(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面（１９ａ）にマスク材料（２５）がパターニングされた基板（１９）が配置される基板電極（１７）と、スパッタされることで前記基板（１９）に保護膜（２７）を形成するためのターゲット（２０）が配置される天板電極（１８）と、が配置された真空チャンバ（１０）と、
前記真空チャンバ（１０）の内部にプラズマを発生させるプラズマ生成用電源（１１）と、
前記基板電極（１７）に所定の電圧を印加する基板電極印加用電源（１２）と、
前記天板電極（１８）に所定の電圧を印加する天板電極印加用電源（１３）と、を備え、
前記プラズマ生成用電源（１１）が常時オンされる一方、前記真空チャンバ（１０）にエッチング性ガスが導入されるエッチングステップと不活性ガスが導入される保護膜形成ステップとが交互に実施されると共に、前記エッチングステップでは前記基板電極印加用電源（１２）がオンされ、前記保護膜形成ステップでは前記天板電極印加用電源（１３）がオンされるようになっており、
前記エッチングステップにおいて前記真空チャンバ（１０）内でプラズマ化した導入ガスによって前記基板（１９）を前記マスク材料（２５）のパターンに従ってエッチングするエッチング装置であって、
前記ターゲット（２０）は、前記基板（１９）に飛来するスパッタ粒子の飛来方向が前記基板（１９）に対して垂直方向に偏らないようにするため、当該ターゲット（２０）のうち前記基板（１９）に対向するターゲット面（２０ａ）が前記基板（１９）の表面（１９ａ）に対して非平行となるように前記天板電極（１８）に設置されていることを特徴とするエッチング装置。
【請求項２】
前記ターゲット（２０）のターゲット面（２０ａ）は少なくとも２つの異なる面方位を持った表面で構成されていると共にこれらの表面が前記基板（１９）の表面（１９ａ）に対して傾けられていることにより、前記ターゲット（２０）のターゲット面（２０ａ）と前記基板（１９）の表面（１９ａ）とが非平行になっていることを特徴とする請求項１に記載のエッチング装置。
【請求項３】
前記ターゲット（２０）のターゲット面（２０ａ）が非平面になっていることにより、前記ターゲット（２０）のターゲット面（２０ａ）と前記基板（１９）の表面（１９ａ）とが非平行になっていることを特徴とする請求項１に記載のエッチング装置。
【請求項４】
前記ターゲット（２０）のターゲット面（２０ａ）が櫛歯状に形成されていることにより、前記ターゲット（２０）のターゲット面（２０ａ）と前記基板（１９）の表面（１９ａ）とが非平行になっていることを特徴とする請求項１に記載のエッチング装置。
【請求項５】
前記真空チャンバ（１０）では、前記保護膜形成ステップにおけるプロセス圧力が前記エッチングステップにおけるプロセス圧力よりも相対的に高いことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のエッチング装置。
【請求項６】
表面（１９ａ）にマスク材料（２５）がパターニングされた基板（１９）が配置される基板電極（１７）と、スパッタされることで前記基板（１９）に保護膜（２７）を形成するためのターゲット（２０）が配置される天板電極（１８）と、が配置された真空チャンバ（１０）と、
前記真空チャンバ（１０）の内部にプラズマを発生させるプラズマ生成用電源（１１）と、
前記基板電極（１７）に所定の電圧を印加する基板電極印加用電源（１２）と、
前記天板電極（１８）に所定の電圧を印加する天板電極印加用電源（１３）と、を備え、
前記プラズマ生成用電源（１１）が常時オンされる一方、前記真空チャンバ（１０）にエッチング性ガスが導入されるエッチングステップと不活性ガスが導入される保護膜形成ステップとが交互に実施されることに合わせて、前記エッチングステップでは前記基板電極印加用電源（１２）がオンされ、前記保護膜形成ステップでは前記天板電極印加用電源（１３）がオンされるようになっており、
前記真空チャンバ（１０）内でプラズマ化した導入ガスによって前記基板（１９）を前記マスク材料（２５）のパターンに従ってエッチングするエッチング装置であって、
前記真空チャンバ（１０）では、前記基板（１９）に飛来するスパッタ粒子の飛来方向が前記基板（１９）に対して垂直方向に偏らないようにするため、前記保護膜形成ステップにおけるプロセス圧力が前記エッチングステップにおけるプロセス圧力よりも相対的に高いことを特徴とするエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空チャンバにエッチングガスを導入して基板をエッチングするエッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を用いて半導体基板に対してマスク形状通りの溝もしくは穴を形成するエッチング装置が、例えば特許文献１で提案されている。
【０００３】
まずは、エッチング性のガス（ＳＦ６等）によって半導体基板に溝（もしくは穴）を形成するエッチングステップを行う。この後、半導体基板に対向するチャンバ天板面に配置したフロロカーボン系のターゲット材料にＡｒガスをプラズマ化してスパッタリングさせることにより半導体基板の溝の内壁面に保護膜を形成する保護膜形成ステップを行う。そして、エッチングステップと保護膜形成ステップを交互に繰り返しながら溝を所望の深さまでエッチングする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００６／００３９６２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術では、スパッタによって基板面に飛来する重合反応前のＣＦｘラジカル（ｘ＝０，１，・・・）の入射方向は基板面に対して垂直方向を中心に偏りがあると考えられる。これは、元来スパッタによってターゲットから飛び出す粒子の方向の分布は図１２に示されるようにターゲット３０のターゲット面３１に対して垂直方向が最も多いためである。
【０００６】
この事情により、溝の内壁面に形成される保護膜の膜厚は分布を持つことになる。つまり、溝において開口部付近の側壁面で保護膜が最も厚く、溝が深くなるに従って保護膜は急激に薄くなる。
【０００７】
具体的に、図１３（ａ）に示されるように基板３２の表面３３に形成されたマスク材料３４のパターンに従って基板３２に形成された溝３５の深さＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各位置における保護膜の膜厚を調べた。その結果、図１３（ｂ）に示されるように、溝３５の底面上には少なくとも近傍の側壁面上よりもはるかに厚い保護膜が形成される。保護膜を形成した次のエッチングステップでは、この底面上の保護膜が除去された後で基板３２のエッチングがスタートすることになるため、厚い保護膜堆積は深さ方向へのエッチング進行の妨げになり、エッチングレートを低下させる。
【０００８】
逆に、深い場所での側壁面上では保護膜厚が不足するため、エッチングステップの途中で保護膜から基板３２が露出し、それ以降、横方向にエッチングが進行する。このため、溝３５の深い位置での幅ｄは開口部付近での幅ｄ０よりも広がってしまう。一方、溝３５の開口部付近では保護膜堆積が過剰に生じ、狭い開口パターンでは開口部を閉塞させる可能性がある。
【０００９】
本発明は上記点に鑑み、溝の側壁面上の保護膜の膜厚分布が一定となるように保護膜を形成することができるエッチング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、表面（１９ａ）にマスク材料（２５）がパターニングされた基板（１９）が配置される基板電極（１７）と、スパッタされることで基板（１９）に保護膜（２７）を形成するためのターゲット（２０）が配置される天板電極（１８）と、が配置された真空チャンバ（１０）を備えている。また、真空チャンバ（１０）の内部にプラズマを発生させるプラズマ生成用電源（１１）と、基板電極（１７）に所定の電圧を印加する基板電極印加用電源（１２）と、天板電極（１８）に所定の電圧を印加する天板電極印加用電源（１３）と、を備えている。
【００１１】
さらに、プラズマ生成用電源（１１）が常時オンされる一方、真空チャンバ（１０）にエッチング性ガスが導入されるエッチングステップと不活性ガスが導入される保護膜形成ステップとが交互に実施されると共に、エッチングステップでは基板電極印加用電源（１２）がオンされ、保護膜形成ステップでは天板電極印加用電源（１３）がオンされるようになっている。エッチングステップにおいて真空チャンバ（１０）内でプラズマ化した導入ガスによって基板（１９）をマスク材料（２５）のパターンに従ってエッチングするエッチング装置である。
【００１２】
そして、ターゲット（２０）は、基板（１９）に飛来するスパッタ粒子の飛来方向が前記基板（１９）に対して垂直方向に偏らないようにするため、当該ターゲット（２０）のうち基板（１９）に対向するターゲット面（２０ａ）が基板（１９）の表面（１９ａ）に対して非平行となるように天板電極（１８）に設置されていることを特徴とする。
【００１３】
これによると、ターゲット面（２０ａ）が基板（１９）の表面（１９ａ）に対して非平行となっているので、基板（１９）の表面（１９ａ）に対してある角度を持って飛来するスパッタ粒子の割合を相対的に高くすることができる一方、基板（１９）の表面（１９ａ）の垂直方向から飛来するスパッタ粒子の割合を相対的に低くすることができる。このように、基板（１９）に飛来するスパッタ粒子の飛来方向が一方向に偏らないようにすることができるので、保護膜（２７）の膜厚分布が一定となるように保護膜（２７）を形成することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、ターゲット（２０）のターゲット面（２０ａ）は少なくとも２つの異なる面方位を持った表面で構成されていると共にこれらの表面が基板（１９）の表面（１９ａ）に対して傾けられていることにより、ターゲット（２０）のターゲット面（２０ａ）と基板（１９）の表面（１９ａ）とが非平行になっていることを特徴とする。
【００１５】
このように、ターゲット面（２０ａ）を基板（１９）の表面（１９ａ）に対して傾けることによって、基板（１９）の表面（１９ａ）に垂直な方向に沿って飛来する微粒子の割合を低減することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、ターゲット（２０）のターゲット面（２０ａ）が非平面になっていることにより、ターゲット（２０）のターゲット面（２０ａ）と基板（１９）の表面（１９ａ）とが非平行になっていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、ターゲット（２０）のターゲット面（２０ａ）が櫛歯状に形成されていることにより、ターゲット（２０）のターゲット面（２０ａ）と基板（１９）の表面（１９ａ）とが非平行になっていることを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の発明において、真空チャンバ（１０）では、保護膜形成ステップにおけるプロセス圧力がエッチングステップにおけるプロセス圧力よりも相対的に高いことを特徴とする。
【００２０】
これによると、ターゲット（２０）から基板（１９）に到達する間に飛来するスパッタ粒子同士、またはプラズマ内のスパッタ粒子とターゲット（２０）から飛来するラジカルとの衝突が増加するので、各粒子の進行方向を乱すことができる。したがって、基板（１９）の表面（１９ａ）に対して垂直方向よりも斜めから入射する粒子の割合をより増加させることができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明では、表面（１９ａ）にマスク材料（２５）がパターニングされた基板（１９）が配置される基板電極（１７）と、スパッタされることで前記基板（１９）に保護膜（２７）を形成するためのターゲット（２０）が配置される天板電極（１８）と、が配置された真空チャンバ（１０）を備えている。また、真空チャンバ（１０）の内部にプラズマを発生させるプラズマ生成用電源（１１）と、基板電極（１７）に所定の電圧を印加する基板電極印加用電源（１２）と、天板電極（１８）に所定の電圧を印加する天板電極印加用電源（１３）と、を備えている。
【００２２】
さらに、プラズマ生成用電源（１１）が常時オンされる一方、真空チャンバ（１０）にエッチング性ガスが導入されるエッチングステップと不活性ガスが導入される保護膜形成ステップとが交互に実施されることに合わせて、エッチングステップでは基板電極印加用電源（１２）がオンされ、保護膜形成ステップでは天板電極印加用電源（１３）がオンされるようになっている。真空チャンバ（１０）内でプラズマ化した導入ガスによって基板（１９）をマスク材料（２５）のパターンに従ってエッチングするエッチング装置である。
【００２３】
そして、真空チャンバ（１０）では、基板（１９）に飛来するスパッタ粒子の飛来方向が基板（１９）に対して垂直方向に偏らないようにするため、保護膜形成ステップにおけるプロセス圧力がエッチングステップにおけるプロセス圧力よりも相対的に高いことを特徴とする。
【００２４】
このように、スパッタによる保護膜形成ステップでの真空度をエッチングステップ時に比べて相対的に低下させているので、ターゲット（２０）から基板（１９）に到達する間に飛来するスパッタ粒子同士、またはプラズマ内のスパッタ粒子とターゲット（２０）から飛来するラジカルと衝突を増加させることで進行方向を乱すことができる。したがって、基板（１９）の表面（１９ａ）に対して垂直方向よりも斜めから入射する粒子の割合を増加させることができるので、保護膜（２７）の膜厚分布が一定となるように保護膜（２７）を形成することができる。
【００２５】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエッチング装置の模式図である。
【図２】（ａ）は各電源のＯＮ／ＯＦＦの状態を示した図であり、（ｂ）は各電源の状態に対するガス流量の変化を示した図である。
【図３】（ａ）は保護膜形成ステップにおいて溝に保護膜を形成した図であり、（ｂ）はエッチングステップにおいて保護膜を除去した図である。
【図４】ターゲット面から飛び出すスパッタ粒子の方向を示した模式図である。
【図５】基板の表面へのスパッタ粒子の入射方向に対する密度の分布を示した図である。
【図６】溝の深さと保護膜の厚みとの関係を示した図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るエッチング装置の模式図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るエッチング装置の模式図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係るエッチング装置の模式図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係るエッチング装置の模式図である。
【図１１】（ａ）は真空チャンバに導入するガスの流量を示した図であり、（ｂ）は（ａ）のガスに対応した真空チャンバの圧力を示した図である。
【図１２】課題を説明するための図であり、ターゲットから飛び出すスパッタ粒子の方向を模式的に示した図である。
【図１３】課題を説明するための図であり、溝もしくは穴の深さと保護膜厚との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２８】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。まず、本実施形態で用いるエッチング装置の構成について説明する。
【００２９】
図１は、本実施形態に係るエッチング装置の模式図である。この図に示されるように、エッチング装置は、真空チャンバ１０、プラズマ生成用電源１１（図１の「ＲＦ１」）、基板電極印加用電源１２（図１の「ＲＦ２」）、および天板電極印加用電源１３（図１の「ＲＦ３」）を備えた構成となっている。
【００３０】
真空室を構成する真空チャンバ１０には、ガス導入口１４と排気ポート１５とが備えられている。ガス導入口１４から真空チャンバ１０内に各種ガスが所定の流量で導入される。また、排気ポート１５には図示しない真空ポンプが接続されており、真空ポンプによって真空チャンバ１０が真空引きされる。
【００３１】
真空チャンバ１０にはＲＦコイル１６が備えられており、真空チャンバ１０の内部にプラズマを発生させるためのプラズマ生成用電源１１からＲＦコイル１６に電力供給されることで真空チャンバ１０内にＲＦ電界が発生するようになっている。このような真空チャンバ１０内には基板電極１７と天板電極１８とが対向配置されている。
【００３２】
基板電極１７にはＳｉ基板等の基板１９が配置され、天板電極１８にはターゲット２０が配置される。基板１９の表面１９ａにはマスク材料がパターニングされている。また、ターゲット２０はスパッタされることで基板１９に保護膜を形成するための保護膜材料である。
【００３３】
基板電極印加用電源１２は基板電極１７に所定の電圧を印加する電源であり、スイッチ２１とコンデンサ２２を介して基板電極１７に接続されている。
【００３４】
天板電極印加用電源１３は、スイッチ２３とコンデンサ２４を介して天板電極１８に接続されている。天板電極印加用電源１３は天板電極１８に所定の電圧を印加することにより、ターゲット２０に微粒子を衝突させるための電源である。
【００３５】
上記のように、真空チャンバ１０内に基板１９を設置してガスの導入と図示しない真空ポンプの排気とのバランスにより一定の圧力が保たれる定常的なガスの流れを形成しつつ、真空チャンバ１０を取り囲むＲＦコイル１６にプラズマ生成用電源１１より給電してガスをプラズマ化するプラズマ励起方法としてＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合方式）を採用している。なお、この他にＮＬＤ（Neutral Loop Discharge）方式を採用しても良い。
【００３６】
そして、プロセスとしては真空チャンバ１０内でプラズマ化した導入ガスによって基板１９をマスク材料のパターンに従ってエッチングするエッチングステップと、エッチングにより形成した溝（トレンチ）や穴の内壁面に保護膜を形成する保護膜形成ステップと、を真空チャンバ１０への導入ガス種を切り換えながら交互に実施する。
【００３７】
ここで、図２（ａ）に示されるように、プラズマ生成用電源１１（ＲＦ１）は常時ＯＮされる一方、エッチングステップでは基板電極印加用電源１２（ＲＦ２）がＯＮされ、保護膜形成ステップでは天板電極印加用電源１３（ＲＦ３）がＯＮされる。
【００３８】
また、図２（ｂ）に示されるように、エッチングステップでは真空チャンバ１０にエッチング性ガスとして例えばＳＦ６ガスを導入しつつ、別系統の基板電極印加用電源１２（ＲＦ２）をＯＮにしてプラズマ−基板１９間に加速電界を生じさせ、プラズマ中のイオンを基板１９の表面１９ａに入射させる。この入射イオンと入射ラジカルの協調作用（いわゆるＲＩＥ反応）によって基板深さ方向にエッチングが進行する。この間、天板電極印加用電源１３（ＲＦ３）はＯＦＦである。
【００３９】
一方、保護膜堆積ステップでは図１の真空チャンバ１０に不活性ガスとして例えばＡｒガスを導入しつつ、天板電極印加用電源１３（ＲＦ３）をＯＮにしてプラズマ−ターゲット２０間に加速電界を生じさせ、プラズマ中のイオンをターゲット２０のターゲット面２０ａに入射させる。この間、基板電極印加用電源１２（ＲＦ２）はＯＦＦである。ターゲット２０の材料は例えばフロロカーボン系の材料である。
【００４０】
したがって、図３（ａ）に示されるように、保護膜堆積ステップでは基板１９の表面１９ａに形成したマスク材料２５のパターンに従って基板１９に形成した溝２６の側壁面上および底面上に保護膜２７を形成する。また、図３（ｂ）に示されるように、エッチングステップではこの保護膜２７を除去することで、溝２６を掘り下げていく。このように、エッチングステップと保護膜堆積ステップとを繰り返し行うことで、基板１９に深い溝２６を形成することができる。
【００４１】
そして、天板電極１８に設置されるターゲット２０は、当該ターゲット２０のうち基板１９に対向するターゲット面２０ａが基板１９の表面１９ａに対して非平行となるように天板電極１８に設置されている。具体的に、本実施形態では、ターゲット面２０ａが櫛歯状に形成されていることにより、ターゲット面２０ａと基板１９の表面１９ａとが非平行になっている。
【００４２】
上述のように、一般的にターゲット面２０ａに対して垂直方向に射出するスパッタ粒子の割合が最も高くなる（図１２参照）。しかし、本実施形態では、図４に示されるように、スパッタによる保護膜形成ステップにおいてターゲット面２０ａを基板１９の表面１９ａに対して意図的に斜めに配置することで、基板１９の表面１９ａに対して斜め方向からの入射粒子を増加させることができる。いわば、ターゲット面垂直方向を中心に分布する特性を逆に利用するものである。
【００４３】
そして、ターゲット面２０ａの形状を平面ではなく鋸歯状に形成しておけば、図５に示されるように射出方向も表面の角度に対応して２つのピークを持ち、基板１９の表面１９ａに対してある角度を持って斜め方向から飛来するスパッタ粒子の割合を相対的に高くすることができる。一方、垂直方向から飛来するスパッタ粒子の割合を相対的に低下させることができる。
【００４４】
図６は、溝２６の深さと保護膜２７の厚みとの関係を示した図である。なお、溝２６の深さＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは例えば図３（ａ）の位置である。図６に示されるように、基板１９のエッチング時に溝２６の側壁面に堆積する保護膜２７の厚みを相対的に増加させ、溝２６の底面上に堆積する保護膜２７の厚みを相対的に減少させることができる。すなわち、溝２６の側壁面上の保護膜２７の膜厚分布が一定となるように保護膜２７を形成することができる。この結果、溝２６の側壁面のみ強く保護されることで異方性の高いエッチングが可能になると共に、深さ方向へのエッチング阻害が最小限となることでエッチングレートの向上が見込める。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態ではターゲット面２０ａを基板１９の表面１９ａに対して非平行に配置しているので、溝２６の内壁面に保護膜２７として形成される膜は、溝２６の底面上には薄く、溝２６の側壁面上のみに厚く形成される。このため、溝２６の深さ方向へのエッチング進行の阻害を最小限としてエッチングレートを向上できる。また、溝２６の幅方向へのエッチング進行を強く阻止することができる。つまり、エッチングの異方性を向上させることができる。
【００４６】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。上記第１実施形態では、ターゲット面２０ａが櫛歯状になっていたが、本実施形態ではターゲット面２０ａは２つの異なる面方位を持った表面で構成されていると共にこれらの表面が基板１９の表面１９ａに対して傾けられていることにより、ターゲット２０のターゲット面２０ａと基板１９の表面１９ａとが非平行になっている。
【００４７】
図７は、本実施形態に係るエッチング装置の模式図である。この図に示されるように、エッチング装置には２つの天板電極１８が設けられており、それぞれ基板１９に対して傾斜し、かつ、中心対称となるように設置されている。また、各天板電極１８にターゲット２０がそれぞれ設置されている。これにより、各ターゲット２０のターゲット面２０ａはそれぞれ平面だが、基板１９に対して傾斜し、かつ中心対称となるように設置される。
【００４８】
このように、ターゲット面２０ａが基板１９の表面１９ａに対して傾いているので、ターゲット面２０ａに垂直方向に沿って基板１９に飛来するスパッタ粒子の割合を低減することができる。
【００４９】
なお、上記ではターゲット面２０ａは２つの異なる面方位を持った表面で構成されていたが、少なくとも２つの異なる面方位を持った表面で構成されていれば良く、３つ以上の異なる面方位を持った表面で構成されていても構わない。さらに、上記のように複数のターゲット２０を用いても良いし、１枚のターゲット２０に少なくとも２つの異なる面方位を持った面が形成されていても良い。
【００５０】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１、第２実施形態と異なる部分について説明する。上記各実施形態では、ターゲット面２０ａ自体は平面であったが、本実施形態ではターゲット面２０ａが非平面になっていることにより、ターゲット２０のターゲット面２０ａと基板１９の表面１９ａとが非平行になっていることを特徴としている。
【００５１】
図８は、本実施形態に係るエッチング装置の模式図である。この図に示されるように、ターゲット２０のターゲット面２０ａは、当該ターゲット面２０ａの中央部が天板電極１８側に窪んだ椀形状になっていることにより非平面になっている。このようなターゲット面２０ａの形状によってもターゲット２０から射出するラジカルの方向を基板１９の表面１９ａに対して非垂直方向で最大化できる。
【００５２】
なお、図８では、１つのターゲット２０に１つの窪みが形成されているが、複数の窪みが形成されていても良い。もちろん、複数の窪みが整列していても良い。
【００５３】
（第４実施形態）
本実施形態では、第３実施形態と異なる部分について説明する。第３実施形態では、ターゲット面２０ａが窪んでいたが、本実施形態では、ターゲット面２０ａは、当該ターゲット面２０ａが複数突出した椀形状が並んでいることにより非平面になっている。
【００５４】
図９は、本実施形態に係るエッチング装置の模式図である。この図に示されるように、ターゲット２０のターゲット面２０ａが基板１９側に複数突出している。すなわち、ターゲット２０に凸の椀形状が複数設けられていると共に、各凸の椀形状が並べられている。このように、ターゲット面２０ａが基板１９側に突出するように変形していても良い。
【００５５】
（第５実施形態）
本実施形態では、第１〜第４実施形態と異なる部分について説明する。上記各実施形態では、ターゲット２０のターゲット面２０ａと基板１９の表面１９ａとを非平行にすることにより、基板１９の表面１９ａに垂直な方向から基板１９に飛来する微粒子の割合を減らしていたが、本実施形態では、保護膜形成ステップにおける真空チャンバ１０内のプロセス圧力がエッチングステップにおける真空チャンバ１０内のプロセス圧力よりも相対的に高くされることにより、基板１９の表面１９ａに垂直な方向から基板１９に飛来するスパッタ粒子の割合を減らしていることが特徴となっている。
【００５６】
図１０は、本実施形態に係るエッチング装置の模式図である。この図に示されるように、ターゲット２０のターゲット面２０ａは幾何学的形状ではなく、当該ターゲット面２０ａと基板１９の表面１９ａとが平行に配置されている。
【００５７】
そして、本実施形態では、ターゲット面２０ａのスパッタによる保護膜形成ステップでの真空チャンバ１０の真空度をエッチングステップ時に比べて相対的に低下させる。これにより、ターゲット２０から基板１９に到達する間に飛来するスパッタ粒子同士、またはプラズマ内のラジカルとターゲット２０から飛来するスパッタ粒子との間の衝突を増加させることができる。このため、粒子の進行方向をより乱して、基板１９に対して垂直方向よりも斜め方向から入射する割合を増加させることができる。
【００５８】
真空チャンバ１０内の圧力の増減は、排気ポート１５に備えられたＡＰＣ（Auto Pressure Control：ＡＰＣ）バルブ２８の開閉度等を調整すれば良い。図１１（ａ）に示されるように真空チャンバ１０にＳＦ６ガスを導入するエッチングステップとＡｒガスを導入する保護膜堆積ステップとを交互に実施しており、図１１（ｂ）に示されるようにＡｒガスを導入する保護膜堆積ステップ時に真空チャンバ１０の圧力を相対的に上昇すなわち真空度を低下させれば良い。
【００５９】
（他の実施形態）
上記各実施形態で示されたエッチング装置の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、上記各実施形態で示されたターゲット２０のターゲット面２０ａの形状は一例であり、基板１９の表面１９ａに対して非平行となる平面もしくは非平面であれば他の形状でも良い。
【００６０】
第５実施形態で示されたプロセス圧力を制御する方法は、ターゲット面２０ａと基板１９の表面１９ａとを非平行にする第１〜第４実施形態で示された方法と組み合わせても良い。これにより、基板１９の表面１９ａに対して垂直方向よりも斜めから入射するスパッタ粒子の割合をより増加させることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０    真空チャンバ
１１    プラズマ生成用電源
１２    基板電極印加用電源
１３    天板電極印加用電源
１７    基板電極
１８    天板電極
１９    基板
１９ａ  表面
２０    ターゲット
２０ａ  ターゲット面
２５    マスク材料
２７    保護膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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