(57)【要約】【課題】プラズマ処理に用いられる高周波電力を低く制御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】プラズマ処理装置においては、第一の電極２と第二の電極１７とが対向して配置される。第一の電極２に高周波電源を接続して高周波を印加すると、第一の電極２と第二の電極１７との間にプラズマが発生し、被処理基板にプラズマ処理を施すことができる。第一電極２の近傍に誘電体である静電チャック１９を設け、静電チャック１９の内部に一体型の導電体２１を設ける。高周波漏れライン２６は、導電体２１から高周波電流をアースに流出させる。インピーダンス調整回路２７は、高周波漏れライン２６に流れる高周波電流を制御する。高周波電力を意図的にアースに流出させることで、プラズマ処理に用いられる高周波電力を低く制御できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器内に第一の電極と第二の電極とを対向して配置し、前記第一の電極に高周波電源を接続して高周波を印加し、前記第一の電極と前記第二の電極との間にプラズマを発生させ、被処理基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置において、
前記第一の電極の近傍に設けられる誘電体と、
前記誘電体の内部に設けられる一体型の導電体と、
前記導電体に接続されると共に、前記第一の電極に印加される前記高周波をアースに流出させることができる高周波漏れラインと、
前記高周波漏れラインに設けられ、インピーダンスを調整して前記高周波漏れラインに流れる高周波を制御するインピーダンス調整回路と、を備えるプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記インピーダンス調整回路は、インピーダンスを変化させることができるように、容量を変化させることができる可変コンデンサ、及びインダクタンスを変化させることができる可変コイルの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記誘電体は、被処理基板を吸着する静電チャックであり、
前記導電体は、前記静電チャックの内部に設けられるヒータであり、
前記高周波漏れラインは、前記ヒータとヒーター電源とを接続するヒーターラインを兼用することを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記誘電体は、被処理基板を吸着する静電チャックであり、
前記導電体は、前記静電チャックの内部に設けられる内部電極であり、
前記高周波漏れラインは、前記内部電極と直流電源とを接続する電極ラインを兼用することを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記第二の電極には、プラズマを発生させる高周波電源が接続され、
前記第一の電極には、前記第二の電極に接続される高周波電源よりも低い周波数の、プラズマ中のイオンを被処理基板に引き込むバイアス用の高周波電源が接続されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記プラズマ処理装置はさらに、
前記高周波漏れラインに流れる電流を計測する電流計を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハやＬＣＤ（liquid crystal display）用基板等の被処理基板にプラズマエッチング処理や、成膜処理を施すプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程においては、成膜処理、アニール処理、エッチング処理、酸化拡散処理等の各種の処理が行われる。これらの処理の多くは、高周波電力を用いたプラズマ処理で行われる傾向にある。プラズマ処理装置の一種として、平行平板型のプラズマ処理装置が知られている。このプラズマ処理装置においては、載置台を兼ねる下部電極上に半導体ウェハを載置し、高周波電力を印加することにより下部電極とこれに対向する上部電極との間でプラズマを発生させ、このプラズマによって成膜処理やエッチング処理等の各種の処理を行う。
【０００３】
出願人は、図８に示されるように、上部電極６１にマッチング回路６２を介して高周波電源６３を接続し、下部電極６４にマッチング回路６６を介して、上部電極６１用の高周波電源６３よりも周波数の低い高周波電源６７を接続したプラズマ処理装置を提案している（特許文献１参照）。上部電極６１に接続される高周波電源６３は、プラズマを発生させるのに用いられ、下部電極６４に接続される高周波電源６７は、プラズマ中のイオンを被処理基板Ｗに引き込むバイアスに用いられる。マッチング回路６２，６６は、高周波電源６３，６７から上部電極６１又は下部電極６４へ供給される高周波電力が反射を起こさないように、すなわち高周波電源６３，６７から供給する高周波電力がプラズマ以外に流出することがないように、そのインピーダンスが調整される。
【０００４】
このプラズマ処理装置においては、下部電極６４側のインピーダンスを変化させることができる可変インピーダンス手段６５が設けられる。下部電極６４側のインピーダンスを調整することで、上部電極６１からの高周波電流を下部電極６４に流したり、チャンバ６８の側壁に流したりできるので、被処理基板Ｗ上でのプラズマの密度の分布を制御することができる。よって、被処理基板Ｗのプラズマ処理の均一性を高めることができる。
【特許文献１】特開2004−96066号公報（特許請求の範囲参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、電気回路の微細化が進むにつれて、イオンを引き込むバイアス用の高周波電力を低く制御することが求められている。バイアス用の高周波電力だけでなく、プラズマ発生用の高周波電力にあっても、高周波電力を低く制御することが求められる。
【０００６】
現在、プラズマ処理に用いられる高周波電力の大きさは、高周波電源の出力によって制御されている。高周波電源の出力を低くすることで、プラズマ処理に用いられる高周波電力を低くすることができる。しかし、高周波電源の出力を低くするのには限界がある。例えば、ポリシリコン膜エッチング用の出力が小さい高周波電源を用いて、高周波電源の出力を低く制御したとしても、メーカーが保証する範囲の１００Ｗ程度までしか低くすることができない。
【０００７】
たとえ特許文献１に記載のプラズマ処理装置のように、下部電極側に可変インピーダンス手段を設けたとしても、被処理基板上でのプラズマの密度の分布を制御することはできても、プラズマ処理に用いられる高周波電力のトータルの大きさを変化させることはできない。
【０００８】
そこで、本発明は、プラズマ処理に用いられる高周波電力を低く制御することができるプラズマ処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、処理容器内に第一の電極と第二の電極とを対向して配置し、前記第一の電極に高周波電源を接続して高周波を印加し、前記第一の電極と前記第二の電極との間にプラズマを発生させ、被処理基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置において、前記第一の電極の近傍に設けられる誘電体と、前記誘電体の内部に設けられる一体型の導電体と、前記導電体に接続されると共に、前記第一の電極に印加される前記高周波をアースに流出させることができる高周波漏れラインと、前記高周波漏れラインに設けられ、インピーダンスを調整して前記高周波漏れラインに流れる高周波を制御するインピーダンス調整回路と、を備えるプラズマ処理装置である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプラズマ処理装置において、前記インピーダンス調整回路は、インピーダンスを変化させることができるように、容量を変化させることができる可変コンデンサ、及びインダクタンスを変化させることができる可変コイルの少なくとも一方を含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置において、前記誘電体は、被処理基板を吸着する静電チャックであり、前記導電体は、前記静電チャックの内部に設けられるヒータであり、前記高周波漏れラインは、前記ヒータとヒーター電源とを接続するヒーターラインを兼用することを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置において、前記誘電体は、被処理基板を吸着する静電チャックであり、前記導電体は、前記静電チャックの内部に設けられる内部電極であり、前記高周波漏れラインは、前記内部電極と直流電源とを接続する電極ラインを兼用することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のプラズマ処理装置において、前記第二の電極には、プラズマを発生させる高周波電源が接続され、前記第一の電極には、前記第二の電極に接続される高周波電源よりも低い周波数の、プラズマ中のイオンを被処理基板に引き込むバイアス用の高周波電源が接続されることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のプラズマ処理装置において、前記プラズマ処理装置はさらに、前記高周波漏れラインに流れる電流を計測する電流計を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
プラズマ処理装置においては、高周波電源から印加した高周波電力をプラズマ以外に流出させることがないようにするのが常識であった。本発明は、その常識を逆手にとって高周波電力を意図的にアースに漏らし、これによってプラズマ処理に用いられる高周波電力を低く制御する。よって、例えば高周波電源の保証範囲以下の低い高周波電力を用いたプラズマ処理を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置を示す。図１は、プラズマ処理装置（エッチング装置）の全体の概略構成図を示す。図１において、符号１は、材質が例えばアルミニウム、ステンレス鋼等からなり、内部を気密に閉鎖可能な円筒形のチャンバ１である。このチャンバ１はアースに接地されている。
【００１７】
チャンバ１の内部には、被処理基板として例えば半導体ウェハＷが載置される円板状のサセプタ２が設けられる。サセプタ２は、アルミニウム等の導電性材料からなり、下部電極（第一の電極）を兼ねている。サセプタ２は、セラミック等の絶縁性の筒状保持部３に支持される。筒状保持部３はチャンバ１の筒状支持部４に支持される。筒状保持部３の上面には、サセプタ２の上面を環状に囲む石英等からなるフォーカスリング５が配置される。
【００１８】
チャンバ１の側壁と筒状保持部３との間には、環状の排気路６が形成される。この排気路６の入口又は途中に環状のバッフル板７が取り付けられる。排気路６の底部には、排気口８が設けられる。排気口８には排気管９を介して排気装置１０が接続される。排気装置１０は、真空ポンプを有しており、チャンバ１内の処理空間を所定の真空度まで減圧する。チャンバ１の側壁には、半導体ウェハＷの搬入出口を開閉するゲートバルブ１１が取り付けられる。
【００１９】
サセプタ２には、プラズマ生成用の高周波電源１３が整合器１４及び給電棒１５を介して電気的に接続される。高周波電源１３は所定の高周波電力をサセプタ２、すなわち下部電極に印加する。チャンバ１の天井部には、シャワーヘッド１７が上部電極（第二の電極）として設けられる。
【００２０】
サセプタ２の上面には、半導体ウェハＷを静電吸着力で保持するための静電チャック１９が設けられる。静電チャック１９は、アルミナ等の誘電体からなる。静電チャック１９の内部には、導電体である静電チャック用電極２０及びヒータ２１が設けられる。静電チャック用電極２０は、例えば銅、タングステン等の導電膜からなり、ヒータ２１は、例えばニオブ（Ｎｂ）等の導電膜からなる。静電チャック用電極２０には、直流電源がスイッチ２３を介して電気的に接続される。直流電源から静電チャック用電極２０に直流電圧を印加すると、クーロン力によって半導体ウェハＷが静電チャック１９に吸着保持される。
【００２１】
ヒータ２１には、交流のヒーター電源２５がヒーターライン２６を介して接続される。このヒーターライン２６は高周波漏れラインとしても機能し、ヒーターライン２６にはインピーダンス調整回路２７が設けられる。ヒーター電源２５からヒーターライン２６を介してヒータ２１に交流電圧を印加すると、ヒータ２１によって半導体ウェハＷが加熱される。高周波漏れラインであるヒーターライン２６及びインピーダンス調整回路２７については後述する。
【００２２】
静電チャック１９は、例えば以下の工程を経て製造される。まず、サセプタ２の上面にアルミナを溶射して下層の誘電体膜を形成する。次に、下層の誘電体膜の上面に導電材料を溶射してヒータ２１を形成する。次に、ヒータ２１の上面にアルミナを溶射して中間層の誘電体膜を形成する。次に、中間層の誘電体膜の上面にタングステン等の導電材料を溶射して静電チャック用電極２０を形成する。最後に、静電チャック用電極２０の上面にアルミナを溶射して上層の誘電体膜を形成する。
【００２３】
サセプタ２の内部には、例えば円周方向に延在する冷媒室２ａが設けられる。この冷媒室２ａには、チラーユニット２９より配管３０を介して所定温度の冷媒が循環供給される。ヒータ２１の温度及び冷媒の温度によって、静電チャック１９上の半導体ウェハＷの処理温度を制御できる。さらに、静電チャック１９と半導体ウェハＷとの伝熱性を高めるために、伝熱ガス供給部３１からの伝熱ガス、例えばＨｅガスがガス供給配管３２を介して静電チャック１９の上面と半導体ウェハＷの裏面との間に供給される。
【００２４】
天井部のシャワーヘッド１７は、多数のガス通気孔を有する下面の電極板３４と、この電極板３４を着脱可能に支持する電極支持体３５と、を有する。電極支持体３５の内部にはバッファ室３６が設けられ、このバッファ室３６のガス導入口３７には処理ガス供給部３８からのガス供給配管３９が接続される。
【００２５】
シャワーヘッド１７は、サセプタ２と平行に対向すると共にアースに接地されている。シャワーヘッド１７とサセプタ２は一対の電極、すなわち上部電極と下部電極として機能する。シャワーヘッド１７とサセプタ２との間の空間には、高周波電源によって鉛直方向の高周波電界が形成される。高周波の放電によって、サセプタ２の表面近傍に高密度のプラズマが生成される。
【００２６】
チャンバ１の周囲には、チャンバ１と同心円状に環状のリング磁石３３が配置される。リング磁石３３は、サセプタ２とシャワーヘッド１７との間の処理空間に磁場を形成する。このリング磁石３３は、回転機構によってチャンバ１の回りを回転可能とされている。
【００２７】
制御部４１は、プラズマエッチング装置内の各部、例えば排気装置１０、高周波電源１３、静電チャック用のスイッチ２３、ヒーター電源２５、チラーユニット２９、伝熱ガス供給部３１及び処理ガス供給部３８等の動作を制御する。また、制御部４１は図示されないホストコンピュータにも接続される。
【００２８】
このプラズマ処理装置において、エッチングを行うには、先ずゲートバルブ１１を開け、加工対象の半導体ウェハＷをチャンバ１内に搬入し、静電チャック１９上に載置する。そして、静電チャック用電極２０へ直流電源２２から直流電圧（ＨＶ）の印加を行い、半導体ウェハＷを静電チャック１９に固定する。この後、処理ガス供給部３８がチャンバ１内に所定の処理ガス（エッチングガス）を供給し、排気装置１０がチャンバ１内の圧力を所定の圧力にする。そして、高周波電源１３からサセプタ２に高周波電力（周波数は例えば４０ＭＨｚ）を供給する。下部電極であるサセプタ２に高周波電力が印加されることにより、上部電極であるシャワーヘッド１７と下部電極であるサセプタ２との間の処理空間に高周波電界が形成され、プラズマが発生する。プラズマ中のラジカルやイオンによって半導体ウェハＷがエッチングされる。リング磁石３３の磁場は、発生するプラズマを磁場の内部に閉じ込め、プラズマの密度を濃くする。所定のプラズマエッチング処理が実行されると、高周波電源１３からの高周波電力の供給を停止する。そして、上述した手順とは逆の手順で、半導体ウェハＷをチャンバ１外に搬出する。
【００２９】
以下に、本実施形態のプラズマ処理装置の特徴を説明する。図２は、ヒーターライン系統、静電チャック用電極ライン系統の詳細図を示す。上述したように、誘電体である静電チャック１９の内部には、導電体である静電チャック用電極２０及びヒータ２１が設けられる。静電チャック用電極２０には、静電チャック用電極ライン２２を介して直流電源を有する直流電圧（ＨＶ）印加回路４３が接続される。静電チャック用電極ライン２２はコンデンサ４４を介してアースに設置される。コンデンサ４４は、直流電圧印加回路４３から静電チャック用電極２０に供給される電流がアースに流出するのを防止する。
【００３０】
ヒータ２１には、ヒーターライン２６を介してヒーター電源２５が接続される。ヒーターライン２６はコンデンサ４５を介してアースに接地される。コンデンサ４５は、ヒーター電源２５からヒータ２１に供給される電流がアースに流出するのを防止する。
【００３１】
ヒーターライン２６は、サセプタ２に供給される高周波（電流）をアースに流出させるので、高周波漏れラインとして機能する。ヒーターライン２６はもともと大きな電流を流すことを前提にして設計してあるので、例えば１０Ａ以上の大きな高周波電流が流入しても問題が生ずることはない。ヒータ２１とヒーター電源２５との間のヒーターライン２６には、サセプタ２に供給される高周波電流に対して、インピーダンスを変化させることができるインピーダンス調整回路２７が設けられる。インピーダンス調整回路２７がヒーターライン２６に流れる高周波電流を制御する。ヒーターライン２６に流れる高周波電流の大きさは、電流計４７によって計測される。
【００３２】
図３は、インピーダンス調整回路の一例を示す。インピーダンス調整回路２７は、ヒーターライン２６とアースとの間に並列接続された固定コイル４８と可変コンデンサ４９とからなる。固定コイルのインダクタンスは一定である。可変コンデンサ４９の容量値は、これに直結されているダイヤル部５０を操作することによって変化することができる。オペレータが電流計４７の電流値を見ながら、所定の電流値になるようにダイヤル部５０を操作してよいし、電流計４７が計測した電流値をフィードバック信号として用い、電流値が所定の値になるように制御部４１（図１参照）がダイヤル部５０をフィードバック制御してもよい。なお、固定コイル４８の替わりにインダクタンスを変化できる可変コイルを用い、可変コンデンサ４９の替わりに容量が一定の固定コイルを用いてもよい。
【００３３】
図２に示されるように、サセプタ２に高周波電源１３から高周波電力を印加すると、通常だと破線で示される高周波電力がプラズマに作用する。しかし、本実施形態においては、静電チャック１９の内部のヒータ２１にヒーターライン２６を接続し、サセプタ２に印加した高周波電力をヒーターライン２６に意図的に漏らす。このため、サセプタ２に投入された高周波電力は、プラズマに作用する経路と、ヒーターライン２６を経由してアースに落ちるという二種類の経路を流れる。ヒーターライン２６を経由してアースに落ちる高周波電力があるだけ、プラズマ処理に用いられる高周波電力は減る。
【００３４】
そして、ヒーターライン２６を流れる高周波電流は、インピーダンス調整回路２７によって制御される。インピーダンス調整回路２７のインピーダンスを高く、例えば５００Ω以上にすると、高周波電流はヒーターライン２６に流入しにくくなる。その一方、インピーダンスを低くすると、高周波電流がヒーターライン２６に流入し易くなる。ヒーターライン２６への高周波電流の漏れ量を制御することで、結果的にプラズマ処理に用いられる高周波電力の値を制御することができる。
【００３５】
プラズマ処理に用いられる高周波電力の値は、高周波電源１３の出力によって制御することができる。しかし、高周波電源の出力を低くするのには限界がある。プラズマ処理に用いられる高周波電力を意図的にヒーターライン２６に漏らし、ヒーターライン２６を流れる高周波電流の漏れ量を制御することで、プラズマ処理に用いられる高周波電力の値を高周波電源１３の出力以下で制御することができる。すなわち、高周波電源のメーカーが保証する高周波電源の最低出力値以下の値でプラズマ処理を行うことができる。例えば、高周波電源で１００Ｗ出力したとしても、ヒーターライン２６に高周波電力を漏らすことによって、プラズマに作用する高周波電力を１００Ｗ以下に制御することができる。
【００３６】
なお、ヒーターライン２６に流入した高周波電流は、コンデンサ４５を経由してアースに流出するので、ヒーター電源２５に悪影響を与えることはない。ヒーター電源２５には、高周波電流がヒーター電源２５側に流入しないようにフィルタ回路が設けられる。
【００３７】
図４及び図５は、ヒーターライン系統の他の例を示す。図５の平面図に示されるように、この例のヒータ２１のパターンは、静電チャック１９の内部において、半導体ウェハＷのセンター部分に対応するセンター区域２１ａと、半導体ウェハＷのエッジ部分に対応するエッジ区域２１ｂとに区画されている。図４に示されるように、ヒータ２１のセンター区域２１ａ及びエッジ区域２１ｂのそれぞれには、ヒーターライン２６ａ，２６ｂが接続される。二系統のヒーターライン２６ａ，２６ｂのそれぞれには、ヒーター電源２５ａ，２５ｂが接続される。また、二系統のヒーターライン２６ａ，２６ｂのそれぞれには、インピーダンス調整回路２７ａ，２７ｂが設けられる。インピーダンス調整回路２７ａ，２７ｂの回路構成は、図３に示されるインピーダンス調整回路２７と同一である。ヒーターライン２６ａ，２６ｂは、コンデンサ４５ａ，４５ｂを介してアースに接地される。
【００３８】
半導体ウェハＷの径が２００ｍｍ，３００ｍｍ，４５０ｍｍ等と徐々に大きくなると、半導体ウェハＷ上のプラズマ処理の均一性が困難になってくる。半導体ウェハＷのセンター部分でのプラズマの密度が、エッジ部分よりも濃くなる傾向があるからである。この例のようにヒータ２１のセンター区域２１ａ及びエッジ区域２１ｂのそれぞれにヒーターライン２６ａ，２６ｂを設けると、ヒータ２１のセンター区域２１ａ及びエッジ区域２１ｂそれぞれから流出する高周波電流を独立して制御することができる。よって、プラズマ処理の均一性を高めることができる。
【００３９】
図６は、静電チャック用電極ライン系統のさらに他の例を示す。この例の静電チャック用電極ラインには、インピーダンス調整回路５１が設けられる。インピーダンス調整回路５１は、静電チャック用電極ライン２２を経由してアースに流出する高周波電流を制御する。この例のように、静電チャック用電極ライン２２にインピーダンス調整回路５１を設けても、プラズマ処理に用いられる高周波電力の値を制御することができる。ただし、静電チャック用電極ライン２２のインピーダンスは高いので、ヒーターライン２６よりも高周波電流が流れにくくなることに留意する必要がある。
【００４０】
図７は、インピーダンス調整回路２７の他の例を示す。図３に示されるインピーダンス調整回路においては、固定コイル４８と可変コンデンサ４９の並列接続回路を、ヒーターライン２６とアースとの間に接続した。インピーダンス調整回路２７はこれに限定されず、例えば図７（Ａ）〜（Ｇ）に示すような回路構成を採用してもよい。図７（Ａ）は、固定コイル４８と可変コンデンサ４９を直列接続した回路である。図７（Ｂ）は、インダクタンスを変化できる可変コイル５２と固定コンデンサ５３とを直列接続した回路である。この固定コンデンサ５３に代えて可変コンデンサ４９を設けてもよい。図７（Ｃ）は、可変コンデンサ４９と固定コイル４８を直列に、更に固定コイル５４と並列接続した回路である。これによれば、可変コンデンサ４９と固定コイル４８の直列共振でインピーダンスを最小にし、可変コンデンサ４９、固定コイル４８、固定コイル５４の並列共振によりインピーダンスを最大にすることができる。図７（Ｄ）は、可変コイル５２及び固定コンデンサ５３の直列回路と固定コンデンサ５５とを並列接続した回路である。図７（Ｅ）は、固定コンデンサ５３と固定コイル４８との並列接続回路と、別の固定コンデンサ５５と、可変コイル５２とを順次この順序で直列接続した回路である。図７（Ｆ）は、複数のコンデンサ５３にそれぞれ直列にスイッチ５６を接続してこれらのスイッチ５６を任意の組み合わせでオン・オフに切り替えることによって容量を段階的に変化させる例である。図７（Ｇ）は、複数の固定コイル５４にそれぞれに直列にスイッチ５６を接続して、これらのスイッチ５６をオン・オフに切り替えることによってインダクタンスを段階的に変化させる回路である。そして可変コンデンサ４９を組み合わせることで、微調整を可変コンデンサで行い、粗調整をインダクタンスの切り替えで行うようにしている。
【００４１】
以上に本発明の一実施形態のプラズマエッチング装置を説明した。本発明は上記実施形態に限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で以下のような実施形態に具現化できる。
【００４２】
図１に示されるように、上記実施形態のプラズマ装置においては、下部電極であるサセプタ２にのみ高周波電力が印加されたが、上部電極としてのシャワーヘッド１７にも、整合器を介して高周波電源から周波数の異なる高周波電力が印加されてもよい。この他にも、サセプタ２に周波数の異なる第一及び第二の高周波電力を重畳して印加してもよい。ここで、ＨＦ（High Frequency）の高周波電力はプラズマの生成に用いられ、ＬＦ（Low Frequency）の高周波電力はイオンを引き込むバイアスに用いられる。上部電極と下部電極にそれぞれ高周波電力を印加するタイプのプラズマ処理装置では、上部電極にＨＦの高周波電力を、下部電極にＬＦの高周波電力を印加するのが好ましい。電気回路の微細化が進むにつれて、イオンを引き込むバイアス用の高周波電力を低く制御することが求められている。本発明は、バイアス用の高周波電力を低く制御するのに有効である。また、上記実施形態のプラズマ処理装置においては、リング磁石３３を設けていたが、このリング磁石３３がない装置であってもよい。
【００４３】
また、ＨＦの高周波電力が印加されるシャワーヘッド側に誘電体及び導電体を設け、ＨＦの高周波電力をアースに流出させてもよい。この場合、導電体をセンター区域とエッジ区域とに区画し、それぞれから流出する高周波電流を制御すれば、半導体ウェハ上でのプラズマ密度を均一化することができる。
【００４４】
さらに、本発明は、プラズマＣＶＤ、プラズマ酸化、プラズマ窒化、スパッタリングなどの他のプラズマ処理装置にも適用可能である。
【００４５】
さらに、本発明の被処理基板は半導体ウェハに限られるものではなく、ＬＣＤ（liquid crystal display）用基板、フォトマスク、ＣＤ基板、プリント基板等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態のプラズマ処理装置を模式的に示す図
【図２】上記プラズマ処理装置のヒーターライン系統及び静電チャック用電極ライン系統の詳細図
【図３】インピーダンス調整回路の回路図
【図４】ヒーターライン系統の他の例を示す図
【図５】区画されたヒータのパターンを示す平面図
【図６】静電チャック用電極ライン系統の他の例を示す図
【図７】インピーダンス調整回路の他の例を示す回路図
【図８】従来のプラズマ処理装置を模式的に示す図
【符号の説明】
【００４７】
１…チャンバ（処理容器）
２…サセプタ（下部電極）
１３…高周波電源
１７…シャワーヘッド（上部電極）
１９…静電チャック
２０…静電チャック用電極
２１…ヒータ
２１ａ…ヒータのセンター区域
２１ｂ…ヒータのエッジ区域
２２…静電チャック用電極ライン
２５…ヒーター電源
２５ａ，２５ｂ…ヒーター電源
２６…ヒーターライン（高周波漏れライン）
２６ａ，２６ｂ…ヒーターライン（高周波漏れライン）
２７…インピーダンス調整回路
２７ａ，２７ｂ…インピーダンス調整回路
４７…電流計
５１…インピーダンス調整回路
Ｗ…半導体ウェハ（被処理基板）
【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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