JP2008515160A - 表面波プラズマソースと、プラズマ空間との間の結合を改良するための方法とシステム - Google Patents
表面波プラズマソースと、プラズマ空間との間の結合を改良するための方法とシステム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 表面波プラズマ(SWP)ソースと、プラズマ空間との間の結合を改良するための方法とシステムは、記載されている。表面波プラズマソースは、電磁波ラウンチャ、例えば共振器プレートを有するスロットアンテナを含む。共振器プレートと、プラズマ空間との間のプラズマ表面で、モードスクランブラは、プラズマへの結合を改良するために利用される。
【選択図】
Description
Claims (28)
- プラズマに隣接する電磁気(EM)波ラウンチャのプラズマ表面上に表面波を生成することによって、所望のEM波モードのEMエネルギをプラズマに結合させるように構成された前記EM波ラウンチャと;
前記EM波ラウンチャに結合され、前記プラズマを形成するための前記EM波ラウンチャに前記EMエネルギを提供するように構成されたパワー結合システムと;
前記EM波ラウンチャの前記プラズマ表面に結合され、前記所望のEM波モードと、別のEM波モードとの間のモードジャンプを減少するように構成されたモードスクランブラとを具備する表面波プラズマ(SWP)ソース。 - 前記EM波ラウンチャは、TM01モードとして前記所望のEM波モードを結合させるように構成されている請求項1のSWPソース。
- 前記モードスクランブラは、前記EM波ラウンチャの前記プラズマ表面に結合された1つ以上の穴を有している請求項1のSWPソース。
- 前記1つ以上の穴は、そこを通ってガスを流すように構成された1つ以上のガス穴を有している請求項3のSWPソース。
- 前記1つ以上の穴は、1つ以上の止まり穴を有している請求項3のSWPソース。
- 前記1つ以上の止まり穴のサイズ、ジオメトリ、数または分配のうちの少なくとも1つは、空間的に制御されたプラズマを発生するように選ばれる請求項5のSWPソース。
- 前記1つ以上の止まり穴は、幅および深さによって特徴づけられる請求項5のSWPソース。
- 前記1つ以上の止まり穴の前記幅、および、前記1つ以上の止まり穴の前記深さは、実質的に同一である請求項7のSWPソース。
- 前記1つ以上の止まり穴の前記幅、および、前記1つ以上の止まり穴の前記深は、1mm以下である請求項7のSWPソース。
- 前記1つ以上の止まり穴は、SiO2を含んでいる材料で埋められる請求項5のSWPソース。
- 前記1つ以上の止まり穴は、SiO2より少ない誘電率を有する低誘電率材料を含んでいる材料で埋められる請求項5のSWPソース。
- 前記1つ以上の止まり穴は、プラズマアレスタで埋められる請求項5のSWPソース。
- 前記プラズマアレスタは、球状ペレットを含んでいる請求項12のSWPソース。
- 前記球状ペレットは、SiO2またはSiO2より低い誘電率を有する低誘電率材料を含んでいる請求項13のSWPソース。
- 前記パワー結合システムは、ラジオ周波数(RF)パワー結合システムを備えている請求項1のSWPソース。
- 前記パワー結合システムは、マイクロ波パワー結合システムを備えている請求項1のSWPソース。
- 前記マイクロ波パワー結合システムは、
2.45GHzでマイクロ波エネルギーを発生するように構成されたマイクロ波源と;
前記マイクロ波源の出口に結合された導波管と;
前記導波管に結合され、前記マイクロ波源へマイクロ波エネルギーの伝播を防止するように構成されたアイソレータと;
前記アイソレータに結合され、前記マイクロ波エネルギーを同軸フィードに結合させるように構成された同軸コンバータとを備え、
前記同軸フィードは、前記EM波ラウンチャに更に結合されている請求項16のSWPソース。 - 前記パワー結合システムは、EM波エネルギを前記EM波ラウンチャに結合させるための同軸フィードを備え、
前記EMラウンチャは、前記同軸フィードの内部導体に結合された一方の端部と、前記同軸フィードの外部導体に結合された他方の端部とを有するスロットアンテナを備え、
前記スロットアンテナは、前記内部導体と、前記外部導体との間の前記スロットアンテナより上の第1の領域から、前記スロットアンテナの下の第2の領域に、前記EMエネルギを結合させるように構成された1つ以上のスロットを有している請求項17のSWPソース。 - 前記EM波ラウンチャは、
前記第1の領域に置かれ、自由空間の波長に対して前記EMエネルギの実効波長を減少するように構成された低速波長板と;
前記第2の領域に置かれ、前記EM波ラウンチャの前記プラズマ表面を含む下面を有する共振器プレートとを更に備えている請求項18のプラズマ処理システム。 - 前記低速波長板と、前記共振器プレートとは、実質的に同じ材料組成である請求項19のSWPソース。
- 前記低速波長板と、前記共振器プレートとは、異なる材料組成である請求項19のSWPソース。
- 前記低速波長板と、前記共振器プレートとは、主として石英からなる請求項20のSWPソース。
- 前記共振器プレートは、プラズマの空間均一性を改良するように構成された少なくとも1つの同一中心の溝を備えている請求項22のSWPソース。
- 前記共振器プレートは、4の値より大きい誘電率を有する高誘電率(high−k)材料である請求項19のSWPソース。
- 前記共振器プレートは、石英、内在性の結晶シリコン、アルミナ、およびサファイヤの1つ以上を備えている請求項19のSWPソース。
- 前記EM波ラウンチャに取り付けられ、前記SWPソースの腐食を低減するように構成されたカバープレートを更に具備する請求項1のSWPソース。
- プラズマに隣接する電磁気(EM)波ラウンチャのプラズマ表面上に表面波を生成することによって、所望のEM波モードのEMエネルギをプラズマに結合させるように構成された前記EM波ラウンチャと;
前記EM波ラウンチャに結合され、前記プラズマを形成するための前記EM波ラウンチャに前記EMエネルギを提供するように構成されたパワー結合システムと;
前記所望のEM波モードと、別のEM波モードとの間のモードジャンプを低減するための手段とを具備する表面波プラズマ(SWP)ソース。 - 前記SWPソースの腐食を低減するために、前記EM波ラウンチャに取り付けられる手段を更に具備する請求項27のSWPソース。
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