(57)【要約】  【課題】  プラズマエッチングにおいて、チャンバー内壁を構成する絶縁材料が削られることを防止しながら、チャンバー内における反応生成物の残留に起因するパーティクル発生を抑制できるようにする。  【解決手段】  減圧可能なチャンバー１の内部に、ウェハ支持部を兼ねる電極２が設けられている。天板７の上面つまりチャンバー１の外壁面に近接するように、ウェハ３をエッチングするためのプラズマをチャンバー１の内部に発生させるＩＣＰコイル５が設けられている。ＩＣＰコイル５には高周波電源６から高周波電力が供給される。ＩＣＰコイル５と天板７との間に第１のＦＳ電極８及び第２のＦＳ電極９が挿入されている。第１のＦＳ電極８及び第２のＦＳ電極９にはそれぞれ高周波電源１０及び高周波電源１１から高周波電力が独立に印加される。【選択図】      図１
2005259836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧可能なチャンバーと、
前記チャンバーの内部に設けられ且つ基板を載置する基板支持部と、
前記チャンバーの外部における前記チャンバーの近傍に設けられ且つ前記チャンバーの内部にエッチングガスからなるプラズマを生成するための高周波電力が印加される第１の電極と、
前記チャンバーと前記第１の電極との間に設けられ且つそれぞれ独立に高周波電力が印加される複数の分割電極からなる第２の電極とを備えていることを特徴とするプラズマエッチング装置。
【請求項２】
前記基板支持部は、その上に載置された前記基板の表面が前記第２の電極と対向するように配置されており、
前記第２の電極は、同心状に組み合わせられる前記複数の分割電極によって構成されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマエッチング装置。
【請求項３】
前記第２の電極は、同心円状に組み合わせられる前記複数の分割電極によって構成されることを特徴とする請求項２に記載のプラズマエッチング装置。
【請求項４】
減圧可能なチャンバーと、
前記チャンバーの内部に設けられ且つ基板を載置する基板支持部と、
前記チャンバーの外部における前記チャンバーの近傍に設けられ且つ前記チャンバーの内部にエッチングガスからなるプラズマを生成するための高周波電力が印加される第１の電極と、
前記チャンバーと前記第１の電極との間に設けられ且つ高周波電力が印加される第２の電極と、
前記チャンバーと前記第１の電極との間において前記第２の電極を前記チャンバーの壁面に沿って移動させる駆動機構とを備えていることを特徴とするプラズマエッチング装置。
【請求項５】
減圧可能なチャンバーと、
前記チャンバーの内部に設けられ且つ基板を載置する基板支持部と、
前記チャンバーの外部における前記チャンバーの近傍に設けられ且つ前記チャンバーの内部にエッチングガスからなるプラズマを生成するための高周波電力が印加される第１の電極と、
前記チャンバーと前記第１の電極との間に設けられ且つ高周波電力が印加される第２の電極と、
前記チャンバーの内壁における前記第２の電極と対向する部分に付着したエッチング反応生成物を検出する検出手段と、
前記検出手段による前記エッチング反応生成物の検出信号に基づいて、前記チャンバーと前記第１の電極との間において前記第２の電極を前記チャンバーの壁面に沿って移動させる駆動機構とを備えていることを特徴とするプラズマエッチング装置。
【請求項６】
請求項１に記載のプラズマエッチング装置を用いたプラズマエッチング方法であって、
前記基板支持部の上に、被エッチング膜が形成された基板を載置する工程と、
前記基板を載置する工程よりも後に、前記チャンバーの内部にエッチングガスを導入すると共に前記第１の電極に高周波電力を印加することによって、前記チャンバーの内部に前記エッチングガスからなるプラズマを発生させる工程と、
前記プラズマによって前記被エッチング膜に対してエッチングを行なうと同時に、前記チャンバーの内壁における前記第２の電極と対向する部分に付着したエッチング反応生成物の厚さ分布に応じて、前記第２の電極を構成する前記複数の分割電極のそれぞれに独立に高周波電力を印加する工程とを備えていることを特徴とするプラズマエッチング方法。
【請求項７】
請求項１に記載のプラズマエッチング装置を用いたプラズマエッチング方法であって、
前記基板支持部の上に、被エッチング膜が形成された基板を載置する工程と、
前記基板を載置する工程よりも後に、前記チャンバーの内部にエッチングガスを導入すると共に前記第１の電極に高周波電力を印加することによって、前記チャンバーの内部に前記エッチングガスからなるプラズマを発生させる工程と、
前記プラズマによって前記被エッチング膜に対してエッチングを行なう工程と、
前記被エッチング膜に対してエッチングを行なう工程よりも後に、前記チャンバーの内壁における前記第２の電極と対向する部分に付着したエッチング反応生成物の厚さ分布に応じて、前記第２の電極を構成する前記複数の分割電極のそれぞれに独立に高周波電力を印加する工程とを備えていることを特徴とするプラズマエッチング方法。
【請求項８】
前記複数の分割電極のそれぞれに独立に高周波電力を印加する工程において、前記エッチング反応生成物の厚さ分布に関わらず前記エッチング反応生成物に対して一様にエッチングを行なうことを特徴とする請求項６又は７に記載のプラズマエッチング方法。
【請求項９】
請求項４に記載のプラズマエッチング装置を用いたプラズマエッチング方法であって、
前記基板支持部の上に、被エッチング膜が形成された基板を載置する工程と、
前記基板を載置する工程よりも後に、前記チャンバーの内部にエッチングガスを導入すると共に前記第１の電極に高周波電力を印加することによって、前記チャンバーの内部に前記エッチングガスからなるプラズマを発生させる工程と、
前記プラズマによって前記被エッチング膜に対してエッチングを行なうと同時に、前記チャンバーの内壁における前記第２の電極と対向する部分に付着したエッチング反応生成物の厚さ分布に応じて前記駆動機構によって前記第２の電極を前記チャンバーの壁面に沿って移動させながら前記第２の電極に高周波電力を印加する工程とを備えていることを特徴とするプラズマエッチング方法。
【請求項１０】
請求項５に記載のプラズマエッチング装置を用いたプラズマエッチング方法であって、
前記基板支持部の上に、被エッチング膜が形成された基板を載置する工程と、
前記基板を載置する工程よりも後に、前記チャンバーの内部にエッチングガスを導入すると共に前記第１の電極に高周波電力を印加することによって、前記チャンバーの内部に前記エッチングガスからなるプラズマを発生させる工程と、
前記プラズマによって前記被エッチング膜に対してエッチングを行なうと同時に、前記チャンバーの内壁における前記第２の電極と対向する部分に付着したエッチング反応生成物の厚さ分布を前記検出手段により検出し、該検出された厚さ分布に応じて前記駆動機構によって前記第２の電極を前記チャンバーの壁面に沿って移動させながら前記第２の電極に高周波電力を印加する工程とを備えていることを特徴とするプラズマエッチング方法。
【請求項１１】
前記第２の電極に高周波電力を印加する工程において、前記エッチング反応生成物の厚さ分布に関わらず前記エッチング反応生成物に対して一様にエッチングを行なうことを特徴とする請求項９又は１０に記載のプラズマエッチング方法。
【請求項１２】
前記被エッチング膜は、少なくとも貴金属元素又は白金族元素を含む膜であり、
前記エッチングガスは塩素含有ガスであることを特徴とする請求項６〜１１のいずれか１項に記載のプラズマエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に強誘電体キャパシタの電極材料膜のパターン加工工程において用いるプラズマエッチング装置及びプラズマエッチング方法に関し、特に、パーティクル発生を低減しつつ電極材料膜を微細加工するプラズマ装置及びそれを用いたエッチング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路装置の高集積化、高機能化及び高速化に伴って、不揮発性メモリ（例えばＦｅＲＡＭ（Feroelectric Random Access Memory ））を用いる技術が提案されている。この不揮発性メモリにおけるキャパシタ用の絶縁膜としては、ＳＢＴ（タンタル酸ストロンチウムビスマス）又はＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の強誘電体膜が用いられる。また、キャパシタの電極材料としては、白金（Ｐｔ）又はイリジウム（Ｉｒ）等の単体膜が用いられると共に、その微細パターン形成には主に塩素ガスによるプラズマドライエッチング技術が用いられる。しかしながら、これらの電極材料膜をドライエッチングすることは大変難しい。以下、その理由について説明する。
【０００３】
表１は、様々な電極材料膜と塩素含有エッチングガスとの反応によって生じるエッチング反応生成物及びその沸点を示している。
【０００４】
【表１】
2005259836.tif 000003
表１に示すように、電極材料膜が通常の集積回路に使用されるようなポリシリコン膜である場合、エッチング反応生成物としてＳｉＣｌ4 が生成される。ＳｉＣｌ4 は沸点が５８℃程度と低いため、エッチング反応室内で容易にガス化して外部に排出される。
【０００５】
それに対して、Ｐｔ又はＩｒと塩素含有エッチングガスとの反応生成物であるＰｔＣｌ2 、ＰｔＣｌ4 又はＩｒＣｌ3 は、それぞれの沸点がＳｉＣｌ4 と比べて著しく高いため、ガス化（気化）しにくい。その結果、これらの反応生成物はエッチング中にチャンバー内から排気されずにチャンバー壁面に付着残留し、これが後の工程においてパーティクル発生源となる。特に、プラズマエッチング装置においては、チャンバーの上部天板がエッチング処理される半導体ウェハと対向していることが多いため、該上部天板に付着した反応生成物がパーティクルとしてエッチング中にウェハ上に落下し、それが微細パターンの欠陥要因となるので、半導体集積回路を製造する上で大きな問題となっている。
【０００６】
ところで、一般的に多く用いられている誘導結合型ドライエッチング装置の中には、チャンバー外壁と、それを取り巻くように設けられ且つチャンバー内にエッチングガスのプラズマを発生させる誘導結合コイル（以下ＩＣＰコイルという）との間にファラデーシールド電極（以下ＦＳ電極という）を設置し、そのＦＳ電極に電圧又は高周波電力を印加することによって、チャンバー内部壁面の絶縁材料がプラズマによって削られることを抑制した装置がある（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
図５（ａ）は、従来のＦＳ電極を有する誘導結合型プラズマ処理装置（エッチング装置）の概略構成を示す図である。図５（ａ）に示すように、ドライエッチング等のプラズマ処理を行なうチャンバー１の内部にウェハ支持部を兼ねる電極２が設けられている。電極２は支持部材２ａを介してチャンバー１の底部に取り付けられている。また、電極２の上にはプラズマ処理の対象となるウェハ３が設置される。電極２には高周波電源４から高周波バイアス電圧を印加することができる。
【０００８】
チャンバー１の上部には、電極２又はウェハ３と対向するように石英やセラミックからなる天板７が設けられている。天板７の上面つまりチャンバー１の外壁面に近接するように、チャンバー１の内部にプラズマを発生させる誘導結合コイル５（以下ＩＣＰコイル５という）が設けられている。ＩＣＰコイル５には高周波電源６から高周波電圧を供給することができる。また、ＩＣＰコイル５と天板７との間には、前述の機能を持つＦＳ電極４０が挿入されている。
【０００９】
ウェハ３のエッチング中においては、ＦＳ電極４０に対して高周波電源１０から適切に調整された高周波電圧が印加され、それによって、特に天板７を構成している絶縁材料等がプラズマイオン衝撃によって削られることを防止する。
【００１０】
図５（ｂ）は図５（ａ）に示すエッチング装置におけるＦＳ電極４０の平面図である。図５（ｂ）に示すように、一般にＦＳ電極４０の平面形状は円形状であり、その断面形状は図５（ａ）に示すような板状である。
【００１１】
尚、図５（ａ）に示すエッチング装置の底部には排気口１３が設けられており、ゲートバルブ１２を解放することによってチャンバー１の内部を減圧状態（常圧（大気圧）よりも低い圧力状態）にすることができる。
【００１２】
図５（ａ）に示すような装置に対して、ＦＳ電極つまりファラデーシールドを有していない装置においては、発生したプラズマと誘導結合コイルとが誘導結合することに加えて、両者が静電容量的にも結合するので、チャンバー壁面を構成している石英等の絶縁材料がプラズマによってエッチングされる事態が起こる。特にチャンバー内部におけるＩＣＰコイル直下のチャンバー壁面付近では、コイルに印加された高電圧高周波によってプラズマ中の電子及びイオンがチャンバー内壁面に対して垂直な方向に加速される。ここで、電子の質量がイオンよりもはるかに小さいので、チャンバー内壁面は電子の衝突を優先的に多く受けて負に帯電する。その結果、該負に帯電した領域に、反対電荷を持つイオンが引き込まれることとなり、該イオン衝撃によって壁面材料がエッチングされるのである。
【００１３】
それに対して、図５（ａ）に示すエッチング装置の構造においては、ＩＣＰコイル５とチャンバー１の内壁絶縁材料との間にＦＳ電極４０を設置すると共にＦＳ電極４０に電圧を印加することによって、チャンバー壁面がエッチングされることを防止している。ところで、ＦＳ電極４０は、元来チャンバー内壁がエッチングされて削られることを抑制するために設けられるものであるが、このＦＳ電極４０に印加する電圧を最適な値に設定することによって、絶縁材からなるチャンバー１の内部におけるＩＣＰコイル５の直下の領域に最適な値を持つ容量結合成分を確保することができる。この場合、該容量結合成分による自己バイアス電圧によって、エッチング中に生じ且つチャンバー内壁面に付着しようとする反応生成物をエッチングすることが可能になる。すなわち、図５（ａ）に示すエッチング装置によると、以上のようにして理想的な場合には、チャンバー内壁を構成する絶縁材が削られることを防止でき、且つプラズマエッチング中に生じる反応生成物の付着をある程度抑制できる（つまりパーティクルの発生を低減できる）エッチングを実現できる。
【特許文献１】特開平１０−２７５６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、回路における代表的な寸法最小値が例えば０．１８μｍ以下であるような、微細な強誘電体不揮発性メモリのキャパシタの電極材料膜としては、Ｐｔ若しくはＩｒ又はそれらを含む導電材料からなる積層構造が用いられるようになってきている。そして、このような積層多層膜のエッチング中に反応生成物としてＰｔＣｌ4 又はＩｒＣｌ3 等の混合体が生じる結果、比較的パターン寸法の大きいメモリのキャパシタに適用される、１種類の材料からなる電極膜をエッチングする場合と比べて、より一層反応生成物が残りやすくなってきている。図５（ａ）に示す装置においては、このような反応生成物は天板７におけるチャンバー内壁側の表面に付着し、しかも、該反応生成物が天板７の中央部により厚く付着しやすいという傾向がある。その理由は次のように考えられる。すなわち、図５（ａ）に示すように、ウェハ３の表面が天板７の中央部と対向するという、ウェハ３と天板７との相対配置関係においは、ウェハ３の表面と天板７の中央部との間の距離が最も短く、ウェハ３の表面と天板７の周縁部との間の距離は相対的に長い。従って、ウェハ３表面からエッチングによって放出された反応生成物は天板７の中央部により容易に到達することになる。
【００１５】
前述のように、チャンバー内壁に付着する反応生成物の厚さに分布（ムラ）を生じた場合、ＦＳ電極４０に加える電圧値、つまりＩＣＰコイル５直下の天板７等の絶縁材チャンバー内壁にかかるバイアス電圧成分（容量結合によって生じる）を最適な値に設定したとしても、天板７の中央部等に反応生成物が残ってしまう箇所が生じる場合がある。このように絶縁材チャンバー内壁に反応生成物が付着した状態においては、チャンバー１の内部にパーティクルが発生し、それがウェハ３に飛来して欠陥となってしまうという問題が起きる。
【００１６】
また、図５（ａ）に示すような従来のエッチング装置においては、Ｉｎ−ｓｉｔｕで反応生成物の付着状態を観察して特定しているわけではないので、言い換えると、実際にどの部分にどれだけ反応生成物が付着しているのかがわからないので、エッチング中にＦＳ電極４０に加える電圧値を調整することにより反応生成物を十分にエッチングすることは困難である。
【００１７】
また、従来のエッチング装置においては、反応生成物が付着していないか又は付着していたとしてもその厚さが小さい箇所、例えば天板７の周縁部等では、ＦＳ電極４０に印加する高周波電圧に起因する過度な電圧成分（容量結合によって生じる）によって絶縁材が過度にスパッタされてしまうため、絶縁材の消耗が激しくなるという問題も起こる。
【００１８】
前記に鑑み、本発明は、プラズマエッチングにおいて、チャンバー内壁を構成する絶縁材料が削られることを防止しながら、チャンバー内における反応生成物の残留に起因するパーティクル発生を抑制できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記の目的を達成するために、本発明に係る第１のプラズマエッチング装置は、減圧可能なチャンバーと、チャンバーの内部に設けられ且つ基板を載置する基板支持部と、チャンバーの外部におけるチャンバーの近傍に設けられ且つチャンバーの内部にエッチングガスからなるプラズマを生成するための高周波電力が印加される第１の電極と、チャンバーと第１の電極との間に設けられ且つそれぞれ独立に高周波電力が印加される複数の分割電極からなる第２の電極とを備えている。
【００２０】
尚、本願において、高周波とは１０ｋＨｚ以上で且つ１０ＧＨｚ以下の周波数を意味する。
【００２１】
また、第１のプラズマエッチング装置において、第２の電極はチャンバーの壁部内に設けられていてもよい。
【００２２】
また、第１のプラズマエッチング装置において、基板支持部は、その上に載置された基板の表面が第２の電極と対向するように配置されており、第２の電極は、同心状に組み合わせられる複数の分割電極によって構成されることが好ましい。この場合、第２の電極は、同心円状に組み合わせられる複数の分割電極によって構成されてもよい。
【００２３】
本発明に係る第２のプラズマエッチング装置は、減圧可能なチャンバーと、チャンバーの内部に設けられ且つ基板を載置する基板支持部と、チャンバーの外部におけるチャンバーの近傍に設けられ且つチャンバーの内部にエッチングガスからなるプラズマを生成するための高周波電力が印加される第１の電極と、チャンバーと第１の電極との間に設けられ且つ高周波電力が印加される第２の電極と、チャンバーと第１の電極との間において第２の電極をチャンバーの壁面に沿って移動させる駆動機構とを備えている。
【００２４】
本発明に係る第３のプラズマエッチング装置は、減圧可能なチャンバーと、チャンバーの内部に設けられ且つ基板を載置する基板支持部と、チャンバーの外部におけるチャンバーの近傍に設けられ且つチャンバーの内部にエッチングガスからなるプラズマを生成するための高周波電力が印加される第１の電極と、チャンバーと第１の電極との間に設けられ且つ高周波電力が印加される第２の電極と、チャンバーの内壁における第２の電極と対向する部分に付着したエッチング反応生成物を検出する検出手段と、検出手段によるエッチング反応生成物の検出信号に基づいて、チャンバーと第１の電極との間において第２の電極をチャンバーの壁面に沿って移動させる駆動機構とを備えている。
【００２５】
本発明に係る第１のプラズマエッチング方法は、本発明に係る第１のプラズマエッチング装置を用いたプラズマエッチング方法であって、具体的には、基板支持部の上に、被エッチング膜が形成された基板を載置する工程と、基板を載置する工程よりも後に、チャンバーの内部にエッチングガスを導入すると共に第１の電極に高周波電力を印加することによって、チャンバーの内部にエッチングガスからなるプラズマを発生させる工程と、プラズマによって被エッチング膜に対してエッチングを行なうと同時に、チャンバーの内壁における第２の電極と対向する部分に付着したエッチング反応生成物の厚さ分布に応じて、第２の電極を構成する複数の分割電極のそれぞれに独立に高周波電力を印加する工程とを備えている。
【００２６】
本発明に係る第２のプラズマエッチング方法は、本発明に係る第１のプラズマエッチング装置を用いたプラズマエッチング方法であって、具体的には、基板支持部の上に、被エッチング膜が形成された基板を載置する工程と、基板を載置する工程よりも後に、チャンバーの内部にエッチングガスを導入すると共に第１の電極に高周波電力を印加することによって、チャンバーの内部にエッチングガスからなるプラズマを発生させる工程と、プラズマによって被エッチング膜に対してエッチングを行なう工程と、被エッチング膜に対してエッチングを行なう工程よりも後に、チャンバーの内壁における第２の電極と対向する部分に付着したエッチング反応生成物の厚さ分布に応じて、第２の電極を構成する複数の分割電極のそれぞれに独立に高周波電力を印加する工程とを備えている。
【００２７】
第１又は第２のプラズマエッチング方法において、複数の分割電極のそれぞれに独立に高周波電力を印加する工程において、エッチング反応生成物の厚さ分布に関わらずエッチング反応生成物に対して一様にエッチングを行なえることが好ましい。
【００２８】
本発明に係る第３のプラズマエッチング方法は、本発明に係る第２のプラズマエッチング装置を用いたプラズマエッチング方法であって、具体的には、基板支持部の上に、被エッチング膜が形成された基板を載置する工程と、基板を載置する工程よりも後に、チャンバーの内部にエッチングガスを導入すると共に第１の電極に高周波電力を印加することによって、チャンバーの内部にエッチングガスからなるプラズマを発生させる工程と、プラズマによって被エッチング膜に対してエッチングを行なうと同時に、チャンバーの内壁における第２の電極と対向する部分に付着したエッチング反応生成物の厚さ分布に応じて駆動機構によって第２の電極をチャンバーの壁面に沿って移動させながら第２の電極に高周波電力を印加する工程とを備えている。
【００２９】
本発明に係る第４のプラズマエッチング方法は、本発明に係る第３のプラズマエッチング装置を用いたプラズマエッチング方法であって、具体的には、基板支持部の上に、被エッチング膜が形成された基板を載置する工程と、基板を載置する工程よりも後に、チャンバーの内部にエッチングガスを導入すると共に第１の電極に高周波電力を印加することによって、チャンバーの内部にエッチングガスからなるプラズマを発生させる工程と、プラズマによって被エッチング膜に対してエッチングを行なうと同時に、チャンバーの内壁における第２の電極と対向する部分に付着したエッチング反応生成物の厚さ分布を検出手段により検出し、該検出された厚さ分布に応じて駆動機構によって第２の電極を前記チャンバーの壁面に沿って移動させながら第２の電極に高周波電力を印加する工程とを備えている。
【００３０】
第３又は第４のプラズマエッチング方法において、第２の電極に高周波電力を印加する工程において、エッチング反応生成物の厚さ分布に関わらずエッチング反応生成物に対して一様にエッチングを行なえることが好ましい。
【００３１】
第１〜第４のプラズマエッチング方法において、被エッチング膜は、少なくとも貴金属元素又は白金族元素を含む膜であり、エッチングガスは塩素含有ガスであることが好ましい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によると、例えばファラデーシールド電極等の第２の電極を複数の分割電極から構成すると共にチャンバー内壁に付着した反応生成物の厚さ分布に応じて各分割電極に独立に高周波電圧を印加するか、又は第２の電極をチャンバー壁面に沿って移動させながら該移動場所に付着した反応生成物の厚さに応じた高周波電圧を印加する。このため、チャンバー内壁におけるＩＣＰコイル等の第１の電極の直下の領域が削られることを防止しながら、チャンバー内に残留する反応生成物に対して十分にエッチングを行なうことができる。従って、第２の電極の本来の役割である、チャンバーを構成する絶縁材の消耗の防止を確実に実現しながら、反応生成物に起因するパーティクル発生を抑制できるので、電極材料膜のプラズマエッチングを低コストで且つ低欠陥で行なうことができる。特に、非常に沸点が高く気化しにくい反応生成物、つまり排気されにくい反応生成物を生じる貴金属膜又は白金族膜等のエッチングに本発明を適用して強誘電体メモリの電極形成を行なった場合に顕著な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係るプラズマエッチング装置及びプラズマエッチング方法について、図面を参照しながら説明する。
【００３４】
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るプラズマエッチング装置の概略構造を示す図である。本実施形態の装置は、ＩＣＰコイルと誘導結合するプラズマと、ＦＳ電極と容量結合するプラズマの両方を生じさせることのできるプラズマエッチング装置であって、その主な特徴は、後述するように、ＦＳ電極が複数に分割されていることである。
【００３５】
具体的には、図１（ａ）に示すように、本実施形態の装置においては、ドライエッチング等のプラズマ処理を行なうチャンバー１、つまり減圧可能なチャンバー１の内部にウェハ支持部を兼ねる電極２が設けられている。電極２は支持部材２ａを介してチャンバー１の底部に取り付けられている。また、電極２の上にはプラズマ処理の対象となるウェハ３が設置されると共に、電極２には高周波電源４から高周波バイアス電圧を印加することができる。
【００３６】
チャンバー１の上部には、電極２又はウェハ３と対向するように石英やセラミックからなる天板７が設けられている。天板７の上面つまりチャンバー１の外壁面に近接するように、ウェハ３をエッチングするための主要プラズマをチャンバー１の内部に発生させる高周波電極、具体的にはＩＣＰコイル５が設けられている。ＩＣＰコイル５には高周波電源６から高周波電圧（高周波電力）を供給することができる。
【００３７】
本実施形態の特徴は、ＩＣＰコイル５と天板７との間に、２個の分割電極、具体的には第１のＦＳ電極８及び第２のＦＳ電極９が挿入されていることである。尚、第１のＦＳ電極８及び第２のＦＳ電極９と天板７とは空間的に離れていてもよいし、天板７の材質によっては第１のＦＳ電極８及び第２のＦＳ電極９が天板７と接していてもよい。また、第１のＦＳ電極８及び第２のＦＳ電極９は、天板７におけるチャンバー内壁面側に露出しないように天板７の内部に埋め込まれていてもよい。
【００３８】
ウェハ３のエッチング中においては、第１のＦＳ電極８及び第２のＦＳ電極９に対しては、それぞれ高周波電源１０及び高周波電源１１から適切に調整された高周波電圧（高周波電力）が独立に印加され、それによって、特に天板７を構成している絶縁材料等がプラズマイオン衝撃によって削られることを防止する。
【００３９】
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すエッチング装置における第１のＦＳ電極８及び第２のＦＳ電極９の平面図である。図１（ｂ）に示すように、第１のＦＳ電極８の平面形状はリング状であり、第２のＦＳ電極９の平面形状は円盤状であり、さらに、第１のＦＳ電極８と第２のＦＳ電極９とは同心円状に組み合わされている。
【００４０】
尚、図１（ａ）に示すエッチング装置の底部には排気口１３が設けられており、ゲートバルブ１２を解放することによってチャンバー１の内部を減圧状態にすることができる。
【００４１】
以下、図１（ａ）に示す本実施形態のプラズマエッチング装置を用いたプラズマエッチング方法について図面を参照しながら説明する。
【００４２】
図２（ａ）〜（ｃ）はＳＢＴ又はＰＺＴ等よりなる強誘電体膜を記憶容量絶縁膜に用いた強誘電体メモリセルにおける記憶容量（容量素子）を形成するための各工程を示す断面図である。
【００４３】
まず、図２（ａ）に示すように、半導体基板（図示省略）上に例えばＣＶＤ（chemical vapor deposition ）法によりＳｉＮ膜３０を形成した後、ＳｉＮ膜３０に、記憶容量電極と半導体基板とを接続するコンタクト孔を開口し、該コンタクト孔の内部にタングステン（Ｗ）を埋め込むことによってコンタクトプラグ３１を形成する。続いて、コンタクトプラグ３１の上及びＳｉＮ膜３０の上に貴金属元素又は白金属元素を含む積層金属膜、具体的には、厚さ５０ｎｍのＩｒ膜３２、厚さ５０ｎｍのＩｒＯ2 膜３３及び厚さ１００ｎｍのＰｔ膜３４を順次堆積する。さらに、Ｐｔ膜３４の上に厚さ１００ｎｍのＴｉＡｌＮ膜３５を堆積した後、電極形成領域を覆うレジストパターン３６をマスクとしてＴｉＡｌＮ膜３５に対してエッチングを行なう。尚、厚さ５０ｎｍのＩｒ膜３２に代えて、厚さ１００ｎｍのＴｉＡｌＮ膜と厚さ５０ｎｍのＩｒ膜との積層膜を用いてもよい。
【００４４】
次に、図２（ｂ）に示すように、レジストパターン３６を除去した後、前述の積層金属膜が形成された半導体基板を、図１（ａ）に示すプラズマエッチング装置におけるチャンバー１内の電極２上に設置する。続いて、パターン化されたＴｉＡｌＮ膜３５をマスクとして、塩素（Ｃｌ2 ）と酸素（Ｏ2 ）との混合ガスを用いて、Ｐｔ膜３４、ＩｒＯ2 膜３３及びＩｒ膜３２に対して順次選択的にエッチングを行なう。これにより、Ｉｒ膜３２、ＩｒＯ2 膜３３及びＰｔ膜３４がパターン化されて容量下部電極が形成される。このときの具体的なエッチング条件を表２に示す。
【００４５】
【表２】
2005259836.tif 000004
表２に示すように、本実施形態のドライエッチング工程では、第１のＦＳ電極８及び第２のＦＳ電極９にそれぞれ独立に高周波電力を供給する。具体的には、第１のＦＳ電極８（外電極）に２００Ｗの高周波電力（周波数１２．５６ＭＨｚ）を印加すると共に第２のＦＳ電極９（内電極）に３００Ｗの高周波電力（周波数１３．５６ＭＨｚ）を印加することによってエッチングを実施する。尚、表２において、下部電極は、図１（ａ）に示すプラズマエッチング装置の電極２と対応している。すなわち、エッチング中においてはＩＰＣコイル５に１５００Ｗの高周波電力（周波数１３．５６ＭＨｚ）を印加すると共に、エッチングガス中のイオンが基板に入射する際のエネルギーを制御するために下部電極（電極２）に２００Ｗの高周波電力（周波数１３．５６ＭＨｚ）を印加する。また、表２に示すように、Ｃｌ2 ガス及びＯ2 ガスのそれぞれの流量は１００ｍｌ／ｍｉｎ（標準状態）及び２５０ｍｌ／ｍｉｎ（標準状態）であり、チャンバー１内の圧力は２．０ｐａであり、下部電極の温度は５０℃である。
【００４６】
次に、図２（ｃ）に示すように、ＴｉＡｌＮ膜３５を除去した後、半導体基板の上に全面に亘って層間絶縁膜３７を平坦に形成し、その後、Ｐｔ膜３４の表面が露出するように層間絶縁膜３７を開口する。その後、Ｐｔ膜３４の上及び層間絶縁膜３７の上に、容量絶縁膜となる強誘電体膜３８をパターン形成し、さらに、強誘電体膜３８を覆うように、例えばＰｔからなる容量上部電極３９を形成する。
【００４７】
以上の記憶容量形成工程において、Ｐｔ膜３４、ＩｒＯ2 膜３３及びＩｒ膜３２の積層膜をエッチングする工程（図２（ｂ）参照）では、第１のＦＳ電極８及び第２のＦＳ電極９のそれぞれに高周波電力を独立に印加すると共に第１のＦＳ電極８と比べて第２のＦＳ電極９の方に大きな電力を印加する。ところで、図１（ａ）に示す装置のように、ウェハ３と天板７又はその外部のＩＣＰコイル５とが対向している構成では、既に説明したように、天板７におけるチャンバー内壁面となる表面の中央部に周縁部と比べてエッチング反応生成物がより厚く付着する。しかし、本実施形態のように第２のＦＳ電極９に第１のＦＳ電極８よりも大きい電力を印加することによって、天板７の中央部に付着した反応生成物に対するエッチング速度が、天板７の周縁部に付着した反応生成物に対するエッチング速度よりも大きくなる。すなわち、２つのＦＳ電極８及び９に印加する電力を最適に調整することによって、天板７の全面に亘って反応生成物を均一にエッチングすることができるので、反応生成物を最終的に完全に除去できると共に、天板７を構成する絶縁材料が部分的に過剰にエッチングされてしまう事態を回避できる。
【００４８】
図３（ａ）及び（ｂ）は、例えば強誘電体メモリデバイスを形成するために前述のようなＩｒやＰｔからなる電極材料膜をエッチングしている最中のエッチング装置における天板７のチャンバー内壁側の表面及びその付近の状態を示しており、図３（ａ）は従来のプラズマエッチング装置（図５（ａ）参照）を用いた場合の状態を示し、図３（ｂ）は本実施形態のプラズマエッチング装置（図１（ａ）参照）を用いた場合の状態を示す。
【００４９】
図３（ａ）に示すように、従来の装置を用いた場合、ＦＳ電極４０の全面に亘って一様な高周波電力が印加されており、それによって自己バイアスポテンシャルＶｐｐが均一に２００Ｖとなっている。このため、ウェハ３（図示省略）と天板７との相対配置関係に起因して天板７の表面に不均一に付着した、ＩｒやＰｔを含有するエッチング反応生成物４１のうち、天板７の表面中央部に付着した反応生成物４１を除去することができない。
【００５０】
それに対して、図３（ｂ）に示すように、本実施形態のエッチング装置を用いた場合、天板７の表面に付着した反応生成物の厚さに応じて第１のＦＳ電極８及び第２のＦＳ電極９のそれぞれに独立に高周波電力を印加することによって、該高周波電力による自己バイアスポテンシャルＶｐｐを天板７の中央部で３００Ｖに設定し、天板７の周縁部で２００Ｖに設定している。これにより、同一の時間で反応生成物を均一に除去できるように、反応生成物の付着場所に応じて反応生成物のエッチング速度を調整できるので、言い換えると、エッチング反応生成物の厚さ分布に関わらず天板７の表面全体に亘ってエッチング反応生成物に対して一様にエッチングを行なうことができるので、天板７には反応生成物がほとんど付着しない。
【００５１】
以上に述べた、本実施形態に係るプラズマエッチング方法を実施したところ、表２に示すように、８インチ円形ウェハ上において０．２μｍ以上の粒径を持つパーティクルの増加数は２０個程度であった。それに対して、図５（ａ）に示す従来のプラズマエッチング装置を用いてＦＳ電極４０に高周波電圧を印加してエッチングを実施した場合、８インチ円形ウェハ上において０．２μｍ以上の粒径を持つパーティクルの増加数は約５００個であった。すなわち、本実施形態によれば、従来技術と比べて、パーティクル発生数を大幅に低減することができる。
【００５２】
以上のように、本実施形態によると、複数のＦＳ電極８及び９を用いると共にチャンバー内壁に付着した反応生成物の厚さ分布に応じて各ＦＳ電極８及び９に独立に高周波電力を印加するため、チャンバー内壁（天板７）におけるＩＣＰコイル５の直下の領域が削られることを防止しながら、チャンバー１内に残留する反応生成物に対して十分にエッチングを行なうことができる。従って、ＦＳ電極の本来の役割である、天板７を含むチャンバー１を構成する絶縁材の消耗の防止を確実に実現しながら、反応生成物に起因するパーティクル発生を抑制できるので、電極材料膜のプラズマエッチングを低コストで且つ低欠陥で行なうことができる。特に、非常に沸点が高く気化しにくい反応生成物、つまり排気されにくい反応生成物を生じる貴金属膜又は白金族膜等のエッチングに本実施形態を適用して強誘電体メモリの電極形成を行なった場合に顕著な効果が得られる。
【００５３】
尚、本実施形態において、リング状の第１のＦＳ電極８及び円盤状の第２のＦＳ電極９を組み合わせて用いたが、ＦＳ電極の数及び形状が特に限定されないことは言うまでもない。但し、本実施形態のように、基板支持部（電極２）上に載置された基板の表面がＦＳ電極と対向するように配置される場合には、同心状、特に同心円状に組み合わせ可能な形状を持つ複数のＦＳ電極を用いることが好ましい。このようにすると、チャンバー内壁に付着した反応生成物の厚さ分布に応じて各ＦＳ電極に独立に高周波電力を印加することが容易になる。
【００５４】
また、本実施形態において、天板７におけるチャンバー内壁側の表面に付着したエッチング反応生成物を検出するための検出手段（例えば第２の実施形態の光検出器２４等）を設けてもよい。
【００５５】
また、本実施形態において、電極材料膜に対してエッチングを行なうと同時に、第１のＦＳ電極８及び第２のＦＳ電極９に高周波電力を印加して反応生成物を除去した。しかし、これに代えて、図２（ｂ）に示す、積層構造を持つ電極材料膜のエッチングを終了した後、該積層電極材料膜が形成された半導体基板を、図１（ａ）に示すエッチング装置におけるチャンバー１内の電極２上に載置したまま、又は該半導体基板をチャンバー１から取り出してから、第１のＦＳ電極８及び第２のＦＳ電極９にそれぞれ独立に高周波電力を印加することにより、当該エッチング時に生じた反応生成物を除去する工程を行なってもよい。尚、この場合も、反応生成物を除去した後の工程は、図２（ｃ）を用いて説明した工程と同じである。
【００５６】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係るプラズマエッチング装置及びプラズマエッチング方法について、図面を参照しながら説明する。
【００５７】
図４（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係るプラズマエッチング装置の概略構造を示す図である。本実施形態の装置は、ＩＣＰコイルと誘導結合するプラズマと、ＦＳ電極と容量結合するプラズマの両方を生じさせることのできるプラズマエッチング装置であって、その主な特徴は、ＦＳ電極がチャンバー上部の天板上を這うように動くこと、及び該天板に付着する堆積物（エッチング反応生成物）をＩｎ−ｓｉｔｕでモニタリングする機器を備えていることである。すなわち、本実施形態のエッチング方法においては、天板における反応生成物の付着箇所をＩｎ−ｓｉｔｕモニタリングにより特定し、該反応生成物の付着箇所にＦＳ電極を移動させて該反応生成物を除去するという工程を繰り返し行ないながらエッチングを実施する。
【００５８】
具体的には、図４（ａ）に示すように、本実施形態の装置においては、ドライエッチング等のプラズマ処理を行なうチャンバー１、つまり減圧可能なチャンバー１の内部にウェハ支持部を兼ねる電極２が設けられている。電極２は支持部材２ａを介してチャンバー１の底部に取り付けられている。また、電極２の上にはプラズマ処理の対象となるウェハ３が設置されると共に、電極２には高周波電源４から高周波バイアス電圧を印加することができる。
【００５９】
チャンバー１の上部には、電極２又はウェハ３と対向するように石英やセラミックからなる天板７が設けられている。天板７の上面つまりチャンバー１の外壁面に近接するように、ウェハ３をエッチングするための主要プラズマをチャンバー１の内部に発生させる高周波電極、具体的にはＩＣＰコイル５が設けられている。ＩＣＰコイル５には高周波電源６から高周波電圧（高周波電力）を供給することができる。
【００６０】
ＩＣＰコイル５と天板７との間にはＦＳ電極２０が挿入されている。尚、ＦＳ電極２０と天板７とは空間的に離れていてもよいし、天板７の材質によってはＦＳ電極２０が天板７と接していてもよい。
【００６１】
ウェハ３のエッチング中においては、ＦＳ電極２０に対しては高周波電源２１から適切に調整された高周波電圧（高周波電力）が印加され、それによって、特に天板７を構成している絶縁材料等がプラズマイオン衝撃によって削られることを防止すると共に天板７におけるチャンバー内壁側の表面に付着した反応生成物を除去する。
【００６２】
本実施形態の装置の第１の特徴は、天板７とＩＣＰコイル５との間においてＦＳ電極２０を天板７の表面に沿って移動させる駆動装置２３を備えていることである。駆動装置２３は、駆動装置２３と連動するアーム２２を介してＦＳ電極２０と接続されている。
【００６３】
図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すエッチング装置におけるＦＳ電極２０の平面図である。図４（ｂ）に示すように、ＦＳ電極２０の平面形状は円盤状であり、通常、このような形状が望ましい。
【００６４】
本実施形態の装置の第２の特徴は、チャンバー１の側部に、天板７におけるチャンバー内壁側の表面に付着したエッチング反応生成物を検出する検出手段、具体的には、光検出器２４を備えていることである。図示はしていないが、光検出器２４の先端部にはＣＣＤ（charge-coupled device ）等の光センサーデバイスが取り付けられている。これにより、エッチング中に天板７の表面に反応生成物等が付着した際に、エッチングガスからなるプラズマが発する光を光源として、該付着膜の上面及び下面のそれぞれからの反射光の干渉現象によって生じた干渉光２５の時間的周期的変化（膜干渉信号変化）を読みとることができるので、該付着膜の成長状況を検知することができる。また、光検出器２４は駆動装置２３と連動しているので、光検出器２４によって検出された膜干渉検出信号を駆動装置２３にフィードバックしてＦＳ電極２０を適切に移動させることができる。具体的には、エッチング中に検出器２４の角度（干渉光２５の測定方向）を時間的に変化させて天板７の表面全体を走査し、それによって得られた干渉光２５の周期的変化に基づいて付着膜の成長をモニターする。また、光検出器２４によって検出された干渉光２５の変化に基づいて、駆動装置２３はアーム２２を用いてＦＳ電極２０を付着膜の成長が大きい箇所に移動させ、該箇所の付着膜つまり反応生成物を除去する。
【００６５】
尚、図４（ａ）に示すエッチング装置の底部には排気口１３が設けられており、ゲートバルブ１２を解放することによってチャンバー１の内部を減圧状態にすることができる。
【００６６】
図４（ａ）に示す本実施形態のプラズマエッチング装置を用いて、ＳＢＴ又はＰＺＴ等よりなる強誘電体膜を記憶容量絶縁膜に用いた強誘電体メモリセルにおける記憶容量（容量素子）を形成するための各工程は、図２（ａ）〜（ｃ）に示す第１の実施形態と基本的に同じであるが、詳細には図２（ｂ）に示す工程の内容が異なっている。
【００６７】
具体的には、本実施形態においては、第１の実施形態の図２（ａ）に示す工程と同様の工程を行なった後、図２（ｂ）に示す工程で、第１の実施形態と異なるエッチング条件を用いてＰｔ膜３４、ＩｒＯ2 膜３３及びＩｒ膜３２に対して順次エッチングを行なって容量下部電極を形成する。このときの具体的なエッチング条件を表３に示す。
【００６８】
【表３】
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表３に示すように、本実施形態のドライエッチング工程では、ＦＳ電極２０に５００Ｗの高周波電力（周波数１２．５６ＭＨｚ）を印加することによってエッチングを実施する。尚、表３において、下部電極は、図４（ａ）に示すプラズマエッチング装置の電極２と対応している。すなわち、エッチング中においてはＩＰＣコイル５に１５００Ｗの高周波電力（周波数１３．５６ＭＨｚ）を印加すると共に、エッチングガス中のイオンが基板に入射する際のエネルギーを制御するために、下部電極（電極２）に２００Ｗの高周波電力（周波数１３．５６ＭＨｚ）を印加する。また、表３に示すように、Ｃｌ2 ガス及びＯ2 ガスのそれぞれの流量は１００ｍｌ／ｍｉｎ（標準状態）及び２５０ｍｌ／ｍｉｎ（標準状態）であり、チャンバー１内の圧力は２．０ｐａであり、下部電極の温度は５０℃である。
【００６９】
すなわち、本実施形態のドライエッチング工程では、ＩＣＰコイル５及び電極２にそれぞれ高周波電力を印加してプラズマを発生させるだけではなく、ＦＳ電極２０に１種類の高周波電力を印加しながら、光検出器２４によって天板７の全面を走査して、Ｐｔ又はＩｒ等を含有する反応生成物の厚さ分布を検出する。ここで、該検出結果に基づいて、反応生成物の成長が比較的大きい場所にＦＳ電極２０を移動させ、それにより反応生成物を効果的に除去しながらエッチング工程を行なってもよい。或いは、ＦＳ電極２０を移動させた場所における反応生成物の厚さに応じてＦＳ電極２０に印加する高周波電力を変化させながら（具体的には反応生成物の厚さが大きくなるに従って、印加する高周波電力を大きくする）エッチング工程を行なってもよい。いずれの場合にも、エッチング反応生成物の厚さ分布に関わらず天板７の表面全体に亘ってエッチング反応生成物に対して一様にエッチングを行なうことができるので、天板７には反応生成物がほとんど付着しない。
【００７０】
以上に述べたエッチング工程の後に行なう工程は、第１の実施形態の図２（ｃ）に示す工程と同様である。
【００７１】
尚、以上の説明においては、光検出器２４を１個設けた場合を前提としたが、これに代えて、光検出器２４を２個以上設けると共に、各光検出器２４による干渉光２５の検出領域を例えば天板７の中央部及び周縁部のそれぞれに分けて設定してもよい。このようにすると、反応生成物等の付着膜の成長状況をより一層効率的に検出できるので、反応生成物の除去作業も効率化される。
【００７２】
以上のように、本実施形態によると、ＩｒやＰｔを含む積層膜のエッチング中に光検出器２４を用いたＩｎ−ｓｉｔｕモニターリングを行なうことにより、天板７における堆積物（エッチング反応生成物）の付着箇所を特定し、該特定された付着箇所にＦＳ電極２０を随時移動させて堆積物を除去すると共にこのような堆積物の除去を繰り返しながらエッチングを実施する。すなわち、天板７における反応生成物の付着場所においてのみＦＳ電極２０による反応生成物のエッチングを行なうので、天板７又はチャンバー１における反応生成物の付着がない箇所での絶縁部材の消耗を防ぎながら、不均一に付着した反応生成物を残さず除去することが可能となる。従って、ＦＳ電極２０の本来の役割である、天板７を含むチャンバー１を構成する絶縁材の消耗の防止を確実に実現しながら、反応生成物に起因するパーティクル発生を抑制できるので、電極材料膜のプラズマエッチングを低コストで且つ低欠陥で行なうことができる。特に、非常に沸点が高く気化しにくい反応生成物、つまり排気されにくい反応生成物を生じる貴金属膜又は白金族膜等のエッチングに本実施形態を適用して強誘電体メモリの電極形成を行なった場合に顕著な効果が得られる。
【００７３】
以上に述べた、本実施形態に係るプラズマエッチング方法を実施したところ、表３に示すように、８インチ円形ウェハ上において０．２μｍ以上の粒径を持つパーティクルの増加数は２０個程度であった。それに対して、図５（ａ）に示す従来のプラズマエッチング装置を用いてＦＳ電極４０に高周波電圧を印加してエッチングを実施した場合、８インチ円形ウェハ上において０．２μｍ以上の粒径を持つパーティクルの増加数は約５００個であった。すなわち、本実施形態によれば、従来技術と比べて、パーティクル発生数を大幅に低減することができる。
【００７４】
尚、第２の実施形態において、電極材料膜に対してエッチングを行なうと同時に、ＦＳ電極２０を移動させると共にＦＳ電極２０に高周波電力を印加して反応生成物を除去した。しかし、これに代えて、図２（ｂ）に示す、積層構造を持つ電極材料膜のエッチングを終了した後、該積層電極材料膜が形成された半導体基板を、図４（ａ）に示すエッチング装置におけるチャンバー１内の電極２上に載置したまま、又は該半導体基板をチャンバー１から取り出してから、ＦＳ電極２０を移動させると共にＦＳ電極２０に高周波電力を印加することにより、当該エッチング時に生じた反応生成物を除去する工程を行なってもよい。尚、この場合も、反応生成物を除去した後の工程は、図２（ｃ）に示す工程と同じである。
【００７５】
また、第２の実施形態において、天板７におけるチャンバー内壁側の表面に付着したエッチング反応生成物を検出するための検出手段として光検出器２４を設けたが、該検出手段が光検出器２４に限られないことは言うまでもない。また、このエッチング反応生成物の厚さ分布を、光検出器２４等の検出手段を用いずに求めてもよい。
【００７６】
また、第１及び第２の実施形態において、被エッチング膜が貴金属元素又は白金族元素を含む膜に限られないことは言うまでもない。すなわち、第１及び第２の実施形態において、被エッチング膜として、特に沸点が高くて気化しにくい（残りやすい）エッチング反応生成物を生じる電極材料膜を対象としたが、これに代えて、その他の半導体製造プロセス又は材料製造プロセスで用いられる材料膜を対象としても、同様の効果が得られることは言うまでもない。同様に、第１及び第２の実施形態において、エッチングガスとして、Ｃｌ2 ガス及びＯ2 ガスの混合ガスを用いたが、エッチングガスの種類は特に限定されるものではなく、例えば他の塩素含有ガス等を用いてもよい。
【００７７】
また、第１及び第２の実施形態において、ＩＣＰコイル及びＦＳ電極を持つエッチング装置（誘導結合プラズマエッチング装置）を対象とした。しかし、本発明は、これに限られず、チャンバーの外部に設けられ且つチャンバー内にプラズマを生成するための高周波電力が印加される第１の電極と、チャンバーと第１の電極との間に設けられ且つ高周波電力が印加される第２の電極とを持つタイプのエッチング装置であれば適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上に説明したように、本発明は、プラズマエッチング装置及びプラズマエッチング方法に関し、強誘電体キャパシタの電極材料膜のパターン加工工程を含む製造工程に適用した場合に特に有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るプラズマエッチング装置の概略構造を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示すエッチング装置における第１のＦＳ電極及び第２のＦＳ電極の平面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１及び第２の実施形態に係るプラズマエッチング方法を用いた、容量素子を形成するための各工程を示す断面図である。
【図３】（ａ）は従来のプラズマエッチング装置におけるエッチング中の反応生成物付着状態を示す図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係るプラズマエッチング装置におけるエッチング中の反応生成物付着状態を示す図である。
【図４】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係るプラズマエッチング装置の概略構造を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示すエッチング装置におけるＦＳ電極の平面図である。
【図５】（ａ）は従来のプラズマエッチング装置の概略構造を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示すエッチング装置におけるＦＳ電極の平面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１    チャンバー
２    電極
２ａ  支持部材
３    ウェハ
４    高周波電源
５    ＩＣＰコイル
６    高周波電源
７    天板
８    第１のＦＳ電極
９    第２のＦＳ電極
１０    高周波電源
１１    高周波電源
１２    ゲートバルブ
１３    排気口
２０    ＦＳ電極
２１    高周波電源
２２    アーム
２３    駆動装置
２４    光検出器
２５    干渉光
３０    ＳｉＮ膜
３１    コンタクトプラグ
３２    Ｉｒ膜
３３    Ｉｒ０2 膜
３４    Ｐｔ膜
３５    ＴｉＡｌＮ膜
３６    レジストパターン
３７    層間絶縁膜
３８    強誘電体膜
３９    容量上部電極
４０    ＦＳ電極
４１    エッチング反応生成物
【図１】
2005259836.tif 000006
【図２】
2005259836.tif 000007
【図３】
2005259836.tif 000008
【図４】
2005259836.tif 000009
【図５】
2005259836.tif 000010