JP3145644B2 - プラズマ処理方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ処理方法及
びその装置に関し、被処理基体に対して成膜やエッチン
グ等のプラズマ処理を行う場合に適用して有用なもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ヘリコン波によるプラズマ生成法は、R.
W.Boswell よって初めて示され（Phys.Lett.vol.33A,No
7(1970)457) 、その後F.F.Chenらによってその生成機構
が解明されつつあり（例えば、Plasma Sources Science
Technology.vol.5(1995)173)、プラズマ生成法として
は公知のものである。

【０００３】このヘリコン波によるプラズマ生成法は、
従来のプラズマ生成法である無磁場中の高周波放電や電
子サイクロトロン共鳴法等に比べて、より高い電子密度
を有するプラズマ（以下、このプラズマをヘリコン波プ
ラズマともいう）を生成するこができるという特徴を有
している。

【０００４】そこで、この高電子密度のプラズマを生成
することができるという特徴を利用して、成膜速度やエ
ッチング速度の向上を狙ったプラズマＣＶＤ装置やプラ
ズマエッチング装置が開発されている。例えばプラズマ
ＣＶＤ装置では次のような理由によって成膜速度が向上
する。プラズマＣＶＤにおいて成膜に寄与するラジカル
の生成量は、母ガスの分子数と電子密度と解離速度との
積に比例する。解離速度は解離断面積と電子の熱速度と
の積であり、電子温度の関数となる。従って、プラズマ
中における電子温度がほぼ変化せず解離速度が一定であ
るとすれば、電子密度を高くすることによってラジカル
密度を高くすることができる。即ち、このラジカルを元
にする２次化学反応の粒子数を増加させることができ、
結果的に成膜速度が向上する。

【０００５】図６はヘリコン波によるプラズマ生成を行
ってプラズマプロセスを行うための典型的な従来のプラ
ズマ処理装置の概略構成を示す側面図である。

【０００６】同図に示すように、真空容器２には誘電体
管１が接続されており、この真空容器２と誘電体管１と
は相互の内空間が連通している。誘電体管１の周囲に
は、単数又は複数のソレノイド状の磁場発生用コイル５
が設置されており、この磁場発生用コイル５にコイル用
電源（図示せず）から電流を流すことによって前記内空
間に磁場を形成する。この磁場における磁力線の方向
は、誘電体管１の中心軸に平行であって、誘電体管１か
ら真空容器２に向かう方向（矢印８方向）である。な
お、この磁力線の方向は矢印８とは逆の方向（真空容器
２から誘電体管１へ向かう方向）であってもよい。更
に、誘電体管１の周囲には、アンテナ３が例えばループ
状に巻き付けられている。アンテナ３には整合器１３を
介して高周波電源４が接続されており、この高周波電源
４からアンテナ３に高周波電力を印加することによって
ヘリコン波が励起される。

【０００７】一方、真空容器２内には、表面が前記磁力
線の方向（矢印８方向）に対して垂直になるように被処
理基体６が設置されている。また、真空容器２の周囲に
は、マルチカスプ磁場発生用永久磁石１１が設置されて
いる。

【０００８】従って、このプラズマ処理装置では、次の
ようにしてプラズマ処理を行う。

【０００９】まず、真空容器２内にプラズマプロセスの
目的に応じたガスを目的の圧力で充填する。次に、磁場
発生用コイル５に電流を流して磁場を誘起する。このと
き磁力線は、矢印８方向又はこれと逆の方向となるが、
磁場発生用コイル５から外れた真空容器２付近では図示
の如く発散して拡散磁場９を形成する。

【００１０】続いて、高周波電源４からアンテナ３に高
周波電力を印加してヘリコン波を励起する。このヘリコ
ン波は矢印１２の如く磁力線と平行に誘電体管１から真
空容器２へ向かってこれらの内空間を伝搬する。その結
果、ヘリコン波が伝搬する空間において高電子密度のプ
ラズマ１０が生成される。このプラズマ１０は磁力線の
方向に拡散し、やがて真空容器２内で拡散磁場９に沿っ
て拡がる。

【００１１】そして、この拡散したプラズマ１０によ
り、真空容器２内の被処理基体６に対して目的の処理が
施される。即ち、被処理基体６は、基体表面上のイオ
ン、ラジカル等の化学反応によって目的の処理を受け
る。なお、通常はマルチカスプ磁場発生用永久磁石１１
によってマルチカスプ磁場を発生させることにより、拡
散したプラズマ１０が真空容器２の壁面に衝突して消滅
するのを防いでいる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のプラ
ズマ処理装置では拡散したプラズマ１０を利用するた
め、被処理基体６の面積が制約されるという不具合があ
る。その理由は、真空容器２を大きくしてプラズマの拡
散領域を広くすると、プラズマの電子密度が低下するた
め、プラズマプロセスにおけるヘリコン波プラズマの特
徴（高電子密度）を活かせなくなってしまうからであ
る。

【００１３】このような不具合に対する対策例として
は、先に特公平８−１４０２６号公報において示された
プラズマ処理装置がある。図７はこのプラズマ処理装置
の概略構成を示す側面図である。同図に示すように、本
プラズマ処理装置は、上記のプラズマ処理装置（図６）
において、真空容器２を大きくし、この真空容器２に複
数の誘電体管１を接続すると共に各誘電体管１ごとにア
ンテナ３と磁場発生用コイル５とを設置してプラズマ生
成領域を拡大することにより、大面積プラズマ処理（面
積の大きい被処理基体６に対するプラズマ処理）を行お
うとするものである。

【００１４】従って、このプラズマ処理装置によれば、
各誘電体管１内において発生したプラズマ１０が真空容
器２内で拡散し、これらのプラズマ１０によって被処理
基体１を処理する。即ち、ヘリコン波プラズマの電子密
度を低下させることなく大面積プラズ処理を行うことが
できる。

【００１５】しかし、このうなプラズマ処理装置では、
拡散するプラズマ１０が被処理基体６の表面に沿う方向
（以下、これを表面方向という）に並び、この基体表面
近傍においてプラズマ１０の外周部と隣のプラズマ１０
の外周部とが重なり合う形となり、被処理基体１の表面
方向に不均一なプラズマ密度分布となる。しかも、各誘
電体管１ごとにアンテナ３及び磁場発生用コイル５を設
ける必要があるため、装置構成が複雑になるという不具
合もある。

【００１６】また、別の例としては特開平７−３２０８
９４号公報に示されているプラズマ処理装置がある。図
示は省略するが、このプラズマ処理装置は、上記のプラ
ズマ処理装置（図７）では各磁場発生用コイル５によっ
て形成された磁場の磁力線の方向が全て同じになってい
るのに対して、少なくとも一つの磁場の磁力線の方向が
他の磁場の磁力線の方向と反対になっている。しかし、
ヘリコン波の特性は磁力線の方向によって異なるため、
この場合にもやはり上記と同様に被処理基体の表面方向
に不均一なプラズマ密度分布となる。

【００１７】即ち、上記何れのプラズマ処理装置を用い
ても、ヘリコン波プラズマの密度分布が被処理基体の表
面に対して不均一になるため、ヘリコン波プラズマを大
面積プラズ処理のために有効に活かすことができないと
いう不具合があり、また、装置構成が複雑になるという
不具合もある。

【００１８】従って、本発明は上記従来技術に鑑み、被
処理基体の表面に対してヘリコン波プラズマの電子密度
を低下させるこなく且つ均一にすることによりヘリコン
波プラズマを有効に活用して大面積プラズマ処理を高速
で行うことができ、また、装置構成を簡略化することが
できるプラズマ処理方法及びその装置を提供することを
課題とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第１のプラズマ処理方法は、真空容器と誘電体管と
をこれらの内空間が連通するように接続し、前記内空間
にプラズマプロセスの目的に応じたガスを充填した後、
前記内空間に磁力線の方向が前記誘電体管から前記真空
容器に向かう方向又はこの方向と逆の方向となるような
磁場を形成すると共に、前記内空間にヘリコン波を伝搬
させてプラズマを生成し、表面が前記磁力線の方向に対
して垂直になるように前記真空容器内に設置した被処理
基体の前記表面を、前記プラズマによってプラズマ処理
するプラズマ処理方法において、前記誘電体管は複数配
置し、前記磁場はこれらの各誘電体管ごとに形成し且つ
これらの磁場の磁力線の方向を全て同一方向にすると共
に、前記被処理基体の表面方向のプラズマ密度分布が同
表面近傍において見掛け上均一となるように前記被処理
基体を前記真空容器内で前記磁力線の方向に対して垂直
な方向に移送することを特徴とする。

【００２０】また、第２のプラズマ処理方法は、真空容
器と誘電体管とをこれらの内空間が連通するように接続
し、前記内空間にプラズマプロセスの目的に応じたガス
を充填した後、前記内空間に磁力線の方向が前記誘電体
管から前記真空容器に向かう方向又はこの方向と逆の方
向となるような磁場を形成すると共に、前記内空間にヘ
リコン波を伝搬させてプラズマを生成し、表面が前記磁
力線の方向に対して垂直になるように前記真空容器内に
設置した被処理基体の前記表面を、前記プラズマによっ
てプラズマ処理するプラズマ処理方法において、前記誘
電体管は複数配置し、前記磁場はこれら複数の誘電体管
全体又は前記真空容器を囲むように設置した磁場発生用
コイル又は永久磁石によって形成すると共に、前記被処
理基体の表面方向のプラズマ密度分布が同表面近傍にお
いて見掛け上均一となるように前記被処理基体を前記真
空容器内で前記磁力線の方向に対して垂直な方向に移送
することを特徴とする。

【００２１】また、第１のプラズマ処理装置は、真空容
器と、この真空容器に相互の内空間が連通するように接
続した誘電体管と、前記内空間に充填するプラズマプロ
セスの目的に応じたガスと、前記内空間に磁力線の方向
が前記誘電体管から前記真空容器に向かう方向又はこの
方向と逆の方向となるような磁場を形成する磁場発生用
コイル又は永久磁石と、前記内空間にヘリコン波を伝搬
させてプラズマを生成するアンテナとを備え、表面が前
記磁力線の方向に対して垂直になるように前記真空容器
内に設置した被処理基体の前記表面を、前記プラズマに
よってプラズマ処理するプラズマ処理装置において、前
記誘電体管は複数配置しており、前記磁場発生用コイル
又は永久磁石は前記各誘電体管ごとに設置して前記各誘
電体管ごとに前記磁場を形成し且つこれらの磁場の磁力
線の方向が全て同一方向となるように構成すると共に、
前記被処理基体の表面方向のプラズマ密度分布が同表面
近傍において見掛け上均一となるように前記被処理基体
を前記真空容器内で前記磁力線の方向に対して垂直な方
向に移送する被処理基体移送手段を前記真空容器内に備
えたことを特徴とする。

【００２２】また、第２のプラズマ処理装置は、真空容
器と、この真空容器に相互の内空間が連通するように接
続した誘電体管と、前記内空間に充填するプラズマプロ
セスの目的に応じたガスと、前記内空間に磁力線の方向
が前記誘電体管から前記真空容器に向かう方向又はこの
方向と逆の方向となるような磁場を形成する磁場発生用
コイル又は永久磁石と、前記内空間にヘリコン波を伝搬
させてプラズマを生成するアンテナとを備え、表面が前
記磁力線の方向に対して垂直になるように前記真空容器
内に設置した被処理基体の前記表面を、前記プラズマに
よってプラズマ処理するプラズマ処理装置において、前
記誘電体管は複数配置しており、前記磁場発生用コイル
又は永久磁石は前記複数の誘電体管全体又は前記真空容
器を囲むように設置すると共に、前記被処理基体の表面
方向のプラズマ密度分布が同表面近傍において見掛け上
均一となるように前記被処理基体を前記真空容器内で前
記磁力線の方向に対して垂直な方向に移送する被処理基
体移送手段を前記真空容器内に備えたことを特徴とす
る。

【００２３】従って、上記第１のプラズマ処理方法及び
その装置によれば、誘電体管を複数配置し、これらの各
誘電体管ごとに形成する磁場の磁力線の方向を全て同一
にすると共に、被処理基体を真空容器内で磁力線の方向
に対して垂直な方向に移送して被処理基体の表面方向の
プラズマ密度分布を同表面近傍において見掛け上均一に
するため、被処理基体の表面に対するヘリコン波プラズ
マの電子密度は高密度で且つ均一となる。

【００２４】また、上記第２のプラズマ処理方法及びそ
の装置によれば、複数配置した誘電体管全体又は真空容
器を囲むように設置した磁場発生用コイル又は永久磁石
によって磁場を形成するため、磁力線の向きが混在する
という不具合がなく、また被処理基体を真空容器内で磁
力線の方向に対して垂直な方向に移送して被処理基体の
表面方向のプラズマ密度分布を同表面近傍において見掛
け上均一にするため、被処理基体の表面に対するヘリコ
ン波プラズマの電子密度は高密度で且つ均一となる。し
かも、各誘電体管ごとに磁場発生用コイルを設置する場
合に比べて、プラズマ生成部の構成が簡素である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。なお、従来と同様の機能を有
する構成部品には同一の符号を付した。

【００２６】図１及び図２は本発明の実施の形態１に係
るプラズマ処理装置の概略構成を示す側面図及び上面図
である。

【００２７】これらの図に示すように、真空容器２には
上面視が格子状の配置となるように４本の誘電体管１が
接続されており、これらの真空容器２と誘電体管１とは
相互の内空間が連通している。このように複数の誘電体
管１を配置することにより、単数の誘電体管のみの場合
に比べてプラズマ生成領域を拡大している。

【００２８】４本の誘電体管１の周囲にはそれぞれソレ
ノイド状の磁場発生用コイル５が設置されており、これ
らの磁場発生用コイル５にコイル用電源（図示せず）か
ら同一方向の電流を流すことによって各誘電体管１ごと
に磁場を形成する。従って、これらの磁場における磁力
線の方向は、誘電体管１の中心軸に平行であって、しか
も全て同一方向（矢印８の如く誘電体管１から真空容器
２へ向かう方向）である。

【００２９】更に、４本の誘電体管１の周囲にはそれぞ
れアンテナ３として棒状の導体がループ状に巻き付けら
れている。各アンテナ３には整合器（図示せず）を介し
て高周波電源（図示せず）が接続されており、この高周
波電源から各アンテナ３に流す高周波電流の向きを同一
とし、各アンテナ３で励起されるヘリコン波の伝搬方向
が全て同一方向（矢印１２参照）になるようにしてい
る。

【００３０】一方、真空容器２内には被処理基体移送装
置１６が設置されており、この被処理基体移送装置１６
上に被処理基体６が載置されている。この被処理基体移
送装置１６上の被処理基体６は、表面が磁力線の方向
（矢印８方向）に対して垂直になっている。

【００３１】そして、被処理基体移送装置１６は、被処
理基体６の表面方向のプラズマ密度分布が同表面近傍に
おいて見掛け上均一となるように、被処理基体６を真空
容器２内で磁力線の方向（矢印８方向）に対して垂直な
方向に移送する。例えば、図１中の記号１７の如く図１
の紙面に垂直であって紙面の手前から奥に向かう方向
（図２では矢印１７の如く図中の下から上に向かう方
向）に移送する。

【００３２】従って、この実施の形態１に係るプラズマ
処理装置では、次のようにしてプラズマ処理を行う。

【００３３】まず、真空容器２内にプラズマプロセスの
目的に応じたガスを目的の圧力で充填する。次に、各磁
場発生用コイル５に同方向の電流を流すことによって、
各誘電体管１ごとに磁場を発生させると共に各磁場の磁
力線の方向を全て同一方向（矢印８方向）とする。

【００３４】続いて、高周波電源（図示せず）からアン
テナ３に高周波電力を印加してヘリコン波を励起する。
このヘリコン波は矢印１２の如く磁力線と平行に誘電体
管１から真空容器２に向かってこれらの内空間を伝搬す
る。その結果、ヘリコン波が伝搬する空間において高電
子密度のプラズマ１０が生成される。

【００３５】そして、被処理基体移送装置１６により被
処理基体６を磁力線の方向（矢印８方向）に対して垂直
な方向（矢印１７方向）に移送することによって、被処
理基体６の表面を連続的にプラズマ１０に曝し、被処理
基体６の表面方向のプラズマ密度分布を同表面近傍にお
いて見掛け上均一にする。かくして、プラズマ１０によ
り被処理基体６に対して目的のプラズマ処理が施され
る。

【００３６】以上のように、本実施の形態１に係るプラ
ズマ処理装置よれば、誘電体管１を複数配置し、これら
の誘電体管１ごとに形成する磁場の磁力線の方向を全て
同一にすると共に、被処理基体移送装置１６により被処
理基体１を真空容器２内で磁力線の方向に対して垂直な
方向に移送して被処理基体６の表面方向のプラズマ密度
分布を同表面近傍において見掛け上均一にするため、被
処理基体６の表面に対するプラズマ１０の電子密度は高
密度で且つ均一となる。従って、ヘリコン波プラズマ１
０を有効に活用して大面積プラズマ処理を高速で行うこ
とができる。

【００３７】図３及び図４は本発明の実施の形態２に係
るプラズマ処理装置の概略構成を示す側面図及び上面図
である。

【００３８】これらの図に示すように、本実施の形態２
に係るプラズマ処理装置は、磁場発生用コイル５の構成
が上記実施の形態１に係るプラズマ処理装置と異り、そ
の他の構成は上記実施の形態１に係るプラズマ処理装置
と同様である。

【００３９】即ち、上記実施の形態１に係るプラズマ処
理装置では複数の誘電体管１のそれぞれに磁場発生用コ
イル５が設置されているのに対して、本実施の形態２に
係るプラズマ処理装置では複数の誘電体管１全体を囲む
ようにして１個の大きな磁場発生用コイル５が設置され
ている。

【００４０】従って、この実施の形態２に係るプラズマ
処理装置では、次のようにしてプラズマ処理を行う。

【００４１】まず、真空容器２内にプラズマプロセスの
目的に応じたガスを目的の圧力で充填する。次に、１個
の磁場発生用コイル５にコイル用電源（図示せず）から
電流を流すことにより複数の誘電体管１に対して磁場を
発生させる。この磁場における磁力線の方向は、誘電体
管１から真空容器２へ向かう方向（矢印８方向）であ
る。

【００４２】続いて、高周波電源（図示せず）からアン
テナ３に高周波電力を印加してヘリコン波を励起する。
このヘリコン波は矢印１２の如く磁力線と平行に誘電体
管１から真空容器２に向かってこれらの内空間を伝搬す
る。その結果、ヘリコン波が伝搬する空間において高電
子密度のプラズマ１０が生成される。

【００４３】そして、被処理基体移送装置１６により被
処理基体６を磁力線の方向（矢印８方向）に対して垂直
な方向（矢印１７方向）に移送することによって、被処
理基体６の表面を連続的にプラズマ１０に曝し、被処理
基体６の表面方向のプラズマ密度分布を同表面近傍にお
いて見掛け上均一にする。かくして、プラズマ１０によ
り被処理基体６に対して目的のプラズマ処理が施され
る。

【００４４】以上のことから、本実施の形態２に係るプ
ラズマ処理装置よれば、複数配置した誘電体管１全体を
囲むように設置した磁場発生用コイル５によって磁場を
形成するため、磁力線の向きが混在するという不具合が
なく、また被処理基体移送装置１６により被処理基体１
を真空容器２内で磁力線の方向に対して垂直な方向に移
送して被処理基体６の表面方向のプラズマ密度分布を同
表面近傍において見掛け上均一にするため、被処理基体
６の表面に対するプラズマ１０の電子密度は高密度で且
つ均一となる。従って、ヘリコン波プラズマ１０を有効
に活用して大面積プラズマ処理を高速で行うことができ
る。しかも、各誘電体管１ごとに磁場発生用コイル５を
設置する場合に比べて、プラズマ生成部の構成を簡素化
することができる。

【００４５】なお、本発明は、勿論上記実施の形態１、
２に限定するものではなく、その要旨を変更しない範囲
で適宜にその構成等を変更してもよい。

【００４６】例えば、上記実施の形態１、２では被処理
基体移送装置１６による被処理基体６の移送方向を矢印
１７方向としたが、被処理基体６を移送するのはプラズ
マ１０に対する被処理基体１の表面の相対位置を変化さ
せるのが目的であるため、前記移送方向は一方向に限定
するものではなく任意の方向に移送してよく、また直線
的な移送だけではなく回転運動等によって曲線的に移送
してもよく、更には直線的な移送と曲線的な移送とを組
み合わせてもよい。

【００４７】また、プラズマ処理を施す被処理基体は図
２等に示すような独立した基板に限定するものではな
く、長尺のシート状のものであってもよい。この場合に
は、この長尺のシート状の被処理基体に対して連続的な
プラズマ処理を行うことになる。

【００４８】また、上記実施の形態１では各磁場の磁力
線の方向を矢印８方向としたが、全ての磁力線の方向が
同一であれば、磁力線の方向自体は矢印８方向と逆の方
向（真空容器２から誘電体管１へ向かう方向）であって
もよい。上記実施の形態２においても磁力線の方向を矢
印８方向と逆の方向にしてもよい。ヘリコン波の伝搬方
向も磁力線の方向と反対の方向であってもよい。

【００４９】また、上記実施の形態１、２ではアンテナ
３及び磁場発生用コイル５の断面形状が円形である
が、、誘電体管を矩形管にし、この誘電体管の周囲にレ
ーストラック形状にしたアンテナと磁場発生用コイルと
を設け、生成するプラズマの断面形状を矩形状にしても
よい。

【００５０】また、上記実施の形態２では複数の誘電体
管１の周囲に磁場発生用コイル５を配置したが、真空容
器２の周囲に磁場発生用コイル５を配置してもよい。

【００５１】また、上記実施の形態１、２では磁場を形
成するために磁場発生用コイル５を設置したが、この磁
場発生用コイル５の代わりに永久磁石を設置してもよ
い。

【００５２】また、上記実施の形態１、２おける磁場発
生用コイル５は空心コイルであるが、これを鉄心入りコ
イルとしてもよい。

【００５３】また、上記実施の形態１、２では４本の誘
電体管１を格子状に配置したが、誘電体管の本数は何本
でもよく、また誘電体管の配置は図５に示すような千鳥
格子状にしてもよい。なお、図５では千鳥格子状に配置
した誘電体管１に対して上記実施の形態１と同様に各誘
電体管１ごとに磁場発生用コイル５を設置しているが、
勿論、千鳥格子状に配置した誘電体管１全体を上記実施
の形態２と同様に１個の磁場発生用コイル５で囲むよう
にしてもよい。

【００５４】また、上記実施の形態１、２における複数
のアンテナ３は、相互に直列に接続して１台の高周波電
源から高周波電力を印加するようにしてもよく、或いは
相互に並列に接続して１台又は複数台の高周波電源から
高周波電力を印加するようにしてもよい。

【００５５】また、上記実施の形態１、２ではアンテナ
３として棒状導体をループ状に巻き付けているが、棒状
導体の代わりに薄板導体やパイプ状導体等を用いてもよ
い。更に巻き付け方は、ループ状に限らず螺旋状（ヘリ
カル状）等、誘導結合してヘリコン波を励起することが
できる形状であればよい。

【００５６】また、誘電体管１の軸方向からみたアンテ
ナ３と磁場発生用コイル５との相対位置も、上記実施の
形態１、２（図１、図３参照）の相対位置に限らず、こ
れを問わない。

【００５７】

【発明の効果】以上、発明の実施の形態と共に具体的に
説明したように本発明の第１のプラズマ処理方法及びそ
の装置によれば、誘電体管を複数配置し、これらの各誘
電体管ごとに形成する磁場の磁力線の方向を全て同一に
すると共に、被処理基体を真空容器内で磁力線の方向に
対して垂直な方向に移送して被処理基体の表面方向のプ
ラズマ密度分布を同表面近傍において見掛け上均一にす
るため、被処理基体の表面に対するヘリコン波プラズマ
の電子密度は高密度で且つ均一となる。従って、ヘリコ
ン波プラズマを有効に活用して大面積プラズ処理を高速
で行うことができる。

【００５８】また、第２のプラズマ処理方法及びその装
置によれば、複数配置した誘電体管全体又は真空容器を
囲むように設置した磁場発生用コイル又は永久磁石によ
って磁場を形成するため、磁力線の向きが混在するとい
う不具合がなく、また被処理基体を真空容器内で磁力線
の方向に対して垂直な方向に移送して被処理基体の表面
方向のプラズマ密度分布を同表面近傍において見掛け上
均一にするため、被処理基体の表面に対するヘリコン波
プラズマの電子密度は高密度で且つ均一となる。従っ
て、ヘリコン波プラズマを有効に活用して大面積プラズ
マ処理を高速で行うことができる。しかも、各誘電体管
ごとに磁場発生用コイルを設置する場合に比べて、プラ
ズマ生成部の構成を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るプラズマ処理装置
の概略構成を示す側面図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係るプラズマ処理装置
の概略構成を示す上面図である。

【図３】本発明の実施の形態２に係るプラズマ処理装置
の概略構成を示す側面図である。

【図４】本発明の実施の形態２に係るプラズマ処理装置
の概略構成を示す上面図である。

【図５】本発明の実施の形態１に係るプラズマ処理装置
において誘電体管の他の配置例を示す上面図である。

【図６】従来のプラズマ処理装置の概略構成を示す側面
図である。

【図７】従来の他のプラズマ処理装置の概略構成を示す
側面図である。

【符号の説明】

１ 誘電体管 ２ 真空容器 ３ アンテナ ４ 高周波電源 ５ 磁場発生用コイル ６ 被処理基体 １０ プラズマ １３ 整合器 １６ 被処理基体移送装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05H 1/46 C23C 16/50 H01L 21/3065 C23F 4/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空容器と誘電体管とをこれらの内空間
   が連通するように接続し、前記内空間にプラズマプロセ
   スの目的に応じたガスを充填した後、前記内空間に磁力
   線の方向が前記誘電体管から前記真空容器に向かう方向
   又はこの方向と逆の方向となるような磁場を形成すると
   共に、前記内空間にヘリコン波を伝搬させてプラズマを
   生成し、表面が前記磁力線の方向に対して垂直になるよ
   うに前記真空容器内に設置した被処理基体の前記表面
   を、前記プラズマによってプラズマ処理するプラズマ処
   理方法において、 前記誘電体管は複数配置し、前記磁場はこれらの各誘電
   体管ごとに形成し且つこれらの磁場の磁力線の方向を全
   て同一方向にすると共に、前記被処理基体の表面方向の
   プラズマ密度分布が同表面近傍において見掛け上均一と
   なるように前記被処理基体を前記真空容器内で前記磁力
   線の方向に対して垂直な方向に移送することを特徴とす
   るプラズマ処理方法。
2. 【請求項２】 真空容器と誘電体管とをこれらの内空間
   が連通するように接続し、前記内空間にプラズマプロセ
   スの目的に応じたガスを充填した後、前記内空間に磁力
   線の方向が前記誘電体管から前記真空容器に向かう方向
   又はこの方向と逆の方向となるような磁場を形成すると
   共に、前記内空間にヘリコン波を伝搬させてプラズマを
   生成し、表面が前記磁力線の方向に対して垂直になるよ
   うに前記真空容器内に設置した被処理基体の前記表面
   を、前記プラズマによってプラズマ処理するプラズマ処
   理方法において、 前記誘電体管は複数配置し、前記磁場はこれら複数の誘
   電体管全体又は前記真空容器を囲むように設置した磁場
   発生用コイル又は永久磁石によって形成すると共に、前
   記被処理基体の表面方向のプラズマ密度分布が同表面近
   傍において見掛け上均一となるように前記被処理基体を
   前記真空容器内で前記磁力線の方向に対して垂直な方向
   に移送することを特徴とするプラズマ処理方法。
3. 【請求項３】 真空容器と、この真空容器に相互の内空
   間が連通するように接続した誘電体管と、前記内空間に
   充填するプラズマプロセスの目的に応じたガスと、前記
   内空間に磁力線の方向が前記誘電体管から前記真空容器
   に向かう方向又はこの方向と逆の方向となるような磁場
   を形成する磁場発生用コイル又は永久磁石と、前記内空
   間にヘリコン波を伝搬させてプラズマを生成するアンテ
   ナとを備え、表面が前記磁力線の方向に対して垂直にな
   るように前記真空容器内に設置した被処理基体の前記表
   面を、前記プラズマによってプラズマ処理するプラズマ
   処理装置において、 前記誘電体管は複数配置しており、前記磁場発生用コイ
   ル又は永久磁石は前記各誘電体管ごとに設置して前記各
   誘電体管ごとに前記磁場を形成し且つこれらの磁場の磁
   力線の方向が全て同一方向となるように構成すると共
   に、前記被処理基体の表面方向のプラズマ密度分布が同
   表面近傍において見掛け上均一となるように前記被処理
   基体を前記真空容器内で前記磁力線の方向に対して垂直
   な方向に移送する被処理基体移送手段を前記真空容器内
   に備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
4. 【請求項４】 真空容器と、この真空容器に相互の内空
   間が連通するように接続した誘電体管と、前記内空間に
   充填するプラズマプロセスの目的に応じたガスと、前記
   内空間に磁力線の方向が前記誘電体管から前記真空容器
   に向かう方向又はこの方向と逆の方向となるような磁場
   を形成する磁場発生用コイル又は永久磁石と、前記内空
   間にヘリコン波を伝搬させてプラズマを生成するアンテ
   ナとを備え、表面が前記磁力線の方向に対して垂直にな
   るように前記真空容器内に設置した被処理基体の前記表
   面を、前記プラズマによってプラズマ処理するプラズマ
   処理装置において、 前記誘電体管は複数配置しており、前記磁場発生用コイ
   ル又は永久磁石は前記複数の誘電体管全体又は前記真空
   容器を囲むように設置すると共に、前記被処理基体の表
   面方向のプラズマ密度分布が同表面近傍において見掛け
   上均一となるように前記被処理基体を前記真空容器内で
   前記磁力線の方向に対して垂直な方向に移送する被処理
   基体移送手段を前記真空容器内に備えたことを特徴とす
   るプラズマ処理装置。