【事件の表示】
　特許第３０４５４４４号「プラズマ処理装置およびその制御方法」の請求項１及び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３０４５４４４号の請求項１及び２に係る特許を取り消す。
【理　由】
１　手続の経緯
　特許第３０４５４４４号の請求項１及び２に係る発明についての出願は、平成５年１０月２０日に特許出願され、平成１２年３月１７日にその発明について特許権の設定登録がされたところ、同年１１月２９日に東谷満より特許異議の申立てがされ、平成１３年３月２７日付けで取消理由通知がされ、その指定期間内である同年６月１１日に訂正請求がされた後、再度平成１４年２月１５日付けで取消理由通知がされ、その指定期間内である同年４月３０日に意見書が提出されたものである。
　　　　　　　　　　
２　訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
　　ア　訂正事項ａ
　特許請求の範囲に「【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を制御するにあたり、前記高周波アンテナに対する高周波エネルギの供給を間歇的に行うことを特徴とする、プラズマ処理装置の制御方法。」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状コイル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をエッチングするプラズマエッチング装置を制御するにあたり、前記処理室内に所定のエッチングガスを導入しつつ、前記渦巻き状コイルアンテナに対する高周波エネルギの供給を予め設定された値に応じて、間歇的に行うことを特徴とする、プラズマエッチング装置の制御方法。」と訂正する。（下線は訂正個所を示す。以下同様とする。）
　これに伴い、発明の詳細な説明に「【０００９】【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を制御するにあたり、高周波アンテナに対する高周波エネルギの供給を間歇的に行うことを特徴とする、プラズマ処理装置の制御方法が提供される。」とあるのを、「【０００９】【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状コイル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をエッチングするプラズマエッチング装置を制御するにあたり、前記処理室内に所定のエッチングガスを導入しつつ、前記渦巻き状コイルアンテナに対する高周波エネルギの供給を予め設定された値に応じて、間歇的に行うことを特徴とする、プラズマエッチング装置の制御方法が提供される。」と訂正する。
　　イ　訂正事項ｂ
　特許請求の範囲に「【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を制御するにあたり、前記処理室内に存在するガスの発光スペクトルを観測窓を介して観測するとともに、前記処理室から発せられる短波長成分を前記観測窓を介して観測し、前記発光スペクトルに応じて前記処理装置を制御する制御信号を、その短波長光の変化に応じて補正するための補正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を制御するにあたり、前記処理室内に存在するガスの発光スペクトルを観測窓を介して光学センサで観測するとともに、前記処理室から発せられる発光スペクトル中の１００ｎｍから１０００ｎｍの短波長成分を前記観測窓を介して短波長センサで観測し、前記発光スペクトルに応じて前記処理装置を制御する制御信号を、その短波長光の変化に応じて補正するための補正手段を設けたことを特徴とする、プラズマエッチング装置。」と訂正する。
　これに伴い、発明の詳細な説明に「【００１０】また本発明の第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を制御するにあたり、処理室内に存在するガスの発光スペクトルを観測窓を介して観測するとともに、その処理室から発せられる短波長成分、たとえば１００ｎｍないし１０００ｎｍ、好ましくは２００ｎｍ程度の成分を観測窓を介して観測し、発光スペクトルに応じて処理装置を制御する制御信号を、その短波長光の変化に応じて補正するための補正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、「【００１０】また本発明の第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を制御するにあたり、前記処理室内に存在するガスの発光スペクトルを観測窓を介して光学センサで観測するとともに、前記処理室から発せられる発光スペクトル中の１００ｎｍから１０００ｎｍの短波長成分を前記観測窓を介して短波長センサで観測し、前記発光スペクトルに応じて前記処理装置を制御する制御信号を、その短波長光の変化に応じて補正するための補正手段を設けたことを特徴とする、プラズマエッチング装置が提供される。」と訂正する。
　　ウ　訂正事項ｃ
　発明の名称に「プラズマ処理装置およびその制御方法」とあるのを、「プラズマエッチング装置およびその制御方法」と訂正する。
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　　ア　訂正事項ａについて
　訂正事項ａのうち、特許明細書の特許請求の範囲の請求項１の訂正は特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、また発明の詳細な説明の段落【０００９】の訂正は請求項１の訂正に対応するものである。
　この訂正は、特許明細書の発明の詳細な説明の「【００１４】図１に示すプラズマエッチング装置１は、・・・処理容器２を有しており、この処理容器２の底部には・・・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、たとえば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。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、プラズマ生成用の高周波電源７よりマッチング回路８を介して、たとえば１３．５６ＭＨｚの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。」との記載、「【００１９】・・・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・・・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、・・・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。」との記載及び「【００２４】まず本発明の第１の観点によれば、発光スペクトル信号などに応じてあるいは予め設定された値に応じて高周波アンテナに対して高周波エネルギがオンオフ制御されて間歇的に供給される。このように間歇的にプラズマを発生させることにより、プラズマの活性種の拡散を防止し、プラズマ流を被処理体の処理面に集中させることが可能となるので、エッチング効率を高めることが可能である。またプラズマ停止中には反応生成物の排気が促進されるので、さらにエッチングレートを高めることが可能である。また・・・排気量を加減調整する構成とすることも可能である。」との記載に基づくものである。
　したがって、訂正事項ａは、特許請求の範囲の減縮又は明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。また、訂正事項ａは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
　　イ　訂正事項ｂについて
　訂正事項ｂのうち、特許明細書の特許請求の範囲の請求項２の訂正は特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、また発明の詳細な説明の段落【００１０】の訂正は請求項２の訂正に対応するものである。
　この訂正は、特許明細書の発明の詳細な説明の「【００２６】そこで本発明の第２の観点によれば、発光スペクトルを観測する観測窓３４と同じ観測窓３４を介して、同時に処理室内から生じる短波長成分たとえば１００ｎｍないし１０００ｎｍ、好ましくは２００ｎｍ程度の成分についても観測を行う。このような短波長成分は観測窓３４の透過性の劣化に対する感度が高く、したがって観測窓３４を介して送られてくる短波長成分の変化を短波長センサ３６ｂにて観測することにより、観測窓３４の透過性の劣化を把握することが可能である。そこでこの劣化の程度に応じて、上記光学センサ３６ａにより検出された発光スペクトルに関する信号に補正を加えることにより正確なフィードバック制御を行うことが可能である。また、・・・観測窓３４自体を交換するなどのメンテナンスを実施することができる。」との記載に基づくものである。
　したがって、訂正事項ｂは、特許請求の範囲の減縮又は明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。また、訂正事項ｂは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
　　ウ　訂正事項ｃについて
　訂正事項ｃは、特許請求の範囲の記載と発明の名称との整合をとるために、発明の名称に「プラズマ処理装置およびその制御方法」とあるのを「プラズマエッチング装置およびその制御方法」と訂正するものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。
　　エ　むすび
　したがって、上記訂正は、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則６条１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法１２０条の４、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１２６条１項ただし書、２項及び３項の規定に適合するものであるから、当該訂正を認める。
　　　　　　　　　　
３　特許異議の申立てについての判断
（１）本件請求項に係る発明
　本件請求項１、２に係る発明（以下「本件発明１、２」という。）は、上記のように訂正が認められるものであるから、訂正明細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ものと認める。
「【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状コイル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をエッチングするプラズマエッチング装置を制御するにあたり、前記処理室内に所定のエッチングガスを導入しつつ、前記渦巻き状コイルアンテナに対する高周波エネルギの供給を予め設定された値に応じて、間歇的に行うことを特徴とする、プラズマエッチング装置の制御方法。
　【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を制御するにあたり、前記処理室内に存在するガスの発光スペクトルを観測窓を介して光学センサで観測するとともに、前記処理室から発せられる発光スペクトル中の１００ｎｍから１０００ｎｍの短波長成分を前記観測窓を介して短波長センサで観測し、前記発光スペクトルに応じて前記処理装置を制御する制御信号を、その短波長光の変化に応じて補正するための補正手段を設けたことを特徴とする、プラズマエッチング装置。」
（２）刊行物に記載された発明
　平成１４年２月２６日付け取消理由通知書で引用した特公平５−２４２３１号公報（特許異議申立人提出の甲第１号証。以下「刊行物１」という。）、特公昭６０−５８７９３号公報（特許異議申立人提出の甲第３号証。以下「刊行物２」という。）及び特開平２−２３５３３２号公報（以下「刊行物３」という。）には、次のとおりの発明が記載されている。
　　ア　刊行物１には、「本発明は基板表面のパルス的プラズマ処理装置及び方法に関する。」（３欄２８行ないし２９行）、「ガスは所望の機能、すなわち表面処理、エッチング、あるいは堆積に応じて選択できる。」（６欄１行ないし２行）、「反応物（特に「固相成分」を搬送している）ガスの分圧を高性能を要求される用途ではパルス当たり単位一層の１／３の堆積（又はエッチング）速度を与えるように設定できる（すなわち３０から１００ミリトール）。」（６欄６行ないし１０行）、「第１図を参照するに、本発明装置は内部で発生器１２により発生された高周波プラズマが維持されるプラズマ反応器１１と、これと協働するインピーダンス整合ユニット１３とを含む。発生器は例えばマイクロプロセッサなどの中央制御装置１５によりパルス増幅器１４を介して駆動される。制御装置１５はまた反応器１１へのガス供給及び反応器が可変スロットル１６及び真空ポンプ１７を介して排気される速度をも制御する。ガス、すなわち複数のガス又はガス混合物は一組のマスフローコントローラ１８及びオン／オフコントローラ１９を介して反応器へ供給される。」（７欄３１行ないし４２行）、「第２図は高周波パルス発生器の好ましい特徴を示している。パルス増幅器２１はパルス存在期間中発生器のバッファ段真空管ＶＩのグリッドに強い負バイアス（例えば−１８０Ｖ）を加える。より知られているように、高周波発生器発振器と、電力出力管と、その間のバッファ段とよりなっている。マイクロプロセッサ１５あるいはパルス発生器からの信号はこのバイアス電圧をパルス存在期間中典型的には−３０Ｖまで減じ、これによってパルス存在期間中発生器がオンになる。」（８欄１行ないし１０行）、「発生器のＨＴ供給回路を第３図に示す。この回路は電源３１をパルスの立上り時における突発的なパワーのサージに対して保護する作用をなす。キャパシタバンクＣＢはパルスエネルギーを与え、抵抗器Ｒ１を介してＯＦＦ期間中あるいはパルスとパルスの間の期間中充電される。典型的な構成は１３ＭＨｚ高周波発生器（定格２５ｋＷ）と、６マイクロファラッドのＨＴキャパシタバンクと、６０オーム（１ｋＷ）の充電用抵抗要素とよりなり、この構成により検出可能レベルのＲＦＩを生じることなく５０ｋＷに達する（１〜１０％の反射パワー）ピークパワーを供給するのに十分であることが見出された。１０マイクロ秒から１０ミリ秒の幅の、くりかえし速度が２〜２００Ｈｚの範囲のパルスを５０ｋＷのピークパワーレベルにて試験したがＲＦＩの問題は生じなかった。」（８欄３１行ないし９欄２行）、「第１図の発生器を５０ｍｍ径のシリカ管よりなるプラズマ反応器と組合わせて使用することにより、１３．５６ＭＨｚで５０ｋＷに達するピークパワーが約１００ミリトールの全圧のシラン／窒素混合物に誘導的に結合された。この際壁から約４ｍｍ離れた位置に厚さ約８ｍｍの円筒形状の非常に強力なプラズマが観察された。プラズマへの結合を行なうため長さ約１５ｃｍの銅条コイルを反応器の周辺に設けた。」（９欄１７行ないし２４行）、「高周波パワーは反応室に容量性又は誘導性結合により、あるいは反応室内に配置された電極への直接結合により結合される。多くの形式の反応器が可能であり、これらは当業者に公知である。電極を使用しない形状のものでは誘導性結合；容量性結合；及びマイクロウェーブキャビテイ結合反応器がある。」（１１欄４１行ないし１２欄３行）、「エッチング用途ではこの技術は連続プラズマ技術が適している反応過程において有利である。すなわち各パルスの後毎に反応生成物は「冷えた」状態で脱出することができ再堆積が防がれる。クロロカルボニルあるいは塩素／一酸化炭素混合物などのエッチング剤をこの方法により例えば白金、パラジウム、あるいは金のエッチングに使用することができる。」（１５欄３２行ないし１６欄２行）と記載されるとともに、第１図ないし第９図が示されている。
　　イ　刊行物２には、「本発明は気体放電を利用し、基板表面をエッチングする装置ないしは基板表面に薄膜を作成する装置などに付属させて放電により生ずるプラズマ光を利用し加工工程を監視するためのプラズマ分光監視装置に関する。」（２欄１９行ないし２３行）、「例えばプラズマエッチングにおいては基板上の被エッチング物質を確実に取り除き、しかもその下地にある物質はできるだけエッチングされない状態で加工を止めるためにも、プラズマ組成の監視は重要である。」（３欄１３行ないし１７行）、「又、スパッタリング装置においては、膜の形成速度の監視は従来、水晶式膜厚計や原子吸光式等で行われていた。しかし水晶式膜厚計はプラズマによる水晶振動子の温度上昇により正常に動作しない場合があり、原子吸光式では、別に光源が必要であるばかりでなく、膜形成速度が速い場合や光を引き出す窓が次第にスパッタ付着物で汚れて来た場合、その測定が難しくなるなど種々の問題点があった。これらの問題を解決するためにスパッタリング中のプラズマ光を分光しスパッタ粒子の励起原子スペクトル強度より膜形成速度を求めようとする試みもあるが、このスペクトル強度は、付着速度のおおよそ二乗に比例し又、窓の汚れの影響もあるため従来のプラズマ分光監視装置では膜形成速度の監視は難しかった。」（５欄６行ないし２０行）、「第１図に示した本発明の一実施例によるプラズマ分光監視装置において、１はプラズマエッチング装置などの真空容器の側壁に設けた窓より取り出したプラズマ光を表わし、プラズマ光１は集光レンズ２により集光され、スリット３を通過し、スリット３の裏面にある光チョッパ４によりチョッピングされる。チョッピングされたプラズマ光はレンズ５により平行ビームとし、ハーフミラー６により９０％の反射光と１０％の透過光とに分割される。９０％の光はレンズ７を介しモノクロメーター８により分光され、光電子増倍管９で検出され、交流電気信号に変換される。残りの１０％の光はフィルター１０を通過後、光電子増倍管１１で検出され、同様に交流電気信号に変換される。光電子増倍管９より得られた交流電気信号は、交流増幅器２１で増幅された後、位相検波器２２と平滑回路２３とにより直流信号に変換される。位相検波器２２の同期信号は光チョッパー４の一端に取付けた光センサー１２により得られ、波形整形器２４により波形整形を受けた後、位相検波器２２に入力される。光電子増倍管１１より得られた交流信号も、交流増幅器２５で増幅された後、位相検波器２６で上記同様の波形整形器２４の出力信号により同期検波され、平滑回路２７で平滑化される。平滑回路２３及び２７の出力信号として得られた直流信号は減算器２８ないしは割算器２９の入力信号となる。減算器２８の出力信号はプラズマエッチングの場合、エッチング終了時における出力レベルを０とすることができるように調整されている。３０は累乗器であり、減算器２８の出力信号を３０により累乗することにより、発光スペクトルの僅かな変化をノイズに対して明確に判別することができる。」（５欄３２行ないし６欄２０行）、「本発明の装置に使用しているモノクロメーター８は通常のプラズマエッチングの終点検出用やプラズマＣＶＤの組成比の監視用には、二つの発光スペクトルを比較する」（６欄２７行ないし３０行）、「これに対し１０３の曲線は本発明のプラズマ分光監視装置によって得られたもので、モノクロメーター８を通った３９６．２ｎｍのＡｌの発光スペクトルとフィルター１０を通った３０５ｎｍ（バックグランド）の発光スペクトル強度の差を二乗した出力を示す。本発明で得られたこの出力は最適な調整により、１０２の時点での放電開始によってもべースラインの変動は皆無となり、Ａｌのエッチング中のみ１０３で示すような信号強度の増加が見られ、エッチング終了とともに出力レベルは０に戻る。このため、エッチング終了の判定は容易となるばかりでなく、非常に簡単な電気回路でエッチングの終了を判定することができる。」（７欄１８行ないし３１行）、「第４図はＡｒガス雰囲気の高速マグネトロンＣｕスパツタリング中での３２４．８ｎｍのＣｕ励起源子（注　「原子」の誤記と認める。）の発光スペクトル強度と８１１．５ｎｍのＡｒの励起原子の発光スペクトル強度のターゲット電流密度依存性を両対数表示で示したもので、３０１はＣｕ原子の、３０２はＡｒ原子の発光スペクトル強度のターゲット電流密度依存性である。Ｃｕ原子の密度とターゲット電流密度の積に比例していると考えられ、一方Ａｒ原子の発光スペクトル強度はターゲット電流密度に比例しているため、Ｃｕ原子の発光スペクトル強度をＡｒ原子の発光スペクトル強度で割算した値は真空容器中のＣｕ原子の密度を示すことになる。Ｃｕ原子の密度は膜の形成速度に比例していると考えられるから、Ｃｕ原子の発光スペクトル強度とＡｒ原子の発光スペクトル強度の比を監観することにより、膜の形成速度を監視することができる。本発明のプラズマ分光監視装置を用い、Ｃｕ原子の発光スペクトルとＡｒ原子の発光スペクトル強度を監視し、その比を信号出力とすれば、この出力によりＣｕスパッタリング中のＣｕ膜の形成速度を簡単に監視することができる。しかも、本発明では一つの窓から導入した単一プラズマ光を分割して検出しているため、窓の汚れの影響は、光が検出されなくなる限界近くまで考慮する必要はない。」（８欄１４行ないし３８行）と記載されるとともに、第１図ないし第４図が示されている。
　　ウ　刊行物３には、「本発明は、電子回路チツプ基体のプラズマ処理装置に係り」（２頁左上欄７行ないし８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・・・ＲＦ周波数・・・によつて付勢される。」（５頁左上欄１７行ないし右上欄３行）、「本発明に従ったプラズマ蝕刻用、またはプラズマ被着用の乾式処理装置は、ガス中でプラズマ処理を施すべき被加工物の面を収納し、外壁を持つ処理チヤンバを持っている。」（３頁右下欄１８行ないし４頁左上欄１行）と記載されるとともに、第１図ないし第５図が示されている。
（３）対比・判断
　　ア　本件発明１について
　刊行物１に記載された「プラズマ反応器」、「シリカ管」、「銅条コイル」、「パルス的」は、それぞれ本件発明１の「処理室」、「絶縁体」、「コイルアンテナ」、「間歇的」に相当する。
　したがって、本件発明１と刊行物１に記載された発明とは、「処理室の外部に絶縁体を介して配置されたコイル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をエッチングするプラズマエッチング装置を制御するにあたり、前記処理室内に所定のエッチングガスを導入しつつ、前記コイルアンテナに対する高周波エネルギの供給を予め設定された値に応じて、間歇的に行う、プラズマエッチング装置の制御方法。」で一致し、本件発明１が「渦巻き状コイルアンテナ」を有するのに対して、刊行物１記載の発明は「銅条コイル」を有する点で、本件発明１と刊行物１に記載された発明とは相違する。
　上記相違点について検討する。
　刊行物３には、処理室の外部に絶縁体を介して配置された渦巻き状コイルアンテナを有する「プラズマ処理装置」が示されている。
　そして、刊行物３には「本発明に従ったプラズマ蝕刻用・・・の乾式処理装置」と記載されていることから、刊行物３には「プラズマエッチング」の技術が記載されており、刊行物１に記載された発明と刊行物３に記載された発明は共にプラズマエッチングという共通の技術分野に属するものである。
　また、本件発明１の奏する「予め設定された値に基づいて、高周波アンテナに高周波エネルギが間歇的に供給されるので、プラズマの拡散が生じにくく、被処理体の処理面にプラズマ流を集中させることが可能である。またプラズマ停止時に反応生成物の排気が促進されるので、プラズマ処理の効率を高めることができる。」（本件訂正明細書段落【００４９】）との効果は、刊行物１及び３に記載された発明から予測し得る程度のものにすぎない。
　よって、刊行物１に記載された発明において高周波電力を印加するコイルを「渦巻き状コイルアンテナ」とすることは当業者であれば容易になし得たものであり、本件発明１は、刊行物１及び３に記載された発明から当業者が容易に発明をすることができたものと認められる。
　なお、特許権者は、平成１４年４月３０日付け意見書において、刊行物１には「エッチング・・・に使用できる」と記載されているが、これは「従来の技術」の欄の説明であり、単に低温グロー放電プラズマ処理がエッチングに使用できるという一般的な説明をしているのであって、本件発明１の特徴である「アンテナに高周波エネルギの供給を間歇的に行う」プラズマ処理をエッチングに適用できることが記載されている訳ではないと主張している。
　刊行物１には、「問題点を解決するための手段」の欄に「ガスは所望の機能、すなわち表面処理、エッチング、あるいは堆積に応じて選択できる。」（６欄１行ないし２行）との記載及び「反応物（特に「固相成分」を搬送している）ガスの分圧を高性能を要求される用途ではパルス当たり単位一層の１／３の堆積（又はエッチング）速度を与えるように設定できる」（６欄６行ないし９行）との記載があり、また「エッチング用途ではこの技術は連続プラズマ技術が適している反応過程において有利である。すなわち各パルスの後毎に反応生成物は「冷えた」状態で脱出することができ再堆積が防がれる。」（１５欄３２行ないし３５行）とのエッチング用途における効果についての記載もあり、刊行物１にはアンテナに高周波エネルギの供給を間歇的に行うプラズマ処理をエッチングに適用できることが記載されていないとの主張には根拠が認められない。
　　イ　本件発明２について
　前項で本件発明１について指摘したのと同様に、刊行物１に記載された「プラズマ反応器」、「シリカ管」、「銅条コイル」は、それぞれ本件発明２の「処理室」、「絶縁体」、「高周波アンテナ」に相当する。
　したがって、本件発明２と刊行物１に記載された発明とは、「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制御する、プラズマエッチング装置。」で一致し、本件発明２が「処理室内に存在するガスの発光スペクトルを観測窓を介して光学センサで観測するとともに、前記処理室から発せられる発光スペクトル中の１００ｎｍから１０００ｎｍの短波長成分を前記観測窓を介して短波長センサで観測し、前記発光スペクトルに応じて前記処理装置を制御する制御信号を、その短波長光の変化に応じて補正するための補正手段を設けた」ものであるのに対し、刊行物１にはこのような記載がない点で、本件発明２と刊行物１に記載された発明とは相違する。
　上記相違点について検討する。
　刊行物２に記載されたモノクロメーターを介した観測は、Ａｌの発光スペクトルやＣｕの発光スペクトルを観測するものであるから、本件発明２の「処理室内に存在するガスの発光スペクトルを観測窓を介して光学センサで観測する」ことに相当し、刊行物２に記載されたフィルターを介した観測は、窓より取り出したプラズマ光のうち３０５ｎｍのバックグランドやＡｒの発光スペクトル８１１．５ｎｍを観測するものであるから、本件発明２の「処理室から発せられる発光スペクトル中の１００ｎｍから１０００ｎｍの短波長成分を前記観測窓を介して短波長センサで観測」することに相当し、刊行物２に記載された減算、割算等の演算処理は、モノクロメーターを介した観測の結果をフィルターを介した観測の結果により補正しプラズマ処理を制御するものであることから、本件発明２の「前記発光スペクトルに応じて前記処理装置を制御する制御信号を、その短波長光の変化に応じて補正するための補正手段を設けたこと」に相当する。
　そして、刊行物１に記載された発明と刊行物２に記載された発明は共にプラズマエッチング装置という共通の技術分野に属するものである。
　また、本件発明２の奏する「観測窓を介して処理室内から発生する発光スペクトルと同時に短波長成分も観測するので、短波長成分の変動に応じて、観測窓の透過性の劣化を知ることが可能となり、その劣化の程度に応じて発光スペクトル信号を補正することができるので、より正確なフィードバック信号を得ることができる。」（本件訂正明細書段落【００５０】）との効果は、刊行物１及び２に記載された発明から予測し得る程度のものにすぎない。
　よって、刊行物１に記載された発明において「処理室内に存在するガスの発光スペクトルを観測窓を介して光学センサで観測するとともに、前記処理室から発せられる発光スペクトル中の１００ｎｍから１０００ｎｍの短波長成分を前記観測窓を介して短波長センサで観測し、前記発光スペクトルに応じて前記処理装置を制御する制御信号を、その短波長光の変化に応じて補正するための補正手段」を設けるようにすることは当業者であれば容易になし得たものであり、本件発明２は、刊行物１及び２に記載された発明から当業者が容易に発明をすることができたものと認められる。
（４）むすび
　以上のとおり、本件発明１は刊行物１及び３に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであり、また、本件発明２は刊行物１及び２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件発明１及び２は、特許法２９条２項の規定により特許を受けることができない。したがって、本件発明１及び２についての特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものである。
　よって、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）４条２項の規定により、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年１１月２０日（２００２．１１．２０）
【訂正の要旨】
訂正事項
ａ．特許請求の範囲の請求項１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を制御するにあたり、
　前記高周波アンテナに対する高周波エネルギの供給を間歇的に行うことを特徴とする、プラズマ処理装置の制御方法。」とあるのを，特許請求の範囲の減縮を目的として，
「【請求項１】　処理室の外部に絶縁体を介して配置された
渦巻き状コイルアンテナ
をエッチングするプラズマエッチング装置
　
前記処理室内に所定のエッチングガスを導入しつつ、
渦巻き状コイルアンテナ
予め設定された値に応じて、
プラズマエッチング装置
　これに伴い，特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明との整合をとるために，発明の詳細な説明の段落【０００９】に
「【０００９】
　【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を制御するにあたり、高周波アンテナに対する高周波エネルギの供給を間歇的に行うことを特徴とする、プラズマ処理装置の制御方法が提供される。」とあるのを，明りょうでない記載の釈明を目的として，
「【０００９】
　【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
渦巻き状コイルアンテナ
をエッチングするプラズマエッチング装置
前記処理室内に所定のエッチングガスを導入しつつ、
渦巻き状コイルアンテナ
予め設定された値に応じて、
プラズマエッチング装置
ｂ．特許請求の範囲の請求項２に，
「【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を制御するにあたり、
　前記処理室内に存在するガスの発光スペクトルを観測窓を介して観測するとともに、前記処理室から発せられる短波長成分を前記観測窓を介して観測し、前記発光スペクトルに応じて前記処理装置を制御する制御信号を、その短波長光の変化に応じて補正するための補正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、特許請求の範囲の減縮を自的として、
「【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を制御するにあたり、
　前記処理室内に存在するガスの発光スペクトルを観測窓を介して
光学センサで
発光スペクトル中の１００ｎｍから１０００ｎｍの
短波長センサで
プラズマエッチング装置
　これに伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明との整合をとるために，発明の詳細な説明の段落【００１０】に
「【００１０】
　また本発明の第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を制御するにあたり、処理室内に存在するガスの発光スペクトルを観測窓を介して観測するとともに、その処理室から発せられる短波長成分、たとえば１００ｎｍないし１０００ｎｍ、好ましくは２００ｎｍ程度の成分を観測窓を介して観測し、発光スペクトルに応じて処理装置を制御する制御信号を、その短波長光の変化に応じて補正するための補正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，明りょうでない記載の釈明を目的として、
「【００１０】
　また本発明の第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を制御するにあたり、前記処理室内に存在するガスの発光スペクトルを観測窓を介して
光学センサで
発光スペクトル中の１００ｎｍから１０００ｎｍの
短波長センサで
プラズマエッチング装置
ｃ．特許請求の範囲の記載と発明の名称との整合をとるために，発明の名称に「プラズマ処理装置およびその制御方法」とあるのを，明りょうでない記載の釈明を目的として，「
プラズマエッチング装置およびその制御方法
（５４）【発明の名称】
プラズマエッチング装置およびその制御方法
（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
渦巻き状コイルアンテナ
をエッチングするプラズマエッチング装置
　
前記処理室内に所定のエッチングガスを導入しつつ、
渦巻き状コイルアンテナ
予め設定された値に応じて、
プラズマエッチング装置
　【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を制御するにあたり、
　前記処理室内に存在するガスの発光スペクトルを観測窓を介して
光学センサで
発光スペクトル中の１００ｎｍから１０００ｎｍの
短波長センサで
プラズマエッチング装置
【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およびその制御方法に関する。
　【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に構成された高周波誘導プラズマ方式の処理装置を使用する場合には、高密度かつ均一なプラズマを高い精度で制御する必要があるが、未だ安定的にかつ高い精度で発生プラズマを制御する技術は確立されておらず、上記処理装置を生産ラインで採用するには、かかる制御技術の開発が急務の課題となっている。
　【０００６】
　また処理容器内に生成するプラズマから発生する発光スペクトルを処理容器に設けられた観測窓を通して観測し、その発光スペクトルに含まれる各成分の発光強度比を制御信号として、各機器構成をフィードバック制御する方法が知られているが、処理時にはプラズマに含まれる活性種が被処理体の処理面のみならず観測窓にも衝突し、場合によっては観測窓自体の透過性を悪化させ、透過窓を通して観測される発光スペクトルが実際値と異なり、歪んだ信号値によって正確なフィードバック制御ができないことがあり、問題となっていた。
　【０００７】
　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たものであり、その目的とするところは、高密度かつ高均一のプラズマを処理容器内で高い精度で制御するための新規かつ改良されたプラズマ処理装置の制御方法を提供することである。
　【０００８】
　さらに本発明の別の目的は、処理容器内のプラズマから生じる発光スペクトルを観測窓を介して観測し、その発光スペクトルに含まれる各成分の発光強度比に応じて処理装置をフィードバック制御する際に、観測窓自体の透過性がプラズマ流により悪化した場合であっても、正確なフィードバック制御をあるいは観測窓のメンテナンスを実施することが可能な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。
　【０００９】
　【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
渦巻き状コイルアンテナ
をエッチングするプラズマエッチング装置
前記処理室内に所定のエッチングガスを導入しつつ、
渦巻き状コイルアンテナ
予め設定された値に応じて、
プラズマエッチング装置
　【００１０】
　また本発明の第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を制御するにあたり、前記処理室内に存在するガスの発光スペクトルを観測窓を介して
光学センサで
発光スペクトル中の１００ｎｍから１０００ｎｍの
短波長センサで
プラズマエッチング装置
　【００１１】
　【作用】
　従来のプラズマ処理装置の制御方法においては、処理容器内にプラズマを生成する際に、高周波アンテナに対して高周波エネルギを連続的に供給し、連続的にプラズマを励起していたが、本発明者の知見によれば、このように高周波エネルギを連続的に供給した場合には、プラズマの活性種が活性化し過ぎ、たとえばエッチングを行う場合にはエッチング成分が拡散し、かえってエッチング効率が落ちることが判明した。かかる点に鑑み、本発明によれば、高周波アンテナに高周波エネルギを間歇的に供給するので、処理容器内のプラズマが適度に活性化され最適な処理環境を構築することが可能である。なお高周波エネルギを間歇的に供給する時間間隔については、必要な処理環境時に応じて実験的に設定したり、あるいは各種センサから送られるフィードバック信号に応じて行うことが可能である。また、高周波エネルギの供給停止時に処理容器内の排気量を加減することにより、反応生成物の排気を促進することができる。
　【００１２】
　一般に、処理容器内から生じる発光スペクトルを観測窓を介して観測し、処理容器内の状態を観測することが行われているが、処理容器内でプラズマ処理を行った場合には、観測窓についてもプラズマ時にスパッタされたり、あるいはガス成分が付着するなどして、その透過性が劣化し、処理容器内から生じる発光スペクトルが劣化した観測窓で濾波され、観測される信号に歪みが生じ、処理容器内の状態を正確に把握できない場合がある。しかしながら、本発明によれば、同じ観測窓から、観測窓の透過性劣化の影響を受けやすい短波長成分、たとえば１００ｎｍないし１０００ｎｍ、好ましくは２００ｎｍ程度の成分が観測され、透過される短波長成分の変化により観測窓の劣化の程度を知ることが可能である。そして、この短波長成分の変化に応じて観測される発光スペクトル信号に対して補正を加えたり、必要に応じては観測窓の交換などのメンテナンスを施すことが可能である。
　【００１３】
　【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をエッチング装置に適用した好適な実施例について詳細に説明する。
　【００１４】
　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体５、たとえば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。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、プラズマ生成用の高周波電源７よりマッチング回路８を介して、たとえば１３．５６ＭＨｚの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。
　【００１５】
　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。
　【００１６】
　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。
　【００１７】
　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。
　【００１８】
　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。
　【００１９】
　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。
　【００２０】
　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。
　【００２１】
　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。
　【００２２】
　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、処理室内の発光スペクトルおよび短波長成分を光学系３５を介して発光スペクトルを検出する光学センサ３６ａおよび短波長成分を検出する短波長センサ３６ｂ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および短波長成分に関する信号をそれぞれ制御器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、処理室内の圧力など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定値に基づいて、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、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。
　【００２３】
　次に、上記のような制御系に対して本発明に基づいて構成されたプラズマエッチング装置の制御方法を適用した実施例について説明する。
　【００２４】
　まず本発明の第１の観点によれば、発光スペクトル信号などに応じてあるいは予め設定された値に応じて高周波アンテナに対して高周波エネルギがオンオフ制御されて間歇的に供給される。このように間歇的にプラズマを発生させることにより、プラズマの活性種の拡散を防止し、プラズマ流を被処理体の処理面に集中させることが可能となるので、エッチング効率を高めることが可能である。またプラズマ停止中には反応生成物の排気が促進されるので、さらにエッチングレートを高めることが可能である。また必要に応じて、プラズマ停止中に排気量を加減調整する構成とすることも可能である。
　【００２５】
　また、プラズマ処理時に処理容器内から発生される発光スペクトルが石英ガラスなどからなる観測窓３４から分光器などを含む光学系３５を介して光学センサ３６により観測され、その発光スペクトルの変化に応じて、たとえば高周波アンテナに供給される高周波エネルギのオンオフ制御などが行われる。しかしながら、プラズマ処理時にはプラズマ流の一部が観測窓３４にも衝突するので、観測窓３４自体をエッチングされたり、あるいはガス成分が付着するなどして、その透過性が劣化するおそれがある。かかる場合には、処理容器内で発生した発光スペクトルの観測窓３４の通過が妨げられるため、正確な信号を得ることができず、かかる歪んだ信号に基づいて装置をフィードバック制御した場合には、誤作動と同様に正確な処理を行うことができない。
　【００２６】
　そこで本発明の第２の観点によれば、発光スペクトルを観測する観測窓３４と同じ観測窓３４を介して、同時に処理室内から生じる短波長成分たとえば１００ｎｍないし１０００ｎｍ、好ましくは２００ｎｍ程度の成分についても観測を行う。このような短波長成分は観測窓３４の透過性の劣化に対する感度が高く、したがって観測窓３４を介して送られてくる短波長成分の変化を短波長センサ３６ｂにて観測することにより、観測窓３４の透過性の劣化を把握することが可能である。そこでこの劣化の程度に応じて、上記光学センサ３６ａにより検出された発光スペクトルに関する信号に補正を加えることにより正確なフィードバック制御を行うことが可能である。また、短波長成分の観測の結果、観測窓３４の劣化の程度が甚だしい場合には、観測窓３４自体を交換するなどのメンテナンスを実施することができる。
　【００２７】
　次に、図２に基づいて、上記プラズマエッチング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エッチング装置の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。
　【００２８】
　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。
　【００２９】
　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。
　【００３０】
　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。
　【００３１】
　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。
　【００３２】
　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。
　【００３３】
　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、本発明によれば処理室の内壁の温度を５０℃〜１００℃、好ましくは６０℃〜８０℃に加熱することにより反応生成物が内壁に付着するのを防止することができる。
　【００３４】
　さらに本発明によれば、エッチング時に処理容器２内から発生する発光スペクトルは透過窓３４を介して、光学センサ３６により検出されており、観測された発光スペクトルの変化に応じてあるいは予め設定された値に基づいて、たとえば高周波アンテナに印加される高周波エネルギがオンオフ制御される。またその際本発明によれば、同じ透過窓３４を介して処理容器内から発生する短波長成分の変化が観測され、透過窓３４の透過性の劣化の程度に応じて上記発光スペクトル信号が補正されるので、より正確なフィードバック制御を行うことができる。このようにして、検出される発光スペクトルが所定値に到達した場合には、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。
　【００３５】
　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。
　【００３６】
　なお図１に示す実施例においては、図３に示すように渦巻きコイルの内側端６ａおよび外側端６ｂの間に高周波電源７およびマッチング回路８を接続しているが、本発明はかかる構成に限定されない。たとえば図４に示すように、渦巻きコイルの外側端６ｂにのみ高周波電源７およびマッチング回路８を接続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、より低圧雰囲気であっても、良好な高周波誘導プラズマを処理容器２内に発生させることが可能となる。
　【００３７】
　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。
　【００３８】
　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６ｃが２重巻きにされ、その重複部分６ｂおよび６ｃ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。
　【００３９】
　図６には、処理容器２の内部に、載置合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。
　【００４０】
　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。
　【００４１】
　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。
　【００４２】
　また図９に示すように載置台４の一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。
　【００４３】
　また図１０に示すように載置台４の上面周囲に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。
　【００４４】
　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。
　【００４５】
　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。
　【００４６】
　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、初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。
　【００４７】
　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。
　【００４８】
　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。
　【００４９】
　【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、処理装置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、高周波アンテナに高周波エネルギが間歇的に供給されるので、プラズマの拡散が生じにくく、被処理体の処理面にプラズマ流を集中させることが可能である。またプラズマ停止時に反応生成物の排気が促進されるので、プラズマ処理の効率を高めることができる。
　【００５０】
　また本発明の第２の観点によれば、観測窓を介して処理室内から発生する発光スペクトルと同時に短波長成分も観測するので、短波長成分の変動に応じて、観測窓の透過性の劣化を知ることが可能となり、その劣化の程度に応じて発光スペクトル信号を補正することができるので、より正確なフィードバック信号を得ることができる。
【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をエッチング装置に適用した一実施例の概略的な断面図である。
　【図２】
　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３】
　図１の処理装置に適用可能な高周波アンテナ部分の一実施例を示す平面図である。
　【図４】
　図１の処理装置に適用可能な高周波アンテナ部分の他の実施例を示す平面図である。
　【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
　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
　３６ａ　光学センサ
　３６ｂ　短波長センサ
　３７　　制御器
　３８　　圧力センサ
　Ｗ　　　半導体ウェハ