(57)【要約】【課題】プラズマの面内均一性の向上とプラズマの安定化との両立を可能にするプラズマ処理技術を提供する。【解決手段】プラズマ処理装置は、プラズマ１３を用いて基板１０が処理される処理室１１と、誘導磁場を形成するＩＣＰ発生用アンテナ８と、ＩＣＰ発生用アンテナ８に高周波電力を供給する高周波電源１と、静磁場を形成する第１のコイル９と、基板１０が載置される試料台１２と、静磁場を時間変調することによって、異なるプラズマ処理特性に対応するモードを切り替える制御が行われる高周波電圧モニタ６および第１の電流発生器７と、を備える。【選択図】図１
2018022599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマを用いて試料が処理される処理室と、
誘導磁場を形成する誘導コイルと、
前記誘導コイルに高周波電力を供給する高周波電源と、
静磁場を形成する磁場形成装置と、
前記試料が載置される試料台と、
前記静磁場を時間変調することによって、異なるプラズマ処理特性に対応するモードを切り替える制御が行われる制御装置と、
を備える、プラズマ処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプラズマ処理装置において、
前記磁場形成装置は、前記処理室の外部の側部側に配置される第１のコイルを含み、
前記制御装置は、
前記誘導コイルに印加されている高周波電圧を監視する高周波電圧モニタと、
前記第１のコイルに静磁場を時間変調した時間変動磁場を印加し、かつ、前記高周波電圧モニタで監視した高周波電圧に対応して前記第１のコイルに印加する時間変動磁場のオフセット磁場を調整する第１の電流発生器と、
を含む、プラズマ処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載のプラズマ処理装置において、
前記磁場形成装置は、さらに、前記処理室の外部の上部側に配置される第２のコイルを含み、
前記制御装置は、さらに、前記第２のコイルに静磁場を印加する第２の電流発生器を含み、
前記第１のコイルと前記第２のコイルから発生する磁場の極性が異なり、かつ、前記第２のコイルに印加する磁場が時間に対して一定値である、プラズマ処理装置。
【請求項４】
請求項２に記載のプラズマ処理装置において、
前記磁場形成装置は、さらに、前記処理室の外部の下部側に配置される第３のコイルを含み、
前記制御装置は、さらに、前記第３のコイルに静磁場を印加する第３の電流発生器を含み、
前記第１のコイルと前記第３のコイルから発生する磁場の極性が同一で、かつ、前記第３のコイルに印加する磁場が時間に対して変動しない、プラズマ処理装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置において、
前記第１のコイルに印加する時間変動磁場の最大値はエッチングレートが凹分布になる磁場とし、かつ、前記第１のコイルに印加する時間変動磁場の最小値はエッチングレートが凸分布になる磁場とし、かつ、前記時間変動磁場の最大値と最小値との間にエッチングレートが凸分布から凹分布に変化する磁場を含む、プラズマ処理装置。
【請求項６】
請求項２〜４のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置において、
前記高周波電圧の値が、エッチングレートの分布が凸分布から凹分布に変化する磁場での高周波電圧の値よりも大きい場合、前記時間変動磁場のオフセット磁場を減少させ、かつ、前記高周波電圧の値が、エッチングレートの分布が凸分布から凹分布に変化する磁場での高周波電圧の値よりも小さい場合、前記時間変動磁場のオフセット磁場を増大させる、プラズマ処理装置。
【請求項７】
請求項１に記載のプラズマ処理装置において、
前記磁場形成装置は、前記処理室の外部の側部側に配置される第４のコイルを含み、
前記制御装置は、
前記第４のコイルに静磁場を印加する第４の電流発生器と、
前記誘導コイルに印加されている高周波電圧を監視し、この監視した高周波電圧に対応して前記誘導コイルに印加する高周波電力を時間変動させる高周波電圧モニタと、
を含む、プラズマ処理装置。
【請求項８】
プラズマを用いて試料が処理される処理室と、誘導磁場を形成する誘導コイルと、前記誘導コイルに高周波電力を供給する高周波電源と、静磁場を形成する磁場形成装置と、前記試料が載置される試料台と、を備えるプラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法であって、
前記静磁場を時間変調することによって、異なるプラズマ処理特性に対応するモードを切り替える制御を行う制御工程を備える、プラズマ処理方法。
【請求項９】
請求項８に記載のプラズマ処理方法において、
前記磁場形成装置は、前記処理室の外部の側部側に配置される第１のコイルを含み、
前記制御工程は、
前記誘導コイルに印加されている高周波電圧を監視する工程と、
前記第１のコイルに静磁場を時間変調した時間変動磁場を印加し、かつ、前記監視した高周波電圧に対応して前記第１のコイルに印加する時間変動磁場のオフセット磁場を調整する工程と、
を含む、プラズマ処理方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のプラズマ処理方法において、
前記磁場形成装置は、さらに、前記処理室の外部の上部側に配置される第２のコイルを含み、
前記制御工程は、さらに、前記第２のコイルに静磁場を印加する工程を含み、前記第１のコイルと前記第２のコイルから発生する磁場の極性が異なり、かつ、前記第２のコイルに印加する磁場が時間に対して一定値である、プラズマ処理方法。
【請求項１１】
請求項９に記載のプラズマ処理方法において、
前記磁場形成装置は、さらに、前記処理室の外部の下部側に配置される第３のコイルを含み、
前記制御工程は、さらに、前記第３のコイルに静磁場を印加する工程を含み、前記第１のコイルと前記第３のコイルから発生する磁場の極性が同一で、かつ、前記第３のコイルに印加する磁場が時間に対して変動しない、プラズマ処理方法。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか一項に記載のプラズマ処理方法において、
前記第１のコイルに印加する時間変動磁場の最大値はエッチングレートが凹分布になる磁場とし、かつ、前記第１のコイルに印加する時間変動磁場の最小値はエッチングレートが凸分布になる磁場とし、かつ、前記時間変動磁場の最大値と最小値との間にエッチングレートが凸分布から凹分布に変化する磁場を含む、プラズマ処理方法。
【請求項１３】
請求項９〜１１のいずれか一項に記載のプラズマ処理方法において、
前記高周波電圧の値が、エッチングレートの分布が凸分布から凹分布に変化する磁場での高周波電圧の値よりも大きい場合、前記時間変動磁場のオフセット磁場を減少させ、かつ、前記高周波電圧の値が、エッチングレートの分布が凸分布から凹分布に変化する磁場での高周波電圧の値よりも小さい場合、前記時間変動磁場のオフセット磁場を増大させる、プラズマ処理方法。
【請求項１４】
請求項８に記載のプラズマ処理方法において、
前記磁場形成装置は、前記処理室の外部の側部側に配置される第４のコイルを含み、
前記制御工程は、
前記第４のコイルに静磁場を印加する工程と、
前記誘導コイルに印加されている高周波電圧を監視し、この監視した高周波電圧に対応して前記誘導コイルに印加する高周波電力を時間変動させる工程と、
を含む、プラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理技術に関し、特に、誘導結合プラズマを用いて試料を処理するプラズマ処理装置、およびこのプラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
貴金属や磁性体等、所謂、不揮発性の難エッチング材料は、化学反応主体のエッチングが困難なため、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）を用いたエッチングが広く使用されている。ＩＣＰを用いた不揮発性材料のエッチングでは、高密度のプラズマを発生させることでエッチングを促進している。一方で、高密度プラズマは、その不均一性によるチャージアップダメージ等、半導体の加工においてプラズマの均一性は、非常に重要な課題となっている。
【０００３】
高密度プラズマの均一性の向上には、アンテナ部の構造やプラズマの拡散条件によってプラズマ分布がほぼ決定されるため、これらの構造の最適化が検討されている。特に、外部磁場によるプラズマの拡散制御は有効であると考えられる。例えば、特許文献１には、プラズマ発生と同期させた外部磁場の印加法が記述されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００３−５０５８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１の技術では、外部磁場の印加により、プラズマの均一性は向上するが、同時に、プラズマの不安定性が増し、例えばプラズマの中心位置の偏芯などが課題となる。つまり、現行の技術のみでは、プラズマの面内均一性の向上とプラズマの安定化との両立が困難であった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、プラズマの面内均一性の向上とプラズマの安定化との両立を可能にするプラズマ処理技術を提供することにある。
【０００７】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【０００９】
一実施の形態におけるプラズマ処理装置は、プラズマを用いて試料が処理される処理室と、誘導磁場を形成する誘導コイルと、前記誘導コイルに高周波電力を供給する高周波電源と、静磁場を形成する磁場形成装置と、前記試料が載置される試料台と、前記静磁場を時間変調することによって、異なるプラズマ処理特性に対応するモードを切り替える制御が行われる制御装置と、を備える。
【００１０】
一実施の形態におけるプラズマ処理方法は、前記プラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法であって、前記静磁場を時間変調することによって、異なるプラズマ処理特性に対応するモードを切り替える制御を行う工程を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１２】
一実施の形態によれば、プラズマの面内均一性の向上とプラズマの安定化との両立が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態における第１のプラズマ処理装置の構成の一例を示す構成図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は図１の第１のプラズマ処理装置において、プラズマの面内分布および高周波電圧の外部磁場依存性の一例を示す説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は図１の第１のプラズマ処理装置において、高周波電圧モニタによるオフセット磁場の制御法の一例を示す説明図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は図１の第１のプラズマ処理装置において、バイアス電力の印加の一例を示す説明図である。
【図５】実施の形態における第２のプラズマ処理装置の構成の一例を示す構成図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は図５の第２のプラズマ処理装置において、プラズマ分布の磁場依存性の一例を示す説明図である。
【図７】実施の形態における第３のプラズマ処理装置の構成の一例を示す構成図である。
【図８】実施の形態における第４のプラズマ処理装置の構成の一例を示す構成図である。
【図９】（ａ）〜（ｆ）は図８の第４のプラズマ処理装置において、プラズマの面内分布および高周波電圧のソース電力依存性の一例を示す説明図である。
【図１０】図８の第４のプラズマ処理装置において、高周波電圧モニタによるソース電力の制御法の一例を示す説明図である。
【図１１】実施の形態における第１のプラズマ処理装置を用いた検証において、プラズマの面内分布および高周波電圧の外部磁場依存性の一例を示す説明図である。
【図１２】実施の形態における第１のプラズマ処理装置を用いた検証において、エッチングレートの面内分布の一例を示す説明図である。
【図１３】実施の形態における第２のプラズマ処理装置を用いた検証において、プラズマの面内分布および高周波電圧の外部磁場依存性の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００１５】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１６】
［実施の形態の概要］
まず、実施の形態の概要について説明する。本実施の形態の概要では、一例として、括弧内に実施の形態の対応する構成要素の符号等を付して説明する。
【００１７】
一実施の形態におけるプラズマ処理装置は、プラズマ（プラズマ１３）を用いて試料（基板１０）が処理される処理室（処理室１１）と、誘導磁場を形成する誘導コイル（ＩＣＰ発生用アンテナ８）と、前記誘導コイルに高周波電力を供給する高周波電源（高周波電源１）と、静磁場を形成する磁場形成装置（第１のコイル９、第２のコイル２１、第３のコイル３１、第４のコイル４１）と、前記試料が載置される試料台（試料台１２）と、前記静磁場を時間変調することによって、異なるプラズマ処理特性に対応するモードを切り替える制御が行われる制御装置（高周波電圧モニタ６、第１の電流発生器７、第２の電流発生器２２、第３の電流発生器３２、第４の電流発生器４２、高周波電圧モニタ４３）と、を備える。
【００１８】
一実施の形態におけるプラズマ処理方法は、前記プラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法であって、前記静磁場を時間変調することによって、異なるプラズマ処理特性に対応するモードを切り替える制御を行う工程を備える。
【００１９】
以下、上述した実施の形態の概要に基づいた一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
【００２０】
また、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。
【００２１】
［一実施の形態］
本実施の形態においては、本発明のプラズマ処理装置の一例として、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）を用いて基板をエッチングするプラズマ処理装置、およびこのプラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法について説明する。
【００２２】
＜第１のプラズマ処理装置＞
実施の形態における第１のプラズマ処理装置について、図１〜図４を用いて説明する。
【００２３】
図１は、実施の形態における第１のプラズマ処理装置の構成の一例を示す構成図である。
【００２４】
本実施の形態における第１のプラズマ処理装置は、高周波電源１、第１の高周波整合器２、第２の高周波整合器３、基板電圧発生器４、ガス供給装置５、高周波電圧モニタ６、第１の電流発生器７、ＩＣＰ発生用アンテナ８、第１のコイル９、処理室１１、および、試料台１２などを備える。
【００２５】
高周波電源１は、ＩＣＰ発生用アンテナ８に第１の高周波整合器２を介して高周波電力を供給する高周波電源である。
【００２６】
第１の高周波整合器２は、高周波電源１とＩＣＰ発生用アンテナ８との間に接続され、負荷インピーダンスを調整して反射波を自動的に抑制する高周波整合器である。
【００２７】
第２の高周波整合器３は、基板電圧発生器４と試料台１２との間に接続され、試料台１２に載置された基板１０に高周波電圧を供給するための高周波整合器である。
【００２８】
基板電圧発生器４は、試料台１２に載置された基板１０に、第２の高周波整合器３を介して高周波電圧を供給する基板電圧発生器である。
【００２９】
ガス供給装置５は、処理室１１内にプラズマを形成するための処理用のガスを供給するガス供給装置である。
【００３０】
高周波電圧モニタ６は、ＩＣＰ発生用アンテナ８に印加されている高周波電圧を監視する高周波電圧モニタである。高周波電圧モニタ６は、静磁場を時間変調することによって、異なるプラズマ処理特性に対応するモードを切り替える制御が行われる制御装置に含まれる。
【００３１】
第１の電流発生器７は、第１のコイル９に静磁場を時間変調した時間変動磁場を印加し、かつ、高周波電圧モニタ６で監視した高周波電圧に対応して第１のコイル９に印加する時間変動磁場のオフセット磁場を調整する第１の電流発生器である。第１の電流発生器７は、静磁場を時間変調することによって、異なるプラズマ処理特性に対応するモードを切り替える制御が行われる制御装置に含まれる。
【００３２】
ＩＣＰ発生用アンテナ８は、誘導磁場を形成する誘導コイルである。ＩＣＰ発生用アンテナ８は、処理室１１内にプラズマ生成用の高周波電界を供給するコイル状のアンテナからなり、処理室１１の外部に配置されている。このＩＣＰ発生用アンテナ８は、その一端側部分が第１の高周波整合器２を介して高周波電界を形成するための高周波電力を供給する高周波電源１と接続され、他端側部分は接地電極に接続されている。
【００３３】
第１のコイル９は、処理室１１の外部の側部側に配置される第１のコイルである。第１のコイル９は、処理室１１内の基板１０上に時間変動磁場を発生するコイルである。第１のコイル９は、静磁場を形成する磁場形成装置に含まれる。
【００３４】
基板１０は、処理室１１内において試料台１２に載置され、プラズマ１３を用いて処理される試料である。
【００３５】
処理室１１は、プラズマ１３を用いて基板１０が処理される処理室である。処理室１１内には、プラズマ１３が形成される空間の下方に、基板１０を載置するための試料台１２が配置されている。処理室１１内には、ガス供給装置５からプラズマを形成するための処理用のガスが供給される。処理室１１内は、図示しない真空ポンプを通じて排気され、減圧状態となる。
【００３６】
試料台１２は、処理室１１内に配置され、基板１０が載置される試料台である。試料台１２には、基板１０に高周波電圧を供給するために、第２の高周波整合器３を介して基板電圧発生器４が接続されている。
【００３７】
プラズマ１３は、誘導結合されたプラズマ（ＩＣＰ）である。ＩＣＰは、ＩＣＰ発生用アンテナ８により発生される高周波誘導磁場によりプラズマ中に誘導電界を生成し、これによる電子の加速によって生成される高密度プラズマである。
【００３８】
本実施の形態における第１のプラズマ処理装置は、特に、静磁場を形成する磁場形成装置と、静磁場を時間変調することによって、異なるプラズマ処理特性に対応するモードを切り替える制御が行われる制御装置と、を備える。磁場形成装置は、処理室１１の外部の側部側に配置される第１のコイル９を含む。制御装置は、ＩＣＰ発生用アンテナ８に印加されている高周波電圧を監視する高周波電圧モニタ６と、第１のコイル９に静磁場を時間変調した時間変動磁場を印加し、かつ、高周波電圧モニタ６で監視した高周波電圧に対応して第１のコイル９に印加する時間変動磁場のオフセット磁場を調整する第１の電流発生器７と、を含む。第１のプラズマ処理装置では、処理室１１内の基板１０上に時間変動磁場（Ｂ（ｔ））を発生する構造になっている。
【００３９】
この第１のプラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法は、静磁場を時間変調することによって、異なるプラズマ処理特性に対応するモードを切り替える制御を行う制御工程を備える。制御工程は、ＩＣＰ発生用アンテナ８に印加されている高周波電圧を監視する工程と、第１のコイル９に静磁場を時間変調した時間変動磁場を印加し、かつ、監視した高周波電圧に対応して第１のコイル９に印加する時間変動磁場のオフセット磁場を調整する工程と、を含む。高周波電圧を監視する工程は高周波電圧モニタ６で行われ、時間変動磁場のオフセット磁場を調整する工程は第１の電流発生器７で行われる。
【００４０】
本実施の形態における第１のプラズマ処理装置において、磁場形成装置および制御装置は、上述した構成に限らず、プラズマ発生源のＩＣＰ発生用アンテナ８と基板１０との間に周期的に時間変動する時間変動磁場を発生する第１のコイル９を備えており、この第１のコイル９に時間変動磁場を印加する機構を備え、かつ、外部パラメータをモニタする手段を持ち、この外部パラメータの値に応じて第１のコイル９に印加する時間変動磁場のオフセット磁場を調整する手段を備えていればよい。
【００４１】
外部パラメータをモニタする手段が対象とする外部パラメータは、例えば、ＩＣＰ発生用アンテナ８に印加されている高周波電圧である。あるいは、基板１０が載置された試料台１２に印加されている高周波電圧などでもよい。外部パラメータの値に応じて第１のコイル９に印加する時間変動磁場のオフセット磁場を調整する手段は、例えば、外部パラメータの値を第１のコイル９への磁場印加用電流源である第１の電流発生器７にフィードバックする。あるいは、試料台１２に載置された基板１０へのバイアス電力供給用整合器である第２の高周波整合器３にフィードバックしてもよい。
【００４２】
以下に、本実施の形態における第１のプラズマ処理装置の制御方法に関して説明する。まず、予め、エッチングレートの外部磁場依存性の結果を取得しておく。この時、同時に高周波電圧（Ｖｐｐ）も取得しておき、エッチングレートが凸分布から凹分布に変化する高周波電圧の値をデータベース化する。一方、高周波電圧（Ｖｐｐ）の値は、プラズマ分布の状態に直接対応するため、エッチングレートの分布と高周波電圧の値とは、１対１で対応可能である。つまり、エッチングレートの外部磁場依存性は、プラズマ分布の外部磁場依存性に対応し、高周波電圧の磁場依存性の関数を用いて、一意的に決定することが可能となる。
【００４３】
図２は、プラズマの面内分布および高周波電圧の外部磁場依存性の一例を示す説明図である。図２において、（ａ）は磁場（横軸）とプラズマ分布（縦軸）との関係を示し、（ｂ）は磁場（横軸）と高周波電圧Ｖｐｐ（縦軸）との関係を示している。図２（ａ）（ｂ）に示すように、プラズマ分布が凸分布を示す磁場（Ｂ１）、凸分布から凹分布へ変動する磁場（Ｂ０）、および凹分布を示す磁場（Ｂ２）に対してそれぞれ、高周波電圧Ｖｐｐの電圧（Ｖ１、Ｖ０、Ｖ２）が一意的に決定する。これにより、エッチングレートの外部磁場依存性の結果が取得できる。
【００４４】
次に、エッチングレートが凸分布から凹分布へ変動する磁場をＢ０とし、凸分布および凹分布を示す磁場をそれぞれＢ１、Ｂ２とする。磁場Ｂ１および磁場Ｂ２の値は、プラズマの分布が大きく変動する磁場とするのが望ましい。例えば、磁場Ｂ１は、プラズマ分布を磁場の関数として表した場合の磁場微分の値が一定値より減少し始める磁場とする。同様に、磁場Ｂ２は、磁場微分の値が一定値へ戻る磁場とする。
【００４５】
今、磁場ＢをＢ１からＢ２の範囲内で時間変動、例えば矩形波のような形で変動させた場合、エッチングレートは、それぞれ凸分布と凹分布とを交互に繰り返すことが容易に想像できる。この場合、Ｂ０を中心とし、Ｂ１＜Ｂ０＜Ｂ２の範囲で繰り返した場合は、エッチングレートの分布は、時間平均でより均一化が進む。ここでは、第１のコイル９に流れる電流の制御（第１の電流発生器７を介した制御）という観点で、時間変動磁場の周期は遅い方が望ましい。一般的には、時間変動磁場の周波数として数百Ｈｚ以下を用いる。
【００４６】
このように、本実施の形態においては、第１のコイル９に印加する時間変動磁場の最大値はエッチングレートが凹分布になる磁場Ｂ２とし、かつ、第１のコイル９に印加する時間変動磁場の最小値はエッチングレートが凸分布になる磁場Ｂ１とし、かつ、時間変動磁場の最大値と最小値との間にエッチングレートが凸分布から凹分布に変化する磁場Ｂ０を含むものである。
【００４７】
次に、高周波電圧モニタ６によるフィードバック制御において、磁場擾乱などで、突発的に印加磁場が変化した場合に関して説明する。図３は、高周波電圧モニタ６によるオフセット磁場の制御法の一例を示す説明図である。図３において、時間（横軸）と磁場（縦軸）との関係が、（ａ）はＶｐｐ＝Ｖ０（Ｂ０）の場合、（ｂ）はＶｐｐ＞Ｖ０（Ｂ０−δ）の場合、（ｃ）はＶｐｐ＜Ｖ０（Ｂ０＋δ）の場合をそれぞれ示している。ここで、Ｖ０は高周波電圧モニタ６でモニタした高周波電圧Ｖｐｐの電圧であり、Ｂ０はＶ０に対応する磁場であり、δは磁場擾乱の大きさである。
【００４８】
今、磁場Ｂの中心値が磁場Ｂ０よりも小さい場合は、エッチングレートが凸分布の傾向を示し、磁場Ｂの中心値が磁場Ｂ０よりも大きい場合は、エッチングレートが凹分布の傾向を示す。そのため、均一性を向上させるためには、Ｂ０を基準として、時間変動磁場の磁場中心値を変化すればよい。
【００４９】
例えば、磁場擾乱の大きさをδとした場合、図３（ｂ）のように、Ｂ＝Ｂ０−δの条件ではそのエッチングレートが凸分布を示すが、磁場中心をＢ＝Ｂ０＋δにする磁場印加方法に設定することで、凹分布寄りの面内分布を得ることができ、結果として、磁場中心値としては、Ｂ＝Ｂ０の値に近づく。逆に、図３（ｃ）のように、Ｂ＝Ｂ０＋δの場合は、凹分布を示すが、Ｂ＝Ｂ０−δに磁場印加方法を設定することで、上述の通り面内分布を均一化することが可能となる。ここで、磁場の大きさは、Ｖｐｐの値にそれぞれ対応しているため、Ｂ＝Ｂ０−δの場合はＶｐｐ＞Ｖ０、Ｂ＝Ｂ０＋δの場合はＶｐｐ＜Ｖ０として検出可能である。
【００５０】
このように、本実施の形態においては、高周波電圧Ｖｐｐの値が、エッチングレートの分布が凸分布から凹分布に変化する磁場での高周波電圧Ｖ０の値よりも大きい場合、時間変動磁場のオフセット磁場を減少（Ｂ０−δ）させ、かつ、高周波電圧Ｖｐｐの値が、エッチングレートの分布が凸分布から凹分布に変化する磁場での高周波電圧Ｖ０の値よりも小さい場合、時間変動磁場のオフセット磁場を増大（Ｂ０＋δ）させるものである。
【００５１】
また、時間変動磁場が矩形波の場合、エッチングのためのバイアス電力をパルス化する方式が望ましい。磁場がＢ０を横切るタイミングでは、上述の通り、プラズマの中心位置の偏芯やプラズマ消失などの不安定性が発生する。そのため、パルス状のバイアス電力を印加する。図４は、バイアス電力の印加の一例を示す説明図である。図４において、（ａ）は時間（横軸）と磁場（縦軸）との関係を示し、（ｂ）は時間（横軸）とバイアス電力（縦軸）との関係を示している。図４（ａ）（ｂ）のように、磁場Ｂ２から磁場Ｂ１に変動する時間、および磁場Ｂ１から磁場Ｂ２に変動する時間、すなわち磁場がＢ０となる付近の時間で零（“０”）の電力になるパルス状のバイアス電力を印加することで、エッチング中のプラズマの不安定性を低減することも可能となる。ここでは、パルス状のバイアス電力において、磁場がＢ２およびＢ１の時間は電力ＷＲＦとする。
【００５２】
以上説明した本実施の形態における第１のプラズマ処理装置によれば、第１のコイル９と、高周波電圧モニタ６と、第１の電流発生器７とを備える。第１のコイル９は、処理室１１の外部の側部側に配置される。高周波電圧モニタ６は、ＩＣＰ発生用アンテナ８に印加されている高周波電圧を監視する。第１の電流発生器７は、第１のコイル９に静磁場を時間変調した時間変動磁場を印加し、かつ、高周波電圧モニタ６で監視した高周波電圧に対応して第１のコイル９に印加する時間変動磁場のオフセット磁場を調整する。
【００５３】
これにより、プラズマの面内均一性の向上とプラズマの安定化との両立が可能となる。より具体的には、高周波電圧に応じたオフセット磁場を調整し、外部磁場を時間変動させることで、プラズマ分布の基板面内均一性の向上と、プラズマ中心位置の偏芯の抑制によるプラズマ不安定性の低減が可能となる。この結果、プラズマによるエッチングの面内分布や偏芯を改善して、エッチングレートの均一性向上、プラズマの不安定性低減、さらには、外部擾乱によるロバスト性の向上に対する効果を得ることが可能となる。
【００５４】
＜第２のプラズマ処理装置＞
実施の形態における第２のプラズマ処理装置について、図５〜図６を用いて説明する。ここでは、上述した第１のプラズマ処理装置と異なる点を主に説明する。
【００５５】
図５は、実施の形態における第２のプラズマ処理装置の構成の一例を示す構成図である。本実施の形態における第２のプラズマ処理装置は、上述した第１のプラズマ処理装置の構成に加えて、第２のコイル２１と、第２の電流発生器２２を備える。第２のコイル２１は、処理室１１の外部の上部側に配置される第２のコイルである。第２の電流発生器２２は、第２のコイル２１に静磁場を印加する第２の電流発生器である。
【００５６】
本実施の形態における第２のプラズマ処理装置は、特に、磁場形成装置は、さらに、処理室１１の外部の上部側に配置される第２のコイル２１を含む。制御装置は、さらに、第２のコイル２１に静磁場を印加する第２の電流発生器２２を含み、第１のコイル９と第２のコイル２１から発生する磁場の極性が異なり、かつ、第２のコイル２１に印加する磁場が時間に対して一定値である。第２のプラズマ処理装置では、処理室１１内の基板１０上に時間変動磁場（Ｂ（ｔ））と静磁場（Ｂｔｏｐ）とを合わせて発生する構造になっている。静磁場は、時間的に変動しない磁場である。
【００５７】
この第２のプラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法において、制御工程は、さらに、第２のコイル２１に静磁場を印加する工程を含み、第１のコイル９と第２のコイル２１から発生する磁場の極性が異なり、かつ、第２のコイル２１に印加する磁場が時間に対して一定値である。第２のコイル２１に静磁場を印加する工程は第２の電流発生器２２で行われる。
【００５８】
本実施の形態における第２のプラズマ処理装置において、磁場形成装置および制御装置は、上述した構成に限らず、図１に示した第１のプラズマ処理装置の構成要素である第１のコイル９以外に、プラズマ発生源のＩＣＰ発生用アンテナ８の上部に第２のコイル２１を備え、この第２のコイル２１には静磁場を発生させる機構を備えていればよい。なお、第１のコイル９に印加する時間変動磁場は、上述の通り、高周波電圧Ｖｐｐなどの外部パラメータをモニタすることで制御可能とする。
【００５９】
以下に、本実施の形態における第２のプラズマ処理装置において、プラズマの面内分布の磁場依存性を説明する。図６は、プラズマ分布の磁場依存性の一例を示す説明図である。図６において、磁場（横軸）とプラズマ分布（縦軸）との関係が、（ａ）は第１のコイル９のみの場合、（ｂ）は第１のコイル９と第２のコイル２１とを含み同極性の場合、（ｃ）は第１のコイル９と第２のコイル２１とを含み反極性の場合をそれぞれ示している。
【００６０】
図６（ｂ）のように、第１のコイル９に印加する磁場と同極性の静磁場を第２のコイル２１に印加した場合、プラズマの凸分布の領域が増大する結果が得られている。本現象の定性的な理解として、基板付近での磁力線が広がった結果であると言える。一方、図６（ｃ）のように、第１のコイル９に印加する磁場と異なる極性（反極性）の静磁場を第２のコイル２１に印加した場合は、基板付近での磁力線の勾配が密となり、結果として、凹分布の領域が広がる。
【００６１】
これらのことを考慮した場合、第１のコイル９に印加する磁場と異なる極性の静磁場を第２のコイル２１に印加した場合の方が、凸分布から凹分布へのプラズマ分布の磁場による遷移が急峻となり、第１のコイル９に印加する時間変動磁場の振幅が小さくてすむ。時間変動磁場の振幅が小さくなると、第１のコイル９の時間変動の応答性も向上するメリットが生まれる。
【００６２】
以上の理由により、処理室１１の外部の上部側に第２のコイル２１を配置した場合、第１のコイル９および第２のコイル２１で発生する磁場の極性を異ならせ、かつ、第２のコイル２１に印加する磁場を時間に対して一定値にする構造が望ましい。
【００６３】
＜第３のプラズマ処理装置＞
実施の形態における第３のプラズマ処理装置について、図７を用いて説明する。ここでは、上述した第１のプラズマ処理装置と異なる点を主に説明する。
【００６４】
図７は、実施の形態における第３のプラズマ処理装置の構成の一例を示す構成図である。本実施の形態における第３のプラズマ処理装置は、上述した第１のプラズマ処理装置の構成に加えて、第３のコイル３１と、第３の電流発生器３２を備える。第３のコイル３１は、処理室１１の外部の下部側に配置される第３のコイルである。第３の電流発生器３２は、第３のコイル３１に静磁場を印加する第３の電流発生器である。
【００６５】
本実施の形態における第３のプラズマ処理装置は、特に、磁場形成装置は、さらに、処理室１１の外部の下部側に配置される第３のコイル３１を含む。制御装置は、さらに、第３のコイル３１に静磁場を印加する第３の電流発生器３２を含み、第１のコイル９と第３のコイル３１から発生する磁場の極性が同一で、かつ、第３のコイル３１に印加する磁場が時間に対して変動しない。第３のプラズマ処理装置では、処理室１１内の基板１０上に時間変動磁場（Ｂ（ｔ））と静磁場（Ｂｂｏｔｔｏｍ）とを合わせて発生する構造になっている。静磁場は、時間的に変動しない磁場である。
【００６６】
この第３のプラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法において、制御工程は、さらに、第３のコイル３１に静磁場を印加する工程を含み、第１のコイル９と第３のコイル３１から発生する磁場の極性が同一で、かつ、第３のコイル３１に印加する磁場が時間に対して変動しない。第３のコイル３１に静磁場を印加する工程は第３の電流発生器３２で行われる。
【００６７】
本実施の形態における第３のプラズマ処理装置において、磁場形成装置および制御装置は、上述した構成に限らず、図１に示した第１のプラズマ処理装置の構成要素である第１のコイル９以外に、基板１０の下部に第３のコイル３１を備え、この第３のコイル３１には静磁場を発生させる機構を備えていればよい。なお、第１のコイル９に印加する時間変動磁場は、上述の通り、高周波電圧Ｖｐｐなどの外部パラメータをモニタすることで制御可能とする。
【００６８】
第３のコイル３１を基板１０の下部に配置した場合は、磁力線の勾配の観点から、第１のコイル９および第３のコイル３１で発生する磁場の極性は同一であることが望ましい。なぜなら、極性が同一の場合、基板付近での磁力線が密になるため、上述の通り、磁場によるプラズマ分布の急峻な遷移が実現可能だからである。
【００６９】
以上により、処理室１１の外部の下部側に第３のコイル３１を配置した場合は、第１のコイル９および第３のコイル３１で発生する磁場の極性を同一にし、かつ、第３のコイル３１に印加する磁場を時間に対して変動しない構造が望ましい。なお、上述した第３のプラズマ処理装置における処理室１１の外部の上部側に配置する第２のコイル２１を組み合わせても、その効果は変わらない。
【００７０】
＜第４のプラズマ処理装置＞
実施の形態における第４のプラズマ処理装置について、図８〜図１０を用いて説明する。ここでは、上述した第１のプラズマ処理装置と異なる点を主に説明する。
【００７１】
図８は、実施の形態における第４のプラズマ処理装置の構成の一例を示す構成図である。本実施の形態における第４のプラズマ処理装置は、上述した第１のプラズマ処理装置の構成に対して、第１のコイル９に代えて第４のコイル４１を備え、第１の電流発生器７に代えて第４の電流発生器４２を備え、高周波電圧モニタ６に代えて高周波電圧モニタ４３を備える。
【００７２】
第４のコイル４１は、処理室１１の外部の側部側に配置される第４のコイルである。第４の電流発生器４２は、第４のコイル４１に静磁場を印加する第４の電流発生器である。高周波電圧モニタ４３は、ＩＣＰ発生用アンテナ８に印加されている高周波電圧を監視し、この監視した高周波電圧に対応してＩＣＰ発生用アンテナ８に印加する高周波電力（ソース電力）を時間変動させる高周波電圧モニタである。
【００７３】
本実施の形態における第４のプラズマ処理装置は、特に、磁場形成装置は、処理室１１の外部の側部側に配置される第４のコイル４１を含む。制御装置は、第４のコイル４１に静磁場を印加する第４の電流発生器４２と、ＩＣＰ発生用アンテナ８に印加されている高周波電圧を監視し、この監視した高周波電圧に対応してＩＣＰ発生用アンテナ８に印加する高周波電力（ソース電力）を時間変動させる高周波電圧モニタ４３と、を含む。第４のプラズマ処理装置では、処理室１１内の基板１０上に静磁場（Ｂ）を発生する構造になっている。静磁場は、時間的に変動しない磁場である。
【００７４】
この第４のプラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法において、制御工程は、第４のコイル４１に静磁場を印加する工程と、ＩＣＰ発生用アンテナ８に印加されている高周波電圧を監視し、この監視した高周波電圧に対応してＩＣＰ発生用アンテナ８に印加する高周波電力（ソース電力）を時間変動させる工程と、を含む。第４のコイル４１に静磁場を印加する工程は第４の電流発生器４２で行われ、高周波電力（ソース電力）を時間変動させる工程は高周波電圧モニタ４３で行われる。
【００７５】
本実施の形態における第４プラズマ処理装置において、磁場形成装置および制御装置は、上述した構成に限らず、プラズマ発生源のＩＣＰ発生用アンテナ８と基板１０との間に静磁場を発生する第４のコイル４１を備えており、かつ、外部パラメータをモニタする手段を持ち、この外部パラメータの値に応じてソース電力を時間変動させるフィードバック回路を備えていればよい。
【００７６】
外部パラメータをモニタする手段が対象とする外部パラメータは、例えば、ＩＣＰ発生用アンテナ８に印加されている高周波電圧である。あるいは、基板１０が載置された試料台１２に印加されている高周波電圧などでもよい。外部パラメータの値に応じてソース電力を時間変動させるフィードバック回路は、例えば、外部パラメータの値をＩＣＰ発生用アンテナ８への高周波電力供給用整合器である第１の高周波整合器２にフィードバックする。あるいは、試料台１２に載置された基板１０へのバイアス電力供給用整合器である第２の高周波整合器３にフィードバックしてもよい。
【００７７】
第４のプラズマ処理装置は、第４のコイル４１から静磁場を印加し、ソース電力を変動させることで、プラズマのモードを変化させ、均一性を向上させる手法である。第４のコイル４１から発生する静磁場の大きさによって、分布の傾向が異なる。図９は、プラズマの面内分布および高周波電圧のソース電力依存性の一例を示す説明図である。図９において、（ａ）（ｂ）（ｃ）はソース電力（横軸）とプラズマ分布（縦軸）との関係を示し、（ｄ）（ｅ）（ｆ）はソース電力（横軸）と高周波電圧Ｖｐｐ（縦軸）との関係を示している。また、図９において、（ａ）（ｄ）はＢ１＜Ｂ４＜Ｂ２の場合、（ｂ）（ｅ）はＢ４＜＜Ｂ１の場合、（ｃ）（ｆ）はＢ４＞＞Ｂ２の場合をそれぞれ示している。
【００７８】
今、第４のコイル４１から発生する静磁場をＢ４とし、Ｂ１およびＢ２を図２で示したようなプラズマの分布が変動する磁場とする。図９のように、Ｂ１＜Ｂ４＜Ｂ２の磁場範囲では、ソース電力がある値Ｐ０を示す時にプラズマ分布が均一になるのに対し、Ｂ４＜＜Ｂ１の条件では、プラズマ分布が均一になるソース電力Ｐ０が極端に大きくなり（図９（ｂ）（ｅ）には図示できず）、また、Ｂ４＞＞Ｂ２の条件では、プラズマ分布が均一になるソース電力Ｐ０が極端に小さくなる。
【００７９】
そのため、第４のプラズマ処理装置においては、第４のコイル４１から発生する静磁場がＢ１＜Ｂ４＜Ｂ２の範囲にあることが望ましい。このような条件下で、ソース電力を時間変動させることで、上述した第１から第３のプラズマ処理装置を適用した場合と同様の効果を得ることが可能となる。
【００８０】
次に、ソース電力が変化した場合に関して説明する。図１０は、高周波電圧モニタ４３によるソース電力の制御法の一例を示す説明図である。図１０において、時間（横軸）とソース電力（縦軸）との関係が、Ｖｐｐ＝Ｖ０’の場合、Ｖｐｐ＝Ｖ０’＋Ｖαの場合、Ｖｐｐ＝Ｖ０’−Ｖαの場合をそれぞれ示している。ここで、Ｐαはソース電力擾乱の大きさであり、ＶαはＰαに対応する高周波電圧擾乱の大きさである。
【００８１】
今、ソース電力Ｐの中心値が電力Ｐ０よりも小さい場合は、エッチングレートが凸分布の傾向を示し、ソース電力Ｐの中心値が電力Ｐ０よりも大きい場合は、エッチングレートが凹分布の傾向を示す。そのため、均一性を向上させるためには、Ｐ０を基準として、ソース電力中心値を変化すればよい。
【００８２】
例えば、ソース電力擾乱の大きさをＰαとした場合、Ｐ＝Ｐ０−Ｐαの条件ではそのエッチングレートが凸分布を示すが、ソース電力中心をＰ＝Ｐ０＋Ｐαにすることで、凹分布寄りの面内分布を得ることができ、結果として、ソース電力中心値としては、Ｐ＝Ｐ０の値に近づく。逆に、Ｐ＝Ｐ０＋Ｐαの場合は、凹分布を示すが、Ｐ＝Ｐ０−Ｐαにソース電力を設定することで、上述の通り分布を均一化することが可能となる。ここで、ソース電力の大きさは、Ｖｐｐの値にそれぞれ対応しているため、Ｐ＝Ｐ０−Ｐαの場合はＶｐｐ＞Ｖ０’（Ｖｐｐ＝Ｖ０’＋Ｖα）、Ｐ＝Ｐ０＋Ｐαの場合はＶｐｐ＜Ｖ０’（Ｖｐｐ＝Ｖ０’−Ｖα）として検出可能である。
【００８３】
＜第１のプラズマ処理装置を用いた検証＞
上述した第１のプラズマ処理装置（図１）を用いた検証結果について説明する。本発明の第１の効果を、第１のプラズマ処理装置を用いて検証した。第１のプラズマ処理装置は、上述したように、第１のコイル９を備えている。
【００８４】
プラズマの分布は、プラズマから基板に流入する流入イオン電流（ＩＣＦ：Ｉｏｎ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｆｌｕｘ）を測定して評価し、エッチングレートの均一性評価にはアルゴン（Ａｒ）プラズマを用いた二酸化珪素（ＳｉＯ２）のエッチングを実施した。エッチング条件は、Ａｒガス流量を１００ｍｌ／ｍｉｎ、圧力を０．３Ｐａ、基板とプラズマ発生源電極とのギャップ間距離を１３０ｍｍとし、ソース電力とバイアス電力をそれぞれ１０００Ｗと３００Ｗとした。
【００８５】
図１１は、第１のプラズマ処理装置を用いた検証において、プラズマの面内分布および高周波電圧の外部磁場依存性の一例を示す説明図である。図１１は、基板であるウエハにおける磁場強度（横軸）とＩＣＦ均一性（縦軸）との関係において、ＩＣＦ測定によるＡｒプラズマの均一性の磁場依存性の結果を示している。ここで、ＩＣＦ測定による均一性は、ウエハ中心におけるＩＣＦ電流値、および、ウエハ端（中心より１５０ｍｍ離れた場所）におけるＩＣＦ電流値を、それぞれ、Ｉ０、Ｉ１とした場合、（Ｉ０−Ｉ１）／（Ｉ０＋Ｉ１）として定義した。
【００８６】
ＩＣＦ測定の結果、磁場強度の増大に伴い、そのＩＣＦ均一性が正から負へと推移する結果が得られた。この結果は、Ａｒプラズマの面内分布が、凸分布から凹分布へ変化している様子を表す。印加する磁場強度が１０ガウス以下では、ほぼ同程度の凸分布を示し、逆に、印加する磁場強度が１６ガウス以上では、ほぼ同程度の凹分布を示した。また、印加する磁場強度が１３．６ガウスでは、ＩＣＦ均一性が−５．７２％となり、ウエハ面内でほぼ均一なプラズマが照射される条件となった。
【００８７】
次に、３００ｍｍウエハ面内でのＳｉＯ２のエッチングレートの測定結果を図１２に示す。図１２は、第１のプラズマ処理装置を用いた検証において、エッチングレートの面内分布の一例を示す説明図である。図１２は、ウエハ位置（横軸）とＳｉＯ２のエッチングレート（縦軸）との関係において、黒丸が第１のコイル９に静磁場１３ガウスを印加した場合、白丸が第１のコイル９に時間変動磁場を印加した場合の結果を示している。時間変動磁場の大きさは、Ｂ（ｔ）＝Ｂ０＋（Ｂ１＋Ｂ２）／２ｓｉｎ（２πｆｔ）とした。ただし、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２の大きさはそれぞれ１３ガウス、１０ガウス、１６ガウスとし、その周波数は１００Ｈｚとした。また、縦軸のＳｉＯ２のエッチングレートは、ウエハ中心部のエッチングレートで規格化している。
【００８８】
今、第１のコイル９に静磁場（Ｂ（ｔ）＝Ｂ０）を印加した場合、エッチングレートの面内分布は、ウエハ位置に従い直線的に減少する結果となった。この結果は、高い均一性のプラズマが生成されているが、プラズマの拡散時に偏芯を起こしている結果であると考えることができる。
【００８９】
一方、本発明の第１のプラズマ処理装置を適用した時間変動磁場（Ｂ（ｔ）＝Ｂ０＋（Ｂ１＋Ｂ２）／２ｓｉｎ（２πｆｔ））を印加した場合、エッチングレートは、３００ｍｍウエハの範囲内で、５％以内の均一性を確保することが可能となった。また、ウエハ位置の原点（“０”）を中心として、ほぼ対称なエッチングレートが得られたことから、単純な静磁場を印加した場合に発生した偏芯も起こっていないと結論できる。以上の結果から、本発明の第１のプラズマ処理装置の適用により、エッチングレートの面内均一性とプラズマの安定化との両立が可能となった。
【００９０】
＜第２のプラズマ処理装置を用いた検証＞
上述した第２のプラズマ処理装置（図５）を用いた検証結果について説明する。本発明の第２の効果を、第２のプラズマ処理装置を用いて検証した。第２のプラズマ処理装置は、上述したように、第１のコイル９以外に、第２のコイル２１を備えている。測定の条件は、上述した第１のプラズマ処理装置を用いて検証した場合と同様で、第２のコイル２１に印加する静磁場の大きさを−１０ガウスとした。
【００９１】
図１３は、第２のプラズマ処理装置を用いた検証において、プラズマの面内分布および高周波電圧の外部磁場依存性の一例を示す説明図である。図１３は、基板であるウエハにおける磁場強度（横軸）とＩＣＦ均一性（縦軸）との関係において、ＩＣＦ測定によるＡｒプラズマの均一性の磁場依存性の結果を示している。図１３において、白丸が第２のプラズマ処理装置を適用した場合の結果を示し、黒丸が比較のために上述した第１のプラズマ処理装置を適用した場合の結果を示している。
【００９２】
第２のプラズマ処理装置を適用した場合、磁場強度が１３．３ガウス以下は、プラズマの均一性はほぼ変化せず、第１のプラズマ処理装置を適用した場合と同様に凸分布を示した。一方、磁場強度が１６ガウス以上では、磁場の大きさに依らず凹分布を示す結果となった。第１のプラズマ処理装置を適用した場合との比較をした場合、第２のコイル２１から異なる極性の静磁場を発生させることで、凸分布から凹分布への遷移領域が狭くなることが明らかとなった。
【００９３】
また、第２のプラズマ処理装置を適用した場合において、第１のコイル９に印加する時間変動磁場をＢ（ｔ）＝Ｂ０＋（Ｂ１＋Ｂ２）／２ｓｉｎ（２πｆｔ）とした場合、第１のプラズマ処理装置を適用した場合で得られた結果と同様の効果が得られた。ただし、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２の大きさはそれぞれ１４．７ガウス、１３．３ガウス、１６．０ガウスとし、その周波数を１００Ｈｚとした。この場合、時間変動磁場の振幅の大きさは、１．４ガウス程度であり、第１のプラズマ処理装置を適用した場合で採用した時間変動磁場の振幅の大きさの約半分程度に抑えることが可能となった。そのため、第２のプラズマ処理装置を適用した発明によって、時間変動磁場の振幅の大きさを低減する効果が実証された。
【００９４】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記した実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１：高周波電源
２：第１の高周波整合器
３：第２の高周波整合器
４：基板電圧発生器
５：ガス供給装置
６：高周波電圧モニタ
７：第１の電流発生器
８：ＩＣＰ発生用アンテナ
９：第１のコイル
１０：基板 
１１：処理室
１２：試料台
１３：プラズマ
２１：第２のコイル
２２：第２の電流発生器
３１：第３のコイル
３２：第３の電流発生器
４１：第４のコイル
４２：第４の電流発生器
４３：高周波電圧モニタ
【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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