(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二重のループ状アンテナを用いて真空チャンバー内に放電プラズマを発生する際に、隣接したループ状アンテナの導入端部の間隔を固定し、導入端部以外の隣接したループ状アンテナの間隔を調整可能とすることを特徴とする誘導結合プラズマの空間分布制御方法。
【請求項２】
隣接したループ状アンテナの導入端部の間隔が４０ｍｍであり、ループ状アンテナの導入端部に直径上対向したループ状アンテナの部分の可変間隔が２０ｍｍ〜６０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の誘導結合プラズマの空間分布制御方法。
【請求項３】
真空チャンバー内に放電プラズマを発生するための高周波アンテナを備えたプラズマ発生装置において、
高周波アンテナが二重のループ状コイルから成り、これら隣接したループ状コイルの導入端部間を予定の間隔に固定する固定手段と、導入端部以外の隣接したループ状コイルの間隔を調整できる間隔調整手段を備えることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項４】
間隔調整手段がループ状コイルの導入端部とほぼ直径上対向した位置に配置され、それぞれのループ状コイルを支持する支持部材と、それぞれの支持部材とねじ係合して隣接した支持部材を互いに離す方向及び近付ける方向に動かすシャフト部材とを備えていることを特徴とする請求項３に記載のプラズマ発生装置。
【請求項５】
真空チャンバー内に連続して存在する磁場ゼロの位置であるループ状磁気中性線を形成するための磁場発生手段を設けると共に、この磁気中性線に沿って交番電場を加えてこの磁気中性線に放電プラズマを発生するための高周波コイルを設けてなるプラズマ発生装置において、
高周波コイルが二重のループ状コイルから成り、これら隣接したループ状コイルの導入端部間を予定の間隔に固定する固定手段と、導入端部以外の隣接したループ状コイルの間隔を調整できる間隔調整手段を備えることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項６】
間隔調整手段がループ状コイルの導入端部とほぼ直径上対向した位置に配置され、それぞれのループ状コイルを支持する支持部材と、それぞれの支持部材とねじ係合して隣接した支持部材を互いに離す方向及び近付ける方向に動かすシャフト部材とを備えていることを特徴とする請求項５に記載のプラズマ発生装置。
【請求項７】
真空チャンバーの一部を円筒状の誘電体で構成し、誘電体で構成された円筒状の真空チャンバー部分の下部に高周波バイアスを印加する基板電極を設け、上記円筒状の真空チャンバー部分の外側にプラズマを発生するための高周波コイルを配置し、高周波コイルを二重のループ状コイルで構成し、隣接したループ状高周波コイルの導入端部間を予定の間隔に固定する固定手段と、導入端部以外の隣接したループ状コイルの間隔を調整できる間隔調整手段とを設けたことを特徴とする誘導結合放電型反応性イオンエッチング装置。
【請求項８】
真空チャンバーの一部を円筒状の誘電体で構成し、誘電体で構成された円筒状の真空チャンバー部分の外側に、この真空チャンバー部分内にループ状磁気中性線を形成する複数の磁場コイルを配置し、円筒状の真空チャンバー部分の下部に高周波バイアスを印加する基板電極を設け、磁気中性線と同一面内であって誘電体で構成された円筒状の真空チャンバー部分と磁場コイルとの間にプラズマを発生するための高周波コイルを配置し、高周波コイルを二重のループ状コイルで構成し、隣接したループ状高周波コイルの導入端部間を予定の間隔に固定する固定手段と、導入端部以外の隣接したループ状コイルの間隔を調整できる間隔調整手段とを設けたことを特徴とする磁気中性線放電型反応性イオンエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマを利用して、半導体上或いは電子部品、その他の基板上の物質を処理（例えばエッチング）するのに利用するプラズマの空間分布制御方法、この方法を実施するためのプラズマ発生装置及びこのプラズマ発生装置を用いたエッチング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術において用いられてきた誘導結合放電エッチング装置は、図１６に示すように、真空チャンバー１の側壁２の外側に真空チャンバー１内に放電プラズマを発生するための１重のコイルからなるアンテナ３を設け、この高周波アンテナ３にプラズマ発生用高周波電源４から高周波電力を印加し、ハロゲン系のガスを主体とするエッチングガスが流量制御器を通して上部天板５付近の周囲に設けたガス導入口６より導入され、気体を真空チャンバー１内に導入し、低圧でプラズマを形成するとともに導入気体を分解し、発生した原子、分子、ラジカル、イオンを積極的に利用し、絶縁体部材８を介して真空チャンバー１内に設けられたプラズマに接する基板電極７に高周波電源９から高周波電場を印加して基板電極７上に載置された基板をエッチングするように構成されている。
【０００３】
また、図１７には、本願出願人が、先に特開平７−263192号において提案した磁気中性線放電エッチング装置を示す。この先に提案した装置は、真空チャンバー１の上部の誘電体円筒壁２の外側に載置された３つの磁場コイル１０、１１、１２によって真空チャンバー１内部に磁気中性線１３が形成され、この磁気中性線１３に沿って、中間の磁場コイル１１の内側に配置された１重のアンテナ３にアンテナ用高周波電源４から高周波電場を印加することによりリング状のプラズマが形成されるように構成されている。また、エッチングガスは流量制御器を通して上部天板５付近の周囲より導入され、コングクタンスバルブの開口率によって圧力が制御される。真空チャンバー１の下部の基板電極７にはバイアス用高周波電源９から高周波電力が印加される。
【０００４】
このような構成した図１７に示される磁気中性線放電エッチング装置について説明する。
エッチングガスは真空チャンバー１の上部フランジ付近から導入され、誘電体円筒壁２の外側と中間の磁場コイル１１との間に配置された１重のアンテナ３に高周波電力を印加することによりプラズマが形成されて導入ガスが分解される。真空チャンバー１の下部の基板電極７にはバイアス用高周波電源９からバイアス用の高周波電力が印加される。ブロッキングコンデンサーによって浮遊状態になっている基板電極７は負のセルフバイアス電位となり、プラズマ中の正イオンが引き込まれて基板上の物質をエッチングする。
【０００５】
磁気中性線放電では、真空中にリング状に形成される磁気中性線１３の部分に密度の高いプラズマを形成するため、リング状磁気中性線１３に沿って形成される誘導電場を有効利用するものである。この方法によって、容易に1011cm-3の荷電粒子密度を持つプラズマが形成される。
【０００６】
本願出願人は、さらに特開平１０−３１７１７４号公報に開示されているように、微細な孔のエッチングを十分に行うために、プラズマ発生用アンテナを並列多重巻にして高周波電力を印加するのが有効であることを示した。
添付図面の図１８〜図２０にはプラズマ発生用アンテナを二重巻にした例を示す。
図１８に示す反応性イオンエッチング装置は誘導結合型として構成されている。図示エッチング装置において、１は真空チャンバーで、上部のプラズマ発生部１ａと基板電極部１ｂとを備え、基板電極部１ｂには排気口１ｃが設けられている。プラズマ発生部１ａは円筒形の側壁２を備え、この側壁２の外側には、真空チャンバ−１内にプラズマを発生させる二重巻きアンテナ３が配置され、この二重巻きアンテナ３はプラズマ発生用高周波電源４に接続され、真空チャンバー１の上部のプラズマ発生部1a内に放電プラズマを発生するようにしている。
【０００７】
真空チャンバー１の上部のプラズマ発生部1aの天板５は側壁２の上部フランジに密封固着され、またこの天板５の周囲部には真空チャンバ−１内へエッチングガスを導入するガス導入口６が設けられ、このガス導入口６は図示していないガス供給通路及びエッチングガスの流量を制御するガス流量制御装置を介してエッチングガス供給源に接続される。
また真空チャンバ−１のプラズマ発生部1aの下部の基板電極部1b内には基板電極７が絶縁体部材８を介して設けられ、この基板電極７はRFバイアスを印加する高周波電源９に接続されている。
【０００８】
図１９に示す反応性イオンエッチング装置は磁気中性線放電型として構成されている。図１の装置と対応した部分は同じ符号で示す。この実施例では、真空チャンバー１の上部のプラズマ発生部1aの円筒形の側壁２は誘電体で構成され、この側壁２の外側でしかも二重巻きアンテナ３の外側には、真空チャンバ−１内に磁気中性線を形成するための磁場発生手段を構成している三つの磁場コイル10、11、12が設けられ、真空チャンバー１の上部のプラズマ発生部1a内に磁気中性線13を形成する。
プラズマ発生用の二重巻きアンテナ３は、三つの磁場コイル10〜12によって真空チャンバー１の上部のプラズマ発生部1a内に形成された磁気中性線13に沿って交番電場を加えてこの磁気中性線に放電プラズマを発生するようにしている。
【０００９】
このように構成した図１８及び図１９に示す装置において、プラズマ発生用高周波電源４（13.56MHz）の電力を2.OkW 、基板バイアス高周波電源９（800kHz）の電力を500 Ｗ、Ａｒ90sccm（90％）、Ｃ4 Ｆ8 10sccm（10％）を導入し、３mTorr 圧力下でエッチングしたところ、エッチストップなしでシリコン酸化膜に0.3μm のほぼ垂直形状のエッチングが可能であった。
【００１０】
従来の装置構成における同条件下でのエッチングでは、パターン幅によって多少の相違はあるものの、約0.5μm 深さでエッチストップが起こっていた。
壁面に付着する物質には、ＣＦ、ＣＦ2 、ＣＦ3 、Ｃ2 Ｆ2 、Ｃ2 Ｆ4 、Ｃ2 Ｆ5 、Ｃ3 Ｆ5 、Ｃ3 Ｆ6 、等の化合物やさらに分解の進んだＣ2 ＦX 、Ｃ3 ＦX 、Ｃ4 ＦX （ｘ＝１〜２) 等の化合物がある。これらの化合物は壁面に付着して重合膜を形成する。
アンテナ３の表面電位が高いと、イオン衝撃が起こり、これらの化合物及び壁面材質がスパッタされて、微細加工に望ましくない物質として気相中に析出する。しかし、イオン衝撃が抑えられると、望ましくない物質の析出が低減されるばかりでなく、抑えられなくとも低電位でスパッタされて再びＣＦ、ＣＦ2 、ＣＦ3 等の有用なラジカルとなって気相中に飛び出し、逆に望ましいエッチャントとなる。
このように誘導磁場成分を有効に形成することにより、従来の装置構成ではエッチストップが起こっていた条件でもエッチストップなしにサブミクロンのホールパターンをエッチングできるようになった。
【００１１】
図２０〜図２２には１重巻きアンテナ面内における径方向誘導電場と並列二重巻きアンテナの中間位置の面内における径方向誘導電場とを示し、径方向位置１がアンテナの位置である。図２１では並列二重巻きアンテナはＺ＝０の位置にあり、一方１重巻きアンテナ位置はアンテナと同一平面である。アンテナ近傍における誘導電場は１重巻きでも並列二重巻きでも大きな差違はないが、アンテナ位置より遠くなると差違が発生する。並列二重巻きの場合、より遠方まで誘導電場成分が形成されている。このことは、プラズマ発生用のアンテナの表面電位を低くして、有効に誘導結合成分を大きくすることができることを意味する。
【００１２】
この結果、１重巻きアンテナの時に比べて、アンテナの内側の誘電体内壁面のスパッタが抑制される上に、プラズマ密度を低下させずに有効にプラズマを形成、維持できる。従って、静電結合成分を少なくしているので、アンテナ径を大きくできる上に、インピーダンスが減少した分、高い周波数の電力を供給することもできる。
また、プラズマ発生用のアンテナの表面電位が減少するので、微細加工に望ましくないＳｉＯ化合物や表面で重合した物質のプラズマ中へのスパッタによる析出を低く抑えることができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、広い面積に対するエッチング速度の均一性の観点から見ると、一重巻きアンテナの場合も二重巻きアンテナの場合も、アンテナの導入口すなわち端子部が不連続であるため、誘導結合が弱くなり、アンテナの水平面が基板と平行になるようにアンテナを配置する限り、アンテナの端子部付近のエッチング速度が他の領域に比べて低くなるという不均一性があった。
【００１４】
そこで、本発明は、上記の問題を解決して、広い面積でもエッチング速度を均一にできるプラズマの空間分布制御方法を提供することを主目的としている。
また本発明の別の目的は、この方法を実施するためのプラズマ発生装置を提供することにある。
さらに本発明のさらに別の目的は、このプラズマ発生装置を用いたエッチング装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の主目的を達成するために、本発明による誘導結合プラズマの空間分布制御方法は、二重のループ状アンテナを用いて真空チャンバー内に放電プラズマを発生する際に、隣接したループ状アンテナの導入端部の間隔を固定し、導入端部以外の隣接したループ状アンテナの間隔を調整可能とすることを特徴としている。
【００１６】
本発明による方法においては、隣接したループ状アンテナの直径上対向した部位の一方の間隔は固定され、直径上対向した部位の他方の間隔は予定の範囲で可変にされ得る。好ましい実施の形態では、  隣接したループ状アンテナの導入端部の間隔が４０ｍｍであり、ループ状アンテナの導入端部に直径上対向したループ状アンテナの部分の可変間隔が２０ｍｍ〜６０ｍｍであり得る。
【００１７】
本発明の別の目的を達成するため、本発明によれば、真空チャンバー内に放電プラズマを発生するための高周波アンテナを備えたプラズマ発生装置において、高周波アンテナが二重のループ状コイルから成り、これら隣接したループ状コイルの導入端部間を予定の間隔に固定する固定手段と、導入端部以外の隣接したループ状コイルの間隔を調整できる間隔調整手段を備えることを特徴としている。
【００１８】
また、上記の別の目的は、真空チャンバー内に連続して存在する磁場ゼロの位置であるループ状磁気中性線を形成するための磁場発生手段を設けると共に、この磁気中性線に沿って交番電場を加えてこの磁気中性線に放電プラズマを発生するための高周波コイルを設け、高周波コイルが二重のループ状コイルから成り、これら隣接したループ状コイルの導入端部間を予定の間隔に固定する固定手段と、導入端部以外の隣接したループ状コイルの間隔を調整できる間隔調整手段を備えて成るプラズマ発生装置によって達成される。
【００１９】
本発明によるプラズマ発生装置においては、間隔調整手段好ましくはループ状コイルの導入端部とほぼ直径上対向した位置に配置され、それぞれのループ状コイルを支持する支持部材と、それぞれの支持部材とねじ係合して隣接した支持部材を互いに離す方向及び近付ける方向に動かすシャフト部材とを備えていることができる。
【００２０】
上記のさらに別の目的を達成するために、本発明の一つの特徴によれば、真空チャンバーの一部を円筒状の誘電体で構成し、誘電体で構成された円筒状の真空チャンバー部分の下部に高周波バイアスを印加する基板電極を設け、上記円筒状の真空チャンバー部分の外側にプラズマを発生するための高周波コイルを配置し、高周波コイルを二重のループ状コイルで構成し、隣接したループ状高周波コイルの導入端部間を予定の間隔に固定する固定手段と、導入端部以外の隣接したループ状コイルの間隔を調整できる間隔調整手段とを設けたことを特徴とする誘導結合放電型反応性イオンエッチング装置が提供される。
【００２１】
本発明の別の特徴によれば、上記のさらに別の目的は、真空チャンバーの一部を円筒状の誘電体で構成し、誘電体で構成された円筒状の真空チャンバー部分の外側に、この真空チャンバー部分内にループ状磁気中性線を形成する複数の磁場コイルを配置し、円筒状の真空チャンバー部分の下部に高周波バイアスを印加する基板電極を設け、磁気中性線と同一面内であって誘電体で構成された円筒状の真空チャンバー部分と磁場コイルとの間にプラズマを発生するための高周波コイルを配置し、高周波コイルを二重のループ状コイルで構成し、隣接したループ状高周波コイルの導入端部間を予定の間隔に固定する固定手段と、導入端部以外の隣接したループ状コイルの間隔を調整できる間隔調整手段とを設けたことを特徴とする磁気中性線放電型反応性イオンエッチング装置によって達成される。
【００２２】
本発明によれば、隣接したループ状高周波コイルの導入端部間の間隔（すなわちピッチ）より導入端部の反対側すなわちほぼ直径上対向した側の隣接したループ状高周波コイルの部分の間隔を小さくすると、その部分のエッチング速度は導入端部側に比較して低くなる。従って、導入端部側とその反対側のそれぞれの間隔を同じにしていた場合のエッチング速度の不均一性を補正する方向へ間隔を調整することによって、被エッチング物の前面において均一なエッチング速度をうることができるようになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面の図１〜図１５を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１には、本発明の一実施の形態による磁気中性線放電型反応性イオンエッチング装置を示す。図示エッチング装置において、２０は真空チャンバーで、上部のプラズマ発生部２０ａと基板電極部２０ｂとを備え、基板電極部２０ｂには排気口２０ｃが設けられている。プラズマ発生部２０ａは円筒形の側壁２１を備え、この円筒形の側壁２１は誘電体で構成されている。この側壁２１の外側において、真空チャンバ−２０内に磁気中性線を形成するための磁場発生手段を構成している三つの磁場コイル２２、２３、２４が枠体２５に取付けられており、真空チャンバー２０の上部のプラズマ発生部２０a内に磁気中性線を形成する。
【００２４】
三つの磁場コイル２２、２３、２４とプラズマ発生部２０ａの円筒形の側壁２１との間には二重巻きループ状アンテナ２６が配置され、二重巻きループ状アンテナ２６の導入端部は共通の固定支持体２７で所望の固定間隔（ピッチ）に支持され、そして図示していないプラズマ発生用高周波電源に接続されている。ループ状アンテナ２６の導入端部にほぼ直径上対向したループ状アンテナ２６の部分は、図２及び図３に詳細に示すように、二つのアンテナ支持部材２８、２９で支持され、これらのアンテナ支持部材２８、２９は互いに逆向きのねじタップ２８ａ、２９ａが設けられており、またアンテナ支持部材２８、２９の基端部２８ｂ、２９ｂは横方向に拡張されており、そして案内支持部材３０の長手方向に沿って設けた案内溝３０ａに摺動自在に支持されている。
【００２５】
それぞれのアンテナ支持部材２８、２９のねじタップ２８ａ、２９ａは案内支持部材３０に平行にのびるねじ付きロッド部材３１にねじ係合される。従って、ねじ付きロッド部材３１を回転させることによりアンテナ支持部材２８、２９は、案内支持部材３０の案内溝３０ａに沿って互いに離れる方向又は近付く方向に移動し、これによりループ状アンテナ２６の間隔（ピッチ）を調整することができる。例えば、ねじ付きロッド部材３１を時計方向に回転させると、アンテナ支持部材２８、２９は、案内支持部材３０の案内溝３０ａに沿って互いに離れる方向に移動し、これによりループ状アンテナ２６の間隔を大きくでき、一方、ねじ付きロッド部材３１を反時計方向に回転させると、アンテナ支持部材２８、２９は、案内支持部材３０の案内溝３０ａに沿って互い近付く方向に移動し、これによりループ状アンテナ２６の間隔を小さくできる。この場合、ループ状アンテナ２６の間隔は最小２０ｍｍから最大６０ｍｍ、好ましくは２４ｍｍ〜５２ｍｍまで連続的に調整できるようにされ得る。また、この構成において、上下のループ状アンテナ２６の導入端部と導入端部にほぼ直径上対向した部分との間の中間部分は被エッチング面すなわち基板に平行に保たれる。
【００２６】
プラズマ発生用の二重巻きアンテナ２６は、三つの磁場コイル２２、２３、２４によって真空チャンバー２０の上部のプラズマ発生部２０a内に形成された磁気中性線に沿って交番電場を加えてこの磁気中性線に放電プラズマを発生するようにしている。
【００２７】
真空チャンバー２０の上部のプラズマ発生部２０aの天板３２は側壁２１の上部フランジに密封固着され、またこの天板３２には真空チャンバ−２０内へエッチングガスを導入するガス導入口３３が設けられ、このガス導入口３３は図示してないガス供給通路及びエッチングガスの流量を制御するガス流量制御装置を介してエッチングガス供給源に接続される。
【００２８】
また、図１に示すように、真空チャンバ−２０のプラズマ発生部２０aの下部の基板電極部２０b内には基板電極３４が絶縁体部材３５を介して設けられ、この基板電極３４はRFバイアスを印加する高周波電源３６に接続されている。
【００２９】
図４〜図１５には、このように構成した図示装置において下記の条件で６インチ石英マスク基板上のレジスト（グランケット）をドライエッチングしたときのエッチング速度の面内均一性の評価データを示す。
【００３０】
ドライエッチング条件Ａ（図１に示す装置において三つの磁場コイル２２、２３、２４を作動させずにＩＰＣ方式で運転）；
真空チャンバ−内圧力：０．６８Ｐａ
ガスの種類及び流量  ：Ｃｌ２（１６０ＳＣＣＭ）とＯ２（４０ＳＣ
ＣＭ）との混合ガス
アンテナへの印加電力：１ｋＷ
バイアス電力        ：４０Ｗ
三つの磁場コイル電流：０
プラズマ・基板間距離：１５０ｍｍ
【００３１】
ドライエッチング条件Ｂ（磁気中性線放電（ＮＬＤ）方式で運転）；
真空チャンバ−内圧力：０．６８Ｐａ
ガスの種類及び流量  ：Ｃｌ２（１６０ＳＣＣＭ）とＯ２（４０ＳＣ
ＣＭ）との混合ガス
アンテナへの印加電力：１ｋＷ
バイアス電力        ：４０Ｗ
三つの磁場コイル電流：コイル２２は  １８．８Ａ
コイル２３は−１６．４Ａ
コイル２４は  １８．８Ａ
（コイル２３のみ逆方向の電流であり、形
成される磁気中性線の半径は約８０ｍｍで
ある。）
プラズマ・基板間距離：１５０ｍｍ
【００３２】
被エッチング試料として以下のような６インチ石英マスク基板を用いた。
材  質：合成石英ガラス
寸  法：１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．３５ｍｍ厚さ
膜構成：レジスト（ＡＺＰ１３５０約５００ｎｍ厚さ）／低反射タ
イプ二層クロム膜（約１０５ｎｍ厚さ）／石英ガラス
【００３３】
図４〜図９は、ドライエッチング条件Ａにおいて試料をエッチングしたときのレジストエッチング速度の面内均一性を示す３Ｄグラフ及び測定データ表である。
二重ループ状アンテナの導入端部と反対側のピッチを４０ｍｍに調整した時には、図６及び図７に示すように、エッチング速度の面内均一性はほぼ対称な形態をしている。
【００３４】
これに対して、図４及び図５に示すように二重ループ状アンテナの導入端部と反対側のピッチを２４ｍｍに調整した時には、図４及び図５に示すようにアンテナの導入端部側のエッチング速度が他の領域より小さくなる形態に変化した。
【００３５】
一方、二重ループ状アンテナの導入端部と反対側のピッチを５２ｍｍに調整した時には、図８及び図９に示すように、アンテナの導入端部と反対側のエッチング速度が他の領域より小さくなる形態に変化した。
【００３６】
このように、二重ループ状アンテナのピッチを場所により変えることにより、エッチング速度の面内均一性の形を任意に変えることができた。
【００３７】
図１０〜図１５は、ドライエッチング条件Ｂにおいて試料をエッチングしたときのレジストエッチング速度の面内均一性を示す３Ｄグラフ及び測定データ表である。
二重ループ状アンテナの導入端部と反対側のピッチを４０ｍｍに調整した時には、図１２及び図１３に示すようにアンテナの導入端部側におけるエッチング速度が大きくなる形態を示し、エッチング速度の面内均一性については１２０ｍｍ角領域でのRange/Averageは１０．９％であった。
【００３８】
二重ループ状アンテナの導入端部と反対側のピッチを２４ｍｍに調整した時には、図１０及び図１１に示すように、アンテナの導入端部側におけるエッチング速度はピッチ４０ｍｍの場合よりさらに大きくなる傾向が助長された形態を示し、エッチング速度の面内均一性については１２０ｍｍ角領域でのRange/Averageは１７．９％であった。
【００３９】
二重ループ状アンテナの導入端部と反対側のピッチを５２ｍｍに調整した時には、図１４及び図１５に示すように、ピッチ４０ｍｍ及び２４ｍｍの場合に比べてアンテナの導入端部側におけるエッチング速度の大きくなる傾向が抑えられ、対称な形態に近付き、Range/Averageは７．３％であった。
【００４０】
このように、ＮＬＤ方式で運転した場合でも、エッチング速度の面内均一性の形を任意に変えることができ、アンテナのピッチを変える場所とピッチの大きさを適当に選択することによりエッチング速度の面内均一性を改善することができた。
【００４１】
ところで、図示した実施の形態では二重アンテナの場合について説明してきたが、当然三重以上の場合でも同様にアンテナピッチを変えることでエッチング速度の面内均一性の形態を変えることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明による誘導結合プラズマの空間分布制御方法においては、二重のループ状アンテナを用いて真空チャンバー内に放電プラズマを発生する際に、隣接したループ状アンテナの導入端部の間隔を固定し、導入端部以外の隣接したループ状アンテナの間隔を調整可能としているので、プラズマの空間分布を任意に制御することができるようになる。
【００４３】
また、本発明によるプラズマ発生装置においては、高周波アンテナを二重のループ状コイルで構成し、これら隣接したループ状コイルの導入端部間を予定の間隔に固定する固定手段と、導入端部以外の隣接したループ状コイルの間隔を調整できる間隔調整手段を設けているので、真空チャンバー内に発生されるプラズマの空間分布を簡単な構造で任意に制御することができるようになる。
【００４４】
さらに、本発明によるエッチング装置においては、真空チャンバーの外側にプラズマを発生するための高周波コイルを配置し、高周波コイルを二重のループ状コイルで構成し、隣接したループ状高周波コイルの導入端部間を予定の間隔に固定する固定手段と、導入端部以外の隣接したループ状コイルの間隔を調整できる間隔調整手段とを設けたことにより、間隔調整手段でループ状コイルの間隔を任意に調整することができ、それによりエッチング速度の面内均一性の形を任意に変えることができ、エッチング速度の面内均一性を改善することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一つの実施の形態を示す概略線図。
【図２】  図１に示す装置の要部を示す拡大断面図。
【図３】  図１に示す装置の要部を示す拡大平面図。
【図４】  図１に示す装置をＩＣＰ方式で作動した場合におけるアンテナピッチ２４ｍｍのときのエッチング速度の面内均一性を示すグラフ。
【図５】  図１に示す装置をＩＣＰ方式で作動した場合におけるアンテナピッチ２４ｍｍのときのエッチング速度の面内均一性を評価するデータ。
【図６】  図１に示す装置をＩＣＰ方式で作動した場合におけるアンテナピッチ４０ｍｍのときのエッチング速度の面内均一性を示すグラフ。
【図７】  図１に示す装置をＩＣＰ方式で作動した場合におけるアンテナピッチ４０ｍｍのときのエッチング速度の面内均一性を評価するデータ。
【図８】  図１に示す装置をＩＣＰ方式で作動した場合におけるアンテナピッチ５２ｍｍのときのエッチング速度の面内均一性を示すグラフ。
【図９】  図１に示す装置をＩＣＰ方式で作動した場合におけるアンテナピッチ５２ｍｍのときのエッチング速度の面内均一性を評価するデータ。
【図１０】  図１に示す装置をＮＬＤ方式で作動した場合におけるアンテナピッチ２４ｍｍのときのエッチング速度の面内均一性を示すグラフ。
【図１１】  図１に示す装置をＮＬＤ方式で作動した場合におけるアンテナピッチ２４ｍｍのときのエッチング速度の面内均一性を評価するデータ。
【図１２】  図１に示す装置をＮＬＤ方式で作動した場合におけるアンテナピッチ４０ｍｍのときのエッチング速度の面内均一性を示すグラフ。
【図１３】  図１に示す装置をＮＬＤ方式で作動した場合におけるアンテナピッチ４０ｍｍのときのエッチング速度の面内均一性を評価するデータ。
【図１４】  図１に示す装置をＮＬＤ方式で作動した場合におけるアンテナピッチ５２ｍｍのときのエッチング速度の面内均一性を示すグラフ。
【図１５】  図１に示す装置をＮＬＤ方式で作動した場合におけるアンテナピッチ５２ｍｍのときのエッチング速度の面内均一性を評価するデータ。
【図１６】  一重アンテナを使用した従来の誘導結合放電型エッチング装置を示す概略線図。
【図１７】  一重アンテナを使用した従来の磁気中性線放電型エッチング装置を示す概略線図。
【図１８】  二重アンテナを使用した従来の誘導結合放電型エッチング装置を示す概略線図。
【図１９】  二重アンテナを使用した従来の磁気中性線放電型エッチング装置を示す概略線図。
【図２０】  エッチング装置におけるベクトルポテンシャルの計算位置を示す図。
【図２１】  ベクトルポテンシャルの径方向の分布を示すグラフ。
【図２２】  Ｒ＝０．８におけるＺ方向のベクトルポテンシャルの径方向の分布を示すグラフ。
【符号の説明】
２０  ：真空チャンバー
２０ａ：プラズマ発生部
２０ｂ：基板電極部
２０ｃ：排気口
２１  ：円筒形の側壁
２２  ：磁場コイル
２３  ：磁場コイル
２４  ：磁場コイル
２５  ：枠体
２６  ：二重巻きループ状アンテナ
２７  ：固定支持体
２８  ：アンテナ支持部材
２９  ：アンテナ支持部材
３０  ：案内支持部材
３０ａ：案内溝
３１  ：ねじ付きロッド部材
３２  ：天板
３３  ：ガス導入口
３４  ：基板電極
３５  ：絶縁体部材
３６  ：高周波電源
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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