JPH06279984A - プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラズマ中に電磁波動を発生させることによ
り高密度のプラズマが生成される磁化プラズマによるプ
ラズマ処理装置を提供する。 【構成】 筒状に形成された真空容器２の中心軸方向に
磁気コイル６から磁場を印加すると共に，該真空容器２
内にＲＦアンテナ４から高周波電力を印加して，該真空
容器２内に導入された処理ガスをプラズマ化し，該プラ
ズマにより上記真空容器２内の中心軸方向に配置された
被処理物１０をプラズマ処理するプラズマ処理装置であ
って，上記真空容器２の中心軸方向の一端に容器外方向
に向けて略半球状に形成された誘電体ドーム部３を設
け，該誘電体ドーム部３の先端外周部の至近位置に１ル
ープに形成されたＲＦアンテナ４を配設してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，半導体プロセス等に用
いられるプラズマ処理装置に係り，発生させたプラズマ
から生成されるイオン等によって半導体基板等の被処理
物に対してエッチング，ＣＶＤ等の精密処理を行うもの
で，特に，プラズマ中に電磁波動（異常波）を発生させ
ることにより高周波エネルギーを効率よくプラズマに与
えて高密度プラズマを得る磁化プラズマを利用したプラ
ズマ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年，半導体製造における高集積化の要
求と同時に経済性が求められる結果，細密加工と半導体
基板の大口径化が必要となり，その加工を行うプラズマ
処理装置は，大口径で高密度且つ均一なプラズマ発生が
要求されている。高密度のプラズマ発生を得る手段とし
て，プラズマ周波数を越える周波数の高周波エネルギー
をプラズマ内に吸収させることが有効で，プラズマに磁
場を印加する磁化プラズマの特性を利用することがなさ
れる。このような磁化プラズマとして，ＥＣＲ（電子サ
イクロトロン共鳴）プラズマやヘリコン波プラズマが知
られている。ＥＣＲプラズマによるプラズマ処理装置は
高機能の装置として定評があるものの，ＥＣＲ条件を得
るために高い磁場を必要とし，この高磁場の制御や大口
径プラズマを得るための磁気コイルの大型化などの問題
がある。一方，ヘリコン波プラズマによるプラズマ処理
装置は，磁場が印加された真空容器内にＲＦアンテナか
ら高周波電力を導入してプラズマを発生させることを特
徴とし，ＥＣＲプラズマ処理装置のごとく高磁場を必要
とせず，低磁場下でプラズマを発生させることができ，
上記半導体プロセスにおいて要求される大口径，高密度
プラズマの発生源として注目されている。このヘリコン
波プラズマを利用したプラズマ処理装置の従来例を図１
０に示す。図１０において，ヘリコン波プラズマ処理装
置３０は，石英ガラス等によって円筒状に形成された反
応室３１の外周位置に，該反応室３１内に高周波電源３
９からの高周波電力を印加するＲＦアンテナ３２が配置
されると共に，反応室３１内の軸方向に磁場を印加する
磁気コイル３３が配置されている。該反応室３１はプロ
セス室３７に連通しており，プロセス室３７に設けられ
た排気ポート３５から真空排気がなされ，反応室３１と
プロセス室３７とで真空容器を形成している。また，プ
ロセス室３７には処理ガスを導入するガス導入ポート３
４と，被処理物３８を載置する載置台３６とが設けられ
ている。

【０００３】上記構成において，磁場コイル３３からの
磁場と，ＲＦアンテナ３２からの高周波電力とによりガ
ス導入ポート３４からプロセス室３７内に導入された処
理ガスをプラズマ化させ，磁場及び電場の印加をヘリコ
ン波発生条件に一致させるとプラズマ中にヘリコン波
（異常波の一種）が発生し，ランダウ減衰によりプラズ
マ中の電子がヘリコン波からエネルギーを吸収して高密
度のプラズマが生成される。このプラズマによって生成
されたイオン等は，磁場方向に沿って反応室３１からプ
ロセス室３７に輸送され，被処理物３８に対して効率よ
くエッチング等のプラズマ処理がなされる。上記のよう
に構成されるヘリコン波プラズマ装置は，電磁誘導作用
による電界励起により初期プラズマを発生させ，印加さ
れる磁場によってプラズマ中に発生する電磁波動（ヘリ
コン波）が励起され，この電磁波動のランダウ減衰によ
って電界のエネルギーをプラズマ中の電子に有効に与え
ることができ，低磁場下でも高密度のプラズマが生成で
きる特徴を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記ヘ
リコン波プラズマ処理装置は，効率的に高密度プラズマ
を得ることができるものの以下に示すような問題点を有
していた。 （１）プラズマ内にヘリコン波を発生させるために少な
くともヘリコン波の半波長（通常８〜１５cm）以上の磁
力線方向に長い円筒状のプロセスチューブ（反応室３
１）を必要とするため，装置全体を小型化し難いこと。 （２）反応室３１の外周位置にＲＦアンテナ３２を配設
しているため，ＲＦアンテナ３２に流れる電流によりＲ
Ｆアンテナ３２にプラズマに対する電位が生じ，ＲＦア
ンテナ３２近傍の反応室３１に電子が集まり負電荷が溜
まる結果，イオンを吸引して反応室壁がスパッタされ，
石英ガラス等の誘電体で形成された反応室３１の誘電体
成分がプラズマ中に混入する。例えば，アルミニウムの
エッチングを行う場合に，石英ガラスの成分である酸素
が混入すると，アルミニウム表面にアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ
₃ ）が生成され，強固なアルミナ膜によりエッチング処
理が阻害される。 （３）円筒形の反応室３１で生成されたプラズマ粒子を
プロセス室３７に輸送するため，大面積のプラズマ処理
を行う場合に発散磁場によりプラズマ密度の低下，イオ
ンの方向性の乱れ等が生じて均一なプラズマ処理が困難
であること。 本発明は，上記従来装置の問題点に鑑みて創案されたも
ので，プラズマ中に電磁波動を発生させることにより高
密度のプラズマが生成されるプラズマ生成プロセスの特
性を生かしつつ，上記問題点を解決することができるプ
ラズマ処理装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が採用する手段は，筒状に形成された真空容器
の中心軸方向に磁気コイルから磁場を印加すると共に，
該真空容器内にＲＦアンテナから高周波電力を印加し
て，該真空容器内に導入された処理ガスをプラズマ化
し，該プラズマにより上記真空容器内に配置された被処
理物をプラズマ処理するプラズマ処理装置において，上
記真空容器の中心軸方向の一端に容器外方向に向けて略
半球状に形成された誘電体ドーム部を設け，該誘電体ド
ーム部の先端近傍外側に１ループに形成されたＲＦアン
テナを配設してなることを特徴とするプラズマ処理装置
として構成されている。

【０００６】

【作用】従来のヘリコン波プラズマ装置において，プラ
ズマ中に発生する電磁波動の波長を決定するＲＦアンテ
ナはヘリコン波の波長に一致する位置に配置され，電磁
誘導作用によりヘリコン波を発生させるため，図２に示
すようにヘリコン波の電界成分の間隔を隔ててヘリコン
波の電流成分波長Ｌに一致する２ループに形成されたＲ
Ｆアンテナが配置される。このようなＲＦアンテナ配置
の必要性から反応室は円筒状に形成しなければならなか
った。ところが，本願発明者らはＲＦアンテナにヘリコ
ン波の波長を決定するループ間隔Ｌを与えなくとも，１
ループに形成されたＲＦアンテナを誘電体で形成される
プロセスチューブ（反応室）に近づけることによりプラ
ズマ内に電磁波動を発生させ得ることを見出した。この
１ループのＲＦアンテナを上記プロセスチューブに近づ
けてプラズマ内に高周波電力を印加すると，プラズマ反
応室の形状に応じて最も安定するモードでプラズマ内に
電磁波動が発生する。従って，ヘリコン波プラズマ生成
のために必要とした円筒状の反応室を形成することな
く，被処理物が配置される真空容器内にプラズマを発生
させることが可能となる。

【０００７】そこで，本発明では，真空容器の中心軸方
向の一端に真空容器の外方向に略半球状に突出する誘電
体ドーム部を形成し，この誘電体ドーム部の先端近傍の
外側位置に１ループに形成されたＲＦアンテナを配置し
て高周波電力を真空容器内に印加すると共に，上記中心
軸方向に磁場を印加することにより，真空容器内の中心
軸上にプラズマが生成される。上記の構成によって真空
容器内に発生させた電磁波動を伴う高密度プラズマから
生成されるイオン等は，磁場方向に輸送されて被処理物
に照射されが，輸送距離が短いため，均一性，方向性に
優れたプラズマ照射がなされる。また，ＲＦアンテナは
プラズマ発生領域から外れた位置に配置できるので，プ
ラズマとＲＦアンテナとの間の電位差によって生じる誘
電体ドーム部（従来例の反応室に相当する）のスパッタ
リングが少なく不純物の真空容器内への混入は低減され
る。

【０００８】

【実施例】以下，添付図面を参照して，本発明を具体化
した実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，
以下の実施例は本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定するものではない。ここに，図１
は本発明の第１実施例に係るプラズマ処理装置の構成を
示す模式図，図２は実施例に係る１ループＲＦアンテナ
と従来の２ループＲＦアンテナとを比較してプラズマ密
度及びイオンスパッタによる不純物混入の差を検証する
実験構成の比較説明図，図３は図２に示す構成により測
定したプラズマ密度の変化を示すグラフ，図４は図２に
示す構成により測定した誘電体ドーム部のスパッタの低
減効果を示す説明図，図５は誘電体ドーム部の形状とＲ
Ｆアンテナ配設位置とを決定する実験を説明する概略構
成図とプラズマ密度分布グラフ，図６は第２実施例に係
るプラズマ処理装置の構成を示す模式図，図７は第２実
施例構成によるプラズマ密度上昇の効果を示す測定デー
タグラフ，図８は実施例に係るＲＦアンテナの別実施態
様を示す模式図，図９は実施例に係る誘電体ドーム部の
別実施態様を示す模式図である。図１において，筒状に
形成された真空容器２は排気ポート８から排気されて所
定の真空状態が得られるように構成されており，この真
空容器２の中心軸１１上の一端に石英ガラスによって略
半球状に形成された誘電体ドーム部３が取り付けられて
いる。誘電体ドーム部３の外側には磁気コイル６が中心
軸１１と同心に配置され，真空容器２内の中心軸方向に
磁場を印加させる。また，誘電体ドーム部３の先端近傍
の外側位置には同じく中心軸１１と同心に１ループを形
成させたＲＦアンテナ４が配置され（図１（ｂ）にＲＦ
アンテナ４の平面図を示す），真空容器２内に高周波電
源５からの高周波電力を印加する。更に，真空容器２内
の中心軸１１上には被処理物１０を載置する載置台９が
配置され，真空容器２の所定位置には処理ガスを真空容
器２内に導入するガス導入ポート７が接続されている。

【０００９】上記構成において，真空容器２内にガス導
入ポート７から処理ガスを導入し，磁気コイル６からの
磁場とＲＦアンテナ４からの高周波電力とを印加する
と，真空容器２内で上記処理ガスがプラズマ化する。こ
のプラズマによって生成されたイオン等のプラズマ粒子
は，磁場による磁力線方向に輸送されて載置台９上に載
置された被処理物１０に照射され，所定のプラズマ処理
がなされる。プラズマ処理装置において，処理速度及び
処理精度が重要なポイントであり，これをより小型の装
置で行い得ることが望まれている。処理速度はプラズマ
密度に係り，先に示したヘリコン波プラズマ処理装置は
低磁場下で高密度のプラズマが生成できる装置として有
用なものであったが，従来構成では長い円筒状に形成さ
れたプロセスチューブ（反応室）を使用するため，処理
精度や小型化の点で問題を有していることは先に述べ
た。このヘリコン波プラズマ処理装置のようなプラズマ
内に発生させる異常波を利用したプラズマ処理装置の有
効性を生かしつつ問題点を解決する装置として，本実施
例に示す上記構成がなされたもので，従来構成になるヘ
リコン波プラズマ処理装置（図１０）と比較した実験結
果を示しつつ，上記実施例構成の意義とその有効性につ
いて以下に説明する。

【００１０】（１）プロセスチューブの廃止とＲＦアン
テナ４の配設位置 図２，図３はＲＦアンテナの配設位置によるプラズマ密
度の変化状態を，従来構成になる２ループのヘリコン波
用のＲＦアンテナと，本実施例になる１ループＲＦアン
テナとで比較したものである。プロセスチューブ２０内
のガス圧を３ｍＴｏｒｒ，プロセスチューブ２０中心で
の磁場強度を３００Ｇ（磁気コイルは図示せず），１ル
ープの直径１５０mmのＲＦアンテナ２１または２２に１
３．５６ＭHz，１ｋＷの高周波電力を供給した場合での
プラズマ下流側（図示右側）のプラズマ密度を測定し
た。図２（ａ）に示す従来構成では，２ループＲＦアン
テナ２２のループ間隔Ｐがヘリコン波の波長を決定する
ため，プロセスチューブ２０内にヘリコン波を適正位置
に発生させるためには，２ループＲＦアンテナ２２のプ
ロセスチューブ２０端からの距離Ｌが重要で，上の実験
では図３に示すように距離Ｌによるプラズマ密度の変動
が著しい。一方，図２（ｂ）に示す本実施例構成に係る
１ループＲＦアンテナ２１の場合では，配設位置にかか
わらず高いプラズマ密度が得られる。上記１ループＲＦ
アンテナ２１の配設位置は，プロセスチューブ２０から
外れても，プロセスチューブ２０端の至近位置であれば
プロセスチューブ２０内に高周波電力の導入がなされる
ため，高密度プラズマの発生がみられる。但し，プロセ
スチューブ２０から離れた位置ではプラズマの発生は得
られない。上記のごとき１ループＲＦアンテナによるプ
ラズマ発生は，所定の高周波をプラズマ発生領域内に導
入させると，プラズマ自身が波長を決定する電磁波動
（異常波）が発生して，この電磁波動のエネルギーがプ
ラズマ中の電子に与えられるため高密度のプラズマが生
成される。上記実験の結果から，本実施例では図１に示
すようなプロセスチューブに代わる誘電体ドーム部３
と，これに至近位置で配置された１ループのＲＦアンテ
ナ４の構成が採用される。この構成によって，プロセス
チューブがほぼ省略できるため，装置全体の小型化が実
現される。

【００１１】（２）ＲＦアンテナ電位による真空容器内
への不純物混入の低減 従来構成において，ＲＦアンテナ２２が配設された位置
のプロセスチューブ２０内は高密度のプラズマが発生し
ている外周部であるため，ＲＦアンテナ２２に生じる高
周波的に高い電位によりプラズマ内の電子が加速され，
ＲＦアンテナ２２下のプロセスチューブが帯電し直流的
な負電圧が発生する。この電位とプラズマとの電位差に
よりプラズマ中のイオンがＲＦアンテナ２２方向に加速
される結果，イオンによりプロセスチューブ２０の管壁
がスパッタされる。プロセスチューブ２０は通常石英ガ
ラスによって形成されているので，珪素や酸素などのプ
ラズマ処理を行う上での不純物が真空容器内に放出さ
れ，プラズマ処理に影響を及ぼす。このようなＲＦアン
テナ２２に生じる電位による真空容器内への不純物の混
入を，本実施例構成では低減できることを図２及び図４
に示す実験結果に基づいて説明する。図２（ａ），
（ｂ）の各状態でプロセスチューブ２０内にプラズマが
発生しているときのプロセスチューブ２０管壁のイオン
スパッタの状況を観測するため，管壁がスパッタされた
ときの酸素イオン発光（４４１４Å）の強度を測定し
た。処理ガスはアルゴンガスとし，各ＲＦアンテナ２
１，２２への高周波電力を増加させたときの発光ピーク
強度を測定したグラフを図４に示す。同図に示されるよ
うに，２ループＲＦアンテナ２２の場合（ａ）に比べて
１ループＲＦアンテナ２１の場合（ｂ）の方が酸素イオ
ン発光が少なく，スパッタされる度合いが少ないことが
わかる。本実施例では図１に示すようなプロセスチュー
ブに代わる誘電体ドーム部３と，その先端部に至近位置
で配置されたＲＦアンテナ４の構成がなされるため，Ｒ
Ｆアンテナ４の位置はプラズマ発生領域の中心から外
れ，誘電体ドーム部３がイオンによりスパッタされる度
合いは上記実験構成より更に少なく，真空容器２内への
不純物の混入は低減される。

【００１２】（３）プラズマ密度分布の均一化と被処理
物への照射方向性 図５は従来構成のプロセスチューブ（反応室）に代わる
誘電体ドーム部の形状とＲＦアンテナの配設位置とを変
化させたときのプラズマ密度分布の変化から，誘電体ド
ーム部の最適形状と，ＲＦアンテナの最適位置を求めた
実験結果を示すものである。プラズマ密度分布は，図５
（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように載置台２４上より５０
mmプラズマ側の中心軸Ｏと直交するラインＡ上で測定プ
ローブを移動させて電子密度分布（Ｎｅ）を測定するこ
とにより観測しした。その測定グラフは各構成略図の下
にそれぞれ示されている。図５において，筒状に形成さ
れた真空容器２３の中心軸Ｏ上の端部に形状の異なる誘
電体ドーム部２５ａ，２５ｂ，２５ｃを取り付けて，磁
気コイル２７から磁場を印加すると共に，ＲＦアンテナ
２６ａ，２６ｂ，２６ｃの配設位置を変化させている。
真空容器２３内に配置された載置台２４の位置は各状態
に共通である。

【００１３】図５（ａ）に示す状態は従来構成に近い構
成で，プラズマ密度分布が一様でないが，１ループＲＦ
アンテナによるプラズマ内の電磁波動の発生は，波動の
波長に一致させる必要がないので，図５（ｂ）に示す位
置にＲＦアンテナ２６ｂを配設すると，プラズマ密度分
布の均一化が改善された。上記電磁波動はプラズマ発生
位置の形状とＲＦアンテナ位置によってプラズマ自身が
安定モードを決定すると考えられるため，図５（ｃ）に
示すように誘電体窓２６ｃの高さを短くした形状にした
ところ，より均一なプラズマ密度分布が得られた。この
ときの誘電体窓２６ｃの高さは１００mmであった。図５
（ｃ）に示す構成では，プラズマ粒子の輸送距離が近く
なることから載置台２４上に載置される被処理物に対す
るプラズマ粒子の入射方向性がよくなり，エッチングや
成膜の精度を向上させたプラズマ処理を行うことができ
る。上記（１）（２）（３）の各項に説明した実験結果
に基づいて図１に示した本実施例構成は構成されてお
り，低磁場下で高密度プラズマが得られるヘリコン波プ
ラズマ処理装置の利点を更に向上させると共に，同装置
の問題点であった真空容器内への不純物の混入及びプラ
ズマ密度分布及び方向性の改善を達成し，装置全体の小
型化を実現させることができた。

【００１４】次に、上記実施例（図１）の構成を変化さ
せ，より高密度のプラズマ発生が得られる第２実施例構
成について説明する。尚，第１実施例構成と共通する要
素には同一の符号を付して，その説明は省略する。図６
に示す第２実施例構成では，磁気コイル６ａが載置台９
側に寄せて配置されている。この構成によるプラズマ密
度の上昇効果を図７に示す実測データに基づいて説明す
る。図６において，破線で示す磁気コイル６の位置は先
の実施例構成（図１）における配設位置，実線で示す磁
気コイル６ａの位置が本実施例構成における配設位置で
ある。この２例の磁気コイル６，６ａの配設位置におけ
る中心軸１１上のプラズマ中の電子密度（Ｎｅ）を測定
したグラフが図７である。図７に示す測定グラフにおい
て，ＲＦアンテナ４の配設位置を起点０として載置台９
方向に中心軸１１上での電子密度を測定した。測定デー
タを採取したプラズマ発生条件は，真空容器２内に導入
したアルゴンガス圧Ａｒ＝３ｍＴｏｒｒ，ＲＦアンテナ
４から導入される高周波電力１．２ｋＷ（１３．５６Ｍ
Hz），磁気コイル６または６ａによる中心軸１１上での
磁場強度２６０Ｇａｕｓｓである。磁気コイル６が破線
位置に配設されている場合での電子密度は，図７の点線
で示す分布を示し，本実施例になる磁気コイル６ａ位置
では，実線で示す分布を示すことが確認された。点線で
示す第１実施例構成での磁気コイル６の配設位置でも高
密度のプラズマ発生が認められるが，本実施例構成での
磁気コイル６ａの配設位置では，更に高密度のプラズマ
発生が得られた。上記磁気コイル６または６ａの配設位
置の選択は，プラズマ処理の種類によって最適のプラズ
マ密度及び密度分布，あるいは被処理物への磁気の影響
等を考慮して決定される。

【００１５】次いで，本発明におけるＲＦアンテナ及び
該ＲＦアンテナからの高周波電力を真空容器内に導入す
る誘電体ドーム部の別実施態様について説明する。ま
ず，図８に示すＲＦアンテナの実施態様は，ＲＦアンテ
ナから真空容器内への高周波電力の輻射面積を大きくし
て，真空容器内に大口径のプラズマ発生を得ることを目
的とするものである。図８（ａ）に示す実施例では，真
空容器２ａの中心軸に頂部を一致させた円錐形状の誘電
体ドーム部１２が真空容器２ａに取り付けられており，
この誘電体ドーム部１２の円錐部分に添って板面を１ル
ープの円錐形状に形成したＲＦアンテナ４ａが配設され
ている。また，図８（ｂ）に示す実施例では，同様に誘
電体ドーム部１２の円錐部分に添って導体ループを列設
したＲＦアンテナ４ｂを配設して構成されている。この
ようなＲＦアンテナ４ａまたは４ｂの構成は，近来とみ
に大口径ウェハの状態でのプラズマ処理が要求される半
導体集積回路の生産プロセスに有効である。また，図９
に示す誘電体ドーム部の実施態様は，真空容器内に発生
させるプラズマの形状を変化させ，その結果，プラズマ
中に発生する電磁波動（異常波）の波長分布を変化さ
せ，プラズマの密度分布をプラズマ処理の利用目的に対
応した最適状態を得ることを目的とするものである。図
９（ａ）に示す実施例では，円錐状のドーム部を有する
誘電体ドーム部１２ａの真空容器２ａ側に凹部が形成さ
れている。この形態では，発生するプラズマの密度分布
は中心部（凹部位置）が高い分布状態が得られる。ま
た，図９（ｂ）に示す実施例では，円錐状のドーム部を
有する誘電体ドーム部１２ｂの真空容器２ａ側に凸部が
形成されている。この形態では，発生するプラズマの分
布密度は凸部を中心とする周辺部が高い分布状態が得ら
れる。上記ＲＦアンテナ及び誘電体ドームの形態を適宜
変化させることにより，プラズマ処理の利用目的に対応
するプラズマ発生の状態をコントロールすることができ
る。以上の説明の如く本発明になるプラズマ処理装置で
は，プラズマ形状，磁場形状，アンテナ形状，高周波出
力をそれぞれに変化させることによってプラズマ中に誘
起される電磁波重力の波長及び速度の分布を調整できる
ことを示した。従って，適用するプラズマ処理の状態に
対応して各条件を適宜変化させて最適化させることがで
きる。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば，１ル
ープに形成されたＲＦアンテナから真空容器内に高周波
電力を印加し，真空容器内にプラズマを発生させると共
にプラズマ内に電磁波動（異常波）を誘起させる。この
電磁波動を伴うプラズマ生成より高密度プラズマを発生
させることができる。従来のヘリコン波（異常波の一
種）によるプラズマ生成と異なり，ヘリコン波波長に一
致させるＲＦアンテナ及び反応室の構成が不要となるた
め，プラズマ処理を行う真空容器内に直接プラズマを生
成させることが可能となる。従って，真空容器内に発生
させた電磁波動を伴う高密度プラズマから生成されるイ
オン等は，磁場方向に輸送されて被処理物に照射され，
その輸送距離が短くなるため，均一性，方向性に優れた
プラズマ照射がなされる。また，ＲＦアンテナはプラズ
マ発生領域から外れた位置に配置できるので，プラズマ
とＲＦアンテナとの間の電位差によって生じる誘電体窓
（従来例の反応室に相当する）のスパッタリングが少な
く不純物の真空容器内への混入は低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例に係るプラズマ処理装置
の構成を示す模式図。

【図２】 実施例に係る１ループＲＦアンテナと従来の
２ループＲＦアンテナとを比較してプラズマ密度及びイ
オンスパッタによる不純物混入の差を検証する実験構成
の比較説明図。

【図３】 図２に示す構成により測定したプラズマ密度
の変化を示すグラフ。

【図４】 図２に示す構成により測定した誘電体ドーム
部のスパッタの低減効果を示す説明図。

【図５】 誘電体ドーム部の形状とＲＦアンテナ配設位
置を決定する実験結果を説明する概略構成図とプラズマ
密度分布グラフ。

【図６】 本発明の第２実施例に係るプラズマ処理装置
の構成を示す模式図。

【図７】 第２実施例構成によるプラズマ密度の上昇効
果を第１実施例構成と比較して示す実測データグラフ。

【図８】 ＲＦアンテナの別実施態様の構成を示す模式
図。

【図９】 誘電体ドーム部の別実施態様の構成を示す模
式図。

【図１０】 従来例構成に係るプラズマ処理装置の構成
を示す模式図。

【符号の説明】

１，１５…プラズマ処理装置 ２，２ａ…真空容器 ３，１２，１２ａ，１２ｂ，２５ｃ…誘電体ドーム部 ４，４ａ，４ｂ，１３ａ，１３ｂ，２６ｃ…ＲＦアンテ
ナ ５…高周波電源 ６，６ａ…磁気コイル ７…ガス導入ポート ８…排気ポート ９…載置台 １０…被処理物 １１…中心軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状に形成された真空容器の中心軸方向
   に磁気コイルから磁場を印加すると共に，該真空容器内
   にＲＦアンテナから高周波電力を印加して，該真空容器
   内に導入された処理ガスをプラズマ化し，該プラズマに
   より上記真空容器内に配置された被処理物をプラズマ処
   理するプラズマ処理装置において，上記真空容器の中心
   軸方向の一端に容器外方向に向けて略半球状に形成され
   た誘電体ドーム部を設け，該誘電体ドーム部の先端近傍
   外側に１ループに形成されたＲＦアンテナを配設してな
   ることを特徴とするプラズマ処理装置。