JP2000501568A - 発生させたプラズマ間の容量電流における位相部と逆位相部が平衡する誘導構造によって励起される高周波プラズマ処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 製品２８、１１９の製造方法。本発明の製品の製造方法は、基板を物質によって処理する工程から成り、前記物質の少なくとも１つが高周波電場によって励起される気相放電により生起する種から生じ、前記高周波電場では、誘導結合構造により誘導された容量性電流の位相部および逆位相部のベクトル合成が平衡していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】 発生させたプラズマ間の容量電流における位相部と逆位相部が平衡する誘導構造 によって励起される高周波プラズマ処理方法 技術分野 この発明は、プラズマ処理方法に関する。更に詳しくは、この発明は、誘導放 電装置を用いたプラズマ処理方法に関する。本発明は、例えば、半導体素子のプ ラズマエッチング及びレジストストリッピングに適用される。また、この発明は 、半導体素子の化学蒸着（ＣＶＤ）に適用される。本発明は広範囲の分野に利用 可能であるが、特に、その他のプラズマエッチング処理およびシリコン、二酸化 珪素、窒化珪素、ポリシリコン等の材料の蒸着処理に適用可能である。 背景技術 プラズマ処理技術は、種々の半導体製造技術において用いられる。プラズマ処 理技術の例としては、化学ドライエッチング（ＣＤＥ）、イオンエッチング（Ｉ ＡＥ）、及び遠隔プラズマ蒸着（ＲＰＣＶＤ）やイオンプラズマ化学蒸着（ＩＡ ＰＥＣＶＤ）等のプラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）が挙げられる。これらのプラ ズマ処理技術では、高周波電力（ｒｆ）を誘導コイルに供給し、誘導コイルから 気相種に電力を与えてプラズマを形成している。 プラズマは、集積回路素子の製造において、膜除去または膜形成を行うための 中性種（すなわち無荷電種）の形成に使用される。例えば、化学ドライエッチン グは、一般に、実質的にイオンアタックがなく且つこれら中性種による気体−表 面間の反応に基づいて行われている。 その他の製造法においても、基板に対するイオンアタックが好ましくない場合 がある。このイオンアタックは、素子の材料層の特性に悪影響を及ぼすことが知 られおり、過剰のイオンアタックのフラックスおよびエネルギーは、隣接する素 子層の材料の界面混合、酸化物の破壊および摩耗、処理環境で形成された不純物 の基板材料層への侵入、基板形態の有害な変化（例えば、非結晶化）等を生じる 。 イオンエッチング法では、基板表面に対するイオンアタックによって選択膜を 規定している。これらイオンエッチング法は、通常従来のＣＤＥ法より低い選択 性を有する。高い選択性が要求されかつ基板に対するイオンアタックを避けねば ならない場合には、ＣＤＥ法が用いられる。 ＣＤＥと技術的に共通する分野の一つには、アッシング又はストリッピングと 言われる従来のフォトレジストストリッピングがある。従来のレジストストリッ ピングは、代表的には表面材料層の除去を目的とした中性気相種と表面材料層間 の反応によるものである。この反応は、一般に表面材料層の除去のため表面材料 層との反応により揮発物質を生成する。中性気相種はプラズマ放電によって形成 される。このプラズマ放電は、従来のフォトレジストストリッピング装置内にお ける特定の選択周波数によって作動するコイル（例えば、螺旋コイル等）によっ て維持される。従来のフォトレジストストリッピング装置の例としては、Steinb erg等の米国特許第4,368,092号に開示された１／４波長螺旋共振器ストリッピン グ装置が挙げられる。 上記化学ドライエッチングの目的は、加工表面に対するイオンアタック（又は イオンフラックス）を減少しまたは除去して所望のエッチング選択性を保持する ことにある。しかしながら、実際には、従来の技術によってこの目的を達成する ことは困難なことがある。一般に、これら従来技術においては、プラズマ容器か ら処理容器に至る途中で荷電種の量を抑制することによってイオンフラックスを 制御する試みがなされている。これら荷電種の量を抑制する技術としては、種々 のものが提案されている。 これらの荷電種の抑制技術では、プラズマ源と処理チャンバの間にシルードや バッフル等を配置したり、両者を大きく離間させるなどの手段が採用される。従 来技術では、一般に、対流および拡散移動を利用し、荷電種を制御することによ ってプラズマ源の下流側の電荷密度を下げることが試みられている。これらの技 術では、容積に対する表面積（例えば、バッフル等）を大きくするか又はプラズ マ源と処理チャンバ間の距離を大きくすることによって流れ時間を長くし、荷電 種の再結合を促進している。 しかしながら、これらのバッフルは、所望の中性エッチング種の減少をも起こ す。また、バッフル、シールド等は取り扱い難いという問題がある。すなわち、 シールド、バッフルを使用した場合または離間距離を大きくした場合は、活性種 の再結合による損失を起こすと共に、時には、高周波電力の損失などの問題を生 じる。また、これらバッフル及びシールドの使用は、場合によっては集積回路に ダメージを与える粒状不純物の発生原因となる。 バッフル、シールド、間隙などは、それぞれ単独で採用したとしても、好まし くない寄生プラズマ電流を実質的に防止するのには不十分である。この寄生プラ ズマ電流は、ウエハーとプラズマ源の間またはプラズマ源と処理チャンバの壁の 間で発生する。通常、初期の荷電種が電界内に存在すると、該荷電種が加速され 、中性粒子との解離衝突が電荷密度を高レベルにすることが知られている。仮に 、十分なシードレベルの電荷および高周波（ｒｆ）電位が存在するならば、処理 ウエハー付近の寄生プラズマが有害な電荷密度レベルに達する。場合によっては 、これらの電荷密度は、プラズマ源領域内のプラズマ密度と同等またはそれ以上 となり、その結果、基板に向かうイオンフラックスを一層増大させることになる 。 また、電荷密度は、プラズマ源と処理チャンバ又は基板サポートとの間に電位 差を生じ、一層悪い影響を及ぼす。この電位差は、プラズマ源からの電荷の抽出 を促す電界を強める。そして、このような電界の存在は、プラズマ源から処理基 板へ不規則に搬送される高い電荷レベルを誘発し、不均一なイオンエッチングを 起こす。 しかしながら、イオンプラズマエッチングでは、イオンフラックスの強度およ び均一性が、選択されたプロセス範囲内およびエネルギー範囲内となる様にそれ を制御し、保持することが必要である。このイオンフラックスの強度および均一 性に関する制御および保持は、従来技術によっては達成し得ないことがある。例 えば、コイル高圧部とプラズマ放電との間に存在する容量結合によって、グラン ドに対して制御困難な高プラズマ電位が生起することがある。米国特許第523452 9号（Johnson）に開示される様に、プラズマとグランド間の電位差によってプラ ズマ被処理物を損傷する高エネルギーのイオンアタックが生じることが一般に知 られている。更に、時間変化性の高周波により誘導されるため、プラズマ電位の 高周波成分が時間的に変化することが知られている。従来の誘導源の 中では、プラズマから供給される荷電粒子エネルギーが比較的広範囲のエネルギ ー領域に拡散し、プラズマによる物品の加工において制御不能な変動を誘発する 傾向にある。 プラズマ源のすぐ外側の領域と処理チャンバ間の電位差は、プラズマ源の下流 側の処理装置内に内部導電性シールド又は電極部材を設置することによって改良 できる。しかしながら、プラズマ電位をこれらシールド電極に対して高めた場合 には、シールドとプラズマ源との間で好ましくない容量性放電を発生する傾向が ある。これら電極部材は、たびたび汚染源となり、その傾向は、容量性放電が存 在する場合に一層大きくなる。（容量性放電によるイオンアタックは、スパッタ の潜在的要因となる。）この汚染は、集積回路素子製造にダメージを与える虞が ある。 更に、シールド又は電極部材は、一般に、構造的要素として内部に小孔を必要 としている。これらの小孔は、ガスを通過させるために設けられる。しかしなが ら、これらの小孔は、好ましくない圧力降下および中性種の再結合を生起する傾 向がある。この孔のサイズを大きくすると、プラズマ源から供給されるプラズマ が孔を通過し、下流側で荷電粒子フラックスを生じる結果となるので好ましくな い。しかも、シールド内のこれら孔に対して放電が起こると、更に好ましくない ホロー陰極効果が発生する可能性がある。 従来の螺旋共振器の構成においては、誘導電力源（例えば、コイル等）とプラ ズマの発生した真空容器の壁との間に導電性外部シールドが介在する。このよう な外部容量性シールド型のプラズマ構成（例えば、螺旋共振器、誘導放電など） においては、種々の制約が存在する。特に、この容量性シールド構造では、調整 は勿論、点火すらしないプラズマを発生することがある。一方、非遮蔽プラズマ 源（例えば、従来の１／４波長共振器、半波長共振器など）を使用すると、プラ ズマ電位がコイルとの容量結合から実質的に得られ、その結果、グランド面に対 する非制御寄生プラズマ電流が発生する傾向がある。従って、遮蔽プラズマ源お よび従来の１／４波長や半波長の高周波を使用した非遮蔽プラズマ源の何れを使 用しても好ましい結果は得られていない。 多くの従来のプラズマ源では、プラズマ源と被処理基板を上限温度以下に保持 するため冷却手段を必要とする。系内での電力消費によって加熱が生じるが、有 効な冷却手段を設けるのに困難性があり且つコストが増大する。また、励起コイ ルから内部または容量性シールドヘ誘導電流が発生し、これら電流が好ましくな い電力損失および加熱の原因を一層誘発する。従って、螺旋共振器の放電におけ る従来の容量性シールドは、渦電流損失を減少するため、実質的に共振器の長軸 方向に沿って分割されたシールドを用いている。しかしながら、このようなシー ルドは、好ましくない容量結合およびコイルからシールドに流れる電流によって 共振器特性を不安定にする。一般的な設計基準が存在せず、また、軸方向に配置 されたシールドを有する共振器に関する特性が知られていない現状から、この構 成のプラズマ源を用いる場合は、試行錯誤的にそのサイズを決め且つその作業を 進めねばならないという欠点がある。 誘導放電においては、供給電力、圧力、ガス組成などから独立し、グランド電 位に対してプラズマ電位を実質的に制御可能であることが望ましい。多くの場合 、プラズマ電位を実質的にグランド電位に等しく設定する（又は浮動電位または 固有直流プラズマ電位に対して無視し得る程度の誤差量だけグランド電位から少 なくともオフセットする）のが望ましい。例えば、プラズマ源を用いて中性種を 発生し、その中性種をプラズマ源の下流側に輸送して半導体基板（ウエハー又は 平板電子デイスプレイ）上のレジストのアッシング処理に利用する場合、反応域 内の荷電プラズマ種の濃度および電位を低下させることにより、プラズマから素 子に向かう電子またはイオン流によるダメージを防止することが望ましい。プラ ズマ源とこのプラズマ源から離間したグランド面との間に実質的な電位差が存在 する場合には、好ましくない寄生プラズマ放電がプラズマ源領域の外側に生起す る傾向がある。 電位差が及ぼす他の好ましくない影響としては、イオンがグランド面に向かっ て加速され、活性化イオンがグランド面に衝突するという現象を生じることであ る。高エネルギーのイオンアタックは、被処理素子基板の結晶格子破壊を起こす 可能性があり、かつ、チャンバ壁またはチャンバ材料のスパッタを発生し、ウェ ーハの汚染を起こすことがある。しかしながら、他のプラズマ処理では、特に、 異方性イオン誘導プラズマエッチング法（イオンプラズマエッチング機構の詳細 に 関しては、Ｄ．Ｍ．マノスおよびＤ．Ｌ．フラム著「プラズマエッチング入門」 第２章９４−１８３頁−Academic Press 社編（１９８９）参照。）の様に、あ る種のイオンアタックが必要か又は望ましい場合がある。従って、誘導プラズマ 発生源のコイルからプラズマに対する”浮遊（Stray）”容量結合に基因するよ うな制御されない電位差の存在は望ましくない。 また、プラズマＣＶＤ技術に適用する場合、上記の様に、従来のプラズマ源は 不都合がある。従来のプラズマＣＶＤ技術では、通常、プラズマ放電中でガス組 成物を反応させる。従来のプラズマ処理技術の一つにおいては、プラズマからの イオンアタックが下層の基板または成長膜を損傷する程に生じていないならば、 イオンによって薄膜の再配列および安定化を助長する。従来の共振器および他の タイプの誘導放電では、容量結合により寄生プラズマ電流を生起することがある 。これは、膜質に決定的な影響を及ぼすことがあり、例えば、劣化膜などが形成 される。寄生プラズ電流は、制御不能なこともあり、非常に好ましくない。この 様なプラズマ源は、また、イオンエッチング等の他のプラズマ処理技術において も欠点を生じる。当然ながら利用分野に応じて別の欠点が見られる。 本願で使用する種々の概念を明確にするため、以下の様に各用語を限定する。 グランド（又はグランド電位）：プラズマ源を取り囲む高導電性シールド又は 他の高導電性表面の電位として一般に設定される基準電位。この限定の趣旨に沿 った実際のグランドシールドを形成するためには、作動周波数における高周波（ ＲＦ）コンダクタンスを実質的に高く設定し、シールド内電流により発生する電 位差を小さくすればよい。すなわち、電位差は、プラズマ源または基板サポート アセンブリの種々の構造部および部材に対し、意図して印加された電位に比べて 無視し得る程度に小さくされる。しかしながら、ある種のプラズマ源には、この 定義に適合させるため、適当な電気的サセプタンスを有するシールド又は面を有 しないものがある。グランドシールド又はグランド面に幾分類似する周囲導電性 表面が存在する構成においては、グランド電位を、不完全接地表面が零高周波イ ンピーダンスを持つことと等価である仮想グランド電位と見なすことが出来る。 適当に配設された物理表面または上記限定のグランドとして作用するのに充分な サセプタンスを有する物理表面が備えられていない構成においては、ＲＦフィー ド 点でプラズマ源と非平衡伝送線路との結合のためのシールド又はグランド導電体 と等電位である仮想表面の電位をグランド電位と見なす。プラズマ源が平衡伝送 線路の高周波（ＲＦ）フィードを有する高周波（ＲＦ）発生器に結合されている 場合には、駆動フィードラインのプラズマ源に対する結合点における電位の平均 値をグランド電位と見なす。 誘導結合電力：実質的に、プラズマ源を含む容積部において誘導される時間変 化型磁束によってプラズマに転移される電力。時間的に変化する磁束は、マクス ウエル方程式に従って起電力を発生する。この起電力は、プラズマ中での電子ま たは他の荷電粒子の移動を誘発し、これによってこれら粒子にエネルギーを付与 する。 高周波（ＲＦ）誘導電源およびバイアス電源：殆どの従来型誘導プラズマ反応 器では、高周波（ｒｆ）電力発生器によって、誘導結合部材に電力を供給する。 （誘導結合部材は、低圧でプラズマ励起可能なガスを含有した誘電壁部に当接し た多重巻回コイルから成る。） 従来型螺旋共振器： 従来型螺旋共振器は、プラズマアプリケータであっても よい。これらプラズマアプリケータは、例えば、米国特許第4,918,031号（フラ ム（Flamm）他）、米国特許第4,368,092号（スタインベルグ（Steinberg）他） 、米国特許第5,304,282号（フラム（Flamm））、米国特許第5,234,529号（ジョ ンソン（Johnson））、米国特許第4,918,031号（ミラー（Miller））等に記載の 複数の構成で成り立ち且つ作動する。これらの構成において、螺旋共振器アプリ ケータコイルの一端は、その外側シールドにグランドされる。一つの従来構成で は、一端がグランドされた他端浮動状態（すなわち、開路された）のアプリケー タコイルを有する１／４波長螺旋共振器が用いられる。場合によっては、トリミ ングキャパシタンスをグランド外側シールドとコイル間に結合し、キャパシタン スを追加することなくその１／４波長構造自体が持つ共振周波数以下の所望の共 振周波数に微調整する。他の従来構成では、コイル両端が接地された半波長螺旋 共振器を用いる。コイルの一端または両端での接地は、重要ではないと考えられ ていたが、プラズマの作動特性を安定化し、周辺部材に浮遊電流が流れ込むのを 防止するのに有利である（米国特許第4,918,031号参照）。 従来型共振器としては、他の構成を有するものもある。例えば、方形断面を有 するシールド体を備えた螺旋共振器の構成が、Zverev他の”IRE Transactionson Component Parts”９９−１１０頁（１９６１年９月）に開示されている。また 、米国特許第5,234,529号（ジョンソン（Johnson））においては、従来型螺旋共 振器の円筒状螺旋コイルの一端をプラズマ反応管上面で平坦状の螺旋体に変形す ることが示唆されている。更にまた、米国特許第5,241,245号（バーンズ（Barne s））においては、螺旋円筒状コイルを全体的に平坦状螺旋体に変形し、プラズ マ源の側壁に沿って螺旋コイル部を配置しない構成の従来型螺旋共振器が教示さ れている。（この構成は、変成器結合プラズマ（ＴＣＰ）と呼ばれることもある 。） 上記から明らかな様に、プラズマ処理に関する方法および装置の改良が要望さ れている。 発明の開示 本発明によれば、プラズマ放電を用いた製品の製造方法および装置を含む技術 が提供される。本発明の技術は、種々のプラズマ特性を選択的に制御するために 瞬時プラズマＡＣ電位を制御することから成る。これらのプラズマ特性としては 、中性種の量、荷電種の量、全プラズマ電位、プラズマ密度の空間的な拡がりの 度合い及び分布、電流分布などが挙げられる。この技術は、化学ドライエッチン グ（例えば、ストリッピング等）、イオンエッチング、プラズマイオン注入、化 学蒸着、材料成長などの分野において使用し得る。 本発明の一つの特徴によれば、製品の製造方法が提供される。これら製品とし ては、種々の素子、装置（例えば、半導体素子、平坦パネルデイスプレイ、微細 加工構造体など）及び材料、例えば、ダイヤモンド、原材料、プラスチック等が 含まれる。本発明の方法は、基板を物質の組成物により処理する工程を含む。物 質の少なくとも一つは、気相放電により発生する種であり、気相放電は、誘導結 合構造部により誘導される容量結合電圧（例えば、ＡＣプラズマ電圧）の位相ベ クトルの合成が実質的に平衡している高周波電場によって励起される。本発明の 方法は、プラズマ源とグランド電位またはグランド電位付近の電位を有する処理 チャンバ各部（例えば、基板、壁など）との間に浮遊または寄生容量結合が実質 的に生起しない技術を提供する。 本発明の他の特徴によれば、製品の他の製造方法が提供される。この方法は、 基板を物質の組成物により処理する工程を含む。物質の少なくとも一つは、気相 放電により発生する種であり、気相放電は、誘導結合構造部によって誘導される 容量結合電圧（例えば、ＡＣプラズマ電圧）の位相ベクトルの合成が選択的に所 定値に保持された高周波電場により励起される。本発明の方法は、グランド電位 またはグランド電位付近の電位を有する処理チャンバ各部との容量結合量が選択 的に制御可能な技術を提供する。 本発明の更に他の特徴によれば、製品の更に他の製造方法が提供される。この 方法は、基板を物質の組成物により処理する工程を含む。物質の少なくとも一つ は、気相放電により発生する種であり、気相放電は、誘導結合構造部によって誘 導される容量結合電圧（例えば、ＡＣプラズマ電圧）の位相ベクトルの合成が選 択的に所定値に保持された高周波電場により励起される。更に、本発明の方法は 、プラズマ源中の物質の少なくとも一つと基板との間に選択的に電圧を印加する 工程を含む。この方法は、グランド電位またはグランド電位付近の電位を有する 処理チャンバ各部との容量結合量が選択的に制御し得る技術を提供すると共に、 物質と基板の間に駆動電圧を印加する技術を提供する。 また、本発の更に他の特徴によれば、製品の更に別の製造方法が提供される。 この方法は、基板を物質の組成物により処理する工程と、生成した基板を用いて 製品を完成させる工程とを含む。物質の少なくとも一つは、プラズマアプリケー タ、例えば、螺旋共振器、誘導コイル、伝送線路などによって励起される気相放 電により発生する種である。このプラズマアプリケータは、プラズマカラムと周 囲シールド電圧よりも大きい選択電圧を有する部材との容量結合により駆動され る積分電流を有する。その際、容量結合は、プラズマカラムとシールド電位以下 の電位を有すると等価の部材との容量結合に実質的に等しい。 また、本発明の更に他の特徴によれば、製品の製造装置が提供される。この装 置は、外表面および内表面を有する包囲容器から成る。包囲容器は、内部に気相 放電を発生し得る。また、本発明の装置は、外表面に隣接して配置されたプラズ マアプリケータ（例えば、螺旋コイル、誘導コイル、伝送線路など）を有する。 更に、本発明の装置は、プラズマアプリケータに結合された高周波電源を有する 。この高周波電源は、気相放電を励起するため高周波を供給し、誘導結合構造部 と結合した容量結合電流の位相ベクトルの合成が選択的に所定値に保持された高 周波電場から少なくとも一つの物質を得るために設けられる。 また、本発明の更に他の特徴によれば、改良プラズマ放電装置が提供される。 このプラズマ放電装置は、プラズマ源、プラズマアプリケータ等（例えば、誘導 コイル、伝送線路など）から成る。このプラズマアプリケータは、ウェーハやチ ャンバー等の物質とプラズマ結合しないプラズマ源を提供する。プラズマアプリ ケータには、波形調整回路（例えば、ＲＬＣ回路、コイル、伝送線路など）が動 作可能に結合される。波形調整回路は、高周波給電部により生起するプラズマの 位相および逆位相の電位を選択的に調整できる。この高周波給電部は、波形調整 回路と接続される。 本発明は、公知のプロセス技術を一部利用しても上記の利点を達成できる。本 発明の特質および利点は、後述の発明の詳細な説明および添付図面を参照するこ とにより更に具現化される。 図面の簡単な説明 図１は、本発明に係るプラズマエッチング装置の模式図である。 図２〜図６は、波形調整回路を使用した本発明の模式的な構成図である。 図７は、本発明に係る化学蒸着装置の模式図である。 図８は、本発明に係るストリッパー装置の模式図である。 図９〜図１１は、本発明に係る螺旋共振器の模式図である。 図１２は、浮遊プラズマを生じる従来の１／４波長螺旋共振器プラズマエッチ ング装置を示す図である。 図１３は、図１２で示す装置のコイルに沿った高周波電圧分布の概略図である 。 図１４は、本発明の実施態様に係るストリッピング装置の概略の上面図である 。 図１５は、本発明の実施態様に係るストリッピング装置の概略の側面図である 。 発明を実施するための最良の形態 図１は、本発明に係るプラズマエッチング装置１０の模式図である。このエッ チング装置は、誘導アプリケータ、例えば誘導コイルを有する。図示されたエッ チング装置は、単なる例示であり、本願の請求の範囲を限定するものではない。 当業者は他の処理チャンバを用いて本発明を実施することも出来る。 エッチング装置は、チャンバ１２、エッチング用ガス供給源１４、排気孔１６ 、ウェーハステージ（又はサセプタ）１８、誘導アプリケータ２０、波形調整回 路２４、２９（ＷＡＣｓ）、ウェーハステージ１８用高周波（ｒｆ）電源３５、 コントローラ３６等から成る。更に、エッチング装置は、任意にガス分配器１７ を有していてもよい。 チャンバ１２は、エッチング処理されるウエハー等の製品２８を収容可能で且 つプラズマ放電を内部で形成し得るチャンバであれば何れも使用できる。チャン バは、被エッチング製品２８上に均一にプラズマを分配するため、ドーム型チャ ンバとすることが出来る。また、チャンバは、他の構成または形状、例えば、平 坦天井になされた形状、角錐台形状、円筒状、矩形状などであってもよい。適用 分野に応じ、チャンバは、ウェーハステージ上に物質の均一密度域を形成し、均 一なエッチングのための物質の高密度層を提供する様に適宜構成される。 本発明のチャンバは、石英又は他の適当な材料から成る内側面２６を有するド ーム２５を備えている。チャンバの外側面は、代表的には、セラミック等の誘電 材料によって形成される。同様に、チャンバ１２は、フォーカスリング３２、カ バー（図示せず）及び他の部材からなる処理キットを有する。好ましくは、プラ ズマ放電は、ウェーハやチャンバー等の物質とプラズマ結合しないプラズマ源（ ＤＰＳ）又は螺旋共振器などの誘導結合プラズマ源から励起される。 ウェーハやチャンバー等の物質とプラズマ結合しないプラズマ源は、誘導アプ リケータ２０から誘導された高周波電力により生起する。誘導結合電力は、電源 ２２から誘導される。誘導アプリケータ２０には、８００ｋＨｚ〜８０ＭＨｚの 高周波信号が供給される。好ましい高周波信号の周波数の範囲は、５ＭＨｚ〜６ ０ＭＨｚである。誘導アプリケータ（例えば、コイル、アンテナ、伝送線路など ）は、チャンバの天井板上に配置され、種々の形状で構成される。例えば、誘導 ア プリケータは、単一の一体導電性フィルム、伝送線路または多重巻回コイルであ ってもよい。誘導アプリケータの形状およびチャンバに対する位置は、ウェーハ ステージ上に形成されたプラズマが均一なエッチングを行える様に適宜決定され る。 プラズマ放電（又はプラズマ源）は、実質的に相殺し合う選択位相２３及び逆 位相２７の電位（すなわち電圧）で動作する誘導アプリケータ２０から誘導され る。コントローラ３６は、波形調整回路２４、２９に接続される。一実施態様に おいて、波形調整回路２４、２９は、多重全波長２１で動作する誘導アプリケー タを提供する。この多重全波長動作に関する実施態様では、誘導アプリケータ（ 又はプラズマに隣接したコイル）に沿って位相２３及び逆位相２７の平衡キャパ シタンスが存在する。この多重全波長動作により、プラズマ源から、グランド電 位に等しいか又はこれに近接した電位を有するチャンバ部材（例えばウェーハス テージ、壁、ウエハー等）に向かって生じる容量結合電力量を減少または実質的 に除去できる。また、波形調整回路２４、２９は、多重全波長より所定量だけ短 いか又は長い波長を効果的に形成し、これによって多重全波長とは異なる位相お よび逆位相電圧で動作する誘導アプリケータに設けられる。更にまた、他の実施 態様では、一つ又は２つ以上の波形調整回路を設けてもよいし、また、設けなく てもよい。何れの実施態様においても、位相および逆位相の電位は実質的に相殺 し合い、それによってプラズマ源とチャンバ各部との間に容量結合電力が実質的 に生じない様に構成される。 他の実施態様において、波形調整回路は、誘導アプリケータからプラズマに与 えられる位相および逆位相電圧が互いに相殺しない様に構成されてもよい。これ により、プラズマとチャンバ各部、例えば基板、グランド表面、壁部などとの間 に制御された電位を形成できる。一つの実施態様においては、プラズマに向かう 電流（すなわち、容量結合電流）を選択的に減少させるため、波形調整回路を使 用できる。この例としては、プラズマに対向する誘導アプリケータのある種の高 電位差領域がプラズマ領域外のウエハー調整回路アセンブリ内に入り込むことに より、プラズマ領域（誘導子を含むプラズマ領域）から離間して存在する場合が 挙げられる。この実施態様では、容量電流を減少すると共に、結合電位の位相と 逆位相の所定の対称割合を保持でき、これによって所定の電位または実質的にグ ランド電位さえも実現できる。他の実施態様において、波形調整回路は、プラズ マに対する電流（すなわち容量結合電流）を選択的に増加させるために使用でき る。 図示した様に、波形調整回路は、誘導アプリケータの端部に取り付けられる（ 例えば、結合、接続される）。また、各波形調整回路は、誘導アプリケータの端 部から離間した中間位置に取り付けることも出来る。従って、各波形調整回路の 上部および下部タップ位置は調整可能になされる。各タップ位置の上下の両誘導 アプリケータ部分は活性領域を形成する。すなわち、これら両領域ともプラズマ 放電に対する作用領域となる。 センサー装置は、プラズマ電圧を検知し、高周波発生器とプラズマ処理チャン バ間の波形調整回路および高周波整合回路を自動調整することが出来る。このセ ンサー装置は、零電位、グランド電位または他の基準電位に対して平均ＡＣ電位 を所定値に保持する。この波形調整回路は、プラズマ源とチャンバ各部との間に 所定電位差を付与するために設けられる。これらのチャンバ各部は、グランド電 位または他のバイアス電源、例えば図１中の符号３５で示される電源によリ与え られる電位に保持される。波形調整回路の例は、以下の図面により詳述する。 例えば、図２〜図６は、本発明の波形調整回路を使用した概略構成図を示す。 これらの概略構成図は本願請求の範囲を限定するものではない。一実施態様にお いて、これらの波形調整回路は、実質的に同一の回路部材（例えば、誘導子、コ ンデンサー、伝送線路部分など）を使用し、プラズマに付与される誘導アプリケ ータ結合電力に直列に配置された波形調整回路の電気的長さ（electrical lengt h）が実質的に一波長の整数倍となる様に構成される。他の実施態様において、 回路部材は、整数倍以外の倍数の波長、たとえば１／６波長、１／８波長、１／ ４波長、１／２波長、３／４波長などで動作する誘導アプリケータを形成する。 これらの実施態様（例えば、多数倍全波長、半波長、１／４波長など）では、プ ラズマ電位間の位相と逆位相は実質的に相殺し合うものである。更に他の実施態 様において、波形調整回路には、種々の波長の一致によって互いに相殺し合う位 相と逆位相の電位関係をプラズマアプリケータに提供する様な回路部材が使用さ れる。 図２は、波形調整回路が設けられた本発明の実施態様５０を模式的に示す図で ある。この実施態様５０は、放電管５２、誘導アプリケータ５５、外部シールド ５４、上部波形調整回路５７、下部波形調整回路５９、高周波電源６１、及び他 の部材から成る。上部波形調整回路５７は、プラズマ源領域６０の外側に配置さ れた螺旋コイルの伝送線路部６９から構成される。下部波形調整回路５９は、同 様に、プラズマ源領域６０の外側に配置された螺旋コイルの伝送線路部６７から 構成される。電源６１は、部位６５で下部螺旋コイル部６７に接続され、また、 部位６３で接地される。各波形調整回路５７及び５９は、シールド６８及び６７ を有する。 この実施態様において、これらの波形調整回路は、誘導コイルの一点で実質的 に零ＡＣ電圧を発生する様に調整される（図２の点００参照）。この実施態様で は、この点の周囲で実質的に等しい位相７０及び逆位相７１の電圧分布が生じる と共に（図２の００−Ａ及び００−Ｃ参照）、位相および逆位相の電位を有する 物理的誘導子部（００−Ａ）及び（００−Ｃ）とプラズマとの間に実質的に等し いキャパシタンス結合が形成される。電圧分布（００−Ａ）及び（００−Ｃ）は 、分布曲線Ｃ−Ｄ及びＡ−Ｂ（図中点線で示す）にそれぞれつながり、実質的に 全波長の電圧分布を形成する。なお、本実施態様においては、プラズマ放電管を 囲む全波長誘導子（又は螺旋共振器）の選択位相／逆位相部が所望の配置で設け られる。 この実施態様においては、誘導部材とプラズマ源中のプラズマ放電との間の容 量結合電流を減少または最小にするのが望ましい。容量電流は、単純に図２の点 Ａ及びＣで発生する位相および逆位相のピーク電圧の差に応じて増大するため、 この電圧差を減少させることにより、容量結合を小さくすることが出来る。図２ では、例えば、２つの波形調整回路５７、５９を設けることによって容量結合の 減少を達成できる。コイル５５（又は放電源）を螺旋共振器によって構成し、ま た、波形調整回路５７、５９も螺旋共振器よって構成する。 放電源である螺旋共振器５３は、従来の構成とすることが出来る。通常、螺旋 共振器は、全波長螺旋共振器の位相部”ｘ”（Ａ〜００〜Ｃ）と等しい長さ（電 気長）を有する。螺旋共振器から成る波形調整回路は、各々、全波長螺旋共振器 の一部（２π−ｘ）の長さを有する様に選択される。波形調整螺旋共振器の物理 的パラメーターは、実際の物理的サイズ及びＱ、Ｚ０、その他の値を達成し得る 様に選択するのがよい。特に、波形調整回路部の伝送線路パラメーター（Ｑ、Ｚ ０等）の幾つか又は全部が、誘導アプリケータの伝送線路パラメーターと実質的 に同一になる様に選択するのがよい。他方、誘導プラズマアプリケータ用螺旋共 振器は、経済的サイズの装置および低Ｑ値において所定の均一値の基板寸法が得 られる様に構成し且つサイズ決定を行う。 波形調整回路は、外部に高周波電力を生起し、螺旋共振器などで用いる従来の 技術に比べ、プラズマ源に付与する電力をより効率的に制御し且つ整合させるこ とが出来る。一方、従来技術では、グランド位置より上方のコイル部に沿ってタ ップ位置を変更するか、または、グランドコイル端に対して固定タップ位置を選 択し、従来の整合回路、例えば、ＬＣネットワーク、πネットワーク等を利用し てこの選択位置でインピーダンス整合を行うことにより、螺旋共振器に対する給 電インピーダンスの整合または電力供給を行う。プラズマ源内部のコイルに沿っ たこのタップ位置の変更は面倒な作業であり、通常、機械的設計が困難である。 また、固定タップ及び外部整合回路の使用も同様に面倒であり、放電のＱ値の予 期しない変動を生じて動作モード及び安定性に影響を与える。これに対し、本実 施態様では、波形調整回路がプラズマ源の外側に配置される（例えば、図２参照 ）。従って、タップ位置の機械的設計（例えば、タップ位置変更手段、電気的手 段による有効高周波電力の供給位置の変更など）は、従来技術に比較して容易で ある。 本実施態様においては、高周波電力が下部波形調整回路５９に供給される。ま た、高周波電力は、図示しないが上部波形調整回路に供給されてもよい。更に、 図３で示された波形調整回路構成において、高周波電力は、誘導プラズマ結合ア プリケータ（例えば、コイル等）に直接供給できる。また、他の適用例において は、図４で示す様に、単一の波形調整回路が使用される。電力は、この波形調整 回路に供給されるか、または、タップの様な従来技術によってコイルに供給され る。幾つかの実施態様において、コイルのタップは、グランド端部上方に配置さ れる。更に、外部インピーダンス整合回路を電力と結合させることにより、例え ば、従来の同軸ケーブルから波形調整回路とアプリケータの末端の間のインピー ダンス（電流対電圧割当量）への充分な電力転送効率を得ることも出来る。 複数の誘導プラズマアプリケータが使用された更に他の実施態様を図５に示す 。この実施態様においては、複数のプラズマアプリケータ（ＰＡ１，ＰＡ２・・ ・ＰＡｎ）が設けられる。これらプラズマアプリケータは、誘導結合電力と各電 圧電位（Ｖ１，Ｖ２・・・Ｖｎ）から供給される容量結合電力との所定の組み合 わせを用いる。各プラズマアプリケータは、それぞれの電源（ＰＳ１，ＰＳ２・ ・・ＰＳｎ）から直接適当な整合または結合ネットワークを通じ、又は上記の様 に波形調整回路を介して電力を供給される。また、電力分割器およびインピーダ ンス整合ネットワークを用いた単一の電源が各（あるいは２つ以上の）プラズマ アプリケータに結合できる。更にまた、少なくとも１つの電源が１つを越えるプ ラズマアプリケータによって共用される。各電源は、それぞれの波形調整回路（ ＷＡＣ１，ＷＡＣ２・・・ＷＡＣｎ）に接続される。 一般的に、各プラズマアプリケータは、上部波形調整回路（例えば、ＷＡＣ1a ,ＷＡＣ2a・・・ＷＡＣna）及び下部波形調整回路（例えば、ＷＡＣ1b，ＷＡＣ2 b・・・ＷＡＣnb）を有する。上部および下部波形調整回路を組み合わせて使用 することにより、各プラズマ源領域のプラズマ源電位を調整し得る。また、各プ ラズマアプリケータに対して単一の波形調整回路を使用することも出来る。各波 形調整回路は、実質的に同一のインピーダンス特性を有するが、また、実質的に 別個のインピーダンス特性を有していてもよい。当然ながら、適用分野に応じて 特定の構成を用いることが出来る。 例えば、多数のプラズマアプリケータを用い、種々の利用目的の選択領域に対 して別個の励起周波数を供給することも出来る。これらの利用分野としては、プ ラズマ化学蒸着を用いた膜形成、イオンエッチング又は化学ドライエッチングに よるエッチング等が挙げられる。また、プラズマ清浄は、多数のプラズマアプリ ケータを用いて行うことが出来る。具体的には、少なくとも一つのプラズマアプ リケータが清浄用プラズマを形成する。一つの実施態様において、この清浄用プ ラズマは酸素含有種を有する。この清浄プラズマは、従来の誘電性容器に接する か又はこれを取り囲む空洞もしくは共振マイクロ波チャンバにマイクロ波電力を 与えることにより維持される酸素放電によって形成できる。当然ながら、多数の プラズマアプリケータを用いてその他の種々の方法を実施できる。 多数のプラズマアプリケータを用いた本願の適用例では、従来の機械的分離手 段（例えば、バッフル、分離処理チャンバ等）を用いることなく、マルチ領域（ 又はマルチチャンバ）にプラズマ源を形成できる。また、隣接領域またはチャン バ間の相互干渉は、波形調整回路による電圧・電位制御によって緩和できる。こ のプラズマ源は、各々、自己の制御手段およびプラズマアプリケータを備えた多 数のプラズマ源チャンバに供せられる。従って、各プラズマアプリケータは、物 理的領域（すなわちプラズマ源）に選択的なプラズマ特性（例えば、容量結合電 流、誘導結合電流など）を付与することができる。これらの領域は、単独で使用 されてもよいし、また、他の領域と組み合わせて使用されてもよい。当然ながら 、適用分野に応じて特定の構成を使用できる。 本発明の実施態様において、波形調整回路は、種々の伝送線路、回路などの部 材を適切に組み合わせて構成できる。これらの伝送線路としては、従来のソリッ ド又はエア絶縁同軸ケーブル、あるいは、通常の誘導子-コンデンサー型の伝送 線路類似部材などが挙げられる。このタイプの伝送線路としては、同軸伝送線路 、平衡並列伝送線路、螺旋内部導電体（例えば螺旋共振器の所定部分など）を有 するいわゆる遅波伝送線路などが例示される。伝送線路の代わりに、抵抗器、コ ンデンサー及び誘導子（例えば整合器など）を集中、固定または調整可能に組み 合わせて波形調整回路に使用できる。これら一般的な波形調整回路は、周波数に 依存した特性を示し、周波数依存型波形調整回路（ＦＤＷＡＣｓ）と呼ばれる。 周波数非依存型部材も同様に波形調整回路として使用できる。このタイプの波 形調整回路は、周波数非依存型波形調整回路（ＦＩＷＡＣｓ）と呼ばれる。周波 数非依存型波形調整回路は、グランドへの短絡接続、無限インピーダンス等の縮 退モードを有する。周波数非依存型波形調整回路は、単独で使用されてもよいし 、また、周波数依存型波形調整回路と組み合わせて使用されてもよい。同様に、 周波数依存型波形調整回路も単独で使用されてもよいし、他の波形調整回路と組 み合わせて使用されてもよい。これらの構成は、適用分野に応じて種々の変更お よび修正が可能である。 波形調整回路の作用に関しては、図６に示す様に、種々の実施態様が例示され る。波形調整回路は、プラズマアプリケータに印加される波長部を選択するため に用いる。幾つかの実施態様では、実質的に等しい位相９０、８１及び逆位相９ １、８２の有る容量結合部を誘導アプリケータに設けることにより、平均高周波 プラズマ電位をグランド電位に近接した値に保持する。このようなケースとして は、倍波長の適用例９２、全波長の適用例９３、半波長の適用例、１／４波長の 適用例などが挙げられる。 他の実施態様においては、グランド電位に対してプラズマ源電圧を高く保持す ることにより、基板（又は他のチャンバ各部）に向かう制御イオンプラズマ流（ 又はイオンアタック）を生起することが望ましい。これらの実施態様では、誘導 プラズマアプリケータの位相部からの容量結合電流が逆位相部からの容量結合電 流に比べて過剰となる様に、各波形調整回路に関して異なる電気長（electrical length）を選択する。これらの実施態様において、波形調整回路は、意図的に結 合電圧の位相と逆位相を不均衡にする。例示した波形９７では、零電位ノードを 処理チャンバの軸方向に沿ってシフトさせることにより不均衡を生起させ、これ によってプラズマ放電に対するバイアスを行っている。図示する様に、位相９５ は、その逆位相９６に対し不均衡である。他の実施態様９９では、一つの位相部 ８４と補足位相部８５とが周期を相違することによって不均衡になされている。 他の実施態様では、プラズマ源電圧をグランド電位よりも低く設定される。位相 および逆位相の間の不均衡が望ましい様な実施態様においては、スパッタ量（例 えば、ウオールスパッタリング等）が減少するにつれて位相および逆位相間の電 位差が減少するか又は最小となる様に設定される。一方、位相電位部と逆位相電 位部の間の電位差が増大する場合には、そのスパッタ量が増大する（又は最大と なる）様に設定することも出来る。この場合のスパッタリングとしては、例えば 、石英ターゲットのスパッタリング、クリーニング等が挙げられる。当然ながら 、適用分野に応じて作用は異なる。 キャパシタンス分布を有する誘導アプリケータ（例えば、螺旋共振器伝送線路 など）では、電圧最小値の位置で電流最大値が得られる。特に、従来の１／４波 長螺旋共振器の電流は、コイルのグランド端で相対的に最大値となり、周辺コイ ル部に離間するに従って小さくなる。従って、電力の部分的誘導結合が生じると すれば、グランド端で起こる傾向がある。従来の半波長螺旋共振器では、誘導結 合が２つのグランド端の各々で生じる傾向がある。 本発明では、実質的に非対称の位相および逆位相を有する誘導半波長アプリケ ータ及び他の部分波長アプリケータは、選択された高周波電圧ノード、例えば図 ２の符号００で表す部分で実質的により大きな誘導結合を生起する。この効果は 、ノードの直上および直下の誘導子アプリケータ領域（又は部分）（ｒｆ電位の 零点およびその近接位置における位相および逆位相部の誘導子部材に対応する） の高電流によって生起される。留意すべきは、従来の１／４波長および半波長の 誘導アプリケータによって誘導される誘導結合が、コイルのグランド位置より下 方で急激に降下することである。これは、グランド部でコイルが終端し且つ電圧 極限値が存在するためである。上記の様に、一般的に、プラズマがコイル電圧か らシールドされない限り、従来の１／４波長および半波長の螺旋共振器は、容量 的モードで動作するか又はプラズマと容量結合する電力の実質部分で動作する傾 向がある。 特定の実施態様において、電力系は、効率的な作動用回路部を有する。また、 電力系は、高周波電源を有する。この高周波電源は、８００ｋＨｚ〜８０ＭＨｚ の範囲の選択された又は連続的に変化する周波数を発生する適当な高周波発生器 から構成される。多くの発生器が本発明に適用可能である。工業的利用分野では 、短絡および開路負荷条件下で電力損失なく動作し得る発生器を使用するのが好 ましい。適当な発生器の一例としては、 固定周波数型の高周波発生器電源ＣＸ −３０００（コムデル社製（Comdel Inc）-マサチューセッツ州 バーバーリー 、周波数：２８．１２MHz、出力：３KW）が挙げられる。また、ＩＦＩモデルＴ ＣＣＸ３５００高出力高帯域増幅器をヒューレットパッカードＨＰ１１６Ａ，０ −５０ＭＨｚパルス／機能発生器と共に駆動することにより、８００ｋＨｚ〜５ ０ＭＨｚの周波数域で３ｋＷの出力が可能な適当な可変周波数電源を提供できる 。同様に、適用分野に応じて高出力または低出力が可能な他の発生器を用いるこ とが出来る。 発生器からの電力は、従来の同軸ケーブル伝送線路によってプラズマ源に伝送 される。この伝送線路の例としては、”ＴＥＦＬＯＮ”同軸絶縁シースを有する ＲＧＵ８／Ｕケーブル及び他の高温定格ケーブル（例えば、ＲＧ１１５１Ｕ等） が挙げられる。本発明の幾つかの実施態様では、螺旋コイル上に可動タップを配 置してこのタップとグランド間に電源を接続することにより、従来の端部グラン ドの半波長螺旋共振器に電力を供給する構成が提供される。本発明の他の実施態 様では、同軸ケーブル電源と螺旋コイルのタップ間に整合器を導入することによ り、フレキシビリテイを持たせた構成が提供される。使用される整合器は、選択 波形および波形調整回路に応じて選ばれる。平衡半波長螺旋共振器を用いる実施 態様においては、例えば、実質的に零サセプタンスを有する波形調整回路に共振 器コイル端部が接続される。特に、波形調整回路は、コイル端を電気的に非接続 状態とするか又は電気的に等価の状態に設定することにより開路として構成され る。また、チョーク直列抵抗によってコイル端を非グランドとされ、これによっ て固定基準電位に直流（ＤＣ）接続される。これらタイプの波形調整回路は、周 波数非依存型であり、縮退モードを有する。これらの実施態様では、高周波電力 は、位相および逆位相電流がコイルの中点（電気的中点：electrical midpoint ）の上下を流れる様に供給される。これにより、電源から実質的に平衡した位相 および逆位相電流が供給され、コイル中点上のコイル電圧に関して所望の安定し た動作が得られると共に、また、実質的に等しい位相および逆位相電圧が生起さ れる。 上記の実施態様は、また、他のプラズマ処理応用分野、例えば、ＰＥＣＶＤ、 プラズマ浸漬形イオン注入（ＰＩＩＩ）、ストリッピング、スパッタリング等に 適用できる。例えば、図７は、本発明によるＣＶＤ装置１００の概略図を示す。 本発明のＣＶＤ装置は、チャンバ１１２、供給源１１４、排出孔１１６、ウェー ハステージ１１８、電源１２２、グランド１２４、螺旋共振器１２６及びその他 の部材から成る。螺旋共振器１２６は、コイル１３２、外側シールド１３３及び その他の部材から成る。チャンバは、蒸着のためのウエハー等の製品を収容可能 で且つ内部にプラズマ放電を誘導し得るものであれば如何なるチャンバも使用可 能である。好ましくは、チャンバとしては、製品上に均一なプラズマ種の分布を 形成する円柱状チャンバが使用される。チャンバは、矩形柱状、角錐台形状など の他の形状を備えていてもよい。チャンバ及びその固定部材は、アルミニウム、 石英及び他の適当な材料から構成される。プラズマ放電はプラズマ源から誘導さ れ、好ましくは、波形調整回路または他の技術によって選択的に位相−逆位相電 位を調整した螺旋共振器放電または他の誘導放電が用いられる。本発明のＣＶＤ 装置は、誘電材料、例えば、二酸化珪素などの蒸着に使用される。 上面１３０を有する製品１１９は、蒸着、例えば、プラズマエンハンスト化学 蒸着（ＰＥＣＶＤ）等を行うために本発明のＣＶＤ装置に装填される。蒸着材料 の例としては、特に、二酸化珪素（ＳｉＯ₂）、リン珪酸ガラス（ＰＳＧ）、ほ うリン珪酸ガラス（ＢＰＳＧ）、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）が挙げられる。 本発明に従った一つの実施態様では、有機シラン、酸素およびへリウム又はア ルゴン等の不活性ガスからなる混合物をＣＶＤ装置に導入して蒸着を行う。有機 シランとしては、ＴＥＯＳ、ＨＭＤＳ、ＯＭＣＴＳ等の適宜な有機シランが例示 される。本発明の他の例においても同様に蒸着が行われる。酸素は、毎分約１リ ットル以下の流量で導入される。ＴＥＯＳ等の有機シランと酸素の流量比は、約 １：４０〜２：１の範囲、適用分野によっては約２：１以下が好ましい。有機シ ラン／酸素層の蒸着温度は、約３００〜５００℃の範囲であるが、斯かる範囲外 の温度であってもよい。蒸着圧は、通常、１〜７Ｔｏｒｒの圧力とされる。当然 ながら、適用分野に応じてその他の濃度、温度、材料および流量が選ばれる。 また、このＣＶＤ容器には波形調整回路１２７が設けられる。波形調整回路は １２７は、位相および逆位相電圧と容量結合して動作する螺旋コイルを有する。 波形調整回路１２７のコイル部分は、シールド１４０によって囲まれ、発生する 高周波がプラズマ放電または外部エレメント、例えば装置、電源などと干渉する のを防止する。コイルシールド１４０は、銅、アルミニウム等の導電性材料から 成る。一つの実施態様では、動作周波数が選択されると共に、波形調整回路は螺 旋アプリケータコイルの上端が接地状態となる様に調整される。これにより、略 倍波長（全波長の整数倍波長）で動作し、実質的に等しい位相および逆位相部を 有する螺旋コイルが構成される。この倍波長動作により、プラズマ源に近接配置 されたコイル１３２に沿って位相１５１及び逆位相１５３の電圧の平衡キャパシ タンスが得られる。そして、プラズマ源からグランド電位またはこれに近接した 電位を有するチャンバ各部（例えば、ウェーハステージ、壁、ウエハー等）に生 起される容量結合の電力量を減少または実質的に除去できる。 本発明の実施態様において、波形調整回路１２７は、外側シールド１３３の外 方に配置された螺旋伝送線路の可変コイル部１２８を有する。従って、波形調整 回路が短絡状態に調整された場合は、全瞬時ＡＣ電圧１３４、１３５の実質的に 等しい位相１５１及び逆位相１５３を有する倍波長のみがプラズマ源と作用する 。この実施態様では、蒸着酸化物膜に好ましくない張力性の応力が発生する場合 がある。 また、波形調整回路１２７は、全波長の倍数型でない位相および逆位相電圧で 動作する螺旋共振器から構成することも出来る。この波形調整回路は、プラズマ 源とチャンバ各部間に選択量の容量結合を形成する。この実施態様では、蒸着酸 化物膜に発生する応力を零または僅かに圧縮性の応力とすることが出来る。幾つ かの実施態様では、酸化物膜の水分吸収を防止するため、プラズマ源と基板間に 数百ボルトの高周波プラズマ電位を印加して酸化物膜を蒸着形成する。この場合 、波形調整回路がプラズマ源の外側に配置された伝送線路の小領域に作用する様 に調整し、これに対応してアプリケーターコイルを短くする（すなわち、アプリ ケータコイルを短絡させる下端点を移動し、これによってアプリケータコイルの インダクタンスを減少させ且つ螺旋共振器１２６（例えば、螺旋伝送線路など） の電気長を減少させる）。当然ながら、適用分野に応じて容量結合の選択量は変 化させ得る。 図８は、本発明によるレジストストリッピング装置の概略図である。本発明の ストリッピング装置は、上述したＣＶＤ装置と類似の構成部材から成る。すなわ ち、本発明のストリッピング装置は、処理チャンバ１１２、供給源１１４、排出 孔１１６、ウェーハステージ１１８、高周波電源１２２、グランド１２４、螺旋 共振器１２６等から成る。螺旋共振器１２６は、コイル１３２、外側シールド１ ３３、波形調整回路４００等から成る。処理チャンバとしては、フォトレジスト 被覆ウエハー等の製品１１９を収容し且つ内部でプラズマ放電が可能であれば如 何なるチャンバを使用してもよい。プラズマ放電はプラズマ源から誘導される。 プラズマ放電はプラズマ源から誘導され、好ましくは、波形調整回路または他の 技術によって選択的に位相-逆位相電位を調整した螺旋共振器放電または他の誘 導放電が用いられる。本発明のストリッピング装置は、フォトレジスト、例えば 、 インプラ工程によって硬化したレジストなどのストリッピング又はアッシングに 使用される。更に他のストリッピング装置の例としては、後述する実験例に記載 の装置が挙げられる。 この実施態様で使用する波形調整回路は、開路（すなわち、零サセプタンス） によって構成される。電力転送は、結合誘導子などの誘導結合プッシュプル構成 などを用いた平衡供給によって行われる。これら結合誘導子の作製技術は、例え ば、R.D.Straw 著「The ARRL Antenna Book」（The American Radio DelayLeagu e 編、Newington,ＣＴ（1994））やＷ.Ｉ.Ｏrr著「The Radio Handbook」（Engi neering Ltd編、Indiana（1962））に記載されている。一実施態様においては、 フェライト又は粉末鉄芯から成る”平衡−非平衡”トロイダル変成器（すなわち 、高帯域伝送変成器、高帯域変成器など）４０１が従来の非平衡同軸伝送線路か らの整合のために使用される。この平衡−非平衡トロイダル変成器の作製技術と しては、例えば、J.Sevick著「伝送線路変成器（Transmission Line Transforme r）」（American Radio Delay League 編、第２版、Newington,CT（1990））に 記載される。トロイダル変成器は、高周波電源１２２とコイル１３２間に結合さ れる。コイル上の位相（４０５）電圧と逆位相（４０４）電圧との中点４０６は 、高周波電源を通じて接地される。また、他の実施態様において、安定化にのた め、誘導アプリケータをこの中点で直接接地することも出来る。この構成によっ て交互作用が可能になり、コイル中央の一方側にタップが設けられた従来の非平 衡フィードラインを有する誘導アプリケータ（例えば、コイル等）に電力供給で きる。プッシュプル平衡結合は、従来の非平衡コイルタップ整合を用いたものに 比べ、より簡単にプラズマを励起でき、かつ、通常、所定の利用目的に容易に適 合できる。 実質的に等しい位相および逆位相電位で動作する螺旋共振器を用いる実施態様 に関し、その等価回路構成の概略図２００を図９に示す。この回路構成は、単な る例示であり、本発明の請求の範囲を限定するものではない。この等価回路構成 は、例えば、単一の電源を構成する複数の高周波給電部（Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃・・・ Ｖ_n）２０３を有する。これらの給電部は互いに並列接続される。給電部の一端 はグランド２０１に接続される。給電部の他端は、各コンデンサー（Ｃ₁、Ｃ₂、 Ｃ₃ ・・・Ｃ_n） ２０５に接続される。これらのコンデンサーは互いに並列に接続 される。この作用モードにおいては、コンデンサーの並列接続によってコンデン サー間に実質的に電位差を生じない。 図１０においては、誘導アプリケータの両端が短絡された場合の図９の螺旋共 振器に沿った瞬時ＡＣ電圧の概略分布図を示す。この図は単なる例示であり、本 願の請求の範囲を限定するものではない。図では、内部に誘導プラズマ放電（又 はプラズマ源）５０１が誘導された放電管２１３が示されている。図示される様 に、プラズマ放電は、放電管２１３の限定領域（Ｒ）を占有する”ドーナツ型” 強化グロー放電域５０１を有する。プラズマ放電は、グランド電位（Ｖ_G）と高 電圧電位（Ｖ_H）間に実質的に零ボルトである平均電圧電位（Ｖ_ave）を有する。 明らかな様に、プラズマ放電５０１は、Ｖ_HとＶ_Gの各々に対応する容量結合部を 有する。しかしながら、このプラズマ放電の平均電圧電位は零である。この作用 により、プラズマに隣接したコイルに沿って位相５０３及び逆位相５０５の電圧 の平衡キャパシタンスが形成され、プラズマ源からチャンバ各部への容量結合を 実質的に防止する。同様に図示する様に、電流最大値５０７は位相５０３と逆位 相５０５間の変曲点に相当する点（Ｖ_ave）に存在する。 別の作用モードでは、図１１に示す様に、誘導結合プラズマ電流によって誘導 アプリケータの上端および下端部近辺に形成されたプラズマの希薄なリングを観 察できる。この作用モードは、通常、高電力で作用する全波長（５１７）の誘導 結合コイルに使用される。例えば、誘導アプリケータに入力される最大電力は、 熱的条件および熱的絶縁破壊によって制限される。プラズマ放電内の電流リング ５１３、５１５は、コイル上部および下部短絡端の電圧最小点に対応する最大コ イル電流域で見られる。これらの高電力条件では、下位準位の電流リングが検出 可能であり、場合によってはある種の励起状態がその中間域で見られる。この励 起状態は、部分的には誘導アプリケータに沿った最大および最小電圧位置におけ る放電内の容量的駆動電流によって生起する。 また、共振器の上端および下端５１３での下位準位の誘導プラズマ電流リング は、制限された入力電力の下では現れない。コイル電流および誘導磁束は誘導ア プリケータの端部外に離散し、その結果、仮に、プラズマが特定の入力電力の下 で単一の電流リングを保持するのに充分な導電性を有するならば、中央部にただ 一つの誘導リング５１５が一層安定して存在する。 高電力動作の他の適用例では、二次的プラズマ電流リングの存在が好ましくな い場合がある。この適用例においては、実質的に最小の内部容量結合が存在する 。この場合、真空容器に接する誘導アプリケータ（例えば、コイル）の長さを全 波長から適当な長さまで短縮し、プラズマ源と接するコイル中央に唯一の電流最 大値を存在させると共に、アプリケータ上の最大および最小電圧間の電位差を実 質的に減少させる様になされる。この適用例の構成は、適当なインピーダンス波 形調整回路を用い、アプリケータに沿って所望の波形を安定化させることによっ て達成される。 本発明による上記の実施態様は、誘導アプリケータの位相部に基因したプラズ マ電位が、誘導アプリケータの選択部の逆位相に基因する容量結合によって実質 的に相殺されない誘導結合プラズマによる処理に関するものである。しかしなが ら、従来の誘導源（例えば、従来の螺旋共振器など）は、１／４波長モード又は 半波長モードで動作する。これらのモードでは、プラズマと位相部との容量結合 のみが存在するため、プラズマ電位は、逆位相結合の補償がなくコイルに向かっ て上昇する。通常、半波長以上の従来の誘導源は、プラズマ反応器としては取り 扱いが困難で実用的ではないと考えられる。特に、これらの誘導源は、大型で且 つ不均一なプラズマを励起する複数のノードを螺旋コイルに沿って有している。 螺旋共振器内で実質的な誘導プラズマを作用させためには、従来の誘導源の場合 、コイルに基因する電界からプラズマ放電管をシールドしなければならない。こ のシールドは、例えば、コイルとプラズマ管の間に縦分割されたシールド体を介 在させることによって行われる。 本発明においては、実質的に純粋な誘導結合電源を提供する。プラズマ励起お よび維持のための主たる手段として誘導結合電力を用いる利点は、誘導結合によ って生じる電界線が管状（ソレノイダル）である点にある（すなわち、それら電 界線がそれ自身で閉路していると言うことである）。管状電界線は、零発散を示 すため、プラズマ容積内にスカラーポテンシャル場（例えば、電位差）を生起ま たは保持しない。この様な技術において、誘導電力は、プラズマ電位と誘導結合 部 材の電圧（例えば、螺旋共振器のコイル上の電圧）又は使用されるならば高周波 整合器の電圧との間に直接的な関与なしにプラズマに転移される。更に、電力を このような純粋誘導結合手段によってプラズマに転移する場合、その電力転移に 際しては、プラズマとグランド電位間に大きな電位差を保持する必要はない（例 えば、プラズマとグランド間の電位差は、誘導性励起電力とは実質的に無関係な 要因によって固定できる）。理論的には、誘導結合性の電力転移に際し、グラン ドに対してプラズマの交流または直流電位を増加させる必要はない。しかしなが ら、実際には、非シールド電流型の誘導結合電力源では、プラズマ電位に実質的 なシフト及び有害な変動が生じる。 上記の様に、また以下で更に述べる様に、従来の市販の誘導源におけるプラズ マ電位のシフトに対する殆どの防止方法は、誘導結合部材とプラズマ放電管との 間にグランド導電性部材を介装することにより、誘導結合部材（通常多重巻回コ イル）の電界からプラズマをシールドするものである。しかしながら、このシー ルドは、実際には、取り扱いが困難かつ不便であり、重大な欠点を有する。シー ルドは、誘導アプリケータ部材と結合し、従来の設計では予想し得ない固有共振 周波数において広範囲の変位（エクスカーション）を引き起こす。このため、所 望の共振を達成するには、労力のいる試行錯誤そして多数の機械的手段を必要と する。このシールドの他の欠点は、通常はシールドによってプラズマ放電管中の 容量性電場が排除されるためにプラズマの初期励起が困難であるという点にある 。特に、誘導性ブレイクダウン（プラズマブレイクダウンとして知られている） の点火は、低電流および低電力で安定した容量性電界放電によって一般的に開始 される（例えば、J.Amorim 、H.S.Marcial及びJ.P.Sudana著 「J.Vac.Sci.Tech nol.」，B9，362-365頁（1991）参照）。その結果、シールドは、プラズマの点 火を誘導する容量性電界をブロックする傾向がある。 また、ネットワーク内の高電圧ＲＦ点（螺旋共振器またはＴＣＰコイルの高電 位被駆動側での電圧最大点など）に近接してシールドを挿入した場合、シールド とコイル間のキャパシタンスを通じて大きな偏位電流が流れる。このような高電 位差においては、エアギャプ内で高周波ブレイクダウンと言う不具合を生じるた め、エアギャプは取り扱い難い固体または液体誘電絶縁層によって保護されなけ ればならない。偏位電流は電力損失を生起し、この電力損失を補うために更に高 電力の高周波発生器が必要となる。また、プラズマ源の結合電力の損失は、熱的 制御の点からも不都合である。これらの制限は、波形調整回路、位相長を有する 誘導アプリケータ等を用いた本発明によって解消される。 実施例 本発明の原理を実証しかつその動作を説明するために、螺旋共振器プラズマ源 をフォトレジストストリッピング装置に適用した。また、本実験例では、従来タ イプの螺旋共振器に関する評価も行った。これら実験例は単なる例示であり、本 願の請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲で限定される本願発明にお いて、他の実験法、使用、変更、改良が可能であることは当業者によって容易に 理解されるであろう。 Ｉ．従来型フォトレジストストリッピング装置 この実験例では、従来型のレジストストリッピング装置として、本願譲受人で あるMC Electronics社製のプロトタイプを用いた。当然ながら、適用目的に応じ て他のストリッピング装置を使用することが可能である。図１２で示す様に、従 来型の１／４波長螺旋共振器レジストストリッパー６００には、処理チャンバ６ ０４の上流側に１／４波長螺旋共振器プラズマ源６０２を設けた。この１／４波 長螺旋共振器プラズマ源６０２は、コイル６０８及びその他の部材から構成され ている。 コイル６０８は、直径０.４インチの銅製チューブを巻数５.１５、ピッチ０. ５（巻数/インチ）及び平均半径６.４インチで巻成し、外側銅シールド６１０の 内側に径方向および縦方向でセンタリング配置した。コイル６０８は、電源６１ ２に接続し、約１３ＭＨｚの高周波で動作させた。長さ１７インチ及び直径９. ２５インチの石英管６０６を銅コイル６０８の内側中央に配置した。シールド６ １０は、内径１６インチ、厚さ約０.０８インチ及び長さ１８インチのものを使 用した。このシールド６１０は、アルミニウム製処理チャンバ本体のグランド( Ｖ_G)部に接続した（但し、後述する電流測定時を除く）。 処理チャンバ６０４は、従来型のレジストストリパー用のものを使用した。 処理チャンバ６０４には、ウエハーサポート（又はウェーハステージ）６１６及 びその他の部材を配置した。処理チャンバ６０４は、シールド６１０を介して外 側位置６２０で接地した。ウエハーサポート６１６上にはウエハー６１８を載せ た。 ウエハー６１８としては、三菱化成社製ポジテイブフォトレジストＭＰＲ-４ ０００を約１.２５ミクロン厚にスピンコート塗布した６インチ（２５０ｍｍ） ＜１００＞ウエハーを用いた。このウエハーは、直径１０インチのグランドウエ ハーサポート６１６上でアッシング処理した。その際、ウエハーサポートは、抵 抗加熱し、熱電対によって温度を測定した。 螺旋共振器プラズマを励起すると、全ての処理条件において石英管が可視プラ ズマによって充満された。また、処理室下流側のウエハー上で常に強いプラズマ グローが観察された。これはウエハーサポートに対して二次プラズマ放電が生じ たことを示す。この二次プラズマ放電は、共振器シールドから処理チャンバに向 かう約５〜１０アンペアｒｍｓ（場合によってはそれ以上）の電流を伴っていた 。電流は、絶縁ブロック上にシールドを上昇させ、電流モニターとしてのピアソ ン電流計に取り付けた長さ２インチ、幅１.５インチの帯状銅編組線を通じて流 れる電流を測定した。 図１３は、図１２で用いた１／４波長螺旋共振器のコイルに沿った高周波電圧 分布の概略図７００である。図には、石英管６０６及びその内部のプラズマ放電 （又はプラズマ源）７０１が示されている。図示する様に、プラズマ放電７０１ は、石英管６０６の大きな範囲（Ｒ）を占めるグロー領域を有する。プラズマ放 電は、グランド電位(Ｖ_G)と高電圧電位(Ｖ_H)との平均電圧電位（Ｖ_ave）を有す る。明らかな様に、プラズマ放電７０１は、その平均電圧電位Ｖ_aveに基因する Ｖ_H及びＶ_Gに対応する容量結合部を有する。実際、前述した様に、共振器シール ドから処理チャンバに向かい少なくとも５〜１０アンペアｒｍｓの電流が流れた 。高電力条件では、容量結合プラズマ源から処理チャンバに向かう強いスパーク が観測された。 II．本発明のフォトレジストストリッパー 本発明の原理および動作を実証するために、以下の実験を行った。これらの実 験においては、フォトレジストストリッパー装置を使用した。このクラスターツ ール状配置のレジストストリッパー装置に本発明に係る螺旋共振器を搭載した。 しかしながら、当業者には、他の手段、改良および変更が可能であることが理解 されるであろう。従って、以下の実験例は本願請求の範囲を限定するものではな い。 図１４及び図１５に示す様に、フォトレジストストリッパー装置内には、クラ スターツール状に複数の処理チャンバを配置した。図１４及び図１５はそれぞれ 概略上面図８００及び概略側面図を示す。ここでは、２つの処理チャンバ、例え ば、第一チャンバ９０１と第２チャンバ９０３が設けられた。第一チャンバ９０ １は、イオン注入硬化レジスト（又はスキン）を除去（ストリップ）するのに用 いた。第二チャンバ９０３は、残りのフォトレジストを除去（ストリップ）する のに用いた。また、両チャンバをイオン注入硬化レジストおよび残りのフォトレ ジストの両方を除去（ストリップ）するのに用いることも出来る。当然ながら、 これらチャンバは、適用目的に応じて特定の用法で使用される。これらのチャン バは、セラミック挿入体を有するアルミニウムによっても作製でき、高い耐薬品 性を備えている。 また、上記の装置においては、工程動作を監視するため、マイコン制御式コン トローラを使用した。このマイコン制御式コントローラは、コントロールパネル ９２１により操作可能である。本実験例の装置では、カラーＬＣＤタッチパネル デイスプレイを備えたエプソン社製４８６ＤＸプロセッサーＰＣ搭載コントロー ラを用いた。また、このコントローラは、シールドされており且つ高い耐薬品性 を備えている。 また、上記ストリッパー装置には、自動ウエハー処理システム９１０を設けた 。自動ウエハー処理システムにおいては、規格のカセット９１２を使用し、フォ トレジスト塗布ウエハーを処理チャンバ９０１、９０３に対して搬入および搬出 した。自動ウエハー処理システム９１０は、ロボット９１７、第一カセットチャ ンバ９０５、第二カセットチャンバ９０７、第一カセットステージ９０９、第二 カセットステージ９１１等から構成した。さらに、自動ウエハー処理システム９ １０においては、従来のインターロックシステムを使用し、クリーンルームから 処理チャンバ９０１、９０３にウェーハを供給した。主シャトルチャンバ９１３ に は、ロボット９１７がクラスターツール状配置で収容されていた。自動ウエハー 処理システム９１０の動作はコントローラによって監視した。本実験例では、Ｊ ＥＬ社（日本）の自動ウエハー処理システムを使用した。 ロボット９１７を収容した主シャトルチャンバ９１３には冷却板９１５を配置 した。冷却板９１５は、従来タイプのものであり、高温下で行われるストリッピ ング工程後にウエハーを冷却するために使用した。また、冷却板は、所定の工程 動作の前後またはその間にウエハー温度を熱的に調整するためにも使用すること が出来る。 処理チャンバ９０１、９０３は、各プラズマ源９２３、９２５に対して下流側 に配置した。各螺旋共振器は、石英管９２９の周囲に配置されたコイル９２７に よって構成した。コイルは、直径０.４インチの銅製チューブを巻数１１.５、ピ ッチ０.９（巻数/インチ）及び平均半径９.４インチで巻成し、外側銅シールド ９３１の内側に径方向および縦方向でセンタリング配置した。コイルは、電源（ 図示せず）に動作可能に接続した。長さ１７インチ、直径９.２５インチの石英 管を銅製コイルの内側にセンター合せして配置した。上記シールド９３１は、内 径１６インチ、厚さ約０.０８インチ、長さ１８インチのものを使用し、コイル の下部に接続した。 一つの実験例では、本発明の処理方法を用いてウエハーからフォトレジストを ストリップした（図１５の９３３参照）。これらの処理方法では、多段ストリッ ピング工程を用い、半導体ウエハーからイオン注入フォトレジストを除去した。 先ず、８インチウエハーによってサンプルを作製した。次いで、これらのウエハ ーは、三菱化成社ポジテイブフォトレジストＭＰＲ-４０００によりスピンコー トした。スピンコートは、１,２００ｒｐｍ、１２０℃で９０秒間行った。生成 したフォトレジストは、サンプルウエハー上で約１.２ミクロンの厚さを備えて いた。これらサンプルウエハーにイオン注入を行い、フォトレジスト上面付近に イオン注入硬化レジストを形成した。 上面に形成されたイオン注入硬化レジストを注入レジストストリッピングプロ セスを用いて除去した。上記プロセスでは、半波長螺旋共振器の”非平衡”の位 相および逆位相の結合関係が用いられた。半波長螺旋共振器は、処理チャンバの 一つに配置した。この処理チャンバでは、ウエハーサポートの温度を４０℃に保 持し、ウエハーを低温に保持した。ウエハーを低温に保持することによってポッ ピング現象の発生を抑制した。なお、ポッピング現象とは、下層レジスト中の気 体が上層の注入硬化レジストを通じて膨発する現象である。 上面の硬化層を除去した後、ウエハーは倍波長で動作するチャンバ内に移され た。このチャンバは、１波長の整数倍として約２７.１２ＭＨｚで動作させた。 チャンバ内のウエハーサポートは１５０〜２００℃に保持した。この全波長動作 構造は、平衡位相および逆位相の結合電流の生成に利用され、これにより、ウエ ハーの下層に配置された基板にダメージを与える容量結合プラズマ量を減少させ た。この工程では、上層部のアッシング処理を行い、ウエハーから実質的に全て のフォトレジストを除去した。上層アッシングの間、下層基板には全く損傷はな かった。 フォトレジストをストリッピングにより除去した後、即座にウエハーを冷却し た。具体的には、ウエハーを１波長の整数倍で動作する処理チャンバから取り出 して冷却ステーション上に移した。冷却ステーションでは加熱ウエハーの温度を 降下させた。次いで、ウエハーはウエハーカセットに再装填された。カセット内 の全ウエハーを処理した後、被処理ウエハーを収容したカセットは、クラスター ツール状に配置されたストリッピング装置から取り出された。装置内に設けた半 波長共振器の特性は上記に詳述した通りである。 本実験例においては、更に以下のテストを行った。 テスト１：毎分０．２標準リットルの流量の純酸素ガス流下において、励起周 波数１３．４ＭＨｚ、順方向高周波電力２２００ワット及び反射電力１５０ワッ ト、全圧０．１３トールの条件下に６インチウエハーをアッシング処理した。６ ０℃に基板を保持しながらウエハーをアッシング処理し、次いで放電を停止した 。ウエハーのアッシング率は、ウエハーの中心で最大アッシング率が得られ、そ の中心から周りに向かって略対称に毎分約３４１１〜３１３９Åの範囲で変化す る様に設定した。平均エッチング率は毎分３２２８Åであり、エッチング均一性 は約４％であった。 テスト２：毎分１基準リットルのガス流下において、励起周波数１３．０ＭＨ ｚ、順方向高周波電力２２００ワット及び反射電力１６０ワット、全圧１トール の条件下で６インチウエハーをアッシング処理した。６０℃に基板を保持し、ウ エハー上の位置に応じてアッシング率を毎分約３１４４〜３７４８Åの範囲で変 化する様に設定した。エッチング均一性は約９％であった。 テスト３：レジストを塗布したウエハーに対し、４０Kevにおける５×１０¹⁵ 原子／ｃｍ²の投入量でヒ素（Ａｓ）を注入した。ウエハーは、約３ｃｍ²のサン プルに分割した。 ２つのサンプルを、表１に示す種々の条件下にウエハーサポート上でアッシン グ処理した。 注：＊(slm)＝標準リットル／毎分（又は１０００ｓｃｃｍ） （I）＝このテストは非注入レジストを用いて行い、アッシング処理は、エッ チング均一性を評価するために終了時点に達する前に停止した。平均アッシング 率は毎分５２５９Åであり、エッチング均一性は７．５％であった。 （II）＝非注入レジストを１５０秒間エッチングしたが、１００秒経過時点で 終結した。 供試サンプルＤにおいて、レジストは、全ウエハーから３分１５秒後に除去さ れたことが確認された。従って、表中のアッシング時間では約１００秒の過剰エ ッ チングであった。実用的アッシング率が得られた条件下では、可視プラズマ放電 およびシースがウエハー上で確認された。 従来のストリッピング装置で採用したのと同様の方法で電流測定を行った。こ れらの測定においては、共振器のシールドから処理チャンバに向かって約０．１ 〜０．５アンペアｒｍｓ以下の電流が確認された。これら測定では、公知の計測 法によって誤差調整を行った。従って、得られた測定電流は、少なくとも従来の ストリッピング装置で測定された電流未満の値であった。 ウエハーを目視により観察したところ、極めて良好な結果を示していた。すな わち、ウエハーは、製造操作に充分利用し得る除去率でストリップ処理され、ウ エハーの損傷は実質的に存在しなかった。このことは、上記処理が効果的な一巡 時間で行われ、プラズマによって実質的なウエハー損傷が生じないことを示して いる。また、シールドと処理チャンバ間の電流は、シールドを絶縁ブロック上に 持ち上げて測定したところ、約０.５アンペアｒｍｓ未満であり、場合によって 公知の計測法を使用した測定誤差に等しいか又はこれ以下であった。この電流は 、実質的に従来のストリッピング装置で測定された電流未満であった。 産業上の利用可能性 以上、本発明を特定の実施態様に関して説明したが、本発明では更に種々の代 替、改良および等価物による置換が可能である。事実、本発明は、殆どのタイプ のプラズマ放電装置に適用可能である。この様な放電装置としては、プラズマ浸 漬イオン注入装置、成長ダイアモンド製造装置、ＴＣＰ装置などが挙げられる。 これらの放電装置は、平坦パネル型デイスプレイ、デスク、集積回路、ダイアモ ンド、半導体、べアリング、その他の原料の製造に使用できる。上述の記載は、 特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を限定するものではない。

【手続補正書】特許法第１８４条の４第４項 【提出日】１９９７年４月２８日（１９９７．４．２８） 【補正内容】 請求の範囲 １．基板を物質により処理する工程から成り、物質の少なくとも１つが高周波 電場によって励起された気相放電により生起する種から生じ、誘導結合構造によ る気相放電と結合した位相および逆位相の容量電流が実質的に平衡していること を特徴とする製品の製造方法。 ２．製品が、半導体素子である請求項１に記載の方法。 ３．高周波電場が、螺旋共振器により形成される請求項１に記載の方法。 ４．螺旋共振器が、実質的に波長の整数倍の電気的長さを有している請求項３ に記載の方法。 ５．物質の一つが化学蒸着に用いられる請求項１に記載の方法。 ６．物質の一つがプラズマエッチングに用いられる請求項１に記載の方法。 ７．誘導結合構造が、外部回路により選択的に平衡している請求項１に記載の 方法。 ８．基板を物質の組成物により処理する工程と、製品を完成させるために被処 理基板を用いる工程とから成り、物質の少なくとも１つが、コイルを備えた螺旋 共振器により供給される気相放電によって生起する種から生じ、周囲のシールド 電位よりも大きい電位を有するコイル要素に対しプラズマの容量結合により流れ る積分電流が、周囲のシールド電位未満の電位を有する他のコイル要素に対しプ ラズマの容量結合により流れる積分電流に実質的に等しいことを特徴とする製品 の製造方法。 ９．コイルからプラズマに流れる容量電流が、プラズマからコイルに流れる容 量電流に実質的に等しい請求項８に記載の方法。 １０．プラズマが、シールドの平均電位と実質的に等しい平均電位を有してい る請求項８に記載の方法。 １１．内側表面と外側表面とから成り且つ気相放電を内包する容器と、誘導結 合構造と、少なくとも１つの物質を供給する気相放電の励起のために誘導結合構 造に動作可能に結合された高周波電源とを備えており、高周波電源から誘導結合 構造に供給された位相および逆位相の電流が実質的に平衡していることを特徴と する製品の製造装置。 １２．容器がチャンバである請求項１１に記載の装置。 １３．容器が管である請求項１１に記載の装置。 １４．管が、石英、ガラス、ダイヤモンド、ポリマー、サファイア及びアルミ ナから選ばれた材料によって作製された請求項１３に記載の方法。 １５．誘導結合構造を選択的に平衡させるために誘導結合構造に作動可能に接 続された整合回路を有している請求項１１に記載の装置。 １６．化学蒸着に用いられる請求項１１に記載の装置。 １７．プラズマエッチングに用いられる請求項１１に記載の装置。 １８．実質的に波長の整数倍の電気的長さを有している螺旋共振器構造は、容 器、誘導結合構造および高周波電源によって規定されている請求項１１に記載の 装置。 【手続補正書】 【提出日】１９９８年８月１１日（１９９８．８．１１） 【補正内容】 （１）明細書第２４頁第２５行に「起状態は、部分的には…および最小電圧位 置におけ」とあるを次文に補正する。 『起状態は、部分的には誘導アプリケータに沿った電圧が最大で電流が最小の 位置におけ』

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．物質により基板を処理する工程から成り、前記物質の少なくとも１つが高 周波電場によって励起される気相放電により生起する種から生じ、高周波電場に おいては、誘導結合構造により誘導された容量電流の位相部および逆位相部のベ クトル合成が平衡していることを特徴とする製品の製造方法。 ２．製品が、半導体素子である請求項１に記載の方法。 ３．気相放電が、螺旋共振器により励起される請求項１に記載の方法。 ４．気相放電が、実質的にある波長の整数倍の電気的長さを有する螺旋共振器 によって励起される請求項１に記載の方法。 ５．気相放電が、螺旋共振器構造によって励起されると共に、前記螺旋共振器 構造が、１／４波長の整数倍に実質的にとらわれない電気的長さを有している請 求項１に記載の方法。 ６．物質の一つが化学蒸着に用いられる請求項１に記載の方法。 ７．物質の一つがプラズマエッチングに用いられる請求項１に記載の方法。 ８．誘導結合構造が、波形調整回路を用いて選択的に平衡している請求項１に 記載の方法。 ９．物質の組成物により基板を処理する工程と、被処理基板を用いて製品を完 成させる工程とから成り、前記物質の少なくとも１つは、螺旋共振器により励起 される気相放電によって生起する種から発生し、前記螺旋共振器は、プラズマカ ラムと周囲シールド電位を越える選択電位を有する部材との容量結合によって駆 動される積分電流を有すると共に、前記容量結合は、プラズマカラムと周囲シー ルド電位未満の電位を有する部材との容量結合に実質的に等しいことを特徴とす る製品の製造方法。 １０．螺旋共振器において、周囲コイルからプラズマカラムに向かって流れる 容量電流が、プラズマカラムから周囲コイルに向かって流れる容量電流に実質的 に等しい請求項９に記載の方法。 １１．螺旋共振器において、カラム状プラズマの平均電位が、シールド電位と 実質的に等しい請求項９に記載の方法。 １２．内側表面と外側表面とを有し且つ内部に気相放電を含む包囲容器と、前 記外側表面に隣接して配置されたプラズマアプリケータと、前記プラズマアプリ ケータに接続された高周波電源とから成り、前記高周波電源が気相放電を励起し て高周波電場から少なくとも一つの物質を供給すると共に、高周波電場において は、誘導結合構造と結合した位相および逆位相の容量電流のべクトル合成が実質 的に平衡していることを特徴とする製品の製造装置。 １３．包囲容器がチャンバである請求項１２に記載の装置。 １４．包囲容器が管体である請求項１２に記載の装置。 １５．管体が、石英、ガラス、ダイヤモンド、ポリマー、サファイア及びアル ミナから選ばれた材料から成る請求項１４に記載の方法。 １６．プラズマアプリケータに接続されて誘導結合構造を選択的に平衡させる 波形調整回路を有している請求項１２に記載の装置。 １７．化学蒸着用として用いられる請求項１２に記載の装置。 １８．プラズマエッチング用として用いられる請求項１２に記載の装置。 １９．包囲容器、プラズマアプリケータ及び高周波電源が螺旋共振器構造を構 成すると共に、前記螺旋共振器構造が、一波長の整数倍である電気的長さを有し ている請求項１２に記載の装置。 ２０．包囲容器、プラズマアプリケータ及び高周波電源が螺旋共振器構造を構 成すると共に、前記螺旋共振器構造が、１／４波長の整数倍に実質的に規定され ない電気的長さを有している請求項１２に記載の装置。