JPH10152775A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JPH10152775A JPH10152775A JP9187554A JP18755497A JPH10152775A JP H10152775 A JPH10152775 A JP H10152775A JP 9187554 A JP9187554 A JP 9187554A JP 18755497 A JP18755497 A JP 18755497A JP H10152775 A JPH10152775 A JP H10152775A
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- electrode
- plasma
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シース領域での電子密度を高めることが可能
なプラズマ処理装置を提供する。 【解決手段】 本発明にかかる処理装置１００の上部電
極１３０は，内側および外側電極１３０ａ，１３０ｂか
ら構成され，各電極１３０ａ，１３０ｂには個別独立に
パワーを制御可能な高周波電力を供給可能である。さら
に処理室１０２内の磁場を調整するための複数の永久磁
石１３２（１３２ａ〜１３２ｃ）は，処理室１０２内に
おいて，各電極１３０ａ，１３０ｂをそれぞれ略水平方
向にわたる磁場を形成するように構成されるので，各電
極１３０ａ，１３０ｂに印加される高周波電力を制御す
ることにより，電子を処理室１０２内において略環状に
回転させることが可能となり，シース領域での電子密度
を高めることができる。
なプラズマ処理装置を提供する。 【解決手段】 本発明にかかる処理装置１００の上部電
極１３０は，内側および外側電極１３０ａ，１３０ｂか
ら構成され，各電極１３０ａ，１３０ｂには個別独立に
パワーを制御可能な高周波電力を供給可能である。さら
に処理室１０２内の磁場を調整するための複数の永久磁
石１３２（１３２ａ〜１３２ｃ）は，処理室１０２内に
おいて，各電極１３０ａ，１３０ｂをそれぞれ略水平方
向にわたる磁場を形成するように構成されるので，各電
極１３０ａ，１３０ｂに印加される高周波電力を制御す
ることにより，電子を処理室１０２内において略環状に
回転させることが可能となり，シース領域での電子密度
を高めることができる。
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。
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。
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。
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。
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，請求項１
に記載のように，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。
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，請求項１
に記載のように，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，請求項２に記載
のように，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。
のように，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，請求項
３に記載のように，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。
３に記載のように，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，請求項４
に記載のように，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。
に記載のように，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，請求項
５に記載のように，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。
５に記載のように，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，請求項６
に記載のように，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。
に記載のように，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。
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。
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。
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１
０８および処理容器１０４の底部を遊貫する昇降軸１１
２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）１１
４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。
０８および処理容器１０４の底部を遊貫する昇降軸１１
２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）１１
４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。
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１１
６ａ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。
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１１
６ａ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。
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１
１０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。
１０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，Ａ
ｒ，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，１０
ｍＴｏｒｒ〜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。
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，Ａ
ｒ，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，１０
ｍＴｏｒｒ〜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。
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１３０
ｂには，高周波電源１３４から所定周波数，例えば１
３．５６ＭＨｚ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１
３６ａ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１３０
ｂ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。
ｂには，高周波電源１３４から所定周波数，例えば１
３．５６ＭＨｚ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１
３６ａ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１３０
ｂ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，１３
２ｂ，１３２ｃから成り，それぞれが上記内側電極１３
０ａ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１
３０ａと外側電極１３０ｂとの間に第２永久磁石１３２
ｂ，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（１
３２ａ，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１
３２ａと第３永久磁石１３２ｃは，Ｎ極が処理容器１０
４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。
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，１３
２ｂ，１３２ｃから成り，それぞれが上記内側電極１３
０ａ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１
３０ａと外側電極１３０ｂとの間に第２永久磁石１３２
ｂ，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（１
３２ａ，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１
３２ａと第３永久磁石１３２ｃは，Ｎ極が処理容器１０
４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１３０
ａ，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。
永久磁石１３２による磁場と内側および外側電極１３０
ａ，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。
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。
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１０
０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。
０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１
２４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ＣＦ
4ガスが供給され，処理室１０２の圧力が，例えば１０
ｍＴｏｒｒに設定，維持される。
２４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ＣＦ
4ガスが供給され，処理室１０２の圧力が，例えば１０
ｍＴｏｒｒ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。
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。
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。
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４０
０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。
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４０
０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２
３２を配置し，かつ内側電極１３０ａおよび外側電極１
３０ｂ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。
３２を配置し，かつ内側電極１３０ａおよび外側電極１
３０ｂ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。
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１０
２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。
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１０
２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１
０４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。
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１
０４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１
０２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，４３２
ｂ，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，３３２
ｂ，３３２ｃ）および永久磁石４３２（４３２ａ，４３
２ｂ，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。
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１
０２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，４３２
ｂ，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，３３２
ｂ，３３２ｃ）および永久磁石４３２（４３２ａ，４３
２ｂ，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。
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。
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１
００，２００，３００，４００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。
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１
００，２００，３００，４００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。
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（ＳｉＯ
2）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，Ｃ
ＶＤ装置としても構成できる。
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（ＳｉＯ
2）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，Ｃ
ＶＤ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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
構成を示す断面図である。
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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０５Ｈ 1/46 Ａ Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｓ // Ｈ０１Ｌ 21/203 21/302 Ｃ
Claims (6)
- 【請求項１】 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１に記載のプラズマ処
理装置。 - 【請求項３】 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１に記載のプラズマ処
理装置。 - 【請求項４】 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，請求項１に記
載のプラズマ処理装置。 - 【請求項５】 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，請求項１に記載のプラズマ処
理装置。 - 【請求項６】 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に記
載のプラズマ処理装置。
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|---|---|---|---|
| JP18755497A JP4107518B2 (ja) | 1996-07-03 | 1997-06-27 | プラズマ処理装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19398796 | 1996-07-03 | ||
| JP8-193987 | 1996-07-03 | ||
| JP18755497A JP4107518B2 (ja) | 1996-07-03 | 1997-06-27 | プラズマ処理装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP4107518B2 JP4107518B2 (ja) | 2008-06-25 |
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ID=26504433
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1997
- 1997-06-27 JP JP18755497A patent/JP4107518B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006073790A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Tokyo Institute Of Technology | プラズマエッチング装置 |
| JP2012204582A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
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