(57)【要約】  処理容器２のサセプタ３と対向する天井面に誘電体板２０を設け、誘電体板２０の上面にはマイクロ波を透過させる複数のスロット３３を有するスロットアンテナ３０を設け、誘電体板２０の下面周縁部に、誘電体板２０とは別部材から構成されており、異常放電を防止する突起部材２１を備える。突起部材２１の円筒部の外周面２２と処理容器２の側壁内周面５ａとの隙間または突起部材２１の円筒部の肉厚を調整することで誘電体板２０周辺部での電界強度を制御する。
2009099186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部開口を有する処理容器と、
前記処理容器の内部で被処理基板を保持する保持台と、
前記処理容器の上部開口を閉鎖するように配置され、前記保持台と対面する誘電体板と、
前記誘電体にマイクロ波を供給し、前記誘電体板の下面にプラズマを発生させるアンテナと、
前記誘電体板とは別部材で構成され、前記処理容器の側壁内周面と所定の間隔を隔てて前記誘電体板の下面周縁部に配置される突起部材とを備える、プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記誘電体板は、平面形態が円形であって、
前記突起部材は、円筒部と、前記円筒部の上端部から径方向外側に延びて、前記誘電体板の下面周縁部に当接するフランジ部とを含む、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記円筒部の外周面と前記処理容器の側壁内周面との距離ｄは、２．５ｍｍ≦ｄ≦５ｍｍである、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記円筒部の肉厚ｔは、３ｍｍ≦ｔ≦８ｍｍである、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記処理容器は、側壁内周面に所定の高さの垂直部分を有しており、
前記円筒部の突出長さＬは、前記処理容器の側壁内周面の垂直部分を覆うことができる長さである、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記誘電体板の下面には、同心円状の凹部または凸部が形成されている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
上部開口を有する処理容器と、
前記処理容器の内部で被処理基板を保持する保持台と、
前記処理容器の上部開口を閉鎖するように配置され、前記保持台と対面する誘電体板と、
前記誘電体板にマイクロ波を供給し、前記誘電体板の下面にプラズマを発生させるアンテナと、
前記誘電体板とは別部材で構成され、前記処理容器の側壁内周面と所定の間隔を隔てて前記誘電体板の下面周縁部に配置される突起部材とを備え、
前記突起部材の外周面と、前記処理容器の側壁内周面と前記突起部材との前記所定の間隔を調整することで、前記誘電体板周辺部での電界強度を制御する、プラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、処理容器内でプラズマを発生し、処理容器内の半導体基板に対して、例えばＣＶＤ処理やエッチング処理などの処理を施すプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波を利用したプラズマ処理装置は、例えば、特開２００５−２６８７６３号公報に記載されているように、処理容器の上部開口部を機密に覆う、例えば石英やセラミックスからなる平板状の誘電体板を有している。誘電体板は、処理容器の側壁内周面から突出する支持部によってその周縁部が支持されている。誘電体板の上面には、例えばスロットアンテナと呼ばれる、スロット（長穴）や穴（丸穴）が多数形成された金属板が設けられている。マイクロ波を誘電体板の上方に供給し、スロットや穴からリークさせたマイクロ波によって誘電体板の下方に電界を発生させて、処理容器内に導入した処理ガスをプラズマ化させて、所定のプラズマ処理を行うようになっている。【０００３】
しかしながら、マイクロ波励起によるプラズマ発生方式では、誘電体板の内部に強い電磁界定在波が形成され、特に、誘電体板と、この誘電体板を支持する支持部との接点となる、例えば支持部の処理容器内側周縁部で強い電界によるエネルギーが高いプラズマが形成される傾向にある。その理由は、誘電体板に近いところでは、マイクロ波電界が強いため、プラズマの電子温度が高くなり、その領域に物質面があると、電位差が高くなってその面に対するイオンの照射エネルルギーが高くなるからである。【０００４】
その結果、接点近傍の部材がプラズマによってスパッタされて、被処理体である基板に付着し、被処理体の処理レートに不均一さが生じたり、処理した物質の質が劣化したりするおそれがある。また、前記接点近傍では、誘電体板のその他の部分で発生する、例えば、ラジカル温度，プラズマ密度，電子温度などのプラズマの質に差異を生じ、処理の不均一さを招くおそれがある。【０００５】
そこで、特開２００５−２６８７６３号公報では、側壁内周面に対向するように、誘電体板に支持部から続く側壁内周面との間で所定のギャップ長を有する隙間を隔てて垂下部を形成している。この垂下部は、スカート部とも称され、誘電体板と一体の構成である。すなわち、垂下部は、誘電体板の下面側の一部を下方側に延出するようにして設けられている。スカート部と支持部との間に隙間を設けることにより、誘電体板を支持する支持部と、誘電体板との接点近傍で、強い電界，高密度プラズマが発生するのを抑えることができる。【０００６】
しかしながら、ある圧力領域でスカート部と支持部との間で異常放電を発生することがある。スカート部は、上述のごとく強い電界，高密度プラズマが発生するのを抑える機能を有しているが、その隙間である特定の条件で異常放電が発生する。その理由は、スカート部を含む誘電体板は一体の構成であるため、誘電体板の直下部分とスカート部分は、同電位になりやすく、誘電体板の直下部分で発生した高密度プラズマに対して、過剰に供給されたマイクロ波の電力がスカート部の外周面と、支持部の側壁内周面との間で、異常放電という形でパワーが消費されることによるものと思われる。今後、Ａｒプラズマで放電させる可能性があるため、異常放電の改善が求められている。
【発明の開示】
【０００７】
そこで、この発明の目的は、異常放電を改善したプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法を提供することである。
【０００８】
この発明は、上部開口を有する処理容器と、処理容器の内部で被処理基板を保持する保持台と、処理容器の上部開口を閉鎖するように配置され、保持台と対面する誘電体板と、誘電体板にマイクロ波を供給し、誘電体板の下面にプラズマを発生させるアンテナと、誘電体板とは別部材で構成され、処理容器の側壁内周面と所定の間隔を隔てて誘電体板の下面周縁部に配置される突起部材とを備える。
【０００９】
突起部材を誘電体板とは別部材からなるように構成することで、誘電体板と突起部材との間の表面電位を下げることができるので、突起部材に伝搬するマイクロ波電圧を低減できる。また、突起部材は別部材から構成されているため、突起部材の消耗度合いに応じて突起部材のみを容易に交換することができ、消耗品部材のコスト削減を図ることができる。
【００１０】
好ましくは、前記誘電体板は、平面形態が円形であって、突起部材は、円筒部と、円筒部の上端部から径方向外側に延びて、誘電体板の下面周縁部に当接するフランジ部とを含む。
【００１１】
好ましくは、円筒部の外周面と処理容器の側壁内周面との距離ｄは、２．５ｍｍ≦ｄ≦５ｍｍに選ばれるか、円筒部の肉厚ｔは、３ｍｍ≦ｔ≦８ｍｍに選ばれる。また、処理容器は、側壁内周面に所定の高さの垂直部分を有しており、円筒部の突出長さＬは、処理容器の側壁内周面の垂直部分を覆うことができる長さである。
【００１２】
このような選び方により、誘電体板の周辺部での電界強度を制御することができる。
【００１３】
好ましくは、誘電体板の下面には、同心円状の凹部または凸部が形成されている。
【００１４】
このような凹部または凸部により、誘電体板の下面側に発生するプラズマの電界強度に差異をつけることができ、被処理基板の上方でのプラズマ密度の制御を行うことができる。
【００１５】
この発明の他の局面においては、プラズマ処理方法は、上部開口を有する処理容器と、処理容器の内部で被処理基板を保持する保持台と、処理容器の上部開口を閉鎖するように配置され、保持台と対面する誘電体板と、誘電体板にマイクロ波を供給し、誘電体板の下面にプラズマを発生させるアンテナと、誘電体板とは別部材で構成され、処理容器の側壁内周面と所定の間隔を隔てて誘電体板の下面周縁部に配置される突起部材とを備え、突起部材の外周面と、処理容器の側壁内周面と突起部材との所定の間隔を調整することで、誘電体板の周辺部での電界強度を制御する。
【００１６】
この発明によれば、誘電体板の下面周縁部に、異常放電を防止する突起部材を設け、この突起部材は、誘電体板とは別部材からなるように構成することにより、誘電体板と突起部材との間の表面電位を下げて突起部材に伝搬するマイクロ波電圧を低減させることができるので、異常放電を改善できるばかりでなく、誘電体板と処理容器との接点近傍における電界強度も低減させることができる。また、突起部材は別部材から構成されているため、突起部材の消耗度合いに応じて突起部材のみを容易に交換することができ、消耗品部材のコスト削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の一実施形態のプラズマ処理装置を示す縦断面図である。
【図２Ａ】スカートなし誘電体板２０ａの図１に示す破線Ａ付近の部分断面図である。
【図２Ｂ】スカートなし誘電体板２０ａでのＡｒプラズマのラジカル発光分布ａとイオン発光分布ｂを示すグラフである。
【図３Ａ】一体型スカート厚い誘電体板２０ｂの図１に示す破線Ａ付近の部分断面図である。
【図３Ｂ】一体型スカート厚い誘電体板２０ｂでのＡｒプラズマのラジカル発光分布ｃとイオン発光分布ｄを示すグラフである。
【図４Ａ】一体型スカート薄い誘電体板２０ｃの図１に示す破線Ａ付近の部分断面図である。
【図４Ｂ】一体型スカート薄い誘電体板２０ｃでのＡｒプラズマのラジカル発光分布ｅとイオン発光分布ｆを示すグラフである。
【図５Ａ】別体型第１誘電体板２０ｄの図１に示す破線Ａ付近の部分断面図である。
【図５Ｂ】別体型第１誘電体板２０ｄでのＡｒプラズマのラジカル発光分布ｇとイオン発光分布ｈを示すグラフである。
【図６Ａ】別体型第２誘電体板２０ｅの図１に示す破線Ａ付近の部分断面図である。
【図６Ｂ】別体型第２誘電体板２０ｅでのラジカル発光分布ｉとイオン発光分布ｊを示すグラフである。
【図７Ａ】別体型第３誘電体板２０ｆの図１に示す破線Ａ付近の部分断面図である。
【図７Ｂ】別体型第３誘電体板２０ｆでのラジカル発光分布ｋとイオン発光分布ｍを示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１はこの発明の一実施形態のプラズマ処理装置を示す縦断面図である。図１において、プラズマ処理装置１は、上部が開口した有底円筒状の処理容器２を含む。処理容器２は被処理基板の一例の半導体ウエハＷを出し入れ可能に収納するためのものであり、上部が開口された上部容器２ａと、下部容器２ｂとを含み、下部容器２ｂは接地されている。処理容器２の底部には、半導体ウエハＷを載置するための保持台となるサセプタ３が設けられている。サセプタ３には、処理容器２の外部に設けられた交流電源４から、バイアス用の高周波信号が供給される。【００１９】
処理容器２の底部には、真空ポンプなどの排気装置１１によって処理容器２内の空気を排気するための排気管１２が設けられている。また、処理容器２の側壁５には、図示しない処理ガス供給源からの処理ガスを供給するためのガス導入部１３が設けられている。【００２０】
処理容器２の上部容器２ａの上部開口には、気密性を確保するためのシール材１４を介して、例えば石英などの円形の誘電体からなる略平板状の誘電体板２０がサセプタ３に対向するように支持されている。石英に代えて、他の誘電体材料を使用してもよい。誘電体板２０によって、処理容器２内に処理空間Ｓが形成される。誘電体板２０は、平面形態が円形である。【００２１】
誘電体板２０はマイクロ波が供給されることでその下面にプラズマを発生する。誘電体板２０の下面には、同心円状の凹部２４または凸部２５が形成されている。このような凹部２４または凸部２５を形成することにより、誘電体板２０の下面側に発生するプラズマの電界の強度に差異をつけることができ、半導体ウエハＷの上方でのプラズマ密度の制御を行うことができる。【００２２】
誘電体板２０の上方には、円板状のスロットアンテナ３０が設けられており、スロットアンテナ３０の上面には、遅波板３１と、遅波板３１を覆うアンテナカバー３２とが設けられている。スロットアンテナ３０は導電性を有する材質、例えばＡｇ，Ａｕ等がメッキされた銅の薄い円板からなり、多数のスロット３３が渦巻状や同心円状に整列して形成されている。【００２３】
アンテナカバー３２には、同軸導波管３５が接続されており、同軸導波管３５は、内側導体３５ａと、外管３５ｂとによって構成されている。内側導体３５ａは、スロットアンテナ３０と接続されている。内側導体３５ａのスロットアンテナ３０側は円錐形を有し、効率よくスロットアンテナ３０に対してマイクロ波を伝搬する。同軸導波管３５は、マイクロ波供給装置３６で発生させた、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を、負荷整合器３７，同軸導波管３５，遅波板３１，スロットアンテナ３０を介して誘電体板２０に伝搬させる。そして、そのエネルギーによって誘電体板２０の下面に電界が形成されて、ガス導入部１３によって処理容器２内に供給された処理ガスをプラズマ化し、サセプタ３上の半導体ウエハＷに対して、所定のプラズマ処理、例えば成膜処理やエッチング処理などが行われる。【００２４】
誘電体板２０の下面周縁部には、円筒部と、フランジ部とを有するリング形状（断面形状が逆Ｌ字状）の突起部材２１が取付けられている。具体的には、フランジ部が誘電体板２０の下面に当接し、円筒部が下方に突出するように取り付けられている。突起部材２１は異常放電を防止するために配置されており、誘電体板２０とは別部材で構成されて、スカート部を構成している。すなわち、誘電体板２０の下面とフランジ部の上面には、界面を有する。突起部材２１の材質は、石英等の誘電体である。ここでは、突起部材２１は、誘電体板２０と同じ材質で構成されているが、突起部材２１の材質としては、誘電体であればよく、誘電体板２０とは別の材質であっても構わない。突起部材２１の円筒部の外周面２２と、処理容器２の上部容器２ａの側壁内周面５ａとの間には所定の隙間が形成されている。【００２５】
このように構成されたプラズマ処理装置１でプラズマ処理する際には、処理容器２内のサセプタ３上に半導体ウエハＷを載置し、ガス導入部１３から所定の処理ガスを処理容器２内に供給しつつ、排気管１２から排気することで、処理空間Ｓ内を所定の圧力にする。そして、交流電源４によって半導体ウエハＷにバイアス高周波を印加するとともに、マイクロ波供給装置３６によってマイクロ波を発生させて、誘電体板２０を介してマイクロ波を処理容器２内に導入して誘電体板２０の下方に電界を発生させる。すると、処理空間Ｓ内の処理ガスがプラズマ化され、処理ガスの種類等を選択することで、半導体ウエハＷに対して所定のプラズマ処理、例えばエッチング処理、アッシング処理、成膜処理等の各種のプラズマ処理を実施できる。【００２６】
この発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置１においては、誘電体板２０と別部材で形成された突起部材２１を、誘電体板２０の下面周縁部に有し、処理容器２の上部容器２ａの側壁内周面５ａと、誘電体板２０の下面との距離を離すことにより、誘電体板２０を支持する処理容器２の上部容器２ａと、誘電体板２０との接点近傍における電界強度を低減させることができる。また、スカート部に伝搬するマイクロ波電圧を低減することができる。さらに、突起部材２１の円筒部の肉厚を薄くすることによっても、スカート部に伝搬するマイクロ波電圧を低減することができる。【００２７】
次に、上記した構成の突起部材２１、すなわち、誘電体板２０と別部材から構成される突起部材２１を設けることにより得られる効果について詳細に説明する。【００２８】
図２Ａ、図３Ａ、および図４Ａは、後述の図５Ａ、図６Ａ、および図７Ａに示すこの発明の一実施例形態のプラズマ処理装置における突起部材２１，２１ｃ，２１ｄとの比較例を示したものである。【００２９】
図２Ａは、誘電体板２０に突起部を設けない平板状の誘電体板２０ａ（以下、スカートなし誘電体板と称する。）の図１に示す破線Ａ付近の部分断面図であり、図２Ｂは、図２Ａにおけるスカートなし誘電体板２０ａでのＡｒプラズマのラジカル発光分布ａとイオン発光分布ｂを示すグラフである。【００３０】
図３Ａは、誘電体板２０と一体的に、円筒部の肉厚が比較的厚くなるように突起部２１ａを形成した誘電体板２０ｂ（以下、一体型スカート厚い誘電体板と称する。）の図１に示す破線Ａ付近の部分断面図であり、図３Ｂは、図３Ａにおける一体型スカート厚い誘電体板２０ｂでのＡｒプラズマのラジカル発光分布ｃとイオン発光分布ｄを示すグラフである。【００３１】
図４Ａは誘電体板２０と一体的に、円筒部の肉厚が比較的薄くなるように突起部２１ｂを形成した誘電体板２０ｃ（以下、一体型スカート薄い誘電体板と称する。）の図１に示す破線Ａ付近の部分断面図であり、図４Ｂは、図４Ａにおける一体型スカート薄い誘電体板２０ｃでのＡｒプラズマのラジカル発光分布ｅとイオン発光分布ｆを示すグラフである。【００３２】
なお、図２Ａ、図３Ａ、および図４Ａにおいて、図１に示したシール材１４の図示を省略しており、図２Ｂ、図３Ｂ、および図４Ｂにおける横軸の０は、誘電体板２０の中心を示し、＋２５０、−２５０は誘電体板２０の中心からの一方方向および他方方向の距離（ｍｍ）である。また、縦軸は電子密度を係数で示している。Ａｒガスのガス圧は５０ｍＴに設定している。【００３３】
図２Ａに示すように、一体型スカートなし誘電体板２０ａは、上部容器２ａの側壁内周面５ａの誘電体板２０に近いところでは、マイクロ波電界が強いため、プラズマの電子温度が高くなる。誘電体板２０と上部容器２ａとの間には物質面があるので、この物質面間の電位差が高くなって、その面に対するイオンの照射エネルギーが高くなり、物質面である接点Ｃで強い電界によるエネルギーが高いプラズマが形成されるからである。この例では、図２Ｂに示すように、７５０ｎｍのＡｒガスにおけるラジカル発光分布ａは、比較的変化が大きくなっており、４８０ｎｍのＡｒガスにおけるイオン発光分布ｂは、−２５０側においてのピーク値が高くなっている。このため、ラジカル温度，プラズマ密度，電子温度などのプラズマの質に差異を生じ、処理の不均一さを生じる。【００３４】
これに対して、図３Ａに示す一体型スカート厚い誘電体板２０ｂは、誘電体板２０と一体的に突起部２１ａを設け、円筒部の突出長さＬを側壁内周面５ａの垂直部分を覆うことができる長さの１５ｍｍ、肉厚を８．５ｍｍ、突起部２１ａの円筒部の外周面と上部容器２ａの側壁内周面５ａとの隙間を２．５ｍｍに設定したものである。この例では、図２Ａのスカートなし誘電体板２０ａに比べて、突起部２１ａを設けたことにより、上部容器２ａの側壁内周面５ａと、誘電体板２０の下面との距離を離すことができるので、接点Ｃ近傍において直接プラズマに曝されることがなく、電界強度を低減できる。しかし、図３Ｂに示すように、図２Ｂに比べて７５０ｎｍのＡｒガスにおけるラジカル発光分布ｃは、わずかに小さくなっているに過ぎず、４８０ｎｍのＡｒガスにおけるイオン発光分布ｄは、−２５０側においてのピーク値はそれほど変化していない。【００３５】
図４Ａに示す一体型スカート薄い誘電体板２０ｃは、誘電体板２０と一体的に突起部２１ｂを設け、円筒部の突出長さＬを１５ｍｍ、肉厚を３．０ｍｍ、突起部２１ｂの円筒部の外周面と上部容器２ａの側壁内周面５ａとの隙間を３．５ｍｍに設定したものである。この例の突起部２１ｂは、図３Ａの突起部２１ａに比べて、肉厚が薄く、上部容器２ａの側壁内周面５ａとの隙間が広くなっている。このように、突起部２１ｂの肉厚を薄くし、上部容器２ａの側壁内周面５ａとの隙間を広くすることにより、さらに接点Ｃ近傍における電界強度を低減できる。すなわち、図４Ｂに示すように、図３Ｂに比べて７５０ｎｍのＡｒガスにおけるラジカル発光分布ｅは、−２５０側のピーク値がわずかに小さくなっているに過ぎないが、４８０ｎｍのＡｒガスにおけるイオン発光分布ｄは、−２５０側においてのピーク値がかなり低下している。【００３６】
しかしながら、図３Ａおよび図４Ａに示した例では、突起部２１ａまたは突起部２１ｂと、上部容器２ａの側壁内周面５ａとの間での異常放電がある圧力領域で生じる。その理由は、突起部２１ａ、２１ｂは、誘電体板２０と一体に構成されており、誘電体板２０と突起部２１ａ、２１ｂとは一体型であるため、誘電体板２０の直下部分と突起部２１ａ，２１ｂは、同電位になりやすく、誘電体板２０の直下部分で発生した高密度プラズマに対して、過剰に供給されたマイクロ波の電力が突起部２１ａまたは突起部２１ｂの円筒部の外周面と、上部容器２ａの側壁内周面５ａとの間で、異常放電という形でパワーが消費されることによるものと思われる。【００３７】
そこで、この発明の一実施形態では、図５Ａ、図６Ａ、および図７Ａに示すように、誘電体板２０と異なる部材、すなわち、誘電体板２０と別の部材により突起部材２１、２１ｃ、２１ｄを構成する。【００３８】
図５Ａは、誘電体板２０と異なる部材で突起部材２１を構成した誘電体板２０ｄ（以下、別体型第１誘電体板と称する。）の図１に示す破線Ａ付近の部分断面図であり、図５Ｂは、図５Ａにおける別体型第１誘電体板２０ｄでのＡｒプラズマのラジカル発光分布ｇとイオン発光分布ｈを示すグラフである。【００３９】
図６Ａは、図５Ａと同様の突起部材２１を側壁内周面５ａから遠ざけて構成した誘電体板２０ｅ（以下、別体型第２誘電体板と称する。）の図１に示す破線Ａ付近の部分断面図であり、図６Ｂは、図６Ａにおける別体型第２誘電体板２０ｅでのラジカル発光分布ｉとイオン発光分布ｊを示すグラフである。【００４０】
図７Ａは、図５Ａと同様の突起部材２１の円筒部の突出長さＬを長く構成した誘電体板２０ｆ（以下、別体型第３誘電体板と称する。）の図１に示す破線Ａ付近の部分断面図であり、図７Ｂは、図７Ａにおける別体型第３誘電体板２０ｆでのラジカル発光分布ｋとイオン発光分布ｍを示す。【００４１】
なお、図５Ｂ、図６Ｂ、および図７Ｂにおける横軸の０は誘電体板２０の中心を示し、＋２５０、−２５０は誘電体板２０の中心からの一方方向および他方方向の距離（ｍｍ）である。また、縦軸は電子密度の係数のみを示している。【００４２】
図５Ａに示すように、別体型第１誘電体板２０ｄの突起部材２１は、誘電体板２０と異なる部材で形成されたものを誘電体板２０に取り付けたものであり、円筒部の突出長さＬを１５ｍｍ、肉厚を３．０ｍｍ、上部容器２ａの側壁内周面５ａとの隙間を２．５ｍｍに設定したものである。このように誘電体板２０と、突起部材２１とを異なる部材で構成することにより、誘電体板２０と、突起部材２１との接合面に界面ができるので、突起部材２１の表面電位を下げることができる。この例では、図５Ｂに示すように、図２Ｂ、図３Ｂ、および図４Ｂに比べて、７５０ｎｍのＡｒガスにおけるラジカル発光分布ｇの変化を小さくできる。４８０ｎｍのＡｒガスにおけるイオン発光分布ｈは、周辺部において所定のピーク値を有しているが、図２Ｂ、図３Ｂ、および図４Ｂに比べて、ピーク値を小さくできる。【００４３】
図６Ａに示した別体型第２誘電体板２０ｅの突起部材２１ｃは、図５Ａの突起部材２１と同様に形成されるが、上部容器２ａの側壁内周面５ａとの隙間を５ｍｍに設定している。この例では、図６Ｂに示すように、７５０ｎｍのＡｒガスにおけるラジカル発光分布ｉは、図５Ｂに比べて小さくなっており、４８０ｎｍのＡｒガスにおけるイオン発光分布ｊは、−２５０側は変化が少ないのに対して、＋２５０側の周辺部においてピーク値が大きくなっている。【００４４】
図７Ａに示した別体型第３誘電体板２０ｆの突起部材２１ｄは、図５Ａの突起部材２１と同様に形成されるが、円筒部の突出長さＬを長くして２５ｍｍに形成している。この例では、図７Ｂに示すように、７５０ｎｍのＡｒガスにおけるラジカル発光分布ｋは、図５Ｂに比べて−２５０側のピーク値が大きくなっており、４８０ｎｍのＡｒガスにおけるイオン発光分布ｍは、−２５０側および＋２５０側の周辺部においてピーク値が大きくなっている。【００４５】
上述の対比から明らかなように、４８０ｎｍのＡｒガスにおけるイオン発光分布は、−２５０側において、図２Ａに示したスカートなし誘電体板２０ａおよび図３Ａに示した一体型スカート厚い誘電体板２０ｂにおけるピーク値が最も大きくなっており、図７Ａに示した別体型第３誘電体板２０ｆ、図２Ａに示したスカートなし誘電体板２０ａ、図５Ａに示した別体型第１誘電体板２０ｄ、図６Ａに示した別体型第２誘電体板２０ｅ、図４Ａに示した一体型スカート薄い誘電体板２０ｃの順にピーク値が小さくなっている。しかし、７５０ｎｍのＡｒガスにおけるラジカル発光分布は、図５Ａに示した別体型第１誘電体板２０ｄおよび図６Ａに示した別体型第２誘電体板２０ｅの値が小さくなっている。【００４６】
このように、誘電体板２０と、突起部材２１、２１ｃ、２１ｄを異なる部材で構成することにより、接合面で界面を形成できるので、突起部材２１、２１ｃ、２１ｄの表面電位を下げることができる結果、ラジカル発光分布およびイオン発光分布を下げることができる。【００４７】
図５Ａ、図６Ａ、および図７Ａに示すように、突起部材２１，２１ｃ，２１ｄの外周面と、上部容器２ａの側壁内周面５ａとの隙間を２．５ｍｍ≦ｄ≦５ｍｍに調整するか、垂直部分の厚みを３ｍｍ≦ｔ≦８ｍｍにするか、突起部材２１ｄの円筒部の突出長さＬは、処理容器の側壁内周面の垂直部分を覆うことができる長さになるように調節することにより、誘電体板２０の周辺部での電界強度を制御することができる。【００４８】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
この発明のプラズマ処理装置は、処理室内で半導体ウエハ基板に対して、エッチング処理，成膜処理などのプラズマ処理をするのに利用できる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【国際調査報告】
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