(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器と、前記真空容器の外部に配置されたアンテナコイルと、前記アンテナコイルに高周波電力を印加する電源と、前記真空容器にガスを供給するガス供給装置と、前記真空容器からガスを排気するガス排気装置とを備えたプラズマ処理装置であって、
ドーム状に形成されたアンテナコイルに対し真空容器の反対側に筐体を備え、
前記アンテナコイルは前記筐体から突出した複数の凹型支持部材によって支持されていること
を特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記支持部材の前記真空容器と対向する面に形成された凹部の底面と前記アンテナコイルとの距離が５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であること
を特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
支持部材は、比誘電率１０以上の材料であること
を特徴とする請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
比誘電率１０以上の材料が、セラミック、ガラス、フッ素系樹脂のいずれか一方の材料であること
を特徴とする請求項３記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体部品や液晶部品、光ディスク部品や電子部品デバイスなどの製造に利用されるプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体などの電子デバイスは、一層の性能向上や低コスト化が求められており、それらの要求を実現するために、大集積化に絶え得る高精度で高速処理が可能な微細加工技術が必須となってきている。このような微細加工技術に対応する方法としては、プラズマ処理方法を利用した加工処理が一般的となっており、例えば、ドライエッチング法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法などが用いられる。
【０００３】
以下、上述したプラズマ処理方法のうち、特にドライエッチング法を取り上げ説明する。図２は従来のドライエッチング装置の概略図であり、特に、誘導結合型プラズマ源（以下「ＩＣＰ」と称す）を有する基本構成を示す。
【０００４】
以下、ＩＣＰを利用したドライエッチング法の動作手順を説明する。
【０００５】
まず、真空容器１の外部に配置されたアンテナコイル２に対して、整合回路３を介し高周波電源４ａから高周波電力を印加することで電界を発生させる。このアンテナコイル２から発生した電界は、高周波導入部材５による電磁界の作用効果によって、前記電界を真空容器１内に誘導する。このとき真空容器１内では、ガス供給装置６からガスが導入され、ガス排気装置７でガスが排気されており、高周波電源４ｂから基板８を載置する基板保持台９に高周波電力を印加することで、前記電界とガスとが反応し、真空容器１内にプラズマが発生する。このプラズマの作用によって、基板８をエッチングすることを可能としている。その際、アンテナコイル２を支持する筐体１０は接地されているものとする。一般にＩＣＰは、高密度のプラズマを発生／維持させることができるという特徴があることから、現在では主流なプラズマ処理装置として利用されている。
【０００６】
また、最近では、液晶表示パネルや半導体ウエハは大版化する傾向にあり、それに伴いプラズマ処理装置そのものが大型化してきており、従来技術におけるＩＣＰ方式のプラズマ処理装置では、真空容器１やアンテナコイル２の外径がメーター角を越えてきている。また、アンテナコイル２に印加する電力も１０ｋＷ以上の高出力が必要になってきているのが現状である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述する従来技術におけるプラズマ処理装置では、アンテナコイル２が大型化した場合、その形状を確保することは困難となるだけでなく、アンテナコイル２に電力を高出力で印加した際、アンテナコイル２と筐体１０とを固定する絶縁部材１１に電荷が蓄積され、異常放電を誘発させる要因となる可能が高くなり、真空容器１内に安定したプラズマを発生することが難しいという問題が発生することになる。
【０００８】
本発明は上記従来の問題を解決するもので、アンテナコイルの形状を確保しつつ、異常放電の発生を抑制することが可能なプラズマ処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載されたプラズマ処理装置は、真空容器の外部にアンテナコイルを有し、前記アンテナコイルは支持部材によって支持され、前記アンテナコイルに高周波電力を印加することでプラズマを発生させ、真空容器内に配置された基板を処理するプラズマ処理装置であって、支持部材は凹形状の部材であり、前記支持部材の高さから凹みの深さを差し引いた距離が５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載されたプラズマ処理装置は、請求項１におけるプラズマ処理装置において、アンテナコイルを支持した基板に対向する面と、前記アンテナコイルの上部との距離が５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載されたプラズマ処理装置は、請求項１または２に記載のプラズマ処理装置において、支持部材は比誘電率１０以上の材料であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載されたプラズマ処理装置は、請求項３におけるプラズマ処理装置において、比誘電率１０以上の材料が、セラミック、ガラス、フッ素系樹脂のいずれか一方の材料であることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置の全体構成を示す。
【００１４】
このプラズマ処理装置は、真空容器１、アンテナコイル２、整合回路３、高周波電源４ａ及び４ｂ、高周波導入部材５、ガス供給装置６、ガス排気装置７、基板保持台９、筐体１０、絶縁部材１１、支持部材１２で構成される。
【００１５】
本実施形態では、図１に示すように、アンテナコイル２を支持する支持部材１２として、セラミックなどの比誘電率が１０以上の材料で形状が凹型の部材としている。支持部材１２は、アンテナコイル２と電気的に接地される筐体１０の一部との距離をｄ1（或いはｄ2）を５ｍｍとしている。
【００１６】
また、アンテナコイル２と筐体１０との位置関係は、筐体１０とアンテナコイル２を筐体１０に支持する絶縁部材との距離ｒ1とし、アンテナコイル２を支持し基板８に対向する筐体１０の表面とアンテナコイル２の上部との距離をｒ2の双方とも５ｍｍとしている。
【００１７】
以下、上記のような構成と位置関係におけるプラズマ処理装置で、ドライエッチングを行う際の動作手順を説明する。
【００１８】
まず、真空容器１の外部に配置されたアンテナコイル２に対して、整合回路３を介し高周波電源４ａから１０ｋＷの電力を印加することで電界を発生させる。このアンテナコイル２から発生した電界は、高周波導入部材５による電磁界の作用効果によって、前記電界を真空容器１内に誘導する。このとき真空容器１内では、ガス供給装置６からガスが導入され、ガス排気装置７でガスが排気されており、高周波電源４ｂから基板８を載置する基板保持台９に高周波電力を印加することで、前記電界とガスとが反応し、真空容器１内にプラズマが発生する。
【００１９】
上記のような装置構成でエッチングを行った結果、従来技術のようなアンテナコイル２の形状変化や異常放電が発生することなく、真空容器１内に安定したプラズマを発生することができた。
【００２０】
なお、本実施形態では、特にｄ1及びｄ2の距離を５ｍｍとし、ｒ1及びｒ2の距離を５ｍｍとした場合を示したが、それぞれ５〜１０ｍｍで実験を行った結果（図示せず）でも、良好な結果が得られた。また、本実施形態では、比誘電率が１０以上の材料としてセラミックを提示したが、他の材料として、ガラスやフッ素樹脂材料であってもよい。
【００２１】
以上のように、アンテナコイルを支持する凹型の支持部材を設け、アンテナコイルと電気的に接地される筐体の一部との距離を５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることで、真空容器内に安定したプラズマを発生させることが可能となる。また、上記に加え、筐体とアンテナコイルを筐体に支持する部材との距離を５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、筐体の基板に対向する表面とアンテナコイルの上部との距離を５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とした場合では、特に好適である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のプラズマ処理装置によれば、真空容器内に比誘電率が１０以上で凹型の支持部材を設けることで、真空容器内に安定したプラズマを発生することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置を示す図
【図２】従来技術におけるプラズマ処理装置を示す図
【符号の説明】
１  真空容器
２  アンテナコイル
３  整合回路
４ａ，４ｂ  高周波電源
５  高周波導入部材
６  ガス供給装置
７  ガス排気装置
８  基板
９  基板保持台
１０  筐体
１１  絶縁部材
１２  支持部材
【図１】
0003888120.tif 000002
【図２】
0003888120.tif 000003