DE102008001514A1 - Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät unter Verwendung einer von gezahnten Wellenleiter-Plasmareaktoren erregten linearen Mikrowellenplasmaquelle - Google Patents

Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät unter Verwendung einer von gezahnten Wellenleiter-Plasmareaktoren erregten linearen Mikrowellenplasmaquelle Download PDF

Info

Publication number
DE102008001514A1
DE102008001514A1 DE102008001514A DE102008001514A DE102008001514A1 DE 102008001514 A1 DE102008001514 A1 DE 102008001514A1 DE 102008001514 A DE102008001514 A DE 102008001514A DE 102008001514 A DE102008001514 A DE 102008001514A DE 102008001514 A1 DE102008001514 A1 DE 102008001514A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
plasma
microwave
waveguide
toothed
excited
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102008001514A
Other languages
English (en)
Inventor
Chih-Chen Chang
Tung-Chuan Wu
Fu-Ching Tung
Muh-Wang Liang
Ching-Huei Wu
Chan-Hsing Lo
Tean-Mu Shen
Jung-Chen Chien
Jung-Chen Ho
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Industrial Technology Research Institute ITRI
Original Assignee
Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Industrial Technology Research Institute ITRI filed Critical Industrial Technology Research Institute ITRI
Publication of DE102008001514A1 publication Critical patent/DE102008001514A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/46Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32192Microwave generated discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32192Microwave generated discharge
    • H01J37/32211Means for coupling power to the plasma
    • H01J37/32229Waveguides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458Vessel
    • H01J37/32477Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät unter Verwendung einer von gezahnten (ridged) Wellenleiter-Plasmareaktoren erregten linearen Mikrowellenplasmaquelle. Das Mikrowellen-erregte Plasmaverarbeitungsgerät (200) umfasst eine Verarbeitungshöhle (210), einen gezahnten Wellenleiter (220) und ein Trennbrett (230). Der gezahnte Wellenleiter (220) ist an der Verarbeitungshöhle (210) angeordnet und umfasst einen Rahmen (222), ein Rückenteil (224) und einen linienförmigen Kanal (226), wobei sich der linienförmige Kanal (226) an der ersten Seite des Rahmens (222) befindet und das Rückenteil (224) sich an der zweiten Seite des Rahmens (222), und zwar dem linienförmigen Kanal (226) gegenüber befindet. Das Trennbrett (230) ist am linienförmigen Kanal (226) angeordnet. Darüber hinaus ist der gezahnte Wellenleiter (220) zum Empfang einer Mikrowelle geeignet, die durch den linienförmigen Kanal (226) zum Erregen eines Plasmas zur Verarbeitungshöhle (210) übertragen wird.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät, insbesondere ein Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät unter Verwendung einer von gezahnten Wellenleiter-Plasmareaktoren erregten linearen Mikrowellenplasmaquelle.
  • Stand der Technik
  • Im Herstellungsvorgang von Halbleitern wird eine Halbleiterschaltung durch die zirkuläre Wiederholung der Schritte wie Dünnschichtbilden (thin film), Photo-Lithographie (photo lithography) und Ätzen (etching) hergestellt, wobei die Qualität der Dünnschicht häufig die Gesamtqualität des Produkts bestimmt. Beim Schritt der Dünnschichtbildung werden Verarbeitungsgasionen zu Plasma umgewandelt, das sich auf einem Substrat ablagert. Darüber hinaus kann das Plasma durch Einbringen einer Hochspannung zwischen zwei elektrischen Platten generiert oder durch Mikrowellen erregt werden.
  • Angesichts der immer knapper werdenden fossilen Brennstoffe werden Solarzellen allgemein als eine der besten Ersatzenergiequellen betrachtet. Solarzellen können dadurch hergestellt werden, dass Siliziumnitrid mithilfe von Plasma zur Dünnschicht umgewandelt wird. Allerdings sind die Herstellungskosten von Solarzellen immer noch sehr hoch und die Produktionsleistung ist noch nicht in erheblichem Maße erhöhbar, so dass die Konkurrenzfähigkeit der Solarzellen gesteigert werden muss.
  • 1A und 1B zeigen jeweils ein herkömmliches Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät aus verschiedenen Sichtwinkeln. Aus dem deutschen Patent DE19812558A1 ist ein derartiges Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät 100 bekannt, das eine Verarbeitungshöhle 110, ein Quarzrohr 120 und einen zylinderförmigen Wellenleiter 130 umfasst, wobei der zylinderförmige Wellenleiter 130 im Quarzrohr 120 angeordnet ist, das in der Verarbeitungshöhle 110 angeordnet ist.
  • Werden die beiden Enden der zylinderförmigen Wellenleiter 130 mit Mikrowellen 50 versetzt, so werden die Mikrowellen 50 im zylinderförmigen Wellenleiter 130 übertragen, von der Oberfläche des zylinderförmigen Wellenleiters 130 nach außen ausgestrahlt und so durch das Quarzrohr 120 hindurch gehen, um Plasma 60 zu erregen. Anschließend lagert sich das Plasma 60 auf einem Silizium-Substrat 140 ab, wodurch der Schritt der Dünnschichtbildung vollendet wird. Danach werden die Schritte wie Dünnschichtbilden, Photo-Lithographie und Ätzen zirkulär wiederholt, um eine Solarzelle oder weitere Halbleiterschaltungen herzustellen.
  • Da das Quarzrohr 120 vom Plasma 60 umgeben ist, kann das Plasma 60 auch zu einer Ablagerung der Dünnschicht auf dem Quarzrohr 120 führen. Das Plasma 60 kann sogar direkt das Quarzrohr 120 verätzen. Dies kann die Leistung der Erregung des Quarzrohrs 120 durch die Mikrowellen 50 beeinträchtigen und zu einer Ungleichmäßigkeit der Verteilung der Plasma-Dichte und somit zu einer Absenkung der Qualität der Dünnschichtbildung auf dem Silizium-Substrat 140 führen.
  • Das Problem mit der mangelhaften Leistung der Erregung des Plasmas 60 durch Mikrowellen 50 kann zwar durch regelmäßiges Auswechseln von Quarzrohren 120 aufgehoben werden, doch sind Quarzrohre 120 teuer. Dadurch würden die Kosten für den Betrieb des Mikrowellen-erregten Plasmaverarbeitungsgeräts 100 erheblich erhöht, was ebenfalls zur Kostenerhöhung der Solarzelle führen würde.
  • Da die Mikrowellen 50 senkrecht zur Oberfläche des zylinderförmigen Wellenleiters 130 nach außen ausstrahlen, so dass das von den Mikrowellen 50 ausgestrahlte Plasma 60 zuerst im größten Teil des Innenraums der Verarbeitungshöhle 110 verteilt wird und dann sich auf dem Silizium-Substrat 140 mit Form einer Dünnschicht ablagert. Wenn das Silizium-Substrat 140 in der herkömmlichen Technik zum Zwecke der Erhöhung der Leistung vergrößert wird, muss das Volumen der Verarbeitungshöhle 110 zugleich ebenfalls vergrößert werden, was zur erheblichen Erhöhung der Herstellungskosten führen kann.
  • Außerdem kann mit der herkömmlichen Technik die Dünnschicht nur auf einem einzelnen Silizium-Substrat 140 gebildet werden, so dass die Leistung nicht hoch genug ist. Darüber hinaus fällt ein Teil des Plasmas 60 auf der Verarbeitungshöhle 110 außerhalb des Dünnschichtbereichs des Silizium-Substrats 140, was Verschwendung der Energie verursacht. Die Verkleinerung des Abstands zwischen dem Silizium-Substrat 140 und dem zylinderförmigen Wellenleiter 130 kann zwar zur Erhöhung der Nutzeffizienz des Plasmas 60 beitragen, doch führt der erhebliche Unterschied der Plasma-Dichte an unterschiedlichen Stellen des Silizium-Substrats 140 zur Ungleichheit der Dicke der Dünnschicht des Silizium-Substrats 140, wodurch die Qualität der Solarzelle herabgesetzt wird.
  • Inhalt der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät unter Verwendung einer von gezahnten Wellenleiter-Plasmareaktoren erregten linearen Mikrowellenplasmaquelle, zu schaffen, bei dem die durch das Auswechseln von Verbrauchsmaterialien entstandenen Betriebskosten gesenkt werden können, die Produktionsleistung erheblich gesteigert werden kann und die Qualität der Dünnschicht verstärkt werden kann.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät, das eine Verarbeitungshöhle, einen gezahnten Wellenleiter (ridged wave-guide) und ein Trennbrett umfasst, wobei der gezahnte Wellenleiter an der Verarbeitungshöhle angeordnet ist und einen Rahmen, ein Rückenteil und einen linienförmigen Kanal umfasst, wobei sich der linienförmige Kanal an der ersten Seite des Rahmens befindet und das Rückenteil sich an der zweiten Seite des Rahmens und zwar dem linienförmigen Kanal gegenüber befindet. Das Trennbrett ist am linienförmigen Kanal (226) angeordnet.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die o. g. Verarbeitungshöhle ferner eine Öffnung auf, der gezahnte Wellenleiter ist an der Öffnung der Verarbeitungshöhle angeordnet und der linienförmige Kanal liegt der Öffnung gegenüber.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Trennbrett beispielsweise als Quarzglas ausgeführt und der gezahnte Wellenleiter kann aus Metall sein.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt beispielsweise der Abstand zwischen dem Rückenteil und dem linienförmigen Kanal bei 0~1/4 der Wellenlänge der Mikrowelle und die Breite des linienförmigen Kanals ist beispielsweise zwischen Null und der Breite der ersten Seite des Wellenleiters.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung können die erste Seite und die zweite Seite die erste breite Seite und die zweite breite Seite sein.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der gezahnte Wellenleiter zum Empfang einer Mikrowelle geeignet, die durch den linienförmigen Kanal zum Erregen eines Plasmas zur Verarbeitungshöhle übertragen wird.
  • Zusammenfassend ist beim erfindungsgemäßen Mikrowellen-erregten Plasmaverarbeitungsgerät der Kontaktbereich des Trennbretts zum Plasma kleiner als der Kontaktbereich eines herkömmlichen Quarzrohrs zum Plasma, so dass eine Ablagerung der Dünnschicht auf der Trennschicht schwierig wird oder das Trennbrett nicht leicht durch das Plasma verätzt wird. Auf diese Weise kann die Häufigkeit der Auswechselung von Trennbrettern reduziert werden, um die Betriebskosten des Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgeräts zu senken. Außerdem sind Trennbretter günstiger als Quarzrohre, so dass die Kosten für die Verbrauchsmaterialien ebenfalls herabgesetzt werden können. Darüber hinaus strahlen die vom Rückenteil des gezahnten Wellenleiters nach außen ausstrahlenden Mikrowellen beinahe senkrecht zum Substrat, d. h. dass das durch die Mikrowellen erregte Plasma fast direkt auf dem Substrat in einer Dünnschicht gebildet wird. Auf diese Weise werden sowohl eine höhere Qualität als auch eine höhere Geschwindigkeit der Dünnschicht erzielt. Ferner wird die Leistung der Produktion dadurch erheblich gesteigert, dass die Substrate mit einem Fließband zur Dünnschichtbildung transportiert werden.
  • Im Folgenden werden die Merkmale und Vorteile der vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
  • Zustand gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
  • Wege der Ausführung
  • 2A zeigt ein erfindungsgemäßes Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel in teilweise perspektivischer zerlegter Ansicht, 2B zeigt ein aufgebautes Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät aus 2A in Front- und Schnittansicht, und 2C zeigt ein aufgebautes Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät aus 2A in Seiten- und Schnittansicht. Wie aus 2A~2C ersichtlich, umfasst das erfindungsgemäße Mikrowellen-erregte Plasmaverarbeitungsgerät eine Verarbeitungshöhle 210, einen gezahnten Wellenleiter 220 und ein Trennbrett 230, wobei der gezahnte Wellenleiter 220 an der Verarbeitungshöhle 210 angeordnet ist und einen Rahmen 222, ein Rückenteil 224 und einen linienförmigen Kanal 226 umfasst. Der linienförmige Kanal 226 ist an der ersten Seite 222a des Rahmens 222 angeordnet, wobei die erste Seite 222a an die Verarbeitungshöhle 210 angrenzt und das Rückenteil 224 sich an der zweiten Seite 222b des Rahmens 222 befindet und dem linienförmigen Kanal 226 gegenüberliegt. Das Trennbrett 230 ist am linienförmigen Kanal 226 angeordnet.
  • Werden die beiden Enden des gezahnten Wellenleiters 220 mit Mikrowellen 70 versetzt, so werden die Mikrowellen 70 im Inneren des gezahnten Wellenleiters 220 übertragen. Gemäß der Theorie der Wellenleitung verlaufen die Mikrowellen 70 vom Unterrand des Rückenteils 224 des gezahnten Wellenleiters 220 in Richtung des linienförmigen Kanals 226 nach außen und treten dann in die Verarbeitungshöhle 210 ein, um das Plasma 80 zu erregen.
  • Da der Kontaktbereich des Trennbretts 230 zum Plasma 80 kleiner als der Kontaktbereich eines herkömmlichen Quarzrohrs 120 zum Plasma 60 (siehe 1A und 1B) ist, wird eine Ablagerung der Dünnschicht auf der Trennschicht 230 schwierig, oder wird das Trennbrett 230 nicht leicht durch das Plasma 80 verätzt. Auf diese Weise kann die Häufigkeit der Auswechselung von Trennbrettern 230 reduziert werden, um die Betriebskosten des Mikrowellen-erregten Plasmaverarbeitungsgeräts 200 zu senken. Außerdem sind Trennbretter 230 leicht herzustellen und daher günstiger als Quarzrohre, so dass die Kosten für die Verbrauchsmaterialien ebenfalls herabgesetzt werden können.
  • In diesem Ausführungsbeispiel kann die Verarbeitungshöhle 210 eine Öffnung 212 aufweisen, der gezahnte Wellenleiter 220 ist an der Öffnung 212 der Verarbeitungshöhle 210 angeordnet und der linienförmige Kanal 226 ist dieser Öffnung 212 entsprechend ausgebildet. Darüber hinaus kann beim Mikrowellen-erregten Plasmaverarbeitungsgerät 200 ein Halter 240 unter dem linienförmigen Kanal 226 angeordnet werden, wobei auf dem Halter 240 ein Substrat 250 angeordnet werden kann, damit sich das Plasma 80 auf dem Substrat 250 in einer Dünnschicht ablagert.
  • Das Innere des gezahnten Wellenleiters 220 kann mit einem konstanten Druck aufgefüllt werden und das Innere der Verarbeitungshöhle 210 mit Niedrigdruck. Durch das Trennbrett 230 werden der gezahnte Wellenleiter 220 und die Verarbeitungshöhle 210 voneinander getrennt. Ins Innere der Verarbeitungshöhle 210 wird Verarbeitungsgas (nicht dargestellt) eingeführt, das durch die Erregung der Mikrowellen zum Plasma 80 umgewandelt wird und so auf dem Substrat 250 zu einer Dünnschicht gebildet wird.
  • Zu bemerken ist, dass in der obigen Beschreibung der Erfindung zwar so dargestellt wird, dass das Plasma 80 hauptsächlich zum Ablagern auf dem Substrat 250 in einer Dünnschicht dient, doch lässt sich die Funktion des Plasmas 80 in der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränken. Beispielsweise kann das Plasma in weiteren Ausführungsbeispielen zum Ätzen des Substrats dienen. Darüber hinaus ist das Substrat 250 beispielsweise als Silizium-Substrat oder transparentes Glas-Substrat ausgeführt, und das Trennbrett 230 kann als isolierfähiges Material wie Quarzglas oder O-Ring ausgeführt werden.
  • Wie aus 2A~2C ersichtlich, sind die erste Seite 222a, an der der linienförmige Kanal 226 sich befindet und die zweite Seite 222b, an der das Rückenteil 224 sich befindet, die breiten Seiten des gezahnten Wellenleiters 220, d. h., dass die erste 222a und die zweite Seite 222b jeweils die erste breite Seite und die zweite breite Seite sind. Dies ist das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung. Allerdings können das Rückenteil 224 und der linienförmige Kanal 226 alternativ an den schmalen Seiten des gezahnten Wellenleiters 220 angeordnet werden. In der Erfindung werden die Stellen des Rückenteils 224 und des linienförmigen Kanals 226 nicht beschränkt. Der gezahnte Wellenleiter 220 kann ferner aus Aluminium, Aluminium-Titan-Legierung, Aluminium-Wolfram-Legierung oder weiteren geeigneten Metall sein. Des Weiteren ist der linienförmige Kanal 226 in der obigen Beschreibung in Übereinstimmung mit der Anordnung des Trennbretts 230 im stufenförmigen Querschnitt ausgebildet, jedoch lässt sich das Profil des Querschnitts des linienförmigen Kanals 226 nicht darauf beschränken.
  • 2D zeigt den Weg des Verlaufs der Mikrowellen aus 2B vom gezahnten Wellenleiter nach außen. Gemäß 2D strahlen die Mikrowellen 70 vom Unterand des Rückenteils 224 senkrecht nach außen aus, so dass die Mikrowellen 70 beim Ausgang aus dem linienförmigen Kanal 226 fast immer senkrecht zum linienförmigen Kanal 226 verlaufen. Mit anderen Worten: die Mikrowellen 70 strahlen beinah senkrecht zum Substrat aus, um das Plasma zu kondensieren, d. h., dass das durch die Mikrowellen 70 erregte Plasma 80 beinah direkt auf dem Substrat zu einer Dünnschicht gebildet wird, wodurch sowohl die Qualität als auch die Geschwindigkeit der Dünnschichtbildung erhöht werden.
  • Ferner kann erfindungsgemäß zum Zwecke des Transports des Substrats 250 zusätzlich ein Fließband (nicht dargestellt) im Halter 240 angeordnet werden. Durch angemessenes Einstellen der Transportgeschwindigkeit des Fließbands kann das langlinienförmige Plasma 80 der Erfindung vollständig und gleichmäßig auf dem Substrat 250 in einer Dünnschicht gebildet werden. Im Vergleich zur herkömmlichen Dünnschichtbildung auf einem einzelnen Substrat ist die Erfindung insofern vorteilhaft, als mehrere Substrate auf einmal auf dem Fließband angeordnet werden können und der Reihe nach sich dem Vorgang der Dünnschichtbildung unterziehen lassen, um die Leistung der Produktion erheblich zu steigern.
  • Gemäß bestimmten Experimenten hängen die Gleichmäßigkeit und die Größe der Plasma-Dichte vom Wellenaustrittmodus des gezahnten Wellenleiters ab. Das heißt, dass eine bestimmte Ausstrahlungsweise der Mikrowellen durch die Position des Rückenteils 224 im Verhältnis zum linienförmigen Kanal zu erhalten ist. Genauer gesagt dienen die Höhe H vom Unterrand des Rückenteils 224 zum linienförmigen Kanal und die Breite W des linienförmigen Kanals zum Regeln des Wellenaustrittmodus des gezahnten Wellenleiters, um Plasma 80 mit hoher und gleichmäßiger Dichte zu erhalten. Allgemein wird der Wellenaustritt des gezahnten Wellenleiters desto größer, je größer die Höhe H oder die Breite W ist; umgekehrt wird die Menge der aus dem gezahnten Wellenleiter austretenden Mikrowellen desto kleiner, je kleiner die Höhe H oder die Breite W ist.
  • Des Weiteren kann die Menge der Mikrowellen, die zum Plasmabereich ausgestrahlt wird, durch die Reglung der Höhe und der Breite des gezahnten Metalls die angemessenste Menge erreichen, so dass die Leistung der Reflektion der Mikrowellen minimalisiert wird, und das Plasma sich linear erstrecken kann. Generell liegt die Höhe H beispielsweise bei 0~1/4 der Wellenlänge der Mikrowelle 70, wobei diese Wellenlänge vor allem die Wellenlänge der Mikrowellen 70 meint, wenn die Mikrowellen 70 im gezahnten Wellenleiter 220 übertragen werden und nicht die Wellenlänge der Mikrowellen 70 meint, wenn die Mikrowellen 70 im Vakuumzustand übertragen werden. Die Breite W des linienförmigen Kanals 226 liegt beispielsweise zwischen 0 und der Breite der ersten breiten Seite 222a (oder der zweiten Breite 222b) des gezahnten Wellenleiters 220. Änderungen, die von einem Fachmann gemäß der vorstehenden Beschreibung vorgenommen werden, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
  • Zusammenfassend ist beim erfindungsgemäßen Mikrowellen-erregten Plasmaverarbeitungsgerät die Ablagerung der Dünnschicht auf der Trennschicht schwieriger oder das Trennbrett wird nicht leicht durch das Plasma verätzt; auf diese Weise kann die Häufigkeit des Auswechselung von Trennbrettern reduziert werden, so dass die Wartungszeit und -kosten gesenkt werden können; des Weiteren kann die Menge der Mikrowellen, die zum Plasmabereich ausgestrahlt wird, durch die Reglung der Höhe und der Breite des gezahnten Metalls die angemessenste Menge erreichen, so dass die Reflektionsleistung der Mikrowellen minimalisiert wird und das Plasma sich linear erstrecken kann.
  • Die vorstehende Beschreibung stellt nur das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und soll nicht die Erfindung beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die auf den Bestimmungen der Erfindung basierend von einem Fachmann vorgenommen werden können, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. Der Schutzbereich der Erfindung richtet sich auf die nachstehenden Patentansprüche.
  • Kurzfassung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät unter Verwendung einer von gezahnten (ridged) Wellenleiter-Plasmareaktoren erregten linearen Mikrowellenplasmaquelle. Das Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät (200) umfasst eine Verarbeitungshöhle (210), einen gezahnten Wellenleiter (220) und ein Trennbrett (230). Der gezahnte Wellenleiter (220) ist an der Verarbeitungshöhle (210) angeordnet und umfasst einen Rahmen (222), ein Rückenteil (224) und einen linienförmigen Kanal (226), wobei sich der linienförmige Kanal (226) an der ersten Seite des Rahmens (222) befindet und das Rückenteil (224) sich an der zweiten Seite des Rahmens (222) und zwar dem linienförmigen Kanal (226) gegenüber befindet. Das Trennbrett (230) ist am linienförmigen Kanal (226) angeordnet. Darüber hinaus ist der gezahnte Wellenleiter (220) zum Empfang einer Mikrowelle geeignet, die durch den linienförmigen Kanal (226) zum Erregen eines Plasmas zur Verarbeitungshöhle (210) übertragen wird.
  • Signifikante Figur: 2A
  • Bezugszeichenliste aus 2A
    • 200 Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät
    • 210 Verarbeitungshöhle
    • 212 Öffnung
    • 220 gezahnter Wellenleiter
    • 222 Rahmen
    • 222a erste Seite
    • 222b zweite Seite
    • 224 Rückenteil
    • 226 linienförmiger Kanal
    • 230 Trennbrett
    • 240 Halter
    • 250 Substrat
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1A und 1B zeigen jeweils eine Seitenansicht eines herkömmlichen Mikrowellen-erregten Plasmaverarbeitungsgeräts aus verschiedenen Sichtwinkeln.
  • 2A zeigt ein erfindungsgemäßes Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel in teilweise perspektivischer zerlegter Ansicht.
  • 2B zeigt ein aufgebautes Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät aus 2A in Front- und Schnittansicht
  • 2C zeigt ein aufgebautes Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät aus 2A in Seiten- und Schnittansicht.
  • 2D zeigt den Weg des Verlaufs der Mikrowellen aus 2B vom gezahnten Wellenleiter nach außen.
  • 50, 70
    Mikrowelle
    60, 80
    Plasma
    100
    Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät
    110
    Verarbeitungshöhle
    120
    Quarzrohr
    130
    zylinderförmiger Wellenleiter
    140
    Silizium-Substrat
    200
    Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät
    210
    Verarbeitungshöhle
    212
    Öffnung
    220
    gezahnter Wellenleiter
    222
    Rahmen
    222a
    erste Seite
    222b
    zweite Seite
    224
    Rückenteil
    226
    linienförmiger Kanal
    230
    Trennbrett
    240
    Halter
    250
    Substrat
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19812558 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät, umfassend – eine Verarbeitungshöhle (210); – einen gezahnten Wellenleiter (ridged wave-guide) (220), der an der Verarbeitungshöhle (210) angeordnet ist und folgendes umfasst: – einen Rahmen (222); – einen linienförmigen Kanal (226), der an der ersten Seite (222a) angeordnet ist, die an die Verarbeitungshöhle (210) angrenzt; und – ein Rückenteil (224), das an einer zweiten Seite (222b) des Rahmens (222) und zwar dem linienförmigen Kanal (226) gegenüber angeordnet ist; und – ein Trennbrett (230), das am linienförmigen Kanal (226) angeordnet ist.
  2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungshöhle (210) eine Öffnung (212) aufweist, an der der gezahnte Wellenleiter (220) angeordnet ist, wobei der linienförmige Kanal (226) der Öffnung (212) entspricht.
  3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennbrett (230) Quarzglas ist.
  4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gezahnte Wellenleiter (220) aus Metall ist.
  5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gezahnte Wellenleiter (220) zum Empfang einer Mikrowelle (70) geeignet ist, die durch den linienförmigen Kanal (226) zum Erregen eines Plasmas zur Verarbeitungshöhle (210) übertragen wird.
  6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Rückenteil (224) und dem linienförmigen Kanal (226) bei 0~1/4 der Wellenlänge der Mikrowelle (70) liegt.
  7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des linienförmigen Kanals (226) zwischen Null und der Breite der ersten Seite (222a) liegt.
  8. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Halter (240) und ein Substrat (250) vorgesehen sind, die in der Verarbeitungshöhle (210) angeordnet sind, wobei das Substrat (250) auf dem Halter (240) und unter dem linienförmigen Kanal (226) angeordnet ist.
  9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (240) ferner ein Fließband aufweist, auf dem das Substrat (250) angeordnet ist.
  10. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Seite (222a) eine erste breite Seite und die zweite Seite (222b) eine zweite breite Seite sind.
DE102008001514A 2007-12-13 2008-04-30 Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät unter Verwendung einer von gezahnten Wellenleiter-Plasmareaktoren erregten linearen Mikrowellenplasmaquelle Withdrawn DE102008001514A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW096147689A TW200926908A (en) 2007-12-13 2007-12-13 Microwave-excited plasma procwssing apparatus using linear microwave plasma source excited by ridged wave-guide plasma reactors
TW096147689 2007-12-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008001514A1 true DE102008001514A1 (de) 2009-07-02

Family

ID=40690866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008001514A Withdrawn DE102008001514A1 (de) 2007-12-13 2008-04-30 Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät unter Verwendung einer von gezahnten Wellenleiter-Plasmareaktoren erregten linearen Mikrowellenplasmaquelle

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20090151637A1 (de)
DE (1) DE102008001514A1 (de)
TW (1) TW200926908A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014103776A1 (de) * 2014-03-19 2015-09-24 Paul Vahle Gmbh & Co. Kg Schlitzhohlleiter

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201141316A (en) * 2010-05-04 2011-11-16 Ind Tech Res Inst A linear-type microwave plasma source using rectangular waveguide with a biased slot as the plasma reactor
CN102254776A (zh) * 2010-05-19 2011-11-23 财团法人工业技术研究院 具有偏心开槽可变介质导波管的线型微波等离子体源
JP5822658B2 (ja) * 2011-10-31 2015-11-24 三菱重工業株式会社 真空処理装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19812558A1 (de) 1998-03-21 1999-09-30 Roth & Rau Oberflaechentechnik Vorrichtung zur Erzeugung linear ausgedehnter ECR-Plasmen

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6209482B1 (en) * 1997-10-01 2001-04-03 Energy Conversion Devices, Inc. Large area microwave plasma apparatus with adaptable applicator
US6066826A (en) * 1998-03-16 2000-05-23 Yializis; Angelo Apparatus for plasma treatment of moving webs
US6204606B1 (en) * 1998-10-01 2001-03-20 The University Of Tennessee Research Corporation Slotted waveguide structure for generating plasma discharges
US6246175B1 (en) * 1999-10-25 2001-06-12 National Science Council Large area microwave plasma generator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19812558A1 (de) 1998-03-21 1999-09-30 Roth & Rau Oberflaechentechnik Vorrichtung zur Erzeugung linear ausgedehnter ECR-Plasmen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014103776A1 (de) * 2014-03-19 2015-09-24 Paul Vahle Gmbh & Co. Kg Schlitzhohlleiter

Also Published As

Publication number Publication date
TW200926908A (en) 2009-06-16
US20090151637A1 (en) 2009-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3854111T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur behandlung mit plasma.
DE69426463T2 (de) Mikrowellenplasmareaktor
DE69723359T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils
DE69814687T2 (de) Plasmavorrichtung mit einem mit einer spannungsquelle verbundenen metallteil, das zwischen einer rf-plasma-anregungsquelle und dem plasma angeordnet ist
DE112006002151T5 (de) Plasmabearbeitungsgerät
DE69825630T2 (de) Fokusringe
DE69713080T2 (de) Apparatur zur gleichmässigen verteilung von plasma
DE69018760T2 (de) Gerät für chemische Behandlung mit Hilfe eines Diffusionsplasmas.
DE69010444T2 (de) Anlage zur Herstellung von Schichten.
DE112006002412T5 (de) Ionenquelle und Plasma-Bearbeitungsvorrichtung
DE69510576T2 (de) Plasma-Entschichtungsvorrichtung mit Mikrowellenfalle
DE3416470A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von halbleitern im trockenverfahren unter verwendung einer fotochemischen reaktion
DE68917164T2 (de) Anlage zur mikrowellenchemischen Dampfphasenabscheidung.
DE112008001130T5 (de) Plasmabearbeitungsvorrichtung, Energieversorgungsvorrichtung sowie Verfahren zum Betrieb der Plasmabearbeitungsvorrichtung
DE69421872T2 (de) Plasmaerzeugungsverfahren und -gerät und Plasmabearbeitungsverfahren und -gerät
EP0839928A1 (de) Remote-Plasma-CVD-Verfahren
DE102008019023A1 (de) Vakuum-Durchlaufanlage zur Prozessierung von Substraten
DE102008001514A1 (de) Mikrowellen-erregtes Plasmaverarbeitungsgerät unter Verwendung einer von gezahnten Wellenleiter-Plasmareaktoren erregten linearen Mikrowellenplasmaquelle
DE102010062530A1 (de) Plasmaerzeugniseinheit mit Spaltringresonator und Elektrodenverlängerungen
DE3923188A1 (de) Vorrichtung zur herstellung von duennschichten
DE3854561T2 (de) Verfahren zum Trockenätzen.
DE2626420A1 (de) Verfahren zum gleichzeitigen aetzen von mehreren durchgehenden loechern
DE102010034184A1 (de) Eine mikrowellenangeregte Plasma Quelle linearer Art, welche einen geschlitzten, rechteckigen Wellenleiter als Plasma Erreger benutzt
DE68906802T2 (de) Verfahren zur Bildung eines funktionellen aufgedampften Films aus Gruppe -III- und -V-Atomen als Hauptkomponentenatome durch chemisches Mikrowellen-Plasma-Aufdampfverfahren.
EP1040506B1 (de) Vorrichtung zur erzeugung angeregter/ionisierter teilchen in einem plasma

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20111101