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JPH033380B2 - - Google Patents
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JPH033380B2 - - Google Patents

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JPH033380B2
JPH033380B2 JP1709288A JP1709288A JPH033380B2 JP H033380 B2 JPH033380 B2 JP H033380B2 JP 1709288 A JP1709288 A JP 1709288A JP 1709288 A JP1709288 A JP 1709288A JP H033380 B2 JPH033380 B2 JP H033380B2
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plasma
discharge
ions
potential
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JP1709288A
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Takashi Tsuchimoto
Yoshimichi Hirobe
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高周波放電により発生せしめたプラズ
マ処理装置に関し、主として半導体基板をプラズ
マによりデポジシヨンまたはエツチング処理する
ための処理装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a plasma processing apparatus generated by high frequency discharge, and mainly relates to a processing apparatus for performing deposition or etching processing on a semiconductor substrate using plasma.

従来のプラズマ処理装置の問題点を理解するた
めに、まず従来の高周波放電を用いたプラズマに
よるデポジシヨンおよひエツチング装置について
説明する。
In order to understand the problems of conventional plasma processing apparatuses, a conventional plasma deposition and etching apparatus using high frequency discharge will be explained first.

第1図は高周波放電を用いたプラズマによるデ
ポジシヨン装置の構成図である。1なる放電管に
2なるガス導入孔により適当圧の材料ガスを導入
する。5は真空槽で図示せざる真空排気系により
排気され、デポジシヨンされる基板6は、保持板
7に保持され、アース電位8に結線されている。
FIG. 1 is a block diagram of a plasma deposition apparatus using high-frequency discharge. Material gas at an appropriate pressure is introduced into the first discharge tube through the second gas introduction hole. A vacuum chamber 5 is evacuated by a vacuum evacuation system (not shown), and a substrate 6 to be deposited is held on a holding plate 7 and connected to a ground potential 8.

いま高周波発振器3と、これに誘導型に結合し
た放電コイル4により放電管1に高周波電力を印
加すると、放電管1内圧力が10-2Torr程度の適
当圧力であればこの放電管内に無極放電をおこし
放電プラズマ9を生成する。いま放電ガスとし
て、モノシラシ(SiH4)と窒素(N2)を導入し、
基板6を図示せざる加熱手段により300〜400℃程
度に加熱すれば基板上にシリコンナイトライド
(Si3H4)膜がデポジシヨンする。
Now, when high-frequency power is applied to the discharge tube 1 using the high-frequency oscillator 3 and the discharge coil 4 inductively coupled to the high-frequency oscillator 3, if the internal pressure of the discharge tube 1 is a suitable pressure of about 10 -2 Torr, a non-polar discharge will occur inside the discharge tube. is generated to generate discharge plasma 9. Now we introduce monosilicate (SiH 4 ) and nitrogen (N 2 ) as discharge gases,
When the substrate 6 is heated to about 300 to 400° C. by a heating means (not shown), a silicon nitride (Si 3 H 4 ) film is deposited on the substrate.

第2図に同じく他の従来のデポジシヨン装置の
構成図を示す。図示せざる真空排気系にて排気さ
れる真空槽5には発振器3と容量型に結合した電
極10,11が導入され、11は基板6の保持板
を兼ねアース電位8に結線される。ガス導入孔2
より適当圧力を導入し放電プラズマ9を発生すれ
ば基板6上に第1図の場合と同様に所望物質をデ
ポジシヨンすることが出きる。
FIG. 2 shows a configuration diagram of another conventional deposition apparatus. Electrodes 10 and 11 capacitively coupled to the oscillator 3 are introduced into the vacuum chamber 5 which is evacuated by a vacuum evacuation system (not shown), and the electrode 11 serves as a holding plate for the substrate 6 and is connected to the ground potential 8. Gas introduction hole 2
By introducing a more appropriate pressure and generating discharge plasma 9, a desired substance can be deposited on the substrate 6 in the same manner as in the case of FIG.

次に第3図は高周波放電を用いたプラズマによ
るエツチング装置の場合の構成図である。真空槽
5には、外側に発振器3と容量型に結合した電極
10,11が位置せしめられ、真空槽5の内部の
保持板7の上に基板6がおかれる。ガス導入孔2
より、例えばフレオンガス(CF4)や酸素(O2
ガスを適当圧に導入し放電プラズマ9を発生せし
めれば弗素イオンによりシリコン基板やシリコン
酸化膜がエツチングされる。
Next, FIG. 3 is a block diagram of an etching apparatus using plasma using high frequency discharge. Electrodes 10 and 11 capacitively coupled to the oscillator 3 are placed on the outside of the vacuum chamber 5, and a substrate 6 is placed on a holding plate 7 inside the vacuum chamber 5. Gas introduction hole 2
For example, freon gas (CF 4 ) and oxygen (O 2 )
When gas is introduced at an appropriate pressure and discharge plasma 9 is generated, the silicon substrate and silicon oxide film are etched by fluorine ions.

第4図は他の例を示し第3図に似た構成である
が、2枚の容量型結合の電極10,11が真空槽
5内に導入されている。一方の電極10に処理基
板6が取りつけられて保持された接地された一方
の電極11との間で導入された適当圧力のフレオ
ンガスにより放電を起しプラズマ9を発生せしめ
る。
FIG. 4 shows another example and has a configuration similar to that in FIG. 3, but two capacitively coupled electrodes 10 and 11 are introduced into the vacuum chamber 5. Freon gas at an appropriate pressure is introduced between one electrode 10 and a grounded electrode 11 to which a processing substrate 6 is attached and held, causing discharge and plasma 9 to be generated.

放電は高周波放電(数M〜数十MHz)であり、
かつ一方の電極がアース電位でプラズマ9に接触
しているため、印加された高周波の波高に相当す
るエネルギーのイオンが基板6に到着し、このた
め一般のスパツタリングを起こすがまた放電ガス
が反応性の場合、例えばエネルギーをもつた弗素
イオンが基板と反応して反応性スパツタリングを
起こし、基板をエツチングする。この場合の基板
が絶縁物であつても高周波印加のため支障はな
い。
The discharge is a high frequency discharge (several M to several tens of MHz),
In addition, since one electrode is in contact with the plasma 9 at ground potential, ions with an energy corresponding to the wave height of the applied high frequency arrive at the substrate 6, which causes general sputtering, but also causes the discharge gas to become reactive. In this case, for example, energetic fluorine ions react with the substrate to cause reactive sputtering, etching the substrate. Even if the substrate in this case is an insulator, there is no problem because high frequency is applied.

第5図は以上の第1図より第4図までの各種方
式を容量型結合の場合についてまとめ、特に基板
に到達するイオンのエネルギーに着目したもので
ある。
FIG. 5 summarizes the various methods shown in FIGS. 1 to 4 for the case of capacitive coupling, with particular attention paid to the energy of ions reaching the substrate.

第5図において、3なる発振器に電極10と1
1が容量型結合しており、電極の一方11は、8
に接地してあるものとする。また真空容器5は絶
縁材料により構成され、図示せざる真空排気系に
より排気され、かつ図示せざるガス導入孔より適
当圧力ガスが導入され印加せる高周波電力により
放電し、プラズマ9を形成するものとする。
In FIG. 5, electrodes 10 and 1 are connected to the oscillator 3.
1 is capacitively coupled, and one of the electrodes 11 is 8
Assume that it is grounded. The vacuum container 5 is made of an insulating material, is evacuated by a vacuum evacuation system (not shown), and a suitable pressure gas is introduced through a gas introduction hole (not shown) and is discharged by applied high frequency power to form plasma 9. do.

第5図Aは、放電形式としては第3図に相当し
ている。真空容器内に形成されたプラズマ9は外
界と浮遊電位にある。したがつてデポジシヨンの
場合も、エツチングの場合も、プラズマ9の絶縁
容器5に対する電位、つまり管壁電位とよばれる
プラズマ電位のエネルギーにて、真空容器内に挿
入された同じく浮遊電位の基板に到着する。
FIG. 5A corresponds to FIG. 3 in terms of the discharge format. The plasma 9 formed within the vacuum container is at a floating potential with respect to the outside world. Therefore, in both the case of deposition and etching, the potential of the plasma 9 relative to the insulating container 5, that is, the energy of the plasma potential called tube wall potential, reaches the substrate inserted in the vacuum container, which is also at a floating potential. do.

第5図Bは放電形式としては第2図および第4
図に相当する。この場合、一方の電極11は、8
において接地されかつプラズマ9に接触している
ため、プラズマの電位はアース電位よりシースを
へだてて、プラズマ電位VSに相当する電位とな
る。したがつて第5図Bの11のアース側の電極
に基板をおくと、デポジシヨンの場合もエツチン
グの場合もこのプラズマの電位に相当するイオン
エネルギーVS(通常約数V以下)にてイオンが到
着する。
Figure 5B is the discharge type shown in Figures 2 and 4.
Corresponds to the figure. In this case, one electrode 11 has 8
Since the sheath is grounded and in contact with the plasma 9, the potential of the plasma separates the sheath from the ground potential and becomes a potential corresponding to the plasma potential V S . Therefore, when a substrate is placed on the ground side electrode 11 in FIG . arrive.

一方第5図Bの10の高周波電極は、発振器3
に結線されているためいまこの発振器の出力電圧
波形がVpsinωtで表わされるとするとこの電極1
0の電位にVpsinωtで変化する。ここでVpは高周
波の波形の最高値、ωは角周波数、tは時間とす
る。この電極10もやはりプラズマ10に接触は
しているが、時間平均を取ると、10の電位は接
地電位に等しい。したがつて10へのVpsinωtの
高周波印加を行つても、プラズマ9の電位は平均
としてVsに止まる。しかし現実に電極10はVp
sinωtで変化するため、電極10とプラズマ9と
の間のシースが増減してプラズマと電極の間の電
位差を保持する。したがつて電極10の電位が−
Vpになつた時最高(Vp+VS)のエネルギーでプ
ラズマよりイオンが到着する。Vpは通常数百ボ
ルトの程度であるため、電極10上に保持された
基板は最高数百ボルトのエネルギーのイオンが衝
突する。したがつて普通デポジシヨンをする場合
は第2図のようにアース側の電極に基板を保持せ
しめてVSのエネルギーでイオンを到着せしめ、
スパツタリングを行う場合は、高周波側の電極に
基板を保持せしめて、(VS+Vp)のエネルギーで
イオンを到着せしめる。
On the other hand, the ten high-frequency electrodes in FIG.
Since the output voltage waveform of this oscillator is expressed by V p sinωt, this electrode 1
The potential changes to 0 at V p sinωt. Here, V p is the highest value of the high frequency waveform, ω is the angular frequency, and t is the time. This electrode 10 is also in contact with the plasma 10, but when averaged over time, the potential of the electrode 10 is equal to the ground potential. Therefore, even if a high frequency voltage of V p sin ωt is applied to the plasma 9, the average potential of the plasma 9 remains at V s . However, in reality, the electrode 10 is V p
Since it changes by sinωt, the sheath between the electrode 10 and the plasma 9 increases or decreases to maintain the potential difference between the plasma and the electrode. Therefore, the potential of the electrode 10 is −
When V p is reached, ions arrive from the plasma with the highest energy (V p + V S ). Since V p is typically on the order of several hundred volts, the substrate held on electrode 10 is bombarded with ions with energies of up to several hundred volts. Therefore, when performing normal deposition, as shown in Figure 2, the substrate is held on the ground side electrode and ions are allowed to arrive with the energy of V S.
When sputtering is performed, the substrate is held by an electrode on the high frequency side, and ions are made to arrive at the energy of (V S +V P ).

第5図Cの放電形式は一方の電極11がアース
電極として真空槽内にあり、プラズマ9と接触
し、他方の高周波電極10は真空槽外に位置せし
められている。
In the discharge type shown in FIG. 5C, one electrode 11 is located inside the vacuum chamber as a ground electrode and is in contact with the plasma 9, and the other high-frequency electrode 10 is located outside the vacuum chamber.

第5図Bの場合と同じくプラズマ電位はVS
等しく、11の電極上へはVSのエネルギーのイ
オンが到着する。他方の高周波電極10をみると
これは図5Bの高周波電極10を、絶縁物で覆
い、プラズマと直接に接触しないようにした場合
に等しい。したがつてプラズマはいわゆる管壁電
位VWとなる。この絶縁物の表面電位はやはり、
Vpsinωtで変化するため最高(Vp+VW)のエネ
ルギーのイオンが到着し、絶縁物をスパツタす
る。これが絶縁物に対する高周波スパツタリング
の原理である。第4図の構成は第5図Cの構成に
類似したものと考えることができる。
As in the case of FIG. 5B, the plasma potential is equal to V S and ions with energy V S arrive on the 11th electrode. Looking at the other high-frequency electrode 10, this is equivalent to the case where the high-frequency electrode 10 in FIG. 5B is covered with an insulator so that it does not come into direct contact with plasma. Therefore, the plasma has a so-called tube wall potential VW . The surface potential of this insulator is
Since the energy changes as V p sinωt, ions with the highest energy (V p +V W ) arrive and sputter the insulator. This is the principle of high frequency sputtering on insulators. The configuration of FIG. 4 can be considered similar to the configuration of FIG. 5C.

以上のように現在使用されている各種のデポジ
シヨン装置およびエツチング装置を考察すると、
処理する基板へ到着するデポジシヨンまたはエツ
チングのイオンのエネルギーが全くその時の装置
条件により決まり、制御の困難な量になつている
ことが見られる。例えば第1図、第2図のデポジ
シヨンにおいては、デポジシヨンエネルギーはプ
ラズマ9の電位VSによりきまり、この電位は、
印加する高周波電力と放電のガス圧力によつてき
まる。また第3図の構成ではエツチングのイオン
のエネルギーは基板の浮遊電位による管壁電位に
近い値であり、第4図の構成ではエツチングのイ
オンのエネルギーは高周波発振の高周波電圧Vp
できめられこの高周波電圧は放電のために必要な
電圧である。
Considering the various deposition devices and etching devices currently in use as described above,
It can be seen that the energy of the deposition or etching ions arriving at the substrate to be processed is determined entirely by the equipment conditions at the time and is a quantity that is difficult to control. For example, in the depositions shown in FIGS. 1 and 2, the deposition energy is determined by the potential V S of the plasma 9, and this potential is
It depends on the high frequency power applied and the discharge gas pressure. Furthermore, in the configuration shown in FIG. 3, the energy of the etching ions is close to the tube wall potential due to the floating potential of the substrate, and in the configuration shown in FIG .
This high frequency voltage is the voltage required for discharge.

他方、高周波放電により形成されたプラズマよ
り処理基板に到着するイオンのエネルギーを制御
し得る場合はその効果はいちじるしいものと考え
られる。
On the other hand, if the energy of ions arriving at the processing substrate from plasma formed by high-frequency discharge can be controlled, the effect is considered to be significant.

デポジシヨンの場合を考えると基板に熱運動エ
ネルギーで投着した場合、単に基板に附着するに
すぎない。基板を加熱すれば、基板より運動エネ
ルギーを得て基板上を移動することが出きるが、
デポジシヨンの場合の基板温度は素子製作上の制
限のため出き得る限り低いことが望まれる。イオ
ンにエネルギーを与えて基板に到着せしめた場
合、そのエネルギーの多くは単に衝突による熱エ
ネルギーとなるが、一部は(〜数%)基板上の運
動エネルギーとなり基板上を運動することが出き
る。したがつて一般のデポジシヨンの場合、附着
せしめた膜は基板上の段差や小孔に対してステツ
プカバレージの良好な附着膜を作成することが出
きる。また基板と同一材料をデポジシヨンした場
合、基板に到着した原子はこの運動エネルギーに
より適当な格子点まで移動することが出来るた
め、かなり低い温度で結晶成長を行うことが出き
る。この到着せしめるエネルギーは、あまりその
値が大きい基板に対し衝突による欠陥を形成しま
たスパツタリングを起したりするので数V〜数十
Vの範囲が適当である。
Considering the case of deposition, if the material is deposited onto the substrate using thermal kinetic energy, it will simply adhere to the substrate. If the substrate is heated, it can gain kinetic energy from the substrate and move on the substrate.
The substrate temperature during deposition is desired to be as low as possible due to limitations in device fabrication. When ions are given energy and made to arrive at the substrate, most of that energy simply becomes thermal energy due to collision, but some (~several percent) becomes kinetic energy on the substrate and can move on the substrate. . Therefore, in the case of general deposition, it is possible to create a deposited film with good step coverage over steps and small holes on the substrate. Furthermore, when the same material as the substrate is deposited, atoms arriving at the substrate can move to appropriate lattice points using this kinetic energy, so crystal growth can be performed at a considerably low temperature. The energy to be delivered is suitably in the range of several volts to several tens of volts, since too large a value may cause collision defects and sputtering on the substrate.

またエツチングの場合を考える第4図のような
構成では通常イオンは数百eVのエネルギーで基
板に到着するためスパツタリングと同時に基板に
結晶欠陥を起こす。特に放電ガスに反応性のガス
(フレオン等)を使用し、反応性スパツタリング
を起してエツチングを行う場合、イオンのエネル
ギーは数百Vは不要であり、またこのような高い
電圧では局所エツチングを行う場合のマスクがス
パツタによりエツチされたり、また基板温度の上
昇をきたしたりして、困難を生じる。
Furthermore, in the case of etching, in the configuration shown in FIG. 4, ions usually arrive at the substrate with an energy of several hundred eV, causing crystal defects in the substrate at the same time as sputtering. In particular, when etching is performed by using a reactive gas (such as Freon) as the discharge gas and causing reactive sputtering, ion energy of several hundred volts is not necessary, and local etching cannot be achieved at such a high voltage. When etching is performed, the mask may be etched by sputtering, and the substrate temperature may rise, causing difficulties.

反応性スパツタを行う場合は、原則的にイオン
エネルギーは化学反応を促進せしめる値でよく、
その値もまた数V〜数十Vの程度が望ましい。
When performing reactive sputtering, in principle, the ion energy can be set to a value that promotes the chemical reaction;
The value is also preferably on the order of several volts to several tens of volts.

以上の考察にみられるごとく、高周波放電を用
いてプラズマを生起し、デポジシヨンまたはエツ
チングを行う装置において、イオンを基板上に数
V〜数十Vの程度の制御されたエネルギーで到着
せしめることが出き得れば、この処理工程に非常
な進歩を生ぜしめることができる。
As seen from the above considerations, in an apparatus that generates plasma using high-frequency discharge and performs deposition or etching, it is possible to make ions arrive on a substrate with controlled energy ranging from several volts to several tens of volts. If possible, this could lead to significant advances in the processing process.

以上のように目的とするイオンをプラズマ中よ
り制御して特定のエネルギーVTにて基板に到着
せしめるために、放電電極に目的の正の電位を加
えるか、あるいはプラズマ中にプローベを挿入
し、プラズマに特定の正の電位を与え、制御せる
エネルギーにて基板にイオンを到着せしめる発明
が特開昭53−68171号に記述されている。この方
法はプラズマ電位の制御において非常に有効であ
ることが見出されているが、一方下記のような場
合用途が制限されることが数多くの実験において
判明している。
As described above, in order to control the target ions from within the plasma and make them arrive at the substrate at a specific energy V T , a target positive potential is applied to the discharge electrode, or a probe is inserted into the plasma. An invention is described in JP-A-53-68171, in which a specific positive potential is applied to plasma to cause ions to arrive at a substrate with controllable energy. Although this method has been found to be very effective in controlling the plasma potential, it has been found in numerous experiments that its application is limited in the following cases.

(1) デポジシヨンを行う場合において、デポジシ
ヨン物質が絶縁物の場合、膜厚が増加するにし
たがいデポジシヨン膜の表面に電荷が集積する
ため、イオンのエネルギーが有効に作用しなく
なる。したがつて絶縁物の厚膜のデポジシヨン
には、この電位の印加が有効でない。
(1) When performing deposition, if the deposition material is an insulator, as the film thickness increases, charges accumulate on the surface of the deposited film, so the energy of ions no longer acts effectively. Therefore, the application of this potential is not effective for depositing thick films of insulators.

(2) エツチングの場合、対象物が厚い絶縁物膜の
場合は、上記デポジシヨンと同一の現象が起
る。またエツチング基板を周囲の汚染より保護
するため、上下の放電電極を石英板で覆つた
り、また化学反応を促進させる理由のため基板
を4弗化エチレンの板の上にのせたりして、基
板をアース電位より絶縁する方法が近時行われ
るようになつた。このような場合も電位の印加
が有効でない。
(2) In the case of etching, if the target is a thick insulating film, the same phenomenon as in the above-mentioned deposition occurs. In addition, in order to protect the etched substrate from surrounding contamination, the upper and lower discharge electrodes are covered with quartz plates, and the substrate is placed on a tetrafluoroethylene plate to accelerate the chemical reaction. In recent years, methods have been used to insulate wires from ground potential. In such cases, application of potential is also ineffective.

つまり構成的には第5図Aのようになり、この
ような場合、プラズマに直流的に電位を与えても
基板がアース電位と絶縁されているため基板全体
が正に帯電し、プラズマ電位と基板電位が接近
し、イオンは目的のエネルギーで基板に到着せ
ず、プラズマと、絶縁管壁との間に生ずる電位、
つまり管壁電位VWにて基板に到着する。この管
壁電位は一般に数eV以下であるため、目的の電
位よりかなり低い値になる。
In other words, the configuration is as shown in Figure 5A. In such a case, even if a direct current potential is applied to the plasma, the entire substrate will be positively charged because the substrate is insulated from the ground potential, and the plasma potential will change. The substrate potential approaches, the ions do not arrive at the substrate with the desired energy, and the potential generated between the plasma and the wall of the insulating tube,
In other words, it arrives at the substrate at tube wall potential VW . Since this tube wall potential is generally several eV or less, it is a much lower value than the target potential.

本発明はこれらの従来の方法を改善し、基板に
目的の有効なエネルギーにてイオンを到着せしめ
るために発明されたものである。
The present invention has been devised to improve upon these conventional methods and to allow ions to arrive at a substrate at a targeted and effective energy.

本発明のプラズマ処理装置によれば、真空排気
孔を有する真空容器と、該真空容器の少なくとも
一部の外周を取囲むように配設された同軸電磁石
と、該同軸電磁石によつて取囲まれた前記真空容
器内の放電空間で放電ガスを放電によりプラズマ
化するプラズマ生成手段と、前記同軸電磁石によ
つて前記真空容器内に作られる磁場内で、かつ、
該真空容器内に処理すべき基板を配置する手段
と、プラズマ中のイオンが前記基板に到着するエ
ネルギーを制御するために、前記基板と前記放電
空間に発生するプラズマに電気的接続される部材
との間に、イオンが追従できる周波数の交流を印
加する手段とから成ることを特徴とする。
According to the plasma processing apparatus of the present invention, a vacuum vessel having a vacuum exhaust hole, a coaxial electromagnet disposed so as to surround at least a part of the outer periphery of the vacuum vessel, and a coaxial electromagnet surrounded by the coaxial electromagnet. a plasma generating means for turning discharge gas into plasma by discharge in a discharge space in the vacuum vessel, and a magnetic field created in the vacuum vessel by the coaxial electromagnet, and
means for arranging a substrate to be processed within the vacuum container; and a member electrically connected to the substrate and the plasma generated in the discharge space in order to control the energy with which ions in the plasma reach the substrate. and means for applying alternating current at a frequency that the ions can follow between the two.

さらに、本発明の実施態様によれば、前記同軸
電磁石を、軸方向に沿つて配列された複数のもの
から構成することによつて、前記同軸電磁石によ
る軸方向の磁場の強さを前記基板の処理すべき表
面からその基板の裏面側に向かつて弱くするよう
に構成して成ることを特徴とする。
Furthermore, according to an embodiment of the present invention, by configuring the coaxial electromagnet from a plurality of coaxial electromagnets arranged along the axial direction, the strength of the axial magnetic field by the coaxial electromagnet can be controlled by the coaxial electromagnet. It is characterized by being constructed so that it becomes weaker from the surface to be treated toward the back surface of the substrate.

また、本発明の実施例によれば、前記真空排気
孔を前記基板の裏面側に設けることによつて前記
基板の裏面側から真空排気することを特徴とす
る。さらに、実施例として次の特徴を有する。
Further, according to an embodiment of the present invention, the evacuation hole is provided on the back side of the substrate so that the vacuum is evacuated from the back side of the substrate. Furthermore, the embodiment has the following features.

(1) 前記プラズマ生成手段はマイクロ波放電を利
用するものであることを特徴とする。
(1) The plasma generating means is characterized in that it utilizes microwave discharge.

(2) 上記(1)に代えて、前記プラズマ生成手段は、
直流アーク放電を利用するものであつてもよ
い。
(2) In place of (1) above, the plasma generation means:
It may also be one that utilizes DC arc discharge.

次に、本発明の解決原理を理解するために、本
発明のプラズマ処理装置の検討段階で本願発明者
が検討した平行平板方式のプラズマ処理装置につ
いて、第6図を参照して説明する。第6図の平行
平方板式のプラズマ装置は、第5図Aに新たに制
御のための低周波の発振器12を結線した構成で
ある。この低周波発振器12の周波数は3なる高
周波発振器の周波数より充分に低くて、その変化
する電場のため、第6図の9なるプラズマ中のイ
オンが充分追従できるものとする。なほこの場合
高周波電力が低周波発振器側に洩れないよう、低
周波発振器の出力を誘導コイルを通じて行う等の
高周波側よりみて高インピーダンスにする必要が
ある。
Next, in order to understand the solution principle of the present invention, a parallel plate type plasma processing apparatus, which was studied by the inventor of the present invention at the stage of studying the plasma processing apparatus of the present invention, will be explained with reference to FIG. The parallel plate plasma apparatus shown in FIG. 6 has a configuration similar to that shown in FIG. 5A, in which a low-frequency oscillator 12 for control is newly connected. It is assumed that the frequency of this low frequency oscillator 12 is sufficiently lower than the frequency of the high frequency oscillator 3, and the ions in the plasma 9 in FIG. 6 can sufficiently follow its changing electric field. In this case, in order to prevent high frequency power from leaking to the low frequency oscillator side, it is necessary to make the output of the low frequency oscillator high impedance from the high frequency side, such as by passing the output through an induction coil.

第7図に一番簡単な説明例として、低周波発振
器12により図のように矩形波を印加せるとき、
これに対応する第6図の6の基板の電位変化を定
性的に示す。この例において、説明の簡略化のた
め、プラズマと絶縁容器間のいわゆる管壁電位は
無視する。第7図のようにABCの+Vpの矩形電
位を加えると、第6図の10の電極が+Vpにな
るため、基板6の電位はプラズマよりのイオンに
よる荷電のため、点線に示すようにAKと上昇
し、Kにて電極の電位の+Vpと等しくなる。こ
の場合、プラズマも基板と同じく+Vpの電位ま
で上昇する。この電位はKCの間つヾき、次いで
電極の電位がCDEとVpに反転すると、基板はプ
ラズマ中よりの電子の流入のため負の電荷をうけ
てCLMと−Vpまで急激に降下し、MEの間−Vp
がつヾく。次に再び電極電位が−Vpより+Vp
でEFGと変化すると、基板の電位はENPと+Vo
まで上昇をつヾけ、+VpはPGの間つヾく。以下
この繰り返しである。
As the simplest example of explanation shown in FIG. 7, when a rectangular wave is applied as shown in the figure by the low frequency oscillator 12,
The potential change of the substrate 6 in FIG. 6 corresponding to this is qualitatively shown. In this example, to simplify the explanation, the so-called tube wall potential between the plasma and the insulating container is ignored. When a rectangular potential of +V p of ABC is applied as shown in Fig. 7, the 10 electrodes in Fig. 6 become +V p , so the potential of the substrate 6 becomes as shown by the dotted line because it is charged by ions from the plasma. The voltage increases with AK and becomes equal to the electrode potential +V p at K. In this case, the plasma also rises to a potential of +V p like the substrate. This potential remains constant during KC, and then when the electrode potential reverses to CDE and V p , the substrate receives a negative charge due to the influx of electrons from the plasma and rapidly drops to CLM and -V p . , between ME−V p
It's tough. Next, when the electrode potential changes EFG from -V p to +V p again, the substrate potential changes to ENP and +Vo.
+V p continues to rise until PG. This is repeated below.

したがつて基板へのイオン到着は、例えばME
の間充分に電子により電荷をうけて−Vpの値を
示している電極の電位が、EFGと+Vpに反転し、
ENPと−Vpより+Vpに上昇中の間のみ行われ
る。したがつて到着するイオンのエネルギーは、
電極の電位である。+VpとENPにそつて上昇する
基板の電位の差となる。したがつて基板に到着す
るイオンのエネルギーはENPの間に2Vpより0電
子ボルトと変化する。
Therefore, the arrival of ions to the substrate is limited by e.g. ME
During this period, the potential of the electrode, which has been sufficiently charged by electrons and exhibits a value of -V p , is reversed to EFG and +V p ,
This is done only while ENP is rising from -V p to +V p . Therefore, the energy of the arriving ions is
is the potential of the electrode. This is the difference between +V p and the potential of the substrate rising along ENP. Therefore, the energy of the ions arriving at the substrate changes from 2V p to 0 eV during ENP.

第8図の矩形波の代りにABCDEFGHIと正弦
波を加えた場合を示す。基板の電位は前記と同様
の論理によりAB′C′D′E′F′G′H′I′と、少しく周

のずれた形の正弦波形で変化する。基板に到着す
るイオンを考えると例えば電極電位が−Vpより
+Vpに変化するDEFにそつてD′E′F′の間にエネ
ルギーが2Vpより0電子ボルトにて到着する。
A case is shown in which ABCDEFGHI and a sine wave are added instead of the rectangular wave in FIG. The potential of the substrate changes in a sinusoidal waveform AB′C′D′E′F′G′H′I′ with a slightly shifted period based on the same logic as above. Considering the ions arriving at the substrate, for example, along DEF where the electrode potential changes from -Vp to + Vp , and D'E'F', the energy arrives at 0 electron volts from 2Vp .

このように第7図においてはENPの間が、第
8図においてはD′E′F′の間が基板に対し、イオン
が流入する、そうして、このイオンは基板に対し
0より2Vpの間変化する。以上の議論において前
述のようにプラズマが絶縁物である管壁に対して
有するいわゆる管壁電位VWを無視した。このVW
の効果を入れると基板はVWより(2Vp+VW)の
間のエネルギーのイオンの到着をうける。したが
つて、いま、VT以上のエネルギーのイオンが目
的の基板に対する反応などに有効であるとすれば
(VT>VW)の場合、(2Vp+VW−VT)のエネルギ
ーの粒子が基板のプラズマ処理の特定目的に対し
有効である。このエネルギーは無制限に大であつ
てはならず、基板の損傷や反応の断面積を考えた
場合、最大値VM以下でなければならない。した
がつて、 VM>2Vp+VW>VT ……(1) が成立し、このように加える矩形波で正弦成の交
流のピーク値Vpをプラズマを作る放電のための
高周波と独立に選ぶことが出きる。
In this way, ions flow into the substrate between ENP in FIG. 7 and between D′E′F′ in FIG. Varies between. In the above discussion, we have ignored the so-called tube wall potential V W that the plasma has with respect to the tube wall, which is an insulator, as mentioned above. This V W
When the effect of is included, the substrate receives the arrival of ions with an energy between (2V p + V W ) than V W . Therefore, if ions with energy higher than V T are effective for reactions against the target substrate, if (V T > V W ), particles with energy of (2V p + V W −V T ) is effective for the specific purpose of plasma processing of substrates. This energy must not be infinitely large, and must be less than the maximum value V M when considering damage to the substrate and the cross section of the reaction. Therefore, V M > 2V p + V W > V T (1) holds true, and the square wave applied in this way makes the peak value V p of the sinusoidal alternating current independent of the high frequency for the discharge that creates plasma. You can choose.

いま第7図において、電極に加わる矩形波の電
位がDMの−VpよりFGの+Vpに変化した時前述
のごとく基板電位がENPと上昇する間にイオン
が基板に到着する。こと場合2Vpの電位差により
形成させるイオンシースの厚さをdpイオンの質量
をMpイオンの荷電をeとすると、シースの端の
プラズマよりイオンが基板に到着する時間tは次
式にて与えられる。
Now, in FIG. 7, when the potential of the rectangular wave applied to the electrode changes from -V p of DM to +V p of FG, ions arrive at the substrate while the substrate potential rises to ENP as described above. In this case, if the thickness of the ion sheath formed by a potential difference of 2V p is d, the mass of the p ion is M, and the charge of the p ion is e, then the time t for the ions to arrive at the substrate from the plasma at the edge of the sheath is given by the following equation: Given.

いま2Vp=50V、dp=0.5cm、e=1.6×10-19
ローン、で質量数40のMpを仮定すると、t=6.4
×10-7(秒)となる。第7図においてPGは、イオ
ンの基板到着には無効であるからこれを0とする
と、このtは、印加する矩波形の周期Tの1/2に
なるようにすると効率がよい。一方到着するイオ
ンのエネルギーは2Vpとの0の間であるため、基
板に到着するイオンのうちVT以上のエネルギー
のイオン、つまり基板の電位が V2Vp−VT ……(3) の間に到着するイオンだけがこの発明の目的とし
て有効に作用する。いま2Vp=50V,VT=20Vと
仮定すると、第3式により基板電位が30Vになる
まで有効に作用する。したがつて、第7図のよう
に矩形波を加えた場合、上記の例では基板にイオ
ンが到着するENPの間の約1/2位よりこの場合有
効でないが、これはVTとVpの相対的な値により、
つまりVTが小さく、Vpが大きい場合有効に使用
できる領域を大きくとることができる。このイオ
ンを作用させる電場として第8図のような正弦波
形を加えた場合も全く同様の議論であり、第8図
において、D′E′F′の基板にイオンが到着する期間
のうち第3式の関係によりVTとVpの相対的な値
により使用出きる領域がきまる。
Now, assuming 2V p = 50V, d p = 0.5 cm, e = 1.6 × 10 -19 clone, and M p with mass number 40, t = 6.4
×10 -7 (seconds). In FIG. 7, since PG is ineffective for the arrival of ions to the substrate, it is set to 0, and it is efficient to set t to 1/2 of the period T of the applied rectangular waveform. On the other hand, the energy of the arriving ions is between 2V p and 0, so among the ions arriving at the substrate, ions with energy higher than V T , that is, the potential of the substrate is between V2V p −V T ……(3) Only ions that arrive at will work effectively for purposes of this invention. Assuming that 2V p =50V and V T =20V, the third equation effectively acts until the substrate potential reaches 30V. Therefore, if a square wave is applied as shown in Fig. 7, it is not effective in this case since it is about 1/2 between ENP where ions arrive at the substrate in the above example, but this is due to the difference between V T and V p Due to the relative value of
In other words, when V T is small and V p is large, a large area can be effectively used. The argument is exactly the same when a sinusoidal waveform as shown in Figure 8 is added as an electric field that acts on these ions. The usable area is determined by the relative values of V T and V p according to the relationship in the equation.

第7図、第8図において矩形波と正弦波につい
てのべたが、この他に3角波や他の交流を加えて
も議論は同一である。
Although rectangular waves and sine waves have been discussed in FIGS. 7 and 8, the discussion is the same even if triangular waves and other alternating currents are added.

以上の考察においてのべたごとくこの、主放電
のための高周波電源とこの放電により生じたプラ
ズマ中のイオンに有効な制御せるエネルギーを与
えるための制御のための電源を加え、この制御の
ための電源の周波数を、プラズマ中のイオンが追
従出きるように、低周波にすれば、第6図に示す
ように電極や真空槽構成物質の汚染より保護する
ため、またある種の化学反応を目的とするため基
板を完全に絶縁物容器中に位置せしめ、この中に
放電ガスを入れた構造において、基板上に特定の
エネルギーのイオンを到着せしめ、基板を処理す
ることが出きる。また基板上に絶縁物の膜が存在
し、または絶縁物の膜が処理中に堆積するため
に、従来の方式では、制御せるイオンエネルギー
にて処理が困難な場合においても、この方式は極
めて有効に作用することは前記の考察より明確で
ある。
In the above discussion, we added a high-frequency power source for the main discharge, a power source for control to give effective control energy to the ions in the plasma generated by this discharge, and a power source for this control. By making the frequency low enough for the ions in the plasma to follow, as shown in Figure 6, it is possible to protect the electrodes and vacuum chamber components from contamination, and for the purpose of certain chemical reactions. In order to do this, in a structure in which the substrate is completely placed in an insulating container and a discharge gas is introduced into the container, ions of a specific energy can be caused to arrive on the substrate and the substrate can be processed. This method is also extremely effective in cases where conventional methods are difficult to process with controllable ion energy because an insulating film exists on the substrate or the insulating film is deposited during processing. It is clear from the above discussion that

本願発明者は、かかる平行平板方式のプラズマ
処理装置によつて、プラズマ発生源となる高周波
電力源とは別個の交流電源によつてプラズマ中の
イオンが被処理基板に到着するエネルギーを制御
し得ることを確認した。そこで、本願発明者は、
この原理を平行平板方式以外のプラズマ処理装置
に応用することを検討し、以下に述べる本発明の
プラズマ処理装置を完成した。
The inventor of the present application has found that, by using such a parallel plate type plasma processing apparatus, the energy with which ions in the plasma reach the substrate to be processed can be controlled by an AC power source that is separate from the high frequency power source that serves as the plasma generation source. It was confirmed. Therefore, the inventor of the present application,
We studied the application of this principle to plasma processing apparatuses other than the parallel plate type, and completed the plasma processing apparatus of the present invention described below.

第9図は本発明のプラズマ装置の実施例を示
す。第9図において13なる真空容器は14の真
空排気孔により図示せざる真空排気系により排気
されている。この真空容器は15なる同軸電磁石
により囲まれており、その中に16なるプラズマ
源が位置せしめられ、17なる放電ガスの導入孔
よりガスが適当圧導入され、図示せざる放電手
段、例えば直流アーク放電、マイクロ波放電等に
より放電し18なるプラズマを発生するこのプラ
ズマは19なるプラズマ流出孔より20なるプラ
ズマ流として流出しプラズマ流を形成し21なる
コレクタ(基板)に到着する。いまプラズマ流の
成分にデポジシヨン物質を含めば、基板21上に
物質をデポジシヨンし、プラズマ流にエツチング
の成分を含めば基板をエツチングする。このよう
な本発明が適用される以前の基本的な構成は日本
国特許第611184号(特公昭45−38801号)におい
て知られている。この特許から上述した基本的構
成の各部の動作が明らかにされる。すなわち、第
9図において、軸方向に沿つて配列された複数の
同軸電磁石15は軸方向の磁場の強さを前記基板
21の表面側からその基板の裏面側に向つて弱く
するように構成し、この磁気勾配の作用によつて
プラズマ源16から基板21に向うプラズマ流を
形成している。このように同軸電磁石15を分割
するのは、磁場勾配をもたせるためである。
FIG. 9 shows an embodiment of the plasma apparatus of the present invention. In FIG. 9, a vacuum container 13 is evacuated through a vacuum exhaust hole 14 by a vacuum exhaust system (not shown). This vacuum vessel is surrounded by a coaxial electromagnet 15, in which a plasma source 16 is positioned, gas is introduced at an appropriate pressure through a discharge gas introduction hole 17, and discharge means (not shown), such as a DC arc, is used. This plasma, which generates plasma 18 by discharging by electric discharge, microwave discharge, etc., flows out from the plasma outlet hole 19 as a plasma stream 20, forms a plasma stream, and reaches the collector (substrate) 21. If the plasma stream contains a deposition substance, the substance will be deposited on the substrate 21, and if the plasma stream includes an etching component, the substrate will be etched. The basic configuration before the present invention is applied is known from Japanese Patent No. 611184 (Japanese Patent Publication No. 38801/1983). This patent clarifies the operation of each part of the above-mentioned basic configuration. That is, in FIG. 9, a plurality of coaxial electromagnets 15 arranged along the axial direction are configured so that the strength of the magnetic field in the axial direction becomes weaker from the front side of the substrate 21 toward the back side of the substrate. A plasma flow is formed from the plasma source 16 toward the substrate 21 by the action of this magnetic gradient. The reason why the coaxial electromagnet 15 is divided in this way is to provide a magnetic field gradient.

そして、本発明に従つて、プラズマ流20中の
イオンが処理基板21に到着するエネルギーを制
御するために、プラズマ流20に制御せる電位を
印加する。すなわち、イオンが追従出来る周波数
の交流電源22をプラズマ源16と基板21との
間につなげば、上述の議論に従つて、制御せるエ
ネルギーのイオンを基板に到着せしめることが出
来る。
In accordance with the present invention, a controllable potential is then applied to the plasma stream 20 in order to control the energy with which the ions in the plasma stream 20 reach the processing substrate 21 . That is, if an AC power source 22 with a frequency that can be followed by ions is connected between the plasma source 16 and the substrate 21, ions with controllable energy can be made to reach the substrate according to the above discussion.

特に、前述の平行平板方式と同様に、基板21
にデポジシヨンする物質が絶縁物であつたり、高
抵抗物質であつたり、また基板上に絶縁膜が存在
する場合、また基板自体の保護のため、基板を絶
縁した場合でも上記の制御せるエネルギーにてイ
オンを基板に到着せしめることが出きる。
In particular, similar to the above-mentioned parallel plate method, the substrate 21
If the material deposited on the substrate is an insulating material or a high-resistance material, or if there is an insulating film on the substrate, or even if the substrate is insulated to protect the substrate itself, the above controlled energy can be used. Ions can be allowed to reach the substrate.

以上のように、本発明によれば、プラズマ発生
手段のエネルギーすなわち、アーク放電やマイク
ロ波放電のエネルギーとは別個の交流電源を用意
して、プラズマ発生部と被処理基板との間に電位
を与えることにより、プラズマ中のイオンの基板
への到着エネルギーを制御することが出来るの
で、イオンエネルギーの可変により、基板の加工
形状の制御に自由度を持たせることが出来る。特
に、本発明は基板の被処理物が絶縁膜の場合に適
用して効果的である。そして、本発明をプラズマ
エツチング処理として適用する場合、エツチング
マスク下のアンダーカツト量(サイドエツチング
量)を極めて少なくして、方向性のあるエツチン
グを行なうことができる。他方、本発明をデポジ
シヨン処理として適用する場合、例えば、基板に
凹凸がある所にデポジシヨンすれば、平担化され
た基板処理面を得ることが出来る。
As described above, according to the present invention, an AC power source separate from the energy of the plasma generation means, that is, the energy of arc discharge and microwave discharge, is prepared to create a potential between the plasma generation section and the substrate to be processed. By applying this, it is possible to control the energy of the ions in the plasma that arrive at the substrate, and by varying the ion energy, it is possible to have a degree of freedom in controlling the processed shape of the substrate. In particular, the present invention is effective when applied to cases where the substrate to be processed is an insulating film. When the present invention is applied as a plasma etching process, the undercut amount (side etching amount) under the etching mask can be extremely reduced, and directional etching can be performed. On the other hand, when the present invention is applied as a deposition process, for example, by depositing on an uneven surface of the substrate, a flattened substrate processing surface can be obtained.

また、上述した本発明のプラズマ処理装置によ
れば、第9図から明らかなように、プラズマ流の
方向において基板裏面側から真空排気しているこ
とから、プラズマ発生部から基板に向うプラズマ
流の量を増大させるような助長作用をもたらすこ
とができる。
Furthermore, according to the above-described plasma processing apparatus of the present invention, as is clear from FIG. 9, since the vacuum is evacuated from the back side of the substrate in the direction of the plasma flow, the plasma flow from the plasma generation section toward the substrate is It can have a stimulatory effect such as increasing the amount.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図、第2図は従来の高周波放電によるプラ
ズマを用いたデポジシヨン装置の構成図、第3
図、第4図は従来の高周波放電によるプラズマを
用いたエツチング装置の構成図、第5図A,B,
Cは第1図より第4図までの構成を動作原理より
説明を行うため3種に分類した動作原理の説明の
ための構成図、第6図は、本発明の検討段階で考
案したプラズマ装置の構成図、第7図は第6図の
構成に印加すべき低い周波数の矩形波と、これを
印加した時生ずる電極と基板の電位変化の説明
図、第8図は同じく第6図の構成に印加すべき低
い周波数の正弦波とこれを印加した時生ずる電極
と基板の電位変化の説明図、第9図は本発明に従
うプラズマ流輸送方法を用いたプラズマ処理装置
の構成図とこれに本発明を適用した場合の説明図
である。 1……放電管、2……ガス導入孔、3……高周
波発振器、4……誘導型結合放電コイル、5……
真空容器、6……処理基板、7……保持板、8…
…アース電位結線、9……生成プラズマ、10…
…容量型結合電極(高周波電極)、11……容量
型結合電極、12……低周波発振器、13……真
空容器、14……真空排気孔、15……同軸電磁
石コイル、16……プラズマ源、17……放電ガ
ス導入孔、18……放電プラズマ、19……プラ
ズマ流出孔、20……プラズマ流、21……コレ
クタ(基板)、22……低周波発振器。
Figures 1 and 2 are configuration diagrams of conventional deposition equipment using plasma generated by high-frequency discharge, and Figure 3
Figure 4 is a configuration diagram of a conventional etching apparatus using plasma generated by high-frequency discharge, Figure 5 A, B,
C is a configuration diagram for explaining the operating principles of the configurations from FIGS. 1 to 4 classified into three types in order to explain the operating principles, and FIG. 6 is a plasma device devised at the study stage of the present invention. Fig. 7 is an explanatory diagram of the low frequency rectangular wave to be applied to the configuration of Fig. 6 and the potential change of the electrode and substrate that occurs when this is applied, and Fig. 8 is the configuration of Fig. 6. FIG. 9 is an explanatory diagram of a low-frequency sine wave to be applied to the sine wave and the potential change between the electrode and the substrate that occurs when this is applied. It is an explanatory view when the invention is applied. 1...Discharge tube, 2...Gas introduction hole, 3...High frequency oscillator, 4...Inductively coupled discharge coil, 5...
Vacuum container, 6... Processing substrate, 7... Holding plate, 8...
...Earth potential connection, 9...Generated plasma, 10...
...Capacitive coupling electrode (high frequency electrode), 11... Capacitive coupling electrode, 12... Low frequency oscillator, 13... Vacuum container, 14... Vacuum exhaust hole, 15... Coaxial electromagnetic coil, 16... Plasma source , 17...Discharge gas introduction hole, 18...Discharge plasma, 19...Plasma outflow hole, 20...Plasma flow, 21...Collector (substrate), 22...Low frequency oscillator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 真空排気孔を有する真空容器と、該真空容器
の少なくとも一部の外周を取囲むように配設され
た同軸電磁石と、該同軸電磁石によつて取囲まれ
た前記真空容器内の放電空間で放電ガスを放電に
よりプラズマ化するプラズマ生成手段と、前記同
軸電磁石によつて前記真空容器内に作られる磁場
内で、かつ、該真空容器内に処理すべき基板を配
置する手段と、プラズマ中のイオンが前記基板に
到着するエネルギーを制御するために、前記基板
と前記放電空間に発生するプラズマに電気的接続
される部材との間に、イオンが追従できる周波数
の交流を印加する手段とから成ることを特徴とす
るプラズマ処理装置。 2 前記同軸電磁石を、軸方向に沿つて配列され
た複数のものから構成することによつて、前記同
軸電磁石による軸方向の磁場の強さを前記基板の
処理すべき表面側からその基板の裏面側に向かつ
て弱くするように構成して成ることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のプラズマ処理装置。 3 前記真空排気孔を前記基板の裏面側に設ける
ことによつて前記基板の裏面側から真空排気する
ことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のプ
ラズマ処理装置。 4 前記プラズマ生成手段はマイクロ波放電を利
用するものであることを特徴とする特許請求の範
囲第2項記載のプラズマ処理装置。 5 前記プラズマ生成手段は、直流アーク放電を
利用するものであることを特徴とする特許請求の
範囲第2項記載のプラズマ処理装置。
[Scope of Claims] 1. A vacuum container having a vacuum exhaust hole, a coaxial electromagnet disposed so as to surround at least a part of the outer periphery of the vacuum container, and the vacuum surrounded by the coaxial electromagnet. Plasma generation means for turning discharge gas into plasma by discharge in a discharge space in the container, and a magnetic field created in the vacuum container by the coaxial electromagnet, and a substrate to be processed is placed in the vacuum container. and an alternating current having a frequency that the ions can follow between the substrate and a member electrically connected to the plasma generated in the discharge space in order to control the energy with which ions in the plasma reach the substrate. 1. A plasma processing apparatus comprising: means for applying voltage. 2. By configuring the coaxial electromagnet from a plurality of coaxial electromagnets arranged along the axial direction, the strength of the axial magnetic field by the coaxial electromagnet can be spread from the front side of the substrate to be processed to the back side of the substrate. 2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma processing apparatus is configured to become weaker toward the sides. 3. The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein the vacuum exhaust hole is provided on the back side of the substrate so that the vacuum is evacuated from the back side of the substrate. 4. The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein the plasma generating means utilizes microwave discharge. 5. The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein the plasma generating means utilizes DC arc discharge.
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