(57)【要約】 【課題】  【解決手段】  本発明は、壁（２）を備える真空チャンバ（１）と、一つ以上のプラズマ励起装置（６）及び電子サイクロトロン共鳴においてマイクロ波エネルギーをプラズマに結合するためにプラズマを巡って定磁界を発生させる手段を備えるプラズマ源（５）とを備えるプラズマ発生装置に関し、前記プラズマ励起装置（６）のそれぞれはマイクロ波エネルギー源に接続可能な同軸マイクロ波コネクタ（７）と、プラズマを励起するマイクロ波エネルギーを発することができるループアンテナ（９）とを備える。発明によれば、一つ以上のプラズマ励起装置（６）のループアンテナ（９）はプラズマに接触するために真空チャンバ（１）内部に配置され、定磁界発生手段は真空チャンバ（１）の壁に配置された少なくとも二つの磁気双極子（１０）を備え、前記一つ以上のプラズマ励起装置（６）のそれぞれの両側には前記二つの磁気双極子（１０）が配置される。【選択図】        図１
2010525155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面（３）と内面（４）を有する壁（２）を備える真空チャンバ（１）と、
プラズマ源（５）と
を備えるプラズマ発生装置において、
前記プラズマ源（５）は、
それぞれがマイクロ波エネルギー源に接続可能な同軸マイクロ波コネクタ（７）及びプラズマを励起するマイクロ波エネルギーを発することができるループアンテナ（９）を備える一つ以上のプラズマ励起装置（６）と、
電子サイクロトロン共鳴においてマイクロ波エネルギーをプラズマに結合するためにプラズマを巡って定磁界を発生させる手段と
を備える
プラズマ発生装置であって、
前記プラズマ励起装置（６）の前記同軸マイクロ波コネクタ（７）は、一方の側では前記ループアンテナ（９）に接続され、他方の側では同軸線路を介して前記マイクロ波エネルギー源に直接接続可能であり、
前記一つ以上のプラズマ励起装置（６）の前記ループアンテナ（９）はプラズマに接触するために前記真空チャンバ（１）内部に配置され、
前記定磁界発生手段は前記真空チャンバ（１）の前記外壁面（３）に配置された少なくとも二つの磁気双極子（１０）を備え、前記一つ以上のプラズマ励起装置（６）のそれぞれの両側には前記二つの磁気双極子（１０）が配置される
ことを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項２】
前記少なくとも二つの磁気双極子（１０）は四辺形、上面（１１）及び下面（１２）を有する永久磁石であり、前記上面（１１）は前記下面（１２）に平行であり、前記少なくとも二つの永久磁石の前記下面（１２）は前記真空チャンバ（１）の前記外壁面（３）に配置されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項３】
前記プラズマ源は一つ以上のプラズマ励起装置（６）を備え、前記定磁界発生手段は前記一つ以上のプラズマ励起装置（６）の両側に配置された磁気双極子（１０）を二つのみ備えることを特徴とする請求項１ないし２の何れか一つに記載のプラズマ発生装置。
【請求項４】
前記プラズマ源はｎ列（１８）のプラズマ励起装置を備え、ｎは１以上であり、前記ｎ列（１８）のプラズマ励起装置のそれぞれは一つ以上のプラズマ励起装置（６）を備え、
前記定磁界発生手段はｎ＋１個の磁気双極子（１０）を備え、プラズマ励起装置のそれぞれの列（１８）の両側には二つの磁気双極子（１０）が配置され、プラズマ励起装置（６）の１次元又は２次元配列を形成し、前記ｎ列（１８）のプラズマ励起装置（６）は前記ｎ＋１個の磁気双極子（１０）と交互に配置されることを特徴とする請求項１ないし２の何れか一つに記載のプラズマ発生装置。
【請求項５】
プラズマ発生装置（６）の数はプラズマ励起装置の各列（１８）において変更されることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ発生装置。
【請求項６】
前記定磁界発生手段の前記永久磁石の前記下面（１２）は同平面であることを特徴とする請求項３ないし５の何れか一つに記載のプラズマ発生装置。
【請求項７】
前記定磁界発生手段の前記二つの永久磁石の前記下面（１２）は角度（α）だけ互いに傾斜していることを特徴とする請求項３に記載のプラズマ発生装置。
【請求項８】
前記真空チャンバの前記壁（２）は、第１の表面を含む成形された部分を備え、その上に前記一つ以上のプラズマ励起装置（６）が配置され、二つの第２の表面は前記第１の表面に対して傾斜し、各第２の表面は前記二つの永久磁石の一方を支持し、前記第１の表面に連結されることを特徴とする請求項７に記載のプラズマ発生装置。
【請求項９】
前記同軸マイクロ波コネクタ（７）は外側導体（２１）を備え、前記ループアンテナ（９）は第１の端部（１９）と第２の端部（２０）を備え、前記第１の端部（１９）は前記同軸マイクロ波コネクタ（７）の中心導体（１５）に電気的に接続され、前記第２の端部（２０）は、前記真空チャンバ（１）の前記壁（２）の内面（４）に接地することにより前記同軸マイクロ波コネクタ（７）の前記外側導体（２１）に電気的に間接的に接続されることを特徴とする請求項１ないし８の何れか一つに記載のプラズマ発生装置。
【請求項１０】
前記同軸マイクロ波コネクタ（７）は双方向同軸マイクロ波コネクタ（７’）であり、前記ループアンテナ（９）の前記第１の端部（１９）は中心導体（１５）に電気的に接続され、前記ループアンテナ（９）の前記第２の端部（２０）は前記真空チャンバ（１）内部の前記同軸マイクロ波コネクタ（７）の前記外側導体（２１）に直接電気的に接続されることを特徴とする請求項１ないし８の何れか一つに記載のプラズマ発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラズマ発生装置に関連する。それは材料の表面処理、成膜又はエッチングの分野において多数の用途を有する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマは溶接から宇宙推進や殺菌にわたる用途のための近代技術において広く使用される。応用の一つの重要な領域は微細電子部品、光学部品、保護膜及び光起電力部品用の薄膜成膜技術である。それは化学反応を低温かつ高速で起こすプラズマの能力から恩恵を受ける。このことが可能なのは、非熱的プラズマは、電子がイオンや中性原子よりずっと高いエネルギーを持つという物質の高度に非平衡の状態であり、従って、背景ガスのイオン化と電離を生じることができるためである。電子は電界からそれらのエネルギーを得、非弾性衝突を介して重粒子にそれを伝達する。従って、電気エネルギー源はプラズマを作る必要がある。それは直流（ＤＣ）でも、交流（ＡＣ）でもよく、後者の場合、周波数、すなわち、低周波（ＬＦ）か高周波（ＲＦ）かマイクロ波（ＭＷ）かに依存する。
【０００３】
プラズマ源の最も重要な品質は、それらが作り出せる圧力とプラズマ密度の動作範囲、動作の安定性、腐食性ガスとの連携能力及び均一面積である。プラズマ密度と動作圧力は処理速度に直接的な影響を持つが（成膜であれエッチングであれ）、均一面積は処理可能な基板の大きさを決定する。大面積プラズマ処理に対し、プラズマ源の選択は現在非常に限定される。エッチングに対し、それは容量結合ＲＦプラズマ（ＲＦ  ＣＣＰ）か、マトリックス（多重双極子と呼ばれることもある）分布電子サイクロトロン共鳴かである。成膜に対し、それはそれら二つとマグネトロンスパッタリングである。二つのプラズマ技術、ＲＦ  ＣＣＰとマグネトロンのみが大面積（１ｍ２を超える）に対して商業的に使用される。しかしながら、ＲＦ  ＣＣＰとマグネトロンは処理速度に深刻な限界を有する。光起電用途に対するアモルファスシリコンの成膜に関し、例えば秒当たり０．２ないし０．３ｎｍの速度が通常報告されている。高速（２ｎｍ／秒を超える）成膜のためには大きい技術的進歩が必要であろう。アモルファスシリコンと同様に、保護膜及び光学膜用途の窒化ケイ素と酸窒化ケイ素は膜品質を劣化させることなく最高の成膜速度を必要とする。またますます大きい表面で、ときにはロールからロールへの構成において行うことが求められる成膜のように、拡張性が可能でありかつ高前駆体束を与えることができる高密度プラズマ源の開発の緊急の必要性がある。
【０００４】
大面積均一プラズマ源を作り出すための二つの取り組み方がある。
【０００５】
第１の取り組み方法は、単一の大面積プラズマを発生させるプラズマ源を使用することである。ＲＦプラズマにおいて、基板上方にあるプラズマシースがこの役割を演じる。なぜなら、電界から電子へのエネルギーの伝達が基板面上方にあるこの薄い層内で起こるからである。しかしながら、たとえ基板とその電極が完全に均質であっても、ＲＦ波の有限の波長に関連する問題がなおあり、この問題は処理面積の拡大に伴って悪化する。
【０００６】
第２の取り組み方は、表面に当たる前駆体束を拡散により均質化するように配置された多数の点状プラズマ源を必要とする。この取り組み方は、個々の光源の数を二方向に増加するだけで処理面積を増大できるので、本質的に拡張性がより大きい。この取り組み方はまた高密度低圧プラズマ源に最も適している。
【０００７】
現在三つの汎用型の高密度源が存在する。すなわち、誘導結合プラズマ（ＴＣＰ、ＩＣＰと呼ばれることもある）、ヘリコン及び電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）である。最初の二つは標準のＲＦ電源に依存するが（ヘリコンは約１００ガウスの磁界を利用するけれども）、ＥＣＲは約９００ＭＨｚを超える周波数を有するより短いマイクロ波電磁波と強い磁界に基づく。それらの高密度源の全ては６０ｍＴｏｒｒ未満の圧力で動作し、１０１１ないし１０１２ｃｍ−３の範囲のプラズマ密度を与える。それらは全て高いイオン化率と電離効率を有する。それらの拡大潜在能力に関する限り、ヘリコンとＴＣＰ／ＩＣＰ源はそれらの設計原理により非常に小さい拡大潜在能力を有する。しかしながら、それはＥＣＲ源に対しては当てはまらない。
【０００８】
ＥＣＲプラズマ源は周知の電子サイクロトロン共鳴効果に基づく。それは電子が（衝突がないことを前提として）電界発振の両半周期中に連続的にエネルギーを得られるように電界周波数が静磁界に適合する条件においてＥＣＲプラズマ源が動作することを意味する。交流電界の正弦波の後半により丁度加速されるように電子を回転させるのはラーモア力であるが、これは磁界が式Ｂ＝２π（ｍｅ／ｅ)ｆ０（ただし、ｍｅは電子の質量、ｅはその電荷、ｆ０はＨｚ単位の電界周波数）を満足する場合のみである。最も一般的な２．４５ＧＨｚのマイクロ波周波数において、この静磁界は８７５ガウスに等しくなければならない。共鳴は、電子が中性原子と衝突して弾性散乱され、あるいはそれを励起又はイオン化するまで電子エネルギーの連続増加をもたらす。
【０００９】
必要な磁界を作り出すためにはヘルムホルツコイルを使用しても永久磁石を使用してもよい。第１の場合、設計は簡単であり、通常は、マイクロ波を導波管により導入し、コイルがプラズマ源又は反応器本体を囲むことを特徴とする。それらのコイルの存在こそが均一なプラズマの面積を約直径５０ｃｍに制限する。さらに増加するにつれ、コイルの大きさは許されないほど大きくなり、超電導線を必要とするかもしれない。研究用途には超電導体を使用することができるが、工業的実施には経済的にそれは正当化されない。コイル直径の拡大に伴って磁界の径方向不均一がますます増大する。一方、永久磁石は大面積分布型用途に適した光源を設計するのにずっと大きい柔軟性を与える。それらの唯一の欠陥は、磁界は表面では非常に大きいけれども、磁力線の発散のために距離に伴って急激に弱くなることである。しかしながら、永久磁石位置の注意深い選択により、ＥＣＲ領域を作り出すためにそれらを上手く使用することができる。永久磁石には種々の材料が使用される。初期のＤＥＣＲシステムにおいては、フェライト磁石が垂直アンテナに沿って使用された。フェライト磁石は３９００ガウスの残留磁束密度（これは磁石が作り出せる最大の磁束密度である）のＢｒ値に達する。しかしながら最も強いのは希土類系である。それらはＳｍＣｏ合金かＮｅＦｅＢ合金である。それらは典型的にはそれぞれ１０５００ガウス及び１２８００ガウスのＢｒをもち、従って、プラズマ源に使用するにはより好都合である。
【００１０】
ＥＣＲプラズマ源の第２の重要な特性はマイクロ波周波数を有する電磁エネルギーを放電に導入する方法である。発生器からプラズマ源へのマイクロ波の搬送は導波管（ＴＥ又はＴＭモード）により行っても同軸線路（ＴＥＭモード）により行ってもよい。そのとき、プラズマ源本体にエネルギーが伝達される必要がある。いくつかの方法が提案された。発散ＥＣＲ源は全て、空気に触れる導波管の部分を低圧部から分離する誘電体窓をもち、これは導波管又は共振器と看做すこともできる。従って電磁波は窓中を移動し、電磁コイルにより囲まれたプラズマ源の低圧体積中にプラズマを発生させる。しかしながら、これは導電材料の成膜を行う必要があるときに問題を引き起こす。そのような材料の窓への付着はマイクロ波がそこを透過することを減じ、結局それを停止させる。このために、発散システムはエッチング又は誘電体成膜にのみ使用される。第２の可能性は同軸真空フィードスルーを使用してマイクロ波を真空容器の中に送ることである。その後、波はアンテナによりプラズマ源まで延長することができる。多くのタイプのアンテナが電磁波送信に使用され、大多数は無線通信工学を起源とするが、プラズマ源においては、例えば特許文献１のように、通常はプローブアンテナ、ホーンアンテナ及びループアンテナが提案された。アンテナタイプにより、プラズマ源体積中で励起される波の性質は異なる。アンテナはまた真空側と空気側の誘電体分離を使用して真空体積の外側からプラズマ源内に電磁波を励起するために使用することもできる。しかしながらこの場合、導電膜成膜に対する全ての制約は導波管−窓タイプのシステムと同一であろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第４９０６９００号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ＥＣＲ概念に基づくシステムは既知である。最も卓越したものは米国特許第６４０７３５９号に述べられるような、プローブアンテナに一体化された永久磁石に基づく分散型ＲＣＲプラズマである。もう一つのプラズマ源である米国特許第７０８１７１０Ｂ２号はマイクロ波ホーンアンテナに基づくＥＣＲプラズマ装置を開示している。一般的に、全ての既知のプラズマ源は、ＭＤＥＣＲ及びホーン型源を除き、大きい表面を処理するための拡大の難しさを明らかに有する。しかしながら、その両方ともかなりの複雑さを共有し、工業化及び保守するのは容易ではない。深刻な欠陥はとりわけプラズマ処理体積の中に突き出る比較的長いアプリケータ、複雑な水冷システム及び複雑な形状を有する相当な面積に起因する長時間成膜作業後の問題のあるクリーニングである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、マイクロ波がアンテナにより、永久磁石により作り出された高磁界の近傍にある処理体積の中に注入されるＥＣＲ概念に基づく。それはマイクロ波エネルギーと永久磁石を用いて電子サイクロトロン共鳴の条件にある高密度プラズマの形成を可能にする。これはＥＣＲ効果に基づくプラズマ源素子とループアンテナにより得られる。調整可能な長さを有してもよいループアンテナは、一方の側ではマイクロ波発生器から同軸真空フィードスルーを介してマイクロ波電力を供給する同軸線路に接続され、もう一方の側では溶接、はんだ付又はねじ止めにより反応器壁に、あるいは同軸真空フィードスルーを保持する真空フランジの接地部に接続される。アンテナループの形状とその長さは、たとえ動作マイクロ波周波数に合わせることが好ましいとしても、それに対する制約はなく、それは古典的な円形ループでも、フレームタイプでも、三角形でも、他の形状でもよい。ループは、中心同軸導体が同軸チャンネルを出る場所で始まり、反応器壁に直接接地され、あるいは真空フィードスルーを保持する部分に接地されたその遠端を有する。ＥＣＲはマイクロ波場の電界ベクトルが磁力線に垂直であるときに最も効率的であることに注意しなければならない。ループアンテナは主としてループ平面に垂直な平面内に磁気波を発し、電気波成分はループ面内にある。従って、反応器壁の外側に磁石を配置するのは容易である。例えば、異なる極性を有するＳｍＣｏ５磁石が同軸コネクタの両側に互いに平行に真空チャンバの外部に配置され、チャンバ壁から所定の距離にＥＣＲ面を提供して反応器の壁に平行なプラズマシートを作り出し、磁界の勾配によりそれを被処理面に向って押す。
【００１４】
より正確には、本発明は、
外面と内面を有する壁を備える真空チャンバと、
プラズマ源と
を備えるプラズマ発生装置であって、
前記プラズマ源は、
それぞれが真空チャンバの外部に配置されたマイクロ波エネルギー源に接続可能な同軸マイクロ波コネクタ、同軸真空フィードスルー、及びプラズマを励起するマイクロ波エネルギーを発することができかつ真空チャンバの内部に配置されたループアンテナを備える一つ以上のプラズマ励起装置と、
電子サイクロトロン共鳴においてマイクロ波エネルギーをプラズマに結合するためにプラズマ体積内部に定磁界を発生させる手段と
を備える
プラズマ発生装置
に関する。
【００１５】
発明によれば、
前記プラズマ励起装置の前記同軸マイクロ波コネクタは、一方の側では前記ループアンテナに接続され、他方の側では同軸線路を介して前記マイクロ波エネルギー源に直接接続可能であり、
前記一つ以上のプラズマ励起装置の前記ループアンテナはプラズマに接触するために前記真空チャンバ内部に配置され、
前記定磁界発生手段は前記真空チャンバの前記外壁面に配置された少なくとも二つの磁気双極子を備え、前記一つ以上のプラズマ励起装置のそれぞれの両側には前記二つの磁気双極子が配置される。
【００１６】
種々の実施例によれば、本発明はまた、別個に、あるいは全てのそれらの技術的なあり得る組合せとして考えられた以下の特性に関する。すなわち、
前記少なくとも二つの磁気双極子は四辺形、上面及び下面を有する永久磁石であり、前記上面は前記下面に平行であり、前記少なくとも二つの永久磁石の前記下面は前記真空チャンバの前記外壁面に配置され、
前記プラズマ源は一つ以上のプラズマ励起装置を備え、
前記定磁界発生手段は前記一つ以上のプラズマ励起装置の両側に配置された磁気双極子を二つのみ備え、
前記プラズマ源はプラズマ励起装置のｎ個の集合を備え、ｎは２以上であり、プラズマ励起装置の前記ｎ個の集合のそれぞれは一つ以上のプラズマ励起装置を備え、
前記定磁界発生手段はｎ＋１個の磁気双極子を備え、プラズマ励起装置のそれぞれの集合の両側には二つの磁気双極子が配置され、プラズマ励起装置の１次元又は２次元配列を形成し、プラズマ励起装置の前記ｎ個の集合は前記ｎ＋１個の磁気双極子と交互に配置され、
プラズマ発生装置の数はプラズマ励起装置の各列において変更され、
前記定磁界発生手段の前記永久磁石の前記下面は同平面であり、
前記定磁界発生手段の前記二つの永久磁石の前記下面は角度（α）だけ互いに傾斜し、
前記真空チャンバの前記壁は、第１の表面を含む成形された部分を備え、その上に前記一つ以上のプラズマ励起装置が配置され、二つの第２の表面は前記第１の表面に対して傾斜し、各第２の表面は前記二つの永久磁石の一方を支持し、前記第１の表面に連結され、
前記同軸マイクロ波コネクタは外側導体を備え、前記ループアンテナは第１の端部と第２の端部を備え、前記第１の端部は前記同軸マイクロ波コネクタの中心導体に電気的に接続され、前記第２の端部は、前記真空チャンバの前記壁の内面に接地することにより前記同軸マイクロ波コネクタの前記外側導体に電気的に間接的に接続され、
前記同軸マイクロ波コネクタは双方向同軸マイクロ波コネクタであり、前記ループアンテナの前記第１の端部は前記中心導体に電気的に接続され、前記ループアンテナの前記第２の端部は前記真空チャンバ内部の前記同軸マイクロ波コネクタの前記外側導体に直接電気的に接続される。
【００１７】
高密度プラズマ源から処理基板の表面に当たる高くかつ均一な励起された前駆体束の生成が可能な発明により、膜成膜技術は少ない保守と拡張性の利益も得る。
【００１８】
他の技術的利点は、真空チャンバ内部に冷却ラインがないこと、壁領域と比較してプラズマに曝されるさらなる領域が比較的小さいこと、処理体積を減少して（アンテナループが比較的小さいために）体積電力密度を増加する可能性、及びプラズマ源アセンブリに標準部品を使用すること（ループアンテナを除き）である。
【００１９】
その結果、高密度プラズマの生成を可能にする発明の装置は、シリコン系薄膜（ａ−Ｓｉ：Ｈ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、オキシナイトライド、ゲルマニウムがドープされたシリカ等）の高速ＰＥＣＶＤ及びプラズマエッチングに対する直接的関係を持っている。特に興味のある領域は太陽電池構造におけるｉ層（ドープされないアモルファスシリコン層）と光学機能性保護及び傷防止膜の成膜である。
【００２０】
発明の記述は以下の図面により例証される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】発明の一つの実施例によるプラズマ源を有する真空チャンバの断面図である。
【図２】発明によるプラズマ源を有する真空チャンバの一部の斜視断面図であり、ループアンテナは簡略化のために省略されている。
【図３】発明によるプラズマ源を有する真空チャンバの一部のもう一つの実施例の断面図である。
【図４】発明による多数のプラズマ源を有する真空チャンバの一部の斜視図である。
【図５】ロンビックループ型のループアンテナを有するプラズマ励起装置の側面図である。
【図６】フレームループ型のループアンテナを有するプラズマ励起装置の側面図である。
【図７】双方向同軸マイクロ波コネクタの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
既知のＥＣＲ源と比較して、本発明は反応器の外部か内部に配置された永久磁石と（後者の場合、磁石の磁性が熱により低下すれば磁石の冷却が必要となろう）、いくつかのループ源を組み合わせて線状源や大面積源を形成する可能性とを有する真空（プラズマ）容積の内部に配置されたループアンテナ（放射要素）の組合せを使用する。その結果、アンテナはプラズマ源の内部にあるので、それはプラズマと電流接触しており、これはプラズマの動作条件（圧力と電力）の範囲を広げるのに役立つ。プラズマ源は、基板に当たるイオンエネルギーとイオン束を正確に制御するためには必ずしも共振器構造を持たなくてもよく、基板面に印加される高周波誘導ＤＣバイアスと一緒に使用してもよい。
【００２３】
共振器構造を持たないにもかかわらず、放電を持続させるのに必要な最小マイクロ波電力は、真空フィードスルー同軸（例えばＮ型）コネクタに直接接続された同軸インピーダンス整合器の前で測定された５ｍＴｏｒｒの空気圧においてアンテナ当たり約２０ワットである。真空容器内の最小圧力はポンプシステム（与えられた装置構造、ガス供給、ロードロックの存在等）により与えられる圧力に限定されることになる。ＥＣＲ源としてのプラズマ源の動作圧力範囲は少なくとも０．２ｍＴｏｒｒから２０ｍＴｏｒｒであり、これは上は生じるべきＥＣＲ効果を妨害する増大する衝突頻度により、下はイオン化を持続するのに不十分なガス密度により限定される。
【００２４】
図１において、外部発生器（表示されず）により生じたマイクロ波エネルギーは同軸線路（表示されず）により外面３と内面４を有する壁２で出来た真空チャンバ内にあるプラズマ励起装置６のマイクロ波同軸コネクタ７に供給される。もう一つの実施例（表示されず）において、外部発生器はプラズマ励起装置６の同軸マイクロ波コネクタ７に直接接続される。アンテナループのインピーダンスを合わせ、反射電力を減少するために、インピーダンス整合装置がマイクロ波電力を供給する同軸線路（あるいは同軸線路がなければ発生器）と、アンテナループ９を有するプラズマ励起装置６の同軸マイクロ波コネクタ７との間に接続されてもよい。例えば、ループアンテナ９は１３ｃｍの全長を有する３ｍｍ厚の銅線であってもよい。
【００２５】
同軸マイクロ波コネクタ７は、真空チャンバ１の内部を外部環境から隔離する真空気密の誘電体仕切１６により支持された中心導体１５を備える。真空気密の誘電体仕切１６はセラミック材料で出来ていてもよい。プラズマ励起装置６は壁２内の開口に関連して配置され、同軸マイクロ波コネクタ７は壁２に取り付けられたフランジ１３に取り付けられる。エラストマシールでも金属シールでもよい真空シール１４は壁２とプラズマ励起装置６間の接続の気密性を与えることを意図している。同軸マイクロ波コネクタ７は外側導体２１を備え、外側導体２１と中心導体１５の間に絶縁部２３を備えてもよい。ループアンテナ９は第１の端部１９と第２の端部２０を備える。
【００２６】
真空チャンバの内部において、ループアンテナ９は同軸マイクロ波コネクタ７の中心導体１５に電気的に接続され、そこでしっかりと固定され、好ましくはネジ止め、はんだ付又は溶接される。ループアンテナ９の第１の端部１９は同軸マイクロ波コネクタ７の中心導体１５に電気的に接続される。
【００２７】
ループアンテナ９の第２の端部２０は、発生器とアンテナ間にマイクロ波電流を巡らせるために真空チャンバ１内部で同軸マイクロ波コネクタ７の外側導体２１に電気的に（直接（図７）又は間接的に（図１））接続されてもよい。
【００２８】
図１に示される一つの実施例において、ループアンテナ９の第２の端部２０は真空チャンバ１の壁２を通る同軸マイクロ波コネクタ７の外側導体２１に間接的に電気的に接続され、真空チャンバの壁は導電材料で出来、あるいは（あるいは／かつ壁の導電性に加えて）ループアンテナ９と同軸マイクロ波コネクタ７に関連して特有の導体を導電性手段を有する。ループアンテナ９の第２の端部２０は真空チャンバ１の壁２の内面４に電気的に接続される。
【００２９】
図７に示されるもう一つの実施例において、同軸マイクロ波コネクタ７は双方向同軸マイクロ波コネクタ７’であり、その内端（真空チャンバ内部）においてループアンテナ９の第１の端部１９を接続する手段も有する。双方向同軸マイクロ波コネクタ７’の外側導体２１は真空チャンバ１の内部に突起２２を備えてもよい。
【００３０】
ループアンテナ９は外側導体２１の突起２２を介して双方向同軸マイクロ波コネクタ７’に接続され、理由を問わず（とりわけ、例えば周波数又は放射パターンの変化）アンテナの交換を可能にする。
【００３１】
他の付属装置（例えば真空ポンプ、ガス供給システム、出し入れドア、搬送装置・・・）は簡略化のために表示されなかった。
【００３２】
図１の例において、静（定）磁界を発生させる手段は二つの磁気双極子１０を備える。二つの磁気双極子１０はプラズマ励起装置６の両側に位置する。プラズマ励起装置６は二つの磁気双極子１０から等距離にあっても、等距離になくてもよい。磁気双極子１０の磁極は平面であり、上面１１は外部に向き、下面１２は真空チャンバの内部（及び壁２）向いている。図１において、磁気双極子１０は、真空チャンバ１の外面３に位置しかつ前記面内に部分的に埋め込まれた四辺形を有する永久磁石（磁気棒）である。他の実施例において、磁気双極子１０は壁の中に埋め込まれず、あるいは全部埋め込まれ、あるいは壁の内面４に位置する（部分的に埋め込まれるにしろ、そうでないにしろ）。やはり図１において、各磁気双極子１０は、プラズマ励起装置６と同様に壁２に実質的に垂直な二つの磁極Ｎ、Ｓを備え、磁極Ｎ、Ｓを出る磁力線は（その大部分は）プラズマ励起装置６に実質的に平行である。磁極Ｎ、Ｓが二つの磁気双極子について逆であることに注意しなければならない。必ず、少なくともプラズマ励起装置６と定磁界発生手段に関連する領域において、真空チャンバの壁２は、磁界を妨害、歪曲又は減衰しない材料、例えばアルミニウム又は非磁性ステンレス鋼で出来ている。
【００３３】
その結果、壁２に使用される材料は、少なくとも磁界外乱を避けるため、またループアンテナ９の電気接続に使用される場合は少なくともマイクロ波信号に関して電気伝導を許すために選択される。好ましくは、壁２は（全体的であれ部分的であれ）金属材料で出来ている。
【００３４】
やはり、磁界を作り出してＥＣＲ効果を生じるために、フランジ１３に取り付けられかつ真空容器１の壁２に取り付けられた同軸マイクロ波コネクタ７は磁気双極子１０により囲まれ、磁気双極子は選択された実施例では壁２内に加工された溝内に部分的に収まっている。
【００３５】
図２に既に見られ、示されたように定磁界発生手段の磁気双極子１０の下面１２は同平面である。
【００３６】
図３に示されたもう一つの実施例において、軸双極子１０（磁気棒）は反応器壁２の傾斜部に配置される。この最後の例において、定磁界発生手段の二つの磁気双極子１０の下面１２は互いに角度（α）だけ傾斜している。やはり図３において、同軸マイクロ波コネクタ７とアンテナループ９の付いたフランジ１３は真空チャンバ１の壁２の特殊形状部に取り付けられる。磁気双極子１０は真空フランジ１３の接続平面に傾斜角を付けて配置される。
【００３７】
図４に示されるように、プラズマ発生装置６（又はプラズマ源素子）は線状プラズマ源又は平面大面積プラズマ源を作るために１次元又は２次元配列として配列することは容易である。同軸マイクロ波コネクタ７とアンテナループ９を保持するフランジ１３は線状に配置され、交互の極性を有する永久磁石の棒と交互に配置される。同軸マイクロ波コネクタ７とアンテナループ９を保持するフランジ１３は近似的に線状に配置されてもよい。
【００３８】
プラズマ源５はｎ列１８のプラズマ励起装置を備えてもよく、ｎは１以上である。この例では、ｎは２に等しい。二列１８のプラズマ励起装置のそれぞれは一つ以上のプラズマ励起装置６を備える。この例では、二列１８のプラズマ励起装置のそれぞれは三つのプラズマ励起装置６を備え、六つのプラズマ励起装置６のマトリックスを形成する。
【００３９】
あるいは、プラズマ励起装置の列１８内のプラズマ励起装置６の数は異なっていてもよい。
【００４０】
定磁界発生手段はｎ＋１個の磁気双極子１０を備える。プラズマ励起装置の各列１８の両側には二つの磁気双極子１０が配置され、プラズマ励起装置６の１次元又は２次元配列を形成し、その場合、ｎ列１８のプラズマ励起装置はｎ＋１個の磁気双極子１０と交互に配置される。この例では、定磁界発生手段は三つの磁気双極子１０を備える。
【００４１】
例えば、磁気双極子１０は３ないし５センチメートルの幅を持ってもよいが、それに限定されない。磁気双極子１０の長さはプラズマ励起装置６の数の関数である。プラズマ励起装置６一つのみに関連する磁気双極子１０の長さはおよそ４センチメートルであってもよい。
【００４２】
ラズマ励起装置６の１次元又は２次元配列に関し、このように非常に様々のプラズマ成膜面積を得ることが可能である。
【００４３】
発明に関する前の説明は制限的ではなく、多数の他の実施例を作ることができる。例えば、それぞれロンビック及びフレームループアンテナを有する図５及び６に示される他の形状のループアンテナ９を使用してもよい。プラズマ励起装置６は一体的装置（ループアンテナ部が同軸マイクロ波コネクタ７のそのフランジ１３にはんだ付又は溶接される）を持つ代わりに既に述べられた双方向コネクタを使用することもできる。上記の例に述べられた磁気双極子１０（永久磁石）に加えて、磁界構造を修正し、全体的な磁束分布を調整するために他の磁気双極子１０を使用することもできる。
【符号の説明】
【００４４】
１  真空チャンバ
２  真空チャンバの壁
３  壁の外面
４  壁の内面
５  プラズマ源
６  プラズマ励起装置
７  同軸マイクロ波コネクタ
７’  双方向同軸マイクロ波コネクタ
９  ループアンテナ
１０  磁気双極子
１１  磁気双極子の上面
１２  磁気双極子の下面
１３  フランジ
１４  真空シール
１５  中心導体
１６  誘電体仕切
１８  プラズマ装置列
１９  ループアンテナの第１の端部
２０  ループアンテナの第２の端部
２１  外側導体
２２  突起
２３  絶縁部
【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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【国際調査報告】
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