(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器と、前記真空容器内に配置され、試料を載置する試料電極と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給装置と、前記試料電極に対向する誘電体窓に設けられた複数のガス吹き出し口と、前記真空容器内を排気する排気装置と、前記真空容器内の圧力を制御する圧力制御装置と、前記真空容器内に電磁界を生じさせる電磁結合装置とを備えたプラズマ処理装置であって、
前記誘電体窓は複数の誘電板で構成され、前記誘電板の相対向する２面の少なくとも片面には溝が形成され、前記溝と対向する前記誘電板の平坦面とでガス流路を構成するとともに、前記溝に前記ガス供給装置からガスを供給するガス供給部とを具備し、
前記試料電極に最も近い前記誘電板に設けられたガス吹き出し口が前記誘電体窓内で前記溝に連通され、
前記ガス供給部から前記各ガス吹き出し口までの前記溝内の各ガス流路のコンダクタンスが等しくなるように構成され、
前記誘電体窓が３枚の誘電板から構成され、各々の誘電板を前記試料電極に近い方から誘電板Ａ、誘電板Ｂ、誘電板Ｃとしたとき、前記誘電板Ａの前記試料電極に対して反対側の面に第１の溝が設けられ、前記誘電板Ｂの前記試料電極に対向する面に第２の溝が設けられ、前記誘電板Ｂの前記試料電極に対して反対側の面に第３の溝が設けられ、前記誘電板Ｃの前記試料電極に対向する面に第４の溝が設けられているプラズマ処理装置。
【請求項２】
真空容器と、前記真空容器内に配置され、試料を載置する試料電極と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給装置と、前記試料電極に対向する誘電体窓に設けられた複数のガス吹き出し口と、前記真空容器内を排気する排気装置と、前記真空容器内の圧力を制御する圧力制御装置と、前記真空容器内に電磁界を生じさせる電磁結合装置とを備えたプラズマ処理装置であって、
前記誘電体窓は複数の誘電板で構成され、前記誘電板の相対向する２面の少なくとも片面には溝が形成され、前記溝と対向する前記誘電板の平坦面とでガス流路を構成するとともに、前記溝に前記ガス供給装置からガスを供給するガス供給部とを具備し、
前記試料電極に最も近い前記誘電板に設けられたガス吹き出し口が前記誘電体窓内で前記溝に連通され、
前記溝を、（ａ）溝とガス吹き出し口とを繋ぐ貫通穴がほぼ等間隔で配置された部分と、（ｂ）溝とガス吹き出し口とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分とに分けたとき、前記溝へのガス供給装置からの接続部と（ａ）とが（ｂ）を介して複数の経路にて連通され、かつ、溝へのガス供給装置からの接続部から（ａ）までを連通する（ｂ）の長さが複数の経路においてほぼ等しく、
前記誘電体窓が３枚の誘電板から構成され、各々の誘電板を前記試料電極に近い方から誘電板Ａ、誘電板Ｂ、誘電板Ｃとしたとき、前記誘電板Ａの前記試料電極に対して反対側の面に第１の溝が設けられ、前記誘電板Ｂの前記試料電極に対向する面に第２の溝が設けられ、前記誘電板Ｂの前記試料電極に対して反対側の面に第３の溝が設けられ、前記誘電板Ｃの前記試料電極に対向する面に第４の溝が設けられているプラズマ処理装置。
【請求項３】
真空容器と、前記真空容器内に配置され、試料を載置する試料電極と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給装置と、前記試料電極に対向する誘電体窓に設けられた複数のガス吹き出し口と、前記真空容器内を排気する排気装置と、前記真空容器内の圧力を制御する圧力制御装置と、前記真空容器内に電磁界を生じさせる電磁結合装置とを備えたプラズマ処理装置であって、
前記誘電体窓は複数の誘電板で構成され、前記誘電板の相対向する２面の少なくとも片面には溝が形成され、前記溝と対向する前記誘電板の平坦面とでガス流路を構成するとともに、前記溝に前記ガス供給装置からガスを供給するガス供給部とを具備し、
前記試料電極に最も近い前記誘電板に設けられたガス吹き出し口が前記誘電体窓内で前記溝に連通され、
前記ガス供給部から前記各ガス吹き出し口までの前記溝内の各ガス流路のコンダクタンスが等しくなるように構成され、
前記誘電体窓が３枚の誘電板から構成され、各々の誘電板を前記試料電極に近い方から誘電板Ａ、誘電板Ｂ、誘電板Ｃとしたとき、前記誘電板Ａの前記試料電極に対して反対側の面または前記誘電板Ｂの前記試料電極に対向する面に第１及び第２の溝が設けられ、前記誘電板Ｂの前記試料電極に対して反対側の面または前記誘電板Ｃの前記試料電極に対向する面に第３及び第４の溝が設けられているプラズマ処理装置。
【請求項４】
真空容器と、前記真空容器内に配置され、試料を載置する試料電極と、前記真空容器内にガスを供給するガス供給装置と、前記試料電極に対向する誘電体窓に設けられた複数のガス吹き出し口と、前記真空容器内を排気する排気装置と、前記真空容器内の圧力を制御する圧力制御装置と、前記真空容器内に電磁界を生じさせる電磁結合装置とを備えたプラズマ処理装置であって、
前記誘電体窓は複数の誘電板で構成され、前記誘電板の相対向する２面の少なくとも片面には溝が形成され、前記溝と対向する前記誘電板の平坦面とでガス流路を構成するとともに、前記溝に前記ガス供給装置からガスを供給するガス供給部とを具備し、
前記試料電極に最も近い前記誘電板に設けられたガス吹き出し口が前記誘電体窓内で前記溝に連通され、
前記溝を、（ａ）溝とガス吹き出し口とを繋ぐ貫通穴がほぼ等間隔で配置された部分と、（ｂ）溝とガス吹き出し口とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分とに分けたとき、前記溝へのガス供給装置からの接続部と（ａ）とが（ｂ）を介して複数の経路にて連通され、かつ、溝へのガス供給装置からの接続部から（ａ）までを連通する（ｂ）の長さが複数の経路においてほぼ等しく、
前記誘電体窓が３枚の誘電板から構成され、各々の誘電板を前記試料電極に近い方から誘電板Ａ、誘電板Ｂ、誘電板Ｃとしたとき、前記誘電板Ａの前記試料電極に対して反対側の面または前記誘電板Ｂの前記試料電極に対向する面に第１及び第２の溝が設けられ、前記誘電板Ｂの前記試料電極に対して反対側の面または前記誘電板Ｃの前記試料電極に対向する面に第３及び第４の溝が設けられているプラズマ処理装置。
【請求項５】
請求項２または４記載のプラズマ処理装置であって、
（ａ）と（ｂ）の接続部が、（ａ）に対してほぼ等配されているプラズマ処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のプラズマ処理装置であって、
被処理基板表面に所望のプラズマ分布を形成し、前記プラズマを前記被処理基板表面に導入する熱処理部を備えた、プラズマドーピング装置であるプラズマ処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のプラズマ処理装置であって、
各々の溝に独立して前記ガス供給装置が接続されるプラズマ処理装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載のプラズマ処理装置であって、
前記ガス供給装置は、前記ガス供給装置と各々の溝を連通させるガス流路のコンダクタンスの比を可変にする制御弁を備えたプラズマ処理装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載のプラズマ処理装置であって、
前記ガス吹き出し口と第１及び第２の溝が、前記誘電板Ａに設けられた貫通穴を介して連通され、ガス吹き出し口と第３及び第４の溝が、前記誘電板Ａ及び前記誘電板Ｂに設けられた貫通穴を介して連通されているプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラズマ処理装置、プラズマ処理方法、これに用いられる誘電体窓及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
不純物を固体試料の表面に導入する技術としては、不純物をイオン化して低エネルギーで固体中に導入するプラズマドーピング法が知られている（例えば、特許文献１参照）。図１５は、前記特許文献１に記載された従来の不純物導入方法としてのプラズマドーピング法に用いられるプラズマ処理装置の概略構成を示している。図１５において、真空容器１内に、シリコン基板よりなる試料９を載置するための試料電極６が設けられている。真空容器１内に所望の元素を含むドーピング原料ガス、例えばＢ2Ｈ6を供給するためのガス供給装置２、真空容器１内の内部を減圧するポンプ３が設けられ、真空容器１内を所定の圧力に保つことができる。マイクロ波導波管５１より、誘電体窓としての石英板５２を介して、真空容器１内にマイクロ波が放射される。このマイクロ波と、電磁石５３から形成される直流磁場の相互作用により、真空容器１内に有磁場マイクロ波プラズマ（電子サイクロトロン共鳴プラズマ）５４が形成される。試料電極６には、コンデンサ５５を介して高周波電源１０が接続され、試料電極６の電位が制御できるようになっている。なお、ガス供給装置２から供給されたガスは、ガス吹き出し口５６から真空容器１内に導入され、排気口１１からポンプ３へ排気される。
【０００３】
この構成のプラズマ処理装置において、ガス導入口５６から導入されたドーピング原料ガス、例えばＢ2Ｈ6は、マイクロ波導波管５１及び電磁石５３から成るプラズマ発生手
段によってプラズマ化され、プラズマ５４中のボロンイオンが高周波電源１０によって試料９の表面に導入される。
【０００４】
このようにして不純物が導入された試料９の上に金属配線層を形成した後、所定の酸化雰囲気の中において金属配線層の上に薄い酸化膜を形成し、その後、ＣＶＤ装置等により試料９上にゲート電極を形成すると、例えばＭＯＳトランジスタが得られる。
【０００５】
プラズマドーピング処理の面内分布の制御にとって、ガスの供給方法は重要である。また、プラズマドーピングに限らず、他のプラズマ処理においても、処理の面内分布の制御にとって、ガスの供給方法は重要である。このため、これまでにも様々な工夫が成されてきた。
【０００６】
一般的なプラズマ処理装置の分野では、試料に対向して複数のガス吹き出し口を設けた、誘導結合型プラズマ処理装置が開発されている（例えば、特許文献２参照）。図１６は、前記特許文献２に記載された従来のドライエッチング装置の概略構成を示している。図１６において、真空処理室１の上壁が、誘電体から成る第１と第２の天板７、６１の重ね合わせによって構成され、かつ上側に位置する第１の天板７上に多重のコイル８が配設されて高周波電源５に接続されている。また、ガス導入経路１３から第１の天板７に向けてプロセスガスを供給するように構成されている。第１の天板７には、ガス導入経路１３に連通するように、内部の１点を通過点とする１又は複数の空洞から成るガス主通路１４が形成され、かつこのガス主通路１４に第１の天板７の底面から到達するようにガス吹き出し穴４２が形成されている。一方、下側に位置する第２の天板６１にはガス吹き出し穴６２と同じ位置にガス吹き出し用の貫通穴６３が形成されている。真空処理室１は排気経路６４にて排気可能に構成され、真空処理室１内の下部には基板ステージ６が配設され、その上に被処理物である基板９を保持するように構成されている。
【０００７】
以上の構成において、基板９の処理時には、基板ステージ６上に基板９を載置し、排気経路６４から真空排気する。真空排気後は、ガス導入経路１３からプラズマ処理に必要なプロセスガスを導入する。プロセスガスは、第１の天板７に設けたガス主経路１４を通って第１の天板７内で均等に拡がり、ガス吹き出し穴６２を通って第１及び第２の天板７、６１間の境界面に一様に到達し、第２の天板６１に設けたガス吹き出し用の貫通穴６３を通って基板９上に均一に分布される。コイル８に高周波電源５から高周波電力を印加することにより、真空処理室１内のガスがコイル８から真空処理室１内に発せられた電磁波により励起され、天板７、４１の下部で生じたプラズマによって真空処理室１内の基板ステージ６上に載置された基板９が処理される。
【０００８】
平行平板型の容量結合型プラズマ処理装置において、試料の中心部に向けて吹き出すガスの流量を、試料の周辺部に向けて吹き出すガスの流量とは独立に制御できる構成も考案されている（例えば、特許文献３参照）。図１７は、前記特許文献３に記載された従来のドライエッチング装置の概略構成を示している。図１７において、ガス供給部を兼ねる上部電極１２８は、被処理基板１１４に対応する矩形状の枠体１２９と、多数のガス吹出孔１３１がほぼ均等な配置で形成されて枠体１２９の下部開口を閉塞するシャワープレート１３０と、枠体１２９とシャワープレート１３０とで囲まれる空間の内部を内外二つの領域に区分する環状の仕切り壁体１３２とが一体形成された形状になっている。この上部電極１２８と真空チャンバ１０１の天面部の内部には、仕切り壁体１３２により区分された中央領域ガス空間部１３３と周辺領域ガス空間部１３４とが形成されている。
【０００９】
中央領域ガス空間部１３３の中央部には、反応ガスＧを供給するための単一のガス導入部１３７が設けられているとともに、周辺領域ガス空間部１３４には、反応ガスＧを供給するための二つのガス導入部１３８，１３９が、上記ガス導入部１３７の相反する側方位置にそれぞれ設けられている。各ガス導入部１３７〜１３９には、一次側バルブ１０８、マスフローコントローラ（流量調節部）１０９および二次側バルブ１１０からなるガス供給系統１０６がそれぞれ個別に配管接続されて、ガス供給源１０７からそれぞれ反応ガスＧが供給される。
【００１０】
一方、本発明者らは、誘導結合型プラズマ処理装置において、２枚の誘電板を貼り合わせてひとつの誘電体窓を構成したものも提案している（特許文献４）。図１８は、従来のドライエッチング装置の概略構成を示している。図１８において、ガス導入路は、第１の誘電板２００に形成され、誘電板１６０ａ外部から誘電板１６０ａの略中心までガスを導入する例えば径φ４ｍｍの中空路である第１のガス導入経路２２０と、第２の誘電板２１０に形成され、誘電板１６０ａの略中心まで導入されたガスをガス吹き出し口２４０まで導入する例えば径φ４ｍｍの中空路である第２のガス導入経路２３０とからなる。また、ガス吹き出し口２４０は、図１８（ｃ）の誘電板１６０ａの断面図（図１８（ｂ）のＡ−Ａ'線における断面図）に示されるように、開口部において開口に向かって徐々に径大となるように側壁にテーパ形状を有し、その最大径、最小径、高さは、例えばφ８ｍｍ、φ０．５ｍｍ、５ｍｍとされる。
【００１１】
【特許文献１】米国特許第４９１２０６５号明細書
【特許文献２】特開２００１−１５４９３号公報
【特許文献３】特開２０００−２９４５３８号公報
【特許文献４】特開２００５−２０９８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の方式（特許文献１に記載のプラズマ処理装置）では、不純物の導入量（ドーズ量）の試料面内均一性が悪いという問題があった。ガス吹き出し口５６が非等方的に配置されているため、ガス吹き出し口５６に近い部分ではドーズ量が大きく、逆にガス吹き出し口５６から遠い部分ではドーズ量が小さかった。
【００１３】
そこで、特許文献２に示すようなプラズマ処理装置を用いてプラズマドーピングを試みたが、基板の中心部のドーズ量が大きく、基板の周辺部のドーズ量が小さくなる結果となり、均一性が悪かった。
【００１４】
特許文献３に記載のプラズマ処理装置では、不純物を含むガスの含有量を中央部と周辺部で独立に制御できるため、均一性は改善したものの、平行平板型の容量結合型プラズマを用いているために実用的な処理速度が得られないという問題点があった。
【００１５】
また図１８に示した、２枚の誘電板を貼り合わせてひとつの誘電体窓を構成した特許文献４のプラズマ処理装置は、２枚の誘電板に形成した溝を重ね合わせて連通させひとつの溝を形成しており、各ガス吹き出し口２４０はすべて連通した溝に連通していることになり、本質的には特許文献２に記載のプラズマ処理装置と同様に、十分な均一性を持たせることが困難であった。また、２枚の誘電板の溝を重ね合わせることにより連通溝を形成しているが、わずかな位置ずれにより流路のコンダクタンスの制御が困難であった。
【００１６】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、試料表面に導入される不純物濃度の均一性に優れたプラズマドーピングや、処理の面内均一性に優れたプラズマ処理を実現できるプラズマ処理装置と、これに用いる誘電体窓及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
そこで本発明のプラズマ処理装置は、真空容器と、前記真空容器内に配置され試料を載置する試料電極と、真空容器内にガスを供給するガス供給装置と、試料電極に対向する誘電体窓に設けられた複数のガス吹き出し口と、真空容器内を排気する排気装置と、真空容器内の圧力を制御する圧力制御装置と、真空容器内に電磁界を生じさせる電磁結合装置とを備えたプラズマ処理装置であって、誘電体窓が複数の誘電板から構成され、少なくとも相対向する２枚の誘電板の少なくとも片面に溝が形成され、前記溝と前記溝の対向する平坦面とでガス流路を構成するとともに、試料電極に最も近い誘電板に設けられたガス吹き出し口が誘電体窓内で溝に連通されている。
この構成により、試料表面に導入される不純物濃度の均一性に優れたプラズマドーピングや、処理の面内均一性に優れたプラズマ処理を実現できるプラズマ処理装置を提供できる。そして望ましくは、前記溝に、前記ガス供給装置からガスを供給するガス供給部とを具備し、前記試料電極に最も近い前記誘電板に設けられたガス吹き出し口が前記誘電体窓内で前記溝に連通され、前記ガス供給部から前記各ガス吹き出し口までの前記溝内の各ガス流路のコンダクタンスが等しくなるように構成され、前記電磁結合装置によって生ぜしめられたガスプラズマを前記試料に導き、前記試料表面にプラズマ処理を行う。ここで誘電板とは誘電体で構成された板状体をいう。
【００１８】
また、本発明は、上記プラズマ処理装置において、前記各溝が、互いに連通しない複数の流路系を構成するものを含む。
この構成により、各流路系で独立してガスの供給量を制御することができる。
【００１９】
また、本発明は、上記プラズマ処理装置において、前記各流路系が、溝が、互いに連通しない複数のガス流路を構成したものを含む。
この構成により、各ガス流路のコンダクタンスを制御しながら、各流路系で独立してガスの供給量を制御することができる。
【００２０】
また、本発明は、上記プラズマ処理装置において、前記各流路系が、前記ガス供給部から前記各ガス吹き出し口までの前記溝内の各ガス流路のコンダクタンスを独立して制御可能に構成されたものを含む。
この構成により、各ガス流路のコンダクタンスを独立して制御できることから、各ガス供給口から供給されるガス供給量の分布を制御することができ、容易に均一なプラズマ分布を得ることができる。ここでガス供給量は必ずしも均一となるように制御しなくてもよく、プラズマ生成電荷のばらつきを相殺するようにガス供給量を制御し、均一なプラズマ分布を得るようにすることも可能である。
【００２１】
また、本発明は、上記プラズマ処理装置において、前記各流路系は、前記ガス供給部から前記各ガス吹き出し口までの前記溝内の各ガス流路のコンダクタンスを独立して制御可能に構成され、各流路系から吹き出されるガスが、前記試料表面でほぼ均一な分布を持つように調整されたものを含む。
この構成により、試料表面で均一なガス供給量を得ることができ、均一なプラズマ処理を実現することが可能となる。
【００２２】
また、本発明は、上記プラズマ処理装置において、前記各流路系は、ガス吹き出し口が同心円状をなすように配列されたものを含む。
この構成により、ガス吹き出し口からのガス供給量が試料面内で均一となるようにすることができる。
【００２３】
また、本発明は、上記プラズマ処理装置において、ガス吹き出し口が同心円状をなすように配列された第１および第２の流路系に連通しており、第１の流路系は前記同心円上のガス吹き出し口よりも内側にガス供給部をもち、第２の流路系は前記同心円上のガス吹き出し口よりも外側に位置するように構成されたものを含む。
この構成によれば、内側に位置する第１の流路系は中心側から、外側に位置する第２の流路系は外側に、ガス供給部をもつため、同心円上のガス吹き出し口をもつ２つの流路系に対しより均一なガス供給を実現することができる。
【００２４】
また、本発明は、上記プラズマ処理装置において、前記ガス供給部から前記各ガス吹き出し口までの前記溝内の各ガス流路のコンダクタンスが等しくなるように構成されたものを含む。
この構成により、各ガス吹き出し口から均一なガス供給を実現することが可能となる。      
【００２５】
また、本発明は、上記プラズマ処理装置において、前記溝は、第１および第２の誘電板の一方にのみ形成され、他方は平坦面を構成し、張り合わせにより流路が構成されたものを含む。
この構成により、わずかな張り合わせ位置の位置ずれにより流路のコンダクタンスは変化しないことから、容易に均一なガス供給を行うことのできるプラズマ処理方法を提供することが可能となる。
【００２６】
また、本発明は、上記プラズマ処理装置において、前記第１の流路系は、誘電板の中心から、放射状に形成された複数の放射溝部と前記放射溝部に連通する円弧を描くように形成された第１の円状溝部とを備え、前記第１の円状溝部に連通するようにガス吹き出し口が配設され、前記ガス供給部が前記誘電板の中心で前記放射溝部と連通するように配設されたものを含む。
この構成により、より均一なガス供給が可能となる。
【００２７】
また、本発明は、上記プラズマ処理装置において、前記第２の流路系は、前記第１の円状溝部の外側に、円弧を描くように形成された第２の円状溝部と、前記第２の円状溝部から外方にむかって形成された外溝とを有し、前記ガス供給部が前記外溝に連通するように構成されたものを含む。
この構成により、第１および第２の流路系でコンダクタンスを均一にすることができ、高精度で信頼性の高いガス分布を得ることができる。
【００２８】
また、本発明は、また上記プラズマ処理装置において、好適には、電磁結合装置がコイルであることが望ましい。あるいは、電磁結合装置がアンテナであってもよい。
この構成により、高い処理速度を実現できる。
【００２９】
また、上記プラズマ処理装置は、プラズマドーピング処理においてとくに格別の効果を奏する。
【００３０】
また、上記プラズマ処理装置において、好適には、各々の溝に独立してガス供給装置が接続されていることが望ましい。あるいは、ガス供給装置と各々の溝を連通させるガス流路のコンダクタンスの比を可変にする制御弁を備えてもよい。
この構成により、さらに試料表面に導入される不純物濃度の均一性に優れたプラズマドーピングや、処理の面内均一性に優れたプラズマ処理を実現できるプラズマ処理装置を提供できる。
【００３１】
また、上記プラズマ処理装置において、好適には、ガス供給装置と各々の溝を連通させるガス流路の一部が、誘電体窓をその周辺で支持する窓枠を貫通する穴、及び、誘電板を貫通する穴によって構成されていることが望ましい。
この構成により、リークなどのトラブルが発生しにくくなる。
また、好適には、溝を、（ａ）溝とガス吹き出し口とを繋ぐ貫通穴がほぼ等間隔で配置された部分と、（ｂ）溝とガス吹き出し口とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分とに分けたとき、溝へのガス供給装置からの接続部と（ａ）とが（ｂ）を介して複数の経路にて連通され、かつ、溝へのガス供給装置からの接続部から（ａ）までを連通する（ｂ）の長さが複数の経路においてほぼ等しいことが望ましい。さらに好適には、（ａ）と（ｂ）の接続部が、（ａ）に対してほぼ等配されていることが望ましい。
【００３２】
この構成により、さらに試料表面に導入される不純物濃度の均一性に優れたプラズマドーピングや、処理の面内均一性に優れたプラズマ処理を実現できるプラズマ処理装置を提供できる。
【００３３】
また、好適には、ある誘電板の一面に設けられた溝と連通する一群の貫通穴が、誘電体窓の中心からの距離がほぼ等しい位置に配置されていることが望ましい。
この構成により、さらに試料表面に導入される不純物濃度の均一性に優れたプラズマドーピングや、処理の面内均一性に優れたプラズマ処理を実現できるプラズマ処理装置を提供できる。
【００３４】
また、好適には、誘電板が石英ガラスであることが望ましい。
この構成により、不要な不純物の混入を防止できるとともに、機械的強度に優れた誘電体窓を実現できる。
【００３５】
また、好適には、誘電体窓が２枚の誘電板から構成され、各々の誘電板を試料電極に近い方から誘電板Ａ、誘電板Ｂとしたとき、誘電板Ａの試料電極に対して反対側の面に第１の溝が設けられ、誘電板Ｂの試料電極に対向する面に第２の溝が設けられていることが望ましい。さらに好適には、ガス吹き出し口と第１の溝が、誘電板Ａに設けられた貫通穴を介して連通され、ガス吹き出し口と第２の溝が、誘電板Ａに設けられた貫通穴を介して連通されていることが望ましい。
この構成により、簡便で安価に誘電体窓を構成することができる。
【００３６】
あるいは、誘電体窓が２枚の誘電板から構成され、各々の誘電板を試料電極に近い方から誘電板Ａ、誘電板Ｂとしたとき、誘電板Ａの試料電極に対して反対側の面または誘電板Ｂの試料電極に対向する面に第１及び第２の溝が設けられていてもよい。このとき、ガス吹き出し口と第１及び第２の溝が、誘電板Ａに設けられた貫通穴を介して連通されていることが望ましい。
この構成により、簡便で安価に誘電体窓を構成することができる。
【００３７】
あるいは、誘電体窓が３枚の誘電板から構成され、各々の誘電板を試料電極に近い方から誘電板Ａ、誘電板Ｂ、誘電板Ｃとしたとき、誘電板Ａの試料電極に対して反対側の面に第１の溝が設けられ、誘電板Ｂの試料電極に対向する面に第２の溝が設けられ、誘電板Ｂの試料電極に対して反対側の面に第３の溝が設けられ、誘電板Ｃの試料電極に対向する面に第４の溝が設けられていてもよい。このとき、ガス吹き出し口と第１及び第２の溝が、誘電板Ａに設けられた貫通穴を介して連通され、ガス吹き出し口と第３及び第４の溝が、誘電板Ａ及び誘電板Ｂに設けられた貫通穴を介して連通されていることが望ましい。
この構成により、簡便で安価に誘電体窓を構成することができる。
【００３８】
あるいは、誘電体窓が３枚の誘電板から構成され、各々の誘電板を試料電極に近い方から誘電板Ａ、誘電板Ｂ、誘電板Ｃとしたとき、誘電板Ａの試料電極に対して反対側の面または誘電板Ｂの試料電極に対向する面に第１及び第２の溝が設けられ、誘電板Ｂの試料電極に対して反対側の面または誘電板Ｃの試料電極に対向する面に第３及び第４の溝が設けられていてもよい。このとき、ガス吹き出し口と第１及び第２の溝が、誘電板Ａに設けられた貫通穴を介して連通され、ガス吹き出し口と第３及び第４の溝が、誘電板Ａ及び誘電板Ｂに設けられた貫通穴を介して連通されていることが望ましい。
この構成により、簡便で安価に誘電体窓を構成することができる。
【００３９】
また、上記プラズマ処理装置において誘電体窓の第１の流路系が、誘電板の中心から、放射状に形成された複数の第１の放射溝部と前記第１の放射溝部に連通するように前記放射溝部の外方端を中心にして放射状に形成された第２の放射溝部とを備え、前記第２の放射溝部の先端に連通するようにガス吹き出し口が配設され、前記ガス供給部が前記誘電板の中心で前記第１の放射溝部と連通するように配設されるようにしてもよい。
この構成により、コンダクタンスが一定でかつ互いに干渉を生じることの無い流路形成が実現可能となる。なお第1及び第2の流路系共にこのような放射溝部で構成されるようにしてもよい。
【００４０】
また本発明は、真空容器内に、不純物を含むガスを、所定量、所定濃度で供給しつつ、前記真空容器内を所定の圧力に制御しながら、前記真空容器内で被処理基板を載置する試料電極に対向して設けられた電磁結合手段を作動させることで、不純物イオンを含むガスプラズマを生成し、前記被処理基板を処理するプラズマ処理方法であって、前記被処理基板表面に供給する前記不純物を含むガスのガス濃度またはガスの供給量に分布を持たせるようにしたことを特徴とする。
【００４１】
また本発明は、上記プラズマ処理方法において、前記被処理基板の内側領域と外側領域とで、供給される前記ガス濃度またはガスの供給量が異なる分布を持つようにしたことを特徴とする。
【００４２】
また本発明は、上記プラズマ処理方法において、前記ガス濃度は、前記被処理基板の中心から所定距離離間した領域でピーク濃度を持つ濃度分布を持つようにしたことを特徴とする。
【００４３】
また本発明は、上記プラズマ処理方法において、前記ガスプラズマによって、前記被処理基板の表面から２０ｎｍ以下の深さとなるように不純物領域を形成したことを特徴とする。
【００４４】
本発明の誘電体窓は、少なくとも２枚の誘電板が積層された誘電体窓であって、少なくとも２枚の誘電板の少なくとも片面に溝が形成され、誘電体窓のいずれかの表面を成す誘電板の一面に設けられたガス吹き出し口が、内部で溝に連通されていることを特徴とする。
この構成により、試料表面に導入される不純物濃度の均一性に優れたプラズマドーピングや、処理の面内均一性に優れたプラズマ処理を実現できるプラズマ処理装置を提供できる。
【００４５】
本発明の誘電体窓において、好適には、誘電板が石英ガラスであることが望ましい。
この構成により、不要な不純物の混入を防止できるとともに、機械的強度に優れた誘電体窓を実現できる。
【００４６】
本発明の誘電体窓の製造方法は、誘電板に貫通穴を形成するステップと、誘電板に溝を形成するステップと、貫通穴を形成した誘電板と溝を形成した誘電板の少なくとも片面を接触させつつ真空中に載置して加熱し、接触させた面を接合するステップとを含むことを特徴とする。
この構成により、簡便で安価に機械的強度に優れた誘電体窓を実現できる。
【００４７】
本発明の誘電体窓の製造方法は、誘電板に貫通穴及び溝を形成するステップと、貫通穴及び溝を形成した誘電板と他の誘電板の少なくとも片面を接触させつつ真空中に載置して加熱し、接触させた面を接合するステップとを含むことを特徴とする。
この構成により、簡便で安価に機械的強度に優れた誘電体窓を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図１から図３を参照して説明する。
図１に、本発明の実施の形態１において用いたプラズマ処理装置の断面図を示す。このプラズマ処理装置は、ガス吹き出し口からのガスの供給を均一にするための装置を含むもので、
（ａ）溝１４，１８とガス吹き出し口１５，１９とを繋ぐ貫通穴２２がほぼ等間隔で配置された部分(１４ａ,１８ａ)と、
（ｂ）溝１４，１８とガス吹き出し口１５，１９とを繋ぐ貫通穴２２が配置されていない部分(１４ｂ,１８ｂ)と
に分けたとき、溝１４，１８へのガス供給装置２からの接続部と（ａ）：(１４ａ,１８ａ)とが（ｂ）：(１４ｂ,１８ｂ)を介して複数の経路にて連通され、かつ、溝へのガス供給装置からの接続部から（ａ）：(１４ａ,１８ａ)までを連通する（ｂ）：(１４ｂ,１８ｂ)の長さが複数の経路においてほぼ等しくなるように構成されるとともに、（ａ）と（ｂ）の接続部が、（ａ）に対してほぼ等配されていることを特徴とする。
【００４９】
すなわち、図１において、真空容器１内に、ガス供給装置２から所定のガスを導入しつつ、排気装置としてのターボ分子ポンプ３により排気を行い、圧力制御装置としての調圧弁４により真空容器１内を所定の圧力に保つことができる。高周波電源５により１３．５６ＭＨｚの高周波電力を試料電極６に対向した誘電体窓７の近傍に設けられたコイル８に供給することにより、真空容器１内に誘導結合型プラズマを発生させることができる。試料電極６上に、試料としてのシリコン基板９を載置する。また、試料電極６に高周波電力を供給するための高周波電源１０が設けられており、これは、試料としての基板９がプラズマに対して負の電位をもつように、試料電極６の電位を制御する電圧源として機能する。このようにして、プラズマ中のイオンを試料の表面に向かって加速し衝突させて試料の表面を処理することができる。ガスとしてジボランやホスフィンを含むガスを用いることにより、プラズマドーピング処理を行うことが可能である。なお、ガス供給装置２から供給されたガスは、排気口１１からポンプ３へ排気される。ターボ分子ポンプ３及び排気口１１は、試料電極６の直下に配置されており、また、調圧弁４は、試料電極６の直下で、かつ、ターボ分子ポンプ３の直上に位置する昇降弁である。試料電極６は、４本の支柱１２により、真空容器１に固定されている。
【００５０】
プラズマドーピング処理を行う場合、ガス供給装置２内に設けられている流量制御装置（マスフローコントローラ）により、不純物原料ガスを含むガスの流量を所定の値に制御する。一般的には、不純物原料ガスをヘリウムで希釈したガス、例えば、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）をヘリウム（Ｈｅ）で０．５％に希釈したガスを不純物原料ガスとして用い、これを第１マスフローコントローラで流量制御する。さらに第２マスフローコントローラでヘリウムの流量制御を行い、第１及び第２マスフローコントローラで流量が制御されたガスをガス供給装置２内で混合した後、配管（ガス導入経路）１３を介してガス主経路としての溝１４に導き、さらにガス主経路としての溝１４と連通する複数の穴を介して、ガス吹き出し口１５より真空容器１内に混合ガスを導く。複数のガス吹き出し口１５は、試料電極６の対向面より試料９に向けてガスを吹き出すようになっている。配管１３と溝１４とは、誘電体窓と配管１３との間に位置する貫通穴２０を介して連通されている。つまり、ガス供給装置２と溝１４を連通させるガス流路の一部が、誘電体窓７をその周辺で支持する窓枠を兼ねる真空容器１の上部を貫通する穴、及び、誘電板を貫通する穴（後述）によって構成されている。この構成により、接続フランジが誘電体窓７に接触する構造を避け、真空容器に接続フランジを配設すればよいため、リークなどのトラブルが発生しにくくなる。
【００５１】
同様に、別のマスフローコントローラで流量を制御された混合ガスを、配管（ガス導入経路）１７を介してガス主経路としての溝１８に導き、さらにガス主経路としての溝１８と連通する複数の穴を介して、ガス吹き出し口１９より真空容器１内に導く。複数のガス吹き出し口１９は、試料電極６の対向面より試料９に向けてガスを吹き出すようになっている。配管１７と溝１８とは、誘電体窓と配管１７との間に位置する貫通穴２１を介して連通されている。つまり、ガス供給装置１６と溝１８を連通させるガス流路の一部が、誘電体窓７をその周辺で支持する窓枠を兼ねる真空容器１の上部を貫通する穴、及び、誘電板を貫通する穴（後述）によって構成されている。勿論、真空容器１とは別の部品として、誘電体窓７をその周辺で支持する窓枠を構成してもよい。
【００５２】
図２は、誘電体窓７の断面の詳細図である。この図からあきらかなように、誘電体窓７は２枚の誘電板７Ａ及び７Ｂから構成され、各誘電板の片面に互いに独立した第１および第２の流路系を構成するガス流路となる溝１４及び１８が形成され、試料電極６に最も近い誘電板７Ａに設けられたガス吹き出し口１５及び１９が誘電体窓７内で溝に連通されている。
【００５３】
この構成により、各々の溝に独立してガス供給装置が接続されている状態を実現でき、ガス吹き出しの制御を極めて精密に行うことが可能となる。
【００５４】
図３（ａ）乃至（ｃ）は、誘電体窓７を構成する誘電板７Ａ及び７Ｂの平面図であり、それぞれ図２のＡ−１、Ａ−２、Ｂ−１の位置における断面を示している。図３（ａ）においてＡ−１の位置における断面を示すように、誘電板７Ａの下層（試料電極側）には、溝とガス吹き出し口とを繋ぐ貫通穴２２と、溝と窓枠とを連通させる貫通穴２３が設けられている。
【００５５】
また、図３（ｂ）においてＡ−２の位置における断面を示すように、誘電板７Ａの上層（試料電極に対して反対側）には、（第１の溝）１４ａ及び１４ｂが設けられている。溝１４ａの直下には、図３（ａ）にＡ−１の位置における断面で示したように溝とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴２２が形成されている。つまり、溝１４ａは、溝１４とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴２２がほぼ等間隔で配置された部分である。また、溝１４ｂは、溝１４とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分である。図３Ａ−２から明らかなように、溝１４へのガス供給装置２からの接続部と溝１４ａとは、溝１４ｂを介して２つの経路にて連通され、かつ、溝１４へのガス供給装置２からの接続部から溝１４ａまでを連通する溝１４ｂの長さが、２つの経路においてほぼ等しくなっている。つまり、溝１４と窓枠とを連通させる貫通穴２３と溝１４との接続部から、溝１４ａと溝１４ｂとの接続部２４までの経路の長さが、２つの経路においてほぼ等しい。
【００５６】
さらに、溝１４ａと溝１４ｂとの接続部２４は、溝１４ａに対してほぼ等配されており、ガスを供給した際に各々の貫通穴２２に供給されるガスの流量のばらつきを抑制できるようになっている。ここでは、溝１４へのガス供給装置２からの接続部と溝１４ａとは、溝１４ｂを介して２つの経路にて連通されている場合を例示したが、３つ以上の経路に分けられていてもよい。また、溝１４ａよりも誘電板７Ａの中心に近い部分には、溝１８とガス吹き出し口１９とを繋ぐ貫通穴２２が配置されている。この一群の貫通穴２２は、誘電体窓７の中心からの距離がほぼ等しい位置に配置されている。
【００５７】
図３（ｃ）にＢ−１の位置における断面を示すように、誘電板Ｂの下層（試料電極側）には、（第２の）溝１８ａ及び１８ｂが設けられている。溝１８ａの直下には、図３（ｂ）においてＡ−２の位置における断面を示したように溝とガス吹き出し口１９とを繋ぐ貫通穴２２が形成されている。つまり、溝１８ａは、溝１８とガス吹き出し口１９とを繋ぐ貫通穴２２がほぼ等間隔で配置された部分である。また、溝１８ｂは、溝１８とガス吹き出し口１９とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分である。
【００５８】
図３（ｃ）においてＢ−１の位置における断面から明らかなように、溝１８へのガス供給装置１６からの接続部と溝１８ａとは、溝１８ｂを介して４つの経路にて連通され、かつ、溝１８へのガス供給装置１６からの接続部から溝１８ａまでを連通する溝１８ｂの長さが、４つの経路においてほぼ等しくなっている。つまり、溝１８と窓枠とを連通させる貫通穴２３と溝１８との接続部から、溝１８ａと溝１８ｂとの接続部２５までの経路の長さが、４つの経路においてほぼ等しい。
【００５９】
さらに、溝１８ａと溝１８ｂとの接続部２５は、溝１８ａに対してほぼ等配されており、ガスを供給した際に各々の貫通穴２２に供給されるガスの流量のばらつきを抑制できるようになっている。ここでは、溝１８へのガス供給装置１６からの接続部と溝１８ａとは、溝１８ｂを介して４つの経路にて連通されている場合を例示したが、２つ以上の任意の経路に分けられていてもよい。
【００６０】
また、図３（ｂ）のＡ−２の位置における断面図及び図３（ｃ）のＢ−１の位置における断面図から明らかなように、溝１４ｂは溝１４ａの外側に、溝１８ｂは溝１８ａの内側に設けられる。このように、誘電板Ａ及びＢの接合面に配置した溝が互いに干渉しないように構成することにより、ガス吹き出し口１５とガス吹き出し口１９からのガス供給量を独立に制御することが可能となる。
【００６１】
なお、各々の誘電板７Ａ及び７Ｂは石英ガラス製である。石英ガラスは、容易に高純度のものを得ることが可能で、かつ、構成元素であるシリコン及び酸素は、半導体素子に対する汚染源とはなりにくいため、不要な不純物の混入を防止できるとともに、機械的強度に優れた誘電体窓を実現できる。
【００６２】
次に、このような誘電体窓７を製造する手順を説明する。まず、誘電板７Ａの片面に溝１４を形成し、さらに貫通穴２２及び２３を形成する。また、誘電板７Ｂの片面に溝１８を形成する。次いで、貫通穴を形成した誘電板７Ａと溝を形成した誘電板７Ｂにおいて、溝１４と溝１８を形成した面どうしを接触させつつ真空中に載置して約１０００℃に加熱することにより、接触させた面を接合することができる。このようにして得られた誘電体窓７は、機械的強度に優れ、通常のプラズマ処理において接合面が剥がれることは無い。      
【００６３】
さて、このプラズマ処理装置において、試料電極６の温度を２５℃に保ちつつ、真空容器１内にＨｅで希釈されたＢ2Ｈ6ガス、及びＨｅガスを、ガス吹き出し口１５からそれぞれ５ｓｃｃｍ、１００ｓｃｃｍ、ガス吹き出し口１９からそれぞれ１ｓｃｃｍ、２０ｓｃｃｍ供給し、真空容器１内の圧力を０．７Ｐａに保ちながらコイル８に高周波電力を１４００Ｗ供給することにより、真空容器１内にプラズマを発生させるとともに、試料電極６に１５０Ｗの高周波電力を供給することにより、プラズマ中のボロンイオンを基板９の表面に衝突させて、ボロンを基板９の表面近傍に導入することができた。このとき、基板９の表面近傍に導入されたボロン濃度（ドーズ量）の面内均一性は±０．６５％と良好であった。
【００６４】
比較のため、ガス吹き出し口１５とガス吹き出し口１９から同じ流量（Ｈｅで希釈されたＢ2Ｈ6ガス、及びＨｅガスをそれぞれ６ｓｃｃｍ、１２０ｓｃｃｍ）を供給して処理したところ、ドーズ量は基板９の中心に近いほど大きく、面内均一性は±２．２％であった。
【００６５】
このように、基板の中心に近い部分と遠い部分のガス流量を独立に制御することが、プロセスの均一性を確保する上で極めて重要であるという事情は、プラズマドーピングにとくに顕著な現象である。ドライエッチングにおいては、イオンアシスト反応を励起するに必要とされるラジカルはごく微量であるため、とくに誘導結合型プラズマ源などの高密度プラズマ源を用いる場合には、ガス吹き出し口の配置が原因で著しくエッチング速度分布の均一性が損なわれることは希である。また、プラズマＣＶＤにおいては、基板を加熱しながら基板上に薄膜を堆積させるため、基板温度が均一であればガス吹き出し口の配置が原因で著しく堆積速度分布の均一性が損なわれることは希である。
【００６６】
また、ここでは誘電体窓７の中心に近いガス吹き出し口１９から導入されるガス中のＢ2Ｈ6濃度と、ここでは誘電体窓７の中心から遠いガス吹き出し口１５から導入されるガス中のＢ2Ｈ6濃度を等しくした場合を例示したが、このような装置構成においては、Ｂ2Ｈ6濃度をも独立に制御することが可能である。
すなわち、被処理基板表面に供給する不純物を含むガスのガス濃度またはガスの供給量に分布を持たせるようにしてもよい。例えば、被処理基板の内側領域と外側領域とで、供給される前記ガス濃度またはガスの供給量が異なる分布を持つようにする。
また、前記ガス濃度は、前記被処理基板の中心から所定距離離間した領域でピーク濃度を持つ濃度分布を持つようにするのが望ましい。これにより、本来濃度が低くなる領域にピーク濃度がくるような濃度分布を持つようにガスを供給しているため、被処理基板面内で均一な濃度分布を得ることが可能となる。
また、特に本発明は、ガスプラズマによって、前記被処理基板の表面から２０ｎｍ以下の深さに不純物領域を形成するようにしたものにおいて特に有効である。
【００６７】
ところで、絶縁膜のドライエッチングにおいて、フッ化カーボン系の薄膜が真空容器の内壁に堆積することによるエッチング特性の変動が問題となる場合があるが、真空容器内に導入される混合ガス中のフッ化カーボン系ガスの濃度は数％程度であり、堆積膜の影響は比較的小さい。一方、プラズマドーピングにおいては、真空容器内に導入される不活性ガス中の不純物原料ガスの濃度は１％以下であり（とくに精度よくドーズ量を制御したい場合には０．１％以下）、堆積膜の影響が比較的大きくなってしまう。なお、真空容器内に導入される不活性ガス中の不純物原料ガスの濃度は、小さくとも０．００１％以上であることが必要である。これよりも小さいと、所望のドーズ量を得るために極めて長時間の処理が必要となってしまう。
また、１枚の基板を処理した際のドーズ量が処理時間の経過とともに飽和する所謂セルフレギュレーション現象における飽和ドーズ量は、真空容器内に導入される混合ガス中の不純物原料ガスの濃度に依存することがわかった。本発明によれば、真空容器内壁の状態に関係なく、ｉｎ−ｓｉｔｕモニタリングによってプラズマ中における不純物原料ガスの解離や電離によって発生させたイオンやラジカルなどの粒子に強く相関した測定量を比較的容易に得ることもできる。
【００６８】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について、図４から図５を参照して説明する。実施の形態２において用いたプラズマ処理装置の構成の大半は、既に説明した実施の形態１において用いたプラズマ処理装置と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００６９】
図４は、誘電体窓７の断面の詳細図である。この図からわかるとおり、誘電体窓７は２枚の誘電板７Ａ及び７Ｂから構成され、誘電板７Ａの片面にガス流路となる溝１４及び１８が形成され、試料電極６に最も近い誘電板７Ａに設けられたガス吹き出し口１５及び１９が誘電体窓７内で溝に連通されている。
この構成により、各々の溝に独立してガス供給装置が接続されている状態を実現でき、ガス吹き出しの制御を極めて精密に行うことが可能となる。
【００７０】
図５（ａ）および（ｂ）は、誘電板７Ａの平面図であり、それぞれ図４のＡ−１の位置における断面、Ａ−２の位置における断面を示している。図５（ａ）にＡ−１にの位置における断面を示すように、誘電板７Ａの下層（試料電極側）には、溝とガス吹き出し口とを繋ぐ貫通穴２２と、溝と窓枠とを連通させる貫通穴２３が設けられている。
【００７１】
また、図５（ｂ）にＡ−２の位置における断面を示すように、誘電板７Ａの上層（試料電極に対して反対側）には、（第１の）溝１４ａ及び１４ｂ、（第２の）溝１８ａ及び１８ｂが設けられている。溝１４ａの直下には、図５（ａ）にＡ−１の位置における断面を示したように溝とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴２２が形成されている。つまり、溝１４ａは、溝１４とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴２２がほぼ等間隔で配置された部分である。また、溝１４ｂは、溝１４とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分である。図５（ｂ）におけるＡ−２の位置における断面図から明らかなように、溝１４へのガス供給装置２からの接続部と溝１４ａとは、溝１４ｂを介して２つの経路にて連通され、かつ、溝１４へのガス供給装置２からの接続部から溝１４ａまでを連通する溝１４ｂの長さが、２つの経路においてほぼ等しくなっている。
【００７２】
また、溝１８ａの直下には、図５（ａ）にＡ−１の位置における断面を示したように溝とガス吹き出し口１９とを繋ぐ貫通穴２２が形成されている。つまり、溝１８ａは、溝１８とガス吹き出し口１９とを繋ぐ貫通穴２２がほぼ等間隔で配置された部分である。また、溝１８ｂは、溝１８とガス吹き出し口１９とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分である。図５（ｂ）のＡ−２の位置における断面図から明らかなように、溝１８へのガス供給装置１６からの接続部と溝１８ａとは、溝１８ｂを介して４つの経路にて連通され、かつ、溝１８へのガス供給装置１６からの接続部から溝１８ａまでを連通する溝１８ｂの長さが、４つの経路においてほぼ等しくなっている。
【００７３】
また、図５（ｂ）のＡ−２の位置における断面からあきらかなように、溝１４ｂは溝１４ａの外側に、溝１８ｂは溝１８ａの内側に設けられる。このように、誘電板Ａ及びＢの接合面に配置した溝が互いに干渉しないように構成することにより、ガス吹き出し口１５とガス吹き出し口１９からのガス供給量を独立に制御することが可能となる。
【００７４】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３について、図６から図７を参照して説明する。実施の形態３において用いたプラズマ処理装置の構成の大半は、既に説明した実施の形態１において用いたプラズマ処理装置と同様であるので、ここでは説明を省略する。
図６は、誘電体窓７の断面の詳細図である。この図からわかるとおり、誘電体窓７は２枚の誘電板７Ａ及び７Ｂから構成され、誘電板７Ａの片面にガス流路となる溝１４及び１８が形成され、試料電極６に最も近い誘電板７Ａに設けられたガス吹き出し口１５及び１９が誘電体窓７内で溝に連通されている。
この構成により、各々の溝に独立してガス供給装置が接続されている状態を実現でき、ガス吹き出しの制御を極めて精密に行うことが可能となる。
【００７５】
図７（ａ）および（ｂ）は、誘電板７Ａの平面図であり、それぞれ図６のＡ−１、Ｂ−１の位置における断面を示している。図７（ａ）にＡ−１の位置における断面を示すように、誘電板７Ａには、溝とガス吹き出し口とを繋ぐ貫通穴２２と、溝と窓枠とを連通させる貫通穴２３が設けられている。また、図７（ｂ）にＢ−１の位置における断面を示すように、誘電板７Ｂの下層（試料電極に対向する側）には、（第１の）溝１４ａ及び１４ｂ、（第２の）溝１８ａ及び１８ｂが設けられている。
【００７６】
溝１４ａの直下には、図７（ａ）にＡ−１における断面を示したように溝とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴２２が形成されている。つまり、溝１４ａは、溝１４とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴２２がほぼ等間隔で配置された部分である。また、溝１４ｂは、溝１４とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分である。図７（ｂ）のＢ−１の位置における断面図から明らかなように、溝１４へのガス供給装置２からの接続部と溝１４ａとは、溝１４ｂを介して２つの経路にて連通され、かつ、溝１４へのガス供給装置２からの接続部から溝１４ａまでを連通する溝１４ｂの長さが、２つの経路においてほぼ等しくなっている。
【００７７】
また、溝１８ａの直下には、図７（ａ）にＡ−１の位置における断面図を示したように溝とガス吹き出し口１９とを繋ぐ貫通穴２２が形成されている。つまり、溝１８ａは、溝１８とガス吹き出し口１９とを繋ぐ貫通穴２２がほぼ等間隔で配置された部分である。また、溝１８ｂは、溝１８とガス吹き出し口１９とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分である。図７（ｂ）に示すＢ−１の位置における断面から明らかなように、溝１８へのガス供給装置１６からの接続部と溝１８ａとは、溝１８ｂを介して４つの経路にて連通され、かつ、溝１８へのガス供給装置１６からの接続部から溝１８ａまでを連通する溝１８ｂの長さが、４つの経路においてほぼ等しくなっている。
【００７８】
また、図７（ｂ）に示すＢ−１の位置における断面からあきらかなように、溝１４ｂは溝１４ａの外側に、溝１８ｂは溝１８ａの内側に設けられる。このように、誘電板Ａ及びＢの接合面に配置した溝が互いに干渉しないように構成することにより、ガス吹き出し口１５とガス吹き出し口１９からのガス供給量を独立に制御することが可能となる。
【００７９】
（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４について、図８から図９を参照して説明する。実施の形態４において用いたプラズマ処理装置の構成の大半は、既に説明した実施の形態１において用いたプラズマ処理装置と同様であるので、ここでは説明を省略する。ただし、ガス供給装置は２系統ではなく、４系統設けられている。
【００８０】
図８は、誘電体窓７の断面の詳細図である。この図からわかるとおり、誘電体窓７は３枚の誘電板７Ａ、７Ｂ及び７Ｃから構成され、各誘電板の片面にガス流路となる溝１４、１８、２６及び２７が形成され、試料電極６に最も近い誘電板７Ａに設けられたガス吹き出し口１５、１９、２８及び２９が誘電体窓７内で溝に連通されている。
この構成により、各々の溝に独立してガス供給装置が接続されている状態を実現でき、ガス吹き出しの制御を極めて精密に行うことが可能となる。
【００８１】
図９（ａ）乃至（ｅ）は、誘電体窓７を構成する誘電板７Ａ、７Ｂ及び７Ｃの平面図であり、それぞれ図８のＡ−１、Ａ−２、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｃ−１の位置における断面を示している。図９（ａ）にＡ−１の位置における断面図を示すように、誘電板７Ａの下層（試料電極側）には、溝とガス吹き出し口とを繋ぐ貫通穴２２と、溝と窓枠とを連通させる貫通穴２３が設けられている。
【００８２】
また、図９（ｂ）にＡ−２の位置における断面を示すように、誘電板７Ａの上層（試料電極に対して反対側）には、（第３の）溝２６ａ及び２６ｂが設けられている。溝２６ａの直下には、図９（ａ）にＡ−１の位置における断面で示したように溝とガス吹き出し口２８とを繋ぐ貫通穴２２が形成されている。つまり、溝２６ａは、溝２６とガス吹き出し口２８とを繋ぐ貫通穴２２がほぼ等間隔で配置された部分である。また、溝２６ｂは、溝２６とガス吹き出し口２８とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分である。図９Ａ−２から明らかなように、溝２６へのガス供給を行うガス供給装置からの接続部と溝２６ａとは、溝２６ｂを介して２つの経路にて連通され、かつ、溝２６へのガス供給を行うガス供給装置からの接続部から溝２６ａまでを連通する溝２６ｂの長さが、２つの経路においてほぼ等しくなっている。なお、溝２６ａよりも誘電板７Ａの中心に近い側には、他の溝とガス吹き出し口とを連通する貫通穴が設けられている。
【００８３】
図９（ｃ）にＢ−１の位置における断面を示すように、誘電板Ｂの下層（試料電極側）には、（第４の）溝２７ａ及び２７ｂが設けられている。溝２７ａの直下には、図９（ｂ）にＡ−２の位置における断面を示したように溝とガス吹き出し口２９とを繋ぐ貫通穴２２が形成されている。つまり、溝２７ａは、溝２７とガス吹き出し口２９とを繋ぐ貫通穴２２がほぼ等間隔で配置された部分である。また、溝２７ｂは、溝２７とガス吹き出し口２９とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分である。図９（ｃ）にＢ−１の位置における断面から明らかなように、溝２７へのガス供給を行うガス供給装置からの接続部と溝２７ａとは、溝２７ｂを介して４つの経路にて連通され、かつ、溝２７へのガス供給を行うガス供給装置からの接続部から溝２７ａまでを連通する溝２７ｂの長さが、４つの経路においてほぼ等しくなっている。なお、溝２７ａよりも誘電板７Ｂの中心に近い側には、他の溝とガス吹き出し口とを連通する貫通穴が設けられている。
【００８４】
また、図９（ｂ）のＡ−２の位置における断面及び図９（ｃ）のＢ−１の位置における断面図からわかるように、溝２６ｂは溝２６ａの外側に、溝２７ｂは溝２７ａの内側に設けられる。このように、誘電板Ａ及びＢの接合面に配置した溝が互いに干渉しないように構成することにより、ガス吹き出し口２８とガス吹き出し口２９から供給されるガス供給量を独立に制御することが可能となる。
【００８５】
図９（Ｃ）にＢ−２の位置における断面を示すように、誘電板７Ｂの上層（試料電極に対して反対側）には、（第１の）溝１４ａ及び１４ｂが設けられている。溝１４ａの直下には、図９（ａ）乃至（ｃ）にＡ−１、Ａ−２及びＢ−１の位置における断面を示したように溝とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴２２が形成されている。
【００８６】
つまり、溝１４ａは、溝１４とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴２２がほぼ等間隔で配置された部分である。また、溝１４ｂは、溝１４とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分である。図９（ｄ）に示すＢ−２の位置における断面図から明らかなように、溝１４へのガス供給装置２からの接続部と溝１４ａとは、溝１４ｂを介して２つの経路にて連通され、かつ、溝１４へのガス供給装置２からの接続部から溝１４ａまでを連通する溝１４ｂの長さが、２つの経路においてほぼ等しくなっている。なお、溝１４ａよりも誘電板７Ｂの中心に近い側には、他の溝とガス吹き出し口とを連通する貫通穴が設けられている。
【００８７】
図９（ｅ）にＣ−１の位置における断面を示すように、誘電板Ｃの下層（試料電極側）には、（第２の）溝１８ａ及び１８ｂが設けられている。溝１８ａの直下には、図９（ａ）乃至（ｄ）にＡ−１、Ａ−２、Ｂ−１及びＢ−２の位置における断面を示したように溝とガス吹き出し口１９とを繋ぐ貫通穴２２が形成されている。つまり、溝１８ａは、溝１８とガス吹き出し口１９とを繋ぐ貫通穴２２がほぼ等間隔で配置された部分である。また、溝１８ｂは、溝１８とガス吹き出し口１９とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分である。図９（ｅ）に示すＣ−１の位置における断面から明らかなように、溝１８へのガス供給装置１６からの接続部と溝１８ａとは、溝１８ｂを介して４つの経路にて連通され、かつ、溝１８へのガス供給装置１６からの接続部から溝１８ａまでを連通する溝１８ｂの長さが、４つの経路においてほぼ等しくなっている。
【００８８】
また、図９（ｄ）におけるＢ−２の位置における断面及び図９（ｅ）におけるＣ−１の位置における断面からわかるように、溝１４ｂは溝１４ａの外側に、溝１８ｂは溝１８ａの内側に設けられる。このように、誘電板Ｂ及びＣの接合面に配置した溝が互いに干渉しないように構成することにより、ガス吹き出し口１５とガス吹き出し口１９からのガス供給量を独立に制御することが可能となる。
【００８９】
（実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態５について、図１０から図１１を参照して説明する。実施の形態５において用いたプラズマ処理装置の構成の大半は、既に説明した実施の形態１において用いたプラズマ処理装置と同様であるので、ここでは説明を省略する。ただし、ガス供給装置は２系統ではなく、４系統設けられている。
【００９０】
図１０は、誘電体窓７の断面の詳細図である。この図からわかるとおり、誘電体窓７は３枚の誘電板７Ａ、７Ｂ及び７Ｃから構成され、誘電板Ｂ及びＣの片面にガス流路となる溝１４、１８、２６及び２７が形成され、試料電極６に最も近い誘電板７Ａに設けられたガス吹き出し口１５、１９、２８及び２９が誘電体窓７内で溝に連通されている。
この構成により、各々の溝に独立してガス供給装置が接続されている状態を実現でき、ガス吹き出しの制御を極めて精密に行うことが可能となる。
【００９１】
図１１（ａ）乃至（ｄ）は、誘電体窓７を構成する誘電板７Ａ、７Ｂ及び７Ｃの平面図であり、それぞれ図１０のＡ−１、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｃ−１の位置における断面を示している。図１１（ａ）にＡ−１の位置における断面図を示すように、誘電板７Ａには、溝とガス吹き出し口とを繋ぐ貫通穴２２と、溝と窓枠とを連通させる貫通穴２３が設けられている。また、図１１（ｂ）にＢ−１における断面を示すように、誘電板７Ｂの下層（試料電極側）には、（第３の）溝２６ａ及び２６ｂが設けられている。溝２６ａの直下には、図１１Ａ−１で示したように溝とガス吹き出し口２８とを繋ぐ貫通穴２２が形成されている。つまり、溝２６ａは、溝２６とガス吹き出し口２８とを繋ぐ貫通穴２２がほぼ等間隔で配置された部分である。また、溝２６ｂは、溝２６とガス吹き出し口２８とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分である。図１１（ｂ）に示すＢ−１の位置における断面から明らかなように、溝２６へのガス供給装置からの接続部と溝２６ａとは、溝２６ｂを介して２つの経路にて連通され、かつ、溝２６へのガス供給装置からの接続部から溝２６ａまでを連通する溝２６ｂの長さが、２つの経路においてほぼ等しくなっている。
【００９２】
また、誘電板Ｂの下層（試料電極側）には、（第４の）溝２７ａ及び２７ｂが設けられている。溝２７ａの直下には、図１１（ａ）にＡ−１の位置における断面図を示したように溝とガス吹き出し口２９とを繋ぐ貫通穴２２が形成されている。つまり、溝２７ａは、溝２７とガス吹き出し口２９とを繋ぐ貫通穴２２がほぼ等間隔で配置された部分である。また、溝２７ｂは、溝２７とガス吹き出し口２９とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分である。図１１（ｂ）のＢ−１の位置における断面から明らかなように、溝２７へのガス供給装置からの接続部と溝２７ａとは、溝２７ｂを介して４つの経路にて連通され、かつ、溝２７へのガス供給装置からの接続部から溝２７ａまでを連通する溝２７ｂの長さが、４つの経路においてほぼ等しくなっている。なお、溝２７ａよりも誘電板７Ｂの中心に近い側には、他の溝とガス吹き出し口とを連通する貫通穴が設けられている。
【００９３】
また、図１１（ｂ）のＢ−１の位置における断面図からわかるように、溝２６ｂは溝２６ａの外側に、溝２７ｂは溝２７ａの内側に設けられる。このように、誘電板Ａ及びＢの接合面に配置した溝が互いに干渉しないように構成することにより、ガス吹き出し口２８とガス吹き出し口２９からのガス供給量を独立に制御することが可能となる。
【００９４】
図１１（ｃ）にＢ−２の位置における断面を示すように、誘電板７Ｂの上層（試料電極に対して反対側）には、溝とガス吹き出し口とを繋ぐ貫通穴２２と、溝と窓枠とを連通させる貫通穴２３が設けられている。
【００９５】
図１１（ｄ）にＣ−１の位置における断面を示すように、誘電板７Ｃの下層（試料電極側）には、（第１の）溝１４ａ及び１４ｂが設けられている。溝１４ａの直下には、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）にそれぞれＡ−１、Ｂ−１及びＢ−２の位置における断面で示したように溝とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴２２が形成されている。つまり、溝１４ａは、溝１４とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴２２がほぼ等間隔で配置された部分である。また、溝１４ｂは、溝１４とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分である。図１１（ｄ）に示すＣ−１の位置における断面図から明らかなように、溝１４へのガス供給装置２からの接続部と溝１４ａとは、溝１４ｂを介して２つの経路にて連通され、かつ、溝１４へのガス供給装置２からの接続部から溝１４ａまでを連通する溝１４ｂの長さが、２つの経路においてほぼ等しくなっている。
【００９６】
また、誘電板Ｃの下層（試料電極側）には、（第２の）溝１８ａ及び１８ｂが設けられている。溝１８ａの直下には、図１１（ａ）乃至（ｃ）にＡ−１、Ｂ−１及びＢ−２の位置における断面図を示したように溝とガス吹き出し口１９とを繋ぐ貫通穴２２が形成されている。つまり、溝１８ａは、溝１８とガス吹き出し口１９とを繋ぐ貫通穴２２がほぼ等間隔で配置された部分である。また、溝１８ｂは、溝１８とガス吹き出し口１９とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分である。図１１（ｄ）に示すＣ−１の位置における断面図から明らかなように、溝１８へのガス供給装置１６からの接続部と溝１８ａとは、溝１８ｂを介して４つの経路にて連通され、かつ、溝１８へのガス供給装置１６からの接続部から溝１８ａまでを連通する溝１８ｂの長さが、４つの経路においてほぼ等しくなっている。
【００９７】
また、図１１（ｄ）に示すＣ−１の位置における断面からわかるように、溝１４ｂは溝１４ａの外側に、溝１８ｂは溝１８ａの内側に設けられる。このように、誘電板Ｂ及びＣの接合面に配置した溝が互いに干渉しないように構成することにより、ガス吹き出し口１５とガス吹き出し口１９からのガス供給量を独立に制御することが可能となる。
【００９８】
（実施の形態６）
以下、本発明の実施の形態６について、図１３から図１４を参照して説明する。ここでも実施の形態６において用いたプラズマ処理装置の構成の大半は、既に説明したプラズマ処理装置と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。前記実施の形態５と同様３枚の誘電板で構成されており、実施の形態５で示した誘電体窓と異なるのは、図１４（ｂ）および（ｄ）に示すように、溝とガス吹き出し口とを繋ぐ貫通穴２２に連通する各溝が、誘電板の同一円周上に等間隔で設けられた点を起点として放射状に４本づつ設けられた点であり、この構成によりガス吹き出し口までの距離が等しくなっている。一方ガスは２系統となっている。
【００９９】
図１３は、誘電体窓７の断面の詳細図である。この図からわかるように、ここでも誘電体窓７は３枚の誘電板７Ａ、７Ｂ及び７Ｃから構成され、誘電板７Ａ、７Ｂの各誘電板の片面にガス流路となる溝１４、２６が形成され、試料電極６に最も近い誘電板７Ａに設けられたガス吹き出し口１５、２８が誘電体窓７内で溝に連通されている。
この構成により、各々の溝に独立してガス供給装置が接続されている状態を実現でき、ガス吹き出しの制御をさらに精密に行うことが可能となる。
【０１００】
図１４（ａ）乃至（ｅ）は、誘電体窓７を構成する誘電板７Ａ、７Ｂ及び７Ｃの平面図であり、それぞれ図１３のＡ−１、Ａ−２、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｃ−１の各位置における断面を示している。図１４（ａ）にＡ−１の位置における断面図を示すように、誘電板７Ａの下層（試料電極側）には、溝とガス吹き出し口とを繋ぐ貫通穴２２と、溝と窓枠とを連通させる貫通穴２３が設けられている。
【０１０１】
また、図１４（ｂ）にＡ−２の位置における断面を示すように、誘電板７Ａの上層（試料電極に対して反対側）には、溝２６ａ及び２６ｂが設けられている。溝２６ａの直下には、図１４（ａ）にＡ−１の位置における断面を示したように溝とガス吹き出し口２８とを繋ぐ貫通穴２２が形成されている。つまり、溝２６ａは、溝２６とガス吹き出し口２８とを繋ぐ貫通穴２２が互いにほぼ等間隔で配置された部分である。また、溝２６ｂは、溝２６とガス吹き出し口２８とを繋ぐ貫通穴２２が配置されていない部分である。図９Ａ−２から明らかなように、溝２６へのガス供給を行うガス供給装置からの接続部と溝２６ａとは、溝２６ｂを介して４つの経路にて連通され、かつ、溝２６へのガス供給を行うガス供給装置からの接続部から溝２６ａまでを連通する溝２６ｂの長さが、２つの経路においてほぼ等しくなっている。なお、溝２６ａよりも誘電板７Ａの中心に近い側には、他の溝とガス吹き出し口とを連通する貫通穴が設けられている。
【０１０２】
図１４（ｃ）にＢ−１の位置における断面を示すように、誘電板Ｂの下層（試料電極側）には、この誘電板Ｂを貫通し溝１４ａからガス吹き出し口１５に連通する貫通溝２２が設けられている。すなわち溝１４ａの直下には、図１４（ｂ）にＡ−２の位置における断面を示したように溝とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴２２が形成されている。つまり、溝１４ａは、溝１４とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴２２がほぼ等間隔で配置された部分である。また、溝１４ｂは、溝１４とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分である。図１４（ｃ）に示されたＢ−１の位置における断面から明らかなように、溝１４へのガス供給を行うガス供給装置からの接続部と溝１４ａとは、溝１４ｂを介して４つの経路にて連通され、かつ、溝１４へのガス供給を行うガス供給装置からの接続部から溝１４ａまでを連通する溝１４ｂの長さが、４つの経路においてほぼ等しくなっている。なお、溝１４ａよりも誘電板７Ｂの中心から外側に位置する部分には、他の溝２６とガス吹き出し口とを連通する貫通穴２２が設けられている。
【０１０３】
また、図１４（ｂ）のＡ−２の位置における断面及び図１４（ｃ）のＢ−１の位置における断面図からわかるように、溝２６ｂの外方端からそれぞれ４本の溝２６ａが放射状に設けられる。このように、誘電板Ａ及びＢの接合面に配置した溝が互いに干渉しないように構成することにより、ガス吹き出し口２８ら供給されるガス供給量を高精度に制御することが可能となる。
【０１０４】
図１４（ｃ）にＢ−２の位置における断面を示すように、誘電板７Ｂの上層（試料電極に対して反対側）には、（第１の）溝１４ａ及び１４ｂが設けられており、溝１４ｂは誘電板７Ｂの中心から４方向に放射状に伸び、さらにこの溝１４ｂの先端から溝１４ａが放射状にのびるように形成されている。溝１４ａの直下には、図１４（ａ）乃至（ｃ）にＡ−１、Ａ−２及びＢ−１の位置における断面を示したように溝とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴２２が形成されている。
【０１０５】
つまり、溝１４ａは、溝１４とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴２２がほぼ等間隔で配置された部分である。また、溝１４ｂは、溝１４とガス吹き出し口１５とを繋ぐ貫通穴が配置されていない部分である。図１４（ｄ）に示すＢ−２の位置における断面図から明らかなように、溝１４へのガス供給装置２からの接続部と溝１４ａとは、溝１４ｂを介してそれぞれ独立した４つの経路にて放射状に連通され、かつ、溝１４へのガス供給装置２からの接続部から溝１４ａまでを連通する溝１４ｂの長さが、２つの経路においてほぼ等しくなっている。なお、溝１４ａよりも誘電板７Ｂの中心に近い側には、他の溝とガス吹き出し口とを連通する貫通穴が設けられている。
【０１０６】
図１４（ｅ）にＣ−１位置における断面図を示すように、誘電板Ｃの下層（試料電極側）には、溝は設けられておらず、平坦面を構成し、この平坦面と誘電板Ｂの片面に設けられた溝１４とで流路を構成している。
【０１０７】
また、図１４（ｂ）におけるＡ−２の位置における断面及び図１４（ｄ）におけるＢ−２の位置における断面からわかるように、誘電板の中心から放射状に伸びる４本の溝１４ｂの外端からさらに放射状に４本の溝１４ａが延び、また、誘電板の中心から放射状に伸びる４本の溝２６ｂの外端からさらに放射状に４本の溝２６ａが延びるように設けられる。このように、誘電板Ｂ及びＣの接合面に配置した溝が互いに干渉しないように構成することにより、ガス吹き出し口１５とガス吹き出し口２８からのガス供給量を独立により制御性よく制御することが可能となる。
【０１０８】
以上述べた本発明の実施形態においては、本発明の適用範囲のうち、真空容器の形状、プラズマ源の方式及び配置等に関して様々なバリエーションのうちの一部を例示したに過ぎない。本発明の適用にあたり、ここで例示した以外にも様々なバリエーションが考えられることは、いうまでもない。
【０１０９】
例えば、コイル８を平面状としてもよく、あるいは、誘電体窓を介して真空容器内に電磁界を生じさせる電磁結合装置としてコイルを用いるのではなく、ヘリコン波プラズマ、磁気中性ループプラズマ、有磁場マイクロ波プラズマ（電子サイクロトロン共鳴プラズマ）、無磁場マイクロ波表面波プラズマなどを励起するためのアンテナを用いてもよい。これらの誘電体窓を介して真空容器内に電磁界を生じさせる電磁結合装置を用いると、高密度プラズマを発生させることができるため、高い処理速度が得られる。
しかし、コイルを用いることにより誘導結合型プラズマ源を採用することは、装置構成の簡便性に優れ、安価でトラブルが少なく、効率の良いプラズマ生成ができる点において装置構成上好ましい。
【０１１０】
また、各々の溝に対して独立してガス供給装置を備える場合を例示したが、図１２に示すように、ガス供給装置２と各々の溝を連通させるガス流路のコンダクタンスの比を可変にする制御弁３０を備える構成としてもよく、制御弁としては可変式のオリフィスなどを適宜利用することができる。この構成においては、各々の溝に連通するガス吹き出し口からのガス濃度に変化はもたせられないものの、マスフローコントローラや各種バルブ類を多用するガス供給装置の数を最小限とすることができ、装置構成の簡略化・装置の小型化・故障の低減などに効果を奏する。
【０１１１】
また、各々の溝に対応するガス吹き出し口が、誘電体窓の中心からほぼ同じ距離の位置に設けられる場合を例示したが、各々の溝に対応するガス吹き出し口が、誘電体窓の中心から異なる距離の位置に設けられていてもよく、例えば、誘電体窓と同心円状に配置された複数の円周上に設けられたガス吹き出し口が、あるひとつの溝に対応するような構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明のプラズマ処理装置と、これに用いる誘電体窓及びその製造方法によれば、試料表面に導入される不純物濃度の均一性に優れたプラズマドーピングや、処理の面内均一性に優れたプラズマ処理を実現できるプラズマ処理装置と、これに用いる誘電体窓及びその製造方法を提供することができる。したがって、半導体の不純物ドーピング工程をはじめ、液晶などで用いられる薄膜トランジスタの製造や、各種材料のエッチング、堆積、表面改質等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の実施の形態１で用いたプラズマドーピング室の構成を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態１における誘電体窓の構成を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態１における誘電板の構成を示す平面図
【図４】本発明の実施の形態２における誘電体窓の構成を示す断面図
【図５】本発明の実施の形態２における誘電板の構成を示す平面図
【図６】本発明の実施の形態３における誘電体窓の構成を示す断面図
【図７】本発明の実施の形態３における誘電板の構成を示す平面図
【図８】本発明の実施の形態４における誘電体窓の構成を示す断面図
【図９】本発明の実施の形態４における誘電板の構成を示す平面図
【図１０】本発明の実施の形態５における誘電体窓の構成を示す断面図
【図１１】本発明の実施の形態５における誘電板の構成を示す平面図
【図１２】本発明の他の実施形態におけるプラズマドーピング室の構成を示す断面図
【図１３】本発明の実施の形態６における誘電体窓の構成を示す断面図
【図１４】本発明の実施の形態９における誘電板の構成を示す平面図
【図１５】従来例のプラズマドーピング装置の構成を示す断面図
【図１６】従来例のドライエッチング装置の構成を示す断面図
【図１７】従来例のドライエッチング装置の構成を示す断面図
【図１８】従来例の誘電体窓の構成を示す斜視図及び断面図
【符号の説明】
【０１１４】
１  真空容器
２  ガス供給装置
３  ターボ分子ポンプ
４  調圧弁
５  プラズマ源用高周波電源
６  試料電極
７  誘電体窓
８  コイル
９  基板
１０  試料電極用高周波電源
１１  排気口
１２  支柱
１３  配管
１４  溝
１５  ガス吹き出し口
１６  ガス供給装置
１７  配管
１８  溝
１９  ガス吹き出し口
２０  貫通穴
２１  貫通穴
【図１】
0005308664.tif 000002
【図２】
0005308664.tif 000003
【図３】
0005308664.tif 000004
【図４】
0005308664.tif 000005
【図５】
0005308664.tif 000006
【図６】
0005308664.tif 000007
【図７】
0005308664.tif 000008
【図８】
0005308664.tif 000009
【図９】
0005308664.tif 000010
【図１０】
0005308664.tif 000011
【図１１】
0005308664.tif 000012
【図１２】
0005308664.tif 000013
【図１３】
0005308664.tif 000014
【図１４】
0005308664.tif 000015
【図１５】
0005308664.tif 000016
【図１６】
0005308664.tif 000017
【図１７】
0005308664.tif 000018
【図１８】
0005308664.tif 000019