(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内の載置部に被処理基板を載置し、この被処理基板と対向するガス供給部から、少なくともフッ素を含む化合物のガスを含んだ成膜ガスを供給すると共に、前記真空容器内に導入されたマイクロ波による電界と磁界との相互作用により電子サイクロトロン共鳴を起こし、これに基づいて成膜ガスをプラズマ化し、そのプラズマにより被処理基板に対して成膜処理を行う方法において、
周波数５０Ｈｚ〜１００Ｈｚのパルスにより変調した前記マイクロ波を前記真空容器内に導入することを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項２】
成膜ガスは炭素及びフッ素を含む化合物のガスであり、被処理基板にフッ素添加カーボン膜を成膜することを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
【請求項３】
前記電界と同期してオン、オフされるバイアス電圧を前記載置部に印加することを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技 術 分 野
本発明は、例えば電子サイクロトロン共鳴を用いて半導体ウエハ等の被処理基板にプラズマ処理を行うためのプラズマ処理方法に関する。
【０００２】
背 景 技 術
最近において、成膜処理やエッチングなどをプラズマを用いて行う手法の一つとして、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴：Electron Cyclotron Resonance）プラズマ処理方法が注目されている。この方法によれば、磁場中での電子のサイクロトン運動とマイクロ波（交流電界）との共鳴現象を用いてマイクロ波放電を起こすことにより、高真空で高密度のプラズマを無電極放電で生成できる。このため、高速な表面処理を実現でき、また半導体ウエハ（以下、ウエハとする）等の汚染のおそれがないなどの利点がある。
【０００３】
このＥＣＲプラズマによる従来のプラズマ処理方法の一例を、成膜処理を例にとって図１２に基づいて説明する。図１２に示すプラズマ処理装置において、プラズマ生成室１Ａ内に図示しない導波管を介して、例えば２.４５ＧＨｚのマイクロ波を供給する。これと同時に、所定の大きさ、例えば８７５ガウスの磁界を電磁コイル１０により印加する。これらのマイクロ波と磁界との相互作用（共鳴）により、プラズマ生成用ガス、例えばＡｒガス及びＯ２ガスを高密度にプラズマ化する。このプラズマにより、成膜室１Ｂ内に導入された反応性ガスを活性化させて活性種を形成する。
【０００４】
ここで、成膜室１Ｂ内には、高周波電源部１２に接続された載置台１１が設けられ、この載置台１１上にウエハＷが載置されている。そして、上記活性種により、ウエハＷ表面にスパッタエッチングと堆積とを同時進行で施すようになっている。これらの相反するスパッタエッチング操作と堆積操作は、マクロ的に見れば堆積操作の方が優勢となるように制御され、全体としては堆積によりウエハＷ表面に成膜がなされる。
【０００５】
ところで、半導体デバイスの微細化、高速化が要請されている中で、比誘電率の小さい有効な絶縁膜としてＣＦ膜（フッ素添加カーボン膜）が注目されている。そして、ウエハ表面にＣＦ膜を堆積する場合には、反応性ガスとしてＣ４Ｆ８等のＣＦ系ガスが用いられる。
【０００６】
しかしながら、図１２に示す処理装置を用いた従来のプラズマ処理方法では、図１３に示すように、得られるＣＦ膜はウエハの周縁部で厚くなり、中心部で薄くなるという問題点がある。この問題はウエハが大口径化するほど顕著となる。
【０００７】
図１３に示すような膜厚分布が生じる原因は今のところ明らかではないが、その原因について本発明者は次のように推察している。すなわち、図１４に示すように、成膜室１Ｂ内においてＣＦ系ガスがウエハの上方外側から中心側に向かって供給されるため、プラズマ内においてＣＦ系ガスがウエハ中心に近づくに連れてガスの解離が進行する。このため、例えば同図Ａ点よりもＢ点の方がＦ（フッ素）成分が多くなる。これはウエハが大口径化し、それに伴ってプラズマの存在領域が広くなるほど顕著である。
【０００８】
ここで、ガスの解離によって生成されたフッ素は、ウエハ表面に堆積されたＣＦ膜をエッチングするように作用する。このため、エッジ部よりもフッ素成分の多くなるセンタ部でのエッチング作用が強くなる。また、ガスの解離の進行によりウエハ中心に近くなるほど、成膜に関与するＣＦ系ガスの元の成分が減少する。これらの原因によって、ウエハ中心部でＣＦ膜が薄くなるということである。
【０００９】
発明の開示
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、ウエハ等の被処理基板の表面に対して、プラズマ成膜処理を均一に行うことができるようになれたプラズマ処理方法を提供することにある。
【００１０】
この目的を達成するために本発明は、真空容器内の載置部に被処理基板を載置し、この被処理基板と対向するガス供給部から、少なくともフッ素を含む化合物のガスを含んだ成膜ガスを供給すると共に、前記真空容器内に導入されたマイクロ波による電界と磁界との相互作用により電子サイクロトロン共鳴を起こし、これに基づいて成膜ガスをプラズマ化し、そのプラズマにより被処理基板に対して成膜処理を行う方法において、周波数５０Ｈｚ〜１００Ｈｚのパルスにより変調した前記マイクロ波を前記真空容器内に導入することを特徴とするプラズマ処理方法を提供する。
【００１１】
このようなプラズマ処理方法によれば、パルスにより変調されたマイクロ波が周波数５０Ｈｚ〜１００Ｈｚでオン、オフを繰り返す。このことにより、電子サイクロトロン共鳴を利用したプラズマ処理において、マイクロ波がオフにされている間に被処理基板上の成膜ガスが新しく入れ替えられ、被処理基板の表面に対して均一なプラズマ成膜処理を行うことができる。
【００１２】
以上のプラズマ処理方法は、成膜ガスとして炭素及びフッ素を含む化合物のガスを用いて、被処理基板にフッ素添加カーボン膜を成膜する場合に好適である。
【００１３】
また、以上のプラズマ処理方法において、前記電界と同期してオン、オフされるバイアス電圧を前記載置部に印加することで、バイアス電圧を印加する際の異常放電の発生を防止することができる。
【００１４】
発明を実施するための最良の形態
図１は、本発明に係るプラズマ処理方法の実施形態に用いられるプラズマ処理装置の一例としての、ＥＣＲプラズマ成膜装置を示す概略図である。図１に示す装置においては、真空容器２内の載置台４に被処理基板としてのウエハＷを載置し、このウエハＷに対して、その上方外側のガス供給部５１から反応性の成膜ガスが供給されるようになっている。また、ウエハＷに対して上方からマイクロ波が、所定の周期で断続的に供給されるようになっている。
【００１５】
真空容器２は、例えばアルミニウムにより形成され、接地されてゼロ電位になっている。この真空容器２は、その上部に位置してプラズマを発生させる円筒状の第１真空室２１と、第１真空室２１の下方に連通して設けられた、第１真空室２１より口径の大きい円筒状の第２真空室２２とからなっている。
【００１６】
この真空容器２における第１真空室２１の上端は開口されている。この開口部分には、マイクロ波を透過する、例えば石英等の材料で形成された透過窓２３が気密に設けられ、真空容器２内の真空状態を維持するようになっている。この透過窓２３の外側には、導波管２５が設けられている。この導波管２５は、例えば２.４５ＧＨｚのマイクロ波をパルス状で断続的に発生する高周波電力発生部６に接続されている。導波管２５は、高周波電力発生部６にて発生したマイクロ波を、例えばＴＥモードにより案内して、またはＴＥモードにより案内されたマイクロ波をＴＭモードに変換して、透過窓２３から第１真空室２１内へ導入し得るようになっている。
【００１７】
第１真空室２１の上端部近傍、すなわち透過窓２３のすぐ下には、第１真空室２１内にプラズマ生成用ガス（例えばＡｒガス）を供給するための複数のガスノズル３１が設けられている。これらのガスノズル３１は、第１真空室２１を区画する側壁を貫通して、図示しないガス源、例えばＡｒガス源に接続されている。
【００１８】
前記第２真空室２２内には、前記第１真空室２１と対向するようにウエハの載置台４が設けられている。この載置台４は、電極（図示せず）を有した静電チャック４１を表面部に有している。この静電チャック４１の電極には、ウエハＷにイオンを引き込むためのバイアス電圧を印加するように高周波電源部４２が接続され、更にウエハＷを静電吸着するための直流電源部（図示せず）が接続されている。
【００１９】
一方、前記第２真空室２２の上部、即ち第１真空室２１と連通している部分には、リング状の成膜ガス供給部５１が設けられている。この成膜ガス供給部５１には、例えば、ガス供給管５２，５３から２種類の成膜ガスが供給されるようになっている。そして成膜ガス供給部５１は、それらの成膜ガスの混合ガスを、内周面に形成されたガス穴５４から真空容器２内に供給するように構成されている。
【００２０】
前記第１真空室２１を区画する側壁の外周近傍には、磁場形成手段としての、例えばリング状の主電磁コイル２６が配置されている。また、第２真空室２２の下方には、リング状の補助電磁コイル２７が配置されている。さらに、第２真空室２２の底部には、例えば当該真空室２２の中心軸に対称な２個所の位置に、各々排気管２８が接続されている。
【００２１】
前記高周波電力発生部６は、高周波電源部６１、変調波発生部６２、変調部６３および出力部６４を備えている。このうち高周波電源部６１は、例えば２.４５ＧＨｚの連続したマイクロ波を発生するようになっている。また変調波発生部６２は、所定の周波数（例えば５０Ｈｚ）で所定のデューティ比（例えば１）の変調波を発生するようになっている。また変調部６３は、高周波電源部６１で発生されたマイクロ波に、変調波発生部６２で発生された変調波で変調をかけて、図２に示すようなパルス状のマイクロ波（以下、「パルスマイクロ波」という）を生成するようになっている。そして出力部６４は、変調部６３で生成されたパルスマイクロ波を導波管２５へ出力するようになっている。
【００２２】
次に、以上のような構成の処理装置を用いて、被処理基板としての、例えば表面にアルミニウム配線が形成されたウエハＷ上に、例えばＣＦ膜よりなる層間絶縁膜（薄膜）を形成する方法について、主に図１を参照して説明する。先ず、真空容器２の側壁に設けたゲートバルブ（図示せず）を開いて、搬送アーム（図示せず）によってウエハＷを、ロードロック室（図示せず）から搬入して載置台４上に載置する。
【００２３】
次に、マイクロ波、バイアス電圧、吸着電圧およびガスを供給してプラズマを発生させ、ウエハＷに対する成膜処理を行う。具体的には、まず載置台４における静電チャック４１の電極間に直流電圧を印加し、静電チャック４１にウエハＷを静電吸着する。続いて、前記ゲートバルブを閉じて真空容器２内を密閉した後、排気管２８より内部雰囲気を排気して所定の真空度まで真空引きする。そして、プラズマガスノズル３１から第１真空室２１内ヘプラズマ発生用ガス、例えばＡｒガスを所定の流量で導入する。また、成膜ガス供給部５１から第２真空室２２内へ、ＣＦ系のガスを含む成膜ガス、例えばＣ４Ｆ８ガス及びＣ２Ｈ４ガスを所定の流量で導入する。そして、真空容器２内を所定のプロセス圧に維持する。また、載置台４の表面温度をおよそ４００℃に設定する。
【００２４】
また、高周波電力発生部６（の出力部６４）からは、出力が２.０ｋＷで周波数が２.４５ＧＨｚのパルスマイクロ波が出力される。このパルスマイクロ波は、図２に示すような波形を有しており、そのオン時間（マイクロ波電力がオン状態の時間）Ｔ_on及びオフ時間（同じくオフ状態の時間）Ｔ_offは、例えば共に１０ｍｓ（ミリ秒）である。すなわち、この場合のパルスマイクロ波は、周波数（１／（Ｔ_on＋Ｔ_off））＝５０Ｈｚ、デューティ比（Ｔ_on：Ｔ_off）＝１のパルス波形を有している。
【００２５】
このパルスマイクロ波は、導波管２５を通って真空容器２の天井部に至り、ここの透過窓２３を透過して第１真空室２１内へ導入される。一方、電磁コイル２６，２７により、真空容器２内に第１真空室２１の上部から第２真空室２２の下部に向かう磁界が形成される。この場合、例えば第１真空室２１の下部付近にて磁界の強さが８７５ガウスとなる。このことにより、パルスマイクロ波による電界と磁界との相互作用により電子サイクロトロン共鳴が生じ、この共鳴によりＡｒガスがプラズマ化され、且つ高密度化される。
【００２６】
第１真空室２１から第２真空室２２内に流れ込んだプラズマ流は、ここに供給されている前記ＣＦ系ガスを活性化して活性種を形成する。ここで、高周波電源部４２により載置台４に、例えば１３.５６ＭＨｚ、１.５ｋＷの高周波バイアス電圧を印加する。このバイアス電圧によりイオンがウエハＷに引き寄せられ、前記活性種等と反応してウエハＷ上にＣＦ膜が成膜される。この場合、高周波電源部４２により印加されるバイアス電圧は、異常放電の発生を防ぐために、パルスマイクロ波と同期してオン、オフされる。
【００２７】
なお、実際の半導体デバイスを製作する場合には、その後、ウエハＷ上のＣＦ膜に対して所定パターンのエッチングを行って溝部を形成し、その溝部に例えばタングステン膜を埋め込んでタングステン配線が形成される。
【００２８】
ここで、以上のようなプラズマ処理における、パルスマイクロ波とプラズマ流との関係について述べる。図３ａに示すように、パルスマイクロ波のオン時間中には、当該マイクロ波による電界が供給されているため、前記プラズマ生成用ガスがプラズマ化されてプラズマ流Ｐとなる。この場合、当該オン時間の直前のオフ時間中に、成膜ガス供給部５１からウエハＷ上に成膜ガスが供給されている。そして、この成膜ガスが前記プラズマ流Ｐによって活性化されて活性種を形成し、ウエハＷ上に成膜がなされる。この成膜によって、ウエハＷ上の成膜ガスが消費され、ウエハＷ上に成膜ガスの元の成分が十分に存在しなくなってしまう。
【００２９】
一方、図３ｂに示すように、パルスマイクロ波のオフ時間中には、当該マイクロ波による電界が供給されないため、プラズマ流が生成されない。従って、当該オフ時間中は、成膜ガス供給部５１からウエハＷ上に新たな成膜ガスが供給され、ウエハＷ上に成膜ガスの元の成分が充分に存在することになる。つまり、このオフ時間中にウエハＷ上の反応後の残留ガスを新たな成膜ガスと入れ替え、次のオン時間中にプラズマにより成膜ガスを解離させて再び成膜を行う。このように、パルスマイクロ波を用いて、真空容器２内に導入されるマイクロ波（電界）のオン及びオフを断続的に繰り返すことにより成膜処理が進行する。
【００３０】
ここで、例えば８インチ径のウエハに対してＣＦ系の成膜ガスを用いて成膜処理を行う場合の処理条件の一例は次の通りである。すなわち、真空室２１内の圧力が０.０３Ｐａ、ＣＦ系ガス（例えばＣ６Ｆ６）の流量が４０ｓｃｃｍ、流速が２０ｍ／ｓの時には、例えば変調波の周波数は５０Ｈｚであり、そのデューティ比は１であるのが妥当である。この場合、高周波電力発生部６から出力されるパルスマイクロ波のオン時間Ｔ_onとオフ時間Ｔ_offは、共に１０ｍｓとなる。
【００３１】
その理由は、本発明者がコンピュータを用いてシミュレーションを行った結果に基づいている。即ち、成膜ガス供給部５１のガス穴５４から噴き出される時の成膜ガスの流速は数百ｍ／ｓと速いが、第２真空室２２内に噴き出されたガスは直ちに膨張して減速する。その平均的な流速は、真空室内の圧力が０.０１Ｐａ〜１Ｐａでは数ｍ／ｓ程度であり、速くても１０ｍ／ｓである。従って、上述したパルスマイクロ波のオフ時間Ｔ_offの１０ｍｓという長さは、ウエハＷ上のガスが入れ替わる時間、つまり成膜ガス供給部５１から噴き出された成膜ガスがウエハＷの表面を（充分な均一性で）覆うのに要する時間に略一致している。
【００３２】
その際、オン時間Ｔ_onが長過ぎると、従来の場合と同様に、ウエハＷ上に成膜ガスの元の成分が十分に存在しない状態で、ウエハ周縁部に新たな成膜ガスが供給されることになる。このため、ウエハの中心部と周縁部とにおけるガスの解離の程度の差が大きい状態で成膜が進行し、ウエハ面内の膜厚分布にバラツキが生じてしまう。これに対して、本実施形態では、パルスマイクロ波のオン時間Ｔ_onをオフ時間Ｔ_off（前記ガスの入れ替え時間）と同じ比較的短い時間に設定しているため、ウエハＷの中心部と周縁部とにおけるガスの解離の程度にあまり差が生じず、結果として膜厚の面内均一性が向上する。
【００３３】
なお、パルスマイクロ波のオン時間Ｔ_on及びオフ時間Ｔ_offは何れも前記の１０ｍｓに限定されない。つまり、パルスマイクロ波の周波数およびデューティ比は、それぞれ前記の５０Ｈｚ及び１に限定されない。例えば、後述の実験例からも分かるように、本実施形態におけるパルスマイクロ波の好適な周波数は３０Ｈｚ〜５００Ｈｚである（図４参照）。
【００３４】
その理由は、パルスマイクロ波の周波数が低過ぎると、そのオン時間Ｔ_onが長くなり過ぎ、その結果として膜厚の面内均一性が悪くなると考えられるからである。また、本来はマイクロ波が供給されていない時でも、ガス解離にあまり影響しない弱いプラズマが立っているはずであるが、周波数が低過ぎると、そのような弱いプラズマが消えてしまい、装置が不安定になるので好ましくない。一方、パルスマイクロ波の周波数が高過ぎると、従来と同様にウエハ上でのガスの入れ替わりがない状態でプラズマが連続的に発生することと実質上変わらなくなってしまうからである。
【００３５】
（実験例１）
次に、本発明者の行った実験例について説明する。この実験では、上述の実施形態において、パルスマイクロ波の周波数を変化させて、異なる周波数毎に８インチ径のウエハＷ上にＣＦ膜の成膜を行った。具体的には、パルスマイクロ波を生成する変調波のデューティ比を１とし、周波数を１０Ｈｚ，３０Ｈｚ，５０Ｈｚ，１００Ｈｚ，５００Ｈｚ，１０００Ｈｚ及び６００００Ｈｚとした。なお、マイクロ波を連続的にオンしたままの状態ＣＷ（Continuous Wave）についても同様に成膜を行った。
【００３６】
その他の処理条件は、何れの周波数（前記ＣＷを含む）に対しても、次の通りである。
【００３７】
成膜装置：ＥＣＲプラズマ処理装置（マイクロ波：２.４５ＧＨｚ／２.０ｋＷ、高周波バイアス電圧：１３.５６ＭＨｚ／１.５ｋＷ、主電磁コイル／補助電磁コイル電流＝２００／１６０Ａ）
成膜ガス：Ｃ６Ｆ６
プラズマ生成用ガス：Ａｒ
ガス流量：Ｃ６Ｆ６／Ａｒ＝４０／３０ｓｃｃｍ
真空容器内の圧力：０.０３Ｐａ
成膜温度：３６０℃
このような実験により得られたＣＦ膜厚の面内均一性を調べた結果を、図４の表に示す。図４に示すように、膜厚の面内均一性は、変調波の周波数が３０Ｈｚ（Ｔ_on＝Ｔ_off＝１６.５ｍｓ）〜５００Ｈｚ（Ｔ_on＝Ｔ_off＝１ｍｓ）の範囲で良好であり、５０Ｈｚ（Ｔ_on＝Ｔ_off＝１０ｍｓ）〜１００Ｈｚ（Ｔ_on＝Ｔ_off＝５ｍｓ）の範囲で特に良好であることが分かる。これは、成膜ガス供給部５１から噴き出した成膜ガスがウエハＷの表面を覆うまでの時間が１０ｍｓ程度であるためと考えられる。
【００３８】
この実験結果からも分かるとおり、上述の実施形態によれば、パルスマイクロ波を３０Ｈｚ〜５００Ｈｚの周波数で断続的に供給することで、ウエハ面内においてより均一な膜厚の薄膜、例えばＣＦ膜が形成される。すなわち、当該マイクロ波のオフ時間Ｔ_off中にウエハＷ上の残留ガスを新たな成膜ガスと入れ替えることで、ウエハＷの中心部と周縁部とでガスの解離の程度にあまり差が生じなくなっているものと考えられる。そして、成膜ガスの解離により生じた活性種がウエハ面上に均一に供給されていると考えられる。
【００３９】
（実験例２）
次に、本発明者の行った他の実験例について説明する。この実験では、以下の（１）〜（３）の３つの条件下において、それぞれパルスマイクロ波の周波数および真空容器内の圧力を変化させて、異なる周波数および圧力毎にウエハＷ上にＣＦ膜の成膜を行い、膜厚の面内均一性の変化を調べた。なお、パルスマイクロ波のデューティ比はいずれも１である。
【００４０】
（１）成膜装置：ＥＣＲプラズマ処理装置（マイクロ波：２.４５ＧＨｚ／２.０ｋＷ、高周波バイアス電圧：１３.５６ＭＨｚ／１.５ｋＷ、主電磁コイル／補助電磁コイル電流＝２００／１６０Ａ）
成膜ガス：Ｃ６Ｆ６（分子量１８６）
プラズマ生成用ガス：Ａｒ
ガス流量：Ｃ６Ｆ６／Ａｒ＝４０／３０ｓｃｃｍ
真空容器内の圧力：０.０３Ｐａ
成膜温度：３６０℃
（２）成膜ガス：Ｃ２Ｆ６（分子量１３８）及びＣ２Ｈ４（分子量２８）
ガス流量：Ｃ２Ｆ６／Ｃ２Ｈ４／Ａｒ＝４０／４０／３０ｓｃｃｍ
その他の条件は（１）と同様。
【００４１】
（３）成膜装置：平行平板型プラズマ処理装置（図１１により後述）（上部電極高周波：１３.５６ＭＨｚ／３.０ｋＷ、下部電極高周波：８００ｋＨｚ／１.５ｋＷ、電極間距離：２０ｍｍ）
その他の条件は（１）と同様。
【００４２】
これらの（１）〜（３）の条件における実験結果が、それぞれ図５〜図７のグラフに示されている。これらの結果より、一般にパルスマイクロ波の周波数が高くなるに従って、良好な膜厚の面内均一性の得られる圧力が低くなることが分かる。
【００４３】
また、前記（２）の条件（図６）においては、どの周波数でも、前記（１）の条件（図５）の場合に比べて、良好な膜厚の面内均一性の得られる圧力が高くなっていることが分かる。その理由は、成膜ガスの分子量が小さくなったため、より高い圧力下でも同等の流速が得られるからだと考えられる。すなわち、良好な膜厚の面内均一性の得られる適切なオフ時間は、成膜ガス供給部から噴き出した成膜ガスがウエハＷの表面を覆うのに要する時間に対応すると考えられるが、この時間は成膜ガスの流速に依存する。従って、より高い圧力下で同等の流速が得られるということは、前記の適切なオフ時間（周波数）がより高い圧力に対応するということである。そして、これを逆に考えれば、ある周波数に対して、良好な膜厚の面内均一性の得られる圧力が高くなるということである。
【００４４】
さらに、前記（３）の条件（図７）においても、どの圧力でも、前記（１）の条件（図５）の場合に比べて、良好な膜厚の面内均一性の得られる周波数が高くなっていることが分かる（図７では、対象となる周波数が図５及び図６と異なる点に注意）。その理由は、平行平板型プラズマ処理装置の構造上、ＥＣＲプラズマ処理装置に比べて、成膜ガス供給部からウエハＷまでの距離が短くなっているからだと考えられる。すなわち、成膜ガス供給部からウエハＷまでの距離が短くなることで、成膜ガス供給部から噴き出した成膜ガスがウエハＷの表面を覆うのに要する時間が相対的に短くなり、これによって適切なオフ時間も短くなる（周波数が高くなる）からだと考えられる。
【００４５】
（変形例）
なお本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、載置台４にバイアス電圧を印加し続けるようにしてもよいし、成膜ガスをウエハ中央に対向する位置とウエハ周囲の両方から導入してもよい。また、第２真空室２２の底部の側方から排気管を接続してもよいし、導波管２５の横に磁場形成用の電磁コイルを設けるなどしてもよい。また本発明は、成膜処理に限らず、プラズマを用いて被処理基板の処理を行う種々の処理方法、例えばＣＦ系のガスをプラズマ化して被処理基板にエッチングを行う方法等にも適用できる。また本発明における被処理基板は、ウエハに限らず、液晶ディスプレイ用のガラス基板等であってもよい。
【００４６】
また、電界のオン、オフを複数回、断続的に繰り返す場合について説明したが、処理条件によっては、電界がオフにされるのが１回だけ、すなわち電界がオンから一定時間オフになって再びオンになるようにするだけでも、同様の効果が得られる場合もある。
【００４７】
さらに本発明は、ＥＣＲによりプラズマを生成する場合に限られず、ガス解離に影響を及ぼす程度の強さのプラズマを断続的に生成できるものであれば、例えばＩＣＰ（導結合プラズマ：Inductive Coupled Plasma）、ヘリコン波プラズマ、マグネトロンプラズマ、或いは平行平板型プラズマ発生装置によるもの等、種々のプラズマ生成方式に対しても適用することができる。
【００４８】
ここで、前記ＩＣＰによるプラズマ処理装置としては、図８に示すようなものが知られている。図８に示すＩＣＰ処理装置は、ドーム状のセラミック容器７０に巻かれたコイル７４を備えている。そして、このコイル７４から供給される電界及び磁界によって、真空容器７２内にプラズマを生成するように構成されている。なお、真空容器７２にはターボ分子ポンプ７６が接続されている。
【００４９】
また、前記ヘリコン波プラズマによるプラズマ処理装置としては、図９に示すようなものが知られている。図９に示すヘリコン波プラズマ処理装置は、例えば１３.５６ＭＨｚのヘリコン波を供給するアンテナ８４を備えている。そして、このアンテナ８４からのヘリコン波と磁気コイル８６からの磁界との相互作用により、真空容器８２内にプラズマを生成するように構成されている。
【００５０】
また、前記マグネトロンプラズマによるプラズマ処理装置としては、図１０に示すようなものが知られている。図１０に示すマグネトロンプラズマ処理装置は、磁気コイル９４によってカソード９０に平行な磁界を印加することにで、真空容器９２内にプラズマを生成するように構成されている。
【００５１】
そして、前記平行平板型のプラズマ処理装置としては、図１１に示すようなものが知られている。図１１に示す平行平板型プラズマ処理装置は、真空容器１０２内で一対の平行平板電極（上部電極１０４及び下部電極１０６）間に高周波電力を印加することで、両電極１０４，１０６間でプラズマを生成するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプラズマ処理方法の実施形態に用いられるプラズマ処理装置の一例を示す概略図。
【図２】本発明よるプラズマ処理方法の実施形態におけるマイクロ波の出力波形を示す図。
【図３ａ】図１に示した装置において、マイクロ波供給（オン）時の装置内の状態を説明する模式図。
【図３ｂ】図１に示した装置において、マイクロ波停止（オフ）時の装置内の状態を説明する模式図。
【図４】実験例１の結果を示す図表。
【図５】実験例２における条件（１）の場合の結果を示すグラフ。
【図６】実験例２における条件（２）の場合の結果を示すグラフ。
【図７】実験例２における条件（３）の場合の結果を示すグラフ。
【図８】本発明を適用可能なＩＣＰ式プラズマ処理装置の一般的な構成を示す概略図。
【図９】本発明を適用可能なヘリコン波プラズマ処理装置の一般的な構成を示す概略図。
【図１０】本発明を適用可能なマグネトロンプラズマ処理装置の一般的な構成を示す概略図。
【図１１】本発明を適用可能な平行平板型プラズマ処理装置の一般的な構成を示す概略図。
【図１２】従来のプラズマ処理方法に用いられる成膜装置の模式図。
【図１３】従来のプラズマ処理方法によって形成されたＣＦ膜の膜厚分布を示す図。
【図１４】図１３の膜厚分布の発生機構を説明する模式図。
【図１】
0003706027.tif 000002
【図２】
0003706027.tif 000003
【図３ａ】
0003706027.tif 000004
【図３ｂ】
0003706027.tif 000005
【図４】
0003706027.tif 000006
【図５】
0003706027.tif 000007
【図６】
0003706027.tif 000008
【図７】
0003706027.tif 000009
【図８】
0003706027.tif 000010
【図９】
0003706027.tif 000011
【図１０】
0003706027.tif 000012
【図１１】
0003706027.tif 000013
【図１２】
0003706027.tif 000014
【図１３】
0003706027.tif 000015
【図１４】
0003706027.tif 000016