JPH09213684A

JPH09213684A - プラズマ処理装置

Info

Publication number: JPH09213684A
Application number: JP8020842A
Authority: JP
Inventors: Jun Kanamori; 順金森
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1996-02-07
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 1997-08-15
Anticipated expiration: 2016-02-07
Also published as: JP3812966B2

Abstract

(57)【要約】【課題】エッチング特性を向上させることができるプ
ラズマ処理装置を提供する。【解決手段】高周波印加電極１６ａ，１６ｂと接地電
極１７を石英板３上に設けてなるプラズマ発生電極体４
と、高周波印加電極１６ａ，１６ｂに高周波を印加する
高周波電源５と、プラズマ発生電極体４と対向して配置
されている被エッチング試料が載せられるバイアス印加
電極２２と、バイアス印加電極２２に高周波を印加する
バイアス印加電源２６とを備え、絶縁材である石英板３
を通してプラズマを発生するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置で
あるプラズマ処理装置、特に反応性ガスプラズマを利用
したドライエッチングにおけるプラズマ処理装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、ドライエッチング装置には各種の
ものが知られている。このうちの一つに、ＲＩＥ（リア
クティブ・イオン・エッチング）方式と呼ばれているも
のがある。また、これに変わる新しい方式として、高真
空で高密度プラズマが得られる種々の方式、例えばマグ
ネトロン、ヘリコン波、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共
鳴）あるいはＩＣＰ（誘導結合プラズマ）方式と呼ばれ
るものも開発されてきた。

【０００３】図１１はＲＩＥ（リアクティブ・イオン・
エッチング）方式を用いた従来におけるドライエッチン
グ装置の一例を示す概略構成図である。図１１におい
て、符号１０１は減圧容器であり、この減圧容器１０１
内には一対の電極１０２，１０３が平行に配置されてい
る。このうち、一方の電極１０２の表面には、減圧容器
１０１内に放電ガス（プロセスガス）を導入するための
多数の微細孔１０４が設けられている。なお、減圧容器
１０１には、電極１０２の微細孔１０４より導入された
放電ガスを排気するための排気口１０５も設けられてい
る。また、一対の電極１０２，１０３のうち、一方の電
極１０２（以下、「プラズマ発生電極１０２」と言
う。）には高周波電源１０６が接続され、この高周波電
源１０６より高周波が印加できるようになっており、他
方の電極１０３（以下、「接地電極１０３」と言う。）
は接地されている。

【０００４】次に、このドライエッチング装置の動作を
説明する。まず、図示せぬ被エッチング試料（被処理試
料）が同じく図示せぬロードロック室から搬入され、接
地電極１０３の上に載置される。続いて、所定圧力まで
減圧した後、微細孔１０４より放電ガスが導入されて処
理所定圧に調整される。その後、高周波電源１０６より
高周波がプラズマ発生電極１０２に印加される。する
と、プラズマ発生電極１０２と接地電極１０３の間で放
電が起こり、プラズマが発生する。このプラズマ中のイ
オンは被エッチング試料に垂直に入射され、エッチング
が進行する。

【０００５】図１２はＩＣＰ（誘導結合プラズマ）方式
を用いた従来におけるドライエッチング装置の一例を示
す概略構成図である。図１２において、符号２０１は減
圧容器であり、この減圧容器２０１内には図示せぬ被エ
ッチング試料を載置するバイアス印加電極２０２が水平
に配置されている。このバイアス印加電極２０２にはバ
イアス印加電源２０６が接続されている。また、減圧容
器２０１には、バイアス印加電極２０２と平行にして、
石英板２０３が減圧容器２０１の一部（天壁の一部）を
なす状態にして配置されており、この石英板２０３の上
に高周波電源としての高周波アンテナ２０４を設置して
いる。その高周波アンテナ２０４は、図１３に上から見
た模式図として示すように、両端２０４ａ，２０４ｂを
僅かに離して略リング状に屈曲された形状を成す、いわ
ゆる１ターンアンテナと呼ばれているもので、両端２０
４ａ，２０４ｂとの間には高周波電源２０５が接続され
ている。加えて、減圧容器２０１には、この減圧容器２
０１内に放電ガスを導入するための多数の微細孔２０７
が設けられているとともに、この微細孔２０７より導入
された放電ガスを排気するための排気口２０８も設けら
れている。

【０００６】次に、このドライエッチング装置の動作を
説明する。まず、図示せぬ被エッチング試料（被処理試
料）が同じく図示せぬロードロック室から搬入され、バ
イアス印加電極２０２の上に載置される。続いて、所定
圧力まで減圧した後、微細孔２０７より放電ガスが導入
されて処理所定圧に調整される。その後、高周波アンテ
ナ２０４に高周波電源２０５より高周波が印加されると
ともに、バイアス印加電極２０２にバイアス印加電源２
０６より高周波を印加する。すると、高周波アンテナ２
０４とバイアス印加電極２０２との間で放電が起こり、
プラズマが発生し、このプラズマ中のイオンが被エッチ
ング試料に垂直に入射されて、エッチングが異方的に進
行する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たドライエッチング装置の何れの構造も、今後の微細パ
ターンを形成するためのドライエッチングシステムとし
ては不十分な点がある。すなわち、ＲＩＥ（リアクティ
ブ・イオン・エッチング）方式では高真空位置での放電
が不安定であり（安定する放電領域は概略１０mtorr 程
度）、また高密度プラズマを得るために狭電極間隔とし
た場合に、その傾向はさらに著しくなり、種々の改良を
行ったものが提案されているが、未だ十分とは言えな
い。次に、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）のような方式で
あるが、このような方式は容易に高真空・高密度プラズ
マが得られることから、今後のドライエッチング装置と
して非常に期待されていたが、ガスの解離が進み過ぎて
好ましくないと言う欠点が明かになりつつある。これは
エッチング処理にとって不要な、あるいは不適な活性種
が生成されたり、エッチング反応生成物が再解離し、不
必要なデポジション現象を起こしてしまうことによるも
のと推定される。

【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的はエッチング特性を向上させること
ができるプラズマ処理装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次の技術手段を講じたことを特徴とする。
すなわち、高周波印加電極と接地電極を絶縁材上に設け
てなるプラズマ発生電極体と、前記高周波印加電極に高
周波を印加する高周波電源と、前記プラズマ発生電極体
と対向配置されている、被処理試料が載せられるバイア
ス印加電極と、前記バイアス印加電極に高周波を印加す
るバイアス印加電源とを備え、前記絶縁材を通してプラ
ズマを発生する構成としたものである。これによれば、
高周波が印加される高周波印加電極を絶縁材上に配置す
るとともに、この高周波印加電極の直近に接地電極を配
置できるので、高真空でもプラズマは絶縁材の近傍に安
定して放電できる。また、高周波は正負が交互に来る正
弦波のため、電子は加速と減速が加わり、エッチング特
性が向上する。

【００１０】また、本発明は上記目的を達成するため
に、次の技術手段を講じたことを特徴とする。すなわ
ち、プラズマ処理を行うための減圧容器と、絶縁材を間
に介在させて高周波印加電極と接地電極を組み合わせて
板状にし、前記減圧容器内に配置したプラズマ発生電極
体と、前記高周波印加電極に高周波を印加する高周波電
源と、前記減圧容器内に前記プラズマ発生電極体と対向
配置した、被処理試料が載せられるバイアス印加電極
と、前記バイアス印加電極に高周波を印加するバイアス
印加電源とを備えた構成としたものである。これによ
れば、減圧容器内で、しかも絶縁材等を介さずに直接、
プラズマ放電が行われるので、高真空での放電が安定し
て可能になるとともに、プラズマ密度を高密度化して、
エッチングに適したプラズマを得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の形態例とし
て示すドライエッチング装置の概略構成図である。図１
において、符号１はプラズマ処理を行うための減圧容器
であり、この減圧容器１内には図示せぬ被エッチング試
料を載置するバイアス印加電極２が水平に配置されてい
る。このバイアス印加電極２にはバイアス印加電源６が
接続されている。

【００１２】また、減圧容器１には、バイアス印加電極
２と平行にしてプラズマ発生電極体４が設置されてい
る。このプラズマ発生電極体４は減圧容器１の一部（本
形態例では減圧容器１の天壁の一部）をなす状態にして
配置されている石英板３と、この石英板３上、すなわち
減圧容器１の外側面に配置されている３つの電極１６
ａ，１６ｂ，１７とで構成されており、これら３つの電
極１６ａ，１６ｂ，１７は図２に上から見た模式図とし
て示すように、電極１６ａが中心に配置され、この外側
を順に囲って電極１７，電極１６ｂが略等間隔づつ離れ
て配置されている。また、この３つの電極１６ａ，１６
ｂ，１７のうち、電極１６ａ，１６ｂは電極１７を挟ん
で内側と外側に分けられている高周波印加電極で、電極
１７は接地電極である。そこで、以下の説明では電極１
６ａ，電極１６ｂを「高周波印加電極１６ａ」，「高周
波印加電極１６ｂ」と言い、電極１７を「接地電極１
７」と言う。そして、高周波印加電極１６ａ，１６ｂに
はそれぞれ同じ高周波電源５が接続され、接地電極１７
は接地されている。加えて、減圧容器１には、この減圧
容器１内に放電ガス（プロセスガス）を導入するための
多数の微細孔７が設けられているとともに、この微細孔
７より導入された放電ガスを排気するための排気口８も
設けられている。

【００１３】次に、このドライエッチング装置の動作を
説明する。まず、図示せぬ被エッチング試料（被処理試
料）が図示せぬロードロック室から搬入され、バイアス
印加電極２の上に載置される。続いて、所定圧力まで減
圧した後、微細孔７より放電ガスが導入されて処理所定
圧に調整される。その後、プラズマ発生電極体４におけ
る高周波印加電極１６ａ，１６ｂと接地電極１７との間
に高周波電源５より高周波が印加される。すると、減圧
容器１内に放電が起こり、プラズマが発生する。これと
同時に、被エッチング試料を載置したバイアス印加電極
２にバイアス印加電源６より高周波が印加される。する
と、減圧容器１内に発生したプラズマ中のイオンが被エ
ッチング試料に垂直に入射し、エッチングが異方的に進
行する。

【００１４】ここで、プラズマ発生電極体４とバイアス
印加電極２に印加する高周波は同じ周波数のものでも、
異なる周波数のものでも構わない。例えば、プラズマ発
生電極体４には13.56MHz、バイアス印加電極２には400K
Hzと言う場合もあれば、両方共に13.56MHzと言うことも
可能である。これは、必要なエッチング特性を得るのに
合わせて選択すれば良い。また、両方に同じ周波数の高
周波を印加する場合、各々の高周波の位相をずらして印
加することも可能である。さらに、プラズマ発生電極体
４における高周波印加電極１６ａ，１６ｂ及び接地電極
１７を設けている石英板３は必ずしも石英板である必要
はなく、例えば放電ガス（プロセスガス）としてフロロ
カーボン系のガスを使用する場合には、材料が石英では
消耗が激しいことが予想される。そのような場合には、
他の絶縁性材料、例えばアルミナ板等を使用すれば消耗
は大幅に低減できる。

【００１５】したがって、この第１の形態例の構造によ
れば、高周波が印加される高周波印加電極１６ａ，１６
ｂを石英板３上に配置するとともに、この高周波印加電
極１６ａ，１６ｂの直近に接地電極１７を配置している
ので、従来のＲＩＥ（リアクティブ・イオン・エッチン
グ）方式に比較してより高真空域（概略１torrの領域）
での安定放電が可能となる。すなわち、ＲＩＥ方式で
は、放電を安定して得るためには、圧力と電極間隔の関
係から、高真空で安定に放電するには電極間隔を非常に
狭くする必要がある。しかし、それには限度があり１cm
以下の電極間隔では難しくなり、またバルクプラズマが
被エッチング材料に近すぎるとエッチング特性を制御す
るのが難しくなるが、この第１の形態例の電極構造をと
れば、高真空でもプラズマは石英板３の近傍に安定して
放電できる。また、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）方式の
ような１ターンアンテナ構造（図１３参照）にした電極
を用いていないので、プラズマの解離状態はＲＩＥ方式
に近い状態となり、エッチング特性の向上が期待され
る。すなわち、ＩＣＰ方式は、アンテナに高周波電流が
流れることにより、電磁誘導の法則で電界が生じ、この
電界で電子が加速されることにより高密度プラズマが発
生するが、この第１の形態例の構造では、高周波は正負
が交互に来る正弦波のため、電子は加速と減速が加わ
り、ＩＣＰ方式のような高密度にはならない。

【００１６】図３乃至図５は第１の形態例に使用してい
るプラズマ発生電極体４の変形例を示すものである。次
に、その変形例について説明する。なお、図３乃至図５
において図１及び図２と同一符号を付したものは図１及
び図２と同一のものを示している。まず、図３はプラズ
マ発生電極体４の第１の変形例を示す上面模式図であ
る。この第１の変形例では、石英板３上に、中心に高周
波印加電極１６ａを配置し、この外側を順に囲って接地
電極１７ａ，高周波印加電極１６ｂ，接地電極１７ｂ，
高周波印加電極１６ｃ，接地電極１７ｃが略等間隔づつ
離れて配置されている構造にしたもので、高周波印加電
極１６ａ，１６ｂ，１６ｃにはそれぞれ同じ高周波電源
５が接続され、接地電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃはそれ
ぞれ接地されている。したがって、プラズマは電極の端
部近傍で濃い部分が発生し、電極間隔が広い場合にはそ
れによりプラズマの濃淡ができる可能性があるが、この
第１の変形例の場合では、高周波印加電極（１６ａ〜１
６ｃ）と接地電極（１７ａ〜１７ｃ）の数が第１の形態
例の場合に比べて１つづ多いので密度が高い。このた
め、高周波印加電極（１６ａ〜１６ｃ）と接地電極（１
７ａ〜１７ｃ）との距離を近づけることができるので、
プラズマの均一性が向上するとともに、高密度のプラズ
マが得られる。なお、各電極の配置関係を逆、すなわち
高周波印加電極と接地電極の数は、これ以外にも可能な
範囲で増加させ、高周波印加電極と接地電極との距離を
近づけても良いことは勿論のことである。また、中心に
接地電極１７ａを配置し、この外側を順に囲って高周波
印加電極１６ａ，接地電極１７ｂ，高周波印加電極１６
ｂ，接地電極１７ｃ，高周波印加電極１６ｃが配置され
た構造としても差し支えないものである。

【００１７】次に、図４はプラズマ発生電極体４の第２
の変形例を示す概略縦断側面図である。この第２の変形
例では、石英板３上に、中心に高周波印加電極１６ａを
配置し、この外側を順に囲って接地電極１７ａ，高周波
印加電極１６ｂ，接地電極１７ｂ，高周波印加電極１６
ｃが互いに離れて配置されている構造にしたものであ
る。そして、高周波印加電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃに
はそれぞれ同じ高周波電源５が接続され、接地電極１７
ａ，１７ｂはそれぞれ接地されている。また、各電極１
６ａ，１７ａ，１６ｂ，１７ｂ，１６ｃの間隔は、外側
から中心に向かって電極間隔が少しづつ広がっていく構
成をとっている。例えば、図４に示す本例の場合では、
電極間隔t1は５mm、電極間隔t2は 5.5mm、電極間隔t3は
６mm、電極間隔t4は 6.5mmで、中心に最も近い電極間隔
まで 0.5mmづつ間隔を広げている。この第２の変形例の
ように、外側にいくに従い電極間隔を狭くすると、次の
ような効果がある。すなわち、減圧容器１内で発生した
プラズマは減圧容器１の構成上、拡散により周囲に広が
り、外側が密度として薄くなる場合がある。また、側面
の壁等でのプラズマ中の活性種が失活することによって
も、外側が薄くなる傾向にある。さらに、エッチング反
応の進み具合によっても外側が薄くなる場合がある。そ
のような場合には、この第２の変形例のように外側に行
くに従い電極間隔が狭くなるようにしておくと、プラズ
マの発生自体は電極の外側に近い方が濃いプラズマとな
り、それにより拡散や側壁での活性種の失活があっても
被エッチング試料の表面近傍でより均一なプラズマを得
ることができ、処理の均一性が向上する。

【００１８】次に、図５はプラズマ発生電極体４の第３
の変形例を示す概略縦上面図である。この第３の変形例
では、高周波印加電極１６と接地電極１７をそれぞれ櫛
状に形成したものである。すなわち、高周波印加電極１
６には電極歯１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄを一体に
設け、接地電極１７には電極歯１７Ａ，１７Ｂ，１７
Ｃ，１７Ｄを一体に設けている。そして、高周波印加電
極１６の電極歯１６Ａ〜１６Ｄの間に接地電極１７の電
極歯１７Ａ〜１７Ｄをそれぞれ非接触の状態で入り込ま
せて石英板３上に配置したものであって、高周波印加電
極１６には高周波電源５が接続され、接地電極１７は接
地している。したがって、この第３の変形例の場合で
は、高周波印加電極１６と接地電極１７の加工がし易く
なり、また同心円状に配置するものに比較して設置も容
易となる。例えば、同心円状の場合には、各電極の中心
位置がズレると、電極間隔に差異が生じるが、櫛状の場
合にはその不安定性は低く抑えられる。

【００１９】図６は本発明の第２の形態例として示すド
ライエッチング装置の概略構成図である。図６におい
て、符号２１はプラズマ処理を行うための減圧容器であ
り、この減圧容器２１内にはプラズマ発生電極体２４と
バイアス印加電極２２が互いに平行、かつ水平にして配
置されている。このうち、バイアス印加電極２２には図
示せぬ被エッチング試料が載置可能になっており、この
バイアス印加電極２２にバイアス印加電源２６が接続さ
れている。

【００２０】これに対して、プラズマ発生電極体２４
は、図７に上から見た模式図として示すように、同心円
状に配置された３つの電極３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３
７ｂとで構成されている。すなわち、電極３７ａが中心
に配置され、この外側を囲った状態にして電極３６ａ，
電極３７ｂ，電極３６ｂが略等間隔づつ離れて配置され
ているとともに、各電極３７ａ，３６ａ，３７ｂ，３６
ｂとの間に絶縁材２３が介装され、これら各電極３７
ａ，３６ａ，３７ｂ，３６ｂ，絶縁材２３が一体化され
て、円板状をしたプラズマ発生電極体２４が形成された
状態になっている。そして、電極３７ｂを挟んで内側と
外側に分けられている電極３６ａ，３６ｂをそれぞれ高
周波電源２５に接続させて高周波印加電極としていると
ともに、電極３７ａ，３７ｂを接地させて接地電極とし
ている。また、絶縁材２３内には減圧容器２１内に放電
ガス（プロセスガス）を導入するための多数の微細孔２
７が、その開口をバイアス印加電極２２側に向けて設け
られている。なお、減圧容器２１には、微細孔２７より
導入された放電ガスを排気するための排気口２８が設け
られている。

【００２１】次に、このドライエッチング装置の動作を
説明する。まず、図示せぬ被エッチング試料（被処理試
料）が図示せぬロードロック室から搬入され、バイアス
印加電極２２の上に載置される。続いて、所定圧力まで
減圧した後、微細孔２７より放電ガスが導入されて処理
所定圧に調整される。その後、プラズマ発生電極体２４
における高周波印加電極３６ａ，３６ｂと接地電極３７
ａ，３７ｂとの間に高周波電源２５より高周波が印加さ
れる。すると、減圧容器２１内に放電が起こり、プラズ
マが発生する。これと同時に、被エッチング試料を載置
したバイアス印加電極２２にバイアス印加電源２６より
高周波を印加する。すると、減圧容器２１内に発生した
プラズマ中のイオンが被エッチング試料に垂直に入射
し、エッチングが異方的に進行する。

【００２２】ここで、プラズマ発生電極体２４とバイア
ス印加電極２２に印加する高周波は、第１の形態例の場
合と同様に、同じ周波数のものでも、異なる周波数のも
のでも構わない。また、両方に同じ周波数の高周波を印
加する場合、各々の高周波の位相をずらして印加するこ
とも可能である。

【００２３】したがって、この第２の形態例の構造によ
れば、第１の形態例の構造のように石英板等の絶縁材を
介して高周波を印加するのに比較して、より高真空での
放電が安定して可能になる。また、プラズマ密度も第１
の形態例の構造よりも高密度化することができ、さらに
エッチングに適したプラズマが得られることが期待でき
る。

【００２４】図８乃至図１０は第２の形態例に使用して
いるプラズマ発生電極体２４の変形例を示すものであ
る。次に、その変形例について説明する。なお、図８乃
至図１０において図６及び図７と同一符号を付したもの
は図６及び図７と同一のものを示している。まず、図８
はプラズマ発生電極体２４の第１の変形例を示す上面模
式図である。この第１の変形例では、中心に高周波印加
電極３６ａを配置し、この外側を順に囲って接地電極３
７ａ，高周波印加電極３６ｂ，接地電極３７ｂ，高周波
印加電極３６ｃ，接地電極３７ｃが略等間隔づつ離れて
配置され、各電極３６ａ，３７ａ，３６ｂ，３７ｂ，３
６ｃとの間に絶縁材２３が介装され、これら各電極３６
ａ，３７ａ，３６ｂ，３７ｂ，３６ｃ，３７ｃと絶縁材
２３が一体化されて、円板状をした構造にしたものであ
り、高周波印加電極３６ａ，３６ｂ，３６ｃにはそれぞ
れ同じ高周波電源２５が接続され、接地電極３７ａ，３
７ｂ，３７ｃは接地されている。また、絶縁材２３内に
は、第２の形態例の場合と同様に、減圧容器２１内に放
電ガスを導入するための多数の微細孔２７が設けられて
いる。したがって、第２の形態例における第１の変形例
の場合では、高周波印加電極（３６ａ〜３６ｃ）と接地
電極（３７ａ〜３７ｃ）の数が第２の形態例の場合に比
べて１つづ多い分だけで密度が高い。このため、高周波
印加電極と接地電極との距離を近づけることができるの
で、プラズマの均一性が向上するとともに、高密度のプ
ラズマが得られることになる。なお、高周波印加電極と
接地電極の数は、これ以外にも可能な範囲で増加させ、
高周波印加電極と接地電極との距離を近づけても良いこ
とは勿論のことである。また、各電極の配置関係を逆、
すなわち中心に接地電極３７ａを配置し、この外側を順
に囲って高周波印加電極３６ａ，接地電極３７ｂ，高周
波印加電極３６ｂ，接地電極３７ｃ，高周波印加電極３
６ｃが配置された構造としても差し支えないものであ
る。

【００２５】次に、図９は第２の形態例におけるプラズ
マ発生電極体２４の第２の変形例を示す概略縦断側面図
である。この第２の変形例では、中心に高周波印加電極
３６ａを配置し、この外側を順に囲って接地電極３７
ａ，高周波印加電極３６ｂ，接地電極３７ｂ，高周波印
加電極３６ｃが互いに離れて配置され、各電極３６ａ，
３７ａ，３６ｂ，３７ｂ，３６ｃとの間に絶縁材２３が
介装され、これら各電極３６ａ，３７ａ，３６ｂ，３７
ｂ，３６ｃと絶縁材２３が一体化されて、円板状をした
構造にしたものであり、高周波印加電極３６ａ，３６
ｂ，３６ｃにはそれぞれ同じ高周波電源２５が接続さ
れ、接地電極３７ａ，３７ｂは接地されている。また、
絶縁材２３内には、第２の形態例の場合と同様に、減圧
容器２１内に放電ガスを導入するための多数の微細孔２
７が設けられている。さらに、各電極３６ａ，３７ａ，
３６ｂ，３７ｂ，３６ｃの間隔は、外側から中心に向か
って電極間隔が少しづつ広がっていく構成をとってい
る。例えば、図９に示す本例の場合では、電極間隔t1は
５mm、電極間隔t2は 5.5mm、電極間隔t3は６mm、電極間
隔t4は 6.5mmで、中心に最も近い電極間隔まで 0.5mmづ
つ間隔を広げている。この第２の変形例のように、外側
にいくに従い電極間隔を狭くすることにより、第１の形
態例における第２の変形例で説明したのと同様の理由に
より、被エッチング試料の表面近傍でより均一なプラズ
マを得ることができ、処理の均一性が向上する。

【００２６】次に、図１０は第２の形態例におけるプラ
ズマ発生電極体２４の第３の変形例を示す概略上面図で
ある。この第３の変形例では、高周波印加電極３６と接
地電極３７をそれぞれ櫛状に形成したものである。すな
わち、高周波印加電極３６には電極歯３６Ａ，３６Ｂ，
３６Ｃ，３６Ｄを一体に設け、接地電極３７には電極歯
３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ，３７Ｄを一体に設けている。
そして、高周波印加電極３６の電極歯３６Ａ〜３６Ｄの
間に接地電極３７の電極歯３７Ａ〜３７Ｄをそれぞれ非
接触の状態で、この間に絶縁材２３を介在させて位置決
めしたものであり、高周波印加電極３６には高周波電源
２５が接続され、接地電極３７は接地している。したが
って、この第２の形態例における第３の変形例の場合で
は、高周波印加電極と接地電極の加工がし易くなり、ま
た同心円状に配置するものに比較して設置も容易とな
る。そして、第１の形態例における第３の変形例で述べ
たことと同様に、同心円状の場合には、各電極の中心位
置がズレると、電極間隔に差異が生じるが、櫛状の場合
にはその不安定性は低く抑えられることになる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係るプラ
ズマ処理装置によれば、エッチングに適したプラズマ特
性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の形態例として示すドライエッチ
ング装置の概略構成図である。

【図２】第１の形態例で使用しているプラズマ発生電極
体の上面図である。

【図３】第１の形態例におけるプラズマ発生電極体の第
１の変形例を示す図である。

【図４】第１の形態例におけるプラズマ発生電極体の第
２の変形例を示す図である。

【図５】第１の形態例におけるプラズマ発生電極体の第
３の変形例を示す図である。

【図６】本発明の第２の形態例として示すドライエッチ
ング装置の概略構成図である。

【図７】第２の形態例で使用しているプラズマ発生電極
体の上面図である。

【図８】第２の形態例におけるプラズマ発生電極体の第
１の変形例を示す図である。

【図９】第２の形態例におけるプラズマ発生電極体の第
２の変形例を示す図である。

【図１０】第２の形態例におけるプラズマ発生電極体の
第３の変形例を示す図である。

【図１１】従来のドライエッチング装置の一例を示す概
略構成図である。

【図１２】従来のドライエッチング装置の他の例を示す
概略構成図である。

【図１３】図１２に示した同上装置におけるアンテナの
概略構成図である。

【符号の説明】

１，２１減圧容器２，２２バイアス印加電極３石英板（絶縁材）４，２４プラズマ発生電極体５，２５高周波電源６，２６バイアス印加電源１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ高周波印加電
極１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ電極歯１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ接地電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ電極歯２３絶縁材３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ高周波印加電
極３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ電極歯３７，３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ接地電極３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ，３７Ｄ電極歯

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波印加電極と接地電極を絶縁材上に
設けてなるプラズマ発生電極体と、前記高周波印加電極に高周波を印加する高周波電源と、前記プラズマ発生電極体と対向配置されている、被処理
試料が載せられるバイアス印加電極と、前記バイアス印加電極に高周波を印加するバイアス印加
電源とを備え、前記絶縁材を通してプラズマを発生することを特徴とす
るプラズマ処理装置。
【請求項２】前記バイアス印加電極を減圧容器内に設
置するとともに、前記絶縁材を前記減圧容器の一部と
し、前記減圧容器の外側となる前記絶縁材上に前記高周
波印加電極と前記接地電極を設けてなる請求項１に記載
のプラズマ処理装置。
【請求項３】前記プラズマ発生電極体の前記高周波印
加電極と前記接地電極を交互に同心円状に複数配置した
請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】前記プラズマ発生電極体の前記高周波印
加電極と前記接地電極との電極間隔がどの部分でもほぼ
等しくなるように構成した請求項１に記載のプラズマ処
理装置。
【請求項５】前記プラズマ発生電極体の前記高周波印
加電極と前記接地電極との電極間隔を中心から離れるに
したがって少しづつ狭くなるように形成した請求項１に
記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】前記プラズマ発生電極体の前記高周波印
加電極と前記接地電極にそれぞれ互いに入り組まれて配
置される複数の電極歯を設けて、前記高周波印加電極と
前記接地電極を櫛状に各々形成した請求項１に記載のプ
ラズマ処理装置。
【請求項７】前記絶縁材として石英板を用いた請求項
１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】プラズマ処理を行うための減圧容器と、絶縁材を間に介在させて高周波印加電極と接地電極を組
み合わせて板状にし、前記減圧容器内に配置したプラズ
マ発生電極体と、前記高周波印加電極に高周波を印加する高周波電源と、
前記減圧容器内に前記プラズマ発生電極体と対向配置し
た、被処理試料が載せられるバイアス印加電極と、前記バイアス印加電極に高周波を印加するバイアス印加
電源、とを備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項９】前記プラズマ発生電極体の前記高周波印
加電極と前記接地電極を交互に同心円状に複数配置した
請求項８に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】前記プラズマ発生電極体の前記高周波
印加電極と前記接地電極との電極間隔がどの部分でもほ
ぼ等しくなるように構成した請求項８に記載のプラズマ
処理装置。
【請求項１１】前記プラズマ発生電極体の前記高周波
印加電極と前記接地電極との電極間隔を中心から離れる
にしたがって少しづつ狭くなるように形成した請求項８
に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】前記プラズマ発生電極体の前記高周波
印加電極と前記接地電極にそれぞれ互いに入り組まれて
配置される複数の電極歯を設けて、前記高周波印加電極
と前記接地電極を櫛状に各々形成した請求項８に記載の
プラズマ処理装置。