(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマを用いた処理を行なう処理室と、
マイクロ波を共振させる共振部を有し、かつ共振されたマイクロ波を前記処理室内に導入するマイクロ波導入手段と、
前記共振部と前記処理室との間に配置され、かつ共振されたマイクロ波を前記処理室側へ通すための開口部を有するスロット板と、
前記共振部と前記スロット板とを一体で前記処理室に対して揺動させる揺動手段とを備えた、プラズマプロセス装置。
【請求項２】
プラズマを用いた処理を行なう処理室と、
マイクロ波を共振させる共振部を有し、かつ共振されたマイクロ波を前記処理室内に導入するマイクロ波導入手段と、
前記共振部と前記処理室との間に配置され、かつ共振されたマイクロ波を前記処理室側へ通すための複数の第１の開口部を有する第１のスロット板と、
複数の前記第１の開口部の各々に対応した位置にそれぞれが設けられた複数の第２の開口部を有する第２のスロット板と、
前記処理室内のプラズマ状態に応じて、前記第２のスロット板を第１のスロット板に対してスライドさせるスロット板駆動手段と、
前記共振部と前記第１のスロット板とを一体で前記処理室に対して揺動させる揺動手段とを備えた、プラズマプロセス装置。
【請求項３】
複数の前記第２の開口部には、スライド方向に大きな開口寸法を有する大寸法開口部と小さな開口寸法を有する小寸法開口部とが含まれており、
プラズマ着火時には、前記大寸法開口部が複数の前記第１の開口部のいずれかと重なり、かつ前記小寸法開口部が複数の前記第１の開口部のいずれとも重ならない位置に前記第２のスロット板が配置され、
プラズマ着火認識後には、前記大寸法開口部と前記小寸法開口部との各々が複数の前記第１の開口部の各々と重なる位置に前記第２のスロット板が配置されることを特徴とする、請求項２に記載のプラズマプロセス装置。
【請求項４】
前記処理室内のプラズマ状態を検出するプラズマ状態検出手段をさらに備え、
前記プラズマ状態検出手段からのプラズマ状態の情報に基づいて、前記揺動手段による前記共振部の揺動速度を変化できる構成を有していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のプラズマプロセス装置。
【請求項５】
前記プラズマ状態検出手段からのプラズマ状態の情報に基づいて、前記マイクロ波導入手段により前記処理室内に導入されるマイクロ波の強度を調整することを特徴とする、請求項４に記載のプラズマプロセス装置。
【請求項６】
前記プラズマ状態検出手段はプラズマ発光強度を測定する装置であることを特徴とする、請求項４または５に記載のプラズマプロセス装置。
【請求項７】
前記揺動手段による前記共振部および前記スロット板の揺動幅を、複数の前記開口部のピッチよりも小さくしたことを特徴とする、請求項１に記載のプラズマプロセス装置。
【請求項８】
前記揺動手段による前記共振部および前記第１のスロット板の揺動幅を、複数の前記第１の開口部のピッチよりも小さくしたことを特徴とする、請求項２に記載のプラズマプロセス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマプロセス装置に関し、たとえば半導体や液晶表示素子の製造などに使用されるエッチング装置、成膜装置、アッシング装置などのプラズマプロセス装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子やＴＦＴ（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）液晶表示素子における低温プラズマプロセスにおいては、マイクロ波を用いたプラズマプロセスが注目されている。そして、基板に対し均一にプラズマプロセスを行なうことが重要である。また、０．１３３Ｐａ以下の低いガス圧では放電の着火が困難になる傾向が見られ、特に電離電圧の高いガスを使用した場合にこの傾向が強い。
【０００３】
これらの問題を解決するため、プラズマを均一化させる方法として、特開平５−３６６４１号公報、特開２０００−９１０９７号公報、プラズマ着火性を改善する方法として、特開平９−２３２０９９号公報に記載された技術がある。
【０００４】
まず、特開平５−３６６４１号公報について説明する。
図１３は、特開平５−３６６４１号公報に開示されたプラズマプロセス装置の構成を概略的に示す断面図である。図１３を参照して、チャンバ本体１０１と誘電体板１０３とは、図示しないＯリングでシールされ、処理室１００は大気から隔離される。処理室１００内を排気装置（図示せず）により所定の真空圧力まで排気した後、ガス導入口１０９からプロセスガスが処理室１００内に導入される。この後、マイクロ波発振器（図示せず）で生成したマイクロ波が導波管１０６でマイクロ波攪拌室１０２に導かれる。駆動モータ１０７により攪拌羽根１０８を回転させることにより、マイクロ波はマイクロ波攪拌室１０２内で四方八方に攪拌される。そして、攪拌されたマイクロ波は誘電体板１０３を通って処理室１００内に導入される。これにより、プロセスガスが励起され、プラズマが生成する。このプラズマによって基板ホルダ１０４上に保持された基板１０５に対してプラズマ処理が行なわれる。
【０００５】
次に特開２０００−９１０９７号公報に開示された技術について説明する。
図１４および図１５は、特開２０００−９１０９７号公報に開示されたプラズマプロセス装置の構成を概略的に示す断面図および平面図である。図１４および図１５を参照して、処理室１００は排気装置（図示せず）により所定の真空圧力まで排気された後、ガス導入口１０９からプロセスガスを導入される。マイクロ波発振器１２２で生成したマイクロ波が導波管１１４を介して誘電体線路１１５を経て処理室１００上部へ導かれる。誘電体線路１１５から放射されたマイクロ波は３枚の平板を重ねたマイクロ波分散板１２０と、マイクロ波導入窓１１６とを介して処理室１００内へ導かれ、プロセスガスをプラズマ化させる。そして、基板ホルダ１０４上に保持された基板１０５に対してプラズマ処理が行なわれる。
【０００６】
ここで、マイクロ波分散板１２０は一定の間隔で複数の薄いアルミシート１１８を並列に並べ、２枚の誘電体の板１１７および１１９で挟み込んだものであり、マイクロ波を拡散させる働きを有する。
【０００７】
最後に特開平９−２３２０９９号公報に開示された技術について説明する。
図１６は、特開平９−２３２０９９号公報に開示されたプラズマプロセス装置の構成を概略的に示す断面図である。図１６を参照して、処理室１００は排気装置（図示せず）により所定の真空圧力まで排気された後、ガス導入口１０９からプロセスガスが導入される。マイクロ波発振器１２３で生成したマイクロ波は、途中、整合器１２５を介して導波管１２４でマイクロ波導入窓１２６上部へ導かれ、誘電体からなるマイクロ波導入窓１２６を通って処理室１００内へ放射される。マイクロ波導入窓１２６の処理室１００側には凹部１２６ａが設けられている。ガス導入口１１０から処理室１００内に導入されたプロセスガスは、マイクロ波導入窓１２６から放射されるマイクロ波によって励起されプラズマ化される。そして基板ホルダ１０４上の基板１０５に対してプラズマ処理がなされる。
【０００８】
ここで、マイクロ波導入窓１２６の凹部１２６ａでは、形状の変化によりプラズマを集中させることができ、それにより着火性の改善を図ることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＴＦＴ液晶表示装置の場合、その基板は５００ｍｍ角から１ｍ角というようなサイズであり、上記の方法によるプロセスの均一化は不十分であり、それぞれ以下のような課題がある。
【００１０】
まず、特開平５−３６６４１号公報の装置では、図１３に示すように攪拌羽根１０８によりマイクロ波は攪拌されて処理室１００内へ導入されている。よって、回転型の攪拌羽根１０８では円形基板１０５に対しては一定の効果を持つが、矩形基板に対しての均一性は不十分である。また、攪拌羽根１０８を用いる構成は、小面積基板に対してマイクロ波をほぼ均一に導入する場合には有効であるが、上記のような大面積矩形基板に対して適用するのは困難である。つまり、大面積矩形基板に対して均一な処理を行なうため、マイクロ波を処理室１００内へ均一に導入するための攪拌室１０２および攪拌羽根１０８の設計は非常に困難である。
【００１１】
また、攪拌室１０２と攪拌羽根１０８とを複数設けることも考えられるが、その場合には攪拌羽根１０８などの制御や、メンテナンス性に問題がある。
【００１２】
次に、特開２０００−９１０９７号公報の装置では、マイクロ波分散板１２０により、マイクロ波が拡散されている。マイクロ波分散板１２０の性能は２枚の誘電体の板１１７および１１９で挟み込んだアルミシート１１８の厚さおよび配置で決まる。しかし、マイクロ波を分散させ均一に導入するためにそのアルミシート１１８の厚さおよび配置を最適化するのは困難である。また、大面積基板に対応するマイクロ波分散板１２０の製作も困難である。
【００１３】
さらに、このプラズマプロセス装置では、マイクロ波の導入部に誘電体線路１１５が用いられている。誘電体線路１１５は発振器１２２で生成したマイクロ波をチャンバ上部まで導き、基板１０５より一回り大きい放射平面から処理室１００側にマイクロ波を放射している。この誘電体線路１１５はテフロンなどの誘電体からなり、そのテーパ部Ｔで発振器１２２の出力口の幅からマイクロ波放射部の幅まで広げている。マイクロ波を伝搬モードを変えずに伝えるためには、誘電体線路１１５のテーパ部Ｔのテーパを緩やかに変化させる必要がある。よって、大面積基板に対応するためには誘電体線路１１５のテーパ部Ｔが非常に長いものとなる。よって、装置として設置面積が大きくなり、大型基板１０５を扱う場合には問題となる。
【００１４】
最後に、特開平９−２３２０９９号公報の装置では、図１６に示すようにプラズマ着火性の改善のため、マイクロ波導入窓１２６の処理室１００側に凹部１２６ａが設けられている。この凹部１２６ａにより、マイクロ波を導入したとき、処理室１００内の凹部１２６ａ近傍に電界強度の強い部分が発生し、プラズマの着火が容易になっている。
【００１５】
しかし、この装置構成では、電界強度の強い部分が存在することにより、プラズマ着火性は改善されるものの、プラズマ着火後も凹部１２６ａ近傍で電界強度の強い部分が存在し続ける。このため、その部分でのプラズマ密度が高くなり、プラズマとして均一な分布にならず、基板１０５に対するプラズマ処理を均一にすることができない。
【００１６】
それゆえ本発明の一の目的は、プラズマプロセス処理の均一性が高いプラズマプロセス装置を提供することである。
【００１７】
また本発明の他の目的は、一の目的に加えてさらにプラズマ着火性を改善できるプラズマプロセス装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の一の局面に従うプラズマプロセス装置は、処理室と、マイクロ波導入手段と、スロット板と、揺動手段とを備えている。処理室はプラズマを用いた処理を行なう。マイクロ波導入手段は、マイクロ波を共振させる共振部を有し、かつ共振されたマイクロ波を処理室内に導入する。スロット板は、共振部と処理室との間に配置され、かつ共振されたマイクロ波を処理室側へ通すための開口部を有している。揺動手段は、共振部とスロット板とを一体で処理室に対して揺動させる。
【００１９】
本発明の一の局面に従うプラズマプロセス装置によれば、共振部とスロット板とを一体で揺動させることにより、均一なプラズマ処理を施すことができる。
【００２０】
本発明の他の局面に従うプラズマプロセス装置は、処理室と、マイクロ波導入手段と、第１のスロット板と、第２のスロット板と、スロット板駆動手段と、揺動手段とを備えている。処理室は、プラズマを用いた処理を行なう。マイクロ波導入手段は、マイクロ波を共振させる共振部を有し、かつ共振されたマイクロ波を処理室内に導入する。第１のスロット板は、共振部と処理室との間に配置され、かつ共振されたマイクロ波を処理室側へ通すための複数の第１の開口部を有している。第２のスロット板は、複数の第１の開口部の各々に対応した位置にそれぞれが設けられた複数の第２の開口部を有している。スロット板駆動手段は、処理室内のプラズマ状態に応じて、第２のスロット板を第１のスロット板に対してスライドさせる。揺動手段は、共振部と第１のスロット板とを一体で処理室に対して揺動させる。
【００２１】
本発明の他の局面に従うプラズマプロセス装置によれば、共振部と第１のスロット板とを一体で揺動させることにより、均一なプラズマ処理を施すことができる。さらに、第１のスロット板に対してスライド可能な第２のスロット板を備えることにより、プラズマ着火時に、開口しているスロットの数を減らすことができ、それにより容易に着火することができる。
【００２２】
上記他の局面において好ましくは、複数の第２の開口部には、スライド方向に大きな開口寸法を有する大寸法開口部と小さな開口寸法を有する小寸法開口部とが含まれている。プラズマ着火時には、大寸法開口部が複数の第１の開口部のいずれかと重なり、かつ小寸法開口部が複数の第１の開口部のいずれとも重ならない位置に第２のスロット板が配置され、プラズマ着火認識後には、大寸法開口部と小寸法開口部との各々が複数の第１の開口部の各々と重なる位置に第２のスロット板が配置される。
【００２３】
この場合、プラズマの着火時は少ない開口部で、パワーを集中させ、プラズマの着火を確実に行なうことができる。さらに、プラズマの着火後にはプラズマを維持しながら開口部を増やし、均一にパワーを投入するため、基板に対して均一なプラズマ処理が実現できる。
【００２４】
上記一および他の局面において好ましくは、処理室内のプラズマ状態を検出するプラズマ状態検出手段がさらに備えられ、プラズマ状態検出手段からのプラズマ状態の情報に基づいて揺動手段による共振部の揺動速度を変化できる構成が用いられている。
【００２５】
これにより、プラズマ状態によって共振部の揺動速度を調整し、基板に対するプラズマ処理を均一化することができる。
【００２６】
上記一および他の局面において好ましくは、プラズマ状態検出手段からのプラズマ状態の情報に基づいて、マイクロ波導入手段により処理室内に導入されるマイクロ波の強度が調整される。
【００２７】
これにより、プラズマ状態によって投入するマイクロ波の強度を調整することで、基板に対するプラズマ処理を均一化することができる。
【００２８】
上記一および他の局面において好ましくは、プラズマ状態検出手段はプラズマ発光強度を測定する装置である。
【００２９】
これにより、プラズマ状態をプラズマ発光強度によって容易に検出することができる。
【００３０】
上記一の局面において好ましくは、揺動手段による共振部およびスロット板の揺動幅は、複数の開口部のピッチよりも小さくなるように設定されている。
【００３１】
このように揺動幅を開口部のピッチよりも小さくすることで、基板に対するプラズマ処理を均一化することができる。
【００３２】
上記他の局面において好ましくは、記揺動手段による共振部および第１のスロット板の揺動幅が、複数の第１の開口部のピッチよりも小さく設定されている。
【００３３】
このように揺動幅を第１の開口部のピッチよりも小さくすることで、基板に対するプラズマ処理を均一化することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
【００３５】
（実施の形態１）
図１および図２は、本発明の実施の形態１におけるプラズマプロセス装置の構成を概略的に示す部分断面斜視図および断面図である。また図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う概略断面図である。
【００３６】
図１〜図３を参照して、本実施の形態のプラズマプロセス装置は、チャンバ上蓋１と、チャンバ本体２と、共振部３と、マイクロ波導入窓４と、基板ホルダ７と、スロット板１１と、リニアガイド１２、１３と、導波管１４と、誘電体板１６と、誘電体板保持部材１８とを主に有している。
【００３７】
チャンバ上蓋１は、チャンバ本体２の上端に配置されており、チャンバ上蓋１とチャンバ本体２との間はＯリング９によりシールされている。このチャンバ上蓋１にはスリット状の開口部１ａが形成されている。その開口部１ａには、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮなどの誘電体からなり、かつ逆凸形状の断面を有するマイクロ波導入窓４が嵌め込まれている。チャンバ上蓋１とマイクロ波導入窓４との間はＯリング１０によりシールされており、Ｏリング１０はＯリング９とともに反応室６内部の気密を保持している。
【００３８】
チャンバ上蓋１の真空側には、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮなどの誘電体からなる誘電体板１６が設置されている。この誘電体板１６の外周部には、誘電体板１６をチャンバ上蓋１に支持するための金属板よりなる誘電体板保持部材１８がチャンバ上蓋１に固定されている。
【００３９】
チャンバ上蓋１の大気側には、マイクロ波導入窓４の上部表面を覆うようにスロット板１１が配置されている。このスロット板１１には、マイクロ波導入窓４の一部表面を露出する複数のスロット１１ａが設けられている。このスロット板１１を覆うように共振部３がチャンバ上蓋１の上部に配設されている。スロット板１１はこの共振部３に固定されており、共振部３はリニアガイド１３を介してチャンバ上蓋１に移動可能に取付けられている。
【００４０】
この共振部３の上部には、導波管１４がリニアガイド１２を介して接続されている。共振部３とチャンバ上蓋１および導波管１４の接続部には、マイクロ波が漏れることがないよう十分な金属接触が確保されている。
【００４１】
これにより、共振部３はスロット板１１とともにチャンバ上蓋１や導波管１４に対して自由に矢印Ａ方向にスライドでき、かつマイクロ波は漏れることなく導波管１４から共振部３へ導かれる。
【００４２】
なお、共振部３は、図示しない駆動部により駆動されるため、チャンバ上蓋１に対する共振部３の位置を自由に設定することができる。
【００４３】
チャンバ本体２にはガス供給管５が設けられており、このガス供給管５から処理室６内に反応ガスが供給され、真空ポンプ（図示せず）により処理室６内は所望のガス圧力に設定可能となっている。
【００４４】
導波管１４は、マイクロ波発振源（図示せず）と接続されており、マイクロ波発振源により生成されたマイクロ波を共振部３に導く。
【００４５】
なお、チャンバ本体２内には、基板８を保持するための基板ホルダ７がチャンバ上蓋１の真空側に対向して設置されている。
【００４６】
なお、スロット板１１にスロット１１ａを設けない場合、共振部３内ではマイクロ波の定在波が発生する。その定在波の腹（定在波の電界振幅が極大になる部分）直下位置にスロット１１ａが設けられている。マイクロ波は、共振器３からスロット１１ａを通りマイクロ波導入窓４および誘電体板１６を介して処理室６内に放射される。そして、処理室６内に導入された反応ガスがプラズマ化される。
【００４７】
次に、本実施の形態のプラズマプロセス装置の制御系の構成について説明する。
【００４８】
図４は、本発明の実施の形態１におけるプラズマプロセス装置の制御系の構成を示す図である。図４を参照して、チャンバ本体２の壁面には、処理室６内のプラズマ状態を検出する手段として、プラズマ発光強度検出器２５が設けられている。このプラズマ発光強度検出器２５によりプラズマの発光強度を検出することができる。
【００４９】
プラズマ発光強度検出器２５の情報は制御回路２８へ送られ、制御回路２８はその情報をもとに、投入するマイクロ波の強度およびスロット１１ａの位置調整を行なう。そして制御回路２８は、マイクロ波の強度およびスロット１１ａの位置の制御信号のそれぞれをマイクロ波発振器２９とスロット位置制御回路３０とへ送る。マイクロ波発振器２９は、制御回路２８からの制御信号に従ってマイクロ波を発生する。また、スロット位置制御回路３０は、制御回路２８からの制御信号に従って共振器駆動モータドライバ３１を介して駆動モータ２６を駆動させる。これによりスロット板１１および共振器３が矢印Ａ方向にスライドされる。
【００５０】
プラズマ発光強度検出器２５によって検出された発光強度により、マイクロ波発振器２９で生成するマイクロ波の強度が調整される。たとえば、発光強度が弱い場合には共振器３の駆動速度を遅くするよう、また発光強度が強い場合には共振器３の駆動速度を速めるように共振器３の駆動速度が調整される。以上によって、基板８に対する処理が均一となるように制御回路２８はマイクロ波発振器２９とスロット位置制御回路３０とを制御する。
【００５１】
次に、共振器３とスロット板１１とをスライドさせる駆動機構について具体的に説明する。
【００５２】
図５は、本発明の実施の形態１におけるプラズマプロセス装置の具体的な駆動機構を示す概略斜視図である。図５を参照して、共振部３は、リニアガイド１２および１３により図中矢印Ａ方向に自由に動けるようになっている。共振部３の端部にはラック３ａが設けられており、そのラック３ａに、駆動モータ２６に接続されたピニオン２７が噛み合っている。これにより、共振部３はモータ２６の駆動力により駆動される。また、所定の速度および所定の時間間隔でモータ２６の回転方向を反転させることにより、共振部３およびスロット板１１が揺動し、それにより処理室６内のプラズマ密度が高い部分も揺動することになる。
【００５３】
次に、共振部３およびスロット板１１を揺動させることによって基板８に対するプラズマ処理を均一化できることについて説明する。
【００５４】
図６〜図８は、本発明の実施の形態１におけるプラズマプロセス装置をエッチングプロセスに用いた場合のエッチング進行状態を工程順に示す概略断面図である。なお、説明の便宜上、図６〜図８においては、誘電体板１６および誘電体板保持部材１８の図示は省略されている。
【００５５】
まず図６を参照して、この状態では、スロット板１１は図中左方向にスライドした状態にある。この状態で、処理室６内にプロセスガスを導入した後にマイクロ波を導入すると、マイクロ波はスロット１１ａからマイクロ波導入窓４を通って処理室６内に放射され、プロセスガスをプラズマ化する。プラズマ化されたガスによって基板８表面の処理対象膜８ｂのエッチングが行なわれる。このエッチングの面内分布は、発生したプラズマの密度分布に従うため、スロット１１ａの直下を中心にその周辺部がエッチングされる。このエッチング途中の膜のプロファイルは図に示すプロファイル２０ａとなる。
【００５６】
次に図７を参照して、共振部３とスロット板１１を図中右側へ揺動させる。これにより、スロット１１ａの位置が図中右側へ移動し、それによりマイクロ波の放射位置も右側へ移動する。このため、スロット１１ａの移動とともにプラズマ密度分布も移動する。よって、エッチング途中の膜のプロファイルは図に示すプロファイル２０ｂとなる。
【００５７】
次に図８を参照して、さらにスロット１１ａが図中右側へ移動することにより、エッチング途中の膜のプロファイルは図に示すプロファイル２０ｃとなり、ほぼ均一にエッチング処理が施されることがわかる。
【００５８】
ここで、スロット１１ａのピッチをｄｓとし（図６）、処理対象膜８ｂのエッチングされる領域の幅をＷｐとし（図６）、図６から図８までのスロット１１ａの揺動幅をＷｓとした場合、Ｗｓ＝ｄｓ−Ｗｐの関係とすることにより、処理対象膜２０を均一にエッチングすることができる。
【００５９】
次に、本実施の形態のプラズマプロセス装置をエッチング装置として用いた場合の動作について説明する。
【００６０】
図４を参照して、処理室６内は真空ポンプ（図示せず）により真空状態に保持されている。マイクロ波発振器（図示せず）により発せられたマイクロ波が導波管１４を通って、共振部３へ導かれ、スロット板１１のスロット１１ａを通過する。アルミニウムなどの誘電体からなるマイクロ波導入窓４と誘電体板１６はマイクロ波を通すため、スロット１１ａを通過したマイクロ波はマイクロ波導入窓４、誘電体板１６を通って処理室６内に導かれる。
【００６１】
マイクロ波を処理室６内に導く前に、所要のプロセスガスが反応ガス導入口５より処理室６内へ供給され、処理室６内は所定のガス圧とされる。この状態で、マイクロ波が処理室６内に導かれると、処理室６内においてプラズマが生成される。発生するプラズマはスロット１１ａから処理室６内に放射させるマイクロ波の電界強度に応じた密度となるため、スロット１１ａ直下に密度が濃いプラズマが発生する。
【００６２】
そして、プラズマ発光強度検出器２５によりプラズマ生成を認識した後、共振器３とスロット板１１とが一体で揺動される。これによって、密度分布があるプラズマも揺動することとなり、基板８に対するプロセス処理を均一化することができる。
【００６３】
また、プラズマ発光強度検出器２５が検出するプラズマの状態により、共振器３の揺動速度およびマイクロ波発振器で発生させるマイクロ波のパワーを調整することによって、処理をさらに均一化することができる。つまり、プラズマ発光強度が弱い場合には、マイクロ波発振器で発生させるマイクロ波のパワーを上げるとともに共振器３の揺動速度を遅くするような調整が行なわれる。逆に、プラズマ発光強度が強い場合には、マイクロ波発振器で発生させるマイクロ波のパワーを下げるとともに共振器３の揺動速度を遅くするような調整が行なわれる。あるいは、マイクロ波発振器で発生させるマイクロ波のパワーを調整した後に共振器３の揺動速度を調整する、もしくは共振器３の揺動速度を調整した後にマイクロ波のパワーが調整されてもよい。これにより、基板８に対するプラズマ処理をさらに均一化することができる。
【００６４】
以上により、本実施の形態のプラズマプロセス装置では均一なプラズマ処理（たとえばエッチング）を実現することができる。
【００６５】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２におけるプラズマプロセス装置の構成を概略的に示した断面図である。図９を参照して、本実施の形態は、実施の形態１の構成に、第２のスロット板３２を追加した点において実施の形態１と異なる。第２のスロット板３２は、第１のスロット板１１の上側に配設され、かつスロット板スライド機構３４により第１のスロット板１１に対してスライド可能とされている。この第２のスロット板３２には、図中横方向の開口寸法が異なる２種類のスロット３２ａおよび３２ｂが設けられている。
【００６６】
スロット３２ａは、スロット１１ａに比べ、第２のスロット板３２のスライド方向に長い形状を有しており、第２のスロット板３２がスライドしても常にスロット３２ａとスロット１１ａが重なって開口するように設定されている。
【００６７】
スロット３２ｂは、スロット１１ａとは同一形状もしくはスロット１１ａよりわずかに大きく、第２のスロット板３２が図中右側もしくは左側に一方にスライドしたときにのみスロット３２ｂとスロット１１ａとが重なって開口するように設定されている。
【００６８】
なお、これ以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
本実施の形態では、プラズマ着火時に、図９に示すようにスロット３２ａがスロット１１ａと重なり、かつスロット３２ｂはスロット１１ａと重ならない状態とされる。またプラズマ着火の確認後には、図１０に示すようにスロット３２ａおよび３２ｂの各々が、スロット１１ａの各々と重なる状態とされる。
【００７０】
本実施の形態では、プラズマ着火時には、図９に示すように第２のスロット板３２のスロット３２ａとスロット１１ａのみが重なり、かつスロット３２ｂとスロット１１ａとは重ならない位置に第２のスロット板３２が設定される。この状態で、マイクロ波が共振器３に導入される。この状態では、共振空間に開口するマイクロ波導入窓４の開口部が少ないため、処理室６内に放射される電界強度が大きくなり、プラズマが着火しやすい。
【００７１】
そして、プラズマの着火がプラズマ発光強度検出器２５によって検出されると、制御回路３５はプラズマ発光強度検出器２５からの検出信号に従ってスロット板スライド機構３４へ第２のスロット板３２をスライドさせる指令を出す。これにより第２のスロット板３２は図中右方向へスライドして図１０に示す状態となる。
【００７２】
図１０を参照して、この状態では、第２のスロット板３２のスロット３２ａおよび３２ｂの各々が、スロット１１ａと重なっている。このため、共振空間に開口する誘電体４の開口部を図９の状態より増やすことができるとともに、大面積の基板８に対して均等に開口部が配置されることとなる。この状態で共振器３と第１および第２のスロット板１１、３２が一体で基板８に対して揺動される。これにより、実施の形態１で説明したように基板８の処理対象物に対して均一なプラズマ処理を施すことができる。
【００７３】
以上より、本実施の形態のプラズマプロセス装置では、プラズマ着火を確実に行なうことができ、かつ均一なプラズマ処理を実現することができる。
【００７４】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３におけるプラズマプロセス装置の構成を概略的に示す断面図である。図１１を参照して、本実施の形態は、マイクロ波導入窓部の形状において実施の形態１と異なる。チャンバ上蓋１には、矩形状の孔１ｄが設けられており、その孔１ｄにＡｌ２Ｏ３などの誘電体からなる誘電体板３７が嵌め込まれ、Ｏリング１０によってシールされている。またこのマイクロ波導入窓３７の真空側には誘電体板およびその誘電体板を支持するための誘電体板保持部材は設けられていない。
【００７５】
なお、これ以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一の部材については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００７６】
本実施の形態では、Ｏリング９および１０によって処理室６内は真空に保たれ、マイクロ波が共振器３に導入される。そして、スロット板１１のスロット１１ａから放射されるマイクロ波は誘電体板３７内で拡散されて処理室６内に放射される。これにより、ガス導入口５から処理室６内に導入されたプロセスガスが励起され、プラズマが生成される。プラズマ生成後、共振器３とスロット板１１とは一体で揺動される。これにより、基板に対して均一にプラズマ処理を行なうことができる。
【００７７】
（実施の形態４）
図１２は、本発明の実施の形態４におけるプラズマプロセス装置の構成を概略的に示す断面図である。図１２を参照して、本実施の形態は、誘電体板１６にガス流路１６ａを設けてシャワープレートとした点において実施の形態１の構成と異なる。
【００７８】
このシャワープレート１６は、マイクロ波導入窓４に接触するように誘電体板保持部材１８により固設されている。このシャワープレート１６は、Ａｌ２Ｏ３などの誘電体からなり、プロセスガスを噴出するためのガス噴出口１６ａを多数有している。この多数のガス噴出口１６ａの各々は、チャンバ上蓋１に設けられたガス流路１ｂに連通している。
【００７９】
なお、これ以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一の部材については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００８０】
本実施の形態においては、プロセスガスが大面積の基板８に対しても均一に導入することが可能となり、均一なプラズマ処理を実現することができる。特に、ガスの導入が均一に行なわれる必要があるＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などのプロセスを行なう場合に有効である。
【００８１】
以上により、本実施の形態のプラズマプロセス装置では、基板に対し均一なプラズマプロセスを実現することができる。
【００８２】
上記実施の形態１〜４においては、プラズマプロセス装置をエッチング装置に適用した構成について説明したが、何らこれに限定されるものではなく、たとえばＣＶＤ装置として適用し得ることは言うまでもない。
【００８３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のプラズマプロセス装置によれば、共振部とスロット板とを一体で揺動させることにより、均一なプラズマ処理を施すことができる。
【００８５】
また、プラズマの状態により、マイクロ波の投入パワーや、共振器の揺動速度を調整することにより、さらに均一なプラズマ処理が実現できる。
【００８６】
さらに、プラズマ着火時とプラズマ維持時で開口しているスロットの数を変えることができ、確実にプラズマを着火させることができる。
【００８７】
以上のことから、本発明のプラズマプロセス装置では、プラズマ着火を確実に行なうことができ、かつ基板に対し均一なプラズマプロセスを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるプラズマプロセス装置の構成を概略的に示す部分断面斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるプラズマプロセス装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う概略断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるプラズマプロセス装置をその制御系とともに示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるプラズマプロセス装置の共振器駆動部の構成を示す概略斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるプラズマプロセス装置のプラズマプロセスの第１工程を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１におけるプラズマプロセス装置のプラズマプロセスの第２工程を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１におけるプラズマプロセス装置のプラズマプロセスの第３工程を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２におけるプラズマプロセス装置のプラズマ着火時における概略断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２におけるプラズマプロセス装置のプラズマ着火確認後の概略断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３におけるプラズマプロセス装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４におけるプラズマプロセス装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図１３】特開平５−３６６４１号公報に開示されたプラズマプロセス装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図１４】特開２０００−９１０９７号公報に開示されたプラズマプロセス装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図１５】特開２０００−９１０９７号公報に開示されたプラズマプロセス装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図１６】特開平９−２３２０９９号公報に開示されたプラズマプロセス装置の構成を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
１  チャンバ上蓋、２  チャンバ本体、３  共振部、３ａ  ラック部、４，３７  マイクロ波導入窓、５  ガス導入口、６  処理室、７  基板ホルダ、８  基板、９，１０  Ｏリング、１１  スロット板、１１ａ  スロット、１２，１３  リニアガイド、１４  導波管、１６，３１  誘電体板、１８  誘電体板保持部材、２０  処理対象膜、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  エッチングプロファイル、２６駆動モータ、２７  ピニオン、３２  第２のスロット板、３４  スロット板スライド機構、３５  制御回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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