JP3482949B2 - プラズマ処理方法及び装置 - Google Patents
プラズマ処理方法及び装置Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
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- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体等の電子
デバイスやマイクロマシンの製造に利用されるプラズマ
処理方法及び装置に関するものである。
デバイスやマイクロマシンの製造に利用されるプラズマ
処理方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体等の電子デバイスやマイクロマシ
ンの製造において、近年プラズマ処理による薄膜加工技
術の重要性はますます高まっている。
ンの製造において、近年プラズマ処理による薄膜加工技
術の重要性はますます高まっている。
【０００３】以下、従来のプラズマ処理方法の一例とし
て、誘導結合プラズマ源を用いたプラズマ処理につい
て、図８を参照して説明する。図８において、真空容器
１内に、ガス供給装置２から所定のガスを導入しつつ、
排気装置としてのポンプ３により排気を行い、真空容器
１内を所定の圧力に保ちながら、コイル用高周波電源４
により１３．５６ＭＨｚの高周波電力をコイル２３に供
給することにより、真空容器１内にプラズマが発生し、
基板電極６上に載置された基板７に対してプラズマ処理
を行うことができる。また、基板電極６に高周波電力を
供給するための基板電極用高周波電源８が設けられてお
り、基板７に到達するイオンエネルギーを制御すること
ができるようになっている。なお、コイル２３は、誘電
窓２４上に配置されている。また、ガスは、真空容器の
側壁面の一部を構成する金属リング１６に設けられた複
数のガス供給穴２５から、真空容器内へ導入される。
て、誘導結合プラズマ源を用いたプラズマ処理につい
て、図８を参照して説明する。図８において、真空容器
１内に、ガス供給装置２から所定のガスを導入しつつ、
排気装置としてのポンプ３により排気を行い、真空容器
１内を所定の圧力に保ちながら、コイル用高周波電源４
により１３．５６ＭＨｚの高周波電力をコイル２３に供
給することにより、真空容器１内にプラズマが発生し、
基板電極６上に載置された基板７に対してプラズマ処理
を行うことができる。また、基板電極６に高周波電力を
供給するための基板電極用高周波電源８が設けられてお
り、基板７に到達するイオンエネルギーを制御すること
ができるようになっている。なお、コイル２３は、誘電
窓２４上に配置されている。また、ガスは、真空容器の
側壁面の一部を構成する金属リング１６に設けられた複
数のガス供給穴２５から、真空容器内へ導入される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、微細加
工性の向上や、処理面積の大型化を実現するため、処理
に用いられるガス流量の増大と、低い圧力での処理が必
要とされるようになってきており、従来のプラズマ処理
においては、ガス供給穴でのホローカソード放電という
異常放電が起きやすいという問題点がある。
工性の向上や、処理面積の大型化を実現するため、処理
に用いられるガス流量の増大と、低い圧力での処理が必
要とされるようになってきており、従来のプラズマ処理
においては、ガス供給穴でのホローカソード放電という
異常放電が起きやすいという問題点がある。
【０００５】なお、ホローカソード放電とは、以下のよ
うなものである。一般に、プラズマに接している固体表
面は、電子とイオンの熱運動速度の違いに起因して負に
帯電するため、固体表面には電子を固体表面から追い返
す直流電界が生じる。従来例で示したガス供給穴２５の
内部のように、固体表面によって囲まれた空間では、電
子がこの直流電界の存在により、固体表面に衝突する確
率が低下するため、電子の寿命が長くなり、その結果、
ガス供給穴２５の内部で高密度のプラズマが生成され
る。このような放電を、ホローカソード放電という。
うなものである。一般に、プラズマに接している固体表
面は、電子とイオンの熱運動速度の違いに起因して負に
帯電するため、固体表面には電子を固体表面から追い返
す直流電界が生じる。従来例で示したガス供給穴２５の
内部のように、固体表面によって囲まれた空間では、電
子がこの直流電界の存在により、固体表面に衝突する確
率が低下するため、電子の寿命が長くなり、その結果、
ガス供給穴２５の内部で高密度のプラズマが生成され
る。このような放電を、ホローカソード放電という。
【０００６】ガス供給穴でのホローカソード放電の発生
は、ガス供給穴の劣化（穴の大きさが経時変化を起こ
し、徐々に直径が拡大してしまう）や、ガス供給穴を構
成する金属物質による基板の汚染の原因となる。
は、ガス供給穴の劣化（穴の大きさが経時変化を起こ
し、徐々に直径が拡大してしまう）や、ガス供給穴を構
成する金属物質による基板の汚染の原因となる。
【０００７】ホローカソード放電は、ガス供給穴でのガ
スの流速が大きいほど、また、ガス供給穴近傍での圧力
勾配が大きいほど起きやすいことが経験的にわかってお
り、ガス流量が大きいほど、また、真空容器内の圧力が
低いほど、ホローカソード放電は起きやすくなる。した
がって、微細加工性の向上や、処理面積の大型化を実現
するため、処理に用いられるガス流量の増大と、低い圧
力での処理が必要とされるようになり、ガス供給穴での
ホローカソード放電の問題は、より顕著な問題点として
浮上してきている。
スの流速が大きいほど、また、ガス供給穴近傍での圧力
勾配が大きいほど起きやすいことが経験的にわかってお
り、ガス流量が大きいほど、また、真空容器内の圧力が
低いほど、ホローカソード放電は起きやすくなる。した
がって、微細加工性の向上や、処理面積の大型化を実現
するため、処理に用いられるガス流量の増大と、低い圧
力での処理が必要とされるようになり、ガス供給穴での
ホローカソード放電の問題は、より顕著な問題点として
浮上してきている。
【０００８】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、ガス
供給穴でのホローカソード放電が起きにくいプラズマ処
理方法及び装置を提供することを目的としている。
供給穴でのホローカソード放電が起きにくいプラズマ処
理方法及び装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【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、真空容器内にガスを供給しつつ真空容器
内を排気し、所定の圧力に制御しながら、真空容器内の
基板電極に載置された基板に対向して設けられたアンテ
ナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を印
加することで真空容器内にプラズマを発生させ、基板を
処理するプラズマ処理方法であって、前記アンテナと前
記真空容器との間に誘電板が配置され、前記誘電板の中
心付近に設けた貫通穴を介して前記アンテナに高周波電
圧を給電し、前記誘電板の中心とも周辺とも異なる一部
位に設けられ、かつ、前記アンテナの中心に対してほぼ
等配置された貫通穴を介して、アンテナと真空容器とを
ショートピンによって短絡したうえで、金属体に埋め込
まれた誘電体ブッシュに設けられた穴からガスを供給す
ることを特徴とする。
マ処理方法は、真空容器内にガスを供給しつつ真空容器
内を排気し、所定の圧力に制御しながら、真空容器内の
基板電極に載置された基板に対向して設けられたアンテ
ナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を印
加することで真空容器内にプラズマを発生させ、基板を
処理するプラズマ処理方法であって、前記アンテナと前
記真空容器との間に誘電板が配置され、前記誘電板の中
心付近に設けた貫通穴を介して前記アンテナに高周波電
圧を給電し、前記誘電板の中心とも周辺とも異なる一部
位に設けられ、かつ、前記アンテナの中心に対してほぼ
等配置された貫通穴を介して、アンテナと真空容器とを
ショートピンによって短絡したうえで、金属体に埋め込
まれた誘電体ブッシュに設けられた穴からガスを供給す
ることを特徴とする。
【００１０】 本願の第２発明のプラズマ処理方法は、
真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気し、所
定の圧力に制御しながら、真空容器内の基板電極に載置
された基板に対向して設けられたアンテナに周波数１０
０ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を印加することで真
空容器内にプラズマを発生させ、基板を処理するプラズ
マ処理方法であって、前記アンテナと前記真空容器との
間に誘電板が配置され、かつ、前記アンテナと前記真空
容器との間に環状溝を有し、金属体リングに埋め込まれ
た誘電体ブッシュに設けられた穴からガスを供給するこ
とを特徴とする。
真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気し、所
定の圧力に制御しながら、真空容器内の基板電極に載置
された基板に対向して設けられたアンテナに周波数１０
０ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を印加することで真
空容器内にプラズマを発生させ、基板を処理するプラズ
マ処理方法であって、前記アンテナと前記真空容器との
間に誘電板が配置され、かつ、前記アンテナと前記真空
容器との間に環状溝を有し、金属体リングに埋め込まれ
た誘電体ブッシュに設けられた穴からガスを供給するこ
とを特徴とする。
【００１１】 本願の第３発明のプラズマ処理方法は、
真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気し、所
定の圧力に制御しながら、真空容器内の基板電極に載置
された基板に対向して設けられたアンテナに周波数１０
０ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を印加することで真
空容器内にプラズマを発生させ、基板を処理するプラズ
マ処理方法であって、金属体に埋め込まれた誘電体ブッ
シュを有し、前記誘電体ブッシュは金属体または対向電
極の表面から０．５乃至２０ｍｍ突出して配置され、前
記誘電体ブッシュに設けられた穴からガスを供給するこ
とを特徴とする。
真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気し、所
定の圧力に制御しながら、真空容器内の基板電極に載置
された基板に対向して設けられたアンテナに周波数１０
０ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を印加することで真
空容器内にプラズマを発生させ、基板を処理するプラズ
マ処理方法であって、金属体に埋め込まれた誘電体ブッ
シュを有し、前記誘電体ブッシュは金属体または対向電
極の表面から０．５乃至２０ｍｍ突出して配置され、前
記誘電体ブッシュに設けられた穴からガスを供給するこ
とを特徴とする。
【００１２】 本願の第４発明のプラズマ処理方法は、
真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気し、所
定の圧力に制御しながら、真空容器内の基板電極に載置
された基板に対向して設けられたアンテナに周波数１０
０ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を印加することで真
空容器内にプラズマを発生させ、基板を処理するプラズ
マ処理方法であって、対向電極に埋め込まれた誘電体ブ
ッシュを有し、前記誘電体ブッシュは金属体または対向
電極の表面から０．５乃至２０ｍｍ突出して配置され、
前記誘電体ブッシュに設けられた穴からガスを供給する
ことを特徴とする。
真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気し、所
定の圧力に制御しながら、真空容器内の基板電極に載置
された基板に対向して設けられたアンテナに周波数１０
０ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を印加することで真
空容器内にプラズマを発生させ、基板を処理するプラズ
マ処理方法であって、対向電極に埋め込まれた誘電体ブ
ッシュを有し、前記誘電体ブッシュは金属体または対向
電極の表面から０．５乃至２０ｍｍ突出して配置され、
前記誘電体ブッシュに設けられた穴からガスを供給する
ことを特徴とする。
【００１３】 本願の第５発明のプラズマ処理装置は、
真空容器と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給
装置と、前記真空容器内を排気する排気装置と、前記真
空容器内に基板を載置する基板電極と、前記基板電極に
対向して設けられたアンテナと、前記アンテナに周波数
１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を供給する高周
波電源とを備えたプラズマ処理装置であって、前記アン
テナと前記真空容器との間に誘電板が配置され、前記誘
電板の中心付近に設けた貫通穴を介して前記アンテナに
高周波電圧を給電し、前記誘電板の中心とも周辺とも異
なる一部位に設けられ、かつ、前記アンテナの中心に対
してほぼ等配置された貫通穴を介して、アンテナと真空
容器とをショートピンによって短絡したうえで、金属体
に埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴からガス
を供給する手段を備えていることを特徴とする。
真空容器と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給
装置と、前記真空容器内を排気する排気装置と、前記真
空容器内に基板を載置する基板電極と、前記基板電極に
対向して設けられたアンテナと、前記アンテナに周波数
１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を供給する高周
波電源とを備えたプラズマ処理装置であって、前記アン
テナと前記真空容器との間に誘電板が配置され、前記誘
電板の中心付近に設けた貫通穴を介して前記アンテナに
高周波電圧を給電し、前記誘電板の中心とも周辺とも異
なる一部位に設けられ、かつ、前記アンテナの中心に対
してほぼ等配置された貫通穴を介して、アンテナと真空
容器とをショートピンによって短絡したうえで、金属体
に埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴からガス
を供給する手段を備えていることを特徴とする。
【００１４】 本願の第６発明のプラズマ処理装置は、
真空容器と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給
装置と、前記真空容器内を排気する排気装置と、前記真
空容器内に基板を載置する基板電極と、前記基板電極に
対向して設けられたアンテナと、前記アンテナに周波数
１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を供給する高周
波電源とを備えたプラズマ処理装置であって、前記アン
テナと前記真空容器との間に誘電板が配置され、かつ、
前記アンテナと前記真空容器との間に環状溝を有し、金
属体リングに埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた
穴からガスを供給する手段を備えていることを特徴とす
る。
真空容器と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給
装置と、前記真空容器内を排気する排気装置と、前記真
空容器内に基板を載置する基板電極と、前記基板電極に
対向して設けられたアンテナと、前記アンテナに周波数
１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を供給する高周
波電源とを備えたプラズマ処理装置であって、前記アン
テナと前記真空容器との間に誘電板が配置され、かつ、
前記アンテナと前記真空容器との間に環状溝を有し、金
属体リングに埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた
穴からガスを供給する手段を備えていることを特徴とす
る。
【００１５】 本願の第７発明のプラズマ処理装置は、
真空容器と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給
装置と、前記真空容器内を排気する排気装置と、前記真
空容器内に基板を載置する基板電極と、前記基板電極に
対向して設けられたアンテナと、前記アンテナに周波数
１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を供給する高周
波電源とを備えたプラズマ処理装置であって、金属体リ
ングに埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴から
ガスを供給する手段を備え、前記誘電体ブッシュの真空
容器内壁面側にドライバーまたはレンチ用座グリが設け
られていることを特徴とする。
真空容器と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給
装置と、前記真空容器内を排気する排気装置と、前記真
空容器内に基板を載置する基板電極と、前記基板電極に
対向して設けられたアンテナと、前記アンテナに周波数
１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を供給する高周
波電源とを備えたプラズマ処理装置であって、金属体リ
ングに埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴から
ガスを供給する手段を備え、前記誘電体ブッシュの真空
容器内壁面側にドライバーまたはレンチ用座グリが設け
られていることを特徴とする。
【００１６】 本願の第８発明のプラズマ処理装置は、
真空容器と、真空容器内にガスを供給するガス供給装置
と、真空容器内を排気する排気装置と、真空容器内に基
板を載置する基板電極と、基板電極に対向して設けられ
た対向電極と、基板電極または対向電極に周波数１００
ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を供給する高周波電源
とを備えたプラズマ処理装置であって、対向電極に埋め
込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴から真空容器内
にガスを供給する手段を備え、前記誘電体ブッシュの真
空容器内壁面側にドライバーまたはレンチ用座グリが設
けられていることを特徴とする。
真空容器と、真空容器内にガスを供給するガス供給装置
と、真空容器内を排気する排気装置と、真空容器内に基
板を載置する基板電極と、基板電極に対向して設けられ
た対向電極と、基板電極または対向電極に周波数１００
ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を供給する高周波電源
とを備えたプラズマ処理装置であって、対向電極に埋め
込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴から真空容器内
にガスを供給する手段を備え、前記誘電体ブッシュの真
空容器内壁面側にドライバーまたはレンチ用座グリが設
けられていることを特徴とする。
【００１７】 本願の第９発明のプラズマ処理装置は、
真空容器と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給
装置と、前記真空容器内を排気する排気装置と、前記真
空容器内に基板を載置する基板電極と、前記基板電極に
対向して設けられたアンテナと、前記アンテナに周波数
１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を供給する高周
波電源とを備えたプラズマ処理装置であって、金属体リ
ングに埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴から
ガスを供給する手段を備え、前記誘電体ブッシュは前記
金属体または前記対向電極の表面から０．５乃至２０ｍ
ｍ突出していることを特徴とする。
真空容器と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給
装置と、前記真空容器内を排気する排気装置と、前記真
空容器内に基板を載置する基板電極と、前記基板電極に
対向して設けられたアンテナと、前記アンテナに周波数
１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を供給する高周
波電源とを備えたプラズマ処理装置であって、金属体リ
ングに埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴から
ガスを供給する手段を備え、前記誘電体ブッシュは前記
金属体または前記対向電極の表面から０．５乃至２０ｍ
ｍ突出していることを特徴とする。
【００１８】 本願の第１０発明のプラズマ処理装置
は、真空容器と、真空容器内にガスを供給するガス供給
装置と、真空容器内を排気する排気装置と、真空容器内
に基板を載置する基板電極と、基板電極に対向して設け
られた対向電極と、基板電極または対向電極に周波数１
００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を供給する高周波
電源とを備えたプラズマ処理装置であって、対向電極に
埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴から真空容
器内にガスを供給する手段を備え、前記誘電体ブッシュ
は前記金属体または前記対向電極の表面から０．５乃至
２０ｍｍ突出していることを特徴とする。
は、真空容器と、真空容器内にガスを供給するガス供給
装置と、真空容器内を排気する排気装置と、真空容器内
に基板を載置する基板電極と、基板電極に対向して設け
られた対向電極と、基板電極または対向電極に周波数１
００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を供給する高周波
電源とを備えたプラズマ処理装置であって、対向電極に
埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴から真空容
器内にガスを供給する手段を備え、前記誘電体ブッシュ
は前記金属体または前記対向電極の表面から０．５乃至
２０ｍｍ突出していることを特徴とする。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態につ
いて、図１乃至図３を参照して説明する。
いて、図１乃至図３を参照して説明する。
【００４５】図１に、本発明の第１実施形態において用
いたプラズマ処理装置の断面図を示す。図１において、
真空容器１内に、ガス供給装置２から所定のガスを導入
しつつ、排気装置としてのポンプ３により排気を行い、
真空容器１内を所定の圧力に保ちながら、アンテナ用高
周波電源４により１００ＭＨｚの高周波電力を真空容器
１内に突出して設けられたアンテナ５に供給することに
より、真空容器１内にプラズマが発生し、基板電極６上
に載置された基板７に対してプラズマ処理を行うことが
できる。また、基板電極６に高周波電力を供給するため
の基板電極用高周波電源８が設けられており、基板７に
到達するイオンエネルギーを制御することができるよう
になっている。アンテナ５へ供給される高周波電圧は、
給電棒９により、アンテナ５の中心付近へ給電される。
また、アンテナ５の中心とも周辺とも異なる複数の部位
と真空容器１の基板７に対向する面１’とが、ショート
ピン１０により短絡されている。アンテナ５と真空容器
１との間に誘電板１１が挟まれ、給電棒９及びショート
ピン１０は、誘電板１１に設けられた貫通穴を介してそ
れぞれアンテナ５とアンテナ用高周波電源４、アンテナ
５と真空容器１’とを接続している。また、アンテナ５
の表面は、カバー１２により覆われている。また、誘電
板１１と誘電板１１の周辺部に設けられた誘電体リング
１３との間の溝状の空間と、アンテナ５とアンテナ５の
周辺部に設けられた導体リング１４との間の溝状の空間
からなるプラズマトラップ１５が設けられている。ガス
は、真空容器の側壁面の一部を構成する金属リング１６
に設けられた誘電体ブッシュ１７に設けられたガス供給
穴（図示しない）から、真空容器１内へ導入される。
いたプラズマ処理装置の断面図を示す。図１において、
真空容器１内に、ガス供給装置２から所定のガスを導入
しつつ、排気装置としてのポンプ３により排気を行い、
真空容器１内を所定の圧力に保ちながら、アンテナ用高
周波電源４により１００ＭＨｚの高周波電力を真空容器
１内に突出して設けられたアンテナ５に供給することに
より、真空容器１内にプラズマが発生し、基板電極６上
に載置された基板７に対してプラズマ処理を行うことが
できる。また、基板電極６に高周波電力を供給するため
の基板電極用高周波電源８が設けられており、基板７に
到達するイオンエネルギーを制御することができるよう
になっている。アンテナ５へ供給される高周波電圧は、
給電棒９により、アンテナ５の中心付近へ給電される。
また、アンテナ５の中心とも周辺とも異なる複数の部位
と真空容器１の基板７に対向する面１’とが、ショート
ピン１０により短絡されている。アンテナ５と真空容器
１との間に誘電板１１が挟まれ、給電棒９及びショート
ピン１０は、誘電板１１に設けられた貫通穴を介してそ
れぞれアンテナ５とアンテナ用高周波電源４、アンテナ
５と真空容器１’とを接続している。また、アンテナ５
の表面は、カバー１２により覆われている。また、誘電
板１１と誘電板１１の周辺部に設けられた誘電体リング
１３との間の溝状の空間と、アンテナ５とアンテナ５の
周辺部に設けられた導体リング１４との間の溝状の空間
からなるプラズマトラップ１５が設けられている。ガス
は、真空容器の側壁面の一部を構成する金属リング１６
に設けられた誘電体ブッシュ１７に設けられたガス供給
穴（図示しない）から、真空容器１内へ導入される。
【００４６】図２に、誘電体ブッシュ１７近傍の詳細図
を示す。誘電体ブッシュ１７の真空容器内壁面側に、誘
電体ブッシュ１７を回転させて金属リング１６にねじ込
むためのドライバー用座グリ１９が設けられている。そ
して、金属リング１６には、誘電体ブッシュ１７をねじ
込むためのタップ２０が設けられている。誘電体ブッシ
ュ１７は、ボルト状である。また、誘電体ブッシュ１７
は、金属リング１６の表面から５ｍｍ突出している。誘
電体ブッシュ１７は、金属リング１６に設けられた穴の
端部２１を覆うように取り付けられている。誘電体ブッ
シュ１７に設けられたガス供給穴１８の大きさは、直径
０．５ｍｍである。また、誘電体ブッシュ１７は、金属
リング１６に合計８個設けられており、ほぼ等方的にガ
スを真空容器１内に噴出できるようになっている。アン
テナ５の平面図を図３に示す。図３において、ショート
ピン１０は３ヶ所に設けられており、それぞれのショー
トピン１０がアンテナ５の中心に対して等配置されてい
る。
を示す。誘電体ブッシュ１７の真空容器内壁面側に、誘
電体ブッシュ１７を回転させて金属リング１６にねじ込
むためのドライバー用座グリ１９が設けられている。そ
して、金属リング１６には、誘電体ブッシュ１７をねじ
込むためのタップ２０が設けられている。誘電体ブッシ
ュ１７は、ボルト状である。また、誘電体ブッシュ１７
は、金属リング１６の表面から５ｍｍ突出している。誘
電体ブッシュ１７は、金属リング１６に設けられた穴の
端部２１を覆うように取り付けられている。誘電体ブッ
シュ１７に設けられたガス供給穴１８の大きさは、直径
０．５ｍｍである。また、誘電体ブッシュ１７は、金属
リング１６に合計８個設けられており、ほぼ等方的にガ
スを真空容器１内に噴出できるようになっている。アン
テナ５の平面図を図３に示す。図３において、ショート
ピン１０は３ヶ所に設けられており、それぞれのショー
トピン１０がアンテナ５の中心に対して等配置されてい
る。
【００４７】図１乃至図３に示すプラズマ処理装置にお
いて、イリジウム膜付き基板をエッチングした。エッチ
ング条件は、アルゴン／塩素＝２６０／２０ｓｃｃｍ、
圧力＝０．３Ｐａ、アンテナ電力＝１５００Ｗ、基板電
極電力＝４００Ｗである。ガスの総流量が２６０＋２０
＝２８０ｓｃｃｍで、ガス供給穴の数が８であるから、
ガス供給穴１個当たりのガス供給量は、２８０／８＝３
５ｓｃｃｍである。このような条件でエッチング処理し
たところ、ガス供給穴１８でのホローカソード放電は発
生せず、良好な放電状態を得ることができた。
いて、イリジウム膜付き基板をエッチングした。エッチ
ング条件は、アルゴン／塩素＝２６０／２０ｓｃｃｍ、
圧力＝０．３Ｐａ、アンテナ電力＝１５００Ｗ、基板電
極電力＝４００Ｗである。ガスの総流量が２６０＋２０
＝２８０ｓｃｃｍで、ガス供給穴の数が８であるから、
ガス供給穴１個当たりのガス供給量は、２８０／８＝３
５ｓｃｃｍである。このような条件でエッチング処理し
たところ、ガス供給穴１８でのホローカソード放電は発
生せず、良好な放電状態を得ることができた。
【００４８】このように、ホローカソード放電が抑制で
きた理由は、ガス供給穴１８における高周波電界が従来
例に比べて弱まったためであると考えられる。ホローカ
ソード放電の起き易さは、ガスの流速や圧力勾配にも大
きく影響を受けるが、ガス供給穴に到達する高周波電界
の影響も大きいものと考えられる。ガス供給穴１８の周
辺を誘電体としたことと、誘電体ブッシュ１７を金属リ
ング１６の表面から５ｍｍ突出させたことにより、ガス
供給穴１８の出口における高周波電界が弱められ、ホロ
ーカソード放電を抑制できたものと考えられる。
きた理由は、ガス供給穴１８における高周波電界が従来
例に比べて弱まったためであると考えられる。ホローカ
ソード放電の起き易さは、ガスの流速や圧力勾配にも大
きく影響を受けるが、ガス供給穴に到達する高周波電界
の影響も大きいものと考えられる。ガス供給穴１８の周
辺を誘電体としたことと、誘電体ブッシュ１７を金属リ
ング１６の表面から５ｍｍ突出させたことにより、ガス
供給穴１８の出口における高周波電界が弱められ、ホロ
ーカソード放電を抑制できたものと考えられる。
【００４９】以上述べた本発明の第１実施形態において
は、本発明の適用範囲のうち、真空容器の形状、アンテ
ナの形状及び配置等に関して様々なバリエーションのう
ちの一部を例示したに過ぎない。本発明の適用にあた
り、ここで例示した以外にも様々なバリエーションが考
えられることは、いうまでもない。
は、本発明の適用範囲のうち、真空容器の形状、アンテ
ナの形状及び配置等に関して様々なバリエーションのう
ちの一部を例示したに過ぎない。本発明の適用にあた
り、ここで例示した以外にも様々なバリエーションが考
えられることは、いうまでもない。
【００５０】以上述べた本発明の第１実施形態において
は、誘電板の中心付近に設けられた貫通穴を介してアン
テナに高周波電圧を給電し、誘電板の中心とも周辺とも
異なる一部位に設けられ、かつ、アンテナの中心に対し
てほぼ等配置されている貫通穴を介して、アンテナと真
空容器とをショートピンによって短絡する場合について
説明したが、このような構成とすることでプラズマの等
方性をより高めることができる。基板が小さい場合など
は、ショートピンを用いなくても、十分に高い面内均一
性が得られることは、いうまでもない。
は、誘電板の中心付近に設けられた貫通穴を介してアン
テナに高周波電圧を給電し、誘電板の中心とも周辺とも
異なる一部位に設けられ、かつ、アンテナの中心に対し
てほぼ等配置されている貫通穴を介して、アンテナと真
空容器とをショートピンによって短絡する場合について
説明したが、このような構成とすることでプラズマの等
方性をより高めることができる。基板が小さい場合など
は、ショートピンを用いなくても、十分に高い面内均一
性が得られることは、いうまでもない。
【００５１】また、以上述べた本発明の第１実施形態に
おいて、アンテナと真空容器との間に設けられた環状で
かつ溝状のプラズマトラップによって、基板上のプラズ
マ分布が制御された状態で基板を処理する場合について
説明したが、このような構成とすることでプラズマの均
一性をより高めることができる。基板が小さい場合など
は、プラズマトラップを用いなくても、十分に高い面内
均一性が得られることは、いうまでもない。
おいて、アンテナと真空容器との間に設けられた環状で
かつ溝状のプラズマトラップによって、基板上のプラズ
マ分布が制御された状態で基板を処理する場合について
説明したが、このような構成とすることでプラズマの均
一性をより高めることができる。基板が小さい場合など
は、プラズマトラップを用いなくても、十分に高い面内
均一性が得られることは、いうまでもない。
【００５２】また、アンテナとして図８の従来例に示し
た誘導結合プラズマ源におけるコイル２３や、図４に示
す表面波プラズマ源における電磁波放射アンテナ２６な
どを用いる場合にも、本発明は有効である。
た誘導結合プラズマ源におけるコイル２３や、図４に示
す表面波プラズマ源における電磁波放射アンテナ２６な
どを用いる場合にも、本発明は有効である。
【００５３】また、以上述べた本発明の第１実施形態に
おいて、誘電体ブッシュが埋め込まれた金属体が、真空
容器の側壁面の一部を構成するリングである場合につい
て説明したが、図５に示すように、誘電体ブッシュが埋
め込まれた金属体が、アンテナとの間にプラズマトラッ
プを構成するよう配置された導体リング１４である場合
にも有効な方法である。
おいて、誘電体ブッシュが埋め込まれた金属体が、真空
容器の側壁面の一部を構成するリングである場合につい
て説明したが、図５に示すように、誘電体ブッシュが埋
め込まれた金属体が、アンテナとの間にプラズマトラッ
プを構成するよう配置された導体リング１４である場合
にも有効な方法である。
【００５４】次に、本発明の第２実施形態について、図
６乃至図７を参照して説明する。
６乃至図７を参照して説明する。
【００５５】図６に、本発明の第２実施形態において用
いたプラズマ処理装置の断面図を示す。図６において、
真空容器１内に、ガス供給装置２から所定のガスを導入
しつつ、排気装置としてのポンプ３により排気を行い、
真空容器１内を所定の圧力に保ちながら、基板電極用高
周波電源８により１３．５６ＭＨｚの高周波電力を、基
板電極６に供給することにより、真空容器１内にプラズ
マが発生し、基板電極６上に載置された基板７に対して
プラズマ処理を行うことができる。基板電極６に対向し
て対向電極２２が設けられており、ガスは、対向電極２
２に設けられた誘電体ブッシュ１７に設けられたガス供
給穴（図示しない）から、真空容器１内へ導入される。
いたプラズマ処理装置の断面図を示す。図６において、
真空容器１内に、ガス供給装置２から所定のガスを導入
しつつ、排気装置としてのポンプ３により排気を行い、
真空容器１内を所定の圧力に保ちながら、基板電極用高
周波電源８により１３．５６ＭＨｚの高周波電力を、基
板電極６に供給することにより、真空容器１内にプラズ
マが発生し、基板電極６上に載置された基板７に対して
プラズマ処理を行うことができる。基板電極６に対向し
て対向電極２２が設けられており、ガスは、対向電極２
２に設けられた誘電体ブッシュ１７に設けられたガス供
給穴（図示しない）から、真空容器１内へ導入される。
【００５６】図７に、誘電体ブッシュ１７近傍の詳細図
を示す。誘電体ブッシュ１７の真空容器内壁面側に、誘
電体ブッシュ１７を回転させて対向電極２２にねじ込む
ためのドライバー用座グリ１９が設けられている。そし
て、対向電極２２には、誘電体ブッシュ１７をねじ込む
ためのタップ２０が設けられている。誘電体ブッシュ１
７は、ボルト状である。また、誘電体ブッシュ１７は、
対向電極２２の表面から５ｍｍ突出している。誘電体ブ
ッシュ１７は、対向電極２２に設けられた穴の端部２１
を覆うように取り付けられている。誘電体ブッシュ１７
に設けられたガス供給穴１８の大きさは、直径０．５ｍ
ｍである。また、誘電体ブッシュ１７は、対向電極２２
に合計８０個設けられており、基板に向かってガスを真
空容器１内に噴出できるようになっている。
を示す。誘電体ブッシュ１７の真空容器内壁面側に、誘
電体ブッシュ１７を回転させて対向電極２２にねじ込む
ためのドライバー用座グリ１９が設けられている。そし
て、対向電極２２には、誘電体ブッシュ１７をねじ込む
ためのタップ２０が設けられている。誘電体ブッシュ１
７は、ボルト状である。また、誘電体ブッシュ１７は、
対向電極２２の表面から５ｍｍ突出している。誘電体ブ
ッシュ１７は、対向電極２２に設けられた穴の端部２１
を覆うように取り付けられている。誘電体ブッシュ１７
に設けられたガス供給穴１８の大きさは、直径０．５ｍ
ｍである。また、誘電体ブッシュ１７は、対向電極２２
に合計８０個設けられており、基板に向かってガスを真
空容器１内に噴出できるようになっている。
【００５７】図６乃至図７に示すプラズマ処理装置にお
いて、アルミニウム膜付き基板をエッチングした。エッ
チング条件は、塩素／三塩化ホウ素／アルゴン＝２００
／６００／８００ｓｃｃｍ、圧力＝５Ｐａ、基板電極電
力＝４ｋＷである。ガスの総流量が２００＋６００＋８
００＝１６００ｓｃｃｍで、ガス供給穴の数が８０であ
るから、ガス供給穴１個当たりのガス供給量は、１６０
０／８０＝２０ｓｃｃｍである。このような条件でエッ
チング処理したところ、ガス供給穴１８でのホローカソ
ード放電は発生せず、良好な放電状態を得ることができ
た。
いて、アルミニウム膜付き基板をエッチングした。エッ
チング条件は、塩素／三塩化ホウ素／アルゴン＝２００
／６００／８００ｓｃｃｍ、圧力＝５Ｐａ、基板電極電
力＝４ｋＷである。ガスの総流量が２００＋６００＋８
００＝１６００ｓｃｃｍで、ガス供給穴の数が８０であ
るから、ガス供給穴１個当たりのガス供給量は、１６０
０／８０＝２０ｓｃｃｍである。このような条件でエッ
チング処理したところ、ガス供給穴１８でのホローカソ
ード放電は発生せず、良好な放電状態を得ることができ
た。
【００５８】このように、ホローカソード放電が抑制で
きた理由は、ガス供給穴１８における高周波電界が従来
例に比べて弱まったためであると考えられる。ホローカ
ソード放電の起き易さは、ガスの流速や圧力勾配にも大
きく影響を受けるが、ガス供給穴に到達する高周波電界
の影響も大きいものと考えられる。ガス供給穴１８の周
辺を誘電体としたことと、誘電体ブッシュ１７を対向電
極２２の表面から５ｍｍ突出させたことにより、ガス供
給穴１８の出口における高周波電界が弱められ、ホロー
カソード放電を抑制できたものと考えられる。
きた理由は、ガス供給穴１８における高周波電界が従来
例に比べて弱まったためであると考えられる。ホローカ
ソード放電の起き易さは、ガスの流速や圧力勾配にも大
きく影響を受けるが、ガス供給穴に到達する高周波電界
の影響も大きいものと考えられる。ガス供給穴１８の周
辺を誘電体としたことと、誘電体ブッシュ１７を対向電
極２２の表面から５ｍｍ突出させたことにより、ガス供
給穴１８の出口における高周波電界が弱められ、ホロー
カソード放電を抑制できたものと考えられる。
【００５９】以上述べた本発明の実施形態においては、
誘電体ブッシュが、金属体または対向電極に設けられた
タップにねじ込まれたボルトである場合について説明し
たが、誘電体ブッシュは必ずしもボルト状である必要は
なく、くさび状に金属体または対向電極に埋め込まれた
ものであってもよい。しかし、誘電体ブッシュがボルト
である場合には、消耗部品としての誘電体ブッシュの交
換が容易であるという利点がある。
誘電体ブッシュが、金属体または対向電極に設けられた
タップにねじ込まれたボルトである場合について説明し
たが、誘電体ブッシュは必ずしもボルト状である必要は
なく、くさび状に金属体または対向電極に埋め込まれた
ものであってもよい。しかし、誘電体ブッシュがボルト
である場合には、消耗部品としての誘電体ブッシュの交
換が容易であるという利点がある。
【００６０】また、誘電体ブッシュの真空容器内壁面側
に、誘電体ブッシュを回転させて金属板または対向電極
にねじ込むためのドライバー用座グリが設けられている
場合について説明したが、ドライバー用座グリに限ら
ず、レンチ等様々な工具にあった形状を工夫することが
できる。また、誘電体ブッシュがくさび状である場合に
は、座グリは無くてもよいことは、いうまでもない。
に、誘電体ブッシュを回転させて金属板または対向電極
にねじ込むためのドライバー用座グリが設けられている
場合について説明したが、ドライバー用座グリに限ら
ず、レンチ等様々な工具にあった形状を工夫することが
できる。また、誘電体ブッシュがくさび状である場合に
は、座グリは無くてもよいことは、いうまでもない。
【００６１】また、誘電体ブッシュが、金属体または対
向電極の表面から５ｍｍ突出している場合について説明
したが、我々は、概ね０．５ｍｍ以上突出していること
が望ましいという実験結果を得ているので、突出長がこ
の範囲にあることが望ましい。しかし、あまり突出しす
ぎていると、誘電体ブッシュの欠けが生じる恐れがある
ので、概ね２０ｍｍ以下の突出にとどめた方がよい。確
実にホローカソード放電を抑制し、かつ、誘電体ブッシ
ュの欠けを防止できる突出長として、１乃至１０ｍｍ程
度が最適であると考えられる。
向電極の表面から５ｍｍ突出している場合について説明
したが、我々は、概ね０．５ｍｍ以上突出していること
が望ましいという実験結果を得ているので、突出長がこ
の範囲にあることが望ましい。しかし、あまり突出しす
ぎていると、誘電体ブッシュの欠けが生じる恐れがある
ので、概ね２０ｍｍ以下の突出にとどめた方がよい。確
実にホローカソード放電を抑制し、かつ、誘電体ブッシ
ュの欠けを防止できる突出長として、１乃至１０ｍｍ程
度が最適であると考えられる。
【００６２】また、誘電体ブッシュが、金属体または対
向電極に設けられた穴の端部を覆うように取り付けられ
ている場合について説明したが、このような構成とする
ことにより、金属体または対向電極に設けられた穴の端
部がプラズマに長時間曝されることによって劣化するこ
とを、効果的に防止することができる点において、好ま
しい。
向電極に設けられた穴の端部を覆うように取り付けられ
ている場合について説明したが、このような構成とする
ことにより、金属体または対向電極に設けられた穴の端
部がプラズマに長時間曝されることによって劣化するこ
とを、効果的に防止することができる点において、好ま
しい。
【００６３】また、誘電体ブッシュに設けられた穴の大
きさが、直径０．５ｍｍである場合について説明した
が、我々は、穴の大きさが小さいほどホローカソード放
電が起きにくいという実験結果を得ているので、穴の大
きさは概ね２ｍｍ以下であることが望ましい。しかし、
あまり小さすぎるものは加工が困難であるので、穴の直
径は概ね０．２ｍｍ以上とした方がよい。確実にホロー
カソード放電を抑制し、かつ、加工が容易である穴直径
として、０．４乃至０．８ｍｍ程度が最適であると考え
られる。
きさが、直径０．５ｍｍである場合について説明した
が、我々は、穴の大きさが小さいほどホローカソード放
電が起きにくいという実験結果を得ているので、穴の大
きさは概ね２ｍｍ以下であることが望ましい。しかし、
あまり小さすぎるものは加工が困難であるので、穴の直
径は概ね０．２ｍｍ以上とした方がよい。確実にホロー
カソード放電を抑制し、かつ、加工が容易である穴直径
として、０．４乃至０．８ｍｍ程度が最適であると考え
られる。
【００６４】また、誘電体ブッシュに設けられた穴１個
当たりのガス供給量が、３５ｓｃｃｍである場合、２０
ｓｃｃｍである場合について説明したが、穴１個当たり
のガス供給量は小さいほどホローカソード放電は起きに
くいので、穴１個当たりのガス供給量は、概ね２００ｓ
ｃｃｍ以下であることが望ましい。より確実にホローカ
ソード放電を抑制するには、誘電体ブッシュに設けられ
た穴１個当たりのガス供給量は、５０ｓｃｃｍ以下であ
ることが望ましい。こうした条件を満たすためには、プ
ラズマ処理におけるガス流量を減らすことの他に、ガス
供給穴の数を増す方法があることはいうまでもない。
当たりのガス供給量が、３５ｓｃｃｍである場合、２０
ｓｃｃｍである場合について説明したが、穴１個当たり
のガス供給量は小さいほどホローカソード放電は起きに
くいので、穴１個当たりのガス供給量は、概ね２００ｓ
ｃｃｍ以下であることが望ましい。より確実にホローカ
ソード放電を抑制するには、誘電体ブッシュに設けられ
た穴１個当たりのガス供給量は、５０ｓｃｃｍ以下であ
ることが望ましい。こうした条件を満たすためには、プ
ラズマ処理におけるガス流量を減らすことの他に、ガス
供給穴の数を増す方法があることはいうまでもない。
【００６５】また、ガスが、アルゴンガスを主体とする
混合ガスである場合について説明したが、我々は、ガス
の種類によってホローカソード放電の起き易さが異なっ
ており、アルゴンガスの場合これが非常に起きやすいこ
とを経験的に確かめており、本発明はとくに、ガスが、
アルゴンガスを主体とする混合ガスである場合に有効な
方法である。しかし、他のガスを用いる場合であって
も、本発明はホローカソード放電の抑制に極めて有効な
方法である。
混合ガスである場合について説明したが、我々は、ガス
の種類によってホローカソード放電の起き易さが異なっ
ており、アルゴンガスの場合これが非常に起きやすいこ
とを経験的に確かめており、本発明はとくに、ガスが、
アルゴンガスを主体とする混合ガスである場合に有効な
方法である。しかし、他のガスを用いる場合であって
も、本発明はホローカソード放電の抑制に極めて有効な
方法である。
【００６６】また、真空容器内の圧力が、０．３Ｐａで
ある場合、５Ｐａである場合について説明したが、真空
容器内の圧力が低いほどホローカソード放電は起き易い
ので、本発明は、真空容器内の圧力が１０Ｐａ以下であ
る場合に、有効な方法である。さらに、真空容器内の圧
力が、１Ｐａ以下である場合に、とくに有効な方法であ
る。
ある場合、５Ｐａである場合について説明したが、真空
容器内の圧力が低いほどホローカソード放電は起き易い
ので、本発明は、真空容器内の圧力が１０Ｐａ以下であ
る場合に、有効な方法である。さらに、真空容器内の圧
力が、１Ｐａ以下である場合に、とくに有効な方法であ
る。
【００６７】また、アンテナ、基板電極または対向電極
に印加する高周波電力の周波数が、１００ＭＨｚまたは
１３．５６ＭＨｚである場合について説明したが、低圧
力化でのプラズマ処理には、１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚ
の高周波電力を用いることができ、そのすべての領域に
おいて本発明は有効である。しかし、高周波電力の周波
数が高いほど、電磁波が広い範囲に拡がっていく傾向が
あるので、ガス供給穴における高周波電界も大きくなり
やすい。したがって、本発明は、高周波電力の周波数が
高い場合、とくに、５０ＭＨｚ乃至３ＧＨｚである場合
に、有効な方法である。
に印加する高周波電力の周波数が、１００ＭＨｚまたは
１３．５６ＭＨｚである場合について説明したが、低圧
力化でのプラズマ処理には、１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚ
の高周波電力を用いることができ、そのすべての領域に
おいて本発明は有効である。しかし、高周波電力の周波
数が高いほど、電磁波が広い範囲に拡がっていく傾向が
あるので、ガス供給穴における高周波電界も大きくなり
やすい。したがって、本発明は、高周波電力の周波数が
高い場合、とくに、５０ＭＨｚ乃至３ＧＨｚである場合
に、有効な方法である。
【００６８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願の
第１発明のプラズマ処理方法によれば、真空容器内にガ
スを供給しつつ真空容器内を排気し、所定の圧力に制御
しながら、真空容器内の基板電極に載置された基板に対
向して設けられたアンテナに周波数１００ｋＨｚ乃至３
ＧＨｚの高周波電力を印加することで真空容器内にプラ
ズマを発生させ、基板を処理するプラズマ処理方法であ
って、前記アンテナと前記真空容器との間に誘電板が配
置され、前記誘電板の中心付近に設けた貫通穴を介して
前記アンテナに高周波電圧を給電し、前記誘電板の中心
とも周辺とも異なる一部位に設けられ、かつ、前記アン
テナの中心に対してほぼ等配置された貫通穴を介して、
アンテナと真空容器とをショートピンによって短絡した
うえで、金属体に埋め込まれた誘電体ブッシュに設けら
れた穴からガスを供給するため、ガス供給穴でのホロー
カソード放電が起きにくいプラズマ処理を実現できる。
第１発明のプラズマ処理方法によれば、真空容器内にガ
スを供給しつつ真空容器内を排気し、所定の圧力に制御
しながら、真空容器内の基板電極に載置された基板に対
向して設けられたアンテナに周波数１００ｋＨｚ乃至３
ＧＨｚの高周波電力を印加することで真空容器内にプラ
ズマを発生させ、基板を処理するプラズマ処理方法であ
って、前記アンテナと前記真空容器との間に誘電板が配
置され、前記誘電板の中心付近に設けた貫通穴を介して
前記アンテナに高周波電圧を給電し、前記誘電板の中心
とも周辺とも異なる一部位に設けられ、かつ、前記アン
テナの中心に対してほぼ等配置された貫通穴を介して、
アンテナと真空容器とをショートピンによって短絡した
うえで、金属体に埋め込まれた誘電体ブッシュに設けら
れた穴からガスを供給するため、ガス供給穴でのホロー
カソード放電が起きにくいプラズマ処理を実現できる。
【００６９】また、本願の第２発明のプラズマ処理方法
によれば、真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を
排気し、所定の圧力に制御しながら、真空容器内の基板
電極に載置された基板に対向して設けられたアンテナに
周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を印加す
ることで真空容器内にプラズマを発生させ、基板を処理
するプラズマ処理方法であって、前記アンテナと前記真
空容器との間に誘電板が配置され、かつ、前記アンテナ
と前記真空容器との間に環状溝を有し、金属体リングに
埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴からガスを
供給するため、ガス供給穴でのホローカソード放電が起
きにくいプラズマ処理を実現できる。また、本願の第３
発明のプラズマ処理方法によれば、真空容器内にガスを
供給しつつ真空容器内を排気し、所定の圧力に制御しな
がら、真空容器内の基板電極に載置された基板に対向し
て設けられたアンテナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨ
ｚの高周波電力を印加することで真空容器内にプラズマ
を発生させ、基板を処理するプラズマ処理方法であっ
て、金属体に埋め込まれた誘電体ブッシュを有し、前記
誘電体ブッシュは金属体または対向電極の表面から０．
５乃至２０ｍｍ突出して配置され、前記誘電体ブッシュ
に設けられた穴からガスを供給するため、ガス供給穴で
のホローカソード放電が起きにくいプラズマ処理を実現
できる。また、本願の第４発明のプラズマ処理方法によ
れば、真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気
し、所定の圧力に制御しながら、真空容器内の基板電極
に載置された基板に対向して設けられたアンテナに周波
数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を印加するこ
とで真空容器内にプラズマを発生させ、基板を処理する
プラズマ処理方法であって、対向電極に埋め込まれた誘
電体ブッシュを有し、前記誘電体ブッシュは金属体また
は対向電極の表面から０．５乃至２０ｍｍ突出して配置
され、前記誘電体ブッシュに設けられた穴からガスを供
給するため、ガス供給穴でのホローカソード放電が起き
にくいプラズマ処理を実現できる。
によれば、真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を
排気し、所定の圧力に制御しながら、真空容器内の基板
電極に載置された基板に対向して設けられたアンテナに
周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を印加す
ることで真空容器内にプラズマを発生させ、基板を処理
するプラズマ処理方法であって、前記アンテナと前記真
空容器との間に誘電板が配置され、かつ、前記アンテナ
と前記真空容器との間に環状溝を有し、金属体リングに
埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴からガスを
供給するため、ガス供給穴でのホローカソード放電が起
きにくいプラズマ処理を実現できる。また、本願の第３
発明のプラズマ処理方法によれば、真空容器内にガスを
供給しつつ真空容器内を排気し、所定の圧力に制御しな
がら、真空容器内の基板電極に載置された基板に対向し
て設けられたアンテナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨ
ｚの高周波電力を印加することで真空容器内にプラズマ
を発生させ、基板を処理するプラズマ処理方法であっ
て、金属体に埋め込まれた誘電体ブッシュを有し、前記
誘電体ブッシュは金属体または対向電極の表面から０．
５乃至２０ｍｍ突出して配置され、前記誘電体ブッシュ
に設けられた穴からガスを供給するため、ガス供給穴で
のホローカソード放電が起きにくいプラズマ処理を実現
できる。また、本願の第４発明のプラズマ処理方法によ
れば、真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気
し、所定の圧力に制御しながら、真空容器内の基板電極
に載置された基板に対向して設けられたアンテナに周波
数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を印加するこ
とで真空容器内にプラズマを発生させ、基板を処理する
プラズマ処理方法であって、対向電極に埋め込まれた誘
電体ブッシュを有し、前記誘電体ブッシュは金属体また
は対向電極の表面から０．５乃至２０ｍｍ突出して配置
され、前記誘電体ブッシュに設けられた穴からガスを供
給するため、ガス供給穴でのホローカソード放電が起き
にくいプラズマ処理を実現できる。
【００７０】 また、本願の第５発明のプラズマ処理装
置によれば、真空容器と、前記真空容器内にガスを供給
するガス供給装置と、前記真空容器内を排気する排気装
置と、前記真空容器内に基板を載置する基板電極と、前
記基板電極に対向して設けられたアンテナと、前記アン
テナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を
供給する高周波電源とを備えたプラズマ処理装置であっ
て、前記アンテナと前記真空容器との間に誘電板が配置
され、前記誘電板の中心付近に設けた貫通穴を介して前
記アンテナに高周波電圧を給電し、前記誘電板の中心と
も周辺とも異なる一部位に設けられ、かつ、前記アンテ
ナの中心に対してほぼ等配置された貫通穴を介して、ア
ンテナと真空容器とをショートピンによって短絡したう
えで、金属体に埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられ
た穴からガスを供給する手段を備えているため、ガス供
給穴でのホローカソード放電が起きにくいプラズマ処理
を実現できる。
置によれば、真空容器と、前記真空容器内にガスを供給
するガス供給装置と、前記真空容器内を排気する排気装
置と、前記真空容器内に基板を載置する基板電極と、前
記基板電極に対向して設けられたアンテナと、前記アン
テナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を
供給する高周波電源とを備えたプラズマ処理装置であっ
て、前記アンテナと前記真空容器との間に誘電板が配置
され、前記誘電板の中心付近に設けた貫通穴を介して前
記アンテナに高周波電圧を給電し、前記誘電板の中心と
も周辺とも異なる一部位に設けられ、かつ、前記アンテ
ナの中心に対してほぼ等配置された貫通穴を介して、ア
ンテナと真空容器とをショートピンによって短絡したう
えで、金属体に埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられ
た穴からガスを供給する手段を備えているため、ガス供
給穴でのホローカソード放電が起きにくいプラズマ処理
を実現できる。
【００７１】 また、本願の第６発明のプラズマ処理装
置によれば、真空容器と、前記真空容器内にガスを供給
するガス供給装置と、前記真空容器内を排気する排気装
置と、前記真空容器内に基板を載置する基板電極と、前
記基板電極に対向して設けられたアンテナと、前記アン
テナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を
供給する高周波電源とを備えたプラズマ処理装置であっ
て、前記アンテナと前記真空容器との間に誘電板が配置
され、かつ、前記アンテナと前記真空容器との間に環状
溝を有し、金属体リングに埋め込まれた誘電体ブッシュ
に設けられた穴からガスを供給する手段を備えているた
め、ガス供給穴でのホローカソード放電が起きにくいプ
ラズマ処理を実現できる。また、本願の第７発明のプラ
ズマ処理装置によれば、真空容器と、前記真空容器内に
ガスを供給するガス供給装置と、前記真空容器内を排気
する排気装置と、前記真空容器内に基板を載置する基板
電極と、前記基板電極に対向して設けられたアンテナ
と、前記アンテナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの
高周波電力を供給する高周波電源とを備えたプラズマ処
理装置であって、金属体リングに埋め込まれた誘電体ブ
ッシュに設けられた穴からガスを供給する手段を備え、
前記誘電体ブッシュの真空容器内壁面側にドライバーま
たはレンチ用座グリが設けられているため、ガス供給穴
でのホローカソード放電が起きにくいプラズマ処理を実
現できる。また、本願の第８発明のプラズマ処理装置に
よれば、真空容器と、真空容器内にガスを供給するガス
供給装置と、真空容器内を排気する排気装置と、真空容
器内に基板を載置する基板電極と、基板電極に対向して
設けられた対向電極と、基板電極または対向電極に周波
数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を供給する高
周波電源とを備えたプラズマ処理装置であって、対向電
極に埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴から真
空容器内にガスを供給する手段を備え、前記誘電体ブッ
シュの真空容器内壁面側にドライバーまたはレンチ用座
グリが設けられているため、ガス供給穴でのホローカソ
ード放電が起きにくいプラズマ処理を実現できる。ま
た、本願の第９発明のプラズマ処理装置によれば、真空
容器と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給装置
と、前記真空容器内を排気する排気装置と、前記真空容
器内に基板を載置する基板電極と、前記基板電極に対向
して設けられたアンテナと、前記アンテナに周波数１０
０ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を供給する高周波電
源とを備えたプラズマ処理装置であって、金属体リング
に埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴からガス
を供給する手段を備え、前記誘電体ブッシュは前記金属
体または前記対向電極の表面から０．５乃至２０ｍｍ突
出しているため、ガス供給穴でのホローカソード放電が
起きにくいプラズマ処理を実現できる。更に、本願の第
１０発明のプラズマ処理装置によれば、真空容器と、真
空容器内にガスを供給するガス供給装置と、真空容器内
を排気する排気装置と、真空容器内に基板を載置する基
板電極と、基板電極に対向して設けられた対向電極と、
基板電極または対向電極に周波数１００ｋＨｚ乃至３Ｇ
Ｈｚの高周波電力を供給する高周波電源とを備えたプラ
ズマ処理装置であって、対向電極に埋め込まれた誘電体
ブッシュに設けられた穴から真空容器内にガスを供給す
る手段を備え、前記誘電体ブッシュは前記金属体または
前記対向電極の表面から０．５乃至２０ｍｍ突出してい
るため、ガス供給穴でのホローカソード放電が起きにく
いプラズマ処理を実現できる。
置によれば、真空容器と、前記真空容器内にガスを供給
するガス供給装置と、前記真空容器内を排気する排気装
置と、前記真空容器内に基板を載置する基板電極と、前
記基板電極に対向して設けられたアンテナと、前記アン
テナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を
供給する高周波電源とを備えたプラズマ処理装置であっ
て、前記アンテナと前記真空容器との間に誘電板が配置
され、かつ、前記アンテナと前記真空容器との間に環状
溝を有し、金属体リングに埋め込まれた誘電体ブッシュ
に設けられた穴からガスを供給する手段を備えているた
め、ガス供給穴でのホローカソード放電が起きにくいプ
ラズマ処理を実現できる。また、本願の第７発明のプラ
ズマ処理装置によれば、真空容器と、前記真空容器内に
ガスを供給するガス供給装置と、前記真空容器内を排気
する排気装置と、前記真空容器内に基板を載置する基板
電極と、前記基板電極に対向して設けられたアンテナ
と、前記アンテナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの
高周波電力を供給する高周波電源とを備えたプラズマ処
理装置であって、金属体リングに埋め込まれた誘電体ブ
ッシュに設けられた穴からガスを供給する手段を備え、
前記誘電体ブッシュの真空容器内壁面側にドライバーま
たはレンチ用座グリが設けられているため、ガス供給穴
でのホローカソード放電が起きにくいプラズマ処理を実
現できる。また、本願の第８発明のプラズマ処理装置に
よれば、真空容器と、真空容器内にガスを供給するガス
供給装置と、真空容器内を排気する排気装置と、真空容
器内に基板を載置する基板電極と、基板電極に対向して
設けられた対向電極と、基板電極または対向電極に周波
数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を供給する高
周波電源とを備えたプラズマ処理装置であって、対向電
極に埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴から真
空容器内にガスを供給する手段を備え、前記誘電体ブッ
シュの真空容器内壁面側にドライバーまたはレンチ用座
グリが設けられているため、ガス供給穴でのホローカソ
ード放電が起きにくいプラズマ処理を実現できる。ま
た、本願の第９発明のプラズマ処理装置によれば、真空
容器と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給装置
と、前記真空容器内を排気する排気装置と、前記真空容
器内に基板を載置する基板電極と、前記基板電極に対向
して設けられたアンテナと、前記アンテナに周波数１０
０ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を供給する高周波電
源とを備えたプラズマ処理装置であって、金属体リング
に埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴からガス
を供給する手段を備え、前記誘電体ブッシュは前記金属
体または前記対向電極の表面から０．５乃至２０ｍｍ突
出しているため、ガス供給穴でのホローカソード放電が
起きにくいプラズマ処理を実現できる。更に、本願の第
１０発明のプラズマ処理装置によれば、真空容器と、真
空容器内にガスを供給するガス供給装置と、真空容器内
を排気する排気装置と、真空容器内に基板を載置する基
板電極と、基板電極に対向して設けられた対向電極と、
基板電極または対向電極に周波数１００ｋＨｚ乃至３Ｇ
Ｈｚの高周波電力を供給する高周波電源とを備えたプラ
ズマ処理装置であって、対向電極に埋め込まれた誘電体
ブッシュに設けられた穴から真空容器内にガスを供給す
る手段を備え、前記誘電体ブッシュは前記金属体または
前記対向電極の表面から０．５乃至２０ｍｍ突出してい
るため、ガス供給穴でのホローカソード放電が起きにく
いプラズマ処理を実現できる。
【図１】本発明の第１実施形態で用いたプラズマ処理装
置の構成を示す断面図
置の構成を示す断面図
【図２】本発明の第１実施形態で用いた誘電体ブッシュ
近傍の詳細図
近傍の詳細図
【図３】本発明の第１実施形態で用いたアンテナの平面
図
図
【図４】本発明を表面波プラズマ源方式プラズマ処理装
置に適用した場合の構成を示す断面図
置に適用した場合の構成を示す断面図
【図５】本発明の第１実施形態の変形例であるプラズマ
処理装置の構成を示す断面図
処理装置の構成を示す断面図
【図６】本発明の第２実施形態で用いたプラズマ処理装
置の構成を示す断面図
置の構成を示す断面図
【図７】本発明の第２実施形態で用いた誘電体ブッシュ
近傍の詳細図
近傍の詳細図
【図８】従来例で用いたプラズマ処理装置の構成を示す
断面図
断面図
１ 真空容器
２ ガス供給装置
３ ポンプ
４ アンテナ用高周波電源
５ アンテナ
６ 基板電極
７ 基板
８ 基板電極用高周波電源
９ 給電棒
１０ ショートピン
１１ 誘電板
１２ カバー
１３ 誘電体リング
１４ 導体リング
１５ プラズマトラップ
１６ 金属リング
１７ 誘電体ブッシュ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−148097（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−98028（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−275093（ＪＰ，Ａ)
特開2000−216136（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/3065
B81C 1/00
C23F 4/00
H01L 21/205
Claims (10)
- 【請求項１】 真空容器内にガスを供給しつつ真空容器
内を排気し、所定の圧力に制御しながら、真空容器内の
基板電極に載置された基板に対向して設けられたアンテ
ナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を印
加することで真空容器内にプラズマを発生させ、基板を
処理するプラズマ処理方法であって、前記アンテナと前
記真空容器との間に誘電板が配置され、前記誘電板の中
心付近に設けた貫通穴を介して前記アンテナに高周波電
圧を給電し、前記誘電板の中心とも周辺とも異なる一部
位に設けられ、かつ、前記アンテナの中心に対してほぼ
等配置された貫通穴を介して、アンテナと真空容器とを
ショートピンによって短絡したうえで、金属体に埋め込
まれた誘電体ブッシュに設けられた穴からガスを供給す
ることを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項２】 真空容器内にガスを供給しつつ真空容器
内を排気し、所定の圧力に制御しながら、真空容器内の
基板電極に載置された基板に対向して設けられたアンテ
ナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を印
加することで真空容器内にプラズマを発生させ、基板を
処理するプラズマ処理方法であって、前記アンテナと前
記真空容器との間に誘電板が配置され、かつ、前記アン
テナと前記真空容器との間に環状溝を有し、金属体リン
グに埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴からガ
スを供給することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項３】 真空容器内にガスを供給しつつ真空容器
内を排気し、所定の圧力に制御しながら、真空容器内の
基板電極に載置された基板に対向して設けられたアンテ
ナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を印
加することで真空容器内にプラズマを発生させ、基板を
処理するプラズマ処理方法であって、金属体に埋め込ま
れた誘電体ブッシュを有し、前記誘電体ブッシュは金属
体または対向電極の表面から０．５乃至２０ｍｍ突出し
て配置され、前記誘電体ブッシュに設けられた穴からガ
スを供給することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項４】 真空容器内にガスを供給しつつ真空容器
内を排気し、所定の圧力に制御しながら、真空容器内の
基板電極に載置された基板に対向して設けられたアンテ
ナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を印
加することで真空容器内にプラズマを発生させ、基板を
処理するプラズマ処理方法であって、対向電極に埋め込
まれた誘電体ブッシュを有し、前記誘電体ブッシュは金
属体または対向電極の表面から０．５乃至２０ｍｍ突出
して配置され、前記誘電体ブッシュに設けられた穴から
ガスを供給することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項５】 真空容器と、前記真空容器内にガスを供
給するガス供給装置と、前記真空容器内を排気する排気
装置と、前記真空容器内に基板を載置する基板電極と、
前記基板電極に対向して設けられたアンテナと、前記ア
ンテナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力
を供給する高周波電源とを備えたプラズマ処理装置であ
って、前記アンテナと前記真空容器との間に誘電板が配
置され、前記誘電板の中心付近に設けた貫通穴を介して
前記アンテナに高周波電圧を給電し、前記誘電板の中心
とも周辺とも異なる一部位に設けられ、かつ、前記アン
テナの中心に対してほぼ等配置された貫通穴を介して、
アンテナと真空容器とをショートピンによって短絡した
うえで、金属体に埋め込まれた誘電体ブッシュに設けら
れた穴からガスを供給する手段を備えていることを特徴
とするプラズマ処理装置。 - 【請求項６】 真空容器と、前記真空容器内にガスを供
給するガス供給装置と、前記真空容器内を排気する排気
装置と、前記真空容器内に基板を載置する基板電極と、
前記基板電極に対向して設けられたアンテナと、前記ア
ンテナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力
を供給する高周波電源とを備えたプラズマ処理装置であ
って、前記アンテナと前記真空容器との間に誘電板が配
置され、かつ、前記アンテナと前記真空容器との間に環
状溝を有し、金属体リングに埋め込まれた誘電体ブッシ
ュに設けられた穴からガスを供給する手段を備えている
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項７】 真空容器と、前記真空容器内にガスを供
給するガス供給装置と、前記真空容器内を排気する排気
装置と、前記真空容器内に基板を載置する基板電極と、
前記基板 電極に対向して設けられたアンテナと、前記ア
ンテナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力
を供給する高周波電源とを備えたプラズマ処理装置であ
って、金属体リングに埋め込まれた誘電体ブッシュに設
けられた穴からガスを供給する手段を備え、前記誘電体
ブッシュの真空容器内壁面側にドライバーまたはレンチ
用座グリが設けられていることを特徴とするプラズマ処
理装置。 - 【請求項８】 真空容器と、真空容器内にガスを供給す
るガス供給装置と、真空容器内を排気する排気装置と、
真空容器内に基板を載置する基板電極と、基板電極に対
向して設けられた対向電極と、基板電極または対向電極
に周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を供給
する高周波電源とを備えたプラズマ処理装置であって、
対向電極に埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられた穴
から真空容器内にガスを供給する手段を備え、前記誘電
体ブッシュの真空容器内壁面側にドライバーまたはレン
チ用座グリが設けられていることを特徴とするプラズマ
処理装置。 - 【請求項９】 真空容器と、前記真空容器内にガスを供
給するガス供給装置と、前記真空容器内を排気する排気
装置と、前記真空容器内に基板を載置する基板電極と、
前記基板電極に対向して設けられたアンテナと、前記ア
ンテナに周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力
を供給する高周波電源とを備えたプラズマ処理装置であ
って、金属体リングに埋め込まれた誘電体ブッシュに設
けられた穴からガスを供給する手段を備え、前記誘電体
ブッシュは前記金属体または前記対向電極の表面から
０．５乃至２０ｍｍ突出していることを特徴とするプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項１０】 真空容器と、真空容器内にガスを供給
するガス供給装置と、真空容器内を排気する排気装置
と、真空容器内に基板を載置する基板電極と、基板電極
に対向して設けられた対向電極と、基板電極または対向
電極に周波数１００ｋＨｚ乃至３ＧＨｚの高周波電力を
供給する高周波電源とを備えたプラズマ処理装置であっ
て、対向電極に埋め込まれた誘電体ブッシュに設けられ
た穴から真空容器内にガスを供給する手段を備え、前記
誘電体ブッシュは前記金属体または前記対向電極の表面
から０．５乃至２０ｍｍ突出していることを特徴とする
プラズマ処理装置。
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