JPH02107778A - 偏波制御マイクロ波プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、改善されたマイクロ波プラズマ処理装置に関
する。より詳しくは、本発明は、改善された空胴共振器
を有するマイクロ波プラズマ処理装置に関する。

（従来技術の説明〕 プラズマ処理法とは、特定の物質をプラズマ化して活性
の強いラジカルとし、このラジカルを法体に接触させて
基体上に、Ｉｆｌ　梢膜形成及びエツチング等を施す方
法をいい、プラズマ処理装置とは、該プラズマ処理法の
実施に用いられる！Ａ置をいう。

従来、こうしたプラズマ処理装置は、原料ガス導入口と
排気口とを有する真空容器で形成されたプラズマ処理室
と、該プラズマ処理室に供給される原料ガスをプラズマ
化するエネルギーを供給する電磁波等を供給する装置と
からなっている。

ところで、プラズマ処理法は前述のラジカルの強い活性
に依拠するものであり、ラジカルの密度や被処理体の温
度等を適宜選択することにより、所望の堆積膜形成やエ
ツチング等を行うが、プラズマ処理法において重要なこ
とはラジカルの効率的生成である。

従来、プラズマ化エネルギーを与える媒体としては、１
３．５６ＭＨｚ程度の高周波数電磁波が使用されていた
が、近年、２．４５ＧＨｚ程度のマイクロ波を用いるこ
とにより、高密度プラズマを効率的に生成することがで
き、同時に被処理体を加り八することも可能であること
が判明し、マイクロ波を用いたプラズマ処理法が注目さ
れ、そのための装置（以下、「μ波−Ｐ処Ｉ！Ｉ装置」
と記す。）もいくつか提案されている。

例えば、半導体デバイス、電子写真用感光体、画像入力
用センサー、逼像デバイス、光起電力素子、その他の各
種エレクトロニクス素子、光学素子等に用いる素子部材
としてのアモルファスソリコン（以下、ｒＡ−３ｉＪと
記す、）やポリ・シリコン（以下、ｒｐ−５ｉＪと記す
。）或いは５ｊＯｚ　、ＳｉＮ等の堆積膜をマイクロ波
を用いたプラズマＣＶＤ法（以下、「μ波−ＰＣＶＤ法
」と記す。）により形成する方法及びそのための装置が
提案されている。

そして、こうした従来のμ波−Ｐ処理装置のうち空胴共
振器を用いるものは、（１）外部磁界を使用するか否か
、（１１）空洞共振２３と放電室（プラズマ生成室）が
一致するか否かによって以下の３つのタイプに大別する
ことができる。

即ち、第１のタイプは第４図に示すように特公昭５８−
１３６２６号公報等にみられる外部磁界を使用して空胴
共振器と放電室が一致するタイプのものであって、空胴
共振器により初回放電を起こりやすくし、放電後は空胴
共振器内で電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を惹起せ
しめ、発散磁界でプラズマを引出す方式のものである。

（以下これを、「方式１μ波−Ｐ処理装置」という。）
当該装置にあっては、電磁コイルの使用が特徴であり、
第４図に示されるように、真空系、排気系、マイクロ波
導入系で構成されるものである。即ち真空系は、円筒形
状のプラズマ化室４０１とそれに接続された堆積室４０
２とで構成され、前記プラズマ化室４０１にはマイクロ
波導入窓４０３が該室内に真空に保持されるようにして
設けられている。プラズマ化室４０１には、第１のガス
４人パイプ４０６及びマイクロ波導波管４０４が接続さ
れ、該プラズマ化室４０１はその外周に設けられた水冷
パイプ４０５を介して水冷されるようにされている。ま
た、第４図に図示の装置にあっては、プラズマ化室４０
１と同心状になるように電磁石４０８が配置されていて
、その磁力線の方向は、マイクロ波の進行方向と同じで
あり、この（５１場と゛フィクロ波の電場を直交させて
電子サイクロトロン運動がなされるようにされている。

このため、プラズマ化室４０１はＴＥｚｔ　（ｔ　：自
然数）モードの空胴共振器となるように設計されている
。また堆積室４０２には、第２のガス導入パイプ４０７
と排気系（図示せず）とが接続されていて、該堆積室内
のガスは前記排気系を介して排気される。

第４図の装置構成で代表される方式１μ波−Ｐ処理装置
にあっては、第１のガス導入パイプ４０６を介して導入
されるガス（Ｈ，ガス）がマイクロ波エネルギーによる
放電に付されてプラズマ化される。そして８７５ガウス
の磁場のとき、マイクロ波エネルギーの反射波はほとん
どゼロになる。

上記の水素プラズマは、電子サイクロトロン運動を行い
ながら磁力線の方向に沿って輸送され、該プラズマ中の
ラジカルが、第２のガス導入パイプ４０７を介して導入
されるガス（シランガス）と反応し、基板（図示せず）
上に八−３ｉ　の膜形成がなされるところとなる。

第２のタイプは、特開昭６２−２９８１０６号公報等に
みられる列部磁界を使用せず、空胴共振器と放電室が一
致するタイプのものであって、マイクロ波の周波数に応
じて特定の一共振モードだけを励振するよう空胴共振器
を設計するものである。（以下これを、「方式２μ波−
Ｐ処理装置」という。）上記公報記載の装置では空胴共
振器を多数差べており、大面積成膜を狙ったものである
。

さらに第３のタイプは、第５図に示すように特開昭６２
−２９００５４号公報等にみられる外部磁界を使用せず
放電室が空胴共振器の一部となるタイプのものであって
、空胴共振器５０１を貫通する石英管５０５と共振周波
数！Ｊｉｌ整機構（金属ノーズ５０３及び円板５０２）
とを具備する方式のものである。（以下これを、「方式
３μ波−Ｐ処理装置」という、）当該装置を作動させる
と空胴共振器５０１内に開口５０・１を通してμ波が供
給される。このμ被電力により石英管５０５を通して空
胴共振器５０１内に導入されるガス５０６が最初はＴＭ
モードにより効率、１′り励起・イオン化される６十分
イオン化がｌｊ、　、”Ｉガス５０６がプラズマ状態す
なわち半イｒ１通状態になった後、μ波のＴＥＭモード
が主流モードとなり、このＴＥＭモトにより、ガス５０
６中に効率よくμ被電力が供給され、プラズマ状態を保
つ。このμ波のＴＭモードの周波数調整は主として空胴
共振器５０１と金属ノーズ５０３の寸法諸元により行わ
れ、ＴＥＭモードの周波数調整は、主として空胴共振器
５０１と円板５０２の寸法諸元により行われる。

このようにして発生したイオン・ラジカルを成膜等のプ
ラズマ処理に利用することができる。

上述した従来の方式１のμ波−Ｐ処理装置にしろ、方式
２のμ波−Ｐ処理装置にしろ、空胴共振器は真空中で共
振するように設計されているので、放電によりプラズマ
が生成すると、プラズマの屈折率の実数部が１より小さ
くなるため、もはや空胴共振器ではなくなりマイクロ波
電力の大部分が反射されてしまうという問題がある。　
（電気学会据「放電ハンドブック」第４部第２章ｐ、２
９Ｂプラズマの複素屈折率） また、上述の従来の方式１μ波−Ｐ処理袋；〃にしろ方
式３μ波−Ｐ処理装置にしろ、＋５０＋ｎφ以上の大面
積化はむずかしい。というのは、方式１μ波−Ｐ処理↓
装置の場合均一な磁場を作るには巨大な磁石が必要にな
り装置の設置面積及び装置コストの面で実用的ではない
、また方式３μ波−Ｐ処理装置の場合空胴共振器を貫通
する石英管５０５の外径が６０ｗφより大きいと空洞共
振器５０１のＱ値が低下し、μ波の工享ルギー蓄積が行
われない。

〔発明の目的〕

本発明は、従来のμ波−Ｐ処理装置に係る前述の問題点
を排除した、μ被電力の利用効率が良くかつ大面積に渡
って均一に成膜できる量産用のμ波−Ｐ処理装置を提供
することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

本発明者は、従来のμ波−Ｐ処理装置に係る前述の各種
問題点を排除して前記目的を達成すべく鋭意研究を重ね
た。その結果、磁界を加えずに放電室を空胴共振２：の
一部とする方式において、（イ）空胴共振器内に２つの
直交モードが同時に共振できるよう空胴共振器の寸法諸
元を選ぶ。

（ロ）２つの直交モードの電力分配比を偏波方向の回転
角で調整する。

（ハ）放電生成前後いずれの場合でもμ波の入力インピ
ーダンスが整合できるよう調整機構を設け、常に空胴共
振器として動作するようにして、μ波の電力利用効率を
高める。

という　（イ）〜（ハ）の装置構成をとることにより従
来のμ波−Ｐ処理装置に係る前述の問題点を排除して前
記本発明の目的を所望どおりに達成できる知見を得た。

本発明は該知見に基づいて完成に至ったものであり、上
記（イ）の点の装置構成は、次のようにして達成される
。

すなわち、空洞共振器内径φを２．４５ＧＨｚに月して ｚｏｏｍｓ≦φ≦３００１ とし、空胴共振器長しが２つの直交モードの管内波長の
最小公倍数となるよう寸法諸元を設計する。

また、２つの直交モードを同時に励振するため、空胴共
振器壁面上のμ波結合孔の中心を実効的な空胴共振器長
の半分の位置と一致させることにより達成される。

本発明の設計例を第１表に示す、第１表では、２つの直
交モードの空胴共振器長の差ΔＬが２ｆｌより小さく、
かつ実効的な空胴共振器長の半分の位置にμ波結合孔を
設けて励振できる。すなわち、中心励振できる例を示す
。

第　　　１　　　表 直交モード・空胴共振器回転軸 ［単位能］ Ｌは２つのモードのうち左のモードの寸法を記入した。

第１表は、空胴共振器内に何も無い場合の空胴共振器寸
法であるので、実際には空胴共振器内に誘電体及びプラ
ズマを貫入するので、その分空胴共振器長を調節すれば
良い。

次に、上記（ロ）の点の装置構成は、次のようにして達
成される。すなわち、空胴共振器と方形導波管の間にμ
波の直線偏波方向を回転する機構と前記μ波結合孔の回
転機構とを具備すれば良い。

偏波方向の回転機構としては、ファラデー・ローチータ
ーでｉｔ制御するか、あるいは柔軟性のある導波管で機
械制御するかのいずれかの方法を選べばよい。

ファラデー・ローチーターの場合、偏波方向の回転角θ
は次式で与えられる。（井守出版　吉原著「物理光学ｊ
ｐ、２６１参照） θ＝Ｒｔｌ！−１？ｊ！ｎｌ Ｒ：ヴヱルデ定数 Ｆｌ・磁場の強さ ｌ：μ波がファラデー素子をｉｌｌつだ距離ｎ・単位長
さ当たりのターン数 ■　：電流 θ：方形導波管の短辺と空胴共振器回転軸のなす角を回
転角とする このような構成にすると方形導波管がら供給される直線
偏波のμ波の電界は回転角θに応じて２つの直交成分に
分配することができる。従って、２つの直交モードにμ
減電力を分配することができる。

さらに、上記（ハ）の点の装置構成は、放電生成前後い
ずれの場合でもμ波の反射波の位相・振幅に応じて適宜
調整できる２つの整合回路を設けることにより達成でき
る。なお、該整合回路と空胴共振器の間には定在波のエ
ネルギーがＦＢＩするところとなるので、該間隔を可及
的に短縮することが望ましい。このところの特に望まし
い態様では、整合回路と空胴共振器を一体化させ、２つ
の整合回路をスライド式絞りと空胴共振器長可変短絡板
にする。このような構成にすることにより、放電生成前
の空胴共振器と放電生成後の空胴共振器とが別の位置で
形成されることになり（ハ）は達成される。

〔具体例〕

以下、本発明によるμ波−Ｐ処理装置を図示の装置例に
より詳しく説明するが、本発明はそれらにより何ら限定
されるものではない。

装！炎上 簡単のため、円筒空胴共振器を用いた場合に限って説明
することとする。その場合の実施例を第１図の模式的透
視略図に示す、また、内部がわかりやすいように導波管
と空胴共Ｂ器の締結部は分離した状態で図示した。

第１図において、１０１は柔軟性のあるねじれ導波管、
１０２はμ被結合孔、１０３はμ減粘合孔回転機構、】
２１は方形４波管、１２２は円筒空胴共振器、＋２３は
空胴共振器長可変プランジ＋−５１２４は円筒面スライ
ド式絞り斜線部、１２５はμ波透過性のペルジャー、１
２６はμ波反射部材、１２７は堆積室、＋２８は基板、
１２９は基板サセプタ、そして１３０．１３１は、ガス
導入パイプ、１３２はガス排出口、１３３はボールねし
、１３４はハンドルをそれぞれ示す。

第１図に図示の本発明のμ波−Ｐ処理装置は、要するに
空胴共振器型μ被プラズマＣＶＤ装置であり、μ波発振
器（図示せず）、μ波立体回路（図示せず）、空胴共振
器、μ波透過性のペルジャーで構成されたプラズマ化室
と、ガス導入パイプ（１３０，１３１）とガス排出口１
３２とを具備した堆積室１２７とで構成される。

第１図において、円筒空胴共振器１２２の材質は、μ波
の表面電流によるオーム損を少な（するため、電気抵抗
率の小さいものを使用することが好ましい。また、空胴
共振器長可変プランジャー１２３が嵌合しながら動くの
で摩耗にも強くなければならない。従って、銅、真ちゅ
う、或いは銀メツキ、１同スパツタまたは金メツキした
ステンレス鋼等の材質のものが望ましい。中でも、限メ
ツキしたステンレス鋼が最適である。

この円筒空胴共振器１２２は、柔軟性のあるねしれ導波
管１０１を介して方形専波管１２１と締結されている。

このねしれ導波管１０１とμ減結合孔１０２は一体とな
って回転角θ傾けることができる。（０’　≦θ≦９０
゛） このθに応じて２つの直交モードの電力分配比を制御す
ることができる。前記の第１表の設計例において空胴共
振器寸法がφ２００ｘ２７６のときの電磁界分布を第２
図に示す０本図では、実線は電界、点線は磁界を示す、
第２図よりわかる通り、空胴共振器長の半分の位置でｆ
ａｔの電界と（ｂ）の磁界が平行すなわち、（５）と申
）の電界が直交していることがわかる。

この空胴共振器１２２は、２つの整合回路と一体化され
ており、１つは空胴共振器長可変プランジャー１２３、
もう１つは円筒面スライド式絞り１２４である。

空胴共振器長可変プランジャー１２３は、空胴共振ｉ！
ｉｔ　１２２の軸に沿って移動可能であり、例えば、ハ
ンドル】３４で駆動すればよい、前記プランジャー１２
３と空胴共振器１２２の間の異常放電を防ぐため、りん
青銅製のばね材で接触を良好にしている。

円筒面スライド式絞り１２４は、前記ねしれ４波管１０
１と空胴共振器１２２のクロス部に左右一対配置する。

この絞りの動く方向は各々独立に円筒面に沿って回転ス
ライドできる構造になっている。この絞りと空胴共振器
１２２とは、前記プランジャーの場合と同様の接触方法
をとっている。

前述の空胴共振器１２２（例えば内径φ２００ｍ＋＋）
の中には、μ波透過性のペルジャー１２５が貫入してい
る。このペルジャー１２５は、堆積室１２７と接続して
おり、ペルジャーのフランジ面には真空封止用のＯリン
グ（又は金属シール材又は）００力−ボン社製テフロン
シール）とμ波反射部材１２６が設置されていて、これ
によりμ波は反射され、ガスはペルジャー１２５と堆積
室１２７間を往来できるようになっている。

このペルジャー１２５は、ベリリア（ＢｅＯ）、石英（
Ｓ　ｉ　Ｏ２）、アルミナ・セラミ、クス（Ａｌ！ｚ０
３）、窒化ボロン（ＢＮ）、窒化珪素（ＳｉＮ）のいず
れかの材質でできている。

また、μ波反射部材１２６は、恨メツキ、銅スパッタま
たは金メツキ（特に恨メツキが最適である）された金属
に多数の孔が穿孔された多孔板であり、例えば、開花率
６０％のφ６菖履の円孔のあいた厚さ０．８ｆｌのアル
ミニウム製多孔板いわゆるパンチングボードである。こ
の多孔板は異常放電を抑制するため、堆積室１２７にビ
スで締結されている。このような多孔板の代用として、
エキスバンド・メタルを使用しても良い。

堆積室１２７内には基板１２８、基板サセプタ１２９及
び２本のガス導入パイプ１３０，１３１があり、そのう
ちの１本（１３０）は、μ波反射部材１２６を貫通し、
その先端がペルジャー１２５の内部に開放されており、
もう１本（１３１）は、その先端がリング状で、多数の
ノズル孔よりガスが噴出するようになっていて、ペルジ
ャー１２５と基板サセプタ１２９の間に設置されている
。

堆積室１２７は不図示の排気ポンプに接続していて、こ
れにより排気が行われる。

以上の説明した本発明のμ波−Ｐ処理装置を作動するに
当たっては、先ず、作動に先立って、初期放電が起こり
易くなるように、空胴共振器長を第１表の空胴共振器長
しより長く設定する。具体的には、ペルジャー１２５が
内蔵された状態で２．４５ＧＨｚに共振するように、予
めネットワーク・アナライザー（ヒユーレット・パラカ
ード社製）で測定して長くする寸法を決めて行われる。

即ち、第１表で円形ＴＭ６１４モードと円形Ｔ　Ｅ　６
１　ｘモードを共振モードとし、空胴共振器寸法が２０
０Ｈφｘ２７６ｔｍ、ペルジャー１２５が肉ｒ！Ｌ５　
ｎ＋、径１９０ｍφ、高さ１００ｆｌでペルジャーのフ
ランジ部が肉ＪＥ　１０　ｍｍ、径２２０　龍φのサイ
ズのものである場合、伸長距離は２５鳶醜であり、空胴
共振器長は３０１ｗとなる。

以上のように単歯した後装置を作動させる。そうすると
、不図示のμ波発振器から投入されたμ波型力は導波管
１２１を介して空胴共振器１２２内で増幅され、ガス導
入パイプ１３０からペルジャー１２５内に導入された水
素ガス或いは水素・アルゴン混合ガスがμ波プラズマと
なる。しかしながら放電後はμ波の反射が急激に増える
のでμ波立体回路中に組込まれたパワー・モニターの反
射電力を減らすようまず偏波方向の回転角θを調整し、
次に空胴共振器長可変プランジ＋−１２３と円筒面スラ
イド式絞り１２４を調整する。

ここで回転角θに応じて空胴共振器１２２内に励振され
る２つの直交モードのμ波型力を測定し、その比を表示
したのが第２表である。この測定のため、空胴共振器１
２２の底面と側面に１つずつプローブを配した。

第２表よりわかる通り、μ波の直線偏波方向の回転角θ
に依存して円形ＴＭｏ＋ａモードと円形ＴＥｏｌ、モー
ド間の電力分配比が変化していることがわかる。

特に、θ＝Ｏ°及び９０°のとき、空胴共振器内に投入
された全電力がそれぞれ円形Ｔ　Ｍ　ｏ　ｌ−モード及
び円形Ｔ　Ｅ　ｏ　＋　ｘモードに付与されていること
がわかる。

第　　　２　　　表 メ１波電力分配比 ［％１ 但し絞りは開放 向、本装置例ではμ波発振器は連続発振であり、μ波の
脈流のリフプル率が６００Ｗ〜１５００Ｗの範囲で５％
以内のものが使用される。そして、−度プラズマが生起
されるとμ波の電力は５％以内のゆらぎでプラズマに連
続的に投入されるため、定常状態へ移行する。従って、
本装置例の場合、放電前及び定常状態となった放電後の
各々の段階でμ波の入力インピーダンスが整合するよう
調整する。そうした調整は、空胴共振器長と円筒面絞り
を放電前後に夫々１回ずつ行えば充分である。

以上に述べた本発明のμ波−Ｐ処理装置を使用してＡ−
５ｉ膜等の堆積膜を形成する場合、偏波面回転ｍ構とデ
ュアル・モードの採用で従来の問題を解消でき、μ被電
力の利用効率が良くかつ大面積に渡って均一に成膜する
ことができる。

ｌ成膜例を以下に示す。

虞股撚 上述の装置例１に述べた本発明のμ波−ＰＣＶＤ装置を
使用して石英基板上にＡ−５ｉ　　：Ｈ：Ｆ膜を第３表
に示す成膜条件で堆積した。この場合、θ−６０°でμ
波の反射電力は最小となり、入射電力の５％以下となっ
た。

第 表 かくして得られたＡ−３ｉ：Ｈ膜を公知の評価方法によ
り評価したところ、以下の緒特性を有して実用価値の高
いものであることがわかった。

即ち、 光導電率σＰ　＝２．４Ｘ　１０−’　［Ω″′ローｌ
］暗専電率σｄ　＝Ｌ７ＸｌＯ−”　［Ω−’　ＩＩ！
　−’　］Ｅｇｏｐｔ　（光学的バンドギ−１”−／プ
）　＝１．８３　［ｅＶ］Ｆ、ａ（活性化エネルギー）
　＝０．７７　［ｅＶ］装置装置 前２装置例１では、柔軟性のあるねしれ導波管１０１を
方形導波管１２１の軸のまわりにねしるという機械制御
で偏波方向を回転さ−Ｕた。

第３図に示す本装置例では、電磁ホーン３０１、ファラ
デー・ローチーター３０２、コイル３０３、直流電源３
０４によりファラデー効果を起こして前記回転角θを電
流制御するものであり、それ以外の装置構成は装置例１
の場合と同様である。

前記装置例１と同様の測定方法で前記回転角θに応じた
μ減電力比を調べた結果を第４表に示す。

第２表と結果が異なるのは、μ減粘合孔１０２が円形で
あり、ファラデー・ローチータ一部も円形導波管である
ため、μ波電界に歪みが生まれたためである。

本装置例では前記回転角θを電流制御する方式であるの
で、装置例１に比べて制御を極めて短時間に行うことが
できる。このことにより、本実施例は、ガスを切換えて
同一の処理室で複数の連続処理を行う場合に通している
。

即ち、例えば多層膜を連続成膜する場合、或いはエツチ
ング工程に連続してレジスト７す離工程を行う場合に好
適である。

第　　　・１　　　表 μ被電力分配比 ｒ％］ 但し絞りは開放 以上の装置例Ｉ、２では、第１図、第３図かられかる通
り、スライド式絞り１２４は導波管と空胴共振器のクロ
ス部に左右一対配置され、いわゆる誘専性窓（１−窓）
であったが、この配置を上下一対としていわゆる容晰性
窓（Ｃ窓）にしてもよい。また、以上の説明は１つの空
胴共振器を使った場合を説明したが、これを複数個並べ
ることによってｓ　ｏ　ｏ　ｍｍ角に渡って均一な膜を
つくることもできる。

〔発明の効果の概要〕

以上説明したように、μ波の偏波方向の回転機構を備え
、空胴共振器を中心励振して２つの直交モードを同時に
共振させ、２つの整合回路と一体化したことにより、１
つの空胴共振器で２００１φ〜３００　＊ｍφ、複数の
空胴共振器で５０ＯＮ角に渡って均一な膜を作ることが
できる。また、装置コストも従来の方式１μ波−Ｐ処理
装置に比べ１１５以下にすることができる。さらに２つ
の直交モードの電力分配比の制御により、種々のプラズ
マ密度に対してμ波のインピーダンスが整合でき、その
結果μ波型力が有効に利用されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のマイクロ波プラズマ処理装置の典型
的−例を示す透視略図である。 第２図は、本発明の装置の空胴共振器内部に励振される
２つの直交モードを示すモード図である。 第３図は、本発明のマイクロ波プラズマ処理装置の他の
１例を示す透視略図である 第４図乃至第５図は、従来のマイクロ波プラズマＣＶＤ
装置の説明図又は断面略図である。 第１．３図について、１０１・・・柔軟性のあるねじれ
導波管、１０２・・・マイクロ波結合孔、１０３・・・
マイクロ波結合孔回転機構、１２１・・・方形導波管、
１２２・・・円筒空胴共振器、１２３・・・空胴共振器
長可変プランジャー、１２４・・・スライド式絞り、１
２５・・・マイクロ波透過性のへルジャー、１２６・・
マイクロ波反射部材、１２７・・・堆積室、１２８・・
・基体、１２９・・・基体保持台、１３０．１３１・・
・ガス導入パイプ、１３２・・・ガス排出口、１３３・
・・ボールねし、１３４・・・ハンドル、３０１・・・
電磁ホン、３０２・・・ファラデー・ローチーター、３
０３・・・コイル。 第４図について、４０１・・・プラズマ化室、４０２・
・堆積室、４０３・・・マイクロ波導入窓、４０４・・
・マイクロ波４波管、４０５・・・水冷バイブ、４０６
・・第１ガス導入パイプ、４０７・・・第２ガス導入パ
イプ、４０８・・・電磁石。 第５図について、５０１・・・空胴共振器、５０２・・
・円板、５０３・・・金属ノーズ、５０４・・・開口、
５０５・・・石英管、５０６・・・ガス。 第２　図 （ａ） 特許用ＩＤＪＩ人　キャノン株式会社 （ｂ） 第 図 弔 図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラズマ処理空間と、プラズマ生成空間と、該プ
   ラズマ生成空間にプラズマ生成用ガスを導入する手段と
   、該プラズマ生成空間にマイクロ波を導入する手段とか
   ら構成され、生成されたプラズマの作用によりプラズマ
   処理空間内に設置された被処理体にプラズマ処理を施す
   ようにしたマイクロ波プラズマ処理装置であって、該マ
   イクロ波導入手段が方形導波管と空胴共振器を含んでお
   り、該空胴共振器を同時に２つの直交モードで共振させ
   る機構及び該方形導波管と該空胴共振器との間にマイク
   ロ波の直線偏波方向を回転させる機構を備えたことを特
   徴とする偏波制御マイクロ波プラズマ処理装置。
2. （２）前記マイクロ波の偏波方向を回転させる機構が、
   ファラデー・ローテーターまたは柔軟性のある導波管の
   いずれかであることを特徴とする請求項第（１）項記載
   の偏波制御マイクロ波プラズマ処理装置。
3. （３）前記空洞共振器にマイクロ波結合孔の回転機構を
   備えたことを特徴とする請求項第（１）項記載の偏波制
   御マイクロ波プラズマ処理装置。
4. （４）前記マイクロ波結合孔の中心を実効的な空胴共振
   器長の半分の位置と一致させたことを特徴とする請求項
   第（３）項記載の偏波制御マイクロ波プラズマ処理装置
   。
5. （５）前記空胴共振器が２つの整合回路と一体化してい
   ることを特徴とする請求項第（１）乃至（４）項のいず
   れか１つに記載の偏波制御マイクロ波プラズマ処理装置
   。
6. （６）前記の２つの整合回路が空胴共振器長可変プラン
   ジャーとスライド式絞りであることを特徴とする請求項
   第（５）項記載の偏波制御マイクロ波プラズマ処理装置
   。
7. （７）請求項第（１）乃至（６）項のいずれか１つに記
   載のマイクロ波プラズマ処理装置を用い、前記空胴共振
   器をＴＥモードとＴＭモードを１つずつ含む２モードで
   共振させ、２つのモード間の電力分配比を偏波方向の回
   転角で調整することを特徴とするモード混合方法。
8. （８）請求項第（１）乃至（６）項のいずれかに記載の
   マイクロ波プラズマ処理装置を用い、まず２つの直交モ
   ードの電力分配比を変え、次に前記の２つの整合回路を
   調整することを特徴とするインピーダンス整合方法。