【手続補正書】
【提出日】平成17年4月25日(2005.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体を収容すると共に処理ガスが導入される真空容器と、前記真空容器の内部に配設され、前記被処理体を載置するディスク形状の下部電極と、前記真空容器において前記下部電極の上方に配設される上部電極とを有し、前記被処理体にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置において、
前記下部電極に対する前記上部電極の高さが、前記下部電極における外側から中心にかけて高くなることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記上部電極は、上方に凸である窪みを少なくとも１つ有することを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記窪みは、円筒形状、ドーム形状及び円錐形状からなる群から選択された１つの形状を呈することを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
被処理体を収容すると共に処理ガスが導入される真空容器と、前記真空容器の内部に配設され、前記被処理体を載置するディスク形状の下部電極と、前記真空容器において前記下部電極の上方に配設される上部電極と、高周波電力を供給する高周波電源とを有し、前記被処理体にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置において、
前記高周波電源は前記下部電極に前記高周波電力を供給し、前記上部電極は、その中央部に配設された高抵抗部と、該高抵抗部の周囲に配設されると共に前記高抵抗部より抵抗が小さい導電部とを有することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記高抵抗部を形成する材料は、Ａｌ、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ａｌ2Ｏ3及びＳｉＯ2からなる群から選択された１つであることを特徴とする請求項４記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
被処理体を収容すると共に処理ガスが導入される真空容器と、前記真空容器の内部に配設され、前記被処理体を載置するディスク形状の下部電極と、前記真空容器において前記下部電極の上方に配設される上部電極と、高周波電力を供給する高周波電源とを有し、前記被処理体にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置において、
前記高周波電源は前記下部電極に前記高周波電力を供給し、前記上部電極は、その中央部に配設された内側電極部と、該内側電極部の周囲に配設された外側電極部と、該外側電極部及び前記内側電極部の間に介在する絶縁部と、前記内側電極部及び前記外側電極部の間に接続されたインピーダンス部とを有し、前記内側電極部は、前記インピーダンス部及び前記外側電極部を介して接地することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項７】
被処理体を収容すると共に処理ガスが導入される真空容器と、前記真空容器の内部に配設され、前記被処理体を載置するディスク形状の下部電極と、前記真空容器において前記下部電極の上方に配設される上部電極と、互いに周波数が異なる少なくとも２つの電力を供給する高周波電源とを有し、前記被処理体にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、
前記高周波電源は前記下部電極に前記少なくとも２つの電力を供給し、前記上部電極は、その中央部に配設された内側電極部と、該内側電極部の周囲に配設された外側電極部と、該外側電極部及び前記内側電極部の間に介在する絶縁部と、前記内側電極部及び前記外側電極部の間に接続されたインピーダンス部とを有することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記高周波電源は、互いに周波数が異なる少なくとも第１及び第２の電力を前記下部電極に供給し、
前記インピーダンス部は、前記第１の電力に対応するリターン電流の値を変更することなく、前記第２の電力に対応するリターン電流の値を変更し、
前記第２の電力の周波数は前記第１の電力の周波数より高いことを特徴とする請求項７記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記インピーダンス部は可変インピーダンス素子であることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記可変インピーダンス素子は、可変インダクタンス及び可変コンデンサからなる群から選択された１つであることを特徴とする請求項９記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
被処理体を収容すると共に処理ガスが導入される真空容器と、前記真空容器の内部に配設され、前記被処理体を載置するディスク形状の下部電極と、前記真空容器において前記下部電極の上方に配設される上部電極と、高周波電力を供給する高周波電源とを有し、前記上部電極は、その中央部に配設された内側電極部と、該内側電極部の周囲に配設された外側電極部と、該外側電極部及び前記内側電極部の間に介在する絶縁部と、前記内側電極部及び前記外側電極部の間に接続されたインピーダンス部とを有し、前記内側電極部は、前記インピーダンス部及び前記外側電極部を介して接地するプラズマ処理装置に適用されるプラズマ処理方法であって、
前記高周波電源が前記下部電極に前記高周波電力を供給する高周波電力供給ステップを有することを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項１２】
被処理体を収容すると共に処理ガスが導入される真空容器と、前記真空容器の内部に配設され、前記被処理体を載置するディスク形状の下部電極と、前記真空容器において前記下部電極の上方に配設される上部電極と、互いに周波数が異なる少なくとも２つの電力を供給する高周波電源とを有し、前記上部電極は、その中央部に配設された内側電極部と、該内側電極部の周囲に配設された外側電極部と、該外側電極部及び前記内側電極部の間に介在する絶縁部と、前記内側電極部及び前記外側電極部の間に接続されたインピーダンス部とを有するプラズマ処理装置に適用されるプラズマ処理方法であって、
前記高周波電源が前記下部電極に前記少なくとも２つの電力を供給する高周波電力供給ステップを有することを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項１３】
前記高周波電力供給ステップでは、前記高周波電源が、互いに周波数が異なる少なくとも第１及び第２の電力を前記下部電極に供給し、前記インピーダンス部が、前記第１の電力に対応するリターン電流の値を変更することなく、前記第２の電力に対応するリターン電流の値を変更し、
前記第２の電力の周波数は前記第１の電力の周波数より高いことを特徴とする請求項１２記載のプラズマ処理方法。
【請求項１４】
前記インピーダンス部は可変インピーダンス素子であることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１５】
前記可変インピーダンス素子は、可変インダクタンス及び可変コンデンサからなる群から選択された１つであることを特徴とする請求項１４記載のプラズマ処理方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関し、特に被処理体である半導体ウエハにプラズマ処理を施すプラズマ処理装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の目的は、プラズマ密度の均一化を達成することができるプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
さらに、上記目的を達成するために、請求項６記載のプラズマ処理装置は、被処理体を収容すると共に処理ガスが導入される真空容器と、前記真空容器の内部に配設され、前記被処理体を載置するディスク形状の下部電極と、前記真空容器において前記下部電極の上方に配設される上部電極と、高周波電力を供給する高周波電源とを有し、前記被処理体にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置において、前記高周波電源は前記下部電極に前記高周波電力を供給し、前記上部電極は、その中央部に配設された内側電極部と、該内側電極部の周囲に配設された外側電極部と、該外側電極部及び前記内側電極部の間に介在する絶縁部と、前記内側電極部及び前記外側電極部の間に接続されたインピーダンス部とを有し、前記内側電極部は、前記インピーダンス部及び前記外側電極部を介して接地することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
請求項６記載のプラズマ処理装置によれば、高周波電源は下部電極に高周波電力を供給するので、上部電極において内側電極部と外側電極部との間における電位差をなくし、異常放電の発生を防止して、上部電極の消耗を抑制することができることに加え、上部電極は、その中央部に配設された内側電極部と、該内側電極部の周囲に配設された外側電極部と、該外側電極部及び内側電極部の間に介在する絶縁部と、内側電極部及び外側電極部の間に接続されたインピーダンス部とを有するので、該内側電極部３７における高周波リターン電流の抑制により、当該内側電極部の表面上におけるプラズマ密度を減少させて、当該内側電極部に対向する被処理体の中心部におけるプラズマ密度を低下させ、もって被処理体上におけるプラズマ密度の均一化を達成することができる。
上記目的を達成するために、請求項７記載のプラズマ処理装置は、被処理体を収容すると共に処理ガスが導入される真空容器と、前記真空容器の内部に配設され、前記被処理体を載置するディスク形状の下部電極と、前記真空容器において前記下部電極の上方に配設される上部電極と、互いに周波数が異なる少なくとも２つの電力を供給する高周波電源とを有し、前記被処理体にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、前記高周波電源は前記下部電極に前記少なくとも２つの電力を供給し、前記上部電極は、その中央部に配設された内側電極部と、該内側電極部の周囲に配設された外側電極部と、該外側電極部及び前記内側電極部の間に介在する絶縁部と、前記内側電極部及び前記外側電極部の間に接続されたインピーダンス部とを有することを特徴とする。
請求項８記載のプラズマ処理装置は、請求項７記載のプラズマ処理装置において、前記高周波電源は、互いに周波数が異なる少なくとも第１及び第２の電力を前記下部電極に供給し、前記インピーダンス部は、前記第１の電力に対応するリターン電流の値を変更することなく、前記第２の電力に対応するリターン電流の値を変更し、前記第２の電力の周波数は前記第１の電力の周波数より高いことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項９記載のプラズマ処理装置は、請求項６乃至８のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置において、前記インピーダンス部は可変インピーダンス素子であることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
請求項９記載のプラズマ処理装置によれば、インピーダンス部は可変インピーダンス素子であるので、当該インピーダンス部の抵抗値を変化させることにより、内側電極部における高周波リターン電流を変化させ、当該内側電極部の表面上におけるプラズマ密度を変化させることができ、その結果、当該内側電極部に対向する被処理体の中心部におけるプラズマ密度を制御することができ、プラズマ密度の均一化を容易に達成することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
請求項１０記載のプラズマ処理装置は、請求項９記載のプラズマ処理装置において、前記可変インピーダンス素子は、可変インダクタンス及び可変コンデンサからなる群から選択された１つであることを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
請求項１０記載のプラズマ処理装置によれば、可変インピーダンス素子は、可変インダクタンス及び可変コンデンサからなる群から選択された１つであるので、容易に抵抗を変化できると共に、これらは安価に入手でき、もって容易且つ安価にプラズマ密度の均一化を達成することができる。
上記目的を達成するために、請求項１１記載のプラズマ処理方法は、被処理体を収容すると共に処理ガスが導入される真空容器と、前記真空容器の内部に配設され、前記被処理体を載置するディスク形状の下部電極と、前記真空容器において前記下部電極の上方に配設される上部電極と、高周波電力を供給する高周波電源とを有し、前記上部電極は、その中央部に配設された内側電極部と、該内側電極部の周囲に配設された外側電極部と、該外側電極部及び前記内側電極部の間に介在する絶縁部と、前記内側電極部及び前記外側電極部の間に接続されたインピーダンス部とを有し、前記内側電極部は、前記インピーダンス部及び前記外側電極部を介して接地するプラズマ処理装置に適用されるプラズマ処理方法であって、前記高周波電源が前記下部電極に前記高周波電力を供給する高周波電力供給ステップを有することを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項１２記載のプラズマ処理方法は、被処理体を収容すると共に処理ガスが導入される真空容器と、前記真空容器の内部に配設され、前記被処理体を載置するディスク形状の下部電極と、前記真空容器において前記下部電極の上方に配設される上部電極と、互いに周波数が異なる少なくとも２つの電力を供給する高周波電源とを有し、前記上部電極は、その中央部に配設された内側電極部と、該内側電極部の周囲に配設された外側電極部と、該外側電極部及び前記内側電極部の間に介在する絶縁部と、前記内側電極部及び前記外側電極部の間に接続されたインピーダンス部とを有するプラズマ処理装置に適用されるプラズマ処理方法であって、前記高周波電源が前記下部電極に前記少なくとも２つの電力を供給する高周波電力供給ステップを有することを特徴とする。
請求項１３記載のプラズマ処理方法は、請求項１２記載のプラズマ処理方法において、前記高周波電力供給ステップでは、前記高周波電源が、互いに周波数が異なる少なくとも第１及び第２の電力を前記下部電極に供給し、前記インピーダンス部が、前記第１の電力に対応するリターン電流の値を変更することなく、前記第２の電力に対応するリターン電流の値を変更し、前記第２の電力の周波数は前記第１の電力の周波数より高いことを特徴とする。
請求項１４記載のプラズマ処理方法は、請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法において、前記インピーダンス部は可変インピーダンス素子であることを特徴とする。
請求項１５記載のプラズマ処理方法は、請求項１４記載のプラズマ処理方法において、前記可変インピーダンス素子は、可変インダクタンス及び可変コンデンサからなる群から選択された１つであることを特徴とする。