(57)【要約】  長寿命で安定したプラズマの形成を可能とする。  本発明のイオン源は、プラズマ生成室(１４)を区画する誘電体からなる隔壁(１５)の外周側に高周波アンテナ(１６)が設置され、プラズマ生成室(１４)内には、高周波アンテナ(１６)と対向する隔壁(１５)内周面への膜の付着を規制する誘電体からなるシールド体(２６)が設けられている。当該構造体が誘電体で構成されているので、プラズマとの誘導結合に必要な高周波電力の増大を抑制することができる。  更に、このシールド体(２６)には、高周波アンテナ(１６)の巻回方向を横切る方向にスロット(２６ａ)が形成されている。この構成により、隔壁の内面に対して高周波アンテナの巻回方向に付着膜が連続化することを防止できるので、付着膜が導電性物質の場合においても高周波アンテナとプラズマ生成室との間の誘導損失を効果的に抑えることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ生成室と、このプラズマ生成室を区画する誘電体からなる隔壁と、この隔壁の外部に設置され前記プラズマ生成室内にプラズマを生成するための高周波アンテナとを備えたイオン源において、  前記隔壁の内面側には、前記高周波アンテナと対向する隔壁内面への膜の付着を規制する誘電体からなる構造体が設けられていることを特徴とするイオン源。
【請求項２】
前記構造体は、前記隔壁の内面を遮蔽し、前記高周波アンテナの巻回方向を横切る方向に形成された少なくとも１つのスロットを有する誘電体材料からなるシールド体であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のイオン源。
【請求項３】
前記シールド体は、前記隔壁の内面に近接配置されていることを特徴とする請求の範囲第２項に記載のイオン源。
【請求項４】
前記構造体は、前記隔壁の内面の少なくとも一部において前記高周波アンテナの巻回方向を横切る方向に延在する突部または凹部であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載のイオン源。
【請求項５】
前記構造体は、  前記隔壁の内面の少なくとも一部において前記高周波アンテナの巻回方向を横切る方向に延在する突部または凹部と、  前記隔壁の内面を遮蔽し、前記高周波アンテナの巻回方向を横切る方向に形成された少なくとも１つのスロットを有する誘電体材料からなるシールド体とからなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のイオン源。
【請求項６】
前記プラズマ生成室からプラズマ中のイオンを引き出す引出し電極を更に具備することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のイオン源。
【請求項７】
前記構造体は、前記隔壁の内面を遮蔽し、前記高周波アンテナの巻回方向を横切る方向に形成された少なくとも１つのスロットを有する誘電体材料からなるシールド体であり、このシールド体の近傍には前記プラズマ生成室からプラズマ中のイオンを引き出す引出し電極が設置され、前記シールド体と前記引出し電極との間の距離が１ｍｍ以下であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のイオン源。
【請求項８】
被処理基板を収容する処理室と、プラズマ生成室と、このプラズマ生成室を区画する誘電体からなる隔壁と、前記隔壁の外部に設置され前記プラズマ生成室内にプラズマを生成するための高周波アンテナとを備えたプラズマ処理装置において、  前記隔壁の内面側には、前記高周波アンテナと対向する隔壁内面への膜の付着を規制する誘電体からなる構造体が設けられていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記プラズマ生成室と前記処理室との間には、前記プラズマ生成室から前記処理室へ向けてプラズマ中のイオンを引き出す引出し電極が設置されていることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記構造体は、前記隔壁の内面を遮蔽し、前記高周波アンテナの巻回方向を横切る方向に形成された少なくとも１つのスロットを有する誘電体材料からなるシールド体であり、このシールド体の近傍には前記プラズマ生成室からプラズマ中のイオンを引き出す引出し電極が設置され、前記シールド体と前記引出し電極との間の距離が１ｍｍ以下であることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記処理室には、前記プラズマ生成室から引き出したイオンが照射され前記被処理基板上にスパッタ粒子を付着させるスパッタターゲットが設置されていることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、誘導結合型のイオン源およびこれを備えたプラズマ処理装置に関し、更に詳しくは、プラズマ生成室を区画する隔壁内面への膜の付着を抑えてプラズマの安定した生成・維持を可能とするイオン源およびプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来より、半導体や電子部品等の製造あるいは構造材料等の表面改質においてプラズマ処理工程が用いられている。この種のプラズマ処理工程には、プラズマ中のイオンをビーム状態で引き出して被処理基板表面の金属膜等をエッチングするイオンビームエッチングや、プラズマから引き出したイオンビームをスパッタターゲットに照射し、スパッタ粒子を被処理基板上に付着、堆積させるイオンビームスパッタ等がある。【０００３】  上述したプラズマ処理装置には、容量結合型、誘導結合型（ＩＣＰ型）、電子サイクロトロン共鳴型（ＥＣＲ型）等のイオン源が知られている。特に、誘導結合型のイオン源は、図１６に示すように、プラズマ生成室１と、このプラズマ生成室１を区画する誘電体からなる隔壁２と、この隔壁２の外部に設置されプラズマ生成室１内にプラズマを生成するための高周波アンテナ３とを備えている。【０００４】  上記隔壁２は、石英等の誘電体材料で形成されるのが一般的である。また、高周波アンテナ３は、例えば図１６に示したように、隔壁２の側周部にコイル状に巻回されており、隔壁２を介してプラズマと誘導結合させるようになっている。生成されたプラズマは、引出し電極４によってイオン７のみ加速され、処理室５へ引き出される。引き出されたイオン７は、処理室５内部に設置された被処理基板やスパッタターゲット等の被照射物６に照射され、被処理基板に対して所定のエッチング処理あるいは成膜処理が行われる。【０００５】  さて、上述した従来のＩＣＰ型のイオン源においては、プラズマから引き出されたイオン７により被照射物６がスパッタされ、そのスパッタ物の一部８がプラズマ生成室１を区画する隔壁２の内面に付着する。特に、スパッタ物８が導電性物質である場合、隔壁２内面に対して高周波アンテナの巻回方向に連続してスパッタ物８が着膜すると、プラズマ生成室１に生起される誘導電磁界を打ち消す方向の電流が隔壁２の内周面に発現するため誘導損失が増大する。また同様に、引出し電極４へのイオン７の衝突の際に発生する引出し電極４からの導電性のスパッタ物９が、プラズマ生成室１を介して隔壁２の内面に付着することもある。【０００６】  このように、導電性の付着物が隔壁２の内周面の全周にわたって堆積、着膜することで誘導損失が増大すると、所望のプラズマ密度を得るための高周波電力も増大するのみならず、最終的にはプラズマの生成・維持が困難になるという問題がある。【０００７】  これを防止するため、例えば下記特許文献１，２には、プラズマ生成室の内部に、隔壁内面への付着物の堆積を規制するためのシールド体を設置する構成が開示されている。このシールド体は、隔壁の内面に対向して設置され、被照射物等から飛来するスパッタ物が隔壁の内面に付着するのを抑制し、プラズマの安定した維持・生成を確保するようにしている。【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２２８１８１号公報
【特許文献２】特開平１１−２５１３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  しかしながら、上記特許文献１，２に記載されているシールド体はいずれも金属製であるため、プラズマに曝されることでスパッタされ、金属汚染を嫌うプロセスでは弊害を伴うという問題がある。【００１０】  また、高周波アンテナとプラズマ形成空間との間に金属構造体が介在することになるので、プラズマとの誘導結合に必要な高周波電力は当該シールド体が存在しない場合に比べて増大する。高周波アンテナとプラズマとの間の誘導結合を効率良く行うためには、金属製のシールド体に誘導電磁場を透過させるための開口を複数あるいは大面積で形成する必要性が生じる。このためシールドとしての本来の機能が減殺され、隔壁内面への膜の付着量が増大するという問題がある。【００１１】  更に、隔壁内面への防着効果を高めるためには、隔壁内壁面とシールド体とのギャップを小さく保つ必要がある。このギャップはコンデンサを形成するが、シールド体が金属製である場合、着膜物質がシールド材に比べて著しく導電性が低い（誘電体など）と、使用の経過に伴う容量の経時変化を招くため、安定したプラズマの形成と維持が困難になるとともに、それに対応するためのマッチング回路の設計が複雑化するという問題がある。【００１２】  本発明は上述の問題に鑑みてなされ、長寿命で安定したプラズマの形成が可能なイオン源およびプラズマ処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】  以上の課題を解決するに当たり、本発明のイオン源は、プラズマ生成室と、このプラズマ生成室を区画する誘電体からなる隔壁と、この隔壁の外部に設置され前記プラズマ生成室内にプラズマを生成するための高周波アンテナとを備えたイオン源において、前記隔壁の内面側には、前記高周波アンテナと対向する隔壁内面への膜の付着を規制する誘電体からなる構造体が設けられている。【００１４】  また、本発明のプラズマ処理装置は、被処理基板を収容する処理室と、プラズマ生成室と、このプラズマ生成室を区画する誘電体からなる隔壁と、前記隔壁の外部に設置され前記プラズマ生成室内にプラズマを生成するための高周波アンテナとを備えたプラズマ処理装置において、前記隔壁の内面側には、前記高周波アンテナと対向する隔壁内面への膜の付着を規制する誘電体からなる構造体が設けられている。【００１５】  本発明に係る構造体は、隔壁の内面側を遮蔽するように配置されたシールド体で構成したり、隔壁の内面に直接形成された突部または凹部で構成することができる。また、上記シールド体と突部あるいは凹部を組み合わせた構成のものでもよい。【００１６】  高周波アンテナは、隔壁の外周部に沿ってコイル状に巻回したり、隔壁の頂部外方位置でループ状に巻回することで構成される。「高周波アンテナと対向する隔壁内面」とは、前者の場合は隔壁の内周面に相当し、後者の場合は隔壁の頂部内面に相当する。この高周波アンテナの構成に応じて、本発明に係る構造体を構成することができる。【００１７】  例えば、高周波アンテナが隔壁の外周部に沿って巻回されたコイルアンテナで構成される場合には、上記構造体は、隔壁の内周面を遮蔽し高周波アンテナの巻回方向を横切る方向にスロットが形成された筒状のシールド体で構成したり、隔壁の内周面の少なくとも一部において高周波アンテナの巻回方向を横切るように延在する突部または凹部で構成することができる。【００１８】  一方、高周波アンテナが隔壁の頂部外方位置で渦巻き状に巻回されたループアンテナで構成される場合には、上記構造体は、隔壁の頂部内面を遮蔽し高周波アンテナの巻回方向を横切る方向にスロットが形成された平板状あるいは曲面状のシールド体で構成したり、隔壁の頂部内面の少なくとも一部において高周波アンテナの巻回方向を横切る方向に延在する突部または凹部で構成することができる。【００１９】  これにより、隔壁の内面に対して高周波アンテナの巻回方向に付着膜が連続化することを防止できるので、付着膜が導電性物質の場合においても高周波アンテナとプラズマ生成室との間の誘導損失を効果的に抑えることができる。また、当該構造体が誘電体で構成されているので、プラズマとの誘導結合に必要な高周波電力の増大を抑制することができるとともに、長期にわたって安定したプラズマの形成および維持を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】  以上述べたように、本発明によれば、高周波アンテナとプラズマ生成室との間の誘導損失を低減できるとともに、長期にわたって安定したプラズマの形成および維持を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるイオン源を備えたプラズマ処理装置１１の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態によるイオン源の構成を説明する図であり、Ａは概略斜視図、Ｂはその正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるイオン源の他の構成例を説明する図であり、Ａは概略斜視図、Ｂはその正面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態によるイオン源の更に他の構成例を説明する図であり、Ａは概略斜視図、Ｂはその正面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態によるイオン源の構成を説明する図であり、Ａは概略斜視図、Ｂはその正面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態によるイオン源の他の構成を説明する図であり、Ａは概略斜視図、Ｂはその正面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態によるイオン源の構成を説明する図であり、Ａは概略斜視図、Ｂはその正面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態によるイオン源の他の構成を説明する図であり、Ａは概略斜視図、Ｂはその正面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態によるイオン源を備えたプラズマ処理装置３１の概略構成図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態によるイオン源の構成を説明する図であり、Ａは概略斜視図、Ｂはその正面図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態によるイオン源の構成を説明する図であり、Ａは概略斜視図、Ｂはその正面図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態によるイオン源の他の構成を説明する図であり、Ａは概略斜視図、Ｂはその正面図である。
【図１３】本発明の第６の実施の形態によるイオン源の構成を説明する図であり、Ａは概略斜視図、Ｂはその正面図である。
【図１４】本発明の第６の実施の形態によるイオン源の他の構成を説明する図であり、Ａは概略斜視図、Ｂはその正面図である。
【図１５】本発明に係るイオン源の構成の変形例を示す要部の概略断面図である。
【図１６】従来の誘導結合型イオン源を備えたプラズマ処理装置の構成および作用を説明する図である。
【符号の説明】
【００２２】  １１  プラズマ処理装置  １２  処理室  １３  真空チャンバ  １４  プラズマ生成室  １５  隔壁  １５ａ  突部  １５ｂ  凹部  １６  高周波アンテナ  １８  高周波電源  ２０  ステージ  ２１  バイアス用電源  ２２  グリッド電極（引出し電極）  ２６  シールド体  ２６ａ  スロット  ３１  プラズマ処理装置  ３４  高周波アンテナ  ３５  隔壁  ３５ａ  突部  ３５ｂ  凹部  ３６  シールド体  ３６ａ  スロット  Ｗ  基板
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】  以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。【００２４】  （第１の実施の形態）  図１は本発明の第１の実施の形態によるイオン源を備えたプラズマ処理装置１１の概略構成図である。本実施の形態のプラズマ処理装置１１は、半導体ウェーハや液晶パネル用基板等の被処理基板（以下単に「基板」という）Ｗを収容する処理室１２が内部に形成された真空チャンバ１３を備えている。この真空チャンバ１３には、図示しない真空ポンプ等の真空排気手段に連絡する排気管１３ａが形成されており、処理室１２の内部を所定の真空度に減圧可能とされている。【００２５】  真空チャンバ１３の上部には、処理室１２に連通してプラズマ生成室を区画するための隔壁１５が設置されている。この隔壁１５は、例えば石英製ベルジャ等の誘電体材料で形成されている。隔壁１５の側周部外方には、コイル状に巻回された高周波アンテナ１６が設置されている。高周波アンテナ１６の一端にはマッチング回路１７を介して高周波電源１８が接続され、高周波アンテナ１６の他端はコンデンサ１９を介して電気的に接地されている。高周波電源１８の電源周波数は例えば１０ｋＨｚ〜１００ＭＨｚである。【００２６】  高周波アンテナ１６は高周波電源１８から高周波電力を印加されることで、プラズマ生成室１４内に誘導電磁界を発現させ、プラズマ生成室１４内に導入された反応性ガスを励起しプラズマ化するとともに、生成されたプラズマと誘導結合してプラズマ生成室１４内においてプラズマの形成を安定に維持する。プラズマ生成室１４には、本発明に係るシールド体２６が設置されており、その詳細については後述する。【００２７】  なお本実施の形態において、上記反応性ガスは、隔壁１５の上部からプラズマ生成室１４内にガス導入管等を介して導入されるようになっている。ガスの種類は、Ａｒ（アルゴン）、Ｏ2（酸素）、Ｎ2（窒素）、Ｘｅ（キセノン）、ＰＨ3（ホスフィン）等が用いられ、ガス圧力は例えば０．０１Ｐａ〜１０Ｐａである。【００２８】  処理室１２とプラズマ生成室１４との間には、グリッド電極２２が設置されている。グリッド電極２２は、プラズマ生成室１４に形成されたプラズマ中のイオンを処理室１２側へビーム状に引き出すための本発明に係る「引出し電極」に相当する。本実施の形態ではプラズマ生成室１４側から順に、ビーム電極２２Ａ、加速電極２２Ｂおよび接地電極２２Ｃの３層構造となっており、各々モリブデンやグラファイト等で構成されている。【００２９】  ビーム電極２２Ａおよび加速電極２２Ｂにはそれぞれ直流可変電源２３Ａ，２３Ｂが接続されており、ビーム電極２２Ａには所定の正電位が印加され、加速電極２２Ｂには所定の負電位が印加されている。これらの電源電位の大きさを調節することで、イオンの加速エネルギーが制御される。【００３０】  イオンビームの電流値は、直流可変電源２３Ａを流れる電流を検出することで得ることができる。直流可変電源２３Ａには電流検出機能が付与されており、イオンビーム電流値をリアルタイムでモニタリングしている。このモニタ電流値が一定になるように高周波電源１８へフィードバックし、高周波アンテナ１６に供給する電力を調節することで、プラズマ生成室１４内のプラズマ密度が一定に維持される。【００３１】  以上、プラズマ生成室１４、隔壁１５、高周波アンテナ１６、マッチング回路１７、高周波電源１８、グリッド電極２２等により、本発明に係る「イオン源」が構成される。【００３２】  次に、処理室１２に収容される基板Ｗは、ステージ２０に支持されている。グリッド電極２２によって引き出されたイオンビームは、基板Ｗ上へ照射される。基板Ｗの表面は金属膜等の導電材料で被覆されており（部分的被覆の場合もある）、イオンビームの照射によって、金属膜のエッチングが行われる。なお、本実施形態では、ステージ２０にバイアス用の高周波電源２１が接続され、イオンビームと残留ガスとの荷電変換によって生成されたプラズマからイオンを周期的に基板Ｗに照射することもできるようになっている。【００３３】  金属膜のエッチングプロセスは特に限定されない。例えば、金属膜の上に所定形状のレジストマスクパターンが形成されており、イオンビームの照射により、レジスト開口部に対応する金属膜をエッチングすることで配線パターンを形成するプロセスに適用される。また、ダマシンプロセス等における金属膜の全面エッチバックにも適用可能である。【００３４】  さて、イオンビームを用いて基板表面の金属膜をエッチング処理する工程においては、イオンビームのスパッタ作用で飛散した金属膜やグリッド電極２２のスパッタ物が隔壁１５の内面に付着・堆積する。この付着物が高周波アンテナ１６の巻回方向に連続して着膜すると、プラズマの形成に必要な誘導電磁場を打ち消す方向の電流が発生するため誘導損失が増大し、プラズマの安定形成が困難になる。【００３５】  そこで本実施の形態では、プラズマ生成室１４の内部に、高周波アンテナ１６と対向する隔壁１５内面へのスパッタ物の付着を規制するためのシールド体２６を設置している。このシールド体２６は本発明に係る「構造体」の一具体例である。以下、このシールド体２６の詳細について図２〜図４を参照して説明する。【００３６】  シールド体２６は、誘電体材料からなる筒状を有しており、隔壁１５の内周壁面を遮蔽するようにしてプラズマ生成室１４内に設置されている。本実施の形態において、シールド体２６は、隔壁１５と同じ石英製とされるが、これ以外にも、アルミナや窒化アルミニウム等、用途あるいは仕様によって任意の誘電体材料を選択することができる。【００３７】  シールド体２６には、高周波アンテナ１６（図１）の巻回方向を横切る方向に形成されたスロット２６ａが形成されている。本実施の形態では、スロット２６ａは、円筒状のシールド体２６の軸方向に平行に形成されることで、高周波アンテナ１６の巻回方向にほぼ直交している。これにより、高周波アンテナ１６の巻回方向（シールド体２６の周方向）に連続した付着物の着膜を防止できるので、シールド体２６の内周面に沿って誘導電流が発生することが回避される。【００３８】  シールド体２６の外周面と隔壁１５の内周面との間の隙間を介して隔壁１５の内面に付着物が堆積することを抑制するために、これらシールド体２６と隔壁１５との間の間隙は狭い方が好ましい。好適には、隙間の大きさが１ｍｍ程度となるように、シールド体２６と隔壁１５とが近接配��される。【００３９】  シールド体２６のスロット２６ａは、図２Ａに示すようにシールド体２６を分断する長さに形成されるのが好ましい。一方、スロット２６ａを複数本形成する場合、スロット２６ａは、図３および図４に示すようにシールド体２６を分断しない程度の長さとされる。特に図４に示したように、スロット２６ａを複数本形成する場合、シールド体２６の両端部からスロット２６ａを交互に形成することによって、シールド体２６の周方向に連続する部位をなくし、付着物の着膜による誘導電流の発生を大幅に低減することができる。【００４０】  また、スロット２６ａの形成幅は、特に限定されないが、隔壁１５の内面への付着量の低減を図る観点からでは、シールド体２６の周方向の閉ループ化を阻止できる範囲内においてスロット幅を狭く形成するのが好ましい。なお、スロット２６ａは、高周波アンテナ１６の巻回位置にのみ形成されていてもよい。【００４１】  プラズマ生成室１４に対するシールド体２６の固定は、図示しない取付治具を介してシールド体２６を隔壁１５に取り付ける。取付治具の材質は特に限定されないが、金属汚染回避の観点からは誘電体材料で形成されるのが好ましい。なお、シールド体２６の構成は筒状のものに限らず、例えば複数枚の短冊状の遮蔽物を隔壁１５の内面に所定の微小な隙間（例えば１ｍｍ程度）を介して対向配置させてもよい。【００４２】  一方、図１に示したように、シールド体２６の下端は、グリッド電極２２（ビーム電極２２Ａ）の近傍位置に臨ませている。その理由は、真空チャンバ１３等の接地部位にプラズマが引き付けられることでプラズマ分布に乱れが生じたり、真空チャンバ１３をイオンがスパッタし金属汚染の原因となるからである。シールド体２６の下端部をグリッド電極２２に近接させておくか接触させることで、上述のようなプラズマの漏れによる弊害を回避することができる。シールド体２６の下端とグリッド電極２２との間の距離は小さいほどよく、１ｍｍ以下でその効果が確認されている。本実施の形態では、０．５ｍｍ程度に設定されている。【００４３】  以上のように構成される本実施の形態においては、プラズマ生成室１４内に隔壁１５の内周面を遮蔽するシールド体２６を設置することにより、処理室１２における基板Ｗのイオンビームエッチングの際に基板表面から飛散するスパッタ物が隔壁１５の内面全周にわたって付着・堆積することを防止することができる。また、シールド体２６の内面にスパッタ物が付着するが、スロット２６ａが形成されているので、シールド体２６の周方向にわたって付着膜が連続することもない。【００４４】  従って、本実施の形態によれば、高周波アンテナ１６の巻回方向に付着膜が連続化することを防止できるので、付着膜が導電性の場合においても高周波アンテナ１６とプラズマ生成室１４との間の誘導損失を効果的に抑えることができる。スパッタ物は導電性の高い材料である場合に限らず、高周波アンテナ１６からの誘導電流が発生し得る程度以上に導電性を有する場合にも同様な効果を得ることができる。【００４５】  また、シールド体２６が誘電材料で構成されているので、プラズマとの誘導結合に必要な高周波電力の増大を抑制することができるとともに、長期にわたって安定したプラズマの形成および維持を図ることが可能となる。また、シールド体２６が誘電体材料で構成されているので、シールド体が金属製であることに起因する金属汚染の問題も発生することはない。【００４６】（第２の実施の形態）  続いて、図５および図６は本発明に係る「構造体」の他の実施形態を示している。なお図において上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。【００４７】  図５Ａ，Ｂに示す構成例では、プラズマ生成室１４を区画する円筒形状の隔壁１５の内周面に、高周波アンテナ１６（図１）の巻回方向を横切る方向に延在する突部１５ａを備えている。この構成により、隔壁１５の内周面に対しその周方向に連続してスパッタ物が着膜するのを当該突部１５ａによって回避することが可能となるので、高周波アンテナ１６の誘導損失の低減を図ることができる。【００４８】  また、突部１５ａの両側面に膜が付着した場合には、隔壁１５内面側から突部１５ａ先端へ向かう電流と、突部１５ａ先端から隔壁１５内面側へ向かう電流とが互いに逆方向となることから、当該部位における誘導電流の相殺、軽減を図ることが可能となる。【００４９】  突部１５ａは、図５の例では、隔壁１５の内周面に対して１８０度間隔で２カ所に配置した例を示しているが、突部１５ａは隔壁１５の内周面の少なくとも一部にのみ形成されていてもよいし、３カ所以上の複数箇所に等角度間隔あるいは不等角度間隔で放射状に形成されていてもよい。【００５０】  突部１５ａの形成高さはその形成幅以上とするのが好ましい（アスペクト比１以上）。具体的に、突部１５ａの形成幅を１ｍｍとしたとき、突部１５ａの形成高さは１ｍｍ以上とする。突部１５ａは誘電体材料からなり、隔壁１５の内周面に一体形成されてもよいし、別部材として取り付けられていてもよい。【００５１】  一方、図６Ａ，Ｂに示す構成例では、プラズマ生成室１４を区画する円筒形状の隔壁１５の内周面に、高周波アンテナ１６（図１）の巻回方向を横切る方向に延在する凹部１５ｂを備えている。この構成により、隔壁１５の内周面に対しその周方向に連続してスパッタ物が着膜するのを当該凹部１５ｂによって回避することが可能となるので、高周波アンテナ１６の誘導損失の低減を図ることができる。【００５２】  また、凹部１５ｂの両側面に膜が付着した場合には、隔壁１５内面側から凹部１５ｂ底部へ向かう電流と、凹部１５ｂ底部から隔壁１５内面側へ向かう電流とが互いに逆方向となることから、当該部位における誘導電流の相殺、軽減を図ることが可能となる。【００５３】  凹部１５ｂは、図６の例では、隔壁１５の内周面に対して１８０度間隔で２カ所に配置した例を示しているが、凹部１５ｂは隔壁１５の内周面の少なくとも一部にのみ形成されていてもよいし、３カ所以上の複数箇所に等角度間隔あるいは不等角度間隔で放射状に形成されていてもよい。【００５４】  凹部１５ｂの形成深さはその形成幅以上とするのが好ましい（アスペクト比１以上）。具体的に、凹部１５ｂの形成幅を１ｍｍとしたとき、凹部１５ｂの形成深さは１ｍｍ以上とする。突部１５ａは、隔壁１５の内周面に凹設されている。【００５５】  以上のように、突部１５ａあるいは凹部１５ｂを本発明に係る「構造体」として構成することにより、上述の第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。【００５６】（第３の実施の形態）  図７および図８は本発明の第３の実施の形態を示している。なお、図において上述の第１，第２の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。【００５７】  本実施の形態では、上述の第１の実施の形態において説明したシールド体２６と、上述の第２の実施の形態において説明した隔壁１５の内面構造とを組み合わせた構成例を有している。【００５８】  すなわち、図７Ａ，Ｂに示す構成例においては、プラズマ生成室１４を区画する円筒形状の隔壁１５の内周面に、高周波アンテナ１６（図１）の巻回方向を横切る方向に凹部１５ｂが形成されているとともに、この隔壁１５の内部に、高周波アンテナ１６の巻回方向を横切る方向にスロット２６ａが形成された誘電体材料からなるシールド体２６が設置されている。【００５９】  以上の構成により、隔壁１５とシールド体２６の間の隙間を介してスパッタ物が隔壁１５の内周面に付着した際、その付着膜が高周波アンテナ１６の巻回方向に連続化し難くすることができるので、メンテナンスサイクルの長期化を図ることができる。また、隔壁１５の凹部１５ｂとシールド体２６のスロット２６ａとを互いに異なる角度位置に向けることで、さらにその効果を高めることができる。【００６０】  一方、図８Ａ，Ｂに示す構成例においては、プラズマ生成室１４を区画する円筒形状の隔壁１５の内周面に、高周波アンテナ１６（図１）の巻回方向を横切る方向に突部１５ａが形成されているとともに、この隔壁１５の内部に、高周波アンテナ１６の巻回方向を横切る方向にスロット２６ａが形成された誘電体材料からなるシールド体２６が設置されている。シールド体２６は比較的厚肉に形成され、突部１５ａと対向する部位には当該突部１５ａを収容する溝部２６ｂが各々形成されている。【００６１】  このような構成により、隔壁１５の内面とシールド体２６との間の隙間のラビリンス構造化が図られ、上述と同様に隔壁１５の内周面に連続するスパッタ物の着膜防止効果を高めることができる。【００６２】（第４の実施の形態）  図９および図１０は本発明の第４の実施の形態を示している。なお、図において上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。【００６３】  本実施の形態のプラズマ処理装置３１は、プラズマ生成室１４を区画する石英製の隔壁３５の頂部外方に、平面内でループ状（渦巻き状）に巻回された高周波アンテナ３４を備えた構成となっている点で、上述の第１の実施の形態と異なっている。そして、この高周波アンテナ３４と対向する隔壁３５の内面（頂部内面）に、スパッタ物の付着を規制するためのシールド体３６が設置されている。【００６４】  シールド体３６は、隔壁３５と同様に誘電体材料（例えば石英）からなり、図１０Ａ，Ｂに示すように隔壁３５の頂部内面を遮蔽する円板形状を有している。そして、このシールド体３６の面内には、高周波アンテナ３４の巻回方向を横切る方向にスロット３６ａが形成���れている。スロット３６ａの形成本数は特に限定されず、図では複数（４本）等角度間隔で放射状に形成されているが、少なくとも１つあればよい。【００６５】  シールド体３６と隔壁３５の頂部内面とは、上述の第１の実施の形態と同様に、間隙の大きさが約１ｍｍ程度となるように互いに近接配置されることで、両者間の隙間を介してスパッタ物が侵入し着膜することを抑制する。【００６６】  以上のように構成される本実施の形態のプラズマ処理装置３１においては、プラズマ生成室１４内に隔壁３５の頂部内面を遮蔽するシールド体３６を設置することにより、処理室１２における基板Ｗのイオンビームエッチングの際に、基板表面から飛散するスパッタ物による隔壁３５の頂部内面への着膜が規制される。また、シールド体３６にもスパッタ物が付着するが、スロット３６ａが形成されているので、シールド体３６の周方向にわたって付着膜が連続することもない。【００６７】  従って、本実施の形態によれば、高周波アンテナ３４の巻回方向に付着膜が連続化することを防止できるので、付着膜が導電性の場合においても高周波アンテナ３４とプラズマ生成室１４との間の誘導損失を効果的に抑えることができる。【００６８】  また、シールド体３６が誘電体材料で構成されているので、プラズマとの誘導結合に必要な高周波電力の増大を抑制することができるとともに、長期にわたって安定したプラズマの形成および維持を図ることが可能となる。また、シールド体３６が誘電材料から構成されているので、シールド体が金属製であることに起因する金属汚染の問題も発生することはない。【００６９】（第５の実施の形態）  図１１および図１２は本発明に係る「構造体」の他の実施形態を示している。なお、図において上述の第４の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。【００７０】  図１１Ａ，Ｂに示す構成例では、プラズマ生成室１４を区画する円筒形状の隔壁３５の頂部内面に、高周波アンテナ３４（図９）の巻回方向を横切る方向に延在する突部３５ａを備えている。この構成により、隔壁３５の頂部内面に対しその面内周方向に連続してスパッタ物が着膜するのを当該突部３５ａによって回避することが可能となるので、高周波アンテナ３４の誘導損失の低減を図ることができる。【００７１】  また、突部３５ａの両側面に膜が付着した場合には、隔壁３５内面側から突部３５ａ先端へ向かう電流と、突部３５ａ先端から隔壁３５内面側へ向かう電流とが互いに逆方向となることから、当該部位における誘導電流の相殺、軽減を図ることが可能となる。【００７２】  突部３５ａは、図１１の例では、隔壁３５の頂部内面に対して９０度間隔で４カ所に配置した例を示しているが、突部３５ａは隔壁３５の頂部内面の少なくとも一部にのみ形成されていてもよいし、更に複数箇所に等角度間隔あるいは不等角度間隔で放射状に形成されていてもよい。【００７３】  突部３５ａの形成高さはその形成幅以上とするのが好ましい（アスペクト比１以上）。具体的に、突部３５ａの形成幅を１ｍｍとしたとき、突部３５ａの形成高さは１ｍｍ以上とする。突部３５ａは誘電体材料からなり、隔壁３５の頂部内面に一体形成されてもよいし、別���材として取り付けられていてもよい。【００７４】  一方、図１２Ａ，Ｂに示す構成例では、プラズマ生成室１４を区画する円筒形状の隔壁３５の内面に、高周波アンテナ３４（図９）の巻回方向を横切る方向に延在する凹部３５ｂを備えている。この構成により、隔壁３５の頂部内面に対しその面内周方向に連続してスパッタ物が着膜するのを当該凹部３５ｂによって回避することが可能となるので、高周波アンテナ３４の誘導損失の低減を図ることができる。【００７５】  また、凹部３５ｂの両側面に膜が付着した場合には、隔壁３５内面側から凹部３５ｂ底部へ向かう電流と、凹部３５ｂ底部から隔壁３５内面側へ向かう電流とが互いに逆方向となることから、当該部位における誘導電流の相殺、軽減を図ることが可能となる。【００７６】  凹部３５ｂは、図１２の例では、隔壁２５の内周面に対して９０度間隔で４カ所に配置した例を示しているが、凹部３５ｂは隔壁３５の頂部内面の少なくとも一部にのみ形成されていてもよいし、更に複数箇所に等角度間隔あるいは不等角度間隔で放射状に形成されていてもよい。【００７７】  凹部３５ｂの形成深さはその形成幅以上とするのが好ましい（アスペクト比１以上）。具体的に、凹部３５ｂの形成幅を１ｍｍとしたとき、凹部３５ｂの形成深さは１ｍｍ以上とする。【００７８】  以上のように、突部３５ａあるいは凹部３５ｂを本発明に係る「構造体」として構成することにより、上述の第４の実施の形態と同様な効果を得ることができる。【００７９】（第６の実施の形態）  図１３および図１４は本発明の第６の実施の形態を示している。なお、図において上述の第４，第５の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。【００８０】  本実施の形態では、上述の第４の実施の形態において説明したシールド体３６と、上述の第５の実施の形態において説明した隔壁３５の内面構造とを組み合わせた構成例を有している。【００８１】  すなわち、図１３Ａ，Ｂに示す構成例においては、プラズマ生成室１４を区画する円筒形状の隔壁３５の頂部内面に、高周波アンテナ３４（図９）の巻回方向を横切る方向に凹部３５ｂが形成されているとともに、この隔壁３５の内部に、高周波アンテナ３４の巻回方向を横切る方向にスロット３６ａが形成された誘電体材料からなるシールド体３６が設置されている。シールド体３６と隔壁３５の頂部内面とは、上述の第４の実施の形態と同様に、間隙の大きさが約１ｍｍ程度となるように互いに近接配置されることで、両者間の隙間を介してスパッタ物が侵入し着膜することを抑制する。【００８２】  以上の構成により、隔壁３５とシールド体３６の間の隙間を介してスパッタ物が隔壁３５の頂部内面に付着した際、その付着膜が高周波アンテナ３４の巻回方向に連続化し難くすることができるので、メンテナンスサイクルの長期化を図ることができる。また、隔壁３５の凹部３５ｂとシールド体３６のスロット３６ａとを互いに異なる角度位置に向けることで、さらにその効果を高めることができる。【００８３】  一方、図１４Ａ，Ｂに示す構成例においては、プラズマ生成室１４を区画する円筒形状の隔壁３５の頂部内面に、高周波アンテナ３４（図９）の巻回方��を横切る方向に突部３５ａが形成されているとともに、この隔壁３５の内部に、高周波アンテナ３４の巻回方向を横切る方向にスロット３６ａが形成された誘電体材料からなるシールド体３６が設置されている。シールド体３６と隔壁３５の頂部内面とは、上述の第４の実施の形態と同様に、間隙の大きさが約１ｍｍ程度となるように互いに近接配置されることで、両者間の隙間を介してスパッタ物が侵入し着膜することを抑制する。【００８４】  このような構成により、隔壁３５の内面とシールド体３６との間の隙間のラビリンス構造化が図られ、上述と同様に隔壁３５の頂部内面に連続するスパッタ物の着膜防止効果を高めることができる。【００８５】  以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。【００８６】  例えば以上の各実施の形態では、プラズマ処理装置としてイオンビームエッチング装置を例に挙げて説明したが、これに代えて、処理室内にスパッタターゲットを設置し、被処理基板上にスパッタ粒子を付着させて成膜するイオンビームスパッタ装置として構成することも可能である。また、これ以外にも、プラズマドーピング装置やプラズマエッチング装置等の他のプラズマ処理装置にも、本発明は適用可能である。【００８７】  また、以上の各実施の形態では、プラズマ生成室１４を区画する隔壁（ベルジャ）１５，３５を大気と真空とを隔絶する装置外壁部として構成したが、これに代えて、例えば図１５に示すように、真空チャンバ１３の内部に本発明に係るイオン源を配置してもよい。隔壁１５は真空チャンバ１３の内部にプラズマ生成室１４を区画している。高周波アンテナ１６は、真空チャンバ１３の内部であって隔壁１５の外周側に配置されており、この高周波アンテナ１６と対向する隔壁１５内周面を遮蔽するように、本発明に係るシールド体２６が設置されている。【００８８】  さらに、本発明に係るシールド体１６，３６を円筒状あるいは板状に形成したが、隔壁の内面形状に合わせて適宜変更可能であり、例えば角筒状あるいはドーム状等に形成してもよい。
【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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【国際調査報告】
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