JP2000306845A - マグネトロンプラズマ処理装置および処理方法 - Google Patents

マグネトロンプラズマ処理装置および処理方法

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JP2000306845A
JP2000306845A JP11110423A JP11042399A JP2000306845A JP 2000306845 A JP2000306845 A JP 2000306845A JP 11110423 A JP11110423 A JP 11110423A JP 11042399 A JP11042399 A JP 11042399A JP 2000306845 A JP2000306845 A JP 2000306845A
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processing
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plasma processing
electrodes
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Hirofumi Ito
洋文 伊藤
Koichiro Inasawa
剛一郎 稲沢
Tomoki Suemasa
智希 末正
Takayuki Katsunuma
隆幸 勝沼
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Tokyo Electron Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマ処理の段階に応じて適切なプラズマ
状態を形成することができ、チャージアップダメージ等
を有効に防止することができるプラズマ処理装置および
処理方法を提供すること。 【解決手段】 被処理基板30が装入され、真空に保持可
能なチャンバー1と、チャンバー1内に互いに対向して設
けられた一対の電極2,16と、これら一対の電極の間に電
界を形成する電源10と、チャンバー1内に処理ガスを供
給する処理ガス供給系15と、一対の電極2,16間の処理空
間に、電界方向と直交しかつ一方向に向かう磁場を形成
するリング磁石21と、リング磁石21を、磁場形成状態
と、少なくとも基板配置部分が実質的に無磁場となる無
磁場状態との間で切り換える切換機構26とを具備し、処
理空間に電極2,16に対して平行に被処理基板が配置され
て、マグネトロンプラズマ処理が施される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
基板に対してマグネトロンプラズマによる処理を行うマ
グネトロンプラズマ処理装置および処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、比較的低圧雰囲気にて高密度のプ
ラズマを生成して微細加工のエッチングを行うマグネト
ロンプラズマエッチング装置が実用化されている。この
装置は、永久磁石をチャンバーの上方に配置し、永久磁
石から漏洩した磁場を半導体ウエハに対して水平に印加
するとともに、これに直交する高周波電界を印加して、
その際に生じる電子のドリフト運動を利用して極めて高
効率でエッチングするものである。
【０００３】このようなマグネトロンプラズマにおいて
は、電子のドリフト運動に寄与するのは電界に垂直な磁
場、すなわち半導体ウエハに対して水平な磁場である
が、上記装置では必ずしも均一な水平磁場が形成されて
いないことから、プラズマの均一性が十分ではなく、エ
ッチング速度の不均一や、チャージアップダメージ等が
生じるという問題がある。
【０００４】このような問題を回避するために、チャン
バー内の処理空間において半導体ウエハに対して一様な
水平磁場を形成することが要望されており、そのような
磁場を発生することができる磁石としてダイポールリン
グ磁石が知られている。図７に示すように、このダイポ
ールリング磁石１０２は、チャンバー１０１の外側に複
数の異方性セグメント柱状磁石１０３をリング状に配置
したものであり、これら複数のセグメント柱状磁石２の
磁化の方向を少しずつずらして全体として一様な水平磁
場Ｂを形成するものである。なお、図７は装置を上から
見た図（平面図）であり、磁場方向の基端側をＮ、先端
側をＳ、これらから９０°の位置をＥおよびＷで示して
いる。また、図７において、参照符号１００は半導体ウ
エハである。
【０００５】ところで、このようなダイポールリング磁
石においては、従来の磁場発生装置に比較して磁場の均
一性が格段に良好になってはいるものの、このダイポー
ルリング磁石によって形成される水平磁場は、ＮからＳ
の一方向のみを向いている水平磁場であるため、このま
までは電子はドリフト運動を行って一方向に進み、プラ
ズマ密度の不均一を生じる。すなわち、電子は、電界と
磁界との外積方向、つまり電界が上から下に向かって形
成されている場合には、ＥからＷに向かってドリフト運
動を行って進むため、Ｅ側ではプラズマ密度が低く、Ｗ
側でプラズマ密度が高いという不均一が生じる。そし
て、このようなプラズマ密度の不均一が生じると、エッ
チングによりホールが形成された際にチャージアップダ
メージを生ずるおそれがある。
【０００６】このため、ダイポールリング磁石をその周
方向に沿って回転させて電子のドリフト運動の向きを変
化させることでプラズマ密度の均一化を図っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにダイポールリング磁石を回転させることにより、マ
グネトロンプラズマエッチング処理の際のプラズマ密度
の均一性をある程度向上させることができ、所望のプラ
ズマ処理を実施することができるものの、チャージアッ
プダメージはエッチングにより一部のコンタクトホール
が形成された後から全てのエッチングが完了するまでの
間のウエハ上の電子の偏在により生じるものであるた
め、ダイポールリング磁石を回転させるだけではチャー
ジアップダメージを有効に防止することができない。す
なわち、プラズマ処理の段階に応じて適切なプラズマ状
態を形成する必要があるが、このようなことは未だ達成
されていない。
【０００８】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、プラズマ処理の段階に応じて適切なプラズマ
状態を形成することができ、チャージアップダメージ等
を有効に防止することができるプラズマ処理装置および
処理方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の観点によれば、真空に保持可能なチ
ャンバーと、前記チャンバー内に互いに対向して設けら
れ、その間に被処理基板が配置される一対の電極と、こ
れら一対の電極の間に電界を形成する電界形成手段と、
チャンバー内に処理ガスを供給する処理ガス供給手段
と、前記一対の電極間に、電界方向と直交しかつ一方向
に向かう磁場を形成する磁場形成手段と、前記磁場形成
手段を、磁場形成状態と、前記電極間の少なくとも基板
配置部分が実質的に無磁場となる無磁場状態との間で切
り換える切換手段とを具備し、前記処理空間に電極に対
して平行に被処理基板が配置されて、マグネトロンプラ
ズマ処理が施されることを特徴とするマグネトロンプラ
ズマ処理装置が提供される。
【００１０】このような構成により、高効率なプラズマ
処理を行いたい段階では磁場形成手段を磁場形成状態と
してマグネトロンプラズマ処理を行い、チャージアップ
ダメージ等が懸念され、処理の均一性が重視される段階
では、切換手段により磁場形成手段を電極間の少なくと
も基板配置部分が実質的に無磁場となる無磁場状態に切
り換えてプラズマ処理を行うことができるので、プラズ
マ処理の段階に応じて適切なプラズマ状態を形成するこ
とができ、チャージアップダメージ等を有効に防止する
ことができる。
【００１１】上記装置において、処理途中に、前記磁場
形成手段を前記磁場形成状態にしたマグネトロンプラズ
マ処理から、前記磁場形成手段を前記無磁場状態にした
プラズマ処理へ、所定のタイミングで切り換えるように
前記切換手段を制御する制御手段をさらに具備すること
ができる。これにより、予め設定されたタイミングで自
動的に磁場形成手段を磁場形成状態から無磁場状態へ切
り換えることができる。
【００１２】上記装置において、前記磁場形成手段を、
永久磁石からなる複数のセグメント磁石を前記チャンバ
ーの周囲にリング状に配置してなるリング磁石を有する
ものとすることができる。これにより、基板配置部分に
十分に大きな磁場を形成することができ、より高効率の
マグネトロンプラズマ処理を行うことができる。この場
合に、前記切換手段は、前記リング磁石をダイポール状
態とマルチポール状態との間で切り換えて、前記磁場形
成状態と前記無磁場状態とを実現するように構成するこ
とができ、さらには、前記切換手段は、前記リング磁石
を構成する各セグメント磁石の磁極を切り換える機構を
有しているものとすることができる。このように、各セ
グメント磁石の磁極を切り換えてダイポール状態からマ
ルチポール状態にすることにより、容易に磁場形成状態
から無磁場状態に切り換えることができる。また、マル
チポール状態では、基板配置部分では実質的に無磁場状
態であるが、基板配置部分の周囲には磁場が形成されて
いるようにすることができ、この場合にはこの周囲の磁
場がプラズマ閉じ込め作用を奏することができる。
【００１３】上記装置において、前記リング磁石を前記
チャンバーの円周方向に沿って回転させる回転手段をさ
らに具備することができる。これによりマグネトロンプ
ラズマ処理の際のプラズマ密度の均一性を向上させるこ
とができる。
【００１４】本発明の第２の観点によれば、一対の電極
間の処理空間に被処理基板を配置し、前記電極間に電界
を形成するとともに、電界方向と直交しかつ一方向に向
かう磁場を形成して前記基板にマグネトロンプラズマ処
理を施す第１工程と、前記第１工程の後、前記処理空間
を実質的に無磁場状態に切り換えてプラズマ処理を施す
第２工程とを有することを特徴とするマグネトロンプラ
ズマ処理方法が提供される。
【００１５】このような構成により、高効率なプラズマ
処理を行いたい段階では電界方向と直交しかつ一方向に
向かう磁場を形成して前記基板にマグネトロンプラズマ
処理を施し、その後のチャージアップダメージ等が懸念
され、処理の均一性が重視される段階では、電極間の少
なくとも基板配置部分が実質的に無磁場となる無磁場状
態にしてプラズマ処理を行うことができるので、プラズ
マ処理の段階に応じて適切なプラズマ状態を形成するこ
とができ、チャージアップダメージ等を有効に防止する
ことができる。
【００１６】この場合に、前記第２工程への切換は、前
記第１工程により基板処理が処理全体の５０〜９０％終
了した段階で実施するようにすることができる。これに
より、チャージアップダメージが懸念されるプラズマ処
理の最終段階で基板配置部分を確実に無磁場状態とする
ことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実
施形態に係るマグネトロンプラズマエッチング装置を示
す断面図である。このエッチング装置は、気密に構成さ
れ、小径の上部１ａと大径の下部１ｂとからなる段つき
円筒状をなし、壁部が例えばアルミニウム製のチャンバ
ー１を有している。このチャンバー１内には、被処理体
である半導体ウエハ３０基板を水平に支持する支持テー
ブル２が設けられている。支持テーブル２は例えばアル
ミニウムで構成されており、絶縁板３を介して導体の支
持台４に支持されている。また、支持テーブル２の上方
の外周には導電性材料、例えば単結晶シリコンで形成さ
れたフォーカスリング５が設けられている。上記支持テ
ーブル２と支持台４は、ボールねじ７を含むボールねじ
機構により昇降可能となっており、支持台４の下方の駆
動部分は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製のベローズ８で覆
われている。チャンバー１は接地されており、また支持
テーブル２の中には冷媒流路（図示せず）が設けられて
冷却可能となっている。また、ベローズ８の外側にはベ
ローズカバー９が設けられている。
【００１８】支持テーブル２には、マッチングボックス
１１を介してＲＦ電源１０が接続されている。ＲＦ電源
１０からは例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力が支持
テーブル２に供給されるようになっている。一方、支持
テーブル２に対向してその上方には後述するシャワーヘ
ッド１６が互いに平行に設けられており、このシャワー
ヘッド１６は接地されている。したがって、これらは一
対の電極として機能する。
【００１９】支持テーブル２の表面上には半導体ウエハ
３０を静電吸着するための静電チャック６が設けられて
いる。この静電チャック６は絶縁体６ｂの間に電極６ａ
が介在されて構成されており、電極６ａには直流電源１
２が接続されている。そして電極６ａに電源１２から電
圧が印加されることにより、クーロン力によって半導体
ウエハ３０が吸着される。
【００２０】支持テーブル２の内部には、図示しない冷
媒流路が形成されており、その中に適宜の冷媒を循環さ
せることによって、半導体ウエハ３０を所定の温度に制
御可能となっている。また、フォーカスリング５の外側
にはバッフル板１３が設けられている。バッフル板１３
は支持台４、ベローズ８を通してチャンバー１と導通し
ている。
【００２１】チャンバー１の天壁部分には、支持テーブ
ル２に対向するようにシャワーヘッド１６が設けられて
いる。シャワーヘッド１６は、その下面に多数のガス吐
出孔１８が設けられており、かつその上部にガス導入部
１６ａを有している。そして、その内部には空間１７が
形成されている。ガス導入部１６ａにはガス供給配管１
５ａが接続されており、このガス供給配管１５ａの他端
には、エッチング用の反応ガスおよび希釈ガスからなる
処理ガスを供給する処理ガス供給系１５が接続されてい
る。反応ガスとしては、ハロゲン系のガスや、希釈ガス
としては、Ａｒガス、Ｈｅガス等、通常この分野で用い
られるガスを用いることができる。
【００２２】このような処理ガスが、処理ガス供給系１
５から処理ガスがガス供給配管１５ａ、ガス導入部１６
ａを介してシャワーヘッド１６の空間１７に至り、ガス
吐出孔１８から吐出され、半導体ウエハ３０に形成され
た膜がエッチングされる。
【００２３】処理室１の下部１ｂの側壁には、排気ポー
ト１９が形成されており、この排気ポート１９には排気
系２０が接続されている。そして排気系２０に設けられ
た真空ポンプを作動させることによりチャンバー１内を
所定の真空度まで減圧することができるようになってい
る。一方、処理室１の下部１ｂの側壁上側には、ウエハ
３０の搬入出口を開閉するゲートバルブ２４が設けられ
ている。
【００２４】一方、チャンバー１の上部１ａの周囲に
は、同心状に、リング磁石２１が配置されており、支持
テーブル２とシャワーヘッド１６との間の空間に磁界を
形成するようになっている。このリング磁石２１は、回
転機構２５により回転可能となっている。また、リング
磁石２１は、後述するように、切換機構２６により磁場
形成状態と、半導体ウエハ配置部分が実質的に無磁場と
なる無磁場状態との間で切換可能となっている。回転機
構２５および切換機構２６は、制御装置２７により制御
可能となっている。
【００２５】リング磁石２１は、図２の水平断面図に示
すように、永久磁石からなる複数のセグメント磁石２２
が図示しない支持部材により支持された状態でリング状
に配置されて構成されている。この例では、１６個のセ
グメント磁石２２がリング状（同心円状）に配置されて
いる。しかし、セグメント磁石の数はこの例に限定され
るものではない。また、その断面形状もこの例のように
長方形に限らず、円、正方形、台形等、任意の形状を採
用することができる。セグメント磁石２２を構成する磁
石材料も特に限定されるものではなく、例えば、希土類
系磁石、フェライト系磁石、アルニコ（登録商標）磁石
等、公知の磁石材料を適用することができる。
【００２６】上記切換機構２６は、リング磁石２１のセ
グメント磁石２２を反転させる機能を有しており、例え
ば、図３の（ａ）に示すように、リング磁石２１がダイ
ポールとなって処理空間に全体として一方向に向かう水
平磁場Ｂを形成する磁場形成状態と、図３の（ｂ）に示
すように、リング磁石２１がマルチポールとなって処理
空間のウエハ配置部分が実質的に無磁場の無磁場状態と
の間で切り換えるようになっている。この切換は、例え
ばセグメント磁石２２を一つおきに反転させることによ
り実現される。また、切換機構２６によりセグメント磁
石２２の回転角度を調整できるようにすれば、図７に示
す磁場を形成することもできる。なお、図３において、
磁場方向の基端側をＮ、先端側をＳ、これらから９０°
の位置をＥおよびＷで示している。
【００２７】図３の（ａ）の状態においては、図４に示
すように、処理空間のプラズマと半導体ウエハ３０の上
面との間には電界ＥＬが形成されており、一方、磁場Ｂ
はチャンバー１内でほぼＮからＳに向かって一方向に形
成されているため、発生した電子は、ＥからＷ側に向か
ってドリフト運動を行って進む。このため、このままで
はＷ側の電子密度が高くなって、プラズマ密度の不均一
を生じるため、上述した回転機構２５によりリング磁石
２１を回転させてプラズマ密度の均一化を図る。
【００２８】次に、このように構成されるマグネトロン
プラズマエッチング装置における処理動作について説明
する。まず、ゲートバルブ２４を開にして半導体ウエハ
３０がチャンバー１内に搬入され、支持テーブル２に載
置された後、支持テーブル２が図示の位置まで上昇さ
れ、排気系２０の真空ポンプにより排気ポート１９を介
してチャンバー１内が排気される。
【００２９】チャンバー１内が所定の真空度になった
後、チャンバー１内には処理ガス供給系１５から所定の
処理ガスが導入され、チャンバー１内が所定の圧力、例
えば５０mTorrに保持され、この状態でＲＦ電源１０か
ら支持テーブル２に、周波数が例えば１３．５６ＭＨ
ｚ、パワーが例えば１０００〜５０００Ｗの高周波電力
が供給される。このとき、直流電源１１から静電チャッ
ク６の電極６ａに所定の電圧が印加され、半導体ウエハ
３０はクーロン力により吸着される。
【００３０】この場合に、上述のようにして下部電極で
ある支持テーブル２に高周波電力が印加されることによ
り、上部電極であるシャワーヘッド１６と下部電極であ
る支持テーブル２との間には電界が形成される。
【００３１】この状態で第１工程として、リング磁石２
１を図３の（ａ）の状態にしてエッチング処理を行う。
この場合には、リング磁石２１により水平磁界が形成さ
れているから、半導体ウエハ３０が存在する処理空間に
は電子のドリフトによりマグネトロン放電が生じ、それ
によって形成された処理ガスのプラズマにより、半導体
ウエハ３０上に形成された所定の膜、例えば図５に示す
ような層間絶縁膜４１が極めて高効率でエッチング処理
され、コンタクトホール４２が形成される。この場合
に、回転機構２５によりリング磁石２１を回転させるこ
とにより、プラズマ密度の均一性を向上させることがで
き、均一なエッチング処理を行うことができる。
【００３２】このようにしてマグネトロンプラズマ処理
が進行し、コンタクトホール４２が下地の配線層４３に
貫通する際に、処理空間に磁界が存在していると、電子
のドリフトによりチャージアップダメージが生じる。つ
まり、チャージアップダメージは瞬間的に生じ、上述の
ようにリング磁石２１を回転しても瞬間的には電子のド
リフトが生じるから、リング磁石２１を回転させてもチ
ャージアップダメージが解消されない。
【００３３】そこで、コンタクトホール４２が下地の配
線層４３に貫通する前の所定のタイミングで、切換機構
２６により、リング磁石２１を図３の（ｂ）に示すマル
チポール状態に切り換え、第１工程から第２工程に移行
する。第２工程では、磁力線が隣接する異方性セグメン
ト磁石２２間に形成され、処理空間のウエハ配置部分が
実質的に無磁場となり、電子のドリフトが生じない。し
たがって、電子のドリフトに起因するプラズマ密度の不
均一が生じず、エッチングによりコンタクトホール４２
が層間絶縁層４１を貫通した際にチャージアップダメー
ジが生じ難い。
【００３４】チャージアップダメージを防止する観点か
らは、コンタクトホール４２が貫通する前に半導体ウエ
ハ３０の配置部分が実質的に無磁場状態の第２工程に移
行していればよいが、その際に確実に無磁場状態とする
観点から、第１工程から第２工程への移行タイミング
は、エッチング処理が処理全体の５０〜９０％終了した
段階が好ましい。より好ましくはエッチング処理が処理
全体の７０〜８０％終了した段階である。また、実際の
切換は、例えば、ダミーウエハによって予め求めた所定
時間経過後に切り換えるようにすることができる。さら
に、エッチング処理中に図５に示すコンタクトホール４
２の底面から配線層間での距離Ａを計測し、距離Ａが所
定値に達したときに切り換えてもよい。
【００３５】ここで実質的に無磁場とは、ウエハ配置部
分にエッチング処理に影響を与える磁場が形成されてい
ないことをいい、実質的にウエハ処理に影響を及ぼさな
い、例えば磁束密度１０Gauss以下の磁場がウエハ周辺
部に存在していてもよい。図３の（ｂ）の状態では、例
えばウエハ周辺部に磁束密度４．２Gauss以下の磁場が
印加されている。このようにウエハ周辺部に磁場が形成
されていることにより、プラズマを閉じ込める機能を発
揮させることもできる。
【００３６】実際にコンタクトホールが貫通する際に、
図３の（ａ）のダイポール状態で処理を行った場合と、
図３の（ｂ）のマルチポール状態で処理を行った場合と
で、チャージアップダメージ評価用のウエハを用いてチ
ャージアップダメージの頻度を比較した。この結果、コ
ンタクトホールが貫通する際にマルチポール状態（無磁
場状態）とすることによりチャージアップダメージを著
しく低減できることが確認された。
【００３７】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ることなく種々変更可能である。例えば、ウエハ配置部
分を実質的に無磁場とするためには、図３の（ｂ）のよ
うに隣接するセグメント磁石２２間に磁力線を形成する
場合に限らず、種々の方法を採用することができる。例
えば、図６に示すように、チャンバー１の周囲に上下２
段のセグメント磁石２２を複数組配置し（図６では便宜
上２組のみ図示）、図６の（ａ）のダイポール状態から
（ｂ）に示すように下段の磁石の向きを切り換えて、磁
力線が上段の磁石から下段の磁石へ向かうような状態に
して実質的に無磁場状態を形成することができる。
【００３８】また、上記第１工程ではチャージアップダ
メージを考慮する必要がないので、所望の処理効率およ
び適度なプラズマ密度の均一性が得られる一方向性磁場
が形成される限り、個々のセグメント磁石２２の向きは
限定されない。
【００３９】さらに、上記実施形態では被処理基板とし
て半導体ウエハの場合について示したが、これに限るも
のではない。さらにまた、上記実施の形態では、本発明
をマグネトロンプラズマエッチング装置に適用した例に
ついて示したが、これに限らず他のプラズマ処理にも適
用することができる。すなわち、処理ガスをエッチング
用ガスから公知のＣＶＤ用ガスに変えたマグネトロンプ
ラズマＣＶＤ装置に適用することもできるし、チャンバ
ー内に被処理体と対峙するようにターゲットを配置した
マグネトロンプラズマスパッタリング装置に適用するこ
ともできる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高効率なプラズマ処理を行いたい段階では電界方向と直
交しかつ一方向に向かう磁場を形成して前記基板にマグ
ネトロンプラズマ処理を施し、チャージアップダメージ
等が懸念され、処理の均一性が重視される段階では、電
極間の少なくとも基板配置部分が実質的に無磁場となる
無磁場状態にしてプラズマ処理を行うことができるの
で、プラズマ処理の段階に応じて適切なプラズマ状態を
形成することができ、チャージアップダメージ等を有効
に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るマグネトロンプラズ
マエッチング装置を示す断面図。
【図２】図１の装置のチャンバーの周囲に配置された状
態のダイポールリング磁石の水平断面図。
【図３】リング磁石が磁場形成状態にある場合と、少な
くとも基板配置部分が実質的に無磁場となる無磁場状態
にある場合とを模式的に示す図。
【図４】リング磁石とチャンバー内部の状態を模式的に
示す断面図。
【図５】本発明を適用してエッチングされる素子の構造
の主要部を模式的に示す断面図。
【図６】磁場形成状態から無磁場状態へ切り換える他の
方法を説明するための図。
【図７】従来のダイポールリング磁石を示す模式図。
【符号の説明】
１；チャンバー ２；支持テーブル（下部電極） １０；ＲＦ電源 １５；処理ガス供給系 １６；シャワーヘッド（上部電極） ２０；排気系 ２１；リング磁石 ２２；セグメント磁石 ２５；回転機構 ２６；切換機構 ３０；半導体ウエハ（被処理基板）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末正 智希 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の１ 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 勝沼 隆幸 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の１ 東京エレクトロン山梨株式会社内 Ｆターム(参考） 4K057 DA02 DA11 DD01 DE14 DM02 DM21 DM35 DM37 DM39 DM40 DN01 5F004 AA01 AA16 BA04 BA13 BB08 BB13 BB14 BC08 BD03 CA09 EB01 5F045 BB01 DP03 EH16 EM05

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 真空に保持可能なチャンバーと、 前記チャンバー内に互いに対向して設けられ、その間に
    被処理基板が配置される一対の電極と、 これら一対の電極の間に電界を形成する電界形成手段
    と、 チャンバー内に処理ガスを供給する処理ガス供給手段
    と、 前記一対の電極間に、電界方向と直交しかつ一方向に向
    かう磁場を形成する磁場形成手段と、 前記磁場形成手段を、磁場形成状態と、前記電極間の少
    なくとも基板配置部分が実質的に無磁場となる無磁場状
    態との間で切り換える切換手段とを具備し、前記処理空
    間に電極に対して平行に被処理基板が配置されて、マグ
    ネトロンプラズマ処理が施されることを特徴とするマグ
    ネトロンプラズマ処理装置。
  2. 【請求項２】 処理途中に、前記磁場形成手段を前記磁
    場形成状態にしたマグネトロンプラズマ処理から、前記
    磁場形成手段を前記無磁場状態にしたプラズマ処理へ、
    所定のタイミングで切り換えるように前記切換手段を制
    御する制御手段をさらに具備することを特徴とする請求
    項１に記載のマグネトロンプラズマ処理装置。
  3. 【請求項３】 前記磁場形成手段は、永久磁石からなる
    複数のセグメント磁石を前記チャンバーの周囲にリング
    状に配置してなるリング磁石を有することを特徴とする
    請求項１または請求項２に記載のマグネトロンプラズマ
    処理装置。
  4. 【請求項４】 前記切換手段は、前記リング磁石をダイ
    ポール状態とマルチポール状態との間で切り換えて、前
    記磁場形成状態と前記無磁場状態とを実現することを特
    徴とする請求項３に記載のマグネトロンプラズマ処理装
    置。
  5. 【請求項５】 前記切換手段は、前記リング磁石を構成
    する各セグメント磁石の磁極を切り換える機構を有して
    いることを特徴とする請求項４に記載のマグネトロンプ
    ラズマ処理装置。
  6. 【請求項６】 前記リング磁石を前記チャンバーの円周
    方向に沿って回転させる回転手段をさらに具備すること
    を特徴とする請求項３ないし請求項４のいずれか１項に
    記載のマグネトロン処理装置。
  7. 【請求項７】 一対の電極間の処理空間に被処理基板を
    配置し、前記電極間に電界を形成するとともに、電界方
    向と直交しかつ一方向に向かう磁場を形成して前記基板
    にマグネトロンプラズマ処理を施す第１工程と、 前記第１工程の後、前記処理空間を実質的に無磁場状態
    に切り換えてプラズマ処理を施す第２工程とを有するこ
    とを特徴とするマグネトロンプラズマ処理方法。
  8. 【請求項８】 前記第２工程への切換は、前記第１工程
    により基板処理が処理全体の５０〜９０％終了した段階
    で実施されることを特徴とする請求項７に記載のマグネ
    トロンプラズマ処理方法。
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