(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平断面が略円形の放電室の内部に配置された試料台に設けられた試料設置面に基板を載置し、前記放電室内に処理用ガスとこの処理用ガスを用いて該放電室内にプラズマを生成するための電界とを供給し該放電室内に生成されるプラズマを用いて前記基板をエッチング処理するエッチング処理方法であって、
前記放電室は、その上部の前記試料設置面の上方でこの試料設置面に対向して配置され上方から前記放電室内へ前記電界が伝播する絶縁体製の板部材であって前記放電室内のプラズマに面する板部材を有し、
この板部材の中心軸付近でかつ前記放電室の最大直径の１／４以下の領域に絞って配置された供給口から前記処理用ガスを前記放電室内に導入し、
前記放電室外に配置された電界を生成する手段からこの放電室内に電界を供給して前記処理用ガスからプラズマを生成し、前記試料台に高周波を印加し、
前記試料台の外周側と前記放電室の内壁との間の排出口から前記処理用ガスを排出し、
前記プラズマを用いて前記基板をエッチング処理すると共に、該エッチング処理により前記基板上に生成された反応副生成物を前記処理用ガスの流れによって前記排出口から排気することを特徴とするエッチング処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッチング処理方法に係り、特に、半導体素子基板等の試料にプラズマを利用して処理を行うエッチング処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプラズマを生成して試料を処理する技術は、例えば、非特許文献１の８８頁、図５に記載のように、マイクロ波を伝播する導波管内にプラズマ生成室を有し、外部磁場とマイクロ波電界の作用によりこの導波管内にプラズマを生成するようになっている。そして、このプラズマを利用して、半導体ウエハ基板は処理される。
【０００３】
【非特許文献１】ニッケイ マイクロデバイセス（NIKKEI  MICRODEVICES)１９９０年８月号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、プロセスガスの導入を反応副生成物の排気と無関係に設定しているため、反応副生成物のウエハへの再付着が多く、ウエハの汚染や処理速度の低下が問題となっていた。
【０００５】
本発明の目的は、高速度のウエハ処理ができるエッチング処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、平断面が略円形の放電室内で下方に配置された試料台の上の試料設置面に基板を載置し、前記放電室内に処理用ガスを供給し、前記放電室外に配置された電界を生成する手段からこの放電室内に電界を供給して前記処理用ガスからプラズマを生成し、前記試料台に高周波を印加しつつ前記プラズマを用いて前記基板をエッチング処理するエッチング処理方法であって、前記放電室は、その上部の前記試料設置面の上方でこの試料設置面に対向して配置され上方から前記放電室内へ前記電界が伝播する絶縁体製の板部材であって前記プラズマに面する板部材を有し、この板部材の中心軸付近でかつ前記放電室の最大直径の１／４以下の領域に絞って配置された供給口から前記処理用ガスを前記放電室内に導入し、前記試料台と前記放電室の内壁との間の前記試料台外周側に配置された排気口から前記処理用ガスを排気して前記放電室内を減圧しつつ前記基板をエッチング処理する構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ウエハ処理によって発生する反応副生成物を効率的に排気することができ、処理の高速化を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の一実施例を図１，図２，図３で説明する。図１は有磁場型のマイクロ波プラズマ処理装置のブロック図である。図２，図３は本発明の断面図および平面図である。１はマグネトロンであり、マイクロ波の発振源である。３〜６は、導波管である。ここで、３は、矩形導波管であり、４は円矩形導波管、５は円形導波管、６はテーパ管である。放電室７は、例えば、純度の高いアルミ等で作られており、導波管の役目もしている。８は、真空室である。９は放電室７にマイクロ波を供給するための石英板である。１０，１１はソレノイドコイルであり、放電室７内に磁場を与える。１２は、半導体素子基板（以下、ウエハ）１４を載置する試料台であり、バイアス用電源、例えば、ＲＦ電源１３が接続できるようになっている。
１６は放電室７内，真空室８内を減圧排気するための真空ポンプ系である。１５は放電室７内にエッチング，成膜等の処理を行うガスを供給するガス供給系である。放電室７の石英板９の内側には、ガス供給口１７を持つ石英板１８が設置され、石英板９と石英板１８との間にはガスを溜めるための空間１９が設けられている。石英板９と石英１８との距離は、プラズマが侵入しないように微小距離に設定される。放電室７の側壁７′の中には通路２０が設置され、通路２０は空間１９とガス供給系１５と連通している。放電室７には、ガスの排出口２１が設けられ、真空室８に連通している。ガス供給口１７の大きさは、最大放電室の直径の１／４以下に設定されている。
【００１０】
１６は放電室７内，真空室８内を減圧排気するための真空ポンプ系である。１５は放電室７内にエッチング，成膜等の処理を行うガスを供給するガス供給系である。放電室７の石英板９の内側には、ガス供給口１７を持つ石英板１８が設置され、石英板９と石英板１８との間にはガスを溜めるための空間１９が設けられている。石英板９と石英１８との距離は、プラズマが侵入しないように微小距離に設定される。放電室７の側壁７’の中には通路２０が設置され、通路２０は空間１９とガス供給系１５と連通している。放電室７には、ガスの排出口２１が設けられ、真空室８に連通している。ガス供給口１７の大きさは、最大放電室の直径の１／４以下に設定されている。
【００１１】
尚、図１で、円形導波管５，テーパ管６，石英板９，試料台１２の試料設置面は同軸の中心軸（図示省略）を有している。また、試料台１２の試料設置面でのウエハ１４の設置は、例えば、機械的押しつけ力や静電吸着力等を利用して実施される。また、試料台１２は、例えば、温度制御手段（図示省略）を備え、この手段により試料台１２の試料設置面に設置されたウエハ１２の温度は所定の温度に調節される。
【００１２】
マグネトロンは、従来と同様に矩形導波管３に取り付けられており、例えば、２.４５ＧＨｚのマイクロ波を発振する。一方、放電室７内にはソレノイドコイル１０，１１により磁場分布が図１（ｂ）に示すように与えられており、ＥＣＲ点（８７５ガウス）となるところが放電室の中央付近に設定されている。
【００１３】
本発明のもう一つの実施例について説明する。この実施例では、石英板に設けられたガス供給口が複数の小さい孔からなっている。その孔のあいている領域は、放電室の最大直径の１／４以下に設定されている。このように構成することにより、ガス供給口からのガスの速度が各供給口に一様になる効果がある。
【００１４】
図４に本発明のもう一つの実施例の平面図を示す。石英板１８に設けられたガス供給口１７が複数の小さい孔１７ａからなっている。その孔のあいている領域は、放電室の最大直径の１／４以下に設定されている。このように構成することにより、ガス供給口１７からのガスの速度が各供給口に一様になる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例を示す有磁場型マイクロ波プラズマ処理装置の構成と磁場分布を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例の断面図。
【図３】本発明の一実施例の平面図。
【符号の説明】
【００１６】
７…放電室、９…石英板、１２…試料台、１４…ウエハ、１７…ガス供給口、１８…石英板、１９…空間、２０…通路、２１…排出口。
【図１】
0004139833.tif 000002
【図２】
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【図３】
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