TWI668726B - Plasma processing device - Google Patents

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西村榮一
大秦充敬
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

可去除附著在因蝕刻所形成之形狀表面的沉積物。
一實施形態之電漿處理裝置中，氣體供給系統會將氣體供給至處理容器內。電漿源會激發氣體供給系統所供給之氣體。支撐構造體會在處理容器內保持被處理體。支撐構造體係構成為可旋轉且可傾斜地支撐被處理體。此電漿處理裝置更具備有將作為用以吸引離子之偏壓電壓而脈衝變頻後的直流電壓施加至支撐構造體的偏壓電力供給部。

Description

電漿處理裝置
本發明實施形態係關於一種電漿處理裝置。
作為一種使用磁抗效果元件之記憶體元件，具有MTJ(Magnetic Tunnel Junction)構造之MRAM(Magnetic Random Access Memory)元件乃受到矚目。
MRAM元件係含有由包含強磁性體等金屬的難蝕刻材料所構成之多層膜。此般MRAM元件之製造中，係使用由稱為Ta(鉭)、TiN之金屬材料所構成的遮罩來蝕刻多層膜。此般蝕刻中，如日本特開2012-204408號公報所記載般，自以往便會使用鹵素氣體。
【先前技術文獻】
專利文獻1：日本特開2012-204408號公報
本案發明人藉由使用含稀有氣體之處理氣體的電漿蝕刻來進行了蝕刻多層膜的嘗試。此蝕刻中，會因來自稀有氣體之離子的濺射效果，使得多層膜被加以蝕刻。然而，此蝕刻中，被蝕刻的金屬會附著在因蝕刻所形成之形狀的表面而形成沉積物。因此，該形狀會從遮罩越遠離層積方向便越胖。亦即，該形狀會變成錐狀。從而，便有提高因蝕刻所形成形狀之垂直性的必要。又，此般蝕刻中，亦被要求要相對於遮罩及其基底來選行性地蝕刻蝕刻對象膜。
一樣態中，係提供一種電漿處理裝置。此電漿處理裝置係具備處理容器、氣體供給系統、電漿源、支撐構造體、以及排氣系統。處理容器係提 供對被處理體進行電漿處理之空間。氣體供給系統係將氣體供給至處理容器內。電漿源會激發氣體供給系統所供給之氣體。支撐構造體會在處理容器內保持被處理體。排氣系統係設置用來將處理容器內的空間排氣。此排氣系統係設在支撐構造體的正下方。氣體供給系統係具有將第1處理氣體供給至處理容器內的第1氣體供給部及將第2處理氣體供給至處理容器內的第2氣體供給部。此電漿處理裝置更具備有會對應於處理容器內之電漿生成時或電漿消滅時之電漿狀態，以個別地調整第1處理氣體之供給量及第2處理氣體之供給量的方式來控制第1氣體供給部及第2氣體供給部的控制器。支撐構造體係構成為可旋轉且可傾斜地支撐被處理體。此電漿處理裝置更具備有將作為用以吸引離子之偏壓電壓而脈衝變頻後的直流電壓施加至支撐構造體的偏壓電力供給部。
此電漿處理裝置可在將支撐構造體傾斜的狀態，亦即將被處理體相對於電漿源而傾斜的狀態下，進行電漿蝕刻。藉此，便能將離子朝因蝕刻所形成之形狀的側面來入射。又，可在將支撐構造體傾斜的狀態下來旋轉該支撐構造體。藉此，便能將離子朝因蝕刻所形成之形狀的側面所有區域來入射，又，可提升離子相對於被處理體入射之面內均勻性。其結果，在因蝕刻所形成之形狀的側面所有區域中，便可去除附著在該側面的沉積物，而變得可提高該形狀之垂直性。又，可在被處理體面內均勻地進行沉積物的去除，而提升因蝕刻所形成之形狀的面內均勻性。
又，此電漿處理裝置中，可使用作為用以吸引離子之偏壓電壓而脈衝變頻後的直流電壓。依脈衝變頻後的直流電壓，可將狹窄能量頻域之離子吸引至被處理體。藉此，便可選擇性地蝕刻由特定物質所構成之區域(膜或沉積物等)。
一實施形態中，第1處理氣體可為稀有氣體，第2處理氣體可為含氫氣體。含氫氣體例示有CH4氣體、NH3氣體。該等第1處理氣體及第2處理氣體可藉由電漿源來加以激發。
一實施形態中，第1處理氣體亦可為含氫、氧、氯或氟之氣體。該等元素的活性基可藉由與蝕刻對象之膜及/或沉積物所含有的物質反應，而形成易與第2氣體反應之物質。又，第2處理氣體亦可含有與蝕刻對象之膜及/或沉積物所含有的物質之反應會依存於載置台溫度的氣體。或者，第2 處理氣體亦可為電子供給性氣體。第2處理氣體亦可不被激發。
一實施形態中，支撐構造體可具有傾斜軸部。此傾斜軸部係在正交於鉛直方向之方向所延伸之第1軸線上延伸。又，電漿處理裝置更可具備驅動裝置。此驅動裝置係軸支撐傾斜軸部而將支撐構造體以第1軸線為中心進行旋轉之裝置，係設於處理容器外部。又，支撐構造體係具有可將其中空內部維持在大氣壓之密封構造。依此實施形態，便會將支撐構造體內部與處理容器內的電漿處理用空間分離，而可於該支撐構造體內設置多樣的構造。
一實施形態中，支撐構造體可具有保持不、容器部、磁性流體密封部、以及旋轉馬達。保持部係保持被處理體的保持部，可以正交於第1軸線之第2軸線為中心來旋轉。一實施形態中，保持部可具有靜電夾具。容器部係與保持部一同地形成於支撐構造體之中空內部。磁性流體密封部會密封支撐構造體。旋轉馬達係設於容器部內，會將保持部旋轉。依此實施形態，便可讓保持被處理體之保持部傾斜並讓該保持部旋轉。
一實施形態中，支撐構造體可更具有設置於容器部內，將旋轉馬達與保持部連結之傳導帶。
一實施形態中，傾斜軸部可具有筒形狀。此實施形態中，偏壓電力供給部可經由通過傾斜軸部的內孔而延伸於容器部內側之配線來電性連接於保持部。
一實施形態中，在支撐構造體未傾斜的狀態，第2軸線可一致於電漿源之中心軸線。
一實施形態中，傾斜軸部可延伸於包含支撐構造體中心與保持部之間的位置之該第1軸線上。依此實施形態，便可減低支撐構造體傾斜時，從電漿源至被處理體各位置之距離差。從而，可進一步地提升蝕刻的面內均勻性。一實施形態中，支撐構造體可在60度以內的角度傾斜。
一實施形態中，傾斜軸部可延伸於包含支撐構造體重心之該第1軸線上。依此實施形態，便能讓驅動裝置所要求之轉矩變小，使得該驅動裝置的控制變得容易。
其他樣態中，係提供一種使用電漿處理裝置來蝕刻被處理體的多層膜之方法。被處理體係具有基底層、該基底層上所設置之下部磁性層、該下 部磁性層上所設置之絕緣層、該絕緣層上所設置之上部磁性層、以及該上部磁性層上所設置之遮罩。電漿處理裝置係具備有處理容器、將氣體供給至該處理容器內之氣體供給系統、電漿生成用之高頻電源、以及支撐被處理體之支撐構造體。此方法係含有：(a)為藉由在處理容器內所產生的電漿來蝕刻上部磁性層之工序(以下稱為「工序a」)，會將上部磁性層之蝕刻在絕緣層的表面結束；(b)藉由在處理容器內所產生的電漿來去除因上部磁性層之蝕刻而形成在遮罩及上部磁性層表面之沉積物的工序(以下稱為「工序b」)；以及(c)藉由在處理容器內所產生的電漿來蝕刻絕緣層之工序(以下稱為「工序c」)。此方法的工序b中，係將保持被處理體之支撐構造體傾斜且旋轉，而將作為用以吸引離子之偏壓電壓而脈衝變頻後的直流電壓施加至支撐構造體。
此方法中，由於會在工序b中將支撐構造體傾斜，故離子會朝上部磁性層之側面及遮罩之側面入射。又，由於會在工序b中旋轉支撐構造體，故可將離子朝上部磁性層之側面所有區域及遮罩之側面所有區域入射。又，可在被處理體面內中略均勻地讓離子入射。從而，便可去除在上部磁性層之側面所有區域及遮罩之側面所有區域中的沉積物，而可提高上部磁性層所形成之形狀的垂直性。又，可提升上部磁性層所形成之形狀的面內均勻性。
又，工序b中，係使用作為用以吸引離子之偏壓電壓而脈衝變頻後的直流電壓。依脈衝變頻後的直流電壓，便可將較低能量，且狹窄能量頻域之離子吸引至被處理體。藉此，便可選擇性地蝕刻由特定物質所構成之區域(膜或沉積物等)。
一實施形態之工序b中，可生成具有原子序號較氬的原子序號要大之稀有氣體的電漿。相關稀有氣體例如可以為Kr(氪)氣體。
一實施形態中，可交互地重複進行工序a及工序b。依此實施形態，便可在大量沉積物形成前便去除沉積物。
一實施形態中，脈衝變頻後的直流電壓係具有在一周期中獲得高階的期間與獲得低階的期間，該直流電壓在一周期中獲得高階期間的比率之佔空比可為10%~90%之範圍。
一實施形態之工序a中，可產生具有原子序號較氬的原子序號要大之稀有氣體的電漿，而將作為用以吸引離子之偏壓電壓而脈衝變頻後的直流電壓施加至支撐構造體。此稀有氣體例如為Kr氣體。依此實施形態，便可以不會略蝕刻基底之絕緣層的方式來蝕刻上部磁性層。
一實施形態之工序c中，係產生具有原子序號較氬的原子序號要大之稀有氣體的電漿，而在蝕刻上部磁性層的工序中，將較施加至支撐構造體之直流電壓要為高電壓之脈衝變頻後的直流電壓，或高頻偏壓電力施加至支撐構造體。依此實施形態，便可藉由使用較工序a中設定為不會蝕刻絕緣層之電壓要高的偏壓電壓，來蝕刻絕緣層。
一實施形態中，方法可進一步地含有：(d)藉由在處理容器內所產生的電漿來蝕刻下部磁性層之工序；以及(e)藉由在處理容器內所產生的電漿來蝕刻含PtMn層之基底層的工序(以下稱為「工序e」)。
一實施形態之工序e中，可生成稀有氣體的電漿，而在蝕刻上部磁性層的工序中，將較施加至支撐構造體之該直流電壓要為高電壓之脈衝變頻後的直流電壓，或高頻偏壓電力施加至該支撐構造體。依此實施形態，便可藉由使用較工序a中所設定之電壓要高的偏壓電壓，來蝕刻含PtMn層之下部磁性層。
一實施形態之工序e可含有：將支撐構造體設定為非傾斜的第1狀態之工序；以及將支撐構造體設定為傾斜且旋轉的第2狀態之工序。依此實施形態，便可去除因下部磁性層之蝕刻所形成之沉積物。
一實施形態之工序e可含有：產生含有具有原子序號較氬的原子序號要大之第1稀有氣體的處理氣體之電漿的第1工序；以及產生含有具有原子序號較氬的原子序號要小之第2稀有氣體的處理氣體之電漿的第2工序。一實施形態中，可在第1工序及第2工序中將高頻偏壓電力供給至支撐構造體。原子序號較氬的原子序號要大之稀有氣體，亦即第1稀有氣體之電漿具有高濺射效率，亦即蝕刻效率。從而，含第1稀有氣體之第1處理氣體的電漿會較含氬氣體之處理氣體的電漿要能形成垂直性較高的形狀，而可大量去除沉積物。然而，第1處理氣體之電漿對遮罩的選擇性較差。另一方面，原子序號較氬的原子序號要小之稀有氣體，亦即第2稀有氣體之電漿具有低濺射效率，亦即蝕刻效率。從而，含第2稀有氣體之第2處理 氣體的電漿具有低蝕刻效率。然而，第2處理氣體之電漿對遮罩的選擇性較優異。依此實施形態，便可在第1工序中，提升因蝕刻所形成之形狀的垂直性，又，可減少針對該形狀之側壁面的沉積物。又，第2工序中，可提升被蝕刻層相對於遮罩之蝕刻選擇比。藉此，便可進行滿足沉積物去除、形狀垂直性以及相對於遮罩之選擇性的蝕刻。
一實施形態中，可在第1工序及第2工序之至少一者中，傾斜且旋轉支撐構造體。依此形態，便可更有效率地去除因蝕刻所形成之形狀的側面所附著之沉積物。
如以上所說明般，可使得去除因蝕刻所形成之形狀的表面所附著之沉積物變得可能，且使得相對於遮罩及其基底來選擇性地蝕刻蝕刻對象膜變得可能。
10‧‧‧電漿處理裝置
12‧‧‧處理容器
14‧‧‧氣體供給系統
14a‧‧‧第1氣體供給部
14b‧‧‧第2氣體供給部
16‧‧‧電漿源
18‧‧‧支撐構造體
20‧‧‧排氣系統
20b‧‧‧渦輪分子泵
22‧‧‧偏壓電力供給部
22a‧‧‧第1電源
22b‧‧‧第2電源
24‧‧‧驅動裝置
26‧‧‧整流構件
30‧‧‧保持部
32‧‧‧靜電夾具
34‧‧‧下部電極
34f‧‧‧冷媒流道
36‧‧‧旋轉軸部
40‧‧‧容器部
50‧‧‧傾斜軸部
52‧‧‧磁性流體密封部
54‧‧‧旋轉連接用連接器
60‧‧‧配線
62‧‧‧電源
64‧‧‧配線
66‧‧‧配管
68‧‧‧導熱氣體源
70‧‧‧旋轉接頭
72‧‧‧配管
74‧‧‧配管
76‧‧‧冷卻單元
78‧‧‧旋轉馬達
80‧‧‧滑輪
82‧‧‧傳導帶
150A,150B‧‧‧高頻電源
AX1‧‧‧第1軸線
AX2‧‧‧第2軸線
Cnt‧‧‧控制部
W‧‧‧晶圓
L1‧‧‧基底層
L11‧‧‧下部電極層
L12‧‧‧反強磁性層
L13‧‧‧強磁性層
L14‧‧‧非磁性層
L2‧‧‧下部磁性層
L3‧‧‧絕緣層
L4‧‧‧上部磁性層
MSK‧‧‧遮罩
MT‧‧‧方法
圖1係概略顯示一實施形態相關之電漿處理裝置的圖式。
圖2係概略顯示一實施形態相關之電漿處理裝置的圖式。
圖3係顯示脈衝變頻後之偏壓電壓的圖式。
圖4係顯示被處理體一範例的剖視圖。
圖5係顯示一實施形態之電漿源的圖式。
圖6係顯示一實施形態之電漿源的圖式。
圖7係顯示一實施形態相關之支撐構造體的剖視圖。
圖8係顯示一實施形態相關之支撐構造體的剖視圖。
圖9係顯示使用離子能量分析儀來實測圖1所示之電漿處理裝置中的離子能量的結果之圖表。
圖10係顯示圖1所示之電漿處理裝置中的離子能量與脈衝變頻後之直流電壓的電壓值之關係的圖表。
圖11係顯示圖1所示之電漿處理裝置中的離子能量與脈衝變頻後之直流電壓的變頻頻率之關係的圖表。
圖12係顯示圖1所示之電漿處理裝置中的離子能量與脈衝變頻後之直流電壓的ON佔空比之關係的圖表。
圖13係顯示一實施形態相關之蝕刻多層膜方法的流程圖。
圖14係顯示以具有1000eV離子能量的稀有氣體原子的離子來濺射各種金屬或金屬化合物之產率SY的圖式。
圖15係顯示以具有300eV離子能量的稀有氣體原子的離子來濺射各種金屬或金屬化合物之產率SY的圖式。
圖16係顯示方法MT之各工序中或各工序後之被處理體狀態的剖視圖。
圖17係顯示方法MT之各工序中或各工序後之被處理體狀態的剖視圖。
圖18係顯示方法MT之各工序中或各工序後之被處理體狀態的剖視圖。
圖19係顯示方法MT之各工序中或各工序後之被處理體狀態的剖視圖。
圖20係顯示方法MT之各工序中或各工序後之被處理體狀態的剖視圖。
圖21係顯示工序ST9之一實施形態的流程圖。
圖22係顯示工序ST9之其他實施形態的流程圖。
以下，便參照圖式就各種實施形態來詳細說明。另外，各圖式中係對相同或相當的部分賦予相同的符號。
圖1及圖2中，係概略顯示一實施形態相關的電漿處理裝置之圖式，為在含延伸於鉛直方向之軸線PX的一平面中將處理容器裁切來顯示該電漿處理裝置。另外，圖1中，係顯示後述支撐構造體未傾斜狀態之電漿處理裝置，圖2中，係顯示支撐構造體傾斜狀態之電漿處理裝置。
圖1及圖2所示之電漿處理裝置10係具有處理容器12、氣體供給系統14、電漿源16、支撐構造體18、排氣系統20、偏壓電力供給部22、以及控制部Cnt。處理容器12具有略圓筒形狀。一實施形態中，處理容器12之中心軸線係一致於軸線PX。此處理容器12係提供用以對被處理體(以下亦稱為「晶圓W」)進行電漿處理的空間S。
一實施形態中，處理容器12在其高度方向之中間部分12a，亦即收容支撐構造體18之部分中係具有略一定之寬度。又，處理容器12係形成為隨著該中間部份下端朝底部而寬度逐漸變窄的錐狀。又，處理容器12底部係提供有排氣口12e，該排氣口12e係相對於軸線PX而軸對稱地加以形成。
氣體供給系統14係構成為將氣體供給至處理容器12內。氣體供給系統14係具有第1氣體供給部14a及第2氣體供給部14b。第1氣體供給部14a係構成為將第1處理氣體供給至處理容器12內。第2氣體供給部14b係構成為將第2處理氣體供給至處理容器12內。另外，關於氣體供給系統14之細節則於後述。
電漿源16係構成為會激發被供給至處理容器12內之氣體。一實施形態中，電漿源16係設於處理容器12的頂部。又，一實施形態中，電漿源16之中心軸線係一致於軸線PX。另外，關於電漿源16一範例的細節則於後述。
支撐構造體18係構成為會在處理容器12內保持晶圓W。此支撐構造體18係構成為可旋轉於與軸線PX正交之第1軸線AX1中心。支撐構造體18藉由第1軸線AX1中心的旋轉，便可相對於軸線PX而傾斜。為了讓支撐構造體18傾斜，電漿處理裝置10係具有驅動裝置24。驅動裝置24係設於處理容器12外部，並會產生讓第1軸線AX1中心的支撐構造體18旋轉用的驅動力。又，支撐構造體18係構成為會在與第1軸線AX1正交之第2軸線AX2中心讓晶圓W旋轉。另外，在支撐構造體18未傾斜的狀態中，如圖1所示，第2軸線AX2係一致於軸線PX。另一方面，在支撐構造體18傾斜的狀態中，第2軸線AX2會相對於軸線PX而傾斜。此支撐構造體18的細節則於後述。
排氣系統20係構成為會減壓處理容器12內的空間。一實施形態中，排氣系統20係具有自動壓力控制器20a、渦輪分子泵20b以及乾式泵20c。渦輪分子泵20b係設於自動壓力控制器20a的下游。乾式泵20c係透過閥20d而直接連結於處理容器12內之空間。又，乾式泵20c係透過閥20e而設於渦輪分子泵20b的下游。
含自動壓力控制器20a及渦輪分子泵20b的排氣系統係組裝於處理容器12的底部。又，含自動壓力控制器20a及渦輪分子泵20b的排氣系統係設 於支撐構造體18的正下方。從而，此電漿處理裝置10中，便可從支撐構造體18周圍至排氣系統20而形成均勻的排氣流。藉此，便可達成效率良好的排氣。又，可將處理容器12內所生成之電漿均勻地擴散。
一實施形態中，處理容器12內亦可設有整流構件26。整流構件26係具有下端封閉之略筒形狀。此整流構件26係以從側邊及下方包圍支撐構造體18的方式，沿著處理容器12的內壁面而延伸。一範例中，整流構件26係具有上部26a及下部26b。上部26a係具有一定寬度的圓筒形狀，會沿著處理容器12之中間部分12a的內壁面而延伸。又，下部26b係在上部26a的下方連續於該上部26a。下部26b係具有沿著處理容器12內壁面而寬度逐漸變窄之錐形狀，其下端係成為平板狀。此下部26b係形成有多數開口(貫通孔)。依此整流構件26，便可在該整流構件26內側，即收容晶圓W之空間與該整流構件26外側，即排氣側的空間之間形成壓力差，而可調整氣體在收容晶圓W之空間的滯留時間。又，可實現均等的排氣。
偏壓電力供給部22係構成為會選擇性地將用以使離子吸引至晶圓W的偏壓電壓及高頻偏壓電力施加至支撐構造體18。一實施形態中，偏壓電力供給部22係具有第1電源22a及第2電源22b。第1電源22a會產生作為施加至支撐構造體18的偏壓電壓而脈衝變頻後之直流電壓(以下稱為「變頻直流電壓」)。圖3係顯示脈衝變頻後之直流電壓的圖式。如圖3所示，變頻直流電壓係交互地重複電壓值獲得高階之期間TH與獲得低階之期間之電壓TL。變頻直流電壓可設定為例如0V~1200V範圍之電壓值。變頻直流電壓之高階電壓值係在該電壓值之範圍內所設定之電壓值，變頻直流電壓之低階電壓值係較該高階電壓值要低的電壓值。如圖3所示，期間TH與連續於該期間TH之期間TL的總和便構成1周期TC。又，變頻直流電壓之脈衝變頻頻率為1/TC。脈衝變頻頻率可任意設定，但係可形成讓離子加速之鞘區的頻率，例如400kHz。又，ON佔空比，即1周期TC中期間TH所佔據的比率為10%~90%範圍內之比率。
第2電源22b係構成為會將用以使離子吸引至晶圓W的高頻偏壓電力供給至支撐構造體18。此高頻偏壓電力的頻率為適於將離子吸引至晶圓W的任意頻率，例如為400kHz。電漿處理裝置10中，可選擇性地將來自第1電源22之變頻直流電壓與來自第2電源22b之高頻偏壓電力供給至支撐構 造體18。變頻直流電壓與高頻偏壓電力之選擇性供給可藉由控制部Cnt來控制。
控制部Cnt係例如具有處理器、記憶部、輸入裝置、顯示裝置等之電腦。控制部Cnt會基於所輸入之配方依循程式而動作，來送出控制訊號。電漿處理裝置10之各部會藉由控制部Cnt之控制訊號而被壓加以控制。以下，便分別就氣體供給系統14、電漿源16、支撐構造體18來詳細說明。
[氣體供給系統]
氣體供給系統14係如上述般具有第1氣體供給部14a以及第2氣體供給部14b。第1氣體供給部14a係經由一個以上的氣體噴出孔14e來供給處理容器12內之第1處理氣體。又，第2氣體供給部14b係經由一個以上的氣體噴出孔14f來供給處理容器12內之第2處理氣體。氣體噴出孔14e係設置於較氣體噴出孔14f要靠近電漿源16的位置。從而，第1處理氣體會被供給至較第2處理氣體要靠近電漿源16的位置。另外。圖1及圖2中，各氣體噴出孔14e及氣體噴出孔14f之個數雖為「1」，但亦可設置複數的氣體噴出孔14e及氣體噴出孔14f。複數的氣體噴出孔14e可相對於軸線PX而均等地配列於周圍方向。又，複數的氣體噴出孔14f亦可相對於軸線PX而均等地配列於周圍方向。
一實施形態中，可在以氣體噴出孔14e噴出氣體的區域與以氣體噴出孔14f噴出氣體的區域之間設置分隔板，所謂的離子捕集器。藉此，便可調整從第1處理氣體之電漿朝晶圓W的離子量。
第1氣體供給部14a可具有一個以上的氣體源、一個以上的流量控制器、一個以上的閥。從而，第1氣體供給部14a之一個以上的氣體源之第1處理氣體流量便可調整。又，第2氣體供給部14b可具有一個以上的氣體源、一個以上的流量控制器、一個以上的閥。從而，第2氣體供給部14b之一個以上的氣體源之第2處理氣體流量便可調整。第1氣體供給部14a之第1處理氣體流量及該第1處理氣體的供給時間點，以及第2氣體供給部14b之第2處理氣體流量及該第2處理氣體的供給時間點係藉由控制部Cnt來個別地加以調整。
以下，便就第1處理氣體及第2處理氣體舉三個範例來說明。為了說明該等三個範例相關之第1處理氣體及第2處理氣體的使用樣態，首先， 就被處理體的範例係參照圖4來加以說明。圖4係顯示被處理体一範例的剖視圖。圖4所示之晶圓W係可從該晶圓W製作具有MTJ構造之MRAM元件的被處理體，包含有構成MRAM元件之多層膜。具體而言，晶圓W係具有基底層L1、下部磁性層L2、絕緣層L3、上部磁性層L4及遮罩MSK。
基底層L1係含有下部電極層L11、反強磁性層L12、強磁性層L13及非磁性層L14。下部電極層L11可例如由Ta構成。反強磁性層L12係設於下部電極層L11上，可由例如PtMn構成。亦即，基底層L1可含有PtMn層。強磁性層L13係設於反強磁性層L12上，可由例如CoFe構成。又，非磁性層L14係設於強磁性層L13上，可由例如Ru構成。
下部磁性層L2、絕緣層L3及上部磁性層L4係形成MTJ構造之多層膜。下部磁性層L2係設於非磁性層L14上，可由例如CoFeB構成。另外，強磁性層L13、非磁性層L14及下部磁性層L2會構成磁化固定層。絕緣層L3係設於下部磁性層L2與上部磁性層L4之間，可由例如氧化鎂(MgO)構成。又，上部磁性層L4係設於絕緣層L3上，可由例如CoFeB構成。
遮罩MSK係設於上部磁性層L4上。遮罩MSK可含有第1層L21及第2層L22。第1層L21係設於上部磁性層L4上，可由例如Ta構成。第2層L22係設於第1層L21上，可由例如TiN構成。此晶圓W會使得未被遮罩MSK所覆蓋之區域中讓上部磁性層L4至反強磁性層L12之多層膜被蝕刻。以下，便就相關晶圓W為範例，就第1處理氣體及第2處理氣體的三個範例來加以說明。
第1範例中，第1處理氣體可為稀有氣體。稀有氣體為He氣體、Ne氣體、Ar氣體、Kr氣體或Xe氣體。又，第1處理氣體可為選自He氣體、Ne氣體、Ar氣體、Kr氣體及Xe氣體之氣體。例如，在使用電漿處理裝置10來蝕刻圖4所示晶圓W的多層膜時，係選擇適於各層蝕刻之稀有氣體。
又，第1範例中，第2處理氣體可為含氫氣體。含氫氣體例示有CH4氣體或NH3氣體。來自此般第2處理氣體之氫自由基會將多層膜中所含有的物質，即金屬藉由還原作用而改質為容易蝕刻的狀態。又，CH4氣體所含有的碳，或NH3氣體所含有的氮會與構成遮罩MSK之材料鍵結而形成金屬化合物。藉此，遮罩MSK會變得穩固，使得該遮罩MSK之蝕刻率會相對於多層膜的蝕刻率而變小。其結果，便可提升晶圓W中構成遮罩MSK以 外的多層膜之層的蝕刻選擇性。
相關第1範例中，第1處理氣體及第2處理氣體可藉由電漿源16來激發。此第1範例中，係藉由控制部Cnt之控制，來個別地控制電漿產生時之第1處理氣體及第2處理氣體的供給量。
第2範例中，第1處理氣體可為藉由電漿源16所產生之電漿而產生解離以生成自由基之分解性氣體。來自第1處理氣體之自由基可為會引起還原反應、氧化反應、氯化反應或氟化反應之自由基。第1處理氣體可為含氫元素、氧元素、氯元素或氟元素之氣體。具體而言，第1處理氣體可為Ar、N2、O2、H2、He、BCl3、Cl2、CF4、NF3、CH4或SF6等。作為產生還原反應之自由基的第1處理氣體例示有H2等。作為產生氧化反應之自由基的第1處理氣體例示有O2等。作為產生氯化反應之自由基的第1處理氣體例示有BCl3、Cl2等。作為產生氟化反應之自由基的第1處理氣體例示有CF4、NF3、SF6等。
又，第2範例中，第2處理氣體可為不暴露於電漿便會與蝕刻對象物之物質反應之氣體。此第2處理氣體例如可含有與蝕刻對象物之物質的反應會依存於支撐構造體18之溫度的氣體。具體而言，此般第2處理氣體係使用HF、Cl2、HCl、H2O、PF3、F2、ClF3、COF2、環戊二烯或Amidinato等。又，第2處理氣體可含電子供給性氣體。所謂電子供給性氣體一般而言，係指電子陰性度或離子化電動勢有較大差異之原子所構成之氣體，或含孤對電子之原子的氣體。電子供給性氣體具有容易供給電子給其他化合物之性質。例如，電子供給性氣體具有作為配位子而與金屬化合物鍵結來蒸發之性質。電子供給性氣體例示有SF6、PH3、PF3、PCl3、PBr3、Pl3、CF4、AsH3、SbH3、SO3、SO2、H2S、SeH2、TeH2、Cl3F、H2O、H2O2等、或含羰基之氣體。
此第2例之第1處理氣體及第2處理氣體可利用於因圖4所示之晶圓W的多層膜蝕刻所產生之沉積物的去除。具體而言，係將該沉積物以來自第1處理氣體之自由基改質，接著，產生改質後沉積物與第2處理氣體之反應，藉此，便可讓沉積物容易排氣。相關第2範例中，第1處理氣體及第2處理氣體可交互地加以供給。第1處理氣體供給時，係藉由電漿原16產生電漿，第2處理氣體供給時，便停止以電漿源16的電漿產生。此般第 1處理氣體及第2處理氣體之供給係藉由控制部Cnt來加以控制。亦即，第2範例中，對應於電漿產生時及電漿消滅時之電漿狀態的第1處理氣體供給量及第2處理氣體供給量可藉由以控制部Cnt之第1氣體供給部14a及第2氣體供給部14b的控制來加以實現。
[電漿源]
圖5係顯示一實施形態之電漿源的圖式，為顯示從圖1之Y方向見到電漿源的圖式。又，圖6係顯示一實施形態之電漿源的圖式，為顯示從鉛直方向見到電漿源的圖式。如圖1及圖5所示，處理容器12頂部設有開口，該開口係以介電體板194來加以封閉。介電體板194為板狀體，由石英玻璃或陶瓷所構成。電漿源16係設於此介電體板194上。
更具體而言，如圖5及圖6所示，電漿源16係具有高頻天線140及遮蔽構件160。高頻天線140係以遮蔽構件160來加以覆蓋。一實施形態中，高頻天線140係含有內側天線元件142A、以及外側天線元件142B。內側天線元件142A係設為較外側天線元件142B要靠近軸線PX。換言之，外側天線元件142B係以包圍內側天線元件142A之方式而設置在該內側天線元件142A外側。各內側天線元件142A及外側天線元件142B係由例如銅、鋁、不鏽鋼等導體所構成，並以軸線PX為中心延伸為螺旋狀。
內側天線元件142A及外側天線元件142B係被複數夾持體144夾持而成為一體。複數夾持體144為例如棒狀構件，係相對於軸線PX而配置呈放射狀。
遮蔽構件160係具有內側遮蔽壁162A及外側遮蔽壁162B。內側遮蔽壁162A係具有延伸於鉛直方向的筒形狀，而設置在內側天線元件142A及外側天線元件142B之間。此內側遮蔽壁162A會包圍內側天線元件142A。又，外側遮蔽壁162B係具有延伸於鉛直方向的筒形狀，而以包圍外側天線元件142B之方式來加以設置。
內側天線元件142A上係設有內側遮蔽板164A。內側遮蔽板164A係具有圓盤形狀，並以阻塞內側遮蔽壁162A之開口的方式來加以設置。又，外側天線元件142B上係設有外側遮蔽板164B。外側遮蔽板164B係環狀板，並以阻塞內側遮蔽壁162A與外側遮蔽壁162B之間的開口之方式來加以設置。
內側天線元件142A、外側天線元件142B係分別連接有高頻電源150A、高頻電源150B。高頻電源150A及高頻電源150B係電漿生成用之高頻電源。高頻電源150A及高頻電源150B會分別供給相同頻率或不同頻率之高頻電力至內側天線元件142A及外側天線元件142B。例如，從高頻電源150A以既定功率供給既定頻率(例如40MHz)之高頻電力至內側天線元件142A時，會因處理容器12內所形成之感應磁場，來激發被導入至處理容器12內之處理氣體，並在晶圓W上的中央部生成甜甜圈型的電漿。又，從高頻電源150B以既定功率供給既定頻率(例如60MHz)之高頻電力至外側天線元件142B時，會因處理容器12內所形成之感應磁場，來激發被導入至處理容器12內之處理氣體，並在晶圓W上的周緣部生成其他的甜甜圈型電漿。藉由該等電漿，便會從處理氣體生成自由基。
另外，從高頻電源150A及高頻電源150B所輸出之高頻電力的頻率並不限於上述頻率。例如，從高頻電源150A及高頻電源150B所輸出之高頻電力的頻率可以為13.56MHz、27MHz、40MHz、60MHz之各種頻率。但是，需要對應於高頻電源150A及高頻電源150B所輸出之高頻來調整內側天線元件142A及外側天線元件142B之電性長度。
此電漿源16即使在1mTorr(0.1333Pa)之壓力環境下仍可將處理氣體之電漿點火。低壓環境下，電漿中之離子平均自由行徑會變大。從而，便可為稀有氣體原子之離子濺射的蝕刻。又，低壓環境下，可抑制蝕刻後物質再附著於晶圓W，並將該物質加以排氣。
[支撐構造體]
圖7及圖8係顯示一實施形態相關之支撐構造體的剖視圖。圖7係顯示從Y方向(參照圖1)所見支撐構造體之剖視圖，圖8係顯示從X方向(參照圖1)所見支撐構造體之剖視圖。如圖7及圖8所示，支撐構造體18係具有保持部30、容器部40及傾斜軸部50。
保持部30會保持晶圓W，係藉由旋轉於第2軸線AX2中心來將晶圓W旋轉之機構。另外，如上述，第2軸線AX2在支撐構造體18未傾斜的狀態，會一致於軸線PX。此保持部30係具有靜電夾具32、下部電極34、旋轉軸部36及絕緣構件35。
靜電夾具32係構成為以其上面來保持晶圓W。靜電夾具32具有以第2軸線AX2為其中心軸線的略圓盤形狀，具有設置來作為絕緣膜內層之電極膜。靜電夾具32會因將電壓施加至電極膜而產生靜電力。藉此靜電力，靜電夾具32便能吸附在其上面所載置的晶圓W。此靜電夾具32與晶圓W之間會供給有稱為He氣體之導熱氣體。又，靜電夾具32內可內建有用以加熱晶圓W之加熱器。相關的靜電夾具32係設於下部電極34上。
下部電極34係具有以第2軸線AX2為其中心軸線的略圓盤形狀。一實施形態中，下部電極34係具有第1部分34a及第2部分34b。第1部分34a係沿著第2軸線AX2所延伸之下部電極34的中央側之部分，第2部分34b係較第1部分34a從第2軸線AX2要更加遠離，亦即，係較第1部分34a要延伸於外側之部分。第1部分34a上面及第2部分34b上面係加以連續，第1部分34a上面及第2部分34b上面會構成下部電極34之略平坦上面。此下部電極34之上面係連接有靜電夾具32。又，第1部分34a亦較第2部分34b要突出於下方，而成為圓柱狀。亦即，第1部分34a下面係較第2部分34b下面要延伸於下方中。此下部電極34係由稱為鋁之導體所構成。下部電極34係與上述偏壓電力供給部22電連接。亦即，下部電極34可選擇性地供給有來自第1電源22a之變頻直流電壓，以及來自第2電源22b之高頻偏壓電力。又，下部電極34係設有冷媒流道34f。藉由於此冷媒流道34f供給有冷媒，便能控制晶圓W的溫度。此下部電極34係設於絕緣構件35上。
絕緣構件35係由稱為石英、氧化鋁的絕緣體所構成，具有中央開口的略圓盤形狀。一實施形態中，絕緣構件35係具有第1部分35a及第2部分35b。第1部分35a為絕緣構件35中央側的部分，第2部分35b係較第1部分35a要從第2軸線AX2遠離，亦即，較第1部分35a要延伸於外側的部分。第1部分35a上面係較第2部分35b上面要延伸於下方，又，第1部分35a下面亦較第2部分35b下面要延伸於下方。絕緣構件35之第2部分35b上面係連接於下部電極34之第2部分34b下面。另一方面，絕緣構件35之第1部分35a上面係從下部電極34下面遠離。
旋轉軸部36係具有略圓柱形狀，並結合於下部電極34下面。具體而言，係結合於下部電極34之第1部分34a下面。旋轉軸部36之中心軸線 係一致於第2軸線AX2。藉由對此旋轉軸部36給予旋轉力，便會使得保持部30旋轉。
以此般各種要素所構成之保持部30會與容器部40一同地形成作為支撐構造體18之內部空間的中空空間。容器部40係含有上側容器部42及外側容器部44。上側容器部42具有略圓盤形狀。上側容器部42中央係形成有讓旋轉軸部36通過之貫通孔。此上側容器部42係以在絕緣構件35之第2部分35b下方中，針對該第2部分35b提供微小間隙之方式來加以設置。又，上側容器部42下面周緣係結合有外側容器部44之上端。外側容器部44係具有下端被封閉之略圓筒形狀。
容器部40與旋轉軸部36之間係設有磁性流體密封部52。磁性流體密封部52係具有內輪部52a及外輪部52b。內輪部52a係具有與旋轉軸部36同軸延伸之略圓筒形狀，會相對於旋轉軸部36而被加以固定。又，內輪部52a之上端部係結合於絕緣構件35之第1部分35a下面。此內輪部52a會與旋轉軸部36一同地旋轉於第2軸線AX2中心。外輪部52b係具有略圓筒形狀，在內輪部52a外側與該內輪部52a同軸地加以設置。外輪部52b之上端部係結合於上側容器部42之中央側部分下面。該等內輪部52a與外輪部52b之間係介設有磁性流體52c。又，磁性流體52c下方中，在內輪部52a與外輪部52b之間係設有軸承53。此磁性流體密封部52係提供氣密地封閉支撐構造體18內部空間的密封構造。藉由此磁性流體密封部52，支撐構造體18的內部空間便會從電漿處理裝置10之空間S所分離。另外，電漿處理裝置10中，支撐構造體18之內部空間係維持在大氣壓。
一實施形態中，磁性流體密封部52與旋轉軸部36之間係設有第1構件37及第2構件38。第1構件37係旋轉軸部36外周面的一部分，亦即具有沿著後述第3筒狀部36d上側部分外周面及下部電極34之第1部分34a外周面延伸的略圓筒形狀。又，第1構件37上端係具有沿著下部電極34之第2部分34b下面延伸的環狀板形狀。此第1構件37係連接於第3筒狀部36d之上側部分外周面，以及，下部電極34之第1部分34a的外周面及第2部分34b的下面。
第2構件38係具有沿著旋轉軸部36外周面，亦即第3筒狀部36d外周面及第1構件37外周面延伸之略圓筒形狀。第2構件38上端係具有沿 著絕緣構件35之第1部分35a上面延伸的環狀板形狀。第2構件38係連接於第3筒狀部36d外周面、第1構件37外周面、絕緣構件35之第1部分35a上面以及磁性流體密封部52之內輪部52a內周面。此第2構件38與絕緣構件35之第1部分35a上面之間係介設有稱為O型環之密封構件39a。又，第2構件38與磁性流體密封部52之內輪部52a內周面係介設有稱為O型環之密封構件39b及39c。藉由相關構造，便會使得旋轉軸部36與磁性流體密封部52之內輪部52a之間被加以密封。藉此，旋轉軸部36與磁性流體密封部52之間即便存在有間隙，支撐構造體18內部空間仍可從電漿處理裝置10之空間分離。
外側容器部44係沿著第1軸線AX1形成有開口。外側容器部44所形成之開口係嵌入有傾斜軸部50之內側端部。此傾斜軸部50具有略圓筒形狀，其中心軸線係一致於第1軸線AX1。傾斜軸部50如圖1所示，係延伸至處理容器12外側。傾斜軸部50一邊的外側端部係結合有上述之驅動裝置24。此驅動裝置24係軸支撐傾斜軸部50之一邊外側端部。藉由以此驅動裝置24讓傾斜軸部50旋轉，支撐構造體18便會旋轉於第1軸線AX1，其結果，支撐構造體18便會相對於軸線PX傾斜。例如，支撐構造體18可以第2軸線AX2會相對於軸線PX成為0度~60度以內範圍角度之方式來傾斜。
一實施形態中，第1軸線AX1係包含第2軸線AX2方向中之支撐構造體18的中心位置。此實施形態中，傾斜軸部50係延伸於通過支撐構造體18之該中心的第1軸線AX1上。此實施形態中，在支撐構造體18傾斜時，該支撐構造體18上緣與處理容器12(或整流構件26)之間的最短距離WU(參照圖2)及支撐構造體18下緣與處理容器12(或整流構件26)之間的最短距離WL(參照圖2)中的最小距離便可變大。亦即，可使得支撐構造體18外圍與處理容器(或整流構件26)之間的最小距離最大化。從而，便可使得處理容器12水平方向之寬度變小
其他實施形態中，第1軸線AX1係包含第2軸線AX2中之支撐構造體18的中心與保持部30上面之間的位置。亦即，此實施形態中，傾斜軸部50係延伸於較支撐構造體18中心要偏向保持部30側的位置。依此實施形態，支撐構造體18傾斜時，便可減低電漿源16至晶圓W各位置之距離差。 從而，蝕刻的面內均勻性便會更加提升。另外，支撐構造體18亦可在60度以內之角度下傾斜。
再者，其他實施形態中，第1軸線AX1係包含支撐構造體18的重心。此實施形態中，傾斜軸部50係延伸於包含該重心之第1軸AX1上。依此實施形態，會使得驅動裝置24所要求之轉矩變小，而變得容易控制該驅動裝置24。
回到圖7及圖8，傾斜軸部50內孔係通設有各種電氣系統用配線、導熱氣體用配管以及冷媒用配管。該等配線及配管係連結於旋轉軸部36。
旋轉軸部36係具有柱狀部36a、第1筒狀部36b、第2筒狀部36c、以及第3筒狀部36d。柱狀部36a係具有略圓柱形狀，並延伸於第2軸線AX2上。柱狀部36a係用以將電壓施加至靜電夾具32之電極膜的配線。柱狀部36a係透過稱為滑動集電環(slip ring)之旋轉連接用連接器(rotary connector)54來連接至配線60。配線60會從支撐構造體18內部空間通過傾斜軸部50內孔，而延伸至處理容器12外部。此配線60係透過處理容器12外部之開關而連接至電源62(參照圖1)。
第1筒狀部36b係在柱狀部36a外側與該柱狀部36a同軸地加以設置。第1筒狀部36b係用以將變頻直流電壓及高頻偏壓電力供給至下部電極34的配線。第1筒狀部36b係透過旋轉連接用連接器54來連接至配線64。配線64會從支撐構造體18內部空間通過傾斜軸部50內孔，而延伸至處理容器12外部。此配線64係連接至處理容器12外部之偏壓電力供給部22的第1電源22a及第2電源22b。另外，第2電源22b與配線64之間則可設有匹配阻抗用之匹配器。
第2筒狀部36c係在第1筒狀部36b外側與該第1筒狀部36b同軸地加以設置。一實施形態中，上述旋轉連接用連接器54內係設有軸承55，該軸承55係沿著第2筒狀部36c外周面延伸。此軸承55係透過第2筒狀部36c來支撐旋轉軸部36。上述軸承53會支撐旋轉軸部36上側部分，而軸承55則會支撐旋轉軸部36下側部分。如此般藉由兩個軸承53及軸承55，旋轉軸部36便會在其上側部分及下側部分雙方被加以支撐，故便可將旋轉軸部36安定於第2軸線AX2中心來加以旋轉。
第2筒狀部36c係形成有導熱氣體供給用之氣體管線。此氣體管線係透過稱為swivel joint之旋轉接頭來連接於配管66。配管66係從支撐構造體18內部空間通過傾斜軸部50內孔而延伸至處理容器12外部。此配管66係連接於處理容器12外部之導熱氣體源68(參照圖1)。
第3筒狀部36d係在第2筒狀部36c外側與該第2筒狀部36c同軸地加以設置。此第3筒狀部36d形成有用以供給冷媒至冷媒流道34f之冷媒供給管線以及將供給至冷媒流道34f之冷媒回收之冷媒回收管線。冷媒供給管線係透過稱為swivel joint之旋轉接頭70來連接於配管72。又，冷媒回收管線係透過旋轉接頭70來連接於配管74。配管72及配管74係係從支撐構造體18內部空間通過傾斜軸部50內孔而延伸至處理容器12外部。然後，配管72及配管74會連接至處理容器12外部之冷卻單元76(參照圖1)。
又，如圖8所示，支撐構造體18內部空間係設有旋轉馬達78。旋轉馬達78會產生用以旋轉旋轉軸部36之驅動力。一實施形態中，旋轉麻達78係設於旋轉軸部36側邊。此旋轉馬達78係透過傳導帶82連接至組裝於旋轉軸部36之滑輪80。藉此，旋轉馬達78之旋轉驅動力便會傳達至旋轉軸部36，使得保持部30旋轉於第2軸線AX2。保持部30的轉速例如在48rpm以下的範圍內。例如，保持部30在程序中會以20rpm之轉速旋轉。另外，用以將電力供給至旋轉馬達78之配線係通過傾斜軸部50之內孔而延伸至處理容器12外部，並連接至處理容器12外部所設置之馬達用電源。
如此般，支撐構造體18便能在可維持於大氣壓之內部空間設置多樣的機構。又，支撐構造體18係構成為可將用以使得其內部所收納之機構與處理容器12外部所設置之電源、氣體源、冷卻單元等裝置連接之配線或配管拉出至處理容器12外部。另外，除了上述配線及配管外，將處理容器12外部所設置之加熱器電源與靜電夾具32所設置之加熱器連接之配線亦可透過傾斜軸部50之內孔從支撐構造體18內部空間拉出至處理容器12外部。
此處，便就電漿處理裝置10之離子能量的實測結果來加以說明。圖9係顯示使用離子能量分析儀來實測圖1所示之電漿處理裝置中的離子能量的結果之圖表。圖9所示之離子能量係由以下所示之條件產生電漿，並使用離子能量分析儀來加以實測。
<條件>
處理氣體：Kr氣體、50sccm
處理容器12內壓力：5mTorr(0.1333Pa)
高頻電源150A及高頻電源150B之電力：50W
變頻直流電壓之電壓值：200V
變頻直流電壓之變頻頻率：400kHz
變頻直流電壓之ON佔空比：50%
圖9中，橫軸係顯示離子能量，左側之縱軸係顯示離子電流，右側之縱軸係顯示IEDF(Ion Energy Distribution Function)，亦即離子之離子的計算數。如圖9所示，在上述條件下實測離子能量，會產生以約153.4eV為中心的狹窄能量頻域之離子。從而，藉由在電漿處理裝置10中產生稀有氣體的電漿，為了吸引離子使用變頻直流電壓，便確認到具有狹窄能量頻域，且較低能量之離子會入射至晶圓W。
另一方面，在不是變頻直流電壓，而是將第2電源22b之高頻偏壓電力供給至支撐構造體18的情況，即便調整高頻偏壓電力的大小，離子能量仍會變得較600eV要大。
接著，就電漿處理裝置10之離子能量的控制性，與實測結果一同地加以說明。圖10係顯示圖1所示之電漿處理裝置中的離子能量與脈衝變頻後之直流電壓的電壓值之關係的圖表。圖11係顯示圖1所示之電漿處理裝置中的離子能量與脈衝變頻後之直流電壓的變頻頻率之關係的圖表。圖12係顯示圖1所示之電漿處理裝置中的離子能量與脈衝變頻後之直流電壓的ON佔空比之關係的圖表。圖10、圖11、圖12所示之離子能量係以下述條件來產生電漿，並使用離子能量分析儀來加以實測。另外，圖10所示之離子能量係將變頻直流電壓之電壓值(橫軸)設定為各種不同的電壓值來加以獲得。又，圖11所示之離子能量係將變頻直流電壓之變頻頻率(橫軸)設定為各種不同的電壓值來加以獲得。又，在圖12所示之離子能量的獲得中，係將變頻直流電壓之ON佔空比(橫軸)設定為各種不同的電壓值來加以獲得。又，圖10~圖12所示之離子能量(縱軸)係顯示IEDF為波峰值之離子能量。
<條件>
處理氣體：Kr氣體、50sccm
處理容器12內壓力：5mTorr(0.1333Pa)
高頻電源150A及高頻電源150B之電力：50W
變頻直流電壓之電壓值：200V(圖10之實側中則為可變)
變頻直流電壓之變頻頻率：400kHz(圖11之實側中則為可變)
變頻直流電壓之ON佔空比：50%(圖12之實側中則為可變)
如圖10所示，改變施加至支撐構造體18(即下部電極34)之變頻直流電壓之電壓值時，確認到離子能量可大且線性地改變。又，如圖11及圖12所示，改變施加至支撐構造體18(即下部電極34)之變頻頻率或ON佔空比時，雖有小的變動，但仍可讓離子能量有線性地改變。因此，依電漿處理裝置10，確認到優異的離子能量控制性。
於是，在圖4所示構成多層膜之各層的物質係存在有適於選擇性蝕刻該物質的離子能量。從而，依電漿處理裝置10，即藉由使用下部電極34，便可對應多層膜中之各層來調整其電壓值、變頻頻率、以及ON佔空比中之一者以上，便可相對於遮罩MSK及基底來選擇性地蝕刻蝕刻對象的層。
又，圖4所示之多層膜的各層蝕刻中，因蝕刻所切削之物質(即金屬)不會被排氣，而會附著在因蝕刻所形成之形狀的表面，尤其是側面。依電漿處理裝置10，可在去除如此般形成於側面之沉積物時，將支撐構造體18傾斜，且將保持晶圓W之保持部30旋轉於第2軸線AX2中心。藉此，便可讓離子入射至因蝕刻所形成之形狀的側面所有區域，而可提升離子相對於晶圓W之入射的面內均勻性。其結果，在因蝕刻所形成之形狀的側面所有區域中，便可去除附著在該側面之沉積物，而可提高該形狀之垂直性。又，可在晶圓W面內均勻地進行沉積物的去除，而提升因蝕刻所形成之形狀的面內均勻性。
以下，便就蝕刻圖4所示之晶圓W多層膜的方法之一實施形態來加以說明。圖13係顯示一實施形態相關之蝕刻多層膜方法的流程圖。圖13所示之方法MT可使用圖1等所示之電漿處理裝置10來加以實施。此方法係將圖4所示之多層膜中的各層利用具有適於此蝕刻之能量的離子來加以蝕刻。於是，在說明方法MT前，先說明稀有氣體種類及能量與各種金屬或 化合物之濺射產率SY的關係。
圖14係顯示以具有1000eV離子能量的稀有氣體原子的離子來濺射各種金屬或金屬化合物之產率SY的圖式。圖15係顯示以具有300eV離子能量的稀有氣體原子的離子來濺射各種金屬或金屬化合物之產率SY的圖式。圖14及圖15中，橫軸係顯示金屬或金屬化合物的種類，縱軸係顯示濺射產率SY。另外，濺射產率SY在一個離子入射至蝕刻對象之層時，係由該層所釋出之構成原子的個數。另外，所謂1000eV之較高離子能量可藉由使用高頻偏壓電力或較高電壓值之變頻直流電壓來獲得。另一方面，所謂300eV之較低離子能量可藉由使用較低電壓值之變頻直流電壓來獲得。
如圖14所示，1000eV之Kr離子具有相對於Co及Fe約2的濺射產率SY，具有相對於Ta、Ti及MgO近似1的濺射產率SY。從而，將1000eV之Kr離子照射至晶圓W的條件中，可進行蝕刻上部磁性層L4，且去除因上部磁性層L4之蝕刻所產生的沉積物。從而，相較去除上部磁性層L4及該磁性層所產生之沉積物，雖然效率較低，但遮罩MSK及基底的絕緣層L3仍會被蝕刻。
另一方面，如圖15所示，300eV之Kr離子具有相對於Co及Fe近似1的濺射產率SY，具有相對於Ta、Ti及MgO近似0.4的濺射產率SY。從而，將300eV之Kr離子照射至晶圓W的條件中，可進行蝕刻上部磁性層L4，且去除因上部磁性層L4之蝕刻所產生的沉積物，而且不會略蝕刻遮罩MSK及基底之絕緣層L3。亦即，藉由使用可具有較低離子能量之離子照射的變頻直流電壓，便可相對於遮罩MSK及基底的絕緣層L3來選性地進行上部磁性層L4及該上部磁性層L4所產生之沉積物的去除。
又，如圖15所示，300eV之Kr離子具有相對於MgO約0.4的濺射產率SY，另一方面，如圖14所示，1000eV之Kr離子具有相對於MgO近似於1之濺射產率SY。從而，藉由使用可具有較高離子能量之離子照射的變頻直流電壓或高頻偏壓電力，便可蝕刻絕緣層L3。
又，使用稀有氣體情況之絕緣層L3的濺射產率較低，但除了稀有氣體，藉由使用會發揮還原作用之含氫氣體，便能將絕緣層L3之MgO改質為能獲得高濺射產率SY之Mg(參照圖14之Mg的濺射產率SY)。藉此，便可以高蝕刻率來蝕刻絕緣層L3。
同樣地，較絕緣層L3要下層之下部磁性層L2及基底層L1亦可使用與絕緣層L3之蝕刻相同的條件來蝕刻。但是，關於圖14如上述般，1000eV之Kr離子也會蝕刻到遮罩MSK。因此，特別是在基底層L1之蝕刻中，便可交互地使用Kr氣體及Ne氣體。1000eV之Kr離子相對於構成基底層L1之Co、Fe、Ru、Pt、Mn等具有高濺射產率SY。亦即，藉由產生含有稱為Kr氣體之第1稀有氣體的處理氣體之電漿，使用可具有較高離子能量之Kr離子照射的變頻直流電壓或高頻偏壓電力，便可形成高垂直性的形狀，並可大量去除沉積物。
另一方面，1000eV之Ne離子相對於構成基底層L1之Co、Fe、Ru、Pt、Mn等具有近於較低之1的濺射產率SY。又，1000eV之Ne離子相對於可構成遮罩MSK之Ti或Ta則具有較1要小之濺射產率SY。亦即，藉由產生含所謂Ne之第2稀有氣體的處理氣體之電漿，使用可具有較高離子能量之Ne離子照射的變頻直流電壓或高頻偏壓電力，便可實質性不蝕刻遮罩MSK來蝕刻基底層L1。從而，即便為以較高離子能量之離子來照射晶圓W之條件，藉由交互地使用第1稀有氣體及第2稀有氣體，便可選擇性地蝕刻基底層L1，又，可提高基底層L1所形成形狀之垂直性，而亦可去除因蝕刻所產生之沉積物。
再度參照圖13，圖13所示之方法MT係至少部分地利用參照圖14及圖15所說明之上述特性。以下，便與圖13一同地，參照圖16~圖20，就方法MT來加以詳細說明。圖16~圖20係顯示方法MT之各工序中或各工序後的被處理體狀態之剖視圖。另外，以下說明中，係使用電漿處理裝置10於方法MT之實施。然而，若是可將支撐構造體傾斜且將保持晶圓W之保持部旋轉，並可從偏壓電力供給部施加變頻直流電壓至支撐構造體的電漿處理裝置的話，則可將任何電漿處理裝置用於方法MT之實施。
方法MT中，首先在工序ST1中，係準備圖4所示之晶圓W，並收納至電漿處理裝置10之處理容器12內。然後，以保持部30之靜電夾具32來保持晶圓W。
接著在工序ST2中，蝕刻上部磁性層L4。工序ST2中，係將稀有氣體及含氫氣體供給至處理容器12內。一實施形態中，稀有氣體係具有原子序號較氬的原子序號要大的稀有氣體，例如為Kr氣體。又，含氫氣體為例如 CH4氣體或NH3氣體。
又，工序ST2中，係藉由排氣系統20將處理容器12內之空間S壓力減壓至既定壓力。例如，處理容器12內之空間S壓力係設定在0.4mTorr(0.5Pa)~20mTorr(2.666Pa)範圍內的壓力。又，工序ST2中，係藉由電漿源16來激發稀有氣體及含氫氣體。因此，電漿源16之高頻電源150A及高頻電源150B會供給例如27.12MHz或40.68MHz之頻率，且10W~3000W範圍內之電力值的高頻電力至內側天線元件142A及外側天線元件142B。又，工序ST2中，係施加變頻直流電壓至支撐構造體18(下部電極34)。此直流電壓之電壓值為了抑制遮罩MSK及絕緣層L3之蝕刻，係設定在較低電壓值。例如，此直流電壓之電壓值係設定在例如200V。又，此直流電壓之變頻頻率係設定在例如400kHz。再者，此直流電壓之脈衝變頻的ON佔空比係設定在10%~90%範圍之比。
再者，工序ST2中，支撐構造體18係設定在非傾斜狀態。亦即，工序ST2中，支撐構造體18係配置為第2軸線AX2會一致於軸線PX。另外，工序ST2之所有期間中，或部分期間中，亦可將支撐構造體18設定為傾斜狀態。亦即，工序ST2之所有期間中，或部分期間中，亦可以第2軸線AX2會相對於軸線PX傾斜之方式來配置支撐構造體18。例如，支撐構造體18在工序ST2之期間中，亦可交互地設定為非傾斜狀態及傾斜狀態。
工序ST2中，以上述條件所生成之離子會因變頻直流電壓所產生之鞘區而加速來入射至上部磁性層L4。此離子的能量雖會蝕刻Co及Fe所構成之上部磁性層L4，但卻實質上地不會蝕刻Ta及TiN所構成之遮罩MSK，以及Mg所構成之絕緣層L3。從而，工序ST2中，便可相對遮罩MSK及絕緣層L3來選擇性地蝕刻上部磁性層L4。又，工序ST2中，來自含氫氣體之氫自由基會將上部磁性層L4之表面改質。藉此，便會促進上部磁性層L4的蝕刻。再者，工序ST2中，會因含氫氣體中之氮或碳與遮罩MSK反應而形成金屬化合物。藉此，會使得遮罩MSK變得穩固來抑制遮罩MSK的蝕刻。
藉由此般工序ST2之實行，如圖16之(a)所示，上部磁性層L4會被蝕刻，但上部磁性層L4之構成物質，例如Co及Fe則不會被排氣而可附著在晶圓W表面。該構成物質會例如附著在遮罩MSK側面、上部磁性層L4側 面以及絕緣層L3上面。其結果，便如圖16之(a)所示，形成了沉積物DP1。
接著的工序ST3中，便會去除沉積物DP1。工序ST3中，為了去除遮罩MSK側面及上部磁性層L4側面所附著之沉積物DP1，會將支撐構造體18設定為傾斜狀態。亦即，係以第2軸線AX2會相對於軸線PX傾斜的方式來設定支撐構造體18。此傾斜角度，即第2軸線AX2相對於軸線PX之角度可任意地設置，例如為大於0度而60度以下的角度。又，工序ST3中，保持部30會旋轉於第2軸線AX2中心。此旋轉轉速可任意地設置，例如為20rpm。其他工序ST3的條件，可與工序ST2的條件相同。亦即，工序ST3中，會將具有原子序號較氬的原子序號要大的稀有氣體，例如Kr氣體與含氫氣體供給至處理容器12內。又，會以電漿源來激發稀有氣體及氫氣體。又，工序ST3中，會施加變頻直流電壓至支撐構造體18(下部電極34)。
此工序ST3中，如圖16之(b)所示，係以交叉於離子(圖中以圓形表示)之吸引方向(圖中以向下箭頭表示)的方式，來配置沉積物DP1。亦即，係以離子會朝上部磁性層L4側面及遮罩MSK側面入射之方式，來配置晶圓W。又，工序ST3中，由於保持部30會旋轉，故離子會朝上部磁性層L4側面及遮罩MSK側面之所有區域入射。又，離子會略均勻地入設置晶圓W面內。從而，如圖16之(c)所示，上部磁性層L4側面所有區域及遮罩MSK側面所有區域中，便可去除沉積物DP1，而可提高上部磁性層L4所形成形狀之垂直性。又，可提升上部磁性層L4所形成形狀之面內均勻性。又，工序ST3中，來自含氫氣體之氫自由基會改質沉積物DP1。藉此，便會促進沉積物DP1的去除。
另外，工序ST2及工序ST3可交互地實行複數次。藉此，在沉積物DP1大量地形成前，便能去除該沉積物DP1，並蝕刻上部磁性層L4。
接著的工序ST4中，會形成絕緣膜IL。此絕緣膜IL係形成來用以防止下部磁性層L2與上部磁性層L4導通。具體而言，工序ST4中，會將晶圓W搬送至成膜裝置，在該成膜裝置中會如圖17之(a)所示，在晶圓W表面上形成絕緣膜IL。此絕緣膜IL可由例如氮化矽或氧化矽所構成。接著，沿著遮罩MSK上面區域，及絕緣層L3上面區域來蝕刻絕緣膜IL。此蝕刻可利用任何電漿處理裝置。例如，該蝕刻可使用電漿處理裝置10。又，此蝕刻可使用含碳氟氫氣體或氟烴氣體之處理氣體。此蝕刻結果如圖17之(B) 所示，會沿著遮罩MSK側面及上部磁性層L4側面而殘留有絕緣膜IL。
接著的工序ST5中，會蝕刻絕緣層L3。工序ST5中會將稀有氣體及含氫氣體。稀有氣體係具有原子序號會較氬的原子序號要大之稀有氣體，例如Kr氣體。又，含氫氣體為例如CH4氣體或NH3氣體。又，工序ST5中，係藉由排氣系統20將處理容器12內之空間S壓力減壓至既定壓力。例如，處理容器12內之空間S壓力係設定在0.4mTorr(0.5Pa)~20mTorr(2.666Pa)範圍內之壓力。又，工序ST5中，會以電漿源16來激發稀有氣體及含氫氣體。因此，電漿源16之高頻電源150A及高頻電源150B會供給例如27.12MHz或40.68MHz之頻率，且10W~3000W範圍內電力值的高頻電力至內側天線元件142A及外側天線元件142B。
如上述般，絕緣層L3之蝕刻中，需要將較高離子能量之離子入射至晶圓W。因此，工序ST5中，會將較工序ST2中施加至支撐構造體18(下部電極34)之變頻直流電壓要高電壓值之變頻直流變壓，或高頻偏壓電力供給至支撐構造體(下部電極34)。在使用變頻直流電壓的情況，該變頻直流電壓之脈衝變頻的ON佔空比及變頻頻率可與工序ST2中之直流電壓的脈衝變頻的ON佔空比及變頻頻率相同，但可設定為該直流電壓之電壓值為較300V要大的電壓值。另一方面，在使用高頻偏壓電力的情況，該高頻偏壓電力係設定為100W~1500W，其頻率可設定在400kHz。再者，工序ST5中，支撐構造體18可設定為非傾斜狀態。亦即，工序ST5中，支撐構造體18係配置為第2軸線AX2會一致於軸線PX。另外，工序ST5之所有期間中，或部分期間中，亦可設定支撐構造體18為傾斜狀態。亦即，工序ST5之所有期間中，或部分期間中，亦可以第2軸線AX2會相對軸線PX傾斜之方式來配置支撐構造體18。例如，支撐構造體18在工序ST5期間中，亦可交互地設定為非傾斜狀態及傾斜狀態。
工序ST5中，會將以上述條件所產生之離子入射至絕緣層L3。此離子可具有能蝕刻絕緣層L3之能量。又，藉由來自工序ST5所使用之含氫氣體的氫自由基，則絕緣層L3之構成物質會被還原。例如MgO會被還原。藉此，如參照圖14所說明，絕緣層L3會被改質為可獲得高濺射產率SY。其結果，便會提高絕緣層L3之蝕刻率。藉由相關工序ST5，如圖18之(a)所示，絕緣層L3會被蝕刻。此工序ST5中，絕緣層L3構成物質不會被排氣 而可附著於晶圓W表面。例如，該構成物質會附著在遮罩MSK側面、上部磁性層L4側面、絕緣層L3側面及下部磁性層L2表面。其結果，便會形成沉積物DP2。
接著的工序ST6中，會去除沉積物DP2。工序ST6中為了去除沉積物DP2，會將支撐構造體18設定為傾斜狀態。亦即，會以第2軸線AX2會相對軸線PX傾斜之方式來配置支撐構造體18。此傾斜角度，即第2軸線AX2相對於軸線PX之角度可任意地設置，例如為大於0度而60度以下的角度。又，工序ST6中，保持部30會旋轉於第2軸線AX2中心。此旋轉轉速可任意地設置，例如為20rpm。其他工序ST6的條件，可與工序ST5的條件相同。依相關工序ST6，由於可讓離子效率良好地入射至沉積物DP2，故如圖18之(b)所示，便可去除沉積物DP2。又，藉由使用含氫氣體，便可改質沉積物DP2，來促進該沉積物DP2的去除。
另外，工序ST5及工序ST6可交互地實行複數次數。藉此，在沉積物DP2大量地形成前，便能去除該沉積物DP2，並蝕刻絕緣層L3。
接著的工序ST7中，如圖19之(a)所示，會蝕刻下部磁性層L2，接著的工序ST8中，會如圖19之(b)所示，會去除因工序ST6之蝕刻所產生之沉積物DP3。下部磁性層L2係由與上部磁性層L4相同之物質所構成，故一實施形態中，工序ST7的條件可與工序ST2為相同條件。又，工序ST8的條件可與工序ST3為相同條件。又，工序ST7及工序ST8可交互地實行複數次數。亦即，工序ST7及工序ST8兩者均會產生稀有氣體(例如Kr氣體)及含氫氣體之電漿，並施加變頻直流電壓至支撐構造體18之下部電極34。變頻直流電壓之電壓值為300V以下，例如為200V。又，工序ST8中，支撐構造體18係設定為傾斜狀態，並讓保持部30旋轉。另外，工序ST7所有期間中的一部分中，亦可將支撐構造體18設定為傾斜狀態，並讓保持部30旋轉。
或者，在其他實施形態中，工序ST7的條件亦可與工序ST5相同。工序ST8的條件亦可與工序ST6相同。亦即，工序ST7及工序ST8兩者中，均會產生稀有氣體(例如Kr氣體)及含氫氣體之電漿，並施加較高電壓值，例如較300V要大的變頻直流電壓，或高頻偏壓電力至支撐構造體18之下部電極34。又，工序ST8中，係將支撐構造體18設定為傾斜狀態，並讓 保持部30旋轉。另外，工序ST7所有期間中的一部分中，亦可將支撐構造體18設定為傾斜狀態，並讓保持部30旋轉。此實施形態中，可讓絕緣層L3與下部磁性層L2以同樣條件來總括地加以蝕刻。
接著的工序ST9中，會蝕刻基底層L1。一實施形態中，反強磁性層L12會從基底層L1之非磁性層L14被蝕刻至下部電極層L11表面(上面)。
圖21係顯示工序ST9一實施形態之流程圖。如圖21所示，一實施形態之工序ST9中，首先，在工序ST91中會在處理容器12內產生電漿。工序ST91中用以產生電漿之條件係與工序ST5之條件相同。亦即，此實施形態中，可使用工序ST5之條件來總括地蝕刻絕緣層L3、下部磁性層L2以及從非磁性層L14之反強磁性層L12。又，工序ST9中，係維持工序ST91所設定之電漿產生條件，並實行工序ST92及工序ST93。工序ST92中，係將支撐構造體18設為第1狀態，即非傾斜狀態。接著的工序ST93中，係將支撐構造體18維持在第2狀態，即傾斜狀態，並讓保持體30旋轉。支撐構造體18的傾斜角度為例如較0度大而小於60度之角度。又，保持體30之轉速為例如20rpm。
依圖21所示之實施形態，工序ST92中如圖20之(a)所示，從非磁性層L14至反強磁性層L12之各層會被蝕刻，此蝕刻所產生之沉積物DP4會在工序ST93中被去除。藉此，晶圓W因蝕刻所形成形狀之側面所附著之沉積物會由該形狀之側面所有區域而被加以去除，且會在晶圓W面內均勻地被加以去除。從而，便能提高晶圓W因蝕刻所形成形狀之垂直性。
圖22係顯示工序ST9之其他實施形態的圖式。圖22所示之工序ST9係含有工序ST95及工序ST96。工序ST95中，會產生含有具有原子序號較氬之原子序號要大之第1稀有氣體的電漿。第1稀有氣體例如為Kr氣體。工序ST96中，會產生含有具有原子序號較氬之原子序號要小之第2稀有氣體的電漿。第2稀有氣體例如為Ne氣體。又，此實施形態中，工序ST95及工序ST96兩者中，可將高頻偏壓電力供給至支撐構造體18(下部電極34)。又，工序ST95及工序ST96之至少一者的所有期間或部分期間中，會將支撐構造體18傾斜，並讓保持部30旋轉。
如上述，較高能量之Kr離子具有相對於構成基底層11之Co、Fe、Ru、Pt、Mn等較高的濺射產率SY。從而，含稱為Kr氣體之第1稀有氣體的處 理氣體可於基底層L1形成垂直性高的形狀，並可有效率地去除因蝕刻所產生的沉積物。另一方面，較高能量之Ne離子具有相對於構成基底層L1之Co、Fe、Ru、Pt、Mn等近似於較低的1之濺射產率SY。又，較高能量之Ne離子具有相對於可構成遮罩MSK之Ti或Ta較1要小之濺射產率SY。從而，含稱為Ne之第2稀有氣體的處理氣體雖未實質上蝕刻遮罩MSK，但卻可蝕刻基底層L1。藉由交互地使用此般第1稀有氣體及第2稀有氣體，便可相對於遮罩MSK來選擇性地蝕刻基底層L1，可提高基底層L1所形成形狀之垂直性，又，亦可去除因蝕刻所產生之沉積物。
以上，已就各種實施形態加以說明，但並不限於上述實施形態而可構成為各種變形態樣。例如，圖21所示之實施形態中，可亦可在工序ST92中將高頻偏壓電力供給至支撐構造體18(即下部電極34)，在工序ST93中，將變頻直流電壓施加至支撐構造體18(即下部電極34)。亦即，工序ST92中，亦可使用高頻偏壓電力於非磁性層L14至反強磁性層L12之主蝕刻，而使用變頻直流電壓於該主蝕刻所產生之沉積物去除，亦即過蝕刻。

Claims (13)

  1. 一種電漿處理裝置，係對被處理體進行電漿蝕刻之電漿處理裝置，具備有：處理容器；氣體供給系統，係將氣體供給至該處理容器內；電漿源，係激發該氣體供給系統所供給之氣體；支撐構造體，係在該處理容器內保持被處理體；以及排氣系統，係用以將該處理容器內之空間排氣；該處理容器係具有略圓筒形狀，在收容該支撐構造體之中間部分中具有略一定之寬度，且係形成為隨著該中間部分的下端朝該處理容器的底部而寬度逐漸變窄之錐狀，該處理容器的該底部係提供有排氣口，該排氣口係相對於該處理容器的中心軸線而軸對稱地加以形成；該排氣系統係設在該支撐構造體的正下方；該氣體供給系統係具有：第1氣體供給部，係將第1處理氣體供給至該處理容器內；以及第2氣體供給部，係將第2處理氣體供給至該處理容器內；該電漿處理裝置更具備有會對應於該處理容器內之電漿生成時或電漿消滅時之電漿狀態，以個別地調整該第1處理氣體之供給量及該第2處理氣體之供給量的方式來控制該第1氣體供給部及該第2氣體供給部的控制器；該支撐構造體係構成為可旋轉且可傾斜地支撐被處理體；該電漿處理裝置更具備有將作為用以吸引離子之偏壓電壓而脈衝變頻後的直流電壓施加至該支撐構造體的偏壓電力供給部。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中該支撐構造體係具有在正交於鉛直方向之方向所延伸之第1軸線上延伸之傾斜軸部；該電漿處理裝置更具備有軸支撐該傾斜軸部而將該支撐構造體以該第1軸線為中心進行旋轉之驅動裝置，該驅動裝置係設於該處理容器外部；該支撐構造體係具有可將其中空內部維持在大氣壓之密封構造。
  3. 如申請專利範圍第2項之電漿處理裝置，其中該支撐構造體更具有： 保持部，係保持該被處理體的保持部，可以正交於該第1軸線之第2軸線為中心來旋轉；容器部，係與該保持部一同地形成於該支撐構造體之中空內部；磁性流體密封部，係密封該支撐構造體；以及旋轉馬達，係設於該容器部內的旋轉馬達，會將該保持部旋轉。
  4. 如申請專利範圍第3項之電漿處理裝置，其中該容器部係具有略圓筒形狀，為該容器部的中心軸線之該第2軸線在該支撐構造體未傾斜之狀態下，係一致於該處理容器的該中心軸線。
  5. 如申請專利範圍第3項之電漿處理裝置，其中該支撐構造體更具有設置於該容器部內，將該旋轉馬達與該保持部連結之傳導帶。
  6. 如申請專利範圍第3項之電漿處理裝置，其中該傾斜軸部係具有筒形狀；該偏壓電力供給部係經由通過該傾斜軸部的內孔而延伸於該容器部內側之配線來電性連接於該保持部。
  7. 如申請專利範圍第3至6項中任一項之電漿處理裝置，其中在該支撐構造體未傾斜的狀態，該第2軸線係一致於該電漿源之中心軸線。
  8. 如申請專利範圍第3至6項中任一項之電漿處理裝置，其中該傾斜軸部係延伸於包含該支撐構造體中心與該保持部之間的位置之該第1軸線上。
  9. 如申請專利範圍第8項之電漿處理裝置，其中該支撐構造體可在60度以內的角度傾斜。
  10. 如申請專利範圍第3至6項中任一項之電漿處理裝置，其中該傾斜軸部係延伸於包含該支撐構造體重心之該第1軸線上。
  11. 如申請專利範圍第3至6項中任一項之電漿處理裝置，其中該保持部係具有靜電夾具。
  12. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之電漿處理裝置，其更具備有設置於該處理容器內之整流構件；該整流構件係具有下端封閉之略圓筒形狀；該整流構件係具有上部及下部；該整流構件的該上部係以從側邊包圍該支撐構造體之方式，沿著該處 理容器的內壁面而延伸；該整流構件的該下部係具有沿著該處理容器內的該內壁面而寬度逐漸變窄之錐狀，其下端係成為平板狀；該整流構件的該下部係形成有複數貫通孔。
  13. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之電漿處理裝置，其中該排氣系統係構成為會將該處理容器內之該空間中的壓力控制為0.5Pa~2.666Pa範圍內的壓力。
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