(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、
プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、
該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、
該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、
該静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ以下の条件を満たす電極膜を有することを特徴とする載置台。
δ／ｚ  ≧  ８５
但し、δ＝（ρｖ／（μπｆ））１／２
但し、ｚ：前記電極膜の厚さ、δ：前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記電極膜のスキンデプス、ｆ：前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π：円周率、μ：前記電極膜の透磁率、ρｖ：前記電極膜の比抵抗
【請求項２】
基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、
イオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、
該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、
該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、
該静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ以下の条件を満たす電極膜を有することを特徴とする載置台。
ρｓ  ≦  ２．６７×１０５Ω／□
但し、ρｓ：前記電極膜の表面抵抗率
【請求項３】
基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、
プラズマ生成用の高周波電源及びイオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、
該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、
該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、
該静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ以下の条件を満たす電極膜を有することを特徴とする載置台。
δ／ｚ  ≧  ８５  且つ  ρｓ  ≦  ２．６７×１０５Ω／□
但し、δ＝（ρｖ／（μπｆ））１／２
但し、ｚ：前記電極膜の厚さ、δ：前記プラズマ生成用の高周波電源から供給される高周波電力に対する前記電極膜のスキンデプス、ｆ：前記プラズマ生成用の高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π：円周率、μ：前記電極膜の透磁率、ρｖ：前記電極膜の比抵抗、ρｓ：前記電極膜の表面抵抗率
【請求項４】
基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、
プラズマ生成用の高周波電源及びイオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、
該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、
該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、
該静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ以下の条件を満たす電極膜を有することを特徴とする載置台。
１１５Ω／□  ≦  ρｓ  ≦  ２．６７×１０５Ω／□
但し、ρｓ：前記電極膜の表面抵抗率
【請求項５】
前記電極膜の表面抵抗率ρｓが３０４Ω／□以下であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台。
【請求項６】
前記電極膜は溶射、焼結及び塗布のいずれかによって形成され、前記電極膜の比抵抗は１．０×１０−２Ω・ｃｍ〜１．０×１０３Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台。
【請求項７】
前記電極膜はＣＶＤ、ＰＶＤ及び液相成長法のいずれかによって形成され、前記電極膜の厚さは１０μｍ以下であり、前記電極膜の比抵抗は１．０×１０２Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台。
【請求項８】
前記プラズマ生成用の高周波電源から供給される高周波電力の周波数は２７ＭＨｚ以上であることを特徴とする請求項１、３及び４のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台。
【請求項９】
前記イオン引き込み用の高周波電源から供給される高周波電力の周波数は２７ＭＨｚ以下であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台。
【請求項１０】
基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
該静電チャックは高圧直流電源に接続される電極膜を有し、
前記基板は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
δｗ／ｚｗ  ≧  １３
但し、δｗ＝（ρｖｗ／（μｗπｆ））１／２
但し、ｚｗ：前記基板の厚さ、δｗ：前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記基板のスキンデプス、ｆ：前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π：円周率、μｗ：前記基板の透磁率、ρｖｗ：前記基板の比抵抗
【請求項１１】
基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
該静電チャックは高圧直流電源に接続される電極膜を有し、
前記基板は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
ρｓｗ  ≧  ５２Ω／□
但し、ρｓｗ：前記基板の表面抵抗率
【請求項１２】
基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
該静電チャックは高圧直流電源に接続される電極膜を有し、
前記基板は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
ρｖｗ  ≧  ４Ω・ｃｍ
但し、ρｖｗ：前記基板の比抵抗
【請求項１３】
基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
該静電チャックは高圧直流電源に接続される電極膜を有し、
前記基板上の配線膜は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
δｌ／ｚｌ  ≧  １３
但し、δｌ＝（ρｖｌ／（μｌπｆ））１／２
但し、ｚｌ：前記配線膜の厚さ、δｌ：前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記配線膜のスキンデプス、ｆ：前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π：円周率、μｌ：前記配線膜の透磁率、ρｖｌ：前記配線膜の比抵抗
【請求項１４】
基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
該静電チャックは高圧直流電源に接続される電極膜を有し、
前記基板上の配線膜は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
ρｓｌ  ≧  ５２Ω／□
但し、ρｓｌ：前記配線膜の表面抵抗率
【請求項１５】
基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
前記静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ以下の条件を満たす電極膜を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
δ／ｚ  ≧  ８５
但し、δ＝（ρｖ／（μπｆ））１／２
但し、ｚ：前記電極膜の厚さ、δ：前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記電極膜のスキンデプス、ｆ：前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π：円周率、μ：前記電極膜の透磁率、ρｖ：前記電極膜の比抵抗
【請求項１６】
基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、イオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
前記静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ以下の条件を満たす電極膜を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
ρｓ  ≦  ２．６７×１０５Ω／□
但し、ρｓ：前記電極膜の表面抵抗率
【請求項１７】
基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源及びイオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
前記静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ以下の条件を満たす電極膜を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
δ／ｚ  ≧  ８５  且つ  ρｓ  ≦  ２．６７×１０５Ω／□
但し、δ＝（ρｖ／（μπｆ））１／２
但し、ｚ：前記電極膜の厚さ、δ：前記プラズマ生成用の高周波電源から供給される高周波電力に対する前記電極膜のスキンデプス、ｆ：前記プラズマ生成用の高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π：円周率、μ：前記電極膜の透磁率、ρｖ：前記電極膜の比抵抗、ρｓ：前記電極膜の表面抵抗率
【請求項１８】
基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源及びイオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
前記静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ以下の条件を満たす電極膜を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
１１５Ω／□  ≦  ρｓ  ≦  ２．６７×１０５Ω／□
但し、ρｓ：前記電極膜の表面抵抗率
【請求項１９】
基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、
高周波電源に接続される導電体部材と、
該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、
該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、
該静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ表面抵抗率の上限値及び下限値の少なくとも一方が設定される電極膜を内包し、
前記電極膜は、予め準備／形成された誘電体からなる板状の基材の表面又は裏面に形成され、該電極膜の形成後に絶縁材によって覆われることを特徴とする載置台。
【請求項２０】
前記電極膜は溶射、塗布、薄膜成膜法、及び導電膜の貼着によって形成されることを特徴とする請求項１９記載のプラズマ処理装置用の載置台。
【請求項２１】
前記薄膜成膜法は、ＣＶＤ、ＰＶＤ及び液相成長法のいずれかであることを特徴とする請求項２０記載のプラズマ処理装置用の載置台。
【請求項２２】
前記絶縁材は焼結、溶射、絶縁膜の貼着のいずれかによって形成されることを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台。
【請求項２３】
基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、
高周波電源に接続される導電体部材と、
該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、
該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、
該静電チャックは、高圧直流電源に接続され、且つ表面抵抗率の上限値及び下限値の少なくとも一方が設定される電極膜を内包し、さらに、一端が前記電極膜と接触し且つ他端が前記静電チャックの表面に露出する少なくとも２つの導電部材を有することを特徴とする載置台。
【請求項２４】
前記少なくとも２つの導電部材のうちの１つは前記静電チャックの中央部分に配置されることを特徴とする請求項２３記載のプラズマ処理装置用の載置台。  
【請求項２５】
基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
前記静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ表面抵抗率の上限値及び下限値の少なくとも一方が設定される電極膜を内包し、
前記電極膜は、予め準備／形成された誘電体からなる板状の基材の表面又は裏面に形成され、該電極膜の形成後に絶縁材によって覆われることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２６】
基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
該静電チャックは、高圧直流電源に接続され、且つ表面抵抗率の上限値及び下限値の少なくとも一方が設定される電極膜を内包し、さらに、一端が前記電極膜と接触し且つ他端が前記静電チャックの表面に露出する少なくとも２つの導電部材を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台を備え、
前記載置台に載置される前記基板は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
δｗ／ｚｗ  ≧  １３
但し、δｗ＝（ρｖｗ／（μｗπｆ））１／２
但し、ｚｗ：前記基板の厚さ、δｗ：前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記基板のスキンデプス、ｆ：前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π：円周率、μｗ：前記基板の透磁率、ρｖｗ：前記基板の比抵抗
【請求項２８】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台を備え、
前記載置台に載置される前記基板は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
ρｓｗ  ≧  ５２Ω／□
但し、ρｓｗ：前記基板の表面抵抗率
【請求項２９】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台を備え、
前記載置台に載置される前記基板は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
ρｖｗ  ≧  ４Ω・ｃｍ
但し、ρｖｗ：前記基板の比抵抗
【請求項３０】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台を備え、
前記載置台に載置される前記基板上の配線膜は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
δｌ／ｚｌ  ≧  １３
但し、δｌ＝（ρｖｌ／（μｌπｆ））１／２
但し、ｚｌ：前記配線膜の厚さ、δｌ：前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記配線膜のスキンデプス、ｆ：前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π：円周率、μｌ：前記配線膜の透磁率、ρｖｌ：前記配線膜の比抵抗
【請求項３１】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台を備え、
前記載置台に載置される前記基板上の配線膜は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
ρｓｌ  ≧  ５２Ω／□
但し、ρｓｌ：前記配線膜の表面抵抗率
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理が施される基板が載置される載置台及び該載置台を備えるプラズマ処理装置に関し、特に、誘電体層が埋設された載置台に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程では、処理ガスから生じたプラズマを用いて半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）にプラズマ処理、例えば、ドライエッチングやアッシングが施される。このようなプラズマ処理を行うプラズマ処理装置では、例えば平行平板状の一対の電極が上下に対向されて配置され、該対向する電極の間に高周波電力が印加されて処理ガスからプラズマを生じさせる。プラズマ処理が施される際、ウエハは載置台としての下側の電極上に載置される。
【０００３】
近年、プラズマ処理ではイオンのエネルギーが低く且つ電子密度の高いプラズマを用いることが多く、これに対応して、電極の間に印加される高周波電力の周波数が従来（例えば、１０数ＭＨｚ程度）と比べて、例えば１００ＭＨｚと非常に高い。ところが、印加する高周波電力の周波数を上昇させると、電極表面の中央部分、すなわち、ウエハの中央部分に対向する空間で電界の強度が強くなる一方で、電極表面の周縁部分に対向する空間では電界の強度が弱くなることが確認されている。このように電界の強度分布が不均一になると、発生するプラズマの電子密度も不均一となるため、例えば、イオンを用いるドライエッチングではウエハの位置によってエッチング速度が異なり、その結果、ドライエッチングの面内均一性を確保するのが困難であるという問題があった。
【０００４】
このような問題に対し、例えば、下側の電極（載置台）の対向表面の中央部分にセラミックス等の誘電体層を埋設することによって電界の強度分布を均一にし、プラズマ処理の面内均一性を向上させることが可能なプラズマ処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
図１５（Ａ）に示すように、プラズマ処理装置１４０では下部電極１４１へ高周波電源１４２から高周波電力を供給すると、表皮効果によって下部電極１４１の表面を伝播して上部に達した高周波電流は、ウエハＷの表面に沿って中央部分に向かいつつ、一部がウエハＷの表面の中央部分から下部電極１４１側に漏れて、その後下部電極１４１内を外側へ向かって流れる。ここで、誘電体層１４３が埋設されている部位では、高周波電流が他の部位よりも深く潜ることができ、これにより、下部電極１４１の中央部分においてＴＭモードの空洞円筒共振が発生する。その結果、ウエハＷの中央部分に対向する空間における電界の強度を下げることができ、ウエハＷに対向する空間における電界の強度分布を均一にすることができる。
【０００６】
プラズマ処理は減圧雰囲気で行われる場合が多いため、図１５（Ｂ）に示すように、プラズマ処理装置１４０ではウエハＷの固定に静電チャック１４４が用いられる。静電チャック１４４では、誘電体、例えば、アルミナからなる下側部材及び上側部材の間に導電性の電極膜１４５が挟まれる。プラズマ処理では、該電極膜１４５へ高圧直流電源１４６から高圧直流電力を供給して静電チャック１４４の上側部材表面に生じるクーロン力によってウエハＷを静電吸着して固定する。  
【特許文献１】特開２００４−３６３５５２号公報（第１５頁第８４〜８５段落）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、プラズマ処理装置１４０の各構成部品は高周波電流に関する電気回路を構成すると考えられる一方、ウエハＷはシリコン等の半導体からなるため、該ウエハＷも電気回路の構成要素と考えられる。ここで、ウエハＷが静電チャック１４４に静電吸着される際、該ウエハＷと電極膜１４５とは互いに平行となるため、該ウエハＷと電極膜１４５とは上記電気回路において並列に配置された抵抗に該当すると考えられる。
【０００８】
したがって、ウエハＷを流れる高周波電流の値は、該ウエハＷの抵抗値と電極膜１４５の抵抗値とのバランスによって左右される。例えば、電極膜１４５の抵抗値が極端に大きい場合、ウエハＷに過剰な高周波電流が流れるが、このとき、ウエハＷ上の半導体デバイスにおいてゲート酸化膜がチャージアップして劣化するという問題があった。
【０００９】
また、電極膜１４５の抵抗値が極端に小さい場合、ウエハＷの表面の中央部分から下部電極１４１側に漏れる高周波電流が電極膜１４５を流れ易くなるため、該中央部分において高周波電流が深く潜ることができない。その結果、ＴＭモードの空洞円筒共振を発生させることができず、電界の強度分布が不均一になり、ウエハＷの中央部分に対向する空間においてプラズマの電子密度が高くなるため、ウエハＷにおいて中央部分から周縁部分に向けて流れる直流的な電流が発生する。このときも、ウエハＷ上の半導体デバイスにおいてゲート酸化膜がチャージアップして劣化するという問題があった。
【００１０】
ゲート酸化膜のチャージアップを防止するためには、電極膜１４５の抵抗値の範囲を制限する、すなわち、抵抗値を管理する必要があるが、一般に、静電チャック１４４において、電極膜１４５は下側部材及び上側部材の間に狭持されて同時に焼結されるため、該静電チャック１４４の製造過程及び製造後において電極膜１４５の抵抗値を測定することができず、電極膜１４５の抵抗値の管理ができないという問題もあった。
【００１１】
本発明の第１の目的は、基板上の半導体デバイスにおける絶縁膜の劣化を防止することができる載置台及びプラズマ処理装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の第２の目的は、内包される電極膜の抵抗値を管理することができる載置台及びプラズマ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記第１の目的を達成するために、請求項１記載のプラズマ処理装置用の載置台は、基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、該静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ条件「δ／ｚ≧８５」を満たす電極膜を有することを特徴とする。但し、δ＝（ρｖ／（μπｆ））１／２であり、但し、ｚ：前記電極膜の厚さ、δ：前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記電極膜のスキンデプス、ｆ：前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π：円周率、μ：前記電極膜の透磁率、ρｖ：前記電極膜の比抵抗。
【００１４】
上記第１の目的を達成するために、請求項２記載のプラズマ処理装置用の載置台は、基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、イオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、該静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ条件「ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たす電極膜を有することを特徴とする。但し、ρｓ：前記電極膜の表面抵抗率。
【００１５】
上記第１の目的を達成するために、請求項３記載のプラズマ処理装置用の載置台は、基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、プラズマ生成用の高周波電源及びイオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、該静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ条件「δ／ｚ≧８５且つρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たす電極膜を有することを特徴とする。但し、δ＝（ρｖ／（μπｆ））１／２であり、但し、ｚ：前記電極膜の厚さ、δ：前記プラズマ生成用の高周波電源から供給される高周波電力に対する前記電極膜のスキンデプス、ｆ：前記プラズマ生成用の高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π：円周率、μ：前記電極膜の透磁率、ρｖ：前記電極膜の比抵抗、ρｓ：前記電極膜の表面抵抗率。
【００１６】
上記第１の目的を達成するために、請求項４記載のプラズマ処理装置用の載置台は、基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、プラズマ生成用の高周波電源及びイオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、該静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ条件「１１５Ω／□≦ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たす電極膜を有することを特徴とする。但し、ρｓ：前記電極膜の表面抵抗率。
【００１７】
請求項５記載のプラズマ処理装置用の載置台は、請求項２乃至４のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台において、前記電極膜の表面抵抗率ρｓが３０４Ω／□以下であることを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載のプラズマ処理装置用の載置台は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台において、前記電極膜は溶射、焼結及び塗布のいずれかによって形成され、前記電極膜の比抵抗は１．０×１０−２Ω・ｃｍ〜１．０×１０３Ω・ｃｍであることを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載のプラズマ処理装置用の載置台は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台において、前記電極膜はＣＶＤ、ＰＶＤ及び液相成長法のいずれかによって形成され、前記電極膜の厚さは１０μｍ以下であり、前記電極膜の比抵抗は１．０×１０２Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする。
【００２０】
請求項８記載のプラズマ処理装置用の載置台は、請求項１、３及び４のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台において、前記プラズマ生成用の高周波電源から供給される高周波電力の周波数は２７ＭＨｚ以上であることを特徴とする。
【００２１】
請求項９記載のプラズマ処理装置用の載置台は、請求項２乃至４のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台において、前記イオン引き込み用の高周波電源から供給される高周波電力の周波数は２７ＭＨｚ以下であることを特徴とする。
【００２２】
上記第１の目的を達成するために、請求項１０記載のプラズマ処理装置は、基板が載置される載置台を備え、前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、該静電チャックは高圧直流電源に接続される電極膜を有し、前記基板は条件「δｗ／ｚｗ≧１３」を満たすことを特徴とする。但し、δｗ＝（ρｖｗ／（μｗπｆ））１／２であり、但し、ｚｗ：前記基板の厚さ、δｗ：前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記基板のスキンデプス、ｆ：前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π：円周率、μｗ：前記基板の透磁率、ρｖｗ：前記基板の比抵抗。
【００２３】
上記第１の目的を達成するために、請求項１１記載のプラズマ処理装置は、基板が載置される載置台を備え、前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、該静電チャックは高圧直流電源に接続される電極膜を有し、前記基板は条件「ρｓｗ≧５２Ω／□」を満たすことを特徴とする。但し、ρｓｗ：前記基板の表面抵抗率。
【００２４】
上記第１の目的を達成するために、請求項１２記載のプラズマ処理装置は、基板が載置される載置台を備え、前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、該静電チャックは高圧直流電源に接続される電極膜を有し、前記基板は条件「ρｖｗ≧４Ω・ｃｍ」を満たすことを特徴とする。但し、ρｖｗ：前記基板の比抵抗。
【００２５】
上記第１の目的を達成するために、請求項１３記載のプラズマ処理装置は、基板が載置される載置台を備え、前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、該静電チャックは高圧直流電源に接続される電極膜を有し、前記基板上の配線膜は条件「δｌ／ｚｌ≧１３」を満たすことを特徴とする。但し、δｌ＝（ρｖｌ／（μｌπｆ））１／２であり、但し、ｚｌ：前記配線膜の厚さ、δｌ：前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記配線膜のスキンデプス、ｆ：前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π：円周率、μｌ：前記配線膜の透磁率、ρｖｌ：前記配線膜の比抵抗。
【００２６】
上記第１の目的を達成するために、請求項１４記載のプラズマ処理装置は、基板が載置される載置台を備え、前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、該静電チャックは高圧直流電源に接続される電極膜を有し、前記基板上の配線膜は条件「ρｓｌ≧５２Ω／□」を満たすことを特徴とする。但し、ρｓｌ：前記配線膜の表面抵抗率。
【００２７】
上記第１の目的を達成するために、請求項１５記載のプラズマ処理装置は、基板が載置される載置台を備え、前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、前記静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ条件「δ／ｚ≧８５」を満たす電極膜を有することを特徴とする。但し、δ＝（ρｖ／（μπｆ））１／２であり、但し、ｚ：前記電極膜の厚さ、δ：前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記電極膜のスキンデプス、ｆ：前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π：円周率、μ：前記電極膜の透磁率、ρｖ：前記電極膜の比抵抗。
【００２８】
上記第１の目的を達成するために、請求項１６記載のプラズマ処理装置は、基板が載置される載置台を備え、前記載置台は、イオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、前記静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ条件「ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たす電極膜を有することを特徴とする。但し、ρｓ：前記電極膜の表面抵抗率。
【００２９】
上記第１の目的を達成するために、請求項１７記載のプラズマ処理装置は、基板が載置される載置台を備え、前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源及びイオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、前記静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ条件「δ／ｚ≧８５且つρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たす電極膜を有することを特徴とする。但し、δ＝（ρｖ／（μπｆ））１／２であり、但し、ｚ：前記電極膜の厚さ、δ：前記プラズマ生成用の高周波電源から供給される高周波電力に対する前記電極膜のスキンデプス、ｆ：前記プラズマ生成用の高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π：円周率、μ：前記電極膜の透磁率、ρｖ：前記電極膜の比抵抗、ρｓ：前記電極膜の表面抵抗率。
【００３０】
上記第１の目的を達成するために、請求項１８記載のプラズマ処理装置は、基板が載置される載置台を備え、前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源及びイオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、前記静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ条件「１１５Ω／□≦ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たす電極膜を有することを特徴とする。但し、ρｓ：前記電極膜の表面抵抗率。
【００３１】
上記第２の目的を達成するために、請求項１９記載のプラズマ処理装置用の載置台は、基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、該静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ表面抵抗率の上限値及び下限値の少なくとも一方が設定される電極膜を内包し、前記電極膜は、予め準備／形成された誘電体からなる板状の基材の表面又は裏面に形成され、該電極膜の形成後に絶縁材によって覆われることを特徴とする。
【００３２】
請求項２０記載のプラズマ処理装置用の載置台は、請求項１９記載のプラズマ処理装置用の載置台において、前記電極膜は溶射、塗布、薄膜成膜法、及び導電膜の貼着によって形成されることを特徴とする。
【００３３】
請求項２１記載のプラズマ処理装置用の載置台は、請求項２０記載のプラズマ処理装置用の載置台において、前記薄膜成膜法は、ＣＶＤ、ＰＶＤ及び液相成長法のいずれかであることを特徴とする。
【００３４】
請求項２２記載のプラズマ処理装置用の載置台は、請求項１９乃至２１のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台において、前記絶縁材は焼結、溶射、絶縁膜の貼着のいずれかによって形成されることを特徴とする。
【００３５】
上記第２の目的を達成するために、請求項２３記載のプラズマ処理装置用の載置台は、基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、該静電チャックは、高圧直流電源に接続され、且つ表面抵抗率の上限値及び下限値の少なくとも一方が設定される電極膜を内包し、さらに、一端が前記電極膜と接触し且つ他端が前記静電チャックの表面に露出する少なくとも２つの導電部材を有することを特徴とする。
【００３６】
請求項２４記載のプラズマ処理装置用の載置台は、請求項２３記載のプラズマ処理装置用の載置台において、前記少なくとも２つの導電部材のうちの１つは前記静電チャックの中央部分に配置されることを特徴とする。
【００３７】
上記第２の目的を達成するために、請求項２５記載のプラズマ処理装置用の載置台は、基板が載置される載置台を備え、前記載置台は、高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、前記静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ表面抵抗率の上限値及び下限値の少なくとも一方が設定される電極膜を内包し、前記電極膜は、予め準備／形成された誘電体からなる板状の基材の表面又は裏面に形成され、該電極膜の形成後に絶縁材によって覆われることを特徴とする。
【００３８】
上記第２の目的を達成するために、請求項２６記載のプラズマ処理装置用の載置台は、基板が載置される載置台を備え、前記載置台は、高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、該静電チャックは、高圧直流電源に接続され、且つ表面抵抗率の上限値及び下限値の少なくとも一方が設定される電極膜を内包し、さらに、一端が前記電極膜と接触し且つ他端が前記静電チャックの表面に露出する少なくとも２つの導電部材を有することを特徴とする。
【００３９】
上記第１の目的を達成するために、請求項２７記載のプラズマ処理装置は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台を備え、前記載置台に載置される前記基板は条件「δｗ／ｚｗ≧１３」を満たすことを特徴とする。但し、δｗ＝（ρｖｗ／（μｗπｆ））１／２であり、但し、ｚｗ：前記基板の厚さ、δｗ：前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記基板のスキンデプス、ｆ：前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π：円周率、μｗ：前記基板の透磁率、ρｖｗ：前記基板の比抵抗。
【００４０】
上記第１の目的を達成するために、請求項２８記載のプラズマ処理装置は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台を備え、前記載置台に載置される前記基板は条件「ρｓｗ≧５２Ω／□」を満たすことを特徴とする。但し、ρｓｗ：前記基板の表面抵抗率。
【００４１】
上記第１の目的を達成するために、請求項２９記載のプラズマ処理装置は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台を備え、前記載置台に載置される前記基板は条件「ρｖｗ≧４Ω・ｃｍ」を満たすことを特徴とする。但し、ρｖｗ：前記基板の比抵抗。
【００４２】
上記第１の目的を達成するために、請求項３０記載のプラズマ処理装置は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台を備え、前記載置台に載置される前記基板上の配線膜は条件「δｌ／ｚｌ≧１３」を満たすことを特徴とする。但し、δｌ＝（ρｖｌ／（μｌπｆ））１／２であり、但し、ｚｌ：前記配線膜の厚さ、δｌ：前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記配線膜のスキンデプス、ｆ：前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π：円周率、μｌ：前記配線膜の透磁率、ρｖｌ：前記配線膜の比抵抗。
【００４３】
上記第１の目的を達成するために、請求項３１記載のプラズマ処理装置は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の載置台を備え、前記載置台に載置される前記基板上の配線膜は条件「ρｓｌ≧５２Ω／□」を満たすことを特徴とする。但し、ρｓｌ：前記配線膜の表面抵抗率。
【００４４】
好ましくは、前記静電チャックにおいて、前記電極膜は板状の基材の表面に形成され、前記基材及び前記電極膜は焼結材からなる絶縁材によって覆われ、前記絶縁材が前記基板と接触するのがよい。
【００４５】
また、好ましくは、前記静電チャックにおいて、前記電極膜は焼結材からなる板状の基材の裏面に形成され、前記基材が前記基板と接触するのがよい。
【００４６】
より好ましくは、前記静電チャックにおいて、前記裏面に電極膜が形成された基材は、絶縁性接着剤によって前記電極膜を介して他の板状の基材に接着されるのがよい。
【発明の効果】
【００４７】
請求項１記載のプラズマ処理装置用の載置台及び請求項１５記載のプラズマ処理装置によれば、条件「δ／ｚ≧８５」を満たす電極膜を有する静電チャックを備える。δ（スキンデプス）は電極膜において電界の強度が１／ｅだけ減少する厚みであり、δが大きいほど電界が電極膜を透過し易くなるため高周波電流が該電極膜を厚さ方向に透過して深く潜り易い。したがって、δ／ｚ≧８５であれば、高周波電流の大部分は電極膜を流れることなく該電極膜を厚さ方向に透過して誘電体層へ向けて深く潜ることができる。その結果、ＴＭモードの空洞円筒共振を発生させて基板に対向する空間における電界の強度分布を均一にすることができ、基板において直流的な電流の発生を防止することができる。これにより、基板上の半導体デバイスにおける絶縁膜の劣化を防止することができる。また、プラズマ処理を基板の面内において均一に施すことができる。
【００４８】
請求項２記載のプラズマ処理装置用の載置台及び請求項１６記載のプラズマ処理装置によれば、条件「ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たす電極膜を有する静電チャックを備える。電極膜の表面抵抗率が小さいほど該電極膜に高周波電流が流れ易い。したがって、ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□であれば、基板に過剰な高周波電流が流れるのを防止することができる。これにより、基板上の半導体デバイスにおける絶縁膜の劣化を防止することができる。
【００４９】
請求項３記載のプラズマ処理装置用の載置台及び請求項１７記載のプラズマ処理装置によれば、条件「δ／ｚ≧８５」及び条件「ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たす電極膜を有する静電チャックを備える。δが大きいほど電界が電極膜を透過し易くなるため高周波電流が該電極膜を厚さ方向に透過して深く潜り易く、また、電極膜の表面抵抗率が小さいほど該電極膜に高周波電流が流れ易い。したがって、δ／ｚ≧８５且つρｓ≦２．６７×１０５Ω／□であれば、高周波電流の大部分は電極膜を流れることなく該電極膜を厚さ方向に透過して誘電体層へ向けて深く潜ることができ、その結果、ＴＭモードの空洞円筒共振を発生させて基板に対向する空間における電界の強度分布を均一にすることができ、基板において直流的な電流の発生を防止することができると共に、基板に過剰な高周波電流が流れるのを防止することができる。これにより、基板上の半導体デバイスにおける絶縁膜の劣化を防止することができる。
【００５０】
請求項４記載のプラズマ処理装置用の載置台及び請求項１８記載のプラズマ処理装置によれば、条件「１１５Ω／□  ≦ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たす電極膜を有する静電チャックを備える。電極膜の表面抵抗率が大きいほど高周波電流が電極膜を流れ難くなるため高周波電流が該電極膜を厚さ方向に透過して深く潜り易く、また、電極膜の表面抵抗率が小さいほど該電極膜に高周波電流が流れ易い。したがって、１１５Ω／□  ≦ρｓ≦２．６７×１０５であれば、高周波電流の大部分は電極膜を流れることなく該電極膜を厚さ方向に透過して誘電体層へ向けて深く潜ることができ、その結果、ＴＭモードの空洞円筒共振を発生させて基板に対向する空間における電界の強度分布を均一にすることができ、基板において直流的な電流の発生を防止することができると共に、基板に過剰な高周波電流が流れるのを防止することができる。これにより、基板上の半導体デバイスにおける絶縁膜の劣化を防止することができる。
【００５１】
請求項５記載のプラズマ処理装置用の載置台によれば、基板に過剰な高周波電流が流れるのを確実に防止することができる。
【００５２】
請求項６記載のプラズマ処理装置用の載置台によれば、条件「δ／ｚ≧８５」及び条件「ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たす電極膜を容易に作成することができる。
【００５３】
請求項７記載のプラズマ処理装置用の載置台によれば、条件「δ／ｚ≧８５」及び条件「ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たす電極膜を容易に作成することができる。
【００５４】
請求項８記載のプラズマ処理装置用の載置台によれば、イオンのエネルギーが低く且つ電子密度の高いプラズマを発生させることができる。
【００５５】
請求項９記載のプラズマ処理装置用の載置台によれば、プラズマ中のイオンを載置台に載置された基板に向けて確実に引き込むことができる。
【００５６】
請求項１０及び２７記載のプラズマ処理装置によれば、載置台は条件「δｗ／ｚｗ≧１３」を満たす基板を載置する。基板のδｗ（スキンデプス）は基板において電界の強度が１／ｅだけ減少する厚みであり、δｗが大きいほど電界が基板を透過し易くなるため高周波電流が該基板を厚さ方向に透過して深く潜り易い。したがって、δｗ／ｚｗ≧１３であれば、高周波電流の大部分は基板を流れることなく該基板を厚さ方向に透過して誘電体層へ向けて深く潜ることができる。その結果、ＴＭモードの空洞円筒共振を発生させて基板に対向する空間における電界の強度分布を均一にすることができ、基板において直流的な電流の発生を防止することができる。これにより、基板上の半導体デバイスにおける絶縁膜の劣化を防止することができる。
【００５７】
請求項１１及び２８記載のプラズマ処理装置によれば、載置台は条件「ρｓｗ≧５２Ω／□」を満たす基板を載置する。基板の表面抵抗率が大きいほど高周波電流が基板を流れ難くなるため高周波電流が該基板を厚さ方向に透過して深く潜り易い。したがって、ρｓｗ≧５２Ω／□であれば、高周波電流の大部分は基板を流れることなく該基板を厚さ方向に透過して誘電体層へ向けて深く潜ることができる。その結果、ＴＭモードの空洞円筒共振を発生させて基板に対向する空間における電界の強度分布を均一にすることができ、基板において直流的な電流の発生を防止することができる。これにより、基板上の半導体デバイスにおける絶縁膜の劣化を防止することができる。
【００５８】
請求項１２及び２９記載のプラズマ処理装置によれば、載置台は条件「ρｖｗ≧４Ω・ｃｍ」を満たす基板を載置する。基板の比抵抗が大きいほど高周波電流が基板を流れ難くなるため高周波電流が該基板を厚さ方向に透過して深く潜り易い。したがって、ρｖｗ≧４Ω・ｃｍであれば、高周波電流の大部分は基板を流れることなく該基板を厚さ方向に透過して誘電体層へ向けて深く潜ることができる。その結果、ＴＭモードの空洞円筒共振を発生させて基板に対向する空間における電界の強度分布を均一にすることができ、基板において直流的な電流の発生を防止することができる。これにより、基板上の半導体デバイスにおける絶縁膜の劣化を防止することができる。
【００５９】
請求項１３及び３０記載のプラズマ処理装置によれば、載置台は、条件「δｌ／ｚｌ≧１３」を満たす配線膜を有する基板を載置する。基板上の配線膜のδｌ（スキンデプス）は該配線膜において電界の強度が１／ｅだけ減少する厚みであり、δｌが大きいほど電界が配線膜を透過し易くなるため高周波電流が該配線膜を厚さ方向に透過して深く潜り易い。したがって、δｌ／ｚｗ≧１３であれば、高周波電流の大部分は基板上の配線膜を流れることなく該配線膜を厚さ方向に透過して誘電体層へ向けて深く潜ることができる。その結果、ＴＭモードの空洞円筒共振を発生させて基板上の配線膜に対向する空間における電界の強度分布を均一にすることができ、基板上の配線膜において直流的な電流の発生を防止することができる。これにより、基板上の半導体デバイスにおける絶縁膜の劣化を防止することができる。
【００６０】
請求項１４及び３１記載のプラズマ処理装置によれば、載置台は、条件「ρｓｌ≧５２Ω／□」を満たす配線膜を有する基板を載置する。基板上の配線膜の表面抵抗率が大きいほど高周波電流が該配線膜を流れ難くなるため高周波電流が深く潜り易い。したがって、ρｓｌ≧５２Ω／□であれば、高周波電流の大部分は基板上の配線膜を流れることなく該配線膜を厚さ方向に透過して誘電体層へ向けて深く潜ることができる。その結果、ＴＭモードの空洞円筒共振を発生させて基板上の配線膜に対向する空間における電界の強度分布を均一にすることができ、基板上の配線膜において直流的な電流の発生を防止することができる。これにより、基板上の半導体デバイスにおける絶縁膜の劣化を防止することができる。
【００６１】
請求項１９記載のプラズマ処理装置用の載置台及び請求項２５記載のプラズマ処理装置によれば、該載置台が備える静電チャックが内包する電極膜は、静電チャックの製造過程において、電極膜は絶縁材に覆われる前に必ず一度露出する。これにより、静電チャックの製造過程において電極膜の抵抗値を測定することができ、もって内包される電極膜の抵抗値を管理することができる。
【００６２】
請求項２０記載のプラズマ処理装置用の載置台によれば、電極膜を確実に形成することができる。
【００６３】
請求項２１記載のプラズマ処理装置用の載置台によれば、電極膜を薄膜で確実且つ容易に形成することができる。
【００６４】
請求項２２記載のプラズマ処理装置用の載置台によれば、絶縁材を確実に形成することができる。
【００６５】
請求項２３記載のプラズマ処理装置用の載置台及び請求項２６記載のプラズマ処理装置によれば、該載置台が備える静電チャックが内包する電極膜は一端が電極膜と接触し且つ他端が静電チャックの表面に露出する少なくとも２つの導電部材によって外部と導通されるので、静電チャックの製造後において電極膜の抵抗値を測定することができ、もって内包される電極膜の抵抗値を管理することができる。
【００６６】
請求項２４記載のプラズマ処理装置用の載置台によれば、少なくとも電極膜の中央部分における抵抗値を管理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００６８】
図１は、本実施の形態に係る載置台を備えるプラズマ処理装置の構成を概略的に示す断面図である。このプラズマ処理装置は直径が、例えば、３００ｍｍの半導体ウエハ（基板）にプラズマエッチング、例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）やアッシングを施すように構成されている。
【００６９】
図１において、プラズマ処理装置１０は、例えば、真空チャンバからなる処理容器１１と、該処理容器１１内の底面中央部分に配設された載置台１２と、該載置台１２の上方に載置台１２と対向するように設けられた上部電極１３とを備える。  
【００７０】
処理容器１１は小径の円筒状の上部室１１ａと、大径の円筒状の下部室１１ｂとを有する。上部室１１ａと下部室１１ｂとは互いに連通しており、処理容器１１全体は気密に構成される。上部室１１ａ内には載置台１２や上部電極１３が格納され、下部室１１ｂ内には載置台１２を支えると共に冷媒やバックサイドガス用の配管を収めた支持ケース１４が格納される。
【００７１】
下部室１１ｂの底面には排気口１５が設けられ、該排気口１５には排気管１６を介して排気装置１７が接続される。該排気装置１７はＡＰＣ（Adaptive Pressure Control）バルブ、ＤＰ（Dry Pump）やＴＭＰ（Turbo Molecular Pump）を有し（いずれも図示しない）、ＡＰＣバルブ等は制御部（図示しない）からの信号によって制御され、処理容器１１内全体を真空排気して所望の真空度に維持する。一方、上部室１１ａの側面にはウエハＷの搬出入口１８が設けられており、該搬出入口１８はゲートバルブ１９によって開閉可能である。また、上部室１１ａと下部室１１ｂとはアルミニウム等の導電性の部材から構成され、且つ接地される。
【００７２】
載置台１２は、例えば、導電体であるアルミニウムからなる台状部材であるプラズマ生成用の下部電極２０（導電体部材）と、後述の処理空間内において電界の強度を均一にするために下部電極２０の上面中央部分に埋設された、例えば、誘電体であるセラミックスからなる誘電体層２１と、ウエハＷを載置面において静電吸着して固定するための静電チャック２２とを有する。載置台１２では、下部電極２０、誘電体層２１及び静電チャック２２がこの順で積層されている。また、下部電極２０が支持ケース１４上に設置された支持台２３に絶縁部材２４を介して固定され、処理容器１１に対して電気的に十分浮いた状態になっている。
【００７３】
下部電極２０内には冷媒を通流させるための冷媒流路２５が形成され、冷媒が冷媒流路２５を流れることによって下部電極２０が冷却され、静電チャック２２上面の載置面に載置されたウエハＷが所望の温度に冷却される。  
【００７４】
静電チャック２２は、誘電体からなり、導電性の電極膜３７を内包する。該電極膜３７は、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）に炭化モリブデン（ＭｏＣ）を含有させた電極材料からなる。該電極膜３７には高圧直流電源４２が接続され、電極膜３７に供給された高圧直流電力は静電チャック２２の載置面及びウエハＷの間にクーロン力を生じさせてウエハＷを静電吸着して固定する。
【００７５】
また、静電チャック２２には載置面とウエハＷの裏面との間の熱伝達性を高めるためのバックサイドガスを放出する貫通孔２６が開口している。該貫通孔２６は、下部電極２０内等に形成されたガス流路２７と連通しており、該ガス流路２７を介してガス供給部（図示しない）から供給されたヘリウム（Ｈｅ）等のバックサイドガスが放出される。
【００７６】
下部電極２０には、周波数が、例えば、２７ＭＨｚ以上の高周波電力を供給する第１の高周波電源２８（プラズマ生成用の高周波電源）と、第１の高周波電源２８よりも周波数の低い、例えば、２７ＭＨｚ以下の高周波電力を供給する第２の高周波電源２９（イオン引き込み用の高周波電源）とがそれぞれ整合器３０、３１を介して接続される。第１の高周波電源２８より供給される高周波電力は、後述する処理ガスからプラズマを生じさせ、第２の高周波電源２９より供給される高周波電力は、ウエハＷにバイアス電力を供給してプラズマ中のイオンをウエハＷの表面に引き込む。
【００７７】
また、下部電極２０の上面外縁部には、静電チャック２２を囲むようにフォーカスリング３２が配置される。フォーカスリング３２は後述する処理空間内においてプラズマをウエハＷが対向する空間よりも広げてウエハＷの面内におけるエッチング速度の均一性を向上させる。
【００７８】
支持台２３の下部外側には該支持台２３を取り囲むようにバッフル板３３が設けられる。バッフル板３３は、上部室１１ａ内の処理ガスをバッフル板３３と上部室１１ａ壁部との間に形成された隙間を介して下部室１１ｂへ通流させることにより、処理ガスの流れを整える整流板としての役割を果たすとともに、後述する処理空間内のプラズマが下部室１１ｂへ漏洩するのを防止する。
【００７９】
また、上部電極１３は、上部室１１ａ内に面する導電材からなる天井電極板３４と、該天井電極板を釣支する電極板支持体３５と、該電極板支持体３５内に設けられたバッファ室３６とを有する。バッファ室３６にはガス導入管３８の一端が接続され、該ガス導入管３８の他端は処理ガス供給源３９に接続される。処理ガス供給源３９は、処理ガス供給量の制御機構（図示しない）を有し、処理ガスの供給量の制御を行う。また、天井電極板３４には、該天井電極板３４を貫通してバッファ室３６及び上部室１１ａ内を連通させる多数のガス供給孔４０が形成される。
【００８０】
上部電極１３では処理ガス供給源３９からバッファ室３６に供給された処理ガスがガス供給孔４０を介して上部室１１ａ内へ分散供給されるので、上部電極１３は処理ガスのシャワーヘッドとして機能する。また、上部電極１３が上部室１１ａの壁部に固定されることによって上部電極１３と処理容器１１との間には導電路が形成される。  
【００８１】
プラズマ処理装置１０では、上部室１１ａの周囲においてゲートバルブ１９の上下に２つのマルチポールリング磁石４１ａ、４１ｂが配置される。マルチポールリング磁石４１ａ、４１ｂでは、複数の異方性セグメント柱状磁石（図示しない）がリング状の磁性体のケーシング（図示しない）に収容され、該ケーシング内において隣接する複数のセグメント柱状磁石の磁極の向きが互いに逆向きになるように配置される。これにより、磁力線が隣接するセグメント柱状磁石間に形成され、上部電極１３と下部電極２０との間に位置する処理空間の周辺に磁場が形成され、該磁場によって処理空間へプラズマを閉じこめる。なお、プラズマ処理装置１０の装置構成をマルチポールリング磁石４１ａ、４１ｂを備えない装置構成としてもよい。
【００８２】
プラズマ処理装置１０では、ウエハＷにＲＩＥやアッシングを施す際、処理容器１１内の圧力を所望の真空度に調整した後、処理ガスを上部室１１ａ内に導入して第１の高周波電源２８及び第２の高周波電源２９から高周波電力を供給することにより、処理ガスからプラズマを生じさせると共に、該プラズマ中のイオンをウエハＷに引き込む。このとき、イオンのエネルギーが低く且つ電子密度の高いプラズマを発生させるためには、第１の高周波電源２８が２７ＭＨｚ以上、好ましくは４０ＭＨｚ以上の高周波電力を供給するのがよく、さらに、プラズマ中のイオンをウエハＷに向けて確実に引き込むには、第２の高周波電源２９が２７ＭＨｚ以下、好ましくは１３．５６ＭＨｚ以下の高周波電力を供給するのがよい。第１の高周波電源２８や第２の高周波電源２９から供給された高周波電力は、下部電極２０→プラズマ→上部電極１３→処理容器１１の壁部→接地からなる経路を流れる。
【００８３】
プラズマ処理装置１０では、第１の高周波電源２８が供給する高周波電力の周波数が比較的高い（４０ＭＨｚ以上）ので、処理空間においてウエハＷの中央部分に対向する部分の電界の強度が強くなる傾向がある。この傾向を解消して処理空間において電界の強度分布を均一にするために、プラズマ処理装置１０は下部電極２０の誘電体層２１を備える。該誘電体層２１の存在により、第１の高周波電源２８からの高周波電流は、ウエハＷの中央部分から静電チャック２２を介して下部電極２０の誘電体層２１に向けて深く潜る。その結果、下部電極２０の中央部分においてＴＭモードの空洞円筒共振が発生し、処理空間における電界の強度分布を均一にする。
【００８４】
このプラズマ処理装置１０では、第１の高周波電源２８、下部電極２０、誘電体層２１、静電チャック２２、電極膜３７、ウエハＷ及び処理空間に発生するプラズマＰＺ等（図２（Ａ））が、図２（Ｂ）に示すような電気回路４３を構成する。また、第２の高周波電源２９等（図３（Ａ））が、図３（Ｂ）に示すような電気回路４４を構成する。下部電極２０の中央部分においてのみ誘電体層２１が存在するため、電気回路４３（４４）では、下部電極２０の中央部分に対応する回路４３ａ（４４ａ）と、下部電極２０の周縁分に対応する回路４３ｂ（４４ｂ）とが存在していると考えられ、回路４３ａ（４４ａ）と回路４３ｂ（４４ｂ）とはウエハＷの抵抗ＲＷ及び電極膜３７の抵抗ＲＥによってブリッジされる。また、ウエハＷが静電チャック２２の載置面に載置される際、該ウエハＷと電極膜３７は互いに平行となるため、抵抗ＲＷ及び抵抗ＲＥは電気回路的に並行に配置されることとなる。
【００８５】
第１の高周波電源２８から高出力の高周波電力が供給される場合において、電極膜３７の抵抗ＲＥが小さいと、ウエハＷの中央部分から静電チャック２２を厚さ方向へ透過する第１の高周波電源２８からの高周波電流は、さらに誘電体層２１に向けて潜る代わりに電極膜３７を伝って静電チャック２２の中央部分から周縁部分へ流れる。その結果、誘電体層２１へ潜る高周波電流に起因し且つ電極膜３７を透過する電界を発生させることが困難となる。この現象を以下に説明する。
【００８６】
本実施の形態では、電極膜３７を透過する電界の減少の程度を示す指標として、電極膜３７のスキンデプスδを用いる。スキンデプスδとは電極膜３７を透過する電界が１／ｅだけ減少する厚みであり、スキンデプスδが大きいと電界が減少しにくく、電界が電極膜３７をよく透過し、スキンデプスδが小さいと電界が減少し易く、電界が電極膜３７を透過しにくい。スキンデプスδは下記式（１）で表される。
δ＝（２ρｖ／（μω））１／２＝（ρｖ／（μπｆ））１／２  …  （１）
ここで、μは電極膜３７の透磁率（Ｈ／ｍ）であり、ωは２πｆ（π：円周率、ｆ：第１の高周波電源２８から供給される高周波電力の周波数（Ｈｚ））であり、ρｖは電極膜３７を構成する電極材料の比抵抗（Ω・ｍ）である。
【００８７】
また、電極膜３７中に形成される電界Ｅはマクスウェルの方程式から下記式（２）で表される。
Ｅ＝Ｅ０ｅｘｐ（−ｉωｔ）ｅｘｐ（ｉｚ／δ）ｅｘｐ（−ｚ／δ）  …  （２）
ここで、ｚは電極膜３７の厚さ（ｍ）であり、Ｅ０は電極膜３７に入射する電界の強度である。
【００８８】
すなわち、第１の高周波電源２８から供給される高周波電力の電界が電極膜３７を透過する透過率「Ｅ／Ｅ０」は、下記式（３）に示すように、「ｅｘｐ（−ｚ／δ）」に比例する。  
Ｅ／Ｅ０∝ｅｘｐ（−ｚ／δ）  …  （３）
上記式（３）より「ｚ／δ」の値が「０」に近づくほど電界の透過率は１．０（１００％）に近づき、「δ」が小さいほど電界の透過率が低くなる。ここで、電極膜３７の抵抗ＲＥが小さいことは電極膜３７の比抵抗ρｖが小さいことに他ならないので、抵抗ＲＥが小さいと「（ρｖ／（μπｆ））１／２」で示されるスキンデプスδが小さくなり、電極膜３７を透過する電界を発生させることが困難となる。
【００８９】
電極膜３７を透過する電界が殆ど発生しないと、下部電極２０の中央部分においてＴＭモードの空洞円筒共振が発生せず、処理空間におけるウエハＷの中央部分（以下、「中央空間」という。）に対向する部分の電界の強度が、処理空間におけるウエハＷの周縁部分（以下、「周縁空間」という。）に対向する部分の電界の強度よりも大きくなり、中央空間においてプラズマの電子密度が高くなる。その結果、ウエハＷの面内におけるエッチング速度の分布が不均一になる。
【００９０】
また、このとき、処理空間におけるプラズマの電子密度分布の不均一に起因して電気回路４３における、プラズマＰＺの抵抗ＲＣ、プラズマＰＺのシースキャパシタＣＰ、ゲート酸化膜のキャパシタＣＴ、及びウエハＷの抵抗ＲＷによって構成される回路において直流的な電流（図２（Ｂ）において破線矢印で示す）が発生する。直流的な電流がウエハＷを流れるとき、ウエハＷ上の半導体デバイス（以下、単に「デバイス」という。）においてゲート酸化膜（絶縁膜）がチャージアップしてダメージを受けて劣化する。
【００９１】
第１の高周波電源２８から高出力の高周波電力が供給される場合において、ウエハＷの面内におけるエッチング速度の分布を均一にし、且つデバイスにおいてゲート酸化膜の劣化を防止するには、第１の高周波電源２８からの高周波電流が電極膜３７を流れるのを抑制し、該高周波電流を誘電体層２１に向けて深く潜らせて電極膜３７を透過する電界を発生させる必要があるが、このためには上記式（３）より、「δ／ｚ」を大きくすればよい。「δ／ｚ」を大きくするには、スキンデプスδを大きくするか、電極膜３７の厚さ「ｚ」を小さくすればよい。スキンデプスδは、上述したように「（ρｖ／（μπｆ））１／２」で表されるため、スキンデプスδを大きくするには、周波数が一定の場合、比抵抗ρｖの大きな電極材料を使用して電極膜３７の抵抗ＲＥを大きくすればよい。また、高周波電力の周波数が高いほどスキンデプスδは小さくなるので（δ∝（１／ω）＝（１／２πｆ））、高周波電力の周波数を高くした場合には、電極膜３７の構成材料として比抵抗ρｖのより大きな電極材料を使用すればよい。
【００９２】
また、電気回路４４において、第２の高周波電源２９から高出力の高周波電力が供給されると、下部電極２０の中央部分に対応する回路４４ａには誘電体層２１のキャパシタＣＩが存在するため、第２の高周波電源２９からの高周波電流は主として回路４４ａではなく下部電極２０の周縁部分に対応する回路４４ｂを流れ、やがて回路４４ａへ還流する（図３（Ｂ）において太実線矢印で示す）。ここで、電極膜３７の抵抗ＲＥを大きく設定していた場合、電極膜３７の抵抗ＲＥはウエハＷの抵抗ＲＷよりも大きくなるため、回路４４ａへ還流する高周波電流は主として電極膜３７ではなくウエハＷを流れる。これにより、ウエハＷの面内において電位差が生じ、ウエハＷの面内におけるゲート酸化膜（絶縁膜）のチャージのバランスが崩れる。その結果、やはり、ウエハＷ上のデバイスにおいてゲート酸化膜がチャージアップしてダメージを受けて劣化する。
【００９３】
第２の高周波電源２９から高出力の高周波電力が供給される場合において、デバイスにおいてゲート酸化膜の劣化を防止するには、第２の高周波電源２９からの高周波電流が主としてウエハＷを流れるのを防止する必要があるが、そのためには電極膜３７の抵抗ＲＥを小さくして該電極膜３７にも高周波電流を流せばよい。
【００９４】
以上より、第１の高周波電源２８から高出力の高周波電力が供給される場合においてウエハＷの面内におけるエッチング速度の分布を均一にするためには、δ／ｚを或る値より大きくすればよい（換言すると、電極膜３７の抵抗ＲＥを或る値より大きくすればよい。）。また、第１の高周波電源２８から高出力の高周波電力が供給される場合、及び第２の高周波電源２９から高出力の高周波電力が供給される場合のいずれにおいてもゲート酸化膜の劣化を防止するには、「δ／ｚ」を或る値より大きくすると共に、該「δ／ｚ」を他の或る値より小さくすればよい（換言すると、電極膜３７の抵抗ＲＥを或る値より大きくすると共に該抵抗ＲＥを他の或る値より小さくすればよい。）。
【００９５】
まず、本発明者は、ウエハＷの面内におけるエッチング速度の分布を均一にするためのδ／ｚ（及び抵抗ＲＥ）を見出すべく、δ／ｚ（及び抵抗ＲＥ）の値が異なる複数の電極膜３７を準備した。そして、各電極膜３７を用いてプラズマ処理装置１０においてウエハＷのフォトレジストにアッシングを施し、各ウエハＷの面内におけるフォトレジストのエッチング速度の分布を観測し、その結果を図４のグラフに示した。以下、電極膜３７の抵抗ＲＥから該電極膜３７の厚さの影響を取り除くべく、電極膜３７の抵抗値を表面抵抗率ρｓで表した。表面抵抗率ρｓは下記式（４）で表され、単位面積あたりの抵抗値を示す値であり、電極膜３７を構成する電極材料の物性値（比抵抗ρｖ）及び該電極膜３７の厚さで決まる。
ρｓ＝ρｖ／ｚ  （Ω／□）  …  （４）
ここで用いた各電極膜３７のδ／ｚ（及びρｓ）は、７５１８（及び８．９×１０５Ω／□）、６７１１（及び２．６７×１０５Ω／□）、２９７（及び１７４０Ω／□）、１９５（及び７５０Ω／□）、１２４（及び３０４Ω／□）、１０３（及び２０８Ω／□）、９２（及び１６６Ω／□）、８５（及び１１５Ω／□）、並びに４７（及び３５Ω／□）であった。
【００９６】
また、このときのアッシングでは、処理ガスとしてＯ２単ガスを流量１００ｓｃｃｍで上部室１１ａ内に導入し、第１の高周波電源２８が供給する高周波電力の周波数を１００ＭＨｚに設定し、且つその値を２０００Ｗに設定したが、第２の高周波電源２９からは高周波電力を供給しなかった。
【００９７】
図４のグラフでは、横軸がウエハＷの中心からの距離であり、縦軸がエッチング速度（ｎｍ／分）である。また、破線がδ／ｚ（及び表面抵抗率）＝４７（３５Ω／□）の場合に該当し、他の実線がδ／ｚ（及び表面抵抗率）≧８５（及び１１５Ω／□）の場合に該当する。
【００９８】
図４のグラフより、δ／ｚを８５以上（ρｓを１１５Ω／□以上）にすれば、ウエハＷの面内におけるエッチング速度の分布をほぼ均一にすることができるのが分かった。
【００９９】
次に、本発明者は、第１の高周波電源２８から高出力の高周波電力が供給される場合、及び第２の高周波電源２９から高出力の高周波電力が供給される場合のいずれにおいてもゲート酸化膜の劣化を防止するためのδ／ｚ（及び抵抗ＲＥ）を見出すべく、δ／ｚ（及び抵抗ＲＥ）の値が異なる複数の電極膜３７を準備した。そして、各電極膜３７を用いてプラズマ処理装置１０においてテストウエハにＲＩＥ又はアッシングを施し、各テストウエハにおけるＴＥＧ（Test Element Group）のゲート酸化膜の劣化を観測し、その結果を図５の表に示した。
【０１００】
通常、ＴＥＧではアンテナ比が１０倍以下に設定され、大きくても１００倍以下に設定されるが、ここではＴＥＧのゲート酸化膜の劣化を加速させるために、ＴＥＧのアンテナ比が１万（１０Ｋ）倍に設定されたテストウエハと、ＴＥＧのアンテナ比が１０万（１００Ｋ）倍に設定されたテストウエハ（以下、「１００Ｋテストウエハ」という。）とを用いた。また、ゲート酸化膜の劣化の指標としては、テストウエハにおける全ゲート酸化膜の数に対するＲＩＥ又はアッシングの前後において劣化度が所定値を越えなかったゲート酸化膜の数の割合（以下、「ゲート酸化膜生存率（％）」という）を用いた。
【０１０１】
ゲート酸化膜生存率の閾値に関し、下部電極２０に誘電体層２１を有さず且つプラズマ生成用として比較的低い周波数の高周波電力を用いる通常のプラズマ処理装置において、上記１００ＫテストウエハにＲＩＥを施したときのゲート酸化膜生存率が５４％であったことから、該５４％を１００ＫテストウエハにＲＩＥを施したときの通常のゲート酸化膜生存率の閾値（以下、「通常閾値」という。）とした。なお、上記通常のプラズマ処理装置では、通常のアンテナ比（約１０倍）のＴＥＧを有するテストウエハにＲＩＥを施してもゲート酸化膜の劣化が発生しなかった。また、特殊なデバイスにＲＩＥ又はアッシングを施した際に求められる歩留まりは、上記１００ＫテストウエハにＲＩＥ又はアッシングを施したときのゲート酸化膜生存率に換算すると６５％に該当することから、該６５％を１００ＫテストウエハにＲＩＥを施したときの特殊なデバイスにおけるゲート酸化膜生存率の閾値（以下、「特殊デバイス閾値」という。）とした。
【０１０２】
また、ここで用いた各電極膜３７のδ／ｚ（及びρｓ）は、上述した各ウエハＷの面内におけるフォトレジストのエッチング速度の分布を観測したときのδ／ｚ（及びρｓ）と同じに設定した。
【０１０３】
第１の高周波電源２８から高出力の高周波電力が供給される場合には、処理ガスとしてＯ２単ガスを流量２００ｓｃｃｍで上部室１１ａ内に導入し、第１の高周波電源２８が供給する高周波電力の周波数を１００ＭＨｚに設定し、且つその値を２４００Ｗに設定すると共に、第２の高周波電源２９からは高周波電力を供給せずに各テストウエハにアッシングを施した。さらに、第２の高周波電源２９から高出力の高周波電力が供給される場合には、処理ガスとしてＣ４Ｆ８ガス、Ａｒガス及びＯ２ガスの混合ガス（流量比：Ｃ４Ｆ８ガス／Ａｒガス／Ｏ２ガス＝３５／２００／３０ｓｃｃｍ）を上部室１１ａ内に導入し、第１の高周波電源２８が供給する高周波電力の周波数を１００ＭＨｚに設定し、且つその値を５００Ｗに設定すると共に、第２の高周波電源２９が供給する高周波電力の周波数を３．２ＭＨｚに設定し、且つその値を４０００Ｗに設定して各テストウエハにＲＩＥを施した。なお、図５における「高パワーＨＦ」は  第１の高周波電源２８から高出力の高周波電力が供給される場合に該当し、「高パワーＬＦ」は  第２の高周波電源２９から高出力の高周波電力が供給される場合に該当する。
【０１０４】
また、図５の表では、各試験条件について、劣化度が所定値を越えなかったゲート酸化膜の分布状況を濃淡で示すテストウエハの平面図とゲート酸化膜生存率とを示した。ゲート酸化膜の分布状況において色の濃い部分は劣化度が所定値を越えたゲート酸化膜に該当する。
【０１０５】
図５の表より、第１の高周波電源２８から高出力の高周波電力が供給される場合、δ／ｚを８５以上（ρｓを１１５Ω／□以上）にすれば、１００Ｋテストウエハにアッシングを施したときのゲート酸化膜生存率が通常閾値（５４％）以上となり、且つ第２の高周波電源２９から高出力の高周波電力が供給される場合、ρｓを２．６７×１０５Ω／□以下にすれば、１００ＫテストウエハにＲＩＥを施したときのゲート酸化膜生存率が通常閾値（５４％）以上となることが分かった。以上より、条件「δ／ｚ≧８５且つρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」又は条件「１１５Ω／□  ≦ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たせば、第１の高周波電源２８から高出力の高周波電力が供給される場合、及び第２の高周波電源２９から高出力の高周波電力が供給される場合のいずれにおいても、通常のアンテナ比を有するデバイスのゲート酸化膜の劣化を防止できることが分かった。
【０１０６】
また、図５の表より、第１の高周波電源２８から高出力の高周波電力が供給される場合、δ／ｚを８５以上（ρｓを１１５Ω／□以上）にすれば、１００Ｋテストウエハにアッシングを施したときのゲート酸化膜生存率が特殊デバイス閾値（６５％）以上となり、且つ第２の高周波電源２９から高出力の高周波電力が供給される場合、ρｓを３０４Ω／□以下にすれば、１００ＫテストウエハにＲＩＥを施したときのゲート酸化膜生存率が特殊デバイス閾値（６５％）以上となることが分かった。以上より、条件「δ／ｚ≧８５且つρｓ≦３０４Ω／□」又は条件「１１５Ω／□  ≦ρｓ≦３０４Ω／□」を満たせば、第１の高周波電源２８から高出力の高周波電力が供給される場合、及び第２の高周波電源２９から高出力の高周波電力が供給される場合のいずれにおいても、特殊なデバイスのゲート酸化膜の劣化を防止できることが分かった。
【０１０７】
本発明は上記知見に基づくものであり、本実施の形態では、プラズマ処理装置１０の載置台１２において、電極膜３７のスキンデプスδ及びその厚さｚが条件「δ／ｚ≧８５」を満たすように設定され、且つ電極膜３７の表面抵抗率ρｓが条件「ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たすように設定される。若しくは、電極膜３７の表面抵抗率ρｓが条件「１１５Ω／□  ≦ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たすように設定される。
【０１０８】
本実施の形態に係る載置台１２によれば、条件「δ／ｚ≧８５」及び条件「ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たす電極膜３７を有する静電チャック２２を備える。スキンデプスδが大きいほど電界が電極膜３７を透過し易くなるため、第１の高周波電源２８からの高周波電流が電極膜３７を厚さ方向に透過して誘電体層２１に向けて深く潜り易く、また、電極膜３７の表面抵抗率ρｓが小さいほど該電極膜３７に第２の高周波電源２９からの高周波電流が流れ易い。したがって、電極膜３７がδ／ｚ≧８５且つρｓ≦２．６７×１０５Ω／□を満たせば、高周波電流の大部分は電極膜３７を流れることなく該電極膜３７を厚さ方向に透過して誘電体層２１へ向けて深く潜り込むことができる。その結果、下部電極２０の中央部分においてＴＭモードの空洞円筒共振を発生させて処理空間における電界の強度分布を均一にすることができ、ウエハＷにおいて直流的な電流の発生を防止することができると共に、ウエハＷに第２の高周波電源２９からの過剰な高周波電流が流れるのを防止することができる。これにより、ウエハＷ上における通常のアンテナ比を有するデバイスのゲート酸化膜の劣化を防止することができる。
【０１０９】
また、本実施の形態に係る載置台１２によれば、電極膜３７は条件「１１５Ω／□  ≦ρｓ」を満たす。電極膜３７の表面抵抗率ρｓが大きいほど高周波電流が電極膜３７を流れ難くなるため第１の高周波電源２８からの高周波電流が電極膜３７を厚さ方向に透過して深く潜り易い。したがって、電極膜３７が１１５Ω／□  ≦ρｓを満たせば、第１の高周波電源２８からの高周波電流の大部分は電極膜３７を厚さ方向に透過して誘電体層２１へ向けて深く潜り込むことができる。
【０１１０】
上述した載置台１２において、電極膜３７は条件「δ／ｚ≧８５且つρｓ≦３０４Ω／□」又は条件「１１５Ω／□  ≦ρｓ≦３０４Ω／□」を満たすように設定されてもよい。電極膜３７の表面抵抗率ρｓが３０４Ω／□以下であれば、ウエハＷに第２の高周波電源２９から過剰な高周波電流が流れるのを確実に防止することができる。これにより、ウエハＷ上における特殊なデバイスのゲート酸化膜の劣化を防止することができる。
【０１１１】
ところで、通常のアンテナ比を有するデバイスのゲート酸化膜の劣化を防止するための条件「δ／ｚ≧８５」は下記式（５）に変換することができる。
ｚ≦（ρｖ／（μπｆ））１／２／８５  …  （５）
また、同条件「ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」は下記式（６）に変換することができる。
ｚ≧ρｖ／（２．６７×１０５）  …  （６）
すなわち、通常のアンテナ比を有するデバイスのゲート酸化膜の劣化を防止するために電極膜３７は上記式（５）及び上記式（６）を満たす必要がある。
【０１１２】
図６は、横軸を電極膜３７の比抵抗とし、縦軸を電極膜３７の厚さとし、さらに横軸のみを対数で表示したときの上記式（５）及び上記式（６）を満たす範囲を示すグラフであり、図７は、横軸を電極膜３７の比抵抗とし、縦軸を電極膜３７の厚さとし、さらに横軸及び縦軸の両方を対数で表示したときの上記式（５）及び上記式（６）を満たす範囲を示すグラフである。
【０１１３】
図６及び図７のグラフにおいて、実線が上記式（５）に該当し、破線が上記式（６）に該当するので、電極膜３７の厚さ及び比抵抗は実線及び破線で囲われた範囲に収まる必要がある。
【０１１４】
ここで、電極膜３７の厚さ及び比抵抗が実線及び破線で囲われた範囲に収まるためには、図６のグラフより、電極膜３７の厚さが数μｍ〜１１０μｍの場合、電極膜３７の比抵抗が１．０×１０−２Ω・ｃｍ〜１．０×１０３Ω・ｃｍであればよい（図６における斜線部分に該当する）。また、図７のグラフより、電極膜３７の厚さが１０μｍ以下の場合、電極膜３７の比抵抗が１．０×１０２Ω・ｃｍ以下であればよい（図７における斜線部分に該当する）。すなわち、本実施の形態では、電極膜３７の厚さが数μｍ〜１１０μｍに設定され、且つ電極膜３７の比抵抗が１．０×１０−２Ω・ｃｍ〜１．０×１０３Ω・ｃｍに設定されるか、若しくは、電極膜３７の厚さが１０μｍ以下に設定され、且つ電極膜３７の比抵抗が１．０×１０２Ω・ｃｍ以下に設定される。これにより、電極膜３７は通常のアンテナ比を有するデバイスのゲート酸化膜の劣化を防止するための条件「δ／ｚ≧８５」及び条件「ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を確実に満たすことができる。
【０１１５】
電極膜３７の厚さが数μｍ〜１１０μｍに設定され、且つ電極膜３７の比抵抗が１．０×１０−２Ω・ｃｍ〜１．０×１０３Ω・ｃｍに設定される場合、厚さや比抵抗に関して比較的大きなばらつきが許容されるので、作り易さの観点から、電極膜３７を導電材の溶射、焼結及び塗布（例えば、スクリーン印刷）のいずれかによって形成するのが好ましい。また、電極膜３７の厚さが１０μｍ以下に設定され、且つ電極膜３７の比抵抗が１．０×１０２Ω・ｃｍ以下に設定される場合、許容される厚さが、いわゆる、薄膜の厚さに該当するので、電極膜３７を薄膜形成法、例えば、ＣＶＤ、ＰＶＤ又は液相成長法によって形成するのが好ましい。
【０１１６】
また、特殊なデバイスのゲート酸化膜の劣化を防止するための条件「δ／ｚ≧８５」は上記式（５）に変換することができる。また、同条件「ρｓ≦３０４Ω／□」は下記式（７）に変換することができる。
ｚ≧ρｖ／３０４  …  （７）
すなわち、特殊なデバイスのゲート酸化膜の劣化を防止するために電極膜３７は上記式（５）及び上記式（７）を満たす必要がある。
【０１１７】
図８は、横軸を電極膜３７の比抵抗とし、縦軸を電極膜３７の厚さとし、さらに横軸及び縦軸の両方を対数で表示したときの上記式（５）及び上記式（７）を満たす範囲を示すグラフである。
【０１１８】
図８のグラフにおいて、実線が上記式（５）に該当し、破線が上記式（７）に該当するので、電極膜３７の厚さ及び比抵抗は実線及び破線で囲われた範囲に収まる必要がある。
【０１１９】
ここで、電極膜３７の厚さ及び比抵抗が実線及び破線で囲われた範囲に収まるためには、図８のグラフより、電極膜３７の厚さが１．０×１０−３μｍ〜１０μｍの場合、電極膜３７の比抵抗が１．０×１０−６Ω・ｃｍ〜０．１Ω・ｃｍであればよい（図８における斜線部分に該当する）。すなわち、本実施の形態では、電極膜３７の厚さが１．０×１０−３μｍ〜１０μｍに設定され、且つ電極膜３７の比抵抗が１．０×１０−６Ω・ｃｍ〜０．１Ω・ｃｍに設定されてもよい。これにより、電極膜３７は特殊なデバイスのゲート酸化膜の劣化を防止するための条件「δ／ｚ≧８５」及び条件「ρｓ≦３０４Ω／□」を満たすことができる。
【０１２０】
このとき、電極膜３７の厚さ及び比抵抗のいずれも許容される範囲が狭いが、ＰＶＤ等で形成される銅やアルミ等の金属薄膜は、比抵抗が１．０×１０−６Ω・ｃｍ〜１．０×１０−４Ω・ｃｍであり、且つ厚さのばらつきが１桁以内に収まるため、電極膜３７をＰＶＤで形成された銅やアルミ等の金属薄膜によって構成するのが好ましい。なお、電極膜３７を溶射や焼結等によって構成し、その厚さを数μｍ〜１１０μｍに設定する場合、電極膜３７の比抵抗率を０．０１Ω・ｃｍ〜１０Ω・ｃｍの非常に狭い範囲から選択する必要がある。
【０１２１】
ところで、上述したプラズマ処理装置１０において、第１の高周波電源２８から高出力の高周波電力が供給される場合、ウエハＷの抵抗ＲＷが小さいと、第１の高周波電源２８からの高周波電流は、ウエハＷの中央部分から誘電体層２１に向けて潜る代わりにウエハＷの中央部分から該ウエハＷの周縁部分へ流れる虞がある。その結果、誘電体層２１へ潜る高周波電流に起因し且つウエハＷを透過する電界を発生させることが困難となる。
【０１２２】
ウエハＷを透過する電界が殆ど発生しないと、上述したように、下部電極２０の中央部分においてＴＭモードの空洞円筒共振が発生せず、中央空間においてプラズマの電子密度が高くなり、ウエハＷの面内におけるエッチング速度の分布が不均一になると共に、図２（Ｂ）に示すような直流的な電流が発生し、ウエハＷ上のデバイスにおいてゲート酸化膜がチャージアップしてダメージを受けて劣化する。
【０１２３】
ここで、ウエハＷのスキンデプスδｗは、電極膜３７のスキンデプスδと同様に、下記式（８）で表される。
δｗ＝（（２ρｖｗ）／（μｗω））１／２  ＝（ρｖｗ／（μｗπｆ））１／２  …  （８）
ここで、μｗはウエハＷの透磁率（Ｈ／ｍ）であり、ωは２πｆ（π：円周率、ｆ：第１の高周波電源２８から供給される高周波電力の周波数（Ｈｚ））であり、ρｖｗはウエハＷを構成する電極材料の比抵抗（Ω・ｍ）である。
【０１２４】
また、第１の高周波電源２８から供給される高周波電力の電界がウエハＷを透過する透過率「Ｅｗ／Ｅ０ｗ」は、下記式（９）に示すように、「ｅｘｐ（−ｚｗ／δｗ）」に比例する。  
Ｅｗ／Ｅ０ｗ∝ｅｘｐ（−ｚｗ／δｗ）  …  （９）
ここで、ｚｗはウエハＷの厚さ（ｍ）であり、Ｅ０ｗはウエハＷに入射する電界の強度である。
【０１２５】
上記式（９）より、ウエハＷを透過する電界を発生させるためには、ウエハＷのスキンデプスδｗを大きくすればよく、該スキンデプスδｗを大きくするには比抵抗ρｖｗの大きな電極材料を使用してウエハＷの抵抗ＲＷを大きくすればよい。
【０１２６】
そこで、本発明者は、ウエハＷの面内におけるエッチング速度の分布を均一にするためのウエハＷの比抵抗ρｖｗを見出すべく、比抵抗ρｖｗの値が異なる複数のテストウエハを準備した。そして、プラズマ処理装置１０において各テストウエハにＲＩＥを施し、各テストウエハの面内におけるエッチング速度の分布を観測し、その結果を図９のグラフに示した。ここで用いた各テストウエハの比抵抗ρｖｗは、１．９Ω・ｃｍ及び４．０Ω・ｃｍであった。
【０１２７】
また、このときのＲＩＥでは、処理ガスとしてＮ２ガス、Ｏ２ガス及びＣＨ４ガスの混合ガス（流量比：Ｎ２ガス／Ｏ２ガス／ＣＨ４ガス＝１００／１０／４５ｓｃｃｍ）を上部室１１ａ内に導入し、第１の高周波電源２８が供給する高周波電力の周波数を１００ＭＨｚに設定し、且つその値を２４００Ｗに設定すると共に、第２の高周波電源２９が供給する高周波電力の周波数を３．２ＭＨｚに設定し、且つその値を２００Ｗに設定した。
【０１２８】
図９のグラフでは、横軸がテストウエハの中心からの距離であり、縦軸がエッチング速度（ｎｍ／分）である。また、破線が比抵抗ρｖｗ＝１．９Ω・ｃｍの場合に該当し、実線が比抵抗ρｖｗ＝４．０Ω・ｃｍに該当する。
【０１２９】
図９のグラフより、比抵抗ρｖｗを４．０Ω・ｃｍ以上にすれば、ウエハＷの面内におけるエッチング速度の分布をほぼ均一にすることができるのが分かった。また、テストウエハの厚さが７７５μｍであり、直径が３００ｍｍであったので、上記結果より、ウエハＷにおけるδｗ／ｚｗを１３以上、又はウエハＷの表面抵抗率ρｓｗを５２Ω／□以上にすれば、ウエハＷの面内におけるエッチング速度の分布をほぼ均一にすることができることが分かった。
【０１３０】
また、ウエハＷ上の配線膜（図示しない）の抵抗Ｒｌが小さいと、第１の高周波電源２８からの高周波電流は、ウエハＷの中央部分から誘電体層２１に向けて潜る代わりに、配線膜を伝ってウエハＷの中央部分から該ウエハＷの周縁部分へ流れる虞がある。その結果、やはり、上述したように、ウエハＷの面内におけるエッチング速度の分布が不均一になると共に、図２（Ｂ）に示すような直流的な電流が発生し、ウエハＷ上のデバイスにおいてゲート酸化膜がチャージアップしてダメージを受けて劣化する。
【０１３１】
これに対応して、配線膜を透過する電界を発生させるためには、下記式（１０）で表される配線膜のスキンデプスδｌを大きくすればよく、該スキンデプスδｌを大きくするには、比抵抗ρｖｌの大きな電極材料を使用して配線膜の抵抗Ｒｌを大きくすればよい。
δｌ＝（（２ρｖｌ）／（μｌω））１／２＝（ρｖｌ／（μｌπｆ））１／２  …  （１０）
ここで、μｌは配線膜の透磁率（Ｈ／ｍ）であり、ωは２πｆ（π：円周率、ｆ：第１の高周波電源２８から供給される高周波電力の周波数（Ｈｚ））であり、ρｖｌは配線膜の電極材料の比抵抗（Ω・ｍ）である。
【０１３２】
ここで、上述したように、ウエハＷの面内におけるエッチング速度の分布をほぼ均一にするためには、ウエハＷにおけるδｗ／ｚｗを１３以上、又はウエハＷの表面抵抗率ρｓｗを５２Ω／□以上にする必要があったことから、配線膜におけるδｌ／ｚｌも１３以上、又は配線膜の表面抵抗率も５２Ω／□以上にすればよい。なお、ｚｌは配線膜の厚さ（ｍ）である。
【０１３３】
図１０は、図１における静電チャック近傍の構成を概略的に示す拡大断面図である。
【０１３４】
図１０において、静電チャック２２は、セラミックスの焼結材からなる円板状の基材２２ａと、該基材２２ａの表面（図中における上側面）上に形成された電極膜３７と、該電極膜３７上に積層されて電極膜３７及び基材２２ａに圧着された、セラミックスの焼結材からなる円板状の上部材２２ｂ（絶縁材）と、一端が電極膜３７と接触し且つ他端が基材２２ａの裏面（図中における下側面）に露出する円筒状の導電部材４５とを備える。
【０１３５】
静電チャック２２は下部電極２０の上面に載置され、絶縁性接着剤４６（例えば、フィラー入り接着剤）によって下部電極２０に接着される。このとき、導電部材４５の他端は、通電棒４７を介して高圧直流電源４２に電気的に接続される。これにより、高圧直流電源４２は電極膜３７に高圧直流電圧を供給することができる。
【０１３６】
次に、静電チャック２２の製造方法について説明する。
【０１３７】
まず、基材２２ａを予め準備／形成し、該基材２２ａの表面上にスクリーン印刷によって電極膜３７を形成する。
【０１３８】
次いで、別途準備／形成された上部材２２ｂによって基材２２ａ及び電極膜３７を覆い、基材２２ａ、電極膜３７及び上部材２２ｂをホットプレスによって互いに圧着させ、電極膜３７を硬化させてその物性を安定化させ、静電チャック２２を得る。
【０１３９】
スクリーン印刷では、例えば、Ａｌ２Ｏ３−ＭｏＣやカーボン含有材を用いるが、このとき、ＭｏＣやカーボンの含有量を調整することによって比抵抗が半導体領域内、具体的には、１．０×１０−２Ω・ｃｍ〜１．０×１０３Ω・ｃｍである電極膜３７を容易に形成することができる。通常、スクリーン印刷では厚さが数μｍ〜１００μｍの膜を好適に形成することができるため、スクリーン印刷は、比抵抗が１．０×１０−２Ω・ｃｍ〜１．０×１０３Ω・ｃｍに設定される場合に厚さが数μｍ〜１１０μｍに設定される必要がある電極膜３７の形成方法として用いることができる。
【０１４０】
ところで、上述したように、本実施の形態における電極膜３７は、例えば、スキンデプスδ及びその厚さｚが条件「δ／ｚ≧８５」を満たし、且つ表面抵抗率ρｓが条件「ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たす必要があるため、電極膜３７の表面抵抗率ρｓを管理する必要がある。しかしながら、上述したように、電極膜３７をスクリーン印刷によって形成し、さらにホットプレスによって電極膜３７を硬化させる場合、電極膜３７が上部材２２ｂに覆われた後に該電極膜３７が硬化してその物性が安定するため、静電チャック２２の製造過程において電極膜３７の抵抗値を測定することができない。本実施の形態では、これに対応して、静電チャック２２における電極膜３７の形成方法として、溶射、薄膜成膜法、塗布（スクリーン印刷以外）又は導電膜（例えば、金属薄膜）の貼着等が用いられる。
【０１４１】
溶射では、例えば、Ａｌ２Ｏ３−Ｃｒ２Ｏ３やシリコンを溶射材として用いることによって比抵抗が半導体領域内、具体的には、１．０×１０−２Ω・ｃｍ〜１．０×１０３Ω・ｃｍである電極膜３７を容易に形成することができる。通常、溶射では厚さが数μｍ〜１００μｍの膜を好適に形成することができるため、溶射は電極膜３７の形成方法として好ましい。また、塗布では、熱硬化性塗料、例えば、カーボン含有材が用いられ、塗布された塗料を加熱して硬化させることによって電極膜３７を形成する。
【０１４２】
薄膜成膜法としては、例えば、銅、アルミや金の薄膜を形成するＰＶＤ、例えば、タングステンやチタンの薄膜を形成するＣＶＤ、又は液相成長法、例えば、めっき（無電界ニッケルめっき）やゾルゲル法が該当する。これらの薄膜形成法を用いることにより、比抵抗が低抵抗領域内、具体的には、１．０×１０−６Ω・ｃｍ〜０．１Ω・ｃｍであり、且つ厚さが１０μｍ以下である薄膜の電極膜３７を容易に形成することができる。
【０１４３】
上述した溶射、塗布及び薄膜形成法を用いると、電極膜３７が上部材２２ｂに覆われる前、すなわち、電極膜３７が露出した状態で該電極膜３７を硬化させてその物性を安定させることができる。
【０１４４】
本実施の形態における静電チャック２２の製造方法では、電極膜３７を硬化させた時点で、該電極膜３７の表面抵抗率ρｓ、厚さｚ等を測定し、電極膜３７のスキンデプスδ及びその厚さｚが条件「δ／ｚ≧８５」を満たし、且つ表面抵抗率ρｓが条件「ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たしているか否か、若しくは、電極膜３７の表面抵抗率ρｓが条件「１１５Ω／□≦ρｓ≦２．６７×１０５Ω／□」を満たしているか否かが判別される。電極膜３７がこれらの条件を満たしていない場合、基材２２ａ及び電極膜３７は破棄される。その後、上部材２２ｂによって基材２２ａ及び電極膜３７を覆い、基材２２ａ、電極膜３７及び上部材２２ｂを互いに圧着させて静電チャック２２を得る。
【０１４５】
上述した静電チャック２２の製造方法によれば、電極膜３７は、予め準備／形成された基材２２ａの表面に形成され、該電極膜３７の形成後に上部材２２ｂによって覆われるので、静電チャック２２の製造過程において、電極膜３７は上部材２２ｂに覆われる前に必ず一度露出する。これにより、静電チャック２２の製造過程において電極膜３７の表面抵抗率ρｓ等を測定することができ、もって内包される電極膜３７の表面抵抗率ρｓ等を管理することができる。
【０１４６】
また、上述した静電チャック２２では、上部材２２ｂを電極膜３７や基材２２ａに圧着したが、上部材２２ｂは絶縁性接着剤（図示しない）によって基材２２ａや電極膜３７に接着されてもよい。絶縁性接着剤は電極膜３７に印加される高圧直流電圧を確実に絶縁することができるとともに、上部材２２ｂを基材２２ａに確実に接着することができる。
【０１４７】
なお、上述した静電チャック２２では、基材２２ａの表面上に電極膜３７を形成したが、下部電極２０の上面全面を覆うように構成された誘電体層４８を下部電極２０に埋設し、電極膜３７を誘電体層４８の上面に直接形成し、その後、上部材２２ｂを電極膜３７及び誘電体層４８に圧着してもよい。これにより、載置台１２の構成部品の数を減らすことができる。誘電体層４８は、セラミックスの焼結、セラミックスの溶射、又は両者の複合によって形成される。
【０１４８】
また、先に上部材２２ｂ（基材）の裏面（図中における下側面）に、上述した溶射や薄膜形成法を用いて電極膜３７を形成し、該上部材２２ｂを絶縁性接着剤４６によって誘電体層４８に接着してもよい（図１１（Ａ））。このとき、静電チャック２２の表面として機能し、ウエハＷと直接接触する上部材２２ｂの表面（図中における上側面）と、電極膜３７との間には絶縁性接着剤からなる層が介在しないため、静電チャック２２によるウエハＷの静電吸着力がより安定する。なお、上部材２２ｂの裏面に電極膜３７を形成した場合、該電極膜３７の表面を絶縁性のコーティング膜で覆うのが好ましい。これにより、静電チャック２２の絶縁性をより高めることができる。絶縁性のコーティング膜としては図１０における基材２２ａが該当し、該コーティング膜は溶射や薄膜形成法によって形成される。
【０１４９】
上述した静電チャック２２では、上部材２２ｂが焼結材であるため、静電チャック２２が静電吸着するウエハＷは焼結材と接触する。焼結材は破砕しにくいため、上部材２２ｂがウエハＷと接触しても該上部材２２ｂの表層が破砕することがない。したがって、上部材２２ｂの表層の破砕に起因するパーティクルの発生を防止することができる。また、焼結材からなる上部材２２ｂの裏面に溶射によって電極膜３７を形成する場合、上部材２２ｂの裏面（基材に対向する面）に、予め焼結材と溶射によって形成される電極膜３７との結合性を高めるための濡れ性がよい下地層を形成するのが好ましい。これにより、上部材２２ｂと溶射によって形成される電極膜３７との結合力をより高めることができる。
【０１５０】
上述した静電チャック２２では、上部材２２ｂとして焼結材を用いたが、上部材２２ｂは絶縁材の溶射や絶縁膜の貼着によって形成してもよい。これにより、電極膜３７上に絶縁層を確実に形成することができる。
【０１５１】
上部材２２ｂをＡｌ２Ｏ３等の絶縁性セラミックスの溶射によって電極膜３７上に形成する場合、電極膜３７も基材２２ａの表面に溶射によって形成するのが好ましい。これにより、静電チャック２２の殆どを溶射によって形成することができるため、該静電チャック２２を安価に製造することができる。
【０１５２】
上部材２２ｂを絶縁膜の貼着で形成する場合、静電チャック４９は、予め準備／形成された基材２２ａ上に金属薄膜が蒸着された導電テープ５０を貼着し、さらに、該導電テープ５０上に絶縁膜、例えば、ポリイミドテープ５１を貼着することによって構成されてもよい（図１１（Ｂ））。このとき、テープ５０に蒸着される金属薄膜は、例えば、銅やアルミで構成されるのが好ましい。
【０１５３】
また、上述した静電チャック２２では、電極膜３７が基材２２ａと別体で構成されたが、基材５２を密な層５２ａ及び密な層５２ａ上に形成された疎な層５２ｂからなる焼結材によって構成し、疎な層５２ｂに導電材を含浸させて電極層５３を基材５２と一体的に形成してもよい（図１２（Ａ）及び１２（Ｂ））。また、この場合、該電極層５３の形成後に、別途準備／形成された上部材２２ｂによって基材５２及び電極層５３を覆い、基材５２、電極層５３及び上部材２２ｂを互いに圧着させるのが好ましい。これにより、静電チャックの製造過程において、電極層５３は上部材２２ｂに覆われる前に必ず一度露出する。その結果、静電チャックの製造過程において電極層５３の表面抵抗率ρｓ等を測定することができ、もって内包される電極層５３の表面抵抗率ρｓ等を管理することができる。また、基材５２は疎な層５２ｂを有するので、導電材を該基材５２に確実に含浸させることができる。
【０１５４】
さらに、導電性の線状部材をメッシュ状に組み合わせて電極膜５４を構成してもよい（図１３）。該電極膜５４ではメッシュの大きさを調整することによって面積あたりの表面抵抗率ρｓを容易に調整することができる。
【０１５５】
なお、電極膜３７をスクリーン印刷によって形成し、さらにホットプレスによって電極膜３７を硬化させる場合、静電チャック２２の製造過程において電極膜３７が硬化した状態で露出することがないため、静電チャック２２の製造過程において電極膜３７の抵抗値を測定することができない。このような場合には、静電チャック２２は少なくとも２つの導電部材４５を備えるのが好ましく、特に、１つの導電部材４５は静電チャック２２の中央部分に配置されるのが好ましい。具体的には、１つの導電部材４５が静電チャック２２の中央部分に配置されると共に、他の複数の導電部材４５が静電チャック２２の周縁部分において同一円周上に均等間隔で配置されるのが好ましい（図１４（Ａ）及び１４（Ｂ））。これにより、例えば、２つの導電部材４５にテスターの２つの端子をそれぞれ接触させることによって、静電チャック２２の製造後において電極膜３７の表面抵抗率ρｓを容易に測定して管理することができる。特に、静電チャック２２の中央部分に配置される導電部材４５にテスターの２つの端子のうちの１つを接触させると、電極膜３７における中央部分から周縁部分にかけての抵抗を測定して表面抵抗率ρｓを管理することができる。
【０１５６】
なお、上述した本実施の形態では、ＲＩＥやアッシングが施される基板が半導体ウエハＷであったが、ＲＩＥやアッシングが施される基板はこれに限られず、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＦＰＤ（Flat Panel Display）等のガラス基板であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】本発明の実施の形態に係る載置台を備えるプラズマ処理装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】図１のプラズマ処理装置において第１の高周波電源から高出力の高周波電力が供給される場合を説明するための図であり、図２（Ａ）は静電チャック近傍の構成を概略的に示す部分断面図であり、図２（Ｂ）は第１の高周波電源等からなる電気回路を示す図である。
【図３】図１のプラズマ処理装置において第２の高周波電源から高出力の高周波電力が供給される場合を説明するための図であり、図３（Ａ）は静電チャック近傍の構成を概略的に示す部分断面図であり、図３（Ｂ）は第２の高周波電源等からなる電気回路を示す図である。
【図４】δ／ｚの値が異なる複数の電極膜を用いた場合の各ウエハの面内におけるフォトレジストのエッチング速度の分布を示すグラフである。
【図５】δ／ｚの値が異なる複数の電極膜を用いた場合の各テストウエハにおけるＴＥＧのゲート酸化膜の劣化の程度を示す表である。
【図６】通常のアンテナ比を有するデバイスのゲート酸化膜の劣化を防止するための電極膜の厚さ及びその比抵抗の関係を示すグラフである。
【図７】通常のアンテナ比を有するデバイスのゲート酸化膜の劣化を防止するための電極膜の厚さ及びその比抵抗の関係を示す他のグラフである。
【図８】特殊なデバイスのゲート酸化膜の劣化を防止するための電極膜の厚さ及びその比抵抗の関係を示すグラフである。
【図９】比抵抗の値が異なる複数のテストウエハを用いた場合の各テストウエハの面内におけるエッチング速度の分布を示すグラフである。
【図１０】図１における静電チャック近傍の構成を概略的に示す拡大断面図である。
【図１１】図１における静電チャックの変形例の構成を概略的に示す拡大断面図であり、図１１（Ａ）は第１の変形例を示し、図１１（Ｂ）は第２の変形例を示す。
【図１２】図１における静電チャックの第３の変形例の構成を概略的に示す図であり、図１２（Ａ）は断面図を示し、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）におけるＡ部の拡大図である。
【図１３】図１０における電極膜の変形例を示す平面図である。
【図１４】図１における静電チャックの第４の変形例の構成を概略的に示す図であり、図１４（Ａ）は背面図を示し、図１４（Ｂ）は断面図を示す。
【図１５】従来のプラズマ処理の面内均一性を向上させることが可能なプラズマ処理装置の構成を概略的に示す断面図であり、図１５（Ａ）は静電チャックが配置されていない場合であり、図１５（Ｂ）は静電チャックが配置されている場合である。
【符号の説明】
【０１５８】
Ｗ  ウエハ    
１０  プラズマ処理装置
１１  チャンバ
１２  載置台
２０  下部電極
２１，４８  誘電体層
２２，４９  静電チャック
２２ａ，５２  基材
２２ｂ  上部材
２８  第１の高周波電源
２９  第２の高周波電源
３７，５４  電極膜
４２  高圧直流電源
４３，４４  電気回路
４５  導電部材
４６  絶縁性接着剤
５０  導電テープ
５１  ポリイミドテープ
５２ａ  密な層
５２ｂ  疎な層
５３  電極層
【図１】
0004898718.tif 000002
【図２】
0004898718.tif 000003
【図３】
0004898718.tif 000004
【図４】
0004898718.tif 000005
【図５】
0004898718.tif 000006
【図６】
0004898718.tif 000007
【図７】
0004898718.tif 000008
【図８】
0004898718.tif 000009
【図９】
0004898718.tif 000010
【図１０】
0004898718.tif 000011
【図１１】
0004898718.tif 000012
【図１２】
0004898718.tif 000013
【図１３】
0004898718.tif 000014
【図１４】
0004898718.tif 000015
【図１５】
0004898718.tif 000016