JPH08508852A - スパッタエッチング制御用のプラズマ成形プラグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 内向きプラグ構造（５２）であって、プラズマ（４８）の付近のイオン化プラズマ（４８）を含む処理室（３０）の中に延びてイオン化プラズマ（４８）を物理的に置き換え、室（３０）の内部で支持してスパッタエッチングするウエーハ（４０）の表面の上のイオン化ガス粒子（１５）の濃度を選択的に制御して変える、プラグ構造を開示する。イオン化プラズマ（４８）の濃度を変えることにより、ウエーハ（４０）の表面のスパッタエッチング速度を選択的に制御して変えることができる。内向きプラグ構造（５２）は処理室（３０）のカバー（３４）の一部として成形してもよいし、または処理室（３０）の開口を通してプラズマ内に挿入する、分離可能で移動可能なユニットでもよい。イオン化プラズマ（４８）を置き換えて成形するための内向きプラグ（５２）の長さ、直径、形はいろいろのものを用いることができる。この発明の別の実施態様では、プラグは永久磁石または電磁石（８０）を備え、内向きプラグ（５２）により物理的に置き換えることに加えて、プラズマ（４８）を更に磁気的に置き換えて成形する。

Description

【発明の詳細な説明】 スパッタエッチング制御用のプラズマ成形プラグ発明の分野 この特許は、一般にイオン化ガスプラズマを用いた基板表面のスパッタエッチ ングに関し、特にイオン化ガスプラズマを制御して基板の表面全体に、より均一 な、または選択的に可変のエッチングを行うことに関する。発明の背景 半導体の被加工物すなわち「ウエーハ」を処理して集積回路を作る際に、ウエ ーハ表面から不要な材料の層を取り除くために、スパッタエッチングがよく用い られる。スパッタエッチングはよく知られた工程で、帯電したガスプラズマのイ オン化粒子をウエーハの表面に衝突させ、ウエーハの表面から他の基板粒子を取 り除くすなわち「スパッタ」する。スパッタエッチングでは、ガスを処理室内に 導入する。処理室は望ましくは真空でシールし、代表的に石英で作る。エッチン グするウエーハを反応室内の帯電したベースすなわち電極の上に支えると、ウエ ーハは帯電すなわちバイアスする。帯電したウエーハの表面の反対側から真空室 に加工用ガスを導入し、例えば石英の処理室を囲む誘導コイルを用いて、処理室 の壁を通してエネルギーを誘導的にガスと結合する。誘導電界からのエネルギー によりガスの粒子をイオン化すると、ガスの粒子はウエーハ支持物およびウエー ハの電荷と逆の極性の実効電荷を得る。イオン化したガスの粒子は集まって、い わゆるガスプラズマすなわちプラズマ雲を形成する。プラズマのイオン化粒子と ウエーハは逆の極性なので、プラズマ内のイオン化粒子はウエーハ表面に引きつ けられ、ウエーハ表面に衝突して被加工物から材料の粒子を取り除いてウエーハ 表面を「エッチング」する。 スパッタエッチング工程は、通常、約１，０００ボルト（１ｋＶ）程度のウエ ーハ電圧で行う。しかし今日の最新のマイクロエレクトロニクス装置はこのウエ ーハ電圧では表面を損傷しやすいので、この比較的高い電圧範囲は適当でない。 従って、５００ボルト未満の低いウエーハ電圧の方が望ましい。この低いウエー ハ電圧を用いて行うエッチングを「ソフトな」プラズマエッチングと呼ぶ。 上に述べた誘導的に結合するプラズマを用いるスパッタエッチング工程では、 ウエーハの近くに形成されるイオン化プラズマ雲のイオン粒子濃度すなわち「フ ラックス」濃度は、ウエーハ表面全体にわたって完全には均一ではないことが多 い。すなわち、ウエーハの或る区域上のイオン化プラズマ雲の濃度の方が他の区 域上より高いことがある。プラズマフラックス濃度が不均一なため、ウエーハ表 面上のエッチング速度は一般に不均一である。例えば、雲の中心のフラックス濃 度の方が高い場合は、ウエーハの中心のエッチング速度は外周縁より大きい。プ ラズマのフラックス濃度の不均一はいろいろの条件から生じる。例えば、プラズ マ雲を作るのに用いるガスの相対的な濃度や、プラズマの形や、処理室の壁の影 響や、室の周りの外部の電界または磁界の影響や、室内でガスをイオン化してプ ラズマ雲を作るための電界の影響などである。 従ってこの発明の目的は、ウエーハ基板の全表面のエッチング速度をより均一 にして、中心から外周縁までウエーハ表面全体のエッチング深さをより均一にす ることである。この発明の別の目的は、ウエーハ表面全体のエッチング速度を選 択的に変えて、ウエーハ全体のエッチング深さを調整することである。発明の概要 この発明は、処理室内のイオン化プラズマ雲を成形することによりウエーハ表 面全体のエッチング速度を選択的に変えて、ウエーハ表面全体のプラズマのフラ ックスすなわちイオン濃度を選択的に増減する。プラズマを成形してウエーハ全 体のイオン濃度をより均一にすることにより、エッチングをより均一にする。こ の発明ではプラズマ雲を成形するのに、プラグを用いて雲を所定の方法で物理的 に置き換えて、プラズマ雲の一部をウエーハの或る場所からウエーハの他の場所 に移動させる。プラズマ雲を物理的に置き換えて成形するために、この発明は内 向き（re-entrant）プラグ構造を用いる。このプラグ構造は、処理室の中を通っ て、エッチングを行う基板ウエーハ表面のすぐ前まで延びる。内向きプラグはウ エー ハ上のプラズマ雲の中に延びて、プラズマ雲をウエーハ表面の中心から外側に置 き換え、ウエーハの外周縁のイオン濃度を増やし、中心領域のイオン濃度を減ら す。このようにして、内向きプラグはウエーハ表面の或る部分のエッチング速度 とウエーハ表面の他の部分のエッチング速度とを相対的に変えて、ウエーハ表面 全体のエッチング速度をより均一にする。 この発明の一実施態様では、一般に内向きプラグは代表的な処理室の円筒形に 従って円筒形であり、プラズマ雲の中心に対称的に延びて、中心付近のプラズマ 雲を全方向に均等に置き換える。処理室の形が円筒形などの対称形の場合、およ び室内のプラズマ雲が一般に対称形の場合は、対称形のプラグを用いる。この発 明の別の実施態様では、内向きプラグは非対称形であって、中心以外の場所のプ ラズマ雲の中に延びる。この発明の内向きプラグを用いる場合、プラグの直径、 長さ、および／または形を変えることにより、またはプラグをプラズマ雲の中に 挿入する場所を雲の形やエッチングするウエーハの場所に対して変えることによ り、プラズマ雲の形を正確に変えることができる。この発明の内向きプラグ構造 は、処理室のカバーの一部と一体にして、例えば代表的な処理室に用いられる石 英カバーの頂部に一体にして形成してよい。このような実施態様では、室内にま たプラズマ雲内に挿入するプラズマの深さは、その室のカバーに対して固定され ている。または、この発明の内向きプラグ構造は、別個の、位置が変えられる部 材を用いて、いろいろの挿入深さで処理室の内部に設けることができる。 この発明の別の実施態様では、内向きプラグ内に磁石を置く。このような磁気 プラグに関連する磁界は、内向きプラグの置換え効果による成形に加えて、プラ ズマ雲のイオン化粒子を更に成形し制限する。このようにして、磁界はプラズマ を更に置き換え成形してウエーハ表面全体のエッチング速度を変え、従ってウエ ーハ表面全体のエッチングをより均一にする。この発明では、磁石の形と大きさ 、磁石の磁界の強さ、内向きプラグ内の磁石の方向を変えて特定のプラズマの形 を作り、ウエーハ表面全体のエッチングをより均一にする。更に、内向きプラグ 内の磁石の構造は、所定の磁界の強さを持つ永久磁石でもよいし、または磁界の 強さを外部から強めまたは弱めることのできる可変の電磁石でもよい。 この発明の他の目的と利点は、添付の図面と共に以下の詳細な説明を読めば明 らかになる。図面の簡単な説明 第１図は、イオン化ガスプラズマ雲により基板の表面をエッチングするのに用 いる、従来のプラズマエッチング処理室の前面立面図である。 第２図は、この発明の内向きプラグを用いてイオン化ガスプラズマ雲を置き換 える、プラズマエッチング処理室の前面立面図である。 第２Ｂ図は、この発明の内向きプラグの別の実施態様を用いたプラズマエッチ ング処理室の前面立面図である。 第３Ａ図は、この発明の内向きプラグの別の実施態様の前面立面図である。 第３Ｂ図は、この発明の内向きプラグの別の実施態様の前面立面図である。 第３Ｃ図は、この発明の内向きプラグの別の実施態様の前面立面図である。 第４Ａ図は、処理室内のイオン化プラズマ雲を更に成形し制限するために内向 きプラグ内に置いた磁石を示す、この発明の別の実施態様の前面立面図である。 第４Ｂ図は、この発明の別の実施態様の前面立面図である。発明の詳細な説明 第１図は、イオン化ガスプラズマ雲１２を用いて基板すなわち半導体ウエーハ １０をスパッタエッチングする、従来のプラズマ・スパッタエッチング処理室５ を示す。処理室５はベース１４を備え、ベース１４はエッチング中に室５内にウ エーハ１０を保持するウエーハ支持物１６を持つ。ウエーハ１０を支持物１６の 上に置き、誘電体カバー１８で室５内に囲う。誘電体カバー１８とベース１４と を真空シールし、ウエーハ１０をプラズマエッチングするのに適した処理空問２ ２を処理室５内に作る。アルゴンなどのエッチングガスをガス入り口２０を通し て室５内に導入し、ウエーハ１０を室５内の支持物１６の上に置き、ガス入り口 ２０を経て処理空間２２に導入したエッチングガスをウエーハ１０の表面２９の 上に集める。 誘電室カバー１８は代表的に石英製で、電気エネルギーは、処理室５のカバー １８を囲む誘導コイル２４を通して処理空間２２内のガスと誘導的に結合する。 コイル２４には、代表的に４５０ＫＨｚ程度の周波数で動作する中間周波数電源 ２６から電力を供給する。コイル２４からの電気エネルギーはエッチングガスと 誘導的に結合してガスをイオン化し、イオン化粒子１５と自由電子１５から成る イオン化ガスプラズマ雲１２を作る。プラズマ雲１２はウエーハ支持物１６とウ エーハ１０の上に制限される。 ウエーハ１０にエッチング処理を行うには、ウエーハ１０をウエーハ支持物１ ６と接触させて帯電させる、すなわちバイアスを与える。ウエーハ支持物１６は 、代表的に１３．５ＭＨｚ程度で動作する高周波電気エネルギー源２８と電気的 に結合する。ウエーハ１０は電源２８と支持物１６により帯電して、プラズマ雲 １２内のイオン化粒子１５とは逆の極性の電荷を持つ。通常、イオン化プラズマ は正に帯電した粒子と自由電子を含む。従って、ウエーハは代表的に負にバイア スし、プラズマ１２とウエーハ１０の間に電界ができる。雲１２の中の正にイオ ン化した粒子１５は電界の作用でウエーハ１０の表面２９に下向きに引きつけら れ、十分なエネルギーでウエーハ１０の表面２９に衝突して、ウエーハの表面２ ９の層を除く、すなわち「スパッタ」する。従来のスパッタエッチング工程は、 普通、約１，０００ボルト（１ｋＶ）の電源２８からのウエーハ電圧を用いて行 っている。しかしイオンがウエーハに衝突するときのエネルギーが余りにも大き いため、現在の最新のウエーハおよびマイクロエレクトロニクス装置はこのよう な高い電圧では損傷しやすい。またエッチングは、約５００ボルトのウエーハ電 圧でも行われている。このような低電圧工程を一般に「ソフトな」スパッタエッ チングと呼ぶ。スパッタエッチング処理に用いる装置は異なるものを用いてよい 。すなわち、いろいろのプラズマエッチング室が市販されているので、室５の形 、プラズマ充電装置２４の電気的動作、および／またはウエーハ支持物１６の動 作の、この発明の範囲から逸れない、異なるものを用いてよい。例えば、第１図 の装置は誘導的に結合するエネルギーを用いてガスをイオン化する。しかし、エ ッチングガスをイオン化してプラズマ雲にするための電気回路や方式は、この発 明の範囲から逸れない、異なるものを用いてよい。 プラズマ雲１２内のイオン化粒子のイオン濃度すなわち「フラックス」濃度は 、ウエーハ１０の表面２９全体で均一でないことが多い。実際のところ、プラズ マ 雲１２の濃度がエッチング表面２９全体で完全に均一であることは、たとえあっ てもまれである。というのは、プラズマ雲の濃度は、相対的なガス濃度やプラズ マ雲の形、室５の形、カバー１８の壁効果、室５の周りの外部の電界または磁界 の効果、室５内のガスをイオン化してプラズマ１２にする誘導電界の効果など、 多くの要因に影響されるからである。プラズマフラックス濃度が表面２９全体に 不均一の場合は、プラズマ１２によるウエーハ表面２９のエッチング深さは不均 一になる。一般にプラズマ１２のフラックス濃度はプラズマ雲の中心の方が高い ので、エッチング速度、従ってエッチングの深さは、ウエーハ１０の中心領域１ １の方がウエーハ１０の外周縁１３付近より大きい。 第２Ａ図はこの発明の内向きプラグを示すもので、処理室３０はベース３２と カバー３４を備える。カバー３４は、ウエーハ４０をスパッタエッチングする真 空処理空間３６を形成する。支持物３８をベース３２に取り付けて、スパッタエ ッチングするウエーハ４０の下に置く。イオン化してプラズマ４８を作るエッチ ングガスを、ガス入り口４２から導入する。電源４４は、カバー３４の周りに巻 いた誘導コイル４６に電力を供給する。コイル４６はガスにエネルギーを誘導的 に供給してガスをイオン化し、スパッタエッチングするウエーハ４０の近くに、 一般にその上に、プラズマ雲４８を作る。高周波電源５０はウエーハ支持物３８ をバイアスしてウエーハ４０を帯電させ、プラズマ雲４８のイオン化粒子をウエ ーハ４０の表面５１に衝突させてウエーハ表面をスパッタエッチングする。 ウエーハ４０の表面５１全体のエッチング速度をより均一にするため、処理室 ３０は、ウエーハ４０の表面５１に向かって処理空間３６を下向きに延びる内向 きプラグ５２を用いる。プラグ５２は第２Ａ図に示すようにカバー３４に対して 固定した内向きプラグ構造でもよいし、第２Ｂ図に示すプラグ構造のように位置 が変えられるプラグ５４でもよい。位置が変えられるプラグ５４は室カバー５５ の頂部にあって上下に滑り、処理室５５の処理空間５６の中に入るプラグ５４の 深さを増減する。第１図のようにウエーハ表面２９の中心領域１１の上のイオン 化ガス粒子１５の濃度が大きい場合は、エッチング速度とそれに伴う表面２９内 へのエッチング深さは中心部の方が外周部１３より大きい。更に、イオンすなわ ちフラックス濃度がプラズマ雲１２全体で均一であるとしても、第１図で見ると プラズマ雲１２の多くがウエーハ１０の中心１１の上にあるので、プラズマ雲１ ２から出て表面２９の中心領域１１を打つイオン化粒子１５の方が、表面２９の 外周縁１３付近の周辺領域を打つイオン化粒子より多い。 第２Ａ図では、内向きプラグ５２は室カバー３４の頂部と一体に成形されてお り、室カバー３４と同じ材料、例えば石英で作る。プラグ５２は室３０の頂部か ら下向きに処理空間３６の中に、ウエーハ４０と支持物３８に向かって延びる。 プラグ５２は向かい側のウエーハ４０に向かって、一般に室３０内のウエーハ４ ０の上にあるプラズマ雲４８の中に延びる。第１図に示すように、この発明のプ ラグ５２を設けていない処理室５内のプラズマ雲１２の形は一般に球形である。 しかしプラズマ雲１２の姿や全体の形は可変であって、上記の多くの要因、例え ば、処理空間３６の形、カバー３４の壁効果、ウエーハ支持物３８の形や大きさ 、処理空間３６内にある他の構造物、コイル４６からの誘導電界および磁界の効 果、帯電したウエーハ支持物３８の周りの電界効果、プラズマ４８を作るのに用 いるガスの相対的な粒子濃度など、により影響を受ける。 内向きプラグ５２は室３０の頂部からプラズマ雲４８内に延びて、プラズマ雲 ４８の対称的な中心領域４７の近くのプラズマ雲４８を置き換える。すなわち、 プラグ５２はガスプラズマ４８をウエーハ４０の中心領域５７から、ウエーハ４ ０の外周縁領域５８の方へ移動させる。このようにしてプラグ５２は、スパッタ エッチングする表面５１の最も近くにあるプラズマ雲４８の底部領域４９を平ら にする。第２Ａ図では、プラグ５２の底壁５３は実質的に平らで、一般にウエー ハ４０の表面５１に平行である。プラグ５２を処理空間３６の中に挿入するとプ ラズマ雲４８はプラグ表面５３の外形に従うので、ウエーハ表面５１の中心領域 ５７の上のイオン化プラズマ粒子の濃度は減少し、ウエーハ４０の外周縁５８の 付近の表面領域の上のイオン化プラズマ粒子の濃度は増加する。その結果、ウエ ーハ４０の、実質的に平面である表面５１の上のプラズマ雲４８の形は平らにな り、プラズマフラックスの濃度は表面５１の中心領域５７の上で減少し、ウエー ハの外周縁５８の付近の領域の周りでは増加する。プラズマ雲４８のプラズマの 形とイオン濃度が変わると、外周縁５８付近の表面でのエッチング速度が増加し 、表面５１の中心領域５７でのエッチング速度が減少して、ウエーハ４０の表面 ５ １全体のスパッタエッチングがより均一になる。 内向きプラグ５２の形とプラズマ雲４８の中に挿入する深さによって、プラグ ５２が室３０内のプラズマを置き換え、またウエーハ４０全体のエッチング速度 をより均一にする効果が決定する。従って、プラグ５２の直径や長さや形を変え たり、ウエーハ４０に対するプラグ５２の位置を変えたりして調整することによ り、所望のプラズマイオン濃度、プラズマ雲の厚さや形、ウエーハ４０の表面５ １全体のエッチング速度の均一度を得ることができる。これに従って、ウエーハ ４０および表面５１付近のプラグ５２の有効端５３をいろいろの形にしてよい。 例えば、端５３は平らでも、丸くても、尖っていてもよい。例えば第３Ａ図は、 エッチングを行うウエーハ６２の直径とほぼ等しい直径の内向きプラグ６０を示 す。この場合はプラズマ雲６４はほぼ幅全体にわたって平らであり、従ってプラ ズマ６４のイオン濃度はウエーハ６２の表面６５全体に一般に均一である。この ため、ウエーハの表面６５全体のエッチング速度はより均一になる。第３Ｂ図に 示すこの発明の別の実施態様では、内向きプラグ６６は前に示したプラグ５２や ６０より長く、プラグ６６の直径はプラグ５２や６０より小さい。従って、プラ グ６６はプラズマ雲６８の中に一層深く入り、ウエーハ７０の表面７１に一層近 づく。第３Ｂ図の構成では、プラズマ６８はウエーハ７０の表面７１全体にわた って均一に平らな形ではない。従って、プラグ６６はウエーハ７０の表面全体の イオン濃度を均一にはしない。むしろ、プラズマ雲６８の大部分は室の横の方に 押しやられて、ウエーハ７０の中心領域の上のイオン化プラズマ粒子の濃度は低 くなる。従って第３Ｂ図のプラグは、ウエーハの外周縁７３に近い表面区域の表 面７１のエッチング速度を増加させ、ウエーハ７０の中心領域７５のエッチング 速度を減少させる。図示のように、この発明の内向きプラグの長さ、直径、ウエ ーハとの距離を調整すれば、応用目的に従ってウエーハ表面の或る区域のプラズ マ濃度を高くしたり低くしたりして、ウエーハ表面全体のスパッタエツチング速 度をより均一にしたり、または選択的に変えたりすることができる。 第３Ｃ図に示す更に別の実施態様では、内向きプラグ７４はウエーハ７６の近 くに、滑らかな凸面のまたは丸い端７２を備え、ウエーハ７６の上のプラズマ雲 ７８をより滑らかに成形して置き換える。この実施態様は、イオン化プラズマ粒 子７８の濃度をウエーハ７６の中心部から外周部に向かって、より緩やかに変え たい時に有用である。この発明の内向きプラグの寸法とプラグからウエーハまで の距離は、スパッタエッチング処理室の形、イオン化ガスプラズマの相対的な形 と濃度、処理室内の圧力条件、室内にある他の物体（例えばウエーハ支持物）、 処理室内のガスをイオン化しウエーハに電荷を与える電界の影響、などの要因で 指定できることが分かる。従ってこの発明のプラズマ成形プラグは、この発明の 範囲から逸れない、いろいろの大きさと形のものを用いることができる。 第４Ａ図に示すこの発明の別の実施態様は、プラズマ形成プラグ８２内の磁石 ８０を用いる処理室８４を備える。第４Ａ図の処理室８４の動作は、第２Ａ図の 処理室３０と同様である。しかしプラグ８２内の磁石８０は、内向きプラグ８２ によるプラズマ８６の物理的な置換えすなわち成形に加えて、イオン化プラズマ 雲８６の形と相対的な濃度に影響を与える。磁界線８８は磁石８０の向かい合う 北と南の磁極の間に延び、磁界線８８は室８４のプラズマ雲８６のイオン化粒子 を磁気的に成形する。 プラグ８２内の磁石８０を、磁石の北極が室８４の頂部に向き、南極がウエー ハ９０の表面９１に向くように置いた場合は、磁界線８８は第４Ａ図に示す方向 になる。磁界線８８はガスプラズマ８６のイオン化粒子を制限して、プラズマ雲 ８６をウエーハ９０の外周縁９３の付近の領域９２ａと９２ｂに集める。第４Ａ 図から分かるように、このように制限されたプラズマ雲８６は一般にドーナツに 似た形になり、ウエーハ表面９１の中心領域９４の上にはガスの粒子はほとんど 存在しない。従ってスパッタエッチング速度はウエーハの中心領域９４では減少 し、外周縁９３の付近では増加する。このようにして、磁界８８は外周領域にプ ラズマ８６を集中させて、内向きプラグ８２の成形効果と共にプラズマを成形す る。磁石８０の大きさ、磁界の強さ、内向きプラグ内のその方向を必要に応じて 変えることにより、ウエーハ９０の表面全体のスパッタエッチング速度をより均 一にし、またはウエーハ９０全体のエッチング速度を調整して、所望のパターン すなわち姿を得ることができる。第４Ａ図では磁石８０を室カバー９５内に形成 した内向きプラグ８２の中に置いたが、第４Ｂ図に示すように、磁石９６をプラ グ９７のような選択的に位置を変えられるプラグ構造の中に置いてもよい。更に 、 第４Ａ図では永久磁石を示したが、この発明では電源９８から電力を供給する電 磁石９６を用いてもよい。移動可能なプラグ９７を用いると、プラズマ９９の中 への挿入深さやブラズマ９９の成形を変えることができる。同様に、電源９８か ら磁石９６に供給する電流の大きさを増減することにより、電磁石９６の強さを 変えることができる。 この発明を幾つかの望ましい実施態様により示し、これらの望ましい実施態様 を詳細に説明したが、特許請求の範囲をこれらに限定し制限するつもりはない。 当業者には、別の利点や修正が可能なことは容易に明らかである。例えば、この 発明では処理室の周りの導体コイルにより、誘導的に結合したエネルギーを用い てガスをイオン化するよう説明したが、この発明の範囲から逸れない他のイオン 化法や、他の型のエッチングガスや各種のガスの入り口構造を用いることができ る。更に、この発明のブラグの構造を、この発明の範囲から逸れない各種の形、 寸法、処理室への挿入深さを用いて所望のプラズマ成形を行うことができる。更 に、第４Ａ図および第４Ｂ図に示した磁石以外の型の磁石の構造を用いて、プラ ズマを磁気的に形成し制限することができる。従って、この発明は広い観点から 、特定の詳細や、代表的な装置と方法や、図示して説明した例に限られるもので はない。従って、この発明の一般的な概念の精神と範囲から逸れない、上記の詳 細とは異なるものにすることができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項 【提出日】１９９４年８月２３日 【補正内容】 補正した特許請求の範囲 ［国際局が１９９４年８月２６日（２６．０８．９４）に受領。元の請求項１、 ３、４、９−１８、２０−２２を補正する。残りの請求項は変更なし（６ページ ）］ １． イオン化プラズマを用いてウエーハ表面をスパッタエッチングする処理室 であって、 ベースと、 前記ベースを囲み、スパッタエッチングするウエーハの付近のイオン化プラズ マを含む囲いを作るカバーと、 前記囲いの中にあって、エッチングするウエーハを支持する支持物と、 前記ウエーハを電気的にバイアスする電源と、 前記室と結合して、前記囲いの中にイオン化ガスを導入する要素と、 前記ガスをイオン化するイオン化源であって、前記バイアスされたウエーハと は逆の極性に帯電したイオン化ガス粒子を含むプラズマを与えて、前記イオン化 粒子をプラズマから前記ウエーハに引きつけ、前記ウエーハの表面に衝突させて 前記ウエーハ表面をスパッタエッチングする、イオン化源と、 前記囲みの内部および前記イオン化プラズマの中に延びる非導電性のプラグで あって、前記プラズマを選択的に物理的に置き換え、前記ウエーハ表面に対する 前記イオン濃度を選択的に変えることにより、ウエーハ表面全体のスパッタエッ チング速度を選択的に変える、非導電性のプラグと、 を備える処理室。 ２． 請求項１記載の処理室であって、前記プラグは前記カバー手段と一体に形 成されている、処理室。 ３． 請求項１記載の処理室であって、前記プラグは分離可能で移動可能なユニ ットであり、前記カバー内の開口を通して前記囲いの中および前記イオン化プラ ズマの中に選択的に可変の挿入深さに挿入される、処理室。 ４． 請求項１記載の処理室であって、前記プラグを前記囲いの中の、エツチン グを行う前記ウエーハ表面の一般に向かいに設ける、処理室。 ５． 請求項１記載の処理室であって、前記プラグは前記ウエーハ表面と一般に 向かい合った位置に内面を持つ、処理室。 ６． 請求項５記載の処理室であって、前記ウエーハ表面の向かいの内面は実質 的に平面である、処理室。 ７． 請求項６記載の処理室であって、前記プラグの内面は前記ウエーハ表面に 一般に平行に延びる、処理室。 ８． 請求項５記載の処理室であって、前記ウエーハ表面の向かいの内面は実質 的に凸面である、処理室。 ９． 請求項１記載の処理室であって、前記非導電性のプラグの内部に磁気装置 を更に備え、前記イオン化プラズマの付近に磁界を与えて前記ウエーハ表面の付 近のプラズマを選択的に物理的にかつ磁気的に置き換えて成形し、更に前記ウエ ーハ表面全体のスパッタエッチング速度を選択的に変える、処理室。 １０． 請求項９記載の処理室であって、前記磁気装置は電磁石である、処理室 。 １１． 請求項１０記載の処理室であって、前記電磁石に接続する選択的に可変 の電源を更に備え、磁界の強さを選択的に制御し、また前記プラズマを更に選択 的に置き換えて成形する、処理室。 １２． 処理室内のイオン化ガスプラズマを用いてウエーハ表面のスパッタエッ チング速度を選択的に変える方法であって、 ベースとカバーを備え、電気的にバイアスされたウエーハを含む処理室内にイ オン化可能なガスを導入し、 電気エネルギーを前記ガスと結合して、前記バイアスされたウエーハとは逆の 極性の電荷を持つ帯電粒子のイオン化プラズマを作り、前記帯電粒子を前記ウエ ーハ表面に衝突させて前記ウエーハ表面をスパッタエッチングし、 前記処理室内のイオン化プラズマの付近に非導電性のプラグを設け、前記プラ ズマを選択的に物理的に置き換えて、前記ウエーハ表面に対するイオン儂度を選 択的に変えることにより、前記ウエーハ表面全体のスパッタエッチング速度を選 択的に変える、 段階を持つ方法。 １３． 請求項１２記載の方法であって、前記プラグは前記カバーと一体に形成 されている、方法。 １４． 請求項１２記載の方法であって、前記プラグは前記カバー内の開口を通 して挿入される、分離可能で移動可能なユニットであり、前記方法は、前記囲い の中および前記プラズマの中に選択された可変の挿入深さに前記プラグを挿入す ることを更に含む方法。 １５． 請求項１２記載の方法であって、前記プラグを前記処理室内の、エッチ ングを行う前記ウエーハ表面の一般に向かいに設けることを更に含む方法。 １６． 請求項１２記載の方法であって、前記プラグは内面を備え、前記方法は 、前記内面を前記ウエーハ表面の一般に向かいに設ける段階を更に含む方法。 １７． 請求項１６記載の方法であって、前記ウエーハ表面の向かいの内面は実 質的に平面である、方法。 １８． 請求項１７記載の方法であって、前記内面は前記ウエーハ表面に一般に 平行に延びる、方法。 １９． 請求項１６記載の方法であって、前記ウエーハ表面の向かいの内面は実 質的に凸面である、方法。 ２０． 請求項１２記載の方法であって、前記非導電性のプラグの内部に磁気装 置を置き、前記イオン化プラズマの付近に磁界を与えて、前記ウエーハ表面の付 近のプラズマを選択的に物理的かつ磁気的に置き換えて成形し、更に前記ウエー ハ表面全体のスパッタエッチング速度を選択的に変える、段階を含む方法。 ２１． 請求項２０記載の方法であって、前記磁気装置は電磁石である、方法。 ２２． 請求項２１記載の方法であって、選択的に可変の電源を前記電磁石と結 合して、磁界の強さを選択的に制御し、更に前記プラズマを選択的に置き換えて 成形する、段階を更に含む方法。 【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年３月２８日 【補正内容】 雲１２の中の正にイオン化した粒子１５は電界の作用でウエーハ１０の表面２９ に下向きに引きつけられ、十分なエネルギーでウエーハ１０の表面２９に衝突し て、ウエーハの表面２９の層を除く、すなわち「スパッタ」する。従来のスパッ タエッチング工程は、普通、約１，０００ボルト（１ｋＶ）の電源２８からのウ エーハ電圧を用いて行っている。しかしイオンがウエーハに衝突するときのエネ ルギーが余りにも大きいため、現在の最新のウエーハおよびマイクロエレクトロ ニクス装置はこのような高い電圧では損傷しやすい。またエッチングは、約５０ ０ボルトのウエーハ電圧でも行われている。このような低電圧工程を一般に「ソ フトな」スパッタエッチングと呼ぶ。スパッタエッチング処理に用いる装置は異 なるものを用いてよい。すなわち、いろいろのプラズマエッチング室が市販され ているので、室５の形、プラズマ充電装置２４の電気的動作、および／またはウ エーハ支持物１６の動作は、異なるものを用いてよい。例えば、第１図の装置は 誘導的に結合するエネルギーを用いてガスをイオン化する。しかし、エッチング ガスをイオン化してプラズマ雲にするための電気回路や方式は、異なるものを用 いてよい。 プラズマ雲１２内のイオン化粒子のイオン濃度すなわち「フラックス」濃度は 、ウエーハ１０の表面２９全体で均一でないことが多い。実際のところ、プラズ マ雲１２の濃度がエッチング表面２９全体で完全に均一であることは、たとえあ ってもまれである。というのは、プラズマ雲の濃度は、相対的なガス濃度やプラ ズマ雲の形、室５の形、カバー１８の壁効果、室５の周りの外部の電界または磁 界の効果、室５内のガスをイオン化してプラズマ１２にする誘導電界の効果など 、多くの要因に影響されるからである。 第３Ｃ図に示す更に別の実施態様では、内向きプラグ７４はウエーハ７６の近 くに、滑らかな凸面のまたは丸い端７２を備え、ウエーハ７６の上のプラズマ雲 ７８をより滑らかに成形して置き換える。この実施態様は、イオン化プラズマ粒 子７８の濃度をウエーハ７６の中心部から外周部に向かって、より緩やかに変え たい時に有用である。この発明の内向きプラグの寸法とプラグからウエーハまで の距離は、スパッタエッチング処理室の形、イオン化ガスプラズマの相対的な形 と濃度、処理室内の圧力条件、室内にある他の物体（例えばウエーハ支持物）、 処理室内のガスをイオン化しウエーハに電荷を与える電界の影響、などの要因で 指定できることが分かる。従ってこの発明のプラズマ成形プラグは、いろいろの 大きさと形のものを用いることができる。 第４Ａ図に示すこの発明の別の実施態様は、プラズマ形成プラグ８２内の磁石 ８０を用いる処理室８４を備える。第４Ａ図の処理室８４の動作は、第２Ａ図の 処理室３０と同様である。しかしプラグ８２内の磁石８０は、内向きプラグ８２ によるプラズマ８６の物理的な置換えすなわち成形に加えて、イオン化プラズマ 雲８６の形と相対的な濃度に影響を与える。 移動可能なプラグ９７を用いると、プラズマ９９の中への挿入深さやプラズマ９ ９の成形を変えることができる。同様に、電源９８から磁石９６に供給する電流 の大きさを増減することにより、電磁石９６の強さを変えることができる。 この発明を幾つかの望ましい実施態様により示し、これらの望ましい実施態様 を詳細に説明したが、当業者には、別の利点や修正が可能なことは容易に明らか である。例えば、この発明では処理室の周りの導体コイルにより、誘導的に結合 したエネルギーを用いてガスをイオン化するよう説明したが、この発明の範囲か ら逸れない他のイオン化法や、他の型のエッチングガスや各種のガスの入り口構 造を用いることができる。更に、この発明のプラグの構造を、この発明の範囲か ら逸れない各種の形、寸法、処理室への挿入深さを用いて所望のプラズマ成形を 行うことができる。更に、第４Ａ図および第４Ｂ図に示した磁石以外の型の磁石 の構造を用いて、プラズマを磁気的に形成し制限することができる。 【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年６月１５日 【補正内容】 プラズマのフラックス濃度の不均一はいろいろの条件から生じる。例えば、プラ ズマ雲を作るのに用いるガスの相対的な濃度や、プラズマの形や、処理室の壁の 影響や、室の周りの外部の電界または磁界の影響や、室内でガスをイオン化して プラズマ雲を作るための電界の影響などである。 欧州特許出願第００４５８５８号は、複数のウエーハをエッチングするのに用 いるプラズマエッチング電極について記述している。この電極はそれぞれウエー ハと整列する複数の突起を備え、その面は凸面でも凹面でも円錐形（frustro-co nical）でもよい。 国際特許出願第Ｗ０９２／２２９２０号は、プラズマ内で基板を処理する装置 について記述している。電極の相対位置を変えることによりプラズマの量を変え て、エッチングをより均一にする。 この発明の目的は、ウエーハ基板の表面全体のエッチング速度をより均一にし て、中心から外周縁までウエーハ全体のエッチング深さをより均一にすることで ある。この発明の別の目的は、ウエーハ表面全体のエッチング速度を選択的に変 えて、ウエーハ全体のエッチング深さを調整することである。 この発明では、イオン化プラズマによりウエーハ表面をスパッタエッチングす る処理装置は、処理室と、ただしこれは、ベースと、一部をカバーで形成してベ ースを囲む壁とで構成して、スパッタエッチングするウエーハの付近のイオン化 プラズマを入れる処理空間をベースと壁とで形成し、また処理空間内にあってエ ッチングするウエーハを支持する支持物とを含む処理室、ウエーハを電気的にバ イアスする電源と、室と結合して処理空問内にイオン化可能なガスを導入する要 素と、イオン化源と、ただしこれはガスをイオン化してバイアスされたウエーハ とは逆の極性の電荷を持つイオン化ガス粒子を含むプラズマを与えてイオン化粒 子をプラズマからウエーハに引きつけ、ウエーハ表面に衝突させてウエーハ表面 をスパッタエッチングするイオン化源、を備える。この発明の処理装置は、処理 室の壁の一部を形成して処理空間の中およびイオン化プラズマの中に延びる非導 電性のプラグを備え、このプラグはプラズマを選択的に物理的に置き換えて、ウ エーハ表面に対するイオン濃度を選択的に変えることにより、ウエーハ表面全体 のスパッタエッチング速度を選択的に変える、ことを特徴とする。 更にこの発明では、処理室内のイオン化ガスプラズマを用いてウエーハ表面を エッチングする方法は、ベースと、一部をカバーで形成する壁とを備える処理室 内の電気的にバイアスされたウエーハを含む処理空間内にイオン化可能なガスを 導入し、電気エネルギーをガスと結合して、バイアスされたウエーハとは逆の極 性の電荷を持つ停電粒子のイオン化プラズマを作り、帯電粒子をウエーハ表面に 衝突させてウエーハ表面をスパッタエッチングする段階を含み、この方法は、処 理室の壁の一部を形成する非導電性のプラグを設けてこのプラグをイオン化プラ ズマの付近の処理空間内に置き、ブラズマを選択的に物理的に置き換えて、ウエ ーハ表面に対するイオン濃度を選択的に変えることにより、ウエーハ表面全体の スパッタエッチング速度を選択的に変える、段階によりスパッタエッチング速度 を選択的に変えることができる、ことを特徴とする。 この発明は、処理室内のイオン化プラズマ雲を成形することによりウエーハ表 面全体のエッチング速度を選択的に変えるので、プラズマのフラックスすなわち イオン濃度をウエーハ表面全体で選択的に増減する。プラズマを成形してウエー ハ全体のイオンの濃度をより均一にすることにより、エッチングはより均一にな る。この発明では、プラグを用いて所定の方法でプラズマ雲の一部をウエーハの 或る区域からウエーハの他の区域に移動させて雲を物理的に置き換えることによ り、プラズマ雲を成形する。プラズマ雲を物理的に置き換えて成形するために、 この発明は、処理室内の、エッチングする基板ウエーハ表面の付近のすぐ向かい に延びる内向きプラグ構造を用いる。 または、この発明の内向きプラグ構造は、別個の、位置が変えられる部材を用い て、いろいろの挿入深さで処理室の内部に設けることができる。 処理室のカバーは誘電材料、代表的に石英で作る。プラグはカバーと同じ材料 で作る。「物理学コンサイス辞典」、１９９０年第２版によると、誘電体とは電 荷の非伝導体で、これに電界をかけると電荷は変位するが電流は流れないものを いう。 この発明の別の実施態様では、内向きプラグ内に磁石を置く。このような磁気 プラグに関連する磁界は、内向きプラグの置換え効果による成形に加えて、プラ ズマ雲のイオン化粒子を更に成形し制限する。このようにして、磁界はプラズマ を更に置き換え成形してウエーハ表面全体のエッチング速度を変え、従ってウエ ーハ表面全体のエッチングをより均一にする。この発明では、磁石の形と大きさ 、磁石の磁界の強さ、内向きプラグ内の磁石の方向を変えて特定のプラズマの形 を作り、ウエーハ表面全体のエッチングをより均一にする。更に、内向きプラグ 内の磁石の構造は、所定の磁界の強さを持つ永久磁石でもよいし、または磁界の 強さを外部から強めまたは弱めることのできる可変の電磁石でもよい。 この発明の他の目的と利点は、添付の図面と共に以下の詳細な説明を読めば明 らかになる。図面の簡単な説明 第１図は、イオン化ガスプラズマ雲により基板の表面をエッチングするのに用 いる、従来のプラズマエッチング処理室の前面立面図である。 請求の範囲 １． イオン化プラズマ（１２、４８、６４、６８、７８、８６、９９）を用い てウェーハ（１０、４０、６２、７０、７６、９０）の表面（２９、５1、６５ 、７１、９１）をスパッタエッチングする処理装置であって、処理室（５、３０ 、５５、８４）と、ただしこれは、ベース（１４、３２）と、一部をカバー（１ ８、３４、５５）で形成してベース（１４、３２）を囲む壁とで構成し、スパッ タエッチングするウエーハ（１０、４０、６２、７０、７６、９０）の付近のイ オン化プラズマ（１２）を含む処理空問をベース（１４、３２）と壁とで形成し 、また前記処理空間内にあってエッチングするウエーハ（１０、４０、６２、７ ０、７６、９０）を支持する支持物とを含む処理室（５、３０、５５、８４）、 ウエーハ（１０、４０、６２、７０、７６、９０）を電気的にバイアスする電源 （２８、５０）と、室（５、３０、５５）と結合して前記処理空間内にイオン化 可能なガスを導入する要素（２０、４２）と、イオン化源（２４、４６）と、た だしこれは、前記ガスをイオン化してバイアスされたウエーハ（１０、４０、６ ２、７０、７６、９０）とは逆の極性の電荷を持つイオン化ガス粒子（１５）を 含むプラズマ（１２、４８、６４、６８、７８、８６、９９）を与えてイオン化 粒子（１５）をプラズマからウエーハ（１０、４０、６２、７０、７６、９０） に引きつけ、ウエーハ（１０、４０、６２、７０、７６、９０）の表面（２９、 ５１、６５、７１、９１）に衝突させてウエーハ表面（２９、５１、６５、７１ 、９１）をスパッタエッチングするイオン化源（２４、４６）、を備え、前記処 理装置は、前記処理室の壁の一部を形成して処理空間内の中およびイオン化プラ ズマ（４８、６４、６８、７８、８６、９９）の中に延びる非導電性のプラグ（ ５２、５４、６０、６６、７４、８２、９７）を備え、プラグ（５２、５４、６ ０、６６、７４、８２、９７）はプラズマ（４８、６４、６８、７８、８６、９ ９）を選択的に物理的に置き換えて、ウエーハ表面（５１、６５、７１、９１） に対する前記イオン濃度を選択的に変えることにより、ウエーハ表面（５１、６ ５、７１、９１）全体のスパッタエッチング速度を選択的に変える、ことを特徴 とする処理装置。 ２． 請求項１記載の処理装置であって、プラグ（５２、６０、６６、７４、８ ２）はカバー（３４）と一体に形成されている、処理装置。 ３． 請求項１記載の処理装置であって、プラグ（５４、９７）は分離可能で移 動可能なユニットであり、カバー（５５）内の開口を通して前記処理空間の中お よび前記イオン化ブラズマの中に選択的に可変の挿入深さに挿入される、処理装 置。 ４． 前記請求項のいずれか記載の処理装置であって、プラグ（５２、５４、６ ０、６６、７４、８２、９７）を前記処理空間の中の、エッチングを行うウエー ハ表面（５１、６５、７１、９１）の一般に向かいに設ける、処理装置。 ５． 前記請求項のいずれか記載の処理装置であって、プラグ（５２、５４、６ ０、６６、７４、８２、９７）はウエーハ表面（５１、６５、７１、９１）と一 般に向かい合った位置に内面（５３、７２）を持つ、処理装置。 ６． 請求項５記載の処理装置であって、ウエーハ表面（５１）の向かいの内面 （５３）は実質的に平面である、処理装置。 ７． 請求項６記載の処理装置であって、プラグの内面（５３）はウエーハ表面 （５１）に一般に平行に延びる、処理装置。 ８． 請求項５記載の処理装置であって、ウエーハ表面（７６）の向かいの内面 （７２）は実質的に凸面である、処理装置。 ９． 前記請求項のいずれか記載の処理装置であって、非導電性のプラグ（８２ 、９７）の内部に磁気装置（８０、９６）を更に備え、磁界（８６、９９）を与 えてウエーハ表面（９１）の付近のプラズマ（８６、９９）を選択的に物理的に かつ磁気的に置き換えて成形し、更にウエーハ表面（９１）全体のスパッタエッ チング速度を選択的に変える、処理装置。 １０． 請求項９記載の処理装置であって、前記磁気装置は電磁石（９６）であ る、処理装置。 １１． 請求項１０記載の処理装置であって、電磁石（９６）に接続する選択的 に可変の電源（９８）を更に備え、磁界の強さを選択的に制御し、またプラズマ （９９）を更に選択的に置き換えて成形する、処理装置。 １２． 処理室（５、３０、５５、８４）内のイオン化ガスプラズマ（１２、４ ８、６４、６８、７８、８６、９９）を用いてウエーハ表面（２９、５１、６５ 、７１、９１）をエッチングする方法であって、ベース（１４、３２）と、一部 をカバー（１８、３４、５５）で形成する壁とを備える処理室（５、３０、５５ 、８４）内の、電気的にバイアスされたウエーハ（１０、４０、６２、７０、７ ６、９０）を含む処理空間内にイオン化可能なガスを導入し、電気エネルギーを 前記ガスと結合して、バイアスされたウエーハ（１０、４０、６２、７０、７６ 、９０）とは逆の極性の電荷を持つ帯電粒子のイオン化プラズマ（１２、４８、 ６４、６８、７８、８６、９９）を作り、前記帯電粒子をウエーハ表面（２９、 ５１、６５、７１、９１）に衝突させて前記ウエーハ表面をスパッタエッチング する段階を含み、前記方法は、前記室の壁の一部を形成する非導電性のプラグ（ ５２、５４、６０、６６、７４、８２、９７）を設け、前記プラグをイオン化プ ラズマ（４８、６４、６８、７８、８６、９９）の付近の処理空間（５１、６５ 、７１、９１）内に置き、前記プラズマを選択的に物理的に置き換えて、ウエー ハ表面（５１、６５、７１、９１）に対するイオン濃度を選択的に変えることに より、前記ウエーハ表面全体のスパッタエッチング速度を選択的に変える、段階 によりスパッタエッチング速度を選択的に変えることができる、ことを特徴とす る方法。 １３． 請求項１２記載の方法であって、プラグ（５２、６０、６６、７４、８ ２）はカバー（３４）と一体に形成されている、方法。 １４． 請求項１２記載の方法であって、プラグ（５４、９７）はカバー（５５ ）内の開口を通して挿入される、分離可能で移動可能なユニットであり、前記方 法は、前記プラズマの中に選択された可変の挿入深さにプラグ（５４、９７）を 挿入することを更に含む方法。 １５．請求項１２から１４までのいずれか記載の方法であって、プラグ（５２、 ５４、６０、６６、７４、８２、９７）を前記処理室内の、エッチングを行う前 記ウエーハ表面（５１、６５、７１、９１）の一般に向かいに設けることを更に 含む方法。 １６． 請求項１２から１５までのいずれか記載の方法であって、プラグ（５２ ）は内面（５３）を備え、前記方法は、内面（５３）をウエーハ表面（５１）の 一般に向かいに設ける段階を更に含む方法。 １７． 請求項１６記載の方法であって、ウエーハ表面（５１）の向かいの内面 （５３）は実質的に平面である、方法。 １８． 請求項１７記載の方法であって、内面（５３）はウエーハ表面（５１） に一般に平行に延びる、方法。 １９． 請求項１６記載の方法であって、ウエーハ表面（７６）の向かいの内面 （７２）は実質的に凸面である、方法。 ２０． 請求項１２から１９までのいずれか記載の方法であって、非導電性のプ ラグ（８２、９７）の内部に磁気装置（８０、９６）を置き、イオン化プラズマ （８６、９９）の付近に磁界（８８）を与えて、ウエーハ表面（９１）の付近の プラズマ（８６、９９）を選択的に物理的かつ磁気的に置き換えて成形し、更に ウエーハ表面（９１）全体のスパッタエッチング速度を選択的に変える、段階を 含む方法。 ２１． 請求項２０記載の方法であって、前記磁気装置は電磁石（９６）である 、方法。 ２２． 請求項２１記載の方法であって、選択的に可変の電源（９８）を電磁石 （９６）と結合して、磁界の強さを選択的に制御し、更にプラズマ（９９）を選 択的に置き換えて成形する、段階を更に含む方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． イオン化ブラズマを用いてウエーハ表面をスパッタエッチングする処理室 であって、 ベースと、 前記ベースを囲み、スパッタエッチングするウエーハの付近のイオン化プラズ マを含む囲いを作るカバー手段と、 前記囲いの中にあって、エッチングするウエーハを支持する手段と、 前記ウエーハを電気的にバイアスする手段と、 前記囲いの中にイオン化ガスを導入する手段と、 前記ガスをイオン化する手段であって、前記バイアスされたウエーハとは逆の 極性に帯電したイオン化ガス粒子を含むプラズマを与えることにより、前記イオ ン化粒子をプラズマから前記ウエーハに引きつけ、前記ウエーハの表面に衝突さ せて前記ウエーハ表面をスパッタエッチングする、手段と、 前記囲みの内部の前記イオン化プラズマ付近にあるプラグであって、前記プラ ズマを選択的に制御して置き換え、前記ウエーハ表面に対する前記イオン濃度を 選択的に制御して変えることにより、ウエーハ表面全体のスパッタエッチング速 度を選択的に制御して変える、プラグと、 を備える処理室。 ２． 請求項１記載の処理室であって、前記プラグは前記カバー手段と一体に形 成されている、処理室。 ３． 請求項１記載の処理室であって、前記プラグは分離可能で移動可能なユニ ットであり、前記カバー手段内の開口を通して前記囲いの中に選択的に可変の挿 入深さに挿入される、処理室。 ４． 請求項１記載の処理室であって、前記プラグは、エッチングを行う前記ウ エーハ表面の一般に反対の方向から前記囲いの内部に延びる、処理室。 ５． 請求項１記載の処理室であって、前記プラグは前記ウエーハ表面と一般に 向かい合った位置に内面を持つ、処理室。 ６． 請求項５記載の処理室であって、前記ウエーハ表面の向かいの内面は実質 的に平面である、処理室。 ７． 請求項６記載の処理室であって、前記プラグの内面は前記ウエーハ表面に 一般に平行に延びる、処理室。 ８． 請求項５記載の処理室であって、前記ウエーハ表面の向かいの内面は実質 的に凸面である、処理室。 ９． 請求項１記載の処理室であって、前記プラグの内部に磁気的手段を更に備 え、前記イオン化プラズマの付近に磁界を与えて前記ウエーハ表面の付近のプラ ズマを選択的に制御し置き換えて成形し、更に前記ウエーハ表面全体のスパッタ エッチング速度を選択的に制御して変える、処理室。 １０． 請求項９記載の処理室であって、前記磁気的手段は電磁石である、処理 室。 １１． 請求項１０記載の処理室であって、前記電磁石に接続する選択的に可変 の電源を更に備え、磁界の強さを選択的に制御する、処理室。 １２． 処理室内のイオン化ガスプラズマを用いてウエーハ表面のスパッタエッ チング速度をより選択的に制御して変える方法であって、 ベースとカバー手段を備え、電気的にバイアスされたウエーハを含む処理室内 にイオン化可能なガスを導入し、 電気エネルギーを前記ガスと結合して、前記バイアスされたウエーハとは逆の 極性の電荷を持つ帯電粒子のイオン化プラズマを作り、前記イオン化プラズマ粒 子を前記ウエーハ表面に衝突させて前記ウエーハ表面をスパッタエッチングし、 前記処理室内のイオン化プラズマの付近にプラグを設け、プラズマを選択的に 制御して置き換えて、前記ウエーハ表面に対するイオン濃度を選択的に制御して 変えることにより前記ウエーハ表面全体のスパッタエッチング速度を選択的に制 御して変える、 段階を持つ方法。 １３． 請求項１２記載の方法であって、前記プラグは前記カバー手段と一体に 形成されている、方法。 １４． 請求項１２記載の方法であって、前記プラグは分離可能で移動可能なユ ニットであって、これを前記カバー手段内の開口を通して前記囲いの中に選択的 に可変の挿入深さに挿入する、方法。 １５． 請求項１２記載の方法であって、前記プラグは、エッチングを行う前記 ウエーハ表面の一般に反対の方向から前記処理室の中に延びる、方法。 １６． 請求項１２記載の方法であって、前記プラグは前記ウエーハ表面と一般 に向かい合った位置に内面を持つ、方法。 １７． 請求項１６記載の方法であって、前記ウエーハ表面の向かいの内面は実 質的に平面である、方法。 １８． 請求項１７記載の方法であって、前記プラグの内面は前記ウエーハ表面 に一般に平行に延びる、方法。 １９． 請求項１６記載の方法であって、前記ウエーハ表面の向かいの内面は実 質的に凸面である、方法。 ２０． 請求項１２記載の方法であって、 ａ） 前記プラグの内部に磁気的手段を置き、前記イオン化プラズマの付近に 磁界を与えて、前記ウエーハ表面の付近のプラズマを選択的に制御して置き換え て成形し、更に前記ウエーハ表面全体のスパッタエッチング速度を選択的に制御 して変える、 段階を含む方法。 ２１． 請求項２０記載の方法であって、前記磁気的手段は電磁石である、方法 。 ２２． 請求項２１記載の方法であって、 ａ） 選択的に可変の電源を前記電磁石と結合して、磁界の強さを選択的に制 御する、 段階を更に含む方法。