JP2004084062A - プラズマ処理方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】マイクロプラズマによるマスクレスのパターニング加工において、パターニング形状を制御できるプラズマ処理方法を提供する。
【解決手段】被処理膜３の近傍に配置したマイクロプラズマ源１のプラズマ放出口からシート状のマイクロプラズマ２を放出させ、被処理膜３とマイクロプラズマ源１を相対的に走査させてパターニング加工を行なうに際し、被処理膜３の表面に対してマイクロプラズマ源１のプラズマ放出口面１ａを角度θだけ傾斜させて走査して加工する。
【選択図】 図１
【解決手段】被処理膜３の近傍に配置したマイクロプラズマ源１のプラズマ放出口からシート状のマイクロプラズマ２を放出させ、被処理膜３とマイクロプラズマ源１を相対的に走査させてパターニング加工を行なうに際し、被処理膜３の表面に対してマイクロプラズマ源１のプラズマ放出口面１ａを角度θだけ傾斜させて走査して加工する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロプラズマ源と被処理物を相対的に走査して加工するプラズマ処理方法及び装置に関し、レジストマスクレスで薄膜パターンを形成する技術に好適に適用されるプラズマ処理方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、表面に薄膜が形成された基板に代表される被処理物にパターニング加工を行なう場合には、レジストプロセスが適用されている。このレジストプロセスの一例を、図９を参照して説明する。図９において、まず（ａ）のように基板５１上に形成された被処理膜５２の表面にレジスト５３を塗布する。次に、露光機を用いて露光した後現像することで、（ｂ）のようにレジスト５３を所定の形状にパターニングする。その後、基板５１を真空容器内に載置し、真空容器内にプラズマを発生させ、（ｃ）のようにレジスト５３をマスクとして被処理膜５２をエッチング加工し、被処理膜５２をパターニングする。最後に、レジスト５３を酸素プラズマや有機溶剤などで除去することで、（ｄ）のように加工が完了する。
【０００３】
以上のようなレジストプロセスは、微細パターンを精度良く形成するのに適しているため、半導体などの電子デバイスの製造において重要な役割を果たすに至っている。しかしながら、工程が長く、複雑であるという課題もある。
【０００４】
そこで、レジストプロセスを用いない、新しい加工方法としてマイクロプラズマによるパターン形成が検討されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
この特許文献１に開示された基板電極プラズマ発生装置の概略構成を、図１０を参照して説明すると、表面を酸化したシリコン基板６１上にタングステン膜をスパッタ蒸着した後ドライエッチングすることにより薄膜電極対６２、６３を形成し、これら薄膜電極対６２、６３に高周波電力を供給することで、薄膜電極対６２、６３間の微小ギャップ６４にプラズマが発生し、対向させて設置した被処理物にエッチング、堆積、表面改質等のプラズマ処理を行なうように構成されている。図１１に、被処理物のパターニング後の形状を示す。ステンレス基板７１上のＳｉＯ２ 膜７２上に被処理膜７３が形成されており、この被処理膜７３にエッチング加工を行なってパターン溝７０が形成されている。
【０００６】
また、このとき、被処理物のパターニングは線状に形成され、パターニングの線方向の長さは、薄膜電極対６２、６３の線方向の長さＭと等しい長さとなった。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１６４３９５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のマイクロプラズマ加工においては、エッチングにより形成されるパターニング形状に関して、そのテーパー状態を制御することが困難であるという問題があった。特に、パターン上部のエッジ角度が急になるため、その上に形成される膜の段差被覆性の低さから、配線膜の場合断線したり、また層間絶縁膜の場合は絶縁不良を引き起こすという問題があった。
【０００９】
また、エッチングにより形成されるパターニングはプラズマ放出口の形状によって決まり、例えば、線状のプラズマ放出口を有するプラズマ源では点形状のパターニング形状を形成することが難しく、パターニングが複雑になると、より多種類のプラズマ放出口を有するプラズマ源が必要になるという問題もあった。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、パターニング形状の制御性に優れ、また１つのプラズマ源で複数のパターニングを形成できるプラズマ処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願の第１発明のプラズマ処理方法は、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口からマイクロプラズマを放出させ、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に吹きつけながら前記被処理物と前記マイクロプラズマ源とを相対的に走査させてパターニング加工を行なうプラズマ処理方法であって、被処理物の表面に対してマイクロプラズマ源のプラズマ放出口面を角度θだけ傾斜させて加工するものであり、被処理物の表面に対してマイクロプラズマ源のプラズマ供給口面を傾斜させて加工することでパターニング形状を制御できかつ加工精度に優れたプラズマ処理を行なうことができる。
【００１２】
好適には、走査方向に傾斜させることが望ましく、またプラズマ放出口面と被処理物の表面との距離が小さい方から大きい方へ被処理物の表面を走査して加工するのが望ましく、あるいはプラズマ放出口面と被処理物の表面との距離が大きい方から小さい方へ被処理物の表面を走査して加工してもよい。
【００１３】
本願の第２発明のプラズマ処理方法は、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口からマイクロプラズマを放出させ、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に吹きつけながら前記被処理物と前記マイクロプラズマ源とを相対的に走査させてパターニング加工を行なうプラズマ処理方法であって、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口を略台形状にして加工するものであり、プラズマ放出口を略台形状の形状にして加工することでパターニング形状を制御できかつ加工精度に優れたプラズマ処理を行なうことができる。
【００１４】
好適には、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口における台形の高さ方向を走査方向として加工することが望ましく、またその台形の短辺側から長辺側に被処理物を走査して加工するのが望ましく、あるいは台形の長辺側から短辺側に被処理物を走査して加工してもよい。
【００１５】
本願の第３発明のプラズマ処理方法は、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口からマイクロプラズマを放出させ、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に吹きつけながら前記被処理物のパターニング加工を行なうプラズマ処理方法であって、被処理物の表面に対してマイクロプラズマ源のプラズマ放出口を角度θだけ傾斜させて加工するものであり、１つのプラズマ源を用いて複数のパターニング形状を形成できるプラズマ処理を行うことができる。
【００１６】
好適には、マイクロプラズマ源と被処理物との間に形成される空間には、容量結合によるプラズマを発生させることが望ましく、また角度θは３°より大きく４５°以下であることが望ましい。さらに、マイクロプラズマ源は、プラズマ放出口が線状をなしていることが望ましい。
【００１７】
本願の第４発明のプラズマ処理装置は、マイクロプラズマを放出させるプラズマ放出口を有するマイクロプラズマ源を備え、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に作用させて前記被処理物を加工するプラズマ処理装置であって、被処理物の表面に対するプラズマ放出口の角度θを調整可能にマイクロプラズマ源を配設したものであり、角度θを任意に調整することで、１つのプラズマ源を用いて複数のパターニング形状を形成できる。
【００１８】
本願の第５発明のプラズマ処理装置は、マイクロプラズマを放出させるプラズマ放出口を有するマイクロプラズマ源を備え、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に作用させて前記被処理物を加工するプラズマ処理装置であって、被処理物の表面に対するプラズマ放出口の角度θを調整可能にマイクロプラズマ源を配設し、マイクロプラズマ源を走査させる手段を備えるものであり、角度θを任意に調整することで、１つのプラズマ源を用いて複数のパターニング形状を形成できる。
【００１９】
本願の第６発明のプラズマ処理装置は、マイクロプラズマを放出させるプラズマ放出口を有するマイクロプラズマ源を備え、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に作用させて前記被処理物を加工するプラズマ処理装置であって、前記マイクロプラズマ源におけるプラズマ放出口を略台形状とし、前記マイクロプラズマ源とを相対的に走査させる走査手段を設けたものであり、プラズマ放出口を略台形状の形状にして加工することでパターニング形状を制御できかつ加工精度に優れたプラズマ処理を行なうことができる。
【００２０】
本願の第７発明のプラズマ処理装置は、マイクロプラズマを放出させるプラズマ放出口を有するマイクロプラズマ源を備え、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に作用させて前記被処理物を加工するプラズマ処理装置であって、マイクロプラズマ源は、不活性ガスを噴出する噴出口と、その両側又は周囲の反応性ガスまたはエッチング性ガスの噴出口とを有し、かつマイクロプラズマ源と被処理物との間の空間に容量結合によるプラズマ発生領域を形成できる電極を有するものであり、中央にのみマイクロプラズマを発生させて被処理物の微小な部分に対するプラズマ処理を施すことができる。
【００２１】
また、マイクロプラズマ源を、被処理物の表面に対するプラズマ放出口の角度θを調整可能に配設すると、複数のパターニング形状を形成できるので望ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のプラズマ処理方法及び装置の第１の実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
【００２３】
図１において、１は平たい直方体形状のマイクロプラズマ源であり、その一側端面のプラズマ放出口面１ａには、シート状のマイクロプラズマ２を放出するプラズマ放出口が形成されている。３はＭｏからなる被処理膜で、ＳｉＯ２ 膜からなる下地層４を介してステンレス製の基板５上に形成され、これら被処理物３と下地層４と基板５にて被処理基板６が構成されている。
【００２４】
マイクロプラズマ源１の内部構造を示す図２において、１１は長さＬ：３０ｍｍ、深さｄ：０．１ｍｍの溝が一側端から他側端にわたって貫通させて加工されたアルミナ基板、１２はこのアルミナ基板１１に合わせられる平板状のアルミナ基板である。１３はこれらアルミナ基板１１、１２間に形成された断面形状が矩形の放電空間であり、この放電空間１３の一端は前記マイクロプラズマ２を放出するプラズマ放出口として開口し、放電空間１３の他端からガス供給手段（図示せず）にて反応ガスが供給される。１４はアルミナ基板１２の外面に配設されるとともに接地された接地電極、１５はアルミナ基板１１の外面に配設されるとともに高周波電源１６に接続された高周波電極である。
【００２５】
このような構成のマイクロプラズマ源１における放電空間１３に反応ガスを供給し、高周波電極１５に高周波電力を印加することによって放電空間１３にプラズマが発生し、プラズマ放出口からシート状のマイクロプラズマ２が放出される。このマイクロプラズマ２から漏れ出る活性粒子を被処理膜３に作用させることで被処理膜３を加工することができる。ここで、シート状のマイクロプラズマ２を用いている理由は、処理面積を拡大し、処理速度を向上させることができるためである。
【００２６】
図１（ａ）において、図２の示したマイクロプラスマ源１をＭｏからなる被処理膜３に対向させて配置し、被処理基板６を矢印のようにシート状のマイクロプラズマ２の長手方向に走査させることで被処理膜３にパターニング加工を行なう。その際に、図１（ｂ）に示すように、マイクロプラズマ源１を、被処理膜３に対して矩形状の放電空間１３の長手方向（Ｌ方向）に角度θだけ傾斜させて設置する。このようにマイクロプラズマ源１を傾斜させて設置することで、マイクロプラズマ源１と被処理膜３との距離が小さい方から大きい方へ向かって処理されることになる。
【００２７】
マイクロプラズマ源１と被処理膜３との距離が大きい場合、活性粒子の拡散が進むため、パターニング幅はマイクロプラズマ２のギャップ（概略は放電空間１３のギャップ寸法のｄ）に対して拡大率が大きくなる。かくして、本方法による被処理膜３のパターニング形状は、図３に示すように、図１１に示した従来例に比べてパターン溝１０の上部のエッジ角度が滑らかなテーパー状になる。
【００２８】
なお、角度θの設定は、マイクロプラズマ源１の長さＬと狙いのテーパー角によって設定するのが望ましいが、被処理膜３と遠い方のプラズマ放出口との距離が放電安定性やラジカル到達量によって決まる処理能率によって制約されるため、３°以下が望ましい。
【００２９】
次に、具体的な加工条件の一例を示す。マイクロプラズマ源１として、長さ；Ｌ＝３０ｍｍ、ギャップ；ｄ＝０．１ｍｍの放電空間１３を有するものを用い、６フッ化硫黄ガスを１％含むヘリウムガスを２ｌ／ｍｉｎ供給し、大気圧下でマイクロプラズマ源１に１３．５６ＭＨｚの高周波電力１０Ｗを供給し、マイクロプラズマ２を発生させる。マイクロプラズマ源１は、被処理膜３と傾斜角度θ＝２°で配置し、マイクロプラズマ源１と被処理膜３との距離の小さい方は０．５ｍｍ、大きい方は１．５５ｍｍとし、基板５下のヒータ（図示せず）により７０℃に加熱制御した被処理基板６を１ｍｍ／ｍｉｎの速度で移動させながら、被処理膜３のエッチングを行なった。
【００３０】
被処理膜３を構成するＭｏはプラズマ中の活性なＦラジカルあるいはＦイオンと反応し、反応生成物としてＭｏＦ６ を生成する。ＭｏＦ６ の沸点は大気圧時に３５℃であるため、ガスとして排気され、その結果パターニングができた。このとき、被処理膜３のパターン溝１０の幅は下部で０．１０ｍｍ、上部で０．１２ｍｍの順テーパー形状であった。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施形態について、図４を参照して説明する。なお、上記実施形態と同一の構成要素については同一の参照符号を付して説明を省略し、主として相違点のみを説明する。
【００３２】
第１の実施形態では、被処理膜３の表面に対してプラズマ源１のプラズマ放出口面１ａを傾斜させ、被処理膜３の表面とプラズマ放出口との間の距離を変化させることでパターン溝１０をテーパー形状とする例を示したが、本実施形態では放電空間の断面形状を台形状にし、放電空間のギャップを変化させることでパターン溝１０をテーパー形状にするものである。
【００３３】
本実施形態のマイクロプラズマ源１は、図４に示すように、深さに傾斜を持たせた溝を形成したアルミナ基板１７、１８を合わせて構成し、放電空間１９の断面形状を台形状に形成している。この放電空間１９のギャップ長辺、すなわち前記台形状の底辺の長さは、所定の順テーパー形状の上部長さに合わせて設定するのが望ましい。
【００３４】
このシート状のマイクロプラズマ源１を、Ｍｏからなる被処理膜３に略平行あるいは傾斜対向させて配置し、被処理基板６を走査させることで、パターニングを行なう。その際に、被処理膜３をマイクロプラズマ源１の放電空間１９の台形状の短辺側から長辺側へと走査させることで、被処理膜３のパターニング領域が徐々に拡大するため、パターニング上部のエッジ角度を滑らかなテーパー状にすることができる。
【００３５】
具体的な加工条件の一例を示す。マイクロプラズマ源１として、長さ；Ｌ＝３０ｍｍ、ギャップ短辺＝０．１ｍｍ、ギャップ長辺＝０．１２ｍｍの放電空間１９を有するものを用い、６フッ化硫黄ガスを１％含むヘリウムガスを２ｌ／ｍｉｎ供給し、大気圧下でマイクロプラズマ源１に１３．５６ＭＨｚの高周波電力１０Ｗを供給し、マイクロプラズマ２を発生させる。マイクロプラズマ源１は、被処理膜３と略平行に配置し、基板５下のヒータ（図示せず）により７０℃に加熱制御した被処理基板６を１ｍｍ／ｍｉｎの速度で移動させながら、被処理膜３のエッチングを行なった。このとき、被処理膜３のパターン溝１０の幅は下部で０．１０ｍｍ、上部で０．１２ｍｍの順テーパー形状であった。
【００３６】
次に、本発明の第３の実施形態について、図５〜図８を参照して説明する。図５〜図７にマイクロプラズマ源を搭載したプラズマ処理装置の構成を示し、図５はマイクロプラズマ源の分解図を示す。
【００３７】
図５、図６において、マイクロプラズマ源２０は、セラミック製の外側板２１、内側板２２、２３、外側板２４から成り、外側板２１、２４には、外側ガス流路２５及び外側ガス噴出口２６が設けられ、内側板２２、２３には、内側ガス流路２７及び内側ガス噴出口２８が設けられている。そして、図６に示すように、外側板２１と内側板２２の間と、内側板２３と外側板２４の間に外側ガス噴出口２６が設けられ、内側板２２と２３の間に内側ガス噴出口２８が設けられている。なお、内側ガス噴出口２８の線方向の長さｅは３０ｍｍとし、外側ガス噴出口２６の線方向の長さｆは内側ガス噴出口２８の線方向の長さｅよりも大きくし、３６ｍｍとした。
【００３８】
内側ガス噴出口２８から噴出するガスの原料ガスは、外側板２１に設けられた内側ガス供給口２９から内側板２２に設けられた貫通穴３０を介して内側ガス流路２７に導入される。また、外側ガス噴出口２６から噴出するガスの原料ガスは、外側板２１に設けられた外側ガス供給口３１から内側板２２に設けられた貫通穴３２、内側板２３に設けられた貫通穴３３を介して外側ガス流路２５に導入される。
【００３９】
高周波電源が印加される電極３４は、内側板２２及び２３に設けられた電極固定穴３５に挿入され、外側板２１及び２４に設けられた貫通穴３６を通して高周波電力供給のための配線と冷却が行われる。
【００４０】
このような構成のマイクロプラズマ源２０を搭載したプラズマ処理装置において、内側ガス噴出口２８からヘリウム（Ｈｅ）を、外側ガス噴出口２６から六フッ化硫黄（ＳＦ６ ）を供給しつつ、電極３４に高周波電力を印加することにより、図７に示すように、被処理物３７の微小な線状部分をエッチングすることができる。これは、ヘリウムと六フッ化硫黄の大気圧付近の圧力下における放電し易さの差（ヘリウムの方が格段に放電し易い）を利用することで、ヘリウムが高濃度となる内側ガス噴出口２８の近傍にのみマイクロプラズマを発生させることができるからである。
【００４１】
図７においては、マイクロプラズマ源２０を被処理物３７と角度θをなして配置しており、この場合マイクロプラズマ源２０から照射されるプラズマ発生領域３８の被処理物３７との接触長さＮが被処理物３７に形成されるパターニング形状の線方向長さとなる。
【００４２】
内側ガスとしてＨｅを１０００ｓｃｃｍ、外側ガスとしてＳＦ６ を３００ｓｃｃｍ導入し、電極３４には１３．５６ＭＨｚの高周波電力を６０Ｗ印加した。また、マイクロプラズマ源と被処理物３７との間のギャップ短辺ｇは０．３ｍｍとして被処理物３７のエッチングを行った。
【００４３】
図８に、角度θに対する被処理物３７に形成されるパターニング形状の線方向長さの関係を示す。これにより、角度θを０°〜３°の範囲における線方向の長さは接触長さＮと等しく３０ｍｍであったが、角度を３°より大きくすることで、線方向長さを変化させることができ、角度θが４５°では直径０．５ｍｍの点状のパターニングを形成できた。
【００４４】
上記第１の実施形態においては、マイクロプラズマ源１として、平行平板型キャピラリタイプのものを用いた例を示したが、誘導結合型キャピラリタイプなどの他方式のキャピラリタイプや、マイクロギャップ方式、誘導結合型チューブタイプなど、様々なマイクロプラズマ源を用いることができる。
【００４５】
また、上記第１、第２の実施形態において、被処理基板６を載置するための電極に高周波電力を印加することにより、マイクロプラズマ中のイオンを引き込む作用を強めることも可能である。
【００４６】
また、第３の実施形態において、被処理物３７を載置するための電極に直流電圧または高周波電力を印加することにより、マイクロプラズマ中のイオンを引き込む作用を強めることも可能である。
【００４７】
また、第１〜第３の実施形態において、被処理基板６及び被処理物３７に直流電圧または高周波電力を供給することより、マイクロプラズマ中のイオンを引き込む作用を強めることも可能である。この場合、電極を設置してもよいし、電極を用いないタイプのマイクロプラズマ源を利用する場合にも、本発明の適用が可能である。
【００４８】
また、上記実施形態の説明では、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を用いてマイクロプラズマ源を発生させる場合を例示したが、数百ＫＨｚから数ＧＨｚまでの高周波電力を用いてマイクロプラズマを発生させることが可能である。あるいは、直流電力を用いてもよいし、パルス電力を供給することも可能である。
【００４９】
また、第１の実施形態の説明では、Ｍｏからなる被処理膜３をエッチングする場合を例示したが、加工対象はこれに限定されるものではなく、種々の基板の加工、又は、種々の膜がコーティングされた被処理基板の加工に適用できる。
【００５０】
また、エッチング加工に際して六フッ化硫黄ガスを用いる場合を例示したが、ガスはこれに限定されるものではなく、四フッ化炭素や、被処理物の材質に応じて、マスク又はマイクロプラズマ源を構成する物質とのエッチング選択比が高められるガスを選定することができる。
【００５１】
また、第３の実施形態において、不活性ガスとしてＨｅを、反応性ガスまたはエッチング性ガスとしてＳＦ６ を用いた場合を例示したが、これら以外のガスを適宜用いることができることはいうまでもない。例えば、不活性ガスとしてＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどを、反応性・エッチング性ガスとしてＳＦ６ 、ＣＦ４ などのＣｘ Ｆｙ （ｘ及びｙは自然数）、ＮＦ３ 、Ｃｌ２ 、ＨＢｒ等のハロゲン含有ガスを用いることができる。
【００５２】
また、上記各実施形態では、大気圧でのパターニング加工の例を示したが、真空容器内において実施した場合も同様の効果が得られ、被加工膜により適宜選択すれば良い。
【００５３】
【発明の効果】
本発明のプラズマ処理方法及び装置によれば、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口からマイクロプラズマを放出させ、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に吹きつけながら前記被処理物とマイクロプラズマ源とを相対的に走査させてパターニング加工を行なうに際し、被処理物の表面に対してマイクロプラズマ源のプラズマ放出口面を角度θだけ傾斜させて加工するので、パターニング形状を制御できかつ加工精度に優れたプラズマ処理を行なうことができる。
【００５４】
また、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口からマイクロプラズマを放出させ、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に作用させながら前記被処理物とマイクロプラズマ源とを相対的に走査させてパターニング加工を行なうに際し、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口を略台形状にして加工するので、パターニング形状を制御できかつ加工精度に優れたプラズマ処理を行なうことができる。
【００５５】
また、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口からマイクロプラズマを放出させ、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に吹きつけながら前記被処理物のパターニング加工を行うに際し、被処理物の表面に対してマイクロプラズマ源のプラズマ放出口面を角度θだけ傾斜させて加工するので、１つのプラズマ源で複数のパターニングを形成できるプラズマ処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のプラズマ処理方法を示し、（ａ）は処理工程の斜視図、（ｂ）は断面図。
【図２】同実施形態におけるマイクロプラズマ源の横断面図。
【図３】同実施形態におけるパターニング形状を示す断面図。
【図４】本発明の第２の実施形態のプラズマ処理方法におけるマイクロプラズマ源の横断面図。
【図５】本発明の第３の実施形態のプラズマ処理方法におけるマイクロプラズマ源の分解斜視図。
【図６】同実施形態におけるマイクロプラズマ源のプラズマ放出口側から見た端面図。
【図７】同実施形態におけるマイクロプラズマ源の縦断側面図。
【図８】同実施形態における角度θに対する線方向長さを示すグラフ。
【図９】従来例のレジストマスクプロセスを用いたパターニング工程図。
【図１０】従来例のマイクロプラズマ源の概略構成を示す斜視図。
【図１１】同従来例のマイクロプラズマによるパターニング形状を示す断面図。
【符号の説明】
１ マイクロプラズマ源
１ａ プラズマ放出口面
２ マイクロプラズマ
３ 被処理膜
１３ 矩形状の放電空間
１６ 高周波電源
１９ 台形状の放電空間
２０ マイクロプラズマ源
２６ 外側ガス噴出口
２８ 内側ガス噴出口
３４ 電極
３７ 被処理物
３８ プラズマ発生領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロプラズマ源と被処理物を相対的に走査して加工するプラズマ処理方法及び装置に関し、レジストマスクレスで薄膜パターンを形成する技術に好適に適用されるプラズマ処理方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、表面に薄膜が形成された基板に代表される被処理物にパターニング加工を行なう場合には、レジストプロセスが適用されている。このレジストプロセスの一例を、図９を参照して説明する。図９において、まず（ａ）のように基板５１上に形成された被処理膜５２の表面にレジスト５３を塗布する。次に、露光機を用いて露光した後現像することで、（ｂ）のようにレジスト５３を所定の形状にパターニングする。その後、基板５１を真空容器内に載置し、真空容器内にプラズマを発生させ、（ｃ）のようにレジスト５３をマスクとして被処理膜５２をエッチング加工し、被処理膜５２をパターニングする。最後に、レジスト５３を酸素プラズマや有機溶剤などで除去することで、（ｄ）のように加工が完了する。
【０００３】
以上のようなレジストプロセスは、微細パターンを精度良く形成するのに適しているため、半導体などの電子デバイスの製造において重要な役割を果たすに至っている。しかしながら、工程が長く、複雑であるという課題もある。
【０００４】
そこで、レジストプロセスを用いない、新しい加工方法としてマイクロプラズマによるパターン形成が検討されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
この特許文献１に開示された基板電極プラズマ発生装置の概略構成を、図１０を参照して説明すると、表面を酸化したシリコン基板６１上にタングステン膜をスパッタ蒸着した後ドライエッチングすることにより薄膜電極対６２、６３を形成し、これら薄膜電極対６２、６３に高周波電力を供給することで、薄膜電極対６２、６３間の微小ギャップ６４にプラズマが発生し、対向させて設置した被処理物にエッチング、堆積、表面改質等のプラズマ処理を行なうように構成されている。図１１に、被処理物のパターニング後の形状を示す。ステンレス基板７１上のＳｉＯ２ 膜７２上に被処理膜７３が形成されており、この被処理膜７３にエッチング加工を行なってパターン溝７０が形成されている。
【０００６】
また、このとき、被処理物のパターニングは線状に形成され、パターニングの線方向の長さは、薄膜電極対６２、６３の線方向の長さＭと等しい長さとなった。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１６４３９５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のマイクロプラズマ加工においては、エッチングにより形成されるパターニング形状に関して、そのテーパー状態を制御することが困難であるという問題があった。特に、パターン上部のエッジ角度が急になるため、その上に形成される膜の段差被覆性の低さから、配線膜の場合断線したり、また層間絶縁膜の場合は絶縁不良を引き起こすという問題があった。
【０００９】
また、エッチングにより形成されるパターニングはプラズマ放出口の形状によって決まり、例えば、線状のプラズマ放出口を有するプラズマ源では点形状のパターニング形状を形成することが難しく、パターニングが複雑になると、より多種類のプラズマ放出口を有するプラズマ源が必要になるという問題もあった。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、パターニング形状の制御性に優れ、また１つのプラズマ源で複数のパターニングを形成できるプラズマ処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願の第１発明のプラズマ処理方法は、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口からマイクロプラズマを放出させ、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に吹きつけながら前記被処理物と前記マイクロプラズマ源とを相対的に走査させてパターニング加工を行なうプラズマ処理方法であって、被処理物の表面に対してマイクロプラズマ源のプラズマ放出口面を角度θだけ傾斜させて加工するものであり、被処理物の表面に対してマイクロプラズマ源のプラズマ供給口面を傾斜させて加工することでパターニング形状を制御できかつ加工精度に優れたプラズマ処理を行なうことができる。
【００１２】
好適には、走査方向に傾斜させることが望ましく、またプラズマ放出口面と被処理物の表面との距離が小さい方から大きい方へ被処理物の表面を走査して加工するのが望ましく、あるいはプラズマ放出口面と被処理物の表面との距離が大きい方から小さい方へ被処理物の表面を走査して加工してもよい。
【００１３】
本願の第２発明のプラズマ処理方法は、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口からマイクロプラズマを放出させ、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に吹きつけながら前記被処理物と前記マイクロプラズマ源とを相対的に走査させてパターニング加工を行なうプラズマ処理方法であって、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口を略台形状にして加工するものであり、プラズマ放出口を略台形状の形状にして加工することでパターニング形状を制御できかつ加工精度に優れたプラズマ処理を行なうことができる。
【００１４】
好適には、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口における台形の高さ方向を走査方向として加工することが望ましく、またその台形の短辺側から長辺側に被処理物を走査して加工するのが望ましく、あるいは台形の長辺側から短辺側に被処理物を走査して加工してもよい。
【００１５】
本願の第３発明のプラズマ処理方法は、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口からマイクロプラズマを放出させ、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に吹きつけながら前記被処理物のパターニング加工を行なうプラズマ処理方法であって、被処理物の表面に対してマイクロプラズマ源のプラズマ放出口を角度θだけ傾斜させて加工するものであり、１つのプラズマ源を用いて複数のパターニング形状を形成できるプラズマ処理を行うことができる。
【００１６】
好適には、マイクロプラズマ源と被処理物との間に形成される空間には、容量結合によるプラズマを発生させることが望ましく、また角度θは３°より大きく４５°以下であることが望ましい。さらに、マイクロプラズマ源は、プラズマ放出口が線状をなしていることが望ましい。
【００１７】
本願の第４発明のプラズマ処理装置は、マイクロプラズマを放出させるプラズマ放出口を有するマイクロプラズマ源を備え、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に作用させて前記被処理物を加工するプラズマ処理装置であって、被処理物の表面に対するプラズマ放出口の角度θを調整可能にマイクロプラズマ源を配設したものであり、角度θを任意に調整することで、１つのプラズマ源を用いて複数のパターニング形状を形成できる。
【００１８】
本願の第５発明のプラズマ処理装置は、マイクロプラズマを放出させるプラズマ放出口を有するマイクロプラズマ源を備え、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に作用させて前記被処理物を加工するプラズマ処理装置であって、被処理物の表面に対するプラズマ放出口の角度θを調整可能にマイクロプラズマ源を配設し、マイクロプラズマ源を走査させる手段を備えるものであり、角度θを任意に調整することで、１つのプラズマ源を用いて複数のパターニング形状を形成できる。
【００１９】
本願の第６発明のプラズマ処理装置は、マイクロプラズマを放出させるプラズマ放出口を有するマイクロプラズマ源を備え、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に作用させて前記被処理物を加工するプラズマ処理装置であって、前記マイクロプラズマ源におけるプラズマ放出口を略台形状とし、前記マイクロプラズマ源とを相対的に走査させる走査手段を設けたものであり、プラズマ放出口を略台形状の形状にして加工することでパターニング形状を制御できかつ加工精度に優れたプラズマ処理を行なうことができる。
【００２０】
本願の第７発明のプラズマ処理装置は、マイクロプラズマを放出させるプラズマ放出口を有するマイクロプラズマ源を備え、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に作用させて前記被処理物を加工するプラズマ処理装置であって、マイクロプラズマ源は、不活性ガスを噴出する噴出口と、その両側又は周囲の反応性ガスまたはエッチング性ガスの噴出口とを有し、かつマイクロプラズマ源と被処理物との間の空間に容量結合によるプラズマ発生領域を形成できる電極を有するものであり、中央にのみマイクロプラズマを発生させて被処理物の微小な部分に対するプラズマ処理を施すことができる。
【００２１】
また、マイクロプラズマ源を、被処理物の表面に対するプラズマ放出口の角度θを調整可能に配設すると、複数のパターニング形状を形成できるので望ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のプラズマ処理方法及び装置の第１の実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
【００２３】
図１において、１は平たい直方体形状のマイクロプラズマ源であり、その一側端面のプラズマ放出口面１ａには、シート状のマイクロプラズマ２を放出するプラズマ放出口が形成されている。３はＭｏからなる被処理膜で、ＳｉＯ２ 膜からなる下地層４を介してステンレス製の基板５上に形成され、これら被処理物３と下地層４と基板５にて被処理基板６が構成されている。
【００２４】
マイクロプラズマ源１の内部構造を示す図２において、１１は長さＬ：３０ｍｍ、深さｄ：０．１ｍｍの溝が一側端から他側端にわたって貫通させて加工されたアルミナ基板、１２はこのアルミナ基板１１に合わせられる平板状のアルミナ基板である。１３はこれらアルミナ基板１１、１２間に形成された断面形状が矩形の放電空間であり、この放電空間１３の一端は前記マイクロプラズマ２を放出するプラズマ放出口として開口し、放電空間１３の他端からガス供給手段（図示せず）にて反応ガスが供給される。１４はアルミナ基板１２の外面に配設されるとともに接地された接地電極、１５はアルミナ基板１１の外面に配設されるとともに高周波電源１６に接続された高周波電極である。
【００２５】
このような構成のマイクロプラズマ源１における放電空間１３に反応ガスを供給し、高周波電極１５に高周波電力を印加することによって放電空間１３にプラズマが発生し、プラズマ放出口からシート状のマイクロプラズマ２が放出される。このマイクロプラズマ２から漏れ出る活性粒子を被処理膜３に作用させることで被処理膜３を加工することができる。ここで、シート状のマイクロプラズマ２を用いている理由は、処理面積を拡大し、処理速度を向上させることができるためである。
【００２６】
図１（ａ）において、図２の示したマイクロプラスマ源１をＭｏからなる被処理膜３に対向させて配置し、被処理基板６を矢印のようにシート状のマイクロプラズマ２の長手方向に走査させることで被処理膜３にパターニング加工を行なう。その際に、図１（ｂ）に示すように、マイクロプラズマ源１を、被処理膜３に対して矩形状の放電空間１３の長手方向（Ｌ方向）に角度θだけ傾斜させて設置する。このようにマイクロプラズマ源１を傾斜させて設置することで、マイクロプラズマ源１と被処理膜３との距離が小さい方から大きい方へ向かって処理されることになる。
【００２７】
マイクロプラズマ源１と被処理膜３との距離が大きい場合、活性粒子の拡散が進むため、パターニング幅はマイクロプラズマ２のギャップ（概略は放電空間１３のギャップ寸法のｄ）に対して拡大率が大きくなる。かくして、本方法による被処理膜３のパターニング形状は、図３に示すように、図１１に示した従来例に比べてパターン溝１０の上部のエッジ角度が滑らかなテーパー状になる。
【００２８】
なお、角度θの設定は、マイクロプラズマ源１の長さＬと狙いのテーパー角によって設定するのが望ましいが、被処理膜３と遠い方のプラズマ放出口との距離が放電安定性やラジカル到達量によって決まる処理能率によって制約されるため、３°以下が望ましい。
【００２９】
次に、具体的な加工条件の一例を示す。マイクロプラズマ源１として、長さ；Ｌ＝３０ｍｍ、ギャップ；ｄ＝０．１ｍｍの放電空間１３を有するものを用い、６フッ化硫黄ガスを１％含むヘリウムガスを２ｌ／ｍｉｎ供給し、大気圧下でマイクロプラズマ源１に１３．５６ＭＨｚの高周波電力１０Ｗを供給し、マイクロプラズマ２を発生させる。マイクロプラズマ源１は、被処理膜３と傾斜角度θ＝２°で配置し、マイクロプラズマ源１と被処理膜３との距離の小さい方は０．５ｍｍ、大きい方は１．５５ｍｍとし、基板５下のヒータ（図示せず）により７０℃に加熱制御した被処理基板６を１ｍｍ／ｍｉｎの速度で移動させながら、被処理膜３のエッチングを行なった。
【００３０】
被処理膜３を構成するＭｏはプラズマ中の活性なＦラジカルあるいはＦイオンと反応し、反応生成物としてＭｏＦ６ を生成する。ＭｏＦ６ の沸点は大気圧時に３５℃であるため、ガスとして排気され、その結果パターニングができた。このとき、被処理膜３のパターン溝１０の幅は下部で０．１０ｍｍ、上部で０．１２ｍｍの順テーパー形状であった。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施形態について、図４を参照して説明する。なお、上記実施形態と同一の構成要素については同一の参照符号を付して説明を省略し、主として相違点のみを説明する。
【００３２】
第１の実施形態では、被処理膜３の表面に対してプラズマ源１のプラズマ放出口面１ａを傾斜させ、被処理膜３の表面とプラズマ放出口との間の距離を変化させることでパターン溝１０をテーパー形状とする例を示したが、本実施形態では放電空間の断面形状を台形状にし、放電空間のギャップを変化させることでパターン溝１０をテーパー形状にするものである。
【００３３】
本実施形態のマイクロプラズマ源１は、図４に示すように、深さに傾斜を持たせた溝を形成したアルミナ基板１７、１８を合わせて構成し、放電空間１９の断面形状を台形状に形成している。この放電空間１９のギャップ長辺、すなわち前記台形状の底辺の長さは、所定の順テーパー形状の上部長さに合わせて設定するのが望ましい。
【００３４】
このシート状のマイクロプラズマ源１を、Ｍｏからなる被処理膜３に略平行あるいは傾斜対向させて配置し、被処理基板６を走査させることで、パターニングを行なう。その際に、被処理膜３をマイクロプラズマ源１の放電空間１９の台形状の短辺側から長辺側へと走査させることで、被処理膜３のパターニング領域が徐々に拡大するため、パターニング上部のエッジ角度を滑らかなテーパー状にすることができる。
【００３５】
具体的な加工条件の一例を示す。マイクロプラズマ源１として、長さ；Ｌ＝３０ｍｍ、ギャップ短辺＝０．１ｍｍ、ギャップ長辺＝０．１２ｍｍの放電空間１９を有するものを用い、６フッ化硫黄ガスを１％含むヘリウムガスを２ｌ／ｍｉｎ供給し、大気圧下でマイクロプラズマ源１に１３．５６ＭＨｚの高周波電力１０Ｗを供給し、マイクロプラズマ２を発生させる。マイクロプラズマ源１は、被処理膜３と略平行に配置し、基板５下のヒータ（図示せず）により７０℃に加熱制御した被処理基板６を１ｍｍ／ｍｉｎの速度で移動させながら、被処理膜３のエッチングを行なった。このとき、被処理膜３のパターン溝１０の幅は下部で０．１０ｍｍ、上部で０．１２ｍｍの順テーパー形状であった。
【００３６】
次に、本発明の第３の実施形態について、図５〜図８を参照して説明する。図５〜図７にマイクロプラズマ源を搭載したプラズマ処理装置の構成を示し、図５はマイクロプラズマ源の分解図を示す。
【００３７】
図５、図６において、マイクロプラズマ源２０は、セラミック製の外側板２１、内側板２２、２３、外側板２４から成り、外側板２１、２４には、外側ガス流路２５及び外側ガス噴出口２６が設けられ、内側板２２、２３には、内側ガス流路２７及び内側ガス噴出口２８が設けられている。そして、図６に示すように、外側板２１と内側板２２の間と、内側板２３と外側板２４の間に外側ガス噴出口２６が設けられ、内側板２２と２３の間に内側ガス噴出口２８が設けられている。なお、内側ガス噴出口２８の線方向の長さｅは３０ｍｍとし、外側ガス噴出口２６の線方向の長さｆは内側ガス噴出口２８の線方向の長さｅよりも大きくし、３６ｍｍとした。
【００３８】
内側ガス噴出口２８から噴出するガスの原料ガスは、外側板２１に設けられた内側ガス供給口２９から内側板２２に設けられた貫通穴３０を介して内側ガス流路２７に導入される。また、外側ガス噴出口２６から噴出するガスの原料ガスは、外側板２１に設けられた外側ガス供給口３１から内側板２２に設けられた貫通穴３２、内側板２３に設けられた貫通穴３３を介して外側ガス流路２５に導入される。
【００３９】
高周波電源が印加される電極３４は、内側板２２及び２３に設けられた電極固定穴３５に挿入され、外側板２１及び２４に設けられた貫通穴３６を通して高周波電力供給のための配線と冷却が行われる。
【００４０】
このような構成のマイクロプラズマ源２０を搭載したプラズマ処理装置において、内側ガス噴出口２８からヘリウム（Ｈｅ）を、外側ガス噴出口２６から六フッ化硫黄（ＳＦ６ ）を供給しつつ、電極３４に高周波電力を印加することにより、図７に示すように、被処理物３７の微小な線状部分をエッチングすることができる。これは、ヘリウムと六フッ化硫黄の大気圧付近の圧力下における放電し易さの差（ヘリウムの方が格段に放電し易い）を利用することで、ヘリウムが高濃度となる内側ガス噴出口２８の近傍にのみマイクロプラズマを発生させることができるからである。
【００４１】
図７においては、マイクロプラズマ源２０を被処理物３７と角度θをなして配置しており、この場合マイクロプラズマ源２０から照射されるプラズマ発生領域３８の被処理物３７との接触長さＮが被処理物３７に形成されるパターニング形状の線方向長さとなる。
【００４２】
内側ガスとしてＨｅを１０００ｓｃｃｍ、外側ガスとしてＳＦ６ を３００ｓｃｃｍ導入し、電極３４には１３．５６ＭＨｚの高周波電力を６０Ｗ印加した。また、マイクロプラズマ源と被処理物３７との間のギャップ短辺ｇは０．３ｍｍとして被処理物３７のエッチングを行った。
【００４３】
図８に、角度θに対する被処理物３７に形成されるパターニング形状の線方向長さの関係を示す。これにより、角度θを０°〜３°の範囲における線方向の長さは接触長さＮと等しく３０ｍｍであったが、角度を３°より大きくすることで、線方向長さを変化させることができ、角度θが４５°では直径０．５ｍｍの点状のパターニングを形成できた。
【００４４】
上記第１の実施形態においては、マイクロプラズマ源１として、平行平板型キャピラリタイプのものを用いた例を示したが、誘導結合型キャピラリタイプなどの他方式のキャピラリタイプや、マイクロギャップ方式、誘導結合型チューブタイプなど、様々なマイクロプラズマ源を用いることができる。
【００４５】
また、上記第１、第２の実施形態において、被処理基板６を載置するための電極に高周波電力を印加することにより、マイクロプラズマ中のイオンを引き込む作用を強めることも可能である。
【００４６】
また、第３の実施形態において、被処理物３７を載置するための電極に直流電圧または高周波電力を印加することにより、マイクロプラズマ中のイオンを引き込む作用を強めることも可能である。
【００４７】
また、第１〜第３の実施形態において、被処理基板６及び被処理物３７に直流電圧または高周波電力を供給することより、マイクロプラズマ中のイオンを引き込む作用を強めることも可能である。この場合、電極を設置してもよいし、電極を用いないタイプのマイクロプラズマ源を利用する場合にも、本発明の適用が可能である。
【００４８】
また、上記実施形態の説明では、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を用いてマイクロプラズマ源を発生させる場合を例示したが、数百ＫＨｚから数ＧＨｚまでの高周波電力を用いてマイクロプラズマを発生させることが可能である。あるいは、直流電力を用いてもよいし、パルス電力を供給することも可能である。
【００４９】
また、第１の実施形態の説明では、Ｍｏからなる被処理膜３をエッチングする場合を例示したが、加工対象はこれに限定されるものではなく、種々の基板の加工、又は、種々の膜がコーティングされた被処理基板の加工に適用できる。
【００５０】
また、エッチング加工に際して六フッ化硫黄ガスを用いる場合を例示したが、ガスはこれに限定されるものではなく、四フッ化炭素や、被処理物の材質に応じて、マスク又はマイクロプラズマ源を構成する物質とのエッチング選択比が高められるガスを選定することができる。
【００５１】
また、第３の実施形態において、不活性ガスとしてＨｅを、反応性ガスまたはエッチング性ガスとしてＳＦ６ を用いた場合を例示したが、これら以外のガスを適宜用いることができることはいうまでもない。例えば、不活性ガスとしてＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどを、反応性・エッチング性ガスとしてＳＦ６ 、ＣＦ４ などのＣｘ Ｆｙ （ｘ及びｙは自然数）、ＮＦ３ 、Ｃｌ２ 、ＨＢｒ等のハロゲン含有ガスを用いることができる。
【００５２】
また、上記各実施形態では、大気圧でのパターニング加工の例を示したが、真空容器内において実施した場合も同様の効果が得られ、被加工膜により適宜選択すれば良い。
【００５３】
【発明の効果】
本発明のプラズマ処理方法及び装置によれば、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口からマイクロプラズマを放出させ、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に吹きつけながら前記被処理物とマイクロプラズマ源とを相対的に走査させてパターニング加工を行なうに際し、被処理物の表面に対してマイクロプラズマ源のプラズマ放出口面を角度θだけ傾斜させて加工するので、パターニング形状を制御できかつ加工精度に優れたプラズマ処理を行なうことができる。
【００５４】
また、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口からマイクロプラズマを放出させ、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に作用させながら前記被処理物とマイクロプラズマ源とを相対的に走査させてパターニング加工を行なうに際し、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口を略台形状にして加工するので、パターニング形状を制御できかつ加工精度に優れたプラズマ処理を行なうことができる。
【００５５】
また、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口からマイクロプラズマを放出させ、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に吹きつけながら前記被処理物のパターニング加工を行うに際し、被処理物の表面に対してマイクロプラズマ源のプラズマ放出口面を角度θだけ傾斜させて加工するので、１つのプラズマ源で複数のパターニングを形成できるプラズマ処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のプラズマ処理方法を示し、（ａ）は処理工程の斜視図、（ｂ）は断面図。
【図２】同実施形態におけるマイクロプラズマ源の横断面図。
【図３】同実施形態におけるパターニング形状を示す断面図。
【図４】本発明の第２の実施形態のプラズマ処理方法におけるマイクロプラズマ源の横断面図。
【図５】本発明の第３の実施形態のプラズマ処理方法におけるマイクロプラズマ源の分解斜視図。
【図６】同実施形態におけるマイクロプラズマ源のプラズマ放出口側から見た端面図。
【図７】同実施形態におけるマイクロプラズマ源の縦断側面図。
【図８】同実施形態における角度θに対する線方向長さを示すグラフ。
【図９】従来例のレジストマスクプロセスを用いたパターニング工程図。
【図１０】従来例のマイクロプラズマ源の概略構成を示す斜視図。
【図１１】同従来例のマイクロプラズマによるパターニング形状を示す断面図。
【符号の説明】
１ マイクロプラズマ源
１ａ プラズマ放出口面
２ マイクロプラズマ
３ 被処理膜
１３ 矩形状の放電空間
１６ 高周波電源
１９ 台形状の放電空間
２０ マイクロプラズマ源
２６ 外側ガス噴出口
２８ 内側ガス噴出口
３４ 電極
３７ 被処理物
３８ プラズマ発生領域
Claims (17)
- マイクロプラズマ源のプラズマ放出口からマイクロプラズマを放出させ、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に吹きつけながら前記被処理物と前記マイクロプラズマ源とを相対的に走査させてパターニング加工を行なうプラズマ処理方法であって、被処理物の表面に対してマイクロプラズマ源のプラズマ放出口面を角度θだけ傾斜させて加工することを特徴とするプラズマ処理方法。
- 走査方向に傾斜させることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
- プラズマ放出口面と被処理物の表面との距離が小さい方から大きい方へ被処理物の表面を走査して加工することを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理方法。
- プラズマ放出口面と被処理物の表面との距離が大きい方から小さい方へ被処理物の表面を走査して加工することを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理方法。
- マイクロプラズマ源のプラズマ放出口からマイクロプラズマを放出させ、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に吹きつけながら前記被処理物と前記マイクロプラズマ源とを相対的に走査させてパターニング加工を行なうプラズマ処理方法であって、マイクロプラズマ源のプラズマ放出口を略台形状にして加工することを特徴とするプラズマ処理方法。
- マイクロプラズマ源のプラズマ放出口における台形の高さ方向を走査方向として加工することを特徴とする請求項５記載のプラズマ処理方法。
- 台形の短辺側から長辺側に被処理物を走査して加工することを特徴とする請求項６記載のプラズマ処理方法。
- 台形の長辺側から短辺側に被処理物を走査して加工することを特徴とする請求項６記載のプラズマ処理方法。
- マイクロプラズマ源のプラズマ放出口からマイクロプラズマを放出させ、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に吹きつけながら前記被処理物のパターニング加工を行なうプラズマ処理方法であって、被処理物の表面に対してマイクロプラズマ源のプラズマ放出口を角度θだけ傾斜させて加工することを特徴とするプラズマ処理方法。
- マイクロプラズマ源と被処理物との間に形成される空間には、容量結合によるプラズマを発生させることを特徴とする請求項９記載のプラズマ処理方法。
- 角度θは３°より大きく４５°以下であることを特徴とする請求項９記載のプラズマ処理方法。
- マイクロプラズマ源は、プラズマ放出口が線状をなしてしていることを特徴とする請求項９記載のプラズマ処理方法。
- マイクロプラズマを放出させるプラズマ放出口を有するマイクロプラズマ源を備え、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に作用させて前記被処理物を加工するプラズマ処理装置であって、被処理物の表面に対するプラズマ放出口の角度θを調整可能にマイクロプラズマ源を配設したことを特徴とするプラズマ処理装置。
- マイクロプラズマを放出させるプラズマ放出口を有するマイクロプラズマ源を備え、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に作用させて前記被処理物を加工するプラズマ処理装置であって、被処理物の表面に対するプラズマ放出口の角度θを調整可能にマイクロプラズマ源を配設し、マイクロプラズマ源を走査させる手段を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
- マイクロプラズマを放出させるプラズマ放出口を有するマイクロプラズマ源を備え、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に作用させて前記被処理物を加工するプラズマ処理装置であって、前記マイクロプラズマ源におけるプラズマ放出口を略台形状とし、マイクロプラズマ源を走査させる手段を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
- マイクロプラズマを放出させるプラズマ放出口を有するマイクロプラズマ源を備え、前記マイクロプラズマ中の活性粒子を被処理物に作用させて前記被処理物を加工するプラズマ処理装置であって、マイクロプラズマ源は、不活性ガスを噴出する噴出口とその両側又は周囲の反応性ガスまたはエッチング性ガスの噴出口とを有し、かつマイクロプラズマ源と被処理物との間の空間に容量結合によるプラズマ発生領域を形成できる電極を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
- マイクロプラズマ源を、被処理物の表面に対するプラズマ放出口の角度θを調整可能に配設したことを特徴とする請求項１６記載のプラズマ処理装置。
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2003
- 2003-05-12 JP JP2003133423A patent/JP2004084062A/ja active Pending
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