JP2005060184A

JP2005060184A - 処理装置

Info

Publication number: JP2005060184A
Application number: JP2003294367A
Authority: JP
Inventors: Naoki Mitsuki; 直樹三ツ木; Hiroshi Miyakoshi; 博史宮越; Kazumi Furuta; 和三古田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2003-08-18
Filing date: 2003-08-18
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】
高精度な微細形状を処理できる処理装置を提供する。
【解決手段】
基材Ａは、高周波電力が印加されるサセプタ３７１に対して絶縁されており、且つ基材ＡはグラウンドＥに接地されているので、基材Ａに電荷が蓄積されることなく、基材Ａの表面に向かうプラズマ粒子は互いに平行状態に進み、例えば回折構造などの微細形状を精度良く形成できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、処理装置に関し、特に微細形状を有する基材にドライエッチングを施せる処理装置に関する。

近年、急速に発展している光ピックアップ装置の分野では、極めて高精度な対物レンズなどの光学素子が用いられている。プラスチックやガラスなどの素材を、金型を用いてそのような光学素子に成形すると、均一な形状の製品を迅速に製造することができるため、かかる金型成形は、そのような用途の光学素子の大量生産に適しているといえる。

更に、近年の光ピックアップ装置は、より短波長の半導体レーザからの光束を用いて、ＡＯＤ（Advanced Optical Disc），ＢＤ（Blueray Disc）などの記録媒体に対して高密度な情報の記録及び／又は再生を行えるものが開発されており、その光学系の収差特性改善のため、微細構造である回折構造を光学面に設けることが行われている。又、そのような高密度な情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置であっても、従来から大量に供給されたＣＤ、ＤＶＤに対しても情報の記録及び／又は再生を確保する必要があり、そのため波長選択性を備えた微細形状の回折構造を設けることも行われている。

ところで、回折構造を設けた光学素子を大量生産するには、一般的には樹脂を素材として成形を行うことが適しているといえるが、かかる場合、微細形状を備えた光学面転写面をどのようにして形成するかが問題となる。

即ち、ミクロンオーダーの回折構造に対応した微細形状を備えた型を、どのようにして形成するかが問題である。これに対し、特許文献１には電子ビーム描画を用いて、光学素子の金型に微細形状を形成する技術が開示されている。
特開２００３−１７３９５４号公報

特許文献１に記載の技術によれば、基材に塗布したレジストに対して電子ビームを照射することで、レジストの一部を除去し、その後エッチング処理することで、微細形状を形成することができる。ここで、基材が平板であれば、エッチング処理を行っても精度良く微細形状を形成できる。ところが、基板が例えば非球面光学面のごとく３次元形状を有している場合、その傾斜面に対して微細形状を形成しようとすると、エッチング処理後の形状に歪みが生じることが判明した。かかる歪みにより、型形状精度が悪化し、精度良い光学素子を成形できなくなる恐れがある。

本発明は、かかる従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、高精度な微細形状を処理できる処理装置を提供することを目的とする。

第１の本発明の処理装置は、
所定雰囲気に維持された容器と、
前記容器内で、基材を載置する載置台と、
前記容器内で、前記載置台に載置された基材に対峙するアンテナと、
前記アンテナに高周波電力を供給する第１の高周波電源と、
前記基材に接触して、もしくはその近傍に配置された電極に高周波電力を供給する第２の高周波電源と、
前記基材に電荷が蓄積することを抑制する抑制手段と、を有することを特徴とする。

第２の本発明の処理装置は、
所定雰囲気に維持された容器と、
前記容器内で、基材を載置する載置台と、
前記容器内で、前記載置台に載置された基材に対峙するアンテナと、
前記アンテナに高周波電力を供給する第１の高周波電源と、
前記基材に接触して、もしくはその近傍に配置された電極に高周波電力を供給する第２の高周波電源と、
前記基材を高周波電力から絶縁する絶縁手段と、を有することを特徴とする。

第３の本発明の処理装置は、
所定雰囲気に維持された容器と、
前記容器内で、基材を載置する載置台と、
前記容器内で、前記載置台に載置された基材に対峙するアンテナと、
前記アンテナに高周波電力を供給する第１の高周波電源と、
前記基材に接触して、もしくはその近傍に配置された電極に高周波電力を供給する第２の高周波電源と、
前記アンテナ側から基材側に向かうプラズマ粒子の移動方向を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

第４の本発明の処理装置は、
所定雰囲気に維持された容器と、
前記容器内で、基材を載置する載置台と、
前記容器内で、前記載置台に載置された基材に対峙するアンテナと、
前記アンテナに高周波電力を供給する第１の高周波電源と、
前記基材に接触して、もしくはその近傍に配置された電極に高周波電力を供給する第２の高周波電源と、を有し、
前記電極は、前記プラズマ粒子の移動方向を調整するように基材の形状に応じた形状を有していることを特徴とする。

本発明者らは、鋭意研究の結果、３次元形状を有する基材にエッチング処理を施した際の歪みの原因について解明した。図１は、一般的なエッチング装置の概略構成図である。図１において密閉された容器Ｖ内の上部には、基材Ａに対峙するようにしてアンテナＲＦが配置されており、アンテナＲＦはプラズマ励起用高周波電圧（ＲＦアンテナ電圧）を発生させる第１の高周波電源ＰＳ１に接続されている。一方、容器Ｖ内の下部には、基材Ａを載置した載置台Ｔが配置されており、載置台Ｔはエッチング速度制御用高周波電圧（バイアス電圧）を発生させる第２の高周波電源ＰＳ２に接続されている。

図１において、プラズマ励起用高周波電圧によりアンテナＲＦの周囲で励起されたプラズマ粒子ｐは、基材Ａの近傍におけるシース領域（電場）Ｓにくると、エッチング速度制御用高周波電圧が印加された載置台Ｔに吸引され、高速で基材Ａの表面に当たり、それによりエッチング処理を行うことができる。

図２は、３次元形状を有する基材Ａとプラズマ粒子ｐとの関係を示す図である。基材Ａの表面には、マスクパターンとして鋸歯状の配置でレジストＲが付着しているものとする。このようなマスクパターンは電子ビーム描画により得ることができる。本発明者らの研究によれば、基材Ａを点対称な３次元形状とした場合、基材Ａに蓄積した電荷により形成される電界によって、図２（ａ）に示すようにシース領域Ｓが基材Ａの表面形状に応じて盛り上がり、プラズマ粒子ｐはこれに直交する方向に入射してくることがわかった。従って、基材Ａの中央部では、基材Ａの表面に対してプラズマ粒子ｐは垂直に当たるので問題はないが、基材Ａの周辺では、その傾斜面に対し斜めにプラズマ粒子ｐが当たるため、以下に述べる問題が生じる。

図２（ｂ）は、基材Ａの傾斜面に対して、基材Ａの軸線に平行にプラズマ粒子ｐが当たった理想状態を示す図であり、図２（ｃ）は、基材Ａの傾斜面に対して、基材Ａの軸線と傾いた方向からプラズマ粒子ｐが当たった実際の状態を示す図である。図２（ｂ）に示す理想状態では、基材Ａの傾斜面に対して、基材Ａの軸線に平行にプラズマ粒子ｐが当たるので、レジストＲの形状に応じて基材Ａを残しながら、その表面が彫り込まれる（点線参照）。ところが、図２（ｃ）に示す実際の状態では、基材Ａの傾斜面に対して、基材Ａの軸線に傾いてプラズマ粒子ｐが当たるので、オーバーハングするレジストＲの陰になった部分が残るように基材Ａの表面が彫り込まれてしまい、その結果処理後の表面が点線で示すように歪んだ形状となってしまう。このような形状では、光学素子の回折構造としては所望の光学特性を発揮できない恐れがある。そこで、本発明者らは、以下のように本発明をなすことによって、かかる問題を解決している。

即ち、一つの解決策は、基材表面に蓄積した電荷を取り除くことで、その電荷が基材表面に沿った形状の等電位線を形成することを防ぐことである。これにより、等電位（線）面に垂直に入射しようとするプラズマ粒子を減らすことができ、プラズマ粒子が上方から平行に入射しやすくできる。

別の解決策は、基材を高周波から絶縁することで、高周波が基材表面形状に沿って等電位面を形成することを防ぐことである。等電位面は基材表面の形状に影響されず、電極の表面形状に沿って形作られる。電極の表面形状が水平であれば、等電位面も水平になり、それによって誘導されるプラズマ粒子も鉛直上方から基材に入射するように制御される。

更に別の解決策は、高周波印加用電極と、基材又は基材を保持する保持部材とを分離することであり、それにより基材の接地とプラズマ制御を別々に行える。高周波の作る等電位面は基材形状に影響せず、かつ基材は接地されているため、基材表面に電荷が蓄積されない（電荷も等電位面を形成しない）ため、プラズマ粒子を上方から平行に入射させることができる。

更に別の解決策は、基材周辺の磁場を制御することで、プラズマ粒子が磁場に沿って移動する性質を使って、プラズマ粒子を基材表面に垂直に入射するよう制御することである。以下、具体的に本発明の構成と効果を述べる。

第１の本発明の処理装置によれば、所定雰囲気に維持された容器と、前記容器内で、基材を載置する載置台と、前記容器内で、前記載置台に載置された基材に対峙するアンテナと、前記アンテナに高周波電力を供給する第１の高周波電源と、前記基材に接触して、もしくはその近傍に配置された電極に高周波電力を供給する第２の高周波電源と、前記基材に電荷が蓄積することを抑制する抑制手段と、を有するので、前記抑制手段が、前記基材に電荷が蓄積することを抑制することで、たとえ前記基材が３次元形状を有していた場合でも、プラズマ粒子が前記基材に向かって平行に当たるようにし、高精度なエッチング処理を行うことを可能としている。

更に、前記電極は載置台であり、前記抑制手段は、前記載置台と前記基材との間に配置された絶縁体を含み、前記基材は接地されていると好ましい。

更に、前記電極と前記基材との間に空間が形成されており、前記基材は接地されていると好ましい。

更に、前記電極は、前記基材とアンテナとの間に配置されており且つプラズマ粒子が通過できる開口を有し、前記基材は接地されていると好ましい。

第２の本発明の処理装置によれば、所定雰囲気に維持された容器と、前記容器内で、基材を載置する載置台と、前記容器内で、前記載置台に載置された基材に対峙するアンテナと、前記アンテナに高周波電力を供給する第１の高周波電源と、前記基材に接触して、もしくはその近傍に配置された電極に高周波電力を供給する第２の高周波電源と、前記基材を高周波電力から絶縁する絶縁手段と、を有するので、前記絶縁手段が、前記基材を高周波電力から絶縁することを抑制することで、たとえ前記基材が３次元形状を有していた場合でも、プラズマ粒子が前記基材に向かって平行に当たるようにし、高精度なエッチング処理を行うことを可能としている。

更に、前記絶縁手段は、前記基材と電極との間に配置され且つ接地された導電性部材を含むと好ましい。

更に、前記導電性部材は前記基材に接触していると好ましい。

更に、前記基材の周囲は絶縁体により覆われていると好ましい。

第３の本発明の処理装置によれば、所定雰囲気に維持された容器と、前記容器内で、基材を載置する載置台と、前記容器内で、前記載置台に載置された基材に対峙するアンテナと、前記アンテナに高周波電力を供給する第１の高周波電源と、前記基材に接触して、もしくはその近傍に配置された電極に高周波電力を供給する第２の高周波電源と、前記アンテナ側から基材側に向かうプラズマ粒子の移動方向を制御する制御手段と、を有するので、前記制御手段が、プラズマ粒子の移動方向を制御することで、たとえ前記基材が３次元形状を有していた場合でも、プラズマ粒子が前記基材に向かって平行に当たるようにし、高精度なエッチング処理を行うことを可能としている。

更に、前記制御手段は、前記アンテナと前記電極との間に配置された磁場発生体であると好ましい。

更に、前記電極は、前記基材とアンテナとの間に配置されており且つプラズマ粒子が通過できる開口を有し、前記基材は接地されており、前記制御手段は、前記電極と前記基材との間に配置された磁場発生体であると好ましい。

更に、前記電極は、前記基材とアンテナとの間に配置されており且つプラズマ粒子が通過できる開口を有し、前記基材は接地されており、前記制御手段は、前記基材の電極側及びその反対側に配置された磁場発生体であると好ましい。

第４の本発明の処理装置によれば、所定雰囲気に維持された容器と、前記容器内で、基材を載置する載置台と、前記容器内で、前記載置台に載置された基材に対峙するアンテナと、前記アンテナに高周波電力を供給する第１の高周波電源と、前記基材に接触して、もしくはその近傍に配置された電極に高周波電力を供給する第２の高周波電源と、を有し、前記電極は、前記プラズマ粒子の移動方向を調整するように基材の形状に応じた形状を有しているので、たとえ前記基材が３次元形状を有していた場合でも、プラズマ粒子が前記基材に向かって平行に当たるようになるため、高精度なエッチング処理を行うことが可能となる。

以上の本発明によれば、エッチング処理される基材の表面形状や材質にかかわらず、プラズマ粒子の入射方向を制御できるため、基材表面形状によるエッチングむらやひずみ（特に斜面がある部分）の影響をなくすことができる。本発明の処理装置を使うことで、起伏のある、たとえばレンズのような形状の表面であっても、ドライエッチングによって微細形状をマスクの形状に忠実に転写することが可能になる。

更に、前記載置台に載置される基材には、電子ビーム描画により予めマスクパターンが形成されていると好ましい。

尚、第１の高周波電源から供給される第１の高周波は、主にプラズマの密度を制御するためのものであり、いわば等方性の化学的エッチングを支配する高周波といえ、一方、第２の高周波電源から供給される第２の高周波は、主にプラズマの移動方向を制御するためのものであり、いわば異方性の物理的エッチングを支配する高周波といえる。

以下、本発明の実施の形態にかかる処理装置について、図面を参照して具体的に説明する。本実施の形態における微細形状が形成される基材は、光学素子等を成形する金型を製作する母型であるが、光学素子自体或いは半導体素子などの表面に直接形成してもよい。

誘導結合プラズマ処理装置の典型的な構造において、気密な処理室の天井に誘電体壁（窓板）が配設され、該誘電体壁上に高周波（ＲＦ）アンテナが配設される。高周波アンテナにより、処理室内に誘導電界が形成され、該電界により、処理ガスがプラズマに転化される。このようにして生成された処理ガスのプラズマを使用して、処理室内に配置された基材に対してエッチング等の処理が施される。

図３は、本実施の形態に係る誘導結合プラズマエッチング装置を示す概略断面図である。図３に示すように、プラズマエッチング装置３０１は、導電性材料、例えばアルミニウム製の筐体から分解可能に組立てられた気密な容器３２０を有する。容器３２０は、接地線３２１によって接地されている。なお、容器３２０は、壁面から汚染物が発生しないように、内壁面が陽極酸化によりアルマイト処理されている。

容器３２０内は、上側のアンテナ室３２４と、処理室３２６とに気密的に隔離されることが好ましい。隔離に際し仕切られる仕切り構造は、石英等からなるセグメントを組み合わせてなる誘電体壁３３２を含む支持部３３４により形成される。支持部３３４の下面は、水平面上で実質的に整一した状態に形成される。

なお、支持部３３４の下面は、更に、平滑な下面を有する石英等からなる誘電体カバー（不図示）により被覆されることが好ましく、一方、誘電体壁３３２の上側には、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等からなる不図示の樹脂板を配設することが好ましい。

アンテナ室３２４には、ヒータ３６１が配設され、これは電源３６２に接続されている。ヒータ３６１により支持部３３４を介して誘電体壁３３２を含む仕切り構造が加熱され、これにより、処理室３２６に露出する仕切り構造の下面に副生成物が付着するのが防止される。

支持部３３４は、導電性材料、望ましくは金属、例えばアルミニウム製の筐体からされた中空の部材からなり、シャワーへッドを構成するためのシャワー筐体として兼用される。支持部３３４を構成する筐体の内外表面は、壁面から汚染物が発生しないように、陽極酸化によりアルマイト処理される。支持部兼シャワー筐体３３４には、ガス流路が内部に形成されると共に、ガス流路に連通し且つ後述するサセプタ３７１に対して開口する複数のガス供給孔が下面に形成される。

支持部３３４の中央に接続された管状の管部３３５内には、支持部３３４内のガス流路に連通するガス供給管３５１が配設される。ガス供給管３５１は、容器３２０の天井を貫通し、容器３２０外に配設された処理ガス源部３５０に接続される。即ち、プラズマ処理中、処理ガスが、処理ガス源部３５０からガス供給管３５１を介して、支持部兼シャワー筐体３３４内に供給され、その下面のガス供給孔から処理室３２６内に放出される。

アンテナ室３２４内には、誘電体壁３３２に面するように、仕切り構造上に配設された高周波（ＲＦ）のアンテナ３３１が配設される。

アンテナ３３１は、仕切り構造上の部分が例えば渦巻き状をなす平面型のコイルアンテナからなる。アンテナ３３１は、一端部が容器３２０の天井の略中央から導出され、整合器３４１を介して高周波電源３４２に接続される。一方、他端部は容器３２０に接続され、これにより接地される。

プラズマ処理中、高周波電源３４２からは、誘導電界形成用の高周波電力がアンテナ３３１ヘ供給される。アンテナ３３１により、処理室３２６内に誘導電界が形成され、この誘導電界により、支持部兼シャワー筐体３３４から供給された処理ガスがプラズマに転化される。このため、高周波電源３４２は、プラズマを発生させるのに十分な出力で高周波電力を供給できるように設定される。

誘電体壁３３２を挟んで高周波のアンテナ３３１と対向するように、処理室３２６内には基材を載置するための載置台であるサセプタ３７１が配設される。サセプタ３７１は、導電性材料、例えばアルミニウム製の部材からなり、その表面は、汚染物が発生しないように、陽極酸化によりアルマイト処理される。サセプタ３７１の周囲には基材を固定するための保持部材３７３が配設される。

サセプタ３７１は、絶縁体枠３７２内に収納され、更に、中空の支柱上に支持される。支柱は容器３２０の底部を気密に貫通し、容器３２０外に配設された駆動手段３７４に支持される。即ち、サセプタ３７１は、基材Ａのロード／アンロード時に、この駆動手段３７４により例えば上下方向に駆動される。

サセプタ３７１は、中空の支柱内に配置された給電棒により、整合器３８１を介して高周波電源３８２に接続される。プラズマ処理中、高周波電源３８２からは、バイアス用の高周波電力がサセプタ３７１に印加される。このバイアス用の高周波電力は、処理室３２６内で励起されたプラズマ中のイオンを効果的に基材に引込むために使用される。

更に、サセプタ３７１内には、基材の温度を制御するため、ヒータ等の加熱手段や冷媒流路等からなる温度調整手段３７５や温度センサ（不図示）が配設され、温度調整手段３７５を制御する温度制御手段３７６に接続される。これ等の機構や部材に対する配管や配線は、いずれも中空の支柱を通して容器３２０外に導出される。

処理室３２６の底部には、排気管３７７を介して、真空ポンプなどを含む真空排気機構が接続される。真空排気機構により、処理室３２６内が排気されると共に、プラズマ処理中、処理室３２６内が真空雰囲気、所定の圧力雰囲気に設定及び維持される。

本実施の形態にかかるバイアス用電力を出力するバイアス用の高周波電源３８２には、バイアス用電力の供給を制御する制御手段３９４が接続されている。

一方、上記バイアス用電力よりも周波数が相対的に高いプラズマ生成用電力を出力するプラズマ生成用の高周波電源３４２にも、上記制御手段３９４が接続されており、この制御手段３９４によってプラズマ生成用電力の供給が制御される。この制御手段３９４には、さらに、種々の設定入力値等を表示するための表示手段３９３、操作入力を行うための操作入力手段３９２、各種テーブルや種々の制御プログラム、設定情報等を記憶した記憶手段３９１が接続される。なお、この制御手段３９４と電子ビーム描画装置（不図示）の制御回路等が種々の通信手段を介してネットワーク接続することにより、電子ビーム描画装置にて設定され、演算された種々の補正係数を含む情報が自動的に記憶手段３９１に格納されて制御の際に利用可能に形成することが好ましい。

図４は、本実施の形態における基材Ａの支持部の構成を示す概略図である。図４において、サセプタ３７１上に、載置台であり且つ抑制手段としての絶縁体である石英板から形成された保持部材３７３が配置され、その上に基材Ａが載置されている。基材ＡはグランドＥに接地されている。

次に、図３の誘導結合プラズマエッチング装置を用いて、基材Ａに対してプラズマエッチング処理を施す場合について説明する。

まず、ゲートバルブ３２２を通して搬送手段により基材をサセプタ３７１の載置面に載置した後、保持部材３７３により基材をサセプタ３７１に固定する。次に、処理室３２６内にガス供給源３５０からエッチングガス（例えばＳＦ_６とＯ_２による例えば混合比９：１の混合ガス）を含む処理ガス吐出させると共に、排気管３７７を介して処理室３２６内を真空引きすることにより、処理室３２６内を所定の圧力雰囲気に維持する。

次に、高周波電源３４２から所定の高周波電力をアンテナ３３１に印加することにより、仕切り壁構造を介して処理室３２６内に均一な誘導電界を形成する。かかる誘導電界により、処理室３２６内で処理ガスがプラズマに転化され、高密度の誘導結合プラズマが生成される。このようにして生成されたプラズマ中のイオンは、高周波電源３８２からサセプタ３７１に対して印加される所定の高周波電力によって、基材Ａに効果的に引込まれ、レジストのマスクパターンを有する基材Ａに対して所望のエッチング処理が施される。

この際、制御手段３９４の制御により、プラズマ生成用の（第１の）高周波電源３４２から所定の第１の周波数の第１の電力の高周波電力を印加すると共に、バイアス用の（第２の）高周波電源３８２から整合器３８１を介して、上記プラズマ生成用の第１の電力よりも相対的に低い第２の周波数である第２の電力の高周波電力を例えば、間欠的に印加する。

ここで、バイアス用電力の制御は、バイアス用電力を印加するオンサイクル、バイアス用電力を印加しないオフサイクル、とを交互に繰り返し、デューティー（オンサイクル時間／（オンサイクル時間＋オフサイクル時間））を制御することが好ましい。これにより、例えば、基材の特定箇所における比（基層のエッチングされた量／レジスト層のエッチングされた量）を制御できる。なお、バイアス用電力のオン・オフの周期を生成するために、特殊なパルス電源を用いても、ソフトウェアによって電源のオン・オフを制御してもよい。

本実施の形態によれば、図４に示すように、基材Ａは、高周波電力が印加される電極であるサセプタ３７１に対して絶縁されており、且つ基材ＡはグラウンドＥに接地されているので、基材Ａに電荷が蓄積されることなく、シース領域Ｓはサセプタ３７１に平行な空間となり、それにより基材Ａの表面に向かうプラズマ粒子は互いに平行状態に進み、例えば図２（ｂ）に示すごとき回折構造などの微細形状を精度良く形成できる。

図５は、第２の実施の形態にかかる、基材Ａを支持する構成を示す概略構成図であり、図４に示す構成と置換できるものである。その他の処理装置構成については、図３に示すものと同様であるので説明を省略する。

図５において、電極であるサセプタ３７１の周囲に、それと接続されていない基板３７３Ａが配置されている。基板３７３Ａ上には、中空の筐体３７３Ｂが配置されている。抑制手段としての載置台である筐体３７３Ｂの上に基材Ａが載置されており、筐体３７３ＢはグランドＥに接地されている。

本実施の形態によれば、図５に示すように、基材Ａは、高周波電力が印加されるサセプタ３７１に対して絶縁されており、且つ基材Ａが載置された筐体３７３ＢはグラウンドＥに接地されているので、基材Ａに電荷が蓄積されることなく、シース領域Ｓはサセプタ３７１に平行な空間となり、それにより基材Ａの表面に向かうプラズマ粒子は互いに平行状態に進み、例えば図２（ｂ）に示すごとき回折構造などの微細形状を精度良く形成できる。

図４に示す構成では絶縁が十分でない場合、電極であるサセプタ３７１と基材Ａ間にに筐体３７３Ｂを用いて空間を作り絶縁する。この場合、異方性エッチングを制御するシース領域Ｓ内に基材Ａが納まらなくてはエッチング制御の効果は得られない。そのため、サセプタ３７１と基材Ａ間にとる絶縁空間の距離Ｈは、基材厚約１ｍｍ、筐体３７３Ｂの厚さ約１ｍｍと考えると、シース領域Ｓは、今回のエッチング条件では約１０ｍｍなので８ｍｍ程度以下になる。

図６は、第３の実施の形態にかかる、基材Ａを支持する構成を示す概略構成図であり、図４に示す構成と置換できるものである。その他の処理装置構成については、図３に示すものと同様であるので説明を省略する。

図６において、基材Ａとアンテナ（図３）との間に電極であるサセプタ３７１が配置され、その中央はメッシュ部３７１ａとなっている。基材Ａは、メッシュ部３７１ａから１〜２ｍｍ離隔した位置で、グラウンドＥに接地された保持部材３７３に載置されている。

本実施の形態によれば、図６に示すように、基材Ａ及び載置台且つ抑制手段である保持部材３７３が、サセプタ３７１から分離されているので、高周波漏れなどの影響を回避し、保持部材３７３を接地できる。プラズマ粒子ｐは、メッシュ部３７１ａの開口を通過した後も、惰性により基材Ａの表面に向かって互いに平行状態で進むので、例えば図２（ｂ）に示すごとき回折構造などの微細形状を精度良く形成できる。

図７は、第４の実施の形態にかかる、基材Ａを支持する構成を示す概略構成図であり、図４に示す構成と置換できるものである。その他の処理装置構成については、図３に示すものと同様であるので説明を省略する。

図７において、載置台である導電性の保持部材３７３Ｂは、電極であるサセプタ３７１の全面を覆う絶縁手段である絶縁体３７３Ａ，３７３Ｃにより両面を挟持された状態で、サセプタ３７１上に載置され且つ基材Ａを載置している。保持部材３７３Ｂは、グラウンドＥに接地されている。

本実施の形態によれば、図７に示すように、基材Ａ及び保持部材３７３Ｂが、サセプタ３７１から分離されているので、高周波漏れなどの影響を回避し、保持部材３７３Ｂを接地できる。従って、基材Ａに電荷の蓄積を抑制でき、基材Ａの表面に向かうプラズマ粒子は互いに平行状態に進み、例えば図２（ｂ）に示すごとき回折構造などの微細形状を精度良く形成できる。

図８は、第５の実施の形態の変形例にかかる、基材Ａを支持する構成を示す概略構成図である。本変形例においては、上方の絶縁体３７３Ｃが、基材Ａの部位でくり抜かれており、基材Ａは保持部材３７３Ｂに直接接している。その他の構成及び効果については、上述した実施の形態と同様であるので説明を省略する。

図９は、第５の実施の形態の別な変形例にかかる、基材Ａを支持する構成を示す概略構成図である。本変形例においては、上方の絶縁体３７３Ｃが省略され、基材Ａは保持部材３７３Ｂに直接接している。その他の構成及び効果については、上述した実施の形態と同様であるので説明を省略する。

図１０は、第６の実施の形態にかかる、基材Ａを支持する構成を示す概略構成図であり、図４に示す構成と置換できるものである。その他の処理装置構成については、図３に示すものと同様であるので説明を省略する。

図１０において、基材Ａの下面と略同一形状・面積を有する板導電性の保持部材３７３Ｂは、電極であるサセプタ３７１の全面を覆う絶縁手段である絶縁体３７３Ａ，３７３Ｃ（保持部材３７３Ｂより大きい）により両面を挟持された状態で、サセプタ３７１上に載置され且つ基材Ａを載置している。保持部材３７３Ｂは、グラウンドＥに接地されている。

本実施の形態によれば、図１０に示すように、基材Ａ及び保持部材３７３Ｂが、サセプタ３７１から分離されているので、高周波漏れなどの影響を回避し、保持部材３７３Ｂを接地できる。従って、基材Ａに電荷の蓄積を抑制でき、基材Ａの表面に向かうプラズマ粒子は互いに平行状態に進み、例えば図２（ｂ）に示すごとき回折構造などの微細形状を精度良く形成できる。また、載置台である保持部材３７３Ｂは基材Ａの下面のみを覆うことで、シース領域Ｓを損なうことが抑制され、適切な処理を行うことができる。

図１１は、第６の実施の形態の変形例にかかる、基材Ａを支持する構成を示す概略構成図である。本変形例においては、上方の絶縁体３７３Ｃが、基材Ａの部位でくり抜かれており、基材Ａは保持部材３７３Ｂに直接接している。その他の構成及び効果については、上述した実施の形態と同様であるので説明を省略する。

図１２は、第６の実施の形態の別な変形例にかかる、基材Ａを支持する構成を示す概略構成図である。本変形例においては、上方の絶縁体３７３Ｃが省略され、基材Ａは保持部材３７３Ｂに直接接している。その他の構成及び効果については、上述した実施の形態と同様であるので説明を省略する。

図１３は、第７の実施の形態にかかる、基材Ａを支持する構成を示す概略構成図であり、図４に示す構成と置換できるものである。その他の処理装置構成については、図３に示すものと同様であるので説明を省略する。本実施の形態においては、プラズマ粒子が磁場に沿って進む性質を利用し、基材Ａに対するプラズマ粒子の入射方向を制御するものである。

図１３において、基材Ａはサセプタ３７１上に直接載置されているが、基材Ａの周囲を取り巻くようにして（サセプタ３７１の上面側と下面側の少なくとも一方に）、制御手段としての磁場発生体であるコイルＣＬが配置され、図示しない直流電源からの電力を受けるようになっている。

本実施の形態によれば、コイルＣＬに通電することによって、右ねじの法則により磁場（図１３において点線の矢印で磁力線の向き示す）が生じ、３次元形状を有する基材Ａの表面において、磁力線が平行となる状態にすれば、プラズマ粒子ｐも磁場に沿って互いに平行状態で基材Ａに当たり、例えば図２（ｂ）に示すごとき回折構造などの微細形状を精度良く形成できる。

図１４は、第８の実施の形態にかかる、基材Ａを支持する構成を示す概略構成図であり、図４に示す構成と置換できるものである。その他の処理装置構成については、図３に示すものと同様であるので説明を省略する。

図１４において、基材Ａとアンテナ（不図示）との間にサセプタ３７１が配置され、その中央はメッシュ部３７１ａとなっている。基材Ａは、メッシュ部３７１ａから１〜２ｍｍ離隔した位置で、グラウンドＥに接地された保持部材３７３に載置されている。更に、基材Ａとサセプタ３７１との間において、プラズマ耐性のあるセラミック製などの筒ＣＹを設け、その周囲を取り巻くようにしてコイルＣＬが配置され、図示しない直流電源からの電力を受けるようになっている。

本実施の形態によれば、基材Ａを載置する保持部材３７３とサセプタ３７１を分離することで、基材Ａを独立して接地することができる。又、コイルＣＬに通電することによって磁場が生じるので、上述の実施の形態と同様に、３次元形状を有する基材Ａの表面において、磁力線が平行となる状態にすれば、プラズマ粒子ｐも磁場に沿って互いに平行状態で基材Ａに当たり、例えば図２（ｂ）に示すごとき回折構造などの微細形状を精度良く形成できる。

図１５は、第９の実施の形態にかかる、基材Ａを支持する構成を示す概略構成図であり、図４に示す構成と置換できるものである。その他の処理装置構成については、図３に示すものと同様であるので説明を省略する。

図１５において、基材Ａとアンテナ（不図示）との間にサセプタ３７１が配置され、その中央はメッシュ部３７１ａとなっている。基材Ａは、メッシュ部３７１ａから離隔した位置で、グラウンドＥに接地された保持部材３７３に載置されている。更に、基材Ａの周囲を取り巻くようにして（保持部材３７３の上面側と下面側の少なくとも一方に）、制御手段としての磁場発生体であるコイルＣＬが配置され、図示しない直流電源からの電力を受けるようになっている。

図１６は、第１０の実施の形態にかかる、基材Ａを支持する構成を示す概略構成図であり、図４に示す構成と置換できるものである。その他の処理装置構成については、図３に示すものと同様であるので説明を省略する。

図１６において、サセプタ３７１上に絶縁体である保持部材３７３が配置され、その上に基材Ａが載置されている。サセプタ３７１の上面３７１ｂは、基材Ａの上面Ａ１に対応して、くぼんだ形状を有する。

本実施の形態によれば、サセプタ３７１の上面３７１ｂが、基材Ａの上面Ａ１に対応して、くぼんだ形状を有するので、基板Ａの表面に電荷を残した状態でも、基板Ａの上面Ａ１に蓄積した電荷で作る電界と、サセプタ３７１に供給される高周波電力が作る電界とのバランスがとれ、プラズマ粒子ｐは互いに平行状態で基材Ａの上面Ａ１に当たり、例えば図２（ｂ）に示すごとき回折構造などの微細形状を精度良く形成できる。

以下、本発明者らが行った実験結果を示す。図１７は、基材の非球面表面の斜面に輪帯状のレジストを電子ビーム描画により形成した後に、軸線方向に切断した状態を観察した顕微鏡写真である。図１８は、図１７に示す基材に対して、従来のエッチング処理装置によりエッチング処理した後に、軸線方向に切断した状態を観察した顕微鏡写真である。図１９は、図１７に示す基材に対して、本実施の形態にかかるエッチング処理装置によりエッチング処理した後に、軸線方向に切断した状態を観察した顕微鏡写真である。図から明らかであるが、従来のエッチング処理装置では、基材の表面の角部がダレるようにエッチング処理されている。これに対し、本実施の形態のエッチング処理装置によれば、基材の表面における角部のダレが抑えられ、レジスト形状をより精度良く写し取ることが可能となった。

以上、実施の形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は、上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良（実施の形態の組み合わせを含む）が可能であることは勿論である。

一般的なエッチング装置の概略構成図である。３次元形状を有する基材Ａとプラズマ粒子ｐとの関係を示す図である。プラズマエッチング装置を示す概略構成図である。基材Ａの支持部の一例を示す概略図である。基材Ａの支持部の一例を示す概略図である。基材Ａの支持部の一例を示す概略図である。基材Ａの支持部の一例を示す概略図である。基材Ａの支持部の一例を示す概略図である。基材Ａの支持部の一例を示す概略図である。基材Ａの支持部の一例を示す概略図である。基材Ａの支持部の一例を示す概略図である。基材Ａの支持部の一例を示す概略図である。基材Ａの支持部の一例を示す概略図である。基材Ａの支持部の一例を示す概略図である。基材Ａの支持部の一例を示す概略図である。基材Ａの支持部の一例を示す概略図である。基材の非球面表面の斜面に輪帯状のレジストを電子ビーム描画により形成した後に、軸線方向に切断した状態を観察した顕微鏡写真である。図１７に示す基材に対して、従来のエッチング処理装置によりエッチング処理した後に、軸線方向に切断した状態を観察した顕微鏡写真である。図１７に示す基材に対して、本実施の形態にかかるエッチング処理装置によりエッチング処理した後に、軸線方向に切断した状態を観察した顕微鏡写真である。

符号の説明

Ａ母型部材
３０１プラズマエッチング装置
３７１サセプタ
３７３保持部材

Claims

所定雰囲気に維持された容器と、
前記容器内で、基材を載置する載置台と、
前記容器内で、前記載置台に載置された基材に対峙するアンテナと、
前記アンテナに高周波電力を供給する第１の高周波電源と、
前記基材に接触して、もしくはその近傍に配置された電極に高周波電力を供給する第２の高周波電源と、
前記基材に電荷が蓄積することを抑制する抑制手段と、を有することを特徴とする処理装置。
前記電極は載置台であり、前記抑制手段は、前記載置台と前記基材との間に配置された絶縁体を含み、前記基材は接地されていることを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
前記電極と前記基材との間に空間が形成されており、前記基材は接地されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の処理装置。
前記電極は、前記基材とアンテナとの間に配置されており且つプラズマ粒子が通過できる開口を有し、前記基材は接地されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の処理装置。
所定雰囲気に維持された容器と、
前記容器内で、基材を載置する載置台と、
前記容器内で、前記載置台に載置された基材に対峙するアンテナと、
前記アンテナに高周波電力を供給する第１の高周波電源と、
前記基材に接触して、もしくはその近傍に配置された電極に高周波電力を供給する第２の高周波電源と、
前記基材を高周波電力から絶縁する絶縁手段と、を有することを特徴とする処理装置。
前記絶縁手段は、前記基材と電極との間に配置され且つ接地された導電性部材を含むことを特徴とする請求項５に記載の処理装置。
前記導電性部材は前記基材に接触していることを特徴とする請求項６に記載の処理装置。
前記基材の周囲は絶縁体により覆われていることを特徴とする請求項６又は７に記載の処理装置。
所定雰囲気に維持された容器と、
前記容器内で、基材を載置する載置台と、
前記容器内で、前記載置台に載置された基材に対峙するアンテナと、
前記アンテナに高周波電力を供給する第１の高周波電源と、
前記基材に接触して、もしくはその近傍に配置された電極に高周波電力を供給する第２の高周波電源と、
前記アンテナ側から基材側に向かうプラズマ粒子の移動方向を制御する制御手段と、を有することを特徴とする処理装置。
前記制御手段は、前記アンテナと前記電極との間に配置された磁場発生体であることを特徴とする請求項９に記載の処理装置。
前記電極は、前記基材とアンテナとの間に配置されており且つプラズマ粒子が通過できる開口を有し、前記基材は接地されており、
前記制御手段は、前記電極と前記基材との間に配置された磁場発生体であることを特徴とする請求項９に記載の処理装置。
前記電極は、前記基材とアンテナとの間に配置されており且つプラズマ粒子が通過できる開口を有し、前記基材は接地されており、
前記制御手段は、前記基材の電極側及びその反対側に配置された磁場発生体であることを特徴とする請求項９に記載の処理装置。
所定雰囲気に維持された容器と、
前記容器内で、基材を載置する載置台と、
前記容器内で、前記載置台に載置された基材に対峙するアンテナと、
前記アンテナに高周波電力を供給する第１の高周波電源と、
前記基材に接触して、もしくはその近傍に配置された電極に高周波電力を供給する第２の高周波電源と、を有し、
前記電極は、前記プラズマ粒子の移動方向を調整するように基材の形状に応じた形状を有していることを特徴とする処理装置。
前記載置台に載置される基材には、電子ビーム描画により予めマスクパターンが形成されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の処理装置。