JPH0969399A

JPH0969399A - プラズマ処理装置

Info

Publication number: JPH0969399A
Application number: JP7246607A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Hongo; 俊明本郷; Kiichi Hama; 貴一浜
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1997-03-11
Anticipated expiration: 2015-08-31
Also published as: JP3153743B2

Abstract

(57)【要約】【目的】高周波誘導プラズマ装置のプラズマ密度の均
一化を図る。【構成】高周波アンテナ１１２に高周波電力を印加し
て誘電体１０８を介して処理室１０２ａ内に誘導プラズ
マを励起し、処理室内の被処理体Ｌに対して処理を施す
如く構成されたプラズマ処理装置１００において、高周
波アンテナ１１４、１１６は、誘電体上方に配置された
共通給電点１１５より誘電体近傍に到る分岐部１１４
ａ、１１６ｂを有し、その分岐部の終端より第１ターン
１１４ｂを形成し、その第１ターンの端部から放射状に
広がり（１１４ｃ）、その放射状に広がった端部から第
２ターン１１４ｄを形成している。従って、従来のよう
に処理室内の中央部に高密度プラズマが生成されるので
はなく、処理室内全体にわたり均一な密度のプラズマを
得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、処理室内におい
て、被処理体、例えば半導体ウェハやＬＣＤ基板などに
プラズマ処理を施すためのプラズマ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被処理体、例えば半導体ウェ
ハやＬＣＤ基板などを処理室内においてプラズマ処理す
るための装置として、高周波（ＲＦ）を用いた平行平板
型のプラズマ処理装置が広く採用されている。かかる平
行平板型プラズマ処理装置は、いずれか一方の電極又は
両方の電極に高周波を印加することにより、両電極間に
プラズマを発生させ、被処理体の処理面にプラズマ流を
流入させ、例えばエッチング処理を行うものである。

【０００３】しかしながら、上記の平行平板型プラズマ
処理装置では、半導体デバイスの超高集積化に伴って要
求されるサブミクロン単位、さらにサブハーフミクロン
単位の超微細加工を実施することは困難である。すなわ
ち、かかるプロセスをプラズマ処理装置により実施する
ためには、低圧雰囲気（例えば１〜５０ｍＴｏｒｒ）に
おいて、高密度のプラズマを高い精度で制御することを
重要であり、しかもそのプラズマは大口径ウェハや大型
のＬＣＤ基板にも対応できるように、大面積で高均一な
ものであることが必要である。

【０００４】このような技術的要求に対して、新しいプ
ラズマソースを確立すべく、多くのアプローチがなされ
ている。例えば、欧州特許公開明細書第３７９８２８号
には、高周波アンテナを用いる高周波誘導プラズマ処理
装置が開示されている。この高周波誘導プラズマ処理装
置１０は、図８に示すように、被処理体１２を載置する
載置台１４と対向する処理室１６の一面（天井面）を石
英ガラスなどの誘電体１８で構成して、その外壁面に、
例えば渦巻きコイルから成る高周波アンテナ２０を設置
し（図９参照。）、この高周波アンテナ２０に高周波電
源２２よりマッチング回路２４を介して高周波電力を印
加することにより処理室１６内に高周波電磁場を形成
し、この電磁場空間内を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
うに構成されている。なお、載置台１４には、被処理体
１２の処理面へのプラズマ流の入射を促進するように、
高周波電源２６よりバイアス用の高周波電力を印加する
ことが可能である。また、処理室１６の底部には、処理
室１６内を所定の圧力雰囲気にするように不図示の排気
手段に連通する排気口２８が設けられるとともに、処理
室１６の天井面を成す誘電体１８の中央部には所定の処
理ガスを処理室１６内に導入するための処理ガス導入口
３０が設けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の高周波誘導プラズマ処理装置においては、図９
に示すように、高周波アンテナ２０は、誘電体１８の外
壁面に平面状に配置された渦巻コイルから構成されてい
るので、その中心部においてはコイルの密度が高いた
め、処理室の中央部においてより密度の濃いプラズマが
発生し、図１５に示すように、被処理体の処理面の中央
部と周辺部とではエッチング速度が相違し、プラズマ処
理の面内均一を達成することが困難であるという問題が
あった。そして、この問題は、特に大口径の半導体ウェ
ハや大面積のＬＣＤ基板を処理する大型の処理装置にお
いて顕著であった。

【０００６】また、特に略矩形のＬＣＤ基板（その輪郭
を図９に点線３２で示す。）を処理する際に、渦巻状の
コイル２０を使用した場合、渦巻状のコイル２０が存在
している領域３４については、良好なプラズマを得るこ
とができるが、渦巻状コイル２０が存在しない隅領域３
６については、十分な電磁場を得ることができずプラズ
マ密度が粗になり、従って面内均一性に優れた処理を施
すことが困難であるという問題があった。

【０００７】本発明は、従来の高周波誘導プラズマ処理
装置が有する上記のような問題点に鑑みて成されたもの
であり、その目的は、低圧条件下であってもより高密度
で面内均一性に優れたプラズマを発生させることが可能
であり、被処理体の形状に合わせて最適な処理を行うこ
とが可能な新規かつ改良された高周波誘導プラズマ処理
装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の観点によれば、請求項１に記載のよ
うに、高周波アンテナに高周波電力を印加することによ
り誘電体を介して処理室内に誘導プラズマを励起して、
前記処理室内の被処理体に対して処理を施す如く構成さ
れたプラズマ処理装置において、前記高周波アンテナは
複数の高周波アンテナ部材から成り、その各高周波アン
テナ部材は、前記誘電体の上方に配置された共通給電点
より分岐して前記誘電体上面またはその近傍に到る分岐
部と、その分岐部の誘電体側の端部付近にてターンを形
成する第１ターン部と、その第１ターン部から延びる延
伸部と、その延伸部からターンを形成する第２ターン部
を備えるように構成されたプラズマ処理装置が提供され
る。

【０００９】かかる構成によれば、高周波アンテナは、
複数の高周波アンテナ部材から構成されるので、誘導体
上面におけるアンテナのレイアウトを自在に行うことが
可能となり、そのレイアウトを被処理体の形状に応じて
最適化することより均一な密度のプラズマを得ることが
できる。また、各高周波アンテナ部材の分岐部は、誘電
体上面から離れた位置にある共通給電点から誘電体上面
またはその近傍に到るように構成されているいるので、
この分岐部に対応する処理室内のプラズマ密度を他の部
分のプラズマ密度に比較して薄くすることができる。従
って、例えば、プラズマ密度が濃くなり易い処理室の中
央領域の上方に、この分岐部を配置することにより、処
理室のプラズマ密度の均一化を図ることができる。さら
に、各高周波アンテナ部材は、第１ターン部と第２ター
ン部を備えているので、例えば、第１ターン部を誘電体
上面の中心領域に設置し、第２ターン部をその周辺領域
に設置することにより、従来のように処理室内の中央部
に偏りがちな高密度のプラズマを分散し、処理室内全体
にわたり均一な密度のプラズマを得ることができる。そ
の結果、大面積の被処理体を処理する場合であっても、
均一なプラズマ処理を行うことが可能となる。

【００１０】その場合に、請求項２に記載のように、上
記プラズマ処理装置において、前記誘電体を、前記被処
理体に対して略平行な面に設置された第１誘電体部と前
記被処理体に対して略垂直な面に設置された第２誘電体
部とから構成し、前記第１ターンは前記第１誘電体部上
でターンを形成し、前記第２ターンは前記第２誘電体部
上でターンを形成するように構成することが好ましい。

【００１１】かかる構成によれば、第２誘電体部上に設
置された高周波アンテナ部分（主に、第２ターン部）に
より生成される処理室内のプラズマは、処理室の側壁近
傍に発生するが、第１誘電体部上に設置された高周波ア
ンテナ部分（主に、第１ターン部）により生成されるプ
ラズマにより中心方向引き寄せられることにより、結果
として被処理体上に均一なプラズマ形成することができ
る。

【００１２】また、請求項３に記載のように、上記プラ
ズマ処理装置において、前記第１ターン部および前記第
２ターン部は、被処理体の輪郭形状に略相似するターン
形状を有するように構成することが好ましい。

【００１３】かかる構成によれば、被処理体の輪郭形状
に合わせてアンテナのターン形状が選択されるので、例
えば、ＬＣＤ基板を処理する場合には、角状に巻かれた
アンテナを使用することにより、ＬＣＤ基板の隅部分に
対しても良好なプラズマ処理を行うことができる。

【００１４】また本発明の第２の観点によれば、請求項
４に記載のように、高周波アンテナに高周波電力を印加
することにより誘電体を介して処理室内に誘導プラズマ
を励起して、前記処理室内の被処理体に対して処理を施
す如く構成されたプラズマ処理装置において、前記高周
波アンテナは前記誘電体上面に載置される板状の導電体
であり、その導電体は被処理体の輪郭形状に略相似する
輪郭形状を有するように構成されたプラズマ処理装置が
提供される。

【００１５】さらに本発明の第３の観点によれば、請求
項５に記載のように、高周波アンテナに高周波電力を印
加することにより誘電体を介して処理室内に誘導プラズ
マを励起して、前記処理室内の被処理体に対して処理を
施す如く構成されたプラズマ処理装置において、前記高
周波アンテナは前記誘電体上面に載置される井桁状の導
電体であり、その導電体は被処理体の輪郭形状に略相似
する輪郭形状を有するように構成されたプラズマ処理装
置が提供される。

【００１６】さらにまた本発明の第４の観点によれば、
請求項６に記載のように、高周波アンテナに高周波電力
を印加することにより誘電体を介して処理室内に誘導プ
ラズマを励起して、前記処理室内の被処理体に対して処
理を施す如く構成されたプラズマ処理装置において、前
記高周波アンテナは前記誘電体上面に載置される梯子状
の導電体であり、その導電体は被処理体の輪郭形状に略
相似する輪郭形状を有するように構成されたプラズマ処
理装置が提供される。

【００１７】以上のように、請求項４〜請求項６に記載
された本発明の第２〜第４の観点によれば、アンテナが
被処理体の輪郭形状に合わせた板状、井桁状または梯子
状の導電体から構成されるので、被処理体の処理面全面
にわたり均一なプラズマ密度を得ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら本
発明に係るプラズマ処理装置をＬＣＤ基板用のエッチン
グ装置に適用した実施の一形態について詳細に説明す
る。

【００１９】図１に示すプラズマエッチング装置１００
は、導電性材料、例えばアルミニウムなどからなる略角
筒状（図２および図３を参照。）に成形された処理容器
１０２を有しており、所定のエッチング処理は、この処
理容器１０２内に形成される処理室１０２ａ内で行われ
る。

【００２０】前記処理容器１０２は接地されており、さ
らにその底部にはセラミックなどの絶縁板１０４を介し
て、被処理体、例えばＬＣＤ基板Ｌを載置するための略
角筒状の載置台１０６が設けられている。また載置台１
０６の前記ＬＣＤ基板Ｌの載置面とほぼ対向する処理容
器１０２の天板中央部には、例えば石英ガラスやセラミ
ックからなる第１誘電体部１０８ａが不図示のシール部
材を介して気密に設けられており、この絶縁材１０８ａ
の外壁面には導体、例えば銅板、アルミニウム、ステン
レスなどから成る上部高周波アンテナ部１１２ａが配置
されている。上記天板中央部の第１誘電体部１０８ａの
周囲には、図１に示すように、アルミニウムなどの導電
体から成るシールド部１５０が設けられている。さら
に、シールド部１５０の外側には、前記第１誘電体部１
０８ａに対して略垂直方向に立設された石英ガラスやセ
ラミックから成る第２誘電体部１０８ｂが設けられてい
る。そして、この第２誘電体部１０８ｂの外壁面を囲む
ように、銅板やアルミニウムから成る側部高周波アンテ
ナ部１１２ｂが配置されている。以上のように、本実施
例にかかる高周波アンテナ１１２は、配置される位置に
関して言えば、第１誘電体部１０８ａ上に設置される上
部高周波アンテナ部１１２ａと第２誘電体部１０８ｂ上
に設置される側部高周波アンテナ部１１２ｂとから構成
されている。

【００２１】次に、本実施例にかかる高周波アンテナ１
１２（１１２ａ、１１２ｂ）を形状面から説明すると、
図２に示すように、高周波アンテナ１１２（１１２ａ、
１１２ｂ）は、第１の高周波アンテナ部材１１４と第２
の高周波アンテナ部材１１６とから構成されており、こ
れらのアンテナ部材１１４、１１６が互いに重ならない
ように同方向（図示の例では反時計回り）にターンを形
成している。

【００２２】なお、本明細書において高周波アンテナの
ターンと言う場合には、アンテナが１または数回転以
上、渦巻き状、コイル状、あるいはループ状に巻かれて
いる場合のみならず、巻きが１回転未満の場合、例えば
半回転、３／４回転の場合も含むものとする。また本明
細書における高周波アンテナのターンは必ずしも曲線か
ら構成されている必要はなく、直線部分を組み合わせた
角状のターンも含むものとする。要するに、本発明を適
用可能な高周波アンテナのターン形状は、直線形状のア
ンテナ以外の全てのアンテナ形状に対して適用すること
ができるものと了解される。

【００２３】図２および図３を参照しながら、本実施例
にかかる高周波アンテナ１１２（１１２ａ、１１２ｂ）
の形状をさらに詳細に説明する。高周波アンテナ１１２
（１１２ａ、１１２ｂ）は、第１誘電体部１０８ａのほ
ぼ中央領域の上方に共通給電点１１５を有している。こ
の共通給電点１１５は、共通の導線１１８によりマッチ
ング回路１２０を介してプラズマ生成用の高周波電源１
２２に接続されている。そして、高周波アンテナ１１２
（１１２ａ、１１２ｂ）は、共通給電点１１５より上述
の第１および第２のアンテナ部材１１４、１１６に分岐
している。各アンテナの分岐部１１４ａ、１１６ａは、
共通給電点１１５より処理室１０２の第１誘電体部１０
８ａの上面またはその付近に到り、そこからそれぞれ反
時計回りに巻いた第１ターン部１１４ｂ、１１６ｂを形
成している。

【００２４】このように、本実施例では、各高周波アン
テナ１１２（１１４、１１６）は、誘電体１０８上面か
ら離れた位置にある共通給電点１１５から第１誘電体部
１０８ａ上面またはその近傍に到る分岐部１１４ａ、１
１６ａを有しているので、この分岐部１１４ａ、１１６
ａに対応する処理室１０２内のプラズマ密度を他の部分
のプラズマ密度に比較して薄くすることができる。従っ
て、例えば、プラズマ密度が濃くなり易い処理室１０２
の中央領域の上方に、この分岐部を配置することによ
り、処理室のプラズマ密度の均一化を図ることができ
る。

【００２５】さらに上記第１および第２の高周波アンテ
ナ部材１１４、１１６は、図２の平面図から容易に分か
るように、分岐部１１４ａ、１１６ｂより、それぞれ反
時計回りに巻いた第１ターン部１１４ｂ、１１６ｂと、
それらの第１ターン部１１４ｂ、１１６ｂの各終端から
放射状に外方に延びる延長部１１４ｃ、１１６ｃと、そ
れらの延長部１１４ｃ、１１６ｃの各終端からそれぞれ
反時計回りに巻いた第２ターン部１１４ｄ、１１６ｄと
を備えている。第２ターン部１１４ｄ、１１６ｄの終端
は接地される。

【００２６】以上の説明より明らかなように、本発明に
かかる高周波アンテナ１１２のうち上部高周波アンテナ
部１１２ａは、上記第１および第２の高周波アンテナ部
材１１４、１１６のうち、分岐部１１４ａ、１１６ａの
一部と第１ターン部１１４ｂ，１１６ｂと延長部１１４
ｃ、１１６ｃの一部から構成される。これに対して、本
発明にかかる高周波アンテナ側部高周波アンテナ部１１
２ｂは、上記第１および第２の高周波アンテナ部材１１
４、１１６のうち、延長部１１４ｃ、１１６ｃの一部と
第２ターン部１１４ｄ、１１６ｄとから構成される。な
お高周波アンテナ１１２に関するこれらの区分は、あく
までも発明の説明および理解の便宜のためのものであ
り、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的範囲は
かかる区分により限定されないことは言うまでもない。

【００２７】さらに、これらの第１および第２の高周波
アンテナ部材１１４、１１６は、被処理体であるＬＣＤ
基板の輪郭形状（図３に点線Ｌで示す。）に合わせてタ
ーン形状が決定される。すなわち、本実施例では、各高
周波アンテナ部材１１４、１１６は、略矩形平面のＬＣ
Ｄ基板の輪郭形状に合わせて、直線部と角部より成る角
状のターン形状として構成されている。従って、被処理
体として略円形平面の半導体ウェハを使用する場合に
は、円形のターン形状のアンテナを使用することができ
る。なお、第２誘導体１０８ｂの周囲に配置される側部
高周波アンテナ部１１２ｂ（主に高周波アンテナ部材１
１４、１１６の第２ターン部１１４ｄ、１１６ｄ）は、
図示のように、載置台１０６に載置されるＬＣＤ基板Ｌ
よりも外方に形成されることが好ましく、かかる構成に
より、従来十分なエッチングレートが得られなかったＬ
ＣＤ基板Ｌの周辺部、特に隅部においても十分なエッチ
ング処理を行うことが可能となる。

【００２８】なお、図３に示す例では、図面を簡略化し
て理解を容易にするために、高周波アンテナ１１２を２
つの第１および第２の高周波アンテナ部材１１４、１１
６から構成し、第１ターン１１４ｂ、１１６ｂを略角状
の略３／４回転とし、第２ターン１１４ｄ、１１６ｄを
略角状の略半回転としたが、本発明はかかる実施例に限
定されない。例えば、高周波アンテナ１１２を１つの高
周波アンテナ部材から構成することも可能であるし、あ
るいは３以上の高周波アンテナ部材から構成することも
可能である。また、第１および第２ターンの形状および
巻き数については、必要に応じて自由に選択することが
可能である。本実施例において、肝要なのは、中心領域
のプラズマ密度を調整する第１ターンと周辺領域のプラ
ズマ密度を調整する第２ターンを有する高周波アンテナ
部材を使用することであり、高周波アンテナ部材の点
数、巻き数、ターン形状については、被処理体の形状、
寸法に応じて、処理室内のプラズマ密度を均一にするよ
うに自由にレイアウトすることが可能である。

【００２９】さて以上のように構成された高周波アンテ
ナ１１２の動作については、図４に関連して後に詳述す
ることにして、プラズマ処理装置１００の残余の構成部
材についての説明を続ける。

【００３０】前記載置台１０６は、アルミニウムなどよ
り形成された複数の部材をボルトなどにより組み付ける
ことにより構成することが可能であり、その内部には、
冷却手段１２０や加熱手段１２２などの温度調節手段が
内設され、ＬＣＤ基板Ｌの処理面を所望の温度に調整す
ることができるように構成されている。

【００３１】この冷却手段１２０は、たとえば冷却ジャ
ケットなどから構成され、この冷却ジャケット内には、
たとえば液体窒素などの冷媒を、冷媒導入管１２４を介
して導入可能であり、導入された液体窒素は同冷却手段
１２０内を循環し、その間に核沸騰により冷熱を生じ
る。かかる構成により、たとえば−１９６℃の液体窒素
の冷熱が冷却手段１２０から載置台１０６を介してＬＣ
Ｄ基板Ｌに対して伝熱し、ＬＣＤ基板Ｌ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、液体窒
素の核沸騰により生じた窒素ガスは冷媒排出管１２６よ
り容器外へ排出される。

【００３２】さらに載置台１０６には加熱手段１２２が
配置されており、この加熱手段１２２は、たとえば窒化
アルミニウムなどの絶縁性焼結体にタングステンなどの
導電性抵抗発熱体をインサートした構成で、この抵抗発
熱体が電力供給リード１２８によりフィルタ１３０を介
して電力源１３２から所望の電力を受けて発熱し、ＬＣ
Ｄ基板Ｌの処理面の温度を所望する温度まで加熱し、温
度制御を行うことが可能なように構成されている。

【００３３】さらに、前記載置台１０６の周囲には載置
するＬＣＤ基板の輪郭形状に合わせてクランプ手段１３
４が配置されており、載置されたＬＣＤ基板を、例えば
その４隅においてクランプし、保持することができる。

【００３４】そして前記載置台１０６には、中空に成形
された導体よりなる給電棒１３６が接続しており、さら
に、この給電棒１３６にはブロッキングコンデンサ１３
８を介して高周波電源１４０が接続されており、処理時
には例えば２ＭＨｚの高周波電力を載置台１０６に印加
することにより、プラズマとの間にバイアス電位を生じ
させプラズマ流を被処理体の処理面に効果的に引き寄せ
ることが可能である。なお図１に示す実施例では、載置
台１０６にバイアス用の高周波電力を印加する構成を示
したが、単に載置台１０６を接地させる構成を採用する
こともできる。

【００３５】さらに前記処理容器１０２の側壁には処理
ガス供給口１４２が設けられており、所定の処理ガス、
例えばＨＣｌガスなどを不図示の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１０２ａ内に導入
することが可能である。

【００３６】また、前記処理容器１０２の底部には排気
管１４４が接続されて、この処理容器１０２内の雰囲気
を不図示の排気手段、例えば、真空ポンプにより排出し
得るように構成されており、処理室１０２ａの雰囲気を
任意の減圧度にまで真空引きすることが可能である。

【００３７】なお前記処理容器１０２の側部には被処理
体を搬入搬出する開口１４６が設けられており、ゲート
バルブ１４８を介して、隣接して設置されるロードロッ
ク室（不図示）より、搬送アームなどを備えた搬送機構
（不図示）により、未処理のＬＣＤ基板Ｌを処理室１０
２ａ内に搬入するとともに、処理済みのＬＣＤ基板Ｌを
搬出することができる。

【００３８】次に、以上のように構成された本実施例に
係るプラズマエッチング装置の動作について説明する。

【００３９】まず、ゲートバルブ１４８を介して未処理
のＬＣＤ基板Ｌを、不図示の搬送アームにより処理室１
０２ａ内に収容し、これを載置台１０６の載置面に載置
してクランプ手段１３４により保持する。

【００４０】この処理室１０２ａ内は、排気管１４４に
接続される不図示の真空ポンプにより真空引きされ、同
時に側壁に設けた処理ガス供給口１４２より所定の処理
ガス、例えばＨＣｌガスを処理室１０２ａ内へ導入し、
例えば処理室内を１０ｍＴｏｒｒ程度の低圧状態にす
る。

【００４１】そして、高周波電源１２２よりマッチング
回路１２０を介して、例えば１３．５６Ｍｈｚの高周波
エネルギーを高周波アンテナ１１２（１１４、１１６）
に印加する。すると、高周波アンテナ１１２（１１４、
１１６）のインダクタンス成分の誘導作用により処理室
１０２ａ内に電磁場が形成される。その際、本実施例に
よれば、分岐部１１４ａ、１１６ａおよび第１ターン部
分１１４ｂ、１１６ｂにより処理室１０２ａの中央領域
のプラズマ密度が調整されるとともに、第２ターン部分
１１４ｄ、１１６ｄにより処理室１０２ａの周辺領域の
プラズマ密度が調整され、処理室１０２ａ内の被処理体
の処理面上部全体にわたり均一な密度を有するプラズマ
が生成する。従って、本実施例によれば、図４に模式的
に示すように、図９に示す従来の場合と比較して、被処
理体の処理面全体にわたり面内均一に優れたエッチング
レート（ＥＲ）を達成することができる。

【００４２】さて、このようにして処理室１０２ａ内に
生成したプラズマは、載置台１０６に印加されるバイア
ス電位により載置台１０６上のＬＣＤ基板Ｌの方向に移
動し、処理面に対して所望のエッチング処理を施すこと
が可能である。そして、所定のエッチング処理が終了し
た後、処理済みのＬＣＤ基板Ｌはゲートバルブ１４８を
介してロードロック室に搬出される。

【００４３】図５には、本発明に係るプラズマ処理装置
にさらに別の実施例が示されている。この第２実施例に
おいては、高周波アンテナ１７０は、誘電体１０８の上
面全体を覆う導電性の板状部材から構成され、その対向
する両辺に給電点１７０ａ、１７０ｂが設けられてい
る。図示の例では、高周波アンテナ１７０は、略矩形平
面を有しており、略矩形平面のＬＣＤ基板を処理するに
好適なものである。ただし、略円形平面の半導体ウェハ
を処理する場合には円板状の高周波アンテナを使用する
ことも可能である。また、板状の高周波アンテナ１７０
の外周寸法は被処理体であるＬＣＤ基板の外周寸法より
も大きく構成されることが好ましい。かかる構成によっ
ても、処理室の中央領域に限らず処理室の周辺領域に対
しても高い密度のプラズマを生成することができる。

【００４４】図６には、本発明に係るプラズマ処理装置
にさらに別の実施例が示されている。この第３実施例に
おいては、高周波アンテナ１８０は、誘電体１０８の上
面に配置された導電性の梯子状部材から構成され、その
対向する両辺に給電点１８０ａ、１８０ｂが設けられて
いる。なお、本実施例の高周波アンテナ１８０の外周寸
法は被処理体であるＬＣＤ基板の外周寸法よりも大きく
構成されることが好ましい。かかる構成によっても、処
理室の中央領域に限らず処理室の全領域にわたって均一
な密度のプラズマを生成することができる。

【００４５】図７には、本発明に係るプラズマ処理装置
にさらに別の実施例が示されている。この第４実施例に
おいては、高周波アンテナ１９０は、誘電体１０８の上
面に配置された導電性の井桁状部材から構成され、その
対向する両辺に給電点１９０ａ、１９０ｂが設けられて
いる。なお、本実施例の高周波アンテナ１９０の外周寸
法は被処理体であるＬＣＤ基板の外周寸法よりも大きく
構成されることが好ましい。かかる構成によっても、処
理室の中央領域に限らず処理室の全領域にわたって均一
な密度のプラズマを生成することができる。

【００４６】以上、本発明に係るプラズマ処理装置をＬ
ＣＤ基板用のエッチング装置に適用した一実施例に即し
て説明したが、本発明はかかる実施例に限定されず、特
許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内におい
て、当業者であれば、各種の修正および変更を施すこと
が可能であり、こ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。

【００４７】例えば、上記実施例においては、ＬＣＤ基
板を被処理体として処理する例を示したが、本発明は、
半導体ウェハを被処理体とする処理装置に対しても適用
できる。また上記実施例では、本発明をエッチング装置
に適用した例を示したが、本発明は、プラズマを利用し
た各種装置、例えばアッシング装置やプラズマＣＶＤ装
置に対しても適用することが可能である。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づいて
構成されたプラズマ処理装置によれば、以下に示すよう
な優れた作用効果を奏することができる。

【００４９】請求項１によれば、高周波アンテナは、複
数の高周波アンテナ部材から構成されるので、誘導体上
面におけるアンテナのレイアウトを自在に行うことが可
能となり、そのレイアウトを被処理体の形状に応じて最
適化することより均一な密度のプラズマを得ることがで
きる。また、各高周波アンテナ部材の分岐部は、誘電体
上面から離れた位置にある共通給電点から誘電体上面ま
たはその近傍に到るように構成されているので、この分
岐部に対応する処理室内のプラズマ密度を他の部分のプ
ラズマ密度に比較して薄くすることができる。さらに、
各高周波アンテナ部材は、第１ターン部と第２ターン部
を備えているので、例えば、第１ターン部を誘電体上面
の中心領域に設置し、第２ターン部をその周辺領域に設
置することにより、従来のように処理室内の中央部に偏
りがちな高密度のプラズマを分散し、処理室内全体にわ
たり均一な密度のプラズマを得ることができる。その結
果、大面積の被処理体を処理する場合であっても、均一
なプラズマ処理を行うことが可能となる。

【００５０】請求項２によれば、第２誘電体部上に設置
された高周波アンテナ部分（主に、第２ターン部）によ
り生成される処理室内のプラズマは、処理室の側壁近傍
に発生するが、第１誘電体部上に設置された高周波アン
テナ部分（主に、第１ターン部）により生成されるプラ
ズマにより中心方向引き寄せられることにより、結果と
して被処理体上に均一なプラズマ形成することができ
る。

【００５１】請求項３によれば、被処理体の輪郭形状に
合わせてアンテナのターン形状が選択されるので、例え
ば、ＬＣＤ基板を処理する場合には、角状に巻かれたア
ンテナを使用することにより、ＬＣＤ基板の隅部分に対
しても良好なプラズマ処理を行うことができる。

【００５２】請求項４〜６によれば、アンテナが被処理
体の輪郭形状に合わせた板状、井桁状または梯子状の導
電体から構成されるので、被処理体の処理面全面にわた
り均一なプラズマ密度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラズマ処理装置をＬＣＤ基板用
のエッチング装置に適用した一実施例の略断面図であ
る。

【図２】図１に示すプラズマ処理装置の見取図である。

【図３】図１に示すプラズマ処理装置の略平面図であ
る。

【図４】図１に示すプラズマ処理装置の動作を示す略断
面図。

【図５】本発明に係るプラズマ処理装置の第２実施例の
概略を示す見取図である。

【図６】本発明に係るプラズマ処理装置の第３実施例の
概略を示す部分見取図である。

【図７】本発明に係るプラズマ処理装置の第４実施例の
概略を示す部分見取図である。

【図８】従来の高周波誘導プラズマ処理装置の概略構成
を示す断面図である。

【図９】図１３に示すプラズマ処理装置の略平面図であ
る。

【図１０】図１４に示すプラズマ処理装置の動作を示す
模式図である。

【符号の説明】

１００プラズマエッチング装置１０２処理容器１０２ａ処理室１０６載置台１１２高周波アンテナ１１４第１の高周波アンテナ部材１１４ａ給電点１１４ｂ第１ターン部１１４ｃ延長部１１４ｄ第２ターン部１１６第２の高周波アンテナ部材１１６ａ給電点１１６ｂ第１ターン部１１６ｃ延長部１１６ｄ第２ターン部１２０マッチング回路１２２高周波電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波アンテナに高周波電力を印加する
ことにより誘電体を介して処理室内に誘導プラズマを励
起して、前記処理室内の被処理体に対して処理を施す如
く構成されたプラズマ処理装置において、前記高周波アンテナは複数の高周波アンテナ部材から成
り、その各高周波アンテナ部材は、前記誘電体の上方に
配置された共通給電点より分岐して前記誘電体上面また
はその近傍に到る分岐部と、その分岐部の誘電体側の端
部付近にてターンを形成する第１ターン部と、その第１
ターン部から延びる延伸部と、その延伸部からターンを
形成する第２ターン部を備えていることを特徴とする、
プラズマ処理装置。
【請求項２】前記誘電体は、前記被処理体に対して略
平行な面に設置された第１誘電体部と前記被処理体に対
して略垂直な面に設置された第２誘電体部とから成り、
前記第１ターンは前記第１誘電体部上でターンを形成
し、前記第２ターンは前記第２誘電体部上でターンを形
成することを特徴とする、プラズマ処理装置。
【請求項３】前記第１ターン部および前記第２ターン
部は、被処理体の輪郭形状に略相似するターン形状を有
することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載
のプラズマ処理装置。
【請求項４】高周波アンテナに高周波電力を印加する
ことにより誘電体を介して処理室内に誘導プラズマを励
起して、前記処理室内の被処理体に対して処理を施す如
く構成されたプラズマ処理装置において、前記高周波アンテナは前記誘電体上面に載置される板状
の導電体であり、その導電体は被処理体の輪郭形状に略
相似する輪郭形状を有することを特徴とする、プラズマ
処理装置。
【請求項５】高周波アンテナに高周波電力を印加する
ことにより誘電体を介して処理室内に誘導プラズマを励
起して、前記処理室内の被処理体に対して処理を施す如
く構成されたプラズマ処理装置において、前記高周波アンテナは前記誘電体上面に載置される井桁
状の導電体であり、その導電体は被処理体の輪郭形状に
略相似する輪郭形状を有することを特徴とする、プラズ
マ処理装置。
【請求項６】高周波アンテナに高周波電力を印加する
ことにより誘電体を介して処理室内に誘導プラズマを励
起して、前記処理室内の被処理体に対して処理を施す如
く構成されたプラズマ処理装置において、前記高周波アンテナは前記誘電体上面に載置される梯子
状の導電体であり、その導電体は被処理体の輪郭形状に
略相似する輪郭形状を有することを特徴とする、プラズ
マ処理装置。