(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマの作用により基板（１１）に対して異方性エッチングするためのプラズマエッチング装置であって、
第１のプラズマ生成装置（２１）を備え、該第１のプラズマ生成装置は
第１の高周波交番電磁場を形成するための、少なくとも１つの第１のＩＣＰコイル（１４）を有している第１の手段（１４）と、前記第１の高周波交番電磁場を第１の反応ガスに作用させることによって反応性粒子から第１のプラズマを生成するための第１のプラズマ生成領域（１８）と、第１のガス供給部（１９）と、リード（１２）を介して高周波電圧源に接続されている基板電極（１０）と、を有しており、
前記エッチングすべき基板（１１）は前記基板電極（１０）上に配置され、前記基板電極（１０）によって前記第１のプラズマに含まれているイオンが前記基板（１１）に向かって加速可能であり、
前記第１のプラズマ生成装置（２１）に第２のプラズマ生成装置（２０）が前置されており、
該第２のプラズマ生成装置は
第２の高周波交番電磁場を形成するための、少なくとも１つの第２のＩＣＰコイル（１５）を有している第２の手段（１５）と、前記第２の高周波交番電磁場を第２の反応ガスに作用させることによって反応性粒子から第２のプラズマを生成するための第２のプラズマ生成領域（１７）と、第２のガス供給部（１６）とを有しており、
前記第２のプラズマは前記第１のプラズマ生成装置（２１）に前記第１のガス供給部（１９）を介して少なくとも部分的に第１の反応ガスとして供給可能であり、
前記第１のプラズマ生成装置（２１）および前記第２のプラズマ生成装置（２０）は、共通の高周波発生器および共通の整合回路網（２５）を備えた共通の高周波モジュールを有しており、前記第１のＩＣＰコイル（１４）は、前記第２のＩＣＰコイル（１５）が有する第１のタップ（３０）および第２のタップ（３１）を介して、前記第２のＩＣＰコイル（１５）の一部に電気的に並列に接続されている
ことを特徴とするプラズマエッチング装置。
【請求項２】
前記第１のプラズマ生成装置（２１）および前記第２のプラズマ生成装置（２０）は、ガスを通す、アースされている放電装置（１９′）を介して相互に接続されており、該放電装置は前記第２のプラズマからのイオンについて少なくとも部分的に放電作用をし、かつ同時に第１のガス供給部（１９）として用いられる
請求項１記載のプラズマエッチング装置。
【請求項３】
前記放電装置（１９′）は金属性の孔空き板、金属性のネット、シャワーヘッドまたはガス供給リングである
請求項２記載のプラズマエッチング装置。
【請求項４】
前記第１および第２のプラズマ生成装置（２０，２１）は１つの共通の反応室（１３）に前後に配置されかつガスを通す放電装置（１９′）によって相互に分離されていて、前記第１のプラズマ生成装置（２１）に供給される前記第１の反応ガスが少なくとも近似的に完全に前記放電装置（１９′）を通り抜けるようにされている
請求項１から３までのいずれか１項記載のプラズマエッチング装置。
【請求項５】
前記ガスを通す放電装置（１９′）は前記反応室（１３）に配置されていて、該放電装置が前記第２のプラズマ生成装置（２０）から前記第１のプラズマ生成装置（２１）へのガスに対するガス通過面積を、前記反応室（１３）に放電装置なしに存在している、前記両プラズマ生成装置（２０，２１）間の通過面積の０．０１％ないし８０％に低減するようにしている
請求項４記載のプラズマエッチング装置。
【請求項６】
前記放電装置（１９′）は加熱可能である
請求項２から５までのいずれか１項記載のプラズマエッチング装置。
【請求項７】
前記第２のＩＣＰコイル（１５）における前記タップ（３０，３１）の位置を介して、前記第１のＩＣＰコイル（１４）を流れかつ前記第２のＩＣＰコイル（１５）の前記第１のＩＣＰコイル（１４）と並列に接続されている部分を介して流れる電流、更には前記第１のプラズマおよび前記第２のプラズマにその都度入力結合される電力の調整設定を行うことができる請求項１から６までのいずれか１項記載のプラズマエッチング装置。
【請求項８】
前記共通の整合回路網（２５）は対称的に構成されたコイル給電部を備えた対称的に構成された整合回路網（２５）であり、かつ
前記第２のＩＣＰコイル（１５）はアースされている中間タップ（３２）を有しており、該中間タップに関して前記第１および第２のタップ（３０，３１）が対称に配置されている
請求項１から７までのいずれか１項記載のプラズマエッチング装置。
【請求項９】
前記第２のプラズマ生成装置（２０）における圧力は前記第１のプラズマ生成装置（２１）における圧力より高く、圧力差は１０μｂａｒないし２５０μｂａｒである
請求項１から８までのいずれか１項記載のプラズマエッチング装置。
【請求項１０】
前記第２のプラズマ生成装置における圧力は３０μｂａｒと２５０μｂａｒとの間にありかつ前記第１のプラズマ生成装置（２１）における圧力は５μｂａｒと３０μｂａｒとの間にある
請求項１から９までのいずれか１項記載のプラズマエッチング装置。
【請求項１１】
前記第１のガス供給部（１９）および／または前記放電装置（１９′）並びに前記第２のガス供給部（１６）を介して、前記第１のプラズマ生成装置（２１）および前記第２のプラズマ生成装置（２０）の間の圧力差が調整設定可能である
請求項１から１０までのいずれか１項記載のプラズマエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】  本発明は、独立請求項の上位概念に記載の、プラズマを作用させることにより基板を例えば異方性エッチングするプラズマエッチング装置に関する。
【０００２】  従来の技術
ＤＥ４２４１０４５Ｃ１から、シリコンを誘導式のプラズマ励起を用いてエッチングするシリコン高レートエッチングプロセスが公知である。その際できるだけ高いエッチングレートを実現するために、生成されたプラズマにおいてできるだけ高いフッ素ラジカル濃度を用意することが必要である。このことは通例、高い高周波電力に相応する、誘導プラズマ源への照射により行われる。この場合典型的な電力値は３ないし６ｋＷで、同時にプロセス圧力は３０ないし１００μｂａｒに高められており、ないし生成されるプラズマの必要な均質性がそれを許容するとき、２５０μｂａｒまで高められている。しかしこの形式のプロセスでは、フッ素ラジカル密度の所望の増加の他に、不都合にもイオンの大きな密度が発生する。これは本来のエッチングプロセスを妨害し、かつ十分に高いマスク選択性に対して不都合である。同時にこれらイオンはエッチングすべきウェハを不都合にも加熱しかつこのためにプロフィールにずれ（プロフィール偏差）が生じる。それ故に一般にプラズマエッチング装置における適当な装置によって後から再度、生成されたイオンの密度が許容の低い値に低減されかつとりわけ均質化されるように考慮されなければならない。このために既に、いわゆる拡散区間を用いたまたはアパーチャ構成におけるイオンおよび電子の再結合を、例えばＤＥ１９７３４２７８Ａ１の形式に従って可能にすることが既に提案されている。その際プラズマに入力結合された、不都合に高いイオン密度を生成するために用いられた高周波成分は熱または放射の形で消失される。
【０００３】  イオン密度を低減するための公知の装置は多岐にわたって非常に成功しているにも拘わらず、実際には、エッチングすべき基板の縁領域において例えば、必ずや更に、プロフィールの変位、プロフィールの非対称、エッチングレートの過度の上昇または“Beaking”効果という概念でも知られておりかつ数多くの適用において許容することができない、規則的または不規則的なプロフィールの突起発生等の乱れ（Profilhinterschneidung）が発生する。
【０００４】  イオン密度を低減するための公知の装置において問題なのは例えば、１ないし２オーダだけ過度に高いイオン密度が例えば１５０または２００ｍｍの直径のエッチングすべき基板の表面全体の上に所望の程度完全に均質に、その際エッチングすべき基板の表面におけるプラズマ電位の歪みが生じることなく行われなければならないことである。プラズマ電位のこの形式の歪みによって局所的に過度に高められたイオン密度および／または局所的に過度に高められたイオンエネルギーのためのその場合そこに、冒頭に説明した有害な効果が生じることになる。
【０００５】  特許ＤＥ１９９００１７９号Ｃ１において更に、誘導式プラズマ励起を用いてシリコンを高レートエッチングするためのプラズマ装置が既に提案されているが、ここではプラズマ源は誘導式励磁コイルの平衡のとられた給電部を備えている。入力結合される高周波電力のインピーダンスを生成されるプラズマのインピーダンスに整合させるための対称形に構成されている整合回路網を備えているこの形式のプラズマエッチング装置および誘導式励磁コイルの同時に平衡をとっている給電のために、生成されるプラズマへの不都合な変位電流の入力結合は最小になり、ひいてはプラズマの歪みも最小になる。この形式の対称形のコイル給電はとりわけ、３ｋＷより大きい高電力値において有利である。
【０００６】  発明の利点
本発明のプラズマエッチング装置は従来技術に比して次のような利点を有している：第２のプラズマ生成装置として用いられる、反応室の上側の部分においてＤＥ４２４１０４５Ｃ１号に記載のプロセスの場合、高い密度のエッチングおよびパッシベーション種を有する高密度プラズマを生成することができ、その際最初に生成される第２のプラズマにおける過度に高いイオン密度および所望しないプラズマ電位の乱れおよび不均質性は、これらイオンが、殊に同時に放電装置として用いられる第１のガス供給部を通過する際に少なくも大部分が電子と再結合され、その結果供給される反応ガスのイオン密度が後置されている第１のプラズマ生成装置において実際に零であるないし無視できる程度であるようにすることによって取り除かれる。従って同時に密度の不均質性および電位の不均質性も解消される。
【０００７】  更に、本発明のプラズマエッチング装置によって、その場合本来のエッチングプロセスに対して実際に必要とされるイオン密度が、エッチングされるべき基板が存在している第１のプラズマ生成装置において再び規定通り新たに生成されることは有利である。
【０００８】  この第１のプラズマ生成装置はこのために有利には、第２のプラズマ生成装置より著しく小さな電力で作動され、その結果この比較的低い電力のお陰で、この第１のプラズマ生成装置におけるイオン発生は均質にかつ乱れまたはプラズマ電位歪みもなく行われる。従って全体として本発明のプラズマエッチング装置によって、まず、第２のプラズマ生成装置において発生するイオン密度が最初に零にセットされ、かつこれがそれから、第１のプラズマ生成装置を用いてかつ零から出発して、イオン密度が均質かつアクティブに再び、本来のエッチングプロセスに対する所望の値に形成されることが実現される。
【０００９】  更に、本発明のプラズマエッチング装置は大した手間をかけずに既存の、殊に誘導結合式プラズマエッチング装置の改造ないし補充によって、高い投資を必要とすることなく実現可能であることも有利である。
【００１０】  本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載されている構成から明らかである。
【００１１】  すなわち、第１のプラズマ生成装置も第２のプラズマ生成装置も、それぞれプラズマ源としてのＩＣＰコイルを備えている誘導結合式プラズマ生成装置であれば特別有利である。
【００１２】  更に、第１のプラズマ生成装置および第２のプラズマ生成装置はガスを通す、殊にアースされている放電装置を介して相互に接続されていると有利である。放電装置は一方において第２のプラズマから到来するイオンおよび／または電子の放電の作用をし、かつ他方において同時に、第１のプラズマ生成装置に対する第１のガス供給部として用いられる。このためにこの放電装置ないしガス供給部は有利には、金属性の孔空き板、薄織りの金属性のネット、金属性またはセラミックの孔空き板、第１のプラズマ生成装置を第２のプラズマ生成装置に接続するガス供給リングの形、または所謂シャワーヘッドの形のイオンフィルタとして実現されている。これは反応容器内部においてほぼ半分の高さの所におかれており、従って該容器を２つの、大体同じ大きさの空間に分割する。これら空間は第１のプラズマ生成装置ないし第２のプラズマ生成装置に配属されている。そもそも放電装置は金属またはセラミックの他に、別の誘電体材料から実現されていてもよい。
【００１３】  この関係において、放電装置は、ガスを第２のプラズマ生成装置から第１のプラズマ生成装置に通すことができるガス通過面積を放電装置のない場合反応室に存在している、プラズマ生成装置間の通過面積の０．０１％ないし８０％に低減するのであれば特別有利である。
【００１４】  更に、放電装置ないし第１のガス供給部は有利には、第１のプラズマ生成装置に前置されている第２のプラズマ生成装置において、後置されている第１のプラズマ生成装置におけるよりも高いプロセス圧力を調整設定するためにも利用することが出きる。その際このプロセス圧力差は簡単な手法で放電装置ないし第１のガス供給部の有効なガス通過面、従ってその流体抵抗を介して調整設定可能である。第２のプラズマ生成装置におけるより高いプロセス圧力によって、そこにまず、そこに供給された第２の反応ガスから、より低い圧力で生じる場合よりも多くのラジカルが生成される。というのは、パラメータ「プロセス圧力」を介して反応ガスからラジカルおよびイオンが形成される際にラジカルの形成に役立つような平衡のずれが生じるからである。
【００１５】  この圧力の増加により更に、第２のプラズマ生成装置において、生成される第２のプラズマに著しい不均質なイオン分布が生じることになるが、このことは障害にならない。というのは、後続の放電装置によっていずれにせよ少なくとも近似的にすべてのイオンが消滅するかないし再結合されるからである。そこで同時に、後置されている第１のプラズマ生成装置において相対的に低いプロセス圧力が形成されており、このために、そこではイオンは特別均質なイオン分布でもって生成され、かつそこに生成される第１のプラズマとエッチングすべき基板との相互作用が基板の表面全体にわたって特別均質なエッチング結果をもたらすという付加的な利点を有している。
【００１６】  更に、第１のプラズマ生成装置における比較的低いプロセス圧力によって確かにそこには、ラジカルの形成に比べてイオン形成は増加されることになるが、このことは次の理由により不都合でもないし、障害にもならない。つまり、エッチングプロセスに対する所望のラジカルは、前置されている、高められたプロセス圧力および高められた電力で作動される第２のプラズマ生成装置において第２の反応ガスから著しく大きな程度において生成されるからである。
【００１７】  それ故に全体として放電装置ないし第１のガス供給部を用いて規定されて調整設定可能な、２つのプラズマ生成装置のそれぞれにおけるプロセス圧力差によってその都度イオンおよびラジカル形成に関して最適な圧力条件下で行われる。更に、第２から第１のプラズマ生成装置への圧力低減によって、生成されるラジカルに対する質量流密度（ρｖ）、すなわち実現されるエッチングレートに対して基準となるプロセス量は変化せずにとどまる。
【００１８】  要約すると、第１のプラズマ生成領域と第２のプラズマ生成領域との間に設けられている放電装置によってまず、イオン化されかつラジカルが混入している、第２のプラズマ生成装置から到来する反応ガスの通過の際のプラズマ壁相互作用により少なくとも大幅な再結合が実現される。それからこのようにして放電された反応ガスが第１のプラズマ生成装置に第１の反応ガスとして供給され、かつそこで新たにイオン化される。これにより、放電装置の下方で直接、第１の反応ガスにはまだラジカルだけが含まれており、もはやイオンは含まれていないので、そもそも生成されるイオン密度分布の不均質性もそこでは解消されている。しかしこれによりその他に、２つのプラズマ生成装置間の規定の圧力差ないし圧力勾配も調整設定である。
【００１９】  更に、放電装置は、それが金属から製造されている場合に有利には、第１のプラズマ生成装置における第１のプラズマに対するリファレンスアースも表しているので、そこで実施される電気的なプロセスに対する規定の参照電位が与えられることになる。更にこの場合放電装置の場所で、最初に生成された第２のプラズマから派生するプラズマ電位不均質性も解消されかつ全面が規定の地電位によって置換される。
【００２０】  金属性の放電装置の別の利点は、第２のプラズマ生成装置における第２のＩＣＰコイルの高周波巣の交番磁界を第１のプラズマ生成装置によって遮蔽することができ、従ってそれが反応室の下側の部分に侵入しないことである。これにより、第２のＩＰＣコイルに、そこに加わる高い電力に基づいて生じる、不均質性およびプラズマ障害効果の発生傾向が、反応室の下側の部分、すなわち第１のプラズマ生成領域には入り込む可能性がなく、この領域では障害ができるだけないように作動されることが保証されている。
【００２１】  従って第１のプラズマ生成装置における第１のＩＰＣコイルは更に、反応室のこの下側の部分において、実施される異方性エッチングプロセスのために実際に必要なイオン濃度を再び形成するという課題のみを有しており、このために殊に、イオン生成のために有利なプロセス圧力下で僅かな電力で十分である。このようにして、本発明のプラズマエッチング装置によって今や非常に有利にも、典型的には３ｋＷないし６ｋＷの高い高周波電力および後置されている第１のプラズマ生成装置に対して著しく高められたプロセス圧力を有する第２のプラズマ生成装置においてラジカルの形の反応ガス種を生成し、それからそれを第１のプラズマ生成領域に供給することが可能になる。この場合第１のプラズマ生成領域において第１のＩＰＣコイルを用いて第１のプラズマが維持され、このプラズマは実質的に、例えばＤＥ４２４１０４５Ｃ１号の形式に従ってエッチングプロセスに対して必要とされるイオン密度を保証するためにのみ用いられる、このためには４００Ｗないし１０００Ｗの電力で完全に十分である。この関連において、２つのプラズマ生成装置間の圧力差が１０μｂａｒおよび２５０μｂａｒ間にあり、殊に３０μｂａｒないし７０μｂａｒの間にあるのであれば特別有利である。
【００２２】  その他、第１のガス供給部ないし放電装置での沈積を回避するために、これを加熱可能であるようにすれば有利であることを指摘しておく。
【００２３】  高周波電力を第１のＩＣＰコイルないし第２のＩＰＣコイルに入力結合するために有利には２つの実施例を選択できるようになっている。
【００２４】  一方において、これら２つのＩＣＰコイルのそれぞれが、独自の高周波発生器と、それぞれのプラズマ生成装置を当該のプラズマのインピーダンスにインピーダンス整合するための所属の整合回路網とを有しているようにすることができる。この場合第２のプラズマに対してとりわけ、例えば６ｋＷの大きな電力領域を有する高周波発生器が適しており、一方第１のプラズマに対して例えば１０００Ｗの電力領域を有する比較的小さな高周波発生器で十分である。生成されたプラズマにおける強度変動を回避するために、これら２つの高周波発生器はそれから更に有利には位相同期をとられて、共通の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚにおいて作動されるか、または択一的に、第２のＩＣＰコイルに対して例えば１３．５６ＭＨｚおよび第１のＩＣＰコイルに対して１２．５６ＭＨｚ、２ＭＨｚまたは３８０ｋＨｚという２つの異なっている周波数を有する２つの別個の高周波発生器が使用される。
【００２５】  ２つの別個の高周波発生器を同一のプラズマ装置に配属されている２つの整合回路網で作動させる形式は少なくはない費用関数を表しているので、別の択一的な、特別有利な本発明の実施の形態によれば特別有利にも、第１のプラズマ生成装置および第２のプラズマ生成装置を１つの共通の高周波発生器および１つの共通の整合回路網を有する１つの共通の高周波モジュールによって作動させるようにしている。その際有利には、ＤＥ１９９００１７９Ｃ１号から既に公知の、対称的に構成されている整合回路網および対称的に構成されているコイル給電部を用いたプラズマエッチング装置におけるＩＣＰコイルの給電が利用されるが、これは、今や存在している２つのＩＣＰコイルに基づいて、第２のＩＣＰコイルの中間タップに対称的に配置されている２つのタップにおいて第１のＩＣＰコイルが第２のＩＣＰコイルの部分に並列に接続されているように変形されなければならない。
【００２６】  このようにして有利にも、第１のＩＣＰコイルが電気的な意味において第２のＩＣＰコイルに対する分路として作用し、すなわちそれが全体のコイル電流の多かれ少なかれ大きな部分を担っていることが実現される。そこで殊に、第２のＩＣＰコイルにおける２つの対称的なタップの位置の規定の選択または移動調整によって簡単な方法で、第１のＩＣＰコイルを流れるコイル電流の成分、ひいてはコイル電流の分配およびこれに関連して生じる、第１ないし第２のプラズマに入力結合される高周波電力の分配を定めることが可能である。
【００２７】  全体として、ＤＥ１９９００１７９Ｃ１号に記載のプラズマエッチング装置から出発して、これが次のように変形される：今や２つのＩＣＰコイルが設けられており、そのうちの１つは別のものの部分に並列に接続されているので、その結果２つのコイルの配置はインダクタンスの直列−並列回路と見ることができ、各インダクタンスで総インダクタンスＬを形成している。その場合ＩＣＰコイルのこの接続形成で更に有利にも、唯一の整合回路網によるインピーダンス整合が可能になり、その際入力結合される高い高周波電力は第２のＩＣＰコイルにおいて反応室の上側の部分における高密度の第２のプラズマに整合され、かつ僅かしか高周波電力によって作動されない下側の第１のＩＣＰコイルは追従的に作動しているにすぎない。その際殊に、この第１のＩＣＰコイルはそのインピーダンスに関して同様にプラズマに対して申し分なく整合されている。というのは、これはＬＣ全体装置の部分として全体として共振同調されているからである。
【００２８】  要するに第１のプラズマ生成装置はＩＣＰコイルのこの接続構成においても実質的に、中性のラジカルおよびまだ消費されていないプロセスガスないし反応ガスから成っている、第２のプラズマ生成装置からの反応ガスのコントロールされたイオン化が行われるようにするという課題だけを有しており、このために全体として第２のＩＣＰコイルに供給される高周波電力の僅かな部分で十分である。説明してきた手法において変形されている、ＤＥ１９９００１７９Ｃ１号から公知のコイル給電に基づいて今や第２のＩＣＰコイルも対称的に作動されるので、その場合には第１のプラズマ生成装置における反応ガスのイオン化も特別均質にかつ障害なく、すなわち殊に変位電流が容量的に入力結合されることなく行われる。
【００２９】  第１のプラズマ生成装置におけるプラズマ強度の一層の均質化およびプロフィール偏差ないしエッチングレートの過度の高まりの一層の低減のために付加的に、例えばＤＥ１９７３４２７８Ａ１号から公知であるような所謂アパーチャが設けられているようにしてもよいことを更に述べておく。更に、所定の用途に対しては、第１のプラズマ生成装置および／または第２のプラズマ生成装置におけるプラズマ生成が付加的に磁界を用いて支援されるようにしても有利である。
【００３０】  図面
本発明を図面に基づいて、以下の説明において詳細に説明する。図１は本発明のプラズマエッチング装置の基本構成を断面にて示している。図２は図１のプラズマエッチング装置における２つのＩＣＰコイル１４，１５に給電するための共通の整合回路網を示している。
【００３１】  実施例
本発明はまず、基本的にはＤＥ１９９００１７９Ｃ１号から公知であり、かつ以下に説明するように変形されるプラズマエッチング装置から出発している。
【００３２】  その場合この変形されるプラズマエッチング装置によって更に、ＤＥ４２４１０４５Ｃ１号に詳細に説明されているような、シリコンに対する異方性プラズマエッチングプロセスが作動される。
【００３３】  詳細には図１のプラズマエッチング装置５は反応室１３を有している。反応室は放電装置１９′を用いてほぼ同じ大きさの２つの領域に分割されている。これら領域は反応室１３の下側の部分における第１のプラズマ生成装置２１および反応室１３の上側の部分における第２のプラズマ生成装置２０に割り当てられている。反応室１３は更に、第２のプラズマ生成領域１７に対するガス供給部１６および第１のプラズマ生成領域１８に対する第１のガス供給部１９を有している。
【００３４】  その際第１のガス供給部１９は金属ネットの形に実現されている。該ネットは第１のプラズマ生成装置２１および第２のプラズマ生成装置２０の間のガス通過面積をこの個所で反応室１３の横断面積の約０．０１％ないし８０％に低減する。例えば第１のガス供給部１９は同時に、放電装置１９′としても、また第１および第２のプラズマ生成装置２０，２１間の圧力差Δｐを調整設定するための流体抵抗としても用いられる。この電圧差は説明する例では１０ないし１００μｂａｒ、例えば５０μｂａｒである。
【００３５】  更に図１に示されているように、第１のプラズマ生成装置２１および第２のプラズマ生成装置２０はそれぞれ配属されている第１のＩＣＰコイル１４ないし配属されている第２のＩＣＰコイル１５を有している。この限りにおいて、２つのプラズマ生成装置２０，２１の場合これは誘導結合されたプラズマ生成装置であって、つまり２つのＩＣＰコイル１４，１５を用いてそれぞれ、高周波交番電磁界が生成され、これら磁界が第１のプラズマ生成領域１８ないし第２のプラズマ生成領域１７において、供給された反応ガスから成る反応性粒子に対する作用によってそれぞれ、プラズマを点弧ないし駆動する。
【００３６】  更に図１では、第１のプラズマ生成装置２１内に基板電極１０が配置されており、その上にエッチングすべき基板１１、例えばシリコンウェハが配置されていることがわかる。基板電極１０は更にリード１２を介して図示されていない、それ自体公知の高周波発生器に接続されている。これによって、基板電極電圧が基板電極１０に入力結合可能である。このようにして、第１のプラズマ生成領域１８に存在しているないし生成されるイオンが基板１１の方向に加速されることが保証される。
【００３７】  そこでプラズマエッチング装置５によって、ＤＥ４２４１０４５Ｃ１号から既に公知の、シリコンに対する異方性エッチングプロセスが、エッチングステップおよびパッシベーションステップを交番的に実施することによって実現され、その際エッチングステップの期間、フッ素を供給するガスから例えば硫黄ヘクサフッ化物、フッ素ラジカルが形成され、かつパッシベーションステップの期間には、テフロン形式の膜を形成するガスから例えばＣ４Ｆ８、重合能力のあるラジカル、例えば（ＣＦ２）ｎが形成される。更にこのプロセスは通例、エッチングステップにおいて硫黄ヘクサフッ化物における流れの１０％ないし２０％の酸素を付加して作動され、プラズマエッチング装置５の排気ガス領域に有害な硫黄排出が抑圧されるようにしている。
【００３８】  シリコンにおけるできるだけ高いエッチングレートを実現しかつエッチングステップの期間の、フッ素ラジカルのできるだけ高い密度並びにパッシベーションステップの期間の、テフロン形式の膜を形成するラジカルのできるだけ高い密度を発生するために、更に、第２のプラズマ生成装置２０ないし第２のＩＣＰコイル１５を介して３ｋＷないし７ｋＷのできるだけ高いプラズマ電力が３０μｂａｒないし２５０μｂａｒ、有利には４０μｂａｒないし１００μｂａｒの高められたプロセス圧力下で、そこに生成されるプラズマ中に入力結合される。
【００３９】  それから第１のＩＣＰコイル１４ないし第１のプラズマ生成装置２１が例えば４００Ｗないし１０００Ｗという著しく僅かな入力結合される高周波電力および第２のＩＣＰコイル１５より、Δｐだけ低いプロセス圧力て作動される。例えば第１のプラズマ生成装置におけるプロセス圧力は５μｂａｒないし３０μｂａｒ、有利には１０μｂａｒである。
【００４０】  更に、図１のプラズマ装置５の場合、第１のＩＣＰコイル１４も第２のＩＣＰコイル１５も相応の接続線路を介して、共通の高周波発生器および共通の整合回路網２５を備えている図示されていない共通の高周波モジュールに接続されている。
【００４１】  図２には、共通の整合回路網２５の基本構成が略示されており、その際付加的に図１の第１のＩＣＰコイル１４および第２のＩＣＰコイル１５が平面にて示されている。例えば、図１の反応室１３がシリンダ形状に実現されており、第１のＩＣＰコイル１４および第２のＩＣＰコイル１５がこの反応室１３の領域を取り囲んでいることを述べておく。
【００４２】  詳細には、共通の整合回路網２５はまず第１の給電点３３を有している。ここで、５０Ωのインピーダンスを有する非対称の同軸線路を介して図示されていない共通の高周波発生器からそれ自体公知の方法で１３．５６ＭＨｚの周波数を有する３ｋＷないし７ｋＷの高周波電力が共通の整合回路網２５に入力結合可能である。更に、この第１の給電点３３は第２の給電点３４に接続されている。遅延線路３５によって、ＤＥ１９９００１７９Ｃ１号から公知の手法で、第１の給電点３３に入力結合される高周波電力の、第２の給電点３４に対するλ／２の位相のずれが保証される。
【００４３】  従って全体として、２つの給電点３３，３４でそれぞれ、同じ周波数でありかつ絶対値が少なくとも近似的に同じ振幅を持った、位相が相互に１８０°ずれている高周波の交流電圧が現れる。給電点３３，３４間のインピーダンスは２００Ωである。
【００４４】  更に図２によれば、共通の整合回路網２５は全体て４つのコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３およびＣ４を有しているようになっている。これらコンデンサによって給電点３３，３４間の２００Ωのインピーダンスの、第１のプラズマ生成領域１８ないし第２のプラズマ生成領域１７におけるプラズマのインピーダンスに対する整合を保証することができる。第２のプラズマ生成領域１７に入力結合される高い高周波電力に基づいて、このインピーダンス整合は第２のプラズマ生成領域１７に対して例えば重要である。
【００４５】  更に図２に示されているように、第１のコイル端３６および第２のコイル端３７に入力結合された高周波電力は第２のＩＣＰコイル１５に入力結合される。このコイルは有利には中間タップ３２を備えておりかつそれを介してアースされている。その他、第２のＩＣＰコイル１５が第１のタップ３０および第２のタップ３１を有しているようになっている。これらは中間タップ３２に関して対称に配置されている。この第１のタップ３０ないし第２のタップ３１を介して第２のＩＣＰコイル１５が第１のＩＣＰコイル１４に接続されている。従って第１のコイルは、２つのタップ３０，３１の間に存在している、第２のＩＣＰコイル１５の部分に対して並列に接続されている。
【００４６】  この共通の整合回路網２５の個々の構成要素の機能および構成に対するその他の詳細に関しては、ＤＥ１９９００１７９Ｃ１号を参照するといい。ここにはこの回路が詳細に説明されている。
【００４７】  例えば、図２に示されているように、第１のＩＣＰコイル１４は第２のＩＣＰコイル１５の部分に対する分路において作動され、その際同時に、２つのコイル１４，１５に対する対称的でかつ平衡のとれた給電、しも簡単に調整することができる給電が保証されていることを述べておく。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のプラズマエッチング装置の基本構成の断面略図である。
【図２】  図１のプラズマエッチング装置の２つのＩＣＰコイルに給電するための共通の整合回路網の回路略図である。
【図１】
0005289661.tif 000002
【図２】
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