JP2001250810A

JP2001250810A - プラズマ処理装置

Info

Publication number: JP2001250810A
Application number: JP2000059911A
Authority: JP
Inventors: Yoshizo Tsugami; 上芳三津
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2000-03-06
Filing date: 2000-03-06
Publication date: 2001-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】プラズマ分布の均一化を図り得るプラズマ処
理装置を提供する。【解決手段】誘電体で形成された放電管６の内部にプ
ロセスガスＧを導入し、マイクロ波導波管１０のスリッ
トから放射されたマイクロ波を放電管６の内部のプロセ
スガスＧに照射してプラズマを発生させ、プラズマ中の
活性種を被処理物３の表面に供給して処理を行うプラズ
マ処理装置であり、マイクロ波導波管１０は、その内部
を伝播するマイクロ波のモードが多重モードになるよう
に構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ処理装置
に係わり、特に、プロセスガスにマイクロ波を照射して
生成したプラズマを利用して被処理物の処理を行うプラ
ズマ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造用のシリコンウェハや液晶デ
ィスプレイ用ガラス基板といった被処理物を処理するた
めの装置として、マイクロ波プラズマを利用して被処理
物のドライエッチング処理やアッシング処理等を施すプ
ラズマ処理装置がある。

【０００３】このプラズマ処理装置にはいくつかの種類
があり、一例としては、誘電体で形成された放電管の内
部にプロセスガスを導入し、マイクロ波導波管を介して
導かれたマイクロ波を、マイクロ波導波管のスリットか
ら放射して放電管の内部のプロセスガスに照射し、放電
管の内部にプラズマを発生させるものがある。このタイ
プのプラズマ処理装置においては、プラズマ中の活性種
を真空容器の内部に形成された処理室に導いて被処理物
の表面に供給し、ドライエッチングやアッシング等の表
面処理が施される。

【０００４】また、プラズマ処理装置の他の例として
は、マイクロ波導波管を介して導かれたマイクロ波をマ
イクロ波導波管のスリットから放射し、誘電体で形成さ
れたマイクロ波透過窓部材を介して真空容器の内部にマ
イクロ波を導入し、真空容器内のプロセスガスにマイク
ロ波を照射してプラズマを発生させ、このプラズマを利
用してドライエッチング等の表面処理を施すものがあ
る。

【０００５】このタイプのプラズマ処理装置は、真空容
器の内部で生成したプラズマを被処理物の表面に接触さ
せ、プラズマ中の活性種等によりドライエッチングやア
ッシング等の表面処理を施すものと、プラズマ発生領域
と処理室とを分離してプラズマからのダウンフローを被
処理物の表面に導いてドライエッチングやアッシング等
の表面処理を施すものとがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のプラズ
マ処理装置のように、マイクロ波導波管にスリットを設
け、このスリットから放射されたマイクロ波によってプ
ラズマを発生させる放電形態は、一般にスロットアンテ
ナ方式と呼ばれている。このスロットアンテナ方式にお
いては、マイクロ波導波管内で形成されるマイクロ波の
電磁界分布に対応した形でスリットからマイクロ波が放
射される。

【０００７】通常使用されている方形導波管としてはＷ
ＲＪ−２（日本電子機械工業規格）があり、マイクロ波
の伝播モードとしてＴＥ１０モードが一般的である。こ
の場合、マイクロ波の電界分布は進行方向に対して管内
波長λｇの間隔で定在波を形成し、発生したプラズマも
定在波と同じ間隔で強弱を持つ分布になっている。

【０００８】このため、被処理物の直上にプラズマを形
成するタイプのプラズマ処理装置においては、被処理物
の処理の面内分布が不均一になってしまうという問題が
ある。

【０００９】また、プラズマの近傍に位置する放電管や
マイクロ波透過窓部材は誘電体によって形成されている
ために、プラズマ密度が高い部分では、プラズマ密度の
低い部分に比べて、エッチングによる誘電体の削れ量や
誘電体からのダストの発生量が多くなっている。

【００１０】プラズマによりエッチングされる石英等の
誘電体では定期的な交換が必要になってくるが、プラズ
マ分布が不均一であると誘電体のエッチングも不均一に
なり、局所的にエッチングが進行すると誘電体の耐用期
間が短くなり、誘電体の利用効率が悪くなってしまう。

【００１１】また、アルミナ系の誘電体ではダストが発
生するが、このダストはプラズマ中のプロセスガスと誘
電体内の元素（Ａｌ）が反応して発生するものであり、
誘電体を冷却することでダストの発生量を低減すること
ができる。しかし、発熱源であるプラズマの分布が不均
一であると、誘電体の温度分布も不均一となり効果的な
冷却が困難になってしまう。

【００１２】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たものであって、プラズマ分布の均一化を図り得るプラ
ズマ処理装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、誘電体で形成された放電管の内部にプロセ
スガスを導入し、マイクロ波導波管のスリットから放射
されたマイクロ波を前記放電管の内部のプロセスガスに
照射してプラズマを発生させ、前記プラズマ中の活性種
を被処理物の表面に供給して処理を行うようにしたプラ
ズマ処理装置において、前記マイクロ波導波管は、その
内部を伝播するマイクロ波のモードが多重モードになる
ように構成されていることを特徴とする。

【００１４】上記課題を解決するために本発明は、マイ
クロ波導波管のスリットから放射されたマイクロ波を、
誘電体で形成されたマイクロ波透過窓部材を介して真空
容器内に導入し、前記真空容器内のプロセスガスにマイ
クロ波を照射してプラズマを発生させ、このプラズマを
利用して被処理物を処理するようにしたプラズマ処理装
置において、前記マイクロ波導波管は、その内部を伝播
するマイクロ波が多重モードになるように構成されてい
ることを特徴とする。

【００１５】また、好ましくは、前記マイクロ波導波管
は、前記スリットが形成された部分において、前記マイ
クロ波導波管の内部を伝播するマイクロ波の管内波長よ
りも短い距離間隔で、管軸心に直交する方向の断面寸法
が前記管軸心の方向に沿って変化している。

【００１６】また、好ましくは、前記マイクロ波導波管
の前記断面寸法は、前記管軸心の方向に沿って断続的に
変化している。

【００１７】また、好ましくは、前記マイクロ波導波管
の前記断面寸法は、前記管軸心の方向に沿って連続的に
変化している。

【００１８】また、好ましくは、前記マイクロ波導波管
は、前記スリットが形成された部分に比誘電率の異なる
複数種の誘電体が充填されており、前記マイクロ波導波
管の内部を伝播するマイクロ波の管内波長よりも短い距
離間隔で、管軸心の方向に沿って前記誘電体の比誘電率
が変化している。

【００１９】また、好ましくは、処理中の被処理物を載
置する載置台をさらに有し、前記載置台に直流電圧又は
高周波電圧を印加するようにする。

【００２０】

【発明の実施の形態】第１実施形態以下、本発明の第１実施形態によるプラズマ処理装置に
ついて図１を参照して説明する。なお、本実施形態によ
るプラズマ処理装置は、スロットアンテナ方式で生成し
たマイクロ波プラズマを利用したケミカルドライエッチ
ング装置（ＣＤＥ装置）である。

【００２１】図１に示したように本実施形態によるプラ
ズマ処理装置は、排気口８を介して内部を真空排気でき
る真空容器１を備えており、この真空容器１の内部には
処理室２が形成され、この処理室２の内部には被処理物
３を載置するための載置台４が設けられている。ここ
で、被処理物３は、半導体製造用のシリコンウェハ、液
晶表示用のガラス基板等である。

【００２２】真空容器１には、活性種輸送管５を介し
て、誘電体材料より成る放電管６が接続されており、放
電管６はプロセスガス（Ｇ）を導入するためのガス導入
口７を備え、放電管６の内部にはプラズマ発生領域９が
形成されている。放電管６を形成する誘電体としては、
石英、アルミナ、サファイア、窒化アルミニウム等を使
用することができる。放電管６には、マイクロ波（Ｍ．
Ｗ．）を放電管６の内部に供給するための断面方形のマ
イクロ波導波管１０が添設されている。

【００２３】放電管６に対向するマイクロ波導波管１０
の側面には、プラズマ発生領域９に対応する位置に、マ
イクロ波導波管１０の管軸心方向に沿ってスリット（図
示せず）が形成されており、このスリットを介して放電
管６に向けてマイクロ波が放射される。

【００２４】そして、本実施形態によるプラズマ処理装
置においては、マイクロ波導波管１０は、このマイクロ
波導波管１０の内部を伝播するマイクロ波が多重モード
になるように、スリットが形成された部分において、管
軸心に直交する方向の断面が従来のプラズマ処理装置の
マイクロ波導波管よりも大きく設定されている。

【００２５】上記構成よりなる本実施形態においては、
ガス導入口７から放電管６内に供給されたプロセスガス
にマイクロ波が照射されて、放電管６の内部でプラズマ
が生成され、プラズマ中に活性種が生成される。この活
性種が活性種輸送管５を経由して処理室２内の被処理物
３の表面に供給され、エッチング処理やアッシング処理
等の表面処理が施される。

【００２６】また、被処理物３を載置した載置台４に直
流電圧又は高周波電圧を印加することもできる。

【００２７】プロセスガスとしては、例えば被処理物３
表面の薄膜のエッチングを行う場合には、酸素ガス（Ｏ
_２）単体、或いは酸素ガスにＣＦ_４、ＮＦ_３、ＳＦ_６等
のフッ素系ガスを添加した混合ガス、又はこれらのガス
に水素ガスを添加したガスが使用される。

【００２８】そして、本実施形態においては、マイクロ
波導波管１０のスリット形成部分におけるマイクロ波の
モードが多重モードとなっているので、マイクロ波導波
管１０の内部の電界分布が均一化され、これにより、放
電管６の内部で生成されるプラズマもまた均一化され
る。

【００２９】この点について補足して説明すると、従来
のプラズマ処理装置におけるマイクロ波導波管は、基本
モードであるＴＥ１０モードのみで伝播できるように設
計されている。一般にマイクロ波導波管内のマイクロ波
の伝播モードは、マイクロ波の周波数とマイクロ波導波
管の断面寸法とによって決まる。したがって、プラズマ
処理装置で一般に使用される２．４５ＧＨｚのマイクロ
波では周波数が固定しているため、マイクロ波導波管の
断面寸法を変更することで伝播モードを変えることがで
きる。

【００３０】このため、マイクロ波導波管の断面寸法を
従来のものよりも大きくすることでＴＥ１０モード以外
のモードも存在可能になり、マイクロ波導波管の内部の
マイクロ波は多重モードになる。このように多重モード
になれば、マイクロ波導波管内の電界分布が固定され
ず、様々なモードの分布になり、マイクロ波導波管の内
部の電界分布が均一化される。マイクロ波導波管の内部
で電界分布が均一化されると、スリットから照射される
マイクロ波も均一化され、発生するプラズマも均一なも
のが得られる。

【００３１】以上述べたように本実施形態によるプラズ
マ処理装置によれば、放電管６の内部で生成されるプラ
ズマが均一化されるので、放電管６の局所的なエッチン
グが防止され、ひいては、放電管６の長寿命化、及び冷
却効率の向上によるダストの低減を達成することができ
る。

【００３２】第２実施形態次に、本発明の第２実施形態によるプラズマ処理装置に
ついて図２を参照して説明する。なお、本実施形態は、
上述した第１実施形態においてマイクロ波導波管の構成
を変更したものであり、その他の部分の構成は第１実施
形態と共通するので、以下では、第１実施形態と異なる
部分について説明する。

【００３３】図２に示したように本実施形態によるプラ
ズマ処理装置のマイクロ波導波管１１は、スリット（図
示せず）が形成された部分において、管軸心に直交する
方向の断面寸法が、マイクロ波導波管１１の内部を伝播
するマイクロ波の管内波長よりも短い距離間隔で管軸心
の方向に沿って変化している。より具体的には、マイク
ロ波導波管１１の端部に向かって断面積が段階的に小さ
くなっている。

【００３４】このため、本実施形態においても、上記第
１実施形態と同様に、マイクロ波導波管１１の内部のマ
イクロ波のモードが多重モードになり、放電管６内部の
プラズマの分布が均一化される。

【００３５】この点について補足して説明すると、一般
に、マイクロ波導波管の断面寸法を変化させると、マイ
クロ波導波管の内部のマイクロ波のモードは基本モード
から高次モードに変化する。この場合、マイクロ波導波
管内部の電界分布は基本モードの分布から高次モードの
分布へ徐々に変化し、完全にモードが変換するには最低
でも１波長以上の距離が必要である。したがって、マイ
クロ波導波管の断面寸法が変更された位置付近の電界分
布は攪乱され、１波長未満の間隔でマイクロ波導波管の
断面寸法を変更すればその間の電界はすべて攪乱されて
いる。

【００３６】このようにマイクロ波導波管内部の電界分
布が乱れていると定在波は発生せず、上記第１実施形態
の場合と同様の作用によりプラズマの均一化が図られ、
第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

【００３７】本実施形態の変形例としては、マイクロ波
導波管１１の断面寸法を連続的に変化させてテーパ状に
構成することもできる。

【００３８】第３実施形態次に、本発明の第３実施形態によるプラズマ処理装置に
ついて図３を参照して説明する。なお、本実施形態は、
上述した第１実施形態においてマイクロ波導波管の構成
を変更したものであり、その他の部分の構成は第１実施
形態と共通するので、以下では、第１実施形態と異なる
部分について説明する。

【００３９】本実施形態によるプラズマ処理装置におい
ては、従来のプラズマ処理装置におけるマイクロ波導波
管と同様の寸法形状を有するマイクロ波導波管１３が使
用されている。そして、図３に示したようにマイクロ波
導波管１３は、スリット（図示せず）が形成された部分
において、比誘電率の異なる複数種の誘電体１２ａ、１
２ｂ、１２ｃが充填されており、マイクロ波導波管１３
の内部を伝播するマイクロ波の管内波長よりも短い距離
間隔で管軸心の方向に沿って誘電体１２ａ、１２ｂ、１
２ｃの比誘電率が変化している。

【００４０】このような分布にて比誘電率の異なる複数
種の誘電体１２ａ、１２ｂ、１２ｃをマイクロ波導波管
１３の内部に充填することにより、電気的には、上述し
た第１実施形態のようにマイクロ波導波管の断面寸法を
変化させた場合と同様の作用・効果を得ることができ
る。

【００４１】このため、本実施形態においても、上記第
１実施形態と同様に、マイクロ波導波管１３の内部のマ
イクロ波のモードが多重モードになり、放電管６内部の
プラズマの分布が均一化され、第１実施形態と同様の効
果を得ることができる。

【００４２】変形例としては、図２に示した第２実施形
態のマイクロ波導波管１１の内部に、断面寸法の変化に
対応させて、比誘電率の異なる複数種の誘電体を充填す
ることもできる。

【００４３】第４実施形態次に、本発明の第４実施形態によるプラズマ処理装置に
ついて図４を参照して説明する。

【００４４】図４に示したように本実施形態によるプラ
ズマ処理装置は、処理室２１を内部に形成する真空容器
２０を備えており、この真空容器２０の内部には被処理
物２３を載置するための載置台２２が設けられている。
真空容器２０の上部開口は、誘電体で形成されたマイク
ロ波透過窓部材２５で封止されている。マイクロ波透過
窓部材２５の上面にはマイクロ波導波管２４が添設され
ており、マイクロ波導波管２４のマイクロ波透過窓部材
２５に面する側面にはスリット２７が形成されている。

【００４５】そして、本実施形態によるプラズマ処理装
置においては、マイクロ波導波管２４は、このマイクロ
波導波管２４の内部を伝播するマイクロ波のモードが多
重モードになるように、スリット２７が形成された部分
において、管軸心に直交する方向の断面が従来のプラズ
マ処理装置のマイクロ波導波管よりも大きく設定されて
いる。

【００４６】上記構成よりなる本実施形態においては、
マイクロ波導波管２４によって導かれたマイクロ波
（Ｍ．Ｗ．）をスリット２７から放射して、誘電体で形
成されたマイクロ波透過窓部材２５を介して真空容器２
０内にマイクロ波を導入し、真空容器２０内のプロセス
ガスにマイクロ波を照射してプラズマを発生させ、この
プラズマを利用して被処理物２３にエッチング処理やア
ッシング処理等の表面処理が施される。

【００４７】また、被処理物２３を載置した載置台２２
に直流電圧又は高周波電圧を印加することもできる。

【００４８】プロセスガスとしては、例えば被処理物２
３表面の薄膜のエッチングを行う場合には、酸素ガス
（Ｏ_２）単体、或いは酸素ガスにＣＦ_４、ＮＦ_３、ＳＦ
_６等のフッ素系ガスを添加した混合ガス、又はこれらの
ガスに水素ガスを添加したガスが使用される。

【００４９】そして、本実施形態においては、マイクロ
波導波管２４のスリット形成部分におけるマイクロ波の
モードが多重モードとなっているので、マイクロ波導波
管２４の内部の電界分布が均一化され、これにより、処
理室２１の内部で生成されるプラズマもまた均一化され
る。

【００５０】この点について補足して説明すると、従来
のプラズマ処理装置におけるマイクロ波導波管は、基本
モードであるＴＥ１０モードのみで伝播できるように設
計されている。マイクロ波導波管内のマイクロ波の伝播
モードは、マイクロ波の周波数とマイクロ波導波管の断
面寸法とによって決まる。したがって、プラズマ処理装
置で一般に使用される２．４５ＧＨｚのマイクロ波では
周波数が固定しているため、マイクロ波導波管の断面寸
法を変更することで伝播モードを変えることができる。

【００５１】このため、マイクロ波導波管の断面寸法を
従来のものよりも大きくすることでＴＥ１０モード以外
のモードも存在可能になり、マイクロ波導波管の内部の
マイクロ波は多重モードになる。このように多重モード
になれば、マイクロ波導波管内の電界分布が固定され
ず、様々なモードの分布になり、マイクロ波導波管の内
部の電界分布が均一化される。マイクロ波導波管の内部
で電界分布が均一化されると、スリットから照射される
マイクロ波も均一化され、発生するプラズマも均一なも
のが得られる。

【００５２】以上述べたように本実施形態によるプラズ
マ処理装置によれば、処理室２１の内部で生成されるプ
ラズマが均一化されるので、マイクロ波透過窓部材２５
の局所的なエッチングが防止され、ひいては、マイクロ
波透過窓部材２５の長寿命化、及び冷却効率の向上によ
るダストの低減を達成することができる。

【００５３】また、プラズマの均一化によって、被処理
物２３の処理の面内均一性を高めることができる。

【００５４】第５実施形態次に、本発明の第５実施形態によるプラズマ処理装置に
ついて図５を参照して説明する。なお、本実施形態は、
上述した第４実施形態においてマイクロ波導波管の構成
を変更したものであり、その他の部分の構成は第４実施
形態と共通するので、以下では、第４実施形態と異なる
部分について説明する。

【００５５】図５に示したように本実施形態によるプラ
ズマ処理装置のマイクロ波導波管２８は、スリット２７
が形成された部分において、管軸心に直交する方向の断
面寸法が、マイクロ波導波管２８の内部を伝播するマイ
クロ波の管内波長よりも短い距離間隔で管軸心の方向に
沿って変化している。より具体的には、マイクロ波導波
管２８の端部に向かって断面積が段階的に大きくなって
いる。

【００５６】このため、本実施形態においても、上記第
４実施形態と同様に、マイクロ波導波管２８の内部のマ
イクロ波のモードが多重モードになり、処理室２１の内
部のプラズマの分布が均一化される。

【００５７】この点について補足して説明すると、一般
に、マイクロ波導波管の断面寸法を変化させると、マイ
クロ波導波管の内部のマイクロ波のモードは基本モード
から高次モードに変化する。この場合、マイクロ波導波
管内部の電界分布は基本モードの分布から高次モードの
分布へ徐々に変化し、完全にモードが変換するには最低
でも１波長以上の距離が必要である。したがって、マイ
クロ波導波管の断面寸法が変更された位置付近の電界分
布は攪乱され、１波長未満の間隔でマイクロ波導波管の
断面寸法を変更すればその間の電界はすべて攪乱されて
いる。

【００５８】このようにマイクロ波導波管内部の電界分
布が乱れていると定在波は発生せず、上記第４実施形態
の場合と同様の作用によりプラズマの均一化が図られ、
第４実施形態と同様の効果を得ることができる。

【００５９】本実施形態の変形例としては、マイクロ波
導波管２８の断面寸法を連続的に変化させてテーパ状に
構成することもできる。

【００６０】第６実施形態次に、本発明の第６実施形態によるプラズマ処理装置に
ついて図６を参照して説明する。なお、本実施形態は、
上述した第４実施形態においてマイクロ波導波管の構成
を変更したものであり、その他の部分の構成は第４実施
形態と共通するので、以下では、第４実施形態と異なる
部分について説明する。

【００６１】本実施形態によるプラズマ処理装置におい
ては、従来のプラズマ処理装置におけるマイクロ波導波
管と同様の寸法形状を有するマイクロ波導波管２９が使
用されている。そして、図６に示したようにマイクロ波
導波管２９は、スリット２７が形成された部分におい
て、比誘電率の異なる複数種の誘電体１２ａ、１２ｂ、
１２ｃが充填されており、マイクロ波導波管２９の内部
を伝播するマイクロ波の管内波長よりも短い距離間隔で
管軸心の方向に沿って誘電体１２ａ、１２ｂ、１２ｃの
比誘電率が変化している。

【００６２】このような分布にて比誘電率の異なる複数
種の誘電体１２ａ、１２ｂ、１２ｃをマイクロ波導波管
１３の内部に充填することにより、電気的には、上述し
た第４実施形態のようにマイクロ波導波管の断面寸法を
変化させた場合と同様の作用・効果を得ることができ
る。

【００６３】このため、本実施形態においても、上記第
４実施形態と同様に、マイクロ波導波管２９の内部のマ
イクロ波のモードが多重モードになり、処理室２１の内
部のプラズマの分布が均一化され、第４実施形態と同様
の効果を得ることができる。

【００６４】変形例としては、図５に示した第５実施形
態のマイクロ波導波管２８の内部に、断面寸法の変化に
対応させて、比誘電率の異なる複数種の誘電体を充填す
ることもできる。

【００６５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によるプラズマ
処理装置によれば、マイクロ波導波管の内部を伝播する
マイクロ波が多重モードとなるので、このマイクロ波を
プロセスガスに照射して形成したプラズマはその密度分
布が均一化されている。

【００６６】このため、放電管を備えたプラズマ処理装
置においては、放電管の局所的なエッチングが防止さ
れ、ひいては、放電管の長寿命化、及び放電管の冷却効
率の向上によるダストの低減を達成することができる。

【００６７】また、マイクロ波透過窓部材を備えたプラ
ズマ処理装置においては、マイクロ波透過窓部材の局所
的なエッチングが防止され、ひいては、マイクロ波透過
窓部材の長寿命化、及びマイクロ波透過窓部材の冷却効
率の向上によるダストの低減を達成することができると
共に、被処理物の処理の面内均一性を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態によるプラズマ処理装置
の概略構成図。

【図２】本発明の第２実施形態によるプラズマ処理装置
の概略構成図。

【図３】本発明の第３実施形態によるプラズマ処理装置
の概略構成図。

【図４】本発明の第４実施形態によるプラズマ処理装置
の概略構成図。

【図５】本発明の第５実施形態によるプラズマ処理装置
の概略構成図。

【図６】本発明の第６実施形態によるプラズマ処理装置
の概略構成図。

【符号の説明】

１、２０真空容器２、２１処理室３、２３被処理物４、２２載置台６放電管９プラズマ発生領域１２ａ、１２ｂ、１２ｃ誘電体１０、１１、１３、２４、２８、２９マイクロ波導波
管２５マイクロ波透過窓部材２７スリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4G075 AA24 AA30 BA05 BA06 BC06 BD14 CA26 CA47 4K030 CA04 CA06 DA04 DA08 FA01 GA02 KA20 KA30 KA45 4K057 DA16 DD01 DD03 DD07 DD08 DG20 DM29 DN01 5F004 AA16 BA03 BA20 BB12 BB13 BB14 BD01 DA00 DA01 DA17 DA18 DA24 DA26 DB26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体で形成された放電管の内部にプロセ
スガスを導入し、マイクロ波導波管のスリットから放射
されたマイクロ波を前記放電管の内部のプロセスガスに
照射してプラズマを発生させ、前記プラズマ中の活性種
を被処理物の表面に供給して処理を行うようにしたプラ
ズマ処理装置において、前記マイクロ波導波管は、その内部を伝播するマイクロ
波のモードが多重モードになるように構成されているこ
とを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】マイクロ波導波管のスリットから放射され
たマイクロ波を、誘電体で形成されたマイクロ波透過窓
部材を介して真空容器内に導入し、前記真空容器内のプ
ロセスガスにマイクロ波を照射してプラズマを発生さ
せ、このプラズマを利用して被処理物を処理するように
したプラズマ処理装置において、前記マイクロ波導波管は、その内部を伝播するマイクロ
波が多重モードになるように構成されていることを特徴
とするプラズマ処理装置。
【請求項３】前記マイクロ波導波管は、前記スリットが
形成された部分において、前記マイクロ波導波管の内部
を伝播するマイクロ波の管内波長よりも短い距離間隔
で、管軸心に直交する方向の断面寸法が前記管軸心の方
向に沿って変化していることを特徴とする請求項１又は
２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】前記マイクロ波導波管の前記断面寸法は、
前記管軸心の方向に沿って断続的に変化していることを
特徴とする請求項３記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】前記マイクロ波導波管の前記断面寸法は、
前記管軸心の方向に沿って連続的に変化していることを
特徴とする請求項３記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】前記マイクロ波導波管は、前記スリットが
形成された部分に比誘電率の異なる複数種の誘電体が充
填されており、前記マイクロ波導波管の内部を伝播する
マイクロ波の管内波長よりも短い距離間隔で、管軸心の
方向に沿って前記誘電体の比誘電率が変化していること
を特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のプ
ラズマ処理装置。
【請求項７】処理中の被処理物を載置する載置台をさら
に有し、前記載置台に直流電圧又は高周波電圧を印加す
るようにしたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれ
か一項に記載のプラズマ処理装置。