JP2000091320A

JP2000091320A - プラズマ処理装置

Info

Publication number: JP2000091320A
Application number: JP10256159A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Okumura; 裕奥村; Takayuki Hirano; 貴之平野; Toshihiro Kugimiya; 敏洋釘宮; Toshihisa Nozawa; 俊久野沢; Tetsuo Tokumura; 哲夫徳村; Atsushi Munemasa; 淳宗政; Kiyotaka Ishibashi; 清隆石橋
Original assignee: FOI KK; Kobe Steel Ltd; FOI Corp
Current assignee: FOI KK; Kobe Steel Ltd; FOI Corp
Priority date: 1998-09-10
Filing date: 1998-09-10
Publication date: 2000-03-31
Anticipated expiration: 2018-09-10
Also published as: JP4056144B2

Abstract

(57)【要約】【課題】プラズマ処理の均一性を向上させる。【解決手段】プラズマ発生空間２２がプラズマ処理空間
１３に隣接し且つ連通し更に分散しているプラズマ処理
装置において、プラズマ発生空間２２プラズマ用ガスＡ
を導入し（５０）、これと別個にプラズマ処理空間１３
に処理ガスＢを導入し（７０）、プラズマ発生空間２２
に添加ガスＣを導入し（６０）、プラズマ発生空間２２
への導入に際してプラズマ用ガスＡと添加ガスＣとを混
合するとともにその混合に際して混合割合の分布を局所
的に異ならせる（８０）。ガスＡには非反応性ガスのみ
を用い、ガスＢには反応ガスを用い、ガスＣには、副生
成物に対応した副次ガスや、異なる非反応性ガスを用い
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＩＣやＬＣＤな
ど高精度の製造工程においてプラズマ処理を適切に行う
のに好適なプラズマ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＶＤやエッチング，アッシング
等のプラズマ処理に用いられるプラズマ処理装置の例と
して、対向電極となる一対の平行平板を設けておいてこ
れらの平行平板間にプラズマ処理空間を形成してシリコ
ンウエハ等の基板を対象にエッチング処理を行ういわゆ
る平行平板形エッチャー（ＲＩＥ）や成膜処理を行う平
行平板形ＰＣＶＤ等が知られている。また、プラズマ処
理に必要なプラズマの発生・形成をプラズマ処理空間で
行うものの他、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）や，
ＩＣＰ（インダクティブカップルプラズマ），ＴＣＰプ
ラズマ（トランスフォームドカップルプラズマ）など、
プラズマ処理空間から分離して形成されたプラズマ発生
空間で行うものも知られている。

【０００３】いずれにしても、処理対象である基板等の
大小・広狭に拘わらず緻密で均一なプラズマ処理が求め
られることから、基板等の上面全域に亘って処理ガス分
布やプラズマ状態の一様性を確保することが必要とされ
る。そして、その対策として、例えば基板サイズが大き
くなるの伴って、処理ガス導入口を多数設けるとともに
その分布に工夫を凝らすことや、プラズマ発生を担うプ
ラズマ用ガスとプラズマ反応を担う処理ガスとを別個に
導入すること等も、行われていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のプラ
ズマ処理装置では、処理ガスやプラズマ用ガスの一様な
導入に基づいて均一処理が図られていた。ところが、プ
ラズマ処理空間内では、被処理物に処理ガスが反応し
て、種々の副生成物が生じ、その濃淡によって反応状態
に影響が現れることもある。また、プラズマ処理空間内
では、ガスの拡散に加えて、一様性を乱す種々の流れも
存在する。このため、例え処理ガスやプラズマ用ガスが
一様に分布して導入されたとしても、全面的に均一な処
理が達成されるとは限らない。

【０００５】もっとも、これに対しては、プラズマ処理
の不均一を補償するように、導入ガスの分布を一様分布
から局所的に異ならせることも考えられる。しかしなが
ら、そのような補償によって巨視的・大域的に見れば所
望の均一処理がなされたとしても、微視的・局所的に見
ると、不均一と言わざるを得ない場合もある。例えば、
シリコンウエハのエッチングでは、ウエハ全面に亘って
エッチングレートがほぼ均一になってエッチング溝の深
さ等が揃ったときでも、個々の溝についての断面形状を
比較すると、角部の丸まり具合や、開口部から底部にか
けての径の変化などに、不揃いが見られる。

【０００６】そこで、プラズマ処理の均一性を確保する
に際し、巨視的・大域的な均一性に止まらず、微視的・
局所的な均一性も得られるように工夫することが課題と
なる。この発明は、このような課題を解決するためにな
されたものであり、プラズマ処理の均一性に優れたプラ
ズマ処理装置を実現することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために発明された第１乃至第４の解決手段について、
その構成および作用効果を以下に説明する。

【０００８】［第１の解決手段］第１の解決手段のプラ
ズマ処理装置は（、出願当初の請求項１に記載の如
く）、真空チャンバ内にプラズマ処理空間の形成された
プラズマ処理装置において、前記プラズマ処理空間にプ
ラズマ用ガスを導入する第１のガス導入路と、この第１
のガス導入路と別個に設けられ前記プラズマ処理空間に
処理ガスを導入する第２のガス導入路と、前記プラズマ
処理空間に添加ガスを導入する第３のガス導入路と、前
記プラズマ処理空間への導入に際して前記プラズマ用ガ
スと前記添加ガスとを混合するとともにその混合に際し
て混合割合の分布を局所的に異ならせる又は異ならせ得
る混合手段とを備えたものである。

【０００９】このような第１の解決手段のプラズマ処理
装置にあっては、プラズマ処理空間内におかれた被処理
物に対してプラズマ処理が施されるが、その処理に際し
て第１〜第３のガス導入路を介し、プラズマ用ガス及び
処理ガスに加えて添加ガスもプラズマ処理空間に導入さ
れる。そして、プラズマ用ガスと処理ガスとは別個に導
入されるのに対し、添加ガスはプラズマ用ガスに混合し
て導入される。しかも、混合手段により、その混合割合
の分布が局所的に異なるようにされる。

【００１０】この場合、プラズマ用ガスと処理ガスとが
別個に導入されるので、それらの流量や分配状態等を独
立に制御することにより、被処理物のほぼ全域に亘って
処理ガス分布やプラズマ状態の一様性が確保されて、プ
ラズマ処理における巨視的・大域的な均一性が達成され
る。また、プラズマ用ガスへの添加ガスの混合割合につ
いての分布が局所的に異なるようにされるが、その分布
を微視的・局所的な不均一性に対応させることにより、
巨視的・大域的な均一性を損なうこと無く微視的・局所
的な均一性も改善される。なお、添加ガスは、処理ガス
と異なるガスが用いられ、その活性が不足しやすいが、
プラズマ用ガスに混合して導入されることにより、充分
に励起され、無駄なく役立つこととなる。したがって、
この発明によれば、巨視的・大域的な観点に加えて微視
的・局所的な観点からもプラズマ処理の均一性に優れた
プラズマ処理装置を実現することができる。

【００１１】［第２の解決手段］第２の解決手段のプラ
ズマ処理装置は（、出願当初の請求項２に記載の如
く）、プラズマ処理空間が形成された第１機構と、前記
第１機構に取着して又はそれと一体的に設けられプラズ
マ発生空間が分散等して形成された第２機構とを具え、
前記プラズマ発生空間が前記プラズマ処理空間に隣接し
且つ連通しているプラズマ処理装置において、前記プラ
ズマ発生空間にプラズマ用ガスを導入する第１のガス導
入路と、この第１のガス導入路と別個に設けられ前記プ
ラズマ処理空間に処理ガスを導入する第２のガス導入路
と、前記プラズマ発生空間に添加ガスを導入する第３の
ガス導入路と、前記プラズマ発生空間への導入に際して
前記プラズマ用ガスと前記添加ガスとを混合するととも
にその混合に際して混合割合の分布を局所的に異ならせ
る又は異ならせ得る混合手段とを備えたものである。

【００１２】ここで、上記の「分散等」とは、点状に分
かれて散在しているという文字通りの分散の他、密接と
は言えない程度に離れるように分割されている場合や、
線状，破線状，直・曲線状などで複数の又はそれらの混
在するものがプラズマ処理空間との隣接部・連通部に分
布している場合、さらには環状，円状，多角形状、スパ
イラル状のものが同心で若しくは非同心で多数が列設さ
れ又は単独で広く形成されている場合も該当する意味で
ある。

【００１３】このような第２の解決手段のプラズマ処理
装置にあっては、プラズマ空間の分離および隣接連通と
いう条件を維持することにより、プラズマダメージやチ
ャージアップの低減、及びプラズマにおけるラジカル種
の成分とイオン種の成分との比率適正化が達成される。
また、プラズマ発生空間が分散等して形成されているこ
とにより、プラズマ分布の均一性が確保されるばかり
か、プラズマ処理空間との連通隣接面さらにはその面に
沿ったプラズマ発生空間自身の断面積が必然的にプラズ
マ処理空間のそれよりも小さくなり、プラズマ処理空間
からプラズマ発生空間へのガス流入が阻止されるので、
反応性を持った処理ガスが高密度プラズマに曝されて不
所望な汚染物等に変質するのを防止することができて、
プラズマ処理に良質のプラズマが供給される。

【００１４】そして、プラズマ処理空間内におかれた被
処理物に対してプラズマ処理が施される際に、第１〜第
３のガス導入路を介し、プラズマ用ガス及び処理ガスに
加えて添加ガスもプラズマ処理空間に導入される。しか
も、その際、プラズマ用ガスと処理ガスとは別個に導入
されるのに対し、添加ガスはプラズマ用ガスに混合して
導入される。さらに、添加ガスは、混合手段により、そ
の混合割合の分布が局所的に異なるようにされる。

【００１５】このようにプラズマ用ガスと処理ガスとが
別個に導入されるので、それらの流量や分配状態等を独
立に制御することにより、被処理物のほぼ全域に亘って
処理ガス分布やプラズマ状態の一様性が確保されて、プ
ラズマ処理における巨視的・大域的な均一性が達成され
る。また、プラズマ用ガスへの添加ガスの混合割合につ
いての分布が局所的に異なるようにされるが、その分布
を微視的・局所的な不均一性に対応させることにより、
巨視的・大域的な均一性を損なうこと無く微視的・局所
的な均一性も改善される。

【００１６】なお、添加ガスは、処理ガスと異なるガス
が用いられ、その活性が不足しやすいが、プラズマ用ガ
スに混合して導入されることにより、しかもプラズマ発
生空間を経てから導入されることにより、充分に励起さ
れ、無駄なく役立つこととなる。また、処理ガスのよう
に高密度プラズマに曝されて不所望な汚染物等に変質す
るということは考えられないので、プラズマの質を劣化
させることも無い。したがって、この発明によれば、巨
視的・大域的な観点に加えて微視的・局所的な観点から
もプラズマ処理の均一性に優れたプラズマ処理装置を実
現することができる。

【００１７】［第３の解決手段］第３の解決手段のプラ
ズマ処理装置は（、出願当初の請求項３に記載の如
く）、上記の第１，第２の解決手段のプラズマ処理装置
であって、非反応性ガスのみを前記プラズマ用ガスとし
て前記第１のガス導入路へ送給する手段と、反応ガス成
分を含むガスを前記処理ガスとして前記第２のガス導入
路へ送給する手段と、前記プラズマ処理空間内の被処理
物に前記反応ガスが反応して生じる副生成物に対応した
副次ガスを含むガスを前記添加ガスとして前記第３のガ
ス導入路へ送給する手段とを備えたものである。

【００１８】このような第３の解決手段のプラズマ処理
装置にあっては、プラズマ処理に伴って生じる副生成物
の偏在が、添加ガスによって直接的に解消される。これ
により、副生成物に起因した不均一性が的確に改善され
て、プラズマ用ガス及び処理ガスに基づく巨視的・大域
的な均一性を損なうこと無く、微視的・局所的な均一性
も得られることとなる。

【００１９】［第４の解決手段］第４の解決手段のプラ
ズマ処理装置は（、出願当初の請求項４に記載の如
く）、上記の第１，第２の解決手段のプラズマ処理装置
であって、非反応性ガスのみを前記プラズマ用ガスとし
て前記第１のガス導入路へ送給する手段と、反応ガス成
分を含むガスを前記処理ガスとして前記第２のガス導入
路へ送給する手段と、前記プラズマ用ガスとは成分又は
成分割合の異なる非反応性ガスのみを前記添加ガスとし
て前記第３のガス導入路へ送給する手段とを備えたもの
である。

【００２０】このような第４の解決手段のプラズマ処理
装置にあっては、非反応性ガスが混合されてプラズマ発
生空間やプラズマ処理空間に導入されるが、ガス種が異
なるとプラズマ温度等に相違が見られることと、その混
合割合が局所的に異なることから、プラズマ処理空間へ
供給されるプラズマについての温度分布にも局所的な変
動を生じる。そして、このようなプラズマの温度分布
を、微視的・局所的な不均一性に対応させることによっ
ても、プラズマ用ガス及び処理ガスに基づく巨視的・大
域的な均一性を損なうこと無く、微視的・局所的な均一
性を間接的に改善することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】このような解決手段で達成された
本発明のプラズマ処理装置について、これを実施するた
めの形態を以下の第１〜第７実施例および変形例により
説明する。図１〜図３に示した第１実施例は、上述の第
２，第３解決手段を具現化したものであり、図４に示し
た第２実施例は、上述の第２，第４解決手段を具現化し
たものであり、図５の第３実施例および図６の第４実施
例も、上述の第２，第４解決手段を具現化したものであ
る。また、図７の第５実施例および図８の第６実施例
は、上述の第２，第３解決手段あるいは上述の第２，第
４解決手段のいずれの具現化にも適合するものであり、
図９に示した第７実施例は、上述の第２，第３，第４解
決手段を具現化したものである。さらに、図示を割愛し
た変形例は、上述の第１解決手段を具現化したものとな
っている。

【００２２】

【第１実施例】本発明のプラズマ処理装置の第１実施例
としてのプラズマエッチング装置について、その具体的
な構成を、図面を引用して説明する。図１は、一部を断
面で示した全体模式図であり、図２は、そのうちプラズ
マ発生空間周りの縦断面斜視図であり、図３は、それに
プラズマ処理空間等を加えた縦断面図である。

【００２３】このプラズマエッチング装置は、真空チャ
ンバ本体部２および真空チャンバ蓋部３からなる真空チ
ャンバと、その内部にプラズマ処理空間を確保するため
の平行平板部（第１機構）と、プラズマ発生空間を確保
するための隣接機構部（第２機構）およびその付加部
と、各プラズマに電界又は磁界を印加するための印加回
路部と、真空チャンバ内を真空状態に保つための圧力制
御部と、プラズマ用ガス及び処理ガスに加えて添加ガス
を導入するためのガス供給部とで構成されている。

【００２４】平行平板部は、一対の平行平板となる共に
金属製のアノード部１１及びカソード部１２を真空チャ
ンバ内に有していて、アノード部１１が上方に配置さ
れ、真空チャンバ本体部２の内底でローアーサポート１
２ａにて支持されたカソード部１２が下方に配置され
て、これらによって挟まれたところに低温プラズマ１０
用のプラズマ処理空間１３が形成されるものとなってい
る。このカソード部１２は、エッチング対象のウエハ等
の基板１を乗載するために、上面が絶縁処理されてい
る。また、アノード部１１は、予め、多数の連通口１４
が貫通して穿孔されるとともに、プラズマ処理空間１３
へ向けて開口した第２のガス導入路としての処理ガス供
給口１５も形成されたものとなっている。これにより、
処理ガスＢが処理ガス供給口１５を介してプラズマ処理
空間１３へ供給される。この例では、連通口１４の横断
面積とプラズマ処理空間１３の有効な横断面積との比す
なわち第１比が０．０５になっている。

【００２５】隣接機構部すなわち一対の平行平板のうち
の一方の平板１１に隣接する機構は、絶縁物製のプラズ
マ発生チャンバ２１が主体となっており、このプラズマ
発生チャンバ２１には、プラズマ発生空間２２となる複
数の（図では４個の）環状溝が同心に彫り込まれて形成
されている。これにより、プラズマ発生空間２２が分散
等したものとなっている。そして、プラズマ発生チャン
バ２１は、プラズマ発生空間２２の開口側（図では下
面）をアノード部１１の上面に密着した状態で固設され
る。その際、プラズマ発生空間２２の開口がアノード部
１１の連通口１４に重なるように位置合わせがなされ
る。これにより、プラズマ発生空間２２とプラズマ処理
空間１３とが互いに隣接し且つ連通しているものとな
る。この例では、連通口１４の横断面積とプラズマ発生
空間２２の横断面積との比が０．５になっている。これ
により、プラズマ発生空間２２がプラズマ処理空間１３
に連通するところの面積がプラズマ発生空間２２の面積
よりも小さくて少し絞られた状態となる。なお、これら
の比の値は大小関係が逆転しない限り自由に変えてよい
ものである。

【００２６】また、プラズマ発生チャンバ２１は、プラ
ズマ発生空間２２のさらに奥に第１のガス導入路および
第３のガス導入路としてのプラズマ用ガス送給路２３が
やはり環状に形成され、両者が多数の***またはノズル
で連通されていて、プラズマ発生空間２２は底部（図で
は上方）からプラズマ用ガスＡや添加ガスＣの供給を受
けて高密度プラズマ２０を発生させ連通口１４を介して
プラズマ処理空間１３へそれを送り込むものとなってい
る。さらに、プラズマ発生チャンバ２１は、プラズマ発
生空間２２を囲む側壁と底部とを残すようにしてプラズ
マ発生空間２２開口側の裏の面（図では上面）が削り取
られる。そして、プラズマ発生空間２２の両側壁を挟む
ようにして、コイル２４及び永久磁石片２５が環状に付
加される。

【００２７】永久磁石片２５は、縦の長さがプラズマ発
生空間２２のそれにほぼ等しくされ、且つ横のプラズマ
発生空間２２方向へ磁極が向くようにされ、さらに環状
の不所望な誘起電流を断つために小片に分けて形成され
ている。そして、多数の永久磁石片２５がプラズマ発生
空間２２側壁に沿って列設されることで、プラズマ発生
空間２２に対応した環状の磁気回路が構成される。これ
により、磁気回路用の磁性部材２５は最外周以外のもの
がプラズマ発生空間２２によって挟まれたところに配置
されたものとなっている。この磁気回路の磁力は、質量
の小さい電子を捕捉可能な程度の強さで十分であり、質
量の大きいイオンまで捕捉する程度の強さは不要であ
る。

【００２８】印加回路部は、ＲＦ電源３１を中心とする
第１印加回路と、ＲＦ電源３２を中心とする第２印加回
路とに分かれる。ＲＦ電源３１は、その出力パワーが可
変のものであり、接地されたアノード部との間に交番電
界を印加するとともにバイアス電圧も発生させるため
に、その出力はブロッキングキャパシタを介してカソー
ド部１２へ送給される。また、これには、周波数５００
ＫＨｚ〜２ＭＨｚのものがよく用いられる。これによ
り、第１印加回路は、低温プラズマ１０の強化に或る程
度寄与する電界をプラズマ処理空間１３に印加するもの
となっている。

【００２９】ＲＦ電源３２は、やはり出力パワーが可変
のものであり、プラズマ発生空間２２を挟む両コイル２
４を駆動してプラズマ発生空間２２に交番磁界を印加す
るようになっている。その最大出力パワーは大きく、そ
の周波数は１３ＭＨｚ〜１００ＭＨｚとされることが多
い。これにより、第２印加回路は、高密度プラズマ２０
の発生および強化に寄与する磁界をプラズマ発生空間２
２に印加するものとなっている。

【００３０】圧力制御部は、真空ポンプ５と、可動壁体
４０及びこれを上下動させる壁体駆動機構４１〜４４と
からなる。真空ポンプ５は、ロータリポンプやメカニカ
ルブースタ等が用いられ、真空チャンバ本体部２に貫通
して形成された吸引口２ａに対しゲートバルブ４を介し
て連結されて、真空チャンバ内のガスを吸引排気するよ
うになっている。

【００３１】可動壁体４０は、金属製の筒状体からな
り、内径がカソード部１２の外径より僅かに大きくて内
腔にカソード部１２が緩く上下動可能に嵌合されるよう
になっている。その上端はアノード部１１に接近したと
きに全周縁のところにほぼ同一の隙間４５ができるよう
になっている。そして、そのときに、可動壁体４０は上
部がプラズマ処理空間１３の側面周辺を塞ぐとともに下
部がカソード部１２との嵌合が外れないところまで届く
ような長さに形成されている。これにより、可動壁体４
０は、真空チャンバ２，３内に設けられ一対の平行平板
１１，１２を基準としたプラズマ処理空間１３の開口部
分を囲う形状のものとなっている。そして、その隙間４
５を真空ポンプ５による排気の流れに対する可変絞りと
して、プラズマ処理空間１３の圧力がガスＡ，Ｂ，Ｃの
流量と可動壁体４０の上下位置とに応じて定まる。な
お、この可動壁体４０は不所望にチャージアップしない
ように接地等されるようにもなっている。

【００３２】壁体駆動機構４１〜４４は、気密性及び伸
縮性を持ったベローズ４１が吸引口２ａと重ならない位
置で真空チャンバ本体部２の底面と可動壁体４０とを連
結し、このベローズ４１内にボールネジ４２が縦に遊挿
され、その上端が可動壁体４０に連結されていて、可動
壁体４０を上下動可能に支持するものである。さらに、
ボールネジ４２は、サポート４３によって真空チャンバ
本体部２に対して固定されたモータ４４の回転軸に対し
て下端が連結されている。そして、モータ４４が回転す
ると、これに応じてボールネジ４２が進退駆動され、そ
れに伴って可動壁体４０が上下に駆動されて、上はアノ
ード部１１にほぼ当接するまで下はカソード部１２の上
面より低いところまで可動壁体４０が移動する。これに
より、壁体駆動機構４１〜４４は、可動壁体４０がプラ
ズマ処理空間１３の開口部分を囲う上方位置と、可動壁
体４０がプラズマ処理空間１３の開口部分を解放する下
方位置との両位置に亘って、可動壁体４０を上下方向に
進退させるものとなっている。

【００３３】ガス供給部は、処理ガスＢを供給する処理
ガス供給ユニット７０と、プラズマ用ガスＡを供給する
プラズマ用ガス供給ユニット５０と、添加ガスＣを供給
する添加ガス供給ユニット６０と、各ガスＡ，Ｂ，Ｃを
プラズマ処理空間１３やプラズマ発生空間２２へ導く配
管等とからなり、その配管等の一部が配管等ユニット８
０となっている。

【００３４】プラズマ用ガス供給ユニット５０は、プラ
ズマ用ガスＡを貯留するガスボンベ５１と、図示しない
メインコントローラ等の制御に従ってガスボンベ５１か
らのガス流出量を調節するマスフローコントローラ５２
と、安全や保守作業等を考慮してマスフローコントロー
ラ５２に従属接続されガス供給時のみ開状態にされる開
閉弁５３と、ここから真空チャンバ蓋部３に向けて延び
途中で配管８１，８２等に分岐して最終的にプラズマ用
ガス送給路２３に連通する配管５４とを具えている。そ
して、ガスボンベ５１にはアルゴン等の非反応性ガスが
充填され、その非反応性ガスからなるプラズマ用ガスＡ
は、開閉弁５３が開のとき、マスフローコントローラ５
２の設定に対応した流量だけ、配管５４，８１，８２を
介してプラズマ用ガス送給路２３に送り込まれる。これ
により、配管５４，８１，８２は、プラズマ発生空間２
２にプラズマ用ガスＡを導入する第１のガス導入路とな
っており、また、ガスボンベ５１は、非反応性ガスのみ
をプラズマ用ガスＡとして第１のガス導入路へ送給する
ものとなっている。

【００３５】処理ガス供給ユニット７０は、処理ガスＢ
を貯留するガスボンベ７１と、図示しないメインコント
ローラ等の制御に従ってガスボンベ７１からのガス流出
量を調節するマスフローコントローラ７２と、安全や保
守作業等を考慮してマスフローコントローラ７２に従属
接続されガス供給時のみ開状態にされる開閉弁７３と、
ここから真空チャンバ蓋部３に向けて延び適宜分岐しな
がら更にアノード部１１に至りその中で分配されて最終
的に処理ガス供給口１５に連通する配管７４とを具えて
いる。そして、ガスボンベ７１にはフロンガスやシラン
ガス等の反応ガスに適量の希釈ガスを混合させたもの等
が充填され、その反応ガスを含んだ処理ガスＢは、開閉
弁７３が開のとき、マスフローコントローラ７２の設定
に対応した流量だけ、配管７４を介して処理ガス供給口
１５に送り込まれる。これにより、配管７４は、第１の
ガス導入路と別個に設けられプラズマ処理空間１３に処
理ガスＢを導入する第２のガス導入路となっており、ま
た、ガスボンベ７１は、反応ガス成分を含むガスを処理
ガスＢとして第２のガス導入路へ送給するものとなって
いる。

【００３６】添加ガス供給ユニット６０は、添加ガスＣ
を貯留するガスボンベ６１と、図示しないメインコント
ローラ等の制御に従ってガスボンベ６１からのガス流出
量を調節するマスフローコントローラ６２と、安全や保
守作業等を考慮してマスフローコントローラ６２に従属
接続されガス供給時のみ開状態にされる開閉弁６３と、
ここから真空チャンバ蓋部３に向けて延び途中で適宜分
岐しながら配管８２に至りそこで合流することで最終的
にはプラズマ用ガス送給路２３に連通する配管６４とを
具えている。そして、添加ガスＣは、開閉弁６３が開の
とき、マスフローコントローラ６２の設定に対応した流
量だけ、配管６４，８２を介してプラズマ用ガス送給路
２３に送り込まれる。これにより、配管６４，８２は、
プラズマ発生空間２２に添加ガスＣを導入する第３のガ
ス導入路となっている。

【００３７】また、ガスボンベ６１には酸素ガスが充填
され、これによってガスボンベ６１は、酸素ガスを添加
ガスＣとして第３のガス導入路へ送給するものとなって
いる。そして、その酸素ガスは、プラズマ処理空間１３
内の被処理物１から生じる副生成物に対応した副次ガス
となっている。すなわち、シリコンウエハ等のエッチン
グに際し、その表面の有機レジストから炭素や酸素等を
含んだ副生成物が発生し、これがガスやイオンの状態に
なってプラズマ処理空間１３内の低温プラズマ１０に混
入してエッチング特性に影響を及ぼすが、そのうち酸素
や酸化物は、適度な濃度であればエッチング抜け性やエ
ッチング形状の改善に寄与する。そこで、添加ガスＣと
して、酸素ガスが用いられる。

【００３８】配管等ユニット８０には、上記の配管５４
が分岐してからプラズマ用ガス送給路２３に至るまでの
ところ即ち配管８１及び配管８２のところが該当する。
配管８１は、配管５４から分岐してそのままプラズマ用
ガス送給路２３の一つに連通するが、そのプラズマ用ガ
ス送給路２３は内側から数えて２番目である。符号や詳
細な図示は割愛したが、内側から数えて３番目以降の外
側のプラズマ用ガス送給路２３に対しても配管５４から
分岐した配管がそのまま連通する。これに対し、配管８
２は、最も内側のプラズマ用ガス送給路２３に連通す
る。しかも、配管５４から分岐してプラズマ用ガス送給
路２３に至る途中で添加ガス供給ユニット６０からの配
管６４が連結されている。そして、プラズマ用ガスＡ
は、総てのプラズマ用ガス送給路２３に分配されるが、
添加ガスＣは、配管８２のところでプラズマ用ガスＡに
合流して、最内側のプラズマ用ガス送給路２３にだけ送
り込まれるので、中央部分では添加ガスＣがプラズマ用
ガスＡに混合されるのに対し、周辺部分では混合されな
い。これにより、配管等ユニット８０は、プラズマ発生
空間２２への導入に際してプラズマ用ガスＡと添加ガス
Ｃとを混合するとともにその混合に際して混合割合の分
布を局所的に異ならせる混合手段となっている。

【００３９】このような第１実施例のプラズマ処理装置
について、その使用態様及び動作を説明する。

【００４０】使用時には、真空チャンバ蓋部３が閉めら
れて、真空チャンバ本体部２の内部さらにはプラズマ処
理空間１３及びプラズマ発生空間２２も密閉される。そ
れから、可動壁体４０がカソード部１２よりも下方へ下
げられ、その状態で真空チャンバ２，３内へ図示しない
基板搬入口等を介して横から水平状態の基板１が搬入さ
れ、この基板１がカソード部１２の上面に載置される。
そして、基板搬入口等が閉められると同時に真空ポンプ
５による真空引きが行われる。このとき、ゲートバルブ
４は開状態にされたままであり、真空チャンバ２，３内
は速やかに真空状態となる。

【００４１】それから、モータ４４を回転させて可動壁
体４０をアノード部１１に当接しない程度に上昇させ、
プラズマ用ガス供給ユニット５０によるプラズマ用ガス
Ａの供給や，添加ガス供給ユニット６０による添加ガス
Ｃの供給，処理ガス供給ユニット７０による処理ガスＢ
の供給などを適宜に開始すると、可動壁体４０の上端と
アノード部１１の下面との間に形成される隙間４５を絞
りとしてプラズマ処理空間１３内の圧力が適度に保たれ
る。このとき、プラズマ用ガスＡは、分散配置のプラズ
マ発生空間２２及び連通口１４を経由して、一様分布に
近い分配状態でプラズマ処理空間１３に流入する。ま
た、処理ガスＢも、多数の処理ガス供給口１５を介し
て、やはり一様分布に近い分配状態でプラズマ処理空間
１３に流入する。ただし、添加ガスＣは、中央部分のプ
ラズマ用ガスＡにだけ混合されているので、流れ込んだ
中央部分では濃くなるが、隙間４５に向けて流れながら
広がるので、周辺部分では外側ほど薄くなる。

【００４２】また、隙間４５による絞り部はプラズマ処
理空間１３の上部周辺にほぼ一様に展開して形成され、
プラズマ処理空間１３内圧力とその外側の真空チャンバ
内圧力との差に応じて、絞り部の何処でもガス等の通過
流体の流れが概ね同様の状態となるので、プラズマ処理
空間１３内のガス状態はほぼ対称形で均一性の高いもの
となる。さらに、このような圧力状態はプラズマ処理空
間１３にプラズマが形成されたときにも継続するので、
以下に述べるエッチング処理における低温プラズマ１０
の状態も、ほぼ対称形で均一性の高いものとなる。これ
で、カソード部１２上に乗載された基板１に対するプラ
ズマエッチング処理の準備が調う。

【００４３】次に、ＲＦ電源３２を作動させると、プラ
ズマ発生空間２２内にコイル２４を介してＲＦ電磁界が
印加され、プラズマ用ガスＡの電子が激しく運動させら
れる。このとき、電子は、永久磁石片２５による磁気回
路の働きによってプラズマ発生空間２２に長く留まり、
環状空間内を螺旋運動しながら飛び回ってプラズマ用ガ
スＡ及び添加ガスＣを励起させる。こうして、高密度プ
ラズマ２０が発生するが、プラズマ発生空間２２に封じ
られた電子にはイオン種生成に大きく寄与する１０〜１
５ｅＶ以上の高いエネルギーのものが多く含まれている
ので高密度プラズマ２０はイオン種成分の比率が高い。
そして、プラズマ発生空間２２で膨張した高密度プラズ
マ２０は、特にそのラジカル種およびイオン種成分は、
膨張圧力によって速やかにプラズマ処理空間１３へ運ば
れる。

【００４４】また、ＲＦ電源３１を作動させると、プラ
ズマ処理空間１３にもアノード部１１及びカソード部１
２を介してＲＦ電界が印加される。こちらには電子を封
じ込める磁気回路等がないので、処理ガスＢ等が励起さ
れても高密度プラズマができないで、低温プラズマ１０
となる。ＲＦ電源３１からのパワーだけの場合、低温プ
ラズマ１０は、１０〜１５ｅＶ以上のエネルギーを持っ
た電子が少ないので、ラジカル種成分の比率が高くな
る。もっとも、この装置における低温プラズマ１０の場
合は、上述の高密度プラズマ２０が混合されるので、実
際のラジカル種成分とイオン種成分との比率は、両者の
中間における何れかの比率となる。

【００４５】そして、ＲＦ電源３１，３２の出力を適宜
アップダウンさせると、それに対応して低温プラズマ１
０におけるラジカル種成分とイオン種成分との比率が変
化する。その可変範囲は、従来のほとんど総ての機種を
カバーしうるほど広範に亘っている。こうして、基板１
の材質や処理ガスＢの特質などに基づき、そのときのエ
ッチングにとって最適な条件の下で効率よくエッチング
処理が進む。

【００４６】しかも、プラズマ発生空間２２の断面積が
プラズマ処理空間１３の断面積よりも遥かに小さくなっ
ているので、高密度プラズマ２０がプラズマ発生空間２
２からプラズマ処理空間１３へ速やかに送り出されるう
えに、そもそもプラズマ処理空間１３からプラズマ発生
空間２２へ逆流して入り込むガス量が少ないので、処理
ガスＢが高密度プラズマ２０で直接に励起されて不所望
なまで分解・電離するということがほとんど無くて、良
質なプラズマによるエッチング処理が効率よく進む。そ
して、その際に、処理ガスＢ等がプラズマ処理空間１３
内にほぼ一様に分布し、その低温プラズマ１０によって
基板１の主表面では概ね全域に亘ってエッチングレート
等が揃い、均一なエッチング処理がなされる。

【００４７】また、このようなエッチングに伴い、基板
１の主表面に塗布されている有機レジストから、上述し
たように酸素を含んだ副生成物が発生するが、その濃度
分布は、中央から周辺に向かう低温プラズマ１０の流れ
に乗って重畳するので、中央部分では薄いが、周辺部分
では外側ほど濃くなる。この分布は、上述した添加ガス
Ｃの濃度分布と反対になる。そして、両者を併せると、
酸素ガス成分も、プラズマ処理空間１３内でほぼ一様に
分布し、その低温プラズマ１０によって基板１の主表面
では概ね全域に亘ってエッチング抜け性や形状等も揃
い、均一なエッチング処理がなされる。こうして、副生
成物の濃度分布も改善されて、巨視的・大域的な均一性
に止まらず、微視的・局所的な均一性も得られる。

【００４８】

【第２実施例】本発明のプラズマ処理装置の第２実施例
について、その具体的な構成を、図面を引用して説明す
る。図４は、一部を断面で示した全体模式図であり、上
記の図１に対応している。このプラズマ処理装置が（図
４参照）、第１実施例（図１参照）のと相違するのは、
ガスボンベ６１に対し酸素ガスでなく例えばキセノンガ
スが充填される点と、配管等ユニット８０の配管接続状
態が変更された点である。

【００４９】キセノンやヘリウム等は、非反応性ガスと
いう点でガスボンベ５１のアルゴンと共通するが、同じ
プラズマ発生空間２２で同様に励起されてプラズマにな
ったときでもその温度が違ってくる。これにより、ガス
ボンベ６１は、プラズマ用ガスＡとは成分の異なる非反
応性ガスのみを添加ガスＣとして第３のガス導入路６４
へ送給する手段となっている。また、配管等ユニット８
０では、配管６４の合流先が、配管５４の分岐管のうち
内側のプラズマ用ガス送給路２３に至る配管８２でなく
て最も外側のプラズマ用ガス送給路２３に至る配管にな
っている。

【００５０】この場合、流量制御弁６２によって添加ガ
スＣの流量が可変されると、プラズマ処理空間１３の周
辺部分で、アルゴンに対するキセノンの混合割合が変化
し、それに応じてそこの低温プラズマ１０の温度が上下
する。添加ガスＣの流量はプラズマ用ガスＡや処理ガス
Ｂに比べて少量なので、処理ガスＢ等の濃度分布は、ほ
とんど変わらない。こうして、処理ガスＢの濃度分布に
基づく均一処理を損なうこと無く、周辺部でのプラズマ
温度の低下等に起因して生ずる異質の局所的な不均一を
補償することができる。

【００５１】

【第３実施例】本発明のプラズマ処理装置の第３実施例
について、その具体的な構成を、図面を引用して説明す
る。図５は、一部を断面で示した全体模式図であり、上
記の図１及び図４に対応している。このプラズマ処理装
置が（図４参照）、第１実施例（図１参照）のと相違す
るのは、配管等ユニット８０の配管接続状態等が変更さ
れている点である。

【００５２】すなわち、上述の例では配管６４の合流先
が最内側のプラズマ用ガス送給路２３だけに向けられて
いたのに対し、この例では、配管６４が、先ず分岐して
から、それぞれの分岐管が配管５４の分岐管に合流する
ことで、最外側を除く内側の複数個のプラズマ用ガス送
給路２３に向けられ、添加ガスＣが分配されるようにな
っている。また、配管６４が分岐する度にオリフィス８
３が挿着されて、外側の分岐管ほど絞りが多段に働いて
流量が絞られるが、オリフィス８３の穴径を加減したり
オリフィス８３を取り外したりすることで、添加ガスＣ
の分配状態を調節・変更することが可能である。これに
より、この配管等ユニット８０は、プラズマ発生空間２
２への導入に際してプラズマ用ガスＡと添加ガスＣとを
混合するとともにその混合に際して混合割合の分布を局
所的に異ならせ得る混合手段となっている。

【００５３】この場合、添加ガスＣは、やはり中央部分
で濃く周辺部分で薄くなるが、中間でも幾分追加される
ので、その濃度変化が緩やかになる。こうして、副生成
物の濃度分布の改善等が、上述の例の場合より、きめ細
かく適切になされる。

【００５４】

【第４実施例】本発明のプラズマ処理装置の第４実施例
について、その具体的な構成を、図面を引用して説明す
る。図６は、一部を断面で示した全体模式図であり、上
記の図５に対応している。

【００５５】このプラズマ処理装置が（図６参照）、第
３実施例（図５参照）のと相違するのは、処理ガス供給
口１５が内周部分から外周部分へ４区分された点と、配
管７４も先ず分岐してからそれぞれの分岐管が各区分の
処理ガス供給口１５に連通するようになった点と、配管
７４が分岐するところのうち内側２箇所にチョーク８４
が介挿された点である。この場合、処理ガスＢについて
も、中央寄りのところでは、その分布状態を変更するこ
とが可能である。しかも、チョーク８４を手動操作する
ことで、装置が作動中であっても、分布状態を微調整す
ることができる。

【００５６】

【第５実施例】本発明のプラズマ処理装置の第５実施例
について、その具体的な構成を、図面を引用して説明す
る。図７は、一部を断面で示した全体模式図であり、上
記の図６に対応している。

【００５７】このプラズマ処理装置が（図７参照）、第
４実施例（図６参照）のと相違するのは、配管６４も配
管５４と同数に分岐してそれぞれ合流している点と、チ
ョーク８４が配管５４，６４，７４の分岐管それぞれに
挿入された点である。この場合、プラズマ用ガスＡと添
加ガスＣとの混合割合の分布を各区分に対応した局所ご
とに異ならせることが可能となる。また、各ガスＡ，
Ｂ，Ｃ何れについても、濃淡双方向に調整することがで
きる。

【００５８】

【第６実施例】本発明のプラズマ処理装置の第６実施例
について、その具体的な構成を、図面を引用して説明す
る。図８は、一部を断面で示した全体模式図であり、上
記の図７に対応している。

【００５９】このプラズマ処理装置が（図８参照）、第
５実施例（図７参照）のと相違するのは、チョーク８４
が何れもマスフローコントローラ８５によって置換され
た点である。なお、これに伴い、マスフローコントロー
ラ５２，６２，７２は、省略されている。この場合、各
マスフローコントローラ８５の流量をいわゆるレシピと
して図示しないメインコントローラ等に予め設定してお
くことで、プラズマ用ガスＡの濃度分布、それに対する
添加ガスＣの混合割合の分布、さらに処理ガスＢの濃度
分布を、自動的に調節することができる。

【００６０】

【第７実施例】本発明のプラズマ処理装置の第７実施例
について、その具体的な構成を、図面を引用して説明す
る。図９は、一部を断面で示した全体模式図であり、上
記の図８に対応している。

【００６１】このプラズマ処理装置が（図９参照）、第
６実施例（図８参照）のと相違するのは、添加ガス供給
ユニット９０が追加された点である。添加ガス供給ユニ
ット９０は、添加ガス供給ユニット６０と同様にガスボ
ンベ９１と開閉弁９３と配管９４とからなり、添加ガス
Ｄを供給する。そして、その配管９４も、配管６４同様
に分岐してから個々にマスフローコントローラ８５を介
挿され、それぞれの分岐管ごとに配管６４の分岐管に合
流する。この場合、ガスボンベ６１には酸素ガスが充填
され、ガスボンベ９１にはヘリウムガスが充填されて、
それぞれレシピに応じた適宜な分布でプラズマ発生空間
２２そしてプラズマ処理空間１３へ導入される。

【００６２】

【変形例】上述の実施例では、プラズマ用ガスＡと添加
ガスＣ，Ｄとの混合を配管等ユニット８０にて行うよう
にしたが、その混合箇所は、配管部に限られるものでな
く、プラズマ用ガス送給路２３や、プラズマ発生空間２
２であっても良い。また、添加ガスＣ，Ｄのうち一定分
布の混合割合を担う分については、ガスボンベ６１，９
１に限らず、予めガスボンベ５１やガスボンベ７１に混
入されていても良い。添加ガスＣ，Ｄとしては、酸素の
他、窒素も使用され、これはエッチング及びＣＶＤの双
方に役立つ。窒素酸化物（Ｎ₂Ｏ，ＮＯ₂ ）や炭素系
（ＣＯ₂ ，ＣＯ）も良い。

【００６３】さらに、上述の実施例では、プラズマ空間
がプラズマ発生空間とプラズマ処理空間とに分離されて
いるものを具体例に挙げたが、本発明の適用は、そのよ
うな場合に限定されるものでなく、プラズマ発生空間が
プラズマ処理空間から分離されていない場合でも、プラ
ズマ用ガスＡが処理ガスＢとは別個にプラズマ処理空間
へ導入されるようにするとともに、その導入に際してプ
ラズマ用ガスＡに添加ガスＣを混合させることで、可能
となり、相応の効果が得られる。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の第１の解決手段のプラズマ処理装置にあっては、プラ
ズマ用ガスと処理ガスとを別個に導入して巨視的・大域
的な均一性を確保するとともに、それでも残る微視的・
局所的な不均一性に混合割合の分布を対応させて添加ガ
スも導入しうるようにしたことにより、巨視的・大域的
な均一性を損なうこと無く微視的・局所的な均一性も改
善され、その結果、プラズマ処理の均一性に優れたプラ
ズマ処理装置を実現することができたという有利な効果
が有る。

【００６５】また、本発明の第２の解決手段のプラズマ
処理装置にあっては、プラズマ用ガスと処理ガスとをそ
れぞれプラズマ発生空間とプラズマ処理空間へ別個に導
入して良質性および巨視的・大域的な均一性を確保する
とともに、それでも残る微視的・局所的な不均一性に混
合割合の分布を対応させて添加ガスも導入しうるように
したことにより、巨視的・大域的な均一性等を損なうこ
と無く微視的・局所的な均一性も改善され、その結果、
プラズマ処理の均一性に優れたプラズマ処理装置を実現
することができたという有利な効果を奏する。

【００６６】さらに、本発明の第３の解決手段のプラズ
マ処理装置にあっては、プラズマ処理に伴って生じる副
生成物の偏在が添加ガスによって直接的に解消されるよ
うにしたことにより、副生成物に起因した微視的・局所
的な不均一性を的確に改善することができたという有利
な効果が有る。

【００６７】また、本発明の第４の解決手段のプラズマ
処理装置にあっては、非反応性ガスの混合割合に基づく
プラズマ温度分布の局所的変動を介して間接的に微視的
・局所的な不均一性が改善されるようにしたことによ
り、巨視的・大域的な観点に加えて微視的・局所的な観
点からもプラズマ処理の均一性に優れたプラズマ処理装
置を実現することができたという有利な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプラズマ処理装置の第１実施例につ
いて、一部を断面で示した全体模式図である。

【図２】そのうちプラズマ発生空間周りの縦断面斜
視図である。

【図３】それにプラズマ処理空間等を加えた縦断面
図である。

【図４】本発明の第２実施例についての全体模式図で
ある。

【図５】本発明の第３実施例についての全体模式図で
ある。

【図６】本発明の第４実施例についての全体模式図で
ある。

【図７】本発明の第５実施例についての全体模式図で
ある。

【図８】本発明の第６実施例についての全体模式図で
ある。

【図９】本発明の第７実施例についての全体模式図で
ある。

【符号の説明】

１基板（ウエハ、処理対象物、被処理物）２真空チャンバ本体部（真空チャンバ）２ａ吸引口３真空チャンバ蓋部（真空チャンバ）４ゲートバルブ（仕切弁）５真空ポンプ１０低温プラズマ１１アノード部（平行平板の一方、第１印加回路、第
１機構）１１ａアッパーサポート１２カソード部（平行平板の他方、第１印加回路、第
１機構、基板支持体）１２ａローアーサポート１３プラズマ処理空間１４連通口１５処理ガス供給口（第２のガス導入路）２０高密度プラズマ２１プラズマ発生チャンバ（隣接機構部、第２機構）２２プラズマ発生空間２３プラズマ用ガス送給路（第１のガス導入路兼第３
のガス導入路）２４コイル（第２印加回路）２５永久磁石片（磁気回路用の磁性部材）３１ＲＦ電源（第１印加回路）３２ＲＦ電源（第２印加回路）４０可動壁体（可変絞り）４１ベローズ（蛇腹、壁体駆動機構）４２ボールネジ（進退駆動軸、壁体駆動機構）４３サポート（支柱、壁体駆動機構）４４モータ（電動機、壁体駆動機構）４５絞り部５０プラズマ用ガス供給ユニット（非反応ガス送給装
置、第１ガス供給源）５１ガスボンベ（ガス貯留部）５２マスフローコントローラ（流量制御弁、流
量可変部）５３開閉弁５４配管（第１のガス導入路）６０添加ガス供給ユニット（副次ガス送給装置、第３
ガスの供給源）６１ガスボンベ（ガス貯留部）６２流量制御弁（流量可変部）６３開閉弁６４配管（第３のガス導入路）７０処理ガス供給ユニット（反応ガス送給装置、第２
ガスの供給源）７１ガスボンベ（ガス貯留部）７２流量制御弁（流量可変部）７３開閉弁７４配管（第２のガス導入路）８０配管等ユニット（第１ガスと第３ガスとの混合手
段）８１配管（分岐管、第１のガス導入路）８２配管（分岐管、第１のガス導入路兼第３の
ガス導入路）８３オリフィス（混合率分布調整手段）８４チョーク（可変絞り、混合率分布調整手
段）８５マスフローコントローラ（流量制御弁、混
合率分布調整手段）９０添加ガス供給ユニット（非反応性ガス等送給装
置、第３ガスの供給源）９１ガスボンベ（ガス貯留部）９３開閉弁９４配管（第３のガス導入路）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平野貴之兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５−５株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者釘宮敏洋兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５−５株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者野沢俊久兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５−５株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者徳村哲夫兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５−５株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者宗政淳兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５−５株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者石橋清隆兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５−５株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内Ｆターム(参考） 4K030 AA14 AA18 CA04 DA04 EA01 EA05 FA01 JA06 LA15 4K057 DA16 DA20 DB20 DD01 DD03 DE14 DE20 DG06 DG07 DG08 DG12 DG13 DG20 DM02 DM03 DM06 DM14 DM22 DM23 DM37 DN01 5F004 AA01 BA04 BA08 BA09 BA11 BA14 BB07 BB11 BB18 BB28 BB29 BC03 BC08 BD07 CA02 CA09 DA00 DA22 DA23 DA25 DA26 DA28 DB00 5F045 AA08 AA10 AC11 AC15 AC16 AC17 BB02 DP02 DP03 EE12 EE20 EF05 EH04 EH05 EH11 EH12 EH13 EH16 EH17 EH19 EM09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空チャンバ内にプラズマ処理空間の形成
されたプラズマ処理装置において、前記プラズマ処理空
間にプラズマ用ガスを導入する第１のガス導入路と、こ
の第１のガス導入路と別個に設けられ前記プラズマ処理
空間に処理ガスを導入する第２のガス導入路と、前記プ
ラズマ処理空間に添加ガスを導入する第３のガス導入路
と、前記プラズマ処理空間への導入に際して前記プラズ
マ用ガスと前記添加ガスとを混合するとともにその混合
に際して混合割合の分布を局所的に異ならせる又は異な
らせ得る混合手段とを備えたことを特徴とするプラズマ
処理装置。
【請求項２】プラズマ処理空間が形成された第１機構
と、前記第１機構に取着して又はそれと一体的に設けら
れプラズマ発生空間が分散等して形成された第２機構と
を具え、前記プラズマ発生空間が前記プラズマ処理空間
に隣接し且つ連通しているプラズマ処理装置において、
前記プラズマ発生空間にプラズマ用ガスを導入する第１
のガス導入路と、この第１のガス導入路と別個に設けら
れ前記プラズマ処理空間に処理ガスを導入する第２のガ
ス導入路と、前記プラズマ発生空間に添加ガスを導入す
る第３のガス導入路と、前記プラズマ発生空間への導入
に際して前記プラズマ用ガスと前記添加ガスとを混合す
るとともにその混合に際して混合割合の分布を局所的に
異ならせる又は異ならせ得る混合手段とを備えたことを
特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３】非反応性ガスのみを前記プラズマ用ガスと
して前記第１のガス導入路へ送給する手段と、反応ガス
成分を含むガスを前記処理ガスとして前記第２のガス導
入路へ送給する手段と、前記プラズマ処理空間内の被処
理物から生じる副生成物に対応した副次ガスを含むガス
を前記添加ガスとして前記第３のガス導入路へ送給する
手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２
に記載されたプラズマ処理装置。
【請求項４】非反応性ガスのみを前記プラズマ用ガスと
して前記第１のガス導入路へ送給する手段と、反応ガス
成分を含むガスを前記処理ガスとして前記第２のガス導
入路へ送給する手段と、前記プラズマ用ガスとは成分又
は成分割合の異なる非反応性ガスのみを前記添加ガスと
して前記第３のガス導入路へ送給する手段とを備えたこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載されたプラ
ズマ処理装置。