JPH0834208B2 - プラズマ処理装置、及びその方法 - Google Patents
プラズマ処理装置、及びその方法Info
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- JPH0834208B2 JPH0834208B2 JP1164037A JP16403789A JPH0834208B2 JP H0834208 B2 JPH0834208 B2 JP H0834208B2 JP 1164037 A JP1164037 A JP 1164037A JP 16403789 A JP16403789 A JP 16403789A JP H0834208 B2 JPH0834208 B2 JP H0834208B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラズマ処理装置、及びその方法に係り、特
に、マイクロ波放電により生成したプラズマを利用し、
試料表面に薄膜生成，エッチング，スパツタリング，プ
ラズマ酸化等を行うに好適なプラズマ処理装置、及びそ
の方法に関する。
に、マイクロ波放電により生成したプラズマを利用し、
試料表面に薄膜生成，エッチング，スパツタリング，プ
ラズマ酸化等を行うに好適なプラズマ処理装置、及びそ
の方法に関する。
マイクロ波放電により生成したプラズマを利用して薄
膜を生成するプラズマ処理装置に関する従来技術として
は、例えば、特開昭60−202942号公報、及び特開昭61−
284098号公報に記載された技術が知られている。
膜を生成するプラズマ処理装置に関する従来技術として
は、例えば、特開昭60−202942号公報、及び特開昭61−
284098号公報に記載された技術が知られている。
特に、第１の従来技術である特開昭60−202942号公報
に記載されているプラズマ処理装置は、マイクロ波の導
入方向と磁界の方向とが一致するように構成されてい
る。以下、このような構成の従来技術を図面により説明
する。
に記載されているプラズマ処理装置は、マイクロ波の導
入方向と磁界の方向とが一致するように構成されてい
る。以下、このような構成の従来技術を図面により説明
する。
第15図は技術の原理を説明するためのもので、第16図
は第１の従来技術の構成を示すものである。該図におい
て、１はマイクロ波、２は磁界、３は電子サイクロトロ
ン共鳴（Electron Cyclotron Resonance,以下、ECRとい
う）領域、４は導波管、５はマイクロ波導入窓、６は試
料室、７は試料、８は試料台、９は第２のガス（材料ガ
ス）、10は真空排気管、11は磁場発生手段、12は第１の
ガス（プラズマ用ガス）である。
は第１の従来技術の構成を示すものである。該図におい
て、１はマイクロ波、２は磁界、３は電子サイクロトロ
ン共鳴（Electron Cyclotron Resonance,以下、ECRとい
う）領域、４は導波管、５はマイクロ波導入窓、６は試
料室、７は試料、８は試料台、９は第２のガス（材料ガ
ス）、10は真空排気管、11は磁場発生手段、12は第１の
ガス（プラズマ用ガス）である。
従来技術によるプラズマ処理装置は、第16図に示すよ
うに、磁場発生手段11により発生する磁界２の分布が、
マイクロ波１の進行方向に、磁界２の強さが弱くなつて
いく発散磁界であり、その途中に第15図に示すようなEC
Rを引き起す面が薄く存在するように構成されている。
このようなECR面を生じる従来技術のプラズマ処理装置
の具体例を第16図を用いて説明する。
うに、磁場発生手段11により発生する磁界２の分布が、
マイクロ波１の進行方向に、磁界２の強さが弱くなつて
いく発散磁界であり、その途中に第15図に示すようなEC
Rを引き起す面が薄く存在するように構成されている。
このようなECR面を生じる従来技術のプラズマ処理装置
の具体例を第16図を用いて説明する。
従来技術によるプラズマ処理装置は、第16図に示すよ
うに、図示しない排気装置により真空排気管10を介し
て、その内部が矢印の如く真空排気される試料室６と、
この試料室６にマイクロ波１を導入する導波管４、及び
試料室６の上部に形成されたマイクロ波導入窓５と、試
料室６の外部に備えた磁場発生手段11とにより構成され
ている。また、試料室６内には、処理すべき試料７を保
持する試料台８が設けられ、試料７の処理に必要な材料
ガスである第２のガス９、及びプラズマに生成に必要な
第１のガス12が試料室６内に導かれるように構成されて
いる。
うに、図示しない排気装置により真空排気管10を介し
て、その内部が矢印の如く真空排気される試料室６と、
この試料室６にマイクロ波１を導入する導波管４、及び
試料室６の上部に形成されたマイクロ波導入窓５と、試
料室６の外部に備えた磁場発生手段11とにより構成され
ている。また、試料室６内には、処理すべき試料７を保
持する試料台８が設けられ、試料７の処理に必要な材料
ガスである第２のガス９、及びプラズマに生成に必要な
第１のガス12が試料室６内に導かれるように構成されて
いる。
このように構成されたプラズマ処理装置において、EC
R領域３は試料７の上部空間に生じ、このECR領域３で生
成されたプラズマが、試料７の表面に到達して、所定の
処理を試料７に対して行うことになる。
R領域３は試料７の上部空間に生じ、このECR領域３で生
成されたプラズマが、試料７の表面に到達して、所定の
処理を試料７に対して行うことになる。
次に、第２の従来技術の特開昭61−284098号公報に記
載のプラズマ処理装置は、横磁場型マイクロ波プラズマ
処理装置に関するもので、プラズマ発生室に入れるマイ
クロ波を磁場と直交させている。
載のプラズマ処理装置は、横磁場型マイクロ波プラズマ
処理装置に関するもので、プラズマ発生室に入れるマイ
クロ波を磁場と直交させている。
前記第１の従来技術は、磁界２で発生するECR領域３
の深さｌが非常に小さく、マイクロ波１が、このECR領
域３の深さｌの方向に進むため、ECR領域３の中におけ
るマイクロ波１のエネルギーの吸収効率が悪いという問
題点があつた。また、前記第１の従来技術は、試料室６
の上部、すなわち、試料７の上方にマイクロ波導入窓５
を必要とするため、例えば、この状態で試料台８にRF電
源の交流を印加しようとする場合、試料７上方のマイク
ロ波導入窓５側に、プラズマ流を通すためメツシユ状の
対向電極を設けるが、プラズマの一部がメツシユ状の対
向電極によつてさえぎられ、試料７上にメツシユの影が
プリントされて模様が生じるという欠点があつた。その
ため、対向電極を試料７の上方に一様に設けることがで
きず、試料７に均一に交流電界を作用させることができ
ないため、試料７に対する成膜膜厚分布が不均一になる
等、試料７に対する処理を均一に行うことができないと
いう問題点があつた。
の深さｌが非常に小さく、マイクロ波１が、このECR領
域３の深さｌの方向に進むため、ECR領域３の中におけ
るマイクロ波１のエネルギーの吸収効率が悪いという問
題点があつた。また、前記第１の従来技術は、試料室６
の上部、すなわち、試料７の上方にマイクロ波導入窓５
を必要とするため、例えば、この状態で試料台８にRF電
源の交流を印加しようとする場合、試料７上方のマイク
ロ波導入窓５側に、プラズマ流を通すためメツシユ状の
対向電極を設けるが、プラズマの一部がメツシユ状の対
向電極によつてさえぎられ、試料７上にメツシユの影が
プリントされて模様が生じるという欠点があつた。その
ため、対向電極を試料７の上方に一様に設けることがで
きず、試料７に均一に交流電界を作用させることができ
ないため、試料７に対する成膜膜厚分布が不均一になる
等、試料７に対する処理を均一に行うことができないと
いう問題点があつた。
又、前記した第２の先行技術では、プラズマ発生室内
にECR領域があり、ここで発生したプラズマを処理室に
導き薄膜生成するものであるが、ここで問題は、ECR領
域面が試料台よりも遠く離れたプラズマ発生室にあるた
め、プラズマ輸送中に活性度が失われ、このため、活性
プラズマ種による試料の薄膜生成処理ができないという
欠点があつた。
にECR領域があり、ここで発生したプラズマを処理室に
導き薄膜生成するものであるが、ここで問題は、ECR領
域面が試料台よりも遠く離れたプラズマ発生室にあるた
め、プラズマ輸送中に活性度が失われ、このため、活性
プラズマ種による試料の薄膜生成処理ができないという
欠点があつた。
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的と
するところは、ECR領域におけるマイクロ波エネルギー
の吸収効率が高く、試料に均一な電界を印加させること
を可能としたプラズマ処理装置、及びその方法を提供す
るにある。
するところは、ECR領域におけるマイクロ波エネルギー
の吸収効率が高く、試料に均一な電界を印加させること
を可能としたプラズマ処理装置、及びその方法を提供す
るにある。
又、本発明の別の目的は、複数枚の試料を同時にプラ
ズマ処理でき生産性を向上させることのできるプラズマ
処理装置、及びその方法を提供するにある。
ズマ処理でき生産性を向上させることのできるプラズマ
処理装置、及びその方法を提供するにある。
本発明の目的は、鉄心付磁場発生手段を有し、かつ、
マイクロ波導入手段を、マイクロ波が試料室内に電子サ
イクロトロン共鳴領域の面に沿つた長手方向に伝播する
ように導入される位置に設けたプラズマ処理装置、鉄心
付磁場発生手段を有することは勿論、試料室は、試料台
の長手方向側の一方にマイクロ波導入手段を有し、該マ
イクロ波導入手段からのマイクロ波が、電子サイクロト
ロン共鳴領域の面に沿つて長手方向に伝播するように前
記試料室内に導入されるプラズマ処理装置、マイクロ波
導入手段を、マイクロ波が前記鉄心付磁場発生手段によ
る前記試料室内の磁界と直交、またはほぼ直交する方向
より導入する位置に設けたプラズマ処理装置、試料室
は、試料台の長手方向側の一方にマイクロ波導入手段を
有し、該プラズマ波導入手段からのマイクロ波が、鉄心
付磁場発生手段による前記試料室内の磁界と直交、また
はほぼ直交する方向より導入されるプラズマ処理装置、
及び、マイクロ波を、試料室内に鉄心付磁場発生手段に
よる磁界により生じる電子サイクロトロン共鳴領域の面
に沿つた長手方向に伝播するように導入してプラズマを
生成し試料表面を処理するプラズマ処理方法、マイクロ
波を、鉄心付磁場発生手段による試料室内の磁界と直
交、またはほぼ直交する方向より導入してプラズマを生
成し試料表面を処理するプラズマ処理方法とすることに
より達成される。
マイクロ波導入手段を、マイクロ波が試料室内に電子サ
イクロトロン共鳴領域の面に沿つた長手方向に伝播する
ように導入される位置に設けたプラズマ処理装置、鉄心
付磁場発生手段を有することは勿論、試料室は、試料台
の長手方向側の一方にマイクロ波導入手段を有し、該マ
イクロ波導入手段からのマイクロ波が、電子サイクロト
ロン共鳴領域の面に沿つて長手方向に伝播するように前
記試料室内に導入されるプラズマ処理装置、マイクロ波
導入手段を、マイクロ波が前記鉄心付磁場発生手段によ
る前記試料室内の磁界と直交、またはほぼ直交する方向
より導入する位置に設けたプラズマ処理装置、試料室
は、試料台の長手方向側の一方にマイクロ波導入手段を
有し、該プラズマ波導入手段からのマイクロ波が、鉄心
付磁場発生手段による前記試料室内の磁界と直交、また
はほぼ直交する方向より導入されるプラズマ処理装置、
及び、マイクロ波を、試料室内に鉄心付磁場発生手段に
よる磁界により生じる電子サイクロトロン共鳴領域の面
に沿つた長手方向に伝播するように導入してプラズマを
生成し試料表面を処理するプラズマ処理方法、マイクロ
波を、鉄心付磁場発生手段による試料室内の磁界と直
交、またはほぼ直交する方向より導入してプラズマを生
成し試料表面を処理するプラズマ処理方法とすることに
より達成される。
又、本発明の別の目的は、マイクロ波導入手段を、マ
イクロ波が試料室内に電子サイクロトロン共鳴領域の面
に沿つた長手方向に伝播するように導入する位置に設
け、かつ、試料室内に生成されたプラズマで複数の試料
を、試料室内における試料台の面数で数えて複数面同時
に処理するように形成されているプラズマ処理装置、試
料室は、試料台の長手方向側の一方にマイクロ波導入手
段を有し、該マイクロ波導入手段からのマイクロ波が、
電子サイクロトロン共鳴領域の面に沿つて長手方向に伝
播するように前記試料室内に導入され、かつ、試料室内
に生成されたプラズマで複数の試料を、前記試料室内に
おける試料台の面数で数えて複数面同時に処理するよう
に形成されているプラズマ処理装置、マイクロ波導入手
段を、マイクロ波が磁場発生手段による試料室内の磁界
と直交、またはほぼ直交する方向より導入する位置に設
け、かつ、試料室内に生成されたプラズマで複数の試料
を、前記試料室内における試料台の面数で数えて複数面
同時に処理するように形成されているプラズマ処理装
置、試料室は、試料台の長手方向側の一方にマイクロ波
導入手段を有し、該マイクロ波導入手段からのマイクロ
波が、磁場発生手段による試料室内の磁界と直交、また
はほぼ直交する方向より導入され、かつ、試料室内に生
成されたプラズマで複数の試料を、前記試料室内におけ
る試料台の面数で数えて複数面同時に処理するように形
成されているプラズマ処理装置、及びマイクロ波を、試
料室内に電子サイクロトロン共鳴領域の面に沿つた長手
方向に伝播するように導入してプラズマを生成し、複数
の試料にプラズマ処理を、前記試料室内における試料台
の面数で数えて複数枚同時に行うプラズマ処理方法、マ
イクロ波を、試料室内の磁界と直交、またはほぼ直交す
る方向より導入してプラズマを生成し、複数の試料のプ
ラズマ処理を、前記試料室内における試料台の面数で数
えて複数面同時に行うプラズマ処理方法とすることによ
り達成される。
イクロ波が試料室内に電子サイクロトロン共鳴領域の面
に沿つた長手方向に伝播するように導入する位置に設
け、かつ、試料室内に生成されたプラズマで複数の試料
を、試料室内における試料台の面数で数えて複数面同時
に処理するように形成されているプラズマ処理装置、試
料室は、試料台の長手方向側の一方にマイクロ波導入手
段を有し、該マイクロ波導入手段からのマイクロ波が、
電子サイクロトロン共鳴領域の面に沿つて長手方向に伝
播するように前記試料室内に導入され、かつ、試料室内
に生成されたプラズマで複数の試料を、前記試料室内に
おける試料台の面数で数えて複数面同時に処理するよう
に形成されているプラズマ処理装置、マイクロ波導入手
段を、マイクロ波が磁場発生手段による試料室内の磁界
と直交、またはほぼ直交する方向より導入する位置に設
け、かつ、試料室内に生成されたプラズマで複数の試料
を、前記試料室内における試料台の面数で数えて複数面
同時に処理するように形成されているプラズマ処理装
置、試料室は、試料台の長手方向側の一方にマイクロ波
導入手段を有し、該マイクロ波導入手段からのマイクロ
波が、磁場発生手段による試料室内の磁界と直交、また
はほぼ直交する方向より導入され、かつ、試料室内に生
成されたプラズマで複数の試料を、前記試料室内におけ
る試料台の面数で数えて複数面同時に処理するように形
成されているプラズマ処理装置、及びマイクロ波を、試
料室内に電子サイクロトロン共鳴領域の面に沿つた長手
方向に伝播するように導入してプラズマを生成し、複数
の試料にプラズマ処理を、前記試料室内における試料台
の面数で数えて複数枚同時に行うプラズマ処理方法、マ
イクロ波を、試料室内の磁界と直交、またはほぼ直交す
る方向より導入してプラズマを生成し、複数の試料のプ
ラズマ処理を、前記試料室内における試料台の面数で数
えて複数面同時に行うプラズマ処理方法とすることによ
り達成される。
本発明は鉄心付磁場発生手段による磁界と交差する方
向からマイクロ波を導入し、ECR領域の長手方向、即ちE
CR領域の面に図つた方向にマイクロ波を伝播させるよう
にしたものであるから、ECR領域内でマイクロ波エネル
ギーの吸収効率を向上させることができ、また、この場
合、マイクロ波を試料室の横方向から導入することにな
るので、試料室の上部に、マイクロ波導入窓を必要とせ
ず、この部分に、試料に電界を印加するための対向電極
を配置することが可能となり、従つて、試料に印加する
電界を均一にし、試料に対する処理を均一に行うことが
可能となる。
向からマイクロ波を導入し、ECR領域の長手方向、即ちE
CR領域の面に図つた方向にマイクロ波を伝播させるよう
にしたものであるから、ECR領域内でマイクロ波エネル
ギーの吸収効率を向上させることができ、また、この場
合、マイクロ波を試料室の横方向から導入することにな
るので、試料室の上部に、マイクロ波導入窓を必要とせ
ず、この部分に、試料に電界を印加するための対向電極
を配置することが可能となり、従つて、試料に印加する
電界を均一にし、試料に対する処理を均一に行うことが
可能となる。
又、試料台に保持された複数の試料面を、プラズマで
同時に処力できるようマイクロ波，磁場発生手段、及び
試料台を配置し、試料台の試料面に対して、ほぼ対称と
なるようマイクロ波を導入し、又、磁場勾配もほぼ対称
となるように磁場発生手段を配置することにより、複数
枚の試料を同時にプラズマ処理できる。
同時に処力できるようマイクロ波，磁場発生手段、及び
試料台を配置し、試料台の試料面に対して、ほぼ対称と
なるようマイクロ波を導入し、又、磁場勾配もほぼ対称
となるように磁場発生手段を配置することにより、複数
枚の試料を同時にプラズマ処理できる。
以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明
する。尚、符号は従来と同一のものは同符号を使用す
る。
する。尚、符号は従来と同一のものは同符号を使用す
る。
第１図に本発明のプラズマ処理装置の一実施例を示
す。
す。
該図に示す本実施例のプラズマ処理は、第２図に示す
ように、鉄心付きの磁場発生手段11により発生される磁
界２により生じるECR領域３に対し、その面長Ｌに沿つ
た方向からマイクロ波１を導入し、マイクロ波１を面長
Ｌの方向に沿つて伝播させるようにしている。従つて、
磁界２の方向と、マイクロ波１の伝播方向とが直交、又
はほぼ直交するように構成される。
ように、鉄心付きの磁場発生手段11により発生される磁
界２により生じるECR領域３に対し、その面長Ｌに沿つ
た方向からマイクロ波１を導入し、マイクロ波１を面長
Ｌの方向に沿つて伝播させるようにしている。従つて、
磁界２の方向と、マイクロ波１の伝播方向とが直交、又
はほぼ直交するように構成される。
前述のような磁界２の方向とマイクロ波１の伝播方向
との関係を作るための具体的構成は、第１図に示すよう
に、鉄心11b、磁性材カバー18が設けられている磁場発
生手段11を有し、試料室６の側方にマイクロ波導入窓
５、及び導波管４が設けられて構成される。この場合、
マイクロ波導入窓５と導波管４の設置位置は、試料７の
上方の、磁界２により生成されるECR領域の厚み方向の
位置に一致するように設定される。従来装置では、第16
図に示されるように磁場発生手段11の中央部を貫通して
マイクロ波用の導波管を通す必要があったので、鉄心付
きの磁場発生手段11を用いることができなかったが、本
実施例では、このような鉄心11b付きの磁場発生手段11
を用いることができる。また、本実施例において、磁場
発生手段11を永久磁石としてもよい。
との関係を作るための具体的構成は、第１図に示すよう
に、鉄心11b、磁性材カバー18が設けられている磁場発
生手段11を有し、試料室６の側方にマイクロ波導入窓
５、及び導波管４が設けられて構成される。この場合、
マイクロ波導入窓５と導波管４の設置位置は、試料７の
上方の、磁界２により生成されるECR領域の厚み方向の
位置に一致するように設定される。従来装置では、第16
図に示されるように磁場発生手段11の中央部を貫通して
マイクロ波用の導波管を通す必要があったので、鉄心付
きの磁場発生手段11を用いることができなかったが、本
実施例では、このような鉄心11b付きの磁場発生手段11
を用いることができる。また、本実施例において、磁場
発生手段11を永久磁石としてもよい。
この本発明の第１の実施例において、導入されるガス
９、及び12は、プラズマ処理装置による試料７に対する
処理の種類に応じて、異なる種類のガスが用いられる。
例えば、試料７上にSiO2膜を生成させる場合、第２のガ
ス９として、例えばシランガス（SiH4）が用いられ、第
１のガス12として、例えば酸素ガス（O2）が用いられ
る。又、試料７にエツチングを行う場合、エツチングを
行うプラズマを発生される単一のガスが用いられる。
９、及び12は、プラズマ処理装置による試料７に対する
処理の種類に応じて、異なる種類のガスが用いられる。
例えば、試料７上にSiO2膜を生成させる場合、第２のガ
ス９として、例えばシランガス（SiH4）が用いられ、第
１のガス12として、例えば酸素ガス（O2）が用いられ
る。又、試料７にエツチングを行う場合、エツチングを
行うプラズマを発生される単一のガスが用いられる。
前述のように構成される本発明の第１の実施例は、マ
イクロ波１を試料７の面に対向して面に平行に分布する
ECR領域内を長く伝播させることができるので、ECR領域
中でのマイクロ波の吸収効率を向上させることができる
と共に、鉄心11bを設けているので、磁場発生手段11が
小形化できる。
イクロ波１を試料７の面に対向して面に平行に分布する
ECR領域内を長く伝播させることができるので、ECR領域
中でのマイクロ波の吸収効率を向上させることができる
と共に、鉄心11bを設けているので、磁場発生手段11が
小形化できる。
第３図は本発明に用いられる試料７、及び該試料７を
搭載する試料台８の立体構成図を示す。
搭載する試料台８の立体構成図を示す。
第３図に於いて試料７、及び試料台の幅方向DW,長手
方向DL,及び厚み方向DTを図のように定義する。
方向DL,及び厚み方向DTを図のように定義する。
以上説明した本発明によるプラズマ処理装置は、試料
台７の片面方向のみ、即ち、１枚の試料７にプラズマ処
理する構成を対象としているが、以下に説明する本発明
によるプラズマ処理装置は、複数枚の試料７を同時処理
するものである。
台７の片面方向のみ、即ち、１枚の試料７にプラズマ処
理する構成を対象としているが、以下に説明する本発明
によるプラズマ処理装置は、複数枚の試料７を同時処理
するものである。
第４図は、本発明の第２の実施例の構成を示す。該図
において、マイクロ波１を導波管４、及びマイクロ波導
入窓５を介して磁界２と交差する方向より入れることは
上述した実施例と同様である。
において、マイクロ波１を導波管４、及びマイクロ波導
入窓５を介して磁界２と交差する方向より入れることは
上述した実施例と同様である。
本実施例では、試料室６のほぼ中央に試料台８を配置
し、この試料台８の両面に試料7a,7bを保持している。
そして、反応第１ガス12、及び反応第２ガス9a及び9bを
導入し、真空排気装置10で排気して試料室６内を所定の
圧力に調整した後、磁場発生手段11A,11Bにより磁場を
作用させる。そうすると、試料7a,7bの上方には、プラ
ズマの活性な領域、即ち電子サイクロトロン共鳴領域
（以下ECR領域）3a,3bが生じ、試料7a,7bを同時処理す
ることができる。
し、この試料台８の両面に試料7a,7bを保持している。
そして、反応第１ガス12、及び反応第２ガス9a及び9bを
導入し、真空排気装置10で排気して試料室６内を所定の
圧力に調整した後、磁場発生手段11A,11Bにより磁場を
作用させる。そうすると、試料7a,7bの上方には、プラ
ズマの活性な領域、即ち電子サイクロトロン共鳴領域
（以下ECR領域）3a,3bが生じ、試料7a,7bを同時処理す
ることができる。
即ち、磁場発生手段11A,11Bにより、磁界２はミラー
磁場としているので、磁界２の強さは、磁場発生手段11
A,11Bに近い試料室６を構成する容器の壁側が高く、試
料7a,7bの置かれている中央付近が低い勾配となつてい
るため、プラズマ中のイオン、及び電子の荷電粒子は、
試料7a,7bの置かれている方向に力を受けて集り易く、
結果として試料7a,7bは荷電粒子と中性活性種（ラジカ
ル）による同時作用のプラズマ処理を行い得る。
磁場としているので、磁界２の強さは、磁場発生手段11
A,11Bに近い試料室６を構成する容器の壁側が高く、試
料7a,7bの置かれている中央付近が低い勾配となつてい
るため、プラズマ中のイオン、及び電子の荷電粒子は、
試料7a,7bの置かれている方向に力を受けて集り易く、
結果として試料7a,7bは荷電粒子と中性活性種（ラジカ
ル）による同時作用のプラズマ処理を行い得る。
本発明の第２の実施例によれば、試料台８の両面の試
料7a,7bを同時に処理することができ、従つて、プラズ
マ処理の生産量を上げることができる。
料7a,7bを同時に処理することができ、従つて、プラズ
マ処理の生産量を上げることができる。
第５図は本発明の第３の実施例で、試料室６の容器壁
側に試料台8a,8bを配置したものである。
側に試料台8a,8bを配置したものである。
磁場発生手段11A,11Bによる磁界２の方向を上記実施
例と同様にミラー磁場配位とし、ECR領域3a,3bを発生せ
しめる。
例と同様にミラー磁場配位とし、ECR領域3a,3bを発生せ
しめる。
これにより、試料7a,7bを同時処理することができ
る。本実施例によれば、試料7a,7bの位置における磁界
の強さが、プラズマ中央部より強いために、イオン及び
電子がプラズマ中央部に集り易く、試料7a,7b側に行き
難い傾向になる。従つて、試料7a,7bは中性の活性種
（ラジカル）によるプラズマ処理をするに好適となる。
る。本実施例によれば、試料7a,7bの位置における磁界
の強さが、プラズマ中央部より強いために、イオン及び
電子がプラズマ中央部に集り易く、試料7a,7b側に行き
難い傾向になる。従つて、試料7a,7bは中性の活性種
（ラジカル）によるプラズマ処理をするに好適となる。
第６図は本発明の第４の実施例で、試料（7a,7b）の
上方に対向電極14a,14bを設けたものであり、試料7a,7b
に一様な電界を作用せしめプラズマを制御しようとする
ものである。試料台８、及び対向電極14a,14bに接続さ
せる電源13,15a、及び15bは交流，直流、及びこれらの
組合せ等、制御内容により選定する。
上方に対向電極14a,14bを設けたものであり、試料7a,7b
に一様な電界を作用せしめプラズマを制御しようとする
ものである。試料台８、及び対向電極14a,14bに接続さ
せる電源13,15a、及び15bは交流，直流、及びこれらの
組合せ等、制御内容により選定する。
第７図は本発明の第５の実施例で、試料室６の中央に
電極16を設けて電源13を接続し、試料室６の壁側の試料
台8a,8b間に電極用電源15a,15bにより電圧を印加したも
のである。
電極16を設けて電源13を接続し、試料室６の壁側の試料
台8a,8b間に電極用電源15a,15bにより電圧を印加したも
のである。
本実施例によれば、試料7a,7bに一様な電界を作用で
き、プラズマを制御し得る効果がある。
き、プラズマを制御し得る効果がある。
第８図は、本発明の第６の実施例で、第７図のものか
ら試料室６の中央の電極16を省いたもので、この場合は
試料台8a,8b間を対向電極として電圧を印加する。電源1
5a,15bに交流を用い180゜位相をずらして印加すればプ
ラズマ中のイオンを交互に試料7a,7bへ引き寄せ得る効
果がある。
ら試料室６の中央の電極16を省いたもので、この場合は
試料台8a,8b間を対向電極として電圧を印加する。電源1
5a,15bに交流を用い180゜位相をずらして印加すればプ
ラズマ中のイオンを交互に試料7a,7bへ引き寄せ得る効
果がある。
第９図は本発明の第７の実施例で試料台８、及び試料
7a,7bの面とほぼ対称の位置からマイクロ波1a、及び1b
を導波管4a、及び4b、マイクロ波導入窓5a、及び5bを介
してそれぞれ導入するようにしたものである。
7a,7bの面とほぼ対称の位置からマイクロ波1a、及び1b
を導波管4a、及び4b、マイクロ波導入窓5a、及び5bを介
してそれぞれ導入するようにしたものである。
本実施例によればマイクロ波導入位置を試料台８の側
端部Ａに当らないよう位置をずらすことができるため、
試料台８の側端部Ａによるマイクロ波1a,1bの反射を防
止でき、マイクロ波1a,1bの入射効率を上げ得る効果が
ある。
端部Ａに当らないよう位置をずらすことができるため、
試料台８の側端部Ａによるマイクロ波1a,1bの反射を防
止でき、マイクロ波1a,1bの入射効率を上げ得る効果が
ある。
第10図は本発明の第８の実施例で磁場発生手段11A,11
Bに鉄心17a,17b、及び磁性材カバー18a,18bを用いたも
のである。
Bに鉄心17a,17b、及び磁性材カバー18a,18bを用いたも
のである。
本実施例によれば、磁場発生手段11A、及び11Bを小形
にし得る効果がある。
にし得る効果がある。
尚、鉄心17a,17bと磁性材カバー18a,18bは一緒に組合
せたり、別個に用いたりしても同様の効果がある。鉄心
17a,17b及び磁性材カバー18a,18bは第４図、及びこれか
ら説明する第11図等の本発明に示す他の構成についても
同様の効果がある。
せたり、別個に用いたりしても同様の効果がある。鉄心
17a,17b及び磁性材カバー18a,18bは第４図、及びこれか
ら説明する第11図等の本発明に示す他の構成についても
同様の効果がある。
第11図は本発明の第９の実施例で試料7a,7b,7c,7d
を、試料室６の壁側、及び試料室６の中央部に配置した
もので、プラズマ処理の生産量を上述した実施例のもの
より等に上げ得る効果がある。
を、試料室６の壁側、及び試料室６の中央部に配置した
もので、プラズマ処理の生産量を上述した実施例のもの
より等に上げ得る効果がある。
第12図は本発明の第10の実施例で磁場発生手段11A,11
Bの他に、補助磁場発生手段19a、及び19bを配置したも
ので、この補助磁場発生手段19a,19bで磁界の大きさ、
分布を微妙に制御でき、従つて、プラズマ形状,ECR領
域，位置等を制御し得る効果がある。補助磁場発生手段
19a,19bは、第４図、及び第11図等の本発明に示す他の
構成についても同様の効果がある。また、補助磁場発生
手段19a,19bは必要に応じて試料室６の中に入れてもよ
い。
Bの他に、補助磁場発生手段19a、及び19bを配置したも
ので、この補助磁場発生手段19a,19bで磁界の大きさ、
分布を微妙に制御でき、従つて、プラズマ形状,ECR領
域，位置等を制御し得る効果がある。補助磁場発生手段
19a,19bは、第４図、及び第11図等の本発明に示す他の
構成についても同様の効果がある。また、補助磁場発生
手段19a,19bは必要に応じて試料室６の中に入れてもよ
い。
第13図は本発明の第11の実施例で、磁場発生手段11A,
11Bの磁場のかけ方をカスプ（CUSP）磁場配位としたも
のである。
11Bの磁場のかけ方をカスプ（CUSP）磁場配位としたも
のである。
本実施例によれば、荷電粒子が磁力線に沿つて試料7
a,7bの面方向に逃げる量が多くなり、従つて、試料7a,7
bをラジカルで処理するのに効果がある。
a,7bの面方向に逃げる量が多くなり、従つて、試料7a,7
bをラジカルで処理するのに効果がある。
尚、本実施例において、試料台８に適当量に磁性材を
用いれば、カスプ磁場配位でも試料台８にある程度磁力
線を呼び込むことが出来、従つて、ラジカルの他に、荷
電粒子による処理も行うことが出来る効果がある。
用いれば、カスプ磁場配位でも試料台８にある程度磁力
線を呼び込むことが出来、従つて、ラジカルの他に、荷
電粒子による処理も行うことが出来る効果がある。
ミラー磁場配位の他の発明についても、試料台８に適
当量の磁性材を用いれば、、試料7a,7bの表面での磁場
を強くでき、その分荷電粒子の量、従つてプラズマ処理
の効果を上げ得る効果がある。
当量の磁性材を用いれば、、試料7a,7bの表面での磁場
を強くでき、その分荷電粒子の量、従つてプラズマ処理
の効果を上げ得る効果がある。
磁場発生手段11A,11Bは、コイル以外に、永久磁石を
用いてもよい。
用いてもよい。
第14図は本発明の第12の実施例で、試料室６側に複数
個分割した対向電極14a〜14fを配置したものである。分
割された対向電極14a〜14fには、それぞれ電源15a〜15f
が接続され、印加電位を任意に変えられるようにしてい
る。
個分割した対向電極14a〜14fを配置したものである。分
割された対向電極14a〜14fには、それぞれ電源15a〜15f
が接続され、印加電位を任意に変えられるようにしてい
る。
このような構成とすることにより、特に試料7a,7bが
大面積の場合は、磁場，マイクロ波，ガス等の分布の不
均一さを、試料7a,7bと対向電極14a〜14f間の電位の調
整で荷電粒子の密度及びエネルギー等を変えてプラズマ
処理速度を均一化し得る効果がある。
大面積の場合は、磁場，マイクロ波，ガス等の分布の不
均一さを、試料7a,7bと対向電極14a〜14f間の電位の調
整で荷電粒子の密度及びエネルギー等を変えてプラズマ
処理速度を均一化し得る効果がある。
又、本発明に示した各実施例は、いずれもガスとして
反応第１ガス及び反応第２ガスを図示し薄膜生成装置の
例にとつて説明したが、その他エツチング装置，スパツ
タリング装置、プラズマ酸化装置等の用途に応じガスの
数を選ぶことができるのは言うまでもない。
反応第１ガス及び反応第２ガスを図示し薄膜生成装置の
例にとつて説明したが、その他エツチング装置，スパツ
タリング装置、プラズマ酸化装置等の用途に応じガスの
数を選ぶことができるのは言うまでもない。
以上、種々説明した本実施例による効果をまとめると
次のようになる。
次のようになる。
1.マイクロ波のエネルギーを有効に吸収し利用すること
ができ、また、試料表面に均一に交流または直流の電界
を作用させることができるので、試料に対する処理を効
率よく均一に行うことが可能となる。
ができ、また、試料表面に均一に交流または直流の電界
を作用させることができるので、試料に対する処理を効
率よく均一に行うことが可能となる。
2.大面積の試料の基板を同時に均一に処理できる。
3.複数枚の試料を同時にプラズマ処理できるので、生産
量を上げることができる。
量を上げることができる。
4.カスプ（cusp）磁場配位とするものは試料をラジカル
処理できる。
処理できる。
5.試料の表面と平行に対向電極を設けると、試料の電界
を印加する場合の効率が向上する。
を印加する場合の効率が向上する。
6.試料台に磁性材料を用いると試料の表面での荷電粒子
の密度を向上できる。
の密度を向上できる。
7.マイクロ波導入手段を複数個所設けると、マイクロ波
入射部の試料台からの反射を低減できる。
入射部の試料台からの反射を低減できる。
8.鉄心付きコイル及び磁性材カバーを用いると磁気回路
の抵抗を低減でき、磁場発生手段用のコイルを小型にで
きる。
の抵抗を低減でき、磁場発生手段用のコイルを小型にで
きる。
9.対向電極を分割することにより、特に試料が大面積の
場合、磁場及びマイクロ波等の不均一さを電位の面から
補つてプラズマ処理速度を均一にできる。
場合、磁場及びマイクロ波等の不均一さを電位の面から
補つてプラズマ処理速度を均一にできる。
以上説明した本発明のプラズマ処理装置、及びその方
法によれば、ECR領域におけるマイクロ波エネルギーの
吸収効率が高く、試料に均一な電界を印加させることが
でき、試料に対する処理を効率よく均一に行うことが可
能となる。また、複数の試料を同時にプラズマ処理でき
るので、生産性を大幅に向上させることができる。
法によれば、ECR領域におけるマイクロ波エネルギーの
吸収効率が高く、試料に均一な電界を印加させることが
でき、試料に対する処理を効率よく均一に行うことが可
能となる。また、複数の試料を同時にプラズマ処理でき
るので、生産性を大幅に向上させることができる。
第１図は本発明のプラズマ処理装置の第１の実施例の構
成を示す断面図、第２図は本発明の原理を説明するため
のECR領域の図、第３図は本発明における試料台、及び
試料を示す斜視図、第４図，第５図，第６図，第７図，
第８図，第９図，第10図，第11図，第12図，第13図、及
び第14図、はそれぞれ本発明の第２、第３、第４、第
５、第６、第７、第８、第９、第10、第11、及び第12の
実施例の構成を示す断面図、第15図は従来の原理を説明
するためのECR領域の図、第16図は従来のプラズマ処理
装置の構成を示す断面図である。 1,1a,1b……マイクロ波、２……磁界、3,3a,3b……電子
サイクロトロン（ECR）領域、4,4a,4b……導波管、5,5
a,5b……マイクロ波導入窓、６……試料室、7,7a,7b,7c
……試料、8,8a,8b,8c……試料台、9,9a,9b……第２の
ガス、10……真空排気管、11,11A,11B……磁場発生手
段、19a、19b……補助磁場発生手段、11b,17a,17b……
鉄心、12……第１のガス、13、15a、15b、15c、15d、15
e、15f……電源、14a、14b、14c、14d、14e、14f……対
向電極、18,18a,18b……磁性材カバー。
成を示す断面図、第２図は本発明の原理を説明するため
のECR領域の図、第３図は本発明における試料台、及び
試料を示す斜視図、第４図，第５図，第６図，第７図，
第８図，第９図，第10図，第11図，第12図，第13図、及
び第14図、はそれぞれ本発明の第２、第３、第４、第
５、第６、第７、第８、第９、第10、第11、及び第12の
実施例の構成を示す断面図、第15図は従来の原理を説明
するためのECR領域の図、第16図は従来のプラズマ処理
装置の構成を示す断面図である。 1,1a,1b……マイクロ波、２……磁界、3,3a,3b……電子
サイクロトロン（ECR）領域、4,4a,4b……導波管、5,5
a,5b……マイクロ波導入窓、６……試料室、7,7a,7b,7c
……試料、8,8a,8b,8c……試料台、9,9a,9b……第２の
ガス、10……真空排気管、11,11A,11B……磁場発生手
段、19a、19b……補助磁場発生手段、11b,17a,17b……
鉄心、12……第１のガス、13、15a、15b、15c、15d、15
e、15f……電源、14a、14b、14c、14d、14e、14f……対
向電極、18,18a,18b……磁性材カバー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大上 三千男 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 福田 琢也 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−119036（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−241922（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−267324（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−221115（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−2322（ＪＰ，Ａ)
Claims (30)
- 【請求項１】試料を保持する試料台を備えた試料室と、
該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導入手段
と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス導入手
段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段と、前
記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせる磁場
発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記磁場発生手段を鉄心付磁場発生手段とし、かつ、前
記マイクロ波導入手段を、マイクロ波が前記試料室内に
電子サイクロトロン共鳴領域の面に沿った長手方向に伝
播するように導入される位置に設けたことを特徴とする
プラズマ処理装置。 - 【請求項２】試料を保持する試料台を備えた試料室と、
該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導入手段
と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス導入手
段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段と、前
記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせる磁場
発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記磁場発生手段を鉄心付磁場発生手段とし、かつ、前
記試料室は、試料台の長手方向側の一方にマイクロ波導
入手段を有し、該マイクロ波導入手段からのマイクロ波
が、前記電子サイクロトロン共鳴領域の面に沿って長手
方向に伝播するように前記試料室内に導入されることを
特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項３】試料を保持する試料台を備えた試料室と、
該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導入手段
と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス導入手
段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段と、前
記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせる磁場
発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記磁場発生手段を鉄心付磁場発生手段とし、かつ、前
記マイクロ波導入手段を、マイクロ波が前記鉄心付磁場
発生手段による前記試料室内の磁界と直交、またはほぼ
直交する方向より導入する位置に設けたことを特徴とす
るプラズマ処理装置。 - 【請求項４】試料を保持する試料台を備えた試料室と、
該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導入手段
と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス導入手
段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段と、前
記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせる磁場
発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記磁場発生手段を鉄心付磁場発生手段とし、かつ、前
記試料室は、試料台の長手方向側の一方にマイクロ波導
入手段を有し、該マイクロ波導入手段からのマイクロ波
が、前記鉄心付磁場発生手段による前記試料室内の磁界
と直交、またはほぼ直交する方向より導入されることを
特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項５】前記鉄心付磁場発生手段に磁性材カバーを
設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
のプラズマ処理装置。 - 【請求項６】複数の試料を保持する試料台を備えた試料
室と、該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導入
手段と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス導
入手段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段
と、前記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせ
る磁場発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記マイクロ波導入手段を、マイクロ波が前記試料室内
に電子サイクロトロン共鳴領域の面に沿った長手方向に
伝播するように導入する位置に設け、かつ、前記試料室
内に生成されたプラズマで前記複数の試料を、前記試料
室内における試料台の面数で数えて複数面同時に処理す
ることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項７】複数の試料を保持する試料台を備えた試料
室と、該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導入
手段と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス導
入手段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段
と、前記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせ
る磁場発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記試料室は、試料台の長手方向側の一方にマイクロ波
導入手段を有し、該マイクロ波導入手段からのマイクロ
波が、前記電子サイクロトロン共鳴領域の面に沿って長
手方向に伝播するように前記試料室内に導入され、前記
複数の試料を、前記試料室内における試料台の面数で数
えて複数面同時にプラズマ処理するように形成されてい
ることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項８】複数の試料を保持する試料台を備えた試料
室と、該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導入
手段と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス導
入手段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段
と、前記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせ
る磁場発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記マイクロ波導入手段を、マイクロ波が前記磁場発生
手段による前記試料室内の磁界と直交、またはほぼ直交
する方向より導入する位置に設け、かつ、前記試料室内
に生成されたプラズマで前記複数の試料を、前記試料室
内における試料台の面数で数えて複数面同時に処理する
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項９】複数の試料を保持する試料台を備えた試料
室と、該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導入
手段と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス導
入手段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段
と、前記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせ
る磁場発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記試料室は、試料台の長手方向側の一方にマイクロ波
導入手段を有し、該マイクロ波導入手段からのマイクロ
波が、前記磁場発生手段による前記試料室内の磁界と直
交、またはほぼ直交する方向より導入され、かつ、前記
試料室内に生成されたプラズマで前記複数の試料を、前
記試料室内における試料台の面数で数えて複数面同時に
処理することを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項１０】複数の試料を保持する試料台を備えた試
料室と、該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導
入手段と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス
導入手段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段
と、前記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせ
る磁場発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記試料台を前記試料室の中央に設けると共に、前記試
料を試料台の両面に保持し、かつ、マイクロ波を、電子
サイクロトロン共鳴領域の面に沿った長手方向に伝播す
るように導入することを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項１１】複数の試料を保持する試料台を備えた試
料室と、該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導
入手段と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス
導入手段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段
と、前記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせ
る磁場発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記試料台を前記試料室の中央に設けると共に、前記試
料を試料台の両面に保持し、かつ、マイクロ波を、前記
磁場発生手段による前記試料室内の磁界と直交、または
ほぼ直交する方向より導入することを特徴とするプラズ
マ処理装置。 - 【請求項１２】複数の試料を保持する試料台を備えた試
料室と、該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導
入手段と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス
導入手段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段
と、前記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせ
る磁場発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記試料台を磁場方向の前記試料室壁側に複数枚対向さ
せて設け、かつ、マイクロ波を、電子サイクロトロン共
鳴領域の面に沿った長手方向に伝播するように導入する
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項１３】複数の試料を保持する試料台を備えた試
料室と、該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導
入手段と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス
導入手段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段
と、前記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせ
る磁場発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記試料台を磁場方向の前記試料室壁側に複数枚対向さ
せて設け、かつ、マイクロ波を、前記磁場発生手段によ
る前記試料室内の磁界と直交、またはほぼ直交する方向
より導入することを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項１４】複数の試料を保持する試料台を備えた試
料室と、該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導
入手段と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス
導入手段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段
と、前記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせ
る磁場発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記マイクロ波導入手段を、マイクロ波が前記試料室内
に電子サイクロトロン共鳴領域の面に沿った長手方向に
伝播するように導入する位置に設け、かつ、前記磁場発
生手段を、前記試料室内のプラズマ処理を前記試料室内
における試料台の面数で数えて複数面同時に処理するミ
ラー磁場配位となるよう前記試料台の両面側に分割配置
したことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項１５】複数の試料を保持する試料台を備えた試
料室と、該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導
入手段と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス
導入手段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段
と、前記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせ
る磁場発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記マイクロ波導入手段を、マイクロ波が前記磁場発生
手段による前記試料室内の磁界と直交、またはほぼ直交
する方向より導入する位置に設け、かつ、前記磁場発生
手段を、前記試料のプラズマ処理を前記試料室内におけ
る試料台の面数で数えて複数面同時に処理するミラー磁
場配位となるよう前記試料台の両面側に分割配置したこ
とを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項１６】複数の試料を保持する試料台を備えた試
料室と、該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導
入手段と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス
導入手段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段
と、前記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせ
る磁場発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記マイクロ波導入手段を、マイクロ波が前記試料室内
に電子サイクロトロン共鳴領域の面に沿った長手方向に
伝播するように導入する位置に設け、かつ、前記磁場発
生手段を、前記試料のプラズマ処理を前記試料室内にお
ける試料台の面数で数えて複数面同時に処理するカスプ
磁場配位となるよう前記試料台の両面側に分割配置した
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項１７】複数の試料を保持する試料台を備えた試
料室と、該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導
入手段と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス
導入手段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段
と、前記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせ
る磁場発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記マイクロ波導入手段を、マイクロ波が前記磁場発生
手段による前記試料室内の磁界と直交、またはほぼ直交
する方向より導入する位置に設け、かつ、前記磁場発生
手段を、前記試料のプラズマ処理を前記試料室内におけ
る試料台の面数で数えて複数面同時に処理するカスプ磁
場配位となるよう前記試料台の両面側に分割配置したこ
とを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項１８】複数の試料を保持する試料台を備えた試
料室と、該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導
入手段と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス
導入手段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段
と、前記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせ
る磁場発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記マイクロ波導入手段を、マイクロ波が前記試料室内
に電子サイクロトロン共鳴領域の面に沿った長手方向に
伝播するように導入する位置で、かつ、前記試料台の長
手方向に少なくとも１段設け、各マイクロ波導入手段の
位置で前記複数の試料のプラズマ処理を、前記試料室内
における試料台の面数で数えて複数面同時に処理するよ
うに形成されていることを特徴とするプラズマ処理装
置。 - 【請求項１９】複数の試料を保持する試料台を備えた試
料室と、該試料室にマイクロ波を導入するマイクロ波導
入手段と、前記試料の処理に必要なガスを導く反応ガス
導入手段と、前記試料室内を真空排気する真空排気手段
と、前記試料室内に電子サイクロトロン共鳴を生じさせ
る磁場発生手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記マイクロ波導入手段を、マイクロ波が前記磁場発生
手段による前記試料室内の磁界と直交、またはほぼ直交
する方向より導入する位置で、かつ、前記試料台の長手
方向に少なくとも１段設け、各マイクロ波導入手段の位
置で前記複数の試料のプラズマ処理を、前記試料室内に
おける試料台の面数で数えて複数面同時に処理するよう
に形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２０】前記マイクロ波導入手段を、前記試料台
の幅方向に少なくとも１段設けたことを特徴とする請求
項18、又は19記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項２１】前記マイクロ波導入手段を、前記試料台
の厚み方向に少なくとも１段設けたことを特徴とする請
求項20記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項２２】前記試料の面と対向する側に、該試料の
面と平行にそれぞれ対向電極を設けると共に、該対向電
極、及び試料台の一方、又は双方に電源を接続し、前記
試料に電界を印加することを特徴とする請求項６〜19の
いずれかに記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項２３】前記磁場発生手段として鉄心付きコイル
を用いたことを特徴とする請求項６〜19のいずれかに記
載のプラズマ処理装置。 - 【請求項２４】前記磁場発生手段に磁性材カバーを設け
たことを特徴とする請求項６〜19のいずれかに記載のプ
ラズマ処理装置。 - 【請求項２５】前記試料室側の対向電極を複数個に分割
し、前記試料に印加する電位を変えられるようにしたこ
とを特徴とする請求項22に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項２６】前記磁場発生手段の磁界分布を制御する
補助磁場発生手段を、前記磁場発生手段とは別に複数個
備えていることを特徴とする請求項６〜19のいずれかに
記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項２７】鉄心付磁場発生手段を備えた試料室内に
マイクロ波を導入し、このマイクロ波と前記鉄心付磁場
発生手段による磁場中の電子サイクロトロン運動が共鳴
することによりプラズマを生成し、このプラズマにより
前記試料室内に導入される材料ガスを励起、電離して該
試料室内の試料台に保持される試料の表面を処理するプ
ラズマ処理方法において、 前記マイクロ波を、前記試料室内に電子サイクロトロン
共鳴領域の面に沿った長手方向に伝播するように導入し
てプラズマを生成し試料表面を処理することを特徴とす
るプラズマ処理方法。 - 【請求項２８】鉄心付磁場発生手段を備えた試料室内に
マイクロ波を導入し、このマイクロ波と前記鉄心付磁場
発生手段による磁場中の電子サイクロトロン運動が共鳴
することによりプラズマを生成し、このプラズマにより
前記試料室内に導入される材料ガスを励起、電離して該
試料室内の試料台に保持される試料の表面を処理するプ
ラズマ処理方法において、 前記マイクロ波を、前記試料室内の磁界と直交、または
ほぼ直交する方向より導入してプラズマを生成し試料表
面を処理することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項２９】磁場発生手段を備えた試料室内にマイク
ロ波を導入し、このマイクロ波と前記磁場発生手段によ
る磁場中の電子サイクロトロン運動が共鳴することによ
りプラズマを生成し、このプラズマにより前記試料室内
に導入される材料ガスを励起、電離して該試料室内の試
料台に保持される試料の表面を処理するプラズマ処理方
法において、 前記マイクロ波を、前記試料室内に電子サイクロトロン
共鳴領域の面に沿った長手方向に伝播するように導入し
てプラズマを生成し、前記複数の試料のプラズマ処理
を、前記試料室内における試料台の面数で数えて複数枚
同時に行うことを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項３０】磁場発生手段を備えた試料室内にマイク
ロ波を導入し、このマイクロ波と前記磁場発生手段によ
る磁場中の電子サイクロトロン運動が共鳴することによ
りプラズマを生成し、このプラズマにより前記試料室内
に導入される材料ガスを励起、電離して該試料室内の試
料台に保持される試料の表面を処理するプラズマ処理方
法において、 前記マイクロ波を、前記試料室内の磁界と直交、または
ほぼ直交する方向より導入してプラズマを生成し、前記
複数の試料のプラズマ処理を、前記試料室内における試
料台の面数で数えて複数枚同時に行うことを特徴とする
プラズマ処理方法。
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