(57)【要約】  プラズマ処理を行うための装置は処理室を備えており、この処理室が、プロセスガスにより貫流される少なくとも二つのプラズマ処理領域と、ガス入口であって、このガス入口が、プロセスガスを少なくとも二つのプラズマ処理領域に案内するのに適しているガス入口と、ガス出口であって、このガス出口が、排ガスを処理室から放出するのに適しているガス出口と、循環ラインと循環ポンプを有する循環ユニットを備えており、循環ユニットが、排ガスの少なくとも一部をガス入口内に供給するのに適しており、ガス入口内に供給される排ガスが、少なくとも二つのプラズマ処理領域から流出するガスの混合物である。少なくとも二つのプラズマ処理領域からの排ガスを混合し、それを新たにガス入口に供給することにより、少なくとも二つのプラズマ処理領域からのすでに変えられたプロセスガスの成分が混合されるが、まだ変えられていない成分も混合され、これにより少なくとも二つのプラズマ処理領域に案内されるプロセスガスの均質性が達せられる。これは個々の基体間のプラズマ処理の不均質性を低減し、この不均質性は異なるプラズマ処理領域におけるプラズマ処理の差から生じる。
2017510716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ処理を行うための装置であって、
この装置が処理室を備えており、この処理室が、
−プロセスガスにより貫流される少なくとも二つのプラズマ処理領域と、
−ガス入口であって、このガス入口が、プロセスガスを少なくとも二つのプラズマ処理領域に案内するのに適しているガス入口と、
−ガス出口であって、このガス出口が、排ガスを処理室から放出するのに適しているガス出口と、
−循環ラインと循環ポンプを有する循環ユニットを備えており、循環ユニットが、排ガスの少なくとも一部をガス入口内に供給するのに適しており、
−ガス入口内に供給される排ガスが、少なくとも二つのプラズマ処理領域から流出するガスの混合物であることを特徴とするプラズマ処理を行うための装置。
【請求項２】
−循環ユニットが調整弁をそなえており
−調整弁と循環ポンプが、ガス入口内に供給される、排ガスとは異なるガスのガス流に対する、循環ラインを介してガス入口内に供給される排ガスのガス流の比が、１００以下の領域内にあるように好ましくは１０の領域にあるように設計されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項３】
ガス入口がガス供給ラインと接続されており、このガス供給ラインが排ガスとは異なるガスを供給するための装置に接続されており、その際に循環ラインがガス供給ラインと接続されており、従って循環ユニットにより供給される排ガスがガス供給ラインを介してガス入口内に供給されることを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項４】
ガス入口が二つのガス供給ラインと接続されており、第一のガス供給ラインが直接循環ラインと接続されており、第二のガス供給ラインが排ガスとは異なるガス供給するための装置と接続されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項５】
ガス入口がガス入口混合室により実現されており、各々一つ或いは複数の開口部を有する少なくとも二つの流出システムを備えており、これらの開口部からプラズマガスがプラズマ処理領域まで流出し、その際に各流出システムが少なくとも二つのプラズマ処理領域の各々一つに割当てられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項６】
少なくとも二つの流出システムの開口部が同じコンダクタンスを備えていることを特徴とする請求項５に記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項７】
ガス入口がガス入口混合室により実現されており、このガス入口混合室が少なくとも二つの分割室を備えており、その際に各分割室が独立した流出システムを備えており、この流出システムからプロセスガスが少なくとも一つのプラズマ処理領域まで流れ、プラズマ処理領域の各々少なくとも一つに割当てられており、その際に各分割室に少なくとも一つの調量装置が割当てられており、この調量装置が、供給される排ガスの量と排ガスとは異なる供給されるガスの量を各分割室毎に個々に調節するのに適していることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項８】
ガス出口がガス出口混合室により実現されており、このガス出口混合室が各々一つあるいは複数の開口部を有する少なくとも二つの流入システムを備えており、これらの流入システムを通って、排ガスがプラズマ処理領域からガス出口混合室内に流入し、その際に各流入システムが各々少なくとも二つのプラズマ処理領域の各々一つに割当てられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項９】
少なくとも二つの流入システムの開口部が同じコンダクタンスを備えていることを特徴とする請求項８に記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項１０】
−ガス入口がガスを排出するための装置と排ガスラインを介して接続されており、
−循環ラインが排ガスラインと接続されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項１１】
ガス出口がガスを排出するための装置と排ガスラインを介してかつそこから分離されて循環ラインと接続されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項１２】
循環ユニットが塵埃分離装置を備えていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項１３】
循環ユニットが排ガスの特殊な成分を除去するための装置を備えていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項１４】
−ガス入口とガス出口が構造的に同じに構成されており、
−プラズマ処理を行うための装置が切替装置を備えており、この切替装置が、第一の切替状態で、循環ラインを介して供給される排ガスと排ガスとは異なるガスをガス入口に供給し、排ガスをガス出口から排出し、第二の切替状態において、循環ラインを介して供給される排ガスと排ガスとは異なるガスをガス出口に供給し、排ガスをガス入口から排出するのに適していることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項１５】
切替ユニットが、切替状態をプラズマ処理過程当たり５回と２５回の間で切替えるのに適していることを特徴とする請求項１４に記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項１６】
−プラズマ処理工程のための処理室がさらに、プラズマ処理領域内で処理される基体の配列を移動させるための装置をプロセス室内の第一の方向にそって備えており、
−処理室が複数のガス入口と複数のガス出口を備えており、その際にガス入口とガス出口が、交互に処理室の一方の側の第一の方向に沿って配置されており基体配列はプロセスガスにより衝突されるが貫流はされないことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項１７】
ガス入口とガス出口が、処理室の向かい合った側に配置されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項１８】
−プラズマ処理を行うための装置がさらに、プラズマ処理領域内で処理される基体の配列を移動させるための装置を処理室内の第一の方向に沿って備えており、
−処理室がガス入口これに割当てられたガス出口の複数のペアを備えており、ガス入口とガス出口が、第一の方向に沿って、特殊なガス入口が第一の方向に沿って延びている処理室の側に配置されており、この特殊なガス入口に割当てられたガス出口が処理室の向かい合った側に配置されているように配置されており、従って基体配列と各ガス入口およびガス出口に割当てられたプラズマ処理領域がプロセスガスにより貫流されることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項１９】
プラズマ処理を行うための装置は、ガス入口とこれらに割当てられたガス出口のペアと同じ数の循環ユニットを備えており、ガス入口とこれらに割当てられたガス出口のどの特殊なペアにも循環ユニットが一つ割当てられており、その際に特殊なガス出口から排ガスの割当てられた循環ユニットを通ってもっぱら割当てられたガス入口内に供給されることを特徴とする請求項１８に記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項２０】
すべてのガス出口から排ガスが混合されかつ全てのガス入口内に供給されることを特徴とする請求項１８に記載のプラズマ処理を行うための装置。
【請求項２１】
ガス入口と割当てられたガス出口の二つのペアが、第一の方向で相前後して配置されたガス入口とこれらに割当てられたガス出口が、一方のペアのガス入口が他方のペアのガス入口と、処理室の同じ側に配置されているように配置されていることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか一つに記載のプラズマ処理を行うための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温プラズマによりプラズマ処理を行うための装置であって、この装置がプラズマ室内に複数のプラズマ処理領域を備え、この装置において、処理室から排出される排ガスの一部が、再度プラズマ処理のためのプロセスガスに供給される装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ処理は、例えば太陽電池の製造、電子機器、あるいは層あるいは粒子を分離または除去するためのあるいは層をドーピングするための基体の表面処理の加工において、例えばプラズマ浸漬−イオン注入により利用される。プラズマ処理を行う際の処理量を高めるためにバッチシステムが使用され、このバッチシステムにおいて、複数の基体が同時に処理される。その際に、処理すべき表面を備えた基体は、相並んで或いは重なり合って配置されていてもよい。特許文献１および２から複数の設備が知られており、これらの設備において各基体には他のプラズマ処理領域から分離された状態で運転されるプラズマ処理領域が割当てられている。
【０００３】
その際にプラズマ処理を行う最中に利用されるプロセスガスは、ある場所でしか処理室内に導入されずかつしこから個々のプラズマ処理領域に分配されるか或いは前記プロセスガスは個々のプラズマ処理領域に各々独立した出口開口部（例えばノズル）を介して供給されるかのどちらかである。その際にプロセスガスはプラズマ処理領域を通って貫流するのが有利である。
【０００４】
プラズマを発生させるための条件の相違点により、すなわち各基体のための縁部条件（例えば周囲温度）ならびに処理室内部での他の不均質性のための縁部条件における相違点により、同時に処理される多数の基体にわたり処理を行うことの結果は異なる。その際に、これらは例えば分離される層の異なる分離の割合あるいはエッチングの割合または異なる組成である。
【０００５】
さらに大きな基体の場合、基体の横方向の広がりにわたり処理は不均質になる。その理由は、プロセスガスがその搬送経路上でプラズマ処理領域を通ってその組成が変化することにある。例えば多数の反応に適した成分は、すでに行われたこのような成分の反応により基体の長さにわたりプロセスガスの流れの方向に減少する。従って分離されるか或いは除去される層の厚みもこの基体の方向で小さくなる。
【０００６】
最後に挙げた問題を除くために、生成されるプラズマのパルスが知られている。その際に、プラズマは短いパルスにより短い時間だけしか点火されないが、プラズマはサイクルの最大時間（約９０％）スイッチを切られている。プラズマのこの小休止において、新しい消耗されていないプロセスガスは基体全体にわたり広がることができ、従って基体の全ての場所で添加されるプラズマの時間において同じ分離の割合あるいはエッチングの割合が達せられる。しかしこれにより、全時間の１０％だけしか効果的に利用されないので処理工程の延長は重要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４２８７８５１号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０１４３４７９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って本発明の課題は、異なるプラズマ処理領域内のプラズマ処理の相違から生じる、個々の基体の間のプラズマ処理の不均質性を低減するのに適している、複数のプラズマ処理領域を備えた複数の基体によりプラズマ処理を行うための装置を提供することである。さらに本発明の課題は、プラズマ処理の不均質性を、基体を介して低減する、プラズマ処理を行うための装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は請求項１による装置により解決される。有利な実施形態は従属請求項にある。
【００１０】
本発明によるプラズマ処理を行うための装置は、処理室を備えており、この処理室が、プロセスガスにより貫流される少なくとも二つのプラズマ処理領域と、ガス入口であって、このガス入口が、プロセスガスを少なくとも二つのプラズマ処理領域に案内するのに適しているガス入口と、ガス出口であって、このガス出口が、排ガスを処理室から放出するのに適しているガス出口と、循環ラインと循環ポンプを有する循環ユニットを備えており、循環ユニットが、排ガスの少なくとも一部をガス入口内に供給するのに適しており、ガス入口内に供給される排ガスが、少なくとも二つのプラズマ処理領域から流出するガスの混合物である。
【００１１】
一般的に、“ガス”、“プロセスガス”あるいは“排ガス”の概念は、本出願においてはガスあるいはガス混合物の各形態と理解される。
【００１２】
ガス入口は、例えば処理室の壁部におけるガスラインと接続された少なくとも一つの開口部により、処理室内に突出する少なくとも一つのガスライン（導管）あるいは一つあるいは複数の開口部を備えた、少なくとも一つのガスラインと接続された入口室により実現されており、前記入口室の開口部からプロセスガスが処理室内に流入する。同様にしてガス出口は、処理室の壁部における排ガスラインと接続された少なくとも一つの開口部により、処理室内に突出する少なくとも一つの排ガスライン（導管）あるいは一つあるいは複数の開口部を備えた、少なくとも一つの排ガスラインと接続された出口室により実現されており、前記出口室の開口部から処理室からのプロセスガスが流入する。
【００１３】
すでに先に記載したように、異なるプラズマ処理領域は、例えば基、イオンあるいは反応生成物における、プロセスガスの成分の変化の異なる割合を備えている。少なくとも二つのプラズマ処理領域からの排ガスを混合し、それを新たにガス入口に供給することにより、少なくとも二つのプラズマ処理領域からのすでに変えられたプロセスガスの成分が混合されるが、まだ変えられていない成分も混合され、これにより少なくとも二つのプラズマ処理領域に案内されるプロセスガスの均質性が達せられる。これは個々の基体間のプラズマ処理の不均質性を低減し、この不均質性は異なるプラズマ処理領域におけるプラズマ処理の差から生じる。他の表現：基体の分離の割合あるいはエッチングの割合あるいは他の処理の割合は、基体全体にわたるプロセスガスの混合により均質化される、すなわち一様にされる。
【００１４】
さらにプロセスガスは良好に各プラズマ処理のために利用される。その理由は、第一に、まだ層の分離あるいは除去のために使用されていないプロセスガスの成分が新たにプラズマ処理に供給され、第二にプロセスガスはそれによりすでに反応性のあるいはすでに励起された成分を含有しており、これらの成分は、これまでまだプラズマにより励起されていないプロセスガスに比べて、求められる反応のためのよりわずかな励起を必要とするにすぎないことによる。それにより、ガスの消費量、すなわちフレッシュガスの消費量の減少も、プラズマ処理のための分離の割合とエッチングの割合の上昇も達せられる。
【００１５】
循環ユニットは調整弁を備えているのが好ましく、調整弁と循環ポンプは、ガス入口内に供給される、排ガスとは異なるガスのガス流に対する、循環ラインを介してガス入口内に供給される排ガスのガス流の比が、１００より小さい領域内にあるように設計されている。この比に関する典型的であかつ好ましい値は、８と１２の間にあり、特に好ましくはほぼ１０である。すなわち、プラズマ処理部に供給されるフレッシュガスのガス流に比べて何倍もの大きなガス流は、循環ユニットを通って排ガスから取出され、それによりプラズマ処理部に再度供給される。これによりプラズマ処理領域を通るプロセスガスの流速は著しく高められ、各プラズマ処理領域内でのプロセスガスの滞在時間は著しく、例え約１０倍分だけ短縮される。それにより各プラズマ処理領域を通過する際のプロセスガスのプラズマ化学の作用による分解の程度も下がり、それにより、ガスの流れ方向における基体の長さにわたるプラズマ処理領域内のプロセスガスの成分の均質な組成、そして最後には基体の広がりにわたる、分離されるかあるいは除去される層の均質な厚さが達成される。他の表現：各基体の処理は、ガス流方向での広がりにわたり均質化される。さらにすでに励起されたガス成分の新たな供給の先に記載された効果が強められ、それにより分離の割合とエッチングの割合はさらに高まる。
【００１６】
ガスの再循環の記載された効果により、ガス流方向の基体の広がりにわたるかつい基体の大多数にわたる、層の厚さおよび／または他の層の特性、例えば透明度、屈折率、導電性などのような、例えば光学的あるいは電気的な特性の傑出した均質性が達せられ、層の厚さあるいは他の層の特性のずれは、わずかなパーセント点の領域で例えば±４％以下である。
【００１７】
本発明による装置の実施形態において、循環ラインはガス供給ラインと接続されており、このガス供給ラインは、排ガスとは異なるガスをガス入口内へ供給するのに適している。このガスはフレッシュガスあるいはガス混合物であり、このフレッシュガスあるいはガス混合物は、プロセスガスの、一つの或いは複数の或いはすべての成分を含んでいてもよく、同時にプラズマ処理を開始させかつプラズマ処理を行うことにより使用されるプロセスガスの成分を交換するのに使用される。それにより、フレッシュに供給されるガスと循環ラインを介してプラズマ処理に再度供給される排ガスは、すでにガス入口と接続されているガス供給ラインにおいて混合され、フレッシュに供給されるガスも、戻される排ガスも処理室内へ供給するためのガス供給ラインだけが必要である。
【００１８】
好ましい実施形態において、ガス入口は第二のガス供給ラインと接続されており、第一のガス供給ラインは直接循環ラインと接続されており、第二のガス供給ラインは排ガスとは異なるガスを供給するための装置と接続されている。それにより第二のガス供給ラインは、フレッシュガスあるいはフレッシュガス混合物をプロセスガスに供給するのに適しており、従ってプラズマ処理を行うことにより使用されるプロセスガスの成分は交換されることができる。
【００１９】
ガスラインはガス入口混合室として構成されているのが好ましく、このガス入口混合室は、各々一つあるいは複数の開口部を有する少なくとも二つの流出システムを備えている。その際に、各流出システムは、少なくとも二つのプラズマ処理領域の各々一つに割当てられており、従ってプロセスガスは各流出システムの開口部から割当てられたプラズマ処理領域まで流れる。流出システムの複数の開口部は、プロセスガスが均一にあるいはプラズマ処理領域のプラズマ条件に合ったプラズマ処理領域の様式で供給されるほどの配列と大きさを備えているのが好ましい。例えばプラズマ処理領域の縁部領域では、開口部は僅かな間隔をおいて向き合ってされていてもよく或いは他のコンダクタンスをプラズマ処理領域の中央領域の開口部として備えていてもよい。さらに個々の流出システム、すなわち異なるプラズマ処理領域に割当てられた互いに異なる流出システムは、開口部の異なる配列および／またはコンダクタンスを備えていてもよい。流出システムの開口部は同じコンダクタンスを備えているのが好ましい。個々のプラズマ処理領域までプロセスガスを一定に供給することのほかに、さらに入口室は、循環ラインを介して供給される排ガスと排ガスとは異なる供給されるガスの混合を保証するのに適している。このことは、循環ラインを介して供給される排ガスと排ガスとは異なる供給されるガスが、互いに分離された二つのガス供給ラインを介してガス入口内に供給される場合に特に有利である。その際にガス入口混合室は、外側で処理室の壁部にあるいは処理室の内側では壁部に当接してあるいはこの壁部から間隔をおいて配置されていてもよい。
【００２０】
ガス入口が二つのガス供給ラインと接続されており、これらのガス供給ラインの内の第一のガス供給ラインは排ガスの供給に使用され、第二のガス供給ラインは排ガスとは異なるガスの供給に使用される場合に、ガス入口混合室は特に好ましい実施形態では少なくとも二つの分割室を備えており、各分割室は独立した流出システムを備えており、この流出システムからプロセスガスが少なくとも一つのプラズマ処理領域まで流れ、かつ各々少なくとも一つのプラズマ処理領域に割当てられている。その際に各分割室には少なくとも一つの配量装置が割当てられており、この配量装置は、供給される排ガスの量あるいは排ガスとは異なる供給されるガスの量を各々の分割室のために独立して調整することに適している。
【００２１】
ガス出口は、各々一つ或いは複数の開口部を有する少なくとも二つの流入システムを備えたガス出口混合室により実願されているのが好ましく、これらの開口部を通って排ガスはプラズマ処理領域からガス出口混合室内へ流れ、各流入システムは各々少なくとも二つのプラズマ処理領域の内の一つに割当てられている。一つの流入システムの複数の開口部は、プロセスガスが同じに或いはプラズマ処理領域のプラズマ条件に合った様式で割当てられたプラズマ処理領域から排出されるような配列と大きさを備えているのが好ましい。ここではこのことは流出システムに関してもそれらの開口部に関しても同じことが言える。少なくとも二つの流入システムの開口部は同じコンダクタンスを備えているのが好ましい。その際に、ガス出口混合室は外側で処理室の壁部にあるいは処理室の内側では壁部に当接してあるいはこの壁部から間隔をおいて配置されていてもよい
【００２２】
好ましい実施形態において、ガス出口はガス排出のための装置と排ガスラインを介して接続されており、循環ラインは排ガスラインに接続されている。従ってガス出口と接続されている排ガスラインだけが必要である。その際に、ガス排出のための装置、例えば真空ポンプは、処理室内での一定の圧力を調整のために、ガス出口からの排ガスの排出部として同時に処理室内のプロセスガスの供給の調整部として使用される。
【００２３】
他の好ましい実施形態において、ガス出口はガス排出のための装置と接続されており、かつそこから分離されて循環ラインと接続されている。すなわち、ガス出口は二つのガス排出ラインと接続されており、これら二つのガス排出ラインは第一の排ガスラインと第二の循環ラインである。これにより、排ガスラインと循環ラインも、ガス排出にための装置と循環ポンプも調整すべきパラメータと純度仕様に合わせることが可能になる。例えば循環ポンプは戻される排ガスの汚染を引き起こしてはならず、それにより排ガスラインに接続される真空ポンプへよりも、高い循環ポンプへの要求が出される。
【００２４】
循環ユニットは塵埃分離装置を備えているのが好ましく、この塵埃分離装置は好ましくは循環ラインにおいて巡回位ポンプの前に配置されている。
【００２５】
循環ユニットは排ガスの特殊な成分、特にガス状の成分を除去するための装置を備えているのがさらに好ましい。これにより例えばもはやプラズマ処理において使用不可能な反応生成物である。
【００２６】
好ましい実施形態において、ガス入口とガス出口が構造的に同じに構成されており、プラズマ処理を行うための装置は切替ユニットを備えており、この切替ユニットは、第一の切替状態において、循環ラインを介して供給される排ガスと排ガスとは異なるガスをガスラインに供給し、排ガスをガス出口から排出し、第二の切替状態において、循環ラインを介して供給される排ガスと排ガスとは異なるガスをガス出口に供給し、排ガスをガス入口から排出するのに適している。従ってプラズマ処理を行うための装置は、処理室内でかつプラズマ処理領域を流れるガス流のガス循環装置の切替をもたらすのに適している。それにより、分離されるか或いは除去される層の厚さは広がりにわたり一層良好に均質化されることができる、すなわち均一化されることができる。切替ユニットは二つの弁を有する二つの弁グループを備えているのが好ましく、第一の弁グループの弁は、各々第二の弁グループの弁に対して逆に切替られる。各弁グループの弁は各々、装置の分枝にあり、各弁グループの他の弁は各々、装置の供給分枝にある。切替ユニットは、切替状態を、従ってガス循環方向をプラズマ処理過程当たり５回と２５回の間で切替えるのに適しているのが好ましい。プラズマ処理過程は、例えば所定の層厚の基体を被せること或いは基体から層を所定の厚さ除去することである。
【００２７】
プラズマ処理を行うための装置はさらに、プラズマ処理領域で処理される基体の配列を移動させるための装置を処理室内の第一の方向に沿って備えているのが好ましい。その際に処理室は複数のガス入口と複数のガス出口を備えており、例えばガス入口とガス出口は、処理室の上側の壁部に配置されており、基体は横方向で相並んで配置されており、かつ第一の方向に沿って各ガス入口とガス出口の間に配置されているプラズマ処理領域の下方に沿って移動する。その際に基体配列はプロセスガスに衝突されるが貫流はされない。これは平らで横方向で相並んで配置された個々の基体を備えたいわゆるインライン型設備に相当する。少なくとも二つのガス出口から来る排ガスは、循環ユニットを通って混合されかつガス入口内に再度供給される。
【００２８】
他の好ましい実施形態において、ガス入口とガス出口は、処理室の向かい合った側に配置されている。その際にプラズマ処理領域は横方向で相並んで或いは好ましくは垂直方向に重なり合ってガス入口とガス出口の間に配置されていてもよい。
【００２９】
プラズマ処理を行うための装置は、さらにプラズマ処理領域内で処理される基体の配列を移動させるための装置を処理室内の第一の方向に沿って備えているのが好ましい。その際に処理室は複数のガス入口とガス入口に割当てられた複数のガス出口を備えており、ガス入口とガス出口は、第一の方向に沿って、特殊なガス入口が第一の方向に沿って延びている処理室の側に配置されており、この特殊なガス入口に割当てられたガス出口が処理室の向かい合った側に配置されているように配置されている。その際に、基体は基体配列において、横方向で相並んで或いは好ましく垂直方向に相重なって特殊なガス入口とこのガス入口に向かい合ったガスい出口の間に配置されており、従って基体配列と各ガス入口とガス出口に割当てられたプラズマ処理領域はプロセスガスにより貫流される。これはインライン設備に相当しており、このインライン設備において、基体の重なりも処理されることができ、基体の重なりの場合、プロセスガスはある方向で基体の移動方向に対して垂直に流れる。その際に基体はプラズマ処理を行う間中移動されるか或いは凖定常に処理されることができる。第二の場合、基体は処理室内部のガス入口から成る第一のペアと割当てられたガス出口の間の一方の位置から、ガス入口から成る第二のペアと割当てられたガス出口の間の他方の位置まで移動されるが、残された状態でプラズマ処理を行う間中各位置では移動されない。
【００３０】
その際にガス出口は、好ましくは割当てられたガス入口からプロセスガスを供給される少なくとも二つのプラズマ処理領域から排ガス排出し、これらを混合し、これら供給領域は少なくとも割当てられたガス入口に供給する。
【００３１】
好ましい実施形態において、プラズマ処理を行うための装置は、全く同様にガス入口とこれらに割当てられたガス出口のペアと同じ数の循環ユニットを備えており、ガス入口とこれらに割当てられたガス出口のどの特殊なペアにも循環ユニットが一つ割当てられている。従って排ガスは特殊なガス出口から割当てられた循環ユニットを通ってもっぱら割当てられたガス入口内に供給される。
【００３２】
代替え的に、複数のガス出口の排ガスが互いに混合されかつ少なくとも一つの、好ましくは複数のガス入口に再び供給てられる。特に好ましい実施形態において、排ガスはすべてのガス出口から混合されかつすべてのガス入口内に供給される。この態様のために、循環ユニットだけが一つだけ必要である。
【００３３】
プラズマ処理を行うための装置の特に好ましい実施形態において、ガス入口と所属するガス出口は、第一の方向で相前後して配置された、ガス入口とこれらに割当てられたガス出口の二つのペアにより、一方のペアのガス入口が、他方のペアのガス出口と同じ処理室の側に配置されているように配置されている。従って第一の方向に沿って、少なくとも二つのガス入口と二つのガス出口が交互に処理室の同じ側に配置されている。こ配列により、プロセスガスの流れ方向での基体の広がりにわたる不均質性は調整される。その理由は、ガス入口と割当てられたガス出口の両ペア間のプロセスガスの流れ方向が交換されることにある。
【００３４】
以下に本発明によるプラズマ処理を行う装置は、装置をこれらの実施例に制限することなく、複数の実施例に基づいて説明される。特に異なる実施例に関して記載される態様を、これが明文をもって排除されていない限り、少なくとも組み合わせることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１Ａ】図１Ａはプラズマ処理のための本発明による装置の第一の実施形態の横断面を示しており、この装置において、ガス入口は入口室により実現されており、循環ラインはガス供給ラインと接続されており、このガス供給ラインは、排ガスとは異なるガスをガス入口に供給するのに適している。さらに第一の実施形態は排ガスラインだけを備えており、この排ガスラインを介して、排ガスはガス出口から排出されかつ循環ラインと接続されている。
【図１Ｂ】図１Ｂは、ガス再循環の無い従来の処理のための、ガス流方向での基体の広がりにわたる分離される層の厚さの変化と本発明による装置を使用した処理を概略的に示す。
【図１Ｃ】図１Ｃは図１Ａの一部を示しており、基体の大多数にわたる処理率の均質化が、差分ガス量に基づいて説明される。
【図２】図２はプラズマ処理を行うための本発明による装置の第二の実施形態の横断面図を示しており、この装置において、入口室により実現されるガス入口が二つのガス供給ラインとガス接続されており、これらのガス供給ラインにより、一方では排ガスとは異なるガスをガス供給ラインに供給し、他方は循環ラインである。さらに第二の実施形態は二つの排ガスラインを備え、これらの排ガスラインを介して排ガスはガス出口から排出され、排ガスラインの内一方は循環ラインである。
【図３】図３はガス入口の実施形態を示しており、この実施形態の場合、ガス入口は複数の分割室を備えた混合室として構成されている。その際に、供給される排ガスの量と排ガスとは異なる供給されるガスの量は、各分割室のために配量装置により独立して調整されることができる。
【図４】図４はプラズマ処理を行うための本発明による装置の第三の実施形態を概略的に示しており、この装置の場合、循環ユニットはさらに塵埃分離装置と排ガスの特殊なガス状成分を除去するための装置を含んでいる。
【図５】図５はプラズマ処理を行うための本発明による装置の第四の実施形態の構成を概略的に示しており、この装置の場合、ガスの循環装置は切替されることができる。
【図６Ａ】図６Ａ〜６Ｃは、プラズマを発生させかつ基体止め具を電気的に連結するための特殊な実施例を示しており、図６Ａは脈動されないプラズマ発生のための実例を示し、図６Ｂは脈動されるプラズマ発生のための実例を示し、図６Ｃは遠隔プラズマのための実例を示す。
【図６Ｂ】図６Ａ〜６Ｃは、プラズマを発生させかつ基体止め具を電気的に連結するための特殊な実施例を示しており、図６Ａは脈動されないプラズマ発生のための実例を示し、図６Ｂは脈動されるプラズマ発生のための実例を示し、図６Ｃは遠隔プラズマのための実例を示す。
【図６Ｃ】図６Ａ〜６Ｃは、プラズマを発生させかつ基体止め具を電気的に連結するための特殊な実施例を示しており、図６Ａは脈動されないプラズマ発生のための実例を示し、図６Ｂは脈動されるプラズマ発生のための実例を示し、図６Ｃは遠隔プラズマのための実例を示す。
【図７Ａ】図７Ａと７Ｂに関して、プラズマ処理を行うための本発明による装置の第五の実施形態を示し、この実施形態の場合、基体配列はプロセスガス流の下方に沿って案内される。その際に、図７Ａは設備の平面図を示しており、図７Ｂは基体配列の移動方向における設備を切断した断面図を示している。
【図７Ｂ】図７Ａと７Ｂに関して、プラズマ処理を行うための本発明による装置の第五の実施形態を示し、この実施形態の場合、基体配列はプロセスガス流の下方に沿って案内される。その際に、図７Ａは設備の平面図を示しており、図７Ｂは基体配列の移動方向における設備を切断した断面図を示している。
【図８】図８はプラズマ処理を行うための本発明による装置の第六の実施形態を示しており、この実施形態の場合、基体配列はプロセスガスにより貫流され、その横断面図は例えば図１Ａに示された横断面図に相当する。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１Ａには三次元のデカルト座標系におけるｘｙ平面に沿った横断面図のプラズマ処理を行うための本発明による装置（１）の第一の実施形態が示されている。装置（１）は、処理室（１０）、ガス供給ライン（２１）、ガス供給ライン（２１）に接続されたガスを供給するための装置（２２）、排ガスライン（２３）、排ガスライン（２３）に接続されたポンプ（２４）および循環ユニット（３０）を備えている。
【００３７】
処理室（１０）は、複数のプラズマ処理領域（１１ａ〜１１ｃ）ならびにガス入口混合室として実現されているガス入口そしてガス出口-混合室として実現されているガス出口（１４）を備えている。図１に示された実施形態において、処理室（１０）は三つのプラズマ処理領域（１１ａ〜１１ｃ）を備えている。その他の実施形態において、ただ二つのだけのプラズマ処理領域あるいは三つより多くののプラズマ処理領域もガス入口（１３）とガス出口（１４）の間に配置されていてもよい。プラズマ処理領域は基体（１２ａ〜１２ｃ）のプラズマ処理に使用され、これらの基体は図示された場合、各々割当てられたプラズマ処理領域の下方に配置されている。その他の実施形態において、基体は各プラズマ処理領域の上方、内部あるいは側方にも配置されていてよい。基体は図示された場合、垂直方向に重なり合って、すなわちｙ軸に沿ってかつその横方向の広がりに対して垂直に、いわゆる基体の重なり内に配置されている。その他の実施形態において、複数の基体が横方向に相並んで、すなわちｘ軸に沿ってあるいはｚ軸に沿って配置されていてもよい。さらに特別なプラズマ処理領域が横方向に相並んで配置されていてもよい。相並んだあるいは重なり合った複数の基体の横方向および垂直方向の配置の組合せも可能である。
【００３８】
ガス入口（１３）は処理室（１０）の第一の側に配置されているが、ガス出口（１４）は処理室の第一の側に配置されており、処理室の第二の側は第一の側に対向している。ガス入口（１３）の入口室もガス出口（１４）の出口室も処理室（１０）の内部に、すなわち処理室（１０）の壁部の内側に配置されている。基体（１２ａ〜１２ｃ）は、処理室（１０）の第一の側と第二の側の間に配置されており、従って基体の配設部は、すなわち基体全体は、ガス入口とガス出口の間を流れるプロセスガスにより貫流される。ガス入口（１３）は複数の流出開口部（１３１ａ〜１３１ｃ）を備え、これらの流出開口部からプロセスガスがプラズマ処理領域（１１ａ〜１１ｃ）まで流れるが、ガス出口（１４）は複数の流入開口部（１４１ａ〜１４１ｃ）を備えており、これらの流入開口部を通ってプラズマ処理領域（１１ａ〜１１ｃ）から流出する排ガスはガス出口内に流入する。図１に示された実施形態には、三つの流出開口部（１３１ａ〜１３１ｃ）と三つの流入開口部（１４１ａ〜１４１ｃ）がある。このことは図１には示されている横断面図では明白ではないが、複数の流出開口イブと複数の流入開口部が処理室のｚ軸に沿って配置されている。流出開口部であって、これらの流出開口部からプロセスガスが特別なプラズマ処理領域（１１ａ〜１１ｃ）まで流れるル湧出開口部は、特別なプラズマ処理領域に割当てられている流出系を形成する。同様に、流入開口部であって、これらの流入開口部を通って特別なプラズマ処理領域（１１ａ〜１１ｃ）から流出する排ガスが流れる流出開口部は、特別なプラズマ処理領域に割当てられている流入系を形成する。特別な流出系の流出開口部と特別な流入系の流入開口部は、各々ｙ軸に対して同じ位置に配置されている。
【００３９】
その他の実施形態において、流出開口部の数ならびに流入開口部の数は、三つとも異なっていてもよく、互いに異なっていてもよく、異なるプラズマ処理領域に関して異なっていてもよい。さらに、異なる流出系のための流出開口部の数、異なる流出系のための流入開口部の数、ならびに特別な流出系における流出開口部の垂直方向の位置と特別な流出系における流入開口部の垂直方向の位置、すなわちｙ軸に対するそれらの位置が異なっていてもよい。
【００４０】
ガス入口の混合室は、十分大きな横断面積をｘｙ平面内に備えており、それにより十分小さな流れのコンダクタンスを内部に備えており、従って流出開口部（１３１ａ〜１３１ｃ）からのプロセスガスは均一に複数のプラズマ処理領域内に供給されることができる。流出開口部（１３１ａ〜１３１ｃ）は、流出開口部においてガス遮断の効果が生じるように小さな横断面積と寸法を備えているのが有利である。
【００４１】
ガス入口（１３）はガス供給ライン（２１）と接続されており、このガス供給ラインを介してプロセスガスはガス入口（１３）内に供給される。その際に、プロセスガスは、装置からガス供給部（２２）まで供給されるフレッシュガスと循環ユニット（３０）を介してガス出口（１４）からガス入口（１３）まで戻される排ガスの混合物から成る。その際に、フレッシュガスと排ガスは、すでにガス供給ライン（２１）内で、さらにガス入口（１３）ガス入口の混合室内で混合する。フレッシュガスの量は、調量装置を介して、例えば流量制御装置を介してガスを供給するための装置（２２）内で調整される。
【００４２】
ガス出口（１４）は排ガスライン（２３）と接続されており、この排ガスラインにはポンプ２４が接続されている。ポンプ（２４）は、一方ではプラズマ処理の際に生じる排ガスを吸引するために使用され、他方ではプラズマ室（１０）内で、規定された圧力を調整するための、排ガスライン（２３）内に配置された調整弁（２５ａ，２５ｂ）と一緒に使用される。その際に、異なるプラズマ処理領域（１１ａ〜１１ｃ）からの排ガスは、ガス出口（１４）のガス出口混合室内と排ガスライン（２，３）混合する。
【００４３】
循環ユニット（３０）は循環ライン（３１）と循環ポンプ（３２）を備えている。循環ライン（３１）は、プラズマ処理のための本発明による装置の第一の実施形態では、排ガスライン（２３）とガス供給ライン（２１）と接続されており、従ってガス入口（１３）はガス供給ライン（２１）と接続されており、ガス出口（１４）は排ガスライン（２３）とだけ接続されている。循環ユニット（３０）を経由して、排ガスの一部はプロセスガスに再度供給され、全ガスにおける再度供給される排ガスの割合は調整弁（２５ａ，２５ｂ）を介して調整される。それにより、全プロセスガスにおける再度供給される排ガスの割合も調節され、この割合はフレッシュガスのガス流と同じかあるいは大きい。例えば、フレッシュガスのガス流よりも１０倍だけ大きいガス流が排ガスに取込まれかつガス入口に再度供給される。循環ポンプ（３２）として、ルーツポンプが適しており、このルーツポンプは約１０の圧縮比によりガス循環のための十分な圧力を発生させる。ルーツポンプは２５０〜２５０００ｍ３／ｈの範囲の吸入管を備えているので、かなり大きな処理室も十分なガス循環部を備えることができる。ルーツポンプは半導体の防塵の実施において使用されるのが有利であり、従って極めて僅かな漏洩率が循環ユニット（３０）内で付加的に生じ、例えばルーツポンプ軸受からのトランスミッションオイルによるプロセスガスの汚染は防止される。その際に、ポンプで吸われるガスの方向での循環ポンプ（３２）の前方の循環ライン（３１）の直径（ｄ１）は、ポンプで吸われるガスの方向での循環ポンプ（３２）の後方の循環ライン（３１）の直径（ｄ２）よりも大きくてもよい。
【００４４】
図１Ｂは、ガス流れる方向（ｘ方向）での基体の広がりにわたる分離された層の厚さｄｓの推移を概略的に示す。その際に、基体あるいはプラズマ処理により加工される基体の表面は、第一の点ｘ１から第二の点ｘ２まで図１に示されたｘ方向に沿って延びている。ガスの再循環が無い従来の過程のための厚さの変化（Ｄｉｃｋｅｎｖｅｒｌaｕｆｅ）であり、この過程において、相対的に少ないガスの貫流Ｑ１があり、それに比べて多い貫流Ｑ２を備えた本発明による過程のための、過程が本発明による装置におけるガスの循環により成立するような、厚さの変化が示されている。ガス流方向に対して横方向への基体の広がりに関して、すなわちｚ方向において、特定の点ｘ１に関するプロセスガスの均質の組成から出発されて、つまりプロセスガスの組成はｚ方向で均質である。
【００４５】
従来の過程の場合、ｘ方向での層の厚さｄｓが細くなる。その理由は、プラズマ処理領域における流速が低い場合のプロセスガスが、プラズマ化学作用により分解され、分解産物の増大する割合により分離速度が下がることにある。さらに、例えば透明度、屈折率、導電率などのような他の層パラメータあるいは光学的もしくは電気的特性は変わってもよい。
【００４６】
本発明による装置を使用する際に、プロセスガスは、循環ユニット内でのガスの循環により限定された状態で、より高いあるいは１０倍の流速でもってプラズマ処理領域を通って移動される。この高められたガス貫流Ｑ２の場合、プラズマ処理領域内でのプロセスガスのプラズマ化学作用による分解は、分離速度が実際に変わっていないままである程度にまで減少する。それにより、基体の広がりにわたる層の厚さｄｓならびに他の層のパラメータはｘ方向で均質化される、すなわち均一に構成される。
【００４７】
図１Ａの一部を示す図１Ｃにより、どのようにして、ｘ方向への基体の広がりにわたる処理の均質化に加えて、ガス循環の各ガスの円運動におけるプロセスガスの絶え間のない混合により、ｙ方向への１００までの基体から成る基体配設における異なる基体の処理も均質化されるかが説明される。
【００４８】
この目的で図１Ｃでは、僅かな差分ガス量（２），（３）および（４）が、二回の循環におけるそれらの流路上で観察される。差分ガス量はすべて図１Ｃでは、対応する符号により円で印を付けられている。第一の差分ガス量（２）は、第一の流出開口部（１３１ａ）を通ってガス入口（１３）からプラズマ処理室内に入りかつ第一のプラズマ処理領域（１１ａ）を矢印方向に横切り、その際に、第一の差分ガス量はその組成を変え、差分ガス量（２’）として第一の流入開口部（１４１ａ）を通ってガス出口（１４）の方向にプラズマ処理室を離れる。対応するように、第二の差分ガス量（３）は第二の流出開口部（１３１ｂ）を通ってガス入口（１３）からプラズマ処理室内に入り、第二のプラズマ処理領域（１１ｂ）を矢印方向に離れ、その際に、第二の差分ガス量はその組成を変え、差分ガス量（３’）として第二の流入開口部（１４１ｂ）を通ってガス出口（１４）の矢印方向にプラズマ処理室を離れるが、第三の差分ガス量（４）は第三の流出開口部（１３１ｃ）を通ってガス入口（１３）からプラズマ処理室ンＩに入り、第三のプラズマ処理領域（１１ｃ）を矢印方向に横切り、その際に、第三の差分ガス量はその組成を変え、差分ガス量（４’）として第三の流入開口部（１４１ｃ）を通ってガス出口（１４）の方向にプラズマ処理室を離れる。
【００４９】
第一の循環において、差分ガス量（２），（３）および（４）は、差当りすべて第一のガス組成（ａ）を備え、このガス組成はすべての差分ガス量（２），（３）および（４）にとって同じである。個々の差分ガス量（２），（３）および（４）は、各々対応するプラズマ処理領域（１１ａ〜１１ｃ）を横切るが、プラズマ処理領域とその中で燃焼するプラズマの特性に応じて、各差分ガス量に関するガス組成は特殊な様式で変化する。プラズマ化学作用によるガスの変化は、例えば若干異なるプラズマ性能の結合により、個々のプラズマ領域内では多少異なっており、それにより、差分ガス量（２’），（３’）および（４’）は、プラズマ領域を離れた後それらの組成の面で区別されることができる。
【００５０】
それ故、第一の差分ガス量（２’）は、第一の若干変えられたガス組成（ａ１）を備えているが、第二の差分ガス量（３’）は、第二の若干変えられたガス組成（ａ２）を備え、第三の差分ガス量（４’）は、第三の若干変えられたガス組成（ａ３）を備えており、これらのガス組成は互いに異なっていてもよい。
【００５１】
差分ガス量（２’），（３’）および（４’）は、それらの経路上で循環ユニット（３０）を通って混合され、従ってガス供給ライン（２１）と接続する前の循環ライン（３１）には、第四の差分ガス量（５）があり、この第四の差分ガス量は第四の均質のガス組成（ｂ）を有する。第四の差分ガス量（５）は、場合によればフレッシュガスと混合され、従ってガス供給ライン（２１）には、第五のガス組成（ｃ）を備えた第五の差分ガス量（６）があり、この第五のガス組成は第一のガス組成（ａ）とは異なっていてもよい。
【００５２】
この第五の差分ガス量（５）は、今はガス入口（１３）内に供給され、供給開口部（１３１ａ〜１３１ｃ）を介して第二の循環において再度新たな差分ガス量（２），（３）および（４）として対応するプラズマ処理領域（１１ａ〜１１ｃ）に供給され、その際に差分ガス量（２），（３）および（４）のガス組成は再度互いに同じである。
【００５３】
それにより、第一の循環の際に第一のプラズマ処理領域（１１ａ）を貫流したガス分子は、第二の循環では、例えば第二のプラズマ処理領域（１１ｂ）あるいは第三のラズマ処理領域（１１ｃ）を貫流し、このことは精確に意図されたガス混合効果をもたらす。それにより、処理率と達成される層の特性は、それらのプロセスガスが循環ユニット（３０）内で混合される全ての基体を介して均一にされる。
【００５４】
ガス循環ユニット（３０）によるガスの再循環の図１Ｂ及び１Ｃに関して説明された効果は、同様に本発明による装置の全ての実施形態において現れる。
【００５５】
図２はｘｙ平面に沿った横断面においてプラズマ処理を行うための本発明による装置（１）の第二の実施形態を示す。これは第一の実施形態に対して多くの共通性を備えており、従って、これらの共通性はもう一度繰り返しては説明されない。しかし第一の実施形態に対する相違点において、循環ユニット（３０）は完全にフレッシュガスの供給部とポンプ（２４）と接続された排ガスラインから分離されている。すなわち、ガス入口（１３）は二つのガス供給ライン（２１ａ，２１ｂ）と接続されており、ガス出口（１４）は二つの排ガスライン（２３ａ，２３ｂ）と接続されている。第一のガス供給ライン（２１ａ）は循環ライン（３１）に相当しているが、第二のガス供給ライン（２１ｂ）はガスを供給するための装置（２２）と接続されており、フレッシュガス、すなわち排ガスとは異なるガスの供給はガス入口で行われる。それにより、第一のガス供給ライン（２１ａ）を介して供給される排ガスと第二のガス供給ライン（２１ｂ）を介して供給されるフレッシュガスは初めにガス入口（１３）のガス入口混合室内で混合する。
【００５６】
さらにその他の実施形態においては、第二のガス供給ラインのほかに、他のフレッシュガスをガス入口内へ供給する他のガス供給ラインを設けることが可能である。その場合に、これは排ガスとフレッシュガスが混合される際に、常圧下のフレッシュに供給されるガスが信頼性に関して問題になる場合に有利である。
【００５７】
第一の排ガスライン（２３ａ）は循環ライン（３１）に相当しておりかつ直接循環ポンプ（３２）と接続されているが、第二の排ガスライン（２３ｂ）はポンプ（２４）とだけ接続されている。従って、ガス出口（１４）のガス出口混合室は、十分大きな横断面積をｘｙ平面内に備えており、それにより十分小さな流れのコンダクタンスを内部に備えている。循環ライン（３１）に配置された調整弁（２５ａ）により、再度ガス入口（１３）内に供給される排ガスのガス流は調整されるが、第二の排ガスライン（２３ｂ）に配置された調整弁（２５ｂ）により、処理室（１０）内の圧力が調整される。
【００５８】
第一と第二の実施形態の特徴は組合わせられることもできる。例えばプラズマ処理を行うための装置（１）は、図２に示されたような二つのガス供給ライン（２１ａ，２１ｂ）も備えているが、図１に示されたような一つの排ガスラインだけを備えている。
【００５９】
図３は特に好ましくはガス入口（１３）とガス供給部の実施形態を詳細に示している。まず第一に、ガス入口（１３）のガス入口混合室は複数の分割室（１３ａ〜１３ｃ）を備えており、これらの分割室は互いに隔壁（１３２ａ，１３２ｂ）により分離されている。分割室（１３ａ〜１３ｃ）のいずれもが、固有の流出システムを備えており、これらの流出システムは流出開口部（１３１ａ〜１３１ｃ）により示されている。どの分割室（１３ａ〜１３ｃ）も二つのガス供給ラインと接続されており、各々がフレッシュガスを各分割室（１３ａ〜１３ｃ）内に供給することに適しているが、他方では、循環ライン（３１）を介して供給される排ガスを各分割室（１３ａ〜１３ｃ）内に供給することに適している。さらに各ガス供給ラインには調量装置（２６ａ〜２６ｆ）が配置されており、この調量装置により、各分割室（１３ａ〜１３ｃ）内に供給されるフレッシュガスの量と各分割室（１３ａ〜１３ｃ）内に供給される排ガスの量が調整される。従って、調量装置２６ａにより、分割室１３ａ内に供給されるフレッシュガスの量が調整され、調量装置２６ｄにより分割室１３ａ内に供給される排ガスの量が調整されることができる。それにより図３に示された実施形態により、各々分割室に割当てられている異なるプラズマ処理領域（１１ａ〜１１ｃ）におけるプラズマ処理の条件の違いが、プロセスガスの異なる組成により調整される。
【００６０】
図３には各々調量装置（２６ａ〜２６ｆ）が各ガス供給ラインに示されているのに、調量装置だけがフレッシュガスを供給するためのガス供給ラインに或いは排ガスのためのガス供給ラインに配置されていてもよい。さらに異なるフレッシュガスが異なる分割室（１３ａ〜１３ｃ）内に供給されることも可能である。その上、ガス入口（１３）の個々の分割室（１３ａ〜１３ｃ）が、完全に互いに隔壁（１３２ａ，１３２ｂ）により分離されているのではなく、これらの隔壁（１３２ａ，１３２ｂ）が開口部を備えており、この開口部を通ってガスがガス入口（１３）全体に拡散されることができるのが可能である。それにより、例えば全分割室（１３ａ〜１３ｃ）のための排ガスの供給が一つだけのガス供給ラインを介して実現されることができるが、各分割室（１３ａ〜１３ｃ）のためのフレッシュガスの供給は別々に調整されることができる。
【００６１】
図４はプラズマ処理を行うための本発明による装置（１）の第三の実施形態を示す。これは原理的構成では第一の実施形態に相当するが、循環ライン（３１）と循環ポンプ（３２）の他に、塵埃を分離する装置（３３）と排ガスの特有のガス状の成分を除去するための装置（３４）も有する循環ユニット（３０）を備えている。塵埃を分離する装置（３３）は、ポンプで吸われるガスの方向で循環ポンプ（３２）の手前に配置されているのが有利であり、従って排ガスに含まれる塵埃粒子はすでに循環ポンプの手前で除去され、それによりポンプ性能を損なうことは阻止される。
【００６２】
他の有利な実施形態において、塵埃を分離する装置（３３）は、ポンプで汲まれるガスの方向で循環ポンプ（３２）の後に配置されており、従って塵埃を分離する装置（３３）における圧力低下はそれほど強く影響を受けない。さらにこのような複数の塵埃を分離する装置あるいは多段式の装置を使用することも可能である。
【００６３】
排ガスの特殊なガス状の成分を除去するための装置（３４）は、もはやプラズマ処理を行うことにおいて使用可能ではない或いは排ガスの大きな量に対して存在する排ガスの成分を除去するのに使用される。これは例えばもはや本来実施すべきではないプラズマ処理に対して寄与する反応生成物であってもよい。これらの成分は、全部があるいは一部が循環ライン（３１）に搬送される排ガスから除去するための装置（３４）により除去されかつ排出ライン（３５）を介して排出されることができる。排ガスの特殊なガス状の成分を除去するための装置（３４）は、循環ユニット（３０）内の汲まれるガスの方向で循環ポンプ（３２）の前あるいは後に配置されていてもよい。
【００６４】
図５にはプラズマ処理を行うための装置の第四の実施形態が概略的に示されており、この実施形態の場合、プラズマ処理領域内で流れるガスの方向は変更されることができる。これは模範的には図１に示された実施形態に関して示されており、この実施形態の場合、ガス入口（１３）は、ガス供給ラインとだけ接続されており、ガス出口（１４）は排ガスラインとだけ接続されている。ガス流方向の向きを反対にするために、すなわちガス入口とガス出口を実際に一緒に相互交換するために、ガス供給ライン並びに排ガスラインには、各々第一の弁グループ（２７）の弁と第二の弁グループ（２８）の弁が配置されている。第一の弁グループ（２７）と第二の弁グループ（２８）は共通に切替ユニットを形成している。第一の切替状態において、第一の弁グループ（２７）の弁（２７ａと２７ｂ）開放されており、第二の弁グループ（２８）の弁（２８５ａと２８ｂ）は閉鎖されている。それにより、フレッシュガスはガスを準備するための装置（２２）から、循環ライン（３１）を介して戻される排ガスはガス入口（１３）に供給され、排ガスはガス出口（１４）を介して処理室から排出される。第二の切替状態において、第一の弁グループ（２７４）の弁（２７ａと２７ｂ）は閉鎖されており、第二の弁グループ（２８）の弁（２８ａと２８ｂ）は開放されている。それによりフレッシュガスはガスを準備するための装置（２２）から供給され循環ユニット（３１）を介して戻される排ガスはガス出口（１４）に供給され、排ガスはガス入口（１３）を介して処理室から排出される。その目的でガス入口（１３）とガス出口（１４）は構造的に同じであるのが有利である。プラズマ処理領域（１１ａ〜１１ｃ）内のガス流方向を切替えることにより、プラズマ処理の不均質性は流れ方向で基体の広がりにわたり軽減されることができる。流れ方向の典型的な切替率は、完全なプラズマ処理につき、例えば層処理の際の基体上での所定の層厚の分離につき、５〜２５回の切替の範囲にある。
【００６５】
図６Ａ〜６Ｃに関して、プラズマを発生させかつ基体止め具を電気的に連結するための特殊な実施形態が説明され、プラズマ処理を行うための本発明による装置の第一の実施形態が使用される。従ってガス供給とガス排出の詳細は省略されている。
【００６６】
図６Ａは直流電圧を供給する発電機（６０）を用いた脈動されないプラズマを発生させるための実例を示す。他の実施形態において、発電機（６０）は低周波あるいは高周波の電圧を供給することができる。基体（１２ａ〜１２ｃ）は、くし状に延びる電極（１２１，１２２）上に配置されている。その際に、第一の電極（１２１）はプラスのｘ方向に延びているが、第二の電極（１２２）は各供給ラインからマイナスのｘ方向に延びている。他の実施形態において、電極（１２１，１２２）は対応する供給ラインからプラスでかつマイナスのｚ方向に延びている。第一の電極（１２１）と第二の電極（１２２）は、交互にｙ方向に沿って配置されており、第一の電極（１２１）は電気的に第二の電極（１２２）から絶縁されている。発電機（６０）は第一および第二の電極（１２１，１２２）と対称に接続されている。他の実施形態において、発電機（６０）は第一および第二の電極（１２１，１２２）と非対称に接続されており、第一の電極（１２１）あるいは第二の電極（１２２）は、処理室の接地端子と接続されている。電極（１２１，１２２）は、電極上に配置された基体（１２ａ〜１２ｃ）としての多少大きな広がりを有しておりかつｙ方向に向き合って１〜１００ｍｍの典型的間隔を備えている。第一の電極（１２１）とそれに隣接して配置された第二の電極（１２２）の間には、電圧印加する際にプラズマが発生され、このプラズマは電極間にある基体のプラズマ処理を可能にする。
【００６７】
図６Ｂは脈動されるプラズマ発生のための実例を示す。その際に、第一の電極（１２１）は処理室の接地端子（アース）と接続されているが、第二の電極（１２２）はマッチボックス兼フィルタボックス（６２）と接続されており、このボックスには発電機（６０）とパルス発生器が接続されている。このように発生された脈動されるプラズマは、例えばイオン注入のために、プラズマ浸漬注入により利用されることができる。約３０ｋｅＶまでのイオンエネルギーを備えた硼素あるいは燐のようなドーパントは、基体内に注入されることができる。この目的でプラズマ処理領域（１１ａ〜１１ｃ）では、例えばガスリン化水素（ＰＨ３）あるいは三フッ化硼素（ＢＦ３）を備えたプラズマが点火される。パルス発生器（６１）から短い高電圧パルスを印加することにより、イオンがプラズマ境界層から基体上に加速される。
【００６８】
図６Ｃは遠隔プラズマ発生のための実例を示す。複数の処理であって、これらの処理において、プラズマから基体上に衝突するイオンによる割合が必要でないかあるいは望ましくない処理のために、例えば汚れていない基あるいは表面の変更のために、プラズマ領域と処理領域は分離されねばならない。ここでもガスの循環は、従来の実施例で記載されたように有利である。その際に、遠隔プラズマ領域（１１１）内で発生される基とガス成分は、原理面で従来記載されたプラズマ処理に相当する異なる処理領域（１１ａ〜１１ｃ）にわたり均一に分散され、従って不均質性の減少は異なる基体（１２ａ〜１２ｃ）の間でかつ基体の広がりにわたり達せられる。遠隔プラズマ（１１１）は例えば発電機（６０）により作られることができる。
【００６９】
一般的に、処理を行うために使用されるプラズマあるいは複数のプラズマは低圧プラズマであってもよく、これらのプラズマの場合、必要な出力は、電極により誘導的に、マイクロ波により或いは誘導性の誘導体窓を介して結合されることができる。
【００７０】
さらに図６Ａと６Ｃでは加熱要素（１５）も示されており、この加熱要素はプラズマ処理を行うために必要な基体温度および／またはガス温度が保証される。これは例えば赤外線放射あるいは熱伝導を介して実現されることができる。ガス入口混合室内にもガス出口混合室内にも加熱要素が一体化されるのは有利であり、従って基体とプラズマ処理領域は均質の温度分布を備えている。記載された加熱要素は、プラズマ処理を行うための本発明による装置の全ての実施形態において使用されることができる。
【００７１】
図７Ａと７Ｂはプラズマ処理を行うための本発明による装置の第五の実施形態を示しており、図７ａは装置の平面図を示しており、図７Ｂは図７Ａで示されたＢ−Ｂ’線に沿った横断面図を示している。本発明による装置のこの実施形態において、基体（１２ａ〜１２ｄ）は処理室（１０）内において、図示された事例ではｚ方向に相当する第一の方向に沿って動く。運動は矢印で記号化されている。その際に複数の基体（１２ａ〜１２ｄ）が基体担持体（１２０）上に横方向に相並んで配置されていてもよい。基体担持体（１２０）は処理室内で基体を移動させるための装置（７０）により移動される。これは例えば図７Ｂに示されたローラあるいはコンベアベルトでもあるいは他の装置であってもよい。処理室は複数のガス入口（１３ａ，１３ｂ）と複数のガス出口（１４ａ，１４ｂ）を備えており、これらは交互に第一の方向に沿って処理室の側に配置されている。図７Ｂに見ることができるように、ガス入口（１３ａ，１３ｂ）とガス出口（１４ａ，１４ｂ）は、上側の室壁に沿って配置されている。ガス入口（１３ａ，１３ｂ）とガス出口（１４ａ，１４ｂ）（あるいは二つの隣接したガス出口）の間には、プラズマ処理領域（１１ａ〜１１ｃ）が配置されており、基体（１２ａ〜１２ｄ）はプラズマ処理領域（１１ａ〜１１ｃ）の下方に沿って案内される。従って基体（１２ａ〜１２ｄ）の基体配列にプロセスガスが確かに流れて当たるが、貫流はしない。
【００７２】
処理室（１０）内にある全てのガス出口（１４ａ，１４ｂ）から流出する排ガスが一緒に混合され、処理室（１０）内にある全てのガス入口（１３ａ，１３ｃ）に供給されるのが有利である。しかし、他の実施形態においては、排ガスだけを特殊なガス出口から混合し、これを特殊なガス入口にだけ供給することも可能である。しかし、排ガスを混合し、それを新たにガス入口に供給することにより、個々のプラズマ処理領域間のプロセスガスの相違は特殊なプラズマ処理領域の内部でも均一化される。
【００７３】
図８は、プラズマ処理を行うための本発明による装置の第六の実施形態を装置の平面図で示す。ここでも基体は第一の方向に沿って、すなわちｚ方向に沿って、処理室内で移動される。しかし基体は垂直に、すなわちｙ方向に沿って、基体担持体（１２０）内で重なり合って配置されており、従って平面図では一番上の基体（１２ａ）だけを見ることができる。処理室は複数のガス入口（１３ａ〜１３ｃ）ならびに複数のガス出口（１４ａ〜１４ｃ）を備えており、これらは第一の方向に沿って処理室（１０）向い合せに位置している側に配置されており、各ガス入口には一つのガス出口が割当てられている。その際に、特殊なガス入口（例えば１３ａ）は処理室（１０）の一方の側に配置されており、この特殊なガス入口に割当てられたガス出口（例えば１４ａ）はプロセス室の対向する側に配置されている。それにより基体配列と各ガス入口とガス出口に割当てられたプラズマ処理領域（例えば１１ａ）はプロセスガスにより貫流される。その際に処理室の両側はｘ方向で互いに間隔をおいて設けられている。図８に示された実施形態において、ガス入口（１３ａ〜１３ｃ）はすべて処理室（１０）の一方の側に配置されており、ガス出口（１４ａ〜１４ｃ）はすべて処理室（１０）の対向する側に配置されている。
【００７４】
しかし、他の実施形態において、ガス入口とガス出口から成る個々のペアが対置された状態で配置されていてもよい。例えばガス入口（１３ａ）と１３（ｃ）は処理室（１０）の第一の側に配置されており、これに所属するガス出口（１４ａ）と（１４ｃ）は処理室（１０）の対向する第二の側に配置されているが、ガス入口（１３ｂ）は処理室（１０）の第二の側に配置されており、これに所属するガス出口（１４ｂ）は処理室（１０）の第一の側に配置されていてもよい。それにより、図５に示された切替ユニットを使用せずに、隣接したプラズマ処理領域（１１ａ〜１１ｃ）におけるガス流方向の切替が達成されることができる。
【００７５】
図７Ａ，７Ｂ及び８に示された実施例以外において、ガス入口とガス出口の数、処理室（１０）の側に関するそれらの配列、ならびに互いに混合される排ガスの数、また互いに連結されるガス入口とガス出口の数は、図に示された実施例とは異なっていてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１                  プラズマ処理を行うための装置
２〜６              作動ガス容量
１０                処理室
１１ａ〜１１ｃ      プラズマ処理領域
１１１              遠隔プラズマ
１２ａ〜１２ｃ      基体
１２０              基体担持体
１２１              第一の電極
１２２              第二の電極
１３                ガス入口
１３ａ〜１３ｃ      分割室
１３１ａ〜１３１ｃ  流出開口部
１３２ａ，ｂ        隔壁
１４                ガス出口
１４１ａ〜１４１ｃ  流入開口部
１５                加熱要素
２１                ガス供給ライン
２１ａ              第一のガス供給ライン
２１ｂ              第二のガス供給ライン
２２                ガスを供給するための装置
２３                排ガスライン
２３ａ              第一の排ガスライン
２３ｂ              第二の排ガスライン
２４                ポンプ
２５ａ，ｂ          調整弁
２６ａ〜２６ｆ      調量装置
２７                第一の弁グループ
２４ａ，ｂ          第一の弁グループの弁
２８                第二の弁グループ
２８ａ，ｂ          第二の弁グループの弁
３０                循環ユニット
３１                循環ユニット
３２                循環ポンプ
３３                塵埃分離装置
３４                ガス成分を除去するための装置
３５                排出ライン
６０                発電機
６１                パルス発生器
６２                マッチボックス兼フィルタボックス
７０                基体を移動させるための装置
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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