WO2002058125A1

WO2002058125A1 - Dispositif et procede de traitement au plasma

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Publication number: WO2002058125A1
Application number: PCT/JP2002/000428
Authority: WO
Inventors: Koichi Takatsuki; Hikaru Yoshitaka; Shigeo Ashigaki; Yoichi Inoue; Takashi Akahori; Shuuichi Ishizuka; Syoichi Abe; Takashi Suzuki; Kohei Kawamura; Hidenori Miyoshi; Gishi Chung; Yasuhiro Oshima; Hiroyuki Tkahashi
Original assignee: Tokyo Electron Limited
Priority date: 2001-01-22
Filing date: 2002-01-22
Publication date: 2002-07-25
Also published as: JP3946640B2; US20040127033A1; KR20030074721A; US8394231B2; US20070131171A1; JPWO2002058125A1; KR100564168B1

Description

プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法技術分野

本発明は、プラズマを用いて成膜処理、エッチング処理等の処理を行うプラズマ処理装置及ぴプラズマ処理方法に関する。背景技術

半導体装置、液晶表示装置等の製造プロセスには、プラズマを用いて半導体ゥェハ等の基板の表面を処理するプラズマ処理装置が使用されている。プラズマ処理装置としては、例えば、基板にエッチングを施すプラズマエッチング装置や、化学的気相成長（Chemical Vapor Deposition： C V D )を施すプラズマ C V D装置等が挙げられる。中でも、平行平板型のプラズマ処理装置は、処理の均一性に優れ、また、装置構成も比較的簡易であることから、広く使用されている。

平行平板型のプラズマ処理装置の構造を図 1 7に示す。図 1 7に示すように、プラズマ処理装置 1 0 1は、チャンパ 1 0 2と、チャンパ 1 0 2内に処理ガスを供給し、上部電極を構成するシャワー電極 1 0 3と、半導体ウェハ等の被処理体 Wが載置され、下部電極を構成するサセプタ 1 0 4と、から構成される。

シャワー電極 1 0 3は、多数のガス穴 1 0 5を有する電極板 1 0 6と、電極板 1 0 6を支持し、処理ガスをガス穴 1 0 5に導く中空部 1 0 7を備える電極支持体 1 0 8と、から構成される。電極板 1 0 6は、その周縁部において、電極支持体 1 0 8にねじ等により支持され、支持部分は絶縁材からなるシールドリング 1 0 9によって覆われている。シールドリング 1 0 9は電極板 1 0 6よりも小径の開口を有し、開口内に電極板 1 0 6が露出する構成となっている。シールドリング 1 0 9は、支持部分における異常放電の発生を低減させる。

上記プラズマ処理装置 1 0 1は、電極板 1 0 6のガス穴 1 0 5から被処理体 W に処理ガス（図中実線矢印）を供給し、電極板 1 0 6に R F電力を供給して、電極板 1 0 6の露出面と、サセプタ 1 0 4と、の間に R F電界（図中破線矢印）を形成する。これにより、被処理体 Wの上に処理ガスのプラズマを発生させ、被処理体 Wの表面に所定の処理を施す。

上記構成のプラズマ処理装置 1 0 1には、下記（1 ) および（2 ) のような問題がある。

( 1 ) 電極板 1 0 6の周縁を保護するシールドリング 1 0 9は、絶縁性を確保するため、例えば、 1 O mm程度の厚さを有する板状部材から構成される。電極板 1 0 6は、シールドリング 1 0 9の開口内に露出するようにシールドリング 1 0 9上に重ねられる。このとき、電極板 1 0 6の露出面（下面）の周縁部と、シ一ルドリング 1 0 9の開口近傍の面と、の間には、段差 Δが生じる。

このような段差 Δは、被処理体 Wの表面全体の処理特性を異なったものとし、処理の均一性を低下させる。すなわち、開口内のガス穴 1 0 5から供給されるガスは、段差 Λにおいて滞留などし、ガスの流れに乱れが生じる。これにより、例えば、被処理体 Wの中心部と、端部と、におけるガス供給が不均一となり、処理の均一性が低下する。

また、プラズマと接触する電極板 1 0 6の露出面の径（以下、上部電極径とする）は、対向する被処理体 Wの表面の径とほぼ等しいように形成される。すなわち、上部電極径は、電極板 1 0 6と被処理体 Wとの間に形成される、ガスの流れおよび電界を最適化して、均一¹生の高い処理がなされるように決定されたものではない。このため、十分に均一性の高い処理が行われないおそれがある。

また、ガスの流れおょぴ電界を最適化するため、ガスの吹き出し径と、上部電極径と、を変化させる場合でも、ガスの吹き出し径および上部電極径は、実質的にシールドリング 1 0 9の開口の径によって決定される。このため、ガスの吹き出し径と、上部電極径と、をそれぞれ独立に変化させて最適化し、処理の均一性を向上させることは難しい。

以上のように、従来のプラズマ処理装置 1 0 1は、上部電極径と、ガスの吹き出し径と、が最適化され、処理の均一性が十分に高められたものとはいえなかつた。

( 2 ) 上記プラズマ処理装置 1 0 1には、フッ素系ガス等のハロゲン系ガスを用いたドライクリーニングが行われる。具体的には、チャンパ 1 02の内部または外部でハ口ゲン系ガスのプラズマを生成し、ガスプラズマ中のハ口ゲン活性種

(例えば、フッ素ラジカル）により、チャンパ 102内に付着、堆積した膜を除去する。特に、フッ素は、シリコンとの反応性が高く、シリコン系の膜を処理する処理装置のクリーニングに好適である。

ここで、電極板 106は、メタルコンタミを避けるため、シリコンから構成される。このようなシリコンからなる電極板 106は、上記クリーニングによってエッチングされやすい。特に、チャンパ 102の外部でクリーニングガスのプラズマを生成し、ラジカル種を選択的にチャンパ 102内に導入するリモートプラズマクリーニングにおいては、ラジカル種の活性が高いため、電極板 106の劣ィ匕（エッチング）が顕著となる。

電極板 106の劣化は、電極板 106の形状を変化を意味し、 RF電界を変化させる。電界の変化により、例えば、被処理体 Wの中心部と端部とにおける処理特性が変化し、処理の均一†生が低下する。

以上のように、シリコンからなる電極板 106を用いた場合には、クリーニングにより電極板 106がエッチングされやすく、十分に均一性の高い処理が行われないおそれがあった。発明の開示 ' 上記事情を鑑みて、本発明は、被処理体に均一性の高い処理を施すことのできるブラズマ処理装置及ぴプラズマ処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第 1の観点に係るプラズマ処理装置（1) は、

チャンパ（2) と、

前記チャンバ（2) 内に処理用のガスを供給するガス穴（1 9) を備え、凸部 (20 a) を有する電極板 (20) と、

前記凸部（20 a) と嵌合する開口（26 a) を有し、前記凸部（20 a) と前記開口（26 a) とが嵌合した状態で前記電極板（20) の周縁部を覆う環状の板部材から構成されたシールドリング（26) と、を備える。

上記構成の装置において、例えば、前記電極板（20) の凸部（20 a) は、前記開口（26 a) と嵌合した状態で、前記シールドリング（26) の主面と実質的に平坦な面を形成する。

上記目的を達成するため、本発明の第 2の観点に係るプラズマ処理装置（1) は、

一面上に被処理体が载置される第 1の電極板（10) と、

高周波電源に接続され、前記一面と平行に対向し、前記一面の径の 1. 2倍〜 1. 5倍の径を有する対向面を備える第 2の電極板 (20) と、

を備える。

上記構成の装置において、さらに、前記対向面の径と略同一の径を有する開口

(26 a) が形成されてもよく、前記開口（26 a) の内側に前記対向面が露出するように、前記第 2の電極板 (20) の周縁部を覆うシールドリング（26) を備えるにしてもよレ、。

上記構成の装置において、前記第 2の電極板（20) は、前記対向面を主面とし、前記開口（26 a) と嵌合する凸部（20 a) を備えてもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第 3の観点に係るプラズマ処理装置（1) は、

チャンパ (2) と、

高周波電源 (24) に接続され、前記チャンパ（2) 内に処理用のガスを供給する第 1のガス穴（1 9) を備える電極板（20) と、

前記チャンバ（2) 内に前記ガスを供給する第 2のガス穴（26 b) を備え、開口（26 a) を有し、前記開口（26 a) の内側に前記電極板（20) が露出するように前記電極板（20) の周縁を覆うシールドリング（26) と、を備える。

上記構成の装置において、前記第 2のガス穴（26 b) は前記開口（26 a) の周囲に環状に配置されてもよく、前記第 2のガス穴（26 b) の配置された最大径は、例えば、前記開口（26 a) の径の約 1. 1倍である。

上記構成の装置において、前記電極板（20) は、前記露出面を主面とし、前記開口（26 a) と嵌合する凸部（20 a) を備えてもよく、前記凸部（20 a) の主面は、前記シールドリング（26) と実質的に平坦な面を形成するようにしてもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第 4の観点に係るプラズマ処理装置（1) は、

内部で被処理体に所定のプラズマ処理が施されるチャンパ（2) と、

ハロゲンを含むクリーニングガスを前記チャンパ (2) 内に供給するクリー二ングガス供給口 (30) と、

前記チャンパ（2) 内に処理用のガスを供給するガス穴（1 9) を備え、ハロゲンラジカルに耐性のある材料を含んで構成される電極板（20) と、

を備える。

上記構成の装置において、前記電極板（20) は、例えば、ケィ素よりもハロゲンラジカルに耐性のある材料を含んで構成される。

上記構成の装置において、前記クリーニングガスは、例えば、フッ素を含む物質から構成され、前記ハロゲンラジカルは、例えば、フッ素ラジカルから構成される。

上記構成の装置において、前記ハロゲンラジカルに耐性のある材料は、炭化ケィ素、カーボン、アルミニウム、アルマイト、アルミナ、及ぴ、石英アルミナ溶射からなる群から選択されてもよい。

上記構成の装置は、前記電極板（20) と対向して設けられ、前記被処理体の戴置される戴置台（10) と、

前記戴置台（10) 上に戴置された前記被処理体の外周を囲むよう設けられ、前記ハロゲンラジカルに耐性のある材料から構成されるリング状部材（1 7) と、をさらに備えてもよい。

上記構成の装置において、例えば、前記クリーニングガスは、前記チャンバ (2) 内でプラズマとされて前記ハロゲンラジカルを生成する。

上記構成の装置は、さらに、前記チャンバ（2) の外部に設けられ、前記タリ一二ングガス供給口に接続されたァクチベータ（33) を備えてもよく、

前記ァクチベータ（3 3) は、前記クリーニングガスを活性化して前記ハロゲンラジカルを生成し、発生した前記ハロゲンラジカルを前記チャンバ (2) 2内に供給してもよい。

上記構成の装置において、例えば、前記クリーニングガスは、酸素を含む物質を含んで構成される。

上記目的を達成するため、本発明の第 5の観点に係るプラズマ処理方法は、内部でのプラズマの生成により、被処理体に所定の処理が施されるチャンパ (2) と、一面上に被処理体が載置される第 1の電極板（10) と、高周波電源 (24) に接続され、前貢己一面と平行に対向する対向面を有する第 2の電極板 (20) と、を備えたプラズマ処理装置（1) を用いたプラズマ処理方法であつて、

前記対向面の径を、前記前記一面の径の 1. 2倍〜 1. 5倍として、前記第 2 の電極に高周波電力を供給する工程を含む。

上記目的を達成するため、本発明の第 6の観点に係るプラズマ方法は、内部でのプラズマの生成により、被処理体に所定の処理が施されるチャンパ (2) と、前記チャンパ（2) 内に処理用のガスを供給する第 1のガス穴（1 9) を備え、高周波電源（24) に接続される電極板 (20) と、前記チャンバ (2) 内に前記ガスを供給する第 2のガス穴（26 b) を備え、開口（26 a) を有し、前記開口（26 a) の内側に前記電極板（20) が露出するように前記電極板（20) の周縁を覆うシールドリング（26) と、を備えるプラズマ処理装置（1) を用いたプラズマ処理方法であって、

前記ガスを前記第 1のガス穴（19) と、前記第 2のガス穴（26 b) と、から前記チャンパ（2) 内に噴出する工程を含む。図面の簡単な説明

図 1は、第 1の実施の形態に係るプラズマ処理装置の構成を示す。

図 2は、図 1に示す上部電極の構成を示す。

図 3 Aは、凸型の電極板を用いたときの、ウェハの上方の圧力を調べた結果を示し、図 3Bは、平坦な電極板を用いたときの、ウェハの上方の圧力を調べた結果を示す。図 4は、凸型および平坦な電極板を用いたときの、電極間ギャップと圧力との関係を示す。

図 5は、電極板とシールドリングとの段差と、成膜速度の均一性との関係を示す。

図 6は、電極板とシールドリングとの段差と、埋め込み可能な溝のアスペクト比との関係を示す。

図 7は、第 2の実施の形態の上部電極およびサセプタの拡大図である。

図 8は、上下の電極径比（D 2 /D 1 ) と、成膜速度均一性と、の関係を示す。図 9は、図 8の A、 B、 Cにおける、ウェハ表面の膜厚分布を示す。

図 1 0は、第 3の実施の形態の上部電極およぴサセプタの拡大図である。

図 1 1は、ガスの吹き出し径（D 3 ) と、成膜速度と、の関係を示す。

図 1 2は、第 4の実施の形態に係るプラズマ処理装置の構成を示す。

図 1 3は、各種材料からなる電極板のエッチングレートを調べた結果を示す。図 1 4は、各種材料からなる電極板を用いて連続成膜処理を行ったときの、成膜速度を調べた結果を示す。

図 1 5は、酸素を添加したクリーニングガスを用いてクリー-ングしたときの結果を示す。

図 1 6は、酸素を添加したクリーユングガスを用いてクリーエングしたときの結果を示す。

図 1 7は、従来のプラズマ処理装置の構成を示す。発明を実施するための最良の形態

(第 1の実施の形態）

本発明の第 1の実施の形態にかかる処理装置について、以下図面を参照して説明する。以下に示す実施の形態では、半導体ウェハ（以下、ウェハ W) に C VD

(Chemical Vapor Deposition)によりフッ化酸化シリコン（S i O F ) 膜を形成する、平行平板型のプラズマ処理装置を例として説明する。

図 1に第 1の実施の形態に係るプラズマ処理装置 1の構成を示す。

プラズマ処理装置 1は、例えば、表面がアルマイト処理（陽極酸化処理）されたアルミニウムからなる、円筒状のチャンパ 2を有する。チャンパ 2は接地され、共通電位とされている。

チャンバ 2の上部にはガス供給管 3が設けられている。ガス供給管 3は、 S i F ₄、 S i E 、 0₂、 A r等が混合された処理ガスを供給するガス供給源 4に接続されている。処理ガスは、ガス供給管 3から、マスフローコントローラ（図示せず）により、所定の流量に調節されてチャンパ 2内に供給される。

チャンバ 2の底部側方には、排気口 5が設けられている。排気口 5には、ターポ分子ポンプなどから構成される排気装置 6が接続されている。排気装置 6は、チャンパ 2内を所定の減圧雰囲気、例えば、 1 P a以下の所定の圧力まで排気する。

チャンバ 2の側壁にはゲートパルプ 7が設けられている。ゲートパルプ 7を開放した状態で、チャンパ 2と隣接するロードロック室（図示せず）との間でのゥヱハ" Wの搬入出がなされる。

チヤンパ 2内の底部中央からは、略円柱状のサセプタ支持台 8が起立している。サセプタ支持台 8の上にはセラミック等の絶縁体 9を介してサセプタ 1 0が設けられている。また、サセプタ支持台 8はチャンパ 2の下方に設けられた昇降機構 (図示せず）にシャフト 1 1を介して接続され、昇降可能となっている。

サセプタ 1 0上には、ウェハ Wと略同径の図示しない静電チャックが設けられている。サセプタ 1 0上に載置されたウェハ Wは、静電チャックによってクーロンカにより固定される。

サセプタ 1 0は、アルミニウム等の導体から構成され、平行平板電極の下部電極を構成する。サセプタ 1 0には、第 1の R F電源 1 2が第 1の整合器 1 3を介して接続されている。第 1の R F電源 1 2は 0 . 1〜1 3 MH zの範囲の周波数を有している。第 1の R F電源 1 2に上記範囲の周波数を印加することにより、被処理体に適度なィォン衝撃を与える等の効果が得られる。

サセプタ支持台 8の内部には、冷媒室 1 4が設けられている。冷媒室 1 4には冷媒が循環している。冷媒供給管 1 5から供給された冷媒は冷媒室 1 4を通って冷媒排出管 1 6から排出される。冷媒室 1 4を冷媒が循環することにより、サセプタ 1 0及びウェハ Wの処理面は所望の温度に維持される。また、ゥヱハ Wの受け渡し用のリフトピン（図示せず）力サセプタ 1 0及ぴ静電チャックを貫通して昇降可能に設けられている。

サセプタ 1 0表面の周縁部には、セラミック等の絶縁体から構成されるフォーカスリング 1 7が設けられている。フォーカスリング 1 7は中心に開口を有し、開口はウェハ Wとやや大きい径とされている。ウェハ Wは、フォーカスリング 1 7の開口の内側に露出したサセプタ 1 0の表面上に载置される。フォーカスリング 1 7は、ウェハ Wにプラズマ活性種を効果的に入射させる。

チャンバ 2の天井部には、平行平板電極の上部電極 1 8が設けられている。上部電極 1 8は、いわゆるシャワーへッド構造を有し、多数のガス穴 1 9を有する電極板 2 0と、電極板 2 0との間に中空の拡散部 2 1を形成する電極支持体 2 2 と、から構成される。

電極支持体 2 2は、ガス供給管 3に接続されている。ガス供給管 3から供給されたガスは、拡散部 2 1において拡散され、多数のガス穴 1 9から噴出される。電極板 2 0は、サセプタ 1 0と対向するように設けられ、ウェハ Wよりもやや大径を有するように形成されている。これにより、処理ガスは、ウェハ Wの表面全体に供給される。

電極板 2 0は、アルミニウム等の導体材料から構成され、円板状に形成されている。電極板 2 0は、第 2の整合器 2 3を介して第 2の R F電源 2 4に接続されている。電極板 2 0への R F電力の印加により、ガス穴 1 9から供給されたガスのプラズマが生成する。

図 2に、電極板 2 0の近傍の拡大図を示す。図 2に示すように、電極板 2 0は、その周縁部の厚さが薄く形成され、円柱状の凸部 2 0 aを形成するように構成されている。電極板 2 0は、周縁部にはねじ溝等が形成されており、周縁部において電極支持体 2 2にねじ 2 5により止められる。

電極板 2 0の周縁部のねじ止め部分は、窒化アルミニウム等のセラミック等から構成されるシールドリング 2 6によって覆われている。シールドリング 2 6は、開口 2 6 aが形成された主面を有し、この主面がチャンパ 2の天井面と略平行となるように、チャンパ 2の天井の側部等に固定されている。シールドリング 2 6 の開口 2 6 aは、電極板 2 0よりも小径に形成され、開口 2 6 a内に電極板 2 0 が露出するように設けられる。また、シールドリング 2 6の、少なくとも主面部分は、 1 O mm程度の厚さを有する板状に形成されている。シールドリング 2 6 によりねじ止め部分が覆われることにより、プラズマ生成時のねじ止め部分における異常放電等は防がれる。

ここで、シールドリング 2 6の開口 2 6 aの径は、電極板 2 0の凸部 2 0 aの径と略同一に形成され、シールドリング 2 6は、その開口 2 6 a内に電極板 2 0 の凸部 2 0 aが下向きに嵌合するように設置される。

電極板 2 0の凸部 2 0 aの径は、シールドリング 2 6の開口の径とほぼ同じに設定されており、凸部 2 0 aはシーノレドリング 2 6の開口 2 6 a内にほぼ隙間無く嵌合するよう構成されている。また、ガス穴 1 9は、凸部 2 0 aを貫通するように形成されており、シールドリング 2 6により処理ガスの噴出が妨げられることはない。

電極板 2 0の凸部 2 0 aと、シールドリング 2 6と、は、互いに嵌合したときに、実質的に同一の面を形成する。すわなち、電極板 2 0の ώ部 2 0 aの高さは、シールドリング 2 6の開口' 2 6 a付近の厚さとほぼ同一の値（例えば、 1 0 mm 程度）に設定されている。

上記構成では、電極板 2 0と、シールドリング 2 6と、は、プラズマ生成領域に対して平坦な面を形成する。この場合、電極板 2 0の露出面と、シールドリング 2 6の主面と、 'の間に段差が形成されない。これにより、ガス穴 1 9から噴出される処理ガスの流れが、このような段差部分で乱れることはなく、ガス穴 1 9 全体から噴出される処理ガスの流れは、ほぼ均等なものとなる。これにより、処理ガスは高い均一性でウェハ Wの表面に供給され、ウェハ Wに均一性の高い処理が行われる。

(実施例 1 )

図 3 Aに、凸型の電極板 2 0を介して A rガスをチャンパ 2内に供給した場合の、ウェハ Wの上方の各地点における圧力を調べた結果を示す。また、図 3 Bに、凸部 2 0 aを有しない、平坦な電極板 2 0を用いた場合の結果を示す。ここで、電極板 2 0とサセプタ 1 0との距離（電極間ギャップ）は 3 0 mmであり、 2 0 0 mmのウェハ Wの表面に A rガスを 3 0 0 s c c mで流し 7こ。図 3 Aに示されるように、凸型の電極板 20を用いた場合には、ゥヱハ Wの上方では、中心部と端部とで圧力は変わらず、ほぼ 1 P a程度で一定である。一方、図 2 Bに示されるように、平坦な電極板 20を用いた場合には、ウェハ W上方の端部では 1 P a程度であるのに対し、中心部では 1. 5 P a程度と 50%近く高くなつている。この圧力の差は、電極板 20とシールドリング 26との段差部分の近ぐで発生している。このことから、段差を生じない凸型の電極板 20を用いることにより、ウェハ Wの上方の圧力をほぼ一定とすることができることがわかる。

図 4に、図 3 A及ぴ 3 Bに示す実験において、電極間ギャップを変化させたときのウェハ Wの中心の上方の圧力変化を調べた結果を示す。図 4に示されるように、平坦な電極板 20を用いた場合、圧力は電極間ギャップの減少とともに大きく上昇し、電極間ギャップ 1 Ommでは約 4 P aに達する。

一方、凸型の電極板 20を用いた場合、電極間ギャップが変化しても、大きな圧力上昇は見られず、電極間ギャップ 1 Ommでも、圧力は平坦型のほぼ半分の約 2 P aである。

図 4に示す結果から、凸型の電極板 20を用いた場合、ウェハ W上方の圧力 (すなわち、実質的なプロセス圧力）は、比較的低くなることがわかる。一般に、高いプロセス圧力は、プラズマ処理に好ましくない影響を与える。特に、 CVD による埋め込み処理においては、圧力が高いとポイドが発生しやすい。このことから、凸型の電極板 20を用いることにより、信頼性の高い処理、特に、埋め込み処理が可能であることがわかる。

図 5に、電極板 20の露出面とシールドリング 26の露出面との段差（凸部 2 O aの高さ）を変化させたときの、ウェハ Wの表面における成膜速度の均一性を調べた結果を示す。ここで、成膜条件は、 S i H₄/S i F₄/0₂/Ar = 22Z 28/250/50 ( s c c m) 、圧力（排気圧） 1. 3 P a、電極間ギャップ 2 Ommである。また、成膜速度均一性は、（成膜速度均一性 (%) ) = ( (最大成膜速度） + (最小成膜速度）） / ( (平均成膜速度） X 2) X 1 0 0として算出した。なお、成膜速度均一性の値が低いほど、成膜速度のばらつきが少ないことを示し、処理の均一性が高いことを示す。また、シールドリング 26の厚さは 1 0 mmであり、段差の高さが 0 mmの場合、電極板 2 0とシールドリング 2 6とは平坦面を形成する。

図 5に示されるように、電極板 2 0とシールドリング 2 6との段差が小さいほど、成膜速度の均一性の値は減少し、ウェハ Wの表面全体に均一性の高い成膜処理が行われることがわかる。

また、図 6に、上記段差を変化させ、所定のアスペクト比を有する溝の埋め込み処理を行い、ボイドの発生なく良好な埋め込み処理の可能な最大のァスぺクト比を調べた結果を示す。なお、図 6中、アスペクト比は、平坦な電極板 2 0 (段差一 1 0 mm) を用いた場合の結果を 1としたときの比として表した。

図 6に示されるように、段差が小さいまたは無いほど、良好に埋め込み可能な最大のァスぺクト比は高い。例えば、電極板 2 0とシールドリング 2 6とが平坦面を形成する場合（段差 0 mm) には、平坦な電極板 2 0を用いた場合（段差— 1 0 mm) の 1 . 5倍のアスペクト比を有する溝に対して良好な埋め込み処理が可能である。ここで、アスペクト比が高い溝ほど、埋め込み処理時にポイドが発生しやすい。

図 4に示す結果とあわせて、凸型の電極板 2 0を用いて段差を小さくまたは無くすことにより、ウェハ W上方のプロセス圧力が低く抑えられ、ボイドの発生の少ない信頼性の高い埋め込み処理が行われることがわかる。

以上説明したように、第 1の実施の形態では、電極板 2 0を凸型に形成し、電極板 2 0の露出面とシールドリング 2 6の主面とが平坦面を形成する構成となつている。この構成により、電極板 2 0とシールドリング 2 6との段差は無くなり、ウェハ Wの上方における処理ガスの乱れを低減し、または無くすことができる。これにより、ゥヱハ Wの上方の圧力は、その表面上全体でほぼ均一となり、表面全体に均一性の高い処理を行うことができる。さらに、ウェハ W上の圧力を、比較的低い圧力に保つことができ、ボイドの発生が抑えられた信頼性の高い埋め込み処理を行える。

上記第 1の実施の形態では、電極板 2 0の凸部 2 0 aの高さは、シールドリング 2 6の厚さとほぼ同じであり、電極板 2 0とシールドリング 2 6とが実質的に同一の面を形成するものとした。しかし、凸部 2 0 aの高さは、これに限らず、シールドリング 2 6の厚さよりも大きく、シールドリング 2 6の開口から凸部 2 0 aが突出するような高さであってもよい。

(第 2の実施の形態）

以下、本発明の第 2の実施の形態について説明する。第 2の実施の形態に係るプラズマ処理装置 1は、図 1に示す第 1の実施の形態のプラズマ処理装置 1とほぼ同一の構成を有する。図 6に、第 2の実施の形態の上下電極近傍の拡大図を示す。なお、図中、図 1およぴ図 2と同一の部分には同一の符号を付し、理解を容易にするため説明を省略する。

第 2の実施の形態では、電極板 2 0は、第 1の実施の形態と同様の構成を有する。すなわち、図 6に示すように、電極板 2 0は凸型に形成され、凸部 2 0 aの露出面（下面）と、シールドリング 2 6の露出面（下面）とが、略同一の平面を形成している。また、フォーカスリング 1 7の開口は、ウェハ Wの径とほぼ同一の径に設定されている。

サセプタ 1 0の露出面の径（下部電極径 D 1 ) と、電極板 2 0の露出面の径 (上部電極径 D 2 ) と、の比は、所定の値となるように構成されている。ここで、サセプタ 1 0の露出面とは、実質的に下部電極として機能する面を指し、下部電極径 D 1は、フォーカスリング 1 7の開口の径、または、ウェハ Wの径と、ほぼ同一である。また、電極板 2 0の露出面とは、実質的に上部電極として機能する面を指し、上部電極径 D 2は、凸部 2 0 aの主面の径、または、シールドリング 2 6の開口 2 6 aの径とほぼ同一である。なお、以下では、下部電極径 D 1は、ウェハ Wの径を指し、上部電極径 D 2は、凸部 2 0 aの主面の径を指すものとする。

例えば、下部電極径 D 1と上部電極径 D 2とは、その比（D 2 D 1 ) 力 1 . 2〜1 . 5、特に、 1 . 2 5〜1 . 4 5であるように構成されている。例えば、下部電極径 D 1を 2 0 0 mmとした場合、上部電極径 D 2は 2 6 0 mmとされる。ここで、ガス穴 1 9は、電極板 2 0の凸部 2 0 aを貫通するように、例えば、同心円状にそれぞれ設けられている。電極径の比（D 2 /D 1 ) は、ガス穴 1 9 の配置を変えないように変化させる。従って、電極径の比（D 2 /D 1 ) を変えることにより、処理ガスの供給を一定としたままで、上下の電極間に形成される R F電界を変化させることができる。

(実施例 2 )

電極径の比（D 2/D 1 ) を変化させて成膜処理を行い、ウェハ Wの表面におめる成膜速度の均一性を調べた結果を図 8に示す。ここで、成膜条件は、 S i H A/S i F 4/O2/A r = 2 2/2 8/2 5 0/5 0 ( s c c m) 、圧力 1. 3 P a、電極間ギャップ 2 0mmとした。また、成膜速度均一性は、（成膜速度均一性：％) = ( (最大成膜速度） + (最小成膜速度） ) / ( (平均成膜速度） X 2) X 1 0 0として算出した。

図 8に示す結果から、電極径の比（D 2/D 1) が 1. 2〜1. 5の範囲にあるとき、成膜速度均一性は 5%以下であり、ゥヱハ Wの表面全体に膜が高い均一性で形成されることがわかる。また、特に、電極径の比が 1. 2 5〜1. 4 5の範囲にあるとき一層高い均一性を示すことがわかる。

一方で、上下の電極径が等しい場合 (D 2/D 1 = 1) 、および、上部電極径 D 2が大きすぎる場合（D 2/D 1〉1. 5) の場合には、ウェハ Wの表面全体に均一性の高い成膜が行われておらず、成膜速度均一性の値は高く、処理に適した RF電界が形成されていないことがわかる。

電極径の比が、 1. 1 (図 8の A) 、 1. 4 (B) および 1. 6 (C) の場合について、それぞれ、成膜処理後のゥヱハ W表面の各地点における膜厚を調べた結果を図 9に示す。 '

図 9より、電極径の比が 1. 4 (B) の場合、ウェハ Wの中心から端部にわたつてほぼ均一な厚さの膜が形成されており、均一性の高い成膜が行われていることがわかる。一方、比が 1. 1 (A) の場合、ウェハ Wの中心部で成膜速度が高く、端部では低い。また、比が 1. 6 (C) の場合には、逆に、端部で成膜速度が高く、中心部では低い。これらのことから、図 8に示す結果と同様に、電極径の比が 1. 2〜1. 5の範囲内にある場合に、最適な： RF電界が形成され、ゥヱハ Wの表面全体に均一性の高い成膜が可能であることがわかる。

上記第 2の実施の形態では、凸型の電極板 2 0を用いている。し力し、本発明は、凸型の電極板 2 0に限らず、平坦な電極板 2 0にも適用可能である。例えば、上部電極径 D 2を、電極板 2 0の露出面の径、すなわち、シールドリング 2 6の開口の径として、同様に上下の電極径の比を規定するようにしてもよい。

(第 3の実施の形態）

以下、本発明の第 3の実施の形態について説明する。第 3の実施の形態に係るプラズマ処理装置 1は、図 1に示す第 1の実施の形態のプラズマ処理装置 1とほぼ同一の構成を有する。図 1 0に、第 3の実施の形態の上下電極近傍の拡大図を示す。なお、図中、図 1およぴ図 2と同一の部分には同一の符号を付し、理解を容易にするため、説明を省略する。

電極板 2 0は凸型に形成され、図 1 0に示すように、凸部 2 0 aの露出面（下面）と、シーノレドリング 2 6の露出面（下面）とが、略同一の平面を形成している。凸部 2 0 aの露出面が、実質的に R F電界を形成する。

第 3の実施の形態では、電極板 2 0の露出面の面積を一定に保ちつつ、処理ガスの供給面積（処理ガスの吹き出し径）を所望のように拡大可能な構成を有する。すなわち、ガス穴 1 9を、電極板 2 Θだけでなく、これを包囲するシールドリング 2 6にも設けた構成を有する。

図 1 0に示すように、シールドリング 2 6は、電極板 2 0の周囲に形成されたガス穴 2 6 bを有する。電極支持体 2 2は、内部に形成される拡散部 2 1と、ガス穴 2 6 bと、が連通するように設けられている。これにより、処理ガスは、電極板 2 0に設けられたガス穴 1 9と、シールドリング 2 6のガス穴 2 6 bと、力、ら吹き出される。

ガス穴 2 6 bは、電極板 2 0のガス穴 1 9と同様に配置されている。電極板 2 0のガス穴 1 9は、例えば、ほぼ同心円状に設けられており、シールドリング 2 6のガス穴 2 6 bは、電極板 2 0のガス穴 1 9の外周に設けられる。

ここで、ガス穴 1 9とガス穴 2 6 bとから構成される処理ガスの吹き出し径 (D 3 ) は、電極板 2 0の露出面の径（上部電極径 D 2 ) よりも大きく、特に、約 1 . 1倍よりも大きい（D 3 /D 1 > 1 . 1 ) ように構成されている。ここで、吹き出し径 D 3は、例えば、最外周のガス穴 2 6 bの径である。例えば、上部電極径 D 2を 2 6 0 mmとしたとき、ガス吹き出し径 D 3は、 D 2の約 1 . 1倍の約 2 8 0 mmでとされる。

上記のように、シールドリング 2 6にガス穴 2 6 bを設けることにより、電極板 2 0の露出面の面積を変えずに、 R F電界を変えることなく、ガス供給面積の拡大を図れる。ガス供給面積を拡大させることにより、ウェハ Wの表面全体により均等にガスを供給することができる。従って、ゥヱハ Wの表面に均一性の高い処理が行える。

(実施例 3 )

処理ガスの吹き出し径 D 3を変化させて、成膜速度おょぴウェハ Wの表面における成膜速度の均一性を調べた結果を、図 1 1に示す。ここで、上部電極径 D 2 は、 2 6 0 mmとした。また、成膜条件は、 S i t^Z S i F a/OaZA r = 2 2 / 2 8 / 2 5 0 / 5 0 ( s c c m) 、圧力 1 . 3 P a、電極間ギャップ 2 O mm とした。また、成膜速度均一性は、（成膜速度均一性：％) = ( (最大成膜速度） X (最小成膜速度）） / ( (平均成膜速度） X 2 ) X I 0 0として算出した。図 1 1より、ガスの吹き出し径 D 3が大きいほど成膜速度は高いことがわかる。また、吹き出し径 D 3が約 2 4 0 mm以上（上部電極径 D 2の約 0 . 8 5倍以上、ウェハ径の約 1 . 2倍以上）で、十分に高い成膜速度が得られることがわかる。また、ガスの吹き出し径 D 3が大きいほど成膜速度の均一性は高いことがわかる。また、吹き出し径 D 3が上部電極径 D 2よりも大きく、特に、 2 8 0 mm以上（上部電極径 D 2の約 1 . 1倍以上、ウェハ径の約 1 . 4倍以上）であれば、成膜速度の均一性は、安定した高い値を示す。

これらのことから、ガスの吹き出し径 D 3が上部電極径 D 2よりも大きく、特に、約 1 . 1倍以上であれば、ウェハ Wの表面全体に均一性の高い処理を、高い成膜速度で行うことができる。

以上説明したように、第 3の実施の形態では、シールドリング 2 6にガス穴 2 6 bを設ける。これにより、上部電極として機能する電極板 2 0の露出面の面積を変えて； F電界を変化させることなく、処理ガスの吹き出し径 D 3を拡大することができる。これにより、成膜速度の向上、および、処理の面內均一性の向上を図ることができる。

上記第 3の実施の形態では、シールドリング 2 6に設けられたガス穴 2 6 bは、電極支持体 2 2内の中空部と連通し、電極板 2 0のガス穴 1 9と同一の処理ガスの供給を受けるものとした。し力し、シールドリング 2 6のガス穴 2 6 bに接続された独立なガス流路を設けるようしてもよい。またこのとき、シールドリング 2 6用のガス流路に流量制御装置等を設け、電極板 2 0とシールドリング 2 6とにおけるガス供給量をそれぞれ調節する構成としてもよい。

上記第 3の実施の形態では、凸型の電極扳 2 0を用いるものとした。し力し、凸型の電極板 2 0に限らず、平坦な電極板 2 0に関しても同様の構成とすることができる。この場合、電極板 2 0の露出面の径、すなわち、シールドリング 2 6 ' の開口の内径を上部電極径 (D 2 ) とし、これに対してガス吹き出し径（D 3 ) を決定するようにすればよい。

(第 4の実施の形態）

以下、本発明の第 4の実施の形態にかかるブラ'ズマ処理装置 1について、図面を参照して説明する。第 4の実施の形態に係るプラズマ処理装置 1は、フッ素系のクリーニングガスを用いて、その内部をドライクリーニングする構成を有する。第 4の実施の形態に係るプラズマ処理装置 1の構成を、図 1 2に示す。なお、図 1 2中、図 1と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。図 1 2に示すように、チャンパ 2の側壁には、クリ一二ングガス供給口 3 0が形成されている。クリーニングガス供給口 3 0は、クリーニングガス供給源 3 1 およびキャリアガス源 3 2に接続されている。クリーニングガス供給源 3 1からは、フッ素系のクリーニングガス、例えば、三フッ化窒素 (N F ₃) が供給される < また、キャリアガス源 3 2からは、アルゴン（A r ) 、窒素等の不活性ガスが供給される。

クリーニングガス供給口 3 0と、クリーニングガス供給源 3 1およびキャリアガス供給源 3 2と、の間には、ァクチベータ 3 3が設けられている。ァクチべ一タ 3 3は、図示しないプラズマ発生機構を備え、内部を通過するガスの、例えば、 E C (Electron Cyclotron Resonance) プラズマ、誘導結合型プラズマ（Indu ctive Coupled Plasma： I C P ) 等の高密度プラズマを発生させる。了クチべ一タ 3 3は、プラズマ中のフッ素ラジカルを選択的に排気する。

クリーニングガスをチャンパ 2内に供給することにより、チャンバ 2内に付着、堆積したシリコン系物質等の汚れ物質は、フッ素ラジカルにより分解され、排気とともに除去される。このように、クリーニングガスは、チャンパ 2の外部でプラズマ化され、いわゆる、リモートプラズマクリーニングが行われる。

第 4の実施の形態において、電極板 2 0は、ケィ素よりもフッ素ラジカルに耐性のある材料から構成されている。すなわち、電極板 2 0は、アルマイト処理されたアルミニウム、炭化ケィ素、カーボン、アルミニウム、アルミナ、石英アルミナ溶射等から構成されている。電極板 2 0を上記材料から構成することにより、フッ素ガスを用いたクリーニングによる、電極板 2 0の劣化を抑制することができる。これにより、電極板 2 0の劣化による成膜均一性の低下、および、電極板 2 0の交換頻度の増大による生産性の低下は抑制される。

次に、プラズマ処理装置 1の成膜処理及ぴクリーニング時の動作に関して、図 1 2を参照して説明する。

まず、ゥェハ Wをチヤンバ 2內へ搬入し、サセプタ 1 0上に載置する。次いで、 S i F ₄、 S i H₄、 0₂および A rからなる処理ガスをチャンバ 2内に供給し、 R F電力の印加により、処理ガスのプラズマを生成する。発生したプラズマにより、ウェハ W上に S i O F膜が成膜される。所定の厚さの膜がウェハ W上に成膜され、ウェハ Wはチャンバ 2から搬出される。上述の動作を繰り返してウェハ Wを連続的に処理する。このとき、所定枚数のゥヱハ Wを処理する毎に、チャンパ 2のクリーユングを行う。

クリーニング時、まず、ダミーウェハをチャンパ 2内に搬入してサセプタ 1 0 上に載置する。次いで、 N F ₃および A rの供給を開始し、ァクチベータ 3 3を作動させる。ァクチベータ 3 3は処理ガスのプラズマを生成し、チャンパ 2内にフッ素ラジカルを主成分として含むガスを供給する。クリーニングガスにより、例えば、チャンバ 2内に付着した S i O Fは、フッ素ラジカルと反応して、四フッ化シラン（S i F ₄) 等に分解され、除去される。このようにして、チャンバ 2内の堆積物等は除去され、クリーニングが進行する。

その後、時間、清净度等の所定の終了条件に達した後、ァクチベータ 3 3をォフとし、ガスの供給を停止する。以上でクリーニングは終了し、再び成膜処理を開始する。

(実施例 4 )

各種材料から構成された電極板 2 0を用い、上記クリーユングを行ったときの、電極板 20のエッチングレートを調べた。材料は、シリコン、酸化シリコン、窒ィ匕シリコン、アルマイト処理されたアルミニウム、炭化ケィ素、カーボン、アルミニゥム、アルミナおよび石英アルミナ溶射を用いた。その結果を図 13に示す。なお、結果は、シリコンのエッチングレートを 100としたときの比として表した。また、タリ一二ング条件は、 NFa/A r = 1 500 s c c m/ 1 500 s c c m、圧力 300 P a、電極間ギヤップ 48 mm、プラズマ供給パワー約 2 k W である。

図 13より、アルマイト処理されたアルミニウム、炭化ケィ素、カーボン、ァルミユウム、アルミナおよび石英アルミナ溶射のエッチングレートは、シリコン、酸化シリコンおよぴ窒化シリコンのエッチングレートよりも低いことがわかる。特に、シリコンのエッチングレートと比べて半分以下（50%以下）となっている。これは、アルマイト処理されたアルミニウム、炭化ケィ素、カーボン、アルミニゥム、アルミナおよぴ石英アルミナ溶射からなる電極板 20は、フッ素系ガスによりエッチングされにくく、腐食されにくいことを示す。

また、図 1 3には、リモートプラズマクリーニングではなく、その場（ i n s i t u) プラズマクリーニングを行った場合の結果も示している。その場プラズマクリーニングでは、チャンバ 2内に NF ₃および A rを導入し、チャンバ 2の内部でクリーニングガスのプラズマを生成する。また、タリーユング条件は、 N Fa/A r = 100 s c c m/ 0 s c c m、圧力 65 P a、電極間ギヤップ 48 m m、上部電極供給パワー 500Wである。

図 1 3に示すように、その場プラズマクリーニングにおいても、リモートプラズマクリーニングの場合と同様の傾向が見られる。すなわち、シリコン、酸化シリコンおよび窒化シリコンからなる電極板 20を用いた場合のエッチングレート比が 20%近くであるのに対し、アルマイト処理されたアルミニウム、炭化ケィ素、カーボン、アルミニウム、アルミナおよび石英アルミナ溶射を用いた電極板 20のエッチングレート比は、約 10%以下となっている。このように、炭化ケィ素等の耐プラズマ性材料からなる電極板 20は、シリコン等からなる電極板 2 0よりもリモートおよびその場プラズマクリーニングによって劣化しにくレ、。各種材料からなる電極板 20を用い、クリーニングを挟んで成膜処理を連続して行い、各成膜処理における成膜速度を調べた結果を、図 1 4に示す。電極板 2

0は、アルマイト、炭化ケィ素、カーボン、アルミニウム、アルミナ、石英アルミナ溶射又はシリコンのいずれかから構成した。また、成膜処理は、ウェハ Wに所定の厚さの膜が形成されるよう行い、ウェハ Wを 1 0 0枚処理するのに要する時間から、成膜速度を算出した。クリーニングは、 2 5枚のウェハ Wを処理する毎に行った。

図 1 4からわかるように、シリコンからなる電極板 2 0を用いた場合、成膜速度は、処理の最初は、他の材料と比べて非常に高い。しかし、成膜速度は、その後大きく低下し、他の材料よりも低くなつている。

—方、シリコン以外の材料を用いた場合には、成膜速度は、それほど大きく減少せず、ウェハ Wを 1 0 0 0枚処理した後でも、比較的一定である。特に、炭化ケィ素からなる電極板 2 0を用いた場合には、最も高い成膜速度が維持されている。このことから、アルマイト、炭化ケィ素、カーボン、アルミニウム、アルミナおよび石英アルミナ溶射、特に、炭化ケィ素からなる電極板 2 0は、ドライクリーエングによって劣化しにくいことがわかる。このように、炭化ケィ素等のプラズマに耐性を有する材料からなる電極板 2 0は、フッ素を含むクリーニングガスによってエッチングされ Jこくく、電極板 2 0の交換頻度が少ないなど、高い生産"生を実現する。また、このとき、エッチングされにくいことから、電極板 2 0 の形状も長期にわたって初期の形状に保持され、長期にわたって、均一性の高い処理が行われる。

上記第 4の実施の形態では、電極板 2 0をフッ素ラジカル耐性のある材料から構成した。しかし、電極板 2 0に限らず、クリーニング時にフッ素ラジカルに曝される電極周辺部材を上記材料から構成するようにしてもよい。例えば、フォーカスリング 1 7を上記材料から構成するようにしてもよい。このように、電極周辺部材をプラズマ耐性材料から構成することにより、部材の劣化を抑えて高い生産性を実現できる。

上記第 4の実施の形態では、クリーニング種としてフッ素系ガス、特に、 N F ₃を用いている。しかし、他のハロゲンガス、例えば、塩素系ガスを用いるようしてもよい。また、 S i系膜種に対して用いられるクリーニングガスとしては、 N F₃の他に、 F₂、 CF₄、 C₂F₆、 S F₆等のフッ素系ガスを使用することができる。また、 Arの他に、 Ne等の他の不活性ガスを用いてもよい。

また、上記ガスに、 O₂、 O₃、 C〇、 C0₂、 N₂〇等の酸素含有物質を添加したクリーニングガスを用いてもよい。特に、電極板 20の材料として炭化ケィ素 (S i C) を用いる場合に有効である。すなわち、電極板 20のエッチングによつて、チャンパ 2内には炭素（C) を含む物質が付着する。炭素含有物質は、一般に、ハロゲン系ガスによってエッチングされにくい一方、酸素含有物質のガスにより、 co₂等に容易に分解される。

NF₃と Arとを含むクリーユングガスに、酸素含有物質を添加してタリーニングを行ったときのクリーニング速度を調べた結果を、図 15に示す。図 1 5では、 S i C膜を成膜する処理装置の内部を、 0₂、 CO、 C〇₂、 N₂〇を添加したクリ一ユングガスでクリーニングした場合の結果を示す。また、クリーユングは、リモートプラズマの他に、その場プラズマ、および、リモートプラズマとその場プラズマの組み合わせで行った。ここで、リモートプラズマとその場プラズマの組み合わせとは、クリーニングガスをチャンパ 2の外部でプラズマ化した後、チヤンパ 2内で再ぴプラズマ化してクリーニングする。

また、同様に、 F₂と A rとを含むクリーニングガスに酸素含有物質を添加した場合の結果を図 16に示す。

リモートプラズマにおけるクリ一ユング条件は、 NF3/O2/A r = 1 500 s e c m/ 500 s c c m/ 1500 s c cm、圧力 300 P a、電極間ギヤップ 48mm、プラズマ供給パワー約 2 kWである。また、その場プラズマにおけるタリ一二ング条件は、 NF₃/〇₂ノ A r = 100 s c c m/50 s c c m/0 s c c m、圧力 65 P a、電極間ギヤップ 48 mm、上部電極供給パワー 500 Wである。また、リモートプラズマ +その場プラズマにおけるクリーニング条件は、 NF3/O2/A r = 1000 s c c m/ 500 s c c m/ 15 O 0 s c cm、圧力 300 P a、電極間ギャップ 48 mm、プラズマ供給パワー約 2 kW、上部電極供給パワー 50 OWである。

図 1 5および図 16から、酸素含有物質を添加したクリーニングガスを用いた場合には、添加しない場合よりも、高いクリーニング速度が得られることがわかる。これは、フッ素ラジカルによって除去されにくい炭素（C) を含有する堆積物が、酸素含有物質から発生する酸素ラジカルによって CO等として容易に除去されることによる。このように、クリーニングガスに酸素含有物質を添加することにより、クリーニング速度を高めることができる。

上記第 1〜第 4の実施の形態では、平行平板型プラズマ処理装置 1でウエノ、に S i OF膜を成膜する場合を例として説明した。しかし、膜種は、上記の例に限らず、他のシリコン系膜、例えば、 S i〇₂、 S i N、 S i CN、 S i CH、 S i 〇CH等であってもよい。また、用いるガス種も、膜種に合わせて、種々のものを用いることができる。

さらに、本発明は、成膜装置に限らず、エッチング装置、熱処理装置等、ドライクリーユングが行われるいかなるプラズマ処理装置にも適用可能である。例えば、 CVD処理に限らず、エッチング処理等、種々のプラズマ処理に用いることができる。また、プラズマ発生方法に関しても、平行平板型に限らず、マグネトロン型、誘導結合型、 ECR (Electron Cyclotron Resonance) 型等、いかなるものであってもよい。さらにまた、被処理体としては、半導体ウェハに限らず、液晶表示装置用のガラス基板等であってもよい。産業上の利用可能性

本発明は、半導体装置、液晶表示装置等の電子デバイスの製造に好適に用いることができる。

本発明は、 2001年 1月 22日に出願された特願 2001— 13572号、 2001年 1月 22日に出願された特願 2001-13574号おょぴ 2001 年 8月 7日に出願された特願 2001-239720号に基づき、その明細書、特許請求の範囲、図面おょぴ要約書を含む。上記出願における開示は、本明細書中にその全体が引例として含まれる。

Claims

請求の範囲

1. チャンバ（2) と、

前記チャンパ（2) 内に処理用のガスを供給するガス穴（1 9) を備え、凸部 (20 a) を有する電極板（20) と、

前記凸部（20 a) と嵌合する開口（26 a) を有し、前記凸部（20 a) と前記開口（26 a) とが嵌合した状態で前記電極板（20) の周縁部を覆う環状の板部材から構成されたシールドリング（26) と、

を備える、ことを特徴とするプラズマ処理装置（1) 。

2. 前記電極板（20) の凸部（20 a) は、前記開口（26 a) と嵌合した状態で、前記シールドリング（26) の主面と実質的に平坦な面を形成する、ことを特徴とする請求項 1に記載のプラズマ処理装置（1) 。

3. 一面上に被処理体が载置される第 1の電極板（10) と、

高周波電源に接続され、前記一面と平行に対向し、前記一面の径の 1. 2倍〜 1. 5倍の径を有する対向面を備える第 2の電極板（20) と、

を備える、ことを特徴とするプラズマ処理装置（1) 。

4. さらに、前記対向面の径と略同一の径を有する開口（26 a) が形成され、前記開口（26 a) の内側に前記対向面が露出するように、前記第 2の電極板

(20) の周縁部を覆うシールドリング（26) を備える、ことを特徴とする請求項 3に記載のプラズマ処理装置（1) 。

5. 前記第 2の電極板（20) は、前記対向面を主面とし、前記開口（26 a) と嵌合する凸部（20 a) を備える、ことを特徴とする請求項 4に記載のプラズマ処理装置（1) 。

6. チャンパ（2) と、

高周波電源 (24) に接続され、前記チャンパ（2) 内に処理用のガスを供給する第 1のガス穴（19) を備える電極板（20) と、

前記チャンパ（2) 内に前記ガスを供給する第 2のガス穴（26 b) を備え、開口（26 a) を有し、前記開口（26 a) の内側に前記電極板（20) が露出するように前記電極板（20) の周縁を覆うシールドリング（26) と、を備える、ことを特徴とするプラズマ処理装置（1) 。

7. 前記第 2のガス穴（26 b) は前記開口（26 a) の周囲に環状に配置され、前記第 2のガス穴（26 b) の配置された最大径は、前記開口（26 a) の径の約 1. 1倍である、ことを特徴とする請求項 6に記載のプラズマ処理装置 (1) 。

8. 前記電極板（20) は、前記露出面を主面とし、前記開口（26 a) と嵌合する凸部（20 a) を備え、前記凸部（20 a) の主面は、前記シールドリング（26) と実質的に平坦な面を形成する、ことを特徴とする請求項 7に記載のプラズマ処理装置（1) 。

9. 内部で被処理体に所定のプラズマ処理が施されるチャンパ（2) と、ハロゲンを含むクリーニングガスを前記チャンパ（2) 内に供給するクリー- ングガス供給口 (30) と、

を備える、ことを特徴とするプラズマ処理装置（1) 。

10. 前記電極板（20) は、ケィ素よりもハロゲンラジカルに耐性のある材料を含んで構成される、ことを特徴とする請求項 9に記載のプラズマ処理装置

(1) 。

1 1. 前記クリーニングガスは、フッ素を含む物質から構成され、前記ハロゲンラジカルは、フッ素ラジカルから構成される、ことを特徴とする請求項 9に記載のプラズマ処理装置（1) 。

12. 前記ハロゲンラジカルに耐性のある材料は、炭化ケィ素、カーボン、ァルミ-ゥム、アルマイト、アルミナ、及ぴ、石英アルミナ溶射からなる群から選択される、ことを特徴とする請求項 9に記載のプラズマ処理装置（1) 。

1 3. 前記電極板（20) と対向して設けられ、前記被処理体の戴置される戴置台（10) と、

前記戴置台（10) 上に戴置された前記被処理体の外周を囲むよう設けられ、前記ハロゲンラジカルに耐性のある材料から構成されるリング状部材（1 7) と、をさらに備える、ことを特徴とする請求項 9に記載のプラズマ処理装置（1) 。

14. 前記クリーニングガスは、前記チャンパ（2) 内でプラズマとされて前記ハロゲンラジカルを生成する、ことを特徴とする請求項 9に記載のプラズマ処理装置（1) 。

• 1 5. さらに、前記チャンパ（2) の外部に設けられ、前記クリーニングガス供給口に接続されたァクチベータ（33) を備え、

前記ァクチベータ（33) は、前記クリーニングガスを活性化して前記ハロゲンラジカルを生成し、発生した前記ハロゲンラジカルを前記チャンパ（2) 2内に供給する、ことを特徴とする請求項 9に記載のプラズマ処理装置（1) 。

16. 前記クリーニングガスは、酸素を含む物質を含んで構成される、ことを特徴とする請求項 9に記載のプラズマ処理装置（1) 。

1 7. 内部でのプラズマの生成により、被処理体に所定の処理が施されるチヤンパ（2) と、一面上に被処理体が載置される第 1の電極板（10) と、高周波電源（24) に接続され、前記一面と平行に対向する対向面を有する第 2の電極板（20) と、を備えたプラズマ処理装置 (1) を用いたプラズマ処理方法であつて、

前記対向面の径を、前記前記一面の径の 1. 2倍〜 1. 5倍として、前記第 2 の電極に高周波電力を供給する工程を含む、ことを特徴とするブラズマ処理方法。 18. 内部でのプラズマの生成により、被処理体に所定の処理が施されるチヤンパ（2) と、前記チャンパ（2) 内に処理用のガスを供給する第 1のガス穴 (1 9) を備え、高周波電源（24) に接続される電極板（20) と、前記チヤンバ（2) 内に前記ガスを供給する第 2のガス穴（26 b) を備え、開口（26 a) を有し、前記開口（26 a) の内側に前記電極板 (20) が露出するように前記電極板（20) の周縁を覆うシールドリング（26) と、を備えるプラズマ処理装置（1) を用いたプラズマ処理方法であって、

前記ガスを前記第 1のガス穴（19) と、前記第 2のガス穴（26 b) と、から前記チャンバ（2) 内に噴出する工程を含む、ことを特徴とするプラズマ処理方法。