(57)【要約】【課題】より均一な処理を実現することができるプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】真空容器内部の処理室に配置された試料台上に載せられたウエハをこの処理室内で形成をしたプラズマを用いて処理するプラズマ処理装置であって、前記真空容器の上部を構成し前記処理室を囲む誘電体性のベルジャと、このベルジャの外周に巻かれて配置され前記プラズマを形成するための高周波電力が供給されるコイル状のアンテナと、このアンテナと前記ベルジャとの間で内側と外側とで隙間をあけて二重に配置され各々が複数のスリットを有して所定の電位にされる導電体製のファラデーシールドとを備え、前記外側のファラデーシールドと前記内側ファラデーシールドとが各々のスリットが互い違いに覆う位置に配置された。【選択図】  図１
2011124293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内部の処理室に配置された試料台上に載せられたウエハをこの処理室内で形成をしたプラズマを用いて処理するプラズマ処理装置であって、
前記真空容器の上部を構成し前記処理室を囲む絶縁体製のベルジャと、このベルジャの外周に巻かれて配置され前記プラズマを形成するための高周波電力が供給されるコイル状のアンテナと、このアンテナと前記ベルジャとの間で内側と外側とで隙間をあけて二重に配置され各々が複数のスリットを有して所定の電位にされる導電体製のファラデーシールドとを備え、
前記外側のファラデーシールドと前記内側ファラデーシールドとが各々のスリットが互い違いに覆う位置に配置されたプラズマ処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプラズマ処理装置であって、前記ファラデーシールドが前記ベルジャの外周壁面上に配置された複数の膜層から構成されたプラズマ処理装置。
【請求項３】
内側が減圧される処理容器内部に配置された処理室内に配置されその上面に円形のウエハが載せられる試料台と、この試料台の上方で前記処理容器の上部を構成し前記試料台の外周を囲む絶縁体製のベルジャと、このベルジャの外壁面の外側で前記試料台を囲んで巻かれたコイル状のアンテナと、このアンテナに高周波電力を供給する電源と、前記ベルジャと前記アンテナとの間に配置され所定の電位にされる膜状のファラデーシールドと、前記処理容器下方に連結され前記処理室と連通して配置された排気手段とを備え、
前記ファラデーシールドが隙間をあけて二重に配置され各々が複数のスリットを有した内側及び外側ファラデーシールドを有し、これら内側及び外側ファラデーシールドの前記複数のスリット間の部材が他方のスリットを互いに覆い合う位置に配置されたプラズマ処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のプラズマ処理装置であって、前記ファラデーシールドに高周波電力が供給されるプラズマ処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４に記載のプラズマ処理装置であって、前記外側のファラデーシールドの前記隣り合うスリット間の部材が前記内側のファラデーシールドのスリットの前記ウエハの周方向の隙間の全体を覆って配置されたプラズマ処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のプラズマ処理装置であって、前記内側および外側のファラデーシールドの間に絶縁体製の膜が配置されたプラズマ処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のプラズマ処理装置であって、前記内側または外側のファラデーシールドが溶射により形成されたプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラズマ処理装置に係り、特に、処理容器の外周に巻かれたコイル状のアンテナに高周波を供給して処理室内に形成したプラズマを用いて試料をエッチング等処理するプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなエッチング装置では、一般的に、エッチング対象の半導体ウエハ等基板状の試料の表面に配置された膜を構成する材料や処理ガスの種類によって、これから形成される反応生成物が処理容器の内部に配置された処理室の内壁面に付着する。このような不着物が上記内壁面の表面に堆積した量が大きくなると壁面上から剥がれたり解離したりして試料の表面に再付着してこれを汚染する異物の原因となってしまうことが知られている。
【０００３】
また、このような生成物の堆積は、例えばＡｌ2Ｏ3をＣｌ2でエッチングする場合やＳｉＯ2をＣＦ等でエッチングする場合に処理の安定性を低下させてしまうことが知られている。そこで、従来より、処理室内壁面上への生成物の付着を低減する構成を備えた技術が知られていた。
【０００４】
例えば、真空容器の外部で周囲を巻くように配置されたコイル状のアンテナとプラズマとの間にファラデーシールドを設置し、これに高周波電力を供給することで、真空容器内壁のデポジションを抑制、あるいは除去することができるものが知られている。このような従来技術の例としては、特開２０００−３２３２９８号公報（特許文献１）に開示されたものが知られている。この特許文献１では、コイル状のアンテナに供給される高周波電力によって絶縁体製の処理容器の内側に誘導電界または磁場によるプラズマが形成されるが、このプラズマを構成する荷電粒子をファラデーシールドに供給された電力によって処理容器内壁面上に維持される所定の大きさの電位との電位差により引き込んで内壁面の生成物と衝突させてこれを取り除くものが開示されている。
【０００５】
さらにまた、このようなファラデーシールドを構成する一つの手法として、処理容器の外壁面上に特定の金属の皮膜を配置してこれをファラデーシールドとして機能させるものが知られている。例えば、特開２００４−２３５５４５号公報（特許文献２）には、絶縁体製の処理容器の外壁面上にタングステンの皮膜を溶射して形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３２３２９８号公報
【特許文献２】特開２００４−２３５５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の従来技術では、次のような点について考慮が不十分であったため問題が生じていた。
【０００８】
すなわち、特許文献２に開示のように、真空容器外面に皮膜を形成するものでは、皮膜のファラデーシールドと真空容器間の外壁面との間の隙間がなくなり、これによってファラデーシールドとプラズマ間の静電容量をできるだけ小さくすることができる。そして、このため従来のものに比べデポジションを抑制、又は除去する効果を向上させることができる一方で、形成されるファラデーシールドの面方向についての形状は、板状の部材により構成されていた従来のものと同様に、縦方向（上下方向）に延びるスリットを有する形状であるため、このスリット部の直下（スリットの内部の空間に対応する処理容器内側の内壁面には、ファラデーシードに供給される電力によって形成される静電界は働かない。
【０００９】
つまり、このスリット部には荷電粒子が真空容器内壁面に引き込まれないか、左右の非スリット部（板状または膜状の部材に外周側が覆われている内壁面）と比較して荷電粒子の引き込み量が大きく減少する、言い替えればイオンスパッタリングが小さくなる。このため、スリット部と非スリット部に対応する真空容器内壁面のそれぞれの表面での生成物の付着の量，堆積の量に大きな差が生じてしまい付着物を均一に除去することは困難となっていた。これは、試料の周方向（円筒あるいは円錐（台）形状を有する処理容器の周方向）について処理が負均一，不安定となることであり、上記ファラデーシールドの構成により均一な処理の実現を損なってしまうという問題が生じていた。
【００１０】
本発明の目的は、より均一な処理を実現することができるプラズマ処理装置を提供することにある。また、本発明の目的は、異物の発生を抑制して歩留まりを向上させたプラズマ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は、真空容器内部の処理室に配置された試料台上に載せられたウエハをこの処理室内で形成をしたプラズマを用いて処理するプラズマ処理装置であって、前記真空容器の上部を構成し前記処理室を囲む誘電体性のベルジャと、このベルジャの外周に巻かれて配置され前記プラズマを形成するための高周波電力が供給されるコイル状のアンテナと、このアンテナと前記ベルジャとの間で内側と外側とで隙間をあけて二重に配置され各々が複数のスリットを有して所定の電位にされる導電体製のファラデーシールドとを備え、前記外側のファラデーシールドと前記内側ファラデーシールドとが各々のスリットが互い違いに覆う位置に配置されたプラズマ処理装置により達成される。
【００１２】
さらに、前記ファラデーシールドが前記ベルジャの外周壁面上に配置された複数の膜層から構成されたことにより達成される。
【００１３】
さらにまた、前記ファラデーシールドに高周波電力が供給されることにより達成される。
【００１４】
さらにまた、前記外側のファラデーシールドの前記隣り合うスリット間の部材が前記内側のファラデーシールドのスリットの前記ウエハの周方向の隙間の全体を覆って配置されたことにより達成される。
【００１５】
さらにまた、前記内側および外側のファラデーシールドの間に絶縁体製の膜が配置されたことにより達成される。
【００１６】
さらにまた、前記内側または外側のファラデーシールドが溶射により形成されたことにより達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例に係るプラズマ処理装置の構成の概略を説明する図である。
【図２】典型的な従来技術のファラデーシールドの構成を模式的に示す斜視図である。
【図３】図１に示す実施例上部の構成の概略を拡大して示す図である。
【図４】図３に示すファラデーシールドとベルジャ１２の横断面を模式的に示す拡大図である。
【図５】従来技術に係るファラデーシールドを用いたプラズマ処理装置における処理容器及びその内部の静電界または磁界の分布を模式的に示す図である。
【図６】図１に示す実施例における処理容器及びその内部の静電界または磁界の分布を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明に係るプラズマ処理装置の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の実施例に係るプラズマ処理装置の構成の概略を説明する図である。本実施例のプラズマ処理装置１００では、真空処理室を囲んで構成する真空容器２を有する容器とこの容器外部に配置されて真空処理室内に供給される電界または磁界を供給する電波源または磁場源と容器内部を排気して減圧する排気手段とを備えている。
【００２０】
容器は、円筒状の真空容器２とこの上方に配置されて真空容器２と連結されて内部の円筒形状の空間を閉塞する絶縁材料（例えば、石英，セラミック等の非導電性材料）製のベルジャ１２を備えている。このベルジャ１２は縦断面が台形状を有しており、横断面の円形中心を通る上下方向の中心軸周りに軸対象の形状を備えた円錐台形状を有している。これらの内部に配置された空間である真空処理室は、真空容器２とベルジャ１２の内壁面により囲まれて構成され、これらの連結はプラズマ処理装置１００の外部の大気圧の雰囲気に対して気密に内部を封止可能にされている。
【００２１】
容器の内部の空間である真空処理室内部には、ベルジャ１２の頂部の平面部分の内壁面に対して平行となるように、基板状の試料１３を載置するための載置台５を備えている。載置台５の上方の真空処理室内の空間は、後述のように所定の真空度まで減圧されてプラズマ６が形成されこれを用いて試料１３が処理される領域となっている。また、載置台５はこれを含む円筒形状を有する試料保持部９の上部を構成している。試料保持部９の外周と真空容器２の円筒形の内壁との間の空間は、真空処理室を構成する空間であって、試料１３上方で形成されたプラズマ６、供給された処理ガスや試料１３の処理に伴って生成された生成物等の粒子を含むガスが下方に流れて排気される通路となっている。
【００２２】
ベルジャ１２の傾斜面の外壁面外周には、コイル状のアンテナ１がその外壁に沿って複数回巻かれて配置されている。本実施例のアンテナ１は複数の高さの位置に分けられて上部アンテナ１ａ及び下部アンテナ１ｂが配置されている。さらに、ベルジャ１２の上記傾斜面の外壁面の外側にはこれに沿って膜状のファラデーシールド８が傾斜面を覆うように配置されている。
【００２３】
本実施例のベルジャ１２は、真空容器２上方に取り付けられて気密に連結された状態で、その下端が載置台５の上面の試料載置面より上方に位置し、円形の下端部が載せられた試料１３の上方でこれを円周方向に囲むように配置されている。ベルジャ１２の外周側でこれを覆って配置されるファラデーシールド８及びこの外側で巻かれて配置されるコイル状のアンテナ１は、載置台５または載せられた試料１３の上方のプラズマ６が形成される真空処理室の外周側からこれを囲んで配置されている。
【００２４】
本実施例のファラデーシールド８は、ベルジャ１２の傾斜面および頂部の平面部を含んでその外壁面を覆って配置されている。整合器（マッチングボックス）３を介して高周波電源（第１の高周波電源）１０に直列に接続されており、試料１３の処理中に全体が所定の電位を有し、誘電体として特定の電位を有するプラズマ６と静電容量的に結合する。前記上部アンテナ１ａ及び下部アンテナ１ｂ及びファラデーシールド８は、また、ファラデーシールド８とアース間に並列にインピーダンスの大きさが可変可能な直列共振回路（可変コンデンサＶＣ３及びリアクトルＬ２）が接続されている。
【００２５】
直列共振回路を含む整合器３により、ファラデーシールド８の電位は所期のものとなるように調節される。特に、本実施例のファラデーシールド８の電位は、接地電位のみならず正負の任意の値に調節可能であり、この値は例えば真空処理室内のプラズマ中の荷電粒子をファラデーシールド８の方向に引き込んでベルジャ１２の表面に衝突させるものに設定可能である。この荷電粒子の衝突により付着した生成物が物理的，化学的に真空処理室内の空間に再度遊離させられて付着物の低減が可能となる。
【００２６】
真空容器２と真空処理室内に供給される処理ガスのガス源４との間を連結するガス供給管４ａが真空容器２の上端部に連結されている。このガス供給管４ａ内部を通流するガス源４からの処理ガスが真空処理室に面した開口部から内部に供給される。また、真空処理室内のガスは真空容器２下方でこれと連結されて配置された排気装置７の動作によってこれに連通した真空処理室下部の開口から排気されて、真空処理室内部が所定の圧力に減圧される。
【００２７】
排気装置７はターボ分子ポンプ等本発明の技術分野で一般的に用いられる排気ポンプを備え、これと真空処理室内部とを連通する開口は真空容器２下部の載置台５の中心軸から設計上定められた水平方向の距離だけ離されて設置されている。この開口と排気ポンプの入口との間を連通する通路上には水平方向に配置された軸周りに回転して通路の開放された面積を増減する複数の排気バルブが配置され、これらを回転させて通路の流路の面積を調節し排気量速度を調節することにより圧力の調節が行われる。
【００２８】
ガス供給管４ａを介して真空処理室内に供給された処理ガスを前記上部アンテナ１ａ及び下部アンテナ１ｂに供給された電力によって発生する電界または磁界の作用によってプラズマ化する。載置台５内部に配置された電極には基板バイアス電源（第２の高周波電源）１１が接続されており、この基板バイアス電源１１から電極に供給された電力によって載置台５およびこれに載せられた試料１３上方にバイアス電位が形成される。このバイアス電位とプラズマ６の電位との電位差に応じてプラズマ６中に存在するイオン等荷電粒子を試料１３上に引き込んで所望の試料１３の処理を高速に実施することができる。
【００２９】
なお、高周波電源１０から供給される電力は、周波数として例えば１３.５６ＭＨｚや更に周波数が高いＶＨＦ帯等の高周波の電力を用いる。このような高周波の電力をアンテナ１あるいはファラデーシールド８に供給することにより、真空処理室内にプラズマ６を生成するための誘導電界または磁界を形成する。このとき、整合器（マッチングボックス）３を用いて、アンテナ１のインピーダンスを高周波電源１０の出力インピーダンスに一致させて、電力の反射を抑えるように調節することができる。本実施例では、整合器３として、例えば図に示すように可変容量コンデンサＶＣ１，ＶＣ２を逆Ｌ字型に接続したものを使用する。
【００３０】
このような実施例では、真空容器２の外側側壁に連結されその内部が減圧された容器内の搬送室を（図示しない真空用ロボットアームに保持されて）搬送されて来た半導体ウエハ等の試料１３が真空処理室内の載置台５上で複数のピン上に受け渡された後載置台５の円形の上面に載せられて吸着され保持される。試料１３裏面と載置台５との間に熱伝達ガスが供給された状態で、試料１３上方の真空処理室内に供給された処理ガスの粒子がアンテナ１から供給された誘導電界または磁界により解離されて、誘導結合によるプラズマ、所謂誘導型のプラズマ６が形成されるとともに、載置台５内の電極に供給された電力によって試料１３上方に基板バイアスを形成してその処理が実施される。
【００３１】
処理が開始されて試料１３の所定の処理が終了したことが検出された後、吸着を解除して前記の搬入の手順を逆に試料１３が搬出される。
【００３２】
本実施例では、プラズマ６を生成する上でファラデーシールド８は重要な効果を発揮する。ファラデーシールド８がない場合、アンテナ１供給された高周波の電力によって電圧が印加されたアンテナ１のコイルの各部は任意に定まる電位を有し、このためアンテナ１のコイルおよび真空処理室内で電位を有するプラズマ６との間での静電的結合が生じて、これによって傾斜面部の外周に巻かれたアンテナ１の近傍のベルジャ１２内壁面が局所的にプラズマ６からの荷電粒子の衝突により削られることになって真空処理室の内壁面が不均一に消耗する。
【００３３】
さらには、このような壁面の状態の変化によって、アンテナ１とベルジャ１２内プラズマ６との結合状態が変化し、試料１３表面でのエッチングの特性、例えば速度やその均一性、処理の垂直性等が変動するという悪影響を受けてしまう。このような問題を低減するためにプラズマ６とファラデーシールド８が設置され、ベルジャ１２の内壁面とプラズマとの間の電位差を低減するようにファラデーシールド８に所定の電位を与える。さらには、本発明のように、ファラデーシールド８に供給してこれに形成する電位を、プラズマ６からの荷電粒子の衝突によってベルジャ１２内壁面に付着して堆積する付着物が取り除かれるように調節することで、ベルジャ１２内壁面の消耗を抑えつつ処理の均一性や経時の変化を抑制して歩留まりを向上することができる。
【００３４】
図２は、従来技術によるファラデーシールドの構成について模式的に示す斜視図である。この図において、図上上方がベルジャ１２の上方であり、金属等導電体製のファラデーシールド８はベルジャ１２の上面および傾斜面を覆うように所定の隙間を介してこれに被せられる。そして、ファラデーシールド８の傾斜面を覆う部分には、このファラデーシールド８の外周側で絶縁されて配置されているアンテナ１のコイルの巻き方向を横切るように上下方向に延びる複数のスリットが円形の上面の中心の軸周りに放射状に配置されている。これらのスリットはアンテナ１により形成される電界または磁界を全て遮蔽するのではなくプラズマ６の点火を用意にするために一部を真空処理室内部に導入する目的で配置されている。
【００３５】
このような従来技術に係るファラデーシールド８を用いた処理装置では、以下に示すように、スリット部直下のベルジャ１２内壁面とファラデーシールド８のスリット間の部材との間で付着物の量に差異が大きく生じてしまう。つまり、スリットの直内側のベルジャ１２内壁面上では付着物の量が大きく、スリット間の直内側では量が少なくなって、真空処理室内壁面上の付着物の量が試料１３または真空処理室の円筒形状の周方向について不均一となってしまい、ひいては試料１３の処理が周方向に不均一となってしまう。
【００３６】
図３は、図１に示す実施例の主要部を拡大したものを示す縦断面図である。本図に示すように、ベルジャ１２は絶縁材料（例えば、石英，酸化アルミニウムといったセラミック等の非導電性材料）製で縦断面が台形の形状をしており、ベルジャ１２傾斜部の外周に巻かれるように前記アンテナ１（上部アンテナ１ａ，下部アンテナ１ｂ）が配置されている。これら上部アンテナ１ａ及び下部１ｂとベルジャ１ｂの外周壁面との間にファラデーシールド８が位置している。
【００３７】
ガスリング１４は、ベルジャ１２の円形状の下端の下方に配置されたリング状の部材であって、真空処理室の外周側を囲んで配置される。このガスリング１４は、上記供給される処理ガスが真空処理室内に導入される少なくとも１つの開口が真空処理室に面した箇所に配置された部材である。ガスリング１４の内部には、ガス供給管４ａから供給された処理ガス（例えばＣｌ2，ＢＣｌ3，Ｃ4Ｆ8，Ｃ5Ｆ8，ＣＯ，ＣＦ4等の弗化炭素）が通流する図示しないガス通路が配置されている。このガス通路と通った処理ガスは、ガスリング１４の真空処理室内側に面した設置されているガス吹き出し口１６から真空処理室内に流出する。
【００３８】
本実施例では、ガスリング１４の真空処理室に面した内壁面の内側には、隙間を介してこれを覆うリング状の防着板１５が配置され、ガスリング１４特にガス吹き出し口１６の表面に生成物等付着物が堆積することを抑制している。ガス吹き出し口１６から真空処理室内に導入された処理ガスは、防着板１５上に形成されている吹き出し開口１５ａを通過して試料１３上方の空間に流入，拡散する。なお、防着板１５はその上端部が本実施例はベルジャ１２の下端でその下面とガスリング１４上端面との間に挟まれて配置されているが、上端部をベルジャ１２の下端部の内壁面を覆うように延在させて配置されていても良い。
【００３９】
本実施例では、ファラデーシールド８はベルジャ１２外周壁面を覆う導電性薄膜１７により構成されている。特に、図３に示すように複数の膜層から構成されており、下方の膜である導電性薄膜１７ａ及び上方の膜である導電性薄膜１７ｂ（例えばＷ）とこれらの層間およびベルジャ１２との間を絶縁する例えばＡｌ2Ｏ3製の絶縁材層１８が配置されている。絶縁材層１８も複数の導電性薄膜１７ａ，１７ｂを絶縁するために複数の層から構成されており下方の絶縁材層１８ａ及び上方の絶縁材層１８ｂが導電性薄膜１７ａ，１７ｂと交互に積層されて配置されている。
【００４０】
これらの膜層は、ベルジャ１２の外側表面上に特定の製膜の方法によって形成される。特に、本実施例では溶射によって配置されている。ファラデーシールド８および絶縁材層１８を溶射によって薄膜として形成したことにより、その厚さを周方向および上下の方向について精度良く構成することができる。このため、ファラデーシールド８とプラズマ６間の距離を精度良く管理することができ、ベルジャ１２内壁面の付着物の量の均一性が向上して、ベルジャ１２内壁面に対するデポジション除去が均一化される。
【００４１】
さらには、ファラデーシールド８が所定の距離を開けて配置された複数の膜層として構成されたことにより、ファラデーシールド８にかかる電圧（Faraday Shield Voltage；ＦＳＶ）を低い電圧でデポを除去することが可能となる。これにより、スリットを有したファラデーシールド８によるベルジャ内壁面の消耗を緩和することができる。なお、ファラデーシールドのベルジャ内壁面クリーニング原理とＦＳＶを最適化する方法については、前記特許文献４に詳細が記載されている。
【００４２】
図４は、図１に示す実施例に係るファラデーシールドおよび真空容器の構成の概略を模式的に示す断面図である。本図のように、本実施例ではファラデーシールド８を構成する複数層の導電性薄膜１７ａ，１７ｂは絶縁材層１８ａ，１８ｂを挟んで交互に配置されてファラデーシールド８のスリット部を３次元的に構成されている。
【００４３】
すなわち、ベルジャ１２外周表面から上方（外側）に順にタングステン製の導電性薄膜１７ａ，アルミナ製の薄膜である絶縁材層１８ａ，同様にタングステン製の導電性薄膜１７ｂ，アルミナ製の絶縁材層１８ｂが設置されている。上方の導電性薄膜１７ｂおよび下方の導電性薄膜１７ａは、それぞれベルジャ１２の傾斜面部および頭頂部の全体を覆って配置されていると共に、アンテナ１が巻かれた方向（本実施例では左右方向）を横切るような方向に、つまり上下方向に延在する複数のスリット部を有している。
【００４４】
これらのスリット部は、ファラデーシールド８にアンテナ１またはプラズマ６の誘導電界または磁界によって生起される逆起電流が上記電界または磁界の形成を妨げる方向に流れることを抑制するために配置され、上記電界または磁界の及ぶ範囲でできるだけ広い範囲で多くの箇所に配置されている。つまり、図２の構成を備えている。
【００４５】
また、上方の導電性薄膜１７ｂのスリット間の膜部は下方の導電性薄膜１７ａをスリット部の外側（上方）を覆うように配置されている。つまり、導電性薄膜１７ａ，１７ｂは上下で各スリット部が一方のスリット部を他方のスリット間の部材が覆い合う構成を備えている。言い替えれば、多重に配置されたファラデーシールド８の導電性薄膜１７ａ，１７ｂはその複数のスリット部またはスリット間の部材の部分が互い違いとなるように配置されている。
【００４６】
導電性薄膜１７ａ及び１７ｂのスリット間の膜部の左右方向の端部の相対位置は、図４に示すように、外側の方向（上記放射状の方向）について見た場合に隙間が空いても良いし、端部から内側に入り込んで膜部が重なってオーバーラップされていてもよい。本実施例では、スリット間の膜部同士の端点が直線上の位置に重なっているか、作用・効果が著しく損なわれない程度に重ねられている。
【００４７】
一方、本図に示すαのように上下の導電性薄膜１７ａ，１７ｂのスリット間の膜部の端点同士に隙間が大きく空いてしまうと、この隙間部分αの直内側のベルジャ１２内壁面上にはその周囲と比べて大きく生成物が堆積されることになる。また、βのようにタングステン薄膜を大きくオーバーラップした場合、オーバーラップした領域が大きいほど、導電性薄膜１７ａ，１７ｂの間で浮遊容量を介し周回電流が発生しやすくなる。この際、アンテナ１から発生される誘導磁場が周回電流によって打ち消され形成されるプラズマ６の密度や分布を所期のものにすることが困難となる場合があることから、仕様を実現するためにオーバーラップの量を適切なものとすることが望ましい。
【００４８】
本実施例のファラデーシールド８の膜層構造を実現する各膜の厚さは、導電性薄膜１７ａ，１７ｂは各々１００μｍ、絶縁材層１８ａ，１８ｂは各々１５０μｍとなるように形成される。本発明において、これらの厚さの値は、本実施例の値に限られるものではなく、導電性薄膜１７ａ，１７ｂ全体に周回電流が発生しない適切な膜厚に設定される。さらには、これらのスリットの幅，スリット間膜部の幅についても、供給される電力の大きさ，周波数，ベルジャ１２の材料，厚さ等仕様に応じて適切に選択される。
【００４９】
また、本実施例では、下方の膜層とともに絶縁材層１８ｂがベルジャ１２の頭頂部および傾斜面部の全体を覆って配置されベルジャ１２を被覆し、導電体性薄膜１７ａ及び１７ｂはその外側の外気に露出がなくなっている。このため、ベルジャ１２をプラズマ処理装置１００本体から取り外してこれを洗浄する際に、導電性薄膜１７ａ，１７ｂが大気や洗浄用の材料に触れて腐食することが低減され、取り扱いも容易となり洗浄の効率が向上する。
【００５０】
次に、本実施例の静電界または磁界の作用について、図５、および図６を用いて説明する。図５は、従来技術に係るファラデーシールドを用いたプラズマ処理装置における処理容器及びその内部の静電界または磁界の分布を模式的に示す図である。図６は、図１に示す実施例における処理容器及びその内部の静電界または磁界の分布を模式的に示す図である。これらの図において太実線で示される等高線は、ファラデーシールド８または導電性薄膜１７ａ，１７ｂから供給される静電界または磁界の等強度を結ぶものであり、この等高線がより平坦であるほど、プラズマ６中の荷電粒子を引き込む作用の大きさがより平坦となる、つまり、荷電粒子のベルジャ１２の内壁面への衝突の程度がより均一となることになる。
【００５１】
従来技術に係る図５に示すファラデーシールド８の構成では、供給される電力によってこれから発生する静電界２０は、前記の通り、スリット部において静電界２０の強度が低下する箇所が生じてしまいその等高線に不均一な箇所が生じるため、プラズマ６に対してベルジャ１２の内壁面上において不均一な状態で静電界２０が到達する。このため、ベルジャ内壁面上に到達するイオンの密度，量ひいては付着量が面上での周方向について不均一さが著しかった。
【００５２】
一方、本実施例においては、図６に示すように、ファラデーシールド８を構成する多重層の導電性薄膜１７ａ，１７ｂの各スリットは絶縁材層１８ａを挟んで互い違いに配置されている。この構成において、絶縁材層１８ａの下方の膜である導電性薄膜１７ａのスリット部およびその上部には上方の導電性薄膜１７ｂのスリット間の膜部から静電界または磁界が供給されることになり、この電界または磁界によって上記スリット部（下方の導電性薄膜１７ａの膜部端部同士の間）での導電性薄膜１７ａの静電界または磁界の強度は増加され、導電性薄膜１７ｂから発生する静電界または磁界２１と結合を起こし、下方の導電性薄膜１７ａのスリット部での静電界または磁界２１の低下が抑制されてベルジャ１２の内側壁面に到達した静電界または磁界２１がより平坦な状態でプラズマ６と面することができる。そのため、従来の技術に比べて均一性よくデポを除去することが可能となる。
【００５３】
一方、上下の導電性薄膜１７ａ，１７ｂのスリット同士が相互に膜部で覆われることになるが、アンテナ１からの誘導電場または磁場は上下方向に積層された導電性薄膜１７ａ，１７ｂの間に配置された絶縁材層１８ａ，１８ｂを通り、導電性薄膜１７ａのスリット部からベルジャ１２を介して、真空処理室内部に電界，磁界を形成することができる。このため、プラズマ６を着火して維持するに要する電界，磁界は、従来技術と比らべて本実施例の構成のファラデーシールド８は著しく損なわれることが抑制されている。
【００５４】
以上の通り、本実施例によれば、ファラデーシールド８に外周壁面が覆われた真空処理室の内側壁面の付着物の量あるいは消耗の量が試料１３または真空処理室の周方向について均等化され、信頼性と寿命を向上させたプラズマ処理装置が実現できる。また、周方向についての試料の処理が均等化され、あるいは異物の発生が抑制され異物の分布が均等化されて、処理の効率，歩留まりが向上される。
【００５５】
上記の本発明の構成は、本実施例に限定されるものではなく、付着および処理の均等化、あるいは信頼性と効率の向上の作用・効果を損なわない範囲で要求される仕様に応じて適切なものを選択できる。例えば、本実施例では高周波電力をファラデーシールド８に供給しバイアス電位をベルジャ１２の内壁面上に形成して荷電粒子を引き込んでいるが、従来技術のように接地電位としてもよく、付着物を適切に付着させて均等な量に維持させる電位となるように供給電力を調節しても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１  アンテナ
２  真空容器
３  整合器
４  ガス源
５  載置台
６  プラズマ
７  排気装置
８  ファラデーシールド
９  試料保持部
１０  高周波電源
１１  基板バイアス電源
１２  ベルジャ
１３  試料
１４  ガスリング
１５  防着板
１６  ガス吹き出し口
１７  導電性薄膜
１８  絶縁材層
【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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