JPH10214823A

JPH10214823A - プラズマ処理装置

Info

Publication number: JPH10214823A
Application number: JP1891297A
Authority: JP
Inventors: Hirotsugu Mabuchi; 博嗣馬渕; Jiyunya Tsuyukuchi; 潤弥露口; Katsuo Katayama; 克生片山
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 1998-08-11
Anticipated expiration: 2017-01-31
Also published as: JP3204145B2

Abstract

(57)【要約】【目的】試料と対面する領域のプラズマ密度を高めるこ
とにより、試料のプラズマ処理速度を向上させ、また微
細なホールパターンのエッチングにおいてはパターンの
抜け性を向上させることが可能なプラズマ処理装置を提
供する。【構成】マイクロ波導波路用の誘電体層（２１）、誘電
体層（２１）に対向して設けられているマイクロ波導入
窓（１４）、およびこのマイクロ波導入窓（１４）に対
面するように内部に試料台（１５）が配置されている反
応容器（１１）を備えるプラズマ処理装置であって、マ
イクロ波導入窓（１４）の試料台（１５）と対面する領
域に凹部（１４ａ）が設けられているプラズマ処理装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波を利用して
プラズマを発生させて、半導体素子基板や液晶ディスプ
レイ（ＬＣＤ）用ガラス基板などに、エッチング、アッ
シング、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）などの
処理を施すプラズマ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩ製造プロセスでは、反応ガスに外
部からエネルギーを与えてプラズマを発生させ、このプ
ラズマを用いてエッチング、アッシング、ＣＶＤ等の処
理を施すことが広く行われている。特に、プラズマを用
いたドライエッチング技術はこのＬＳＩ製造プロセスに
とって不可欠な基本技術となっている。

【０００３】近年、これらのプラズマ処理に、１３．５
６ＭＨｚ程度の高周波を用いてプラズマを発生させる装
置以外に、マイクロ波を用いてプラズマを発生させる装
置が用いられるようになってきている。マイクロ波を用
いる方が１３．５６ＭＨｚ前後の高周波を用いるのに比
べて、高密度のプラズマを発生させることが容易なため
である。

【０００４】しかし、一般にマイクロ波を用いたプラズ
マ処理装置では、広い領域に均一にプラズマを発生させ
ることが難しいという問題がある。そこで、この問題を
解決すべく、本出願人は誘電体層を用いたプラズマ処理
装置を提案している（特開昭６２−５６００号公報）。

【０００５】図１５は、従来の誘電体層を用いたプラズ
マ処理装置を示す模式的断面図である。

【０００６】反応容器１１（反応室１２）の内部には試
料台１５が配設されており、反応容器１１の上部にはマ
イクロ波導入窓１４が試料台１５と対面するように設け
られ、反応室１２は気密に封止されている。そして、マ
イクロ波導入窓１４に対向して中空部３１を挟んで誘電
体層３２が設けられている。マイクロ波導入窓１４とし
ては、石英ガラス（ＳｉＯ₂）やアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）
の平板が用いられる。

【０００７】マイクロ波は、マイクロ波発振器３５にお
いて発振され、導波管３４を介して誘電体層３２に導入
される。誘電体層３２を伝播するマイクロ波により誘電
体層３２の下方に電界が形成され、この電界がマイクロ
波導入窓１４を透過して、反応室１２に導入され、この
電界によりガス導入管２５から導入されるガスが励起さ
れてプラズマが生成される。このプラズマによって、試
料Ｓの表面にエッチングなどのプラズマ処理が施され
る。

【０００８】この装置は、マイクロ波導入窓１４および
誘電体層３２の面積を大きくすることにより、広い平面
領域に均一にプラズマを発生させることができるという
利点を備えている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
誘電体層を用いたプラズマ処理装置においては、プラズ
マ処理速度の試料面内の均一性を確保するため、試料に
比べて広い領域でプラズマを発生させる構成としてい
る。そのため、プラズマ密度が全体的に低下し、試料の
プラズマ処理速度が低下するという問題や、微細なホー
ルパターンのエッチングにおいては、ホール底部まで垂
直にエッチングされない（パターンの抜け性悪化）の問
題があった。

【００１０】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、試料に照射される領域のプラズマ密
度を高めることにより、試料のプラズマ処理速度を向上
させ、また微細なホールパターンのエッチングにおいて
はパターンの抜け性を向上させることが可能なプラズマ
処理装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ処理装
置は、マイクロ波導波路用の誘電体層、誘電体層に対向
して設けられているマイクロ波導入窓、およびこのマイ
クロ波導入窓に対面するように内部に試料台が配置され
ている反応容器を備えるプラズマ処理装置であって、マ
イクロ波導入窓の試料台と対面する領域の厚みがその外
側に比べて薄いことを特徴としている。

【００１２】なお、ここで言う「試料台と対面する領
域」は、「試料台上の試料載置面と対面する領域」を意
味している。

【００１３】誘電体層を用いた上記構成の装置では、誘
電体層にマイクロ波を導入し伝播させ、この誘電体層か
ら洩れてくるマイクロ波をマイクロ波導入窓を介して反
応容器内に導入している。すなわち、反応容器内のマイ
クロ波の強度は、誘電体層からの距離とマイクロ波導入
窓の厚みに依存する。

【００１４】そこで、本発明者らは、マイクロ波導入窓
の厚みに着目し試験を行った結果、マイクロ波導入窓の
厚みを部分的に薄くすることにより、その薄い領域の下
ではプラズマが強く発生することを確認し、本発明を完
成させた。

【００１５】すなわち、本発明のプラズマ処理装置で
は、試料台上の試料と直接対面する領域のマイクロ波導
入窓の厚みをその外側に比べて薄くしている。そのた
め、試料台上の試料に照射されるこの領域のプラズマを
それ以外の領域に照射される領域のプラズマに比べて強
く発生させ、試料の処理に効率的なプラズマ密度分布と
することができる。その結果、試料のプラズマ処理速度
を向上させ、また微細なホールパターンのエッチングに
おいてはパターンの抜け性を向上させることができる。

【００１６】また、本発明のプラズマ処理装置は、試料
と対面する部分を中心としてマイクロ波導入窓の厚みを
位置により異ならせることによって、プラズマ密度分布
を変化させるものである。したがって、このマイクロ波
導入窓の厚みの位置による分布を適切に選択することに
より、均一なプラズマ処理を試料に施すのみならず、逆
に必要に応じて試料の中央部のプラズマ処理速度を高め
たりすることもできる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。

【００１８】（実施の形態−１）（装置の全体構成）図１は、本発明のプラズマ処理装置
の第１の形態の模式的縦断面図である。図中１１は、中
空直方体形状の反応容器であり、アルミニウムやステン
レスなどの金属で形成されている。

【００１９】反応容器１１の内部には反応室１２が設け
られている。反応容器１１の上部には、試料Ｓと対面す
る部分に凹部１４ａが形成されているマイクロ波導入窓
１４が、Ｏリング２０を介して設けられており、反応室
１２は気密に封止されている。

【００２０】反応室１２には、試料台１５がマイクロ波
導入窓１４と対面する位置に配設され、試料Ｓはこの試
料台１５上に載置される。試料台１５は、試料Ｓを保持
するための静電チャックなどの機構（図示せず）や試料
Ｓを所定温度に保持するための恒温媒体循環機構（図示
せず）などを備えている。試料台１５は、基台１６上に
固定され、反応容器１１とは絶縁部材１８により絶縁さ
れており、また試料台１５の周囲はプラズマシールド部
材１７で覆われている。

【００２１】反応容器１１には、反応室１２内にガスを
導入するためのガス導入孔２５および排気装置（図示せ
ず）に接続される排気口２６が設けられている。反応容
器１１の周囲壁はヒータ（図示せず）によって所定の温
度に加熱できるようになっている。

【００２２】反応容器１１の上方には、上部をアルミニ
ウムなどの金属板３３で覆われた誘電体層３２が、マイ
クロ波導入窓１４と対向するようにして配設されてい
る。誘電体層３２には導波管３４を介してマイクロ波発
振器３５が連結されている。誘電体層３２は、例えばフ
ッ素樹脂やポリエチレンやポリスチレンなどの誘電損失
の小さい材料で構成される。マイクロ波の周波数として
は、例えば２．４５ＧＨｚが用いられる。

【００２３】（マイクロ波導入窓）マイクロ波導入窓１
４は、耐熱性とマイクロ波透過性を有し、かつ誘電損失
が小さい石英ガラス（ＳｉＯ₂ ）やアルミナ（Ａｌ
₂Ｏ₃）などの誘電体で形成すれば良い。

【００２４】マイクロ波導入窓１４の試料Ｓと対面する
部分の厚みをその外側部分に比べて薄くするには、例え
ばマイクロ波導入窓１４の試料Ｓと対面する部分を削る
などして凹部を形成すれば良い。凹部は、反応室１２側
に設ける方が効果があるが、誘電体層３２と対面する側
に設けても良い。

【００２５】凹部の形状は、平面的には円形や矩形など
どのような形状でも良く、試料の形状やプラズマ処理速
度の試料面内均一性を考慮して決めれば良い。例えば、
シリコンウエハを処理するような場合、多くの場合、円
形とすることが好ましい。

【００２６】凹部の径は、均一なプラズマ処理を目的と
する場合や、試料の中央部のプラズマ処理速度を高める
ことを目的とする場合など、その目的に応じて決めれば
良い。均一性を改善するには、通常、試料の径に対して
１．０〜１．２倍程度とすることが好ましい。また、試
料の中央部のプラズマ処理速度を特に高めたい場合に
は、通常、試料の径に対して０．９倍程度以下とするこ
とが好ましい。

【００２７】凹部の深さは、目的とするプラズマ処理の
プラズマ処理速度およびその均一性を考慮して決めれば
良い。例えばプラズマ処理速度の向上を目的とする場
合、通常、マイクロ波導入窓の厚みが３０ｍｍの場合、
凹部の深さは４ｍｍ以上とすることが好ましく、マイク
ロ波導入窓の厚みが２０ｍｍの場合、凹部の深さは２ｍ
ｍ以上とすることが好ましい。すなわち、凹部の深さ
は、マイクロ波導入窓の厚みに対して、０．１倍程度以
上とすることが好ましい。ただし、いずれの厚みのマイ
クロ波導入窓も、残りの厚みが１０ｍｍ以下となると、
強度上の問題が生じるため、これ以上の厚みが残るよう
に凹部の深さを決めることが好ましい。

【００２８】図２は、マイクロ波導入窓の１例を示す模
式図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は底面図である。
この例のマイクロ波導入窓１４は、試料Ｓと対面する中
央部に円形の凹部１４ａ（直径ＤA、深さＨA）が設けら
れている。

【００２９】図３は、マイクロ波導入窓の別の例を示す
模式的断面図である。マイクロ波導入窓１４は、この図
に示す窓本体１４ｄと環状部１４ｅのように複数の部材
から構成しても良い。

【００３０】図４は、マイクロ波導入窓のさらに別の例
を示す模式的断面図である。マイクロ波導入窓の凹部１
４ａは、図４（ａ）に示すように階段状としても良い
し、また図４（ｂ）に示すようにテーパ状としても良
い。

【００３１】また、マイクロ波導入窓の凹部１４ａは、
弧状としても良い。

【００３２】図５は、誘電体層と対面する側に凹部を形
成したマイクロ波導入窓の例を示す模式的断面図であ
る。前述したように、凹部は、反応室１２側に設ける方
が効果があるが、誘電体層と対面する側に設けても良
い。

【００３３】（プラズマ処理方法）このように構成され
たプラズマ処理装置を用いて、試料Ｓの表面にエッチン
グなどのプラズマ処理を施す場合について、図１に基づ
き説明する。

【００３４】反応室１２を排気口２６から排気し、そ
の後ガス導入孔２５から反応室１２にガスを供給する。

【００３５】マイクロ波発振器３５からマイクロ波を
発振させ、導波管３４を介して誘電体層３２にマイクロ
波を導入する。誘電体層３２から洩れてくるマイクロ波
がマイクロ波導入窓１４を透過して、反応室１２にプラ
ズマを発生させ、試料Ｓにエッチングを施す。

【００３６】このとき、マイクロ波導入窓の試料Ｓの真
上の部分には凹部１４ａが設けられ、他の部分に比べて
薄く、マイクロ波の電界強度が強いので、この領域のプ
ラズマ密度が高められ、試料Ｓのプラズマ処理速度を高
めることができる。

【００３７】また、マイクロ波導入窓の凹部１４ａの形
状を変える（マイクロ波導入窓１４の厚みの位置による
分布を変える）ことにより、プラズマ密度分布を変化さ
せることができるので、より均一なプラズマ処理を試料
に施したり、逆に必要に応じて試料Ｓの中央部のプラズ
マ処理速度を高めたりすることもできる。

【００３８】（実施の形態−２）（装置の全体構成）図６は、本発明のプラズマ処理装置
の第２の形態の模式的縦断面図である。

【００３９】この装置は、試料Ｓに高周波を印加しなが
らプラズマ処理を施すものであり、図１の装置構成に加
え、試料台１５に接続される高周波電源２８および対向
電極２１が設けられている。対向電極２１は、マイクロ
波導入窓１４の周縁部に、反応容器１１の周囲壁から張
り出すような形状で設けられており、高周波が印加され
る試料台１５に対する接地電極の役割を果たす。対向電
極２１をこのような形状とすることにより、試料Ｓに安
定したバイアス電位を発生させることができる。この対
向電極２１は、表面がアルマイト処理されたアルミニウ
ムなどで作製される。高周波電源２８の周波数として
は、４００ｋＨｚや１３．５６ＭＨｚなどが用いられ
る。

【００４０】この装置では、さらにマイクロ波透過領域
制限板２３がマイクロ波導入窓１４の上に設けられてい
る。マイクロ波透過領域制限板２３はアルミニウムなど
の金属板の中央部に孔２３ａを設けたものであり、マイ
クロ波が反応室１２に導入される領域をの限定し、プラ
ズマを所定領域に発生させるものである。

【００４１】（マイクロ波導入窓部分）図７は、マイク
ロ波導入窓部分の１例を示す模式的断面図である。

【００４２】この例のマイクロ波導入窓１４は、環状の
凸部１４ｂ（内径ＤA1、外径ＤA2）を備えることによ
り、円形の凹部１４ａ（直径ＤA1、深さＨA1）形成する
のみならず、対向電極の先端２１ａをプラズマから保護
している。

【００４３】マイクロ波導入窓１４をこのような形状と
することにより、試料Ｓ上の領域のプラズマ密度を高め
るだけでなく、対向電極の先端２１ａの表面がスパッタ
されることを防止してパーティクルの発生数を低減させ
ることもできる。

【００４４】図８は、マイクロ波導入窓部分の別の例を
示す模式的断面図である。

【００４５】マイクロ波導入窓１４を、この図に示すよ
うな形状として、対向電極の先端２１ａをプラズマから
保護しても良い。

【００４６】図９は、マイクロ波導入窓部分のさらに別
の例を示す模式的断面図である。

【００４７】パーティクルの発生が特に問題にならない
場合は、この図に示すように、対向電極の先端２１ａを
プラズマから保護する部分をもたないマイクロ波導入窓
１４としても良い。

【００４８】（プラズマ処理方法）このように構成され
たプラズマ処理装置を用いて、試料Ｓの表面にエッチン
グなどのプラズマ処理を施す場合について、図６に基づ
き説明する。

【００４９】反応室１２を排気口２６から排気し、そ
の後ガス導入孔２５から反応室１２にガスを供給する。

【００５０】マイクロ波発振器３５からマイクロ波を
発振させ、導波管３４を介して誘電体層３２にマイクロ
波を導入する。誘電体層３２から洩れてくるマイクロ波
がマイクロ波導入窓１４を透過して、反応室１２にプラ
ズマを発生させる。

【００５１】プラズマ発生とほぼ同時に高周波電源２
８を用いて試料台１５に高周波を印加し、試料Ｓ表面に
バイアス電圧を発生させる。このバイアス電圧によって
プラズマ中のイオンのエネルギーを制御しつつ、試料Ｓ
の表面にイオンを照射させて、試料Ｓにエッチングなど
のプラズマ処理を施す。

【００５２】このとき、マイクロ波導入窓の試料Ｓの真
上の部分には凹部が設けられて、他の部分に比べて薄
く、マイクロ波の電界強度が強くなる。そのため、この
領域のプラズマ密度が高められ、試料Ｓのプラズマ処理
速度を向上させ、また微細なホールパターンのエッチン
グにおいてはパターンの抜け性を向上させることができ
る。

【００５３】また、マイクロ波導入窓の凹部の形状を適
切なものにすることにより、プラズマ処理速度の均一性
を高めることができる。

【００５４】また、マイクロ波導入窓の形状を対向電極
の表面を保護する形状とすれば、さらに対向電極の先端
がスパッタされることを防止し、パーティクルの発生数
を低減させることもできる。

【００５５】なお、この例のプラズマ処理装置は、例え
ばシリコン酸化膜（ＳｉＯ₂ ）のホールパターンのエッ
チング工程のようにイオンの制御が特に重要な処理に好
適である。

【００５６】

【実施例】本発明の実施例について説明する。本実施例
で用いたプラズマ処理装置は、図６および図７に示した
ものである。マイクロ波導入窓は石英で作製し、表１に
示す７種類の形状のものを用いた。また、マイクロ波の
周波数は２．４５ＧＨｚ、高周波の周波数は４００ｋＨ
ｚとした。

【００５７】

【表１】

【００５８】（試験１）凹部の深さＨA1が異なるマイク
ロ波導入窓を用いてシリコン酸化膜のエッチングレート
を測定した。表１の窓Ａ（ＨA1＝１２mm）、窓Ｂ（ＨA1
＝２mm）および窓Ｇ（ＨA1＝０mm）の３種類のマイクロ
波導入窓について、シリコン酸化膜が１μｍ成膜された
６インチシリコンウエハを試料としてエッチングを行っ
た。エッチング条件は次の通りである。用いたガス：Ｃ
ＨＦ₃ 、マイクロ波電力：１３００Ｗ、高周波電力：６
００Ｗ。

【００５９】図１０は、それぞれの窓に対するエッチン
グレートの測定結果を示す図である。

【００６０】凹部深さＨA1を大きくすることにより、エ
ッチングレートを増加させることできることを確認し
た。

【００６１】（試験２）凹部の設けたマイクロ波導入窓
と凹部を設けないマイクロ波導入窓を用いて、シリコン
酸化膜に対して０．４μｍホールパターンのエッチング
を施し、そのエッチング断面形状を観察し、パターン抜
け性を評価した。用いたマイクロ波導入窓は、表１の窓
Ｂ（凹部あり）および窓Ｇ（凹部なし）である。用いた
試料は、６インチシリコンウエハ上に、シリコン酸化膜
が１．５μｍ成膜され、さらにその上０．４μｍホール
のレジストパターンが形成されたものである。所定の積
算プラズマ放電時間の時点毎に、試料をエッチングし、
エッチングされた試料について、走査型電子顕微鏡（Ｓ
ＥＭ）を用いて、エッチング断面形状の観察した。エッ
チング条件は次の通りである。用いたガス：ＣＨＦ₃ お
よびＣＯ、マイクロ波電力：１３００Ｗ、高周波電力：
６００Ｗ。

【００６２】図１１は、窓Ｂ（本発明例）に対するエッ
チング断面形状の観察写真の模式図であり、（ａ）はプ
ラズマ放電２０分後、（ｂ）はプラズマ放電５７０分
後、（ｃ）はプラズマ放電９７０分後にエッチングした
ものである。また、中心はウエハの中心位置を、周縁は
ウエハの端から１０ｍｍの位置でのものである。

【００６３】図１２は、窓Ｇ（比較例）に対するエッチ
ング断面形状の観察写真の模式図であり、図１１と同じ
く、（ａ）はプラズマ放電２０分後、（ｂ）はプラズマ
放電５７０分後、（ｃ）はプラズマ放電９７０分後にエ
ッチングしたものである。また、図１１と同じく、中心
はウエハの中心位置を、周縁はウエハの端から１０ｍｍ
の位置でのものである。

【００６４】図１１からわかるように、本発明例では、
プラズマ放電時間が長くなっても、垂直形状のホールを
形成することができ、パターン抜け性は良好であった。
これに対して、図１２からわかるように、比較例では、
プラズマ放電時間が短いとき（図１２（ａ））は垂直形
状のホールを形成することができたが、プラズマ放電時
間が長くなるにつれて（図１２（ｂ）、図１２
（ｃ））、ホールの形状は先細りとなり、パターン抜け
性が悪化していた。

【００６５】すなわち、凹部を設けることにより、エッ
チング時のパターン抜け性を向上できることを確認し
た。

【００６６】（試験３）凹部の直径ＤA1が異なるマイク
ロ波導入窓を用いて、シリコン酸化膜をエッチングし、
エッチングレートのウエハ面内均一性（エッチングレー
ト均一性）を測定した。表１の窓Ａ、窓Ｃ、窓Ｄ、窓Ｅ
および窓Ｆの５種類のマイクロ波導入窓について試験を
行った。試料およびエッチング条件は試験１のものと同
じである。

【００６７】図１３は、マイクロ波導入窓の凹部直径Ｄ
A1に対するエッチングレート均一性の測定結果を示す図
である。なお、図中の点線は、凹部を設けていない窓Ｆ
（比較例）の結果である。

【００６８】凹部直径ＤA1を１５０ｍｍ〜１８０ｍｍの
範囲とすることにより、凹部を設けない窓Ｆ（比較例）
に比べて、エッチングレートの均一性が改善されること
を確認した。

【００６９】（試験４）対向電極の先端が保護されてい
る窓Ａと対向電極の先端が保護されていない窓Ｇ（比較
例）を用いて、プラズマを発生させて、パーティクル数
の時間変化を測定し。パーティクル数は、６インチウエ
ハ上の０．２μｍ以上のものをカウントすることにし
た。プラズマ発生条件は、次の通りである。用いたガ
ス：ＣＨＦ₃およびＣＯ、マイクロ波電力：１３００
Ｗ、高周波電力：６００Ｗ。

【００７０】図１４は、パーティクル数のプラズマ放電
時間に対する変化を示す図である。

【００７１】窓Ａ（本発明例）では、ウエハ上のパーテ
ィクル数が５０個未満で安定していた。一方、窓Ｇ（比
較例）では、所定の時間を経過すると、ウエハ上のパー
ティクル数が百個を超えていた。

【００７２】すなわち、対向電極の先端保護部を設ける
ことにより、パーティクル数の増加を抑制できることを
確認した。

【００７３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のプラズマ
処理装置は、特定領域のプラズマ密度を高めることによ
り、試料のプラズマ処理速度を向上させ、また微細なホ
ールパターンのエッチングにおいてはパターンの抜け性
を向上させることができる。また、マイクロ波導入窓に
設ける凹部の形状を最適化することによりプラズマ処理
速度の均一性を向上させることができる。

【００７４】さらに、マイクロ波導入窓の近傍に電極な
どが設ける必要がある場合には、それを保護する形状と
することができ、パーティクル数を低減させることもで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプラズマ処理装置の第１の形態の模式
的縦断面図である。

【図２】本発明のプラズマ処理装置のマイクロ波導入窓
の１例を示す模式図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は
底面図である。

【図３】本発明のプラズマ処理装置のマイクロ波導入窓
の別の例を示す模式的断面図である。

【図４】本発明のプラズマ処理装置のマイクロ波導入窓
のさらに別の例を示す模式的断面図である。

【図５】本発明のプラズマ処理装置のマイクロ波導入窓
のさらに別の例を示す模式的断面図である。

【図６】本発明のプラズマ処理装置の第２の形態の模式
的縦断面図である。

【図７】本発明のプラズマ処理装置のマイクロ波導入窓
部分の１例を示す模式的断面図である。

【図８】本発明のプラズマ処理装置のマイクロ波導入窓
部分の別の例を示す模式的断面図である。

【図９】本発明のプラズマ処理装置のマイクロ波導入窓
部分のさらに別の例を示す模式的断面図である。

【図１０】凹部深さの異なるマイクロ波導入窓に対する
エッチングレートの測定結果を示す図である。

【図１１】窓Ｂ（本発明例）に対するエッチング断面形
状の観察写真の模式図であり、（ａ）はプラズマ放電２
０分後、（ｂ）はプラズマ放電５７０分後、（ｃ）はプ
ラズマ放電９７０分後にエッチングしたものである。

【図１２】窓Ｇ（比較例）に対するエッチング断面形状
の観察写真の模式図であり、（ａ）はプラズマ放電２０
分後、（ｂ）はプラズマ放電５７０分後、（ｃ）はプラ
ズマ放電９７０分後にエッチングしたものである。

【図１３】マイクロ波導入窓の凹部直径ＤA1に対するエ
ッチングレート均一性の測定結果を示す図である。

【図１４】パーティクル数のプラズマ放電時間に対する
変化を示す図である。

【図１５】従来の誘電体層を用いたプラズマ処理装置を
示す模式的断面図である。

【符号の説明】

１１反応容器１２反応室１４マイクロ波導入窓１４ａ凹部１４ｂ凸部（対向電極先端保護部）１４ｃ凸部（対向電極先端保護部）１４ｄ窓本体１４ｅ環状部１５試料台１６基台１７プラズマシールド部材１８絶縁部材１９Ｏリング２０Ｏリング２１対向電極２１ａ対向電極の先端２３マイクロ波透過領域制限板２３ａ孔２５ガス導入孔２６排気口３１中空部３２誘電体層３３金属板３４導波管３５マイクロ波発振器４１レジスト４２シリコン酸化膜４３シリコン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マイクロ波導波路用の誘電体層、誘電体層
に対向して設けられているマイクロ波導入窓、およびこ
のマイクロ波導入窓に対面するように内部に試料台が配
置されている反応容器を備えるプラズマ処理装置であっ
て、マイクロ波導入窓の試料台と対面する領域の厚みが
その外側に比べて薄いことを特徴とするプラズマ処理装
置。