【手続補正書】
【提出日】平成20年6月23日(2008.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板が収容され、真空排気可能な処理容器と、
処理容器内に対向して配置される第１電極および被処理基板を支持する第２電極と、
前記第２電極に相対的に周波数の高い第１の高周波電力を印加する第１の高周波電力印加ユニットと、
前記第２電極に相対的に周波数の低い第２の高周波電力を印加する第２の高周波電力印加ユニットと、
前記第１電極に直流電圧を印加する直流電源と、
前記処理容器内に処理ガスを供給する処理ガス供給ユニットと
を具備することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記直流電源は、前記第１電極への印加電圧、印加電流および印加電力のいずれかが可変であり、前記直流電源から前記第１電極への印加電圧、印加電流および印加電力のいずれかを制御する制御装置をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記第１電極の前記第２電極との対向面は、シリコン含有物質で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記第１電極は、接地電位に対して直流的にフローティング状態であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記第１電極をフローティング状態と接地状態との間で変化可能な可変装置を有し、全体制御装置からの指令に基づいて、前記第１電極に直流電圧が印加されているとき前記可変装置は前記第１電極を接地電位に対してフローティング状態とし、前記第１電極に直流電圧が印加されていないとき前記可変装置は前記第１電極を接地電位に対してフローティング状態あるいは接地状態のいずれかとすることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記第１電極に印加された前記直流電源からの直流電圧に基づく電流をプラズマを介して逃がすために、常時接地されている導電性部材を前記処理容器内に設けることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記第１電極は上部電極であり、前記第２電極は下部電極であり、前記導電性部材は、前記第２電極の周囲に設置されることを特徴とする請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記第１電極は上部電極であり、前記第２電極は下部電極であり、前記導電性部材は、前記第１電極の近傍に配置されることを特徴とする請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記導電性部材は、前記第１電極の外側にリング状に配置されることを特徴とする請求項８に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記第１電極に印加された前記直流電源からの直流電圧に基づく電流をプラズマを介して逃がすために、全体制御装置からの指令に基づいて接地される導電性部材を前記処理容器内に設けることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記導電性部材は、プラズマエッチング時に接地されることを特徴とする請求項１０に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記導電性部材には、直流電圧または交流電圧が印加可能となっており、全体制御装置からの指令に基づいて直流電圧または交流電圧が印加されることによりその表面がスパッタまたはエッチングされることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記導電性部材は、クリーニング時に直流電圧または交流電圧が印加され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】
前記導電性部材の接続を、前記直流電源側と接地ラインとで切り替える切替機構をさらに具備し、前記切替機構により前記導電性部材を前記直流電源側に接続した際に、前記直流電源から前記導電性部材へ直流電圧または交流電圧が印加されることによりその表面がスパッタまたはエッチングされ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】
前記導電性部材には負の直流電圧が印加可能となってい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】
前記処理容器内に、前記導電性部材に負の直流電圧が印加された際に前記処理容器内に流入した直流電子電流を排出するために、接地された導電性補助部材を設けることを特徴とする請求項１５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１７】
全体制御装置からの指令に基づいて、前記第１電極に供給された前記直流電源からの直流電流をプラズマを介して逃がすために接地される第１の状態、および前記直流電源から直流電圧が印加されてその表面がスパッタまたはエッチングされる第２の状態のいずれかをとる導電性部材を前記処理容器内に設け、前記直流電源の負極が前記第１電極に接続され、かつ前記導電性部材が接地ラインに接続される第１の接続と、前記直流電源の正極が前記第１電極に接続され、前記直流電源の負極が前記導電性部材に接続される第２の接続との間で切り替え可能であり、その切り替えにより、それぞれ前記第１の状態および前記第２の状態を形成可能な接続切替機構をさらに具備することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１８】
前記第１の状態はプラズマエッチング時に形成され、前記第２の状態は前記導電性部材のクリーニング時に形成されることを特徴とする請求項１７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１９】
処理容器内に、第１電極および被処理基板を支持する第２電極を対向して配置し、前記第２電極に相対的に周波数の高い第１の高周波電力と相対的に周波数の低い第２の高周波電力を印加しながら、前記処理容器内に処理ガスを供給し、該処理ガスのプラズマを生成させて、前記第２電極に支持された被処理基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理方法であって、
前記第１電極に直流電圧を印加する工程と、前記第１電極に直流電圧を印加しながら、前記被処理基板にプラズマ処理を施す工程とを有することを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項２０】
前記第１電極は、接地電位に対して直流的にフローティング状態であることを特徴とする請求項１９に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２１】
前記第１電極はフローティング状態と接地状態との間で変更可能であって、全体制御装置からの指令に基づいて、前記第１電極に直流電圧が印加されているとき前記第１電極を接地電位に対してフローティング状態とし、前記第１電極に直流電圧が印加されていないとき前記第１電極を接地電位に対してフローティング状態あるいは接地状態のいずれかであることを特徴とする請求項２０に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２２】
常時接地されている導電性部材を前記処理容器内に設け、前記第１電極に印加された直流電圧に基づく電流をプラズマを介して逃がすことを特徴とする請求項１９から請求項２１のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２３】
全体制御装置からの指令に基づいて接地される導電性部材を前記処理容器内に設け、前記第１電極に印加された直流電圧に基づく電流をプラズマを介して逃がすことを特徴とする請求項１９から請求項２１のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２４】
前記第２電極に支持された被処理基板の絶縁膜をエッチングする際、前記絶縁膜の下地膜との選択比を大きくするために、前記処理ガスとして、Ｃ５Ｆ８、Ａｒ、Ｎ２、およびＣ４Ｆ８、Ａｒ、Ｎ２、およびＣ４Ｆ８、Ａｒ、Ｎ２、Ｏ２、およびＣ４Ｆ８、Ａｒ、Ｎ２、ＣＯのいずれかの組み合わせを使用することを特徴とする請求項１９から請求項２３のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２５】
前記第２電極に支持された被処理基板の絶縁膜をエッチングする際、前記絶縁膜のマスクとの選択比を大きくするために、前記処理ガスとして、ＣＦ４、およびＣＦ４、Ａｒ、およびＮ２、Ｈ２のいずれかの組み合わせを使用することを特徴とする請求項１９から請求項２３のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２６】
前記第２電極に支持された被処理基板の絶縁膜上の有機反射防止膜をエッチングする際、前記処理ガスとして、ＣＦ４、およびＣＦ４、Ｃ３Ｆ８、およびＣＦ４、Ｃ４Ｆ８、およびＣＦ４、Ｃ４Ｆ６のいずれかの組み合わせを使用することを特徴とする請求項１９から請求項２３のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２７】
前記第２電極に支持された被処理基板の絶縁膜をエッチングする際、前記絶縁膜のエッチング速度を大きくするために、前記処理ガスとして、Ｃ４Ｆ６、ＣＦ４、Ａｒ、Ｏ２、およびＣ４Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ａｒ、Ｏ２、およびＣ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、Ａｒ、Ｏ２、およびＣ４Ｆ６、Ｃ２Ｆ６、Ａｒ、Ｏ２、およびＣ４Ｆ８、Ａｒ、Ｏ２のいずれかの組み合わせを使用することを特徴とする請求項１９から請求項２３のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２８】
コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ記憶媒体であって、
前記制御プログラムは、実行時に、請求項１９から請求項２７のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法が行われるように、プラズマ処理装置を制御することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
上記図１６の例では、クリーニング時に、可変直流電源５０の接続を上部電極３４側からＧＮＤ電極９１側に切り替え、直流電圧を印加した際の直流電子電流がＧＮＤブロック９１から導電性補助部材９１ｂへ流れるようにしたが、可変直流電源５０の正極を上部電極３４に接続し、負極をＧＮＤブロック９１に接続し、直流電圧を印加した際の直流電子電流がＧＮＤブロック９１から上部電極３４へ流れるようにしてもよい。この場合は、導電性補助部材は不要である。このような構成を図１９に示す。図１９の構成においては、プラズマエッチング時には、可変直流電源５０の負極が上部電極３４に接続され、かつＧＮＤブロック９１が接地ラインに接続され、クリーニング時には、可変直流電源５０の正極が上部電極３４に接続され、負極がＧＮＤブロック９１に接続されるように、接続を切り替える接続切替機構５７が設けられている。この接続切替機構５７は、上部電極３４に対する可変直流電源５０の接続を正極と負極との間で切り替える第１スイッチ５７ａと、ＧＮＤブロック９１に対する可変直流電源５０の接続を正極と負極との間で切り替える第２スイッチ５７ｂと、可変直流電源５０の正極または負極を接地するための第３スイッチ５７ｃとを有している。第１スイッチ５７ａと第２スイッチ５７ｂとは、第１スイッチ５７ａが可変直流電源５０の正極に接続されている際には第２スイッチ５７ｂが直流電源の負極に接続され、第１スイッチ５７ａが可変直流電源５０の負極に接続されている際には第２スイッチ５７ｂがオフになるように連動する連動スイッチを構成している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るプラズマエッチング装置を示す概略断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係るプラズマエッチング装置を示す概略断面図。
【図３】図２のプラズマエッチング装置において、上部電極に直流電圧を印加した際のＶｄｃおよびプラズマシース厚の変化を示す図。
【図４】図２のプラズマエッチング装置において、ＨＡＲＣエッチングの条件を用い、印加する直流電圧を変化させた場合の電子密度の変化を示す図。
【図５】図２のプラズマエッチング装置において、Ｖｉａエッチングの条件を用い、印加する直流電圧を変化させた場合の電子密度の変化を示す図。
【図６】上記ＨＡＲＣエッチングで、第１の高周波電力を３０００Ｗ、第２の高周波電力を４０００Ｗにした場合のウエハ径方向の電子密度分布を示す図。
【図７】トレンチエッチングの条件を用い、直流電圧を印加した場合と印加しない場合とでウエハ径方向の電子密度分布を測定した結果を示す図。
【図８】図２のプラズマエッチング装置における、上部電極の電気的状態を表す図。
【図９】図２のプラズマエッチング装置における、上部電極の電気的状態を表す図。
【図１０】図２のプラズマエッチング装置における、上部電極の電気的状態を表す図。
【図１１】図２のプラズマエッチング装置において、プラズマを検出する検出器を設けた状態を示す断面図。
【図１２】図１のプラズマエッチング装置において、上部電極へ直流電圧を印加する際に異常放電を抑制するための波形を示す図。
【図１３】ＧＮＤブロックの他の配置例を示す概略図。
【図１４】ＧＮＤブロックのさらに他の配置例を示す概略図。
【図１５】ＧＮＤブロックの付着物防止例を説明するための図。
【図１６】ＧＮＤブロックの付着物を除去可能な装置構成の一例を示す概略図。
【図１７】図１８の装置におけるプラズマエッチング時における状態とクリーニング時における状態を説明するための概略図。
【図１８】図１８の装置におけるプラズマエッチング時における他の状態を示す概略図。
【図１９】ＧＮＤブロックの付着物を除去可能な装置構成の他の例を示す概略図。
【図２０】図２１の装置におけるプラズマエッチング時における状態とクリーニング時における状態を説明するための概略図。
【図２１】ＤＣ的に接地されなくなることを防止する機能を備えたＧＮＤブロックの一例を示す模式図。
【図２２】ＤＣ的に接地されなくなることを防止する機能を備えたＧＮＤブロックの他の例を示す模式図。
【図２３】ＤＣ的に接地されなくなることを防止する機能を備えたＧＮＤブロックのさらに他の例を示す模式図。
【図２４】ＤＣ的に接地されなくなることを防止する機能を備えたＧＮＤブロックのさらに他の例を示す模式図。
【図２５】ＤＣ的に接地されなくなることを防止する機能を備えたＧＮＤブロックのさらに他の例を示す模式図。
【図２６】ＤＣ的に接地されなくなることを防止する機能を備えたＧＮＤブロックのさらに他の例を示す模式図。