JPH10177996A

JPH10177996A - プラズマ処理装置

Info

Publication number: JPH10177996A
Application number: JP8338697A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Hisada; 正浩久田; Seiichi Nakamura; 誠一中村; Akihito Hosoki; 昭仁細木; Yukiharu Shibata; 行治柴田; Hiroshi Matsuo; 洋松尾; Hiroshi Miyatake; 浩宮武
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1998-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のインナベルジャーが接地されていない
プラズマ処理装置を使用すると、誘起される自己バイア
ス電圧は比較的小さく、十分なエッチング速度を得るた
めには高周波電力を増大させなければならないという課
題があった。【解決手段】第１のマイクロ波導入窓１３を備えた反
応容器１１と、反応容器１１の内壁面に近接して設置さ
れ、第１のマイクロ波導入窓１３と対向する部分に第２
のマイクロ波導入窓２２を有するアルミニウム製インナ
ベルジャー２１と、反応容器１１に第１のマイクロ波導
入窓１３を介してマイクロ波を導入する導波管１４と、
反応容器１１の外周部に設けられた磁場発生手段１５と
を備え、マイクロ波と磁場発生手段１５とによりプラズ
マ１９を発生させ、プラズマ１９により試料Ｓを処理す
るプラズマ処理装置１０であって、インナベルジャー２
１が接地されているプラズマ処理装置１０を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ処理装置に
関し、より詳細には半導体基板を設置した電極に高周波
を印加して基板にエッチング処理を施すプラズマ処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロ波電界と磁界との相互作用を利
用した電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ；Electron Cyc
lotron Resonance）励起によりプラズマを発生させ、該
プラズマを試料基板上に照射することにより、該試料基
板にエッチングや薄膜形成等の処理（以下、プラズマ処
理と記す）を施すプラズマ処理装置は、低ガス圧領域で
活性度の高いプラズマを生成することができるととも
に、イオン流の指向性や均一性に優れているため、高集
積半導体素子等の製造に使用されている。

【０００３】図６は従来のＥＣＲ励起を利用したプラズ
マ処理装置を模式的に示した断面図であり、図中１１は
ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）製の反応容器を示
している。

【０００４】このプラズマ処理装置３０において、反応
容器１１上部には略円柱形状のプラズマ生成室１２が形
成され、プラズマ生成室１２上部壁にはマイクロ波導入
孔１３ａが形成され、このマイクロ波導入孔１３ａは石
英ガラス板１３ｂにより封止されており、これらマイク
ロ波導入孔１３ａ、石英ガラス板１３ｂによりマイクロ
波導入窓１３が構成されている。マイクロ波導入窓１３
には導波管１４の一端部が接続されており、導波管１４
の他端部はマイクロ波発振器（図示せず）に接続されて
いる。また、導波管１４の一端部及びプラズマ生成室１
２の周囲には、これらと同心状に励磁コイル１５ａが配
設されており、励磁コイル１５ａを含んで磁場発生手段
１５が構成されている。さらにプラズマ生成室１２側壁
下部から仕切板１１ａが延設されており、仕切板１１ａ
の略中央部にはプラズマ引き出し窓１１ｂが形成されて
いる。一方、反応容器１１下部にはプラズマ引き出し窓
１１ｂに臨ませて略円柱形状の試料室１６が形成されて
おり、試料室１６におけるプラズマ引き出し窓１１ｂと
対向する箇所には試料台１７が配設され、試料台１７上
の試料電極１７ａには試料Ｓが載置されるようになって
いる。この試料電極１７ａには高周波電源１７ｂが接続
されており、試料電極１７ａに高周波電力を印加するこ
とにより、試料Ｓに対するプラズマ１９中のイオンの入
射エネルギーを制御し得るようになっている。試料室１
６側壁には真空排気装置（図示せず）に接続される排気
口１６ａが形成され、また試料室１６側壁、プラズマ生
成室１２上部壁にはガス導入管１８がそれぞれ接続され
ている。

【０００５】このように構成されたプラズマ処理装置３
０を用い、表面にシリコン酸化膜が形成された試料Ｓに
エッチング処理を施す場合、まず前記真空排気装置によ
り反応容器１１内を所定圧力に設定し、励磁コイル１５
ａに直流電流を供給した後、ガス導入管１８からプラズ
マ生成室１２、及び試料室１６にエッチングガスを導入
する。また、前記マイクロ波発振器から発振された周波
数が２．４５ＧＨｚのマイクロ波を導波管１４、マイク
ロ波導入窓１３を通してプラズマ生成室１２に導入す
る。すると磁場発生手段１５による磁界と前記マイクロ
波の電界とにより、前記エッチングガスがプラズマ１９
化され、プラズマ１９中の活性種が試料Ｓ上に導かれ
る。その後、試料電極１７ａに所定の高周波電力を印加
するとシリコン酸化膜がエッチングされる。

【０００６】しかしながら、上記したプラズマ処理装置
３０では、反応容器１１内側がプラズマ１９によりスパ
ッタされてＦｅ、Ｃｒ等が拡散するため、試料Ｓがこれ
らの重金属により汚染されやすいという問題があった。

【０００７】この問題に対処するため、反応容器１１の
内側にセラミックス製、石英製又はアルミニウム製のイ
ンナベルジャーが配設されたものが開示されている（特
開平７−２７３０９１号公報）。

【０００８】図７は上記公報に記載されたプラズマ処理
装置を模式的に示した断面図である。マイクロ波導入窓
（以下、第１のマイクロ波導入窓と記す）１３、ガス導
入管１８、排気口１６ａの開口部及び試料台１７下部を
除く反応容器１１の内壁面と、仕切板１１ａの上下面と
には、これらに近接し、かつこれらを覆うようにアルミ
ニウム製インナベルジャー２１が配設されている。ま
た、反応容器１１の内壁面とインナベルジャー２１との
間には着脱を容易にするために略１ｍｍの隙間が形成さ
れている。インナベルジャー２１の第１のマイクロ波導
入窓１３と対向する箇所にはマイクロ波導入孔２２ａが
形成され、マイクロ波導入孔２２ａ内にはセラミックス
板２２ｂが配設されており、これらマイクロ波導入孔２
２ａ及びセラミックス板２２ｂにより第二のマイクロ波
導入窓２２が構成されている。その他は図６に示したプ
ラズマ処理装置３０と略同様に構成されている。

【０００９】このように構成されたプラズマ処理装置４
０では、マイクロ波を発生させると、該マイクロ波は第
１のマイクロ波導入窓１３と第２のマイクロ波導入窓２
２とを透過し、プラズマ生成室１２に導入される。同時
に磁場発生手段１５には直流電流が供給され、磁場発生
手段１５による磁界と前記マイクロ波の電界とにより、
反応容器１１に接触することなくプラズマ生成室１２の
インナベルジャー２１内で前記エッチングガスがプラズ
マ１９化される。

【００１０】上記プラズマ処理装置４０をフロン系のプ
ラズマを用いたエッチング装置として使用する場合、ア
ルミニウム製のインナベルジャー２１はフロン系活性種
との反応が比較的少ないため、エッチングガスにフロン
系ガスを用いても、前記フロン系活性種がインナベルジ
ャー２１との反応により消耗することは殆どなく、プラ
ズマ１９中に活性種を多く残存させることができる。さ
らに第２のマイクロ波導入窓２２によりプラズマ１９が
インナベルジャー２１の上方に漏出するのを阻止するこ
とができ、第１のマイクロ波導入窓１３と反応してプラ
ズマ１９中の前記活性種が減少するのを防止することが
できる。従って、試料Ｓに対するエッチング効果が減少
するのを防止することができ、試料Ｓのエッチング速度
を高めることができる。また、アルミニウム製のインナ
ベルジャー２１は熱伝導に優れ、かつ熱衝撃に強いた
め、比較的長時間使用することができる。

【００１１】エッチング処理を施す際、試料電極１７ａ
に高周波を印加し、高周波バイアスを発生させることに
よりプラズマ１９中のイオンを加速させ、エッチング処
理の高速化を図るが、上記装置を用いてもエッチング処
理速度は十分とは言えない。

【００１２】そこで、さらにエッチング処理の速度を上
げるために処理室内部にアース電極を設け、試料電極１
７ａに誘起される負の自己バイアス電圧を制御する装置
が開示されている。例えば、特公平５−５１６８号公報
には、試料台の周囲又は放電室側壁にアース電極を設置
し、試料台の昇降によりアース電位にあるアース電極の
面積を変化させて自己バイアス電圧を制御することがで
きるマイクロ波プラズマ処理装置が開示されている。し
かし、上記特公平５−５１６８号公報記載のマイクロ波
プラズマ処理装置においては、試料台を昇降させる装置
を必要とし、前記プラズマ処理装置が複雑化すると共に
メンテナンス性も悪化するという問題があった。

【００１３】また、特開平５−２６７２２２号公報に
は、アース電位にある部材の一部を絶縁性の部材で覆
い、アース電位にあるアース電極の面積と試料電極の面
積との比を試料サイズに関係なく一定とすることによ
り、試料サイズが変化しても自己バイアス電圧の変化を
防ぐことができるマイクロ波プラズマエッチング装置が
開示されている。しかし、上記特開平５−２６７２２２
号公報に記載のマイクロ波プラズマエッチング装置で
は、試料サイズの変化に対し、アース電極面積と絶縁被
覆面積とを変化させる必要があるため、同一のエッチン
グ条件ではエッチング速度が変化してしまうという問題
があった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】一方、特開平７−２７
３０９１号公報に記載されたプラズマプロセス装置内に
設置されたアルミニウム製のインナベルジャー２１は反
応容器１１の内壁に近接して設置されているものの、必
ずしも接地されているわけではない。従って、試料台１
７に試料電極１７ａを形成し、この試料電極１７ａに高
周波電力を印加しても、誘起される自己バイアス電圧は
比較的小さく、十分なエッチング速度を得るためには高
周波電力を増大させなければならない。

【００１５】そこで、上記公報に記載されているように
プラズマ処理装置４０内にアース電極を設けることによ
りエッチング処理の速度を上げることが可能であるが、
反応容器１１内に新たにアース電極を設置する場合、取
り付ける位置と面積、照射されるプラズマの密度等によ
り、試料電極１７ａ上の自己バイアス電圧が変化する。
例えば、アース電極の面積が小さいか、又はアース電極
に照射されるプラズマ１９の密度が低い場合、アース電
極に向かって加速されるイオンの加速電圧が増大してア
ース部材のスパッタを引き起こし、試料Ｓへの汚染やパ
ーティクル付着が発生し易くなる。従って、試料電極１
７ａに対して十分な面積を有し、かつプラズマが照射さ
れる部分のプラズマ密度が高くなるような位置にアース
電極を設置しなければならないが、この場合、装置が大
型化し、またメンテナンス性の悪化を招く虞れがあると
いう課題があった。

【００１６】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、メンテナンス性が高く、装置を大型化することな
く、プラズマ処理速度の向上を図ることができるととも
にプラズマ処理による試料の汚染の発生やパーティクル
の付着を防止することができるプラズマ処理装置を提供
することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために本発明に係るプラズマ処理装置（１）
は、第１のマイクロ波導入窓を備え、プラズマ生成室、
プラズマ引き出し窓、及び試料室により構成される反応
容器と、該反応容器の内壁面に近接して設置され、前記
第１のマイクロ波導入窓と対向する部分に第２のマイク
ロ波導入窓を有するアルミニウム製の接地されたインナ
ベルジャーと、前記反応容器に前記第１のマイクロ波導
入窓を介してマイクロ波を導入する導波管と、前記反応
容器の外周部に設けられた磁場発生手段とを備え、前記
マイクロ波と前記磁場発生手段とによりプラズマを発生
させ、該プラズマにより試料を処理するプラズマ処理装
置において、前記インナベルジャーが接地されているこ
とを特徴としている。

【００１８】また本発明に係るプラズマ処理装置（２）
は、第１のマイクロ波導入窓を備え、プラズマ生成室、
プラズマ引き出し窓、及び試料室により構成される反応
容器と、前記反応容器に前記第１のマイクロ波導入窓を
介してマイクロ波を導入する導波管と、前記反応容器の
外周部に設けられた磁場発生手段とを備え、前記マイク
ロ波と前記磁場発生手段とによりプラズマを発生させ、
該プラズマにより試料を処理するプラズマ処理装置にお
いて、前記プラズマ生成室の内壁面に近接して設置さ
れ、前記第１のマイクロ波導入窓と対向する部分に第２
のマイクロ波導入窓を有するアルミニウム製の接地され
たインナベルジャーと、前記試料室の試料を載置する電
極を除いた部分の内壁面に近接して設置された絶縁性部
材とを備えていることを特徴としている。

【００１９】また本発明に係るプラズマ処理装置（３）
は、上記プラズマ処理装置（１）又は（２）において、
プラズマ引き出し窓から電子サイクロトロン共鳴領域に
至るまでのプラズマ生成室内のインナベルジャーの表面
積が、試料を載置する電極面積の１．５倍以上あること
を特徴としている。

【００２０】以下、上記構成のプラズマ処理装置（１）
〜（３）の効果について説明する。一組の電極（Ｅ₁ 、
Ｅ₂ ）間で発生するシース電圧（Ｖ₁ 、Ｖ₂ ）は、その
電極面積（Ａ₁ 、Ａ₂ ）で決定され、それらの関係は下
記の数１式で表される（B.N.Chanpman著「プラズマプ
ロセシングの基礎」１９８５年電気書院１４３
頁）。

【００２１】

【数１】Ｖ₁ ／Ｖ₂ ＝（Ａ₂ ／Ａ₁ ）⁴ 上記数１式は、小さな電極に入射するイオンは大きなシ
ース電圧で加速されるので、そのエネルギーが大きいこ
とを意味する。従って、プラズマエッチングに使用され
るプラズマ処理装置においては、一般に試料電極Ｅ₁
（面積Ａ₁ 、シース電圧Ｖ₁ ）に対してアース電極Ｅ₂
（面積Ａ₂ 、シース電圧Ｖ₂ ）の面積を増大させるにつ
れ、試料電極Ｅ₁ に誘起されるシース電圧Ｖ₁ が増大
し、入射イオンエネルギーが増大するためにエッチング
速度が上昇する。

【００２２】上記プラズマ処理装置（１）によれば、反
応容器内に設置された試料に対して比較的大きな面積を
有するアルミニウム製のインナベルジャーが接地されて
いるため、試料に対する高速エッチング処理等が可能に
なる。

【００２３】上記数１式を導出する過程で正イオンの電
流密度は一様で両電極で等しいと仮定しているが、実際
の系では電極面内で不均一な電流密度分布となってい
る。特に、ＥＣＲ励起を利用したプラズマ処理装置で
は、活性度の高いプラズマがプラズマ生成室内で形成さ
れ、このプラズマが磁場発生手段によって形成される発
散磁界に沿って試料室内に引き出される過程で、プラズ
マ生成室の壁にかなり高い密度で照射される。一方、試
料室内では拡散によりプラズマ密度が徐々に低下するた
めに、試料室の壁のプラズマ照射を受ける部分ではプラ
ズマ密度がかなり低くなる。また、ＥＣＲプラズマは磁
化プラズマであり、磁力線を横切る方向への荷電粒子
（特に電子）の拡散は抑えられやすい特性を持っている
（M.Inoue and S.Nakamura, "J. Vac. Sci. Technol.",
A13(2), Mar/Apr(1995), p.327)。従って、磁力線を横
切る方向にアース電極を配置すると、電流が流れにくい
分、プラズマ・電極間に高電圧が印加され、アース電極
に入射するイオンのエネルギーが増大し、アース部材の
スパッタを引き起こし、試料への汚染が発生したり、多
数のパーティクルが付着することになる。

【００２４】しかし、上記プラズマ処理装置（２）によ
れば、試料電極を除く前記試料室の内壁が絶縁性部材で
覆われているので、アース電極はプラズマ密度の高いプ
ラズマ生成室内に設置されたアルミニウム製インナベル
ジャーのみとなり、アース電極を構成する部材のスパッ
タが減少し、試料へのパーティクルの付着も減少する。
しかも、プラズマ生成室内ではアース電極となるアルミ
ニウム製インナベルジャーが接地されているためエッチ
ング速度が増大する。

【００２５】また、実効的にアース電極として作用する
部分は、プラズマ生成室内のプラズマ引き出し窓から電
子サイクロトロン共鳴領域（以下、ＥＣＲ領域と記す）
に至るまでの領域にあるアース電極であり、上記領域に
あるアース電極の表面積（以下、実効表面積と記す）が
小さいとアース電極上のシース電圧が高くなり、アース
電極を構成する部材のスパッタを引き起こす。

【００２６】しかし、上記プラズマ処理装置（３）によ
れば、アース電極となる部分のインナベルジャーの実効
表面積が、試料電極の面積の１．５倍以上あるので、イ
ンナベルジャーがスパッタされる量が極めて少なく、そ
のため試料への汚染やパーティクルの付着を防止するこ
とができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るプラズマ処理
装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、従
来例と同一機能を有する構成部品には同一の符号を付す
こととする。

【００２８】図１は実施の形態に係るプラズマ処理装置
を模式的に示した断面図である。

【００２９】本実施の形態に係るプラズマ処理装置１０
は、アルミニウム製のインナベルジャー２１が接地用配
線２３を介して接地されている他は、図７に示した従来
のプラズマ処理装置４０とほぼ同様に構成されているの
で、ここでは異なる部分又は追加の説明がある部分のみ
について説明することにする。

【００３０】インナベルジャー２１は試料Ｓが金属等に
より汚染されにくいように、高純度アルミニウム（Ａ１
０５０）を用いて形成され、接地されている。ただし、
インナベルジャー２１は試料電極１７ａとは電気的に絶
縁され、プラズマ１９に対するアース電極となってい
る。インナベルジャー２１に形成されたマイクロ波導入
孔２２ａにはセラミックス板２２ｂが配設されている
が、このセラミックス板２２ｂの構成材料としては、窒
化ホウ素（ＢＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ジルコニア
（ＺｒＯ₂ ）、窒化ケイ素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）等が挙げられ
る。

【００３１】次に、上記構成のプラズマ処理装置１０を
用い、表面にシリコン酸化膜が形成された試料Ｓにフロ
ン系のエッチングガス（例えばＣ₄ Ｆ₈ ガス）によりエ
ッチング処理を施す場合について説明する。

【００３２】まず、所定の圧力にプラズマ生成室１２及
び試料室１６を減圧後、ガス導入管１８からプラズマ生
成室１２及び試料室１６にエッチングガスを導入して、
真空排気装置により反応容器１１内を所定圧力に設定し
てマイクロ波を発生させると、該マイクロ波は第１のマ
イクロ波導入窓１３と第２のマイクロ波導入窓２２とを
透過し、プラズマ生成室１２に導入される。同時に磁場
発生手段１５には直流電流を供給し、磁場発生手段１５
による磁界と前記マイクロ波の電界とにより、反応容器
１１に接触することなくプラズマ生成室１２のインナベ
ルジャー２１内でエッチングガスがプラズマ１９化され
る。プラズマ１９を試料電極１７ａ上に載置した試料Ｓ
に照射し、同時に試料電極１７ａに高周波電源１７ｂか
ら所定の高周波電力を印加すると試料Ｓ表面のシリコン
酸化膜がエッチングされる。

【００３３】図２は別の実施の形態に係るプラズマ処理
装置を模式的に示した断面図である。反応容器１１内に
設置される部材を除いて、図７に示した従来のプラズマ
処理装置４０と同様に構成されているので、ここでは前
記部材のみについて説明する。

【００３４】本実施の形態に係るプラズマ処理装置２０
においては、マイクロ波導入窓１３とガス導入管１８を
除くプラズマ生成室１２の内壁面と、仕切板１１ａの上
面とに、これらに近接し、かつこれらを覆うようにアル
ミニウム製のインナベルジャー３１が配設されており、
インナベルジャー３１は接地用配線２３を介して接地さ
れている。また、ガス導入管１８、排気口１６ａの開口
部及び試料電極１７ａを除く試料室１６の内壁面と、仕
切板１１ａの下面とには、これらに近接し、かつこれら
を覆うように石英、アルミナ等のセラミックスよりなる
絶縁性部材３２が配設されている。

【００３５】このプラズマ処理装置２０を使用してエッ
チング処理等を施す方法は、図１に示したプラズマ処理
装置１０の場合と同様である。

【００３６】図３は、図１に示したプラズマ処理装置１
０において、プラズマ引き出し窓１１ｂからＥＣＲ領域
３５に至るインナベルジシャー２１の実効部分２１ａを
示している。この実効部分２１ａが実際にアース電極と
して作用する。この実効部分２１ａの表面積は、インナ
ベルジャー２１がスパッタされる量を少なくし、試料Ｓ
への汚染やパーティクルの付着を防止するため、試料電
極１７ａの面積に対して１．５倍以上あるのが好まし
い。図２に示したプラズマ処理装置２０においても同様
である。

【００３７】

【実施例及び比較例】以下、本発明に係るプラズマ処理
装置の実施例を説明する。また、比較例として、従来の
プラズマ処理装置についても説明する。

【００３８】実施例１に係るプラズマ処理装置１０（図
１）、実施例２に係るプラズマ処理装置２０（図２）及
び比較例１に係るプラズマ処理装置４０（図７）を使用
し、シリコン酸化膜が形成された試料ＳにＣ₄ Ｆ₈ ガス
を用いてエッチング処理を施した。

【００３９】（１）エッチング処理の条件試料Ｓ８インチＳｉウエハ上に２μｍの厚さのＳｉＯ₂ 膜が形
成されたもの試料室１６内の圧力：０．１Ｐａマイクロ波パワー：１．５ｋＷエッチング時間：３分（２）結果及び検討エッチング処理速度について図４は、エッチング処理速度と、試料電極１７ａの表面
積に対するインナベルジャー２１の実効表面積（実効部
分２１ａの面積）の比（表面積比）との関係を示したグ
ラフである。なお、インナベルジャー２１の実効表面積
の変化は、試料台１７を固定し、励磁コイルへの通電量
を変化させて、プラズマ引き出し窓１１ｂからＥＣＲ領
域３５（図３）までの距離を変化させることにより行っ
た。また、エッチング処理速度は、ＥＣＲ領域３５がプ
ラズマ引き出し窓１１ｂにあるときの比較例１に係るプ
ラズマ処理装置４０におけるエッチング処理速度で規格
化している。

【００４０】図４に示したグラフより明らかなように、
実施例１、及び実施例２の場合には、アルミニウム製の
インナベルジャー２１、３１が接地されているため、イ
ンナベルジャー２１が接地されていない比較例１の場合
と比較して、試料Ｓへの入射イオンエネルギーが増大
し、エッチング処理速度が増加している。また、比較例
１の場合には、表面積比が増加するに従い、エッチング
処理速度が減少しているが、実施例１及び実施例２の場
合には、インナベルジャー２１が接地されているため試
料Ｓへの入射イオンエネルギーが安定化し、そのため表
面積比が変化してもエッチング処理速度は殆ど変化して
いない。

【００４１】パーティクル数について図５は、試料Ｓ上のパーティクル数と、表面積比との関
係を示したグラフである。なお、パーティクル数は、ロ
ット毎（１ロットは２５枚）の試料Ｓ（ウエハ）上に存
在する粒径が０．３μｍ以上のパーティクル数の平均値
（対数表示）で示している。

【００４２】図５に示したグラフより明らかなように、
比較例１の場合には、表面積比に関係なく、パーティク
ル数は数十個レベルである。一方、実施例１の場合に
は、表面積比が１以下であると、インナベルジャー２１
がスパッタされるため、パーティクル数は数百個レベル
まで達した。しかしながら、表面積比が１．５倍以上に
なると、アース電極上のシース電圧が低くなってインナ
ベルジャー２１がスパッタされにくくなり、パーティク
ル数は比較例１の場合のレベルより減少した。

【００４３】また、実施例２の場合、表面積比が１以下
であると、実施例１の場合と同様にパーティクル数は数
百個レベルであるが、表面積比が１．５倍以上になる
と、実施例１の場合と同様、パーティクル数は比較例１
の場合より減少した。また、実施例２の場合には、試料
室１６の内壁面が絶縁性部材３２で覆われているため、
絶縁性部材３２はスパッタされにくい。従って、実施例
２の場合、表面積比が１．５倍以上では、実施例１の場
合よりもパーティクル数が大きく減少した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るプラズマ処理装置を
模式的に示した断面図である。

【図２】別の実施の形態に係るプラズマ処理装置を模式
的に示した断面図である。

【図３】図１に示したプラズマ処理装置において、プラ
ズマ引き出し窓からＥＣＲ領域に至るまでのインナベル
ジャーの実効部分を図示した断面図である。

【図４】実施例及び比較例におけるエッチング処理速度
と、試料電極の表面積に対するインナベルジャーの実効
表面積の比（表面積比）との関係を示したグラフであ
る。

【図５】実施例及び比較例におけるパーティクル数と試
料電極の表面積に対するインナベルジャーの実効表面積
の比（表面積比）との関係を示したグラフである。

【図６】従来のプラズマ処理装置を模式的に示した断面
図である。

【図７】アルミニウム製のインナベルジャーが配設され
た従来のプラズマ処理装置を模式的に示した断面図であ
る。

【符号の説明】

１０、２０プラズマ処理装置１１反応容器１１ｂプラズマ引き出し窓１２プラズマ生成室１３第１のマイクロ波導入窓１４導波管１５磁場発生手段１６試料室１９プラズマ２１インナベルジャー２２第２のマイクロ波導入窓３１インナベルジャー３２絶縁性部材３５ＥＣＲ領域Ｓ試料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者細木昭仁大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号住友金属工業株式会社内 (72)発明者柴田行治大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号住友金属工業株式会社内 (72)発明者松尾洋東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者宮武浩東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のマイクロ波導入窓を備え、プラズ
マ生成室、プラズマ引き出し窓、及び試料室により構成
される反応容器と、該反応容器の内壁面に近接して設置
され、前記第１のマイクロ波導入窓と対向する部分に第
２のマイクロ波導入窓を有するアルミニウム製のインナ
ベルジャーと、前記反応容器に前記第１のマイクロ波導
入窓を介してマイクロ波を導入する導波管と、前記反応
容器の外周部に設けられた磁場発生手段とを備え、前記
マイクロ波と前記磁場発生手段とによりプラズマを発生
させ、該プラズマにより試料を処理するプラズマ処理装
置において、前記インナベルジャーが接地されているこ
とを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】第１のマイクロ波導入窓を備え、プラズ
マ生成室、プラズマ引き出し窓、及び試料室により構成
される反応容器と、前記反応容器に前記第１のマイクロ
波導入窓を介してマイクロ波を導入する導波管と、前記
反応容器の外周部に設けられた磁場発生手段とを備え、
前記マイクロ波と前記磁場発生手段とによりプラズマを
発生させ、該プラズマにより試料を処理するプラズマ処
理装置において、前記プラズマ生成室の内壁面に近接し
て設置され、前記第１のマイクロ波導入窓と対向する部
分に第２のマイクロ波導入窓を有するアルミニウム製の
接地されたインナベルジャーと、前記試料室の試料を載
置する電極を除いた部分の内壁面に近接して設置された
絶縁性部材と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３】プラズマ引き出し窓から電子サイクロト
ロン共鳴領域に至るまでのプラズマ生成室内のインナベ
ルジャーの表面積が、試料を載置する電極面積の１．５
倍以上あることを特徴とする請求項１又は請求項２記載
のプラズマ処理装置。