JP2003077902A - Plasma generator - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、大画面アクティブマト
リックス型液晶表示素子を製造する時に使用するプラズ
マ処理装置に関するものであり、PDPや半導体や有機
EL基板の製造にも利用できる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus used when manufacturing a large screen active matrix type liquid crystal display element, and can also be used for manufacturing PDP, semiconductors and organic EL substrates.
【0002】[0002]
【従来の技術】絶縁物により仕切られた空間の外側に平
面状のコイルを配置して無線周波数電源を結合すること
でプラズマを発生させる技術が特開平3−79025,
特開2000−058297,特開平6−28002
9,特開平10−125497,特開平7−22638
3に開示されている。特に大面積基板用プラズマ発生装
置として図6にあるように各々隣り合うコイルの渦巻き
の巻く方向を逆にした単純渦巻きコイルを4組み配置し
た構造や、図2,図37,図38にあるように2並列セ
グメントコイルの構造や3並列セグメントコイルの構造
や、4並列セグメントコイルの構造が提案され図2は実
用化されている。2. Description of the Related Art A technique for generating plasma by arranging a planar coil outside a space partitioned by an insulator and connecting a radio frequency power source is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-79025.
JP-A-2000-058297, JP-A-6-28002
9, JP-A-10-125497, JP-A-7-22638
3 is disclosed. In particular, as a plasma generation device for a large area substrate, as shown in FIG. 6, a structure in which four pairs of simple spiral coils in which the spiral winding directions of adjacent coils are reversed are arranged, or as shown in FIGS. 2, 37, and 38. The structure of the two parallel segment coils, the structure of the three parallel segment coils, and the structure of the four parallel segment coils have been proposed in FIG.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ガラス基板が550m
m×650mmサイズのものまでは図2にある2並列セ
グメントコイルの構造を用いて実用化されているがそれ
以上の大型サイズのもはプラズマ発生領域が渦巻きコイ
ルの中心部に集中してしまう。これを解決するために図
6の構造が提案され620mm×750mmサイズのも
のまで大型化されている。しかし図6のものは単巻きコ
イルを四組み組み合わせたもので単巻きコイルの中心部
がプラズマ密度が最も高くなり四つのコイルがお互いに
接するチェンバーの中央領域とコイルの最外周領域のプ
ラズマ密度は低くなっている。図6ではコイルの最外周
領域のプラズマ密度を向上させるために補正コイル▲2
3▼を配置している。この構造でメートルサイズ以上の
基に対応する場合、補正コイル▲23▼のインダクタン
スが大きくなりすぎ無線周波数で駆動することがむずか
しくなる。さらに四つのコイルがお互いに接するチェン
バーの中央領域のプラズマ密度は、この構造では原理的
にプラズマ密度が低下してしまい均一なプラズマを発生
することが不可能であった。The glass substrate has a length of 550 m.
Up to the size of m × 650 mm, the structure of the two parallel segment coils shown in FIG. 2 has been put to practical use, but in the larger size, the plasma generation region is concentrated in the center of the spiral coil. In order to solve this, the structure shown in FIG. 6 has been proposed and the size is increased to a size of 620 mm × 750 mm. However, the one shown in FIG. 6 is a combination of four single-winding coils, and the plasma density is highest in the center of the single-winding coil, and the plasma density in the central region of the chamber where the four coils contact each other and the outermost peripheral region of the coil are It's getting low. In FIG. 6, in order to improve the plasma density in the outermost peripheral region of the coil, the correction coil ▲ 2
3 is arranged. If this structure is applicable to a meter size or larger, the inductance of the correction coil 23 becomes too large, and it becomes difficult to drive at a radio frequency. Further, the plasma density in the central region of the chamber where the four coils are in contact with each other is reduced in principle by this structure, and it is impossible to generate a uniform plasma.
【0004】図37,図38にある3並列セグメントコ
イルや4並列セグメントとコイルの構造を用いるとプラ
ズマの均一性はかなり向上させることができるが、チェ
ンバーのシールド壁に近い最外周のコイル付近のプラズ
マ密度は中央付近とくらべて低下している。この対策と
して特開平10−125497では断面積を変化させた
コイルによって長さ方向に沿って自己インダクタンスを
変化させたコイルを提案している。550mm×650
mmサイズでは、この手法もたしかに効果はあるが、メ
ートルサイズ以上ではコイルの製作がむずかしいのと、
実質的な効果に限界が生じてしまう。無線周波数では電
流はコイルの表面に集中して流れ、コイルの内部にはあ
まり流れないからである。Although the plasma uniformity can be considerably improved by using the three parallel segment coil structure or the four parallel segment and coil structure shown in FIGS. 37 and 38, the vicinity of the outermost coil near the shield wall of the chamber is improved. The plasma density is lower than that near the center. As a countermeasure against this, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-125497 proposes a coil whose self-inductance is changed along the length direction by a coil whose cross-sectional area is changed. 550 mm x 650
This method is effective for mm size, but it is difficult to manufacture a coil for metric size or more.
There is a limit to the practical effect. This is because at the radio frequency, the electric current concentrates on the surface of the coil and does not flow so much inside the coil.
【0005】本発明は、これらの課題を解決する手段を
提供するもので、その目的とするところは、メートルサ
イズの大型基板に対応した高密度プラズマを基板全面に
均一に発生させることが可能なプラズマ処理装置を提供
することにある。The present invention provides a means for solving these problems, and an object thereof is to enable uniform generation of high-density plasma corresponding to a large metric substrate on the entire surface of the substrate. It is to provide a plasma processing apparatus.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、上記
目的を達成するために本発明では以下の手段を用いる。In order to solve the above problems and achieve the above object, the present invention uses the following means.
【0007】〔手段1〕渦巻き状の高周波アンテナを用
いるプラズマ処理装置において、渦の中心から2本の電
極が出発し、中心から外側に渦巻き状に同じ方向に回転
しながら半径を大きくしていき、最外周領域でそれぞれ
の電極がさらにそれぞれ2本以上に分かれて、ほぼ平行
の配置をたもちながら渦巻き状になっており終端部でそ
れぞれ別々のマッチングボックスに連結させた。[Means 1] In a plasma processing apparatus using a spiral high frequency antenna, two electrodes start from the center of the spiral, and the radius is increased while rotating spirally in the same direction from the center to the outside. In the outermost peripheral region, each electrode was further divided into two or more and formed into a spiral while having a substantially parallel arrangement, and they were connected to different matching boxes at the end portions.
【0008】〔手段2〕渦巻き状の高周波アンテナを用
いるプラズマ処理装置において、渦の中心部から2本の
電極が出発し、中心から外側に渦巻き状に同じ方向に回
転しながら半径を大きくしていき途中でそれぞれの電極
がさらにそれぞれ2本以上に分かれて、ほぼ平行の配置
をたもちながら渦巻き状になっており、さらに最外周領
域でそれぞれの電極がさらにそれぞれ2本以上に分かれ
て、ほぼ平行の配置をたもちながら渦巻き状になってお
り終端部でそれぞれ別々のマッチングボックスに連結さ
せた。[Means 2] In a plasma processing apparatus using a spiral high frequency antenna, two electrodes start from the center of the vortex, and the radius is increased while rotating spirally in the same direction from the center to the outside. Each electrode is further divided into two or more along the way and has a spiral shape while having a substantially parallel arrangement. Furthermore, each electrode is further divided into two or more in the outermost peripheral region and is substantially parallel. It has a spiral shape while having the arrangement of, and is connected to different matching boxes at the end portions.
【0009】〔手段3〕渦巻き状の高周波アンテナを用
いるプラズマ処理装置において渦の中心部から3本の電
極が出発し中心から外側に渦巻き状に同じ方向に回転し
ながら半径を大きくしていき、最外周領域でそれぞれの
電極がさらにそれぞれ2本以上に分かれて、ほぼ平行の
配置をたもちながら渦巻き状になっており、終端部で、
それぞれ別々のマッチングボックスに連結させた。[Means 3] In a plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, three electrodes start from the center of the vortex, and the radius is increased while spirally rotating outward from the center in the same direction, In the outermost peripheral region, each electrode is further divided into two or more and has a spiral shape while maintaining a substantially parallel arrangement.
Each was connected to a separate matching box.
【0010】〔手段4〕渦巻き状の高周波アンテナを用
いるプラズマ処理装置において、渦の中心部から3本の
電極が出発し中心から外側に渦巻き状に同じ方向に回転
しながら半径を大きくしていき、途中でそれぞれの電極
がさらにそれぞれ2本以上に分かれて、ほぼ平行の配置
をたもちながら渦巻き状になっており、さらに最外周領
域でそれぞれの電極がさらにそれぞれ2本以上に分かれ
て、ほぼ平行の配置をたもちながら渦巻き状になってお
り、終端部でそれぞれ別々のマッチングボックスに連結
させた。[Means 4] In a plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, three electrodes start from the center of the vortex, and the radius is increased while spirally rotating outward from the center in the same direction. , Each electrode is further divided into two or more along the way, and has a spiral shape while having a substantially parallel arrangement. Further, in the outermost peripheral region, each electrode is further divided into two or more and is substantially parallel. It has a spiral shape, and is connected to separate matching boxes at the end portions.
【0011】〔手段5〕渦巻き状の高周波アンテナを用
いるプラズマ処理装置において、渦の中心部から4本の
電極が出発し中心から外側に渦巻き状に同じ方向に回転
しながら半径を大きくしていき、最外周領域でそれぞれ
の電極が、さらに2本以上に分かれて、ほぼ平行の配置
をたもちながら渦巻き状になっており終端部でそれぞれ
別々のマッチングボックスに連結させた。[Means 5] In a plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, four electrodes start from the center of the vortex, and the radius is increased while rotating spirally outward from the center in the same direction. In the outermost peripheral region, each electrode was further divided into two or more and formed into a spiral while having a substantially parallel arrangement, and they were connected to different matching boxes at their end portions.
【0012】〔手段6〕渦巻き状の高周波アンテナを用
いるプラズマ処理装置において渦の中心部から4本の電
極が出発し、中心から外側に渦巻き状に同じ方向に回転
しながら半径を大きくしていき、途中で、それぞれの電
極がさらにそれぞれ2本以上に分かれて、ほぼ平行の配
置をたもちながら渦巻き状になっており、さらに最外周
領域でそれぞれの電極がさらにそれぞれ2本以上に分か
れて、ほぼ平行の配置をたもちながら渦巻き状になって
おり、終端部でそれぞれ別々のマッチングボックスに連
結させた。[Means 6] In a plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, four electrodes start from the center of the spiral, and the radius is increased while rotating spirally in the same direction from the center to the outside. In the middle, each electrode is further divided into two or more, and has a spiral shape while having a substantially parallel arrangement. Further, each electrode is further divided into two or more in the outermost peripheral region, It has a spiral configuration with parallel arrangement, and it was connected to separate matching boxes at the end.
【0013】〔手段7〕渦巻き状の高周波アンテナを用
いるプラズマ処理装置において渦巻き方向が異なる2組
の渦巻状2並列セグメントコイルから構成され、それぞ
れ4本の渦巻き状電極が最外周部の終端部でそれぞれ別
々のマッチングボックスに連結されるようにした。[Means 7] In a plasma processing apparatus using a spiral high frequency antenna, it is composed of two sets of spiral two parallel segment coils having different spiral directions, and four spiral electrodes are provided at each end of the outermost peripheral portion. Each is connected to a separate matching box.
【0014】〔手段8〕渦巻き状の高周波アンテナを用
いるプラズマ処理装置において手段1に記載の、渦巻き
方向が異なる2組の渦巻き状2並列セグメントコイルか
ら構成され、それぞれの電極の終端部が、それぞれ別々
のマッチングボックスに連結されるようにした。[Means 8] In a plasma processing apparatus using a spiral high frequency antenna, it is composed of two sets of spiral two parallel segment coils having different spiral directions as described in means 1, and the terminal ends of the respective electrodes are respectively Enabled to connect to different matching boxes.
【0015】〔手段9〕渦巻き状の高周波アンテナを用
いるプラズマ処理装置において、手段2に記載の、渦巻
き方向が異なる2組の渦巻き2並列セグメントコイルか
ら構成され、それぞれの電極の終端部が、それぞれ別々
のマッチングボックスに連結されるようにした。[Means 9] In a plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, it is composed of two sets of spiral 2 parallel segment coils having different spiral directions described in means 2, and the terminal ends of the respective electrodes are respectively Enabled to connect to different matching boxes.
【0016】〔手段10〕渦巻き状の高周波アンテナを
用いるプラズマ処理装置において、それぞれ隣り合う渦
巻き状コイルの、渦巻き方向が異なる4組の渦巻き状2
並列セグメントコイルから構成され、それぞれ8本の渦
巻き状電極が最外周部の終端部で、それぞれ別々のマッ
チングボックスに連結されるようにした。[Means 10] In a plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, four pairs of spiral coils 2 of mutually adjacent spiral coils having different spiral directions are used.
Each of the spiral electrodes is composed of parallel segment coils, and each of the eight spiral electrodes is connected to a different matching box at the end of the outermost peripheral portion.
【0017】〔手段11〕渦巻き状の高周波アンテナを
用いるプラズマ処理装置において、手段1に記載の2並
列セグメントコイルが、4組、基板に対してほぼ水平に
配置され、それぞれ隣り合う渦巻き方向が異なってお
り、それぞれの電極の終端部を、それぞれ別々のマッチ
ングボックスに連結させた。[Means 11] In a plasma processing apparatus using a spiral high frequency antenna, four sets of two parallel segment coils described in means 1 are arranged substantially horizontally with respect to a substrate, and adjacent spiral directions are different. The end of each electrode was connected to a separate matching box.
【0018】〔手段12〕渦巻き状の高周波アンテナを
用いるプラズマ処理装置において、手段2に記載の2並
列セグメントコイルが、4組基板に対してほぼ水平に配
置され、それぞれ隣り合う渦巻き方向が異なっており、
それぞれの電極の終端部を、それぞれ別々のマッチング
ボックスに連結させた。[Means 12] In a plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, the two parallel segment coils described in means 2 are arranged substantially horizontally with respect to four sets of substrates, and adjacent spiral directions are different from each other. Cage,
The ends of each electrode were connected to separate matching boxes.
【0019】〔手段13〕渦巻き状の高周波アンテナを
用いるプラズマ処理装置において、渦巻き方向が異なる
2組の渦巻き状4並列セグメントコイルから構成され、
それぞれ8本の渦巻き状電極が、最外周部の終端部でそ
れぞれ別々のマッチングボックスに連結されるようにし
た。[Means 13] A plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, comprising two sets of spiral 4-parallel segment coils having different spiral directions,
Each of the eight spiral electrodes was connected to a different matching box at the end of the outermost circumference.
【0020】〔手段14〕渦巻き状の高周波アンテナを
用いるプラズマ処理装置において、手段5に記載の渦巻
き方向が異なる2組の渦巻き状4並列セグメントコイル
から構成され、それぞれの電極の終端部がそれぞれ別々
のマッチングボックスに連結されるようにした。[Means 14] In a plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, the spiral-shaped high frequency antenna is composed of two sets of spiral 4-parallel segment coils having different spiral directions, and the end portions of the respective electrodes are different from each other. It is now linked to the matching box of.
【0021】〔手段15〕渦巻き状の高周波アンテナを
用いるプラズマ処理装置において、手段6に記載の渦巻
き方向が異なる2組の渦巻き状4並列セグメントコイル
から構成され、それぞれの電極の終端部がそれぞれ別々
のマッチングボックスに連結されるようにした。[Means 15] In a plasma processing apparatus using a spiral high frequency antenna, it is composed of two sets of spiral 4-parallel segment coils having different spiral directions described in means 6, and the end portions of the respective electrodes are separate. It is now linked to the matching box of.
【0022】〔手段16〕渦巻き状の高周波アンテナを
用いるプラズマ処理装置において、それぞれ隣り合う渦
巻き状コイルの、渦巻き方向が異なる4組の渦巻き状4
並列セグメントコイルから構成され、それぞれ16本の
渦巻き状電極が終端部で、それぞれ別々のマッチングボ
ックスに連結されるようにした。[Means 16] In a plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, four adjacent spiral coils 4 having different spiral directions are arranged.
It is composed of parallel segment coils, and each of the 16 spiral electrodes is connected to a different matching box at the end.
【0023】〔手段17〕渦巻き状の高周波アンテナを
用いるプラズマ処理装置において、手段5に記載の4並
列セグメントコイルが、4組、基板に対してほぼ水平に
配置され、それぞれ隣り合う渦巻き状コイルの渦巻き方
向が異なっており、それぞれの電極の終端部がそれぞれ
別々のマッチングボックスに連結されるようにした。[Means 17] In a plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, four sets of four parallel segment coils described in means 5 are arranged substantially horizontally with respect to the substrate, and each of the spiral coils adjacent to each other is arranged. The spiral directions are different, and the end portions of the electrodes are connected to different matching boxes.
【0024】〔手段18〕渦巻き状の高周波アンテナを
用いるプラズマ処理装置において、手段6に記載の4並
列セグメントコイルが、4組、基板に対してほぼ水平に
配置され、それぞれ隣り合う渦巻き状コイルの渦巻き方
向が、異なっており、それぞれの電極の終端部がそれぞ
れ別々のマッチングボックスに連結されるようにした。[Means 18] In the plasma processing apparatus using the spiral high frequency antenna, four sets of four parallel segment coils described in the means 6 are arranged substantially horizontally with respect to the substrate, and each of the spiral coils adjacent to each other is arranged. The spiral directions were different, and the end portions of each electrode were connected to different matching boxes.
【0025】〔手段19〕手段1から手段18に記載の
渦巻き状の高周波アンテナを用いたプラズマ処理装置に
おいて、チェンバーの一部を構成している誘電体の厚み
を、チェンバー内面側をけずりおとすことで、一部分薄
くし、コイルが作る電磁界強度を強くすることでチェン
バー内部のプラズマ密度を均一化させた。[Means 19] In the plasma processing apparatus using the spiral high-frequency antenna according to means 1 to 18, the thickness of the dielectric material forming a part of the chamber is reduced on the inner surface side of the chamber. Then, the plasma density inside the chamber was made uniform by partially thinning it and increasing the electromagnetic field strength created by the coil.
【0026】〔手段20〕手段19において角型基板用
のプラズマ処理装置の誘電体絶縁窓の板厚が図15,図
16,図36のようにチェンバーの周辺部で薄くなるよ
うにした。[Means 20] In means 19, the plate thickness of the dielectric insulating window of the plasma processing apparatus for the rectangular substrate is made thin in the peripheral portion of the chamber as shown in FIGS. 15, 16 and 36.
【0027】〔手段21〕手段1から手段18に記載の
渦巻き状の並列セグメントコイルを用いたプラズマ処理
装置において、並列セグメントコイルの中心部の下に、
誘電体をささえる窓わくのフレームの交差部を配置し
た。[Means 21] In the plasma processing apparatus using the spiral parallel segment coils according to Means 1 to 18, below the central portion of the parallel segment coils,
The intersection of the frame of the window frame supporting the dielectric was arranged.
【0028】〔手段22〕誘電体窓の表面に熱伝導性の
良い窒化アルミニウムを数ミクロンメートルから数10
0ミクロンメートルコーティングした。[Means 22] Aluminum nitride having good thermal conductivity is applied to the surface of the dielectric window from several micrometers to several tens of meters.
0 micrometer coating.
【0029】[0029]
【作用】手段1から手段6までを用いることで、中心が
1つの渦巻き並列セグメントコイルでも広い面積にわた
って均一な安定したプラズマを発生させることが可能と
なる。By using the means 1 to 6, it is possible to generate a uniform and stable plasma over a wide area even with a spiral parallel segment coil having a single center.
【0030】手段7,手段8,手段9,手段13,手段
14,手段15を用いることで、渦巻き方向が異なる2
組の渦巻き並列セグメントコイルを用いて広い面積にわ
たって均一な安定したプラズマを発生させることが可能
となる。By using the means 7, the means 8, the means 9, the means 13, the means 14 and the means 15, the directions of the spirals are different from each other.
A set of spiral parallel segment coils can be used to generate a uniform and stable plasma over a large area.
【0031】手段10,手段11,手段12,手段1
6,手段17,手段18を用いることで、それぞれ隣り
合う渦巻き方向が異なる4組の渦巻き並列セグメントコ
イルを用いて広い面積にわたって均一な安定したプラズ
マを発生させることが可能となる。Means 10, Means 11, Means 12, Means 1
By using 6, means 17 and means 18, it is possible to generate uniform and stable plasma over a wide area by using four sets of spiral parallel segment coils that are adjacent to each other and have different spiral directions.
【0032】手段19,手段20,手段21を用いるこ
とで、広い面積にわたって均一な安定したプラズマを発
生させることが、可能となる。チェンバーのシールド側
壁に近いコイルの最外周領域の電流は、コイルとシール
ド側壁の間で形成されるコンデンサーを通してシールド
側壁側にリークしてしまうのでコイルを流れる電流が低
下してしまい誘導される磁界の強度も低下してしまう。
誘導磁界の強度はコイルからの距離に反比例して減少す
るので誘電体絶縁窓を薄くすればその領域の磁界強度は
強くなり放電しやすくなる。コイルの最外周領域の誘電
体絶縁窓をうすくすることで放電しにくい領域にも放電
を広げることが可能となります。コイルの中心付近は放
電しやすくプラズマ密度が高くなります。これを減少さ
せるためにコイルを誘電体絶縁窓から遠ざけたりする方
法もあります。大型の角型基板対応の装置では、一枚板
の誘電体絶縁窓では、大気圧に耐えられないので、図1
5,図16,図36のように、金属製のフレームを用い
ます。フレームの交差した位置に渦巻き状並列セグメン
トコイルの中心領域を配置することで渦巻き状並列セグ
メントコイルの中心領域の誘導磁界を減衰させることが
できるのでプラズマの密度を均一化することができる。By using the means 19, the means 20, and the means 21, it becomes possible to generate uniform and stable plasma over a wide area. The current in the outermost peripheral region of the coil close to the shield side wall of the chamber leaks to the shield side wall side through the capacitor formed between the coil and the shield side wall, so the current flowing through the coil decreases and the induced magnetic field The strength is also reduced.
Since the strength of the induced magnetic field decreases in inverse proportion to the distance from the coil, if the dielectric insulating window is thinned, the magnetic field strength in that region becomes stronger and discharge becomes easier. By thinning the dielectric insulation window in the outermost area of the coil, it is possible to extend the discharge to areas where it is difficult to discharge. The vicinity of the center of the coil is easily discharged and the plasma density becomes high. Another way to reduce this is to move the coil away from the dielectric insulation window. In a device compatible with a large rectangular substrate, a single dielectric insulating window cannot withstand atmospheric pressure.
Use a metal frame as shown in Fig. 5, Fig. 16 and Fig. 36. By disposing the central region of the spiral parallel segment coil at the position where the frames intersect, the induced magnetic field in the central region of the spiral parallel segment coil can be attenuated, so that the plasma density can be made uniform.
【0033】手段23を用いることで誘電体絶縁窓の温
度を均一化することができ、応力の局部的な発生を防止
することができる。これにより誘電体絶縁窓の応力集中
による破損を防止でき、安全性を向上させることができ
る。By using the means 23, the temperature of the dielectric insulating window can be made uniform, and the local occurrence of stress can be prevented. As a result, damage to the dielectric insulating window due to stress concentration can be prevented, and safety can be improved.
【0034】[0034]
【実施例】〔実施例1〕図3,図7,図9,図10は、
本発明の渦巻き中心が1つの渦巻き並列セグメントコイ
ルである。従来の渦巻き中心が1つの渦巻き並列セグメ
ントコイルは図2,図37,図38にあるようにコイル
の電極は中心から出発し同じ渦巻き方向に回わり終端部
まで分かれずに1本のままである。本発明の場合、図3
は、中心から2本の電極が出発し途中でそれぞれの電極
が2本に分かれほぼ平行な関係をたもちながら同じ渦巻
き方向に回わって終端部でそれぞれ別々のマッチングボ
ックスに連結されている。従来の図2は、回路モデルで
説明すると図19のようなインダクタンスとキャパシタ
ーで説明できます。本発明の図3は図22の回路モデル
で説明できます。本発明の図7は、図27の回路モデル
で説明できます。本発明の図9は、図23の回路モデル
で説明できます。本発明の図10は、図24の回路モデ
ルで説明できます。本発明のように最外周領域で並列に
電極をふやすことで電極の表面積を増加させることがで
き高周波電流が流れる時の抵抗を低減できる。このため
最外周領域での共振電流が流れやすくなり大きな誘導磁
場をチェンバー内部に発生させることができる。従来の
構造では渦巻きコイルの最外周領域のコイルとコイルの
間かくが大きくなってしまいチェンバー内部でプラズマ
がコイルの電極周辺にかたよってしまったが、本発の構
造によりコイルとコイルの間かくが小さくでき、チェン
バー内部でプラズマを均一に発生させることができる。[Embodiment 1] FIG. 3, FIG. 7, FIG. 9 and FIG.
The spiral center of the present invention is a spiral parallel segment coil. In the conventional spiral parallel segment coil having one spiral center, as shown in FIGS. 2, 37, and 38, the electrodes of the coil start from the center, rotate in the same spiral direction, and do not separate to the terminal end, but remain one. . In the case of the present invention, FIG.
Has two electrodes starting from the center, and each electrode is divided into two in the middle to have a substantially parallel relationship, and they rotate in the same spiral direction and are connected to different matching boxes at their end portions. The conventional Fig. 2 can be explained by the inductance and the capacitor as shown in Fig. 19 when explained with the circuit model. FIG. 3 of the present invention can be explained by the circuit model of FIG. FIG. 7 of the present invention can be explained by the circuit model of FIG. FIG. 9 of the present invention can be explained by the circuit model of FIG. FIG. 10 of the present invention can be explained by the circuit model of FIG. By spreading the electrodes in parallel in the outermost peripheral region as in the present invention, the surface area of the electrodes can be increased and the resistance when a high frequency current flows can be reduced. Therefore, the resonance current easily flows in the outermost peripheral region, and a large induced magnetic field can be generated inside the chamber. In the conventional structure, the gap between the coil and the coil in the outermost peripheral region of the spiral coil becomes large, and the plasma is hardened around the electrode of the coil inside the chamber. It can be made small and plasma can be generated uniformly inside the chamber.
【0035】〔実施例2〕図4,図5,図13,図14
は、本発明の渦巻き方向が異なる2組の渦巻き状並列セ
グメントコイルである。ひとつの高周波電源から2組の
渦巻き状並列セグメントコイルに高周波電流を流しこむ
方式を採用している。図4は、図25の回路モデルで説
明できます。図5は図26の回路モデルで説明できま
す。図13は図32の回路モデルで説明できます。図1
4は図33の回路モデルで説明できます。本発明のよう
に渦巻き状並列セグメントコイルを2組配置することで
インダクタンスの増加をおさえて放電面積を拡大するこ
とが可能となります。実施例1と同様に最外周領域で並
列に電極をふやすことで、電極の表面積を増加させるこ
とができ、高周波電流が流れる時の抵抗を低減すること
ができる。[Embodiment 2] FIGS. 4, 5, 13 and 14
Are two sets of spiral parallel segment coils having different spiral directions according to the present invention. A method is used in which a high-frequency current is fed from one high-frequency power source into two spiral parallel segment coils. Figure 4 can be explained by the circuit model in Figure 25. Figure 5 can be explained using the circuit model in Figure 26. Figure 13 can be explained using the circuit model in Figure 32. Figure 1
4 can be explained by the circuit model in Fig. 33. By arranging two sets of spiral parallel segment coils as in the present invention, it is possible to suppress the increase in inductance and expand the discharge area. By spreading the electrodes in parallel in the outermost peripheral region in the same manner as in Example 1, the surface area of the electrodes can be increased and the resistance when a high-frequency current flows can be reduced.
【0036】〔実施例3〕図8,図11,図17,図1
8は、本発明のそれぞれの隣り合う渦巻き状コイルの渦
巻き方向が異なる4組の渦巻き状並列セグメントコイル
から構成されている高周波アンテナである。ひとつの高
周波電源から4組の渦巻き状並列セグメントコイルに高
周波電流を流しこむ方式を採用している。図8は図30
の回路モデルで説明できます。図11は、図31の回路
モデルで説明できます。図17は図34の回路モデルで
説明できます。図18は図35の回路モデルで説明でき
ます。本発明のように渦巻き状並列セグメントコイルを
4組配置することでインダクタンスの増加をおさえて、
放電面積を拡大することが可能となります。実施例1と
同様に最外周領域で並列に電極をふやすことで、電極の
表面積を増加させることができ、高周波電流が流れる時
の抵抗を低減することができる。従来の図6の単巻きコ
イルを4組構成したタイプよりも本発明の並列セグメン
トコイルを4組構成したタイプの方がはるかに大きな面
積を均一に放電させることができる。本発明を用いれば
従来の図6にあるような補正コイル▲23▼も必要なく
なる。[Embodiment 3] FIGS. 8, 11, 17, and 1.
Reference numeral 8 is a high frequency antenna composed of four sets of spiral parallel segment coils in which the spiral directions of adjacent spiral coils of the present invention are different. A method is used in which a high-frequency current is fed from one high-frequency power source to four spiral parallel segment coils. FIG. 8 is FIG.
It can be explained by the circuit model of. Figure 11 can be explained by the circuit model in Figure 31. Figure 17 can be explained by the circuit model in Figure 34. Figure 18 can be explained by the circuit model in Figure 35. By arranging four sets of spiral parallel segment coils as in the present invention, an increase in inductance is suppressed,
It is possible to expand the discharge area. By spreading the electrodes in parallel in the outermost peripheral region in the same manner as in Example 1, the surface area of the electrodes can be increased and the resistance when a high-frequency current flows can be reduced. A much larger area can be uniformly discharged by the type having four sets of parallel segment coils according to the present invention, as compared with the conventional type having four sets of single turn coils shown in FIG. According to the present invention, the conventional correction coil 23 shown in FIG. 6 is also unnecessary.
【0037】〔実施例4〕図12,図15,図16,図
36は、本発明の第4の実施例である。従来の図1とく
らべると本発明の図12では、誘電体絶縁窓▲42▼の
板厚が均一でない点が特徴である。チェンバーのシール
ド容器に近接した領域の誘電体絶縁窓▲42▼の板厚
が薄くなっている。チェンバー内側をけずりおとして薄
くしています。図15,図16,図36の斜線部の領域
が板厚が薄くなっている領域である。誘電体絶縁窓の厚
みが薄い領域は、コイルが作る誘導磁界が強く作用する
ので放電しやすくなり、プラズマ領域を広げることがで
きるのである。誘電体絶縁窓を保持しているフレームの
形状は、渦巻き状並列セグメントコイルの数によってか
える必要がある。フレームの交差部は誘導電磁界を減衰
させるのでフレームの交差部と渦巻きの中心部とをかさ
ねあわせる配置が最もプラズマの均一性を得るためには
重要である。実施例1には、図15のフレームがてきし
ている。実施例2では図36のフレームがてきしてい
る。実施例3では図16のフレームがてきしている。[Fourth Embodiment] FIGS. 12, 15, 16, and 36 show a fourth embodiment of the present invention. Compared to the conventional FIG. 1, FIG. 12 of the present invention is characterized in that the plate thickness of the dielectric insulating window (42) is not uniform. The thickness of the dielectric insulating window (42) near the shield container of the chamber is thin. The inside of the chamber is thin and thin. The hatched areas in FIGS. 15, 16 and 36 are areas where the plate thickness is thin. In the region where the thickness of the dielectric insulating window is thin, the induction magnetic field generated by the coil acts strongly, so that discharge is facilitated and the plasma region can be expanded. The shape of the frame holding the dielectric insulating window needs to be changed according to the number of spiral parallel segment coils. Since the crossing portion of the frame attenuates the induction electromagnetic field, the arrangement in which the crossing portion of the frame and the center of the spiral are overlapped with each other is important for obtaining the most uniform plasma. In the first embodiment, the frame shown in FIG. 15 is included. In the second embodiment, the frame shown in FIG. 36 is displayed. In the third embodiment, the frame of FIG. 16 comes.
【0038】[0038]
【発明の効果】本発明のプラズマ発生装置によれば広い
面積にわたってプラズマを均一に生成させることができ
る。更に本発明のプラズマ発生装置を用いたプラズマ処
理装置によれば被処理基板の面積が広くなっても前記プ
ラズマによる均一な処理を前記被処理基板に対して行う
ことができる。According to the plasma generator of the present invention, plasma can be generated uniformly over a wide area. Further, according to the plasma processing apparatus using the plasma generator of the present invention, even if the area of the substrate to be processed is increased, the uniform processing with the plasma can be performed on the substrate to be processed.
【0039】誘電体絶縁窓の表面のすくなくとも一方に
熱伝導性の良い窒化アルミニウムをコーティングするか
窒化アルミニウムの板をはりあわせるかすることで誘電
体絶縁窓の温度を均一化でき、誘電体絶縁窓板の内部応
力を低減できる。これにより熱応力による誘電体絶縁窓
板の破損を激減でき、装置の安全性を向上できる。The temperature of the dielectric insulating window can be made uniform by coating at least one surface of the dielectric insulating window with aluminum nitride having good thermal conductivity or by laminating a plate of aluminum nitride. The internal stress of can be reduced. As a result, damage to the dielectric insulating window plate due to thermal stress can be drastically reduced, and the safety of the device can be improved.
【図1】従来の2並列セグメントコイルを用いた誘導結
合平面プラズマ発生装置の断面図FIG. 1 is a sectional view of a conventional inductively coupled planar plasma generator using two parallel segment coils.
【図2】従来の2並列セグメントコイルの平面図FIG. 2 is a plan view of a conventional 2-parallel segment coil.
【図3】本発明の2並列セグメントコイルの平面図FIG. 3 is a plan view of a two parallel segment coil of the present invention.
【図4】本発明の2並列セグメントコイルを2つ組み合
わせたコイル群FIG. 4 is a coil group in which two two parallel segment coils of the present invention are combined.
【図5】本発明の2並列セグメントコイルを2つ組み合
わせたコイル群FIG. 5 is a coil group in which two 2-parallel segment coils of the present invention are combined.
【図6】従来の渦巻きコイルを4つ組み合わせた外周に
補正コイルを配置したコイル群の斜図FIG. 6 is a perspective view of a coil group in which four conventional spiral coils are combined and correction coils are arranged on the outer circumference.
【図7】本発明の2並列セグメントコイルの平面図FIG. 7 is a plan view of a two parallel segment coil of the present invention.
【図8】本発明の2並列セグメントコイルを4つ組み合
わせたコイル群FIG. 8 is a coil group in which four 2-parallel segment coils of the present invention are combined.
【図9】本発明の3並列セグメントコイルの平面図FIG. 9 is a plan view of a 3-parallel segment coil of the present invention.
【図10】本発明の4並列セグメントコイルの平面図FIG. 10 is a plan view of a 4-parallel segment coil of the present invention.
【図11】本発明の2並列セグメントコイルを4つ組み
合わせたコイル群FIG. 11 is a coil group in which four 2-parallel segment coils of the present invention are combined.
【図12】本発明の板厚がチェンバーの周辺部で薄くな
っている誘電体窓を用いたプラズマ発生装置FIG. 12 is a plasma generator using a dielectric window of the present invention in which the plate thickness is thin around the chamber.
【図13】本発明の4並列セグメントコイルを2つ組み
合わせたコイル群FIG. 13 is a coil group in which two 4-parallel segment coils of the present invention are combined.
【図14】本発明の4並列セグメントコイルを2つ組み
合わせたコイル群FIG. 14 is a coil group in which two 4-parallel segment coils of the present invention are combined.
【図15】本発明の四つのブロックから構成される誘電
体窓FIG. 15 is a dielectric window composed of four blocks of the present invention.
【図16】本発明の九つのブロックから構成される誘電
体窓FIG. 16: Dielectric window composed of nine blocks of the present invention
【図17】本発明の4並列セグメントコイルを4つ組み
合わせたコイル群FIG. 17 is a coil group in which four 4-parallel segment coils of the present invention are combined.
【図18】本発明の4並列セグメントコイルを4つ組み
合わせたコイル群FIG. 18 is a coil group in which four 4-parallel segment coils of the present invention are combined.
【図19】従来の2並列セグメントコイルの原理回路モ
デル図FIG. 19 is a principle circuit model diagram of a conventional 2-parallel segment coil.
【図20】従来の3並列セグメントコイルの原理回路モ
デル図FIG. 20 is a principle circuit model diagram of a conventional 3-parallel segment coil.
【図21】従来の4並列セグメントコイルの原理回路モ
デル図FIG. 21 is a principle circuit model diagram of a conventional 4-parallel segment coil.
【図22】本発明の2並列セグメントコイルの原理回路
モデル図FIG. 22 is a principle circuit model diagram of the two parallel segment coils of the present invention.
【図23】本発明の3並列セグメントコイルの原理回路
モデル図FIG. 23 is a principle circuit model diagram of the three parallel segment coils of the present invention.
【図24】本発明の4並列セグメントコイルの原理回路
モデル図FIG. 24 is a principle circuit model diagram of a 4-parallel segment coil of the present invention.
【図25】本発明の2並列セグメントコイルを2つ組み
合わせた原理回路モデル図FIG. 25 is a principle circuit model diagram in which two two parallel segment coils of the present invention are combined.
【図26】本発明の2並列セグメントコイルを2つ組み
合わせた原理回路モデル図FIG. 26 is a principle circuit model diagram in which two two parallel segment coils of the present invention are combined.
【図27】本発明の2並列セグメントコイルの原理回路
モデル図FIG. 27 is a principle circuit model diagram of the two parallel segment coils of the present invention.
【図28】本発明の2並列セグメントコイルを2つ組み
合わせた原理回路モデル図FIG. 28 is a principle circuit model diagram in which two two parallel segment coils of the present invention are combined.
【図29】従来の単巻きコイルを4つ組み合わせた原理
回路モデル図FIG. 29 is a principle circuit model diagram in which four conventional single-turn coils are combined.
【図30】本発明の2並列セグメントコイルを4つ組み
合わせた原理回路モデル図FIG. 30 is a principle circuit model diagram in which four 2-parallel segment coils of the present invention are combined.
【図31】本発明の2並列セグメントコイルを4つ組み
合わせた原理回路モデル図FIG. 31 is a principle circuit model diagram in which four two parallel segment coils of the present invention are combined.
【図32】本発明の4並列セグメントコイルを2つ組み
合わせた原理回路モデル図FIG. 32 is a principle circuit model diagram in which two 4-parallel segment coils of the present invention are combined.
【図33】本発明の4並列セグメントコイルを2つ組み
合わせた原理回路モデル図FIG. 33 is a principle circuit model diagram in which two 4-parallel segment coils of the present invention are combined.
【図34】本発明の4並列セグメントコイルを4つ組み
合わせた原理回路モデル図FIG. 34 is a principle circuit model diagram in which four four parallel segment coils of the present invention are combined.
【図35】本発明の4並列セグメントコイルを4つ組み
合わせた原理回路モデル図FIG. 35 is a principle circuit model diagram in which four 4-parallel segment coils of the present invention are combined.
【図36】本発明の六つのブロックから構成される誘電
体窓FIG. 36: Dielectric window composed of six blocks of the present invention
【図37】従来の3並列セグメントコイルの平面図FIG. 37 is a plan view of a conventional 3-parallel segment coil.
【図38】従来の4並列セグメントコイルの平面図FIG. 38 is a plan view of a conventional 4-parallel segment coil.
【図39】本発明の誘電体絶縁窓の断面構造図FIG. 39 is a sectional structural view of a dielectric insulating window of the present invention.
1‥‥チャンバー
2‥‥ガラス基板または半導体ウェハー
3‥‥反応ガス放出口
4‥‥誘電体窓(石英またはセラミックス)
5‥‥平面状の渦巻型コイル
6‥‥高周波電源
7‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセグ
メントコイル(右回り)
8‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセグ
メントコイル(右回り)
9‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセグ
メントコイルで最外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(右回り)
10‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで最外周部で2本に分けられほぼ平行に
配置されているコイル(右回り)
11‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(右回り)
12‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(右回り)
13‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(左回り)
14‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(左回り)
15‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで最外周部で2本に分けられほぼ平行に
配置されているコイル(右回り)
16‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで最外周部で2本に分けられほぼ平行に
配置されているコイル(右回り)
17‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで最外周部で2本に分けられほぼ平行に
配置されているコイル(左回り)
18‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで最外周部で2本に分けられほぼ平行に
配置されているコイル(左回り)
19‥‥渦巻型コイル(左回り)
20‥‥渦巻型コイル(右回り)
21‥‥渦巻型コイル(右回り)
22‥‥渦巻型コイル(左回り)
23‥‥補助コイル
24‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで途中で2本に分かれ最外周部で4本に
分かれほぼ平行に配置されているコイル(右回り)
25‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで途中で2本に分かれ最外周部で4本に
分かれほぼ平行に配置されているコイル(右回り)
26‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(右回り)
27‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(右回り)
28‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(左回り)
29‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(左回り)
30‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(左回り)
31‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(左回り)
32‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(右回り)
33‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(右回り)
34‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで最外周部で2本に分けられほぼ平行に
配置されているコイル(右回り)
35‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで途中で2本に分けられほぼ平行に配置
されているコイル(右回り)
36‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで最外周部で2本に分けられほぼ平行に
配置されているコイル(左回り)
37‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで途中で2本に分けられほぼ平行に配置
されているコイル(左回り)
38‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで途中で2本に分けられほぼ平行に配置
されているコイル(左回り)
39‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで最外周部で2本に分けられほぼ平行に
配置されているコイル(左回り)
40‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで最外周部で2本に分けられほぼ平行に
配置されているコイル(右回り)
41‥‥2つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで途中で2本に分けられほぼ平行に配置
されているコイル(右回り)
42‥‥チェンバーの側壁に近い領域で板厚が薄くなっ
ている誘電体窓
43‥‥3つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(右回り)
44‥‥3つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(右回り)
45‥‥3つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(右回り)
46‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(右回り)
47‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(右回り)
48‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(右回り)
49‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(右回り)
50‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(左回り)
51‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(左回り)
52‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(左回り)
53‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(左回り)
54‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(右回り)
55‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(右回り)
56‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(右回り)
57‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(右回り)
58‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(左回り)
59‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(左回り)
60‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(左回り)
61‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(左回り)
62‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(右回り)
63‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(右回り)
64‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(右回り)
65‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(右回り)
66‥‥4つに分割された誘電体窓板をささえる金属フ
レーム
67‥‥板厚の薄くなった誘電体領域
68‥‥板厚のあつい誘電体領域
69‥‥9つに分割された誘電体窓板をささえる金属フ
レーム
70‥‥板厚の薄くなった誘電体領域
71‥‥板厚のあつい誘電体領域
72‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(左回り)
73‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(右回り)
74‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(右回り)
75‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイル(左回り)
76‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(左回り)
77‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(右回り)
78‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(右回り)
79‥‥4つの並列セグメントコイルのうちの1つのセ
グメントコイルで外周部で2本に分けられほぼ平行に配
置されているコイル(左回り)
80‥‥6つに分割された誘電体窓板をささえる金属フ
レーム
81‥‥板厚のあつい誘電体領域
82‥‥板厚のうすい誘電体領域
83‥‥窒化アルミニウム板1 chamber 2 glass substrate or semiconductor wafer 3 reaction gas discharge port 4 dielectric window (quartz or ceramics) 5 flat spiral coil 6 high frequency power source 7 two parallels One segment coil of the segment coils (clockwise) 8 ... One segment coil of the two parallel segment coils (clockwise) 9 ... One segment coil of the two parallel segment coils and the outermost circumference Coil (clockwise) which is divided into two parts and is arranged in parallel with one another. One segment coil of two parallel segment coils is divided into two at the outermost part and arranged in parallel with each other. Existing coil (clockwise) 11 ... one of the two parallel segment coils (clockwise) 12 ... two parallel segment coils One segment coil (clockwise) of the three 13 ... One segment coil of the two parallel segment coils (counterclockwise) 14 ... One segment coil of the two parallel segment coils (counterclockwise) 15 A coil that is one of two parallel segment coils and is divided into two at the outermost peripheral portion and arranged substantially parallel (clockwise) 16 One segment of the two parallel segment coils Coil (clockwise), which is divided into two coils at the outermost peripheral portion and arranged substantially in parallel 17 ... One of two parallel segment coils is divided into two at the outermost peripheral portion and is substantially parallel Coil arranged in the left (counterclockwise) 18 ... One of the two parallel segment coils and the outermost part has two coils. The coils are arranged substantially parallel to each other (counterclockwise) 19 ... spiral coil (counterclockwise) 20 ... spiral coil (clockwise) 21 ... spiral coil (clockwise) 22 ... spiral coil (Counterclockwise) 23 ... Auxiliary coil 24 ... One of the two parallel segment coils, which is divided into two in the middle and divided into four at the outermost periphery, and arranged in parallel (clockwise). ) 25 ... A coil (clockwise) which is one of two parallel segment coils and is divided into two in the middle and is divided into four at the outermost peripheral portion and arranged in parallel (clockwise) 26 ... Two parallel segments One segment coil (clockwise) of the coils 27 ... One segment coil (clockwise) of the two parallel segment coils 28 ... Two parallel segment coils One of the segment coils (counterclockwise) 29 ... One segment coil of the two parallel segment coils (counterclockwise) 30 ... One segment coil of the two parallel segment coils (counterclockwise) 31 ... One segment coil of the two parallel segment coils (counterclockwise) 32 ... One segment coil of the two parallel segment coils (clockwise) 33 ... One segment of the two parallel segment coils Coil (clockwise) 34 ... One of two parallel segment coils, which is a segment coil and is divided into two at the outermost peripheral portion and arranged substantially in parallel (clockwise) 35 ... Two parallel segment coils One of the segment coils is divided into two in the middle and is arranged in parallel (clockwise ) 36 ... A coil of one of the two parallel segment coils, which is divided into two at the outermost peripheral portion and arranged substantially in parallel (counterclockwise) 37 ... One of the two parallel segment coils A coil (counterclockwise) that is divided into two in the middle by one segment coil and is placed in parallel (38) ... One segment coil of two parallel segment coils is divided into two and placed in parallel in the middle Coiled (counterclockwise) 39 ... One of two parallel segment coils, which is divided into two at the outermost peripheral portion and arranged substantially in parallel (counterclockwise) 40. One segment coil of the parallel segment coils, which is divided into two at the outermost peripheral portion and arranged substantially in parallel (clockwise) 41 ... Two parallels A coil (clockwise) divided into two in the middle of one of the segment coils and arranged substantially in parallel (clockwise) 42 ... Dielectric window 43 whose plate thickness is thin in the region near the side wall of the chamber A coil (clockwise) which is one of three parallel segment coils and is divided into two at the outer peripheral portion and is arranged in parallel with one segment coil 44. One segment coil of the three parallel segment coils A coil (clockwise) that is divided into two in the outer peripheral part and arranged substantially in parallel (45) ... One of the three parallel segment coils is divided into two in the outer peripheral part and arranged in substantially parallel. Coil (clockwise) 46 ... One of four parallel segment coils is divided into two at the outer periphery and arranged in parallel. Coil (clockwise) 47 ... One of four parallel segment coils, which is divided into two in the outer peripheral part and is arranged substantially parallel (clockwise) 48 ... Four parallel segment coils One segment coil of which is divided into two in the outer peripheral portion and arranged substantially in parallel (clockwise) 49 ... One segment coil of four parallel segment coils into two in the outer peripheral portion Coils divided and arranged substantially in parallel (clockwise) 50 ... One segment coil of four parallel segment coils (counterclockwise) 51 ... One segment coil of four parallel segment coils (left) Rotation 52 ... One segment coil among the four parallel segment coils (counterclockwise) 53 ... Four parallel segment coils One segment coil (counterclockwise) 54 ... One segment coil (clockwise) of four parallel segment coils 55 ... One segment coil (clockwise) 56 of four parallel segment coils 56. One segment coil of four parallel segment coils (clockwise) 57 ... One segment coil of four parallel segment coils (clockwise) 58 ... One segment coil of four parallel segment coils A coil which is divided into two in the outer peripheral portion and arranged substantially in parallel (counterclockwise) 59 ... One segment coil of four parallel segment coils is divided into two in the outer peripheral portion and arranged substantially in parallel Coil (counterclockwise) 60 ... One segment coil out of four parallel segment coils Coil divided into two and arranged substantially in parallel (counterclockwise) 61 ... One of four parallel segment coils, which is divided into two at the outer periphery and arranged in parallel ( Counterclockwise) 62 ... A coil that is divided into two in the outer peripheral portion and is arranged substantially parallel with one segment coil of four parallel segment coils (clockwise) 63 ... Of the four parallel segment coils One segment coil is divided into two in the outer peripheral portion and is arranged substantially in parallel (clockwise) 64 ... One segment coil of four parallel segment coils is divided into two in the outer peripheral portion Coils arranged in parallel (clockwise) 65 ... One of four parallel segment coils, which is divided into two at the outer periphery and is almost parallel (Clockwise) 66 arranged in the direction 66. A metal frame 67 supporting a dielectric window plate divided into four. A dielectric region 68 with a reduced plate thickness. A dielectric region 69 with a thick plate thickness. A metal frame 70 supporting a dielectric window plate divided into nine parts ... A thin dielectric region 71 ... A thick dielectric region 72 ... One of four parallel segment coils. One segment coil (counterclockwise) 73 ... One segment coil among four parallel segment coils (clockwise) 74 ... One segment coil among four parallel segment coils (clockwise) 75 ... One segment coil (counterclockwise) of the parallel segment coils 76 ... One segment coil of the four parallel segment coils, which is divided into two at the outer peripheral portion and is substantially flat. Coil (counterclockwise) 77 ... 4 of one of the four parallel segment coils divided into two at the outer circumference and arranged substantially parallel (clockwise) 78 ... 4 A coil which is divided into two in the outer peripheral portion by one of the four parallel segment coils and arranged substantially in parallel (clockwise) 79 ... One segment coil of the four parallel segment coils and the outer peripheral portion Coil (counterclockwise) divided into two and arranged in parallel with each other 80 ... Metal frame 81 for supporting the 6 divided dielectric window plates ... A thick dielectric region 82 ... Plate thickness Thin dielectric region 83 ... Aluminum nitride plate
Claims (23)
マ処理装置において、渦の中心部から2本の電極が出発
し、中心から外側に渦巻き状に同じ方向に回転しながら
半径を大きくしていき、最外周領域でそれぞれの電極が
さらにそれぞれ2本以上に分かれて、ほぼ平行の配置を
たもちながら渦巻き状になっており終端部でそれぞれ別
々のマッチングボックスに連結されていることを特徴と
する2並列セグメントコイル型プラズマ処理装置1. A plasma processing apparatus using a spiral high frequency antenna, wherein two electrodes start from the center of the spiral, and the radius is increased while rotating spirally in the same direction from the center to the outside, Each of the electrodes is further divided into two or more electrodes in the outermost peripheral region, has a substantially parallel arrangement, and has a spiral shape, and each electrode is connected to a different matching box at the terminal end. Segment coil type plasma processing equipment
マ処理装置において渦の中心部から2本の電極が出発
し、中心から外側に渦巻き状に同じ方向に回転しながら
半径を大きくしていき、途中でそれぞれの電極がさらに
それぞれ2本以上に分かれて、ほぼ平行の配置をたもち
ながら渦巻き状になっており、さらに最外周領域でそれ
ぞれの電極がさらにそれぞれ2本以上に分かれて、ほぼ
平行の配置をたもちながら渦巻き状になっており、終端
部でそれぞれ別々のマッチングボックスに連結されてい
ることを特徴とする2並列セグメントコイル型プラズマ
処理装置2. In a plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, two electrodes start from the center of the vortex, and the radius increases while spirally rotating in the same direction from the center to the outside. Each of the electrodes is further divided into two or more and has a spiral shape while having a substantially parallel arrangement. Further, each electrode is further divided into two or more in the outermost peripheral region and arranged substantially in parallel. 2 parallel segment coil type plasma processing apparatus characterized in that they have a spiral shape and are connected to different matching boxes at their end portions.
マ処理装置において渦の中心部から3本の電極が出発
し、中心から外側に渦巻き状に同じ方向に回転しながら
半径を大きくしていき、最外周領域でそれぞれの電極
が、さらにそれぞれ2本以上に分かれて、ほぼ平行の配
置をたもちながら渦巻き状になっており、終端部でそれ
ぞれ別々のマッチングボックスに連結されていることを
特徴とする3並列セグメントコイル型プラズマ処理装置3. In a plasma processing apparatus using a spiral high frequency antenna, three electrodes start from the center of the vortex, and the radius is increased while rotating spirally in the same direction from the center to the outside. Each of the electrodes in the outer peripheral region is further divided into two or more and has a spiral shape while having a substantially parallel arrangement, and is connected to different matching boxes at the end portions, respectively. Parallel segment coil type plasma processing equipment
マ処理装置において渦の中心部から3本の電極が出発し
中心から外側に渦巻き状に同じ方向に回転しながら半径
を大きくしていき、途中でそれぞれの電極がさらにそれ
ぞれ2本以上に分かれて、ほぼ平行の配置をたもちなが
ら渦巻き状になっており、さらに最外周領域でそれぞれ
の電極がさらにそれぞれ2本以上に分かれて、ほぼ平行
の配置をたもちながら渦巻き状になっており、終端部
で、それぞれ別々のマッチングボックスに連結されてい
ることを特徴とする3並列セグメントコイル型プラズマ
処理装置4. In a plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, three electrodes start from the center of the spiral and spirally rotate in the same direction outward from the center to increase the radius, and in the middle of the process. Each electrode is further divided into two or more and has a spiral shape while having a substantially parallel arrangement. Furthermore, in the outermost peripheral region, each electrode is further divided into two or more and arranged in a substantially parallel arrangement. A three parallel segment coil type plasma processing apparatus characterized in that it has a spiral shape and is connected to different matching boxes at the end portions.
マ処理装置において、渦の中心部から4本の電極が出発
し、中心から外側に渦巻き状に同じ方向に回転しながら
半径を大きくしていき、最外周領域でそれぞれの電極が
さらにそれぞれ2本以上に分かれて、ほぼ平行の配置を
たもちながら渦巻き状になっており終端部で、それぞれ
別々のマッチングボックスに連結されていることを、特
徴とする4並列セグメントコイル型プラズマ処理装置5. A plasma processing apparatus using a spiral high frequency antenna, wherein four electrodes start from the center of the spiral, and the radius is increased while rotating spirally in the same direction from the center to the outside, It is characterized in that each electrode is further divided into two or more in the outermost peripheral region and has a spiral shape while having a substantially parallel arrangement, and is connected to different matching boxes at respective terminal ends. 4 parallel segment coil type plasma processing equipment
マ処理装置において渦の中心部から4本の電極が出発
し、中心から外側に渦巻き状に同じ方向に回転しながら
半径を大きくしていき、途中でそれぞれの電極がさらに
それぞれ2本以上に分かれて、ほぼ平行の配置をたもち
ながら渦巻き状になっており、さらに最外周領域でそれ
ぞれの電極がさらにそれぞれ2本以上に分かれて、ほぼ
平行の配置をたもちながら渦巻き状になっており、終端
部でそれぞれ別々のマッチングボックスに連結されてい
ることを特徴とする4並列セグメントコイル型プラズマ
処理装置6. In a plasma processing apparatus using a spiral high frequency antenna, four electrodes start from the center of the vortex, and the radius is increased while rotating spirally in the same direction from the center to the outside. Each of the electrodes is further divided into two or more and has a spiral shape while having a substantially parallel arrangement. Further, each electrode is further divided into two or more in the outermost peripheral region and arranged substantially in parallel. 4 parallel segment coil type plasma processing apparatus characterized by having a spiral shape and being connected to different matching boxes at their end portions.
マ処理装置において、渦巻き方向が異なる2組の渦巻状
2並列セグメントコイルから構成されており、それぞれ
4本の渦巻き状電極が最外周部の終端部でそれぞれ別々
のマッチングボックスに連結されていることを特徴とす
るプラズマ処理装置7. A plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, comprising two sets of spiral two parallel segment coils having different spiral directions, and four spiral electrodes each forming an outermost peripheral end portion. Plasma processing equipment characterized by being connected to separate matching boxes
マ処理装置において、請求項1に記載の、渦巻き方向が
異なる2組の渦巻状2並列セグメントコイルから構成さ
れており、それぞれの電極の終端部が、それぞれ別々の
マッチングボックスに連結されていることを特徴とする
プラズマ処理装置8. A plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, comprising two sets of spiral 2-parallel segment coils having different spiral directions according to claim 1, wherein each electrode has a terminal end portion. , A plasma processing apparatus characterized by being connected to separate matching boxes
マ処理装置において請求項2に記載の、渦巻き方向が異
なる2組の渦巻状2並列セグメントコイルから構成され
ており、それぞれの電極の終端部がそれぞれ別々のマッ
チングボックスに連結されていることを特徴とするプラ
ズマ処理装置9. A plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, comprising two sets of spiral 2-parallel segment coils having different spiral directions according to claim 2, wherein each electrode has a terminal end portion. Plasma processing apparatus characterized by being connected to separate matching boxes
ズマ処理装置において、それぞれ隣り合う渦巻き状コイ
ルの、渦巻き方向が異なる4組の渦巻き状2並列セグメ
ントコイルから構成されており、それぞれ8本の渦巻き
状電極が最外周部の終端部でそれぞれ別々のマッチング
ボックスに連結されていることを特徴とするプラズマ処
理装置10. A plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, which is composed of four sets of spiral two parallel segment coils of adjacent spiral coils having different spiral directions, and eight spiral coils each. Plasma processing apparatus characterized in that the electrodes are connected to different matching boxes at the end of the outermost periphery.
ズマ処理装置において請求項1に記載の2並列セグメン
トコイルが、4組、基板に対してほぼ水平に配置され、
それぞれ隣り合う渦巻状コイルの渦巻き方向が異なって
おり、それぞれの電極の終端部がそれぞれ別々のマッチ
ングボックスに連結されていることを特徴とするプラズ
マ処理装置11. A plasma processing apparatus using a spiral high frequency antenna, wherein four sets of two parallel segment coils according to claim 1 are arranged substantially horizontally with respect to a substrate,
A plasma processing apparatus characterized in that adjacent spiral coils have different spiral directions, and terminal ends of respective electrodes are connected to different matching boxes.
ズマ処理装置において請求項2に記載の2並列セグメン
トコイルが、4組、基板に対してほぼ水平に配置され、
それぞれ隣り合う渦巻状コイルの渦巻き方向が異なって
おり、それぞれの電極の終端部が、それぞれ別々のマッ
チングボックスに連結されていることを特徴とするプラ
ズマ処理装置12. A plasma processing apparatus using a spiral high frequency antenna, wherein four sets of two parallel segment coils according to claim 2 are arranged substantially horizontally with respect to a substrate,
A plasma processing apparatus in which adjacent spiral coils have different spiral directions, and terminal ends of respective electrodes are connected to different matching boxes.
ズマ処理装置において渦巻き方向が異なる2組の渦巻状
4並列セグメントコイルから構成されており、それぞれ
8本の渦巻き状電極が最外周部の終端部でそれぞれ別々
のマッチングボックスに連結されていることを特徴とす
るプラズマ処理装置13. A plasma processing apparatus using a spiral high frequency antenna, comprising two sets of spiral four parallel segment coils having different spiral directions, and eight spiral electrodes at each end of the outermost peripheral portion. Plasma processing apparatus characterized by being connected to separate matching boxes
ズマ処理装置において請求項5に記載の、渦巻き方向が
異なる2組の渦巻き状4並列セグメントコイルから構成
されており、それぞれの電極の終端部が、それぞれ別々
のマッチングボックスに連結されていることを特徴とす
るプラズマ処理装置14. A plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, comprising two sets of spiral 4-parallel segment coils having different spiral directions according to claim 5, wherein each electrode has a terminal end portion, Plasma processing apparatus characterized by being connected to separate matching boxes
ズマ処理装置において請求項6に記載の渦巻き方向が異
なる2組の渦巻き状4並列セグメントコイルから構成さ
れており、それぞれの電極の終端部が、それぞれ別々の
マッチングボックスに連結されていることを特徴とする
プラズマ処理装置15. A plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, comprising two sets of spiral 4-parallel segment coils having different spiral directions according to claim 6, and the terminal ends of respective electrodes respectively. Plasma processing apparatus characterized by being connected to separate matching boxes
ズマ処理装置においてそれぞれ隣り合う渦巻き状コイル
の、渦巻き方向が異なる4組の渦巻き状4並列セグメン
トコイルから構成されており、それぞれ16本の渦巻き
状電極が終端部で、それぞれ別々のマッチングボックス
に連結されていることを特徴とするプラズマ処理装置16. A plasma processing apparatus using a spiral high-frequency antenna, which is composed of four sets of spiral 4-parallel segment coils of adjacent spiral coils having different spiral directions, and 16 spiral electrodes each. The plasma processing apparatus is characterized in that the ends are connected to different matching boxes.
ズマ処理装置において請求項5に記載の4並列セグメン
トコイルが、4組、基板に対してほぼ水平に配置され、
それぞれ隣り合う渦巻き状コイルの渦巻き方向が異なっ
ており、それぞれの電極の終端部がそれぞれ別々のマッ
チングボックスに連結されていることを特徴とするプラ
ズマ処理装置17. A plasma processing apparatus using a spiral high frequency antenna, wherein four sets of four parallel segment coils according to claim 5 are arranged substantially horizontally with respect to a substrate,
A plasma processing apparatus in which adjacent spiral coils have different spiral directions, and end portions of respective electrodes are connected to different matching boxes.
ズマ処理装置において請求項6に記載の4並列セグメン
トコイルが、4組、基板に対してほぼ水平に配置され、
それぞれ隣り合う渦巻き状コイルの渦巻き方向が異なっ
ており、それぞれの電極の終端部がそれぞれ別々のマッ
チングボックスに連結されていることを特徴とするプラ
ズマ処理装置18. A plasma processing apparatus using a spiral high frequency antenna, wherein four sets of four parallel segment coils according to claim 6 are arranged substantially horizontally with respect to a substrate.
A plasma processing apparatus in which adjacent spiral coils have different spiral directions, and end portions of respective electrodes are connected to different matching boxes.
状の高周波アンテナを用いたプラズマ処理装置におい
て、チェンバーの一部を構成している、誘電体の厚み
を、チェンバー内面側をけずりおとすことで一部分薄く
し、コイルが作る電磁界強度を強くすることでチェンバ
ー内部のプラズマ密度を均一化させたことを特徴とする
プラズマ処理装置。19. A plasma processing apparatus using a spiral high frequency antenna according to any one of claims 1 to 18, wherein the thickness of the dielectric material forming a part of the chamber is reduced on the inner surface side of the chamber. The plasma processing apparatus is characterized in that the plasma density inside the chamber is made uniform by partially thinning it and increasing the electromagnetic field strength created by the coil.
ズマ処理装置の誘電体絶縁窓の板厚が図15,図16,
図36のようにチェンバーの周辺部で薄くなっているこ
とを特徴とするプラズマ処理装置20. The plate thickness of a dielectric insulating window of a plasma processing apparatus for a rectangular substrate according to claim 19, wherein:
As shown in FIG. 36, the plasma processing apparatus is characterized in that it is thin around the chamber.
状の並列セグメントコイルを用いたプラズマ処理装置に
おいて、並列セグメントコイルの中心部の下に、誘電体
をささえる窓わくのフレームの交差部が配置されている
ことを特徴とするプラズマ処理装置21. A plasma processing apparatus using a spiral-shaped parallel segment coil according to any one of claims 1 to 18, wherein a cross section of a window frame for supporting a dielectric is provided below a central portion of the parallel segment coil. Plasma processing apparatus characterized in that
状の並列セグメントコイルを採用したプラズマ処理装置
を用いて製造された液晶表示装置または有機EL表示装
置または半導体機能素子。22. A liquid crystal display device, an organic EL display device, or a semiconductor functional element manufactured by using the plasma processing apparatus adopting the spiral parallel segment coils according to any one of claims 1 to 21.
装置において、誘電体絶縁窓の表面に熱伝導の良い窒化
アルミニウムをコーティングするか、窒化アルミニウム
の板をはりあわせるかして、誘電体絶縁窓板の温度を均
一化させたことを特徴とするプラズマ処理装置。23. In a plasma processing apparatus using a spiral coil, a dielectric insulating window plate is prepared by coating the surface of the dielectric insulating window with aluminum nitride having good thermal conductivity or by laminating aluminum nitride plates. A plasma processing apparatus characterized in that the temperatures of the cells are made uniform.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001321226A JP2003077902A (en) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | Plasma generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001321226A JP2003077902A (en) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | Plasma generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003077902A true JP2003077902A (en) | 2003-03-14 |
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ID=19138485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2001321226A Pending JP2003077902A (en) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | Plasma generator |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003077902A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010118324A (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Semes Co Ltd | Plasma antenna, and plasma processing device including the same |
JP2012038461A (en) * | 2010-08-04 | 2012-02-23 | Tokyo Electron Ltd | Plasma processing apparatus |
CN108024436A (en) * | 2016-11-01 | 2018-05-11 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | A kind of plasma processing apparatus |
CN111146067A (en) * | 2019-12-24 | 2020-05-12 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | Coil assembly and semiconductor device |
-
2001
- 2001-08-31 JP JP2001321226A patent/JP2003077902A/en active Pending
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JP2012038461A (en) * | 2010-08-04 | 2012-02-23 | Tokyo Electron Ltd | Plasma processing apparatus |
CN108024436A (en) * | 2016-11-01 | 2018-05-11 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | A kind of plasma processing apparatus |
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