JPH10294307A - Plasma processing device - Google Patents

Plasma processing device

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JPH10294307A
JPH10294307A JP10056060A JP5606098A JPH10294307A JP H10294307 A JPH10294307 A JP H10294307A JP 10056060 A JP10056060 A JP 10056060A JP 5606098 A JP5606098 A JP 5606098A JP H10294307 A JPH10294307 A JP H10294307A
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plasma
plasma processing
space
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gas
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JP10056060A
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Yutaka Okumura
裕 奥村
Riichiro Harano
理一郎 原野
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Kobe Steel Ltd
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F O I KK
Kobe Steel Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To supply the plasma having excellent quality. SOLUTION: In the plasma processing device, wherein plasma generating spaces 22 are neighboring and communicating to a plasma processing space 13, the plasma generating spaces 22 are dispersed and formed. Furthermore, a magnetic circuit 25 for sealing electrons into the plasma generating space 22 is additionally provided. The controllability for plasma forming rate is excellent. The compatibility of the securing of the uniformity of plasma distribution and the blocking of the gas inflow into the plasma generating space from the plasma processing space can be achieved. Furthermore, the plasma processing space 13 is surrounded with a movable wall body 40, and pressure controllability is also enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[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効率よく行
うときに好適なプラズマ処理装置に関し、詳しくは、電
界及び磁界を用いてプラズマを発生させるプラズマ処理
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus suitable for efficiently performing plasma processing in a high-precision manufacturing process such as an IC or LCD, and more particularly, to a plasma processing apparatus for generating plasma using an electric field and a magnetic field. It relates to a processing device.

【０００２】[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。図１３に縦断面構
造図を示したが、平行平板形のプラズマ処理装置は、一
対の平行平板が真空チャンバ内に設けられていて、両平
板間に形成されたプラズマ処理空間にプラズマを発生さ
せ又は導入するとともにそのプラズマ処理空間内に所定
の処理ガス等も導入する。そして、プラズマ処理空間に
てプラズマ反応を行わせ、これによってプラズマ処理空
間内の基板表面に対してエッチング処理等を施すもので
ある。2. Description of the Related Art Conventionally, as an example of a plasma processing apparatus used for plasma processing such as CVD, etching and ashing, a pair of parallel flat plates serving as opposed electrodes is provided, and a plasma processing space is formed between these parallel flat plates. A so-called parallel plate etcher (RIE) for performing an etching process on a substrate such as a silicon wafer and a parallel plate PCVD for performing a film forming process are known. FIG. 13 shows a vertical cross-sectional structural view. In the parallel plate type plasma processing apparatus, a pair of parallel flat plates is provided in a vacuum chamber, and plasma is generated in a plasma processing space formed between the two flat plates. Alternatively, a predetermined processing gas or the like is also introduced into the plasma processing space while being introduced. Then, a plasma reaction is performed in the plasma processing space, whereby the substrate surface in the plasma processing space is subjected to an etching process or the like.

【０００３】エッチャーを例に詳述すると、この装置
は、真空チャンバ本体部２の上に真空チャンバ蓋部３が
開閉可能に取着された真空チャンバを備えており、被処
理物である基板１が平板状をしていることから、水平に
置かれたカソード部１２が真空チャンバ本体部２内のほ
ぼ中央に設けられ、このカソード部１２の上面が平坦に
形成されたうえ絶縁膜が張られて基板１を乗載しておく
ことが可能なようになっている。真空チャンバ本体部２
の内底中央には筒状のローアーサポート１２ａが貫通し
て立設されており、カソード部１２はこのローアーサポ
ート１２ａの上端に固着して支持されており、これらに
よって構成された基板支持体は、真空チャンバ内に植設
され上面が基板乗載可能に形成されたものとなってい
る。[0003] In detail, using an etcher as an example, this apparatus includes a vacuum chamber having a vacuum chamber lid 3 openably and closably mounted on a vacuum chamber main body 2. Has a flat plate shape, a horizontally placed cathode portion 12 is provided substantially at the center in the vacuum chamber main body 2, the upper surface of the cathode portion 12 is formed flat, and an insulating film is stretched. The substrate 1 can be placed on the substrate. Vacuum chamber body 2
A cylindrical lower support 12a penetrates and stands upright at the center of the inner bottom, and the cathode portion 12 is fixedly supported on the upper end of the lower support 12a. Are implanted in a vacuum chamber, and the upper surface is formed so that the substrate can be mounted thereon.

【０００４】真空チャンバ蓋部３内のほぼ中央であって
カソード部１２の上方にはアノード部１１が筒状のアッ
パーサポート１１ａによって真空チャンバ蓋部３に垂設
されており、アノード部１１とカソード部１２とを互い
に対向した電極としてＲＦ電源３１によって高周波が印
加されると所定の真空圧の下でアノード部１１とカソー
ド部１２との間にプラズマが発生する。そこに、所定の
処理ガスが供給されるとカソード部１２上面に載置され
た基板１にガス状態等に応じたプラズマ処理がなされ
る。これにより、アノード部１１は、カソード部１２の
上面との間にプラズマ処理空間１３を形成するものとな
っている。An anode 11 is suspended from the vacuum chamber lid 3 by a cylindrical upper support 11a substantially at the center of the vacuum chamber lid 3 and above the cathode section 12. When a high frequency is applied by the RF power supply 31 with the part 12 facing the electrodes, plasma is generated between the anode part 11 and the cathode part 12 under a predetermined vacuum pressure. When a predetermined processing gas is supplied thereto, plasma processing is performed on the substrate 1 mounted on the upper surface of the cathode section 12 according to the gas state and the like. Accordingly, the plasma processing space 13 is formed between the anode unit 11 and the upper surface of the cathode unit 12.

【０００５】真空チャンバ本体部２には真空チャンバ内
ガスを吸い出して適度な真空度を保つために内外貫通し
た吸引口２ａが加工形成され、この吸引口２ａに対し順
にゲートバルブ４ａ、可変バルブ４、真空ポンプ５が連
結されている。ゲートバルブ４ａは保守時等に仕切るた
めの手動弁であり通常動作時には開状態にされる。これ
とターボポンプ等の真空ポンプ５とに介挿された可変バ
ルブ４は、バルブ開度を可変駆動するモータ等が付設さ
れていてこれを電気信号で制御することで遠隔制御可能
な通過流体の可変絞りとして機能する。そして、真空チ
ャンバに付設された真空圧計４ｂによって真空チャンバ
内の真空圧が検出され、この検出値と所定の設定目標値
との差に基づいてＰＩＤ制御回路４ｃによって制御信号
が生成出力されると、この制御信号に従って可変バルブ
４による絞り量が可変駆動される。このような真空圧計
４ｂを圧力検出器としＰＩＤ制御回路４ｃを圧力制御回
路とし可変バルブ４を圧力制御機構とする圧力制御手段
によって、真空チャンバ内の真空圧が設定圧力になるよ
うに自動制御される。The vacuum chamber main body 2 is formed with a suction port 2a which penetrates the inside and outside of the vacuum chamber in order to suck out gas in the vacuum chamber and maintain an appropriate degree of vacuum, and a gate valve 4a and a variable valve 4 are sequentially provided to the suction port 2a. , A vacuum pump 5. The gate valve 4a is a manual valve for partitioning during maintenance or the like, and is opened during normal operation. The variable valve 4 interposed between the valve and a vacuum pump 5 such as a turbo pump is provided with a motor or the like for variably driving the valve opening, and by controlling this with an electric signal, the passing fluid which can be remotely controlled is controlled. Functions as a variable aperture. Then, the vacuum pressure in the vacuum chamber is detected by the vacuum pressure gauge 4b attached to the vacuum chamber, and a control signal is generated and output by the PID control circuit 4c based on a difference between the detected value and a predetermined set target value. The throttle amount is variably driven by the variable valve 4 according to the control signal. Pressure control means such as the vacuum pressure gauge 4b as a pressure detector, the PID control circuit 4c as a pressure control circuit, and the variable valve 4 as a pressure control mechanism is automatically controlled so that the vacuum pressure in the vacuum chamber becomes a set pressure. You.

【０００６】ところで上述のようにプラズマ空間を挟む
平行平板に電界を加えるだけのプラズマ発生ではプラズ
マ密度が不足するので、磁界も加えてプラズマを封じる
ことで高密度プラズマ（ＨＤＰ）を発生させるようにし
た物も知られている。これは、ＭＲＩＥ（マグネトロン
リアクティブイオンエッチャー）等に応用されており、
プラズマの高密度化に伴ってプラズマ成分におけるイオ
ン種の割合も増加させるものである。このタイプではプ
ラズマが偏在しがちなことに加えて、イオン種の割合が
高くなるとイオンによる被処理物へのダメージも強くな
る傾向がある。そこで、特開平３−７９０２５号公報に
記載の如く平面状コイルを用いた磁場の一様化によって
ダメージを防止しようとした装置もあるが、この方式で
は、依然として、発生中の高密度プラズマに被処理物が
直接曝される。しかし、そのことに起因してのプラズマ
電流による被処理物のチャージアップ等その他の問題つ
いては、言及が無い。As described above, since plasma density is insufficient when plasma is generated by merely applying an electric field to the parallel flat plate sandwiching the plasma space, a high-density plasma (HDP) is generated by sealing the plasma by adding a magnetic field. Some are known. This is applied to MRIE (magnetron reactive ion etcher) etc.
As the density of the plasma increases, the proportion of ion species in the plasma component also increases. In this type, the plasma tends to be unevenly distributed, and when the ratio of the ion species increases, the damage to the object to be processed by the ions tends to increase. Therefore, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-79025, there is an apparatus which attempts to prevent damage by equalizing the magnetic field using a planar coil, but in this method, the apparatus is still exposed to a high-density plasma being generated. The processed material is directly exposed. However, there is no mention of other problems such as charge-up of an object to be processed due to the plasma current.

【０００７】これに対し、イオンによる被処理物へのダ
メージを低減させるとともに発生中の高密度プラズマに
被処理物が直接曝されないようにするために、プラズマ
空間を互いに連通したプラズマ処理空間とプラズマ発生
空間とに分離しておき、プラズマ発生空間内で高密度プ
ラズマを発生させてそこからプラズマ処理空間へプラズ
マを供給させる際にプラズマ成分のイオン種を抑制して
ラジカル種の割合を増加させるようにしたプラズマエッ
チング装置も知られている。これには、ラジカルフロー
を利用したＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）や特開平
４−８１３２４号公報記載のもの等のように両空間を距
離的に引き離したものや、ＩＣＰ（インダクティブカッ
プルプラズマ）等のように強力な磁場で高密度プラズマ
をプラズマ処理空間に隣接したプラズマ発生空間へ閉じ
こめるもの、さらにプラズマ処理空間にプラズマ発生空
間が隣接している点では同じであるが特開平４−２９０
４２８号公報記載のもの等のようにリングアンテナから
の円偏波電磁波を利用して高密度プラズマを閉じこめる
ものなどに分類される。On the other hand, in order to reduce damage to the object to be processed by ions and to prevent the object from being directly exposed to the high-density plasma being generated, the plasma processing space and the plasma processing space are connected to each other. Separate from the generation space and generate high-density plasma in the plasma generation space and supply the plasma from there to the plasma processing space so as to suppress the ion species of the plasma component and increase the ratio of radical species A known plasma etching apparatus is also known. Examples of this include an ECR (Electron Cyclotron Resonance) using a radical flow, a device in which both spaces are separated from each other as in JP-A-4-81324, and a device such as ICP (Inductive Coupled Plasma). Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-290 is the same as that in which a high-density plasma is confined to a plasma generation space adjacent to the plasma processing space with a strong magnetic field, and that the plasma generation space is adjacent to the plasma processing space.
No. 428, etc., are classified into those that confine high-density plasma using circularly polarized electromagnetic waves from a ring antenna.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来のプラズマ処理装置のうち、上述したＥＣＲタイプ
のもの即ち距離的に引き離す方式では、プラズマ処理空
間およびプラズマ発生空間の両空間が適度な距離を保つ
ようにそれらの機構を実装するうえで制約が多い等のこ
とから、イオン種の割合が必要以上に抑制されてしまっ
てラジカル種が増えた割にはプラズマ処理効率の向上が
得られない。しかも、機構の実装等を工夫してプラズマ
におけるラジカル種の成分とイオン種の成分との比率を
プラズマ処理効率の高いところへ近づけたとしても、活
性ガスの種類や圧力さらには被処理物の材質などが変化
すると望ましい比率自体がずれて変動するうえ、両空間
の距離を可変制御しうる機構の具体化が困難なこともあ
って、この方式の下では、適正なプラズマ成分比率で処
理効率が良いというプラズマ処理装置を実現しきれてい
ない。However, in these conventional plasma processing apparatuses, in the above-mentioned ECR type, that is, in the system in which the plasma processing space is separated from each other, both the plasma processing space and the plasma generation space maintain an appropriate distance. As described above, since there are many restrictions in mounting these mechanisms, the ratio of ionic species is suppressed more than necessary, and the improvement in plasma processing efficiency cannot be obtained despite the increase in radical species. Moreover, even if the ratio of the radical species component to the ionic species component in the plasma is brought closer to the place where the plasma processing efficiency is high by devising the mechanism mounting, etc., the type and pressure of the active gas and the material of the workpiece If the ratio changes, the desired ratio itself shifts and fluctuates, and it is difficult to implement a mechanism that can variably control the distance between the two spaces. A good plasma processing apparatus has not been realized.

【０００９】一方、ＩＣＰのタイプでは、コイルに流す
電流の時間変化に伴う磁界の変化が電子を加速してその
電子が周りの処理ガスを電離させるエネルギーを超える
とイオン化が起こりプラズマが発生し形成される。この
電離メカニズムは、コイルの合成磁界に依存して収束さ
れた状態で形成されるため、イオン化に役立つ高エネル
ギー電子の発生形状はドーナツ状となる。この電子エネ
ルギー分布はほぼボルツマン分布をするから、電離以上
のエネルギーを持つ電子は、プラズマ空間内のガスを電
離させ、それ以下の電子はラジカルを生成させる。この
ように、ＩＣＰプラズマではイオン形成とラジカル形成
とが同一のプラズマ形成手段に依存しているため、イオ
ンとラジカルとの密度比率を任意に設定・制御すること
ができない。また、ＴＣＰプラズマ（トランスフォーム
ドカップルプラズマ）についても、コイル形状は異なる
が、ほぼ同一のメカニズムとなっている。[0009] On the other hand, in the ICP type, when a change in a magnetic field accompanying a time change of a current flowing through a coil accelerates electrons and exceeds the energy for ionizing a surrounding processing gas, ionization occurs and plasma is generated. Is done. Since this ionization mechanism is formed in a converged state depending on the combined magnetic field of the coil, the shape of the generation of high-energy electrons useful for ionization becomes a donut shape. Since this electron energy distribution is substantially a Boltzmann distribution, electrons having energy equal to or higher than ionization ionize gas in the plasma space, and electrons having energy lower than the ionization generate radicals. As described above, in the ICP plasma, since the ion formation and the radical formation depend on the same plasma forming means, the density ratio between the ions and the radicals cannot be arbitrarily set and controlled. Also, the TCP plasma (transformed couple plasma) has almost the same mechanism, although the coil shape is different.

【００１０】他方、円偏波電磁波を利用する方式では、
強力磁場の利用は避けても、大径の単一リングアンテナ
を用いていること等のため、プラズマ処理空間における
プラズマ分布の均一性を確保するために、プラズマ発生
空間が概ねプラズマ処理空間に匹敵する広がりを持って
おり、少なくとも被処理物以上の広がりを持っており、
その広い状態のまま両空間の隣接面のところで連通する
ものとなっている。On the other hand, in a system using circularly polarized electromagnetic waves,
Even if the use of a strong magnetic field is avoided, the plasma generation space is almost equal to the plasma processing space in order to ensure uniform plasma distribution in the plasma processing space due to the use of a single ring antenna with a large diameter, etc. It has a spread that is at least larger than the object to be processed,
In the wide state, the two spaces communicate with each other at the adjacent surface.

【００１１】しかし、両空間連通部の面積が広いと、プ
ラズマ処理空間からプラズマ発生空間へ逆流するガスが
多くなる。このことは、プラズマ処理空間とプラズマ発
生空間とが分離されていても隣接している方式を採って
いる従来のプラズマ処理装置の場合すべてに共通して言
えることである。さらに、このことはＥＣＲ等について
もほぼ同じと言える。このタイプの場合、一見すると、
ＴＣＰやＩＣＰプラズマと異なりプラズマ発生空間とプ
ラズマ処理空間とが離れているため、両者が分離されて
いるように見えるが、両空間の連通部における開口径が
大きいので、プラズマ成分に関しては見かけほど分離さ
れていないのである。However, if the area of the two communicating portions is large, the amount of gas flowing backward from the plasma processing space to the plasma generating space increases. This can be said in common with all conventional plasma processing apparatuses that employ a system in which the plasma processing space and the plasma generation space are adjacent to each other even if they are separated from each other. This can be said to be substantially the same for ECR and the like. At first glance, this type of
Unlike the TCP and ICP plasmas, the plasma generation space and the plasma processing space are separated and appear to be separated from each other. However, since the opening diameter at the communicating portion between the two spaces is large, the plasma components are apparently separated. It has not been done.

【００１２】このような逆流ガスには被処理物の処理に
よって発生等した早急に排出すべき成分も一部ではあっ
ても含まれている。そして、かかる排出すべきガスは、
プラズマ発生空間に入ると高密度プラズマによって激し
く分解・電離させられるので、適正な処理を妨げたり装
置内部を汚染させたりする不所望なものに変質してしま
うことが多い。一応分割されていてもプラズマ成分に関
しては明確に分離しきれていないのである。このため、
プラズマ分布の均一性が確保できたとしても、不所望な
ガスの逆流を阻止できないのでは、良質の処理を提供す
ることが難しい。[0012] Such a back-flow gas contains, if only a part, components which should be discharged immediately, such as those generated by the treatment of the object to be treated. And the gas to be discharged is
Once in the plasma generation space, it is violently decomposed and ionized by the high-density plasma, so that it often becomes undesired, which hinders proper processing and contaminates the inside of the apparatus. Even if they are once divided, the plasma components are not clearly separated. For this reason,
Even if the uniformity of the plasma distribution can be ensured, it is difficult to provide high-quality processing if the backflow of the undesired gas cannot be prevented.

【００１３】なお、両空間が連通する隣接面のところに
連通面積を絞るバッフル板を設置して通過量を抑制する
ことも考えられるが、この場合、流入量が減っても流出
量も同様に減ることから、一旦プラズマ発生空間へ入っ
たガスはなかなか出ていかないので、高密度プラズマに
よって変質させられるガスの割合が高くなってしまう。
このため、単純に特開平４−２９０４２８号公報記載の
もの等とバッフル板等とを組み合わせても、ガス変質防
止という最終的な効果は期待できない。In addition, it is conceivable to install a baffle plate for reducing the communication area at an adjacent surface where both spaces communicate with each other to suppress the amount of passage. In this case, even if the amount of inflow decreases, the amount of outflow also decreases. Since the gas decreases, the gas once entering the plasma generation space does not readily exit, so that the ratio of the gas that is transformed by the high-density plasma increases.
For this reason, the final effect of preventing gas alteration cannot be expected simply by combining the device described in JP-A-4-290428 with a baffle plate or the like.

【００１４】そこで、プラズマ処理空間からプラズマ発
生空間へのガス流入を有効に阻止することができるよう
に両空間の構造等を工夫することが課題となる。ただ
し、プラズマダメージやチャージアップ低減の観点から
プラズマ空間をプラズマ発生空間とプラズマ処理空間と
に分離するとともに、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を適正化するという観点か
ら、プラズマ発生空間とプラズマ処理空間とを隣接させ
るという条件は維持したい。Therefore, it is necessary to devise the structure of the two spaces so as to effectively prevent gas from flowing from the plasma processing space to the plasma generation space. However, from the viewpoint of separating the plasma space into the plasma generation space and the plasma processing space from the viewpoint of reducing plasma damage and charge-up, and from the viewpoint of optimizing the ratio of the radical species component and the ion species component in the plasma, It is desired to maintain the condition that the generation space and the plasma processing space are adjacent to each other.

【００１５】ところで、プラズマ処理の対象である基板
サイズが広がって大きくなるに連れて１枚ごとに処理す
る枚様処理がプラズマ処理装置でも一般的となってお
り、その場合、一対の平行平板のうち基板支持体となる
他方の平板についてその上面は概ね基板によって覆われ
ることから、それ以前のように基板支持体の中央に吸引
口を設けるということが難しいので、従来のプラズマ処
理装置では、吸引口が真空チャンバ本体部において基板
支持体植設部位を外したところに形成されている。そし
て、基板サイズが大きくなるに連れて平行平板も大きく
なり、さらにはチャンバ内容積や吸引口も拡大してきて
いる。By the way, as the size of the substrate to be subjected to the plasma processing increases and spreads, a sheet-like processing in which each substrate is processed one by one is also common in a plasma processing apparatus. In this case, a pair of parallel flat plates is used. Since the upper surface of the other flat plate serving as the substrate support is generally covered by the substrate, it is difficult to provide a suction port at the center of the substrate support as before, and therefore, in the conventional plasma processing apparatus, the suction is not performed. The opening is formed in the vacuum chamber main body at a position where the substrate support planting site is removed. As the size of the substrate increases, the size of the parallel flat plate also increases, and the volume in the chamber and the suction port also increase.

【００１６】一方、基板サイズが大きくなったからとい
って、処理の精密度や均一性に対する要求は緩むことな
く厳しさを増すばかりである。そして、この要求に応え
るには、基板上面全域に亘ってプラズマ状態の均一性を
確保することが必要となる。ところが、吸引口が対称中
心からずれていたり、例え吸引口を対称位置に分散させ
たとしても各吸引口から真空ポンプまでの配管に長短が
あったりすると、プラズマ等の流れが偏向して、プラズ
マの均一性を確保するのが難しい。これに対しては、真
空チャンバにおいて吸引口の手前にバッフル板を設置し
てバッフル板より手前の流れを均一化することも考えら
れるが（図１３における２ｂ参照）、この場合、チャン
バ内容積の増加に加えて、バッフル板が流れの抵抗にな
ることから、圧力制御性が低下してしまう。すなわち、
プラズマの圧力状態を素早く制御することができなくな
って圧力変動が増加し、その結果、プラズマの圧力を所
望の設定状態に維持することが困難となる。On the other hand, as the size of the substrate increases, the demands on the precision and uniformity of the processing do not loosen but increase only. In order to meet this demand, it is necessary to ensure uniformity of the plasma state over the entire upper surface of the substrate. However, if the suction port is shifted from the center of symmetry or if the piping from each suction port to the vacuum pump is long or short even if the suction ports are dispersed at symmetrical positions, the flow of plasma etc. is deflected and the plasma is deflected. It is difficult to ensure the uniformity of To deal with this, it is conceivable to install a baffle plate in front of the suction port in the vacuum chamber to make the flow before the baffle plate uniform (see 2b in FIG. 13). In addition to the increase, the pressure controllability is reduced because the baffle plate becomes a flow resistance. That is,
The pressure state of the plasma cannot be quickly controlled, and the pressure fluctuation increases. As a result, it is difficult to maintain the plasma pressure at a desired setting state.

【００１７】他方、プラズマの圧力制御性を高めるには
逆に真空チャンバの容積を減らすことが有効といえる。
具体的にはチャンバ内側壁が平行平板の辺縁部に接触し
そうなところまで真空チャンバを縮めることが考えられ
る（図１４参照）。もっとも、このような強引な手法で
単純にチャンバ容積の削減を行ったのでは、吸引口をプ
ラズマ処理空間の真横に設けざるを得ないことから、プ
ラズマの流れが激しく偏ってプラズマの均一性が大きく
損なわれることになりかねない。この場合、緩衝用にバ
ッフル板を設ける空間的な余裕も無く、基板の搬入搬出
機構等の付設や平行平板の裏側等の保守作業も困難にな
ってしまう。On the other hand, it can be said that reducing the volume of the vacuum chamber is effective for improving the pressure controllability of the plasma.
Specifically, it is conceivable to shrink the vacuum chamber to a point where the inner wall of the chamber is likely to come into contact with the edge of the parallel plate (see FIG. 14). However, if the chamber volume was simply reduced by such a brute force technique, the suction port would have to be provided right beside the plasma processing space, and the plasma flow was severely biased and the plasma uniformity was reduced. It can be seriously impaired. In this case, there is no space for providing a baffle plate for buffering, and it becomes difficult to attach a substrate loading / unloading mechanism or to perform maintenance work on the back side of the parallel flat plate.

【００１８】しかしながら、プラズマ処理の均一性に加
えて基板の大形化もプラズマ処理装置に対する重要な要
請であり、何れか一方にしか応えないのでは、装置の製
品価値を維持向上させることができない。そこで、これ
らの相反する要求に応えるべく、プラズマの圧力状態等
を一層均一に且つ一層素早く制御することが可能な構造
を案出することも、さらなる課題となる。However, in addition to the uniformity of the plasma processing, an increase in the size of the substrate is also an important demand for the plasma processing apparatus. If only one of them is satisfied, the product value of the apparatus cannot be maintained and improved. . Therefore, in order to meet these conflicting demands, it is a further problem to devise a structure capable of controlling the pressure state and the like of the plasma more uniformly and more quickly.

【００１９】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、プラズマ空間をプラズマ発生
空間とプラズマ処理空間とに分離し且つこれらを隣接さ
せるという前提条件の下でプラズマ成分比率の適正化・
制御性を積極的に高めるとともに、プラズマ分布の均一
性確保とプラズマ処理空間からプラズマ発生空間へのガ
ス流入阻止の両立を図ることにより、良質のプラズマを
供給するプラズマ処理装置を実現することを目的とす
る。また、この発明は、均一で質の良いプラズマの供給
に加えて圧力制御性にも優れたプラズマ処理装置を実現
することも目的とする。The present invention has been made to solve such a problem, and has a plasma component ratio under the precondition that a plasma space is separated into a plasma generation space and a plasma processing space and they are adjacent to each other. Optimization
Aiming to realize a plasma processing apparatus that supplies high-quality plasma by positively improving controllability and ensuring both uniform plasma distribution and prevention of gas inflow from the plasma processing space to the plasma generation space. And Another object of the present invention is to realize a plasma processing apparatus which is excellent in pressure controllability in addition to supplying uniform and high-quality plasma.

【００２０】[0020]

【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１４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。なお、
その骨子は、プラズマ空間をプラズマ発生空間とプラズ
マ処理空間とに分割するとともに、分割された両空間に
おけるプラズマ成分に関しての分離度を高めることにあ
る。Means for Solving the Problems Structures and operational effects of the first to fourteenth solving means invented to solve such problems will be described below. In addition,
The essence is to divide the plasma space into a plasma generation space and a plasma processing space, and to increase the degree of separation of plasma components in both divided spaces.

【００２１】［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）、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
間が分散等して形成されたものであることを特徴とする
ものである。[First Solution] A plasma processing apparatus according to a first solution (as described in claim 1 at the beginning of the application) comprises a first mechanism having a plasma processing space formed therein, and the first mechanism. And a second mechanism provided with or integral with the plasma processing space, wherein the plasma generation space is adjacent to and communicates with the plasma processing space. It is characterized in that the generation space is formed by dispersion or the like.

【００２２】［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）、（真空チャンバ内に）対向電極となる一対の平行
平板（を具えこれら平行平板）間にプラズマ処理空間を
形成したプラズマ処理装置において、前記一対の平行平
板のうち一方の平板に又はその隣接機構部に、前記プラ
ズマ処理空間に隣接し且つ連通したプラズマ発生空間が
分散等して形成されていることを特徴とするものであ
る。[Second Solution] A plasma processing apparatus according to a second solution (as described in claim 2 at the beginning of the application) includes a pair of parallel flat plates (in a vacuum chamber) serving as counter electrodes. In the plasma processing apparatus in which a plasma processing space is formed between these parallel flat plates, a plasma generation space adjacent to and communicating with the plasma processing space is provided on one of the pair of parallel flat plates or on a mechanism adjacent thereto. It is characterized by being formed in a dispersed manner.

【００２３】すなわち、これら第１，２の解決手段のプ
ラズマ処理装置は、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割されているとともに、プラズ
マ発生空間がプラズマ処理空間に隣接し且つ連通してい
るプラズマ発生装置において、プラズマ発生空間が分散
等して形成されているものである。That is, in the plasma processing apparatus according to the first and second solving means, the plasma space is divided into a plasma generation space and a plasma processing space, and the plasma generation space is adjacent to and communicates with the plasma processing space. In such a plasma generating apparatus, the plasma generating space is formed in a dispersed manner.

【００２４】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。Here, the above “dispersion etc.” means, in addition to the literal dispersion of being scattered in a point-like manner, and the case of being divided so as not to be close to each other,
When a plurality, or a mixture thereof, of a linear shape, a broken line shape, a straight shape, a curved shape, or the like is distributed in an adjacent portion or a communicating portion with the plasma processing space, further, a ring shape, a circular shape, a polygon shape, a spiral shape It is also applicable that many of them are concentrically or non-concentrically arranged in a row or formed independently and widely.

【００２５】このような第１，２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という基本
的要請に応えている。In the plasma processing apparatus according to the first and second solving means, by maintaining the conditions of the separation of the plasma space and the adjacent communication, reduction of plasma damage and charge-up, and reduction of radical species in the plasma are performed. The basic requirement of rationalization of the ratio of the component of the ionic species to the component of the ionic species is met.

【００２６】しかも、プラズマ発生空間が分散等して形
成されているので、プラズマ分布の均一性確保の要請に
応え得るばかりか、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る。こ
のことは、全断面についてだけでなく、中央部やその他
の部分断面についてもいえる。このように双方空間の面
積に差があると、連通隣接面の面積とこれに沿ったプラ
ズマ処理空間の断面積との比を第１比とし連通隣接面の
面積とこれに沿ったプラズマ発生空間の断面積との比を
第２比として、第１比が１未満で且つ第２比よりも小さ
いことになる。In addition, since the plasma generation space is formed in a dispersed manner or the like, not only can the demand for ensuring uniformity of the plasma distribution be met, but also the plasma communication space adjacent to the plasma processing space and the plasma generation along the surface can be met. The cross-sectional area of the space itself is necessarily smaller than that of the plasma processing space. This is true not only for the entire cross section, but also for the central portion and other partial cross sections. When there is a difference between the areas of the two spaces as described above, the ratio of the area of the communication adjacent surface to the cross-sectional area of the plasma processing space along the first surface is set to the first ratio, and the area of the communication adjacent surface and the plasma generation space along the first ratio. The first ratio is less than 1 and smaller than the second ratio, where the ratio with respect to the cross-sectional area is the second ratio.

【００２７】そして、第１比が１未満の場合、プラズマ
処理空間からプラズマ発生空間へ流入するガス量が減少
する。一方、第２比が１の場合、プラズマ発生空間から
プラズマ処理空間へ流出するガス量は減少しない。ま
た、第２比が１未満で流出ガス量が減少する場合であっ
ても、第２比が第１比より大きければ、減少の程度が小
さくて済む。何れにしても、相対的には、プラズマ処理
空間からプラズマ発生空間へ流入するガスの割合よりも
プラズマ発生空間からプラズマ処理空間へ流出するガス
の割合の方が高くなる。これにより、不所望なガスのプ
ラズマ発生空間への流入が抑制されるばかりか、ガスが
プラズマ発生空間へ入ってしまったときでもそのガスは
プラズマ流とともに速やかにプラズマ処理空間へ出され
てしまうので、高密度プラズマによるガス変質を防止・
抑制することができる。When the first ratio is less than 1, the amount of gas flowing from the plasma processing space to the plasma generation space decreases. On the other hand, when the second ratio is 1, the amount of gas flowing from the plasma generation space to the plasma processing space does not decrease. Further, even when the outflow gas amount decreases when the second ratio is less than 1, if the second ratio is larger than the first ratio, the degree of the reduction is small. In any case, the ratio of gas flowing out of the plasma generation space to the plasma processing space is higher than the ratio of gas flowing into the plasma generation space from the plasma processing space. This not only suppresses the inflow of the undesired gas into the plasma generation space, but also when the gas enters the plasma generation space, the gas is immediately discharged to the plasma processing space together with the plasma flow. Prevents gas alteration due to high-density plasma
Can be suppressed.

【００２８】したがって、この発明によれば、所定の前
提条件の下でプラズマ成分比率の適正化・制御性を積極
的に高めるとともに、プラズマ分布の均一性確保とプラ
ズマ処理空間からプラズマ発生空間へのガス流入阻止と
いう両要請に応えることで、良質のプラズマを供給する
ことができる。その結果、良質のエッチング処理を提供
することができる。Therefore, according to the present invention, the appropriateness and controllability of the plasma component ratio are positively enhanced under predetermined preconditions, the uniformity of the plasma distribution is ensured, and the plasma processing space is switched from the plasma processing space to the plasma generation space. By responding to both requirements for gas inflow prevention, high-quality plasma can be supplied. As a result, a high quality etching process can be provided.

【００２９】［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）、（真空チャンバ内に）対向電極となる一対の平行
平板（を具えこれら平行平板）間にプラズマ処理空間を
形成したプラズマ処理装置において、前記一対の平行平
板のうち一方の平板に又はその隣接機構部に、前記プラ
ズマ処理空間に隣接し且つ連通したプラズマ発生空間が
形成されるとともに、前記プラズマ発生空間に対して磁
気回路が付設され、この磁気回路用の磁性部材が（少な
くとも一部は）前記プラズマ発生空間によって囲まれた
又は挟まれたところに配置されていることを特徴とする
ものである。[Third Solution] The plasma processing apparatus according to the third solution (as described in claim 3 at the beginning of the application) includes a pair of parallel flat plates (in a vacuum chamber) serving as counter electrodes. In the plasma processing apparatus in which a plasma processing space is formed between these parallel flat plates, a plasma generation space adjacent to and communicating with the plasma processing space is provided on one of the pair of parallel flat plates or on a mechanism adjacent thereto. The magnetic circuit is formed and a magnetic circuit is attached to the plasma generation space, and a magnetic member for the magnetic circuit is disposed (at least partially) at a position surrounded or sandwiched by the plasma generation space. It is characterized by the following.

【００３０】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という基本的要
請に応えている。しかも、プラズマ発生空間内にはプラ
ズマの発生およびそのイオン化に寄与する電子が磁気回
路によって封じられるが、この磁気回路用の磁性部材が
少なくとも一部はプラズマ発生空間によって囲まれた又
は挟まれたところに配置されているので、磁気回路が局
所化される。そうすると、磁力線の分布状態が凝縮され
たものとなり、漏れ磁束も少なくなる。In the plasma processing apparatus according to the third aspect of the present invention, by maintaining the conditions of plasma space separation and adjacent communication, plasma damage and charge-up can be reduced, and radical species components in plasma can be reduced. It responds to the basic request of rationalization of the ratio of the ion species to the components of the ions. Moreover, electrons contributing to the generation of plasma and its ionization are sealed in the plasma generation space by a magnetic circuit, but the magnetic member for the magnetic circuit is at least partially surrounded or sandwiched by the plasma generation space. , The magnetic circuit is localized. Then, the distribution state of the lines of magnetic force becomes condensed, and the leakage magnetic flux decreases.

【００３１】これにより、電子がプラズマ発生空間内に
高い確度で封じられる。そして、電子がプラズマ処理空
間へ迷い出てそこの低温プラズマをランダムにイオン化
したり、逆にその電子等と入れ替わりにプラズマ処理空
間から不所望な処理ガスがプラズマ発生空間に混入して
きたりすることが少なくなる。つまり、制御不能な混合
が減少することとなる。その結果、イオン種比率の高い
プラズマを適度にプラズマ処理空間へ送給してそこのイ
オン種比率の低いプラズマと混合させるに際して、エッ
チング処理に供するプラズマにおけるイオン種成分比率
が適正値になるように広い範囲に亘って制御することが
可能となる。As a result, electrons are sealed in the plasma generation space with high accuracy. Then, electrons may get lost in the plasma processing space and the low-temperature plasma there may be ionized at random, or conversely, unwanted processing gases may be mixed into the plasma generation space from the plasma processing space instead of the electrons and the like. Less. That is, uncontrollable mixing is reduced. As a result, when the plasma having a high ion species ratio is appropriately fed into the plasma processing space and mixed with the plasma having a low ion species ratio, the ion species component ratio in the plasma subjected to the etching process is adjusted to an appropriate value. It is possible to control over a wide range.

【００３２】また、局所的な磁気回路は、並列化等によ
って容易に均一化の要請にも応える。しかも、局所化に
よって磁気回路全体としては磁力が弱くて済むので、個
々の磁性部材に小形・簡易なものが使えて実装が容易に
なるという利点がある。さらに、プラズマ発生空間の分
散等形成という上述の構成と組み合わせた場合には、プ
ラズマ発生空間へ逆流して高密度プラズマによってイオ
ン化された不所望なガスがさらなる変質をする前に高密
度プラズマと一緒になってプラズマ処理空間へ速やかに
押し戻されるという相乗効果も期待できる。The local magnetic circuit can easily meet the demand for uniformity by parallelization or the like. In addition, since the magnetic force of the magnetic circuit as a whole can be weakened by the localization, there is an advantage that a small and simple magnetic member can be used and mounting can be easily performed. In addition, when combined with the above-described configuration of forming the plasma generation space or the like, the undesired gas ionized by the high-density plasma flowing back into the plasma generation space is combined with the high-density plasma before being further transformed. Therefore, a synergistic effect of being quickly pushed back into the plasma processing space can be expected.

【００３３】したがって、この発明によれば、所定の前
提条件の下でプラズマ成分比率の適正化・制御性を積極
的に高めるとともに、プラズマ分布の均一性確保とプラ
ズマ処理空間からプラズマ発生空間へのガス流入阻止と
いう両要請に応えることで、良質のプラズマを供給する
ことができる。その結果、良質のプラズマ処理を提供す
ることができる。Therefore, according to the present invention, the appropriateness and controllability of the plasma component ratio are positively enhanced under predetermined preconditions, the uniformity of the plasma distribution is ensured, and the plasma processing space is switched from the plasma processing space to the plasma generation space. By responding to both requirements for gas inflow prevention, high-quality plasma can be supplied. As a result, high-quality plasma processing can be provided.

【００３４】［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）、（真空チャンバ内に）対向電極となる一対の平行
平板（を具えこれら平行平板）間にプラズマ処理空間を
形成したプラズマ処理装置において、前記一対の平行平
板のうち一方の平板に又はその隣接機構部に、前記プラ
ズマ処理空間に隣接し且つ連通したプラズマ発生空間が
分散等して形成されており、且つ、前記プラズマ発生空
間に電子を封じる磁気回路が付設されていることを特徴
とする。[Fourth Solution] A plasma processing apparatus according to a fourth solution (as described in claim 4 at the beginning of the application) includes a pair of parallel flat plates (in a vacuum chamber) serving as counter electrodes. In the plasma processing apparatus in which a plasma processing space is formed between these parallel flat plates, a plasma generation space adjacent to and communicating with the plasma processing space is provided on one of the pair of parallel flat plates or on a mechanism adjacent thereto. The plasma generation space is provided with a magnetic circuit for sealing electrons in the plasma generation space.

【００３５】このような第４の解決手段のプラズマ処理
装置は、上述した第２，第３の解決手段の双方の作用効
果を併せ持つものとなる。The plasma processing apparatus according to the fourth solution has both the functions and effects of the above-described second and third solutions.

【００３６】［第５の解決手段］第５の解決手段のプラ
ズマ処理装置は（、出願当初の請求項５に記載の如
く）、上記の第４の解決手段のプラズマ処理装置であっ
て、前記プラズマ発生空間が線状に形成されたものであ
り、前記磁気回路用の磁性部材が前記プラズマ発生空間
を（両側から）挟んで（多数）列設されたものであるこ
とを特徴とする。[Fifth Solution Means] The plasma processing apparatus of the fifth solution means (as described in claim 5 at the beginning of the application) is the plasma processing apparatus of the fourth solution means, The plasma generation space is formed in a linear shape, and the magnetic members for the magnetic circuit are arranged (many) in rows with the plasma generation space interposed (from both sides).

【００３７】このような第５の解決手段のプラズマ処理
装置にあっては、プラズマ発生空間を点在・散在させた
場合に比べて、プラズマ発生空間が分散等していながら
も連続したところで或る程度の容量を確保したものとな
る。特に、スパイラル状に形成した場合は、単一空間と
してのまとまりも持つ。これにより、プラズマ発生空間
が分散等していてもその中のプラズマはかなり均一化さ
れる。また、多重環状や多重矩形辺状に形成したり、さ
らにはこれらを一部で連結させることで、まとまりを保
持しつつ処理対象基板の形状に適合した分散を図ること
も容易である。しかも、プラズマ発生空間の形状が決ま
れば、磁気回路は小片に分けてこれに沿ってその両側等
に並べることで容易に、プラズマ発生空間に電子が封じ
られることとなる。これにより、磁気回路の具体化も容
易となる。In the plasma processing apparatus according to the fifth aspect of the present invention, as compared with the case where the plasma generation space is scattered or scattered, the plasma generation space is distributed and the like but is continuous. The capacity of the order is secured. In particular, when formed in a spiral shape, it has a unity as a single space. As a result, even if the plasma generation space is dispersed or the like, the plasma in the space is considerably uniformed. In addition, by forming them into a multi-ring or multi-rectangular side shape, or by connecting them at a part, it is easy to achieve dispersion suitable for the shape of the substrate to be processed while maintaining unity. In addition, when the shape of the plasma generation space is determined, the magnetic circuit is divided into small pieces and arranged along both sides thereof, whereby electrons are easily sealed in the plasma generation space. This also facilitates the implementation of the magnetic circuit.

【００３８】［第６の解決手段］第６の解決手段のプラ
ズマ処理装置は（、出願当初の請求項６に記載の如
く）、上記の第３〜第５の解決手段のプラズマ処理装置
であって、前記磁気回路が永久磁石または直流励磁コイ
ルによって形成されていることを特徴とする。[Sixth Solution Means] The plasma processing apparatus of the sixth solution means (as described in claim 6 at the beginning of the application) is the plasma processing apparatus of the third to fifth solution means. Wherein the magnetic circuit is formed by a permanent magnet or a DC excitation coil.

【００３９】このような第６の解決手段のプラズマ処理
装置にあっては、強力な電磁石が不要なので、実装設計
が容易となり、装置を小形にすることができる。また、
強力電磁石に加えてその駆動用大電源も不要となるの
で、コストが削減される。特に永久磁石の場合は、同一
・類似形状の小片を列設することで各種形状に容易に適
合するので、原価削減ばかりか設計の自由度向上も大き
い。In the plasma processing apparatus according to the sixth aspect, since a strong electromagnet is not required, mounting design becomes easy and the apparatus can be downsized. Also,
Since a large power source for driving the magnet is not required in addition to the strong electromagnet, the cost is reduced. Particularly, in the case of permanent magnets, by arranging small pieces of the same / similar shape in a row, it is easily adapted to various shapes, so that not only cost reduction but also design freedom is greatly improved.

【００４０】［第７の解決手段］第７の解決手段のプラ
ズマ処理装置は（、出願当初の請求項７に記載の如
く）、上記の第１〜第６の解決手段のプラズマ処理装置
であって、プラズマの発生または強化に寄与する電界ま
たは磁界を前記プラズマ処理空間に印加する第１印加回
路と、プラズマの発生および強化に寄与する電界または
磁界を前記プラズマ発生空間に印加する第２印加回路と
を備えたことを特徴とする。[Seventh Solution Means] The plasma processing apparatus of the seventh solution means (as described in claim 7 at the beginning of the application) is the plasma processing apparatus of the first to sixth solution means. A first application circuit for applying an electric field or a magnetic field contributing to generation or enhancement of plasma to the plasma processing space, and a second application circuit for applying an electric field or a magnetic field contributing to generation or enhancement of plasma to the plasma generation space And characterized in that:

【００４１】このような第７の解決手段のプラズマ処理
装置にあっては、第１印加回路の出力パワーを変えるこ
とでプラズマにおけるイオン種成分の比率を可変制御し
うるばかりか、第２印加回路の出力パワーも変えること
でプラズマにおけるイオン種成分の比率を変えることな
くプラズマ密度を可変制御することも可能となる。これ
により、プラズマ成分比率とプラズマ密度とを独立に設
定しうるものとなる。In the plasma processing apparatus according to the seventh solution, not only can the ratio of the ion species component in the plasma be variably controlled by changing the output power of the first application circuit, but also the second application circuit can be controlled. It is also possible to variably control the plasma density without changing the ratio of ion species components in the plasma by changing the output power of the plasma. Thereby, the plasma component ratio and the plasma density can be set independently.

【００４２】［第８の解決手段］第８の解決手段のプラ
ズマ処理装置は（、出願当初の請求項８に記載の如
く）、上記の第７の解決手段のプラズマ処理装置であっ
て、前記第１印加回路および前記第２印加回路は、出力
が互いに独立して制御可能なものであることを特徴とす
る。ここで、「独立して制御可能」とは、両回路の出力
を別個に可変したければそのようにできるという意味で
あり、制御の内容が関連しないということまで意味する
訳では無い。例えば、予め或る係数または関数を設定し
ておいて、この係数または関数によって両者が関連付け
られる場合でも、その係数または関数に基づくそれぞれ
の制御目標に対してそれぞれの回路がその出力を対応さ
せるとき、独立して制御可能に含まれる。[Eighth Solution] The plasma processing apparatus according to the eighth solution is the plasma processing apparatus according to the seventh solution, wherein: The first application circuit and the second application circuit are characterized in that outputs can be controlled independently of each other. Here, "independently controllable" means that the outputs of both circuits can be changed if they are to be separately varied, and does not mean that the contents of the control are not related. For example, when a certain coefficient or function is set in advance, and each circuit associates its output with each control target based on the coefficient or function, even when both are related by this coefficient or function. , Independently controllable included.

【００４３】このような第８の解決手段のプラズマ処理
装置にあっては、各印加回路の出力パワーが独立に制御
される。これにより、プラズマ成分比率とプラズマ密度
とが独立して設定される。換言すればイオン種濃度とラ
ジカル種濃度とが独立に制御・設定される。そこで、広
い設定範囲の中から自由に処理条件を選択することがで
きるので、プラズマ処理の効率および質を一層向上させ
ることができる。In the plasma processing apparatus according to the eighth solution, the output power of each application circuit is controlled independently. Thus, the plasma component ratio and the plasma density are set independently. In other words, the ion species concentration and the radical species concentration are controlled and set independently. Therefore, the processing conditions can be freely selected from a wide setting range, so that the efficiency and quality of the plasma processing can be further improved.

【００４４】［第９の解決手段］第９の解決手段のプラ
ズマ処理装置は（、出願当初の請求項９に記載の如
く）、上記の第１〜第８の解決手段のプラズマ処理装置
であって、前記プラズマ発生空間は、前記プラズマ処理
空間に連通する又は開口するところの面積が（前記一対
の平行平板と平行な断面における）前記プラズマ発生空
間の面積よりも小さいものであることを特徴とするもの
である。[Ninth Solution Means] The plasma processing apparatus of the ninth solution means (as described in claim 9 at the beginning of the application) is the plasma processing apparatus of the first to eighth solution means. The area where the plasma generation space communicates with or opens to the plasma processing space is smaller than the area of the plasma generation space (in a cross section parallel to the pair of parallel flat plates). Is what you do.

【００４５】このような第９の解決手段のプラズマ処理
装置にあっては、プラズマ発生空間とプラズマ処理空間
との連通部分が絞られて、単にプラズマ発生空間をプラ
ズマ処理空間に開口させた場合よりも第１，第２の解決
手段について述べた第１比が小さくなるので、不所望な
ガスのプラズマ発生空間への流入が一層抑制される。さ
らに、これに加えて、プラズマ発生空間内で発生し膨張
したプラズマが面積比に応じた適度な速度でプラズマ処
理空間へ送り出されるので、そのプラズマ特にイオン種
に対して鉛直方向の速度成分を加味することもできる。In the plasma processing apparatus according to the ninth solution, the communicating portion between the plasma generation space and the plasma processing space is narrowed, compared with a case where the plasma generation space is simply opened to the plasma processing space. Also, since the first ratio described for the first and second solving means is reduced, the flow of the undesired gas into the plasma generation space is further suppressed. In addition to this, the expanded plasma generated in the plasma generation space is sent out to the plasma processing space at an appropriate speed according to the area ratio. You can also.

【００４６】［第１０の解決手段］第１０の解決手段の
プラズマ処理装置は（、出願当初の請求項１０に記載の
如く）、上記の第１〜第９の解決手段のプラズマ処理装
置であって、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、前記プラズマ処理空間に
処理ガスを導入する第２のガス導入路とが個別に設けら
れているものである。[Tenth Solution Means] The plasma processing apparatus of the tenth solution means (as described in claim 10 at the beginning of the application) is the plasma processing apparatus of the first to ninth solution means. Further, a first gas introduction path for introducing a plasma gas into the plasma generation space and a second gas introduction path for introducing a processing gas into the plasma processing space are separately provided.

【００４７】このような第１０の解決手段のプラズマ処
理装置にあっては、プラズマ用ガスが第１のガス導入路
を介してプラズマ発生空間に導入される一方、処理ガス
は、それとは別個に、第２のガス導入路を介してプラズ
マ処理空間に導入される。そして、高密度プラズマの発
生に必要なプラズマ用ガスと高密度プラズマに入ると好
ましくない処理ガスとが分離され、特に処理ガスはプラ
ズマ発生空間を経ることなくプラズマ処理に供され、こ
れらは最終段階に至って初めて混合される。これによ
り、処理ガスがプラズマ処理に供される前に高密度プラ
ズマによって変質させられるのを確実に回避することが
できる。In the plasma processing apparatus according to the tenth solution, while the plasma gas is introduced into the plasma generation space via the first gas introduction path, the processing gas is separately supplied thereto. Are introduced into the plasma processing space via the second gas introduction path. Then, the plasma gas necessary for the generation of the high-density plasma and the processing gas that is not desirable when entering the high-density plasma are separated. In particular, the processing gas is subjected to the plasma processing without passing through the plasma generation space. It is mixed only after reaching. Thus, it is possible to reliably prevent the processing gas from being altered by the high-density plasma before being subjected to the plasma processing.

【００４８】［第１１の解決手段］第１１の解決手段の
プラズマ処理装置は（、出願当初の請求項１１に記載の
如く）、上記の第１０の解決手段のプラズマ処理装置で
あって、前記第２のガス導入路へは反応ガス成分を含む
ガスを供給するとともに前記第１のガス導入路へは非反
応性ガスのみを供給するものである。[Eleventh Solution] The plasma processing apparatus according to the eleventh solution is the plasma processing apparatus according to the tenth solution described above, wherein A gas containing a reactive gas component is supplied to the second gas introduction path, and only a non-reactive gas is supplied to the first gas introduction path.

【００４９】このような第１１の解決手段のプラズマ処
理装置にあっては、処理ガスにはエッチング処理に必要
な反応ガス成分が含まれることとなる一方、プラズマ用
ガスには、高密度プラズマの発生に役立ち且つ高密度プ
ラズマとなっても不所望に変質することの無い非反応性
ガスのみが用いられる。これにより、反応ガス供給をプ
ラズマ発生空間経由で行った場合に比べて、より質の良
いプラズマを提供することができ、延いては反応ガスの
変質を気にすることなく高密度プラズマそしてイオン種
を所望量任意に例えば大量に生成することができる。In the plasma processing apparatus of the eleventh solution, the processing gas contains a reactive gas component necessary for etching, while the plasma gas contains high-density plasma. Only non-reactive gases that are useful for generation and do not undesirably alter even in high-density plasma are used. As a result, compared with the case where the reaction gas is supplied through the plasma generation space, higher-quality plasma can be provided, and high-density plasma and ion species can be provided without worrying about the deterioration of the reaction gas. Can be produced in any desired amount, for example, in large quantities.

【００５０】［第１２の解決手段］第１２の解決手段の
プラズマ処理装置は（、出願当初の請求項１２に記載の
如く）、上記の第２〜第１１の解決手段のプラズマ処理
装置であって、前記一対の平行平板を基準とした前記プ
ラズマ処理空間の開口部分を覆う形状の可動壁体と、前
記可動壁体が前記開口部分を覆う位置と前記可動壁体が
前記開口部分を解放する位置との両位置に亘って前記可
動壁体を進退させる壁体駆動機構とを備え、前記一対の
平行平板のうち他方の平板は、前記真空チャンバの内底
に直接又はサポート部材を介して間接的に植設され上面
が基板乗載可能に形成されたものであることを特徴とす
るものである。[Twelfth Solution Means] The plasma processing apparatus of the twelfth solution means (as described in claim 12 at the beginning of the application) is the plasma processing apparatus of the second to eleventh solution means. A movable wall having a shape covering an opening of the plasma processing space with reference to the pair of parallel flat plates; a position where the movable wall covers the opening; and the movable wall releasing the opening. And a wall driving mechanism for moving the movable wall body back and forth over both positions.The other flat plate of the pair of parallel flat plates is indirectly connected to the inner bottom of the vacuum chamber or directly through a support member. And a top surface formed so as to be mounted on the substrate.

【００５１】ここで、上記の「一対の平行平板を基準と
したプラズマ処理空間の開口部分」とは、両平行平板を
両端面とする筒状空間の側面部分を意味する。また、
「開口部分を覆う」とは、完全に密閉して覆うのではな
く、少なくとも処理済みのプラズマやガス等を排気して
プラズマを維持しうる程度の隙間は残すようにして覆う
という意味である。Here, the above-mentioned "opening portion of the plasma processing space based on a pair of parallel flat plates" means a side surface portion of a cylindrical space having both ends of the parallel flat plates. Also,
“Covering the opening” does not mean covering completely in a closed manner, but means covering at least a processed plasma, a gas or the like so as to leave a gap enough to maintain the plasma.

【００５２】このような第１２の解決手段のプラズマ処
理装置にあっては、真空チャンバの内部空間において他
方の平板の上面に基板が乗載させられその上方にプラズ
マ処理空間が形成されそこでその基板に対するプラズマ
処理が施されるが、プラズマ処理空間の開口部分が可動
壁体によって覆われることから、プラズマ処理空間は真
空チャンバ内で一対の平行平板と可動壁体とによって概
ね囲まれることとなる。そこで、真空チャンバ内空間の
一部がプラズマ処理空間に分割され、両者の圧力状態も
ほぼ分離されることとなる。その分離の程度は、可動壁
体による覆いから残された隙間の大きさに依存する。In the plasma processing apparatus according to the twelfth solution, the substrate is mounted on the upper surface of the other flat plate in the internal space of the vacuum chamber, and a plasma processing space is formed above the substrate. Is performed, but since the opening of the plasma processing space is covered by the movable wall, the plasma processing space is generally surrounded by the pair of parallel flat plates and the movable wall in the vacuum chamber. Therefore, a part of the space in the vacuum chamber is divided into the plasma processing space, and the pressure state of both is almost separated. The degree of the separation depends on the size of the gap left from the covering by the movable wall.

【００５３】そして、可動壁体を壁体駆動機構によって
進退させると、その隙間が広狭変化して、プラズマ処理
空間内圧力は素早く真空チャンバ内の真空圧に近づいた
りこれから離れて高くなったりするので、可動壁体の進
退駆動に基づいてプラズマの圧力状態を制御することが
可能となる。また、可動壁体の形状を平行平板の形状に
整合させてそれらとの間隙を出来るだけ一様に分散させ
ることでプラズマ処理空間から流出する流れの形態にお
ける偏りも減ることとなる。なお、基板を真空チャンバ
から出し入れする際には、プラズマ処理空間の開口部分
が解放される位置まで可動壁体を壁体駆動機構によって
進退移動させておけば、可動壁体を真空チャンバ内に設
けたことの不都合は何も無い。When the movable wall is advanced and retracted by the wall driving mechanism, the gap changes widely and narrowly, and the pressure in the plasma processing space quickly approaches or becomes higher than the vacuum pressure in the vacuum chamber. In addition, it is possible to control the pressure state of the plasma based on the forward / backward drive of the movable wall. In addition, by adjusting the shape of the movable wall to the shape of the parallel plate and dispersing the gap between them as uniformly as possible, the deviation in the form of the flow flowing out of the plasma processing space can be reduced. When the substrate is taken in and out of the vacuum chamber, the movable wall is provided in the vacuum chamber by moving the movable wall forward and backward by the wall driving mechanism until the opening of the plasma processing space is released. There are no inconveniences.

【００５４】これにより、直接の圧力制御対象がチャン
バ内圧力からその一部のプラズマ処理空間に分離されて
応答性の劣る大容積の物から応答性の優れた小容積の物
に絞り込まれる一方で、流れの形態が、真空チャンバ壁
の吸引口による支配を外れて、中心を基準に対称にする
等の一様分散化が比較的容易な可動壁体によってほとん
ど決せられるので、プラズマ処理空間内の圧力制御性を
向上させると同時にプラズマ処理空間内における流れの
状態を一様にさせることも容易となる。したがって、こ
の発明によれば、均一で質の良いプラズマの供給に加え
て圧力制御性にも優れたプラズマ処理装置を実現するこ
とができる。As a result, the object to be directly pressure-controlled is separated from the pressure in the chamber into a part of the plasma processing space and narrowed down from a large-volume object having poor response to a small-volume object having excellent response. Since the form of the flow is largely determined by the movable wall, which is relatively easy to disperse uniformly, for example, symmetrically with respect to the center, out of the control of the suction port of the vacuum chamber wall, It is also easy to improve the pressure controllability and to make the flow state uniform in the plasma processing space. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a plasma processing apparatus that is excellent in pressure controllability in addition to supplying uniform and high-quality plasma.

【００５５】［第１３の解決手段］第１３の解決手段の
プラズマ処理装置は（、出願当初の請求項１３に記載の
如く）、上記の第１２の解決手段のプラズマ処理装置で
あって、前記可動壁体は、前記開口部分を覆う位置に在
るとき前記他方の平板との間に通過流体の絞りとなる間
隙を生じさせる形状のものであることを特徴とするもの
である。[Thirteenth Solution Means] A plasma processing apparatus according to a thirteenth solution means (as described in claim 13 at the beginning of the application) is the plasma processing apparatus according to the twelfth solution means, The movable wall is characterized in that it has a shape that creates a gap between the movable plate and the other flat plate when the movable wall is in a position to cover the opening portion, which serves as a throttle for passing fluid.

【００５６】このような第１３の解決手段のプラズマ処
理装置にあっては、プラズマ処理に際して、一般に基板
の無い一方の平板側からプラズマ処理空間へ供給される
処理ガス等が同じ一方の平板側からでなく別の他方の平
板側の隙間を経由してプラズマ処理空間から流出する。
これにより、流れが上方から下方へ揃い易くなるので、
逆流や滞留の発生が抑制される。したがって、この発明
によれば、プラズマ状態の均一性を一層高めることがで
きる。In the plasma processing apparatus according to the thirteenth solution, the processing gas or the like supplied to the plasma processing space from the one flat plate having no substrate is generally supplied from the same flat plate during plasma processing. Instead, it flows out of the plasma processing space via a gap on the other flat plate side.
This makes it easier for the flow to align from top to bottom,
The occurrence of backflow and stagnation is suppressed. Therefore, according to the present invention, the uniformity of the plasma state can be further improved.

【００５７】［第１４の解決手段］第１３の解決手段の
プラズマ処理装置は（、出願当初の請求項１４に記載の
如く）、上記の第１２，第１３の解決手段のプラズマ処
理装置であって、前記プラズマ処理空間の圧力に応じて
前記壁体駆動機構による前記可動壁体の進退量を制御す
る圧力制御手段を備えたことを特徴とするものである。[Fourteenth Solution Means] The plasma processing apparatus of the thirteenth solution means (as described in claim 14 at the beginning of the application) is the plasma processing apparatus of the twelfth and thirteenth solution means. And a pressure control means for controlling the amount of movement of the movable wall by the wall driving mechanism in accordance with the pressure of the plasma processing space.

【００５８】このような第１４の解決手段のプラズマ処
理装置にあっては、プラズマ処理空間の圧力が圧力制御
手段によって所望の真空圧になるよう自動制御される。
しかも、その際に、プラズマ処理空間に対する圧力制御
性の良い可動壁体の進退量を制御することで自動制御が
なされるので、プラズマ処理装置の処理レシピ等の設定
目標に対してプラズマの圧力状態が速やかに且つ正確に
追従する。これにより、従来より木目細かな処理条件を
設定しても確実に設定通りのプラズマ反応が行われる。
したがって、この発明によれば、より精密なプラズマ処
理を基板に施すことができる。In the plasma processing apparatus according to the fourteenth aspect, the pressure in the plasma processing space is automatically controlled by the pressure control means to a desired vacuum pressure.
In addition, at that time, since the automatic control is performed by controlling the amount of advance and retreat of the movable wall body having good pressure controllability with respect to the plasma processing space, the pressure state of the plasma with respect to a set target such as a processing recipe of the plasma processing apparatus. Follow quickly and accurately. As a result, even if the processing conditions are set finer than in the related art, the plasma reaction can be reliably performed as set.
Therefore, according to the present invention, more precise plasma processing can be performed on the substrate.

【００５９】[0059]

【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は、一般に適宜の真空チャン
バに装着して使用される。そのために、プラズマ処理空
間に隣接したプラズマ発生空間が形成される平行平板の
うちの一方の平板やその隣接機構などの各機構部は、真
空チャンバ内への組み込み等の容易性と真空度の必要性
とのバランスを図る等の観点から、別個に形成してから
取着されることが多いが、例えば密着して固設されるこ
とが多いが、一部又は全部が同一・単一の部材たとえば
クラッド材を加工等することで一体的に形成されてもよ
い。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The plasma processing apparatus of the present invention achieved by such a solution is generally used by being mounted on an appropriate vacuum chamber. For this purpose, one of the parallel plates in which the plasma generation space adjacent to the plasma processing space is formed and one of the mechanisms such as a mechanism adjacent thereto are required to be easily incorporated into a vacuum chamber and have a high degree of vacuum. In many cases, they are separately formed and then attached from the viewpoint of balance with the properties. For example, they are often closely attached and fixed, but some or all are the same or a single member. For example, they may be integrally formed by processing a clad material or the like.

【００６０】[0060]

【実施例】本発明のプラズマ処理装置の一実施例として
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、その主要部の縦
断面図であり、図２は、そのプラズマ発生チャンバ周り
の縦断面斜視図であり、図３は、その中の一のプラズマ
発生空間についての拡大図であり、図５は、真空チャン
バへの装着状態を示す断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A specific configuration of a plasma etching apparatus as an embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a longitudinal sectional view of the main part, FIG. 2 is a longitudinal sectional perspective view around the plasma generation chamber, and FIG. 3 is an enlarged view of one of the plasma generation spaces therein. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state of attachment to a vacuum chamber.

【００６１】このプラズマエッチング装置は、概ね、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で構成されてい
る。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を有していて、アノ
ード部１１が上方に配置され、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の絶縁処理された基板
支持体となるカソード部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。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１
５も形成されたものとなっている。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。な
お、処理ガス供給口１５を介してプラズマ処理空間１３
へ供給される処理ガスＢとしては、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供給される
ようにもなっている。The plasma etching apparatus generally includes a parallel plate portion (first mechanism) for securing a plasma processing space, an adjacent mechanism portion (second mechanism) for securing a plasma generation space, and an additional portion thereof. And an application circuit for applying an electric field or a magnetic field to each plasma. The parallel flat plate portion has a pair of parallel flat plates and has an anode portion 11 and a cathode portion 12 both made of metal. The anode portion 11 is disposed above and mounts the substrate 1 such as a wafer to be etched. A cathode portion 12 serving as a substrate support having an upper surface insulated is disposed below, and a plasma processing space 13 for the low-temperature plasma 10 is formed therebetween. In addition, the anode section 11 has a plurality of communication ports 14 formed in advance through which the processing gas supply port 1 serving as a second gas introduction path opened toward the plasma processing space 13 is formed.
5 is also formed. In this example, the ratio of the cross-sectional area of the communication port 14 to the effective cross-sectional area of the plasma processing space 13, that is, the first ratio is 0.05. The plasma processing space 13 is supplied via the processing gas supply port 15.
As the processing gas B supplied to the reaction gas, a mixture of a reactive gas such as a silane gas and an appropriate amount of a diluent gas is supplied.

【００６２】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の横断面積との比すなわち第２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。The adjacent mechanism, that is, the mechanism adjacent to one of the pair of parallel plates 11 is mainly composed of a plasma generation chamber 21 made of an insulator. A plurality of (four in the figure) annular grooves 22 are concentrically engraved and formed. Thus, the plasma generation space 22 is dispersed. The plasma generation chamber 21 is fixedly mounted with the opening side (the lower surface in the figure) of the plasma generation space 22 in close contact with the upper surface of the anode unit 11. At this time, the positioning is performed so that the opening of the plasma generation space 22 overlaps the communication port 14 of the anode unit 11. Thereby, the plasma generation space 22 and the plasma processing space 13 are adjacent to each other and communicate with each other. In this example, the ratio of the cross-sectional area of the communication port 14 to the cross-sectional area of the plasma generation space 22, that is, the second ratio is 0.5. Thus, the area where the plasma generation space 22 communicates with the plasma processing space 13 is smaller than the area of the plasma generation space 22 and is slightly narrowed. The values of these ratios can be freely changed as long as the magnitude relation is not reversed.

【００６３】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）からアルゴン等
の非反応性ガス成分だけのプラズマ発生用ガスＡ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。Further, in the plasma generation chamber 21, a plasma gas supply path 23 as a first gas introduction path is formed in an annular shape further in the plasma generation space 22.
Both are communicated by a number of small holes or nozzles, and the plasma generation space 22 receives the supply of the plasma generation gas A containing only a non-reactive gas component such as argon from the bottom (upper side in the figure) to generate the high-density plasma 20. It is generated and sent to the plasma processing space 13 through the communication port 14. Further, the back surface (upper surface in the figure) of the plasma generation chamber 21 on the opening side of the plasma generation space 22 is cut away so as to leave the side wall and the bottom surrounding the plasma generation space 22. Then, the coil 24 and the permanent magnet piece 25 are annularly added so as to sandwich both side walls of the plasma generation space 22.

【００６４】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。The permanent magnet piece 25 has a vertical length substantially equal to that of the plasma generation space 22, and the magnetic poles are oriented in the direction of the horizontal plasma generation space 22. Therefore, it is formed into small pieces. A large number of permanent magnet pieces 25 are arranged along the side wall of the plasma generation space 22 to form an annular magnetic circuit corresponding to the plasma generation space 22. As a result, the magnetic member 25 for the magnetic circuit is arranged at a position other than the outermost periphery sandwiched between the plasma generation spaces 22. The magnetic force of this magnetic circuit needs only to be strong enough to capture electrons having a small mass, and does not need to be strong enough to capture ions having a large mass.

【００６５】この磁気回路の一断面について詳述すると
（図３参照）、縦長の永久磁石片２５のほぼ上半分から
出た磁束線２６は永久磁石片２５の上端近くを中心とし
た略同心円を描いて戻ることから、永久磁石片２５のほ
ぼ上端を頂上とする磁気の山ができる。永久磁石片２５
の下端のところにもほぼ同様の磁気の山ができる。永久
磁石片２５はプラズマ発生空間２２を挟んで両側に付設
されているので、プラズマ発生空間２２の周りには磁気
の山が４つできる。そこで、プラズマ発生空間２２に
は、磁気の山に囲まれた言わば磁気の盆地ができる。そ
して、ここに電子が補足されることとなる。なお、ポテ
ンシャル場風に説明したが実際はベクトル場なので正確
に述べると複雑になるが、要するに全体としては環状の
プラズマ発生空間２２の中でドーナツ状に電子が封じら
れるようになっているのである。なお、磁極が上下にな
った永久磁石片を上下に並べることによっても（図４参
照）プラズマ発生空間２２の断面を囲む４つの磁気の山
を作ることが可能である。また、図示は割愛したが、５
つ以上の磁気の山で囲むようにしてもよい。One section of the magnetic circuit will be described in detail (see FIG. 3). The magnetic flux lines 26 emitted from the upper half of the vertically long permanent magnet piece 25 are substantially concentric circles centered near the upper end of the permanent magnet piece 25. By drawing and returning, a magnetic crest having the top almost at the upper end of the permanent magnet piece 25 is formed. Permanent magnet piece 25
A substantially similar magnetic peak is formed at the lower end of the magnetic field. Since the permanent magnet pieces 25 are provided on both sides of the plasma generation space 22, four magnetic peaks are formed around the plasma generation space 22. Therefore, a so-called magnetic basin surrounded by magnetic peaks is formed in the plasma generation space 22. Then, the electrons are supplemented here. Although the description has been made on the potential field wind, it is actually a vector field, so it is complicated to accurately describe it. In short, however, electrons are sealed in a donut shape in the annular plasma generation space 22 as a whole. It is also possible to form four magnetic peaks surrounding the cross section of the plasma generation space 22 by arranging permanent magnet pieces with the magnetic poles up and down (see FIG. 4). Although illustration is omitted, 5
It may be surrounded by more than one magnetic peak.

【００６６】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。The application circuit section is divided into a first application circuit centered on the RF power supply 31 and a second application circuit centered on the RF power supply 32. The output power of the RF power supply 31 is variable. The output of the RF power supply 31 is supplied to the cathode section 12 via a blocking capacitor in order to apply an alternating electric field to the grounded anode section and generate a bias voltage. Will be sent. This also includes a frequency of 500
A frequency of KHz to 2 MHz is often used. Thus, the first application circuit applies an electric field that contributes to the strengthening of the low-temperature plasma 10 to a certain extent to the plasma processing space 13.

【００６７】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。The RF power source 32 also has a variable output power, and has two coils 2 sandwiching the plasma generation space 22.
4 is applied to apply an alternating magnetic field to the plasma generation space 22. Its maximum output power is large, and its frequency is often 13 MHz to 100 MHz. Thereby, the second application circuit is provided with the high-density plasma 20.
The magnetic field contributing to generation and enhancement of the plasma is generated in the plasma generation space 2
2 is applied.

【００６８】圧力制御手段については、従来装置（図１
３参照）における可変バルブ４が省かれ、その代わり
に、可動壁体４０、及びこれを上下動させる壁体駆動機
構４１〜４４が設けられている（図５参照）。As for the pressure control means, a conventional device (FIG. 1)
3) is omitted, and a movable wall 40 and wall driving mechanisms 41 to 44 for vertically moving the movable wall 40 are provided instead (see FIG. 5).

【００６９】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４０
は、真空チャンバ２，３内に設けられ一対の平行平板１
１，１２を基準としたプラズマ処理空間１３の開口部分
を覆う形状のものとなっている。なお、この可動壁体４
０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。The movable wall 40 is formed of a metal cylindrical body, and has an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the cathode portion 12 so that the cathode portion 12 is loosely fitted in the inner cavity so as to be vertically movable. ing. When the upper end approaches the anode portion 11, almost the same gap is formed at the entire periphery. At this time, the movable wall 40 is formed to have a length such that the upper part closes the periphery of the side surface of the plasma processing space 13 and the lower part reaches a position where the fitting with the cathode part 12 does not come off. Thereby, the movable wall 40
Is a pair of parallel flat plates 1 provided in the vacuum chambers 2 and 3.
It has a shape that covers the opening of the plasma processing space 13 with reference to 1 and 12. The movable wall 4
0 is also grounded so as not to undesirably charge up.

【００７０】壁体駆動機構は、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の開口部分を覆う上方位置と、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を上下に進退させるもの
となっている。The wall driving mechanism connects the bottom surface of the vacuum chamber body 2 to the movable wall 40 at a position where the bellows 41 having airtightness and elasticity do not overlap the suction port 2a. A ball screw 42 is inserted vertically and its upper end is connected to the movable wall 40, and supports the movable wall 40 so as to be vertically movable. Further, the lower end of the ball screw 42 is connected to a rotation shaft of a motor 44 fixed to the vacuum chamber main body 2 by a support 43. When the motor 44 rotates, the ball screw 42 is driven forward and backward in accordance with the rotation, and the movable wall 40 is driven up and down accordingly.
The movable wall body 40 moves to a position lower than the upper surface of the cathode portion 12 below until the movable wall body 40 is almost in contact with. As a result, the wall driving mechanisms 41 to 44 move both the upper position where the movable wall 40 covers the opening of the plasma processing space 13 and the lower position where the movable wall 40 opens the opening of the plasma processing space 13. The movable wall 40 is moved up and down over the position.

【００７１】また、図示は割愛したが、真空圧計４ｂは
可動壁体４０に取着されてプラズマ処理空間１３内の圧
力を直接検出するようになっており、その検出信号はベ
ローズ４１内腔等を介して真空を破らずに取り出せるよ
うになっている。そして、その検出信号を受けたＰＩＤ
制御回路４ｃによってモータ４４の回転量や回転速度が
制御される。これにより、このプラズマエッチング装置
は、プラズマ処理空間１３の圧力に応じて壁体駆動機構
４１〜４４による可動壁体４０の進退量を制御する圧力
制御手段を備えたものとなっている。Although illustration is omitted, the vacuum pressure gauge 4b is attached to the movable wall 40 so as to directly detect the pressure in the plasma processing space 13, and the detection signal is transmitted to the inner space of the bellows 41 or the like. It can be taken out without breaking the vacuum via. Then, the PID receiving the detection signal
The control circuit 4c controls the rotation amount and rotation speed of the motor 44. Thus, the plasma etching apparatus includes pressure control means for controlling the amount of movement of the movable wall 40 by the wall driving mechanisms 41 to 44 in accordance with the pressure in the plasma processing space 13.

【００７２】この実施例のプラズマエッチング装置につ
いて、その使用態様及び動作を、図面を引用して説明す
る。図５は、上述した主要部を真空チャンバに装着した
状態を示す断面図であり、図６は、プラズマ内電子のエ
ネルギー分布を示すグラフであり、図７は、プラズマに
おけるイオン比率の制御可能範囲を示す図である。The mode of use and operation of the plasma etching apparatus of this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where the above-described main part is mounted in a vacuum chamber, FIG. 6 is a graph showing an energy distribution of electrons in plasma, and FIG. 7 is a controllable range of an ion ratio in plasma. FIG.

【００７３】使用に先だって、プラズマエッチング装置
のカソード部１２は、上が解放した箱状の真空チャンバ
本体部２の中央にローアーサポート１２ａを介して植設
される。真空チャンバ本体部２は、プラズマ発生チャン
バ２１やアノード部１１が取着され、水冷も可能であ
り、これを閉めると、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４ａは開状態にさ
れたままであり、可変バルブ４も存在しないので、真空
チャンバ２，３内は速やかに真空状態となる。Prior to use, the cathode section 12 of the plasma etching apparatus is implanted via a lower support 12a at the center of the box-shaped vacuum chamber main body 2 having an open top. The vacuum chamber main body 2 has a plasma generation chamber 21 and an anode 11 attached thereto, and can be water-cooled. When the vacuum chamber main body 2 is closed, the inside of the vacuum chamber main body 2 and the plasma processing space 13 and the plasma generation space 22 are also closed. Sealed. Then, the movable wall 40 is connected to the cathode section 12.
Lower than the vacuum chambers 2 and 3
The substrate 1 in a horizontal state is carried in from the side, and the substrate 1 is placed on the upper surface of the cathode unit 12. Then, at the same time as closing the substrate carrying-in port or the like, the vacuum pump 5 performs vacuum evacuation. At this time, since the gate valve 4a remains open and the variable valve 4 does not exist, the inside of the vacuum chambers 2 and 3 is quickly brought into a vacuum state.

【００７４】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、
さらにプラズマ用ガス送給路２３を介するプラズマ用ガ
スＡの供給，さらに処理ガス供給口１５を介する処理ガ
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絞り部４
９によってプラズマ処理空間１３内の圧力が適度に保た
れる。すなわち、可動壁体４０に付設された真空圧計４
ｂによってプラズマ処理空間１３内の真空圧が検出さ
れ、この検出値と所定の設定目標値との差に基づいてＰ
ＩＤ制御回路４ｃによって制御信号が生成出力され、こ
の制御信号に従ってモータ４４が回転してボールネジ４
２を進退させることで可動壁体４０が上下動する。Then, the motor 44 is rotated to raise the movable wall 40 so that the movable wall 40 does not contact the anode portion 11.
Further, when the supply of the plasma gas A through the plasma gas supply path 23 and the supply of the processing gas B through the processing gas supply port 15 are appropriately started, the upper end of the movable wall body 40 and the lower surface of the anode unit 11 are moved. Restricted portion 4 formed between
9, the pressure in the plasma processing space 13 is appropriately maintained. That is, the vacuum manometer 4 attached to the movable wall 40
b, the vacuum pressure in the plasma processing space 13 is detected. Based on the difference between the detected value and a predetermined set target value, P
A control signal is generated and output by the ID control circuit 4c.
The movable wall 40 moves up and down by moving the 2 forward and backward.

【００７５】具体的には、プラズマ処理空間１３の真空
度が低下して絶対圧力が上がり過ぎると、可動壁体４０
が下降するように駆動されて、絞り部４９が開き気味に
なってプラズマ処理空間１３の圧力が速やかに下がって
所定圧になる。逆に、プラズマ処理空間１３の真空度が
高くなって絶対圧力が下がり過ぎると、可動壁体４０が
上昇するように駆動されて、絞り部４９が閉まり気味に
なってプラズマ処理空間１３の圧力が速やかに上がって
所定圧になる。こうして、可動壁体４０及び壁体駆動機
構４１〜４４を圧力制御機構とする圧力制御手段によっ
て、真空チャンバ内の真空圧が速やかに設定圧力になる
よう自動制御される。Specifically, when the degree of vacuum in the plasma processing space 13 is reduced and the absolute pressure is too high, the movable wall 40
Is driven to descend, the throttle portion 49 tends to open, and the pressure in the plasma processing space 13 decreases quickly to a predetermined pressure. Conversely, when the degree of vacuum in the plasma processing space 13 increases and the absolute pressure decreases too much, the movable wall 40 is driven to rise, the throttle 49 closes, and the pressure in the plasma processing space 13 decreases. It rises quickly to a predetermined pressure. Thus, the pressure control means using the movable wall 40 and the wall driving mechanisms 41 to 44 as the pressure control mechanism automatically controls the vacuum pressure in the vacuum chamber to quickly reach the set pressure.

【００７６】また、絞り部４９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４９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１
３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、このような圧力制御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。Further, the diaphragm 49 is provided in the plasma processing space 13.
The flow of the passing fluid such as gas is almost anywhere in the throttle portion 49 in accordance with the difference between the pressure inside the plasma processing space 13 and the pressure inside the vacuum chamber outside the plasma processing space 13. Since the state is similar, the plasma processing space 1
The gas state in 3 is almost symmetrical and highly uniform. Further, since such a pressure control state is continued even when plasma is formed in the plasma processing space 13,
Low-temperature plasma 10 in the etching process described below
Is also substantially symmetric and highly uniform. Thus, the preparation for the plasma etching process on the substrate 1 mounted on the cathode unit 12 is completed.

【００７７】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１０〜１５ｅＶ以上の高
いエネルギーのものが多く含まれているので（図６
（ａ）の二点鎖線グラフを参照）、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。Next, when the RF power source 32 is operated, an RF electromagnetic field is applied to the plasma generating space 22 through the coil 24, and the electrons of the plasma gas A are violently moved. At this time, the electrons stay in the plasma generation space 22 for a long time due to the action of the magnetic circuit by the permanent magnet pieces 25,
The plasma gas A is excited by flying around while spiraling in the annular space. Thus, the high-density plasma 20 is generated, but the electrons sealed in the plasma generation space 22 contain many high energy of 10 to 15 eV or more which greatly contribute to the generation of ion species (FIG. 6).
(See the two-dot chain line graph in (a)), high density plasma 20
Has a high ratio of ionic species components. The high-density plasma 20 expanded in the plasma generation space 22, particularly, its radical species and ionic species components are promptly conveyed to the plasma processing space 13 by the expansion pressure.

【００７８】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（図６（ａ）の一点鎖線グラフを参
照）、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。When the RF power supply 31 is operated, the anode section 11 and the cathode section 1 are also placed in the plasma processing space 13.
2, an RF electric field is applied. Since there is no magnetic circuit or the like that can confine electrons, even if the processing gas B or the like is excited, high-density plasma cannot be generated.
Becomes When only the power from the RF power source 31 is used, the low-temperature plasma 10 has few electrons having energies of 10 to 15 eV or more (see the dashed-dotted line graph in FIG. 6A), so that the ratio of the radical species component increases. . However, in the case of the low-temperature plasma 10 in this apparatus, since the high-density plasma 20 is mixed, the actual ratio between the radical species component and the ionic species component is any ratio between the two.

【００７９】そして、ＲＦ電源３２の出力をアップさせ
ると、プラズマ発生空間２２内における１０〜１５ｅＶ
以上の電子が増える（図６（ｂ）参照）。そして、高密
度プラズマ２０の生成量が増加する。その混合の結果、
低温プラズマ１０は、イオン種成分の割合が引き上げら
れる。一方、ＲＦ電源３２の出力をダウンさせると、プ
ラズマ発生空間２２内における１０〜１５ｅＶ以上の電
子が減ってくる（図６（ｃ）参照）。そして、高密度プ
ラズマ２０の生成量が減少する。その混合の結果、低温
プラズマ１０は、イオン種成分の割合が引き下げられ
る。Then, when the output of the RF power source 32 is increased, 10 to 15 eV in the plasma generation space 22 is obtained.
The above electrons increase (see FIG. 6B). Then, the generation amount of the high-density plasma 20 increases. As a result of that mixing,
In the low-temperature plasma 10, the ratio of the ion species component is increased. On the other hand, when the output of the RF power supply 32 is reduced, the number of electrons of 10 to 15 eV or more in the plasma generation space 22 decreases (see FIG. 6C). Then, the generation amount of the high-density plasma 20 decreases. As a result of the mixing, the low-temperature plasma 10 has a reduced ratio of ionic species components.

【００８０】さらに、ＲＦ電源３１の出力をアップさせ
る一方でＲＦ電源３２の出力を少しダウンさせると、次
のようになる。先ずＲＦ電源３１の出力アップによって
プラズマ処理空間１３における電子密度が高密度および
高エネルギー側に移行し（図６（ｄ）一点鎖線参照）、
プラズマ処理空間１３内の低温プラズマが増える。これ
によってそこのラジカル濃度が上がるのだが、同時にイ
オン比率も少し上がる。次に、ＲＦ電源３２の出力ダウ
ンによってプラズマ発生空間２２における電子密度が低
密度および低エネルギー側に移行し（図６（ｄ）二点鎖
線参照）、プラズマ発生空間２２内の高密度プラズマが
少し減る。これによってそこのラジカル濃度およびイオ
ン比率が下がるが、こちらは高エネルギー成分が元々大
きいので少しの出力ダウンであってもイオン比率が大き
く下がる。そして、このような高密度プラズマ２０がプ
ラズマ処理空間１３内の低温プラズマ１０に混合される
と、イオン比率の増減が概ね相殺される一方ラジカル濃
度は増加する。すなわち、低温プラズマ１０は、ラジカ
ル種成分とイオン種成分との比率があまり変わらずにプ
ラズマ濃度が引き上げられる。同様にして、ＲＦ電源３
１，３２の出力を逆方向にアップ・ダウンさせると、低
温プラズマ１０のプラズマ濃度が引き下げられる。Further, when the output of the RF power supply 31 is increased while the output of the RF power supply 32 is decreased slightly, the following is obtained. First, by increasing the output of the RF power supply 31, the electron density in the plasma processing space 13 shifts to the higher density and higher energy side (see the dashed line in FIG. 6D).
Low-temperature plasma in the plasma processing space 13 increases. This raises the radical concentration, but at the same time slightly increases the ion ratio. Next, the electron density in the plasma generation space 22 shifts to a lower density and a lower energy side due to the decrease in the output of the RF power supply 32 (see the two-dot chain line in FIG. 6D), and the high-density plasma in the plasma generation space 22 slightly decreases. decrease. As a result, the radical concentration and the ion ratio are lowered, but the high energy component is originally large, so that even if the output is slightly reduced, the ion ratio is greatly reduced. When the high-density plasma 20 is mixed with the low-temperature plasma 10 in the plasma processing space 13, the increase / decrease in the ion ratio is almost offset, while the radical concentration increases. That is, the plasma concentration of the low-temperature plasma 10 is increased without a change in the ratio between the radical species component and the ion species component. Similarly, the RF power source 3
When the output of the first and second outputs 32 is increased and decreased in the reverse direction, the plasma concentration of the low-temperature plasma 10 is reduced.

【００８１】こうして、低温プラズマ１０は、容易にラ
ジカル種成分とイオン種成分との比率が可変制御され、
その可変範囲が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（図７参照、なお、この図７や
上述の図６は定性的・相対的な性質を説明するための模
式図的なものである）。そして、そのときのエッチング
にとって最適な条件の下で即ち従来では設定困難だった
条件下で効率よくエッチング処理が進む（図７における
ａ点を参照）。さらに、処理ガスＢの成分変更などによ
って最適条件が変化した場合は、ＲＦ電源３１，３２の
出力を適宜調節する。しかも、この調節はいわゆるレシ
ピとして予め設定しておけば自動的に行われる。その結
果、再び最適条件下で効率よくエッチング処理が進む
（図７におけるｂ点を参照）。これで、エッチング処理
を常に効率よく行うことができる。As described above, the low-temperature plasma 10 can easily control the ratio between the radical species component and the ion species component variably.
The variable range is wide enough to cover almost all conventional models (see FIG. 7, and FIG. 7 and FIG. 6 are schematic diagrams for explaining qualitative and relative properties). It is a diagram). Then, the etching process proceeds efficiently under the optimum conditions for the etching at that time, that is, under the conditions that were difficult to set conventionally (see point a in FIG. 7). Further, when the optimum conditions change due to a change in the composition of the processing gas B, the outputs of the RF power supplies 31 and 32 are adjusted as appropriate. Moreover, this adjustment is automatically performed if it is set in advance as a so-called recipe. As a result, the etching process proceeds efficiently again under optimum conditions (see point b in FIG. 7). Thus, the etching process can always be performed efficiently.

【００８２】また、この装置では、プラズマ発生空間２
２の断面積がプラズマ処理空間１３の断面積よりも遥か
に小さくなっていて、第１比が第２比より桁違いに小さ
いことから、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はほとんど無くなる。In this apparatus, the plasma generation space 2
2 is much smaller than the cross-sectional area of the plasma processing space 13 and the first ratio is orders of magnitude smaller than the second ratio.
2 is quickly sent out from the plasma processing space 13 to the plasma processing space 13 and the amount of gas flowing backward from the plasma processing space 13 to the plasma generation space 22 is small. Decomposition and ionization to the extent desired are almost eliminated.

【００８３】このようにし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と、低温プラズマ１０が基板
１と反応してできる反応生成物の発生速度すなわち単位
時間当たりに発生する反応生成物の量も増加する。そし
て、これが真空チャンバ内に滞留するとこの反応生成物
と処理ガスとの反応等によってプラズマ処理の質が低下
してしまいかねないが、上述したようにプラズマエッチ
ング処理に必要なガス圧とされる範囲がアノード部１１
とカソード部１２と可動壁体４０とによる最小限の空間
に絞り込まれていて、その周りを取り囲む真空チャンバ
２，３内は十分に吸引されて真空状態となっていること
から、反応生成物は発生量が増加してもプラズマ処理空
間１３に長く留まることなく速やかに排気される。こう
して、プラズマ発生空間等からの良質なプラズマの供給
と、可動壁体等による反応生成物の速やかな排出とが相
まって、質も処理速度も優れたプラズマエッチング処理
が継続されるのである。As described above, when the etching process using the high-quality plasma proceeds efficiently, the generation rate of the reaction product generated by the low-temperature plasma 10 reacting with the substrate 1, that is, the amount of the reaction product generated per unit time also increases. I do. If the gas stays in the vacuum chamber, the quality of the plasma processing may be degraded due to the reaction between the reaction product and the processing gas. Is the anode part 11
And the inside of the vacuum chambers 2 and 3 surrounding it is sufficiently sucked to be in a vacuum state. Even if the generation amount increases, the gas is quickly exhausted without staying in the plasma processing space 13 for a long time. In this way, the supply of high-quality plasma from the plasma generation space and the like and the rapid discharge of the reaction products from the movable wall and the like are combined, so that the plasma etching processing with excellent quality and processing speed is continued.

【００８４】次に、プラズマ成膜装置（ＣＶＤ）につい
て説明するが、基本的には上述したものとほぼ同様の構
成のものでよく、相違点は、対向電極におけるカソード
とアノードとが入れ替わることと、成膜処理ガスＢとし
てモノシランその他の活性ガスが用いられることと、プ
ラズマ処理空間の圧力が少し高い（真空度は低い）とこ
ろに設定されること等である。この場合も、低温プラズ
マ１０は、容易にラジカル種成分とイオン種成分との比
率が可変制御され、その可変範囲が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（図８参
照）。Next, a description will be given of a plasma film forming apparatus (CVD), which may have basically the same configuration as that described above, except that the cathode and the anode of the counter electrode are interchanged. That is, monosilane or another active gas is used as the film formation processing gas B, and the pressure in the plasma processing space is set to a slightly higher (lower degree of vacuum). Also in this case, in the low-temperature plasma 10, the ratio between the radical species component and the ion species component is easily variably controlled, and the variable range is wide enough to cover almost all the conventional models (FIG. 8). reference).

【００８５】そして、そのときの成膜にとって最適な条
件の下で即ち従来では設定困難だった条件下で効率よく
成膜処理が進む（図８におけるａ点を参照）。 さら
に、処理ガスＢの成分変更などによって最適条件が変化
したときにＲＦ電源３１，３２の出力を適宜調節するこ
とで何時でも最適条件下で効率よく成膜処理を進めるこ
とができる（図８におけるｂ点を参照）ことも同様であ
る。こうして、ポリシリコンや，アルミやタングステン
等のメタル，酸化膜，窒化膜など種々のものが成膜の対
象とされたときであっても、本発明のプラズマ成膜装置
ではプラズマ成膜時のイオンとラジカルとの比を広範に
変えることが可能なので、成膜対象の膜質やその他の用
途に応じて最適な成膜条件を自由に選択・設定すること
ができて、良質な成膜が高い生産性で行なわれる。Then, the film formation process proceeds efficiently under the optimum conditions for the film formation at that time, that is, under the conditions which were conventionally difficult to set (see point a in FIG. 8). Further, when the optimum conditions change due to a change in the composition of the processing gas B or the like, the output of the RF power sources 31 and 32 is appropriately adjusted, so that the film forming process can efficiently proceed at any time under the optimum conditions (see FIG. 8). The same applies to point b). Thus, even when various objects such as polysilicon, metals such as aluminum and tungsten, oxide films, nitride films, etc. are to be formed, the plasma film forming apparatus of the present invention uses the Can change the ratio of radicals to radicals in a wide range, so that the optimal deposition conditions can be freely selected and set according to the quality of the film to be deposited and other applications, and high quality deposition can be achieved. It is performed by sex.

【００８６】このようにこれらのプラズマ処理装置は、
プラズマにおけるイオン比率の制御可能範囲が広くて、
従来のプラズマエッチング装置やプラズマＣＶＤのほぼ
総てに亘るとともにそれらの間隙をもカバーすることか
ら（図９参照）、最適なプラズマ処理条件を自由に選択
・設定することができる。その結果、良質なプラズマ処
理を効率良く行うことが可能となる。As described above, these plasma processing apparatuses are:
The controllable range of the ion ratio in the plasma is wide,
Since it covers almost all of the conventional plasma etching apparatus and plasma CVD and also covers the gap therebetween (see FIG. 9), the optimum plasma processing conditions can be freely selected and set. As a result, high-quality plasma processing can be performed efficiently.

【００８７】最後に、本発明のプラズマ処理装置につい
ての他の構成例を説明する。図１０〜図１２に示したプ
ラズマ処理装置は、上述の装置における可動壁体４０に
ついての各種変形例であり、何れも、可動壁体４０が、
上昇させられてプラズマ処理空間１３の開口部分を覆う
位置に在るときにカソード部（基板支持体）１２との間
に通過流体の絞りとなる間隙を生じさせるような形状に
加工されたものである。なお、アノード部１１もカソー
ド部１２と外径が同一にされて可動壁体４０の内腔に嵌
挿されるものとなっている。Lastly, another configuration example of the plasma processing apparatus of the present invention will be described. The plasma processing apparatus shown in FIGS. 10 to 12 is various modifications of the movable wall body 40 in the above-described apparatus.
It is processed into a shape that creates a gap between the cathode portion (substrate support) 12 and the cathode portion (substrate support) 12 when the portion is raised to cover the opening of the plasma processing space 13 and serves as a throttle for passing fluid. is there. The anode 11 also has the same outer diameter as the cathode 12 and is inserted into the inner cavity of the movable wall 40.

【００８８】図１０に示した第１変形例の可動壁体４０
ａは、内腔の下方が広げられて段付き状態に形成されて
おり、ボールネジ４２等がカソード部１２と干渉し合わ
ないように最下端のところがボールネジ４２によって支
持されるとともに、内腔の小径部下端部分とカソード部
１２の上辺縁部分とによって流体に対する絞り部４９ａ
が形成されるようになっている。The movable wall 40 of the first modified example shown in FIG.
a is formed in a stepped state with the lower portion of the lumen expanded so that the lowermost portion is supported by the ball screw 42 so that the ball screw 42 and the like do not interfere with the cathode portion 12 and has a small diameter of the lumen. The throttle portion 49a for the fluid is formed by the lower end portion of the portion and the upper edge portion of the cathode portion 12.
Is formed.

【００８９】図１１に示した第２変形例の可動壁体４０
ｂは、カソード部１２の上辺縁に対応した高さのところ
に開口４９ｂが多数穿孔形成されていて、それらの開口
４９ｂのところに分散して絞りが形成されるものであ
る。The movable wall 40 of the second modification shown in FIG.
In the case b, a large number of openings 49b are formed at the height corresponding to the upper edge of the cathode portion 12, and the apertures are dispersed at the openings 49b.

【００９０】図１２に示した第３変形例の可動壁体４０
ｃは、さらに可動壁体内側面４９ｃに丸みを持たせるこ
とで、プラズマ処理空間１３の角張ったところが少なく
なるようにしたものであり、これによって開口４９ｂ近
傍における流れの急激な変化によってプラズマ処理空間
１３内部にまで及びうる不均一性の影響が緩和されるこ
とを期したものである。The movable wall 40 of the third modification shown in FIG.
c is such that the inner surface 49c of the movable wall is further rounded so that the angular portion of the plasma processing space 13 is reduced, and thereby the plasma processing space 13 is changed due to a sudden change in the flow near the opening 49b. The purpose is to reduce the influence of non-uniformity that can extend to the inside.

【００９１】[0091]

【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，第２の解決手段のプラズマ処理装置にあって
は、プラズマ発生空間とプラズマ処理空間との断面積比
を変えてプラズマ発生空間にイオン種が長時間止まらな
いで済むようにしたことにより、プラズマ成分比率の適
正化・制御性を積極的に高めるとともにプラズマ分布の
均一性確保とプラズマ処理空間からプラズマ発生空間へ
のガス流入阻止という両要請に応えられて、その結果、
良質のプラズマを供給する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。As is apparent from the above description, in the plasma processing apparatus according to the first and second solving means of the present invention, the plasma area is changed by changing the sectional area ratio between the plasma generation space and the plasma processing space. By preventing the ion species from staying in the generation space for a long time, the appropriateness and controllability of the plasma component ratio is positively enhanced, the uniformity of the plasma distribution is ensured, and the gas from the plasma processing space to the plasma generation space is maintained. In response to both requests to stop the inflow, as a result,
There is an advantageous effect that a plasma processing apparatus that supplies high-quality plasma can be realized.

【００９２】また、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、プラズマ発生空間に電子を確実に
封じるようにしたことにより、プラズマ成分比率の適正
化・制御性を積極的に高めるとともにプラズマ分布の均
一性確保とプラズマ処理空間からプラズマ発生空間への
ガス流入阻止という両要請に応えられて、その結果、良
質のプラズマを供給する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。Further, in the plasma processing apparatus according to the third solution of the present invention, by properly sealing the electrons in the plasma generation space, the appropriateness and controllability of the plasma component ratio is positively improved. In addition to meeting the requirements of both increasing plasma distribution uniformity and preventing gas from flowing from the plasma processing space to the plasma generation space, a plasma processing apparatus that supplies high-quality plasma was realized. Effect.

【００９３】さらに、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、プラズマ発生空間とプラズマ処
理空間との断面積比を変えてプラズマ発生空間にイオン
種が長時間止まらないで済むようにしたことに加えてプ
ラズマ発生空間に電子を確実に封じるようにもしたこと
により、プラズマ成分比率の適正化・制御性を積極的に
高めるとともにプラズマ分布の均一性確保とプラズマ処
理空間からプラズマ発生空間へのガス流入阻止という両
要請に応えられて、その結果、良質のプラズマを供給す
る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。Further, in the plasma processing apparatus according to the fourth solution of the present invention, the ion species does not need to stay in the plasma generation space for a long time by changing the sectional area ratio between the plasma generation space and the plasma processing space. In addition to the above, by ensuring that electrons are sealed in the plasma generation space, the optimization and controllability of the plasma component ratio is positively enhanced, the uniformity of plasma distribution is ensured, and the plasma is removed from the plasma processing space. In response to both requests to prevent gas from flowing into the generation space, as a result, there is an advantageous effect that a plasma processing apparatus that supplies high-quality plasma can be realized.

【００９４】また、本発明の第５の解決手段のプラズマ
処理装置にあっては、まとまりを保ちつつ分散させるよ
うにしたことにより、発生プラズマの均一化および磁気
回路の設計・製造の容易化を達成することまでもできた
という有利な効果を奏する。Further, in the plasma processing apparatus according to the fifth solution of the present invention, since the plasma processing apparatus is dispersed while maintaining unity, the generated plasma is made uniform and the design and manufacture of the magnetic circuit are facilitated. It has the advantageous effect that it can be achieved.

【００９５】さらに、本発明の第６の解決手段のプラズ
マ処理装置にあっては、強力電磁石が不要となるように
したことにより、設計容易化・装置小形化・コスト削減
を達成することができたという有利な効果が有る。Further, in the plasma processing apparatus according to the sixth aspect of the present invention, since a strong electromagnet is not required, the design can be simplified, the apparatus can be downsized, and the cost can be reduced. There is an advantageous effect that

【００９６】また、本発明の第７及び第８の解決手段の
プラズマ処理装置にあっては、プラズマ成分比率とプラ
ズマ濃度とを独立して設定しうるようにしたことによ
り、プラズマ処理の効率を一層向上させることができた
という有利な効果を奏する。Further, in the plasma processing apparatus according to the seventh and eighth solutions of the present invention, the plasma component ratio and the plasma concentration can be set independently, so that the efficiency of the plasma processing is improved. This has the advantageous effect of being able to further improve.

【００９７】また、本発明の第９の解決手段のプラズマ
処理装置にあっては、単にプラズマ発生空間をプラズマ
処理空間に開口させた場合よりもプラズマ処理空間から
プラズマ発生空間の方を見た面積比が小さくなるように
したことにより、不所望なガスのプラズマ発生空間への
流入が一層抑制されるとともに、イオン種に対して鉛直
方向の速度成分を加味することもできるようになったと
いう有利な効果が有る。Further, in the plasma processing apparatus according to the ninth solution of the present invention, the area of the plasma generation space as viewed from the plasma processing space is larger than the case where the plasma generation space is simply opened to the plasma processing space. By making the ratio small, the inflow of undesired gas into the plasma generation space is further suppressed, and the vertical velocity component can be added to the ion species. Has a significant effect.

【００９８】また、本発明の第１０の解決手段のプラズ
マ処理装置にあっては、処理ガスがプラズマ発生空間を
経ることなくプラズマ処理に供されるようにしたことに
より、処理ガスがプラズマ処理に供される前に高密度プ
ラズマによって変質させられるのを確実に回避すること
ができたという有利な効果が有る。Further, in the plasma processing apparatus according to the tenth aspect of the present invention, the processing gas is supplied to the plasma processing without passing through the plasma generation space, so that the processing gas can be used for the plasma processing. There is an advantageous effect that it is possible to surely avoid being denatured by high-density plasma before being provided.

【００９９】また、本発明の第１１の解決手段のプラズ
マ処理装置にあっては、反応ガスが直接に高密度プラズ
マに曝されることの無いようにしたことにより、より質
の良いプラズマを提供することができ、さらにはイオン
種を任意に生成することもできるようになったという有
利な効果が有る。Further, in the plasma processing apparatus according to the eleventh solution of the present invention, the reaction gas is not directly exposed to the high-density plasma, so that a higher-quality plasma is provided. And an ionic species can be arbitrarily generated.

【０１００】また、本発明の第１２の解決手段のプラズ
マ処理装置にあっては、圧力制御対象が大容積のチャン
バ内圧力から小容積のプラズマ処理空間に絞り込まれる
一方で流れの形態が真空チャンバ壁の吸引口による支配
を外れて一様分散化容易な可動壁体に依存するようにし
たことにより、均一で質の良いプラズマの供給に加えて
圧力制御性にも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。Further, in the plasma processing apparatus according to the twelfth solution of the present invention, the pressure control target is narrowed down from the large volume chamber pressure to the small volume plasma processing space, while the flow form is the vacuum chamber. Depends on the movable wall, which is easy to disperse evenly outside the control of the suction port of the wall, and realizes a plasma processing apparatus with excellent pressure control as well as uniform and high-quality plasma supply. This has the advantageous effect of being able to do so.

【０１０１】また、本発明の第１３の解決手段のプラズ
マ処理装置にあっては、流れが一方向へ揃うようにした
ことにより、プラズマの均一性を一層高めることができ
たという有利な効果を奏する。In the plasma processing apparatus according to the thirteenth aspect of the present invention, the uniformity of the plasma can be further improved by making the flows uniform in one direction. Play.

【０１０２】また、本発明の第１４の解決手段のプラズ
マ処理装置にあっては、プラズマ処理空間に対する圧力
制御性の良い可動壁体の進退量を制御することで自動制
御がなされるようにしたことにより、従来より精密なプ
ラズマ処理を基板に施すことが可能になったという有利
な効果が有る。Further, in the plasma processing apparatus according to the fourteenth solution of the present invention, automatic control is performed by controlling the amount of advance and retreat of the movable wall having good pressure controllability with respect to the plasma processing space. As a result, there is an advantageous effect that it is possible to perform a more precise plasma treatment on the substrate than before.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明のプラズマ処理装置の一実施例とし
てのプラズマエッチング装置について、その主要部の縦
断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a plasma etching apparatus as one embodiment of a plasma processing apparatus of the present invention.

【図２】 そのプラズマ発生空間周りの縦断面斜視図
である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional perspective view around the plasma generation space.

【図３】 そのうち一のプラズマ発生空間についての
拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of one of the plasma generation spaces.

【図４】 磁気回路の変形例である。FIG. 4 is a modification of the magnetic circuit.

【図５】 真空チャンバへの装着状態を示す断面図で
ある。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state of attachment to a vacuum chamber.

【図６】 プラズマ内電子のエネルギー分布である。FIG. 6 is an energy distribution of electrons in plasma.

【図７】 プラズマエッチャでのイオン比率の制御可
能範囲を示す。FIG. 7 shows a controllable range of an ion ratio in a plasma etcher.

【図８】 プラズマＣＶＤでのイオン比率の制御可能
範囲を示す。FIG. 8 shows a controllable range of an ion ratio in plasma CVD.

【図９】 プラズマにおけるイオン比率の制御可能範
囲を示す。FIG. 9 shows a controllable range of an ion ratio in plasma.

【図１０】 可動壁体の第１変形例である。FIG. 10 is a first modification of the movable wall.

【図１１】 可動壁体の第２変形例である。FIG. 11 is a second modification of the movable wall.

【図１２】 可動壁体の第３変形例である。FIG. 12 is a third modification of the movable wall.

【図１３】 従来のプラズマ処理装置である。FIG. 13 shows a conventional plasma processing apparatus.

【図１４】 チャンバ縮小時の予想構造図である。FIG. 14 is an anticipated structure diagram when the chamber is reduced.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 基板（被処理物、ウエハ） ２ 真空チャンバ本体部（真空チャンバ） ２ａ 吸引口 ２ｂ バッフル板 ３ 真空チャンバ蓋部（真空チャンバ） ４ 可変バルブ（可変絞り、圧力制御機構、圧力制御
手段） ４ａ ゲートバルブ（仕切弁） ４ｂ 真空圧計（圧力検出器、圧力制御手段） ４ｃ ＰＩＤ制御回路（圧力制御回路、圧力制御手
段） 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） 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） ２６ 磁束線（磁気回路） ３１ ＲＦ電源（第１印加回路） ３２ ＲＦ電源（第２印加回路） ４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ 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） ４９，４９ａ 絞り部 ４９ｂ 開口 ４９ｃ 可動壁体内側面Reference Signs List 1 substrate (workpiece, wafer) 2 vacuum chamber main body (vacuum chamber) 2a suction port 2b baffle plate 3 vacuum chamber lid (vacuum chamber) 4 variable valve (variable throttle, pressure control mechanism, pressure control means) 4a gate Valve (gate valve) 4b Vacuum pressure gauge (pressure detector, pressure control means) 4c PID control circuit (pressure control circuit, pressure control means) 5 Vacuum pump 10 Low temperature plasma 11 Anode unit (one of parallel plate, first application circuit, 1st mechanism) 11a Upper support 12 Cathode unit (other than parallel plate, first application circuit, first mechanism, substrate support) 12a Lower support 13 Plasma processing space 14 Communication port 15 Processing gas supply port (second gas introduction 20) High density plasma 21 Plasma generation chamber (adjacent mechanism, second mechanism) 22 Plasma generation space 2 Plasma gas supply path (first gas introduction path) 24 Coil (second application circuit) 25 Permanent magnet piece (magnetic member for magnetic circuit) 26 Magnetic flux line (magnetic circuit) 31 RF power supply (first application circuit) 32 RF power supply (second application circuit) 40, 40a, 40b, 40c Movable wall (variable aperture) 41 Bellows (bellows, wall driving mechanism) 42 Ball screw (advance / retreat driving shaft, wall driving mechanism) 43 Support (post, Wall driving mechanism) 44 Motor (motor, wall driving mechanism) 49, 49a Throttle section 49b Opening 49c Movable wall inside surface

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】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
マ発生空間が分散等して形成されたものであることを特
徴とするプラズマ処理装置。A first mechanism having a plasma processing space formed therein; and a second mechanism attached to or integral with the first mechanism and having a plasma generating space formed therein, wherein the plasma generating space is formed. A plasma processing apparatus in which a space is adjacent to and communicates with the plasma processing space, wherein the plasma generation space is formed by dispersion or the like. 【請求項２】対向電極となる一対の平行平板間にプラズ
マ処理空間を形成したプラズマ処理装置において、前記
一対の平行平板のうち一方の平板に又はその隣接機構部
に、前記プラズマ処理空間に隣接し且つ連通したプラズ
マ発生空間が分散等して形成されていることを特徴とす
るプラズマ処理装置。2. A plasma processing apparatus having a plasma processing space formed between a pair of parallel flat plates serving as opposing electrodes, wherein said plasma processing space is adjacent to one of said pair of parallel flat plates or a mechanism adjacent thereto. And a communicating plasma generation space is formed in a dispersed manner or the like. 【請求項３】対向電極となる一対の平行平板間にプラズ
マ処理空間を形成したプラズマ処理装置において、前記
一対の平行平板のうち一方の平板に又はその隣接機構部
に、前記プラズマ処理空間に隣接し且つ連通したプラズ
マ発生空間が形成されるとともに、前記プラズマ発生空
間に対して磁気回路が付設され、この磁気回路用の磁性
部材が前記プラズマ発生空間によって囲まれた又は挟ま
れたところに配置されたものであることを特徴とするプ
ラズマ処理装置。3. A plasma processing apparatus having a plasma processing space formed between a pair of parallel flat plates serving as opposed electrodes, wherein said plasma processing space is adjacent to one of said pair of parallel flat plates or a mechanism adjacent thereto. And a communicating plasma generation space is formed, a magnetic circuit is provided for the plasma generation space, and a magnetic member for the magnetic circuit is disposed at a position surrounded or sandwiched by the plasma generation space. A plasma processing apparatus. 【請求項４】対向電極となる一対の平行平板間にプラズ
マ処理空間を形成したプラズマ処理装置において、前記
一対の平行平板のうち一方の平板に又はその隣接機構部
に、前記プラズマ処理空間に隣接し且つ連通したプラズ
マ発生空間が分散等して形成されており、且つ、前記プ
ラズマ発生空間に電子を封じる磁気回路が付設されてい
ることを特徴とするプラズマ処理装置。4. A plasma processing apparatus having a plasma processing space formed between a pair of parallel flat plates serving as opposed electrodes, wherein said plasma processing space is adjacent to one of said pair of parallel flat plates or a mechanism adjacent thereto. And a communicating plasma generation space is formed in a dispersed manner, and a magnetic circuit for sealing electrons is provided in the plasma generation space. 【請求項５】前記プラズマ発生空間が線状に形成された
ものであり、前記磁気回路用の磁性部材が前記プラズマ
発生空間を挟んで列設されたものであることを特徴とす
る請求項４記載のプラズマ処理装置。5. The plasma generating space is formed in a linear shape, and the magnetic members for the magnetic circuit are arranged in a row with the plasma generating space interposed therebetween. The plasma processing apparatus as described in the above. 【請求項６】前記磁気回路用の磁性部材が永久磁石また
は直流励磁コイルであることを特徴とする請求項３乃至
請求項５の何れかに記載されたプラズマ処理装置。6. The plasma processing apparatus according to claim 3, wherein the magnetic member for the magnetic circuit is a permanent magnet or a DC excitation coil. 【請求項７】プラズマの発生または強化に寄与する電界
または磁界を前記プラズマ処理空間に印加する第１印加
回路と、プラズマの発生および強化に寄与する電界また
は磁界を前記プラズマ発生空間に印加する第２印加回路
とを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何
れかに記載されたプラズマ処理装置。7. A first application circuit for applying an electric field or magnetic field contributing to generation or enhancement of plasma to the plasma processing space, and a first application circuit for applying an electric field or magnetic field contributing to generation or enhancement of plasma to the plasma generation space. The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising two application circuits. 【請求項８】前記第１印加回路および前記第２印加回路
は、出力が互いに独立して制御可能なものであることを
特徴とする請求項７記載のプラズマ処理装置。8. The plasma processing apparatus according to claim 7, wherein outputs of the first application circuit and the second application circuit can be controlled independently of each other. 【請求項９】前記プラズマ発生空間は、前記プラズマ処
理空間に連通する又は開口するところの面積が前記プラ
ズマ発生空間の面積よりも小さいものであることを特徴
とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載されたプラ
ズマ処理装置。9. The plasma generation space according to claim 1, wherein an area communicating with or opening to the plasma processing space is smaller than an area of the plasma generation space. A plasma processing apparatus according to any one of the above. 【請求項１０】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、前記プラズマ処理空間
に処理ガスを導入する第２のガス導入路とが個別に設け
られていることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何
れかに記載されたプラズマ処理装置。10. A method according to claim 1, wherein a first gas introduction path for introducing a plasma gas into said plasma generation space and a second gas introduction path for introducing a processing gas into said plasma processing space are provided separately. The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein: 【請求項１１】前記第２のガス導入路へは反応ガス成分
を含むガスを供給するとともに前記第１のガス導入路へ
は非反応性ガスのみを供給するものであることを特徴と
する請求項１０記載のプラズマ処理装置。11. A gas supply system for supplying a gas containing a reactive gas component to said second gas introduction passage and supplying only a non-reactive gas to said first gas introduction passage. Item 11. A plasma processing apparatus according to item 10. 【請求項１２】前記一対の平行平板を基準とした前記プ
ラズマ処理空間の開口部分を覆う形状の可動壁体と、前
記可動壁体が前記開口部分を覆う位置と前記可動壁体が
前記開口部分を解放する位置との両位置に亘って前記可
動壁体を進退させる壁体駆動機構とを備え、前記一対の
平行平板のうち他方の平板は、前記真空チャンバの内底
に直接又はサポート部材を介して間接的に植設され上面
が基板乗載可能に形成されたものであることを特徴とす
る請求項２乃至請求項１１の何れかに記載されたプラズ
マ処理装置。12. A movable wall having a shape covering an opening of said plasma processing space with reference to said pair of parallel flat plates, a position where said movable wall covers said opening, and said movable wall being said opening. And a wall driving mechanism for moving the movable wall body back and forth over both positions.The other flat plate of the pair of parallel flat plates is a direct or support member on the inner bottom of the vacuum chamber. The plasma processing apparatus according to any one of claims 2 to 11, wherein the plasma processing apparatus is indirectly implanted through the upper surface and has an upper surface formed so that the substrate can be mounted thereon. 【請求項１３】前記可動壁体は、前記開口部分を覆う位
置に在るとき前記他方の平板との間に通過流体の絞りと
なる間隙を生じさせる形状のものであることを特徴とす
る請求項１２記載のプラズマ処理装置。13. The movable wall body according to claim 1, wherein said movable wall body has a shape which forms a gap between said movable plate and said other flat plate as a throttle for passing fluid. Item 13. The plasma processing apparatus according to Item 12. 【請求項１４】前記プラズマ処理空間の圧力に応じて前
記壁体駆動機構による前記可動壁体の進退量を制御する
圧力制御手段を備えたことを特徴とする請求項１２又は
請求項１３に記載されたプラズマ処理装置。14. The apparatus according to claim 12, further comprising pressure control means for controlling an amount of movement of said movable wall by said wall driving mechanism in accordance with a pressure of said plasma processing space. Plasma processing equipment. 【請求項１５】上記プラズマ処理装置がデポジション処
理装置／エッチング処理装置であることを特徴とする請
求項１乃至請求項１４の何れかに記載されたプラズマ処
理装置。15. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein said plasma processing apparatus is a deposition processing apparatus / etching processing apparatus.
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