JP2016072237A - プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマの漏れを低減し、エッチングレートを向上させる。【解決手段】プラズマ処理装置は、一端に開口部１１が設けられ、内部にプロセスガスが導入される筒形電極１０を備えている。筒形電極１０には高周波電圧を印加する高周波電源が接続されている。プラズマ処理装置は搬送部として回転テーブル３を備えており、回転テーブル３が筒形電極１０の開口部１１の直下にワークＷを通過させる。プラズマ処理装置はさらに開口部１１の近傍で、ワークＷの搬送方向に対して略平行な磁力線を含む磁界Ｂを形成する磁性部材１７を備えている。【選択図】図３

Description

本発明は、プラズマ処理装置に関する。

半導体装置や液晶ディスプレイあるいは光ディスクなど各種の製品の製造工程において、例えばウェーハやガラス基板等のワーク上に光学膜等の薄膜を成膜することがある。薄膜は、ワークに対して金属等の膜を形成する成膜と、形成した膜に対してエッチング、酸化又は窒化等の膜処理を繰り返すことによって、作成することができる。

成膜及び膜処理は様々な方法で行うことができるが、その一つとして、プラズマを用いたものがある。成膜は、真空容器内に成膜する材料からなるターゲットを配置する。真空容器内に不活性ガスを導入し、ターゲットに直流電圧を印加して不活性ガスをプラズマ化してイオンを生成し、このイオンをターゲットに衝突させる。ターゲットから叩き出された材料がワーク上に堆積することで成膜が行われる。

膜処理は、真空容器内にプラズマを発生させるための電極を配置し、成膜されたワークを電極の下に配置する。真空容器内にプロセスガスを導入し、電極に高周波電圧を印加してプロセスガスをプラズマ化してイオンを生成する。プロセスガスは、エッチングの場合はアルゴンガス等の不活性ガスを用いる。酸化処理の場合は酸素、窒化処理の場合は窒素を用いる。生成したイオンをワーク上の膜に衝突させることによって、膜をエッチングする又は酸化物若しくは窒化物を生成する等の膜処理を行う。

このような成膜と膜処理を連続して行えるように、一つの真空容器の内部に回転テーブルを配置し、回転テーブルの上方の周方向に成膜用のユニットと膜処理用のユニットを複数配置したプラズマ処理装置がある（例えば、特許文献１及び２参照）。ワークを回転テーブル上に保持して搬送し、成膜ユニットと膜処理ユニットの直下を通過させることで、光学膜等が形成される。

例えば、特許文献１及び２のような電極を、上端が塞がれた筒状に形成する（以下、「筒形電極」と称する。）膜処理ユニットでは、プロセスガスを筒形電極の内部に導入することで、プラズマは筒形電極の内部に発生する。筒形電極の開口部を回転テーブルの面と狭いクリアランスを介して向き合うように配置し、ワークが開口部の下を狭いクリアランスで通過するように構成する。このようにすることで、プラズマの外部流出を低減しつつ、膜処理を行うことができる。

特開２００２−２５６４２８号公報 特公昭５７−２７１８３号公報

膜処理ユニットにおいて、エッチングレートや化合物生成レートを向上させるためには、電極に印加する電圧を増加させる、又は導入するプロセスガスの圧力を増加させる必要がある。しかしながら、電圧又はガス圧が増加すると、筒形電極の内部に発生したプラズマが外部に広がり、自己バイアス電圧が反転して、膜処理が成立しなくなる可能性がある。

本発明は、上述のような課題を解決するために、筒形電極の内部の放電の外部への漏れを抑制して、プラズマ処理装置における処理の安定化と処理速度の向上を目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明のプラズマ処理装置は、一端に開口部が設けられ、内部にプロセスガスが導入される筒形電極と、前記筒形電極に対して電圧を印加する電源と、前記開口部の直下にワークを搬入及び搬出する搬送部と、前記開口部の近傍で、前記ワークの搬送方向に平行な磁力線を含む磁界を形成する磁性部材と、を備える。

磁性部材によって筒形電極の開口部の近傍に磁界が形成されることによって、筒形電極の内部のプラズマの電子が磁界に捕捉され、高電圧及び高ガス圧の条件下でも、筒形電極の内部の放電が外部に漏れにくくなる。これによって、自己バイアス電圧の反転を抑制し、膜処理を安定して行うことができる。また、磁界がワークの搬送方向に平行な磁力線を含むことによって、筒形電極の内部に磁界のトンネルが形成され、プラズマがこのトンネルに誘導されて均等に広がるので、ワーク全体にイオンが行き渡る。したがって、プラズマ処理装置のエッチングレート及び化合物生成レートを向上させることができ、信頼性を高めることができる。

本発明の第１の実施形態に係るプラズマ処理装置の構成を模式的に示す平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は図３を簡略化し、筒形電極内で発生するプラズマと磁性部材によって形成される磁界とを模式的に表した図である。（ｂ）は膜処理ユニットの簡略化した平面図であり、筒形電極内で発生するプラズマと磁性部材によって形成される磁界とを模式的に表した図である。 本発明の第１の実施形態の変形例を示す、膜処理ユニットの簡略化した平面図である。 本発明の第２の実施形態に係るプラズマ処理装置の概略構成図である。 （ａ）は図６を簡略化し、筒形電極内で発生するプラズマと磁性部材によって形成される磁界とを模式的に表した図である。（ｂ）は膜処理ユニットの簡略化した平面図であり、筒形電極内で発生するプラズマと磁性部材によって形成される磁界とを模式的に表した図である。 本発明のその他の実施形態に係る膜処理ユニットの構成を示す断面図である。

［第１の実施形態］
［構成］
本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１及び図２に示すように、プラズマ処理装置は略円筒型のチャンバ１を有する。チャンバ１には排気部２が設けられており、チャンバ１の内部を真空に排気可能になっている。チャンバ１の内部には略円形の回転テーブル３が配置される。回転テーブル３の中心軸には不図示の駆動機構が連結される。駆動機構の駆動によって回転テーブル３は中心軸を回転軸として回転する。回転テーブル３の上面には、ワークＷを保持する保持部３ａが複数設けられる。複数の保持部３ａは、回転テーブル３の周方向に沿って等間隔に設けられる。回転テーブル３が回転することによって、保持部３ａに保持されたワークＷが回転テーブル３の周方向に移動する。言い替えると、回転テーブル３の面上には、ワークの円形の移動軌跡である搬送経路（以下、「搬送路Ｐ」という。）が形成される。

以降、単に「周方向」という場合には、「回転テーブル３の周方向」を意味し、単に「半径方向」という場合には、「回転テーブル３の半径方向」を意味する。また、本実施形態ではワークＷの例として、平板状の基板を用いているが、プラズマ処理を行うワークＷの種類は特定のものに限定されない。例えば、中心に凹部あるいは凸部を有する湾曲した基板を用いても良い。

回転テーブル３の上方には、プラズマ処理装置における各工程の処理を行うユニット（以下、「処理ユニット」という。）が設けられている。各処理ユニットは、回転テーブル３の面上に形成されるワークの搬送路Ｐに沿って、互いに所定の間隔を空けて隣接するように配置されている。保持部３ａに保持されたワークＷが各処理ユニットの下を通過することで、各工程の処理が行われる。

図１の例では、回転テーブル３上の搬送路Ｐに沿って７つの処理ユニット４ａ〜４ｇが配置されている。本実施形態では、処理ユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｆ，４ｇはワークＷに成膜処理を行う成膜ユニットである。処理ユニット４ｅは、成膜ユニットによってワークＷ上に形成された膜に対して処理を行う膜処理ユニットである。本実施形態では、成膜ユニットは、スパッタリングを行うものとして説明する。また、膜処理ユニットは、エッチングを行うものとして説明する。処理ユニット４ａと処理ユニット４ｇの間には、外部から未処理のワークＷをチャンバ１の内部に搬入し、処理済みのワークＷをチャンバ１の外部へ搬出するロードロック部５が設けられている。なお、本実施形態では、ワークＷの搬送方向を、図１の時計回りに、処理ユニット４ａの位置から処理ユニット４ｇへ向かう方向とする。もちろん、これは一例であり、搬送方向、処理ユニットの種類、並び順及び数は特定のものに限定されず、適宜決定することができる。

成膜ユニットである処理ユニット４ａの構成例を図２に示す。他の成膜ユニット４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｆ，４ｇも、成膜ユニット４ａと同様に構成しても良いが、その他の構成を適用しても良い。図２に示すように、成膜ユニット４ａは、スパッタ源としてチャンバ１の内部の上面に取り付けられたターゲット６を備えている。ターゲット６は、ワークＷ上に堆積させる材料で構成された板状の部材である。ターゲット６は、ワークＷが成膜ユニット４ａの下を通過する際に、ワークＷと対向する位置に設置される。ターゲット６には、ターゲット６に対して直流電圧を印加するＤＣ電源７が接続されている。また、チャンバ１の内部の上面の、ターゲット６を取り付けた箇所の近傍には、スパッタガスをチャンバ１の内部に導入するスパッタガス導入部８が設置されている。スパッタガスは、例えば、アルゴン等の不活性ガスを用いることができる。ターゲット６の周囲には、プラズマの流出を低減するための隔壁９が設置されている。なお、電源に関してはＤＣパルス電源、ＲＦ電源等周知のものが適用できる。

膜処理ユニット４ｅの構成例を、図２〜図４に示す。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。図４（ａ）は、図３を一部簡略化した模式図であり、膜処理ユニット４ｅの作用を示している。図４（ｂ）は膜処理ユニット４ｅを簡略化した平面図であり、膜処理ユニット４ｅの作用を示している。

膜処理ユニット４ｅは、チャンバ１の内部の上面に設置された、筒状に形成された電極（以下、「筒形電極」という。）１０を備えている。筒形電極１０は、角筒状であり、一端に開口部１１を有し、他端は閉塞されている。筒形電極１０はチャンバ１の上面に設けられた貫通孔を貫通して、開口部１１側の端部がチャンバ１の内部に位置し、閉塞された端部がチャンバ１の外部に位置するように配置される。筒形電極１０は、絶縁材２１を介してチャンバ１の貫通孔の周縁に支持されている。筒形電極１０の開口部１１は、回転テーブル３上に形成された搬送路Ｐと向かい合う位置に配置される。すなわち、回転テーブル３は、搬送部として、ワークＷを搬送して開口部１１の直下を通過させる。そして、開口部１１の直下の位置が、ワークＷの通過位置となる。

図４（ｂ）に示すように、筒形電極１０は上から見ると回転テーブル３の半径方向ｒにおける中心側から外側に向けて拡径する扇形になっている。筒形電極１０の開口部１１も、同様に扇形になっている。回転テーブル３の上に保持されるワークＷが開口部１１の下を通過する速度は、回転テーブル３の半径方向ｒにおいて中心側に向かうほど遅くなり、外側へ向かうほど速くなる。そのため、開口部１１が単なる長方形又は正方形であると、半径方向における中心側と外側とでワークＷが開口部１１の直下を通過する時間に差が生じる。開口部１１を半径方向ｒにおける中心側から外側に向けて拡径させることで、ワークＷが開口部１１を通過する時間を一定とすることができ、後述するプラズマ処理を均等にできる。ただし、通過する時間の差が製品上問題にならない程度であれば、長方形又は正方形でもよい。

上述したように、筒形電極１０はチャンバ１の貫通孔を貫通し、一部がチャンバ１の外部に露出している。この筒型電極１０におけるチャンバ１の外部に露出した部分は、図３に示すように、外部シールド１２に覆われている。外部シールド１２によってチャンバ１の内部の空間が気密に保たれる。筒形電極１０のチャンバ１の内部に位置する部分の周囲は、内部シールド１３によって覆われている。内部シールド１３は、筒形電極１０と同軸の角筒状であり、チャンバ１の内部の上面に支持されている。内部シールド１３の筒の各側面は、筒形電極１０の各側面と略平行に設けられる。内部シールド１３の下端は筒形電極１０の開口部１１と高さ方向において同じ位置であるが、内部シールド１３の下端には、回転テーブル３の上面と平行に延びたフランジ１４が設けられている。このフランジ１４によって、筒形電極１０の内部で発生したプラズマが内部シールド１３の外部に流出することが抑制される。回転テーブル３によって搬送されるワークＷは、回転テーブル３とフランジ１４の間の隙間を通って筒形電極１０の開口部の直下に搬入され、再び回転テーブル３とフランジ１４の間の隙間を通って筒形電極１０の開口部の直下から搬出される。

筒形電極１０には、高周波電圧を印加するためのＲＦ電源１５が接続されている。ＲＦ電源１５の出力側にはマッチングボックス（不図示）が直列に接続されている。ＲＦ電源はチャンバ１にも接続されており、筒形電極１０がカソード、チャンバ１がアノードとなっている。なお、チャンバ１や回転テーブル３は接地されている。フランジ１４を有する内部シールド１３も接地される。

また、筒形電極１０にはプロセスガス導入部１６が接続されており、プロセスガス導入部１６を介して外部のプロセスガス供給源から筒形電極１０の内部にプロセスガスが導入される。プロセスガスは、膜処理の目的によって適宜変更可能である。例えば、エッチングを行う場合は、エッチングガスとしてアルゴン等の不活性ガスを用いることができる。酸化処理を行う場合は酸素を用いることができる。窒化処理を行う場合は窒素を用いることができる。ＲＦ電源１５及びプロセスガス導入部１６はともに、外部シールド１２に設けられた貫通孔を介して筒形電極１０に接続する。

さらに、回転テーブル３の下方には、磁性部材１７が設置されている。磁性部材１７はチャンバ１の底面に取り付けられた支持台１８の上に載置され、回転テーブル３を挟んで、筒形電極１０の開口部１１に対向する位置に配置されている。磁性部材１７は、図４に示すように、第一の磁石１７ａと第二の磁石１７ｂからなる一対の棒状の永久磁石から構成することができる。第一の磁石１７ａと第二の磁石１７ｂは所定の間隔を設け、互いに異なる極性の部分が対向するように配置される。「互いに異なる極性の部分が対向するように配置する」とは、第一の磁石１７ａのＮ極側に第二の磁石１７ｂのＳ極側が対向するように、かつ第一の磁石１７ａのＳ極側に第二の磁石１７ｂのＮ極側が対向するように配置することを意味する。また第一の磁石１７ａと第二の磁石１７ｂはそれぞれ、回転テーブル３の回転方向に対して直交するように配置する。

第一の磁石１７ａと第二の磁石１７ｂを、所定の間隔を設けて異なる極性の部分を対向するように配置することで、第一の磁石１７ａと第二の磁石１７ｂの間には磁界Ｂが発生する。この磁界Ｂは、図４（ａ）に示すように、回転テーブル３を上下に通過して第一の磁石１７ａから第二の磁石１７ｂに向かう円弧形状に形成される磁力線を含む。さらに、この磁界Ｂは、筒形電極１０の開口部１１の近傍において回転テーブル３と平行または略平行な磁力線を含んでいる。図４（ｂ）に示すように、第一の磁石１７ａと第二の磁石１７ｂを回転テーブル３の回転方向に対して直交するように配置しているため、磁界Ｂは回転テーブル３に形成されたワークＷの搬送方向と平行になる。第一の磁石１７ａと第二の磁石１７ｂとの間隔は、二つの磁石の間に形成される磁界が、後述するプラズマの電子を捕捉するのに十分な磁力が得られるように、磁石の磁力を考慮して適宜定めることができる。図４（ｂ）では、第一の磁石１７ａと第二の磁石１７ｂを開口部１１の周方向幅分の間隔を空けて対向させているが、図５の変形例に示すように、開口部１１の周方向幅よりも狭い間隔を設けて対向させても良い。安価で磁力の弱い磁石を用いたとしても、互いの距離を近づけることでプラズマの電子を捕捉しやすくなる。

なお、第一の磁石１７ａと第二の磁石１７ｂとの磁力、配置間隔、回転テーブル３との離間距離は、ワークＷ上での磁束密度が２００ガウス以上となる条件で設定することが好ましい。

プラズマ処理装置は、さらに制御部２０を備えている。制御部２０はＰＬＣやＣＰＵなどの演算処理装置から構成される。制御部２０は、チャンバ１へのスパッタガスおよびプロセスガスの導入および排気に関する制御、ＤＣ電源７及びＲＦ電源１５の制御、および、回転テーブル３の回転速度の制御などの制御を行う。

［作用］
本実施形態のプラズマ処理装置の作用を説明する。ロードロック室から未処理のワークＷをチャンバ１内に搬入する。搬入したワークＷは、回転テーブル３の保持部３ａによって保持される。チャンバ１の内部は、排気部２によって排気されて所望の真空状態にされている。回転テーブル３を駆動することにより、ワークＷを搬送路Ｐに沿って搬送して、各処理ユニット４ａ〜４ｇの下を通過させる。

成膜ユニット４ａでは、スパッタガス導入部８からスパッタガスを導入し、ＤＣ電源７からスパッタ源に直流電圧を印加する。直流電圧の印加によってスパッタガスがプラズマ化され、イオンが発生する。発生したイオンがターゲット６に衝突すると、ターゲット６の材料が飛び出す。飛び出した材料が成膜ユニット４ａの下を通過するワークＷに堆積することで、ワークＷ上に薄膜が形成される。他の成膜ユニット４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｆ，４ｇでも、同様の方法で成膜が行われる。ただし、必ずしもすべての成膜ユニットで成膜する必要はない。

成膜ユニット４ａ〜４ｄで成膜が行われたワークＷは、引き続き搬送路Ｐ上を回転テーブル３によって搬送され、膜処理ユニット４ｅにおいて、筒形電極１０の開口部１１の直下の位置、すなわち膜処理位置を通過する。上述したように、本実施形態では、膜処理ユニット４ｅにおいてエッチングを行う例を説明する。膜処理ユニット４ｅでは、プロセスガス導入部１６から筒形電極１０内にエッチングガスを導入し、ＲＦ電源１５から筒形電極１０に高周波電圧を印加する。高周波電圧の印加によってエッチングガスがプラズマ化され、イオンが発生する。発生したイオンが筒形電極１０の開口部１１の下を通過するワークＷ上の薄膜に衝突することで、薄膜がエッチングされる。なお、筒形電極１０の内部のプラズマは、回転テーブル３の半径方向ｒに広がる。

図３に示すように、開口部１１の直下には回転方向に直交するように第一の磁石１７ａ及び第二の磁石１７ｂが配置されている。第一の磁石１７ａと第二の磁石１７ｂの間には、磁界Ｂが発生する。この磁界Ｂは、第一の磁石１７ａから発生し、回転テーブル３及びワークＷを通過し、ワークＷの上方の開口部１１の近傍に至り、再びワークＷ及び回転テーブル３を通過して第二の磁石１７ｂに至る磁力線を含む。言い換えると、磁界Ｂはワークをまたぐように形成される磁力線を含む。このように、開口部１１の近傍、言い換えると、開口部１１とワークとの間に磁界が形成されることで、筒形電極１０の内部のプラズマが磁界Ｂに捕捉されてワークＷの付近のプラズマ密度が高くなる。回転テーブル３上に保持されたワークＷの膜に対してイオンが衝突しやすくなる。さらに、磁界Ｂは、ワークＷの搬送方向に平行な磁力線が含まれている。この磁力線が筒形電極１０の内部を半径方向ｒに広がるため、半径方向の磁界のトンネルが形成される。プラズマがこの磁界のトンネルに捕捉されることによって、プラズマは半径方向ｒに広がりやすくなり、開口部１１の直下を通過するワークＷに万遍なくイオンが衝突する。

膜処理ユニット４ｅで膜処理が行われたワークＷは、その後、成膜ユニット４ｆ、４ｇにおいて成膜が行われ、薄膜が形成される。このような処理が回転テーブル３の回転によって繰り返し行われ、所望の薄膜が形成されたワークＷは、ロードロック部５からチャンバ１外へ搬出される。

［効果］
上述したように、本実施形態のプラズマ処理装置は、一端に開口部１１が設けられ、内部にプロセスガスが導入される筒形電極１０を備えている。筒形電極１０には電圧を印加するＲＦ電源１５が接続されている。プラズマ処理装置は搬送部として回転テーブル３を備えており、回転テーブル３がワークＷを搬送して、筒形電極１０の開口部１１の直下を通過させる。プラズマ処理装置はさらに開口部１１の近傍で、ワークＷに対して略平行な磁力線を含む磁界Ｂを形成する磁性部材１７を備えている。

開口部１１の近傍に形成される磁界Ｂが筒形電極１０の内部に発生するプラズマの電子を捕捉するため、プラズマの閉じ込め効果が発生し筒形電極１０の外へ漏れだすプラズマを低減させることができる。これによって、自己バイアス電圧の反転を抑制し、膜処理を安定して行うことができる。また、回転テーブル３に保持されたワークＷの近傍でプラズマ密度が高くなるため、プラズマがワークＷ上の膜に衝突しやすくなり、エッチングレートを向上させることができる。さらに、磁界Ｂは、ワークＷの搬送方向に平行な磁力線を含んでいる。これによって、筒形電極１０の内部の半径方向ｒに磁界のトンネルが形成される。プラズマがこのトンネルに捕捉されることによってこのトンネルに誘導されて半径方向ｒに広がることになるので、ワークＷに対して万遍なくイオンを衝突させることができる。この結果、プラズマ処理装置のエッチングレートや化合物生成レートを向上させることができ、エッチング精度を高めることができる。エッチングだけでなく、酸化処理や窒化処理を行った場合でも、同様の効果を得られる。

磁性部材１７は、それぞれの極性の異なる部分が向かい合うように配置されている一対の磁石である第一の磁石１７ａと第二の磁石１７ｂである。第一の磁石１７ａと第二の磁石１７ｂは、開口部１１の直下であってワークＷの通過位置の下方に設置されている。磁界Ｂは、膜処理位置を通過するワークＷをまたぐように形成される。このように磁界Ｂが形成されることによって、開口部１１の周方向中部付近にプラズマが密集し、プラズマの拡散を抑制することができる。また、磁界Ｂは、ワークＷに対して略平行な磁力線を含み、この磁力線がワークに近い位置で形成されるため、ワークＷの近傍で高いプラズマ密度を得ることができる。

磁性部材１７は、具体的には、回転テーブル３の下方に設置されている。例えば、既存のプラズマ処理装置に磁性部材１７を組み込む場合に、膜処理ユニット４ｅの構成に変更を加える必要が無く、取り付けが容易である。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について、図６及び図７を参照して説明する。なお、第１の実施形態の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与し詳細な説明を省略する。

第２の実施形態では、図６に示すように、磁性部材１７を、筒形電極１０の側面の近傍に設置している。具体的には、磁性部材１７を、筒形電極１０を覆う内部シールド１３の側面に取り付ける。より具体的には、第一の磁石１７ａ及び第二の磁石１７ｂは、内部シールド１３の搬送方向において対向する側面に接触し、チャンバ１の内部の上面及び内部シールド１３のフランジ１４に支持されるように取り付ける。

これによって、第一の磁石１７ａ及び第二の磁石１７ｂは、筒形電極１０の開口部１１の近傍において、開口部１１の幅分に相当する間隔を空けて対向する状態になる。また、第一の磁石１７ａ及び第二の磁石１７ｂは、回転テーブル３の回転方向に対して直交するように配置される。第一の磁石１７ａ及び第二の磁石１７ｂは、第１の実施形態と同様に、互いに異なる極性の部分が対向するように配置する。

図７に示すように、内部シールド１３の側面に取り付けられた第一の磁石１７ａと第二の磁石１７ｂとの間に磁界Ｂが発生する。磁界Ｂは、筒形電極１０の開口部１１の近傍において回転テーブル３と略平行な磁力線を含んでいる。第一の磁石１７ａと第二の磁石１７ｂを回転テーブル３の回転方向に対して直交するように配置しているため、磁界Ｂは回転テーブル３に形成されたワークＷの搬送方向と平行になる。

第１の実施形態と同様に、この磁力線が筒形電極１０の内部に発生するプラズマ中の電子を捕捉するため、閉じ込め効果が発生し、筒形電極１０の外へ漏れだすプラズマを低減させることができる。これによって、自己バイアス電圧の反転を抑制し、膜処理を安定して行うことができる。また、回転テーブル３付近のプラズマ密度が高くなるため、エッチングレートを向上させることができる。

［その他の実施形態］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。たとえば、上述の実施形態では、膜処理においてエッチングを行ったが、酸化処理や窒化処理を行っても良い。酸化処理の場合は、膜処理ユニット４ｅに酸素ガスを導入し、窒化処理の場合は膜処理ユニット４ｅに窒素ガスを導入すると良い。

上述の実施形態では、プラズマ処理装置の搬送部として回転テーブル３を用いたが、これに限られない。ワークＷを搬送して処理ユニットへ順次搬送できるものであれば、搬送部として適用することができる。例えば、搬送部を回転ドラムで構成し、各処理ユニットをドラムの周方向に配置しても良い。

上述の実施形態では、膜処理ユニット４ｅにおいて、筒形電極１０をチャンバ１の上面を貫通するように設置し、筒形電極１０の周囲を外部シールド１２及び内部シールド１３で覆ったが、これに限られない。例えば、図８で示すように、筒形電極１０をチャンバ１の上面に絶縁材２１を介して載置し、筒形電極１０の開口部１１をチャンバ１の貫通孔と接続するようにしても良い。この構造では、筒形電極１０がチャンバ１の内部を封止するため、外部シールド１２を省くことができる。また、チャンバ１の内部における上面が内部シールド１３のフランジ１４と同じ役割を果たすため、内部シールド１３を省くこともできる。筒形電極１０の開口部１１から外部に漏れだすプロセスガスに電子がぶつかって電離するが、その電子を開口部１１の近傍でグランドに流せるので、結果として電離効果が薄れることになるため、プラズマの拡散を抑制することができる。ただし、開口部１１とワークＷとの間隔が広ければ、チャンバ１の壁面と離れたところで電離が起きてしまい、プラズマが拡散してしまうので、回転テーブル３とチャンバ１の上面の距離を短くして、筒形電極１０の外部へプラズマが漏れ広がることを抑制することが好ましい。

また、搬送部及び各処理ユニットを収容するチャンバ１の形状や処理ユニットの種類及び配置態様も特定のものに限られず、ワークＷの種類や設置環境に応じて適宜変更可能である。

上述の実施形態では、磁性部材１７として一対の棒磁石を用いたが、これに限られない。回転テーブル３に対して平行な磁力線を含む磁界Ｂを形成できるものであれば、他の形状のものを用いることができる。また、永久磁石の代わりに、鉄心の周囲にコイルを巻いた電磁石等を用いても良い。

１ チャンバ
２ 排気部
３ 回転テーブル
３ａ 保持部
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｆ，４ｇ 処理ユニット（成膜ユニット）
４ｅ 処理ユニット（膜処理ユニット）
５ ロードロック部
６ ターゲット
７ ＤＣ電源
８ スパッタガス導入部
９ 隔壁
１０ 筒形電極
１１ 開口部
１２ 外部シールド
１３ 内部シールド
１４ フランジ
１５ ＲＦ電源
１６ プロセスガス導入部
１７ 磁性部材
１７ａ 第一の磁石
１７ｂ 第二の磁石
１８ 支持台
２０ 制御部
２１ 絶縁材
Ｂ 磁界
Ｐ 搬送路
Ｗ ワーク
ｒ 半径方向

Claims (4)

1. 一端に開口部が設けられ、内部にプロセスガスが導入される筒形電極と、
   前記筒形電極に対して電圧を印加する電源と、
   ワークを搬送して前記開口部の直下を通過させる搬送部と、
   前記開口部の近傍で、前記ワークの搬送方向に平行な磁力線を含む磁界を形成する磁性部材と、を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
2. 前記磁性部材は、前記開口部の直下における前記ワークの通過位置の下方に設けられ、それぞれの極性の異なる部分が向かい合わされた一対の磁石であり、当該一対の磁石間に、前記通過位置を通過する前記ワークをまたぐ磁力線を含む磁界を形成することを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
3. 前記搬送部は、前記ワークを上面に保持して回転駆動される回転テーブルであり、
   前記磁性部材は、前記回転テーブルの下方に設けられ、回転テーブルの回転方向と平行な磁力線を発生させることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
4. 前記磁性部材は、前記筒形電極の側面の近傍に配置され、それぞれの極性の異なる部分が向かい合わされている一対の磁石であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
   
   
   

Images