JP2022514638A - 真空処理装置、および、少なくとも１つの基板の真空プラズマ処理または基板の製造のための方法 - Google Patents

真空処理装置、および、少なくとも１つの基板の真空プラズマ処理または基板の製造のための方法 Download PDF

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Abstract

真空処理受容器（３）において、プラズマが、基板（９）の真空プラズマ処理を実施するように、第１のプラズマ電極（１１１）と第２のプラズマ電極（１１２）との間に発生させられる。処理工程から生じる材料の堆積によって埋め込まれる２つのプラズマ電極（１１１、１１２）の少なくとも一方を最小限とするために、その電極（１１１）には、プラズマ電極効果に寄与しない領域（３０ＮＰＬ）の表面パターンと、プラズマ電極効果のある領域（３０ＰＬ）の表面パターンとが設けられている。２つの電極（１１１、１１２）の間の電流経路は、プラズマ電極効果のある別個の領域（３０ＰＬ）に集中させられ、これらの領域（３０ＰＬ）の持続するスパッタ洗浄をもたらす。

Description

本発明は、２つのプラズマ電極の間で確立されるプラズマを用いて真空において基板を処理する技術分野に属する。
本発明は、２つのプラズマ電極の間で確立されるプラズマを用いて真空において基板を処理する技術分野に属し、その処理によって、プラズマ電極が曝される反応空間において、プラズマ電極のうちの少なくとも１つに堆積し、工程の不安定をもたらす可能性のある物質が生成される。
長時間のドリフトを含め、時間の経過に伴うこのような基板処理工程のドリフト、つまり、処理装置の保守間隔の間のドリフトを少なくとも低減させることが本発明の目的である。
これは、真空受容器の中に、プラズマをそれらの間に発生させるための少なくとも１つの第１のプラズマ電極および少なくとも１つの第２のプラズマ電極を備える真空プラズマ処理装置によって達成される。
第１のプラズマ電極および第２のプラズマ電極は、第１の電位を第１のプラズマ電極に確立し第２の電位を第２のプラズマ電極に確立する電気プラズマ供給源構成体（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）に接続可能であり、それによって、第１の電位および第２の電位は、例えば真空受容器の壁に適用されるとして、両方ともシステム接地電位に対して独立して変化可能である。
少なくとも第１のプラズマ電極は、電極本体であって、プラズマ電極効果に寄与せず、金属材料または誘電材料のものである第１の表面領域と、プラズマ電極効果があり、金属材料のものである、または、金属材料に堆積された誘電材料層の表面である第２の表面領域とを備える外側のパターン形成された表面を伴う、電極本体を備え、金属材料は第１の電位において動作させられる。
定義：
・ 我々は、本明細書および特許請求の範囲を通じて、「基板」において、単一の工作物、または、反応空間において共通して処理される工作物のバッチと理解している。工作物は、任意の形および材料のものであり得るが、特には板状に成形される、平坦である、または湾曲される。
・ １つまたは２つ以上の電力発生装置を備え得るプラズマ供給源構成体が、第１のプラズマ電極と第２のプラズマ電極との間での電位の差、プラズマ放電電圧、直流成分を含むプラズマ放電電圧の周波数スペクトルを発生させるときはいつでも、直流成分の極性に依存して、一方の電極は陽極であり、他方の電極は陰極である。この場合、本明細書および特許請求の範囲を通じて対処されている「第１のプラズマ電極」は陽極である。
・ 対処されているスペクトルが直流成分を有さないときはいつでも、プラズマ電極を陽極または陰極として特定することができない。これらの場合、第１のプラズマ電極は、基板処理のために消費されることのないプラズマ電極に対処している。したがって、例えば、基板における層のスパッタ堆積のために、または、基板をエッチングするために、プラズマ電極としてのターゲット電極または基板担持体における基板は消費されることになり、「第１のプラズマ電極」は、ターゲット電極でない電極、または、エッチングされる基板が位置しない電極に対処している。
・ 対処されているスペクトルが直流成分を有さず、プラズマ電極のいずれもプラズマ支援ＣＶＤなどにおいて基板処理のために消費されないときはいつでも、第１のプラズマ電極はプラズマ電極のうちのいずれか１つに対処し、さらに第２のプラズマ電極も、第１のプラズマ電極について記載および請求された特徴に従って構築され得る。
・ 「金属材料」という用語において、我々は、例えば黒鉛、導電性ポリマ、半導体材料、またはそれぞれのドープ材料といった、金属の材料の導電性と同等または同様の導電性を伴う金属を含む任意の材料と理解している。
・ 我々は、プラズマ電極表面領域の「プラズマ電極効果に寄与しない表面領域」において、その領域が電極効果に寄与しない目的のために明示的に提供されていると理解している。したがって、例として、ガスを真空受容器へと送り込むための電極本体の表面における開口は、ガス送り込みの目的を明示的に有しており、このような開口の表面領域がプラズマ電極効果に寄与しない場合であっても、「プラズマ電極効果に寄与しない表面領域」と見なされることはない。「プラズマ電極効果に寄与しない表面領域」には、２つのプラズマ電極の間をプラズマに沿って通過する電流から、「プラズマ電極効果のある表面領域」よりはるかに小さい実用的に無視できる電流が投入され、後で定められているように、対処されている電流が集中させられる。
・ 我々は、「プラズマ電極効果のある表面領域」において、適切に電気供給されると、第２の電極とこのような表面領域との間で生じるプラズマをもたらす表面領域と理解している。２つのプラズマ電極の間をプラズマに沿って通る電流が集中することが、これらのはっきりと異なる「プラズマ電極効果のある表面領域」においてある。
・ 我々は、電極の「新規の状態」において、プラズマ処理工程によってまだ影響されていない電極と理解している。
両方のプラズマ電極がスパッタリングおよび材料堆積に曝されることが良く知られている。検討されているプラズマ電極のうちの一方において２つの工程のどちらが主のものであるかは、その電極のプラズマ処理工程の中での目的に依存する。これらの工程のうちの一方が主である場合、正味のスパッタリングまたは正味の堆積が生じる。
例えば、スパッタ堆積について、ターゲットプラズマ電極の目的は主にスパッタされることである。それでもなお、ターゲット被毒の背景において知られているいくらかの材料堆積がターゲットにも起こる。ターゲット電極の相手のプラズマ電極は主に材料堆積に曝され、これは、いわゆる「埋込」電極、「消失」電極、または「消滅」電極もしくは陽極をもたらす。
このような相手のプラズマ電極が金属材料表面を有する場合、新規の状態における表面の金属材料の導電率より小さい導電率を伴う材料のその金属材料表面においての成長する堆積は、工程を不安定にさせる。
プラズマが高周波によって供給される場合、一方のプラズマ電極の表面、さらには両方のプラズマ電極の表面が、高周波供給信号をプラズマに容量的に結合する誘電材料のものであり得る。これらの場合、新規の状態の誘電表面プラズマ電極における誘電材料の成長する堆積は、同じく工程の不安定化をもたらすことになる。
第１のプラズマ電極の対処されている本体が、プラズマ電極効果に寄与しない第１の表面領域ＮＰＬにおいてパターン形成される表面を有するため、プラズマ電極効果のある表面領域ＰＬでは、プラズマ供給電界と、延いては、第１のプラズマ電極と第２のプラズマ電極との間の電流経路とが、ＰＬ表面領域において収束または集中させられると言え、これが、ＮＰＬの表面領域だけが材料の堆積に主に曝され、さらには排他的に曝され、ＰＬ表面領域では、プラズマに曝される表面材料が実質的に影響を受けないままであり、つまり、材料堆積のないままであることが、発明者によって認識されている。
本発明による電極本体の表面に沿っての工程についての詳細も、以下に対処されているようなその本体の異なる実施形態での背景において、当業者には明らかとなる。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、少なくとも第１のプラズマ電極の新規の状態において、本体のエンベロープ軌跡におけるパターンの投影で、パターンの第１の表面ＮＰＬ領域の投影領域の合計に対する第２の表面領域ＰＬの投影領域の合計の割合Ｑが０．１≦Ｑ≦９である。
これは、約１０％から約９０％の（ＰＬ＋ＮＰＬ）に対する投影された表面領域ＰＬの割合の範囲と一致している。
本発明による真空プラズマ処理装置の今日成功している一実施形態では、少なくとも第１のプラズマ電極の新規の状態において、本体のエンベロープ軌跡におけるパターンの投影で、パターンの第１の表面領域ＮＰＬの投影領域の合計に対する第２の表面領域ＰＬの投影領域の合計の割合Ｑが０．４≦Ｑ≦１である。
これは、約３０％から約５０％の（ＰＬ＋ＮＰＬ）に対する投影された表面領域ＰＬの割合の範囲と一致している。
真空プラズマ処理装置の一実施形態において、少なくとも第１のプラズマ電極の新規の状態において、第２の表面領域ＰＬの少なくとも一部と第１の表面領域ＮＰＬの少なくとも一部とが金属材料表面領域である。
この実施形態では、対処されている第１のＮＰＬ表面領域は空間を制限し、幾何学的寸法のため、プラズマは生じることができない。
真空プラズマ処理装置の一実施形態において、少なくとも第１のプラズマ電極の新規の状態において、第１の表面領域ＮＰＬの少なくとも一部が誘電材料表面領域であり、第２の表面領域ＰＬの少なくとも一部が金属材料表面領域である。
この実施形態でも、第１の表面領域ＮＰＬの誘電材料は、第２のＰＬ表面領域における電界および電流経路を集中させることをもたらす。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、少なくとも第１のプラズマ電極の新規の状態において、第１の表面領域ＮＰＬの少なくとも一部と第２の表面領域ＰＬの少なくとも一部とが誘電材料表面領域である。
この実施形態は、高周波プラズマ供給に適しており、それぞれの誘電材料の誘電率および厚さが結果生じるインピーダンスを支配する。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、本体はコアとエンベロープとを備え、パターン形成された表面のパターンはエンベロープによって定められる。
それによって、エンベロープは、第１の表面領域ＮＰＬのパターンと第２の表面領域ＰＬのパターンとを担持できる、または、実用的には格子として第１の表面領域または第２の表面領域を形成し、それぞれ第２の表面領域または第１の表面領域をコアの表面において自由にアクセス可能とさせたままにすることができる。
このようなエンベロープは保守交換部であり得る。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、第２の表面領域ＰＬは、少なくとも第１のプラズマ電極の新規の状態における金属材料のものであり、真空プラズマ装置は、動作中、少なくとも第１のプラズマ電極に曝される真空受容器における空間において材料を発生させるように構築され、その材料は、第２の表面領域ＰＬの金属材料より導電性が小さい。
電極本体は実際には任意の適切な形のものであり得るが、本発明による装置の一実施形態では、電極本体は真っ直ぐな軸に沿って延び、これは装置全体における調整を容易にする。さらに、本発明による第１の電極が真空受容器において非常に局所的にされるという事実は、真っ直ぐな軸に沿って電極本体を実現することによって真っ直ぐにされる。第１の電極の一般的な先行技術の実現は、真空受容器の壁が、しばしばシステム接地電位において動作させられる第１の電極として使用されるという事実のため、真空受容器における局所化に関してどちらかというと定められていないことに留意されたい。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、電極本体は、楕円形、円形、または多角形の断面を有する幾何学的な軌跡本体によって包囲される。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、電極本体は、一方向において検討されるとき、先細りの断面輪郭を有する幾何学的な軌跡本体によって包囲される。
それによって、第１のプラズマ電極の本体に沿っての材料堆積の効果および材料スパッタリングの効果の分配は、調整され、特には正確に均質化され得る。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、パターン形成された表面の第１の表面領域ＮＰＬは、
－ 金属材料表面を有する空の凹部、
－ 誘電材料の層によって覆われる金属材料表面を有する空の凹部、
－ 金属材料表面を有し、誘電材料で満たされる凹部
のうちの少なくとも１つを備える。
プラズマに曝される金属材料表面における凹部が、このような凹部の寸法に依存して、プラズマで満たされ得る、または、プラズマが空にされ得ることは、先に対処されているような技術または分野における当業者には完全に知られている。したがって、電極本体を実現する一実施形態は、プラズマが起こることを防止するように特別に製作される（ｔａｉｌｏｒ）凹部を金属材料表面に提供することである。これは、技術的に知られているように、それぞれの装置が特別に製作される工程において、「プラズマシース」距離とも呼ばれる支配的な暗空間距離を検討することによって達成される。プラズマが空の場合、凹部における導電性は比較的小さく、凹部において表面を主にスパッタするには十分でない凹部においてイオンを加速させる弱い電位勾配しかない。反応空間の外の材料は凹部に堆積するだけであり、そのような層が堆積される金属材料より可及的により小さい導電性である材料の成長する層を凹部にもたらす。
別の言い方をすれば、例えば反応性マグネトロンスパッタリングまたはエッチングによってといった、それぞれの工程によって発生させられる材料が金属材料より小さい導電性である場合、第１の電極の本体の全体の金属材料表面は縮小され、電界は凹部を除く残りの金属材料表面に収束させられ、つまり、対処されているパターンの第２の表面領域ＰＬにおいて、プラズマに曝される。その結果、プラズマシースにわたって電位勾配が増加し、第２の表面領域ＰＬの金属材料表面に向けてのイオン加速が増加し、したがって、凹部を除くこれらの金属材料表面の洗浄のスパッタリングまたはエッチングを増加させる。残りの金属材料領域、延いては電極本体に沿っての第２の表面領域ＰＬは、堆積のないままであり、これは電極本体の安定した電極効果をもたらし、延いては工程の安定した電極効果をもたらす。
先に対処されているような凹部における比較的小さい導電性を伴う材料層の僅かな成長が、工程ドリフトをなおももたらす可能性がある。そのため、一実施形態では、空の凹部を第１の表面領域ＮＰＬとして提供することの代替または追加で、少なくとも一部の第１の表面領域ＮＰＬは、例えばセラミック材料といった誘電材料の層によって覆われる、金属材料における空所によって実現される。それによって、本体の電極効果はプラズマ工程の開始から安定することになり、金属材料の第２の表面領域ＰＬはプラズマ工程の始まりからきれいなままである。
金属材料に空の凹部を提供すること、および／または、誘電材料の層によって覆われる金属材料に空の凹部を提供することの追加または代替で、さらなる実施形態は、同じく金属材料においてであるが、セラミック材料のような誘電材料で満たされる凹部を提供する。
本体またはそのエンベロープの金属材料表面において空所を提供する代わりに、このような凹部を誘電材料で満たすかまたは被覆するために、金属材料表面には、第１の表面領域ＮＰＬを提供する金属材料において誘電材料領域の表面パターンが提供されてもよい。
第１の電極が高周波プラズマのためのプラズマ電極である場合、パターンの第２の表面領域ＰＬも誘電材料から作られ得る。この場合、金属材料における第２の表面領域ＰＬの誘電材料パターンは、その金属材料における第１の表面領域ＮＰＬの誘電材料パターンより薄く作られ、それによって、第１の表面領域ＮＰＬより大きいプラズマへの容量的な結合を提供する、および／または、第２の表面領域の誘電材料の誘電率は第１の表面領域の誘電材料の誘電率より大きい。
対処されている技術における当業者には完全に明らかなように、本発明による電極本体を実現するために非常に多くの可能性が存在する。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、電極本体は軸に沿って延び、第１の表面領域ＮＰＬは軸の周りに少なくとも１つの溝を備える。
それによって、本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、対処されている少なくとも１つの溝は螺旋溝または環状溝である。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、第２の表面領域ＰＬは、本体の軸の周りに少なくとも１つの螺旋領域を備える。このような螺旋領域は、誘電材料コアまたはその本体のエンベロープに被覆される金属材料領域であり得る。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、対処されているように、第２の表面領域ＰＬの螺旋領域は金属材料ワイヤである。
対処されているような真空プラズマ処理装置の一実施形態では、ワイヤは、ワイヤへの硬い電気供給連結を除いて、自立している。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、第１の表面領域ＮＰＬは、突出するウェブ同士の間に空間を備える。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、第１の表面領域ＮＰＬは、相互に離間された金属材料板同士の間に少なくとも１つの空間を備える。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、第１の表面領域ＮＰＬは、金属材料板同士の間に挟まれた少なくとも１つの誘電材料板を備える。
その結果、第１の電位における金属板および誘電材料の中間層の板の多層のサンドイッチ状となる。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、第１のプラズマ電極の本体は冷却される。
それによって、本発明によるプラズマ処理装置の一実施形態では、本体は、冷却媒体のための通路構成体を備える、または、ヒートシンクに備え付けられる。
発明によるプラズマ処理装置の一実施形態は、第１のプラズマ電極の本体の金属材料部と、システム接地電位においてとして、基準電位において動作させられる装置の金属材料部との間で相互接続されるインピーダンス要素を備える。
このようなインピーダンス要素は、１つもしくは２つ以上の個別の相互接続された受動インピーダンス要素、および／または、例えばＦＥＴとしての１つもしくは２つ以上の能動インピーダンス要素とでき、それによって、プラズマ動作の前または最中に全体で支配的なインピーダンスを調節するように制御可能でもあり得る。インピーダンス要素を調節することで、第２の表面領域ＰＬの自己洗浄効果が調整され得る。
本発明によるプラズマ処理装置の一実施形態は、第１の電位、第２の電位、電位差のうちの少なくとも１つを制御するための負のフィードバック制御ループを備える。
本発明によるプラズマ処理装置の一実施形態は、測定された支配的実体（ｅｎｔｉｔｙ）が負のフィードバック制御される第１の電位から成る負のフィードバック制御ループを備え、装置は、基準電位に対する第１の電位のための感知要素を備える。
本発明によるプラズマ処理装置の一実施形態は、測定された支配的実体が基準電位に対する第１の電位から成る、または基準電位に対する第１の電位を備える負のフィードバック制御ループと、基準電位に対する第１の電位のための感知要素とを備え、負のフィードバック制御ループの調節された実体が、反応ガス流、および、第１のプラズマ電極と第２のプラズマ電極との間の電位差の少なくとも一方から成るかまたは少なくとも一方を備え、装置は、真空受容器への反応ガスのための調節可能流れ制御装置、および、電位差のための調節可能プラズマ出力供給構成体の少なくとも一方を備える。
測定された支配的実体が、例えば、対処されている第１の電位の関数、可及的に２つ以上の変数の関数であり得ることと、調節された実体が、例えば真空受容器における圧力といった追加の物理的実体を備え得ることは、留意されたい。
したがって、例として、例えばシステム接地電位に対する第１のプラズマ電極の支配的電圧が測定され、この電圧、もしくはこの電圧の可及的にその多変数関数である関数が、その電圧の所望の所定の値、もしくはその電圧の所望の所定の関数の所望の所定の値、および、真空受容器への反応ガス流と比較され、ならびに／または、２つのプラズマ電極の間の電圧もしくは電流は、測定された支配的な電圧もしくはその電圧の関数の支配的な値が、電圧もしくは電圧の関数の所望の所定の値もしくは時間的経過に最小の差を取るように調節される。一般的に、所定の値は、一定の値であり得る、または、所定の手法で時間において変化し得る。
２つのプラズマ電極の間の電位差について、電極電位のうちの少なくとも一方について先に対処されているように負のフィードバック制御ループを提供することは、それ自体で発明として可能と見なされている。
本発明によるプラズマ処理装置の一実施形態では、第１のプラズマ電極は真空受容器において筐体で囲まれ、筐体は、第１のプラズマ電極から離れており、第１のプラズマ電極から電気的に絶縁され、真空受容器における反応空間に曝される少なくとも１つの開口であって、その対処されている開口を通じてプラズマを第１のプラズマ電極と第２のプラズマ電極との間に確立させるように特別に製作される少なくとも１つの開口を有する。
本発明によるプラズマ処理装置の一実施形態では、筐体は冷却される。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、筐体は、冷却媒体のための通路構成体を備える、または、ヒートシンクに備え付けられる。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、筐体の少なくとも一部は、金属材料のものであり、浮遊する様態で電気的に動作させられる、または、システム接地電位に関して基準電位に電気的に接続される。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、筐体の少なくとも一部は誘電材料のものである。
本発明による真空プラズマ処理装置のこの対処されている実施形態の一実施形態では、開口は誘電材料の一部にある。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、筐体の少なくとも一部、特には、開口を伴う一部が、保守交換部である、または、筐体は、その内面の少なくとも主要部に沿って、遮蔽体を保守交換部として備える。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、筐体は、その内面の少なくとも主要部に沿って、浮遊する様態で電気的に動作させられる金属材料遮蔽体を備える、または、システム接地電位としての基準電位に接続される。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態は、筐体において排出し、作動ガス貯留部に接続可能かまたは接続される作動ガス入口を備える。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、真空受容器は、作動ガス貯留部に接続可能かまたは接続され、筐体において排出する作動ガス入口から成る作動ガス入口を備える。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、第１のプラズマ電極の本体は、基板担持体からの視線から隠される。それによって、第１のプラズマ電極からスパッタされた材料の堆積が、基板に堆積することから防止される。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、本体は、筐体を用いて、または、筐体の開口を横切る不動または調節可能なシャッタを用いて、基板担持体からの視線から隠される。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、シャッタは、金属材料のものであり、電気的に浮遊する様態で、または、システム接地電位に関して基準電位において、電気的に動作させられる。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、シャッタは誘電材料のものである。
対処されているような筐体の中での第１のプラズマ電極の位置が、特には真っ直ぐな軸に沿って構築される場合、特にはその軸の方向において調節可能とでき、第１のプラズマ電極は、プラズマ点火を最適にするように、または、より一般的には、第１のプラズマ電極と第２のプラズマ電極との間の電流経路を調整するように、筐体において取り外されて再導入されてもよいことは、留意される必要がある。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、第２のプラズマ電極は第１のプラズマ電極に従って構築される。それでもなお、第１のプラズマ電極および第２のプラズマ電極は等しく構築される必要がない。これは、第１および第２のプラズマ電極のいずれも、それらの目的ごとに、例えばＰＥＣＶＤ処理では、基板に堆積される材料に物質的に寄与しない場合、実施されてもよい。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、第２のプラズマ電極は、マグネトロンスパッタリング供給源のターゲットもしくはターゲット保持体、基板保持体、または、第１のプラズマ電極から成るソース陽極を有するプラズマエッチング供給源の基板である。
したがって、このようなマグネトロンスパッタリング供給源またはエッチング供給源において、通常提供される供給源の「陽極」は省略され、これは供給源を単純化する。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、第２のプラズマ電極はマグネトロンスパッタリング供給源のターゲットであり、ターゲットはシリコンのものである。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、真空受容器は、反応ガス貯留部に接続可能かまたは接続される反応ガス入口を備える。本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、このような反応ガスは、供給されない水素、および酸素の一方である。
本発明による真空プラズマ処理装置のこの対処されている実施形態の一実施形態では、第２の電極はシリコンのマグネトロンスパッタターゲットである。
真空プラズマ処理装置の一実施形態では、反応ガスは、第１の電極がある筐体に送り込まれない。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態は、第１の数の第２のプラズマ電極と第２の数の第１のプラズマ電極とを備え、第２の数は第１の数より小さい。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、第１の数は少なくとも２であり、第２の数は１である。したがって、例えば、共通の真空受容器において動作する少なくとも２つのプラズマ処理ステーションの２つ以上のプラズマに供する１つだけの第１のプラズマ電極が提供され得る。それによって、少なくとも２つのプラズマのうちの少なくとも２つは、続けてかまたは同時に動作させられ得る。
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態は、
・ 真空受容器の中における、軸の周りに駆動により回転可能であり、軸から等距離の複数の基板担持体を備える基板搬送装置と、
・ 基板担持体の搬送路と並べられる２つ以上の真空処理ステーションと、
・ 第２のプラズマ電極を各々が備える２つ以上の真空処理ステーションのうちの少なくとも２つであって、少なくとも２つの真空処理ステーションのための第１のプラズマ電極が、少なくとも２つの真空処理ステーションにとって共通であり、軸と同軸に設けられる、２つ以上の真空処理ステーションのうちの少なくとも２つと
を備える。
この対処されている本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、２つ以上の真空処理ステーションは、共通の第１のプラズマ電極を伴う少なくとも２つのマグネトロンスパッタステーションを備える。
この対処されている本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、少なくとも２つのマグネトロンスパッタステーションはシリコンのターゲットを各々有する。
本発明による真空プラズマ処理装置のこの対処されている実施形態の一実施形態では、少なくとも２つのマグネトロンスパッタステーションのうちの１つが、水素を含むガス貯留部に接続されるかまたは接続可能な反応ガス入口と流れ連通しており、少なくとも２つのマグネトロンスパッタステーションのうちの他のものが、酸素を含むガス貯留部に接続されるかまたは接続可能な反応ガス入口と流れ連通している。
本発明による真空プラズマ処理装置のこの対処されている実施形態の一実施形態では、基板搬送装置は、少なくとも３６０°の一回転にわたって駆動によって連続的に駆動され、マグネトロンスパッタ供給源は、少なくとも３６０°の一回転の間に連続的にスパッタ可能とされる。
本発明による真空プラズマ処理装置の対処されているような実施形態のうちの２つ以上が、矛盾しない場合、組み合わされてもよい。
本発明は、さらなる態様において、真空受容器の中に、基板担持体と、プラズマをそれらの間に発生させるための少なくとも１つの第１のプラズマ電極および少なくとも１つの第２のプラズマ電極とを備える真空プラズマ処理装置に向けられている。第１のプラズマ電極および第２のプラズマ電極は、第１の電位を第１のプラズマ電極に確立し第２の電位を第２のプラズマ電極に確立する電気プラズマ供給源構成体に接続可能であり、第１の電位および第２の電位は両方ともシステム接地電位に対して独立して変化可能である。装置は、第１の電位、第２の電位、第１の電位と第２の電位との間の電位差のうちの少なくとも１つを制御するための負のフィードバック制御ループをさらに備える。
本発明のさらなる態様による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、負のフィードバック制御ループにおける測定された瞬間的な支配的実体が、基準電位に対して第１の電位および第２の電位の一方から成るか一方を含み、基準電位に対する第１の電位または第２の電位のそれぞれのための感知要素を備える。
本発明のさらなる態様による真空プラズマ処理装置の一実施形態では、負のフィードバック制御ループにおける調節された実体が、
真空受容器への反応ガス流と、
電位差と
の少なくとも一方から成るか一方を含む。
装置は、真空受容器への反応ガス流のための調節可能流れ制御装置、および／または、第１のプラズマ電極と第２のプラズマ電極との間の電位差のための調節可能プラズマ出力供給構成体をさらに備える。
本発明は、第１のプラズマ電極と第２のプラズマ電極との間で発生させられるプラズマを用いて、基板を真空雰囲気において処理する方法、または、処理された基板を製造する方法であって、第１のプラズマ電極および第２のプラズマ電極の少なくとも一方において、処理の間に主に被覆される第１の表面領域ＮＰＬと、主にスパッタされる第２の表面領域ＰＬとを提供し、それによって、それぞれのプラズマ電極のエンベロープ軌跡において両方とも投影される、第１の表面領域の合計に対する第２の表面領域の合計の割合Ｑを０．１≦Ｑ≦９となるように選択するステップを含む方法にさらに向けられている。
本発明による方法の一変形において、割合Ｑは０．４≦Ｑ≦１となるように選択される。
本発明による方法の一変形は、独立して変化可能な電位において第１のプラズマ電極および第２のプラズマ電極に電気的に供給するステップを含む。
本発明による方法の変形は、本発明による真空処理装置を用いて、または、その実施形態のうちの１つもしくは２つ以上を用いて、実施される。
ここで、本発明が図を用いてさらに例示される。
最も一般的な態様の下での、本発明の背景において対処されているような真空プラズマ処理装置の最も概略的で単純化された図である。 本発明による装置の原理に従う第１のプラズマ電極の一部切り取りの最も概略的で単純化された図である。 本発明による装置の第１のプラズマ電極の表面の異なる表面領域がどのように相互関係にさせられるかを説明するための、図２の描写に応じた描写の図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の表面パターンの一部切り取りの最も概略的で単純化された断面の図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の表面パターンの実施形態の一部切り取りの、図４の描写と類似した描写での図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の表面パターンの実施形態の一部切り取りの、図４の描写と類似した描写での図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の表面パターンの実施形態の一部切り取りの、図４の描写と類似した描写での図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の表面パターンの実施形態の一部切り取りの、図４の描写と類似した描写での図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の実施形態の一部切り取りの、概略的で単純化された斜視での図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の実施形態の一部切り取りの、概略的で単純化された斜視での図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の実施形態の一部切り取りの、概略的で単純化された斜視での図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の実施形態の一部切り取りの、概略的で単純化された斜視での図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の実施形態の概略的な上面図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の一部切り取りの断面図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の実施形態の概略的な斜視図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の実施形態の一部切り取りの断面図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の実施形態の概略的な断面図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の実施形態の概略的な断面図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の実施形態の概略的な断面図である。 プラズマ電極の表面がエンベロープを用いて実現されている、本発明による装置におけるプラズマ電極の実施形態の原理の概略図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の実施形態の表面パターンを定める図２０によるエンベロープの一部切り取りの図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の実施形態の表面パターンを定める図２０によるエンベロープの一部切り取りの図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極の実施形態の表面パターンを定める図２０によるエンベロープの一部切り取りの図である。 本発明による装置における、冷却されているプラズマ電極の実施形態の一部切り取りの概略的で単純化された図である。 本発明による装置における、冷却されているプラズマ電極のさらなる実施形態の概略的で単純化された図である。 本発明による装置における先細りの断面を伴うプラズマ電極の実施形態の概略的で単純化された図である。 本発明による装置の実施形態の電気的動作と、その実施形態におけるそれぞれの部材との概略的で単純化された図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極のうちの１つにおける電位の負のフィードバック制御の、図２７の描写と類似の描写での一部切り取りとしての概略的で単純化された図である。 本発明による装置におけるプラズマ電極のうちの１つにおける電位の負のフィードバック制御の最も一般的で単純化された図である。 プラズマ電極の一方がスパッタ供給源のターゲットまたはエッチング供給源の工作物担持体である、本発明による装置の実施形態の、図２７の描写と類似の描写の図である。 ２つの少なくとも同様のプラズマ電極を伴う本発明による装置の実施形態の、図３０の描写と類似の描写の図である。 本発明による装置の実施形態の一部切り取りの、図３１の描写と類似の描写の図である。 本発明による装置の実施形態の最も概略的で単純化された上面図である。 図３３による実施形態の最も概略的で単純化された側面図である。 結合解除する異なるプラズマを示す、本発明による装置の実施形態の最も概略的で単純化された一部切り取りの図である。 本発明による装置の実施形態の、例えば図３４の描写と類似の描写の図である。 図３６の実施形態の最も概略的で単純化された上面図である。 特には図３６および図３７による、本発明による装置の筐体におけるプラズマ電極の実施形態の概略図である。 特には図３６および図３７による、本発明による装置の筐体におけるプラズマ電極の実施形態の概略図である。 特には図３６および図３７による、本発明による装置の筐体におけるプラズマ電極の実施形態の概略図である。 特には図３６および図３７による、本発明による装置の筐体におけるプラズマ電極の実施形態の概略図である。 図４１によるプラズマ電極の概略的な断面図である。 特には図３６および図３７による、本発明による装置での筐体におけるプラズマ電極の実施形態の概略図である。 特には図３６および図３７による、本発明による装置での筐体におけるプラズマ電極の実施形態の概略図である。 図４４によるプラズマ電極の概略的な断面図である。 特には図３６および図３７による、本発明による装置での筐体におけるプラズマ電極の実施形態の概略図である。 特には図３６および図３７による、本発明による装置での筐体におけるプラズマ電極の実施形態の概略図である。 図４７によるプラズマ電極の概略的な断面図である。
図１は、最も一般的な態様の下での、本発明の背景において対処されているような、構成体とも呼ばれる最も概略的で単純化された真空プラズマ処理装置を示している。
真空プラズマ処理装置１は、ポンプ構成体５に動作可能に接続される真空受容器３を備える。１つまたは２つ以上の基板９のための基板担持体７が、真空受容器３において不動または駆動で移動可能に設けられている。基板担持体７は、電気的に浮遊する様態で、もしくは、基準電位において動作させることができ、または、所望のバイアス電位で動作させられ得る。１つまたは２つ以上の基板９が、第１のプラズマ電極１１１と第２のプラズマ電極１１２との間で発生させられるプラズマＰＬＡに曝される。作動ガスＷＧおよび／または反応ガスＲＧがガス送り込み配管構成体１０を通じて真空受容器３へと送り込まれる。ガス送り込み配管は、それぞれのガスを含むそれぞれの貯留部構成体１２と流れ接続している。
電気プラズマ供給源構成体（図１に示されていない）を用いて、電極１１１および１１２におけるそれぞれの電極電位φ１１１とφ１１２との間の電位差Δφを駆動するプラズマが確立される。
ここで、先に定められているような第１の電極１１１に対処する。この第１の電極１１１は、通常は、例えば金属といった金属材料の表面を有する。一部のプラズマ処理工程の間、電極１１１の表面の金属材料より小さい導電性を有する材料が、反応空間ＲＳにおいて発生させられ、第１の電極１１１に堆積する。
例として、すでに先に対処されているとして、以下のことがある。
プラズマ処理がマグネトロンまたは非マグネトロンのスパッタリグによるスパッタ堆積である場合、第２の電極１１２は、消費されたスパッタターゲットを備える。ターゲットの材料が、スパッタ供給源の「陽極」といった通常使用される第１の電極の表面の金属材料より小さい導電性である場合、または、このような材料が反応ガスを含む雰囲気においてターゲット材料を反応させることで発生させられる場合、第１の電極における、通常使用される第１のプラズマ電極１１１の表面の金属材料より小さい導電性であるこのような材料の堆積は、スパッタリング工程を不安定にさせる。
プラズマ処理が基板エッチングである場合、比較的小さい導電性のこのような材料は、（エッチングされた）基板からスパッタされる材料であり得る、または、反応空間ＲＳへ送り込まれる反応エッチングガスと反応させられるこのようなエッチングされた材料から生じ得る。
また、プラズマＰＬＡにおけるガスの化学的反応から生じる基板９に堆積される材料が、通常使用される第１および第２のプラズマ電極の金属材料表面領域より小さい導電性であり得る。
通常使用される第１の電極１１１の表面の金属材料より小さい導電性を有する材料の存在するいかなる場合も、第１の電極１１１の金属材料表面領域はその材料で被覆されることになる。この現象は、例えば長期間のドリフトによって、プラズマ処理工程を不安定にさせ、技術的に知られており、例えば「電極隠蔽」、「埋込電極」、「消失」電極などで対処され、対処された通常使用される第１の電極１１１と異なる本発明による第１のプラズマ電極のそれぞれの特別製作によって低減またはさらには回避される。
通常使用されるプラズマ電極における別の例として、以下のことがある。
真空プラズマ処理工程が高周波プラズマで動作させられる場合、第１のプラズマ電極の表面も、第１のプラズマ電極の金属材料のベースに堆積される誘電材料層の誘電材料表面であり得る。このような誘電層は、プラズマへの高周波供給の容量的な結合を提供する。工程が、同じく誘電である堆積材料を発生させる場合、第１の電極の誘電表面へのこの材料の堆積は、同じく工程を不安定にさせ得る容量的な結合を変える。
したがって、別の言い方をすれば、すべてのプラズマ電極表面が同時にスパッタされて被覆されることが、真空プラズマ処理の技術において知られている。ターゲットにおいて、第２のプラズマ電極として、スパッタリング、つまり、ターゲット表面から材料を解放することが支配的であるが、反応空間からターゲットへの材料の「再堆積」は消えない。反応スパッタリング、つまり、基板への層のスパッタ堆積において、特には、堆積した材料がターゲット材料より小さい導電性である場合、ターゲット表面における「再堆積」は、いわゆる「ターゲット被毒」をもたらす可能性がある。
先に定義したような第１のプラズマ電極は、スパッタリングより被毒の堆積に主に曝される。
本発明の発明者は、第１のプラズマ電極１１１の表面の特定の特別製作が、プラズマ点火の直後に表面の一部の自己洗浄をもたらし、したがって、第１のプラズマ電極１１１が埋め込まれることでプラズマ処理工程を不安定にさせることを防止することを認識した。
これは、一般的に驚くべきことに、第１のプラズマ電極１１１の本体の表面の第１の領域に沿ってプラズマは生じず、その本体の残りの第２の領域に沿ってプラズマが生じるように、第１のプラズマ電極１１１の本体の表面を特別製作することで確立される。主に、第１の表面領域に沿って、本体の第２の表面領域の金属材料より可及的に小さい導電性である材料が堆積する。第２の表面領域が主にスパッタされ、プラズマと接触する金属材料表面を確立および維持し、または、より一般的には、金属材料の特性もしくは定められた容量的な結合の特性をそれらの初期の特性となるように維持する。
したがって、第１のプラズマ電極１１１の本体の表面は、電極効果に寄与しない第１の表面領域と、電極効果に寄与する第２の表面領域とによってパターン形成されると言える。
図２は、本発明による第１のプラズマ電極１１１の本体３１の表面３０の一部を最も一般的に示している。表面領域３０ＮＰＬに沿って、プラズマＰＬＡが生じるのが防止される一方で、プラズマＰＬＡは残りの表面領域３０ＰＬに沿って生じる。
図３も、第１の表面領域３０ＮＰＬと第２の表面領域３０ＰＬとを伴う第１のプラズマ電極１１１の本体３１を示している。本体３１は、幾何学的な軌跡エンベロープ３１Ｌによって包囲されている。それによって、幾何学的な軌跡エンベロープ３１Ｌにおける第２の表面領域３０ＰＬの投影３０ＰＬｐの合計と、幾何学的な軌跡エンベロープ３１Ｌにおける第１の表面領域３０ＮＰＬの投影３０ＮＰＬｐの合計との割合Ｑは、０．１≦Ｑ≦９となるように選択され、それによって、今日実施される実施形態では、０．４≦Ｑ≦１となるように選択される。
表面領域３０ＰＬは、金属材料のものである、または、本体３１の金属材料ベースに堆積される誘電材料層の誘電材料のものである。
図４によれば、表面領域３０ＮＰＬは、本体３１の金属材料表面３０ｍにおける空の凹部３３によって形成されている。金属材料表面３０ｍは、金属材料本体３１の表面であり得る、または、３０ｍＬにおいて点線で概略的に示されているような金属材料層の表面であり得る。金属材料表面３０ｍ／３０ｍＬは第１の電位φ１１１において動作させられる。
凹部３３は、当業者は知っているように、支配的な暗空間距離の２倍より小さい最小断面範囲Ｄによって、プラズマＰＬＡがそこで生じるのを防止するように寸法決定されている。プラズマＰＬＡに曝されると、比較的小さい導電性のものとでき、表面３０ｍの金属材料より小さい導電性である第１の表面領域３０ＮＰＬとしての凹部３３の表面だけが、真空プラズマ処理工程によって発生させられる材料で被覆されることになる。それとは逆に、金属材料表面領域３０ＰＬは益々スパッタされる。
ヒューリスティックに、これらの現象は次のように説明できる。
金属材料表面の凹部３３では、暗空間距離の２倍より小さい開口最小直径で凹部３３が寸法決定されているため、プラズマは生じない。暗空間は凹部表面に隣接して存在しない。そのため、電位差のないことで、帯電した粒子を凹部表面に向けて加速させる。これらの粒子は凹部３３に堆積する。プラズマが凹部３３に存在しないため、導電性は比較的小さく、第１のプラズマ電極と第２のプラズマ電極との間の電界および電流は外側の金属材料領域３０ＰＬに益々集中する。支配的な暗空間および大きな導電性により、帯電した粒子は表面に向けて益々加速させられ、表面領域３０ＰＬをスパッタし、そこでの比較的小さい導電性材料の正味の堆積を防止する。
それでもなお、凹部３３における被覆の時間に伴っての蓄積と、表面領域３０ＰＬにおけるスパッタリングの増加とは、工程のいくらかのドリフトをなおももたらす。
これは、発明者にセラミック材料の電気的に絶縁性の材料の表面領域３０ＮＰＬをあらかじめ適用させ、それによって工程の開始から安定した初期条件を確立させる。
図５の実施形態によれば、本体３１の金属材料表面３０ｍにおける空の凹部３３は、例えばセラミック材料といった誘電材料の被覆３４ａであらかじめ被覆される。
図６の実施形態によれば、本体３１の金属材料表面３０における凹部３３、または、本体３１上の金属材料被覆３０ｍＬが、例えばセラミック材料の栓３４ｂなどで、誘電材料で例えば満たされる。
図７の実施形態によれば、本体３１の金属材料表面３０は、例えばセラミック材料の層３４ｃで、誘電材料の領域または「島」３０ＮＰＬであらかじめ被覆されている。
図７を念頭に置いて、図８も、高周波プラズマに適用可能とされる第１のプラズマ電極１１１の表面のパターンを概略的に示している。ここで、第２の表面領域３０ＰＬと第１の表面領域３０ＮＰＬとはそれぞれの誘電材料の層の表面領域である。第２の表面領域３０ＰＬを形成するそれらの層の誘電材料および厚さは、はるかにより大きな結合容量を提供し、そのため第１の表面領域３０ＮＰＬを提供するそれらの層の誘電材料および厚さを提供する。
第２の表面領域３０ＰＬが誘電材料層で実現されるときも、第１の表面領域３０ＮＰＬは図４～図６に従って実現され得ることは留意されたい。
図９の実施形態によれば、本体３１は複数の一部３１ａ、３１ｂ、・・・へと分割され、金属材料のものであるかまたは金属材料層での被覆３０ｍＬである２つの続く一部３１ａ、３１ｂの間に誘電材料の中間層３１ｃが挟まれている。金属材料部は、電気的に相互接続されており（図では示されていない）、第１の電位φ１１１において動作させられる。
図４、図５、および図６は、どちらかというと孔の形を有する凹部を示しているが、図１０～図１２は、金属材料の板の形とされたウェブ３６の間の空間として実現されている凹部３３、または、金属材料の層で被覆されている凹部３３を示している。
図１３～図１６は、第１のプラズマ電極１１１の電極本体３１の実施形態をより明確に示している。本体３１についての上面図を示している図１３によれば、本体３１は軸Ａに沿って延びている。軸は湾曲され得るが、今日実現される実施形態では、軸Ａは真っ直ぐである。
さらに、図１３による本体３１の上面図での形は円形であるが、例えば楕円形または多角的であってもよい。
図１４の実施形態によれば、本体３１は、金属材料のものである、または、金属材料の層で被覆され、軸Ａの周りの溝３３ａによって実現される凹部３３ａを備える。したがって、図１３の実施形態は図４の一般的な実施形態に従っている。複数の溝３３ａが、軸Ａの周りで本体３１に沿う１つまたは２つ以上の螺旋溝（図では示されていない）によって置き換えられてもよいことは留意されたい。明確には、図４～図８による第１の表面領域３０ＮＰＬのすべての一般的な形態は、軸Ａの周りで螺旋状に延びる表面領域として実現され、同じく螺旋状となる第２の表面領域３０ＰＬをもたらすことができる。
図１４における第２の表面領域３０ＰＬは、電気的に相互接続され、第１の電位φ１１１において動作させられる、離間された異なる金属材料板、または、金属材料層で被覆された板によって実現され得る。
図１５は、第２の表面領域３０ＰＬが真っ直ぐな軸Ａの周りに螺旋状に巻かれる第１のプラズマ電極１１１の本体３１の例を示している。それによって、第２の表面領域は螺旋状に巻かれたワイヤ１００に沿って実現されている。第２の表面領域３０ＰＬはワイヤ１００の外周に沿って主に定められている。螺旋の隣接する巻回同士の間の距離はＤであり、可及的に、中心フィード１０２から螺旋の内周までの径方向の距離も最大でＤとなる。螺旋は、中心フィード１０２に電気的に接続されることを除いて独立している。図面において、網掛けが断面を示していないことは留意されたい。
スパッタリングについて通常使用されるような加工圧力について、図１４にも示されているような距離Ｄは、１ｍｍ≦Ｄ≦１１０ｍｍの範囲、特には７ｍｍ≦Ｄ≦１５ｍｍの範囲となるように選択されている。
図１６の実施形態は図１４の実施形態と同様であり、それによって、図１４の凹部または空間３３ａは、空ではなく、図４または図５の一般的な実施形態のように誘電材料層で被覆もされず、例えば図６と類似の符号３４ｂによる誘電材料板によって、誘電材料によって満たされる。図１７～図１９は、真っ直ぐな軸Ａに全体で沿って、第１の電極１１１の本体３１のさらなる実施形態を示している。これらの図面においても、網掛けが断面を示していないことは留意されたい。
図２０は、軸Ａに沿って延びる例として、本体３１の実施形態を概略的に示している。本体３１は、コア１０６と、図２１～図２３での背景において明らかとなるように、第１の表面領域３０ＮＰＬおよび第２の表面領域３０ＰＬのパターンを定めるエンベロープ１０８とを備える。
図２１によれば、エンベロープ１０８は空の開口１１０のパターンを有し、開口１１０を通じて、金属材料表面を伴うコア１０６に適用されると、第２の表面領域３０ＰＬが自由にアクセス可能となる。エンベロープ１０８自体は誘電材料のものである。
図２２によれば、エンベロープ１０８は空の開口１１０のパターンを有し、開口１１０を通じて、誘電材料表面を伴うコア１０６に適用されると、第１の表面領域３０ＮＰＬが自由にアクセス可能となる。エンベロープ１０８自体は金属材料のものである。
図２３によれば、金属材料のエンベロープ１０８は、第１の表面領域３０ＮＰＬのパターンを担持し、コア材料に関係なくコア１０６に適用され得る。逆に、エンベロープ１０８が誘電材料のものであり、第２の表面領域３０ＰＬのパターンを担持してもよい（図には示されていない）。
エンベロープ１０８は、保守交換部であってもよく、したがってコア１０６において容易に交換可能であってもよい。
当業者は、本発明により、自身の具体的な要件に応じた第１のプラズマ電極１１１の本体の表面パターンを理解するために、数多くの変形を認めるものである。
本体３１のすべての実施形態は冷却でき、冷却は、本体３１を通じて導かれる冷却流体を用いて、または、本体をヒートシンク部材に備え付けることで実現され得る。
図２４の実施形態によれば、金属材料の本体３１または本体３１のコア１０６の軸Ａに沿って中心に、同軸の通路孔４０が設けられる。冷却流体管４２が、孔４０に沿って延び、通路孔４０の底において冷却流体ＦＬを排出する。冷却流体ＦＬは、本体３１またはコア１０６の一端において通路孔４０から排出される（図には示されていない）。
図２５の実施形態によれば、金属材料の本体３１またはコア１０６は、冷却流体ＦＬが流されるのに通る通路構成体４０ａを備えるヒートシンク部材に備え付けられる。本体３１またはコア１０６とヒートシンク部材６２との間に設けることで、電気的に絶縁し、例えばＡｌＮのといった熱的に良好な導電性である材料の部材または中間層６４が、本体３１に熱的には狭く結合されているシステム接地電位Ｇにおけるヒートシンク部材を動作させることができるが、本体３１は電気的にはシステム接地から絶縁されている。
図２６によれば、本体３１は、特には図１３～図１９の実施形態による任意の実現の形態において、軸Ａに沿ってとしての少なくとも１つの方向Ｓにおいて検討されるときに先細りである幾何学的エンベロープとして、幾何学的な軌跡ＧＬで囲まれる。特には、真空受容器３における第１の電極１１１の備え付け場所に依存して、このような局所的または全体的な先細りによって、本体３１に沿っての被覆／スパッタリングの効果の分配は制御され、特には均質化され得る。
ここで、第１および第２のプラズマ電極が本発明による装置の実施形態においてどのように電気的に動作させられるかを記載する。
図２７に示されているように、本発明の一部として、両方の電極１１１および１１２は、それぞれの電極の電位φ１１１およびφ１１２が真空受容器３に適用されるシステム接地電位Ｇに対して相互に独立した手法で変化し得るように、電気的に動作させられる。第１のプラズマ電極１１１と第２のプラズマ電極１１２とは、アイソレータ１４および１６によって示された電気的に隔離された手法で動作させられる。浮遊するプラズマ供給源構成体１８が、プラズマ電極１１１および１１２に動作可能に接続され、第１のプラズマ電極と第２のプラズマ電極との間に電位差Δφを適用する。プラズマ供給源構成体１８は、直流、パルス直流、ＨＩＰＩＭＳ、交流、高周波のうちの少なくとも１つを発生させるように特別製作され得る。
基板担持体７は、システム接地電位Ｇにおいて、または、直流、交流、高周波であり得るバイアス電位（図２７には示されていない）において、浮遊する様態で電気的に動作させられ得る。エッチングが実施される場合、基板担持体７は第２のプラズマ電極１１２によって実現され得ることに留意されたい。プラズマ電極１１１および１１２からシステム接地Ｇへの小さいプラズマインピーダンスの検討の下で、電極１１１および１１２は、それぞれの電位φ１１１およびφ１１２を自由に取ることができ、それによって、プラズマ供給源構成体１８によって確立されるような電位差Δφを維持することができる。それによって、第１のプラズマ電極としての真空受容器３の接地された金属壁を使用することと逆に、複数の実施形態で先に記載されたような本発明による第１のプラズマ電極１１１は、第２のプラズマ電極から第１の電極１１１への電流経路が、表面パターンの第２の表面領域ＰＬに集中させられる電流を第１のプラズマ電極１１１に投入するため、局所的に良好に定められることになる。
第１の電極１１１は、例えばインピーダンス要素Ｚ１１を介してシステム接地電位Ｇにといった、基準電位に接続でき（図３０も参照）、これは、プラズマインピーダンスＺ１１１と並列に現れ、全体の並列インピーダンスＺ１１１／／Ｚ１１に実用上影響を与えないように選択される。今日実施されるような実現の形態では、インピーダンスＺ１１は抵抗要素Ｒによって実現され、５０Ω≦Ｒ≦２５０ｋΩが有効であり、それによって一実施形態では、Ｒ＝１ｋΩである。
インピーダンス要素Ｚ１１は、少なくとも１つの受動的な電子要素を用いて、ならびに／または、例えばダイオードといった少なくとも１つの電子的に能動的な要素、および／もしくは、例えばＦＥＴといった少なくとも１つの能動的で電気的に制御可能な要素を用いて、実現され得る。図２７におけるＡｄｊにおいて点線で対処されているようなインピーダンス要素Ｚ１１を調節することで、第１の電極１１１の表面パターンの第２の表面領域ＰＬの自己洗浄効果が調整され得る。
インピーダンス要素Ｚ１１をさらに提供することは、プラズマＰＬＡの点火を向上させることができ、後で対処されているように、例えばシステム接地電位Ｇに対して、電位φ１１１を感知するために使用され得る。
図２８によれば、システム接地電位Ｇのとしての基準電位に対して第１のプラズマ電極１１１の瞬間的に支配的な電位φ１１１を感知する感知要素Ｚ１１’が提供されている。例えば、インピーダンス要素Ｚ１１（図２７）にわたる電圧ＵＺ１１が感知され得る。それぞれの電圧ＵＺ１１は、制御された信号ＵＺ１１のための負のフィードバック制御ループにおいて測定された制御された信号を指示し、その制御された信号として利用される。調節された実体として、反応ガスの流れが調節され、および／または、点線で示されているように、プラズマ供給源構成体１８の出力信号が調節される。したがって、測定された制御された信号ＵＺ１１は、ユニット２２において設定された、制御された信号のための所定値ＵＺ１１０と、差形成ユニット２０において比較される。差形成ユニット２０の出力における制御偏差信号Δが、制御装置２４を介して、反応ガスまたはガス混合物を含む反応ガス貯留部２８から真空受容器３への反応ガスまたはガス混合物の流れを調節する流れ調節弁２６へと導かれる。追加または代替で、制御偏差信号Δはプラズマ供給源構成体１８の制御入力Ｃに作用する。
図２９は、図２８での背景において説明されたより一般化された負のフィードバック制御ループの概略的で単純化された機能ブロック／信号フローの描写を示している。
図２８により感知されたような電圧ＵＺ１１は処理ユニット６０へ送られる。処理ユニット６０は、ＵＺ１１の関数の瞬間的に支配的な値、可及的には多変数の関数Ｆ（ＵＺ１１， Ｘ２， Ｘ３・・・）のＦ（ＵＺ１１）を計算し、それによって、追加の入力信号Ｘ２、Ｘ３・・・を考慮する。処理ユニット６０における処理の結果は、関数Ｆの瞬間的に支配的な値である。
プリセットユニット２２ａでは、関数Ｆの所望の値、または、関数Ｆ、Ｆ０の所望の時間経過が設定される。差形成ユニット２０ａにおいて、処理ユニット６０の瞬間的に支配的な出力信号が、関数Ｆについての一定または時間変化する所望の値Ｆ０と比較される。差形成ユニット２０ａの出力信号は、調節弁２６および／またはプラズマ供給源構成体１８の制御入力Ｃにおいて、可及的に、例えば調節可能基板バイアス２７ａ、工程圧力２７ｂにおいてなど、プラズマ処理工程のための追加の調節部材において、制御ユニット２４ａを介して制御偏差Δとして作用する。
図２８および図２９の背景で対処および説明されているような負のフィードバック制御は、それ自体発明であると仮定されている。
より一般化された手法において、それ自体可及的に発明であるこのような負のフィードバック制御ループによって、第１の電位φ１１１、第２の電位φ１１２、第１の電位φ１１１と第２の電位φ１１２との間の電位差Δφのうちの少なくとも１つが、維持されるように制御される、または、それぞれあらかじめ設定された一定値または時間変動値に追従するように制御される。
図３０は、ここまで検討されてきたような本発明による真空プラズマ処理装置の最も概略的で単純化された実施形態を示している。ここまで取り入れられてきたのと同じ符号が使用されている。インピーダンスＺ１１と、記載されてきたような負のフィードバック制御ループ（図３０に示されていない）とが、任意選択であることは留意されたい。
符号２９は、反応ガス貯留部２８からの反応ガスＲＧの代替または追加で、作動ガスＷＧが真空受容器３へと送り込まれる例えばアルゴンを含む作動ガス貯留部に対処している。この実施形態における第２のプラズマ電極は、点線で示された基板９のための基板担持体とでき、真空プラズマ処理工程は、その基板９のエッチングとできる。
ここまで、第２のプラズマ電極１１２が主に消費されるプラズマ処理に主に対処してきており、第１のプラズマ電極１１１は本発明により実現される。両方のプラズマ電極１１１、１１２は、例えば図２７での背景において図示および対処されているように、本発明により電気供給される。
ＰＥＣＶＤにおいてのように一部の用途では、いずれのプラズマ電極も消費されず、これらの電極のいずれも、材料の被覆によって、特には、それぞれのプラズマ電極の金属材料表面より小さい導電性である材料の被覆によって、埋め込まれるかまたは隠されることになるべきである。
このような場合または用途において、両方の電極１１１および１１２は、本発明によって構築され得るが、必ずしも等しくなくてもよい。これは、図３１において概略的に示され、単純化されている。
ここまで取り入れられてきたのと同じ符号が使用されている。追加の説明は必要とされていない。ＰＥＣＶＤ処理のためのガス貯留部２８’がガスを含み、電極１１１および１１２の間におけるプラズマにおいて化学的に反応させられるＣＶＤ－Ｇは、基板９に堆積される材料をもたらす。
図３２の実施形態によれば、電極本体３１は、金属材料または誘電材料の筐体３６に、筐体３６から離して位置させられている。筐体３６が金属材料のものである場合、筐体３６は、電気的に浮遊する様態で、または、例えばシステム接地電位Ｇにおいてとしての基準電位において、動作させられる。例えばアルゴンを含む作動ガス貯留部２９は、作動ガスＷＧを電極本体３１と筐体３６との間の空間Ｖへと供給する。装置の一実施形態では、装置全体へと送り込まれる作動ガスＷＧは筐体３６へ送り込まれる。
空間Ｖは、結合開口３８ａまたは３８ｂを介して反応空間ＲＳと連通している。この結合開口３８ａまたは３８ｂは、プラズマＰＬＡを空間Ｖへと拡張させるだけの大きさである。作動ガスＷＧは、空間Ｖから結合開口３８ａまたは３８ｂを通じて反応空間ＲＳへと流れる。反応空間への作動ガスＷＧの追加の供給は必要であってもなくてもよい。反応ガスが使用される場合、または、ＰＥＣＶＤにおいてとして使用される場合、ガスＲＧなどのガス状の形態で基板に堆積される材料成分は、筐体３６の外部の反応空間ＲＳへと、および／または、空間Ｖの中へ送り込まれる。装置の一実施形態では、このようなガスＲＧは、図３２に示されているような筐体３６から遠くの反応空間ＲＳに送り込まれる。
結合開口３８ａまたは３８ｂの圧力段効果のため、作動ガスＷＧは、反応空間ＲＳにおいてよりも空間Ｖにおいて若干高い圧力を有することができ、より短い平均自由経路をもたらし、したがって、反応空間ＲＳではなく空間Ｖにおいて暗空間距離をもたらす。
筐体３６は保守交換部とでき、したがって、容易に交換される手法で備え付けられ得る。
代替または追加で、筐体３６の内面は、点線で示されているように、遮蔽体嵌め込み７０によって保護され得る。遮蔽体嵌め込み７０は容易に保守交換可能な部品である。
遮蔽体嵌め込み７０が金属材料のものである場合、遮蔽体嵌め込み７０は、電気的に浮遊する様態で、または、例えばシステム接地電位Ｇにおいてといった基準電位においてのいずれかで、動作させられる。代替で、遮蔽体嵌め込み７０は誘電材料のものであってもよい。
本体３１は、基板担持体７から、特には基板担持体７における基板９から、直接的に見えない。これは、本体３１からスパッタされた材料が基板９に堆積することを回避するためである。これは、結合開口３８のそれぞれの位置決めおよび成形によって、ならびに／または、本体３１と基板担持体７との間の移動可能なシャッタ７２によって、達成される。結合開口が符号３８ａにおいて概略的に示されているように特別製作される場合、筐体３６自体は、基板担持体７から本体３１への視線ＬＳ３１を妨げる。結合開口が符号３８ｂにおいて概略的に示されているように特別製作される場合、妨げはシャッタ７２を用いて実現され、シャッタ７２は、例えば異なる基板に対してといった、異なる要求のために移動可能であり得る。金属材料から作られる場合、シャッタ７２は、電気的に浮遊する様態で、または、例えばシステム接地電位Ｇにおいてといった基準電位においてのいずれかで、動作させられる。
必要な場合、筐体３６は、筐体３６の壁に沿って冷却流体のための通路の構成体を提供することで冷却され得る（図には示されていない）。
第１のプラズマ電極１１１が、例えばマグネトロンスパッタリングステーションとしてといった、それ自体の２つのプラズマ電極を通常有するプラズマ処理ステーションとの組み合わせで適用される場合、マグネトロンスパッタリングステーションの陽極におけるこのようなステーションの１つのプラズマ電極は、本発明による第１のプラズマ電極１１１によって置き換えられてもよい。
図３２において、一部の実施形態における符号Ｗでの点線で示されているように、第１の電極１１１は、筐体３６の位置に対して、特には軸Ａに沿って筐体３６の位置に対して、調節可能に筐体３６に備え付けられ得る。第１のプラズマ電極は、筐体３６から取り外し可能に、および、筐体３６に再導入可能に備え付けられてもよい。これは、プラズマ点火を最適化するために、および、第１のプラズマ電極１１１と第２のプラズマ電極１１２との間の電流経路を調整するために、有利であり得る。
２つ以上のプラズマ処理ステーションが共通の反応空間へと作用する場合、プラズマ処理ステーションのそれぞれのプラズマは、本発明による単一の第１のプラズマ電極１１１によって供されてもよい。
図３３および図３４は、本発明による構成体の実施形態の最も概略的で単純化された上面図および断面図を示している。
真空受容器３において、基板担持体７が駆動で回転可能である。基板担持体７は基板９を担持する。基板９は、それらの移動経路に沿って、共通の反応空間ＲＳへとすべて動作する例えば５つといった数のプラズマ処理ステーション５０を通過する。プラズマ処理ステーション５０の各々は第２のプラズマ電極１１２を備える。例えばさらなる処理ステーションが備え付けられ得る、真空受容器に沿っての少なくとも１つの軌跡において、本発明による第１の電極１１１が備え付けられる。それぞれのプラズマ供給源構成体１８によって示されているように、第１のプラズマ電極１１１は、プラズマ処理ステーション５０に共通のプラズマ電極である。共通の第１の電極１１１を伴うプラズマ処理ステーション５０は、同時に、続けて、または、それぞれの動作時間の一部の間のみ同時に動作し、したがって実際には、「重なり合う」タイムスパンにおいて動作する様態で、動作させられ得る。
図３５は、本発明による最も概略的で単純化されたプラズマ処理構成体を示している。プラズマＰＬＡは、第２のプラズマ電極１１２と第１のプラズマ電極１１１との間で動作させられる。プラズマ処理ステーション７８が共通の反応空間ＲＳにおいて動作する。プラズマ処理ステーション７８のプラズマＰＬＳは、第１の電極として真空受容器３の壁を利用し、それにより結果生じるプラズマは、反応空間ＲＳにおいて比較的広く及ぶことになる。
それとは逆に、２つのプラズマ電極１１１および１１２の間の電流経路が、第１のプラズマ電極１１１とそこでの表面パターンの第２の表面領域ＰＬとに集中する。したがって、第１のプラズマ電極１１１へのプラズマＰＬＡは、本発明による局所的に良好に定められた第１のプラズマ電極１１１に向けて集中させられる。それによって、プラズマＰＬＡは、しばしば必要とされるように、プラズマＰＬＳから実質的に結合解除されることになる。
すでに対処されているように、本発明は、第２のプラズマ電極１１２がターゲットまたはターゲット保持体であり、第１の電極１１１は相手の電極、つまり「陽極」である点において、マグネトロンスパッタ供給源において適用されるように最も適合されている。それにより、ターゲットはシリコンターゲットであり得る。このようなマグネトロンスパッタ供給源において、反応スパッタリングが実施される場合、反応ガスは、基板９に酸化ケイ素または水酸化シリコンの層を堆積させるように、酸素または水素であり得る。
図３６～図４８では、本発明によるより具体的な装置が概略的に示されている。
図３６および図３７によれば、基板搬送装置２０１は、少なくとも３６０°の一回転にわたって連続的に、駆動部２０３を用いて駆動させられる軸Ａ１の周りに回転可能である。複数の基板９が基板搬送装置２０１に位置し、軸Ａ１から等距離のそれぞれの基板保持体（図示されていない）によって保持されている。
回転経路に沿って、基板９は少なくとも２つの真空処理ステーション２０５を通過し、真空処理ステーション２０５のうちの少なくとも１つは真空プラズマ処理ステーションであり、特には、ターゲット２０７を伴う符号２０５ａで示されているようなマグネトロンスパッタステーションである。一実施形態では、少なくとも２つのマグネトロンスパッタステーション２０５ａが図３７に示されているように提供されている。真空処理ステーション、特には、真空プラズマ処理ステーションは、すべて反応空間ＲＳにおいて共通して基板９に作用する。
１つまたは２つ以上のマグネトロンスパッタステーション２０５ａを含む真空プラズマ処理ステーションにおいて、筐体３６における第１のプラズマ電極１１１は、共通して実現されており、軸Ａ１と同軸に位置付けられている。反応空間ＲＳへの作動ガスＷＧ入口が筐体３６に設けられており、設けられている場合、反応ガスＲＧは、反応空間ＲＳに直接的に送り込まれるか、または、それぞれの真空処理ステーション２０５を介して送り込まれ、それによって１つまたは２つ以上のマグネトロンスパッタステーション２０５ａへと送り込まれる。
筐体３６は、筐体３６の壁の前記一部であり得る誘電材料の遮蔽体２０９を用いて反応空間ＲＳから分離されている。図３６による開口３８は、遮蔽体２０９を貫いて提供されている。少なくとも２つのマグネトロンスパッタ供給源２０５ａが提供されている一実施形態において、少なくとも２つのマグネトロンスパッタ供給源２０５ａのターゲットがシリコンのものであり、これらの供給源のうちの１つに反応ガスＲＧとして酸素が送り込まれ、他のものに反応ガスＲＧとして水素が送り込まれる。作動ガスＷＧとして、アルゴンが使用され得る。それぞれの反応ガスは、マグネトロンスパッタ供給源へと送り込まれる代わりに、ターゲット２０７の近くの反応空間ＲＳへと送り込むことができる。
点線において、ターゲット２０７から結果生じるプラズマＰＬＡが、共通の第１の電極１１１に集中させられる第２のプラズマ電極１１２として、定性的に示されている。
図３６および図３７の実施形態における第１の電極１１１の本体３１は、先に記載されているような実施形態のいずれかに従って、軸Ａ１に沿ってとして、線形の軸に沿って延びて実現され得る。
図４０～図４８は、図３６および図３７による装置に適用されるこのような電極の例として、筐体３６における第１のプラズマ電極１１１の異なる実施形態を示している。これらの図面における網掛けも断面を示していないことは留意されたい。
同じ符号が、先に適用されているのと同じ実体に使用されており、したがって、当業者はこれらの実施形態を完全に理解するものである。
図４２は、図４１の例の概略的な断面図であり、図４５は、図４４の例の概略的な断面図であり、図４８は、図４７の例の概略的な断面図である。
１ 真空プラズマ処理装置
３ 真空受容器
５ ポンプ構成体
７ 基板担持体
９ 基板
１０ ガス送り込み配管構成体
１２ 貯留部構成体
１４、１６ アイソレータ
１８ プラズマ供給源構成体
２０、２０ａ 差形成ユニット
２２ ユニット
２２ａ プリセットユニット
２４ 制御装置
２４ａ 制御ユニット
２６ 流れ調節弁
２７ａ 調節可能基板バイアス
２７ｂ 工程圧力
２８ 反応ガス貯留部
２８’ ガス貯留部
２９ 作動ガス貯留部
３０ 表面
３０ｍ 金属材料表面
３０ｍＬ 金属材料層の表面、金属材料被覆
３０ＮＰＬ 表面領域、第１の表面領域
３０ＰＬ 表面領域、第２の表面領域
３１ 本体
３１ａ、３１ｂ 本体３１の一部
３１ｃ 中間層
３１Ｌ 軌跡エンベロープ
３３ 凹部
３３ａ 溝、凹部、空間
３４ａ 被覆
３４ｂ 栓
３４ｃ 層
３６ 筐体
３８、３８ａ、３８ｂ 結合開口
４０ 通路孔
４０ａ 通路構成体
４２ 冷却流体管
５０ プラズマ処理ステーション
６０ 処理ユニット
６２ ヒートシンク部材
６４ 中間層
７０ 遮蔽体嵌め込み
７２ シャッタ
７８ プラズマ処理ステーション
１００ ワイヤ
１０２ 中心フィード
１０６ コア
１０８ エンベロープ
１１０ 開口
１１１ 第１のプラズマ電極
１１２ 第２のプラズマ電極
２０１ 基板搬送装置
２０３ 駆動部
２０５ 真空処理ステーション
２０５ａ マグネトロンスパッタステーション
２０７ ターゲット
２０９ 遮蔽体
Ａ 真っ直ぐな軸
Ａ１ 軸
Ｃ 制御入力
Ｄ 最小断面範囲、距離
Ｇ システム接地電位
ＦＬ 冷却流体
ＧＬ 幾何学的な軌跡
ＬＳ 視線
ＰＬＡ プラズマ
ＲＧ 反応ガス
ＲＳ 反応空間
ＵＺ１１ 電圧、制御信号
ＵＺ１１０ 所定値
Ｖ 空間
ＷＧ 作動ガス
Ｚ１１ インピーダンス要素
Ｚ１１１ プラズマインピーダンス
φ１１１ 第１のプラズマ電極の電位、第１の電位
φ１１２ 第２のプラズマ電極の電位、第２の電位
Δ 制御偏差信号
Δφ 電位差

Claims (64)

  1. 真空受容器の中に、基板担持体と、プラズマをそれらの間に発生させるための少なくとも１つの第１のプラズマ電極および少なくとも１つの第２のプラズマ電極とを備える真空プラズマ処理装置であって、
    前記第１のプラズマ電極および前記第２のプラズマ電極は、第１の電位を前記第１のプラズマ電極に確立し第２の電位を前記第２のプラズマ電極に確立する電気プラズマ供給源構成体に接続可能であり、前記第１の電位および前記第２の電位は両方ともシステム接地電位に対して独立して変化可能であり、
    少なくとも前記第１のプラズマ電極は、電極本体であって、プラズマ電極効果に寄与せず、金属材料または誘電材料のものである第１の表面領域と、プラズマ電極効果があり、金属材料のものである、または、金属材料に堆積された誘電材料層の表面である第２の表面領域とを備える外側のパターン形成された表面を伴う、電極本体を備え、前記金属材料は前記第１の電位において動作させられる、真空プラズマ処理装置。
  2. 少なくとも前記第１のプラズマ電極の新規の状態において、前記本体のエンベロープ軌跡における前記パターンの投影で、前記パターンの前記第１の表面領域の投影領域の合計に対する前記第２の表面領域の投影領域の合計の割合Ｑが０．１≦Ｑ≦９である、請求項１に記載の真空プラズマ処理装置。
  3. 少なくとも前記第１のプラズマ電極の新規の状態において、前記本体のエンベロープ軌跡における前記パターンの投影において、前記パターンの前記第１の表面領域の投影領域の合計に対する前記第２の表面領域の投影領域の合計の割合Ｑが０．４≦Ｑ≦１である、請求項１に記載の真空プラズマ処理装置。
  4. 少なくとも前記第１のプラズマ電極の新規の状態において、前記第２の表面領域の少なくとも一部と前記第１の表面領域の少なくとも一部とが金属材料表面領域である、請求項１から３のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  5. 少なくとも前記第１のプラズマ電極の新規の状態において、前記第１の表面領域の少なくとも一部が誘電材料表面であり、前記第２の表面領域の少なくとも一部が金属材料表面である、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  6. 少なくとも前記第１のプラズマ電極の新規の状態において、前記第１の表面領域の少なくとも一部と前記第２の表面領域の少なくとも一部とが誘電材料表面領域である、請求項１から５のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  7. 前記本体はコアとエンベロープとを備え、前記パターン形成された表面のパターンは前記エンベロープによって定められる、請求項１から６のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  8. 前記エンベロープは保守交換部である、請求項７に記載の真空プラズマ処理装置。
  9. 前記第２の表面領域は、少なくとも前記第１のプラズマ電極の新規の状態における金属材料のものであり、前記真空プラズマ構成体は、動作中、少なくとも前記第１のプラズマ電極に曝される前記真空受容器における空間において材料を発生させるように構築され、前記材料は、前記第２の表面領域の前記金属材料より導電性が小さい、請求項１から８のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  10. 前記電極本体は真っ直ぐな軸に沿って延びる、請求項１から９のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  11. 前記電極本体は、楕円形、円形、または多角形の断面を有する幾何学的な軌跡本体によって包囲される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  12. 前記電極本体は、一方向において検討されるとき、先細りの断面輪郭を有する幾何学的な軌跡本体によって包囲される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  13. 前記パターン形成された表面の前記第１の表面領域は、
    金属材料表面を有する空の凹部、
    誘電材料の層によって覆われる金属材料表面を有する空の凹部、
    金属材料表面を有し、誘電材料で満たされる凹部
    のうちの少なくとも１つを備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  14. 前記パターンの前記第１の表面領域の少なくとも一部は、金属材料における誘電材料の領域である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  15. 前記パターンの前記第２の表面領域は金属材料における誘電材料の領域であり、それによって、前記第２の表面領域の誘電材料の前記領域は前記第１の表面領域の誘電材料の前記領域より薄い、および／または、前記第２の表面領域の前記誘電材料の誘電率が前記第１の表面領域の前記誘電材料の誘電率より大きい、請求項１４に記載の真空プラズマ処理装置。
  16. 前記電極本体は軸に沿って延び、前記第１の表面領域は前記軸の周りに少なくとも１つの溝を備える、請求項１から１５のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  17. 前記少なくとも１つの溝は螺旋溝または環状溝である、請求項１６に記載の真空プラズマ処理装置。
  18. 前記第２の表面領域は、前記本体の軸の周りに少なくとも１つの螺旋領域を備える、請求項１から１７のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  19. 前記螺旋領域は金属材料ワイヤである、請求項１８に記載の真空プラズマ処理装置。
  20. 前記螺旋ワイヤは自立している、請求項１８に記載の真空プラズマ処理装置。
  21. 前記第１の表面領域は、突出するウェブ同士の間に空間を備える、請求項１から２０のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  22. 前記第１の表面領域は、相互に離間された金属材料板同士の間に少なくとも１つの空間を備える、請求項１から２１のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  23. 前記第１の表面領域は、金属材料板同士の間に挟まれた少なくとも１つの誘電材料板を備える、請求項１から２２のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  24. 前記本体は冷却される、請求項１から２３のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  25. 前記本体は、冷却媒体のための通路構成体を備える、または、ヒートシンクに備え付けられる、請求項１から２４のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  26. 前記第１のプラズマ電極の前記本体の金属材料部と、例えばシステム接地電位においてとしてなど、基準電位において動作させられる前記装置の一部との間で相互接続されるインピーダンス要素を備える、請求項１から２５のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  27. 前記第１の電位、前記第２の電位、前記電位差のうちの少なくとも１つを制御するための負のフィードバック制御ループを備える、請求項１から２６のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  28. 測定された支配的実体が負のフィードバック制御される前記第１の電位から成る負のフィードバック制御ループと、基準電位に対する前記第１の電位のための感知要素とを備える、請求項１から２７のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  29. 前記真空プラズマ処理装置は、測定された支配的実体が前記第１の電位から成る、または前記第１の電位を備える負のフィードバック制御ループと、基準電位に対する前記第１の電位のための感知要素とを備え、前記負のフィードバック制御ループにおける調節された実体が、反応ガス流、および／または、前記第１のプラズマ電極と前記第２のプラズマ電極との間の前記電位差から成るかまたはそれらを備え、前記真空プラズマ処理装置は、前記真空受容器への前記反応ガスのための調節可能流れ制御装置、および／または、前記電位差のための調節可能プラズマ出力供給構成体を備える、請求項１から２８のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  30. 前記第１のプラズマ電極は前記真空受容器において筐体で囲まれ、前記筐体は、前記第１のプラズマ電極から離れており、前記第１のプラズマ電極から電気的に絶縁され、前記真空受容器における反応空間に曝されると共に前記プラズマを前記第１のプラズマ電極と前記第２のプラズマ電極との間に確立させるように特別に製作される少なくとも１つの開口を有する、請求項１から２９のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  31. 前記筐体は冷却される、請求項３０に記載の真空プラズマ処理装置。
  32. 前記筐体は、冷却媒体のための通路構成体を備える、または、ヒートシンクに備え付けられる、請求項３０に記載の真空プラズマ処理装置。
  33. 前記筐体の少なくとも一部は、金属材料のものであり、浮遊する様態で電気的に動作させられる、または、システム接地電位に関して基準電位に接続される、請求項３０から３２のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  34. 前記筐体の少なくとも一部は誘電材料のものである、請求項３０から３３のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  35. 前記開口は誘電材料の前記一部にある、請求項３４に記載の真空プラズマ処理装置。
  36. 前記筐体の少なくとも一部が保守交換部である、または、前記筐体は、その内面の少なくとも主要部に沿って、遮蔽体を保守交換部として備える、請求項３０から３５のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  37. 前記筐体は、その内面の少なくとも主要部に沿って、浮遊する様態で電気的に動作させられる金属材料遮蔽体を備える、または、システム接地電位としての基準電位に接続される、請求項３０から３６のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  38. 前記筐体において排出し、作動ガス貯留部に接続可能かまたは接続される作動ガス入口を備える、請求項３０から３７のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  39. 前記真空受容器は、前記真空受容器において排出する作動ガス入口を備え、前記筐体において排出する作動ガス入口から成る、請求項３０から３８のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  40. 前記第１のプラズマ電極の前記本体は、前記基板担持体からの視線から隠される、請求項１から３９のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  41. 前記本体は、前記筐体を用いて、または、前記筐体の前記開口を横切る不動または調節可能なシャッタを用いて、前記基板担持体からの視線から隠される、請求項３０から３９のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  42. 前記シャッタは、金属材料のものであり、浮遊する様態で電気的に動作させられる、または、システム接地電位に関して基準電位に接続される、請求項４１に記載の真空プラズマ処理装置。
  43. 前記シャッタは誘電材料のものである、請求項４１に記載の真空プラズマ処理装置。
  44. 前記第２のプラズマ電極は前記第１のプラズマ電極に従って構築される、請求項１から４３のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  45. 前記第２のプラズマ電極は、マグネトロンスパッタリング供給源のターゲットもしくはターゲット保持体、基板保持体、または、プラズマエッチング供給源の基板であり、前記第１のプラズマ電極から成るソース陽極を有する、請求項１から４３のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  46. 前記第２のプラズマ電極はマグネトロンスパッタリング供給源のターゲットであり、前記ターゲットはシリコンのものである、請求項１から４５のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  47. 前記真空受容器は、反応ガス貯留部に接続可能かまたは接続される反応ガス入口を備える、請求項１から４６のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  48. 前記反応ガスは酸素および水素の一方である、請求項４７に記載の真空プラズマ処理装置。
  49. 前記第２の電極はシリコンのマグネトロンスパッタターゲットである、請求項４８に記載の真空プラズマ処理装置。
  50. 反応ガスは、前記第１のプラズマ電極がある筐体に送り込まれない、請求項４７から４９のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  51. 第１の数の前記第２のプラズマ電極と第２の数の前記第１のプラズマ電極とを備え、前記第２の数は前記第１の数より小さい、請求項１から５０のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  52. 前記第１の数は少なくとも２であり、前記第２の数は１である、請求項５１に記載の真空プラズマ処理装置。
  53. 前記真空受容器の中における、軸の周りに駆動により回転可能であり、前記軸から等距離の複数の基板担持体を備える基板搬送装置と、
    前記基板担持体の前記搬送路と並べられる２つ以上の真空処理ステーションと、
    第２のプラズマ電極を各々が備える前記２つ以上の真空処理ステーションのうちの少なくとも２つであって、前記少なくとも２つの真空処理ステーションのための前記第１のプラズマ電極が、前記少なくとも２つの真空処理ステーションにとって共通であり、前記軸と同軸に設けられる、前記２つ以上の真空処理ステーションのうちの少なくとも２つと
    を備える、請求項１から５２のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  54. 前記２つ以上の真空処理ステーションは、共通の前記第１のプラズマ電極を伴う少なくとも２つのマグネトロンスパッタステーションを備える、請求項５３に記載の真空プラズマ処理装置。
  55. 前記少なくとも２つのマグネトロンスパッタステーションはシリコンのターゲットを各々有する、請求項５４に記載の真空プラズマ処理装置。
  56. 前記少なくとも２つのマグネトロンスパッタステーションのうちの１つが、水素を含むガス貯留部に接続されるかまたは接続可能な反応ガス入口と流れ連通しており、前記少なくとも２つのマグネトロンスパッタステーションのうちの他のものが、酸素を含むガス貯留部に接続されるかまたは接続可能な反応ガス入口と流れ連通している、請求項５４または５５に記載の真空プラズマ処理装置。
  57. 前記基板搬送装置は、少なくとも３６０°の一回転にわたって前記駆動によって連続的に駆動され、前記マグネトロンスパッタ供給源は、少なくとも前記３６０°の一回転の間に連続的にスパッタ可能とされる、請求項５３から５６のいずれか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
  58. 真空受容器の中に、基板担持体と、プラズマをそれらの間に発生させるための少なくとも１つの第１のプラズマ電極および少なくとも１つの第２のプラズマ電極とを備える真空プラズマ処理装置であって、
    前記第１のプラズマ電極および前記第２のプラズマ電極は、第１の電位を前記第１のプラズマ電極に確立し第２の電位を前記第２のプラズマ電極に確立する電気プラズマ供給源構成体に接続可能であり、前記第１の電位および前記第２の電位は両方ともシステム接地電位に対して独立して変化可能であり、前記真空プラズマ処理装置は、前記第１の電位、前記第２の電位、前記第１の電位と前記第２の電位との間の電位差のうちの少なくとも１つを制御するための負のフィードバック制御ループをさらに備える、真空プラズマ処理装置。
  59. 前記負のフィードバック制御ループにおける測定された瞬間的な支配的実体が、基準電位に対して前記第１の電位および前記第２の電位の一方から成るか一方を含み、前記真空プラズマ処理装置は、基準電位に対する前記第１の電位または前記第２の電位のそれぞれのための感知要素を備える、請求項５８に記載の真空プラズマ処理装置。
  60. 前記負のフィードバック制御ループにおける調節された実体が、
    前記真空受容器への反応ガス流と、
    前記電位差と
    の少なくとも一方から成るか一方を含み、
    前記真空プラズマ処理装置は、前記真空受容器への前記反応ガス流のための調節可能流れ制御装置、および／または、前記第１のプラズマ電極と前記第２のプラズマ電極との間の前記電位差のための調節可能プラズマ出力供給構成体を備える、請求項５８または５９に記載の真空プラズマ処理装置。
  61. 第１のプラズマ電極と第２のプラズマ電極との間で発生させられるプラズマを用いて、基板を真空雰囲気において処理する方法、または、処理された基板を製造する方法であって、前記第１のプラズマ電極および前記第２のプラズマ電極の少なくとも一方において、前記処理の間に主に被覆される第１の表面領域と、主にスパッタされる第２の表面領域とを提供し、それによって、前記第１の表面領域の合計に対する前記第２の表面領域の合計の割合Ｑを０．１≦Ｑ≦９となるように選択するステップを含む方法。
  62. 前記割合Ｑは０．４≦Ｑ≦１である、請求項５９に記載の方法。
  63. 独立して変化可能な電位において前記第１のプラズマ電極および前記第２のプラズマ電極に電気的に供給するステップを含む、請求項５９または６０に記載の方法。
  64. 請求項１から６０のいずれか一項による真空処理装置を用いて実施される、請求項５９から６１のいずれか一項に記載の方法。
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