(57)【要約】【課題】基板の種類に関係なく、基板の全面を均一にエッチングすることが可能なプラズマエッチング装置を提供する。【解決手段】プラズマエッチング装置１は、上チャンバ１２の外径が下チャンバ１３よりも小さく形成されてこの下チャンバ１３の上面中央部に上チャンバ１２が設けられた処理チャンバ１１と、処理チャンバ１１の内部空間を仕切るように下チャンバ１３の天井面に設けられ、表裏に貫通した複数の貫通孔１４ａを有する、接地された平板状部材１４と、下チャンバ１３内に配設され、基板Ｋが載置される基台１６と、上チャンバ１２内にエッチングガスを供給するガス供給装置２０と、上チャンバ１２内及び下チャンバ１３内のエッチングガスをそれぞれプラズマ化するプラズマ生成装置２６，２９と、処理チャンバ１１内を減圧する排気装置３５と、基台１６に高周波電力を供給する高周波電源３２とを備える。【選択図】図１
2011066033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面が開口した円筒容器状の部材から構成される上チャンバと、上面が開口した円筒容器状の部材から構成される下チャンバとを有し、これら上チャンバ及び下チャンバが上下に配設されて内部空間が互いに連通した処理チャンバであって、前記上チャンバは、その外径が前記下チャンバよりも小さく形成されてこの下チャンバの上面中央部に設けられる処理チャンバと、
前記下チャンバ内に配設され、基板が載置される基台と、
少なくとも前記上チャンバ内に、エッチングガスを含んだ処理ガスを供給するガス供給手段と、
前記上チャンバ内の処理ガスをプラズマ化する第１プラズマ生成手段と、
前記下チャンバ内の処理ガスをプラズマ化する第２プラズマ生成手段と、
前記処理チャンバ内のガスを排気して内部を減圧する排気手段と、
前記基台に高周波電力を供給する電力供給手段と、
前記第１プラズマ生成手段によってプラズマ化され、前記上チャンバ内から下チャンバ内に流入する処理ガス中のイオンを除去するイオン除去手段とを備えてなることを特徴とするプラズマエッチング装置。
【請求項２】
前記イオン除去手段は、表裏に貫通した複数の貫通孔を有する、接地された平板状の部材から構成され、
前記平板状の部材は、前記下チャンバ内の下部又は上チャンバ内の上部に、前記処理チャンバの内部空間を仕切るように配設されてなることを特徴とする請求項１記載のプラズマエッチング装置。
【請求項３】
前記上チャンバの下部及び前記下チャンバの上部の少なくとも一方には、接地された部分が形成され、
前記イオン除去手段は、前記上チャンバの外周部にこの上チャンバを捲回するように配設されたコイルと、前記コイルに直流電流を流す直流電源とを備え、直流電流が流れるコイルによって形成された磁界により、前記第１プラズマ生成手段によってプラズマ化された処理ガス中のイオンを前記処理チャンバの前記接地された部分の内面に向け移動させて接触させるように構成されてなることを特徴とする請求項１記載のプラズマエッチング装置。
【請求項４】
前記イオン除去手段は、内部空間の上部にプラズマ生成領域が設定されるとともに、このプラズマ生成領域の下方に対応する部分が接地された前記上チャンバから構成され、又は、内部空間の上部にプラズマ生成領域が設定された前記上チャンバ及び天板たる環状板が接地された前記下チャンバから構成され、
前記プラズマ生成領域は、該プラズマ生成領域で前記第１プラズマ生成手段によりプラズマ化された処理ガス中のイオンが前記接地された部分の内面と接触するように、前記上チャンバの下端から離れた上方位置に設定されてなることを特徴とする請求項１記載のプラズマエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッチングガスを含む処理ガスをプラズマ化し、プラズマ化した処理ガスによって、処理対象となる基板をエッチングするプラズマエッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前記プラズマエッチング装置として、例えば、図７に示したもの（特開２００６−５４３０５号公報参照）や、図８に示したもの（特表２００３−５３３８７８号公報参照）が知られている。
【０００３】
図７に示したプラズマエッチング装置１００は、処理チャンバ１０１と、処理チャンバ１０１内の下部に配設され、基板Ｋが載置される基台１０２と、処理チャンバ１０１内にエッチングガスを供給するガス供給装置１０３と、処理チャンバ１０１の外周部に配置されたコイル１０４と、コイル１０４に高周波電力を供給する高周波電源１０５と、基台１０２に高周波電力を供給する高周波電源１０６と、処理チャンバ１０１内のガスを排気する排気装置１０７とを備える。
【０００４】
このプラズマエッチング装置１００では、コイル１０４に高周波電力が供給されることで、処理チャンバ１０１内に供給されたエッチングガスがプラズマ化され、プラズマ中のラジカルや、基台１０２に高周波電力が供給されることで生じるバイアス電位により基板Ｋに入射する、プラズマ中のイオンによって基台１０２上の基板Ｋがエッチングされる。
【０００５】
一方、図８に示したプラズマエッチング装置２００は、２つのプラズマ生成領域２０２，２０３が上下に設定された内部空間を有する処理チャンバ２０１と、ほぼ同じ大きさの空間が上下に形成されるように、且つ上側にプラズマ生成領域２０２が、下側にプラズマ生成領域２０３が設けられるように処理チャンバ２０１内を仕切り、表裏に貫通した複数の貫通孔２０５を有する、接地された平板状部材２０４と、処理チャンバ２０１内の下部に配設され、基板Ｋが載置される基台２０６と、処理チャンバ２０１内にその上部側からエッチングガスを供給するガス供給装置２０７と、処理チャンバ２０１の外周部にプラズマ生成領域２０２に対応して配置されたコイル２０８と、コイル２０８に高周波電力を供給する高周波電源２０９と、処理チャンバ２０１の外周部にプラズマ生成領域２０３に対応して配置されたコイル２１０と、コイル２１０に高周波電力を供給する高周波電源２１１と、基台２０６に高周波電力を供給する高周波電源２１２と、処理チャンバ２０１内のガスをその下部側から排気する排気装置２１３とを備える。
【０００６】
このプラズマ処理装置２００では、処理チャンバ２０１内に供給されたエッチングガスがプラズマ生成領域２０２から平板状部材２０４の貫通孔２０５を通ってプラズマ生成領域２０３に流入するとともに、コイル２０８，２１０に高周波電力が供給されることで、プラズマ生成領域２０２，２０３のエッチングガスがそれぞれプラズマ化され、プラズマ生成領域２０３内におけるプラズマ中のラジカルや、基台２０６に高周波電力が供給されることで生じるバイアス電位により基板Ｋに入射する、プラズマ生成領域２０３内におけるプラズマ中のイオンによって基台２０６上の基板Ｋがエッチングされる。
【０００７】
また、エッチングガスが平板状部材２０４を通過する際には、エッチングガス（プラズマ）中のイオンが当該平板状部材２０４と接触して消滅し、ラジカルのみが通過するので、プラズマ生成領域２０３においてはラジカルの密度が高くなっており、このようなラジカルやイオンによって基板Ｋがエッチングされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−５４３０５号公報
【特許文献２】特表２００３−５３３８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、エッチング対象となる基板Ｋには、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）のように、基板Ｋに入射するイオンによって主にエッチングされるものと、例えば、シリコン（Ｓｉ）のように、ラジカルとの化学反応によって主にエッチングされるものとがあり、基板Ｋによって、主にイオン入射によってエッチングが進行するのか、主にラジカルとの化学反応によってエッチングが進行するのかが異なっている。
【００１０】
そして、図７に示したプラズマエッチング装置１００において、イオン入射が主体のエッチングを行う場合、図９（ａ）のように、生成されるプラズマのプラズマ密度（イオン密度）を均一にすれば、基板Ｋの全面を均一なエッチング速度で均一にエッチングすることができるものの（図９（ｂ）参照）、ラジカルの化学反応が主体のエッチングを行う場合には、プラズマ密度が均一であると、ラジカル密度も均一であることから、ローディング効果のために基板Ｋの外周部のエッチング速度が速くなって基板Ｋの全面を均一にエッチングすることができないという不都合を生じる（図９（ｃ）参照）。
【００１１】
尚、このローディング効果は、基板Ｋの外周部よりも外側に大きいプラズマが生成されることによって基板Ｋの外周部では中央部に比べてより多くのラジカルがエッチングに寄与するために発生する。
【００１２】
その一方、図１０（ａ）のように、プラズマ密度を基板Ｋの中央部側で高く、基板Ｋの外周部側で低くすると、ラジカル密度もプラズマ密度と同様の密度分布となることから、ラジカルの化学反応が主体のエッチングを行う場合には、ラジカル密度の高い基板Ｋの中央部側におけるエッチング速度が基板Ｋの外周部におけるエッチング速度と同程度にまで高められ、基板Ｋの全面を均一にエッチングすることが可能になるものの（図１０（ｃ）参照）、イオン入射が主体のエッチングを行う場合には、基板Ｋの中央部のエッチング速度が速くなって基板Ｋの全面を均一にエッチングすることができないという不都合（図１０（ｂ）参照）や、図１１のように、斜めに入射するイオンによって基板Ｋの外周部を精度良くエッチングすることができないという不都合を生じる。即ち、図１１に示すように、基板Ｋの中央部（Ｃ部）においては溝Ｈ又は穴Ｈが表面と垂直に形成されるが、基板Ｋの外周部（Ｌ部，Ｒ部）においては溝Ｈ又は穴Ｈが斜めに形成される。
【００１３】
したがって、図７に示したプラズマエッチング装置１００では、入射するイオンによって主にエッチングされる基板Ｋと、ラジカルとの化学反応によって主にエッチングされる基板Ｋのうち、いずれか一方の基板Ｋに対してしか均一にエッチングすることができず、両方の基板Ｋに対して均一にエッチングすることができなかった。
【００１４】
また、図８に示したプラズマエッチング装置２００では、平板状部材２０４によってプラズマ生成領域２０３におけるラジカル密度を高めることが可能であるものの、局所的ではなく、全体的にラジカル密度が高くなってしまうため、この装置２００においても上記と同様の問題を生じる。
【００１５】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、基板の種類に関係なく、即ち、主にラジカルの化学反応により基板をエッチングするときであっても、主にイオン入射により基板をエッチングするときであっても、基板の全面を均一にエッチングすることが可能なプラズマエッチング装置の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するための本発明は、
下面が開口した円筒容器状の部材から構成される上チャンバと、上面が開口した円筒容器状の部材から構成される下チャンバとを有し、これら上チャンバ及び下チャンバが上下に配設されて内部空間が互いに連通した処理チャンバであって、前記上チャンバは、その外径が前記下チャンバよりも小さく形成されてこの下チャンバの上面中央部に設けられる処理チャンバと、
前記下チャンバ内に配設され、基板が載置される基台と、
少なくとも前記上チャンバ内に、エッチングガスを含んだ処理ガスを供給するガス供給手段と、
前記上チャンバ内の処理ガスをプラズマ化する第１プラズマ生成手段と、
前記下チャンバ内の処理ガスをプラズマ化する第２プラズマ生成手段と、
前記処理チャンバ内のガスを排気して内部を減圧する排気手段と、
前記基台に高周波電力を供給する電力供給手段と、
前記第１プラズマ生成手段によってプラズマ化され、前記上チャンバ内から下チャンバ内に流入する処理ガス中のイオンを除去するイオン除去手段とを備えてなることを特徴とするプラズマエッチング装置に係る。
【００１７】
この発明によれば、処理チャンバ内が排気手段により減圧されるとともに、エッチングガスを含んだ処理ガスがガス供給手段により上チャンバ内に供給され、供給された処理ガスは、上チャンバ内から下チャンバ内に向けて流動するとともに、第１プラズマ生成手段及び第２プラズマ生成手段によってプラズマ化される。また、基台には電力供給手段によって高周波電力が供給され、基台と下チャンバ内における処理ガスのプラズマとの間に電位差（バイアス電位）が生じている。そして、基台上の基板は、下チャンバ内におけるプラズマ中のラジカルや、バイアス電位により基板に入射するイオンによってエッチングされる。
【００１８】
第１プラズマ生成手段によってプラズマ化され、上チャンバ内から下チャンバ内に流入する処理ガス（プラズマ）中のイオンはイオン除去手段によって除去されるが、処理ガス中のラジカルは除去されることなく移動する。また、上チャンバの外径は下チャンバの外径よりも小さく、上チャンバが下チャンバの上面中央部に設けられている。これにより、下チャンバ内における基板中央部側のラジカル密度を、プラズマ密度（イオン密度）は変化させずに高くすることができる。
【００１９】
したがって、例えば、第２プラズマ生成手段によって下チャンバ内で生成されるプラズマ密度及びラジカル密度が均一であれば、プラズマ密度は一定のままで、上チャンバ内から下チャンバ内に移動したラジカル分だけ基板中央部側のラジカル密度を基板外周部側よりも高くすることができるので（図２（ａ）参照）、エッチング対象となる基板が主にラジカルの化学反応によってエッチングされる場合には、基板中央部のエッチング速度を、ローディング効果による基板外周部におけるエッチング速度と同程度にまで高めることができ（図２（ｃ）参照）、その結果、基板全面を均一にエッチングすることができる。一方、エッチング対象となる基板が主にイオン入射によってエッチングされる場合には、均一に分布するイオンによって、基板全面を均一なエッチング速度で均一にエッチングすることができる（図２（ｂ）参照）。また、図３に示すように、基板Ｋの中央部（Ｃ部）においても、基板Ｋの外周部（Ｌ部，Ｒ部）においても、溝Ｈ又は穴Ｈを表面と垂直に形成することができる。
【００２０】
斯くして、本発明に係るプラズマエッチング装置によれば、プラズマ密度を変化させることなく、基板中央部側のラジカル密度を基板外周部側よりも高くすることができるので、ラジカルの化学反応を主体にして基板をエッチングするときであっても、イオン入射を主体にして基板をエッチングするときであっても、基板の全面を均一にエッチングすることができる。
【００２１】
尚、前記イオン除去手段は、表裏に貫通した複数の貫通孔を有する、接地された平板状の部材から構成され、前記平板状の部材は、前記下チャンバ内の下部又は上チャンバ内の上部に、前記処理チャンバの内部空間を仕切るように配設されていても良い。この場合、上チャンバ内から下チャンバ内に向けて流動する処理ガスは、その流動途中で平板状の部材を通過するが、その際、処理ガス（プラズマ）中のイオンが平板状の部材と接触して消滅し、ラジカルは消滅することなくそのまま移動する。
【００２２】
また、前記上チャンバの下部及び前記下チャンバの上部の少なくとも一方には、接地された部分が形成され、前記イオン除去手段は、前記上チャンバの外周部にこの上チャンバを捲回するように配設されたコイルと、前記コイルに直流電流を流す直流電源とを備え、直流電流が流れるコイルによって形成された磁界により、前記第１プラズマ生成手段によってプラズマ化された処理ガス中のイオンを前記処理チャンバの前記接地された部分の内面に向け移動させて接触させるように構成されていても良い。この場合、上チャンバ内から下チャンバ内に流動する処理ガス（プラズマ）中のイオンは、直流電流が流れるコイルによって形成された磁界により処理チャンバの接地された部分の内面に向けて移動してこの内面と接触，消滅し、ラジカルは消滅することなくそのまま移動する。
【００２３】
また、前記イオン除去手段は、内部空間の上部にプラズマ生成領域が設定されるとともに、このプラズマ生成領域の下方に対応する部分が接地された前記上チャンバから構成され、又は、内部空間の上部にプラズマ生成領域が設定された前記上チャンバ及び天板たる環状板が接地された前記下チャンバから構成され、前記プラズマ生成領域は、該プラズマ生成領域で前記第１プラズマ生成手段によりプラズマ化された処理ガス中のイオンが前記接地された部分の内面と接触するように、前記上チャンバの下端から離れた上方位置に設定されていても良い。この場合、上チャンバ内に供給された処理ガスは、プラズマ生成領域でプラズマ化され、上チャンバの接地された部分又は環状板の内周面を通って下チャンバ内に流入するが、前記接地された部分又は環状板の内周面を通過する際に、処理ガス（プラズマ）中のイオンは、この接地された部分の内面又は環状板の内周面と接触して消滅し、ラジカルは消滅することなく前記接地された部分又は環状板の内周面を通過して下チャンバ内に移動する。したがって、このようにしても、積極的にではないが、イオンを消滅させることができる。尚、プラズマ生成領域でプラズマ化された処理ガス中のイオンが上チャンバの接地された部分の内面又は環状板の内周面と接触，消滅させるのに好ましい、上チャンバの高さやプラズマ生成領域の高さ位置、環状板の厚さは、例えば、実験的に求められる。
【発明の効果】
【００２４】
このように、本発明に係るプラズマエッチング装置によれば、エッチング対象となる基板がどのような基板であっても、図２に示すように、基板のエッチング速度を一様にすることができ、基板全面をラジカルやイオン入射によって均一にエッチングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るプラズマエッチング装置の概略構成を示した断面図である。
【図２】（ａ）は、本実施形態における下チャンバ内のプラズマ密度分布及びラジカル密度分布を示したグラフであり、（ｂ）及び（ｃ）は、本実施形態のプラズマエッチング装置を用いて基板をエッチングしたときのエッチング速度を示したグラフである。
【図３】本実施形態のプラズマエッチング装置を用いて基板をエッチングしたときのエッチング形状を示した断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るプラズマエッチング装置の概略構成を示した断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るプラズマエッチング装置の概略構成を示した断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係るプラズマエッチング装置の概略構成を示した断面図である。
【図７】従来例に係るプラズマエッチング装置の概略構成を示した断面図である。
【図８】従来例に係るプラズマエッチング装置の概略構成を示した断面図である。
【図９】従来の問題点を説明する際に使用する、プラズマ密度分布及びエッチング速度に関するグラフである。
【図１０】従来の問題点を説明する際に使用する、プラズマ密度分布及びエッチング速度に関するグラフである。
【図１１】従来の問題点を説明する際に使用する、エッチング形状を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。尚、図１は、本発明の一実施形態に係るプラズマエッチング装置の概略構成を示した断面図である。
【００２７】
図１に示すように、本例のプラズマエッチング装置１は、閉塞空間を有する処理チャンバ１１と、処理チャンバ１１内に配設され、エッチング対象となる基板Ｋが載置される基台１６と、処理チャンバ１１内にエッチングガス（処理ガス）を供給するガス供給装置２０と、処理チャンバ１１内に供給されたエッチングガスをプラズマ化するプラズマ生成装置２５と、基台１６に高周波電力を供給する高周波電源３２と、処理チャンバ１１内の圧力を減圧する排気装置３５とを備える。
【００２８】
前記処理チャンバ１１は、上チャンバ１２及び下チャンバ１３によって上下２部構成に形成されており、この上チャンバ１２及び下チャンバ１３は、それぞれ円筒容器状をした部材から構成される。また、上チャンバ１２の下面が開口し、下チャンバ１３の上面が開口して、上チャンバ１２及び下チャンバ１３の内部空間が相互に連通している。
【００２９】
前記上チャンバ１２は、その外径が下チャンバ１３の外径よりも小さく形成されており、下チャンバ１３の上面中央部に配設される。前記下チャンバ１３の天井面には、処理チャンバ１１の内部空間を、上チャンバ１２側の空間と下チャンバ１３側の空間とに仕切る、接地された平板状部材（イオン除去部材）１４が設けられており、この平板状部材１４は、表裏に貫通した複数の貫通孔１４ａを備え、例えば、アルミニウムなどの金属から構成される。また、下チャンバ１３の外周面には、基板Ｋを搬入したり、搬出したりするための開口部１３ａが設けられており、この開口部１３ａは、シャッタ１５によって開閉されるようになっている。
【００３０】
尚、前記上チャンバ１２の天板１２ａ及び側壁下部１２ｃ、並びに前記下チャンバ１３の天板（環状板）１３ｂは、例えば、アルミニウムなどの金属から構成され、前記上チャンバ１２の側壁上部１２ｂ及び前記下チャンバ１３の側壁１３ｃは、例えば、セラミックから構成されており、例えば、上チャンバ１２の側壁下部１２ｃ及び下チャンバ１３の天板１３ｂは接地されている。
【００３１】
前記基台１６は、上部材１７及び下部材１８からなり、下チャンバ１３内に配設される。前記上部材１７上には基板Ｋが載置され、前記下部材１８には、基台１６を昇降させるための昇降シリンダ１９が接続される。
【００３２】
前記ガス供給装置２０は、エッチングガス（例えば、ＳＦ６ガス）を供給する供給部２１と、一端が供給部２１に接続し、他端が上チャンバ１２の上部に接続した供給管２２とから構成され、供給部２１から供給管２２を介して上チャンバ１２内にエッチングガスを供給する。
【００３３】
前記プラズマ生成装置２５は、上チャンバ１２の外周部に上下に並設される、複数の環状をしたコイル２７、及び各コイル２７に高周波電力を供給する高周波電源２８を備えた第１プラズマ生成部２６と、下チャンバ１３の外周部に上下に並設される、複数の環状をしたコイル３０、及び各コイル３０に高周波電力を供給する高周波電源３１を備えた第２プラズマ生成部２９とから構成される。尚、前記各コイル３０は、下チャンバ１３の上部で基台１６よりも上側に設けられている。
【００３４】
そして、このプラズマ生成部２６，２９では、高周波電源２８，３１によってコイル２７，３０に高周波電力が供給されると、各チャンバ１２，１３内に磁界が形成され、この磁界によって誘起される電界により各チャンバ１２，１３内のエッチングガスがプラズマ化され、ラジカル，イオン及び電子などが生成される。
【００３５】
また、前記高周波電源３２によって基台１６に高周波電力が供給されると、基台１６と下チャンバ１３内に生成されたプラズマとの間に電位差（バイアス電位）が生じる。
【００３６】
前記排気装置３５は、排気ポンプ３６と、排気ポンプ３６と下チャンバ１３とを接続する排気管３７とから構成され、排気ポンプ３６により排気管３７を介して下チャンバ１３内の気体を排気し、処理チャンバ１１の内部を所定圧力に減圧する。
【００３７】
以上のように構成された本例のプラズマエッチング装置１によれば、下チャンバ１３内の基台１６上に基板Ｋが載置された後、各高周波電源２８，３１，３２によってコイル２７，３０及び基台１６に高周波電力がそれぞれ供給され、排気装置３５によって処理チャンバ１１内が減圧され、ガス供給装置２０によってエッチングガスが処理チャンバ１１内に供給される。
【００３８】
供給されたエッチングガスは、その一部がプラズマ化されて上チャンバ１２内から下チャンバ１３内に向け流動し、平板状部材１４の各貫通孔１４ａを通って下チャンバ１３内に流入，拡散するが、その際、エッチングガス（プラズマ）中のイオンＡは平板状部材１４と接触して消滅し、プラズマ化されていないエッチングガス及びプラズマ中のラジカルＢが下チャンバ１３内に流入する（図１参照）。そして、下チャンバ１３内では、上チャンバ１２内と同様、流入したエッチングガスの一部がプラズマ化される。
【００３９】
一方、下チャンバ１３内の基台１６上に載置された基板Ｋは、下チャンバ１３内におけるプラズマ中のラジカルと化学反応したり、プラズマ中のイオンがバイアス電位によって基板Ｋに入射したりすることによりエッチングされる。
【００４０】
ところで、上述のように、プラズマ化されたエッチングガスが平板状部材１４を通過する際、エッチングガス（プラズマ）中のイオンは平板状部材１４と接触して消滅し、ラジカルは消滅することなくそのまま下チャンバ１３内に流入する。また、上チャンバ１２の外径は下チャンバ１３の外径よりも小さく、上チャンバ１２が下チャンバ１３の上面中央部に設けられている。
【００４１】
このため、下チャンバ１３内では、上チャンバ１２内から流入したラジカルによって基板Ｋの中央部側のラジカル密度が高められ、しかも、上チャンバ１２内のエッチングガスが流入することによって下チャンバ１３内のプラズマ密度（イオン密度）は変化しない。
【００４２】
したがって、例えば、下チャンバ１３内で生成されるプラズマ密度及びラジカル密度が均一であれば、図２（ａ）のように、プラズマ密度は一定のままで、上チャンバ１２内から下チャンバ１３内に移動したラジカル分だけ基板Ｋの中央部側のラジカル密度を基板Ｋの外周部側よりも高くすることができる。
【００４３】
これにより、エッチング対象となる基板Ｋが主にラジカルの化学反応によってエッチングされる場合には、図２（ｃ）のように、基板Ｋの中央部におけるエッチング速度を、ローディング効果による基板Ｋの外周部におけるエッチング速度と同程度にまで高めることができ、その結果、基板Ｋの全面を均一にエッチングすることができる。一方、エッチング対象となる基板Ｋが主にイオン入射によってエッチングされる場合には、均一に分布するイオンによって、図２（ｂ）のように、基板Ｋの全面を均一なエッチング速度で均一にエッチングすることができる。また、図３に示すように、基板Ｋの中央部（Ｃ部）においても、基板Ｋの外周部（Ｌ部，Ｒ部）においても、溝Ｈ又は穴Ｈを表面と垂直に形成することができる。
【００４４】
このように、本例のプラズマエッチング装置１によれば、プラズマ密度を変化させることなく、基板Ｋの中央部側のラジカル密度を基板Ｋの外周部側よりも高くすることができるので、ラジカルの化学反応を主体にして基板Ｋをエッチングするときであっても、イオン入射を主体にして基板Ｋをエッチングするときであっても、図２に示すように、基板Ｋのエッチング速度を一様にして基板Ｋの全面を均一にエッチングすることができる。
【００４５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。
【００４６】
上例では、上チャンバ１２内でエッチングガスがプラズマ化されることにより生成されたイオンと接触，消滅させる平板状部材１４を下チャンバ１３の天井面に設けたが、これに限られるものではなく、平板状部材１４を上チャンバ１２の下部内周面に設け、エッチングガスが下チャンバ１３内に実際に流入する前にエッチングガス中のイオンと接触，消滅させるようにしても良いし、平板状部材１４を下チャンバ１３の上部内周面に設け、エッチングガスが下チャンバ１３内に流入した後、すぐにエッチングガス中のイオンと接触，消滅させるようにしても良い。
【００４７】
また、前記平板状部材１４との接触によってではなく、磁界を形成することによってエッチングガス中のイオンを消滅させることもできる。この場合、プラズマエッチング装置２は、図４に示すように、前記平板状部材１４に代えて、上チャンバ１２の外周下部にこの上チャンバ１２を捲回するように配設されたコイル５１と、このコイル５１に直流電流を流す直流電源５２とから構成される除去装置５０を備える。尚、前記除去装置５０以外の部分については前記プラズマエッチング装置１と同じ構成である。
【００４８】
前記直流電源５２は、コイル５１に直流電流が流れたときに、図４に示すような磁力線Ｇの向きとなる磁界が形成されるようにコイル５１に直流電流を流す。即ち、コイル５１の内周部では磁力線Ｇが上側から下側に向かい、コイル５１の外周部では磁力線Ｇが下側から上側に向かうような磁界がコイル５１によって形成されるように直流電流を流す。
【００４９】
そして、このように構成された除去装置５０によれば、上チャンバ１２内でエッチングガスがプラズマ化されることにより生成されたイオンＡは、前記コイル５１によって形成された磁界により磁力線Ｇの方向に沿って移動し、処理チャンバ１１の内面（主に下チャンバ１３の天井部（天板１３ｂ））に接触して消滅する。このため、上チャンバ１２内から下チャンバ１３内に流入したエッチングガス中のイオンＡはすぐに消滅し、エッチングガス中のラジカルＢは消滅することなく下方に移動する。したがって、前記プラズマエッチング装置２においても、前記プラズマエッチング装置１と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
また、エッチングガス中のイオンを消滅させるに当たっては、図５及び図６に示すようにプラズマエッチング装置３，４を構成しても良い。図５に示したプラズマエッチング装置３は、上チャンバ１２自体が除去機能を有するようになっており、上チャンバ１２が上下に長く形成されるとともに、内部空間の上部にプラズマ生成領域が設定され、このプラズマ生成領域の下方に対応する部分が前記側壁下部１２ｃとなっている。尚、このプラズマエッチング装置３において、上チャンバ１２の長さ及び平板状部材１４以外の部分については前記プラズマエッチング装置１と同じ構成である。また、前記側壁下部１２ｃは、プラズマ生成領域でプラズマ化された処理ガス中のイオンが接触，消滅する部分として機能するようになっており、側壁下部１２ｃをこのように機能させるための、上チャンバ１２の高さやプラズマ生成領域の高さ位置は、例えば、実験的に求めることができる。
【００５１】
一方、図６に示したプラズマエッチング装置４は、上チャンバ１２及び下チャンバ１３の構造によって除去機能を発揮するようになっており、上チャンバ１２が上下に長く形成されるとともに、内部空間の上部にプラズマ生成領域が設定され、下チャンバ１３の天板（環状板）１３ｂが厚く形成されている。また、上チャンバ１２の側壁１２ｄは、上下で部材が異なっておらず、例えば、セラミックから構成されている。尚、このプラズマエッチング装置４において、上チャンバ１２，下チャンバ１３の環状板１３ｂの厚み及び平板状部材１４以外の部分については前記プラズマエッチング装置１と同じ構成である。また、前記環状板１３ｂは、プラズマ生成領域でプラズマ化された処理ガス中のイオンが接触，消滅する部分として機能するようになっており、前記環状板１３ｂをこのように機能させるための、上チャンバ１２の高さやプラズマ生成領域の高さ位置、環状板１３ｂの厚みは、例えば、実験的に求めることができる。
【００５２】
そして、このように構成されたプラズマエッチング装置３，４によれば、上チャンバ１２内に供給されたエッチングガスは、プラズマ生成領域でプラズマ化され、側壁下部１２ｃ及び環状板１３ｂの内周面を通って下チャンバ１２内に流入するが、図５のプラズマエッチング装置３では側壁下部１２ｃを通過する際に、エッチングガス中のイオンＡが側壁下部１２ｃの内面と接触して消滅し、図６のプラズマエッチング装置４では環状板１３ｂの内周面を通過する際に、エッチングガス中のイオンＡが環状板１３ｂの内周面と接触して消滅し、ラジカルＢは消滅することなく側壁下部１２ｃ及び環状板１３ｂの内周面を通過して下方に移動する。したがって、このプラズマエッチング装置３，４のように、上チャンバ１２を上下に長く形成してその内部空間の上部にプラズマ生成領域を設定し、上チャンバ１２の下端からプラズマ生成領域を離すようにしても、前記プラズマエッチング装置１と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、プラズマ化されたエッチングガス中のイオンを消滅させる態様は、上述したものに限定されず、他の態様により、接地された部材（部材の一部分を含む）にイオンを接触させて消滅させるようにしても良い。
【００５４】
また、上例では、上チャンバ１２内にのみエッチングガスを直接供給するようにしたが、これに限られるものではなく、ガス供給装置２０によって上チャンバ１２及び下チャンバ１３の両方にそれぞれエッチングガスを供給するようにしても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１    プラズマエッチング装置
１１  処理チャンバ
１２  上チャンバ
１３  下チャンバ
１４  平板状部材
１６  基台
２０  ガス供給装置
２５  プラズマ生成装置
２６  第１プラズマ生成部
２７  コイル
２８  高周波電源
２９  第２プラズマ生成部
３０  コイル
３１  高周波電源
３５  排気装置
Ｋ    基板
【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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