TWI422287B

TWI422287B - Plasma processing device

Info

Publication number: TWI422287B
Application number: TW096144252A
Authority: TW
Inventors: Shinji Nakagami; Hirohiko Nakano
Original assignee: Samco Inc
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2014-01-01
Also published as: US20100066251A1; CN103347360A; CN103347360B; JP5561812B2; JPWO2008065744A1; US8314560B2; WO2008065745A1; JPWO2008065745A1; CN101543141B; WO2008065744A1; TW200833180A; JP5277473B2; CN101543141A

Description

電漿處理裝置

本發明，係關於電漿蝕刻裝置、電漿CVD裝置、電漿洗淨處理裝置等之電漿處理裝置。

如習知般，電漿製程技術之應用未限於半導體領域，其亦含奈米科技之相關領域，例如光元件(半導體雷射、二極體等)、MEMS(迴轉儀、感測器等)、奈米碳管、醫療領域、生物技術領域(微解剖刀、殺菌等)等廣泛領域。

隨著應用領域的擴大，生產性提升的要求亦提高，當然亦要求電漿處理裝置之高效率化。為了獲得該高效率化，包含試樣(基板或晶圓)的大型化、處理的高速化、高形狀控制性等。又，為了滿足上述要求，目前為止對於感應耦合電漿裝置，進行感應線圈的大型化、並聯化等各種改良。尤其上述要求之中，目前對電漿處理裝置強烈要求的課題在於，用以對應大型試樣的電漿均勻化。

在電漿處理裝置，當電流流經感應線圈時感應磁場，將電位差施加於線圈，藉此，附帶地將靜電電位分布於線圈，使其雜散於真空中。包含於電漿的電子，由於具有遮蔽供自外部之電位的作用，因此會集中於與線圈隔著電漿之介電體之電位高的部分，而會影響到使此部位的電位下降的作用。將此作為吸引二次正離子之要因，以產生遮蔽體之散射。

但，由於沿著線圈所產生的電位無對稱性，電漿組成於空間呈非對稱分布。因此，於基板處理時欲實現高處理均勻性有其困難。此種感應線圈附帶地產生之電位問題可從線圈的端部效應得知，且被視為影響電漿裝置所產生之電位性能之重要問題。

為了消除該線圈的端部效應之一對策，可利用稱為法拉第屏蔽(Faraday shield)之靜電屏蔽。此係薄型的導電性金屬片，配置於電漿與感應線圈之間，亦即與介電體鄰接配置。在配置有法拉第屏蔽之電漿處理裝置，當將電流供應至感應線圈時，則可獲得如下效果，亦即，感應磁場雖透過法拉第屏蔽而滲入電漿中，另一方面，電位會被法拉第屏蔽遮蔽，而不會對電漿中產生影響。

然而，對於法拉第屏蔽而言，於屏蔽材中產生渦電流，會產生因感應線圈所供應之能量損失之問題。作為防止此問題之目的，係藉由在屏蔽材設置多數個小窗，以切斷渦電流的流路，惟依然仍存在有屏蔽效果與功率損失係在於交換關係之問題。又，關於小窗，亦有其開口比及形狀的最佳化麻煩且費時的問題。

為了消除端部效應之另一方法，已開發揭示有一種目標在於降低端部效應的線圈。例如專利文獻1中所揭示之感應線圈，其構成係將2個以上之相同形狀的線圈元件於電路上連成。該線圈元件，係配置成使其中心與被處理物的中心一致、且將360°除以線圈元件的數量所得的角度配置該線圈元件的輸入端。又，該線圈元件，係配置成沿著具有任意截面形狀之圓形環表面且於直徑方向與高度方向錯開而成立體狀。依專利文獻1，利用此種線圈構成，可獲得提高線圈之周方向之電漿均勻性的效果。

又，專利文獻2揭示有為了降低端部效應而開發之感應線圈之另一例。在專利文獻2中所揭示之感應線圈，在一端形成有供施加電源之電源端，另一端形成有供接地之接地端，至少2個環形天線設置成電氣並聯。各環形天線之電源端與接地端，係配置於就該天線的中心成對稱位置。又，各環形天線，係配置成彼此平行且交叉，使其電源端與接地端位於離室較遠的位置，各環形天線的中間部離室較近的位置。

依專利文獻2，藉使用上述構成之感應線圈，可使感應線圈全部區域獲得均勻的電壓分布，且可獲得使在室內部之電漿之密度分布相對於旋轉方向對稱且均勻產生之效果。

[專利文獻1]日本特開2005－303053號公報(圖6)[專利文獻2]日本特表2004－537839號公報(圖3)

但，包含專利文獻1及專利文獻2所揭示者，至目前為止所揭示之電漿處理裝置之感應線圈，其電漿之均勻性尚未充分，仍有待改良的餘地。依據此種現狀，本發明人想到一種電漿處理裝置，可將大口徑之電漿比以往更均勻產生。

為解決上述問題，本發明之電漿處理裝置之第一形態，其特徵在於：在被處理物的上方具備感應線圈，該感應線圈，係將具有相同形狀之n個(n為2以上)線圈元件以被處理物表面的法線為軸而配置成旋轉對稱，且使各線圈元件形成電氣並聯而成；該感應線圈之各線圈元件，係以在對被處理物的投影面之相同部位之下側具有接地端、上側具有供電端之方式環繞該軸，並且具有：下面部，一端具備接地端且呈具有既定幅寬之弧狀，該弧的中心角為360°/n；及供電部，一端具備供電端且呈具有既定幅寬之弧狀，且設於較該下面部為上側，並與該下面部形成電氣連接。

又，本發明之電漿處理裝置之第二形態，其特徵在於：在被處理物的上方具備感應線圈，該感應線圈，係將具有相同形狀之n個(n為2以上)線圈元件以被處理物表面的法線為軸而配置成旋轉對稱，且使各線圈元件形成電氣並聯而成；該感應線圈之各線圈元件，具有：下面部，一端具備接地端且呈具有既定幅寬之弧狀，該弧的中心角為360°/n；及供電部，一端具備供電端且呈具有既定幅寬之弧狀，且設於較該下面部為上側，並與該下面部形成電氣連接；該感應線圈係將n個線圈元件以下述方式配置而成，亦即，使線圈元件的接地端與另一線圈元件的供電端位在對被處理物的投影面之相同部位。

依本發明之電漿處理裝置，藉其特徵之線圈構成，可達成以下效果。

首先，由於複數個線圈要件係配置成旋轉對稱，可避免線圈整體電壓下降的影響，並可保持電漿之高軸對稱性。因此，可降低端部效應的影響。又，藉此，可將大口徑之電漿均勻產生。尤其，可產生周方向均勻性高的電漿。

又，於各線圈元件，由於接地端位於供電端之下側(被處理物側)，因此，線圈元件的接地端***於電漿與線圈的供電端之間。因此，可獲得用以使電漿與線圈絕緣之介電體不易產生飛濺的效果。

圖1係本實施例之電漿處理裝置之一實施例之ICP蝕刻裝置之概略構成圖。圖1之ICP蝕刻裝置10，具備反應室11、下部電極12、氣體導入口13、及真空泵14等。於下部電極12上載置矽晶圓等被處理物19。又，於反應室11上部(外部)，透過石英板15而設置感應線圈20。感應線圈20，其供電端連接於電漿用高頻電源17，接地端則接地。有關感應線圈20之詳細構成於後述。又，下部電極12連接於自偏壓用高頻電源18，反應室11整體接地。

本發明之電漿處理裝置，其特徵具有圖1所示之電漿處理裝置之感應線圈20之構成。以下，進行感應線圈20之詳細說明。

在本發明，感應線圈20係由具有相同形狀之複數個線圈元件組合構成。本發明之電漿處理裝置，可大致區分為：各線圈元件的捲繞數為一圈、及捲繞數為一圈以下兩種類。本說明書中，將前者稱為第一形態(本發明之電漿處理裝置之第一形態)，而將後者稱為第二形態(本發明之電漿處理裝置之第二形態)。

[第一形態]

圖2係第一形態之感應線圈20之概略圖，圖2(A－1)係表示將2個線圈元件21組合而成之感應線圈20。又，圖2(A－2)係構成圖2(A－1)之感應線圈20之線圈元件21之示意圖。線圈元件實際上係具有既定幅寬，在圖2中予以簡化描繪。

如圖2(A－1)所示，感應線圈20，係配置成將具有相同形狀之2個線圈元件21，以被處理物19表面的法線L(以下稱為「軸L」，參照圖1)為共通軸成旋轉對稱。

線圈元件21，當對被處理物投影後，繞軸L一圈，以使供電端23與接地端24位於相同部位。在此，「相同部位」，雖係指較佳為完全相同，但，由於將複數個線圈元件組合時必須使彼此不接觸等理由，故容許設計上不得不如此設計之若干偏差。

線圈元件21，具有下面部26，其一端具有接地端24。下面部26係呈弧狀，當如圖2(A－1)所示之2個線圈元件21組合而成之感應線圈20時，其中心角為180°。

下面部26藉由連接部22而與設於較下面部26更上側之供電部25形成電氣連接。位於供電部25之連接部22相反側之端部如上述，連接於電漿用高頻電源17。圖2之例，雖將連接部22作傾斜描繪，但本發明之連接部22之構成並未特別限定。

在第一形態，構成感應線圈20之線圈元件21的數量為2個以上。作為第一形態之其他例，於圖2(B－1)表示由3個線圈元件21、圖2(C－1)表示由4個線圈元件21構成之感應線圈20之概略圖。又，在圖2(B－2)、及(C－2)中僅將1個線圈元件21突顯表示。

當使用n個線圈元件21時，各線圈元件21之下面部26的弧之中心角為360°/n。藉此，當組合n個線圈元件時，藉由該等之下面部26整體形成一圈，而可進行均勻的電漿形成。

在圖2所示之例，由於使n個線圈元件21彼此不接觸而加以組合，因此，感應線圈20成為包含下面部26與供電部25之由n階構成之階層構造。但，第一形態之感應線圈20未限於n階之階層構造。

又，為了提高絕緣耐壓，以使各線圈元件21間不會產生火花放電，較佳係在各線圈元件21間設置絕緣體。絕緣體之例，較佳可使用鐵氟龍(登錄商標)。又，絕緣體亦可為如圖2所示之大氣。

進而，所組合之各線圈元件21間的距離(上下方向的距離)，較佳係盡量靠近。藉此，可使接地屏蔽效果較感應耦合為強。各線圈元件21間之較佳距離雖因絕緣體的種類而異，當鐵氟龍時可為3~5mm，而大氣時可為5~10mm。

又，當使用超過13.56MHz之高頻電源作為電漿用高頻電源17時，各線圈元件間的距離即使小於3mm，亦有不易產生火花放電的傾向。

電漿用高頻電源17，在使用一般高頻電源(13.56MHz)時，因可均勻且對稱性良好地產生電漿之點，故較佳係使用一圈之線圈元件21。另一方面，當使用超過13.56MHz之高頻電源時，由於藉由縮短線圈元件21的長度以降低電感，而可均勻且對稱性良好地產生電漿，因此，較佳係使用捲繞數少於一圈之線圈元件21。有關由此種構成之線圈元件所構成之感應線圈，以下，以第二形態作說明。

[第二形態]

圖3係第二形態之感應線圈20之概略圖，圖3(D－1)係表示將3個線圈元件組合而成之感應線圈20。圖3(D－2)係構成圖3(D－1)之感應線圈20之線圈元件21之示意圖。線圈元件實際上係具有既定幅寬，在圖3中予以簡化描繪。

如圖3(D－1)所示，感應線圈20，係配置成將具有相同形狀之3個線圈元件21，以被處理物19表面的法線L(以下稱為「軸L」，參照圖1)為共通軸成旋轉對稱。

在第二形態，構成感應線圈20之線圈元件21的數量為3個(線圈元件21為2個時之構成，則包含於上述第一形態之構成)。

線圈元件21，係成為對被處理物之投影像以軸L為中心之弧狀。即，線圈元件21的捲繞數為一圈以下。

第二形態之線圈元件21，亦與上述第一形態的情形同樣具有下面部26，其一端為接地端24且具有既定幅寬。下面部26係呈弧狀，其中心角為360°/n。即，如圖3(D－1)所示之由3個線圈元件21構成之感應線圈20之情形，其中心角為120°。

下面部26藉由連接部22而與設於較下面部26更上側之供電部25形成電氣連接。位於供電部25之連接部22相反側之端部如上述，連接於電漿用高頻電源17。

在第二形態，將此n個線圈元件21分別配置成旋轉對稱，以使在對被處理物之投影面之相同部位，將某線圈元件21之接地端24與另一線圈元件21之供電端23定位。當線圈元件為3個構成時(圖3(D－1))，將各線圈元件21配置成分別旋轉120°，藉此使接地端24與供電端23在投影面中位於相同部位。又，此「相同部位」係與上述第一形態所述者相同意思。

第二形態之其他例，圖3(E－1)表示由4個線圈元件、圖3(F－1)表示由5個線圈元件、圖3(G－1)表示由6個線圈元件構成感應線圈20之概略圖。又，圖3(E－2)、(F－2)、(G－2)分別表示構成圖3(E－1)、(F－1)、(G－1)之感應線圈20之一個線圈元件21。在圖3所示之例，由於n個線圈元件21組合成彼此並無接觸，因此，感應線圈20形成包含下面部26與供電部25之二階層構造，惟，第二形態之感應線圈20並未限於二階層構造。

又，第二形態，亦與上述第一形態所說明者同樣，較佳係於各線圈元件21間設置絕緣體，且盡量使各線圈元件21間的距離縮短。

不僅周方向，直徑方向亦可產生均勻性高的電漿，整體而言，可產生均勻性更高的電漿之點，本發明之電漿處理裝置，較佳係將2個直徑不同的2以上的感應線圈設成同心狀。藉此，就算對更大口徑化之晶圓進行電漿處理時，亦可均勻將晶圓的中心部分與周緣部分進行電漿處理。即，於周方向及直徑方向上可進行均勻的電漿處理。

有關此種構成之感應線圈，以下，以第三形態加以說明。

[第三形態]

圖4係第三形態之感應線圈30之一例之概略圖。第三形態之感應線圈30，係由第1感應線圈31(外線圈)、以及配置於該第1感應線圈31的內周部且較該第1感應線圈31的半徑為小之第2感應線圈32(內線圈)構成。第1及第2感應線圈31、32係配置成以被處理物19(參照圖1)表面之法線L為共通軸而成同心狀。

第1及第2感應線圈31、32，係由上述第一及第二形態之任一感應線圈構成。各感應線圈31、32，雖係電氣並聯，亦可電氣性獨立。

圖4(H－1)及(H－2)所示之感應線圈30，係第1及第2感應線圈31、32兩者為以第一形態之感應線圈構成之例。圖4中，為了區別第1感應線圈31與第2感應線圈32，而將第2感應線圈32突顯表示。

在圖4(H－1)及(H－2)所示之例，第1感應線圈31係由具有相同形狀之5個線圈元件21構成，以法線L為共通軸而配置成旋轉對稱；第2感應線圈32係由具有相同形狀之3個線圈元件21構成，以法線L為共通軸而配置成旋轉對稱。各感應線圈31、32之線圈元件21分別成電氣並聯。

當感應線圈以5個線圈元件21構成時，各線圈元件21之呈弧狀之下面部26的中心角為72°。當感應線圈以3個線圈元件21構成時，下面部26的中心角為120°。如圖4(H－2)所示，第1及第2感應線圈31、32，係配置成使各線圈元件21之下面部26之接地端的位置一致。

又，各線圈元件21實際上具有既定幅寬，於圖4中予以簡化描繪。

第三形態之其他例，圖5(1－1)表示第1及第2感應線圈31、32兩者由第二形態之感應線圈構成之情形，圖5(1－2)表示第1感應線圈31由第一形態之感應線圈構成、而第2感應線圈32由第二形態之感應線圈構成之情形，圖5(1－3)表示第1感應線圈31由第二形態之感應線圈構成，而第2感應線圈32由第一形態之感應線圈構成之情形之感應線圈30之概略圖。雖任一感應線圈31由5個線圈元件21構成，第2感應線圈32由3個線圈元件構成，惟，各感應線圈31、32亦可由適當數量之線圈元件21構成。

但，當第1感應線圈31之線圈元件的數量與第2感應線圈32之線圈元件的數量相同或較少時，第1感應線圈31之各線圈元件之下面部會較第2感應線圈32之各線圈元件之下面部為長。依發明人的實驗，若第1感應線圈31之各線圈元件之下面部較第2感應線圈32之各線圈元件之下面部為長，則由於可看出電漿的均勻性降低的傾向，因此，較佳係使第1感應線圈31之線圈元件的數量多於第2感應線圈32之線圈元件的數量。

又，第三形態之感應線圈30未限於2個，亦能以3個以上之感應線圈構成。

[實施例]

圖6係表示將第三形態之感應線圈30配置於石英板15的上部而成之ICP蝕刻裝置10之概略構成圖。在圖6中，省略氣體導入部及真空泵、冷卻裝置等之圖示。

圖6所示之感應線圈30，係與圖4所示者具有同樣構成，其係由以5個線圈元件構成之第1感應線圈31、以及以3個線圈元件構成之第2感應線圈而構成。第1及第2感應線圈31、32係配置於石英板15上，利用間隔件34而使各上面位於相同平面上。

第1及第2感應線圈31、32，係配置成於作為被處理物19之矽晶圓表面的法線之中以該矽晶圓的中心軸L為共通軸。第1及第2感應線圈31、32的半徑分別設定為185mm及125mm。各感應線圈31、32之線圈元件21，具有呈弧狀之下面部26，其一端為接地端24且具有約15mm的幅寬。又，各線圈元件21具有呈弧狀之供電部25，其一端為供電端23且具有15mm的幅寬。

在第1及第2感應線圈31、32之各線圈元件21間，配置有厚度為3mm之聚四氟乙烯(PTFE)，因此各線圈元件21間絕緣。由於各線圈元件21具有相同厚度，因此，由5個線圈元件構成之第1感應線圈31的尺寸，高於由3個線圈元件構成之第2感應線圈32的尺寸。

圖7，係表示圖6所示之ICP蝕刻裝置10之第1及第2感應線圈31、32之電路圖。在圖7中，第1及第2感應線圈31、32雖以1根曲線表示，但實際上係由5個線圈元件及3個線圈元件構成。

如圖7所示，第1及第2感應線圈31、32的供電端23連接於共通之電漿用高頻電源17。由於高頻電源17的阻抗相等於第1及第2感應線圈31、32的總阻抗，因此，在高頻電源17與第1及第2感應線圈31、32的供電端之間連接有匹配電路35。匹配電路35，係由在高頻電源17與第1及第2感應線圈31、32之間串聯之可變電容器36、及並聯之可變電容器37構成。

又，為了調整施加於第1感應線圈31與第2感應線圈32之高頻功率的比例，而於匹配電路35與第1感應線圈31之間串聯功率分割電路38。功率分割電路38，係由在匹配電路35與第1感應線圈31之間串聯之固定電容器39、及並聯之可變電容器40所構成。

又，雖未圖示，於各線圈元件21，藉由銅纜線將施加於各感應線圈31、32之高頻功率均等施加。

圖8~11，係表示使用具備上述感應線圈30之ICP蝕刻裝置10，將直徑約300mm(12吋)的矽晶圓進行蝕刻後之蝕刻率的測定結果。蝕刻係以SF6作為蝕刻氣體且以600sccm的流量導入反應容器，並將該容器內的壓力設為2Pa來進行。

蝕刻率的測定，係分別針對通過矽晶圓中心而與取向平面(orientation flat)平行的方向(Hxis)、以及通過矽晶圓中心而與取向平面垂直的方向(Axis)之複數個部位進行評價。在圖8~11中，橫軸係表示從中心算起的距離(mm)，縱軸係表示蝕刻率(μm/min)。

首先，測定僅對第1感應線圈31供應13.56MHz、2000W之高頻功率後之蝕刻率。圖8表示其結果。如圖8所示，在此情形，與取向平面平行的方向及垂直的方向之蝕刻率為大致一致，且呈左右對稱之形狀。因此可知，當僅對第1感應線圈31供應高頻功率，則可產生周方向均勻性高的電漿。另一方面，可看出相較於矽晶圓中心附近的蝕刻率，外周附近的蝕刻率呈較高的傾向。

其次，測定僅對第2感應線圈32供應13.56MHz、2000W之高頻功率後之蝕刻率。圖9表示其結果。如圖9所示，在此情形，與取向平面平行的方向及垂直的方向之蝕刻率為大致一致，且呈左右對稱之形狀。因此可知，當僅對第2感應線圈32供應高頻功率，亦可產生周方向均勻性高的電漿。相對於此，相較於矽晶圓中心附近的蝕刻率，外周附近的蝕刻率較低。此係由於第2感應線圈32的直徑尺寸小於矽晶圓所致。

其次，將合計2000W之13.56MHz高頻功率供應於第1及第2感應線圈31、32後，進行蝕刻率的測定。圖10係表示在功率分割電路38使用300pF之固定電容器39，以將高頻功率均等施加於第1感應線圈31及第2感應線圈32的方式調整後之蝕刻率。又，圖11及圖12係表示為了縮小施加於第1感應線圈31的高頻功率比例，而在功率分割電路38使用400pF、500pF之固定電容器39時之蝕刻率。

由圖10~12所示可知，在任一情形，亦可使與取向平面平行及垂直的方向之蝕刻率大致一致，可產生周方向均勻性高的電漿。

另一方面，當將高頻功率均等施加於第1及第2感應線圈31、32時，雖可看出較僅將高頻功率施加於第1感應線圈31時更加改善，但，會形成矽晶圓外周附近的蝕刻率高於中心附近的蝕刻率。此種傾向，可藉由將施加於第1感應線圈31的高頻電壓比例縮小而加以改善，當在功率分割電路38使用500pF之固定電容器39時，可使矽晶圓整體呈現大致相同的蝕刻率(參照圖11及圖12)。根據發明人的計算，當使用500pF之固定電容器39時之蝕刻率均勻性為±3%左右。

如此，第三形態之感應線圈30，由於係由第1及第2感應線圈31、32構成，因此，可於矽晶圓整體產生均勻的電漿。又，藉由適當調整施加於第1及第2感應線圈31、32之高頻功率比例或兩線圈31、32的直徑尺寸、第2感應線圈32之下面部相對於第1感應線圈31之下面部之高度位置等，可謀求電漿之周方向及直徑方向更均勻化。

以上，雖針對本發明之電漿處理裝置之第一~三形態加以說明，惟上述只不過是例示。以下，舉例說明本發明之電漿處理裝置之其他形態。又，以下形態皆可適用於上述第一~三形態之感應線圈20之任一者。

(變形例1)將線圈元件21之下面部26的寬度(朝軸方向的厚度)設成大於供電部25的寬度。圖13係表示具有此構成之線圈元件21之一例。依此構成，可產生更均勻的電漿，進而，可實現對於大口徑試樣之處理。

(變形例2)將線圈元件21之下面部26設成鉤環形。又，在此形態，當將複數個線圈元件21加以組合時，避免使各線圈元件21之下面部26重疊。

作為具有此種鉤環形之下面部26之例，圖14(J)係表示由2個線圈元件21構成之感應線圈20之下面部26的前視圖，圖14(K)係表示由3個線圈元件21構成之感應線圈20之下面部26的前視圖。

又，圖15(J－1)係表示由2個線圈元件構成且下面部26呈鉤環形之感應線圈20之概略圖。圖15(J－2)係構成圖15(J－1)所示之感應線圈20之線圈元件21之概略圖。

在圖14及圖15所示之例，當將複數個感應線圈加以組合時，雖以下面部26覆蓋下面全部，但，亦可使下面中央形成空間。

藉由設成此種鉤環形之下面部，可產生均勻性高的電漿，而能以高均勻性進行大型試樣的處理。

(變形例3)將各線圈元件21的捲繞數設成大於1圈。圖16係表示具有此構成之線圈元件21之例。圖16(L)及圖16(M)，係表示由2個線圈元件21構成之感應線圈20中，線圈元件21設成2圈(L)，線圈元件21設成1.5圈(M)之例之概略圖。在圖16(L－1)及圖16(M－1)，僅將1個線圈元件21突顯表示。

在圖16(L)之例，各線圈元件的接地端與供電端，係位於對被處理物的投影面之相同部位之下側與上側。在圖16(M)之例，各線圈元件的接地端與其他線圈元件的供電端，係位於對被處理物的投影面之相同部位之下側與上側。

(感應線圈的配置)本發明之電漿處理裝置，未限於如圖1所示之於石英板15的正上方配置感應線圈20的構成，亦可將感應線圈的設置位置自由變更。例如，為了更易於控制所產生之電漿的形狀，雖如圖17所示般，習知之電漿處理裝置，具有朝被處理物擴徑而形成截圓錐狀之電漿產生容器，惟，亦可將本發明之感應線圈設於此種電漿產生容器的外側(但，感應線圈20為上述變形例2的構成之情形除外)。又，感應線圈20，亦可在本發明之電漿處理裝置中設成複數個、複數段。在圖17之電漿處理裝置，配置有4個感應線圈20。又，在圖17中省略電漿用高頻電源17及接地的構成。

當電漿產生容器為截圓錐狀時，各線圈元件之內面部及供電部，較佳係使其寬度(厚度)沿上下方向(相對於被處理物之垂直方向)、或沿電漿產生容器之外壁面之上下方向形成。

(線圈元件的數量)各感應線圈之線圈元件的數量可適當設定。但，若線圈元件的數量越少，則各線圈元件之下面部的中心角會越大，而使該下面部兩端的電壓差變大。由於下面部兩端的電壓差變越大，則越有損於電漿的均勻性，因此，較佳係各感應線圈之線圈元件的數量越多越好。但，若考慮製造困難性、發熱之線圈的冷卻性問題，則較佳係將線圈元件的數量設成7個左右。

10．．．ICP蝕刻裝置

11．．．反應室

12．．．下部電極

13．．．氣體導入口

14．．．真空泵

15．．．石英板

17．．．電漿用高頻電源

18．．．自偏壓用高頻電源

19．．．被處理物

20、30．．．感應線圈

21．．．線圈元件

22．．．連接部

23．．．供電端

24．．．接地端

25．．．供電部

26．．．下面部

31．．．第1感應線圈

32．．．第2感應線圈

35．．．匹配電路

38．．．功率分割電路

圖1係電漿處理裝置之一實施例之ICP蝕刻裝置之概略構成圖。

圖2(A－1)、(A－2)、(B－1)、(B－2)、(C－1)、(C－2)係第一形態之感應線圈之概略圖。

圖3(D－1)、(D－2)、(E－1)、(E－2)、(F－1)、(F－2)、(G－1)、(G－2)係第二形態之感應線圈之概略圖。

圖4係第三形態之感應線圈之概略立體圖(H－1)、概略仰視圖(H－2)。

圖5(I－1)、(I－2)、(I－3)係第三形態之感應線圈之另一例之概略立體圖。

圖6係使用第三形態之感應線圈之ICP蝕刻裝置之實施例之概略構成圖。

圖7係感應線圈之電路圖。

圖8係表示僅將高頻功率施加於第1感應線圈時之蝕刻率的測定結果。

圖9係表示僅將高頻功率施加於第2感應線圈時之蝕刻率的測定結果。

圖10係表示將高頻功率均等施加於第1及第2感應線圈時之蝕刻率的測定結果。

圖11係表示將施加於第1感應線圈之高頻功率比例縮小時之蝕刻率的測定結果。

圖12係表示將施加於第1感應線圈之高頻功率比例縮小時之蝕刻率的測定結果。

圖13係線圈元件21之下面部寬度大於供電部寬度時之線圈元件之例。

圖14係由(J)2個、(K)3個線圈元件構成之感應線圈之下面部的前視圖。

圖15(J－1)、(J－2)係下面部呈鉤環形之感應線圈之概略圖。

圖16係由(L－1)、(L－2)2圈之線圈元件、(M－1)、(M－2)1.5圈之線圈元件構成之感應線圈之概略圖。

圖17係具有朝被處理物擴徑之電漿產生容器之電漿處理裝置之概略構成圖。