发明名称 电浆处理装置
摘要 在真空容器10内载置有晶片12之第1电极11及配置有相对间之第2电极12。在容器10连接有供给反应性气体之气体供给系统22,及排气容器10内之排气系统23。在电极11连接有将电场E形成于电极11与12间所用的高频电源14。在容器10之周围配设有用以形成具有与电场E交叉之中心面的磁场B所用的环状磁铁机构30m。磁铁机构30m系具备在磁场B之中心面上具有互相不同磁化方向的复数磁铁元件31。依电场E及磁场B之向量积E×B所产生之力量使电子漂移。磁场B之中心面系配设成比晶片13之被处理面更向上方偏离,而使磁力线与被处理面形成交叉。
申请公布号 TW347553 申请公布日期 1998.12.11
申请号 TW084101942 申请日期 1995.02.28
申请人 东京电子山梨股份有限公司;东京电子股份有限公司 发明人 小笠原正宏;石川吉夫;江口和男;酒井伊都子;崛冈启治;稻槷刚一郎;关根诚
分类号 H01L21/02;H05H1/00 主分类号 H01L21/02
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种电浆处理装置,系使用电浆处理基板之被处 理面的 装置,其特征为:具备收容上述基板且规定所处理 之处理 空间的真空容量,及在上述真空容器内导入电浆化 之气体 的供给系统,及将上述真空容器内予以排气的排气 系统, 及配设于上述真空容器内之第1电极,及上述第1电 极系具 有支持上述基板之支持面,使上述被处理面露出于 上述处 理空间内,及具有相对向于上述第1电极之上述支 持面之 对向面的第2电极,及在上述第1及第2电极间电浆化 上述 气体,而且在支持于上述支持面上之上述基板与上 述电浆 之间形成有与上述被处理面实质上直交之电场E, 而在两 电极间附与电压所用的电源,及具备在上述第1及 第2电极 间形成具有与上述电场交叉之基准面之磁场B所用 的磁铁 机构,上述磁铁机构系配设成沿着上述真空容器之 周围, 且具有互相不相同之磁化方向的复数磁铁元件,藉 由依上 述电场E及上述磁场B之向量积EB所产生之力量使 电子在 上述处理空间内漂移;在上述磁场之上述基准面, 上述磁 场之方向实质上与支持于上述支持面上的上述基 板之上述 被处理面平行;上述磁场之上述基准面系配设成比 支持于 上述支持面上的上述基板之上述被处理面更偏离 于上述第 2电极之上述对向面侧,使上述磁场之磁力线与上 述被处 理面交叉者;其中,满足式3<z(100,0)<8, 式中z(100,0)系表示在从上述基板之上述被处理 面 中心沿着上述磁场之N-S轴方向之距离为100mm之位 置,上 述磁场之磁力线对上述被处理面交叉的角度者;又 ,满足 式1.1≦B(100,0)/Bc≦1.3,式中Bc及B(100,0), 系在上述基板之上述被处理面上的座标系统(x,y) 内之各 该座漂(0,0)及(100,0)的上述磁场之强度,上述座漂 系统(x,y)系在与上述磁场之N-S轴及E-W轴分别平行 之二 方向,依从上述基板的上述被处理面中心所计测之 距离来 规定者。2.如申请专利范围第1项所述之装置,其中 ,上述磁场之 上述基准面实质上与上述电场形成直交之状态。3 .如申请专利范围第1项或第2项所述之装置,其中, 满足 式1.0≦B(100,y)/B(0,y)≦1.5,式中B(0,y)及B( 100,y)系在上述基板之上述被处理面上的上述座漂 系统( x,y)内之各该座漂(0,y)及(100,y)的上述磁场强度 ,上述座漂系统(x,y)系在与上述磁场之N-S轴及E-W轴 分 别平行之二方向,依从上述基板的上述被处理面中 心所计 测之距离来规定者。4.如申请专利范围第1项或第2 项所述之装置,其中,又具 备以密接状态包围上述基板且具有露出于上述处 理空间之 表面的导电性或是半导性之保护环,而上述被处理 面与上 述保护环之上述表面系形成一致者。5.如申请专 利范围第1项或第2项所述之装置,其中,又具 备与上述基板之上述被处理面平行地旋转上述磁 场的机构 者。6.如申请专利范围第1项或第2项所述之装置, 其中,上述 磁铁元件系永久磁铁所成者。7.如申请专利范围 第1项或第2项所述之装置,其中,上述 磁铁元件系电磁铁所成者。8.如申请专利范围第1 项或第2项所述之装置,其中,上述 磁铁元件之上述磁化方向在上述真空容器之外周 的一周施 行两次旋转者。9.如申请专利范围第1项或第2项所 述之装置,其中,上述 磁场系具有设成向依上述向量积EB之电子的漂移 方向减 弱磁场强度之强度分布者。10.如申请专利范围第9 项所述之装置,其中满足-100≦y ≦0时,式-0.6≦(Br(0,Y)-Bo)/(Boy)≦-0.4,0≦ y≦100时,满足式-0.4≦(Br(0,y)-Bo)/(Boy)≦-0 .3,式中,y系沿着以上述基板之上述被处理面中心 作为 原点的上述漂移方向的上述被处理面之座漂(mm),Bo 及Br (0,y)系表示对应于上述基板之上述被处理面中心 及上述 座漂y之位置的上述基准面上之上述磁场强度者。 图式简 单说明:第一图系表示本发明之第1实施例之磁控 管RIE装 置的概略图。第二图A,第二图B系表示多结晶矽膜 之蚀刻 过程的图式。第三图系表示构成第一图所示装置 之环状磁 铁机构之磁铁元件的配置图。第四图系表示沿着 依第三图 所示之环状磁铁机构的N-S轴及E-W轴之晶片表面的 磁场分 布图。第五图系表示依第三图所示之环状磁铁机 构的晶片 表面之磁场的等强度线图。第六图系表示依以往 之装置之 蚀刻的等速度线之图式。第七图系表示依第一图 所示之装 置之蚀刻的等速度线之图式。第八图系表示EB漂 移方向 的磁场强度分布与晶片上的元件之静电破坏之间 的关系的 图表。第九图系表示与均匀分布的磁场中心面平 行且位在 偏离比之平面的电子轨道之计算结果的图式。第 十图系表 示具有强度坡度之磁场中心面的电子轨道之计算 结果的图 式。第十一图A,第十一图B系表示形成具有强度坡 度之磁 铁的磁铁机构之变形例的图式。第十二图A,第十 二图B系 表示形成具有强度坡度之磁铁的磁铁机构之变形 例的图式 。第十三图A-第十三图E系表示磁铁元件之变形例 的图式 。第十四图系表示磁铁元件之角度调整机构的侧 面图。第 十五图系表示磁铁元件之距离调整机构的平面图 。第十六 图系表示第十五图所示之机构的侧面图。第十七 图系表示 本发明之第2实施例之磁控管RIE装置的概略图。第 十八图 系表示构成第十七图所示装置之环状磁铁机构之 磁铁元件 的配置图。第十九图系表示从均匀分布之磁场中 心面偏离 之位置的电子轨道之计算结果的图式。第二十图 系表示依 第十七图所示之装置之蚀刻的等速度线之图式。 第二十一 图系表示在N-S轴方向的磁场强度之米勒比及磁力 线之交 叉角度与蚀刻速度分布及晶片上的元件之静电破 坏的关系 图式。第二十二图系表示将具有强度坡度的磁场 之中心面 与晶片之被处理面整合所施行之蚀刻的等速度线 之图式。 第二十三图系表示将具有强度坡度的磁场之中心 面从晶片 之被处理面偏离所施行之蚀刻的等速度线之图式 。第二十 四图系表示为了确认组合磁场强度之坡度与向磁 场中心面 之上方移位的组合效果所用之磁铁中心面上的磁 场之等强 度线的图式。第二十五图系表示第二十四图所示 的磁场之 E-W轴上之强度坡度的图式。第二十六图系表示第 二十四 图所示的磁场之米勒比的分布图。第二十七图系 表示本发 明之第3实施例之磁控管RIE装置的概略平面图。第 二十八 图系表示第二十七图所示之磁铁机构的概略侧面 图。第二 十九图A-第二十九图D系表示用以调查第3实施例装 置之 效果所施行之蚀刻之实验结果的图式。第三十图 系表示以 往之磁控管RIE装置的概略图。第三十一图系表示 依其他 之以往之磁控管RIE装置之蚀刻特性的图式。
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