(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマを発生させるためのプラズマ励起用電源と、プラズマを発生させるプラズマ発生室とを具備し、上記プラズマ励起用電源の、有効制御範囲の電力で、被処理面に所望のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にあって、
プラズマ生成電力以外に上記プラズマ励起用電源からの電力を消費する電力消費機構が設けられて成り、
上記電力消費機構に、冷却機構又は温度調節機構が設けられて成る
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
上記電力消費機構に、上記プラズマ励起用電源からの電力をプラズマ生成電力以外に消費する電力消費量を任意に設定する電力消費制御部が設けられて成ることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
上記電力消費機構が、上記プラズマ励起用電源からの電力を熱として消費する構成とされたことを特徴とする上記請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
上記電力消費機構が、電磁波の伝搬効率を低下させる材料から成る遮蔽物より構成され、上記プラズマ励起用電源から上記プラズマ発生室までの電磁波の伝搬経路に挿入される構成とされたことを特徴とする上記請求項１、２又は３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
上記電力消費機構が、上記遮蔽物によって、上記プラズマ励起用電源からの電磁波の伝搬効率を任意に制御する構成とされたことを特徴とする上記請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
上記電力消費機構が、上記プラズマ励起用電源とプラズマとのインピーダンスを整合するインピーダンス整合手段と、上記プラズマ発生室との間に設けられて成ることを特徴とする上記請求項１、２、３、４又は５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
上記電力消費機構が、上記プラズマ発生室におけるプラズマを発生させるヘリコン波アンテナと、上記プラズマ発生室との間に設けられて成ることを特徴とする上記請求項１、２、３、４、５又は６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
プラズマ励起用電源からの有効制御範囲の電力によりプラズマ発生室においてプラズマを発生させ、被処理面に所望のプラズマ処理を行うプラズマ処理方法にあって、
上記プラズマ励起用電源からの電力を、電力消費機構によって、プラズマ生成電力以外に消費し、
上記電力消費機構に、冷却機構又は温度調節機構を設ける
ことを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項９】
上記電力消費機構に、上記プラズマ励起用電源からの電力をプラズマ生成電力以外に消費する電力消費量を任意に設定する電力消費制御部を設けることを特徴とする上記請求項８に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１０】
上記電力消費機構を、上記プラズマ励起用電源からの電力を熱として消費する構成とすることを特徴とする上記請求項８又は９に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１１】
上記電力消費機構を、電磁波の伝搬効率を低下させる材料か成る遮蔽物より構成し、上記プラズマ励起用電源から上記プラズマ発生室までの電磁波の伝搬経路に、上記遮蔽物を挿入する構成とすることを特徴とする上記請求項８、９又は１０に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１２】
上記電力消費機構の上記遮蔽物によって、上記プラズマ励起用電源からの電磁波の伝搬効率を任意に制御する構成としたことを特徴とする上記請求項１１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１３】
上記電力消費機構を、上記プラズマ励起用電源とプラズマとのインピーダンスを整合するインピーダンス整合手段と、上記プラズマ発生室との間に設けることを特徴とする上記請求項８、９、１０、１１又は１２に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１４】
上記電力消費機構を、上記プラズマ発生室におけるプラズマを発生させるヘリコン波アンテナと、上記プラズマ発生室との間に設けることを特徴とする上記請求項８、９、１０、１１、１２又は１３に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１５】
プラズマを発生させるためのプラズマ励起用電源と、プラズマを発生させるプラズマ発生室とを具備し、上記プラズマ励起用電源の、有効制御範囲の電力で、半導体装置の被処理面に所望のプラズマ処理を行う半導体装置の製造装置にあって、
プラズマ生成電力以外に上記プラズマ励起用電源からの電力を消費する電力消費機構が設けられて成り、
上記電力消費機構に、冷却機構又は温度制御機構が設けられて成る
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１６】
上記電力消費機構に、上記プラズマ励起用電源からの電力をプラズマ生成電力以外に消費する電力消費量を任意に設定する電力消費制御部が設けられて成ることを特徴とする上記請求項１５に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１７】
上記電力消費機構が、上記プラズマ励起用電源からの電力を熱として消費する構成とされたことを特徴とする上記請求項１５又は１６に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１８】
上記電力消費機構が、電磁波の伝搬効率を低下させる材料か成る遮蔽物より構成され、上記プラズマ励起用電源から上記プラズマ発生室までの電磁波の伝搬経路に上記遮蔽物が挿入される構成とされたことを特徴とする上記請求項１５、１６又は１７に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１９】
上記電力消費機構が、上記遮蔽物によって、上記プラズマ励起用電源からの電磁波の伝搬効率を任意に制御する構成とされたことを特徴とする上記請求項１８に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２０】
上記電力消費機構が、上記プラズマ励起用電源とプラズマとのインピーダンスを整合するインピーダンス整合手段と、上記プラズマ発生室との間に設けられて成ることを特徴とする上記請求項１５、１６、１７、１８又は１９に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２１】
上記電力消費機構が、上記プラズマ発生室におけるプラズマを発生させるヘリコン波アンテナと、上記プラズマ発生室との間に設けられて成ることを特徴とする上記請求項１５、１６、１７、１８、１９又は２０に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２２】
プラズマ励起用電源からの有効制御範囲の電力によりプラズマ発生室においてプラズマを発生させ、半導体装置の被処理面に所望のプラズマ処理を行う半導体装置の製造方法にあって、
上記プラズマ励起用電源からの電力を、電力消費機構によって、プラズマ生成電力以外に消費し、
上記電力消費機構に、冷却機構又は温度制御機構を設ける
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２３】
上記電力消費機構に、上記プラズマ励起用電源からの電力をプラズマ生成電力以外に消費する電力消費量を任意に設定する電力消費制御部を設けることを特徴とする上記請求項２２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２４】
上記電力消費機構を、上記プラズマ励起用電源からの電力を熱として消費する構成とすることを特徴とする上記請求項２２又は２３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２５】
上記電力消費機構を、電磁波の伝搬効率を低下させる材料か成る遮蔽物より構成し、上記プラズマ励起用電源から上記プラズマ発生室までの電磁波の伝搬経路に上記遮蔽物を挿入する構成とすることを特徴とする上記請求項２２、２３又は２４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２６】
上記電力消費機構の上記遮蔽物によって、上記プラズマ励起用電源からの電磁波の伝搬効率を任意に制御する構成としたことを特徴とする上記請求項２５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２７】
上記電力消費機構を、上記プラズマ励起用電源とプラズマとのインピーダンスを整合するインピーダンス整合手段と、上記プラズマ発生室との間に設けることを特徴とする上記請求項２２、２３、２４、２５又は２６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２８】
上記電力消費機構を、上記プラズマ発生室におけるプラズマを発生させるヘリコン波アンテナと、上記プラズマ発生室との間に設けることを特徴とする上記請求項２２、２３、２４、２５、２６又は２７に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＳＩなどの半導体デバイスや、固体撮像素子、液晶表示装置における薄膜トランジスタ素子等の半導体装置において、成膜、エッチング、アッシング等のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置と、これを用いたプラズマ処理方法、半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＬＳＩ等の半導体製品の高密度化及び高微細化に伴って、最小加工寸法の縮小、デバイス構造や回路構造の複雑化が加速している。これらの半導体製品の製造工程においては、成膜、エッチング、アッシング等の各工程にプラズマ処理装置が広く使用され、そのプロセス性能を高める為に、より高密度のプラズマ発生装置、例えばＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）プラズマ装置や、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）装置、ヘリコン波プラズマ装置等が提案されている。
【０００３】
一方、高機能プロセスの実現、生産性の向上、また設備投資の低減などの観点から、同一反応室内での被処理面に対して、複数の処理を連続して行うマルチプロセス装置の開発も盛んに行われている。同一反応室内で、被処理面に複数の処理を行う場合、一般的には反応室内に供給する反応ガス種を変更して行われるが、反応ガスの解離、結合を進行させる為のエネルギーを変更する必要が生じる場合があり、またその他圧力などの条件も変更を伴う場合がある。
【０００４】
このように、同一反応室内で連続的に複数の処理を行うマルチプロセスの一般的なものとして、例えばＣＶＤ（化学的気相成長）法による成膜処理の場合、目的とする薄膜を被処理面上に形成した後、膜質を改善する為の後処理を連続して行うプロセスや、或いは、被処理面の表面に自然酸化膜の除去などの所定の処理を行った後、連続してアッシングを行ってレジストを除去するなどのプロセスが挙げられる。
【０００５】
ＣＶＤ工程において、反応ガスの解離、結合の促進に熱エネルギーを利用した熱ＣＶＤ法の技術が確立されている。しかし、これは被処理面の温度安定に要する時間を考慮すると、例えば連続して異なる温度での処理を必要とするマルチプロセスには不向きである。よって、より複雑なマルチプロセスへの適応には、プラズマＣＶＤ装置が有望とされている。
【０００６】
また、ＣＶＤに限定せず、プラズマ処理装置の用法として、最近では不純物の注入にプラズマを利用し、浅い活性層を形成する技術なども注目されており、高密度プラズマ装置におけるマルチプロセスの適応は、今後ますます発展していく方向にある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようなプラズマ処理装置において、反応ガスが解離または結合する為のエネルギーを任意に設定するのは、主にプラズマ励起用電源による入力電力であるが、このプラズマ励起用電源には、各プラズマ処理装置の特徴や目的によって最大出力が選択され、それに応じて入力電力の有効使用範囲が定まっている。プラズマ励起用電源の有効使用範囲は、一般的に最大出力の１０％〜９５％である。
【０００８】
上述したような複数の処理を同一反応室内で連続的に行う工程において、各処理の最適入力電力が極端に異なる場合が考えられ、一定のプラズマ励起用電源の有効使用範囲では、これら複数のプロセスを安定して制御することが困難となる場合がある。これを解決するためには、例えば最大出力が異なる複数のプロセス励起用電源を設け、目的に応じて使い分ける構成が考えられる。
【０００９】
しかしながらこの場合、プラズマ励起用電源と、その制御機構が複数必要となるため、装置構造が複雑になる問題が生じる。また、複数のプラズマ励起用電源を切り換える時には、プラズマを停止させる必要があるため、例えば連続的なプラズマ発生を必要とする処理には適用できなくなってしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、以上の問題に鑑みて、プラズマ処理装置におけるプラズマ励起用電源の有効範囲以下の領域を含んで異なる最適電力を要する複数のプロセスを実施する場合に、また有効範囲以下の低電力のプロセスを実施する場合においても、制御性良く安定したプロセス処理を可能とすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プラズマを発生させるためのプラズマ励起用電源と、プラズマを発生させるプラズマ発生室とを具備し、プラズマ励起用電源の有効制御範囲の電力で、被処理面に所望のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にあって、プラズマ生成電力以外にプラズマ励起用電源からの電力を消費する電力消費機構を設け、さらに、電力消費機構に、冷却機構又は温度制御機構を設ける構成とする。
【００１２】
更に本発明は、上述の構成において、電力消費機構に、プラズマ励起用電源からの電力をプラズマ生成電力以外に消費する電力消費量を任意に設定する電力消費制御部を設ける構成とする。
【００１３】
また本発明は、上述の各構成において、電力消費機構を、プラズマ励起用電源からの電力を熱として消費する構成とする。
【００１５】
更にまた本発明は、上述の各構成において、電力消費機構を、電磁波の伝搬効率を低下させる材料から成る遮蔽物より構成して、プラズマ励起用電源からプラズマ発生室までの電磁波の伝搬経路に挿入される構成とする。
また本発明は、上述の構成において、遮蔽物によって、プラズマ励起用電源からの電磁波の伝搬効率を任意に制御する構成とする。
【００１６】
また更に本発明は、上述の各構成において、電力消費機構を、プラズマ励起用電源とプラズマとのインピーダンスを整合するインピーダンス整合手段と、プラズマ発生室との間に設ける構成とする。
また本発明は、上述の各構成において、電力消費機構を、プラズマ発生室におけるプラズマを発生させるヘリコン波アンテナと、プラズマ発生室との間に設ける構成とする。
【００１７】
上述したように、本発明においては、プラズマ生成電力以外にプラズマ励起用電源からの電力を消費する電力消費機構を設ける構成とすることから、プラズマ励起用電源の有効制御範囲以下、即ちプラズマ励起用電源の有効制御範囲のうち最小有効電力以下の電力によるプラズマ処理を行う場合においても、この最小有効電力のうち一部の電力をプラズマ生成以外に消費することができて、半導体装置等の被処理面に対し、確実に且つ安定して、所望の即ち比較的低電力でのプラズマ処理を行うことが可能となる。
【００１８】
更に、この電力消費機構に、電力消費量を任意に設定する電力消費制御部を設けることによって、複数の異なる低電力によるプラズマ処理を必要とする被処理面に対しても、確実且つ安定に、しかも連続的にプラズマ処理を行うことができる。
【００１９】
また更に、電力消費機構によって、プラズマ励起用電源からの電力を熱として消費する構成とする場合は、確実且つ極めて簡単な構成によって、電力消費機構を設けることができる。
そして更に電力消費機構に冷却機構、又は温度調節機構を設ける場合は、例えば上述したように、電力を熱として消費する場合に発生する熱によって装置の一部が許容範囲を超えて加熱することを回避することができる。
【００２０】
また、電力消費機構を、電磁波の伝搬効率を低下させる材料か成る遮蔽物より構成し、この遮蔽物を、プラズマ励起用電源からプラズマ発生室までの電磁波の伝搬経路に挿入することによって、プラズマ励起用電源からの電力を、効率よくプラズマ生成電力以外に消費することができる。
【００２１】
また、この遮蔽物によって、プラズマ励起用電源からの電磁波の伝搬効率を任意に制御する構成とすることによって、プラズマ生成電力以外に消費する電力を任意に制御することができて、これにより、異なる電力によるプラズマ処理が必要な複数の被処理面に対し、確実且つ連続的なプラズマ処理を行うことができる。
【００２２】
更に、電力消費機構を、プラズマ励起用電源とプラズマとのインピーダンスを整合するインピーダンス整合手段と、プラズマ発生室との間に設けることによって、インピーダンス整合を損なうことなく、効率良くプラズマ生成電力以外の電力を消費することができる。
【００２３】
また更に、上述の各構成において、電力消費機構を、プラズマ発生室におけるプラズマを発生させるヘリコン波アンテナと、プラズマ発生室との間に設ける構成とすることによって、確実に且つ簡単な構成によって、プラズマ生成電力以外の電力を消費することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面を参照して詳細に説明する。以下の例においては、ヘリコン波プラズマ処理装置に本発明を適用した場合を示すが、本発明は、以下の例に限定されることなく、本発明構成を逸脱しない範囲で種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
【００２５】
先ず、本発明によるプラズマ処理装置の一例を図１を参照して詳細に説明する。
この装置１は、ヘリコン波によるプラズマ発生源２と、そのプラズマが生成される石英等の誘電体材料から成るいわゆるベルジャーより成るプラズマ発生室３、そしてこのプラズマ発生室３に連通するプラズマ処理室４を有して成る。
プラズマ処理室４内には、半導体装置の被処理面、この場合被処理基板５が載置されてこの基板５を所要の温度に加熱するヒータが設けられたサセプタ６が配置され、昇温加熱機構及び基板５を固定するチャック機構（図示せず）を備えて構成される。
【００２６】
プラズマ処理室４には、プロセスガスを導入するガス導入口７が設けられ、排気口８から、排気ポンプ（図示せず）によって排気され、プラズマ処理室４が、圧力調整器（図示せず）によって所望の真空度に調整されるようになされる。
【００２７】
プラズマ発生源２は、プラズマ発生室３の外周にヘリコン波アンテナ９が配置され、このヘリコン波アンテナ９に、高周波（ＲＦ）発振器等より成るプラズマ励起用電源１０から１８．５６ＭＨｚのＲＦパワーが、インピーダンス整合手段１１を介して印加される。プラズマ励起用用電源１０と、プラズマ発生室３内のプラズマとのインピーダンスが整合されないと、投入した電力の一部が反射して戻ってきてしまい、電力ロスが生じることがある。このため、投入した電力を効率良くプラズマ発生に寄与させるために、インピーダンス整合手段１１が具備されている。
【００２８】
また、プラズマ発生室３の外周部近傍に、内側コイル１２Ａと外側コイル１２Ｂとが巻回される。これらコイル１２Ａ及び１２Ｂには、互いに向きが異なる直流（ＤＣ）がそれぞれＤＣ電源１３Ａ及び１３Ｂから電流制御手段１４Ａ及び１４Ｂを介して供給されて、それぞれ磁場を形成する。
【００２９】
これらＤＣ電源１３Ａ及び１３Ｂからの電流値及び磁場の比率を調整することで、プラズマ発生室３内で発生したプラズマをヘリコン波伝搬によって引き出すと共に、プラズマ処理室４の側面に設置され、カプス磁場を発生するための永久磁石或いは電磁石による磁場発生手段１５による磁界との相互作用で、被処理基板５の近傍でのプラズマ均一性を調整するようになされている。
【００３０】
この構成によるプラズマ処理装置１によれば、供給するガス種を適宜変更することによって、成膜処理、アッシング処理、エッチング処理又は酸化処理等がなされる。
【００３１】
上述したように、本発明が解決しようとする課題は、反応エネルギーの異なる複数のプロセスを安定して制御することであるが、実際には、最大電力を必要とするプロセスを基準にして、プロセス励起用電源１０の最大出力が選択されるため、低エネルギーでのプロセスをいかに安定に制御するかが課題となる。
【００３２】
そこで、プラズマ励起用電源の最低有効出力以下でプラズマ処理を行うプロセスを考える。安定してプラズマを制御する為には、プラズマ励起用電源１０の最低有効出力以上の電力を入力する必要がある。従って、低エネルギーのプロセスに必要な電力との差を、プラズマ発生以外の形態で安定して消費する、本発明構成による電力消費機構を設けることによって、低エネルギーでのプロセスを安定して行うことができ、反応エネルギーの異なる複数のプロセスを、同じ装置内で連続的に行うことができることとなる。
【００３３】
以下の実施の形態においては、プラズマ励起用電源から入力された電力を、プラズマ発生以外の形態で消費する例として、熱に変化する方法を採る。上述のヘリコン波プラズマ装置に適用した場合、図１において、プラズマ発生室３と、ヘリコン波アンテナ９との間に、リング状に形成された遮蔽板より成る電力消費機構２０が設けられて成る。
【００３４】
この電力消費機構２０は、電磁波の伝搬を阻害する特徴を持つ材質の例えばセラミックから形成され、図２Ａにその斜視図を模式的に示すように、断面が細長い三角形状のリング状遮蔽板として構成される。そして、図２Ｂに示すように、プラズマ発生室３の外周面と、各ヘリコン波アンテナ９の内周側との間に、この電力消費機構２０がそれぞれ配置されるように設け、矢印ａで示すように上下方向に任意に移動させることができる移動手段（図示せず）によって、これら電力消費機構２０がプラズマ発生室３とヘリコン波アンテナ９との間に挿入されて電力の一部が消費されたり、又はヘリコン波アンテナ９の上部に配置されて、電力が消費されない位置に保持されるように任意に移動制御が可能なように構成配置する。
【００３５】
そして図２Ｃに示すように、電力消費機構２０の下端がプラズマ発生室３とヘリコン波アンテナ９との間に挿入されると、プラズマ励起用電源からの電力がプラズマ発生に寄与する効率が減少する。この現象は、挿入した遮蔽板より成る電力消費機構２０が、電磁場の一部を吸収する事により、チャンバー内への実効的な入力電力が低下することに起因する。
【００３６】
このように、電力消費機構２０として、セラミック材料より成る遮蔽板を用いることによって、最低有効使用電力範囲より低い電力でもプラズマを発生させ、比較的低エネルギーでのプラズマ処理が可能となる。またこのプラズマ処理として、高エネルギーの処理が必要とされる場合は、電力消費機構２０を上方向に移動させることによって、遮蔽板を取り除けば良い。
【００３７】
即ち、図２Ｃにおいて矢印ｂで示すように、この電力消費機構２０を、上下方向に任意に上下移動させることによって、プラズマ発生室３とヘリコン波アンテナ９との間に挿入される遮蔽板の厚さ、すなわち電磁波の透過距離を制御し、これによって電磁波の吸収量を可変とすることができ、電力消費量を任意に制御性よく変化させることができる。
【００３８】
また、図２Ｃの例においては、電力消費機構２０の上部にペルチェ素子等より成る冷却機構もしくは温度制御機構２１を具備させ、プラズマ励起用電源からの入力電力を温度上昇により消費する遮蔽板として電力消費機構２０を設ける場合は、その発熱を抑制し、極端な加熱による変形や、特性の劣化を回避することができる。
【００３９】
また、この例においては、電力消費機構２０を、プラズマ発生室３とインピーダンス整合手段１１との間に設けることから、インピーダンス整合手段１１による、プラズマ励起用電源１０とプラズマ発生室３内のプラズマとのインピーダンスを同一に揃える整合機能を阻害することがなく、入力電力の反射成分を発生させることを回避することができる。
【００４０】
上述したように、電力消費量を任意に制御することができるプラズマ処理装置によって、プラズマ処理を行う被処理基板５として半導体装置の被処理面に対するプラズマ処理を行い、連続的に異なるエネルギーを必要とする処理を行うことができた。
【００４１】
例えば、基板表面の前処理と成膜処理とを連続して行う場合に本発明を適用することができた。この前処理としては、有機物除去のための酸化処理や、または自然酸化膜等の酸化膜を除去する為の還元処理がある。これらの処理は高エネルギーで行うことにより、高い効果が期待できる。
【００４２】
そして、その後の成膜では、低エネルギーによる薄膜形成が最適となる場合がある。例えば、アモルファスＳｉの形成などは、結晶化を生じない低エネルギーの処理が望ましい。
更に、このような低エネルギーで薄膜形成を行った後、高エネルギーの処理が必要となる場合にも本発明を適用することによって、連続的にその処理を行うことができた。
【００４３】
尚、上述の例においては、断面三角形状のリング状遮蔽板より成る電力消費機構を設ける構成としたが、その形状及び材料構成は、上述の例に限定されるものではなく、例えば遮蔽効率が異なる複数の材料より成る遮蔽板を用いて、それぞれ任意に挿入できる構成等、その他種々の変形変更が可能であることはいうまでもない。
【００４４】
また、プラズマ処理装置としては、上述のヘリコン波プラズマ装置に限るものではなく、プラズマ励起用電源とプラズマ発生室の間で電磁波による誘導があり、電力消費機構の例えば遮蔽物を挿入できるいかなるプラズマ処理装置に本発明を適用することができる。
【００４５】
更に、プラズマ励起用電源からの入力電源の効率を低下させる手段としては、遮蔽物を挿入する構造に限定するものではなく、且つプラズマ発生以外の形態で消費する機構として、発熱による電力消費に限定するものでもない。
【００４６】
また更に、本発明の提案するプラズマ処理装置及び方法の具体的な使用方法としては、反応エネルギーの異なるプロセスを連続して処理するマルチプロセスに限定するものではなく、プラズマ処理装置のプラズマ励起用電源の最低有効制御範囲以下での電力による処理を行うことを必要とするいかなるプロセスにも適用し得ることはいうまでもない。
【００４７】
【発明の効果】
上述したように、本発明においては、プラズマ生成電力以外にプラズマ励起用電源からの電力を消費する電力消費機構を設ける構成とすることから、プラズマ励起用電源の有効制御範囲以下、即ちプラズマ励起用電源の有効制御範囲のうち最小有効電力以下の電力によるプラズマ処理を行う場合においても、この最小有効電力のうち一部の電力をプラズマ生成以外に消費することができて、半導体装置等の被処理面に対し、確実に且つ安定して、所望の即ち比較的低電力でのプラズマ処理を行うことが可能となる。
【００４８】
更に、この電力消費機構に、電力消費量を任意に設定する電力消費制御部を設けることによって、複数の異なる低電力によるプラズマ処理を必要とする被処理面に対しても、確実且つ安定に、しかも連続的にプラズマ処理を行うことができる。
【００４９】
また更に、電力消費機構によって、プラズマ励起用電源からの電力を熱として消費する構成とする場合は、確実且つ極めて簡単な構成によって、電力消費機構を設けることができる。
そして更に電力消費機構に冷却機構、又は温度調節機構を設ける場合は、例えば上述したように、電力を熱として消費する場合に発生する熱によって装置の一部が許容範囲を超えて加熱することを回避することができる。
【００５０】
また、電力消費機構を、電磁波の伝搬効率を低下させる材料か成る遮蔽物より構成し、この遮蔽物を、プラズマ励起用電源からプラズマ発生室までの電磁波の伝搬経路に挿入することによって、プラズマ励起用電源からの電力を、効率よくプラズマ生成電力以外に消費することができる。
【００５１】
また、この遮蔽物によって、プラズマ励起用電源からの電磁波の伝搬効率を任意に制御する構成とすることによって、プラズマ生成電力以外に消費する電力を任意に制御することができて、これにより、異なる電力によるプラズマ処理が必要な複数の被処理面に対し、確実且つ連続的なプラズマ処理を行うことができる。
【００５２】
更に、電力消費機構を、プラズマ励起用電源とプラズマとのインピーダンスを整合するインピーダンス整合手段と、プラズマ発生室との間に設けることによって、インピーダンス整合を損なうことなく、効率良くプラズマ生成電力以外の電力を消費することができる。
【００５３】
また更に、上述の各構成において、電力消費機構を、プラズマ発生室におけるプラズマを発生させるヘリコン波アンテナと、プラズマ発生室との間に設ける構成とすることによって、確実に且つ簡単な構成によって、プラズマ生成電力以外の電力を消費することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プラズマ処理装置の一例の構成図である。
【図２】Ａは電力消費機構の一例の模式的な斜視図である。
Ｂは電力消費機構の一例の説明図である。
Ｃは電力消費機構の一例の説明図である。
【符号の説明】
１  プラズマ処理装置、２  プラズマ発生源、３  プラズマ発生室、４  プラズマ処理室、５  基板、６  サセプタ、７  ガス導入口、８  排気口、９  ヘリコン波アンテナ、１０  プラズマ励起用電源、１１  インピーダンス整合手段、１２Ａ  内側コイル、１２Ｂ  外側コイル、１３Ａ  ＤＣ電源、１３Ｂ  ＤＣ電源、１４Ａ  電流制御手段、１４Ｂ  電流制御手段、１５  磁場発生手段  ２０  電力消費機構、２１  温度制御機構
【図１】
0003814782.tif 000002
【図２】
0003814782.tif 000003