(57)【要約】【課題】ウェハ周縁部付近でもウェハ中心部付近と同等の加工を行うことができるプラズマ処理装置の上部電極を提供する。【解決手段】実施形態によれば、平行平板型のプラズマ処理装置１０のシャワーヘッド４１を構成し、下部電極に対向して配置される上部電極４４が提供される。前記下部電極上に載置される処理対象の載置領域に対応する処理対象対応領域の外周部に凹部４４３を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行平板型のプラズマ処理装置のシャワーヘッドを構成し、下部電極に対向して配置される上部電極において、
前記下部電極上に載置される処理対象の載置領域に対応する処理対象対応領域の外周部に凹部を有することを特徴とする上部電極。
【請求項２】
前記凹部の外周部に、前記処理対象対応領域よりも前記下部電極側に突出した凸部を有することを特徴とする請求項１に記載の上部電極。
【請求項３】
前記凹部は、ロゴウスキー形状を有することを特徴とする請求項１に記載の上部電極。
【請求項４】
平行平板型のプラズマ処理装置の下部電極を構成する処理対象支持部材の外周に設けられるエッジリングにおいて、
前記プラズマ処理装置の上部電極と対向する面の少なくとも処理対象支持部材側で、内周側から外周側に向かって前記上部電極からの距離が大きくなるように構成されることを特徴とするエッジリング。
【請求項５】
チャンバ内に、下部電極を構成し、処理対象を保持する処理対象支持部材と、シャワーヘッドを構成し、前記処理対象支持部材に対向して配置される上部電極と、を備える平行平板型のプラズマ処理装置において、
前記処理対象支持部材の外周に設けられるエッジリングを備え、
前記上部電極は、前記処理対象の載置領域に対応する処理対象対応領域の外周部に凹部を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、上部電極、エッジリングおよびプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＩＥ（Reactive  Ion  Etching）装置として、ウェハを保持する下部電極と、エッチングガスを供給するガス流路を複数備える上部電極とが、互いに平行に配置された平行平板型の構造のものが知られている。平行平板型のＲＩＥ装置では、上部電極を接地し、下部電極に高周波電力を印加して、上部電極と下部電極との間の空間に供給されたガスをプラズマ化する。
【０００３】
ウェハの外周部付近では、プラズマが外側に向かって広がり易くなる。そのため、ウェハの外周部に対応する上部電極には、周囲に対して突出した凸状部が設けられる。これによって、ウェハが載置される領域内にプラズマを閉じ込めることができ、ウェハ周縁部付近でのエッチングの効率を上げている。
【０００４】
しかしながら、ウェハ中心部付近での電気力線は、下部電極のウェハ載置面に対して略垂直となっているが、ウェハ周縁部付近での電気力線は、ウェハ載置面に対して垂直から傾いた角度になる。そのため、ウェハ周縁部では、エッチングによる加工形状が電気力線の方向に傾いてしまう虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２２０５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一つの実施形態は、ウェハ周縁部付近でもウェハ中心部付近と同等の加工を行うことができる上部電極、エッジリングおよび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】
【０００７】
本発明の一つの実施形態によれば、平行平板型のプラズマ処理装置のシャワーヘッドを構成し、下部電極に対向して配置される上部電極が提供される。前記下部電極上に載置される処理対象の載置領域に対応する処理対象対応領域の外周部に凹部を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態によるプラズマ処理装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態による上部電極と下部電極の構造の一部断面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態による上部電極の構造の他の例を示す断面図である。
【図４】図４は、一般的なプラズマ処理装置における上部電極と下部電極の構造の一部を示す断面図である。
【図５】図５は、第２の実施形態によるプラズマ処理装置の上部電極と下部電極の構造の一例を模式的に示す一部断面図である。
【図６】図６は、第２の実施形態によるプラズマ処理装置の上部電極と下部電極の構造の他の例を模式的に示す一部断面図である。
【図７】図７は、第３の実施形態によるプラズマ処理装置の上部電極と下部電極の構造の一例を模式的に示す一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる上部電極、エッジリングおよびプラズマ処理装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態によるプラズマ処理装置の構成の一例を模式的に示す断面図であり、図２は、第１の実施形態による上部電極と下部電極の構造の一部断面図であり、図３は、第１の実施形態による上部電極の構造の他の例を示す断面図である。ここでは、プラズマ処理装置１０として、ＲＩＥ装置を例示している。
【００１１】
プラズマ処理装置１０は、気密に構成されたたとえばアルミニウム製のチャンバ１１を有している。チャンバ１１内には、処理対象としてのウェハ１００を水平に支持するとともに、下部電極として機能する処理対象支持部材である支持テーブル２１が設けられている。支持テーブル２１には、図示しないがウェハ１００を静電吸着する静電チャック機構などの保持機構が設けられている。支持テーブル２１の側面および底面の周縁部を覆うように絶縁材料からなるインシュレータリング２２が設けられる。インシュレータリング２２で覆われた支持テーブル２１の上方の外周には、シリコン、ＳｉＣ、石英などからなるエッジリング２３が設けられる。このエッジリング２３は、ウェハ１００のエッチング時に、電界がウェハ１００の周縁部で鉛直方向（ウェハ面に垂直な方向）に対して偏向しないように電界を調整するために設けられる部材である。
【００１２】
また、支持テーブル２１は、チャンバ１１の中央付近の底壁から鉛直上方に筒状に突出する支持部１２上に、インシュレータリング２２を介して支持されている。インシュレータリング２２とチャンバ１１の側壁との間には、バッフル板２４が配置されている。バッフル板２４は、板の厚さ方向を貫通する複数のガス排出孔２５を有する。また、支持テーブル２１には、高周波電力を供給する給電線３１が接続されており、この給電線３１にブロッキングコンデンサ３２、整合器３３および高周波電源３４が接続されている。プラズマ処理中に、高周波電源３４から所定の周波数の高周波電力が支持テーブル２１に供給される。
【００１３】
下部電極として機能する支持テーブル２１上面に、対向してシャワーヘッド４１が設けられる。支持テーブル２１の上面とシャワーヘッド４１の下面とは、所定の距離を隔てて設けられる。シャワーヘッド４１は、後述するように上部電極４４を有する。シャワーヘッド４１は、チャンバ１１の上部を構成するトッププレート１１ａに、図示しない固定具によって固定される。トッププレート１１ａは、プラズマ処理中には、接地電位とされる。このように、シャワーヘッド４１と支持テーブル２１とは、一対の平行平板電極を構成している。
【００１４】
チャンバ１１の上部付近には、図示しないガス供給口が設けられる。ガス供給口には、配管を通じて図示しないガス供給装置が接続されている。ガス供給装置は、プラズマ処理時に処理ガスをガス供給口からチャンバ１１内に供給する。
【００１５】
支持テーブル２１とバッフル板２４よりも下部のチャンバ１１にはガス排気口１４が設けられている。ガス排気口１４には、配管を通じて図示しない真空ポンプが接続されている。プラズマ処理の際には、真空ポンプによって、チャンバ１１内が所定の真空度にされる。
【００１６】
また、バッフル板２４とシャワーヘッド４１との間で区切られる領域のチャンバ１１の側壁には、プラズマ処理時に発生する反応生成物のチャンバ１１側壁への付着を防止するデポシールド５１が設けられている。さらに、チャンバ１１の所定の位置の側壁部には、ウェハ１００を出し入れする開口部１５が形成され、この開口部１５に対応するデポシールド５１の部分には、シャッタ５２が設けられている。シャッタ５２は、チャンバ１１の外部と内部との間を仕切る役割を有し、ウェハ１００を出し入れする際に、開口部１５とチャンバ１１内とを接続するように開かれる。
【００１７】
このような構成のプラズマ処理装置１０の内部は、プラズマ処理室６１と、ガス供給室６２と、ガス排気室６３と、に分けることができる。プラズマ処理室６１は、チャンバ１１内の支持テーブル２１およびバッフル板２４と、シャワーヘッド４１とで仕切られた領域である。ガス供給室６２は、シャワーヘッド４１で仕切られたチャンバ１１内の上部の領域である。ガス排気室６３は、支持部１２およびバッフル板２４で仕切られたチャンバ１１内の下部の領域である。
【００１８】
ここで、図１と図２を参照しながら、支持テーブル２１周辺の構造について説明する。インシュレータリング２２は、リング状の下部インシュレータリング２２１と、リング状の上部インシュレータリング２２２と、を含む。下部インシュレータリング２２１は、エッジリング２３を支持し、支持テーブル２１の周囲に配置される。上部インシュレータリング２２２は、下部インシュレータリング２２１の周縁部上に載置される。
【００１９】
下部インシュレータリング２２１は、たとえば石英によって構成される。下部インシュレータリング２２１の上面部には、エッジリング２３を載置するエッジリング載置部２２１ａと、上部インシュレータリング２２２を載置する上部インシュレータリング載置部２２１ｂと、を有する。エッジリング載置部２２１ａと上部インシュレータリング載置部２２１ｂの上面は、それぞれ平坦化されており、この図の例では、上部インシュレータリング載置部２２１ｂの上面の方がエッジリング載置部２２１ａの上面に比して低く構成され、両者の間には段差が設けられている。
【００２０】
エッジリング載置部２２１ａ上には、エッジリング２３が載置される。上部インシュレータリング載置部２２１ｂ上には、上部インシュレータリング２２２が載置される。つまり、上部インシュレータリング２２２は、下部インシュレータリング２２１に設けられた段差に、はめ込まれるように載置される。このように、下部インシュレータリング２２１に設けられた段差に上部インシュレータリング２２２をはめ込むことで、上部インシュレータリング２２２の水平面内方向の意図しない変位が抑制される。上部インシュレータリング２２２は、下部インシュレータリング２２１上にただ載置されるだけでもよいし、固定部材で固定されてもよい。上部インシュレータリング２２２は、酸化シリコンまたはイットリアの焼結体などで構成される。
【００２１】
上部インシュレータリング２２２の幅は、下部インシュレータリング２２１の上部インシュレータリング載置部２２１ｂの幅よりも若干広く構成される。そのため、上部インシュレータリング２２２の外周側の側面部は、下部インシュレータリング２２１の外周側の側面部よりも外部に突出している。このような構成によって、プラズマ処理中にイオンまたはラジカルが、下部インシュレータリング２２１の側面まで飛来することを抑制できる。
【００２２】
支持テーブル２１の上面の周縁部にも段差部２１１が設けられており、段差部２１１を構成する面は、下部インシュレータリング２２１のエッジリング載置部２２１ａの上面と同じ高さとなっている。そして、エッジリング２３は、支持テーブル２１の段差部２１１と下部インシュレータリング２２１のエッジリング載置部２２１ａとで支持される。また、エッジリング２３は、上部インシュレータリング２２２の内周側の側面と、支持テーブル２１の段差部２１１を構成する側面とによって半径方向の移動が抑制されるように固定される。つまり、エッジリング２３は、エッジリング載置部２２１ａの外周側に突出しないように、下部インシュレータリング２２１のエッジリング載置部２２１ａ上と支持テーブル２１の段差部２１１上に載置されるように設計されている。
【００２３】
エッジリング２３の上面部２３１ａは、上部インシュレータリング２２２の上面とほぼ同じ高さである。また、エッジリング２３の内周側の上面には、ウェハ１００の周縁部を支持するウェハ載置部２３１ｂが設けられる。ウェハ載置部２３１ｂの上面は、上面部２３１ａよりも低く、支持テーブル２１の上面と同じ高さとなる。上面部２３１ａとウェハ載置部２３１ｂとはそれぞれ平坦化されている。エッジリング２３の下面は、下部インシュレータリング２２１のエッジリング載置部２２１ａ上と、支持テーブル２１の段差部２１１上とに安定して支持されるように、平坦に構成される。
【００２４】
つぎに、図１と図２を参照しながら、シャワーヘッド４１の構造について説明する。シャワーヘッド４１は、クーリングプレート４２と、バックプレート４３と、上部電極４４と、ガードリング４５と、を有する。
【００２５】
クーリングプレート４２は、プラズマ処理中でもバックプレート４３と上部電極４４の温度が所定の温度となるように、外部から供給される所定の温度の水などの冷媒が循環される構造となっている。クーリングプレート４２は、たとえばステンレスによって構成される。クーリングプレート４２は、電極保持部４２１と、支持部４２２と、を有する。電極保持部４２１は、バックプレート４３、上部電極４４およびガードリング４５からなる構造体を保持する部分である。支持部４２２は、チャンバ１１のトッププレート１１ａに固定される。
【００２６】
電極保持部４２１は、支持部４２２に対して支持テーブル２１側に突出している。電極保持部４２１のウェハ載置領域に対応する領域には、溝４２３が形成されている。この溝４２３は、バックプレート４３が配置されることによって、プレナム室の役割を有する。溝４２３とガス供給室６２との間は、図示しないガス流路によって接続されている。電極保持部４２１の溝４２３の配置領域の外周には、平坦部４２４が設けられる。
【００２７】
バックプレート４３は、たとえば略均一な厚さの円盤状の部材からなり、クーリングプレート４２の電極保持部４２１の支持テーブル２１側に設けられる。クーリングプレート４２によって上部電極４４が冷却されるように、また上部電極４４が接地電位となるように、バックプレート４３は、熱伝導性および電気伝導性の良い材料からなる。バックプレート４３は、たとえばアルミニウム、アルミニウム合金などによって構成される。
【００２８】
バックプレート４３のウェハ１００の載置領域に対応する領域には、バックプレート４３を厚さ方向に貫通するガス流路４３１が２次元的に配置される。ガス流路４３１の配置領域の周縁領域が、クーリングプレート４２の平坦部４２４に重なるように、バックプレート４３は、図示しない固定具によってクーリングプレート４２と固定される。クーリングプレート４２の平坦部４２４とバックプレート４３との間の接触によって、バックプレート４３との間の熱的および電気的な伝導が行われる。
【００２９】
上部電極４４は、バックプレート４３の支持テーブル２１側に、バックプレート４３に接して設けられ、図示しない固定具によってバックプレート４３に固定される。上部電極４４は、シリコンなどによって構成される。上部電極４４は、バックプレート４３側は平坦であるが、支持テーブル２１側に、ガス流路配置部４４１と、凸状部４４２と、凹部４４３とを有する円盤状の部材からなる。
【００３０】
ガス流路配置部４４１は、円盤状の部材中のウェハ１００の載置領域に対応する領域であり、厚さが一定となっている。ガス流路配置部４４１には、円盤状の部材を厚さ方向に貫通するガス流路４４５が２次元的に配置される。バックプレート４３に対して上部電極４４の位置合わせを行って、上部電極４４をバックプレート４３に固定したときに、バックプレート４３のガス流路４３１の位置に一致するように、ガス流路４４５が設けられる。ここでは、バックプレート４３のガス流路４３１の径に比して、上部電極４４のガス流路４４５の径の方が小さく設定される場合が示されている。
【００３１】
凸状部４４２は、円盤状の部材中のガス流路配置部４４１の外側に位置し、ガス流路配置部４４１に対して厚さが厚くなっている。凸状部４４２の最大厚さは、たとえばガス流路配置部４４１の厚さの１．５〜２倍程度とすることができる。凸状部４４２は、プラズマ処理中にプラズマがウェハ１００の周縁部から外側に向かって広がってしまうのを抑制する機能を有する。また、上部電極４４の周縁部での電界の乱れを抑えるため、凸状部４４２を、外周部に向かって徐々に厚さが減少する構造のロゴウスキー形状とすることが望ましい。凸状部４４２は、上部インシュレータリング２２２に対向した位置に設けられる。
【００３２】
凹部４４３は、ガス流路配置部４４１の外周側で、凸状部４４２の内周側に配置される。凹部４４３の厚さは、ガス流路配置部４４１に対して薄くなっている。凹部４４３の最小厚さは、たとえばガス流路配置部４４１の厚さの０．８〜０．９５倍程度とすることができる。凹部４４３を設けることで、ウェハ１００の載置領域の周縁部での上部電極４４とウェハ１００（エッジリング２３）との間の距離が広がり、電気力線の曲がりを緩和することができる。凹部４４３は、エッジリング２３に対向した位置に設けられる。
【００３３】
バックプレート４３の外周部で、クーリングプレート４２と上部電極４４とに挟まれる領域には、ガードリング４５が設けられる。
【００３４】
また、クーリングプレート４２の電極保持部４２１とバックプレート４３と上部電極４４とが重ね合わされた構造体の外周部には、所定の距離をおいてプラズマの閉じ込めを行う図示しないコンファインメントリングが設けられる。コンファインメントリングは、リング状を有し、内径は、上部電極４４（電極保持部４２１）の径よりもわずかに大きい。
【００３５】
凹部４４３の形状は、図１と図２のように、曲面であってもよいし、図３のように、凹部４４３の側面と底面の輪郭線が直線となるように構成し、側面と底面の交差位置に角部を有するものであってもよい。図１と図２のように曲面にする場合には、側面と底面の形状をロゴウスキー形状とすることが望ましい。
【００３６】
このように構成されたプラズマ処理装置１０での処理の概要について説明する。まず、支持テーブル２１上に処理対象であるウェハ１００が載置され、たとえば静電チャック機構によって固定される。ついで、ガス排気口１４に接続される図示しない真空ポンプでチャンバ１１内が真空引きされる。このとき、ガス排気室６３とプラズマ処理室６１との間は、バッフル板２４に設けられたガス排出孔２５によって接続されているので、ガス排気口１４に繋がる真空ポンプによってチャンバ１１内全体が真空引きされる。
【００３７】
その後、チャンバ１１内が所定の圧力に達すると、図示しないガス供給装置から処理ガスがガス供給室６２へと供給される。ガス供給室６２からシャワーヘッド４１のバックプレート４３のガス流路４３１と上部電極４４のガス流路４４５とを介して、処理ガスがプラズマ処理室６１に供給される。プラズマ処理室６１内の圧力が所定の圧力に達すると、シャワーヘッド４１（上部電極４４）を接地した状態で、支持テーブル２１（下部電極）に高周波電圧を印加して、プラズマ処理室６１内にプラズマ１１０を生成させる。ここで、下部電極側には高周波電圧による自己バイアスにより、プラズマ１１０とウェハ１００との間に電位勾配が生じ、プラズマガス中のイオンが支持テーブル２１へと加速されることになり、異方性エッチング処理が行われる。
【００３８】
図２に示されるように、ウェハ１００の中央付近では、電気力線ＥＬ１はウェハ載置面に対して垂直な方向に延びる。また、上記したように第１の実施形態では、上部電極４４のガス流路配置部４４１の外周側に凹部４４３を設けたので、凹部４４３における上部電極４４と下部電極との間の距離が広がる。これによって、ウェハ１００の周縁部および外周部での電気力線ＥＬ２の曲がりを抑制することができる。すなわち、ウェハ１００の周縁部および外周部でも、電気力線ＥＬ２の方向をウェハ載置面に対して略垂直な方向にすることができる。その結果、ウェハ１００の周縁部と周縁部以外の領域でのエッチング処理の不均一性を解消することができる。特に、側面と底面がロゴウスキー形状の凹部４４３を設けることで、ウェハ１００の周縁部および外周部において電気力線ＥＬ２の曲がりを抑制しつつ、電界の乱れを抑えるうえでも極めて有効となる。
【００３９】
図４は、一般的なプラズマ処理装置における上部電極と下部電極の構造の一部を示す断面図である。なお、上記した構成と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。一般的なプラズマ処理装置では、上部電極４４は、ガス流路配置部４４１と、ガス流路配置部４４１の外周部に設けられる凸状部４４２と、を有し、凹部４４３は設けられていない。凸状部４４２は、ウェハ載置領域の外周部付近からインシュレータリング２２の周縁部付近までの領域に対向して設けられる。すなわち、ウェハ１００の周縁部に隣接する位置に凸状部４４２が配置されることになる。
【００４０】
このような構造では、ウェハ１００の中央付近では、電気力線ＥＬ１１はウェハ載置面に対して垂直であるが、ウェハ１００の周縁部付近および外周部では電気力線ＥＬ１２が曲がる。これは、上部電極４４の凸状部４４２の形成位置で、上部電極４４と下部電極との間の距離が短くなるためである。このような状態でエッチング処理が行われると、ウェハ１００上で加工に差が生じる。たとえば、ウェハ１００の周縁部以外の領域では、エッチングによって形成される孔または溝などの形成方向が基板面に垂直な方向であるのに対して、ウェハ１００の周縁部では、孔または溝などの形成方向が基板面に垂直な方向から倒れた方向（その位置での電気力線の方向）になり、ウェハ１００上の場所によって、加工形状が異なる。
【００４１】
これに対して、第１の実施形態では、図２に示されるように、ウェハ１００の載置領域に対応する上部電極４４の領域の外周側に凹部４４３を設けたので、ウェハ１００の周縁部および外周部での上部電極４４と下部電極との間の距離が広がる。そのため、ウェハ１００の周縁部および外周部での電気力線ＥＬ２の曲がり具合が、一般的な場合に比して改善され、ウェハ載置面に対して垂直に近くなる。つまり、ウェハ１００の周縁部においても、周縁部以外の領域と同様にプラズマ中のイオンがウェハ１００の上面に対して略垂直の角度で衝突する。したがって、ウェハ１００の周縁部でのエッチング処理による加工形状が改善され、ウェハ１００の周縁部以外の領域と周縁部でのエッチング処理を均一化することができるという効果を有する。
【００４２】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、上部電極のウェハ載置領域に対応する領域の外周側に凹部を設ける場合を説明した。第２の実施形態では、下部電極側の形状を変更して、ウェハの周縁部および外周部での電気力線の曲がりを改善する場合について説明する。
【００４３】
図５は、第２の実施形態によるプラズマ処理装置の上部電極と下部電極の構造の一例を模式的に示す一部断面図である。第２の実施形態では、上部電極４４は、ガス流路配置部４４１と凸状部４４２とを有する。凸状部４４２は、エッジリング２３の外周部、この例では上部インシュレータリング２２２に対応する領域に配置される。第１の実施形態で、凹部４４３が設けられていたエッジリング２３に対向した領域は、ガス流路配置部４４１と同じ厚さを有し、ガス流路が設けられていない構造を有する。
【００４４】
また、エッジリング２３の下面を平坦にして、下部インシュレータリング２２１のエッジリング載置部２２１ａ上と支持テーブル２１の段差部２１１上とにエッジリング２３を載置したときに、内周側から外周側に向かって上部電極４４からの距離が大きくなるように、エッジリング２３の上面部２３１ａが構成される。すなわち、上面部２３１ａは、内周側から外周側に向かって低くなるように構成される。これによって、エッジリング２３のウェハ載置部２３１ｂ以外の厚さが、内周部から外周部に向かって薄くなる。図５の例では、エッジリング２３の上面部２３１ａが直線的な輪郭を有しているが、曲線的な輪郭を有していてもよい。なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略している。
【００４５】
図６は、第２の実施形態によるプラズマ処理装置の上部電極と下部電極の構造の他の例を模式的に示す一部断面図である。この例では、図５の構成でエッジリング２３の外周側の厚さを厚くすることで、エッジリング２３の上面に凹部２３２を形成している。この凹部２３２は、曲面であってもよいし、凹部２３２の側面と底面の輪郭線が直線となるように構成し、側面と底面との交差位置に角部を有するものであってもよい。図６のように凹部２３２を曲面にする場合には、電界の乱れを抑える観点から、凹部２３２を構成する側面と底面の形状をロゴウスキー形状とすることが望ましい。なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略している。
【００４６】
第２の実施形態では、上部電極４４のウェハ載置領域に対応する領域とエッジリング２３の載置領域に対応する領域とを同じ厚さで平坦な構造とする一方、エッジリング２３の少なくともウェハ載置領域側（支持テーブル２１側）で、上面部２３１ａの上部電極４４からの距離が内周側から外周側に向かって大きくなるようにエッジリング２３を構成した。これによって、ウェハ１００の周縁部とエッジリング２３での電気力線の曲がりを抑えることができ、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
（第３の実施形態）
上部電極と下部電極との間の距離が広くなるように、第１の実施形態では上部電極の形状を変化させ、第２の実施形態ではエッジリングの形状を変化させた。第３の実施形態では、上部電極の形状とエッジリングの形状の両方を変化させる場合を説明する。
【００４８】
図７は、第３の実施形態によるプラズマ処理装置の上部電極と下部電極の構造の一例を模式的に示す一部断面図である。第３の実施形態は、第１の実施形態の上部電極４４の構造に、第２の実施形態の図６に示されるエッジリング２３の構造を組み合わせたものである。すなわち、上部電極４４は、所定の厚さのガス流路配置部４４１と、ガス流路配置部４４１よりも突出した凸状部４４２と、ガス流路配置部４４１の外周側に配置される凹部４４３と、を有する。エッジリング２３は、凹部２３２を有する。また、上部電極４４に設けられる凹部４４３とエッジリング２３の凹部２３２とは、対向した位置に設けられる。
【００４９】
上部電極４４とエッジリング２３とに設けられる凹部４４３，２３２は、曲面であってもよいし、凹部４４３，２３２の側面と底面の輪郭線が直線となるように構成し、側面と底面との交差位置に角部を有するものであってもよい。図７のように凹部４４３，２３２を曲面にする場合には、電界の乱れを抑える観点からロゴウスキー形状とすることが望ましい。なお、第１および第２の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略している。また、図７では、図６に示されるエッジリング２３を例に挙げたが、図５に示されるエッジリング２３を用いてもよい。
【００５０】
第３の実施形態では、ウェハ１００の載置領域に対応する上部電極４４の領域の外周側に凹部４４３を設け、下部電極のエッジリング２３にも凹部２３２を設けた。これによって、ウェハ１００の外周部で、上部電極４４とエッジリング２３との間の距離が、第１および第２の実施形態の場合に比してさらに広がる。その結果、第１および第２の実施形態に比して、電気力線の向きをさらに基板面に垂直な方向に近付けることができ、ウェハ１００の周縁部以外の領域と周縁部でのエッチング処理を均一化することができるという効果を有する。
【００５１】
なお、上記した説明では、プラズマ処理装置１０としてＲＩＥ装置を例に挙げて説明した。しかし、アッシング装置、ＣＤＥ（Chemical  Dry  Etching）装置、ＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）装置などの処理装置全般または半導体製造装置全般に、上記した実施形態を適用することができる。
【００５２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５３】
１０  プラズマ処理装置、１１  チャンバ、１１ａ  トッププレート、１２  支持部、１４  ガス排気口、１５  開口部、２１  支持テーブル、２２  インシュレータリング、２３  エッジリング、２４  バッフル板、２５  ガス排出孔、３１  給電線、３２  ブロッキングコンデンサ、３３  整合器、３４  高周波電源、４１  シャワーヘッド、４２  クーリングプレート、４３  バックプレート、４４  上部電極、４５  ガードリング、５１  デポシールド、５２  シャッタ、６１  プラズマ処理室、６２  ガス供給室、６３  ガス排気室、１００  ウェハ、１１０  プラズマ、２１１  段差部、２２１  下部インシュレータリング、２２１ａ  エッジリング載置部、２２１ｂ  上部インシュレータリング載置部、２２２  上部インシュレータリング、２３１ａ  上面部、２３１ｂ  ウェハ載置部、２３２，４４３  凹部、４２１  電極保持部、４２２  支持部、４２３  溝、４２４  平坦部、４３１，４４５  ガス流路、４４１  ガス流路配置部、４４２  凸状部。
【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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