TWI593318B - Electrode for plasma processing apparatus and plasma processing apparatus - Google Patents

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TWI593318B
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Description

電漿處理裝置及電漿處理裝置用的電極
本發明是有關使用於電漿處理裝置之電極的構造及使用該電極的電漿處理裝置。更詳細是有關用以控制在平行平板型的電極間被消費於電漿的生成之高頻的電場強度分布之電漿處理裝置用的電極的構造。
藉由電漿的作用，在被處理體上實施蝕刻或成膜等的微細加工之裝置，有電容耦合型(平行平板型)電漿處理裝置、感應耦合型電漿處理裝置、微波電漿處理裝置等被實用化。其中，平行平板型電漿處理裝置是在對向設置的上部電極及下部電極的至少任一施加高頻電力，藉由其電場能量來使氣體激發而生成電漿，藉由所被生成的放電電漿來微細加工被處理體。
近年來隨著微細化的要求，供給具有例如100MHz較高頻率的電力，生成高密度電漿是不可缺少的。一旦所被供給的電力頻率變高，則高頻的電流會藉由表皮效應在電極的電漿側的表面從端部側往中心側流動。藉此，電極的中心側的電場強度會比電極的端部側的電場強度高。因此，在電極的中心側被消費於電漿的生成之電場能量是比在電極的端部側被消費於電漿的生成之電場能量更大，比起電極的端部側，在電極的中心側，氣體的電離或解離會更被促進。其結果，中心側的電漿的電子密度Ne是比端部側的電漿的電子密度Ne還要高。在電漿的電子密度Ne高的電極的中心側，因為電漿的電阻率會變低，所以即使在對向電極，也會在電極的中心側集中高頻(電磁波)的電流，電漿密度的不均一會變更高。
對於此，為了提高電漿密度的均一性，而提案在電極的電漿面的中心部分埋設陶瓷等的電介體(dielectric)(例如參照專利文獻1)。
為了更提高電漿的均一性，而提案一將電介體形成傾斜狀，使電介體的厚度從中心往周邊變薄的方法。在圖16是顯示模擬對平行平板型電漿處理裝置的上部電極的構成A~D之電場強度的分布的結果。上部電極900的構成是模擬有關：(A)在藉由鋁(Al)等的金屬所形成的基材905的電漿側的表面熱噴塗氧化鋁(Al2O3)或氧化釔(Y2O3)的絕緣層910之情況，(B)除了基材905及絕緣層910以外，加上在基材910的中心理入比介電常數ε=10，直徑240mm，厚度10mm的圓柱狀的電介體915之情況，(C)將電介體915形成傾斜狀(中心的厚度10mm，端部的厚度3mm)之情況，(D)將電介體915形成階差狀(第一段的直徑80mm，第二段的直徑160mm，第三段的直徑240mm)之情況。其結果，(A)之無電介體的情況，電介體的中心部的電場強度是形成比電極端部的電場強度高。一邊參照圖17A一邊予以說明，若將在各條件下的電場強度的最大值Emax時的電場強度分布設為E/Emax，則可知對於從電極900的端部側流至中心側的高頻電流而言，電極900的電漿側的電場強度分布E/Emax是在中心部變強。
另一方面，圖16的(B)所示之圓柱狀的電介體915的情況，電介體的下方的電場強度分布E/Emax會變低。若一邊參照圖17B一邊予以說明，則可知藉由電介體915的電容(Capacitance)成分C及未圖示的鞘層(Sheath)的電容成分，會產生分壓，電極900的中心部的電場強度分布E/Emax會降低。但，在電介體915的端部，電場強度分布E/Emax會產生不均一。
圖16的(C)之設置傾斜狀的電介體915的情況，從電極的端部往中央，電場強度分布E/Emax的均一性會被提高。若一邊參照圖17C一邊予以說明，則在電介體915的端部，比起中心部，電容成分會變大，因此可想像比起設置平坦的電介體915的情況，在電介體915的端部，電場強度分布E/Emax不會過度降低，可取得均一的電場強度分布。
圖16的(D)之設置階差狀的電介體915的情況，相較於圖16的(C)之傾斜狀的電介體915的情況，雖在電場強度分布E/Emax產生階差，但相較於圖16的(B)之圓形狀的電介體915的情況，可控制成均一的電場強度分布。模擬的結果，設置傾斜狀的電介體時的電場強度分布E/Emax最均等，因此電漿會被生成最均一。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]特開2004-363552號公報
然而，在基材905中埋入傾斜狀的電介體915時，會產生其次那樣的課題。在電介體915與基材905的接合是使用黏著劑或螺絲。此時，基材905是由鋁等的金屬所形成，電介體915是由陶瓷等所形成，因此會產生線熱膨脹差。需要予以考量在構件間設置適當的間隙。
在此，若電介體915為傾斜狀，則因為機械加工上的精度，在傾斜部分的尺寸精度會變差。其結果，會產生熱膨脹差所造成的應力集中。因為接合界面的尺寸公差不均或電介體的厚度不同而產生熱傳導差，也會產生應力集中。因為此應力集中，接合界面的黏著劑會剝離。因為前述物質的熱膨脹係數的不同，熱膨脹差的間隙管理困難，所以剝離的黏著劑會從間隙跑出來，而成為污染的原因。並且，被熱噴塗至陶瓷等的電介體915的表面之絕緣層910與被熱噴塗至鋁等的基材905的表面之絕緣層910會因為黏著(adhesion)差而被熱噴塗於陶瓷表面的物質較容易剝離。其結果，被熱噴塗於電介體915的物質剝離也會產生污染。
有鑑於上述問題，本發明的目的是在於提供一種可控制被消費於電漿生成的高頻的電場強度分布之電漿處理裝置及電漿處理裝置用的電極。
為了解決上述課題，若根據本發明的某形態，則可提供一種電漿處理裝置，係具備：在內部電漿處理被處理體的處理容器；在前述處理容器的內部彼此對向，且於其間形成處理空間的第1及第2電極；及被連接至前述第1及第2電極的至少其中任一方，對前述處理容器的內部輸出高頻電力的高頻電源，其特徵為：前述第1及第2電極的至少其中任一方係包含：由板狀的電介體所構成的基材；設於前述基材與電漿之間的金屬的第1電阻器。
藉此，在高頻的電流流動於導電性覆蓋物的金屬表面時，藉由與位在導電性覆蓋物的開口部的電介體的基材對應的電容，在高頻的能量產生分散。因此，以電介體來形成基材時，相較於以金屬來形成基材時，可以導電性覆蓋物的開口部使高頻的電場強度分布降低。再者，若根據本發明的電極，則在前述基材與電漿之間設有金屬的第1電阻器。藉此，可藉由設有第1電阻器的位置及形狀來控制高頻的電場強度分布的變化程度。此結果，高頻的電流會流動於導電性覆蓋物的金屬表面，且在第1電阻器的表皮也會流動。高頻的能量的一部分是在電流流動於第1電阻器的期間變換成對應於第1電阻器的電阻值之焦耳熱，被消費，產生對應於電流及電阻的電位分布。藉此，在配置有第1電阻器的位置是可使高頻的電場強度慢慢地降低。
電極側的阻抗越大，可消費於電漿的電場能量越會變小。因此，若根據本發明的電極，則會以能夠使電極的中心側的阻抗比電極的端部側的阻抗還要慢慢地擴大的方式，決定導電性覆蓋物的形狀及第1電阻器的位置或形狀。例如，藉由圖案化第1電阻器，可控制電極下部的電場強度，可生成電漿密度Ne均一的電漿。
藉此，因為不必將電介體形成傾斜狀，所以在機械加工的點可降低成本。又，以往，因為在傾斜部分的尺寸公差的不均或電介體的厚度的不同，而產生應力集中，黏著劑或熱噴塗物質會剝離而成為腔室內污染的原因。但，若根據上述構成，則由於不必將電介體形成傾斜狀，所以可減少黏著劑或熱噴塗物質的剝離，抑制腔室內污染。
又，藉由以同一物質(電介體)來構成電極的大致全體，可提高均熱性，抑制應力集中。並且，在基材熱噴塗金屬時，相較於在基材熱噴塗電介體時，可提高密著性。因此，若根據本發明的電極，則因為在電介體的基材熱噴塗金屬的導電性覆蓋物及第1電阻器，所以可提高導電性覆蓋物及第1電阻器與基材的密著性，提高高頻電力的傳播效率。
而且，像在圖3(a)顯示參考例那樣，若以鋁等的金屬來形成電極905的基材905a，則在氣孔920的內部壁面，鋁的金屬面會露出於電漿，電場會集中於此金屬面，而於氣孔920的附近發生異常放電。因此，當基材905a為金屬時需要在氣孔920安裝以氧化鋁等的電介體所形成的套管(Sleeve)925，零件點數會增加而使得成本變高。另一方面，如圖3(b)所示般，若以電介體來形成電極的基材，則因為金屬不會露出於氣孔210的內部壁面，所以不會發生異常放電的問題。藉此，不需要對氣孔安裝套管，可降低成本。
亦可更具備：具有開口部，覆蓋前述基材的導電性覆蓋物。
前述第1電阻器亦可被圖案化。
亦可更具備：在前述基材的電漿側的面覆蓋前述基材的電介體覆蓋物，前述第1電阻器係被埋設於前述電介體覆蓋物。
前述電介體覆蓋物可藉由熱噴塗、膠帶或片狀構件的貼附、離子塗層、電鍍的其中任一所形成。
前述第1電阻器可具有被隔離成所定的間隔之複數的環狀構件或被隔離成所定的間隔之複數的島狀構件。
前述所定的間隔可設定成該間隔的阻抗1/Cω會比前述第1電阻器的電阻R大。
在前述基材與電漿之間可更具備金屬的第2電阻器。
前述第1電阻器與前述第2電阻器的片電阻值的總和可為20Ω/□～2000Ω/□的範圍的值。
在前述被隔離的第1電阻器之間亦可嵌入比前述第1電阻器的厚度還薄的第3電阻器。
亦可對前述第1及第2電極的其中任一方供給13MHz～100MHz的範圍內的電漿生成用的高頻電力。
具有前述第1電阻器的電極為上部電極，亦可在前述第1電阻器之被隔離的部分通過氣體供給管。
前述第1電阻器亦可藉由熱噴塗來形成。
前述第2電阻器亦可藉由熱噴塗來形成。
前述第2電阻器的熱噴塗亦可使用含有氧化鈦的複合電阻器來進行。
前述第1電阻器的熱噴塗亦可部分剩下前述基材之至少與電漿空間側的面對向的面來進行。
前述基材可由前述基材的外周面側來支撐前述基材，且將前述基材電性連接至固定於前述處理容器的導電體的夾子(clamp)。
前述第2電阻器的片電阻值可為20Ω/□～2000Ω/□的範圍的值。
前述第1電阻器的片電阻值可為2×10-4Ω/□～20Ω/□的範圍的值。
為了解決上述課題，若根據本發明的其他態樣，則可提供一種電漿處理裝置用的電極，係藉由被施加的高頻電力來從氣體生成電漿，利用被生成的電漿來電漿處理被處理體之電漿處理裝置用的電極，其特徵為：前述電極為彼此對向，且於其間形成電漿處理空間的第1及第2電極的其中的至少任一方，包含：由板狀的電介體所構成的基材；具有開口部，覆蓋前述基材的導電性覆蓋物；及設於前述基材與電漿之間的金屬的第1電阻器。
像以上說明那樣，若根據本發明，則可控制被消費於電漿生成之高頻的電場強度分布。
以下，一邊參照附圖，一邊詳細說明有關本發明的各實施形態。另外，在以下的說明及附圖中，針對具有同一構成及機能的構成要素附上同一符號，省略重複說明。
另外，按照以下所示的順序來說明有關本發明的第1實施形態及變形例。
[1]電漿處理裝置的全體構成
[2]電阻器與電場強度分布的關係
[2-1]無電介體及電阻器的情況
[2-2]無電阻器的情況
[2-3]電阻器為低電阻的情況
[2-4]電阻器為中電阻的情況
[2-5]電阻器為高電阻的情況
[3]電阻器的形狀或組合與電場強度分布的關係
[3-1]第1電阻器(被圖案化的電阻器)的情況
[3-2]第1電阻器與第2電阻器(一體型電阻器)的情況
[3-3]第1電阻器與第3電阻器(接頭電阻器)的情況
[3-3-1]使頻率變化時的電場強度分布
[3-3-2]厚度不同的電阻器(第1及第3電阻器)的電場強度分布
[3-4]中央被開口的第1電阻器的情況
[4]變形例
[1]電漿處理裝置的全體構成
首先，一邊參照圖1，一邊說明有關具有本發明之一實施形態的電極的電漿處理裝置的全體構成。圖1是表示將本發明之一實施形態的電極使用於上部電極的RIE電漿蝕刻裝置(平行平板型電漿處理裝置)。RIE電漿蝕刻裝置10是相當於藉由高頻的能量來產生電漿，電漿處理晶圓W的電漿處理裝置。
RIE電漿蝕刻裝置10是具有處理容器100，其係於內部電漿處理從閘閥V搬入的晶圓W。處理容器100是由小徑的上部圓筒狀腔室100a及大徑的下部圓筒狀腔室100b所形成。處理容器100是例如由鋁等的金屬所形成，且被接地。
在處理容器的內部，上部電極105及下部電極110會對向配設，藉此構成一對的平行平板電極。上部電極105是具有：基材105a、導電性覆蓋物105b、電介體覆蓋物105c及第1電阻器105d。基材105a是例如由氧化鋁或石英等的電介體(陶瓷)所形成的板狀構件。導電性覆蓋物105b是具有開口部，覆蓋基材105a。導電性覆蓋物105b是例如由鋁、碳、鈦、鎢等的金屬所形成。導電性覆蓋物105b是藉由熱噴塗、膠帶或片狀構件的貼附、離子塗層、電鍍的其中任一，使緊貼於基材105a來形成數十μm的厚度。
第1電阻器105d是設於基材105a與電漿之間。第1電阻器105d是例如由鋁、碳、鈦、鎢等後述的中電阻的金屬所形成。第1電阻器105d是環狀地被3分割的片狀電阻器。此形狀是第1電阻器105d的圖案化的一例。第1電阻器105d是緊貼於基材105a的電漿側的面，埋設於電介體覆蓋物105c。另外，第1電阻器105d亦可從電介體覆蓋物105c露出。在上部電極105的表面被熱噴塗氧化鋁。
在上部電極105有複數的氣孔105e貫通，亦具有作為淋浴板的機能。亦即，從氣體供給源115供給的氣體是在處理容器內的氣體擴散空間S被擴散後，從複數的氣孔105e導入至處理容器內。另外，就圖1而言，是只在上部電極105的端部側設置氣孔105e，但當然在中心部側也設有氣孔105e。此時是以能夠貫通基材105a、第1電介體105b、絕緣層105c及第1電阻器105d的方式設置氣孔105e。
下部電極110具有基材110a。基材110a是由鋁等的金屬所形成，隔著絕緣層110b藉由支撐台110c來支撐。藉此，下部電極110是形成電性浮起的狀態。另外，支撐台110c的下方部分是被覆蓋物113所覆蓋。在支撐台110c的下部外周設有擋板120，控制氣體的流動。
在基材110a中設有冷媒室110a1，從冷媒導入管110a2的入側導入的冷媒會循環於冷媒室110a1，從冷媒導入管110a2的出側排出，藉此可將基材110a控制於所望的溫度。
在基材110a的上面設有靜電吸盤機構125，可在其上載置晶圓W。在靜電吸盤機構125的外周設有例如以矽所形成的聚焦環130，發揮維持電漿的均一性的任務。靜電吸盤機構125是具有使金屬片構件的電極部125b介於氧化鋁等的絕緣構件125a的構成。在電極部125b連接直流電源135。從直流電源135輸出的直流電壓會被施加於電極部125b，藉此使晶圓W靜電吸附於下部電極110。
基材110a是經由第1給電線140來連接至第1整合器145及第1高頻電源150。處理容器內的氣體是藉由從第1高頻電源150輸出之高頻的電場能量來激發，藉由藉此生成的放電型的電漿來對晶圓W實施蝕刻處理。
如圖2所示，若從第1高頻電源150施加例如100MHz的高頻電力至下部電極110，則藉由表皮效應(skin effect)，高頻的電流會傳播於下部電極110的表面，在下部電極110的上部表面從端部往中央部傳播。若根據此，則下部電極110的中心側的電場強度會比下部電極110的端部側的電場強度高，在下部電極110的中心側是比端部側更促進氣體的電離或解離。其結果，下部電極110的中心側的電漿的電子密度Ne是比端部側的電漿的電子密度Ne更高。在電漿的電子密度Ne高的下部電極110的中心側，因為電漿的電阻率會變低，所以在對向的上部電極105也是高頻的電流會集中於上部電極105的中心側，電漿密度的不均一會更高。然而，本實施形態的電漿蝕刻裝置10是在上部電極105設有基材105a及第1電阻器105d。藉此，按照第1電阻器105d的圖案在基材105a的電容成分與鞘層的電容成分產生分壓，解消中心部的電漿密度比周邊部的電漿密度高的上述現象，進而能夠謀求電漿密度的均一性。有關此機構會在往後敘述。另外，傳播於上部電極105的金屬面的高頻電流會通過處理容器100來流至地面。
再回到圖1，在從第1給電線140分歧的第2給電線155連接第2整合器160及第2高頻電源165。從第2高頻電源165輸出之例如3.2MHz的高頻是作為偏壓電壓來使用於往下部電極110引入離子。
在處理容器100的底面設有排氣口170，可藉由驅動連接至排氣口170的排氣裝置175來將處理容器100的內部保持於所望的真空狀態。在上部腔室100a的周圍配置有多級環形磁石(multipole Ring Magnet)180a、180b。多極環磁石180a、180b是複數的異方性片段柱狀磁石會被安裝於環狀的磁性體的外箱，配置成鄰接的複數個異方性片段柱狀磁石彼此間的磁極方向會彼此成逆向。藉此，磁力線會被形成於鄰接的片段磁石間，只在上部電極105與下部電極110之間的處理空間的周邊部形成磁場，作用成可將電漿關閉於處理空間。
像在圖3(a)顯示參考例那樣，若以鋁等的金屬來形成電極905的基材905a，則在氣孔920的內部壁面，鋁的金屬面會露出於電漿。因此，電場會集中於此金屬面，而於氣孔920的附近發生異常放電。為了予以防止，而當基材905a為金屬時需要在氣孔920安裝以氧化鋁等的電介體所形成的套管925，零件點數會增加而使得成本變高。另一方面，如圖3(b)所示般，本實施形態的上部電極105的構成是在氣孔210的內部壁面露出電介體的基材105a，金屬面不露出。因此，不會發生異常放電的問題。藉此，不需要像以往那樣對氣孔安裝套管，可降低成本。
[2]電阻器與電場強度分布的關係
其次，在說明有關設於上部電極105的電介體的基材105a及第1電阻器105d的機能之前，一邊參照圖4、圖5A，圖5B及圖5C，一邊說明有關使用電介體及電阻器的電場強度的控制。在圖5A，電介體305b是被埋入金屬的基材305a。金屬的片狀的電阻器305d是在電介體305b的電漿側的面的附近埋設於電介體覆蓋物305c。此時，電阻器305d是對上部電極105的下部的電場強度分布帶來其次那樣的影響。為了證明此，而將發明者所進行的模擬結果顯示於圖4。另外，模擬條件是對於所有的模擬，把電漿的電阻ρ設定於1.5Ωm。並且，除非特別言及，不然是將所被供給的高頻電力的頻率設定於100MHz。而且，在以下，電阻器的片電阻是以片狀的電阻器的每單位面積的電阻值(Ω/□)來表示。
發明者是首先針對未具有電介體305b及電阻器305d的情況(圖17A)、電阻器305d為低電阻(0.002Ω/□、2Ω/□)的情況、電阻器305d為中電阻(200Ω/□)的情況、電阻器305d為高電阻(20,000Ω/□)的情況實行模擬。
[2-1]無電介體及電阻器的情況
說明有關不存在電介體305b及電阻器305d的電極時(圖17A)的電場強度分布。以下是以E/Emax來表示將各條件下的電場強度的最大值設為Emax時的電場強度分布。由屬於圖4的A群組之無電介體/無電阻器時的模擬結果亦可明確，對於從上部電極900的端部側流至中心側的高頻電流而言，上部電極的下部的電場強度分布E/Emax是在中心部變強。
[2-2]無電阻器的情況
只設有電介體915，不存在電阻器的電極的情況(圖17B)，相較於無電介體/無電阻器的情況，上部電極900的中央部的電場強度分布E/Emax會變低。這是因為高頻的電流流動於上部電極900的金屬表面時，會依據對應於設在上部電極900的中心部的電介體915的容積之電容成分及鞘層的電容成分來產生分壓，在電介體下部，在高頻的電場強度產生分散。
為了改善電場強度分布，如圖16的(C)所示，使電介體915形成傾斜狀是已經被提案，為已知的技術。此情況，如圖17C所示，從上部電極900的端部朝向中央，電場強度分布E/Emax的均一性會被提高。這可想像是因為在電介體915的端部比起中心部，電容成分C會變大，所以比起設置平坦的電介體915時，在電介體915的端部，電場強度分布E/Emax不會過低，可取得均一的分布。
然而，一旦使電介體915形成傾斜狀，則電介體對鋁的基材之熱膨脹差大，應力會集中在接合面，且接合界面的尺寸公差的不均所造成的熱傳導不均會發生，而從接合面的間隙產生塵埃。並且，因為電介體面與金屬面的不同，而產生熱噴塗的附著性的差，熱噴塗物會剝離。該等是成為污染的原因，使得製品的良品率降低。於是，發明者是取代將電介體915形成傾斜狀，除了平坦形狀的電介體305b以外，還在電介體覆蓋物305c埋入電阻器305d。以下說明有關電阻器305d的作用及效果。
[2-3]電阻器為低電阻的情況
電阻器305d為低電阻(0.002Ω/□、2Ω/□)時，圖4的模擬結果是形成與無電介體及電阻器時同A群組的結果。此情況，如圖5A所示，高頻的電流I是在上部電極105的基材305a的金屬表面從端部往中心部流動。同時，高頻的電流I是在電阻器305d的金屬表面從端部往中心部流動。
在此，從基材305a的金屬表面到電阻器305d的端部的間隔是比高頻電力的集膚深度(skin depth)小。所謂集膚深度是在導電體的表面部分實質上高頻的電流通過的表皮厚度。因此，像本實施形態那樣，若從基材305a到電阻器305d的間隙比集膚深度小，則高頻的電流I可流動於電阻器305d的表面。另一方面，若前述間隙超過集膚深度，則高頻的電流I無法流動於電阻器305d的表面。另外，集膚深度是由其次的式子來定義。
δ=(2/ωσμ)1/2
ω=2πf(f：頻率)，σ：導電率，μ：透磁率
因為電阻器305d是低電阻，所以電阻器305d的中心位置PC與端部位置PE是大致形成等電位，可想像流動於電阻器305d的金屬表面的電流量是與流動於基材305a的金屬表面的電流量大致同等。此結果，若從電漿側來看，則基材305a與電阻器305d是可作為一體來看，等於電介體305b不存在。亦即，因為電介體305b是藉由電阻器305d而被遮斷，所以無法藉由電介體305b的電容成分C來使高頻的電場強度分布E/Emax降低，成為與無電介體305b及電阻器305d的情況(圖17A)同樣的電場強度分布E/Emax。
[2-4]電阻器為中電阻的情況
另一方面，電阻器305d為中電阻(200Ω/□)時，圖4的模擬結果是與存在傾斜狀的電介體時(圖17C)同B群組的結果。此情況，如圖5B所示，高頻的電流I是在上部電極105的基材305a的金屬表面從端部往中心部流動。同時，高頻的電流I是在電阻器305d的金屬表面從端部往中心部流動。
此時，電阻器305d為中電阻。因此，在電阻器305d的中心位置PC與端部位置PE產生電位差，高頻的能量的一部分是在電流流動於電阻器305d的期間變換成對應於電阻器305d的電阻值R之焦耳熱，被消費，產生對應於電流與電阻的電位分布。如此一來，當電阻器305d為中電阻時，可慢慢地降低高頻的電場強度分布E/Emax。
亦即，藉由只在所欲控制阻抗的部分形成金屬的電阻器的圖案，可使上部電極105的中心側的阻抗Z(=C+R)慢慢地比上部電極105的端部側的阻抗Z(=C)大。電極側的阻抗越大，可消費於電漿的電場能量越小。藉此，如圖5B所示，可使上部電極105的中心側與端部的電場強度分布E/Emax形成均一。此結果，即使不使用傾斜狀的電介體，也可使用圓柱狀的電介體305b及電阻器305d來與使用傾斜狀的電介體時同樣地產生電子密度Ne一樣的電漿。
[2-5]電阻器為高電阻的情況
電阻器305d為高電阻(20,000Ω/□)時，圖4的模擬結果是與不存在電介體即電阻器時(圖17B)同C群組的結果。此情況，如圖5C所示，高頻的電流I是在上部電極105的基材305a的金屬表面從端部往中心部流動。但，因為電阻器305d是高電阻，所以電阻器305d是與絕緣物同樣地作用，高頻的電流I不流動於電阻器305d的金屬表面。此結果，從電漿側是與只存在圖17B的電介體時同樣地只見電介體305b的電容成分C，電場強度分布E/Emax是在電極中央變低，在電介體端部形成不均一。
由以上的結果可知，將電阻器305d的片電阻值設為比低電阻(2Ω/□)大，比高電阻(20000Ω/□)小的值，設定於20Ω/□～2000Ω/□的中電阻值為理想。利用此結果，本實施形態的上部電極105是在電介體的基材105a的下部設置中電阻的第1電阻器105d。並且，在第1電阻器105d是只在所欲控制阻抗的部分形成有金屬的圖案。
[3]電阻器的形狀或組合與電場強度分布的關係
其次，發明者為了謀求電阻器的形狀或組合的適當化，而實行電阻器的形狀或組合對電場強度分布造成如何影響的模擬。
[3-1]第1電阻器(被圖案化的電阻器)的情況
首先，發明者是將第1電阻器105d如圖6(a)及圖7(a)所示般圖案化。圖6(a)的1-1剖面是表示圖7(a)的右半。第1電阻器105d是環狀地被3分割。外側的環狀構件105d1的直徑Φ是240mm，中央的環狀構件105d2的直徑Φ是160mm，內側的圓形構件105d3的直徑Φ是80mm。各構件是僅以所定的間隔隔離成等間隔。所定的間隔是設定成該間隔的阻抗1/Cω比第1電阻器105d的電阻R大。
若根據圖6(b)的模擬結果，則第1電阻器105d為低電阻(0.002Ω/□、2Ω/□)及中電阻(200Ω/□)時，形成接近圖16的(D)所示附階梯的電介體915時的電場強度分布。由電漿側可見基材105a的露出部分的電容成分C、第1電阻器105d的電阻成分R1及第1電阻器105d的金屬間所產生的電抗成分X1，藉此，藉由使上部電極105的中央部分的電場強度分布E/Emax降低，可使分布全體如圖6(b)所示般均一地分布，產生均一的電漿。另一方面，當第1電阻器105d為高電阻(20,000Ω/□)時，比起低電阻及中電阻的情況，在第1電組器105d的端部附近可見電場強度分布E/Emax的不均一。
另外，第1電阻器105d亦可為圖7(b)那樣隔離成所定間隔的大致正方形的複數個島狀構件，或如圖7(c)那樣隔離成所定間隔的圓形的複數個島狀構件，而取代如圖7(a)所示般隔離成所定間隔的複數個環狀構件。任何的情況皆如前述般，所定的間隔是以該間隔的阻抗1/Cω能夠形成比第1電阻器105d的電阻R大的方式設定。
[3-2]第1電阻器與第2電阻器(一體型電阻器)的情況
其次，發明者是如圖8(a)所示般，除了環狀地三分割的第1電阻器105d以外，還在基材105a與電漿之間設置一體型(片狀)的第2電阻器105f。就圖8(a)而言，第2電阻器105f是在第1電阻器105d的下方埋設於絕緣層105c，但亦可在第1電阻器105d的上方埋設於絕緣層105c。第2電阻器105f亦可在從絕緣層105c露出的狀態下緊貼於絕緣層105c的電漿側的面而設置。
若根據此，則當第2電阻器105f為低電阻(0.01Ωm)時，如圖8(a)所示，可從電漿側看見基材105a的露出部分的電容成分C、第1電阻器105d的電阻成分R1、第1電阻器105d的間隙部分的電抗成分X1及第2電阻器105f的電阻成分R2。藉此，如圖8(b)上面的圖表所示，可使上部電極105的中央部分的電場強度分布E/Emax平穩地降低。
又，第2電阻器105f為高電阻(1Ωm)時，亦如圖8(b)下面的圖表所示，藉由使上部電極105的中央部分的電場強度分布E/Emax降低，可使上部電極105的端部與中央部的電場強度分布形成均一。第2電阻器105f為高電阻時，因為電阻成分R2大，所以相較於第2電阻器105f為低電阻時，從電漿側可見第2電阻器105f絕緣物化。另外，亦可將第2電阻器105f組合複數個高電阻者與低電阻者使用。
如此，在基材105a與電漿之間，和第1電阻器105d一起設置一體型的第2電阻器105f時，較理想是將第1電阻器105d與第2電阻器105f的片電阻值的總和設為比低電阻(2Ω/□)大，比高電阻(20000Ω/□)小的值，形成20Ω/□～2000Ω/□。
[3-3]第1電阻器與第3電阻器(接頭電阻器)的情況
[3-3-1]使頻率變化的情況的電場強度分布
其次，說明有關第1電阻器與第3電阻器(接頭電阻器)的組合電極中使頻率變化時的電場強度分布E/Emax的變化。發明者是如圖9(a)所示般，除了環狀地三分割的第1電阻器105d以外，加上在被三分割的第1電介體105b的間隙嵌入第3電阻器105g。亦即，第3電阻器105g是被設於第1電阻器105d的接頭，連結鄰接的第1電阻器105d彼此間。
此時的條件是第1電阻器105d為寬度D1=200μm，直徑Φ=160mm，240mm，80mm的環狀或圓形狀構件，將其電阻值設定於2Ω/□。第3電阻器105g的電阻值是設定200Ω/□，2000Ω/□，20000Ω/□，針對各個的情況來進行模擬。將其結果顯示於圖9(b)。在圖9(b)是顯示將從電漿激發用的第1高頻電源150輸出的高頻電力的頻率設定於100MHz、13MHz、2MHz的情況。
若根據此，則隨著頻率變高(2MHz→13MHz→100MHz)，顯示上部電極105的中央部分的電場強度分布E/Emax有降低的傾向。此傾向是即使令第3電阻器105g的電阻值變化成200Ω/□、2000Ω/□、20000Ω/□也不會改變。若針對此來作考察，則電容C是以1/jωC來表示，依存於頻率f(ω=2πf)，相對的，電阻R是不依存於頻率。因此，根據電介體305b的電容成分C之阻抗Z是一旦頻率上升則減少。另一方面，電阻R是無關頻率，為一定。因此，全體的阻抗Z的頻率特性是一旦頻率上升則減少，在第1電阻器105d及第3電阻器105g容易流動高頻的電流。圖9(b)的結果是第3電阻器105g越為高電阻，越會發揮根據電容C及電阻R之電場強度的降低，上部電極105的中央部分的電場強度分布E/Emax會降低。並且，頻率越高，越會在第1及第3電阻器流動高頻的電流，發揮電場強度的降低，即使第3電阻器105g的電阻值變低，上部電極105的中央部分的電場強度分布E/Emax也會降低，可謀求在電極下方的分布全體的均一性。
[3-3-2]厚度不同電阻器(第1及第3電阻器)的電場強度分布
其次，發明者是如圖10(a)所示般，使環狀地三分割的第1電阻器105d的寬度L(間隙)變化，且使第3電阻器105g的厚度D2變化來進行模擬。此時的條件，第1電阻器105d是寬度D1=200μm，直徑Φ=160，240mm的環狀及直徑Φ=80的圓形狀，且將其電阻值設定於0.5Ω/□。高頻電力的頻率是100MHz。第3電阻器105g的厚度是可變地設定成0.1mm、0.05mm、0.01mm。
將其結果顯示於圖10(b)。有關第1電阻器105d的寬度L是由上面的圖表顯示設定成2mm、10mm、20mm的結果。由此來看任何的情況皆是上部電極105的中央部分的電場強度分布E/Emax不會降低，無法謀求在電極下方的電場強度分布E/Emax的均一性。
於是，發明者以和圖10(a)所示的模擬同構成，只將第1電阻器105d的電阻值設定成更高電阻的5Ω/□。高頻電力的頻率是100MHz，且將第3電阻器105g的厚度D2設定成0.1mm、0.05mm、0.01mm。
將其結果顯示於圖11。若由此來看，則寬度L為2mm時，上部電極105的中央部分的電場強度分布E/Emax是未降低。另一方面，寬度L為10mm及20mm時，可見第3電阻器105g的厚度越薄，上部電極105的中央部分的電場強度分布E/Emax越有降低的傾向。
又，發明者是只將上述構成，即第1電阻器105d的電阻值設定成更高電阻的50Ω/□。高頻電力的頻率是100MHz，且將第3電阻器105g的厚度D2設定成0.1mm、0.05mm、0.01mm。
將其結果顯示於圖12。若由此來看，則在寬度L為2mm、10mm及20mm的所有情況，可見上部電極105的中央部分的電場強度分布E/Emax有降低的傾向，且第3電阻器105g的厚度越薄，此傾向越見顯著。
其次，發明者是將上述構成，即第1電阻器105d的電阻值設定成5Ω/□，將高頻電力的頻率變更成13MHz，將第3電阻器105g的厚度D2設定成0.1mm、0.05mm、0.01mm。
將其結果顯示於圖13。若由此來看，則在寬度L為2mm、10mm及20mm的所有情況，上部電極105的中央部分的電場強度分布E/Emax不會降低，無法謀求在電極下方的電場強度分布E/Emax的均一性。
於是，發明者是將上述構成，即第1電阻器105d的電阻值變更成更高的50Ω/□，將高頻電力的頻率設定成13MHz，且將第3電阻器105g的厚度D2設定成0.1mm、0.05mm、0.01mm。
將其結果顯示於圖14。若根據此，則隨著寬度L變大，上部電極105的中央部分的電場強度分布E/Emax會降低，可謀求在電極下方的電場強度分布E/Emax的均一性。
由以上的結果可知，在對裝置供給13MHz～100MHz的範圍內的高頻電力，且將第1電阻器105d的片電阻值設定於5Ω/□～50Ω/□的範圍時，較理想是將環狀的第1電阻器105d的所定間隔設計於10mm～20mm的範圍。
[3-4]中央被開口的第1電阻器的情況
其次，發明者如圖15(a)所示般，針對使第1電阻器105d在中央開口的1個環狀構件的情況進行模擬。此時的條件是最初將第1電阻器105d的中央開口設定於Φ=160mm，且將其電阻值設定於0.002Ω/□、2Ω/□、200Ω/□、20,000Ω/□。並且，將高頻電力的頻率設定於100MHz。將其結果顯示於圖15(b)。若根據此，則按照第1電阻器105d的開口徑來開口的部分附近的上部電極的電場強度分布E/Emax會降低。
於是，發明者是針對將第1電阻器105d的中央開口變更成Φ=80mm的情況進行模擬。其結果，果然按照第1電阻器105d的開口徑來開口的部分附近的上部電極105的電場強度分布E/Emax會降低。由圖15(b)的結果可知，金屬的電阻器(第1電阻器105d)的開口徑是可發揮與在電介體305b設置階差部或形成傾斜狀者同樣的效果。
像以上說明那樣，若根據上述實施形態的電極，則會藉由從基材105a的第1電阻器105d露出的部分所對應的電容及單數或複數個電阻器的電阻值來影響形成於上部電極105的電漿面的鞘層電場，藉此可令用以產生電漿的電場強度分布E/Emax降低。
[4]變形例
簡單說明有關本發明的變形例的RIE電漿蝕刻裝置。圖19是表示本發明的變形例的RIE電漿蝕刻裝置10的剖面圖。上部電極105是具有：上部基材105a、及在上部基材105a的正上面與上部基材105a一起形成淋浴頭的氣體擴散部(導電體的底板(Baseplate))300。亦即，在變形例的RIE電漿蝕刻裝置10，上部電極105是經由氣體擴散部300來固定於處理容器100的頂面。氣體是從氣體供給源115供給，在氣體擴散部300擴散後，從形成於氣體擴散部300的複數個氣體通路來通往上部基材105a的複數個氣孔105e，導入至處理容器100的內部。
(電阻器的製造方法)
在以下的說明是以圖19所示的變形例之RIE電漿蝕刻裝置10的構造為前提，針對導電性覆蓋物105b、第1電阻器105d及第2電阻器105f的製造方法來說明後，說明有關上部電極105的安裝方法。
圖20(a)是包含藉由熱噴塗來一體形成的導電性覆蓋物105b及第1電阻器105d之上部電極105的剖面圖。圖20(b)是包含藉由熱噴塗來形成的導電性覆蓋物105b、第1電阻器105d及第2電阻器105f之上部電極105的剖面圖。
圖20(a)所示的上部電極105是藉由其次的2工程所製造。
(1)在厚度為10mm的石英(亦可為氧化鋁陶瓷)所構成的基材105a的下面中央以外的表面全體熱噴塗鋁(Al)。所被熱噴塗的鋁(Al)是具有作為導電性覆蓋物105b及第1電阻器105d的機能。例如，在基材105a的下面中央設有直徑Φ為75mm的開口。
(2)在(1)的熱噴塗後，藉由耐電漿性高的氧化釔來熱噴塗基材105a的表面，形成表面熱噴塗層105h。表面熱噴塗層105h的厚度為100～200μm程度。
圖20(b)所示的上部電極105是藉由其次的3工程來製造。
(1)在厚度為10mm的石英(亦可為氧化鋁陶瓷)所構成的基材105a的下面中央及上面(除了外周)以外的表面全體熱噴塗作為導電性覆蓋物105b及第1電阻器105d的鋁(Al)。在基材105a的下面中央設有例如直徑Φ為75mm的開口。在基材105a的上面的外周以10mm的寬度來熱噴塗鋁(Al)。在基材105a的上面中央是鋁(Al)的熱噴塗不存在。
(2)在(1)的熱噴塗後，在基材105a的下面全體熱噴塗氧化鈦‧氧化釔(TiO2‧Y2O3)。被熱噴塗的氧化鈦‧氧化釔(TiO2‧Y2O3)是具有作為第2電阻器105f的機能。例如，氧化鈦‧氧化釔(TiO2‧Y2O3)的厚度是100μm程度。
(3)在(2)的熱噴塗後，藉由氧化釔來熱噴塗基材105a的表面，形成表面熱噴塗層105h。表面熱噴塗層105h的厚度是100～200μm程度。在基材105a的上面中央之鋁(Al)的熱噴塗不存在的部分是氧化釔的熱噴塗也不存在。圖20(b)的上部電極205是圖20(a)的上部電極205的變形例。
如此，可藉由熱噴塗來形成導電性覆蓋物105b及第1電阻器105d。第2電阻器105f也可藉由熱噴塗來形成。若藉由熱噴塗來形成導電性覆蓋物105b、第1電阻器105d及第2電阻器105f，則可如上述般以最小限度的工程來簡單地製造所望的上部電極105。並且，圖20(a)的電極的情況，可依表面熱噴塗層105h、導電性覆蓋物105b及第1電阻器105d的順序剝離，重新依導電性覆蓋物105b及第1電阻器105d、表面熱噴塗層105h的順序再熱噴塗，藉此簡單地再生上部電極105。圖20(b)的電極的情況也是同樣地，剝離表面熱噴塗層105h、第2電阻器105f、導電性覆蓋物105b及第1電阻器105d後，分別予以再熱噴塗，藉此可簡單地再生電極。
第1電阻器105d的片電阻值是可取2×10-4Ω/□～20Ω/□的範圍的值。並且，第2電阻器105f的片電阻值是可取20Ω/□～2000Ω/□的範圍的值。若第1電阻器105d與第2電阻器105f的片電阻值的總和為20Ω/□～2000Ω/□的範圍的值，則更理想。
成為第2電阻器105f的氧化鈦‧氧化釔(TiO2‧Y2O3)是含有氧化鈦的複合電阻器的一例，亦為其他的素材，只要是含有氧化鈦。
另外，圖20(a)的例子是對於上部基材105a的下面均一地熱噴塗表面熱噴塗層105h，因此當第1電阻器105d不存在時，表面熱噴塗層105h的電漿側的面會成為凹陷的形狀。圖20(b)也是同樣地，對於基材105a的下面均一地熱噴塗表面熱噴塗層105h及第2電阻器105f，因此當第1電阻器105d不存在時，表面熱噴塗層105h的電漿側的面會成為凹陷的形狀。
對於此，在圖20(c)的例子是在第1電阻器105d不存在之處將表面熱噴塗層105h僅熱噴塗第1電阻器105d部分的厚度。藉此，表面熱噴塗層105h的電漿側的面是在全面形成平坦。
基材105a的上面是可被層疊熱噴塗鋁(Al)及氧化釔的表面熱噴塗層105h，或僅熱噴塗鋁(Al)被熱噴塗，或鋁(Al)及氧化釔的表面熱噴塗層105h皆未被熱噴塗，基材105a形成露出。
另外，亦可將第2電阻器105f設為組合電阻率高的層及電阻率低的層之積層構造。例如，亦可將組合具有約104Ω‧cm的電阻率的碳化矽(SiC)作為電阻率高的層，及具有約10-4Ω‧cm的電阻率的碳(C)作為電阻率低的層之層予以置換上述實施形態所示的第2電阻器105f。此情況，碳化矽的層是利用CVD(Chemical Vapor Deposition)來形成，碳的層是利用石墨片、聚醯亞胺膠帶等來製作。藉此也可達成與上述實施形態同樣的效果。
又，圖20(a)～圖20(c)及圖21是如前述般適用於上部基材105a的上面緊貼於圖19所示的氣體擴散部300的情況，但像圖1那樣氣體擴散部300未介於上部基板105a的正上面，直接有氣體擴散空間S時，像圖20(a)那樣需要在上部基材105a的上面全體實施鋁熱噴塗(105b)。
另外，在本發明的第1實施形態(參照圖1～圖18)是將導電性覆蓋物105b與第1電阻器105d當作各別的構件來說明。對於此，亦可像在變形例(參照圖19～圖21)說明那樣，藉由鋁熱噴塗來以同一素材且同時地製作導電性覆蓋物105b與第1電阻器105d。又，亦可使用鎢(W)來形成導電性覆蓋物105b及第1電阻器105d。此鎢的情況也是可藉由熱噴塗來製作。例如基材105a為氧化鋁陶瓷時，鎢是相較於鋁，與基材105a的熱膨脹率差小。因此，藉由使用鎢(W)來形成導電性覆蓋物105b及第1電阻器105d，可更確實地防止導電性覆蓋物105b及第1電阻器105d與基材105a的熱膨脹率差所造成上部電極105的破損。
(電極的安裝方法)
一邊參照圖21一邊說明有關上部電極105的安裝方法。圖21是顯示從上部電極105的外周面側來固定上部電極105的夾子600、及其周邊的剖面圖。
本實施形態是在上部基材105a的外周面側配置導電性的L字型夾子600。上部電極105是利用固定氣體擴散部(導電體的底板)300與夾子600的螺絲605及彈簧圈610來緊貼固定於氣體擴散部300。藉此，上部電極105是在夾子600的爪部600a的上面、夾子600的側面、氣體擴散部300的下面的一部分與第1電阻器105d及導電性覆蓋物105b接近。
因此，在氣體擴散部300的下面，只在區域a，導電性覆蓋物105b與金屬的氣體擴散部300會耦合(電性連接)。但，在上部基材105a的側面，藉由夾子600的存在，在區域b，導電性覆蓋物105b與氣體擴散部300會耦合，在上部基材105a的下面，在區域c，第1電阻器105d與氣體擴散部300會耦合。藉此，在上部基材105a的上面與氣體擴散部300的下面之間，即使是無法確保充分的地面耦合區域時，還是可利用與夾子600的耦合區域b及區域c來使全體取得充分的地面耦合區域。
另外，即使是以夾子600來確保地面耦合區域的情況，亦可如圖20(a)般，熱噴塗上部基材105a的上面全體，以上面全體作為耦合區域。但，若如圖20(b)般使基材105a的上面露出，則表面熱噴塗層105h與氣體擴散部300的接觸面積會變少，因此可抑制表面熱噴塗層105h與氣體擴散部300的接觸所造成粉塵的發生。
夾子600的形狀、夾子600及基材105a間的間隙，並非限於圖21所示的形狀等。例如，較理想是儘可能拉長夾子600的爪部600a，或極力縮小夾子600與第1電阻器105d之間的距離，而使能夠擴大以C=εr‧ε0‧S/d(εr：比介電常數、ε0：真空的介電常數、S：夾子及電極間面積、d：夾子及電極間距離)所示的靜電容量C。
藉由夾子600來固定圖20(b)所示具有第1電阻器105d及第2電阻器105f的上部電極105，而取代圖21所示具有第1電阻器105d的上部電極105時，也可利用耦合區域a～c。
另外，藉由彈簧圈610的反力，可不使夾子600的夾緊力直接施加於氣體擴散部300或頂板，而來將上部電極105固定於頂面。並且，在夾子600的表面也藉由熱噴塗氧化釔等來形成表面熱噴塗層105h。
以上，一邊參照附圖一邊說明有關本發明的較佳實施形態，但當然本發明並非限於該例。只要是該當業者，便可在申請專利範圍所記載的範疇內思及各種的變更例或修正例，當然該等亦屬本發明的技術範圍。
例如，本發明的電極是如圖18(a)所示，亦可由基材105a、電介體覆蓋物105c及被圖案化的第1電阻器105d所構成。又，本發明的電極是如圖18(b)所示，亦可由基材105a、電介體覆蓋物105c及於基材105a的電漿面中央具有開口的第1電阻器105d所構成。但，該等的情況，因為無導電性覆蓋物105b，所以為了保持機械性強度，較理想是使基材105a或電介體覆蓋物105c的厚度適當化。
又，本發明的電極的第1電阻器是設於基材與電漿之間，但只要是藉由金屬來形成所定的圖案即可，例如可不埋設於電介體覆蓋物，露出於電漿側。
又，本發明的電極並非限於上部電極，亦可為下部電極。亦可適用於上部電極及下部電極的雙方。此時，上述第2電阻器亦可兼作藉由施加直流電壓來靜電吸附被載置於下部電極上的晶圓W之靜電吸盤的機能用。
第1電阻器被圖案化時，亦可在間隙部分通過貫通上述電極的複數個氣孔。
被處理體亦可為200mm或300mm以上的矽晶圓，或730mm×920mm以上的基板。
10．．．電漿蝕刻裝置
105．．．上部電極
105a、110a．．．基材
105b．．．導電性覆蓋物
105c．．．電介體覆蓋物
105d．．．第1電阻器
105f．．．第2電阻器
105g．．．第3電阻器
110．．．下部電極
150．．．第1高頻電源
165．．．第2高頻電源
300．．．氣體擴散部
W．．．晶圓
圖1是本發明之一實施形態的RIE電漿蝕刻裝置的縱剖面圖。
圖2是用以說明上述裝置的高頻的電流的圖。
圖3是表示上述裝置的氣孔附近的圖。
圖4是表示對應於電阻器的電阻值的電場強度分布的圖。
圖5A是表示設置低電阻的電阻器時的電場強度分布的圖。
圖5B是表示設置中電阻的電阻器時的電場強度分布的圖。
圖5C是表示設置高電阻的電阻器時的電場強度分布的圖。
圖6是表示設置被圖案化的電阻器時的電場強度分布的圖。
圖7是表示電阻器的圖案化的一例圖。
圖8是表示設置第1電阻器(被圖案化的電阻器)及第2電阻器(一體型電阻器)時的電場強度分布的圖。
圖9是表示設置第1電阻器及第3電阻器(接頭的電阻器)時的電場強度分布的圖。
圖10是表示對於第1電阻器(0.5Ω/□)、100MHz，使第3電阻器的厚度變化時的電場強度分布的圖。
圖11是表示對於第1電阻器(5Ω/□)、100MHz，使第3電阻器的厚度變化時的電場強度分布的圖。
圖12是表示對於第1電阻器(50Ω/□)、100MHz，使第3電阻器的厚度變化時的電場強度分布的圖。
圖13是表示對於第1電阻器(5Ω/□)、13MHz，使第3電阻器的厚度變化時的電場強度分布的圖。
圖14是表示對於第1電阻器(50Ω/□)、13MHz，使第3電阻器的厚度變化時的電場強度分布的圖。
圖15是表示使第1電阻器的中央開口時的電場強度分布的圖。
圖16是表示使電介體的形狀變化時的電場強度分布的以往例。
圖17A是表示無電介體及電阻器時的電場強度分布的以往例。
圖17B是表示有電介體，無電阻器時的電場強度分布的以往例。
圖17C是表示有傾斜狀的電介體，無電阻器時的電場強度分布的以往例。
圖18是表示無導電性覆蓋物的電極的變形例圖。
圖19是本發明的變形例之RIE電漿蝕刻裝置的縱剖面圖。
圖20是包含藉由熱噴塗來形成的電阻器的電極的剖面圖。
圖21是從基材的外周面側來固定基材的夾子周邊的剖面圖。
100．．．處理容器
105．．．上部電極
105a．．．基材
105b．．．導電性覆蓋物
105c．．．電介體覆蓋物
105d．．．第1電阻器
110．．．下部電極
150．．．第1高頻電源
I．．．高頻的電流
C．．．電容成分
R1．．．電阻成分
X1．．．電抗成分

Claims (16)

  1. 一種電漿處理裝置，係具備：在內部電漿處理被處理體的處理容器；在前述處理容器的內部彼此對向，且於其間形成處理空間的第1及第2電極；及被連接至前述第1及第2電極的至少其中任一方，對前述處理容器的內部輸出高頻電力的高頻電源，其特徵為：前述第1及第2電極的至少其中任一方係具備：基材，其係由板狀的電介體所構成；導電性覆蓋物，其係具有開口部，覆蓋前述基材；電介體覆蓋物，其係在前述基材的電漿側的面覆蓋前述基材；及金屬的第1電阻器，其係設在前述基材與電漿處理空間和電漿之間，前述第1電阻器係具有：被隔離成所定的間隔之複數的環狀的構件或被隔離成所定的間隔之複數的島狀的構件，且被埋設於前述電介體覆蓋物，前述導電性覆蓋物係使緊貼於前述基材而形成，前述所定的間隔係設定成該間隔的阻抗1/Cω會比前述第1電阻器的電阻R更大。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中，前述第1電阻器係被圖案化。
  3. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中，前 述電介體覆蓋物係藉由熱噴塗、膠帶或片狀構件的貼附、離子塗層、電鍍的其中任一所形成。
  4. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中，在前述基材與電漿之間更具備金屬的第2電阻器。
  5. 如申請專利範圍第4項之電漿處理裝置，其中，前述第1電阻器與前述第2電阻器的片電阻值的總和為20Ω/□~2000Ω/□的範圍的值。
  6. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中，在前述被隔離的第1電阻器之間嵌入比前述第1電阻器的厚度還薄的第3電阻器。
  7. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中，對前述第1及第2電極的其中任一方供給13MHz~100MHz的範圍內的電漿生成用的高頻電力。
  8. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中，具有前述第1電阻器的電極為上部電極，在前述第1電阻器之被隔離的部分通過氣體供給管。
  9. 如申請專利範圍第1~8項中的任一項所記載之電漿處理裝置，其中，前述第1電阻器係藉由熱噴塗來形成。
  10. 如申請專利範圍第4或5項之電漿處理裝置，其中，前述第2電阻器係藉由熱噴塗來形成。
  11. 如申請專利範圍第10項之電漿處理裝置，其中，前述第2電阻器的熱噴塗係使用含有氧化鈦的複合電阻器來進行。
  12. 如申請專利範圍第9項之電漿處理裝置，其中，前述第1電阻器的熱噴塗係部分剩下前述基材之至少與電漿空間側的面對向的面來進行。
  13. 如申請專利範圍第9項之電漿處理裝置，其中，前述基材係由前述基材的外周面側來支撐前述基材，且將前述基材電性連接至固定於前述處理容器的導電體的夾子。
  14. 如申請專利範圍第10項之電漿處理裝置，其中，前述第2電阻器的片電阻值為20Ω/□~2000Ω/□的範圍的值。
  15. 如申請專利範圍第9項之電漿處理裝置，其中，前述第1電阻器的片電阻值為2×10-4Ω/□~20Ω/□的範圍的值。
  16. 一種電漿處理裝置用的電極，係藉由被施加的高頻電力來從氣體生成電漿，利用被生成的電漿來電漿處理被處理體之電漿處理裝置用的電極，其特徵為：前述電極為彼此對向，且於其間形成電漿處理空間的第1及第2電極的其中的至少任一方，具備：基材，其係由板狀的電介體所構成；導電性覆蓋物，其係具有開口部，覆蓋前述基材；及電介體覆蓋物，其係在前述基材的電漿側的面覆蓋前述基材；及前述第1電阻器係具有：被隔離成所定的間隔之複數 的環狀的構件或被隔離成所定的間隔之複數的島狀的構件，且被埋設於前述電介體覆蓋物，前述導電性覆蓋物係使緊貼於前述基材而形成，前述所定的間隔係設定成該間隔的阻抗1/Cω會比前述第1電阻器的電阻R更大。
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