(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波による電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を用いてプラズマを生成しその開口部からプラズマ流を取り出すためのプラズマ生成室と、当該プラズマ生成室内に静磁界を発生せしめるための磁気コイルを巻き線せられた少なくとも１つの磁界発生手段と、マイクロ波発信手段から伝送されたマイクロ波を前記プラズマ生成室の前記開口部と対向する面から前記プラズマ生成室内に導入するためのマイクロ波導入手段とを備えるＥＣＲプラズマ源であって、
前記プラズマ生成室とその開口部は、当該プラズマ生成室内で生成するプラズマ流の方向に垂直な断面形状が略矩形を有し、
前記磁界発生手段の磁気コイルは、前記プラズマ流の方向に垂直な面内で略矩形形状に巻き線せられており、
前記マイクロ波導入手段は、前記マイクロ波発信手段と前記プラズマ生成室との間に配置された、直線状のマイクロ波空洞共振器を構成しており、前記直線状のマイクロ波空洞共振器の一方の端面を金属板で終端した、開口部を有さない終端部とし、前記直線状のマイクロ波空洞共振器の他方の端部に金属スリットを挿入することで第１の開口部が設けられ、前記マイクロ波発生手段から伝送されたマイクロ波は前記第１の開口部を介して前記マイクロ波空洞共振器に導入され、前記直線状のマイクロ波空洞共振器の内部には、側面に開口部の無い長さλｇ／２（λｇ：マイクロ波の定在波の管内波長）の第１の共振ユニットと、側面に前記少なくとも１つの第２の開口部を有し長さλｇ／２の第２の共振ユニットとが交互に設けられ、前記直線状のマイクロ波空洞共振器には前記第２の共振ユニットが２つ以上配置され、
前記第２の開口部を介して同相のマイクロ波を前記プラズマ生成室の前記対向する面から前記プラズマ生成室内へ導入させることとしたことを特徴とするＥＣＲプラズマ源。
【請求項２】
前記マイクロ波導入手段は、前記マイクロ波発信手段から伝送されたマイクロ波を分岐結合するためのマイクロ波分岐手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のＥＣＲプラズマ源。
【請求項３】
前記第１の共振ユニットと前記第２の共振ユニットとの境界には、サセプタンスを調整するための窓が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のＥＣＲプラズマ源。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のＥＣＲプラズマ源を備えることを特徴とするＥＣＲプラズマ装置。
【請求項５】
試料移動手段を備え、当該試料移動手段により試料を移動させながら当該試料表面の略矩形領域にプラズマ照射することを特徴とする請求項４に記載のＥＣＲプラズマ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＣＲプラズマ源およびＥＣＲプラズマ装置に関し、より詳細には、略矩形断面において一様なプラズマ密度を発生させ得るＥＣＲプラズマ源およびそれを用いたＥＣＲプラズマ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ)プラズマ源は、プラズマ生成室中に高密度のプラズマを均一に発生させることができるため、半導体レーザ、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）デバイス、ＬＳＩなどに対するスパッタリング装置やエッチング装置のプラズマ源として用いられている。
【０００３】
ＥＣＲプラズマ源は、プラズマ生成室と、磁気コイルと、マイクロ波導入部とから構成されているが、従来のＥＣＲスパッタリング装置やエッチング装置では、主として静置させたウェハー状の円形試料を処理対象としていたため、これらの装置に備えられるＥＣＲプラズマ源は、プラズマ流に垂直な面内の断面形状が円形のプラズマ生成室と、プラズマ流に垂直な面内の断面形状が円形の巻き線せられた磁気コイルと、マイクロ波をマイクロ波導波管から直接あるいは分岐結合方式により導入する構造のマイクロ波導入部とから構成されていた（例えば、特許第１５５３９５９号明細書、あるいは、天沢ら唐dＣＲプラズマを用いた高品質薄膜形成煤C精密工学会誌Ｖｏｌ．６６，Ｎｏ．４，５１１（２０００）参照）。
【０００４】
特に、スパッタリング装置の場合は、ターゲット粒子がマイクロ波導入窓（通常は石英板が用いられる）を汚染するのを防ぐために、分岐結合方式がよく利用される。
【０００５】
図５は、円形断面を有する従来のＥＣＲプラズマ源を備えるエッチング装置の構成例を説明するための図で、図５（ａ）は上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ´における断面図である。
【０００６】
図５に示した構成の従来のＥＣＲプラズマ源を備えるエッチング装置では、プラズマ生成室７０内で生成されたプラズマが、プラズマ引出し開口１４を経由して試料室１１内に配置された試料１００に照射される。この場合、プラズマ生成室７０内で生成されたプラズマは、図５（ｂ）に示すように、プラズマ生成室７０から試料１００へと向かう下向きのプラズマ流を生じる。
【０００７】
プラズマ生成室７０は、処理する試料１００の形状を考慮して、このプラズマ流に垂直な面内の断面形状が円形となる形状とされている。また、磁気コイル８０、８１は、プラズマ流に垂直な面内で円形に巻き線せられており、プラズマ生成室７０内の所定の位置にＥＣＲ条件となる磁場を生成するように設計されている。プラズマ生成室７０内には、マイクロ波導波管９０からマイクロ波導入窓９１（通常は石英窓が利用される）を経由してマイクロ波が導入され、マイクロ波の振動電界により磁場中の電子を効率的に加速することとされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
近年開発が進んでいる液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ(Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｉｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ)ディスプレイなどの、いわゆるＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）装置では、例えば５０ｃｍ×６０ｃｍ程度の大型の試料に対して、スパッタリングやエッチングを施すことが要求されている。
【０００９】
しかしながら、このような処理を、プラズマ生成室がプラズマ流に垂直な面内で円形断面を有する従来のＥＣＲプラズマ源で対応するためには、その直径を拡大する必要が生じ、その場合、（１）プラズマ生成室や磁気コイルが大型化してＥＣＲプラズマ源が非常に高価なものとなってしまうこと、および、（２）円形断面を有するＥＣＲプラズマ源では、略矩形の大型ＦＰＤ試料の均一なスパッタリングやエッチングが困難であること、などの問題があった。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、略矩形断面において一様なプラズマ密度を生じさせることが可能なＥＣＲプラズマ源およびそれを用いたＥＣＲプラズマ装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、マイクロ波による電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を用いてプラズマを生成しその開口部からプラズマ流を取り出すためのプラズマ生成室と、当該プラズマ生成室内に静磁界を発生せしめるための磁気コイルを巻き線せられた少なくとも１つの磁界発生手段と、マイクロ波発信手段から伝送されたマイクロ波を前記プラズマ生成室の前記開口部と対向する面から前記プラズマ生成室内に導入するためのマイクロ波導入手段とを備えるＥＣＲプラズマ源であって、前記プラズマ生成室とその開口部は、当該プラズマ生成室内で生成するプラズマ流の方向に垂直な断面形状が略矩形を有し、前記磁界発生手段の磁気コイルは、前記プラズマ流の方向に垂直な面内で略矩形形状に巻き線せられており、前記マイクロ波導入手段は、前記マイクロ波発信手段と前記プラズマ生成室との間に配置された、直線状のマイクロ波空洞共振器を構成しており、前記直線状のマイクロ波空洞共振器の一方の端面を金属板で終端した、開口部を有さない終端部とし、前記直線状のマイクロ波空洞共振器の他方の端部に金属スリットを挿入することで第１の開口部が設けられ、前記マイクロ波発生手段から伝送されたマイクロ波は前記第１の開口部を介して前記マイクロ波空洞共振器に導入され、前記直線状のマイクロ波空洞共振器の内部には、側面に開口部の無い長さλｇ／２（λｇ：マイクロ波の定在波の管内波長）の第１の共振ユニットと、側面に前記少なくとも１つの第２の開口部を有し長さλｇ／２の第２の共振ユニットとが交互に設けられ、前記直線状のマイクロ波空洞共振器には前記第２の共振ユニットが２つ以上配置され、前記第２の開口部を介して同相のマイクロ波を前記プラズマ生成室の前記対向する面から前記プラズマ生成室内へ導入させることとしたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＥＣＲプラズマ源において、前記マイクロ波導入手段は、前記マイクロ波発信手段から伝送されたマイクロ波を分岐結合するためのマイクロ波分岐手段を備えることを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のＥＣＲプラズマ源において、前記第１の共振ユニットと前記第２の共振ユニットとの境界には、サセプタンスを調整するための窓が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、ＥＣＲプラズマ装置であって、請求項１乃至３のいずれかに記載のＥＣＲプラズマ源を備えることを特徴とする。
【００１５】
さらに、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のＥＣＲプラズマ装置において、試料移動手段を備え、当該試料移動手段により試料を移動させながら当該試料表面の略矩形領域にプラズマ照射することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明のＥＣＲプラズマ源およびＥＣＲプラズマ装置について詳細に説明する。
[第１の実施の形態]
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるＥＣＲプラズマ源、およびこのＥＣＲプラズマ源を備えるＥＣＲプラズマ装置（エッチング装置あるいはＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置）の構成を説明するための図で、図１（ａ）は装置の上面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）中のＡ−Ａ´における断面図である。
【００１７】
ＥＣＲプラズマ源は、プラズマ生成室１０と、磁気発生装置の磁気コイル２０、２１と、マイクロ波導入部３０とから構成されており、プラズマ生成室１０で生成されたプラズマは、プラズマ生成室１０内で加速され、プラズマ引出し開口１４を経由して試料室１１へと向かうプラズマ流が生じ、試料室１１内に配置されている試料４０へと照射される。本実施形態では、ＦＰＤなどの大型試料全面の処理を可能とするために、図示していない試料移動機構を備え、試料４０は、この試料移動機構により試料室１１内を所定の速度で矢印方向に移動しながら処理されることで試料全面の処理が行われる。
【００１８】
プラズマ生成室１０は、ＥＣＲを用いてプラズマを生成しその開口部であるプラズマ引出し開口１４からプラズマ流を取り出すためのもので、プラズマ生成室１０とプラズマ引出し開口１４は、共に、プラズマ生成室１０内で生成するプラズマ流の方向に垂直な断面形状が略矩形を有し、これにより、試料４０上に略矩形のプラズマ流照射領域を形成することを可能としている。
【００１９】
なお、本明細書全体を通じて用いられる「略矩形」という形状は、本来の矩形の他、矩形に類似する形状を広く意味するものであり、例えば、その４つの角が適度な丸みを帯びている形状等であってもよい。また、この形状の輪郭を構成する長辺と短辺の長さの比についても特に制限はなく、さらに、４辺の長さを等しくした形状をも含み得るものである。この形状をいかなるものとするかは、本発明のＥＣＲプラズマ装置により処理される試料の大きさや処理内容等から定められる装置の仕様によって適宜設定可能であることは言うまでもない。
【００２０】
プラズマ生成室１０内に静磁界を発生せしめるための磁界発生装置の磁気コイル２０、２１は、プラズマ流の方向に垂直な面内で略矩形に巻き線せられており、プラズマ生成室１０内の所定の位置にＥＣＲ条件となる磁場を生成する。
【００２１】
プラズマ生成室１０内には、マイクロ波導入部３０から、石英などの材料からなるマイクロ波導入窓３６を経由してマイクロ波が導入され、これにより、マイクロ波の振動電界により磁場中の電子を効率的に加速することとされている。なお、このマイクロ波導入部３０へは、図示していないマイクロ波源（マグネトロン管等を利用）で発生させたマイクロ波が、アイソレータや整合器等を介して伝送されている。
【００２２】
マイクロ波導入部３０は、その内部にマイクロ波の定在波を形成する中空の導波管を構成しており、その端面を終端部３１とする導波管の内部には、この導波管の伸長方向に、マイクロ波の定在波の管内波長λｇに相当する間隔で複数の開口部３４（この図ではスリット状）が直列に設けられ、この伝送部３５から、プラズマ生成室１０内へと位相の揃った（同相の）マイクロ波を伝送する構造となっている。
【００２３】
すなわち、このマイクロ波導入部３０の導波管には、終端部３１から順に、側面に開口部３４の無い長さλｇ／２の共振ユニット３２、側面に開口部３４の有る長さλｇ／２の共振ユニット３３、が交互に配置されており、側面に開口部３４の有る長さλｇ／２の共振ユニット３３内に形成されている定在波は互いに位相が揃うこととなるため、この同相のマイクロ波のみが、開口部３４、マイクロ波伝送部３５、マイクロ波導入窓３６を経由してプラズマ生成室１０内に導入され、略矩形のプラズマ生成室１０内の所定の位置に、一様なプラズマ密度をもつＥＣＲプラズマを生成することができる。
【００２４】
ここで示した構成例では、マイクロ波導入部３０の定在波を形成する導波管の全長はλｇの３．５倍となっているが、処理する試料の大きさに応じて、導波管の全長を自由に設定可能であることは言うまでもない。また、磁気コイル２０、２１は、プラズマ生成室１０の所定の位置にＥＣＲ条件となる磁場を形成させるために、巻き数、電流値、を設計すればよく、単数または複数の磁気コイルを用いることができるのは言うまでもない。
【００２５】
図１に示した構成のＥＣＲプラズマ装置を、エッチング装置として実施する場合では、図示していないガス導入口からＳＦ６、ＣＦ４などのエッチングガスをプラズマ生成室１０に導入することにより、Ｓｉなどの試料のエッチングを容易に行うことができる。また、大型試料を所定の速度で移動させながらエッチングを行なうことにより、大面積の試料全面を均一にエッチング処理することが可能となる。
【００２６】
また、図１に示した構成のＥＣＲプラズマ装置を、ＣＶＤ装置として実施する場合では、図示していないガス導入口から、例えばＳｉＨ４、Ｏ２、Ｎ２などのガスをプラズマ生成室１０に導入することにより、ＳｉＯ２（酸化珪素）、Ｓｉ３Ｎ４（窒化珪素）、ＳｉＯｘＮｙ（酸窒化珪素）などの成膜を均一に行なうことが可能となる。
【００２７】
なお、図１に示したＥＣＲプラズマ源のマイクロ波導入部３０は、端部が終端されその内部にマイクロ波の定在波を形成する中空の導波管で構成することとしているが、マイクロ波導入部３０の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、マイクロ波空洞共振器を構成すること等としてもよい。
【００２８】
また、開口部３４の形状もスリット状である必要はなく、同相のマイクロ波をプラズマ生成室１０内へ導入し得る形状であれば良く適宜設計が可能である。
【００２９】
さらに、開口部３４をマイクロ波の定在波の管内波長λｇ毎に設ける配置方法の他、適当な形状の開口部を複数有する開口領域を、マイクロ波の定在波の管内波長λｇに相当する間隔毎に設けることとしても良い。
【００３０】
図２は、このような構成のＥＣＲプラズマ源を備えるＥＣＲプラズマ装置（エッチング装置あるいはＣＶＤ装置）の構成を説明するための図で、図２（ａ）は装置の上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）中のＡ−Ａ´における断面図である。基本構成は図１に示したＥＣＲプラズマ装置と同様であるが、ＥＣＲプラズマ源のマイクロ波導入部３０をマイクロ波空洞共振器としている。
【００３１】
この図に示したマイクロ波導入部３０は、一方の端面を金属板等で終端した終端部３１とし、この終端部３１からｎ・(λｇ／２)（ｎ：３以上の整数）の距離に設けられた他方の端部には金属板スリット等を挿入等することで空洞共振器の開口部３８が設けられており、これら終端部３１と空洞共振器の開口部３８が設けられた端部との間に、マイクロ波導入部３０の伸長方向に、終端部３１からλｇ／２の長さ毎に直列に接続された複数の共振ユニット３２、３３（すなわち、側面に開口部３４の無い共振ユニット３２と側面に開口部３３の有る共振ユニット３３）を交互に設けることでマイクロ波空洞共振器が構成されている。
【００３２】
図２（ａ）において、共振ユニット３２と共振ユニット３３との境界を示す点線部には、サセプタンスを調整するための窓を設ける場合と、特に窓を設けない場合とがあり、その構造は、ＥＣＲプラズマ源あるいはＥＣＲプラズマ装置としての仕様に応じて適宜設計すれば良い。なお、図２（ｂ）には、開口部３８を点線で示した。
【００３３】
そして、このマイクロ波空洞共振器の同相部の側面（図２（ｂ）では下面）に設けられた複数の開口部３４から、プラズマ生成室１０内へとマイクロ波を伝送する構造となっている。なお、図２に示した構成例では、空洞共振器の全長はλｇの３．５倍となっている。
【００３４】
この空洞共振器では、側面に開口部３４のある共振ユニット３３が３つ設けられているが、これらの内部のマイクロ波は同相の定在波となるから、側面の開口部３４からは同相のマイクロ波がマイクロ波伝送部３５、マイクロ波導入窓３６を経由してプラズマ生成室１０に導入される。このような構成により、略矩形のプラズマ生成室１０内の所定の位置に、一様なプラズマ密度をもつＥＣＲプラズマを生成することができる。
【００３５】
[第２の実施の形態]
図３は、本発明の第２の実施形態にかかるＥＣＲプラズマ源、およびこのＥＣＲプラズマ源を備えるスパッタリング装置の構成を説明するための図で、図３（ａ）はスパッタリング装置の上面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）中のＡ−Ａ´における断面図である。
【００３６】
このＥＣＲプラズマ源の基本構造は図２に示したものと同様であり、プラズマ生成室１０と、磁気コイル２０、２１と、マイクロ波導入部３０とから構成されるが、マイクロ波導入部３０にはマイクロ波発信装置から伝送されたマイクロ波を分岐結合するためのマイクロ波分岐部３７が備えられている。
【００３７】
プラズマ生成室１０で生成されたプラズマは、磁力線に沿って加速されプラズマ引出し開口１４を経由して試料室１１へと向かうプラズマ流となる。プラズマ流の周囲に配置したターゲット５０にＤＣまたはＲＦ電力を印加することで、ターゲット５０を構成する金属あるいは半導体などの元素がスパッタされ、試料室１１内に配置されている試料４０に堆積する。
【００３８】
本実施形態では、ＦＰＤなどの大型試料全面の処理を可能とするために、図示していない試料移動機構を備え、試料４０は、この試料移動機構により試料室１１内を所定の速度で矢印方向に移動しながらスパッタリング処理されることで試料全面に堆積が行われる。
【００３９】
プラズマ生成室１０は、プラズマ流に垂直な面内での断面形状が略矩形となるように設計されており、これにより、試料４０上に略矩形のプラズマ流照射領域を形成することを可能としている。また、磁気コイル２０、２１は、プラズマ流に垂直な面内で略矩形に巻き線せられており、プラズマ生成室１０内の所定の位置にＥＣＲ条件となる磁場を生成する。
【００４０】
プラズマ生成室１０内には、分岐結合方式を用いたマイクロ波導入部３０から、石英などの材料からなるマイクロ波導入窓３６を経由してマイクロ波が導入され、これにより、マイクロ波の振動電界により磁場中の電子を効率的に加速することとされている。
【００４１】
図３に示した構成例では、図示していないマイクロ波源（マグネトロン管等を利用）で発生させたマイクロ波がアイソレータや整合器等を介してマイクロ波分岐部３７に伝送され、マイクロ波は、マイクロ波分岐部３７により左右２方向に分岐されて各々の側に配置された空洞共振器へと導入される。
【００４２】
各空洞共振器は、図２でも説明したように、側面の開口部３４から同相のマイクロ波がマイクロ波伝送部３５、マイクロ波導入窓３６を経由してプラズマ生成室１０に導入され、両側からのマイクロ波が合成されてプラズマ生成室１０内に伝播する。このような構成により略矩形のプラズマ生成室１０内の所定の位置に、一様なプラズマ密度をもつＥＣＲプラズマを生成することができる。
【００４３】
すなわち、このマイクロ波導入部３０は、その端面を終端部３１とし、マイクロ波導入部３０の左右各々の伸長方向に、終端部３１からλｇ／２（λｇは管内波長）の長さ毎に直列に接続された複数の共振ユニットによりマイクロ波空洞共振器を構成し、これらのマイクロ波空洞共振器の同相部の側面（図３（ｂ）では左面または右面）に設けられた複数の開口部３４から、プラズマ生成室１０内へとマイクロ波を伝送する構造となっている。なお、図３に示した構成例では、左右の空洞共振器の各々の全長はλｇの３．５倍となっている。
【００４４】
左右の各々の空洞共振器の端部には金属板スリット等が挿入されることで開口部３８が設けられており、終端部３１から順に、側面に開口部３４の無い共振ユニット３２、側面に開口部３４の有る共振ユニット３３、が交互に配置されている。
【００４５】
この例では、側面に開口部３４のある共振ユニット３３が３つずつ設けられており、これらの共振ユニット３３内部のマイクロ波は同相の定在波となるから、側面の開口部３４からは同相のマイクロ波がマイクロ波伝送部３５に伝送される。そして、左右のマイクロ波伝送部３５を伝送するマイクロ波は、マイクロ波導入窓３６を経由してプラズマ生成室１０に導入され合成される。このような構成により、略矩形のプラズマ生成室１０内の所定の位置に、一様なプラズマ密度をもつＥＣＲプラズマを生成することができる。
【００４６】
このように、分岐結合方式とすることで、大型試料のスパッタリングにおいてもマイクロ波導入窓の汚染を防ぐことが可能となる。また、図３に示した分岐結合方式のＥＣＲプラズマ源をエッチング装置あるいはＣＶＤ装置に用いることも可能であるのは言うまでもない。
【００４７】
ここで示した構成例では、左右の空洞共振器の各々の全長はλｇの３．５倍となっているが、処理する試料の大きさに応じて、空洞共振器の全長を自由に設定可能であることは言うまでもない。
【００４８】
例えば、図４に示す構成のＥＣＲプラズマ源は、図３に示したスパッタリング装置に備えるＥＣＲプラズマ源と同様の分岐結合方式のプラズマ源であり、左右各々の共振器長はλｇの５．５倍の長さになっており、図３に示したスパッタリング装置に備えるＥＣＲプラズマ源に比較して約１．６倍の幅をもつ略矩形試料の処理が可能となる。このように、略矩形断面の長辺が変化してもλｇ／２の長さをもつ共振ユニットの数を加減することにより、目的に応じた大きさの略矩形断面を形成することができる。
【００４９】
また、磁気コイル２０、２１は、プラズマ生成室１０の所定の位置にＥＣＲ条件となる磁場を形成させるために、巻き数、電流値、を設計すればよく、単数または複数の磁気コイルを用いることができるのは言うまでもない。
【００５０】
このように、図３に示した構成のスパッタリング装置では、図示していないガス導入口からＯ２、Ｎ２などのガスをプラズマ生成室１０に導入し、Ｓｉ、Ａｌなどのターゲット５０をスパッタすることにより、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮなどの試料の薄膜形成を容易に行うことができる。また、大型試料を所定の速度で移動させながらスパッタリングを行なうことにより、大面積の試料全面を均一に薄膜形成することが可能となる。
【００５１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、ＥＣＲプラズマ源を、プラズマ流に垂直な面内で略矩形断面を有するプラズマ生成室と、プラズマ流に垂直な面内で略矩形形状に巻き線せられた磁気コイルと、端部が終端された導波管または端部が終端されて直列に接続された複数の共振ユニットからなるマイクロ波空洞共振器とで構成し、この導波管またはマイクロ波空洞共振器の同相部側面に設けられた複数の開口部から、プラズマ生成室内へ同相のマイクロ波を伝送することとしたので、略矩形断面において一様なプラズマ密度を発生させ得るＥＣＲプラズマ源を提供することが可能となる。
【００５２】
また、本発明によれば、ＥＣＲプラズマ源のマイクロ波導入部を、マイクロ波発信管から伝送されたマイクロ波を分岐結合する構造としたので、マイクロ波導入窓が汚れることなくスパッタリング等の処理を実行することが可能となる。
【００５３】
また、本発明によれば、ＥＣＲプラズマ装置に、プラズマ源として上述のＥＣＲプラズマ源を備え、さらに、大型試料を移動させるための試料移動機構を備えることとしたので、ＦＰＤのような略矩形形状の大型試料に対しても容易にスパッタリングやエッチング等の処理が可能なＥＣＲプラズマ装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるＥＣＲプラズマ源、およびこのＥＣＲプラズマ源を備えるＥＣＲプラズマ装置（エッチング装置あるいはＣＶＤ装置）の構成を説明するための図で、（ａ）は装置の上面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ´における断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかるＥＣＲプラズマ源、およびこのＥＣＲプラズマ源を備えるＥＣＲプラズマ装置（エッチング装置あるいはＣＶＤ装置）の他の構成例を説明するための図で、（ａ）は装置の上面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ´における断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかるＥＣＲプラズマ源、およびこのＥＣＲプラズマ源を備えるスパッタリング装置の構成を説明するための図で、（ａ）はスパッタリング装置の上面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ´における断面図である。
【図４】本発明のＥＣＲプラズマ源の第４の構成例を説明するための上面図である。
【図５】円形断面を有する従来のＥＣＲプラズマ源を備えるエッチング装置の構成を説明するための図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ´における断面図である。
【符号の説明】
１０  略矩形断面のプラズマ生成室
１１  試料室
１４  プラズマ引出し開口
２０、２１  略矩形断面の磁気コイル
３０  マイクロ波導入部
３１  終端部
３２  長さλｇ／２の共振ユニット（側面に開口部無し）
３３  長さλｇ／２の共振ユニット（側面に開口部有り）
３４  共振ユニット側面の開口部
３５  マイクロ波伝送部
３６、９１  マイクロ波導入窓
３７  マイクロ波分岐部
３８  空洞共振器の開口部
４０、１００  試料
５０  ターゲット
７０  円形断面のプラズマ生成室
８０、８１  円形断面の磁気コイル
９０  マイクロ波導波管
【図１】
0004173679.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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