(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ発生領域を有するチャンバーに導入されるガスの流速を所定値以下に制御すると共に前記チャンバー内に導入されるガスの圧力を所定範囲内に制御することにより、前記プラズマ発生領域に存在する微粒子を前記プラズマ発生領域とシース領域との境界部に移動させる微粒子移動工程と、
前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部に移動した微粒子を前記チャンバーの外部に排出する微粒子排出工程とを備え、
前記微粒子排出工程は、前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部の位置を光学的方法により検出し、検出された前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部に存在する微粒子を前記チャンバーの外部に排出する工程を含むことを特徴とするプラズマプロセス方法。
【請求項２】
前記微粒子移動工程は、前記プラズマ発生領域に存在する微粒子を前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部で且つ前記プラズマ発生領域の周辺部に移動させる工程を含み、
前記微粒子排出工程は、前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部で且つ前記プラズマ発生領域の周辺部に移動した微粒子を前記チャンバーの外部に排出する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマプロセス方法。
【請求項３】
前記微粒子移動工程は、前記チャンバー内に配置された試料の表面と垂直な方向の磁場を発生させると共に、前記試料の表面と平行な方向の高周波電界を発生させることにより、前記プラズマ発生領域に存在する微粒子に共鳴サイクロトロン運動をさせ、これにより、前記プラズマ発生領域に存在する微粒子を前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部で且つ前記プラズマ発生領域の周辺部に移動させる工程を含むことを特徴とする請求項２に記載のプラズマプロセス方法。
【請求項４】
プラズマ発生用チャンバーのプラズマ発生領域と該プラズマ発生領域と連通するように設けられた微粒子排出領域との間に跨がる磁力線を形成して、前記プラズマ発生領域の微粒子を前記磁力線に沿って移動させることにより、前記プラズマ発生領域の微粒子を前記微粒子排出領域に導く微粒子移動工程と、
前記微粒子排出領域に導かれた微粒子を前記チャンバーの外部に排出する微粒子排出工程とを備え、
前記微粒子排出工程は、前記微粒子排出領域に導かれた微粒子を前記微粒子排出領域に設けられたダイバーター部材に付着させる工程と、微粒子が付着した前記ダイバーター部材を前記微粒子排出領域の外部に取り出す工程とを含むことを特徴とするプラズマプロセス方法。
【請求項５】
プラズマ発生用チャンバーのプラズマ発生領域と該プラズマ発生領域と連通するように設けられた微粒子排出領域との間に跨がる磁力線を形成して、前記プラズマ発生領域の微粒子を前記磁力線に沿って移動させることにより、前記プラズマ発生領域の微粒子を前記微粒子排出領域に導く微粒子移動工程と、
前記微粒子排出領域に導かれた微粒子を前記チャンバーの外部に排出する微粒子排出工程とを備え、
前記磁力線はセパラトリックス磁力線であることを特徴とするプラズマプロセス方法。
【請求項６】
チャンバー内に導入されるガスの流速を所定値以下に制御すると共に前記チャンバー内に導入されるガスの圧力を所定範囲内に制御することにより、前記チャンバー内のプラズマ発生領域に存在する微粒子を前記プラズマ発生領域とシース領域との境界部に移動させる微粒子移動手段と、
前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部に移動した微粒子を前記チャンバーの外部に排出する微粒子排出手段とを備え、
前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部の位置を検出する境界部検出手段をさらに備えていることを特徴とするプラズマプロセス装置。
【請求項７】
前記境界部検出手段はエミッシングプローブであることを特徴とする請求項６に記載のプラズマプロセス装置。
【請求項８】
前記微粒子排出手段は、前記境界部検出手段が検出した前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部に移動するように設けられていることを特徴とする請求項６又は７に記載のプラズマプロセス装置。
【請求項９】
前記プラズマ発生領域に存在する微粒子を前記プラズマ発生領域の周辺部に移動させる微粒子周辺部移動手段をさらに備えていることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のプラズマプロセス装置。
【請求項１０】
前記微粒子周辺部移動手段は、前記チャンバー内に配置された試料の表面と垂直な方向の磁場を発生させる磁場発生手段と、前記試料の表面と平行な方向の高周波電界を発生させる高周波電界発生手段とからなり、前記プラズマ発生領域に存在する微粒子に共鳴サイクロトロン運動をさせることにより、前記プラズマ発生領域に存在する微粒子を前記プラズマ発生領域の周辺部に移動させる手段であることを特徴とする請求項８に記載のプラズマプロセス装置。
【請求項１１】
前記微粒子排出手段は、正の電圧が印加され前記プラズマ発生領域の周辺部に移動した微粒子をクーロン力により吸引する筒状のグリッドと、該グリッドの内部に吸引された微粒子を減圧力により前記チャンバーの外部に排出する排気手段とからなることを特徴とする請求項６〜１０のいずれか１項に記載のプラズマプロセス装置。
【請求項１２】
プラズマ発生領域を有するプラズマ発生用チャンバーと、
前記プラズマ発生領域と連通する微粒子排出領域を有する微粒子排出用チャンバーと、
前記プラズマ発生領域と前記微粒子排出領域との間に跨がる磁力線を形成して、前記プラズマ発生領域の微粒子を前記磁力線に沿って移動させることにより、前記プラズマ発生領域の微粒子を前記微粒子排出領域に導く微粒子移動手段と、
前記微粒子排出領域に導かれた微粒子を前記チャンバーの外部に排出する微粒子排出手段とを備え、
前記微粒子移動手段は、前記プラズマ発生用チャンバー及び微粒子排出量チャンバーを取り囲むように設けられたヘリカルコイルと、前記微粒子排出用チャンバーの中心部を延びるように設けられた直線状コイルとからなることを特徴とするプラズマプロセス装置。
【請求項１３】
プラズマ発生領域を有するプラズマ発生用チャンバーと、
前記プラズマ発生領域と連通する微粒子排出領域を有する微粒子排出用チャンバーと、
前記プラズマ発生領域と前記微粒子排出領域との間に跨がる磁力線を形成して、前記プラズマ発生領域の微粒子を前記磁力線に沿って移動させることにより、前記プラズマ発生領域の微粒子を前記微粒子排出領域に導く微粒子移動手段と、
前記微粒子排出領域に導かれた微粒子を前記チャンバーの外部に排出する微粒子排出手段とを備え、
前記微粒子排出手段は、前記微粒子排出領域における前記磁力線上に設けられ、前記磁力線に沿って移動する微粒子が付着するダイバーター部材を有していることを特徴とするプラズマプロセス装置。
【請求項１４】
プラズマ発生領域を有するプラズマ発生用チャンバーと、
前記プラズマ発生領域と連通する微粒子排出領域を有する微粒子排出用チャンバーと、
前記プラズマ発生領域と前記微粒子排出領域との間に跨がる磁力線を形成して、前記プラズマ発生領域の微粒子を前記磁力線に沿って移動させることにより、前記プラズマ発生領域の微粒子を前記微粒子排出領域に導く微粒子移動手段と、
前記微粒子排出領域に導かれた微粒子を前記チャンバーの外部に排出する微粒子排出手段とを備え、
前記磁力線はセパラトリックス磁力線であることを特徴とする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、エッチング、スパッタリング又はＣＶＤ等のようにプラズマを用いるプラズマプロセス方法及び該方法に用いるプラズマプロセス装置に関し、特にプラズマプロセスにおいて問題となる微粒子（パーテイクル）を選択的に除去できる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、チャンバー内に存在する微粒子の除去を図ることができる従来の第１のプラズマプロセス装置の概略構成を示しており、該第１のプラズマプロセス装置は、プラズマを発生させるチャンバー１００と、該チャンバー１００内のガスを高速で排気できる排気装置１０１とを備えている。第１のプラズマプロセス装置においては、プラズマ中又は試料表面で発生した反応生成物、該反応性生物が気相中で重合した物質、チャンバー１００の壁面又は試料表面に付着した反応生成物が脱離してプラズマ中に取り込まれた物質等よりなる微粒子を、排気装置１０１によりチャンバー１００の外部へ排出することにより、微粒子の除去を図っている。
【０００３】
図１０は、微粒子の除去を図ることができる従来の第２のプラズマプロセス装置の概略構成を示しており、該第２のプラズマプロセス装置は、プラズマを発生させるチャンバー１１０と、該チャンバー１１０内に原料ガスを供給する原料ガス供給手段１１１と、チャンバー１１０内に、プラズマ中で発生した反応生成物が気相中で重合するのを防ぐ分解ガスを供給する分解ガス供給手段１１２とを備えている。第２のプラズマプロセス装置においては、分解ガス供給手段１１２から供給される分解ガスによって微粒子を分解することにより、微粒子の除去を図るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第１のプラズマプロセス装置においては、高価で大容量の排気装置が必要になる上に、排気装置により微粒子のみならず、原料ガスが微粒子と同じ割合で排出されるため、微粒子除去の効率が悪いという問題がある。
【０００５】
また、第２のプラズマプロセス装置においては、特定の反応生成物よりなる微粒子に対しては、該微粒子を分解できる分解ガスが見つけられているが、現在用いられている多種多様な原料ガス及びプロセスに対応する分解ガスは、まだ十分には見つけられていないのが現状である。
【０００６】
前記に鑑み、本発明は、高価で大容量の排気装置を必要としないと共に、あらゆる原料ガスとプロセスとの組合せにも対応することが可能であり、チャンバーから微粒子を選択的に除去できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明に係る第１のプラズマプロセス方法は、チャンバー内のプラズマ発生領域に存在する微粒子を前記プラズマ発生領域の周辺部に移動させる微粒子移動工程と、前記プラズマ発生領域の周辺部に移動した微粒子を前記チャンバーの外部に排出する微粒子排出工程とを備えている。
【０００８】
第１のプラズマプロセス方法により、プラズマ発生領域に存在する微粒子をプラズマ発生領域の周辺部に移動させた後、チャンバーの外部に排出するため、微粒子を選択的にチャンバーの外部に排出することができる。
【０００９】
第１のプラズマプロセス方法において、前記微粒子移動工程は、前記チャンバー内に配置された試料の表面と垂直な方向の磁場を発生させると共に、前記試料の表面と平行な方向の高周波電界を発生させることにより、前記プラズマ発生領域に存在する微粒子に共鳴サイクロトロン運動をさせ、これにより、前記プラズマ発生領域に存在する微粒子を前記プラズマ発生領域の周辺部に移動させる工程を含むことが好ましい。
【００１０】
第１のプラズマプロセス方法において、前記微粒子排出工程は、前記プラズマ発生領域の周辺部に移動した微粒子を正の電圧が印加された筒状のグリッドの内部にクーロン力により吸引する工程と、前記グリッドの内部に吸引された微粒子を減圧力により前記チャンバーの外部に排出する工程とを含むことが好ましい。
【００１１】
本発明に係る第２のプラズマプロセス方法は、プラズマ発生領域を有するチャンバーに導入されるガスの流速を所定値以下に制御すると共に前記チャンバー内に導入されるガスの圧力を所定範囲内に制御することにより、前記プラズマ発生領域に存在する微粒子を前記プラズマ発生領域とシース領域との境界部に移動させる微粒子移動工程と、前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部に移動した微粒子を前記チャンバーの外部に排出する微粒子排出工程とを備えている。ここに、所定値以下のガス流速とは、プラズマ発生領域に存在する微粒子の運動が主として電界力及びイオンからの運動量移行力により支配されるようなガス流速を指し、所定範囲内のガス圧力とは、シース領域においてイオンからの運動量移行力が電界力よりも大きくなり、またプラズマ発生領域においてプラズマが安定して発生すると共に発生したプラズマが維持されるようなガス圧力を指す。
【００１２】
第２のプラズマプロセス方法により、ガス流速を所定値以下、すなわち、プラズマ発生領域に存在する微粒子の運動が主として電界力及びイオンからの運動量移行力により支配されるようなガス流速であるため、微粒子の運動を電界力及びイオンからの運動量移行力によって制御することができる。また、シース領域においてはイオンからの運動量移行力が電界力よりも大きくなる一方、プラズマ発生領域において電界力がイオンからの運動量移行力よりも大きくなるようなガス圧力であるため、プラズマ発生領域とシース領域との境界部においては、電界力とイオンからの運動量移行力とが釣り合うので、微粒子はプラズマ発生領域とシース領域との境界部に閉じ込められる。さらに、プラズマ発生領域においてプラズマが安定して発生すると共に発生したプラズマが維持されるようなガス圧力であるため、プラズマ発生領域におけるプラズマの動作が損なわれることがない。
【００１３】
第２のプラズマプロセス方法において、前記微粒子排出工程は、前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部の位置を光学的方法により検出し、検出された前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部に存在する微粒子を前記チャンバーの外部に排出する工程を含むことが好ましい。
【００１４】
第２のプラズマプロセス方法において、前記微粒子移動工程は、前記プラズマ発生領域に存在する微粒子を前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部で且つ前記プラズマ発生領域の周辺部に移動させる工程を含み、前記微粒子排出工程は、前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部で且つ前記プラズマ発生領域の周辺部に移動した微粒子を前記チャンバーの外部に排出する工程を含むことが好ましい。
【００１５】
第２のプラズマプロセス方法において、前記微粒子移動工程は、前記チャンバー内に配置された試料の表面と垂直な方向の磁場を発生させると共に、前記試料の表面と平行な方向の高周波電界を発生させることにより、前記プラズマ発生領域に存在する微粒子に共鳴サイクロトロン運動をさせ、これにより、前記プラズマ発生領域に存在する微粒子を前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部で且つ前記プラズマ発生領域の周辺部に移動させる工程を含むことが好ましい。
【００１６】
本発明に係る第３のプラズマプロセス方法は、プラズマ発生用チャンバーのプラズマ発生領域と該プラズマ発生領域と連通するように設けられた微粒子排出領域との間に跨がる磁力線を形成して、前記プラズマ発生領域の微粒子を前記磁力線に沿って移動させることにより、前記プラズマ発生領域の微粒子を前記微粒子排出領域に導く微粒子移動工程と、前記微粒子排出領域に導かれた微粒子を前記チャンバーの外部に排出する微粒子排出工程とを備えている。
【００１７】
第３のプラズマプロセス方法により、微粒子をプラズマ発生領域と微粒子排出領域との間に跨がる磁力線に沿って移動させるため、プラズマ発生領域の微粒子を微粒子排出領域に導くことができ、微粒子排出領域に導かれた微粒子をチャンバーの外部に排出するため、プラズマ発生領域におけるプラズマの時空間構造が乱れない。
【００１８】
第３のプラズマプロセス方法において、前記微粒子排出工程は、前記微粒子排出領域に導かれた微粒子を前記微粒子排出領域に設けられたダイバーター部材に付着させる工程と、微粒子が付着した前記ダイバーター部材を前記微粒子排出領域の外部に取り出す工程とを含むことが好ましい。
【００１９】
第３のプラズマプロセス方法において、前記微粒子排出工程は、前記微粒子排出領域に導かれた微粒子を減圧力により前記微粒子排出領域の外部に排出する工程を含むことが好ましい。
【００２０】
第３のプラズマプロセス方法において、前記磁力線はセパラトリックス磁力線であることが好ましい。
【００２１】
本発明に係る第１のプラズマプロセス装置は、チャンバー内のプラズマ発生領域に存在する微粒子を前記プラズマ発生領域の周辺部に移動させる微粒子移動手段と、前記プラズマ発生領域の周辺部に移動した微粒子を前記チャンバーの外部に排出する微粒子排出手段とを備えている。
【００２２】
第１のプラズマプロセス装置により、微粒子移動手段によりプラズマ発生領域の微粒子をプラズマ発生領域の周辺部に移動させることができる共に、微粒子排出手段により、プラズマ発生領域の周辺部に移動した微粒子をチャンバーの外部に排出することができる。
【００２３】
第１のプラズマプロセス装置において、前記微粒子移動手段は、前記チャンバー内に配置された試料の表面と垂直な方向の磁場を発生させる磁場発生手段と、前記試料の表面と平行な方向の高周波電界を発生させる高周波電界発生手段とからなり、前記プラズマ発生領域に存在する微粒子に共鳴サイクロトロン運動をさせることにより、前記プラズマ発生領域に存在する微粒子を前記プラズマ発生領域の周辺部に移動させる手段であることが好ましい。
【００２４】
第１のプラズマプロセス装置において、前記微粒子排出手段は、正の電圧が印加され前記プラズマ発生領域の周辺部に移動した微粒子をクーロン力により吸引する筒状のグリッドと、該グリッドの内部に吸引された微粒子を減圧力により前記チャンバーの外部に排出する排気手段とからなることが好ましい。
【００２５】
本発明に係る第２のプラズマプロセス装置は、チャンバー内に導入されるガスの流速を所定値以下に制御すると共に前記チャンバー内に導入されるガスの圧力を所定範囲内に制御することにより、前記チャンバー内のプラズマ発生領域に存在する微粒子を前記プラズマ発生領域とシース領域との境界部に移動させる微粒子移動手段と、前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部に移動した微粒子を前記チャンバーの外部に排出する微粒子排出手段とを備えている。ここに、所定値以下のガス流速とは、プラズマ発生領域に存在する微粒子の運動が主として電界力及びイオンからの運動量移行力により支配されるようなガス流速を指し、所定範囲内のガス圧力とは、シース領域においてイオンからの運動量移行力が電界力よりも大きくなり、またプラズマ発生領域においてプラズマが安定して発生すると共に発生したプラズマが維持されるようなガス圧力を指す。
【００２６】
第２のプラズマプロセス装置により、微粒子の運動が主として電界力及びイオンからの運動量移行力により支配されるようなガス流速に制御するので、微粒子の運動を電界力及びイオンからの運動量移行力によって制御することができる。また、ガス圧力を、シース領域における微粒子の運動が電界力よりもイオンからの運動量移行力が大きくなる制御するため、プラズマ発生領域とシース領域との境界部において、電界力とイオンからの運動量移行力と電界力とが釣り合うので、微粒子はプラズマ発生領域とシース領域との境界部に閉じ込められる。さらに、ガス圧力を、プラズマ発生領域においてプラズマが安定して発生すると共に発生したプラズマが維持されるように制御するので、プラズマ発生領域におけるプラズマの動作が損なわれることがない。
【００２７】
第２のプラズマプロセス装置において、前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部の位置を検出する境界部検出手段をさらに備えていることが好ましい。
【００２８】
この場合、前記境界部検出手段はエミッシングプローブであることが好ましい。
【００２９】
第２のプラズマプロセス装置において、前記微粒子排出手段は、前記境界部検出手段が検出した前記プラズマ発生領域と前記シース領域との境界部に移動するように設けられていることが好ましい。
【００３０】
第２のプラズマプロセス装置において、前記プラズマ発生領域に存在する微粒子を前記プラズマ発生領域の周辺部に移動させる微粒子周辺部移動手段をさらに備えていることが好ましい。
【００３１】
第２のプラズマプロセス装置において、前記微粒子周辺部移動手段は、前記チャンバー内に配置された試料の表面と垂直な方向の磁場を発生させる磁場発生手段と、前記試料の表面と平行な方向の高周波電界を発生させる高周波電界発生手段とからなり、前記プラズマ発生領域に存在する微粒子に共鳴サイクロトロン運動をさせることにより、前記プラズマ発生領域に存在する微粒子を前記プラズマ発生領域の周辺部に移動させる手段であることが好ましい。
【００３２】
第２のプラズマプロセス装置において、前記微粒子排出手段は、正の電圧が印加され前記プラズマ発生領域の周辺部に移動した微粒子をクーロン力により吸引する筒状のグリッドと、該グリッドの内部に吸引された微粒子を減圧力により前記チャンバーの外部に排出する排気手段とからなることが好ましい。
【００３３】
本発明に係る第３のプラズマプロセス装置は、プラズマ発生領域を有するプラズマ発生用チャンバーと、前記プラズマ発生領域と連通する微粒子排出領域を有する微粒子排出用チャンバーと、前記プラズマ発生領域と前記微粒子排出領域との間に跨がる磁力線を形成して、前記プラズマ発生領域の微粒子を前記磁力線に沿って移動させることにより、前記プラズマ発生領域の微粒子を前記微粒子排出領域に導く微粒子移動手段と、前記微粒子排出領域に導かれた微粒子を前記チャンバーの外部に排出する微粒子排出手段とを備えている。
【００３４】
第３のプラズマプロセス装置により、微粒子をプラズマ発生領域と微粒子排出領域との間に跨がる磁力線に沿って微粒子排出領域に導き、微粒子排出領域に導かれた微粒子をチャンバーの外部に排出するため、プラズマ発生領域におけるプラズマの時空間構造が乱れない。
【００３５】
第３のプラズマプロセス装置において、前記微粒子移動手段は、前記プラズマ発生用チャンバー及び微粒子排出量チャンバーを取り囲むように設けられたヘリカルコイルと、前記微粒子排出用チャンバーの中心部を延びるように設けられた直線状コイルとからなることが好ましい。
【００３６】
第３のプラズマプロセス装置において、前記微粒子排出手段は、前記微粒子排出領域における前記磁力線上に設けられ、前記磁力線に沿って移動する微粒子が付着するダイバーター部材を有していることが好ましい。
【００３７】
第３のプラズマプロセス装置において、前記微粒子排出手段は、前記微粒子排出領域における前記磁力線上に吸引口を有し、前記磁力線に沿って移動する微粒子を前記吸引口から減圧力により吸引して前記微粒子排出領域の外部に排出する微粒子吸引手段を有していることが好ましい。
【００３８】
第３のプラズマプロセス装置において、前記磁力線はセパラトリックス磁力線であることが好ましい。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態に係るプラズマプロセス方法及びその装置について説明するが、その前提として、本発明の解決原理について、図６及び図７を参照しながら説明する。図６及び図７において、１はチャンバー、２はアノード電極、３はカソード電極、４はカソード電極３にカップリングコンデンサ５を介して接続された高周波電源、６はバルクプラズマ領域、７にシース領域である。
【００４０】
プラズマ中に存在する微粒子の表面には電子及びイオンが入射するが、電子はイオンに比べて軽く、プラズマ中を高速で飛び回るため、微粒子表面に衝突して付着する確率が高いので、微粒子の表面は負に帯電する。また、微粒子は電界力以外にイオンからの運動量移行力、ガスの温度勾配による力、ガス流からの力、及び重力を受けて輸送される。微粒子がイオンから受ける運動量移行力は、微粒子表面に到達するイオンから受ける力と、微粒子のまわりのシースでイオンが曲がる際に受ける力との和で表される。
【００４１】
微粒子の電荷量は、微粒子の径にほぼ比例し、微粒子の径が例えば０．１μｍ〜１μｍのときに、１０-16 〜１０-15 クーロンである。
【００４２】
ガスの流速が比較的小さい場合には、微粒子は主として電界力ＦE とイオンからの運動量移行力Ｆm とに支配される。
【００４３】
ガスの圧力が比較的高い場合には、プラズマ発生領域において電界力がイオンからの運動量移行力よりも大きくなるので、図６に示すように、微粒子ｐはバルクプラズマ領域６にほぼ一様に閉じこめられる。一方、ガスの圧力が比較的低い場合には、シース領域７においてはイオンからの運動量移行力が電界力よりも大きくなるため、図７に示すように、イオンからの運動量移行力と電界力とが釣り合うバルクプラズマ／シース境界部に微粒子ｐが集まる。
【００４４】
以下、負に帯電した微粒子ｐをチャンバー１の側壁の近傍に移動させる手法としてのサイクロトロン共鳴法について図５を参照しながら説明する。
【００４５】
図５（ａ），（ｂ）は、アノード電極とカソード電極とを結ぶ電極間方向に一様な磁場Ｂが存在する場合の微粒子ｐのサイクロトロン運動の軌跡を示し、（ａ）は平面図であって、（ｂ）は側面図である。図５（ｃ）は、一様な磁場Ｂに加えて、磁場Ｂの方向と垂直な方向に、サイクロトロン運動の周波数ｆc と共鳴する周波数ｆE を持つ高周波電界Ｅを印加した場合の微粒子ｐの軌跡を示す平面図である。
【００４６】
図５（ｃ）に示す微粒子ｐの軌跡上のＴ点を微粒子ｐが通過する際に、電界Ｅの方向が図５（ｃ）の下向きから上向きに変化すると、微粒子ｐは電界Ｅに引き寄せられるようにチャンバーの側壁８へ向かう。
【００４７】
以下、微粒子をチャンバーから選択的に除去する方法を、図８のフローチャートに基づき説明する。
【００４８】
まず、ステップ１において、プラズマを発生しながら行なうプロセス中において、チャンバー内のガス圧力が比較的高い場合には、プラズマを安定に発生させ且つ維持するのに必要な範囲内で、ガス圧力をできるだけ下げる。チャンバー内のガス圧力が比較的低い場合には、ガス圧力をこのまま維持する。
【００４９】
次に、ステップ２において、チャンバー内のガス流速が大きい場合には、ガス流速をできるだけ小さくする。ステップ１及びステップ２の工程により、大部分の微粒子はバルクプラズマ／シース境界部に集まる。
【００５０】
次に、ステップ３において、エミッシブプローブ等によりバルクプラズマ／シース境界部の位置を検出する。
【００５１】
ステップ１〜ステップ３の工程は必ずしも必要ではないが、これらのステップを経ることにより、大部分の微粒子をバルクプラズマ／シース境界部に集めることができると共にバルクプラズマ／シース境界部の位置を検出することができるので、後の選択的微粒子除去工程を効率良く行なうことができる。
【００５２】
次に、ステップ４において、チャンバー内に、空間的に一様である電極間方向の磁場と、電極間方向と直交する方向の高周波電界とを印可して、微粒子の比電荷に相当する共鳴サイクロトロン運動を行なわせることにより、微粒子をプラズマ発生領域の周辺部つまりチャンバーの側壁の近傍に移動させる。これにより、後の選択的微粒子除去工程をより効率的に行なうことができる。
【００５３】
次に、ステップ５において、チャンバー内の微粒子を吸引、吸着又は強制排気することによりチャンバーの外部に排出する。
【００５４】
微粒子をチャンバーの外部に排出する方法としては、プラズマの時空間構造を乱さない程度の正の電圧が印可されたグリッドを有し、バルクプラズマ／シース境界部の位置情報に基づいてバルクプラズマ／シース境界部に移動することができる微粒子排気装置により、チャンバー内の微粒子を吸引して選択的に除去する方法を採用することができる。また、前述した正電圧が印可されるグリッドを有する微粒子排気装置に代えて、プラズマ発生用チャンバーと連通するように微粒子排出用チャンバーを設置し、磁界発生用コイルを適当に組み合わせて配置することにより両チャンバーに跨がるセパラトリックス磁力線つまりダイバーター磁界を形成し、微粒子排気用チャンバー内にセパラトリックス磁力線と交差するようにダイバーター板を設置することにより、セパラトリックス磁力線に沿って移動する微粒子をダイバーター板に吸着させて排出することもできる。尚、前者のグリッドを有する微粒子排気装置により微粒子を排出する方法については第１の実施形態において詳細に説明し、後者のセパラトリックス磁力線と交差するダイバーター板により微粒子を排出する方法については第２の実施形態において詳細に説明する。
【００５５】
以上説明した各工程により、バルクプラズマ／シース境界部に集まってきた微粒子を選択的且つ効率良く排出することができる。
【００５６】
以下、本発明の第１の実施形態に係る選択的微粒子排気装置を備えたプラズマプロセス方法及びプラズマプロセス装置について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００５７】
図１は第１の実施形態に係る平行平板型プラズマ処理装置の横断面構造を、図２は縱断面構造を示している。図２に示すように、チャンバー１１内には、アノード電極１２及びカソード電極１３が配置されており、カソード電極１３はカップリングコンデンサ１４を介して高周波電源１５に接続されている。これにより、アノード電極１２とカソード電極１３との間にはバルクプラズマ領域１６が形成されていると共に、アノード電極１２及びカソード電極１３の近傍にはそれぞれシース領域１７が形成されている。
【００５８】
第１の実施形態の特徴として、図１及び図２に示すように、チャンバー１１の側壁には、各バルクプラズマ／シース境界部（以下、バルクシース境界部と称する。）の位置情報を検出するエミッシブプローブ１８等よりなるバルクシース境界検出装置が互いに対向するように設置されている。また、チャンバー１１内における各バルクシース境界部には、プラズマの時空間構造を乱さない程度の正の電圧が印加される筒状のグリッドを有する微粒子引き抜き装置１９が互いに対向するように配置され、各微粒子引き抜き装置１９の一端には排気装置２０が接続されている。これらにより、微粒子引き抜き装置１９により集められた微粒子は、排気装置２０によってチャンバー１１の外部に排出される。各微粒子引き抜き装置１９は、図２における上下方向に移動可能であって、エミッシブプローブ１８により検出されたバルクシース境界部の位置情報に基づきバルクシース境界部に移動する。
【００５９】
ガス流速が小さい場合には、微粒子は主として電界力及びイオンからの運動量移行力に支配される。また、ガス圧力が比較的高い場合（電極間距離をＬ、微粒子の平均自由行程をλとするときに、Ｌ／λがほぼ１０以上になるようなガス圧力の場合）には、バルクプラズマ領域１６においては電界力がイオンからの運動量移行力に優るので、微粒子はバルクプラズマ領域１６にほぼ一様に閉じこめられる一方、ガス圧力が比較的低い場合（Ｌ／λがほぼ２〜３程度になるようなガス圧力の場合）には、シース領域１７においてはイオンからの運動量移行力が電界力よりも大きくなるため、電界力とイオンからの運動量移行力とが釣り合うバルクシース境界部に微粒子が集まる。
【００６０】
プラズマを発生しながら行なうプラズマプロセス中において、チャンバー１１内のガス圧力が比較的高い場合には、プラズマを安定して発生させ且つ維持するのに必要なガス圧力の範囲で、できるだけガス圧力を下げることが好ましく、チャンバー１１内のガス圧力が比較的低い場合には、ガス圧力をこのまま維持する。これにより、大部分の微粒子はバルクシース境界部に集まる。具体的には、ガス圧力が所定値よりも高いときには、プラズマを安定して発生させ且つ維持するのに必要な値までガス圧力を下げることが好ましい。
【００６１】
以下、プラズマプロセス方法を、ＨＢｒガスを用いて行なうポリシリコン膜に対するプラズマエッチングの場合について具体的に説明する。ガス流量が２００ｓｃｃｍ、ガス圧力が１０Ｐａの条件下でプラズマエッチングを行なった。１０枚のウェハに対してプラズマエッチングを行なった後、ガス流量を８０ｓｃｃｍ、ガス圧力を５Ｐａにそれぞれ下げ、この状態を１分間保持した後、再び元の状態に戻して、ウェハに対するプラズマエッチングを続行した。尚、微粒子引き抜き装置１９はエッチングの当初から終始動作させておいた。
【００６２】
この結果、バルクシース境界部に集まってきた微粒子を選択的に除去でき、極めて清浄なプラズマプロセスを実現できた。
【００６３】
尚、第１の実施形態において、図１及び図２に示すように、チャンバー１１の外側における各バルクシース境界部と対応する部位に互いに対向するように外部電極２１を配置し、各外部電極２１に高周波電源２２を接続して試料面に平行な方向（電極間方向と直交する方向）に高周波電界を発生させると共に、図示はしていないが、複数の円形コイル又は永久磁石を適切に配置して図２の矢印２３に示すように、試料面に垂直な方向（電極間方向）に一様な磁場を発生させることにより、、微粒子の比電荷に相当する共鳴サイクロトロン運動を微粒子に行なわせ、これにより、バルクプラズマ領域１６に存在する微粒子を速やかにチャンバー１１の周辺部すなわちチャンバー１１の側壁近傍に移動させると、微粒子の選択的除去をより効率的に行なうことができる。
【００６４】
磁場及び電界に関する具体的な方法は以下の通りである。すなわち、１〜１００ガウスの磁場を空間的に一様で且つ時間的に一定又は１０Ｈｚの周期で変化させつつ印加する。また、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を高周波電界の振幅強度が１００Ｖ／ｍになるように印加する。
【００６５】
以下、本発明の第２の実施形態に係る選択的微粒子排気装置を備えたプラズマプロセス方法及びプラズマプロセス装置について、図３及び図４を参照しながら説明する。
【００６６】
図３は第２の実施形態に係る平行平板型プラズマ処理装置の横断面構造を、図４は縱断面構造を示している。図３に示すように、プラズマ発生用チャンバー３１と微粒子排出用チャンバー３２とが連通部３３を介して互いに連通するように設けられている。プラズマ発生用チャンバー３１内には、アノード電極３４及びカソード電極３５が配置されており、カソード電極３５はカップリングコンデンサ３６を介して高周波電源３７に接続されている。これにより、アノード電極３４とカソード電極３５との間にバルクプラズマ領域３８が形成されていると共に、アノード電極３４及びカソード電極３５の近傍にはそれぞれシース領域３９が形成されている。また、図示は省略しているが、第１の実施形態と同様、プラズマ発生用チャンバー３１の側壁には、バルクシース境界部の位置情報を検出するエミッシブプローブが設置されている。
【００６７】
図３及び図４に示すように、プラズマ発生用チャンバー３１及び微粒子排出用チャンバー３２を螺旋状に取り囲む円形ヘリカルコイル４０と、微粒子排出用チャンバー３２の中心部を電極間方向に延びる直線コイル４１とが設けられており、円形ヘリカルコイル４０には第１の直流電圧源４２が接続され、直線コイル４１には第２の直流電圧源４３が接続されている。これにより、図３に示すように、プラズマ発生用チャンバー３１及び微粒子排出用チャンバー３２に連通部３３を通じてクロス状（８の字状）のセパラトリックス磁力線４４つまりダイバーター磁界が形成されている。また、図３及び図４に示すように、微粒子排出用チャンバー３２の内部には、セパラトリックス磁力線４４と交差するようにダイバーター板４５が設置されている。
【００６８】
荷電微粒子は、磁力線を横切る方向の移動速度よりも磁力線に沿った方向の移動速度の方がはるかに大きいため、プラズマ発生用チャンバー３１内で発生し、プラズマ処理チャンバー３１の側壁近傍に移動する負に帯電した微粒子は、図３に示すように、セパラトリックス磁力線４４に沿って螺旋状に速やかに周回する。この際、ダイバーター板４５がセパラトリックス磁力線４４と交差するように設置されているので、セパラトリックス磁力線４４に沿って周回する微粒子はダイバーター板４５に付着する。そして、ダイバーター板４５を微粒子排出用チャンバー３２の外部に取り出すことにより、微粒子を効率良く排出することができる。
【００６９】
尚、円形ヘリカルコイル４０は、第１の実施形態において説明した試料面に垂直な方向（電極間方向）の磁場を空間的に一様に発生させるので、図示は省略しているが、試料面に平行な方向（電極間方向に直交する方向）に高周波電界を発生させることにより、微粒子の比電荷に相当する共鳴サイクロトロン運動を微粒子に行なわせ、バルクプラズマ領域３８に存在する微粒子をプラズマ発生用チャンバー３１の側壁近傍つまりセパラトリックス磁力線４４の方へ移動させることができるので、微粒子の選択的除去をより効率的に行なうことができる。
【００７０】
この場合のガス種、ガスの流速及びガス圧力の条件は、第１の実施形態と同様である。すなわち、プラズマ発生用チャンバー３１内の電極間方向の磁場の強さは２０ガウス、電極間方向と垂直な方向の回転磁場の強さは５ガウス、微粒子排気用チャンバー３２内の回転磁場の強さは１０ガウスである。但し、微粒子排気用チャンバー３２内の回転磁場の回転方向は、プラズマ発生用チャンバー３１内の回転磁場の方向と逆の方向である。
【００７１】
【発明の効果】
本発明に係る第１のプラズマプロセス方法によると、プラズマ発生領域に存在する微粒子をプラズマ発生領域の周辺部に移動させた後、チャンバーの外部に排出するため、微粒子を選択的にチャンバーの外部に排出することができるので、高価で大容量の排気装置を必要としないと共に、いかなる原料ガスとプロセスとの組合せであっても微粒子を効率良くチャンバーの外部に排出することが可能になる。
【００７２】
第１のプラズマプロセス方法において、微粒子移動工程が、試料の表面と垂直な方向の磁場を発生させると共に、試料の表面と平行な方向の高周波電界を発生させることにより、プラズマ発生領域に存在する微粒子に共鳴サイクロトロン運動をさせる工程を含むと、プラズマ発生領域に存在する微粒子を速やかに且つ確実にプラズマ発生領域の周辺部に移動させることができるので、微粒子を一層効率良くチャンバーの外部に排出することができる。
【００７３】
第１のプラズマプロセス方法において、微粒子排出工程が、プラズマ発生領域の周辺部に移動した微粒子を正の電圧が印加された筒状のグリッドの内部にクーロン力により吸引した後、減圧力によりチャンバーの外部に排出する工程を含むと、電子が付着することにより負に帯電している微粒子は効率良くグリッドの内部に吸引されるので、チャンバー内のプラズマの時空間構造を乱すことなく微粒子を確実にチャンバーの外部に排出することができる。
【００７４】
本発明に係る第２のプラズマプロセス方法によると、シース領域においてイオンからの運動量移行力が電界力よりも大きくなる一方、プラズマ発生領域において電界力がイオンからの運動量移行力よりも大きくなるため、プラズマ発生領域とシース領域との境界部において、イオンからの運動量移行力と電界力とが釣り合い、微粒子はプラズマ発生領域とシース領域との境界部に閉じ込められるので、該境界部に閉じ込められた微粒子を効率良くチャンバーの外部に排出することができ、これにより、高価で大容量の排気装置を必要としないと共に、いかなる原料ガスとプロセスとの組合せであっても微粒子を効率良くチャンバーの外部に排出することができる。
【００７５】
第２のプラズマプロセス方法において、微粒子排出工程が、プラズマ発生領域とシース領域との境界部の位置を光学的方法により検出し、検出されたプラズマ発生領域とシース領域との境界部に存在する微粒子をチャンバーの外部に排出する工程を含むと、プラズマ発生領域とシース領域との境界部の位置を的確に知ることができるので、境界部からの微粒子の排出効率が向上する。
【００７６】
第２のプラズマプロセス方法において、微粒子移動工程が、プラズマ発生領域に存在する微粒子をプラズマ発生領域とシース領域との境界部で且つプラズマ発生領域の周辺部に移動させる工程を含み、微粒子排出工程が、プラズマ発生領域とシース領域との境界部で且つプラズマ発生領域の周辺部に移動した微粒子をチャンバーの外部に排出する工程を含むと、プラズマ発生領域に存在する微粒子をプラズマ発生領域とシース領域との境界部で且つプラズマ発生領域の周辺部に移動させた後にチャンバーの外部に排出するため、局部的に閉じ込められた微粒子を排出できるので、微粒子の排出効率が一層向上する。
【００７７】
第２のプラズマプロセス方法において、微粒子移動工程が、試料の表面と垂直な方向の磁場を発生させると共に、試料の表面と平行な方向の高周波電界を発生させることにより、プラズマ発生領域に存在する微粒子に共鳴サイクロトロン運動をさせる工程を含むと、微粒子をプラズマ発生領域とシース領域との境界部で且つプラズマ発生領域の周辺部に確実に移動させることができるので、微粒子の排出効率が一層向上する。
【００７８】
本発明に係る第３のプラズマプロセス方法によると、プラズマ発生領域の微粒子を微粒子排出領域に導いた後にチャンバーの外部に排出するため、プラズマ発生領域におけるプラズマの時空間構造を乱すことなく、つまりプラズマプロセスに影響を及ぼすことなく、微粒子をチャンバーの外部に効率良く排出することができる。
【００７９】
第３のプラズマプロセス方法において、微粒子排出工程が、微粒子排出領域に導かれた微粒子を微粒子排出領域に設けられたダイバーター部材に付着させる工程と、微粒子が付着したダイバーター部材を微粒子排出領域の外部に取り出す工程とを含むと、微粒子排出領域に導かれた微粒子をダイバーター部材に付着させ、微粒子が付着したダイバーター部材を微粒子排出領域の外部に取り出すため、微粒子を簡易且つ確実にチャンバーの外部に排出することができる。
【００８０】
第３のプラズマプロセス方法において、微粒子排出工程が、微粒子排出領域に導かれた微粒子を減圧力により微粒子排出領域の外部に排出する工程を含むと、微粒子を簡易かつ確実にチャンバーの外部に排出することができる。
【００８１】
第３のプラズマプロセス方法において、磁力線がセパラトリックス磁力線であると、プラズマ発生領域の微粒子を確実に微粒子排出用チャンバーに導いてチャンバーの外部に排出することができる。
【００８２】
本発明に係る第１のプラズマプロセス装置によると、微粒子移動手段によりプラズマ発生領域の周辺部に移動させられた微粒子を微粒子排出手段によりチャンバーの外部に排出することができるので、高価で大容量の排気装置を必要としないと共に、いかなる原料ガスとプロセスとの組合せであっても微粒子を効率良くチャンバーの外部に排出することができる。
【００８３】
第１のプラズマプロセス装置において、微粒子移動手段が、チャンバー内に配置された試料の表面と垂直な方向の磁場を発生させる磁場発生手段と、試料の表面と平行な方向の高周波電界を発生させる高周波電界発生手段とからなり、プラズマ発生領域に存在する微粒子に共鳴サイクロトロン運動をさせることにより、プラズマ発生領域に存在する微粒子をプラズマ発生領域の周辺部に移動させる手段であると、試料の表面と垂直な方向の磁場を発生させる磁場発生手段と、試料の表面と平行な方向の高周波電界を発生させる高周波電界発生手段とによって、プラズマ発生領域に存在する微粒子に共鳴サイクロトロン運動をさせることができるため、プラズマ発生領域に存在する微粒子を速やかに且つ確実にプラズマ発生領域の周辺部に移動させることができるので、微粒子を一層効率良くチャンバーの外部に排出することができる。
【００８４】
第１のプラズマプロセス装置において、微粒子排出手段が、正の電圧が印加されプラズマ発生領域の周辺部に移動した微粒子をクーロン力により吸引する筒状のグリッドと、該グリッドの内部に吸引された微粒子を減圧力によりチャンバーの外部に排出する排気手段とからなると、プラズマ発生領域の周辺部に移動した微粒子を正の電圧が印加された筒状のグリッドの内部にクーロン力により吸引した後、減圧力によりチャンバーの外部に排出することができるため、電子が付着して負に帯電している微粒子をグリッドの内部に吸引して、チャンバー内のプラズマの時空間構造を乱すことなく確実にチャンバーの外部に排出することができる。
【００８５】
本発明に係る第２のプラズマプロセス装置によると、プラズマ発生領域とシース領域との境界部において、イオンからの運動量移行力と電界力とが釣り合い、微粒子はプラズマ発生領域とシース領域との境界部に閉じ込められるため、該境界部に閉じ込められた微粒子を効率良くチャンバーの外部に排出することができるので、高価で大容量の排気装置を必要としないと共に、いかなる原料ガスとプロセスとの組合せであっても微粒子を効率良くチャンバーの外部に排出することができる。
【００８６】
第２のプラズマプロセス装置が、プラズマ発生領域とシース領域との境界部の位置を検出する境界部検出手段を備えていると、プラズマ発生領域とシース領域との境界部の位置を的確に知ることができるので、プラズマ発生領域とシース領域との境界部からの微粒子の排出効率が向上する。
【００８７】
この場合、境界部検出手段がエミッシングプローブであると、プラズマ発生領域とシース領域との境界部の位置を光学的方法により的確に検出できるので、プラズマ発生領域とシース領域との境界部からの微粒子の排出効率が向上する。
【００８８】
第２のプラズマプロセス装置において、微粒子排出手段が、境界部検出手段が検出したプラズマ発生領域とシース領域との境界部に移動するように設けられていると、微粒子排出手段は、プラズマ発生領域とシース領域との境界部に移動できるため、プラズマ発生領域とシース領域との境界部からの微粒子の排出効率が一層向上する。
【００８９】
第２のプラズマプロセス装置が、プラズマ発生領域に存在する微粒子をプラズマ発生領域の周辺部に移動させる微粒子周辺部移動手段を備えていると、微粒子移動手段により微粒子をプラズマ発生領域とシース領域との境界部に移動させると共に、微粒子周辺部移動手段により微粒子をプラズマ発生領域の周辺部に移動させることができるため、局部的に閉じ込められた微粒子を排出できるので、微粒子の排出効率が一層向上する。
【００９０】
第２のプラズマプロセス装置において、微粒子周辺部移動手段が、チャンバー内に配置された試料の表面と垂直な方向の磁場を発生させる磁場発生手段と、試料の表面と平行な方向の高周波電界を発生させる高周波電界発生手段とからなり、プラズマ発生領域に存在する微粒子に共鳴サイクロトロン運動をさせることにより、プラズマ発生領域に存在する微粒子をプラズマ発生領域の周辺部に移動させる手段と、試料の表面と垂直な方向の磁場を発生させると共に、試料の表面と平行な方向の高周波電界を発生させて、プラズマ発生領域に存在する微粒子に共鳴サイクロトロン運動をさせることができるため、微粒子をプラズマ発生領域とシース領域との境界部で且つプラズマ発生領域の周辺部に確実に移動させることができるので、微粒子の排出効率が一層向上する。
【００９１】
第２のプラズマプロセス装置において、微粒子排出手段が、正の電圧が印加されプラズマ発生領域の周辺部に移動した微粒子をクーロン力により吸引する筒状のグリッドと、該グリッドの内部に吸引された微粒子を減圧力によりチャンバーの外部に排出する排気手段とからなると、プラズマ発生領域の周辺部に移動した微粒子を正の電圧が印加された筒状のグリッドの内部にクーロン力により吸引した後、減圧力によりチャンバーの外部に排出することができるので、電子が付着して負に帯電している微粒子をグリッドの内部に吸引して、チャンバー内のプラズマの時空間構造を乱すことなく確実にチャンバーの外部に排出することができる。
【００９２】
本発明に係る第３のプラズマプロセス装置によると、微粒子をプラズマ発生領域と微粒子排出領域との間に跨がる磁力線に沿って微粒子排出領域に導いた後にチャンバーの外部に排出するため、プラズマ発生領域におけるプラズマの時空間構造を乱すことなく、つまりプラズマプロセスに影響を及ぼすことなく、微粒子をチャンバーの外部に効率良く排出することができる。
【００９３】
第３のプラズマプロセス装置において、微粒子移動手段が、プラズマ発生用チャンバー及び微粒子排出量チャンバーを取り囲むように設けられたヘリカルコイルと、微粒子排出用チャンバーの中心部を延びるように設けられた直線状コイルとからなると、プラズマ発生領域と微粒子排出領域との間に跨がる磁力線を確実に形成することができるので、プラズマ発生領域の微粒子を微粒子排出領域に確実に導くことができる。
【００９４】
第３のプラズマプロセス装置において、微粒子排出手段が、微粒子排出領域における磁力線上に設けられ、磁力線に沿って移動する微粒子が付着するダイバーター部材を有していると、微粒子排出領域に導かれた微粒子をダイバーター部材に付着させ、微粒子が付着したダイバーター部材を微粒子排出領域の外部に取り出すことにより、微粒子を簡易且つ確実にチャンバーの外部に排出することができる。
【００９５】
第３のプラズマプロセス装置において、微粒子排出手段が、微粒子排出領域における磁力線上に吸引口を有し、磁力線に沿って移動する微粒子を吸引口から減圧力により吸引して微粒子排出領域の外部に排出する微粒子吸引手段を有していると、微粒子を簡易かつ確実にチャンバーの外部に排出することができる。
【００９６】
第３のプラズマプロセス装置において、磁力線がセパラトリックス磁力線であると、プラズマ発生領域の微粒子を確実に微粒子排出用チャンバーに導いてチャンバーの外部に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るプラズマプロセス装置の横断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るプラズマプロセス装置の縦断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るプラズマプロセス装置の横断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るプラズマプロセス装置の縦断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、電極間方向に一様な磁場が存在する場合の微粒子のサイクロトロン運動の軌跡を示し、（ａ）は平面図であって、（ｂ）は側面図である。（ｃ）は、一様な磁場に加えて、磁場の方向と垂直な方向に、サイクロトロン運動の周波数と共鳴する周波数を持つ高周波電界を印加した場合の微粒子の軌跡を示す平面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、ガスの圧力が比較的高い場合に、微粒子がバルクプラズマ領域にほぼ一様に閉じこめられる状態を示す図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、ガスの圧力が比較的低い場合に、バルクプラズマ／シース境界部に微粒子が集まる状態を示す図である。
【図８】本発明の解決原理を説明するためのフローチャート図である。
【図９】第１の従来例に係るプラズマプロセス装置のブロック図である。
【図１０】第２の従来例に係るプラズマプロセス装置のブロック図である。
【符号の説明】
１  チャンバー
２  アノード電極
３  カソード電極
４  高周波電源
５  カップリングコンデンサ
６  バルクプラズマ領域
７  シース領域
１１  チャンバー
１２  アノード電極
１３  カソード電極
１４  カップリングコンデンサ
１５  高周波電源
１６  バルクプラズマ領域
１７  シース領域
１８  エミッシブプローブ
１９  微粒子引き抜き装置
２０  排気装置
２１  外部電極
２２  高周波電源
３１  プラズマ発生用チャンバー
３２  微粒子排出用チャンバー
３３  連通部
３４  アノード電極
３５  カソード電極
３６  カップリングコンデンサ
３７  高周波電源
３８  バルクプラズマ領域
３９  シース領域
４０  円形ヘリカルコイル
４１  直線コイル
４２  第１の直流電圧源
４３  第２の直流電圧源
４４  セパラトリックス磁力線
４５  ダイバーター板
１００  チャンバー
１０１  排気装置
１１０  チャンバー
１１１  原料ガス供給手段
１１２  分解ガス供給手段
【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】
0003564222.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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