(57)【要約】【課題】  プラズマによって処理する製造プロセスにおいて、大型の基板に対しても基板の主表面全体におけるダストの付着を防止し、かつ、プラズマ処理の均一性に影響を与えないダスト除去手段を備えるプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】  プラズマ処理装置は、内部に基板１４を配置して、基板１４に対するプラズマ処理を行なうための真空容器１と、傾斜する等電位面を基板１４の上方に形成するために基板１４の下側に配置されたダスト排除電極３１とを備える。さらに、ダスト排除電極３１に負の電圧を印加するための電源２６と、ダスト排除電極３１と基板１４とを相対的に動かすための駆動手段とを備える。【選択図】        図１
2005142436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に基板を配置して、前記基板に対するプラズマ処理を行なうための真空容器と、
傾斜する等電位面を前記基板の上方に形成するために前記基板の下側に配置されたダスト排除電極と、
前記ダスト排除電極に負の電圧を印加するための電源と、
前記ダスト排除電極と前記基板とを相対的に動かすための駆動手段と
を備える、プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記ダスト排除電極を回転させる手段を含む、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記基板を主表面に保持する基板ホルダと、
前記基板ホルダを前記主表面に垂直な回転軸で回転させるホルダ回転手段を含む前記駆動手段と、
板状に形成された前記ダスト排除電極と、
前記基板の主表面に対する前記ダスト排除電極の主表面のなす角度を変化させるためのあおり手段と
を備える、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記あおり手段は、前記ダスト排除電極の主表面の一方の端を支持する固定部と、
前記一方と反対側の端を鉛直方向に変位させるように形成されたあおり駆動手段と
を含む、請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記ダスト排除電極は、前記基板が配置される側の主表面が、前記基板の主表面に対して傾斜している傾斜電極を含む、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記傾斜電極は、前記基板が配置される側の主表面を、前記基板の主表面を含む平面に対して投影した面積が、前記基板の主表面の面積より大きい、請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記ダスト排除電極は、前記基板が配置される側の主表面に、異なる誘電率を有する２以上の誘電体が配置された複合誘電体を含み、
前記複合誘電体は、前記２以上の誘電体が前記誘電率の大きな順に並ぶように配置された構成を含む、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記複合誘電体は、前記基板が配置される側の主表面の面積が、前記基板の主表面の面積より大きい、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記ダスト排除電極は、前記基板が配置される側の主表面に、導電体と誘電体とを有する複合体を含み、
前記複合体は、一方向に向かうにつれて、前記導電体の占める面積の割合が徐々に小さくなるように形成され、前記誘電体の占める面積の割合が徐々に大きくなるように形成された構成を含む、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記複合体は、前記基板が配置される側の主表面の面積が、前記基板の主表面の面積より大きい、請求項９に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記ダスト排除電極は、ダスト搬送等電位面が２°以上の傾斜角度を有するように形成された、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記ダスト排除電極は、ダスト搬送等電位面が３０°以下の傾斜角度を有するように形成された、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
内部に基板を配置して、前記基板にプラズマ処理を行なうための真空容器と、
前記真空容器の内部に配置され、前記基板を保持するための基板ホルダと
前記基板ホルダを動かすためのホルダ駆動手段と
を備え、前記基板ホルダは、
前記基板を水平面に対して傾斜させて保持するための傾斜保持手段を含む、プラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記ホルダ駆動手段は、前記基板ホルダを回転させる手段を含む、請求項１３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記傾斜保持手段は、水平面に対して傾斜した上面を含む、請求項１３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１６】
内部に基板を配置して、前記基板にプラズマ処理を行なうための真空容器と、
前記基板の下側に形成された棒状電極と、
前記棒状電極に負の電圧を印加するための電源と、
前記棒状電極と前記基板とを相対的に動かすための駆動手段と
を備える、プラズマ処理装置。
【請求項１７】
前記棒状電極は、前記基板の主表面と前記棒状電極の軸方向とが略平行になるように配置され、
前記駆動手段は、前記棒状電極を前記基板の一の端部から反対側の端部まで水平方向に移動させる手段を含む、請求項１６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１８】
前記棒状電極の軸方向の長さは、前記基板における前記軸方向の最長の長さより長い、請求項１６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１９】
前記棒状電極は、前記基板の主表面と前記棒状電極の軸方向とが略平行になるように配置され、
前記駆動手段は、前記棒状電極の一点を支点として前記軸方向が半径方向になるように回転させるための棒状電極回転手段を含み、
前記支点は、前記基板を真下に投影したときの影となる部分の外側に配置された、請求項１６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２０】
前記基板を主表面に保持する基板ホルダと、
前記基板ホルダを前記主表面に垂直な回転軸で回転させるホルダ回転手段を含む前記駆動手段と、
前記基板の主表面に対する前記棒状電極の軸方向のなす角度を変化させるためのあおり手段と
を備える、請求項１６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２１】
処理を行なう基板の下に、前記基板の上方に傾斜した等電位面を形成するためのダスト排除電極を配置して、前記ダスト排除電極に負の電圧を印加しながら、前記ダスト排除電極を前記基板に対して相対的に変位させるダスト排除工程を含む、プラズマ処理方法。
【請求項２２】
処理を行なう基板を水平面に対して傾斜するように基板ホルダで保持する工程と、
前記基板ホルダをアースに接続して鉛直方向を回転軸にして回転させるダスト排除工程と
を含む、プラズマ処理方法。
【請求項２３】
処理を行なう基板の下に、軸方向が前記基板の主表面に対して平行になるように配置した棒状電極に負の電圧を印加しながら、前記棒状電極を前記基板に対して相対的に変位させるダスト排除工程を含む、プラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本装置はプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関する。特に、ダストの除去機構を備えたプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ処理装置は、プラズマの有する熱量やプラズマに含まれる粒子の反応性などを利用して、エッチング、アッシング、成膜および表面改質などの処理を行なうことができる。
【０００３】
図１７に、従来の技術に基づくプラズマ処理装置の一例として、マイクロ波ドライエッチング装置を示す。処理を行なうためのプラズマは、真空容器１の内部で発生させる。プラズマ処理の対象となるシリコンウェハなどの基板１４は、真空容器１の内部に配置される。基板１４は、基板ホルダ２に保持される。基板ホルダ２は、たとえば、アルミニウムなどの金属を材料として、表面をアルミナなどの絶縁体で覆って形成されている。真空容器１の側面または底面には、排気ライン６が接続され、排気ポンプ７によって、真空容器１内を所定の圧力以下に減圧することができる。排気ライン６の排気量の調整および真空容器１と外界との隔離は、排気ライン６の途中に配置された排気ラインバルブ８によって行なうことができる。真空容器１には、真空容器１内にプロセスガスを充填するためのガス供給ライン１２が接続されている。ガス供給ライン１２には、マスフローコントローラ１０、ガスラインバルブ１１およびガス供給源９が配置されている。たとえばアルゴンやフッ素系などのプロセスガスは、ガスラインバルブ１１、マスフローコントローラ１０を用いて流量制御がなされて、真空容器１の内部に供給される。
【０００４】
一方、マイクロ波発振器２５によって生成された、たとえば２．４５ＧＨｚのマイクロ波は、整合器５によって整合され、中空の導波管４を通って真空容器１の上面へと導かれる。マイクロ波が進入する真空容器１の上部には、誘電体窓３が配置されており、マイクロ波は誘電体窓３を通過して真空容器１の内部へと供給される。真空容器１および基板ホルダ２は、アース１９に接続されている。真空容器内に供給されたマイクロ波は、誘電体窓３と基板ホルダ２との間でマイクロ波放電を起こしてプラズマが形成される。図１７には、形成されるプラズマの主部であるバルク領域４０を破線で示してある。
【０００５】
たとえば、基板１４がシリコン基板であり、プロセスガスがフッ素系のガスならば、フッ素原子がプラズマ励起されることによってプラズマ中にＦ（フッ素）ラジカルが形成される。このラジカルがシリコン基板と反応（Si＋4F→SiF4）することを利用してシリコン基板のエッチングを行なうことができる。プロセスガスを変えれば、同装置を用いて、基板表面の成膜やアッシング、基板の表面改質などの処理も行なうことができる。
【０００６】
このようなプラズマ処理においては、真空容器の内部には様々な要因でダスト（粒子状の不純物）が発生して基板を汚染する。たとえば、エッチングを行なうことによって発生する反応性生成物は、真空容器内部の壁面などに付着して堆積するが、この堆積物は、プラズマ中のイオンが壁面に衝突することによって、壁面から剥離してダストになることがある。ダストは、バルク領域を通過して、基板へと落下する。
【０００７】
プラズマ中にある電子の移動度は、正イオンの移動度より大きい。このため、図１８に示すように、発生したダスト１８がバルク領域４０を通過する際に、正イオン３５より多くの電子３６がダスト１８に付着して、ダスト１８は、通常、負に帯電した粒子となる。一方、プラズマ処理の対象となる基板１４の表面近傍でも、電子３６と正イオン３５の移動度の差(主に荷電粒子の質量の差に起因する移動距離の差)によって、電子３６が先に基板１４表面に到達する。バルク領域４０には正電荷が多く残され、バルク領域の電位は、基板１４の表面に対して正となる。基板１４の表面近傍では、正イオン３５より多くの電子３６が存在することによってプラズマシース領域４２が形成される。負に帯電したダスト１８は、プラズマシース領域４２による電気的な反力を受けて基板１４の表面の上方に距離を空けて浮遊する。このため、プラズマ処理中においては基板１４の表面にダスト１８が付着することはない。しかし、プラズマ処理の完了に伴って、プラズマ発振の停止などを行なうと、プラズマが消滅すると共にプラズマシース領域４２も消滅する。そのため、浮遊していたダスト１８は、電気的な浮上力を失い、重力に従って基板１４の表面上に落下する。ダスト１８が基板１４に付着すると、配線パターンの短絡や欠陥を招いて、製品の歩留まりの低下や品質の低下につながることになる。
【０００８】
プラズマ発生手段やプラズマ処理の方法は、数多く存在する。たとえば、電力印加方式のプラズマ発生手段には、マイクロ波の他に高周波やパルス波による放電がある。プラズマ処理の方法には、プラズマが発生している電極の間に基板を置いて直接的にプラズマに曝す方法や、電極間に基板を配置せずに基板の上方で発生させたプラズマを基板表面に曝す方法などがある。放電の媒体となるプロセスガスについても多種多様であるが、上記のダストによる汚染は、これらのいずれにも共通する問題である。
【０００９】
ダストの問題に対するこれまでの取り組みには、基板処理空間内のクリーン度の向上などによるダストそのものの発生の抑制、ダストの付着防止、または付着したダストの洗浄といった視点からの対策が存在する。
【００１０】
プラズマ中を通過する負に帯電したダストは、プラズマシース領域とバルク領域との界面付近で浮遊している。この特性を利用して、ダストを除去する集塵手段が提案されてきた。
【００１１】
図１９に、特開平１１−１２１４３５号公報に開示されたダスト除去装置の断面図を示す。基板１４の外周部に正の電界を形成することができる集塵リング５０を配置して、これを集塵手段としている。基板１４の上方に浮遊する負に帯電したダスト１８は、矢印６０に示すように正の電位を持つ集塵リング５０に引き寄せられて、集塵リング５０に吸着される。このように基板の上方に浮遊するダストを電気的に吸引して基板１４の上方から除去することによって、ダストが基板へ付着することを防止する。
【００１２】
図２０に、特開平６−２８３４３９号公報に開示されたダスト除去装置を示す。図２０（ａ）はダスト除去装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸＢ−ＸＸＢ線に関する矢視断面図である。基板ホルダ２の基板を支持している領域の上面に沿った外周の部分に、基板を支持している領域の主表面より低い部分となる溝５１や凹部５２が形成され、これらが集塵手段となる。溝５１や凹部５２が形成されることによって、基板１４の外縁部の表面近傍では等電位面が溝５１や凹部５２の勾配に沿って落ち込み、電界降下部が形成される。負に帯電したダストは電界降下部へと引かれて集まり、基板１４表面の上方からダスト１８が除去されるものである。溝５１の底部は、溝５１の長手方向に沿って傾斜しており、ダストを移動させて排除させる方向に導くことができる。
【００１３】
図２１に、特開平６−２９１０５６号公報に開示されたプラズマ処理装置の断面図を示す。基板１４に対向して配置される上部電極３４に、傾斜した複数の溝形状を有する傾斜凹所５３が形成され、これが集塵手段となっている。この集塵手段によって、電極面に電界降下部が形成され、負に帯電したダストは電界降下部の方へと引かれて集まる。ダストが引かれる方向には、排気ポンプと排気管が配置されており、排気ポンプはダストを装置外に排出する役割を果たす。この装置は、基板の中央部に浮遊するダストも集塵しようとするものである。
【特許文献１】特開平１１−１２１４３５号公報（第００１０−００１３段落、第１図）
【特許文献２】特開平６−２８３４３９号公報（第３−４頁、第１−５図）
【特許文献３】特開平６−２９１０５６号公報（第３−４頁、第１−３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
近年の半導体デバイス産業における高集積化、微細化は日々進歩しており、また、液晶等のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）分野ではパネルの大型化が進んでいる。これらの進歩に伴って、製造工程における、ウェハあるいは基板の汚染原因であるダストの付着に対する対策は重要度を増している。
【００１５】
前述した特開平１１−１２１４３５号公報のプラズマ処理装置においては、基板の外縁部の外側に集塵リングが固定された構成であるため、集塵リングから遠い位置にあたる基板の中央部付近のダストに対しては、吸着力が弱い。よって、基板の中央部付近の上方に浮遊するダストの集塵作用は小さくなる。また、集塵リングにダストが蓄積するに伴って、集塵効果が低下するので、集塵リングの定期的なメンテナンス作業が必要になる。
【００１６】
特開平６−２８３４３９号公報のプラズマ処理装置においても、溝や凹部は基板の外側に固定状態で配置されているため、浮遊しているダストが溝や凹部から遠くなるほど、すなわち、基板の中心部に近づくほど集塵効果は低下する。したがって、これらの除去装置では、大型基板に対しては（たとえば一辺が１ｍ程度の基板に対しては）、十分なダストの除去が実現できない。
【００１７】
特開平６−２９１０５６号公報のプラズマ処理装置においては、集塵手段が基板の主表面に対向する上部電極の主表面全体に形成されているため、上記の２つの従来例とは異なり、基板の中心部における集塵効果は、基板の周囲部と比較しても低下することはないと考えられる。しかし、ダストが浮遊する領域は、基板の近傍であるため、基板の近傍の領域にまで影響があるように電界降下を発生させると、その上方にあるプラズマの分布の不均一化を招くことになる。上部電極と基板との距離を小さくして、上部電極に弱い電圧をかける場合であっても、集塵手段が固定状態であるために、常に電界が強い部分と電界が弱い部分が存在することになる。このため、基板に対してなされるプラズマ処理が不均一になるという問題が存在する。
【００１８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、プラズマによって処理する製造プロセスにおいて、大型の基板に対しても基板の主表面全体におけるダストの付着を防止し、かつ、プラズマ処理の均一性に実質的に影響を与えずにダストを除去できるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明に基づくプラズマ処理装置は、内部に基板を配置して、上記基板に対するプラズマ処理を行なうための真空容器と、傾斜する等電位面を上記基板の上方に形成するために上記基板の下側に配置されたダスト排除電極とを備える。さらに、上記ダスト排除電極に負の電圧を印加するための電源と、上記ダスト排除電極と上記基板とを相対的に動かすための駆動手段とを備える。この構成を採用することにより、大型の上記基板のプラズマ処理においても、上記基板の主表面全域におけるダストの付着を防止し、かつ、上記プラズマ処理の均一性に実質的に影響を与えずにダストを除去できるプラズマ処理装置を提供することができる。
【００２０】
上記発明において好ましくは、上記駆動手段は、上記ダスト排除電極を回転させる手段を含む。この構成を採用することにより、上記駆動手段を容易に形成することができ、上記プラズマ処理の均一性を容易に確保することができる。
【００２１】
上記発明において好ましくは、上記基板を主表面に保持する基板ホルダと、上記基板ホルダを上記主表面内に垂直な回転軸で回転させるホルダ回転手段を含む上記駆動手段と、板状に形成された上記ダスト排除電極と、上記基板の主表面に対する上記ダスト排除電極の主表面のなす角度を変化させるためのあおり手段とを備える。より好ましくは、上記あおり手段は、上記ダスト排除電極の主表面の一方の端を支持する固定部と、上記一方と反対側の端を鉛直方向に変位させるように形成されたあおり駆動手段とを含む。この構成を採用することにより、上記等電位面の傾斜角度を容易に調整することができる。また、上記基板の一方の端を固定点として、上記等電位面の傾斜角度を連続的に変更することができ、上記ダストを排除する能力が向上する。
【００２２】
上記発明において好ましくは、上記ダスト排除電極は、上記基板が配置される側の主表面が、上記基板の主表面に対して傾斜している傾斜電極を含む。この構成を採用することにより、上記基板の上方に傾斜した上記等電位面を容易に形成することができる。
【００２３】
上記発明において好ましくは、上記傾斜電極は、上記基板が配置される側の主表面を、上記基板の主表面を含む平面に対して投影した面積が、上記基板の主表面の面積より大きい。この構成を採用することにより、上記基板の上方に浮遊するダストを上記基板の外側に、より確実に搬送することができる。
【００２４】
上記発明において好ましくは、上記ダスト排除電極は、上記基板が配置される側の主表面に、異なる誘電率を有する２以上の誘電体が配置された複合誘電体を含む。上記複合誘電体は、上記２以上の誘電体が上記誘電率の大きな順に並ぶように配置された構成を含む。この構成を採用することにより、上記基板の上方に傾斜した上記等電位面を容易に形成することができる。
【００２５】
上記発明において好ましくは、上記複合誘電体は、上記基板が配置される側の主表面の面積が、上記基板の主表面の面積より大きい。この構成を採用することにより、上記基板の上方に浮遊するダストを上記基板の外側に、確実に搬送することができる。
【００２６】
上記発明において好ましくは、上記ダスト排除電極は、上記基板が配置される側の主表面に、導電体と誘電体とを有する複合体を含む。上記複合体は、一方向に向かうにつれて、上記導電体の占める面積の割合が徐々に小さくなるように形成され、上記誘電体の占める面積の割合が徐々に大きくなるように形成された構成を含む。この構成を採用することにより、上記基板の上方に傾斜した上記等電位面を容易に形成することができる。
【００２７】
上記発明において好ましくは、上記複合体は、上記基板が配置される側の主表面の面積が、上記基板の主表面の面積より大きい。この構成を採用することにより、上記基板の上方に浮遊するダストを上記基板の外側に、確実に搬送することができる。
【００２８】
上記発明において好ましくは、上記ダスト排除電極は、ダスト搬送等電位面が２°以上の傾斜角度を有するように形成されている。この構成を採用することにより、大型の上記基板のように、上記基板に反りが生じる場合であっても、上記ダストを上記基板の外側に確実に搬送することができる。
【００２９】
上記発明において好ましくは、上記ダスト排除電極は、ダスト搬送等電位面が３０°以下の傾斜角度を有するように形成されている。この構成を採用することにより、上記等電位面の傾斜に起因するプラズマ処理の不均一性を小さく抑えることができ、上記駆動手段によって上記プラズマ処理の均一性を容易に確保することができる。
【００３０】
上記目的を達成するため、本発明に基づくプラズマ処理装置は、内部に基板を配置して、上記基板にプラズマ処理を行なうための真空容器と、上記真空容器の内部に配置され、上記基板を保持するための基板ホルダと上記基板ホルダを動かすためのホルダ駆動手段とを備える。上記基板ホルダは、上記基板を水平面に対して傾斜させて保持するための傾斜保持手段を含む。この構成を採用することにより、大型の上記基板のプラズマ処理においても、上記基板の主表面全域におけるダストの付着を防止し、かつ、上記プラズマ処理の均一性に実質的に影響を与えずにダストを除去できるプラズマ処理装置を提供することができる。
【００３１】
上記発明において好ましくは、上記ホルダ駆動手段は、上記基板ホルダを回転させる手段を含む。この構成を採用することにより、上記基板ホルダ駆動手段を容易な構成で形成することができる。
【００３２】
上記発明において好ましくは、上記傾斜保持手段は、水平面に対して傾斜した上面を含む。この構成を採用することにより、上記傾斜保持手段を容易に形成することができる。
【００３３】
上記目的を達成するため、本発明に基づくプラズマ処理装置は、内部に基板を配置して、上記基板にプラズマ処理を行なうための真空容器と、上記基板の下側に形成された棒状電極とを備える。さらに、上記棒状電極に負の電圧を印加するための電源と、上記棒状電極と上記基板とを相対的に動かすための駆動手段とを備える。この構成を採用することにより、大型の上記基板のプラズマ処理においても、上記基板の主表面全域におけるダストの付着を防止し、かつ、上記プラズマ処理の均一性に実質的に影響を与えずにダストを除去できるプラズマ処理装置を提供することができる。
【００３４】
上記発明において好ましくは、上記棒状電極は、上記基板の主表面と上記棒状電極の軸方向とが略平行になるように配置され、上記駆動手段は、上記棒状電極を上記基板の一の端部から反対側の端部まで水平方向に移動させる手段を含む。この構成を採用することにより、容易に上記駆動手段を形成することができ、また、容易に上記プラズマ処理の均一性を確保することができる。
【００３５】
上記発明において好ましくは、上記棒状電極の軸方向の長さは、上記基板における上記軸方向の最長の長さより長い。この構成を採用することにより、上記棒状電極の移動回数を低減することができ、作業時間の短縮化が図れる。
【００３６】
上記発明において好ましくは、上記棒状電極は、上記基板の主表面と上記棒状電極の軸方向とが略平行になるように配置され、上記駆動手段は、上記棒状電極の一点を支点として上記軸方向が半径方向になるように回転させるための棒状電極回転手段を含み、上記支点は、上記基板を真下に投影したときの影となる部分の外側に配置されている。この構成を採用することにより、上記駆動手段を容易に形成することができる。
【００３７】
上記発明において好ましくは、上記基板を主表面に保持する基板ホルダと、上記基板ホルダを上記主表面に垂直な回転軸で回転させるホルダ回転手段を含む上記駆動手段と、上記基板の主表面に対する上記棒状電極の軸方向のなす角度を変化させるためのあおり手段とを備える。この構成を採用することにより、容易に等電位面の傾斜角度を変更することができる。また、上記基板の主表面の上方に形成される上記傾斜角度を連続的に変化させることができる。
【００３８】
上記目的を達成するため、本発明に基づくプラズマ処理方法は、処理を行なう基板の下に、上記基板の上方に傾斜した等電位面を形成するためのダスト排除電極を配置して、上記ダスト排除電極に負の電圧を印加しながら、上記ダスト排除電極を上記基板に対して相対的に変位させるダスト排除工程を含む。または、処理を行なう基板を水平面に対して傾斜するように基板ホルダで保持する工程と、上記基板ホルダをアースに接続して鉛直方向を回転軸にして回転させるダスト排除工程とを含む。または、処理を行なう基板の下に軸方向が上記基板の主表面に対して平行になるように配置した棒状電極に負の電圧を印加しながら、上記棒状電極を上記基板に対して相対的に動かすダスト排除工程を含む。これらのうち、いずれかの方法を採用することにより、大型の上記基板に対しても上記基板の主表面におけるダストの付着を防止することができ、また、プラズマ処理の均一性に実質的に影響を与えずに上記ダストを除去できるプラズマ処理方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、プラズマによって処理する製造プロセスにおいて、大型の基板に対しても、基板の主表面全体におけるダストの付着を防止し、かつ、プラズマ処理の均一性に影響を与えずにダストを除去できるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
（実施の形態１）
（装置の構成）
図１から図４を参照して、本発明に基づく実施の形態１におけるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法について説明する。本実施の形態におけるプラズマ処理装置には、マイクロ波放電による円板形の基板のエッチング処理装置を例に挙げて説明する。図１は、本実施の形態における装置の概略断面図である。
【００４１】
プラズマは真空容器１の内部で形成される。真空容器１は気体の漏れがないように形成され、内部は密閉された空間になっている。また、常に真空容器１の電位が０となるようにアース１９に電気的に接続されている。プラズマ処理の対象となる基板１４は真空容器１の内部に配置される。
【００４２】
プラズマ処理が行なわれるシリコンウェハなどの基板１４は、プラズマの下方に配置される。基板１４は、真空容器１に固定された基板ホルダ２に保持される。真空容器１の側面あるいは底面には、排気ライン６が接続されており、排気ラインバルブ８を介して排気ポンプ７が接続されている。また、真空容器１には、真空容器１内にプロセスガスを充填するためのガス供給ライン１２が接続されている。ガス供給ライン１２は、マスフローコントローラ１０、ガスラインバルブ１１を介してガス供給源９に接続されている。
【００４３】
真空容器１の外部には、アース１９に接続されたマイクロ波発振器２５が配置されいる。マイクロ波発振器２５と真空容器１との間は導波管４で接続され、導波管４の途中に整合器５が配置されている。導波管４は、真空容器１の上側に接続されている。真空容器１には、導波管４を真下に延長した位置に誘電体窓３が配置されている。誘電体窓３は、真空容器１との接続部分における導波管４の軸方向と誘電体窓３の主表面とが垂直になるように配置されている。
【００４４】
本実施の形態における基板ホルダ２の内部には空洞が形成されている。基板ホルダ２の基板１４に隣接する領域は、厚さや誘電率が一定であるような材料を選定して形成されている。基板ホルダ２は電気的にフローティング状態にある必要がある。基板ホルダ２に金属体を採用する場合には、真空容器１などの電極の役割をする部材と基板ホルダ２とを絶縁しておく必要がある。たとえば基板ホルダ２をアルミニウムなどの金属を材料として形成する場合、表面をアルミナなどの絶縁体で覆う必要がある。このほか、基板ホルダは、セラミックなどの絶縁材料を用いて形成されていてもよい。また、本実施の形態においては、基板ホルダの内部が中空になるように形成されているが、この形態に限られず、基板ホルダは、電気的にフローティング状態にあり、基板を保持できる構造であればよい。たとえば、平板状の基板ホルダに脚を形成して真空容器に固定してもよい。
【００４５】
中空に形成された基板ホルダ２の内部には、ダスト排除電極として傾斜電極３１が配置されている。傾斜電極３１は略円板状の電極であって、基板１４が配置されている側（図１においては上側）の主表面が、基板１４の主表面に対して傾斜している。その反対側（図１においては下側）の面は水平に形成されている。傾斜電極３１の下面である円の略中心には、下面に垂直になるように支持軸１７が固定されている。支持軸１７と傾斜電極３１とは電気的に導通している。傾斜電極３１の大きさは、傾斜電極３１を基板１４の主表面を含む面に投影したとき、少なくとも基板１４の主表面全面を覆うような大きさを有する。すなわち、図１のプラズマ処理装置における傾斜電極３１は、下側から鉛直方向に傾斜電極３１を投影した場合、影となる部分に基板１４が完全に含まれる大きさとなっている。支持軸１７には正極側がアース１９に接続された直流電源２６が接続されており、一定の負の電圧を傾斜電極３１に印加できるようになっている。
【００４６】
さらに、傾斜電極３１は、支持軸１７を回転軸として回転する回転手段に連結されている（図示せず）。回転手段には、モータなどが含まれており、モータの回転力を支持軸１７に伝えて、傾斜電極３１を回転させる構成を有している。傾斜電極３１の下面は水平面内で回転し、反対側の上面は傾斜したまま回転される。基板１４のプラズマ処理中、傾斜電極３１は一定の速度で回転を継続できるように形成されている。
【００４７】
傾斜電極３１については、上記の形態に限られず、たとえば、支持軸１７が鉛直方向に形成され、表裏の主表面が互いに平行な円板形状の電極が、水平面に対して傾斜した状態で、支持軸に取り付けられていてもよい。
【００４８】
（作用・効果・プラズマ処理方法）
真空容器１は排気ポンプ７で排気を行なうことによって真空状態を保つことができる。排気ポンプ７で排気を行ないながらガス供給源９から送り出され、マスフローコントローラ１０およびガスラインバルブ１１で流量が制御されたアルゴンやフッ素系などのプロセスガスが、真空状態にある真空容器１内部へ導入される。排気ラインの排気量の調整は、排気ライン６の途中に配置された排気ラインバルブ８によって行なうことができる。
【００４９】
一方、マイクロ波発振器２５から発生した、たとえば２．４５ＧＨｚのマイクロ波は、整合器５によって整合され、中空の導波管４を通って真空容器１の上面へと導かれる。真空容器１の内部には、誘電体窓３を通過して供給される。真空容器１の内部に供給されたマイクロ波は、誘電体窓３と基板ホルダ２との間でマイクロ波放電を起こしてプラズマが形成される。誘電体窓３の直下と基板１４の真上との間に、プラズマのバルク領域４０が形成され、プラズマ励起されたプロセスガスのラジカルが基板１４と反応や衝突などすることで、プラズマ処理を行なう。たとえば、基板がシリコン基板であり、プロセスガスがフッ素系のガスならば、フッ素原子がプラズマ励起されることによってプラズマ中にＦラジカルが形成される。このラジカルがシリコン基板と反応（Si＋4F→SiF4）することを利用して、シリコン基板のエッチングを行なうことができる。
【００５０】
プラズマの発生中は、基板の上面近傍では、プラズマ中の電子の移動度がイオンの移動度より大きいために、基板の表面には先に電子が到達する。よって、プラズマは基板に対して正の電気的な特性をもち、基板の主表面近傍には、電気的に中性でない負の電位の領域であるプラズマシース領域が発生する。特にダストの除去手段を設けていない場合、プラズマ中を通過したダストは負に帯電しており、プラズマシース領域の上面で電気的に反発して、基板の上方の近傍で浮遊して、滞っている状態にある（図１８参照）。
【００５１】
本実施の形態におけるプラズマ処理装置の基板ホルダ２は中空に形成されており、基板ホルダ２の内部には傾斜電極３１が配置されている。図２および図３に傾斜電極３１の作用および効果の説明図を示す。
【００５２】
図２（ａ）は傾斜電極３１および基板１４が配置されている部分を拡大した断面図である。傾斜電極３１は直流電源２６の負側の電極に接続されており、常に一定の負の電圧が印加される。傾斜電極３１全体は等電位になる。すなわち、傾斜電極３１の上面である傾斜面４６の電位も等電位となる。よって、傾斜電極３１の上方に、傾斜面４６と略平行な等電位面４３を形成することができ、基板１４の上方に、等電位面４３を形成することができる。この電界は、水平に置かれている基板１４や基板ホルダ２の帯電による影響を受ける可能性がある。しかし、この影響は極めて小さく、基板１４や基板ホルダ２が存在しない場合と比較しても、等電位面４３の傾きに大きな影響を及ぼすほどではない。図２（ｂ）に図２（ａ）のＡ線における空間電位を表したグラフを示す。グラフの横軸は空間電位を示し、縦軸は傾斜電極３１からの距離を示す。傾斜電極３１からの距離が大きくなるほど空間電位は０に近づく傾向がある。
【００５３】
図３にプラズマが発生している際のダストの動きを説明する図を示す。プラズマシース領域の電位に逆らって、浮遊している負に帯電したダスト１８は、その電荷と質量によって反力と重力とが釣り合った高さで浮遊している。この高さは主に空間電位によって定まり、本明細書においては、この電位面を「ダスト搬送等電位面」という。図３にダスト搬送等電位面４４を破線で示す。ダスト搬送等電位面４４も傾斜しており、負に帯電したダスト１８は、この傾斜に沿って正の空間電位の方へと引きつけられ、また、重力の作用も伴って、矢印６０の向きに移動する。傾斜電極３１を基板１４の主表面を含む平面に対して投影した面積が、基板１４の主表面の面積より大きくなるように形成することによって、ダスト１８は、基板１４に接触することなく、外周部へと排出される。以下、等電位面が水平面となす角度を「傾斜角度」という。図３には、ダスト搬送等電位面４４と水平面とのなす角度を傾斜角度θとして示している。
【００５４】
プラズマ処理中においては、内蔵した傾斜電極３１は、支持軸１７を回転軸としてモータ駆動によって軸回転が行なわれる。基板１４の処理を行なっている時間内に駆動される回転角度は（３６０°×整数）になるように制御を行なう。等電位面は傾斜したまま回転する。このような制御を行なうことによって、プラズマ処理量およびプラズマ処理の特性を基板の主表面全体に亘って一様にすることができる。たとえば、エッチングにおいては、従来のプラズマ処理装置と同様にエッチングの深さを基板主表面全体に亘って均一にすることができる。
【００５５】
この装置を採用することにより、プラズマ処理を行なう基板の直径が１ｍ程度の大型の基板であっても、プラズマ処理プロセスにおいて、基板の主表面全体に亘ってダストが付着することを防止できる。
【００５６】
また、この装置を採用することにより、ダストの除去をプラズマ処理中に行なうことができるので、プラズマ処理の前後にダストの除去を行なう装置と比較して、１回のプラズマ処理工程に要する時間（タクトタイム）の短縮が図れる。
【００５７】
図４に、等電位面が傾斜することによってダスト１８が受ける力を説明する図を示す。ｑはダストの帯電電荷量であり、Ｅはダストが浮遊している位置の電界強度である。この場合、ダスト１８はｑＥの力を受ける。Ｅ１はＥの水平方向の成分であり、Ｅ２は鉛直方向の成分である。電界Ｅが傾斜角度θで傾斜していることによって、水平方向の分力ｑＥ１が発生して、ダスト１８が移動する。鉛直方向の分力ｑＥ2は、重力ｍｇと釣り合っている。プラズマエッチング処理のように、低圧の状態においてプラズマ処理が行なわれる場合には、ダスト１８の搬送に対して働く摩擦力などの抵抗力は極めて小さいこと、傾斜面に沿って搬送方向と同方向に重力の分力も寄与することを考慮すると、０°を超えるわずかな傾斜角度でダスト１８を搬送することができる。
【００５８】
大型の基板は反りが発生する。大型の基板を本装置で処理しようとする場合、基板の反りはダスト搬送の妨げになり得る。たとえば、大型の基板である１ｍ角の基板を被処理物とした場合、基板の中央で１％の反りが発生している場合においては、ダスト搬送等電位面の傾斜角度は２°以上が必要である。よって、傾斜面と水平面のなす角度も２°以上であることが好ましい。
【００５９】
一方で、この傾斜角度が大きくなりすぎると、基板表面の位置に依存してプラズマのバルク領域から基板の主表面までの距離が異なるようになる。このために、プラズマ処理の特性が基板の主表面の位置に依存して異なることが生じ得る。たとえば、プラズマ成膜処理の場合であれば、形成された成膜の厚み方向で局所的に膜の組成が異なるなどの影響が出る場合がある。また、バルク領域と基板の主表面との距離の違いに起因する処理量の差を減らすために傾斜電極の回転速度を上げると、好ましくない気流が発生したり、基板の主表面がバルク領域とプラズマシース領域との境界を横切ったりして、プラズマ分布の定常性が損なわれ、プラズマ処理の均一性も失われやすくなるという弊害が生じる。このため、ダスト搬送等電位面と基板主表面との傾斜角度はある程度小さい方が好ましく、３０°以下が好ましい。特に、プラズマを発生させる上部電極または基板ホルダの下方に配置するダスト排除電極による電界強度が大きい場合や、基板が大型の場合などには、傾斜角度を特に小さく抑える必要があり、たとえば１ｍ角を超える基板では１５°以下が好ましい。
【００６０】
このように、処理を行なう基板の下に、基板の上方に傾斜した等電位面を形成するためのダスト排除電極を配置して、ダスト排除電極に負の電圧を印加しながら、ダスト排除電極を基板に対して相対的に変位させることによって、大型の基板の表面に対しても基板の主表面におけるダストの付着を防止することができる。また、プラズマ処理の均一性に実質的に影響を与えないプラズマ処理方法を提供することができる。
【００６１】
本実施の形態においては、円板状の電極を形成して、電極を回転させたが、電極の形状や駆動機構については、基板上方に傾斜した等電位面を形成して、ダストを系外へと導くことができるものであれば、特に限定されるわけではない。たとえば、水平に対して傾斜している平板状の電極を基板よりも十分に大きく形成し、傾斜させたまま基板の主表面に沿って平行移動させてもよい。また、本実施の形態においては、傾斜電極として平板状の電極を形成したが、たとえば、直方体の電極であってもよい。そのほか、たとえば電極の材質は、金属ではなくカーボンなどの導電体であってもよい。
【００６２】
（実施の形態２）
（装置の構成）
図５を参照して、本発明に基づく実施の形態２におけるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法について説明する。図５（ａ）および（ｂ）は、本実施の形態におけるプラズマ処理装置のうち、基板が配置される部分の拡大概略断面図である。
【００６３】
プラズマは真空容器の内部で形成されることや、マイクロ波発振器でマイクロ波を発生させて、導波管を用いて真空容器に導くことなどは、実施の形態１におけるプラズマ処理装置と同様である。本実施の形態におけるプラズマ処理装置は、実施の形態１におけるプラズマ処理装置と比べて、基板ホルダと基板ホルダの内部に配置される電極の部分の構成が異なる。
【００６４】
基板ホルダ２は、真空容器１の底部に形成されている。図５（ａ）に示すように、本実施の形態における基板ホルダ２は、中空状に形成されている。基板ホルダ２は、図示しないホルダ回転手段に接続されている。ホルダ回転手段は、基板１４の主表面に垂直な回転軸で回転するように形成されている。すなわち、基板１４の主表面が同一平面内で回転するように形成されている。基板ホルダ２の内部には、ダスト排除電極として、板状あおり電極３７が形成されている。板状あおり電極３７は、導体で平板状に形成され、固定部７１を固定点として支持部材２８に支えられている。本実施の形態においては、あおり手段として、基板ホルダ２の内部にあおり棒１５が形成されている。あおり棒１５は、絶縁体で形成されている。あおり棒１５は長手方向が鉛直方向になるように形成され、鉛直方向に移動するように形成されている。あおり棒１５は、固定部７１から離れた位置で、板状あおり電極３７を支持するように形成されている。すなわち、板状あおり電極３７は、板状あおり電極３７の固定部７１と反対側が、鉛直方向に動くように形成されている。
【００６５】
本実施の形態においては、基板１４として、平面形状が円形の基板を用いている。また、板状あおり電極３７として、平面形状が円形の電極を用いている。板状あおり電極３７は、板状あおり電極３７のいずれの位置においても、板状あおり電極３７を基板１４に投影した面積が、基板１４の主表面よりも大きくなるように形成されている。支持部材２８は、直流電源２６に接続され、固定部７１を介して、板状あおり電極３７に負の電圧を印加できるように形成されている。直流電源２６は、アース１９に接続されている。
【００６６】
その他の構成については、実施の形態１におけるプラズマ処理装置と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【００６７】
（作用・効果・プラズマ処理方法）
実施の形態１と同様に、マイクロ波によって発生したプラズマは、基板１４の上側に形成される。プラズマ発生中は、ダストがクーロン反力によって基板１４の上方に浮遊している（図１８参照）。
【００６８】
図５（ｂ）に示すように、あおり棒１５が鉛直方向に移動することによって、板状あおり電極３７は、固定部７１を支点として、矢印６７に示すように、固定部７１と反対側の端が上下に移動する。あおり電極３７には、直流電源２６を投入することによって、支持部材２８および固定部７１を介して、負の電圧が印加される。板状あおり電極３７に負の電圧を印加されると、基板１４の上方に、板状あおり電極３７の主表面と平行な等電位面を形成することができる。板状あおり電極３７の傾斜する角度が変化する動きに伴って、基板１４の上方に形成される負の等電位面も、傾斜角度が変化する。プラズマを発生させて、あおり棒１５を連続的に移動させることによって、基板１４の上方に形成される負の等電位面の傾斜角度も連続的に変化させることができる。本実施の形態におけるプラズマ処理装置は、基板の上方に形成される等電位面の傾斜角度を連続的に変化することができる。一方で、基板ホルダ２は、基板１４の主表面に垂直な回転軸で回転する。すなわち、基板１４の主表面が同一平面内になるように回転する。
【００６９】
基板１４の上方に形成される等電位面の傾斜角度が連続的に変化することによって、基板１４の上方から外周部へダストを搬送する能力が向上する。このようなあおり運動を行なうためのあおり手段として、固定部７１とあおり棒１５を形成することによって、容易にあおり手段を形成することができる。また、板状あおり電極３７がいずれの位置にある場合においても、板状あおり電極３７を基板１４に投影したときに影となる面積が、基板１４の主表面の面積より大きいことによって、基板１４全体の上方に対して、平面的な負の等電位面を形成することができる。したがって、基板１４の主表面の上方から、確実にダストを除去することができる。
【００７０】
本実施の形態においては、基板の上方に形成される負の等電位面の傾斜角度が連続的に変化する場合を説明したが、傾斜角度を一定にしてプラズマ処理を行なう場合にも適用することができる。この場合、プラズマ処理の内容や処理を行なう基板に応じて、容易に負の等電位面の傾斜角度を調整することができる。
【００７１】
その他の作用、効果およびプラズマ処理方法については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。
【００７２】
（実施の形態３）
（装置の構成）
図６から図１１を参照して本発明に基づく実施の形態３におけるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法について説明する。プラズマは真空容器の内部で形成されることや、マイクロ波発振器でマイクロ波を発生させて、導波管で真空容器にマイクロ波を導くことなど、多くの部分については、実施の形態１におけるプラズマ処理装置と同一である。本実施の形態におけるプラズマ処理装置は、実施の形態１のプラズマ処理装置に比べて、傾斜電極の部分が異なる。本実施の形態におけるプラズマ処理装置は、ダスト排除電極として２以上の材料から形成された部分を含む複合電極を備える。
【００７３】
本実施の形態における第１の複合電極は２つの材料を含み、円板形状に形成されている。本明細書においては、２つの特性が異なる材料から形成された部分を「複合体」という。図６は本実施の形態における第１のプラズマ処理装置の説明図であり、（ａ）は本実施の形態における第１の複合電極の平面図、（ｂ）は（ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ線に関するプラズマ処理装置の矢視断面図である。
【００７４】
第１の複合電極３３ａは複合体２７ａを含む。複合体２７ａは、導電性材料である金属体２２ａと誘電性材料である誘電体２３ａとによって形成されている。図６（ａ）に示すように、複合体２７ａは、矢印６１の向きに沿って、金属体２２ａの面積割合が徐々に小さくなり、誘電体２３ａの面積割合が徐々に大きくなる構成を含む。金属体２２ａの部分と誘電体２３ａとの部分とは、それぞれ漸減的な形状と漸増的な形状とを含み、一の材料の漸減的な部分と他の材料の漸増的な部分とが組み合わさって１つの電極が形成されている。換言すれば、それぞれの材料が鋸歯のように複数の山が連続してつながる形状を有し、一の材料の山と他の材料の谷とが接するように形成されている。
【００７５】
金属体２２ａにはアルミニウムなどが使用され、誘電体２３ａにはセラミックスなどを使用することができる。図６（ｂ）に示すように、複合体２７ａは、複合電極３３ａの主表面であって基板１４が配置されている側に配置される。基板１４が配置されている側と反対側には、１枚の円板状の金属体２２が形成されている。金属体２２の主表面と複合体２７ａの主表面は接合している。本実施の形態における複合電極３３ａは、平板状に形成されており２つの主表面は互いに平行である。また、複合電極３３ａの平面形状の円と基板１４の平面形状の円とは、同軸上に配置されている。
【００７６】
複合電極３３ａには、実施の形態１と同様に、複合電極３３ａの下側に棒状の支持軸が形成されているが、複合電極３３ａ自体は回転しない。一方で、基板ホルダ２が回転するように形成されている。基板ホルダ２の回転中心は、複合電極３３ａの平面形状の円の中心である。この駆動手段は、基板ホルダ２を定速で回転させる機構を有している。複合電極３３ａには、負の電圧が印加できるように、直流電源が電気的に接続されている。
【００７７】
図７に本実施の形態における第２のプラズマ処理装置を示す。（ａ）は本実施の形態における第２の複合電極の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に関するプラズマ処理装置の矢視断面図である。複合電極３３ｂは、誘電率が異なる複数の誘電体からなる複合誘電体２４ａが含まれ、円板形状に形成されている。図７に示す複合誘電体２４ａについては、誘電体２３ａから誘電体２３ｉまでの９つの誘電体が含まれている。それぞれの誘電体は平板状の直方体であり、互いに異なる誘電率を有している。それぞれの誘電率として、誘電体２３ａの誘電率をε23a、誘電体２３ｂの誘電率をε23b、誘電体２３ｃの誘電率をε23c、誘電体２３ｄの誘電率をε23d、誘電体２３ｅの誘電率をε23e、誘電体２３ｆの誘電率をε23f、誘電体２３ｇの誘電率をε23g、誘電体２３ｈの誘電率をε23h、誘電体２３ｉの誘電率をε23iと表すと、以下の大小関係を有する。
【００７８】
ε23a＜ε23b＜ε23c＜ε23d＜ε23e＜ε23f＜ε23g＜ε23h＜ε23i
すなわち、複合誘電体２４ａは、矢印６１に示す方向に誘電率が小さくなるように形成され、それぞれの誘電体が互いに隣接して１つの円板状に形成されている。側方から見た場合、図７（ｂ）に示すように、それぞれの誘電体の形状である直方体の側面が互いに接するように形成されている。複合電極３３ｂは、複合体誘電体２４ａが金属体２２の主表面上に接合されており、全体として１枚の円板形状に形成されている。複合電極３３ｂの上面は、傾斜を有しておらず水平である。また、複合電極３３ｂの平面形状の円と基板１４の平面形状の円とは、同軸上に配置されている。
【００７９】
複合電極３３ｂの下側には、実施の形態１と同様に、棒状の支持軸が形成されており、支持軸が回転して複合電極３３ｂ自体が回転するような駆動手段を有する。また、複合電極３３ｂには、負の電圧が印加できるように、直流電源が電気的に接続されている。
【００８０】
本実施の形態における基板ホルダ２は、いずれの複合電極においても、実施の形態１と同様に中空に形成されている。複合電極３３ａ，３３ｂは、基板ホルダ２の内部における基板１４の真下に、基板１４の主表面と複合電極３３ａ，３３ｂの主表面とが平行になるように配置される。また、複合電極３３ａ，３３ｂの主表面の面積は、基板１４の主表面の面積より大きくなるように形成され、複合電極３３ａ，３３ｂをその主表面の垂直な方向から基板の主表面を含む面に投影させた場合、基板１４が完全に影に覆われるように配置されている。
【００８１】
図８に本実施の形態における第３の複合電極３３ｃと第４の複合電極３３ｄの平面図を示す。図８（ａ）に示す電極は、図６に示した複合電極３３ａを変形した複合電極３３ｃである。複合電極３３ａは、金属体２２ａの山型形状が、略平行になるように配置されていたが、複合電極３３ｃは、点Ａを中心に複数の山型形状が放射状に開くように形成されている。誘電体２３ａは、金属体２２ａの山型に合わせて接するように形成され、複合体２７ｂは、円板形状に形成されている。複合体２７ｂは、１枚の円板形状の金属体の上面に接合されている。
【００８２】
図８（ｂ）に示す電極は、図７に示した複合電極３３ｂを変形した複合電極３３ｄである。複合電極３３ｂは、複数の誘電体の境界が略平行になるように形成されていたが、複合電極３３ｄは、複合誘電体２４ｂに含まれるそれぞれの誘電体の境界が円弧形状に形成されている。それぞれの誘電率の大小関係は、複合誘電体２４ｂに示したものと同様である。それぞれの誘電体は、誘電率の一番小さい誘電体２３ａから、誘電率の一番大きい誘電体２３ｈまで誘電率の大きさの順番に配置されている。複合誘電体２４ｂは、１枚の円板形状の金属体の上面に接合されている。
【００８３】
その他のプラズマ処理装置の構成については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【００８４】
（作用・効果・プラズマ処理方法）
本実施の形態におけるプラズマ処理装置は、基板の上方における等電位面が主に一の方向に傾斜する平板状の電極を備えている。
【００８５】
図６に示す第１の複合電極３３ａにおいては、矢印６１に示す向きに金属体２２ａの面積割合が徐々に減少していると同時に、誘電体２３ａの面積割合が徐々に増加している。このため、直流電源を用いて複合電極３３ａに負の電圧を印加すると、金属体の山型の構成に従って、当該山型の根元における上方では電位が小さく（負側に絶対値が大きく）、当該山型における先端の上方では電位が大きい（負側に絶対値が小さい。すなわち０に近い）。複合電極３３ａの上方において、等電位面を傾斜させることができる。よって、図６（ｂ）に示すように、ダスト搬送等電位面４４を基板１４の上方において傾斜させることができる。この場合、負に帯電したダストを、矢印６１の向きに移動させて、基板１４の上方から排除することができる。ダストの移動原理は実施の形態１と同様である。すなわち、傾斜したダスト搬送等電位面４４の作用と、重力の作用とによって、基板１４の上方から外周部へとダストを搬送することができる。
【００８６】
複合電極３３ａを備えるプラズマ処理装置において、基板ホルダ２がプラズマ処理中に回転する。基板１４の上方にはプラズマが形成されており、基板ホルダ２が回転しても、基板１４上方の等電位面は不動である。よって、ダスト搬送等電位面４４は不動である。基板１４は、等電位面が一定の向きに傾斜した状態の中で回転する。基板１４のプラズマ処理を行なっている時間内に駆動される回転角度は（３６０°×整数）になるように制御を行なう。このような回転運動を行なうことによって、基板１４の主表面のプラズマ処理量およびプラズマ処理の特性を基板表面全体に亘って均一にすることができる。
【００８７】
このように、ダスト排除電極と基板とを相対的に動かす駆動手段として、実施の形態１におけるように基板の下方に配置された電極を回転させるほか、基板ホルダを回転させることによっても、プラズマ処理量およびプラズマ処理の特性を基板表面全体に亘って均一にすることができる。
【００８８】
図７に示す２つ目の複合電極３３ｂにおいては、誘電率の大きさの順に一方向に接合された複合誘電体２４ａを含んでいる。複合電極３３ｂに負の電圧を印加すると、誘電率の違いに従って、複合電極３３ｂの上方に形成される電界に傾斜を持たせることができる。すなわち、図７（ｂ）に示すようにダスト搬送等電位面４４は、個々の誘電体の長手方向に垂直な方向に傾斜する。
【００８９】
基板１４の主表面を一様に処理するための駆動手段としては、複合電極３３ｂを回転させる。したがって、ダスト搬送等電位面４４は、水平面に対して傾斜したまま回転する。基板１４の処理を行なっている時間内に駆動される回転角度は（３６０°×整数）になるように制御を行なう。このように、プラズマ処理中に回転運動を行なうことによって、基板表面のプラズマ処理量およびプラズマ処理の特性を基板表面全体に亘って均一にすることができる。
【００９０】
また、複合電極３３ａ，３３ｂの主表面の面積が、基板１４の主表面の面積より大きいことによって、確実に基板の上方のダストを、基板の上方から基板の外周部の外側に搬送することができる。よって、プラズマ発振を停止した際にも、基板の主表面にダストが付着することを防止できる。
【００９１】
複合電極３３ａおよび複合電極３３ｂは、等電位面がほぼ平面になるように形成されている。複合電極は、このような形態に限られず、等電位面が曲面になるような構成でもよい。
【００９２】
図８（ａ）に示す複合電極３３ｃにおいては、点Ａを中心に金属体２２ａの複数の山型が扇形に開くように形成されている。この構成を採用することにより、傾斜することに加え、主に矢印６３の方向に曲がった形状の等電位面を形成することができる。ダストは、ダスト搬送等電位面が落ち込む（０に近くなる）方向に搬送され、基板の上方からダストを除去することができる。
【００９３】
図８（ｂ）に示す複合電極３３ｄは、複合誘電体３３ｄに含まれるそれぞれの誘電体の境界が円弧形状に形成されている。この構成を採用することにより、傾斜することに加え、主に矢印６４の方向に、曲がった形状の等電位面を形成することができる。ダストは、ダスト搬送等電位面が落ち込む（０に近くなる）向きに搬送され、基板上方からダストを除去することができる。
【００９４】
その他の作用、効果およびプラズマ処理方法については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。
【００９５】
（実施の形態４）
（装置の構成）
図９から図１１を参照して、本発明に基づく実施の形態４におけるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法について説明する。プラズマは真空容器の内部で形成されることや、マイクロ波発振器でマイクロ波を発生させて、導波管で真空容器にマイクロ波を導くことなど、多くの部分については、実施の形態１におけるプラズマ処理装置と同一である。本実施の形態におけるプラズマ処理装置は、実施の形態１におけるプラズマ処理装置と比べて、基板ホルダの内部または真下に配置される電極の部分の構成が異なる。
【００９６】
本実施の形態における電極は複合電極である。図９に本実施の形態における第１のプラズマ処理装置の説明図を示す。（ａ）は本実施の形態における第１の複合電極の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線に関するプラズマ処理装置の矢視断面図である。
【００９７】
図９（ａ）に示すように、複合電極３３ｅは円板形状に形成され、それぞれの誘電体の境界は、正方形になるように形成されている。平面形状における複合電極３３ｅの外周円の中心とそれぞれの誘電体の境界である正方形の重心の中心とが一致するように、誘電体２３ａから２３ｆが形成されている。また、それぞれの誘電体の境界が平行になるように形成されている。すなわち、複数の誘電体が同心矩形状に配置され、複合誘電体２４ｃが形成されている。誘電体２３ａから２３ｆはそれぞれ接合されている。複合誘電体２４ｃの真下には１枚の金属体２２が接合され、全体として円板形状の複合電極３３ｅが形成されている。それぞれの誘電体の誘電率εの大小関係は以下の通りである。
【００９８】
ε23a＜ε23b＜ε23c＜ε23d＜ε23e＜ε23f
複合電極３３ｅの外周に向かうほど、誘電率は小さくなるように配置されている。すなわち、図９（ａ）においては、矢印６１に示すように、半径方向の外側に近づくにつれて誘電率が小さくなるようにそれぞれの誘電体が配置されている。金属体２２の略中心であって、複合誘電体２４ｃが接合されている面と反対側の面には、実施の形態１と同様に支持棒が接続されている。また、基板１４の主表面の面積より、複合電極３３ｅの主表面の面積の方が大きくなるように形成されている。複合電極３３ｅは、複合誘電体２４ｃが基板に対向するように配置される。複合誘電体２４ｃの平面形状の円と基板１４の平面形状の円とは同軸上に配置されている。
【００９９】
本実施の形態における複合電極は、図９に示す同心矩形状の複合電極のほか、同心円状の複合電極であってもよいし、渦巻き状の複合電極であってもよい。
【０１００】
そのほか、本実施の形態における電極として、図１０に示すように、複合電極の平面形状である円を４等分して、この４等分の領域の中に複数の誘電体を、外側の誘電率が低くなるように配置して複合誘電体２４ｄを形成してもよい。この際、４等分した領域内部の誘電体の長手方向が、隣り合う領域内部の誘電体の長手方向と垂直になるように複合誘電体２４ｄを形成する。複合誘電体２４ｄは金属体の主表面に接合されて、複合電極３３ｆが形成される。
【０１０１】
または、図１１に示すように、複合電極の平面形状における円の中心を通る互いに垂直な２つの直径を引き、それぞれの半径に対して平行になるように、誘電体を並べた複合誘電体２４ｅを形成したものであってもよい。それぞれの誘電体は、平面形状の円の外側に向うほど誘電率が小さくなるように配置される。複合誘電体２４ｅは、金属体の主表面に接合されて、複合電極３３ｇが形成されている。
【０１０２】
本実施の形態における複合電極３３ｅ，３３ｆ，３３ｇには、それぞれ直流電源が電気的に接続され、それぞれの複合電極の主表面の面積は、基板１４の主表面の面積より大きい。基板１４の主表面を一様に処理するための駆動手段については、基板ホルダが回転する機構を有する。基板１４の平面形状における円の中心を回転中心として基板ホルダが基板１４と共に回転するような回転機構を有する。
【０１０３】
本実施の形態における上記以外の構成については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【０１０４】
（作用・効果・プラズマ処理方法）
図９における複合電極３３ｅに負の電圧を印加した場合、基板１４の上方に形成される等電位面は複合電極３３ｅの内側から外周に向かって傾斜し、複合電極３３ｅの中心の上方では等電位面が屈折する。したがって、図９（ｂ）に示すように、ダスト搬送等電位面４４も複合電極３３ｅの略中心で屈折する。誘電体２３ｆの正方形の対角線上と正方形の一辺の中央２等分線上とでは、それぞれの等電位面の傾きは異なるが、いずれにおいても、基板１４の円形状の中心の真上が一番電位が低くなるように電界が形成される。
【０１０５】
基板１４の上方で浮遊している負に帯電するダストは、ダスト搬送等電位面４４に沿って、電界に引かれて、さらに重力の作用も伴って、基板１４の外周に向かって移動する。この際、基板１４の主表面の面積より、複合電極３３ｅの主表面の面積が大きいことによって、基板１４の主表面の上方から完全にダストを排除することができる。
【０１０６】
プラズマ処理においては、基板ホルダ２が回転することによって、基板１４の主表面全体に亘ってプラズマ処理量およびプラズマ処理の特性を均一にすることができる。
【０１０７】
図１０における複合電極３３ｆについても、平面形状の円の外周縁に沿ったところでは、基板の上方の等電位面に凹凸が形成されるが、平面形状の円の中心位置における基板の上方では、電位が低く（負側に絶対値が大きく）なり、外周縁に向かうにつれて、電位が高く（負側に絶対値が小さく）なる。
【０１０８】
図１１における複合電極３３ｇについても、平面形状の円の中心を通り互いに垂直に交わる直径上における（矢印６５の方向における）基板上方の等電位面の傾斜角度と上記の直径と４５°の角度をなす矢印６６に示す方向における基板上方の等電位面の傾斜角度とは異なる。しかし、複合電極３３ｇについても、平面形状の円の中心位置における基板の上方で電位が最低であり、外周に向かうにつれて電位が高くなる。
【０１０９】
図１０における複合電極３３ｆおよび図１１における複合電極３３ｇともに、基板上方に浮遊するダストは、基板上方に形成されるダスト搬送等電位面に沿って、基板の外側へと搬送され、基板の主表面にダストが付着することを防止できる。
【０１１０】
その他の作用、効果およびプラズマ処理方法については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。
【０１１１】
（実施の形態５）
（装置の構成）
図１２を参照して、本発明に基づく実施の形態５におけるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法について説明する。図１２は、本実施の形態におけるプラズマ処理装置の概略断面図である。本実施の形態におけるプラズマ処理装置もマイクロ波放電による円板形状の基板のエッチング処理装置である。
【０１１２】
プラズマは真空容器１の内部で形成されることや、マイクロ波発振器２５でマイクロ波を発生させて、導波管４で真空容器１にマイクロ波を導くことなどの多くの部分については、実施の形態１におけるプラズマ処理装置と同様である。
【０１１３】
実施の形態１のプラズマ処理装置と異なるのは、基板ホルダの部分である。本実施の形態におけるプラズマ処理装置は、基板ホルダの上面が水平面に対して傾斜している傾斜付基板ホルダ４７を備える。傾斜付基板ホルダ４７は一体形であり、傾斜付基板ホルダ４７の上面に基板１４が保持されている。傾斜付基板ホルダ４７の上面は一の方向に傾斜した平面になっているため、基板１４の主表面も傾斜するように保持される。傾斜付基板ホルダ４７の上面の傾斜角度はたとえば２°である。
【０１１４】
傾斜付基板ホルダ４７の下面は平面の円形状に形成されている。下面の円の中心には支持軸１７が鉛直方向に配置されている。支持軸１７は、ホルダ駆動手段の一部として、モータを含む回転手段に接続されており、モータは回転速度を調整できるような調整手段に接続されている。ホルダ駆動手段は、支持軸１７を回転軸として傾斜付基板ホルダ４７を回転させることができるように形成されている。基板１４は傾斜付基板ホルダ４７と共に回転する。傾斜付基板ホルダ４７は、支持軸１７を介してアース１９に接続されており、負の電圧を印加するための電源は接続されていない。
【０１１５】
上記以外のプラズマ処理装置の構成については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。
【０１１６】
（作用・効果・プラズマ処理方法）
本実施の形態におけるプラズマ処理装置の放電を開始すると、誘電体窓３の主表面および傾斜付基板ホルダ４７の主表面に平行になるように、プラズマのバルク領域４０が形成される。基板の主表面付近に形成されるプラズマシース領域４２は、基板ホルダの主表面に平行に形成される（図１８参照）。よって、プラズマシース領域も水平に対して傾斜しており、浮遊するダストは、重力の作用によって、基板１４の外周部へと移動する。この際、ダストは電気的な反力を受け続け、プラズマシース領域４２の境界線に沿って移動する。図１２においては、向かって基板１４の左側にダストが移動して、基板１４の主表面の上方からダストを除去することができる。
【０１１７】
プラズマ処理中は、傾斜付基板ホルダ４７に接続された回転手段によって、基板ホルダ４７が回転する。この際、基板１４は、等電位面が傾斜したまま回転される。さらに、プラズマ処理中の回転数は、（３６０°×整数）となるように制御手段によって制御する。このような回転運動が行なわれることによって、従来の技術のように基板表面が水平なプラズマ処理装置と同様に、基板１４の主表面のプラズマ処理量およびプラズマ処理の特性を均一にすることができる。
【０１１８】
このように、処理を行なう基板を水平面に対して傾斜するように基板ホルダで保持する工程と、基板ホルダをアースに接続して鉛直方向を回転軸にして回転させるダスト排除工程とを含むプラズマ処理方法を行なうことによって、大型の基板の表面に対しても基板の主表面におけるダストの付着を防止することができ、また、プラズマ処理の均一性に実質的に影響を与えずにプラズマ処理を行なうことができる。
【０１１９】
その他の作用、効果およびプラズマ処理方法については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。
【０１２０】
（実施の形態６）
（装置の構成）
図１３を参照して、本発明に基づく実施の形態６におけるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法について説明する。本実施の形態におけるプラズマ処理装置は、処理される基板が、ディスプレイ装置などに用いられるような大型で角形の基板に対して有用である。プラズマが真空容器の内部で形成されることや、マイクロ波発振器でマイクロ波を発生させて、導波管で真空容器にマイクロ波を導くことなど、多くの部分については、実施の形態１におけるプラズマ処理装置と同様である。本実施の形態におけるプラズマ処理装置は、基板ホルダの内部または真下に配置される電極の部分の構成が異なる。
【０１２１】
図１３は、本実施の形態におけるプラズマ処理装置の基板および基板ホルダの部分の拡大概略断面図である。本実施の形態における基板ホルダ２は、平板状に形成されており、実施の形態１と同様に、真空容器内部の下方に配置されている。基板ホルダ２の上面は略水平に配置されている。基板ホルダ２の外周には、支持脚２０が形成されており、支持脚２０は真空容器に固定されている。基板ホルダ２はセラミックスで形成されている。その他、基板ホルダ２は、電気的にフローティング状態であるように形成されるか、あるいは、絶縁材料で形成されていてもよい。
【０１２２】
基板ホルダ２の下側には、離間して棒状電極３２が配置されている。棒状電極３２は、断面が同一円の形状を有するように形成されている細長い棒状の電極である。棒状電極３２の中心軸は水平方向になるように配置されており、棒状電極駆動手段として、水平状態を維持したまま、矢印６２の水平方向に移動できる移動手段を備えている。棒状電極３２の軸方向の長さは、この軸方向に平行な方向における基板１４の最長の長さよりも長くなるように形成されている。
【０１２３】
棒状電極３２には、負の電圧を印加することができる直流電源２６が接続されている。直流電源２６の反対側は、アース１９と接続されている。本実施の形態におけるプラズマ処理装置には、基板ホルダ２または棒状電極３２を回転させる手段は備えられていない。
【０１２４】
その他のプラズマ処理装置の構成については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【０１２５】
（作用・効果・プラズマ処理方法）
マイクロ波によって発生したプラズマは、基板１４の上側で形成される。プラズマ発生中は、ダストがクーロン反力によって、基板１４の上方に浮遊している（図１８参照）。図１３に示すように、ダスト搬送等電位面４４は、基板１４の主表面に対して略平行であるが、棒状電極３２に負の電圧を印加することによって、棒状電極３２の真上に、ダスト搬送等電位面４４の突起した部分を形成することができる。負の電圧を印加したまま、棒状電極３２を矢印６２に示すように水平方向に移動すると、ダスト搬送等電位面４４の突起部も共に移動して、負に帯電したダスト１８を、矢印６０に示すように基板１４の外側へ搬送することができる。すなわち基板１４の上方からダスト１８を排除することができる。
【０１２６】
図１４および図１５に、本実施の形態における他の棒状電極の駆動装置および駆動方法の説明図を示す。図１４（ａ）および（ｂ）は、プラズマ処理装置において、基板１４を上側から見たときの平面図である。基板１４は、基板ホルダ２の主表面に配置され、棒状電極３２は、長手方向が基板１４の主表面と平行になるように配置されていることは、図１３における棒状電極と同様である。棒状電極に負の電圧が印加できるように、直流電源が接続されていることも、図１３における棒状電極と同様である。図１３においては、棒状電極３２の長手方向に垂直な向きに棒状電極３２全体が平行移動している。これに対して、図１４の棒状電極は、固定部７３を支点として、固定部７３と反対側の端が回転運動するように形成されている。
【０１２７】
図１４（ａ）および（ｂ）において、棒状電極３２は、図示しない棒状電極回転手段に接続され、固定部７３を支点として、棒状電極３２の軸方向が半径方向になるように回転運動するように形成されている。駆動手段としては、棒状電極回転手段が形成されている。棒状電極回転手段は、矢印６９に示すように、いずれの向きについても、棒状電極３２を回転することができるように形成されている。すなわち、棒状電極３２における固定部７３と反対側の端は、往復運動ができるように形成されている。固定部７３は、基板１４を真下に投影したときの影となる部分の外側に配置されている。棒状電極３２が回転する角度は、基板１４を真下に投影したときに、影となる領域全てについて、棒状電極３２が通過することができる角度である。
【０１２８】
図１４（ａ）における固定部７３は、基板１４を真下に投影したときの影となる部分から比較的近い位置に形成されている。これに対して、図１４（ｂ）における棒状電極３２は、固定部７３が、上記の影となる領域から遠い位置に形成されている。また、図１４（ｂ）における棒状電極３２は、図１４（ａ）における棒状電極３２に比べて、軸方向の長さが長くなるように形成されている。
【０１２９】
図１４に示す棒状電極は、図１３に示した棒状電極と同様に、基板１４の下側を棒状電極３２が通過するときに、基板１４の上方に棒状電極３２の断面形状に応じた突起する等電位面を形成することができる。また、図１４に示す棒状電極は、固定部７３を支点として、固定部７３と反対側の端が回転運動を行なう。矢印６９に示すように、一方の向きに回転運動が行なわれた後に、反対側に向かって、再び回転運動が行なわれる往復運動を行なう。基板１４の上方に形成される等電位面の突起部は、この往復運動に応じて移動する。等電位面の突起部が移動することによって、基板１４の上方から浮遊するダストを除去することができる。固定部７３が、基板１４を真下に投影したときの影となる部分の外側に形成されていることによって、基板１４の上方全体にわたって、ダストを除去することができる。また、棒状電極３２が駆動される回転角度を小さくすることができる。特に、図１４（ｂ）に示すように、基板１４を真下に投影したときの影となる部分から遠い位置に固定部７３を形成することによって、棒状電極３２の駆動する角度を非常に小さくすることができる。一方で、装置の小型化の観点からは、図１４（ａ）に示すように、基板１４を真下に投影したときの影となる部分から近くに固定部７３を形成することが好ましい。
【０１３０】
図１５は、他の駆動装置および駆動方法の説明図であり、基板１４の平面形状が長方形である場合の説明図である。棒状電極３２には、棒状電極回転手段が接続され、固定部７４を支点として固定部７４の反対側が回転運動を行なうことは図１４における棒状電極と同様である。固定部７４は、基板１４を真下に投影した時の影となる部分の外側に配置されている。固定部７４が形成されている側と反対側の端は、矢印７０に示すように、円弧を描きながら往復運動をする。図１５に示す棒状電極３２の駆動角度は、１８０°である。すなわち、棒状電極３２の軸方向が、基板１４の１辺と平行となる位置から回転運動を開始して、上記の１辺と軸方向が平行になるまで移動する。その後に、逆向きに回転運動を行なって、再び上記の１辺と平行となる所まで回転運動が行なわれる。
【０１３１】
基板１４の上方には、棒状電極３２の位置に対応して等電位面の突起部が形成され、棒状電極３２が移動することによって、ダストが排除されることは、図１４に示したプラズマ処理装置と同様である。
【０１３２】
このように、棒状電極３２は、基板１４を真下に投影したときの、影となる部分全体を通過するように形成されていればよく、基板の形状や大きさに依存せず適用することができる。
【０１３３】
棒状電極３２の移動速度については、特に制約はないが、ダストの移動速度を超えない速度で棒状電極３２を移動させる機構を有することによって、基板１４の上方に浮遊するダストを１回で除去することができる。棒状電極３２の長さについても、特に制約はないが、基板１４における棒状電極の軸方向に平行な方向の長さのうち、最大の長さよりも長く棒状電極３２を形成することによって、棒状電極の１回の移動でダスト１８を基板１４の上方から排除することができる。
【０１３４】
ダスト搬送等電位面の突起部を形成するための電極は、本実施の形態におけるように断面が円形の棒状電極である必要はなく、たとえば、四角柱の形状であってもよい。また、本実施の形態においては、棒状電極と基板とを相対的に動かすための手段として、棒状電極を一定の水平面内で移動する手段を備えているが、たとえば、棒状電極を傾斜させて棒状電極の長手方向の略中心を固定点として回転運動させる手段を備えていてもよい。
【０１３５】
このように、処理を行なう基板の下に軸方向が基板の主表面に対して平行になるように配置した棒状電極に負の電圧を印加しながら、棒状電極を基板に対して相対的に動かすダスト排除工程を含むことによって、大型の基板の表面に対しても基板の主表面におけるダストの付着を防止することができ、また、プラズマ処理の均一性に実質的に影響を与えないプラズマ処理方法を提供することができる。
【０１３６】
その他の作用、効果およびプラズマ処理方法については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。
【０１３７】
（実施の形態７）
（装置の構成）
図１６を参照して、本発明に基づく実施の形態７におけるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法について説明する。プラズマが真空容器の内部で形成されることや、マイクロ波発振器でマイクロ波を発生させて、導波管で真空容器にマイクロ波を導くことなど、多くの部分については、実施の形態６におけるプラズマ処理装置と同様である。
【０１３８】
本実施の形態におけるプラズマ処理装置は、基板ホルダの内部または真下に配置される電極の部分の構成が異なる。基板ホルダ２は、真空容器１の下部に形成されている。本実施の形態における基板ホルダ２は、基板１４を主表面に保持して、基板１４の主表面に垂直な回転軸で回転するように形成されている。すなわち、ホルダ回転手段が形成され、基板１４の主表面が同一の平面内で回転するように形成されている。
【０１３９】
基板ホルダ２は中空状に形成され、内部には、棒形状の棒状あおり電極３８が形成されている。また、基板ホルダ２の内部には、あおり手段として、支持部材２９およびあおり棒１６が形成されている。支持部材２９は、固定部７２で、棒状あおり電極３８と接続している。固定部７２は、棒状あおり電極３８が、固定部７２を支点として自由に動くことができるように形成されている。支持部材２９には、負の電圧を印加できるように直流電源２６が接続されている。直流電源２６は、アース１９に接続されている。支持部材２９の側方には、長手方向が鉛直方向に動くように形成されたあおり棒１６が形成されている。あおり棒１６は、絶縁体で形成され、棒状あおり電極３８を支持できるように形成されている。
【０１４０】
その他の構成については、実施の形態６におけるプラズマ処理装置と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【０１４１】
（作用・効果・プラズマ処理方法）
マイクロ波によって発生したプラズマは、基板１４の上側で形成される。プラズマ発生中は、ダストがクーロン反力によって、基板１４の上方に浮遊している（図１８参照）。
【０１４２】
直流電源２６を投入して、支持部材２９に負の電圧を印加すると、固定部７２を介して棒状あおり電極３８に負の電圧が印加される。基板１４の上方に形成されているプラズマの領域に、棒状あおり電極３８の形状に対応した負の等電位を形成することができる。この状態で、図１６（ｂ）に示すように、あおり棒１６を鉛直方向に上下させる。固定部７２を支点として、棒状あおり電極３８は、軸方向の傾きを変化させながら、あおり運動を行なう。すなわち、矢印６８に示すように、棒状あおり電極３８の一端が上下する。棒状あおり電極３８が傾斜することによって、基板１４の上方に形成されている等電位面の突起部も傾斜する。一方で、あおり棒１６を上下させるあおり運動を行ないながら、基板ホルダ２を回転させることによって、基板１４の上方に浮遊するダストを基板上方の領域から除去することができる。
【０１４３】
その他の作用、効果およびプラズマ処理方法については、実施の形態６と同様であるのでここでは説明を繰返さない。
【０１４４】
実施の形態１における回転手段や、実施の形態６における移動手段などの駆動機構を真空容器の中に配置すると、モータから発生する塵などの新たなダストが発生する場合がある。この場合は、真空容器の内部に駆動機構を配置せずに、真空容器に隣接した駆動機構室などを設けて、真空容器の外側に上記の駆動機構を配置することが好ましい。また、実施の形態１から３における電極または基板ホルダの駆動機構は、全て回転運動を行なうように形成されているが、回転運動に限られず、プラズマ処理の処理が均一になされるように、電極または基板ホルダが駆動されるものであればよい。
【０１４５】
上記の全ての実施の形態において、プラズマ処理中に基板の上方に浮遊していたダストは、基板の外周部に導かれる。基板の外周部、たとえば、基板ホルダの外側の近接する位置に、ダスト吸入口を有する排気手段を形成する。排気手段は、真空容器の外側に排気できる構成を形成し、さらに、排気ラインの途中にＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air filter）などのフィルタを配置する。この構成を採用することにより、基板の外側に集められたダストを、真空容器の外側に運搬してＨＥＰＡフィルタで回収することができる。その結果、ダストが基板付近へ再び戻ることを防止できる。この排気手段のメンテナンスは、集塵リングのように頻繁に行なう必要はなく、さらに、ＨＥＰＡフィルタの配置位置を真空容器の外側にすることによって、容易に行なうことができる。また、基板ホルダの外周部全域にダスト吸入口を形成すれば、ダストが運搬された方向に依存せず、基板の外側に移動したダストを全て除去することができる。
【０１４６】
上記の全ての実施の形態においては、プラズマ発生手段として、マイクロ波プラズマを例に挙げて説明したが、プラズマの発生手段はマイクロ波の供給に限られるものではない。たとえば、電力印加方式のプラズマ発生手段では、マイクロ波の他に高周波やパルス波による放電がある。プラズマ処理の方法には、プラズマが発生している電極の間に基板を置いて直接的にプラズマに曝す方法や、電極間に基板を配置せずに基板の上方で発生させたプラズマを基板の表面に曝す方法などがある。放電の媒体となるプロセスガスについても多種多様であるが、本願発明はこれらのいずれにも適用することができる。
【０１４７】
また、上記の全ての実施の形態においては、プラズマ処理として、エッチングを主な例にとって説明したが、プロセスガスの変更などを行なえば、同装置を用いて、基板表面の成膜、アッシングおよび基板の表面改質などの処理装置にも本願発明が適用できる。
【０１４８】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明に基づく実施の形態１におけるプラズマ処理装置の概略断面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、本発明に基づく実施の形態１における基板上方の空間電位を説明する図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１における基板上方に浮遊するダストの動きの説明図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１におけるダストに作用する力の説明図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、本発明に基づく実施の形態２における半導体装置の基板を配置する部分の拡大断面図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態３における第１の複合電極を示す図であり、（ａ）は第１の複合電極の平面図、（ｂ）はプラズマ処理装置における第１の複合電極部の拡大断面図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態３における第２の複合電極を示す図であり、（ａ）は第２の複合電極の平面図、（ｂ）はプラズマ処理装置における第２の複合電極部の拡大断面図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態３における複合電極を示す図であり、（ａ）は第３の複合電極の平面図、（ｂ）は第４の複合電極の平面図である。
【図９】本発明に基づく実施の形態４における第１の複合電極を示す図であり、（ａ）は第１の複合電極の平面図、（ｂ）はプラズマ処理装置における第１の複合電極部の拡大断面図である。
【図１０】本発明に基づく実施の形態４における第２の複合電極を示す平面図である。
【図１１】本発明に基づく実施の形態４における第３の複合電極を示す平面図である。
【図１２】本発明に基づく実施の形態５におけるプラズマ処理装置の概略断面図である。
【図１３】本発明に基づく実施の形態６におけるプラズマ処理装置の基板部分の拡大断面図である。
【図１４】（ａ）および（ｂ）は、本発明に基づく実施の形態６における棒状電極の他の駆動方法の説明図である。
【図１５】本発明に基づく実施の形態６における棒状電極のさらに他の駆動方法の説明図である。
【図１６】（ａ）および（ｂ）は、本発明に基づく実施の形態７における半導体装置の基板を配置する部分の拡大断面図である。
【図１７】従来の技術に基づくプラズマ処理装置の概略断面図である。
【図１８】基板上面に形成されるプラズマシース領域の説明図である。
【図１９】従来の技術に基づく、プラズマ処理装置における第１のダスト排除装置の概略断面図である。
【図２０】従来の技術に基づく、プラズマ処理装置における第２のダスト排除装置の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸＸＢ−ＸＸＢ線に関する矢視断面図である。
【図２１】従来の技術に基づく、プラズマ処理装置における第３のダスト除去装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【０１５０】
１  真空容器、２  基板ホルダ、３  誘電体窓、４  導波管、５  整合器、６  排気ライン、７  排気ポンプ、８  排気ラインバルブ、９  ガス供給源、１０  マスフローコントローラ、１１  ガスラインバルブ、１２  ガス供給ライン、１４  基板、１５，１６  あおり棒、１７  支持軸、１８  ダスト、１９  アース、２０  支持脚、２２，２２ａ  金属体、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ，２３ｇ，２３ｈ，２３ｉ  誘電体、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ  複合誘電体、２５  マイクロ波発振器、２６  直流電源、２７ａ，２７ｂ  複合体、２８，２９  支持部材、３１  傾斜電極、３２  棒状電極、３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ，３３ｆ，３３ｇ  複合電極、３４  上部電極、３５  正イオン、３６  電子、３７  板状あおり電極、３８  棒状あおり電極、４０  バルク領域、４２  プラズマシース領域、４３  等電位面、４４  ダスト搬送等電位面、４６  傾斜面、４７  傾斜付基板ホルダ、５０  集塵リング、５１  溝、５２  凹部、５３  傾斜凹所、６０，６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７，６８，６９，７０  矢印、７１，７２，７３，７４  固定部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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