JPH10321605A - プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理時と処理室内のクリーニング時とでプラ
ズマのイオンエネルギーを独立に制御することが可能な
プラズマ処理装置を提供する。 【解決手段】 エッチング装置１００の処理室１０２内
に，処理室１０２内に形成されるプラズマ領域と排気経
路とを隔てるように，バッフル板１３２を配置する。バ
ッフル板１３２は，サセプタ１１０の周囲を囲むスリー
ブ部１３２ａと，スリーブ部１３２ａの上端から外方方
向へ張り出すカラー部１３２ｂとから構成される。バッ
フル板１３２には，その全面に渡って複数の貫通孔１３
４が穿設されると共に，昇降軸１３６が接続され，不図
示の昇降機構の作動によって上下動自在に構成される。
バッフル板１３２が，処理時には相対的に下方に，クリ
ーニング時には相対的に上方に移動することにより，プ
ラズマ領域の容積が増減し，所望のプラズマのイオンエ
ネルギーを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，プラズマ処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より，気密な処理容器内に形成され
た処理室内に，上部電極と下部電極とを対向配置したエ
ッチング装置が提案されている。かかるエッチング装置
は，下部電極に形成された載置面に被処理体を載置した
後，処理室内に所定の処理ガスを導入すると共に，例え
ば下部電極に所定の高周波電力を印加して処理室内にプ
ラズマを励起させ，このプラズマにより被処理体に対し
て所定のエッチング処理を施す構成となっている。

【０００３】また，かかる装置において，処理室内に形
成されるプラズマ領域でのプラズマの制御は，例えば処
理室内に配置された電極に対して印加される高周波電力
の出力や周波数又はその印加方法等の調整や，処理室内
に導入される処理ガスの供給（吐出）方向の調整や，処
理室に接続される排気経路の配置の調整等により行われ
る構成となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで，処理室内に
形成されるプラズマ領域は，処理時と処理室内のクリー
ニング時とで，次のような状態にされることが所望され
ていた。すなわち，例えばエッチング処理時には，プラ
ズマ領域を相対的に広くしてプラズマ生成範囲を広げる
ことにより，例えば処理室内壁面へのイオンエネルギー
を減らし，逆に被処理体上のイオンエネルギーを増やし
て，被処理体に所望状態のプラズマを導くことが望まれ
ていた。一方，処理室内のクリーニング時には，プラズ
マ領域を相対的に狭くしてプラズマ生成範囲を狭めるこ
とにより，例えば処理室内壁面へのイオンエネルギーを
増やし，クリーニング速度，すなわち付着物の除去速度
を向上させることが望まれていた。

【０００５】しかしながら，上述した高周波電力の制御
や，処理ガスの供給方向の調整や排気経路の配置の変更
等によっては，プラズマ領域内のプラズマ生成範囲の調
整，すなわち処理時に要求されるイオンエネルギーと，
クリーニング時に要求されるイオンエネルギーとを独立
に制御することはできなかった。

【０００６】本発明は，従来の技術が有する上記のよう
な問題点に鑑みてなされたものであり，処理時に要求さ
れるイオンエネルギーと，クリーニング時に要求される
イオンエネルギーとをそれぞれ独立に制御することが可
能な，新規かつ改良されたプラズマ処理装置を提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は，処理室内に導
入される所定の処理ガスをプラズマ化して，処理室内に
配置された電極上に載置される被処理体に対して所定の
プラズマ処理を施すごとく構成されたプラズマ処理装置
に適用されるものである。そして，上記課題を解決する
ため，請求項１に記載の発明は，処理室内のプラズマ領
域と処理室内を排気する排気経路を隔てるバッフル板が
配置され，このバッフル板は，プラズマ領域の容積を拡
大縮小するように移動可能であることを特徴としてい
る。

【０００８】かかる構成によれば，バッフル板の移動に
より，プラズマ領域の拡大又は縮小をすることができる
ため，そのプラズマ領域のプラズマ生成範囲も相対的に
広く，または相対的に狭くすることができる。その結
果，処理時にプラズマ生成範囲を相対的に広くすること
により，処理室内壁面へのプラズマのイオンエネルギー
が減少し，逆に被処理体上でそのイオンエネルギーが増
加するため，被処理体に対して所望の処理を施すことが
できる。また，処理室内のクリーニング時にプラズマ生
成範囲を相対的に狭くすることにより，例えば処理室内
壁面へのプラズマのイオンエネルギーを増加させ，その
壁面に付着した付着物の除去速度を向上させることがで
きる。

【０００９】さらに，処理時において，バッフル板を所
定の位置に配置することにより，被処理体上及び処理室
内壁面に対して，それぞれ所望のプラズマのイオンエネ
ルギーを分布させることができる。その結果，被処理体
に対して所望の均一な処理が可能となると共に，処理室
内壁面に対する付着物の付着速度を減少させることがで
き，クリーニング時期の大幅な延長に伴って，スループ
ットを向上させることができる。

【００１０】また，請求項２に記載の発明は，バッフル
板は，電極の周囲を囲むように配置され，上下動可能で
あることを特徴としている。かかる構成によれば，電極
の周囲に配置されたバッフル板が上下動可能であるた
め，処理室内に形成されるプラズマ領域と排気経路との
分離が容易であると共に，容易にプラズマ領域の容積の
増減制御を行うことができる。

【００１１】さらに，請求項３に記載の発明は，バッフ
ル板は，その上方移動位置において前記プラズマ領域に
曝される範囲に複数の貫通孔を有することを特徴として
いる。かかる構成によれば，バッフル板には，複数の貫
通孔が形成されているため，バッフル板によってプラズ
マ領域と排気経路とを所望の状態で分離することができ
ると共に，プラズマ領域内の排ガスを均一に排気経路内
に排気させることができる。

【００１２】さらにまた，請求項４に記載の発明は，バ
ッフル板は，プラズマ領域を囲うように配されており，
プラズマ領域に対して水平方向に離隔接近移動可能であ
ることを特徴としている。かかる構成によれば，プラズ
マ領域を囲うように配置されたバッフル板が，そのプラ
ズマ領域に対して水平方向に隔離接近移動するため，プ
ラズマ領域の増減制御を容易にかつ正確に行うことがで
き，プラズマ領域内に所望のプラズマ生成範囲を形成す
ることができる。

【００１３】また，請求項５に記載の発明は，処理室内
に導入される所定の処理ガスを，処理室内に配置された
第１電極と第２電極との間でプラズマ化して，少なくと
も第１電極又は第２電極のいずれか一方に固定された被
処理体に対して所定のプラズマ処理を施す如く構成され
たプラズマ処理装置において，第１電極と第２電極との
間に形成されるプラズマ領域内に第３電極が配されてお
り，この第３電極は上下動自在であることを特徴として
いる。かかる構成によれば，プラズマ領域内に配置され
た第３電極が上下動するため，電気的にプラズマ領域の
増減制御を行うことができる。その結果，処理室内の排
気量や処理室内の圧力雰囲気などの物理的なパラメータ
を考慮することなく，容易にプラズマ生成空間内のプラ
ズマ生成範囲の制御を行うことができる。

【００１４】さらに，請求項６に記載の発明は，第３電
極は，メッシュ形状を有していることを特徴としてい
る。かかる構成によれば，第３電極は，メッシュ形状で
あるため，処理室内に導入されるガス，例えば処理ガス
の供給経路や，処理室内の排ガスの排気経路等のガス経
路を妨げることなく，第３電極をプラズマ領域に配置す
ることができる。その結果，プラズマ領域のプラズマ生
成範囲に所望の状態のプラズマを励起させることがで
き，かつ第３電極により，そのプラズマ生成範囲を所望
の状態で制御することができる。

【００１５】さらにまた，請求項７に記載の発明は，第
３電極は，多数の貫通孔が穿設された板形状を有してい
ることを特徴としている。かかる構成によれば，第３電
極には，多数の貫通孔が形成されているため，請求項６
に記載の発明と同様に，処理室内に形成されるガス経路
を妨げることなく，第３電極をプラズマ領域に配置する
ことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に，添付図面を参照しなが
ら，本発明にかかるプラズマ処理装置を，エッチング装
置に適用した，実施の形態について詳細に説明する。 （第１の実施形態）図１は，本発明の第１の実施形態に
かかるエッチング装置１００の概略的な断面を示してい
る。このエッチング装置１００の処理室１０２は，導電
性材料，例えばアルミニウムから成り，気密に開閉自在
な略円筒形状の処理容器１０４内に形成されている。ま
た，この処理容器１０４は，接地線１０６を介して接地
されている。

【００１７】また，処理室１０２内底部には，絶縁支持
板１０８が配置されており，この絶縁支持板１０８上に
被処理体，例えば半導体ウェハ（以下，「ウェハ」と称
する。）Ｗを載置可能で，下部電極を構成する略円筒形
状のサセプタ１１０が配置されている。このサセプタ１
１０は，導電性材料，例えばアルミニウムから成り，絶
縁支持板１０８及び処理容器１０４の底部を遊貫する昇
降軸１１２により支持される構成となっている。さら
に，この昇降軸１１２は，処理室１０２外部に設けられ
た不図示の駆動機構に接続されている。従って，この駆
動機構の作動により，サセプタ１１０は，図１中の往復
矢印Ａで示したように，上下動自在なように構成されて
いる。さらに，サセプタ１１０と絶縁支持板１０８との
間には，伸縮自在な気密部材，例えばベローズ１１４が
設けられている。

【００１８】また，サセプタ１１０には，不図示の温度
調整機構が内装されており，サセプタ１１０上に載置さ
れたウェハＷを，所望の温度に維持することが可能なよ
うに構成されている。また，サセプタ１１０の載置面に
は，不図示の静電チャックが配置されており，ウェハＷ
を所望の状態で吸着保持できるように構成されている。
さらに，サセプタ１１０の載置面の外縁部には，絶縁性
材料から成る略環状のフォーカスリング１１６が設けら
れている。従って，このフォーカスリング１１６によ
り，プラズマがウェハＷに効果的に入射し，ウェハＷに
対して所望の均一な処理を施すことができる。

【００１９】また，処理室１０２の下部側壁には，処理
室１０２内の雰囲気を排気するための排気経路を構成す
る排気管１２６が接続されている。従って，排気管１２
６に接続された不図示の真空引き機構の作動により，処
理室１０２内を所定の減圧雰囲気，例えば１ｍＴｏｒｒ
〜１００ｍＴｏｒｒの減圧度にまで真空引きすることが
可能なように構成されている。

【００２０】また，サセプタ１１０の周囲には，本実施
の形態に適用可能なバッフル板１３２が配置されてい
る。このバッフル板１３２は，上述した排気経路とエッ
チング処理を行う処理室１０２内とを区画し，かつ排気
経路が形成される処理室１０２内の下方空間に，プラズ
マが回り込むことを防止するために設けられている。ま
た，かかるバッフル板１３２は，耐プラズマ性材料，例
えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムやステンレ
スから成形されている。さらに，バッフル板１３２は，
図２に示したように，サセプタ１１０の周囲を囲むスリ
ーブ部１３２ａと，そのスリーブ部１３２ａの上端から
外方方向へ張り出すカラー部１３２ｂとから構成されて
いる。

【００２１】また，バッフル板１３２には，そのバッフ
ル板１３２の全面に渡って複数の貫通孔１３４が穿設さ
れる構成となっている。この貫通孔１３４は，図２に示
す例では，スリーブ部１３２ａとカラー部１３２ｂとを
渡るように配された縦長孔として構成されているが，本
発明はかかる例に限定されない。例えば，図３に示した
ように，スリーブ部１３２ａとカラー部１３２ｂとに，
それぞれ別の縦長孔１３４ａ，１３４ｂが形成されるよ
うに構成してもよく，また図４に示したように，スリー
ブ部１３２ａとカラー部１３２ｂとの全面に渡って，略
円形又は略楕円形の貫通孔１３４ｃを形成する構成とし
てもよい。

【００２２】また，バッフル板１３２は，昇降軸１３６
によって支持されると共に，この昇降軸１３６には，不
図示の昇降機構が接続されている。従って，バッフル板
１３２は，図５（ａ），（ｂ）に示したように，不図示
の昇降機構の作動により，昇降軸１３６を介して上下動
自在なように構成されている。

【００２３】本実施の形態に適用可能なバッフル板１３
２は，上述の如く構成されている。そして，かかる構成
により，バッフル板１３２を相対的に下方位置に配置し
た場合，例えば図５（ａ）に示したように，バッフル板
１３２をカラー部１３２ｂの上面とサセプタ１１０上の
ウェハＷの表面とが略同一平面上に配置されるように移
動した場合には，相対的に広い容積のプラズマ領域を確
保することができる。その結果，プラズマ領域内のプラ
ズマ生成範囲が拡大し，処理室１０２内壁面へのプラズ
マのイオンエネルギーが減少して，ウェハＷ上でのイオ
ンエネルギーが増加するため，ウェハＷに対して高選択
比かつ高エッチングレートでの所望の均一な処理を施す
ことができる。また，バッフル板１３２が相対的に下方
位置に配置されている場合には，処理室１０２内の排ガ
スは，バッフル板１３２のカラー部１３２ｂに穿設され
た貫通孔１３４を介して排気経路内に排気される構成と
なっている。

【００２４】また，かかるバッフル板１３２は，図５
（ｂ）に示したように，不図示の昇降機構の作動によ
り，相対的に処理室１０２の上方，すなわちバッフル板
１３２のカラー部１３２ｂの上面がサセプタ１１０の載
置面よりも上方に配置されるように，上昇させることが
できる。そして，この場合，すなわちバッフル板１３２
が相対的に上方位置にある場合には，処理室１０２内の
プラズマ領域の容積を狭くすることが可能なように構成
されている。従って，本実施の形態においては，処理室
１０２内のクリーニング時に，バッフル板１３２を相対
的に上昇させ，プラズマ領域を相対的に狭くすることに
より，例えばプラズマ雰囲気に曝される処理室１０２の
内壁面へのプラズマのイオンエネルギーを増加させるこ
とが可能となる。その結果，その処理室１０２の内壁面
の表面に付着した付着物の除去速度を向上させ，かつ所
望の状態で付着物を除去することができる。また，バッ
フル板１３２が相対的に上方位置に配置されている場合
には，処理室１０２内の排ガスは，バッフル板１３２の
スリーブ部１３２ａ及びカラー部１３２ｂに穿設された
貫通孔１３４を介して，排気経路内に排気される構成と
なっている。

【００２５】また，本実施の形態においては，かかるバ
ッフル板１３２を，ウェハＷに対して所望の処理を施す
ことが可能な位置で，かつ処理室１０２の内壁面の表面
に付着した付着物を除去可能な位置に配置することもで
きる。この場合には，ウェハＷに対して所望の処理を施
しながら，処理室１０２の内壁面表面の付着物を除去す
ることが可能となるため，処理室１０２内のクリーニン
グ時期を大幅に延長することができる。

【００２６】再び図１に戻り，サセプタ１１０の載置面
と対向する位置には，導電性材料から成る略円盤状の上
部電極１１８が配置されており，この上部電極１１８
は，処理室１０２の天井部に取り付けられる構成となっ
ている。また，上部電極１１８内には，空間部１１８ａ
が形成されていると共に，上部電極１１８のサセプタ側
には，空間部１１８ａと処理室１０２内とを連通するガ
ス吐出孔１１８ｂが多数形成されている。さらに，空間
部１１８ａの上部略中央には，ガス導入管１２４が接続
されており，このガス導入管１２４は不図示のガス供給
源に接続されている。従って，処理時には，所定の処理
ガスがガス供給源からガス導入管１２４，空間部１１８
ａ及びガス吐出孔１１８ｂを介して，サセプタ１１０上
に載置されたウェハＷの被処理面に均一に吐出される構
成となっている。

【００２７】また，処理室１０２外部側壁の周囲には，
複数の磁石１２８が略円盤状に配置されており，これら
各磁石１２８によって，処理室１０２内のプラズマ生成
範囲に所定の磁場が形成される構成となっている。従っ
て，そのプラズマ生成範囲に形成された磁場により，励
起されたプラズマがウェハＷの被処理面方向に均一に案
内され，ウェハに対して所望の均一な処理を施すことが
できる。

【００２８】次いで，エッチング装置１００の高周波電
力の供給系を説明すると，サセプタ１１０には，整合器
１３０を介して高周波電源１３８が接続されている。そ
して，処理時には，例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電
力が高周波電源１３８から整合器１３０を介して，サセ
プタ１１０に印加される構成となっている。その結果，
処理室１０２内に導入された処理ガスが解離してプラズ
マ化し，このプラズマによりウェハＷに所望のエッチン
グ処理が施される構成となっている。

【００２９】次に，上述の如く構成されたエッチング装
置１００の動作について説明する。まず，エッチング処
理時について説明すると，処理室１０２の側面に設けら
れた不図示のゲートバルブを介して，処理室１０２内に
ウェハＷが搬入される。この際，ウェハＷの搬送を行う
不図示の搬送アームの動作を妨げないように，サセプタ
１１０及びバッフル板１３２を所定の搬送位置にまで降
下させる。

【００３０】次いで，ウェハＷが載置されたサセプタ１
１０及びバッフル板１３２を，図５（ａ）に示したよう
に，所定の処理位置にまで上昇させる。さらに，処理室
１０２内に所定の処理ガスを導入すると共に，処理室１
０２内の真空引きを行う。この際，処理室１０２内の排
ガスは，バッフル板１３２のカラー部１３２ｂに穿設さ
れた貫通孔１３４を介して排気経路内の排気される。

【００３１】次いで，サセプタ１１０に対して所定の高
周波電力を印加することにより，処理室１０２内に導入
された処理ガスがプラズマ化し，このプラズマによりウ
ェハＷに対して所定のエッチング処理が施される。次い
で，エッチング処理終了後，再びサセプタ１１０及びバ
ッフル板１３２が搬送位置にまで降下し，搬送アームに
よりウェハＷが処理室１０２外部に搬送され，処理工程
が終了する。

【００３２】次に，処理室１０２内のクリーニング時に
ついて説明する。まず，例えばクリーニング時に使用す
るダミーウェハが載置されたサセプタ１１０を所定の処
理位置にまで上昇させると共に，バッフル板１３２を図
５（ｂ）に示したように，上記処理位置よりも相対的に
上方の所定のクリーニング位置にまで上昇させる。次い
で，処理時と同様にして，プラズマ領域のプラズマ生成
範囲に所定のプラズマを励起させることにより，処理室
１０２の内壁面の表面に付着した付着物を除去する。な
お，この際，処理室１０２内の排ガスや反応生成物など
の付着物等の排気は，バッフル板１３２のスリーブ部１
３２ａ及びカラー部１３２ｂに穿設された貫通孔１３４
を介して行われる。次いで，付着物の除去が終了した
後，サセプタ１１０及びバッフル板１３２を搬送位置に
まで降下させて，サセプタ１１０上のダミーウェハを取
り除いた後クリーニング工程が終了する。

【００３３】以上，第１の実施の形態に係るエッチング
装置の動作について説明したが，本発明はかかる例に限
定されない。すなわち，本発明の要旨は，バッフル板１
３２の上下動により，プラズマ処理室１０２内のプラズ
マ領域の容積を調整することなので，かかる特徴を備え
たあらゆる動作が本発明の技術的範囲に属することは言
うまでもない。本発明によれば，行われる処理の種類に
応じて，例えば，プラズマ着火時には，バッフル板１３
２を上昇させ，プラズマ処理時にはバッフル板１３２を
下降させることも可能であるし，逆に，プラズマ着火時
には，プラズマ板１３２を下降させ，プラズマ処理時に
はバッフル板１３２を上昇させることが可能である。こ
の動作により，パッシェンの法則に基づき，使用する圧
力，ガス種によりプラズマが着火しやすい最適な電極間
隔を選択することができる。あるいは，プラズマ処理中
にバッフル板１３２を上下動させることにより，処理室
１０２内のプラズマ密度やイオンエネルギーなどを調整
するように構成することができる。これにより，ＳＡＣ
（セルフ・アライン・コンタクト）プロセスなどのよう
に複数の膜を一度にエッチングするような複雑な処理を
行う場合であっても，膜の種類に応じてプラズマ密度や
イオンエネルギーを変え最適なエッチングを行うことが
できる。

【００３４】（第２の実施形態）次に，図６〜図１０を
参照しながら，本発明の第２の実施形態にかかるエッチ
ング装置について説明する。なお，このエッチング装置
２００の基本的構成は，図１〜図５に関連して説明した
本発明の第１の実施形態にかかるエッチング装置と実質
的に同一であり，従って，同一の機能構成を有する部材
については，同一の参照番号を付することにより重複説
明を省略することにする。

【００３５】図６に示すように，このエッチング装置２
００には，本実施の形態にかかるエッチング装置に特徴
的なバッフル板２０２が設けられている。このバッフル
板２０２は，サセプタ１１０を囲むように水平方向に展
開する水平バッフル板２０２ａと，上部電極１１８とサ
セプタ１１０との間に形成されるプラズマ領域を囲むよ
うに垂直方向に展開する垂直バッフル板２０２ｂとから
構成されている。水平バッフル板２０２ａは，従来装置
のバッフル板とほぼ同様の構造を有しており，例えば表
面が陽極酸化処理されたアルミニウムやステンレス等か
ら成る板材から成形されており，図７に示すように，そ
の全面に多数の排気用の貫通孔２０４が穿設されてい
る。

【００３６】これに対して垂直バッフル板２０２ｂは，
図７及び図８に示すように，サセプタ１１０の弧に沿っ
て湾曲した板材から成り，その全面に多数の排気用の貫
通孔２０６が穿設されている。なお，図示の例では，板
状部材に多数の排気用の貫通孔２０６を穿設した例を示
したが，本発明はかかる例に限定されず，例えば図９に
示すように，メッシュ材２０８から垂直バッフル板２０
２ｂを構成しても良い。この垂直バッフル板２０２ｂ
は，処理室１０２側壁を遊貫する水平駆動軸２１０に接
続されており，不図示の駆動機構の作動により，図６に
示す往復矢印に沿って，水平方向に離隔接近移動が可能
となっている。

【００３７】本発明の第２の実施形態は上記のような構
成を有しており，従って，垂直バッフル板２０２ｂを水
平方向に移動することにより，第１の実施形態にかかる
構成と同様に，上部電極１１８とサセプタ１１０との間
に形成されるプラズマ領域の容積を調整することができ
る。すなわち，図１０（ａ）に示すように，垂直バッフ
ル板２０２ｂがその処理室１０２内部側壁近傍の第１位
置にある場合には，広い容積のプラズマ領域を確保する
ことができる。そして，この第１位置においては，処理
室１０２内の排気は，水平バッフル板２０２ａに穿設さ
れた貫通孔２０４を介して行われる。

【００３８】ところで，この第２の実施形態によれば，
垂直バッフル板２０２ｂは，不図示の駆動機構により，
水平方向に移動させることが可能であり，垂直バッフル
板２０２ｂを，図１０（ｂ）に示すように，処理室１０
２内の中央よりの第２位置にまで水平移動させることに
より，処理室１０２内のプラズマ領域の容積を狭くする
ことが可能である。そして，この第２位置においては，
処理室１０２内の排気は，垂直バッフル板２０２ｂの表
面に穿設された貫通孔２０６および水平バッフル板２０
２ａの表面に穿設された貫通孔２０４を介して行われ
る。

【００３９】かかる構成によれば，先に説明した第１の
実施形態と同様に，プラズマ処理時には，図１０（ａ）
に示すように，垂直バッフル板２０２ｂを処理室１０２
内部側壁側の処理位置に待避させ，クリーニング時に
は，図１０（ｂ）に示すように，垂直バッフル板２０２
ｂを処理室１０２内中央側のクリーニング位置に移動す
ることにより，最適な容積のプラズマ生成範囲を確保し
て，所望のプラズマ処理または処理室１０２内のクリー
ニングを実施することができる。

【００４０】以上，第２の実施形態にかかるプラズマ処
理装置の動作について説明したが，本発明はかかる例に
限定されない。本発明の要旨は，垂直バッフル板２０２
ｂの水平方向の離隔接近移動により，プラズマ処理室内
のプラズマ領域を調整することなので，かかる特徴を備
えたあらゆる構成及び動作が本発明の技術的範囲に属す
ることは言うまでもない。

【００４１】例えば，図示の例では，バッフル板２０２
を水平バッフル板２０２ａと垂直バッフル板２０２ｂの
２部材から構成したが，本発明はかかる例に限定されな
い。例えば，水平バッフル板を省略して，処理室下方に
まで延長する垂直バッフル板のみからバッフル板を構成
し，かかる垂直バッフル板を水平方向に移動させる構成
を採用することも可能である。

【００４２】（第３の実施形態）次に，図１１〜図１４
を参照しながら，本発明の第３の実施形態にかかるプラ
ズマ処理装置の好適な実施形態について説明する。図示
のように，この第３の実施形態にかかるプラズマ処理装
置は，いわゆるトライオード型プラズマ処理装置３００
を構成するものであり，その基本的構成は，先に示した
第１及び第２の実施形態にかかるプラズマ処理装置の構
成と同一であるが，本実施形態の場合には，プラズマ生
成用電極を成す上部電極１１８と，バイアス用電力を印
加可能なサセプタ１１０との間に，第３の電極として第
３電極３０２が配されている。なお，上部電極１１８
は，マッチング回路３０４を介して高周波電源３０６に
接続されており，処理時に例えば１３．５６ＭＨｚの高
周波電力を印加することが可能である。また，上部電極
１１８は，絶縁部材３０１を介して，処理室１０２の天
井部に取り付けられる構成となっている。

【００４３】この第３の実施形態に特徴的な点は，上部
電極１１８とサセプタ１１０との間に配される第３電極
３０２の構造にある。この第３電極３０２は，処理室１
０２の天井部を遊貫して延びる昇降軸３０８に支持され
て，不図示の駆動機構により，図中往復矢印で示すよう
に，昇降自在に構成されている。この第３電極３０２
は，例えば図１２に示すように，メッシュ材３１０ａか
ら構成されており，上部電極１１８側のプラズマ生成領
域にて生成拡散したプラズマ中に含まれる所定の粒子，
例えばイオン粒子を選択的に通過させて，サセプタ１１
０側のプラズマ処理領域に導かせることが可能である。

【００４４】なお，この第３電極３０２は，プロセスに
応じてグランド電位に保持することも可能であるし，あ
るいは所定のバイアス電位に保持することも可能であ
る。なお，第３電極３０２の構成も，図１２に示すよう
な構成に限定されず，例えば，図１３に示すように，多
数の略円形状または略楕円形状の貫通孔３１０ｂが穿設
された板形状のものを使用することが可能である。

【００４５】かかる構成によれば，図１４（ａ），
（ｂ）に示すように，プラズマ領域中で第３電極３０２
を上下動させることにより，例えば，上部電極１１８側
のプラズマ生成領域とサセプタ１１０側のプラズマ処理
領域の容積割合を，プロセスに応じて調整することが可
能であり，最適なプラズマ処理及びクリーニングを行う
ことが可能である。

【００４６】例えば，ウェハＷを搬入搬出する際には，
図１４（ａ）に示すように，第３電極３０２を上部電極
１１８側に上昇させ，搬送アームの邪魔にならないよう
にすることができる。そして，エッチング処理時には，
図１４（ａ）に示したように，第３電極３０２をサセプ
タ１１０側に下降させ，プラズマ生成範囲を大きくとる
ことができるため，ウェハＷ上に所望のイオンエネルギ
ーを生じさせることができる。また，クリーニング時に
は，図１４（ｂ）に示したように，再び図１４（ａ）に
示すように，第３電極３０２を上部電極１１８側に上昇
させ，プラズマ生成範囲を狭めることができるため，処
理室１０２の内壁面の表面に付着した付着物を効率よく
除去することができる。

【００４７】また，かかる構成によれば，エッチング処
理時に次のようなプラズマの制御を行うことができる。
例えば，プラズマ着火時には，図１４（ｂ）に示すよう
に，第３電極３０２をサセプタ１１０側に下降させ，プ
ラズマ生成領域を大きくとることができる。さらに，プ
ラズマ処理時には，再び図１４（ａ）に示すように，第
３電極３０２を上部電極１１８側に上昇させ，プラズマ
処理領域を大きくとることができる。パッシェンの法則
によれば，使用する圧力，ガス種により最適なプラズマ
着火距離が存在する。従って，処理条件（特にエッチン
グレート，エッチング形状，対レジスト選択性，対基板
選択性）に応じて最適な電極間隔を選択し，最適なエッ
チングを行うことができる。また，オーバーエッチング
時に電極間隔を変えてダメージを減少させて，エッチン
グ形状をより良好にすることができる。さらに，最近で
は，エッチングとその後のレジストアッシングとを同一
処理室で行うことが多い。従来装置では，アッシング時
にプラズマ中に存在イオンによって被処理物がダメージ
を受けることがあったが，本発明の装置では，電極間隔
や供給電圧を変えてバイアス電力を極力減らすまたは止
めることによりダメージがほとんどないアッシングが可
能となる。このように，本発明によれば，プロセス段階
に応じて，上部電極１１８とサセプタ１１０間に配され
た第３電極３０２の位置を調整することにより最適な処
理を行うことができる。

【００４８】以上，添付図面を参照しながら，本発明に
かかるプラズマ処理装置のいくつかの好適な実施形態に
ついて説明したが，本発明はかかる例に限定されない。
当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思
想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し
うることは明らかであり，それらについても当然に本発
明の技術的範囲に属するものと了解される。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
バッフル板や第３電極の配置を適宜移動させることによ
り，プラズマ領域内のプラズマ生成範囲を相対的に広
げ，または相対的に狭めることができる。その結果，プ
ラズマ処理時にプラズマ生成範囲を相対的に広げること
により，処理室内壁面へのイオンエネルギーを減少さ
せ，被処理体上のイオンエネルギーを増加させることが
できるため，被処理体に対して所望のエッチング処理を
施すことができる。また，クリーニング時には，プラズ
マ生成範囲を相対的に狭めることにより，処理室内壁面
へのイオンエネルギーを増加させることができ，その壁
面に付着した付着物を効率よく除去し，かつクリーニン
グ速度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用可能な第１の実施の形態に係るエ
ッチング装置を示した概略的な断面図である。

【図２】図１に示したエッチング装置のバッフル板を表
した概略的な斜視図である。

【図３】図１に示したエッチング装置に適用可能な他の
実施の形態に係るバッフル板を表した概略的な斜視図で
ある。

【図４】図１に示したエッチング装置に適用可能な他の
実施の形態に係るバッフル板を表した概略的な斜視図で
ある。

【図５】図１に示したエッチング装置におけるバッフル
板の動作を説明するための概略的な説明図である。

【図６】本発明を適用可能な第２の実施の形態に係るエ
ッチング装置を示した概略的な断面図である。

【図７】図６に示したエッチング装置の垂直バッフル板
を説明するための概略的な説明図である。

【図８】図６に示したエッチング装置の垂直バッフル板
を表した概略的な斜視図である。

【図９】図６に示したエッチング装置に適用可能な他の
実施の形態に係る垂直バッフル板を表した概略的な斜視
図である。

【図１０】図６に示したエッチング装置の垂直バッフル
板の動作を説明するための概略的な説明図である。

【図１１】本発明を適用可能な第３の実施の形態に係る
エッチング装置を示した概略的な断面図である。

【図１２】図１１に示したエッチング装置に適用可能な
第３電極を表した概略的な斜視図である。

【図１３】図１１に示したエッチング装置に適用可能な
他の実施の形態に係る第３電極を表した概略的な斜視図
である。

【図１４】図１１に示したエッチング装置の第３電極の
動作を説明するための概略的な説明図である。

【符号の説明】

１００ エッチング装置 １０２ 処理室 １０４ 処理容器 １１０ サセプタ １１８ 上部電極 １２６ 排気管 １３２ バッフル板 Ｗ ウェハ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理室内に導入される所定の処理ガスを
   プラズマ化して，前記処理室内に配置された電極上に載
   置される被処理体に対して所定のプラズマ処理を施すご
   とく構成されたプラズマ処理装置において，前記処理室
   内のプラズマ領域と前記処理室内を排気する排気経路を
   隔てるバッフル板が配置され，前記バッフル板は，前記
   プラズマ領域の容積を拡大縮小するように移動可能であ
   ることを特徴とする，プラズマ処理装置。
2. 【請求項２】 前記バッフル板は，前記電極の周囲を囲
   むように配置され，上下動可能であることを特徴とす
   る，請求項１に記載のプラズマ処理装置。
3. 【請求項３】 前記バッフル板は，その上方移動位置に
   おいて前記プラズマ領域に曝される範囲に複数の貫通孔
   を有することを特徴とする，請求項２に記載のプラズマ
   処理装置。
4. 【請求項４】 前記バッフル板は，前記プラズマ領域を
   囲うように配されており，前記プラズマ領域に対して水
   平方向に離隔接近移動可能であることを特徴とする，請
   求項１に記載のプラズマ処理装置。
5. 【請求項５】 処理室内に導入される所定の処理ガス
   を，前記処理室内に配置された第１電極と第２電極との
   間でプラズマ化して，少なくとも前記第１電極又は前記
   第２電極のいずれか一方に固定された被処理体に対して
   所定のプラズマ処理を施す如く構成されたプラズマ処理
   装置において，前記第１電極と前記第２電極との間に形
   成されるプラズマ領域内に第３電極が配されており，こ
   の第３電極は上下動自在であることを特徴とする，プラ
   ズマ処理装置。
6. 【請求項６】 前記第３電極は，メッシュ形状を有して
   いることを特徴とする，請求項５に記載のプラズマ処理
   装置。
7. 【請求項７】 前記第３電極は，多数の貫通孔が穿設さ
   れた板形状を有していることを特徴とする，請求項５に
   記載のプラズマ処理装置。