(57)【要約】本発明は、誘導結合プラズマらせん状誘導器を使用するプラズマ・エッチング処理間に、基板に亘ってエッチングの均一性を改良するための方法および装置を提供する。プラズマ装置は、真空チャンバ、基板を保持するための真空チャンバ内の支持部材、真空チャンバにエッチング用試薬ガスを提供するためのエッチング用試薬ガス供給源、真空チャンバと流動的に連絡している排気部、ＲＦ電源、および真空チャンバの一部分の周りあるいは近くに置かれているらせん状誘導器、を含む。センサは、処理属性を測定し、コントローラに信号を生成するために提供され、コントローラは、プラズマ・エッチングの均一性が改良されるように、それかららせん状誘導器の位置を変える機構を制御する。
2008516426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板をエッチングするための装置であって、
真空チャンバと、
上記基板を保持するための上記真空チャンバ内の支持部材と、
上記真空チャンバにエッチング用試薬ガスを提供するためのエッチング用試薬ガス供給源と、
ＲＦ電源と、
上記真空チャンバの一部分の周りあるいは近くに置かれたらせん状誘導器であって、上記真空チャンバにおいてプラズマを形成するために、上記エッチング用試薬ガスにエネルギを誘導的に結合するらせん状誘導器と、
上記真空チャンバと流動的に連絡する排気部と、
上記らせん状誘導器の位置を変えるための機構、
を含む、上記装置。
【請求項２】
さらに絶縁部材を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
上記絶縁部材は上記真空チャンバの壁を形成している、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
上記絶縁部材は円筒形である、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
上記機構は上記らせん状誘導器を放射状移動において動かすものである、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
上記機構は上記らせん状誘導器を角度傾斜移動において動かすものである、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
上記らせん状誘導器と上記絶縁部材との間に置かれた導電性シールドを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
基板をエッチングするための装置であって、
真空チャンバと、
上記基板を保持するための上記真空チャンバ内の支持部材と、
上記真空チャンバにエッチング用試薬ガスを提供するためのエッチング用試薬ガス供給源と、
ＲＦ電源と、
上記真空チャンバの一部分の周りあるいは近くに置かれたらせん状誘導器であって、上記真空チャンバにおいてプラズマを形成するために、上記エッチング用試薬ガスにエネルギを誘導的に結合するらせん状誘導器と、
処理属性を測定するためのセンサと、
上記らせん状誘導器の位置を変えるための機構と、
上記センサおよび上記機構に接続するコントローラと、
上記真空チャンバと流動的に連絡している排気部、
を含む、上記装置。
【請求項９】
上記センサは光学的モニタである、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
上記光学的モニタは光学発光分光モニタである、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
上記センサはトポグラフィカル・モニタである、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
上記トポグラフィカル・モニタはレーザ反射率モニタである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
上記センサは温度モニタである、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
上記センサは空間的に分析された情報を生成するものである、請求項８に記載の装置。
【請求項１５】
上記センサは電気的モニタである、請求項８に記載の装置。
【請求項１６】
さらに絶縁部材を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１７】
上記絶縁部材は上記真空チャンバの壁を形成している、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
上記絶縁部材は円筒形である、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
上記機構は上記らせん状誘導器を放射状移動において動かすものである、請求項８に記載の装置。
【請求項２０】
上記機構は上記らせん状誘導器を角度傾斜移動において動かすものである、請求項８に記載の装置。
【請求項２１】
さらに上記らせん状誘導器と上記絶縁部材との間に置かれた導電性シールドを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項２２】
プラズマ・エッチング処理においてプラズマ均一性を改良するための方法であって、
真空チャンバ内に基板を置くことと、
上記真空チャンバ内において上記基板に誘導結合プラズマ・エッチング処理を施すことと、
らせん状誘導器の位置を調整することと、
上記基板を上記真空チャンバから取り除くこと、
を含む、上記方法。
【請求項２３】
上記らせん状誘導器は放射状移動において調整される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
上記らせん状誘導器は角度傾斜移動において調整される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
プラズマ・エッチング処理においてプラズマ均一性を改良するための方法であって、
真空チャンバ内に基板を置くことと、
上記真空チャンバ内において上記基板に誘導結合プラズマ・エッチング処理を施すことと、
処理属性を測定することと、
らせん状誘導器の位置を上記測定ステップに基づき調整することと、
上記基板を上記真空チャンバから取り除くこと、
を含む、上記方法。
【請求項２６】
上記処理属性はプラズマ状態である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
上記プラズマ状態はプラズマ放電である、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
上記プラズマ状態は空間的状態である、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
上記処理属性は基板測定である、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
上記基板測定はトポグラフィカル測定である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
上記トポグラフィカル測定はレーザ反射率測定である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
上記基板測定は熱測定である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
上記基板測定は電気的測定である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３４】
上記基板測定は光学的測定である、請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連する出願への相互参照）
本出願は、所有者共通の、“プラズマ・エッチング均一性を改良するための方法および装置”と題する、２００４年１０月４日出願、米国仮特許出願第６０／６１５，８６０号からの優先権を主張しこれに関連し、本仮特許出願は参照によりここに取り入れられる。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、基板に形状特質部（ｆｅａｔｕｒｅ）をプラズマ・エッチングするための方法および装置に関する。特に、本発明は、コイルの位置を調整することによりプラズマ・エッチングの均一性を改良することに関する。
【背景技術】
【０００３】
（発明の背景）
ドライ・エッチングは、シリコンをベースとする半導体素子の製造において使用される良く確立された技術である。これはまた、非シリコン・ベース製品（例えば、ＧａＡｓ、ＩｎＰ材料）、および非半導体製品（例えば、超小型電子機械システム（ＭＥＭＳ）素子、ハード・ドライブ・ヘッド部品、フォトマスク）の製造においても広く使用されている。これらのアプリケーションの全ては、通常フォトレジストあるいは他の非腐食材料のようなマスクによって画定されるパターンにおいて、材料が基板からエッチングされるという共通の必要性を有する。いくつかの場合においては、基板そのものがエッチングされる。基板内の異なる位置に置かれた素子あるいは形状特質部が同じ特性を持つことを保証するために、エッチングが基板の全ての範囲に亘って均一であることが重要である。要求されるエッチングの均一性のレベルは、特定のアプリケーションに依るが、素子がより複雑になるにつれ均一性の要求はより厳しくなることが、一般的傾向である。従って、５％のエッチング均一性が以前には許容可能であったとしても、１％あるいはより良い均一性が必要とされつつある。
【０００４】
一例が、石英フォトマスク内に特定の深さをエッチングする必要がある、交互開口位相シフト・マスク（ＡＡＰＳＭ）の製造において見られる。このエッチングは、１８０°位相シフトを生成することが要求され、この位相シフトは、６５ｎｍリソグラフィ・ノードに対して、位相角度の＋／−１°まで正確でなければならない。このことは、エッチングされた深さが、全マスク領域に亘って約＋／−０．５％（１％の範囲）まで均一であることを必要とする。
【０００５】
誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）のような高密度プラズマ源は、ドライ・エッチングにおいて広く受け入れられてきている。このような源は、分離プラズマ密度およびイオン・エネルギ制御、および、拡散により良好なプラズマ均一性が保証される低圧（＜１０ｍＴ）における効率的なプラズマ生成という利点を有する。
【０００６】
しかし、このような源であっても、１％レベルにおける均一性を達成することはできない。プラズマ生成は、源の構築の間に介入する些細な変化によって、無線周波数（ＲＦ）の適用によって、そしてリアクタの他の部分との相互作用から、劣化する。これらの変化の大部分は、一般に２つの分類に分けることができる。対称（例えば、放射状）および非対称（例えば、端から端）変化である。イオン駆動処理（例えば、交互位相シフト・マスク（ＡＡＰＳＭ）石英エッチング）に対して、これらの非対称変化は、望ましくないエッチングの非均一性という結果となる。いくつものグループが、誘導型リアクタにおいて観察される放射状非均一性に対する解決策を提案してきた。これらの解決策は、プラズマを物理的に移すインサート（ヒエロニミ他による、米国特許第５，３９１，２８１号およびジョンソン他による、米国特許第６，３３９，２０６号参照）、複数のＩＣＰコイルの使用（例えば、バーンズによる米国特許第６，６１７，７９４号参照）、および、らせん状コイルに対して、らせん状コイルと絶縁板との間の軸間隔を変更すること（バーンズによる米国特許第６，６１７，７９４号およびハシモトによる米国特許第６，０９６，２３２号参照）、を含む。
【０００７】
従来技術において記述される方法は、プラズマの対称的均一性を改良するが、非対称的エッチング均一性を修正することができるＩＣＰ源が必要とされている。
【０００８】
いくつものグループが、非対称的非均一性を修正しようと試みてきた。ヨシダ他（米国特許第５，６９０，７８１号）は、ウェハの中心を中心として対称でないエッチング率の分布を制御するために、モータによって絶縁板の主平面表面に平行な方向に可動な、らせん状コイルＩＣＰを開示している。ヨシダ他は、コイルの最適な位置は、コイルの重力の中心が、チャンバの軸中心と一致するときであると開示している。ヨシダ他は、らせん状ＩＣＰに対する放射状のコイルの動きの場合は、考慮していない。
【０００９】
バーンズ（米国特許第６，６１７，７９４号）もまた、ＩＣＰコイルの位置を絶縁チャンバ壁に対して調整することを開示している。バーンズは、処理チャンバの垂直軸の周りに同心に置かれている複数のコイルの軸の動きを開示している。バーンズは、プラズマ密度あるいはエッチング率均一性を改良するための放射状のコイルの動きは考慮していない。
【００１０】
ベッカー他（米国特許第６，５３１，０３１号）は、コイルと絶縁シリンダが同心とならないように、らせん状ＩＣＰコイルを位置付けることを開示している。ベッカー他は、両端において電力を供給されているらせん状コイルの“熱い”端を、セラミック・リアクタ容器から最大の距離に位置付けることを開示している。このように、電力を供給される端と反対側にあるコイルが、セラミック容器と接触している（つまり、セラミック・リアクタ容器は、電力を供給されるコイルの端と正反対の位置において、コイルに接している）。ベッカー他は、非対称的エッチング非均一性を修正するために、任意の放射状方向に沿って調整可能なコイルは、開示していない。
【００１１】
ハシモト（米国特許第６，０９６，２３２号）は、らせん状誘導器の絶縁窓からの軸距離を調整するために、処理フィードバックを使用することを開示している。ハシモトは、放射状コイルの調整は考慮していない。加えて、ハシモトは、らせん状誘導器の場合も考慮していない。
【００１２】
タナカ他（米国特許第６，２１０，５３９号）は、スパッタリング・システムにおいて均一性を改良するために、ＩＣＰコイルを軸方向において動かすことを開示している。タナカ他は、均一性を改良するために、リアクタ・チャンバ内において、コイルを、基板面にあるいはその下に位置付けることを開示している。タナカ他は、非対称的エッチング非均一性を改良するために、コイルを放射状方向において調整することは考慮していない。
【００１３】
ホルマン他（米国特許第６，２１７，７１８号）は、非対称的非均一性に影響を与えるために、プラズマ・リアクタ内に置かれたＩＣＰコイルを、基板面に対して傾けることを開示している。ホルマン他は、外部に置かれた誘導器を傾けることは開示していない。
【００１４】
従って、らせん状誘導器を有するＩＣＰプラズマ・リアクタにおいて、エッチングの均一性を改良する必要がある。
【００１５】
従来技術においては、本発明に伴う利点を提供するものはない。
【００１６】
従って、本発明の目的は、従来技術による素子の不適当を克服し、半導体処理技術の進歩に重要な貢献をする改良を、提供することである。
【００１７】
本発明の他の目的は、真空チャンバと、基板を保持するための真空チャンバ内の支持部材と、真空チャンバにエッチング用試薬ガスを提供するためのエッチング用試薬ガス供給源と、ＲＦ電源と、真空チャンバの一部分の周りあるいは近くに置かれたらせん状誘導器であって、真空チャンバ内でプラズマを形成するためにエッチング用試薬ガスにエネルギを誘導的に結合するらせん状誘導器と、真空チャンバと流動的に連絡する排気部と、そして、らせん状誘導器の位置を変えるための機構を含む、基板をエッチングするための装置を提供することである。
【００１８】
本発明のさらに他の目的は、真空チャンバと、基板を保持するための真空チャンバ内の支持部材と、真空チャンバにエッチング用試薬ガスを提供するためのエッチング用試薬ガス供給源と、ＲＦ電源と、真空チャンバの一部分の周りあるいは近くに置かれたらせん状誘導器であって、真空チャンバ内でプラズマを形成するためにエッチング用試薬ガスにエネルギを誘導的に結合するらせん状誘導器と、処理属性を測定するためのセンサと、らせん状誘導器の位置を変えるための機構と、センサおよび機構に接続するコントローラと、そして、真空チャンバと流動的に連絡する排気部、を含む、基板をエッチングするための装置を提供することである。
【００１９】
本発明のさらなる他の目的は、プラズマ・エッチング処理においてプラズマ均一性を改良するための方法を提供することであり、本方法は、基板を真空チャンバ内に置くことと、真空チャンバ内で基板に誘導結合プラズマ・エッチング処理を施すことと、らせん状誘導器の位置を調整することと、そして、基板を真空チャンバから取り除くこと、を含む。
【００２０】
本発明の他の目的は、プラズマ・エッチング処理においてプラズマ均一性を改良するための方法を提供することであり、本方法は、基板を真空チャンバ内に置くことと、真空チャンバ内で基板に誘導結合プラズマ・エッチング処理を施すことと、処理属性（ｐｒｏｃｅｓｓ  ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）を測定することと、測定ステップに基づきらせん状誘導器の位置を調整することと、そして、基板を真空チャンバから取り除くこと、を含む。
【００２１】
以上は、本発明の適切な目的のいくつかを概説したものである。これらの目的は、意図される発明のより顕著な特徴および適用のいくつかの単なる例示として解釈されるべきである。開示された発明を異なる方法で適用することにより、あるいは開示の範囲内において本発明を変更することにより、多くの他の有益な結果を得ることができる。従って、本発明の他の目的およびより完全な理解は、付随する図面と共に、請求項によって定義される本発明の範囲に加えて、本発明の要約および好ましい実施例の詳細な説明を参照することによって、得ることができる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００２２】
（発明の要約）
本発明を要約する目的において、本発明は、らせん状誘導器をＩＣＰプラズマ・システムの一部として使用して、基板のプラズマ・エッチングの均一性を改良するための改良された方法および装置を含む。
【００２３】
本発明の特徴は、基板あるいは基板上の薄膜をエッチングするための装置を提供することである。基板は、シリコン、ガリウムヒ素、のような半導体基板、あるいは、例えば、第ＩＩ族および第ＶＩ族化合物、および第ＩＩＩ族および第Ｖ族化合物の化合物半導体を含む、任意の周知の半導体であることができる。基板はまた、導電体、あるいは、ガラスあるいは石英のような絶縁材料であってもよい。装置は、真空チャンバ内に少なくとも１つの処理ガスを供給するための少なくとも１つのガス供給源を有する真空チャンバ、および、真空チャンバと連絡している排気部（ｅｘｈａｕｓｔ）を含む。処理ガスは、関連する処理、つまり、基板から材料をエッチングすることに基づき、選択される。基板は、真空チャンバ内にある下部電極上に置かれている。電圧供給源は、基板にバイアス電圧を印加するために、下部電極に接続している。バイアス電圧供給源からの電圧は、ＲＦあるいはＤＣであってもよい。らせん状誘導器は、真空チャンバの一部分の周りあるいは近くに置かれ、真空チャンバにおいてプラズマを形成するために、処理ガスにエネルギを誘導的に結合することによって、真空チャンバ内でプラズマを生成する。機構は、基板に亘るエッチングの均一性が改良されるように生成されたプラズマを調整するために、らせん状誘導器の位置を変えるために提供される。
【００２４】
本発明の他の特徴は、基板あるいは基板上の薄膜をエッチングするための装置を提供することである。基板は、シリコン、ガリウムヒ素のような半導体基板、あるいは、例えば、第ＩＩ族および第ＶＩ族化合物、および第ＩＩＩ族および第Ｖ族化合物の化合物半導体を含む、任意の周知の半導体であることができる。基板はまた、導電体、あるいは、ガラスあるいは石英のような絶縁材料であってもよい。装置は、真空チャンバ内に少なくとも１つの処理ガスを供給するための少なくとも１つのガス供給源を有する真空チャンバ、および、真空チャンバと連絡している排気部を含む。処理ガスは、関連する処理、つまり、基板から材料をエッチングすることに基づき、選択される。基板は、真空チャンバ内にある下部電極上に置かれている。電圧供給源は、基板にバイアス電圧を印加するために、下部電極に接続している。バイアス電圧供給源からの電圧は、ＲＦあるいはＤＣであってもよい。らせん状誘導器は、真空チャンバ壁の一部分の周りあるいは近くに置かれ、真空チャンバにおいてプラズマを形成するために、処理ガスにエネルギを誘導的に結合することによって、真空チャンバ内でプラズマを生成する。誘導コイルの近くのチャンバ壁は、絶縁材料である。導電シールドを含むことができ、導電シールドは、らせん状誘導器と絶縁チャンバ壁との間に置かれる。センサは、プラズマ・エッチング処理の処理属性を測定するために提供される。センサは、光学発光分光モニタのような光学モニタ、レーザ反射率モニタのようなトポグラフィカル・モニタ、温度モニタ、空間モニタあるいは電気的モニタ、であることができる。センサは、コントローラに信号を送り、コントローラはそれから、信号からの情報を使用して機構を制御し、機構は、基板に亘るエッチングの均一性が改良されるように生成されたプラズマを調整するために、らせん状誘導器の位置を変える。らせん状誘導器の動きは、放射状移動あるいは角度傾斜移動であることができる。
【００２５】
本発明のさらに他の特徴は、プラズマ・エッチング処理におけるプラズマ均一性を改良するための方法を提供することである。本方法は、基板を真空チャンバ内に置くことを含む。基板は、シリコン、ガリウムヒ素のような半導体基板、あるいは、例えば、第ＩＩ族および第ＶＩ族化合物、および第ＩＩＩ族および第Ｖ族化合物の化合物半導体を含む、任意の周知の半導体であることができる。基板はまた、導電体、あるいは、ガラスあるいは石英のような絶縁材料であってもよい。らせん状誘導器は、真空チャンバの一部分の周りあるいは近くに置かれ、真空チャンバにおいてプラズマを形成するために、処理ガスにエネルギを誘導的に結合することによって、真空チャンバ内でプラズマを生成する。らせん状誘導器の位置付けは、基板に亘るエッチングの均一性を改良するために、放射状移動において、あるいは角度傾斜移動において、調整することができる。最後に、エッチング処理が完了すると、基板は真空チャンバから取り除かれる。
【００２６】
本発明の他の特徴は、プラズマ・エッチング処理におけるプラズマ均一性を改良するための方法を提供することである。本方法は、基板を真空チャンバ内に置くことを含む。基板は、シリコン、ガリウムヒ素のような半導体基板、あるいは、例えば、第ＩＩ族および第ＶＩ族化合物、および第ＩＩＩ族および第Ｖ族化合物の化合物半導体を含む、任意の周知の半導体であることができる。基板はまた、導電体、あるいは、ガラスあるいは石英のような絶縁材料であってもよい。らせん状誘導器は、真空チャンバの一部分の周りあるいは近くに置かれ、真空チャンバにおいてプラズマを形成するために、処理ガスにエネルギを誘導的に結合することによって、真空チャンバ内でプラズマを生成する。プラズマ・エッチング処理の処理属性は、センサを使用して測定される。処理属性は、プラズマ状態（プラズマ放電あるいは空間状態）、あるいは基板測定（レーザ反射率測定、熱測定、電気的測定、あるいは光学的測定、のようなトポグラフィカル測定）であることができる。センサは、光学発光分光モニタのような光学モニタ、レーザ反射率モニタのようなトポグラフィカル・モニタ、温度モニタ、空間モニタ、あるいは電気的モニタ、であることができる。らせん状誘導器の位置付けは、センサから集められた処理属性の情報に基づき調整される。らせん状誘導器は、基板に亘るエッチングの均一性を改良するために、放射状移動において、あるいは角度傾斜移動において、調整することができる。最後に、エッチング処理が完了すると、基板は真空チャンバから取り除かれる。
【００２７】
以上は、この分野の技術への本貢献がより完全に理解されるように、以下に続く本発明の詳細な説明がより良く理解されるように、本発明のより適切なそして重要な特徴をかなり広く概説したものである。本発明の追加の特徴は、以下に説明され、本発明の請求項の主題を形成する。この分野の技術者には、開示される概念および特定の実施例は、変更のためあるいは本発明の同等の目的を実現するための他の構成を設計するための基礎として容易に使用してもよいことを理解されたい。またこの分野の技術者には、このような同等の構造は、付随する請求項において説明されるような本発明の本質および範囲から逸脱しないことを理解されたい。
図面の複数の図を通して、同様の参照記号は同様の部分を指す。
【００２８】
（発明の詳細な説明）
プラズマ・エッチング・システムのらせん状ＩＣＰコイルの機械的調整を通して、基板に亘るプラズマ・エッチングの均一性を改良する装置を開示する。
【００２９】
また、プラズマの状態および／あるいは基板の属性を示す信号を生成するためのＩＣＰプラズマ・エッチング・システムにおけるセンサの使用を開示し、信号はそれから、基板に亘るプラズマ・エッチングの均一性を改良するために、らせん状ＩＣＰコイルを機械的に調整するために使用される。
【００３０】
図１は、基板を処理することができる、従来技術のプラズマ・リアクタの概要図である。リアクタは、プラズマ励起化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）および物理気相成長（ＰＶＤ、例えば、スパッタ付着）を含む付着処理と同様に、エッチング処理に適用することができる。リアクタは、シリンダ１１０の外側に置かれたらせん状ＲＦコイル１０５を有するチャンバ１００から成る。シリンダは、通常絶縁体（例えば、セラミック）であるが、半導体材料であってもよい。誘導器は、この分野において周知のように、らせん状の形をしている。導電性シールド（ファラデー・シールド）は、ＲＦコイル１０５コイルとシリンダ１１０との間に置くことができる。ＲＦ電源１１５は、コイル１０５に高周波電流を供給する。インピーダンス整合ネットワーク（図示されていない）を、らせん状コイルにＲＦエネルギをより効率よく結合するために、使用してもよい。ＲＦ電力供給源１１５が、一定の範囲の周波数を生成することができる場合、インピーダンス整合ネットワークは、必要ではないかもしれない。チャンバ１００はまた、処理ガスをチャンバ内に導入する１２０および排気する１２５手段および処理圧力を制御する手段を含む。処理されるべき基板１３０は、基板支持１３５の上に置かれている。基板支持は、基板１３０上に衝突するイオンのエネルギを制御するために、従来技術において周知のように、第２のＲＦ電力供給源（図示されていない）によって電力を供給されてもよい。
【００３１】
図２は、図１に示されるリアクタの簡略化された断面図を示している。らせん状誘導器がリアクタ壁（絶縁シリンダ）と同心である場合、チャンバ内のプラズマ密度の均一性が、ウェハ上で放射状に中心からずれていることがしばしば観察される（例えば、基板の１つの端（点Ａ）は、他の端（点Ｂ）とは異なるエッチング率を示している）。この効果はまた、放射状非均一性もまた存在する時に、基板上の中心がずれた“中心部”パターン（“ｂｕｌｌｓ−ｅｙｅ”ｐａｔｔｅｒｎ）としてみてもよい。このずれは、源（例えば、プラズマ密度非均一性−コイル上の電圧勾配、定在波効果、その他による）、あるいは、チャンバ内の他の非均一性（例えば、陰極非均一性、その他）のいずれかに起因するかもしれない。
【００３２】
図３は、チャンバ内の端から端非均一性（点Ｃ＆Ｄ）に影響を与えるために、らせん状誘導器がチャンバ壁に対して放射状にずらされている、本発明の１つの実施例を示している。このように、らせん状誘導器は、それがもはやリアクタ壁と同心とはならないように、ずらされている。この調整は、らせん状誘導器１０５に取り付けられた機構３００によって達成される。
【００３３】
図４は、従来技術の構成を使用して得られた実験結果を示している。４５ｃｍ直径の真空チャンバを使用し、２ＭＨｚにおいて操作される、市販のＵＮＡＸＩＳ  ＩＣＰプラズマ・システムが、１５０ｍｍ平方石英フォトマスクをエッチングするための源として使用された。らせん状誘導器は、チャンバ壁から９．５ｍｍに置かれた。フォトマスクは、３５ｃｍ直径の基板支持上に置かれ、１３．５６ＭＨｚにおいてバイアスされた。エッチングのために使用された処理状態の詳細は、以下のようなものである。
Ａｒ              ９０ｓｃｃｍ
ＣＦ４            １０ｓｃｃｍ
圧力              ７．２ｍＴ
ＩＣＰ電力        ５００Ｗ
バイアス電力      ９０Ｗ
【００３４】
石英エッチングの深さは、反射率分光計を使用して測定された。測定は、石英エッチングの均一性を決定することができるように、マスク表面に亘って分布された６４点において行われた。上記のエッチング状態を使用し、らせん状誘導器はリアクタ壁に対して同心である状態で、エッチング率均一性は２．６％の範囲内であり、観察されたパターンは端から端のエッチング特徴を示し、最も高いエッチング率は基板の右手側にあった（図４参照）。
【００３５】
図５は、リアクタ壁に対してコイルをずらすために調整機構が使用された、本発明の第１の実施形態を使用した実験の結果を示している。コイルは、負“Ｘ”方向に１．２ｍｍ、そして“Ｙ”方向に０．２ｍｍずらされている（図５参照）。結果としてのエッチング率均一性は、２．５％の範囲内であり、端から端のエッチング特徴を示す観察されたパターンは、反転していた（図４および５におけるエッチング特徴を比較されたい）。ここで最も高いエッチング率は、基板の上部左角において観察された。
【００３６】
図６は、チャンバ内の端から端非均一性に影響を与えるために、らせん状誘導器がチャンバ壁に対して傾けられている、本発明の１つの実施例を示している。らせん状誘導器の中心軸は、もはや基板面に対して垂直ではないように、傾けられている。この調整は、らせん状誘導器１０５に取り付けられている機構６００によって達成される。この実施形態において、らせん状誘導器は、リアクタ壁に対して、同心であってもよくあるいは放射状にずらされていてもよい。
【００３７】
図７は、センサ７００がプラズマの状態を測定する、本発明のさらに他の実施形態を示している。センサはコントローラ７０５に接続し、コントローラ７０５は、センサの測定に応答してらせん状誘導器の位置を調整する機構７１０を制御する。センサは、電気的、磁気的、空間的および光学的な状態を含むがこれらに限定されない、プラズマ状態に関する任意の数のパラメータを測定してもよい。プラズマ状態を測定するこのような方法の１つは、この分野では周知のようにプラズマ放電を通してのものである。
【００３８】
図８は、センサ８００が基板の属性を測定する、本発明のさらに他の実施形態を示している。センサはコントローラ８０５に接続し、コントローラ８０５は、センサの測定に応答してらせん状誘導器の位置を調整する機構８１０を制御する。センサは、電気的、熱的、トポグラフィカル、空間的および光学的な属性を含むがこれらに限定されない、基板に関する任意の数の属性を測定してもよい。基板状態を測定するこのような方法の１つは、レーザ反射率の使用を通してのものである。
【００３９】
従って、本発明におけるセンサは、任意の処理属性、例えば、プラズマ・エッチング処理間の基板の属性、および／あるいはプラズマ・エッチング処理間のプラズマの状態、を測定することができる。
【００４０】
本開示は、上記説明の内容と同様に、付随する請求項に含まれる内容も含む。本発明は、ある程度の特徴を有するその好ましい形式において説明されてきたけれども、好ましい形式の本開示は、例示としてのみ為され、構成の詳細における多くの変更、および、部分の組合せおよび配置を、本発明の本質および範囲から逸脱することなく行ってもよいことを理解されたい。
本発明が説明されたので、
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】従来技術によるＩＣＰプラズマ・リアクタの概要図である。
【図２】プラズマ密度分布を示す、図１のＩＣＰリアクタの断面図である。
【図３】らせん状誘導器が放射状に中央からずらされた後のプラズマ密度分布を示す、本発明の１つの実施例のＩＣＰリアクタの断面図である。
【図４】従来技術によるＩＣＰプラズマ・リアクタに対する、エッチングの深さの均一性測定を示す図である。
【図５】本発明の１つの実施例に対するエッチングの深さの均一性測定を示す図である。
【図６】らせん状誘導器がチャンバ壁に対して傾けられた後のプラズマ密度分布を示す、本発明の他の実施例のＩＣＰリアクタの断面図である。
【図７】機構によりらせん状誘導器を調整するよう、コントローラに情報を提供するために、センサがプラズマ状態を測定するために使用される、本発明の他の実施例のＩＣＰリアクタの断面図である。
【図８】機構によりらせん状誘導器を調整するよう、コントローラに情報を提供するために、センサが基板の属性を測定するために使用される、本発明の他の実施例のＩＣＰリアクタの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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