JP2023132723A - プラズマ処理装置、プラズマ処理方法、および原版の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】処理対象物の表面のラフネスを低減する。【解決手段】プラズマ処理装置は、第１のチャンバーと、第１のチャンバー内に設けられ、表面を有する電極と、強磁性体を有する構造物と、処理対象物と、を、強磁性体が表面と処理対象物との間に配置されるとともに表面と略平行な面内において単一の極性を有するように、第１のチャンバー内に載置するための搬送機構と、を具備する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、プラズマ処理装置、プラズマ処理方法、および原版の製造方法に関する。

近年、マグネトロンスパッタリング装置やプラズマ化学気相成長装置（プラズマＣＶＤ装置）等のプラズマ処理装置を用いて対象物の表面を処理する技術が知られている。

特開２０１２－６２５７３号公報

実施形態の発明が解決しようとする課題は、処理対象物の表面のラフネスを低減することである。

実施形態のプラズマ処理装置は、第１のチャンバーと、第１のチャンバー内に設けられ、表面を有する電極と、強磁性体を有する構造物と、処理対象物と、を、強磁性体が表面と処理対象物との間に配置されるとともに表面と略平行な面内において単一の極性を有するように、第１のチャンバー内に載置するための搬送機構と、を具備する。

第１の実施形態のプラズマ処理装置の構成例を示すブロック図である。 第１の実施形態のプラズマ処理装置の構成例を示す断面模式図である。 テンプレートの構造例を説明するための斜視模式図である。 テンプレートの構造例を説明するための断面模式図である。 表面ＭＳのレイアウト例を説明するための上面模式図である。 表面ＭＳのレイアウト例を説明するための断面模式図である。 構造物１０２の構造例を説明するための斜視模式図である。 構造物１０２の構造例を説明するための断面模式図である。 プラズマ処理方法の例を説明するためのフローチャートである。 合体ステップＳ２の例を説明するための断面模式図である。 合体ステップＳ２の例を説明するための断面模式図である。 合体ステップＳ２の例を説明するための断面模式図である。 合体ステップＳ２の例を説明するための断面模式図である。 プラズマ処理ステップＳ３の例を説明するための断面模式図である。 プラズマ処理ステップＳ３の例を説明するための断面模式図である。 プラズマ処理ステップＳ３の例を説明するための断面模式図である。 プラズマ処理ステップＳ３の例を説明するための断面模式図である。 プラズマ処理ステップＳ３後の処理対象物１０１の構造例を示す断面模式図である。 定着挙動を説明するための模式図である。 反射挙動を説明するための模式図である。 滑走挙動を説明するための模式図である。 磁性体１２２を有しない場合のプラズマ処理における、陽イオンＰの挙動を説明するための模式図である。 磁性体１２２を有する場合のプラズマ処理における、陽イオンＰの挙動を説明するための模式図である。 プラズマ処理ステップＳ３の変形例を説明するための断面模式図である。 プラズマ処理ステップＳ３の変形例を説明するための断面模式図である。 プラズマ処理ステップＳ３の変形例を説明するための断面模式図である。 プラズマ処理ステップＳ３の変形例を説明するための断面模式図である。 第２の実施形態のプラズマ処理装置の構成例を示すブロック図である。 第２の実施形態のプラズマ処理装置の構成例を示す断面模式図である。 プラズマ処理方法の例を説明するためのフローチャートである。 プラズマ処理ステップＳ３の例を説明するための断面模式図である。 プラズマ処理ステップＳ３の例を説明するための断面模式図である。 プラズマ処理ステップＳ３の例を説明するための断面模式図である。 プラズマ処理ステップＳ３の例を説明するための断面模式図である。 プラズマ処理ステップＳ３の変形例を説明するための断面模式図である。 プラズマ処理ステップＳ３の変形例を説明するための断面模式図である。 プラズマ処理ステップＳ３の変形例を説明するための断面模式図である。 プラズマ処理ステップＳ３の変形例を説明するための断面模式図である。 磁束密度分布を示す図である。 電子線顕微鏡のパターン観察像の例を示す図である。 サンプル表面での磁束密度とＬＥＲ低減効果との関係を示す図である。

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。図面に記載された各構成要素の厚さと平面寸法との関係、各構成要素の厚さの比率等は現物と異なる場合がある。また、実施形態において、実質的に同一の構成要素には同一の符号を付し適宜説明を省略する。

［第１の実施形態］
本実施形態では、プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法の一例について説明する。

（プラズマ処理装置）
図１は、第１の実施形態のプラズマ処理装置の構成例を示すブロック図である。図２は、第１の実施形態のプラズマ処理装置の構成例を示す断面模式図である。ここでは、プラズマＣＶＤ装置の例を示すが、これに限定されず、例えばスパッタリング装置であってもよい。

プラズマ処理装置１００は、プラズマ処理部１と、合体分離部２と、対象物搬出入部３と、構造物保管部４と、連結部５と、連結部６と、連結部７と、制御部８と、を具備する。

＜プラズマ処理部１＞
プラズマ処理部１は、処理対象物１０１に対するプラズマ処理を行うことができる。プラズマ処理部１は、図２に示すように、チャンバー１１と、搬入出扉１２と、電極１３と、昇降駆動機構１４と、リフト１５と、昇降制御機１６と、電圧制御機１７と、ガス導入機構１８と、ガス排出機構１９と、温度制御機構２０と、を有する。

チャンバー１１は、プラズマ処理が行われる空間である。

搬入出扉１２は、開閉されることによりチャンバー１１と連結部５とを接続または遮断する。

電極１３は、チャンバー１１内に設けられる。電極１３は、処理対象物１０１と構造物１０２との合体物が載置される表面１３ａを有する。電極１３は、印加される電圧に応じてチャンバー１１内に導入される原料ガスからプラズマを発生させることができる。電極１３の電圧は、例えば正の直流電圧と負の直流電圧とを交互に印加することにより変化する。

昇降駆動機構１４は、リフト１５を用いて処理対象物１０１と構造物１０２との合体物を昇降させることができる。昇降駆動機構１４は、昇降制御機１６により制御される。図２は、２つの昇降駆動機構１４を示すが、昇降駆動機構１４の数は、図２に示す数に限定されない。

電圧制御機１７は、電極１３に電圧を印加する機能を有する。電圧制御機１７は、例えば正の直流電源と、負の直流電源と、これらの直流電源からの電圧の印加タイミングを制御する電源コントローラと、を有する。

ガス導入機構１８は、配管を介してチャンバー１１内にプラズマ処理に用いられるガスを導入することができる。ガス導入機構１８は、例えば、ガスを収容するタンクと、タンクとチャンバー１１とを接続する配管の途中に設けられる加圧ポンプと、タンクとチャンバー１１とを接続する配管の途中に設けられるとともにガスの流量を制御するマスフローコントローラと、を有する。

プラズマ処理に用いられるガスの例は、処理対象物１０１に対する成膜処理を行うための原料ガス等を含む。原料ガスは、例えば炭素原子を含む。

ガス排出機構１９は、配管を介してチャンバー１１からガスを排出することができる。ガス排出機構１９により、例えばチャンバー１１内を真空状態に制御してもよい。ガス排出機構１９は、例えばチャンバー１１とプラズマ処理装置１００の外部とを接続する配管の途中に設けられる真空バルブを有する。

温度制御機構２０は、電極１３の温度を制御することができる。温度制御機構２０は、例えば温度センサと、電極１３を加熱する加熱器および電極１３を冷却する冷却器の少なくとも一つと、を有する。

＜合体分離部２＞
合体分離部２は、処理対象物１０１と構造物１０２とを合体することができ、処理対象物１０１と構造物１０２とを分離することができる。合体分離部２は、図２に示すように、チャンバー２１と、搬入出扉２２と、搬入出扉２３と、搬入出扉２４と、ステージ２５と、昇降駆動機構２６と、昇降駆動機構２７と、リフト２８と、昇降制御機２９と、を有する。

チャンバー２１は、処理対象物１０１と構造物１０２との合体および分離が行われる空間である。

搬入出扉２２は、開閉されることによりチャンバー２１と連結部５とを接続または遮断する。

搬入出扉２３は、開閉されることによりチャンバー２１と連結部６とを接続または遮断する。

搬入出扉２４は、開閉されることによりチャンバー２１と連結部７とを接続または遮断する。

ステージ２５は、チャンバー２１内に設けられる。ステージ２５は、処理対象物１０１と構造物１０２と、処理対象物１０１と構造物１０２との合体および分離が行われる表面２５ａを有する。

昇降駆動機構２６は、ステージ２５を昇降させることができる。昇降駆動機構２６は、昇降制御機２９により制御される。

昇降駆動機構２７は、リフト２８を用いて処理対象物１０１と構造物１０２とを昇降させることができる。昇降駆動機構２７は、昇降制御機２９により制御される。図２は、２つの昇降駆動機構２７を図示するが、昇降駆動機構２７の数は、図２に示す数に限定されない。

＜対象物搬出入部３＞
対象物搬出入部３は、処理対象物１０１の搬出入を行うことができる。対象物搬出入部３は、図２に示すように、チャンバー３１と、搬入出扉３２と、搬入出扉３３と、カセット３４と、昇降駆動機構３５と、昇降制御機３６と、を有する。

チャンバー３１は、処理対象物１０１が保管される空間である。

搬入出扉３２は、開閉されることによりチャンバー３１と連結部６とを接続または遮断する。

搬入出扉３３は、開閉されることによりチャンバー３１とプラズマ処理装置１００の外部とを接続または遮断する。

カセット３４は、処理対象物１０１を保持することができる。図２は、カセット３４が３つの処理対象物１０１を保持する例を示しているが、カセット３４により保持される処理対象物１０１の数は、図２に示す数に限定されない。

昇降駆動機構３５は、カセット３４を昇降させることができる。昇降駆動機構３５は、昇降制御機３６により制御される。図２は、２つの昇降駆動機構３５を示すが、昇降駆動機構３５の数は、図２に示す数に限定されない。

＜構造物保管部４＞
構造物保管部４は、処理対象物１０１を収容するための構造物１０２を保管することができる。

＜連結部５＞
連結部５は、プラズマ処理部１と、合体分離部２と、の間に設けられる。連結部５は、搬送駆動機構５１と、ロボットアーム５２と、搬送制御機５３と、を有する搬送機構を有する。

搬送駆動機構５１は、ロボットアーム５２を用い、チャンバー１１とチャンバー２１との間で処理対象物１０１および構造物１０２を搬送することができる。搬送駆動機構５１の動作は、搬送制御機５３により制御できる。

＜連結部６＞
連結部６は、合体分離部２と、対象物搬出入部３と、の間に設けられる。連結部６は、搬送駆動機構６１と、ロボットアーム６２と、搬送制御機６３と、を有する搬送機構を有する。

搬送駆動機構６１は、ロボットアーム６２を用い、チャンバー２１とチャンバー３１との間で処理対象物１０１を搬送することができる。搬送駆動機構６１の動作は、搬送制御機６３により制御できる。

＜連結部７＞
連結部７は、合体分離部２と、構造物保管部４と、の間に設けられる。連結部７は、搬送駆動機構と、ロボットアーム（後述するロボットアーム７２）と、搬送制御機と、を有する搬送機構を有する。搬送駆動機構は、ロボットアームを用い、チャンバー２１と構造物保管部４との間で構造物１０２を搬送することができる。搬送駆動機構の動作は、搬送制御機により制御できる。

＜制御部８＞
制御部８は、例えばプロセッサやパーソナルコンピュータ等を用いたハードウェア８０を用いて構成されてもよい。ハードウェア８０は、例えば、昇降制御機１６、電圧制御機１７、昇降制御機２９、昇降制御機３６、搬送制御機５３、搬送制御機６３、および連結部７の搬送制御機のそれぞれに直接的に、または、コンピュータネットワークを介して間接的に接続され、それぞれとの情報の送受信により各動作を制御できる。なお、各動作を動作プログラムとしてメモリ等のコンピュータ読み取りが可能な記録媒体に保存しておき、ハードウェア８０により記録媒体に記憶された動作プログラムを適宜読み出すことで各動作を実行してもよい。

＜処理対象物１０１＞
処理対象物１０１は、例えば原版である。原版は石英基板等の透光性基板を有し、ナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ）を用いたパターン形成方法に用いられるテンプレートまたは光リソグラフィの際に用いられるフォトマスクが挙げられる。一般的なテンプレートとしては、例えば鋳型となるマスターテンプレートやマスターテンプレートを用いて製造されるレプリカテンプレートが挙げられる。なお、テンプレートなどの原版に限定されず、処理対象物１０１は、例えばシリコンウエハなどの半導体ウエハ上に回路パターンが形成された半導体基板であってもよい。以下では処理対象物１０１にレプリカテンプレートを用いる例について説明するが、これに限定されない。

ＮＩＬを用いたパターン形成方法では、対象物の上に設けられた紫外線硬化樹脂等のインプリント材料層の上にテンプレートを押しつけて、光を照射してインプリント材料層を硬化させて、パターンをインプリント材料層に転写する。

図３は、テンプレートの構造例を説明するための斜視模式図である。テンプレートは、図３に示すように、メサと呼ばれる表面ＭＳと、溝ＣＯと、を含む基材１１１を有する。基材１１１は、例えば石英ガラス基板である。従って、基材１１１は、シリコンと、酸素と、を含む。図４は、テンプレートの構造例を説明するための断面模式図であり、図３に示す線分Ｂ１－Ｂ２における、基材１１１のＸ軸とＸ軸およびＹ軸と直交するＺ軸とを含むＸ－Ｚ断面の一部を示す。

図５は、表面ＭＳのレイアウト例を説明するための上面模式図であり、基材１１１のＸ－Ｙ平面の一部を示す。図６は、表面ＭＳのレイアウト例を説明するための断面模式図であり、図５に示す線分Ｂ１－Ｂ２における、基材１１１のＸ－Ｚ断面の一部を示す。

表面ＭＳは、インプリントパターン１１２を含む。インプリントパターン１１２は、ＮＩＬを用いたパターン形成方法により転写されるパターンである。インプリントパターン１１２の数、位置、および形状は、特に限定されない。一例として、図５および図６は、上面ＴＳを有する凸部１１２ａと、下面ＢＳを有する凹部１１２ｂと、を含むラインアンドスペースで構成されるインプリントパターン１１２を示す。インプリントパターン１１２は、さらに上面ＴＳと下面ＢＳとの間に凸部１１２ａの側面（ラインエッジともいう）ＬＥを有する。

＜構造物１０２＞
図７は、構造物１０２の構造例を説明するための斜視模式図である。構造物１０２は、図７に示すように、トレイ１２１と、磁性体１２２と、を有する。図８は、構造物１０２の構造例を説明するための断面模式図であり、図７に示す線分Ｃ１－Ｃ２における、トレイ１２１のＸ－Ｚ断面の一部を示す。

トレイ１２１は、処理対象物１０１を収容するための凹部１２３と、凹部１２３の底面１２４と、電極１３やステージ２５に載置するための載置面１２５と、リフト２８の通過が可能な開口１２６と、を有する。トレイ１２１は、例えばプラスチック等の樹脂材料を用いて形成できる。トレイ１２１は、誘電体であることが好ましい。誘電体は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の樹脂が挙げられる。トレイ１２１は、耐熱性が高く、耐磨耗性や寸法安定性に優れる材料により構成されることが好ましい。凹部１２３および開口１２６の数は、図７および図８に示す数に限定されない。

磁性体１２２は、トレイ１２１に埋め込まれるとともにＺ軸方向において凹部１２３に重畳する。磁性体１２２は、凹部１２３に面するＳ極領域１２２ａと、凹部１２３の反対側のＮ極領域１２２ｂと、を有する。磁性体１２２は、凹部１２３の底面１２４に平行な方向において、単一の極性を有する。磁性体１２２は、トレイ１２１上に設けられるとともにトレイ１２１に対して着脱可能であってもよい。磁性体１２２は、例えば強磁性体である。強磁性体の例は、強磁性体の例は、フェライト、サマリウム－コバルト合金、ネオジム、鉄－アルミニウム－シリコン系合金等の材料を用いた永久磁石等の硬磁性体を含む。磁性体１２２の数は、図７および図８に示す数に限定されない。

（プラズマ処理方法）
図９は、プラズマ処理装置１００を用いたプラズマ処理方法の例を説明するためのフローチャートである。プラズマ処理方法の例は、図９に示すように、選択ステップＳ１と、合体ステップＳ２と、プラズマ処理ステップＳ３と、を具備する。

［選択ステップＳ１］
選択ステップＳ１の例は、制御部８からの対象物情報に基づいて対象物搬出入部３内の処理対象物１０１を選択し、制御部８からの構造物情報に基づいて構造物保管部４内の構造物１０２を選択する。処理対象物１０１の選択と、構造物１０２の選択は、互いに同時に行ってもよく、別々に行ってもよい。

［合体ステップＳ２］
図１０ないし図１３は、合体ステップＳ２の例を説明するための断面模式図であり、処理対象物１０１のＸ－Ｚ断面の一部を示す。合体ステップＳ２により、制御部８からの合体情報に基づいて、処理対象物１０１と、構造物１０２と、を合体する。

合体ステップＳ２は、合体分離部２において以下のステップにより行われる。まず、図１０に示すように、ロボットアーム７２を用いて構造物保管部４から搬入出扉２４を介して構造物１０２をステージ２５の上に配置する。このとき、構造物１０２の載置面１２５はステージ２５に接する。次に、図１１に示すように、連結部７のロボットアーム７２を駆動して処理対象物１０１を対象物搬出入部３から搬入出扉２３を介して構造物１０２の上に配置する。このとき、処理対象物１０１の表面ＭＳは、トレイ１２１の凹部１２３に重畳する。なお、図１１以降において、処理対象物１０１の表面ＭＳの凸形状および溝ＣＯは図示を省略している。次に、図１２に示すように、昇降駆動機構２７によりリフト２８を上昇させ、リフト２８を用いて処理対象物１０１を保持する。次に、図１３に示すように、昇降駆動機構２７によりリフト２８を下降させ、処理対象物１０１を凹部１２３に配置する。

［プラズマ処理ステップＳ３］
図１４ないし図１７は、プラズマ処理ステップＳ３の例を説明するための断面模式図であり、処理対象物１０１のＸ－Ｚ断面の一部を示す。プラズマ処理ステップＳ３により、制御部８からのプラズマ処理情報に基づいて、構造物１０２上の処理対象物１０１に対してプラズマ処理を行う。プラズマ処理ステップＳ３により、基材１１１には、例えば、後述する膜１１３が形成される。

プラズマ処理ステップＳ３は、プラズマ処理部１において以下のステップにより行われる。まず、図１４に示すように、ロボットアーム５２を用いて処理対象物１０１が載置された構造物１０２を合体分離部２から搬入出扉１２を介して電極１３の上に配置する。次に、図１５に示すように、昇降制御機１６によりリフト１５を上昇させ、リフト１５を用いて処理対象物１０１および構造物１０２を保持し、搬送制御機５３によりロボットアーム５２を駆動し、ロボットアーム５２を元の位置に戻す。次に、図１６に示すように、昇降駆動機構１４によりリフト１５を下降させ、処理対象物１０１および構造物１０２を電極１３の表面１３ａに載置する。このとき、磁性体１２２は、電極１３の表面１３ａと処理対象物１０１との間に配置されるとともに表面１３ａと略平行な面内において単一の極性を有するようにチャンバー１１（図２参照）内に載置される。

次に、プラズマ処理を行う。ガス導入機構１８を制御してチャンバー１１内に原料ガスを導入し、図１７に示すように、電極１３に電圧を印加して原料ガスからプラズマを生成する。原料ガスのプラズマ化により、負イオン、正イオンおよびラジカル等が生成される。プラズマ処理ステップＳ３後、原料ガスは、ガス排出機構１９を介してチャンバー１１から排出される。このとき、磁性体１２２により表面１３ａと交差する方向において、Ｓ極領域１２２ａからＮ極領域１２２ｂに向かって磁力線ＭＬが形成される。

電圧の印加により、電極１３は、例えば第１の電位と第２の電位とを交互に繰り返す。第１の電位は、例えば正電位である。第２の電位は、例えば負電位である。電極１３にはパルス電圧、高周波電圧等の電圧を印加してもよい。高周波電圧は、例えば０．３ＭＨｚ以上３００ＭＨｚ以下、具体的には４ＭＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下の周波数を有する。

プラズマを生成する際、電極１３の温度は、例えば温度制御機構２０により磁性体１２２がキュリー温度以下の温度になるように調整されることが好ましい。ネオジム等の希土類元素を含有する永久磁石は、熱の影響を受けやすい。成膜処理に用いられるプラズマが熱源となるため、磁性体１２２の温度を制御することにより、磁性体１２２の特性を維持できる。例として、ネオジムのキュリー温度は、約３３０℃である。

プラズマ処理ステップＳ３後の処理対象物１０１および構造物１０２は、制御部８からの分離情報に基づいて、搬送駆動機構５１により合体分離部２に搬送されて互いに分離される。構造物１０２は、連結部７の搬送駆動機構により構造物保管部４に搬送される。処理対象物１０１は、搬送駆動機構６１により対象物搬出入部３に搬送され、対象物搬出入部３から制御部８への処理完了情報に基づいてプラズマ処理装置１００の外部に搬出される。

図１８は、プラズマ処理ステップＳ３後の処理対象物１０１の構造例を示す断面模式図である。図６と同一の部分については、図６の説明を適宜援用できる。プラズマ処理ステップＳ３により、図１８に示すように膜１１３を形成できる。その後、別の工程により、例えば、酸素プラズマを用いて、膜１１３を除去してもよい。これにより、ラフネスをより低減した原版（例えば、テンプレート）を製造することができる。

膜１１３を形成することにより、例えば基材１１１の表面に形成された不図示の微小な凹部に炭素（Ｃ）が埋め込まれることによりラフネスを低減できる。膜１１３は光透過可能となる薄膜の場合、基材１１１の表面に残存していてもよい。または、膜１１３を基材１１１表面に形成した後に、膜１１３の一部を除去し、露出した基材１１１の不図示の微小な凸部をスリミングにより平坦化することでラフネスを低減し、その後、膜１１３をすべて除去してもよい。
膜１１３は、例えば炭素（Ｃ）を含む。膜１１３は、さらにケイ素（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）と、を含んでいてもよい。膜１１３は、炭化ケイ素等の化合物を含んでいてもよい。膜１１３は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜でもよい。

膜１１３の炭化ケイ素は、例えば、Ｘ線電子分光を用いて電子状態を確認することにより特定できる。膜１１３の密度は、例えば、Ｘ線反射率法（ＸＲＲ）により測定できる。炭化ケイ素の密度は、例えば、約３．２１ｇ／ｃｍ^３である。石英の密度は、例えば、約２．２１ｇ／ｃｍ^３である。また、混合層の密度は、例えば、約２．２５ｇ／ｃｍ^３である。膜１１３の厚さは、特に限定されないが、例えば３ｎｍ以下である。

膜１１３は、炭素イオンおよび二酸化ケイ素を含んでいてもよい。これは、全ての炭素イオンが基材１１１のシリコンと反応するとは限らないためである。従って、膜１１３では、炭素イオンの密度が基材１１１よりも高い場合がある。

プラズマ処理は、例えば、プラズマイオン注入・成膜（ＰＢＩＩ＆Ｄ）法により行ってもよい。ＰＢＩＩ＆Ｄ法は、負イオンによるイオン注入と正イオンによるイオン堆積とを行う。ＰＢＩＩ＆Ｄ法では、原料ガスに応じて、例えば、炭素１イオン当たり約１００Ｖのイオンエネルギーが付加される。イオンエネルギーは、イオン注入の強さに影響する。加速電圧が高いほど付加されるイオンエネルギーは高く、炭素イオンがより深く基材１１１に進入する。原料ガスは、例えば、メタン（ＣＨ_４）、アセチレン（Ｃ_２Ｈ_２）、またはトルエン（Ｃ_６Ｈ_５ＣＨ_３）等の炭素化合物を含む。

炭素イオンが基材１１１に注入されると、石英の二酸化ケイ素におけるＳｉ－Ｏ結合が切断され、シリコンと炭素とが結合してＳｉ－Ｃ結合を形成する。もしくは、酸素に炭素がさらに結合してＳｉ－Ｏ－Ｃ結合を形成する。このように、基材１１１の最表層には膜１１３が形成される。

なお、ＰＢＩＩ＆Ｄ法に限られず、他のプラズマ処理方法により膜１１３を形成してもよい。例えば、膜１１３を効率的に形成するため、膜１１３の成膜時に存在する活性種を基材１１１の表層にイオン注入することができる他の方法が用いられてもよい。

さらに、膜１１３の形成メカニズムについて説明する。ここでは、一例として炭素含有膜を形成する場合について説明する。膜１１３を形成する際のプラズマに含まれる陽イオンは、基材１１１の表面に到達する際に、定着と、反射と、滑走と、のいずれかの挙動を示す。

図１９は、定着挙動を説明するための模式図である。定着挙動では、陽イオンＰが基材１１１の表面に到達すると、陽イオンＰが当該到達位置で定着する。

図２０は、反射挙動を説明するための模式図である。反射挙動では、陽イオンＰが基材１１１の表面に到達すると、陽イオンＰが反射する。この陽イオンＰは、基材１１１の表面に堆積されない。

図２１は、滑走挙動を説明するための模式図である。滑走挙動では、陽イオンＰが基材１１１の表面に到達すると、表面上を陽イオンＰが移動する。

図６に示すような凸部１１２ａと凹部１１２ｂとを有する基材１１１の表面に膜１１３を形成する場合、側面ＬＥのラフネスの低減効果が小さくなりやすい。この側面ＬＥのラフネスをラインエッジラフネス（ＬＥＲ）ともいう。これは、滑走挙動により移動する陽イオンＰの側面ＬＥでのトラップ力が上面ＴＳでのトラップ力よりも小さいためと考えられる。特に凸部１１２ａのアスペクト比が大きいほどラフネスの低減効果の減少が顕著になりやすい。

これに対し、実施形態のプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法は、プラズマ処理を行う際に、処理対象物１０１および構造物１０２を、磁性体１２２が電極１３の表面１３ａと処理対象物１０１との間に配置されるとともに表面１３ａと略平行な面内において単一の極性を有するようにチャンバー１１内に載置する。

図２２は、磁性体１２２を有しない場合のプラズマ処理における、陽イオンＰの挙動を説明するための模式図である。磁性体１２２を有しない場合、陽イオンＰは、図２２に示すように、基材１１１の上面ＴＳと交差する方向に沿って直線的に移動する直線運動を行う。この場合、陽イオンＰの滑走量が少ないため、上面ＴＳに対して側面ＬＥへの原子の堆積量が少ないため、ラフネスの低減効果が小さくなりやすい。

図２３は、磁性体１２２を有する場合のプラズマ処理における、陽イオンＰの挙動を説明するための模式図である。磁性体１２２を有する場合、陽イオンＰは、磁力線ＭＬに基づく磁界に応じて加速される。加速された陽イオンＰにはローレンツ力が作用する。このローレンツ力は、フレミングの左手の法則に従って、陽イオンＰの運動をらせん運動に変化させる。すなわち、陽イオンＰは、図２３に示すように、電極１３の表面１３ａと交差する方向に対し、らせん状に移動するらせん運動を行う。この場合、直線運動よりも陽イオンＰの滑走量を増やすことができるため、上面ＴＳに対して側面ＬＥへの陽イオンＰの堆積量を増やすことができる。これにより、側面ＬＥのラフネスを低減することができる。なお、側面ＬＥに限定されず、例えば上面ＴＳにおいても陽イオンＰの滑走量を増やすことができるため、上面ＴＳのラフネスの低減効果を高めることができる。なお、らせん運動の角速度は、磁性体の磁束密度に比例するため、磁束密度を高くするほどらせん運動が大きくなり、ラフネスの低減効果を高めることができる。

（プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法の変形例）
図１４ないし図１７を用いたプラズマ処理ステップＳ３の説明では、処理対象物１０１および構造物１０２の下側に電極１３を有するプラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行う場合について説明したが、処理対象物１０１および構造物１０２の上側に電極１３を有するプラズマ処理装置１００を用いてプラズマ処理を行ってもよい。プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法の変形例におけるプラズマ処理ステップＳ３について、図２４ないし図２７を用いて説明する。図２４ないし図２７は、プラズマ処理ステップＳ３の変形例を説明するための断面模式図であり、処理対象物１０１のＸ－Ｚ断面の一部を示す。なお、その他のステップの説明は、上記形態と同様であるため、適宜説明を援用できる。

プラズマ処理ステップＳ３の変形例は、プラズマ処理部１において以下のステップにより行われる。まず、図２４に示すように、昇降制御機１６によりリフト１５を下降させる。なお、プラズマ処理装置１００の変形例におけるリフト１５は、処理対象物１０１および構造物１０２を保持するためのホールド１５ａを有する。ホールド１５ａは、例えばトレイ１２１とともに基材１１１を保持する機能を有する。次に、図２５に示すように、ロボットアーム５２を用いて処理対象物１０１が載置された構造物１０２を合体分離部２から搬入出扉１２を介してリフト１５のホールド１５ａ上に配置する。このとき、トレイ１２１の表面は、ホールド１５ａに接する。次に、図２６に示すように、昇降駆動機構１４によりリフト１５を上昇させ、リフト１５と電極１３との間に処理対象物１０１および構造物１０２を保持し、処理対象物１０１および構造物１０２を電極１３の表面１３ａに載置する。このとき、搬送制御機５３によりロボットアーム５２を駆動し、ロボットアーム５２を元の位置に戻す。また、磁性体１２２は、電極１３の表面１３ａと処理対象物１０１との間に配置されるとともに表面１３ａと略平行な面内において単一の極性を有するようにチャンバー１１内に載置される。

次に、ガス導入機構１８を制御してチャンバー１１内に原料ガスを導入し、図２７に示すように、電極１３に電圧を印加して原料ガスからプラズマを生成して膜１１３を形成する。その他の説明については、図１７の説明と同様であるため、説明を省略する。

処理対象物１０１および構造物１０２の上側に電極１３を有するプラズマ処理装置１００を用いてプラズマ処理を行う場合であっても、陽イオンＰは、電極１３の表面１３ａと交差する方向に対し、らせん状に移動するらせん運動を行う。この場合、直線運動よりも陽イオンＰの滑走量を増やすことができるため、上面ＴＳに対して側面ＬＥへの陽イオンＰの堆積量を増やすことができる。これにより、側面ＬＥのラフネスを低減することができる。なお、側面ＬＥに限定されず、例えば上面ＴＳにおいても陽イオンＰの滑走量を増やすことができるため、上面ＴＳのラフネスを低減できる。なお、磁束密度を高くするほどらせん運動が大きくなり、ラフネスの低減効果を高めることができる。

なお、本実施形態は、他の実施形態と適宜組み合わせることができる。

［第２の実施形態］
本実施形態では、プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法の他の一例について説明する。

（プラズマ処理装置）
図２８は、第２の実施形態のプラズマ処理装置の構成例を示すブロック図である。図２９は、第２の実施形態のプラズマ処理装置の構成例を示す断面模式図である。ここでは、プラズマＣＶＤ装置の例を示すが、これに限定されず、例えばスパッタリング装置であってもよい。

プラズマ処理装置１００は、プラズマ処理部１と、対象物搬出入部３と、連結部５と、制御部８と、を具備する。第２の実施形態のプラズマ処理装置は、第１の実施形態のプラズマ処理装置の合体分離部２と、構造物保管部４と、連結部６と、連結部７と、制御部８と、を具備しない。

＜プラズマ処理部１＞
プラズマ処理部１は、処理対象物１０１に対するプラズマ処理を行うことができる。プラズマ処理部１は、図２９に示すように、チャンバー１１と、搬入出扉１２と、電極１３と、昇降駆動機構１４と、リフト１５と、昇降制御機１６と、電圧制御機１７と、ガス導入機構１８と、ガス排出機構１９と、温度制御機構２０と、を有する。

チャンバー１１は、プラズマ処理が行われる空間である。

搬入出扉１２は、開閉されることによりチャンバー１１と連結部５とを接続または遮断する。

電極１３は、チャンバー１１内に設けられる。電極１３は、処理対象物１０１が載置される表面１３ａと、内部に設けられた磁性体１２２と、を有する。電極１３は、印加される電圧に応じてチャンバー１１内に導入される原料ガスからプラズマを発生させることができる。電極１３の電圧は、例えば正の直流電圧と負の直流電圧とを交互に印加することにより変化する。

磁性体１２２は、電極１３に埋め込まれるとともにＺ軸方向において表面１３ａに重畳する。磁性体１２２は、表面１３ａに面するＳ極領域１２２ａと、表面１３ａの反対側のＮ極領域１２２ｂと、を有する。磁性体１２２は、表面１３ａに平行な方向において、単一の極性を有する。磁性体１２２は、例えば強磁性体である。強磁性体の例は、フェライト、サマリウム－コバルト合金、ネオジム、鉄－アルミニウム－シリコン系合金等の材料を用いた永久磁石等の硬磁性体を含む。磁性体１２２の数は、図２９に示す数に限定されない。

昇降駆動機構１４は、リフト１５を用いて処理対象物１０１を昇降させることができる。昇降駆動機構１４は、昇降制御機１６により制御される。図２９は、２つの昇降駆動機構１４を示すが、昇降駆動機構１４の数は、図２９に示す数に限定されない。

電圧制御機１７は、電極１３に電圧を印加する機能を有する。電圧制御機１７は、例えば正の直流電源と、負の直流電源と、これらの直流電源からの電圧の印加タイミングを制御する電源コントローラと、を有する。

ガス導入機構１８は、配管を介してチャンバー１１内にプラズマ処理に用いられるガスを導入することができる。ガス導入機構１８は、例えば、ガスを収容するタンクと、タンクとチャンバー１１とを接続する配管の途中に設けられる加圧ポンプと、タンクとチャンバー１１とを接続する配管の途中に設けられるとともにガスの流量を制御するマスフローコントローラと、を有する。

プラズマ処理に用いられるガスの例は、処理対象物１０１に対する成膜処理を行うための原料ガス等を含む。原料ガスは、例えば炭素原子を含む。

ガス排出機構１９は、配管を介してチャンバー１１からガスを排出することができる。ガス排出機構１９により、例えばチャンバー１１内を真空状態に制御してもよい。ガス排出機構１９は、例えばチャンバー１１とプラズマ処理装置１００の外部とを接続する配管の途中に設けられる真空バルブを有する。

温度制御機構２０は、電極１３の温度を制御することができる。温度制御機構２０は、例えば温度センサと、電極１３を加熱する加熱器および電極１３を冷却する冷却器の少なくとも一つと、を有する。

＜対象物搬出入部３＞
対象物搬出入部３は、処理対象物１０１の搬出入を行うことができる。対象物搬出入部３は、図２９に示すように、チャンバー３１と、搬入出扉３２と、搬入出扉３３と、カセット３４と、昇降駆動機構３５と、昇降制御機３６と、を有する。

チャンバー３１は、処理対象物１０１が保管される空間である。

搬入出扉３２は、開閉されることによりチャンバー３１と連結部５とを接続または遮断する。

搬入出扉３３は、開閉されることによりチャンバー３１とプラズマ処理装置１００の外部とを接続または遮断する。

カセット３４は、処理対象物１０１を保持することができる。図２９は、カセット３４が３つの処理対象物１０１を保持する例を示しているが、カセット３４により保持される処理対象物１０１の数は、図２９に示す数に限定されない。

昇降駆動機構３５は、カセット３４を昇降させることができる。昇降駆動機構３５は、昇降制御機３６により制御される。図２９は、２つの昇降駆動機構３５を示すが、昇降駆動機構３５の数は、図２９に示す数に限定されない。

＜連結部５＞
連結部５は、プラズマ処理部１と、対象物搬出入部３と、の間に設けられる。連結部５は、搬送駆動機構５１と、ロボットアーム５２と、搬送制御機５３と、を有する搬送機構を有する。

搬送駆動機構５１は、ロボットアーム５２を用い、チャンバー１１とチャンバー３１との間で処理対象物１０１を搬送することができる。搬送駆動機構５１の動作は、搬送制御機５３により制御できる。

＜制御部８＞
制御部８は、例えばプロセッサやパーソナルコンピュータ等を用いたハードウェア８０を用いて構成されてもよい。ハードウェア８０は、例えば、昇降制御機１６、電圧制御機１７、昇降制御機３６、および搬送制御機５３のそれぞれに直接的に、または、コンピュータネットワークを介して間接的に接続され、それぞれとの情報の送受信により各動作を制御できる。なお、各動作を動作プログラムとしてメモリ等のコンピュータ読み取りが可能な記録媒体に保存しておき、ハードウェア８０により記録媒体に記憶された動作プログラムを適宜読み出すことで各動作を実行してもよい。

＜処理対象物１０１＞
処理対象物１０１は、例えばナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ）を用いたパターン形成方法に用いられる型（テンプレート）である。一般的なテンプレートとしては、例えば原版であるマスターテンプレートやマスターテンプレートを用いて製造されるレプリカテンプレートが挙げられる。なお、テンプレートに限定されず、処理対象物１０１は、例えば半導体基板であってもよい。以下では処理対象物１０１にレプリカテンプレートを用いる例について説明するが、これに限定されない。

第２の実施形態では、プラズマ処理部１の電極１３の内部に磁性体を１２２が配置されるため、処理対象物１０１を構造物１０２と合体させる必要がない。処理対象物１０１のその他の説明は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

（プラズマ処理方法）
図３０は、プラズマ処理装置１００を用いたプラズマ処理方法の例を説明するためのフローチャートである。プラズマ処理方法の例は、図３０に示すように、選択ステップＳ１と、プラズマ処理ステップＳ３と、を具備する。第２の実施形態のプラズマ処理方法は、第１の実施形態のプラズマ処理方法の合体ステップＳ２を具備しない。

［選択ステップＳ１］
選択ステップＳ１の例は、制御部８からの対象物情報に基づいて対象物搬出入部３内の処理対象物１０１を選択する。

［プラズマ処理ステップＳ３］
図３１ないし図３４は、プラズマ処理ステップＳ３の例を説明するための断面模式図であり、処理対象物１０１のＸ－Ｚ断面の一部を示す。プラズマ処理ステップＳ３により、制御部８からのプラズマ処理情報に基づいて、処理対象物１０１に対してプラズマ処理を行う。

プラズマ処理ステップＳ３は、プラズマ処理部１において以下のステップにより行われる。まず、図３１に示すように、ロボットアーム５２を用いて処理対象物１０１を対象物搬出入部３から搬入出扉３２を介して電極１３の上に配置する。次に、図３２に示すように、昇降制御機１６によりリフト１５を上昇させ、リフト１５を用いて処理対象物１０１を保持し、搬送制御機５３によりロボットアーム５２を駆動し、ロボットアーム５２を元の位置に戻す。次に、図３３に示すように、昇降駆動機構１４によりリフト１５を下降させ、処理対象物１０１を電極１３の表面１３ａに載置する。このとき、磁性体１２２は、電極１３の表面１３ａと処理対象物１０１に重畳するように配置される。

次に、ガス導入機構１８を制御してチャンバー１１内に原料ガスを導入し、図３４に示すように、電極１３に電圧を印加して原料ガスからプラズマを生成する。プラズマ処理ステップＳ３により、図１８と同様に膜１１３を形成できる。膜１１３のその他の説明は、第１の実施形態の説明と同様であるため説明を省略する。

膜１１３は、例えば０．１Ｐａ以上１００Ｐａ以下の気圧を有する中真空下で形成される。このとき、真空下で脱着可能な脱着機構を用いることにより処理対象物１０１および構造物１０２を真空搬送できるため、成膜処理槽を大気開放する必要がなくなり、作業時間が短縮できる。

プラズマ処理ステップＳ３後、原料ガスは、ガス排出機構１９を介してチャンバー１１から排出される。このとき、磁性体１２２により表面１３ａと交差する方向において、Ｓ極領域１２２ａからＮ極領域１２２ｂに向かって磁力線ＭＬが形成される。

電圧の印加により、電極１３は、例えば第１の電位と第２の電位とを交互に繰り返す。第１の電位は、例えば正電位である。第２の電位は、例えば負電位である。電極１３にはパルス電圧、高周波電圧等の電圧を印加してもよい。高周波電圧は、例えば０．３ＭＨｚ以上３００ＭＨｚ以下、具体的には４ＭＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下の周波数を有する。

プラズマを生成する際、電極１３の温度は、磁性体１２２がキュリー温度以下の温度になるように調整されることが好ましい。ネオジム等の希土類元素を含有する永久磁石は、熱の影響を受けやすい。成膜処理に用いられるプラズマが熱源となるため、磁性体１２２の温度を制御することにより、磁性体１２２の特性を維持できる。

プラズマ処理ステップＳ３後の処理対象物１０１は、搬送駆動機構５１により対象物搬出入部３に搬送され、対象物搬出入部３から制御部８への処理完了情報に基づいてプラズマ処理装置１００の外部に搬出される。

第２の実施形態のプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法は、プラズマ処理を行う際に、処理対象物１０１を、磁性体１２２が電極１３の表面１３ａおよび処理対象物１０１と重畳するように配置されるとともに表面１３ａと略平行な面内において単一の極性を有するようにチャンバー１１内に載置する。

磁性体１２２を有する場合、陽イオンＰは、電極１３の表面１３ａと交差する方向に対し、らせん状に移動するらせん運動を行う。この場合、直線運動よりも陽イオンＰの滑走量を増やすことができるため、上面ＴＳに対して側面ＬＥへの陽イオンＰの堆積量を増やすことができる。これにより、側面ＬＥのラフネスを低減することができる。なお、側面ＬＥに限定されず、例えば上面ＴＳにおいても陽イオンＰの滑走量を増やすことができるため、上面ＴＳのラフネスを低減できる。なお、磁束密度を高くするほどらせん運動が大きくなり、ラフネスの低減効果を高めることができる。

（プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法の変形例）
図３１ないし図３４を用いたプラズマ処理ステップＳ３の説明では、処理対象物１０１の下側に電極１３を有するプラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行う場合について説明したが、処理対象物１０１の上側に電極１３を有するプラズマ処理装置１００を用いてプラズマ処理を行ってもよい。プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法の変形例におけるプラズマ処理ステップＳ３について、図３５ないし図３８を用いて説明する。図３５ないし図３８は、プラズマ処理ステップＳ３の変形例を説明するための断面模式図であり、処理対象物１０１のＸ－Ｚ断面の一部を示す。なお、その他のステップの説明は、上記形態と同様であるため、適宜説明を援用できる。

プラズマ処理ステップＳ３の変形例は、プラズマ処理部１において以下のステップにより行われる。まず、図３５に示すように、昇降制御機１６によりリフト１５を下降させる。なお、プラズマ処理装置１００の変形例におけるリフト１５は、処理対象物１０１を保持するためのホールド１５ａを有する。ホールド１５ａは、例えば基材１１１を保持する機能を有する。リフト１５および昇降制御機１６は、Ｚ軸における基材１１１と磁性体１２２との距離を制御する駆動機構としての機能を有していてもよい。次に、図３６に示すように、ロボットアーム５２を用いて処理対象物１０１を処理対象物搬出入部３から搬入出扉３２を介してリフト１５のホールド１５ａ上に配置する。このとき、処理対象物１０１の表面は、ホールド１５ａに接する。次に、図３７に示すように、昇降駆動機構１４によりリフト１５を上昇させ、リフト１５と電極１３との間に処理対象物１０１を保持し、処理対象物１０１を電極１３の表面１３ａに載置する。このとき、搬送制御機５３によりロボットアーム５２を駆動し、ロボットアーム５２を元の位置に戻す。また、磁性体１２２は、電極１３の表面１３ａと処理対象物１０１間に重畳するとともに表面１３ａと略平行な面内において単一の極性を有するようにチャンバー１１内に配置される。

次に、ガス導入機構１８を制御してチャンバー１１内に原料ガスを導入し、図３８に示すように、電極１３に電圧を印加して原料ガスからプラズマを生成して膜１１３を形成する。その他の説明については、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

処理対象物１０１の上側に電極１３を有するプラズマ処理装置１００を用いてプラズマ処理を行う場合であっても、陽イオンＰは、電極１３の表面１３ａと交差する方向に対し、らせん状に移動するらせん運動を行う。この場合、直線運動よりも陽イオンＰの滑走量を増やすことができるため、上面ＴＳに対して側面ＬＥへの陽イオンＰの堆積量を増やすことができる。これにより、側面ＬＥのラフネスを低減することができる。なお、側面ＬＥに限定されず、例えば上面ＴＳにおいても陽イオンＰの滑走量を増やすことができるため、上面ＴＳのラフネスを低減できる。なお、磁束密度を高くするほどらせん運動が大きくなり、ラフネスの低減効果を高めることができる。

なお、プラズマを生成する前にリフト１５および昇降制御機１６により電極１３に対する処理対象物１０１の位置をＺ軸方向に変化させることによりＺ軸における基材１１１と磁性体１２２との距離を調整してもよい。磁性体１２２による磁束密度は、基材１１１と磁性体１２２との距離に応じて変化するため、処理対象物１０１の位置を変化させることにより磁束密度を調整できる。

なお、本実施形態は、他の実施形態と適宜組み合わせることができる。

（実施例１）
実施例１では、第１の実施形態のプラズマ処理装置であって、処理対象物１０１および構造物１０２の上側に電極１３を有するプラズマ処理装置１００を用いたプラズマ処理方法により膜１１３（以下、カーボン膜）を形成した。処理対象物１０１として凸凹パターンを有する表面を有する石英基板のサンプルを用い、構造物１０２には強磁性体としてネオジム永久磁石を配置し、凹凸パターン上にＰＢＩＩ＆Ｄ法を用いてカーボン膜を成膜した。

（実施例２、３）
構造物１０２に配置される強磁性体の種類を変えて実施例１と同様の条件でカーボン膜を成膜した。実施例２はフェライト永久磁石を用い、実施例３はサマリウム－コバルト系合金永久磁石を用いた。

図３９は、サンプル直上に形成される磁束密度分布を示す図である。磁束密度分布の計算条件は、石英基板厚：６．４ｍｍ、磁石半径：５ｍｍ、磁石厚み：４ｍｍ、磁石の残留磁化１．３３Ｔである。

（比較例１）
比較例１では、構造物１０２に永久磁石を配置せずにその他は実施例１と同じ条件でカーボン膜を形成した。

実施例１、２、３と比較例１において、カーボン膜の成膜後の凸凹パターンの凸部の両側の側面ＬＥのラフネス（ラインエッジラフネス）を、電子線顕微鏡を用いて凹凸パターンを観察することにより評価した。図４０は、電子線顕微鏡のパターン観察像の例を示す図である。このパターン像は、３本のライン状の凸部と凸部間の凹部とを有する縦縞パターンを有する。図４０の相対的に明るい部分が凸部を表し、暗い部分が凹部を表す。凹部の横幅は２０ｎｍである。この凸部と凹部との境界が側面ＬＥ（ラインエッジ）に相当する。このラインエッジ位置のばらつきを３σ（標準偏差の３倍）で表したものがラインエッジラフネスである。

図４１は、サンプル表面での磁束密度とＬＥＲ低減効果との関係を示す図である。図４１の横軸は、永久磁石によるサンプル表面での磁束密度を示す。図４１の縦軸は、カーボン膜成膜後のＬＥＲを成膜前のＬＥＲで割った値（ＬＥＲ低減効果、望小特性）を示す。磁性体を用いない比較例１では、磁束密度は、０ｍＴであり、ネオジム永久磁石を用いた実施例１では、磁束密度は６４ｍＴであり、フェライト永久磁石を用いた実施例２では、磁束密度は１７ｍＴであり、サマリウム－コバルト系合金永久磁石を用いた実施例３では、磁束密度は４７ｍＴであった。図４１からわかるとおり、構造物１０２に永久磁石を配置することにより、ＬＥＲ低減効果が改善することがわかる。さらに、図４１から磁束密度が高いほどＬＥＲ低減効果は高いことがわかる。さらに２０ｍＴ以上の磁束密度の場合においてＬＥＲ低減効果がより改善されることがわかる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…プラズマ処理部、２…合体分離部、３…対象物搬出入部、４…構造物保管部、５…連結部、６…連結部、７…連結部、８…制御部、１１…チャンバー、１２…搬入出扉、１３…電極、１３ａ…表面、１４…昇降駆動機構、１５…リフト、１５ａ…ホールド、１６…昇降制御機、１７…電圧制御機、１８…ガス導入機構、１９…ガス排出機構、２０…温度制御機構、２１…チャンバー、２２…搬入出扉、２３…搬入出扉、２４…搬入出扉、２５…ステージ、２５ａ…表面、２６…昇降駆動機構、２７…昇降駆動機構、２８…リフト、
２９…昇降制御機、３１…チャンバー、３２…搬入出扉、３３…搬入出扉、３４…カセット、３５…昇降駆動機構、３６…昇降制御機、５１…搬送駆動機構、５２…ロボットアーム、５３…搬送制御機、６１…搬送駆動機構、６２…ロボットアーム、６３…搬送制御機、７２…ロボットアーム、８０…ハードウェア、１００…プラズマ処理装置、１０１…処理対象物、１０２…構造物、１１１…基材、１１２…インプリントパターン、１１２ａ…凸部、１１２ｂ…凹部、１１３…膜、１２１…トレイ、１２２…磁性体、１２２ａ…Ｓ極領域、１２２ｂ…Ｎ極領域、１２３…凹部、１２４…底面、１２５…載置面、１２６…開口。

Claims (13)

1. 第１のチャンバーと、
   前記第１のチャンバー内に設けられ、表面を有する電極と、
   強磁性体を有する構造物と、処理対象物と、を、前記強磁性体が前記表面と前記処理対象物との間に配置されるとともに前記表面と略平行な面内において単一の極性を有するように、前記第１のチャンバー内に載置するための搬送機構と、
   を具備する、プラズマ処理装置。
2. 第２のチャンバーと、
   前記第２のチャンバー内に設けられ、前記構造物と前記処理対象物とを合体するためのステージと、
   をさらに具備し、
   前記搬送機構は、前記第１のチャンバーと前記第２のチャンバーとの間で前記構造物および前記処理対象物を搬送する、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
3. 前記構造物は、前記処理対象物を配置するための凹部を含むトレイを有し、
   前記強磁性体は、前記トレイ内に埋め込まれるとともに前記凹部に重畳する、請求項１または請求項２に記載のプラズマ処理装置。
4. 前記強磁性体は、前記表面と交差する方向に沿って磁力線を形成する、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
5. 前記電極に電圧を前記処理対象物に印加するための電圧制御機を有する、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
6. 前記強磁性体の温度を前記強磁性体のキュリー温度以下の温度に制御するための温度制御機構をさらに具備する、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
7. 前記処理対象物と前記強磁性体との距離を制御するための駆動機構をさらに具備する、請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
8. 前記構造物は、前記電極から脱着可能である、請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
9. 前記処理対象物は、凹凸パターンを有する基材を備える、請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
10. 第１のチャンバーと、
    前記第１のチャンバー内に設けられ、表面を有する電極と、
    前記電極の内部に設けられた強磁性体と、
    処理対象物を、前記強磁性体が前記表面と前記処理対象物に重畳するとともに前記表面と略平行な面内において単一の極性を有するように、前記第１のチャンバー内に載置するための搬送機構と、
    を具備する、プラズマ処理装置。
11. 強磁性体を有する構造物と、処理対象物と、を、処理室内に設けられた電極の表面と前記処理対象物との間に前記強磁性体が配置されるとともに前記表面と略平行な方向において単一の極性を有するように、前記処理室内に載置するステップと、
    原料ガスを前記処理室内に導入し、前記電極に電圧を印加することにより、前記原料ガスからプラズマを生成して前記プラズマにより前記処理対象物を処理するステップと、
    を具備する、プラズマ処理方法。
12. 前記プラズマにより、前記処理対象物の表面に炭素含有膜を形成する、請求項１１に記載のプラズマ処理方法。
13. 強磁性体を有する構造物と、基板と、を、処理室内に設けられた電極の表面と前記基板との間に前記強磁性体が配置されるとともに前記表面と略平行な方向において単一の極性を有するように、前記処理室内に載置するステップと、
    原料ガスを前記処理室内に導入し、前記電極に電圧を印加することにより、前記原料ガスからプラズマを生成して前記プラズマにより前記基板上に膜を形成するステップと、
    を具備する、原版の製造方法。

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