JPH04290428A

JPH04290428A - Ｕｈｆ／ｖｈｆ共振アンテナ供給源を用いたプラズマリアクタ

Info

Publication number: JPH04290428A
Application number: JP3318865A
Authority: JP
Inventors: Kenneth S Collins; ケニス　エス　コリンズ
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 1990-12-03
Filing date: 1991-12-03
Publication date: 1992-10-15
Anticipated expiration: 2011-07-31
Also published as: EP0489407A2; KR920014373A; JP2519364B2; EP0489407A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【関連出願へのクロスリファレンス】本出願は、発明者
Ｃｏｌｌｉｎｓ　の名で１９９０年１２月３日に提出さ
れた「ＵＨＦ／ＶＨＦ共振アンテナ供給源を用いたプラ
ズマリアクタ及び方法」という題の共同譲渡された米国
特許出願（ＡＭＡＴ出願番号２５２）の一部継続出願で
ある発明者Ｃｏｌｌｉｎｓ　他の名で１９９０年７月３
１日に提出された「ＵＨＦ／ＶＨＦリエテタシステム」
という題の共同譲渡された米国特許出願明細書第５５９
，９４７　号（ＡＭＡＴ出願番号１５１−１）の一部継
続出願である。

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、ＲＦプラズマ処理リア
クタ、特に、付随するＨＦ（高周波）電磁波を結合させ
るためにほぼ閉ループの共振アンテナ及び高周波（ＨＦ
）エネルギー源を用いるプラズマリアクタに関する。

【０００３】

【従来の技術】増々密度の高くなる集積幾何形状へと向
かう傾向のために、エネルギーの粒子衝撃（ボーンバー
ド）すなわち放射による約２００−３００ボルトといっ
た小さいウェーハシース電圧を受けたとき損傷を受けや
すい電気的に感応性の高いきわめて小さな幾何形状のコ
ンポーネント及びデバイスが生み出される結果となって
いる。残念なことに、このような電圧は、回路のコンポ
ーネントが標準的な集積回路製造プロセス中に受ける電
圧に比べ規模の小さいものである。

【０００４】高度なデバイスのために製造されたＭＯＳ
コンデンサ及びトランジスタといった構造は、非常に薄
い（厚み２００オングストローム未満）ゲート酸化物を
有する。これらのデバイスはチャージアップによって損
傷を受ける可能性があり、その結果ゲートは損傷する。これは、表面電荷の中和が、プラズマ電位又は密度の不
均一性又は大きいＲＦ変位（電束）電流のために起らな
かった場合に、プラズマプロセスにおいて発生する可能
性がある。相互接続ラインといった導線も又、同様な理
由で損傷を受ける可能性がある。

【０００５】ＲＦシステムＣＶＤ（化学蒸着）及びＲＩＥ（反応性イオンエッチン
グ）リアクタシステムといった第１の先行技術に基づく
半導体処理システムを考えてみよう。これらのシステム
は約１０〜５００ＫＨｚといった低い周波数から約１３
．４６〜４０．６８ＭＨｚといったさらに高い周波数に
至るまでの高周波エネルギを使用することができる。約
１ＭＨｚ以下では、イオン及び電子は振動する電界及び
プラズマ内に発達した何らかの定常状態電界によって加
速化される可能性がある。このような比較的低い周波数
では、ウェーハにおいて生成される電極シース電圧は標
準的に最高１キロボルト以上のピークであり、これは２
００〜３００ボルトの損傷閾値に比べはるかに高い。数
ＭＨｚ以上では、電子はなお変化する電界に追従するこ
とができる。さらに質量の大きなイオンは変化する電界についていけ
ず、定常状態電界により加速化される。この周波数範囲
内（そして実際的ガス圧及び電力レベル）では、定常状
態シース電圧は数百ボルトから１０００ボルト以上の範
囲内にある。

【０００６】磁場−エンハンスメント（強化）ＲＦシス
テムにおいてバイアス電圧を減少させるための好ましい
方法には、プラズマに磁場を適用することが関与してい
る。このＢの磁場は電子をウェーハの表面近くの領域に
封じ込め、イオン磁束密度及びイオン電流を増大させ、
かくして電圧及びイオンエネルギ必要条件を低減させる
。比較をすると、二酸化ケイ素をエッチングするための
非磁気的ＲＩＥプロセスの例では、１３．５６ＭＨｚで
適用されるＲＦエネルギ、１０〜１５リットル体積の非
対称システム、５０ミリトールの圧力及び約（８−１０
）対１の陽極面積対ウェーハ−支持陰極面積比が用いら
れ、約８００ボルトのウェーハ（陰極）シース電圧が発
達させられる。６０ガウスの磁場の適用はバイアス電圧
を約２５〜３０パーセント、すなわち８００ボルトから
約５００〜６００ボルトまで減少させる可能性があるが
、一方エッチ速度は約５０パーセントほども増大する。

【０００７】しかしながら、ウェーハに平行にＢの定常
場を適用すると、ＥｘＢのイオン／電子ドリフト及び、
ウェーハを直径方向に横断するように向けられた付随す
るプラズマ密度勾配が生ずる。このプラズマ勾配は、ウ
ェーハを横切ってのエッチング、蒸着その他のフィルム
特性を不均一なものにする。この不均一性は、標準的に
は永久磁石の機械的動作によって又は９０度位相ずれし
て直角位相に駆動されている電磁コイル対を用いること
によってウェーハのまわりで磁場を回転させることによ
って、或いは制御された速度で磁場をステッピング又は
その他の形で移動させるべくコイル対内の電流を瞬間的
に制御することによって、減少させることができる。し
かし、磁場の回転は不均一性勾配を低減するものの、標
準的には、ある程度の不均一性が残る。

【０００８】さらに、コイル特に２つ以上のコイル対を
チャンバのまわりにパーケッジし、コンパクトなシステ
ムを達成することは、特に共通のロードロックをとり囲
む個々の磁気強化リアクタチャンバから成る多重チャン
バシステム及び／又はヘルムホルツコイル構成を用いる
場合に、困難なことである。磁界強度及び方向を瞬間的
及び選択的に変える能力をもち、しかもコンパクト多重
チャンバリアクタシステム内で用いるように設計されて
いる唯一のリアクタシステムは、発明者Ｃｈｅｎｇ　他
の名で１９８９年６月２７日に発行された共同譲渡の米
国特許中に開示されている。

【０００９】マイクロ波／ＥＣＲシステムマイクロ波及
びＥＣＲ（電子タイクロトロン共鳴）システムは、プラ
ズマを励起するため、８００ＭＨｚ以上、標準的には２
．４５ＧＨｚの周波数のマイクロ波エネルギを用いる。この技術は高密度プラズマを生成するが、粒子エネルギ
は低く、二酸化ケイ素の反応性イオンエッチングといっ
た数多くのプロセスのための最小反応閾値のエネルギー
よりも下でありうる。これを補償するため、エネルギー
強化用の低周波電力がウェーハ支持電極に又ひいてはウ
ェーハを通してプラズマに結合される。従って、ウェー
ハ損傷の確率は、以前のシステムに比べ減少する。

【００１０】エッチング又はＣＶＤといった半導体ウェ
ーハ処理のための実際的電力レベルで作動させられたマ
イクロ波及びＥＣＲマイクロ波システムは、送電のため
に大きな導波管を、又高価なチューナ（同調器）、方向
性結合器、サーキュレータ及び擬似負荷を作動のために
必要とする。さらに、市販の２．４５ＧＨｚで作動する
ＥＣＲマイクロ波システムのためのＥＣＲ条件を満たす
ためには、８７５ガウスの磁場が必要とされ、大きな電
磁石、大きな電力及び冷却必要条件が必要になる。

【００１１】マイクロ波及びＥＣＲマイクロ波システム
は、容易にスケーリングできない。２．４５ガウスに対
するハードウェアが利用可能である。これはこの周波数
が電子レンジに用いられているものだからである。９１
５ＭＨｚのシステムも同様に利用可能であるが、コスト
はさらに高くなる。その他の周波数については、ハード
ウェアは容易に又は経済的に入手できない。従って、よ
り大きな半導体ウェーハに対応するためマイクロ波シス
テムを５〜６インチスケールアップするためには、さら
に高いオペレーションモードを使用することが必要であ
る。より高いモードで作動させることによる固定周波数での
このスケーリングには、より高位又はより低位の負荷へ
のいわゆるモードフリッピングを避けるために非常に密
なプロセス制御が必要である。代替的には、スケーリン
グは、例えば５〜６インチのマイクロ波キャビティにつ
いて、プラズマ流束をより広い面積に広げるよう発散す
る磁場を用いることによって達成することができる。こ
の方法は、有効電力密度ひいてはプラズマ密度を減少す
る。

【００１２】ＨＦ送電線システム発明人　Ｃｏｌｌｉｎｓ他の名で１９９０年７月３１日
に提出された「ＶＨＦ／ＵＨＦリアクタシステム」とい
う題の前述の共同譲渡された米国特許出願明細書第５５
９，９４７　号（ＡＭＡＴ出願番号１５１−１）はここ
に参考として内含される。内含されたこの出願明細書は
、リアクタチャンバ自体が一部分、マッチングネットワ
ークからチャンバへ高周波プラズマが生成するエネルギ
ーを適用するための送電線構造として構成されているよ
うな、高周波ＵＨＦ／ＵＨＦリアクタシステムを開示し
ている。この独特の一体型送電線構造により、マッチン
グネットワークと負荷の間の非常に短かい送電線の必要
条件を満たすことができ、さらに５０〜８００ＭＨｚの
比較的高い周波数を使用することができる。こうして、
比較的低いイオンエネルギー及び低いシース電圧で商業
的に受諾できるエッチング及び析出速度を生成するため
プラズマ電極に対しＲＦプラズマ生成エネルギを効率良
くかつ制御可能な形で適用することが可能となる。比較
的低い電圧は、電気的に感応性の高い小さな幾何形状の
半導体デバイスに対する損傷の確率を低減する。ＶＨＦ
／ＵＨＦシステムは、上述のスケーリング可能性及び出
力の制限といったような先行技術のその他のさまざまな
欠点を防止する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述の論述を考慮して
、本発明の１つの目的は、プラズマを生成するために高
周波ＡＣ（交流）電力を使用するプラズマリアクタ及び
その方法を提供することにある。本発明のもう１つの目
的は、プラズマを生成するためにＶＨＦ／ＵＨＦエネル
ギを用いるようなプラズマリアクタ及び方法を提供する
ことにある。

【００１４】楕円偏波（円偏波を含む）されたＶＨＦ／
ＵＨＦエネルギを真空チャンバ内に結合しプラズマを生
成するようなプラズマリアクタシステム及び方法を提供
することも、もう１つの関連する目的である。さらに本
発明のもう１つの関連する目的は、円偏波されたＶＨＦ
／ＵＨＦエネルギーを真空チャンバに結合してプラズマ
を生成するようなプラズマリアクタシステム及び方法を
提供することにある。

【００１５】本発明のさらにもう１つの目的は、円偏波
ＶＨＦ／ＵＨＦエネルギーを結合してプラズマを生成し
そのプラズマ密度及びイオン電流密度を規定するような
プラズマリアクタシステム及び、陰極（ウェーハ電極）
に適用されこの陰極シースのシース電圧ひいてはイオン
エネルギを規定する補助バイアスを提供することにある
。

【００１６】本発明のさらにもう１つの目的は、上述の
目的を満たし先行技術の欠点を補正するようなリアクタ
及び付随する数多くとの方法の実施態様を提供すること
にある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】一態様において、上述の
及びその他の目的を満たす本発明は、プラズマ処理チャ
ンバ及び、例えば結合手段に又はこの結合手段との関係
において下流に位置づけされた半導体ウェーハといった
品物を製造するためチャンバ内にプラズマを生成するた
め処理用チャンバ内へ高周波の楕円偏波された電磁エネ
ルギを結合させるための手段を含むＲＦプラズマ処理シ
ステムの構成及び作動という形で実施される。

【００１８】好ましくは、５０〜８００ＭＨｚの範囲内
にある高周波電力が用いられる。好ましくは、結合手段
は、単巻きのほぼ閉ループの共振アンテナである。もう
１つの態様においては、システムは、中のチャンバを構
成する誘電ドーム及び、高周波の電磁エネルギをチャン
バ内に結合するためのほぼ閉ループのアンテナを含んで
いる。製造される品物は、ドーム内、アンテナの平面に
密に隣接して又はその平面内、又は好ましくはアンテナ
の下流に位置づけることができる。

【００１９】その他の好ましい態様には、高周波電磁エ
ネルギの電界成分をチャンバ内に結合させないよう単巻
きアンテナ又はその他の結合手段とチャンバの間に介在
させられた導電性シールドが含まれていてもよい。同様
に、単巻きアンテナ又はその他の結合手段をとり囲むよ
うに位置づけされた高周波反射体が、チャンバ内への高
周波エネルギの放射を集束させている。交流電源及び制
御システムが、標準的にはアンテナの電力よりも低い周
波数の交流電力をウェーハ支持陰極に結合し、かくして
、高周波電力により行なわれるプラズマ密度制御とは独
立して、陰極シース電圧及びイオンエネルギの制御を行
なう。

【００２０】磁気強化は、ウェーハとの関係において下
流でのプラズマの位置づけ及び輸送を制御するため、均
一な磁気凹面鏡構成の中から選択された、アンテナの平
面に対し直交して制御された静的磁場を適用するような
周辺常設又は電磁装置によって供給されてもよい。同様
に、ウェーハを横切っての磁場をほぼ除去しながらウェ
ーハ領域にプラズマを封じ込めるため、ウェーハの近く
でチャンバに対して多極力スプ磁場を適用するため、チ
ャンバのまわりに磁石をとりつけてもよい。さらに、ウ
ェーハ支持電極からあらゆる磁場を発散させるため、ウ
ェーハ及びウェーハ支持電極をとり囲んで磁気分路を位
置づけしてもよい。

【００２１】もう１つの態様においては、好ましくはｎ
を小さな奇数又は偶数の整数としラムダを電磁励起周波
数の波長として、アンテナの物理的長さは、ほぼｎラン
ダム／４である。好ましくは、長さは、低モードオペレ
ーション用、例えばｎ＝２用に選択され、モードはラン
ダム／２である。このシステム構成によると、低モード
オペレーションを保持しながら作動周波数を選択するこ
とにより、そのサイズのスケーリングが可能になる。

【００２２】網羅的ではないもののその他の装置態様に
は、誘導性、容量性及び導電性のインピーダンスから選
ばれた結合手段を介して高周波電源にアンテナのインピ
ーダンスを整合させることが含まれる。同様に、固定、
分配、誘導性及び容量性のインピーダンスの中から選択
された、アンテナを共振に同調させるための手段も具備
されていてよい。現在好まれる実施態様においては、ア
ンテナのインピーダンスを高周波電源のインピーダンス
に整合するため及びアンテナを共振に同調させるため、
可変コンデンサがアンテナ内に内臓されているか又はア
ンテナに接続されている。

【００２３】もう１つの態様においては、本発明は、中
でプラズマチャンバを構成する誘電ドームを含むハウジ
ング；半導体ウェーハを支持するためのプラズマチャン
バ内の電極手段；プラズマチャンバに反応体ガスを供給
するためのハウジング内の吸気マニホルド；中で真空を
維持するためプラズマチャンバと連絡している真空ポン
プ送り手段；及びドームをとり囲むほぼ閉ループのアン
テナ、及びプラズマチャンバからの高周波電磁エネルギ
の直接電界成分を連動的に分岐させ、中に閉ループ電界
を誘導すべくプラズマチャンバ内に高周波電磁エネルギ
の磁気成分を結合するためアンテナとドームの間に置か
れた導電性のシールドを含む高周波エネルギー源を含む
、プラズマ処理リアクタの構造及び作動の形で実施され
る。

【００２４】もう１つの方法態様においては、本発明は
、材料のエッチング、材料の蒸着、材料の同時エッチン
グ・蒸着及び／又は材料の逐次エッチング・蒸着の中か
ら選ばれた材料の製造を行なうため、チャンバ内にプラ
ズマを生成するべく、処理用チャンバ内に高周波の楕円
偏波された電磁エネルギーを結合する方法という形で実
施される。

【００２５】もう１つの態様においては、本発明に従っ
た方法には、真空チャンバ内で電磁上に物体を支持する
段階；ガスを真空チャンバ内に供給する段階、チャンバ
に隣接してほぼ閉ループのアンテナを用い、高周波電磁
エネルギを生成する段階；及びチャンバ内に電磁エネル
ギを結合しかくして物体上に単数又は複数の材料を製造
するためプラズマを生成する段階が含まれている。

【００２６】本発明に従った方法は同様に、真空チャン
バ内に物体を支持する段階；真空チャンバに気体を供給
する段階；チャンバに隣接するほぼ閉ループのアンテナ
を用い、高周波電磁エネルギを生成する段階；及び中で
閉ループ電界を誘導するためチャンバ内に電磁エネルギ
の磁気成分を結合し、かくして物体上に単数又は複数の
材料を製造するべくガスからプラズマを生成する段階を
も含んでいる。さらにもう１つの態様においては、物体
は電極上に支持され、プラズマ密度及びイオン束密度と
の関係において陰極シース電圧とイオンエネルギを独立
して制御するため交流電力が電極に加えられる。

【００２７】特定の方法態様としては、ポリシリコン（
多結晶シリコン）上に形成された酸化物内のコンタクト
ホールのエッチング及びアルミニウム上に形成された酸
化物内のバイヤホールのエッチングを含む酸化物のエッ
チング；酸化シリコン及びポリシリコンのいわゆる「光
」エッチング；高速等方性及び異方性酸化物エッチング
；ゲートなどのポリシリコン導体のエッチング；フオト
レジストストリッピング；単結晶シリコンの異方性エッ
チング；異方性フオトレジストエッチング：窒化物及び
オキシ窒化物の低圧プラズマ析出；酸化物、オキシ窒化
物及び窒化物の高圧等方性共形（コンフォーマル）析出
；アルミニウム及びチタンといった金属及びその化合物
及び合金のエッチング；及び局所的及び全体的な、又平
坦化を伴うスパッタ・ファセット析出、が含まれるが、
これらに限られるわけではない。

【００２８】

【実施例】１．概論図１は、本発明の円偏波プラズマ供給源配置、磁気強化
されたプラズマ供給源配置及びその他の態様を使用する
プラズマリアクタチャンバシステム１０の概略的断面図
である。チャンバ例は、一体式送電線構造を含む私の同
時係属のここに内含されている一部継続特許出願の中に
記述したものの変形態様である。本発明の傑出した特徴
はプラズマリアクタチャンバ全般に適用可能である。さ
らに、当業者は以下の記述に基づき、リアクタシステム
の性能を連動式に高める本発明のさまざまな特長を別々
に用いることも可能であるし又システムから選択的に削
除することもできる、ということが理解できるであろう
。例えば、円偏波プラズマ供給源により提供されるプロ
セス条件は、磁気強化の必要性を往々にして全く無くす
る。

【００２９】システム例１０には、側壁１２及び上下壁
１３及び１４をもつ陽極酸化アルミニウム又はその他の
適当な材料で形成された真空チャンバハウジングが含ま
れている。陽極酸化アルミニウムは、アーク発生及びス
パッタリングを抑制することから好まれる。しかし、裸
アルミ及びプロセス相容性ある重合体又は石英又はセラ
ミックスのライナといったその他の材料を用いることも
可能である。このチャンバは、プロセス性能を高めるた
め加熱したり又は冷却したりすることができる。上部壁
１３は、壁１２−１２の間に構成された下部チャンバセ
クション１６Ａと、誘導ドーム１７により構成された上
手チャンバセクション１６Ｂとの間に中央開口１５を有
している。ドームは好ましくは石英でできているがアル
ミナ及びアルファーアルミナ（サファイア）を含む複数
の誘電材料でできていてもよい。ドームはプロセス性能
を高める必要性に応じて加熱又は冷却することができる
。流体又は気体の伝熱媒体を用いることもできるし、或
いは又ドームを直接加熱するための加熱要素を用いるこ
ともできる。真空気密なエンクローシャを維持するため
さまざまなかみ合い面の間にＯリングといったさまざま
なシールが置かれている。チャンバハウジング１１（チ
ャンバ１６）の内部は、真空ポンプ送りシステム（図示
せず）に連結された真空ライン２１内のスロットルバル
ブ（これは流量と無関係に圧力を調節する）を介して排
気される。

【００３０】２２に概略的に示されているように、標準
的には単数又は複数の加圧ガス供給源からコンピュータ
制御された流量制御装置（図示せず）を介してチャンバ
１１に対し反応体ガスが供給され、このガスは、上部壁
１３の内側にとりつけられているか又は上部壁１３と一
体化されたリングガスマニホルド２３を通して内部真空
処理チャンバ１６内に入る。このマニホルド２３は好ま
しくは、高周波ＲＦエネルギを適用した時点でエッチン
グ及び／又は析出プラズマを発達させるためチャンバ／
チャンバセクション１６Ｂ及び１６Ａに対しやや上向き
の角度を成してエッチングガス及び／又は析出ガスを供
給する。ガスは、マニホルドを通しての代りに又はマニ
ホルドを通してに加えて、プロセスチャンバ内にもたら
されてもよい。例えば、不活性ガス又はその他のガスを
マニホルド２３内にもたらし、その他の反応体ガスを下
のプロセスチャンバ内のガス取込み口（図示せず）又は
下部マニホルドを介してもち込むことが望ましい場合も
ある。好ましくは、周波数５０乃至８００　ＭＨｚのＶ
ＨＦ／ＵＨＦエネルギーといった高周波（ＨＦ）エネル
ギーが、高周波（ＨＦ）電源２６による電力供給を受け
るほぼ閉ループのアンテナ２５によって加えられ、誘導
結合のファラデー法則によりチャンバ１６内でプラズマ
励起を発生させる。これは、ウェーハ５を上面に支持し
ている標準的にはウェーハ支持電極３２Ｃ及びリアクタ
チャンバの側壁１２、上部壁１３及び／又はマニホルド
２３である第２の電極という２つの電極の間にＲＦ電力
が加えられるような従来のＲＦシステム配置とは対照的
である。

【００３１】好ましくは、上部チャンバセクション１６
Ｂからのガス流は、ウェーハ５の方へ下向きであり、次
にウェーハから放射方向外方にポンプ送りされる。この
目的で、片側のチャンバ壁１２ともう一方の側の外部送
電線導線３２０の間、及び底面のチャンバ底部壁１４と
上面の導電性ポンプ送りスクリーン２９の間には、陰極
送電線構造３２を中心にして、環状真空マニホルド３３
が構成されている。マニホルドスクリー２９は真空マニ
ホルド３３とプラズマチャンバ１６Ａの間に置かれ、チ
ャンバ壁１２と送電線構造３２の外側導線３２０の間に
導電性の電気通路を提供している。マニホルド３３は、
ウェーハ５の周囲から排気ガスの均等な半径方向ポンプ
送りを実現するため１つの環状ポンプ送り用流路を構成
している。排気マニホルド３３は、底面壁１４内の単数
又は複数のアパーチャ３１を介して排気ガスシステムラ
イン２１と連絡している。全体的なガスの流れは、通路
１９に沿って吸気マニホルド２３へ、次に上部チャンバ
セクション１６Ｂから通路３４に沿って、ウェーハの周
辺縁部から半径方向外方に通路３６に沿って及びスクリ
ーン２９を通してガス吐出しマニホルド３３内へ、そし
て通路３７に沿って排気マニホルド３３から排気システ
ム２１へ、である。

【００３２】リングアンテナ２５は、比較的高周波数（
ＨＦ）の電極（ｅｍ）エネルギーをチャンバ内に結合す
るためプラズマチャンバ１６Ｂ及びドーム１７に隣接し
て位置づけされている。誘導結合のフアラデーの法則に
より、ｅｍエネルギの変化するＢ（磁気）成分は、閉ル
ープＡＣ（交流）電界及びその結果生じる電流３９−３
９を誘発し、これらはプロセスガスを活性化し、かくし
て比較的高い密度及び低いエネルギのイオンを特徴とす
るプラズマをチャンバ１６内に形成する（１６という番
号は集合的にチャンバ１６Ａ及び１６Ｂならびにプラズ
マを表わす）。プラズマは、アンテナの平面内に集中し
てドーム内に生成され、イオン、電子、遊離基及び励起
されたニュートラルを含む活性種は、ここで記述されて
いる支配的ガス流によるバルクフロー及び拡散によって
、ウェーハの方へと下流に移動する。同様に、以下に記
すように、イオン及び電子をウェーハの方へ抽出するた
め、適当な磁場を使用することができる。オプションと
して、好ましくは、ウェーハにおけるプラズマシース電
圧を選択的に増大しかくしてウェーハにおけるイオンエ
ネルギーを選択的に増大させるため、供給源４２及びバ
イアスマッチングネットワーク４３を含むバイアスエネ
ルギー入力配置４１が比較的低周波数（ＬＦ）のエネル
ギをウェーハ支持電極３２Ｃに結合する。

【００３３】基本的には底面開放ボックスである反射体
４４かアンテナを上面及び側面でとり囲んでいるが、底
面はとり囲んでいない。反射体は、ＨＦエネルギーが自
由空間内に放射するのを防ぎ、かくして効率を高めるべ
くプラズマ内の出力の放射及び散逸を集中させる。好ま
しくは、以下に詳述するオープンエンドのファラデーシ
ールド４６は、プラズマに対する磁場結合を可能にする
もののプラズマ内の勾配又は不均一性をひき起こすか又
は荷電粒子を高いエネルギーへと加速化させる可能性の
ある直接的な電界結合を排除するために、リングアンテ
ナ２５のすぐ内側、上及び下に位置づけられる。

【００３４】以下にさらに詳述するように、オプション
として、ウェーハ５におけるプラズマの密度を高めるた
め、静的成形磁場を提供するべくチャンバエンクロージ
ャ１１に隣接して、単数又は複数の電磁弁４７、４７又
は永久磁石がとりつけられる。要するに、本発明は、不
均一性を誘発するＨＦ直接電界成分をチャンバ内に結合
させることなく又損傷をひき起こす可能性のあるＨＦエ
ネルギをウェーハ５を通して結合させることなく、高密
度及び比較的低いエネルギを特徴とするプラズマを生成
するため真空チャンバ内部に円形電界を誘導するべく、
標準的に５０　ＭＨｚ乃至８００　ＭＨｚ（オプション
のバイアスエネルギに比べると高い周波数であるが標準
的にマイクロ波又はマイクロ波ＥＣＲ周波数に比べると
はるかに低い）といった、楕円（楕円は円も含む）偏波
された比較的高い周波数の電磁エネルギーを使用してい
る。好ましい図示された下流プラズマ供給源配置におい
ては、　ｅ／ｍ　波はウェーハから遠くで高いプラズマ
密度で完全に吸収され、波がウェーハまで伝播しないよ
うになっておりかくして損傷の確率を最小限におさえて
いる。選択的に又オプションとして、ウェーハシース電
圧を増大させひいては必要に応じてイオンエネルギーを
増大させるため、ウェーハ支持電極３２Ｃに対しては比
較的低周波数（ＬＦ）の補助交流バイアスエネルギが加
えられる。２．アンテナリングアンテナ２５は、好ましくは円形であるが、円形
及び多角形構成を含むあらゆる共振、好ましくは単巻き
の構成が可能である。単巻き構成が好ましいのは、それ
が小さいサイズのものであり（少量のプラズマが励起さ
れる）又それがウェーハの平面に対しほぼ平行な一平面
内で円形電界を誘導し、誘導されたＥ（電）界の軸方向
成分を損傷する可能性を防ぐからであるが、サイズ（励
起される量）を最小限におさえるため好ましくは数巻き
のみの多重巻きらせん構造も用いることができる。同様
に、プラズマ体積を拡張するのに、多数の単巻きアンテ
ナの山を用いることもできる。おおよそで励起又は共振
周波数ラムダの４分の１波長の偶数倍数（ｎ＝ラムダ／
４、なおここでｎ＝２，４，６等々）であるか又はラム
ダの４分の１波長の奇数倍数（ｎ＝１，３，５等々）の
いずれかである共振長（円周長）が選ばれる。好ましく
は、より低い又はより高いオペレーションモードへのモ
ードフリッピングによるプロセスの変化を防ぐため、低
モードオペレーションが選択される（ｎ＝好ましくは１
、最も好ましくは２の小さい整数）。

【００３５】アンテナの端部は、開回路、短絡接続又は
誘導又は容量形接地のいずれかにより、アースを基準に
している。例えば、両方の端部を直接接地してもよいし
、１方を接地しもう１方の開放していてもよい。現在好
ましい構造には、電圧ピークが端部におけるゼロから中
央における最大値まで変動するように、両端を接地した
状態で半波長の周期性（ｎラムダ／４、ｎ＝２）が含ま
れる。この最低位置の未波長のオペレーションモードは
、モード変化やフリッピングの無い信頼性の高いオペレ
ーションを提供し、ピーク電圧値がアンテナの周囲に沿
って連続した形で変化することからアンテナにおけるア
ーク発生の確率を低減させる。

【００３６】同様に、システムの周波数は、好ましい長
さラムダ／２についてオペレーションモードを増大させ
ることなく、３２インチ乃至２インチの範囲にわたるチ
ャンバ１６Ｂの直径のスケーリングを可能にするべく、
５０　ＭＨｚから８００　ＭＨｚまで変化させることが
できる。特に、システムは、上述の範囲内で周波数を減少させ低
モードオペレーションを保持しかくしてオペレーション
モードの増大に付随するモードフリッピング及びプロセ
ス変化の可能性を無くするという単純な手段により、電
磁モードを変えることなく、半導体産業が好む増々大き
くなる直径のウェーハを収納すべく、上向きにスケーリ
ングすることが可能である。

【００３７】アンテナは、温度と共に増大する固有抵抗
をもつ導線に付随する損失を低減するよう冷却された流
体（液体又は気体）であってよい。例えば、管タイプの
アンテナの片端内へ及びもう一方の端部から、冷部材を
流すことができる。アンテナを駆動する電源２６の高周
波数はそれでもマイクロ波又はマイクロ波ＥＣＲ応用分
野で用いられる周波数よりもはるかに低いことから、よ
り低い直流電流でより安価な給電により作動させられる
オプションのより小さい磁石を、付随するより小さい熱
負荷で使用することができる。さらに上述の説明により
明らかであるように、２６Ｃといった同軸ケーブルを導
波管の代りに用いることもできる。さらに、その他の磁
気強化又は磁気援助されたシステムにおいてＥｘＢの電
子ドリフトによりひき起こされるプラズマ不均等性はこ
こでは存在しない。これは、適用される磁場（アンテナ
２５を介して適用されたＨＦ界の磁気成分及び磁石４７
により適用されたあらゆる静的磁場の両方）が陰極での
電界にほぼ平行であるからである。従ってシステム内に
はＥｘＢのドリフトは全く無い。

【００３８】高い透過性をもつ材料で形成された磁気分
岐路を、ウェーハにおいてではなく供給源（上端チャン
バ１６Ａ）内でＢ界を許容するために用いることができ
る。オプションとしては、多重カスプ磁気鏡をチャンバ
の壁において生成するため、永久磁石又は電磁石を下部
チャンバ１６Ａのまわりに多極配置で、標準的にはＮ−
Ｓ−Ｎ−Ｓ・・・Ｎ−Ｓの互極配置で置くことができる
。磁石は、例えば垂直棒磁石であってもよいし、或いは
又好ましくは水平リング磁石であってもよい。このよう
な磁石は、ウェーハに磁場を受けさせることなく、壁に
対する電子損失を減少させかくしてプラズマ密度を強化
するのに用いることができる。３．同調アンテナ標準的には、アンテナ２５は、（１）　固有共振により
、すなわち問題の励起波長で共振すべくアンテナを作る
ことによって；（２）　アンテナと共振するように発生
器の周波数を変動させることによって；又は（３）　共
振を同調するためアンテナに接続された図２の同調用手
段４９のような別々の共振用要素によって、共振に対し
同調される。例えば、要素４９は、可変的対アース・インダクタンス
又は対アース・コンデンサであってよい。図２を参照す
ると、現在好まれているケースにおいて、要素４９は、
アンテナが固定プレートであり、プレート間の間隔及び
キャパシタンスを変化させアンテナを共振に同調させる
ためモータ付きリニアアクチュエータ上に可動プレート
４９Ｍがとりつけられているような可変プレートのテフ
ロン誘電コンデンサである。

【００３９】代替的には、介在キャパシタンスを変化さ
せるためアンテナ２５との関係において垂直にシールト
４４を動かすことができる。ここで、誘導型及び容量型
同調が共振周波数を減少させることに留意されたい。従
って、キャパシタンス又はインダクタンス同調変数を用
いた場合の共振周波数の減少に対応するため、望まれる
最高の共振周波数に合わせてシステムを構築することが
望ましい。

【００４０】自動同調が好ましく、同調／負荷変数を駆
動するためインピーダンス位相／絶対値検出器を用いて
これを実施することができる。代替的には、同調及び負
荷変数の両方を駆動するために、反射パワーブリッジ又
はＶＳＷＲブリッジを用いることができる。４．装荷図１及び図２を参照すると、アンテナをＲＦ発生器２６
及び接続用同軸ケーブル２６Ｃのインピーダンスに一致
させるために、導電性の容量型又は誘導型装荷手段が用
いられている。例えば、アンテナに沿って５０オーム又
は３００オーム又はその他の発生器出力インピーダンス
の場所で又はその近くでアンテナに対してタップ又はワ
イパをオーム接触させることができる。代替的には、ア
ンテナ上の発生器出力インピーダンス点５０（図２）に
、可変的インダクタンス又は可変的コンデンサを接続す
ることができる。図２を参照すると、現在好まれている
配置において、可変プレート型テフロン誘電コンデンサ
が用いられている。固定プレート４８Ｆは、発生器出力
インピーダンス点に接続され、同軸ケーブル接続された
可動プレート４８Ｍは、プレートの間隔どり及びキャパ
シタンスを調整するため、モーター付きリニアアクチュ
エータ（図示せず）上に載置されている。インピーダン
スマッチング（整合）は供給源内に組み込まれているた
め、マッチングネットワークは必要でない。５．チャンバ構成以上で軽くふれたように、さまざまなチャンバ構成及び
チャンバ・アンテナ配置を使用することが可能である。例えば、チャンバは上にプレート又はウインドウの備わ
った円筒形のものであってもよい。ウインドウはアンテ
ナの下及びアンテナに隣接して位置づけすることができ
る。現在好まれている構成及び配置には、側面又は上面
のすぐ上でアンテナ２５がチャンバを制限している状態
で、短かいベル型ジャーチャンバ１７が含まれている。６．接地シールド開示されているように、アンテナ２５は、付随する接地
面上に載っている。接地シールド又は反射ケージ４４は
、上面及び側面（その周囲のまわり３６０度）でアンテ
ナをほぼ完全に閉じ込め、アンテナのすぐ下でのみ開放
している。この閉じ込めにより、自由空間内への出力の
放射が防がれ、その結果、出力の放射及び散逸は、全体
にアンテナの下又半径方向にはその周囲内にあるチャン
バプラズマ１６及び１６Ａ内に集中されることになる。図３に示されているように、接地シールド４４の上面、
側面及び底面とアンテナ２５の間の距離ｄ１、ｄ２及び
ｄ３は好ましくは、制御された反射が無い場合とり囲み
構造又は部域が空洞共振体として作用するような望まし
くない共振条件を防ぐため、４分の１波長よりも小さい
（ｄ１、ｄ２、ｄ３＜ラムダ／４）。７．ファラディシールドファラディシールドのさまざまな構成が可能であるもの
の、現在好まれている最も単純な構成は、図１に描かれ
ている外向きにフランジのついた導電性のオープンエン
ド型シリンダ構成４６である。好ましくは、シリンダ１
７は、上から下へ１本のスリット又はその他の不連続性
を有しているか、又は分画されているか又は多数のスリ
ットを含む。この単数又は複数の不連続性は、うず電流
損を減少させる。

【００４１】オープンエンド型構成により、アンテナ２
５からのｅｍ波の軸方向指向の磁気成分は、プラズマ３
９を生成するアンテナの平面内でこの平面に平行な閉ル
ープ電界３９を誘導することが可能となる。しかしなが
ら、シールド２６は、直接電界成分をアースに容量的に
分路し、高周波数の電磁エネルギーの直接電界成分がプ
ラズマに結合するのを防ぐ。シールド４６が無ければ、
アンテナに沿った変化する電圧は、容量的変位結合につ
いてのマックスウェルの方程式に従ってプラズマに結合
し、プロセスの不均一性や高エネルギ荷電粒子といった
結果をもたらすウェーハを横切ってのエネルギー及びプ
ラズマ密度の勾配及び不均一性を誘発する。積分の形で
表わされたファラデーの法則は、表面を通しての変化す
る磁場がその表面内の閉鎖された電界という結果をもた
らすことを必要とする。異なる形で現像を描いているマ
ックスウェルの方程式は、誘導された電界のうずが磁場
の変化の負の時間速度に正比例するということを規定し
ている。

【００４２】正弦励起については、誘導されたＥのうず
は、変化するＢ界のラジアン周波数ならびにそのピーク
振幅に対し正比例する。要するに、分割された又は分画
されたファラデーシールドはうず電流損を低減し、プラ
ズマを生成する閉ループ電界を誘導するためプラズマに
対し高周波数の軸方向指向の縁どり磁場を結合すること
を可能にするが、プラズマに対する電界（これはアンテ
ナに沿って変化する）の直接結合を排除し、従って、そ
こからの高エネルギー荷電粒子のためのプロセス均等性
及びプラズマ均等性の付随する損失をことごとく排除す
る。８．磁気強化上述のように、単数又は複数の（好ましくは少なくとも
２つの）永久磁石又は電磁石４７−４７が、アンテナ２
５の平面及び比較的高周波数のＲＦ放射アンテナにより
誘導された電界３９の両方に直交した及びこれらの両方
を通る静的な一般に軸方向の磁界を構成している。好ま
しくは、均質、発散又は磁気鏡という３つの場タイプの
１つが用いられる。

【００４３】図４（Ａ）を参照すると、ウェーハ５に対
し直交して適用された均質軸方向の均一な磁場５１が、
壁に対する電子の動作を制限している。イオンは高周波
場変動に追従することができないことから、イオンは電
子不足に追従し、ウェーハ上のプラズマ内に集中させら
れる。最大の効率を得るためには、この及びその他の静
的磁場を、高周波電磁場との共振に同調させることがで
きる。すなわち、オメガ＝２ｐｉ　　Ｆ＝Ｂｅ／ｍ　、
ここでＢは磁束密度であり、ｅ及びｍはそれぞれ電子の
電荷及び質量である。

【００４４】図２では、軸方向に発散する場５２が示さ
れている。磁気モーメントの変換により、磁場の軸方向
勾配は円形並進エネルギーを軸方向並進エネルギーに変
換し、電子及びイオンを、より強い場領域からより弱い
領域へと駆動する傾向をもつ。発散する磁場を用いてプ
ラズマ発生領域から電子及びイオンを押し、プラズマを
ウェーハに集中させることができる。

【００４５】図４（Ｃ）及び図４（Ｄ）を参照すると、
それぞれ膨れ出しているつまり助成する磁場５３（図４
（Ｃ））及びカスプ形のつまり相対する場５４（図４（
Ｄ））が示されている。これらのいわゆる「磁気鏡」場
の各々の効果は、軸方向に発散する場の効果と似ている
：すなわち荷電粒子は、比較的強い場領域（ここでは端
部の）から比較的弱い中央領域に向かって駆動される。

【００４６】選択的に単数又は複数の磁石を位置づけ単
一の磁石又は連動する磁石により提供される場の強度を
選択し変化させることで、ウェーハにおけるプラズマの
密度を増大させるため制御された形で付随する均一、発
散又は磁気鏡の場が成形される。磁気鏡場の場合、最大
のプラズマ密度強化のために好ましいウェーハ位置は、
最大のプラズマ密度強化を提供するようバルジ又はカス
プにあるか又はこのすぐ近くである。

【００４７】プラズマの生成を強化するもののウェーハ
における磁場を除去するため、アンテナの平面に軸方向
磁場を使用することが望ましい場合もある。高い透磁率
をもつ材料（例えば軟鉄のための鋼又はニッケルといっ
たもの）の環状ディスクを磁石及びアンテナ平面の下た
だしウェーハの上に介在させることもできる。オプショ
ンとしては、交互の極配置でリング又は棒磁石を構成す
ることにより、下部チャンバ領域内で多極封じ込めを用
いることができる。９．制御システムここで、以下の説明は、図５に示されている制御システ
ムを参照しながら用いられる：Ｐｓｐ　　：　　電力設定点Ｐｆ　　　：　　順方向電力　　電源及びその内部に位
置づけされた方向性結合器により測定される。

【００４８】Ｐｒ　　　：　　反射電力　　　　　　　　　　　　　
　　　〃　　　　　　　　　　〃｜Ｚ｜：インピーダン
スの絶対値ｃｐｈｉ　　：　　インピーダンスの位相Ｔｓｐ　　：
　　同調設定点Ｌｓｐ　　：　　負荷設定点Ｔｆｂ　　：　　同調フィードバック（測定値）Ｌｆｂ
　　：　　負荷フィードバック（測定値）図５は、電源
を含むさまざまな構成要素を制御するためのシステムの
一例のブロックダイアグラムである。ここではシステム
制御装置５００が、アンテナ電源５０１、インピーダン
スブリッジ５０２、アンテナ２５、バイアス電源５０４
、インピーダンスブリッジ５０５、マッチングネットワ
ーク５０６及び陰極３２にインターフェィスされている
。イオン束密度及びイオンエネルギーのために選択され
たプロセスパラメータアンテナ電力及び直流バイアスは
、制御装置５００に対して入力として供給される。制御
装置５００は同様に、ガス流、チャンバ圧力、電極又は
ウェーハ温度、チャンバ温度その他といったその他のパ
ラメータをも制御することができる。制御装置５００は
、アンテナ２５に接続されたＴｓｐ１　及びＬｓｐ１　
ライン上で信号を発することにより、初期同調１　、負
荷１　条件を予め設定することができる。制御装置５０
０は同様に、マッチングネットワーク５０６に接続され
たＴｓｐ２　及びＬｓｐ２　ライン上で信号を発するこ
とにより初期同期２　及び負荷２　条件を予め設定する
ことができる。標準的に、これらの条件は、プラズマ開
始（ガス降状）を最適化するように選択される。電力は
まずアンテナ２５又は陰極３２のいずれかに適用される
か或いは又両方に同時に適用されてもよい。制御装置は
Ｐｓｐ１　ライン上でアンテナ電源５０１へ又Ｐｓｐ２
　ライン上でバイアス電源５０４へ同時に又は逐次的に
（いずれかの順序で）電力設定点を発する。

【００４９】電子なだれ降状は、気体中で急速に発生し
プラズマを生成する。制御装置５００は、アンテナ２５
へ及びアンテナ２５からの順方向電力（Ｐｆ１）　及び
反射電力（Ｐｒ１）　を監視し、陰極３２へ及び陰極３
２からの順方向電力（Ｐｆ２）　及び反射電力（Ｐｒ２
）　を監視する。直流バイアス（陰極対陽極直流電圧）も又、図示されて
いるように制御装置５００により監視される。制御装置
５００は、（ａ）　順方向電力Ｐｆ１及び反射電力Ｐｒ
１又は（ｂ）　インピーダンス絶対値｜Ｚ１　｜及びイ
ンピーダンス位相＜ｐｈｉ　のいずれかに基づいてライ
ンＴｓｐ１　及びＬｓｐ１　上で設定点を発することに
より、アンテナ同調１　及び負荷１　パラメータを調整
する。ブリッジ５０２はインピーダンス絶対値と位相角
についての情報を制御装置に提供する。アンテナ２５は
、反射電力Ｐｒ１がほぼゼロであるとき及びインピーダ
ンス（絶対値及び位相｜Ｚ１　｜＜ｐｈｉ）がアンテナ
電源出力インピーダンスの複素共役である場合に整合さ
れる。（ゼロ反射電力条件及び共役インピーダンス条件
は同時に発生する。従って、反射電力を最小限にしても
インピーダンスをマッチングしても、結果は同じである
。代替的には、ＶＳＷＲ（電圧定在波比）又は反射計数
を最小限におさえることもできる）。制御装置５００は、（ａ）　順方向電力Ｐｆ２及び反射
電力Ｐｒ２及び（ｂ）　インピーダンス絶対値｜Ｚ２　
｜及びインピーダンス位相＜ｐｈｉ２のいずれかに基づ
いてＴｓｐ２　及びＬｓｐ２　ライン上で設定点を発す
ることにより、陰極３２及びマッチングネットワーク５
０６同調２　及び負荷２　パラメータを調整する。ブリ
ッジ５０５は、制御装置５００に対してインピーダンス
絶対値｜Ｚ２　｜及び位相＜ｐｈｉ２についての情報を
提供する。マッチングは、アンテナマッチングと同様に
、反射電力Ｐｒ２が基本的にゼロである場合及びインピ
ーダンス（絶対値及び位相｜Ｚ２　｜＜ｐｈｉ２）がバ
イアス電源５０４出力インピーダンスの複素共役である
場合に起こる。直流バイアスは制御装置５００により監
視され、この制御装置は望ましい測定された直流バイア
スを得るためバイアス電源の出力電力を変化させる。制
御装置５００は、直流バイアスの望まれる値から直流バ
イアスの測定値を引く。その差が負である場合、バイア
ス電源５０４出力は増大される。その差が正である場合
、バイアス電源５０４出力は減少される（より高いバイ
アス電源５０４出力は、さらに負の直流バイアスを生成
する）。この方法に従って、比例、比例−積分又は比例
−積分−微分制御又はその他の制御をこの方法に従って
使用することができる。

【００５０】代替的には、一定の直流バイアスを維持す
るべくバイアス電源５０４出力を調整する好ましい実施
態様の代りに、一定のバイアス電源５０４出力を用いる
こともできる。制御装置５００は、中央制御装置であっ
ても、或いは又複数の制御装置の分散形システムであっ
てもよい。１０．　送電線構造３２参考として示した私の米国特許出願明細書第５５９，９
４７号に詳しく述べられているように、適切な同軸／送
電線設計は、マッチングネットワークからウェーハまで
の低特性インピーダンスの短い送電線を介してのフィー
ド及び送電線に沿っての戻り通路の両方を必要とする。この設計上の必要条件は、陰極３２Ｃ、同心環状導線３
２０及び、陰極３２Ｃを取り囲み陰極を同心環状導線３
２０から絶縁し、そうでなければ降状する可能性のある
プロセスガスを移動させるような非多孔質低損絶縁体３
２Ｉを含む、図１に示されている一体型送電線構造３２
によって満たされる。例えば、テフロンＴＭ又は石英材
料は、高い誘電強度、低い誘電定数及び低い損失を有す
ることから好まれる。この構造の入力側は、以下に説明
する要領でマッチングネットワークに接続されている。絶縁された陰極３２Ｃ及び外側導線３２０は、マッチン
グネットワーク４３とプラズマ１６の間に別々の電流通
路を提供する。１つの可逆的電流通路はマッチングネッ
トワークから陰極３２Ｃの外周に沿ってチャンバ（電極
）表面にあるプラズマシースまでである。第２の可逆通
路は、プラズマ１６からチャンバ壁１２の上部内側セク
ションに沿って、次に導電性排気マニホルドスクリーン
２９に沿って外部導線３２０の内側を介しマッチングネ
ットワークに至るまでである。排気マニホルドスクリー
ン２９は、均等な半径方向ガスポンプ送りシステムの一
部であり、又ＲＦ電流のための戻り通路であることに留
意されたい。

【００５１】交流エネルギの適用中、ＲＦ電流通路は、
示されている方向と逆方向の間で交替する。送電線構造
３２が同軸ケーブルタイプの構成のものであるため、又
さらに限定的に言うと、陰極３２Ｃのより高い内部イン
ピーダンス（その外側との関係における）及び導線３２
０の外部表面に向かってのより高いインピーダンス（そ
の内部表面との関係における）のため、ＲＦ電流は、陰
極３２Ｃの外部表面及び外部導線３２０の内部表面へと
同軸送電線の要領で強制される。表皮効果がＲＦ電流を
送電線の表面近くに集中させ、電流通路の有効断面積を
減少させる。例えば、直径４−８インチのウェーハとい
った大きなウェーハ及びそれに比例して大きい直径の陰
極３２Ｃ及び大きい直径の外部導線３２０の使用は、送
電線構造に沿って大きな有効断面積、低インピーダンス
の電流通路を提供する。

【００５２】同様に、同軸タイプの送電線構造３２がそ
の特徴的インピーダンスＺ０　に等しい純粋抵抗で終結
されたらば、マッチングネットワークはそのとき送電線
の長さの如何にかかわらず一定のインピーダンスＺ０　
を見ることになろう。しかしながらここでは、プラズマ
は一定範囲の圧力及び電力にわたり作動しておりしかも
プラズマが送電線３２の端部に示す負荷インピーダンス
Ｚ１　を集合的に変化させるような異なるガスを含んで
いることから、これに該当しない。負荷Ｚ１　は、理想
的でない（すなわち無損であい）送電線３２から不整合
されているため、送電線上に存在する定在波は、送電線
とマッチングネットワーク３１の間の抵抗、誘電などの
損失を増大させることになる。マッチングネットワーク
を用いてあらゆる定在波及びそれに続くマッチングネッ
トワークの入力端から増幅器又は電源３０への損失を無
くすることも可能であるが、マッチングネットワーク、
送電線フィード３２及びチャンバ内のプラズマは、送電
線３２とマッチングネットワーク４３間の抵抗、誘電な
どの損失を増大させる共振システムを構成する。要する
に、負荷インピーダンスＺ１　は損失と不整合させられ
ることになるが、損失はＺ１　〜Ｚ０　のとき最小であ
る。

【００５３】負荷不整合による損失を低減するためには
、同軸タイプの送電線構造３２は、プラズマ作業に付随
する負荷インピーダンスの範囲に最もうまく適合された
特徴的インピーダンスＺ０　を有するように設計されて
いる。標準的に言って、上述の運転パラメータ（例：約
５〜５０　ＭＨｚのバイアス周波数範囲）及び対象材料
の場合、プラズマによって送電線に提示される直列等価
ＲＣ負荷インピーダンスＺ１　は、１オームから３０オ
ームまでのだいたいの範囲内の抵抗及び５０ピコファラ
ドから恐らくは４００℃コファラドまでのおおよその範
囲内のキャパシタンスを含むことになる。従って、最適
なものとして、負荷インピーダンス範囲すなわち約１０
オームから５０オームの範囲内に集中するような送電線
の特徴的インピーダンスＺ０　が選択される。

【００５４】マッチングネットワークが見るプラズマイ
ンピーダンスの変成を避けるためには、送電線３２が非
常に短かいものであることが必要である。好ましくは、
送電線は、１／４波長すなわちラムダ／４よりはるかに
小さく、さらに好ましくは約（０．０５〜０．１）ラム
ダである。さらに一般的に言うと、負荷に対し１／４波
長よりはるかに小さい距離のところにマッチングネット
ワークを位置づけすることが不可能である場合、半波長
の整数倍数ｎ＝１，２，３等々（ラムダ／２；ラムダ；
３／２ラムダ等々）に等しい送電線長さを用いることに
よりインピーダンス変成に付随する半波長の周期性を利
用する。さらに厳密に言うと、好ましい値は、ラムダ／
２から（ラムダ／２＋０．０５ラムダ）；ラムダから（
ラムダ＋０．０５ラムダ）；３／２ラムダから（３／２
ラムダ＋０．０５ラムダ）等々である。このような条件
の下では、１／４波セクション（又はｎを奇数としてｎ
ラムダ／４）がＺｉｎ＝Ｚ０２／ＺとなるようにＺ１　
を変成し（ここでＺ１　は標準的に小さい）かくして非
常に大きなＺ１Ｎを生成することから、マッチングネッ
トワークは、１／４波長の奇数整数（１／４ラムダ、３
／４ラムダ、５／４ラムダ）のところに位置づけされて
はならない。このときこのマッチングネットワークはプ
ラズマ負荷と整合できず、受諾できないシステム共振及
びワット損無しにプラズマに電力を結合することは非常
にむずかしくなる。

【００５５】同様に、電力を効果的に結合するためには
、戻り導線３２０の内径（断面直径）は中心導線３２Ｃ
の外径（断面寸法）よりもはるかに大きいものであって
はならない。要するに、チャンバは、マッチングネット
ワーク３１からプラズマ３３へ電力を結合する送電線構
造を内含する。この送電線構造は（１）好ましくは、問
題の周波数における１／４波長に比べ非常に短かいが、
或いは又代替的には半波長の整数倍にはほぼ等しく、か
くしてプラズマインピーダンスの望ましくない変成を防
いでいる；（２）　プラズマとマッチングネットワーク
の間のライン上の定在波の存在による損失を抑制するよ
う選択された特性Ｚ０　を有する；そして（３）　中心
導線のものよりもかなり大きい外部導線通路断面寸法を
用いている。１１．　その他の特長本発明の好ましい特長は、一定の陰極（ウェーハ）シー
ス電圧を維持するため自動的に「ボトム」電力を変動さ
せることにある。きわめて非対称なシステムにおいて低
電力（＜５００ｍｔ）　で、陰極において測定された直
流バイアスは、陰極シース電圧に近い近似値である。ボ
トム電力は、一定の直流バイアスを保つべく自動的に変
化させることができる。ボトム電力は、プラズマ密度及
びイオン電流密度に対しほとんど影響を及ぼさない。ト
ップ又はアンテナ電力は、プラズマ密度及び電流密度に
対し非常に強い効果を及ぼすが、陰極シース電圧に対し
ては非常に小さい影響しか及ぼさない。従って、プラズ
マ及びイオン電流密度を規定するにはトップ電力を又陰
極シース電圧を規定するにはボトム電力を使用すること
が望ましい。

【００５６】リアクタチャンバシステム１０内に内含さ
せることのできる特長としては、吸気マニホルド２７の
内部及び／又は外部温度を一定の値以上又は以下に或い
は又一定の範囲内に維持するための流体伝熱媒体の使用
；陰極３２Ｃを加熱又は冷却するための流体伝熱媒体の
使用；チャンバの壁１２又は上部１３を加熱又は冷却す
るための流体伝熱媒体の使用；陰極３２Ｃの抵抗加熱；
ウェーハ１５と陰極３２Ｃの間の気体伝熱媒体の使用；
及び陰極３２Ｃにウェーハを締めつけるための機械的又
は静電式手段、が含まれるが、これらに限られるわけで
はない。このような特長は、本書に参考として内含され
る１９８９年１０月１０日発行の共同譲渡の米国特許第
４８７２，９４７号及び１９８９年６月２７日発行の共
同譲渡された米国特許第４，８４２，６８３号に開示さ
れている。

【００５７】本発明に基づくプラズマリアクタシステム
は、従来通りの方向性つまり垂直方向に、基板５が電極
３２（陰極）の上にありアンテナが電極の上方に位置づ
けされた状態で、図１に示されている。便宜上、アンテ
ナ２５に供給される電力を「アンテナ」又は「トップ」
電力と呼び、電極／陰極３２に供給される電力を「バイ
アス」又は「ボトム」電力と呼ぶ。これらの表現及び名
称は、便宜上のものにすぎず、記述されているシステム
を逆転させるつまり電極３２を上にしてアンテナをこの
電極の下方に位置づけた状態で構成することも可能であ
り、或いは又変更無しに水平方向といったその他の形で
方向づけすることもできる。要するに、このリアクタシ
ステムは方向性とは無関係に作動するのである。逆転構
成においては、プラズマはアンテナ２５で生成され、明
細書に記されているのと同じ要領でアンテナの上方に位
置づけされた基板５まで上向きに輸送される。すなわち
、活性種の輸送は、拡散及びバルクフローにより起り、
オプションとしては軸方向勾配をもつ磁場によって補助
される。このプロセスは、重力に存在しておらず、従っ
て、方向性による影響が比較的少ない。逆転した方向性
は例えば、気相内のプラズマ生成領域内又は表面上に形
成された粒子が基板上に落ちる確率を最低限におさえる
のに有効でありうる。このとき重力はこのような粒子が
最小のもの以外全て重力による電位の傾きに対し上向き
に基板表面まで移動する確率を減少させる。

【００５８】本発明のチャンバの設計は、高低両方の圧
力でのオペレーションに有効である。ウェーハ支持陰極
３２Ｃとアンテナの平面の間の間隔ｄは、高低圧両方の
オペレーションに合わせて調整することができる。例え
ば５００ミリトール−５０トールでの高圧オペレーショ
ンは好ましくは、ｄ≦約５センチメートルの間隔を使用
し、一方０．１ミリトール未満〜５００ミリトールの範
囲内での低圧オペレーションの場合ｄ＞５センチメート
ルの間隔どりが好ましいものでありうる。チャンバは、
図示されているように固定間隔ｄを内含することができ
るし、或いは又互換性ある又は入れ子式の上部チャンバ
セクションといった可変的間隔どりの設計を使用するこ
ともできる。リアクタシステム１０は、酸化シリコン及
び窒化シリコンといったような材料の高低圧析出；二酸
化シリコン、窒化シリコン、シリコン、ポリシリコン及
びアルミニウムといった材料の低圧異方性反応性イオン
エッチング；このような材料の高圧プラズマエッチング
；及びウェーハ微細構成の平坦化を含むこのような材料
の同時析出及びエッチングが関与するＣＶＤファセッテ
ィングといったプロセスに有効である。リアクタシステ
ム１０を使用することのできるこれらの及びその他のプ
ロセスは、本書に参考として内含されている、１９９０
年７月３１日　Ｃｏｌｌｉｎｓ他の名で提出された「半
導体ウェーハ上の集積回路構造の形成に使用するための
ＶＨＦ／ＵＨＦプラズマ方法」という題の共同譲渡され
た米国特許出願明細書（ＡＭＡＴ出願番号１５１−２）
に記述されている。１２．　装置例本発明のシステムの現在作動中の実施例は、図１及び２
に示されたドーム形構成及びアンテナ構成を内含してい
る。短かい石英のベル形ジャーチャンバー１７は、６イ
ンチの直径をもつ。ラムダ／２、２００　ＭＨｚ、直径
８インチのアンテナ２５は、アース平面から（下方に）
約インチ間隔どりされて両端で接地され、ドーム形の処
理チャンバ１７をとり囲んでいる。反応性負荷マッチン
グは、可動プレートの可変コンデンサタップ、図２によ
り供給される。同様に、共振に対するアンテナの容量性
微同調は、可動プレート同調コンデンサ４９により提供
されている。コンデンサ４８のプレートは１　１／４イ
ンチ×２　１／２インチの寸法で、固定プレート４９Ｆ
はアンテナの接地端に接続され、可動プレート４８Ｍの
間隔どりは、可動プレートを固定プレートにとりつける
マイクロメータ（図示せず）により提供される。プレー
トの離隔距離は、同調された時点で１００ミルである。オープンエンド（上部で）式のファラデーシールド４６
はアルミニウム材料で、連続的に接地されている。材料
の反射体ボックス４４はｄ１、ｄ２、ｄ３＜ラムダ／４
という条件を満たす。１キロワット、２００　ＭＨｚの
高周波ＲＦエネルギーを用いたオペレーションは、ウェ
ーハまでアンテナの下流（すなわち下方）約４インチ拡
がるプラズマを提供する。これはウェーハにおいて下流
で１−２×１０１２／ｃｍ３　のプラズマ密度と１０−
１５　ｍＡ／ｃｍ２　のイオン飽和電流密度を提供する
。アンテナから下方（下流）約４インチの支持電極上に
位置づけされた５インチのウェーハに適用された１３．
５６　ＭＨｚ、２００ワットの低周波補助バイアスは、
２００ボルトの陰極シース電圧を提供する。１３．　方法例本発明を実施した上述のリアクタは、反応性イオンエッ
チング（ＲＩＥ）、高圧プラズマエッチング、スパッタ
ファセット析出及び平坦化を含む低圧化学蒸着（ＣＶＤ
）及び高圧コンフォーマル等方性ＣＶＤなどといった数
多くのプラズマプロセスのためにのみ有効である。その
他の応用分野としては、スパッタエッチング、イオンビ
ームエッチング又は電子、イオン又は活性中性プラズマ
供給源として、などが含まれるがこれらに限られるわけ
ではない。

【００５９】ＲＩＥ及び低圧ＣＶＤは標準的に最高５０
０ｍｔ（ミリトール）の圧力を用いる。高圧プラズマエ
ッチング及び高圧コンフォーマル等方性ＣＶＤプロセス
は、約５００ｍｔから約５０トールまでの圧力で実施さ
れうる。（ａ）　反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）本発明に従
うと、ＲＩＥモードで、酸化シリコン、シリコン（単結
晶シリコン）、ポリシリコン（多結晶シリコン）、アル
ミニウム及びその他の材料をエッチングすることができ
る。この目的のため、高周波ｅｍ（電極）エネルギは、
ほぼ閉ループのアンテナ２５によりプラズマに結合され
る。標準的には、陰極３２（ウェーハ支持電極又は陰極
）に対し比較的低周波数の交流エネルギが加えられる。望ましいイオン束密度を得るためには高周波アンテナ電
力が選択され、望ましい陰極シース電圧ひいてはイオン
エネルギーを独立して制御するため低周波交流バイアス
電力が選択される。低圧アプリケーションつまり約０．
１〜５００ミリトールの範囲内の圧力が関与するアプリ
テーションにおいては、陰極又はウェーハシース電圧は
陰極の直流バイアスときわめて近く、その結果、バイア
ス電圧の計測値を陰極又はウェーハシース電圧値を監視
するのに用いることができる。

【００６０】標準的には、有効な高周波数ｅｍエネルギ
ー範囲は５０〜８００　ＭＨｚであり、好ましい有効範
囲は５０〜４００　ＭＨｚであり、最も好ましい範囲は
５０〜２５０　ＭＨｚである。比較的低い周波数のＡＣ
エネルギ（バイアスエネルギ）範囲は１０　ＫＨｚ〜５
０　ＭＨｚ、１００　ＫＨｚ〜３０　ＭＨｚ及び５〜１
５　ＭＨｚである。相反する規定のないかぎり、この番
号づけした節の中で以前に規定した周波数及び圧力の範
囲は、以下のＲＩＥ表に規定されたプロセスパラメータ
にあてはまる。有効な、好ましい及び最も好ましい範囲
は、一般に表中の範囲１，２及び３に相当する。

【００６１】ＲＩＥの例１：シリコン重合体上の酸化シ
リコン（接触窓穴エッチング：　Ｃｏｎｔａｃｔ　ｗｉ
ｎｄｏｗ　Ｈｏｌｅ　Ｅｔｃｈ）酸化シリコンのＲＩＥの第１の例として、下層のシリコ
ン重合体のゲートに対して酸化物により接触窓穴を形成
することを考えてみる。この応用例はシリコン重合体若
しくは下層のゲート酸化物に対して損傷を与えない、マ
イクロローディングがない、酸化物／重合体の選択性が
高いこと（２０／１）、垂直な酸化エッチング断面とな
ること、および高い酸化エッチング・レートであること
（通常の酸化物の厚さは１ミクロン以上である）を含む
複数の条件を充足するよう考えられたものである。高い
選択性のためにエッチング・プラズマにおいておよそ５
００ｅＶのイオン・エネルギーを必要とする。

【００６２】この分野の熟練家に知られており、酸化物
において接触窓穴のエッチングのために好適な化学作用
ガスは主要なエッチング用試薬としての高いエッチング
率のフッ素を含み、エッチングの選択性を高めるために
炭素および酸素化合ガスを含みうる。用いられるガスを
特定するとすると、　ＣＨＦ３　、ＣＦ４　、Ｃ２Ｆ６
、Ｃ４Ｆ８　　、ＣＨ４　、Ｈ２、ＮＦ３　、および　
ＳＦ６などが考えられる。好ましいフッ素に対する炭素
の割合はＣ／Ｆ＝０．１／１から２／１であり、水素が
含まれる場合、好ましいフッ素に対する水素の割合はＨ
／Ｆ＝０．１／１から０．５／１である。アルゴンはよ
り好ましい不活性ガスの不純物である。なぜなら、それ
は比較的質量の大きい、かつ不活性なものであり、ＲＩ
Ｅプロセスのスパッタエッチング要素に貢献して、垂直
方向の異方性を改善するものであるからである。

【００６３】ＩＫｗ、２００　ＭＨｚの高周波パワー（
“アンテナ”若しくは“上部”出力電力）６００ワット
、１３．５６　ＭＨｚの補助バイアス（“下部”若しく
は“バイアス”パワー）、１０〜３０ミリトールの圧力
を用いて、化学作用ガスＣＨＦ３／アルゴンおよびガス
流率１００ｓｃｃｍ／１２０ｓｃｃｍにより、２０／１
の重合物に対する酸化物の選択性で５，０００〜７，０
００オングストローム／分の酸化エッチング率となる。

【００６４】表１は上述の厳しいエッチング条件を満た
す典型的な接触窓エッチングプロセスを要約するもので
ある。ＲＩＥの例２：金属上の酸化シリコン（エッチング穴を
介して）シリコン酸化物のＲＩＥエッチングの第２の例として、
エッチング穴を介してシリコン酸化層から下層のアルミ
ニウム導電層若しくは他の金属層へのエッチングを考え
てみよう。本例においては、決定的な条件として、下層
の素子に対して損傷を与えないこと、下層のアルミニウ
ムに損傷がないこと（すなわち、スパッタリングがない
こと、垂直な酸化エッチング断面となること、および高
い酸化エッチング率であることなどの複数の条件を充足
する必要がある。これらの目的のために好適な化学作用
ガスはフッ素化合物、代表的に炭素である。水素も酸化
物／フオトレジストのエッチングの選択性を改善するた
めに用いられうる。用いられるガスを特定すると、　Ｃ
ＨＦ３　、ＣＦ４　、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ８　　、ＣＨ４
　、Ｈ２、ＮＦ３　、およびＳＦ６など考えられる。好
ましい割合はＣ／Ｆ＝０．１／１から２／１であり、Ｈ
が存在する場合、Ｈ／Ｆ＝０．１／１から０．５／１で
ある。前出の酸化物の例においても同様に、アルゴンが
好ましい不活性ガス添加物となる。なぜならば、それは比較的、質量が大きく、ＲＩＥプロ
セスの（酸化）化合物のスパッタエッチングに貢献し、
本プロセスの垂直方向の異方性を改善するためである。また、低位のカソード・シース（ｃａｔｈｏｄｅｓｈｅ
ａｔｈ）　の電圧は通常３００ボルト以下であるが、ア
ルミニウムをスパッタリングしないようにすることが望
ましい。好ましくは、その電圧は２００ボルト以下であ
り、およそ１００〜１５０ボルトが最も好ましい。１．
５　ＫＶＷ、２００　ＭＨｚの上部電力、１０〜３０ミ
リトルの圧力、２００ボルトのカソード・シース電圧を
供給するための１３．５６　ＭＨｚでおよそ２００ワッ
トの降圧されたバイアス若しくは下部電力により、７５
／７５／１２０の流れ率のＣＨＦ３／ＣＦ４　／アルゴ
ンの化学作用ガスはアルミニウムをスパッタリングする
ことなく、４，０００〜５，０００オングストローム／
分の割合でエッチングを行う。ＣＦ４　、Ｃ２Ｆ６、Ｃ
４Ｆ６　　、ＣＨ３　、Ｆ　、ＣＨ４　などの他の化学
物質が用いられうることは本技術の熟練家に知られてい
るとおりであり、それらを様々に組み合わせて用いるこ
ともできる。

【００６５】表２は穴を介してのエッチングに好適なシ
リコン酸化物エッチングプロセスを表わすものである。表２の代表的なカソード・バイアス電圧は好ましいカソ
ード・シース電圧をもたらしている。ＲＩＥの例３：酸化物スパッタエッチング表３は第３の
非反応的なイオンエッチングによる酸化物エッチングプ
ロセス、すなわち酸化物スパッタを行うための代表的な
処理パラメータを示している。このプロセスは比較的に
非反応であるガス、好ましくはアルゴンを用いて、あら
かじめ作り込まれていた膜の再生（ｅｔｃｈ　ｂａｃｋ
）およびシリコン上にもともと存在する酸化物の除去の
ために有益である。

【００６６】ＲＩＥの例４：選択的なシリコン重合体の
エッチング（選択的に酸化物につながる重合体ゲートの
エッチング）シリコン重合体のＲＩＥエッチング、特に下層の酸化物
層などの酸化物に対する選択的なシリコン重合体のエッ
チングにはゲートおよびゲート酸化物の内部接続のため
に損傷がないこと、マイクロローティングがないこと、
垂直なシリコン重合体のエッチング断面となること、重
合体／酸化物のエッチングの選択性が高いこと（通常、
３０対１以上）、適度なエッチング率であること（重合
体の厚さは２，０００〜５，０００オングストローム）
により特徴づけられるエッチングプロセスを必要とする
。表４を参照すると、これらの目的を達成するための好
適な化学作用ガスはハロゲンを含むガス化合物を含んで
いる。通常のエッチング温度、すなわち０℃あたりより
高い温度では塩素または臭素が好ましい。−４０℃より
低くなると、フッ素が用いられうる。また、垂直エッチ
ングの異方性を高めるために、アルゴン若しくはヘリウ
ムなどの不活性ガスがそのような化学作用ガスに添加さ
れてもよい。重合体／酸化物のエッチングの選択性を改
善するために酸素などの他の添加ガスが加えられてもよ
い。上述のアルミニウム上の酸化物のＲＩＥエッチング
においてそりであったように、低いカソード・シース電
圧（２００ボルトより低く、さらには１００ボルトより
低く、よりさらには５０〜１００ボルト）が重合体／酸
化物のエッチングの高い選択性を得るためには好ましい
。

【００６７】次のプロセス・パラメータは３５／１のシ
リコン重合体／酸化物の選択性により３，０００〜４，
０００オングストローム／分のシリコン重合体のゲート
形成エッチング率をもたらすものである。すなわち、共
振器のところで動作する５００ワット、２００　ＭＨｚ
の上部出力、およそ７５ボルトの低いカソード・シース
電圧をもたらす、１３．５６　ＭＨｚで１００ワットの
下部出力、１０〜１５ミリトルの圧力、８０ｓｃｃｍ／
４００ｓｃｃｍ／（０〜４ｓｃｃｍ）の流れ率のエッチ
ング化学作用ガス　Ｃｌ２／Ｈｅ／Ｏ２（酸素は選択的
なもの）というパラメータである。　ＢＣｌ３　などの
他の塩素化合物が用いられてもよい。

【００６８】ＲＩＥの例５：アルミニウムエッチング表
５は下層の素子に損傷がないこと、およびアルミニウム
の腐食がないこと、そして高いアルミニウムのエッチン
グ率（通常は５，０００〜１０，０００オングストロー
ム／分）となることの条件で満たすアルミニウムのＲＩ
Ｅエッチングのためのプロセス・パラメータを示すもの
である。好適な化学作用ガスは塩素および臭素化合ガス
であり、それらが単体で若しくは組み合わされて用いら
れうる。アルゴンなどの比較的、非反応的／不活性なガ
スが断面制御の目的のために用いられうる。塩素と化合
した物質によるエッチングの後のアルミニウムの腐食を
最小とするために、フォトレジストのストリップおよび
フッ化アルミニウムによる表面処理が同じ室または他の
室において施されうる。

【００６９】ＲＩＥの例６：単結晶シリコンエッチング
表６は損傷（通常のＲＦシステムにおける高いエネルギ
ー衝撃によりひき起こされる格子損傷）がないこと、垂
直なシリコンエッチング断面となること、すなわち、高
い面比率（１／ｗ）となるという処理条件に従う単結晶
シリコンのＲＩＥエッチングのための代表的な実証済の
パラメータを示すものである。化学作用ガスはハロゲン
化合物を含み、より好ましくは、断面制御のためのヘリ
ウム、酸素などの添加物（ＨＢｒ　／ＳｉＦ４／ＮＦ３
／Ｏ２／Ｈｅ）と同様に断面制御のために、臭素および
フッ素化合物（例えば、ＨＢｒ　＋　ＳｉＦ４　若しく
は　　ＨＢｒ　＋　ＳｉＦ４　＋　ＮＦ３）の両者を含
む。

【００７０】ＲＩＥの例７：タングスランエッチング表
７は下層の素子に損傷を与えることなくＲＩＥエッチン
グを行うタングスランのためのプロセス・パラメータを
表わしている。このプロセスは　ＮＦ３または　ＳＦ６
などのフッ素化合ガス、そして、選択的にスパッタエッ
チングの要素を増加させる目的のためにアルゴンなどの
不活性ガスを含む化学作用ガスに基づいている。

【００７１】ＲＩＥの例８：異方性のフォトレジストの
エッチングフォトレジストの異方性ＲＩＥエッチングは例えば、よ
り高精な素子のために防食物質をパターン配置するため
に用いられる。プロセスのための条件は垂直なエッチン
グ断面となり、下層の素子に損傷を与えないことである
。表８はＲＩＥを用いたフォトレジストの異方性のパタ
ーン化を施すためのパラメータを示している。関連する
化学反応ガスは酸素を含み、選択的にＣＦ４　、Ｃ２Ｆ
６、ＮＦ３　、および／または　ＳＦ６などのフッ素化
合ガスを含む。ウェハーはフォトレジストが網状になることを避けるた
めに、低い温度、より好ましくは１２５℃より低い温度
、最も好ましくは７５℃より低い温度に維持される。ウェハー保持対の液体冷却の装置の説明のところで前述
されたとおり、電極／カソード／ペディスタルが必要な
温度制御を行うために用いられうる。

【００７２】異方性の断面は２００　ＭＨｚ、１　ＫＷ
　の上部出力、１０〜３０ミリトルの圧力、Ｏ２が３０
〜１００ｓｃｃｍ、ＣＦ４　（選択的なものであるが）
が１０〜５０ｓｃｃｍの流量率である化学反応ガス、１
３．５６　ＭＨｚで０〜２００ワットの下部バイアス、
および６０℃のカソード電圧を用いてフォトレジスト内
にエッチングされる。ＲＩＥの例９：障害層のエッチングチタニウム、タングステン、または窒化チタニウムなど
の物質からなる障害層は酸化物、アルミニウムなどの物
質からなる層の間に形成される薄い層である。例えば、
障害層は積層された酸化物層における通路穴の形成の間
のアルミニウムの損傷／エッチングを防ぐために用いら
れうる。この障害層は酸化物通路エッチングの後で、か
つ、アルミニウムへの適宜なオーム接触を許容するため
にその通路を満たす前に取り除かなければならない。そ
のような障害層エッチング・プロセスの重要な特徴は例
えば、下層のアルミニウムをスパッタリングすることに
より、下層の層または素子に損傷を与えないことである
。表９は塩素化合物、およびフッ素化合物の構成物を含
むハロゲンを基体とする化学作用ガスのためのプロセス
・パラメータを表わしている。

【００７３】（ｂ）　光エッチングいわゆる光酸化物エッチングは更なる損傷を与えること
なく、酸化物またはシリコン重合体などの物質からなる
破損した薄い層を除去するために、主要な酸化エッチン
グステップの後に用いられる。本光エッチングは低い衝
撃エネルギーを用いて（ウェハー保持体の電極／カソー
ドのところで）下方向のエッチングを施すことによって
、部分的に更なる損傷を与えることなく、損傷部分は除
去するという条件を満たすものである。表１０はフッ素
化合の化学作用ガスを用いた好適な光酸化エッチングプ
ロセスを表わしている。表１０の光酸化エッチングプロ
セスはフッ素化合ガスに代えて、　Ｃｌ２などの塩素化
合構成ガスを用いることによりシリコン重合体のための
光エッチングプロセスに変更されうる。

【００７４】一実施例においては２００　ＭＨｚ、２０
０〜１，０００ワットの上部出力でバイアス若しくは下
部出力なしで、１０〜５０ミリトルの圧力で３０〜１２
０ｓｃｃｍの流量率の　ＣＦ４により、１００〜１，０
００オングストローム／分という低いエネルギーの酸化
物エッチングレートとなる。（ｃ）　高圧プラズマ・エッチング本発明に従えば、シリコン酸化物、シリコン重合体、フ
ォトレジスト、および他の物質は高圧プラズマ・エッチ
ング・モードにおいてエッチングされうる。基本的な特
徴および動作は１１章の表題の下の第１節のところで前
述されたとおりである。特に、高周波のｅｍエネルギー
が実質的に閉じたループ・アンテナによりプラズマに結
合される。比較的低い周波数のＡＣエネルギーが必要に
応じてカソード（ウェハー保持体の電極／カソード）に
印加されてもよい。高周波のアンテナ出力は所要のイオ
ン束密度を得るために選択され、低周波のＡＣバイアス
出力は所要のカソード・シース電圧、そして、イオン・
エネルギを独立に得て制御するために選択される。

【００７５】次のようにバイアス出力および圧力を選択
することによって、断面制御が高圧エッチングの間に可
能となる。高圧（１〜５０トル）および低バイアス出力
（０〜２００Ｗ）で、このプロセスは等分性若しくは水
平方向に準異方性となりうる。バイアス出力を増加し、
（２００Ｗ〜１，０００Ｗ）および／または圧力を低減
する（５００ｍｔ〜１ｔｏｒｒ）ことによって、このエ
ッチング、プロセスは垂直方向に準異方性若しくは垂直
方向に異方性となりうる。一般に、バイアス出力を増加
／低減すると垂直方向の異方性を増加／低減することと
なり、圧力が増加／低減すると、垂直方向の異方性を増
加／低減することとなる。通常、有益なアンテナおよび
バイアスの周波数は各々、５０〜８００　ＭＨｚおよび
１０　ＫＨｚ〜５　ＭＨｚであり、より好ましい有効な
範囲は５０〜４００　ＭＨｚおよび１００　ＫＨｚ〜３
０　ＭＨｚであり、現在までの最も好ましい範囲は５０
〜２５０　ＭＨｚおよび５〜１５　ＭＨｚである。

【００７６】高圧プラズマ・エッチング：等分性酸化物
エッチング図６はフォトレジスト・パターン設定マスク６０４を用
いて接触子若しくは通路穴６０１が酸化物層６０３を介
して下層の導電体６０２にエッチングされた後に存在す
る構造を示すものである。集積回路素子がますます小さ
くなり、それに応じて通路穴６０１などが狭くなるにつ
れ、穴を満たすことはますます困難となる。図７を参照
すると、図７の６０６のところに示されるように、まず
穴の上部を拡げることによりアルミニウムの充填はより
容易となった。拡げるためのステップには水平方向のエ
ッチング要素を有するエッチング・プロセスを必要とす
る。さらに、このエッチング・ステップは集積回路部分
を破損しないようにすることが望ましい。表１１の本プ
ロセスはこれらの条件を満足し、方向の制御を必要とす
る他の応用例に対すると同様に図７の描かれた応用例に
も理想的に適合する。

【００７７】さらには、前述のごとく、バイアス出力お
よび圧力はバイアスなしか、またはとても低いバイアス
で比較的高い圧力（３〜５０ｔｏｒｒ）を用いた水平方
向選択から、バイアスなしから低いバイアス（０〜２０
０Ｗ）で適度な圧力（１〜３ｔｏｒｒ）による等方向性
か、より低い圧力（５００ｍｔ〜１ｔｏｒｒ）でより高
いバイアス（２００〜１，０００Ｗ）による垂直方向選
択に、エッチングの方向性を変えるために選択されうる
。表１１に示されるように、ウェハーの温度はフォトレ
ジストが網状となり、その結果、パターン設定が損失す
ることを防ぐ目的のために、１２５℃より低く維持され
る。

【００７８】２００　ＭＨｚ、１〜１．５ＫＷの上部出
力でおよそ１ｔｏｒｒの圧力、５００ｓｃｃｍ〜２，０
００ｓｃｃｍの　ＮＦ３若しくはＣＦ４　、かつ、およ
そ６０〜７５℃のアソード温度であれば、等方性のシリ
コン酸化物エッチング、レートはおよそ２，５００〜４
，５００オングストローム／分となる。フォトレジスト・ストリップ厚いフォトレジスト・マスクを描くためには関連する集
積回路部品に損傷を与えることなく、かつ、エッチング
残留物なしの高いフォトレジスト・エッチング・レート
が必要となる。下部方向のプロセスがより好ましい。表
１２は主要はフォトレジスト・エッチング用物質として
酸素を含み、選択的にストリップ・レートを増加させる
目的のために窒素を含み、および／または、より好まし
くは（アルミニウムの）表面処理のためのフッ素化合ガ
スを含む、化学作用ガスに基づく好適なプロセスを示し
ている。ウェハーの温度はレジストが網状になること（
ｒｅｓｉｓｔ　ｒｅｔｉｃｖｌａｔｉｏｎ）を避けるた
めに３００℃より低くなるよう制御される。さらに、表
中の第３の例（領域３）はフッ素の表面処理を行うもの
である。

【００７９】高速の下部方向のフォトレジスト・ストリ
ップ・プロセスでは２００　ＭＨｚ、１〜１．５ＫＷの
上部出力（バイアス若しくは下部出力はなし）、およそ
１ｔｏｒｒの圧力、　Ｏ２　が８００〜１，０００ｓｃ
ｃｍ、　Ｎ２　（選択的なものであるが）が１００〜２
００ｓｃｃｍ、ＣＦ４　（選択的なものであるが）が０
〜１００ｓｃｃｍの流量率のエッチング用化学作用ガス
、および１００〜２００℃のカソード温度（ストリップ
・レートは温度に依存する）により、分当たり１〜３マ
イクロメートルのストリップ・レートとなる。１２．　化学蒸着（ＣＶＤ）本発明によると、低圧の化学蒸着（ＬＰＣＶＤ）がシリ
コン酸化物、（ホウケイ酸ガラス（ＢＳＧ：　ｂｏｒｏ
ｓｉｌｉｃａｔｅ　ｇｌａｓｓ）、リンケイ酸ガラス（
ＰＳＧ：　ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ　ｇｌａｓ
ｓ）　、ホウリンケイ酸ガラス（ＢＰＳＧ：　ｂｏｒｏ
　ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ　ｇｌａｓｓ）を含
む）ホウ素酸化物およびリン添加酸化物および窒素プラ
ズマを含む様々な物質を蒸着するのに用いられうる。Ｃ
ＶＤ（化学蒸着）を行うためのアンテナ、バイアスおよ
び圧力の範囲は前述のＲＩＥエッチング・プロセスのた
めに用いられたものと同様である。すなわち、プラズマ
に結合される高周波ｅｍエネルギーは５０〜８００　Ｍ
Ｈｚで有効であり、好ましくは５０〜４００　ＭＨｚで
あり、現在までのより好ましい範囲は５０〜２５０　Ｍ
Ｈｚである。比較的低い周波数のＡＣエネルギーが必要
なときに、１０　ＫＨｚ〜５０　ＭＨｚ、１００　ＫＨ
ｚ〜３０　ＭＨｚ、および５〜１５　ＭＨｚの範囲を使
用してウェハー保持装置の電極／カソードに印加される
。高い周波数のアンテナ出力は所要のイオン束密度を得
るよう選択され、より低い周波数のＡＣバイアス出力は
所要のカソード・シース電圧、そしてイオン・エネルギ
ーを独立に得て、制御するために選択される。好ましく
は、圧力は０．１〜５００ｍｔの範囲内にあり、より好
ましくは１〜１００ｍｔの範囲内にある。

【００８０】また、本発明によると、高圧の化学蒸着（
ＨＰＣＶＤ）は前節で説明した高い周波数のアンテナ・
エネルギおよび低い周波数のバイアス・エネルギを用い
て、かつ代表的には５００ミリトルより高い圧力を用い
て前出の節で説明したようなものを含む様々な物質を蒸
着するのに用いられうる。ＨＰＣＶＤの応用例において
、高周波のｅｍエネルギーは実質的に閉じたループ・ア
ンテナによりプラズマに結合され、比較的低い周波数の
Ａｃエネルギーはウェハー保持装置の電極に印加される
。本実施例において、高い周波数の出力が所要のプラズ
マ密度を得るために選択され、低い周波数のＡｃバイア
ス出力は所要のカソード・シース電圧、そしてイオン・
エネルギーを独立に得て制御するために選択される。ＨＰＣＶＤプロセスのためには、元の分子およびイオン
の束密度の両者が重要である。高い圧力はイオン蒸着物
に対する元の分子の蒸着物の比率を変えるのに用いられ
る。比較的高い圧力（５〜５０ｍｔ）で低いバイアス（
０〜２００ｍｔ）であれば、イオンに対し、より多くの
分子を生成し、より低いバイアスであれば、イオンの方
向性はより小さくなる。およそ５００ｍｔ〜５トルの比
較的低い圧力で高いバイアスであれば、イオンに対し、
より少ない数の分子となり、およそ２００〜１，０００
Ｗの高いバイアスであれば、イオンの方向性はより大き
くなる。これらのパラメータを制御することにより、蒸着された
薄膜の均質性の度合いは高圧、バイアスなしの条件下で
の少し水平方向選択から、適度な圧力で、非常に低いバ
イアスかバイアスなしによる等方向性か、より低い圧力
で、より高いバイアスでの垂直方向選択へと変えられう
る。水平方向選択の圧力は１０〜５０トルでバイアスは
なし、等方向性の場合、圧力は５〜１０トルで、バイア
スは０〜２００Ｗ、そして、垂直方向選択の圧力は５０
０ｍｔ〜５トルでバイアスは２００〜１，０００Ｗであ
る。

【００８１】（ａ）　低圧ＣＶＤ１）窒化プラズマおよびオキシ窒化プラズマ窒化プラズ
マおよびオキシ窒化プラズマの適用例として表面処理層
および金属間の絶縁がある。このような適用例において
、関連する蒸着プロセスによって素子を破損してはなら
ない。表面処理槽を形成するのに用いられるときは、本
プロセスは圧力制御を伴なった好適な湿気遮断物を設け
なければならず、金属間の絶縁体を蒸着するのに用いら
れるときは、ステップ・カバレッジ（ｓｔｅｐ　ｃｏｖ
ｅｒａｇｅ）、高い絶縁強度、制御される物理的属性（
圧力）、電気的属性（絶縁強度および絶縁定数）、光学
的属性（吸収スペクトラム）、および化学的属性（水素
含有量）を設定しなければならない。なお、通常の窒化
プラズマおよびオキシ窒化プラズマは化学量的なもので
はなく、むしろ、蒸着される窒化物質はＳｉ−Ｈ−Ｎで
あり、オキシ窒化物質はＳｉ−Ｈ−Ｏ−Ｎである。

【００８２】通常、この化学作用ガスは水素含有量の少
ない窒素が必要であるときは、シラン（ｓｉｌａｎｅ）
　および窒素を含み、高い水素含有率でも耐えうる場合
は、シラン、窒素およびアンモニアを含み、化学作用ガ
スが亜酸化窒素および酸素そのものなどの酸素化合ガス
を含み、通常はより低い窒素の流量率であることを除い
てはオキシ窒化物についても同様に考えることができる
。窒素プラズマ蒸着およびオキシ窒化プラズマ蒸着のた
めの対応するプロセスは表１３および１４中に各々、要
約される。

【００８３】２）ＬＰＣＶＤ酸化物ＬＰＣＶＤシリコン酸化物の適用例には金属間絶縁があ
る。重要な処理条件にはＬＰＣＶＤ窒化プラズマに関し
て前に詳述したように、下層の素子に損傷を与えないこ
と、ギャップを充填する能力があること、高能率の蒸着
、および物理的、電気的、光学的、化学的属性を制御す
ることなどがあげられる。通常このプロセスのための化
学作用ガスは（シランまたはＴＥＯＳなどの）シリコン
化合ガス（酸素そのものまたは亜酸化窒素の）酸素化合
ガス、そして、選択的に、（代表的にはアルゴンなどの
）不活性ガスを含む。ＢＳＧ、ＰＳＧ、およびＢＰＳＧ
ガラスとするためにホウ素およびリン添加物を追加して
もよいし、また、例えば、段差被覆（ステップ、カバレ
ッジ）を改善する目的のためにヒ素添加物が追加されて
もよい。関係するプロセスは表１５に要約されている。

【００８４】上述のＬＰＣＶＤ酸化物プロセスに関する
−変形例はバイアス・スパッタ蒸着であり、それは２つ
のステップのプロセスである。まず、表１５のプロセス
が用いられるが、薄い酸化物層を蒸着するために下部の
バイアスはなしで、確実にアルミニウムがスパッタリン
グされないようにする。次に、下部のバイアスおよびア
ルゴン流が表１５に示されるようにスパッタのファセッ
ト（ｆａｃｅｔ）蒸着を行うために追加される。

【００８５】第３の変形例においては、スパッタ・エッ
チング・レートに対するバイアスされない蒸着レートの
割合がウェハーの形状を平坦化するよう選択されるよう
に、バイアス・スパッタ蒸着プロセスを変形することに
よって、シリコン酸化物の平坦化が行われうる。スパッ
タ・エッチング・レートはバイアスと圧力とにより決定
されるのに対し、バイアスされない蒸着レートはアンテ
ナ出力と反応物質とにより決定される。したがって、こ
の割合は４つの要素、すなわちバイアス出力、圧力、ア
ンテナ出力、および反応物質の流量率を選択することに
より決定される。

【００８６】第４の変形例においては、蒸着プロセスの
間に容易に流れて、特徴部位間の大きな面積を充填する
。Ｂ２Ｏ３のような物質を組み入れることによって、シ
リコン酸化物の平坦化が全体的若しくは大きい面積での
平坦化プロセスをもたらすように拡張されうる。例示の
Ｂ２Ｏ３については、関連する化学作用ガスはＴＭＢ（
トリメチルホウ酸（Ｔｒｉｍｅｔｈｙ１−ｂｏｒａｔｅ
）およびＯ２（選択的には不活性ガス（Ｈｅ））である
。

【００８７】３）ＣＶＤ低圧ファセット蒸着本プロセス
において、しばしばＣＶＤファセット・プロセスとして
知られているが、充填物質においてすき間ができること
が避けるために溝に酸化物または窒化物を蒸着すると同
時に、シリコン・ウェハーの溝の外側（上部）の角に蒸
着された物質（例えば、酸化物若しくは窒化物）のエッ
チングが行われる。先行技術においては、そのような切
り出し（ｆａｃｅｔｉｎｇ）　および蒸着はＥＣＲ／マ
イクロウェーブ周波数のプラズマＣＶＤにおいて同時に
行われた。先行技術ではプラズマによるＣＶＤが１３．
５６ＭＨｚ　などの高周波により行われていたので、所
要の切り出しを行うためには蒸着室とエッチング室との
間でウェハーをいったりきたりさせる必要があった。本
発明によれば、低圧力のＣＶＤ蒸着および切り出し（ｆ
ａｃｅｔｉｎｇ）　がプラズマによるＣＶＤプロセスを
用いて同時に行われ、そのプラズマはおよそ５０ＭＨｚ
　から８００ＭＨｚ　の周波数範囲、好ましくはおよそ
５０ＭＨｚ　からおよそ２５０ＭＨｚ　までの周波数範
囲で動作する共振循回アンテナにより励起される。ウェ
ハーのバイアスはスパッタ・フォセッティングを行うた
めに印加される。複雑なマイクロウェーブ／ＥＣＲ装置
を使用したり、蒸着室とエッチング室との間をウェハー
が行ったりきたりする必要がなくなる。

【００８８】さらに、ウェハー形状の平坦化は素子／機
能の形態に基づいてスパッタ・エッチング・レートに対
するバイアスのない蒸着のレートの割合を選択すること
により行われうる。それはウェハーを全体的に平坦化す
るために蒸着プロセスの間に流れるＢ２Ｏ３などの物質
の蒸着と組み合わされうる。（ｂ）　高圧ＣＶＤ１）均質な等方性窒化プラズマおよびオキシ窒化プラズ
マＬＰＣＶＤに対応して、本高圧ＣＶＤ、すなわち均質
で、等方性の窒化プラズマおよびオキシ窒化プラズマの
プロセスは表面処理層および金属間絶縁などへの適用例
が考えられる。ＬＰＣＶＤの対応する適用例に関して説
明した条件および化学作用ガスが同様に本例にもあては
まる。ＨＰＣＶＤのプロセスにおいて、バイアス出力は
薄膜密度および圧力を制御するのに用いられる。低位の
窒化水素（ＳｉＨ４＋Ｎ２）および周知のより高位の窒
化水素プラズマＣシラン＋窒化物＋アンモニア）のため
のプロセスが表Ｐに要約されている。

【００８９】表１６は化学作用ガスの中に酸素化合物（
酸素若しくは、好ましくは亜酸化窒素）を組み入れるこ
とにより、低位の水素含有オキシ窒化物およびより高位
のオキシ窒化物の蒸着のために用いられうる。同じＮ２
の流量率がオキシ窒化物および窒化物のために用いられ
うる。２）均質な等方性シリコン酸化物このＨＰＣＶＤプロセスのための適用例および関連する
条件はＬＰＣＶＤプロセスはすき間を充填するのにより
好適であり、ＨＰＣＶＤは段差被覆（ステップ・カバレ
ッジ）の適用例にとってより好ましいかもしれないとい
う点を除いて、ＬＰＣＶＤの対応する点のためのそれら
と類似している。本発明のＨＰＣＶＤプロセスはシリコ
ン化合物（代表的には、シランまたはＴＥＯＳ（テトラ
エチルベンゼン環ケイ酸塩：ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｏｒ
ｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ　若しくはテトラエチルオキシ
ケイ酸塩：ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｏｘｙｓｉｌｉｃａｔ
ｅ））、酸素化合物（代表的には、酸素そのもの、また
は好ましくは、亜酸化窒素）および、選択的には不活性
ガス（代表的にはアルゴン）を含む化学作用ガスを用い
る。均質なシリコン酸化物の蒸着のためのＨＰＣＶＤプ
ロセス全体は表１７に要約されている。

【００９０】上記の例は代表的なものである。本技術分
野の熟練家であれば、様々な均質の等方性および異方性
のエッチングを行うためにこれらの例を容易に応用しう
るであろう。〔表１〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　酸化物コンタク
トウィンド−エッチング　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　酸化物／ポリ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
範　　　　囲パラメータ　　　　　　　　　　　　１　
　　　　　　　　　　　　　　　２　　　　　　　　　
　　　　　３アンテナ電力（Ｗ）３００〜５０００　　
５００〜２５００　　８００〜２０００アンテナ　　　
　　　　　　　　　５０〜８００　　　　　　５０〜４
００　　　　　　５０〜２５０　　　　周波数（ＭＨｚ
）バイアス電力（Ｗ）１００〜１０００　　２００〜１０
００　　４００〜８００バイアス周波数　　　　　　１
０ＫＨｚ　〜　　　　　　１００ＫＨｚ　〜　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　５０ＭＨｚ　圧　　力
（ｍｔ）　　　　　　　　＜５００　　　　　　　　　
　　　１〜１００　　　　　　　　５〜５０ウェーハ温
度（℃）　　＜１２５　　　　　　　　　　　　−　　
　　　　　　　　　　　　−気体化学組成（ｓｃｃｍ）　　エチャント　　　　　　　　ＣＦ＝０．１／１〜２
／１　　　　　　ＣＨ３　３０　〜６００　　　　　５
０〜３００　　　ドーパント　　　　　　　　ＨＦ＝０
．１／１〜０．５／１　　　　Ａｒ　　３０　〜６００
　　　　　５０〜３００　〔表２〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　酸化物
ビアホールエッチング　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　酸化物／アルミニウム　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　範
　　　　囲パラメータ　　　　　　　　　　　　１　　
　　　　　　　　　　　　　　２　　　　　　　　　　
　　　　３アンテナ電力（Ｗ）１００〜５０００　　３
００〜２５００　　８００〜２００アンテナ　　　　　
　　　　　　　５０〜８００　　　　　　５０〜４００
　　　　　　５０〜２５０　　　　周波数（ＭＨｚ）バイアス電力（Ｗ）１００〜１０００　　１００〜５０
０　　　　１００〜３００バイアス周波数　　　　　　
１０ＫＨｚ　〜　　　　　　１００ＫＨｚ　〜　　　　
　　　　５〜１５ＭＨｚ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　５０ＭＨｚ　　　　　　　　　　　３０
ＭＨｚ　陰極シース（Ｖ）　　　　　　＜３００　　　
　　　　　　　＜２００　　　　　　　　５〜５０圧　
　　　　　力（ｍｔ）　　　　　　＜５００　　　　　
　　　　　１〜１００　　　　　　５〜５０ウェーハ温
度（℃）　　　　＜１２５　　　　　　　　　　−　　
　　　　　　　　　　　　−気体化学組成（ｓｃｃｍ）　　Ｅｔｃｈ　　　　　　　　　　　　　　ＣＦ＝０．
１／１〜２／１　　　　　　ＣＨＦ３　　　　　　　　
　　　　　５０〜３００　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　ＨＦ＝０．１／１〜０．５／１　　　　Ｃ
Ｆ４　　　　　　　　　　　　　　５０〜３００　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　Ａｒ　　　　　　　　　　　　
　　　５０〜３００〔表３〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　酸
化物スパッタエッチング　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　範　　　　囲パラメ
ータ　　　　　　　　　　　　１　　　　　　　　　　
　　　　　　２　　　　　　　　　　　　　　３アンテ
ナ電力（Ｗ）３００〜５０００　　５００〜２５００　
　８００〜２０００アンテナ　　　　　　　　　　　　
５０〜８００　　　　　　５０〜４００　　　　　　５
０〜２５０　　　　周波数（ＭＨｚ）バイアス電力（Ｗ）　　　　０〜１０００　　１００〜
８００　　　　１００〜３００バイアス周波数　　　　
　　１０ＫＨｚ　〜　　　　　　１００ＫＨｚ　〜　　
　　　　　　５〜１５ＭＨｚ　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　５０ＭＨｚ　　　　　　　　　　　
３０ＭＨｚ　圧　　　　　　力（ｍｔ）　　　　　　＜
５００　　　　　　　　　　１〜１００　　　　　　１
〜３０ウェーハ温度（℃）　　　　　　−　　　　　　
　　　　　　　　　　−　　　　　　　　　　　　　　
−気体化学組成（ｓｃｃｍ）　　エチャント　　　　　　　　非反応性　　　　　　
　　　　　　　Ａｒ　　　　　　　　　　　　　　　　
Ａｒ　〔表４〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　ポリ／酸化物　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　範　　　　囲パ
ラメータ　　　　　　　　　　　　１　　　　　　　　
　　　　　　　　２　　　　　　　　　　　　　　３ア
ンテナ電力（Ｗ）２００〜１５００　　３００〜１００
０　　３００〜７５０アンテナ　　　　　　　　　　　
　５０〜８００　　　　　　５０〜４００　　　　　　
５０〜２５０　　　　周波数（ＭＨｚ）バイアス電力（Ｗ）　　　　０〜５００　　　　　　　
　０〜３００　　　　　　　　０〜２００バイアス周波
数　　　　　　１０ＫＨｚ　〜　　　　　　１００ＫＨ
ｚ　〜　　　　　　　　　　５〜１５ＭＨｚ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　５０ＭＨｚ　　　　
　　　　　　　３０ＭＨｚ　陰極シース（Ｖ）　　　　
　　＜２００　　　　　　　　　　＜１００　　　　　
　　　　　５〜１００圧　　　　　　力（ｍｔ）　　　
　　　＜５００　　　　　　　　　　１〜１００　　　
　　　　　５〜５０ウェーハ温度（℃）（１）　＞−４
０℃　　　　　　　　　　　　　　　　　　（２）　＜
−４０℃気体化学組成（ｓｃｃｍ）　　エッチング（１）　ＣｌまたはＢｒ　Ｃｌ２または
ＨＢｒ　またはＢＣＬ３　　　Ｃｌ２　　５０〜３００
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　＋Ａｒ　　　　　　　　
　　　Ｈｅ　　　５０〜３００　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｏ２　　　　０
〜　２０　　　　　　　　　　　　　（２）　　　　　
Ｆ　　　　　　　　　　　　　　ＳＦ６　またはＮＦ３
　　　　ＳＦ６　　３０〜３００　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　＋アルゴン　　　　　　　Ａｒ　　　３０〜３００
　〔表５〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　ＲＩＥアルミニウム　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　範　　　　囲パラメー
タ　　　　　　　　　　　　１　　　　　　　　　　　
　　　　　２　　　　　　　　　　　　　　３アンテナ
電力（Ｗ）５００〜１５００　　６００〜８００　　６
００〜８００アンテナ　　　　　　　　　　　　５０〜
８００　　　　　　５０〜４００　　　　５０〜２５０
　　　　周波数（ＭＨｚ）バイアス電力（Ｗ）１００〜４００　　　　１００〜２
００　　１００〜２００バイアス周波数　　　　　　１
０ＫＨｚ　〜　　　　　　１００ＫＨｚ　〜　　　　　
　　　５〜１５ＭＨｚ　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　５０ＭＨｚ　　　　　　　　　　　３０Ｍ
Ｈｚ　圧　　力（ｍｔ）　　　　　　　　＜５００　　
　　　　　　　　　　１〜１００　　　　　　５〜５０
ウェーハ温度（℃）　　＜１２５　　　　　　　　　　
　　−　　気体化学組成（ｓｃｃｍ）　　エッチング　　　　　　　　Ｃｌ２　／　ＢＣｌ３
　　　　　　　　　　Ｃｌ２　＋ＢＣｌ３　　　　　　
Ｃｌ２　３０〜１００　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　ＢＣｌ３　３０〜１
００　　　ドーパント　　　　　　　　ＢＢｒ３〔表６
〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　ＲＩＥシリコン　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　範　　　　囲パラメー
タ　　　　　　　　　　　　１　　　　　　　　　　　
　　　　　２　　　　　　　　　　　　　　３アンテナ
電力（Ｗ）１００〜２５００　　３００〜７００　　３
００〜７００アンテナ　　　　　　　　　　　　５０〜
８００　　　　　　５０〜４００　　　　５０〜２５０
　　　　周波数（ＭＨｚ）バイアス電力（Ｗ）　　　　０〜５００　　　　　　５
０〜２００　　　　５０〜１５０バイアス周波数　　　
　　　１０ＫＨｚ　〜　　　　　　１００ＫＨｚ　〜　
　　　　　　　５〜１５ＭＨｚ　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　５０ＭＨｚ　　　　　　　　　　
　３０ＭＨｚ　圧　　力（ｍｔ）　　　　　　　　＜５
００　　　　　　　　　　　　５〜５０　　　　　　　
　５〜５０ウェーハ温度（℃）　　＜１２５　　　　　
　　　　　　　＜１００　　　　　　　　＜７５気体化
学組成（ｓｃｃｍ）　　エチャント　　　　　　　　ハロゲン　　　　　　
　　　　ＨＢｒ／ＳｉＦ４／ＮＦ３　　　　ＨＢｒ　３
０〜１００　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　ＳｉＦ４　　０〜２０　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＨＢ
ｒ　　　０〜１０　　ドーパント　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　Ｈｅ／Ｏ２　　　　
　　　　　　　Ｏ２　　　　０〜１０　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＮＦ３　
　　０〜２０〔表７〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　ＲＩＥタングステン　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　範　　　　囲パラメータ　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　１　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　２アンテナ電力（Ｗ）　　　　　　　
　１００〜２５００　　　　　　２００〜５００アンテ
ナ周波数（ＭＨｚ）　　　　　　　　５０〜８００　　
　　　　　　　　５０〜２５０バイアス電力（Ｗ）　　
　　　　　　　　　　０〜５００　　　　　　　　　　
　　０〜２００バイアス周波数　　　　　　　　　　　
　　　１０ＫＨｚ　〜　　　　　　　　　　　　　　５
ＭＨｚ　〜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　５０ＭＨｚ　　　　　　　　　　　　
　　　１５ＭＨｚ　圧　　力（ｍｔ）　　　　　　　　
　　　　　　　　＜５００　　　　　　　　　　　　　
　１０〜１００ウェーハ温度（℃）　　　　　　　　　
　　　　　−　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　−気体化学組成（ｓｃｃｍ）　　エチャント　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　Ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　ＮＦ３　０〜
２００　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　ＳＦ６　０〜２００　　ドーパント　　　　　　
　　　　　　　　　　イナート　　　　　　　　　　　
　　　Ａｒ　　０〜２００〔表８〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　異方性
ＲＩＥフォトレジスト　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　範　　　　囲パラメー
タ　　　　　　　　　　　　１　　　　　　　　　　　
　　　　　２　　　　　　　　　　　　　　　　３アン
テナ電力（Ｗ）３００〜２５００　　３００〜１５００
　　３００〜１５００アンテナ　　　　　　　　　　　
　５０〜８００　　　　　　５０〜４００　　　　　　
５０〜２５０　　　　周波数（ＭＨｚ）バイアス電力（Ｗ）　　　　０〜５００　　　　　　　
　０〜３００　　　　　　　　０〜２００バイアス周波
数　　　　　　１０ＫＨｚ　〜　　　　　　１００ＫＨ
ｚ　〜　　　　　　　　　　５〜１５ＭＨｚ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　５０ＭＨｚ　　　　
　　　　　　　３０ＭＨｚ　圧　　力（ｍｔ）　　　　
　　　　＜５００　　　　　　　　　　　　１〜１００
　　　　　　５〜５０ウェーハ温度（℃）　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　＜１２５　　　　　
　　　　　＜７５気体化学組成（ｓｃｃｍ）　　エチャント　　　　　　　　　　Ｏ　　　　　　　
　　　　　　　Ｏ２　　　　　　　　　　　　　Ｏ２　
１０〜３００　　ドーパント　　　　　　　　　　Ｆ　
　　　　　　　　　　　　　ＣＦ４　　　　　　　　　
　　　　ＣＦ４　　　０〜３００〔表９〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　ＲＩＥ障壁層　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　ＴｉＷ／ＴｉＮ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　範
　　　　囲パラメータ　　　　　　　　　　　　１　　
　　　　　　　　　　　　　　２　　　　　　　　　　
　　　　　　３アンテナ電力（Ｗ）１００〜２５００　
　３００〜１０００　　３００〜６００アンテナ　　　
　　　　　　　　　５０〜８００　　　　　　５０〜４
００　　　　　　５０〜２５０　　　　周波数（ＭＨｚ
）バイアス電力（Ｗ）　　　　０〜５００　　　　　　　
　０〜２００　　　　１００〜２００バイアス周波数　
　　　　　１０ＫＨｚ　〜　　　　　　１００ＫＨｚ　
〜　　　　　　　　　　５〜１５ＭＨｚ　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　５０ＭＨｚ　　　　　　
　　　　　３０ＭＨｚ　圧　　力（ｍｔ）　　　　　　
　　＜５００　　　　　　　　　　　　１〜１００　　
　　　　　　５〜５０ウェーハ温度（℃）気体化学組成（ｓｃｃｍ）　　エッチング　　　　　　　　ハロゲン　　　　　　
　　Ｆ＋Ｃｌ　　　　　　　　　　ＣＦ４　　　　　０
〜２０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　ＢＣｌ３　　１０〜１００　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｃｌ２　　　
　　０〜２０〔表１０〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　ライトエッチング　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　範
　　　　囲パラメータ　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　２アンテナ電力（Ｗ）　　　　　　　　１００〜１０
００　　　　　　１００〜１０００アンテナ周波数（Ｍ
Ｈｚ）　　　　　　　　５０〜８００　　　　　　　　
　　１５〜２５０バイアス電力（Ｗ）　　　　　　　　
　　　　０〜２００　　　　　　　　　　　　０〜２０
０バイアス周波数　　　　　　　　　　　　　　１０Ｋ
Ｈｚ　〜　　　　　　　　　　　　　　５〜１５ＭＨｚ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　５０ＭＨｚ　圧　　力（ｍｔ）　　　　　　　
　　　　　　　　　＜５００　　　　　　　　　　　　
　　　　５〜１００ウェーハ温度（℃）　　　　　　　
　　　　　　　−　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　−気体化学組成（ｓｃｃｍ）　　酸化物　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　Ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　ＣＦ４　
３０〜１２０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
またはＮＦ３　３０〜１２０　　ポリ　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｃｌ　　　　　
　　　　　　　　　　　Ｃｌ２　３０〜１２０〔表１１
〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＨＰ等
方性酸化物エッチング　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　範　　　　囲パラメー
タ　　　　　　　　　　　　１　　　　　　　　　　　
　　　　　２　　　　　　　　　　　　　　　　３アン
テナ電力（Ｗ）５００〜５０００　　５００〜２５００
　　５００〜２５００アンテナ　　　　　　　　　　　
　５０〜８００　　　　　　５０〜４００　　　　　　
５０〜２５０　　　　周波数（ＭＨｚ）バイアス電力（Ｗ）　　　　０〜５００　　　　　　　
　０〜３００　　　　　　　　０〜３００バイアス周波
数　　　　　　１０ＫＨｚ　〜　　　　　　１００ＫＨ
ｚ　〜　　　　　　　　　　５〜１５ＭＨｚ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　５０ＭＨｚ　　　　
　　　　　　　３０ＭＨｚ　圧　　力（ｍｔ）　　　　
　　　　＜５００ｍｔ　　　　　　　　０．５〜２０ｔ
ｏｒｒ　　　　０．５〜５ｔｏｒｒウェーハ温度（℃）
　　＜１２５　　　　　　　　　　＜１００　　　　　
　　　　　６０〜７５気体化学組成（ｓｃｃｍ）　　エッチング　　　　　　　　　　Ｆ　　　　　　　
　　　　　　　ＣＦ４　　　　　　　　　ＣＦ４　５０
０〜２０００　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＮＦ３　　　
またはＮＦ３　５００〜２０００　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　ＳＦ６　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｃ２Ｆ６〔
表１２〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　フォト
レジストストリップ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　範　　　　囲パラメータ
　　　　　　　　　　　　１　　　　　　　　　　　　
　　　　２　　　　　　　　　　　　　　　　３アンテ
ナ電力（Ｗ）３００〜５０００　　３００〜２５００　
　３００〜２５００アンテナ　　　　　　　　　　　　
５０〜８００　　　　　　５０〜４００　　　　　　５
０〜２５０　　　　周波数（ＭＨｚ）バイアス電力（Ｗ）　　　　０〜１０００　　　　　　
０〜１０００　　　　　　０〜０００バイアス周波数　
　　　　　１０ＫＨｚ　〜　　　　　　１００ＫＨｚ　
〜　　　　　　　　　　５〜１５ＭＨｚ　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　５０ＭＨｚ　　　　　　
　　　　　３０ＭＨｚ　圧　　力（ｍｔ）　　　　　　
　　１００ｍｔ〜　　　　　　　　５００ｍｔ〜　　　
　　　　　　　５００ｍｔ〜　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　５０ｔｏｒｒ　　　　　　　　　
　１０ｔｏｒｒ　　　　　　　　　　　　５ｔｏｒｒウ
ェーハ温度（℃）　　＜３００　　　　　　　　　　＜
２５０　　　　　　　　１００〜２００気体化学組成（
ｓｃｃｍ）　　エチャント　　　　　　　　　　Ｏ　　　　　　　
　　　　　　　Ｏ２，Ｎ２Ｏ　　　　　Ｏ，Ｎ２Ｏ　　
　　　５０〜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０００　　ド
ーパント　　　　　　　　　　Ｆ，Ｎ　　　　　　　　
　　ＣＦ４，ＮＦ３　　　　　　　Ｎ２　　　　０〜５
０００　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　ＳＦ６，Ｃ２Ｆ６　
　　　　　ＣＦ４　　　０〜５００　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＮＦ３　　　０
〜５００〔表１３〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｌ
Ｐプラズマ窒化物付着パラメータ　　　　　　　　　　
　　１　　　　　　　　　　　　　　　　２　　　　　
　　　　　　　　　　　３アンテナ電力（Ｗ）３００〜
５０００　　３００〜２５００　　３００〜２５００ア
ンテナ　　　　　　　　　　　　５０〜８００　　　　
　　５０〜４００　　　　　　５０〜２５０　　　　周
波数（ＭＨｚ）バイアス電力（Ｗ）　　　　０〜１０００　　　　　　
０〜６００　　　　　　　　０〜６００バイアス周波数
　　　　　　１０ＫＨｚ　〜　　　　　　１００ＫＨｚ
　〜　　　　　　　　　　５〜１５ＭＨｚ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　５０ＭＨｚ　　　　　
　　　　　　３０ＭＨｚ　圧　　力（ｍｔ）　　　　　
　　　＜５００　　　　　　　　　　　　＜５０　　　
　　　　　　　　　＜５０ウェーハ温度（℃）　　　　
　　−　　　　　　　　　　１００〜５００　　　　２
００〜４００気体化学組成（ｓｃｃｍ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｓｉ＆
Ｎ　　　　　　　　　　ＳｉＨ４　　　　　　　　　　
　　　　３０〜３００　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｎ２
　　　　　　　　　　　　　　１００〜１０００　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　ＮＨ３　　　　　　　　　　　　
　　　　　０〜５０〔表１４〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｌ
Ｐプラズマオキシ窒化物付着パラメータ　　　　　　　
　　　　　１　　　　　　　　　　　　　　　　２　　
　　　　　　　　　　　　　　３アンテナ電力（Ｗ）３
００〜５０００　　３００〜２５００　　５００〜２５
００アンテナ　　　　　　　　　　　　５０〜８００　
　　　　　５０〜４００　　　　　　５０〜２５０　　
　　周波数（ＭＨｚ）バイアス電力（Ｗ）　　　　０〜１０００　　　　　　
０〜６００　　　　　　　　０〜６００バイアス周波数
　　　　　　１０ＫＨｚ　〜　　　　　　１００ＫＨｚ
　〜　　　　　　　　　　５〜１５ＭＨｚ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　５０ＭＨｚ　　　　　
　　　　　　３０ＭＨｚ　圧　　力（ｍｔ）　　　　　
　　　＜５００　　　　　　　　　　　　＜５０　　　
　　　　　　　　　＜５０ウェーハ温度（℃）　　　　
　　−　　　　　　　　　　１００〜５００　　　　２
００〜４００気体化学組成（ｓｃｃｍ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｓｉ　
　　　　　　　　　　　　　ＳｉＨ４　　　　　　　　
　　　　　　３０〜３００　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　Ｎ　　　　　　　　　　　　　　Ｎ
２　　　　　　　　　　　　　　１００〜１０００　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｏ　　　　
　　　　　　　　　　Ｏ２／Ｎ２Ｏ　　　　　　　　　
　１００〜１０００　　ドーパント　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　ＮＨ３　　　　　
　　　　　　　　　　　　０〜５０〔表１５〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　ＬＰ酸化物付着パラメータ　　　　　　　　　　
　　１　　　　　　　　　　　　　　　　２　　　　　
　　　　　　　　　　　３アンテナ電力（Ｗ）３００〜
５０００　　５００〜２５００　　１０００〜２０００
アンテナ　　　　　　　　　　　　５０〜８００　　　
　　　５０〜４００　　　　　　　　５０〜２５０　　
　　周波数（ＭＨｚ）バイアス電力（Ｗ）　　　　０〜１０００　　２００〜
１０００　　　　２００〜１０００バイアス周波数　　
　　　　１０ＫＨｚ　〜　　　　　　１００ＫＨｚ　〜
　　　　　　　　　　５〜１５ＭＨｚ　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　５０ＭＨｚ　　　　　　　
　　　　３０ＭＨｚ　圧　　力（ｍｔ）　　　　　　　
　＜５００　　　　　　　　　　　　１〜１００　　　
　　　　　　　１〜３０ウェーハ温度（℃）　　＜５０
０　　　　　　　　２００〜４００　　　　　　３００
〜４００気体化学組成（ｓｃｃｍ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｓｉ　
　　　　　　　　　　　ＳｉＨ４／ＴＥＯＳ　　　　　
　　ＳｉＨ４　　３０〜１００　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　Ｎ　　　　　　　　　　　　Ｏ
２／Ｎ２Ｏ　　　　　　　　　Ｏ２　　　　３０〜２０
０　　ドーパント　　　　　　　　イナート　　　　　
　　　Ａｒ　　　　　　　　　　　　　　Ａｒ　　４０
０〜８００〔表１６〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＨＰ酸化物
／オキシ窒化物の付着パラメータ　　　　　　　　　　
　　１　　　　　　　　　　　　　　　　２　　　　　
　　　　　　　　　　　３アンテナ電力（Ｗ）３００〜
５０００　　３００〜２５００　　　　５００〜１５ア
ンテナ　　　　　　　　　　　　５０〜８００　　　　
　　５０〜４００　　　　　　　　５０〜２５０　　　
　周波数（ＭＨｚ）バイアス電力（Ｗ）　　　　０〜１０００　　　　　　
０〜３００　　　　　　　　　　０〜３００バイアス周
波数　　　　　　１０ＫＨｚ　〜　　　　　　１００Ｋ
Ｈｚ　〜　　　　　　　　　　５〜１５ＭＨｚ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　５０ＭＨｚ　　　
　　　　　　　　３０ＭＨｚ　圧　　力（ｍｔ）　　　
　　　　　＞５００　　　　　　　　５００ｍｔ〜　　
　　　　　　　　　　１〜１０ｔｏｒｒ　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　５０ｔｏｒｒウェーハ温度（℃）　　　　
−　　　　　　　　　　　　１００〜５００　　　　　
　２００〜４００気体化学組成（ｓｃｃｍ）　　窒化物　　　　　　　　　　　　　　Ｓｉ　　　　
　　　　　　　　ＳｉＨ４　　　　　　　　　　　　　
　　　３０〜１００　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　Ｎ　　　　　　　　　　　　Ｎ２Ｏ　　　
　　　　　　　　　　　　４００〜５０００　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　ＮＨ３　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　０〜３０　　オキシ窒化物　　　　　　　　Ｓｉ
　　　　　　　　　　　　ＳｉＨ４　　　　　　　　　
　　　　　　　３０〜１００　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　Ｎ　　　　　　　　　　　　Ｎ２
　　　　　　　　　　　　　　　　４００〜５０００　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｏ　　　
　　　　　　　　　Ｎ２Ｏ　　　　　　　　　　　　　
　　４００〜５０００　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｏ２　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　−　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　ＮＨ３　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　０〜３０〔表１７〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　ＨＰ等角酸化物付着パラメータ　　　　　　　　　　
　　１　　　　　　　　　　　　　　　　２　　　　　
　　　　　　　　　　　３アンテナ電力（Ｗ）３００〜
５０００　　３００〜２５００　　　　５００〜１５０
０アンテナ　　　　　　　　　　　　５０〜８００　　
　　　　５０〜４００　　　　　　　　５０〜２５０　
　　　周波数（ＭＨｚ）バイアス電力（Ｗ）　　　　０〜１０００　　　　　　
０〜１０００　　　　　　　　０〜１０００バイアス周
波数　　　　　　１０ＫＨｚ　〜　　　　　　１００Ｋ
Ｈｚ　〜　　　　　　　　　　５〜１５ＭＨｚ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　５０ＭＨｚ　　　
　　　　　　　　３０ＭＨｚ　圧　　力（ｍｔ）　　　
　　　　　＞５００　　　　　　　　５００ｍｔ〜　　
　　　　　　　　　　５００ｍｔ〜　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　５０ｔｏｒｒ　　　　　　　　　　　　　　１
０ｔｏｒｒウェーハ温度（℃）　　　　−　　　　　　
　　　　　　１００〜５００　　　　　　２００〜４０
０気体化学組成（ｓｃｃｍ）　　窒化物　　　　　　　　　　　　　　Ｓｉ　　　　
　　　　　　　　ＳｉＨ４＋Ｎ２Ｏ　　　　　　　３０
〜　１００＋　２００〜３０００　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＳｉＨ４
＋Ｎ２Ｏ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　Ｏ　　　　　　　　　　　　ＴＥＯＳ＋Ｏ２　　　
　　　　　３０〜　１００＋　１００〜１０００　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　ＴＥＯＳ　　　　　　Ｏ２　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　ＴＥＯＳ＋Ｎ２Ｏ　　　　　　　３０〜　１００＋　
１００〜１０００　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　ＴＥＯＳ　　　　　　Ｎ
２Ｏ　以上、本装置およびプロセスの好ましい実施例お
よび変化例を説明してきたが、当業者は、ここで説明し
た方法および装置を、請求の範囲内で容易に適合、変更
および拡張するであろう。

【図面の簡単な説明】

本発明の上述の及びその他の態様は、以下のものを含む
図面を参照しながら記述される。

【図１】本発明に基づくＲＦリアクタシステムを概略的
に描いている。

【図２】好ましいアンテナ配置を概略的に描いている。

【図３】接地シールドとアンテナ及びその他のコンポー
ネントの間の空間的関係を示している。

【図４】強化磁場を示す。

【図５】好ましい出力制御システムのブロックダイヤグ
ラムである。

【図６】代表的なバイヤホール集積回路を示す。

【図７】本発明に従った拡幅シーケンスの適用後の図６
のバイヤホールを描いている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　真空チャンバと、半導体ウェーハ等の
物体を支持するために真空チャンバ内に設けられる手段
と、プロセス気体をチャンバ内に供給する手段とチャン
バ内にプラズマを生成するためにチャンバ内に高周波だ
円偏電磁エネルギーを結合する手段とを備えることを特
徴とするＲＦブラズマ処理装置。
【請求項２】　　前記結合手段は、一重のほぼ閉じたル
ープの共振アンテナであることを特徴とする請求項１記
載の装置。
【請求項３】　　前記結合手段は、一重のほぼ閉じたル
ープの共振アンテナでなり、且つ該装置が高周波電磁エ
ネルギーの電界成分のチャンバ内への直接結合を防ぐた
めにアンテナとチャンバの間に導電性シールドを含むこ
とを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項４】　　前記結合手段は、多重のほぼ閉じたル
ープの共振アンテナでなり、且つ装置が、高周波電磁エ
ネルギーの電界成分のチャンバ内への直接結合を防ぐた
めにアンテナとチャンバの間に導電性シールドを含むこ
とを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】　　アンテナへ高周波電力を供給する電源
手段と、アンテナの周波数を共振に、またその入力イン
ピーダンスを電源手段のインピーダンスに自動的且つ対
話的に合わせる手段をさらに備えることを特徴とする請
求項４記載の装置。
【請求項６】　　アンテナの実際の長さは、ｎが小さな
奇数の整数であり且つｌａｍｂｄａが電磁励起周波の波
長である場合に、ｎ・ｌａｍｂｄａ／４にほぼ等しいこ
とを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項７】　　アンテナの実際の長さは、ｎが小さな
偶数の整数であり且つｌａｍｂｄａが電磁励起周波の波
長である場合に、ｎ・ｌａｍｂｄａ／４にほぼ等しいこ
とを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項８】　　アルキルの実際の長さは、ｌａｍｂｄ
ａが電磁励起周波の波長である場合に、ｌａｍｂｄａ／
２にほぼ等しいことを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項９】　　陰極シース電圧を制御するためにウェ
ーハ支持手段に電圧を印加する手段をさらに備えること
を特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項１０】　　一定の直流バイアスを維持するため
にウェーハ支持電極への電力を自動的に変化させる手段
をさらに備えることを特徴とする請求項９の装置。
【請求項１１】　　プラズマのウェーハに対する相対的
な位置および移動を制御するために均一、発散および磁
気ミラー磁界構成の中から選択されるアンテナの平面に
直交する静止磁界を印加する手段を更に備えることを特
徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１２】　　ウェーハ支持電極は、その上にウェ
ーハを支持するための表面を含み、且つ、チャンバ壁内
側の周辺のあたりの比較的強い界域およびウェーハ支持
表面に沿った比較的弱い界域を設定するために、チャン
バ下部域に多極カスプ磁場を印加する手段をさらに備え
ることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１３】　　ウェーハ支持表面に沿って比較的低
強度の界域を設定するために、ウェーハ支持電極から静
止磁界をそらせるためのウェーハ支持電極に近接する磁
気分路手段をさらに備えることを特徴とする請求項１１
記載の装置。
【請求項１４】　　高周波エネルギーの自由空間への放
射を防ぐために、チャンバの外側においてアンテナを囲
む高周波反射器をさらに備えることを特徴とする請求項
１記載の装置。
【請求項１５】　　チャンバはほぼ円筒形状の誘電体ド
ームを含み、結合手段は該ドームを囲むほぼ閉じたルー
プアンテナであり、且つ電磁エネルギーの直接電界成分
のチャンバ内への結合を防ぐために、アンテナとドーム
との間に導電性シールドをさらに備えることを特徴とす
る請求項１記載の装置。
【請求項１６】　　チャンバはほぼ円筒形状の誘電体ド
ームを含み、結合手段は該ドームを囲むほぼ閉じたルー
プアンテナであり、ドーム内において該リングアンテナ
の平面に集中するプラズマを生成し且つ該プラズマをウ
ェーハ支持電極まで下流に向けて拡張するために、電磁
エネルギーの直接電界成分のチャンバ内への結合を防ぐ
ようにアンテナとドームとの間に導電性シールドをさら
に備えることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１７】　　結合手段はドームを囲むほぼ閉じた
ループアンテナであり、ウェーハ支持電極はアンテナの
平面の近傍に位置し、該リングアンテナの平面に集中す
るプラズマを生成し且つウェーハ支持電極の領域をプラ
ズマにひたすために、電磁エネルギーの直接電界成分の
チャンバ内への結合を防ぐようにアンテナとチャンバと
の間に導電性シールドをさらに備えることを特徴とする
請求項１記載の装置。
【請求項１８】　　陰極シース電圧を制御するために、
ウェーハ支持手段に電圧を印加する手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１７記載の装置。
【請求項１９】　　チャンバはその１側部において誘電
体ウィンドーを含み、アンテナはチャンバの外側でウィ
ンドーの近傍に設置されることを特徴とする請求項２記
載の装置。
【請求項２０】　　アンテナは、チャンバ内に設置され
ることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項２１】　　高周波エネルギーは、アンテナのイ
ンピーダンスを高周波源に整合するための誘導性、容量
性または導電性インピーダンスの１つを介してアンテナ
に結合することを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項２２】　　高周波エネルギーは、アンテナのイ
ンピーダンスを高周波源のそれに整合するための可変コ
ンデンサを介してアンテナに結合することを特徴とする
請求項２記載の装置。
【請求項２３】　　アンテナを共振に同調させるために
、アンテナに接続する固定分布、誘導性または容量性イ
ンピーダンスから選択される手段を備えることを特徴と
する請求項２記載の装置。
【請求項２４】　　アンテナを共振に同調させるために
、アンテナに接続する可変コンデンサを備えることを特
徴とする請求項２記載の装置。
【請求項２５】　　アンテナの長さは　ｌａｍｂｄａ　
／２にほぼ等しく、ｌａｍｂｄａ　はプラズマ励起周波
数における高周波ＲＦエネルギーの波長であり、且つ、
アンテナを共振に同調させるためにアンテナ上の　ｌａ
ｍｂｄａ／４地点近くに接続する可変コンデンサをさら
に備えることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項２６】　　プラズマから帯電イオンまたは電子
のストリームを抽出するためのバイアスされたグリッド
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項２７】　　励起された中性物質および遊離基の
ストリームを抽出するために、抽出グリッドから離間し
て設けられる中和グリッドをさらに備えることを特徴と
する請求項２６記載の装置。
【請求項２８】　　プラズマチャンバを画定する誘電体
ドームを含むハウジングと、半導体ウェーハを支持する
ためのプラズマチャンバ内の電極手段と、プラズマチャ
ンバに反応性ガスを供給するためのハウジング内のガス
吸気マニホルドと、プラズマチャンバと連通してその中
に真空を維持するための真空ポンプ手段と、共同して高
周波電磁エネルギーの直接電界成分をプラズマチャンバ
からそらう且つ該高周波電極エネルギーの磁気成分をプ
ラズマチャンバ内に結合して閉ループ電界を誘導するた
めの、ドームを囲むほぼ閉じたループアンテナおよびア
ンテナとドームの間にはさまれる導電性シールドを含む
高周波エネルギー源とを備えてなることを特徴とするプ
ラズマ処理反応装置。
【請求項２９】　　高周波エネルギー源は、５０〜８０
０ＭＨｚの範囲内の周波数を有することを特徴とする請
求項２８記載の装置。
【請求項３０】　　陰極シース電圧を制御するために、
選択された周波数の交流エネルギーをウェーハ支持電極
に印加する手段をさらに備えることを特徴とする請求項
２８記載の装置。
【請求項３１】　　外部源からの選択された周波数の交
流エネルギーをプラズマチャンバに印加するようにされ
且つ電極手段をなす一体的な送電路構造と、該電極手段
を囲む外側導体と、送電路構造に印加された交流エネル
ギーが陰極シース電圧を増大するために電極手段に沿っ
て結合するような、電極手段と外側導体の間の絶縁体と
をさらに備えることを特徴とする請求項２８記載の装置
。
【請求項３２】　　選択された材料を製作するための気
体からプラズマを生成するために、だ円偏波高周波電磁
エネルギーを真空チャンバに印加しながら該チャンバに
該気体を供給することを特徴とするプラズマを形成する
プロセス。
【請求項３３】　　真空チャンバ内において電極上に物
体を支持し、真空チャンバに気体を供給し、チャンバに
隣接するほぼ閉じたループアンテナを用いて高周波電磁
エネルギーを生成し、該電磁エネルギーをチャンバに結
合することによって該物体上に１種類又はそれ以上の材
料を制作するためのプラズマを生成することを特徴とす
るプラズマを生成するプロセス。
【請求項３４】　　電磁エネルギーの直接電界成分はチ
ャンバから遮蔽され、該電磁エネルギーの磁気成分はプ
ラズマを生成するためにチャンバに結合されることを特
徴とする請求項３３記載のプロセス。
【請求項３５】　　電磁エネルギーの磁気成分は、プラ
ズマを生成するためにだ円電界を誘導するようにチャン
バに結合することを特徴とする請求項３３記載のプロセ
ス。
【請求項３６】　　結合した成分は、円形状電界を誘導
することを特徴とする請求項３５記載のプロセス。
【請求項３７】　　陰極シース電圧を制御するために、
選択された周波数の交流エネルギーを電極に印加する段
階をさらに含むことを特徴とする請求項３３記載のプロ
セス。
【請求項３８】　　陰極シース電圧を制御するために、
選択された周波数の交流エネルギーを電極に印加する段
階をさらに含むことを特徴とする請求項３４記載のプロ
セス。
【請求項３９】　　陰極シース電圧を制御するために、
選択された周波数の交流エネルギーを電極に印加する段
階をさらに含むことを特徴とする請求項３５記載のプロ
セス。
【請求項４０】　　選択した陰極シース電圧を維持する
ために、前記電極に送られる電力を変化させる段階をさ
らに含むことを特徴とする請求項３７記載のプロセス。
【請求項４１】　　陰極シース電圧とは無関係に低イオ
ンエネルギーにおいて高イオンフラックスが生成され、
イオンフラックス密度とは無関係にイオンの方向を定め
イオンエネルギーを制御するために、アンテナに送られ
た出力がイオンフラックス密度を定め、電極に送られた
出力が陰極シース電圧を定めることを特徴とする請求項
３７記載のプロセス。
【請求項４２】　　気体がエッチング気体をなし、プラ
ズマがエッチング物体を生成することを特徴とする請求
項３３記載のプロセス。
【請求項４３】　　気体がエッチング気体をなし、プラ
ズマがエッチング物体を生成することを特徴とする請求
項３４記載のプロセス。
【請求項４４】　　異方性、半異方性または等方性エッ
クングを選択的に実行するために、アンテナ出力および
電極ふ送られるバイアス出力を制御する段階をさらに含
むことを特徴とする請求項４２記載のプロセス。
【請求項４５】　　異方性、半異方性または等方性付着
を選択的に実行するために、アンテナ出力および電極へ
送られるバイアス出力を制御する段階をさらに含むこと
を特徴とする請求項４３記載のプロセス。
【請求項４６】　　真空チャンバ内において半導体ウェ
ーハ等の物体を電極上に支持し、該真空チャンバに気体
を供給し、チャンバに隣接するほぼ閉じたループアンテ
ナを利用して高周波電磁エネルギーを生成し、半導体ウ
ェーハ上に１種類以上の材料を製作するために該気体か
らプラズマを生成するように該電磁エネルギーの磁気成
分をチャンバ内に結合する各段階を含むことを特徴とす
るプラズマを生成するプロセス。
【請求項４７】　　製作が、１種類以上の材料のエッチ
ングであることを特徴とする請求項４６記載のプロセス
。
【請求項４８】　　製作が、１種類以上の材料の付着で
あることを特徴とする請求項４６記載のプロセス。
【請求項４９】　　製作が、１種類以上の材料の別々ま
たは同時の付着およびエッチングであることを特徴とす
る請求項４６記載のプロセス。
【請求項５０】　　ウェーハシース電圧を制御するため
に、ウェーハ支持電極にバイアスエネルギーを印加する
段階をさらに含むことを特徴とする請求項４６記載のプ
ロセス。
【請求項５１】　　製作が、１種類以上の材料のエッチ
ングであることを特徴とする請求項５０記載のプロセス
。
【請求項５２】　　製作が、１種類以上の材料の付着で
あることを特徴とする請求項５０記載のプロセス。
【請求項５３】　　製作が、１種類以上の材料の同時ま
たは別々の付着およびエッチングであることを特徴とす
る請求項４６記載のプロセス。
【請求項５４】　　材料は、酸化物であることを特徴と
する請求項４７記載のプロセス。
【請求項５５】　　アンテナに高周波出力を印加するこ
とによって酸化物の層をエッチングすることを特徴とす
る請求項４６記載のプロセス。
【請求項５６】　　アンテナに高周波出力を印加するこ
とによって酸化物の層を等方性にエッチングすることを
特徴とする請求項４６記載のプロセス。
【請求項５７】　　アンテナに比較的高い周波数の出力
を印加し且つウェーハ支持電極に比較的低い周波数の出
力を印加することによって、酸化物の層をエッチングす
ることを特徴とする請求項５０のプロセス。
【請求項５８】　　アンテナに高周波出力を印加し且つ
ウェーハ支持電極に比較的低周波数の出力を印加するこ
とをによって、酸化物の層を異方性にエッチングするこ
とを特徴とする請求項２４のプロセス。
【請求項５９】　　エッチングされる材料はポリ上に形
成された酸化物であり、５０乃至８００ＭＨｚで３００
乃至５０００ワットのアンテナ電力、１００乃至１００
０ワットのバイアス電力、フッ素、炭素、水素含有の各
気体の１つ以上を含むものおよびフッ素、炭素、水素含
有気体および不活性気体を含むものの気体化学組成およ
び組合わせ、および約５００ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　未満
の圧力を適用することを特徴とする請求項５１記載の方
法。
【請求項６０】　　エッチングされる材料はポリ上に形
成された酸化物であり、５０乃至４００ＭＨｚで５００
乃至５０００ワットのアンテナ電力、２００乃至１００
０ワットのバイアス電力、（１）フッ素、炭素、水素含
有の各気体の１つ以上を含む組合せと（２）フッ素、炭
素、水素含有の各気体の１つ以上および不活性気体を含
む組合せから選択の気体化学組成および約１ｍｉｌｌｉ
ｔｏｒｒ　乃至１００ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　の範囲内の
圧力を適用することを特徴とする請求項５１記載のプロ
セス。
【請求項６１】　　エッチングされる材料はポリ上に形
成された酸化物であり、５０乃至２５０ＭＨｚで８００
乃至２０００ワットのアンテナ電力、４００乃至１００
０ワットのバイアス電力、ＣＨＦ３、ＣＦ４　、Ｃ２Ｆ
６、Ｃ４Ｆ８、ＣＨＦ３、ＣＨ３Ｆ、ＣＨ４　、水素、
酸素および不活性気体から選択される１つ以上の気体を
含む気体化学組成、および約５ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　乃
至５０ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　の範囲内の圧力を適用して
、該酸化物２５００乃至１０，０００Ａｎｇｓｔｒｏｍ
ｓ　／ｍｉｎ．でエッチングすることを特徴とする請求
項５１記載のプロセス。
【請求項６２】　　材料はポリシリコン上の酸化物であ
り、気体化学組成はＣＨＦ３およびアルゴンでなり、該
酸化物を高い酸化物／ポリシリコン選択比でエッチング
することを特徴とする請求項５１記載のプロセス。
【請求項６３】　　材料はポリシリコン上の酸化物であ
り、アンテナに印加される１キロワット、２００ＭＨｚ
の電力、ウェーハ支持電極に印加される約６００ワット
の比較的周波数の低いバイアス電力、ＣＨＦ３およびア
ルゴンを含む気体化学組成、および１０〜３０ｍｉｌｌ
ｉｔｏｒｒ　のチャンバ圧力を適用して、該酸化物を２
０／１の酸化物／ポリ選択比によって約５，０００〜６
，０００Ａｎｇｓｔｒｏｍｓ　／ｍｉｎ　の速度でエッ
チングすることを特徴とする請求項５１記載のプロセス
。
【請求項６４】　　エッチングされる材料はアルミニウ
ム上の酸化物であり、気体化学組成はＣＨＦ３／ＣＦ４
　／アルゴンを含み、アルミニウムをスパッタすること
なしに該酸化物をエッチングすることを特徴とする請求
項５１記載のプロセス。
【請求項６５】　　エッチングされる材料はアルミニウ
ム上の酸化物てあり、５０乃至８００ＭＨｚで３００乃
至５０００ワットのアンテナ電力、１００乃至１０００
ワットのバイアス電力、フッ素含有気体と水素、炭素含
有各気体および不活性気体の少なくとも１つとを含む気
体化学組成および約５００ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　未満の
圧力を適用することを特徴とする請求項５１記載のプロ
セス。
【請求項６６】　　エッチングされる材料はアルミニウ
ム上の酸化物であり、５０乃至４００ＭＨｚで３００乃
至２５００ワットのアンテナ電力１００乃至５００ワッ
トのバイアス電力、フッ素含有気体と水素、炭素含有各
気体および不活性気体の少なくとも１つとを含む気体化
学組成および約１００ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　未満の圧力
を適用することを特徴とする請求項５１記載のプロセス
。
【請求項６７】　　エッチングされる材料はアルミニウ
ム上の酸化物であり、５０乃至２５０ＭＨｚで８００乃
至２０００ワットのアンテナ電力１００乃至３００ワッ
トのバイアス電力、ＣＨＦ３、ＣＦ４　、Ｃ２Ｆ６、Ｃ
４Ｆ８、ＣＨＦ３、ＣＨ３Ｆ、ＣＨ４　、水素、酸素お
よび不活性気体から選択される１つ以上の気体を含む気
体化学組成および約５ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　乃至約５０
ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　の範囲内の圧力を適用することを
特徴とする請求項５１記載のプロセス。
【請求項６８】材料はアルミニウム上の酸化物であり、
１．５キロワット、２００ＭＨｚの電力をアンテナに印
加し、約２００ワットの比較的周波数の低いバイアス電
力をウェーハ支持電極に印加し、気体は７５／７５／１
２０ｓｃｃｍのＣＨＦ３／ＣＦ４　／アルゴンでなり、
チャンバ圧力は１０〜３０ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　であり
、これによって、アルミニウムをスパッタすることなし
に該酸化物を約４，０００〜５，０００Å／ｍｉｎ　の
速度でエッチングすることを特徴とする請求項５１記載
のプロセス。
【請求項６９】　　エッチングされる材料は酸化物であ
り、５０乃至８００ＭＨｚで１００乃至１０００ワット
のアンテナ電力、フッ素含有気体を含む気体化学組成、
および約０乃至２００ワットのバイアス電力を適用する
ことを特徴とする請求項４７記載のプロセス。
【請求項７０】　　エッチングされる材料は酸化物であ
り、５０乃至４００ＭＨｚのバイアス電力、ＣＦ４　、
Ｃ２Ｆ６、ＮＦ３　およびＳＦ６　から選択される気体
化学組成、および約５ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　乃至１００
ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　の範囲内のチャンバ圧力を適用す
ることを特徴とする請求項５１記載のプロセス。
【請求項７１】　　エッチングされる材料は酸化物であ
り、約５０〜２５０ＭＨｚの電力をアンテナに印加し、
ＣＦ４　およびＮＦ３　から選択される少なくとも１つ
の気体を含む気体化学組成を用いることを特徴とする請
求項４７記載のプロセス。
【請求項７２】　　材料は酸化物であり、２００ＭＨｚ
で２００〜１，０００ワットの電力をアンテナに印加し
、気体は３０〜１２０ｓｃｃｍのＣＦ４　でなり、チャ
ンバ圧力は１０〜５０ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　であり、こ
れにより、１０〜１００ボルトの比較的低い陰極シース
電圧において該酸化物を約１００〜１，０００Å／ｍｉ
ｎ　の速度でエッチングすることを特徴とする請求項５
１記載のプロセス。
【請求項７３】　　エッチングされる材料は酸化物であ
り、５０乃至８００ＭＨｚで５００乃至５０００ワット
のアンテナ電力、０乃至５００ワットのバイアス電力、
フッ素を含有する気体化学組成、および約５０ｔｏｒｒ
未満のチャンバ圧力を適用して、該酸化物を等方性にエ
ッチングすることを特徴とする請求項５１記載のプロセ
ス。
【請求項７４】　　エッチングされる材料は酸化物であ
り、５０乃至４００ＭＨｚで５００乃至２５００ワット
のアンテナ電力、０乃至３００ワットのバイアス電力、
フッ素を含有する気体化学組成、および約０．５ｔｏｒ
ｒ乃至２０ｔｏｒｒの範囲内のチャンバ圧力を適用して
、該酸化物を等方性にエッチングすることを特徴とする
請求項５１記載のプロセス。
【請求項７５】　　エッチングされる材料は酸化物であ
り、５０乃至２５０ＭＨｚで５００乃至２５００ワット
のアンテナ電力、０乃至３００ワットのバイアス電力、
ＣＦ４　、Ｃ２Ｆ６、ＮＦ３　およびＳＦ６　から選択
される１種類以上の気体を含む気体化学組成、約０．５
ｔｏｒｒ乃至５ｔｏｒｒの範囲内のチャンバ圧力、およ
び約１２５℃未満のウェーハ温度を適用して、該酸化物
を等方性にエッチングすることを特徴とする請求項５１
記載のプロセス。
【請求項７６】　　材料は酸化物であり、２００ＭＨｚ
で１〜１．５キロワットの電力をアンテナに印加し、気
体は５００〜２，０００ｓｃｃｍのＮＦ３　またはＣＦ
４　でなり、チャンバ圧力は約１ｔｏｒｒであり、ウェ
ーハ支持電極は約６０〜７５℃に維持され、これによっ
て、該酸化物を約２，５００〜４，５００Å／ｍｉｎ　
の速度で等方性にエッチングすることを特徴とする請求
項５１記載のプロセス。
【請求項７７】　　材料はポリシリコンであることを特
徴とする請求項５１記載のプロセス。
【請求項７８】　　エッチングされる材料はポリシリコ
ンであり、５０乃至８００ＭＨｚで２００乃至１５００
ワットのアンテナ電力、０乃至５００ワットのバイアス
電力、ハロゲンを含有する気体化学組成、約１　ｍｉｌ
ｌｉｔｏｒｒ乃至５００ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　の範囲内
の圧力を適用することを特徴とする請求項５１記載のプ
ロセス。
【請求項７９】　　エッチングされる材料はポリシリコ
ンであり、５０乃至４００ＭＨｚで３００乃至１０００
ワットのアンテナ電力、０乃至３００ワットのバイアス
電力、ハロゲンを含有する気体化学組成、および約１　
ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ乃至約１００ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　
の範囲内の圧力を適用することを特徴とする請求項５１
記載のプロセス。
【請求項８０】　　エッチングされる材料はポリシリコ
ンであり、５０乃至２５０ＭＨｚで３００乃至７５０ワ
ットのアンテナ電力、０乃至２００ワットのバイアス電
力、塩素、水素、臭化物、ヘリウム、アルゴン、酸素お
よび六フッ化イオウから選択される少なくとも１種類の
気体を含む気体化学組成、および約１ｍｉｌｌｉｔｏｒ
ｒ乃至１００ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　の範囲内の圧力を適
用することを特徴とする請求項５１記載のプロセス。
【請求項８１】　　材料はポリシリコンであり、０．５
キロワット、２００ＭＨｚの電力をアンテナ電力に印加
し、約５００ワットの比較的周波数の低い電力をウェー
ハ支持電極に印加し、気体は８０／１００／（０〜４）
ｓｃｃｍの　Ｃｌ２／Ｈｅ／Ｏ２でなり、圧力は１０〜
５０ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　であり、これによって、該ポ
リシリコンを３５／１のポリ／酸化物選択比によって約
３，０００〜４，０００Å／ｍｉｎ　の速度でエッチン
グすることを特徴とする請求項５１記載のプロセス。
【請求項８２】　　エッチングされる材料はフォトレジ
ストであり、５０乃至８０ＭＨｚで３０００乃至５００
０ワットのアンテナ電力、約１０００ワット未満のバイ
アス電力、酸素、フッソ含有気体および窒素から選択さ
れる少なくとも１種類の気体を含む気体化学組成、およ
び約１００　ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ乃至５０ｔｏｒｒの圧
力を適用することを特徴とする請求項４７記載のプロセ
ス。
【請求項８３】　　エッチングされる材料はフォトレジ
ストであり、５０乃至４００ＭＨｚで３００乃至２５０
０ワットのアンテナ電力、約１０００ワット未満のバイ
アス電力、酸素および亜酸化窒素から選択される少なく
とも１つの酸素源気体と窒素、ＣＦ４　、Ｃ２Ｆ６、Ｎ
Ｆ３　およびＳＦ３　から選択される少なくとも１つの
気体とを含む気体化学組成、および５００　ｍｉｌｌｉ
ｔｏｒｒ乃至１０ｔｏｒｒの圧力を適用することを特徴
とする請求項４７記載のプロセス。
【請求項８４】　　エッチングされる材料はフォトレジ
ストであり、５０乃至２５０ＭＨｚで３００乃至２５０
０ワットのアンテナ電力、約１０００ワット未満のバイ
アス電力、酸素および亜酸化窒素から選択される５００
乃至２０００ｓｃｃｍの酸素含有気体と約５０００ｓｃ
ｃｍ未満の窒素、ＣＦ４　およびＮＦ３　から選択され
る少なくとも１つの気体とを含む気体化学組成、および
５００　ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ乃至５ｔｏｒｒの圧力を適
用することを特徴とする請求項４７記載のプロセス。
【請求項８５】　　材料はフォトレジストであり、２０
０ＭＨｚで１〜１．５キロワットの電力をアンテナに印
加し、気体は８，００〜１，０００ｓｃｃｍのＯ２　、
０〜２００ｓｃｃｍのＮ２　および０〜２００ｓｃｃｍ
のＣＦ４　でなり、チャンバ圧力は約１ｔｏｒｒであり
、ウェーハ支持電極は約１００〜２，０００℃に維持さ
れそれによって該フォトレジストを約１〜３ｍｉｌｌｉ
ｔｏｒｒ　／ｍｉｎ　の速度でエッチングすることを特
徴とする請求項４７記載のプロセス。
【請求項８６】　　フォトレジストをエッチングするプ
ロセスであって、５０乃至８００ＭＨｚで３００乃至２
，５００ワットのアンテナ電力、約５００ワット未満の
バイアス電力、（１）酸素と（２）酸素およびフッ素含
有気体とから選択される１つ以上の気体または気体の組
合せを含む気体化学組成、および約１　ｍｉｌｌｉｔｏ
ｒｒ乃至約５００ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　の範囲内のチャ
ンバ圧力を適用して、該フォトレジストを異方性にエッ
チングすることを特徴とする請求項５１記載のプロセス
。
【請求項８７】　　フォトレジストをエッチングするプ
ロセスであって、５０乃至２５０ＭＨｚで３００乃至１
，５００ワットのアンテナ電力、約３００ワット未満の
バイアス電力、（１）酸素および亜酸化窒素から選択さ
れる１以上の酸素含有気体と（２）　ＣＦ４、ＮＦ３　
、Ｃ２Ｆ６およびＳＦ６　から選択される１つ以上のフ
ッ素含有気体とを含む気体化学組成、約１　ｍｉｌｌｉ
ｔｏｒｒ乃至約１００ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　の範囲内の
チャンバ圧力、および約１２５℃以下のウェーハ温度を
適用して、該フォトレジストを異方性にエッチングする
ことを特徴とする請求項５１記載のプロセス。
【請求項８８】　　フッ素含有気体の酸素含有気体に対
する流量比は、（０〜３００）／（１０〜３００）であ
ることを特徴とする請求項８８記載のプロセス。
【請求項８９】　　材料はフォトレジストであり、２０
０ＭＨｚで１キロワットの電力をアンテナに印加し、０
〜２００ワットの比較的低い周波数の電力をウェーハ支
持電極に印加し、気体３０〜１００ｓｃｃｍのＯ２　お
よび０〜５０ｓｃｃｍのＣＦ４　でなり、チャンバ圧力
は約１０〜３０ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　であり、ウェーハ
支持電極は約６０℃に維持され、それによって、該フォ
トレジストを約０．８〜２ｍｉｃｒｏｎｓ　／ｍｉｎ　
の速度で異方性にエッチングすることを特徴とする請求
項４８記載のプロセス。
【請求項９０】　　窒化ケイ素の低圧プラズマ付着のた
めに、ケイ素含有気体および窒素含有気体を含む気体化
学組成、および５０ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　より低い圧力
を利用する請求項４８記載のプロセス。
【請求項９１】　　窒化物の低圧プラズマ付着のために
、５０乃至８００ＭＨｚで３００乃至５，０００ワット
のアンテナ電力、約１，０００ワット未満のバイアス電
力、ケイ素含有気体および窒素含有気体を含む気体化学
組成、および約５００ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　未満のチャ
ンバ圧力を用いることを特徴とする請求項５２記載のプ
ロセス。
【請求項９２】　　窒化ケイ素の低圧プラズマ付着のプ
ロセスであって、５０乃至２５０ＭＨｚで５００乃至２
，５００ワットの上部アンテナ電力、０〜６００ワット
の下部バイアス電力、３０〜３００ｓｃｃｍのＳｉＨ４
、０〜５０ｓｃｃｍのＮＨ３　および１００〜１，００
０ｓｃｃｍのＮ２　の気体化学組成、１〜１００ｍｉｌ
ｌｉｔｏｒｒの圧力、および約１００〜５００℃のウェ
ーハ温度を特徴とする請求項５２記載のプロセス。
【請求項９３】　　シリコンオキシ窒化物の低圧プラズ
マ付着のために、ケイ素含有気体、窒素含有気体および
酸素含有気体を含む気体化学組成、および５０ｍｉｌｌ
ｉｔｏｒｒ　より低い圧力を利用することを特徴とする
請求項４８記載のプロセス。
【請求項９４】　　シリコンオキシ窒化物の低圧プラズ
マ付着のプロセスであって、５０乃至２５０ＭＨｚで５
００乃至２，５００ワットのアンテナ電力、０〜６００
ワットの下部バイアス電力、３０〜３００ｓｃｃｍのＳ
ｉＨ４、０〜５０ｓｃｃｍのＮＨ３　、１００〜１，０
００ｓｃｃｍのＮ２　および酸素および亜酸化窒素から
選択される酸素含有気体でなる気体化学組成１０〜５０
ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　の圧力、および約２００〜４００
℃のウェーハ温度を特徴とする請求項５２記載のプロセ
ス。
【請求項９５】　　シリコンオキシ窒化物の低圧プラズ
マ付着のプロセスであって、５０乃至２５０ＭＨｚで５
００乃至２，５００ワットのアンテナ電力、０〜６００
ワットの下部バイアス電力、３０〜２００ｓｃｃｍのＳ
ｉＨ４、０〜５０ｓｃｃｍのＮＨ３　、１００〜１，０
００ｓｃｃｍのＮ２　および１００〜１，０００ｓｃｃ
ｍ　Ｎ２ＯおよびＯ２　から選択される酸素を含有する
ものでなる気体化学組成１〜１００ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ
　の圧力および約１００〜５００℃のウェーハ温度を特
徴とする請求項５２記載のプロセス。
【請求項９６】　　二酸化ケイ素の高圧等方性等角付着
を実行することを特徴とする請求項４８記載のプロセス
。
【請求項９７】　　二酸化ケイ素の高圧等方性等角付着
のプロセスであって、５０乃至８００ＭＨｚで３００〜
５，０００ワットのアンテナ電力、３０〜１００ｓｃｃ
ｍのシランおよびＴＥＯＳから選択されるケイ素含有気
体および２００〜３，０００ｓｃｃｍのＮ２Ｏ　、５０
０ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　乃至５０ｔｏｒｒのチャンバ圧
力、および約１００〜５００℃のウェーハ温度を特徴と
する請求項４８記載のプロセス。
【請求項９８】　　アンテナ電力は５０〜２５０ＭＨｚ
の３００〜２，５００ワットであり、圧力は１〜１０ｔ
ｏｒｒであることを特徴とする請求項９７記載のプロセ
ス。
【請求項９９】　　シリコン窒化物またはシリコンオキ
シ窒化物の高圧等方性等角付着のプロセスであって、５
０〜８００ＭＨｚにおいて３００〜５，０００ワットの
アンテナ電力、シラン、アンモニア、窒化物および亜酸
化窒素から選択される気体および５００ｍｉｌｌｉｔｏ
ｒｒ　乃至５０ｔｏｒｒのチャンバ圧力を特徴とする請
求項４８記載のプロセス。
【請求項１００】　　シリコン窒化物は、５０〜４００
ＭＨｚで３００〜２，５００ワットのアンテナ電力、シ
ラン、アンモニアおよび窒素でなる混合気体および５０
０ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　乃至１０ｔｏｒｒの圧力を利用
して付着されることを特徴とする請求項９９記載のプロ
セス。
【請求項１０１】　　アンテナ電力は５０〜２５０ＭＨ
ｚで５００〜１，５００ワットであり、バイアス電力は
０〜３００ワットであり、混合気体は３０〜１００ｓｃ
ｃｍのＳｉＨ４、０〜３０ｓｃｃｍのＮＨ３　および４
００〜５，０００ｓｃｃｍのＮ２　でなり、ウェーハ温
度は１００〜５００℃であることを特徴とする請求項１
００記載のプロセス。
【請求項１０２】　　チャンバ圧力は１〜１０ｔｏｒｒ
であり、ウェーハ温度は２００〜４００℃であることを
特徴とする請求項１０１記載のプロセス。
【請求項１０３】　　シリコンオキシ窒化物は５０乃至
４００ＭＨｚで３００〜２，５００ワットのアンテナ電
力、シラン、アンモニア、窒素および亜酸化窒素でなる
混合気体、および５００ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　乃至１０
ｔｏｏｒのチャンバ圧力を利用して付着されることを特
徴とする請求項９９記載のプロセス。
【請求項１０４】　　アンテナ電力は５０〜２５０ＭＨ
ｚの０．５〜１．５ＫＷであり、バイアス電力は０〜３
００ワットであり、混合気体は３０〜１００ｓｃｃｍの
アンモニア、０〜３０ｓｃｃｍのＮＨ３　、１００〜２
，５００ｓｃｃｍの窒素および１００〜２，５００ｓｃ
ｃｍのＮ２Ｏ　でなり、圧力は５００ｍｉｌｌｉｔｏｒ
ｒ　乃至５０ｔｏｏｒであり、ウェーハ温度は約１００
〜５００℃であることを特徴とする請求項１０３記載の
プロセス。
【請求項１０５】　　圧力は１〜１０ｔｏｒｒでありウ
ェーハ温度は２００〜４００℃であることを特徴とする
請求項１０４記載のプロセス。
【請求項１０６】　　材料アルミニウムをエッチングす
るプロセスであって、５０乃至８００ＭＨｚで３００〜
２，５００ワットのアンテナ電力、０乃至６００ワット
のバイアス電力、塩素含有気体および臭素含有気体から
選択される１つ以上の気体を含む気体化学組成、および
約１　ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ乃至約３００ｍｉｌｌｉｔｏ
ｒｒ　の範囲内のチャンバ圧力を特徴とする請求項４７
記載のプロセス。
【請求項１０７】　　材料アルミニウムをエッチングす
るプロセスであって、５０乃至４００ＭＨｚで５００乃
至１，５００ワットのアンテナ電力、１００乃至４００
ワットのバイアス電力、Ｃｌ２　、ＢＣｌ３およびＢＢ
ｒ３から選択される１つ以上の気体を含む気体化学組成
、および約１　ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ乃至約１００ｍｉｌ
ｌｉｔｏｒｒ　の範囲内のチャンバ圧力を特徴とする請
求項５１記載のプロセス。
【請求項１０８】　　アルミニウムをエッチングするプ
ロセスであって、塩素含有気体および臭素含有気体の１
つ以上から選択される気体化学組成を特徴とする請求項
４７記載のプロセス。
【請求項１０９】　　混合気体が、添加物Ｂｒ３　、三
臭化ホウ素をさらに含むことを特徴とする請求項１０８
記載のアルミニウムエッチングプロセス。
【請求項１１０】　　５０乃至２５０ＭＨｚで６００乃
至８００ワットのアンテナ電力、１００乃至２００ワッ
トのバイアス電力、（３０〜１００）／（３０〜１００
）のＢＣｌ３／Ｃｌ２　流量比、および約１０ｍｉｌｌ
ｉｔｏｒｒ　乃至約５０ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　の範囲内
のチャンバ圧力を特徴とする請求項１０９記載のプロセ
ス。
【請求項１１１】　　フッ素を含有する気体化学組成を
用いてタングステンをエッチングすることを特徴とする
請求項４７記載のプロセス。
【請求項１１２】　　２００ＭＨｚで２００〜５００ワ
ットのアンテナ電力、０〜２００ｓｃｃｍのＳＦ６　、
０〜２００ｓｃｃｍのＮＦ３　および０〜２００ｓｃｃ
ｍのアルゴンでなる気体化学組成および１０〜１００ｍ
ｉｌｌｉｔｏｒｒ　のチャンバ圧力をさらに特徴とする
請求項１１１記載のプロセス。
【請求項１１３】　　５０乃至８００ＭＨｚで１００乃
至２，５００ワットのアンテナ電力を特徴とする請求項
１１１記載のプロセス。
【請求項１１４】　　５０乃至２５０ＭＨｚで２００〜
５００ワットのアンテナ電力、０乃至２００ワットのバ
イアス電力、０〜２００ｓｃｃｍのＳＦ６　、０〜２０
０ｓｃｃｍのＮＦ３　および０〜２００ｓｃｃｍのアル
ゴンでなる気体化学組成および約１０ｍｉｌｌｉｔｏｒ
ｒ　乃至約１００ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　の範囲内のチャ
ンバ圧力をさらに特徴とする請求項１１１記載のプロセ
ス。
【請求項１１５】　　ＨＢｒ　、Ｏ２、ＨｅおよびＳｉ
Ｆ４の１つ以上から選択される気体化学組成を用いて単
結晶シリコンを異方性にエッチングすることを特徴とす
る請求項４７記載のプロセス。
【請求項１１６】　　５０乃至８００ＭＨｚで１００〜
２５００ワットのアンテナ電力、０乃至５００ワットの
バイアス電力、約１ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　乃至５００ｍ
ｉｌｌｉｔｏｒｒ　の範囲内のチャンバ圧力をさらに特
徴とする請求項１１５記載のプロセス。
【請求項１１７】　　該シリコンを異方性にエッチング
するための、５０乃至２５０ＭＨｚで３００乃至７００
ワットのアンテナ電力、５０乃至２００ワットのバイア
ス電力、ＨＢｒ　、ＮＦ３　、ＨｅおよびＯ２から選択
される１つ以上の気体を含む気体化学組成、および約１
０ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　乃至約５０ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ
　の範囲内のチャンバ圧力を特徴とする請求項１１５記
載のプロセス。
【請求項１１８】　　３００〜７００ワットのアンテナ
電力、約１００ボルトの陰極シース電圧を設定するため
の５０〜１５０ワットのバイアス電力３０〜１００ｓｃ
ｃｍのＨＢｒ　、０〜２０ｓｃｃｍのＮＦ３　、０〜１
０ｓｃｃｍの酸素、０〜１０ｓｃｃｍのヘリウムおよび
０〜２０ｓｃｃｍのＳｉＦ４でなる混合気体、および１
０〜５０ｍｉｌｌｉｔｏｒｒの圧力を特徴とする請求項
１１５記載のプロセス。
【請求項１１９】　　エッチングされる材料はタングス
テンチタンおよび窒化チタン化合物から選択されること
を特徴とする請求項４７記載のプロセス。
【請求項１２０】　　エッチングされる材料は酸化物と
アルミニウム材料との間にはされまれるタングステンチ
タンおよび窒化チタン化合物から選択される障壁層であ
ることを特徴とする請求項４７記載のプロセス。
【請求項１２１】　　アンテナ周波数は５０乃至８００
ＭＨｚであることを特徴とする請求項１２０記載のプロ
セス。
【請求項１２２】　　エッチングされる材料は酸化物と
アルミニウム材料との間にはされまれるタングステンチ
タンおよび窒化チタン化合物から選択される障壁層であ
り、アンテナ電力は５０乃至２５０ＭＨｚの３００乃至
６００ワットであり、下部バイアス電力は１００乃至２
００ワットであり、気体は１０乃至１００ｓｃｃｍのＢ
Ｃｌ３、０乃至２０ｓｃｃｍの塩素および０乃至２０ｓ
ｃｃｍのＣＦ４　を含み、チャンバ圧力は５乃至５０ｍ
ｉｌｌｉｔｏｒｒ　であることを特徴とする請求項４７
記載のプロセス。
【請求項１２３】　　アルミニウム上に酸化ケイ素の層
を付着する第１の段階と、酸化物付着を継続し且つ同時
に付着する酸化物をその付着速度より低いエッチング速
度でスパッタエッチングすることによってスパッタファ
セット付着を行う第２の段階とを特徴とする請求項４９
記載のプロセス。
【請求項１２４】　　５０乃至２５０ＭＨｚで５００乃
至２，５００ワットのアンテナ電力を特徴とする請求項
１２３記載のプロセス。
【請求項１２５】　　第１の付着段階は、５０乃至２５
０ＭＨｚで５００乃至２，５００ワットのアンテナ電力
、低い陰極シース電圧を設定するためのほぼゼロに等し
い下部バイアス電力、シリコン含有気体および酸素でな
る気体、１乃至３０ｍｉｌｌｉｔｏｒｒ　のチャンバ圧
力、および３００乃至４００℃のウェーハ温度を適用す
ることを特徴とし、第２のファセット付着段階は、約２
００乃至６００ボルトの陰極シート電圧を設定するため
に２００乃至１０００ワットの下部バイアス電力を印加
し、かつ同時に行われるエッチングと合わせての正味の
付着をもたらすために４００乃至８００ｓｃｃｍのアル
ゴンを添加することを特徴とする請求項１２４記載のプ
ロセス。
【請求項１２６】　　第１の付着段階は、１乃至２ＫＷ
のアンテナ電力、および３０乃至１００ｓｃｃｍのシラ
ンおよび３０乃至２００ｓｃｃｍの酸素でなる混合気体
を利用し、第２のファセット付着段階は、４００乃至８
００ｓｃｃｍのアルゴンを添加することを特徴とする請
求項１２５記載のプロセス。
【請求項１２７】　　付着速度に対するスパッタエッチ
ング速度の比は、ウェーハの形状を平坦化するように選
択されることを特徴とする請求項１２５記載のプロセス
。
【請求項１２８】　　結合手段は、円偏電磁エネルギー
をチャンバ内に結合することを特徴とする請求項１記載
の装置。
【請求項１２９】　　交流エネルギーの電力が陰極シー
ス電圧を制御することを特徴とする請求項２８記載の装
置。
【請求項１３０】　　交流エネルギー源の電力は、少な
くとも１つの選択した陰極シース電圧および直流バイア
スを維持するために自動的に変化させられることを特徴
とする請求項２８記載の装置。
【請求項１３１】　　気体は酸化物をスパッタエッチン
グするための非反応性気体を含むことを特徴とする請求
項５７記載のプロセス。