【事件の表示】
　特許第３０４５４４３号「プラズマ処理装置」の請求項１、２に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０４５４４３号の請求項１ないし２に係る特許を取り消す。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第３０４５４４３号の請求項１，２に係る発明についての出願は、平成５年１０月２０日の出願であって、平成１２年３月１７日に設定登録され、その後、異議申立人　東谷　満より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１３年６月２６日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否について
ア．訂正の内容
　特許権者が求める訂正の内容は以下のとおりである。　
ア−１．訂正事項１
　特許請求の範囲の請求項１および２に
「【請求項１】　処理室の外部に絶縁体を介して配置された高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、
　前記高周波アンテナの電位を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とする、プラズマ処理装置。
【請求項２】　処理室の外部に絶縁体を介して配置された高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、
 前記高周波アンテナの途中に中間端子を設け、その中間端子と前記高周波アンテナに対する高周波電力印加回路とを接続し、その接続回路を流れる電流を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とする、プラズマ処理装置。」
とあるのを
「【請求項１】　処理室の外部に絶縁体を介して配置された渦巻きコイル状高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、
　前記処理室内の変化を検出するためのセンサからのフィードバック信号あるいは予め設定された設定値に基づいて，前記渦巻きコイル状高周波アンテナの電位を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とする、プラズマ処理装置。
　【請求項２】　頂部を絶縁体で形成する導電性材料からなる処理室の外部に絶縁体を介して配置された渦巻きコイル状高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内のサセプタ上に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、
　前記渦巻きコイル状高周波アンテナの途中に中間端子を設け、その中間端子と前記高周波アンテナに対する高周波電力印加回路とを接続し、その接続回路を流れる電流を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とする、プラズマ処理装置。」と訂正する。
ア−２．訂正事項２
明細書の段落【０００７】および【０００８】に
「【０００７】
　　【課題を解決するための手段】
　上記課題を解決するために本発明の第１の観点によれば、処理室の外部に絶縁体を介して配置された高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、高周波アンテナの電位を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。
　　　【０００８】　さらに本発明の第２の観点によれば、処理室の外部に絶縁体を介して配置された高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、高周波アンテナの途中に中間端子を設け、その中間端子と高周波アンテナに対する高周波電力印加回路とを接続し、その接続回路を流れる電流を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。」
とあるのを、
「【０００７】
　　【課題を解決するための手段】
　上記課題を解決するために本発明の第１の観点によれば、処理室の外部に絶縁体を介して配置された渦巻きコイル状高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、前記処理室内の変化を検出するためのセンサからのフィードバック信号あるいは予め設定された設定値に基づいて．前記渦巻きコイル状高周波アンテナの電位を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とする、プラズマ処理装置が提供される。
　　　【０００８】
　さらに本発明の第２の観点によれば、頂部を絶縁体で形成する導電性材料からなる処理室の外部に絶縁体を介して配置された渦巻きコイル状高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内のサセプタ上に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、前記渦巻きコイル状高周波アンテナの途中に中間端子を設け、その中間端子と前記高周波アンテナに対する高周波電力印加回路とを接続し、その接続回路を流れる電流を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とする、プラズマ処理装置が提供される。」
と訂正する。
　
イ．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正事項１において、特許明細書の特許請求の範囲の請求項１および請求項２に記載された「高周波アンテナ」とあるのを、より下位概念である「渦巻きコイル状高周波アンテナ」に限定しようとするものである。
　当該「渦巻きコイル状高周波アンテナ」という構成は，特許明細書の段落【００１２】などの記載に基づくものである。
　また，上記訂正事項１において、特許明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載された「前記高周波アンテナの電位を可変制御するための制御手段」とあるのを、より下位概念である「前記処理室内の変化を検出するためのセンサからのフィードバック信号あるいは予め設定された設定値に基づいて，前記渦巻きコイル状高周波アンテナの電位を可変制御するための制御手段」に限定しようとするものである。
　当該「前記処理室内の変化を検出するためのセンサからのフィードバック信号あるいは予め設定された設定値に基づいて」という構成は、特許明細書の段落【００２４】などの記載に基づくものである。
　また，上記訂正事項１において、特許明細書の特許請求の範囲の請求項２に「処理室」とあるのを、「頂部を絶縁体で形成する導電性材料からなる処理室」に限定しようとするものである。
　当該「頂部を絶縁体で形成する導電性材料からなる処理室」という構成は，特許明細書の段落【００１２】などの記載に基づくものである。
　上記訂正事項２の訂正は、特許請求の範囲の欄の記載と発明の詳細な説明の記載との整合をとるためのものであるので、明りようでない記載の釈明に相当するものである。
　またいずれの訂正も、新規事項の追加には該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
ウ．むすび
　したがって、上記訂正は、特許法の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議の申し立てについての判断
ア．本件発明
　上記のとおり、訂正請求は適法と認められるから、本件請求項１、２に係る発明（以下、「本件発明１、２」という。）は、上記訂正請求書の特許請求の範囲の請求項１、２に記載された次のとおりの事項により特定されるものである。
「【請求項１】　処理室の外部に絶縁体を介して配置された渦巻きコイル状高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、
　前記処理室内の変化を検出するためのセンサからのフィードバック信号あるいは予め設定された設定値に基づいて，前記渦巻きコイル状高周波アンテナの電位を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とする、プラズマ処理装置。
　【請求項２】　頂部を絶縁体で形成する導電性材料からなる処理室の外部に絶縁体を介して配置された渦巻きコイル状高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内のサセプタ上に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、
　前記渦巻きコイル状高周波アンテナの途中に中間端子を設け、その中間端子と前記高周波アンテナに対する高周波電力印加回路とを接続し、その接続回路を流れる電流を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とする、プラズマ処理装置。」
　
イ．引用刊行物等に記載された発明
　当審が平成１３年４月１６日付で通知した取消しの理由において提示した刊行物１〜４（異議申立人　東谷　満　提出の甲第１〜４号証）および技術的水準を示す刊行物５〜８には次のとおり記載されている。
　
ａ．引用刊行物１：特開平２−２３５３３２号公報（異議申立人　東谷　満　提出の甲第１号証）
「第１図はプラズマ処理によって処理される被加工物を含む半導体ウエハ１１を含む真空の処理チャンバ１０を有するプラズマ処理装置９を示す図である。」（第４頁右上欄第９〜１２行）
「ライナ１６は、プラズマ処理チャンバ１０中に含まれるプラズマに対して実質的に不活性な材料、即ちプラズマを汚染しない石英、または他の材料である。プラズマ処理チャンバ１０のカバーも石英で作られている。従って、チヤンバ１０は底部のウエハ１１に対して、側壁を構成しているライナ１６の石英及び処理チャンバの上部カバー１７の石英によって取り囲まれている。ウエハ１１は金属の基台２３に支持されているが、基台２３の上表面に設けられた絶縁リング４０によって基台から絶縁されている。」（第４頁右上欄第１７行〜同頁左下欄第７行）
「ＲＦコイル２２は、第３図に示したような処理チャンバ１０の石英の上部カバー１７の上側に渦巻状、即ちスパイラル状に巻かれている。スパイラル・コイル２２はガスのイオン流、１アンペア毎に約３００ワットの入力を持つ１３メガヘルツのＲＦ周波数の発信源によって付勢される。発信源３０の他の側は回路を完成するためにアースに接続されている。スパイラル・コイル２２の内側端子は、端子２８から電線４６に接続されたスイッチ４８を通って、プラズマ装置９の接地された側壁３１に設けられている接地端子２９に接続されている。
　第３図を参照すると、プラズマの密度を高めるために、プラズマ処理装置９の上面の上部力バー１７の上に位置する磁石３９をコイル２２に隣接して設けることによって、力バー１７に対するプラズマの損失を減少させることが出来る。
　スイッチ４８はＲＦコイル２２に対して直列に接続されているリアクタンス５０を電線４９及び５１を介して短絡させる。リアクタンス５０は、プラズマのＲＦバイアス電圧を調節するために、容量性手段か、または誘導性手段によって可変型にしてもよい」（第５頁左上欄第１７行〜同頁右上欄第１９行）
「　スパイラル・コイル２２からのＲＦエネルギは、ウエハ１１の付加的処理か、または、除去的処理を行うために、処理チャンバ１０中のガスを持続するプラズマにイオン化する。」（第５頁右下欄第１６〜１９行）
と記載されると共に、第１図にプラズマ処理装置の断面図が記載されている。
　
ｂ．引用刊行物２：特公昭６４−５７６０号公報（異議申立人　東谷　満　提出の甲第２号証）
「　この発明はプラズマ利用装置における高周波電極への電力制御装置に関するものである。
　一般に、例えばプラズマＣＶＤ装置のように作業圧力が１０-1〜１０Ｔｏｒｒの範囲にあるものにおいては放電インピーダンスが非常に低いため、電極の表面電位のわずかな差でもプラズマが集中的に発生する部分と非常に発生しにくい部分とにわかれることが認められる。特にインライン式の大型装置ともなると、プラズマを発生させる電極（この電極には通常３５０ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚの発振周波数をもつ高周波電力が印加される）が必然的に大型化し、上記の弊害が無視できなくなる。もしこのような弊害をそのままにして運転すると、成膜速度が不均一となり、膜厚分布も悪化するため生産装置として使用できなくなる。
　そこで、プラズマ利用装置における不均一は（「な」の誤記と認める。）プラズマの発生を防ぐ方法として従来、大きな寸法の電極をＲＦの電位分布の不均一の無視できる長さ（約１ｍ）以下に細分化してそれぞれ独立した電極として構成し、各独立した電極にそれぞれ独立した電源を接続して電力を制御する方法や、電極そのものは大きな寸法のままにして電力供給部を複数個設け、真空槽の外側すなわち大気側で各電力供給部を高周波抵抗の低い、例えばＣｕ平板やＣｕ板にＡｇメッキしたものから成るＲＦ配線などで接続し、一つの高周波電源を用いて複数の各電力供給部を介して一つの電極に電力を供給する方法が提案されている。」（第１頁第１欄第２１行〜同頁第２欄第１９行）
「　従って、この発明によれば、プラズマ利用装置における高周波電極に対して複数個のＲＦ供給端子を設け、各ＲＦ供給端子を共通のＲＦ電源に接続し、各ＲＦ供給端子におけるバイアス電圧を検出し、これに基いて各ＲＦ供給端子の電圧を等しく設定する設定装置を設けた高周波電極への電力制御装置が提供される。」（第２頁第３欄第１５〜２１行）
と記載されている。
　
ｃ．引用刊行物３：特開平２−１０１１６５号公報（異議申立人　東谷　満　提出の甲第３号証）
「高周波グロー放電により発生させたプラズマ領域を磁界条件により変化させる成膜装置または薄膜処理装置の放電インピーダンスに自動で整合させる高周波自動整合装置において、
　前記放電インピーダンスを整合するための複数のコンデンサと、
　前記コンデンサを各磁界条件における放電インピーダンスに応じて電磁接触器により選択する制御装置とを備えたことを特徴とする高周波自動整合装置。」（第１項）
と記載されると共に、第１図に高周波自動整合装置のブロック図が示されている。
　
ｄ．引用刊行物４：特開平５−２９３０８号公報（異議申立人　東谷　満　提出の甲第４号証）
「　図３は、第３の実施例を実施するための薄膜形成装置である。この薄膜形成装置が図１の薄膜形成装置と異なる部分は、プラズマ装置の部分である。すなわち、図３のプラズマ装置８は、プラズマ発生制御部２０を備えている。このプラズマ発生制御部２０は、例えば、プラズマ装置８のオン、オフを所定周期で制御したり、プラズマの入力電圧を所定周期で制御したりするものである。他の部分は、図１の薄膜形成装置と同様のため、同一部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。つぎに、図３の薄膜形成装置を用いて、第３の実施例によりシリコン酸化膜の堆積を行う場合について説明する。」（第５頁左欄第１０〜２１行）
と記載されている。
　
ｅ．刊行物５：特開昭６０−８４６０４号公報
「第２図は本発明のプレプログラム制御方式をサイリスタ電源によるプラズマ位置形状制御に適用したときの制御ブロック図」（第２頁右上欄第１３〜１５行）
「このシステムの制御は、コイル電圧を帰還する電圧フィードバック（マイナーループ）とプラズマの位置形状検出量を帰還する位置形状フィードバック（メジャーループ）から成る二重フィードバック構成である。」（第２頁左下欄第６〜１０行）
と記載されると共に、第２図にプラズマ位置形状制御システムのブロック図が示されている。
　
ｆ．刊行物６：特開昭５６−７３８９７号公報
「上位計算機２は、プラズマ位置検出器１２の検出信号１４とプラズマ位置の目標値１との偏差をなくすようなコイル電流基準値３を計算し、これを下位計算機４へ出力する。下位計算機４は、コイル電流基準値３とコイル電流検出値１１との偏差をなくすようなコイル電圧指令値５を計算し、これを自動パルス移相器６へ出力する。自動パルス移相器６は、コイル電圧指令値５に相当する電圧がサイリスタ電源８より発生するようなタイミングで点弧パルス７を出力する。サイリスタ電源８は、点弧パルス７によって点弧し、コイル１０へ電力を供給する。コイル１０は、サイリスタ電源８より供給された電力を磁場に変換し、プラズマに電磁力をおよぼす。」（第２頁右上欄第８行〜同頁左下欄第１行）
と記載されると共に、第１図にブロック図が示されている。
　
ｇ．刊行物７：特開平５−２０６０７２号公報
「【００２５】例示するシステム１０は側壁１２、頂壁１３、底壁１４を有する陽極処理したアルミニウムその他の適当な材料で形成した真空チャンバーハウジング１１を含む。陽極処理したアルミニウムはアークとスパッタリングを抑制するため好適である。しかし、この加工に適したポリマー、石英、あるいはセラミックのライナーの付いたあるいはそれが付いていない裸のアルミニウム等の他の材料を用いることもできる。頂壁１３は壁１２?１２の間に形成された下部チャンバーウエハ加工部１６Ｂとドーム１７によって形成された上部チャンバープラズマ源部１６Ａの間の中央開口部１５を有する。このドームは好適には石英やその他のアルミナやアルファアルミナ（サファイア）等のいくつかの誘電体材料のような誘電体材料によって形成される反転した単一壁あるいは二重壁のカップとして構成することができる。」（第７頁第１２欄第３８行〜第８頁第１３欄第２行）
と記載されると共に、図１，図２にプラズマ反応装置チャンバーの概略断面図が示されている。
　
ｈ．刊行物８：特開昭６２−１４６２６８号公報
「図示しないガス供給装置からバルブ１３を通して所定の放電用ガスを、石英管で作られた放電室１１の中に導くとともに、この放電室１１に連通する堆積室１０に設けられた排気バルブ１２（図示しない排気ポンプに接続されている）で両室内のガスを排気してガス圧力を所定値に保ち、１３．５６ＭＨｚの高周波電源８の出力電圧を、放電室１１の周りに巻回された放電用コイル９に印加して放電室１１内に、前記放電用ガスのＬＴＥプラズマ２を発生させる。」（第１頁右下欄第１０〜１９行）
「堆積室１０内で基体５を保持する基体ホルダー４は、必要に応じて基体５の温度を所望値に調整することのできる加熱機構をその内部に備えている。」（第２頁左上欄第１１〜１４行）
と記載されると共に、第１２図に薄膜製造装置の正面断面図が示され、堆積室１０が接地されていることが見て取れる。
　
ウ．対比・判断
ａ．本件発明１について
　本件発明１と上記引用刊行物１に記載されたものを比較する。
　上記引用刊行物１は「プラズマ処理装置」に関するものであり、上記引用刊行物１の「処理チャンバ１０の石英の上部カバー１７の上側に渦巻状、即ちスパイラル状に巻かれている」「ＲＦコイル２２」は本件発明１の「処理室の外部に絶縁体を介して配置された渦巻きコイル状高周波アンテナ」に、上記引用刊行物１の「プラズマのＲＦバイアス電圧を調節するために、容量性手段か、または誘導性手段によって可変型」とされる「ＲＦコイル２２に対して直列に接続されているリアクタンス５０」は本件発明１の「高周波アンテナの電位を可変制御するための制御手段」に相当することは明らかである。
　そして、上記引用刊行物１の「リアクタンス５０」は「ＲＦバイアス電圧を調節」するのであるから、所定の値に前記電圧を調節する、即ち、「予め設定された設定値に基づい」た電圧とすることは明らかであり、上記引用刊行物１の「リアクタンス５０」は、本件発明１の「前記処理室内の変化を検出するためのセンサからのフィードバック信号あるいは予め設定された設定値に基づいて，前記渦巻きコイル状高周波アンテナの電位を可変制御するための制御手段」に相当する。
　したがって両者は、
「処理室の外部に絶縁体を介して配置された渦巻きコイル状高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、
　前記処理室内の変化を検出するためのセンサからのフィードバック信号あるいは予め設定された設定値に基づいて，前記渦巻きコイル状高周波アンテナの電位を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とする、プラズマ処理装置。」
で一致し、相違点は存在しない。
　よって、本件発明１は上記引用刊行物１に記載された発明と同一であり、本件発明１の特許は、特許法第２９条第１項第３号の規定に違反してなされたものである。
　なお、本件発明１の「高周波アンテナの電位を可変制御する制御手段」を「処理室内の変化を検出するためのセンサからのフィードバック信号に基づいて」制御するものと限定されたとしても、該制御手段は、上記引用刊行物３および上記刊行物５，６に記載されるように周知のものであるから、本件発明１は上記引用刊行物１に記載された発明及び上記周知技術に基づき当業者が容易に発明できたと認められ、本件発明１の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　
Ｂ．本件発明２について
　本件発明２と上記引用刊行物１に記載されたものを比較する。
　上記引用刊行物１は「プラズマ処理装置」に関するものであり、上記刊行物１の「処理チャンバ１０の石英の上部カバー１７の上側に渦巻状、即ちスパイラル状に巻かれている」「ＲＦコイル２２」は本件発明２の「頂部を絶縁体で形成する処理室の外部に絶縁体を介して配置された渦巻きコイル状高周波アンテナ」に相当することは明らかである。
　また、上記引用刊行物１には「プラズマ処理によって処理される被加工物を含む半導体ウエハ１１を含む真空の処理チャンバ１０」、「ウエハ１１は金属の基台２３に支持されているが、基台２３の上表面に設けられた絶縁リング４０によって基台から絶縁されている。」と記載されているから、上記引用刊行物１の「処理チャンバ１０」、「ウエハ１１」、「基台２３」は本件発明２の「処理室」、「被処理体」、「サセプタ」に相当し、上記引用刊行物１の「プラズマ処理装置」は本件発明２の「処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内のサセプタ上に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置」に相当する。
　そして、上記引用刊行物１の「プラズマ処理装置」は、「プラズマのＲＦバイアス電圧を調節するために、容量性手段か、または誘導性手段によって可変型」とされる「ＲＦコイル２２に対して直列に接続されているリアクタンス５０」を有しているから、「ＲＦコイル」に供給される高周波エネルギが調整されるものである。
　したがって、両者は、
「頂部を絶縁体で形成する処理室の外部に絶縁体を介して配置された渦巻きコイル状高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内のサセプタ上に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、」前記高周波アンテナに供給される高周波エネルギが制御される点で一致し、以下の点で相違する。
　
相違点
　（１）本件発明２の処理室は「頂部を絶縁体で形成する導電性材料からなる処理室」であるのに対して、上記引用刊行物１の処理室は側壁等も絶縁物により形成されている点
　（２）本件発明２では「高周波アンテナの途中に中間端子を設け、その中間端子と前記高周波アンテナに対する高周波電力印加回路とを接続し、その接続回路を流れる電流を可変制御するための制御手段を設け」ることにより高周波アンテナに供給される高周波エネルギを制御しているのに対し、上記引用刊行物１ではそのように構成されていない点
　
　上記相違点（１）について検討する。
　プラズマ処理装置において、高周波アンテナが設けられる上部を絶縁体で形成した、導電性材料からなる処理室は、上記刊行物７，８に記載されるように本願出願前周知のものである。
　一方、上記引用刊行物１には、「ライナ１６は、プラズマ処理チャンバ１０中に含まれるプラズマに対して実質的に不活性な材料、即ちプラズマを汚染しない石英、または他の材料である。プラズマ処理チャンバ１０のカバーも石英で作られている。従って、チヤンバ１０は底部のウエハ１１に対して、側壁を構成しているライナ１６の石英及び処理チャンバの上部カバー１７の石英によって取り囲まれている。」と記載されており、上記引用刊行物１は、プラズマの汚染を防止するために、チャンバの側壁等を絶縁物である石英等により形成したものである。
　したがって、処理室を導電性材料により形成するか絶縁体により形成するかは、プラズマの汚染状態を考慮し、当業者が適宜選択し得る設計事項である。
　
　上記相違点（２）について検討する。
　上記引用刊行物２には、「プラズマ利用装置における不均一なプラズマの発生を防ぐ方法として」「電極そのものは大きな寸法のままにして電力供給部を複数個設け、真空槽の外側すなわち大気側で各電力供給部を高周波抵抗の低い、例えばＣｕ平板やＣｕ板にＡｇメッキしたものから成るＲＦ配線などで接続し、一つの高周波電源を用いて複数の各電力供給部を介して一つの電極に電力を供給する方法が提案されている。」ことや、「高周波電極に対して複数個のＲＦ供給端子を設け、各ＲＦ供給端子を共通のＲＦ電源に接続し、各ＲＦ供給端子におけるバイアス電圧を検出し、これに基いて各ＲＦ供給端子の電圧を等しく設定する設定装置を設けた高周波電極への電力制御装置が提供される。」こと、即ち、「高周波アンテナの途中に中間端子を設け、その中間端子と前記高周波アンテナに対する高周波電力印加回路とを接続し、その接続回路を流れる高周波の電圧を可変制御するための制御手段を設け」ることが記載されている。
　そして、上記引用刊行物１や上記引用刊行物４に記載されるように、コイル状のアンテナである誘導性素子により高周波電力を印加しプラズマを生成することは周知のことであり、誘導性素子により電力を供給する場合、電流値を制御し供給される高周波電力を制御することは当業者には自明のことである。
　
　したがって、本件発明２は上記引用刊行物１に記載された発明に上記引用刊行物２及び上記周知技術を適用して当業者が容易に発明できたと認められるから、本件発明２の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　
　なお、高周波電力を供給するにあたり、マッチング回路を設けることは、上記引用刊行物３に記載されるように周知のことである。
　
エ．むすび
　以上のとおりであるから、本件請求項１，２の特許は取り消されるべきものである。　
　よって結論のとおり決定する。　
【異議決定日】
平成１３年８月２７日（２００１．８．２７）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
ア−１．訂正事項１
　特許請求の範囲の請求項１および２に
「【請求項１】　処理室の外部に絶縁体を介して配置された高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、
　前記高周波アンテナの電位を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とする、プラズマ処理装置。
　【請求項２】　処理室の外部に絶縁体を介して配置された高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、
　前記高周波アンテナの途中に中間端子を設け、その中間端子と前記高周波アンテナに対する高周波電力印加回路とを接続し、その接続回路を流れる電流を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とする、プラズマ処理装置。」
とあるのを
「【請求項１】　処理室の外部に絶縁体を介して配置された渦巻きコイル状高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、
　前記処理室内の変化を検出するためのセンサからのフィードバック信号あるいは予め設定された設定値に基づいて，前記渦巻きコイル状高周波アンテナの電位を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とする、プラズマ処理装置。
　【請求項２】　頂部を絶縁体で形成する導電性材料からなる処理室の外部に絶縁体を介して配置された渦巻きコイル状高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内のサセプタ上に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、
　前記渦巻きコイル状高周波アンテナの途中に中間端子を設け、その中間端子と前記高周波アンテナに対する高周波電力印加回路とを接続し、その接続回路を流れる電流を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とする、プラズマ処理装置。」と訂正する。
ア−２．訂正事項２
明細書の段落【０００７】および【０００８】に
「【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　上記課題を解決するために本発明の第１の観点によれば、処理室の外部に絶縁体を介して配置された高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、高周波アンテナの電位を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。
　【０００８】　さらに本発明の第２の観点によれば、処理室の外部に絶縁体を介して配置された高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、高周波アンテナの途中に中間端子を設け、その中間端子と高周波アンテナに対する高周波電力印加回路とを接続し、その接続回路を流れる電流を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。」
とあるのを、
「【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　上記課題を解決するために本発明の第１の観点によれば、処理室の外部に絶縁体を介して配置された渦巻きコイル状高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、前記処理室内の変化を検出するためのセンサからのフィードバック信号あるいは予め設定された設定値に基づいて．前記渦巻きコイル状高周波アンテナの電位を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とする、プラズマ処理装置が提供される。
　【０００８】
　さらに本発明の第２の観点によれば、頂部を絶縁体で形成する導電性材料からなる処理室の外部に絶縁体を介して配置された渦巻きコイル状高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内のサセプタ上に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置であって、前記渦巻きコイル状高周波アンテナの途中に中間端子を設け、その中間端子と前記高周波アンテナに対する高周波電力印加回路とを接続し、その接続回路を流れる電流を可変制御するための制御手段を設けたことを特徴とする、プラズマ処理装置が提供される。」
と訂正する。
（５４）【発明の名称】
プラズマ処理装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　処理室の外部に絶縁体を介して配置された
渦巻きコイル状
　
前記処理室内の変化を検出するためのセンサからのフィードバック信号あるいは予め設定された設定値に基づいて，
渦巻きコイル状
　【請求項２】　
頂部を絶縁体で形成する導電性材料からなる
渦巻き
のサセプタ上
　前記
渦巻きコイル状
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明はプラズマ処理装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来より、被処理体、例えば半導体ウェハなどを処理室内においてプラズマ処理するための装置として、高周波（ＲＦ）を用いた平行平板形のプラズマ処理装置が広く採用されている。処理室内に平行平板型の２枚の電極が配置された反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）装置を例にとってみると、いずれか一方の電極又は両方の電極に高周波を印加することにより、両電極間にプラズマを発生させ、このプラズマと被処理体との間の自己バイアス電位差により、被処理体の処理面にプラズマ流を入射させ、エッチング処理を行うように構成されている。
　【０００３】
　しかしながら、上記の平行平板型プラズマ処理装置の如き従来型のプラズマ処理装置では、半導体ウェハの超高集積化に伴い要求されるようなサブミクロン単位、さらにサブハーフミクロン単位の超微細加工を実施することは困難である。すなわち、かかるプロセスをプラズマ処理装置により実施するためには、低圧雰囲気において、高密度のプラズマを高い精度で制御することが重要であり、しかも、そのプラズマは大口径ウェハにも対応できる大面積で高均一なものであることが必要である。また電極を用いたプラズマ処理装置では、プラズマ発生時に電極自体が重金属汚染の発生源となってしまい、特に超微細加工が要求される場合には問題となっていた。
　【０００４】
　このような技術的要求に対して、新しいプラズマソースを確立するべく、これまでにも多くのアプローチが様々な角度からなされてきており、たとえば欧州特許公開明細書第３７９８２８号には、高周波アンテナを用いる高周波誘導プラズマ発生装置が開示されている。この高周波誘導プラズマ発生装置は、ウェハ載置台と対向する処理室の一面を石英ガラスなどの絶縁体で構成して、その外壁面にたとえば渦巻きコイルからなる高周波アンテナを取り付け、この高周波アンテナに高周波電力を印加することにより処理室内に高周波電磁場を形成し、この電磁場空間内を流れる電子を処理ガスの中性粒子に衝突させ、ガスを電離させ、プラズマを生成するように構成されている。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】
　ところで、上記のような高周波誘導方式のプラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行う場合には、処理容器内で誘起されるプラズマ密度が、特に半径方向に対して不均一になりやすく、特にサブハーフミクロンの時代に入り超高精度のプラズマ処理を行う場合には、処理容器内に高密度で均一、かつ再現性のあるプラズマを立てる必要があることから、処理容器内のプラズマ密度を高い精度で制御する技術の確立が急務とされている。
　【０００６】
　本発明は従来のプラズマ処理装置の有する上記のような問題点に鑑みてなされてものであり、その目的とするところは、高周波誘導プラズマによる処理装置、すなわち処理室の外部に絶縁体を介して配置された高周波アンテナに高周波電力を印加することによりその処理室内に誘導プラズマを励起して、その処理室内に配置された被処理体に所定の処理を施すプラズマ処理装置を用いた場合であっても、高密度、高均一でかつ再現性のプラズマを高い精度で制御することが可能であり、特にエッチング処理に用いた場合に高い選択比を得ることができる、新規かつ改良されたプラズマ処理装置を提供することである。
　【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　上記課題を解決するために本発明の第１の観点によれば、処理室の外部に絶縁体を介して配置された
渦巻きコイル状
前記処理室内の変化を検出するためのセンサからのフィードバック信号あるいは予め設定された設定値に基づいて，
渦巻きコイル状
　【０００８】
　さらに本発明の第２の観点によれば、
頂部を絶縁体で形成する導電性材料からなる
渦巻き
のサセプタ上
　前記
渦巻きコイル状
　【０００９】
　【作用】
　本発明の第１の観点によれば、高周波アンテナの電位を可変制御することにより、処理容器２内に生じるプラズマの電子温度を制御することができるので、たとえばフロロカーボン系のガスと水素あるいはハイドロカーボン系のガスを用いてエッチング処理を行う場合に、フッ素含有率の少ない高分子膜を堆積させることができるので、たとえば酸化シリコン膜の下地材料、たとえばシリコンに対する高い選択比を得ることができる。
　【００１０】
　本発明の第２の観点によれば、高周波アンテナの途中に中間端子を設け、その中間端子と高周波アンテナに対する高周波電力印加回路とを接続し、その接続回路を流れる電流を可変制御するので、高周波アンテナの中間端子の前後を流れる電流を調整することが可能となり、その結果、高周波アンテナ周囲の交番磁界の大きさも中間端子の前後で調整され、各アンテナ部位により励起されるプラズマ密度を調整することが可能となる。特に渦巻き状コイルから成る高周波アンテナに対して適用した場合には、半径方向に対してプラズマ密度を自由に調整することが可能となり、精度の高いプラズマ処理を行うことができる。
　【００１１】
　【実施例】
　以下に添付図面を参照しながら本発明に基づいて構成されたプラズマ処理装置の好適な実施例について詳細に説明する。
　【００１２】
　図１に示すプラズマエッチング装置１は、導電性材料、たとえばアルミニウムなどからなる円筒あるいは矩形状に成形された処理容器２を有しており、この処理容器２の底部にはセラミックなどの絶縁板３を介して、被処理体、たとえば半導体ウェハＷを載置するための略円柱状の載置台４が収容されている。また載置台４の載置面とほぼ対向する処理容器の頂部は絶縁材５、たとえは石英ガラスやセラミックからなり、その絶縁材５の外壁面に導体、たとえば銅板、アルミニウム、ステンレスなどを渦巻きコイル状に形成した高周波アンテナ６が配置されている。
　【００１３】
　この高周波アンテナ６の両端子（内側端子６ａおよび外側端子６ｂ）間には、図２に示すように、中間端子６ｃが設けられており、それぞれの端子６ａ、６ｂ、６ｃがマッチング回路８を介してプラズマ生成用の高周波電源７に接続されている。かかる構成により、内側端子６ａから中間端子６ｃに流れる電流ｉ１と中間端子６ｃから外側端子６ｂに流れる電流ｉ２、さらに中間端子６ｃからマッチング回路８に流れる電流ｉ３との間に、次式（１）で示される関係が形成される。
　ｉ１＝ｉ２＋ｉ３　　　　（１）
　【００１４】
　したがって、マッチング回路８により電流ｉ３の値を調整してやることにより、中間端子６ｃ前後の電流値を制御し、各アンテナ部分を流れる電流の大きさに応じた交番電界、したがってプラズマ密度を得ることが可能となる。特に図２に示すように内側から外側に展開する渦巻き状コイルアンテナを使用し、その途中に中間端子６ｃを設けることにより、半径方向に対して内側と外側とのプラズマ密度を可変制御することが可能となるので、処理容器内に高密度で均一なプラズマを再現良く生成することができる。
　【００１５】
　また本発明に基づいて設置される中間端子の数は１つに限定されず、たとえば図３に示すように、中間端子の数を２つに増やすことも可能であり、さらに任意の数の中間端子を使用することができる。かかる構成により所望の区間において所望の電流値、したがって所望のプラズマ密度を得ることが可能となるので、より高い精度でプラズマ密度を制御することが可能である。
　【００１６】
　さらにまた本発明によれば、高周波回路を絶縁トランスなどを用いてグランド電位から浮遊させてその電位を調整したり、あるい高周波はアンテナ６と直列に負荷回路素子を用いて、その負荷を調整することによって高周波アンテナ６の電位を可変制御することにより、処理容器２内に生じるプラズマの電子温度を制御することができるので、特にエッチング処理を行う場合に高い選択比を得ることが可能である。
　【００１７】
　また図１に示すように、半導体ウェハなどの被処理体Ｗを載置するための載置台４は、アルミニウムなどにより円柱状に成形されたサセプタ支持台４ａと、この上にボルト４ｂなどにより着脱自在に設けられたアルミニウムなどよりなるサセプタ４ｃとから主に構成されている。このようにサセプタ４ｃを着脱自在に構成することにより、メンテナンスなどを容易に実施することができる。
　【００１８】
　上記サセプタ支持台４ａには、冷却手段、たとえば冷却ジャケット９が設けられており、このジャケット９にはたとえば液体窒素などの冷媒が冷媒源１０より冷媒導入管１１を介して導入される。さらにジャケット内を循環し熱交換作用により気化した液体窒素は冷媒排出管１２より容器外へ排出される。かかる構成により、たとえば−１９６℃の液体窒素の冷熱が冷却ジャケット９からサセプタ４ｃを介して半導体ウェハＷにまで伝熱され、その処理面を所望する温度まで冷却することが可能である。
　【００１９】
　また略円柱形状に成形された上記サセプタ４ｃ上面のウェハ載置部には、静電チャック１２がウェハ面積と略同面積で形成されている。この静電チャック１２は、例えば２枚の高分子ポリイミドフィルム間に銅箔などの導電膜１３を絶縁状態で挟み込むことにより形成され、この導電膜１３はリード線により可変直流高圧電源１４に接続されている。したがってこの導電膜１３に高電圧を印加することによって、上記静電チャック１２の上面に半導体ウェハＷをクーロン力により吸着保持することが可能なように構成されている。
　【００２０】
　上記サセプタ支持台４ａおよびサセプタ４ｃには、これらを貫通してＨｅなどの熱伝達ガス（バッククーリングガス）をガス源１５から半導体ウェハＷの裏面やサセプタ４ｃを構成する各部材の接合部などに供給するためのガス通路１６が形成されている。また上記サセプタ４ｃの上端周縁部には、半導体ウェハＷを囲むように環状のフォーカスリング１７が配置されている。このフォーカスリング１７は反応性イオンを引き寄せない高抵抗体、たとえばセラミックや石英ガラスなどからなり、反応性イオンを内側の半導体ウェハＷにだけ効果的に入射せしめるように作用する。
　【００２１】
　さらに上記サセプタ４ｃには、マッチング用コンデンサ１８を介して高周波電源１９が接続されており、処理時にはたとえば２ＭＨｚの高周波電力をサセプタ４ｃに印加することにより、プラズマとの間にバイアス電位を生じさせプラズマ流を被処理体の処理面に効果的に照射させることが可能である。上記サセプタ４ｃの上方には、石英ガラスまたはセラミックスなどからなるガス供給手段２０が配置されている。このガス供給手段２０は、上記サセプタ４ｃの載置面と略同面積の中空円板形状をしており、その上部には上記絶縁材５の略中央を貫通してガス供給手段２０の中空部に連通するガス供給管２１が取り付けられている。ガス供給手段２０の下面２２には多数の小孔２３が穿設されており、エッチングガスを下方の処理空間に均一に吹き出すように構成されている。また上記ガス供給手段２０の中空部には、中央部にガス供給管２１に向かって突出する突起部２５が設けられたバッファ円板２６が設けられており、ガス源２７ａ、２７ｂよりマスフローコントローラ２８を介して供給されるエッチングガスの混合を促進するとともに、より均一な流量で処理室内にガスが吹き出すように構成されている。さらにまた、上記ガス供給手段２０の下面２２の周囲にはガスを被処理体の処理面に集中させるように作用する環状突起２９が下方に向けて取り付けられている。
　【００２２】
　また、上記処理容器２の底部壁には排気管３０が接続されて、この処理容器２内の雰囲気を図示しない排気ポンプにより排出し得るように構成されるとともに、中央部側壁には図示しないゲートバルブが設けられており、このゲートバルブを介して半導体ウェハＷの搬入搬出を行うように構成されている。
　【００２３】
　さらに、上記静電チャック１２と冷却ジャケット９との間のサセプタ下部にはヒータ固定台３１に収容された温調用ヒータ３２が設けられており、この温調用ヒータ３２へ電力源３３より供給される電力を調整することにより、上記冷却ジャケット９からの冷熱の伝導を制御して、半導体ウェハＷの被処理面の温度調節を行うことができるように構成されている。
　【００２４】
　次に、上記のように構成された処理装置の制御系の構成について説明する。上記処理容器２の一方の側壁には石英ガラスなどの透明な材料から構成される透過窓３４が取り付けられており、処理室内の光を光学系３５を介して光学センサ３６に送り、処理室内から発生する発光スペクトルに関する信号を制御器３７に送ることができるように構成されている。また上記処理容器２には処理室内の圧力などの諸条件の変化を検出するためのセンサ３８が取り付けられており、処理室内の圧力に関する信号を制御器３７に送ることができるように構成されている。制御器３７は、これらのセンサからのフィードバック信号あるいは予め設定された設置値に基づいて、制御信号を、プラズマ発生用高周波電源７、バイアス用高周波電源１５、冷媒源１０、温調用電源３３、バッククーリング用ガス源１５、処理ガス用マスフローコントローラ２８などに送り、たとえば本発明に即して言えば高周波アンテナの電位を可変制御したり、あるいは中間端子の前後の電流値を可変制御することにより、プラズマ処理装置の動作環境を最適に調整することが可能である。
　【００２５】
　次に、図４に基づいて、上記プラズマ処理装置の製造工程における構成について説明する。なお、すでに説明したプラズマ処理装置と同じ構成については同一番号を付することによりその詳細な説明は省略する。
　【００２６】
　図示のように、本発明を適用可能な高周波誘導プラズマ処理装置１の処理容器２の一方の側壁には、開閉自在に設けられたゲートバルブ３９を介して隣接するロードロック室４０が接続されている。このロードロック室４０には、搬送装置４１、たとえばアルミニウム製のアームを導電性テフロンによりコーティングして静電対策が施された搬送アームが設けられている。また上記ロードロック室４０には、底面に設けられた排気口より排気管４２が接続され、真空排気弁４３を介して真空ポンプ４４により真空引きが可能なように構成されている。
　【００２７】
　上記ロードロック室４０の側壁には、開閉自在に設けられたゲートバルブ４５を介して隣接するカセット室４６が接続されている。このカセット室４６には、カセット４７を載置する載置台４８が設けられており、このカセット４７は、たとえば被処理体である半導体ウェハＷ２５枚を１つのロットとして収納することができるように構成されている。また上記カセット室４６には、底面に設けられた排気口より排気管４９が接続され、真空排気弁５０を介して真空ポンプ４４により室内を真空引きが可能なように構成されている。また上記カセット室４６の他方の側壁は、開閉自在に設けられたゲートバルブ５１を介して大気に接するように構成されている。
　【００２８】
　次に上記のように構成されたプラズマ処理装置１の動作について簡単に説明する。まず、大気との間に設けられたゲートバルブ５１を開口して、被処理体Ｗを収納したカセット４７が図示しない搬送ロボットにより、カセット室４６の載置台４８の上に載置され、上記ゲートバルブ５１が閉口する。上記カセット室４６に接続された真空排気弁５０が開口して、真空ポンプ４４により上記カセット室４６が真空雰囲気、たとえば１０−１Ｔｏｒｒに排気される。
　【００２９】
　ついで、ロードロック室４０とカセット室４６の間のゲートバルブ４５が開口して、搬送アーム４１により被処理体Ｗが上記カセット室４６に載置されたカセット４７より取り出され、保持されて上記ロードロック室４０へ搬送され、上記ゲートバルブ４５が閉口する。上記ロードロック室４０に接続された真空排気弁４３が開口して、真空ポンプ４４により上記ロードロック室４０が真空雰囲気、たとえば１０−３Ｔｏｒｒに排気される。
　【００３０】
　ついで、ロードロック室４０と処理容器２との間のゲートバルブ３９が開口して、上記搬送アーム４１により被処理体Ｗが上記処理容器２へ搬送され、サセプタ４ｃ上の図示しないプッシャーピンに受け渡され、上記搬送アーム４１がロードロック室４０に戻った後、ゲートバルブ３９が閉口する。その後、静電チャック１２に高圧直流電圧を印加し、プッシャーピンを下げて被処理体Ｗを静電チャック１２上に載置することにより半導体ウェハＷがサセプタ４ｃ上に載置固定される。この間上記処理容器２内は、真空排気弁５２を開口することにより、真空ポンプ４４を介して真空雰囲気、たとえば１０−５Ｔｏｒｒに排気されている。
　【００３１】
　さらに、半導体ウェハＷの裏面および載置台４の各接合部に伝熱用のバッククーリング用ガスを供給しながら、冷却ジャケット９から冷熱を供給し、半導体ウェハＷの処理面を所望の温度にまで冷却する。しかる後、ガス供給手段２０を介してＣＨＦ３などの処理ガスを処理容器２内に導入し、本発明に基づいてダミーウェハを用いて予め求められた最適なエッチング速度を得るために最適な圧力雰囲気に到達したことが圧力センサ３８により検出された後、高周波電源７からマッチング回路８を介して高周波アンテナに、たとえば１３．５６ＭＨｚの高周波電力が印加されることにより処理容器２内にプラズマを励起し、さらに載置台４にバイアス電位をかけることにより、被処理体Ｗに対してたとえばエッチングなどのプラズマ処理が施される。その際に、処理室の内壁を５０℃〜１００℃、好ましくは６０℃〜８０℃に加熱することにより、処理容器の内壁への反応生成物の付着を防止することができる。
　【００３２】
　プラズマ処理時には、本発明によれば、処理容器内の環境を監視しているセンサ３６、３８からのフィードバック信号あるいは予め設定された値に基づいて、制御器より高周波電源７あるいはマッチング回路８に制御信号が送られて、高周波アンテナ６の電位が可変制御され、あるいは高周波アンテナ６の中間端子前後の電流値が可変制御されて、処理容器２内のプラズマが高密度かつ均一な状態に保持され、最適な処理条件に保持される。このようにして、制御装置３７により所定のエッチングが終了したと判断され、高周波エネルギーの印加が停止されるとともに処理ガスの供給も停止され、プラズマ処理動作が終了する。
　【００３３】
　ついで、上記処理容器２内の処理ガスや反応生成物を置換するために、窒素などの不活性ガスを上記処理容器２内に導入するとともに、真空ポンプ４４による排気が行われる。上記処理容器２内の残留処理ガスや反応生成物が十分に排気された後に、上記処理容器２の側面に設けられたゲートバルブ３９が開口され、隣接するロードロック室４０より搬送アーム４１が処理容器２内の被処理体Ｗの位置まで移動し、プッシャーピンにより載置台４から持ち上げられた被処理体Ｗを受け取り、上記ロードロック室４０に搬送し、上記ゲートバルブ３９を閉口する。このロードロック室４０において、被処理体Ｗはヒータにより室温、たとえば１８℃まで昇温され、その後上記ロードロック室４０よりカセット室４６を介して大気に搬出されることにより一連の動作を終了する。
　【００３４】
　次に図５ないし図１４を参照しながら、処理容器２内に高周波アンテナ６を介して励起されるプラズマの状態を最適に制御するための様々な装置構成に関する実施例について説明する。なお本明細書に添付される各図面において、同一の機能を有する構成要素については同一の参照番号を付することにより詳細な説明は省略することにする。
　【００３５】
　図５には、絶縁材５の外壁面に取り付けられる高周波アンテナ６の他の実施例が示されている。この実施例においては、渦巻きコイルからなる高周波アンテナ６の一部が２重巻き（部分Ａ）にされ、その重複部分Ａからより強い電磁場を形成することが可能なように構成されている。このように、中間端子６ｃに加えてさらに渦巻きコイルの巻き数を部分的に可変にすることにより、処理容器２内に励起されるプラズマの密度分布をより高い精度で調整することができる。なお図示の例では、高周波アンテナ６の重複部分を外周部分に設定したが、重複部分は必要なプラズマの密度分布に応じて高周波アンテナ６の任意の部分に設定することが可能である。また図示の例では、高周波アンテナ６の重複部分を単に２重巻きに構成したが、必要なプラズマの密度分布に応じて任意の巻き数に設定することが可能である。
　【００３６】
　図６には、処理容器２の内部に、載置台４を囲むように同間隔で放射状にたとえばアルミニウム製の第２の電極５３ａ、５３ｂを配置した実施例が示されている。これらの電極５３ａ、５３ｂにはそれぞれマッチング回路５４ａ、５４ｂを介して高周波電源５５ａ、５５ｂが接続されている。かかる構成により、載置台４に印加されるバイアス用高周波エネルギに加えて、被処理体Ｗの被処理面を半径方向外周から同間隔で放射状に囲む第２の電極５３ａ、５３ｂにもバイアス用高周波エネルギを印加することが可能なので、各高周波エネルギの大きさ、振幅、位相、周波数などを調整することにより、処理容器２内に励起されるプラズマの状態を最適に制御することが可能である。
　【００３７】
　図７には、処理容器２の内部に、ガス供給手段２０のガス吹き出し面の下方かつ載置台４の上方にたとえばシリコンまたはアルミニウムからなるメッシュ状の電極５６が配置された実施例が示されている。この電極５６には可変電源５７が接続されており、適当な電流をこの電極５６に流すことにより、処理容器２内に高周波アンテナ６の作用により形成された電界の分布を制御し、処理容器２内に所望の密度分布を有するプラズマを励起することが可能となる。
　【００３８】
　また図１に示す実施例においては、処理容器２の上面に石英ガラスなどの絶縁材５を介して高周波アンテナ６を配しているが、本発明はかかる実施例に限定されない。たとえば図８に示すように、処理容器２の側壁の一部を石英ガラスやセラミックスなどの絶縁材５８から構成し、その絶縁材５８の外壁面に第２の高周波アンテナ５９を取り付けた構成を採用することも可能である。これらの第２の高周波アンテナ５９は好ましくは同間隔で放射状に配置され、マッチング回路６０を介して接続された高周波電源６１より高周波エネルギを印加することが可能なように構成されている。かかる構成により処理容器２の側壁部分からもプラズマを励起することが可能となるので、各アンテナに印加される高周波エネルギを調整することにより、高密度で均一なプラズマを所望の密度分布で処理容器２内に発生させることが可能となり、より精度の高いプラズマ処理が可能となる。
　【００３９】
　また図９に示すように載置台４の部を石英ガラスなどの絶縁材６２から構成し、その下面に高周波アンテナ６３を配し、マッチング回路６７を介して接続された高周波電源６８より高周波エネルギを高周波アンテナ６３に印加する構成とすることも可能である。かかる構成によって処理容器２の載置台４の下面からもプラズマを励起することが可能となるので、各アンテナに印加される高周波エネルギを調整することにより、高密度で均一なプラズマを所望の密度分布で処理容器２内に発生させることが可能となり、より精度の高いプラズマ処理が可能となる。
　【００４０】
　また図１０に示すように載置台４の上面周囲こ配置されるフォーカスリングを石英ガラスやセラミックスなどの絶縁材６９から構成し、その周囲に高周波アンテナ７０を配し、その高周波アンテナ７０にマッチング回路７１を介して接続された高周波電源７２より高周波エネルギを印加する構成とすることも可能である。かかる構成によって処理容器２の載置台４の周囲からもプラズマを励起することが可能となるので、各アンテナに印加される高周波エネルギを調整することにより、高密度で均一なプラズマを所望の密度分布で処理容器２内に発生させることが可能となり、より精度の高いプラズマ処理が可能となる。
　【００４１】
　またＬＣＤなどの比較的大面積の被処理体をプラズマ処理する場合には、図１１に示すように複数の高周波アンテナ７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７５ｄを処理容器２の上面に配置された絶縁材５の外壁部に取り付け、それぞれの高周波アンテナにマッチング回路７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄを介して接続された高周波電源７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄより高周波エネルギを印加する構成を採用することも可能である。かかる構成により、比較的大面積の被処理体を処理する大型の処理容器２であっても高密度で均一な高周波プラズマを励起することが可能となる。
　【００４２】
　また上記実施例においては、被処理体Ｗを載置台４の上面に載置して、処理容器２の上面に配置された高周波アンテナ６によりプラズマを励起する構成を採用しているが、本発明はかかる構成に限定されない。たとえば、図１２に示すようなフェイスダウン方式を採用することも可能である。この装置構成は、図１に示す処理装置の各構成要素をほぼ天地逆転して配置したものであり、図１に示す各構成要素と同一の機能を有するものについては同一の参照番号を付するとともに、図１の構成要素と識別するために「’」を付して示すことにする。ただし図１２に示すフェイスダウン方式の装置の場合には、被処理体Ｗを下方から支持するための上下動可能な支持機構７６および被処理体Ｗを静電チャック１２より外すための上下動可能なプッシャーピン機構７７を設けることが好ましい。かかる構成を採用することにより、被処理体Ｗの処理面を微粒子などの汚染から保護することが可能なので、歩留まりおよびスループットのより一層の向上を図ることができる。
　【００４３】
　あるいは図１３に示すように、略円筒形状の処理容器２”を垂直方向に配置し、その両面に絶縁材５”を配し、各絶縁材５”の外壁面にそれぞれ高周波アンテナ６”を取り付ける構成とし、処理容器２”の中央に略垂直に配置された載置台４”の両面に静電チャック１２”を介して被処理体Ｗを吸着固定する構成を採用することも可能である。なお図１３に示す装置の各構成要素は、図１に示す処理装置の各構成要素とほぼ同様のものであり、図１に示す各構成要素と同一の機能を有するものについては同一の参照番号を付するとともに、図１の構成要素と識別するために「”」を付して示すことにする。かかる構成を採用することにより、複数の被処理体Ｗを同時に処理することが可能となるとともに、被処理体Ｗの被処理面が垂直に配されるので、被処理面が微粒子などの汚染から保護され、歩留まりおよびスループットのより一層の向上を図ることができる。
　【００４４】
　図１４には、本発明に基づくプラズマ処理装置のさらに別の実施例が示されている。この実施例においては、サセプタ４が処理容器２の壁面とは完全に別体として、すなわち上下動可能な昇降機構７８の上に載置され、サセプタ４に冷熱源や伝熱ガスを供給する管路または各種電気的回線はこの昇降機構７８の内部に配置されている。かかる構成を採用することにより、サセプタ４の被処理面をプラズマ発生源である高周波アンテナ６に対して上下動させ調整することにより、最適なプラズマ密度分布を有する空間に被処理面を移動させて処理を行うことが可能となる。
　【００４５】
　以上本発明の好適な実施例について、プラズマエッチング装置を例に挙げて説明したが、本発明はかかる実施例に限定されることなく、プラズマＣＶＤ装置、プラズマアッシング装置、プラズマスパッタ装置などの他のプラズマ処理装置にも適用することが可能であり、被処理体についても半導体ウェハに限らずＬＣＤ基板その他の被処理体にも適用することが可能である。
　【００４６】
　【発明の効果】
　以上説明したように、本発明の第１の観点によれば、高周波アンテナの電位を可変制御することにより、処理容器内に生成されるプラズマの電子温度を制御することができるので、特にエッチング処理に用いた場合に、高い選択比を得ることができる。
　【００４７】
　また本発明の第２の観点によれば、高周波アンテナの中間端子の前後を流れる電流値を可変制御することにより、各アンテナ部位の対応するプラズマ密度を調整することができるので、処理容器内のプラズマを高密度、均一に制御することができる。特に渦巻き状コイルからなる高周波アンテナの場合には、半径方向に対してプラズマ密度を最適に制御することができるので、被処理体の処理面に対して均一なプラズマ流を照射することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明に基づいて構成されたプラズマ処理装置の一実施例に関する概略的な断面図である。
　【図２】
　本発明に基づいて中間端子が設置された高周波アンテナの一実施例に関する平面図である。
　【図３】
　本発明に基づいて中間端子が設置された高周波アンテナの一実施例に関する平面図である。
　【図４】
　図１に示すプラズマ処理装置を組み込んだ製造システムの構成図である。
　【図５】
　さらに別の構成の高周波アンテナを取り付けた処理装置の実施例を示す概略的な断面図である。
　【図６】
　処理容器内に第２の電極を取り付けた処理装置の実施例を示す概略的な断面図である。
　【図７】
　処理容器内に第２の電極を取り付けた処理装置の他の実施例を示す概略的な断面図である。
　【図８】
　処理容器の側壁に第２の高周波アンテナを取り付けた処理装置の実施例を示す概略的な断面図である。
　【図９】
　処理容器の載置台内に第２の高周波アンテナを取り付けた処理装置の実施例を示す概略的な断面図である。
　【図１０】
　処理容器の載置台のフォーカスリングの周囲に第２の高周波アンテナを取り付けた処理装置の実施例を示す概略的な断面図である。
　【図１１】
　処理容器の絶縁材の外壁面に複数の高周波アンテナを配した処理装置の実施例を示す概略的な断面図である。
　【図１２】
　フェイスダウン方式処理装置の実施例を示す概略的な断面図である。
　【図１３】
　被処理体を垂直に配した処理装置の実施例を示す概略的な断面図である。
　【図１４】
　載置台を処理容器と別体に構成した処理装置の実施例を示す概略的な断面図である。
　【符号の説明】
１　　プラズマ処理装置
２　　処理容器
４　　載置台
５　　絶縁材
６　　高周波アンテナ
６ｃ　中間端子
７　　高周波電源
８　　マッチング回路
２０　ガス供給手段
３４　透過窓
３６　光学センサ
３７　制御器
３８　圧力センサ
Ｗ　　半導体ウェハ