JP2007266231A - プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波を印加される電極における放電電流分布の均一化あるいは任意の制御を可能とすること。
【解決手段】整合器３４とサセプタ（下部電極）１２との間の高周波給電ライン３６は、主給電棒３８、給電分配板４０、中心給電棒４２および周辺給電棒４４からなっている。高周波電源３２からの高周波は整合器３４より主給電棒３８を通って給電板４０に達し、ここから先は中心給電棒４２と周辺給電棒４４とに分流してサセプタ１２まで並列に流れる。サセプタ１２の主面（上面）の各位置における高周波電流ないし放電電流の分布は、中心給電棒４２からの中心分岐電流によって得られる電流分布と各周辺給電棒４４からの周辺分岐電流によって得られる電流分布とが重ね合わさったものとなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被処理基板にプラズマ処理を施す装置に係わり、特に電極に高周波を印加してプラズマを生成する高周波放電方式のプラズマ処理装置に関する。

半導体デバイスやＦＰＤ（Flat Panel Display）の製造プロセスにおけるエッチング、堆積、酸化、スパッタリング等の微細加工または処理には、処理ガスに比較的低温で良好な反応を行わせるためにプラズマが利用されている。一般に、プラズマ処理装置は、プラズマを生成する方式として、グロー放電または高周波放電を利用するものと、マイクロ波を利用するものとに大別される。

高周波放電方式のプラズマ処理装置は、たとえば特許文献１に記載されるように、減圧可能な処理容器または反応室内に上部電極と下部電極とを平行に配置し、下部電極の上に被処理基板（半導体ウエハ、ガラス基板等）を載置し、上部電極もしくは下部電極に整合器を介してプラズマ生成用の高周波を印加する。この高周波によって生成された高周波電界により電子が加速され、電子と処理ガスとの衝突電離によってプラズマが発生し、プラズマ中のラジカルやイオンによって基板表面に所望の微細加工（たとえばエッチング加工）が行われる。
特開平６−２８３４７４

ところで、最近は、製造プロセスにおけるデザインルールの微細化につれてプラズマ処理に低圧下での高密度プラズマが要求されており、上記のような高周波放電方式のプラズマ処理装置では従来（一般に１３．５６ＭＨｚ）よりも格段に高い高周波数領域（４０ＭＨｚ以上）の周波数を用いるようになってきている。しかしながら、高周波放電の周波数が高くなると、高周波電源から給電棒を介して電極の背面または裏面に印加される高周波が表皮効果により電極表面を伝わって電極主面（プラズマと対向する面）に回り、電極主面の各部から高周波の電流がプラズマに向かって流れる。ここで、従来のプラズマ処理装置においては、１本の給電棒を電極背面の中心に接続する構成を採るので、電極主面の中心が給電棒から最も遠い距離に位置する特異点となる。よって、電極主面の中心部における放電電流（プラズマに向って流れる高周波電流）がエッジ部における放電電流よりも大きくなって、生成されるプラズマの密度も電極中心部側が電極エッジ部側より高くなり、プロセス特性が同心円状に半径方向でばらつくという問題があった。

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、高周波を印加される電極における放電電流分布の均一化あるいは任意の制御を可能とし、ひいてはプラズマ密度分布の均一化やプロセス特性の面内均一性の向上をはかるプラズマ処理装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明のプラズマ処理装置は、真空排気可能な処理容器内に第１の電極を設け、前記処理容器内に高周波電界を形成するとともに処理ガスを流し込んで前記処理ガスのプラズマを生成し、前記プラズマの下で被処理基板に所望のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、所定周波数の高周波を出力する高周波電源と、前記高周波電源からの前記高周波を前記第１の電極に供給するために前記第１の電極の背面の中心部に接続される中心給電体と、前記高周波電源からの前記高周波を前記中心給電体と並列に前記第１の電極に供給するために前記第１の電極の背面の周辺部に接続される周辺給電体とを有する。

上記の構成においては、高周波電源からの高周波が途中から中心給電体と周辺給電体とに分かれて給電される。そして、中心給電体を流れる高周波電流は、第１の電極の背面中心部に到達すると、そこから電極エッジ経由で電極主面側に回り込んで、中心給電体の反対側の位置つまり電極中心部に特異点をつくって、その特異点で極大または最大となるような放電電流分布を形成する。一方、周辺給電体を流れる高周波電流は、第１の電極の背面周辺部に到達すると、そこから電極エッジ経由で電極主面側に回り込んで、周辺給電体の反対側（点対称）の位置に特異点をつくって、その特異点で極大または最大となるような放電電流分布を形成する。こうして、中心給電体より給電される高周波に基づく電流分布と周辺給電体より給電される高周波に基づく電流分布とが第１の電極の主面上の各位置で重なり合うことで、合成放電電流の空間分布特性が得られる。中心給電体を流れる高周波電流と周辺給電体を流れる高周波電流との比（分配比）を調節することで、合成放電電流の空間分布特性を均一化することも任意に制御することも可能となる。

本発明の好適な一態様によれば、周辺給電体が、第１の電極の背面周辺部に円周方向に所定の間隔を置いて接続される複数本の周辺給電棒によって構成される。この場合、それら複数の周辺給電棒は、第１の電極に対する給電ないし電流分布の対称性の点からそれら全部が同一の材質・形状・サイズを有し、同一の導波管特性を有するのが好ましい。また、第１の電極に対する周辺給電棒の接続ポイント位置（特に半径方向の位置）は、被処理基板のサイズまたは口径に応じて選定されてよい。

また、好適な一態様として、それら複数本の周辺給電棒は、第１の電極と、その背後に対向して配置され、かつ高周波電源に電気的に接続されている導電性の分配用給電板との間に設けられる。この場合、周辺給電棒と平行に、中心給電棒も第１の電極と給電分配板との間に設けられてよい。

また、別の好適な一態様によれば、可変のインピーダンスを与えるための可変コンデンサが中心給電体および周辺給電体の少なくとも一方と直列に接続される。この可変コンデンサの容量を可変することで、中心給電体を流れる中心分岐電流と周辺給電体を流れる周辺分岐電流との比（分配比）を任意に可変し、上記のような第１の電極の主面における合成放電電流の空間分布特性を自由に制御することができる。

このような可変コンデンサを備える場合には、中心給電体を流れる中心分岐電流の電流値を測定するための第１の電流測定部と、周辺給電体を流れる周辺分岐電流の電流値を測定するための第２の電流測定部と、それら第１および第２の電流測定部よりそれぞれ得られる中心分岐電流測定値および周辺分岐電流測定値に基づいて可変コンデンサの容量を制御する容量制御部も備えるのがさらに好ましい。容量制御部は、第１および第２の電流測定部より中心分岐電流および周辺分岐電流の電流値をフィードバックし、中心分岐電流と分岐電流の比（分配比）が設定値になるように可変コンデンサの容量を制御する。

また、別の好適な一態様によれば、中心給電体または周辺給電体のいずれか一方を通る高周波の位相を任意にシフトさせるための位相推移器が備えられる。位相推移器により、たとえば周辺給電体を通る高周波の位相を変えることで、中心給電体を流れる中心分岐電流と周辺給電体を流れる周辺分岐電流との間に位相差をもたせ、その位相差に応じて第１の電極の主面上の各位置における高周波電流の重なり具合（合成ベクトル量）を制御し、合成放電電流の空間分布特性を任意に制御することができる。

本発明のプラズマ処理装置によれば、上記のような構成および作用により、高周波が印加される電極において放電電流の分布を均一化し、あるいは任意に制御可能とすることができる。このことによって、プラズマ密度分布の均一化やプロセス特性の面内均一性の向上をはかることができる。

以下、添付図を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。

図１に、本発明の第１の実施形態によるプラズマ処理装置の構成を示す。このプラズマ処理装置は、カソードカップルの平行平板型プラズマエッチング装置として構成されており、たとえばアルミニウムまたはステンレス鋼等の金属製の円筒型チャンバ（処理容器）１０を有している。チャンバ１０は保安接地されている。

チャンバ１０内には、被処理基板としてたとえば半導体ウエハＷを載置する円板状の下部電極またはサセプタ１２が水平に配置されている。このサセプタ１２は、たとえばアルミニウムからなり、絶縁性の筒状保持部１４を介してチャンバ１０の底から垂直上方に延びる導電性の筒状支持部１６に支持されている。筒状保持部１４の上面には、サセプタ１２の上面を環状に囲むたとえば石英からなるフォーカスリング１８が配置されている。

チャンバ１０の側壁と筒状支持部１６との間には環状に排気路２０が形成され、この排気路２０の入口または途中に環状のバッフル板２２が取り付けられるとともに底部に排気口２４が設けられている。この排気口２４に排気管２６を介して排気装置２８が接続されている。排気装置２８は、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有しており、チャンバ１０内の処理空間を所望の真空度まで減圧することができる。チャンバ１０の側壁には、半導体ウエハＷの搬入出口を開閉するゲートバルブ３０が取り付けられている。

サセプタ１２には、プラズマ生成およびDCバイアス生成用の高周波電源３２が整合器３４および高周波給電ライン３６を介して電気的に接続されている。高周波電源３２は、所定の高周波数たとえば６０ＭＨｚの高周波を所定のパワーで出力する。整合器３４は、高周波電源３２側のインピーダンスと負荷（電極、プラズマ、チャンバ）側のインピーダンスとの間で整合（マッチング）をとる。高周波給電ライン３６は、この実施形態における本発明の特徴部分であり、主給電棒３８、給電分配板４０、中心給電棒４２、周辺給電棒４４を含んでいる。給電ライン３６の詳細な構成および作用は後に詳述する。

サセプタ１２の上面には半導体ウエハＷを静電吸着力で保持するための静電チャック５０が設けられている。この静電チャック５０は導電膜からなる電極５０ａを一対の絶縁膜５０ｂ，５０ｃの間に挟み込んだものであり、電極５０ａには直流電源５２がスイッチ５４を介して電気的に接続されている。直流電源５２より印加される直流電圧により、クーロン力で半導体ウエハＷを静電チャック５０上に吸着保持することができる。

サセプタ１２の内部には、たとえば円周方向に延びる環状の冷媒室５４が設けられている。この冷媒室５４には、チラーユニット５６より配管５８，６０を介して所定温度の冷媒たとえば冷却水が循環供給される。冷媒の温度によって静電チャック５０上の半導体ウエハＷの処理温度を制御できる。さらに、伝熱ガス供給部６２からの伝熱ガスたとえばＨeガスが、ガス供給管６４を介して静電チャック５０の上面と半導体ウエハＷの裏面との間に供給される。

チャンバ１０の天井には、サセプタ１２と平行に向かい合って接地電位の上部電極を兼ねるシャワーヘッド６６が設けられている。このシャワーヘッド６６は、多数のガス通気孔６８ａを有する下面の電極板６８と、この電極板６８を着脱可能に支持する電極支持体７０とを有する。電極支持体７０の内部にガス室７２が設けられ、このガス室７２のガス導入口７２ａには処理ガス供給部７４からのガス供給管７６が接続されている。なお、電極板６８はたとえばＳi，ＳiＣからなり、電極支持体７０はたとえばアルマイト処理されたアルミニウムからなる。

制御部７８は、このプラズマエッチング装置内の各部たとえば排気装置２８、高周波電源３２、直流電源５２のスイッチ５４、チラーユニット５６、伝熱ガス供給部６２および処理ガス供給部７４等の個別動作および装置全体の動作（シーケンス）を制御する。

このプラズマエッチング装置において、エッチングを行なうには、先ずゲートバルブ３０を開状態にして加工対象の半導体ウエハＷをチャンバ１０内に搬入して、静電チャック５０の上に載置する。そして、処理ガス供給部７４よりエッチングガス（一般に混合ガス）を所定の流量および流量比でチャンバ１０内に導入し、排気装置２８によりチャンバ１０内の圧力を設定値にする。さらに、高周波電源３２をオンにして所定のパワーで高周波を出力させ、この高周波を整合器３４および高周波給電ライン３６を介してサセプタ１２に印加する。また、スイッチ５４をオンにして直流電源５２より直流電圧を静電チャック５０の電極５０ａに印加して、静電チャック５０の静電吸着力により半導体ウエハＷを静電チャック５０上に固定する。シャワーヘッド６６より吐出されたエッチングガスは両電極１２，６６間で高周波の放電によってプラズマ化し、このプラズマで生成されるラジカルやイオンによって半導体ウエハＷの主面がエッチングされる。

次に、図１〜図３につき、このプラズマ処理装置において本発明の特徴部分である高周波給電ライン３６の構成および作用を説明する。

上記したように、整合器３４とサセプタ（下部電極）１２との間の高周波給電ライン３６は、主給電棒３８、給電分配板４０、中心給電棒４２および周辺給電棒４４からなっている。より詳細には、サセプタ（下部電極）１２の背後または下方に、これと平行に、つまり水平に円板状の分配用給電板４０が配置され、整合器３４と給電板４０との間に１本の主給電棒３８が鉛直に設けられ、給電板４０とサセプタ１２との間に１本の中心給電棒４２と複数本たとえば４本の周辺給電棒４４が各々鉛直に（互いに平行に）設けられる。なお、図１において、高周波給電ライン３６、特に主給電棒３８は、整合器３４とチャンバ１０の底面との間で同軸の筒状導体８０により電磁気的に遮蔽されている。

図２および図３に示すように、中心給電棒４２はサセプタ１２の背面の中心部に接続され、周辺給電棒４４はサセプタ１２の背面の周辺部に円周方向に所定の間隔（図示の例の場合は９０°間隔）を置いて接続されている。高周波給電ライン３６を構成する各部３８〜４４の材質には、たとえば表面が銀メッキされた銅あるいはアルミニウムを好適に使用できる。また、各給電棒３８，４２，４４は円柱体または円筒体（中空管）のいずれであってもよい。もっとも、周辺給電棒４４は、サセプタ１２に対する給電ないし電流分布の対称性の点から（４本の）全部が同一の材質・形状・サイズを有し、同一の導波管特性を有するのが好ましい。また、サセプタ１２に対する周辺給電棒４４の接続ポイント位置（特に半径方向の位置）は、サセプタ１２上に載置される半導体ウエハＷの口径に応じて選定されてよく、たとえば半導体ウエハＷのエッジの真下付近に周辺給電棒４４が位置する構成としてよい。

かかる構成の高周波給電ライン３６において、高周波電源３２からの高周波は整合器３４より主給電棒３８を通って給電板４０に到達し、ここから先は中心給電棒４２と周辺給電棒４４とに分流してサセプタ１２まで並列に流れる。なお、給電板４０において、高周波は、表皮効果により表面伝いで主給電棒３８の先端（上端）から給電板４０のエッジ部を経由して裏面４０ｂからおもて面４０ａに回り込み、おもて面４０ａで各周辺給電棒４４および中心給電棒４２に分かれて伝搬する。その際、上記のような対称性と同一の導波管特性とからほぼ同一の周辺分岐電流Ｉ_Eが各周辺給電棒４４を流れ、主給電棒３８より流れてきた大元の電流Ｉ_Sから全（４本の）周辺給電棒４４分の周辺分岐電流４×Ｉ_Eを位相差を考慮して差し引いた電流（Ｉ_S−４Ｉ_E）が中心分岐電流Ｉ_Cとして中心給電棒４２を流れる。中心分岐電流Ｉ_Cと周辺分岐電流Ｉ_Eの比は、中心給電棒４２および周辺給電棒４４の材質・形状・サイズや周辺給電棒４４の本数等によって所望の値に設定することができる。

サセプタ１２においても、高周波は表皮効果により表面伝いで各給電棒４２，４４の先端（上端）からサセプ１２のエッジ部を経由して裏面１２ｂからおもて面つまり主面１２ａに回り込む。そして、サセプタ主面１２ａ上の各位置で高周波電流の一部が放電電流Ｉ_aとしてプラズマに向って流れ、残りＩ_bが電極表面層を流れる。このサセプタ主面１２ａ上の各位置における高周波電流ないし放電電流の分布は、中心給電棒４２からの高周波電流Ｉ_Cによって得られる電流分布と各周辺給電棒４４からの高周波電流Ｉ_Eによって得られる電流分布とが重ね合わさったものである。

ここで、中心給電棒４２からの高周波電流Ｉ_Cによって得られるサセプタ主面１２ａ上の電流分布は、図４に示すように、中心給電棒４２からサセプタ直径方向において左右に分岐した高周波電流が合流する位置、つまり中心給電棒４２の反対側のサセプタ中心位置が特異点Ｐ_Cとなり、この特異点Ｐ_Cで放電電流ｉ_aが極大になる。一方、各周辺給電棒４４からの高周波電流Ｉ_Eによって得られるサセプタ主面１２ａ上の電流分布は、図５に示すように、当該周辺給電棒４４からサセプタ直径方向において左右に分岐した高周波電流が合流する位置、つまり当該周辺給電棒４４から反対側（点対称）の位置が特異点Ｐ_Eとなり、この特異点Ｐ_Eで放電電流ｉ_aが極大になる。

こうして、中心給電棒４２より給電される高周波電流Ｉ_Cに基づく電流分布と４本の周辺給電棒４４より給電される高周波電流Ｉ_Eに基づく電流分布とが重なり合うと、サセプタ主面１２ａ上の各位置における合成放電電流が半径方向および円周方向のいずれにおいても平均化または均一化される。これにより、サセプタ１２上方で生成されるプラズマの密度の空間分布特性において均一性が向上し、ひいては半導体ウエハＷにおけるプロセス特性（エッチレートやＣＤ等）の面内均一性が向上する。

図６に、本発明の第２の実施形態によるプラズマ処理装置の要部の構成を示す。この第２の実施形態のプラズマ処理装置は、高周波給電ライン３６に可変コンデンサ８０および電流センサ８２，８４を取り付ける構成以外は上記した第１の実施形態の装置（図１）と同じであり、同様の構成または機能を有する部分には同一の符号を付してある。

図６に示すように、高周波給電ライン３６において、可変コンデンサ８０は分配用給電板４０と中心給電棒４２との間に設けられる。この可変コンデンサ８０は、ボックスの中に給電板４０と中心給電棒４２との間に接続される実際の電気部品としての可変コンデンサたとえば真空バリコンと、制御部７８の制御の下で該真空バリコンの容量を可変するためのアクチエータ（たとえばモータ）とを内蔵している。このように、中心給電棒４２と直列に可変コンデンサ８０が接続されることで、その直列回路の合成インピーダンスは可変コンデンサ８０を挿入しない場合よりも大きくなり、可変コンデンサ８０の容量を可変することで合成インピーダンスを可変できる。すなわち、可変コンデンサ８０の容量を小さくするほど合成インピーダンスを大きくし、中心給電棒４２を流れる中心分岐電流Ｉ_Cを相対的に減少させ、周辺給電棒４４を流れる周辺分岐電流Ｉ_Eを相対的に増大させることができる。

電流センサ８２，８４は、たとえばカレントトランスあるいはアンテナコイルからなり、中心給電棒４２、周辺給電棒４４を流れる中心分岐電流Ｉ_C、周辺分岐電流Ｉ_Eの電流値をそれぞれ検出する。なお、通常は各周辺給電棒４４の周辺分岐電流Ｉ_Eを等しくしているので、電流センサ８４はいずれか１本の周辺給電棒４４に取り付けられてよい。各電流センサ８２，８４の出力信号（分岐電流検出値）は制御部７８に送られる。

制御部７８は、上記のように可変コンデンサ８０の容量可変制御を通じて中心給電棒４２を流れる中心分岐電流Ｉ_Cと周辺給電棒４４を流れる周辺分岐電流Ｉ_Eとの比（分配比）を任意に可変できるだけでなく、電流センサ８２，８４より中心分岐電流Ｉ_C、周辺分岐電流Ｉ_Eの各電流値をフィードバックすることにより分配比を所望の値に制御することができる。このような分配比可変制御機能により、サセプタ１２の主面１２ａ上の放電電流分布特性を一層高精度または高精細に均一化できるとともに、さらには積極的にサセプタ１２上の放電電流分布特性に所望の偏りをもたせて（たとえば中心部よりエッジ部の方を大きくさせて）、他の要因（たとえばガス流量の影響）によるエッチレート分布の偏りやばらつきを補正することも可能である。

図７に、本発明の第３の実施形態によるプラズマ処理装置の要部の構成を示す。この第３の実施形態も、高周波給電系統に特徴を有しており、他の装置構成部分は上記第１の実施形態のものと同じでよい。

図７に示すように、この実施形態では、高周波電源３２からサセプタ１２までの高周波給電ラインが、中心給電棒４２側と周辺給電棒４４側とで別系統になっている。より詳細には、高周波電源３２の出力端子→ケーブル８６→第１整合器３４Ａ→中心給電棒４２→サセプタ１２のルートで第１の給電系統８８が構成されている。一方、高周波電源３２の出力端子→ケーブル９０→位相推移器（フェーズ・シフタ）９２→ケーブル９４→第２整合器３４Ｂ→給電棒９６→給電筒９８→環状給電板１００→周辺給電棒４４→サセプタ１２のルートで第２の給電系統１０２が構成されている。

第１の給電系統８８は従来型の給電ラインに相当する部分である。第１の給電系統８８において、高周波電源３２より出力された高周波は、ケーブル８６および第１整合器３４Ａを通って中心給電棒４２に供給され、そこから先は上記した第１の実施形態と同様にしてサセプタ１２の主面１２０ａ側に回り込んでプラズマ空間へ放出される。

第２の給電系統１０２は、本発明によって付け加えられている部分である。第２の給電系統１０２において、高周波電源３２より出力された高周波は、ケーブル９０、位相推移器９２、ケーブル９４、第２整合器３４Ｂおよび給電棒９６を通って給電筒９８に到達し、環状給電板１００で複数本（図示の例は４本）の周辺給電棒４４に分流し、そこから先は上記した第１の実施形態と同様にしてサセプタ１２の主面１２ａに回り込んでプラズマ空間へ放出される。給電筒９８と環状給電板１００は一体形成されたものであってよい。

位相推移器９２は、たとえばボリューム抵抗または可変コンデンサを含むＲＣ回路からなり、制御部７８（図１）の制御の下で第２の給電系統１０２を通る高周波の位相をたとえば０°〜１８０°の範囲内で任意に変えることができる。このように、第２の給電系統１０２を通る高周波の位相を変えることで、中心給電棒４２を流れる中心分岐電流Ｉ_Cと周辺給電棒４４を流れる周辺分岐電流Ｉ_Eとの間に位相差をもたせ、その位相差に応じてサセプタ１２の主面１２ａ上の各位置で両高周波電流Ｉ_C，Ｉ_Eの重なり具合（合成ベクトル量）を制御することが可能となる。このような位相制御の方法によっても、サセプタ１２の主面１２ａ上の放電電流分布特性を均一化し、あるいは積極的に所望の偏りまたはばらつきをもたせることができる。なお、位相推移器９２を第１の給電系統８８側に設ける構成も可能である。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものではない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。

たとえば、上記した実施形態では複数本の周辺給電棒４４で周辺給電体を構成したが、第３の実施形態における給電筒９８のように１つの筒状給電体で本発明の周辺給電体を構成することも可能である。また、第１および第２の実施形態において主給電棒３８から中心給電棒４２および周辺給電棒４４へ分岐させる際にも分配用給電板４０の構成に限るものではなく、たとえば主給電棒３８から直接四方に枝分かれする形態で中心給電棒４２および周辺給電棒４４の分岐路を形成することも可能である。また、第２の実施形態において可変コンデンサ８０を周辺給電体側に設ける構成も可能である。

また、図示省略するが、サセプタ１２に比較的高い周波数（たとえば４０ＭＨｚ）の高周波波と比較的低い周波数（たとえば２ＭＨｚ）の高周波とを重畳して印加する下部２周波重畳印加方式も可能であり、あるいは上記電極にプラズマ生成用の高周波を印加する場合にその上部給電ラインに本発明を適用することも可能である。広い意味で、真空排気可能な処理容器内に少なくとも１つの電極を有するプラズマ処理装置に本発明は適用可能である。さらに、本発明は、プラズマエッチングに限定されず、プラズマＣＶＤ、プラズマ酸化、プラズマ窒化、スパッタリングなどの他のプラズマ処理にも適用可能である。また、本発明における被処理基板は半導体ウエハに限るものではなく、フラットパネルディスプレイ用の各種基板や、フォトマスク、ＣＤ基板、プリント基板等も可能である。

本発明の第１の実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成を示す縦断面図である。 第１の実施形態における高周波給電ラインの構成を示す斜視図である。 実施形態の高周波給電ラインにおける周辺給電棒の配置構造を示す平面図である。 実施形態において中心給電棒からの高周波に基づくサセプタ（下部電極）上の放電電流の分布を模式的に示す図である。 実施形態において周辺給電棒からの高周波に基づくサセプタ（下部電極）上の放電電流の分布を模式的に示す図である。 本発明の第２の実施形態におけるプラズマエッチング装置の要部（高周波給電ライン）の構成を示す縦断面図である。 本発明の第３の実施形態におけるプラズマエッチング装置の要部（高周波給電系統）の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１０ チャンバ（処理容器）
１２ サセプタ（下部電極）
２８ 排気装置
３２ 高周波電源
３４，３４Ａ，３４Ｂ 整合器
３６ 高周波給電ライン
３８ 主給電棒
４０ 分配用給電板
４２ 中心給電棒
４４ 周辺給電棒
６６ シャワーヘッド（上部電極）
７４ 処理ガス供給部
７８ 制御部
８０ 可変コンデンサ
８２，８４ 電流センサ
８８ 第１の給電系統
９２ 位相推移器
１０２ 第２の給電系統

Claims (11)

1. 真空排気可能な処理容器内に第１の電極を設け、前記処理容器内に高周波電界を形成するとともに処理ガスを流し込んで前記処理ガスのプラズマを生成し、前記プラズマの下で被処理基板に所望のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、
   所定周波数の高周波を出力する高周波電源と、
   前記高周波電源からの前記高周波を前記第１の電極に供給するために前記第１の電極の背面の中心部に接続される中心給電体と、
   前記高周波電源からの前記高周波を前記第１の電極に供給するために前記中心給電体と並列に前記第１の電極の背面の周辺部に接続される周辺給電体と
   を有するプラズマ処理装置。
2. 前記周辺給電体が、前記第１の電極の背面周辺部に円周方向に所定の間隔を置いて接続される複数本の周辺給電棒を有する請求項１に記載のプラズマ処理装置。
3. 前記複数本の周辺給電棒が、前記第１の電極と、その背後に対向して配置され、かつ前記高周波電源に電気的に接続されている導電性の分配用給電板との間に設けられる請求項２に記載のプラズマ処理装置。
4. 前記中心給電棒が、前記第１の電極と前記給電板との間に設けられる請求項３に記載のプラズマ処理装置。
5. 可変のインピーダンスを与えるために前記中心給電体および前記周辺給電体の少なくとも一方と直列に接続される可変コンデンサを有する請求項１〜４のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
6. 前記中心給電体を流れる中心分岐電流の電流値を測定するための第１の電流測定部と、
   前記周辺給電体を流れる周辺分岐電流の電流値を測定するための第２の電流測定部と、
   前記第１および第２の電流測定部よりそれぞれ得られる中心分岐電流測定値および周辺分岐電流測定値に基づいて前記可変コンデンサの容量を制御する容量制御部と
   を有する請求項５に記載のプラズマ処理装置。
7. 前記中心給電体または前記周辺給電体のいずれか一方を通る高周波の位相を任意にシフトさせるための位相推移器を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
8. 前記処理容器内に前記第１の電極と平行に対向する第２の電極が設けられる請求項１〜７のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
9. 前記第１の電極に前記基板が保持される請求項１〜８のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
10. 前記高周波電源が、第１の周波数を有する第１の高周波を出力する第１の高周波電源と、前記第１の周波数よりも低い第２の周波数を有する第２の高周波を出力する第２の高周波電源とを含み、
    前記第１の高周波と前記第２の高周波とが重畳して前記第１の電極に供給される請求項９に記載のプラズマ処理装置。
11. 前記第２の電極に前記基板が保持される請求項１〜８のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
    
    
    
    

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