【事件の表示】
　　特許第２８００７６６号「プラズマ処理方法及びその装置」の特許請求の範囲第１項，第３ないし第５項、第７項に係る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２８００７６６号の特許請求の範囲第１項，第３ないし第５項、第７項に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
  特許第２８００７６６号は、昭和６１年１０月２０日に出願した特願昭６１−２４７４１２号の一部を特願平５−２５７９９３号出願として分割出願したものを、さらに上記特願平５−２５７９９３号の一部を平成８年３月１８日に分割出願したものであって、平成１０年７月１０日にその特許の設定登録がなされ、その後、安藤純男より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１１年８月９日に訂正請求がなされたものである。その後、申立人に対して審尋がなされ、回答書の提出がなされている。
２．訂正の適否についての判断
ア．訂正事項
　特許請求の範囲第４項の記載中、
「該マイクロ波発生源から供給されるマイクロ波を放射する複数のスリットを有するスリット手段と、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するプラズマ処理室手段と、」
とあるのを、
「該マイクロ波発生源から供給されるマイクロ波を放射する複数のスリットを有してアースに接続されたスリット手段と、内部に基板を設置して該基板に高周波電力を印加するとともに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するプラズマ処理室手段と、」
と訂正する。
イ．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正事項は特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正である。この訂正の根拠となる特許明細書中の記載は、スリット手段がアース電位に接続されていることについては【００１６】および【００１９】に、プラズマ処理室手段で基板に高周波電力を印加することについては【００１７】および【００２７】に記載される。そして、上記訂正は、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
ウ．訂正明細書の特許請求の範囲第１、第３、第４、第５、第７項に係る発明
  訂正明細書の特許請求の範囲第１、第３、第４、第５、第７項に係る発明は、その特許請求の範囲の第１、第３、第４、第５、第７項に記載された次に記載のとおりのものであると認める。
「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大気中で共振させる空胴共振器手段と、前記マイクロ波の波長の半分以上の長さを有して前記空胴共振器手段で共振させた前記マイクロ波を放射する複数のスリットを平板上に配置したスリット手段と、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するプラズマ処理室手段と、該プラズマ処理室手段の内部を大気から分離して真空に封止し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手段の内部に磁場を形成する磁場形成手段と、前記プラズマ処理室の内部にガスを供給するガス供給手段とを備え、前記プラズマ処理室手段の内部の前記磁場発生手段で形成した磁場中に前記スリット手段から放射された前記マイクロ波を導入することによりに（「より」の誤記）プラズマを発生させ、前記ガス供給手段でガスを供給しながら前記発生させたプラズマにより前記基板を処理することを特徴とするプラズマ処理装置。（以下「本件発明１」という。）
２．・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
 　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
３．マイクロ波発生源と、該マイクロ波発生源から供給されるマイクロ波の波長の半分以上の長さを有して前記マイクロ波を放射する複数のスリットを平板上に配置したスリット手段と、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するプラズマ処理室手段と、該プラズマ処理室手段の内部を大気から分離して真空に封止し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に磁場を形成する磁場形成手段とを備え、前記プラズマ処理室の内部にガスを供給するガス供給手段とを備え、前記プラズマ処理室手段の内部の前記磁場発生手段で形成した磁場中に前記スリット手段から放射された前記マイクロ波を導入することによりにプラズマを発生させ、前記ガス供給手段でガスを供給しながら前記発生させたプラズマにより前記基板を処理することを特徴とするプラズマ処理装置。（以下「本件発明２」という。）
４．マイクロ波発生源と、該マイクロ波発生源から供給されるマイクロ波を放射する複数のスリットを有してアースに接続されたスリット手段と、内部に基板を設置して該基板に高周波電力を印加するとともに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するプラズマ処理室手段と、該プラズマ処理室手段の内部を大気から分離して真空に封止し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に磁場を形成する磁場形成手段と、前記プラズマ処理室の内部にエッチングガスを供給するガス供給手段とを備え、前記プラズマ処理室の内部に前記ガス供給手段によりエッチングガスを供給し前記磁場発生手段で形成した磁場中に前記マイクロ波を導入してプラズマを発生させることにより、前記基板をエッチング処理することを特徴とするプラズマ処理装置。（以下「本件発明３」という。）
５．マイクロ波発生源で発生させたマイクロ波を大気中で共振させ、前記マイクロ波の波長の半分以上の長さを有する複数のスリットを介して所定の圧力に維持され磁場が形成されたプラズマ処理室の内部に前記共振させたマイクロ波を放射し、前記磁場中で前記放射されたマイクロ波によりプラズマを発生させ、前記プラズマ処理室の内部にガスを供給しながら前記発生させたプラズマにより前記プラズマ処理室内に設置された基板を処理することを特徴とするプラズマ処理方法。（以下「本件発明４」という。）
６．・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
　 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
７．エッチングガスが供給されて所定の圧力に維持され磁場が形成されたプラズマ処理室の内部にマイクロ波を該マイクロ波の波長の半分以上の長さを有してマイクロ波を放射する複数のスリットを平板上に配置したスリット手段を介して導入することにより前記磁場中でプラズマを発生させ、該発生させたプラズマにより前記プラズマ処理室内に設置された基板をエッチング処理することを特徴とするプラズマ処理方法。（以下「本件発明５」という。）」
エ．独立特許要件の判断
（引用刊行物）
　本件発明３に対して、当審が通知した取消理由で引用した刊行物１（特開昭５９−１１９７２９号公報）、刊行物２（特開昭６０−１３４４２３号公報）、刊行物３（特開昭５７−８２４７４号公報）および刊行物４（特開昭５６−１１９４２５号公報）にはそれぞれ、次の発明が記載される。
　刊行物１；
　マイクロ波処理方法及び装置に関するもので、その第１図〜第３図および第１頁右欄第１〜１７行には、「負荷となる空洞（キャビティ）内には処理対象とする試料（例えばシリコンウェハ）を収容し、そこにマイクロ波電源からマイクロ波を導入するには一般に導波管を使用する。第１図はその一例で、１は直方体の試料室（空洞）、２はその内部に収容されたシリコンウェハ、３はマイクロ波電源、４は通常の矩形導波管、５はテーパをつけた導波管、６はフランジ、７はマイクロ波電源３のマイクロ波放射用アンテナ、８は試料室１の窓である。・・・・・プラズマエッチングの場合は空洞１内にＣＦ４ガス及び酸素ガスを減圧状態で封入し、マイクロ波エネルギでこれを電離してプラズマとし、該プラズマ中のフッ素、酸素ラジカルでシリコンウェハをエッチングする。」
と記載され、第２頁右下欄第４行〜第３頁左欄第１１行には、
「第２図は本発明の一実施例で、第１図と同一部分には同一符号が付してある。本例が第１図と異なるのはテーパ導波管５に代えて矩形から円形へのモード変換用スリット１０を用いた点である。このスリット１０は例えば矩形導波管４と空洞１の間に挿入される。第３図はスリット１０の具体例で、中央部には円形の孔１１が設けられ、この孔にはその両側端部から中心に向けて一端の突起１２が設けられている。厚みはλ／４（２．４５ＧＨｚで約３０mm）に設定する。・・・・・・・・・スリット１０により試料室１内の電界は第４図（ａ）にＥ′で示すように放射状のＴＭ０１モードに変換される。尚、Ｈは磁界である。空洞内の電界が同図に示すようにウェハ２の中心から放射状に広がるパターンであると、円形のウェハをこれにセンター合せすることにより均一なエッチングが可能になる。」と記載される。
　刊行物２；
　マイクロ波プラズマエッチング装置に関するもので、
（１）その第１図、第４図、第６〜８図、および第２頁右上欄第１６行〜左下欄第１行には、
「第１図のマイクロ波プラズマエッチング装置は、マグネトロン１で発生した２４５ＧＨｚのマイクロ波とソレノイドコイル３および永久磁石８によって作られた磁場との相乗効果を利用して発生させたプラズマを用いるプラズマエッチング装置である。」と記載される。
（２）第２図、第３図には、「エッチング室９」および「ウエハ６に対向する「電極１０」をアースに接続することが示されている。
（３）第８図には、実施例の「マイクロ波プラズマエッチング装置」が示されており、その説明である第４頁左上欄第１５〜１７行には、「支持軸１７には外部電源２１が接続されている。これはウエハ６に外部よりＤＣあるいは高周波バイアスをかけるためのものである。」と記載される。
　刊行物３；
　マイクロ波エッチング装置に関するもので、その第１図、第２図および第１頁右欄第４行〜第２頁左上欄第６行には、
「第１図は、従来型のマイクロ波プラズマエッチング装置である。１はマグネトロン、２は主導波管、１０はマイクロ波導波管を示す。これ等導波管は何れも金属製で、マイクロ波に対して導電性、シールド性のよい材料が用いられる。４は磁場を発生させるコイルで、放電室３内に１０００ガウス程度の磁場を作る。・・・」と記載される。
　刊行物４；
　電子レンジに関するもので、その第３図および第２頁右上欄第４〜１０行には、
「更に第３図に示すようにこの金属板製受皿（１５）（１６）はその全体部においてマイクロ波透過性スリット（２８）（２８）・・・が多数設けられている。マイクロ波透過性スリット（２８）（２８）・・・はその長手方向長さ（Ｘ）に関しマイクロ波波長λの１／２ｎ（ｎは整数）倍の値に設定しこれらスリット（２８）（２８）・・・を通してマイクロ波が効率良く通過するように形成してなる。」と記載される。
（対比・判断）
　本件発明３と刊行物１〜４に記載の発明とを比較検討する。
　本件訂正明細書の【発明の効果】の項には、「本件発明によれば、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す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。」と記載される。
　また、同明細書の【発明が解決しようとする課題】の項には、「・・・・・・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。」と記載され、【課題を解決するための手段】の項には、「・・・・・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。
・・・・・・・・・・・」と記載される。
　本件発明３のプラズマ処理装置と刊行物１に記載のそれとを比較検討すると、（１）前者は「マイクロ波発生源から供給されるマイクロ波を放射する複数のスリットを有してアースに接続されたスリット手段」を有するのに対して、後者は「例えば中央部に円形の孔が設けられ、この孔にはその両側端部から中心に向けて一端の突起が設けられている特定の厚みλ／４に設定された、
１つのモード変換用スリット
１つのモード変換用スリット
　刊行物４には、電子レンジに関して、その長手方向長さ（Ｘ）に関しマイクロ波波長λの１／２ｎ（ｎは整数）倍の値に設定した複数のスリット（２８）（２８）・・・を通してマイクロ波を効率良く通過させる技術が記載されるが、刊行物１の「モード変換用スリット」に関する技術と刊行物４の「マイクロ波を効率良く通過させる複数のスリット」に関する技術とを組み合わせて、上記相違点（１）の構成を有する本件発明３が容易に想起し得るものとはいえない。
　また、本件発明３のプラズマ処理装置と刊行物１に記載のそれとでは、（２）プラズマ処理室手段が、前者は「内部に基板を設置して該基板に高周波電力を印加するとともに所定の圧力に維持された状態で複数のスリットを有するスリット手段から放射されたマイクロ波を導入するもの」であるのに対して、後者は「所定の圧力に維持された状態で１つのモード変換用スリットから放射されたマイクロ波を導入するもの」であはあるが、それとともに「内部に基板を設置して該基板に高周波電力を印加するもの」ではない点でも相違する。この相違点（２）に関しては、刊行物２に、基板に高周波電力を印加する技術が記載されるが、刊行物２のプラズマ処理室手段は、本件発明３のように「内部に基板を設置して該基板に高周波電力を印加するとともに所定の圧力に維持された状態で複数のスリットを有するスリット手段から放射されたマイクロ波を導入するもの」ではない。
　また、刊行物３には、磁場形成手段を用いたマイクロ波プラズマエッチング装置が示されているだけであって、本件発明３の上記（１）、（２）の相違点の構成を示す記載は、何等ない。
　したがって、本件発明３は、刊行物１〜４に記載の発明に基づいて当業者が容易になし得たものであるとはいえない。
　他に本件発明３が特許出願の際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。
　また、下記の「３．特許異議の申立てについての判断」の項で述べるように、本件発明１，２，４，５は特許出願の際独立して特許を受けることができないものではない。
　以上のとおり、本件発明１〜５は特許出願の際独立して特許を受けることができないものとはいえない。
オ．むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する第１２６条第２ないし４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議の申立てについての判断
ア．申立ての理由の概要
　申立人は、証拠として甲第１号証（上記刊行物１）、甲第２号証（上記刊行物２）、甲第３号証（上記刊行物３）、甲第４号証（上記刊行物４）、および甲第５号証（特開昭６２−１３５７５号公報）を提示して、次の理由により本件特許請求の範囲第１、第３、第４、第５、第７項に係る発明の特許を取り消すべきと主張している。
（１）本件特許請求の範囲第１、第３、第４、第５、第７項に係る発明の特許は、甲第１ないし第４号証の記載を基に、特許法第２９条第２項の規定に違反している。
（２）本件特許請求の範囲第１、第３、第４、第５、第７項に係る発明の特許は、本件特許の先願に係る甲第５号証の記載を基に、特許法第２９条の２の規定に違反している。
イ．本件発明１〜５
　本件発明１〜５は、前記２．項ウに記載のとおりのものと認める。
ウ．対比・判断
　申立人の主張（１）について；
（甲第１ないし第４号証）
　甲第１ないし第４号証の記載内容については、前記２．エに記載のとおりである。
（対比・判断）
[本件発明１について]
　本件発明１のプラズマ処理装置と甲第１号証に記載のそれとを比較検討すると、前者は「マイクロ波発生源から供給されたマイクロ波の波長の半分以上の長さを有して空胴共振器手段で共振させた前記マイクロ波を放射する複数のスリットを平板上に配置したスリット手段」を有するのに対して、後者は「例えば中央部に円形の孔が設けられ、この孔にはその両側端部から中心に向けて一端の突起が設けられている特定の厚みλ／４に設定された、
１つのモード変換用スリット
１つのモード変換用スリット
　甲第４号証には、電子レンジに関して、その長手方向長さ（Ｘ）に関しマイクロ波波長λの１／２ｎ（ｎは整数）倍の値に設定した複数のスリット（２８）（２８）・・・を通してマイクロ波を効率良く通過させる技術が記載されるが、甲第１号証の「モード変換用スリット」に関する技術と甲第４号証の「マイクロ波を効率良く通過させる複数のスリット」に関する技術とを組み合わせて、上記相違点の構成を有する本件発明１が容易に想起し得るものとはいえない。
　また、甲第２，第３号証には、磁場形成手段を用いたマイクロ波プラズマエッチング装置が示されているだけであって、本件発明１の上記の相違点の構成を示す記載は、何等ない。
　したがって、本件発明１は、甲第１ないし第４号証に記載の発明に基づいて当業者が容易になし得たものであるとはいえない。
[本件発明２について]
　本件発明２のプラズマ処理装置は、本件発明１のものと同様に「マイクロ波発生源から供給されるマイクロ波の波長の半分以上の長さを有して前記マイクロ波を放射する複数のスリットを平板上に配置したスリット手段」を有するものである。
　したがって、本件発明２は、[本件発明１について]の判断と同様に、甲第１ないし第４号証に記載の発明に基づいて当業者が容易になし得たものであるとはいえない。
[本件発明３について]
　前記２．項エにて述べたように、本件発明３は、甲第１ないし第４号証に記載の発明に基づいて当業者が容易になし得たものであるとはいえない。
[本件発明４，５について]
　本件発明４のプラズマ処理方法は、本件発明１のものと同様に「マイクロ波発生源で発生させたマイクロ波を大気中で共振させ、前記マイクロ波の波長の半分以上の長さを有する複数のスリットを介して所定の圧力に維持され磁場が形成されたプラズマ処理室の内部に前記共振させたマイクロ波を放射し、前記磁場中で前記放射されたマイクロ波によりプラズマを発生させる」ものである。
　また、本件発明５のプラズマ処理方法は、本件発明１のものと同様に「エッチングガスが供給されて所定の圧力に維持され磁場が形成されたプラズマ処理室の内部にマイクロ波を該マイクロ波の波長の半分以上の長さを有してマイクロ波を放射する複数のスリットを平板上に配置したスリット手段を介して導入することにより前記磁場中でプラズマを発生させる」ものである。
　したがって、本件発明４，５は、[本件発明１について]の判断と同様に、甲第１ないし第４号証に記載の発明に基づいて当業者が容易になし得たものであるとはいえない。
　申立人の主張（２）について；
（甲第５号証）
　マイクロ波プラズマＣＶＤ装置に関するもので、
　その第１図および第２頁右下欄第１０行〜第３頁右上欄第１６行には、
「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。３は第２結合器であり、円形空胴共振器４の中心より５ｃｍのところにたてｌｃｍ、よこ２ｃｍの矩形孔９を設けている。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ｌｃｍの矩形孔１０を９０°おきに４個設けている。また８（「１１」の誤記）は外部磁場である。
　マグネトロン１で２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生させて、このマイクロ波は矩形導波管２で伝送され、第２結合器３で円形空胴共振器４に接続される。ＴＥ０１１モードの円形空胴共振器４のＱ値は２．４５ＧＨｚの場合数千を越す。第１，第２の結合器の矩形孔９，１０はこのＱ値を下げない程度の大きさとした。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構成されている。」と記載される。
（対比・判断）
[本件発明１、２，４，５について]
　本件発明１、２，４，５と甲第５号証に記載の発明とを比較検討する。
　甲第５号証には「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ｌｃｍの矩形孔１０を９０°おきに４個設けている。」と記載され、本件発明１、２，４，５にいう「マイクロ波を放射する複数のスリット」が開示されている。しかしながら、甲第５号証には、本件発明１、２，４，５の必須構成要件である「マイクロ波の波長の半分以上の長さを有する複数のスリット」に関する記載は、何等ない。
　したがって、本件発明１、２，４，５は、本件特許の先願に係る甲第５号証に記載された発明と同一であるとはいえない。
[本件発明３について]
　本件発明３と甲第５号証に記載の発明とを比較検討する。
　甲第５号証には、本件発明３の必須構成要件である「マイクロ波発生源から供給されるマイクロ波を放射する
複数のスリットを有してアースに接続された
該基板に高周波電力を印加するとともに
　したがって、本件発明３は、本件特許の先願に係る甲第５号証に記載された発明と同一であるとはいえない。
エ．むすび
　したがって、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件発明１〜５の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１〜５の特許を取り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１２年３月２２日（２０００．３．２２）
【訂正の要旨】
　特許請求の範囲第４項の記載中、
「該マイクロ波発生源から供給されるマイクロ波を放射する複数のスリットを有するスリット手段と、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するプラズマ処理室手段と、」
とあるのを、特許請求の範囲の減縮を目的として、
「該マイクロ波発生源から供給されるマイクロ波を放射する複数のスリットを有してアースに接続されたスリット手段と、内部に基板を設置して該基板に高周波電力を印加するとともに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するプラズマ処理室手段と、」
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大気中で共振させる空胴共振器手段と、前記マイクロ波の波長の半分以上の長さを有して前記空胴共振器手段で共振させた前記マイクロ波を放射する複数のスリットを平板上に配置したスリット手段と、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するプラズマ処理室手段と、該プラズマ処理室手段の内部を大気から分離して真空に封止し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手段の内部に磁場を形成する磁場形成手段と、前記プラズマ処理室の内部にガスを供給するガス供給手段とを備え、前記プラズマ処理室手段の内部の前記磁場発生手段で形成した磁場中に前記スリット手段から放射された前記マイクロ波を導入することによりにプラズマを発生させ、前記ガス供給手段でガスを供給しながら前記発生させたプラズマにより前記基板を処理することを特徴とするプラズマ処理装置。
２．前記プラズマ処理室の内部の磁場が、該磁場の磁力線の向きが前記マイクロ波を導入する方向と平行な方向に向くように形成さ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。
３．マイクロ波発生源と、該マイクロ波発生源から供給されるマイクロ波の波長の半分以上の長さを有して前記マイクロ波を放射する複数のスリットを平板上に配置したスリット手段と、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するプラズマ処理室手段と、該プラズマ処理室手段の内部を大気から分離して真空に封止し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に磁場を形成する磁場形成手段とを備え、、前記プラズマ処理室の内部にガスを供給するガス供給手段とを備え、前記プラズマ処理室手段の内部の前記磁場発生手段で形成した磁場中に前記スリット手段から放射された前記マイクロ波を導入することによりにプラズマを発生させ、前記ガス供給手段でガスを供給しながら前記発生させたプラズマにより前記基板を処理することを特徴とするプラズマ処理装置。
４．マイクロ波発生源と、該マイクロ波発生源から供給されるマイクロ波を放射する複数のスリットを有
してアースに接続された
て該基板に高周波電力を印加するとともに
５．マイクロ波発生源で発生させたマイクロ波を大気中で共振させ、前記マイクロ波の波長の半分以上の長さを有する複数のスリットを介して所定の圧力に維持され磁場が形成されたプラズマ処理室の内部に前記共振させたマイクロ波を放射し、前記磁場中で前記放射されたマイクロ波によりプラズマを発生させ、前記プラズマ処理室の内部にガスを供給しながら前記発生させたプラズマにより前記プラズマ処理室内に設置された基板を処理することを特徴とするプラズマ処理方法。
６．前記プラズマは、前記マイクロ波が前記プラズマ処理室の内部に放射される方向と平行な方向に磁力線が向くように形成された前記磁場中で発生することを特徴とする請求項５記載のプラズマ処理方法。
７．エッチングガスが供給されて所定の圧力に維持され磁場が形成されたプラズマ処理室の内部にマイクロ波を該マイクロ波の波長の半分以上の長さを有してマイクロ波を放射する複数のスリットを平板上に配置したスリット手段を介して導入することにより前記磁場中でプラズマを発生させ、該発生させたプラズマにより前記プラズマ処理室内に設置された基板をエッチング処理することを特徴とするプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
　【発明の属する技術分野】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。
　前記目的を達成するために、本発明では上記した原理に基づいて、プラズマ処理装置を、マイクロ波発生源と、このマイクロ波発生源から供給されたマイクロ波を大気中で共振させる空胴共振器手段と、マイクロ波の波長の半分以上の長さを有して空胴共振器手段で共振させたマイクロ波を放射する複数のスリットを平板上に配置したスリット手段と、内部に基板を設置し所定の圧力に維持された状態でスリット手段から放射されたマイクロ波を導入するプラズマ処理室手段と、このプラズマ処理室手段の内部を大気から分離して真空に封止しマイクロ波を透過する分離手段と、プラズマ処理室手段の内部に磁場を形成する磁場形成手段と、プラズマ処理室の内部にガスを供給するガス供給手段とを備え、プラズマ処理室手段の内部の磁場発生手段で形成した磁場中にスリット手段から放射されたマイクロ波を導入することによりにプラズマを発生させ、ガス供給手段でガスを供給しながら発生させたプラズマにより基板を処理する構成とした。
　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て、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かったが、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。
　【発明の実施の形態】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である。
　【図２】図１の実施例で用いられるスリットの平面図である。
　【図３】図２のスリットの別の実施例の平面図である。
　【図４】図２のスリットの第３の実施例の平面図である。
　【図５】本発明の別の実施例の断面図である。
　【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である。
　【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である。
　【図８】図７のスパッタ装置で用いられた共振器の平面図である。
　【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。