JP2001093871A

JP2001093871A - プラズマ加工装置、製造工程およびそのデバイス

Info

Publication number: JP2001093871A
Application number: JP30980899A
Authority: JP
Inventors: Tadahiro Omi; 忠弘大見; Hisakuni Shinohara; 壽邦篠原
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2001-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】現在の半導体プロセスはその半数以上が減圧装
置であり、また洗浄・露光装置等は大気圧でしかプロセ
スを行えない。大気圧で動作する装置と減圧下で動作す
る装置とのインターフェイスを柔軟に構成することは不
可能であり、これがボトルネックとなり効率的なプロセ
スに限界がある。【解決手段】マイクロ波を用いて高密度のラジカルを含
むプラズマを線状に形成し、ダメージフリーかつ高速な
成膜・エッチング等を行い、連続的なウエハ等の加工を
実現する。また、略々大気圧動作としガス流によるプロ
セス空間等の隔離を行うことでロードロックが不必要と
なり、直接成膜・ＣＶＤ・エッチング・平坦化・洗浄等
のプロセスがガスの切り替えだけで可能なことから大半
のプロセスを大気圧で行え、効率的なプロセスが可能と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ加工装置お
よびデバイスの製造工程に係る。より詳細には、成膜・
エッチング・平坦化・洗浄・水素終端等のプロセスに関
して、特にマイクロ波やレーザを用いて励起した線状の
超高密度プラズマを用いた連続加工装置、これを用いた
デバイスの製造工程に適応して好適である。

【０００２】

【従来の技術】近年の半導体デバイスは微細化が進み、
それに伴いプロセスにおける平坦化が必須となってい
る。現在この平坦化のプロセスはＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ）が多
用されているが、均一性の確保、使用している研磨砥粒
の再生や高濃度薬液の処理など問題点が多い。また、パ
ーティクルの制御が重要な半導体プロセスにあっては、
ＣＭＰのみを別エリアに隔離するといったことも必要と
なっている。

【０００３】また、大気にウエハ表面を曝す現状のプロ
セスでは、表面の自然酸化膜制御が重要である。とくに
高濃度ドープされたＳｉ表面、金属表面等は極めて容易
に酸化される。この自然酸化膜は、ゲート酸化時の酸化
膜特性の劣化・コンタクト抵抗の上昇・配線抵抗の上昇
など様々なデバイス性能劣化の原因となる。

【０００４】Ｓｉ表面のラフネスは、デバイスの性能揺
らぎに直接影響する要因の一つである。原子オーダーで
フラットな表面を得ることは難しく、ＣＭＰに加え犠牲
酸化を繰り返し行なわなければならない。したがって、
必ず８００℃程度以上かつ長時間の熱処理が必要となっ
てしまう。また、水素を用いた平坦化処理も実用化され
ているが、やはり９００℃を超える長時間の高温工程の
ため、同様の問題を抱えている。

【０００５】現在洗浄工程はウエットプロセスを用いて
行なわれている。半導体製造においては、発生する汚染
物は極めて微量であることが多いものの、それを除去す
る為に、大量の超純水と薬液を消費している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】現在用いられているプ
ラズマ装置を用いても平坦化や洗浄・自然酸化膜除去・
水素終端といった工程を行なうことは可能である。しか
しながら、一般的に使用されているプラズマは、動作圧
力が数ｍＴｏｒｒから数Ｔｏｒｒであり、プラズマ密度
は高い場合で１０^１２１／ｃｍ^３程度しか得られず、こ
の時に得られる加工速度は、たかだか数ｎｍ／ｍｉｎか
ら数μｍ／ｍｉｎ程度である。

【０００７】また、多くのプラズマ装置は低圧で動作す
る為、真空引きおよび大気開放を行なわなければなら
ず、ロードロック機構も必要である。したがって、それ
ぞれのプロセスは隔離された空間を移動しながら、逐次
的に行われざるおえない。

【０００８】これに対し、線状のプラズマを形成し、連
続的にウエハを移動しながらプロセスを行なえば連続処
理が可能であるが、例えば３００ｍｍ×３００ｍｍのプ
レートを１枚１分で連続処理するとすると、１ｍｍ幅の
加工を０．２ｓｅｃで完了しなくてはならず（すなわ
ち、仮に１μｍ深さの加工を行なうとすると、加工速度
が３００μｍ／ｍｉｎ）、従来のプラズマ装置に比べて
数桁高い加工速度が要求される。

【０００９】一方、高圧のプラズマ装置としては高周波
を用いた平行平板型の連続処理装置やマイクロ波を用い
た拡散型の加工装置があるが、高周波の場合は均一性よ
くプラズマを励起するための電気的な設計が困難でかつ
周辺回路が大型であり、かつ密度も比較的小さいプラズ
マしか得られない。従来のマイクロ波励起を行なってい
る装置は、励起されている部位では確かに高密度のプラ
ズマが得られるものの均一にする為に必要な拡散距離を
必要とする為に装置が大型化し、プラズマ中のイオンや
ラジカルも大気圧での頻繁な衝突を繰り返した後にプレ
ートに到達するため、実際の加工に使用される部位では
イオンやラジカル密度が著しく減少してしまう。

【００１０】このような連続行程を実現するために加工
速度を数桁向上させるためには、プレート表面近傍で高
密度のプラズマを線状に形成する事が必要不可欠であ
る。

【課題を解決するための手段】

【００１１】本発明のプラズマ加工装置は、電磁波を用
いて線状のプラズマを形成し、加工物表面を前記線状プ
ラズマに水平に保ちつつ、加工物およびプラズマの相対
位置を連続的に移動しつつ加工物の表面加工を行なう。

【００１２】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、前記電磁波がマイクロ波である。

【００１３】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、前記電磁波がレーザである。

【００１４】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、動作圧力が０．１ｍＴｏｒｒ以上である。

【００１５】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、動作圧力が略々大気圧である。

【００１６】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、酸素、窒素、アンモニア、水素およびフッ素のうち
少なくとも一つと希ガスの混合ガスを用いたプラズマに
より、加工物表面に直接成膜を行なう。

【００１７】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、原料ガスおよび水素、酸素、窒素のうち少なくとも
一つと希ガスの混合ガスを用いたプラズマにより、加工
物表面にＣＶＤ成膜を行なう。

【００１８】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、原料ガスおよび水素、酸素のうち少なくとも一つと
希釈ガスの混合ガスを用いたプラズマにより、加工物表
面のエッチングを行なう。

【００１９】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、原料ガスおよび水素、酸素のうち少なくとも一つと
希釈ガスの混合ガスを用いたプラズマにより、加工物表
面の洗浄および金属面の平坦化のうち少なくとも１つを
行なう。

【００２０】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、希釈ガスおよび水素の混合ガスを用いたプラズマに
より、加工物表面の平坦化、自然酸化膜除去および水素
終端のうち少なくとも１つを行なう。

【００２１】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、原料ガスおよび水素、酸素のうち少なくとも一つと
希釈ガスの混合ガスを用いたプラズマにより、加工装置
のクリーニングを行なう。

【００２２】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、希釈ガスが、Ｈｅ・Ｎｅ・Ａｒ・ＫｒおよびＸｅの
うち少なくとも一つを含む。

【００２３】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、ＣＶＤの原料ガスが、ＳｉｘＨｙ、ＳｉＨｘＣｌｙ
および有機金属ガスのうち少なくとも一つを含有する。

【００２４】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、エッチングおよびチャンバクリーニングの原料ガス
が、ＮＦ_３・フロロカーボン・ＳＦ_６・ＣＯ_ｘのうち少
なくとも一つを含有する。

【００２５】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、エッチング、洗浄および金属平坦化における原料ガ
スが、ハロゲン系元素を含有する。

【００２６】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、エッチング、洗浄および金属平坦化において使用さ
れるハロゲンガスが塩素および臭素である。

【００２７】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、平坦化に使用される原料ガスが、Ｓｉ_ｘＨ_ｙおよび
ＳｉＨ_ｘＣｌ_ｙのうち少なくとも一つを含む。

【００２８】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、電磁波の放射面幅を変化させることにより実効的な
プロセス速度を制御する。

【００２９】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、加工物と装置間のギャップに粘性流を形成すること
により気密シールを行なう。

【００３０】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、加工物が一体に移動するステージに固定されてい
る。

【００３１】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、マイクロ波がプラズマへの放射面全面において略々
同位相で供給される。

【００３２】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、加工物の搬送装置の部材表面に耐腐食性の高い保護
膜形成を行っている。

【００３３】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、請求項６から１１に記載のプラズマ加工装置を少な
くとも２つ以上連結し、複数の工程を連続的に処理す
る。

【００３４】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、水分除去機構が連結されている。

【００３５】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、装置内の接ガス部が５０℃から２５０℃に加熱され
ている。

【００３６】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、加工物の形状がプレートである。

【００３７】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、加工物の少なくとも一部は半導体である。

【００３８】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、加工物の少なくとも一部はシリコンである。

【００３９】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、加工物の少なくとも一部はガラス基板である。

【００４０】本発明のプラズマ加工装置の一形態とし
て、加工物の少なくとも一部は樹脂基板である。

【００４１】本発明の電磁波により励起されるプラズマ
を用いたプラズマ加工装置は、プラズマ形成部に少なく
とも２層以上からなるガス層流を形成し、各ガス流に供
給するガス種を選択することにより、原料ガスの解離お
よび励起を制御する。

【００４２】本発明のデバイスの製造工程は、請求項６
から１１、２３から２５および２８に記載のプラズマ加
工装置により少なくとも一部を加工する。

【００４３】本発明のデバイスは、請求項６から１１、
２３から２５および２８に記載のプラズマ加工装置によ
り少なくとも一部を加工される。

【発明の実施の形態】

【００４４】例えば大気圧の場合、気体分子の密度は１
０^２０分子／ｃｍ^３程度である。イオン化する気体分子
の割合が１万分の１であるとすると、プラズマ密度は１
０^１６イオン／ｃｍ^３程度、さらにラジカルの割合は数
％程度であることから、ラジカル密度１０^１８ラジカル
／ｃｍ^３程度という、桁違いの高密度プラズマが形成で
きる。すなわちこの超高密度プラズマを用いることで、
従来のプラズマプロセスに比べ加工速度を２から３桁向
上することが可能となり、例えば数μｍの加工が必要な
場合も数百ｍｓｅｃ程度の処理時間でプロセスが終了す
る。例えば３００ｍｍウエハ相当面積のプレートの加工
を１工程数秒から数十秒で処理することも可能である。

【００４５】また、高圧で動作させると、プレート周辺
の気流を制御することで外部からの汚染や反応生成物の
逆流を完全に防ぐことが可能になり、プロセス空間を完
全に密閉する必要性がなくなる。その際、外界との分離
は気流制御（エアカーテン）で行なうことが可能である
為、真空引きおよび大気開放の時間が短縮され、ロード
ロック機構も必要なくなる。これにより、従来全く不可
能であった流れ作業（キャタピラ・ベルト・ローラー等
を用いた搬送路に複数のプロセスを行なうチャンバを隣
接させ、連続的に加工を行なう）によるプレートの加工
が可能となる。

【００４６】さらに連続した工程を連続的に処理できる
ことから、隣接して複数のプロセス装置を配置すること
で、一つの工程が終わる前に次の工程を開始することが
出来、プロセス時間の短縮が可能となる。この場合、各
工程での加工速度を全て同一に揃える必要がある。たと
えば、加工速度が遅いものは、プラズマへの投入エネル
ギを増しプラズマ密度をより高密度にするといった対策
のほか、同一のプロセスを行なうチャンバを複数直列に
配置することで対応できる。さらには、プラズマ形成領
域のプレート進行方向の線幅を可変にすることで、実効
的なプロセス時間を変化させることが可能であるため、
プロセス条件を変えることなく実効的なプロセス速度を
調節することも可能である。

【００４７】本発明で用いるプラズマは、主としてマイ
クロ波によって励起される。マイクロ波とは、周波数が
数百ＭＨｚから数十ＧＨｚの電磁波である。これらの放
電は電磁波励起である為、例えば絶縁膜を介してもプラ
ズマを励起することが可能であり、またより高い周波数
で励起することでプラズマからのイオンの照射エネルギ
を数ｅＶ以下に低減することができ、チャンバを構成す
る材料からのスパッタリングによる汚染が抑制できる。
仮に高周波を用いた場合、励起線幅を変えると系のイン
ピーダンスが変化してしまい電源回路内部にインピーダ
ンスを能動的に変更する機構が必要である。しかしなが
らマイクロ波の場合は、例えばスロットの幅を変更する
だけで線幅の変更が可能であり、それに伴う電源回路構
成の変更は必要ない。

【実施例１】

【００４８】以下、図面等を用いて本発明の実施形態の
一例について説明する。

【００４９】図１は、本装置のプレート進行方向断面概
略図である。プラズマ励起部１０３はチャンバ壁１００
および搬送装置１０４のギャップによって、外部雰囲気
との遮断が行なわれている。このとき各部位の圧力をＰ_３＞Ｐ_１＞Ｐ_２と設定する事で、チャンバ壁１００および搬送装置１０
４のギャップには、粘性流を形成する事が可能であり、
プロセスガスのチャンバ外部への漏洩を防ぐ事ができ
る。この漏洩防止の効果を高めるためには、チャンバ壁
１００および搬送装置１０４間の流れが層流である事が
望ましい。

【００５０】また、装置各部の構造を決定すると、各ギ
ャップのコンダクタンスが一意に決定される事から、Ｐ
_１・Ｐ_２・Ｐ_３の圧力を決定すれば、プラズマ発生部１
０１および搬送装置１０４間すなわちプラズマ励起部へ
の流量およびチャンバ壁１００および搬送装置１０４間
すなわち外部への漏洩流量を設定する事ができる。よっ
て、本装置は圧力を規定する機構さえあれば、ガス流量
を規定する事が可能である。このことにより、より簡便
な装置として実現したい場合は、圧力のみを制御すれば
よく、流量計を必要としない。当然ながら、流量計を使
用しても任意の流量が得られることは言うまでもない。

【００５１】本装置の図１におけるＡ−Ａ‘断面概略図
を図２に示す。１０２は、プロセスが行なわれるプレー
トを指す。仮にこのプレートが例えばシリコンウエハの
ようにスリップ等の発生が懸念される場合、また加熱等
を行なう際の均一性を向上したいといった場合は、プレ
ートより大きいステージ上にプレートを設置して、ステ
ージごと搬送装置１０４によって搬送することにより、
プレートへのダメージを防止し、均一性の高いプロセス
を行なう事ができる。

【００５２】方形でないプレートを用いると、チャンバ
壁１００および搬送装置１０４間でのシール特性がプレ
ート形状を反映して変化し、プロセス空間の圧力変動が
生じる。したがって、プレート１０２および搬送装置１
０４のプロセス面とチャンバ壁１００の間隔が等しくな
るように、プレート１０２が搬送装置１０４に埋没する
ような構造をとることが望ましい。現在多用されている
ような円形のシリコンウエハ等を用いる場合は、ステー
ジにシリコンウエハと同程度の半径を持ち、シリコンウ
エハの厚みと略々同じ深さの溝を形成し、ウエハ表面と
ステージ表面高さをそろえる事で、エッジ部におけるプ
ロセスの均一性を高めることができる。

【００５３】なお、ステージを用いかつ加熱等を行なう
際はプレート全面での熱の均一性の確保が重要である。
そのためには、ステージにおいて少なくともウエハに接
する部位の材質には熱伝導性の高い材質を使用すること
が望ましい。絶縁物であればＡｌＮ・Ａｌ_２Ｏ_３が望ま
しい。

【００５４】また、高圧で使用する際はプレート裏面を
真空引きすることにより密着性を確保することが望まし
い。この際に、微量でもよいがプロセスもしくはシール
ガスを吸引することでプレート裏面に吸着した水分のプ
ロセス空間への拡散を防止する事ができる。

【００５５】図１のような圧力制御を行なうと、プロセ
スガスが外部に漏洩することは無くなるが、プロセスガ
スへ外部雰囲気の気体が混入してしまうため、チャンバ
外部も高清浄雰囲気にする必要がある。これに対し、図
３のような構造を採用し、圧力がＰ_４＞Ｐ_３Ｐ_４＞Ｐ_１＞Ｐ_２を満たすように圧力を設定する事で、ガス導入路３００
および３０１から吹き出すガスにより、シールが可能に
なる。ガス導入路３０１から吹き出すガスの一部はプラ
ズマ１０３に直接供給されるため、プロセスのキャリア
ガスとすることが望ましい。一方、ガス導入路３００か
ら吹き出すガスは、特に粘性流でガスが供給されている
場合はプラズマ部１０３には到達しないためプロセスに
関係無く、例えば高純度のＮ_２等を用いても良い。

【００５６】なお、本装置はマイクロ波で高密度プラズ
マが形成できる０．１Ｔｏｒｒ以上の圧力で動作させる
ことが可能であるが、低圧の場合はガス流が粘性流や分
子流となることから異なった分離方法等が必要になる。
しかしながら、成膜する膜の厚みが薄い場合や真空トン
ネル搬送などを採用したラインにおいては低圧動作での
使用が望ましい場合がある。

【００５７】（電磁波による線状の励起方式）マイクロ
波を用いて線状のプラズマを形成するには、図４のよう
な構造を例えば図３の１０１の内部に形成する。本構造
は、Ｈ面スロットアンテナ４００および均一化線路４０
４から構成されている。Ｈ面スロットアンテナ４００に
は、均一化線路４０２との間にスロットアレイが形成さ
れている。スロットアレイは管内波長の１／２のピッチ
で導波管中心線４０５より左右に交互に配置されたスロ
ット４０１により構成されている。このスロットアレイ
より放出される位相のそろったマイクロ波が均一化線路
４０４に供給される。本事例ではスロット４０１の長軸
が導波管中心線４０５に対し平行に設置されているが、
スロット４０１が導波管中心線４０５に対し傾斜してい
てもよい。

【００５８】Ｈ面スロットアンテナ４００は、位相のそ
ろったマイクロ波を線状に放出できる構造で代用する事
が可能である。Ｅ面アンテナをはじめ、円形導波管・同
軸導波管等に形成されたスロットアレイでも同様の効果
を得る事が可能である。また、線状プラズマの長軸方向
長さが比較的短い場合は、ホーンアンテナ等も使用可能
である。Ｈ面スロットアンテナ４００への給電は、Ｔ字
分岐のほか直管接続が可能である。その他の構造を採用
した場合は、同軸導波管変換器、円形−矩形導波管変換
器等を用いて接続が行なわれる。進行波を利用した系も
可能であるが、給電効率等を考慮すると終端を短絡し、
チューナ等を利用して共振系として利用する事が望まし
い。

【００５９】均一化線路４０２は、スロットアレイより
放出された位相のそろったマイクロ波を利用して、空間
的により均一化したマイクロ波の波面を形成するための
平行平板線路（実用上は中心線４０５方向を長軸とする
扁平矩形導波管）である。この線路により各スロット４
０１から離散的に放出されたマイクロ波が均一化され、
中心線４０５方向により均一な強度を持つ波面が形成さ
れる。このような効果を得る場合、特に共振系で設計し
た場合は、均一化線路４０４の紙面縦方向の高さを均一
化線路４０２の管内波長（扁平矩形導波管のため、近似
的に均一化線路４０２内部の誘電率を考慮した自由空間
波長でもよい。）の半波長の整数倍の高さとすることが
望ましい。このようにすることで、均一化線路４０２縦
方向の共振条件が満たされることとなり、効率のよい励
起が可能となる。

【００６０】均一化線路４０２で均一化されたマイクロ
波はスリット４０３からプラズマに放出される。スリッ
ト４０３の幅を可変にすることで実効的なプロセス速度
を変化させることができる。

【００６１】なお、圧力が高い場合は、プラズマの拡散
の効果が得られないため、形成されるプラズマの形状が
マイクロ波の強度に強く相関する。したがって、図５の
ように均一な放電が可能な構成をとることが望ましい。
一方、動作圧力が低い場合はプラズマの拡散が期待でき
るため、均一化線路が無くても同様の効果を得ることが
できる。また、ホーンアンテナのように単独で均一な波
面が形成できる場合も、同様に均一化線路が無くてもよ
い。ホーンアンテナの場合に励起幅を偏向する場合は、
アンテナ前面にスリットを形成すれば良い。

【００６２】プラズマの供給系全てに共通して、マイク
ロ波放出面までの経路で放電が起きてしまうと放電部で
マイクロ波が消費されてしまう。不必要な部位での放電
を防止するために、経路に放電しにくいＳＦ_６等のガス
を充填する、真空引きもしくは加圧して放電しにくい圧
力に保つ、誘電体を充填するといった手法が用いられ
る。誘電体を充填する場合は、マイクロ波の伝搬経路で
あるため損失の少ないＳｉＯ_２（熱伝導率：〜１．４
［Ｗ／ｍ・Ｋ］）・Ａｌ_２Ｏ_３（熱伝導率：〜１０［Ｗ
／ｍ・Ｋ］）・ＡｌＮ（熱伝導率：〜１６０［Ｗ／ｍ・
Ｋ］）等を用いることが望ましい。また、特にプラズマ
との接面部は、イオン照射やラジカルに曝されかつ高温
になるため熱伝導性の高いＡｌＮが望ましい。

【００６３】なお、マイクロ波と同様に低ダメージのプ
ロセスが行なえ、比較的簡便な装置構成でかつ高密度プ
ラズマを得ることができる励起源としてレーザが考えら
れる。レーザの場合周波数が極めて高いためマイクロ波
に見られるようプラズマからの反射は考慮しなくても良
い。しかしながら、焦点面（失際には線状の形状とな
る）をウエハ表面より適宜離れた位置に設定すること
で、焦点面近傍のプラズマ温度の高い励起部とその周辺
のプラズマの拡散領域を形成することができ、マイクロ
波と同様の扱いが可能となる。レーザを線状かつ均一に
集光することは、透過屈折系や反射屈折系を組み合わせ
た光学系を用いることで容易に実現可能である。なお、
使用できるレーザとしては、高出力の得られる炭酸ガス
レーザ、ＹＡＧレーザをはじめとする固体レーザ、エキ
シマレーザやＣｕ蒸気レーザ等があげられる。特に炭酸
ガスレーザは光学系が組みやすく、高出力でかつ扱いも
容易なため好ましい。

【００６４】（複数種のガスの分離供給）マイクロ波を
用いたプラズマ励起を行なう際、カットオフ密度より電
子密度が高くなると、マイクロ波はプラズマにより反射
されプラズマ中を伝播できなくなる。このときプラズマ
の表面よりマイクロ波の侵入長であるスキンデプス δ＝（２／ωμσ）^１／２の数倍の深さの領域でプラズマの励起が行なわれてい
る。ωはマイクロ波の角周波数、μは透磁率、σはプラ
ズマの導電率である。

【００６５】仮に、カットオフ密度より電子密度が低い
すなわちマイクロ波がプラズマ中を伝搬できる条件を選
択すると、プレートにマイクロ波が照射されプレートの
異常加熱が発生し、プレートやチャンバ壁からの反射波
により定在波が生じプラズマが不均一になる、効率よく
励起されない等の問題が生じる。したがって、高効率か
つ均一なプロセスを行なうためには、カットオフモード
を用いたプロセスを行なうことになるが、その際δ深さ
以外の部位にもプラズマは形成されるがこれは拡散によ
るものであり、特に電子温度は励起部位に比べて低くな
る。

【００６６】一般的に希ガス以外のガスを用いてプラズ
マ励起を行なうと電子密度が低下する傾向がある。また
プロセスによっては解離が進まない方が好ましいガスが
ある。すなわち安定したプラズマを得るためには励起部
に希ガスが存在することが望ましく、解離を防止したい
ガスを安定供給するには励起部を避けて供給することが
望ましい。

【００６７】図５は、このような分離供給を可能とする
装置の断面図である。希ガスおよび解離を促進した方が
よいガスを供給系５００から、解離を防止したいガスを
５０１より供給する。供給系５００および供給系５０１
さらには供給系３０１の構造およびガス流量を適当に決
定することにより、プラズマ励起部１０３に対して積層
化した層流構造を形成する事ができる。

【００６８】積層化した層流構造をもつプラズマ励起部
１０３の詳細を図６に示す。プラズマ放射面６００から
放出されたマイクロ波はスキンデプスの深さ侵入した部
位６０１で１／ｅ（≒０．３６８）倍の強度となり、指
数関数的に減衰していく。したがって、スキンデプスの
数倍の距離プラズマ放射面６００から離れるとマイクロ
波によるプラズマの励起は無視できる。これ以上はなれ
た領域のプラズマは拡散プラズマであり、電子温度が低
くガス分子を解離しにくい。供給系５００から供給され
たガス流６０５と供給系５０１および供給系３０１から
供給されたガス流６０７との境界６０２をマイクロ波が
侵入している領域６０５よりより遠い位置に設定するこ
とでガス流６０７内に含有するガス分子は解離されるこ
となくプレート表面６０３上を移動していく。特にガス
流６０６およびガス流６０７が層流である場合は、ガス
流６０６およびガス流６０７に含有されるガス分子の交
換が抑制されるため非常に高い分離効果が期待できる。

【００６９】例えばＣＶＤの場合は、ガス流６０６を希
ガスとし、ガス流６０７を各種原料ガスや水素、酸素、
窒素等の添加ガスとする事が望ましい。特に半導体や金
属のＣＶＤを行なう場合は、仮にガス流６０６側に原料
ガスが含まれるとプラズマ放射面６００に半導体や金属
が成膜されマイクロ波を吸収・反射してしまい、マイク
ロ波が有効に入射しなくなりプラズマが励起できなくな
る。したがって、特にＳｉエピタキシャル成長、各種Ｓ
ｉＯ_２膜形成、金属薄膜形成、金属酸化および窒化膜形
成、高・強誘電体形成字に使用されるＳｉ_ｘＨ_ｙ、Ｓｉ
Ｈ_ｘＣｌ_ｙおよび有機金属ガスなどといった解離が起こ
りやすいガスはガス流６０７に含有させるべきである。

【００７０】また、有機系の基を持つ原料ガスは、成膜
時に各種基の効果により被覆性が改善されるなどの効果
を持つため、解離が促進されないことでより高品質な成
膜が可能となる。なお、希釈ガスは化学的反応性の低い
希ガスが望ましいが、ガス種によりプラズマの状態や生
成ラジカル種等が異なるため、原料ガスやプロセスに合
わせてＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、ＫｒおよびＸｅを場合によっ
ては数種混合なども含めて適宜選択すればよい。

【００７１】また、ＲＩＥ等ではガスの機能に応じた供
給分離が必要となる。たとえばＣ_４Ｆ_８／ＣＯ／Ｏ_２／
希ガスの系を用いる場合、Ｓｉとその他の物質の選択比
を決定するラジカルはＣ−Ｃ結合を持ったＣ−ＣＦ_ｘで
あり、ＣＦ_ｘ系のラジカルまでには解離しない方がよ
い。したがって解離を防止し、プラズマを安定化させる
ためにＣ_４Ｆ_８／Ｏ_２はガス流６０７側に、またＣを供
給するために解離が促進された方がよいＣＯと希釈ガス
の希ガスはガス流６０６側に供給することで選択比の高
いエッチングを実現するプラズマを形成する事ができ
る。この他にもフロロカーボン、塩素・臭素系等のハロ
ゲン化物、ＣＯ_２、ＳＦ_６等の原料ガスを分離して供給
することでより高精度の加工が可能となる。

【００７２】また、Ｓｉの平坦化処理を行なう際には、
エッチングをたとえば希ガスで希釈した水素で行なう
が、プロセスガスにＳｉ_ｘＨ_ｙやＳｉＨ_ｘＣｌ_ｙを微量
添加し、競合反応とすることで平坦化の効果を向上する
ことができる。このような場合の添加ガスもガス流６０
７側に供給することでプラズマ放射面６００への成膜を
防止することができる。

【００７３】同じガスを使用する場合でもその用途によ
り導入経路を変化させることで異なる効果が得られる場
合がある。例えば直接酸化や直接窒化を行なう場合、酸
素や窒素、水素、アンモニア、フッ素等のガスをどちら
に供給するかにより生成されるラジカル等は変化する。
仮にこれらのガスを解離しにくいガス流６０７に供給し
た場合でもラジカルは形成される。この時ラジカルが形
成される主な過程はマイクロ波によって励起された希ガ
スのイオン・ラジカルとの衝突等による間接的な過程で
あり、一般的にマイクロ波により直接励起されたラジカ
ルとはラジカル種・密度とも異なる。すなわち、導入経
路により複数の反応雰囲気が実現できるため、成膜速度
・膜質等の異なる成膜が実現できる。

【００７４】なお、ある特定の分子間衝突で効率よく励
起されるラジカル・イオン等がある場合は、励起分子を
６０６、被励起分子を６０７に供給することで励起分子
を効率的に励起し、被励起分子はマイクロ波による励起
を最小限にでき、効果的に目的のラジカル・イオン等が
形成できる。たとえば直接酸化を行う際に６０６に希釈
ガスであるＫｒに微量のＨｅを添加したガスを、６０７
に原料ガスである酸素をＫｒで希釈したガスを流すこと
により、Ｋｒ励起では生成しにくい酸素ラジカルが形成
でき異なった膜質や成膜速度を得ることができる。これ
は水素終端等のプロセスでも同様の議論が可能であり、
対象となる材料と加工結果に合わせてガスの供給形態を
決定することでより選択性や膜質等の特性を向上するこ
とが可能である。

【００７５】いずれのプロセスにおいても特に高圧での
プロセスでは平均自由行程が短いためプレート表面に対
するイオン照射が無視でき、ダメージフリーのプロセス
が可能である。しかしながら、低圧で平均自由行程が無
視できずイオン照射によるダメージが問題となる場合
は、ＫｒやＸｅといったより質量かつ原子半径の大きい
希ガスを用いることでダメージを軽減できる。

【００７６】（表面処理）これらのプロセスを可能とす
る本実施例において、水分吸着を防止したい部位、高濃
度のラジカルに曝される可能性のある装置表面は全て従
来のＳＵＳ３１６Ｌ材にアルミニウムを（〜４．１６
％）添加した高濃度アルミニウム添加ステンレスを用い
て形成し、１０％水素添加Ａｒに１ｐｐｍの水分を添加
した酸化還元競合雰囲気おいて９００℃に昇温すること
で、表面の非常に安定な酸化アルミニウム不働態膜を形
成した。これにより、腐食性の高い塩素系ガスやフッ素
系ガスに対して、また高密度プラズマにより形成される
高濃度ラジカルに対しても優れた耐腐食性があり、Ｈ_２
やＮＦ_３等を用いたチャンバクリーニングを行なっても
プレートへの金属汚染等が全く発生しない。更には、水
分脱離特性に優れかつ触媒性が低いことから、水分に極
めて敏感に反応するシラン等のガスも変質することなく
プロセス空間に供給される。

【００７７】なお、水分脱離特性の高いＣｒ_２Ｏ_３保護
膜、アルミニウム−マグネシウム合金上の弗化アルミニ
ウムおよび弗化マグネシウム混合保護膜、Ｎｉメッキ表
面の弗化ニッケル保護膜等を加工性、耐ラジカル性、水
分吸着特性、触媒性等を考慮して適宜材料を選択し、保
護膜形成を行なうことで信頼性の高い装置とすることが
できる。主な保護膜の組成、形成条件等の一例について
示す。

【表１】

【００７８】（複数プロセスの連続化）本特許のような
装置構成を採用すると、複数プロセスをコンパクトに集
積化することが容易に可能である。図７にその断面図を
示し、図８にその斜視図を示す。なお、図８は隔離壁７
０６を省略してある。７００から７０２は、図１または
図３または図５のような構造を内部に含むチャンバ単体
である。これにヒータ等の補機を含む７０３から７０５
が付属している。

【００７９】プレートを過熱する際、不均一な加熱がス
リップ等の発生を誘発する場合はプロセス部（プラズマ
励起部１０３とプレートとの接面）以外の場所も均一な
温度に保たれる必要がある。したがって、７０９方向に
進行してきたプレートが全て７０３の加熱範囲に入った
ところで７０３での加熱シーケンスを開始するととも
に、プレート全面のプロセスが終了するまでは７０５に
よる加熱を行ない終了とともにプレート全面で均一に冷
却、放熱もしくは加熱停止シーケンスを開始することが
望ましい。特に７００、７０１および７０２で行なわれ
るプロセス温度が異なる場合は図７のような構成が望ま
しい。場合によっては、プレートと一体に移動するステ
ージに加熱機構を持たせて７０３等での加熱を行なわな
くてもよい。この場合は、各段でのプロセス温度が異な
っていても問題ないため、略々プレート進行方向長さ程
度にまで単体チャンバの設置間隔を狭める事ができる。

【００８０】例えば図５のようにプロセス雰囲気とチャ
ンバ外部の分離が行なわれていても、単体チャンバ間搬
送中に仮に大気にプレート表面が曝されると、１秒後に
は平行吸着水分量に近い水分が大気からプレート表面に
付着してしまい、プロセス雰囲気に水分を持ちこんでし
まう。したがって図７には隔離壁７０６が導入されてい
る。これにより単体チャンバ間搬送中のウエハへの水分
吸着は防止できる。なお、大気圧近傍の圧力より低圧で
動作させる場合は、隔離壁７０６は必須であり、かつ装
置最前部および最後部にロードロック機構が必要とな
る。

【００８１】また、排気口７０７から出てくるガスは純
度が高く高清浄なパージガスであるため、容易に再生利
用可能である。結果的にクラスタ装置の両端の排出口７
０８のみでガスが外部に放出されるため、パージガスの
消費量を低減することができる。

【００８２】本装置においては最初にプレートが導入さ
れてきた時にプレート表面に吸着してきた水分等を除去
する機構が設けられていない。しかしながら、最初の工
程を行なう７００が、プラズマを用いた水分除去や酸化
膜除去・剥離または洗浄等のプロセスを行なっている際
にはこのような構成で十分である。

【００８３】初期に非プラズマでの水分除去が必要な場
合の構成例を図９に示す。水分除去機構９００は例えば
ランプ照射を用いて、プレート表面の水分を除去する。
ＩＲランプなどを用いてもよいが、ランプ照射によるプ
レートの加熱等が問題となる場合は、表面水分のみを除
去する事が可能であるエキシマレーザ等を利用すればよ
い。また、水分除去機構９００を設けなくてもプレート
導入口からチャンバ７００まで適当な距離を取り、プレ
ートを加熱することで水分を脱離させ７００から流れて
くる高純度パージガスに水分を吸収させるという手法も
可能である。

【００８４】図９は加熱系に関する構造も提案してい
る。複数のチャンバで同じプロセス温度による処理が可
能な場合は、９０３のように連続して全領域を加熱すれ
ばよい。その際には、プレート全面での均一加熱を可能
とするため、昇温降温可能な加熱部９０１および９０２
を最前部および最後部にそれぞれ設置することで、スリ
ップ・面内歪等を起こさない加熱が可能となる。

【００８５】（両面同時加工）これらの手法ではプレー
ト上面の水分除去が可能である。しかしながら前述のよ
うなプレート下部からの水分拡散防止が難しい場合は、
図１０のような構成を採用する。チャンバ１０００は、
プラズマ励起部をプレート１０２に対して上下対称に有
している。これにプレート１０２を通過させることによ
り、プレート両面の水分除去が同時に可能である。

【００８６】この手法は、プレート両面で水分除去や酸
化膜除去・剥離または洗浄等が必要な際に有効であり、
適宜上面加工のみのチャンバ７００等と混在して使用さ
れる。これらの連続可能装置における水分除去に関する
機構等は単体チャンバに対しても用いることができるこ
とはいうまでもない。

【００８７】（反応副生成物等堆積防止）本装置におい
てはプレート進行方向のガスの組成や分圧等の均一性を
必ずしも確保する必要はない。したがって、例えばＣＶ
Ｄの場合などは反応必要量のみの原料ガスを添加し、排
気側の原料ガス濃度をきわめて低いレベルに抑制すると
言ったことも可能であるが、一般的にＣＶＤに限らずＲ
ＩＥでの反応生成物等もチャンバ壁等に堆積してしま
う。この堆積物が装置内の発塵源となるなどプロセスに
悪影響を与える場合が多い。

【００８８】また、最近研究が進められている有機金属
ガスを用いたＣＶＤ（ＭＯ−ＣＶＤ）等では液ガスの蒸
気圧が低いためにガス供給経路を高温に保持しておく必
要がある。これに対し、チャンバ壁を好ましくは５０℃
から２５０℃程度に昇温しておくと堆積速度や結露を数
桁のレベルで低減することが可能であり、チャンバクリ
ーニングやメンテナンスの頻度を激減することが可能で
あり、安定なガス供給が可能となる。ただしこのような
対策をするしないにかかわらず、チャンバをＮＦ_３やＨ
_２、特に有機物の場合はＯ_２を添加したプラズマを用い
て定期的にクリーニングすることによりチャンバの状態
を良好に保つことが可能であることは言うまでもない。
なお、クリーニングの際添加されるガスはフロロカーボ
ン・ＳＦ_６・ＣＯ_ｘなど各種物質に対し洗浄効果がある
ものも適宜使用される。

【００８９】（連続加工装置によるシステムインテグレ
ーションおよびライン構築）これまでにも述べたように
本装置は大気圧近辺での流れ作業生産ラインを実現する
ことができる。この際、ＰＶＤおよび違方性エッチング
以外の成膜・エッチング・平坦化・洗浄工程を本装置で
構成できる。残る主要なプロセスは露光および一部洗
浄、イオンインプランテーションである。

【００９０】イオンインプランテーションは例えばレー
ザドーピングなどの技術を用いると本装置と同様の構成
で実現できることから、ＰＶＤおよび違方性エッチング
以外の全ての工程が大気圧力下で実現することができ
る。すなわちプロセスの８割から９割近くを本装置と同
様に結合しラインを構築することが可能となり、これま
で実現し得なかった超高速ＴＡＴコンパクト生産ライン
が構築される。特にＬＣＤをはじめとするＦＰＤ生産に
おいては異方性エッチングが必要無いことから全工程大
気圧生産が可能となり、革新的な生産ラインを構築でき
る。

【００９１】なお、本装置は微細回路加工やマイクロマ
シニング等の微細加工が目的であり、プレートは、半導
体基板であるＳｉ・ＳｉＣ・ダイアモンド・Ｇｅウエ
ハ、ＧａＡｓ等の化合物半導体ウエハ、高速動作回路に
用いられるサファイア基板、液晶等に用いられるガラス
・石英基板、フロロカーボン系・ポリイミド系等の樹脂
基板などでも同様の効果が得られることは言うまでもな
い。

【実施例２】

【００９２】本発明における洗浄装置について説明す
る。これはドライ洗浄と呼ばれる洗浄技術であるが、本
装置では前述したように従来の数桁以上の洗浄効果と洗
浄速度を得ることが可能である。いくつかのサブプロセ
スにおけるガスの選択とその効果について述べる。

【００９３】従来の硫酸過水洗浄に相当するものがプロ
セスガスに酸素を含むプラズマプロセスにより実現され
る。マイクロ波によって励起生成された高濃度の酸素ラ
ジカルがプレート表面に付着した有機物を酸化し、Ｈ_２
Ｏ、ＣＯ_ｘ、ＮＯ_ｘ、ＳＯ_ｘ等に分解し表面より除去す
る。

【００９４】また、従来の塩酸過水洗浄に相当するもの
がプロセスガスに塩素もしくは臭素等を含むプラズマプ
ロセスにより実現される。一般に特に金属の塩化物や臭
化物は蒸気圧が低く、容易に昇華する。したがって、高
密度の塩素ラジカルや臭素ラジカルを形成することでプ
レート表面の金属不純物や有機物を酸化した後の無機成
分が除去できる。いずれにせよ、本装置における平坦化
処理は低運動エネルギのラジカルやイオンによる化学的
反応により処理が進行する。なお、同様のプロセスで金
属面の平坦化が可能である。しかしながら、金属面の平
坦化は高いスループットが要求されるため一般的に原料
ガス濃度や圧力、入射パワー等が洗浄に比べ大きい必要
がある。

【００９５】洗浄工程に付随し重要な工程に、自然酸化
膜除去と水素終端処理がある。これはどちらも希フッ酸
により行なわれている。ところがこの工程では例えばシ
リコン表面とパーティクルのゼータ電位が制御されず前
工程で除去したパーティクルが再付着してしまうという
欠点がある。これに対し、マイクロ波により励起された
高密度水素ラジカルを用いて酸化膜エッチングと水素終
端を行なえばパーティクルが再付着することなく希フッ
酸と同レベルの水素終端面が形成可能である。

【００９６】本装置によるプレート洗浄においては、有
機物および無機物の除去は可能である。特に従来装置よ
りも洗浄速度が極めて高いため比較的大きな異物にまで
対応できる。しかしながらもう１つの要素であるパーテ
ィクルの除去に関してはプラズマプロセスだけで対応す
るのは難しい。本装置の動作圧力を略々大気圧程度に設
定すれば、従来の洗浄装置との結合が容易に可能であ
る。また、公知の少水型洗浄装置などは本装置の搬送系
にそのまま結合する事が可能であるため、本装置内部に
組み込むことにより完全な洗浄工程を実現できる。この
ような形式をとれば、真空引きや大気開放・装置間搬送
等の時間を大幅に短縮でき、フットプリントの縮小やプ
ロセス時間の短縮が図れる。

【００９７】従来ドライ洗浄にプラズマを用いた場合、
高エネルギイオン衝突による膜へのダメージ発生、プラ
ズマの不均一性に由来する酸化膜絶縁破壊などの問題を
抱えていた。しかしながら本発明の装置において特に高
圧条件下で得られるプラズマのプラズマポテンシャル自
体は極めて低いレベルにあり、これらの諸問題が回避さ
れ、理想的なドライ洗浄技術が確立される。

【００９８】なお、本発明は、その精神または主要な特
徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施する
ことができる。そのため前述の実施例はあらゆる点で単
なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発
明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであっ
て、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、請求項
の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の
範囲内のものである。

【発明の効果】

【００９９】本装置を用いることで例えば半導体の微細
回路形成プロセスの殆どを大気圧プロセスにすることが
でき、また大口径にわたる加工が可能なことから飛躍的
に生産性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プロセス空間近傍のプレート進行方向断
面図である。

【図２】プロセス空間近傍のプレート進行方向垂
直断面図である。

【図３】圧力制御方式の異なる装置断面図であ
る。

【図４】マイクロ波供給部の斜視図である。

【図５】分離供給を採用した装置の断面図であ
る。

【図６】分離供給時のプロセス空間の概念図であ
る。

【図７】クラスタリングした装置の断面図であ
る。

【図８】クラスタリングした装置の斜視図であ
る。

【図９】水分除去機構を導入した連続処理装置断
面図である。

【図１０】両面同時加工が可能な装置断面図であ
る。

【符号の説明】

１００チャンバ壁１０１プラズマ発生部１０２プレート（ステージ）１０３プラズマ励起部１０４搬送装置２００チャンバ側壁３００ガス導入路（下流側シールガス供給）３０１ガス導入路（上流側シールガス供給）４００Ｈ面スロットアンテナ４０１スロット４０２均一化線路４０３プラズマ励起部４０４均一化線路側壁４０５中心線５００供給系（解離ガス）５０１供給系（非解離ガス）６００プラズマ放射面６０１プラズマ侵入領域境界６０２ガス流境界６０３プレート表面６０４ガス進行方向６０５プラズマ侵入領域６０６解離ガス流６０７非解離ガス流７００チャンバ１７０１チャンバ２７０２チャンバ３７０３補機１７０４補機２７０５補機３７０６隔離壁７０７排気口７０８排出口７０９プレート進行方向９００水分除去機構９０１最前部加熱部９０２最後部加熱部９０３連続加熱部１０００両面同時加工チャンバ

フロントページの続きＦターム(参考） 4E001 LH00 NA01 5F004 AA01 AA16 BA20 BB11 BB24 BC04 BC06 BD04 CA02 CA05 DA00 DA01 DA02 DA03 DA15 DA16 DA17 DA18 DA22 DA23 DA24 DA25 DA26 5F045 AA09 AA13 AC01 AC05 AC11 AC12 AC15 AC16 AC17 AE13 AE15 AE17 AE19 AE21 AE23 AE25 AE29 AF03 AF08 BB02 BB09 DP23 DQ15 EF01 EF17 EH05 EH10 EM01 HA24 HA25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁波を用いて線状のプラズマを形成
し、加工物表面を前記線状プラズマに水平に保ちつつ、
加工物およびプラズマの相対位置を移動しつつ加工物の
表面加工を行なうことを特徴とするプラズマ加工装置。
【請求項２】前記電磁波がマイクロ波であることを特
徴とする請求項１に記載のプラズマ加工装置。
【請求項３】前記電磁波がレーザであることを特徴と
する請求項１に記載のプラズマ加工装置。
【請求項４】動作圧力が０．１ｍＴｏｒｒ以上である
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ加工装置。
【請求項５】動作圧力が略々大気圧であることを特徴
とする請求項１に記載のプラズマ加工装置。
【請求項６】酸素、窒素、アンモニア、水素およびフ
ッ素のうち少なくとも一つと希ガスの混合ガスを用いた
プラズマにより、加工物表面に直接成膜を行なうことを
特徴とする請求項１に記載のプラズマ加工装置。
【請求項７】原料ガスおよび水素、酸素、窒素のうち
少なくとも一つと希ガスの混合ガスを用いたプラズマに
より、加工物表面にＣＶＤ成膜を行なうことを特徴とす
る請求項１に記載のプラズマ加工装置。
【請求項８】原料ガスおよび水素、酸素のうち少なく
とも一つと希釈ガスの混合ガスを用いたプラズマによ
り、加工物表面のエッチングを行なうことを特徴とする
請求項１に記載のプラズマ加工装置。
【請求項９】原料ガスおよび水素、酸素のうち少なく
とも一つと希釈ガスの混合ガスを用いたプラズマによ
り、加工物表面の洗浄および金属面の平坦化のうち少な
くとも１つを行なうことを特徴とする請求項１に記載の
プラズマ加工装置。
【請求項１０】希釈ガスおよび水素の混合ガスを用いた
プラズマにより、加工物表面の平坦化、自然酸化膜除去
および水素終端のうち少なくとも１つを行なうことを特
徴とする請求項１に記載のプラズマ加工装置。
【請求項１１】原料ガスおよび水素、酸素のうち少なく
とも一つと希釈ガスの混合ガスを用いたプラズマによ
り、加工装置のクリーニングを行なうことを特徴とする
請求項１に記載のプラズマ加工装置。
【請求項１２】前記希釈ガスが、Ｈｅ・Ｎｅ・Ａｒ・Ｋ
ｒおよびＸｅのうち少なくとも一つを含むことを特徴と
する請求項６から１１に記載のプラズマ加工装置。
【請求項１３】前記原料ガスが、Ｓｉ_ｘＨ_ｙ、ＳｉＨ_ｘ
Ｃｌ_ｙおよび有機金属ガスのうち少なくとも一つを含有
することを特徴とする請求項７に記載のプラズマ加工装
置。
【請求項１４】前記原料ガスが、ＮＦ_３・フロロカーボ
ン・ＳＦ_６・ＣＯ_ｘのうち少なくとも一つを含有するこ
とを特徴とする請求項８および１１に記載のプラズマ加
工装置。
【請求項１５】前記原料ガスが、ハロゲン系元素を含有
することを特徴とする請求項８および９に記載のプラズ
マ加工装置。
【請求項１６】前記ハロゲンガスが塩素および臭素であ
ることを特徴とする請求項１５に記載のプラズマ加工装
置。
【請求項１７】前記原料ガスが、Ｓｉ_ｘＨ_ｙおよびＳｉ
Ｈ_ｘＣｌ_ｙのうち少なくとも一つを含むことを特徴とす
る請求項１０に記載のプラズマ加工装置。
【請求項１８】前記電磁波の放射面幅を変化させること
により実効的なプロセス速度を制御すること特徴とする
請求項１に記載のプラズマ加工装置。
【請求項１９】前記加工物と装置間のギャップに粘性流
を形成することにより気密シールを行なうことを特徴と
する請求項１に記載のプラズマ加工装置。
【請求項２０】前記加工物が一体に移動するステージに
固定されていることを特徴とする請求項１に記載のプラ
ズマ加工装置。
【請求項２１】前記マイクロ波がプラズマへの放射面全
面において略々同位相で供給されることを特徴とする請
求項２に記載のプラズマ加工装置。
【請求項２２】前記加工物の搬送装置の部材表面に耐腐
食性の高い保護膜形成を行っていることを特徴とする請
求項１に記載のプラズマ加工装置。
【請求項２３】請求項６から１１に記載のプラズマ加
工装置を少なくとも２つ以上連結し、複数の工程を連続
的に処理することを特徴とする請求項１に記載のプラズ
マ加工装置。
【請求項２４】水分除去機構が連結されていることを
特徴とする請求項１に記載のプラズマ加工装置。
【請求項２５】装置内の接ガス部が５０℃から２５０
℃に加熱されていることを特徴とする請求項１に記載の
プラズマ加工装置。
【請求項２６】前記加工物の形状がプレートであるこ
とを特徴とする請求項１に記載のプラズマ加工装置
【請求項２７】前記加工物の少なくとも一部は半導体
であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ加工
装置。
【請求項２８】前記加工物の少なくとも一部はシリコ
ンであることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ加
工装置。
【請求項２９】前記加工物の少なくとも一部はガラス
基板であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ
加工装置。
【請求項３０】前記加工物の少なくとも一部は樹脂基
板であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ加
工装置。
【請求項３１】電磁波により励起されたプラズマにお
いて、プラズマ形成部に少なくとも２層以上からなるガ
ス層流を形成し、各ガス流に供給するガス種を選択する
ことにより、原料ガスの解離および励起を制御すること
を特徴とするプラズマ加工装置。
【請求項３２】請求項６から１１、２３から２５およ
び２８に記載のプラズマ加工装置により加工物の少なく
とも一部を加工することを特徴とする製造工程。
【請求項３３】請求項６から１１、２３から２５およ
び２８に記載のプラズマ加工装置により少なくとも一部
を加工したことを特徴とするデバイス。