(57)【要約】【課題】適応型プラズマ源を有するプラズマ室の設置方法、プラズマエッチング法及び適応型プラズマ源を製造する方法を提供する。【解決手段】先ず、第１のプラズマ源コイル２００aと、第１のプラズマ源コイルよりも中心部でのエッチング速度が速い第２のプラズマ源コイル２００bと、第１のプラズマ源コイルよりも周縁部でのエッチング速度が速い第３のプラズマ源コイル２００cとを備える複数個のプラズマソースコイルを用意する。その後、第１のプラズマ源コイルをプラズマ室３００aに取り付け、テストウエハ３０８に対するエッチング工程を行う。次に、テストウエハに対する位置別のエッチング速度を分析し、その結果に応じて、第１のプラズマ源コイルを第２プラズマ源コイルまたは第３のプラズマ源コイルに交換する。【選択図】図１
2007514324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ室上に適応型プラズマ源コイルを設け、前記プラズマ源コイルを用いて、前記プラズマ室内にプラズマを形成可能なプラズマ室の設置方法において、
第１のプラズマ源コイルと、前記第１のプラズマ源コイルよりも中心部でのエッチング速度が速い第２のプラズマ源コイルと、前記第１のプラズマ源コイルよりも周縁部でのエッチング速度が速い第３のプラズマ源コイルとを備える複数個のプラズマ源コイルを用意するステップと、
前記第１のプラズマ源コイルをプラズマ室に取り付け、テストウエハに対するエッチング工程を行うステップと、
前記テストウエハに対する位置別のエッチング速度を分析し、その結果に応じて、前記第１のプラズマ源コイルを前記第２のプラズマ源コイルまたは第３のプラズマ源コイルに交換するステップとを含むことを特徴とするプラズマ室の設置方法。
【請求項２】
前記プラズマ源コイルが、中心部にコイルブッシュを設け、２以上の正数であるｍ個の単位コイルが、ｎ＝ａ×（ｂ／ｍ）（ここで、ａ及びｂは正数）で計算されるｎ回の巻回数を有するとともに、前記コイルブッシュから延長され、前記コイルブッシュの周囲を螺旋状に巻回する構造を有することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ室の設置方法。
【請求項３】
前記第１のプラズマ源コイルの、前記コイルブッシュの上部面が平らな形状を有し、前記第２のプラズマ源コイルの、前記コイルブッシュの上部面が凹状を有し、前記第３のプラズマ源コイルの、前記コイルブッシュの上部面が凸状を有することを特徴とする請求項２に記載のプラズマ室の設置方法。
【請求項４】
前記第１のプラズマ源コイルが、中心から外郭に向かう放射方向距離が大きくなっても、単位コイル間の間隔が等しい構造を有し、前記第２のプラズマ源コイルが、中心から外郭に向かう放射方向距離が大きくなるほど、単位コイル間の間隔が次第に広くなる構造を有し、前記第３のプラズマ源コイルが、中心から外郭に向かう放射方向距離が大きくなるほど、単位コイル間の間隔が次第に狭くなる構造を有することを特徴とする請求項２に記載のプラズマ室の設置方法。
【請求項５】
前記第１のプラズマ源コイルが、中心から外郭に向かう放射方向距離が大きくなっても、単位コイルの断面積が等しい構造を有し、前記第２のプラズマ源コイルが、中心から外郭に向かう放射方向距離が大きくなるほど、単位コイルの断面積が次第に大きくなる構造を有し、前記第３のプラズマ源コイルが、中心から外郭に向かう放射方向距離が大きくなるほど、単位コイルの断面積が次第に小さくなる構造を有することを特徴とする請求項２に記載のプラズマ室の設置方法。
【請求項６】
前記コイルブッシュが、異なる材質からなる下部ブッシュと上部ブッシュとで構成されていることを特徴とする請求項２に記載のプラズマ室の設置方法。
【請求項７】
前記テストウエハに対する位置別のエッチング速度を分析した結果、中心部でのエッチング速度が周縁部でのエッチング速度よりも速い場合、前記第１のプラズマ源コイルを前記第３プラズマ源コイルに交換してエッチング工程を行うことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ室の設置方法。
【請求項８】
前記テストウエハに対する位置別のエッチング速度を分析した結果、周縁部でのエッチング速度が中心部でのエッチング速度よりも速い場合、前記第１のプラズマ源コイルを前記第２プラズマ源コイルに交換してエッチング工程を行うことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ室の設置方法。
【請求項９】
内部にウエハが取り付けられるプラズマ室と、前記ウエハの後面にバイアスパワーを印加するバイアスパワー部と、前記プラズマ室に導入される反応ガスをプラズマ化するために、前記プラズマ室上に導入され、コイルブッシュ、及び前記コイルブッシュから分岐され、前記コイルブッシュの周囲を巻回する２つ以上の複数個の単位コイルを有するプラズマ源コイルと、前記プラズマ源コイルに前記プラズマの発生のためのソースパワーを印加するソースパワー部とを備えるプラズマ室装置を用いたプラズマエッチング法において、
前記プラズマ室にウエハを取り付けるステップと、
前記ソースパワーを５００Ｗ以下で印加し、前記反応ガスを前記工程室内に供給し、前記ウエハ上を選択的にエッチングするステップと、を含むことを特徴とするプラズマエッチング法。
【請求項１０】
前記単位コイルが、３つ以上の多数であり、前記巻回数が、３以下であるものを用いることを特徴とする請求項９に記載のプラズマエッチング法。
【請求項１１】
前記ソースパワーが、約３００Ｗ乃至４５０Ｗで印加されることを特徴とする請求項９に記載のプラズマエッチング法。
【請求項１２】
前記ソースパワーと前記バイアスパワーが、約０．２乃至５の比を維持するようにそれぞれ印加されることを特徴とする請求項９に記載のプラズマエッチング法。
【請求項１３】
前記反応ガスが、塩素ガス及び三塩化ホウ素ガスを含むことを特徴とする請求項９に記載のプラズマエッチング法。
【請求項１４】
プラズマ室において用いられ、中心部にコイルブッシュが設けられ、コイルブッシュの周囲には、コイルブッシュを螺旋状に巻回する複数個の単位コイルが設けられるプラズマ源コイルの製造方法において、
前記単位コイルを前記コイルブッシュの側面に形成された溝内に挿入結合させるステップと、
形状治具の本体内に前記単位コイルの形状と類似した陥没部が形成された形状治具を用意するステップと、
精密寸法治具の本体内に前記単位コイルの形状と同一の陥没部が形成された精密寸法治具を用意するステップと、
単位コイル用銅線を前記形状治具の陥没部内に挿入しながら加熱し、前記単位コイルの形状と類似した形状の螺旋状銅線を作製するステップと、
前記螺旋状銅線を前記精密寸法治具の陥没部内に挿入しながら加熱し、単位コイルを作製するステップと、
前記単位コイルをコイルブッシュに固定させるステップと、を含むことを特徴とするプラズマ源コイルの製造方法。
【請求項１５】
前記形状治具に形成された陥没部の幅が、前記単位コイルの直径よりも相対的に広いことを特徴とする請求項１４に記載のプラズマ源コイルの製造方法。
【請求項１６】
前記形状治具に形成された陥没部が、前記形状治具の本体において、前記単位コイルの直径分だけ窪まされた溝であることを特徴とする請求項１４に記載のプラズマ源コイルの製造方法。
【請求項１７】
前記精密寸法治具に形成された陥没部が、前記精密寸法治具の本体において、前記単位コイルの直径分だけ窪まされた溝であることを特徴とする請求項１４に記載のプラズマ源コイルの製造方法。
【請求項１８】
前記螺旋状銅線を前記精密寸法治具の陥没部内に挿入しながら加熱し、単位コイルを作製した後、前記単位コイルが挿入された精密寸法治具を一定時間の間加圧するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のプラズマ源コイルの製造方法。
【請求項１９】
前記単位コイルを銀メッキするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のプラズマ源コイルの製造方法。
【請求項２０】
前記単位コイルとコイルブッシュの結合が、固定手段によりコイルブッシュと単位コイルを固定させることにより行われることを特徴とする請求項１４に記載のプラズマ源コイルの製造方法。
【請求項２１】
前記コイルブッシュと結合されない単位コイルの端部を圧延するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のプラズマ源コイルの製造方法。
【請求項２２】
前記螺旋状銅線及び前記単位コイルの作製過程での熱処理が、２５０〜３５０℃の温度で行われることを特徴とする請求項１４に記載のプラズマ源コイルの製造方法。
【請求項２３】
前記形状治具及び精密寸法治具が、無酸素銅からなることを特徴とする請求項１４に記載のプラズマ源コイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造設備に関し、特に、適応型プラズマ源を有するプラズマ室の設置方法、これを用いたプラズマエッチング法及び適応型プラズマ源の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超高集積（ＵＬＳＩ）回路素子の製造技術は、現在にいたるまで２０余年間目覚しい発展を重ねている。これは、極限の技術が要求される工程技術に裏付けられた半導体製造設備があったからこそ可能なことであった。これらの半導体製造設備の一つであるプラズマ室は、主に用いられていたエッチング工程以外に、蒸着工程等において用いられるなど、その適用範囲を次第に広げてきている。
【０００３】
プラズマ室は、その内部にプラズマを形成させ、このプラズマを用いて、エッチング、デポジションのような工程を行うのに用いられる。このようなプラズマ室は、プラズマを発生させるソースによって、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）プラズマ源、ヘリコン波励起プラズマ（ＨＷＥＰ）源、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）源、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）源等の様々な形態に分類される。最近、プラズマ源の構造を変化させ、誘導結合プラズマ源の特性と、容量結合プラズマ源の特性を兼ね備える適応型プラズマ源が提案されている。
【０００４】
ＩＣＰ源や適応型プラズマ源は、誘導コイルにＲＦ電力を供給して磁場を発生させ、この発生した磁場により誘導された電場により、プラズマ室の内部の中心に電子を閉じ込め、低圧でも高密度プラズマを生成させる。このようなＩＣＰ源や適応型プラズマ源は、ＥＣＲプラズマ源やＨＷＥＰ源と比べて、構造が簡単でありかつ大面積のプラズマが相対的に容易に得られるという利点を有する。
【０００５】
ＩＣＰ源や適応型プラズマ源をプラズマ室に取り付け、エッチング工程を行うと、ウエハに対するエッチング速度がウエハの位置により異なり得る。このようにエッチング速度が異なる原因としては、様々な理由があり、場合によっては、工程技術で克服することもできる。しかし、設備そのものの原因、特に、プラズマ源の特性によりエッチング速度の差が生じる場合は、工程技術で克服するのには限界がある。
【０００６】
一方、半導体素子が急速に高集積化し、デザインルールが急に減少するにつれて、フォトレジストは次第に薄くなり、回路線幅もまた狭くなっている。これにより、半導体素子製造のためのエッチング工程、例えば、金属配線のためのエッチングでは極めて高いエッチング選択比が絶望視されている。
これは、フォトリソグラフィ工程において導入されるフォトレジストの厚さが半導体素子の高集積化により次第に薄くなるのに対して、エッチングの対象層である絶縁層、例えば、ハードマスク層の厚さは、次第に厚くなることに主に起因する。しかも、フォトレジスト層の下部に有機底面反射防止膜が必須に導入されることにより、フォトレジスト層の厚さはさらに薄くなるしかない。したがって、高集積半導体素子の製造のためのエッチング工程では、高フォトレジスト選択比の具現が重要視されている。
【０００７】
ところが、現在まで知られているＩＣＰ源形態のプラズマ室装置としては、高フォトレジストエッチング選択比を具現することが極めて困難であった。これは、公知のＩＣＰ源形態のプラズマ室において、金属配線パターンの鉛直プロファイルを所望の水準で得るためには、高プラズマ源パワー、例えば、約８００Ｗ乃至１０００Ｗ以上のパワーを印加しなければならないことに起因する。
【０００８】
このような高プラズマ源パワーの印加は、相対的にフォトレジスト選択比を減少させるものとして知られている。公知のＩＣＰ源形態のプラズマ室において、プラズマ源パワーを、約１０００Ｗとして印加する場合、約２．５以下の低いフォトレジスト選択比も具現し難い状態である。また、このように高いプラズマ源パワーを印加する場合、高プラズマ源パワーにより、ウエハアークの問題及び工程室の内部部品のエッチングによるパーティクル増加の問題が大きく発生することがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
高フォトレジスト選択比の具現及びパーティクル問題の解消のためには、プラズマ源パワーをより低く印加することが絶望されている。しかし、前述したように、現在まで知られたＩＣＰ源形態のプラズマ室エッチング装置は、パターンの鉛直プロファイルを確保するために、プラズマ源パワーを高く維持しなければならないので、パーティクル問題の解消及び高いフォトレジスト選択比のために、プラズマ源パワーを低くする場合、金属配線パターンの鉛直プロファイルが損傷するという問題があった。すなわち、現在のＩＣＰ源形態のプラズマ装置では、高フォトレジスト選択比と鉛直プロファイルがかち合っている。
このため、新たに提案された適応型プラズマ源を用いて、より低いプラズマ源パワーでも、パターンの良好な鉛直プロファイルを具現し、高い生産効率のために、エッチング速度もまた高い水準に維持することができ、また、高フォトレジスト選択比を具現することができるプラズマエッチング法の開発が要求されている。
【００１０】
一方、適応型プラズマ源は、中心部にコイルブッシュが設けられ、このコイルブッシュから延長する複数個の単位コイルが、コイルブッシュの周囲に沿って螺旋状に巻回される構造を有する。このような構造のプラズマ源は、コイル間の間隔、コイルの断面積等が、プラズマ室内で生成するプラズマの密度及び均一性等に影響する。したがって、精密に形成する必要がある。しかし、あまりにも精密な製造のみを追求すれば、その実用性が大きく低下することが明らかである。
【００１１】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ウエハの位置によるエッチング速度が均一な工程が行われるように、適応型プラズマ源を有するプラズマ室の設置方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、より低いプラズマ源パワーでもパターンの良好な鉛直プロファイルを具現し、高い生産効率のために、エッチング速度もまた高い水準に維持することができ、また、高いフォトレジスト選択比を具現することができるプラズマエッチング法を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、信頼性が高く、加工時間が短く、加工費用が低く、かつ大量生産にも適合した適応型プラズマ源を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成すべく、本発明に係る適応型プラズマ源を有するプラズマ室の設置方法によれば、プラズマ室上にプラズマ源コイルを設け、前記プラズマ源コイルを用いて、前記プラズマ室内にプラズマを形成可能なプラズマ室の設置方法において、第１のプラズマ源コイルと、前記第１のプラズマ源コイルよりも中心部でのエッチング速度が速い第２のプラズマ源コイルと、前記第１のプラズマ源コイルよりも周縁部でのエッチング速度が速い第３のプラズマ源コイルとを備える複数個のプラズマ源コイルを用意するステップと、前記第１のプラズマ源コイルをプラズマ室に取り付け、テストウエハに対するエッチング工程を行うステップと、前記テストウエハに対する位置別のエッチング速度を分析し、その結果に応じて、前記第１のプラズマ源コイルを前記第２のプラズマ源コイルまたは第３のプラズマ源コイルに交換するステップとを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、前記プラズマ源コイルが、中心部にコイルブッシュが設けられ、２以上の正数であるｍ個の単位コイルが、ｎ＝ａ×（ｂ／ｍ）（ここで、ａ及びｂは正数）で計算されるｎ回の巻回数を有するとともに、前記コイルブッシュから延長され、前記コイルブッシュの周囲を螺旋状に巻回する構造を有することが好ましい。
【００１４】
また、本発明によれば、前記第１のプラズマ源コイルが、前記コイルブッシュの上部面が平らな形状を有し、前記第２のプラズマ源コイルが、前記コイルブッシュの上部面が凹状を有し、前記第３のプラズマ源コイルが、前記コイルブッシュの上部面が凸状を有することが好ましい。
【００１５】
また、本発明によれば、前記第１のプラズマ源コイルが、中心から外郭に向ける放射方向距離が大きくなっても、単位コイル間の間隔が等しい構造を有し、前記第２のプラズマ源コイルが、中心から外郭に向ける放射方向距離が大きくなるほど、単位コイル間の間隔が次第に広くなる構造を有し、前記第３のプラズマ源コイルが、中心から外郭に向かう放射方向距離が大きくなるほど、単位コイル間の間隔が次第に狭くなる構造を有することが好ましい。
【００１６】
また、本発明によれば、前記第１のプラズマ源コイルが、中心から外郭に向かう放射方向距離が大きくなっても、単位コイルの断面積が等しい構造を有し、前記第２のプラズマ源コイルが、中心から外郭に向かう放射方向距離が大きくなるほど、単位コイルの断面積が次第に大きくなる構造を有し、前記第３のプラズマ源コイルが、中心から外郭に向かう放射方向距離が大きくなるほど、単位コイルの断面積が次第に小さくなる構造を有することが好ましい。
【００１７】
また、本発明によれば、前記コイルブッシュが、異なる材質からなる下部ブッシュと上部ブッシュとで構成されることが好ましい。
【００１８】
また、本発明によれば、前記テストウエハに対する位置別のエッチング速度を分析した結果、中心部でのエッチング速度が周縁部でのエッチング速度よりも速い場合、前記第１のプラズマ源コイルを前記第３プラズマ源コイルに交換してエッチング工程を行うことが好ましい。
【００１９】
また、本発明によれば、前記テストウエハに対する位置別のエッチング速度を分析した結果、周縁部でのエッチング速度が中心部でのエッチング速度よりも速い場合、前記第１のプラズマ源コイルを前記第２プラズマ源コイルに交換してエッチング工程を行うことが好ましい。
【００２０】
また、本発明に係るプラズマエッチング法によれば、内部にウエハが取り付けられるプラズマ室と、前記ウエハの後面にバイアスパワーを印加するバイアスパワー部と、前記プラズマ室に導入される反応ガスをプラズマ化するために、前記プラズマ室上に導入され、コイルブッシュ、及び前記コイルブッシュから分岐され、前記コイルブッシュの周囲を巻回する２つ以上の複数個の単位コイルを有するプラズマ源コイルと、前記プラズマ源コイルに前記プラズマの発生のためのソースパワーを印加するソースパワー部とを備えるプラズマ室装置を用いたプラズマエッチング法において、前記プラズマ室にウエハを取り付けるステップと、前記ソースパワーを５００Ｗ以下に印加し、前記反応ガスを前記工程室内に供給し、前記ウエハ上を選択的にエッチングするステップとを含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、前記単位コイルが、３つ以上の多数であり、前記巻回数が、３以下であるものを用いることが好ましい。
【００２２】
また、本発明によれば、前記ソースパワーが、約３００Ｗ乃至４５０Ｗで印加されることが好ましい。
【００２３】
また、本発明によれば、前記ソースパワーと前記バイアスパワーが、約０．２乃至５の比を維持するようにそれぞれ印加されることが好ましい。
【００２４】
また、本発明によれば、前記反応ガスが、塩素ガス及び三塩化ホウ素ガスを含むことが好ましい。
【００２５】
本発明に係る適応型プラズマ源の製造方法によれば、プラズマ室において用いられ、中心部にコイルブッシュが設けられ、コイルブッシュの周囲には、コイルブッシュを螺旋状に巻回する複数個の単位コイルが設けられるプラズマ源コイルの製造方法において、前記単位コイルを前記コイルブッシュの側面に形成された溝内に挿入結合させるステップと、形状治具の本体内に前記単位コイルの形状と類似した陥没部が形成された形状治具を用意するステップと、精密寸法治具の本体内に前記単位コイルの形状と同一の陥没部が形成された精密寸法治具を用意するステップと、単位コイル用銅線を前記形状治具の陥没部内に挿入しながら加熱し、前記単位コイルの形状と類似した形状の螺旋状銅線を作製するステップと、前記螺旋状銅線を前記精密寸法治具の陥没部内に挿入しながら加熱し、単位コイルを作製するステップと、前記単位コイルをコイルブッシュに固定させるステップと、を含むことを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、前記形状治具に形成された陥没部の幅が、前記単位コイルの直径よりも相対的に広いことが好ましい。
【００２７】
また、本発明によれば、前記形状治具に形成された陥没部が、前記形状治具の本体において、前記単位コイルの直径分だけ窪まされた溝であることが好ましい。
【００２８】
また、本発明によれば、前記精密寸法治具に形成された陥没部が、前記精密寸法治具の本体において、前記単位コイルの直径分だけ窪まされた溝であることが好ましい。
【００２９】
また、本発明によれば、前記螺旋状銅線を前記精密寸法治具の陥没部内に挿入しながら加熱し、単位コイルを作製した後、前記単位コイルが挿入された精密寸法治具を一定時間の間加圧するステップをさらに含むことが好ましい。
【００３０】
また、本発明によれば、前記単位コイルを銀メッキするステップをさらに含むことが好ましい。
【００３１】
前記単位コイルとコイルブッシュの結合が、固定手段によりコイルブッシュと単位コイルを固定させることにより行われることが好ましい。
【００３２】
また、本発明によれば、前記コイルブッシュと結合されない単位コイルの端部を圧延するステップをさらに含むことが好ましい。
【００３３】
また、本発明によれば、前記螺旋状銅線及び前記単位コイルの作製過程での熱処理が、２５０〜３５０℃の温度で行われることが好ましい。
【００３４】
また、本発明によれば、前記形状治具及び精密寸法治具が、無酸素銅からなることが好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
上述のような本発明による適応型プラズマ源を有するプラズマ室の設置方法によれば、位置によりプラズマ密度分布が異なる特性を有する複数個のプラズマ源コイルを用意し、テストエッチング工程を行った後、その結果に応じて、適当なプラズマ源コイルを設けてエッチング工程を行うことにより、工程変数の調節等でも得られなかった均一なエッチング速度特性が得られるという利点がある。
【００３６】
上述のような本発明によるプラズマエッチング法によれば、プラズマ発生のためのソースパワーを約５００Ｗ以下に低く印加しながらも、良好なパターンが得られるエッチング法を提供することができる。また、ソースパワーを印加するにもかかわらず、改善されたプラズマ発生コイル構造体の導入により、パターンは、アンダーカットの発生することなく、鉛直なプロファイルが得られる。また、エッチング工程中にＰＲ選択比が、約２．５以上の高い水準に維持することができる。また、エッチング速度も、約８０００Å／分以上、さらには、１００００Å／分以上の高い水準に維持することができる。しかも、高エッチング速度、高エッチング選択比、及び鉛直プロファイルを、低ソースパワーで得ることができ、プラズマ室の内部のプラズマによる損傷を効果的に防止することができる。これにより、原価節減及びパーティクルの改善が可能となる。
【００３７】
上述のような本発明によるプラズマ源の製造方法によれば、製造工程において、単位コイルの厚さの変化がないので、所望の単位コイルの厚さを維持することができ、コイルブッシュの周囲を螺旋状に巻回する単位コイルの形状を容易に製造することができ、製造費用及び製造時間を減らすことができるという利点がある。また、大量生産にも容易であるという利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明に係る適応型プラズマ源を有するプラズマ室の設置方法を説明するためのフローチャートである。
図１を参照すると、先ず、第１のプラズマ源コイルを用意する（ステップ１０１）。また、第１のプラズマ源コイルよりも中心部でのエッチング速度が速い第２のプラズマ源コイルを用意する（ステップ１０２）。さらに、第１のプラズマ源コイルよりも周縁部でのエッチング速度が速い第３のプラズマ源コイルを用意する（ステップ１０３）。これらの第１乃至第３のプラズマ源コイルは、同一の平面形状を有しても、異なる断面を有してもよい。
【００３９】
すなわち、図２に示すように、第１乃至第３のプラズマ源コイルは、中央に設けられたコイルブッシュ２１０と、このコイルブッシュ２１０の周囲を螺旋状に巻回する複数個の単位コイル２０１、２０２、２０３、２０４とで構成される。本実施の形態では、単位コイルの個数を４個としているが、当然、これに限定されるものではない。すなわち、単位コイルの個数ｍは、２以上の正数値で表され得る。それぞれの単位コイル２０１、２０２、２０３、２０４は、一定の巻回数ｎを有するが、この巻回数ｎは、正の実数値で表される。すなわち、巻回数ｎは、ｎ＝ａ×（ｂ／ｍ）（ここで、ａ及びｂは正数）で計算される。コイルブッシュ２１０は、複数個の単位コイル２０１、２０２、２０３、２０４と同一の材質からなる。例えば、単位コイル２０１、２０２、２０３、２０４が、銅材質からなる場合は、コイルブッシュ２１０も銅材質からなる。しかし、場合によって、単位コイル２０１、２０２、２０３、２０４とは異なる材質からなってもよいが、この場合も、当然、導電性材質で製造されるものである。コイルブッシュ２１０の中央には、コイルブッシュ２１０の上部面から垂直な方向に突出した支持棒２１１が設けられる。この支持棒２１１も、導電性材質、例えば、銅で製造される。
【００４０】
図３乃至図５に示すように、第１のプラズマ源コイル２００ａは、コイルブッシュ２１２の上部面が平らな形状を有し、第２のプラズマ源コイル２００ｂは、コイルブッシュ２１４の上部面が凹状を有し、第３のプラズマ源コイル２００ｃは、コイルブッシュ２１６の上部面が凸状を有する。第２のプラズマ源コイル２００ｂは、第１のプラズマ源コイル２００ａに比べて、相対的に薄い厚さのコイルブッシュ２１４を有するので、中心部でのプラズマ密度が周縁部に比べて相対的に高く、これにより、中心部でのエッチング速度も周縁部に比べて相対的に速い特性を示す。これに対して、第３のプラズマ源コイル２００ｃは、第１のプラズマ源コイル２００ａに比べて、相対的に厚い厚さのコイルブッシュ２１６を有するので、周縁部でのプラズマ密度が中心部に比べて相対的に高く、これにより、周縁部でのエッチング速度も中心部に比べて相対的に速い特性を示す。場合によって、このような特性は反対となることもあるが、これは、エッチング速度が、プラズマ密度により左右されず、プラズマ室内での中性子の存在と化学反応の結果に左右される場合である。この場合は、第２のプラズマ源コイル２００ｂと第３のプラズマ源コイル２００ｃを置き換えて用いればよい。
【００４１】
第１のプラズマ源コイル２００ａが取り付けられたプラズマ室３００ａは、図３に示すように、プラズマ室３００ａの外壁３０２とドーム３１２によって、一定の大きさの内部空間３０４が限定される。図面上、内部空間３０４は外部に開放されたものとして示されているが、これは、図示を簡単にするためであり、実際は、真空状態を維持するために外部と隔離されている。内部空間３０４の下部には、処理すべきウエハ３０８を支持するためのウエハ支持台３０６が設けられている。このウエハ支持台３０６には、バイアスパワーとしてのＲＦ電源３１６が連結される。第１のプラズマ源コイル２００ａは、ドーム３１２の外側表面に設けられ、内部空間３０４内にプラズマ３１０を形成させる。第１のプラズマ源コイル２００ａの平面形状は、図２に示すとおりである。第１のプラズマ源コイル２００ａの支持棒２１１には、ソースパワーとしてのＲＦ電源３１４が連結される。また、図示されてはいないが、単位コイル２０１、２０２、２０３、２０４の端部は、接地端子に連結されている。このような構造は、図４及び図５に示すように、第２のプラズマ源コイル２００ｂが取り付けられたプラズマ室３００ｂと、第３のプラズマ源コイル２００ｃが取り付けられたプラズマ室３００ｃにおいて、全て同一である。
【００４２】
図６は、本発明に係るプラズマ室の設置方法が適用されるプラズマ室のさらに他の例を示す断面図である。図６において、図３と同一の参照符号は同一の部材を示す。
図６を参照すると、プラズマ源コイル２００ｄのコイルブッシュ２１８は、下部の下部ブッシュ２１８ａと上部の上部ブッシュ２１８ｂの２層で構成される点において、図３乃至図５において説明した第１乃至第３のプラズマ源コイル２００ａ、２００ｂ、２００ｃと異なる。このように、２層からなるコイルブッシュ２１８において、下部ブッシュ２１８ａと上部ブッシュ２１８ｂをなす物質を異ならせることにより、中心部でのプラズマ密度を周縁部においてよりも高くすることもでき、或いは、低くすることもできる。
【００４３】
図７は、本発明に係るプラズマ室の設置方法に用いられるプラズマ源コイルの他の例を示す図である。また、図８は、図７のプラズマ源コイルに対する中心からの放射状距離とコイル間隔との関係を示すグラフである。
図７及び図８に示すように、一つの単位コイル７０１は、中心部に位置したコイルブッシュ７１０から分岐され、コイルブッシュ７１０の周囲を螺旋状に巻回する構造を有する。特に、単位コイル７０１は、中心からｘ方向に向く放射方向距離が大きくなるほど、コイル間の間隔ｄは次第に狭くなる構造を有する。すなわち、中心に向かうほどコイル間の間隔ｄは次第に広くなり、これに対して、中心から周縁に向かうほどコイル間の間隔ｄは次第に狭くなる。これにより、相対的に中心から放射方向に遠くなるほど、単位コイル７０１の内部を流れる電流間の間隔も狭くなるようになる。これは、結果として、単位面積を通過する全体電流量を増加させることと同様な効果が得られる。したがって、中心から放射方向に遠くなるほど、電流密度が増加するようになり、ウエハの周縁に対応する位置でのプラズマ密度は増加され得る。したがって、このようなプラズマ源コイル７１０は、第３のプラズマ源コイルとして用いられ得る。図示してはいないが、第２のプラズマ源コイルは、反対の構造、すなわち、単位コイル７０１の中心からｘ方向に向けた放射方向距離が大きくなるほど、コイル間の間隔ｄが次第に増える構造を有する。図面では１個の単位コイルを挙げて説明したが、複数個の単位コイルについても同様に適用されることは当然である。
【００４４】
図９は、本発明に係るプラズマ室の設置方法に用いられるプラズマ源コイルのさらに他の例を示す図である。また、図１０は、図９のプラズマ源コイルに対する中心からの放射方向距離とコイル間隔間との関係を示すグラフであり、図１１は、図９のプラズマ源コイルに対する中心からの放射方向距離とコイル間隔との関係を示すグラフである。
【００４５】
図９、図１０、及び図１１を参照すると、一つの単位コイル８０１は、中心部に位置したコイルブッシュ８１０から分岐され、コイルブッシュ８１０の周囲を螺旋状に巻回する構造を有する。特に、中心からｘ方向に向ける放射方向距離が大きくなるほど、コイルの断面積Ａは次第に減少するのに対して、中心からｘ方向に向ける放射方向距離が大きいほど、コイル間の間隔ｄは一定の構造を有する。すなわち、中心に近いほど、コイルの断面積Ａは次第に大きくなり、これに対して、中心から周縁に向けて遠くなるほど、コイルの断面積Ａは次第に小さくなる。これにより、電流量は同一であるが、中心から放射状方向に向けて遠くなるほど、単位コイル８１０の内部を流れる電流の密度は高くなるようになる。したがって、ウエハの周縁に対応する位置に配置される部分でのプラズマ密度は増加され得る。したがって、このようなプラズマ源コイル８１０は、第３のプラズマ源コイルとして用いられ得る。図示してはいないが、第２のプラズマ源コイルは、反対の構造、すなわち、単位コイル８０１の中心からｘ方向に向ける放射方向距離が大きいほど、コイルの断面積Ａが次第に大きくなる構造を有する。図面では１個の単位コイルを挙げて説明したが、複数個の単位コイルについても同様に適用されることは当然である。
【００４６】
以上、第１のプラズマ源コイル、第２のプラズマ源コイル、及び第３プラズマ源コイルをそれぞれ用意する工程（ステップ１０１、１０２、１０３）について、第１乃至第３のプラズマ源コイルの構造を中心にして説明した。上述したプラズマ源コイルの構造以外も、他の形態のプラズマ源コイルの構造を用いて、第１乃至第３のプラズマ源コイルを製造可能なことは当然である。この場合も、第２のプラズマ源コイルは、第１のプラズマ源コイルに比べて、中心部でのエッチング速度が周縁部でのエッチング速度よりも速い構造からなり、第３のプラズマ源コイルは、第１のプラズマ源コイルに比べて、周縁部でのエッチング速度が中心部でのエッチング速度よりも速い構造からなることは同様である。
【００４７】
続けて、図１を参照すると、第１のプラズマ源コイルを取り付けたプラズマ室内において、テストウエハに対するエッチング工程を行う（ステップ１０４）。次に、エッチングが終了すると、テストウエハに対する位置別のエッチング速度を分析する（ステップ１０５）。また、その分析の結果、中心部でのエッチング速度と周縁部でのエッチング速度が同一であるか否かを判断する（ステップ１０６）。ここで、同一であるというのは、容認可能な誤差範囲内の場合を意味する。前記判断の結果、中心部でのエッチング速度と周縁部でのエッチング速度が同一である場合、第１のプラズマ源コイルを用いてメインエッチング工程を行う（ステップ１０７）。しかし、前記判断の結果、中心部でのエッチング速度と周縁部でのエッチング速度が同一でない場合は、どこでのエッチング速度がさらに速いか、例えば、中心部でのエッチング速度が周縁部でのエッチング速度よりも速いか否かを判断する（ステップ１０８）。前記判断の結果、中心部でのエッチング速度が、周縁部でのエッチング速度よりも速い場合は、第１のプラズマ源コイルを第３のプラズマ源コイルに交換した後、メインエッチング工程を行う（ステップ１０９）。第３のプラズマ源コイルは、周縁部でのエッチング速度をさらに増大させるので、全体として均一なエッチング結果が得られる。前記判断の結果、周縁部でのエッチング速度が中心部でのエッチング速度よりも速い場合は、第１のプラズマ源コイルを第２のプラズマ源コイルに交換した後、メインエッチング工程を行う（ステップ１１０）。第２のプラズマ源コイルは、中心部でのエッチング速度をさらに増大させるので、全体として均一なエッチング結果が得られる。
【００４８】
図１２及び図１３は、ステップ１０８での判断の結果、異なるエッチング結果を説明するための断面図である。
図１２及び図１３を参照すると、プラズマ室内に搭載されてエッチングされるウエハ３０８には、一定のパターンが形成され得る。例えば、ウエハ３０８の表面上には、ポリシリコン膜パターン３０８ａが形成され得る。このポリシリコン膜パターン３０８ａは、絶縁膜（図示せず）を介在してゲート導電膜に用いられ、或いは、ウエハ３０８の表面上に直接形成され、または他の膜上に形成されることにより、他の用途として用いられ得る。このポリシリコン膜パターン３０８ａは、ウエハ３０８の中心部３０８Ｃにも設けられ、周縁部３０８Ｅにも設けられる。このようなポリシリコン膜パターン３０８ａを形成するためには、ウエハ３０８の表面上にポリシリコン膜を形成し、その上に、さらにマスク膜パターン（図示せず）を形成する。また、このマスク膜パターンをエッチングマスクとしたエッチング工程を行って、マスク膜パターンにより露出したポリシリコン膜を除去すると、図示のようなポリシリコン膜パターン３０８ａが作製される。
【００４９】
本発明によるプラズマ室の設置方法のステップ１０８、すなわち、中心部と周縁部のエッチング速度の差を判断するステップは、エッチングが行われたテストウエハを分析することにより行われ得る。すなわち、中心部でのエッチング速度が周縁部でのエッチング速度よりも速い場合は、図１２に示すように、ウエハ３０８の中心部３０８Ｃではエッチングが完全に行われたのに対して、周縁部３０８Ｅではエッチングが不完全に行われる場合である。これと反対に、中心部でのエッチング速度が周縁部でのエッチング速度よりも速い場合は、図１３に示すように、ウエハ３０８の中心部３０８Ｃではエッチングが不完全に行われたのに対して、周縁部３０８Ｅではエッチングが完全に行われる場合である。結果として、図１２の場合は、ステップ１０９を行い、図１３の場合は、ステップ１１０を行う。
【００５０】
以上、３個のプラズマ源コイルを用いることを挙げて説明したが、３個よりも多数のプラズマ源コイル、すなわち、ウエハの位置別のエッチング速度の特性が異なる多くのプラズマ源コイルを用いてもよいことは当然である。
【００５１】
図１４は、本発明に係るプラズマエッチング法を説明するための概略的なフローチャートである。また、図１５及び図１６は、本発明に係るプラズマエッチング法を説明するための概略的な断面図である。
図１４を参照すると、本発明に係るプラズマエッチング法は、先ず、図３において説明したようなプラズマ室（図３の３００ａ）の内部に、ウエハ（図３の３０８）を取り付ける（ステップ１６１０）。
この際、ウエハ３０８は、図１５に示すように、下部物質層１３１０、例えば、シリコン酸化物層上に障壁層１３２０、金属層１３３０、反射防止層１３４０が順次形成されたウエハ３０８であって、金属層１３３０等を金属配線パターンにパターニングするために、フォトレジスト層パターン１３５０が形成された構造であってもよい。
【００５２】
このようなウエハ３０８を、プラズマ室３００ａ内のウエハ支持台３０６上に取り付けた後、反応ガス、例えば、金属層のエッチングのためのエッチング液として、塩素ガス（Ｃｌ2）及び三塩化ホウ素ガス（ＢＣｌ3）を含む反応ガスを工程室（図３の３００ａ）内に供給する。この際、塩素ガスと三塩化ホウ素ガスとの比は、約２：１またはそれ以上であることが好ましい。これと共に、プラズマ発生のために、ソースパワー部であるＲＦ電源（図３の３１４）からプラズマ源コイル（図３の２００ａ）にＲＦパワーを印加する。また、ウエハ（図３の３０８）の後面にバイアスパワー部であるＲＦ電源（図３の３１６）からバイアスパワーを印加し、エッチング工程を行う（ステップ１６３０）。
【００５３】
この際、ソースパワー部であるＲＦ電源３１４から与えられるソースパワーは、約５００Ｗ以下のＲＦパワーとなるようにする。勿論、ソースパワーは、反応ガスがプラズマで励起され得る最小のＲＦパワー、例えば、約１０Ｗ乃至１００Ｗ以上でなければならない。ソースパワーは、好ましくは、約３００Ｗ乃至４５０Ｗが与えられる。また、バイアスパワーは、約１００Ｗ乃至２００ＷのＲＦパワーであってもよい。この際、ソースパワーとバイアスパワーの比は、約０．２乃至５に維持されることが好ましい。このようにソースパワーを５００Ｗ以下に低く印加することは、ＰＲ選択比をより高く具現するためである。
【００５４】
上記典型的なＩＣＰ源形態のプラズマ装置では、ソースパワーとして約８００Ｗ乃至１０００Ｗ以上の高いＲＦパワーを与えている。この場合、たとえ、エッチング量の低下を防止することができても、高ＰＲ選択比を具現せず、パターニングしようとする金属層の上隅または反射防止層への損失が伴われている。このような問題を解決するために、本発明の実施の形態では、適応型プラズマ室でのプラズマ発生のためのソースパワーを、約５００Ｗ以下のＲＦパワーで与えることを提案する。
【００５５】
このようなエッチング工程により、図１６に示すように、障壁層パターン１３２０’、金属層パターン１３３０’、反射防止層パターン１３４０’のパターニング構造が得られる。この際、残留フォトレジストパターン１３５０’は、充分に反射防止層パターン１３４０’を覆うように維持され得る。これは、本発明の実施の形態によるエッチング法が、高ＰＲ選択比を具現することができることに起因する。さらに、このような高ＰＲ選択比を具現するとともに、速いエッチング速度及び形成されたパターンが鉛直プロファイルを有するように許容することができる。
このような本発明の実施の形態による効果は、以下の図１７の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真により立証される。
【００５６】
図１７は、本発明に係るプラズマエッチング法の効果を説明するために概略的に示した走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
図１７を参照すると、本発明に係るエッチング法により形成されるパターンが、上肩部の損傷が発生することなく、鉛直プロファイルを有することが分かる。このような図１７の写真は、図１５及び図１６において説明したような、ウエハ３０８上の物質層の構造に対して、本発明に係るエッチング法で得たパターン構造物に対して得られたものである。
【００５７】
さらに詳述すると、先ず、図１５に示すように、ウエハ３８０上に下部物質層１３１０にシリコン酸化層を導入し、その上に、障壁層１３２０にチタン／チタン窒化物層（Ｔｉ／ＴｉＮ層）を、約３００Å乃至１５００Åとして導入し、障壁層１３２０上において略８０００Åのアルミニウム（Ａｌ）層を金属層１３３０に導入し、金属層１３３０上に反射防止層３４０を約５００Å乃至１０００Å厚さのチタン窒化物層に導入し、その上に、フォトレジスト層パターン１３５０を導入した。
【００５８】
その後、図１４において説明したとおり、低いソースパワーを印加し、選択的エッチング工程を行うことにより、図１６に示すようにパターニングした。さらに詳述すると、図３に示すようなプラズマ室に、図２に示すような適応型プラズマ源コイルを導入した。この際、単位コイルは、３個の単位コイルで構成され、それぞれの単位コイルは、巻回数２の状態で導入された。
勿論、単位コイルは、前述したように、巻回数２以上の多数の単位コイルで構成されても、また、それぞれの単位コイルは、正の実数としての巻回数で巻かれた状態であってもよいが、本発明に係るプラズマエッチング法の効果を立証するために、上記したコイル形態を選択した。
【００５９】
このように構成されたプラズマ室に、前記ウエハ３０８をウエハ支持台３０６に取り付けた後、反応ガスとして塩素ガスと三塩化ホウ素ガスを略２：１で含むガスを供給し、ソースパワーとして約４５０Ｗを与え、バイアスパワーとして約３００Ｗを印加して、エッチング工程を行った。その後、残留フォトレジスト層パターンをアッシング及びストリップ等で除去した結果物の垂直断面を、ＳＥＭ写真撮影した結果、図１７に示すようなＳＥＭ写真が得られた。
【００６０】
図１７の写真によると、金属層パターン１３３０’、すなわち、アルミニウム層パターンは、鉛直プロファイルを有することを確認することができる。これは、プラズマ発生のためのソースパワーを４５０Ｗと低く維持したにもかかわらず、アンダーカット等の発生が防止されたことを立証する。この際、実質的なエッチング量は、約８０００Å／分乃至１００００Å／分以上の高水準で測定された。これは、本発明に係るプラズマエッチング法が極めて高い工程効率を具現することができることを立証する。
【００６１】
また、アルミニウム層パターン、実質的に反射防止層パターン１３４０’であるチタン窒化物層パターンの上肩部に損失の発生がないことが確認された。これは、エッチング工程が完了するまで、フォトレジスト層パターン１３５０’が維持されたことを立証する。すなわち、極めて高い水準のフォトレジスト選択比を具現することができることを立証している。実質的に、約３以上のフォトレジスト選択比を具現することができる。
【００６２】
このような効果は、従来の典型的なＩＣＰ源形態のプラズマ室では、具現され難い効果である。従来の典型的なＩＣＰ源形態のプラズマ室では、図１７の写真を得るために用いられた同一のウエハ構造物に対して、約８０００Å／分のエッチング速度と、鉛直プロファイルを得るためには、約１０００Ｗ以上のソースパワーの印加が要求された。この場合、ＰＲ選択比は、約２以上には具現され難く、上肩部の損失が大きく発生した。このように上肩部の損失の発生は、結局としてアルミニウム層パターンの線幅及び抵抗に大きな悪影響を及ぼすので、実際の量産工程では適用されることが困難である。
【００６３】
また、従来の典型的なＩＣＰ源形態のプラズマ室において、このような肩部の損失を防止するために、すなわち、フォトレジスト選択比を高くするために、ソースパワーを低くする場合、パターンの鉛直プロファイルを得ることが極めて難しい。実質的に、従来の典型的なＩＣＰ源形態のプラズマ室において、ソースパワーを約５００Ｗとして低く印加する場合、パターンにアンダーカットの発生が酷くなることを観察することができた。
【００６４】
一方、本発明におけるように、プラズマ発生のためのソースパワーを約５００Ｗ以下に低く印加することにより、高いソースパワーの印加のために必然的に発生したウエハアーク及びプラズマ室の内部部品へのプラズマ損傷の発生を効果的に防止することができる。これにより、このような損傷のために発生したパーティクル問題の改善を具現することができる。したがって、工程原価の節減を具現することができる。
【００６５】
図１８は、本発明に係るプラズマ源コイルの製造方法を説明すためのフローチャートである。また、図２３は、本発明に係るプラズマ源コイルの製造方法により作製されたプラズマ源コイルを示す図である。
先ず、図２３を参照すると、本発明に係る製造方法により作製されるプラズマ源コイル２９００は、中心部に設けられるコイルブッシュ２９１０と、このコイルブッシュ２９１０から延長され、コイルブッシュ２９１０の周囲を螺旋状に巻回する複数個の単位コイル２９２１、２９２２、２９２３を含む。
次に、図１８を参照すると、このようなプラズマ源コイル２９００を製造するために、先ず、形状治具と精密寸法治具を用意する（ステップ２４０１、２４０２）。形状治具と精密寸法治具は、全て同一の形状を有する。したがって、形状治具についてのみ説明し、精密寸法治具については、形状治具と異なる点のみを説明する。
【００６６】
図１９乃至図２１には、前記形状治具が概略的に示されている。図２０及び図２１は、図１９の線XV−XV’による断面図であり、それぞれ形状治具の一例を示す。
図１９乃至図２１に示すように、形状治具は、形状治具の本体２５００と、形状治具の本体２５００に形成された陥没部２５１０、２５２１、２５２２、２５２３を有する。特に、陥没部２５１０、２５２１、２５２２、２５２３の形状は、プラズマコイルソース（図２３の２９００）と類似した形状となる。この点で、形状治具と精密寸法治具とが区別される。すなわち、形状治具は、プラズマコイルソース２９００と類似した形状の陥没部２５１０、２５２１、２５２２、２５２３を有するのに対して、精密寸法治具は、プラズマコイルソース２９００と同一の形状の陥没部２５１０、２５２１、２５２２、２５２３を有する。したがって、形状治具での陥没部２５２０、２５２２、２５２３の幅は、実際のプラズマソースコイル２９００の単位コイル２９２１、２９２２、２９２３の直径よりも大きい。これに対して、精密寸法治具での陥没部２５２１、２５２２、２５２３の幅は、実際のプラズマソースコイル２９００の単位コイル２９２１、２９２２、２９２３の直径と同一である。これを除いては、形状治具と精密寸法治具は実質的に同一である。
【００６７】
陥没部２５１０はコイルブッシュ２９１０に対応し、陥没部２５２１、２５２２、２５２３は、単位コイル２９２１、２９２２、２９２３に対応する。陥没部２５２１、２５２２、２５２３は、図２０に示すように、形状治具の本体２５００を単位コイル２９２１、２９２２、２９２３の直径だけ窪んだ構造であってもよい。
【００６８】
続けて、図１８を参照すると、単位コイル用銅線を用意する（ステップ２４０３）。単位コイル用銅線の材質としては、純度が略１００％に近い無酸素銅であるが、場合によって、他の材質を用いてもよい。単位コイル用銅線は長くなっている銅線である。次に、この単位コイル用銅線を、形状治具の陥没部２５２１、２５２２または２５２３内に挿入する。単位コイル用銅線はストライプ状であり、陥没部２５２１、２５２２または２５２３は螺旋状であるので、挿入し難いこともあり得る。この場合は、別途の手段、例えば、螺旋状の補助治具を用いることもできる。単位コイル用銅線を、形状治具の陥没部２５２１、２５２２または２５２３に挿入しながら加熱し、螺旋状銅線を作製する（ステップ２４０４）。ここで、加熱工程は、約２５０〜３５０℃の温度で行うことができる。加熱する理由は、螺旋状に曲げられた単位コイル用銅線を螺旋状に容易に変形させるためである。また、形状治具の陥没部２５２１、２５２２または２５２３の規格は、実際の単位コイル用銅線の規格よりも大きいので、前記ステップ２４０４は、容易に行われ得る。結果として、ステップ２４０４を行った後に作製された螺旋状銅線は、単位コイル２９２１、２９２２または２９２３とは同一ではないが、類似した螺旋状を有する。
【００６９】
次に、螺旋状銅線を精密寸法治具内に挿入しながら加熱し、単位コイル２９２１、２９２２または２９２３を作製する（ステップ２４０５）。既に、螺旋状銅線が単位コイル２９２１、２９２２または２９２３と類似した螺旋状を有するので、精密寸法治具内の陥没部に容易に挿入することができる。この状態で、約２５０〜３５０℃の温度で加熱すると、単位コイル２９２１、２９２２または２９２３が作製される。次に、単位コイル２９２１、２９２２または２９２３の熱変形を抑制するために、精密寸法治具を別途の加圧手段、例えば、定盤等で単位コイル２９２１、２９２２または２３２３が冷えるまで加圧する（ステップ２４０６）。次に、単位コイル２９２１、２９２２または２９２３を、精密寸法治具から分離した後、端部を圧延する（ステップ２４０７）。次に、単位コイル２９２１、２９２２または２９２３を銀メッキする（ステップ２４０８）。この銀メッキは、電気メッキ法を用いて行う。銀メッキの厚さは、表皮厚さを考えて決定する。
【００７０】
最後に、単位コイル２９２１、２９２２または２９２３を、コイルブッシュ２９１０と固定手段を用いて固定させる（ステップ２４０９）。すなわち、図２２に示すように、側面に溝が形成されたコイルブッシュ２９１０の溝に単位コイル２９２１、２９２２または２９２３の一端を挿入し、別途の固定手段２９３１、２９３２または２９３３でコイルブッシュ２９１０と単位コイル２９２１、２９２２または２９２３を固定させる。ここで、コイルブッシュ２９１０の溝に挿入される単位コイル２９２１、２９２２または２９２３の端部は、圧延が行われていない部分である。場合によって、前記ステップ２４０７の圧延工程は、単位コイル２９２１、２９２２または２９２３をコイルブッシュ２９１０に挿入及び固定させた後に行ってもよい。一方、単位コイル２９２１、２９２２または２９２３をコイルブッシュ２９１０と固定手段を用いて固定させるステップは、最初に行ってもよい。この場合、形状治具と精密寸法治具には、全てコイルブッシュ２９１０が挿入される溝が設けられなければならないことは当然である。
【００７１】
以上、３個の単位コイル２９２１、２９２２または２９２３がある場合を挙げて説明したが、４個以上である場合も同様に適用され得ることは当然である。
【００７２】
本発明は、適応型プラズマ源を採用する半導体製造設備分野と、これを用いて半導体素子を製造する応用分野に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るプラズマ室の設置方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係るプラズマ室の設置方法に用いられる適応型プラズマ源コイルを示す図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係るプラズマ室の設置方法が適用されるプラズマ室の一例を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係るプラズマ室の設置方法が適用されるプラズマ室の他の例を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係るプラズマ室の設置方法が適用されるプラズマ室のまた他の例を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係るプラズマ室の設置方法が適用されるプラズマ室のさらに他の例を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に係るプラズマ室の設置方法に用いられるプラズマ源コイルの他の例を示す図である。
【図８】図８は、図７のプラズマ源コイルに対する中心からの放射状距離とコイル間隔との関係を示すグラフである。
【図９】図９は、本発明の一実施形態に係るプラズマ室の設置方法に用いられるプラズマ源コイルのまた他の例を示す図である。
【図１０】図１０は、図９のプラズマ源コイルに対する中心からの放射方向距離とコイル断面積との関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、図９のプラズマ源コイルに対する中心からの放射方向距離とコイル間隔との関係を示すグラフである。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態に係るプラズマ室の設置方法を説明するための断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の一実施形態に係るプラズマ室の設置方法を説明するための断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の他の実施形態に係るプラズマエッチング法を説明するための概略的なフローチャートである。
【図１５】図１５は、本発明の他の実施形態に係るプラズマエッチング法を説明するための概略的な断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の他の実施形態に係るプラズマエッチング法を説明するための概略的な断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の他の実施形態に係るプラズマエッチング法の効果を説明するために概略的に示した走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図１８】図１８は、本発明のさらに他の実施形態に係るプラズマ源コイルの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図１９】図１９は、本発明のさらに他の実施形態に係るプラズマ源コイルの製造方法に用いられる治具を示す図である。
【図２０】図２０は、本発明のさらに他の実施形態に係るプラズマ源コイルの製造方法に用いられる治具を示す図である。
【図２１】図２１は、本発明のさらに他の実施形態に係るプラズマ源コイルの製造方法に用いられる治具を示す図である。
【図２２】図２２は、本発明のさらに他の実施形態に係るプラズマ源コイルの製造方法において、コイルブッシュと単位コイルとの間の付着を説明するための図である。
【図２３】図２３は、本発明のさらに他の実施形態に係るプラズマ源コイルの製造方法により作製されたプラズマ源コイルを示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０１〜１１０、１６１０、１６３０、２４０１〜２４０９
ステップ
２００ａ                                    第１のプラズマ源コイル
２００ｂ                                    第２のプラズマ源コイル
２００ｃ                                    第３のプラズマ源コイル
２０１〜２０４、７０１、８１０、２９２１〜２９２３
単位コイル
２１０、２１２、２１４、２１６、２１８、７１０、８１０、２９１０
コイルブッシュ
２１１                                      支持棒
３００ａ、３００ｂ、３００ｃ                プラズマ室
３０２                                      外壁
３０４                                      内部空間
３０６                                      ウエハ支持台
３０８                                      ウエハ
３０８ａ                                    ポリシリコン膜パターン
３０８Ｃ                                    中心部
３０８Ｅ                                    周縁部
３１０                                      プラズマ
３１２                                      ドーム
３１４、３１６                              ＲＦ電源
１３０８                                    下部物質層
１３２０                                    障壁層
１３２０’                                  障壁層パターン
１３３０                                    金属層
１３３０’                                  金属層パターン
１３４０                                    反射防止層
１３４０’                                  反射防止層パターン
１３５０                                    フォトレジスタ層パターン
１３５０’                                  残留フォトレジストパターン
２５００                                    形状冶具本体
２５１０、２５２１〜２５２３                陥没部
２９００                                    プラズマ源コイル
２９３１〜２９３３                          固定手段
【図１】
2007514324.tif 000003
【図２】
2007514324.tif 000004
【図３】
2007514324.tif 000005
【図４】
2007514324.tif 000006
【図５】
2007514324.tif 000007
【図６】
2007514324.tif 000008
【図７】
2007514324.tif 000009
【図８】
2007514324.tif 000010
【図９】
2007514324.tif 000011
【図１０】
2007514324.tif 000012
【図１１】
2007514324.tif 000013
【図１２】
2007514324.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2007514324.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
2007514324.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
2007514324.tif 000025
【国際調査報告】
2007514324.tif 000026
2007514324.tif 000027