JP2013033860A - Plasma etching apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma etching apparatus which improves the removal efficiency of an etching product adhering to a dielectric window while inhibiting the state of plasma generated by a dielectric antenna from changing.SOLUTION: A plasma etching apparatus 10 comprises: a vacuum tank C housing a substrate S and sealed by a dielectric window 12; a dielectric antenna 21 disposed above the dielectric window 12 and generating plasma in the vacuum tank C; and a current suppression coil 24 connecting with the dielectric antenna 21 and suppressing a current flowing through the dielectric antenna 21. Further, the plasma etching apparatus 10 includes a high frequency power source for an antenna 22 which supplies high frequency electric power to a capacitive electrode 26, the dielectric antenna 21, and the current suppression coil 24 through a rectifier for an antenna 23. The rectifier for the antenna 23 connects a series circuit composed of the dielectric antenna 21 and the current suppression coil 24 with a parallel circuit composed of the capacitive electrode 26.

Description

本発明は、誘導結合型のプラズマエッチング装置に関する。   The present invention relates to an inductively coupled plasma etching apparatus.

従来から、例えば特許文献１に記載のように、薄膜や基板のパターニングに用いられる誘導結合型のプラズマエッチング装置が知られている。この種のプラズマエッチング装置の概略構成について、図１０を参照して説明する。   Conventionally, as described in Patent Document 1, for example, an inductively coupled plasma etching apparatus used for patterning a thin film or a substrate is known. A schematic configuration of this type of plasma etching apparatus will be described with reference to FIG.

図１０に示されるように、プラズマエッチング装置８０には、有底筒状の収容器８１と、収容器８１の開口を封止する誘電窓８２とからなる真空槽Ｃが搭載され、該真空槽Ｃの内部には、基板Ｓを保持するステージ８３が配置されている。ステージ８３には、基板Ｓにバイアス電圧を印加するためのバイアス用高周波電源８４がバイアス用整合器８５を介して接続されている。上記真空槽Ｃの備える排気口８１ａには、真空槽Ｃ内を排気する排気部８６が接続され、真空槽Ｃの備えるガス供給口８１ｂには、エッチングガスを供給するエッチングガス供給部８７が接続されている。   As shown in FIG. 10, the plasma etching apparatus 80 is equipped with a vacuum chamber C composed of a bottomed cylindrical container 81 and a dielectric window 82 that seals the opening of the container 81. Inside C, a stage 83 for holding the substrate S is arranged. A bias high-frequency power source 84 for applying a bias voltage to the substrate S is connected to the stage 83 via a bias matching unit 85. An exhaust part 86 for exhausting the inside of the vacuum tank C is connected to the exhaust port 81a provided in the vacuum tank C, and an etching gas supply part 87 for supplying an etching gas is connected to the gas supply port 81b provided in the vacuum tank C. Has been.

誘電窓８２の上方には、スパイラル状の誘導アンテナ９１が配設され、該誘導アンテナ９１には、アンテナ用整合器９３を介してアンテナ用高周波電源９２が接続されている。これら誘導アンテナ９１と誘電窓８２との間には、誘電窓８２の表面と平行な磁束線を形成するための複数の永久磁石９４が、上記誘導アンテナ９１と同径の環状をなすように配置されている。   A spiral induction antenna 91 is disposed above the dielectric window 82, and an antenna high-frequency power source 92 is connected to the induction antenna 91 via an antenna matching unit 93. A plurality of permanent magnets 94 for forming magnetic flux lines parallel to the surface of the dielectric window 82 are arranged between the induction antenna 91 and the dielectric window 82 so as to form an annular shape having the same diameter as the induction antenna 91. Has been.

こうしたプラズマエッチング装置８０にて基板Ｓのエッチングが行われる際には、まず、排気部８６によって所定圧力にまで減圧された真空槽Ｃ内に基板Ｓが搬入される。搬入された基板Ｓがステージ８３に載置されると、エッチングガス供給部８７から真空槽Ｃに対して所定流量のエッチングガスが供給される。エッチングガスが供給されると、アンテナ用高周波電源９２から誘導アンテナ９１に対して高周波電力を供給することにより、真空槽Ｃ内のエッチングガスからプラズマが生成される。次いで、バイアス用高周波電源８４の高周波電力がステージ８３に供給されることによって、基板Ｓに負のバイアス電圧が印加される。これにより、基板Ｓの表面にプラズマ中の正イオンが引き込まれることに加え、プラズマ中の他の粒子が基板Ｓの表面に到達することで、基板Ｓがその表面からエッチングされる。このとき、基板Ｓとプラズマ中の粒子とが反応することで生じたエッチング生成物の一部は、真空槽Ｃの内側面に付着する。特に、誘電窓８２の内側面に付着したエッチング生成物は、収容器８１の内側面に付着したエッチング生成物よりもスパッタにより剥がれやすいことから、真空槽Ｃ内を浮遊するパーティクルの一因となりやすい。また、同エッチング生成物は、誘電窓８２を介した磁場の形成を妨げることで、プラズマを生成されにくくもする。   When the substrate S is etched by such a plasma etching apparatus 80, first, the substrate S is carried into the vacuum chamber C whose pressure is reduced to a predetermined pressure by the exhaust part 86. When the loaded substrate S is placed on the stage 83, an etching gas having a predetermined flow rate is supplied from the etching gas supply unit 87 to the vacuum chamber C. When the etching gas is supplied, plasma is generated from the etching gas in the vacuum chamber C by supplying high-frequency power from the high-frequency power source 92 for the antenna to the induction antenna 91. Next, the high frequency power of the bias high frequency power supply 84 is supplied to the stage 83, whereby a negative bias voltage is applied to the substrate S. Thereby, in addition to the positive ions in the plasma being drawn into the surface of the substrate S, other particles in the plasma reach the surface of the substrate S, whereby the substrate S is etched from the surface. At this time, a part of the etching product generated by the reaction between the substrate S and the particles in the plasma adheres to the inner surface of the vacuum chamber C. In particular, the etching product adhering to the inner surface of the dielectric window 82 is more likely to be peeled off by sputtering than the etching product adhering to the inner surface of the container 81, and thus tends to contribute to particles floating in the vacuum chamber C. . The etching product also prevents the generation of plasma by preventing the formation of a magnetic field through the dielectric window 82.

そこで、上記プラズマエッチング装置８０では、永久磁石９４と誘電窓８２との間に櫛歯状の容量電極９５が配設されている。そして、容量電極９５と可変コンデンサ９６とからなる直列回路と誘導アンテナ９１とからなる並列回路が、アンテナ用整合器９３に接続されている。これにより、誘電窓８２における内側面の近くで生成された正イオンが、誘電窓８２の内側面に引き込まれることで、誘電窓８２の内側面がスパッタされる。そのため、エッチング生成物は、誘電窓８２に付着しにくくなるとともに、一旦付着したとしても除去されやすくなる。それゆえに、上述のような問題が生じにくくなる。   Therefore, in the plasma etching apparatus 80, a comb-like capacitor electrode 95 is disposed between the permanent magnet 94 and the dielectric window 82. A series circuit composed of the capacitive electrode 95 and the variable capacitor 96 and a parallel circuit composed of the induction antenna 91 are connected to the antenna matching unit 93. As a result, positive ions generated near the inner surface of the dielectric window 82 are attracted to the inner surface of the dielectric window 82, so that the inner surface of the dielectric window 82 is sputtered. Therefore, the etching product is difficult to adhere to the dielectric window 82 and is easily removed even if it adheres once. Therefore, the problem as described above is less likely to occur.

特開平８−３１６２１０号公報JP-A-8-316210

ところで、基板Ｓのエッチングを行っているときには、アンテナ用高周波電源９２からの高周波電力が、誘導アンテナ９１と容量電極９５とに分配されることになる。この際、アンテナ用高周波電源９２から出力される電力量は、通常、エッチングの速度やエッチングの加工形状に応じて定められる。そのため、誘電窓８２に対するエッチング生成物の付着速度によっては、こうした電力量ではエッチング生成物の除去が十分に行われず、ひいては、容量電極９５への高周波電力の供給が行われていたとしても、上述のような問題を招くおそれがある。   By the way, when the substrate S is being etched, the high frequency power from the high frequency power supply 92 for the antenna is distributed to the induction antenna 91 and the capacitive electrode 95. At this time, the amount of electric power output from the antenna high-frequency power source 92 is usually determined according to the etching speed and the etching processing shape. Therefore, depending on the deposition rate of the etching product with respect to the dielectric window 82, the etching product is not sufficiently removed with such an amount of electric power. As a result, even if high-frequency power is supplied to the capacitor electrode 95, May cause problems such as

なお、上述したプラズマエッチング装置では、可変コンデンサ９６による直流電圧Ｖｄｃが誘電窓８２に印加されることから、エッチング生成物の除去がその分は高められる。しかし、エッチング生成物を除去するための正イオンが、誘電窓８２の表面に少なからず蓄積され続けるため、やがては、エッチング生成物の除去が行われ難くなる。また、容量電極９５と可変コンデンサ９６とからなる直列回路と誘導アンテナ９１とが並列に接続されるため、可変コンデンサ９６のインピーダンスの分、容量電極９５に流れる電流が小さくもなる。それゆえに、誘電窓８２では、可変コンデンサ９６が設けられていない構成と比べて、高周波電圧波形の最高値と最低値との差である振幅Ｖｐｐが小さくなり、エッチング生成物が除去され難くもなる。   In the above-described plasma etching apparatus, since the DC voltage Vdc from the variable capacitor 96 is applied to the dielectric window 82, the removal of the etching product is increased accordingly. However, since positive ions for removing the etching products continue to be accumulated on the surface of the dielectric window 82, the etching products are hardly removed. In addition, since the series circuit including the capacitive electrode 95 and the variable capacitor 96 and the induction antenna 91 are connected in parallel, the current flowing through the capacitive electrode 95 is reduced by the impedance of the variable capacitor 96. Therefore, in the dielectric window 82, the amplitude Vpp, which is the difference between the highest value and the lowest value of the high-frequency voltage waveform, is smaller than in the configuration in which the variable capacitor 96 is not provided, and the etching product is not easily removed. .

ちなみに、こうした問題は、高周波電源からの出力が大きくなることによって解決可能ではある。しかし、上述したように、高周波電力の出力とは、エッチングの処理結果が所望のものとなるように設定されるものであるから、高周波電力の出力が変更されることとなれば、エッチングの処理結果も自ずと変わってしまう。なお、こうした問題は、基板Ｓのエッチングと誘電窓８２のスパッタとを同時に行う場合に限らず、単一の高周波電源からの出力が誘導アンテナ９１と容量電極９５とに分配される構成であれば、誘電窓８２に対しスパッタのみを行うときにも、概ね共通して生じる。   Incidentally, such a problem can be solved by increasing the output from the high-frequency power supply. However, as described above, the output of the high frequency power is set so that the result of the etching process becomes a desired one. Therefore, if the output of the high frequency power is changed, the etching process is performed. The result will change naturally. Such a problem is not limited to the case where the etching of the substrate S and the sputtering of the dielectric window 82 are performed at the same time, as long as the output from a single high-frequency power source is distributed to the induction antenna 91 and the capacitive electrode 95. This also occurs in general when only sputtering is performed on the dielectric window 82.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、誘導アンテナにより生成されるプラズマの状態が変わることを抑えつつ、誘電窓に付着したエッチング生成物の除去効率を高めることのできるプラズマエッチング装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to improve the removal efficiency of etching products adhering to the dielectric window while suppressing the change of the state of the plasma generated by the induction antenna. An object of the present invention is to provide a plasma etching apparatus that can be used.

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
本発明の一つの態様は、誘電体からなる壁部を有し、エッチング対象物を収容する真空槽と、前記真空槽の外側で前記壁部と互いに向い合うように配置された誘導アンテナと、前記壁部と前記誘導アンテナとの間に配置された容量電極と、前記誘導アンテナに接続され、該誘導アンテナに流れる電流を抑制する電流抑制コイルと、インピーダンス整合器を介して前記容量電極、前記誘導アンテナ、及び前記電流抑制コイルに高周波電力を供給する高周波電源とを備え、前記インピーダンス整合器には、前記誘導アンテナ及び前記電流抑制コイルからなる直列回路と前記容量電極とからなる並列回路が接続されているプラズマエッチング装置である。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.
One aspect of the present invention has a wall portion made of a dielectric, a vacuum chamber that accommodates an object to be etched, an induction antenna that is disposed so as to face the wall portion outside the vacuum chamber, A capacitive electrode disposed between the wall portion and the induction antenna; a current suppression coil connected to the induction antenna for suppressing a current flowing through the induction antenna; and the capacitive electrode via an impedance matching unit, An induction antenna and a high-frequency power source for supplying high-frequency power to the current suppression coil, and the impedance matching unit is connected to a series circuit including the induction antenna and the current suppression coil and a parallel circuit including the capacitive electrode This is a plasma etching apparatus.

上記態様では、誘導アンテナに対して直列に接続された電流抑制コイルが設けられるとともに、これら誘導アンテナ及び電流抑制コイルからなる直列回路が容量電極と並列に接続されている。そのため、電流抑制コイルが設けられていない構成と比べて、電流抑制コイルの自己インダクタンスの分、誘導アンテナには電流が流れにくくなる。それゆえに、誘導アンテナにより生成されるプラズマの状態が、電流抑制コイルを有していない構成のそれと同じであるという前提では、電流抑制コイルを有していない構成と比べて、高周波電源からの出力が大きく設定されることとなる。その結果、容量電極に流れる電流が大きくなるため、上記電流抑制コイルが設けられた分、容量電極に印加される高周波電圧の振幅Ｖｐｐも大きくなることとなる。したがって、誘導アンテナにより生成されるプラズマの状態が変わることを抑えつつ、誘電体からなる壁部に付着したエッチング生成物の除去効率を高めることができる。   In the said aspect, while the current suppression coil connected in series with respect to the induction antenna is provided, the series circuit which consists of these induction antenna and a current suppression coil is connected in parallel with the capacity | capacitance electrode. Therefore, compared to the configuration in which the current suppression coil is not provided, the current is less likely to flow through the induction antenna due to the self-inductance of the current suppression coil. Therefore, on the assumption that the state of the plasma generated by the induction antenna is the same as that of the configuration without the current suppression coil, the output from the high-frequency power supply is higher than that of the configuration without the current suppression coil. Will be set larger. As a result, since the current flowing through the capacitor electrode increases, the amplitude Vpp of the high-frequency voltage applied to the capacitor electrode is increased by the amount of the current suppression coil provided. Therefore, it is possible to improve the removal efficiency of the etching product attached to the wall portion made of the dielectric while suppressing the change of the state of the plasma generated by the induction antenna.

本発明の一つの態様では、前記電流抑制コイルが可変コイルである。
上記態様では、電流抑制コイルの自己インダクタンスが変更されることにより、上記直列回路のインダクタンスを変更することができる。つまり、直列回路における電流の流れにくさが変更されることで、容量電極に流れる電流の大きさを変更することができる。そのため、例えば上記壁部に対するエッチング生成物の付着速度に応じて、容量電極に流れる電流、ひいては該容量電極に印加される高周波電圧の振幅Ｖｐｐが変更可能となる。したがって、誘導アンテナにより生成されるプラズマの状態が変わることを抑えつつ、上記壁部に付着したエッチング生成物の除去効率を高められるという効果が、互いに異なるエッチング条件において得られる。 In one aspect of the present invention, the current suppression coil is a variable coil.
In the above aspect, the inductance of the series circuit can be changed by changing the self-inductance of the current suppression coil. That is, the magnitude of the current flowing through the capacitor electrode can be changed by changing the difficulty of the current flow in the series circuit. Therefore, for example, the current flowing through the capacitor electrode, and hence the amplitude Vpp of the high-frequency voltage applied to the capacitor electrode, can be changed according to the deposition rate of the etching product on the wall. Therefore, the effect of improving the removal efficiency of the etching product adhering to the wall portion while suppressing the change in the state of the plasma generated by the induction antenna can be obtained under different etching conditions.

本発明の一つの態様では、前記電流抑制コイルの自己インダクタンスを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記エッチング対象物がエッチングされるときの自己インダクタンスよりも、前記真空槽内がクリーニングされるときの前記自己インダクタンスを高くする。   In one aspect of the present invention, a control unit that controls the self-inductance of the current suppression coil is provided, and the control unit cleans the inside of the vacuum chamber rather than the self-inductance when the etching object is etched. To increase the self-inductance.

上記態様では、クリーニング時における電流抑制コイルの自己インダクタンスを、エッチング時における電流抑制コイルの自己インダクタンスよりも大きくするようにしている。そのため、上記壁部に付着したエッチング生成物の除去効率をより高めつつ、高周波電源の出力がエッチングの際に高くなることを抑えることができる。   In the above aspect, the self-inductance of the current suppression coil during cleaning is made larger than the self-inductance of the current suppression coil during etching. Therefore, it is possible to suppress an increase in the output of the high-frequency power source during etching while further improving the removal efficiency of the etching products attached to the wall portion.

本発明の一つの態様では、前記制御部は、前記壁部に付着するエッチング生成物の生成量が大きくなる程、前記電流抑制コイルの自己インダクタンスを大きくする。
上記態様では、上記壁部におけるエッチング生成物の生成量が大きくなる程、電流抑制コイルの自己インダクタンスを大きくするようにしている。そのため、該生成量が大きくなる程、直列回路のインダクタンスが大きくなる。これにより、容量電極に印加される高周波電圧の振幅Ｖｐｐも大きくなることから、上記付着速度が大きくなることに合わせて、エッチング生成物がスパッタされやすくなる。ひいては、エッチング生成物の生成量が大きくなる場合であっても、該エッチング生成物が上記壁部に堆積することを抑えることが可能である。また、エッチング生成物の生成量が小さくなる場合であれば、誘電体からなる壁部がスパッタされ過ぎることを抑えることが可能である。さらにまた、誘電窓にエッチング生成物が付着した状態からであっても、該付着したエッチング生成物を取り除くことができる。 In one aspect of the present invention, the control unit increases the self-inductance of the current suppression coil as the generation amount of the etching product attached to the wall portion increases.
In the above aspect, the self-inductance of the current suppression coil is increased as the amount of etching products generated in the wall portion increases. For this reason, as the generation amount increases, the inductance of the series circuit increases. As a result, the amplitude Vpp of the high-frequency voltage applied to the capacitor electrode also increases, so that the etching product is easily sputtered in accordance with the increase in the deposition rate. As a result, even when the production amount of the etching product increases, it is possible to suppress the etching product from being deposited on the wall portion. In addition, if the amount of etching products generated is small, it is possible to suppress excessive sputtering of the dielectric wall. Furthermore, even when the etching product is attached to the dielectric window, the attached etching product can be removed.

本発明の一つの態様は、前記容量電極と前記インピーダンス整合器との接続及び切断を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記真空槽内がクリーニングされるときに、前記容量電極と前記インピーダンス整合器とを接続し、前記エッチング対象物がエッチングされるときに、前記容量電極と前記インピーダンス整合器とを切断する。   One aspect of the present invention includes a control unit that controls connection and disconnection between the capacitive electrode and the impedance matching unit, and the control unit, when the inside of the vacuum chamber is cleaned, An impedance matching device is connected, and the capacitor electrode and the impedance matching device are disconnected when the object to be etched is etched.

上記態様によれば、エッチング対象物がエッチングされるときに、容量電極とインピーダンス整合器とが切断されるため、高周波電源の出力がエッチングの際に高くなることを回避することが可能である。   According to the above aspect, since the capacitor electrode and the impedance matching unit are disconnected when the object to be etched is etched, it is possible to avoid the output of the high-frequency power source from becoming high during the etching.

本発明の第１実施形態におけるプラズマエッチング装置の全体構成を示す概略図。Schematic which shows the whole structure of the plasma etching apparatus in 1st Embodiment of this invention. 容量電極に印加される高周波電圧の振幅Ｖｐｐを示すグラフ。The graph which shows the amplitude Vpp of the high frequency voltage applied to a capacitive electrode. 真空槽内のパーティクルの数と、基板の処理枚数との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the number of the particles in a vacuum chamber, and the number of processed substrates. 可変コンデンサの電極間距離と基板の処理枚数との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the distance between electrodes of a variable capacitor, and the number of processed substrates. 本発明の第２実施形態におけるプラズマエッチング装置の全体構成を示す概略図。Schematic which shows the whole structure of the plasma etching apparatus in 2nd Embodiment of this invention. 可変コイルのインダクタンスの変更態様を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the change aspect of the inductance of a variable coil. 本発明の第３実施形態におけるプラズマエッチング装置の全体構成を示す概略図。Schematic which shows the whole structure of the plasma etching apparatus in 3rd Embodiment of this invention. 可変コイルのインダクタンスの変更態様を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the change aspect of the inductance of a variable coil. 他の実施形態におけるプラズマエッチング装置の全体構成を示す概略図。Schematic which shows the whole structure of the plasma etching apparatus in other embodiment. 従来のプラズマエッチング装置の全体構成を示す概略図。Schematic which shows the whole structure of the conventional plasma etching apparatus.

［第１実施形態］
以下、本発明のプラズマエッチング装置を誘導結合型のプラズマエッチング装置として具現化した第１実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
［プラズマエッチング装置の構成］
まず、プラズマエッチング装置の全体構成について、図１を参照して説明する。なお、このプラズマエッチング装置は、上記従来のプラズマエッチング装置８０と比べて、高周波電力の伝送系の構成が異なる。そのため、以下では、高周波電力の伝送系、及び該伝送系の作用について特に説明する。 [First Embodiment]
A first embodiment in which the plasma etching apparatus of the present invention is embodied as an inductively coupled plasma etching apparatus will be described below with reference to FIGS.
[Configuration of plasma etching apparatus]
First, the overall configuration of the plasma etching apparatus will be described with reference to FIG. This plasma etching apparatus differs from the conventional plasma etching apparatus 80 in the configuration of the transmission system for high frequency power. Therefore, hereinafter, a high-frequency power transmission system and the operation of the transmission system will be particularly described.

図１に示されるように、プラズマエッチング装置１０が有する真空槽Ｃは、有底筒状のアルミニウムからなる収容器１１と、石英等の誘電体から形成されて収容器１１の開口を封止する壁部としての誘電窓１２とから構成されている。   As shown in FIG. 1, the vacuum chamber C included in the plasma etching apparatus 10 is formed of a container 11 made of bottomed cylindrical aluminum and a dielectric such as quartz, and seals the opening of the container 11. It is comprised from the dielectric window 12 as a wall part.

真空槽Ｃ内には、円板状の基板Ｓを保持する円柱状のステージ１３が、収容器１１と同一軸線上に配置されている。ステージ１３に載置される基板Ｓは、例えば、シリコン基板上に、下部電極層、強誘電体層、上部電極層、及びマスクパターンがこの順に積層された積層体である。このうち、下部電極層及び上部電極層は、例えばイリジウム、白金、ルテニウム、銀、銅等の貴金属からなる。また、強誘電体層は、例えばチタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ビスマスランタン鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛、タンタル酸ビスマスストロンチウム等からなる。   In the vacuum chamber C, a columnar stage 13 that holds a disk-shaped substrate S is disposed on the same axis as the container 11. The substrate S placed on the stage 13 is, for example, a stacked body in which a lower electrode layer, a ferroelectric layer, an upper electrode layer, and a mask pattern are stacked in this order on a silicon substrate. Among these, the lower electrode layer and the upper electrode layer are made of a noble metal such as iridium, platinum, ruthenium, silver, or copper. The ferroelectric layer is made of, for example, barium titanate, lead titanate, lead bismuth lanthanum titanate, lead zirconate titanate, lead lanthanum zirconate titanate, bismuth strontium tantalate, or the like.

ステージ１３には、バイアス用高周波電源１４が、バイアス用整合器１５を介して接続されている。バイアス用高周波電源１４は、例えば１３．５６ＭＨｚの周波数の高周波電力を出力する。バイアス用整合器１５は、バイアス用高周波電源１４の出力インピーダンスと、負荷の入力インピーダンスとを整合させる。   A high frequency power supply for bias 14 is connected to the stage 13 via a bias matching unit 15. The bias high frequency power supply 14 outputs high frequency power having a frequency of 13.56 MHz, for example. The bias matching unit 15 matches the output impedance of the bias high frequency power supply 14 with the input impedance of the load.

収容器１１の側面に貫通形成された排気口１１ａには、真空槽Ｃ内を排気する排気部１６が接続されている。排気部１６は、ターボ分子ポンプ、該ターボ分子ポンプの後段に接続されたドライポンプ、及びこれらポンプによる排気速度を調節するバルブ等から構成されている。   An exhaust unit 16 that exhausts the inside of the vacuum chamber C is connected to an exhaust port 11 a formed through the side surface of the container 11. The exhaust unit 16 includes a turbo molecular pump, a dry pump connected to the subsequent stage of the turbo molecular pump, a valve for adjusting an exhaust speed by these pumps, and the like.

収容器１１の側面に貫通形成されたガス供給口１１ｂには、塩素ガス供給部１８とアルゴンガス供給部１９とが接続されている。塩素ガス供給部１８は、塩素（Ｃｌ２）ガスを貯蔵するボンベに接続されたマスフローコントローラであって、真空槽Ｃ内に供給する塩素ガスの流量を調節する。他方、アルゴンガス供給部１９は、アルゴン（Ａｒ）ガスを貯蔵するボンベに接続されたマスフローコントローラであって、真空槽Ｃ内に供給するアルゴンガスの流量を調節する。 A chlorine gas supply unit 18 and an argon gas supply unit 19 are connected to the gas supply port 11 b formed through the side surface of the container 11. The chlorine gas supply unit 18 is a mass flow controller connected to a cylinder that stores chlorine (Cl 2 ) gas, and adjusts the flow rate of the chlorine gas supplied into the vacuum chamber C. On the other hand, the argon gas supply unit 19 is a mass flow controller connected to a cylinder storing argon (Ar) gas, and adjusts the flow rate of the argon gas supplied into the vacuum chamber C.

真空槽Ｃ内にて基板Ｓのエッチング処理を行うときには、上記排気部１６の排気流量、塩素ガス供給部１８からのＣｌ２ガスの供給流量、及びアルゴンガス供給部１９からのＡｒガスの供給流量によって、真空槽Ｃ内が所定の圧力とされる。 When etching the substrate S in the vacuum chamber C, the exhaust flow rate of the exhaust unit 16, the supply flow rate of Cl 2 gas from the chlorine gas supply unit 18, and the supply flow rate of Ar gas from the argon gas supply unit 19 Thus, the inside of the vacuum chamber C is set to a predetermined pressure.

誘電窓１２の上方には、誘導アンテナ２１が、誘電窓１２と平行に配設されている。誘導アンテナ２１は、収容器１１及びステージ１３と同軸線上に配置された２回巻きのスパイラルアンテナである。誘導アンテナ２１には、アンテナ用高周波電源２２が、インピーダンス整合器としてのアンテナ用整合器２３と、アンテナ用整合器２３とは別体の電流抑制コイル２４とを介して接続されている。   An induction antenna 21 is disposed above the dielectric window 12 in parallel with the dielectric window 12. The induction antenna 21 is a two-turn spiral antenna disposed on the coaxial line with the container 11 and the stage 13. The induction antenna 21 is connected to an antenna high-frequency power source 22 via an antenna matching unit 23 as an impedance matching unit and a current suppression coil 24 separate from the antenna matching unit 23.

アンテナ用高周波電源２２は、周波数が例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力を出力する。アンテナ用整合器２３は、誘導アンテナ２１に対して直列に接続された直列可変コンデンサ２３ａと、誘導アンテナ２１に対して並列に接続された並列可変コンデンサ２３ｂとを有している。直列可変コンデンサ２３ａと並列可変コンデンサ２３ｂとの容量は、例えば１６０μＦ以上１３８０μＦ以下の範囲で変更可能である。アンテナ用整合器２３は、誘導アンテナ２１の出力インピーダンスと、負荷の入力インピーダンスとを整合させる。電流抑制コイル２４は、アンテナ用整合器２３とは別体に設けられたコイルである。電流抑制コイル２４の自己インダクタンスは、例えば０．５μＨである。   The antenna high frequency power supply 22 outputs high frequency power having a frequency of, for example, 13.56 MHz. The antenna matching unit 23 includes a series variable capacitor 23 a connected in series to the induction antenna 21 and a parallel variable capacitor 23 b connected in parallel to the induction antenna 21. The capacitances of the series variable capacitor 23a and the parallel variable capacitor 23b can be changed, for example, in the range of 160 μF to 1380 μF. The antenna matching unit 23 matches the output impedance of the induction antenna 21 with the input impedance of the load. The current suppression coil 24 is a coil provided separately from the antenna matching unit 23. The self-inductance of the current suppression coil 24 is, for example, 0.5 μH.

誘導アンテナ２１と誘電窓１２との間には、複数の永久磁石２５が、誘導アンテナ２１と同径の環状をなすように配置されている。また、永久磁石２５と誘電窓１２との間には、容量電極２６が配置されている。容量電極２６は、例えば、誘電窓１２の中心を通る軸から放射状に、且つ、該誘電窓１２と平行に延びる複数の導電部材からなる。また、各導電部材は、収容器１１の底面の半径と略同じ長さであり、これにより、容量電極２６の外縁、つまり、各容量電極の端部を結んだ形状は、収容器１１の開口と略同じ大きさになる。容量電極２６の中心には、図示されない入力端子が設けられ、該入力端子が、上記アンテナ用整合器２３と電流抑制コイル２４との間に接続されている。つまり、アンテナ用高周波電源２２には、上記誘導アンテナ２１及び電流抑制コイル２４からなる直列回路と上記容量電極２６とからなる並列回路が、アンテナ用整合器２３を介して接続されている。   A plurality of permanent magnets 25 are disposed between the induction antenna 21 and the dielectric window 12 so as to form an annular shape having the same diameter as the induction antenna 21. A capacitive electrode 26 is disposed between the permanent magnet 25 and the dielectric window 12. The capacitor electrode 26 is composed of, for example, a plurality of conductive members extending radially from an axis passing through the center of the dielectric window 12 and parallel to the dielectric window 12. In addition, each conductive member has a length substantially the same as the radius of the bottom surface of the container 11, so that the shape of the outer edge of the capacitor electrode 26, that is, the end of each capacitor electrode is connected to the opening of the container 11. It becomes almost the same size. An input terminal (not shown) is provided at the center of the capacitive electrode 26, and the input terminal is connected between the antenna matching unit 23 and the current suppression coil 24. In other words, the antenna high frequency power supply 22 is connected to the parallel circuit including the series circuit including the induction antenna 21 and the current suppression coil 24 and the capacitor electrode 26 via the antenna matching unit 23.

このような構成によれば、電流抑制コイル２４を有しない構成と比べて、電流抑制コイル２４のインダクタンスの分、誘導アンテナ２１には電流が流れにくくなる。それゆえに、誘導アンテナ２１により生成されるプラズマの状態が維持される、すなわち誘導アンテナ２１で消費される高周波電力が電流抑制コイル２４を有しない構成と同じであるという前提では、電流抑制コイル２４を有しない構成と比べて、アンテナ用高周波電源２２からの出力が大きく設定されることとなる。その結果、容量電極２６に流れる電流が大きくなるため、上記電流抑制コイル２４が設けられた分だけ、容量電極２６に印加される高周波電圧の振幅Ｖｐｐが大きくなることにもなる。   According to such a configuration, compared to a configuration without the current suppression coil 24, the current is less likely to flow through the induction antenna 21 by the inductance of the current suppression coil 24. Therefore, on the premise that the state of the plasma generated by the induction antenna 21 is maintained, that is, the high frequency power consumed by the induction antenna 21 is the same as the configuration without the current suppression coil 24, the current suppression coil 24 is The output from the antenna high-frequency power source 22 is set to be larger than that of the configuration that does not have the antenna. As a result, since the current flowing through the capacitor electrode 26 is increased, the amplitude Vpp of the high-frequency voltage applied to the capacitor electrode 26 is increased by the amount of the current suppression coil 24 provided.

こうしたプラズマエッチング装置１０には、各高周波電源１４，２２、各ガス供給部１８，１９、排気部１６、及び各整合器１５，２３の駆動を制御する制御部としての制御装置３１が搭載されている。制御装置３１には、各高周波電源１４，２２、各ガス供給部１８，１９、及び排気部１６の出力に関する設定値がプロセスステップごとに定められたプログラムがプロセスレシピとして記憶されている。   The plasma etching apparatus 10 is equipped with a control device 31 as a control unit for controlling the driving of the high-frequency power sources 14 and 22, the gas supply units 18 and 19, the exhaust unit 16, and the matching units 15 and 23. Yes. The control device 31 stores, as a process recipe, a program in which set values related to the outputs of the high-frequency power sources 14 and 22, the gas supply units 18 and 19, and the exhaust unit 16 are determined for each process step.

制御装置３１は、プロセスレシピを読み出した後、プロセスレシピを構成するプロセスステップごとに、そのプロセスステップにおける設定値を読み出す。そして、制御装置３１は、上記プロセスステップごとに、該プロセスステップに含まれる設定値に応じた指令を出力する。すなわち、制御装置３１は、各高周波電源１４，２２に電力指令を出力し、各ガス供給部１８，１９に流量指令を出力し、排気部１６に排気流量指令を出力する。   After reading the process recipe, the control device 31 reads the setting value in the process step for each process step constituting the process recipe. And the control apparatus 31 outputs the instruction | command according to the setting value contained in this process step for every said process step. That is, the control device 31 outputs a power command to each of the high frequency power supplies 14 and 22, outputs a flow command to each gas supply unit 18 and 19, and outputs an exhaust flow command to the exhaust unit 16.

例えば、制御装置３１は、上記プロセスレシピを読み出すと、まず、各ガス供給部１８，１９からのガス流量を安定させるためのプロセスステップを実行する。このとき、制御装置３１は、各ガス供給部１８，１９に対して所定流量でガスを出力するための流量指令を出力するとともに、各高周波電源１４，２２に対して、これらの出力を０Ｗとするための電力指令を出力する。これにより、高周波電源１４，２２からの出力がなされていない状態で、真空槽Ｃ内にＣｌ２ガスあるいはＡｒガスの供給が継続されることで、各ガス供給部１８，１９における流量の安定化が図られる。 For example, when reading the process recipe, the control device 31 first executes a process step for stabilizing the gas flow rate from each of the gas supply units 18 and 19. At this time, the control device 31 outputs a flow rate command for outputting gas at a predetermined flow rate to each of the gas supply units 18 and 19, and outputs these outputs to the high frequency power sources 14 and 22 as 0 W. Power command to output. As a result, the supply of Cl 2 gas or Ar gas into the vacuum chamber C is continued in a state where no output from the high frequency power sources 14 and 22 is made, so that the flow rates in the gas supply units 18 and 19 are stabilized. Is planned.

次いで、制御装置３１は、プラズマを生成するためのプロセスステップを実行する。すなわち、制御装置３１は、各ガス供給部１８，１９に対して、所定流量でガスを流すための流量指令を出力し、且つ、アンテナ用高周波電源２２に対して、所定電力にて高周波電力を出力するための電力指令を出力する。その後、制御装置３１は、アンテナ用高周波電源２２が検出した反射波電力に応じて、該反射波電力を抑えるための駆動指令を各可変コンデンサ２３ａ，２３ｂに出力する。続いて、制御装置３１は、バイアス用高周波電源１４に対して、所定電力にて高周波電力を出力するための電力指令を出力する。その後、制御装置３１は、バイアス用高周波電源１４が検出した反射波電力に応じて、バイアス用整合器１５に対し、該反射波電力を抑えるための駆動指令を出力する。これにより、真空槽Ｃ内にプラズマが生成され、基板Ｓのエッチングが開始される。
［プラズマエッチング装置の作用］
次に、上記プラズマエッチング装置１０の作用として、該プラズマエッチング装置１０の動作の一つであるエッチング処理の作用について説明する。 Next, the control device 31 executes a process step for generating plasma. That is, the control device 31 outputs a flow command for flowing gas at a predetermined flow rate to each of the gas supply units 18 and 19, and supplies high frequency power to the antenna high frequency power supply 22 at a predetermined power. Outputs a power command for output. Thereafter, the control device 31 outputs a drive command for suppressing the reflected wave power to each of the variable capacitors 23a and 23b according to the reflected wave power detected by the high frequency power supply 22 for antenna. Subsequently, the control device 31 outputs a power command for outputting high frequency power at a predetermined power to the bias high frequency power supply 14. Thereafter, the control device 31 outputs a drive command for suppressing the reflected wave power to the bias matching unit 15 in accordance with the reflected wave power detected by the bias high-frequency power supply 14. Thereby, plasma is generated in the vacuum chamber C, and etching of the substrate S is started.
[Operation of plasma etching equipment]
Next, as an action of the plasma etching apparatus 10, an action of an etching process which is one of operations of the plasma etching apparatus 10 will be described.

プラズマエッチング装置１０にて基板Ｓのエッチングが行われるときには、まず、真空槽Ｃ内が、上記排気部１６によって所定圧力に減圧される。真空槽Ｃ内が所定圧力に減圧されると、基板Ｓが、図示しない搬入口から真空槽Ｃ内に搬入され、そして、基板Ｓは、ステージ１３によって保持される。   When the substrate S is etched by the plasma etching apparatus 10, first, the inside of the vacuum chamber C is decompressed to a predetermined pressure by the exhaust unit 16. When the inside of the vacuum chamber C is reduced to a predetermined pressure, the substrate S is carried into the vacuum chamber C from a carry-in port (not shown), and the substrate S is held by the stage 13.

基板Ｓの搬入が完了すると、塩素ガス供給部１８からの所定流量のＣｌ２ガスと、アルゴンガス供給部１９からの所定流量のＡｒガスとが真空槽Ｃ内に供給された後、アンテナ用高周波電源２２から誘導アンテナ２１に対して高周波電力が出力される。これにより、真空槽Ｃ内には、Ｃｌ２ガスとＡｒガスとのプラズマが生成され、容量電極２６にも高周波電源２２からの高周波電力が供給される。この際、誘導アンテナ２１により生成されるプラズマが、電流抑制コイル２４を有しない構成のそれと同じになるように、アンテナ用高周波電源２２からの出力が設定される。すなわち、電流抑制コイル２４を有しない構成での設定値よりも大きい値が、高周波電源２２には設定される。そのため、誘導アンテナ２１では、電流抑制コイル２４を有しない構成と比べて、電流抑制コイル２４のインダクタンスの分、電流が流れにくくなるものの、該誘導アンテナ２１の生成するプラズマは、電流抑制コイル２４を有しない構成のそれと同じになる。また、アンテナ用高周波電源２２からの出力が大きくなる分、容量電極２６に流れる電流が大きくなり、容量電極２６に印加される高周波電圧の振幅Ｖｐｐが大きくなる。 When the loading of the substrate S is completed, a predetermined flow rate of Cl 2 gas from the chlorine gas supply unit 18 and a predetermined flow rate of Ar gas from the argon gas supply unit 19 are supplied into the vacuum chamber C, and then the antenna high frequency is supplied. High frequency power is output from the power source 22 to the induction antenna 21. As a result, plasma of Cl 2 gas and Ar gas is generated in the vacuum chamber C, and high frequency power from the high frequency power supply 22 is also supplied to the capacitor electrode 26. At this time, the output from the antenna high-frequency power source 22 is set so that the plasma generated by the induction antenna 21 is the same as that of the configuration without the current suppression coil 24. That is, a value larger than the set value in the configuration without the current suppression coil 24 is set in the high-frequency power source 22. Therefore, in the induction antenna 21, compared to the configuration without the current suppression coil 24, current does not flow easily due to the inductance of the current suppression coil 24, but the plasma generated by the induction antenna 21 causes the current suppression coil 24 to flow. It becomes the same as that of the structure which does not have. Further, as the output from the antenna high frequency power supply 22 increases, the current flowing through the capacitor electrode 26 increases, and the amplitude Vpp of the high frequency voltage applied to the capacitor electrode 26 increases.

真空槽Ｃ内にプラズマが生成されると、バイアス用高周波電源１４からステージ１３に対して高周波電力が出力される。これにより、基板Ｓにバイアス電圧が印加されることによって、基板Ｓが、プラズマに含まれる正イオンやラジカルによってエッチングされる。同時に、誘電窓１２の内側面の周辺にて形成されたプラズマ中の正イオンが、誘電窓１２の内側面をスパッタする。これにより、基板Ｓのエッチングにより生成されたエッチング生成物の付着が抑えられるとともに、誘電窓１２に付着したエッチング生成物が取り除かれることになる。そして、容量電極２６に印加される高周波電圧の振幅Ｖｐｐが大きくなる分、誘電窓１２に付着したエッチング生成物の除去効率を高めることができる。
［実施例］
以下に、誘導アンテナ２１と直列に接続された電流抑制コイル２４の作用について、実施例に基づき、図２〜図４を参照して説明する。なお、図２〜図４では、電流抑制コイル２４を有するプラズマエッチング装置１０を実施例とし、他方、電流抑制コイルを有しないものの、その他の構成についてはプラズマエッチング装置１０と同様であるプラズマエッチング装置を比較例としている。 When plasma is generated in the vacuum chamber C, high frequency power is output from the bias high frequency power supply 14 to the stage 13. Thereby, by applying a bias voltage to the substrate S, the substrate S is etched by positive ions and radicals contained in the plasma. At the same time, positive ions in the plasma formed around the inner surface of the dielectric window 12 sputter the inner surface of the dielectric window 12. Thereby, the adhesion of the etching product generated by etching the substrate S is suppressed, and the etching product adhering to the dielectric window 12 is removed. And the removal efficiency of the etching product adhering to the dielectric window 12 can be improved because the amplitude Vpp of the high frequency voltage applied to the capacitor electrode 26 increases.
[Example]
Below, the effect | action of the current suppression coil 24 connected in series with the induction | guidance | derivation antenna 21 is demonstrated with reference to FIGS. 2-4 based on an Example. 2 to 4, the plasma etching apparatus 10 having the current suppression coil 24 is used as an example. On the other hand, the plasma etching apparatus 10 having no other current suppression coil is the same as the plasma etching apparatus 10 in other configurations. Is a comparative example.

直径が２００ｍｍであるシリコン基板上にイリジウム層が積層された試験用基板のエッチングを以下の条件にて行った。この際、実施例の有する電流抑制コイル２４の自己インダクタンスを０．２μＨとした。そして、下記条件にてエッチングを行ったときに容量電極２６に印加される高周波電圧の振幅Ｖｐｐを実施例として測定した。該高周波電圧の振幅Ｖｐｐの測定結果を図２に示す。   Etching of a test substrate in which an iridium layer was laminated on a silicon substrate having a diameter of 200 mm was performed under the following conditions. At this time, the self-inductance of the current suppression coil 24 of the embodiment was set to 0.2 μH. And the amplitude Vpp of the high frequency voltage applied to the capacity | capacitance electrode 26 when etching was performed on the following conditions was measured as an Example. The measurement result of the amplitude Vpp of the high frequency voltage is shown in FIG.

また、電流抑制コイルを有しないプラズマエッチング装置を用い、アンテナ用高周波電源２２の出力を８００Ｗに変更し、その他の条件を下記条件と同じくしてエッチングを行った。そして、エッチング時の容量電極に印加される高周波電圧の振幅Ｖｐｐを比較例として測定した。該高周波電圧の振幅Ｖｐｐの測定結果を同じく図２に示す。
［エッチング処理の条件］
・Ｃｌ２ガスの流量／Ａｒガスの流量 ３５ｓｃｃｍ／１５ｓｃｃｍ
・真空槽Ｃ内の圧力 ０．５Ｐａ
・アンテナ用高周波電源２２の出力 １０００Ｗ
・バイアス用高周波電源１４の出力 ４００Ｗ
・処理時間 １２０秒
図２に示されるように、比較例の容量電極における振幅Ｖｐｐを１とするとき、実施例の容量電極における振幅Ｖｐｐは、１．４であった。このように、誘導アンテナ２１に対して電流抑制コイル２４を直列に接続することで、容量電極２６に印加される高周波電圧の振幅Ｖｐｐが大きくなることが認められた。
［パーティクル数の推移］
上記プラズマエッチング装置１０を用い、１１枚の試験用基板を上記条件で連続的にエッチングするとともに、エッチング後の試験用基板におけるパーティクルの数をパーティクルカウンタによって測定し、実施例におけるパーティクル数の推移を得た。なお、パーティクルの測定は、粒径が０．２μｍ以上のパーティクルを測定の対象とした。実施例におけるパーティクル数の測定結果を図３に示す。 Etching was performed using a plasma etching apparatus having no current suppressing coil, changing the output of the antenna high-frequency power supply 22 to 800 W, and making other conditions the same as the following conditions. And the amplitude Vpp of the high frequency voltage applied to the capacity | capacitance electrode at the time of an etching was measured as a comparative example. The measurement result of the amplitude Vpp of the high frequency voltage is also shown in FIG.
[Etching conditions]
・ Cl 2 gas flow rate / Ar gas flow rate 35 sccm / 15 sccm
・ Pressure in vacuum chamber C 0.5Pa
・ Output of high frequency power supply 22 for antenna 1000W
・ Output of high frequency power supply 14 for bias 400W
Processing time 120 seconds As shown in FIG. 2, when the amplitude Vpp of the capacitive electrode of the comparative example is 1, the amplitude Vpp of the capacitive electrode of the example was 1.4. Thus, it was recognized that the amplitude Vpp of the high-frequency voltage applied to the capacitive electrode 26 is increased by connecting the current suppressing coil 24 in series to the induction antenna 21.
[Changes in the number of particles]
The plasma etching apparatus 10 is used to continuously etch 11 test substrates under the above conditions and measure the number of particles on the test substrate after etching with a particle counter. Obtained. In the measurement of particles, particles having a particle size of 0.2 μm or more were measured. FIG. 3 shows the measurement results of the number of particles in the example.

また、電流抑制コイルを有しないプラズマエッチング装置を用い、アンテナ用高周波電源２２の出力を８００Ｗに変更し、その他の条件を上記条件と同じくして、１１枚の試験用基板を連続的にエッチングした。そして、エッチング後の試験用基板におけるパーティクルの数をパーティクルカウンタによって測定し、比較例におけるパーティクル数の推移を得た。比較例におけるパーティクル数の測定結果を図３に示す。   In addition, using a plasma etching apparatus having no current suppression coil, the output of the antenna high frequency power supply 22 was changed to 800 W, and the other conditions were the same as above, and 11 test substrates were continuously etched. . Then, the number of particles on the test substrate after etching was measured with a particle counter, and the transition of the number of particles in the comparative example was obtained. The measurement result of the number of particles in the comparative example is shown in FIG.

図３に示されるように、実施例では、１１枚の試験用基板をエッチングした後のパーティクル数と、５枚の試験用基板をエッチング後のパーティクル数とが、５０個以下の値であった。つまり、実施例では、試験用基板の処理枚数が増えても、真空槽Ｃ内のパーティクル数は略一定の値であった。これに対し、比較例では、１枚の試験用基板をエッチングした後のパーティクル数が５０個以下、５枚の試験用基板をエッチングした後のパーティクル数が１００個以上２００個以下、１０枚の試験用基板をエッチングした後のパーティクル数が２００個以上３００個以下であった。つまり、比較例では、試験用基板の処理枚数が増えるごとに、真空槽Ｃ内を浮遊するパーティクルの数が増えることが認められた。   As shown in FIG. 3, in the example, the number of particles after etching 11 test substrates and the number of particles after etching 5 test substrates were 50 or less. . In other words, in the example, the number of particles in the vacuum chamber C was a substantially constant value even when the number of test substrates processed increased. In contrast, in the comparative example, the number of particles after etching one test substrate is 50 or less, and the number of particles after etching five test substrates is 100 or more and 200 or less, The number of particles after etching the test substrate was 200 or more and 300 or less. That is, in the comparative example, it was recognized that the number of particles floating in the vacuum chamber C increased as the number of test substrates processed increased.

こうした結果は、実施例のエッチング時にエッチング生成物が誘電窓に付着しにくい、あるいは、誘電窓に付着したとしてもスパッタによって除去されやすくなる、これらを示唆するものである。これに対し、比較例においては、エッチング生成物が誘電体に付着しやすく、これにより、試験用基板の処理枚数を重ねるごとに、誘電窓に付着しているエッチング生成物の量が増加していることを示唆するものである。
［マッチングポイントの推移］
上記プラズマエッチング装置１０を用い、１４枚の試験用基板を上記条件で連続的にエッチングするとともに、上記直列可変コンデンサ２３ａ及び並列可変コンデンサ２３ｂにおける電極間距離を、試験用基板のエッチングを行うごとに測定して、実施例における電極間距離を得た。該電極間距離の測定結果を図４に示す。なお、図４では、電極間距離の最小値を０％とし、最大値を１００％としている。また、図４に示される電極間距離の値は、アンテナ用整合器２３によりインピーダンスが整合した状態での測定結果である。 Such a result suggests that the etching product is difficult to adhere to the dielectric window during the etching of the embodiment, or is easily removed by sputtering even if it adheres to the dielectric window. On the other hand, in the comparative example, the etching product easily adheres to the dielectric, and as a result, the amount of the etching product adhering to the dielectric window increases as the number of test substrates processed increases. This suggests that
[Changes in matching points]
Using the plasma etching apparatus 10, 14 test substrates are continuously etched under the above conditions, and the distance between the electrodes in the series variable capacitor 23 a and the parallel variable capacitor 23 b is changed every time the test substrate is etched. Measurements were made to obtain the interelectrode distance in the examples. The measurement result of the distance between the electrodes is shown in FIG. In FIG. 4, the minimum value of the interelectrode distance is 0%, and the maximum value is 100%. Further, the value of the interelectrode distance shown in FIG. 4 is a measurement result in a state where the impedance is matched by the antenna matching unit 23.

また、電流抑制コイルを有しないプラズマエッチング装置を用い、アンテナ用高周波電源２２の出力を８００Ｗに変更し、その他の条件を上記条件と同じくして、１３枚の試験用基板を連続的にエッチングした。そして、上記直列可変コンデンサ２３ａ及び並列可変コンデンサ２３ｂにおける電極間距離を、試験用基板のエッチングを行うごとに測定して、比較例における電極間距離を得た。該電極間距離の測定結果を図４に示す。   In addition, using a plasma etching apparatus that does not have a current suppression coil, the output of the antenna high-frequency power source 22 was changed to 800 W, and the other conditions were the same as above, and 13 test substrates were continuously etched. . Then, the distance between the electrodes in the series variable capacitor 23a and the parallel variable capacitor 23b was measured every time the test substrate was etched to obtain the distance between the electrodes in the comparative example. The measurement result of the distance between the electrodes is shown in FIG.

図４に示されるように、実施例における直列可変コンデンサ２３ａでは、１枚目の試験用基板をエッチングしたときの電極間距離から、１４枚目の試験用基板をエッチングしたときの電極間距離に到るまで略同一であった。詳細には、電極間距離は、５０％から６０％の範囲で推移していた。また、同じく実施例における並列可変コンデンサ２３ｂでは、１枚目の試験用基板をエッチングしたときの電極間距離から、１４枚目の試験用基板をエッチングしたときの電極間距離に到るまで略同一であった。詳細には、電極間距離は、３０％から４０％の範囲で推移していた。   As shown in FIG. 4, in the series variable capacitor 23a in the embodiment, the distance between the electrodes when the first test substrate is etched is changed from the distance between the electrodes when the 14th test substrate is etched. It was almost the same until it arrived. Specifically, the distance between the electrodes was in the range of 50% to 60%. Similarly, in the parallel variable capacitor 23b in the embodiment, the distance between the electrodes when the first test substrate is etched is substantially the same until the distance between the electrodes when the 14th test substrate is etched is reached. Met. Specifically, the distance between the electrodes changed in the range of 30% to 40%.

これに対し、比較例における直列可変コンデンサでは、エッチングされた試験用基板の枚数が増えるにつれて、電極間距離が大きくなっていることが認められた。詳細には、電極間距離は、その最小値が４０％である一方、その最大値が８０％であった。また、同じく比較例の並列可変コンデンサでは、エッチングされた試験用基板の枚数が増えるにつれて、電極間距離が小さくなっていることが認められた。詳細には、電極間距離は、その最大値が５０％である一方、その最小値が１５％であった。   On the other hand, in the series variable capacitor in the comparative example, it was recognized that the distance between the electrodes increased as the number of etched test substrates increased. Specifically, the minimum distance between the electrodes was 40%, while the maximum value was 80%. Similarly, in the parallel variable capacitor of the comparative example, it was confirmed that the distance between the electrodes decreased as the number of etched test substrates increased. Specifically, the maximum distance between the electrodes was 50%, while the minimum value was 15%.

こうした実施例の結果は、誘電窓１２に対するエッチング生成物の付着が、ほとんど起こっておらず、それゆえに、各コンデンサにおける電極間距離、すなわち、各コンデンサ２３ａ，２３ｂの容量がほとんど変化していないことを示唆するものである。一方、比較例の結果は、誘電窓１２に対するエッチング生成物が、試験用基板のエッチングを行うたびに堆積しているために、各コンデンサにおける電極間距離、すなわち、各コンデンサの容量が大きく変化していることを示唆するものである。   The result of such an embodiment is that almost no adhesion of etching products to the dielectric window 12 occurs, and therefore, the distance between electrodes in each capacitor, that is, the capacitance of each capacitor 23a, 23b is hardly changed. It suggests. On the other hand, the result of the comparative example shows that the etching product for the dielectric window 12 is deposited every time the test substrate is etched, so that the distance between the electrodes in each capacitor, that is, the capacitance of each capacitor greatly changes. It is suggested that

以上説明したように、本実施形態のプラズマエッチング装置によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）電流抑制コイル２４が設けられていない構成と比べて、電流抑制コイル２４の自己インダクタンスの分、誘導アンテナ２１には電流が流れにくくなる。それゆえに、誘導アンテナ２１により生成されるプラズマの状態が、電流抑制コイル２４を有していない構成のそれと同じであるという前提では、電流抑制コイル２４を有していない構成と比べて、アンテナ用高周波電源２２からの出力が大きく設定されることとなる。その結果、容量電極２６を流れる電流が大きくなるため、電流抑制コイル２４が設けられた分、容量電極２６に印加される高周波電圧の振幅Ｖｐｐも大きくなる。したがって、誘導アンテナ２１により生成されるプラズマの状態が変わることを抑えつつ、誘電窓１２に付着したエッチング生成物の除去効率を高めることができる。
［第２実施形態］
以下、本発明のプラズマエッチング装置を誘導結合型のプラズマエッチング装置として具現化した第２実施形態について、図５及び図６を参照して説明する。なお、本実施形態のプラズマエッチング装置は、上記第１実施形態のプラズマエッチング装置１０と比べて、電流抑制コイルが可変コイルである点が異なる。また、本実施形態のプラズマエッチング装置は、上述のような基板Ｓのエッチング処理に加えて、クリーニング処理として、基板Ｓを真空槽Ｃ内に収容しない状態でプラズマを生成する点が異なる。そのため、以下では、こうした相違点について詳細に説明することとし、その他については、上記第１実施形態の構成並びに作用を準用することとする。
［プラズマエッチング装置の構成］
まず、本実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成について、図５を参照して説明する。なお、図５では、先の図１にて示した部材と同一の部材に対し、同一の符号を付している。 As described above, according to the plasma etching apparatus of this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Compared with the configuration in which the current suppression coil 24 is not provided, the current is less likely to flow through the induction antenna 21 due to the self-inductance of the current suppression coil 24. Therefore, on the premise that the state of the plasma generated by the induction antenna 21 is the same as that of the configuration without the current suppression coil 24, compared with the configuration without the current suppression coil 24, The output from the high frequency power supply 22 is set large. As a result, since the current flowing through the capacitor electrode 26 increases, the amplitude Vpp of the high-frequency voltage applied to the capacitor electrode 26 also increases as the current suppression coil 24 is provided. Therefore, it is possible to increase the removal efficiency of the etching products attached to the dielectric window 12 while suppressing the change of the plasma state generated by the induction antenna 21.
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment in which the plasma etching apparatus of the present invention is embodied as an inductively coupled plasma etching apparatus will be described with reference to FIGS. The plasma etching apparatus according to the present embodiment is different from the plasma etching apparatus 10 according to the first embodiment in that the current suppression coil is a variable coil. The plasma etching apparatus of this embodiment is different in that plasma is generated in a state where the substrate S is not accommodated in the vacuum chamber C as a cleaning process in addition to the etching process of the substrate S as described above. Therefore, in the following, such differences will be described in detail, and the configuration and operation of the first embodiment will be applied mutatis mutandis to the others.
[Configuration of plasma etching apparatus]
First, the configuration of the plasma etching apparatus in the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the same members as those shown in FIG.

図５に示されるように、プラズマエッチング装置４０には、上記第１実施形態と同様、真空槽Ｃ内にプラズマを生成する誘導アンテナ２１が、誘電窓１２の上方に配置されている。誘導アンテナ２１には、アンテナ用整合器２３を介してアンテナ用高周波電源２２が接続されている。また、誘導アンテナ２１には、電流抑制コイルとしての可変コイル４１が、アンテナ用整合器２３よりも該誘導アンテナ２１側に直列に接続されている。   As shown in FIG. 5, in the plasma etching apparatus 40, the induction antenna 21 that generates plasma in the vacuum chamber C is disposed above the dielectric window 12, as in the first embodiment. An antenna high frequency power supply 22 is connected to the induction antenna 21 via an antenna matching unit 23. In addition, a variable coil 41 as a current suppression coil is connected to the induction antenna 21 in series on the induction antenna 21 side with respect to the antenna matching unit 23.

また、誘電窓１２の上方には、上記第１実施形態と同様、容量電極２６が配置されている。容量電極２６の入力端子は、可変コイル４１とアンテナ用高周波電源２２との間に接続されている。つまり、アンテナ用高周波電源２２には、可変コイル４１及び誘導アンテナ２１からなる直列回路と容量電極２６とからなる並列回路が、アンテナ用整合器２３を介して接続されている。   Further, a capacitive electrode 26 is disposed above the dielectric window 12 as in the first embodiment. The input terminal of the capacitive electrode 26 is connected between the variable coil 41 and the high frequency power supply 22 for antenna. That is, the antenna high frequency power source 22 is connected to the parallel circuit composed of the series circuit composed of the variable coil 41 and the induction antenna 21 and the capacitive electrode 26 via the antenna matching unit 23.

可変コイル４１は、アンテナ用整合器２３とは別体のコイルであって、その自己インダクタンスが、例えば０．１μＨ以上１．０μＨ以下の範囲で変更可能である。可変コイル４１の自己インダクタンスが小さくなるほど、可変コイル４１と誘導アンテナ２１とには、電流が流れやすくなる。他方、可変コイル４１の自己インダクタンスが大きくなるほど、可変コイル４１と誘導アンテナ２１とには、電流が流れにくくなる。   The variable coil 41 is a separate coil from the antenna matching unit 23, and the self-inductance thereof can be changed within a range of 0.1 μH to 1.0 μH, for example. The smaller the self-inductance of the variable coil 41, the easier the current flows through the variable coil 41 and the induction antenna 21. On the other hand, the larger the self-inductance of the variable coil 41, the less current flows through the variable coil 41 and the induction antenna 21.

プラズマエッチング装置４０に搭載された制御装置３１には、上記各高周波電源１４，２２、各ガス供給部１８，１９、排気部１６、及び各整合器１５，２３に加えて、可変コイル４１が接続されている。また、制御装置３１の記憶しているプロセスレシピには、可変コイル４１の自己インダクタンスの値もプロセスステップごとに定められている。
［プラズマエッチング装置の作用］
次に、上記プラズマエッチング装置４０の作用として、プラズマエッチング装置４０の動作の一つであるエッチング処理、及び、同じくプラズマエッチング装置４０の動作の一つであるクリーニング処理の作用について、図６を参照して説明する。なお、図６には、制御装置３１から各ガス供給部１８，１９、可変コイル４１、各高周波電源１４，２２、及び各整合器１５，２３に対する駆動指令の出力態様が示されている。 A variable coil 41 is connected to the control device 31 mounted on the plasma etching apparatus 40 in addition to the high-frequency power sources 14 and 22, the gas supply units 18 and 19, the exhaust unit 16, and the matching units 15 and 23. Has been. In the process recipe stored in the control device 31, the value of the self-inductance of the variable coil 41 is also determined for each process step.
[Operation of plasma etching equipment]
Next, as the operation of the plasma etching apparatus 40, refer to FIG. 6 for the etching process which is one of the operations of the plasma etching apparatus 40 and the operation of the cleaning process which is also one of the operations of the plasma etching apparatus 40. To explain. FIG. 6 shows an output mode of drive commands from the control device 31 to the gas supply units 18 and 19, the variable coil 41, the high-frequency power sources 14 and 22, and the matching units 15 and 23.

プラズマエッチング装置４０にてエッチング処理が行われるときには、まず、上記第１実施形態と同様、真空槽Ｃ内が、上記排気部１６によって所定圧力に減圧される。真空槽Ｃ内が所定圧力に減圧されると、基板Ｓが、図示しない搬入口から真空槽Ｃ内に搬入され、そして、基板Ｓは、ステージ１３によって保持される。   When an etching process is performed in the plasma etching apparatus 40, first, as in the first embodiment, the inside of the vacuum chamber C is decompressed to a predetermined pressure by the exhaust unit 16. When the inside of the vacuum chamber C is reduced to a predetermined pressure, the substrate S is carried into the vacuum chamber C from a carry-in port (not shown), and the substrate S is held by the stage 13.

基板Ｓの搬入が完了すると、図６に示されるように、タイミングＴ１にて、制御装置３１から塩素ガス供給部１８に対して駆動指令が出力されることによって、所定流量のＣｌ２ガスが塩素ガス供給部１８から真空槽Ｃ内に供給される。また、同じくタイミングＴ１では、制御装置３１からアルゴンガス供給部１９に対して駆動指令が出力されることによって、所定流量のＡｒガスがアルゴンガス供給部１９から真空槽Ｃ内に供給される。 When the loading of the substrate S is completed, as shown in FIG. 6, a drive command is output from the control device 31 to the chlorine gas supply unit 18 at a timing T1, so that a predetermined flow rate of Cl 2 gas is chlorine. The gas is supplied from the gas supply unit 18 into the vacuum chamber C. Similarly, at timing T <b> 1, a drive command is output from the control device 31 to the argon gas supply unit 19, whereby a predetermined flow rate of Ar gas is supplied from the argon gas supply unit 19 into the vacuum chamber C.

このとき、制御装置３１から可変コイル４１に対して、該可変コイル４１の自己インダクタンスを相対的に低い第１インダクタンスＬＬとするための駆動指令が出力されている。なお、可変コイル４１の自己インダクタンスは、アンテナ用高周波電源２２からの出力が安定し、且つ、誘導アンテナ２１に供給される高周波電力が、エッチング処理の条件に応じた電力となる範囲で最も大きいことが好ましい。   At this time, a drive command for setting the self-inductance of the variable coil 41 to a relatively low first inductance LL is output from the control device 31 to the variable coil 41. Note that the self-inductance of the variable coil 41 is the largest in a range where the output from the high frequency power supply 22 for the antenna is stable and the high frequency power supplied to the induction antenna 21 is in accordance with the etching process conditions. Is preferred.

Ｃｌ２ガスとＡｒガスとの供給が開始されると、タイミングＴ２にて、制御装置３１からアンテナ用高周波電源２２に対して駆動指令が出力されることによって、所定の高周波電力が、アンテナ用高周波電源２２から誘導アンテナ２１に対して出力される。これにより、真空槽Ｃ内には、Ｃｌ２ガスとＡｒガスとのプラズマが生成される。また、同じくタイミングＴ２にて、制御装置３１からアンテナ用整合器２３への駆動指令の出力が開始される。なお、該駆動指令は、アンテナ用高周波電源２２によって検出された反射波電力に応じて生成されたものである。そして、駆動指令は、アンテナ用高周波電源２２の出力インピーダンスと、負荷の入力インピーダンスとが整合した時点で一定の値となる。 When the supply of Cl 2 gas and Ar gas is started, a drive command is output from the control device 31 to the antenna high-frequency power source 22 at timing T 2, whereby predetermined high-frequency power is changed to high frequency for antenna. Output from the power source 22 to the induction antenna 21. Thereby, plasma of Cl 2 gas and Ar gas is generated in the vacuum chamber C. Similarly, output of a drive command from the control device 31 to the antenna matching unit 23 is started at timing T2. The drive command is generated according to the reflected wave power detected by the high frequency power supply 22 for antenna. The drive command becomes a constant value when the output impedance of the antenna high-frequency power source 22 matches the input impedance of the load.

真空槽Ｃ内にプラズマが生成されると、タイミングＴ３にて、制御装置３１からバイアス用高周波電源１４に対して駆動指令が出力されることによって、所定の高周波電力が、バイアス用高周波電源１４からステージ１３に対して出力される。また、同じくタイミングＴ３にて、制御装置３１からバイアス用整合器１５への駆動指令の出力が開始される。なお、該駆動指令は、上記アンテナ用整合器２３への駆動指令と同様、バイアス用高周波電源１４によって検出された反射波電力に応じて生成されたものである。そして、駆動指令は、バイアス用高周波電源１４の出力インピーダンスと、負荷の入力インピーダンスとが整合した時点で一定の値となる。   When plasma is generated in the vacuum chamber C, a drive command is output from the control device 31 to the bias high-frequency power source 14 at timing T 3, whereby predetermined high-frequency power is supplied from the bias high-frequency power source 14. Output to stage 13. Similarly, output of a drive command from the control device 31 to the bias matching unit 15 is started at timing T3. The drive command is generated according to the reflected wave power detected by the bias high-frequency power supply 14, similarly to the drive command to the antenna matching unit 23. The drive command becomes a constant value when the output impedance of the bias high-frequency power supply 14 matches the input impedance of the load.

そして、ステージ１３に対して高周波電力が出力されることで、基板Ｓにバイアス電圧が印加される。これにより、基板Ｓが、プラズマに含まれる正イオンやラジカルによってエッチングされる。このとき、誘電窓１２の内側面の周辺にて形成されたプラズマ中の正イオンが、誘電窓１２の内側面に引き込まれることで、誘電窓１２に付着したエッチング生成物若しくは誘電窓１２自体をスパッタする。これにより、基板Ｓのエッチングにより生成されたエッチング生成物の付着が抑えられるとともに、誘電窓１２に付着したエッチング生成物が取り除かれることになる。   A bias voltage is applied to the substrate S by outputting high-frequency power to the stage 13. Thereby, the substrate S is etched by positive ions or radicals contained in the plasma. At this time, positive ions in the plasma formed around the inner side surface of the dielectric window 12 are drawn into the inner side surface of the dielectric window 12, so that the etching products attached to the dielectric window 12 or the dielectric window 12 itself can be removed. Sputter. Thereby, the adhesion of the etching product generated by etching the substrate S is suppressed, and the etching product adhering to the dielectric window 12 is removed.

基板Ｓのエッチング処理が所定期間継続されると、タイミングＴ４にて、制御装置３１から塩素ガス供給部１８、アルゴンガス供給部１９、アンテナ用高周波電源２２、バイアス用高周波電源１４、アンテナ用整合器２３、及びバイアス用整合器１５に対して、これらの駆動を停止するための駆動指令が出力される。これにより、各ガス供給部１８，１９からのガスの供給、誘導アンテナ２１及びステージ１３に対する高周波電力の出力、並びに各整合器１５，２３の駆動が停止されることで、基板Ｓのエッチング処理が終了する。なお、本実施形態では、上記タイミングＴ１からタイミングＴ４までの期間が、エッチング処理が実施されている期間である。   When the etching process of the substrate S is continued for a predetermined period, at timing T4, the chlorine gas supply unit 18, the argon gas supply unit 19, the antenna high frequency power source 22, the bias high frequency power source 14, and the antenna matching unit are supplied from the control device 31. 23 and a bias matching unit 15 are output with a drive command for stopping the drive. As a result, the supply of gas from the gas supply units 18 and 19, the output of high-frequency power to the induction antenna 21 and the stage 13, and the driving of the matching units 15 and 23 are stopped, so that the etching process of the substrate S finish. In the present embodiment, the period from the timing T1 to the timing T4 is a period in which the etching process is performed.

こうしたエッチング処理が複数回行われると、タイミングＴ５にて、制御装置３１から可変コイル４１に対して駆動指令が出力される。これにより、可変コイル４１の自己インダクタンスが、上記第１インダクタンスＬＬから相対的に高い第２インダクタンスＬＨに変更される。   When such an etching process is performed a plurality of times, a drive command is output from the control device 31 to the variable coil 41 at timing T5. As a result, the self-inductance of the variable coil 41 is changed from the first inductance LL to the second inductance LH that is relatively high.

可変コイル４１の自己インダクタンスが変更されると、タイミングＴ６にて、制御装置３１からアルゴンガス供給部１９に対して駆動指令が出力される。これにより、所定流量のＡｒガスが、真空槽Ｃ内に供給される。   When the self-inductance of the variable coil 41 is changed, a drive command is output from the control device 31 to the argon gas supply unit 19 at timing T6. As a result, a predetermined flow rate of Ar gas is supplied into the vacuum chamber C.

Ａｒガスの供給が開始されると、タイミングＴ７にて、制御装置３１からアンテナ用高周波電源２２に対して駆動指令が出力される。これにより、所定の高周波電力が、アンテナ用高周波電源２２から誘導アンテナ２１に対して出力される。また、同じくタイミングＴ７では、先のタイミングＴ２と同様、制御装置３１からアンテナ用整合器２３への駆動指令の出力が開始される。なお、該駆動指令は、アンテナ用高周波電源２２によって検出された反射波電力に応じて生成されたものである。そして、駆動指令は、アンテナ用高周波電源２２の出力インピーダンスと、負荷の入力インピーダンスとが整合した時点で一定の値となる。   When the supply of Ar gas is started, a drive command is output from the control device 31 to the antenna high-frequency power source 22 at timing T7. As a result, predetermined high-frequency power is output from the high-frequency power source 22 for the antenna to the induction antenna 21. Similarly, at timing T7, similarly to the previous timing T2, output of a drive command from the control device 31 to the antenna matching unit 23 is started. The drive command is generated according to the reflected wave power detected by the high frequency power supply 22 for antenna. The drive command becomes a constant value when the output impedance of the antenna high-frequency power source 22 matches the input impedance of the load.

これにより、真空槽Ｃ内にＡｒガスのプラズマが形成され、そして、プラズマ中の正イオンが、誘電窓１２の内側面に引き込まれることになる。これにより、誘電窓１２の内側面がスパッタされることで、内側面に付着したエッチング生成物が除去される、若しくは、同内側面にエッチング生成物が付着しにくくなる。   As a result, plasma of Ar gas is formed in the vacuum chamber C, and positive ions in the plasma are drawn into the inner surface of the dielectric window 12. As a result, the inner surface of the dielectric window 12 is sputtered, whereby the etching product attached to the inner surface is removed, or the etching product is less likely to adhere to the inner surface.

なお、クリーニング処理時には、可変コイル４１の自己インダクタンスは、高周波電源２２の出力が安定に維持される範囲とされる。また、誘電窓１２のスパッタレートを決める要因には、真空槽Ｃ内のプラズマの密度と、容量電極２６に印加される電圧の振幅Ｖｐｐの大きさとが含まれる。そのため、可変コイル４１の自己インダクタンスを変えることによって誘電窓１２のスパッタレートが大きくなるときには、プラズマ密度が高くなる一方、電圧振幅Ｖｐｐが小さくなる場合と、プラズマ密度が低くなる一方、電圧振幅Ｖｐｐが大きくなる場合とがある。このうち、電圧振幅Ｖｐｐが大きくなる場合であれば、プラズマ密度が高くなる場合よりも、誘電窓１２をスパッタされやすくしつつ、真空槽Ｃの内側面をスパッタされにくくすることができる。それゆえに、可変コイル４１の自己インダクタンスは、電圧振幅Ｖｐｐの増大によって誘電窓１２のスパッタレートが大きくなる範囲で最も大きい値であることが好ましい。   In the cleaning process, the self-inductance of the variable coil 41 is set within a range in which the output of the high-frequency power source 22 is stably maintained. Factors that determine the sputtering rate of the dielectric window 12 include the density of plasma in the vacuum chamber C and the magnitude of the amplitude Vpp of the voltage applied to the capacitor electrode 26. Therefore, when the sputtering rate of the dielectric window 12 is increased by changing the self-inductance of the variable coil 41, the plasma density is increased, while the voltage amplitude Vpp is decreased, and the plasma density is decreased, while the voltage amplitude Vpp is decreased. Sometimes it grows. Among these, when the voltage amplitude Vpp is increased, the inner surface of the vacuum chamber C can be made less likely to be sputtered while making the dielectric window 12 easier to be sputtered than when the plasma density is increased. Therefore, the self-inductance of the variable coil 41 is preferably the largest value in the range in which the sputtering rate of the dielectric window 12 is increased by increasing the voltage amplitude Vpp.

クリーニング処理が所定期間継続されると、タイミングＴ８にて、制御装置３１からアルゴンガス供給部１９、アンテナ用高周波電源２２、及びアンテナ用整合器２３に対して、これらの駆動を停止するための駆動指令が出力される。これにより、アルゴンガス供給部１９からのガスの供給、誘導アンテナ２１に対する高周波電力の出力、並びにアンテナ用整合器２３の駆動が停止されることで、クリーニング処理が終了する。なお、本実施形態では、上記タイミングＴ４からタイミングＴ８までの期間が、クリーニング処理が実施されている期間である。   When the cleaning process is continued for a predetermined period, at timing T8, the controller 31 drives the argon gas supply unit 19, the antenna high-frequency power source 22, and the antenna matching unit 23 to stop driving them. A command is output. As a result, the supply of gas from the argon gas supply unit 19, the output of high-frequency power to the induction antenna 21, and the driving of the antenna matching unit 23 are stopped, thereby completing the cleaning process. In the present embodiment, the period from the timing T4 to the timing T8 is a period in which the cleaning process is performed.

以上説明したように、本実施形態によれば、上記（１）の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（２）可変コイル４１の自己インダクタンスが変更されることにより、可変コイル４１と誘導アンテナ２１とに流れる電流の大きさを変更することができる。これにより、容量電極２６に印加される高周波電圧の振幅Ｖｐｐを変更することができる。 As described above, according to the present embodiment, in addition to the effect (1), the following effect can be obtained.
(2) By changing the self-inductance of the variable coil 41, the magnitude of the current flowing through the variable coil 41 and the induction antenna 21 can be changed. Thereby, the amplitude Vpp of the high frequency voltage applied to the capacitive electrode 26 can be changed.

例えば、誘電窓１２に付着するエッチング生成物の生成量に応じて、容量電極２６に印加される電圧が変更可能となる。したがって、エッチング生成物の付着速度に対して誘電窓１２に引き込まれる粒子の量が多すぎることで、誘電窓１２自体がスパッタされてしまうことや、同付着速度に対して誘電窓１２に引き込まれる粒子の量が少なすぎることで、エッチング生成物が十分に除去されないことを起こりにくくすることができる。そして、このような効果が、互いに異なる複数のエッチング条件に対し得られることとなる。   For example, the voltage applied to the capacitor electrode 26 can be changed according to the amount of etching products that adhere to the dielectric window 12. Accordingly, the amount of particles drawn into the dielectric window 12 with respect to the deposition rate of the etching product is too much, so that the dielectric window 12 itself is sputtered, or is pulled into the dielectric window 12 with respect to the deposition rate. When the amount of the particles is too small, it is possible to prevent the etching product from being sufficiently removed. Such an effect is obtained for a plurality of different etching conditions.

（３）真空槽Ｃ内に基板Ｓを収容していない状態で並列回路に高周波電力を供給することにより、誘電窓１２に付着したエッチング生成物を除去するクリーニングを行うようにしている。しかも、クリーニング時における可変コイル４１の自己インダクタンスを、基板Ｓのエッチング時における可変コイル４１の自己インダクタンスよりも大きくするようにしている。そのため、基板Ｓのエッチング処理に対して影響することなく、誘電窓１２に付着したエッチング生成物の除去効率を高めることができる。そして、誘電窓１２に付着したエッチング生成物の除去効率を高めつつ、高周波電源２２の出力がエッチングの際に高くなることを抑えることが可能でもある。
［第３実施形態］
以下、本発明のプラズマエッチング装置を誘導結合型のプラズマエッチング装置として具現化した第３実施形態について、図７及び図８を参照して説明する。なお、本実施形態のプラズマエッチング装置は、上記第２実施形態のプラズマエッチング装置４０と比べて、容量電極２６が、アンテナ用高周波電源２２に対してスイッチを介して接続されている点が異なる。そのため、以下では、こうした相違点について詳細に説明することとし、その他の点については、上記第２実施形態の構成並びに作用を準用することとする。
［プラズマエッチング装置の構成］
まず、本実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成について、図７を参照して説明する。なお、図７では、先の図１に示される部材と同一の部材に対して同一の符号を付している。 (3) Cleaning is performed to remove etching products adhering to the dielectric window 12 by supplying high-frequency power to the parallel circuit in a state where the substrate S is not accommodated in the vacuum chamber C. Moreover, the self-inductance of the variable coil 41 at the time of cleaning is made larger than the self-inductance of the variable coil 41 at the time of etching the substrate S. Therefore, the removal efficiency of the etching product attached to the dielectric window 12 can be increased without affecting the etching process of the substrate S. In addition, it is possible to suppress an increase in the output of the high-frequency power source 22 during etching while increasing the removal efficiency of the etching products attached to the dielectric window 12.
[Third Embodiment]
A third embodiment in which the plasma etching apparatus of the present invention is embodied as an inductively coupled plasma etching apparatus will be described below with reference to FIGS. The plasma etching apparatus according to the present embodiment is different from the plasma etching apparatus 40 according to the second embodiment in that the capacitor electrode 26 is connected to the antenna high-frequency power source 22 via a switch. Therefore, in the following, such differences will be described in detail, and the configuration and operation of the second embodiment will be applied mutatis mutandis for other points.
[Configuration of plasma etching apparatus]
First, the configuration of the plasma etching apparatus in the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the same members as those shown in FIG.

図７に示されるように、プラズマエッチング装置５０には、上記第２実施形態と同様、真空槽Ｃ内にプラズマを生成する誘導アンテナ２１が、誘電窓１２の上方に配置されている。誘導アンテナ２１には、可変コイル４１と、該可変コイル４１とは別に設けられたアンテナ用整合器２３とを介してアンテナ用高周波電源２２が接続されている。なお、可変コイル４１の自己インダクタンスは、先の第２実施形態と同様、例えば０．１μＨ以上１．０μＨ以下の範囲で変更可能である。   As shown in FIG. 7, in the plasma etching apparatus 50, the induction antenna 21 that generates plasma in the vacuum chamber C is disposed above the dielectric window 12, as in the second embodiment. The induction antenna 21 is connected to an antenna high-frequency power source 22 via a variable coil 41 and an antenna matching unit 23 provided separately from the variable coil 41. Note that the self-inductance of the variable coil 41 can be changed, for example, in the range of 0.1 μH or more and 1.0 μH or less, as in the second embodiment.

また、誘電窓１２の上方には、上記第２実施形態と同様、容量電極２６が配置されている。容量電極２６の入力端子は、可変コイル４１とアンテナ用高周波電源２２との間にスイッチ５１を介して接続されている。容量電極２６は、スイッチ５１がオンのときにアンテナ用高周波電源２２に対して接続された状態となり、他方、スイッチ５１がオフであるときにアンテナ用高周波電源２２から切断された状態となる。   In addition, a capacitive electrode 26 is disposed above the dielectric window 12 as in the second embodiment. The input terminal of the capacitive electrode 26 is connected between the variable coil 41 and the antenna high frequency power supply 22 via a switch 51. The capacitive electrode 26 is connected to the antenna high-frequency power source 22 when the switch 51 is on, and is disconnected from the antenna high-frequency power source 22 when the switch 51 is off.

プラズマエッチング装置５０に搭載された制御装置３１には、上記第２実施形態と同様、各高周波電源１４，２２、各ガス供給部１８，１９、排気部１６、及び各整合器１５，２３、及び可変コイル４１に加えて、スイッチ５１が接続されている。また、制御装置３１の記憶しているプロセスレシピには、スイッチ５１のオンあるいはオフの態様もプロセスステップごとに定められている。
［プラズマエッチング装置の作用］
次に、上記プラズマエッチング装置５０の作用として、プラズマエッチング装置５０の動作の一つであるエッチング処理、及び、同じくプラズマエッチング装置５０の動作の一つであるクリーニング処理の作用について、図８を参照して説明する。なお、図８には、制御装置３１から各ガス供給部１８，１９、可変コイル４１、各高周波電源１４，２２、各整合器１５，２３、及びスイッチ５１に対する駆動指令の出力態様が示されている。 As in the second embodiment, the control device 31 mounted on the plasma etching apparatus 50 includes the high-frequency power sources 14 and 22, the gas supply units 18 and 19, the exhaust unit 16, and the matching units 15 and 23. In addition to the variable coil 41, a switch 51 is connected. Further, in the process recipe stored in the control device 31, the on / off mode of the switch 51 is also determined for each process step.
[Operation of plasma etching equipment]
Next, as the action of the plasma etching apparatus 50, refer to FIG. 8 for the action of the etching process which is one of the operations of the plasma etching apparatus 50 and the action of the cleaning process which is also one of the operations of the plasma etching apparatus 50. To explain. FIG. 8 shows the output mode of drive commands from the control device 31 to the gas supply units 18 and 19, the variable coil 41, the high-frequency power sources 14 and 22, the matching units 15 and 23, and the switch 51. Yes.

プラズマエッチング装置５０にてエッチング処理が行われるときには、まず、上記第２実施形態と同様、所定圧力に減圧された真空槽Ｃ内に基板Ｓが搬入され、そして、基板Ｓがステージ１３によって保持される。   When the etching process is performed in the plasma etching apparatus 50, first, the substrate S is loaded into the vacuum chamber C that has been decompressed to a predetermined pressure, and the substrate S is held by the stage 13, as in the second embodiment. The

基板Ｓの搬入が完了すると、図８に示されるように、また、上記第２実施形態と同様、タイミングＴ１にて、所定流量のＣｌ２ガス及びＡｒガスが真空槽Ｃ内に供給される。
このとき、制御装置３１から可変コイル４１に対して、該可変コイル４１の自己インダクタンスを相対的に低い第１インダクタンスＬＬとするための駆動指令が出力されている。加えて、制御装置３１からスイッチ５１に対して、該スイッチ５１をオフの状態とするための駆動指令が出力されている。これにより、容量電極２６とアンテナ用高周波電源２２とが切断されている。 When the loading of the substrate S is completed, a predetermined flow rate of Cl 2 gas and Ar gas is supplied into the vacuum chamber C at timing T1, as shown in FIG.
At this time, a drive command for setting the self-inductance of the variable coil 41 to a relatively low first inductance LL is output from the control device 31 to the variable coil 41. In addition, a drive command for turning off the switch 51 is output from the control device 31 to the switch 51. As a result, the capacitor electrode 26 and the antenna high-frequency power source 22 are disconnected.

Ｃｌ２ガスとＡｒガスとの供給が開始されると、タイミングＴ２にて、所定の高周波電力が、アンテナ用高周波電源２２から誘導アンテナ２１に対して出力されることで、Ｃｌ２ガスとＡｒガスとのプラズマが真空槽Ｃ内に生成される。また、同タイミングＴ２にて、アンテナ用高周波電源２２の出力インピーダンスと負荷の入力インピーダンスとの整合が、アンテナ用整合器２３によって開始される。 When the supply of Cl 2 gas and Ar gas is started at the timing T2, a predetermined high frequency power, that is output to the inductive antenna 21 from the antenna for the high frequency power source 22, the Cl 2 gas and Ar gas Is generated in the vacuum chamber C. At the same timing T2, matching between the output impedance of the high frequency power supply 22 for antenna and the input impedance of the load is started by the antenna matching unit 23.

真空槽Ｃ内にプラズマが生成されると、タイミングＴ３にて、所定の高周波電力が、バイアス用高周波電源１４からステージ１３に対して供給されることで、プラズマ中の正イオンが基板Ｓに対して引き込まれる。これにより、基板Ｓのエッチングが開始される。また、同じくタイミングＴ３では、バイアス用高周波電源１４の出力インピーダンスと負荷の入力インピーダンスとの整合が、バイアス用整合器１５によって開始される。   When plasma is generated in the vacuum chamber C, predetermined high-frequency power is supplied from the bias high-frequency power supply 14 to the stage 13 at timing T3, so that positive ions in the plasma are applied to the substrate S. It is drawn in. Thereby, the etching of the substrate S is started. Similarly, at the timing T3, matching between the output impedance of the bias high-frequency power supply 14 and the input impedance of the load is started by the bias matching unit 15.

基板Ｓのエッチングが所定時間継続されると、タイミングＴ４にて、上記Ｃｌ２ガスの供給、Ａｒガスの供給、各種高周波電力の供給、及び各整合器１５，２３によるインピーダンス整合が停止されることで、基板Ｓのエッチングが終了される。なお、本実施形態では、上記タイミングＴ１からタイミングＴ４までの期間が、エッチング処理が実施されている期間である。 When the etching of the substrate S is continued for a predetermined time, the supply of the Cl 2 gas, the supply of Ar gas, the supply of various high-frequency powers, and the impedance matching by the matching units 15 and 23 are stopped at the timing T4. Thus, the etching of the substrate S is completed. In the present embodiment, the period from the timing T1 to the timing T4 is a period in which the etching process is performed.

こうしたエッチング処理が複数回行われると、タイミングＴ５にて、制御装置３１から可変コイル４１に対して駆動指令が出力される。これにより、可変コイル４１の自己インダクタンスが、上記第１インダクタンスＬＬから相対的に高い第２インダクタンスＬＨに変更される。また、同じくタイミングＴ５では、制御装置３１からスイッチ５１に対して駆動指令が出力される。これにより、スイッチ５１がオンの状態とされることで、容量電極２６とアンテナ用高周波電源２２とが接続される。つまり、可変コイル４１及び誘導アンテナ２１からなる直列回路と、容量電極２６とが、アンテナ用高周波電源２２に対して並列に接続されることになる。   When such an etching process is performed a plurality of times, a drive command is output from the control device 31 to the variable coil 41 at timing T5. As a result, the self-inductance of the variable coil 41 is changed from the first inductance LL to the second inductance LH that is relatively high. Similarly, at timing T5, a drive command is output from the control device 31 to the switch 51. Thus, the switch 51 is turned on, so that the capacitor electrode 26 and the antenna high-frequency power source 22 are connected. That is, the series circuit composed of the variable coil 41 and the induction antenna 21 and the capacitor electrode 26 are connected in parallel to the antenna high-frequency power source 22.

可変コイル４１の自己インダクタンスが変更され、且つスイッチ５１がオンの状態とされると、タイミングＴ６にて、所定流量のＡｒガスが、真空槽Ｃ内に供給される。Ａｒガスの供給が開始されると、タイミングＴ７にて、所定の高周波電力が、アンテナ用高周波電源２２から誘導アンテナ２１に対して供給される。また、同じくタイミングＴ７では、アンテナ用整合器２３が、アンテナ用高周波電源２２の出力インピーダンスと負荷の入力インピーダンスとの整合を開始する。これにより、Ａｒガスのプラズマが、真空槽Ｃ内に形成されることで、プラズマ中の正イオンが上記誘電窓１２の内側面に引き込まれる。これにより、誘電窓１２の内側面が正イオンによってスパッタされることで、誘電窓１２の内側面にエッチング生成物が付着しにくくなる、若しくは、付着したエッチング生成物が除去される。   When the self-inductance of the variable coil 41 is changed and the switch 51 is turned on, Ar gas having a predetermined flow rate is supplied into the vacuum chamber C at timing T6. When the supply of Ar gas is started, a predetermined high-frequency power is supplied from the antenna high-frequency power source 22 to the induction antenna 21 at timing T7. Similarly, at timing T7, the antenna matching unit 23 starts matching between the output impedance of the antenna high-frequency power source 22 and the input impedance of the load. Thus, Ar gas plasma is formed in the vacuum chamber C, so that positive ions in the plasma are drawn into the inner surface of the dielectric window 12. As a result, the inner surface of the dielectric window 12 is sputtered by positive ions, so that it becomes difficult for the etching product to adhere to the inner surface of the dielectric window 12 or the adhered etching product is removed.

誘電窓１２のスパッタが所定期間継続されると、タイミングＴ８にて、Ａｒガスの供給、誘導アンテナ２１に対する高周波電力の供給、及びアンテナ用整合器２３によるインピーダンス整合が停止されることで、誘電窓１２のスパッタが停止される。なお、同じくタイミングＴ８では、制御装置３１からスイッチ５１に対して駆動指令が出力されることで、スイッチ５１がオフの状態とされる。これにより、容量電極２６とアンテナ用高周波電源２２とが切断される。本実施形態では、上記タイミングＴ５からタイミングＴ８までの期間を、クリーニング処理が行われる期間としている。   When sputtering of the dielectric window 12 is continued for a predetermined period, at timing T8, the supply of Ar gas, the supply of high-frequency power to the induction antenna 21, and the impedance matching by the antenna matching unit 23 are stopped. 12 sputtering is stopped. Similarly, at timing T8, the drive command is output from the control device 31 to the switch 51, so that the switch 51 is turned off. Thereby, the capacitive electrode 26 and the antenna high-frequency power source 22 are disconnected. In the present embodiment, the period from the timing T5 to the timing T8 is a period during which the cleaning process is performed.

なお、クリーニング処理時には、上記第２実施形態と同様、可変コイル４１の自己インダクタンスは、高周波電源２２の出力が安定に維持される範囲とされる。また、第２実施形態と同様、可変コイル４１の自己インダクタンスは、電圧振幅Ｖｐｐの増大によって誘電窓１２のスパッタレートが大きくなる範囲で最も大きい値であることが好ましい。   During the cleaning process, the self-inductance of the variable coil 41 is set within a range in which the output of the high-frequency power source 22 is stably maintained, as in the second embodiment. Similarly to the second embodiment, the self-inductance of the variable coil 41 is preferably the largest value in the range in which the sputtering rate of the dielectric window 12 increases as the voltage amplitude Vpp increases.

以上説明したように、上記実施形態によれば、上記（１）〜（３）に記載の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（４）エッチング処理を行うときには、容量電極２６とアンテナ用高周波電源２２とを切断し、他方、クリーニング処理を行うときには、容量電極２６とアンテナ用高周波電源２２とを接続するようにしている。これにより、エッチング処理時には、アンテナ用高周波電源２２に対して、誘導アンテナ２１と可変コイル４１とからなる直列回路のみが接続されることになる。そのため、可変コイル４１の自己インダクタンスに応じてアンテナ用高周波電源２２の出力を大きくすることが、エッチング処理時には不要となる。 As described above, according to the embodiment, in addition to the effects described in (1) to (3) above, the following effects can be obtained.
(4) When performing the etching process, the capacitive electrode 26 and the antenna high-frequency power supply 22 are disconnected, and when performing the cleaning process, the capacitive electrode 26 and the antenna high-frequency power supply 22 are connected. Thus, during the etching process, only the series circuit including the induction antenna 21 and the variable coil 41 is connected to the antenna high-frequency power source 22. Therefore, it is unnecessary to increase the output of the antenna high-frequency power source 22 according to the self-inductance of the variable coil 41 during the etching process.

なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更することができる。
・真空槽Ｃは、図９に示されるように、誘電体からなる円筒部材６１ａと、円筒部材６１ａの底面側の開口を封止する底面円板部材６１ｂとからなる収容器６１、及び収容器６１の上面側の開口を封止する上面円板部材６２によって構成されてもよい。この場合、底面円板部材６１ｂに貫通形成された排気口６１ｃに、上記排気部１６が接続されるとともに、上面円板部材６２に貫通形成されたガス供給口６２ａに上記塩素ガス供給部１８とアルゴンガス供給部１９とが接続される構成であればよい。また、円筒部材６１ａの外壁面に沿って誘導アンテナ７１が配置され、そして、円筒部材６１ａの外周面と誘導アンテナ７１との間に容量電極７２が配置される構成であればよい。こうした構成によっても、上記（１）〜（４）に準じた効果を得ることができる。 In addition, the said embodiment can be suitably changed as follows.
As shown in FIG. 9, the vacuum chamber C includes a container 61 including a cylindrical member 61 a made of a dielectric, and a bottom surface disk member 61 b that seals an opening on the bottom surface side of the cylindrical member 61 a, and a container The upper surface disc member 62 that seals the opening on the upper surface side of 61 may be used. In this case, the exhaust unit 16 is connected to the exhaust port 61c formed through the bottom surface disk member 61b, and the chlorine gas supply unit 18 is connected to the gas supply port 62a formed through the top surface disk member 62. What is necessary is just the structure to which the argon gas supply part 19 is connected. The induction antenna 71 may be disposed along the outer wall surface of the cylindrical member 61a, and the capacitive electrode 72 may be disposed between the outer peripheral surface of the cylindrical member 61a and the induction antenna 71. Even with such a configuration, the effects according to the above (1) to (4) can be obtained.

・第１実施形態に記載のプラズマエッチング装置１０が、第３実施形態に記載のスイッチ５１を有する構成であってもよい。こうした構成によって、上記（１）（４）に準じた効果を得ることは可能である。   -The structure which has the switch 51 as described in 3rd Embodiment may be sufficient as the plasma etching apparatus 10 as described in 1st Embodiment. With such a configuration, it is possible to obtain the effects according to the above (1) and (4).

・プラズマエッチング装置４０，５０は、誘電窓１２に付着するエッチング生成物の生成量を測定あるいは推定する装置が搭載されるとともに、該装置が測定あるいは推定した生成量を制御装置３１が利用する構成であってもよい。   The plasma etching apparatuses 40 and 50 are equipped with a device for measuring or estimating the production amount of the etching product adhering to the dielectric window 12, and the control device 31 uses the production amount measured or estimated by the device. It may be.

例えば、排気口１１ａと排気部１６とを接続する排気管の途中に、真空槽Ｃ内から排気された流体中に含まれるパーティクルの個数を計測するパーティクルカウンタが接続され、該パーティクルの個数が大きくなるほど、エッチング生成物の生成量が大きくなるように、制御装置３１が該生成量を推定する構成であってもよい。なお、こうしたパーティクルカウンタとしては、例えば、排気管内にレーザ光を出力し、且つパーティクルによって散乱された光を測定することで、パーティクルの個数を計測する装置に具体化することができる。また、誘電窓１２にてエッチング生成物の膜厚を計測する膜厚計が搭載され、該膜厚が大きくなるほど、エッチング生成物の生成量が大きくなるように、制御装置３１が該生成量を推定する構成であってもよい。さらにまた、真空槽Ｃ内に生成されるプラズマからの発光のうち、エッチング生成物に帰属される波長の光の強度を計測する装置が搭載され、該波長の光の強度が大きくなるほど、エッチング生成物の生成量が大きくなるものとして、該装置が生成量を計測する構成であってもよい。   For example, a particle counter for measuring the number of particles contained in the fluid exhausted from the vacuum chamber C is connected in the middle of the exhaust pipe connecting the exhaust port 11a and the exhaust unit 16, and the number of particles is large. The control device 31 may be configured to estimate the generation amount so that the generation amount of the etching product increases. Such a particle counter can be embodied in an apparatus that measures the number of particles by, for example, outputting laser light into the exhaust pipe and measuring light scattered by the particles. In addition, a film thickness meter for measuring the thickness of the etching product is mounted in the dielectric window 12, and the control device 31 controls the generation amount so that the generation amount of the etching product increases as the film thickness increases. The structure to estimate may be sufficient. Furthermore, a device for measuring the intensity of the light of the wavelength attributed to the etching product out of the light emission from the plasma generated in the vacuum chamber C is mounted, and the higher the intensity of the light of the wavelength, the more the etching is generated. The apparatus may be configured such that the production amount is increased, and the device measures the production amount.

そして、制御装置３１は、上述した生成量が大きくなる程、可変コイル４１の自己インダクタンスが大きくなるような駆動信号を生成し、該駆動信号を可変コイル４１に出力するようにしてもよい。なお、この際、制御装置３１は、可変コイル４１の自己インダクタンスが大きくなる程、アンテナ用高周波電源２２の出力が大きくなるような駆動信号を生成し、該駆動信号をアンテナ用高周波電源２２に出力する構成が好ましい。   Then, the control device 31 may generate a drive signal such that the self-inductance of the variable coil 41 increases as the generation amount described above increases and outputs the drive signal to the variable coil 41. At this time, the control device 31 generates a drive signal such that the output of the antenna high-frequency power source 22 increases as the self-inductance of the variable coil 41 increases, and outputs the drive signal to the antenna high-frequency power source 22. The structure which does is preferable.

こうした構成によれば、上記（１）〜（４）に準じた効果が得られるとともに、以下の効果を得ることができる。
（５）エッチング生成物の生成量が大きくなる程、誘導アンテナと可変コイルとに電流が流れにくくなる。これにより、エッチング生成物の生成量が大きくなる程、容量電極２６に印加される高周波電圧の振幅Ｖｐｐも大きくなる。したがって、エッチング生成物の生成量が大きくなることに合わせて、誘電窓１２がスパッタされやすくなり、ひいては、エッチング生成物の除去速度を大きくすることができる。 According to such a configuration, the following effects can be obtained while the effects according to the above (1) to (4) are obtained.
(5) The greater the amount of etching product generated, the less current flows through the induction antenna and the variable coil. As a result, the larger the amount of etching product generated, the larger the amplitude Vpp of the high-frequency voltage applied to the capacitor electrode 26. Therefore, the dielectric window 12 is easily sputtered in accordance with the increase in the amount of etching product generated, and consequently the etching product removal rate can be increased.

（６）また、エッチング生成物の生成量が小さくなる場合であれば、誘電窓１２がスパッタされ過ぎることを抑えることが可能である。
（７）さらにまた、誘電窓１２にエッチング生成物が付着した状態からであっても、該付着したエッチング生成物を取り除くことができる。 (6) Moreover, if the production amount of the etching product is small, it is possible to suppress the dielectric window 12 from being sputtered too much.
(7) Furthermore, even when the etching product is attached to the dielectric window 12, the attached etching product can be removed.

・エッチング処理時とクリーニング処理時とで、可変コイル４１の自己インダクタンスを同一としてもよい。こうした構成によれば、上記（１）及び（２）に準じた効果を得ることができるとともに、可変コイル４１の自己インダクタンスの制御を簡単にすることができる。   The self-inductance of the variable coil 41 may be the same during the etching process and the cleaning process. According to such a configuration, it is possible to obtain the effects according to the above (1) and (2), and to simplify the control of the self-inductance of the variable coil 41.

・可変コイル４１の自己インダクタンスは、クリーニング処理時よりもエッチング処理時の方が大きくてもよい。こうした構成によっても、上記（１）及び（２）に準じた効果を得ることができる。   The self-inductance of the variable coil 41 may be larger during the etching process than during the cleaning process. Even with such a configuration, the effects according to the above (1) and (2) can be obtained.

・プラズマエッチング装置４０，５０は、クリーニング処理を行わない構成であってもよい。こうした構成によっても、上記（１）及び（２）に準じた効果が得られるとともに、制御装置３１におけるクリーニング処理に関わる構成を割愛する分だけ、プラズマエッチング装置４０，５０の構成を簡単にすることができる。   The plasma etching apparatuses 40 and 50 may be configured not to perform a cleaning process. Even with such a configuration, the effects according to the above (1) and (2) can be obtained, and the configuration of the plasma etching apparatuses 40 and 50 can be simplified to the extent that the configuration related to the cleaning process in the control device 31 is omitted. Can do.

・誘電窓１２は、半球状であってもよい。この場合、誘導アンテナは、半球状の誘電窓の外壁面に沿う螺旋状であることが好ましい。
・塩素ガス供給部１８は、塩素ガスとして、三塩化ホウ素ガス、臭化水素ガス等、塩素ガス以外のガスを供給するものであってもよい。要は、基板Ｓをエッチングすることのできるガスを供給するものであればよい。 The dielectric window 12 may be hemispherical. In this case, the induction antenna preferably has a spiral shape along the outer wall surface of the hemispherical dielectric window.
-Chlorine gas supply part 18 may supply gas other than chlorine gas, such as boron trichloride gas and hydrogen bromide gas, as chlorine gas. In short, any gas may be used as long as it supplies a gas capable of etching the substrate S.

・アルゴンガス供給部１９は、アルゴンガス以外の希ガスであるヘリウムガス、ネオンガス、クリプトンガス、及びキセノンガス等を供給するガス供給部であってもよい。要は、誘電窓１２をスパッタし、且つ誘電窓１２と反応しないガスを供給する構成であればよい。   The argon gas supply unit 19 may be a gas supply unit that supplies helium gas, neon gas, krypton gas, xenon gas, and the like, which are rare gases other than argon gas. In short, any structure may be used as long as the dielectric window 12 is sputtered and a gas that does not react with the dielectric window 12 is supplied.

・プラズマエッチング装置１０にてエッチングされる基板Ｓは、シリコン基板上に、下部電極層、強誘電体層、上部電極層、及びマスクパターンが順に積層されたもの以外であってもよい。要は、プラズマエッチング装置１０を用いたエッチングが可能な基板であればよい。なお、塩素ガス供給部１８は、基板をエッチングすることの可能な塩素ガス以外のガスを供給するガス供給部とすればよい。   The substrate S to be etched by the plasma etching apparatus 10 may be other than the substrate in which the lower electrode layer, the ferroelectric layer, the upper electrode layer, and the mask pattern are sequentially stacked on the silicon substrate. In short, any substrate that can be etched using the plasma etching apparatus 10 may be used. The chlorine gas supply unit 18 may be a gas supply unit that supplies a gas other than the chlorine gas that can etch the substrate.

１０，４０，５０，６０，８０…プラズマエッチング装置、１１，４１，６１，８１…収容器、１１ａ，４１ｃ，６１ｃ，８１ａ…排気口、１１ｂ，６２ａ，８１ｂ…ガス供給口、１２，８２…誘電窓、１３，８３…ステージ、１４，８４…バイアス用高周波電源、１５，８５…バイアス用整合器、１６，８６…排気部、１８…塩素ガス供給部、１９…アルゴンガス供給部、２１，７１，９１…誘導アンテナ、２２，９２…アンテナ用高周波電源、２３，９３…アンテナ用整合器、２３ａ…直列可変コンデンサ、２３ｂ…並列可変コンデンサ、２４…電流抑制コイル、２５，９４…永久磁石、２６，７２，９５…容量電極、３１…制御装置、４１…可変コイル、５１…スイッチ、６１ａ…円筒部材、６１ｂ…底面円板部材、６２…上面円板部材、８７…エッチングガス供給部、９６…可変コンデンサ、Ｃ…真空槽、Ｓ…基板。   10, 40, 50, 60, 80 ... plasma etching apparatus, 11, 41, 61, 81 ... container, 11a, 41c, 61c, 81a ... exhaust port, 11b, 62a, 81b ... gas supply port, 12, 82 ... Dielectric window, 13, 83 ... Stage, 14, 84 ... High frequency power supply for bias, 15, 85 ... Bias matching unit, 16, 86 ... Exhaust section, 18 ... Chlorine gas supply section, 19 ... Argon gas supply section, 21, 71, 91 ... induction antenna, 22, 92 ... high frequency power supply for antenna, 23, 93 ... matching unit for antenna, 23a ... series variable capacitor, 23b ... parallel variable capacitor, 24 ... current suppression coil, 25, 94 ... permanent magnet, 26, 72, 95 ... capacitance electrode, 31 ... control device, 41 ... variable coil, 51 ... switch, 61a ... cylindrical member, 61b ... bottom disc member, 62 ... top disc portion , 87 ... an etching gas supply unit, 96 ... variable capacitor, C ... vacuum chamber, S ... substrate.

Claims (5)

誘電体からなる壁部を有し、エッチング対象物を収容する真空槽と、
前記真空槽の外側で前記壁部と互いに向い合うように配置された誘導アンテナと、
前記壁部と前記誘導アンテナとの間に配置された容量電極と、
前記誘導アンテナに接続され、該誘導アンテナに流れる電流を抑制する電流抑制コイルと、
インピーダンス整合器を介して前記容量電極、前記誘導アンテナ、及び前記電流抑制コイルに高周波電力を供給する高周波電源とを備え、
前記インピーダンス整合器には、前記誘導アンテナ及び前記電流抑制コイルからなる直列回路と前記容量電極とからなる並列回路が接続されている
プラズマエッチング装置。 A vacuum chamber having a wall portion made of a dielectric material and containing an object to be etched;
An induction antenna arranged to face the wall portion outside the vacuum chamber;
A capacitive electrode disposed between the wall and the induction antenna;
A current suppressing coil connected to the induction antenna and suppressing a current flowing through the induction antenna;
A high-frequency power source for supplying high-frequency power to the capacitive electrode, the induction antenna, and the current suppression coil via an impedance matching unit;
A plasma etching apparatus, wherein the impedance matching unit is connected to a parallel circuit including a series circuit including the induction antenna and the current suppressing coil and the capacitive electrode. 前記電流抑制コイルが可変コイルである
請求項１に記載のプラズマエッチング装置。 The plasma etching apparatus according to claim 1, wherein the current suppression coil is a variable coil. 前記電流抑制コイルの自己インダクタンスを制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記エッチング対象物がエッチングされるときの前記自己インダクタンスよりも、
前記真空槽内がクリーニングされるときの前記自己インダクタンスを高くする
請求項２に記載のプラズマエッチング装置。 A control unit for controlling the self-inductance of the current suppression coil;
The controller is
Than the self-inductance when the etching object is etched,
The plasma etching apparatus according to claim 2, wherein the self-inductance when the inside of the vacuum chamber is cleaned is increased. 前記制御部は、
前記壁部に付着するエッチング生成物の生成量が大きくなる程、前記電流抑制コイルの自己インダクタンスを大きくする
請求項３に記載のプラズマエッチング装置。 The controller is
The plasma etching apparatus according to claim 3, wherein the self-inductance of the current suppression coil is increased as the generation amount of the etching product attached to the wall portion is increased. 前記容量電極と前記インピーダンス整合器との接続及び切断を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記真空槽内がクリーニングされるときに、前記容量電極と前記インピーダンス整合器とを接続し、
前記エッチング対象物がエッチングされるときに、前記容量電極と前記インピーダンス整合器とを切断する
請求項１〜４のいずれか一項に記載のプラズマエッチング装置。 A control unit for controlling connection and disconnection between the capacitive electrode and the impedance matching unit;
The controller is
When the inside of the vacuum chamber is cleaned, the capacitor electrode and the impedance matching device are connected,
The plasma etching apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the capacitor electrode and the impedance matching unit are cut when the object to be etched is etched.
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