JP2003059838A

JP2003059838A - プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法

Info

Publication number: JP2003059838A
Application number: JP2001246146A
Authority: JP
Inventors: Takashi Inamasu; 崇稲増; Kenji Wada; 健司和田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-08-14
Filing date: 2001-08-14
Publication date: 2003-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】処理面積の大型化、処理速度の向上、および
処理品質の向上が可能な、プラズマ処理装置を提供す
る。【解決手段】プラズマ処理装置は、反応容器４、その
中に設けられた高周波電極２０、および高周波電極２０
に組合わせられた誘電体６を有する。高周波電極２０
は、互いに離された複数の小電極２１〜２４からなる。
小電極２１〜２４のうち少なくとも２つにそれぞれ印加
される高周波電圧は、位相が互いに異なる。誘電体６
は、昇降機構７により小電極２１〜２４に対して移動可
能である。誘電体６を移動させることにより、電極２０
によって印加される電界の強度分布が調節できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ処理装置
およびプラズマ処理方法に関し、具体的には、被処理部
材に対し膜堆積、エッチングあるいは表面改質を行うの
に好適なプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】今日、半導体装置の製造プロセスにおい
て、プラズマエネルギーを利用した薄膜堆積、エッチン
グ、表面改質等の処理が必要不可欠になっている。これ
らのプラズマ処理工程では、液晶ディスプレイや太陽電
池等の半導体装置の大型化、および処理能力向上の要求
に対応した被処理面積の大型化や処理速度の向上、そし
て処理品質の向上が重要な課題である。

【０００３】このようなプラズマ処理の現状について説
明する。代表的なプラズマ処理を用いた膜堆積法である
プラズマＣＶＤ法を例にとると、堆積される膜として、
代表的には、シリコンの多結晶薄膜、微結晶薄膜、非晶
質薄膜、および酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、珪化
金属膜等のシリコン化合物膜などがある。プラズマＣＶ
Ｄ法における量産性を向上させるために、高周波電力を
高める、または原料ガスの供給量を増加させることで、
製膜速度を増大させることが可能である。しかしなが
ら、高周波電力として１３．５６ＭＨｚのＲＦ帯高周波
を用いた従来の方法において、そのような条件で膜堆積
を行うと、多量のパウダーが生成し得る。パウダーが被
処理部材へ付着すれば、膜質の低下、引いては歩留まり
の低下を引き起こすため、製膜速度を著しく向上させる
ことは実現困難である。

【０００４】良好な膜品質と高い製膜速度の両立という
課題の解決策として、より高い周波数の高周波電力を使
用することが有望視されている。周波数を更に増加させ
たＶＨＦ帯高周波を用いることで、プラズマ温度の低減
と、プラズマ密度の向上が同時に成し得ることが知られ
ている。ＶＨＦ帯高周波を用いることで、高品質な膜を
より高速で堆積できると期待される。

【０００５】しかしながら、ＶＨＦ帯高周波はＲＦ帯高
周波よりも波長が短いため、プラズマ処理に使用する高
周波電極の表面最大寸法が大きくなるほど、電極上で発
生する定在波の影響が大きくなることが知られている。
その結果、プラズマの面内均一性が悪くなるため、膜堆
積の場合は膜厚や膜特性の面内均一性の悪化、エッチン
グの場合はエッチングレートの面内均一性の悪化を引き
起こしてしまう。また、周波数が高くなるほど浮遊容量
の影響が大きくなり、電極間以外での高周波電力の損失
が大きくなるため、安定なプラズマ生成が困難になる。
これらのことから、ＲＦ帯高周波に対応した従来の装置
において、ＶＨＦ帯高周波を用いた大面積処理を行うこ
とは、実用上困難である。

【０００６】このような課題に対し、ＶＨＦ帯高周波を
用いて大面積処理を可能とする手法が特開２０００−２
６８９９４号公報に開示されている。図２１は、特開２
０００−２６８９９４号公報に開示されているプラズマ
ＣＶＤ装置の一例を示す。当該装置は、高周波電極２０
１と基板電極２０２を反応室２０３内に備える。高周波
電極２０１は、電気絶縁体３０２で複数の導体部３０１
に電気的に分割されている。導体部３０１の表面の最大
寸法は、ｃ／４ｆ（ｃは真空中の高速、ｆは高周波電圧
の周波数）よりも小さい。高周波電源２０４で発生させ
た高周波電圧は、マッチングボックス２０５および位相
調整器２１１を経て、それぞれの導体部３０１に印加さ
れる。シラン、水素等のガスを反応室２０３の中に導入
し、排気系２０９によって反応室２０３内の圧力を所定
の範囲に保つ。導体部３０１にそれぞれ印加された高周
波電圧によりプラズマ２１０が発生する。プラズマ２１
０によってガスが分解され、基板電極２０２に配置され
た基板２０７上に非晶質シリコン薄膜が堆積される。こ
の装置において、各導体部３０１にそれぞれ印加される
高周波電圧の位相はずらされている。同公報は、このよ
うな装置により、放電を安定させ、膜厚の均一性を向上
できることを開示する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、後述するよう
に、上述した従来の装置においても、局所的に処理効果
（たとえば膜厚）が顕著に異なり得るという問題が見出
された。

【０００８】本発明の目的は、従来技術の問題を解決す
ることができ、処理面積の大型化、処理速度の向上、お
よび処理品質の向上が可能な、プラズマ処理装置および
プラズマ処理方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、特開２０
００−２６８９９４号公報に開示されているような、高
周波電極を複数に分割する手法の効果について詳細な検
討を行った。本発明者らは、図２に示すような、５０ｃ
ｍ角のステンレス鋼平板からなり、互いに２０ｍｍ離間
されている４つの小電極２１〜２４からなる高周波電極
を仮定し、各々の小電極に１００ＭＨｚの高周波電力を
同出力かつ同位相となるように印加した時の電界強度分
布を電磁界計算により求めた。ここで、図１に示すよう
に、小電極２１〜２４から被処理部材３へと向かう方向
をｘ方向とし、ｘ方向と直交する小電極面と平行の２方
向をｙ方向、ｚ方向とする。電磁界計算の結果得られた
ｘ方向の電界Ｅｘの強度分布を図３に示す。Ａ部に示す
ように、各々の小電極に印加される高周波の畳重によ
り、隣合う小電極においてそれらの間隙部に近づくにつ
れ電界が過大となる分布が生じる。しかし、Ｂ部に示す
ように、小電極と小電極の間では電界が過小となる。こ
のことは、隣合う小電極の間隙付近で発生するプラズマ
は他の部分で発生するプラズマと異なる（すなわち不均
一にプラズマが発生する）ことを意味する。このような
プラズマにより処理を行うと、処理の均一性や品質に問
題が生じることは明らかである。つまり、均一なプラズ
マを生成させるためには、高周波電極を複数に分割する
ほかにも、さらなる改良が必要である。

【００１０】さらに、本発明者らは、各小電極に印加す
る高周波電圧の位相を調整した。その結果、隣合う小電
極の間隙に近いところでの電界を位相調整によって互い
に打ち消すことで、高周波電極全体でほぼ一様な電界強
度を得ることが可能であることを見出した。図４に本発
明者らが電磁界計算から求めた、各小電極に印加する高
周波電圧の位相をずらした時の、ｘ方向の電界Ｅｘの強
度分布を示す。この計算を行う条件として、図２に示す
高周波電極を仮定し、４つの小電極から任意に第１の小
電極、例えば２１を選択すると、この第１の小電極２１
と隣接する第２の小電極２２および２３に印可される高
周波電圧の位相は、第１の小電極２１に印可される高周
波電圧の位相に対して１３５度ずらされており、第１の
小電極２１とは隣接せず、第２の小電極２２および２３
とは隣接する第３の小電極２４に印可される高周波電圧
の位相は、第１の小電極２１に印加される高周波電圧の
位相と同じにされている。図４では、図３のＡ部に示す
ような過大な電界が抑制されている。このように、各小
電極に印加する高周波電圧の位相を調整することで、よ
り均一なプラズマ処理を大きな面積の被処理部材に施す
ことが可能となることが分かった。さらに、位相のずれ
を種々変化させて同様の検討を行った結果、図３のＡ部
に示すような過大な電界を抑制するには、隣接する小電
極に印加する高周波電圧の位相をずらすことが好適であ
り、図４に示すような、各小電極面上において均一とな
る電界強度分布を得られることが分かった。

【００１１】図４に示すような均一な電界分布と実際の
膜厚分布との相関を調べるため、製膜実験を行った。そ
の結果得られた膜厚分布を図５に示す。小電極面上に相
当する部分の膜厚は、図４の計算結果と同様の均一な分
布を示したが、隣合う小電極の間隙に相当するＢ部分で
は、図４の結果からは電界が小さいため膜厚が小さくな
ることが予測されたにもかかわらず、むしろ膜厚が大き
くなる傾向が見られた。

【００１２】そこで、反応容器のポートより、高周波電
極と被処理部材の間にラングミュアプローブを挿入し、
プラズマ電子密度分布を測定したところ、図６に示すよ
うに、隣合う小電極の間隙に相当するＢ部分において、
電子密度が大きくなっていることが分かった。

【００１３】そこで、図４と同じ条件で計算した結果と
して、ｘ方向の電界Ｅｘのみならず、各小電極と平行の
ｙ方向の電界Ｅｙおよびｚ方向の電界Ｅｚをも含めた電
界Ｅ＝（Ｅｘ²＋Ｅｙ²＋Ｅｚ²）^1/2を図７に示す。電界
Ｅは、隣合う小電極の間隙に相当するＢ部でむしろ強く
なることが分かった。隣接する小電極にそれぞれ印加さ
れる高周波電圧に位相差がある場合には、隣接する小電
極間に電位差が生じるため、間隙部において強い電界
（小電極面と平行のｙもしくはｚ方向の電界）が生じて
いることが分かった。その結果、間隙部に対応する部分
での膜厚が大きくなったと考えられる。

【００１４】上記問題を解決するため、本発明により、
反応容器内において高周波電圧の印加により発生させら
れたプラズマにより所定の部材に処理を行う装置が提供
される。このプラズマ処理装置は、反応容器内に設けら
れた、互いに離された複数の小電極からなる、高周波電
圧を印加するための電極と、複数の小電極の間に挿入さ
れ、プラズマが発生させられる雰囲気よりも高い誘電率
を有する誘電体とを備える。この装置において、複数の
小電極のうち少なくとも２つにそれぞれ印加される高周
波電圧は、位相が互いに異なるものであり、かつ誘電体
の前記雰囲気に対向する面と複数の小電極の前記雰囲気
に対向する面との距離を変えることができるよう、誘電
体の一部または全部が、複数の小電極に対して相対的に
移動可能に設けられる。それにより、複数の小電極によ
って印加される電界の強度分布が調節できる。

【００１５】さらに、上記問題を解決するため、本発明
により、反応容器内において高周波電圧の印加により発
生させられたプラズマにより所定の部材に処理を行う方
法が提供される。このプラズマ処理方法は、（ａ）互い
に離された複数の小電極からなる電極が高周波電圧を印
加するために反応容器内に設けられ、かつプラズマが発
生させられる雰囲気よりも高い誘電率を有する誘電体が
複数の小電極の間に挿入された装置を使用することと、
（ｂ）反応容器内にプラズマを発生させるための雰囲気
を形成することと、（ｃ）複数の小電極にそれぞれ高周
波電圧を印加することにより前記雰囲気から発生させら
れるプラズマを介して所定の部材を処理することとを備
える。この方法において、複数の小電極のうち少なくと
も２つにそれぞれ印加される高周波電圧は、位相が互い
に異なるものであり、かつ誘電体の前記雰囲気に対向す
る面と複数の小電極の前記雰囲気に対向する面との距離
を変えることができるよう、誘電体の一部または全部
が、複数の小電極に対して相対的に移動可能に設けられ
る。それにより、複数の小電極によって印加される電界
の強度分布が調節できる。

【００１６】典型的に、本発明において、誘電体の前記
雰囲気に対向する面は、所定の部材にも対向している。

【００１７】本発明において、複数の小電極から前記雰
囲気の側に誘電体の一部または全部を突出させることが
できることが好ましい。その突出させる長さは、１０ｍ
ｍ以下であることが好ましく、たとえば１〜１０ｍｍで
あることが好ましい。

【００１８】本発明において、誘電体は、部分的に前記
雰囲気に突出する形状を有することができる。

【００１９】本発明において、誘電体は、複数の部分に
分割することができ、該複数の部分のうち少なくとも１
つを移動可能にすることができる。誘電体を複数に分割
する場合、複数の小電極の各々に隣接して、当該複数の
部分の各々を、互いに離して設けることができる。誘電
体の互いに隣接する複数の部分の間には、導電体、典型
的には金属板を配置することができる。

【００２０】好ましい態様において、誘電体の比誘電率
は３以上５０以下である。典型的に、誘電体の材質は、
アルミナ磁器、石英、ガラス、ベリリア磁器、および炭
化シリコン系磁器よりなる群から選ばれた少なくとも１
種である。

【００２１】好ましい態様において、複数の小電極の最
大寸法は、高周波の波長の１／４以下である。

【００２２】本発明において、高周波電圧の周波数は典
型的に２０〜５００ＭＨｚの範囲にある。本発明におい
て位相が互いに異なる高周波電圧間の位相のずれは、典
型的に１２０〜２４０度の範囲である。

【００２３】本発明は、プラズマＣＶＤ、プラズマエッ
チング、あるいはプラズマによる表面改質等に適用され
る。特に、本発明による装置はプラズマＣＶＤ装置とし
て好適であり、本発明による方法はプラズマＣＶＤ法と
して好適であるが、これらに限定されるものではない。

【００２４】本発明によれば、たとえば、プラズマＣＶ
Ｄ法により、最大寸法が１ｍ以上である基板上に１０％
以内の厚み分布で薄膜を形成することができる。そし
て、そのような基板上に形成された薄膜は、光電変換装
置等の半導体装置を構成することができる。ここで「厚
み分布」は、基板上に形成された薄膜を所定の数、たと
えば８１個に分割し、それらのフラグメントについて測
定された膜厚の最大値および最小値から、式｛（最大値
−最小値）／（最大値＋最小値）｝×１００％により求
めた値とすることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明によるプラズマ処理装置に
おいて、典型的に、誘電体のプラズマ発生雰囲気に対向
する面は、誘電体の小電極に対向しない側の面であり、
複数の小電極のプラズマ発生雰囲気に対向する面は、小
電極の誘電体に対向しない側の面である。たとえば、本
発明による電極は、図８に示す構造を有することができ
る。この電極は、小電極２１、２２、２３および２４か
ら構成され、これらの小電極の間に誘電体６が配置され
ている。この電極において、誘電体のプラズマ発生雰囲
気に対向する面はＣ面であり、小電極のプラズマ発生雰
囲気に対向する面はＤ面である。Ｃ面とＤ面との距離は
ｘで表される。

【００２６】隣接する小電極にそれぞれ印加される高周
波電圧に位相差がある場合、隣接する小電極間で電位差
が生じる。このため、小電極同士の間隙部分、すなわち
図９に示すＥ領域のような部分では、より強い電界（小
電極面と平行のｙもしくはｚ方向の電界）が生じる。そ
の強い電界のために、間隙部に相当する部分での膜厚が
大きくなり、膜厚の不均一が生じ得る。そこで、間隙部
に生じる電界を弱めるために、小電極間に誘電体を挿入
する。真空中（厳密にはプラズマが生成される雰囲気）
より誘電率が高い誘電体中に強い電界がかかるようにす
ることで、プラズマ生成部での過剰な電界を弱めること
が可能となった。

【００２７】さらに、本発明では、誘電体のプラズマ生
成雰囲気に対向する面と複数の小電極のプラズマ生成雰
囲気に対向する面との距離を変えることができるよう、
誘電体の一部または全部が、複数の小電極に対して相対
的に移動可能に設けられる。そのような機構において、
複数の小電極の間および／またはプラズマを生成させる
ため電圧が印加される空間に存在する誘電体の体積を変
化させることができ、それにより、電極によって印加さ
れる電界の強度分布が調節できる。したがって、そのよ
うな機構は、プラズマ処理の条件に応じて、より適当な
位置に誘電体を配置することができ、より望ましい電界
強度の分布をもたらすことができる。

【００２８】さらに本発明では、小電極から被処理部材
側（プラズマが生成される空間側）に誘電体を突出させ
ることができる。強い電界がかかる領域を突出した誘電
体で占めることにより、当該領域における過度のプラズ
マ生成を防ぐことができる。

【００２９】したがって、本発明では、小電極間の領域
におけるプラズマ電子密度の増大を、より効果的に抑制
することができ、プラズマ生成の均一性をさらに向上さ
せることができる。特に、高周波プラズマにおける電離
や解離反応がおきる主な領域は、プラズマのバルク部と
シース部の境界付近にあるため、誘電体の突出長（小電
極からプラズマ生成空間側に突出した誘電体の長さ）を
シース長までの間で調節することで、プラズマの電離や
解離反応量を調節でき、電子密度の均一化、ひいては処
理速度の均一化を図ることができる。典型的に、プロセ
スプラズマにおけるシース長は１０ｍｍ以下であるの
で、１０ｍｍ以下の範囲、たとえば１〜１０ｍｍの範囲
で誘電体の突出長を調節することが好ましい。

【００３０】かくして本発明では、種々のプロセス条件
に応じて、誘電体面と小電極面との相対的距離を容易に
調節でき、それにより、均一な膜厚を得るのに適した条
件を容易に得ることができる。さらに、電界が強くなる
箇所、および弱くなる箇所に応じて、誘電体の配置を変
え、プラズマ処理による効果（たとえば膜厚）を均一に
することができる。

【００３１】また、本発明では、誘電体を複数の部分に
分割してもよい。誘電体の部分を適当な位置に配置する
ことで、電界を局所的に調整することができ、プラズマ
処理による効果（たとえば膜厚の均一性）をさらに高め
ることができる。また、誘電体の分割は、装置構造の自
由度を増加させることになり好ましい。

【００３２】誘電体を複数の部分に分割する場合、各部
分を移動可能としてもよいし、複数の部分の１つまたは
いくつかを移動可能としてもよい。誘電体の部分のプラ
ズマ生成雰囲気に対向する面と小電極のプラズマ生成雰
囲気に対向する面との距離は、誘電体の部分を移動させ
ることにより変化する。誘電体の部分を移動させるか、
各部分の配置を異ならしめることによっても、プラズマ
処理効果の均一性を向上させることができる。

【００３３】誘電体を複数の部分に分割する場合、各部
分を各小電極ごとに配置してもよい。各部分は、各小電
極に隣接して配置することができる。たとえば、各部分
は、各小電極を囲むよう配置することができる。各部分
は、互いに離されていることが好ましい。さらに、誘電
体の隣合う部分間に導電体、典型的には金属を配置して
もよい。各部分は、互いに独立して移動可能にすること
ができる。このような構造では、プロセス条件に応じ
て、各小電極ごとに誘電体の位置を調節することがで
き、その結果、必要以上に強い電界を各小電極ごとに抑
制することができる。そのような構造も、均一なプラズ
マ処理効果に寄与し得る。

【００３４】本発明では、誘電体の一部または全部を複
数の小電極に対して相対的に移動させることができる。
この場合、小電極を固定して、誘電体の一部または全部
を移動させてもよいし、誘電体を固定して複数の小電極
を移動させてもよい。移動は、手動でおこなってもよい
し、自動的な機構を介して行なってもよい。典型的に、
誘電体の一部または全部をスライドさせる機構により、
誘電体と小電極との位置関係を調節することができる。

【００３５】好ましい態様において、誘電体は、プラズ
マを生成させる雰囲気の誘電率より高い誘電率、耐プラ
ズマ性、および耐熱性を有する。誘電体の比誘電率は３
〜５０が好ましい。典型的に、誘電体の材質には、アル
ミナ磁器、石英、ガラス、ベリリア磁器、および炭化シ
リコン系磁器がある。

【００３６】また、本発明において、各小電極の最大寸
法を、印加する高周波の波長の１／４以下とすることが
好ましい。そのような寸法により、各小電極面上で定在
波が発生することを防止でき、大きな面積の被処理部材
に対して、より均一なプラズマ処理を施すことが可能と
なる。なお、被処理部材の最大寸法とは、被処理部材表
面上の任意の２点間で最も長い距離をいう。たとえば、
矩形平板状の部材の場合、対角線の長さが最大寸法とな
り、円盤状の部材の場合、直径が最大寸法に相当する。

【００３７】さらに、位相のずれを種々変化させた結果
より、図３のＡ部に示すような過大な電界を抑制するに
は、隣接する小電極に印加する高周波電圧の位相を１２
０〜２４０度の範囲内でずらすことが、プラズマ処理
（たとえば膜厚）の均一性に好適であることが見出され
た。また、各小電極に印加される高周波電圧の周波数を
２０〜５００ＭＨｚの範囲とすることで、プラズマ中の
電子密度を増大させ、かつ、プラズマポテンシャルを低
く抑えることができるので、処理の高速化と処理品質の
向上が同時に可能となる。

【００３８】本発明によるプラズマ処理装置ならびにプ
ラズマ処理方法は、典型的に、半導体装置の製造工程に
おける膜堆積、エッチング、および表面改質等のプラズ
マ処理に適用される。本発明によれば、被処理面積の大
型化、処理速度の向上および処理品質の向上をなし得
る。本発明によれば、高性能の半導体装置を安価に製造
できる。

【００３９】以下、実施例により本発明をさらに説明す
る。実施例では、複数の角型小電極に分割され、それら
が平行に配置された、平板状の高周波電極を有するプラ
ズマＣＶＤ装置を開示するが、本発明はそのような実施
例に限定されるものではない。たとえば、小電極の形状
は角型に限定されるものではなく、棒型、円板型、球状
等でもよく、複数の小電極の配置も平行平板状に限定さ
れるものではなく、格子状、同心円状などでもよい。ま
た、プラズマ処理は、ＣＶＤに限定されるものではな
く、本発明をエッチングに適用しても、同様に処理品質
を向上せしめることができる。

【００４０】

【実施例】実施例１本実施例に使用したプラズマＣＶＤ装置の略断面図を図
１に示す。ガス導入手段５１と真空排気手段５２が接続
されたステンレス鋼製の反応容器４内部に、複数の小電
極２１〜２４に分割されてなる平板状の高周波電極２０
と、被処理部材３を載置するステンレス鋼製の被処理部
材配設部３１とが互いに平行となるように対向して配置
されている。高周波電極２０と被処理部材配設部３１は
一対の電極をなす。反応容器４と被処理部材配設部３１
は電気的に接地されている。一方、小電極２１〜２４か
らなる高周波電極２０は反応容器４から電気的に絶縁さ
れている。

【００４１】図２は高周波電極２０を構成する小電極２
１〜２４の斜視図である。各々の小電極は５０ｃｍ角の
ステンレス鋼平板である。４つの小電極は、正方形状と
なるように配置され、平板状の高周波電極２０が形成さ
れる。隣接する小電極同士は２０ｍｍ離されている。図
１に示すように、その間隙部に比誘電率９．７のアルミ
ナ磁器からなる誘電体６が配置される。小電極２１〜２
４は互いに電気的に分離されている。

【００４２】図１に示すように、誘電体６は昇降機構７
により、上下に昇降可能である。昇降機構７は高真空直
線導入端子により真空を破らずに手動で昇降可能な機構
とした。昇降機構７は、誘電体６を小電極２１〜２４に
対して相対的に移動させるための手段である。昇降機構
７により、誘電体６のプラズマ生成雰囲気に対向する面
と小電極２１〜２４のプラズマ生成雰囲気に対向する面
との距離を変化させ、電界強度の分布を調節することが
できる。

【００４３】本実施例における高周波電極と誘電体の斜
視構造を図８に示す。誘電体６の表面（図８のＣ面）と
小電極２１〜２４の表面（図８のＤ面）の相対距離をｘ
ｍｍで表わす。本実施例において、誘電体６の表面と小
電極２１〜２４の表面の相対距離は０ｍｍとした。本実
施例において誘電体６は、高周波電極２０の間隙を完全
に埋めている。誘電体６は、高周波電極２０と接してお
り、かつ、アース電位である反応容器４の壁とも昇降機
構７を通じて接している。しかし、誘電体が高周波電極
および装置壁と接していることは、本発明にとって必須
ではない。誘電体が高周波電極に接していない場合にお
いても、あるいは装置壁に接していない場合において
も、本発明の効果は得られる。

【００４４】高周波電源１から発振された高周波電圧
は、分配器８によって４本の高周波伝送線路に分配さ
れ、各々の高周波伝送線路ごとに設けられた電力モニタ
９１〜９４、整合器１０１〜１０４および位相調整器１
１１〜１１４を経て、各々の小電極２１〜２４に印加さ
れる。各小電極２１〜２４に印加する高周波電圧の位相
を可変とする位相調整器１１１〜１１４はインダクタン
スおよびキャパシタンスから構成される電気回路であ
る。また、各小電極２１〜２４ごとに設けられた電力モ
ニタ９１〜９４の値を読み取り、整合器１０１〜１０４
によって調整することで、各小電極２１〜２４に印加さ
れる高周波電力が調整される。

【００４５】本実施例では、原料ガスにモノシランと水
素を用いて非晶質シリコン薄膜を製膜した。主な製膜条
件は次の通りである。被処理部材：ガラス基板（１ｍ角）総ガス流量：ＳｉＨ₄ １３００ｓｃｃｍＨ₂ １８００ｓｃｃｍ基板温度：２００℃ 高周波電力：０．２Ｗｃｍ^-2 周波数：１００ＭＨｚ製膜圧力：５０Ｐａ小電極と被処理部材との距離：３０ｍｍ図１０に各小電極２１〜２４に印可する高周波電圧の波
形を示す。小電極２１および２４にそれぞれ印可する高
周波電圧は同位相である。また、小電極２２および２３
にそれぞれ印加する高周波電圧は同位相である。一方、
小電極２１および２４に印可する高周波電圧と、小電極
２２と小電極２３に印可する電圧とは互いに位相を１３
５度ずらしている。このとき、各小電極２１〜２４へ印
可される高周波電力は同じとなるように調整した。

【００４６】１時間の製膜処理の後、非晶質シリコン薄
膜が堆積されたガラス基板を反応容器４から取出した。
ガラス基板を縦および横方向にそれぞれ９等分するよう
に切断して、膜厚測定用サンプルを８１個作製し、それ
ぞれの中心部の膜厚を段差計を用いて測定することで、
小電極面に対向する部分の膜厚と、隣合う小電極の間隙
部に対向する部分の膜厚との比較評価を行った。８１個
すべてのサンプルに対する平均膜厚と膜厚分布を評価し
た結果、平均膜厚は１０００ｎｍ、膜厚分布は９．５％
となった。膜厚分布は、８１個のサンプルについて式
｛（膜厚最大値−膜厚最小値）／（膜厚最大値＋膜厚最
小値）｝×１００％により求めた。

【００４７】比較例１図１において誘電体６を取り除いた構造で、他の条件は
実施例１と全く同じとし、製膜したサンプルの膜厚を評
価した。小電極面に対向する部分のサンプル６４個だけ
での膜厚分布は５．０％と良好だった。しかし、隣合う
小電極の間隙部に対向する部分のサンプル１７個につい
て膜厚分布は１４％であった。上記１７個のサンプルの
膜厚は、上記６４個のサンプルの膜厚より大きかった。

【００４８】実施例２〜７実施例１と同様の条件で、誘電体６を昇降させ、誘電体
６の面と小電極２１〜２４の面との相対距離を変化させ
たときの膜厚分布を図１１に示す。誘電体面の位置につ
いて、小電極面を原点の０とし、被処理部材３に近づく
向き（ｘ方向）を正の方向として表わす。ｘ＝−０．
５、０．５、１、２、３、４ｍｍの６点でサンプルを作
製した。その結果を図１１に示す。図１１には、誘電体
面の位置０ｍｍの実施例１、および誘電体の挿入されて
いない比較例１も含めて表示しており、比較例１は便宜
上誘電体面の位置−１ｍｍにプロットした。

【００４９】図１１より、誘電体が挿入されていない比
較例１と比べると、誘電体が挿入されることで、その膜
厚分布は低減されることが分かった。図１１より、電極
面に対して誘電体が被処理部材方向に突出していること
が望ましく、とりわけ、本実施例においては突出長が３
ｍｍ以下である場合に、膜厚分布は１０％未満と良好で
あり、突出長２ｍｍのとき膜厚分布は最小で５％となっ
た。誘電体の突出長と隣合う小電極の間隙に対向する部
分の膜厚との関係は、突出長が大きくなるにしたがっ
て、膜厚が小さくなる結果が得られた。本実施例におい
ては、誘電体の突出長が３ｍｍを越えると、間隙部での
膜厚が小電極面部での膜厚よりも小さくなった。誘電体
の突出長を大きくすることで、隣接する小電極間にかか
る電界（ｙ、ｚ方向の電界）を抑制する効果が大きくな
っているためだと考えられる。

【００５０】実施例１〜７のプロセス条件下での、ラン
グミュアプローブによる小電極面上の電子密度を測定し
た結果、どの実施例においてもそのシース厚はおよそ３
ｍｍであった。高周波プラズマにおいて、電離や解離反
応がおきる主な領域は、プラズマのバルク部とシース部
の境界付近にあるため、誘電体の突出長をシース長まで
の間で調節することで、プラズマの電離や解離反応量を
調節できると考えられる。したがって、本実施例におい
ては、シース厚に相当する３ｍｍまでの間で、特に顕著
な膜厚分布の均一化ができたものと考えられる。

【００５１】実施例８〜１２製膜圧力を２０Ｐａとし、それ以外は実施例１と同様の
条件で、誘電体６を昇降させ、誘電体６の面（図８にお
けるＣ面）と小電極２１〜２４の面（図８におけるＤ
面）との相対距離を変化させた。誘電体面の位置は、小
電極面を原点の０とし、被処理部材に近づく向き（ｘ方
向）を正の方向として表わし、ｘ＝０、５、８、１０，
１２ｍｍの５点でサンプルを作製した。

【００５２】比較例２比較例２として、誘電体６を取り除いた構造で、他の条
件は実施例８〜１２と全く同じとし、製膜したサンプル
の膜厚を評価した。その結果、膜厚分布は１５％であっ
た。

【００５３】図１２に、実施例８〜１２および誘電体の
挿入されていない比較例２も含めた膜厚分布を表示す
る。比較例２は便宜上誘電体面の位置−１ｍｍにプロッ
トした。

【００５４】図１２より、実施例８〜１２においては突
出長が８ｍｍである場合に、膜厚分布が最小の５％とな
り、突出長が１０ｍｍ以下の場合に膜厚分布は１０％未
満と良好な数値を示した。実施例８〜１２のプロセス条
件下での、ラングミュアプローブによる小電極面上の電
子密度を測定した結果、どの実施例においてもそのシー
ス厚はおよそ１０ｍｍであった。

【００５５】実施例１〜１２の結果より、膜厚分布が最
小となる誘電体面と小電極面との相対距離は、プロセス
条件に依存することが分かった。例えば、製膜圧力を下
げると、シース厚が大きくなるために、膜厚分布が最小
となる誘電体面と小電極面との相対距離は大きくなり得
る。したがって、誘電体面と小電極面との相対距離を調
節する機構を備えることで、プロセス条件に応じて、膜
厚の均一化のために最適な相対距離を得ることができ
る。

【００５６】実施例１３実施例１で用いた５０ｃｍ角のステンレス鋼平板小電極
２１〜２４の代わりに、図１３に示すようにステンレス
鋼製の角型棒状材を溶接し、梯子型に加工した小電極２
５〜２８を用いた。梯子型小電極のサイズは５０ｃｍ角
であり、角型の棒状材の太さは１９ｍｍ、隣接する棒状
材間のギャップは１８ｍｍであった。実施例１と同様の
条件で、誘電体６の突出長を膜厚分布が最小になるよう
調節し、製膜した結果、膜厚分布は６％となった。棒状
材としては、角型に限ったものではなく、丸型でも薄板
型でも可能である。また本実施例では梯子型電極の片側
のみでプラズマが生成する構成としたが、梯子型電極の
両側にプラズマが生成する構成の場合には、両側におい
て誘電体が梯子型電極よりも被処理部材側に突出可能と
することで本発明の効果が得られる。

【００５７】実施例１４図１４に示すように、小電極２１〜２４からなる高周波
電極２０の隙間に誘電体５６を挿入した。誘電体５６
は、中心部から５０ｍｍずつ４方に伸びた誘電体６１と
それ以外の誘電体６２に分割されている。誘電体６１に
のみ昇降機構を設置し、誘電体６２は小電極の側面に固
定し、小電極面より２ｍｍ突出させた。実施例１と同様
の条件において、誘電体６１の小電極面からの突出長を
調節した。この条件では、図１４に示すように誘電体６
１を３ｍｍ小電極面より突出させたときに、実施例１〜
７よりもさらに膜厚の均一化が可能となり、膜厚分布は
４％となった。誘電体６１のみを移動可能とするかわり
に、誘電体６１および誘電体６２の両方に、被処理部材
との距離を調節するための昇降機構を設置してもよい。

【００５８】実施例１５図１５に示すように、高周波電極に配置する誘電体を４
つに分割した。誘電体６３〜６６は、４つの小電極２１
〜２４の側面をそれぞれ囲むように設置される。さら
に、誘電体６３〜６６の側面をステンレス鋼製の平板１
２１〜１２４でそれぞれ囲んだ。ステンレス鋼製の平板
１２１〜１２４は、反応容器４の壁と同電位とした。本
実施例において誘電体６３〜６６は、高周波電極２１〜
２４と接しており、またステンレス鋼製の平板１２１〜
１２４とも接している。誘電体６３〜６６には、それぞ
れに昇降機構が設置される。したがって、誘電体６３〜
６６はそれぞれ独立して移動可能である。昇降機構を調
節することで、小電極面より２ｍｍの長さで誘電体６３
〜６６を突出させた。実施例１と同様の条件で、サンプ
ルを作製したところ、サンプルの膜厚分布は５％となっ
た。この構造では、小電極ごとに、隣接する小電極間に
かかる電界を抑制することができる。このような機構
は、プロセス条件に応じて最適な電極−誘電体配置を得
ることを容易にする。ここで、平板１２１〜１２４を装
置壁と同電位とすることは必須ではなく、隣接する小電
極間にかかる強い電界を抑制することが可能であれば他
の態様でもよい。たとえば、平板１２１〜１２４に、あ
る一定の電圧を印加してもよいし、平板１２１〜１２４
を浮遊電位にしてもよい。また、誘電体６３〜６６が高
周波電極２１〜２４および、ステンレス鋼製の平板１２
１〜１２４と接していることも、必須ではなく、高周波
電極２１〜２４に接していない場合も、ステンレス鋼製
の平板１２１〜１２４と接していない場合においても、
本発明の効果は得られる。

【００５９】実施例１６〜２１実施例１と同様の条件で、誘電体６を、比誘電率３のガ
ラス、比誘電率３．８の石英、比誘電率６．５のベリリ
ア磁器、比誘電率５０の炭化シリコン系磁器、比誘電率
９０の酸化チタン磁器に変更し、それぞれの材料におい
て、誘電体６面と小電極２１〜２４面との相対距離を膜
厚分布が最も小さくなるように調節した時の、サンプル
の膜厚分布を図１６に示す。図１６には、実施例１の比
誘電率９．７のアルミナ磁器および、比較例２の誘電体
が挿入されていない比誘電率１の結果も合わせて図示し
た。

【００６０】真空（プラズマ生成雰囲気）より比誘電率
が大きい誘電体を使用することによって、誘電体に強い
電界がかかり、プラズマ発生領域において極端に強い電
界がかかるのを防ぐことができる。図１６に示すよう
に、誘電体が挿入されていない比誘電率１の場合より
も、各誘電体を挿入した場合に良好な膜厚分布を得るこ
とができた。誘電体の好ましい比誘電率は３〜５０の範
囲であり、その範囲では膜厚分布は１０％未満と良好で
あった。

【００６１】実施例２２〜２７実施例１と同様の条件で、印加する高周波電圧の位相の
ずれを９０、１２０、１８０、２２５、２４０、２７０
度に変化させ、誘電体６面と小電極２１〜２４面との相
対距離を膜厚分布が最も小さくなるように調節した時の
膜厚分布を図１７に示す。特に位相のずれが１２０〜２
４０度の範囲では、膜厚分布は１０％未満と良好であっ
た。したがって、各小電極ごとに印加する高周波電圧の
位相をずらす、特に望ましくは、位相のずれを１２０〜
２４０度の範囲とすることで、大面積にわたり均一な製
膜を行うことが可能である。

【００６２】上述の各実施例においては、１枚の大きさ
が５０ｃｍ角である正方形状の小電極もしくは梯子型の
小電極を４枚並べたものを使用したが、小電極の形状
は、長方形、多角形、円形等種々の形状であってもよ
い。また、各小電極の最大寸法が印加する高周波電圧の
波長の１／４以下である場合に、特に顕著な効果が得ら
れる。

【００６３】実施例２８本実施例では、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用い
て、非晶質シリコン薄膜からなる光電変換層を形成する
ことで、薄膜太陽電池を作製した。本実施例において作
製した薄膜太陽電池の概略断面図を図１８に示す。基板
１３１として８０ｃｍ角で厚さ１．１ｍｍのガラス基板
を用い、この上に透明電極１３２として、スパッタリン
グ法によりＺｎＯを約１μｍの膜厚となるように形成し
た。その後、透明電極１３２が形成された側が複数の小
電極からなる高周波電極に対向するように、基板１３１
を図１に示すプラズマＣＶＤ装置の反応容器４内部に装
入する。透明電極１３２の上に、膜厚３０ｎｍのｐ型非
晶質シリコン薄膜１３３、膜厚３００ｎｍのｉ型非晶質
シリコン薄膜１３４、膜厚３０ｎｍのｎ型非晶質シリコ
ン薄膜１３５の順に製膜することで光電変換層を形成し
た。ｐ、ｉ、ｎ型各々の非晶質シリコン薄膜の製膜条件
を以下に示す。なお、印可した高周波の周波数は、いず
れの場合も１００ＭＨｚであり、各小電極２１〜２４に
印加する高周波電圧に対して図１０に示した位相のずれ
を生じさせている。

【００６４】ｐ型非晶質シリコン薄膜の製膜条件高周波電力：０．０５Ｗ／ｃｍ² 変調高周波：無原料ガス：ＳｉＨ₄ １５０ｓｃｃｍＨ₂ １５００ｓｃｃｍＢ₂Ｈ₆（２．０％／Ｈ₂）３００ｓｃｃｍ製膜圧力：１３３Ｐａ基板温度：２００℃ 小電極と被処理部材との距離：１５ｍｍｉ型非晶質シリコン薄膜の製膜条件高周波電力：０．２Ｗ／ｃｍ² 原料ガス：ＳｉＨ₄ ６００ｓｃｃｍＨ₂ ９００ｓｃｃｍ製膜圧力：５０Ｐａ基板温度：２００℃ 小電極と被処理部材との距離：３０ｍｍ誘電体の小電極からの突出長：２ｍｍｎ型非晶質シリコン薄膜の製膜条件高周波電力：０．０４Ｗ／ｃｍ² 変調高周波：無原料ガス：ＳｉＨ₄ １００ｓｃｃｍＨ₂ １２００ｓｃｃｍＰＨ₃（２．０％／Ｈ２）１００ｓｃｃｍ製膜圧力：１３３Ｐａ基板温度：２００℃ 小電極と被処理部材との距離：１５ｍｍ反応容器から基板１３１を取り出した後、裏面電極１３
６として、スパッタリング法によりＡｇを３００ｎｍの
厚さとなるように形成した。裏面電極１３６は、光電変
換層を一旦透過した光を反射させることで、発電効率を
改善する役割をも有している。

【００６５】１枚のガラス基板当たり、９個×９個の単
位セル（４ｃｍ角）を作製し、その光電変換効率の分布
を測定した。図１９は、８１個の単位セルにおける光電
変換効率の平均値を１とした時の、そのバラツキを示し
たものである。

【００６６】比較例３図２１に示したプラズマＣＶＤ装置を用い、実施例２８
と同様の製膜条件で作製した場合における、８１個の単
位セルにおける光電変換効率のバラツキを、図２０に示
す。

【００６７】本発明のプラズマＣＶＤ装置を用いて作製
した薄膜太陽電池の光電変換効率のバラツキは小さく、
本発明のプラズマＣＶＤ装置およびプラズマＣＶＤ方法
により、歩留の向上をなし得ることが確認できた。

【００６８】本実施例では、本発明のプラズマＣＶＤ装
置およびプラズマＣＶＤ方法を、非晶質シリコン薄膜を
光電変換層とする薄膜太陽電池の製造プロセスに適用し
たが、本発明の用途はこれに限らない。例えば、多結晶
シリコン薄膜の製膜、あるいは非晶質シリコン薄膜や多
結晶シリコン薄膜のエッチング等においても、本発明を
使用することにより、半導体装置の大型化や処理能力向
上に対応した被処理面積の大型化や処理速度の向上、お
よび処理品質の向上が可能である。このように本発明に
より、膜堆積やエッチング等のプラズマ処理工程におい
て、歩留まり、信頼性、量産性を向上させることができ
る。本発明は、薄膜太陽電池の製造プロセスのみなら
ず、薄膜トランジスタ等の製造プロセスにも適用でき
る。

【００６９】

【発明の効果】上述してきたように、本発明によれば、
プロセス条件に合わせて、誘電体面と小電極面との相対
距離を調節し、過剰な電界の印加を制御することができ
る。本発明によれば、局所的に過剰に生成されるプラズ
マを制御することで、プロセス条件に応じて、最適な処
理効果（たとえば膜厚均一性）を容易に得ることができ
る。

【００７０】本発明により、半導体装置製造プロセスに
おける製膜工程およびエッチング工程等において、半導
体装置の大型化や処理能力向上に対応した被処理面積の
大型化や処理速度の向上、および処理品質の向上が可能
であり、その結果、歩留まり、信頼性、および量産性を
向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの態様であるプラズマＣＶＤ装
置の概略断面図である。

【図２】プラズマＣＶＤ装置において高周波電圧を印
加する小電極を示す斜視図である。

【図３】従来のプラズマＣＶＤ法における高周波電極
から被処理部材へと向かう電界の強度分布を示す図であ
る。

【図４】プラズマＣＶＤ装置において各小電極に位相
をずらして高周波電圧を印加した場合の高周波電極から
被処理部材へと向かう電界の強度分布を示す図である。

【図５】図４に示す場合の、堆積したサンプルの膜厚
分布を示す図である。

【図６】図４に示す場合の、プラズマＣＶＤ装置にお
けるプラズマ電子密度分布を示す図である。

【図７】図４に示す場合の、高周波電極面上の電界強
度分布を示す図である。

【図８】本発明による高周波電極と誘電体の配置を示
す斜視図である。

【図９】プラズマＣＶＤ装置の概略断面図である。

【図１０】実施例１において４つの小電極にそれぞれ
印可する高周波電圧の波形図である。

【図１１】実施例１〜７にかかる誘電体の小電極面よ
りの突出長と膜厚分布との関係を示す図である。

【図１２】実施例８〜１２にかかる誘電体の小電極面
よりの突出長と膜厚分布との関係を示す図である。

【図１３】４つの梯子型小電極からなる高周波電極を
示す斜視図である。

【図１４】本発明によるもう一つの高周波電極−誘電
体構造を示す斜視図である。

【図１５】本発明による他の高周波電極−誘電体構造
を示す平面図である。

【図１６】高周波電極の間隙に挿入する誘電体の比誘
電率と膜厚分布との関係を示す図である。

【図１７】各小電極に印可する高周波電圧の位相のず
れと膜厚分布との関係を示す図である。

【図１８】実施例２８で作製された薄膜太陽電池の概
略断面図である。

【図１９】実施例２８で作製された薄膜太陽電池にお
ける光電変換効率のバラツキを示す図である。

【図２０】比較例３で作製された薄膜太陽電池におけ
る光電変換効率のバラツキを示す図である。

【図２１】従来のプラズマＣＶＤ装置の概略断面図で
ある。

【符号の説明】

１高周波電源、３被処理部材、４反応容器、６，
６１〜６６誘電体、７昇降機構、８分配器、２０
高周波電極、２１〜２４小電極、２５〜２８梯子
型の小電極、３１被処理部材配設部、５１ガス導入
手段、５２ガス排気手段、９１〜９４電力モニタ、
１００，１０１〜１０４整合器、１１１〜１１４位
相調整器、１２１〜１２４ステンレス鋼製の平板、１
３１ガラス基板、１３２透明電極、１３３ｐ型非
晶質シリコン薄膜、１３４ｉ型非晶質シリコン薄膜、
１３５ｎ型非晶質シリコン薄膜、１３６裏面電極。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4K030 FA03 JA01 JA18 KA14 KA30 KA46 5F004 AA01 BA06 BB11 BD04 CA03 5F045 AA08 AB04 AC01 AD06 AE19 AF07 BB02 CA13 DA65 EB02 EH04 EH14 EH20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反応容器内において高周波電圧の印加に
より発生させられたプラズマにより所定の部材に処理を
行う装置であって、前記反応容器内に設けられた、互いに離された複数の小
電極からなる、前記高周波電圧を印加するための電極
と、前記複数の小電極の間に挿入され、前記プラズマが発生
させられる雰囲気よりも高い誘電率を有する誘電体とを
備え、前記複数の小電極のうち少なくとも２つにそれぞれ印加
される高周波電圧は、位相が互いに異なるものであり、前記誘電体の前記雰囲気に対向する面と前記複数の小電
極の前記雰囲気に対向する面との距離を変えることがで
きるよう、前記誘電体の一部または全部が、前記複数の
小電極に対して相対的に移動可能に設けられることを特
徴とする、プラズマ処理装置。
【請求項２】前記誘電体の前記雰囲気に対向する面
が、前記所定の部材に対向することを特徴とする、請求
項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】前記複数の小電極から前記雰囲気の側に
前記誘電体の一部または全部を突出させることができる
ことを特徴とする、請求項１または２に記載のプラズマ
処理装置。
【請求項４】前記複数の小電極から前記雰囲気の側に
前記誘電体の一部または全部を１０ｍｍ以下の長さで突
出させることができることを特徴とする、請求項３に記
載のプラズマ処理装置。
【請求項５】前記誘電体は、部分的に前記雰囲気に突
出する形状を有することを特徴とする、請求項１〜４の
いずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】前記誘電体は、複数の部分に分割されて
おり、該複数の部分のうち少なくとも１つが移動可能で
あることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に
記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】前記複数の小電極の各々に隣接して、前
記複数の部分の各々が、互いに離れて設けられているこ
とを特徴とする、請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】前記誘電体の互いに隣接する複数の部分
の間には、導電体が配置されていることを特徴とする、
請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】前記誘電体の比誘電率が３以上５０以下
であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項
に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】前記誘電体の材質が、アルミナ磁器、
石英、ガラス、ベリリア磁器、および炭化シリコン系磁
器よりなる群から選ばれた少なくとも１種であることを
特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のプラ
ズマ処理装置。
【請求項１１】前記複数の小電極の最大寸法が、前記
高周波の波長の１／４以下であることを特徴とする、請
求項１〜１０のいずれか１項に記載のプラズマ処理装
置。
【請求項１２】前記高周波電圧の周波数が２０〜５０
０ＭＨｚの範囲にあることを特徴とする、請求項１〜１
１のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】前記位相が互いに異なる高周波電圧間
の位相のずれは、１２０〜２４０度の範囲であることを
特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のプ
ラズマ処理装置。
【請求項１４】プラズマＣＶＤ装置であることを特徴
とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のプラズ
マ処理装置。
【請求項１５】反応容器内において高周波電圧の印加
により発生させられたプラズマにより所定の部材に処理
を行う方法であって、互いに離された複数の小電極からなる電極が前記高周波
電圧を印加するために前記反応容器内に設けられ、かつ
前記プラズマが発生させられる雰囲気よりも高い誘電率
を有する誘電体が前記複数の小電極の間に挿入された装
置を使用することと、前記反応容器内に前記プラズマを発生させるための雰囲
気を形成することと、前記複数の小電極にそれぞれ高周波電圧を印加すること
により前記雰囲気から発生させられるプラズマを介して
所定の部材を処理することとを備え、前記複数の小電極のうち少なくとも２つにそれぞれ印加
される高周波電圧は、位相が互いに異なるものであり、前記誘電体の前記雰囲気に対向する面と前記複数の小電
極の前記雰囲気に対向する面との距離を変えることがで
きるよう、前記誘電体の一部または全部が、前記複数の
小電極に対して相対的に移動可能に設けられることを特
徴とする、プラズマ処理方法。
【請求項１６】前記位相が互いに異なる高周波電圧間
の位相のずれは、１２０〜２４０度の範囲であることを
特徴とする、請求項１５に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１７】前記高周波電圧の周波数が２０〜５０
０ＭＨｚの範囲にあることを特徴とする、請求項１５ま
たは１６に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１８】プラズマＣＶＤ法により、最大寸法が
１ｍ以上である基板上に１０％以内の厚み分布で薄膜を
形成することを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれ
か１項に記載のプラズマ処理方法。