JP3162245B2

JP3162245B2 - プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置

Info

Publication number: JP3162245B2
Application number: JP10604594A
Authority: JP
Inventors: 昌幸友安; 公輿石
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1994-04-20
Filing date: 1994-04-20
Publication date: 2001-04-25
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: JPH07297175A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理方法並び
にプラズマ処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から例えば半導体製造プロセスにお
いては、半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という）など
の表面処理を行うために、処理室内に処理ガスを導入す
ると共に、この処理室内に対向して設けられた第１の電
極と第２の電極とに、それぞれ高周波電力を印加してプ
ラズマを発生させ、処理室内のウエハに対して、前記プ
ラズマ雰囲気の下で所定の処理、例えばエッチングやス
パッタリングなどを施すプラズマ処理方法が実施されて
いる。そして例えばエッチング処理の場合には、処理室
内に導入したエッチングガスを前記プラズマ雰囲気で解
離させ、それによって生じたイオンによって、前記ウエ
ハをエッチングするようにしている。

【０００３】ところでプラズマ処理による処理加工は、
半導体デバイスの高集積化に伴ってますます微細な加工
や、処理速度の向上が要求されている。そのため電極間
に発生させるプラズマの密度も、より高密度化すること
が必要となってくるが、高真空度の下で単に周波数を上
げて密度を高くするだけでは、被処理体にダメージを与
え好ましくない。この点、例えば第１の電極と第２の電
極に周波数の異なった電力を印加するようにし、高い方
の周波数電力でプラズマを発生させ、低い方の周波数電
力でイオンを引き寄せて処理をコントロールすることが
提案されている。

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】しかしながら処理室内に導入された処理ガ
スをプラズマ化した際、周波数によって、当該プラズマ
中のイオンの動きには差が生ずる。即ち高低２つの周波
数を用いた場合、イオンエネルギーとプラズマ密度とを
独立に制御することが可能であるが、周波数によってイ
オンの追従性が不安定で変化する周波数領域（いわゆる
遷移周波数領域）があり、特に分子ガスを使用する場合
には、解離の度合いの変化によりプラズマシース中の荷
電粒子の追従性が変化し、イオン電流密度などのプラズ
マ諸特性が不安定になる。このことは処理自体を不安定
なものとし、歩留まり低下の原因につながる。また前記
した遷移周波数領域での追従性の変化の仕方も、イオン
（質量）によって異なっており、特にエッチングやＣＶ
Ｄなどで用いられる分子ガスでは、例えば高周波電力の
わずかな増加で電子温度が高くなると、解離が必要以上
に進んでしまい、シース内のイオンの振る舞いが変化し
てしまう。そしてプラズマ密度を高めるにあたっても、
前記したように単に周波数を上げるだけでは例えば解離
が過度に進みすぎるなど問題があるので、周波数の高低
には関係のない所で、プラズマ密度を向上させる好適な
手段が望まれるところである。

【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その第１の目的は、プラズマ中のイオンの追従性
を良好にしてプラズマ特性を安定化させ、さらにはイオ
ンの解離のコントロール、入射を促進させて選択性の高
い、微細加工を実現することにある。また第２の目的
は、パワーをさほど上げずにプラズマ密度を高くして、
ダメージの少ない微細加工を可能にすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１によれば、処理室内に処理ガスを導入する
と共に、この処理室内に対向して設けられた第１の電極
と第２の電極とに、それぞれ高周波電力を印加してプラ
ズマを発生させ、第１の電極側に載置される被処理体に
対して、前記プラズマ雰囲気の下で所定の処理を施すプ
ラズマ処理方法において、前記第２の電極には、前記第
１の電極に印加される高周波よりも高い周波数の高周波
を前記第１の電極に印加される高周波と同じ周波数で振
幅変調した電力を印加させることを特徴とする、プラズ
マ処理方法が提供される。

【０００７】かかる方法において、前記第１の電極に
は、請求項２のように，前記処理ガス固有の下端イオン
遷移周波数（ＬＩＴＦ：Lower Ion Transit Frequenc
y）よりも低い周波数の高周波電力を印加し、前記第２
の電極には、前記処理ガス固有の上端イオン遷移周波数
（ＵＩＴＦ：Upper Ion Transit Frequency）よりも高
い周波数の高周波電力を印加するようにしてもよい。処
理ガスとして複数のガスを混合した処理ガスを使用する
場合には、各個別ガスについての固有の下端イオン遷移
周波数の中で最も低い周波数の高周波電力を前記第１の
電極に印加し、各個別ガスについての固有の上端イオン
遷移周波数の中で、最も高い周波数の高周波電力を前記
第２の電極に印加すればよい。

【０００８】

【０００９】

【００１０】前記請求項１，２のプラズマ処理方法にお
いて、請求項３に記載したように、第１の電極に印加さ
れる高周波の位相を制御するようにしてもよい。さらに
また、これら請求項１，２，３に記載される各プラズマ
処理方法において振幅変調する際には、請求項４に記載
したように、正弦波、三角波、矩形波、鋸歯状波のいず
れか、又はこれらの合成波形によって行うようにしても
よい。

【００１１】

【００１２】また本発明のプラズマ処理装置は，第１の
電極と第２の電極とを処理室内において対向して有し、
被処理体を載置する第１の電極は整合回路を介して相対
的低周波電源に接続され、第２の電極は整合回路を介し
て高周波電源と接続されたプラズマ処理装置において、
前記第１の電極に印加される相対的低周波と同じ周波数
で、前記第２の電極に印加される高周波を振幅変調する
振幅変調装置を備えたことを特徴としている。この場
合、請求項６に記載したように、前記第１の電極に印加
される相対的低周波の位相を制御する位相コントローラ
を設けてもよい。

【００１３】

【００１４】

【００１５】また請求項１，２のプラズマ処理方法によ
れば、処理室内に処理ガスを導入すると共に、この処理
室内に対向して設けられた第１の電極と第２の電極と
に、それぞれ高周波電力を印加してプラズマを発生さ
せ、第１の電極側に載置される被処理体に対して、前記
プラズマ雰囲気の下で所定の処理を施すプラズマ処理方
法において、前記第２の電極には、前記第１の電極に印
加される高周波よりも高い周波数の高周波を前記第１の
電極に印加される高周波と同じ周波数で振幅変調した電
力を印加させるようにしたので、解離が過度に進まない
ようにすると同時に、イオンあるいはラジカル発生と、
イオンの被処理体への加速の位相を制御することによ
り、処理に必要なイオン、ラジカルを必要なタイミング
に発生させ、これを被処理体に入射させることができ
る。しかもプラズマを発生させるために第２の電極に印
加される電力は、より低い周波数の電力によって振幅変
調されているから、被処理体への損傷も少なくなる。

【００１６】

【００１７】この場合の変調は、請求項６のように、正
弦波、三角波、矩形波、鋸歯状波のいずれか、又はこれ
らの合成波形によって行うようにすれば、それによって
イオンの加速などをコントロールできるので、種々の処
理状況に応じて好適に対処することができる。

【００１８】

【００１９】

【００２０】請求項５，６のプラズマ処理装置によれ
ば、プラズマを発生させるために第２の電極に印加され
る電力は、より低い周波数の電力によって振幅変調され
ているから、被処理体への損傷も少なくなる。さらに請
求項６のプラズマ処理装置によれば、解離が過度に進ま
ないようにすると同時に、イオンあるいはラジカル発生
と、イオンの被処理体への加速の位相を制御することに
より、処理に必要なイオン、ラジカルを必要なタイミン
グに発生させ、これを被処理体に入射させることができ
る。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づき説
明すると、図１は本実施例を実施するために用いたエッ
チング処理装置１の断面を模式的に示しており、このエ
ッチング処理装置１は、電極板が平行に対向した所謂平
行平板型エッチング装置として構成されている。

【００２２】このエッチング処理装置１は、例えば表面
が酸化アルマイト処理されたアルミニウムなどからなる
円筒形状に成形された処理容器２を有しており、この処
理容器２は接地されている。前記処理容器２内に形成さ
れる処理室内の底部にはセラミックなどの絶縁板３を介
して、被処理体、例えば半導体ウエハ（以下、「ウエ
ハ」という）Ｗを載置するための略円柱状のサセプタ支
持台４が収容され、さらにこのサセプタ支持台４の上部
には、下部電極を構成するサセプタ５が設けられてい
る。

【００２３】前記サセプタ支持台４の内部には、冷媒室
６が設けられており、この冷媒室６には例えば液体窒素
などの温度調節用の冷媒が冷媒導入管７を介して導入可
能であり、導入された冷媒はこの冷媒室６内を循環し、
その間生ずる冷熱は冷媒室６から前記サセプタ５を介し
て前記ウエハＷに対して伝熱され、このウエハＷの処理
面を所望する温度まで冷却することが可能である。なお
冷媒として、例えば前記したような液体窒素を用いた場
合、その核沸騰により生じた窒素ガスは冷媒排出管８よ
り処理室２外へと排出されるようになっている。そして
前記絶縁板３、サセプタ支持台４、サセプタ５内部に
は、後述の静電チャック１１を通して被処理体であるウ
エハＷの裏面に、伝熱媒体、例えばＨｅガスなどを供給
するためのガス通路９が形成されており、このウエハＷ
は所定の温度に維持されるようになっている。

【００２４】前記サセプタ５は、その上面中央部が凸状
の円板状に成形され、その上にウエハＷと略同形の静電
チャック１１が設けられている。この静電チャック１１
は、２枚の高分子ポリイミド・フィルムによって導電層
１２が挟持された構成を有しており、この導電層１２に
対して、処理容器２外部に設置されている直流高圧電源
１３から、例えば１．５ｋＶの直流高電圧を印加するこ
とによって、この静電チャック１１上面に載置されたウ
エハＷは、クーロン力よってその位置で吸着保持される
ようになっている。

【００２５】前記サセプタ５の上端周縁部には、静電チ
ャック１１上に載置されたウエハＷを囲むように、環状
のフォーカスリング１４が配置されている。このフォー
カスリング１４は反応性イオンを引き寄せない絶縁性の
材質からなり、プラズマよって発生した反応性イオン
を、その内側のウエハＷにだけ効果的に入射せしめるよ
うに構成されている。

【００２６】前記サセプタ５の上方には、このサセプタ
５と平行に対向して、これより約１５〜２０ｍｍ程度離
間させた位置に、上部電極２１が、絶縁材２２を介し
て、処理容器２の上部に支持されている。この上部電極
２１は、前記サセプタ５との対向面に、多数の吐出孔２
３を有する、例えばＳｉＣ又はアモルファスカーボンか
らなる電極板２４と、この電極板２４を支持する導電性
材質、例えば表面が酸化アルマイト処理されたアルミニ
ウムからなる、電極支持体２５とによって構成されてい
る。

【００２７】前記上部電極２１における支持板２５の中
央にはガス導入口２６が設けられ、さらにこのガス導入
口２６には、ガス導入管２７が接続されている。このガ
ス導入管２７には、ガス供給管２８が接続されており、
さらにこのガス供給管２８は３つに分岐されて、各々バ
ルブ２９、３０、３１、並びにマスフローコントロー
ラ３２、３３、３４を介して、それぞれ対応する処理ガ
ス供給源３５、３６、３７に通じている。本実施例にお
いては、処理ガス供給源３５からはＣＦ₄ガス、処理ガ
ス供給源３６からはＯ₂ガス、処理ガス供給源３７から
は不活性のパージガスであるＮ₂ガスが供給されるよう
に設定されている。

【００２８】前記処理容器２の下部には排気管４１が接
続されており、この処理容器２とゲートバルブ４２を介
して隣接しているロードロック室４３の排気管４４共
々、ターボ分子ポンプなどの真空引き手段４５に通じて
おり、所定の減圧雰囲気まで真空引きできるように構成
されている。そして前記ロードロック室４３内に設けら
れた搬送アームなどの搬送手段４６によって、被処理体
であるウエハＷは、前記処理容器２とこのロードロック
室４３との間で搬送されるように構成されている。

【００２９】また前記エッチング処理装置１の処理容器
２内にプラズマを発生させるための高周波電力構成は次
のようになっている。即ち、周波数が３８０ｋＨｚの高
周波を発振させる発振器５１からの高周波信号は、位相
コントローラ５２（パス可能）、例えばＲＦジェネレー
タなどの増幅器５３、デカップリング・コンデンサを含
んだ整合器５４を経て、給電棒５５を通じて処理容器２
内のサセプタ５に印加されるように構成されている。そ
して当該給電棒５５には、グランドとの間にキャパシタ
ンス５６が、スイッチＳＷ₁の切換によって挿入自在と
なるように構成されている。

【００３０】他方、周波数が１３．５６ＭＨｚの高周波
を発振させる発振器６１からの高周波信号は、振幅変調
装置６２へと入力自在であり、かつこの振幅変調装置６
２をパスして例えばＲＦジェネレータなどの増幅器６３
へと直接入力させることも自在である。前記振幅変調装
置６２へは、変調波として、前記３８０ｋＨｚの高周波
を発振させる発振器５１からの信号も入力されることが
自在になっており、それによって周波数が１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波は振幅変調された後、増幅器６３、デカッ
プリング・コンデンサを含んだ整合器６４を経て、給電
棒６５を通じて処理容器２内の上部電極２１に印加する
ことが自在になるように構成されている。

【００３１】そしてこの給電棒６５とグランドとの間に
は、直列になったキャパシタンス６６とインダクタンス
６７がスイッチＳＷ₂の切換によって挿入自在となるよ
うに構成されている。このように、上部電極２１側の給
電棒６５が、インダクタンス６７をも含んでいるのは、
既述したように、サセプタ５側には、静電チャック１
１、ガス通路９、冷媒室６、さらには既述の搬送手段４
６との間でウエハＷを授受する際のリフターピン（図示
せず）など様々な機構を含んで厚くなっており、給電棒
５５自体も長いため、結局サセプタ５自体が大きなイン
ダクタンスを持っているためである。

【００３２】なおそのように上部電極２１、サセプタ５
へは、夫々独立した増幅器６４、５３によって高周波電
力が印加されるようになっているので、これら上部電極
２１、サセプタ５に印加する電圧は、夫々独立して可変
となっている。

【００３３】本実施例にかかるエッチング処理装置１は
以上のように構成されており、例えば、このエッチング
処理装置１を用いて、シリコン基板を有するウエハＷ上
のシリコン酸化膜（ＳｉＯ₂）のエッチングを実施する
場合について説明すると、まず被処理体であるウエハＷ
は、ゲートバルブ４２が開放された後、搬送手段４６に
よってロードロック室４３から処理容器２内へと搬入さ
れ、静電チャック１１上に載置される。そして高圧直流
電源１３の印加によって前記ウエハＷは、この静電チャ
ック１１上に吸着保持される。その後搬送手段４６がロ
ードロック室４３内へ後退したのち、処理容器２内は排
気手段４５によって真空引きされていく。

【００３４】他方バルブ２９が開放されて、マスフロー
コントローラ３２によってその流量が調整されつつ、処
理ガス供給源３５からＣＦ₄ガスが、バルブ３０が開放
されて、マスフローコントローラ３３によってその流量
が調整されつつ、処理ガス供給源３６からＯ₂ガスがガ
ス供給管２８、ガス導入管２７、ガス導入口２６を通じ
て上部電極２１へと導入され、さらに電極板２４の吐出
孔２３を通じて、図１中の矢印に示される如く、前記ウ
エハＷに対して均一に吐出される。

【００３５】そして処理容器２内の圧力が、例えば１Ｐ
ａに設定、維持された後、所定の高周波電力をサセプタ
５、上部電極２１へと印加して所定のエッチング処理を
実施するのであるが、かかる場合のまず１つの例として
は、まず図１に示したようにスイッチＳＷ₁、ＳＷ₂を切
り離して、キャパシタンス５６、並びにキャパシタンス
６６とインダクタンス６７を、対応する各々の給電棒５
５、５６から切り離しておく。

【００３６】その状態で発振器６１、発振器５１、振幅
変調装置６２、増幅器６３、５３を作動させると、上部
電極２１へは、例えば図２に示したような波形の高周波
電力が印加され、対向するサセプタ５との間にプラズマ
が発生する。他方、サセプタ５へは、発振器５１によっ
て図３に示した波形の高周波（相対的低周波）電力が印
加され、前記プラズマ中のイオンを加速してサセプタ５
側へと引き寄せ、それによってウエハＷに対して所定の
エッチングがなされるのである。

【００３７】この場合、プラズマを発生させる高周波
は、図２に示した波形であるから、処理容器２内に導入
した処理ガスの解離を過度に進めることはない。また他
方プラズマ中のイオンを加速してウエハＷに引き寄せる
３８０ｋＨｚの高周波は、位相コントローラ５２によっ
てその位相を制御することが可能である。従って、図２
の高周波によってイオン解離が過度に進まない時に、当
該イオンをウエハＷに引き寄せることが可能である。即
ち、所定のエッチングに最も適したイオンが生成された
時にこれをウエハＷに入射させることが可能となるので
ある。従って選択比の高いエッチングを実施することが
可能である。

【００３８】なおプラズマ中のイオンをウエハＷに引き
寄せる３８０ｋＨｚの高周波の位相の制御は、そのよう
に過度に解離が進まない状態を指標とするだけなく、例
えば解離が最終段階にまで進み、その後また再結合して
エッチングに適したラジカルになった状態を指標、目安
としてもよい。

【００３９】さらにいえば、実際の処理においては、例
えばダミーウエハを使用して、３８０ｋＨｚの高周波の
位相をずらす度合いを確認して処理してもよく、その場
合、例えば処理ガス、エッチング、下地などの種類によ
って、予め３８０ｋＨｚの高周波の位相をずらすタイミ
ングを設定しておいても良い。

【００４０】次に前出エッチング処理装置１を使用した
他のエッチング処理方法について説明すると、この例で
は、スイッチＳＷ₁、ＳＷ₂を投入して、キャパシタンス
５６、並びにキャパシタンス６６とインダクタンス６７
を、対応する各々の給電棒５５、５６に接続しておく。
そして高周波電力をサセプタ５、上部電極２１に夫々印
加するにあたり、サセプタ５へは、位相コントローラ５
２をパスして発振器５１からの３８０ｋＨｚの高周波信
号を増幅器５３で直接に増幅させ、これを整合器５４を
介してサセプタ５へと印加させる。他方発振器６１から
発振される１３．５６ＭＨｚの高周波も、振幅変調装置
６２をパスしてそのまま増幅させて、整合器６４を介し
て給電棒６５から上部電極２１へと印加させる。

【００４１】この場合、サセプタ５側の整合器５４は、
３８０ｋＨｚの高周波に対しては整合が取れている状態
で、上部電極２１から入射される１３．５６ＭＨｚの高
周波に対しては、なんら手当をしない状態では高インピ
ーダンスとなって、上部電極２１から入射された高周波
はサセプタ５へは流れにくくなる。そのため、従来はプ
ラズマの拡散を引き起こし、プラズマ密度の低下、処理
の不均一性の原因となっていた。

【００４２】しかしながら、本実施例では、給電棒５５
とグランドとの間にキャパシタンス５６が挿入されてい
るため、上部電極２１から導入される高周波に対して、
直列共振回路を形成することができる。従って、分布回
路定数を考慮してこのキャパシタンス５６の値を適宜調
整することにより、合成インピーダンスを数Ω以下にす
ることができ、上部電極２１からの高周波をサセプタ５
へと流れやすくして電流密度を上げることが可能にな
り、発生するプラズマ密度を高くすることができるので
ある。

【００４３】他方、上部電極２１側の給電棒６５にも、
直列になったキャパシタンス６６とインダクタンス６７
が挿入されているので、前記と同様な理由により３８０
ｋＨｚの高周波に対して直列共振回路を形成し、サセプ
タ５側に印加された３８０ｋＨｚの高周波は、上部電極
２１に流れやすくなって、プラズマ中のイオンのウエハ
Ｗへの入射をより促進させることができる。

【００４４】従って高いプラズマ密度の下で、高微細加
工のエッチングをウエハＷに対して施すことができる。
また前記したように、上部電極２１−サセプタ５間の各
高周波が流れやすくなっているため、パワーをさほど上
げなくてもプラズマ密度を高くすることが可能になり、
従来よりもウエハＷにダメージを与える可能性が低下し
ている。従って歩留まりも向上する。

【００４５】なお前記した例では、上部電極２１には１
３．５６ＭＨｚ、サセプタ５には３８０ｋＨｚの高周波
を夫々印加したが、かならずしもかかる周波数にこだわ
る必要はなく、処理ガスの種類に応じて、夫々の周波数
を設定しても良い。この場合、プラズマ中のイオンの追
従性に鑑みれば、導入する処理ガス固有のイオン遷移周
波数を基準にすると好ましい結果が得られる。

【００４６】即ちサセプタ５には、下端イオン遷移周波
数（ＬＩＴＦ）よりも低い周波数、例えば１ＭＨｚ以下
の高周波電力を印加するようにし、上部電極２１には、
上端イオン遷移周波数（ＵＩＴＦ）よりも高い周波数、
例えば１０ＭＨｚ以上の高周波電力を印加するようにす
ればよい。そうすることにより、低いパワーでイオンが
効率よく加速され、ガス系の混合比や真空度を僅かに変
化させた場合にも、シース内のイオンのバイアス高周波
への追従性が安定する。従って、シース内で散乱を受け
ないでイオンをウエハＷに入射させることができるの
で、微細な加工を高速で行うことができる。またウエハ
Ｗに安定した入射エネルギーでイオンを入射させること
ができるので、安定したプロセスを実施できる条件が従
来より広がり、処理速度、選択比、形状などを同時に満
足できるプロセス条件を実現させることができる。もち
ろん従来よりパワーを小さくできるので、ウエハＷの損
傷が少なくなり、歩留まりも向上する。

【００４７】なお処理容器２内に導入するガスが、例え
ばＡ、Ｂ、Ｃの３種類のガスの混合ガスであって、図４
に示したようにそれぞれの遷移周波数領域Ａｚ、Ｂｚ、
Ｃｚが各々異なっている場合には、各遷移周波数領域Ａ
ｚ、Ｂｚ、Ｃｚの各上端イオン遷移周波数Ａｕ、Ｂｕ、
Ｃｕの中で最も高い周波数（図４の例ではＢｕ）よりも
高い周波数を上部電極２１に印加し、各遷移周波数領域
Ａｚ、Ｂｚ、Ｃｚの各下端イオン遷移周波数Ａｌ、Ｂ
ｌ、Ｃｌの中で最も低い周波数（図４の例ではＣｌ）よ
りも低い周波数をサセプタ５に印加するようにすればよ
い。

【００４８】なお前記した各実施例は、いずれも被処理
体が半導体ウエハであって、処理がエッチングの場合で
あったが、本発明はこれに限らず、例えばＬＣＤ基板を
処理対象とする処理にも適用でき、また処理自体の種類
もエッチングに限らず、スパッタリング、ＣＶＤ処理に
対しても適用することが可能である。

【００４９】

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、解離が過度に進まない
ようにすると同時に、イオンあるいはラジカル発生とイ
オンの被処理体への加速の位相（第１の電極側に印加さ
れる電力の位相）を制御することにより、処理に必要な
イオンあるいはラジカルを必要なタイミングに発生さ
せ、かつこれらを被処理体に入射させることができる。
従って、選択性の良好なプラズマ処理が可能である。ま
た被処理体の損傷も抑えられる。また特に請求項４によ
れば、種々の処理状況に適切に対処できるコントロール
が可能である。

【００５１】請求項７、８によれば、高周波電力のパワ
ー、周波数を上げることなく、プラズマ密度が高くする
ことができ、しかもイオンコントロールをより容易なら
しめることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかるエッチング処理装置の
断面説明図である。

【図２】実施例において上部電極に印加される高周波の
波形を示すグラフである。

【図３】実施例においてサセプタに印加される高周波の
波形を示すグラフである。

【図４】異なった遷移周波数領域を持つガスを使用する
場合の、採用すべき上端イオン遷移周波数、下端イオン
遷移周波数を示す説明図である。

【符号の説明】

１エッチング処理装置２処理容器５サセプタ２１上部電極５１、６１発振器５２位相コントローラ５３、６３増幅器５４、６４整合器５６、６６キャパシタンス６７インダクタンスＷウエハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−77123（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−280378（ＪＰ，Ａ) 特開平１−148865（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−125626（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−102743（ＪＰ，Ａ) 特開平３−204925（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/3065 C23C 16/50 H01L 21/31

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】処理室内に処理ガスを導入すると共に、
この処理室内に対向して設けられた第１の電極と第２の
電極とに、それぞれ高周波電力を印加してプラズマを発
生させ、第１の電極側に載置される被処理体に対して、
前記プラズマ雰囲気の下で所定の処理を施すプラズマ処
理方法において、前記第２の電極には、前記第１の電極に印加される高周
波よりも高い周波数の高周波を前記第１の電極に印加さ
れる高周波と同じ周波数で振幅変調した電力を印加させ
ることを特徴とする、プラズマ処理方法。
【請求項２】前記第１の電極には、前記処理ガス固有
の下端イオン遷移周波数よりも低い周波数の高周波電力
を印加し、前記第２の電極には、前記処理ガス固有の上
端イオン遷移周波数よりも高い周波数の高周波電力を印
加することを特徴とする、請求項１に記載のプラズマ処
理方法。
【請求項３】前記第１の電極に印加される高周波の位
相を制御することを特徴とする、請求項１又は２に記載
のプラズマ処理方法。
【請求項４】前記振幅変調は、正弦波、三角波、矩形
波、鋸歯状波のいずれか、又はこれらの合成波形によっ
て行うことを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の
プラズマ処理方法。
【請求項５】第１の電極と第２の電極とを処理室内に
おいて対向して有し、被処理体を載置する第１の電極は
整合回路を介して相対的低周波電源に接続され、第２の
電極は整合回路を介して高周波電源と接続されたプラズ
マ処理装置において、前記第１の電極に印加される相対的低周波と同じ周波数
で、前記第２の電極に印加される高周波を振幅変調する
振幅変調装置を備えたことを特徴とする、プラズマ処理
装置。
【請求項６】前記第１の電極に印加される相対的低周
波の位相を制御する位相コントローラを備えたことを特
徴とする、請求項５に記載のプラズマ処理装置。