JP4107518B2

JP4107518B2 - プラズマ処理装置

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Publication number: JP4107518B2
Application number: JP18755497A
Authority: JP
Inventors: 地塩輿水
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1996-07-03
Filing date: 1997-06-27
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2017-06-27
Also published as: JPH10152775A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，プラズマ処理装置にかかり，特に磁場アシスト型の高周波プラズマ発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より知られている典型的な磁場アシスト型の高周波プラズマ発生装置について，図１０を参照しながら説明すると，処理室１０内には，電極１４が配置されており，電極１４に対して高周波電源１８より所定周波数の高周波電力を印加することにより，処理室１０内に導入された処理ガスをプラズマ化し，載置台を兼ねる電極１４上に載置された被処理体に対して所定のプラズマ処理，例えばエッチングを施すように構成されている。また処理室１０の上部には回転自在に永久磁石２０が取り付けられており，処理室１０内の磁場を調整することにより，均一なプラズマを得ることができるように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，近年，集積回路の超高集積が伸展するにつれ，より低圧の条件でより高密度のプラズマを得ることができるプラズマ源が求められている。しかし，上記の如き従来の磁場アシスト型プラズマ処理装置では，いわゆるＥ×Ｂドリフトによりプラズマが偏り，チャージアップダメージが生じやすいという問題があった。また，Ｅ×Ｂドリフトによって，処理容器内壁付近のプラズマ密度が最も高くなり，被処理体上でプラズマを効率よく使うことができないという問題があった。さらに，かかる傾向は低圧条件ではより強く現れるため，低圧条件でも高密度のプラズマを得ることができるプラズマ源が求められている。さらに上記の如き従来のプラズマ処理装置では発生するプラズマの均一性を処理状態に応じて制御することは困難であった。
【０００４】
本発明は，上記のような従来のプラズマ処理装置が有する問題点に鑑みて成されたものであり，プラズマの電子密度を高め，低圧条件下でも高密度かつ均一なプラズマを安定的に得ることが可能であり，さらに処理状況に応じてプラズマの均一性を制御することが可能な新規かつ改良されたプラズマ処理装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，本発明によれば，処理室内に上部電極と下部電極を上下に対向して配置するとともに，処理室内の磁場を調整する複数の磁石を配置し，少なくとも前記上部電極に高周波電力を供給して処理室内に導入された処理ガスをプラズマ化し，前記下部電極上に載置された被処理体に対して所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置が提供される。そして，このプラズマ処理装置は，上部電極は環状の複数の電極を略水平方向に所定間隔を開けて多重に配置することにより構成され，複数の磁石は処理室内において各環状電極に対しそれぞれ略水平方向にわたる磁場を形成するように配置されていることを特徴としている。
【０００６】
上記プラズマ処理装置は，複数の磁石を，処理室内において，環状電極に対しそれぞれ略水平方向にわたり処理室の中心に向かう磁場を形成するように配置されるように構成することができる。
【０００７】
あるいは上記プラズマ処理装置は，複数の磁石を，処理室内において，環状電極に対しそれぞれ略水平方向にわたり処理室の外方に向かう磁場を形成するように配置されるように構成することもできる。
【０００８】
また，上記プラズマ処理装置は，複数の磁石を，処理室外において，最内側の環状電極の環状部上方，隣接する環状電極間の間隙部上方，最外側の環状電極の外周部上方に，磁極方向が処理室内を向くように配置し，かつ相隣接する磁石の磁極方向が交互に反対になるように配置されるように構成することができる。
【０００９】
あるいは上記プラズマ処理装置は，複数の磁石を，処理室内において，最内側の環状電極の環状部，隣接する環状電極間の間隙部，最外側の環状電極の外周部に，磁極方向が略水平方向を向くように配置し，かつ相隣接する磁石の磁極方向が略同一方向になるように配置されるように構成することができる。
【００１０】
また，上記プラズマ処理装置は，上部電極の処理室側の形状を，複数の磁石により処理室内に形成される磁力線に沿った形状を有するように構成することができる。
【００１１】
本発明によれば，以上示したようにプラズマ処理装置を構成することにより，磁石による磁場と多重構造の電極に印加される高周波電力の作用により，処理室内のシース領域において電子を処理室内を旋回するように動作させることが可能となるため，Ｅ×Ｂのプラズマの偏りが無くなり，プラズマ密度が均一となって被処理体へのダメージが軽減される。さらに，低圧条件下であっても高密度のプラズマを得ることが可能となり，各電極に印加される高周波電力のパワーを調整することにより，処理に応じてプラズマ密度の均一化を図ることが可能である。また，上部電極の処理室側の形状を，複数の磁石により処理室内に形成される磁力線に沿った形状を有するように構成することで，上部電極全面に均一なプラズマを発生させることが可能となり，上部電極へのスパッタリングを均一にして寿命を延長することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら，本発明にかかるプラズマ処理装置の好適な実施の形態について説明する。
【００１３】
以下，本発明にかかるプラズマ処理装置をエッチング装置に適用した実施の形態を添付図面に基づき説明すると，図１は本実施の形態にかかるエッチング装置１００の断面を模式的に示している。このエッチング装置１００における処理室１０２は，気密に閉塞自在な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の処理容器１０４内に形成され，当該処理容器１０４自体は接地線１０６を介して接地されている。前記処理室１０２内の底部にはセラミックなどの絶縁支持板１０８が設けられており，この絶縁支持板１０８の上部に，被処理体，例えば直径８インチの半導体ウェハ（以下，「ウェハ」と称する。）Ｗを載置するための下部電極を構成する略円柱状のサセプタ１１０が，上下動自在に収容されている。
【００１４】
前記サセプタ１１０は，前記絶縁支持板１０８および処理容器１０４の底部を遊貫する昇降軸１１２によって支持されており，この昇降軸１１２は，処理容器１０４外部に設置されている駆動モータ（Ｍ）１１４によって上下動自在となっている。従って，この駆動モータ１１４の作動により，前記サセプタ１１０は，図１中の往復矢印に示したように，上下動自在となっている。なお処理室１０２の気密性を確保するため，前記サセプタ１１０と絶縁支持板１０８との間には，前記昇降軸１１２の外方を囲むように伸縮自在な気密部材，例えばベローズ１１５が設けられている。
【００１５】
前記サセプタ１１０は，表面が酸化処理されたアルミニウムからなり，その内部には，温度調節手段，例えばセラミックヒータなどの加熱手段（図示せず。）や，外部の冷媒源（図示せず。）との間で冷媒を循環させるための冷媒循環路（図示せず。）が設けられており，サセプタ１１０上のウェハＷを所定温度に維持することが可能なように構成されている。またかかる温度は，温度センサ（図示せず。），温度制御機構（図示せず。）によって自動的に制御される構成となっている。
【００１６】
また前記サセプタ１１０上には，ウェハＷを吸着保持するための静電チャック１１６が設けられている。この静電チャック１１６は，例えば導電性の薄膜１１６ａをポリイミド系の樹脂１１６ｂによって上下から挟持した構成を有し，処理容器１０４の外部に設置されている高圧直流電源１１８からの電圧が前記薄膜１１６ａに印加されると，そのクーロン力によってウェハＷは，静電チャック１１６の上面に被処理体を吸着保持することができるようになっている。もちろんそのような静電チャックに拠らず，機械的クランプによってウェハＷの周縁部を押圧するようにして，サセプタ１１０上にウェハＷを保持する構成としてもよい。
【００１７】
上記サセプタ１１０上の周辺には，静電チャック１１６を囲むようにして，平面が略環状のフォーカスリング１２０が設けられている。このフォーカスリング１２０は，例えば絶縁性の石英からなっており，ウェハＷ周辺（端に近い部分）のエッチングレートの均一性を向上させる機能を有している。さらに上記サセプタ１１０の周囲には，導電性を有する材質（例えばアルミアルマイト）から成るバッフル板１２２が配されている。このバッフル板１２２は，図示の例では，サセプタ１１０の上下動に伴って上下動する構成となっている。このバッフル板１２２には多数の透孔１２２ａが形成されており，ガスを均一に排出する機能を有している。
【００１８】
さらに下部電極を構成する上記サセプタ１１０に対しては，所定の周波数，例えば，２．０ＭＨｚの高周波電力を出力する高周波電源１４０からの電力が，途中，整合器１４２を介して供給される構成となっている。かかる構成により，プラズマ処理中にウェハＷが載置されたサセプタ１１０に対して高周波電源１４０からバイアス電位を印加することにより，プラズマ中のエッチャントを効率よくウェハＷの被処理面に入射させることができる。
【００１９】
また処理容器１０４の上部周囲には，不図示の処理ガス源より不図示のマスフローコントローラを介して，処理室１０２内に所定の処理ガス，例えば，Ａｒ，Ｃ４Ｆ８ガスやＣＦ４ガスなどを導入することが可能である。さらに，処理容器１０４の下部には，真空ポンプなどの真空引き手段１２４に通ずる排気管１２６が接続されており，サセプタ１１０の周囲に配置された上記バッフル板１２２を介して，処理室１０２内は，１０ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒ内の任意の減圧度にまで真空引きすることが可能となっている。
【００２０】
次に，本実施の形態にかかるエッチング装置に特徴的な上部電極１３０の構成を説明する。この上部電極１３０は，図２に示されるように，略円環状の内側電極１３０ａと，その内側電極１３０ａの外周部に所定間隔を開けて配置される略円環状の外側電極１３０ｂとから構成されている。図示の例では，これらの内側電極１３０ａおよび外側電極１３０ｂは処理容器１０４の天井部１０４ａの一部を成すように組み込まれている。また，図示の例では，被処理体であるウェハＷの外形形状に合わせて略円環状の電極構造を採用しているが，例えば被処理体としてＬＣＤ用ガラス基板を使用する場合には，ガラス基板の外形形状に合わせて，略矩形枠状の電極構造を採用することも可能である。
【００２１】
また，内側電極１３０ａと外側電極１３０ｂには，高周波電源１３４から所定周波数，例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力が，それぞれ独立して印加される構成となっている。すなわち，内側電極１３０ａは，アンプ１３８ｂおよびフェーズシフタ１３６ｂを介して高周波電源１３４に接続されていると共に，外側電極１３０ｂは，アンプ１３８ａおよびフェーズシフタ１３６ａを介して高周波電源１３４に接続されている。さらに，フェーズシフタ１３６（１３６ａ，１３６ｂ）とアンプ１３８ａ，１３８ｂには，制御器１３９が接続されている。従って，制御器１３９の制御により，内側電極１３０ａに印加される高周波電力と，外側電極１３０ｂに印加される高周波電力とを，それぞれ独立して制御することができ，例えばそれら内側電極１３０ａと外側電極１３０ｂとに印加される各高周波電力の位相を相対的に制御することができる。
【００２２】
さて，処理室１０２内に磁場を形成するための磁石，例えば永久磁石１３２は，本実施の形態にかかるエッチング装置１００では，処理容器１０４の上部に配置されている。これらの永久磁石１３２は，内側電極１３０ａと外側電極１３０ｂとの外形形状に合わせて略円環形状に構成された複数の永久磁石１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃから成り，それぞれが上記内側電極１３０ａと外側電極１３０ｂとの間領域，すなわち，内側電極１３０ａの内側に第１永久磁石１３２ａ，内側電極１３０ａと外側電極１３０ｂとの間に第２永久磁石１３２ｂ，外側電極１３２ｃの外側に第３永久磁石１３２ｃがそれぞれ設置されている。これらの永久磁石１３２（１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ）は，磁極方向が略垂直方向，すなわち，電極１３０が配置される面（水平方向）に対して略垂直方向を向くように配置される。ただし，隣接する永久磁石の磁極方向は交互に反対になるように配置される。すなわち，図示の例では，第１永久磁石１３２ａと第３永久磁石１３２ｃは，Ｎ極が処理容器１０４方向を向くように配置されるのに対し，第２永久磁石１３２ｂは，Ｓ極が処理容器１０４方向を向くように配置されている。
【００２３】
かかる構成によれば，図２に示すように，永久磁石１３２による磁場と内側および外側電極１３０ａ，１３０ｂに印加される高周波電力の作用により，シース領域に存在する電子を電極１３０の形状に沿わせて環状に案内する力を処理室１０２内に形成することが可能となる。すなわち，例えば処理室１０２内を上方から下方方向に向かって見た場合，シース領域中の電子は，処理室１０２内の上部略中央付近（内側）では，例えば右回りで旋回させることができると共に，その外側では，例えば左回りに旋回させることができる。このように，本実施の形態によれば，シース領域中の電子を，処理室１０２の内壁面に衝突させることなく，所望の状態で略環状に回転させることができるため，処理室１０２内に励起されるプラズマのシース領域での電子密度を高め，低圧条件下であっても高密度かつ均一なプラズマを安定的に得ることが可能となる。
【００２４】
また，本実施の形態にかかる装置によれば，内側電極１３０ａおよび外側電極１３０ｂに印加される高周波電力のパワーを個別独立に制御することが可能なので，処理プロセスに応じて処理室１０２内を回転運動する電子の速度を内側と外側とで適宜に調整することにより，処理室１０２内に発生するプラズマを均一化することが可能である。すなわち，図３に示したように，内側電極に印加する高周波電力に対して，外側電極に印加する高周波電力を実質的に約２倍の電力とすることで，例えば内側電極に４５０Ｗ，外側電極に１ｋＷの高周波電力を印加することで，処理室１０２内に発生するプラズマを均一化することができ，被処理体に対して均一な超微細加工が可能となる。
【００２５】
再び，図１を参照すると，処理容器１０４の側部には，ゲートバルブ１５０を介してロードロック室１５２が接している。このロードロック室１５２内には，被処理基板であるウェハＷを処理容器１０４内の処理室１０２との間で搬送するための，搬送アームなどの搬送手段１５４が設けられている。
【００２６】
本実施の形態にかかるエッチング装置１００の主要部は以上のように構成されており，例えばシリコンのウェハＷの酸化膜（ＳｉＯ₂）に対してエッチング処理する場合の作用等について説明すると，まずゲートバルブ１５０が開放された後，搬送手段１５４によってウェハＷが処理室１０２内に搬入される。このとき駆動モータ（Ｍ）１１４の作動により，サセプタ１１０は下降してウェハＷ受け取りの待機状態にある。そして搬送手段１５４によってウェハＷが静電チャック１１６上に載置された後，搬送手段１５４は待避してゲートバルブ１５０は閉鎖され，また駆動モータ（Ｍ）１１４の作動によってサセプタ１１０は所定の処理位置まで上昇する。
【００２７】
次いで処理室１０２内が，真空引き手段１２４によって減圧されていき，所定の減圧度になった後，不図示の処理ガス供給源から処理ガス，例えばＣＦ₄ガスが供給され，処理室１０２の圧力が，例えば１０ｍＴｏｒｒに設定，維持される。
【００２８】
次いで，制御器１３９の制御により，高周波電源１３４から内側電極１３０ａに対しては，フェーズシフタ１３６ｂおよびアンプ１３８ｂを介して，また外側電極１３０ｂに対しては，フェーズシフタ１３６ａおよびアンプ１３８ａを介して，それぞれ独立して所定の高周波電力が印加されると，処理室１０２内にプラズマが励起される。その際に，本実施の形態によれば，内側電極１３２ａと外側電極１３２ｂとに印加される高周波電力の作用と，処理容器１０４の上部に設置された永久磁石１３２により処理室１０２内に形成される磁場の作用とにより，プラズマのシース領域において，電子が環状に旋回運動する。そのため，処理容器１０４の内壁に衝突する電子の数を軽減し，処理ガスのプラズマ化を促進させるように作用することが可能となり，低圧力条件下であっても，高密度のプラズマを安定的に生成させることができる。また，処理中は，内側電極１３２ａおよび外側電極１３２ｂに印加される高周波電力のパワーを微調整することにより，処理室１０２内に生成するプラズマの均一化が図られる。なお，内側電極１３０ａと外側電極１３０ｂとに印加される高周波電力の位相を，相対的に制御することも可能である。
【００２９】
次いで，所定のタイミングをずらして，高周波電源１４０からサセプタ１１０に所定の高周波電力を印加し，サセプタ１１０にバイアス電位をかけることにより，処理室１０２内に生成したプラズマ中のエッチャントイオンがウェハＷの被処理面に対して効率的に入射し，被処理面の酸化膜をエッチングしていく。このように所定の処理が終了すると，処理室１０２がパージされ，ウェハＷを搬入した動作と逆の動作を経て，搬送機構１５４により，処理済みのウェハＷが処理室１０２外に搬出され，一連のプロセスを終了する。
【００３０】
以上，図１および図２に関連して，本発明にかかる処理装置をエッチング装置１００に適用した実施の一形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例および修正例に相当し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００３１】
例えば，図１，図２および図４に示す例では，永久磁石１３２を処理容器１０４の外方に設置するとともに，永久磁石１３２の極性方向を略垂直方向（紙面上下方向）に向くように配置した構成を示したが，図５および図６に示すエッチング装置２００のように，処理室１０２の内方に永久磁石２３２を設置するとともに，永久磁石２３２の極性方向を略水平方向（紙面左右方向）に向くように配置することも可能である。なお，図１，図２および図４に示すエッチング装置１００，図５および図６に示すエッチング装置２００，図７に示すエッチング装置３００，図８に示すエッチング装置４００および図９に示すエッチング装置５００の構成は，永久磁石の配置構成を除けば基本的に同一なので，同一の機能構成を有する構成部材については，同一の参照符号を付することにより重複説明を省略することにする。
【００３２】
図５および図６に示すように，永久磁石２３２を配置し，かつ内側電極１３０ａおよび外側電極１３０ｂに対して高周波電源１３４から高周波電力を印加した場合には，例えば処理室１０２内を上方から下方方向に向かって見た場合，シース領域中の電子を，処理室１０２内上方の全域で例えば右回りで旋回させることができる。従って，本実施の形態にかかるエッチング装置２００においても，先のエッチング装置１００と同様に，電子を処理容器１０４の内壁面に衝突させずにドーナツ状（環状）に回転させることが可能となり，その結果，処理室１０２内に発生するプラズマのシース領域での電子密度を高め，低圧条件下でも高密度かつ均一なプラズマを安定的に得ることができる。
【００３３】
なお，図５および図６に示す実施の形態では，永久磁石２３２（２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃ）は処理容器１０４の処理室１０２内に配置されるため，永久磁石２３２（２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃ）の表面は石英やセラミックスなどのスパッタリングされにくい材料２３４により覆うことが好ましい。
【００３４】
また，本実施の形態にかかるエッチング装置２００においても，内側電極１３０ａおよび外側電極１３０ｂに印加される高周波電力のパワーを個別独立に制御することにより，処理プロセスに応じて処理室１０２内を回転運動する電子の密度および方向を内側と外側とで適宜に調整し，処理室１０２内に発生するプラズマを均一化することが可能である。
【００３５】
さらにまた，図７に示したエッチング装置３００のように，処理容器１０４の天井部１０４ａ内に永久磁石３３２を配置し，かつ内側電極１３０ａおよび外側電極１３０ｂに対して高周波電源１３４から高周波電力を印加することにより，上部電極１３０をそれぞれ略水平方向にわたり，処理室１０２の中心に向かう磁場を形成するように配置することも可能である。さらに図８に示したエッチング装置４００のように，処理容器１０４の天井部１０４ａ内に永久磁石４３２を配置し，かつ内側電極１３０ａおよび外側電極１３０ｂに対して高周波電源１３４から高周波電力を印加することにより，上部電極１３０をそれぞれ略水平方向にわたり，処理室１０２の外方に向かう磁場を形成するように配置することも可能である。
【００３６】
従って，上記エッチング装置３００およびエッチング装置４００の構成によっても，電子をドーナツ状（環状）に回転させることが可能となり，処理室１０２内に発生するプラズマのシース領域での電子密度を高め，低圧条件下でも高密度かつ均一なプラズマを安定的に得ることができる。なお，図７および図８に示す実施の形態では，永久磁石３３２（３３２ａ，３３２ｂ，３３２ｃ）および永久磁石４３２（４３２ａ，４３２ｂ，４３２ｃ）は，処理容器１０４の天井部１０４ａ内に配置されるため，永久磁石３３２（３３２ａ，３３２ｂ，３３２ｃ）および永久磁石４３２（４３２ａ，４３２ｂ，４３２ｃ）の処理室１０２側の面は，石英やセラミックスなどのスパッタリングされにくい材料２３４により覆うことが好ましい。
【００３７】
また，図９に示したエッチング装置５００ように，処理容器１０４の天井部１０４ａ内に配置されている上部電極５３０の処理室１０２側の面の形状を，永久磁石１３２（１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ）によって処理室１０２内に形成される磁力線に沿った形状を有するように構成することで，上部電極５３０全面に均一なプラズマを発生させることが可能となり，上部電極５３０へのスパッタリングを均一にして寿命を延長することができる。
【００３８】
以上，本発明の要旨は，永久磁石による磁場と内側電極および外側電極に印加される高周波電力の作用により，プラズマのシース領域における電子を環状に運動させることが可能なように，永久磁石および内側および外側電極を配置することにあるので，かかる作用効果を得られる構成であれば，上記構成に限定されず，いかなる配置構成をも採用することが可能である。
【００３９】
また，上記実施の形態においては，被処理体として円形のウェハＷを処理する装置構成に対応して環状の電極および永久磁石を採用したエッチング装置１００，２００，３００，４００および５００を示したが，例えば略矩形のＬＣＤ基板を処理する場合には，電極および永久磁石の形状を略矩形枠状にすることもできる。さらに，上記実施の形態においては，処理室１０２内の磁場を調整する磁石に，永久磁石を例に挙げて説明したが，本発明はかかる構成に限定されず，例えば電磁石を用いた構成としてもよい。
【００４０】
さらにまた，上記実施の形態においては，上部電極を２重構造（すなわち内側電極および外側電極）に構成したが，さらに３重以上の多重構造に構成することも可能である。また，多重構造（内側電極と外側電極）の電極間の干渉が問題となる場合には，相隣接する電極間に電磁シールドを設けてもよい。
【００４１】
さらに上記実施の形態にかかるエッチング装置１００，２００，３００，４００および５００は，シリコンの半導体ウェハ表面のシリコン酸化膜（ＳｉＯ₂）をエッチングする装置として構成されていたが，これに限らず，本発明は他のエッチングプロセスを実施する装置としてももちろん構成でき，さらに被処理体も，ウェハに限らず，ＬＣＤ基板であってもよい。また装置構成についても，前記実施例は，エッチング装置として構成したが，本発明はこれに限らず，他のプラズマ処理装置，例えばアッシング装置，スパッタリング装置，ＣＶＤ装置としても構成できる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，永久磁石による磁場と多重構造の電極に印加される高周波電力の作用により，プラズマのシース領域で，電子を処理容器の内壁に衝突させることなく環状（ドーナツ状）に旋回運動させることが可能となるので，プラズマのシース領域での電子密度を高め，低圧条件下でも高密度かつ均一なプラズマを安定的に得ることが可能である。さらに処理状況に応じて，多重構造の電極に印加される高周波電力のパワーを制御することにより，処理室内の電子の速度を制御し，プラズマの均一化を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるプラズマ処理装置をエッチング装置に適用した実施の一形態を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示すエッチング装置の略平面図である。
【図３】図１に示すエッチング装置におけるプラズマ密度とプラズマ密度の半径を測定した結果である。
【図４】図１に示すエッチング装置の処理室内の電子の動きを模式的に拡大して示す説明図である。
【図５】本発明にかかるプラズマ処理装置をエッチング装置に適用した実施の別の形態を概略的に示す断面図である。
【図６】図５に示すエッチング装置の処理室内の電子の動きを模式的に拡大して示す説明図である。
【図７】本実施の形態にかかる別の形態のエッチング装置の処理室内の電子の動きを模式的に拡大して示す説明図である。
【図８】本実施の形態にかかる別の形態のエッチング装置の処理室内の電子の動きを模式的に拡大して示す説明図である。
【図９】本実施の形態にかかる別の形態のエッチング装置の処理室内の電子の動きを模式的に拡大して示す説明図である。
【図１０】従来の磁場アシスト型エッチング装置の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１００エッチング装置
１０２処理室
１０４処理容器
１１０サセプタ（下部電極）
１３０上部電極
１３０ａ内側電極
１３０ｂ外側電極
１３２永久磁石
１３２ａ第１永久磁石
１３２ｂ第２永久磁石
１３２ｃ第３永久磁石
１３４高周波電源
１３６フェーズシフタ
１３９制御器
１４０高周波電源
Ｗウェハ

Claims

処理室内に上部電極と下部電極を上下に対向して配置するとともに，前記処理室内の磁場を調整する複数の磁石を配置し，少なくとも前記上部電極に高周波電力を供給して前記処理室内に導入された処理ガスをプラズマ化し，前記下部電極上に載置された前記被処理体に対して所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置において：
前記上部電極は，略環状の複数の電極を略水平方向に所定間隔を開けて多重に配置することにより構成され；
前記複数の磁石は，前記処理室内において，前記各環状電極に対しそれぞれ略水平方向にわたる磁場を形成するように配置され、
さらに、前記複数の磁石は，前記処理室外において，最内側の前記環状電極の環状部上方，隣接する前記環状電極間の間隙部上方，最外側の前記環状電極の外周部上方に，磁極方向が前記処理室内を向くように配置され，かつ相隣接する前記磁石の磁極方向が交互に反対となるように配置されることを特徴とするプラズマ処理装置。
処理室内に上部電極と下部電極を上下に対向して配置するとともに，前記処理室内の磁場を調整する複数の磁石を配置し，少なくとも前記上部電極に高周波電力を供給して前記処理室内に導入された処理ガスをプラズマ化し，前記下部電極上に載置された前記被処理体に対して所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置において：
前記上部電極は，略環状の複数の電極を略水平方向に所定間隔を開けて多重に配置することにより構成され；
前記複数の磁石は，前記処理室内において，前記各環状電極に対しそれぞれ略水平方向にわたる磁場を形成するように配置され、
さらに、前記複数の磁石は，前記処理室内において，最内側の前記環状電極の環状部，隣接する前記環状電極間の間隙部，最外側の前記環状電極の外周部に，磁極方向が略水平方向を向くように配置され，かつ相隣接する前記磁石の磁極方向が略同一方向になるように配置されることを特徴とするプラズマ処理装置。
前記複数の磁石は，前記処理室内において，前記環状電極に対しそれぞれ略水平方向にわたり前記処理室の中心に向かう磁場を形成するように配置されていることを特徴とする，請求項２に記載のプラズマ処理装置。
前記複数の磁石は，前記処理室内において，前記環状電極に対しそれぞれ略水平方向にわたり前記処理室の外方に向かう磁場を形成するように配置されていることを特徴とする，請求項２に記載のプラズマ処理装置。
前記上部電極の前記処理室側の形状は，前記複数の磁石により前記処理室内に形成される磁力線に沿った形状を有することを特徴とする，請求項１または２のいずれかに記載のプラズマ処理装置。