TW200416793A - Plasma processing apparatus and method - Google Patents
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Description
200416793 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於對被處理基板施予電漿處理的技術’尤 其是關於將高頻供給至電極而生成電漿之方式的電漿處理 技術。本發明特別是關於在製造半導體裝置之半導體處理 中所被利用之電漿處理技術。在此，半導體處理是藉由以 規定圖案在半導體晶圓或 LCD (Liquid crystal display) 或FPD( Flat Panel Display)用之玻璃基板等之被處理基 板上形成半導體層、絕緣層、導電層等，意味著爲了在該 被處理基板上製造半導體裝置或包含有連接於半導體裝置 之配線、電極等之構造物而所實施之各種處理。 【先前技術】 半導體裝置或FPD之製程中之鈾刻、堆疊、濺鍍等 之處理爲了使處理氣體在比較低溫執行良好反應大多利用 電漿。葉片式之電漿處理中是以容量結合型之平行平板電 漿處理裝置爲主流。 一般而言，容量結合型之平行平板電漿處理裝置是在 可減壓之處理容器或反應室內平行配置上部電極和下部電 極。下部電極是被接地，其上方被載置被處理基板（半導 體晶圓、玻璃基板等）。經由整合器高頻電壓是被供給至 上部電極及/或下部電極。與此同時，依據被設置在上部 電極之簇射頭噴射處理氣體。依據被形成在上部電極和下 部電極之間的電場而加速電子，依據電子和處理氣體之衝 -6- (2) (2)200416793 突電離而發生電漿。然後’依據電漿中之中性基或離子對 基板表面施予規定之細微加工。並且，在此，兩電極是當 作電容器而發揮作用。 電漿中之離子幾乎爲正離子，與電子幾乎同數目存在 。但是，離子或電子之密度比中性粒子或基之密度小許多 。一般而言，電漿蝕刻是在基板表面同時使基和離子產生 作用。基是對基板表面執行化學反應之等方性的飩刻。離 子是依據電場而被加速，垂直地射入至基板表面，對基板 表面執行物理性之垂直性（異方性）的蝕刻。 以往之電漿處理裝置是以在電漿中所生成之基和離子 爲相同密度分布而對基板表面產生作用。即是，有當基之 密度在基板中心部比基板周邊部還高時，離子之密度（即 是電子密度或是電漿密度）在基板中心部也比基板周邊部 還高之關係。尤其，如上述般之平行平板電漿處理裝置是 當施加於上部電極之高頻之頻率高時，自高頻電源通過供 電棒而被施加於電極背面之高頻是依據趨膚效應傳播電極 表面而集中於電極下面（電漿接觸面）之中心部。因此， 則有電極下面之中心部之電場強度比邊緣部之電場強度還 高，基密度及離子密度（電子密度）中之任一者也是電極 中心部比電極邊緣部高的傾向。但是，如此基和離子被拘 束或限制於以相同之密度分布而對基板表面產生作用之關 係，是對基板施予規定電漿處理爲困難，尤其要提升處理 狀態或處理結果之均勻性更爲困難。 (3) (3)200416793 【發明內容】 本發明之目的是提供可達成在被處理基板上同時使基 和離子予以作用之電漿處理之最適合化的電漿處理方法及 裝置。 本發明之第1觀點是一種電漿處理方法，其具備有 將被處理基板曝露於規定之處理氣體之電漿的工程： 和 依據上述電漿對上述基板施予規定之電漿處理的工程 ，對上述基板獨立控制上述電漿密度之空間分布和上述電 漿中之基密度之空間分布，而在上述基板之整個被處理面 全體上取得規定處理狀態。 本發明之第2觀點是屬於在可設定成具有真空環境的 處理容器內之電漿生成空間，將處理氣體予以電漿化，並 對被配置在上述電漿生成空間內之被處理基板施予規定電 漿處理的電漿處理裝置，其具備有 對於上述基板用以控制上述電漿密度之空間分布的電 漿密度控制部：和 對上述基板用以從上述電漿密度之空間分布獨立而控 制上述電漿中之基密度之空間分布的基密度控制部。 若依據上述第1及第2觀點，依據對被處理基板獨立 控制電漿密度（即是電子密度或離子密度）之空間分布， 和基密度之空間分布，則可以將基座之蝕刻和離子基底座 和離子底座之鈾刻的均衡或相乘作用予以最適合化。 因此，與被處理基板相向之相向部是可以具備使用以 -8- (4) (4)200416793 控制電漿密度之空間分布的第1及第2高頻放電區域，和 用以控制基密度之空間分布的第1及第2處理氣體噴出區 域互相成爲獨立的設計。此時，依據在第1及第2高頻放 電區域之間可以改變高頻電場強度或投入電力之均衡（比 )，則可以控制電漿密度（離子密度）之空間分布。再者 ，依據在第1及第2處理氣體之間可以改變氣體流量之均 衡（比），則可以控制基密度之空間分布。在此，當第1 及第2高頻放電區域各一致或對應於第1及第2處理氣體 噴出區域之時，投入電力之變化則影響基密度之空間分布 ，相反的氣體流量比則影響電漿密度（離子密度）之空間 分布。利用使高頻放電區域之分割設計和處理氣體噴出區 域之分割設計予以獨立，斷絕如此相互作用之關係，成爲 可獨立控制電漿密度分布和基密度分布。 如此之獨立型設計之一態樣，是在將通過被處理基板 之中心的垂線當作中心的半徑方向上，將相向部2分割成 周邊側之區域和中心側之區域，使各個成爲上述第1及第 2高頻放電區域。並且，在第2高頻放電區域內，將相向 部在上述半徑方向上2分割成周邊側之區域和中心側之區 域，使各個成爲第1及第2處理氣體噴出區域。更好是將 第1高頻放電區域配置在比被處理基板之外圍端還朝向半 徑方向外側上。 在所涉及之設計中，依據在第1及第2高頻放電區域 之間可以改變電場強度或投入電力之比率而所執行之電漿 密度空間分布之控制，實質上是不影響依據在第1及第2 -9 - (5) (5)200416793 處理氣體噴出區域之間可以改變處理氣體流量之比率而所 執行之基密度空間分布之控制。即是，藉由第1及第2處 理氣體噴出區域所噴出之處理氣體之解離，是在第2高頻 放電區域內被執行。因此，即使在第1及第2高頻放電區 - 域之間改變電場強度或投入電力之均衡，實質上不影響第 _ 1及第2處理氣體噴出區域間之基生成量或密度之均衡。 依此，可以獨立控制電漿密度之空間分布和基密度之空間 分布。 馨 某態樣是可以規定比例分割藉由單一之高頻電源所輸 出之高頻，而使自第1高頻放電區域和第2高頻放電區域 放電。再者，可以規定比例分割藉由單一之處理氣體供給 源所送出之處理氣體，而使自第1處理氣體噴出區域和第 2處理氣體噴出區域噴出。此時，即使自第1及第2處理 氣體噴出區域使每單位面積之流量不同而噴出處理氣體亦 可。處理氣體若爲多數氣體之混合氣體，則可自第1處理 氣體噴出區域以第1氣體混合比使多數氣體予以噴出，自 _ 第2處理氣體以與第1氣體混合比不同之第2氣體混合比 使多數氣體予以噴出。 另某態樣是主要是隨著電漿密度之空間分布，而控制 被處理基板之被處理面之各部中的加工速度。再者，主要 是隨著基密度之空間分布，而控制被處理基板之被處理面 之各部中的加工選擇性及加工形狀之一方或雙方。 於上述第2觀點所涉及之電漿裝置中，電漿密度控制 部是可以具備以規定比例分割來自輸出一定頻率之高頻之 -10- (6) (6)200416793 高頻電源的高頻，而傳送至第1及第2高頻放電區域的高 頻分配部。再者，基密度控制部是可以具備以規定比例分 割來自處理氣體供給源的處理氣體，而傳送至第1及第2 處理氣體噴出區域的處理氣體分配部。此時，高頻分配部 是可以具有用以可變控制自高頻電源至第丨高頻放電區域 爲止之第1供電電路之阻抗，和自高頻電源至第2高頻放 電區域爲止之第2供電電路之阻抗的一方或雙方的阻抗控 制部爲最佳。再者，第1及第2高頻放電區域是各由互相 電性絕緣之第1及第2電極所構成，並且第1及第2處理 氣體噴出區域是具有被設置在上述第2電極之多數處理氣 體噴出孔爲最佳。 若依據上述之第1及第2觀點，則可以達成同時對被 處理基板作用基和離子的電漿處理之最適合化。 【實施方式】 以下針對本發明之實施形態參照圖面予以說明。並且 ，在以下之說明中，針對具有略相同之機能及構成之構成 要素，賦予相同符號，重複說明僅在必須之情形執行。 (第1實施形態） 第1圖是本發明之第1實施形態所涉及之電漿蝕刻裝 置之縱剖面圖。該電漿蝕刻裝置是以電容結合型之平行平 板電漿蝕刻裝置而所構成。該裝置是具有由例如表面被防 蝕鋁處理（陽極氧化處理）之鋁所構成之圓筒形之處理室 •11 - (7) 200416793 (處理容器）10。處理10是被保安接地。 處理室10之底部是透過陶瓷等之絕緣板12 柱狀之感應器支撐台14。感應器16是構成下部 於其上面載置有作爲被處理基板例如半導體晶圓 感應器16之上面是配置有以靜電吸附力保 晶圓W之靜電夾18。靜電夾18是將由導電膜所 極20夾入於一對絕緣層或是絕緣薄板之間。電ΐ 性連接直流電源22。依據來自直流電源22之直 以庫倫力將半導體晶圓吸附保持於靜電夾1 8上 夾18之周圍感應器16之上面，爲了使蝕刻之均 向上，配置有由例如矽所構成之聚焦環24。在界 及感應器支撐台1 4之側面上，貼有例如由石英 圓筒狀之內壁構件26。 感應支撐台14之內部是配置有例如延伸於 之冷煤室2 8。冷煤室2 8是依據外裝之致冷元件 )經過配管30a、30b循環供給規定溫度之冷煤 水。依據冷煤之溫度可以控制感應器1 6上之半 W之處理溫度。並且，來自傳熱氣體供給機構（ 之傳熱氣體例如He氣體，是透過氣體供給線3 2 至靜電夾1 8之上面和半導體晶圓W之背面之間 感應器16之上方是配置有與該感應器平行 部電極34。兩電極16、34之間的空間爲電漿生 上部電極34是與感應器（下部電極）16上之半 W相向而形成與電漿生成空間接觸之面即是對向 而配置圓 電極，並 W。 持半導體 構成之電 i 20是電 流電壓， 。在靜電 勻性更加 装應器16 所構成之 圓周方向 (無圖示 例如冷煤 導體晶圓 無圖示） 而被供給 〇 相向之上 成空間。 導體晶圓 面。上部 -12- (8) 200416793 電極34是由隔著規定間隔而與感應器16相向配置之環 或是圈狀之外側（outer )上部電極36，和與外側上部 極3 6之半徑方向內側絕緣而配置之圓板形狀之內側 inner)上部電極38所構成。該些外側上部電極36和 側上部電極38關於電漿生成，前者（3 60具有主要關 ，後者（38)具有輔助之關係。 第2圖是表示第1圖示之電漿蝕刻裝置之重要部分 部分擴大剖面圖。如第2圖明顯所示般，在外側上部電 36和內側上部電極38之間形成有0.25〜2.0mm之環狀 隙，在該間隙設置例如由石英所構成之介電體40。在 間隙亦可設置陶瓷96。夾著介電體40在兩電極36、 之間形成電容器。該電容器之電容C4G是因應間隙之尺 和介電體40之介電率而被選定或被調整成規定之値。 外側上部電極3 6和處理室1 0之側壁之間，氣密性地安 有例如由氧化鋁（ai2o3 )所構成之環狀絕緣性遮蔽構 42。 外側上部電極3 6是以焦耳熱少之低電阻或半導體 如矽所構成爲最佳。在外側上部電極3 6是透過整合器 、上部供電棒4 6、連接器4 8及供電筒5 0而被電性連 於第1高頻電源52。第1高頻電源52是輸出13.5MHz 上之頻率例如60MHz之高頻電壓。整合器44是用以使 荷阻抗整合於高頻電源52之內部（或者輸出）阻抗者 整合器44是在處理器10內生成電漿時，發揮使高頻電 52之輸出阻抗和負荷阻抗外觀上爲一致之機能。整合 狀 電 ( 內 係 之 極 間 該 38 寸 在 裝 件 例 44 接 以 負 〇 源 器 -13- (9) 200416793 44之輸出端子是被連接於上部供電棒46之上〗 供電筒50是由圓筒狀或是圓錐狀或接近 導電板例如鋁或是銅板所構成。供電筒5 0之 方向連續性地被連接於外側上部電極3 6上。召 下端是依據連接器48而被電性連接於上部供貨 端部。供電筒5 0之外側是延伸於處理室1 〇之 電極34之高度位置還上方而構成圓筒狀之接 。圓筒狀接地導體l〇a之上端部是依據筒狀 5 4而自上部供電棒被電性絕緣。於所涉及構 連接器48所看到的負荷電路中，以供電筒50 電極36和圓筒狀接地導體10a，形成將前者 當作波導路之同軸線路。 再者，於第1圖中，內側上部電極3 8是 數氣體通氣孔56A之電極板56和可拆裝支主 之電極支擦體58。電極板56是由例如Si、Si 體材料所構成，電極支撐體58是由導電材料 防蝕鋁處理之鋁所構成。電極支撐體58之內 由以例如由氧環所構成之環狀隔板構件60所 個氣體導入室，即是中心氣體導入室62和周 室64。以中心氣體導入室62和被設置在該下 體噴出孔5 6 a構成中心簇射頭。以周邊氣體導 被設置在該下面之多數氣體噴出孔56a構成周 氣體導入室62、64是以規定之流量比供 處理氣體供給源66之處理氣體。更詳細而言 於此形狀的 下端是周圍 由電筒50之 I棒46之下 側壁比上部 地導體l〇a 之絕緣構件 成中，在自 及外側上部 (36 ^ 50) 具有擁有多 I電極板5 6 C等之半導 例如表面被 部是配置有 分割出之兩 邊氣體導入 面之多數氣 :入室64和 邊簇射頭。 給來自共同 ，來自處理 -14- (10) (10)200416793 氣體供給圓66之氣體供給管68在途中被分歧兩個而被連 接於氣體導入室62、64，各個分歧管68a、68b上配置有 流量控制閥70a、70b。因從處理氣體供給源66至氣體導 入室62、64爲止之流路的電導爲相等，故依據流量控制 閥7 0a、70b之調整，可以任意調整供給於兩氣體導入室 62、64之處理氣體之流量比。並且，於氣體供給管68是 配置有質量流控制器（MFC ) 72及開關閥74。 如此調整導入於中心氣體導入室62和周邊氣體導入 室64之處理氣體之流量比。依此，可以任意調整對應於 中心氣體導入室62之電極中心部之氣體通氣孔56a即是 藉由中心簇射頭所噴出之氣體流量Fc，和對應於周邊氣 體導入室64之電極周邊部之氣體通氣孔56a，即是藉由 周邊簇射頭所噴出之氣體流量FE之比率（FC/FE )。並且 ，亦可以使藉由中心簇射頭及周邊簇射頭各所噴出之處理 氣體之每單位面積之流量不同。並且，亦可獨立或個別選 定藉由中心簇射頭及周邊簇射頭各所噴出之處理氣體之氣 體種或氣體混合比。 在內側上部電極38之電極支撐體58上，透過整合器 44、上部供電棒46、連接器48及下部供電筒而被電性連 接第1高頻電源52。在下部供電筒76之途中配置有可以 可變調整電容之可變電容器78。 雖然省略圖示，但是即使在外側上部電極3 6及內側 上部電極38上設置適當之冷煤室或是冷卻殼套（無圖示 )亦可。依據自外部之致冷元件供給冷煤至該冷煤室或冷 -15- 82 (11) 200416793 卻殻上，則可以控制電極之溫度。 在處理室10之底部設置排氣口 80，透過排氣管 將排氣裝置84連接於排氣口 80。排氣裝置84是具有 輪分子幫浦等之真空幫浦，可以將處理室1〇內之電漿 理空間減壓至規定之真空度。再者，處理室1 〇之側壁 安裝有開關半導體晶圓W之搬入出口之閘閥86。 該實施形態之電漿蝕刻裝置是透過當作下部電極之 應器16而被電性連接於第2高頻電源90。第2高頻電 90是輸出20〜27MHz範圍內之頻率，例如2MHz之高 電壓。整合器88是用以將負荷阻抗整合成高頻電源90 內部（或輸出）阻抗者。整合器88是於處理室10內生 電漿時，發揮使高頻電源90之內部阻抗和負荷阻抗在 觀上爲一致之機能。 內側上部電極38是不通過來自第1高頻電源52之 頻（60MHz )，被電性連接於用以將來自第2高頻電 98之高頻（2MHz)通往地面之低通濾波器（LPF) 92 低通濾波器（LPF ) 92最佳是由LR濾波器或是LC濾 器所構成。但是，即使1條導線因對來自第1高頻電 52之高頻（60MHz )可以給予相當大之電抗，故可以 以此而完成。另外，感應器1 6是被電性連接於用以將 自第1高頻電源52之高頻（60MHz)通至地面之高通 波器（HPF ) 94。 於該電漿蝕刻裝置中，爲了執行蝕刻，首先使閘 86呈開狀態，將加工對象之半導體晶圓W搬入至處理 渦 處 上 感 源 頻 之 成 外 局 源 〇 波 源 僅 來 濾 閥 室 -16- (12) 200416793 10內’而載置於感應器16之上。然後，依據處理氣體 給源以規定之流量及流量比將蝕刻氣體（一般爲混合氣 )導入至氣體導入室62、64，並依據排氣裝置84將處 室 1 〇內之壓力並且蝕刻壓力設爲設定値（例如， mTorr〜lmTorr之範圍內）。並且，藉由第1高頻電源 以規定之功率將電漿生成用之高頻（60MHz )供給至上 電極34(36、38)，並且，依據第2高頻電源90以規 功率將高頻（2MHz)供給至感應器16。再者，依據直 22將直流電壓供給至靜電夾18之電極20，並將半導體 圓W固定於感應器16上。依據內側上部電極38之氣 通氣孔56a而所吐出之蝕刻氣體是在上部電極34(36 3 8 )和感應器1 6間之輝光放電中被電漿化。依據以該 漿所生成之基或離子蝕刻半導體晶圓W之被處理面。 該電漿蝕刻裝置是對是上部電極34供給高頻率區 (離子不能動之5〜10MHz以上）之高頻。依此，可以 合乎理想之解離狀態將電漿予以高密度化，並且即使在 壓之條件下，亦可以形成高密度電漿。 再者，在上部電極34中，與半導體晶圓W和真正 相向之內側上部電極3 8是構成簇射頭兼用型，可以利 中心簇射頭（62、56a)和周邊簇射頭（64、56a)任意 整氣體噴出流量之比率。因此，可以在半徑方向控制氣 分子或基密度之空間分布，並可任意控制依據基底座之 刻特性的空間性分布特性。 另外，在對於上部電極3 6是如後述般，作爲電漿 供 體 理 數 52 部 定 流 晶 體 > 電 域 以 低 面 用 三田 m 體 蝕 生 -17- (13) (13)200416793 成用之高頻電極，是以外側上部電極3 6爲主，以內側上 部電極38爲副，可依據兩高頻電極36、38調整給予至電 子正下方之電場強度之比率。因此，可以在半徑方向控制 電漿密度之空間分布，並任意且精细地控制反應性離子蝕 刻之空間性特性。 在此，重要的是電漿密度空間分布之控制是不實質影 響基密度空間分布之控制。電漿密度空間分布之控制是依 據在外側上部電極3 6和內側上部電極3 8之間可以改變電 場強度或投入電力之比率而所執行。基密度空間分部之控 制是依據在中心簇射頭（62、56a )和周邊簇射頭（64、 5 6a )之間可以改變處理氣體之流量或氣體密度或是氣體 混合比之比率而所執行。 即是，依據中心簇射頭（62、56a )和周邊簇射頭（ 64、5 6a)所噴出之處理氣體之解離是在內側上部電極38 正下方之區域內被執行。因此，即使在內側上部電極3 8 和外側上部電極3 6之間改變電場強度之均衡，亦不影響 內側上部電極3 8內（相同區域內）之中心簇射頭（62、 56a)和周邊簇射頭（64、56a)之間的基生成量或密度之 均衡。如此一來，可以實質上獨立地控制電漿密度之空間 分布和基密度之空間分布。 再者，該電漿蝕刻裝置是構成在外側上部電極3 6之 正下方生成電漿大部分或過半，而使擴散於內側上部電極 38之正下方的方式。當依據該方式時，兼作簇射頭之內 側上部電極3 8所接受之來自電漿離子之衝擊變少。因此 -18 - (14) 200416793 ，可以效果性地控制屬於交換零件之電極板5 6之氣體 出口 56a之濺射進行度，並可以大幅度地延長電極板 之壽命。另外，外側上部電極36是不具有電場集中之 體噴出口。因此，離子之衝擊較少，取代內側上部電 38電極壽命不會變短。 第2圖是如先前所述般，表示該電漿蝕刻裝置之重 部位（尤其，構成電漿生成手段之重要部位）之構成。 第2圖中，省略內側上部電極38之簇射頭部（56a、62 64 )之構造。第3圖是表示第1實施形態中之電漿生成 段之重要部位之等效電路的電路圖。於該等效電路是省 各部之電阻。 於該實施形態是如上述般，在自連接器48所看到 負荷電路中，以外側上部電極3 6及供電筒5 0和圓筒狀 地導體l〇a形成將前者（36、50)當作波導路之同 線路。在此，當將供電筒5 0之半徑（外徑）當作a〇， 圓筒狀接地導體l〇a之半徑當作b之時，該同軸線路之 性阻抗或電感則可以近似於下述之式（1 )。 L〇 = K . In ( b/a〇 ) ...... ( 1 ) 但是，K是由導電路之移動度及介電率所取決之定 〇 另外，在從連接器48所看到之負荷電路中，即使 下部供電棒76和圓筒狀接地導體l〇a之間，亦形成將 者（76 )當作波導路Ji之同軸線路。雖然內側上部電 38也延長於下部供電棒76，但是，直徑爲大不相同， 噴 56 氣 極 要 於 手 略 的 接 軸 將 特 數 在 -Λ JU 刖 極 下 -19 - (15) (15)200416793 部供電棒76之電感成爲支配性。在此，當將下部供電棒 76之半徑（外徑）當作a,時，該同軸線路之特性阻抗或 電感Li可以近似下述式（2 )。
Li = K · In ( b/ai ) ...... ( 2 ) 藉由上述之式（1) 、（2)可理解，將高頻傳達於內 側上部電極3 8之內側波導路j;是給予與以往一般之RF 系統相同之電感L,。另外，傳達高頻至外側上部電極3 6 之外側波導路是給予僅有直徑部分明顯較小之電感L() 。依此，自整合器44看時比連接器48之前的負荷電路是 在低電感之外側波導路：ί 〇容易傳播高頻（電壓下降小） 。因此，較多之高頻電力PG供給至外側上部電極3 6，可 以在外側上部電極3 6之下面（電漿接觸面）取得較強電 場Ε〇。另外，高電感之內側波導路h是不容易傳達高頻 (電壓下降大）。因此，可以供給比被供給至外側上部電 極36之高頻電力PG小之高頻電力Pi至內側上部電極38 ，將在內側上部電極3 8之下面（電漿接觸面）所取得之 電場強度E,縮小成比外側上部電極3 6側之電場強度E〇 還小。 如此一來，上部電極34是在外側上部電極之正下方 以相對性較強之電場E〇加速電子，同時在內側上部電極 3 8之正下方以相對性較弱之電場El加速電子。依此，在 外側上部電極36之正下方生成電漿P之大部分或過半， 在內側上部電極38之正下方輔助性地生成電漿P之一部 分。然後’依據在外側上部電極36之正下方所生成之高 -20- (16) 200416793 密度電漿擴散於半徑方向之內側和外側，在上部調 和感應器16之間的電漿處理空間，於半徑方向平 密度。 但是，以外側上部電極3 6和供電筒5 0和圓筒 導體l〇a所形成之同軸線路之最大傳送電力Pmax 於供電筒50之半徑a〇和圓筒狀接地導體l〇a之半 並以下述之式（3)表示。
Pmax/E〇2max = a〇2 [ In ( b/a〇 ) 〕2/2Z〇...... ( 3) 在此，Z〇是自整合器44側看到的該同軸線路 電感，E〇max是RF傳送系統之最大電場強度。 於上述式（3)中，最大傳送電力Pmax是以（ 与1.65爲極大値。即是，對於供電筒50之半徑， 接地導體l〇a之半徑比（b/a〇)約爲1.65時，外側 Jo之電力傳送效率爲最良好。自所涉及之觀點來看 使外側波導路J0之電力傳送效率予以提升，構成 供電筒50及/或圓筒狀接地導體10A之半徑，將比 )至少可進入至1.2〜2.0之範圍內爲最佳，更好 可進入1.5〜1.7之範圍內。 該實施形態因任意且精細控制電漿密度之空間 故作爲用以調整外側上部電極3 6正下方之外側電 E〇 (或是向外側上部電極36側之投入電力P〇)和 部電極3 8正下方之內側電場強度Ei (或者向內側 極3 8側之投入電力Pi )之比率即是均衡的手段， 部供電棒76之途中插入可變電容器78。依據改變 !極34 均電漿 狀接地 是依存 徑b， 之輸入 b/a〇 ) 圓筒狀 波導路 ，爲了 以選定 ；(b/a〇 是構成 分布， 場強度 內側上 上部電 是在下 可變電 -21 - (17) (17)200416793 容器78之電容C78，使內側波導路Ji之阻抗或電感予以 增減，改變外側波導路Jo之電壓下降和內側波導路h之 電壓下降的相對比率。依此，可以調整外側電場強度E〇 (外側投入電力P 〇 )和內側電場強度E i (內側投入電力 P i )之比率。 並且，供給電漿之電位下降之離子覆蓋之阻抗一般爲 電容性。於第3圖之等效電路中，是將外側上部電極36 正下方之覆蓋阻抗之電容假設爲Cpo，將內側上部電極38 正下方之覆蓋阻抗之電容假設爲Cpi。再者，形成於外側 上部電極36和內側上部電極38之間的電容器之電容C40 是組合可變電容器78之電容C78而左右上述般之外側電 場強度E〇 (外側投入電力P〇 )和內側電場強度Ei (內側 投入電力P,)的均衡。電容C4G是可以選定或調整成如可 以將可變電容器78之電場強度（投入電力）均衡調整機 能予以最適合化的値。 第4圖及第5圖是表示該實施形態之可變電容器78 之電場強度均衡調整機能之檢証例（模擬資料）。第4圖 是以可變電容器78之電容C78當作參數，而表示電極之 半徑方向中之電場強度（相對値）之分布特性。第5圖是 表示改變電容器78之電容C78時之外側電場強度E〇和內 側電場強度Ei之相對比率。 並且，該模擬是將半導體晶圓W之口徑當作200mm ，將圓板形狀之內側上部電極38之半徑當作l〇〇mm，將 環狀之外側上部電極3 6之內側半徑及外側半徑各選定爲 -22- (18) (18)200416793 10 1mm、141mm。此時，對於半導體晶圓 W之面積（ 3 14cm2 )，內側上部電極38之面積爲314cm2，與晶圓W 相同，外側上部電極36之面積爲304cm2比晶圓W小一 些。在大槪與晶圓W相向之面上，外側上部電極3 6之平 面積是被選定爲內側上部電極38之平面積的約1/4倍〜 約1倍爲最佳。 如第4圖所示般，外側上部電極3 6正下方之外側電 場強度E0是比內側上部電極3 8正下方之內側電場強度 Ei大，在兩電極36、38之境界附近產生電場強度較大之 段差。尤其，外側上部電極36正下方之外側電場強度E0 是在與內側上部電極38之境界附近爲最大，越往半徑方 向之外側則有越低之傾向。該例是如第5圖所示般，當在 180〜35 Op F之範圍內改變可變電容器78之電容C78時， 則可以在約10%〜40%之範圍內連續控制電場強度Ei、E0 之比率Ei/E。。並且，C 7 8 = 1 2 5〜180pF是負荷電路爲共振 之區域，成爲不能控制。基本上，在安定區域是越增大可 變電容器78之電容C78，則可以越使內側導波路之電 抗減少，使內側上部電極3 8正下方之內側電場強度Ei相 對性地增大，可控制在提高外側電場強度E〇和內側電場 強度Ei之比率Ei/Eo之方向上。 於該實施形態中，因可以將藉由供電筒5 0之外側波 導路Jo之電抗顯著縮小，故可以使自整合器44之輸出端 子所看到之負荷電路之阻抗的電抗成爲電容性之負値。該 是意味著從整合器44之輸出端子至電容性之離子覆蓋爲 -23- (19) (19)200416793 止之波導路中，不存在電抗從介電性之正値極性反轉成負 値般之共振點。以迴避共振點之發生，可以迴避共振電流 之發生’並降低高頻能量之損失，同時確保電漿密度分布 控制之安定性。 第6圖A (偏壓開啓）、第6圖B (偏壓關閉）及第 7圖A(X方向）、第7圖B(Y方向）是表示該實施形 態之電漿蝕刻裝置中所取得之電子密度分布特性及蝕刻速 率分布特性之一例（實驗資料）。該實驗是與第4圖及第 5圖之電場強度分布特性相同，將可變電容器78之電容 C78當作參數。然後，使用電漿吸收探針（PAP )測定半 徑方向之各位置的電子密度。再者，蝕刻半導體晶圓上之 矽氧化膜而測定半徑方向之各晶圓位置中之蝕刻速度。即 使於該實驗，也選定內上部電極38之半徑爲10 0mm，外 側上部電極 3 6之內側半徑及外側半徑各爲1 0 1 mm、 1 4 1 mm。主要之蝕刻條件則爲下述般。 晶圓口徑=200mm 處理室內之壓力=15mTorr
溫度（上部電極/處理室側壁/下部電極）=60/50/20°C 傳熱氣體（He氣體）供給壓力（中心部/端部） =1 5/25Torr 上部及下部電極間距離=5 0mm 製程氣體（C5F8/Ar/02 )与流量 20/3 80/20sccm 高頻電力（60MHz/2MHz ) = 2200W/ 1 5 00W ( C 7 8 = 5 0 0pF ' 1 000pF) ’ 1 800W ( C 7 8 = 12 OpF) -24- (20) (20)200416793 於第6圖A及第6圖B中，將可變電容器78之電容 C78選定成120pF之時，則是提高選定外側電場強度E〇和 內側電場強度E,之比率Ε"Ε〇的情形。此時，電極中心附 近爲最大，可以取得越向半徑方向外側越單調減少之電子 密度，即是電漿密度之分布特性。此時，可欲想電漿之擴 散率操過屬於主電漿生成部之外側上部電極36之正下方 的電漿生成率，和屬於副電漿生成部之內側上部電極38 之正下方的電漿生成率之差，自全方向聚集的中心部之電 漿密度相對性比周圍還高。 另外，將電容C78選定成1 000pF之時，則爲降低選 定外側電場強度E〇和內側電場強度Ei之比率Ei/Eo的情 形。此時，在半徑方向比晶圓內側還外側的位置（離中心 14 0mm之位置附近）使電子密度予以極大化，則可在晶 圓之內側（〇〜100mm )取得均勻之電子密度分布。該可 想像是因依據在內側上部電極3 8之正下方的電漿生成率 之增大而增強對半徑方向外側之擴散。無論哪一個依據在 適當範圍內精細可變調整可變電容器78之電容C78，則 可以自在且精細控制電子密度及電漿密度之空間分布特性 〇 再者，將高頻偏壓（2MHz)供給至下部電極16之時 (第6圖A )是與不供給之情形（第6圖B )相比，各位 置之電子密度爲某種程度增大，和分布類別幾乎不變。
若依據第7圖A及第7圖B之實驗資料時，以可變 調整可變電容器78之電容C78，則可取得對應於第6圖A -25- (21) (21)200416793 及第6圖B之電子密度空間分布特性之類別之蝕刻速率空 間分布特性。即是，依據在適當範圍內精細可變調整可變 電容器7 8之電容C 7 8，則亦可自在且精細地控制晶圓面 內之蝕刻速率空間分布特性。 再者，該實施形態之電漿鈾刻裝置是在如上述般內側 上部電極3 6之簇射頭機構中，可以利用中心部和外圍部 來可變調整氣體噴出流量之比率。依據該機能，亦可在基 底座一起執行蝕刻速率空間分布特性之控制。 (第2實施形態） 第8圖是表示本發明之第2實施形態所涉及之電漿裝 置的剖面圖。於第8圖中，對於具有與第1實施形態之裝 置（第1圖）中相同構成或機能之部分賦予相同符號。 第2實施形態中之特徵之一是用以將來自高頻電源 5 2之高頻傳送至外側上部電極3 6之傳送路即是供電筒5 0 使用鑄物的構成。該鑄物之材質是以導電性和加工性優良 之金屬爲最佳，例如鋁即可。鑄物之優點是成本低，可以 比板材製品低1 /7以下之成本。另外之優點則是一體化容 易’且因可以降低RF接面，故可減少RF損失。 並且，即使以鑄物構成供電筒5 0，亦不會降低高頻 傳送效率。即是，如第9圖A (鑄物）、第9圖B (板） 及第1 0圖B (板）之實驗資料所示般，可確認出無論以 板材或鑄物構成供電筒50，蝕刻速率幾乎無差異。並且 ’第9圖A及第9圖B是表示矽氧化膜（Si〇2)所涉及 (22) (22)200416793 之蝕刻速率之空間分布特性，第i 〇圖A及第1 0圖B是 表示光阻（PR )所涉及之蝕刻速率之空間分布特性。該 驗證例之主要蝕刻條件如下記所示。 晶圓口徑=300mm 處理室內之壓力=25mTorr
溫度（上部電極/處理室側壁/下部電極）=60/60/20°C 傳熱氣體（He氣體）供給壓力（中央部/端部） =1 5/40Torr 上部及下部電極間距離=45mm 製程氣體（C5F8/Ar/02)与流量 30/75 0/5 0sccm
高頻電力（60MHz/2MHz ) = 3300W/3 800W 測定時間=120秒 第2實施形態中之第2特徵是在供電筒50內在供電 棒76周圍設置環狀之導體構件1〇〇的構成。導體構件 1 〇〇之主要任務是如以下所述，縮小供電棒76周圍之電 感，並改善可變電容器7 8之外側/內側投入電力平衡調整 機能之範圍。 該電漿處理裝置是如上述般，以改變可變電容器78 之電容C78，可以任意調節對外側上部電極36之投入電 力P〇和對內側上部電極38之投入電力Pi的比率。一般 而言，可變電容器78之電容C78之可變調整是使用歩進 馬達等而歩進性地被執行。該電容可變調整是必須避開如 上述般之不能控制之共振區域（第5圖是125pF<C78< 18 Op F之區域）。因此，上述第1實施形態中之實驗驗證 (23) (23)200416793 例（第6圖A、第6圖B、第7圖A、第7圖B)主要是 使用比共振區域右側之安定區域（C78 g 1 80pF )。但是， 右側安定區域在提升內側投入電力Pi之比率則有界限， 有電力損失較大之負面。此點從第4圖及第5圖可明顯得 知，比共振區域左側之區域（C 7 8 S 1 2 5 p F )在提升內側投 入電力h之比率則較有利，有電力損失較少之優點。但 是，比共振區域左側之區域因越提升內側投入電力Pi之 比率，越接近於共振區域，故則有在第1 1圖之特性曲線 A般之變化率（傾斜）之大特性曲線下非常難以執行靠近 共振區域之微調整。 爲了解決此，在第1 1圖之特性曲線B所示般，如第 1 1圖之特性曲線B所示般，在電容內側投入電力比率特 性曲線中，縮小比共振區域左側之區域的變化率（傾斜） 而變寬調整範圍則爲有效。然後，爲了取得第1 1圖之特 性曲線B般之傾斜緩和之寬頻帶響應的特性曲線，以如下 述般，縮小供電棒7 6周圍之電感Li則爲有效。 第12圖是表示第2實施形態中之電漿生成用之高頻 供電電路之等效電路的電路圖。供電棒76之電抗ω Li因 是取平常比電容器78之電抗l/ω C78還大之絕對値’故 內側波導路Ji之合成電抗X平常爲感應性，可以Χ=ω La 。該外表上之電感La和電容C4G所形成之並列電路爲共 振狀態之時，電感La之電納l/ω La和電容Cm之電納ω C40 相抵成爲零時，即是，l/ω La=o Li — 1/ω (：78=ω C40 成立之時。在此，越縮小Li時’使上述共振條件成1之 -28 - (24) (24)200416793 C78之値則越大，在如第1 1圖之特性曲線B所示般之靠 近共振區域取得傾斜緩和之寬頻帶響應之特性曲線。並且 ，爲了簡單說明，第1 2圖之等效電路是省略外側波導路
Jo之電感L〇。即使電感L〇進入該等效電路原理亦爲相同 〇 第13圖是表示該實施形態中之導體構件1〇〇之作用 。當時間性變化之電流I流入供電棒76之時，在供電棒 76周圍生成環狀之磁通B，並且，依據電磁感應在導體構 件1 00之內部流動與磁通B鏈接之感應電流I。如此一來 ，依據感應電流I在導體構件1 〇〇之內外生成環狀之磁通 b，在導體構件1 00之內部僅磁通b之部分相抵磁通B。 如此一來，在供電棒76周圍設置導體構件1 00，則可以 降低供電棒76周圍之實質磁通發生量而縮小電感Li。 導體構件100之外觀構造雖然是以在周圍方向連續之 單一環形狀爲最佳，但是，即使將多數導體構件並列在周 圍方向而予以配置之構造亦可。再者，導體構件1〇〇之內 部構造即使具有如第13圖所示般之環狀之空洞的中空體 亦可，但是如第8圖所示之內部埋有塊體構造則可以取得 較大的電感降低效果。導體材料100之容積越大越佳，較 理想是以可塡滿供電筒5 0內側之空間爲最佳。以實用性 而言，·是將包圍供電筒5 0和外側上部電極3 6之空間的 1/10〜1/3埋入在導體構件100爲佳。導體構件100之材 質爲任意之導電材料即可，例如鋁之鑄物亦可。並且，導 體構件100是以與附近之導體即是供電棒76或內側上部 -29- (25) (25)200416793 電極3 8等電性絕緣之狀態下被配置。 第1 4圖是以實驗資料來表示該實施形態中之導體構 件100之上述寬頻帶響應效果之驗證例。於第14圖中， 特性曲線B ’是以該實施形態之裝置構造所取得者’特性 曲線A ’是以無設置導體構件1 00之裝置構造所取得者。 該些之特性曲線A’、B’各是對應於使第11圖之特性曲線 A、B重複上下者。即是，該種平行平板型電漿裝置是越 提升向上部電極3 4之中心部的投入電力（內側投入電力 Pi )之比率，在感應器1 6側基板W附近之電漿密度則越 高。依此，則有（與電漿密度成反比例）感應器16側之 偏壓頻率之Vpp變低的關係。從該關係改變可變電容器 78之歩進値（與電容C78之値成比例的控制量），寬頻帶 響應以歩進値所取得之Vpp之測定値而所取得之特性曲 線A ’、B ’（第14圖），是各對應於使第1 1圖之特性曲 線A、B上下重複者。自第1 4圖之特性曲線B ’可驗證， 若依據該實施形態，依據在供電棒76周圍設置導體構件 1〇〇，對於藉由可變電容器78之外側/內側投入電力均衡 調整，則可以在靠近共振區域將內側投入電力Pi之比率 安定且精細地控制可達到高値。 第2實施形態中之第3特徵是關於被連接於內側上部 電極3 8和接地電位之間的低通濾波器9 2。如第1 5圖A 所示般，該實施形態中之低通濾波器92是串聯連接可變 電阻93和線圈95，不流通電漿生成用之高頻（60MHz ) ，而是流通偏壓用之高頻（2 MHz )以下之交流頻率和直 -30- (26) (26)200416793 流而所構成。若依據低通濾波器92，則可藉由可變調整 可變電阻器93之電阻値R93，而調整內側上部電極38之 直流電位或自己編壓電壓Vdc。 更詳細而言，是如第1 6圖所示般，越縮小電阻器93 之電阻値R93，電阻器93之電壓下降越小’負的直流電 位Vde則上昇（接近接地電位）。相反的，越增大電阻器 93之電阻値R93，電阻器93之電壓下降則變大’直流電 位Vde爲下降。原本當直流電位Vdc過商時（通常當比 -15 0V高時），電漿電位上昇，發生異常放電或架橋現象 。另外，當直流電位過低時（通常比-450低時），對內 側上部電極3 8之離子侵襲變強，電極之消耗更快。 若以另外觀點，如第1 7圖所示般，直流電位Vde是 在可以防止或抑制如上述般之異常放電及電極消耗中之任 一者的適性範圍（-45 0V〜-150 )，存在對應於該適性範 圍之電阻値R93之範圍（Ra〜Rb)。因此，藉由自電阻器 93側將電阻値R93選定或調整於上述範圍（Ra〜Rb)內， 則可以將直流電位V d e調整在上述（-4 5 0 V〜-1 5 0 )。再 者，依據供給於上部電極34 (外側上部電極36及內側上 部電極38 )全體之高頻電力之値，而改變電阻値r93之適 性範圍（Ra〜Rb )。以一例而言，對3000W之高頻功率 ，則取得下限電阻値Ra =約1ΜΩ之實驗結果。 再者’如第1 5圖B所示般，經由可變直流電源將內 側上部電極3 8接於地面，依據電源電壓可直接控制直流 電位Vde。可變直流電源97是以雙極電源所構成爲最佳 -31 - (27) (27)200416793 第2實施形態中之第4特徵是在上部電極34中，使 外側上部電極3 6之下面突出於比內側上部電極3 8之下面 還下方即是感應器16的構成。第18圖是表示第2實施形 態所涉及之電漿蝕刻裝置之重要部位的縱剖面圖。於該例 中，將外側上部電極3 6當作由上側之第1電極構件3 6 A 和下側之第2電極構件3 6B所構成之上下分割構造。本體 之第1電極構件36A是由例如被施予防飩鋁處理之鋁所 構成，並被連接於供電筒50。交換零件之第2電極構件 3 6B是由矽所構成，在僅有規定値Η突出比內側上部電極 38之下面的狀態下，藉由螺栓可拆裝地密著於第1電極 構件36Α而予以固定。於兩電極構件36Α、36Β之間，當 作用以提筒熱電導之構件102，是設置有砂橡膠薄板等。 再者，以鐵氟龍（商品名）塗層兩電極構件36A、36Β之 接觸面，也可降低熱電阻。 外側上部電極3 6之突出部3 6B之突出量Η及內徑（ 直徑）Φ是依據外側上部電極3 6或上部電極3 4規定供給 於電漿生成空間之電場強度或方向等，進而左右電漿密度 之空間分布特性之重要的因素。 第19圖Α〜第19圖Ε是表示將突出部3 6Β之突出量 Η及內徑（直徑）Φ當作參數的電子密度空間分布特性之 一例（實驗資料）。於該實驗中亦使用電漿吸收探針（ ΡΑΡ )測定半徑方向之各位置的電子密度。但是將半導體 晶圓之口徑設爲3 00mm。主要參數φ、Η在第19圖Α之 -32- (28) (28)200416793 實驗例中是被設定爲（D=329mm、H=15mm，於第19圖B 之實驗例中是被設定爲Φ =329mm、H = 20mm，於第19圖 C之實驗例中是被設定爲Φ =3 3 9mm、H = 20mm，於第19 圖 D之實驗例中是被設定爲Φ=349ιηηι、H = 20mm，於第 19圖D之實驗例中是被設定爲（D=349mm、H = 20mm。再 者，當作副次性之參數，是將內側投入電力Pi和外側投 入電力P〇之比率Pi/Po ( RF功率比）選定成（30/70 )、 (27/73) 、（20/80) 、（14/86)之 4 種類。 於第19圖A〜第19圖E之實驗資料中，電子密度急 劇落下之回折點F是越增大外側上部電極3 6中之突出部 36B之內徑（直徑）Φ，越向半徑方向移動，並且越增大 突出部3 6B之突出量越上昇。理想之特性是回折點F位 於晶圓端位置（150mm位置）之正上方，並且在高位置 上維持與中心部之平坦關係的分布特性。該點是第1 9圖 D之特性（Φ =349mm、H = 20mm )，尤其將 RF功率比 Ρ"Ρ〇選定成30/70之時的特性爲最接近理想値。 第20Α是表示將Φ、Η當作二次元參數之電子密度空 間分布之整體均勻性UT及邊緣均勻性UE之特性。在此， 整體均勻性UT是如第20圖B所示般，自晶圓中心位置 (R〇)到晶圓邊緣位置（Rl5Q)爲止之半徑方向全區域間 之面內均勻性。 如第2圖A之特性所示般，突出部36之突出量Η是 極大地左右整體均勻性UT，並對邊緣均勻性UE亦具有大 影響力。另外，突出部3 6B之內徑（直徑）φ是對邊緣均 (29) (29) 200416793 勻性UE發揮作用，但是幾乎不對整體均勻性τ發生影響 。總之，突出部36Β之突出量Η是以25mm以下爲最佳 ，尤其以設定在20mm附近爲最佳。再者，突出部36B之 內徑（直徑）Φ是以設定在348mm〜360mm範圍內爲佳 ，尤其設定在 349mm附近爲最佳。並且，<D=348mm〜 3 60mm是意味著突出部36B被配置在比晶圓邊緣還離開 於半徑外側方向2 4 m m〜3 0 m m的位置上。 重要的是外側上部電極36之突出部36B是發揮依據 對電漿生成空間，供予自周邊側朝向半徑方向之電場，而 封閉電漿之作用。依此，可以說突出部3 6B爲了達到電漿 密度空間分布特性之均勻性，必須位於比晶圓之邊緣還靠 半徑方向爲佳。另外，突出部3 6B之半徑方向之寬並不重 要，即使選擇任意寬度亦可。 (第3實施形態） 第2 1圖是表示本發明之第3實施形態所涉及之電漿 倉虫刻裝置之重要部位的縱剖面圖。特徵以外之部分即使與 上述第2實施形態相同亦可。第3實施形態之特徵是在上 述第2實施形態中之外側上部電極3 6之突出部3 6 b周圍 設置密封材料1 〇4的構成。密封構件丨〇4是由表面被施予 防触鋁處理之鋁板所構成，物理性且電性結合於處理容器 之側壁。密封材料104是從容器側壁幾乎水平地延伸 於外側上部電極3 6B之下方，以非接觸或絕緣狀態覆蓋突 出部36B及環形遮蔽構件42之下面。外側上部電極36之 (30) (30)200416793 第2電極構件3 6B是被構成剖面L形，外圍部分延伸於 垂直下方而形成突出部。該突出部之突出量Η及內徑Φ 是可以利用與上述第2實施形態相同之數値條件而予以設 定。 · 密封構件1 04之機能是遮蔽或封印來自外側上部電極 | 36之突出部36Β之下面及環形遮蔽構件42之下面的高頻 放電，抑制該正下方的電漿生成。依此，可以更提高一次 性地將電漿封閉於晶圓正上方的效果。 · 第22圖Α (密封構件）及第22圖Β (無密封構件） 是表示依據密封構件104的電漿密封效果之實驗資料。於 不設置密封構件104之時，則如第22圖B所示般，在半 徑方向中，電漿電子密度在晶圓邊緣位置（150mm )之外 側暫且落下後再次上昇而形成山部。該是因外側上部電極 36之突出部36B之下面及環形遮蔽構件42之下面垂直向 下釋放高頻電力，即使在該正下方亦生成電漿，存在電子 或離子之故。如此一來，依據在比晶圓邊緣位置還要離開 ® 半徑方向外側之空間內，存在相當量之電漿，僅該部分可 使晶圓正上方之電漿密度變低。 對此，如該實施形態般，於設置密封構件之時，如第 22A所示般，電子密度（電漿密度）是在晶圓邊緣位置（ 1 5 0mm )之外側上，朝向半徑方向外側實質性地單調減少 ，相反的在晶圓正上方則是全體性地增大。該是，依據密 封構件104之存在，外側上部電極36之突出部36B之下 面及環形遮蔽構件42之下面成爲不是高頻之通路，因該 -35- (31) (31)200416793 正下方之電漿生成大幅度減少之故。再者，越增大高頻電 源52之RF功率，依據密封構件104之電漿封閉效果或 電漿擴散防止效果也變大。 並且，以二次效果而言，依據如此之密封構件104在 晶圓邊緣位置之外側大幅地減弱電漿生成，則在該附近的 基或離子等之鈾刻種也減少。因此，可以有效果地防止不 寄望之聚合膜附著於容器內之各部（尤其，在密封構件 1 〇 4附近）。 例如，以往Low-k膜（低介電率層間絕緣膜）之蝕刻 加工是於電漿蝕刻之後，在相同處理室內使用〇2氣體而 執行灰化（除去光阻膜），此時，在先前之電漿蝕刻中， 容器內以聚合物之形態所附著之反應種（例如，CF、F等 )因電漿中之活性氧原子被引誘，並將Low-k膜之通孔削 成使彎曲形狀，而侵入膜內致使發生改變k値等之損傷（ Low-k損傷）。但是，若依據該實施形態，因已密封構件 i 〇4則可有效果地抑制電漿蝕刻中之反應種不寄望之堆疊 ，故亦可解決如上述般之Low-k損傷之問題。並且，密封 構件1 04是可將任意之導電材或半導體（例如，矽）當作 材質，即使組合不同材質而構成亦可。 第21圖是表示在上部電極34(36、38)設置冷煤通 路106、108之構成。在冷煤通路106、108上各經由配管 1 1 0、1 1 2被循環供給藉由致冷裝置（無圖示）而被調溫 之冷卻媒體。在外側上部電極36是在第1電極構件36A 上設置冷煤通路106。第2電極構件36B是依據提高熱電 (32) (32)200416793 導之塗敷層或薄板102而結合於第1電極構件36A，故可 以有效果地接受冷卻機構之冷卻。 並且，於使高頻電源52、90成爲關閉之期間，各電 極也被供給冷煤。以往在該種電漿處理裝置中，是使例如 氟系不活性化學液等之絕緣性冷煤。此時，冷煤流至冷煤 通路之時，依據因由摩擦而發生靜電，導致電極異常成爲 高電壓狀態，在高頻電源關閉中的維修等時，當手去觸碰 時有可能發生觸電之危險性。但是，在該實施形態之電漿 處理裝置中，通過低通濾波器92(參照第8圖）內之電 阻器93，可使發生於內側上部電極38之靜電逃散至地面 ，可以防止觸電之危險性。 (第4實施形態） 使用上述第3實施形態中之電漿蝕刻裝置（第8圖、 第21圖），並執行在矽氧化膜（Si02 )上形成開口徑（ Φ ) 0·22 μ m之孔的蝕刻實驗。於該實驗中，使對外側上 部電極3 6及內側上部電極3 8之RF電力之投入比率（ Ρ"Ρ〇 )成爲參數而評估蝕刻特性（尤其蝕刻速率）。其他 之蝕刻條件則如下述，第23圖〜第25圖是表示實驗結果 之資料。 晶圓口徑=3 00mm 處理室內之壓力=20mTorr 溫度（上部電極/處理室側壁/下部電極）=20/60/60°C 傳熱氣體（He氣體）供給壓力（中央部/邊緣部） -37- (33) (33)200416793 = 20/3 5Torr 上部及下部電極間距離=45 mm 外側上部電極之突出量（H) =15mm 製程氣體（C5F8/CH2F2/N2/Ar/〇2)与 1 0/20/1 1 0/560/ 1 0 s c c m 高頻電力（60MHz/2MHz) = 23 00/3 5 00W 蝕刻時間=120秒 如第23圖所示般，當使內側投入電力Pi之比率提升 至14%、18%、30%之時，電子密度即是電漿密度在晶圓 中心部附近是與Pi之比率成比例地提高，另外在晶圓邊 緣部份則幾乎不改變。根據此，利用可變RF電力之投入 比率（Pi/Po )，則可以控制半徑方向中之電漿密度之空間 分布特性。 第24圖是表示在半徑方向之各位置上測定以與基密 度有比例關係之反應生成物或反應種所形成之聚合膜之堆 疊速度的結果。該實驗是用以觀看於改變RF電力之投入 比率（Pi/Po )時，基密度所受到之影響。並且，使聚合膜 堆疊之樣品基板則使用裸矽晶圓。自第24圖之實驗資料 可確認出即使改變RF電力之投入比率（Pi/Po)，對聚合 膜之堆疊速度即是基密度之空間分布特性之影響是非常少 〇 第25圖是表示在上述Si 02中，於晶圓上之半徑方向 之各位置上所測定出之蝕刻深度。如第2 5圖所示般，當 將內側電力Pi之比率提升至14%、18%、30%之時，蝕刻 -38- (34) (34)200416793 深度在晶圓中心部附近是與內側投入電力Pi之比率成比 例地提高，另外在晶圓邊緣部份則幾乎不改變。即是，表 示與電子密度（第24圖）相同之傾向。 如此一來，從第23圖〜第25圖可確認出下述。即是 ，改變對外側上部電極3 6及內側上部電極3 8之RF電力 的投入比率（Pi/PQ )，實質上對基密度之空間分布特性不 會造成影響，即是自基密度之空間分布控制獨立，可以控 制半徑方向之電漿密度之空間分布。因此，依據改變RF 電力之投入比率（Pi/P〇 )，可以改善蝕刻深度即是蝕刻速 率之均勻性。並且，即使使用上述第1或第2實施形態中 之電漿鈾刻裝置（第1圖、第8圖、第18圖），亦可以 取得與上述相同之實驗結果。 (第5實施形態） 使用上述第3實施形態之電漿蝕刻裝置（第8圖、第 21圖），以CF系之處理氣體執行蝕刻矽氧化膜（Si02) 的模擬。於該模擬中，使藉由中心簇射頭（62、56a)所 噴射的處理氣體之流量FC和周邊簇射頭（64、56a)所噴 射之處理氣體之流量FE的比率（FC/FE )成爲參數，評估 各基或各反應生成物之分布。該模擬是當作在晶圓表面不 引起反應，也不發生反應生成物或反應種之吸著，假設在 覆蓋Si 02膜上引起下述之反應者。
2CF2 + Si02— SiF4 + 2CO 其他之主要蝕刻條件則如下述般，第26圖〜第30圖 -39- (35) (35)200416793 是表示針對各基或各反應生成物的模擬結果。第31圖是 表示依據自主蝕刻氣體（C4F8 )之分子階段性解離而所 生成之基的種類和發生率（括弧內％數字）。 晶圓口徑=200mm 處理室內之壓力= 50mTorr 溫度（上部電極/處理室側壁/下部電極）=20/60/60°C 傳熱氣體（He氣體）供給壓力（中央部/邊緣部） = 10/35Torr
上部及下部電極間距離=3 0mm 外側上部電極之突出量（H) =15mm 製程氣體（C4F8/N2/A〇 与 5/1 20/ 1 000sccm 高頻電力(60MHz/2MHz ) ^ 1 200/1 700W 如第26圖所示般，屬於主要反應種之CF2之密度分 布特性，是極大地左右中心/周邊氣體流量比率（FC/FE ) 。即是，越提高中心氣體流量Fc之比率，晶圓中心部附 近之CF2密度則越提高，另外，晶圓邊緣部附近之CF2密 度幾乎無變化。如第28圖所示般，表示著CO基之密度 分布對於中心/周邊氣體流量比率（FC/FE )也是相同之變 化。原本如第27圖所示般，Ar基之密度分布特性對中心 /周邊氣體流量比率（FC/FE)幾乎無變化。
當針對反應生成物觀看時，則如第29圖及第30圖所 示般，SiF4密度及CO密度中之任一者是被中心/周邊氣體 流量比率（FC/FE )極大左右。更詳細而言’即是越下降 中心氣體流量Fc之比率，晶圓中心部附近之SiF4、CO (36) 200416793 之密度則越高’另外’在晶圓邊緣部附近則幾乎無 即使使中心氣體流量F c和周邊氣體流里F e成爲相 圓中心部附近亦比晶圓邊緣部附近高。如此，在中 容易積存反應生成物，是因爲以來自上方之新鮮氣 反應生成物項側方推壓的作用也比周邊部弱之故。 當在晶圓上反應生成物不均勻分布之時’不僅 位置之處理氣體供給率或化學反應之均勻性’飽刻 選擇性等也直接受到影響。該實施形態是如第29 3 0圖所示般，以將中心氣體流量Fc設定成比周邊 量FE多（圖示之例中爲Fc/FE = 7 0/30附近），可 應生成物之空間密度分布均勻化。並且’即使使用 1或第2實施形態之電漿鈾刻裝置（第1圖、第8 18圖），亦可取得與上述相同之模擬結果。 (第6實施形態） 使用上述第3實施形態之電漿蝕刻裝置（第8 21圖），執行蝕刻BARC (反射防止膜）之實驗。 驗中，將中心/周邊氣體流量比率（FC/FE )成爲參 估蝕刻形狀和選擇性。第32圖A是表示評估樣品 模開口徑（Φ )設爲0.12/z m，將光阻之膜厚設爲 ，將BARC之膜厚設爲80nm，將Si02之膜厚設爲 。選擇性之評估項目是測定「氧化膜損耗」和「光 」，作爲測定蝕刻形狀或尺寸精度之評估項目，是 底部CD」。第32圖B是表示設定Fc/FE = 5 0/5 0時 改變。 同，晶 心部側 體流將 影響各 形狀或 圖及第 氣體流 以使反 上述第 圖、第 圖、第 於該實 數而評 。將掩 3 5 0nm 700nm 阻殘量 測定^ 之各評 -41 - (37) (37)200416793 估項目之測定値，第32圖C是表示設定Fc/FE = 70/3 0時 之各評估項目之測定値。測定點之「中央」爲晶圓之中心 點位置，「邊緣」則是從晶圓之缺口端朝向中心點5nm 之位置。主要條件則如下述般。 晶圓口徑=300mm 處理室內之壓力=150mTorr 傳熱氣體（He氣體）供給壓力（中央部/邊緣部） =1 0/25Torr
上部及下部電極間距離=3 〇mm 外側上部電極之突出量（H) =15mm 製程氣體（CF4 )与200sccm 高頻電力（60MHz/2MHz)与 500/600W 蝕刻時間=30秒 於該BARC蝕刻之評估項目中，「氧化膜損耗」是當 作B ARC蝕刻之延長而削去基底膜之Si02的深度。該値 雖然是越小越佳，但是該以上則以在晶圓上之偏差（尤其 中央和邊緣間之偏差）越小越佳。「光阻殘量」爲蝕刻完 成後所殘留之光阻厚度。該値是越大越佳，也是偏差爲越 小越佳。「底部CD」是形成於BARC之孔之底部的直徑 。該値則以越靠近掩模徑Φ越佳，但依然偏差越小越佳。 如第3 2圖B所示般，將中心氣體流量Fc和周邊氣體 流量F e設定成同量（5 : 5 )之時，在所有之評估項目中， 中央和邊緣間之偏差爲大，尤其「光阻殘量」之偏差大。 對此，將中心氣體流量FC設定成比周邊氣體流量FE多 -42- (38) (38)200416793 (7 : 3 )之時，如第3 2 C所示般，所有之評估項目爲良好 之値均勻安定，顯著改善選擇性及蝕刻形狀。 如此，若依據該實施形態，在處理容器10內’尤其 被設定在上部電極34和下部電極16之間的電漿生成空間 中，調整藉由被設置在上部電極34之內側上部電極38之 中心簇射頭（62、56a)所噴射之處理氣體之流量Fc，和 藉由周邊簇射頭（64、56a)所噴射之處理氣體之流量Fe 的比率（Fc/Fe )。依此，可以控制基密度之空間分布， 達成基底座之蝕刻特性（選擇性、蝕刻形狀等）之均勻化 。並且，即使使用上述第1或第2實施形態之電漿鈾刻裝 置（第1圖、第8圖、第18)，亦可取得與上述相同之 測定結果。 (第7實施形態） 使用第3實施形態之電漿蝕刻裝置（第8圖、第2 1 圖）’執行蝕刻Si02膜之實驗。於該實驗中，將中心/周 邊氣體流量比率（FC/FE )成爲參數而評估鈾刻形狀。第 33圖A是表示評估樣品。將掩模開口徑（φ )設爲〇.22 將光阻之膜厚設爲5〇〇nm，將BARC之膜厚設爲 100nm ’將Si02之膜厚設爲1 // m。作爲蝕刻之評估項目 ’是測定「蝕刻深度」、「頂部CD」、「底部CD」。第 33圖B是表示設定Fc/FE = 5 0/5 0時之各評估項目之測定値 ’第32圖C是表示設定Fc/FE = 10/90時之各評估項目之 測定値。主要條件則如下述般。 -43- (39) (39)200416793 晶圓口徑=300mm 處理室內之壓力=20mTorr 溫度（上部電極/處理室側壁/下部電極）=20/60/60°C 傳熱氣體（He氣體）供給壓力（中央部/邊緣部） = 20/3 5 Torr 上部及下部電極間距離=40mm 外側上部電極之突出量（H) =15mm 製程氣體（C5F8/CH2F2/N2/Ar/02)与 1 0/20/1 1 0/560/ 1 0 s c c m
高頻電力（60MHz/2MHz) = 2300/3500W RF功率比（內側投入電力Pi/外側投入電力P0) =3 0 ：7 0 蝕刻時間=120秒 該Si02蝕刻之評估項目中，「蝕刻深度」是在蝕刻 時間（1 2 0秒）之間形成在S i Ο 2之孔的上端及下端（底） 之直徑，兩者之値越接近垂直形狀性（異方向）則越佳。 當然，任一者評估項目也是在「中央」和「邊緣」之間偏 差越小越佳。 如第33圖B所示般，當將中心氣體流量Fc和周邊氣 體流量F e設定成同量（5 :5 )之時’不僅有「蝕刻深度」 之偏差，在各位置上底部CD/頂部CD比爲小’錐形化之 傾向爲大。對此，將中心氣體流量Fc設定成比周邊氣體 流量FE少（1:9)之時，則如第33C所示般，「飩刻深度 」即是蝕刻速度均勻化，同時也達成提升垂直形狀化和均 -44- (40) 200416793 勻化。 量 密 狀 中 取 器 和 以 之 各 來 不 38 電 將 〇 極 多 之 狀 如此，即使於該實施形態中，以調整內側氣體流 Fc和外側氣體流量FE之比率（FC/FE )，則可以控制基 度之空間分布，並達成基底座之蝕刻特性（尤其蝕刻形 )之均勻化。並且，即使使用上述第1或第2實施形態 之電漿蝕刻裝置（第1圖、第8圖、第18圖），亦可 得與上述相同之測定結果。 若依據以上所述之實施形態，在被設定於處理容 10內之電漿生成空間中，可獨立執行密度分布之控制 基密度分布之控制，依此，例如第3 4圖之圖表所示可 以2系統之獨立控制合適地對應於多種多用之電漿處理 應用。 以上所述之實施形態是可根據本發明之技術思想做 種變形。例如，亦可爲經由整合器44或供電筒5 0等將 自第1高頻電源5 2之高頻僅供給至外側上部電極3 6， 供給至內側上部電極3 8之構成。此時，內側上部電極 也當作簇射頭而發揮機能，可當作用以使來自第2高頻 源90之高頻流至第面之電極而發揮機能。或是，亦可 內側上部電極38置換成不具有電極機能之專用簇射頭 再者，於上述實施形態中，雖然以1個或單體之環狀電 構成外側上部電極3 6，但是全體亦可以配置成環狀之 數電極而予以構成。再者，亦可採用外側上部電極36 內徑爲非常小之構成，外側上部電極3 6形成爲圓盤形 之構成。再者，依據應用，可以省下第2高頻電源90 -45- (41) (41)200416793 本發明是可適用於濺射等之各種電漿處理。再者，本發明 中之被處理基板並不限於半導體晶圓，即使爲平板面板顯 示器用之各種基板、光掩模、CD基板、印刷基板等亦可 【圖式簡單說明】 第1圖是表示本發明之第1實施形態所涉及之電漿蝕 刻裝置之縱剖面圖。 第2圖是表示第1圖所示之電漿蝕刻裝置之重要部位 的擴大剖面圖。 第3圖是表示第1實施形態中之電漿生成手段之重要 部位之等效電路之電路圖。 第4圖是表示第1實施形態中之電場強度均衡調整機 能之電場強度（相對値）分佈特性的圖式。 第5圖是表示第1實施形態中之電場強度均衡調整機 能之電場強度比率特性之圖式。 第6圖A、B是表示第1實施形態中之電子密度之空 間分布特性圖。 第7圖A、B是表示第1實施形態中之蝕刻速率之空 間分布特性圖。 第8圖是表示本發明之第2實施形態所涉及之電漿蝕 刻裝置之剖面圖。 第9圖A、B圖是表示第2實施形態中之蝕刻速率之 空間分布特性圖。 -46· (42) (42)200416793 第10圖A、B是表示第2實施形態中之蝕刻速率之 空間分布特性圖。 第1 1圖是表示第2實施形態中之可變電容器內側投 入電力特性圖。 . 第12圖是表示第2實施形態中之電漿生成用之高頻 供電電路之等效電路的電路圖。 * 第13圖是表示在第2實施形態中，被設置在上部供 電棒周圍之導體構件之作用的圖式。 φ 第1 4圖是表示在第2實施形態中所取得之可變電容― 下部自己偏壓電壓特性圖。 第15A、B是表示第2實施形態中之低通濾:波器之電 路構成圖。 第1 6圖是表示第2實施形態中之低通濾波器內之電 阻作用圖。 第1 7圖是表示第2實施形態中之低通]濾波器內之電 阻値之最適合範圍的圖式。 # 第18圖是表示第2實施形態所涉及之電漿飽刻裝置 之重要部位之縱剖面圖。 第19圖A〜E是表示將第2實施形態中之上部電極 ‘ 突出部之內徑及突出量當作參數之電子密度空間分布特性 . 第20圖A及第20圖B是表示將第2實施形態中之 上部電極突出部之內徑及突出量當作二次元參數之電子密 度均勻性之特性區線圖。 -47- (43) (43)200416793 第21圖是表示本發明之第3實施形態所涉及之電漿 蝕刻裝置之重要部位的縱剖面圖。 第22圖A及第22圖B是表示用以證實第3實施形 態中之密封構件之作用的電子密度之空間分布特性圖。 第23圖是表示將本發明之第4實施形態中之內側/外 側投入功率比當作參數的電子密度之空間分布特性的圖式 〇 第24圖是表示將第4實施形態中之內側/外側投入功 率比當作參數之聚合膜堆疊速度之空間分布特性的圖式。 第25圖是表示將第4實施形態中之內側/外側投入功 率比當作參數之蝕刻深度之空間分布特性的圖式。 第26圖是表示將本發明之第5實施形態中之中心/周 邊氣體流量比當作參數之CF2基密度之空間分布特性的圖 式。 第2 7圖是表示將第5實施形態中之中心/周邊氣體流 量比當作參數之Ar基密度之空間分布特性的圖式。 第2 8圖是表示將第5實施形態中之中心/周邊氣體流 量比當作參數之N2基密度之空間分布特性的圖式。 第29圖是表示將本發明之第5實施形態中之中心/周 邊氣體流量比當作參數之SiF4反應生成物之空間分布特 性的圖式。 第30圖是表示將第5實施形態中之中心/周邊氣體流 量比當作參數之CO反應生成物之空間分布特性的圖式。 第31圖是表示第5實施形態之模擬中的基生成（解 _48_ (44) (44)200416793 離）之結構圖。 第32圖A〜C是表示本發明之第6實施形態中之 B ARC蝕刻之評估模型及測定資料的圖式。 第33圖A〜C是表示本發明之第7實施形態中之 -
Si02蝕刻之評估模型及測定資料之圖式。 第34圖是以地圖形式表示電漿密度分布及基密度分 布之2系統獨立控制之適用例圖。 元件符號對照表 10 處理室 10a 接地導體 12 絕緣板 14 感應器支撐台 16 感應器 18 靜電夾 20 電極 22 直流電源 24 聚焦環 26 內壁構件 28 冷煤室 30a 配管 30b 配管 32 氣體供給線 34 上部電極 •49- 200416793 (45) 36 外 側 上 部 電 極 38 內 側 上 部 電 極 40 介 電 體 42 絕 緣 性 遮 蔽 構 件 44 整 合 器 46 上 部 供 電 棒 48 連 接 器 50 供 電 筒 52 第 1 高 頻 電 源 54 絕 緣 構 件 56 電 極 板 56a 氣 體 通 氣 孔 58 電 極 支 撐 體 60 環 狀 隔 板 構 件 62 中 心 氣 體 導 入 室 64 周 邊 氣 體 導 入 室 66 處 理 氣 體 供 給 源 68 氣 體 供 給 管 68a 分 歧 管 68b 分 歧 管 70a 流 量 控 制 閥 70b 流 里 控 制 閥 72 質 量 流 控 制 器 (MFC ) 74 開 關 閥
-50- 200416793 (46) 76 下部 78 可變 80 排氣 82 排氣 84 排氣 86 閘閥 88 整合 90 第2 92 低通 93 電阻 94 局通 95 線圈 97 可變 100 導體 104 密封 106 冷煤 108 冷煤 110 配管 1 12 配管 供電筒 電容器 □ 管 裝置 器 高頻電源 濾波器（LPF) 器 濾波器（HPF ) 直流電源 構件 構件 通路 通路
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Claims (1)
- 200416793 (1) 拾、申請專利範圍 1·一種電漿處理方法，其特徵爲：具備有 將被處理基板曝露於規定之處理氣體之電漿的工程： 和 . 依據上述電漿對上述基板施予規定之電漿處理的工程 ’對上述基板獨立控制上述電漿密度之空間分布和上述電 漿中之基密度之空間分布，而在上述基板之整個被處理面 全體上取得規定處理狀態。 φ 2. —種電漿處理方法，其特徵爲：具備有 將規定之處理氣體供給至配置有被處理基板之電漿生 成空間內，並將上述處理氣體予以電漿化的工程；和 依據上述電漿對上述基板施予規定之電漿處理的工程 ’依據與上述基板相向之相向部，對上述基板獨立控制上 述電漿密度之空間分布和上述電漿中之基密度之空間分布 ，而在上述基板之整個被處理面全體上取得規定之處理狀 態。 · 3. 如專利申請範圍第2項所記載之電漿處理方法，其 中，上述相向部是具備使用以控制上述電漿密度之空間分 布的第1及第2高頻放電區域，和用以控制上述基密度之 空間分布的第1及第2處理氣體噴出區域互相成爲獨立的 · 設計。 4. 如專利申請範圍第3項所記載之電漿處理方法，其 中，在將通過上述基板之中心的垂線當作中心的半徑方向 上，將上述相向部2分割成周邊側之區域和中心側之區域 -52- (2) (2)200416793 ，使各個成爲上述第1及第2高頻放電區域， 在上述第2高頻放電區域內，將上述相向部在上述半 徑方向上2分割成周邊側之區域和中心側之區域，使各個 成爲第1及第2處理氣體噴出區域。 5·如專利申請範圍第4項所記載之電漿處理方法，其 中，將上述第1高頻放電區域配置在比上述基板之外圍端 還朝向半徑方向外側上。 6. 如專利申請範圍第3項所記載之電漿處理方法，其 中，以規定比例分割藉由單一之高頻電源所輸出之高頻， 而使自上述第1高頻放電區域和上述第2高頻放電區域放 電。 7. 如專利申請範圍第3項所記載之電漿處理方法，其 中，以規定比例分割藉由單一之處理氣體供給源所送出之 處理氣體，而使自上述第1處理氣體噴出區域和上述第2 處理氣體噴出區域噴出。 8 ·如專利申請範圍第7項所記載之電漿處理方法，其 中，依據上述第1及第2之處理氣體噴出區域而使每單位 面積之流量予以不同而噴出上述處理氣體。 9 ·如專利申請範圍第3項所記載之電漿處理方法，其 中，上述處理氣體爲多數氣體之混合氣體，自上述第1處 理氣體噴出區域以第1氣體混合比使上述多數氣體予以噴 出，自上述第2處理氣體噴出區域以與第1氣體混合比不 同之第2氣體混合比使上述多數氣體予以噴出。 1 0 ·如專利申請範圍第1項所記載之電漿處理方法， -53- (3) (3)200416793 其中’主要是隨著上述電漿密度之空間分布，而控制上述 基板之上述被處理面之各部中的加工速度，並主要是隨著 上述基密度之空間分布，而控制上述被處理面之各部中的 加工選擇性及加工形狀之一方或雙方。 1 1 ·如專利申請範圍第2項所記載之電漿處理方法， 其中’上述相向部是具備被供給高頻的高頻電極。 12·—種電漿處理裝置，是屬於在可設定成具有真空 環境的處理容器內之電漿生成空間，將處理氣體予以電漿 化，並對被配置在上述電漿生成空間內之被處理基板施予 規定電漿處理的電漿處理裝置，其特徵爲：具備有 對於上述基板用以控制上述電漿密度之空間分布的電 漿密度控制部：和 對上述基板用以從上述電漿密度之空間分布獨立而控 制上述電漿中之基密度之空間分布的基密度控制部。 1 3 ·如專利申請範圍第1 2項所記載之電漿處理裝置， 其中，與上述基板相向而和上述電漿生成空間接觸之相向 部，是具備使用以控制上述電漿密度之空間分布的第1及 第2高頻放電區域，和用以控制上述基密度之空間分布的 第1及第2處理氣體噴出區域互相成爲獨立的設計，上述 第1及第2高頻放電區域是屬於上述電漿密度控制部，並 且上述第1及第2處理氣體噴出區域是屬於上述基密度控 制部。 14.如專利申請範圍第13項所記載之電漿處理裝置， 其中，在將通過上述基板之中心的垂線當作中心的半徑方 -54· (4) (4)200416793 向上’將上述相向部2分割成周邊側之區域和中心側之區 域’使各個成爲上述第1及第2高頻放電區域， 在上述第2高頻放電區域內，將上述相向部在上述半 徑方向上2分割成周邊側之區域和中心側之區域，使各個 · 成爲第1及第2處理氣體噴出區域。 1 5 ·如專利申請範圍第1 4項所記載之電漿處理裝置， 其中’將上述第1高頻放電區域配置在比上述基板之外圍 端還朝向半徑方向外側上。 φ 1 6 ·如專利申請範圍第1 3項所記載之電漿處理裝置， 其中，上述處理氣體爲多數氣體之混合氣體，自上述第1 處理氣體噴出區域以第1氣體混合比使上述多數氣體予以 噴出，自上述第2處理氣體噴出區域以與第1氣體混合比 不同之第2氣體混合比使上述多數氣體予以噴出。 1 7 ·如專利申請範圍第1 3項所記載之電漿處理裝置， 其中，自上述第1及第2高頻放電區域，以規定比例使高 頻電力朝向上述電漿空間放電， @ 自上述第1及第2處理氣體噴出區域，以規定比例使 上述處理氣體朝向上述電漿空間噴出。 1 8 ·如專利申請範圍第1 7項所記載之電漿處理裝置， 其中，上述電漿密度控制部是具備以規定比例分割來自輸 ， 出一定頻率之高頻之高頻電源的上述高頻，而傳送至上述 第1及第2高頻放電區域的高頻分配部， 上述基密度控制部是具備以規定比例分割來自處理氣 體供給源的上述處理氣體，而傳送至上述第1及第2處理 -55- (5) (5)200416793 氣體噴出區域的處理氣體分配部。 19. 如專利申請範圍第18項所記載之電漿處理裝置， 其中，上述高頻分配部是具有用以可變控制自上述高頻電 源至上述第1高頻放電區域爲止之第1供電電路之阻抗， 和自上述高頻電源至上述第2高頻放電區域爲止之第2供 電電路之阻抗的一方或雙方的阻抗控制部。 20. 如專利申請範圍第12項所記載之電漿處理裝置， 其中’上述第1及第2高頻放電區域是各由互相電性絕緣 之第1及第2電極所構成。 2 1.如專利申請範圍第20項所記載之電漿處理裝置， 其中，上述第1及第2處理氣體噴出區域是具有被設置在 上述第2電極之多數處理氣體噴出孔。-56 -
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