JPH06333850A

JPH06333850A - プラズマ処理装置

Info

Publication number: JPH06333850A
Application number: JP5140031A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Iimuro; 俊一飯室; Kazuo Fukazawa; 和夫深澤; Yutaka Miura; 豊三浦; Shozo Hosoda; 正蔵細田
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Yamanashi Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Yamanashi Ltd
Priority date: 1993-05-19
Filing date: 1993-05-19
Publication date: 1994-12-02
Anticipated expiration: 2015-09-11
Also published as: JP3086362B2

Abstract

(57)【要約】【目的】処理ガスが流出する時の抵抗を高めることに
よりヘッダ内のプラズマ放電を抑制したプラズマ処理装
置を提供する。【構成】処理ガス供給ヘッダ５１を有する電極２０に
形成した第１のガス孔７０を介して処理空間Ｓに処理ガ
スを供給しつつ対向する電極２２に保持した被処理体Ｗ
にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置において、上記
ヘッダより流出する処理ガスに抵抗を付与する抵抗付与
手段７２を設け、これによりヘッダ内雰囲気をパッシェ
ンの法則の放電領域外の状態にし、プロセス圧力が０．
５Ｔｏｒｒ以下の場合でもヘッダ内にプラズマ微小放電
が発生しないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理装置の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体製品の製造工程において
は、半導体ウエハにＣＶＤ処理、エッチング処理、スパ
ッタ処理等を施すことが行われるが、このような各種の
処理を施す装置としてプラズマ処理装置が用いられる場
合がある。この種の従来のプラズマ処理装置の一例とし
ては、例えばアルミニウム等よりなる処理容器内に２つ
の平板型の電極を平行に設置し、その内の上部電極を接
地し、他方、下部電極に高周波電源としてＲＦパワーを
印加すると共にこれにウエハを支持させるようになって
いる。そして、両電極間にエッチングガスを導入してプ
ラズマを誘起し、ウエハにプラズマ処理を施すようにな
っている。

【０００３】これを図４に基づいて説明すると、アルミ
ニウム等よりなる処理容器２内に上部電極４が配置され
ると共にその下方にはサセプタとしての下部電極６が設
置され、この下部電極６には高周波電源８が接続されて
いる。この下部電極６の上面には、静電チャック１０が
設けられており、この表面に半導体ウエハＷを静電吸着
するようになっている。下部電極６は、冷却ジャケット
１２を有するサセプタ支持台１４上に支持され、プラズ
マ処理時に加熱した下部電極６を冷却するようになって
いる。

【０００４】また、上部電極４には、処理ガスを処理空
間Ｓへ供給するための処理ガス供給ヘッダ１６が設けら
れており、ここに形成した多数のガス孔１８から処理空
間Ｓへシャワー状に処理ガスを供給するようになってい
る。プラズマ処理を行う場合には、上下の電極４、６間
に高周波電力を供給しつつ処理空間Ｓに処理ガスを供給
し、所定の減圧下に維持することによりこの処理空間Ｓ
にプラズマが立ち、ウエハ表面にエッチング等のプラズ
マ処理が施されることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、プラズマ処
理として例えばエッチングを行う場合を例にとると、こ
のエッチング処理にあっては処理空間Ｓにおけるガス雰
囲気の圧力（プロセス圧力）は低ければ低い程、微細加
工に適していることが知られており、例えば４ＭＤＲＡ
Ｍのメモリを形成する場合には線幅が０．８μｍ程度の
エッチングを行う必要があることからプロセス圧力は約
１．７Ｔｏｒｒ程度に維持されている。そして、加工の
微細化に伴って、例えば１６ＭＤＲＡＭのメモリの製造
を行う場合には線幅が約０．５μｍ程度の微細加工を行
わなければならず、この場合にはプロセス圧力を約０．
２５Ｔｏｒｒ程度に設定する必要がある。

【０００６】通常、処理ガスが処理ガス供給ヘッダ１６
からガス孔８を介して処理空間Ｓに流出する際には、ガ
ス孔１８等より受ける抵抗によりヘッダ１６内のガス圧
力が処理空間Ｓ側よりもある程度高くなってはいるが、
しかしながら上述のようにプロセス圧力を約０．２５Ｔ
ｏｒｒもの低圧にするとヘッダ１６内の雰囲気圧力もそ
れに対応してかなり低圧となり、このためにプラズマ放
電が処理空間Ｓのみならずヘッダ１６内においても生ず
るようになってしまう。このように、ヘッダ１６内にて
プラズマの微小放電が生ずるとヘッダ１６を構成するア
ルミニウム材表面がプラズマによる活性イオン等により
たたかれてパーティクルが発生し、これが処理空間Ｓ側
へ流れてウエハに付着するという問題点があった。本発
明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決
すべく創案されたものである。本発明の目的は、処理ガ
スが流出する時の抵抗を高めることによりヘッダ内のプ
ラズマ放電を抑制したプラズマ処理装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、処理ガス供給ヘッダを有する電極に形
成した第１のガス孔を介して処理空間に処理ガスを供給
しつつ対向する電極に保持した被処理体に対してプラズ
マ処理を施すプラズマ処理装置において、前記処理ガス
供給ヘッダから前記ガス孔を介して前記処理空間に流通
する処理ガスに対して、前記処理空間の処理圧力を０．
５Ｔｏｒｒ以下に設定した時に前記供給ヘッダ内にプラ
ズマ放電が生じないように抵抗を付与する抵抗付与手段
を形成するように構成したものである。

【０００８】

【作用】本発明は、以上のように構成したので、処理ガ
ス供給ヘッダからは処理ガスが抵抗付与手段によりその
圧力が抑制された状態で第１のガス孔を介して処理空間
内に流出することになる。この抵抗付与手段は例えば第
２のガス孔を有する冷却板よりなり、この冷却板の厚さ
や第２のガス孔或いは第１のガス孔の孔径等を変化させ
ることにより流出する処理ガスに対する抵抗を任意に選
択することができる。この場合、微細加工を行うために
処理空間Ｓにおけるプロセスガス圧を０．５Ｔｏｒｒ以
下に設定しても、抵抗付与手段による抵抗により上記ヘ
ッダ内の圧力は０．５Ｔｏｒｒよりも僅かに高い値とな
ってこのヘッダ内の状態が、プラズマ放電を生ずるため
の状態を示すパッシェン（Ｐａｓｃｈｅｎ）の法則から
外れることとなり、このヘッダ内でのプラズマの発生を
抑制することが可能となる。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明に係るプラズマ処理装置の一
実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に
係るプラズマ処理装置の一実施例を示す断面図、図２は
図１に示す装置の上部電極の近傍を示す拡大断面図、図
３は図２に示す抵抗付与手段を示す平面図である。本実
施例においては、プラズマ処理装置としてプラズマエッ
チング装置を例にとって説明する。

【００１０】図示するようにこのプラズマエッチング装
置は、例えばアルミニウム等の導体により筒体状に成形
された処理容器１８を有しており、この処理容器１８は
接地されている。この処理容器１８内には、上下方向に
例えば２０〜３０ｍｍ程度離間された一対の電極、すな
わち上部電極２０と下部電極２２とが平行に配置されて
おり、これら電極間がプラズマ処理空間Ｓとして構成さ
れる。サセプタとしての下部電極２２は、例えばアルマ
イト処理したアルミニウム等により略円柱状に成形され
ており、その上端平面部に被処理体である、例えば半導
体ウエハＷを載置し得るようになされている。そして、
この下部電極２２の上部周辺部にはリング状のクランパ
部材２４が設けられており、ウエハＷの周縁部と係合し
てこれを下部電極２２へ固定し得るように構成されてい
る。

【００１１】この下部電極２２には、処理容器の下部よ
り貫通された例えば絶縁性の管２６が連結されており、
この中に下部電極２２に接続した配線２８を挿通させる
と共にこの配線２８にマッチングユニット３０及び例え
ば１３．５６ＭＨｚの第１の高周波電源３２が接続され
る。尚、この絶縁性の管２６自体を導体で形成し、これ
に表皮効果により高周波電力を流すようにしてもよい。
この場合には、この管２６と管２６が貫通する各部材と
の間の絶縁性を確保するように構成する。そして、下部
電極２２の下部は、例えば厚さが数１０ｍｍのセラミッ
クス等よりなる絶縁体３４を介して接地強化用の第１の
接地電極３６が設けられ、この電極３６は確実に接地さ
れる。この第１の接地電極３６は、例えば厚さが数１０
ｍｍの良導体のアルミニウム等よりなり、下部電極２２
の略下部全体を、上記絶縁体３４を介して被うように容
器状に成形される。

【００１２】また、絶縁体３４の下面と第１の接地電極
３６の上面との間には、僅かな間隙Ｓ１が形成され、こ
の絶縁体３４の周縁部下面と第１の接地電極３６の周縁
部上端との間にはＯリング３８が環状に介在されて間隙
Ｓ１内をシールしている。そして、この間隙Ｓ１には、
その下方より絶縁用気体を導入するための気体導入通路
４０が連結されており、この間隙Ｓ１に例えば１気圧の
空気を充填することにより上記下部電極２２と第１の接
地電極３６との間の絶縁性を向上させるための絶縁気体
層４２が形成される。

【００１３】この下部電極２２の下部には金属製のサセ
プタ支持台４４が介設されると共にこの下部は、容器に
取り付けられた環状のチャンバボトムリング４６により
支持されている。サセプタ支持台４４は例えば導電性部
材であるアルミニウム部材を、相互に面接触となるよう
に複数個組み合わせて構成されており、全体として接地
ラインにおけるインピーダンスを可能な限り小さくして
接地を強力なものとしている。また、上記下部電極２２
内には、その周方向に沿って冷媒を流すための下部冷却
ジャケット４８が形成されており、このジャケット４８
には、下方より冷却用の冷媒を導入及び排出するための
冷媒導入通路５０及び冷媒排出通路（図示せず）が接続
されている。

【００１４】一方、上部電極２０は、例えばアモルファ
スカーボン或いはアルミニウム等により円板状に成形さ
れると共に、その上部には例えばアルミニウムよりなる
処理ガス供給ヘッダ５１が設けられ、その側部には係合
凹部５２が形成されている。そして、この上部電極２０
及び供給ヘッダ５１の側部全体は、例えばセラミック或
いは石英等よりなる電気的絶縁体５４により被われてお
り、上部電極全体が処理容器１８側に支持されている。

【００１５】この上部電極２０は、例えば可変コンデン
サ等を含むマッチングユニット５６を介して例えば４０
ＭＨｚの高周波を発生する第２の高周波電源５８が接続
されており、上部電極２０に対して高周波電力を印加す
るように構成されている。従って、本実施例にあっては
上部電極２０と下部電極２２の両方に高周波電力が供給
されて、いわゆるトップアンドボトム方式のプラズマ処
理装置として構成される。また、この上部電極２０の側
部には、絶縁体５４を介して例えばアルミニウム等より
なるリング状の接地強化用の第２の接地電極６０が処理
容器１８の側壁との間で設けられており、この接地電極
６０は確実に接地されている。

【００１６】この第２の接地電極６０の下面であって処
理空間Ｓに臨む面は、例えばアルマイト処理が施されて
おり、プラズマ放電によりこの接地電極６０がダメージ
を受けることを防止するために、耐食性、絶縁性の良好
な例えばＡｌ₂ Ｏ₃ よりなる保護層６２が形成されてい
る。そして、この接地電極６０の下端部は、その内側に
位置する上部電極２０の下端部と略同一平面となるよう
に設定されており、不要な付着物が発生することを防止
している。

【００１７】また、この第２の接地電極６０は、処理容
器１８の天井部１８Ａを取り外すことにより、上方向へ
挿脱可能になされており、必要時にはこの接地電極６０
を容易に交換し得るように構成されている。また、前記
処理ガス供給ヘッダ５１は、前記プラズマ処理空間Ｓへ
処理ガス（プロセスガス）を供給するためのものであ
り、これにはエッチングガス源６６からエッチングガス
を導入するためのガス導入通路６８が連結される。ま
た、このヘッダ５１の先端には板状の上部電極２０の広
がりに沿って水平方向へ拡大された中空のヘッダ室６４
が形成されている。図２にも示すようにこのヘッダ室６
４の下端開口端には、上記板状の上部電極２０が取り付
けられており、上部電極２０に等ピッチで多数形成した
第１のガス孔７０を介してヘッダ室６４から処理空間Ｓ
に向けて流出するようになっている。

【００１８】本実施例においては、例えば１６ＭＤＲＡ
Ｍを製造するために必要とされる超微細加工を行うため
に処理空間Ｓの雰囲気圧力を０．５Ｔｏｒｒ以下に設定
するが、この場合にヘッダ室６４内の圧力低下を防止す
るために流出する処理ガスに抵抗を付与する本発明の特
長とする抵抗付与手段７２が形成される。具体的にはこ
の抵抗付与手段７２は、例えばアルミニウム等よりなる
板状の抵抗プレート７４を有し、このプレート７４は上
記ヘッダ室６４の開口端縁と上部電極２０との間に介設
されて、ボルト７６等により取り付け固定される。この
抵抗プレート７４には、上記上部電極２０に形成された
第１のガス孔７０と対応して連通するように等ピッチに
なされた多数の第２のガス孔７８が形成されている。こ
の時の平面図は図３に示される。第１のガス孔７０及び
第２のガス孔７８はそれぞれ上部電極２０及び抵抗プレ
ート７４の略全面に渡って等ピッチで形成されており、
これを流通する処理ガスに対する抵抗は、第１のガス孔
７０の直径Ｄ１、第２のガス孔７８及び抵抗プレート７
４の厚さＨ１等により決定され、これらの値を適宜選択
することにより処理空間Ｓのプロセス圧力よりもヘッダ
室６４内の圧力を所定の圧力差だけ高く設定することが
できる。

【００１９】そして、この場合、ヘッダ室６４内の雰囲
気状態は、プラズマ放電が生ずる限界を示すパッシェン
（Ｐａｓｃｈｅｎ）の法則を外れるような状態に設定さ
れる。このパッシェンの法則は、放電開始電圧Ｖと、放
電空間の圧力Ｐと電極から放電空間までの距離Ｌとの関
係を示すものであり、これらの関係で表される放電発生
領域外となるように上記パラメータを設定する。具体的
には、ヘッダ室６４内の圧力を上昇させるために第１の
ガス孔７０の直径Ｄ１は０．５ｍｍに、第２のガス孔７
８の直径Ｄ２は２．０ｍｍ程度に設定されると共に第２
のガス孔７８のピッチＬ１は６．３５ｍｍ程度に設定さ
れ、また、上部電極２０からの距離を決定する抵抗プレ
ート７４の厚さＨ１は１７ｍｍ程度に設定され、プラズ
マ放電が生じないように構成している。また、この抵抗
プレート７４は、冷媒を流すために処理ガス供給ヘッダ
５１に設けた上部冷却ジャケット８０からの冷熱によ
り、上部電極２０を冷却するためのクーリングプレート
としての機能も有するように構成されている。また、ヘ
ッダ室６４内には、多数の流通孔８２を有して水平方向
に配置された２枚のバッフル板８４が上下に適宜離間さ
せて設けられており、ガス導入通路６８より導入した処
理ガスをヘッダ室６４内にて均一拡散するようになって
いる。

【００２０】そして、処理容器１８の側壁の一部には、
容器内の雰囲気を排出するための排気通路８６が接続さ
れている。また、この容器の他の側壁には、ゲートベン
８８を介して内部に搬送アーム９０を有するロードロッ
ク室９２が連通されており、上記処理容器１８内の真空
を破ることなくウエハＷの搬入及び搬出を行い得るよう
に構成されている。また、このロードロック室９２の反
対側壁にもゲートベン９４が設けられており、図示しな
いウエハ搬送系との間でウエハの受け渡しを行うように
なっている。

【００２１】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、ロードロック室９２内及
び処理容器１８内はともに真空状態になされており、ロ
ードロック室９２内の搬送アーム９０に保持された未処
理のウエハＷは、ゲートベン８８を介して処理容器１８
内に搬入され、このウエハＷは下部電極２２上にクラン
パ部材２４により確実に固定される。

【００２２】そして、ガス導入通路６８へエッチングガ
スを送り込むことにより処理ガス供給ヘッダ５１のヘッ
ダ室６０へ供給された処理ガスを抵抗プレート７４に設
けた第２のガス孔７８及び上部電極２０に設けた第１の
ガス孔７０を介して処理容器１８内へ導入させると共に
排気通路８６を介して処理容器１８内を真空引きしてこ
の容器１８内を所定の低圧雰囲気に維持しつつ上部電極
２０に第２の高周波電源５８より例えば４０ＭＨｚの高
周波を、下部電極２２に第１の高周波電源３２より、例
えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力をそれぞれ印加す
る。これにより、上部電極２０と下部電極２２との間に
プラズマ放電が発生し、処理空間Ｓ内にエッチングガス
からプラズマが誘起され、生成したプラズマ中のラジカ
ルをウエハＷの表面に付着させて化学的反応によるエッ
チングを行うと共にプラズマ中で分解したイオンを両電
極２０、２２間に形成される電界によって加速してウエ
ハＷに衝突させ、例えばポリシリコン膜のエッチングを
行う。

【００２３】ところで、上部及び下部電極２０、２２間
に放電を生ぜしめてプラズマを立ち上げるときには、各
高周波電源３２、５８の有するインピーダンスと放電
系、例えば上部及び下部電極間で形成される容量性のイ
ンピーダンス、上部電極２０とこの外周側に配置した第
２の接地電極６０との間に形成される容量性のインピー
ダンス、下部電極３２とこの外周側に配置した第１の接
地電極３６との間に形成される容量性のインピーダンス
或いは更に遠い所に位置する容器壁との間に形成される
容量性のインピーダンス等の結合インピーダンスが等し
くなければ安定して放電が生じないので、放電開始時に
おいては各高周波電源３２、５８に直列接続した例えば
可変コンデンサよりなるマッチングユニット３０、５６
を適宜調整し、インピーダンスのマッチングが行われ
る。この場合、メインの放電は従来装置と同様に上部及
び下部電極２０、２２間において生ずるが、避けること
のできない好ましくない不要な放電は、上部電極２０と
容器壁よりも近くに設けられた第２の接地電極６０との
間及び下部電極２２と容器壁よりも近くに設けられた第
１の接地電極３６との間でそれぞれ生じることになる。

【００２４】このように、上部電極２０及び下部電極２
２の近傍に容器内壁よりも近い所にそれぞれ第１及び第
２の接地電極３６、６０を配置して接地を強化すること
により、これらの間に不要な放電を発生させるようにし
たので、放電開始時におけるマッチングのリターン効率
が良好となり、インピーダンスが変動することなくこれ
を迅速に安定化させることが可能となる。従って、マッ
チングユニット３０、５６によるインピーダンス調整を
従来装置の場合と比較して迅速に行うことができ、直ち
にエッチング処理に移行することができるので、エッチ
ング処理効率を大幅に向上させることができる。

【００２５】また、下部電極２２に関しては、上述のよ
うに絶縁体３４を介してその下部を第１の接地電極３６
で被ってグランドを強化しているので、下部電極２２の
不要な電荷が所定の誘電率を有するセラミック製の絶縁
体３４を介して或いは不要な放電として両部材間に直接
放電が生じることにより第１の接地電極３６から逃げる
ことになる。従って、インピーダンス調整を迅速に行う
ことができるのみならず、安定したプラズマ放電を維持
することが可能となる。また、絶縁体３４とこの下部を
被う第１の接地電極３６との間隙Ｓ１には、例えば１気
圧の気体（空気）を充填した絶縁気体層４２を介在させ
たのでこれらの間の絶縁性を一層良好にすることが可能
となる。

【００２６】更に、本実施例にあっては、例えば１６Ｍ
ＤＲＡＭを製造するために必要とされる超微細加工を行
うために処理空間Ｓの雰囲気圧力を、従来のプロセスの
場合よりも低い例えば０．５Ｔｏｒｒ以下に設定する
が、このため第１及び第２のガス孔７０、７８を介して
連通するヘッダ室６４内もそれに対応してプロセス圧力
よりも僅かに高い圧力ではあるが減圧状態となり、この
ヘッダ室６４内でもプラズマ微小放電が生ずる恐れが発
生する。しかしながら、本実施例においては、上部電極
２０に形成した第１のガス孔７０や抵抗プレート７４に
形成した第２のガス孔７８の直径Ｄ１、Ｄ２、これらガ
ス孔７０、７８のピッチＬ１、抵抗プレート７４の厚さ
Ｈ１等の値を適宜選択することにより、ガス流に抵抗を
付与してヘッダ室６４内の雰囲気圧を僅かに高め、しか
もこのガス状態をパッシェンの法則によるプラズマ放電
領域から外れた所に位置させている。これにより、ヘッ
ダ室６４内にてプラズマ微小放電が生ずることがなく、
従って従来装置によればヘッダ室内のプラズマ放電に起
因して発生していた容器内壁材料であるアルミニウムの
パーティクルも発生することはなく、製品の歩留まりも
向上させることができる。

【００２７】ここで、プロセス圧力（処理空間Ｓの圧
力）を０．５７Ｔｏｒｒに設定した場合における、従来
装置と本実施例の装置のヘッダ室内の圧力をシュミレー
トした時の結果を記す。設定条件は、従来装置におい
て、上部電極の板厚、ガス孔の直径はそれぞれ３ｍｍ、
０．８ｍｍ、抵抗プレートの板厚、ガス孔の直径はそれ
ぞれ７ｍｍ、１．８ｍｍになされ、本実施例において
は、上部電極の板厚、ガス孔の直径はそれぞれ３ｍｍ、
０．５ｍｍ、抵抗プレートの板厚、ガス孔の直径はそれ
ぞれ１７ｍｍ、２．０ｍｍになされた。ガス流量を５０
〜６００ＳＣＣＭまで種々変化させたところ、下記の表
１に示すような結果を得た。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１においてカッコ内は、プロセス圧力に
対する昇圧値（差圧）を示す。これによれば、本実施例
は各流量において、プロセス圧力に対するヘッダ室内の
差圧は、従来装置の場合よりも全てにおいてかなり高く
なっており、プラズマ微小放電が発生し難い状態となっ
ているのが判明する。

【００３０】また、実際に従来装置と本実施例の装置を
用いて試験をしたところ、以下に示す結果を得た。試験
条件は、従来装置の場合は、ガス孔の直径を１２０ｍ
ｍ、ガス孔のピッチを３．１７５ｍｍ、抵抗プレートの
厚さを１１ｍｍとし、本実施例の装置の場合は、ガス孔
の直径を従来装置と同じ１２０ｍｍ、ガス孔のピッチを
２倍の６．３５ｍｍ、抵抗プレートの厚さを僅かに大き
くして１７ｍｍにそれぞれ設定した。そして、プロセス
圧力を０．２５Ｔｏｒｒに設定し、処理ガスとしてＣＨ
Ｆ₃ を２０ＳＣＣＭ、ＣＦ₄ を２０ＳＣＣＭ、Ａｒを４
００ＳＣＣＭそれぞれ流し、ウエハギャップを０．９ｃ
ｍにして８００Ｗの高周波電力で３分間プラズマ処理を
行った。

【００３１】この結果、アルミニウムの不純物濃度は、
従来装置の場合は１３５０×１０¹⁰ａｔｏｍｓ／ｃｍ²
であったが、本実施例の場合は６２×１０¹⁰ａｔｏｍｓ
／ｃｍ² であった。この結果、本実施例の汚染量は従来
装置と比較して２桁下がっており、プラズマの微小放電
が抑制された結果、パーティクル発生の抑制効果が顕著
に表れたことが判明した。上記実施例においては、各ガ
ス孔の直径、これらガス孔のピッチ、抵抗プレートの厚
さ等は単に一例を示したにすぎず、ヘッダ室内にプラズ
マ微小放電が生じないような数値を種々選択できるのは
勿論である。

【００３２】また、上記実施例にあっては、上部電極２
０に４０ＭＨｚの高周波を、下部電極２２に１３．５６
ＭＨｚの高周波をそれぞれ印加したが、これらの周波数
の組は限定されず、例えば、上部電極の周波数と下部電
極の周波数の組をそれぞれ、例えば１ＭＨｚと３８０Ｋ
Ｈｚ、１３．５６ＭＨｚと１３．５６ＭＨｚ、３８０Ｋ
Ｈｚと３８０ＫＨｚ等のように種々変更することができ
る。

【００３３】更に、上記実施例にあっては、上部電極２
０と下部電極２２の相方に高周波電源を印加する、いわ
ゆるトップアンドボトム方式の場合について説明した
が、これに限定されず、例えば下部電極２２のみに高周
波電源を印加して上部電極２０は接地する、いわゆるボ
トムオンリー方式や、この逆に上部電極２０のみに高周
波電源を印加して下部電極２２は接地する、いわゆるト
ップオンリー方式にも適用し得るのは勿論である。

【００３４】尚、上記実施例においては、プラズマ処理
装置としてプラズマエッチング装置を例にとって説明し
たが、本発明はこれに限定されず、他のプラズマ処理装
置、例えばプラズマアッシング装置、プラズマＣＶＤ装
置、プラズマスパッタ装置等にも適用し得るのは勿論で
ある。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラズマ
処理装置によれば次のような優れた作用効果を発揮させ
ることができる。抵抗付与手段を設けて供給ヘッダ内の
圧力を処理空間よりも高くしたので、処理空間の圧力を
０．５Ｔｏｒｒ以下に設定しても供給ヘッダ内にプラズ
マ微小放電が生ずることを抑制することができ、パーテ
ィクルの発生を大幅に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラズマ処理装置の一実施例を示
す断面図である。

【図２】図１に示す装置の上部電極の近傍を示す拡大断
面図である。

【図３】図２に示す抵抗付与手段を示す平面図である。

【図４】従来のプラズマ処理装置を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１８処理容器２０上部電極２２下部電極３２第１の高周波電源５１処理ガス供給ヘッダ５８第２の高周波電源６４ヘッダ室６６エッチングガス源６８ガス導入通路７０第１のガス孔７２抵抗付与手段７４抵抗プレート７８第２のガス孔８２バッフル板Ｓ処理空間Ｗ被処理体（半導体ウエハ）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０５Ｈ 1/46 9014−2Ｇ (72)発明者三浦豊東京都新宿区西新宿２丁目３番１号東京エレクトロン株式会社内 (72)発明者細田正蔵山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の１東京エレクトロン山梨株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理ガス供給ヘッダを有する電極に形成
した第１のガス孔を介して処理空間に処理ガスを供給し
つつ対向する電極に保持した被処理体に対してプラズマ
処理を施すプラズマ処理装置において、前記処理ガス供
給ヘッダから前記ガス孔を介して前記処理空間に流通す
る処理ガスに対して、前記処理空間の処理圧力を０．５
Ｔｏｒｒ以下に設定した時に前記供給ヘッダ内にプラズ
マ放電が生じないように抵抗を付与する抵抗付与手段を
形成するように構成したことを特徴とするプラズマ処理
装置。
【請求項２】前記抵抗付与手段は、第２のガス孔を有
する電極の前記処理ガス供給ヘッダ側に設けられた抵抗
プレートを有することを特徴とする請求項１記載のプラ
ズマ処理装置。
【請求項３】前記抵抗付与手段は、少なくとも前記抵
抗プレートの厚さ、前記第１または第２のガス孔のピッ
チ及び前記第１または第２のガス孔の穴径を変化させる
ことにより前記流通する処理ガスに対する抵抗を変化さ
せるように構成したことを特徴とする請求項１または請
求項２記載のプラズマ処理装置。