【事件の表示】
　特許第３３３７２８８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３３３７２８８号の請求項１ないし２に係る特許を取り消す。
【理　由】
Ｉ．手続の経緯
　本件特許第３３３７２８８号の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１４年８月９日にその発明について特許権の設定登録がなされ、その後、松下電器産業株式会社及び林　隆義より特許異議の申立てがなされ、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１６年７月２０日に訂正請求がなされたものである。
　
II．訂正の適否について
１．訂正の内容
（１）訂正事項ａ
　請求項１を次のとおり訂正する。
　「【請求項１】 処理室の外部に絶縁体を介して配置された平面渦巻きコイル状に形成した高周波アンテナに高周波電力を印加することにより前記処理室内に誘導プラズマを励起して，前記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，前記処理室内に備えられた被処理体を載置する載置台に，前記被処理体の裏面及び前記載置台の各接合部に伝熱用のバッククーリング用ガスを供給するガス通路が設けられており，さらに処理時に，前記処理室の内壁の温度を５０℃ないし１００℃に加熱することを特徴とする，プラズマ処理装置。」
（２）訂正事項ｂ
　請求項２を次のとおり訂正する。
　「【請求項２】 処理室の外部に絶縁体を介して配置された平面渦巻きコイル状に形成した高周波アンテナに高周波電力を印加することにより前記処理室内に誘導プラズマを励起して，前記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，前記処理室内に備えられた被処理体を載置する載置台に，冷却ジャケットが設けられており，さらに処理時に，前記処理室の内壁の温度を５０℃ないし１００℃に加熱することを特徴とする，プラズマ処理装置。」
（３）訂正事項ｃ
　明細書の段落【０００７】を次のとおり訂正する。
　「【課題を解決するための手段】
　上記課題を解決するために、本発明によれば、処理室の外部に絶縁体を介して配置された平面渦巻きコイル状に形成した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誘導プラズマを励起して，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，処理室内に備えられた被処理体を載置する載置台に，被処理体の裏面及びや載置台の各接合部に伝熱用のバッククーリング用ガスを供給するガス通路が設けられており，さらに処理時に，前記処理室の内壁の温度を５０℃ないし１００℃に加熱することを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。また，処理室の外部に絶縁体を介して配置された平面渦巻きコイル状に形成した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誘導プラズマを励起して，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，処理室内に備えられた被処理体を載置する載置台に，冷却ジャケットが設けられており，さらに処理時に，前記処理室の内壁の温度を５０℃ないし１００℃に加熱することを特徴とするプラズマ処理装置も提供される。更に，処理室の外部に絶縁体を介して配置された平面渦巻きコイル状に形成した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誘導プラズマを励起して，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，高周波アンテナと絶縁体との間に導電性材料でメッシュ状に編まれた静電遮蔽手段を介在させることを特徴とするプラズマ処理装置も提供される。」
　
２．訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
（１）訂正事項ａは、請求項１において、バッククーリング用ガスを供給する手段を「ガス通路」であることに限定し、「処理時に、処理室の内壁の温度を５０℃ないし１００℃に加熱する」点を付加したものであり、前者の点は明細書の段落【００１６】に記載され、後者の点は同段落【００２８】に記載されており、特許請求の範囲の減縮に該当する。
（２）訂正事項ｂは、請求項２において、「処理時に、処理室の内壁の温度を５０℃ないし１００℃に加熱する」点を付加したものであり、この点は同段落【００２８】に記載されており、特許請求の範囲の減縮に該当する。
（３）訂正事項ｃは、特許請求の範囲の訂正に伴い、明細書の段落【０００７】の記載を整合させたものであって、明りょうでない記載の釈明に該当する。
　そして、上記訂正事項ａ〜ｃは、いずれも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ものであり、また実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
３．むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、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項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
III．特許異議申立について
１．特許異議の申立の概要
（１）特許異議申立人松下電器産業株式会社は、証拠として下記の甲第１〜３号証を提出して、訂正前の請求項１、２に係る発明は、甲第１〜３号証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、請求項１、２に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであり、また明細書の記載が不備のため、同法第３６条第４、５項の規定に違反してされたものであり、これを取り消すべき旨主張する。
　　　　　　　　　　　　　　　　記　
　甲第１号証：特開平２−２３５３３２号公報
　甲第２号証：特開平１−１８９１２５号公報
　甲第３号証：特開平５−１７５１６０号公報
　
（２）特許異議申立人林　隆義は、証拠として下記の甲第１〜７号証を提出して、訂正前の請求項２に係る発明は、甲第１号証に記載された発明であるから、請求項２に係る発明の特許は特許法第２９条第１項の規定に違反してされたものであり、また訂正前の請求項２に係る発明は、甲第１〜６号証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、請求項２に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであり、これを取り消すべき旨主張する。
　　　　　　　　　　　　　　　　記　
　甲第１号証：特開平２−２３５３３２号公報
　甲第２号証：特開平３−７９０２５号公報
　甲第３号証：特開平５−２９３００号公報
　甲第４号証：特開平３−３２５０号公報
　甲第５号証：特開平５−４７７１２号公報
　甲第６号証：特開平５−２９２２９号公報
　甲第７号証：「マグローヒル科学技術用語大辞典　第３版」株式会社日刊　　　　　　　工業新聞社、１９９６年１１月３１日発行、第７５６頁
　
２．本件発明
　本件特許第３３３７２８８号の請求項１、２に係る発明（以下、それぞれ「本件発明１」、「本件発明２」という。）は、平成１６年７月２０日付の訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１、２に記載されたとおりのものである（上記「II．１．（１）、（２）」参照）。
　
３．当審が通知した取消理由において引用した刊行物のうち刊行物１、２及びその記載事項
　刊行物１：特開平２−２３５３３２号公報（申立人　松下電器産業株式会　　　　　　社、及び申立人　林　隆義の甲第１号証）
　刊行物２：特開平１−１８９１２５号公報（申立人　松下電器産業株式会　　　　　　社の甲第２号証）
（１）刊行物１の記載事項
（１ａ）「（ａ）外壁を有するプラズマ処理チャンバであつて、上記処理チヤンバはプラズマで処理される表面を持つ少なくとも１個の被加工物を上記外壁内に収容する処理チヤンバと、
　（ｂ）上記処理チヤンバ内にプラズマを発生するために、上記処理チヤンバ中にＲＦ誘導磁界を与える誘導手段と、
　（ｃ）上記チヤンバ内に上記プラズマを閉じ込めるための表面磁界を与える閉じ込め手段を有し、上記表面磁界は上記外壁に隣接した空間内に実質的に閉じ込められることとからなる、プラズマ処理装置。」（特許請求の範囲の請求項１）
（１ｂ）「誘導磁界の発生源は、被加工物とは反対側にある処理チヤンバの外側に設けられている。処理チヤンバに印加されたＲＦ周波数の誘導磁界が、ガス中のプラズマを発生する。・・・そして、渦巻形状、即ちスパイラル誘導コイルが被加工物とは反対側の、処理チヤンバの外側の平坦な部分に設けられている。」（４頁左上欄１〜１５行）
（１ｃ）「この装置は、蝕刻または被着によってウエハ１１を処理するためのプラズマを形成するのに用いられる。・・・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の石英及び処理チヤンバの上部カバー１７の石英によつ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、・・・」（４頁右上欄１２行〜左下欄５行）
（１ｄ）「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つて付勢される。」（５頁左上欄１８行〜右上欄３行）
（１ｅ）「ウエハ１１は金属の基台２３の上に保持されている。金属の基台２３は、静電式のクランプ作用によって保持されているウエハ１１を、基台の裏側からの冷却手段（図示せず）によつて冷却するが、この冷却手段は当業者には自明の技術だから、これ以上の説明はしない。」（５頁右下欄１９行〜６頁左上欄４行）
　
（２）刊行物２の記載事項
（２ａ）プラズマエッチング方法の発明として、その実施例には、「本発明方法を半導体製造工程のエッチング装置に適用した実施例につき図面を参照して説明する。・・・
　そして、真空容器（１）の下部には、上部電極（４）と同様に・・・冷却液パイプ（９）を介して冷却液例えば水等を循環可能な円板状下部電極冷却ブロック（１０）が設けられており、この下部電極冷却ブロック（１０）の上面と接する如く、Ａｌ製で表面にアルマイト処理を施してある平板状下部電極（１１）が設置されていて、この下部電極（１１）は接地されている。
　ここで、・・・下部電極（１１）上に半導体基板（１２）を載置可能となっている。・・・
　また、下部電極（１１）の中央付近の内部には、半導体基板（１２）を下部電極（１１）に対して昇降可能な如く、連結部（１６）を介してピン昇降機構（１７）例えばエアシリンダ等に連結された例えば３本のＳＵＳ製リフトピン（１８）が設けられている。このリフトピン（１８）は、下部電極（１１）内に穿設された孔（１９）の一部を利用して下部電極（１１）内に挿入されている。そして、孔（１９）は、図示しない冷却ガス供給源からの冷却ガス例えばヘリウムガスを半導体基板（１２）裏面に供給可能な如く冷却ガス供給パイプ（２０）に接続されている。」（２頁右上欄６行〜３頁左上欄２行）と記載され、第１図には、冷却ガス供給パイプ（２０）が、下部電極冷却ブロック（１０）と下部電極（１１）とを貫通し、孔（１９）に接続されていることが示されている。
（２ｂ）「ここで、エッチング処理時に、図示しない冷却液循環器による冷却液で、冷却パイプ（７，９）と上部電極冷却ブロック（８）と下部電極冷却ブロック（１０）を介して、上部電極（４）及び下部電極（１１）を所望の温度に冷却すると、エッチング速度が向上する。また、図示しない冷却ガス供給源からの冷却ガスを、冷却ガス供給パイプ（２０）と孔（１９）を介して半導体基板（１２）と合成高分子フィルム（２１）間に所定の圧力と流量例えば数ｃｃ／ｍｉｎ程度で供給し、半導体基板（１２）裏面を冷却することにより、半導体基板（１２）の温度均一性が向上し、この結果、エッチングの均一性が向上する。」（４頁左下欄１２行〜右下欄３行）
　
４．対比・判断
（１）本件発明１について
　刊行物１には、上記摘記事項（１ｂ）によれば、誘導磁界の発生源としての、渦巻形状、即ちスパイラル誘導コイルが被加工物とは反対側にある処理チヤンバの外側の平坦な部分に設けられ、上記摘記事項（１ｃ）によれば、処理チヤンバは、側壁を構成しているライナの石英及び処理チヤンバの上部カバーの石英によつて取り囲まれており、上記摘記事項（１ｅ）によれば、ウエハは金属の基台の上に保持され、保持されているウエハを、基台の裏側からの冷却手段によつて冷却することが記載されているから、
「（ａ）外壁を有するプラズマ処理チャンバであつて、上記処理チヤンバはプラズマで処理される表面を持つ少なくとも１個の被加工物を上記外壁内に収容する処理チヤンバと、
（ｂ）上記処理チヤンバ内にプラズマを発生するために、上記処理チヤンバ中にＲＦ誘導磁界を与える誘導手段が、渦巻形状、即ちスパイラル誘導コイルとして処理チヤンバの外側の平坦な部分である石英の上部カバー上に設けられ、上記処理チヤンバ内には、ウエハを保持し、基台の裏側からの冷却手段によりウエハを冷却する金属の基台を有し、
（ｃ）上記チヤンバ内に上記プラズマを閉じ込めるための表面磁界を与える閉じ込め手段を有し、上記表面磁界は上記外壁に隣接した空間内に実質的に閉じ込められることとからなる、プラズマ処理装置」が記載されていることになる。
　そこで、本件発明１と刊行物１に記載の発明とを対比すると、刊行物１に記載の「石英の上部カバー」は本件発明１の「絶縁体」に相当し、また刊行物１に記載の「基台」は本件発明１の「載置台」に相当するから、両者は、「処理室の外部に絶縁体を介して配置された平面渦巻きコイル状に形成した高周波アンテナに高周波電力を印加することにより前記処理室内に誘導プラズマを励起して、前記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、前記処理室内に備えられた被処理体を載置する載置台に、前記被処理体の裏面を冷却する冷却手段が設けられているプラズマ処理装置」の点で一致するものの、次の点で相違する。　
　ａ）本件発明１は、「載置台に、前記被処理体の裏面及び前記載置台の各接合部に伝熱用のバッククーリング用ガスを供給するガス通路が設けられて」いるのに対し、刊行物１に記載の発明は、基台の裏側にはウエハを冷却する冷却手段が設けられているものの具体的な構造は不明である点。
　ｂ）本件発明１は、「さらに処理時に、処理室の内壁の温度を５０℃ないし１００℃に加熱する」のに対し、刊行物１に記載の発明は、処理チャンバはそのような加熱をしているかは不明である点。
　
　そこで、上記相違点について検討する。
　相違点ａ）について：刊行物１には、渦巻形状の高周波アンテナを備えたプラズマ処理装置において、ウエハを載置する基台の裏側から冷却手段によりウエハを冷却すること、及びこの冷却手段は当業者には自明の技術だから（上記摘記事項（１ｅ））と記載されている。一方、プラズマ処理装置において、複数のブロックからなるウエハ載置台に設けられた冷却用ガス通路を通してウエハを冷却することは、例えば、刊行物２に、冷却ガスで半導体基板（１２）裏面を冷却するために、冷却ガス供給パイプ（２０）が、孔（１９）に接続され下部電極冷却ブロック（１０）と下部電極（１１）とを貫通して設けられていることが示されているように周知の技術である。更に必要ならば、特開平５−１７５１６０号公報（取消理由通知書中の引用刊行物（３））、特開平３−３２５０号公報（取消理由通知書中の引用刊行物（５））を参照されたい。
　そして、刊行物１の基台の裏側からの冷却手段に、具体的な構成として、刊行物２記載の冷却ガス供給パイプを含めた上記周知技術を適用することは当業者ならば容易に想到し得ることである。
　
　相違点ｂ）について：刊行物１には、処理チャンバの内壁温度については何も言及されていないが、ウエハのプラズマ処理時に、処理チャンバの内壁に付着物が付着しないようにすることは当然であり、処理室の内壁に付着物が付着しないように、処理室の内壁温度を室温より高い温度に加熱することは周知の技術である。必要ならば、特開平４−３２８８２５号公報（ペルジャーの内壁部をおよそ５０℃以上（段落【００２０】）、ペルジャーの内壁部下方を約７０℃に加熱した点（段落【００２３】））、特開平４−２５６３１６号公報（プラズマ発生室の内壁面を６０℃に加熱した点（段落【００２０】））、特開平１−２６１８２４号公報（チャンバー側壁を６０℃以上に加熱した点（請求項２））参照されたい。
　そうすると、刊行物１に記載の処理チャンバの内壁温度を上記周知の技術のように、５０℃ないし１００℃の温度範囲内の温度に設定することは当業者ならば容易に想到し得ることである。
　そして、本件発明１の効果も当業者が容易に予測できる程度のものであって、格別のものではない。
　したがって、本件発明１は、刊行物１、２に記載された発明及び周知の技術に基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。
　
（２）本件発明２について
　本件発明２と刊行物１に記載の発明とを対比すると、両者は、「処理室の外部に絶縁体を介して配置された平面渦巻きコイル状に形成した高周波アンテナに高周波電力を印加することにより前記処理室内に誘導プラズマを励起して、前記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、前記処理室内に備えられた被処理体を載置する載置台に、前記被処理体の裏面を冷却する冷却手段が設けられているプラズマ処理装置」の点で一致するものの、次の点で相違する。
ｃ）本件発明２は、「載置台に、冷却ジャケットが設けられて」いるのに対し、刊行物１に記載の発明は、基台には冷却手段が設けられているものの、その具体的な構造は不明である点。
ｄ）本件発明２は、「さらに処理時に、処理室の内壁の温度を５０℃ないし１００℃に加熱する」のに対し、刊行物１に記載の発明は、処理チャンバはそのような加熱をしているかは不明である点。
　
　そこで、上記相違点について検討する。
　相違点ｃ）について：刊行物２には、ウエハが載置される平板状下部電極の下に、冷却液パイプを介して冷却液が循環可能である下部電極冷却ブロックを設けることが記載されているから、上記相違点ａ）で検討したと同様に刊行物１に記載の冷却手段として、刊行物２に記載の下部電極冷却ブロックのような冷却ジャケットを設けることは当業者ならば容易に想到し得ることである。
　相違点ｄ）について：相違点ｄ）は、上記相違点ｂ）と同じであるから、上記（１）相違点ｂ）において検討したとおりである。
　そして、本件発明２の効果も当業者が容易に予測できる程度のものであって、格別のものではない。
　したがって、本件発明２は、刊行物１、２に記載された発明及び周知の技術に基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。
　
５．むすび
　以上のとおり、本件発明１、２は、特許法第２９条第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、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と認める。
　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）附則第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）第４条第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１６年１１月１９日（２００４．１１．１９）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（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平面渦巻きコイル状に形成した高周波アンテナに高周波電力を印加することにより前記処理室内に誘導プラズマを励起して，前記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，前記処理室内に備えられた被処理体を載置する載置台に，前記被処理体の裏面及び前記載置台の各接合部に伝熱用のバッククーリング用ガスを供給する
ガス通路が設けられており，さらに処理時に，前記処理室の内壁の温度を５０℃ないし１００℃に加熱することを
　【請求項２】　処理室の外部に絶縁体を介して配置された平面渦巻きコイル状に形成した高周波アンテナに高周波電力を印加することにより前記処理室内に誘導プラズマを励起して，前記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，前記処理室内に備えられた被処理体を載置する載置台に，冷却ジャケットが設けられて
おり，さらに処理時に，前記処理室の内壁の温度を５０℃ないし１００℃に加熱することを
　【請求項３】　処理室の外部に絶縁体を介して配置された平面渦巻きコイル状に形成した高周波アンテナに高周波電力を印加することにより前記処理室内に誘導プラズマを励起して，前記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と前記絶縁体との間に導電性材料でメッシュ状に編まれた静電遮蔽手段を介在させることを特徴とする、プラズマ処理装置。
【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たとえばエッチングなどのプラズマ処理を行った場合には、高周波エネルギが印加される高周波アンテナと処理容器の壁面との間に生じる電位差のために、プラズマ流の一部が、エッチング対象である被処理体の処理面ではなく、処理容器の壁面に衝突し、エッチング効率の低下を招くばかりでなく、処理装置を損傷するおそれがあり問題となっていた。また従来のプラズマ処理装置では、プラズマの着火が遅く何らかの対策が希求されていた。
　【０００６】
　本発明は、従来の高周波誘導方式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、その目的とすることろは、プラズマ流の処理容器の壁面に対する衝突を効果的に防止することが可能であり、さらにプラズマの着火を迅速に行う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。
　【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、本発明によれば、処理室の外部に絶縁体を介して配置された平面渦巻きコイル状に形成した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誘導プラズマを励起して，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，処理室内に備えられた被処理体を載置する載置台に，被処理体の裏面及びや載置台の各接合部に伝熱用のバッククーリング用ガスを供給する
ガス通路が設けられており，さらに処理時に，前記処理室の内壁の温度を５０℃ないし１００℃に加熱することを
おり，さらに処理時に，前記処理室の内壁の温度を５０℃ないし１００℃に加熱することを
　【０００８】
　【作用】
本発明によれば、高周波アンテナと絶縁材との間を、たとえば接地された導電性材料からなる静電遮蔽手段により遮蔽し、高周波アンテナの静電作用が処理容器に与える影響を防止することが可能なので、高周波アンテナと処理容器の側壁との間に電位差が生ぜず、発生したプラズマ流を効果的に被処理体の処理面に向けることができる。さらにまた、高周波アンテナの静電作用の影響を回避することにより、処理容器内におけるプラズマの着火が促進されるので、装置の効率が高まり、また着火手段のような付属装置が不要となる。なお、静電遮蔽手段を設けた場合であっても、磁力線は通過可能であるため、プラズマの生成には影響が及ばない。
　【０００９】
　【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。
　【００１０】
　図１に示すプラズマ処理装置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、たとえば石英ガラスやセラミックなどが取り付けられている。さらにこの絶縁材の５の上面には、接地された銅板６などの導電性材料を２枚のポリイミド樹脂７ａ、７ｂなどの絶縁材で挟持した静電遮蔽手段８が取り付けられている。さらにこの静電遮蔽手段８の上に導体、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９が配置されている。この高周波アンテナ９の両端子（内側端子９ａおよび外側端子９ｂ）間には、プラズマ生成用の高周波電源１０よりマッチング回路１１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。
　【００１１】
　静電遮蔽手段８が設けられていない従来の装置の場合には、高周波アンテナ９と処理容器２の側壁との間に電位差が生じ、その電位差により、処理容器２内に生じたプラズマ流の一部が、載置台４に載置された被処理体Ｗの処理面ではなく、処理容器２の側壁に向かって流れるため、処理容器２の側壁および絶縁材５に損傷が生じるとともに、たとえばエッチングなどのプラズマ処理の効率が低下するという問題が生じていた。しかしながら、本発明によれば、上記高周波アンテナ９と上記絶縁材５との間に静電遮蔽手段８が介挿され、上記高周波アンテナ９の静電作用が防止されるので、上記高周波アンテナ９と上記処理容器２の側壁との間に電位差が生じるのが回避され、処理容器２内に生じたプラズマ流
をバイアス電位がかけられたサセプタ４ｃ方向に、すなわち被処理体Ｗの処理面に向け、効率的にエッチングを行うことが可能である。
　【００１２】
　さらに従来の装置構成では、高周波電力を高周波アンテナ９に印加した場合であっても、プラズマが立つまでに時間を要し、プラズマを迅速に立てるためには、何らかの着火装置を設ける必要があったが、本発明に基づいて、高周波アンテナ９と絶縁材５との間に、静電遮蔽手段８を介在させることにより、プラズマの着火が促進され、着火手段を用いずともプラズマ処理を迅速に開始することが判明した。
　【００１３】
　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。
　【００１４】
　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１２が設けられており、このジャケット１２にはたとえば液体窒素などの冷媒が冷媒源１３より冷媒導入管１４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１５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１２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。
　【００１５】
　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１６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１６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１７を絶縁状態で挟み込むことにより形成され、この導電膜１７はリード線により可変直流高圧電源１８に接続されている。したがってこの導電膜１７に高電圧を印加することによって、上記静電チャック１６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。
　【００１６】
　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１９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２０が配置されている。このフォーカスリング２０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。
　【００１７】
　さらに上記サセプタ４ｃには、マッチング用コンデンサ２１を介して高周波電源２２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、プラズマ流を効果的に被処理体Ｗの処理面に入射させることが可能である。
　【００１８】
　上記処理容器２の一方の壁面にはガス源２３よりマスフローコントローラ２４を介して処理ガス、たとえばＣＨＦ３ガスを処理容器２内に供給するためのガス供給管路２５が設けられている。また、上記処理容器２の底部壁には排気管２６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。
　【００１９】
　さらに、上記静電チャック１６と冷却ジャケット１２との間のサセプタ下部にはヒータ固定台２７に収容された温調用ヒータ２８が設けられており、この温調用ヒータ２８へ電力源２９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１６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。
　【００２０】
　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３０が取り付けられており、処理室内の光を光学系３１を介して光学センサ３２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３３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３４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３３に送ることができるように構成されている。制御器３３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１０、バイアス用高周波電源２２、冷媒源１３、温調用電源２９、バッククーリング用ガス源１９、処理ガス用マスフローコントローラ２４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。
　【００２１】
　つぎに図２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およびその動作について説明する。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。
　【００２２】
　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３５を介して隣接するロードロック室３６が接続されている。このロードロック室３６には、搬送装置３７、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３６には、底面に設けられた排気口より排気管３７が接続され、真空排気弁３８を介して真空ポンプ３９により真空引きが可能なように構成されている。
　【００２３】
　上記ロードロック室３６の側壁には、開閉自在に設けられたゲートバルブ４０を介して隣接するカセット室４１が接続されている。このカセット室４１には、カセット４２を載置する載置台４３が設けられており、このカセット４２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４１には、底面に設けられた排気口より排気管４４が接続され、真空排気弁４５を介して真空ポンプ３９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４１の他方の側壁は、開閉自在に設けられたゲートバルブ４６を介して大気に接す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４６を開口して、被処理体Ｗを収納したカセット４２が図示しない搬送ロボットにより、カセット室４１の載置台４３の上に載置され、上記ゲートバルブ４６が閉口する。上記カセット室４１に接続された真空排気弁４５が開口して、真空ポンプ３９により上記カセット室４１が真空雰囲気、たとえば１０
−１Ｔｏｒｒに排気される。
　【００２５】
　ついで、ロードロック室３６とカセット室４１の間のゲートバルブ４０が開口して、搬送アーム３７により被処理体Ｗが上記カセット室４１に載置されたカセット４２より取り出され、保持されて上記ロードロック室３６へ搬送され、上記ゲートバルブ４０が閉口する。上記ロードロック室３６に接続された真空排気弁３８が開口して、真空ポンプ３９により上記ロードロック室３６が真空雰囲気、たとえば１０−３Ｔｏｒｒに排気される。
　【００２６】
　ついで、ロードロック室３６と処理容器２との間のゲートバルブ３５が開口して、上記搬送アーム３７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３７に戻った後、ゲートバルブ３５が閉口する。その後、静電チャック１６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１６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４７を開口することにより、真空ポンプ３９を介して真空雰囲気、たとえば１０−５Ｔｏｒｒに排気されている。
　【００２７】
　ついで、ガス供給手段２５を介してＣＨＦ３などの処理ガスを処理容器２内に導入した後、高周波電源１０よりマッチング回路１１を介してたとえば１３．３５ＭＨｚの高周波エネルギが高周波アンテナ９に印加され、処理容器２内に高周波プラズマが励起される。この際、本発明構成によれば、高周波アンテナ９の静電作用が静電遮蔽手段８により軽減されるので、発生したプラズマ流が処理容器２の側壁にそれることなく、半導体ウェハＷの処理面に対して向けられることになる。また同時に本発明構成によれば、プラズマが従来装置よりも立ちやすいので、着火手段などの装置を別途設ける必要がない。
　【００２８】
　このようにして処理準備が完了した半導体ウェハ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の供給が行われる。同時に冷却ジャケット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、載置台４に高周波電源１９より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。なお処理時には、処理室の内壁の温度を５０℃ないし１００℃、好ましくは６０℃ないし８０℃に加熱することにより、反応生成物が内壁に付着することを防止することができる。
　【００２９】
　プラズマ処理中は、透過窓３０を介して光学系３１、さらには光学センサ３２により処理容器２内の発光スペクトルが観測されるとともに、センサ３８により処理容器２内の圧力などの諸条件の変化が観測され、観測信号が制御器３３に送られる。制御器３３はこれらの信号あるいは予め設定された値に基づいて、プラズマ処理装置２の各構成機器に指令を出して、プラズマ処理を最適に制御することが可能なように構成されている。
　【００３０】
　所定の処理が終了すると、サセプタ４ｃに対するバイアス電位の印加が停止され、処理ガスの供給が停止されるとともに、被処理体Ｗの裏面に対する伝熱ガス供給が停止され、さらに、高周波電源７から高周波アンテナ６に対する高周波エネルギの供給が停止される。ついで静電チャック１２の電源３３が切られ、静電チャック１２による被処理体Ｗの吸着力が解放される。ただし処理によっては、静電チャック１２の電源３３を切った後に、高周波電源７から高周波アンテナ６に対する高周波エネルギの供給を停止して、静電チャック１２による被処理体Ｗの吸着力を解放することも可能である。
　【００３１】
　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９ａおよび外側端９ｂの間に高周波電源１０およびマッチング回路１１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９ｂにのみ高周波電源１０およびマッチング回路１１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。
　【００３２】
　また、図１に示す実施例においては、絶縁材７ａ、７ｂに銅板６を挟持した構造の静電遮蔽手段を用いているが、本発明装置はかかる構成に限定されない。たとえば図５に示すように、メッシュ状に編んだ導線４８を絶縁材５の上面に配置し、その導線４８に接触しないように高周波アンテナ９を配置する構成を採用することも可能である。かかる構成により装置構成をより簡略化することが可能となる。
　【００３３】
　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。
　【００３４】
　【発明の効果】
　以上説明したように、本発明装置によれば、高周波アンテナと絶縁材との間に静電遮蔽手段を介在させることにより、高周波アンテナの静電作用の影響を軽減することができるので、処理容器２内に発生したプラズマ流を処理容器２の側壁方向に逸らすことなく被処理体の処理面に向けることが可能なので、エッチング効率の向上を図ることができるとともに、処理容器２の側壁および絶縁材５の損傷を回避できる。さらにまた本発明装置によれば、着火装置を設けずとも、プラズマの着火を促進することができるので、効率よいシステムを構築できる。
【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の一実施例に関する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他の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一実施例を示す平面図である。
　【図５】
　本発明に基づいて構成されたプラズマ処理装置の他の実施例に関する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　　　銅板
　７　　　絶縁材
　８　　　静電遮蔽手段
　９　　　高周波アンテナ
　１０　　高周波電源
　１１　　マッチング回路
　２５　　ガス供給手段
　Ｗ　　　半導体ウェハ