JP2000348897A

JP2000348897A - プラズマ処理装置

Info

Publication number: JP2000348897A
Application number: JP11152679A
Authority: JP
Inventors: Makoto Hirotsu; 信廣津
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2000-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】プラズマを安定性良く発生させるプラズマ処
理装置を提供する。【解決手段】試料台３外周の上部には、反応室２内壁
との間に、ガス分散板３１が配されている。アルミニウ
ム製のガス分散板３１は円環状を有し、１２個の分散孔
３１ａ，３１ａ…が軸対称に等間隔で形成されている。
ガス分散板３１はスイッチ３０を介して接地されてお
り、スイッチ３０のオン／オフにより試料台３の対向電
極になるか、又は電気的に浮遊した状態に切り換えられ
る。試料台３の対向電極となった場合、反応室２内壁と
合わせて対向電極の面積が大きくなり、反応室２内のプ
ラズマのポテンシャルが安定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波を用い
て生成したプラズマによって、半導体基板又は液晶ディ
スプレイ用ガラス基板等にエッチング，アッシング，Ｃ
ＶＤ等の処理を施すプラズマ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】反応ガスに外部からエネルギを与えて生
じるプラズマは、ＬＳＩ，ＬＣＤ等の製造プロセスにお
いて広く用いられている。特に、ドライエッチングプロ
セスにおいて、プラズマの利用は不可欠の基本技術とな
っている。

【０００３】一般に、プラズマを発生させるための励起
手段としては、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を用いる場
合と、１３．５６ＭＨｚのＲＦ（Radio Frequency ）を
用いる場合とがある。マイクロ波を用いる場合は、ＲＦ
を用いる場合と比べて高密度のプラズマが得られるとい
う利点がある。しかしながら、従来のマイクロ波を用い
たプラズマ処理装置にあっては、広い面積にプラズマを
均一な密度で発生せしめることが困難であった。これを
解決するために、本願出願人は表面波電界励起プラズマ
を利用する方式を提案しており、この方式により、大口
径の半導体基板，大口径のＬＣＤ用ガラス基板等に均一
なプラズマ処理を施すことができる。

【０００４】図５は、本願出願人の提案によるプラズマ
処理装置の構造を示す模式的断面図である。この装置は
表面波電界励起プラズマを利用し、且つ、反応器の寸法
は大きくても導波管を含む装置全体の寸法を小さくでき
る構造を有している（特願平10−212743号）。図５に示
すように、アルミニウム製の反応器１は上部を開口した
有底円筒形状を有し、内部に反応室２を形成している。
誘電体で形成されたマイクロ波導入窓４が反応室２に臨
んで配され、反応室２は気密状態に封止されている。マ
イクロ波導入窓４にはカバー部材１０が外嵌され、その
上面に反応器１内へマイクロ波を導入するための環状の
アンテナ１１が設けられている。

【０００５】アンテナ１１は底面が開口された断面視で
コの字形状のアンテナ部１２を備え、内部には誘電体１
４が装入されている。誘電体１４はテフロン（登録商
標）のようなフッ素樹脂，ポリエチレン樹脂，ポリウレ
タン樹脂又は石英等で形成されている。カバー部材１０
の誘電体１４との当接面には複数のスリット１５，１５
…が開設されている。

【０００６】アンテナ部１２には導波管２１が連結され
ており、導波管２１に接続されたマイクロ波発振器２０
からのマイクロ波が、環状の矩形導波管構造となるアン
テナ部１２内に伝送されて定在波が形成される。この定
在波によりスリット１５，１５…から電界が反応室２内
に導入される。反応室２の底部にはマイクロ波導入窓４
と対向する位置に試料Ｗを載置するための試料台３が配
設されており、反応室２の底部壁には図示しない排気装
置に接続される排気口８が形成されている。また、反応
室２の側壁には所要の反応ガスを導入するためのガス供
給管５，５が形成されている。試料台３にはマッチング
ボックス６を介して高周波電源７が接続されており、試
料台３に高周波を印加する。

【０００７】このような構造のプラズマ処理装置は、マ
イクロ波発振器２０からのマイクロ波が誘電体１４が装
入された矩形導波管構造となるアンテナ部１２に導入さ
れると、この環状の導波管を互いに逆方向に進行し重ね
合わされてマイクロ波の定在波が形成される。このマイ
クロ波はスリット１５から放射され、マイクロ波導入窓
４を透過して反応室２内に導入される。このマイクロ波
はマイクロ波導入窓４の下面に表面波を形成し、この表
面波により反応室２内にイオン，ラジカル等の活性ガス
からなるプラズマが生成される。一方、試料台３に印加
された高周波によって試料Ｗ表面にＲＦバイアス電位が
発生し、イオンが加速され、試料Ｗ表面に異方性の高い
エッチング等の処理がなされるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように試料台
３に高周波が印加され、反応室２の内壁が電気的に接地
される装置においては、試料Ｗにプラズマ処理が施され
る際、プラズマが生成される反応室２の内壁は、高周波
が印加される試料台３に対する対向接地電極の役割を果
たす。

【０００９】また、上述したようにマイクロ波導入窓４
の下面にマイクロ波の表面波を形成し、この表面波によ
りプラズマを発生させる装置では、高活性なプラズマは
マイクロ波導入窓４の下面で主に発生するため、高活性
なプラズマを試料Ｗに作用させるには試料台３をマイク
ロ波導入窓４に近づける必要がある。

【００１０】しかしながら、試料台３をマイクロ波導入
窓４に近づけると、反応室２の内壁の対向電極となり得
る面積（プラズマに曝されている面積）が小さくなり、
生成したプラズマのプラズマポテンシャルが不安定にな
り易い。その結果、プラズマが不安定になり、試料Ｗ表
面に安定したバイアス電位が生じ難く、プラズマ中のイ
オンの方向性と加速エネルギとを十分に制御できない場
合があるという問題があった。

【００１１】また、反応室２内壁本体を反応ガスのプラ
ズマから保護するために、多くの場合、反応室２内壁は
絶縁膜によって被覆されているが、プラズマが不安定に
なると、反応室２内壁の一部に電界が集中しやすく、そ
の部分の絶縁膜がスパッタされて反応室２内壁本体が露
出し、この内壁本体のスパッタによる反応室２の使用寿
命が短くなるという問題があった。さらに、このスパッ
タによりパーティクルが発生する虞があった。

【００１２】さらに、上述したように表面波によりプラ
ズマを発生させる装置では、高活性なプラズマはマイク
ロ波導入窓４の下面で主に発生するため、マイクロ波導
入窓４下面へのガスの供給並びにそこで活性化されたラ
ジカル及びイオンの試料Ｗ表面への供給が重要になって
くる。即ち、マイクロ波導入窓４と試料台３との間の空
間のガス流れが重要である。

【００１３】また、反応器１の排気口８は反応室２内で
対称構造でないことが多く、試料台３の周辺ではガス流
速が均一でないことがある。これにより、イオン，ラジ
カル等の高活性なプラズマの試料Ｗ近傍での分布が均一
にならず、試料Ｗのエッチング速度等の均一性が悪化す
るという問題があった。

【００１４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、ガス流を分散する分散孔を有する電極板を反
応室の側壁と試料台との間に配し、電気的に接地するこ
とにより、プラズマの安定性を向上させ、反応室内壁の
コーティング膜の過度のスパッタを防止できるプラズマ
処理装置を提供することを目的とする。

【００１５】また、ガス流を分散する分散孔を有する電
極板を反応室の側壁と試料台との間に配することによ
り、試料近傍のガス流を分散し、ガス密度及びガス流速
を均一化して試料を均一に処理できるプラズマ処理装置
を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】第１発明に係るプラズマ
処理装置は、マイクロ波発振器から導入されたマイクロ
波を伝送する導波管と、該導波管に接続され、前記マイ
クロ波を放射せしめるスリットを有する環状のアンテナ
部と、該アンテナ部の下面に対向配置されたマイクロ波
導入窓で封止された反応室と、該反応室内に配され、高
周波が印加される試料台とを備えるプラズマ処理装置で
あって、ガス流を分散する分散孔を有し、前記反応室の
側壁と前記試料台との間で前記マイクロ波導入窓に対面
配置され、電気的に接地されるべき電極板を備えること
を特徴とする。

【００１７】第１発明にあっては、電極板を反応室内壁
と試料台との間に配設し、前記電極板を電気的に接地す
ることにより、電極板が反応室内壁と共に試料台に対す
る接地対向電極となる。これにより、プラズマ生成領域
の近傍にある接地対向電極の面積が大きくなり、プラズ
マポテンシャルの安定性が向上する。従って、試料の表
面に安定したバイアス電位が発生し、試料へのプラズマ
処理の均一性が高まる。また、電極板に形成された分散
孔により反応室内のガス流が分散され、排気コンダクタ
ンスが減少し、ガス密度及びガス流速が均一化されて試
料を均一にプラズマ処理する。

【００１８】第２発明に係るプラズマ処理装置は、マイ
クロ波発振器から導入されたマイクロ波を伝送する導波
管と、該導波管に接続され、前記マイクロ波を放射せし
めるスリットを有する環状のアンテナ部と、該アンテナ
部の下面に対向配置されたマイクロ波導入窓で封止され
た反応室と、該反応室内に配され、高周波が印加される
試料台とを備えるプラズマ処理装置であって、ガス流を
分散する分散孔を有し、前記反応室の側壁と前記試料台
との間で前記マイクロ波導入窓に対面配置された電極板
と、該電極板の電気的な接続又は遮断を切り換える切り
換え手段とを備えることを特徴とする。

【００１９】第２発明にあっては、分散孔を有する電極
板を反応室内壁と試料台との間に配設することにより、
反応室内のガス流が分散され、ガス密度及びガス流速が
均一化されて試料を均一にプラズマ処理する。この電極
板が接続（例えば接地）された状態と遮断、即ち、直流
電気的に浮遊された状態とで試料に発生するバイアス電
位が異なり、ガス流、例えばラジカル，イオン等のプラ
ズマ流の分布状態が異なる。従って、切り換え手段によ
り電極板を接続（接地可能）又は遮断することにより、
試料近傍に所望のプラズマの分布を得ることができる。

【００２０】第３発明に係るプラズマ処理装置は、第１
又は第２発明において、前記電極板は、シリコン系材料
で形成してあることを特徴とする。

【００２１】第３発明にあっては、電極板がシリコン系
材料であるので、試料台に形成されたＲＦバイアスによ
り電極板がスパッタされた場合でも、試料表面に形成さ
れるデバイスの特性等に影響を与えにくい。また、シリ
コン酸化膜をエッチングする際にはフッ素系ガスを使用
することが多いが、シリコン系材料はフッ素と反応して
揮発性物質となるので、パーティクルの発生が低減され
る。なお、シリコン系材料としては例えば単結晶シリコ
ン，多結晶シリコン，ＳｉＣ，ＳｉＮ等を用いることが
できる。

【００２２】第４発明に係るプラズマ処理装置は、第
１，第２又は第３発明において、前記電極板は加熱手段
を備え、前記電極板の温度を制御する加熱制御手段をさ
らに備えることを特徴とする。

【００２３】第４発明にあっては、電極板の温度を制御
できるのでプラズマ処理を安定に行なえる。また、電極
板の温度を所定温度以上に制御することにより、電極板
に付着する堆積膜を低減できる。さらに、電極の温度を
変えることができるので、例えばシリコン酸化膜をエッ
チングする際にＣ₄Ｆ₈などのフッ素系ガスを使用した
場合は、シリコン系材料とフッ素との反応係数を変える
ことができ、レジストに対するエッチング選択比をエッ
チング特性に合わせて調整できる。

【００２４】第５発明に係るプラズマ処理装置は、第１
発明乃至第４発明のいずれかにおいて、前記電極板に高
周波を印加する高周波印加手段を備えることを特徴とす
る。

【００２５】第５発明にあっては、電極板に高周波を印
加することにより、試料台の外周部にもプラズマを発生
させることができるので、プラズマ密度が均一になり、
且つプラズマ密度が高まる。また電極板をシリコン系材
料で形成した場合は、高周波電力を調整することによ
り、シリコン系材料とフッ素との反応係数を変えること
ができるので、フッ素系ガスを用いたエッチングにおい
ては、例えばレジストに対するエッチング選択比をエッ
チング特性に合わせて調整できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づき具体的に説明する。実施の形態１．図１は、本発明による実施の形態１のプ
ラズマ処理装置の構造を示す模式的断面図である。図に
示すように、アルミニウム製の反応器１は上部を開口し
た有底円筒形状を有し、内部に反応室２を形成してい
る。反応器１の上部には、マイクロ波導入窓４が反応室
２に臨んで配されており、反応室２は気密状態に封止さ
れている。マイクロ波導入窓４は、耐熱性及びマイクロ
波透過性を有し、且つ誘電損失が小さい石英ガラス又は
アルミナ等の誘電体で形成されている。マイクロ波導入
窓４にはカバー部材１０が外嵌してあり、該カバー部材
１０は反応器１上に固定されている。カバー部材１０の
上面には、反応器１内へマイクロ波を導入するための環
状のアンテナ１１が設けられている。

【００２７】アンテナ１１は底面が開口された断面視で
コの字形状の部材を環状に成形してなる環状導波管型の
アンテナ部１２を備えており、アンテナ部１２の内部に
は誘電体１４が内嵌されている。誘電体１４はテフロン
（登録商標）のようなフッ素樹脂，ポリエチレン樹脂，
ポリウレタン樹脂又は石英等で形成されている。カバー
部材１０の誘電体１４との当接面には複数のスリット１
５，１５…が開設されている。アンテナ部１２は、反応
器１の内周面より少し内側に、反応器１の中心軸と同心
円状に設けてあり、その外周面に導波管２１が連結され
ている。導波管２１にはマイクロ波発振器２０が接続さ
れており、マイクロ波発振器２０からのマイクロ波がア
ンテナ１１に伝送され、アンテナ部１２内にて定在波が
形成される。この定在波は、その腹の位置で高電圧・低
電流となり、節の位置で低電圧・高電流となり、スリッ
ト１５，１５…はこの定在波が有する節（低電圧・高電
流）の位置に合わせて形成されている。このような構成
にすることによってスリット１５，１５…から反応室２
内にマイクロ波が効率良く導入されるようになってい
る。

【００２８】このようなアンテナ１１を有するプラズマ
処理装置は、上述したように特願平10−212743号にて本
願出願人が提案しており、マイクロ波が反応器１の上面
に固定された環状のアンテナ部１２内へ直接的に入射さ
れるので、アンテナ１１は反応器１の径方向に大きく突
出されておらず、装置の水平方向の寸法を小さくでき
る。

【００２９】図１に示すように、反応室２の底部にはマ
イクロ波導入窓４と対向する位置に試料Ｗを載置するた
めの試料台３が配設されており、反応室２の底部壁には
図示しない排気装置に接続される排気口８が設けられて
いる。また、反応室２の側壁には所要の反応ガスを導入
するためのガス供給管５，５が連結されている。試料台
３にはマッチングボックス６を介して高周波電源７が接
続されており、試料台３に高周波を印加するようになっ
ている。また、反応室２の側壁はＡｌ₂Ｏ₃等の絶縁膜
がコーティングされており、腐食性ガスのプラズマから
反応室２内壁を保護している。

【００３０】試料台３外周の上部には、反応室２内壁と
の間に、本発明の特徴となる電極板であるガス分散板３
１がマイクロ波導入窓４に対面する態様で配されてい
る。図２はガス分散板の構造を示す横断面図である。図
２に示すように、アルミニウム製のガス分散板３１は円
環状を有し、１２個の分散孔３１ａ，３１ａ…が軸対称
に等間隔で形成されている。ガス分散板３１の寸法は、
外径５４０ｍｍ，内径４０４ｍｍ，厚さ３ｍｍであり、
分散孔３１ａは直径４５ｍｍである。ガス分散板３１の
外周縁にはシースヒータ３３及び熱電対３４が埋設され
ている。ガス分散板３１は、裏面の４箇所で絶縁物であ
るアルミナ棒３２，３２…に支持され、図１に示すよう
に、反応器１の底壁に固定されている。アルミナ棒３２
の寸法は直径１０ｍｍ，長さ１５０ｍｍである。なお、
ガス分散板３１の高さ位置は、試料台３に載置された試
料Ｗの表面から１０ｍｍ下方の位置である。

【００３１】ガス分散板３１はスイッチ３０を介して接
地されており、スイッチ３０のオン／オフにより、ガス
分散板３１が試料台３の対向電極になるか、又は電気的
に浮遊した（フローティング）状態に切り換えられる。
また、ガス分散板３１には演算制御部３７が接続されて
おり、熱電対３４の測定結果に応じてシースヒータ３３
を調節し、ガス分散板３１の温度を制御するようになっ
ている。

【００３２】以上の如き構造のプラズマ処理装置を用い
て試料Ｗの表面にエッチング処理を施すには、試料台３
に試料Ｗを載置し、排気口８から排気して反応室２内を
所望の圧力まで減圧した後、ガス導入管５から反応室２
内に反応ガスを供給する。スイッチ３０を接続してガス
分散板３１を接地する。ガス分散板３１に埋設されたシ
ースヒータ３３によりガス分散板３１を加熱し、熱電対
３４でガス分散板３１の温度を測定して演算制御部３７
により所定の温度に制御する。

【００３３】次いで、マイクロ波発振器２０からマイク
ロ波を発振させ、導波管２１を経てアンテナ部１２に導
入する。マイクロ波発振器２０からのマイクロ波がアン
テナ部１２内に導入されると、アンテナ１２内の誘電体
１４中に定在波が形成され、スリット１５及びマイクロ
波導入窓４を透過して電界が反応室２内に導入され、こ
の電界により反応室２内にプラズマが生成される。マイ
クロ波の発振とほぼ同時に試料台３に高周波を印加する
ことにより、試料台３に印加されたＲＦバイアスによっ
てプラズマ中のイオンが加速され、反応ガスがイオン，
ラジカル等の活性ガスに変えられて試料Ｗに作用し、エ
ッチング等の処理がなされる。

【００３４】このとき、ガス分散板３１は試料台３の対
向電極となり、反応室２内壁と合わせて対向電極の面積
が大きくなるので、反応室２内のプラズマのポテンシャ
ルが安定する。その結果、試料Ｗの表面において安定し
たバイアス電圧が発生し、プラズマ中のイオンエネルギ
の適正化が容易に行なわれ、安定したプラズマ処理を施
すことができる。また、ガス分散板３１の分散孔３１ａ
により反応室２内のガスが整流される。これにより、試
料の表面近傍のガスの密度分布及び速度分布が均一にな
り、その結果、エッチング速度の均一性が向上する。

【００３５】さらに、プラズマの発生密度が均一になる
ので、反応室２内壁にコーティングされた絶縁膜がプラ
ズマにより部分的に過度にスパッタされることを防止す
る。さらにまた、演算制御部３７によりガス分散板３１
の温度を所定温度に制御できるので、プラズマの形成を
さらに安定にできる。またガス分散板３１を高温に保持
することにより、反応生成物のガス分散板３１への付着
を防止できる。

【００３６】なお、このプラズマ処理装置のスイッチ３
０を開放して、ガス分散板３１を電気的に浮遊した状態
にできる。この場合は、反応室２内のプラズマ発生分布
及び試料Ｗ表面に発生するバイアス電位を、接地した場
合とは異ならせることができる。このように、所望のプ
ラズマ処理に応じてガス分散板３１を接地又は浮遊に切
り換えて、所望のプラズマ発生分布を得ることができ
る。その結果、プラズマ処理のプロセスウィンドウ（良
好なプラズマ処理を行なえる条件範囲）を広げることが
できる。

【００３７】実施の形態２．図３は、実施の形態２のプ
ラズマ処理装置が備えるガス分散板の構造を示す横断面
図である。ガス分散板片４１は多結晶シリコンで形成さ
れており、円環板を４等分した形状を有し、略中央とそ
の両隣に計３つの分散孔４１ａ，４１ａ…を形成してい
る。このような形状のガス分散板片４１の４つを、連結
板４３及び螺子４４で同一平面内に連結することにより
円環状のガス分散板が成形されている。ガス分散板の他
の構成は実施の形態１と同様であり、その説明を省略す
る。

【００３８】以上の構成のプラズマ処理装置にあって
は、実施の形態１と同様の効果を得ると共に、分割成形
されたガス分散板を連結板により環状に組立ててあるの
で、環状板を一体成形する場合と比較して製造コストを
低減できる。また、ガス分散板はシリコン系材料で形成
してあるので、ガス分散板がプラズマ中のイオンにより
スパッタされ、試料表面に付着した場合でも、試料の特
性に与える悪影響が少ない。シリコン系材料として、多
結晶シリコン以外に、例えば単結晶シリコン，ＳｉＣ，
ＳｉＮ等を用いても良い。

【００３９】なお、実施の形態２ではガス分散板を４つ
に分割した場合を説明しているが、これに限るものでは
なく、いくつに分割してあっても良い。

【００４０】実施の形態３．図４は、実施の形態３のプ
ラズマ処理装置の構造を示す模式的断面図である。試料
台３には第１のマッチングボックス６ａ及び第１の高周
波電源７ａが接続されている。ガス分散板３１はＳｉＣ
により形成されている。またガス分散板３１はスイッチ
３０を介して第２のマッチングボックス３５及び第２の
高周波電源３６に接続されるか、又は電気的に接地され
るかを切り換えられるようになっている。ガス分散板３
１の形状及びプラズマ処理装置のその他の構成は、実施
の形態１と同様であり、その説明を省略する。

【００４１】実施の形態３のプラズマ処理装置にあって
は、実施の形態１と同様の効果を得ると共に、ガス分散
板３１に高周波を印加できるので、ガス分散板３１の配
置位置である試料台３の外周部分にプラズマを発生せし
めることができ、マイクロ波導入窓４の下面に発生した
表面波プラズマと相まって、プラズマ発生分布が均一に
できる。

【００４２】また、試料Ｗのシリコン酸化膜をエッチン
グするときのようにフッ素系ガスを用いる場合は、印加
する高周波電力の調整により、ガス分散板３１のシリコ
ン系材料であるＳｉＣとフッ素分子との反応係数を変化
させることができる。これにより、シリコン酸化膜のレ
ジストに対するエッチング選択比を適宜調整することが
できる。また、ガス分散板３１の温度を制御することに
より、ガス分散板３１のシリコン系材料であるＳｉＣと
フッ素分子との反応係数を変化させることができる。従
って、同様に、シリコン酸化膜のレジストに対する選択
比を適宜調整することができる。

【００４３】なお、上述した実施の形態では、ガス分散
板はアルミニウム又はシリコン系材料で形成した場合を
説明しているが、これに限るものではなく、試料台の対
向電極になる材料で形成してあれば、プラズマを安定に
発生できる。

【００４４】また、上述した実施の形態では、ガス分散
板の分散孔は軸対称に１２個を設けた場合を説明してい
るが、これに限るものではなく、ガス流の分布に応じ
て、個数及び位置が異なっても良い。

【００４５】

【発明の効果】以上、詳述した如く、第１発明にあって
は、接地された電極板を反応室内壁と試料台との間に配
設してあるので、電極板が試料台に対する接地対向電極
となり、プラズマ生成領域の近傍にある接地対向電極の
面積が大きくなるので、プラズマポテンシャルの安定性
が向上する。従って、試料の表面に安定したバイアス電
位が発生し、試料へのプラズマ処理の均一性を高めるこ
とができる。また、電極板に形成された分散孔により反
応室内のガス流が分散されるので、ガス密度及びガス流
速が均一化されて試料を均一にプラズマ処理することで
きる。

【００４６】また第２発明にあっては、分散孔を有する
電極板を反応室内壁と試料台との間に配設しているの
で、反応室内のガス流が分散され、ガス密度及びガス流
速が均一化されて試料を均一にプラズマ処理できる。切
り換え手段で電極板の接地／遮断を切り換えることによ
り試料に発生するバイアス電位が異なり、プラズマ（ガ
ス流）の分布状態が異なる。従って、試料近傍に所望の
プラズマ（ガス流）の分布を得ることができる。

【００４７】第３発明にあっては、電極板がシリコン系
材料であるので、自身スパッタされた場合でも、試料表
面に形成されるデバイスの特性に悪影響を与えにくい。
また、プラズマ処理によりシリコン酸化膜をエッチング
する際にはシリコン系材料はフッ素と反応して揮発性物
質となるので、パーティクルの発生が低減される。ま
た、レジストに対するシリコン酸化膜エッチングの選択
比を向上することができる。

【００４８】第４発明にあっては、電極板の温度を制御
できるのでプラズマ処理を安定に行なえる。また、電極
板の温度を高温度、例えば100 ℃〜300 ℃に制御するこ
とにより、電極板に付着する堆積膜を低減できる。さら
に、電極の温度を変えることにより、例えばシリコン酸
化膜をエッチングする際にフッ素系ガスを使用した場
合、シリコン系材料とフッ素との反応係数を変えること
ができるので、レジストに対するエッチング選択比を調
整できる。

【００４９】第５発明にあっては、電極板に高周波を印
加できるので、試料台の外周部にもプラズマを発生させ
ることができ、プラズマ密度が高まり、且つ均一にな
る。また、高周波電力を調整することにより、シリコン
系材料とフッ素との反応係数を変えることができ、例え
ばレジストに対するエッチング選択比をエッチング特性
に合わせて調整できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施の形態１のプラズマ処理装置
の構造を示す模式的断面図である。

【図２】実施の形態１のガス分散板の構造を示す横断面
図である。

【図３】実施の形態２のガス分散板の構造を示す横断面
図である。

【図４】実施の形態３のプラズマ処理装置の構造を示す
模式的断面図である。

【図５】本願出願人の提案による従来のプラズマ処理装
置の構造を示す模式的断面図である。

【符号の説明】

１反応器２反応室３試料台４マイクロ波導入窓７，３６高周波電源８排気口１１アンテナ１２アンテナ部１４誘電体１５スリット２１導波管３０スイッチ３１ガス分散板３１ａ，４１ａ分散孔４１ガス分散板片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/302 ＢＦターム(参考） 4K030 DA04 EA08 FA01 KA12 KA15 KA20 KA22 KA30 KA41 KA45 KA46 4K057 DA02 DA11 DA16 DB06 DB11 DB15 DB20 DE06 DM09 DM10 DM29 DM37 DM39 DM40 DN01 5F004 AA01 AA06 BB14 BC08 BD01 BD03 BD04 DB03 5F045 AA09 BB01 DP04 EB03 EE20 EF05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マイクロ波発振器から導入されたマイク
ロ波を伝送する導波管と、該導波管に接続され、前記マ
イクロ波を放射せしめるスリットを有する環状のアンテ
ナ部と、該アンテナ部の下面に対向配置されたマイクロ
波導入窓で封止された反応室と、該反応室内に配され、
高周波が印加される試料台とを備えるプラズマ処理装置
であって、ガス流を分散する分散孔を有し、前記反応室の側壁と前
記試料台との間で前記マイクロ波導入窓に対面配置さ
れ、電気的に接地されるべき電極板を備えることを特徴
とするプラズマ処理装置。
【請求項２】マイクロ波発振器から導入されたマイク
ロ波を伝送する導波管と、該導波管に接続され、前記マ
イクロ波を放射せしめるスリットを有する環状のアンテ
ナ部と、該アンテナ部の下面に対向配置されたマイクロ
波導入窓で封止された反応室と、該反応室内に配され、
高周波が印加される試料台とを備えるプラズマ処理装置
であって、ガス流を分散する分散孔を有し、前記反応室の側壁と前
記試料台との間で前記マイクロ波導入窓に対面配置され
た電極板と、該電極板の電気的な接続又は遮断を切り換
える切り換え手段とを備えることを特徴とするプラズマ
処理装置。
【請求項３】前記電極板は、シリコン系材料で形成し
てある請求項１又は２記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】前記電極板は加熱手段を備え、前記電極
板の温度を制御する加熱制御手段をさらに備える請求項
１，２又は３記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】前記電極板に高周波を印加する高周波印
加手段を備える請求項１乃至４のいずれかに記載のプラ
ズマ処理装置。