WO2004070808A1 - プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置用の電極板及び電極板製造方法 - Google Patents

Abstract

被処理基板（Ｗ）にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置は、被処理基板を収納する減圧可能な処理容器（１０）を含む。処理容器内に第１の電極（１２）が配設される。処理容器内には処理ガスを供給するため、供給系（６２）が配設される。処理ガスのプラズマを生成するため、処理容器内に高周波電界を形成する電界形成系（３２）が配設される。第１の電極（１２）の主面に、プラズマが生成される空間側に向って突出する多数の凸部（７０）が離散的に形成される。

Description

明 細 食

プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置用の電極板及び電極 板製造方法

技術分野

本発明は 、 被処理基板にプラズマ処理を施す技術に関 し、 特 高周波を電極に供給してプラズマを生成する高周波放電 方式のブラズマ処理技術に関する 本発明は、 特に、 半導体 デバィスを製造する半導体処理において利用されるプラズマ 処理技 に関する こ こ で、 体処理と は、 半導体ウ エノヽ

D (Liqui d crvstal di sp lay)や F P D ( F lat P ane l

D i splay ) 用のガラ ス基板な どの被処理基板上に半導体層 、 絶縁層、 導電層などを所定のパタ一ンで形成する こ と によ り 、 該被処理基板上に半導体デバィ スや 、 半導体デノ イ スに接 される配線、 電極な どを含む構 物を製造するために実施さ れる種々 の処理を意味する。

背景技術

半導体デバイ スゃ F P Dの製 プロ セスにねけるェッチン グ、 堆積、 酸化 、 ス ハ。ッタ リ ング等の処理では 、 処理ガスに 比較的低温で良好な反応を行わせるためにプラズマが多く利 用される。 一般に、 プラ ズマ処理壮置は、 プラズマ を生成す る方式と して、 グロ一放電または高周波放電を利用する もの と、 マイ ク ロ波を利用する もの と に大別される

高周波放電方式のプラズマ処理装置では 、 処理容器または 反応室内に上部電極と下部電極と を平行に配置する。 下部電 極の上に被処理基板 （半導体ゥェノヽ 、 ガラス某板等） を載置 し、 上部電極若しく は下部電極に整合器を介してプラズマ生 成用の高周波電圧を印加する。 この高周波電圧によって生成 された高周波電界によ り 電子が加速され、 電子と処理ガス と の衝突電離によってプラズマが発生する。

最近では、 製造プロセスにおけるデザイ ンルールの微細化 につれてプラズマ処理に低圧下での高密度プラズマが要求さ れている。 このため、 上記のよ う な高周波放電方式のプラズ マ処理装置では、 従来 （一般に 2 7 M H z 以下） よ り も格段 に高い高周波数領域 （ 5 0 M H z 以上） の周波数を用いる よ う になつてきている。 しかしなが ら、 高周波放電の周波数が 高く なる と、 高周波電源から給電棒を通って電極背面に印加 される高周波電力が、 表皮効果によ り 電極表面を伝わって電 極主面 （プラズマと対向する面） のエッジ部から中心部に向 つて流れる。 一様な電極主面上でエッジ部から中心部に向つ て高周波電流が流れる と、 電極主面の中心部における電界強 度がエッジ部における電界強度よ り も高く なる。 従 て、 生 成されるプラズマの密度も電極中心部側が電極エッジ部側よ り 高く なる。 プラズマ密度の高い電極中心部ではプラズマの 抵抗率が低く な り 、 対向する電極においても電極中心部に電 流が集中 し、 プラズマ密度の不均一性がさ らに強まる。

この問題を解消するために、 高周波電極の主面中心部を高 抵抗部材で構成する ものが知られている （例えば特開 2 0 0 0 — 3 2 3 4 5 6号公報） 。 この技法では、 高周波電源に接 続される側の電極の主面 （プラズマ接触面） の中央部を高抵 抗部材で構成する。 この高抵抗部材でよ り 多く の高周波電力 をジュール熱と して消費させる こ とで、 電極の主面における 電界強度を電極外周部よ り も電極中心部で相対的に低下させ る。 これによ り 、 上記のよ う なプラズマ密度の不均一性を捕 正する。

しかしなが ら、 上記のよ う な高周波放電方式のプラズマ処 理装置において、 高周波電極の主面中心部を高抵抗部材で構 成する ものは、 ジュール熱によ る高周波電力の消費 (ェネル ギー損失） が多く なつて しま 可能性があ

発明の開示

本発明は、 かかる従来技 の問題点に鑑みてなされた の で、 プラズマ密度の均一化を効率的に達成でき る高周波放電 方式のプラズマ処理装置及びプラズマ処理装置用の電極板を 提供する と を 目的とする

本発明の別の 目的は、 本発明によるプラズマ処理装置用の 電極板に静電チヤ ック を一体に設ける構造を効率的に製作で き る電極板製造方法を提供する こ と にある

上記の 目的を達成するために 、 本発明の第 1 のプラズマ処 理装置は、 減圧可能な処理容 内に第 1 の電極を設け、 処理容器内に高周波電界を形成する と共に処理ガスを流 し込 んで前記処理ガス のプラ ズマ 生成し、 刖記 ノ フ スマの下で 被処理基板に所望のブラ ズマ処理を施すプラズマ処理装置で あって、 前記第 1 の電極の主面に、 前記プラズマが生成され る空間に向って突出する多数の凸部を離散的に設ける。 の 装置構成においては、 プラズマ生成用の高周波を第 1 の電極 に印加する こ と も可能であれば 、 他の電極例えば平行平板型 において第 1 の電 1¾と対向する第 2 の電極に高周波を印加す る こ と も可能である 。 第 1 の電極に高周波を印加する場合は、 第 1 の電極の主面と反対側の裏面から高周波を供給してよい。

そのよ う に第 1 の電極に裏側から高周波を印加する士 ·¾县; A口 は、 表皮効果によつて高周波電流が第 1 の電極の主面上を電極ェ ッジ部から電極中心部に向って流れる際にヽ 凸部の表面層を 流れる。 凸部は 、 プラズマ空間側に向って突出 しているので、 凸部以外の部分つま り 主面底面部よ り も低いイ ンピ一ダンス でプラズマ と電気的に結合する。 このため 、 電極の主面の表 面層を流れる咼周波電流によって運ばれる高周波電力は主と して凸部の頂面からプラズマに向けて放出される。 - のよ に、 第 1 の電極の主面上に離散的 B け られた多数の凸部は 夫々 プラズマに 波電力を供給するための小電極と して機 能する。 カ 力 る凸部の属性 （形状 、 サイズヽ 間隔、 密度等 ) を適宜選択する こ とで、 プラズマに対する第 1 の電極の高周 波電力供給特性を所望の特性に制御する こ と ができ る

例えば、 上記のよ う な凸部における高周波電力供給機能を 保証するために 、 第 1 の電極の主面上で凸部の高さ及ぴ電極 径方向の幅を下記の ( 1 ) 式で表されるスキンデップス δ の

3倍以上とするのが好ま しい。

δ = ( 2 / ω σ β ) ^{1 / 2} ( 1 )

た 7こ し、 ω = 2 π f ( f ： 周波数) 、 ひ - 導電率 、 β ： 透 磁率

また、 電極径方向における電界強度ない しプラズマ密度の 均一性を向上させるために、 好ま しく は、 第 1 の電極の主面 上で凸部の面積密度を電極中心部から電極ェッジ部に向つて 次第に大き く する構成と してよい 例えば 、 凸部を一定のサ ィズに形成する場合は、 凸部の個数密度が電極中心部から電 極ェッジ部に向って次第に大き く なる よ う な分布特性と して よい o

また、 好適な一態様と して、 凸部を円柱状に形成してよレ、 あるいは、 凸部を各々 リ ング状に形成 し、 全体で |nj心円状に 配置する構成も可能である。

また、 上記のよ う な凸部によ る高周波電力放出機能を高め る 7こめに、 好ま しく は、 第 1 の電極の主面上で少なく と も凸 部以外の部分の上に誘電体を設ける構成と してよい。

本発明の第 2 のプラズマ処理装置は、 減圧可能な処理容 fin 内に第 1 の電極を設け、 前記処理容器内に高周波電界を形成 する と共に処理ガスを流し込んで 記処理ガスのブラズマを 生成し、 前記プラズマの下で被処理基板に所望のブラズマ処 理を施すプラズマ処理装置であつて 、 m記第 1 の電極の主面

· - に、 前記プラズマが生成される空間 と 向かい合つてへ む多 数の凹部を離散的に設ける。 この装 構 においても 、 プラ ズマ生成用の高周波を第 1 の電極に印加する こ と も可能であ れは 、 他の電極例えば平行平板型において第 1 の電極と対向 する第 2 の電極に高周波を印加す こ と ち可能でめる o 1 の電極に高周波を印加する場合は 第 1 の電極の主面と反对 側の裏面から高周波を供給してよい

第 1 の電極の主面上の凹部はプラズマ空間側と 向い n つて 凹んでいるので、 凹部以外の部分 (電極主面の頂面部） よ り も高いィ ンピ ダンスでブラズマ と電気的 - に結合する の ため、 第 1 の電極の主面の表面層を流れる高周波電流によつ て運ばれる高岡波電力は主と して凹部以外の部分 （電極主面 の頂面部） からプラ ズマに向けて放出 される 。 このよ つ に 、 第 1 の電極の主面上で離散的に配設される多数の凹部が夫々 プラズマに対する高周波電力の供給を抑制する電極マスク部 と して機能する 。 る凹部の属性 （形状 、 サイ ズ、 間隔 密度等） を適宜選択する こ とで 、 プラズマ生成に対する第 1 の電極の作用を所望の特性に制御する こ とができ る。

例えば、 上記のよ う な凹部によ る高周波 力供給マスク機 能を保証するために、 第 1 の電極の主面上で凹部の高さ及び 電極半径方向の幅を上記スキンデップス δ の 3倍以上とする のが好ま しい

また、 電極径方向にねける電界強度ない しプラズマ密度の 均一性を向上させるためにヽ 好ま しく は、 1 の電極の主面 上で凹部の面積密度を電極中心部から電極ェッジ部に向つて 次第に小さ く する構成と してよい。 例えば 、 凹部を一定のサ ィ ズに形成する場合は 、 凹部の個数密度が電極中心部から電 極ェ ッジ部に向つて次第に小さ く なる よ う な分布特性と して よ い。

また、 好適な一態様と して 、 凹部を円柱状に形成 してよい また、 上記のよ う な Μ部による高周波電力供給マス ク機能を 高めるために 、 第 1 の電極の主面上で少な < と も H0部內に誘 電体を設ける構成が好ま しい

本発明の第 3 のプラズマ処理装置は、 減圧可能な処理容 ¾5= 内に 1 の電極 け、 記処理容器内に咼周波電界を形成 する と共に処理ガスを流し込んで前記処理ガスのプラズマを 生成し 、 記プラズマの下で被処理基板に所望のプラズマ処 理を施すプラズマ処理 置であつて、 育 U記第 1 の 極の主面 に誘 体を設けて、 前記第 1 の電極の中心部側に ける fu記 誘電体の厚さ を電極ェ -yジ部側における前 βし 体の厚さ よ り 大き く する 。 この装置構成においても 、 ブラズマ生成用 の高周波を第 1 の電極に印加する こ と も可能であればヽ 他の 電極例えば平行平板型において第 1 の電極と対向する 2 の 電極に高周波を印加する と も可能である o ¾ 1 の電極に高 周波を印加する場合は 、 第 1 の電極の主面と反対側の裏面か ら高 [ΞΕΙ波を供給してよい

上記の装置構成においては 、 プラズマ空間側に対して相対 的に電極中心部側のイ ンピ一ダンスが大き く 電極ェッジ部側 のイ ンピ一ダンスが低いため 、 電極エッジ部側における高周 波電界が強め られる一方で電極中心部側の高周波電界が弱め られ、 これによつて電界強度ない しプラズマ密度の均一性が 改善される。

上記の構成において、 誘電体の好ま しいプロ フアイルは、 第 1 の電極の電極中心部側から電極エッジ部側に向って誘電 体の厚さ が次第に (よ り好ま しく はアーチ型に） 減少する構 成である。 また、 電極中心部を含む第 1 の直径の内側で誘電 体の厚さがほぼ一定である構成も好ま しい。 この場合、 第 1 の直径の外側では、 誘電体の厚さが、 電極エッジ部側に向つ てテーパ状に減少 しても よ く 、 あるいは第 1 の直径よ り も大 きい第 2 の直径の内側でほぼ一定であ り 、 第 2 の直径の外側 で電極エッジ部側に向ってテーパ状に減少する ものであって も よい。 誘電体の面積サイズは被処理基板のサイズに応じて 任意に設定されてよいが、 典型的にはほぼ同サイ ズに設定す る こ とができ る。 つま り 、 誘電体の厚さが最小になるエッジ 部の位置は、 被処理基板のエッジ部と対向する位置付近に設 定する こ と ができ る。 また、 良好な面内均一性を与える誘電 体の誘電率と電極中心部における誘電体の厚さ と の間に一定 の相関関係がある こ とから、 使用する誘電体の誘電率に対応 させて電極中心部における誘電体の厚さ を設定すればよい。

また、 好ま しい一態様と して、 第 1 の電極の主面上に誘電 体の一部例えばエッジ部付近を覆う導電性のシール ド部材を 設けてよい。 かかる構成によれば、 シール ド部材で覆った領 域において誘電体の電界強度低減効果を弱める こ とが可能で あ り 、 シール ド部材の開口部の形状及び/またはサイ ズを変 える こ とで電界強度分布を調整する こ とができ る。 こ のシー ル ド部材 'は着脱可能つま り 交換可能に取り 付けられるのが好 ま しい。

また、 好ま しい一態様と して、 第 1 の電極の主面上で、 誘 電体の外周エッジよ り も径方向外側に所望の距離だけ離れた 位置から外側の電極部分を、 プラズマ生成空間に向かって所 望の突出量だけ張り 出させる構成とする こ と もできる。 かか る電極構造においては、 誘電体の径方向外側に張出部を設け る こ と によ り 、 被処理基板のエッジ部付近の領域で電界強度 を高める方向に電界強度分布特性を制御または調整する こ と ができる。 こ の張出部によ る電界強度分布制御は 出部の 張出量や張出段部の位置によって加減または可変でさ Ό

また、 別の好ま しい一態様と して、 第 1 の電極の主面上で、 誘電体を 、 ブラズマ生成空間に向かって所望の突出 だけ張 り 出させる構成も可能である。 かかる電極構造に いては、 誘電体と対向するプラズマ生成空間の各位置で誘電体を張り 出させた分だけ電界強度を高める方向に電界強度分布特性を 制御または調整する こ とができ る。

更に別の好ま しい一態様によれば、 第 1 の電極の主面にお いて誘電体の内部に空洞を設け、 こ の空洞の中に流動性の誘 電性物質 (好ま しく は有機溶剤） を入れる。 こ の構成におい ては、 空洞の中に入れる誘電性物質の量や占有スぺ ス形状 を適宜選定または設定する こ とで、 誘電体全体の誘電率ゃノ ンビーダンス を任意に調整する こ とが可能で'ある かかる空 洞は、 固体の誘電体の中に形成する こ と も可能であ り 、 第 1 の電極の主面の少なく と もおもて面を固体の誘 体で構成し、 内部の壁面または凹部を電極母材 （導電体） で 成する こ と もでき る

. 5し 上 または第 3 のプラズマ処理装置にねいて、 上記のよ う な凸部 、 凹部または誘電体を設ける 1 の電極に 高周波を印力 Bしない場合、 例えば第 1 の電極をグフ ン ド電位 に接地する場合でも、 プラズマ生成空間に対して上記と 同様 の作用を奏する こ と ができ る。

本発明のプラズマ処理装置においては、 被処理基板をクー ロ ン力によって吸着保持するための静電チヤ ック を 高周波 電源側の第 1 の電極の主面の上に設けて よ あるいは対 向電極つま り 第 2の電極の主面に設けても よい。 第 1 の電極 の主面の上に静電チヤ ック を設ける場合は 第 2 の電極を処 理容器を介してグラ ン ド電位に接 プラズマ内の高周波 電流を処理容器を通してグラ ン ドに流すよ Ό に してよい。

本発明のプラズマ処理装置用の第 1 の電極板は 高周波放 電方式のプラズマ処理装置においてブラズマを生成するため に処理容器内に配設される.電極板であつて ブラズマ と対向 する主面に多数の凸部を離散的に設けてなる 。 かかる構成の 電極板は、 上記第 1 のプラズマ処理装置に ける第 1 または 第 2 の電極と 同様の作用を奏する こ と がでさ

こ の第 1 の電極板を製造するための本発明の電極板製造方 法は、 電極本体の主面に前記凸部に対応する開口 を有するマ スク を被せる工程と、 前記マスク の上から 極本体の主 面上に導電性の金属または半導体を溶射して目 U記開口 内に前 記凸部を形成する工程と、 前記電極本体の主面上から 言己マ スク を除去する工程と を有する。

本発明のプラズマ処理装置用の第 2 の電極板は 高周波放 電方式のプラズマ処理装置においてブラズマを生成するため に処理容器内に配設される電極板であつて ブラズマ と対向 する主面に多数の凹部を離散的に設けてなる 。 かかる構成の 電極板は、 上記第 2 のプラズマ処理装置における笛 1 または 第 2 の電極と 同様の作用を奏する こ と がでさ る。

この第 2 の電極板を製造するための本発明の電極板製造方 法は、 電極基板の主面に前記凹部に対応する開口 を有するマ スク を被せる工程と、 前記マス ク の上から前記電極基板の主 面に固体粒子または液体を吹きつけて前記電極基板の前記開 口内の部分を物理的に除去して前記凹部を形成する工程と、 前記電極基板の主面上から前記マスク を除去する工程と を有 する。

本発明の電極板製造方法において、 好ま し く は、 マス ク を 除去した後の電極基板の主面上に誘電体を溶射して第 1 の誘 電体膜を形成する工程を有してよい。 これによ り 、 第 1 の電 極板では凸部以外の部分に、 第 2 の電極板では凹部内に、 ィ ンピーダンス比を高めるための誘電体を設ける こ とができ る。

また、 第 1 の電極板または第 2 の電極板に静電チャ ッ ク を —体的に設けるために、 好ま しく は、 第 1 の誘電体膜を電極 基板の主面全体を覆う厚みに形成し、 第 1 の誘電体膜の上に 電極材料を溶射して静電チャ ック用の電極膜を形成し、 電極 膜の上に誘電体を溶射して第 2 の誘電体膜を形成 してよい。 この方法によれば、 第 1 または第 2 の電極板の主面上でイ ン ピーダンス比を高めるための誘電体と静電チャ ック用の下部 絶縁膜と を同時に一体形成する こ とができ る。

本発明のプラ ズマ処理装置用の第 3 の電極板は、 高周波放 電方式のプラズマ処理装置においてプラズマを生成する ため に処理容器内に配設される電極板であって、 プラズマと対向 する主面に誘電体を設け、 前記第 1 の電極の中心部における 前記誘電体の厚さを電極ェッジ部における前記誘電体の厚さ よ り も大きい構成とする。 かかる構成の電極板は、 上記第 3 のプラズマ処理装置における第 1 または第 2 の電極と 同様の 作用を奏する こ とができ る。

図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明の一実施形態に係るプラズマエッチング装 置の構成を示す縦断面図である。

図 2 は、 本発明の第 1 の実施形態に係るサセプタ構造を示 す平面図である。

図 3 は、 第 1 の実施形態に係るサセプタ構造を示す部分拡 大縦断面図である。

図 4.は、. 第 1 'の実施形態に係るサセプタ構造における凸部 の個数密度分布特性の一例を示す図である。

図 5 は、 図 1 に示すプラズマエッチング装置における高周 波放電の仕組みを模式的に示す図である。

図 6 は、 図 1 に示すプラズマエッチング装置における高周 波電極の主面を流れる高周波電流の方向性を示す平面図であ る。

図 7 は、 第 1 の実施形態のサセプタ構造における高周波電 流の流れと高周波電力 （電界） の放射を示す略縦断面図であ る

図 8 は、 導体を流れる電磁波 （高周波電流） の深さ方向に おける減衰特性を示す特性図である。

図 9 は、 第 1 の実施形態において電極中心部とエッジ部の 凸部個数密度の比率をパラメータ と したと きの電極半径方向 における電界強度分布特性を示す図である。

図 1 0 は、 第 1 の実施形態に係るサセプタ に静電チャ ック を一体的に設ける構成を示す部分縦断面図である。 3 図 1 1 は、 図 1 0 の静電チャ ック付きサセプタ構造におけ る凸部と底面部のィ ンピーダンス比特性を示す図である。

図 1 2 A〜図 1 2 Fは、 図 1 0 の静電チャ ック付きサセプ タ構造の製造方法を工程順に示す図である。

図 1 3 は、 第 1 の実施形態に係るサセプタ構造の一変形例 を示す図である。

図 1 4 は、 第 1 の実施形態に係る電極凸部構造を上部電極 に適用 した構成例を示す縦断面図である。

図 1 5 は、 本発明の第 2 の実施形態に係る電極構造を示す 平面図である。

図 1 6 は、 図 1 5 の電極構造を示す部分拡大縦断面図であ る。

図 1 7 は、 図 1 5 の電極構造における凹部の個数密度分布 特性の一例を示す図である。

図 1 8 A〜図 1 8 F は、 第 2 の実施形態に係る電極構造に 静電チャ ック を一体的に設ける構造の製造方法を工程順に示 す図である。

図 1 9 は、 第 3 の実施形態に係る下部電極構造を示す平面 図である。

図 2 0 は、 第 3 の実施形態に係る上部電極構造を示す平面 図である。

図 2 1 は、 第 3 の実施形態における平行平板電極構造の一 例を示す図である。

図 2 2 は、 図 2 1 の平行平板電極構造において上部電極中 心部の膜厚をパラメ ータ とする電極間の径方向の電界強度分 4 布を示す図である。

図 2 3 A〜図 2 3 Dは、 第 3 の実施形態における上部電極 の誘電体膜に関する膜厚プロ フ ァ イ ルの よ り 具体的な実施例 を示す図である。

図 2 4 A及ぴ図 2 4 Bは、 図 2 3 A〜図 2 3 D の実施例及 ぴ理想プロ フ ァ イ ルによつて夫々得られる電極間の径方向の 電界強度分布特性を示す図である 。

図 2 5 A〜図 2 5 Dは 、 第 3 の実施形態における上部電極 の誘電体膜に関する膜厚プ口 フ アイノレの よ り 具体的な別の実 施例を示す図である。

図 2 6 A及び図 2 6 Bは、 図 2 5 A〜図 2 5 D の実施例に よって得られる電極間の径方向の電界強度分布特性を示す図 1め る。

図 2 7 A〜図 2 7 Cは 3 の実施形態における上部電極 の誘電体膜に関する膜厚及び膜質プロ フアイノレのよ り 具体的 な別の実施例を示す図でめる

図 2 8 A及び図 2 8 Bは、 図 2 7 A〜図 2 7 C の実施例に よって得られる電極間の径方向の電界強度分布特性を示す図 、め る。

図 2 9 は、 図 2 8 A及ぴ図 2 8 B のデータポィ ン ト力、ら作 成された実用上十分な面内均一性を与える誘電体膜の誘電率 と電極中心部の膜厚と の相関関係を示す図である。

図 3 0 A及び図 3 0 B は、 有機膜エッチングのエッチング 速度分布特性について第 3 の実施形態を上部電極に適用 した 実施例 Aと比較例 B と を対比して示す図である。 5 図 3 1 A及び図 3 1 Bはヽ の実施形態を下部電極に適 用 した構造の実施例と比較例と を対比 して示す図である。

図 3 2 A及び図 3 2 Bは 、 有機膜エ ッチングのエッチング 速度分布特性について図 3 1 Aの実施例と 図 3 1 B の比較例 と を対比 して示す図である

図 3 3 A及び図 3 3 Bは 、 本発明の更に別の実施形態に係 る上部電極構造の実施例を示す部分断面図である。

図 3 4 は、 図 3 3 A及び図 3 3 B の実施例によって得られ る ¾極間の径方向の電界強度分 特性を示す図である。

図 3 5 A〜図 3 5 Cはヽ 本発明の更に別の実施形態に係る 上部電極構造の実施例ヽ 比較例、 及び参考例を夫々示す部分 断面図でめる。

図 3 6 は、 図 3 5 A 〜図 3 5 Cの実施例、 比較例、 及び参 考例によ つて夫々得られる電極 Psiの径方向の電界強度分布特 性を示す図である。

図 3 7 A〜図 3 7 Cは 上部電極構造の別の 2つの実施例 と比較例と を夫々示す部分断面図である。

図 3 8 は、 図 3 7 A 〜図 3 7 C の実施例及び比較例によつ て夫々得られる酸化膜エッチングのエ ッチング速度 （規格化 値） 分布特性を示す図である。

図 3 9 A〜図 3 9 Cは、 本発明の更に別の実施形態に係る 上部電極構造の実施例、 比較例、 及び参考例を夫々示す部分 断面図である。

図 4 0 は、 図 3 9 A〜図 3 9 C の実施例、 比較例、 及ぴ参 考例によって夫々得られる電極間の径方向の電界強度分布特 性を示す図である。

図 4 1 は、 図 3 5 A〜図 3 8 の実施形態の変形例に係る上 部電極構造を示す部分断面図である o

図 4 2 A〜図 4 2 Dは、 本発明の更に別の実施形態に係る 上部電極構造を示す部分断面図であ o

図 4 3 は、 図 4 2 〜図 4 2 D の実施形態における具体的 な実施例を示す部分断面図である ο

図 4 4 は、 図 4 3 の実施例によつて得られる電極間の径方 向の 界強度分布特性を示す図であ

図 4 5 A〜図 4 5 Dは、 図 4 2 A 〜図 4 2 Dの実施形態の 変形例に係る上部電極構造を示す部分断面図でめ

発明を実施するための最良の形態

以下に本発明の実施形態につレ、て図面を参 '昭、、ヽして説明する。 な ヽ 以下の説明において、 略 一の機能及び構成を有する 構成要素については、 同一符号を付し、 重複説明は必要な場 口 にのみ行 う。

図 1 は 、 本発明の一実施形態に係るプラズマエツチング装 置の構成を示す縦断面図である o このプラズマ処理装置は 、

R I E型のプラズマエッチング ¾t置と して構成される。 プラ ズマ処 a装置は、 例えばアル ミ 二 ゥムまたはステ ン レス鋼等 の金属製の円筒型チャ ンバ （処理容器） 1 0 を有する。 チャ ンノ^ 1 0 は保安接地される。

チャ ンバ 1 0 内には、 被処理 板と して例えば半導体ゥェ ノヽ Wを載置する円板状の下部電極またはサセプタ 1 2 が配き/

ΗΧ

される o このサセプタ 1 2 は、 例 X.ばアルミ -ゥムカゝらな り 、 7 絶縁性の筒状保持部 1 4 を介してチャ ンノ^ 1 0 の底から ¾直 上方に延びる筒状支持部 1 6 に支持される 筒状保持部 1 4 の上面には、 サセプタ 1 2 の上面を環状に囲む例えば石英か らなるフォーカス リ ング 1 8 が配置される

チャンノ 1 0 の側壁と筒状支持部 1 6 と の間には排気路 2

0 が形成される。 この排気路 2 0 の入口または途中に 、 環状 のノ ッ フル板 2 2 が取り 付けられる と共に底部に排気 Ρ 2 4 が配設される。 この排気口 2 4 に排気管 2 6 を介 して排気装 置 2 8 が接続される 。 排気装置 2 8 は、 真空ポンプを有して お り 、 チャンバ 1 0 内の処理空間を所定の 空度まで減圧す る こ とができ る。 チャ ンバ 1 0 の側壁には 、 半導体ゥエノ、 w の搬入出 口 を開閉するゲ一 トバルブ 3 0 が取り 付けられる。

サセプタ 1 2 には 、 プラズマ生成用の高周波電源 3 2 が整 合器 3 4及び給電棒 3 6 を介して電気的に接続される 。 この 高周波電源 3 2 は、 所定の高周波数例えば 6 0 Μ Η ζ の高周 波電力を下部電極つま り サセプタ 1 2 に印加する。 なお、 チ ヤ ンパ 1 ◦ の天井部には 、 後述する シャ フ へッ ド 3 8 が接 地電位の上部電極と して配設される。 従つて 、 高周波 源 ΰ

2 力 らの高周波電圧は、 サセプタ 1 2 とシャ ヮ一へッ ド 3 8 と の間に容量的に印加される。

サセプタ 1 2 の上面には 、 半導体ゥェノヽ Wを静電吸着力で 保持するための静電チャ ク 4 0 が配 される。 この静電チ ャ ッ ク 4 0 は導電膜からなる電極 4 0 a を一対の絶縁膜 4 0 b 、 4 0 c の間に挟み込んだものである 電極 4 0 a には直 流電源 4 2 がスイ ッチ 4 3 を介して電気的に接 |?εされる。 8 流電源 4 2からの直流電圧によ り 、 クーロ ン力で半導体ゥェ ハ Wをチャ ック上に吸着保持する こ とができ る。

サセプタ 1 2 の内部には、 例えば円周方向に延在する冷媒 室 4 4が配設される。 この冷媒室 4 4 には、 チラ一ユニ ッ ト 4 6 よ り 配管 4 8 、 5 0 を介して所定温度の冷媒例えば冷却 水が循環供給される。 冷媒の温度によって静電チャ ック 4 0 上の半導体ウェハ Wの処理温度を制御でき る。 さ らに、 伝熱 ガス供給部 5 2 からの伝熱ガス例えば H e ガスが、 ガス供給 ライ ン 5 4 を介して静電チヤ ック 4 0 の上面と半導体ウェハ

Wの裏面と の間に供給される。

天井部のシャ ワー へッ ド 3 8 はヽ 多数の 77ス通 扎 6 a を有する下面の電極板 5 6 と、 の電極板 5 6 を着脱可能に 支持する電極支持体 5 8 と を有する 電 fe支持体 5 8 の内部 にパ ッ フ ァ室 6 0 が設けられ、 のバッフ ァ室 6 0 のガス導 入口 6 0 a には処理ガス供給部 6 2からのガス供給配管 6 4 が接続される。

チャ ン ノ 1 0 の周囲には、 環状または同心状に延在する磁 石 6 6 が配置される。 チャ ンバ 1 0 内 おいて、 シャ ヮ ¹ ~へ ッ ド 3 8 とサセプタ 1 2 と の間の 間には 、 高周波電源 ΰ 2 によ り鉛直方向の R F電界が形成される 高周波の放電によ り 、 サセプタ 1 2 の表面近傍に高密度のプラズマを生成する こ とができ る。

このプラズマエッチング装置内の各部例えば排気装置 2 8 高周波電源 3 2、 静電チャ ッ ク用のスィ ッチ 4 3 、 チラー ュ ニ ッ ト 4 6 、 伝熱ガス供給部 5 2及ぴ処理ガス供給部 6 2等 の動作を制御するため、 制御部 6 8 が配設される。 制御部 6 8 は、 ホス ト コ ンピュータ （図示せず） 等と も接続される。

このプラズマエッチング装置に いて、 エッチングを行う 場合には、 次のよ う な操作を行う o 即ち、 先ずゲー トバルブ

3 0 を開状態に して加工対象の半導体ゥェノ、 Wをチヤ ンノ 1

0 内に搬入して、 静電チャ ック 4 0 の上に載置する。 そ して 処理ガス供給部 6 2 よ り エツチングガス （一般に混合ガス） を所定の流量及び流量比でチャ ンバ 1 0 内に 入し、 お 気装 置 2 8 によ り チャ ンノ 1 0 内の圧力を Pス疋値にする。 さ らに 高周波電源 3 2 よ り 所定のパワーで高周波電力をサセプタ 1

2 に供給する。 また、 直流電源 4 2 よ り 直流電圧を静電チヤ ック 4 0 の電極 4 0 a に印カロしてヽ 半導体ウェハ wを静電チ ャ ッ ク 4 0 上に固定する。 シャ ヮ ッ ド、 3 8 よ り 吐出され たエッチングガスは両電極' 1 2 、 3 8 間で高周波の放電によ つてプラズマ化し、 このプラズマで生成される ラジカノレゃィ オンによって半導体ウェハ Wの主面がェッチングされる。

このプラズマエッチング装置では 、 サセプタ （下部電極）

1 2 に対して従来 (一般に 2 7 M H Z 以下 ) よ り も格段に高 い周波数領域 ( 5 0 M H z 以上） の高周波を印加する。 これ によ り 、 プラズマを好ま しい解離状 mで高密度化 し、 よ り 低 圧の条件下でも高密度プラズマを形成する こ とができ る。

図 2、 図 3 、 及び図 4 は、 夫々 ヽ 本発明の第 1 の実施形態 に係るサセプタ構造 （サセプタ 1 2 ) を示す平面図、 同構造 を示す部分拡大縦断面図、 同構造に ける凸部の個数密度分 布特性の一例を示す図である。 サセプタ 1 2 の主面 （この実 施形態ではサセプタ 1 2 の上面、 つま り プラズマ生成空間側 の面） には、 導電体または半導体からなる一定サイズの円柱 形凸部 7 0 が離散的に多数配設される。 これらの凸部 7 0 は、 各々 がプラズマに高周波電力または高周波電界を与えるため の小電極を構成する。 好ま しく は図 4 に示すよ う に電極中心 部から電極エッジ部に向って次第に大き く なる よ う な個数密 度分布または面積密度分布でサセプタ 1 2 の主面上に配置さ れる。

図 5 は、 図 1 に示すプラズマエッチング衣置に ける、 高 周波放電の仕組みを模式的に示す図である 図 5 に示すよ う に、 高周波電源 3 2 からの高周波電力がサセプタ 1 2 に供給 される と、 サセプタ （下部電極） 1 2 と上部雷極 3 8 との間 の高周波放電によって、 エッチングガスのプラズマ P Zが半 導体ゥェノヽ W付近で生成される。 生成されたプラズマ P Z は、 四方に 、 特に上方及び半径方向外側に拡散する プラズマ P

Z 中の電子電流ない しイオン電流は、 上部電極 3 8やチャ ン バ側壁等を通ってグラ ン ドへ流れる。

図 6 は、 図 1 に示すプラズマエッチング装置における、 高 周波電極の主面を流れる高周波電流の方向性を示す平面図で ある。 サセプタ 1 2 においては、 高周波電源 3 2 から給電棒 3 6 を介 してサセプタ裏面または背面に印加された高周波電 力が、 表皮効果によって電極表面層を伝播する。 図 6 に示す よ う に、 サセプタ 1 2 の主面上ではエッジ部から中心部に向 つて逆放射状に高周波電流 i が流れる。

図 7 は、 第 1 の実施形態のサセプタ構造 （サセプタ 1 2 ) 2 における高周波電流の流れと高周波電力 （電界） の放射を示 す略縦断面図である。 図 7 に示すよ う に、 この実施形態では、 高周波電流 i がサセプタ 1 2 の主面上で凸部 7 0 の表面層を 流れる。 凸部 7 0 は、 上部電極 3 8側つま り プラズマ P Z側 に向って突出 しているので、 主面の底面部 1 2 a よ り も低い ィ ンピーダンスでプラズマ P Z と電気的に結合する。 このた め、 サセプタ 1 2 の主面の表面層を流れる高周波電流 i によ つて運ばれる高周波電力は、 主と して凸部 7 0 の頂面からプ ラズマ P Z に向けて放出される。

なお、 図 3 に示すよ う に、 凸部 7 0 の周 り （底面部 1 2 a の上） に誘電体 7 2 を設ける構成が好ま しい。 これによ .り 、 サセプタ 1 2 の主面上で凸部 7 0 と底面部 1 2 a と のイ ンピ 一ダンス比 Z _{1 2 a} / Z ₇。を大き く する こ と ができ る。 つま り 凸部 7 0 を通 してプラズマ P Z に与える高周波波電力の比 率または電力供給率を高める こ と ができ る。

このよ う に、 この実施形態では、 サセプタ 1 2 の主面上で 離散的に設け られた多数の凸部 7 0 が夫々プラズマ P Z に高 周波電力を供給するための小電極と して機能する。 かかる凸 部 7 0 の属性 （形状、 サイ ズ、 間隔、 密度等） を選択する こ とで、 小電極の集合体であるサセプタ 1 2 の高周波電力供給 特性を所望の特性に設定する こ と ができ る。

例えば、 上記 （図 4 ) のよ う に、 凸部 7 0 の倔数密度を電 極中心部から.電極エッジ部に向って次第に大き く なる よ う な 分布特性とする こ と ができ る。 これによ り 、 図 9 に示すよ う に、 サセプタ 1 2 よ り プラズマ P Z に与えられる高周波電力 または高周波電界の均一性 （特に電極半径方向の均一性） を 改善する こ とができ る。 +

図 9 は、 第 1 の実施形態において電極中心部とエッジ部の 凸部個数密度の比率をパラメ ータ と したと きの電極半径方向 における電界強度分布特性を示す図である。 図 9 の例では、 サセプタ 1 2の半径を 1 5 O m mと して、 サセプタ 1 2上の 半径方向の電界強度分布を示す。 こ こで、 電極中心部におけ る凸部 7 0 の個数密度 N c と電極エッジ部における凸部 7 0 の個数密度 N e との比率 N e / N c を、 1 (倍） 、 2 (倍） 、 4 (倍） 、 6 (倍） 、 8 (倍） に変更 している。 比率 N e / N c を大き く するほど、 電界強度の均一性が改善され、 ひい てはプラズマ密度の均一性が改善される。

凸部 7 0 の他の属性の中で特に重要なのはサイ ズである。 凸部 7 0 の高さが小さすぎる と、 よ り 正確にはス キンデップ ス（skin depth) δ よ り も小さ いと 、 サセプタ 1 2 の主面上で 高周波電流 i の一部または大部分が凸部 7 0 の下を素通 り す る。 このため、 その分だけ、 凸部 7 0 からプラズマ P Zへ供 給される高周波電界が弱まる。 こ こで、 スキンデップス δ は、 導体の表面層を流れる高周波電流の振幅が深さ δ で 1 / e に 減衰する と い う フ ァ ク タであ り 、 下記の式 （ 1 ) で与え られ る。

δ = ( 2 / ω σ μ ) ^{1 2} ( 1 ) ただし、 ω = 2 π f ( f ： 周波数） 、 σ ： 導電率、 μ ： 透磁率

図 8 は、 導体を流れる電磁波 （高周波電流） の深さ方向に おける減衰特性を示す特性図である。 図 8 に示すよ つ に、 表 皮効果によって導体の表面層を流れる電磁波 （高周波電流） の振幅は導体の深さ方向で減衰し、 スキンデップス δ の 3倍 の深さでは約 5 %までに減衰する。 従って、 凸部 7 0 の高さ をスキンデップス δ の 3'倍以上の高さ に設定する と で、 高 周波電流 i の大部分 （約 9 5 %以上） を凸部 7 0 に流し込ん で、 凸部 7 0 からプラズマ P Zへ高周波電力を効率よ く 放出 させる こ とができ る。 例えば、 サセプタ 1 2及ぴ凸部 7 0 の 材質をアルミ ニ ウム と し、 高周波電源 3 2 の周波数を 1 0 0

M H z と した場合、 ス キンデッ プス δ は 8 μ mである 従 て、 凸部 7 0 の高さ を 2 4 μ πι以上に設定すればよい

凸部 7 0 の幅サイズ、 特に電極半径方向の幅サィズも重要 である。 凸部 7 0 の頂面まで高周波電流 i を十分に流 し込む には電極半径方向の幅サイ ズが大きいほどよい。 の幅サイ ズは、 ス キンデップス δ の 3倍以上、 好ま しく は周波数 1 0

Ο Μ Η ζ で 3 0 μ π！〜 5 0 O x mの範囲内に設定する こ とが でき る。

凸部 7 0 間の距離間隔も、 凸部 7 0 と底面部 1 2 a と のィ ンピーダ ンス比 z _{1 2 a}Zz ₇。を最適化する よ う な値に選ぶ こ と ができ る。 この間隔は、 例えば 1 0 0 M H z では 1 0 0 μ π！〜 1 m mの範囲内に設定されるのが好ま しい

図 1 0 は、 第 1 の実施形態に係るサセプタ に静電チャ ック を一体的に設ける構成を示す部分縦断面図である 図 1 0 に 示すよ う に、 サセプタ 1 2 の主面上に、 よ り 正確には凸部 7

0及び誘電体 7 2 の上に静電チヤ ック 4 0 の下部絶縁膜 4 0 b が形成される。 下部絶縁膜 4 0 b の上に電極膜 4 0 a が形 成され、 更に、 電極膜 4 0 a の上に上部絶縁膜 4 0 c が形成 される。

図 1 1 は、 図 1 0 の静電チャ ック付きサセプタ構造におけ る凸部と底面部のィ ンピーダンス比特性を示す図である。 図 1 1 の横軸のパラメ ータは、 サセプタ 1 2 の主面上における 凸部 7 0 (正確には凸部頂面） の総面積 S ₇ 。 と底面部 1 2 a の総面積 S _{2 a} と の比率 S i _{2 a} / S ₇ 。はである。 図 1 1 の縦軸は、 凸部 7 0 の頂面から電極膜 4 0 a までの距離 （ D 1 ) と サセプタ底面部 1 2 a か ら電極膜 4 0 a までの距離 ( D 2 ) と の比率 D 2 ZD 1 を示す。 図 1 1 の関数値は、 サ セプタ 1 2 の主面上における凸部 7 0 のイ ンピーダンス Z ₇ 。 と底面部 1 2 a のイ ンピーダンス Z _{1 2 a} と の比率 Z _{1 2 a}Z Z ₇。を示す。

図 1 0 に示す積層構造.では、 静.電チャ ッ ク 4 0 の下部絶縁 膜 4 O b の膜厚 D 1 が重要である。 他の条件が許す限り でこ の膜厚 D 1 を相対的に小さ く するのが好ま しい。 図 1 1 に示 すよ う に、 D 2 / D 1 を大き く する ほ ど、 Z _{1 2 a} / Z ₇。を 大き く する こ と ができ る。 図 1 1 力 ら、 この比率 D 2 / D 1 は 2 (倍） 以上の値に選ばれるのが好ま しい。

また、 比率 S _{2 a} / S ₇。を小さ く する手法によ っても、 つま り 凸部 7 0 の占有面積率を高める こ と によつても、 イ ン ピーダンス比 Z i _{2 a} Z Z ₇。 （図 1 1 の関数値） を大き く す る こ と ができ る。 上記の よ う に、 イ ンピーダンス比 z _{2 a}

Z Z ₇。を大き く する ほど、 プラズマ P Z に対する凸部 7 0 からの高周波電力供給率を高める こ とができ る。 図 1 1 から、 比率 S _{2 a} / S ₇ 。は 4 (倍） 以下に選ばれる のが好ま しい。

図 1 2 A〜図 1 2 Fは、 図 1 0 の静電チャ ック付きサセプ タ構造の製造方法を工程順に示す図である。

先ず、 図 1 2 Aに示すよ う に、 例えばアルミ ニ ウムからな るサセプタ本体 （電極基板） 1 2 の主面上に、 凸部 7 0 に対 応する開 口部 7 4 a を有する例えば樹脂製のマス ク 7 4 を被 せる。 このマスク 7 4 において、 開口部 7 4 a の平面形状及 び平面サイ ズは凸部 7 0 の平面形状及び平面サイ ズを規定す る。 開口部 7 4 a の深さは凸部 7 0 の高さサイズ （D 2 — D 1 ： 例えば 1 5 0 m ) を規定する。

次に、 図 1 2 B に示すよ う に、 マスク 7 4 の上力 らサセプ タ本体 1 2 の主面全体に凸部 7 0 の材料例えばアルミ ユウム (A 1 ) を溶射する。 これによ り 、 マスク 7 4 の開口部 7 4 a 内にアルミ ニウムをマスク上面の高さまで充填する。

次に、 サセプタ本体 1 2 の主面上からマス ク 7 4 を例えば 薬液で溶かして除去する。 これによ り 、 図 1 2 C に示すよ う にサセプタ本体 1 2 の主面上に所定サイズの多数の凸部 7 0 が所定の分布パターンで離散的に残る。

次に、 図 1 2 Dに示すよ う に、 サセプタ本体 1 2 の主面全 体に誘電体材料例えばアルミ ナ （ A 1 ₂ O ₃ ) を溶射する。 これによ り 、 凸部 7 0 の頂面よ り も所定の高さ （ D 1 ： 例え ば 5 0 /z m ) に達する膜厚に誘電体膜 （ 7 2、 4 0 b ) を形 成する。

次に、 図 1 2 Eに示すよ う に、 サセプタ本体 1 2の主面全 体にわたって誘電体膜 4 0 b の上に静電チャ ック 4 0 の電極 膜 4 0 a の材料例えばタ ングステン （ W ) を溶射する。 これ によ り 、 所定膜厚 （ D 3 ： 例えば 5 0 μ m ) の電極膜 4 0 a を形成する。

次に、 図 1 2 F に示すよ う に、 サセプタ本体 1 2 の主面全 体にわたって電極膜 4 0 a の上に誘電体材料例えばアルミナ を溶射する。 これに よ り 、 静電チャ ッ ク 4 0 の上部絶縁膜 4 O c を所定の膜厚 （ D 4 ： 例えば 2 0 0 ^ m ) に形成する。

こ の実施形態では、 サセプタ本体 1 2 の主面上で凸部 7 0 の周 り を埋める （底面部 1 2 a を覆う ） ための誘電体 7 2 と 静電チャ ック 4 0 の一部を構成する下部絶縁膜 4 0 b と を 1 回の溶射工程で同時に一体形成する こ とができる。

上記実施形態のサセプタ 1 2 は主面上に円柱形の凸部 7 0 を設ける ものであるが、 凸部 7 0 には、 任意の形状を凸部 7 0 に与える こ とが可能である。 図 1 3 は、 第 1 の実施形態に 係るサセプタ構造の一変形例を示す図である。 図 1 3 に示す 変形例において、 多数の環状凸部 7 0 が同心円状に配設され る。 即ち、 図 1 3 のサセプタ構造でも、 高周波電流が電極ェ ッジ部から中心部に向って流れる際に、 底面部 1 2 a よ り も ィ ンピーダンスの低い凸部 7 0 から高周波電力が効率よ く プ ラ ズマ P Z側に放出 される。 凸部 7 0 の面積密度は、 電極中 心部から電極エッジ部に向って次第に大き く なる よ う な分布 特性と される。 これによ り 、 電極半径方向における電界強度 の均一性を改善し、 ひいてはプラズマ密度の均一化を達成す る こ とができ る。 図 1 4 は、 第 1 の実施形態に係る電極凸部構 口を上部電極 に適用 した構成例を示す縦断面図である。 即ちヽ 上記実施形 態のよ う に電極の主面に小電極と して機能する多数の凸部 7

0 を離散的に設ける構成は、 図 1 4 に示すよ に 、 対向電極 つま り 上部電極 3 8 に適用する こ と も可能である

図 1 4 の構成例では、 シャ ワーへッ ド、 3 8 の電極板 5 6 の 主面 （下面 、 つま り プラズマ生成空間側の面 ) に凸部 7 0 が 配設され、 凸部 7 0 の周 り （底面部 5 6 b の上 ) に誘電体 7

2 が配 れる。 ガス通気孔 5 6 a は、 凸部 7 0 を垂直方向 に貫通して配設する こ とができ る 力 カ る構成によれば、 上 部電極 3 8 はプラズマ P Z力ゝらの高周波電流を主と して凸部

7 0 を通 じて受け取る。 従って、 上部電極 3 8 においても凸 部 7 0 の属性を適宜選択する こ と で、 プラズマ密度の均一性 を一層向上させる こ と ができ る。 例えば凸部 7 0 の面積密度 を電極中心部から電極エッジ部に向って次第に大き く なる よ う な分布特性とする こ とができ る

図 1 5 、 図 1 6 、 '及び図 1 7 は 、 夫々 、 本発明の第 2 の実 施形態に係る電極構造 （サセプタ 1 2 ) を示す平面図、 同構 造を示す部分拡大縦断面図、 同構造における凹部の個数密度 分布特性の一例を示す図である。 サセプタ 1 2 の主面には、 一定サイ ズの円柱形凹部 8 0 が離散的に多数配設される。 こ れらの凹部 8 0 は、 対向電極側つま り プラズマ P Z側と 向い 合って凹んでいるので、 主面の頂面部 1 2 a よ り も高いイ ン ピーダンスでプラズマ P Z と電気的に結合する。 このため、 サセプタ 1 2 の主面の表面層を流れる高周波電流 i によって 運ばれる高周波電力は主と して頂面部 1

z に向けて放出される。

な 、 図 1 6 に示すよ う に、 好ま しく は凹部 8 0 の中に誘 電体 8 2 が配設される。 これによ り 、 サセプタ 1 2 の主面上 で凹部 8 0 と頂面部 1 2 a と のイ ン ピーダンス比 Z ₈ 0 / Z

1 2 a を大き < する こ と ができ る。 つま り 頂面部 1 2 a よ り ブラズマ P Z に与える高周波波電力の比率を高める と がで きる

のよ つ に 、 この実施形態では、 サセプタ 1 2 の主面上で 離散的 HXけ られた多数の凹部 8 0 が、 夫々 プラズマ P Z に 対する高周波電力の供給を抑制する電極マスク部と して機能 する。 かかる 凹剖 ； 8 0 の属性 （形状、 サイ ズ. 、 間隔 、 密度 等） を適宜選択する こ とで、 サセプタ 1 2 に ける高周波電 力供給特性を所望の特性に制御する こ とがでさ る

例えば 、 図 1 7 に示すよ う に、 凹部 8 0 の個数密度を電極 中心部から電極ェクジ部に向って次第に小さ < なる よ う な分 布特性とする こ とができ る。 これによ り ヽ サセプタ 1 2 よ り プラズマ P Z に与えられる高周波電力または高周波電界の均 一性 （特に半径方向の均一性) を改善しヽ ひいてはプラズマ 密度の均一性を改 する こ とがで S -3 o 凹部 8 0 の他の属性 も基本的には第 1 の実施形態における凸部 7 0 と 同様に扱つ てよ く 、 例んば凹部 8 0 の深さサィズ及び幅サィズをス キン デッ プス δ の 3倍以上の値に設定する こ と がでさ 。

図 1 8 A 〜図 1 8 Fは 、 第 2 の実施形態に係る電極構造に 静電チヤ クク を一体的に設ける構造の製 方法を工程順に示 す図である o

―、

先ず 、 図 1 8 Aに示すよ う に、 例えばァル、 二ゥムからな るサセプタ本体 (電極基板） 1 2 の主面上にヽ 凹部 8 0 に対 応する開 P部 8 4 a を有する例えば樹脂製のマス ク 8 4 を被 せる。 のマスク 8 4 において、 開 Π部 8 4 a の平面形状及 び平面サィ ズは凹部 8 0 の平面形状及ぴ平面サィ ズを規定す o 。

次にヽ 図 1 8 B に示すよ う に、 マスク 8 4 の上からサセプ タ本体 1 2 の主面全体にブラス ト法によ り 固体粒子 （例えば ドライァィ スぺレッ ト） または流体 (高圧ジェ ッ ト水） を吹 きつける ο によ り 、 マス ク 8 4 の開口部 8 4 a 内の部材

(ァルへ 二ゥム ) を物理的に除去しヽ そこに所望の深さの凹 部 8 0 を形成する o

次にヽ サセプタ本体 1 2 の主面上からマスク 8 4 を除去す る。 >~れによ り ヽ 図 1 8 Cに示すよ う に、 サセプタ本体 1 2 の主面上に所定サイズの多数の H0部 8 0 が所定の分 flパタ一 ンで離散的に残る。

次に、 図 1 8 Dに示すよ う に、 サセプタ本体 1 2 の主面全 体に誘電体材料例えばァルミ ナ （ A 1 ₂ O 3 ) を溶射す 。 これによ り 、 サセプタ頂面部 1 2 a よ り所定の高さに する 膜厚に誘電体膜 （ 8 2 、 4 0 b ) を形成す 。

次に、 図 1 8 Eに示すよ う に、 サセプタ本体 1 2 の主面全 体にわたって誘電体膜 4 0 b の上に静電チヤ ック用の電極材 料例えばタ ングステン （ W ) を溶射する 。 これによ り ヽ 所定 膜厚の電極膜 4 0 a を形成する。 次に、 図 1 8 Fに示すよ う に、 サセプタ本体 1 2 の主面全 体にわたって電極膜 4 0 a の上に誘電体材料例えばァルミ ナ を溶射する。 これによ り 、 上部絶縁膜 4 0 c を所定の膜厚に 形成する。

この実施形態でも、 サセプタ本体 1 2 の主面上で凹部 8 0 を埋めるための誘電体 8 2 と静電チャ ック 4 0 の一部を構成 する下部絶縁膜 4 0 b と を 1 回の溶射ェ程で同時に一体形成 する こ とができ る。

また、 こ の実施形態でも、 電極の主面上で電極マス ク部と して機能する多数の凹部 8 0 を離散的に設ける構成を 、 図示 省略するが、 対向電極つま り 上部電極 3 8 に適用する こ と あ 可能である。 従って、 サセプタ 1 2側に凸部 7 0 を け、 上 部電極 3 8側に凹部 8 0 を設ける構成や 、 サセプタ 1 2側に 凹部 8 0 を設け、 上部 極 3 8側に凸部 7 0 を設ける構成等 も可能である。

図 1 9 及び図 2 0 は 、 夫々、 第 3 の実施形態に係る下部電 極構造及び上部電極構 laを示す平面図である。 ちヽ 図 1 9 は第 3 の実施形態をサセプタ 1 2 に適用 した構成例を示す。 図 2 0 は第 3 の実施形態を上部電極 8 (正確には電極板 5

6 ) に適用 した構成例を示す。

この実施形態では、 電極の主面つま り プラズマ生成空間側 の面 （上部電極 3 8 の 合は下面、 サセプタ 1 2 の 合は上 面） に誘電体膜または誘電体層 9 0が配 eス れ 電極中心 部における誘電体膜 9 0 の膜厚は、 電極ェッジ部に ける誘 電体膜 9 0 の膜厚よ り あ大き く なる よ う に構成される 3 体膜 9 0 のおもて面 （プラズマ生成空間側の面） は略面一に なっている。 この誘電体膜または誘電体層 9 0 は、 例えばァ ルミ ナ （ A 1 ₂ O ₃ ) からなるセ ラ ミ ック を例えばアルミ 二 ゥムからなる電極基板に溶射する こ と によって形成する こ と ができ る。

かかる電極構造によれば、 プラズマ P Z側に対して相対的 に電極中心部側のィ ンピーダンスが大き く 電極エ ッジ部側の ィ ンピ一ダンスが低い。 このため、 電極エッジ部側における 高周波電界が強め られる一方で電極中心部側の高周波電界が 弱め られる。 その結果、 電界強度ない しプラズマ密度の均一 性が改善される。 特に、 図 1 9 の構成例においては、 電極 1 2 の裏面側から表皮効果で主面側へ回った電流は、 誘電体膜 9 0 に流れ込むと膜厚の小さい部分 （誘電体層の薄い部分） からプラズマ側へ抜けやすい。 このため、 電極エッジ部側に おける高周波電力の放出とプラズマ密度を強める こ と ができ る。

図 2 1 は、 第 3 の実施形態における平行平板電極構造の一 例を示す図である。 図 2 2 は、 図 2 1 の平行平板電極構造に おいて上部電極中心部の膜厚をパラ メ ータ とする電極間の径 方向の電界強度分布を示す図である。 誘電体膜 9 0 の膜厚分 布特性の中で重要なパラ メ ータ の 1 つは電極中心部の膜厚で ある。 図 2 1 に示すよ う に上部電極 3 8 に円盤状の誘電体膜 9 0 を設ける平行平板電極構造において、 上部電極中心部の 膜厚 D c をパラメータに して電極間の径方向の電界強度分布 をシミ ュ レーシ ョ ンで求めた。 このシ ミ ュ レーシ ョ ンは、 被処理基板と して 3 0 0 m m口 径の半導体ウェハを想定した。 上部電極 3 8 にはアルミ -ゥ ム、 誘電体膜 9 0 にはアル ミ ナ （ A 1 ₂ 0 ₃ ) 、 下部電極 1 2 にはアルミ ニ ウムを夫々想定した。 図 2 2 に示すよ う に、 0 . 5 m π！〜 1 0 m mの範囲内では、 電極中心部の膜厚が大 きいほど電界強度の面内均一性が向上し、 8 ra π！〜 1 0 m m の膜厚が特に好ま しい。 なお、 図 2 2 の横軸上で 「 0 」 の位 置は電極中心点の位置を表す。

また、 誘電体膜 9 0 の膜厚が電極中心部から電極エッジ部 にかけて減少変化するプロ ファイルも重要である。 図 2 3 A 〜図 2 3 Dは、 第 3 の実施形態における上部電極の誘電体膜 に関する膜厚プロ フ ァ イルのよ り 具体的な実施例を示す図で ある。 図 2 4 A及び図 2 4 Bは、 図 2 3 A〜図 2 3 Dの実施 例及び理想プロ ファイルによって夫々得られる電極間の径方 向の電界強度分布特性を示す図である。

図 2 3 Aに示す実施例 [1]では、 誘電体膜 9 0 の膜厚 D に つき、 Φ (直径） 0〜 3 0 mmで D = 9 m m (フラ ッ トつま り 一定） 、 Φ 3 0〜 1 6 0 mmで D = 8 m m (フラ ッ 卜 ) 、 φ 1 Ό 0 〜 2 5 4 m raで D = 8〜 3 m m (テ一ノ^ ) に 疋す る。 図 2 3 B に示す実施例 [2]では、 φ 0〜 3 0 m mで D =

9 m m 、フ フ ッ ト） 、 φ 3 0〜 8 0 πι πιで D = 8 m m (フラ ッ 卜） 、 φ 8 0〜 1 6 0 m mで D = 8〜 3 m m (テ一パ） に 設定する 。 図 2 3 C に示す実施例 [3]では、 Φ 0 〜 3 0 m m で D = 9 m m (フラ ッ ト） 、 φ 3 0〜 1 6 0 m mで D = 8 m m (フ ラ ッ ト ） 、 φ 1 6 0〜 3 3 0 πι ιηで D = 8〜 3 m m (テーパ） に設定する。

図 2 3 D に、 上記実施例 [1]、 [2]、 [3]のプロ フ ァ イルを曲 線で簡明に示す。 併せて、 断面形状を図示省略するが、 φ 0 ~ 1 5 0 m mで D = 0 . 5 m m (フラ ッ ト） に設定する実施 例 [4]のプロ フ ァ イルも示 し、 さ ら には理想的なプロ フ ア イ ルも示す。 こ こで、 理想的なプロ フ ァ イルは、 φ 0〜 3 0 0 mmで D = 9 〜 O m m (アーチ型） に設定する ものである。

図 2 4 A及び図 2 4 Bに示すよ う に、 理想プロ フ ァイルに よる電界強度分布特性が面内均一性に最も優れている。 実施 例 [1]、 [2]、 [3]、 [4]の中では、 理想プロ フ ァイルに近い実施 例 [1]及び [3]の面内均一性が優れている。

なお、 上部電極 3 8 (電極板 5 6 ) においては、 拡散した プラズマ P Zからの高周波電流を受けるため、 被処理基板の 口径よ り も直径を大き く してエッジ部を半径方向外側に延長 してよい。 こ こで、 上部電極 3 8 の主面において誘電体膜 9 0 の周囲または径方向外側の部分に例えば 2 0 mの膜厚の 溶射被膜 9 2 を形成 しても よい。 図示省略するが、 チャ ンバ 1 0 の内壁面にも同様の溶射被膜 9 2 を形成する こ とができ る。 溶射被膜 9 2 と しては、 例えば A 1 ₂ O ₃、 Y ₂ O ₃な ど を用いる こ とができ る。 また、 誘電体膜 9 0及び溶射被膜 9 2 の夫々 のおもて面つま り プラズマに曝される面は略面一に なっている。

図 2 5 A〜図 2 5 Dは、 第 3 の実施形態における上部電極 の誘電体膜に関する膜厚プロ ファイルのよ り 具体的な別の実 施例を示す図である。 図 2 6 A及び図 2 6 B は、 図 2 5 A〜 図 2 5 Dの実施例によって得られる電極間の径方向の電界強 度分布特性を示す図である。

図 2 5 Aに示す実施例 [5]では、 誘電体膜 9 0 の膜厚 D に つき、 0 〜 2 5 0 111 111で 0 = 5 111 111 (フ ラ ッ ト） に設定す る。 図 2 5 B の実施例 [6]では、 0 〜 3 0 111 111で 13 == 9 111 m (フラ ッ ト） 、 3 0 〜 2 5 0 111 111で 0 = 8 〜 3 111 111 (テ ーパ） に設定する。 図 2 5 C の実施例 [7]では、 ψ 0 〜 3 0 mmで D = 9 m m (フ ラ ッ ト） 、 φ 3 0 〜 2 5 0 πιιηで D = 5 〜 3 m m (テーパ） に設定する。 図 2 3 D に実施例 [5]、 [6]、 [⁷]のプロ ファイルを曲線で簡明に示す。

図 2 6 A及ぴ図 2 6 B に示すよ う に、 これ ら の実施例 [5]、 [6]、 [7]の中では理想プロ フ ァイルに最も近い実施例 [6]が面 内均一性において最も優れている。 ま た、 実施例 [5]も十分 実用性がある。 つま り 、 実施例 [6]の よ う に電極中心部か ら 電極エッジ部にかけて誘電体膜 9 0 の膜厚 Dがほぼ直線的ま たはテーパ状に減少する よ う なプロ ファイルでも、 アーチ型 の理想的プロ フ ァイ ルに近い面内均一性が得られる。 また、 実施例 [5]の よ う に電極中心部から電極ェ ッジ部にかけて誘 電体膜 9 0 の膜厚 Dがほぼ一定 (フ ラ ッ ト） なプロ フ ァイル でも、 実用性のある面内均一性が得られる。

図 2 7 A〜図 2 7 Cは、 第 3 の実施形態における上部電極 の誘電体膜に関する膜厚及び膜質プロ フ ァ イルの よ り 具体的 な別の実施例を示す図である。 図 2 8 A及ぴ図 2 8 B は、 図 2 7 A〜図 2 7 Cの実施例によって得られる電極間の径方向 の電界強度分布特性を示す図である。 図 2 7 Aに示す実施例 [8]では、 誘電体膜 9 0 の膜厚 D に つき、 φ 0 〜 3 0 πι ιηで D = 9 m m (フラ ッ ト） 、 φ 3 0 〜

2 5 0 111 111で1 = 8 〜 3 111 111 (テーパ） に設定する。 図 2 7 Β の実施例 [9]では、 φ 0 〜 3 0 πι ιηで D = 5 m m (フ ラ ッ ト） 、 3 0 〜 2 5 0 111 111で 0 = 5 〜 3 111 111 (テーパ ) に設 定する。 図 2 7 C に実施例 [8]、 [9]のプロ フ ァ イ ルを曲線で 簡明に示す。

こ こで、 誘電率 ε をパラ メ ータ と して、 実施例 [8]は、 誘 電体膜 9 0 の材質が誘電率 ε = 8 . 5 のアルミ ナ （ A 1 ₂ Ο

3 ) である実施例 [8]_ Αと、 ε = 3 . 5 の酸化シ リ コ ン ( S i0 ₂ ) であ る実施例 [8]— B と に分け られる。 また、 実施例 [9]も、 ε = 8 . 5 のアルミ ナ （ A 1 ₂ Ο ₃ ) である実施例 [9] 一 A と 、 ε = 3 . 5 の酸化シ リ コ ン ( S ΪΟ ₂ ) である実施 例 [9]一 B と に分けられる。

図 2 8 A及び図 2 8 B に示すよ う に、 _f = 8 . 5 の実施例 [8]— A、 [9]一 Aの間では、 電極中心部の膜厚 D c の大きい [8]— Aの方が [9]一 A よ り も電界強度 E の面内均一性に優れ ている。 ε = 3 . 5 の実施例 [8]— Β 、 [9]一 Β の間では、 電 極中心部の膜厚 D c の小さい [9]— Β の方が [8]— Β よ り も電 界強度 Ε の面内均一性に優れている。

図 2 9 は、 図 2 8 Α及び図 2 8 B のデータポイ ン ト 力、ら作 成された実用上十分な面内均一性を与える誘電体膜 9 0 の誘 電率 _ε と 中心部の膜厚 D c と の相関関係を示す図である。 こ のグラフに示すよ う に、 誘電体膜 9 0 の誘電率 _E に対応させ て中心部の膜厚 D c を設定すればよい。 図 3 0 A及び図 3 0 Bは、 有機膜ヱッチングのェッチング 速度分布特性について第 3 の実施形態を上部電極に適用 した 実施例 Aと比較例 B と を対比 して示す図である。 ここでは、 実施形態のプラズマェツチング装置 （図 1 ) を用いる有機膜 エッチングのエッチング速度分布特性 （ X方向、 Y方向 ) を 示す。 実施例 Aでは 、 上部電極 3 8 に第 3 の実施形態に係る 誘電体膜 9 0 を設ける 。 比較例 Bでは、 上部電極 3 8 に 体膜 9 0 を設けない o なお、 実施例 Aは上記実施例 [ 1 ]に相 当する のである。 主なエツチ ング条件は、 下記のとお り で め る。

クェハロ径 ： 3 0 O m m

ェ ッチングガス N H 3

ガス流量 ： 2 4 5 s c c m

ガス圧力 ： 3 0 m T o rr

R F電力 ： 下部 = 2 . 4 k W

クェハ裏面圧力 (セ ンタ ー部/エツジ部） ： 2 0 / 3 0

T orr ( H e ガス）

温度 （チャ ンパ側壁 Z上部電極ノ下部電極） = 図 3 0 A及ぴ図 3 0 Bから明 ら なよ 1ァ eg-

0 、 ¾界強度分布 特性と呼応する よ つ にェッチング速度の面内均一性において も実施例 Aの方が比較例 B よ り も格段に優れている o

図 3 1 A及び図 3 1 Bは 、 第 3 の実施形態を下部電極に適 用 した構造の実施例と比較例と を対比して示す図である 。 図

3 1 Aの実施例 Aではヽ 径 3 0 0 m mの半導体クェノヽ Wに 対して、 サセプタ 1 2 における誘電体膜 9 0 の膜厚 Dを電極 中心部で 4 m m、 電極エッジ部で 2 0 0 μ mと して設ける。 図 3 1 B の比較例 Bでは、 サセプタ 1 2 の上面に一様な膜厚 0 , 5 m mの誘電体膜 9 4 を設ける。 誘電体膜 9 0、 9 4 の 材質はいずれもアルミ ナ （ A 1 ₂ O ₃ ) とする こ と ができ る。

図 3 2 A及び図 3 2 B は、 有機膜エッチングのエッチング 速度分布特性について図 3 1 Aの実施例 A と図 3 1 B の比較 例 B と を対比して示す図である。 ここでは、 実施形態のブラ ズマエッチング装置 （図 1 ) を用いる有機膜エッチングのェ ツチング速度分布特性 （ X方向、 Y方向） を示す。 エツチン グ条件は図 3 O A及び図 3 0 Bのもの と 同 じであ る。

図 3 2 A及び図 3 2 B に示すよ う に、 サセプタ （下部電 極） 1 2 の場合も、 実施例 Aの方が比較例 B よ り も格段に二 ツチング速度の面内均一性が優れている。 また、 エッチング 速度自 体においても、 実施例 Aの方が比較例 B よ り も約 1 0 %大きい。 なお、 実施例 Aでは電極中心部における誘電体 膜 9 0 の膜厚 Dを 4 m mに設定したが、 9 m m程度まで大き く しても同様の効果が得られる。

図 .3 3 A及び図 3 3 B は、 本発明の更に別の実施形態に係 る上部電極構造の実施例を示す部分断面図である。 この実施 形態は、 特に誘電体膜 9 0 を上部電極 3 8 に設ける構成に適 用 して好適であ る。

図 3 3 A及び図 3 3 B に示すよ う に、 上部電極 3 8 の主面 上に誘電体膜 9 0 の一部 （通常はエッジ部周辺） を覆 う 導電 性のシール ド板 1 0 0 を設ける。 このシール ド板 1 0 0 は、 例えば表面をァ ノレマ ィ 卜処理 （ 9 2 ) されたァルへ ゥム板 からな り 、 ネジ 1 0 2 で上部電極 3 8 に着脱可能つま り 交換 可能に取り 付け られるのが好ま しい。 シール ド板 1 0 0 の中 心部には、 誘電体膜 9 0 と 同軸で誘電体膜 9 0 の少な く と ち 中心部を露出させる所望の口径 Θ の開 口部 1 0 0 a が形成さ れる。 シーノレ ド、板 1 0 0 の板厚は 、 例えば 5 m m 度に選定 する こ とがでさ る。

具体例と して 、 図 3 3 Aに示す実施例 Aでは Θ 2 0 0 m m、 図 3 3 B に示す実施例 B では Θ = 1 5 0 m mにき H

HX定する 両実施例 A、 B のいずれも、 誘電体膜 9 0 を直径 2 5 O m m の円盤型に形成し、 その膜厚プロ フアイノレ.を、 Φ 0 〜 1 6 0 m mで D = 8 m m (フ ラ ッ 卜） 、 φ 1 6 0〜 2 5 0 m mで D

= 8〜 3 m m (テ一パ） に BX疋 してレヽる。

図 3 4 は、 図 3 3 Α及び図 3 3 B の実施例によつて得られ る電極間の径方向の電界強度分布特性を示す図である 。 図 3

4 に示すよ う に 、 誘電体膜 9 0 の一部を導電性のシ一ル ド板

1 0 0 で覆 う こ と によ り 、 その覆つた領域における誘電体膜

9 0 の作用つま り 電界強度低減効果を著しく 低減またはキヤ ンセノレでき る o 従つて、 シ一ル ド板 1 0 0 の開 P部 1 0 0 a の口径 Θ を変 X.る こ と によ って （シ一ル ド板 1 0 0 の部品交 換によ り ） 、 両電極 1 2 、 3 8 間の電界強度分布特性を調整 する こ とがでさ ¾ί ο

図 3 5 A〜図 3 5 Cは 、 本発明の更に別の実施形態に係る 上部電極構造の実施例、 比較例、 及び参考例を夫々示す部分 断面図である o この実施形態も、 特に誘電体膜 9 0 を上部電 3 極 3 8 に sru

Pスける構成に適用 して好適である

図 3 5 Aに示すよ う に、 この実施形態では 、 上都電極 3 8 の主面上で 、 誘電体膜 9 0 よ り も大きな径方向位置 （口径 の位置） から外側の電極部分 3 8 f を、 サセプタ 1 2側ある いはブラズマ生成空間側に向かつて所望の突出量 (張出量） hだけ張り 出させる。 こ こで、 誘電体膜 9 0 における電極間 ギャ ップ G 0 よ り も電極部分 3 8 f における電極間ギヤ ップ

G f が小さ く なる よ う にする。

図 3 5 Aに示す実施例 Aでは 、 誘電体膜 9 0 の直径が 8 0 m m、 膜厚プロ フ ア イノレが φ 0 〜 6 0 m mで D = 3 m m 、フ ラ ッ 卜） 、 φ 6 0 〜 8 O m mで D = 3 ~ 1 m m (テーノ ） で、 ω = 2 6 0 mmに設定する。 誘電体膜 9 0 における電極間ギ ヤ ップ G o = 4 O m mに対して 、 h = 1 O m mに設定し、 外 側電極張出部 3 8 f における電極間ギャ ップ G f を G f = 3

0 m mに している。 なお、 外側電極張出部 3 8 f の張出段部 を約 6 0 に傾斜させている。 この傾斜角は任 の大き さに ゝ ' 、、、 マ

図 3 5 B には、 比較例 B と して、 上部電極 3 8 に張出部 3

8 f を設けずに実施例 A と 同 じ径サイ ズ及ぴ同 じ膜厚プロ フ アイルの誘電体膜 9 0 を設ける構成を示す。 また 、 図 3 5 C には、 参考例 C と して、 上部電極 3 8 に張出部 3 8 f 及び誘 電体膜 9 0 のいずれも設けない構成を示す。 図 3 5 B及ぴ図

3 5 Cのレ、ずれも電極間ギヤ ップは径方向で一定であ り 、 G o = 4 0 m mである。

図 3 6 は 、 図 3 5 ~図 3 5 Cの実施例 A、 比較例 B、 及 び参考例 C によつて夫々得られる電極間の径方向の電界強度 分布特性を示す図である。 図 3 6 に示すよ う に、 実施例 Aで は 、 誘電体膜 9 0 の径方向外側に張出部 3 8 f を設ける こ と によ り 、 半導体ゥェハ Wのエッジ部付近の領域 （図示の例で は 、 中心から半径約 9 O m m〜 1 5 O m mの領域） で電界強 度 E を高める方向に電界強度分布特性を制御または調整する - と がでさ る。 この張出部 3 8 f による電界強度分布制御の 加減量は 、 張出量 hで 可能であ り ヽ 好ま しく は h ^: 1 0 m m以上と してよ ヽ

ο

外側電極張出部 3 8 f の張出 部の位置 (口径 ω の値 ) は 任意に選定する こ と がでさ る o 図 3 7 A 〜図 3 7 Cは 、 上部 電極構造の別の 2つの 施例と比較例と を夫々示す部分断面 図である

図 3 7 Aの実施例では ω 二 3 5 0 mに 定しヽ 図 3 7 B の実施例では ω = 4 0 0 m mに Pス Mi している たヽ 両実施 例 A 、 B のいず；^も 、 誘 体膜 9 0 の膜厚プ口 フ ァ ィ ルが φ

0 〜 8 0 m mで D = 8 m (フラ ク 卜 ) 、 Φ 8 0 〜 1 6 0 m mで D = 8 ~ 3 m m (テ >―パ ) でめる 0 誘 体膜 9 0 におけ る電極間ギャ ップ G o 二 3 0 m mに対してヽ 張出量 h 1 0 m mに ΒΧ疋 し、 外側電極 出部 3 8 f における電極間ギャ ッ プ G f を G f = 2 0 m mに している。 また、 外側電極張出部 o

3 8 f の張出段部を約 6 0 に傾斜させてい る。

図 3 7 C には 、 比較例 C と して、 上部電極 3 8 に張出部 3

8 f を Pスけずに実施例 Aヽ B と 同 じ径サイ ズ及び同 じ膜厚プ 口 フ ァィ ノレの誘電体膜 9 0 を Pスける構成を示す。 電極間ギヤ ップは径方向で一定であ り 、 G o = 3 0 m mである。

図 3 8 は、 図 3 7 A〜図 3 7 Cの実施例 A、 B及ぴ比較例 Cによって夫々得られる酸化膜エッチングのエッチング速度

(規格化値） 分布特性を示す図である。 主なエッチング条件 と して、 ウェハ口径は 3 0 0 m m、 圧力は 1 5 m Torr、 処理 ガス は C F e / A r / O z Z C O を使用 した。 図 3 5 A及 ぴ図 3 5 B の実施例 A、 Bでは、 上部電極 3 8 の主面上で外 側電極張出部 3 8 f の張出段部を半導体ウェハ Wのエッジよ り も径方向外側に設ける構成である。 図 3 8 に示すよ う に、 この構成では、 張出段部位置を ウェハエッジに近づけるほど

( ω を小さ く するほど） ウェハエッジ付近の領域 （図示の例 では中心カゝら半径約 7 0 m ir！〜 1 5 0 m mの領域） でエッチ ング速度 （つま り 電界強度またはプラズマ電子密度） を増大 させる効果が大になる。

図 3 5 A〜図 3 8 を参照 して説明 した実施形態では、 上記 のよ う に、 上部電極 3 8 の主面上で誘電体膜 9 0 よ り 径方向 外側の電極部分をプラズマ生成空間に向かって張り 出 させる 構成と した。 反対に、 図 3 9 Aに示すよ う に、 上部電極 3 8 の主面上で誘電体膜 9 0 をプラズマ生成空間に向かって所望 の突出量 （張出量） k だけ張り 出 させる構成も可能である。 図 3 9 A〜図 3 9 Cは、 本発明の更に別の実施形態に係る上 部電極構造の実施例、 比較例、 及ぴ参考例を夫々示す部分断 面図である。

図 3 9 Aの実施例 Aでは、 誘電体膜 9 0 の直径が 2 5 0 m mで、 その膜厚プロ フ ァイ ルが <i> 0〜 1 6 0 minで D = 8 m m (フ ラ ッ 卜 ) 、 φ 1 6 0 〜 2 5 0 πι πιで D = 8 ~ 3 m m

(テーパ） である。 テーパ面 9 0 a をサセプタ 1 2側に向け て k = 5 m mに設定し、 誘電体膜 9 0 における電極間ギャ ッ プ G mを G m = 3 5 m mと している 誘電体膜 9 0 よ り も径 方向外側の i極部分はフラ ッ ト面で 、 電極間ギャ ップ G o は

G o = 4 0 m. mである。

図 3 9 B には 、 比較例 B と して、 上 極 3 8 に実施例 A と 同 じ膜厚プ フ ァ イルの誘電体膜 9 0 を張り 出させずに逆 さの向きで (テーパ 9 0 a を裏側に向けて ) 設けた構成を示 す。 また、 図 3 5 C には、 参考例 C と して 、 上部電極 3 8 に 誘電体膜 9 0 を設けない構成を示す 図 3 9 B及び図 3 9 C のいずれも電極間ギヤ ップは径方向で ―定であ り 、 G o = 4

0 m mである

図 4 0 は 、 図 3 9 A〜図 3 9 Cの実施例 A、 比較例 B、 及 び参考例 C によつて夫々得られる電極間の径方向の電界強度 分布特性を示す図である。 図 4 0 に示すよ う に、 実施例 Aの よ う に、 誘電体膜 9 0 を張り 出させる こ と によ り 、 そ う しな い比較例 B に比べて径方向の各位置で電界強度 E を強める方 向に電界強度分布特性を制御または調整する こ と ができ る。 この張出部 3 8 による電界強度分布制御の加減量は、 張出量 kで調整可能であ り 、 好ま しく は k = 5 m m以上と してよい。 図 4 1 は、 図 3 5 A〜図 3 8 の実施形態の変形例に係る上 部電極構造を示す部分断面図である。 図 4 1 に示すよ う に、 上部電極 3 8 の主面上で誘電体膜 9 0 の径方向外側に張出部 3 8 f を設ける。 この よ う に、 誘電体膜 9 0 のエッジ部を外 側電極張出部 3 8 f に連続させた り 、 誘電体膜 9 0のエッジ 部も外側電極張出部 3 8 f と一緒に張り 出させた りする構成 も可能である。

図 4 2 A〜図 4 2 Dは、 本発明の更に別の実施形態に係る 上部電極構造を示す部分断面図である。 図 4 2 A〜図 4 2 D に示すよ う に、 この実施形態では、 上部電極 3 8 の主面に設 ける誘電体膜 9 0 を内部に空洞 1 0 4 を有する中空の誘電体 例えば中空セラ ミ ッ ク スで構成する。 この実施形態でも、 中 空誘電体 9 0 において径方向中心部側の厚さ をエッジ部側の 厚さ よ り も大き く するプロ フ ァ イ ルが好ま しい。

この中空誘電体 9 0 の空洞 1 0 4の中には、 流動性の誘電 性物質 N Z が所望の量だけ入れられる。 空洞 1 0 4内の誘電 性流動体 N Zは、 その占有体積に応じて誘電体 9 0 の一部を 形成する。 この よ う な誘電性流動体 N Z と しては、 紛体等も 可能であるが、 一般には有機溶剤 （例えばガルデン） が好ま しい。

空洞 1 0 4 に誘電性流動体 N Z を出 し入れするためのポー ト と して、 例えば複数本のパイプ 1 0 6 、 1 0 8 を電極 3 8 の裏面側から空洞 1 0 4 の異なる箇所 （例えば中心部とエツ ジ部） に接続してよい。 中空誘電体 9 0 の空洞 1 0 4 に誘電 性流動体 N Z を入れる と き は、 図 4 2 Bに示すよ う に、 一方 のパイプ 1 0 6 から誘電性流動体 N Z を導入しながら、 他方 のパイプ 1 0 6 カゝら空洞 1 0 4 内のエアーを抜く 。 空洞 1 0 4 内の誘電性流動体 N Zの量を減らすと きは、 図 4 2 Cに示 すよ う に、 一方のパイ プ 1 0 6 からエアーを送り 込みなが ら 他方のパイ プ 1 0 6 から空洞 1 0 4 内の誘電性流動体 N Z を 抜けばよい。

図 4 3 は、 図 4 2 A〜図 4 2 D の実施形態における具体的 な実施例を示す部分断面図である。 この実施例では、 中空誘 電体 9 0全体は直径 2 1 O mmの円盤に形成され、 厚みは φ 0 〜 6 0 m mで D = 6 mm (フラ ッ ト） 、 φ 6 0 〜 2 1 0 πι mで D = 6 〜 3 mm (テーパ） である。 中空誘電体 9 0 の空 洞 1 0 4 は、 厚み α が 2 m mで、 直径 J3 が 1 8 O mmである。

図 4 4 は、 図 4 3 の実施例によ って得られる電極間の径方 向の電界強度分布特性を示す図である。 図 4 4 中、 ε = 1 の 分布特性 Αは、 図 4 2 Aの状態つま り 中空誘電体 9 0 の空洞 1 0 4 を完全に空に して空気で満た した状態で得られる もの である。 また、 ε = 2 . 5 の分布特性 Βは、 図 4 2 Cの状態 つま り 中空誘電体 9 0 の空洞 1 0 4 にガルデンを満杯に充填 した状態で得られる ものである。 空洞 1 0 4 に入れるガルデ ンの量を調整する こ と で、 両特性 A、 B間の任意の特性が得 られる。

このよ う に、 この実施形態では、 中空誘電体 9 0 の空洞 1

0 4 に入れる流動性の誘電性物質 N Z の種類及び量を変える こ と で、 誘電体 9 0全体の誘電率ない し誘電性イ ンピーダン スを可変制御する こ と ができ る。

図 4 5 A〜図 4 5 Dは、 図 4 2 A〜図 4 2 Dの実施形態の 変形例に係る上部電極構造を示す部分断面図である。

図 4 5 Aの変形例では、 誘電体 9 0 のおもて面をセラ ミ ッ タス板 9 1 で形成し、 内側の空洞 1 0 4 においてセラ ミ ック ス板 9 1 と対向する壁面を上部電極 3 8 の母材 （アルミ ニゥ ム） で形成する。 つま り 、 上部電極 3 8 の主面に誘電体 9 0 の形状に応じた凹部 3 8 c を形成し、 この凹部 3 8 c をセラ ミ ック ス板 9 1 で蓋する構成である。 セラ ミ クク ス板 9 1 の 外周を封止するために、 例えば O リ ング等のシ ―ル部材 1 1

0 を設けるのが好ま しい。 この場合には、 凹部 3 8 c または 空洞 1 0 4 の形状が重要であ り 、 やはり 中心部側の厚みをェ ッジ部側の厚みよ り も大き く する形状が好ま しい

図 4 5 B、 C の変形例では、 中空誘電体 9 0 内で誘電性流 動体 N Z に割り 当てるスぺースまたは空洞 1 0 4 を特定の領 域に限定または局所化する ものである。 例えば 、 図 4 5 B に 示すよ う に、 誘電体 9 0 の中心部領域に空洞 1 0 4 のスぺー スを局在化する。 代わ り に 、 図 4 5 Cに示すよ う に、 セラ ミ ックス板 9 1 の厚みを径方向で変化させて (中心部からエツ ジ部に向かって次第に小さ く して） 空洞 1 0 4 のスぺースを 相対的に誘電体 9 0 の周辺部領域に局在化する とができ る このよ う に、 中空誘電体 9 0 において空洞 1 0 4 のスぺ一ス を所望の領域ないし形状に規定する こ と で、 誘管性流動体 N

Z による誘電率調整機能に種々 の / リ エーシ a ンをもたせる こ と 力 Sでき る。

図 4 5 Dの変形例では、 中空誘電体 9 0 内の 洞 1 0 4 を 複数の室に分割して各室毎に誘電性流動体 N Zの出し入れや 充填量を独立に制御する。 例えば、 図 4 5 に示すよ う に、 セ ラ ミ ッ ク ス扳 9 1 に一体に形成した環状の隔壁板 9 1 a によ つて空洞 1 0 4 を中心部側の室 1 0 4 Aと周辺部側の室 1 0 4 B と に 2分割する こ とができ る。

以上、 本発明の好適な実施形態を夫々個別に説明 したが、 異なる実施形態における電極構造を組み合わせる こ と も可能 である。 例えば、 上記第 3 の実施形態またはそれ以降の実施 形態に係る誘電体 9 0 を有する電極構造と上記第 1 の実施形 態に係る凸部 7 0 を有する電極構造または第 2 の実施形態に 係る凹部 8 0 を有する電極構造と を組み合わせる こ と も可能 である。

つま り 、 第 3 の実施形態またはそれ以降の実施形態に係る 電極構造を例えば図 1 9 のよ う にサセプタ 1 2 に適用 して、 上部電極 3 8 には上記第 1 の実施形態に係る電極構造 (図 2 図 3 ) または上記第 2 の実施形態に係る電極 造 (図 1 5 図 1 6 ) を適用するアプリ ケーショ ンが可能である。 また、 第 3 の実施形態またはそれ以降の実施形 に係る電極構造を 図 2 0 のよ う に上部電極 3 8 に適用 して サセプタ 1 2 には 上記第 1 の実施形態に係る電極構造 （図 2 、 図 3 ) または上 記第 2 の実施形態に係る電極構造 （図 1 5 、 図 1 6 ) を適用 するアプリ ケーシ 3 ンも可能である。

もちろん 1 第 2、 第 3 の実施形態 、 またはそれ以降 の実施形態に係る 極構造を上部電極及ぴ下部電極の双方に 適用するァプリ ケ ショ ン も可能である ^ 丄 J¾¾ 2 第 3 の実施形態、 またはそれ以降の実施形態に係る電極構造 を上部電極若しく は下部電極だけに適用 し 、 他方の電極に従 来一般の電極 ¾r用いるアプリ ケーシ ョ ン等も可能である。

言己実施形態のプラズマエッチング装置 (図 1 ) は、 プラズマ生成用の 1 つの高周波電力をサセプタ 1 2 に印加す る方式である。 しカゝし、 図示省略するが 、 本発明は上部電極 3 8側にプラズマ生成用の高周波 力を印加する方式に適用 可能である。 本発明はまた、 上部 極 3 8 とサセプタ 1 2 と に周波数の異なる第 1 及ぴ第 2 の高周波電力を夫々印加する 方式 （上下高周波印加タイブ） に適用可能である 。 本発明は また、 サセプタ 1 2 に周波数の異なる第 1 及び第 2 の高周波 電力を重畳して印加する方式 （下部 2周波重畳印加タイ プ） などにも適用可能である

広義には、 本発明は、 減圧可能な処理容器内に少な < と あ 1 つの電極を有するプラズマ処理装置に適適用可能である。 さ らに、 本発明は、 プラズマ C V D、 プラズマ酸化、 プラズマ 窒化、 スパ Vタ リ ングなどの他のプラズマ処理装置にも適用 可能である た 本発明における被処理基板は半導体ゥェ ハに限る ものではな < 、 フラ ッ トパネノレ イ スプレィ用の各 種基板や、 フォ 卜マスク、 C D基板、 プ

ン ト基板 も可能 である。

産業上の利用可能性

本発明のプラズマ処理装置またはプラズマ処理装置用の電 極板によれば 上記のよ う な構成及ぴ作用 よ り 、 プラズマ 密度の均一化を

的に達成する こ と がで る。

また、 本 明の電極板製造方法によれば 本発明によ るプ ラズマ処理装 用の電極板に静電チヤ ック を一体に設ける構 造を効率的に 作する こ とができ る。

Claims

青 求 の 範 囲

1 . 被処理 板にブラズマ処理を施すブラズマ処理装置で あつて、

刖記被処理基板を収納する減圧可能な処理容器とヽ

記処理容 内に配設された第 1 の電極とヽ 刖記処理容 内に処理ガスを供 する供給系と、

、

前記処理ガス のプラズマを生成するため、 記処理容器内 に高周波電界を形成する電界形成系と、

を.具備し、 記第 1 の電極の主面に 、 刖記プラズマが生成さ れる空間側に向つて突出する多 の凸部が離散的に形成され

2 ， 求の範囲 1 に記 のプラズマ処理装置において、 刖記第 1 の電極の 刖記主面と反対側の裏面から m記プラズ マを生成するための高周波電力を供給する

3 • 求の範囲 1 に記載のプラズマ処理装置において、 記処理容器内に 記第 1 の電極と平行に向かい合う 第 2 の電極を更に具備し 、 記第 2 の電極の目 |J記主面と反対側の 面から 記プラズマを生成するための高周波電力を供給す

Ό o

4 ョ主

， Ϊ3Η求の範囲 1 に記載のプラズマ処理装置において、 己 1 の電極の主面上で 、 m記凸部の高さ及ぴ電極径方 向の幅を下記の ( 1 ) 式ヽ

δ = ( 2 / ω σ ) 1 / Z 2 ( 1 )

ただし •

s ω = 2 π f ( f 周波数） σ • 率、 β ： 透 で表されるスキンデップス δ の 3倍以上とする。

5 . 請求の範囲 1 に記載のプラズマ処理装置において、 前記第 1 の電極の主面上で前記凸部の面積密度を電極中心 部から電極エッジ部に向って次第に大き く する。

6 . 請求の範囲 1 に記載のプラズマ処理装置において、 前記第 1 の電極の主面上で、 前記凸部を一定のサイ ズに形 成し、 前記凸部の個数密度を電極中心部から電極エッジ部に 向って次第に大き く する。

7 . 請求の範囲 1 に記載のプラズマ処理装置において、 前記凸部を円柱状に形成する。

8 · 請求の'範囲 1 に記載のプラズマ処理装置において、 前記凸部を各々 リ ング状に形成し、 全体で同心円状に配置 する。

9 . 請求の範囲 1 に記載のプラズマ処理装置において、 前記第 1 の電極の主面上で少な く と も前記凸部以外の部分 の上に誘電体を設ける。

1 0 . 被処理基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置 であって、

前記被処理基板を収納する減圧可能な処理容器と、 前記処理容器内に配設された第 1 の電極と、

前記処理容器内に処理ガスを供給する供給系と、

前記処理ガス のプラズマを生成するため、 前記処理容器内 に高周波電界を形成する電界形成系 と、

を具備し、 前記第 1 の電極の主面に、 前記プラズマが生成さ れる空間側と 向かい合ってへこむ多数の凹部が離散的に形成 される 0

1 1 - 請求の範囲 1 0 に記載のプラズマ処理装置において、 前記第 1 の電極の前記主面と反対側の裏面力 ら IU言己プラズ マを生成するための高周波電力を供給する ο

1 2 . 請求の範囲 1 0 に記載のプラズマ処理装置において、 肓 U記処理容器内に前記第 1 の電極と平行に向かい合 う 第 2 の電極を更に具備し、 前記第 2 の電極の前記主面と反対側の 裏面から前記プラズマを生成するための高周波電力を供給す

1 3 . 請求の範囲 Ϊ ◦ に記載のプラズマ処理装置において、 記第 1 の電極の主面上で、 前記凹部の深さ及ぴ電極径方 向の幅を下記の （ 1 ) 式、

δ = ( 2 / ω σ μ ) ^{1 / 2} ( 1 )

ただし、 ω = 2 π f ( f ： 周波数） 、 σ 導電率、 β ： 透 磁率

で表されるス キ ンデッ プス δ の 3倍以上とする ο

1 4 . 請求の範囲 1 0 に記載のプラズマ処理装置において、 刖記第 1 の電極の主面上で前記囬部の面積密度を電極中心 部から電極エッジ部に向って次第に小さ く する。

1 5 . 請求の範囲 1 0 に記载のプラ ズマ処理装置において、 刖記第 1 の電極の主面上で、 前記凹部を一定のサイズに形 成し 前記凹部の個数密度を電極中心部から電極エツジ部に 向つて次第に小さ く する。

1 6 . 請求の範囲 1 0 に記載のプラズマ処理装置において、 記凹部を円柱状に形成する 5

1 7 . 請求の範囲 1 0 に記載のプラズマ処理装置において、 前記第 1 の電極の主面上で少な く と も前記凹部の中に誘電 体を設ける。

1 8 . 被処理基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置 であって、

前記被処理基板を収納する減圧可能な処理容器と、

前記処理容器内に配設された第 1 の電極と、

前記処理容器内に処理ガスを供給する供給系と、

前記処理ガスのプラズマを生成するため、 前記処理容器内 に高周波電界を形成する電界形成系と、

を具備し、 前記第 1 の電極の主面に誘電体が配設され、 前記 第 1 の電極の中心部側における前記誘電体の厚さが電極エツ ジ部側における前記誘電体の厚さ よ り も大きい。

1 9 . 請求の範囲 1 8 に記載のプラズマ処理装置において、 前記第 1 の電極の前記主面と反対側の裏面から前記プラズ マを生成するための高周波電力を供給する。

2 0 . 請求の範囲 1 8 に記載のプラズマ処理装置において、 前記処理容器内に前記第 1 の電極と平行に向かい合う 第 2 の電極を更に具備 し、 前記第 2 の電極の前記主面と反対側の 裏面から前記プラズマを生成するための高周波電力を供給す る。

2 1 . 請求の範囲 1 8 に記載のプラズマ処理装置において、 前記第 1 の電極における前記誘電体の厚さが、 電極中心部 から電極エッジ部に向って次第に小さ く なる。

2 2 . 請求の範囲 2 1 に記載のプラズマ処理装置において、 前記第 1 の電極における前記誘電体の厚さが、 電極中心部 から電極エッジ部に向ってアーチ型に減少する。

2 3 . 請求の範囲 1 8 に記載のプラズマ処理装置において、 前記第 1 の電極における前記誘電体の厚さが、 電極中心部 を含む第 1 の直径の内側ではほぼ一定である。

2 4 . 請求の範囲 2 3 に記載のプラズマ処理装置において、 前記第 1 の電極における前記誘電体の厚さが、 前記第 1 の 直径の外側では電極エッジ部に向ってテーパ状に減少する部 分を有する。

2 5 . 請求の範囲 2 3 に記載のプラズマ処理装置において、 前記第 1 の電極における前記誘電体の厚さが、 前記第 1 の 直径の外側では、 前記第 1 の直径よ り も大きい第 2 の直径の 内側でほぼ一定である。

2 6 . 請求の範囲 2 5 に記載のプラズマ処理装置において、 前記第 1 の電極における前記誘電体の厚さが、 前記第 2 の 直径の外側で電極エッジ部に向ってテーパ状に減少する部分 を有する。

2 7 . 請求の範囲 1 8 に記載のプラズマ処理装置において、 前記第 1 の電極における前記誘電体の厚さが、 前記被処理 基板のエッジ部と対向する位置付近で最小になる。

2 8 . 請求の範囲 1 8 に記載のプラズマ処理装置において、 前記誘電体の電極中心部における厚さ を前記誘電体の誘電 率に応じた値に設定する。

2 9 . 請求の範囲 1 8 に記載のプラズマ処理装置において、 前記第 1 の電極の主面上に前記誘電体の一部を覆う導電性 5 のシール ド部材を更に具備する

3 0 . 請求の範囲 2 9 に記載のプラズマ処理装置において、 、

刖記シ一ル ド部材が 、 m gd t電体の少な く と も中心部を露 出させる所望の 口径の開口部を有する。

3 1 . 請求の範囲 3 0 に記載のプラズマ処理装置において、 記シール ド部材が m §己 l の電極に着脱可能に取り 付け られ

3 2 . 請求の範囲 1 8 に記載のプラズマ処理装置におレヽて、 記第 1 の電極の主面上で、 前記誘電体の外周ヱッジよ り 径方向外側に所望の距離だけ離れた位置から外側の電極部 分を 、 前記プラズマが生成される空間に向かって所望の突出 だけ張り 出させる。

3 3 . 請求の範囲 1 8 に記載のプラズマ処理装置において、 刖記第 1 の電極の主面上で、 前記誘電体を、 前記プラズマ が生成される空間に向かって所望の突出量だけ張り 出 させる。

3 4 . 請求の範囲 1 8 に記載のプラズマ処理装置において、 前記第 1 の電極の主面において前記誘電体の内部に空洞を

Pスけ 、 前記空洞の中に流動性の誘電性物質を入れる。

3 5 . 請求の範囲 3 4 に記載のプラズマ処理装置において、 丄

刖記空洞の中に前記誘電性の物質を出 し入れするためのポ 一 卜 を前記第 1 の電極に少なく と も 2箇所設ける。

3 6 . 請求の範囲 3 4 に記載のプラズマ処理装置において、

、 '

刖記誘電性物質が有機溶剤でめる。

3 7 . 請求の範囲 3 4 に記載のプラズマ処理装置において、 刖記第 1 の電極の主面において前記誘電体の少なく と あ もて面は固体で構成される。

3 8 . 高周波放電方式のプラズマ処理装置においてプラズ マを生成するために処理容器内に配設される電極板であって、 プラズマ と対向する主面に多数の凸部が離散的に形成される。

3 9 . 請求項 3 8 に記載の電極板を製造するための電極板 製造方法であって、

電極本体の主面に前記凸部に対応する開 口部を有するマス ク を被せる工程と、

前記マス ク の上から前記電極本体の主面上に導電性の金属 または半導体を溶射して前記開 口部内に前記凸部を形成する 工程と、

前記電極本体の主面上から前記マスク を除去する工程と を具備する。

4 0 . 高周波放電方式のプラズマ処理装置においてプラズ マを生成するために処理容器内に配設される電極板であって、 プラズマ と対向する主面に多数の凹部が離散的に形成される。

4 1 . 請求項 4 0 に記載の電極板を製造するための電極板 製造方法であって、 .

電極基板の主面に前記凹部に対応する開 口部を有するマス ク を被せる工程と、

前記マス ク の上から前記電極基板の主面に固体粒子または 液体を吹きつけて前記電極基板の前記開口部内の電極基板部 分を物理的に除去して前記凹部を形成する工程と、

前記電極基板の主面上から前記マス ク を除去する工程と を具備する。 4 2 • 請求の範囲 3 9 または 4 1 に記 の電極板 造方法 に いてヽ

記マスク を除去 した後の前 し 極基板の主面上に誘電体 を溶射して第 1 の誘電体膜を形成するェ程を更に具備する

4 3 請求の範囲 4 2 BD率戈の電極板製造方法に いてヽ

· 刖記第 1 の誘電体膜を前記電極基板の主面全体を覆 Ό厚み に形成した後、 刖記第 1 の誘電体膜の上に電極材料を溶射し て静 チャ ッ ク用の電極膜を形成するェ程と 、

その後 、 前記電極膜の上に誘電体を溶射して第 2 の誘電体 膜 形成する工程と

を更に具備する。

4 4 • 高周波放電方式のプラズマ処理装置においてプラズ マを生成するために処理容器内に配設される電極板であつて、 プラズマ と対向する主面に誘電体が配 HXされヽ 前記第 1 の電

、

極の中心部側における刖 §し 电体の厚さが電極ェッジ部側に

- - ねける刖記誘電体の厚さ よ り あ大きい o