【手続補正書】
【提出日】平成15年6月30日(2003.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空処理室内において，電極に周波数がｆＨＩＧＨである高周波電力成分と周波数がｆＬＯＷである低周波電力成分を重畳して印加することにより処理ガスをプラズマ化し，該プラズマにより前記電極に載置された被処理体に対して所定の処理を施すプラズマ処理方法において，
前記周波数ｆＬＯＷは，前記プラズマ中のイオンが前記処理室中の電界の変化に追従できない程度の周波数に制御されることを特徴とする，プラズマ処理方法。
【請求項２】
前記周波数ｆＬＯＷは，前記プラズマ中のイオンのイオンプラズマ周波数よりも相対的に高い周波数であることを特徴とする，請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項３】
前記周波数ｆＬＯＷは２ＭＨｚ以上１０ＭＨｚ以下であり，前記周波数ｆＨＩＧＨは１０ＭＨｚ以上であることを特徴とする，請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項４】
前記周波数ｆＬＯＷは，３ＭＨｚ以上１０ＭＨｚ以下であり，前記周波数ｆＨＩＧＨは１０ＭＨｚ以上であることを特徴とする，請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項５】
前記周波数ｆＬＯＷは３ＭＨｚであり，前記周波数ｆＨＩＧＨは１０ＭＨｚ以上であることを特徴とする，請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項６】
さらに，前記処理室内に磁界を生成させることを特徴とする，請求項１，２，３，４または５のいずれかに記載のプラズマ処理方法。
【請求項７】
真空処理室内において，電極に周波数がｆＨＩＧＨである高周波電力成分と周波数がｆＬＯＷである低周波電力成分を重畳して印加することにより処理ガスをプラズマ化し，該プラズマにより前記電極に載置された被処理体に対して所定の処理を施すプラズマ処理方法において，
前記周波数ｆＬＯＷは，前記プラズマ中のイオンのイオンプラズマ周波数よりも高い周波数であり，高周波電力の電力の大きさと低周波電力の電力の大きさを変えることにより，プラズマ密度と自己バイアス電圧を制御することを特徴とする，プラズマ処理方法。
【請求項８】
前記周波数ｆＬＯＷは２ＭＨｚ以上１０ＭＨｚ以下であり，前記周波数ｆＨＩＧＨは１０ＭＨｚ以上であることを特徴とする，請求項７に記載のプラズマ処理方法。
【請求項９】
前記周波数ｆＬＯＷは３ＭＨｚ以上１０ＭＨｚ以下であり，前記周波数ｆＨＩＧＨは１０ＭＨｚ以上であることを特徴とする，請求項７に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１０】
前記周波数ｆＬＯＷは３ＭＨｚであり，前記周波数ｆＨＩＧＨは１０ＭＨｚ以上であることを特徴とする，請求項７に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１１】
さらに，前記処理室内に磁界を生成させることを特徴とする，請求項７，８，９または１０のいずれかに記載のプラズマ処理方法。
【請求項１２】
真空処理室内に配設された電極に周波数がｆＨＩＧＨである高周波電力成分と周波数がｆＬＯＷである低周波電力成分を重畳して印加することにより処理ガスをプラズマ化し，該プラズマにより前記電極に載置された被処理体に対して所定の処理を施すプラズマ処理装置において，
前記周波数ｆＬＯＷは，前記プラズマ中のイオンが前記処理室中の電界の変化に追従できない程度の周波数に制御されることを特徴とする，プラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記周波数ｆＬＯＷは，前記プラズマ中のイオンのイオンプラズマ周波数よりも相対的に高い周波数であることを特徴とする，請求項１２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記周波数ｆＬＯＷは２ＭＨｚ以上１０ＭＨｚ以下であり，前記周波数ｆＨＩＧＨは１０ＭＨｚ以上であることを特徴とする，請求項１２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記周波数ｆＬＯＷは，３ＭＨｚ以上１０ＭＨｚ以下であり，前記周波数ｆＨＩＧＨは１０ＭＨｚ以上であることを特徴とする，請求項１２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１６】
前記周波数ｆＬＯＷは３ＭＨｚであり，前記周波数ｆＨＩＧＨは１０ＭＨｚ以上であることを特徴とする，請求項１２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１７】
さらに，前記処理室内に磁界を生成させることを特徴とする，請求項１２，１３，１４，１５または１６のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１８】
真空処理室内に配設された電極に周波数がｆＨＩＧＨである高周波電力成分と周波数がｆＬＯＷである低周波電力成分を重畳して印加することにより処理ガスをプラズマ化し，該プラズマにより前記電極に載置された被処理体に対して所定の処理を施すプラズマ処理装置において，
前記周波数ｆＬＯＷは，前記プラズマ中のイオンのイオンプラズマ周波数よりも高い周波数であり，高周波電力の電力の大きさと低周波電力の電力の大きさを変えることにより，プラズマ密度と自己バイアス電圧を制御することを特徴とする，プラズマ処理装置。
【請求項１９】
前記周波数ｆＬＯＷは２ＭＨｚ以上１０ＭＨｚ以下であり，前記周波数ｆＨＩＧＨは１０ＭＨｚ以上であることを特徴とする，請求項１８に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２０】
前記周波数ｆＬＯＷは３ＭＨｚ以上１０ＭＨｚ以下であり，前記周波数ｆＨＩＧＨは１０ＭＨｚ以上であることを特徴とする，請求項１８に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２１】
前記周波数ｆＬＯＷは３ＭＨｚであり，前記周波数ｆＨＩＧＨは１０ＭＨｚ以上であることを特徴とする，請求項１８に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２２】
さらに，前記処理室内に磁界を生成させることを特徴とする，請求項１８，１９，２０または２１のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置に関する。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【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，真空処理室内において，電極に周波数がｆＨＩＧＨである高周波電力成分（相対的に周波数の高いＲＦ電力）と周波数がｆＬＯＷである低周波電力成分（相対的に周波数の低いＲＦ電力）を重畳して印加することにより処理ガスをプラズマ化し，該プラズマにより電極に載置された被処理体に対して所定の処理を施すプラズマ処理方法において，周波数ｆＬＯＷは，プラズマ中のイオンが処理室中の電界の変化に追従できない程度の周波数に制御されることを特徴とするプラズマ処理方法が提供される。
上記課題を解決するために，本発明の第２の観点によれば，真空処理室内に配設された電極に周波数がｆＨＩＧＨである高周波電力成分（相対的に周波数の高いＲＦ電力）と周波数がｆＬＯＷである低周波電力成分（相対的に周波数の低いＲＦ電力）を重畳して印加することにより処理ガスをプラズマ化し，該プラズマにより電極に載置された被処理体に対して所定の処理を施すプラズマ処理方法において，周波数ｆＬＯＷは，プラズマ中のイオンが処理室中の電界の変化に追従できない程度の周波数に制御されることを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の上記第１の観点及び第２の観点によれば，電極に印加する重畳電力の低周波電力成分が，プラズマ中のイオンが処理中の電界の変化に追従できない程度の周波数に制御された周波数ｆＬＯＷに設定されるので，プラズマ中の電界の変化に追従することによって生じるイオンのエネルギを低くすることができ，処理室内に配置される接地された各部材，例えば上記電極に対向して配置される対向電極や，処理室内壁面に対するイオンの電位を低くすることができる。その結果，イオンが上記対向電極や処理室内壁面などへ衝突するエネルギが減少するので，それら各部材の損傷を軽減することができ，各部材の交換頻度や処理装置の寿命を延長することができる。なお，本発明では，イオンは主に自己バイアス電圧により適度に加速されるので，良好なプラズマ処理を行うことができる。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決するために，本発明の第３の観点によれば，真空処理室内において，電極に周波数がｆＨＩＧＨである高周波電力成分（相対的に周波数の高いＲＦ電力）と周波数がｆＬＯＷである低周波電力成分（相対的に周波数の低いＲＦ電力）を重畳して印加することにより処理ガスをプラズマ化し，該プラズマにより電極に載置された被処理体に対して所定の処理を施すプラズマ処理方法において，前記周波数ｆＬＯＷは，前記プラズマ中のイオンのイオンプラズマ周波数よりも高い周波数であり，高周波電力の電力の大きさと低周波電力の電力の大きさを変えることにより，プラズマ密度と自己バイアス電圧を制御することを特徴とする，プラズマ処理方法が提供される。
上記課題を解決するために，本発明の第４の観点によれば，真空処理室内に配設された電極に周波数がｆＨＩＧＨである高周波電力成分（相対的に周波数の高いＲＦ電力）と周波数がｆＬＯＷである低周波電力成分（相対的に周波数の低いＲＦ電力）を重畳して印加することにより処理ガスをプラズマ化し，該プラズマにより電極に載置された被処理体に対して所定の処理を施すプラズマ処理方法において，前記周波数ｆＬＯＷは，前記プラズマ中のイオンのイオンプラズマ周波数よりも高い周波数であり，高周波電力の電力の大きさと低周波電力の電力の大きさを変えることにより，プラズマ密度と自己バイアス電圧を制御することを特徴とする，プラズマ処理装置が提供される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の上記第３の観点及び第４の観点によれば，被処理体の種類（シリコン酸化膜のような酸化膜，ＡｌやＣｕ層のような導電体ストリップ，シリコンウェハのような基板等）や処理方法の種類（エッチング，成膜等）に応じて最適なプラズマ密度と自己バイアス電圧を得ることができる。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また，上記低周波電力成分の周波数ｆＬＯＷを，プラズマ中のイオンであって，イオンアシストプラズマ処理の主体となるイオンのイオンプラズマ周波数よりも相対的に高い周波数，好ましくは，例えば周波数ｆＬＯＷを２ＭＨｚ以上１０ＭＨｚ以下，さらに好ましくは，例えば周波数ｆＬＯＷを３ＭＨｚ以上１０ＭＨｚ以下，さらに好ましくは，例えば周波数ｆＬＯＷを３ＭＨｚに設定すれば，高密度プラズマにおいても電界の変化に追従することによって生じるイオンのエネルギを確実に低くすることができる。また，上記周波数の電力を採用すれば，電極上に高い自己バイアス電圧を生じさせることができるため，イオンを所望の状態に加速することができる。また，イオンが加速される期間が長くなるので，例えば被処理体にエッチング処理を施す場合には，エッチングレートが低下することなく，均一な処理を確実に施すことができる。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また，上記高周波電力成分の周波数ｆＨＩＧＨを，例えば１０ＭＨｚ以上に設定すれば，処理室内に導入された処理ガスを確実に解離させることができるので，高密度のプラズマを生成することができ，被処理体に対する微細加工を迅速かつ均一に行うことができる。この場合，最大周波数ｆＨＩＧＨは，２００ＭＨｚ，好ましくは１００ＭＨｚである。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
さらに，上記処理室内に磁界を生成すれば，該磁界によって生じる電子のサイクロトロン運動により，より高いプラズマ密度を得ることができる。また，プラズマＣＶＤ装置においても，微細な配線溝やコンタクトホールに導電膜を成膜する際には，所定のプラズマ密度を維持しつつ所定の自己バイアス電圧によりイオン配線溝の底部に直進させることが必要である。かかる場合にも，本発明を適用できる。