DE102018113443A1 - Plasma treatment apparatus with a linear microwave plasma source and a gas guiding device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Plasmabehandlungsvorrichtung zur Plasmabehandlung einer Substratoberfläche eines Substrates mit einer linearen Mikrowellen-Plasmaquelle. Die Plasmaquelle enthält eine von einem dielektrischen Rohr umgebene Mikrowellenantenne, eine Wandung mit einer Öffnung und mindestens zwei Gaseinlässe. Der Raum der Plasmaquelle ist in einen Plasmaerzeugungsbereich und eine Plasmabehandlungszone unterteilt, wobei der Plasmaerzeugungsbereich und die Plasmabehandlungszone durch eine Verbindungszone miteinander verbunden sind. Die Plasmaquelle weist weiterhin eine Gasleitvorrichtung auf, die zwei Teile umfasst, wobei sich die zwei Teile der Gasleitvorrichtung von gegenüberliegenden Seiten der Wandung der Plasmaquelle spiegelsymmetrisch in Bezug auf eine Ebene, die entlang der Achse der Mikrowellenantenne und senkrecht zu einer Ebene der Öffnung verläuft, in den Raum der Plasmaquelle hinein und zumindest über einen Teilbereich der Ausdehnung der Plasmaquelle in Richtung entlang der Achse der Mikrowellenantenne erstrecken und die Weite der Verbindungzone in diesem Teilbereich der Ausdehnung der Plasmaquelle gegenüber einer Plasmaquelle ohne Gasleitvorrichtung verringern.The invention relates to a plasma treatment apparatus for plasma treatment of a substrate surface of a substrate with a linear microwave plasma source. The plasma source includes a microwave antenna surrounded by a dielectric tube, a wall having an opening, and at least two gas inlets. The space of the plasma source is divided into a plasma generation area and a plasma treatment area, wherein the plasma generation area and the plasma treatment area are interconnected by a connection zone. The plasma source further comprises a gas guiding device comprising two parts, the two parts of the gas guiding device being mirror-symmetrical with respect to a plane extending along the axis of the microwave antenna and perpendicular to a plane of the opening from opposite sides of the wall of the plasma source extend the space of the plasma source and at least over a portion of the extent of the plasma source in the direction along the axis of the microwave antenna and reduce the width of the connection zone in this portion of the expansion of the plasma source with respect to a plasma source without gas guide.

Description

Die Erfindung betrifft eine Plasmabehandlungsvorrichtung mit einer linearen Mikrowellen-Plasmaquelle und einer Gasleitvorrichtung.The invention relates to a plasma treatment device with a linear microwave plasma source and a gas guiding device.

Lineare Mikrowellen-Plasmaquellen bestehen aus einer stabförmigen Mikrowellenantenne, die in einem dielektrischen Rohr angeordnet ist und deshalb auch als Innenleiter einer Koaxialleiteranordnung bezeichnet wird. Der Außenleiter wird dann durch das erzeugte Plasma am dielektrischen Rohr gebildet. Diese Koaxialleiteranordnung ist von einer Wandung umgeben und bildet dadurch die eigentliche Plasmaquelle. Die Wandung der Plasmaquelle weist dabei auf einer Seite eine Öffnung auf, durch die das Plasma aus der Plasmaquelle austritt und in deren Nähe ein zu behandelndes Substrat außerhalb der Plasmaquelle angeordnet ist. Die Plasmaquelle erstreckt sich entlang der Achse der stabförmigen Mikrowellenantenne mit einer definierten Länge, wobei die Öffnung eine gegenüber der Länge der Plasmaquelle wesentlich kleinere Weite aufweist, so dass von einer linearen Plasmaquelle gesprochen wird. Solche Plasmaquellen sind bspw. in der DE 198 12 558 B4 beschrieben.Linear microwave plasma sources consist of a rod-shaped microwave antenna, which is arranged in a dielectric tube and is therefore also referred to as an inner conductor of a coaxial conductor arrangement. The outer conductor is then formed by the generated plasma on the dielectric tube. This coaxial conductor arrangement is surrounded by a wall and thereby forms the actual plasma source. The wall of the plasma source in this case has on one side an opening through which the plasma exits from the plasma source and in the vicinity of which a substrate to be treated is arranged outside the plasma source. The plasma source extends along the axis of the rod-shaped microwave antenna with a defined length, wherein the opening has a much smaller width compared to the length of the plasma source, so that it is referred to as a linear plasma source. Such plasma sources are, for example, in the DE 198 12 558 B4 described.

Plasmabehandlungen, die mit Hilfe des erzeugten Plasmas durchgeführt werden, sind vor allem schichtabscheidende Verfahren wie CVD (Chemical vapour deposition, Chemische Gasphasenabscheidung) oder schichtentfernende Verfahren wie Plasmaätzen. In beiden Fällen wird oftmals ein erstes Gas, welches einen chemisch aktiven Bestandteil des durchgeführten Verfahrens enthält, nahe einer Substratoberfläche des zu behandelnden Substrats in die Plasmaquelle eingeleitet, während ein zweites Gas, welchen keinen oder nur einen vernachlässigbaren chemisch aktiven Bestandteil des durchgeführten Verfahrens enthält, nahe der Mikrowellenantenne in die Plasmaquelle eingeleitet wird. Damit sowie mit Hilfe eines räumlich definierten Magnetfeldes, welches von einer an der Plasmaquelle angeordneten Magnetvorrichtung erzeugt wird, wird der Raum innerhalb der Plasmaquelle in zwei Bereiche unterteilt: einen Plasmaerzeugungsbereich, in dem aus dem zweiten Gas ein Plasma erzeugt wird und der sich nahe und im Wesentlichen radialsymmetrisch zur Mikrowellenantenne erstreckt, und in eine Plasmabehandlungszone, in der das im Plasmaerzeugungsbereich erzeugte Plasma das erste Gas soweit anregt, dass die gewünschte Behandlung der Substratoberfläche erfolgt. Die Plasmabehandlungszone befindet sich im Wesentlichen nahe der Substratoberfläche und kann über den eigentlichen Raum der Plasmaquelle hinausreichen. Beide Bereiche können sich auch teilweise überschneiden, wobei jedoch eine weitgehende räumliche Trennung vorteilhaft ist. Der Überschneidungsbereich bzw. ein Bereich, der den Plasmaerzeugungsbereich und die Plasmabehandlungszone miteinander verbindet, wird als Verbindungszone bezeichnet. Eine solche Plasmabehandlungsvorrichtung ist bspw. in der EP 3 309 815 A1 beschrieben. Bei dem ersten Gas und/oder dem zweiten Gas kann es sich auch um Gasgemische aus verschiedenen Gasen handeln.Plasma treatments, which are carried out with the aid of the plasma generated, are above all layer-separating processes such as CVD (chemical vapor deposition) or layer-removing processes, such as plasma etching. In both cases, often a first gas containing a chemically active ingredient of the process carried out is introduced near a substrate surface of the substrate to be treated into the plasma source, while a second gas containing no or only a negligible chemically active ingredient of the performed process, is introduced into the plasma source near the microwave antenna. With this and with the aid of a spatially defined magnetic field, which is generated by a magnetic device arranged on the plasma source, the space within the plasma source is subdivided into two regions: a plasma generation region in which a plasma is generated from the second gas and which is near and Extends substantially radially symmetrically to the microwave antenna, and in a plasma treatment zone in which the plasma generated in the plasma generation region excites the first gas so far that the desired treatment of the substrate surface takes place. The plasma treatment zone is located substantially near the substrate surface and may extend beyond the actual space of the plasma source. Both areas can also partially overlap, but a substantial spatial separation is advantageous. The overlap area or area that connects the plasma generation area and the plasma treatment area is referred to as a connection area. Such a plasma processing apparatus is, for example, in the EP 3 309 815 A1 described. The first gas and / or the second gas may also be gas mixtures of different gases.

Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Plasmabehandlungsvorrichtungen erfolgt jedoch eine erhebliche Diffusion von Bestandteilen des ersten Gases aus der Plasmabehandlungszone in Richtung der Plasmaquelle, was sich nachteilig auf die Standzeit der Plasmaquelle und/oder auf die Qualität der behandelten Substratoberfläche auswirkt oder zu einer Veränderung der Prozessbedingungen des durchgeführten Verfahrens führt. Außerdem wird der Raum innerhalb der Plasmaquelle fast vollständig mit Plasma ausgefüllt. So kann bspw. bei schichtabscheidenden Verfahren eine Schicht auf dem dielektrischen Rohr und/oder der Wandung der Plasmaquelle aufwachsen, die zum einen die Auskopplung der Mikrowellenleistung in das zweite Gas und damit die Erzeugung des Plasmas und die Prozessbedingungen des durchgeführten Verfahrens verändert und zum zweiten zu einer Partikelbildung und damit einer Verschlechterung der Qualität der auf der Substratoberfläche abgeschiedenen Schicht führt. Darüber hinaus ist die Schichtabscheidung auf dem dielektrischen Rohr und/oder der Wandung oftmals asymmetrisch, da aufgrund der Diffusionsrichtung mehr Bestandteile des zweiten Gases die dem Substrat zugewandten Seite des dielektrischen Rohres und der Wandung der Plasmaquelle erreichen als die dem Substrat abgewandte Seite des dielektrischen Rohres und der Wandung. Dies führt zu einer besonders schlecht ausgleichbaren asymmetrischen Veränderung der Plasmaerzeugungsbedingungen in der Plasmaquelle. Im Ergebnis ist de Standzeit der Plasmaquelle stark begrenzt, d.h. die Plasmaquelle muss häufig gereinigt werden. Dies führt zu Produktivitätsverlusten und, da die Plasmaquelle zur Reinigung oftmals aus der Plasmabehandlungsvorrichtung entfernt werden muss, zu einem erhöhten Aufwand bei der Demontage und Montage der Plasmaquelle, bspw. in Bezug auf die Vakuumdichtheit von Durchführungen von Zuleitungen etc. Ähnliche Auswirkungen können auch schichtentfernende Bestandteile des zweiten Gases haben.In the known from the prior art plasma treatment devices, however, a significant diffusion of constituents of the first gas from the plasma treatment zone in the direction of the plasma source, which adversely affects the service life of the plasma source and / or the quality of the treated substrate surface or a change in the Process conditions of the performed process leads. In addition, the space within the plasma source is almost completely filled with plasma. Thus, for example, in layer-depositing processes, a layer may grow on the dielectric tube and / or the wall of the plasma source, which on the one hand alters the coupling of the microwave power into the second gas and thus the generation of the plasma and the process conditions of the performed method, and on the other Particle formation and thus a deterioration of the quality of the deposited on the substrate surface layer leads. In addition, the layer deposition on the dielectric tube and / or the wall is often asymmetric, because due to the diffusion direction more components of the second gas reach the substrate facing side of the dielectric tube and the wall of the plasma source than the side facing away from the substrate of the dielectric tube and the wall. This leads to an asymmetric change of the plasma generation conditions in the plasma source, which is particularly difficult to compensate for. As a result, the lifetime of the plasma source is severely limited, i. the plasma source needs to be cleaned frequently. This leads to loss of productivity and, since the plasma source for cleaning often has to be removed from the plasma treatment apparatus, to an increased effort in disassembly and assembly of the plasma source, for example. With respect to the vacuum tightness of feedthroughs, etc. Similar effects can also coating removal components of the second gas.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Plasmabehandlungsvorrichtung bereitzustellen, mit der die Nachteile des Standes der Technik vermieden oder verringert werden können.It is therefore an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus with which the disadvantages of the prior art can be avoided or reduced.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Plasmabehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.The object is achieved by a plasma treatment apparatus according to claim 1. Preferred embodiments can be found in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Plasmabehandlungsvorrichtung zur Plasmabehandlung einer Substratoberfläche eines Substrates weist eine lineare Mikrowellen-Plasmaquelle auf. Die Plasmaquelle enthält eine von einem dielektrischen Rohr umgebene Mikrowellenantenne, eine Wandung mit einer Öffnung und mindestens zwei Gaseinlässe, wobei die Öffnung auf der der Substratoberfläche zugewandten Seite der Plasmaquelle angeordnet ist. Von den mindestens zwei Gaseinlässen ist ein erster Gaseinlass in der Nähe der Öffnung angeordnet, während ein zweiter Gaseinlass von den mindestens zwei Gaseinlässen an einer der Öffnung gegenüberliegenden Seite der Plasmaquelle angeordnet ist. Selbstverständlich können auch mehrere erste und/oder mehrere zweite Gaseinlässe vorhanden sein, wobei die Anordnung der Gaseinlässe jeweils wie oben beschrieben ist. Der Raum der Plasmaquelle ist in einen Plasmaerzeugungsbereich und eine Plasmabehandlungszone unterteilt, wobei der Plasmaerzeugungsbereich und die Plasmabehandlungszone durch eine Verbindungszone miteinander verbunden sind. Während des Betriebs der Plasmabehandlungsvorrichtung wird mit Hilfe des ersten Gaseinlasses ein erstes Gas in die Plasmabehandlungszone eingeleitet wobei das erste Gas Bestandteile enthält, die in einem angeregten Zustand zu einer Schichtabscheidung oder einer Schichtentfernung auf bzw. von der Substratoberfläche geeignet sind, während mit Hilfe des zweiten Gaseinlasses ein zweites Gas in den Plasmaerzeugungsbereich eingeleitet wird, welches vorwiegend zur Erzeugung eines Plasmas mit Hilfe einer an die Mikrowellenantenne angelegten Spannung mit einer Frequenz im Mikrowellenbereich geeignet ist, jedoch keine oder nur vernachlässigbare Bestandteile enthält, die in einem angeregten Zustand zu einer Schichtabscheidung oder einer Schichtentfernung auf bzw. von dem dielektrischen Rohr oder der Wandung der Plasmaquelle geeignet sind. The plasma treatment device according to the invention for the plasma treatment of a substrate surface of a substrate has a linear microwave plasma source. The plasma source includes a microwave antenna surrounded by a dielectric tube, a wall having an opening and at least two gas inlets, wherein the opening is arranged on the side of the plasma source facing the substrate surface. Of the at least two gas inlets, a first gas inlet is arranged in the vicinity of the opening, while a second gas inlet of the at least two gas inlets is arranged on a side of the plasma source opposite the opening. Of course, a plurality of first and / or a plurality of second gas inlets may be present, wherein the arrangement of the gas inlets is in each case as described above. The space of the plasma source is divided into a plasma generation area and a plasma treatment area, wherein the plasma generation area and the plasma treatment area are interconnected by a connection zone. During operation of the plasma processing apparatus, a first gas is introduced into the plasma processing zone by means of the first gas inlet, wherein the first gas contains components which are in an excited state for a layer deposition or a layer removal on or from the substrate surface, while using the second Gas inlet a second gas is introduced into the plasma generation region, which is mainly for the production of a plasma by means of a voltage applied to the microwave antenna voltage at a frequency in the microwave range suitable, but no or only negligible components containing in an excited state to a layer deposition or a Layer removal on or from the dielectric tube or the wall of the plasma source are suitable.

Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Plasmaquelle eine Gasleitvorrichtung auf, die zwei Teile umfasst, wobei sich die zwei Teile der Gasleitvorrichtung von gegenüberliegenden Seiten der Wandung der Plasmaquelle spiegelsymmetrisch in Bezug auf eine Ebene, die entlang der Achse der Mikrowellenantenne und senkrechtzu einer Ebene der Öffnung der Wandung verläuft, in den Raum der Plasmaquelle hinein und zumindest über einen Teilbereich der Ausdehnung der Plasmaquelle in Richtung entlang der Achse der Mikrowellenantenne erstrecken. Dabei verringern die zwei Teile der Gasleitvorrichtung die Weite der Verbindungzone in diesem Teilbereich der Ausdehnung der Plasmaquelle gegenüber einer Plasmaquelle ohne Gasleitvorrichtung. Dadurch können im Wesentlichen zwei Effekte erzielt werden. Zum Ersten kann die Plasmaausbreitung selbst und damit der Transport von Ladungsträgern in Richtung der Plasmabehandlungszone beeinflusst werden und Zweitens kann durch die Gasleitvorrichtung auch der Transport von Gasteilchen zwischen dem Plasmaerzeugungsbereich und der Plasmabehandlungszone angepasst werden. Durch die Gasleitvorrichtung wird der Strömungsleitwert für das zweite Gas und das daraus erzeugte Plasma aus dem Plasmaerzeugungsbereich in die Plasmabehandlungszone derart verändert, dass zum einen das zweite Gas und das daraus erzeugte Plasma das dielektrische Rohr im Wesentlichen vollständig umhüllt und die Diffusion des ersten Gases aus der Plasmaanregungszone in den Plasmaerzeugungsbereich gegenüber einer Plasmaquelle ohne Gasleitvorrichtung verringert oder nahezu unterbunden wird. Damit wird eine Schichtabscheidung oder ein schichtentfernender Angriff des ersten Gases auf das dielektrische Rohr und die Wandung der Plasmaquelle im Bereich des Plasmaerzeugungsbereichs stark reduziert oder vollständig verhindert. Zum zweiten wird die Plasmabehandlungszone in ihrer Weite, gemessen quer zur Achse der Mikrowellenantenne, verringert, wodurch eine geringere Menge des angeregten ersten Gases bis zur Wandung der Plasmaquelle im Bereich der Plasmabehandlungszone gelangt und die Wandung in diesem Bereich damit weniger stark einer Schichtabscheidung oder einem schichtentfernenden Angriff unterliegt. Im Ergebnis beider Effekte wird die Standzeit der Plasmaquelle erhöht und die Steuerbarkeit der Plasmabehandlung sowie die Qualität der Schichtabscheidung oder Schichtentfernung verbessert.Moreover, the plasma source according to the invention comprises a gas guiding device comprising two parts, the two parts of the gas guiding device being mirror-symmetrical from opposite sides of the wall of the plasma source with respect to a plane which is along the axis of the microwave antenna and perpendicular to a plane of the opening of the wall extends into the space of the plasma source and extend at least over a portion of the extent of the plasma source in the direction along the axis of the microwave antenna. In this case, the two parts of the gas guiding device reduce the width of the connection zone in this partial area of the extent of the plasma source with respect to a plasma source without a gas guiding device. As a result, essentially two effects can be achieved. First, the plasma propagation itself and thus the transport of charge carriers in the direction of the plasma treatment zone can be influenced. Secondly, the gas conduction device can also be used to adapt the transport of gas particles between the plasma generation region and the plasma treatment zone. By the Gasleitvorrichtung the Strömungsleitwert for the second gas and the plasma generated therefrom from the plasma generation region is changed in the plasma treatment zone such that on the one hand, the second gas and the plasma generated therefrom substantially completely surrounds the dielectric tube and the diffusion of the first gas from the Plasma excitation zone is reduced or almost suppressed in the plasma generation region with respect to a plasma source without gas guide. Thus, a layer deposition or a layer-removing attack of the first gas on the dielectric tube and the wall of the plasma source in the region of the plasma generation region is greatly reduced or completely prevented. Secondly, the plasma treatment zone is reduced in width as measured transverse to the axis of the microwave antenna, whereby a smaller amount of the excited first gas reaches the plasma source wall in the plasma treatment zone and the wall in that region is less liable to become coated or stratified Attack is subject. As a result of both effects, the service life of the plasma source is increased and the controllability of the plasma treatment and the quality of the layer deposition or layer removal improved.

Die Gasleitvorrichtung kann aus einem elektrisch leitfähigen oder elektrisch isolierenden Material oder aus mehreren verschiedenen Materialien, die über- oder nebeneinander vorliegen können, bestehen. Bevorzugte Materialien sind Edelstahl, Aluminium und Titanblech. Es können aber auch Keramiken wie Aluminiumoxid, Zirkonoxid usw. oder verschiedene Gläser oder Glaskeramiken bzw. auch Quarzglas eingesetzt werden. In einigen Anwendungsfällen werden auch Trägermaterialien eingesetzt, die mit unterschiedlichen Funktionsschichten überzogen sind. Vorzugsweise ist die Gasleitvorrichtung aus demselben Material und mit derselben Dicke wie die Wandung der Plasmaquelle gefertigt.The gas-conducting device may consist of an electrically conductive or electrically insulating material or of a plurality of different materials, which may be present above or next to one another. Preferred materials are stainless steel, aluminum and titanium sheet. However, it is also possible to use ceramics such as aluminum oxide, zirconium oxide, etc. or various glasses or glass ceramics or even quartz glass. In some applications, carrier materials are used which are coated with different functional layers. Preferably, the gas guiding device is made of the same material and with the same thickness as the wall of the plasma source.

Die Plasmaquelle kann in einem Querschnitt durch die Plasmaquelle quer zur Achse der Mikrowellenantenne verschiedene Formen aufweisen. Beispielsweise kann die Plasmaquelle trapezförmig ausgebildet sein, wobei eine obere Seite der Wandung, die der Öffnung der Plasmaquelle gegenüberliegt, parallel zur Ebene der Öffnung verläuft und die Wandung der Plasmaquelle ebene Seitenflächen zwischen der oberen Seite und der Öffnung aufweist. Andere Ausführungsformen der Plasmaquelle sind glockenförmig mit einer teilweise runden Wandung ausgebildet, wobei die Rundung der Wandung auf der der Öffnung der Plasmaquelle gegenüberliegenden Seite der Wandung angeordnet ist und einen halbkreisförmigen Kreisbogen oder einen anderen Teilbereich eines Kreisbogens abbildet oder oval, elliptisch oder anders rund, d.h. nicht eckig, verläuft.The plasma source may have different shapes in a cross section through the plasma source transverse to the axis of the microwave antenna. For example, the plasma source may be trapezoidal, with an upper side of the wall opposite the opening of the plasma source parallel to the plane of the opening and the plasma source wall having flat side surfaces between the upper side and the opening. Other embodiments of the plasma source are bell-shaped with a partially circular wall, wherein the rounding of the wall is arranged on the side opposite the opening of the plasma source side of the wall and a semicircular arc or another portion of a circular arc or oval, elliptical or otherwise round, ie non-angular, runs.

Die Plasmabehandlungsvorrichtung kann eine Durchlaufvorrichtung sein, bei der ein Substrat kontinuierlich und linear und unidirektional, d.h. entlang einer Linie von einem Eingang zu einem Ausgang, durch eine Plasmabehandlungskammer hindurch- und an der Öffnung der Plasmaquelle vorbeibewegt wird, oder eine geschlossene Vorrichtung, bei der ein Substrat in eine Plasmabehandlungskammer eingeschleust, in dieser stationär oder quasistationär behandelt und anschließend wieder ausgeschleust wird. Unter quasistationär soll eine Bewegung des Substrats in Bezug auf die Plasmaquelle verstanden werden, wobei das Substrat jedoch nicht kontinuierlich und linear sowie unidirektional von einem Eingang zu einem Ausgang der Plasmabehandlungskammer bewegt wird. Diese quasistationäre Bewegung kann rotierend, linear, oszillierend oder anders oder eine Kombination verschiedener Bewegungen sen.The plasma processing apparatus may be a continuous type apparatus in which a substrate is continuously and linearly and unidirectionally, i. along a line from an entrance to an exit, through a plasma treatment chamber and past the opening of the plasma source, or a closed device, in which a substrate is introduced into a plasma treatment chamber, treated stationary or quasi-stationary therein and then discharged again. By quasi-stationary is meant a movement of the substrate with respect to the plasma source, but the substrate is not moved continuously and linearly and unidirectionally from an input to an output of the plasma processing chamber. This quasi-stationary movement can be rotating, linear, oscillating or otherwise or a combination of different movements.

In einer ersten Ausführungsform weisen die zwei Teile der Gasleitvorrichtung jeweils einen ersten Bereich, der sich in einer Ebene parallel zu der Ebene der Öffnung der Wandung erstreckt, auf, wobei ein erstes Ende des ersten Bereiches an die Wandung der Plasmaquelle angrenzt.In a first embodiment, the two parts of the gas guiding device each have a first region which extends in a plane parallel to the plane of the opening of the wall, wherein a first end of the first region adjoins the wall of the plasma source.

In einer ersten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform weisen die zwei Teile der Gasleitvorrichtung jeweils einen zweiten Bereich auf, der sich von einem zweiten Ende des ersten Bereiches aus geradlinig in einem Winkel größer oder gleich 90° und kleiner 180° in Richtung der Ebene der Öffnung der Wandung erstreckt, wobei das zweite Ende des ersten Bereiches dem ersten Ende des ersten Bereiches gegenüberliegt.In a first embodiment of the first embodiment, the two parts of the Gasleitvorrichtung each have a second region extending from a second end of the first region of straight at an angle greater than or equal to 90 ° and less than 180 ° in the direction of the plane of the opening of the wall extends, wherein the second end of the first region opposite to the first end of the first region.

In einer zweiten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform weisen die zwei Teile der Gasleitvorrichtung jeweils einen zweiten Bereich auf, der sich von einem zweiten Ende des ersten Bereiches aus kreisbogenförmig in Richtung der Ebene der Öffnung der Wandung erstreckt, wobei das zweite Ende des ersten Bereiches dem ersten Ende des ersten Bereiches gegenüberliegt und wobei der Radius des Kreisbogens des zweiten Bereiches größer als der Radius des dielektrischen Rohres ist.In a second embodiment of the first embodiment, the two parts of the gas guiding device each have a second region which extends from a second end of the first region of a circular arc in the direction of the plane of the opening of the wall, wherein the second end of the first region of the first end of the first region and wherein the radius of the circular arc of the second region is greater than the radius of the dielectric tube.

In einer besonderen Ausgestaltung der zweiten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform ist die Wandung der Plasmaquelle in einem Bereich, der sich von einer Ebene, die parallel zur Ebene der Öffnung der Wandung durch die Achse der Mikrowellenantenne verläuft, in Richtung der der Öffnung gegenüberliegenden Seite der Plasmaquelle erstreckt, als hohler Halbzylinder ausgebildet, wobei der Radius des Halbzylinders größer als der Radius des Kreisbogens des zweiten Bereiches der Gasleitvorrichtung ist.In a particular embodiment of the second embodiment of the first embodiment, the wall of the plasma source is in a region extending from a plane parallel to the plane of the opening of the wall through the axis of the microwave antenna towards the side of the plasma source opposite the opening formed as a hollow half-cylinder, wherein the radius of the half-cylinder is greater than the radius of the circular arc of the second region of the gas guide.

In einer besonderen Ausgestaltung der ersten oder der zweiten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform weisen die zwei Teile der Gasleitvorrichtung jeweils einen dritten Bereich auf, der sich von dem zweiten Ende des ersten Bereiches aus geradlinig in einem Winkel größeroder gleich 90° und kleiner 180° in Richtung der der Öffnung gegenüberliegenden Seite der Plasmaquelle erstreckt.In a particular embodiment of the first or second embodiment of the first embodiment, the two parts of the Gasleitvorrichtung each have a third region extending from the second end of the first region of straight at an angle greater than or equal to 90 ° and less than 180 ° in the direction of the opening opposite side of the plasma source extends.

In einer besonderen Ausgestaltung der ersten oder der zweiten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform weisen die zwei Teile der Gasleitvorrichtung jeweils einen dritten Bereich auf, der sich von dem zweiten Ende des ersten Bereiches aus kreisbogenförmig in Richtung der der Öffnung gegenüberliegenden Seite der Plasmaquelle erstreckt, wobei der Radius des Kreisbogens des zweiten Bereiches größer als der Radius des dielektrischen Rohres ist. Liegt die zweite Ausgestaltung der ersten Ausführungsform vor, d.h. sind auch die zweiten Bereiche kreisbogenförmig ausgebildet, so ist vorzugsweise der Radius des Kreisbogens des dritten Bereiches gleich dem Radius des Kreisbogens des zweiten Bereiches.In a particular embodiment of the first or second embodiment of the first embodiment, the two parts of the Gasleitvorrichtung each have a third region which extends from the second end of the first region of a circular arc in the direction of the opening opposite side of the plasma source, wherein the radius of the arc of the second region is greater than the radius of the dielectric tube. If the second embodiment of the first embodiment is present, i. If the second regions are also circular-arc-shaped, the radius of the circular arc of the third region is preferably equal to the radius of the circular arc of the second region.

Bei Vorliegen von dritten Bereichen der Gasleitvorrichtung ist vorzugsweise der Abstand zwischen zwei ersten Enden der dritten Bereiche größer 0, aber kleiner als der Abstand zwischen zwei ersten Enden der zweiten Bereiche der zwei Teile der Gasleitvorrichtung. Dabei sind die ersten Enden der zweiten Bereiche und die ersten Enden der dritten Bereiche, jeweils die Enden, die einem zweiten Ende des jeweiligen Bereiches, welches an den ersten Bereich angrenzt, gegenüberliegen.In the presence of third regions of the gas-conducting device, the distance between two first ends of the third regions is preferably greater than 0, but smaller than the distance between two first ends of the second regions of the two parts of the gas-conducting device. In this case, the first ends of the second regions and the first ends of the third regions, in each case the ends, which are opposite to a second end of the respective region which adjoins the first region.

In der ersten Ausführungsform verläuft die Ebene, in der sich die ersten Bereiche erstrecken, vorzugsweise durch die Achse der Mikrowellenantenne.In the first embodiment, the plane in which the first regions extend preferably passes through the axis of the microwave antenna.

In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform ist die Ebene, in der sich die ersten Bereiche erstrecken, zwischen der Achse der Mikrowellenantenne und der Ebene der Öffnung der Wandung angeordnet.In another preferred embodiment of the first embodiment, the plane in which the first regions extend is arranged between the axis of the microwave antenna and the plane of the opening of the wall.

In einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Plasmabehandlungsvorrichtung weisen die zwei Teile der Gasleitvorrichtung jeweils einen ersten Bereich auf, der sich von der Wandung aus geradlinig in einem Winkel größer 0 und kleiner 90° in Bezug auf die Ebene der Öffnung der Wandung in Richtung der Ebene der Öffnung der Wandung erstreckt.In a second embodiment of the plasma treatment apparatus according to the invention, the two parts of the gas guiding device each have a first region extending from the wall straight at an angle greater than 0 and less than 90 ° with respect to the plane of the opening of the wall in the direction of the plane of the opening the wall extends.

In einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Plasmabehandlungsvorrichtung ist die Wandung der Plasmaquelle in einem Bereich, der sich von einer Ebene, die parallel zur Ebene der Öffnung der Wandung durch die Achse der Mikrowellenantenne verläuft, in Richtung der der Öffnung gegenüberliegenden Seite der Plasmaquelle erstreckt, als hohler Halbzylinder ausgebildet und die zwei Teile der Gasleitvorrichtung weisen jeweils einen ersten Bereich auf, der sich von der Wandung der Plasmaquelle aus kreisbogenförmig in Richtung der Substratoberfläche erstreckt. Dabei ist der Radius des Halbzylinders gleich den Radien der Kreisbögen der ersten Bereiche der Gasleitvorrichtung und die Mittelpunkte des Halbzylinders und der Kreisbögen der ersten Bereiche fallen mit der Achse der Mikrowellenantenne zusammen. Auch in der zweiten und der dritten Ausführungsform können die zwei Teile der Gasleitvorrichtung wieder zweite Bereiche aufweisen, die sich ähnlich wie mit Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben, von einem zweiten Ende des ersten Bereiches aus erstrecken. Das zweite Ende des ersten Bereiches liegt wieder einem ersten Ende des ersten Bereiches, welches an die Wandung angrenzt, gegenüber. In a third embodiment of the plasma processing apparatus according to the invention, the wall of the plasma source in a region extending from a plane parallel to the plane of the opening of the wall through the axis of the microwave antenna in the direction of the opposite side of the plasma source, as hollow Half cylinder formed and the two parts of the gas guide device each have a first region which extends in a circular arc from the wall of the plasma source in the direction of the substrate surface. The radius of the half-cylinder is equal to the radii of the circular arcs of the first regions of the gas guiding device and the centers of the half-cylinder and the arcs of the first regions coincide with the axis of the microwave antenna. Also in the second and third embodiments, the two parts of the gas guiding device may again have second portions which extend from a second end of the first portion similarly as described with respect to the first embodiment. The second end of the first region is again opposite a first end of the first region which adjoins the wall.

Vorzugsweise liegen in allen Ausführungsformen die Verbindungspunkte der Gasleitvorrichtung mit der Wandung der Plasmaquelle, d.h. die ersten Enden der ersten Bereiche, weiter von der Ebene der Öffnung der Wandung entfernt als der erste Gaseinlass.Preferably, in all embodiments, the connection points of the gas directing device to the wall of the plasma source, i. the first ends of the first regions farther from the plane of the opening of the wall than the first gas inlet.

Vorzugsweise ist die Gasleitvorrichtung in allen Ausführungsformen beweglich an der Wandung der Plasmaquelle angeordnet. Damit kann die Gasleitvorrichtung vorteilhafterweise in ihrer Ausrichtung bezüglich der Ebene der Öffnung der Wandung verändert oder zum Entfernen der Wandung der Plasmaquelle weggeklappt werden.In all embodiments, the gas-conducting device is preferably arranged movably on the wall of the plasma source. Thus, the gas guiding device can advantageously be changed in its orientation with respect to the plane of the opening of the wall or be folded away to remove the wall of the plasma source.

Vorzugsweise weist die Plasmaquelle mehrere Gasleitvorrichtungen auf, wobei jede der Gasleitvorrichtungen in einem Teilbereich der Ausdehnung der Plasmaquelle in Richtung entlang der Achse der Mikrowellenantenne angeordnet ist, der verschieden ist von anderen Teilbereichen, in denen eine andere der Gasleitvorrichtungen angeordnet ist. Mit anderen Worten: Entlang der Ausdehnung der Plasmaquelle entlang der Achse der Mikrowellenantenne können verschiedene Gasleitvorrichtungen angeordnet sein, die jeweils in ihrer Ausgestaltung an die Besonderheiten des jeweiligen Teilbereichs angepasst sind.Preferably, the plasma source comprises a plurality of gas guiding devices, each of the gas guiding devices being arranged in a partial area of the extent of the plasma source in the direction along the axis of the microwave antenna, which is different from other partial areas in which another of the gas guiding devices is arranged. In other words, along the extent of the plasma source along the axis of the microwave antenna, different gas guiding devices can be arranged, each of which is adapted in its design to the peculiarities of the respective subarea.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Dabei sind die Größen der einzelnen Komponenten sowie die Abstände zwischen ihnen nicht maßstabsgerecht abgebildet.The invention will be explained in more detail with reference to the figures. The sizes of the individual components as well as the distances between them are not shown to scale.

Es zeigen:

  • 1 eine erfindungsgemäße Plasmabehandlungsvorrichtung mit einer ersten Ausgestaltung einer ersten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung und einer ersten Form der Plasmaquelle,
  • 2 eine erfindungsgemäße Plasmabehandlungsvorrichtung mit der ersten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung und einer zweiten Form der Plasmaquelle,
  • 3 eine erfindungsgemäße Plasmabehandlungsvorrichtung mit einer zweiten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung und der ersten Form der Plasmaquelle,
  • 4 eine erfindungsgemäße Plasmabehandlungsvorrichtung mit einer dritten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung und der ersten Form der Plasmaquelle,
  • 5 eine erfindungsgemäße Plasmabehandlungsvorrichtung mit der dritten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung und der zweiten Form der Plasmaquelle,
  • 6 eine erfindungsgemäße Plasmabehandlungsvorrichtung mit einer vierten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung und der ersten Form der Plasmaquelle,
  • 7 eine erfindungsgemäße Plasmabehandlungsvorrichtung mit einer fünften Ausgestaltung der ersten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung und der ersten Form der Plasmaquelle,
  • 8 eine erfindungsgemäße Plasmabehandlungsvorrichtung mit einer sechsten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung und der ersten Form der Plasmaquelle,
  • 9 eine erfindungsgemäße Plasmabehandlungsvorrichtung mit einer siebten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung und der ersten Form der Plasmaquelle,
  • 10 eine erfindungsgemäße Plasmabehandlungsvorrichtung mit einer zweiten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung und der ersten Form der Plasmaquelle und
  • 11 eine erfindungsgemäße Plasmabehandlungsvorrichtung mit deiner dritten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung und der zweiten Form der Plasmaquelle.
Show it:
  • 1 a plasma treatment apparatus according to the invention with a first embodiment of a first embodiment of the gas guiding device and a first form of the plasma source,
  • 2 a plasma treatment apparatus according to the invention with the first embodiment of the first embodiment of the gas guide device and a second form of the plasma source,
  • 3 a plasma treatment apparatus according to the invention with a second embodiment of the first embodiment of the gas guiding device and the first form of the plasma source,
  • 4 a plasma treatment apparatus according to the invention with a third embodiment of the first embodiment of the gas guiding device and the first form of the plasma source,
  • 5 a plasma treatment apparatus according to the invention with the third embodiment of the first embodiment of the gas guide device and the second form of the plasma source,
  • 6 a plasma treatment apparatus according to the invention with a fourth embodiment of the first embodiment of the gas guiding device and the first form of the plasma source,
  • 7 a plasma treatment apparatus according to the invention with a fifth embodiment of the first embodiment of the gas guiding device and the first form of the plasma source,
  • 8th a plasma treatment apparatus according to the invention with a sixth embodiment of the first embodiment of the gas guiding device and the first form of the plasma source,
  • 9 FIG. 2 shows a plasma treatment device according to the invention with a seventh embodiment of the first embodiment of the gas-conducting device and the first form of the plasma source, FIG.
  • 10 a plasma treatment apparatus according to the invention with a second embodiment of the gas guide and the first form of the plasma source and
  • 11 a plasma treatment apparatus according to the invention with your third embodiment of the gas guide and the second form of the plasma source.

Dabei sind jeweils Querschnitte quer zur Achse einer Mikrowellenantenne dargestellt.In each case, cross sections are shown transversely to the axis of a microwave antenna.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Plasmabehandlungsvorrichtung 1, die eine Plasmabehandlungskammer 10 mit einer Wand 11 enthält. In der Plasmabehandlungskammer 10 sollen ein oder mehrere Substrate 21 an ihrer Substratoberfläche 22 mit Hilfe eines plasmaunterstützten Prozesses behandelt werden. Im dargestellten Fall ist die Plasmabehandlungsvorrichtung 1 eine Durchlaufvorrichtung, bei der das oder die Substrate 21 durch die Plasmabehandlungskammer 10 linear von einer ersten Öffnung 12 in der Wand 11 zu einer zweiten Öffnung 13 in der Wand 11 hindurchbewegt werden, wobei die zweite Öffnung 13 der ersten Öffnung 12 gegenüberliegt. Dazu sind die Substrate 21 üblicherweise auf einem Substratträger 2 angeordnet, der sich im dargestellten Beispiel entlang der x-Achse bewegt. Die Plasmabehandlungsvorrichtung 1 enthält weiterhin eine oder mehrere Gasabpumpöffnungen 14, an denen bspw. eine oder mehrere Vakuumpumpen und Druckregulierungsvorrichtungen, vorhanden sind, mit denen innerhalb der Plasmabehandlungskammer 10 eine zumindest hinsichtlich des Drucks definierte Atmosphäre erzeugt werden kann. Weiterhin weist die Plasmabehandlungsvorrichtung 1 eine Mikrowellen-Plasmaquelle 3 auf, im Weiteren Plasmaquelle 3 genannt. Die Plasmaquelle 3 weist eine Wandung 30 mit einer Öffnung 31 auf, die der Substratoberfläche 22 gegenüberliegt. Der Abstand H0 zwischen der Ebene der Substratoberfläche 22 und der Ebene der Öffnung 31 beträgt bspw. 5 mm bis 50 mm. Die Breite S0 der Öffnung 31 beträgt bspw. 120 mm bis 180 mm. 1 shows a plasma treatment apparatus according to the invention 1 holding a plasma treatment chamber 10 with a wall 11 contains. In the plasma treatment chamber 10 should be one or more substrates 21 at its substrate surface 22 treated with the aid of a plasma-assisted process become. In the illustrated case, the plasma processing apparatus 1 a pass device wherein the substrate (s) 21 through the plasma treatment chamber 10 linear from a first opening 12 in the wall 11 to a second opening 13 in the wall 11 be moved through, wherein the second opening 13 the first opening 12 opposite. These are the substrates 21 usually on a substrate carrier 2 arranged, which moves in the example shown along the x-axis. The plasma treatment device 1 also contains one or more gas exhaust ports 14 in which, for example, one or more vacuum pumps and pressure regulating devices are present, with which within the plasma treatment chamber 10 a defined at least in terms of pressure atmosphere can be generated. Furthermore, the plasma processing apparatus 1 a microwave plasma source 3 on, in the following plasma source 3 called. The plasma source 3 has a wall 30 with an opening 31 on, that of the substrate surface 22 opposite. The distance H0 between the plane of the substrate surface 22 and the level of the opening 31 is, for example, 5 mm to 50 mm. The width S0 the opening 31 is, for example, 120 mm to 180 mm.

Innerhalb der Wandung 30 ist eine lineare Mikrowellenantenne 32 angeordnet, die im dargestellten Querschnitt eine kreisrunde Form hat und sich entlang der y-Achse stabförmig erstreckt. Die Mikrowellenantenne 32 ist von einem dielektrischen Rohr 33 umgeben, welches einen kreisringförmigen Querschnitt aufweist und sich ebenfalls entlang der y-Achse erstreckt. Der Abstand H zwischen der Achse der Mikrowellenantenne 32 und der Öffnung 31 der Wandung 30 liegt typischerweise im Bereich von 60 mm bis 100 mm. Auf den Außenseiten der Wandung 30 sind Magnetvorrichtungen 34 angeordnet, die innerhalb der Plasmaquelle 3 ein Magnetfeld erzeugen und entlang der Wandung 30 verschoben werden können.Inside the wall 30 is a linear microwave antenna 32 arranged in the illustrated cross section has a circular shape and along the y -Axis extends rod-shaped. The microwave antenna 32 is from a dielectric pipe 33 surrounded, which has a circular cross-section and also along the y Extends. The distance H between the axis of the microwave antenna 32 and the opening 31 the wall 30 typically ranges from 60 mm to 100 mm. On the outside of the wall 30 are magnetic devices 34 arranged within the plasma source 3 create a magnetic field and along the wall 30 can be moved.

Nahe der Öffnung 31, d.h. zwischen der Mikrowellenantenne 32 und dem dielektrischen Rohr 33 einerseits und der Öffnung 31 andererseits, sind erste Gaseinlässe 35a und 35b angeordnet, durch die mit Hilfe von Gasleitungen ein erstes Gas, das zumindest im angeregten Zustand schichtbildende oder schichtentfernende Bestandteile aufweist, in die Plasmaquelle 3 und in angrenzenden Bereiche der Plasmabehandlungskammer 10 eingelassen wird. Je nach den Technologieanforderungen kann aber auch nur ein erster Gaseinlass einseitig an der Öffnung 31 angeordnet werden. Oftmals ist dann auf der dem ersten Gaseinlass gegenüberliegenden Seite der Öffnung 31 eine Gasabpumpvorrichtung in der Wandung 30 der Plasmaquelle 3 oder in der Wand 11 der Plasmakammer 10 angeordnet. Damit kommt es zu einer Änderung der Verbrauchsbedingungen des am ersten Gaseinlass eingelassenen Gases oder Gasgemisches vom ersten Gaseinlass bis zur gegenüberliegenden Seite an der Öffnung 31 infolge des Querflusses des ersten Gases, wodurch sich die Schichtabscheidung oder Schichtentfernung über die Breite der Öffnung 31 hinweg ergeben kann. Selbstverständlich können auch mehr als zwei erste Gaseinlässe in der Plasmaquelle 3 wie beschrieben angeordnet sein.Near the opening 31 ie between the microwave antenna 32 and the dielectric tube 33 on the one hand and the opening 31 on the other hand, are first gas inlets 35a and 35b arranged, by means of which with the aid of gas lines, a first gas having at least in the excited state layer-forming or layer-removing constituents in the plasma source 3 and in adjacent areas of the plasma processing chamber 10 is admitted. Depending on the technology requirements, however, only a first gas inlet can be unilaterally at the opening 31 to be ordered. Often, then, on the opposite side of the first gas inlet opening 31 a Gasabpumpvorrichtung in the wall 30 the plasma source 3 or in the wall 11 the plasma chamber 10 arranged. This results in a change in the consumption conditions of the gas or gas mixture introduced at the first gas inlet from the first gas inlet to the opposite side at the opening 31 due to the cross-flow of the first gas, whereby the layer deposition or layer removal across the width of the opening 31 can yield. Of course, more than two first gas inlets in the plasma source 3 be arranged as described.

An einer oberen Seite der Wandung 30, die der Öffnung 31 gegenüberliegt, ist ein zweiter Gaseinlass 36 angeordnet, durch den ein zweites Gas in die Plasmaquelle 3 eingeleitet wird. Damit wird das zweite Gas, im Gegensatz zum ersten Gas, weit entfernt von der zu bearbeitenden Substratoberfläche 22 eingelassen, wobei die Mikrowellenantenne 32 und das dielektrische Rohr 33 zwischen dem zweiten Gaseinlass 22 und der Öffnung 31 angeordnet ist. Selbstverständlich können auch mehrere zweite Gaseinlässe 36 derart innerhalb der Plasmaquelle 3 angeordnet sein. Aus dem zweiten Gas wird in einem Plasmaerzeugungsbereich 37 im Betriebszustand der Mikrowellenantenne 32 ein Plasma erzeugt, welches in einer Plasmabehandlungszone 38 das erste Gas soweit anregt, dass die gewünschte Behandlung der Substratoberfläche 22 erfolgt. Der Plasmaerzeugungsbereich 37 und die Plasmabehandlungszone 38 sind durch eine Verbindungszone 39 miteinander verbunden, in der zwar Plasmateilchen vorhanden sind, aber kaum Plasma neu erzeugt wird und in der eine gegenüber der Plasmabehandlungszone 38 verringerte Menge des ersten Gases vorliegt.On an upper side of the wall 30 that of the opening 31 is opposite, is a second gas inlet 36 arranged, through which a second gas into the plasma source 3 is initiated. Thus, the second gas, in contrast to the first gas, far away from the substrate surface to be processed 22 let in, the microwave antenna 32 and the dielectric tube 33 between the second gas inlet 22 and the opening 31 is arranged. Of course, several second gas inlets can 36 such within the plasma source 3 be arranged. The second gas is in a plasma generation area 37 in the operating state of the microwave antenna 32 generates a plasma which is in a plasma treatment zone 38 the first gas stimulates so far that the desired treatment of the substrate surface 22 he follows. The plasma generation area 37 and the plasma treatment zone 38 are through a connection zone 39 connected to each other, in which although plasma particles are present, but hardly any plasma is newly generated and in the one opposite the plasma treatment zone 38 reduced amount of the first gas is present.

Erfindungsgemäß enthält die Plasmaquelle 3 weiterhin eine Gasleitvorrichtung 40, die zwei Teile 40a und 40b umfasst, die jeweils an bezüglich einer Ebene, die durch die Achse der Mikrowellenantenne 32 verläuft und senkrecht auf einer Ebene der Öffnung 31 der Wandung 30 steht, gegenüberliegenden Seiten der Wandung 30 befestigt sind und sich von dort in das Innere der Plasmaquelle 3 und zumindest über einen Teil der Plasmaquelle 3 in Richtung entlang der Achse der Mikrowellenantenne 32, d.h. in y-Richtung, erstrecken. In der dargestellten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform werden die Teile 40a und 40b der Gasleitvorrichtung jeweils durch einen ersten Bereich 41 gebildet, der sich in einer Ebene parallel zur Ebene der Öffnung 31, die im dargestellten Fall parallel zur Substratoberfläche 22 verläuft, erstreckt. Der erste Bereich 41 ist jeweils an einem ersten Ende 411 des ersten Bereichs 41 mit der Wandung 30 fest und gasdicht verbunden. Die Breite S der Öffnung der Gasleitvorrichtung 40 zur Öffnung 31 wird in dieser Ausgestaltung durch den Abstand von zweiten Enden 412 der ersten Bereiche 41 voneinander bestimmt, wobei die zweiten Enden 412 jeweils den ersten Enden 411 des entsprechenden ersten Bereiches 41 gegenüberliegen. Dabei befindet sich die Ebene, in der die Öffnung der Gasleitvorrichtung 40 zur Öffnung 31 angeordnet ist und die in der dargestellten Ausgestaltung mit der Ebene, in der die ersten Bereiche 41 angeordnet sind, zusammenfällt, zwischen der Achse der Mikrowellenantenne 32 und der Ebene der Öffnung 31 mit einem Abstand H1 zur Achse der Mikrowellenantenne 32. Der Abstand H1 und die Breite S beeinflussen die Plasmaausdehnung innerhalb der Plasmaquelle 3 und die Gasströmung des zweiten Gases aus dem zweiten Gaseinlass 36 in Richtung der Substratoberfläche 22. Durch die Gasleitvorrichtung 40 kommt es zu einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Gases in Richtung der Substratoberfläche 22, wodurch der Gastransport des ersten Gases in Richtung dielektrisches Rohr 33 verringert wird.According to the invention contains the plasma source 3 furthermore a gas guiding device 40 , the two parts 40a and 40b includes, each with respect to a plane passing through the axis of the microwave antenna 32 runs and perpendicular to a plane of the opening 31 the wall 30 stands, opposite sides of the wall 30 are attached and from there into the interior of the plasma source 3 and at least part of the plasma source 3 in the direction along the axis of the microwave antenna 32 ie in y Direction, extend. In the illustrated embodiment of the first embodiment, the parts 40a and 40b the gas guiding device in each case by a first region 41 formed in a plane parallel to the plane of the opening 31 , which in the case shown parallel to the substrate surface 22 runs, extends. The first area 41 is each at a first end 411 of the first area 41 with the wall 30 firmly and gastight connected. The width S the opening of the gas guide 40 to the opening 31 is in this embodiment by the distance from the second ends 412 the first areas 41 determined from each other, wherein the second ends 412 each of the first ends 411 the corresponding first area 41 are opposite. Here is the plane in which the opening of the gas guide 40 to the opening 31 is arranged and in the illustrated embodiment with the plane in which the first areas 41 are arranged coincides, between the axis of the microwave antenna 32 and the level of the opening 31 with a distance H1 to the axis of the microwave antenna 32 , The distance H1 and the width S affect the plasma expansion within the plasma source 3 and the gas flow of the second gas from the second gas inlet 36 in the direction of the substrate surface 22 , Through the gas guiding device 40 There is an increase in the flow velocity of the second gas in the direction of the substrate surface 22 , whereby the gas transport of the first gas toward the dielectric tube 33 is reduced.

Die konkrete Dimensionierung des Abstandes H1 und der Breite S hängen stark von den geforderten Technologiebedingungen ab. So erzeugen zweite Gase aus dem zweiten Gaseinlass 36 bei hohen Gasflüssen größere Druckunterschiede und höhere Gasteilchengeschwndigkeiten im Bereich der Gasleitvorrichtung 40 als bei niedrigeren Gasflüssen. Auch die Gasarten des ersten und des zweiten Gases und der Arbeitsdruckbereich innerhalb der Plasmaquelle 3 bzw. auch die Gasflussverhältnisse zwischen dem ersten Gas, welches nahe der Substratoberfläche 22 eingelassen wird, und dem zweiten Gas, welches nahe des Plasmaerzeugungsbereichs 37 eingelassen wird, spielen dabei eine wichtige Rolle. Es bestehen sehr komplexe Zusammenhänge zwischen den Prozessparametern und den daraus resultierenden Teilchentransportbedingungen. Die Dimensionierung aller in der vorliegenden Anmeldung genannten Größen der Gasleitvorrichtung 40 wird deshalb vorwiegend aus modellhaften Berechnungen und Simulationen mittels leistungsfähiger Software gewonnen. Außerdem muss meistens auch ein Kompromiss zwischen dem Einfluss der Gasleitvorrichtung 40 auf die Transportbedingungen der Plasmateilchen und dem gewünschten Konzentrationsgefälle des ersten Gases aus den ersten Gaseinlässen 35a und 35b in Richtung des Plasmaerzeugungsbereichs 37 eingegangen werden. Typische Werte für die Breite S liegen im Bereich von 30 mm bis 50 mm, während typische Werte für den Abstand H1 im Bereich von 0 mm bis 50 mm liegen. Dabei sind diese Werte an den Durchmesser des dielektrischen Rohres 33 bzw. den Abstand H zwischen der Achse der Mikrowellenantenne 32 und der Öffnung 31 angepasst. Entlang der Ausdehnung der Plasmaquelle 3 in Richtung der Achse der Mikrowellenantenne 32, d.h. in y-Richtung, können die Breite S und/oder der Abstand H1 variieren. So kann bspw. in einigen Teilbereichen entlang der y-Richtung die Breite S auch 0 (Null) betragen, so dass die Öffnung der Gasleitvorrichtung 40 zur Öffnung 31 über die gesamte Ausdehnung der Plasmaquelle 3 entlang der Achse der Mikrowellenantenne 32 durch eine Mehrzahl voneinander abgegrenzter Öffnungen gebildet wird.The concrete dimensioning of the distance H1 and the width S strongly depend on the required technology conditions. So generate second gases from the second gas inlet 36 at high gas flows larger pressure differences and higher Gasteilchengeschwndigkeiten in the gas guide 40 as at lower gas flows. Also, the gas types of the first and second gases and the working pressure range within the plasma source 3 or the gas flow ratios between the first gas, which is close to the substrate surface 22 is admitted, and the second gas, which is near the plasma generation area 37 is played an important role. There are very complex relationships between the process parameters and the resulting particle transport conditions. The dimensioning of all mentioned in the present application sizes of Gasleitvorrichtung 40 Therefore, it is mainly derived from model calculations and simulations using powerful software. In addition, a compromise between the influence of the gas-conducting device usually has to be made 40 on the transport conditions of the plasma particles and the desired concentration gradient of the first gas from the first gas inlets 35a and 35b in the direction of the plasma generation region 37 To be received. Typical values for the width S lie in the range of 30 mm to 50 mm, while typical values for the distance H1 in the range of 0 mm to 50 mm. These values are based on the diameter of the dielectric tube 33 or the distance H between the axis of the microwave antenna 32 and the opening 31 customized. Along the extension of the plasma source 3 in the direction of the axis of the microwave antenna 32 ie in y Direction, can the width S and / or the distance H1 vary. Thus, for example, in some sub-areas along the y-direction, the width S also 0 (zero), so that the opening of the gas guide 40 to the opening 31 over the entire extent of the plasma source 3 along the axis of the microwave antenna 32 is formed by a plurality of mutually delimited openings.

Die Plasmaquelle 3 weist in der Ausgestaltung der 1 einen trapezförmigen Querschnitt auf, bei dem die der Öffnung 31 gegenüberliegende obere Seite der Wandung 30 parallel zur Ebene der Öffnung 31 und die seitlichen Teile der Wandung 30 in einem stumpfen Winkel von der oberen Seite in Richtung der Ebene der Öffnung 31 geradlinig verlaufen. Diese Form der Plasmaquelle 3 wird im Folgenden als erste Form der Plasmaquelle 3 bezeichnet.The plasma source 3 has in the embodiment of 1 a trapezoidal cross-section, in which the opening 31 opposite upper side of the wall 30 parallel to the plane of the opening 31 and the lateral parts of the wall 30 at an obtuse angle from the upper side towards the plane of the opening 31 run straight. This form of plasma source 3 is hereinafter referred to as the first form of the plasma source 3 designated.

In den folgenden Figuren ist jeweils nur noch die Plasmaquelle 3 dargestellt, wobei die übrigen Elemente der Plasmabehandlungsvorrichtung zwar nicht dargestellt, aber gleich zur 1 ausgebildet sind.In the following figures, only the plasma source is in each case 3 Although the remaining elements of the plasma treatment device not shown, but equal to 1 are formed.

2 zeigt eine zweite Form der Plasmaquelle 3. Die zweite Form der Plasmaquelle 3 ist durch eine runde Form der Plasmaquelle 3 im Bereich oberhalb der Achse der Mikrowellenantenne 32, d.h. in positiver z-Richtung bzw. im der Öffnung 31 gegenüberliegenden Bereich der Plasmaquelle. Damit ist die Wandung 30 in diesem Bereich als hohler Halbzylinder mit einem Radius R ausgebildet. Unterhalb der Achse der Mikrowellenantenne 32 verläuft die Wandung 30 wieder geradlinig und in einem spitzen Winkel zur Ebene der Öffnung 31. Der Radius R ist dabei so gewählt, dass im Betriebszustand der Mikrowellenantenne 32, d.h. bei anliegender Mikrowellenleistung, möglichst ein großer Anteil der Mikrowellenleistung phasengleich in den Plasmaerzeugungsbereich zurück reflektiert wird. Dabei hängt der Radius R von der Wellenlänge der verwendeten Mikrowellenfrequenz und der Dimensionierung der Mikrowellenantenne 32 und des dielektrischen Rohres 33 ab, d.h. vom Durchmesser Di der Mikrowellenantenne 32 und dem Durchmesser Da des dielektrischen Rohres 33. Die Gasleitvorrichtung 40 ist gleich zu der von 1 ausgebildet. 2 shows a second form of the plasma source 3 , The second form of the plasma source 3 is by a round shape of the plasma source 3 in the area above the axis of the microwave antenna 32 , ie in positive z Direction or in the opening 31 opposite region of the plasma source. This is the wall 30 in this area as a hollow half cylinder with a radius R educated. Below the axis of the microwave antenna 32 the wall runs 30 straight again and at an acute angle to the plane of the opening 31 , The radius R is chosen so that in the operating state of the microwave antenna 32 , ie, when the microwave power is applied, as far as possible a large portion of the microwave power is reflected in phase back into the plasma generation area. The radius depends on this R of the wavelength of the microwave frequency used and the dimensioning of the microwave antenna 32 and the dielectric tube 33 from, ie from the diameter di the microwave antenna 32 and the diameter There of the dielectric tube 33 , The gas conducting device 40 is equal to that of 1 educated.

Die Magnetvorrichtungen 34 sind auch hier verschiebbar an der Wandung 30 angeordnet und können entlang der Wandung 30 frei positioniert werden. Wie in allen Ausgestaltungen und Ausführungsformen der Plasmaquelle 3 können die Magnetvorrichtungen 34 zueinander anziehend oder abstoßend ausgebildet sein.The magnetic devices 34 are also movable here on the wall 30 arranged and can along the wall 30 be positioned freely. As in all embodiments and embodiments of the plasma source 3 can the magnetic devices 34 be attractive or repellent to each other.

In 3 ist eine Plasmaquelle 3 mit einer zweiten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung 40 dargestellt, wobei die Plasmaquelle 3 wieder die erste Form aufweist. Bei der zweiten Ausgestaltung weist die Gasleitvorrichtung 40 in ihren beiden Teilen 40a und 40b jeweils neben dem ersten Bereich 41 einen zweiten Bereich 42 auf. Dieser ist eben ausgebildet und erstreckt sich vom zweiten Ende 412 des ersten Bereiches 41 aus geradlinig in einem Winkel α in Richtung der Ebene der Öffnung 31 der Wandung 30. Dabei wird der Winkel α zwischen der der Öffnung 31 zugewandten unteren Seite des ersten Bereiches 41 und dem zweiten Bereich 42 gemessen. Der Winkel α ist größer oder gleich 90° und kleiner als 180°, wobei konkrete Werte, wie oben bereits mit Bezug auf die Breite S und den Abstand H1 angeben, wieder von vielen Faktoren abhängen und vorzugsweise mittels einer Simulation ermittelt werden. Die ersten Bereiche 41 sind in einer Ebene angeordnet, die einen Abstand H2 zur Achse der Mikrowellenantenne 32 aufweist und parallel zur Ebene der Öffnung 31 verläuft. Die beiden zweiten Ende 412 der ersten Bereiche 41 sind mit einem Abstand S1 voneinander beabstandet, der größer als die Breite S der Öffnung der Gasleitvorrichtung 40 ist. Die Breite S entspricht dem Abstand von ersten Enden 421 der zweiten Bereiche 42, wobei die ersten Enden 421 zweiten Enden der zweiten Bereiche 42, die an die ersten Enden 412 der ersten Bereiche 41 angrenzen, gegenüberliegen. Die Öffnung der Gasleitvorrichtung 40 liegt wieder in einer Ebene mit dem Abstand H1 von der Achse der Mikrowellenantenne 32, wie bereits mit Bezug auf 1 beschrieben. Die zweiten Bereiche 42 bilden damit zusammen mit dem dielektrischen Rohr 33 einen Strömungskanal, insbesondere für das erste Gas, aus. Durch die Wahl der Abstände H1, H2 und S1 sowie der Breite S kann in einfacher Art und Weise die Plasmaausbreitung in der Plasmaquelle 3 und der Gasströmungswiderstand optimiert werden. Gegenüber der ersten Ausgestaltung, die in den 1 und 2 dargestellt ist, wird es durch den zweiten Bereich 42 und den angrenzenden Bogenbereich des dielektrischen Rohres 33 möglich, einen höheren Gasströmungswiderstand einzustellen.In 3 is a plasma source 3 with a second embodiment of the first embodiment of the gas guiding device 40 shown, wherein the plasma source 3 again has the first shape. In the second embodiment, the gas guiding device 40 in both parts 40a and 40b each next to the first area 41 a second area 42 on. This is just trained and extends from the second end 412 of the first area 41 from straight at an angle α in the direction of the plane of the opening 31 the wall 30 , This is the angle α between the opening 31 facing lower side of the first area 41 and the second Area 42 measured. The angle α is greater than or equal to 90 ° and less than 180 °, with specific values, as already described above in relation to the width S and the distance H1 again depend on many factors and are preferably determined by means of a simulation. The first areas 41 are arranged in a plane that is a distance H2 to the axis of the microwave antenna 32 and parallel to the plane of the opening 31 runs. The two second end 412 the first areas 41 are at a distance S1 spaced apart, larger than the width S the opening of the gas guide 40 is. The width S corresponds to the distance from first ends 421 the second areas 42 , where the first ends 421 second ends of the second regions 42 leading to the first ends 412 the first areas 41 adjoin, opposite. The opening of the gas guiding device 40 is again in a plane with the distance H1 from the axis of the microwave antenna 32 as already related to 1 described. The second areas 42 form together with the dielectric tube 33 a flow channel, in particular for the first gas from. By choosing the distances H1 . H2 and S1 as well as the width S can in a simple way the plasma propagation in the plasma source 3 and the gas flow resistance can be optimized. Compared to the first embodiment, which in the 1 and 2 is represented by the second area 42 and the adjacent arc portion of the dielectric tube 33 possible to set a higher gas flow resistance.

4 zeigt eine Plasmaquelle 3 mit einer dritten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung 40 und der ersten Form der Plasmaquelle 3. Hier ist im Unterschied zur zweiten Ausgestaltung, die mit Bezug auf die 3 beschrieben wurde, der zweite Bereich 42 der Gasleitvorrichtung 40 jeweils kreisbogenförmig bzw. in Form eines Teilbereichs eines Hohlzylinders ausgebildet. Die kreisbogenförmigen zweiten Bereiche 42 bilden somit Segmente des Umfangs eines Hohlzylinders mit dem Radius R1 ab, wobei der Radius R1 größer als der Radius des dielektrischen Rohres 33 ist und bspw. im Bereich von 16 mm bis 20 mm liegt. Der konkrete Wert für R1 ist stark von den Gasdruck- und Mikrowellenleistungsbedingungen abhängig und muss entsprechend ausgewählt werden. Darüber hinaus sind die ersten Bereiche 41 im Unterschied zur 3 in einer Ebene angeordnet, die durch die Achse der Mikrowellenantenne 32 verläuft. Die kreisbogenförmige Ausgestaltung der zweiten Bereiche 42 ist besonders vorteilhaft für eine gute Umströmung des dielektrischen Rohres 33 durch das zweite Gas, wodurch das dielektrische Rohr 33 besonders gut vor einer Beschichtung oder einer schichtentfernenden Behandlung durch das erste Gas geschützt ist. Über den Radius R1 und die Breite S der Öffnung der Gasleitvorrichtung 40 kann der Strömungswiderstand der Gase in der Plasmaquelle 3 eingestellt werden. 4 shows a plasma source 3 with a third embodiment of the first embodiment of the gas guiding device 40 and the first form of the plasma source 3 , Here, in contrast to the second embodiment, with reference to the 3 described the second area 42 the gas conducting device 40 each formed in a circular arc or in the form of a portion of a hollow cylinder. The circular arc-shaped second areas 42 thus form segments of the circumference of a hollow cylinder with the radius R1 starting with the radius R1 greater than the radius of the dielectric tube 33 is and, for example, in the range of 16 mm to 20 mm. The concrete value for R1 is highly dependent on the gas pressure and microwave power conditions and must be selected accordingly. In addition, the first areas 41 unlike 3 arranged in a plane passing through the axis of the microwave antenna 32 runs. The circular arc-shaped configuration of the second areas 42 is particularly advantageous for a good flow around the dielectric tube 33 through the second gas, causing the dielectric tube 33 is particularly well protected from coating or stratifying treatment by the first gas. About the radius R1 and the width S the opening of the gas guide 40 can the flow resistance of the gases in the plasma source 3 be set.

5 zeigt, dass die mit Bezug auf 4 erläuterte dritte Ausgestaltung der Gasleitvorrichtung 40 auch in einer Plasmaquelle 3 mit der zweiten Form ausgebildet sein kann. Dabei ist der Radius R1 kleiner als der Radius R des Halbzylinders der Wandung 30, jedoch relativ unabhängig vom Radius R wählbar. 5 shows that with reference to 4 explained third embodiment of the gas conducting device 40 also in a plasma source 3 can be formed with the second shape. Here is the radius R1 smaller than the radius R half-cylinder of a wall 30 , but relatively independent of the radius R selectable.

Die in 6 dargestellte vierte Ausgestaltung der Gasleitvorrichtung 40 unterscheidet sich von der mit Bezug auf die 4 erläuterten dritten Ausgestaltung darin, dass die Ebene, in der die ersten Bereiche 41 angeordnet sind, gegenüber der Ebene, die durch die Achse der Mikrowellenantenne 32 verläuft, in Richtung der Öffnung 31 der Wandung 30 verschoben ist und nunmehr einen Abstand H2 zur Achse der Mikrowellenantenne 32 aufweist. Der Mittelpunkt der kreisbogenförmigen zweiten Bereiche 42 liegt weiterhin in derselben Ebene wie die ersten Bereiche 41 und ist damit gegenüber der Achse der Mikrowellenantenne 32 ebenfalls um den Abstand H2 verschoben.In the 6 illustrated fourth embodiment of the gas conducting device 40 is different from the one related to the 4 explained third embodiment in that the plane in which the first areas 41 are arranged opposite the plane passing through the axis of the microwave antenna 32 runs, in the direction of the opening 31 the wall 30 is moved and now a distance H2 to the axis of the microwave antenna 32 having. The center of the circular arc-shaped second areas 42 remains in the same level as the first areas 41 and is thus opposite the axis of the microwave antenna 32 also around the distance H2 postponed.

7 zeigt eine Plasmaquelle 3 mit einer fünften Ausgestaltung der ersten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung 40 und der ersten Form der Plasmaquelle 3. Zusätzlich zu den ersten und zweiten Bereichen 41 und 42 weisen die Teile der Gasleitvorrichtung 40 nun jeweils dritte Bereiche 43 auf. Der dritte Bereich 43 erstreckt sich von dem zweiten Ende 412 des ersten Bereiches 41 aus jeweils in eine Richtung hin zur oberen Seite der Wandung 30, die der Öffnung 31 gegenüberliegt. Dabei ist der dritte Bereich 43 in einem Winkel β zu einer oberen Seite des ersten Bereiches 41, die von der Öffnung 31 abgewandt ist, angeordnet und eben ausgestaltet. Der Winkel β ist größer oder gleich 90° und kleiner als 180°, wobei konkrete Werte, wie bereits mit Bezug auf andere Dimensionen der Gasleitvorrichtung 40 angeben, wieder von vielen Faktoren abhängen und vorzugsweise mittels einer Simulation ermittelt werden Die ersten Bereiche 41 sind in einer Ebene, die durch die Achse der Mikrowellenantenne 32 und parallel zur Ebene der Öffnung 31 verläuft, angeordnet, können in anderen Ausgestaltungen aber auch in einer anderen, dazu parallelen Ebene angeordnet sein. Die beiden ersten Enden 431 der dritten Bereiche 43 sind mit einem Abstand S2 voneinander beabstandet, der kleiner als die Breite S der Öffnung der Gasleitvorrichtung 40 ist, jedoch in anderen Ausgestaltungen auch gleich oder größer als die Breite S sein kann. Dabei liegen die ersten Enden 431 zweiten Enden der dritten Bereiche 43, die an die ersten Enden 412 der ersten Bereiche 41 angrenzen, gegenüber. Die ersten Enden 431 liegen in einer Ebene mit dem Abstand H3 von der Achse der Mikrowellenantenne 32, wobei diese Ebene von der oberen Seite der Wandung 30 beabstandet ist. In anderen Ausgestaltungen können die dritten Bereiche jedoch auch bis an die obere Seite der Wandung 30 reichen, solange das zweite Gas noch durch den zweiten Gasdurchlass in einen Raum zwischen den dritten Bereichen und dem dielektrischen Rohr eingelassen werden kann. 7 shows a plasma source 3 with a fifth embodiment of the first embodiment of the gas guiding device 40 and the first form of the plasma source 3 , In addition to the first and second areas 41 and 42 have the parts of the gas guide 40 now each third areas 43 on. The third area 43 extends from the second end 412 of the first area 41 in each case in one direction to the upper side of the wall 30 that of the opening 31 opposite. Here is the third area 43 at an angle β to an upper side of the first area 41 that from the opening 31 turned away, arranged and just designed. The angle β is greater than or equal to 90 ° and less than 180 °, with specific values, as already described with respect to other dimensions of the gas guiding device 40 again depend on many factors and are preferably determined by means of a simulation The first areas 41 are in a plane passing through the axis of the microwave antenna 32 and parallel to the plane of the opening 31 runs, arranged, but can be arranged in other embodiments, but also in a different, parallel thereto plane. The first two ends 431 the third areas 43 are at a distance S2 spaced apart, smaller than the width S the opening of the gas guide 40 is, but in other embodiments, equal to or greater than the width S can be. Here are the first ends 431 second ends of the third areas 43 leading to the first ends 412 the first areas 41 adjoin, opposite. The first ends 431 lie in a plane with the distance H3 from the axis of the microwave antenna 32 , this plane being from the upper side of the wall 30 is spaced. In other However, embodiments, the third areas can also up to the upper side of the wall 30 range, as long as the second gas can still be admitted through the second gas passage in a space between the third regions and the dielectric tube.

Durch die Wahl der Abstände H1, H3, S1 und S2 sowie der Breite S kann in einfacher Art und Weise die Plasmaausbreitung in der Plasmaquelle 3 und der Gasströmungswiderstand optimiert werden. Hierbei kommen Simulationen zum Einsatz.By choosing the distances H1 . H3 . S1 and S2 as well as the width S can in a simple way the plasma propagation in the plasma source 3 and the gas flow resistance can be optimized. Here simulations are used.

8 zeigt eine Plasmaquelle 3 mit einer sechsten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung 40 und der ersten Form der Plasmaquelle 3. Die sechste Ausgestaltung unterscheidet sich von der fünften Ausgestaltung darin, dass die zweiten und dritten Bereiche 42 und 43 jeweils als kreisbogenförmige Bereiche ausgebildet sind, wie dies für die zweiten Bereiche 42 vom Grundsatz her schon mit Bezug auf die 4 erläutert wurde. Dabei sind die dritten Bereiche 43 Teilbereiche desselben Hohlzylinders wie die zweiten Bereiche 42. Der Mittelpunkt der kreisbogenförmigen zweiten und dritten Bereiche 42 und 43 fällt mit der Achse der Mikrowellenantenne 32 zusammen. Die ersten Bereiche 41 sind in einer Ebene, die durch die Achse der Mikrowellenantenne 32 und parallel zur Ebene der Öffnung 31 verläuft, angeordnet. Die beiden ersten Enden 431 der dritten Bereiche 43 sind mit einem Abstand S2 voneinander beabstandet, der kleiner als die Breite S der Öffnung der Gasleitvorrichtung 40 ist, jedoch in anderen Ausgestaltungen auch gleich oder größer als die Breite S sein kann. In dieser Ausgestaltung ist neben dem Abstand S2 zwischen den ersten Enden 431 der dritten Bereiche 43 und der Breite S der Öffnung der Gasleitvorrichtung 40 der Radius R1 der zweiten und dritten Bereiche 42 und 43 ein Parameter für die Optimierung der Plasmaausdehnung in der Plasmaquelle 3 und des Gasströmungswiderstands. Dabei liegen typische Werte jeweils in den bereits mit Bezug auf die 4 bzw. die 7 genannten Bereichen. Der Abstand H1 zwischen der Achse der Mikrowellenantenne 32 und der Ebene, in der die ersten Enden 421 der zweiten Bereiche 42 und damit die Öffnung der Gasleitvorrichtung 40 liegen, ergibt sich aus der gewünschten Breite S und dem Radius R1 bzw. umgedreht. 8th shows a plasma source 3 with a sixth embodiment of the first embodiment of the gas guiding device 40 and the first form of the plasma source 3 , The sixth embodiment differs from the fifth embodiment in that the second and third areas 42 and 43 are each formed as a circular arc-shaped areas, as for the second areas 42 in principle already with reference to the 4 was explained. Here are the third areas 43 Portions of the same hollow cylinder as the second areas 42 , The center of the circular arc-shaped second and third areas 42 and 43 coincides with the axis of the microwave antenna 32 together. The first areas 41 are in a plane passing through the axis of the microwave antenna 32 and parallel to the plane of the opening 31 runs, arranged. The first two ends 431 the third areas 43 are at a distance S2 spaced apart, smaller than the width S the opening of the gas guide 40 is, but in other embodiments, equal to or greater than the width S can be. In this embodiment, in addition to the distance S2 between the first ends 431 the third areas 43 and the width S the opening of the gas guide 40 the radius R1 the second and third areas 42 and 43 a parameter for the optimization of the plasma expansion in the plasma source 3 and the gas flow resistance. Here are typical values in each case already with respect to the 4 or the 7 mentioned areas. The distance H1 between the axis of the microwave antenna 32 and the plane in which the first ends 421 the second areas 42 and thus the opening of the gas guiding device 40 lie, results from the desired width S and the radius R1 or turned around.

9 zeigt eine Plasmaquelle 3 mit einer siebten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung 40 und der ersten Form der Plasmaquelle 3. Die siebte Ausgestaltung unterscheidet sich von der fünften Ausgestaltung, dargestellt in 7, dadurch, dass die beiden dritten Bereiche 43 durch einen Verbindungsbereich 44, der sich parallel zur oberen Seite der Wandung 30 erstreckt, miteinander verbunden sind. Der Verbindungsbereich 44 grenzt damit an die ersten Enden 431 der dritten Bereiche 431 an. Um das zweite Gas in den Plasmaerzeugungsbereich einspeisen zu können, ist innerhalb des Verbindungsbereichs 44 der zweite Gaseinlass 36 angeordnet, der den Verbindungsbereich 44 durchdringt und an eine Gasleitung angeschlossen ist. Damit wird das zweite Gas im Plasmaerzeugungsbereich innerhalb des Raums, der von den zweiten Bereichen 42, den dritten Bereichen 43 und dem Verbindungsbereich 44 sowie dem dielektrischen Rohr 33 gebildet wird, besonders gut zur Plasmaerzeugung ausgenutzt. 9 shows a plasma source 3 with a seventh embodiment of the first embodiment of the gas-conducting device 40 and the first form of the plasma source 3 , The seventh embodiment is different from the fifth embodiment shown in FIG 7 , in that the two third areas 43 through a connection area 44 which is parallel to the upper side of the wall 30 extends, are interconnected. The connection area 44 borders on the first ends 431 the third areas 431 on. To be able to feed the second gas into the plasma generation area is within the connection area 44 the second gas inlet 36 arranged the connecting area 44 penetrates and is connected to a gas line. Thus, the second gas in the plasma generation area becomes within the space of the second area 42 , the third areas 43 and the connection area 44 and the dielectric tube 33 is formed, particularly well exploited for plasma generation.

In ähnlicher Weise kann auch die in 8 dargestellte sechste Ausgestaltung ausgebildet sein, wobei die ersten Enden der dritten Bereiche dann ebenfalls durch einen ebenen oder gekrümmten Verbindungsbereich miteinander verbunden sind oder wobei der Abstand S2 zwischen den ersten Enden der dritten Bereiche gleich 0 (Null) ist.Similarly, the in 8th illustrated sixth embodiment, wherein the first ends of the third regions are then also connected to each other by a flat or curved connecting portion or wherein the distance S2 between the first ends of the third regions is 0 (zero).

Selbstverständlich können auch Ausgestaltungen der Gasleitvorrichtung ausgebildet werden, bei der kreisbogenförmige zweite Bereiche mit ebenen dritten Bereichen und ggf. einem Verbindungsbereich oder ebene zweite Bereiche mit kreisförmigen dritten Bereichen kombiniert sind. Auch eine Ausbildung von weiteren Bereichen, die an den ersten Enden der zweiten oder dritten Bereiche angrenzen, kreisbogenförmig oder eben ausgebildet sind und damit eine weitere definierte Gestaltung des Strömungswegs des zweiten Gases ermöglichen, sind möglich. Allen bisher dargestellten Ausgestaltungen der ersten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung 40 war ein erster Bereich 41, der sich in einer Ebene, die parallel zur Ebene der Öffnung 31 der Wandung 30 verläuft, erstreckt. Mit Bezug auf die folgenden Figuren werden davon abweichende Ausführungsformen erläutert.Of course, embodiments of the gas-conducting device can also be formed, in which circular-arc-shaped second regions with flat third regions and optionally a connecting region or even second regions with circular third regions are combined. Also, an embodiment of further regions, which adjoin the first ends of the second or third regions, are circular-arc-shaped or planar and thus enable a further defined design of the flow path of the second gas, are possible. All previously illustrated embodiments of the first embodiment of the gas guide 40 was a first area 41 that is in a plane parallel to the plane of the opening 31 the wall 30 runs, extends. Other embodiments will be explained with reference to the following figures.

10 zeigt eine Plasmaquelle 3 mit einer zweiten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung 40, bei der sich ebene, geradlinig verlaufende erste Bereiche 41' in einer Ebene in Richtung zur Ebene der Öffnung 31 hin erstrecken, wobei die Ebene der ersten Bereiche 41' nicht parallel zur Ebene der Öffnung 31 der Wandung 30, sondern in einem spitzen Winkel γ zur Ebene der Öffnung 31 verläuft. Konkrete Werte des Winkels γ hängen wieder von vielen Faktoren ab und werden vorzugsweise mittels einer Simulation ermittelt. Die ersten Bereiche 41' grenzen gasdicht an die Wandung 30 mit ersten Enden 411 an, während sich zweiten Ende 412 der ersten Bereiche 41', die den ersten Enden 411 gegenüberliegen, in einer Ebene mit einem Abstand H1 zur Achse der Mikrowellenantenne 32 befinden. Die zweiten Enden 412 bilden dabei die Öffnung der Gasleitvorrichtung 40 zur Öffnung 31, wobei der Abstand der zweiten Enden 412 voneinander die Breite S der Öffnung der Gasleitvorrichtung 40 darstellt. Die ersten Enden 411 befinden sich in etwa derselben, zur Öffnung 31 parallelen Ebene wie die Achse der Mikrowellenantenne 32, können in anderen Ausgestaltungen aber auch in einer anderen Ebene angeordnet sein Die zweite Ausführungsform der Gasleitvorrichtung 40 ist sowohl für die erste, als auch für die zweite Form der Plasmaquelle 3 einsetzbar. 10 shows a plasma source 3 with a second embodiment of the gas guiding device 40 , in which plane, rectilinear first areas 41 ' in a plane towards the plane of the opening 31 extend, the plane of the first areas 41 ' not parallel to the plane of the opening 31 the wall 30 but at an acute angle γ to the level of the opening 31 runs. Concrete values of the angle γ again depend on many factors and are preferably determined by means of a simulation. The first areas 41 ' borders gas-tight to the wall 30 with first ends 411 at, while second end 412 the first areas 41 ' that the first ends 411 opposite, in a plane with a distance H1 to the axis of the microwave antenna 32 are located. The second ends 412 form the opening of the gas guiding device 40 to the opening 31 where the distance between the second ends 412 each other's width S the opening of the gas guide 40 represents. The first ends 411 are about the same, to opening 31 parallel plane like the axis of the microwave antenna 32 , but may be arranged in other embodiments but also in a different plane The second embodiment of the gas guide 40 is the plasma source for both the first and the second form 3 used.

11 zeigt eine Plasmaquelle 3 mit einer dritten Ausführungsform der Gasleitvorrichtung 40, bei der sich kreisbogenförmige erste Bereiche 41" in Richtung zur Ebene der Öffnung 31 hin erstrecken. In der dargestellten zweiten Form der Plasmaquelle 3, bei der der oberhalb der Achse der Mikrowellenantenne 32 liegende Bereich der Wandung 30 als hohler Halbzylinder mit dem Radius R ausgebildet ist, ist der Radius der ersten Bereiche 41" gleich dem Radius R. Mit anderen Worten: Die ersten Bereiche 41" und der obere Bereich der Wandung 30 bilden einen fast vollständigen Hohlzylinder, dessen Mittelpunkt mit der Achse der Mikrowellenantenne 32 zusammenfällt. Jedoch weist der Hohlzylinder im unteren, der Öffnung 31 gegenüberliegenden Bereich eine Öffnung mit der Breite S auf. An dem Hohlzylinder ist ein unterer Teilbereich 30a der Wandung 30 angeordnet, der sich von der Ebene der Achse der Mikrowellenantenne 32 bis zur Öffnung 31 der Wandung 30 als ebener Bereich in einem spitzen Winkel zur Ebene der Öffnung 31 der Wandung 30 erstreckt. Im unteren Teilbereich 30a sind die ersten Gaseinlässe 35a und 35b angeordnet. Die ersten Bereiche 41" grenzen gasdicht an die Wandung 30 mit ersten Enden 411 an, während sich zweite Enden 412 der ersten Bereiche 41", die den ersten Enden 411 gegenüberliegen, in einer Ebene mit einem Abstand H1 zur Achse der Mikrowellenantenne 32 befinden. Die zweiten Enden 412 bilden dabei die Öffnung der Gasleitvorrichtung 40 zur Öffnung 31, wobei der Abstand der zweiten Enden 412 voneinander die Breite S der Öffnung der Gasleitvorrichtung 40 darstellt. 11 shows a plasma source 3 with a third embodiment of the gas guiding device 40 , in which arc-shaped first areas 41 " towards the plane of the opening 31 extend. In the illustrated second form of the plasma source 3 in which the above the axis of the microwave antenna 32 lying area of the wall 30 as a hollow half-cylinder with the radius R is formed, is the radius of the first areas 41 " equal to the radius R , In other words: the first areas 41 " and the upper part of the wall 30 form an almost complete hollow cylinder whose center point with the axis of the microwave antenna 32 coincides. However, the hollow cylinder in the lower, the opening 31 opposite area an opening with the width S on. On the hollow cylinder is a lower portion 30a the wall 30 arranged, extending from the plane of the axis of the microwave antenna 32 until the opening 31 the wall 30 as a plane area at an acute angle to the plane of the opening 31 the wall 30 extends. In the lower part 30a are the first gas inlets 35a and 35b arranged. The first areas 41 " borders gas-tight to the wall 30 with first ends 411 on, while there are second ends 412 the first areas 41 " that the first ends 411 opposite, in a plane with a distance H1 to the axis of the microwave antenna 32 are located. The second ends 412 form the opening of the gas guiding device 40 to the opening 31 where the distance between the second ends 412 each other's width S the opening of the gas guide 40 represents.

Auch die Gasleitvorrichtung 40 in der zweiten oder dritten Ausführungsform kann neben den ersten Bereichen 41' bzw. 41" zweite Bereiche 42, wie diese mit Bezug auf die 3 bis 9 erläutert wurden, aufweisen.Also the gas guiding device 40 in the second or third embodiment, besides the first regions 41 ' respectively. 41 " second areas 42 like this with respect to the 3 to 9 have been explained.

Die angegebenen Werte für Abstände und Breiten von Öffnungen sind für alle Ausgestaltungen ähnlich (soweit sie vorkommen) und können entsprechend der konkreten Anforderungen an die Plasmabehandlung, bspw. mit Hilfe von Simulationen, ausgewählt werden. Die Öffnung der Gasleitvorrichtung 40 mit der Breite S ist jeweils oberhalb der Ebene der Öffnung 31 der Wandung 30 der Plasmaquelle 3 angeordnet, d.h. zwischen der Ebene der Öffnung 31 und der Achse der Mikrowellenantenne 32.The indicated values for distances and widths of openings are similar for all configurations (as far as they occur) and can be selected according to the specific requirements of the plasma treatment, for example with the aid of simulations. The opening of the gas guiding device 40 with the width S is always above the plane of the opening 31 the wall 30 the plasma source 3 arranged, ie between the plane of the opening 31 and the axis of the microwave antenna 32 ,

Um eine Entfernung der Wandung 30 der Plasmaquelle 3, welche vorzugsweise im Ganzen nach oben, d.h. in positive z-Richtung, abgenommen wird, zu ermöglichen, ohne dass die Gasleitvorrichtung 40 das dielektrische Rohr 33 oder die Mikrowellenantenne 32 berührt oder beschädigt, sind die ersten Bereiche 41, 41' oder 41" beweglich an der Wandung 30 befestigt. Damit können sie vor der Entfernung der Wandung 30 zur Wand hin, vorzugsweise nach unten, d.h. in Richtung der Substratoberfläche 22, weggeklappt werden, wodurch die Breite S der Öffnung der Gasleitvorrichtung 40 vergrößert wird. Auch gegebenenfalls vorhandene zweite oder dritte Bereiche 42 bzw. 43 können beweglich an dem jeweiligen ersten Bereich 41, 41', 41" befestigt sein, um ein Entfernen der Wandung 30 zu erleichtern oder die Breite S der Öffnung der Gasleitvorrichtung 40 oder den Abstand S2 zwischen den ersten Enden 431 der dritten Bereiche 43 zu verändern. Durch eine Änderung der Breite S oder des Abstandes S2 können die Strömungsverhältnisse der Gase in der Plasmaquelle 3 eingestellt und an mögliche Veränderungen im Plasmaprozess angepasst werden.To a distance of the wall 30 the plasma source 3 , which preferably in the whole upwards, ie in positive z -Direction, taken off, to allow, without the gas-conducting device 40 the dielectric tube 33 or the microwave antenna 32 touched or damaged, are the first areas 41 . 41 ' or 41 " movable on the wall 30 attached. So you can do it before the removal of the wall 30 towards the wall, preferably downwards, ie in the direction of the substrate surface 22 , be folded away, reducing the width S the opening of the gas guide 40 is enlarged. Also possibly existing second or third areas 42 respectively. 43 can be movable at the respective first area 41 . 41 ' . 41 " be attached to a removal of the wall 30 to facilitate or the width S the opening of the gas guide 40 or the distance S2 between the first ends 431 the third areas 43 to change. By changing the width S or the distance S2 can the flow conditions of the gases in the plasma source 3 adjusted and adapted to possible changes in the plasma process.

Vorzugsweise ist die Plasmaquelle 3 spiegelsymmetrisch zu der Ebene, die durch die Achse der Mikrowellenantenne 32 verläuft und senkrecht auf der Ebene der Öffnung 31 der Wandung 30 steht, ausgebildet, wie dies in den Figuren dargestellt ist. Jedoch können auch einzelne Komponenten der Plasmaquelle asymmetrisch angeordnet oder nur in einem der durch die genannte Ebene definierten Teile der Plasmaquelle vorhanden sein.Preferably, the plasma source 3 mirror symmetric to the plane passing through the axis of the microwave antenna 32 runs and perpendicular to the plane of the opening 31 the wall 30 is, trained, as shown in the figures. However, individual components of the plasma source may also be arranged asymmetrically or may be present only in one of the parts of the plasma source defined by said plane.

Komponenten der genannten Möglichkeiten zur Ausgestaltung der Gasleitvorrichtung 40 können auch miteinander kombiniert werden, solange sie sich nicht gegenseitig ausschließen. Darüber hinaus ist die vorgestellte Gasleitvorrichtung 40 in verschiedenen Plasmabehandlungsvorrichtungstypen und für verschiedene Formen einer Plasmaquelle 3 einsetzbar und nicht auf die hier dargestellten Fälle beschränkt.Components of said options for the design of the gas-conducting device 40 can also be combined with each other as long as they are not mutually exclusive. In addition, the presented gas guiding device 40 in different types of plasma processing apparatus and for various forms of plasma source 3 applicable and not limited to the cases shown here.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
PlasmabehandlungsvorrichtungThe plasma processing apparatus
1010
PlasmabehandlungskammerPlasma processing chamber
1111
Wand der PlasmakammerWall of the plasma chamber
12, 1312, 13
Öffnungen zum Ein- und Ausbringen eines SubstratsOpenings for insertion and removal of a substrate
1414
GasabpumpöffnungGasabpumpöffnung
22
Substratträgersubstrate carrier
2121
Substratsubstratum
2222
Substratoberflächesubstrate surface
33
Plasmaquelleplasma source
3030
Wandung der PlasmaquelleWall of the plasma source
30a 30a
Unterer Teilbereich der WandungLower part of the wall
3131
Öffnung der WandungOpening of the wall
3232
Mikrowellenantennemicrowave antenna
3333
Dielektrisches RohrDielectric pipe
3434
Magnetvorrichtungmagnetic device
35a, 35b35a, 35b
Erster GaseinlassFirst gas inlet
3636
Zweiter GaseinlassSecond gas inlet
3737
PlasmaerzeugungsbereichPlasma generation region
3838
PlasmabehandlungszonePlasma treatment zone
3939
Verbindungzoneconnecting zone
4040
Gasleitvorrichtunggas guide
40a, 40b40a, 40b
Teile der GasleitvorrichtungParts of the gas guiding device
41, 41', 41"41, 41 ', 41 "
Erster Bereich der GasleitvorrichtungFirst area of the gas guiding device
411411
Erstes Ende des ersten BereichesFirst end of the first area
412412
Zweites Ende des ersten BereichesSecond end of the first area
4242
Zweiter Bereich der GasleitvorrichtungSecond area of the gas guiding device
421421
Erstes Ende des zweiten BereichesFirst end of the second area
422422
Zweites Ende des zweiten BereichesSecond end of the second area
4343
Dritter Bereich der GasleitvorrichtungThird area of the gas guiding device
431431
Erstes Ende des dritten BereichesFirst end of the third area
432432
Zweites Ende des dritten BereichesSecond end of the third area
4444
Verbindungsbereich zwischen den dritten Bereichen der GasleitvorrichtungConnecting region between the third regions of the gas guiding device
DaThere
Durchmesser des dielektrischen RohresDiameter of the dielectric tube
Didi
Durchmesser der MikrowellenantenneDiameter of the microwave antenna
HH
Abstand zwischen Öffnung der Wandung und Achse der MikrowellenantenneDistance between the opening of the wall and the axis of the microwave antenna
H0H0
Abstand zwischen Substratoberfläche und Öffnung der WandungDistance between substrate surface and opening of the wall
H1H1
Abstand zwischen Öffnung der Gasleitvorrichtung zur Substratoberfläche und Achse der MikrowellenantenneDistance between opening of the gas guide device to the substrate surface and axis of the microwave antenna
H2H2
Abstand zwischen Ebene der ersten Bereiche und Achse der MikrowellenantenneDistance between plane of the first regions and axis of the microwave antenna
H3H3
Abstand zwischen Ebene der ersten Enden der dritten Bereiche und der Achse der MikrowellenantenneDistance between the plane of the first ends of the third regions and the axis of the microwave antenna
RR
Radius des WandungRadius of the wall
R1R1
Radius des Kreisbogens der zweiten BereicheRadius of the arc of the second areas
SS
Breite der Öffnung der Gasleitvorrichtung zur Öffnung der WandungWidth of the opening of the gas guiding device for opening the wall
S0S0
Breite der Öffnung der WandungWidth of the opening of the wall
S1S1
Abstand zwischen zweiten Enden der ersten BereicheDistance between second ends of the first areas
S2S2
Abstand zwischen ersten Enden der dritten BereicheDistance between first ends of the third areas

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19812558 B4 [0002]DE 19812558 B4 [0002]
  • EP 3309815 A1 [0003]EP 3309815 A1 [0003]

Claims (16)

Plasmabehandlungsvorrichtung (1) zur Plasmabehandlung einer Substratoberfläche (22) eines Substrates (21) mit einer linearen Mikrowellen-Plasmaquelle (3), wobei die Plasmaquelle (3) eine von einem dielektrischen Rohr (33) umgebene Mikrowellenantenne (32), eine Wandung (30) mit einer Öffnung (31) und mindestens zwei Gaseinlässe (35a, 35b, 36) enthält, wobei die Öffnung (31) auf der der Substratoberfläche (22) zugewandten Seite der Plasmaquelle (3) angeordnet ist, von den mindestens zwei Gaseinlässen (35a, 35b, 36) ein erster Gaseinlass (35a, 35b) in der Nähe der Öffnung (31) angeordnet ist, während ein zweiter Gaseinlass (36) von den mindestens zwei Gaseinlässen an einer der Öffnung (31) gegenüberliegenden Seite der Plasmaquelle (3) angeordnet ist, und wobei der Raum der Plasmaquelle (3) in einen Plasmaerzeugungsbereich (37) und eine Plasmabehandlungszone (38) unterteilt ist, wobei der Plasmaerzeugungsbereich (37) und die Plasmabehandlungszone (38) durch eine Verbindungszone (39) miteinander verbunden sind,dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmaquelle (3) eine Gasleitvorrichtung (40) aufweist, die zwei Teile (40a, 40b) umfasst, wobei sich die zwei Teile (40a, 40b) der Gasleitvorrichtung (40) von gegenüberliegenden Seiten der Wandung (30) der Plasmaquelle (3) spiegelsymmetrisch in Bezug auf eine Ebene, die entlang der Achse der Mikrowellenantenne (32) und senkrecht zu einer Ebene der Öffnung (31) verläuft, in den Raum der Plasmaquelle (3) hinein und zumindest über einen Teilbereich der Ausdehnung der Plasmaquelle (3) in Richtung entlang der Achse der Mikrowellenantenne (32) erstrecken und die Weite der Verbindungzone (39) in diesem Teilbereich der Ausdehnung der Plasmaquelle (3) gegenüber einer Plasmaquelle ohne Gasleitvorrichtung verringern.Plasma treatment apparatus (1) for plasma treatment of a substrate surface (22) of a substrate (21) with a linear microwave plasma source (3), wherein the plasma source (3) comprises a microwave antenna (32), a wall (30) surrounded by a dielectric tube (33) ) with an opening (31) and at least two gas inlets (35a, 35b, 36), the opening (31) being arranged on the side of the plasma source (3) facing the substrate surface (22), from the at least two gas inlets (35a , 35b, 36) a first gas inlet (35a, 35b) is arranged in the vicinity of the opening (31), while a second gas inlet (36) of the at least two gas inlets on one of the opening (31) opposite side of the plasma source (3) wherein the space of the plasma source (3) is divided into a plasma generating area (37) and a plasma processing area (38), the plasma generating area (37) and the plasma processing area (38) being connected by a connecting zone e) (39) are interconnected, characterized in that the plasma source (3) comprises a gas guiding device (40) comprising two parts (40a, 40b), the two parts (40a, 40b) of the gas guiding device (40) of opposite sides of the wall (30) of the plasma source (3) is mirror-symmetrical with respect to a plane which is along the axis of the microwave antenna (32) and perpendicular to a plane of the opening (31) into the space of the plasma source (3) extend at least over a portion of the extent of the plasma source (3) in the direction along the axis of the microwave antenna (32) and reduce the width of the connection zone (39) in this portion of the expansion of the plasma source (3) with respect to a plasma source without gas guide. Plasmabehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Teile (40a, 40b) der Gasleitvorrichtung (40) jeweils einen ersten Bereich (41), der sich in einer Ebene parallel zur Ebene der Öffnung (31) erstreckt, aufweisen, wobei ein erstes Ende (411) des ersten Bereiches (41) an die Wandung (30) der Plasmaquelle (3) angrenzt.Plasma treatment device according to Claim 1 characterized in that the two parts (40a, 40b) of the gas guiding device (40) each have a first area (41) extending in a plane parallel to the plane of the opening (31), a first end (411) of the first region (41) adjoins the wall (30) of the plasma source (3). Plasmabehandlungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Teile (40a, 40b) der Gasleitvorrichtung (40) jeweils einen zweiten Bereich (42) aufweisen, der sich von einem zweiten Ende (412) des ersten Bereiches (41) aus geradlinig in einem Winkel (α) größer oder gleich 90° und kleiner 180° in Richtung der Ebene der Öffnung (31) erstreckt, wobei das zweite Ende (412) des ersten Bereiches (41) dem ersten Ende (411) des ersten Bereiches (41) gegenüberliegt.Plasma treatment device according to Claim 2 characterized in that the two parts (40a, 40b) of the gas guiding device (40) each have a second region (42) extending straight from an other end (412) of the first region (41) at an angle (α) is greater than or equal to 90 ° and less than 180 ° in the direction of the plane of the opening (31), wherein the second end (412) of the first region (41) opposite the first end (411) of the first region (41). Plasmabehandlungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Teile (40a, 40b) der Gasleitvorrichtung (40) jeweils einen zweiten Bereich (42) aufweisen, der sich von einem zweiten Ende (412) des ersten Bereiches (41) aus kreisbogenförmig in Richtung der Ebene der Öffnung (31) erstreckt, wobei das zweite Ende (412) des ersten Bereiches (41) dem ersten Ende (411) des ersten Bereiches (41) gegenüberliegt und wobei der Radius (R1) des Kreisbogens des zweiten Bereiches (42) größer als der Radius des dielektrischen Rohres (33) ist.Plasma treatment device according to Claim 2 characterized in that the two parts (40a, 40b) of the gas guiding device (40) each have a second region (42) extending from a second end (412) of the first region (41) in a circular arc in the direction of the plane of the opening (31), wherein the second end (412) of the first region (41) faces the first end (411) of the first region (41) and wherein the radius (R1) of the arc of the second region (42) is greater than the radius of the dielectric tube (33). Plasmabehandlungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (30) der Plasmaquelle (3) in einem Bereich, der sich von einer Ebene, die parallel zur Ebene der Öffnung (31) durch die Achse der Mikrowellenantenne (32) verläuft, in Richtung der der Öffnung (31) gegenüberliegenden Seite der Plasmaquelle (3) erstreckt, als hohler Halbzylinder ausgebildet ist, wobei der Radius (R) des Halbzylinders größer als der Radius (R1) des Kreisbogens des zweiten Bereiches (42) der Gasleitvorrichtung (40) ist.Plasma treatment device according to Claim 4 , characterized in that the wall (30) of the plasma source (3) in a region extending from a plane which is parallel to the plane of the opening (31) through the axis of the microwave antenna (32) in the direction of the opening ( 31) opposite side of the plasma source (3), is formed as a hollow half-cylinder, wherein the radius (R) of the half-cylinder is greater than the radius (R1) of the arc of the second region (42) of the gas guiding device (40). Plasmabehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Teile (40a, 40b) der Gasleitvorrichtung (40) jeweils einen dritten Bereich (43) aufweisen, der sich von dem zweiten Ende (412) des ersten Bereiches (41) aus geradlinig in einem Winkel (β) größer oder gleich 90° und kleiner 180° in Richtung der der Öffnung (31) gegenüberliegenden Seite der Plasmaquelle (3) erstreckt.Plasma treatment apparatus according to one of Claims 3 to 5 characterized in that the two parts (40a, 40b) of the gas guiding device (40) each have a third region (43) extending straight from the second end (412) of the first region (41) at an angle (β) greater than or equal to 90 ° and less than 180 ° in the direction of the opening (31) opposite side of the plasma source (3). Plasmabehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Teile (40a, 40b) der Gasleitvorrichtung (40) jeweils einen dritten Bereich (43) aufweisen, der sich von dem zweiten Ende (412) des ersten Bereiches (41) aus kreisbogenförmig in Richtung der der Öffnung (31) gegenüberliegenden Seite der Plasmaquelle (3) erstreckt, wobei der Radius des Kreisbogens des dritten Bereiches (43) größer als der Radius des dielektrischen Rohres (33) ist.Plasma treatment apparatus according to one of Claims 3 to 5 characterized in that the two parts (40a, 40b) of the gas guiding device (40) each have a third region (43) extending from the second end (412) of the first region (41) in a circular arc in the direction of the opening (40). 31) opposite side of the plasma source (3), wherein the radius of the arc of the third region (43) is greater than the radius of the dielectric tube (33). Plasmabehandlungsvorrichtung nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius des Kreisbogens des dritten Bereiches (43) gleich dem Radius (R1) des Kreisbogens des zweiten Bereiches (42) ist.Plasma treatment device according to Claim 4 and 7 , characterized in that the radius of the circular arc of the third region (43) is equal to the radius (R1) of the circular arc of the second region (42). Plasmabehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (S2) zwischen zwei ersten Enden (431) der dritten Bereiche (43) der zwei Teile (40a, 40b) der Gasleitvorrichtung (40) größer 0, aber kleiner als der Abstand (S) zwischen zwei ersten Enden (421) der zweiten Bereiche (42) der zwei Teile (40a, 40b) der Gasleitvorrichtung (40) ist, wobei die ersten Enden (421) der zweiten Bereiche (42) und die ersten Enden (431) der dritten Bereiche (43) jeweils die Enden sind, die einem zweiten Ende des jeweiligen Bereiches (42, 43), welches an den ersten Bereich (41)angrenzt, gegenüberliegt.Plasma treatment apparatus according to one of Claims 6 to 8th characterized in that the distance (S2) between two first ends (431) of the third regions (43) of the two parts (40a, 40b) of the gas guiding device (40) is greater than 0 but less than the distance (S) between the first two Ends (421) of the second regions (42) of the two parts (40a, 40b) of the gas guiding device (40), the first ends (421) of the second regions (42) and the first ends (431) of the third regions (43 ) in each case the ends are opposite to a second end of the respective area (42, 43) which is adjacent to the first area (41). Plasmabehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene, in der sich die ersten Bereiche (41) erstrecken, durch die Achse der Mikrowellenantenne (32) verläuft.Plasma treatment apparatus according to one of Claims 2 to 9 , characterized in that the plane in which the first regions (41) extend passes through the axis of the microwave antenna (32). Plasmabehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene, in der sich die ersten Bereiche (41) erstrecken, zwischen der Achse der Mikrowellenantenne (32) und der Ebene der Öffnung (31) angeordnet ist.Plasma treatment apparatus according to one of Claims 2 to 9 , characterized in that the plane in which the first regions (41) extend is disposed between the axis of the microwave antenna (32) and the plane of the aperture (31). Plasmabehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Teile (40a, 40b) der Gasleitvorrichtung (40) jeweils einen ersten Bereich (41') aufweisen, der sich von der Wandung (30) aus geradlinig in einem Winkel (γ) größer 0 und kleiner 90° in Bezug auf eine Ebene der Öffnung (31) in Richtung der Öffnung (31) erstreckt, wobei ein erstes Ende (411) des ersten Bereiches (41') an die Wandung (30) der Plasmaquelle (3) angrenzt.Plasma treatment device according to Claim 1 , characterized in that the two parts (40a, 40b) of the gas guiding device (40) each have a first region (41 ') extending straight from the wall (30) at an angle (γ) greater than 0 and less than 90 ° with respect to a plane of the opening (31) in the direction of the opening (31), wherein a first end (411) of the first area (41 ') adjoins the wall (30) of the plasma source (3). Plasmabehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (30) der Plasmaquelle (3) in einem Bereich, der sich von einer Ebene, die parallel zur Ebene der Öffnung (31) durch die Achse der Mikrowellenantenne (32) verläuft, in Richtung der der Öffnung (31) gegenüberliegenden Seite der Plasmaquelle (3) erstreckt, als hohler Halbzylinder ausgebildet ist und die zwei Teile (40a, 40b) der Gasleitvorrichtung (40) jeweils einen ersten Bereich (41") aufweisen, der sich von der Wandung (30) der Plasmaquelle aus kreisbogenförmig in Richtung der Ebene der Öffnung (31) erstreckt, wobei der Radius (R) des Halbzylinders gleich den Radien der Kreisbögen der ersten Bereiche (41") der Gasleitvorrichtung (40) ist und wobei die Mittelpunkte des Halbzylinders und der Kreisbögen der ersten Bereiche (41") mit der Achse der Mikrowellenantenne (32) zusammenfallen.Plasma treatment device according to Claim 1 , characterized in that the wall (30) of the plasma source (3) in a region extending from a plane which is parallel to the plane of the opening (31) through the axis of the microwave antenna (32) in the direction of the opening ( 31) opposite side of the plasma source (3), is formed as a hollow half cylinder and the two parts (40a, 40b) of the gas guide device (40) each having a first region (41 ") extending from the wall (30) of the plasma source of circular arc extending in the direction of the plane of the opening (31), wherein the radius (R) of the half cylinder is equal to the radii of the circular arcs of the first regions (41 ") of the gas guiding device (40) and wherein the centers of the half cylinder and the circular arcs of the first Areas (41 ") coincide with the axis of the microwave antenna (32). Plasmabehandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungspunkte der Gasleitvorrichtung (40) mit der Wandung (30) der Plasmaquelle (3) weiter von der Ebene der Öffnung (31) entfernt sind als der erste Gaseinlass (35a, 35b).Plasma treatment apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the connection points of the gas guiding device (40) with the wall (30) of the plasma source (3) are farther from the plane of the opening (31) than the first gas inlet (35a, 35b). Plasmabehandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasleitvorrichtung (40) beweglich an der Wandung (30) der Plasmaquelle (3) angeordnet ist.Plasma treatment apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the gas-conducting device (40) is movably arranged on the wall (30) of the plasma source (3). Plasmabehandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmaquelle (3) mehrere Gasleitvorrichtungen (40) aufweist, wobei jede der Gasleitvorrichtungen (40) in einem Teilbereich der Ausdehnung der Plasmaquelle (3) in Richtung entlang der Achse der Mikrowellenantenne (32) angeordnet ist, der verschieden von anderen Teilbereichen, in denen eine andere der Gasleitvorrichtungen (40) angeordnet ist, ist.Plasma treatment device according to one of the preceding claims, characterized in that the plasma source (3) has a plurality of gas guiding devices (40), wherein each of the gas guiding devices (40) extends in a partial area of the extent of the plasma source (3) along the axis of the microwave antenna (32). is arranged, which is different from other portions in which another of the gas guiding devices (40) is arranged.
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