマを発生する。
【００４３】
プラズマから出る粒子を使って衝撃を制御するために、基板支持手段３は、バイアス線１０により接続される接続先であるＲＦ発生器１１によりバイアスがかけられる。
【００４４】
反応室１は、ポンプ管路１２を介して接続され、手段１３をポンピングすることにより、低くそして制御されたガス圧を確定し、反応室１の内側に保持することを可能にするが、圧力はプラズマ発生と互換性を有する。
【００４５】
基板支持手段３から下流にある反応室１は、プラズマのイオン密度に関連するメッシュサイズを使用する、グラウンド電位にも接続されている伝導性グリッド５により画定される。
【００４６】
図２のリアクタは、さらに、グラウンド電位につながり、プラズマと接触している漏れ防止壁２のすべての部分の内側を覆うヒータライナ１４を備える。したがって、ヒータライナ１４は、周辺部分２ａの内側を覆う周辺壁１４ａおよび前側取入口部分２ｂの内側を覆う最上部の壁１４ｂを含む。ヒータライナ１４は、それ自体グラウンド電位に接続され、電気抵抗１７などの加熱装置手段と関連する、適切な金属でできている壁である。断熱手段は、ヒータライナ１４と反応室１の漏れ防止壁２との間に挿入されている。
【００４７】
図に示されている実施形態では、断熱手段は、ヒータライナ１４と反応室１の漏れ防止壁２との間に延びている適切な厚さの、例えば０．５ミリメートル（ｍｍ）から１ｍｍの程度のオーダの中間空間１５により構成される。反応室１の内側に配置され、薄い、例えば中間空間１５と同じ厚さの環状空間１４ｃを介して反応室の内側空間と連絡する、中間空間１５は非常に低圧の大気を含み、したがって断熱特性がよい。それと同時に、ヒータライナ１４は、少数の固定点、例えば図２および３に示されている３つの固定点１６ａ、１６ｂ、および１６ｃで反応室１の漏れ防止壁２に固定される。
【００４８】
固定点１６ａ、１６ｂ、および１６ｃは、ヒータライナ１４から反応室１の漏れ防止壁２への伝導による熱エネルギーの伝達にさらに抗する断熱構造である。
【００４９】
図２および３に示されている単純で効果的な実施形態では、ヒータライナ１４は、それぞれヘッドを持ち、漏れ防止壁２の面の下に延び、ヒータライナ１４の上部壁１４ｂ内のそれぞれの溝２６ａ、２６ｂ、または２６ｃにはまる突起により構成される固定点１６ａ、１６ｂ、および１６ｃにより反応室１の漏れ防止壁２からつり下げられている。溝２６ａ、２６ｂ、および２６ｃは、図３に示されているように、ヘッドおよびヘッドを保持するための狭い部分を通す広い部分を持つキーホールタイプである。
【００５０】
ヒータライナ１４の内側表面１４ｄは、放射線放出係数が低くなる構造であるのが好ましい。その結果、基板支持手段３の上に置かれた基板２３の加熱は制限され、そのため、エッチングおよび不動態化の工程の阻害が回避される。
【００５１】
ヒータライナ１４を加熱する電気抵抗１７などまたは他の手段は、温度センサ１８によりピックアップされ、線２０を介して送出されるようなヒータライナ１４の温度に関する情報を受信する制御デバイス１９を備える温度調整器手段の制御の下で線２１を介して電力を供給される。制御デバイスは、ヒータライナ１４の温度を調整し、ヒータライナ１４上の「−ＣＦ−」ｎまたは［−ＣＦ２−］ｎポリマー分子の堆積を避けるのに適している範囲の温度値に保持するように設計されている。
【００５２】
ヒータライナ１４用に選択された温度は、使用されるＣｘＦｙガスのタイプに応じて、したがって不動態化工程で堆積したポリマーのタイプに応じて変化し得る。
【００５３】
実際、加熱装置手段１７は、不動態化工程で発生するポリマーの凝縮を避けるのに十分な１５０℃を超える温度でヒータライナ１４を加熱するように構成されている。
【００５４】
伝導性グリッド５は、周辺接触ゾーン２２内のヒータライナ１４と熱接触しているのが好ましい。そうすると、伝導性グリッド５を加熱することで、次第に詰まっていくのを防止することができ、したがって使用可能耐用年数がかなり延びる。特定の加熱装置手段による伝導性グリッド５の加熱自体が、ヒータライナ１４を含まないリアクタに適用可能な独立の発明をなす。
【００５５】
図２は、基板支持手段３上に基板２３を保持するための特定の手段を示す図であり、これらの特定の手段は、基板を引きつけるための、静電気の引力により基板２３を引きつける静電電極３ａである。このような状況では、きれいな状態でないと基板２３は基板支持手段３により適切に保持されないため、十分にきれいな状態で静電電極３ａを保持する必要がある。ヒータライナ１４およびそれを十分に加熱するための手段を使用することで、静電電極３ａが詰まることをかなりの程度軽減でき、それにより同様に電極が基板２３を満足のいく仕方で保持するため適切に機能する期間が延びる。
【００５６】
動作中、ポンプ手段１２および１３は、反応室１の内側のガス圧を適当な低さに維持する。エッチングまたは不動態化を目的とする適切なガスがガス発生器手段９を介して導き入れられる。ＲＦ発生器８から結合電極７に電力を供給することで、取入口管６内にプラズマ２４を発生させ、プラズマ２４は、基板２３がＲＦ発生器１１によりバイアスをかけられているため、反応室内１に伝搬し基板２３に向かう。それと同時に、線２１および制御デバイス１９により電力が供給される電気抵抗１７は、ヒータライナ１４を不動態化ポリマー堆積を回避し、同時に反応室１の漏れ防止壁２を保護するのに適した温度に維持する。その結果、不動態化工程の終わりに、ポンプ手段１２および１３によりモノマー分子が非常に短時間のうちに除去され、エッチングガスを取入口管６内に導き入れることで、エッチング速度が次第に低下していかないようにしながら基板２３上のエッチング効果を短時間のうちにもたらすことができる。
【００５７】
そこで、上述の構造を備えるリアクタ内でプラズマ２４を使って基板２３をエッチングする方法は、フッ素含有エッチングガスのプラズマ２４により基板２３をエッチングする工程とＣｘＦｙ不動態化ガスのプラズマ２４を使って表面を不動態化する工程とを交互に行うことを含む。この方法では、ヒータライナ１４は、少なくとも不動態化工程で、プラズマにより発生する不動態化ポリマーの凝縮温度よりも高い温度に加熱される。
【００５８】
簡単のため、ヒータライナ１４はこの方法のすべての工程において連続的に加熱することができる。
【００５９】
断熱手段１５がヒータライナ１４と反応室１の漏れ防止壁２との間に挿入されているため、ヒータライナ１４を所望の温度に維持するために必要な電力は制約され、反応室１の漏れ防止壁２は無駄に加熱されない。その結果、漏れ防止壁２の外側温度は、安全要件に適合している、つまり、許容できる温度にとどまり、リアクタが使用されている間付近にいる要員は火傷することなくリアクタの壁面に触れることができる。
【００６０】
本発明は、明示されている実施形態に限られず、当業者の力量の範囲内にある様々な変更形態および一般化を含む。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】従来技術のリアクタにおいてエッチング速度が負の方向にどのように変化するかを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるリアクタを示す図である。
【図３】ヒータライナの上壁の底面を示す平面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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