(57)【要約】【課題】プラズマ発生のために誘導結合型の電極を用いることにより、プラズマ形成ボックス内の壁面がエッチングされることを防止することが可能なプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】真空引き可能になされた筒体状の処理容器１４と、複数の被処理体Ｗを保持して前記処理容器内へ挿脱される保持手段２２と、前記処理容器内へガスを供給するガス供給手段３８と、前記ガスをプラズマにより活性化する活性化手段６０とを有して前記被処理体にプラズマ処理を施すようにしたプラズマ処理装置において、前記活性化手段は、前記処理容器の長手方向に沿って設けられるプラズマ形成ボックス６４と、前記プラズマ形成ボックスに沿って設けられる誘導結合型の電極６６と、前記誘導結合型の電極に接続された高周波電源６８とよりなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空引き可能になされた筒体状の処理容器と、
複数の被処理体を保持して前記処理容器内へ挿脱される保持手段と、
前記処理容器内へガスを供給するガス供給手段と、
前記ガスをプラズマにより活性化する活性化手段とを有して前記被処理体にプラズマ処理を施すようにしたプラズマ処理装置において、
前記活性化手段は、
前記処理容器の長手方向に沿って設けられるプラズマ形成ボックスと、
前記プラズマ形成ボックスに沿って設けられる誘導結合型の電極と、
前記誘導結合型の電極に接続された高周波電源とよりなることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記ガス供給手段は、前記ガスを供給するためのガスノズルを有し、前記プラズマ形成ボックス内には前記ガスノズルが設けられていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記プラズマ形成ボックスは、前記処理容器の外側に、前記処理容器の側壁に沿って設けられることを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記プラズマ形成ボックスは、前記処理容器の内側に、前記処理容器の側壁に沿って設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記高周波電源からの高周波電力の周波数は４ＭＨｚ〜２７．１２ＭＨｚの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記プラズマ形成ボックスと前記誘導結合型の電極との間に、静電シールドを設けるように構成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記誘導結合型の電極は、前記プラズマ形成ボックスの側面に沿って設けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記誘導結合型の電極は、前記プラズマ形成ボックスの一端で折り返されて前記プラズマ形成ボックスの両側壁に沿って設けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記誘導結合型の電極は、前記プラズマ形成ボックスの側壁に沿って半ターン、１ターン又は複数ターン巻回して設けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記プラズマ形成ボックスは、断面コ字状のプラズマ区画壁により区画形成されて、このプラズマ区画壁は対向する一対の側壁と、該側壁の一端側を連結する背面壁とよりなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記電極は、途中で複数箇所が屈曲されて屈曲状態になされて設けられていることを特徴とする請求項１０記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記電極は、前記側壁にその長さ方向に沿って設けられ、前記屈曲状態は、円弧を交互に逆向きに連ねてなる蛇行状態であることを特徴とする請求項１１記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記電極の屈曲状態は、前記両側壁の内のいずれか一方の側壁より前記背面壁を通って他方の側壁に到り、該他方の側壁にて屈曲して折り返されて前記背面壁を通って前記一方の側壁に戻り、該一方の側壁にて屈曲して折り返されるという状態を繰り返すような屈曲状態であることを特徴とする請求項１１記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記電極の屈曲状態は、前記両側壁の内のいずれか一方の側壁より前記背面壁を通って他方の側壁に到り、該他方の側壁にて小さい折り返し幅で屈曲して折り返されて前記背面壁を通って一方の側壁へ戻り、該一方の側壁に大きい折り返し幅で屈曲して折り返されるという状態を前記両側壁に対して行うように繰り返されている屈曲状態であることを特徴とする請求項１１記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記電極の屈曲状態は、前記背面壁の一端から前記両側壁の内のいずれか一方の側壁へ延びて屈曲して折り返されて前記背面壁にて再度屈曲して折り返されるという状態を前記背面壁の他端まで繰り返し行い、該背面壁の他端から他方の側壁へ延びて屈曲して折り返されて前記背面壁にて再度屈曲して折り返されるという状態を前記背面壁の一端まで繰り返し行うような屈曲状態であることを特徴とする請求項１１記載のプラズマ処理装置。
【請求項１６】
前記電極は、前記側壁にその長さ方向に沿って形成された１ターンの主電極と、前記両側壁において前記主電極より分岐されて前記背面壁に向けて延びる複数の分岐電極とよりなることを特徴とする請求項１０記載のプラズマ処理装置。
【請求項１７】
前記分岐電極は、前記両側壁を間に挟んで対向するように配置されて、その先端は前記背面壁の途中まで達していることを特徴とする請求項１６記載のプラズマ処理装置。
【請求項１８】
前記分岐電極は、互いに反対側の前記側壁に設けられた前記分岐電極に対して互い違いに配置されており、その先端は前記背面壁を通過して反対側の側壁まで延びていることを特徴とする請求項１６記載のプラズマ処理装置。
【請求項１９】
前記電極は、前記背面壁にその長さ方向に沿って形成された１ターンの主電極と、前記主電極から分岐されて前記両側壁の方向に向けて延びる複数の分岐電極とよりなることを特徴とする請求項１６記載のプラズマ処理装置。
【請求項２０】
前記電極は、一部が切り欠かれた状態になされた複数のリング状電極を直列に接続して形成されていることを特徴とする請求項１０記載のプラズマ処理装置。
【請求項２１】
前記電極は、一部が切り欠かれて前記両側壁にその長手方向に沿って直線状に配列された複数のリング状のリング状電極と、前記配列方向に沿って隣り合う前記リング状電極の一端同士を連結して全体で直列接続するために前記側壁より離間させて設けられた接続電極と、を備えたことを特徴とする請求項２０記載のプラズマ処理装置。
【請求項２２】
前記電極は、一部が切り欠かれて、前記背面壁にその長さ方向に沿って配列された複数のリング状のリング電極と、前記配列方向に沿って隣り合う前記リング状電極の一端同士を連結して全体で直列接続するために前記背面壁より離間させて設けられた接続電極と、を備えたことを特徴とする請求項２０記載のプラズマ処理装置。
【請求項２３】
前記電極は、前記両側壁の長さ方向に沿って２往復分だけ設けられていることを特徴とする請求項１０記載のプラズマ処理装置。
【請求項２４】
前記電極は、前記両側壁にその長さ方向に沿って２回巻回して前記２往復分になされていることを特徴とする請求項２３記載のプラズマ処理装置。
【請求項２５】
前記電極は、前記両側壁の内のいずれか一方の側壁にてその長さ方向に沿って互いに間隔を隔てて１往復配設されると共に、他方の側壁にてその長さ方向に沿って互いに間隔を隔てて１往復配設されて、全体で前記２往復になされていることを特徴とする請求項２３記載のプラズマ処理装置。
【請求項２６】
前記電極は、前記両側壁に亘って１ターン形成されると共に、前記電極は、前記プラズマ形成ボックスの高さ方向の中央部が最も前記処理容器の中心側へ突出するように曲線状に屈曲形成されていることを特徴とする請求項１０記載のプラズマ処理装置。
【請求項２７】
前記電極は、前記両側壁の内のいずれか一方の側壁に設けられていることを特徴とする請求項１０記載のプラズマ処理装置。
【請求項２８】
前記電極は、前記両側壁の内のいずれか一方の側壁にその長さ方向に沿って設けられて半ターン状態になされていると共に、前記電極の下端側が前記高周波電源に接続され、前記電極の上端側が接地されていることを特徴とする請求項２７記載のプラズマ処理装置。
【請求項２９】
前記電極は、前記両側壁の内のいずれか一方の側壁にその長さ方向に沿って１往復されて設けられていることを特徴とする請求項２７記載のプラズマ処理装置。
【請求項３０】
前記電極は、前記両側壁の内のいずれか一方の側壁にその長さ方向に沿って設けられて半ターン状態になされていると共に、前記電極の下端側が前記高周波電源に接続され、前記電極の他端は前記側壁から離間して下方へ折り返されて接地されていることを特徴とする請求項２７記載のプラズマ処理装置。
【請求項３１】
前記電極は、所定の幅を有する幅広電極を有することを特徴とする請求項１０記載のプラズマ処理装置。
【請求項３２】
前記幅広電極は、前記両側壁に亘ってその長さ方向に沿って１ターン巻回するように形成されていることを特徴とする請求項３１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３３】
前記電極は、前記両側壁の内のいずれか一方の側壁に沿って形成された主電極と、他方の側壁にその長さ方向に沿って形成された前記幅広電極とよりなると共に、前記主電極と前記幅広電極とは上端で互いに接続されていることを特徴とする請求項３１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３４】
前記幅広電極の下端部は、接地されていることを特徴とする請求項３３記載のプラズマ処理装置。
【請求項３５】
前記電極は、前記両側壁の内のいずれか一方の側壁にその長さ方向に沿って形成された主電極と、他方の側壁にその長さ方向に沿って形成された接地用の前記幅広電極とよりなり、前記主電極と前記接地用の幅広電極とは電気的に分離されていることを特徴とする請求項３１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３６】
前記幅広電極は、金属プレート、金属製のパンチングプレート、金属メッシュの内のいずれか１つよりなることを特徴とする請求項３２乃至３５のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３７】
前記電極は、途中で２つの主分岐電極に分岐される分岐部を有することを特徴とする請求項１０記載のプラズマ処理装置。
【請求項３８】
前記電極は、前記両側壁の内のいずれか一方の側壁にその長さ方向の中央部にて前記高周波電源に接地されると共に、この中央部にて上方へ延びる主分岐電極と下方へ延びる主分岐電極とに分岐された分岐部を有し、前記両主分岐電極は互いに他方の側壁に向けて折り曲げられて他方の側壁の長さ方向の中央部にて互いに接合されていることを特徴とする請求項３７記載のプラズマ処理装置。
【請求項３９】
前記電極は、前記プラズマ形成ボックスの下端部で前記高周波電源に接続されると共に、前記下端部を分岐部として２つの主分岐電極に分岐されて、該主分岐電極は前記一方の側壁のその長さ方向に沿って設けられ、そのまま上端部で折り返されて他方の側壁にその長さ方向に沿って設けられて下端部で接地されていることを特徴とする請求項３７記載のプラズマ処理装置。
【請求項４０】
前記電極は、前記プラズマ形成ボックスの下端部で前記高周波電源に接続されると共に、前記下端部を前記分岐部として２つの主分岐電極に分岐されて該主分岐電極は前記一方の側壁にその長さ方向に沿って設けられ、前記プラズマ形成ボックスの上端で両主分岐電極が１本に接合されると共に、そのまま折り返されて他方の側壁にその長手方向に沿って設けられて下端部で接地されていることを特徴とする請求項３７記載のプラズマ処理装置。
【請求項４１】
前記電極は、前記プラズマ形成ボックスの下端部で前記高周波電源に接続されると共に、前記下端部を前記分岐部として２つの主分岐電極に分岐されて、それぞれが互いに異なった前記側壁にその長さ方向に沿って設けられ、前記２つの主分岐電極は前記プラズマ形成ボックスの上端でそのまま互いに反対側へ折り返されて異なった側壁にその長さ方向に沿って設けられて下端部で接地されていることを特徴とする請求項３７記載のプラズマ処理装置。
【請求項４２】
前記電極は、前記プラズマ形成ボックスの下端部で前記高周波電源に接続されると共に、前記下端部を前記分岐部として２つの主分岐電極に分岐されて、それぞれが互いに異なった前記側壁にその長さ方向に沿って設けられ、前記プラズマ形成ボックスの上端側で前記主分岐電極は１本に接合されると共にそのまま折り返されて前記背面壁にその長さ方向に沿って設けられて下端部で接地されることを特徴とする請求項３７記載のプラズマ処理装置。
【請求項４３】
前記電極は、前記プラズマ形成ボックスの下端部で前記高周波電源に接続されると共に、前記下端部を前記分岐部として２つの主分岐電極に分岐されて、それぞれ互いに異なった前記側壁にその長さ方向に沿って設けられ、前記各主分岐電極は前記プラズマ形成ボックスの上端側で前記各側壁から離間されてそれぞれ接地されていることを特徴とする請求項３７記載のプラズマ処理装置。
【請求項４４】
前記電極は、前記プラズマ形成ボックスの下端部で前記高周波電源に接続されると共に、前記下端部を前記分岐部として２つの主分岐電極に分岐されて、それぞれ前記両側壁の内のいずれか一方の側壁にその長さ方向に沿って互いに所定の間隔を隔てて設けられ、前記各主分岐電極は前記側壁の上端側で前記側壁から離間されると共にそのまま折り返されて下方に延びて接地されることを特徴とする請求項３７記載のプラズマ処理装置。
【請求項４５】
前記電極は、前記両側壁の長さ方向に沿って１ターンで形成される主電極と、前記主電極の途中から前記両側壁の幅方向へ延びると共に前記背面壁を通って前記両側壁の主電極同士を接続する複数のバイパス電極とよりなることを特徴とする請求項１０記載のプラズマ処理装置。
【請求項４６】
前記電極は、
前記プラズマ形成ボックスの下端部で前記高周波電源に接続され、前記背面壁にその長さ方向に沿って設けられると共に前記両側壁側にループ状に延びる複数のループ電極が介設された主電極と、
前記プラズマ形成ボックスの上端部で２つに分岐されてそれぞれが異なる側壁にその長さ方向に沿って設けられると共に下端部で接地される主分岐電極と、
よりなることを特徴とする請求項１０記載のプラズマ処理装置。
【請求項４７】
前記電極は、渦巻き状に巻回された渦巻き電極を有することを特徴とする請求項１０記載のプラズマ処理装置。
【請求項４８】
前記渦巻き電極は、前記両側壁の内のいずれか一方の側壁に設けられていることを特徴とする請求項４７記載のプラズマ処理装置。
【請求項４９】
前記プラズマ形成ボックスは、断面が曲面状に成形されており、前記渦巻き電極は前記曲面上に設けられていることを特徴とする請求項４７記載のプラズマ処理装置。
【請求項５０】
前記プラズマ形成ボックスは、断面が曲面状に成形されており、前記電極は、前記曲面の中心部において前記高周波電源に接続されると共に、該中心部にて２つの前記渦巻き電極に分岐されて共に同じ方向へ渦巻き状に巻回させて設けられていることを特徴とする請求項４７記載のプラズマ処理装置。
【請求項５１】
前記高周波電源は２つ設けられると共に、前記電極も２つ設けられ、
前記２つの電極の内の一方の電極は、前記両側壁内のいずれか一方の側壁にその長さ方向に沿って設けられ、該電極の下端部が前記２つの高周波電源の内の一方の高周波電源に接続されると共に上端側が接地され、
他方の電極は他方の側壁にその長さ方向に沿って設けられ、該電極の上端部が他方の高周波電源に接続されると共に下端側が接地されていることを特徴とする請求項１０記載のプラズマ処理装置。
【請求項５２】
前記電極のその長さ方向の途中にはコンデンサが介設されていることを特徴とする請求項１０乃至５１のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５３】
前記被処理体と前記電極の、前記被処理体と最も近い部分との間の距離は、４０ｍｍ以上となるように設定されていることを特徴とする請求項１乃至５２のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５４】
前記処理容器の外周には、前記被処理体を加熱するための加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体にプラズマを用いて成膜処理やエッチング処理等を実施するためのプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体集積回路を製造するためにはシリコン基板等よりなる半導体ウエハに対して、成膜処理、エッチング処理、酸化処理、拡散処理、改質処理、自然酸化膜の除去処理等の各種の処理が行なわれる。これらの処理を特許文献１等に開示されている縦型の、いわゆるバッチ式の熱処理装置にて行う場合には、まず、半導体ウエハを複数枚、例えば２５枚程度収容できるカセットから、半導体ウエハを縦型のウエハボートへ移載してこれに多段に支持させる。このウエハボートは、例えばウエハサイズにもよるが３０〜１５０枚程度のウエハを載置できる。このウエハボートは、排気可能な処理容器内にその下方より搬入（ロード）された後、処理容器内が気密に維持される。そして、処理ガスの流量、プロセス圧力、プロセス温度等の各種のプロセス条件を制御しつつ所定の熱処理が施される。
【０００３】
ここで一例として半導体製造工程における絶縁膜等について注目すると、一般的には、この絶縁膜に関してはＳｉＯ２ 膜が主として用いられていた。しかし、最近にあっては、半導体集積回路の更なる高集積化、高微細化の要請が強くなっている。このような状況下において、耐酸化膜、不純物の拡散防止膜、ゲート素子のサイドウォール膜等の絶縁膜としてシリコン窒化膜（Ｓｉ３ Ｎ４ 膜）が用いられている。このシリコン窒化膜は、不純物の拡散係数が低く、且つ酸化バリヤ性が高いことから、上述したような絶縁膜として非常に適している。
【０００４】
また更には、今日においては動作速度の高速化も更に要請されており、この要請に応えるために、例えば不純物としてボロン（Ｂ）等を添加して形成したシリコン窒化膜が、誘電率を非常に小さくして寄生容量を大幅に抑制することが可能な絶縁膜として提案されている（特許文献１）。
【０００５】
また、上述した要請に加えて、プロセス処理時における低温化が求められており、これに対応してプロセス時のウエハ温度が低くても反応を促進させることができるプラズマを用いたプラズマ処理装置が提案されている（特許文献２、３等）。
【０００６】
上記したプラズマ処理装置の一例を説明すると、図２５は上記した従来の縦型のプラズマ処理装置の一例を示す概略模式図、図２６は図２５中のプラズマボックスの一部を示す断面図である。図２５において、内部雰囲気が真空引き可能になされた石英製の円筒体状の処理容器２内には、図示しない半導体ウエハが多段に支持されており、この処理容器２の側壁には、この高さ方向に沿って断面が矩形状になされたプラズマ形成ボックス４が設けられている。そして、このボックス４内にプラズマにより活性化するガスを流すガスノズル５が設けてある。そして、図２６にも示すように、このプラズマ形成ボックス４の区画壁の外側両側に、それぞれ独立したプラズマ電極６をボックスの高さ方向に沿って設け、この両プラズマ電極６間にプラズマ発生用の高周波電源８からの、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加するようになっている。
【０００７】
これにより、上記両プラズマ電極６は平行平板型の電極となって、両プラズマ電極６間に高周波電力が印加されると容量結合によってプラズマが発生し、このプラズマによってプラズマボックス４内に供給されたガスが活性化され、形成された活性種によって反応等が促進されることになる。尚、このような方式のプラズマ処理装置を一般的には容量結合プラズマ［ＣＣＰ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）］方式のプラズマ処理装置と称す。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２７５６０８号公報
【特許文献２】特開２００６−２７００１６号公報
【特許文献３】特開２００７−４２８２３号公報
【特許文献４】国際公開２００６／０９３１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述した容量結合プラズマ方式によるプラズマ処理装置では、成膜等の反応をプラズマのアシストにより促進させることができるので、ウエハ温度が比較的低くても所望するプラズマ処理を行うことができる。
【００１０】
しかしながら、この場合には、プラズマ形成ボックス４の石英よりなる内壁が、イオンシースにかかる電位差により加速されたプラズマ中のイオンによりスパッタされてエッチングされ、この結果、石英構成成分であるＳｉ成分やＯ成分がプラズマ形成ボックス４の内面やその周辺部に付着してパーティクルの発生の要因になる、といった問題があった。
また、処理効率を上げるために大きな電力を投入して電子密度を上げようとしても、大電力を投入すると上記したパーティクルの発生量が急激に増大し、このため電子密度を向上させることが困難であった。
【００１１】
この場合、印加する高周波電力の周波数を高くすることにより、電子温度を低くしてエッチングを抑制すると共にラジカル密度を上げて反応を促進させることも考えられるが、周波数が大きくなると高周波電源自体も大型化して装置コストが大幅に増大する、といった問題があった。そこで、特許文献４に示されるように、１ターンのＵ字形のコイルを用いた放電電極を備えたプラズマ処理装置も提案されているが、実用化には困難性が伴っていた。
【００１２】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、プラズマ発生のために誘導結合型の電極を用いることにより、プラズマ形成ボックス内の壁面がエッチングされることを防止すると共に、大電力の投入を可能にして電子密度を高くすることが可能なプラズマ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る発明は、真空引き可能になされた筒体状の処理容器と、複数の被処理体を保持して前記処理容器内へ挿脱される保持手段と、前記処理容器内へガスを供給するガス供給手段と、前記ガスをプラズマにより活性化する活性化手段とを有して前記被処理体にプラズマ処理を施すようにしたプラズマ処理装置において、前記活性化手段は、前記処理容器の長手方向に沿って設けられるプラズマ形成ボックスと、前記プラズマ形成ボックスに沿って設けられる誘導結合型の電極と、前記誘導結合型の電極に接続された高周波電源とよりなることを特徴とするプラズマ処理装置である。
【００１４】
このように、プラズマを発生させる活性化手段の一部としてプラズマ形成ボックスに沿って誘導結合型の電極を用いるようにしたので、プラズマ形成ボックス内の壁面がエッチングされることを防止すると共に、大電力の投入を可能にして電子密度を高くすることができる。また、電子密度を高くすることによって、処理効率も向上させることができる。
【００１５】
この場合、例えば請求項２に記載したように、前記ガス供給手段は、前記ガスを供給するためのガスノズルを有し、前記プラズマ形成ボックス内には前記ガスノズルが設けられている。
また例えば請求項３に記載したように、前記プラズマ形成ボックスは、前記処理容器の外側に、前記処理容器の側壁に沿って設けられる。
また例えば請求項４に記載したように、前記プラズマ形成ボックスは、前記処理容器の内側に、前記処理容器の側壁に沿って設けられる。
また例えば請求項５に記載したように、前記高周波電源からの高周波電力の周波数は４ＭＨｚ〜２７．１２ＭＨｚの範囲内である。
また例えば請求項６に記載したように、前記プラズマ形成ボックスと前記誘導結合型の電極との間に、静電シールドを設ける。
また例えば請求項７に記載したように、前記誘導結合型の電極は、前記プラズマ形成ボックスの側面に沿って設けられる。
【００１６】
また例えば請求項８に記載したように、前記誘導結合型の電極は、前記プラズマ形成ボックスの一端で折り返されて前記プラズマ形成ボックスの両側壁に沿って設けられる。
また例えば請求項９に記載したように、前記誘導結合型の電極は、前記プラズマ形成ボックスの側壁に沿って半ターン、１ターン又は複数ターン巻回して設けられる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るプラズマ処理装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
プラズマを発生させる活性化手段の一部としてプラズマ形成ボックスに沿って誘導結合型の電極を用いるようにしたので、プラズマ形成ボックス内の壁面がエッチングされることを防止すると共に、大電力の投入を可能にして電子密度を高くすることができる。また、電子密度を高くすることによって、処理効率も向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明に係るプラズマ処理装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
＜第１実施形態＞
図１は本発明の係るプラズマ処理装置の第１実施形態の一例を示す縦断面構成図、図２はプラズマ処理装置（加熱手段は省略）を示す横断面構成図、図３はプラズマ処理装置の誘導結合型の電極の部分を主に取り出して示す概略斜視図、図４は誘導結合型の電極を含む回路を示すブロック構成図である。尚、ここではシラン系ガスとしてジクロロシラン（ＤＣＳ）を用い、窒化ガスとしてアンモニアガス（ＮＨ３ ）を用い、上記ＮＨ３ ガスをプラズマにより活性化してシリコン窒化膜（ＳｉＮ）を成膜する場合を例にとって説明する。
【００１９】
図示するように、プラズマ処理装置１２は、下端が開口された有天井の円筒体状の処理容器１４を有している。この処理容器１４の全体は、例えば石英により形成されており、この処理容器１４内の天井には、石英製の天井板１６が設けられて封止されている。また、この処理容器１４の下端開口部には、例えばステンレススチールにより円筒体状に成形されたマニホールド１８がＯリング等のシール部材２０を介して連結されている。尚、このマニホールド１８の部分も石英で構成し、上記処理容器１４と一体化して形成される場合もある。
【００２０】
上記処理容器１４の下端は、上記マニホールド１８によって支持されており、このマニホールド１８の下方より多数枚の被処理体としての半導体ウエハＷを多段に載置した保持手段としての石英製のウエハボート２２が昇降可能に挿脱自在になされている。本実施例の場合において、このウエハボート２２の支柱２２Ａには、例えば５０〜１５０枚程度の直径が３００ｍｍのウエハＷを略等ピッチで多段に支持できるようになっている。
【００２１】
このウエハボート２２は、石英製の保温筒２４を介してテーブル２６上に載置されており、このテーブル２６は、マニホールド１８の下端開口部を開閉する例えばステンレススチール製の蓋部２８を貫通する回転軸３０上に支持される。そして、この回転軸３０の貫通部には、例えば磁性流体シール３２が介設され、この回転軸３０を気密にシールしつつ回転可能に支持している。また、蓋部２８の周辺部とマニホールド１８の下端部には、例えばＯリング等よりなるシール部材３４が介設されており、処理容器１４内のシール性を保持している。
【００２２】
上記した回転軸３０は、例えばボートエレベータ等の昇降機構（図示せず）に支持されたアーム３６の先端に取り付けられており、ウエハボート２２及び蓋部２８等を一体的に昇降して処理容器１４内へ挿脱できるようになされている。尚、上記テーブル２６を上記蓋部２８側へ固定して設け、ウエハボート２２を回転させることなくウエハＷの処理を行うようにしてもよい。
【００２３】
このマニホールド１８には、処理容器１４内の方へプラズマ化される窒化ガスとして、例えばアンモニア（ＮＨ３ ）ガスを供給する第１のガス供給手段３８と、成膜ガスであるシラン系ガスとして例えばＤＣＳ（ジクロロシラン）ガスを供給する第２のガス供給手段４０と、パージガスとして不活性ガス、例えばＮ２ ガスを供給する第３のガス供給手段４２とが設けられる。具体的には、上記第１のガス供給手段３８は、上記マニホールド１８の側壁を内側へ貫通して上方向へ屈曲されて延びる石英管よりなる第１のガスノズル４４を有している。この第１のガスノズル４４には、その長さ方向に沿って複数（多数）のガス噴射孔４４Ａが所定の間隔を隔てて形成されて分散形のガスノズルとなっており、各ガス噴射孔４４Ａから水平方向に向けて略均一にアンモニアガスを噴射できるようになっている。
【００２４】
また同様に上記第２のガス供給手段４０も、上記マニホールド１８の側壁を内側へ貫通して上方向へ屈曲されて延びる石英管よりなる第２のガスノズル４６を有している。上記第２のガスノズル４６には、その長さ方向に沿って複数（多数）のガス噴射孔４６Ａが所定の間隔を隔てて形成されて分散形のガスノズルとなっており、各ガス噴射孔４６Ａから水平方向に向けて略均一にシラン系ガスであるＤＣＳガスを噴射できるようになっている。
【００２５】
また同様に上記第３のガス供給手段４２は、上記マニホールド１８の側壁を貫通して設けた第３のガスノズル４８を有している。上記各ノズル４４、４６、４８には、それぞれのガス通路５２、５４、５６が接続されている。そして、各ガス通路５２、５４、５６には、それぞれ開閉弁５２Ａ、５４Ａ、５６Ａ及びマスフローコントローラのような流量制御器５２Ｂ、５４Ｂ、５６Ｂが介設されており、ＮＨ３ ガス、ＤＣＳガス及びＮ２ ガスをそれぞれ流量制御しつつ供給できるようになっている。
【００２６】
そして、上記処理容器１４の一側には、その高さ方向に沿ってプラズマを発生させてガスを活性化させる活性化手段６０が形成されると共に、この活性化手段６０に対向する処理容器１４の反対側には、この内部雰囲気を真空排気するために処理容器１４の側壁を、例えば上下方向へ削りとることによって形成した細長い排気口６２が設けられている。この活性化手段６０は、処理容器１４の長手方向に沿って設けられるプラズマ形成ボックス６４と、このプラズマ形成ボックス６４に沿って設けられる誘導結合型の電極６６と、この誘導結合型の電極６６に接続された高周波電源６８とにより主に構成されている。
【００２７】
具体的には、上記プラズマ形成ボックス６４は、上記処理容器１４の側壁を上下方向に沿って所定の幅で削りとることによって上下に細長い開口７０を形成し、この開口７０をその外側より覆うようにして断面コ字状になされた上下に細長い例えば石英製のプラズマ区画壁７２を容器外壁に気密に溶接接合することにより形成されている。すなわち、このプラズマ区画壁７２は、対向する一対の側壁７２Ａ、７２Ｂと、この側壁７２Ａ、７２Ｂの一端側、すなわち外周側を連結する背面壁７３とよりなっている。尚、この側壁７２Ａ、７２Ｂの上下端も区画壁により閉じられている。
【００２８】
これにより、この処理容器１４の側壁の外側に、断面コ字状に窪ませて一側が処理容器１４内へ開口されて連通されたプラズマ形成ボックス６４が一体的に形成されることになる。すなわちプラズマ区画壁７２の内部空間はプラズマ形成領域となっており、上記処理容器１４内に一体的に連通された状態となっている。上記開口７０は、ウエハボート２２に保持されている全てのウエハＷを高さ方向においてカバーできるように上下方向に十分に長く形成されている。
【００２９】
そして、上記誘導結合型の電極６６は、上記プラズマ区画壁７２の両側壁の外側面に沿って、その長さ方向（上下方向）に沿って略１周するようにして設けられる。すなわち、この誘導結合型の電極６６は、図３にも示すようにプラズマ区画壁７２の上端で折り返されており、略１ターンのコイルとして形成されている。そして、この誘導結合型の電極６６の基端部側は、図４にも示すようにインピーダンス整合を図るためのマッチング回路７４が途中に介設されて更に給電ライン７６を介して上記高周波電源６８に接続されている。そして、上記マッチング回路７４と高周波電源６８との間では、調整信号７８（図４参照）が送られてインピーダンスを自動調整する。
【００３０】
図４中では上記給電ライン７６としては、同軸ケーブルが用いられている。また、マッチング回路７４よりも先端側が電極６６となっている。そして、上記誘導結合型の電極６６の一端が接地された状態となっている。ここで上記高周波電源６８の周波数としては、例えば１３．５６ＭＨｚが用いられるが、これに限定されず、４ＭＨｚ〜２７．１２ＭＨｚの範囲内の周波数を用いることができる。
【００３１】
これにより、上記誘導結合型の電極６６に供給される高周波電力によってプラズマ形成ボックス６４内に生ずる誘導結合型の電磁場によりプラズマが形成されることになる。ここで上記プラズマ形成ボックス６４の長さは１ｍ程度である。また、幅Ｈ１（図２参照）は２０〜１００ｍｍ程度であって、例えば５５ｍｍ程度に設定され、厚さＨ２は２５〜５０ｍｍ程度であって、例えば３５ｍｍに設定されている。また、誘導結合型の電極６６は例えばニッケル合金により形成され、その厚さは３〜５ｍｍ程度、幅は２〜１０ｍｍ程度、全長は４〜５．５ｍ程度である。
【００３２】
そして、上記処理容器１４内を上方向に延びて行く第１のガスノズル４４は途中で処理容器１４の半径方向外方へ屈曲されて、上記プラズマ区画壁７２内の一番奥（処理容器１４の中心より一番離れた部分）に位置され、この一番奥の部分に沿って上方に向けて起立させて設けられている。従って、高周波電源６８がオンされている時に上記第１のガスノズル４４の各ガス噴射孔４４Ａから噴射されたアンモニアガスはここで活性化されて処理容器１４の中心に向けて拡散しつつ流れるようになっている。
【００３３】
そして上記プラズマ区画壁７２の外側には、これを覆うようにして例えば石英よりなる絶縁保護カバー（図示せず）が取り付けられている。また、この絶縁保護カバーの内側部分には、図示しない冷媒通路が設けられており、冷却された窒素ガスを流すことにより上記誘導結合型の電極６６を冷却し得るようになっている。
【００３４】
そして上記プラズマ区画壁７２の開口７０の処理容器１４内側には、上記第２のガスノズル４６が片側に起立させて設けられており、第２のガスノズル４６に設けた各ガス噴射孔４６Ａより処理容器１４の中心方向に向けてシラン系ガスを噴射し得るようになっている。
【００３５】
一方、上記開口７０に対向させて設けた排気口６２には、これを覆うようにして石英よりなる断面コ字状に成形された排気口カバー部材８０が溶接により取り付けられている。この排気口カバー部材８０は、上記処理容器１４の側壁に沿って上方に延びており、処理容器１４の上方のガス出口８２より図示しない真空ポンプ等を介設した真空排気系により真空引きされる。そして、この処理容器１４の外周を囲むようにしてこの処理容器１４及びこの内部のウエハＷを加熱する筒体状の加熱手段８４が設けられている。
【００３６】
そして、図１に戻って、このプラズマ処理装置１２の動作全体の制御、例えばガスの供給の開始及び供給の停止、高周波電源６８の電力の設定や、このオン・オフ、プロセス温度やプロセス圧力の設定等は例えばコンピュータ等よりなる装置制御部８６により行われる。そして、この装置制御部８６は、このプラズマ処理装置１２の全体の動作も制御することになる。またこの装置制御部８６は、上記各種ガスの供給や供給停止の制御、高周波のオン・オフ制御及び装置全体の動作を制御するためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶する例えばフロッピディスクやフラッシュメモリやハードディスクやコンパクトディスク等の記憶媒体８８を有している。
【００３７】
次に、以上のように構成されたプラズマ処理装置を用いて行なわれるプラズマによる成膜方法（いわゆるＡＬＤ［Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ］成膜）について説明する。ここでは成膜処理として、ウエハ表面に低温で間欠的にプラズマを用いてシリコン窒化膜（ＳｉＮ）を形成する場合を例にとって説明する。すなわち、上記シラン系ガスであるＤＣＳガスと上記窒化ガスであるアンモニアガスとを交互に供給すると共に、上記窒化ガスはプラズマにより活性化させるようにしている。
【００３８】
まず、常温の多数枚、例えば５０〜１５０枚の３００ｍｍサイズのウエハＷが載置された状態のウエハボート２２を予め所定の温度になされた処理容器１４内にその下方より上昇させてロードし、蓋部２８でマニホールド１８の下端開口部を閉じることにより容器内を密閉する。
【００３９】
そして処理容器１４内を真空引きして所定のプロセス圧力に維持すると共に、加熱手段８４への供給電力を増大させることにより、ウエハ温度を上昇させてプロセス温度を維持し、上記ＤＣＳガスとＮＨ３ ガスとを第２のガス供給手段４０及び第１のガス供給手段３８からそれぞれ交互に間欠的に供給する。これにより、回転しているウエハボート２２に支持されているウエハＷの表面にシリコン窒化膜（ＳｉＮ）を形成する。この際、ＮＨ３ ガスを単独で供給する時に、全供給時間に亘って、或いは全供給時間の一部において高周波電源（ＲＦ電源）６８をオンして活性化手段６０のプラズマ形成ボックス６４内にプラズマを立てるようにする。
【００４０】
具体的には、ＮＨ３ ガスは第１のガスノズル４４の各ガス噴射孔４４Ａから水平方向へ噴射され、また、ＤＣＳガスは第２のガスノズル４６の各ガス噴射孔４６Ａから水平方向へ噴射され、各ガスが反応してシリコン窒化膜（ＳｉＮ）が形成される。この場合、上記各ガスは、連続的に供給されるのではなく、互いにタイミングを同じにして、或いはタイミングをずらして供給する。そして、タイミングをずらしたガス同士は、間に間欠期間（パージ期間）を挟んで交互に間欠的に繰り返し供給され、シリコン窒化膜の薄膜を一層ずつ繰り返し積層する。そして、ＮＨ３ ガスを流す時には、高周波電源６８がオンされてプラズマが立てられて、供給されるＮＨ３ ガスを活性化して活性種等が作られ、反応（分解）が促進される。この時の高周波電力６８の出力は、例えば５０Ｗ〜３ｋＷの範囲内である。
【００４１】
ここで、本発明ではプラズマ形成ボックス６４内に、すなわちプラズマ形成領域内にプラズマを形成するに際して、従来装置で用いた平行平板型の容量結合型の電極ではなく、誘導結合型の電極６６を用いているので、この電極６６による電磁場によって発生するプラズマに関しては、イオンシース電位差が小さくなり、この結果、プラズマ中のイオンの加速度が小さくなるので、プラズマ区画壁７２の内面がイオンのスパッタによりエッチングされることを防止することができる。このため、半導体製品の歩留まり低下の原因となるパーティクルの発生を大幅に抑制することができる。
【００４２】
また上述したように誘導結合型の電極６６を用いることで、高周波電力や周波数を上げることなくラジカル密度を向上させることができるので、プラズマ処理を効率的に行うことが可能となる。すなわち、大電力の投入が可能になるので、パーティクルの発生を抑制しつつ電子密度を高くすることができ、この結果、プラズマ処理効率を向上させることができる。
【００４３】
ここで、上記誘導結合型の電極６６によるプラズマ形成ボックス６４内における電流の分布状態について説明する。図５はプラズマ形成ボックス内における電流の分布状態を示す図である。図５（Ａ）は誘導結合型の電極６６を直線状に延ばした時の電流の状態を示す図、図５（Ｂ）は誘導結合型の電極６６をプラズマ形成ボックス６４の一端（上端）で折り曲げた時の電流の状態を示す図である。図中、”ＢＴＭ”はウエハボート２２の底部に対応する部分を示し、”ＴＯＰ”はウエハボート２２の上部に対応する部分を示す。
【００４４】
ここで高周波電力の周波数は１３．５６ＭＨｚ（波長＝約２２ｍ）、誘導結合型の電極６６の長さは４ｍ、プラズマ形成ボックス６４の長さは１ｍである。上記誘導結合型の電極６６の一端は接地端となっており、この接地端で電流が反射している。図５（Ａ）において、中心の太い線が誘導結合型の電極６６を示しており、右端が接地端となっている。電流の進行波ｉは、実線で示され、以下のような式となっている。
ｉ＝Ｉ０ ｓｉｎ（ωｔ−ｋｘ）
ここで、Ｉ０ は振幅、ωは角速度、ｔは時間、ｋは正数、ｘは図中の横方向における場所を示している。
また電流の反射波ｉ’は、以下の式のようになる。
ｉ’＝Ｉ０ ｓｉｎ（ωｔ＋ｋｘ）
【００４５】
この時の電流の定在波Ｉは波線で示され、以下のような式となる。
Ｉ＝２Ｉ０ ｓｉｎωｔ・ｃｏｓｋｘ
ここで、本実施例のように、上記誘導結合型の電極６６をプラズマ形成ボックス６４の一端（右端）で折り曲げると、電流の定在波は図５（Ｂ）に示すようになる。尚、図中ではプラズマ形成ボックス６４の厚さは無視している。この場合、プラズマ形成ボックス６４の中心軸９０における誘導電界のバラツキはＴＯＰとＢＴＭで±２〜３％程度となって非常に少なくなっている。
【００４６】
この理由は、誘導結合型の電極６６をプラズマ形成ボックス６４の一端（ＴＯＰ側）で折り曲げ、同ボックス６４の両側に対称に配置することで、同ボックス６４の中心軸９０における誘導電界が、両側の電極６６が生成するそれぞれの誘導電界の重ね合わせたものとなるためである。
従って、このように上記誘導結合型の電極６６を折り返して実質的に１ターンのコイルとして形成して誘導電界を重ね合わせることにより、給電側からグランド側への電界の落ち込みを軽減してプラズマ形成ボックス６４内の誘導電界を均一化することができる。
【００４７】
尚、上記実施例においては、高周波電力の周波数として１３．５６ＭＨｚを用いたが、これに限定されず、前述したように、４ＭＨｚ〜２７．１２ＭＨｚの範囲内の周波数を用いることができる。上記周波数が４ＭＨｚよりも低い場合には、プラズマ密度が顕著に低下してしまうことによってスループットが低減する問題が生じ、また、電子温度が高くなり、当該機構の主目的であるプラズマダメージの低減を達し得なくなることになる。また、２７．１２ＭＨｚよりも高い場合には、高周波の短波長化により定在波の影響が顕著になり、プラズマ形成ボックス６６の上下方向で均一なプラズマを生成することが困難になってしまう。
【００４８】
また、ここではプラズマ形成ボックス６４の周囲に誘導結合型の電極６６を実質的に１ターン形成した場合を例にとって説明したが、これに限定れず、複数ターン形成するようにしてもよいし、或いは図６に示す模式図のようにプラズマ形成ボックス６４の一側辺のみに沿って半ターン形成するようにしてもよい。
【００４９】
また更には、ここではプラズマ形成ボックス６４は、処理容器１４の外側に、その高さ方向に沿って設けたが、これに限定されず、処理容器１４内に十分な大きさの空間がある場合には、プラズマ形成ボックス６４を処理容器内に設けるようにしてもよい。図７はプラズマ形成ボックスを処理容器内に設けた時の処理容器を示す横断面図、図８はこの時の誘導結合型の電極を示す斜視図である。
【００５０】
図７に示すように、ここでは処理容器１４内に、その内壁面の高さ方向に沿って前面にスリット９２を有する石英製のプラズマ形成ボックス９４を溶接により接合して設けている。そして、このプラズマ形成ボックス９４内に第１のガスノズル４４を設けている。更に、このプラズマ形成ボックス９４内に、図８にも示すように、石英製の保護管９６内に挿通された誘導結合型の電極６６を上下方向に沿って１往復（１ターン）となるように設けている。この場合にも、先の実施例と同様な作用効果を発揮することができる。
【００５１】
また、容量性結合を低減するために誘導結合型の電極６６に対応させて静電シールドを設けるようにしてもよい。尚、この静電シールドはファラデーシールドとも称される。図９は静電シールドを設けたプラズマ形成ボックスの部分を示す拡大断面図である。図９（Ａ）は静電シールドの第１例を示し、図９（Ｂ）は静電シールドの第２例を示す。図９（Ａ）には静電シールドの平面図を併記している。ここでは図２に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付してその説明を省略する。
【００５２】
まず、図９（Ａ）に示すように、プラズマ形成ボックス６４の側面、すなわちプラズマ区画壁７２の側面に、誘導結合型の電極６６を形成するに先立って接地された静電シールド１００を設け、この上に絶縁板１０２を配置し、更に、この絶縁板１０２上に上記誘導結合型の電極６６を配置するようにしている。
【００５３】
上記静電シールド１００は、上記プラズマ形成ボックス６４の高さ方向に沿って、このボックス６４（プラズマ区画壁７２の側面）と上記誘導結合型の電極６６との間に配置されることになる。この静電シールド１００は、例えば誘導結合型の電極６６と同じ材質で形成することができる。具体的には、この静電シールド１００の幅は例えば１０〜３０ｍｍ程度の幅を有し、細長い長方形状に形成されている。そして、この静電シールド１００には、水平に延びる長方形状の開口スリット１０４が多数段に亘って形成されている。この開口スリット１０４の縦の長さは５〜３０ｍｍ程度、横の長さは３０〜４５ｍｍ程度、ピッチは７〜３５ｍｍ程度である。
【００５４】
またプラズマ形成ボックス６４の左右に配置した静電シールド１００同士は、これらを上方で連結してもよく、或いはしなくてもよく、いずれにしてもそれぞれ接地しておく。また、上記絶縁板１０２は、例えば石英やアルミナ等を用いることができ、その長さは２〜５ｍｍ程度である。
このように、静電シールド１００を配置することにより、上記誘導結合型の電極６６が作る誘導結合型磁界とプラズマを結合させながら、電界による容量性結合を更に低減させることができ、この結果、プラズマ中に発生するイオンによるプラズマ形成ボックス６４の内壁のエッチングダメージを軽減することができる、という利点が得られる。
【００５５】
また、上記開口スリット１０４を有する平板状の静電シールド１００に代えて、図９（Ｂ）に示すように、複数のロッド状の棒状電極１０６を有する静電シールド１００を用いてもよい。図示例では、縦方向に平行に配列された３本の棒状電極１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃを有しており、中央の棒状電極１０６Ｂを上記誘導結合型の電極６６に場所的に一致させて配置し、他の棒状電極１０６Ａ、１０６Ｃを、その両側に僅かな距離だけ離間させて配置している。この場合には、図９（Ａ）に示した場合と同様な作用効果を発揮することができる。尚、この棒状電極１０６の本数は特に限定されない。
【００５６】
また上記実施形態では、本発明のプラズマ処理装置を用いてシリコン窒化膜を形成する場合について説明したが、これに限定されず、どのような薄膜を形成する場合にも、本発明のプラズマ処理装置を用いることができる。例えば上記プラズマ処理装置を用いてシリコン酸化膜を形成するようにしてもよい。この点について一例を挙げると、例えば５０〜１５０枚の直径が３００ｍｍのウエハＷに対してＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によりシリコン酸化膜を形成する場合には、シリコンソースとしては１〜３価のアミノ基をもつＳｉの有機ソースを用いることができる。
【００５７】
例えば１価のソースとしてはジイソプロピルアミノシラン［ＳｉＨ３ （Ｎ（ｉ−Ｃ３ Ｈ７ ）２ ）２ ］があり、２価のソースとしてはビスジエチルアミノシラン［ＳｉＨ２ （Ｎ（Ｃ２ Ｈ５ ）２ ）２ ］があり、また３価のアミノシランとしてはトリスジメチルアミニシラン：３ＤＭＡＳ（ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ３ ）２ ）３ ）がある。また酸化剤としては酸素を用いることができ、この酸素を本発明によるＩＣＰプラズマにより活性化して生成した酸素活性種（酸素ラジカル）を利用する。
【００５８】
具体的な装置例としては、図１に示すプラズマ処理装置において、第１のガス供給手段３８としてＮＨ３ ガスに替えてＯ２ ガスを供給し、ＩＣＰプラズマにより酸素活性種を生成する。また第２のガス供給手段４０としてＤＣＳに替えて上記Ｓｉの有機ソースを供給するように構成する。
このＳｉの有機ソースとプラズマ化された酸素ガスを交互に間欠的にウエハＷ側に供給するシーケンスを１サイクル（１回の有機ソースの供給から次の有機ソースの供給までの間）として複数サイクルの原子層成長を行わせて所望の膜厚のシリコン酸化膜を得る。
【００５９】
例えば１５０〜１２００サイクル実施すれば３０〜２５０ｎｍの膜厚のシリコン酸化膜が得られる。この場合、成膜温度は室温（２７℃程度）から３００℃程度の範囲内である。特に上記の１価のジイソプロピルアミノシランを用いれば室温で成膜を行なうことができる。従って、この場合には、先にシリコン窒化膜を形成した場合とは異なり、プラズマ処理装置１２としては加熱手段８４を設ける必要をなくすことができる。
【００６０】
またＳｉの有機ソースとして上記１価のジイソプロピルアミノシランを用いて、従来のＣＣＰ結合電極を設けたラズマ処理装置で成膜した場合と本発明のＩＣＰ方式の電極を設けたプラズマ処理装置で成膜した場合とを比較実験した結果、それぞれの平均パーティクル増加量はウエハ当たり１００ヶ対１０ヶ（０．０８ミクロン以上の総計）であった。従って、本発明の場合には、パーティクル抑制効果が特に優れていることが理解できる。尚、この実験では酸素プラズマを発生させるための高周波電力は２５０ワットで比較した。
【００６１】
［変形実施形態］
次に本発明の変形実施形態について説明する。尚、以下に説明する各変形実施形態の図では図１〜図９に示した構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
＜第１変形実施形態＞
図１０は本発明の第１変形実施形態を示す模式図であり、ここでは屈曲型の電極を有している。図１０（Ａ）は斜視図を示し、図１０（Ｂ）は背面壁を中心として両側壁を展開させた時の状態である部分拡大展開図を示す。
【００６３】
ここでは、プラズマ形成ボックス６４に設けられる電極６６は、途中で複数箇所で屈曲されて屈曲状態になされて設けられている。具体的には、ここでは電極６６は両側壁７２Ａ、７２Ｂの長さ方向に沿って設けられ、この屈曲状態は円弧を交互に逆向きに連ねてなる蛇行状態となるように設定されている。これにより、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長を長くすることができる。
【００６４】
この円弧の半径Ｒは、例えば５〜５０ｍｍ程度の範囲内であり、円弧の角度θは”π／２〜３π／２”の範囲内、ここでは半円弧、すなわち”θ＝π”に設定されている。また電極６６の幅Ｗは、第１実施形態と同様に２〜１０ｍｍ程度である。そして、ここでは両側壁７２Ａ、７２Ｂ間で対向する上記電極６６の蛇行の屈曲方向は、互いに逆方向になるように設定されている。すなわち、図１０（Ｂ）に示す展開図では同方向になっている。
【００６５】
そして、このような電極６６に高周波電流を流すと、電極６６の円弧の内側の円形状の領域１１０（図中では斜線で示す）では高周波による電界が大きくなって局所時にプラズマ密度が高くなり、高密度プラズマエリアとなる。そして、この領域１１０はプラズマ形成ボックス６４内に互いに所定の距離を隔てて分散された状態で生ずるので、全体としてプラズマ発生エリアを拡大することができ、しかも、プラズマ密度も均一化させることができる。尚、ここでも先の第１実施形態と同様な作用効果を示すことは勿論である。
【００６６】
この場合、両側壁７２Ａ、７２Ｂ間で対向する電極６６の蛇行の屈曲方向を同じ方向に設定するようにしてもよい。また、図１０（Ａ）において、高周波電源６８（この直ぐ下流側には図示しないマッチング回路が介設されている）と接地１１２との間の線全体が電極６６を示しており、この点はこれ以降の全ての変形実施形態においても同様である。また矢印１１４はガスの噴出方向、すなわちウエハの中心方向を示している。
【００６７】
また、ウエハＷとこの電極６６の、上記ウエハＷと最も近い部分の距離Ｌ１は４０ｍｍ以上となるように設定されている。この理由は、プラズマ形成ボックス６４から洩れ出たプラズマがウエハＷと直接接触しないようにし、ウエハＷにプラズマに起因する損傷が発生することを防止するためである。この距離Ｌ１の事項は、先の第１実施形態及びこれ以降説明する各変形実施形態においても同様に適用される事項である。
【００６８】
＜第２〜第４変形実施形態＞
次に第２〜第４変形実施形態について説明する。図１１は第２〜第４変形実施形態を示す模式図であり、ここでも屈曲型の電極を有している。図１１（Ａ）は第２変形実施形態を示し、図１１（Ｂ）は第３変形実施形態を示し（展開図を併記）、図１１（Ｃ）は第４変形実施形態を示す。
【００６９】
図１１（Ａ）に示す第２変形実施形態の場合にも、プラズマ形成ボックス６４に設けられる電極６６は、途中で複数箇所で屈曲されて屈曲状態になされて設けられている。具体的には、上記電極６６の屈曲状態は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの内のいずれか一方の側壁、例えば７２Ａより上記背面壁７３を通って他方の側壁、例えば７２Ｂに到り、この他方の側壁７２Ｂにて屈曲して折り返されて上記背面壁７３を通って上記一方の側壁７２Ａに戻り、この一方の側壁にて屈曲して折り返されるという状態を繰り返すような屈曲状態である。
【００７０】
この場合、図示例では上記電極６６を折り返すために直角状に屈曲されているが、これに限定されず、例えば円弧状に屈曲させて折り返すようにしてもよい。
この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【００７１】
図１１（Ｂ）に示す第３変形実施形態の場合にも、プラズマ形成ボックス６４に設けられる電極６６は、途中で複数箇所で屈曲されて屈曲状態になされて設けられている。具体的には、上記電極６６の屈曲状態は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの内のいずれか一方の側壁、例えば７２Ａより上記背面壁７３を通って他方の側壁、例えば７２Ｂに到り、この他方の側壁にて小さい折り返し幅で屈曲して折り返されて上記背面壁７３を通って一方の側壁へ戻り、この一方の側壁に大きい折り返し幅で屈曲して折り返されるという状態を上記両側壁７２Ａ、７２Ｂに対して行うように繰り返されている屈曲状態である。すなわち、ここでは折り返し時の折り返し幅が、小→大→小→大→小→大…のように繰り返されている。
【００７２】
この場合、図示例では上記電極６６を折り返すために直角状に屈曲されているが、これに限定されず、例えば円弧状に屈曲させて折り返すようにしてもよい。
この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【００７３】
図１１（Ｃ）に示す第４変形実施形態の場合にも、プラズマ形成ボックス６４に設けられる電極６６は、途中で複数箇所で屈曲されて屈曲状態になされて設けられている。具体的には、上記電極６６の屈曲状態は、上記背面壁７３の一端から上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの内のいずれか一方の側壁、例えば７２Ａへ延びて屈曲して折り返されて上記背面壁７３にて再度屈曲して折り返されるという状態を上記背面壁７３の他端まで繰り返し行い、この背面壁７３の他端から他方の側壁へ延びて屈曲して折り返されて上記背面壁７３にて再度屈曲して折り返されるという状態を上記背面壁７３の一端まで繰り返し行うような屈曲状態である。すなわち、上記電極６６を、両側壁７２Ａ、７２Ｂの内の一方の側壁（一部の背面壁を含む）に屈曲形成した後に、他方の側壁にも屈曲形成するようにしている。
【００７４】
この場合、図示例では上記電極６６を折り返すために直角状に屈曲されているが、これに限定されず、例えば円弧状に屈曲させて折り返すようにしてもよい。
この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【００７５】
＜第５〜第７変形実施形態＞
次に第５〜第７変形実施形態について説明する。この各変形実施形態では、いわゆる百足型の電極を有している。図１２は第５〜第７変形実施形態を示す模式図であり、図１２（Ａ）は第５変形実施形態を示し、図１２（Ｂ）は第６変形実施形態を示し、図１２（Ｃ）は第７変形実施形態を示す。
【００７６】
まず、図１２（Ａ）に示す第５変形実施形態の場合には、上記電極６６は、上記側壁７２Ａ、７２Ｂにその長さ方向に沿って形成された１ターンの主電極１２０と、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂにおいて上記主電極１２０より分岐されて上記背面壁７３に向けて延びる複数の分岐電極１２２とよりなっている。具体的には、上記分岐電極１２２は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂを間に挟んで対向するように配置されて、その先端は上記背面壁７３の途中まで達している。ここで上記各分岐電極１２２のピッチＰ１を適宜選択することにより、プラズマ密度の分布を制御することができる。
【００７７】
この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【００７８】
図１２（Ｂ）に示す第６変形実施形態の場合にも、上記電極６６は、上記側壁７２Ａ、７２Ｂにその長さ方向に沿って形成された１ターンの主電極１２０と、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂにおいて上記主電極１２０より分岐されて上記背面壁７３に向けて延びる複数の分岐電極１２２とよりなっている。具体的には、上記分岐電極１２２は、互いに反対側の上記側壁に設けられた上記分岐電極１２２に対して互い違いに配置されており、その先端は前記背面壁７３を通過して反対側の側壁まで延びている。
【００７９】
ここで上記各分岐電極１２２のピッチＰ１を適宜選択することにより、プラズマ密度の分布を制御することができる。
この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【００８０】
図１２（Ｃ）に示す第７変形実施形態の場合も、上記電極６６は、上記側壁７２Ａ、７２Ｂにその長さ方向に沿って形成された１ターンの主電極１２０と、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂにおいて上記主電極１２０より分岐されて上記背面壁７３に向けて延びる複数の分岐電極１２２とよりなっている。具体的には、上記電極６６は、上記背面壁７３にその長さ方向に沿って形成された１ターンの主電極１２０と、上記主電極１２０から分岐されて上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの方向に向けて延びる複数の分岐電極１２２とよりなる。
【００８１】
ここで上記各分岐電極１２２のピッチＰ１を適宜選択することにより、プラズマ密度の分布を制御することができる。
この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【００８２】
＜第８及び第９変形実施形態＞
次に第８及び第９変形実施形態について説明する。図１３は第８及び第９変形実施形態を示す模式図であり、ここではチェーン型の電極を有している。図１３（Ａ）は第８変形実施形態を示し、図１３（Ｂ）は第９変形実施形態を示す。
【００８３】
まず、図１３（Ａ）に示す第８変形実施形態の場合には、上記電極６６は、一部が切り欠かれた状態になされた複数のリング状電極１２４を直列に接続して形成されている。具体的には、上記電極６６は、一部が切り欠かれて上記両側壁７２Ａ、７２Ｂにその長手方向に沿って直線状に配列された複数のリング状のリング状電極１２４と、上記配列方向に沿って隣り合う上記リング状電極１２４の一端同士を連結して全体で直列接続するために上記側壁より離間させて設けられた接続電極１２６と、を備えている。
【００８４】
すなわち、上記リング状電極１２４は、円形リングの一部が切り欠かれたような状態になって側壁７２Ａ、或いは７２Ｂに接して配置され、そのリング状電極１２４の両端は側壁７２Ａ、７２Ｂから起立するように離れ、その内の一端は接続電極１２６により、例えば下方向に配列されている隣のリング状電極１２４の一端に接続され、他端は上方向に配列されている隣のリング電極１２４の一端に接続されている。これにより、全体として略チェーンのような状態となって相互に連結されている。このリング状電極１２４の直径は特に限定されないが、例えば１０〜６５ｍｍ程度である。
【００８５】
この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【００８６】
図１３（Ｂ）に示す第９変形実施形態の場合にも、上記電極６６は、一部が切り欠かれた状態になされた複数のリング状電極１２４を直列に接続して形成されている。具体的には、上記電極６６は、一部が切り欠かれて、上記背面壁７３にその長さ方向に沿って配列された複数のリング状のリング電極と、上記配列方向に沿って隣り合う上記リング状電極１２４の一端同士を連結して全体で直列接続するために上記背面壁７３より離間させて設けられた接続電極１２６と、を備えている。
【００８７】
すなわち、ここではチェーン状の電極６６を、両側壁７２Ａ、７２Ｂに替えて、背面壁７３に設けている。この場合、上記電極６６の内、プラズマ形成ボックス６４の上端から接地までの電極部分は、両側壁７２Ａ、７２Ｂから離間させた状態で下方へ導いてもよいし、いずれか一方の側壁に沿って下方へ導くようにしてもよい。
【００８８】
この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【００８９】
＜第１０及び第１１変形実施形態＞
次に、第１０及び第１１変形実施形態について説明する。図１４は第１０及び第１１変形実施形態を示す模式図であり、ここではダブル往復型の電極を有している。図１４（Ａ）は第１０変形実施形態を示し、図１４（Ｂ）は第１１変形実施形態を示す。
【００９０】
まず、図１４（Ａ）に示すように、第１０変形実施形態の場合には、上記電極６６は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの長さ方向に沿って２往復分だけ設けられている。具体的には、上記電極６６は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂにその長さ方向に沿って２回（２ターン）巻回して上記２往復分になされている。
【００９１】
すなわち、ここでは一方の側壁７２Ａから他方の側壁７２Ｂへその長さ方向に沿って巻回するように２回巻き付けている。この場合、１ターン目の電極と２ターン目の電極とは重ね合わせるのではなく、所定の間隔Ｌ２、例えば１０〜４０ｍｍ程度離れるように設定する。
【００９２】
この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【００９３】
次に、図１４（Ｂ）に示すように、第１１変形実施形態の場合にも、上記電極６６は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの長さ方向に沿って２往復分だけ設けられている。具体的には、上記電極６６は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの内のいずれか一方の側壁、例えば７２Ａにてその長さ方向に沿って互いに間隔を隔てて１往復配設されると共に、次に他方の側壁、例えば７２Ｂにてその長さ方向に沿って互いに間隔を隔てて１往復配設されて、全体で上記２往復になされている。
【００９４】
すなわち、ここでは上記電極６６は一方の側壁７２Ａにて、まず１往復配設され、次に、他方の側壁７２Ｂへ移って、ここでまた１往復配設されている。この場合において、各１往復における電極６６間の間隔Ｌ３は、図１４（Ａ）のＬ２と同様に例えば１０〜４０ｍｍ程度に設定する。
【００９５】
この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【００９６】
＜第１２〜第１４変形実施形態＞
次に第１２〜第１４変形実施形態について説明する。図１５は第１２〜第１４変形実施形態を示す模式図であり、ここでは側壁の片面型に電極を有している。図１５（Ａ）は第１２変形実施形態を示し、図１５（Ｂ）は第１３変形実施形態を示し、図１５（Ｃ）は第１４変形実施形態を示す。
【００９７】
まず、図１５（Ａ）に示すように、第１２変形実施形態の場合には、上記電極６６は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの内のいずれか一方の側壁に設けられている。具体的には、上記電極６６は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの内のいずれか一方の側壁、例えば７２Ａにその長さ方向に沿って設けられて半ターン状態になされていると共に、上記電極６６の下端側が上記高周波電源６８に接続され、上記電極６６の上端側が接地されている。
【００９８】
この場合には、電極６６は１ターンではなく半ターンなので１ターンの場合よりもその作用効果は少し低減されるが、図３に示す第１実施形態の場合と同様な作用効果を発揮することができる。
更に、この場合には、接地１１２を電極６６の上端部に位置させることによって電極６６の全体の長さが短くなり、その分、電極６６の長さ方向に沿って発生している電界分布の差が少なくなって、プラズマ密度を向上させることができる。尚、この場合、電極６６の上端に高周波電源６８を接続し、下端を接地するようにしてもよい。
【００９９】
図１５（Ｂ）に示すように、第１３変形実施形態の場合にも、上記電極６６は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの内のいずれか一方の側壁に設けられている。具体的には、上記電極６６は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの内のいずれか一方の側壁、例えば７２Ｂにその長さ方向に沿って１往復されて設けられている。この場合、上記１往復する時の電極６６の間隔Ｌ４、例えば１０〜４０ｍｍ程度である。
【０１００】
この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【０１０１】
更に、往復する電極６６間には、プラズマ形成ボックス６４を区画する側壁７２Ａ、７２Ｂの材料である石英が介在しないので、その分、容量性を低減させて誘導性を高めることができる。
【０１０２】
次に図１５（Ｃ）に示すように、第１４変形実施形態の場合にも、上記電極６６は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの内のいずれか一方の側壁に設けられている。具体的には、上記電極６６は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの内のいずれか一方の側壁、例えば７２Ａにその長さ方向に沿って設けられて半ターン状態になされていると共に、上記電極６６の下端側が上記高周波電源６８に接続され、上記電極６６の他端は上記側壁７２Ａから離間して下方へ折り返されて接地されている。この場合は、接地１１２が下端に位置されている点を除き、図１５（Ａ）に示す第１２変形実施形態と同じ構造であり、その作用効果は上記第１２変形実施形態と同じである。
【０１０３】
＜第１５〜第１７変形実施形態＞
次に第１５〜第１７変形実施形態について説明する。図１６は第１５〜第１７変形実施形態を示す模式図であり、ここでは幅広のプレート型の電極を有している。図１６（Ａ）は第１５変形実施形態を示し、図１６（Ｂ）は第１６変形実施形態を示し、図１６（Ｃ）は第１７変形実施形態を示す。
【０１０４】
まず、図１６（Ａ）に示すように、第１５変形実施形態の場合には、上記電極６６は、所定の幅Ｌ５を有する幅広電極１２８を有している。具体的には、上記幅広電極１２８は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂに亘ってその長さ方向に沿って１ターン巻回するように形成されている。
【０１０５】
この幅広電極１２８は、図３に示す第１変形実施形態に示す電極６６の幅よりもかなり広く設定されており、例えばこの幅Ｌ５は５〜４０ｍｍに設定されている。この幅広電極１２８の幅Ｌ５は、好ましくはプラズマ形成ボックス６４の幅の２０％以上の長さに設定し、プラズマ形成エリアができるだけ大きくなるように設定する。上記幅広電極１２８は、具体的には金属プレート、金属製のパンチングプレート、金属メッシュの内のいずれか１つを用いることができる。
【０１０６】
この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【０１０７】
図１６（Ｂ）に示すように、第１６変形実施形態の場合にも、上記電極６６は、所定の幅Ｌ５を有する幅広電極１２８を有している。具体的には、上記電極６６は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの内のいずれか一方の側壁、例えば７２Ａに沿って形成された主電極１２０と、他方の側壁７２Ｂにその長さ方向に沿って形成された上記幅広電極１２８とよりなると共に、上記主電極１２０と上記幅広電極１２８とは上端で互いに接続されている。そして、上記幅広電極１２８の下端部は、接地されている。
【０１０８】
この幅広電極１２８の材料や幅等は、図１６（Ａ）の場合と同じである。この変形実施形態の場合には、側壁７２Ａ側の電極の幅が、図１６（Ａ）の場合よりも小さいので、その分、プラズマの形成エリアは小さくなるが、それでも図１６（Ａ）に示す場合と同様な作用効果を発揮することができる。
【０１０９】
次に図１６（Ｃ）に示すように、第１７変形実施形態の場合にも、上記電極６６は、所定の幅Ｌ５を有する幅広電極１２８を有している。具体的には、上記電極６６は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの内のいずれか一方の側壁、例えば７２Ａにその長さ方向に沿って形成された主電極１２０と、他方の側壁７２Ｂにその長さ方向に沿って形成された接地用の上記幅広電極１２８とよりなり、上記主電極と上記接地用の幅広電極１２８とは電気的に分離されている。
【０１１０】
そして、主電極１２０は、その上端で接地されており、図１５（Ａ）と同じ構造となっている。また、上記接地用の幅広電極１２８は、図１６（Ｂ）に示す幅広電極１２８の材料や幅等と同じである。
【０１１１】
この場合には、主電極１２０と接地用の幅広電極１２８とが電気的に分離されているので、その分、誘導性は低下するが、図１６（Ｂ）に示す場合と同様な作用効果を発揮することができる。
【０１１２】
＜第１８〜第２４変形実施形態＞
次に第１８〜第２４変形実施形態について説明する。図１７は第１８〜第２１変形実施形態を示す模式図であり、図１８は第２２〜第２４変形実施形態を示す模式図である。ここでは電極が途中で分岐された分岐型の電極を有している。図１７（Ａ）は第１８変形実施形態を示し、図１７（Ｂ）は第１９変形実施形態を示し、図１７（Ｃ）は第２０変形実施形態を示し、図１７（Ｄ）は第２１変形実施形態を示し、図１８（Ａ）は第２２変形実施形態を示し、図１８（Ｂ）は第２３変形実施形態を示し、図１８（Ｃ）は第２４変形実施形態を示す。
【０１１３】
まず、図１７（Ａ）に示すように、第１８変形実施形態の場合には、上記電極６６は、途中で２つの主分岐電極に分岐される分岐部１３０を有している。具体的には、上記電極６６は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの内のいずれか一方の側壁、例えば７２Ａにその長さ方向の中央部にて上記高周波電源６８に接地されると共に、この中央部にて上方へ延びる主分岐電極１３４Ａと下方へ延びる主分岐電極１３４Ｂとに分岐された分岐部１３０を有し、上記両主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂは互いに他方の側壁７２Ｂに向けて折り曲げられて他方の側壁７２Ｂの長さ方向の中央部にて互いに接合されている。
【０１１４】
すなわち、一方の主分岐電極１３４Ａは、プラズマ形成ボックス６４の上端部で他方の側壁７２Ｂ側へ折り返され、また、他方の主分岐電極１３４Ｂは、プラズマ形成ボックス６４の下端部で他方の側壁７２Ｂ側へ折り返されて、それぞれ側壁７２Ｂの長さ方向に沿って配設され、プラズマ形成ボックス６４の高さ方向の中央部で再び接続されることになり、この部分が接地されている。
【０１１５】
この変形実施形態の場合には、図２及び図３に示した第１実施形態と同様な作用効果を発揮することができる。また特に、高周波電源６８から接地１２２までの長さを非常に短くすることができるので、その分、各主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂの長さ方向における電圧変化を小さくすることができ、その結果、プラズマ形成ボックス６４内の高さ（長さ）方向におけるプラズマ密度の均一性を向上させることができる。
【０１１６】
次に図１７（Ｂ）に示すように、第１９変形実施形態の場合にも、上記電極６６は、途中で２つの主分岐電極に分岐される分岐部１３０を有している。具体的には、上記電極６６は、上記プラズマ形成ボックス６４の下端部で上記高周波電源６８に接続されると共に、上記下端部を分岐部１３０として２つの主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂに分岐されて、この主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂは上記一方の側壁、例えば７２Ａのその長さ方向に沿って設けられ、そのまま上端部で折り返されて他方の側壁７２Ｂにその長さ方向に沿って設けられて下端部で接地されている。すなわち、上記２つの主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂが高周波電源６８を共通にしてそれぞれ１ターンの状態に巻回させて設けられている。
【０１１７】
この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【０１１８】
次に図１７（Ｃ）に示すように、第２０変形実施形態の場合にも、上記電極６６は、途中で２つの主分岐電極に分岐される分岐部１３０を有している。具体的には、上記電極６６は、前記プラズマ形成ボックス６４の下端部で上記高周波電源６８に接続されると共に、上記下端部を上記分岐部１３０として２つの主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂに分岐されてこの主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂは上記一方の側壁、例えば７２Ａにその長さ方向に沿って設けられ、上記プラズマ形成ボックス６４の上端で両主分岐電極が１本に接合されると共に、そのまま折り返されて他方の側壁７２Ｂにその長手方向に沿って設けられて下端部で接地されている。
【０１１９】
すなわち、この変形実施形態は、図１７（Ｂ）に示す場合において、両主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂがプラズマ形成ボックス６４の上端で互いに接合されて一本の電極になったものである。この場合にも、図１７（Ｂ）に示した場合と、略同様な作用効果を発揮することができる。
【０１２０】
次に図１７（Ｄ）に示すように、第２１変形実施形態の場合にも、上記電極６６は、途中で２つの主分岐電極に分岐される分岐部１３０を有している。具体的には、上記電極６６は、上記プラズマ形成ボックス６４の下端部で上記高周波電源６８に接続されると共に、上記下端部を上記分岐部１３０として２つの主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂに分岐されて、それぞれが互いに異なった上記側壁７２Ａ、７２Ｂにその長さ方向に沿って設けられ、上記２つの主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂは上記プラズマ形成ボックス６４の上端でそのまま互いに反対側へ折り返されて異なった側壁７２Ａ、７２Ｂにその長さ方向に沿って設けられて下端部で接地されている。
【０１２１】
すなわち、一方の主分岐電極１３４Ａは、一方の側壁７２Ａに沿って設けられて、その上端にて反対側へ折り返されて他方の側壁７２Ｂに沿って設けられて１ターンの電極となっている。また他方の主分岐電極１３４Ｂは、他方の側壁７２Ｂに沿って設けられて、その上端にて反対側へ折り返されて一方の側壁７２Ａに沿って設けられて１ターンの電極となっている。そして、両主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂはその下端で接合されて接地されている。
【０１２２】
このように、全体で２ターン分の電極が形成されており、この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【０１２３】
次に図１８（Ａ）に示すように、第２２変形実施形態の場合にも、上記電極６６は、途中で２つの主分岐電極に分岐される分岐部１３０を有している。具体的には、上記電極６６は、上記プラズマ形成ボックス６４の下端部で上記高周波電源６８に接続されると共に、上記下端部を上記分岐部１３０として２つの主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂに分岐されて、それぞれが互いに異なった上記側壁７２Ａ、７２Ｂにその長さ方向に沿って設けられ、上記プラズマ形成ボックス６４の上端側で上記主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂは１本に接合されると共にそのまま折り返されて上記背面壁７３にその長さ方向に沿って設けられて下端部で接地される。
【０１２４】
すなわち、この場合には、電極６６は側壁７２Ａ、７２Ｂの部分に１ターン分形成されると共に、背面壁７３に半ターン分形成されることになる。この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【０１２５】
次に図１８（Ｂ）に示すように、第２３変形実施形態の場合にも、上記電極６６は、途中で２つの主分岐電極に分岐される分岐部１３０を有している。具体的には、上記電極６６は、上記プラズマ形成ボックス６４の下端部で上記高周波電源６８に接続されると共に、上記下端部を上記分岐部１３０として２つの主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂに分岐されて、それぞれ互いに異なった上記側壁７２Ａ、７２Ｂにその長さ方向に沿って設けられ、上記各主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂは上記プラズマ形成ボックス６４の上端側で上記各側壁７２Ａ、７２Ｂから離間されてそれぞれ接地されている。
【０１２６】
すなわち、この場合には、２つに分岐された各主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂが、それぞれ異なる側壁７２Ａ、７２Ｂにその長さ方向に沿って設けられることになる。この場合にも、図２に示した第１変形実施形態と略同様な作用効果を発揮することができる。また、ここでは２つの主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂには、互いに同方向へ高周波電流が流れることになるので、両主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂの容量性を低減させることができる。
【０１２７】
次に図１８（Ｃ）に示すように、第２４変形実施形態の場合にも、上記電極６６は、途中で２つの主分岐電極に分岐される分岐部１３０を有している。具体的には、上記電極６６は、上記プラズマ形成ボックス６４の下端部で上記高周波電源６８に接続されると共に、上記下端部を前記分岐部１３０として２つの主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂに分岐されて、それぞれ上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの内のいずれか一方の側壁、例えば７２Ａにその長さ方向に沿って互いに所定の間隔Ｌ６を隔てて設けられ、上記各主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂは上記側壁７２Ａの上端側で上記側壁７２Ａから離間されると共にそのまま折り返されて下方に延びて接地される。
【０１２８】
すなわち、一方の側壁、例えば７２Ａにその長さ方向に沿って２つの主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂが間隔Ｌ６を隔てて平行に設けられることになる。この場合、上記間隔Ｌ６は、例えば１０〜４０ｍｍ程度である。
【０１２９】
この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。また図１８（Ｂ）の場合と同様に、ここでも、両主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂの容量性を低減させることができる。
【０１３０】
＜第２５変形実施形態＞
次に第２５変形実施形態について説明する。図１９は第２５変形実施形態を示す模式図である。この第２５変形実施形態の場合には、上記電極６６は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂに亘って１ターン形成されると共に、上記電極６６は、上記プラズマ形成ボックス６４の高さ方向の中央部Ｘ１が最も上記処理容器１４（図２参照）の中心側へ突出するように曲線状に屈曲形成されている。
【０１３１】
すなわち、ここでは、この１ターンの電極６６はその長さ方向の中央部Ｘ１がウエハＷ側へ最も接近するように、且つこの電極６６の上下端がウエハＷより最も遠ざかるように、曲線状、例えば円弧状に屈曲形成されている。
【０１３２】
この場合にも、図２及び図３に示した第１実施形態と同様な作用効果を発揮することができる。また、プラズマ形成ボックス６４内でプラズマを発生させると、一般に、ボックス６４内の上部側と下部側でプラズマ密度が高くなり、そのプラズマがウエハまで達してプラズマダメージを与える傾向にある。そのため、上述のように、電極６６の上部と下部とをウエハＷ側から遠ざけることによって、発生したプラズマがウエハに到達することがなくなり、その結果、ウエハにプラズマダメージを与える恐れを低減化させることができる。またこの結果、プラズマ形成ボックス６４内に、その高さ方向に沿って均一にプラズマを形成することができる。
【０１３３】
＜第２６変形実施形態＞
次に第２６変形実施形態について説明する。図２０は第２６変形実施形態を示す模式図である。この第２６変形実施形態の場合には、上記電極６６は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの長さ方向に沿って１ターンで形成される主電極１２０と、上記主電極１２０の途中から上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの幅方向へ延びると共に上記背面壁７３を通って上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの主電極６６同士を接続する複数のバイパス電極１３６とよりなっている。
【０１３４】
この変形実施形態は図１２（Ａ）又は図１２（Ｂ）に示す変形実施形態と非常に類似しており、このバイパス電極１３６のピッチＰ２を適宜選択することにより、プラズマ形成ボックス６４内のプラズマ密度を制御することができる。
この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【０１３５】
＜第２７変形実施形態＞
次に第２７変形実施形態について説明する。図２１は第２７変形実施形態を示す模式図である。この第２７変形実施形態の場合には、上記電極６６は、上記プラズマ形成ボックス６４の下端部で上記高周波電源６８に接続され、上記背面壁７３にその長さ方向に沿って設けられると共に上記両側壁７２Ａ、７２Ｂ側にループ状に延びる複数のループ電極１３８が介設された主電極１２０と、上記プラズマ形成ボックス６４の上端部で２つに分岐されてそれぞれが異なる側壁７２Ａ、７２Ｂにその長さ方向に沿って設けられると共に下端部で接地される主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂとよりなっている。この場合は、複数のバイパス電極１３６が設けられている図２０に示す第２６変形実施形態と略同様な作用効果を発揮することができる。
【０１３６】
＜第２８変形実施形態＞
次に第２８変形実施形態について説明する。図２２は第２８変形実施形態を示す模式図である。この第２８変形実施形態の場合には、上記高周波電源６８（６８Ａ、６８Ｂ）は２つ設けられると共に、上記電極６６（６６Ａ、６６Ｂ）も２つ設けられ、上記２つの電極６６Ａ、６６Ｂの内の一方の電極６６Ａは、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂ内のいずれか一方の側壁、例えば７２Ａにその長さ方向に沿って設けられ、この電極６６Ａの下端部が上記２つの高周波電源６８Ａ、６８Ｂの内の一方の高周波電源、例えば６８Ａに接続されると共に上端側が接地されている。
【０１３７】
また他方の電極６６Ｂは他方の側壁７２Ｂにその長さ方向に沿って設けられ、この電極６６Ｂの上端部が他方の高周波電源６８Ｂに接続されると共に下端側が接地されている。すなわち、両側壁７２Ａ、７２Ｂに、半ターンの電極６６Ａ、６６Ｂがそれぞれ高周波電源６８Ａ、６８Ｂの取り付け位置を上下逆にして取り付けられている。この場合にも、先の第１実施形態と略同様な作用効果を発揮することができると共に、２台の高周波電源６８Ａ、６８Ｂを用いているので、大電力の高周波電力を投入することができる。
【０１３８】
＜第２９変形実施形態＞
次に第２９変形実施形態について説明する。図２３は第２９変形実施形態を示す模式図である。この第２９変形実施形態の場合には、上記電極６６のその長さ方向の途中にはコンデンサ１４０が介設されている。すなわち、ここでは図２及び図３に示すような１ターン状態に形成された電極６６の途中、すなわちここでは電極６６の長さ方向の中央部にて上記コンデンサ１４０を介在させている。
【０１３９】
この場合にも、図２及び図３に示す第１実施形態と同様な作用効果を発揮することができる。更には、このように電極６６の途中にコンデンサ１４０を設けることにより、高周波電圧と電流との位相差を調整して両者間に９０度の位相差を設けることができる。そして、このような回路構成によって、回路の容量性を低減させることができる。
【０１４０】
また、このコンデンサ１４０を介在させる構成は、先に説明した第１実施形態、第１変形実施形態〜第２８変形実施形態の内の主電極１２０や幅広電極１２８や主分岐電極１３４Ａ、１３４Ｂ等においても、その長さ方向の略中央部においてコンデンサ１４０を介在させることによってそれぞれ適用することができる。
【０１４１】
＜第３０〜第３２変形実施形態＞
次に第３０〜第３２変形実施形態について説明する。図２４は第３０〜第３２変形実施形態を示す模式図であり、ここでは電極が同一平面で渦巻き状に巻回されたスパイラル型の電極を有している。図２４（Ａ）は第３０変形実施形態を示し、図２４（Ｂ）は第３１変形実施形態を示し、図２４（Ｃ）は第３２変形実施形態を示している。
【０１４２】
まず、図２４（Ａ）に示すように、第３０変形実施形態の場合には、上記電極６６は、渦巻き状に巻回された渦巻き電極１４２を有している。具体的には、上記渦巻き電極１４２は、上記両側壁７２Ａ、７２Ｂの内のいずれか一方の側壁、例えば７２Ａに設けられている。
【０１４３】
この渦巻き電極１４２は、上記側壁７２Ａの中心部から次第に周囲に向かって渦巻き状になされている。この場合、この渦巻きの形態は円弧状ではなく、側壁７２Ａの四角形状に合致させるように、四角形状の渦巻き形態になされている。そして、渦巻きの中心部分が高周波電源６８に接続され、渦巻きの先端部分が接地されている。このようにして、上記渦巻き電極１４２は、一方の側壁７２Ａの略全面に亘って形成されている。
【０１４４】
この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【０１４５】
次に図２４（Ｂ）に示すように、第３１変形実施形態の場合にも、上記電極６６は、渦巻き状に巻回された渦巻き電極１４２を有している。具体的には、まず、上記プラズマ形成ボックス６４は、ここでは断面が曲面状に成形されており、上記渦巻き電極１４２は上記曲面上に設けられている。すなわち、上記プラズマ形成ボックス６４は、断面が曲面状、ここでは断面が円弧状に成形され、その外側面が曲面１４４となっている。そして、この曲面１４４上に、図２４（Ａ）の場合と同様に上記渦巻き電極１４２が設けられている。この場合にも、図２４（Ａ）の変形実施形態と同様な作用効果を発揮することができる。
【０１４６】
次に図２４（Ｃ）に示すように、第３２変形実施形態の場合にも、上記電極６６は、渦巻き状に巻回された渦巻き電極１４２を有している。具体的には、上記プラズマ形成ボックス６４は、断面が曲面状に成形されており、上記電極６６は、上記曲面の中心部において上記高周波電源６８に接続されると共に、この中心部にて２つの上記渦巻き電極１４２に分岐されて共に同じ方向へ渦巻き状に巻回させて設けられている。
【０１４７】
ここでも図２４（Ｂ）の場合と同様に、上記プラズマ形成ボックス６４は、断面が曲面状、ここでは断面が円弧状に成形され、その外側面が曲面１４４となっている。そして、この曲面１４４上に、上記２つの渦巻き電極１４２が四角形状の渦巻き形態で設けられている。そして、この２つの渦巻き電極１４２の先端がそれぞれ接地されている。
この変形実施形態でも、先の第１実施形態と同様な作用効果を示すのは勿論のこと、プラズマ形成ボックス６４に対する電極６６の設置長が長くなり、プラズマ密度を向上できるのみならず、プラズマ形成エリアを拡大し、プラズマ密度も均一化させることができる。
【０１４８】
また、ここではプラズマ処理としてプラズマＡＬＤ成膜処理を例にとって説明したが、これに限定されず、プラズマＣＶＤ処理、プラズマ改質処理、プラズマ酸化拡散処理、プラズマスパッタ処理、プラズマ窒化処理等のプラズマを用いる全ての処理に対して本発明を適用することができる。
また、ここでは被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、ＬＣＤ基板、セラミック基板等にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明の係るプラズマ処理装置の第１実施形態の一例を示す縦断面構成図である。
【図２】プラズマ処理装置（加熱手段は省略）を示す横断面構成図である。
【図３】プラズマ処理装置の誘導結合型の電極の部分を取り出して示す概略斜視図である。
【図４】誘導結合型の電極を含む回路を示すブロック構成図である。
【図５】プラズマ形成ボックス内における電流の分布状態を示す図である。
【図６】プラズマ形成ボックスの一側辺のみに沿って半ターン形成した電極を示す模式図である。
【図７】プラズマ形成ボックスを処理容器内に設けた時の処理容器を示す横断面図である。
【図８】図７に記載した誘導結合型の電極を示す斜視図である。
【図９】静電シールドを設けたプラズマ形成ボックスの部分を示す拡大断面図である。
【図１０】本発明の第１変形実施形態を示す模式図である。
【図１１】第２〜第４変形実施形態を示す模式図である。
【図１２】第５〜第７変形実施形態を示す模式図である。
【図１３】第８及び第９変形実施形態を示す模式図である。
【図１４】第１０及び第１１変形実施形態を示す模式図である。
【図１５】第１２〜第１４変形実施形態を示す模式図である。
【図１６】第１５〜第１７変形実施形態を示す模式図である。
【図１７】第１８〜第２１変形実施形態を示す模式図である。
【図１８】第２２〜第２４変形実施形態を示す模式図である。
【図１９】第２５変形実施形態を示す模式図である。
【図２０】第２６変形実施形態を示す模式図である。
【図２１】第２７変形実施形態を示す模式図である。
【図２２】第２８変形実施形態を示す模式図である。
【図２３】第２９変形実施形態を示す模式図である。
【図２４】第３０〜第３２変形実施形態を示す模式図である。
【図２５】従来の縦型のプラズマ処理装置の一例を示す概略模式図である。
【図２６】図２５中のプラズマボックスの一部を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１５０】
１２  プラズマ処理装置
１４  処理容器
２２  ウエハボート（保持手段）
３８  第１のガス供給手段
４４  第１のガスノズル
６０  活性化手段
６４  プラズマ形成ボックス
６６  誘導結合型の電極
６８  高周波電源
７２  プラズマ区画壁
８４  加熱手段
Ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
【図１】
2011097096.tif 000003
【図２】
2011097096.tif 000004
【図３】
2011097096.tif 000005
【図４】
2011097096.tif 000006
【図５】
2011097096.tif 000007
【図６】
2011097096.tif 000008
【図７】
2011097096.tif 000009
【図８】
2011097096.tif 000010
【図９】
2011097096.tif 000011
【図１０】
2011097096.tif 000012
【図１１】
2011097096.tif 000013
【図１２】
2011097096.tif 000014
【図１３】
2011097096.tif 000015
【図１４】
2011097096.tif 000016
【図１５】
2011097096.tif 000017
【図１６】
2011097096.tif 000018
【図１７】
2011097096.tif 000019
【図１８】
2011097096.tif 000020
【図１９】
2011097096.tif 000021
【図２０】
2011097096.tif 000022
【図２１】
2011097096.tif 000023
【図２２】
2011097096.tif 000024
【図２３】
2011097096.tif 000025
【図２４】
2011097096.tif 000026
【図２５】
2011097096.tif 000027
【図２６】
2011097096.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成23年1月18日(2011.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体の表面に酸化膜を形成するプラズマ処理装置において、
真空引き可能になされた筒体状の処理容器と、
複数の前記被処理体を保持して前記処理容器内へ挿脱される保持手段と、
前記処理容器内へ酸化ガスとＳｉ含有の有機ソースとを供給するガス供給手段と、
前記酸化ガスをプラズマにより活性化するために誘導結合型になされた活性化手段とを備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記酸化ガスは、Ｏ２ ガスよりなることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記Ｓｉ含有の有機ソースは、１〜３価のアミノ基の内のいずれか１つのアミノ基を有していることを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記Ｓｉ含有の有機ソースは、ジイソプロピルアミノシラン［ＳｉＨ３ （Ｎ（ｉ−Ｃ３ Ｈ７ ）２ ）２ ］とビスジエチルアミノシラン［ＳｉＨ２ （Ｎ（Ｃ２ Ｈ５ ）２ ）２ ］とトリスジメチルアミニシラン：３ＤＭＡＳ（ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ３ ）２ ）３ ）とよりなる群から選択される１の材料よりなることを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記活性化手段は、
前記処理容器の長手方向に沿って設けられるプラズマ形成ボックスと、
前記プラズマ形成ボックスに沿って設けられる誘導結合型の電極と、
前記誘導結合型の電極に接続された高周波電源とよりなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記ガス供給手段は、前記ガスを供給するためのガスノズルを有し、前記プラズマ形成ボックス内には前記ガスノズルが設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記プラズマ形成ボックスは、前記処理容器の外側に、前記処理容器の側壁に沿って設けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記プラズマ形成ボックスは、前記処理容器の内側に、前記処理容器の側壁に沿って設けられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記誘導結合型の電極は、前記プラズマ形成ボックスの側面に沿って設けられることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記誘導結合型の電極は、前記プラズマ形成ボックスの一端で折り返されて前記プラズマ形成ボックスの両側壁に沿って設けられることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
真空引き可能になされた筒体状の処理容器と、
複数の被処理体を保持して前記処理容器内へ挿脱される保持手段と、
前記処理容器内へ酸化ガスとＳｉ含有の有機ソースとを供給するガス供給手段と、
前記酸化ガスをプラズマにより活性化するために誘導結合型になされた活性化手段とを有するプラズマ処理装置を用いて前記被処理体の表面に酸化膜を形成するに際して、
前記酸化ガスをプラズマにより活性化すると共に該活性化された前記酸化ガスと前記有機ソースとを反応させて前記酸化膜を形成するようにしたことを特徴とする酸化膜の形成方法。
【請求項１２】
前記酸化ガスは、Ｏ２ ガスよりなることを特徴とする請求項１１記載の酸化膜の形成方法。
【請求項１３】
前記Ｓｉ含有の有機ソースは、１〜３価のアミノ基の内のいずれか１つのアミノ基を有していることを特徴とする請求項１１又は１２記載の酸化膜の形成方法。
【請求項１４】
前記Ｓｉ含有の有機ソースは、ジイソプロピルアミノシラン［ＳｉＨ３ （Ｎ（ｉ−Ｃ３ Ｈ７ ）２ ）２ ］とビスジエチルアミノシラン［ＳｉＨ２ （Ｎ（Ｃ２ Ｈ５ ）２ ）２ ］とトリスジメチルアミニシラン：３ＤＭＡＳ（ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ３ ）２ ）３ ）とよりなる群から選択される１の材料よりなることを特徴とする請求項１１又は１２記載の酸化膜の形成方法。
【請求項１５】
前記活性化手段は、
前記処理容器の長手方向に沿って設けられるプラズマ形成ボックスと、
前記プラズマ形成ボックスに沿って設けられる誘導結合型の電極と、
前記誘導結合型の電極に接続された高周波電源とよりなることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の酸化膜の形成方法。
【請求項１６】
前記ガス供給手段は、前記ガスを供給するためのガスノズルを有し、前記プラズマ形成ボックス内には前記ガスノズルが設けられていることを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか一項に記載の酸化膜の形成方法。
【請求項１７】
前記プラズマ形成ボックスは、前記処理容器の外側に、前記処理容器の側壁に沿って設けられることを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか一項に記載の酸化膜の形成方法。
【請求項１８】
前記プラズマ形成ボックスは、前記処理容器の内側に、前記処理容器の側壁に沿って設けられることを特徴とする請求項１１乃至１７のいずれか一項に記載の酸化膜の形成方法。
【請求項１９】
前記誘導結合型の電極は、前記プラズマ形成ボックスの側面に沿って設けられることを特徴とする請求項１１乃至１８のいずれか一項に記載の酸化膜の形成方法。
【請求項２０】
前記誘導結合型の電極は、前記プラズマ形成ボックスの一端で折り返されて前記プラズマ形成ボックスの両側壁に沿って設けられることを特徴とする請求項１１乃至１９のいずれか一項に記載の酸化膜の形成方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体にプラズマを用いて成膜処理やエッチング処理等を実施するためのプラズマ処理装置及び酸化膜の形成方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、プラズマ発生のために誘導結合型の電極を用いることにより、プラズマ形成ボックス内の壁面がエッチングされることを防止すると共に、大電力の投入を可能にして電子密度を高くした状態でＳｉ含有の酸化膜を形成することが可能なプラズマ処理装置及び酸化膜の形成方法を提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項１に係る発明は、被処理体の表面に酸化膜を形成するプラズマ処理装置において、真空引き可能になされた筒体状の処理容器と、複数の前記被処理体を保持して前記処理容器内へ挿脱される保持手段と、前記処理容器内へ酸化ガスとＳｉ含有の有機ソースとを供給するガス供給手段と、前記酸化ガスをプラズマにより活性化するために誘導結合型になされた活性化手段とを備えたことを特徴とするプラズマ処理装置である。
請求項１１に係る発明は、真空引き可能になされた筒体状の処理容器と、複数の被処理体を保持して前記処理容器内へ挿脱される保持手段と、前記処理容器内へ酸化ガスとＳｉ含有の有機ソースとを供給するガス供給手段と、前記酸化ガスをプラズマにより活性化するために誘導結合型になされた活性化手段とを有するプラズマ処理装置を用いて前記被処理体の表面に酸化膜を形成するに際して、前記酸化ガスをプラズマにより活性化すると共に該活性化された前記酸化ガスと前記有機ソースとを反応させて前記酸化膜を形成するようにしたことを特徴とする酸化膜の形成方法である。
本発明の関連技術は、真空引き可能になされた筒体状の処理容器と、複数の被処理体を保持して前記処理容器内へ挿脱される保持手段と、前記処理容器内へガスを供給するガス供給手段と、前記ガスをプラズマにより活性化する活性化手段とを有して前記被処理体にプラズマ処理を施すようにしたプラズマ処理装置において、前記活性化手段は、前記処理容器の長手方向に沿って設けられるプラズマ形成ボックスと、前記プラズマ形成ボックスに沿って設けられる誘導結合型の電極と、前記誘導結合型の電極に接続された高周波電源とよりなることを特徴とするプラズマ処理装置である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
この場合、例えば前記ガス供給手段は、前記ガスを供給するためのガスノズルを有し、前記プラズマ形成ボックス内には前記ガスノズルが設けられている。
また例えば前記プラズマ形成ボックスは、前記処理容器の外側に、前記処理容器の側壁に沿って設けられる。
また例えば前記プラズマ形成ボックスは、前記処理容器の内側に、前記処理容器の側壁に沿って設けられる。
また例えば前記高周波電源からの高周波電力の周波数は４ＭＨｚ〜２７．１２ＭＨｚの範囲内である。
また例えば前記プラズマ形成ボックスと前記誘導結合型の電極との間に、静電シールドを設ける。
また例えば前記誘導結合型の電極は、前記プラズマ形成ボックスの側面に沿って設けられる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また例えば前記誘導結合型の電極は、前記プラズマ形成ボックスの一端で折り返されて前記プラズマ形成ボックスの両側壁に沿って設けられる。
また例えば前記誘導結合型の電極は、前記プラズマ形成ボックスの側壁に沿って半ターン、１ターン又は複数ターン巻回して設けられる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明に係るプラズマ処理装置及び酸化膜の形成方法によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
プラズマ形成ボックス内の壁面がエッチングされることを防止すると共に、大電力の投入を可能にして電子密度を高くした状態でＳｉ含有の酸化膜を形成することができる。また、電子密度を高くすることによって、処理効率も向上させることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
以下に、本発明に係るプラズマ処理装置及び酸化膜の形成方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
＜第１実施形態＞
図１は本発明の係るプラズマ処理装置の第１実施形態の一例を示す縦断面構成図、図２はプラズマ処理装置（加熱手段は省略）を示す横断面構成図、図３はプラズマ処理装置の誘導結合型の電極の部分を主に取り出して示す概略斜視図、図４は誘導結合型の電極を含む回路を示すブロック構成図である。尚、ここではシラン系ガスとしてジクロロシラン（ＤＣＳ）を用い、窒化ガスとしてアンモニアガス（ＮＨ３ ）を用い、上記ＮＨ３ ガスをプラズマにより活性化してシリコン窒化膜（ＳｉＮ）を成膜する場合を例にとって説明する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
また上述したように誘導結合型の電極６６を用いることで、高周波電力や周波数を上げることなくラジカル密度を向上させることができるので、プラズマ処理を効率的に行うことが可能となる。すなわち、大電力の投入が可能になるので、パーティクルの発生を抑制しつつ電子密度を高くした状態でＳｉ含有の酸化膜を形成することができ、この結果、プラズマ処理効率を向上させることができる。