【事件の表示】
　特許第２７３８８１０号「プラズマ処理装置」の特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結論】
　訂正を認める。
　特許第２７３８８１０号の特許請求の範囲第１項ないし第３項、第５項に記載された発明についての特許を維持する。
【理由】
（Ｉ）手続きの経緯
　本件特許第２７３８８１０号に係る出願は、特願昭６１−２４７４１２号の一部を特許法第４４条第１項の規定により新たな特許出願としたものであり、平成１０年１月１６日に設定登録がなされ、平成１０年１０月８日に安藤純男から特許異議の申立がなされ、平成１１年４月１９日付けの取消理由通知に対し、その指定期間内の平成１１年７月２６日付けで訂正請求がなされたものである。
（ＩＩ）訂正請求について
Ａ．訂正事項
（ａ）特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲第１項の「マイクロ波発生源から供給されたマイクロ波を放射するスリットを該スリットが前記マイクロ波によって生ずる表面電流をほぼ直角に横切る方向に設けたスリット手段」という記載を、「マイクロ波発生源から供給されたマイクロ波を放射するスリットを該スリットが前記マイクロ波によって生ずる表面電流をほぼ直角に横切る方向に設けてアース電位に接続されたスリット手段」と訂正する。
（ｂ）特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲第３項の「マイクロ波発生源から供給された前記Ｅ０１モードのマイクロ波を放射するスリットを該スリットが前記Ｅ０１モードのマイクロ波によって生ずる表面電流をほぼ直角に横切る方向に円弧状に複数配置してアース電位に接続されたスリット手段」という記載を、「マイクロ波発生源から供給された前記Ｅ０１モードのマイクロ波を放射するスリットを該スリットが前記Ｅ０１モードのマイクロ波によって生ずる表面電流をほぼ直角に横切る方向に円弧状に複数配置してアース電位に接続されたスリット手段」と訂正する。
Ｂ．訂正の適否
Ｂ−１．訂正の目的・新規事項の有無・拡張変更の存否
　訂正事項（ａ）（ｂ）は、特許請求の範囲第１項及び第３項に記載の発明におけるスリット手段の構成を、願書に添付された明細書（以下、特許明細書という。）中の段落番号【００１８】、【００２１】の記載に基づき限定するものであるからであるから、訂正事項（ａ）（ｂ）は、特許請求の範囲の減縮に該当するものであり、特許明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでない。
Ｂ−２．独立特許要件の存否
Ｂ−２−１．訂正後の本件各発明
　訂正後の本件各発明は、上記訂正後の特許請求の範囲第１項から第３項及び第５項に記載された次のとおりのものである（以下、訂正後の本件各発明を、それぞれ、本件発明１、本件発明２、本件発明３、本件発明４という。）。
「１．マイクロ波発生源と、該マイクロ波発生源から供給されたマイクロ波を放射するスリットを該スリットが前記マイクロ波によって生ずる表面電流をほぼ直角に横切る方向に設けてアース電位に接続されたスリット手段と、内部に基板を設置し所定の圧力に維持された状態で前記スリット手段から放射されたマイクロ波を導入してプラズマを発生させ前記基板を処理するプラズマ処理室と、該プラズマ処理室を真空封止して前記マイクロ波を透過する分離手段とを備え、前記マイクロ波により発生させたプラズマにより前記基板に対してエッチング、スパッタリング成膜、アッシングのうちの何れか一つの処理を行うことを特徴とするプラズマ処理装置。
２．マイクロ波発生源と、該マイクロ波発生源から供給されたマイクロ波を放射し前記マイクロ波の波長の半分以上の長さを有するスリットを設けたスリット手段と、内部に基板を設置し所定の圧力に維持された状態で前記スリット手段から放射されたマイクロ波を導入してプラズマを発生させ前記基板を処理するプラズマ処理室と、該プラズマ処理室を真空封止して前記マイクロ波を透過する分離手段とを備え、前記マイクロ波により発生させたプラズマにより前記基板に対してエッチング、スパッタリング成膜、アッシングのうちの何れか一つの処理を行うことを特徴とするプラズマ処理装置。
３．Ｅ０１モードのマイクロ波を発生するマイクロ波発生源と、該マイクロ波発生源から供給された前記Ｅ０１モードのマイクロ波を放射するスリットを該スリットが前記Ｅ０１モードのマイクロ波によって生ずる表面電流をほぼ直角に横切る方向に円弧状に複数配置してアース電位に接続されたスリット手段と、内部に基板を設け所定の圧力に維持された状態で前記スリット手段から放射された前記Ｅ０１モードのマイクロ波を導入してプラズマを発生させ前記基板を処理するプラズマ処理室と、該プラズマ処理室を真空封止して前記マイクロ波を透過する分離手段とを備え、前記マイクロ波により発生させたプラズマにより前記基板に対してエッチング、スパッタリング成膜、アッシングのうちの何れか一つの処理を行うことを特徴とするプラズマ処理装置。
５．マイクロ波発生源と、該マイクロ波発生源から供給されたマイクロ波を放射するスリットを設けたスリット手段と、内部を所定の圧力に維持された状態で前記スリット手段から放射されたマイクロ波を導入してプラズマを発生させるプラズマ処理室と、該プラズマ処理室を真空封止して前記マイクロ波を透過する分離手段と、前記プラズマ処理室の内部で前記スリット手段と対向して基板を載置する基板載置手段と、該基板載置手段に高周波電力を印加する高周波電力印加手段とを備え、基板を載置した前記基板載置手段に前記高周波電力印加手段により高周波電力を印加した状態で前記マイクロ波により発生させたプラズマにより前記基板に対してエッチング、スパッタリング成膜、アッシングのうちの何れか一つの処理を行うことを特徴とするプラズマ処理装置。」
Ｂ−２−２．取消理由の概要
　平成１１年４月１９日付けの取消理由は、訂正前の特許請求の範囲第１項及び第３項に係る発明は、引用例１［本件出願日前の出願であって、その後に出願公開された特願昭６０−１５０７４４号の願書に最初に添付された明細書および図面（特開昭６２−１３５７５号公報参照）］に記載された発明と同一であるから、訂正前の特許請求の範囲第１項及び第３項に係る発明の特許は特許法第２９条の２の規定に違反してなされたものであり取り消されるべきものである、というにある。
Ｂ−２−３．引用例１
　引用例１には、「マイクロ波プラズマＣＶＤ装置」の発明が記載され、また、「本発明は……大気中でＴＥ０ｍｎモード円形空胴共振器によるＴＥ０ｍｎモードのマイクロ波を形成して、分離板でプラズマ生成室の真空を保ち、結合器で円形空胴共振器中のＴＥ０ｍｎモードのマイクロ波をプラズマ生成室に伝搬させて、プラズマ生成室に均一にプラズマを生成させ、また管壁からの不純物の放出をなくす。これにより均一なプラズマにより、均一の膜厚、膜質の膜の形成ができる。」（公報第２頁左下欄第２０行〜右下欄第８行参照）と記載され、また、「第１図は本発明のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置の一実施例であり、第１図において、１はマイクロ波発生器で２．４５ＧＨｚのマグネトロン、２は伝送器でＴＥ０１モードの矩形導波管、４は変換器でＴＥ０１１の円形空胴共振器（直径２０ｃｍ、高さ９．２ｃｍ）、５は第１結合器、６は分離板で石英板、７は膜形成部である。……第１結合器５は、石英板６上にアルミニウムを蒸着して形成し、管壁と電気的に短絡してあり、円形空胴共振器４の下面となっている。また、この第１結合器は円形空胴共振器４の中心より５ｃｍのところにたて０．５ｃｍ、よこ１ｃｍの矩形孔１０を９０°おきに４個設けている。……またＴＥ０１モードの円形空胴共振器４の半径方向の電界分布は、半径の半分のところが強いので、この位置に結合孔９，１０をそれぞれ設けた。分離板６は厚さ２ｃｍの石英板で、膜形成室７の真空度を保つことができるように構成されている。以上の構成において、窒化シリコン膜の形成について説明する。……シリコン基板１３（直径１５０ｍｍ）上の窒化シリコン膜は……膜厚の均一性は数％と均一な膜厚、膜質が得られることがわかった。なお、第１、第２結合器の数、形状、位置は、ＴＥ０ｍｎモードのマイクロ波が発生し、Ｑ値が下がらないものであればどのようなものでもよい。ＴＥ０ｍｎモードはここではｍ＝１、ｎ＝１、を用いたがこれに限らない。」（公報第２頁右下欄第１０行〜第３頁左下欄第５行参照）と記載されている。
Ｂ−２−４．対比
　本件発明１及び３と引用例１とを対比すると、引用例１には、マイクロ波を発生するマグネトロン（本件発明１及び３の「マイクロ波発生源」に相当）と、該マグネトロンから供給された前記マイクロ波を伝搬させる矩形孔１０（本件発明１及び３の「スリット手段」に相当）と、マイクロ波を導入してプラズマを発生させるプラズマ生成室（本件発明１及び３の「プラズマ処理室」に相当）と、該プラズマ生成室を真空封止して前記マイクロ波を透過する分離板６（本件発明１及び３の「分離手段」に相当）とを備え、基板に対してＣＶＤ処理を行うプラズマ処理装置が記載されているものと認められる。
　しかしながら、上記本件発明１及び３の「エッチング、スパッタリング成膜、アッシングのうちの何れか一つの処理を行うことを特徴とするプラズマ処理装置」という構成、および「電極に平行な対向電極とすることができ、イオンの効果も基板全体に均一に発生させることができる。」（特許明細書の段落番号【００２１】参照）という効果を伴う「アース電位に接続されたスリット手段」という構成について記載するところがなく、それらの構成が引用例１の記載から自明なものであるともいえないから、本件発明１及び３が引用例１に記載された発明と同一であるとすることはできない。
　したがって、本件発明１及び３が、特許法第２９条の２の規定によって特許を受けることができないとすることはできない。
　また、他に、本件発明１及び３が特許出願の際に独立して特許を受けることができないとする理由を発見しない。
Ｂ−３．訂正に関するむすび
　以上のとおりであるから、本件の訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項の規定および同法第１２０条の４第３項で準用する同法第１２６条第２乃至４項の規定に適合し、適法なものと認める。
（ＩＩＩ）特許異議申立について
Ｃ．本件各発明
　本件各発明は、訂正された明細書および図面の記載からみて、前記Ｂ−２−１に記載したとおりのものである。
Ｄ．特許異議申立の理由
　特許異議申立人は、甲第１および２号証を提示し、訂正前の本件特許請求の範囲第１項から第３項及び第５項に係る発明は、甲第１号証および甲第２号証で特定される特許出願の願書に最初に添付した明細書又は図面に記載された発明と同一のものであるから、訂正前の本件特許請求の範囲第１項から第３項及び第５項に係る発明の特許は、特許法第２９条の２の規定に違反してなされたものであり取り消されるべきである旨を主張する。
　なお、ここで、甲第１号証は特開昭６２−１３５７５号公報（上記引用例１に係るもの）、甲第２号証は特開昭６２−２２２６３８号公報である。
Ｅ．特許異議申立理由の検討
Ｅ−１．甲第１号証との関係について
　甲第１号証で特定される特許出願の願書に最初に添付した明細書又は図面（以下、「先願１の明細書」という）の記載内容、および、本件発明１及び３が先願１の明細書に記載された発明と同一でなく特許法第２９条の２に規定する場合に該当しないことについては、上記Ｂ−２−４に記載したとおりである。
　本件発明２は、上記のとおり、「マイクロ波発生源から供給されたマイクロ波を放射し前記マイクロ波の波長の半分以上の長さを有するスリットを設ける」ことを構成とするものであるところ、先願１の明細書には、矩形孔（本件発明の「スリット」に相当）を有する結合器でマイクロ波をプラズマ生成室に伝搬させることが記載され、結合器の数、形状、位置はマイクロ波が発生し、Ｑ値が下がらないものであればどのようなものでもよい旨記載されているものの、その実施例に示されている矩形孔の大きさは、本件発明２のスリットの大きさに比較して小さく、また、その大きさをマイクロ波の波長との関連で説明する記載もないから、本件発明２の前記構成が先願１の明細書に記載されているとすることはできず、また、該構成が先願１の明細書の記載から自明であるともいえないから、本件発明２が先願１の明細書に記載された発明と同一であるとすることはできない。
　また、本件発明４は、「エッチング、スパッタリング成膜、アッシングのうちの何れか一つの処理を行うことを特徴とするプラズマ処理装置」および「基板載置手段に高周波電力を印加する高周波電力印加手段」を備えることを構成とするものであるところ、それら構成について先願１の明細書には記載されておらず、自明であるともいえないから、本件発明４が先願１の明細書に記載された発明と同一であるとすることはできない。
　したがって、本件発明１ないし４は、先願１の明細書に記載された発明と同一でなく、特許法第２９条の２の規定によって特許を受けることができないとすることはできない。
Ｅ−２．甲第２号証との関係について
　甲第２号証で特定される特許出願の願書に最初に添付した明細書又は図面（以下、「先願２の明細書」という）には、「マイクロ波の発生装置と、該発生装置に接続され、進行するマイクロ波の電場に垂直方向に開口部を有する導波管と、該開口部に着脱自在に配設され、前記マイクロ波が透過する窓材を保持すると共に該窓材を透過したマイクロ波が通過する開口部を有するホルダと、該ホルダによって封止され、該ホルダの開口部を通して導入される前記マイクロ波によりプラズマ処理が行われる真空処理室と、を備えてなるマイクロ波プラズマ処理装置。」（特許請求の範囲）が記載され、該装置に関し「例えば半導体装置のウエハプロセスにおいてウエハ表面のエッチングや膜生成を行う時に利用され得る。」（公報第１頁右下欄１６〜１８行）とされ、前記開口部に関し「第２図には……２個の矩形の開口部１６ａ，１６ｂが設けられており、該開口部の間隔は好適にはλ／４（はマイクロ波１２の波長）に設定される。第２図の例示はホルダ１４の開口部の形状が矩形の場合であるが、それに限らず、被加工物のプラズマ処理の内容、窓材の材質等に応じて円形、単一の矩形等任意の形状に設定可能であることはもちろんであり、少なくとも、窓材１５を透過したマイクロ波１２が通過可能な開口部を備えていれば充分である。」（公報第３頁右上欄３〜１３行）とされている。
　しかしながら、前記開口部を有するホルダをアース電位にすることや開口部の大きさをマイクロ波の波長との関連において説明する記載はないから、本件発明１、３の「電極に平行な対向電極とすることができ、イオンの効果も基板全体に均一に発生させることができる。」（特許明細書の段落番号【００２１】参照）という効果を伴う「アース電位に接続されたスリット手段」を設けるという構成、及び、本件発明２の「スリットからのマイクロ波の放射をよくする」（段落番号【００２４】参照）という効果を伴う「マイクロ波発生源から供給されたマイクロ波を放射し前記マイクロ波の波長の半分以上の長さを有するスリットを設ける」という構成が先願２の明細書に記載されているとすることはできず、また、それらの構成が先願２の明細書の記載から自明なものであるともいえない。
　また、本件発明４は、「マイクロ波発生源から供給されたマイクロ波を放射するスリットを設けたスリット手段と、……前記スリット手段から放射されたマイクロ波を導入してプラズマを発生させるプラズマ処理室と、……前記マイクロ波により発生させたプラズマにより……エッチング、スパッタリング成膜、アッシングのうちの何れか一つの処理を行うこと」（以下、「構成１」という）および「基板載置手段に高周波電力を印加する高周波電力印加手段」を備えること（以下、「構成２」という）を構成としている。
　そして、構成１における「放射」という用語は、「スリットの両端に電荷がたまり、これがマイクロ波の進行に伴って変化することからスリット両端間の電界が変化し導波管の外部にマイクロ波が放射される」という原理によるものを示すと解され（特許明細書の段落番号【００１５】【００１６】参照）、実施例においてもスリットからのマイクロ波の放射をよくするためにマイクロ波の１／２波長以上の長さのスリットが用いられていると解される（特許明細書の段落番号【００２４】参照）。
　しかしながら、先願２の明細書には、前記したように、進行するマイクロ波（１２）の電場に垂直方向にマイクロ波（１２）が通過する開口部（１６）を設け、該開口部（１６）を通して導入されるマイクロ波（１２）によりエッチング等のプラズマ処理を行うことが記載されているものの、本件発明４の上記原理に基づいてスリットでマイクロ波を放射させ、そのマイクロ波でプラズマを発生させてエッチング等のプラズマ処理を行うこと、すなわち、上記構成１について記載がなく、構成２についても記載がないうえに、それら構成がともに先願２の明細書の記載から自明であるともいえないから、本件発明４が先願２の明細書に記載された発明と同一であるとすることはできない。
　してみれば、本件発明１ないし４は、先願２の明細書に記載された発明と同一でなく、特許法第２９条の２の規定によって特許を受けることができないとすることはできない。
（ＩＶ）むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由および証拠によっては、本件発明１ないし４の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１ないし４の特許を取消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１１年１０月２９日（１９９９．１０．２９）
【訂正の要旨】
訂正事項
（ａ）特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲第１項の「マイクロ波発生源から供給されたマイクロ波を放射するスリットを該スリットが前記マイクロ波によって生ずる表面電流をほぼ直角に横切る方向に設けたスリット手段」という記載を、「マイクロ波発生源から供給されたマイクロ波を放射するスリットを該スリットが前記マイクロ波によって生ずる表面電流をほぼ直角に横切る方向に設けてアース電位に接続されたスリット手段」と訂正する。
（ｂ）特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲第３項の「マイクロ波発生源から供給された前記Ｅ０１モードのマイクロ波を放射するスリットを該スリットが前記Ｅ０１モードのマイクロ波によって生ずる表面電流をほぼ直角に横切る方向に円弧状に複数配置してアース電位に接続されたスリット手段」という記載を、「マイクロ波発生源から供給された前記Ｅ０１モードのマイクロ波を放射するスリットを該スリットが前記Ｅ０１モードのマイクロ波によって生ずる表面電流をほぼ直角に横切る方向に円弧状に複数配置してアース電位に接続されたスリット手段」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
プラズマ処理方法及びその装置
（５７）【特許請求の範囲】
１．マイクロ波発生源と、該マイクロ波発生源から供給されたマイクロ波を放射するスリットを該スリットが前記マイクロ波によって生ずる表面電流をほぼ直角に横切る方向に設け
てアース電位に接続され
２．マイクロ波発生源と、該マイクロ波発生源から供給されたマイクロ波を放射し前記マイクロ波の波長の半分以上の長さを有するスリットを設けたスリット手段と、内部に基板を設置し所定の圧力に維持された状態で前記スリット手段から放射されたマイクロ波を導入してプラズマを発生させ前記基板を処理するプラズマ処理室と、該プラズマ処理室を真空封止して前記マイクロ波を透過する分離手段とを備え、前記マイクロ波により発生させたプラズマにより前記基板に対してエッチング、スパッタリング成膜、アッシングのうちの何れか一つの処理を行うことを特徴とするプラズマ処理装置。
３．Ｅ０１モードのマイクロ波を発生するマイクロ波発生源と、該マイクロ波発生源から供給された前記Ｅ０１モードのマイクロ波を放射するスリットを該スリットが前記Ｅ０１モードのマイクロ波によって生ずる表面電流をほぼ直角に横切る方向に円弧状に複数配置し
てアース電位に接続され
４．前記スリット手段は、前記スリットを複数の円弧状に配置したことを特徴とする請求項３記載のプラズマ処理装置。
５．マイクロ波発生源と、該マイクロ波発生源から供給されたマイクロ波を放射するスリットを設けたスリット手段と、内部を所定の圧力に維持された状態で前記スリット手段から放射されたマイクロ波を導入してプラズマを発生させるプラズマ処理室と、該プラズマ処理室を真空封止して前記マイクロ波を透過する分離手段と、前記プラズマ処理室の内部で前記スリット手段と対向して基板を載置する基板載置手段と、該基板載置手段に高周波電力を印加する高周波電力印加手段とを備え、基板を載置した前記基板載置手段に前記高周波電力印加手段により高周波電力を印加した状態で前記マイクロ波により発生させたプラズマにより前記基板に対してエッチング、スパッタリング成膜、アッシングのうちの何れか一つの処理を行うことを特徴とするプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
　【産業上の利用分野】
　本発明は低温プラズマを用いた半導体素子の製造に係り、特にＣＶＤ、エッチング、スパッタ、アッシング等の各技術の高速でかつ均一な処理に好適なプラズマ処理装置に関する。
　【従来の技術】
　低温プラズマを用いた装置を大別すれば、真空中で平行平板の電極の一方に１０ＫＨｚ〜３０ＭＨｚ程度の高周波電圧を印加して、プラズマを発生させる技術を用いるもの（半導体研究１８；Ｐ１２１〜Ｐ１７０，半導体研究１９；Ｐ２２５〜Ｐ２６７）と、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を真空室へ導入してプラズマを発生させる技術を用いるものがある。従来、これらの内で平行平板電極による技術が主として用いられてきた。
　一方、半導体素子の微細化に伴い、プラズマ処理時に発生するイオンの衝撃により素子特性が影響を受けることが問題になってきた。更に、処理能力の向上のために処理速度を上げることが要請されている。
　処理速度を高める場合、単にプラズマの密度あるいはラジカル（イオン化直前の活性粒子）濃度を高めるだけでは不十分である。プラズマ処理によるドライエッチングや、プラズマＣＶＤではイオンのエネルギーが重要な役割をはたしている。ドライエッチングの場合、イオンのエネルギーが大きすぎると下地の膜が削られたり結晶構造に影響を与え、素子特性が劣化する。また小さすぎるとエッチング面に形成されるポリマーの除去が十分行われず、エッチング速度が低下する。または逆にポリマーによる保護膜が形成されず、パターンの側面がエッチングされ、パターンの寸法精度が悪くなるといった問題を発生する。
　プラズマＣＶＤでもイオンのエネルギーが弱いと膜組成が粗となり、エネルギーが強いと密になるというようにイオンエネルギーが成膜に影響する。
　したがってプラズマの高密度化と、イオンエネルギーを適正に制御することが、今後のプラズマ処理に不可欠である。公知例として特開昭５６−１３４８０，特開昭５６−９６８４１号公報に示されるようなマイクロ波を用いた方式が提案されている。
　マイクロ波によりプラズマを発生させる場合、マグネトロンにより発生したマイクロ波を低圧にしたプラズマ発生室に放射しても、マイクロ波の電界強度が十分でないため電子に十分なエネルギーが供給されず、プラズマを発生させることは困難である。したがってマイクロ波によりプラズマを発生させるためには、電子が磁場と垂直な平面を回転するサイクロトロン周波数とマイクロ波の周波数を合致させ共鳴状態にして電子にエネルギーを供給する方法と、マイクロ波を空胴共振器に放射してマイクロ波の振幅を大きくし、電界強度を強めて電子にエネルギーを供給する方法の２つがある。前者が特開昭５６−１３４８０号公報に示されたもので有磁場マイクロ波、あるいはＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）法とよばれている。後者は特開昭５６−９６８４１号公報に示されたものである。
　マイクロ波により発生したプラズマはマイクロ波より電子へ直接エネルギーを供給されるために、プラズマと基板との間に形成されるシース間電圧はほとんど変化しない。したがって基板を載せる電極に高周波電圧を印加し、シース間電圧を任意にコントロールすることにより、高速化に必要な高いプラズマ密度と適正なイオンエネルギーに制御できる。
　【発明が解決しようとする課題】
　プラズマ処理ではイオンのエネルギーが重要な役割をはたすことをさきに述べた。
　従来技術の中でＥＣＲ方式では、特開昭５６−１３４８０号公報に示されるように、基板を載せた電極に高周波電圧を印加すると、この電極の対向する側にはアース電極がないため、高周波電流は周囲処理室との間に流れ、基板上でのイオンエネルギーの効果が基板周囲で強く中心部で弱くなり、基板全体を均一な条件で処理できないという問題があった。
　また空胴共振器を使った方式では、共振器の中でプラズマを発生させる構造のため、プラズマが発生すると、マイクロ波の波長がプラズマの密度により変化するため、共振条件が満たされず、プラズマが不安定になるという問題があった。即ち、プラズマが発生するまでは共振条件が満足されているためマイクロ波の電界強度が強くなりプラズマが発生する。しかしプラズマが発生しプラズマ密度が高くなると、マイクロ波の波長が変わり共振条件が満たされなくなって電界強度が小さくなる。そして電子へのエネルギーの供給が低下しプラズマ密度が低下する。プラズマ密度が低下すると共振条件が満たされ、ふたたびプラズマ密度が高まる。このような現象のためプラズマを安定に発生させることは困難であった。
　また、これらのプラズマから基板に入射するイオンのエネルギーを制御するため、高周波電圧印加電極を空胴共振器内に設けると、マイクロ波の反射等が発生し、プラズマがさらに不安定になるという問題があった。
　本発明の目的は、安定で高密度なプラズマを発生させるとともに、基板に入射するイオンのエネルギーが、基板全体で均一にできるようにすることである。
　【課題を解決するための手段】
　一般に、導波管あるいは導波管の一種と考えられる空胴共振器内をマイクロ波が進行する場合、導波管の表面には、電場，磁場に対応した電流が流れる。
　したがってこの電流を横切るように導波管の一部にスリットを設けると、スリットの両端に電荷がたまり、これがマイクロ波の進行に伴って変化することからスリット両端間の電界が変化し導波管の外部にマイクロ波が放射される。
　前記目的はこの原理により導波管に設けたスリットよりマイクロ波をプラズマ発生室に供給する構成とすること、または導波管を空胴共振器に接続し、この空胴共振器にマイクロ波を放射するスリットを設け、プラズマ発生室にマイクロ波を供給する構成とすることで達成される。
　【作用】
　従来のＥＣＲ方式では導波管の開口部より直接マイクロ波をプラズマ発生室に放射する構成となっている。このためプラズマ発生室と導波管の開口部の間にアース電極を設置すると、マイクロ波がアース電極で反射され、プラズマ発生室に供給できない。
　本発明では導波管の端面を閉じた構造とし、この端面にマイクロ波を放射するスリットを設けた。そして必要に応じて、この導波管の端面をアース電位になるようにした。
　スリットの開口面積は導波管の端面全体の１／３程にすることができる。したがって基板を載せた電極に高周波電圧を印加した場合、高周波電流は導波管の端面と電極間に均等に流れ、イオンの効果を基板全面に対し均等に発生させることができる。またスリットを通して十分な量のマイクロ波が供給でき、高密度のプラズマを発生させることができる。
　一方、導波管に空胴共振器を接続した場合には空胴共振器内で共振により振幅を大きくしたマイクロ波がスリットを通してプラズマ発生室に放射される。そのためプラズマ発生室を従来のように空胴共振器構造にしなくとも、高密度のプラズマを発生させることができる。
　このため本発明に係る電極構造は従来のように空胴共振器との関連による制約を受けない。また空胴共振器内ではプラズマが発生しないため、共振状態の変化がなく、プラズマを安定に発生させることができる。さらに空胴共振器をアース電位に接続することで、ＥＣＲ方式の場合と同様に、電極に平行な対向電極とすることができ、イオンの効果も基板全体に均一に発生させることができる。
　【実施例】
　以下本発明の実施例を図１により説明する。空胴共振器１はＥ０１モードの円形空胴共振器であり、導波管２を通してマグネトロン３からマイクロ波が供給される。導波管２の取付けはＥ０１モードとの結合をよくするため、円形空胴共振器１に対し偏心して取り付けられている。円形空胴共振器１のもう一方の側にはセラミックス板４とスリット板５が固定してある。その下にはプラズマ発生室６が接続してある。尚、セラミックス板４により真空に封止した構造となっている。
　スリット板５の平面構造は図２５ｂに示すようＥ０１モードの電界に対し、直角方向にリング状のスリット開口部がある。各スリット５ｃの長さは２．４５ＧＨｚのマイクロ波を用いた場合、スリットからのマイクロ波の放射をよくするため、マイクロ波の１／２波長に当る６０ｍｍ以上の寸法としている。
　プラズマ発生室６（図１）には電極７，ガス供給管９，ガス排気管１０が設けてある。電極７は絶縁材８を介してプラズマ発生室６に固定されており、さらに高周波電源１１が接続してある。
　ガス供給管９には図示しないガス源からプラズマ処理用ガスが設定流量だけ供給できるようになっている。
　ガス排気管１０には図示しない真空排気ポンプが接続してあり、プラズマ発生室内を１〜１０〜３Ｔｏｒｒの圧力にコントロールできるようになっている。
　マグネトロン３を動作させマイクロ波を発振させ、導波管２により空胴共振器１に供給する。空胴共振器内で振幅を大きくしたマイクロ波のエネルギーはスリット板５のスリットよりプラズマ発生室に放射される。プラズマ発生室に放射されたマイクロ波の振幅は空胴共振器１で大きくなっているため、プラズマ発生室６が空胴共振器構造でなくともプラズマが点灯し、維持される。
　まずエッチングの場合について説明する。ガス供給管９よりエッチングガスを供給し、ガス排気管１０より排気し一定圧力として、マイクロ波を供給して、スリット板５と電極７の間にマイクロ波によるプラズマを発生させる。マイクロ波はプラズマ中の電子に直接作用するために、このプラズマと電極７の間の電位差は２０〜３０Ｖのレベルである。電極７上に処理ウエハ１２を置き、高周波電源１１より電極７に高周波電圧を印加する。電極７とスリット板５は平行に設置されており、高周波電流は電極７とスリット５の間に均等に流れる。そのため電極とプラズマ間に発生する電界は均等になり、ウエハ１２には全面均一なエネルギーのエッチングガスのイオンが高周波電圧印加により制御され、入射する。
　こられエッチングガスのイオンやプラズマ中で励起されたエッチングガスの活性種（ラジカル）とウエハ１２上の被処理膜が反応しエッチングが進行する。
　この時入射するイオンのエネルギーが均等であるため、ウエハ全面で均一なエッチングができる。次に本装置によるプラズマＣＶＤへの適用を説明する。ＳｉＨ４およびＮ２，Ｎ２Ｏの混合ガスをガス供給管９より供給し、プラズマによりＮ２Ｏ，ＳｉＨ４を分解しＳｉＯ４を生成し、ウエハ１２上に成膜する。さらにプラズマからのイオンの入射により膜質が制御される。この時イオンの入射エネルギーが均等化できるため、ウエハ全面に均質な成膜が行える。
　本実施例では円形導波管内のマイクロ波モードがＥ０１モードではある場合について説明したが、本発生はこれに限定されるものではない。ただしスリットが空胴共振器の表面に流れる電流に対し直角方向であるとマイクロ波放射の効率がよいため、Ｈ０１モードの場合は図３に示す構造となり、Ｈ１１モードの場合は図４に示す構造となる。
　このように本発明によればプラズマ処理に不可欠なイオンの効果が均等化でき、かつ安定なプラズマを発生させることができる効果がある。
　図１に示す実施例ではプラズマ発生室にマイクロ波を放射するだけであるため、発生するプラズマ密度が１０１１ｃｍ−３以上になるとマイクロ波が反射され、それ以上プラズマ密度を高めることはできない。プラズマ密度が１０１１ｃｍ−３以上必要な場合は図５に示すようにコイル１３，コルイ１４により、マイクロ波の放射方向と平行な磁場１５を設ける。
　本実施例の場合、マイクロ波の振幅は空胴共振器１により高められているため、電子サイクロトロンレゾナンスの状態にする必要はなく、必要なプラズマ密度により磁場強度を選択することができる。またマイクロ波の振幅が従来のレゾナンス方式より大きくなるため、より真空度の高い領域で安定な放電を立てられる効果もある。
　図６に本発明をアッシング処理に適用した実施例を示す。
　本実施例は図１に示すものと同一番号の部分は同じであるため、異なる部分のみ説明する。
　プラズマ処理室６の内部にはメッシュ板２０がありウエハ１２はテーブル２１の上に置かれている。
　ガス供給管９より酸素ガスを供給し、マグネトロン３を動作させ、マイクロ波を供給し、スリット板５とメッシュ板２０の間にプラズマを発生させる。
　メッシュ板２０はマイクロ波が透過しない寸法となっているため、プラズマはメッシュ板５とスリットの間にとじ込められる。酸素ガスはプラズマによりラジカル状態となり、メッシュ板２０を通してウエハ１２上に供給される。この酸素ラジカルにより、ウエハ上のレジスト膜がアッシング処理される。
　以上示した実施例では円形空胴共振器とスリット板を組合せたものについて説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。
　図７にスパッタ装置に適用した例を説明する。
　処理室３３はセラミックス製であり図示しないガス供給口、ガス排気口により処理室内を１０〜４Ｔｏｒｒ〜１０〜２Ｔｏｒｒの圧力に制御できるようになっている。
　処理室３３内にはターゲット３４とウエハテーブル３６がある。ターゲットには高周波電源３５が接続されており、ウエハテーブル３６はアースに接続されている。処理室３３の外側にはシールド室４０と矩形リング状の共振器３１ａが設けられている。
　リング状共振器は矩形導波管をリングにしたもので、リングの周長を管内波長の１／２の整数倍にしている。リング状導波管の一部には終端壁を設け、共振するマイクロ波の位置がずれないようにしている。
　リング状共振器３１ａの平面構造を図８に示す。共振器３１にはマグネトロン３２，導波管３０よりマイクロ波が供給される。シールド室４０（図７）の外側にはコイル３７，コイル３８があり、カプス磁場４２を発生する。シールド室はアルミまたはステンレス製でありマイクロ波を外に出さないが、磁場は通す材料を用いている。
　リング状共振器の内側には全周スリット４３が設けられている。マイクロ波をリング状共振器に供給すると、共振器内でマイクロ波の振幅が増幅され、振幅の大きいマイクロ波がスリット４３より処理室３３内に放射される。
　処理室３３内にアルゴンガスを導入し１０−３Ｔｏｒｒレベルに保つと、カプス磁場４２にとじ込められたプラズマがターゲット３４とウエハテーブル３６の間に発生する。次に高周波電源３５より高周波電圧を印加しアルゴンガスのイオンをターゲットに入射させ、ターゲット材をスパッタしてウエハ３９上に成膜する。本方式では図５に示す実施例でも述べたように振幅の大きなマイクロ波により、より真空度の高い条件でも安定してプラズマを発生することができ、膜質をよくできる効果がある。
　このリング状共振器とスリットを組合せた方式はスパッタリングのみならず、エッチング，プラズマＣＶＤにも用いることができる。
　図９にエッチングに応用した実施例を示す。
　基本構成は図７に説明したスパッタリング装置と同じであるため、異なる点のみ説明する。
　処理室３３内には下部電極４６，上部電極４５があり下部電極は絶縁物４１を介して処理室に固定され、高周波電源４７より高周波電圧が印加できるようになっている。上部電極４５はアースに接続されている。
　エッチングガスを導入し、処理室３３内を１０〜２Ｔｏｒｒレベルの圧力に保ち、マイクロ波をリング状共振器３１に供給する。マイクロ波の振幅は増幅されスリット４３より処理室内に放射され、上部電極４５と下部電極４６の間にマイクロ波によるプラズマが発生する。
　下部電極４６に高周波電圧を印加すると、平行な電極間に高周波電流が均等に流れ、ウエハ３９に入射するイオンは均等なシース間電位差で加速されウエハ全面で均一なエッチング処理特性を得ることができる。
　以上述べたように本発明によれば、マイクロ波を用いてプラズマを発生させる際に、ウエハを処理する電極と対向する面にも電極を設置することができる。このため均一なプラズマ処理が可能となる。更に、プラズマ発生室を空胴共振器の構造にする必要がないため、電極構造，プラズマ発生室の構造に制約がなくなる効果がある。
　【発明の効果】
　本発明によれば、マイクロ波発生源で発生したマイクロ波を、大気中で共振させて振幅を大きくしてスリット手段から処理室内に放射し処理室内にプラズマを発生させるので、マイクロ波を共振させる部分とプラズマを発生させる部分とが分離され、処理室内に高密度のプラズマを安定に発生させることが可能となる。
　また、スリット手段のスリットを円弧状に複数配置することにより、被処理物に対するプラズマ中のイオンやラジカルの効果を均一に発生させることができるので、上記高密度プラズマ中においても被処理物を均一に処理することが可能となる。
　この結果、高速で最適なイオンエネルギーによるプラズマ処理が可能となる。更に、半導体ウエハの微細パターンを高精度、高速でかつ損傷を少なくして形成できる。更にまた、均一な成膜を高速に行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
　【図１】本発明の一実施例の斜視図、
　【図２】図１の実施例で用いられるスリットの平面図、
　【図３】図２のスリットの別の実施例の平面図、
　【図４】図２のスリットの第３の実施例の平面図、
　【図５】本発明の別の実施例の断面図、
　【図６】本発明を灰化装置に適用したときの一実施例の断面図、
　【図７】本発明をスパッタ装置に適用したときの一実施例の断面図、
　【図８】図７のスパッタ装置で用いられた共振器の平面図、
　【図９】本発明をエッチング又はＣＶＤ装置に適用したときの一実施例を示す断面図である。
　【符号の説明】１…空胴共振器、５…スリット板、６…プラズマ発生室、７…電極、１１…高周波電源、３１…リング状共振器、３３…処理室、３４…ターゲット、３６…ウエハテーブル、３５…高周波電源