JP2003046327A - プラズマ処理装置におけるラジアルラインスロットアンテナの構造 - Google Patents
プラズマ処理装置におけるラジアルラインスロットアンテナの構造Info
- Publication number
- JP2003046327A JP2003046327A JP2001231005A JP2001231005A JP2003046327A JP 2003046327 A JP2003046327 A JP 2003046327A JP 2001231005 A JP2001231005 A JP 2001231005A JP 2001231005 A JP2001231005 A JP 2001231005A JP 2003046327 A JP2003046327 A JP 2003046327A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- slot antenna
- radial line
- metal plate
- line slot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ラジアルスロットアンテナを構成する多数のス
ロット孔を有する金属板と、この金属板のマイクロ波放
射面と反対側に設けられている誘電体との密着性を良く
して、マイクロ波の放射効率と均一性の向上を図ること
ができ、大面積の被処理基板に対応することが可能とな
るプラズマ処理装置におけるラジアルラインスロットア
ンテナを提供する。 【解決手段】多数のスロット孔の形成された金属板と、
同軸導波管変換器に接続された凹状導体とで導波回路を
構成し、該導波回路内に誘電体が充填されたラジアルラ
インスロットアンテナにおいて、前記金属板と前記誘電
体とを、メタライズ接合によって密着させた構造、また
は前記誘電体に設けられた雌ネジ部と、その雌ネジ部に
ねじ込む止めネジによって密着させた構造とする。
ロット孔を有する金属板と、この金属板のマイクロ波放
射面と反対側に設けられている誘電体との密着性を良く
して、マイクロ波の放射効率と均一性の向上を図ること
ができ、大面積の被処理基板に対応することが可能とな
るプラズマ処理装置におけるラジアルラインスロットア
ンテナを提供する。 【解決手段】多数のスロット孔の形成された金属板と、
同軸導波管変換器に接続された凹状導体とで導波回路を
構成し、該導波回路内に誘電体が充填されたラジアルラ
インスロットアンテナにおいて、前記金属板と前記誘電
体とを、メタライズ接合によって密着させた構造、また
は前記誘電体に設けられた雌ネジ部と、その雌ネジ部に
ねじ込む止めネジによって密着させた構造とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体基板をマイク
ロ波によって生起されたプラズマで表面処理するプラズ
マ処理装置において、前記プラズマを大面積に均一に生
起させるためのラジアルラインスロットアンテナの構造
に関するものである。
ロ波によって生起されたプラズマで表面処理するプラズ
マ処理装置において、前記プラズマを大面積に均一に生
起させるためのラジアルラインスロットアンテナの構造
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からマイクロ波によってプラズマを
生成して半導体基板の微細加工を行うエッチング装置
や、基板に薄膜を堆積させるマイクロ波プラズマＣＶＤ
装置等が知られている。マイクロ波によるプラズマ生成
は低ガス圧で高密度のプラズマが得られるため、広く用
いられている。また、近年の半導体基板等の表面処理に
用いるプラズマ処理装置においては、被処理基板の大型
化の要求に応えるため、大口径でかつ高密度のプラズマ
が得られるラジアルラインスロットアンテナを備えたマ
イクロ波プラズマ処理装置が提案されている。
生成して半導体基板の微細加工を行うエッチング装置
や、基板に薄膜を堆積させるマイクロ波プラズマＣＶＤ
装置等が知られている。マイクロ波によるプラズマ生成
は低ガス圧で高密度のプラズマが得られるため、広く用
いられている。また、近年の半導体基板等の表面処理に
用いるプラズマ処理装置においては、被処理基板の大型
化の要求に応えるため、大口径でかつ高密度のプラズマ
が得られるラジアルラインスロットアンテナを備えたマ
イクロ波プラズマ処理装置が提案されている。
【０００３】上記ラジアルラインスロットアンテナ（Ｒ
ａｄｉａｌ Ｌｉｎｅ ＳｌｏｔＡｎｔｅｎｎａ）と
は、導体表面にマイクロ波を放射させるための多数のス
ロット孔が同心円状または渦巻き状に配置されたもので
あり、裏面側の同軸導波管変換器に接続した凹状導体と
で導波回路を形成し、給電されたマイクロ波をスロット
形成面から放射するものである。
ａｄｉａｌ Ｌｉｎｅ ＳｌｏｔＡｎｔｅｎｎａ）と
は、導体表面にマイクロ波を放射させるための多数のス
ロット孔が同心円状または渦巻き状に配置されたもので
あり、裏面側の同軸導波管変換器に接続した凹状導体と
で導波回路を形成し、給電されたマイクロ波をスロット
形成面から放射するものである。
【０００４】図４は、従来のラジアルラインスロットア
ンテナを図示したものである。この図に示すように、円
板状の導体からなる多数のスロット孔を有するスロット
体１２は、その周縁部をボルト１３によって導体１４に
固定されている。また、スロット体１２のプラズマ１５
にさらされる反対面に、誘電体１６が設置されている。
ちょうど、誘電体１６はスロット体１２と前記導体１４
で挟まれている構造となっている。前記導体１４の裏面
には同軸導波管変換器６と導波管１１が接続されてい
て、マイクロ波はこれら導波管１１、同軸導波管変換器
６を経て導体１４の裏側からスロット体１２に給電され
る構造となっている。また、スロット体１２は、例えば
厚さ０．５ｍｍ程度の薄い銅板である。
ンテナを図示したものである。この図に示すように、円
板状の導体からなる多数のスロット孔を有するスロット
体１２は、その周縁部をボルト１３によって導体１４に
固定されている。また、スロット体１２のプラズマ１５
にさらされる反対面に、誘電体１６が設置されている。
ちょうど、誘電体１６はスロット体１２と前記導体１４
で挟まれている構造となっている。前記導体１４の裏面
には同軸導波管変換器６と導波管１１が接続されてい
て、マイクロ波はこれら導波管１１、同軸導波管変換器
６を経て導体１４の裏側からスロット体１２に給電され
る構造となっている。また、スロット体１２は、例えば
厚さ０．５ｍｍ程度の薄い銅板である。
【０００５】ところで、ラジアルラインスロットアンテ
ナの構造に関して重要なことは、多数のスロット孔から
なる金属板と凹状導体の内部に充填された誘電体の表面
に隙間なく密着していることである。仮に多数のスロッ
ト孔を有する金属板と誘電体との間に隙間が生じている
と、その部分でマイクロ波の表皮効果による表面波が生
じ、マイクロ波の放射効率が著しく低下するからであ
る。しかしながら、上記従来のラジアルラインスロット
アンテナの構造によれば、スロット板は周縁部でネジ止
めされているだけであるから、スロット板の自重による
撓みや、マイクロ波電力の給電によりスロット孔を有し
た金属板が加熱され、熱膨張による撓みによって誘電体
との間に隙間が生じることがある。すると、マイクロ波
の放射効率が大きく低下し、かつ、放射の均一性が著し
く悪化するという問題を抱えていた。
ナの構造に関して重要なことは、多数のスロット孔から
なる金属板と凹状導体の内部に充填された誘電体の表面
に隙間なく密着していることである。仮に多数のスロッ
ト孔を有する金属板と誘電体との間に隙間が生じている
と、その部分でマイクロ波の表皮効果による表面波が生
じ、マイクロ波の放射効率が著しく低下するからであ
る。しかしながら、上記従来のラジアルラインスロット
アンテナの構造によれば、スロット板は周縁部でネジ止
めされているだけであるから、スロット板の自重による
撓みや、マイクロ波電力の給電によりスロット孔を有し
た金属板が加熱され、熱膨張による撓みによって誘電体
との間に隙間が生じることがある。すると、マイクロ波
の放射効率が大きく低下し、かつ、放射の均一性が著し
く悪化するという問題を抱えていた。
【０００６】このような問題を解決すべく、特開２００
０−０７７３３５号公報に記載のプラズマ処理装置が提
案されている。これは上記の誘電体とスロット体の密着
性を向上させ、マイクロ波の放射効率を向上させたもの
である。このプラズマ処理装置は、プラズマを生起させ
るマイクロ波を、チャンバー内に放射するスロットアン
テナを具備し、このスロットアンテナがマイクロ波放射
用のスロットを多数有するスロット体と、プラズマにさ
らされる面の反対側の前記スロット体表面に設けられた
誘電体からなるマイクロ波の遅波路形成体と、プラズマ
形成空間側の前記スロット体表面に設けられ前記遅波路
形成体と協働して前記スロット体を挟持してマイクロ波
を透過させる誘電体からなる押さえ体とからなることを
特徴とするものである。すなわち、スロット体を遅波路
形成体と押さえ体との間に挟み込んだ構造のスロットア
ンテナを用いることによって、スロット体を遅波路形成
体に隙間なく密着させることができる。
０−０７７３３５号公報に記載のプラズマ処理装置が提
案されている。これは上記の誘電体とスロット体の密着
性を向上させ、マイクロ波の放射効率を向上させたもの
である。このプラズマ処理装置は、プラズマを生起させ
るマイクロ波を、チャンバー内に放射するスロットアン
テナを具備し、このスロットアンテナがマイクロ波放射
用のスロットを多数有するスロット体と、プラズマにさ
らされる面の反対側の前記スロット体表面に設けられた
誘電体からなるマイクロ波の遅波路形成体と、プラズマ
形成空間側の前記スロット体表面に設けられ前記遅波路
形成体と協働して前記スロット体を挟持してマイクロ波
を透過させる誘電体からなる押さえ体とからなることを
特徴とするものである。すなわち、スロット体を遅波路
形成体と押さえ体との間に挟み込んだ構造のスロットア
ンテナを用いることによって、スロット体を遅波路形成
体に隙間なく密着させることができる。
【０００７】また、特開２０００−２８６２４０号公報
では、半導体基板用プラズマ表面処理装置におけるラジ
アルラインスロットアンテナの構造が提案されている。
これは、複数のスロット孔を有する金属板の、凹状導体
に対する取付け部の内側に隣接する部分に、これよりも
外側部分と内側部分とを繋ぐ且つ変形可能な細幅片を残
すように抜き孔を穿設して成る膨張吸収部を、全周にわ
たって環状に延びるように設けるという構造にしたもの
である。金属板の熱を受けた場合における半径方向外向
きへの熱膨張は、前記膨張吸収部における各細幅片にお
ける変形によって吸収され、この熱膨張がその外側にま
で及ぶことを少なくすることができるので、前記金属板
の膨らみによる歪み変形を低減し、誘電体との密着性を
維持している。
では、半導体基板用プラズマ表面処理装置におけるラジ
アルラインスロットアンテナの構造が提案されている。
これは、複数のスロット孔を有する金属板の、凹状導体
に対する取付け部の内側に隣接する部分に、これよりも
外側部分と内側部分とを繋ぐ且つ変形可能な細幅片を残
すように抜き孔を穿設して成る膨張吸収部を、全周にわ
たって環状に延びるように設けるという構造にしたもの
である。金属板の熱を受けた場合における半径方向外向
きへの熱膨張は、前記膨張吸収部における各細幅片にお
ける変形によって吸収され、この熱膨張がその外側にま
で及ぶことを少なくすることができるので、前記金属板
の膨らみによる歪み変形を低減し、誘電体との密着性を
維持している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開２０００−０７７３３５号公報に記載のものでは、
スロット体に対して押さえ体はチャンバー内のプラズマ
形成空間側に配置されるため、プラズマによって分解さ
れた処理ガスが、この誘電体からなる押さえ体に付着し
てしまい、マイクロ波の透過効率が悪くなってしまうこ
ととなる。その結果、マイクロ波はプラズマ形成空間に
放射されず、被処理基板へのプラズマ処理が不可能とな
る。更には、マイクロ波の進行方向に誘電体が存在する
と、誘電損失が大きくなるため、効率よくマイクロ波電
力を前記プラズマ形成空間に供給することができないと
いう問題を生じる。
特開２０００−０７７３３５号公報に記載のものでは、
スロット体に対して押さえ体はチャンバー内のプラズマ
形成空間側に配置されるため、プラズマによって分解さ
れた処理ガスが、この誘電体からなる押さえ体に付着し
てしまい、マイクロ波の透過効率が悪くなってしまうこ
ととなる。その結果、マイクロ波はプラズマ形成空間に
放射されず、被処理基板へのプラズマ処理が不可能とな
る。更には、マイクロ波の進行方向に誘電体が存在する
と、誘電損失が大きくなるため、効率よくマイクロ波電
力を前記プラズマ形成空間に供給することができないと
いう問題を生じる。
【０００９】また、上記の特開２０００−２８６２４０
号公報に記載のものでは、前述した特開２０００−０７
７３３５号公報の提案の誘電体からなる押さえ板で全面
を固定する構造と比較すると、明らかに密着が不確実な
ものとなっており、したがって、熱膨張を吸収する形状
を金属板に設けたとしても、繰り返し被処理基板の表面
処理を行うと、結果的には誘電体との密着性が低下して
しまい、マイクロ波の放射効率も著しく低下させてしま
うこととなる。
号公報に記載のものでは、前述した特開２０００−０７
７３３５号公報の提案の誘電体からなる押さえ板で全面
を固定する構造と比較すると、明らかに密着が不確実な
ものとなっており、したがって、熱膨張を吸収する形状
を金属板に設けたとしても、繰り返し被処理基板の表面
処理を行うと、結果的には誘電体との密着性が低下して
しまい、マイクロ波の放射効率も著しく低下させてしま
うこととなる。
【００１０】そこで、本発明は、上記課題を解決し、ラ
ジアルスロットアンテナを構成する多数のスロット孔を
有する金属板と、この金属板のマイクロ波放射面と反対
側に設けられている誘電体との密着性を良くして、マイ
クロ波の放射効率と均一性の向上を図ることができ、大
面積の被処理基板に対応することが可能となるプラズマ
処理装置におけるラジアルラインスロットアンテナを提
供することを目的とするものである。
ジアルスロットアンテナを構成する多数のスロット孔を
有する金属板と、この金属板のマイクロ波放射面と反対
側に設けられている誘電体との密着性を良くして、マイ
クロ波の放射効率と均一性の向上を図ることができ、大
面積の被処理基板に対応することが可能となるプラズマ
処理装置におけるラジアルラインスロットアンテナを提
供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するため、つぎの（１）〜（７）のように構成したプ
ラズマ処理装置におけるラジアルラインスロットアンテ
ナを提供するものである。 （１）多数のスロット孔の形成された金属板と、同軸導
波管変換器に接続された凹状導体とで導波回路を構成
し、該導波回路内に誘電体が充填されたラジアルライン
スロットアンテナにおいて、前記金属板と前記誘電体と
を、メタライズ接合によって密着させた構造を有するこ
とを特徴とするプラズマ処理装置におけるラジアルライ
ンスロットアンテナの構造。 （２）前記金属板と前記誘電体の膨張係数比が、近似し
た範囲にあることを特徴とする上記（１）に記載のプラ
ズマ処理装置におけるラジアルラインスロットアンテナ
の構造。 （３）前記金属板と前記誘電体の膨張係数比が、２：１
以内であることを特徴とする上記（２）に記載のプラズ
マ処理装置におけるラジアルラインスロットアンテナの
構造。 （４）多数のスロット孔の形成された金属板と、同軸導
波管変換器に接続された凹状導体とで導波回路を構成
し、該導波回路内に誘電体が充填されたラジアルライン
スロットアンテナにおいて、前記金属板と前記誘電体と
を、前記誘電体に設けられた雌ネジ部と、その雌ネジ部
にねじ込む止めネジによって密着させた構造を有するこ
とを特徴とするプラズマ処理装置におけるラジアルライ
ンスロットアンテナの構造。 （５）前記止めネジは、ネジ頭部とネジ部の材質が異な
る一体構造のものであることを特徴とする上記（４）に
記載のプラズマ処理装置におけるラジアルラインスロッ
トアンテナの構造。 （６）前記止めネジは、ネジ頭部の材質が前記金属板と
同材質で、かつネジ部の材質が前記誘電体と同材質であ
ることを特徴とする上記（５）に記載のプラズマ処理装
置におけるラジアルラインスロットアンテナの構造。 （７）前記止めネジのネジ頭部とネジ部の境界面は、前
記金属板と前記誘電体とで形成される境界面と同一平面
内に存在するように構成されていることを特徴とする上
記（６）に記載のプラズマ処理装置におけるラジアルラ
インスロットアンテナの構造。
成するため、つぎの（１）〜（７）のように構成したプ
ラズマ処理装置におけるラジアルラインスロットアンテ
ナを提供するものである。 （１）多数のスロット孔の形成された金属板と、同軸導
波管変換器に接続された凹状導体とで導波回路を構成
し、該導波回路内に誘電体が充填されたラジアルライン
スロットアンテナにおいて、前記金属板と前記誘電体と
を、メタライズ接合によって密着させた構造を有するこ
とを特徴とするプラズマ処理装置におけるラジアルライ
ンスロットアンテナの構造。 （２）前記金属板と前記誘電体の膨張係数比が、近似し
た範囲にあることを特徴とする上記（１）に記載のプラ
ズマ処理装置におけるラジアルラインスロットアンテナ
の構造。 （３）前記金属板と前記誘電体の膨張係数比が、２：１
以内であることを特徴とする上記（２）に記載のプラズ
マ処理装置におけるラジアルラインスロットアンテナの
構造。 （４）多数のスロット孔の形成された金属板と、同軸導
波管変換器に接続された凹状導体とで導波回路を構成
し、該導波回路内に誘電体が充填されたラジアルライン
スロットアンテナにおいて、前記金属板と前記誘電体と
を、前記誘電体に設けられた雌ネジ部と、その雌ネジ部
にねじ込む止めネジによって密着させた構造を有するこ
とを特徴とするプラズマ処理装置におけるラジアルライ
ンスロットアンテナの構造。 （５）前記止めネジは、ネジ頭部とネジ部の材質が異な
る一体構造のものであることを特徴とする上記（４）に
記載のプラズマ処理装置におけるラジアルラインスロッ
トアンテナの構造。 （６）前記止めネジは、ネジ頭部の材質が前記金属板と
同材質で、かつネジ部の材質が前記誘電体と同材質であ
ることを特徴とする上記（５）に記載のプラズマ処理装
置におけるラジアルラインスロットアンテナの構造。 （７）前記止めネジのネジ頭部とネジ部の境界面は、前
記金属板と前記誘電体とで形成される境界面と同一平面
内に存在するように構成されていることを特徴とする上
記（６）に記載のプラズマ処理装置におけるラジアルラ
インスロットアンテナの構造。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を、図を用いて
説明する。図１は、本発明の第１の実施形態におけるラ
ジアルラインスロットアンテナの構造を示す断面図であ
る。図１において、多数のスロット孔を有した金属板２
は、同軸導波管変換器６に接続された凹状導体４とで導
波回路を形成し、その導波回路の凹状導体４内に誘電体
３が充填されている。円形状の金属板２の中心部には同
軸導波管変換器６より伸びている同軸管内の中心導体５
が接続されている。以下の説明では、この多数のスロッ
ト孔を有した金属板２と凹状導体４、そして誘電体３か
らなる構造を、総じてラジアルラインスロットアンテナ
１と称する。
説明する。図１は、本発明の第１の実施形態におけるラ
ジアルラインスロットアンテナの構造を示す断面図であ
る。図１において、多数のスロット孔を有した金属板２
は、同軸導波管変換器６に接続された凹状導体４とで導
波回路を形成し、その導波回路の凹状導体４内に誘電体
３が充填されている。円形状の金属板２の中心部には同
軸導波管変換器６より伸びている同軸管内の中心導体５
が接続されている。以下の説明では、この多数のスロッ
ト孔を有した金属板２と凹状導体４、そして誘電体３か
らなる構造を、総じてラジアルラインスロットアンテナ
１と称する。
【００１３】金属板２と誘電体３はメタライズ接合によ
って密着した構造となっている。また、メタライズ接合
するにあたって考慮することは、誘電体（セラミック
ス）と導体（金属）の線膨張係数が近似する適当な組み
合わせを選ぶことであり、その結果、膨張比が大きく異
ならないので、広い温度範囲にわたって使用が可能にな
る。
って密着した構造となっている。また、メタライズ接合
するにあたって考慮することは、誘電体（セラミック
ス）と導体（金属）の線膨張係数が近似する適当な組み
合わせを選ぶことであり、その結果、膨張比が大きく異
ならないので、広い温度範囲にわたって使用が可能にな
る。
【００１４】図示されていないマイクロ波発信器により
作られたマイクロ波は、導波回路内を中心導体５から周
辺部へ放射状に軸対称外向きの円筒波となって伝播す
る。そして、そのほとんどが、金属板２に設けられた多
数のスロット孔からプラズマ形成空間に放射される。こ
のラジアルラインスロトアンテナ１においては、金属板
２に設置されたスロット孔の形状及びその配置によって
偏波が決まる。例えば所定のスパイラル線上に互いに位
相が９０°異なり、スロットの長手方向に直交するよう
な、“ハの字”状のスロット孔を順次配置させ、右旋の
単一円偏波を放射するアンテナであっても良いし、ま
た、所定の同心円上に垂直偏波、水平偏波の何れか共鳴
するように、水平方向、垂直方向のスロット孔を多数配
置させ、垂直偏波、水平偏波の単一の直線偏波を放射す
るアンテナであっても良い。
作られたマイクロ波は、導波回路内を中心導体５から周
辺部へ放射状に軸対称外向きの円筒波となって伝播す
る。そして、そのほとんどが、金属板２に設けられた多
数のスロット孔からプラズマ形成空間に放射される。こ
のラジアルラインスロトアンテナ１においては、金属板
２に設置されたスロット孔の形状及びその配置によって
偏波が決まる。例えば所定のスパイラル線上に互いに位
相が９０°異なり、スロットの長手方向に直交するよう
な、“ハの字”状のスロット孔を順次配置させ、右旋の
単一円偏波を放射するアンテナであっても良いし、ま
た、所定の同心円上に垂直偏波、水平偏波の何れか共鳴
するように、水平方向、垂直方向のスロット孔を多数配
置させ、垂直偏波、水平偏波の単一の直線偏波を放射す
るアンテナであっても良い。
【００１５】図２に、本発明の第２の実施形態における
ラジアルラインスロットアンテナの構造を示す。図２に
おいて、第１の実施形態と同様に、多数のスロット孔を
有した金属板２は、同軸導波管変換器６に接続された凹
状導体４とで導波回路を形成し、その導波回路の凹状導
体４内に誘電体３が充填されている。円形状の金属板２
の中心部には同軸導波管変換器６より伸びている同軸管
内の中心導体５が接続されていて、ラジアルラインスロ
ットアンテナ１を構成している。
ラジアルラインスロットアンテナの構造を示す。図２に
おいて、第１の実施形態と同様に、多数のスロット孔を
有した金属板２は、同軸導波管変換器６に接続された凹
状導体４とで導波回路を形成し、その導波回路の凹状導
体４内に誘電体３が充填されている。円形状の金属板２
の中心部には同軸導波管変換器６より伸びている同軸管
内の中心導体５が接続されていて、ラジアルラインスロ
ットアンテナ１を構成している。
【００１６】多数のスロット孔８を有する金属板２は外
周部に設けられた止めネジ９と、多数のスロット孔８を
避けるようにして金属板２の表面上に設けられた多数の
特殊止めネジ７によって誘電体３に固定されている。図
３はその特殊止めネジ７の詳細断面図である。図３にお
いて、特殊止めネジ７のネジ頭部９は金属板２と同材質
の金属からなり、また特殊止めネジ７のネジ部１０は誘
電体３と同材質のセラミックスからなっている。
周部に設けられた止めネジ９と、多数のスロット孔８を
避けるようにして金属板２の表面上に設けられた多数の
特殊止めネジ７によって誘電体３に固定されている。図
３はその特殊止めネジ７の詳細断面図である。図３にお
いて、特殊止めネジ７のネジ頭部９は金属板２と同材質
の金属からなり、また特殊止めネジ７のネジ部１０は誘
電体３と同材質のセラミックスからなっている。
【００１７】更に、この特殊止めネジは材質の異なるネ
ジ頭部とネジ部からなる一体構造をなし、ネジ頭部とネ
ジ部が接合している境界面が、金属板２と誘電体３とで
形成する境界面と同一平面内に存在するようになってい
る。例えばこの特殊止めネジ７全体がセラミックスから
なる部品であった場合、マイクロ波は多数のスロット孔
８以外の、マイクロ波を透過させてしまうセラミックス
からなる特殊止めネジ７からも放射してしまい、大面積
に均一にプラズマを生起することができなくなってしま
う。また反対に、この特殊止めネジ７全体が金属の場
合、誘電体３内に多数の金属体が点在することになり、
中心導体５から誘電体３内を周辺部へ放射状に軸対称外
向きの円筒波を乱す原因を導き、所定のスロット孔８か
らマイクロ波を放射することが出来なくなってしまう。
このようなことから、特殊止めネジ７のネジ頭部９とネ
ジ部１０の境界面は、金属板２と誘電体３とで形成する
境界面と同一平面内に存在するようにする構成が採られ
る。
ジ頭部とネジ部からなる一体構造をなし、ネジ頭部とネ
ジ部が接合している境界面が、金属板２と誘電体３とで
形成する境界面と同一平面内に存在するようになってい
る。例えばこの特殊止めネジ７全体がセラミックスから
なる部品であった場合、マイクロ波は多数のスロット孔
８以外の、マイクロ波を透過させてしまうセラミックス
からなる特殊止めネジ７からも放射してしまい、大面積
に均一にプラズマを生起することができなくなってしま
う。また反対に、この特殊止めネジ７全体が金属の場
合、誘電体３内に多数の金属体が点在することになり、
中心導体５から誘電体３内を周辺部へ放射状に軸対称外
向きの円筒波を乱す原因を導き、所定のスロット孔８か
らマイクロ波を放射することが出来なくなってしまう。
このようなことから、特殊止めネジ７のネジ頭部９とネ
ジ部１０の境界面は、金属板２と誘電体３とで形成する
境界面と同一平面内に存在するようにする構成が採られ
る。
【００１８】
【実施例】つぎに、本発明の実施例について説明する
が、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるも
のではない。 ［実施例１］実施例１に係わるラジアルラインスロット
アンテナの基本的な構造は、図１と同様の金属板２と誘
電体３をメタライズ接合によって密着した構造のものを
用いた。図１において、金属板２と誘電体３の材質の組
み合わせを次のようにした。 金属板：チタン（Ｔｉ） 膨張係数 ８．５×１０
-6〔／℃〕 誘電体：フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ2） 膨
張係数 １０．０×１０- 6〔／℃〕 この組み合わせのラジアルラインスロットアンテナを製
造し、減圧可能な真空チャンバーに組み込んでマイクロ
波の放電実験を行った。圧力は１３．３Ｐａ、マイクロ
波投入電力を２．４５ＧＨｚで０．８ｋｗに設定し、Ａ
ｒガスをプラズマ形成空間に流入し、３時間の長時間放
電を行った。
が、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるも
のではない。 ［実施例１］実施例１に係わるラジアルラインスロット
アンテナの基本的な構造は、図１と同様の金属板２と誘
電体３をメタライズ接合によって密着した構造のものを
用いた。図１において、金属板２と誘電体３の材質の組
み合わせを次のようにした。 金属板：チタン（Ｔｉ） 膨張係数 ８．５×１０
-6〔／℃〕 誘電体：フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ2） 膨
張係数 １０．０×１０- 6〔／℃〕 この組み合わせのラジアルラインスロットアンテナを製
造し、減圧可能な真空チャンバーに組み込んでマイクロ
波の放電実験を行った。圧力は１３．３Ｐａ、マイクロ
波投入電力を２．４５ＧＨｚで０．８ｋｗに設定し、Ａ
ｒガスをプラズマ形成空間に流入し、３時間の長時間放
電を行った。
【００１９】プラズマ放電中に多数のスロット孔を有す
る金属板２の表面温度が２００℃に達したものの、メタ
ライズ接合された金属板２と誘電体３は、加熱膨張した
常態においても密着性に変化はなく、３時間に渡る長時
間成膜を可能にした。したがって、大面積に対して長時
間安定して高密度で均一性の高いプラズマを形成するこ
とができた。
る金属板２の表面温度が２００℃に達したものの、メタ
ライズ接合された金属板２と誘電体３は、加熱膨張した
常態においても密着性に変化はなく、３時間に渡る長時
間成膜を可能にした。したがって、大面積に対して長時
間安定して高密度で均一性の高いプラズマを形成するこ
とができた。
【００２０】［実施例２］実施例２に係わるラジアルラ
インスロットアンテナの基本的な構造は、図１と同様の
金属板２と誘電体３をメタライズ接合によって密着した
構造のものを用いた。図１において、金属板２と誘電体
３の材質の組み合わせを次のようにした。 金属板：タンタル（Ｔａ） 膨張係数 ８．０×１０-6
〔／℃〕 誘電体：アルミナ（Ａｌ2Ｏ3） 膨張係数 ７．３×１
０-6〔／℃〕 この組み合わせのラジアルラインスロットアンテナを製
造し、減圧可能な真空チャンバーに組み込んでマイクロ
波の放電実験を行った。圧力は１３．３Ｐａ、マイクロ
波投入電力を２．４５ＧＨｚで０．８ｋｗに設定し、Ａ
ｒガスをプラズマ形成空間に流入し、３時間の長時間放
電を行った。
インスロットアンテナの基本的な構造は、図１と同様の
金属板２と誘電体３をメタライズ接合によって密着した
構造のものを用いた。図１において、金属板２と誘電体
３の材質の組み合わせを次のようにした。 金属板：タンタル（Ｔａ） 膨張係数 ８．０×１０-6
〔／℃〕 誘電体：アルミナ（Ａｌ2Ｏ3） 膨張係数 ７．３×１
０-6〔／℃〕 この組み合わせのラジアルラインスロットアンテナを製
造し、減圧可能な真空チャンバーに組み込んでマイクロ
波の放電実験を行った。圧力は１３．３Ｐａ、マイクロ
波投入電力を２．４５ＧＨｚで０．８ｋｗに設定し、Ａ
ｒガスをプラズマ形成空間に流入し、３時間の長時間放
電を行った。
【００２１】プラズマ放電中に多数のスロット孔を有す
る金属板２の表面温度が１８０℃に達したものの、メタ
ライズ接合された金属板２と誘電体３は加熱膨張した常
態においても密着性に変化はなく、３時間に渡る長時間
成膜を可能にした。したがって、大面積に対して長時間
安定して高密度で均一性の高いプラズマを形成すること
ができた。
る金属板２の表面温度が１８０℃に達したものの、メタ
ライズ接合された金属板２と誘電体３は加熱膨張した常
態においても密着性に変化はなく、３時間に渡る長時間
成膜を可能にした。したがって、大面積に対して長時間
安定して高密度で均一性の高いプラズマを形成すること
ができた。
【００２２】［実施例３］実施例３に係わるラジアルラ
インスロットアンテナの基本的な構造は、図２と同様の
多数のスロット孔８を有する金属板２は外周部に設けら
れた止めネジ９と、多数のスロット孔８を避けるように
して金属板２の表面上に設けられた多数の特殊止めネジ
７によって誘電体３に固定されている構造のものを用い
た。図２において、金属板２と誘電体３の材質の組み合
わせを次のようにした。 金属板：タンタル（Ｔａ） 膨張係数 ８．０×１０-6
〔／℃〕 誘電体：アルミナ（Ａｌ2Ｏ3） 膨張係数 ７．３×１
０-6〔／℃〕 この組み合わせのラジアルラインスロットアンテナを製
造し、減圧可能な真空チャンバーに組み込んでマイクロ
波の放電実験を行った。また、特殊止めネジ７のネジ頭
部９とネジ部１０の材質は、前記の金属板と誘電体と同
材質にした。圧力は１３．３Ｐａ、マイクロ波投入電力
を２．４５ＧＨｚで０．８ｋｗに設定し、Ａｒガスをプ
ラズマ形成空間に流入し、３時間の長時間放電を行っ
た。
インスロットアンテナの基本的な構造は、図２と同様の
多数のスロット孔８を有する金属板２は外周部に設けら
れた止めネジ９と、多数のスロット孔８を避けるように
して金属板２の表面上に設けられた多数の特殊止めネジ
７によって誘電体３に固定されている構造のものを用い
た。図２において、金属板２と誘電体３の材質の組み合
わせを次のようにした。 金属板：タンタル（Ｔａ） 膨張係数 ８．０×１０-6
〔／℃〕 誘電体：アルミナ（Ａｌ2Ｏ3） 膨張係数 ７．３×１
０-6〔／℃〕 この組み合わせのラジアルラインスロットアンテナを製
造し、減圧可能な真空チャンバーに組み込んでマイクロ
波の放電実験を行った。また、特殊止めネジ７のネジ頭
部９とネジ部１０の材質は、前記の金属板と誘電体と同
材質にした。圧力は１３．３Ｐａ、マイクロ波投入電力
を２．４５ＧＨｚで０．８ｋｗに設定し、Ａｒガスをプ
ラズマ形成空間に流入し、３時間の長時間放電を行っ
た。
【００２３】プラズマ放電中に多数のスロット孔を有す
る金属板２の表面温度が２００℃に達したものの、上記
構造のもとで接合された金属板２と誘電体３は加熱膨張
した常態においても密着性に変化はなく、３時間に渡る
長時間成膜を可能にした。したがって、大面積に対して
長時間安定して高密度で均一性の高いプラズマを形成す
ることができた。
る金属板２の表面温度が２００℃に達したものの、上記
構造のもとで接合された金属板２と誘電体３は加熱膨張
した常態においても密着性に変化はなく、３時間に渡る
長時間成膜を可能にした。したがって、大面積に対して
長時間安定して高密度で均一性の高いプラズマを形成す
ることができた。
【００２４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、プラズマ処理装置における、ラジアルラインスロッ
トアンテナを構成する多数のスロット孔を有する金属板
と誘電体は、隙間無く密着することが可能になり、また
密着性に優れているので、マイクロ波によって加熱され
た多数のスロット孔を有する金属板の熱を効率良く誘電
体に伝え、局所的な加熱膨張を防止することができる。
したがって、これによると、長時間安定して、大面積の
被処理基板に対して、高密度で均一なプラズマを生起さ
せることが可能となる。
ば、プラズマ処理装置における、ラジアルラインスロッ
トアンテナを構成する多数のスロット孔を有する金属板
と誘電体は、隙間無く密着することが可能になり、また
密着性に優れているので、マイクロ波によって加熱され
た多数のスロット孔を有する金属板の熱を効率良く誘電
体に伝え、局所的な加熱膨張を防止することができる。
したがって、これによると、長時間安定して、大面積の
被処理基板に対して、高密度で均一なプラズマを生起さ
せることが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態におけるラジアルライ
ンスロットアンテナの構造を示す断面図である。
ンスロットアンテナの構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態におけるラジアルライ
ンスロットアンテナの構造を示す断面図である。
ンスロットアンテナの構造を示す断面図である。
【図３】図２における特殊止めネジの詳細断面図であ
る。
る。
【図４】従来のプラズマ処理装置のラジアルラインスロ
ットアンテナの構成を示す断面図である。
ットアンテナの構成を示す断面図である。
１：ラジアルラインスロットアンテナ
２：金属板
３：誘電体
４：同軸導波管変換器に接続された凹状導体
５：中心導体
６：同軸導波管変換器
７：特殊止めネジ
８：スロット孔
９：ネジ頭部
１０：ネジ部
１１：導波管
１２：スロット体
１３：ボルト
１４：導体
１５：プラズマ
１６：誘電体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ
Ｆターム(参考） 4K030 FA01 KA15 KA30 KA46
5F004 AA01 AA16 BA20 BB14 BC08
5F045 AA09 BB02 EH02 EH04 EH08
5J045 AA02 AA07 DA05 EA07 HA06
JA03
Claims (7)
- 【請求項１】多数のスロット孔の形成された金属板と、
同軸導波管変換器に接続された凹状導体とで導波回路を
構成し、該導波回路内に誘電体が充填されたラジアルラ
インスロットアンテナにおいて、 前記金属板と前記誘電体とを、メタライズ接合によって
密着させた構造を有することを特徴とするプラズマ処理
装置におけるラジアルラインスロットアンテナの構造。 - 【請求項２】前記金属板と前記誘電体の膨張係数比が、
近似した範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の
プラズマ処理装置におけるラジアルラインスロットアン
テナの構造。 - 【請求項３】前記金属板と前記誘電体の膨張係数比が、
２：１以内であることを特徴とする請求項２に記載のプ
ラズマ処理装置におけるラジアルラインスロットアンテ
ナの構造。 - 【請求項４】多数のスロット孔の形成された金属板と、
同軸導波管変換器に接続された凹状導体とで導波回路を
構成し、該導波回路内に誘電体が充填されたラジアルラ
インスロットアンテナにおいて、 前記金属板と前記誘電体とを、前記誘電体に設けられた
雌ネジ部と、その雌ネジ部にねじ込む止めネジによって
密着させた構造を有することを特徴とするプラズマ処理
装置におけるラジアルラインスロットアンテナの構造。 - 【請求項５】前記止めネジは、ネジ頭部とネジ部の材質
が異なる一体構造のものであることを特徴とする請求項
４に記載のプラズマ処理装置におけるラジアルラインス
ロットアンテナの構造。 - 【請求項６】前記止めネジは、ネジ頭部の材質が前記金
属板と同材質で、かつネジ部の材質が前記誘電体と同材
質であることを特徴とする請求項５に記載のプラズマ処
理装置におけるラジアルラインスロットアンテナの構
造。 - 【請求項７】前記止めネジのネジ頭部とネジ部の境界面
は、前記金属板と前記誘電体とで形成される境界面と同
一平面内に存在するように構成されていることを特徴と
する請求項６に記載のプラズマ処理装置におけるラジア
ルラインスロットアンテナの構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001231005A JP2003046327A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | プラズマ処理装置におけるラジアルラインスロットアンテナの構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001231005A JP2003046327A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | プラズマ処理装置におけるラジアルラインスロットアンテナの構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003046327A true JP2003046327A (ja) | 2003-02-14 |
Family
ID=19063123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001231005A Pending JP2003046327A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | プラズマ処理装置におけるラジアルラインスロットアンテナの構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003046327A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004057935A1 (ja) * | 2002-12-20 | 2004-07-08 | Hamamatsu Foundation For Science And Technology Promotion | マイクロ波プラズマ発生装置 |
| JP2006526888A (ja) * | 2003-04-30 | 2006-11-24 | 東京エレクトロン株式会社 | ハイブリッドボールロックアタッチメント装置 |
| JP2007035604A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | National Univ Corp Shizuoka Univ | マイクロ波プラズマ発生装置 |
| CN1322793C (zh) * | 2003-07-08 | 2007-06-20 | 佳能株式会社 | 用多缝隙天线的表面波等离子体处理装置 |
-
2001
- 2001-07-31 JP JP2001231005A patent/JP2003046327A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004057935A1 (ja) * | 2002-12-20 | 2004-07-08 | Hamamatsu Foundation For Science And Technology Promotion | マイクロ波プラズマ発生装置 |
| JP2006526888A (ja) * | 2003-04-30 | 2006-11-24 | 東京エレクトロン株式会社 | ハイブリッドボールロックアタッチメント装置 |
| KR101016835B1 (ko) * | 2003-04-30 | 2011-02-22 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 플라즈마 처리장치 및 그 장치내의 하이브리드 볼-록장치의 사용방법 |
| CN1322793C (zh) * | 2003-07-08 | 2007-06-20 | 佳能株式会社 | 用多缝隙天线的表面波等离子体处理装置 |
| JP2007035604A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | National Univ Corp Shizuoka Univ | マイクロ波プラズマ発生装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3496560B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| TWI685015B (zh) | 微波電漿源及電漿處理裝置 | |
| JP6356415B2 (ja) | マイクロ波プラズマ源およびプラズマ処理装置 | |
| JP3549739B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| WO2002013250A1 (fr) | Antenne radiale et dispositif à plasma l'utilisant | |
| US6656322B2 (en) | Plasma processing apparatus | |
| JP4209612B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| US7807019B2 (en) | Radial antenna and plasma processing apparatus comprising the same | |
| KR101256850B1 (ko) | 마이크로파 플라즈마 처리 장치 | |
| US20040244693A1 (en) | Electromagnetic field supply apparatus and plasma processing device | |
| WO2010086950A1 (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置、マイクロ波プラズマ処理装置用のスロット板付き誘電体板及びその製造方法 | |
| JP2003046327A (ja) | プラズマ処理装置におけるラジアルラインスロットアンテナの構造 | |
| JP2001203098A (ja) | 半導体基板用プラズマ表面処理装置におけるラジアルラインスロットアンテナの構造 | |
| US20070240979A1 (en) | Shield Body and Vacuum Processing Apparatus | |
| US20020076367A1 (en) | Plasma processing apparatus | |
| JP2003045810A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP2000286237A (ja) | 半導体基板用プラズマ表面処理装置におけるラジアルラインスロットアンテナの構造 | |
| JP2003203869A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP2000286095A (ja) | 半導体基板用プラズマ表面処理装置におけるラジアルラインスロットアンテナの構造 | |
| JP4499323B2 (ja) | 電磁界供給装置およびプラズマ処理装置 | |
| TW202001980A (zh) | 具有拆分窗的微波電漿源 | |
| US20230326716A1 (en) | Plasma processing apparatus, plasma processing method, and dielectric window | |
| WO2010016423A1 (ja) | 誘電体窓、誘電体窓の製造方法、およびプラズマ処理装置 | |
| JP5916467B2 (ja) | マイクロ波放射アンテナ、マイクロ波プラズマ源およびプラズマ処理装置 | |
| EP4035196A1 (en) | Monolithic modular microwave source with integrated temperature control |