JP3043217B2

JP3043217B2 - プラズマ発生装置

Info

Publication number: JP3043217B2
Application number: JP6056237A
Authority: JP
Inventors: 信雄石井
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1994-02-22
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 2000-05-22
Anticipated expiration: 2015-05-22
Also published as: JPH07288196A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、均一なプラズマを発生
させることができるプラズマ発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、半導体集積回路の製造におい
ては、アッシング、エッチング、ＣＶＤ、スパッタリン
グ等の諸工程で、処理ガスのイオン化や化学反応等を促
進するために、プラズマが利用されている。従来より、
この種のプラズマを発生させる方法として、渦巻き状の
アンテナを用いる高周波誘電方式が知られている。

【０００３】この高周波誘電方式は、例えば欧州特許公
開明細書第３７９８２８号に記載されているように、ウ
エハ載置台と対向するチャンバの一面（一般に上面）を
石英ガラス等の絶縁物で構成して、その外側の壁面に渦
巻き状のアンテナを固定し、これに高周波電流を流して
チャンバ内に高周波電磁場をつくり、この電磁場空間内
で流れる電子を処理ガスの中性粒子に衝突させて、ガス
を電離させ、プラズマを生成するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような高周波誘
導方式を用いるプラズマ処理装置では、渦巻き状アンテ
ナ直下のチャンバ内空間でプラズマが生成される。この
プラズマの生成密度は、各位置での電界強度に比例し、
半径方向において渦巻き状アンテナの中間部程に対応す
る位置でプラズマ密度が最も高く、それより内側および
外側に向かうほどプラズマ密度が低くなる。

【０００５】このように半径方向において不均一な密度
分布で発生したプラズマは高密度領域から低密度領域へ
拡散するため、下方の半導体ウェハ付近ではプラズマが
かなり均一化される。

【０００６】しかし、従来のこの種のプラズマ処理装置
においては、プラズマの半径方向の拡散によって、半導
体ウェハの表面（被処理面）上で、ウェハ中心部付近の
プラズマ密度がウェハ外周縁部付近のプラズマ密度より
も高くなる傾向があり、プラズマ処理の均一性、再現性
を得るのが難しいという問題があった。

【０００７】さらに、従来のプラズマ発生装置において
は、チャンバ内の圧力により発生するプラズマ密度の半
径方向の分布が変化してしまうという問題があった。

【０００８】またさらに、従来のプラズマ発生装置にお
いては、例えばＳｉＯ₂膜をプラズマエッチングする場
合に、適当なエッチング速度及び高い選択比を得ること
はできなかった。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は高周波アンテナを用いる高周波誘導方式
において、被処理体の被処理面付近のプラズマ密度を均
一化してプラズマ処理の均一性、再現性を得るように
し、また、チャンバ内の圧力により発生するプラズマ密
度の半径方向の分布に影響がでることを防止し、さらに
また、適当なエッチング速度及び高い選択比を得ること
ができるプラズマ発生装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係わるプラズ
マ発生装置は、チャンバ内にプラズマを発生させ、チャ
ンバ内に載置された被処理体にプラズマを用いて所定の
処理を施すプラズマ発生装置において、上記チャンバ内
の上記被処理体に対向して上記チャンバの外に配置され
た複数の１巻き高周波コイルと、各高周波コイルに供給
する高周波電圧信号の位相を検出する位相検出部と、単
一の高周波信号を出力する高周波発振部と、上記位相検
出部で検出された各高周波電圧信号の位相を所定の位相
差にするように上記高周波発振部から出力される高周波
信号より複数の所定の位相差をもった高周波電圧信号を
生成する位相調整部とを具備したことを特徴とする。

【００１１】請求項２に係わるプラズマ発生装置は、チ
ャンバ内にプラズマを発生させ、チャンバ内に載置され
た被処理体にプラズマを用いて所定の処理を施すプラズ
マ発生装置において、上記チャンバ内の上記被処理体に
対向して上記チャンバの外に配置された複数の１巻き高
周波コイルと、各高周波コイルからの反射電力を検出す
る反射電力検出手段と、この反射電力検出手段により検
出された反射電力を最小にするように各高周波コイルに
供給する各高周波信号の位相を所定の位相差に調整する
位相調整部とを具備したことを特徴とする。

【００１２】請求項３に係わるプラズマ発生装置は、チ
ャンバ内にプラズマを発生させ、チャンバ内に載置され
た被処理体にプラズマを用いて所定の処理を施すプラズ
マ発生装置において、上記チャンバ内の上記被処理体に
対向して上記チャンバの外に配置された複数の１巻き高
周波コイルと、高周波電力を出力する電源部と、この電
源部から出力される高周波電力を複数に分配する分配部
と、各高周波コイルに供給する高周波電圧信号の位相を
検出する位相検出部と、上記位相検出部で検出された各
高周波電圧信号の位相を所定の位相差にするように、上
記分配器から出力される高周波電力の位相を調整する位
相調整部とを具備したことを特徴とする。

【００１３】請求項４に係わるプラズマ発生装置は、チ
ャンバ内にプラズマを発生させ、チャンバ内に載置され
た被処理体にプラズマを用いて所定の処理を施すプラズ
マ発生装置において、上記チャンバ内の上記被処理体に
対向して上記チャンバの外に配置された複数の１巻き高
周波コイルと、高周波電力を出力する電源部と、この電
源部から出力される高周波電力を複数に分配する分配部
と、各高周波コイルからの反射電力を検出する反射電力
検出手段と、この反射電力検出手段により検出された反
射電力を最小にするように各高周波コイルに供給する各
高周波信号の位相を所定の位相差に調整する位相調整部
とを具備したことを特徴とする。

【００１４】請求項５に係わるプラズマ発生装置は、チ
ャンバ内にプラズマを発生させ、チャンバ内に載置され
た被処理体にプラズマを用いて所定の処理を施すプラズ
マ発生装置において、上記チャンバ内の上記被処理体に
対向して上記チャンバの外に配置された複数の１巻き高
周波コイルと、各高周波コイルに供給する高周波電流信
号の位相を検出する位相検出部と、単一の高周波信号を
出力する高周波発振部と、上記位相検出部で検出された
各高周波電流信号の位相を所定の位相差にするように上
記高周波発振部から出力される高周波信号より複数の所
定の位相差をもった高周波電流信号を生成する位相調整
部とを具備したことを特徴とする。

【００１５】請求項６に係わるプラズマ発生装置は、チ
ャンバ内にプラズマを発生させ、チャンバ内に載置され
た被処理体にプラズマを用いて所定の処理を施すプラズ
マ発生装置において、上記チャンバ内の上記被処理体に
対向して上記チャンバの外に配置された複数の１巻き高
周波コイルと、高周波電力を出力する電源部と、この電
源部から出力される高周波電力を複数に分配する分配部
と、各高周波コイルに供給する高周波電流信号の位相を
検出する位相検出部と、上記位相検出部で検出された各
高周波電流信号の位相を所定の位相差にするように、上
記分配部から出力される高周波電力の位相を調整する位
相調整部とを具備したことを特徴とする。請求項７に
係わるプラズマ発生装置は、チャンバ内にプラズマを発
生させ、チャンバ内に載置された被処理体にプラズマを
用いて所定の処理を施すプラズマ発生装置において、上
記チャンバ内の上記被処理体に対向して上記チャンバの
外に配置された複数の１巻き高周波コイルと、上記チャ
ンバ内の圧力を検出する圧力検出手段と、高周波電力を
出力する電源部と、この電源部から出力される高周波電
力を複数に分配して上記複数の１巻コイルにそれぞれ供
給する分配部と、上記圧力検出手段で検出される上記チ
ャンバ内の圧力に応じて上記複数の１巻コイルに分配す
る分配比率を変化させる制御手段とを具備したことを特
徴とする。

【００１６】請求項８に係わるプラズマ発生装置は、チ
ャンバ内にプラズマを発生させ、チャンバ内に載置され
た被処理体にプラズマを用いて所定の処理を施すプラズ
マ発生装置において、上記チャンバ内の上記被処理体に
対向して上記チャンバの外に配置された複数の１巻き高
周波コイルと、各高周波コイルに供給する高周波電圧信
号の位相を検出する位相検出部と、単一の高周波信号を
出力する高周波発振部と、上記位相検出部で検出された
各高周波電圧信号の位相を所定の位相差にするように上
記高周波発振部から出力される高周波信号より複数の所
定の位相差をもった高周波電圧信号を生成する位相調整
部とを具備し、上記チャンバ内にはＣ₄Ｆ₈とＨ₂との
混合ガスが供給されていることを特徴とする。

【００１７】請求項９に係わるプラズマ発生装置は、チ
ャンバ内にプラズマを発生させ、チャンバ内に載置され
た被処理体にプラズマを用いて所定の処理を施すプラズ
マ発生装置において、上記チャンバ内の上記被処理体に
対向して上記チャンバの外に配置された複数の１巻き高
周波コイルと、上記チャンバ内の圧力を検出する圧力検
出手段と、高周波電力を出力する電源部と、この電源部
から出力される高周波電力を複数に分配して上記複数の
１巻コイルにそれぞれ供給する分配部と、上記圧力検出
手段で検出される上記チャンバ内の圧力に応じて上記複
数の１巻コイルに分配する分配比率を変化させる制御手
段とを具備し、上記チャンバ内にはＣ₄Ｆ₈とＨ₂との
混合ガスが供給されていることを特徴とする。

【００１８】請求項１０に係わるプラズマ発生装置は、
チャンバ内にプラズマを発生させ、チャンバ内に載置さ
れた被処理体にプラズマを用いて所定の処理を施すプラ
ズマ発生装置において、上記チャンバ内の上記被処理体
に対向して上記チャンバの外に配置された複数の１巻き
高周波コイルと、上記被処理体が載置される載置台に設
けられた下部電極と、上記チャンバ内の圧力を検出する
圧力検出手段と、高周波電力を出力する電源部と、この
電源部から出力される高周波電力を複数に分配して上記
複数の１巻コイルにそれぞれ供給する分配部と、上記圧
力検出手段で検出される上記チャンバ内の圧力に応じて
上記複数の１巻コイルに分配する分配比率を変化させる
制御手段とを具備し、上記下部電極に高周波電圧が印加
されていることを特徴とする。

【００１９】

【作用】請求項１において、上記チャンバ内の上記被処
理体に対向して上記チャンバの外に配置された複数の１
巻き高周波コイルに供給する高周波電圧の位相を位相検
出部で検出し、各高周波電圧信号の位相を所定の位相差
となるように位相調整部で調整するようにしている。

【００２０】請求項２において、上記チャンバ内の上記
被処理体に対向して上記チャンバの外に配置された複数
の１巻き高周波コイルからの反射電力を反射電力検出手
段で検出し、この反射電力検出手段で検出された反射電
力を最小になるように、各高周波コイルに供給する各高
周波信号の位相を所定の位相差に調整するようにしてい
る。

【００２１】請求項３において、高周波電力を出力する
電源部から出力される高周波電力を複数に分配し、位相
検出部で検出された各高周波コイルに供給する高周波電
圧信号の位相を所定の位相差にするように分配部から出
力される高周波電力の位相を調整するようにしている。

【００２２】請求項４において、高周波電力を出力する
電源部から出力される高周波電力を複数に分配し、反射
電力検出手段で検出された反射電力が最小になるよう
に、各高周波コイルに供給する各高周波信号の位相を所
定の位相差に調整するようにしている。

【００２３】請求項５において、上記チャンバ内の上記
被処理体に対向して上記チャンバの外に配置された複数
の１巻き高周波コイルに供給する高周波電流の位相を位
相検出部で検出し、各高周波電流信号の位相を所定の位
相差となるように位相調整部で調整するようにしてい
る。

【００２４】請求項６において、高周波電力を出力する
電源部から出力される高周波電力を複数に分配し、位相
検出部で検出された各高周波コイルに供給する高周波電
流信号の位相を所定の位相差にするように分配部から出
力される高周波電力の位相を調整するようにしている。

【００２５】請求項７において、高周波電力を各高周波
コイルに分配する分配比率をチャンバ内の圧力に応じて
変化させるようにすることにより、発生するプラズマ密
度の半径方向分布のチャンバ内圧力依存性を解消するこ
とができる。

【００２６】請求項８及び９において、チャンバ内にＣ
₄Ｆ₈とＨ₂との混合ガスを供給しておくことにより、
適当なエッチング速度及び選択度比を得ることができ
る。

【００２７】請求項１０において、高周波電力を各高周
波コイルに分配する分配比率をチャンバ内の圧力に応じ
て変化させるようにすると共に、ウェハ等の処理体が載
置される載置台の下部電極に高周波電圧を供給すること
により、適当なエッチング速度及び選択比を得ることが
できる。

【００２８】

【実施例】以下図面を参照して本発明の第１実施例に係
わるプラズマ発生装置について説明する。図１はプラズ
マ発生装置の制御ブロック図、図２はプラズマ発生装置
の全体構成を示す断面図、図３は高周波アンテナの形状
を示す平面図、図４は静電チャックの構成を示す断面図
である。

【００２９】図１において、１０はプラズマ処理装置の
チャンバである。このチャンバ１０の底面及び側面はア
ルミニウムで構成され、上面は石英ガラス１１よりなる
円筒状の密閉容器で構成されている。このチャンバ１０
の底面中央部には円柱状のセラミックあるいは石英等の
絶縁物より構成される支持部材１２が配設されている。

【００３０】この支持部材１２の上端には例えばアルミ
ニウムよりなる円盤状の電極基台１３が設置され、この
基台１３の上面には石英あるいはセラミック等の絶縁性
部材よりなるウェハ載置台１４が設置されている。

【００３１】上記チャンバ１０の上面の石英ガラス１１
の外側の壁面には、円盤状の静電シ−ルドを行うための
例えば、アルミニウムよりなる常磁性金属１５が設置さ
れ、この常磁性金属１５の上には、第１の１巻き高周波
コイル１６とこの第１の１巻高周波コイル１６より大き
い半径を有する第２の１巻き高周波コイル１７が何らか
の絶縁物を介して設けられている。なお、この常磁性金
属１５は接地されている。

【００３２】この常磁性金属１５は第１の１巻き高周波
コイル１６と第２の１巻き高周波コイル１７に加わる電
圧によって、プラズマとの間に寄生的に存在する容量性
結合を避けるために設置されている。

【００３３】第１の１巻き高周波コイル１６と第２の１
巻き高周波コイル１７は図３の平面図に示すような物理
的配置を有している。図３に示すように、各高周波コイ
ル１６，１７は同心円状に配設されており、第１の１巻
き高周波コイル１６は第２の１巻き高周波コイル１７よ
り小径をなしている。

【００３４】なお、図１のチャンバ１０は図２のチャン
バより簡略化して図示してあり、チャンバ１０及びその
周辺部の詳細な構成は図２を参照して後述する。

【００３５】図１に戻って、２１は例えば、１３．５６
ＭHzの高周波信号を出力する発振回路２１ａを内蔵する
制御回路である。

【００３６】この発振回路２１ａから出力される高周波
信号は位相検出器２２ａ及び２２ｂにそれぞれ出力され
る。この位相検出器２２ａ及び２２ｂは入力される高周
波信号の位相をそれぞれ検出する。この位相検出器２２
ａ及び２２ｂには後述するマッチング回路の出力電圧が
入力されており、その位相を検出している。

【００３７】この位相検出器２２ａ，２２ｂの出力電圧
はル−プフィルタ２３ａ，２３ｂにそれぞれ入力されて
いる。このル−プフィルタ２３ａ，２３ｂにはそれぞれ
制御回路２１で設定される位相差信号２２ｃ，２２ｄが
それぞれ入力されている。このル−プフィルタ２３ａ，
２３ｂによりその出力の位相が該位相差信号で設定され
た位相となるように制御される。

【００３８】このル−プフィルタ２３ａ，２３ｂの出力
は入力電圧によって発振周波数を可変する電圧制御発振
器（ＶＣＯ）２４ａ，２４ｂに出力される。この電圧制
御発振器２４ａ，２４ｂは入力電圧に応じて、その出力
電圧の発振周波数を制御する。

【００３９】そして、この電圧制御発振器２４ａ，２４
ｂの出力はそれぞれ電力増幅器２５ａ，２５ｂに出力さ
れて、電力が増幅される。

【００４０】そして、電力増幅器２５ａ，２５ｂから出
力される電力はそれぞれマッチング回路２６ａ，２６ｂ
を介して第１の１巻き高周波コイル１６，第２の１巻き
高周波コイル１７の一端にそれぞれ供給される。

【００４１】マッチング回路２６ａ，２６ｂの出力はそ
れぞれコンデンサ２７ａ，２７ｂを介して前述した位相
検出器２２ａ，２２ｂに接続される。

【００４２】次に、図２を参照してチャンバ１０の周辺
部の詳細な構成について説明する。図２において、図１
と同じ部分には同一番号を付し、その詳細な説明につい
ては省略する。このチャンバ１０の底部の四隅には脚３
１ａ〜３１ｂが取り付けられている。なお、脚３１ｃ及
び３１ｄについては図２中には図示していない。

【００４３】また、基台１３には下部電源３２の非接地
側端子がコンデンサ３３を介して接続されている。

【００４４】さらに、基台１３とウェハ載置台１４との
間には、静電チャック用電極３４が埋設されている。こ
の静電チャック用電極３４は図４に示すようにアルミニ
ウムあるいは銅よりなる電極層４１の両面をポリイミド
絶縁層４２で被覆した構成を有する。

【００４５】電極層４１には直流電源４３の非接地側端
子が接続されている。このように、電極層４１に正の電
圧が印加されると、ウェハ載置台１４に載置されている
ウェハ４４は静電的に吸着される。

【００４６】チャンバ１０の側面上部には、ガス導入管
４５が気密に貫通され、シャワ−ヘッド４６に接続され
ている。

【００４７】また、チャンバ１０の側面下部には、ガス
排出管４７が設けられている。

【００４８】チャンバ１０の側面上部には筒状のケ−シ
ング４８の下端部が固定され、その上端部にはマッチン
グボックス４９が設置されている。このマッチングボッ
クス４８は図１のマッチング回路２６ａ，２６ｂを収納
している。

【００４９】また、ケ−シング４８内において、常磁性
金属１５の上には、第１の１巻き高周波コイル１６とこ
の第１の１巻き高周波コイル１６より大きい半径を有す
る第２の１巻き高周波コイル１７が設けられている。

【００５０】そして、第１の１巻き高周波コイル１６と
第２の１巻き高周波コイル１７との間にはアルミニウ
ム、銅よりなる円筒状の電磁シ−ルド筒５０が配設され
ている。

【００５１】この電磁シ−ルド筒５０は第１の１巻き高
周波コイル１６と第２の１巻き高周波コイル１７との間
の電界の相互干渉をなくすために設けられている。な
お、この電磁シ−ルド筒５０は接地されている。

【００５２】さらに、マッチングボックス４９には制御
装置５１が接続される。この制御装置５１は前述した制
御回路２１、位相検出器２２ａ，２２ｂ、ル−プフィル
タ２３ａ，２３ｂ、電圧制御発振器２４ａ，２４ｂ、電
力増幅器２５ａ，２５ｂを含んでいる。

【００５３】第１の１巻き高周波コイル１６と第２の１
巻き高周波コイル１７は図２に示すように、ほぼ全周に
わたって、銅を打ち抜いて、１〜３mmの厚さで、幅が５
〜１５mmで銅板を打ち抜いて形成している。

【００５４】各高周波コイル１６，１７の両端は一対と
なって、径外側方向に取り出される。そして、高周波コ
イル１６，１７の一端１６ａ，１７ａはそれぞれマッチ
ング回路２６の出力とインピ−ダンス５０Ωの同軸ケ−
ブルで接続されている。また、高周波コイル１６，１７
の他端１６ｂ，１７ｂはそれぞれ接地されている。

【００５５】次に、上記のように構成された本発明の第
１実施例の動作について説明する。図１及び図２を参照
して、プラズマ発生装置におけるプラズマ生成及びプラ
ズマ処理の作用について説明する。処理を受けるべき半
導体ウェハ４４がウェハ載置台１４に配置され、チェン
バ１０内がガス排気管４７を介して所定の真空度に排気
され、ガス供給管４５より所定の処理ガス（Ｃ₄Ｆ₈と
Ｈ₂との混合ガス）が所定の圧力・流量でチャンバ１０
内に供給される状態を作り出す。

【００５６】このような状態下で、発振回路２１ａから
出力された１３．５６ＭHzの高周波信号は位相検出器２
２ａ，２２ｂに出力され、各高周波信号の位相がそれぞ
れ検出される。さらに、この位相検出器２２ａ，２２ｂ
にはマッチング回路２６ａ，２６ｂの出力信号が入力さ
れており、このマッチング回路２６ａ，２６ｂの出力信
号の位相がそれぞれ検出される。

【００５７】さらに、位相検出器２２ａ及び２２ｂから
出力される高周波信号はル−プフィルタ２３ａ，２３ｂ
に供給される。このル−プフィルタ２３ａ，２３ｂは制
御回路２１から出力される位相差信号で設定された位相
差となるように入力信号を制御する。

【００５８】そして、ル−プフィルタ２３ａ，２３ｂの
出力は電圧制御発振器２４ａ，２４ｂに出力される。こ
の電圧制御発振器２４ａ，２４ｂはル−プフィルタ２３
ａ，２３ｂの出力に応じた発振周波数を有する信号を出
力する。

【００５９】さらに、この電圧制御発振器２４ａ，２４
ｂから出力される信号は電力増幅器２５ａ，２５ｂにそ
れぞれ出力されて、電力が増幅される。

【００６０】そして、このこの電力増幅器２５ａ，２５
ｂの出力はマッチング回路２６ａ，２６ｂに出力され
る。

【００６１】このマッチング回路２６ａ，２６ｂにより
高周波コイル１６，１７に供給される高周波電圧の位相
が制御される。例えば、マッチング回路２６ａ，２６ｂ
の出力が同一位相となるように制御される。

【００６２】マッチング回路２６ａ，２６ｂから同一位
相の高周波電圧が高周波コイル１６，１７に出力され
る。

【００６３】そして、プラズマに含まれるイオン、電子
やそれ以外の活性種が半導体ウェハ４４の表面全体に均
一に供給または照射され、ウェハ４４の表面全体で均一
に所定のプラズマ処理が行われる。

【００６４】たとえば、プラズマエッチングでは、プラ
ズマで活性状態に励起されたガス分子がウェハ４４の表
面の被加工物質と化学反応してその固体の反応生成物が
ウェハ表面に堆積して、膜が形成される。いずれのプラ
ズマ処理においても、本発明のプラズマ処理装置では、
半導体ウェハ４４の表面全体にプラズマが均一な密度で
作用するため、ウェハ４４の表面上で均一な処理が行わ
れる。

【００６５】以上のように第１実施例によれば、第１の
１巻き高周波コイル１６と第２の１巻き高周波コイル１
７に供給される高周波信号の位相を同一になるように制
御したので、負荷整合を良好なものとし、プラズマをチ
ャンバ１０内に効率良く発生させることができる。

【００６６】また、処理ガスとしてチャンバ１０内にＣ
₄Ｆ₈とＨ₂との混合ガスが供給しておくことにより、
エッチング速度が５５００オングストロ−グ／min とい
う適当なエッチング速度を得ることができる。

【００６７】次に、本発明の第２実施例について図５を
参照して説明する。前述した第１実施例では各マッチン
グ回路２６ａ，２６ｂの出力の位相を検出し、各マッチ
ング回路２６ａ，２６ｂの位相を同じになるように制御
して、発生するプラズマを均一にするようにしたが、こ
の第２実施例では、マッチング回路２６ａ，２６ｂから
の反射電力を検出し、その反射電力が小さくなるように
高周波電圧信号の位相を制御している。

【００６８】図５において、図１と同一部分には同一番
号を付し、その詳細な説明については省略する。図５に
おいて、６１ａ，６１ｂはマッチング回路２６ａ，２６
ｂと電力増幅器２５ａ，２５ｂとの間に反射電力を制御
回路２１に出力する方向性結合器６１ａ，６１ｂをそれ
ぞれ設けるようにしている。

【００６９】そして、制御回路２１は入力される反射電
力が最小になるように、ル−プフィルタ２３ａ，２３ｂ
に位相差信号を出力する。

【００７０】以上のように構成された本発明の第２実施
例の動作について説明する。処理を受けるべき半導体ウ
ェハ４４がウェハ載置台１４に配置され、チェンバ１０
内がガス排気管４７を介して所定の真空度に排気され、
ガス供給管４５より所定の処理ガスが所定の圧力・流量
でチャンバ１０内に供給される状態を作り出す。

【００７１】このような状態下で、発振回路２１ａから
出力された１３．５６ＭHzの高周波信号は位相検出器２
２ａ，２２ｂに出力され、各高周波信号の位相がそれぞ
れ検出される。さらに、この位相検出器２２ａ，２２ｂ
にはマッチング回路２６ａ，２６ｂの出力信号が入力さ
れており、このマッチング回路２６ａ，２６ｂの出力信
号の位相がそれぞれ検出される。

【００７２】さらに、位相検出器２２ａ及び２２ｂから
出力される高周波信号はル−プフィルタ２３ａ，２３ｂ
に供給される。このル−プフィルタ２３ａ，２３ｂは制
御回路２１から出力される位相差信号で設定された位相
差となるように入力信号を制御する。ここで、この位相
差信号は反射電力を最小となるように設定される。

【００７３】そして、ル−プフィルタ２３ａ，２３ｂの
出力は電圧制御発振器２４ａ，２４ｂに出力される。こ
の電圧制御発振器２４ａ，２４ｂはル−プフィルタ２３
ａ，２３ｂの出力に応じた発振周波数を有する信号を出
力する。

【００７４】さらに、この電圧制御発振器２４ａ，２４
ｂから出力される信号は電力増幅器２５ａ，２５ｂにそ
れぞれ出力されて、電力が増幅される。

【００７５】そして、このこの電力増幅器２５ａ，２５
ｂの出力はマッチング回路２６ａ，２６ｂに出力され
る。

【００７６】このマッチング回路２６ａ，２６ｂにより
高周波コイル１６，１７に供給される高周波電圧の位相
が制御される。例えば、マッチング回路２６ａ，２６ｂ
の出力が同一位相となるように制御される。

【００７７】マッチング回路２６ａ，２６ｂから同一位
相の高周波電圧が高周波コイル１６，１７に出力され
る。

【００７８】そして、プラズマに含まれるイオン、電子
やそれ以外の活性種が半導体ウェハ４４の表面全体に均
一に供給または照射され、ウェハ４４の表面全体で均一
に所定のプラズマ処理が行われる。

【００７９】たとえば、プラズマエッチングでは、プラ
ズマで活性状態に励起されたガス分子がウェハ４４の表
面の被加工物質と化学反応してその固体の反応生成物が
ウェハ表面に堆積して、膜が形成される。いずれのプラ
ズマ処理においても、本発明のプラズマ処理装置では、
半導体ウェハ４４の表面全体にプラズマが均一な密度で
作用するため、ウェハ４４の表面上で均一な処理が行わ
れる。

【００８０】以上のようにこの第２実施例によれば、第
１の１巻き高周波コイル１６と第２の１巻き高周波コイ
ル１７からの反射電力を最小になるように、第１の１巻
き高周波コイル１６と第２の１巻き高周波コイル１７に
供給される高周波信号の位相を制御するようにしたの
で、負荷整合を良好なものとし、プラズマをチャンバ１
０内に効率良く発生させることができる。

【００８１】次に、本発明の第３実施例について図６を
参照して説明する。ここで、図６のチャンバ１０の構成
は、図１のチャンバ１０の構成と同じであるので、その
詳細な説明については省略する。

【００８２】図６において、７１はプロセス・レシピ−
に従って、負荷への合計電力量を示す電力量信号ａを電
源部７２に出力すると共に、電力の分配比率ｂを分配器
７３に出力する。この分配比率ｂは、１０％〜９０％ま
で可変可能である。

【００８３】電源部７２は入力される電力量信号ａに相
当する１３．５６ＭHzの高周波電力を分配器７３に出力
する。

【００８４】この分配器７３は電源部７２から出力され
る高周波電力を前述した分配比率となるように２分割し
て位相調整器７４に出力する。

【００８５】この位相調整器７４は後述するマッチング
回路７５の２系統の出力段の信号を入力して、それぞれ
の位相を検出する。

【００８６】そして、マッチング回路７５の２系統の出
力段の信号がそれぞれ所定の位相となるように分配器７
３から出力される高周波電力の位相を調整し、マッチン
グ回路７５に出力する。

【００８７】そして、マッチング回路７５を介して出力
される２系統の高周波電力は第１の１巻き高周波コイル
１６及び第２の高周波コイル１７に出力される。

【００８８】次に、上記のように構成された本発明の第
３実施例の動作について説明する。制御回路７１はプロ
セス・レシピ−に従って負荷への合計電力量及び分配率
を信号ａ及びｂにより指令する。

【００８９】電源部７２は入力される電力量信号ａに応
じた１３．５６MHz の高周波電力を分配器７３に出力す
る。この分配器７３は入力される分配比率ｂに応じて、
入力される高周波電力を２分割して位相調整器７４に出
力する。

【００９０】位相調整器７４はマッチング回路７５の出
力段の位相がそれぞれ所定の位相となるように分配器７
３から出力される高周波電力の位相を調整し、マッチン
グ回路７５に出力する。

【００９１】このようにして、マッチング回路７５から
出力される２系統の出力は高周波コイル１６及び１７に
供給される。

【００９２】そして、プラズマに含まれるイオン、電子
やそれ以外の活性種が半導体ウェハの表面全体に均一に
供給または照射され、ウェハの表面全体で均一に所定の
プラズマ処理が行われる。

【００９３】以上のようにこの第３実施例によれば、高
周波電力を出力する電源から出力される高周波電力を分
配して、２つの高周波コイルに供給し、その高周波コイ
ルに供給する高周波電圧信号の位相を所定の位相差とな
るように調整するようにしたので、負荷整合を良好なも
のとし、プラズマをチャンバ１０内に効率良く発生させ
ることができる。

【００９４】次に、本発明の第４実施例について図７を
参照して説明する。図７において、図６と同じ部分には
同じ番号を付し、その詳細な説明については省略する。
マッチング回路７５は２系統の反射電力を測定し、位相
調整器７４に反射電力信号ｃ，ｄを出力する。

【００９５】位相調整器７４は入力される反射電力信号
ｃ，ｄが最小になるように各系統の位相を調整する。

【００９６】以上のように上記のように構成された本発
明の第４実施例の動作について説明する。制御回路７１
はプロセス・レシピ−に従って負荷への合計電力量及び
分配率を信号ａ及びｂにより指令する。

【００９７】電源部７２は入力される電力量信号ａに応
じた１３．５６MHz の高周波電力を分配器７３に出力す
る。この分配器７３は入力される分配比率ｂに応じて、
入力される高周波電力を２分割して位相調整器７４に出
力する。

【００９８】位相調整器７４はマッチング回路７５から
出力される２系統の反射電力信号ｃ，ｄより、反射電力
信号が最小になるように２系統の位相を調整する。

【００９９】そして、マッチング回路７５を介して出力
される２系統の高周波電力は第１の１巻き高周波コイル
１６及び第２の高周波コイル１７に出力される。

【０１００】次に、上記のように構成された本発明の第
４実施例の動作について説明する。制御回路７１はプロ
セス・レシピ−に従って負荷への合計電力量及び分配率
を信号ａ及びｂにより指令する。

【０１０１】電源部７２は入力される電力量信号ａに応
じた１３．５６MHz の高周波電力を分配器７３に出力す
る。この分配器７３は入力される分配比率ｂに応じて、
入力される高周波電力を２分割して位相調整器７４に出
力する。

【０１０２】位相調整器７４はマッチング回路７５から
出力される２系統の反射電力信号ｃ，ｄより、反射電力
信号が最小になるように２系統の位相を調整する。

【０１０３】そして、マッチング回路７５を介して出力
される２系統の高周波電力は第１の１巻き高周波コイル
１６及び第２の高周波コイル１７に出力される。

【０１０４】そして、プラズマに含まれるイオン、電子
やそれ以外の活性種が半導体ウェハの表面全体に均一に
供給または照射され、ウェハの表面全体で均一に所定の
プラズマ処理が行われる。

【０１０５】以上のようにこの第４実施例によれば、高
周波電力を出力する電源から出力される高周波電力を分
配して、２つの高周波コイルに供給し、その高周波コイ
ルからの電力反射量を最小となるように高周波電圧信号
の位相を調整するようにしたので、負荷整合を良好なも
のとし、プラズマをチャンバ１０内に効率良く発生させ
ることができる。

【０１０６】さらに、本発明の第５実施例について図８
を参照して説明する。図８において、図６と同じ部分に
は同じ番号を付し、その詳細な説明については省略す
る。マッチング回路７５の２系統の出力段の高周波電圧
信号はそれぞれ制御回路７１にフィ−ドバックされ、そ
の位相が検出される。制御回路７１は入力される高周波
電圧信号の位相が所定の位相となるように位相調整器７
４に位相差信号ｅ，ｆを位相調整器７４に出力する。

【０１０７】位相調整器７４は分配器７３から出力され
る２系統の高周波電力の位相を位相差信号ｅ，ｆに応じ
た位相を持つように位相を調整してマッチング回路７５
に出力する。

【０１０８】次に、上記のように構成された本発明の第
５実施例の動作について説明する。制御回路７１はプロ
セス・レシピ−に従って負荷への合計電力量及び分配率
を信号ａ及びｂにより指令する。

【０１０９】電源部７２は入力される電力量信号ａに応
じた１３．５６MHz の高周波電力を分配器７３に出力す
る。この分配器７３は入力される分配比率ｂに応じて、
入力される高周波電力を２分割して位相調整器７４に出
力する。

【０１１０】マッチング回路７５の２系統の出力段の高
周波電圧信号はそれぞれ制御回路７１にフィ−ドバック
され、その位相が検出される。制御回路７１は入力され
る高周波電圧信号の位相が所定の位相となるように位相
調整器７４に位相差信号ｅ，ｆを位相調整器７４に出力
する。

【０１１１】位相調整器７４は分配器７３から出力され
る２系統の高周波電力の位相を位相差信号ｅ，ｆに応じ
た位相を持つように位相を調整してマッチング回路７５
に出力する。

【０１１２】このようにして、マッチング回路７５から
出力される２系統の出力は高周波コイル１６及び１７に
供給される。

【０１１３】そして、プラズマに含まれるイオン、電子
やそれ以外の活性種が半導体ウェハの表面全体に均一に
供給または照射され、ウェハの表面全体で均一に所定の
プラズマ処理が行われる。

【０１１４】以上のように本発明の第５実施例によれ
ば、高周波電力を出力する電源から出力される高周波電
力を分配して、２つの高周波コイルに供給し、その高周
波コイルに供給する高周波電圧信号の位相を制御回路で
検出し、その位相差が所定の位相差となるように調整す
るようにしたので、負荷整合を良好なものとし、プラズ
マをチャンバ１０内に効率良く発生させることができ
る。

【０１１５】次に、本発明の第６実施例について図９を
参照して説明する。図９において、図６の構成と同じ部
分には同一番号を付し、その詳細な説明については省略
する。

【０１１６】この第６実施例では、マッチング回路７５
を介して２系統の反射電力は制御回路７１に入力されて
いる。そして、この制御回路７１は各反射電力を最小に
するような位相差を決定し、位相差信号ｇ，ｈを位相調
整器７４に出力する。

【０１１７】次に、上記のように構成された本発明の第
６実施例の動作について説明する。制御回路７１はプロ
セス・レシピ−に従って負荷への合計電力量及び分配率
を信号ａ及びｂにより指令する。電源部７２は入力され
る電力量信号ａに応じた１３．５６MHz の高周波電力を
分配器７３に出力する。この分配器７３は入力される分
配比率ｂに応じて、入力される高周波電力を２分割して
位相調整器７４に出力する。そして、マッチング回路７
５から出力される２系統の反射電力は制御回路７１に出
力される。そして、この制御回路７１は各反射電力を最
小にするような位相差を決定し、位相差信号ｇ，ｈを位
相調整器７４に出力する。

【０１１８】次に、上記のように構成された本発明の第
６実施例の動作について説明する。制御回路７１はプロ
セス・レシピ−に従って負荷への合計電力量及び分配率
を信号ａ及びｂにより指令する。

【０１１９】電源部７２は入力される電力量信号ａに応
じた１３．５６MHz の高周波電力を分配器７３に出力す
る。この分配器７３は入力される分配比率ｂに応じて、
入力される高周波電力を２分割して位相調整器７４に出
力する。

【０１２０】マッチング回路７５を介して２系統の反射
電力は制御回路７１に入力され、この制御回路７１は各
反射電力を最小にするような位相差を決定し、位相差信
号ｇ，ｈを位相調整器７４に出力する。

【０１２１】位相調整器７４は分配器７３から出力され
る２系統の高周波電力の位相を位相差信号ｅ，ｆに応じ
た位相を持つように位相を調整してマッチング回路７５
に出力する。

【０１２２】このようにして、マッチング回路７５から
出力される２系統の出力は高周波コイル１６及び１７に
供給される。

【０１２３】そして、プラズマに含まれるイオン、電子
やそれ以外の活性種が半導体ウェハの表面全体に均一に
供給または照射され、ウェハの表面全体で均一に所定の
プラズマ処理が行われる。

【０１２４】以上のように本発明の第６実施例によれ
ば、高周波電力を出力する電源から出力される高周波電
力を分配して、２つの高周波コイルに供給し、その高周
波コイルからの反射電力を検出し、その反射電力が最小
となるように高周波コイルに供給する高周波電圧の位相
差を調整するようにしたので、負荷整合を良好なものと
し、プラズマをチャンバ１０内に効率良く発生させるこ
とができる。

【０１２５】次に、本発明の第７実施例について図１０
乃至図１５を参照して説明する。図１０のチャンバ１０
の構成は、図１のチャンバ１０の構成と同じであるの
で、その詳細な説明については省略する。また、図１０
のチャンバ１０の詳細な構成は図２に示すとおりであ
る。

【０１２６】ところで、チャンバ１０内には処理ガスと
してＣ₄Ｆ₈とＨ₂との混合ガスが供給されている。こ
の混合ガスの供給は図２のガス導入管４７を介して行わ
れる。

【０１２７】また、図２に示すように下部電源３２とし
て１０ＫHz〜１００ＭHzの高周波電力が供給されてい
る。

【０１２８】また、チャンバ１０内の圧力を検出するた
めの圧力センサ８１がチャンバ１０に設けられている。

【０１２９】また、７１は高周波電源部８２を内蔵して
おり、プロセス・レシピ−に従って、負荷への高周波電
源部８２の合計電力量が制御される。電力の分配比率ｂ
を分配器７３に出力する制御回路である。

【０１３０】高周波電源部８２は１３．５６ＭHzの高周
波電力を分配器７３に出力する。制御回路７１高周波電
源部８２から出力される高周波電力を２系統に分配する
分配器７３に分配比率ｂを出力する。この分配比率ｂ
は、１０％〜９０％まで可変可能である。

【０１３１】この分配器７３は電源部８２から出力され
る高周波電力を前述した分配比率ｂとなるように分配し
て位相調整器７４に出力する。

【０１３２】この位相調整器７４は後述するマッチング
回路７５ａ，７５ｂのそれぞれの出力段の信号を入力し
て、それぞれの位相を検出する。

【０１３３】そして、マッチング回路７５ａ，７５ｂの
それぞれの出力段の信号がそれぞれ所定の位相となるよ
うに分配器７３から出力される高周波電力の位相を調整
し、マッチング回路７５ａ，７５ｂにそれぞれ出力す
る。

【０１３４】そして、マッチング回路７５ａ，７５ｂを
介して出力される高周波電力は第１の１巻き高周波コイ
ル１６及び第２の高周波コイル１７にそれぞれ出力され
る。

【０１３５】ところで、制御回路７１には前述した圧力
センサ８１で検出されたチャンバ１０内の圧力に応じて
分配比率ｂを決定する。このときの分配比率ｂはチャン
バ１０内に発生するプラズマがウェハ載置台１４に載置
されたウェハの半径方向に対してチャンバ１０内の圧力
に拘らずほぼ均一になるように調整される。

【０１３６】次に、上記のように構成された本発明の第
３実施例の動作について説明する。制御回路７１はプロ
セス・レシピ−に従って負荷への合計電力量及び圧力セ
ンサ８１で検出されるチャンバ１０内の圧力に応じて分
配率ｂを調整する。

【０１３７】この分配器７３は入力される分配比率ｂに
応じて、入力される高周波電力を２つに分配して位相調
整器７４に出力する。

【０１３８】位相調整器７４はマッチング回路７５ａ，
７５ｂの出力段の位相がそれぞれ所定の位相となるよう
に分配器７３からそれぞれ出力される２系統の高周波電
力の位相を調整し、マッチング回路７５ａ，７５ｂにそ
れぞれ出力する。

【０１３９】このようにして、マッチング回路７５ａ，
７５ｂから出力される２系統の出力は高周波コイル１６
及び１７にそれぞれ供給される。

【０１４０】そして、プラズマに含まれるイオン、電子
やそれ以外の活性種が半導体ウェハの表面全体に均一に
供給または照射され、ウェハの表面全体で均一に所定の
プラズマ処理が行われる。

【０１４１】ところで、図１１乃至図１３は内側コイル
（つまり、高周波コイル１６）と外側コイル（つまり、
高周波コイル１７）に供給する電力の比率を変化させる
ことにより、イオン飽和電流のウェハ径方向の分布を変
化させることを実験で確かめた図である。図１１乃至図
１３において、半径方向位置『０』はウェハの中心を示
し、半径方向方向『−７．５ｃｍ』は６インチウエハの
外周位置、半径方向位置『−１０ｃｍ』は１０インチウ
エハの外周位置を示す。

【０１４２】図１１乃至図１３に示すように内側コイル
に供給する電力比率を増大させると、ウェハ中心部（つ
まり、半径方向位置『０』）のイオン飽和電流値を大き
くすることができることが判明する。

【０１４３】また、図１４は内側コイル（つまり、高周
波コイル１６）と外側コイル（つまり、高周波コイル１
７）に供給する電力の比率を変化させると共にチャンバ
１０内の圧力を変化させた場合のイオン飽和電流のウェ
ハ径方向の分布を変化させることを実験で確かめた図で
ある。

【０１４４】図１４で示すようにチャンバ１０内の圧力
が５mtorr 時で内側コイルと外側コイルとの電力比率が
２００：８００、チャンバ１０内の圧力が１０mtorr 時
で側コイルと外側コイルとの電力比率は２００強：８０
０強、チャンバ１０内の圧力が３０mtorr 時で側コイル
と外側コイルとの電力比率は２５０強：７５０強、チャ
ンバ１０内の圧力が５０mtorr 時で側コイルと外側コイ
ルとの電力比率は３００強：７００強の時にウェハ上で
均一な分布が得られることが判る。

【０１４５】また、このように電力比率を調整してウェ
ハ上でイオン飽和電流が均一となるように調整し、チャ
ンバ１０内に処理ガスとしてＣ₄Ｆ₈とＨ₂との混合ガ
スを供給しておき、下部電源とし１０ＫHz〜１００ＭHz
（好ましくは４００ＫHz〜２ＭHz）の高周波電力が供給
しておくと、図１５に示すようにウェハ９１に形成され
たＳｉＯ₂膜９２をレジスト９３を介してエッチングす
る場合に、エッチング速度が５００オングストロ−グ／
min 以上、レジスト９３との選択比が２０程度と高い選
択比をとることができる。このような数値は電子写真に
より判明することができた。

【０１４６】以上のように第７実施例によれば、高周波
電力を出力する電源から出力される２つに高周波電力を
分配し、その分配比率ｂをチャンバ１０内の圧力に応じ
て調整して、チャンバ１０内に発生するプラズマがウェ
ハ載置台１４に載置されたウェハの半径方向に対してチ
ャンバ１０内の圧力に拘らずほぼ均一になるようにした
ので、発生するプラズマ密度のウェハ半径方向のチャン
バ１０内圧力依存生をなくすことができる。

【０１４７】また、チャンバ内にＣ₄Ｆ₈とＨ₂との混
合ガスを供給しておき、しかも下部電源とし１０ＫHz〜
１００ＭHz（好ましくは４００ＫHz〜２ＭHz）の高周波
電力が供給しておくことにより、ＳｉＯ₂膜をレジスト
でエッチングする場合のエッチング速度を適当な値（エ
ッチング速度がほぼ５５００オングストロ−グ／min）
とし、その高い選択比を得ることができる。

【０１４８】尚、本発明は、プラズマエッチング装置お
よびＣＶＤ装置に限定されるものではなく、プラズマス
パッタ装置やプラズマアッシング装置等の他のプラズマ
処理装置にも適用可能であり、被処理体も半導体ウェハ
に限らず、ＬＣＤ基板その他の被処理体でも可能であ
る。

【０１４９】なお、上記第１乃至第７実施例ではいずれ
も高周波コイルを２つ設けたが、複数の高周波コイルを
設けるようにしても良い。

【０１５０】なお、各高周波コイルに供給する高周波電
圧の位相差は同じとするだけでなく、逆相とするように
しても良い。さらには、所定の位相差を持たせるように
しても良い。

【０１５１】さらに、本発明のプラズマ発生装置は平行
平板型プラズマ装置にも適用することができる。

【０１５２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、高
周波アンテナを用いる高周波誘導方式において、被処理
体の被処理面付近のプラズマ密度を均一化してプラズマ
処理の均一性、再現性を得るようにし、また、チャンバ
内の圧力により発生するプラズマ密度の半径方向の分布
に影響がでることを防止し、さらにまた、適当なエッチ
ング速度及び高い選択比を得ることができるプラズマ発
生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わるプラズマ発生装置
の制御ブロック図。

【図２】プラズマ発生装置の全体構成を示す断面図。

【図３】高周波アンテナの形状を示す平面図。

【図４】静電チャックの構成を示す断面図。

【図５】本発明の第２実施例に係わるプラズマ発生装置
の制御ブロック図。

【図６】本発明の第３実施例に係わるプラズマ発生装置
の制御ブロック図。

【図７】本発明の第４実施例に係わるプラズマ発生装置
の制御ブロック図。

【図８】本発明の第５実施例に係わるプラズマ発生装置
の制御ブロック図。

【図９】本発明の第６実施例に係わるプラズマ発生装置
の制御ブロック図。

【図１０】本発明の第７実施例に係わるプラズマ発生装
置の制御ブロック図。

【図１１】同実施例に係わるイオン飽和電流の径方向分
布を示す図。

【図１２】同実施例に係わるイオン飽和電流の径方向分
布を示す図。

【図１３】同実施例に係わるイオン飽和電流の径方向分
布を示す図。

【図１４】同実施例に係わるイオン飽和電流の径方向分
布を示す図。

【図１５】同実施例に係わるＳｉＯ₂膜のエッチング状
態を説明する図。

【符号の説明】

１０…チャンバ、１１…石英ガラス、１２…支持部材、
１３…基台、１４…ウェハ載置台、１５…常磁性金属、
１６…第１の１巻き高周波コイル、１７…第２の１巻き
高周波コイル、２１…制御回路、２２ａ，２２ｂ…位相
検出器、２３ａ，２３ｂ…ル−プフィルタ、２４ａ，２
４ｂ…電圧制御発振器、２５…電力増幅器、２６ａ，２
６ｂ…マッチング回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】チャンバ内にプラズマを発生させ、チャ
ンバ内に載置された被処理体にプラズマを用いて所定の
処理を施すプラズマ発生装置において、上記チャンバ内
の上記被処理体に対向して上記チャンバの外に配置され
た複数の１巻き高周波コイルと、各高周波コイルに供給
する高周波電圧信号の位相を検出する位相検出部と、単
一の高周波信号を出力する高周波発振部と、上記位相検
出部で検出された各高周波電圧信号の位相を所定の位相
差にするように上記高周波発振部から出力される高周波
信号より複数の所定の位相差をもった高周波電圧信号を
生成する位相調整部とを具備したことを特徴とするプラ
ズマ発生装置。
【請求項２】チャンバ内にプラズマを発生させ、チャ
ンバ内に載置された被処理体にプラズマを用いて所定の
処理を施すプラズマ発生装置において、上記チャンバ内
の上記被処理体に対向して上記チャンバの外に配置され
た複数の１巻き高周波コイルと、各高周波コイルからの
反射電力を検出する反射電力検出手段と、この反射電力
検出手段により検出された反射電力を最小にするように
各高周波コイルに供給する各高周波信号の位相を所定の
位相差に調整する位相調整部とを具備したことを特徴と
するプラズマ発生装置。
【請求項３】チャンバ内にプラズマを発生させ、チャ
ンバ内に載置された被処理体にプラズマを用いて所定の
処理を施すプラズマ発生装置において、上記チャンバ内
の上記被処理体に対向して上記チャンバの外に配置され
た複数の１巻き高周波コイルと、高周波電力を出力する
電源部と、この電源部から出力される高周波電力を複数
に分配する分配部と、各高周波コイルに供給する高周波
電圧信号の位相を検出する位相検出部と、上記位相検出
部で検出された各高周波電圧信号の位相を所定の位相差
にするように、上記分配部から出力される高周波電力の
位相を調整する位相調整部とを具備したことを特徴とす
るプラズマ発生装置。
【請求項４】チャンバ内にプラズマを発生させ、チャ
ンバ内に載置された被処理体にプラズマを用いて所定の
処理を施すプラズマ発生装置において、上記チャンバ内
の上記被処理体に対向して上記チャンバの外に配置され
た複数の１巻き高周波コイルと、高周波電力を出力する
電源部と、この電源部から出力される高周波電力を複数
に分配する分配部と、各高周波コイルからの反射電力を
検出する反射電力検出手段と、この反射電力検出手段に
より検出された反射電力を最小にするように各高周波コ
イルに供給する各高周波信号の位相を所定の位相差に調
整する位相調整部とを具備したことを特徴とするプラズ
マ発生装置。
【請求項５】チャンバ内にプラズマを発生させ、チャ
ンバ内に載置された被処理体にプラズマを用いて所定の
処理を施すプラズマ発生装置において、上記チャンバ内
の上記被処理体に対向して上記チャンバの外に配置され
た複数の１巻き高周波コイルと、各高周波コイルに供給
する高周波電流信号の位相を検出する位相検出部と、単
一の高周波信号を出力する高周波発振部と、上記位相検
出部で検出された各高周波電流信号の位相を所定の位相
差にするように上記高周波発振部から出力される高周波
信号より複数の所定の位相差をもった高周波電流信号を
生成する位相調整部とを具備したことを特徴とするプラ
ズマ発生装置。
【請求項６】チャンバ内にプラズマを発生させ、チャ
ンバ内に載置された被処理体にプラズマを用いて所定の
処理を施すプラズマ発生装置において、上記チャンバ内
の上記被処理体に対向して上記チャンバの外に配置され
た複数の１巻き高周波コイルと、高周波電力を出力する
電源部と、この電源部から出力される高周波電力を複数
に分配する分配部と、各高周波コイルに供給する高周波
電流信号の位相を検出する位相検出部と、上記位相検出
部で検出された各高周波電流信号の位相を所定の位相差
にするように、上記分配部から出力される高周波電力の
位相を調整する位相調整部とを具備したことを特徴とす
るプラズマ発生装置。
【請求項７】チャンバ内にプラズマを発生させ、チャ
ンバ内に載置された被処理体にプラズマを用いて所定の
処理を施すプラズマ発生装置において、上記チャンバ内
の上記被処理体に対向して上記チャンバの外に配置され
た複数の１巻き高周波コイルと、上記チャンバ内の圧力
を検出する圧力検出手段と、高周波電力を出力する電源
部と、この電源部から出力される高周波電力を複数に分
配して上記複数の１巻コイルにそれぞれ供給する分配部
と、上記圧力検出手段で検出される上記チャンバ内の圧
力に応じて上記複数の１巻コイルに分配する分配比率を
変化させる制御手段とを具備したことを特徴とするプラ
ズマ発生装置。
【請求項８】チャンバ内にプラズマを発生させ、チャ
ンバ内に載置された被処理体にプラズマを用いて所定の
処理を施すプラズマ発生装置において、上記チャンバ内
の上記被処理体に対向して上記チャンバの外に配置され
た複数の１巻き高周波コイルと、各高周波コイルに供給
する高周波電圧信号の位相を検出する位相検出部と、単
一の高周波信号を出力する高周波発振部と、上記位相検
出部で検出された各高周波電圧信号の位相を所定の位相
差にするように上記高周波発振部から出力される高周波
信号より複数の所定の位相差をもった高周波電圧信号を
生成する位相調整部とを具備し、上記チャンバ内にはＣ
₄Ｆ₈とＨ₂との混合ガスが供給されていることを特徴
とするプラズマ発生装置。
【請求項９】チャンバ内にプラズマを発生させ、チャ
ンバ内に載置された被処理体にプラズマを用いて所定の
処理を施すプラズマ発生装置において、上記チャンバ内
の上記被処理体に対向して上記チャンバの外に配置され
た複数の１巻き高周波コイルと、上記チャンバ内の圧力
を検出する圧力検出手段と、高周波電力を出力する電源
部と、この電源部から出力される高周波電力を複数に分
配して上記複数の１巻コイルにそれぞれ供給する分配部
と、上記圧力検出手段で検出される上記チャンバ内の圧
力に応じて上記複数の１巻コイルに分配する分配比率を
変化させる制御手段とを具備し、上記チャンバ内にはＣ
₄Ｆ₈とＨ₂との混合ガスが供給されていることを特徴
とするプラズマ発生装置。
【請求項１０】チャンバ内にプラズマを発生させ、チ
ャンバ内に載置された被処理体にプラズマを用いて所定
の処理を施すプラズマ発生装置において、上記チャンバ
内の上記被処理体に対向して上記チャンバの外に配置さ
れた複数の１巻き高周波コイルと、上記被処理体が載置
される載置台に設けられた下部電極と、上記チャンバ内
の圧力を検出する圧力検出手段と、高周波電力を出力す
る電源部と、この電源部から出力される高周波電力を複
数に分配して上記複数の１巻コイルにそれぞれ供給する
分配部と、上記圧力検出手段で検出される上記チャンバ
内の圧力に応じて上記複数の１巻コイルに分配する分配
比率を変化させる制御手段とを具備し、上記下部電極に
高周波電圧が印加されていることを特徴とするプラズマ
発生装置。