JP3257512B2 - 高周波結合器、プラズマ処理装置及び方法 - Google Patents
高周波結合器、プラズマ処理装置及び方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、２つの高周波素
子を結合するための高周波結合器と、半導体等の電子デ
バイスやマイクロマシンの製造を行うために、高周波電
力を用いて発生させたプラズマを利用するプラズマ処理
装置及び方法に関するものである。
子を結合するための高周波結合器と、半導体等の電子デ
バイスやマイクロマシンの製造を行うために、高周波電
力を用いて発生させたプラズマを利用するプラズマ処理
装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は我々がすでに提案しているアンテ
ナ方式プラズマ源を搭載したエッチング装置の断面図で
ある。図７において、真空容器１内にガス供給装置２か
ら所定のガスを導入しつつ排気装置としてのポンプ３に
より排気を行い、真空容器１内を所定の圧力に保ちなが
ら、アンテナ用高周波電源４により高周波電力を、整合
回路５及び整合回路５とアンテナ６とを結合するための
高周波結合器７を介して、誘電体窓８上のアンテナ６に
供給すると、真空容器１内にプラズマが発生し、基板電
極９上に載置された基板１０に対してエッチング、堆
積、表面改質等のプラズマ処理を行うことができる。こ
のとき、図７に示すように、基板電極９にも基板電極用
高周波電源１１により高周波電力を供給することで、基
板１０に到達するイオンエネルギーを制御することがで
きる。
ナ方式プラズマ源を搭載したエッチング装置の断面図で
ある。図７において、真空容器１内にガス供給装置２か
ら所定のガスを導入しつつ排気装置としてのポンプ３に
より排気を行い、真空容器１内を所定の圧力に保ちなが
ら、アンテナ用高周波電源４により高周波電力を、整合
回路５及び整合回路５とアンテナ６とを結合するための
高周波結合器７を介して、誘電体窓８上のアンテナ６に
供給すると、真空容器１内にプラズマが発生し、基板電
極９上に載置された基板１０に対してエッチング、堆
積、表面改質等のプラズマ処理を行うことができる。こ
のとき、図７に示すように、基板電極９にも基板電極用
高周波電源１１により高周波電力を供給することで、基
板１０に到達するイオンエネルギーを制御することがで
きる。
【０００３】高周波結合器７は、銅板を整形したもの
で、アンテナに供給する高周波電力の大きさが大きい場
合には、電流容量を高めるために複数の銅板を重ね合わ
せたものが用いられる。単に厚みを増した銅板よりも、
銅板を重ね合わせたものの方が良い理由は、高周波には
表皮効果があるからである。すなわち、高周波電流は、
導体のごく表面のみを流れるという性質があり、大きな
電流を流すためには、導体の表面積を大きくする必要が
あるからである。
で、アンテナに供給する高周波電力の大きさが大きい場
合には、電流容量を高めるために複数の銅板を重ね合わ
せたものが用いられる。単に厚みを増した銅板よりも、
銅板を重ね合わせたものの方が良い理由は、高周波には
表皮効果があるからである。すなわち、高周波電流は、
導体のごく表面のみを流れるという性質があり、大きな
電流を流すためには、導体の表面積を大きくする必要が
あるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示した従来の方式では、プラズマの均一性が悪いという
問題点があった。
示した従来の方式では、プラズマの均一性が悪いという
問題点があった。
【０００５】銅板の形状はアンテナの中心に対して対称
性が低いため、銅板に流れる電流の影響でアンテナに電
流分布ができてしまう。すなわち、アンテナに流れる電
流分布は図８に示すような不均一さを呈する。電流分布
を均一化するためには、銅板の代わりに円筒状の高周波
結合器を用いればよいが、その場合は高周波結合器の表
面積が小さいために、大きな電流を流すことができない
という問題点がある。
性が低いため、銅板に流れる電流の影響でアンテナに電
流分布ができてしまう。すなわち、アンテナに流れる電
流分布は図８に示すような不均一さを呈する。電流分布
を均一化するためには、銅板の代わりに円筒状の高周波
結合器を用いればよいが、その場合は高周波結合器の表
面積が小さいために、大きな電流を流すことができない
という問題点がある。
【０００６】以上のような現象は、アンテナ方式プラズ
マ源を搭載したプラズマ処理装置においてのみ見られる
現象ではなく、図９に示すような、対向電極２１に高周
波電力を供給する方式のプラズマ処理装置や、図１０に
示すような、基板電極９に高周波電力を供給することに
よってプラズマを発生させる方式のプラズマ処理装置に
おいても見られる。
マ源を搭載したプラズマ処理装置においてのみ見られる
現象ではなく、図９に示すような、対向電極２１に高周
波電力を供給する方式のプラズマ処理装置や、図１０に
示すような、基板電極９に高周波電力を供給することに
よってプラズマを発生させる方式のプラズマ処理装置に
おいても見られる。
【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、均一
なプラズマを発生させることができるプラズマ処理装置
を構成する上で特に効果を発揮することのできる高周波
結合器と、均一なプラズマを発生させることができるプ
ラズマ処理装置及び方法を提供することを目的としてい
る。
なプラズマを発生させることができるプラズマ処理装置
を構成する上で特に効果を発揮することのできる高周波
結合器と、均一なプラズマを発生させることができるプ
ラズマ処理装置及び方法を提供することを目的としてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願の第１発明の高周波
結合器は、２つの高周波素子Ａ及びＢを結合するための
高周波結合器であって、高周波素子Ａとの接合面の中心
と高周波素子Ｂとの接合面の中心とを結ぶ直線に垂直な
面で切った断面が、その断面の中心付近から放射状に配
置された複数の線分を含むような形状を有することを特
徴とする。
結合器は、２つの高周波素子Ａ及びＢを結合するための
高周波結合器であって、高周波素子Ａとの接合面の中心
と高周波素子Ｂとの接合面の中心とを結ぶ直線に垂直な
面で切った断面が、その断面の中心付近から放射状に配
置された複数の線分を含むような形状を有することを特
徴とする。
【０００９】本願の第１発明の高周波結合器において、
好適には、放射状に配置された複数の線分が、高周波素
子Ａとの接合面の中心と高周波素子Ｂとの接合面の中心
とを結ぶ直線に垂直な面で切った断面の中心に対して概
ね点対称に配置されていることが望ましい。
好適には、放射状に配置された複数の線分が、高周波素
子Ａとの接合面の中心と高周波素子Ｂとの接合面の中心
とを結ぶ直線に垂直な面で切った断面の中心に対して概
ね点対称に配置されていることが望ましい。
【００１０】また、好適には、高周波素子ＡまたはＢと
の接合面が概ね円形の平面であることが望ましい。
の接合面が概ね円形の平面であることが望ましい。
【００１１】また、好適には、高周波素子Ａとの接合面
の中心付近と高周波素子Ｂとの接合面の中心付近に、ボ
ルトをねじ込むためのタップが設けられていることが望
ましい。
の中心付近と高周波素子Ｂとの接合面の中心付近に、ボ
ルトをねじ込むためのタップが設けられていることが望
ましい。
【００１２】また、好適には、高周波電流の流れる表面
部分が、電気抵抗率２×１０-8Ω・ｍ以下の材質で構成
されていることが望ましい。
部分が、電気抵抗率２×１０-8Ω・ｍ以下の材質で構成
されていることが望ましい。
【００１３】本願の第２発明のプラズマ処理装置は、真
空容器と、真空容器内にガスを供給するためのガス供給
装置と、真空容器内を排気するための排気装置と、高周
波電力を真空容器内に作用させるためのアンテナまたは
対向電極と、アンテナまたは対向電極に高周波電力を供
給することのできる高周波電源と、整合回路と、整合回
路とアンテナまたは対向電極とを結合するための高周波
結合器と、真空容器内に基板を載置するための基板電極
とを備えたプラズマ処理装置であって、高周波結合器と
整合回路の出力部との接合面の中心と、高周波結合器と
アンテナまたは対向電極との接合面の中心とを結ぶ直線
に垂直な面で高周波結合器を切った断面が、その断面の
中心付近から放射状に配置された複数の線分を含むよう
な形状を有しており、かつ、高周波結合器と整合回路の
出力部との接合面の中心と、高周波結合器とアンテナま
たは対向電極との接合面の中心とを結ぶ直線が、基板の
ほぼ中心を通り基板にほぼ垂直な直線上に位置している
ことを特徴とする。
空容器と、真空容器内にガスを供給するためのガス供給
装置と、真空容器内を排気するための排気装置と、高周
波電力を真空容器内に作用させるためのアンテナまたは
対向電極と、アンテナまたは対向電極に高周波電力を供
給することのできる高周波電源と、整合回路と、整合回
路とアンテナまたは対向電極とを結合するための高周波
結合器と、真空容器内に基板を載置するための基板電極
とを備えたプラズマ処理装置であって、高周波結合器と
整合回路の出力部との接合面の中心と、高周波結合器と
アンテナまたは対向電極との接合面の中心とを結ぶ直線
に垂直な面で高周波結合器を切った断面が、その断面の
中心付近から放射状に配置された複数の線分を含むよう
な形状を有しており、かつ、高周波結合器と整合回路の
出力部との接合面の中心と、高周波結合器とアンテナま
たは対向電極との接合面の中心とを結ぶ直線が、基板の
ほぼ中心を通り基板にほぼ垂直な直線上に位置している
ことを特徴とする。
【００１４】本願の第２発明のプラズマ処理装置におい
て、好適には、放射状に配置された複数の線分が、高周
波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周
波結合器とアンテナまたは対向電極との接合面の中心と
を結ぶ直線に垂直な面で切った断面の中心に対して、概
ね点対称に配置されていることが望ましい。
て、好適には、放射状に配置された複数の線分が、高周
波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周
波結合器とアンテナまたは対向電極との接合面の中心と
を結ぶ直線に垂直な面で切った断面の中心に対して、概
ね点対称に配置されていることが望ましい。
【００１５】また、好適には、高周波結合器と整合回路
の出力部、アンテナまたは対向電極との接合面が、概ね
円形の平面であることが望ましい。
の出力部、アンテナまたは対向電極との接合面が、概ね
円形の平面であることが望ましい。
【００１６】また、好適には、高周波結合器と整合回路
の出力部との接合面の中心付近と、高周波結合器とアン
テナまたは対向電極との接合面の中心付近に、ボルトを
ねじ込むためのタップが設けられており、高周波結合器
と整合回路の出力部がボルトによって固定され、高周波
結合器とアンテナまたは対向電極がボルトによって固定
されていることが望ましい。
の出力部との接合面の中心付近と、高周波結合器とアン
テナまたは対向電極との接合面の中心付近に、ボルトを
ねじ込むためのタップが設けられており、高周波結合器
と整合回路の出力部がボルトによって固定され、高周波
結合器とアンテナまたは対向電極がボルトによって固定
されていることが望ましい。
【００１７】本願の第３発明のプラズマ処理装置は、真
空容器と、真空容器内にガスを供給するためのガス供給
装置と、真空容器内を排気するための排気装置と、基板
を載置するための基板電極と、基板電極に高周波電力を
供給することのできる高周波電源と、整合回路と、整合
回路と基板電極とを結合するための高周波結合器とを備
えたプラズマ処理装置であって、高周波結合器と整合回
路の出力部との接合面の中心と、高周波結合器と基板電
極との接合面の中心とを結ぶ直線に垂直な面で高周波結
合器を切った断面が、その断面の中心付近から放射状に
配置された複数の線分を含むような形状を有しており、
かつ、高周波結合器と整合回路の出力部との接合面の中
心と、高周波結合器と基板電極との接合面の中心とを結
ぶ直線が、基板のほぼ中心を通り基板にほぼ垂直な直線
上に位置していることを特徴とする。
空容器と、真空容器内にガスを供給するためのガス供給
装置と、真空容器内を排気するための排気装置と、基板
を載置するための基板電極と、基板電極に高周波電力を
供給することのできる高周波電源と、整合回路と、整合
回路と基板電極とを結合するための高周波結合器とを備
えたプラズマ処理装置であって、高周波結合器と整合回
路の出力部との接合面の中心と、高周波結合器と基板電
極との接合面の中心とを結ぶ直線に垂直な面で高周波結
合器を切った断面が、その断面の中心付近から放射状に
配置された複数の線分を含むような形状を有しており、
かつ、高周波結合器と整合回路の出力部との接合面の中
心と、高周波結合器と基板電極との接合面の中心とを結
ぶ直線が、基板のほぼ中心を通り基板にほぼ垂直な直線
上に位置していることを特徴とする。
【００１８】本願の第３発明のプラズマ処理装置におい
て、好適には、放射状に配置された複数の線分が、高周
波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周
波結合器と下部電極との接合面の中心とを結ぶ直線に垂
直な面で切った断面の中心に対して、概ね点対称に配置
されていることが望ましい。
て、好適には、放射状に配置された複数の線分が、高周
波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周
波結合器と下部電極との接合面の中心とを結ぶ直線に垂
直な面で切った断面の中心に対して、概ね点対称に配置
されていることが望ましい。
【００１９】また、好適には、高周波結合器と整合回路
の出力部または下部電極との接合面が、概ね円形の平面
であることが望ましい。
の出力部または下部電極との接合面が、概ね円形の平面
であることが望ましい。
【００２０】また、好適には、高周波結合器と整合回路
の出力部との接合面の中心付近と、高周波結合器と下部
電極との接合面の中心付近に、ボルトをねじ込むための
タップが設けられており、高周波結合器と整合回路の出
力部がボルトによって固定され、高周波結合器と下部電
極がボルトによって固定されていることが望ましい。
の出力部との接合面の中心付近と、高周波結合器と下部
電極との接合面の中心付近に、ボルトをねじ込むための
タップが設けられており、高周波結合器と整合回路の出
力部がボルトによって固定され、高周波結合器と下部電
極がボルトによって固定されていることが望ましい。
【００２１】本願の第２または第３発明のプラズマ処理
装置において、好適には、高周波電流の流れる高周波結
合器の表面部分が、電気抵抗率２×１０-8Ω・ｍ以下の
材質で構成されていることが望ましい。
装置において、好適には、高周波電流の流れる高周波結
合器の表面部分が、電気抵抗率２×１０-8Ω・ｍ以下の
材質で構成されていることが望ましい。
【００２２】本願の第４発明のプラズマ処理方法は、真
空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気し、真空
容器内を所定の圧力に制御しながら、整合回路と、整合
回路とアンテナまたは対向電極とを結合するための高周
波結合器を介して、アンテナまたは対向電極に高周波電
力を供給することにより、真空容器内にプラズマを発生
させ、基板電極に載置された基板を処理するプラズマ処
理方法であって、高周波結合器と整合回路の出力部との
接合面の中心と、高周波結合器とアンテナまたは対向電
極との接合面の中心とを結ぶ直線に垂直な面で高周波結
合器を切った断面が、その断面の中心付近から放射状に
配置された複数の線分を含むような形状を有しており、
かつ、高周波結合器と整合回路の出力部との接合面の中
心と、高周波結合器とアンテナまたは対向電極との接合
面の中心とを結ぶ直線が、基板のほぼ中心を通り基板に
ほぼ垂直な直線上に位置していることにより、基板の中
心に対してほぼ対称なプラズマを発生させることを特徴
とする。
空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気し、真空
容器内を所定の圧力に制御しながら、整合回路と、整合
回路とアンテナまたは対向電極とを結合するための高周
波結合器を介して、アンテナまたは対向電極に高周波電
力を供給することにより、真空容器内にプラズマを発生
させ、基板電極に載置された基板を処理するプラズマ処
理方法であって、高周波結合器と整合回路の出力部との
接合面の中心と、高周波結合器とアンテナまたは対向電
極との接合面の中心とを結ぶ直線に垂直な面で高周波結
合器を切った断面が、その断面の中心付近から放射状に
配置された複数の線分を含むような形状を有しており、
かつ、高周波結合器と整合回路の出力部との接合面の中
心と、高周波結合器とアンテナまたは対向電極との接合
面の中心とを結ぶ直線が、基板のほぼ中心を通り基板に
ほぼ垂直な直線上に位置していることにより、基板の中
心に対してほぼ対称なプラズマを発生させることを特徴
とする。
【００２３】本願の第４発明のプラズマ処理方法におい
て、好適には、放射状に配置された複数の線分が、高周
波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周
波結合器とアンテナまたは対向電極との接合面の中心と
を結ぶ直線に垂直な面で切った断面の中心に対して、概
ね点対称に配置されていることが望ましい。
て、好適には、放射状に配置された複数の線分が、高周
波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周
波結合器とアンテナまたは対向電極との接合面の中心と
を結ぶ直線に垂直な面で切った断面の中心に対して、概
ね点対称に配置されていることが望ましい。
【００２４】また、好適には、高周波結合器と整合回路
の出力部、アンテナまたは対向電極との接合面が概ね円
形の平面であることが望ましい。
の出力部、アンテナまたは対向電極との接合面が概ね円
形の平面であることが望ましい。
【００２５】また、好適には、高周波結合器と整合回路
の出力部との接合面の中心付近と、高周波結合器とアン
テナまたは対向電極との接合面の中心付近に、ボルトを
ねじ込むためのタップが設けられており、高周波結合器
と整合回路の出力部がボルトによって固定され、高周波
結合器とアンテナまたは対向電極がボルトによって固定
されていることが望ましい。
の出力部との接合面の中心付近と、高周波結合器とアン
テナまたは対向電極との接合面の中心付近に、ボルトを
ねじ込むためのタップが設けられており、高周波結合器
と整合回路の出力部がボルトによって固定され、高周波
結合器とアンテナまたは対向電極がボルトによって固定
されていることが望ましい。
【００２６】本願の第５発明のプラズマ処理方法は、真
空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気し、真空
容器内を所定の圧力に制御しながら、整合回路と、整合
回路と基板電極とを結合するための高周波結合器を介し
て、基板電極に高周波電力を供給することにより、真空
容器内にプラズマを発生させ、基板電極に載置された基
板を処理するプラズマ処理方法であって、高周波結合器
と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周波結合器
と基板電極との接合面の中心とを結ぶ直線に垂直な面で
高周波結合器を切った断面が、その断面の中心付近から
放射状に配置された複数の線分を含むような形状を有し
ており、かつ、高周波結合器と整合回路の出力部との接
合面の中心と、高周波結合器と基板電極との接合面の中
心とを結ぶ直線が、基板のほぼ中心を通り基板にほぼ垂
直な直線上に位置していることにより、基板の中心に対
してほぼ対称なプラズマを発生させることを特徴とす
る。
空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気し、真空
容器内を所定の圧力に制御しながら、整合回路と、整合
回路と基板電極とを結合するための高周波結合器を介し
て、基板電極に高周波電力を供給することにより、真空
容器内にプラズマを発生させ、基板電極に載置された基
板を処理するプラズマ処理方法であって、高周波結合器
と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周波結合器
と基板電極との接合面の中心とを結ぶ直線に垂直な面で
高周波結合器を切った断面が、その断面の中心付近から
放射状に配置された複数の線分を含むような形状を有し
ており、かつ、高周波結合器と整合回路の出力部との接
合面の中心と、高周波結合器と基板電極との接合面の中
心とを結ぶ直線が、基板のほぼ中心を通り基板にほぼ垂
直な直線上に位置していることにより、基板の中心に対
してほぼ対称なプラズマを発生させることを特徴とす
る。
【００２７】本願の第５発明のプラズマ処理方法におい
て、好適には、放射状に配置された複数の線分が、高周
波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周
波結合器と下部電極との接合面の中心とを結ぶ直線に垂
直な面で切った断面の中心に対して、概ね点対称に配置
されていることが望ましい。
て、好適には、放射状に配置された複数の線分が、高周
波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周
波結合器と下部電極との接合面の中心とを結ぶ直線に垂
直な面で切った断面の中心に対して、概ね点対称に配置
されていることが望ましい。
【００２８】また、好適には、高周波結合器と整合回路
の出力部または下部電極との接合面が、概ね円形の平面
であることが望ましい。
の出力部または下部電極との接合面が、概ね円形の平面
であることが望ましい。
【００２９】また、好適には、高周波結合器と整合回路
の出力部との接合面の中心付近と、高周波結合器と下部
電極との接合面の中心付近に、ボルトをねじ込むための
タップが設けられており、高周波結合器と整合回路の出
力部がボルトによって固定され、高周波結合器と下部電
極がボルトによって固定されていることが望ましい。
の出力部との接合面の中心付近と、高周波結合器と下部
電極との接合面の中心付近に、ボルトをねじ込むための
タップが設けられており、高周波結合器と整合回路の出
力部がボルトによって固定され、高周波結合器と下部電
極がボルトによって固定されていることが望ましい。
【００３０】本願の第４または第５発明のプラズマ処理
方法において、好適には、高周波電流の流れる高周波結
合器の表面部分が、電気抵抗率２×１０-8Ω・ｍ以下の
材質で構成されていることが望ましい。
方法において、好適には、高周波電流の流れる高周波結
合器の表面部分が、電気抵抗率２×１０-8Ω・ｍ以下の
材質で構成されていることが望ましい。
【００３１】本願の第４または第５発明のプラズマ処理
方法は、とくに、高周波電力の大きさが１ｋＷ以上であ
る場合に格別の効果を発揮する。
方法は、とくに、高周波電力の大きさが１ｋＷ以上であ
る場合に格別の効果を発揮する。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態につ
いて、図１〜図４を参照して説明する。
いて、図１〜図４を参照して説明する。
【００３３】図１に、本発明の第１実施形態において用
いたプラズマ処理装置の断面図を示す。図１において、
真空容器１内に、ガス供給装置２から所定のガスを導入
しつつ、排気装置としてのポンプ３により排気を行い、
真空容器１内を所定の圧力に保ちながら、アンテナ用高
周波電源４により１００MHzの高周波電力を、整合回路
５及び整合回路５とアンテナ６とを結合するための高周
波結合器７を介して、誘電体窓８上のアンテナ６に供給
すると、真空容器１内にプラズマが発生し、基板電極９
上に載置された基板１０に対してエッチング、堆積、表
面改質等のプラズマ処理を行うことができる。また、基
板電極９に高周波電力を供給するための基板電極用高周
波電源１１が設けられており、基板１０に到達するイオ
ンエネルギーを制御することができるようになってい
る。
いたプラズマ処理装置の断面図を示す。図１において、
真空容器１内に、ガス供給装置２から所定のガスを導入
しつつ、排気装置としてのポンプ３により排気を行い、
真空容器１内を所定の圧力に保ちながら、アンテナ用高
周波電源４により１００MHzの高周波電力を、整合回路
５及び整合回路５とアンテナ６とを結合するための高周
波結合器７を介して、誘電体窓８上のアンテナ６に供給
すると、真空容器１内にプラズマが発生し、基板電極９
上に載置された基板１０に対してエッチング、堆積、表
面改質等のプラズマ処理を行うことができる。また、基
板電極９に高周波電力を供給するための基板電極用高周
波電源１１が設けられており、基板１０に到達するイオ
ンエネルギーを制御することができるようになってい
る。
【００３４】図２は、整合回路５の出力部１２、高周波
結合器７及びアンテナ６の分解斜視図である。図２に示
すように、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２と
の接合面１３は概ね円形の平面であり、また、高周波結
合器７とアンテナ６との接合面１４も概ね円形の平面で
ある。また、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２
との接合面１３の中心付近と、高周波結合器７とアンテ
ナ６との接合面１４の中心付近に、ボルトをねじ込むた
めのタップ１６が設けられており、高周波結合器７と整
合回路５の出力部１２がボルト１７によって固定され、
高周波結合器７とアンテナ６がボルト１８によって固定
されている。また、高周波結合器７の母材は銅であり、
表面の酸化を防止するとともに、高周波電流の流れる表
面部分の電気抵抗率を一段と低くするために、高周波結
合器７の表面部分は銀メッキ処理されている。
結合器７及びアンテナ６の分解斜視図である。図２に示
すように、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２と
の接合面１３は概ね円形の平面であり、また、高周波結
合器７とアンテナ６との接合面１４も概ね円形の平面で
ある。また、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２
との接合面１３の中心付近と、高周波結合器７とアンテ
ナ６との接合面１４の中心付近に、ボルトをねじ込むた
めのタップ１６が設けられており、高周波結合器７と整
合回路５の出力部１２がボルト１７によって固定され、
高周波結合器７とアンテナ６がボルト１８によって固定
されている。また、高周波結合器７の母材は銅であり、
表面の酸化を防止するとともに、高周波電流の流れる表
面部分の電気抵抗率を一段と低くするために、高周波結
合器７の表面部分は銀メッキ処理されている。
【００３５】図３は、高周波結合器７と整合回路５の出
力部１２との接合面１３の中心と、高周波結合器７とア
ンテナ６との接合面１４の中心とを結ぶ直線１５に垂直
な面で、高周波結合器７を切った断面図である。図３に
示すように、高周波結合器７は、この断面の中心付近か
ら放射状に配置された複数の線分１９を含むような形状
を有している。また、放射状に配置された複数の線分１
９は、この断面の中心に対して概ね点対称に配置されて
いる。なお、図１〜３より、高周波結合器７と整合回路
５の出力部１２との接合面の中心と高周波結合器７とア
ンテナ６との接合面１４の中心とを結ぶ直線１５が、基
板１０のほぼ中心を通り基板１０にほぼ垂直な直線上に
位置していることがわかる。
力部１２との接合面１３の中心と、高周波結合器７とア
ンテナ６との接合面１４の中心とを結ぶ直線１５に垂直
な面で、高周波結合器７を切った断面図である。図３に
示すように、高周波結合器７は、この断面の中心付近か
ら放射状に配置された複数の線分１９を含むような形状
を有している。また、放射状に配置された複数の線分１
９は、この断面の中心に対して概ね点対称に配置されて
いる。なお、図１〜３より、高周波結合器７と整合回路
５の出力部１２との接合面の中心と高周波結合器７とア
ンテナ６との接合面１４の中心とを結ぶ直線１５が、基
板１０のほぼ中心を通り基板１０にほぼ垂直な直線上に
位置していることがわかる。
【００３６】図４は、アンテナ６に流れる電流分布であ
る。図４からわかるように、高周波結合器７の形状は、
アンテナ６の中心に対して対称性が高いため、図８に示
した従来例に比較して、均一な電流分布を呈する。その
結果、真空容器１内には均一なプラズマが発生し、均一
性に優れたプラズマ処理を行うことができる。また、高
周波結合器７において電流が流れる部分の表面積は、複
数の銅板を重ね合わせたものに相当するため、大きな電
流を流すことができる。
る。図４からわかるように、高周波結合器７の形状は、
アンテナ６の中心に対して対称性が高いため、図８に示
した従来例に比較して、均一な電流分布を呈する。その
結果、真空容器１内には均一なプラズマが発生し、均一
性に優れたプラズマ処理を行うことができる。また、高
周波結合器７において電流が流れる部分の表面積は、複
数の銅板を重ね合わせたものに相当するため、大きな電
流を流すことができる。
【００３７】以上述べた本発明の第１実施形態において
は、本発明の適用範囲のうち、真空容器１の形状、アン
テナ６の形状及び配置、誘電体窓８の形状及び配置に関
して様々なバリエーションのうちの一部を例示したに過
ぎない。本発明の適用にあたり、ここで例示した以外に
も様々なバリエーションが考えられることは、いうまで
もない。例えば、本発明の実施形態においては、アンテ
ナ６が円形である場合について説明したが、多角形、楕
円形等他の形状による構成も可能である。
は、本発明の適用範囲のうち、真空容器１の形状、アン
テナ６の形状及び配置、誘電体窓８の形状及び配置に関
して様々なバリエーションのうちの一部を例示したに過
ぎない。本発明の適用にあたり、ここで例示した以外に
も様々なバリエーションが考えられることは、いうまで
もない。例えば、本発明の実施形態においては、アンテ
ナ６が円形である場合について説明したが、多角形、楕
円形等他の形状による構成も可能である。
【００３８】また、以上述べた本発明の第１実施形態に
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面１３の中心と、高周波結合器７とアンテナ６との
接合面１４の中心とを結ぶ直線１５に垂直な面で高周波
結合器７を切った断面に現れる放射状に配置された複数
の線分１９が、その断面の中心に対して概ね点対称に配
置されている場合について説明したが、対称性が高い方
が、アンテナ６上の電流分布はより均一になる。また、
線分１９が６本となる場合について例示したが、線分１
９の数が多くなるほど、アンテナ６上の電流分布はより
均一になり、かつ、大きな電流容量を得ることができ
る。
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面１３の中心と、高周波結合器７とアンテナ６との
接合面１４の中心とを結ぶ直線１５に垂直な面で高周波
結合器７を切った断面に現れる放射状に配置された複数
の線分１９が、その断面の中心に対して概ね点対称に配
置されている場合について説明したが、対称性が高い方
が、アンテナ６上の電流分布はより均一になる。また、
線分１９が６本となる場合について例示したが、線分１
９の数が多くなるほど、アンテナ６上の電流分布はより
均一になり、かつ、大きな電流容量を得ることができ
る。
【００３９】また、以上述べた本発明の第１実施形態に
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面１３が概ね円形の平面であり、また、高周波結合
器７とアンテナ６との接合面１４も概ね円形の平面であ
る場合について説明したが、接合面１３または１４は、
必ずしも円形の平面である必要はなく、接合部の形態に
よっては、ここで例示した以外にも様々なバリエーショ
ンが考えられることは、いうまでもない。
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面１３が概ね円形の平面であり、また、高周波結合
器７とアンテナ６との接合面１４も概ね円形の平面であ
る場合について説明したが、接合面１３または１４は、
必ずしも円形の平面である必要はなく、接合部の形態に
よっては、ここで例示した以外にも様々なバリエーショ
ンが考えられることは、いうまでもない。
【００４０】また、以上述べた本発明の第１実施形態に
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面１３の中心付近と、高周波結合器７とアンテナ６
との接合面１４の中心付近に、ボルトをねじ込むための
タップ１６が設けられており、高周波結合器７と整合回
路５の出力部１２がボルト１７によって固定され、高周
波結合器７とアンテナ６がボルト１８によって固定され
ている場合について説明したが、このような構成とする
ことにより、整合回路５やアンテナ６の着脱が容易にな
るという利点がある。しかし、着脱の容易さがさほど重
要でない場合には、溶接あるいは一体成形等の他の方法
により、整合回路５、高周波結合器７及びアンテナ６を
接続することも可能である。
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面１３の中心付近と、高周波結合器７とアンテナ６
との接合面１４の中心付近に、ボルトをねじ込むための
タップ１６が設けられており、高周波結合器７と整合回
路５の出力部１２がボルト１７によって固定され、高周
波結合器７とアンテナ６がボルト１８によって固定され
ている場合について説明したが、このような構成とする
ことにより、整合回路５やアンテナ６の着脱が容易にな
るという利点がある。しかし、着脱の容易さがさほど重
要でない場合には、溶接あるいは一体成形等の他の方法
により、整合回路５、高周波結合器７及びアンテナ６を
接続することも可能である。
【００４１】また、以上述べた本発明の第１実施形態に
おいて、高周波電力の周波数が１００ＭＨｚである場合
について説明したが、周波数がこれに限定されるもので
ないことはいうまでもない。
おいて、高周波電力の周波数が１００ＭＨｚである場合
について説明したが、周波数がこれに限定されるもので
ないことはいうまでもない。
【００４２】次に、本発明の第２実施形態について、図
５を参照して説明する。図５に、本発明の第２実施形態
において用いたプラズマ処理装置の断面図を示す。図５
において、真空容器１内に、ガス供給装置２から所定の
ガスを導入しつつ、排気装置としてのポンプ３により排
気を行い、真空容器１内を所定の圧力に保ちながら、対
向電極用高周波電源２０により２７MHzの高周波電力
を、整合回路５及び整合回路５と対向電極２１とを結合
するための高周波結合器７を介して、対向電極２１に供
給すると、真空容器１内にプラズマが発生し、基板電極
９上に載置された基板１０に対してエッチング、堆積、
表面改質等のプラズマ処理を行うことができる。また、
基板電極９に高周波電力を供給するための基板電極用高
周波電源１１が設けられており、基板１０に到達するイ
オンエネルギーを制御することができるようになってい
る。
５を参照して説明する。図５に、本発明の第２実施形態
において用いたプラズマ処理装置の断面図を示す。図５
において、真空容器１内に、ガス供給装置２から所定の
ガスを導入しつつ、排気装置としてのポンプ３により排
気を行い、真空容器１内を所定の圧力に保ちながら、対
向電極用高周波電源２０により２７MHzの高周波電力
を、整合回路５及び整合回路５と対向電極２１とを結合
するための高周波結合器７を介して、対向電極２１に供
給すると、真空容器１内にプラズマが発生し、基板電極
９上に載置された基板１０に対してエッチング、堆積、
表面改質等のプラズマ処理を行うことができる。また、
基板電極９に高周波電力を供給するための基板電極用高
周波電源１１が設けられており、基板１０に到達するイ
オンエネルギーを制御することができるようになってい
る。
【００４３】整合回路５の出力部１２、高周波結合器７
及び対向電極２１の分解斜視図は、図２においてアンテ
ナ６を対向電極２１で置き換えたものと同様であるか
ら、ここでは図及び説明を省略する。
及び対向電極２１の分解斜視図は、図２においてアンテ
ナ６を対向電極２１で置き換えたものと同様であるか
ら、ここでは図及び説明を省略する。
【００４４】また、高周波結合器７と整合回路５の出力
部１２との接合面の中心と、高周波結合器７と対向電極
２１との接合面の中心とを結ぶ直線１５に垂直な面で高
周波結合器７を切った断面図は、図３と同様であるか
ら、ここでは図及び説明を省略する。
部１２との接合面の中心と、高周波結合器７と対向電極
２１との接合面の中心とを結ぶ直線１５に垂直な面で高
周波結合器７を切った断面図は、図３と同様であるか
ら、ここでは図及び説明を省略する。
【００４５】また、対向電極２１上の電流分布は、図４
においてアンテナ６を対向電極２１で置き換えたものと
同様であるから、ここでは図及び説明を省略する。
においてアンテナ６を対向電極２１で置き換えたものと
同様であるから、ここでは図及び説明を省略する。
【００４６】このように、対向電極２１に高周波電力を
供給することによって真空容器１内にプラズマを発生さ
せる場合にも、本発明の適用によって均一性に優れたプ
ラズマ処理を行うことが可能である。
供給することによって真空容器１内にプラズマを発生さ
せる場合にも、本発明の適用によって均一性に優れたプ
ラズマ処理を行うことが可能である。
【００４７】以上述べた本発明の第２実施形態において
は、本発明の適用範囲のうち、真空容器１の形状、対向
電極２１の形状及び配置に関して様々なバリエーション
のうちの一部を例示したに過ぎない。本発明の適用にあ
たり、ここで例示した以外にも様々なバリエーションが
考えられることは、いうまでもない。例えば、本発明の
実施形態においては、対向電極２１が円形である場合に
ついて説明したが、多角形、楕円形等他の形状による構
成も可能である。
は、本発明の適用範囲のうち、真空容器１の形状、対向
電極２１の形状及び配置に関して様々なバリエーション
のうちの一部を例示したに過ぎない。本発明の適用にあ
たり、ここで例示した以外にも様々なバリエーションが
考えられることは、いうまでもない。例えば、本発明の
実施形態においては、対向電極２１が円形である場合に
ついて説明したが、多角形、楕円形等他の形状による構
成も可能である。
【００４８】また、以上述べた本発明の第２実施形態に
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面１３の中心と、高周波結合器７と対向電極２１と
の接合面１４の中心とを結ぶ直線１５に垂直な面で高周
波結合器７を切った断面に現れる放射状に配置された複
数の線分１９が、その断面の中心に対して概ね点対称に
配置されている場合について説明したが、対称性が高い
方が、対向電極２１上の電流分布はより均一になる。ま
た、線分１９が６本となる場合について例示したが、線
分１９の数が多くなるほど、対向電極２１上の電流分布
はより均一になり、かつ、大きな電流容量を得ることが
できる。
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面１３の中心と、高周波結合器７と対向電極２１と
の接合面１４の中心とを結ぶ直線１５に垂直な面で高周
波結合器７を切った断面に現れる放射状に配置された複
数の線分１９が、その断面の中心に対して概ね点対称に
配置されている場合について説明したが、対称性が高い
方が、対向電極２１上の電流分布はより均一になる。ま
た、線分１９が６本となる場合について例示したが、線
分１９の数が多くなるほど、対向電極２１上の電流分布
はより均一になり、かつ、大きな電流容量を得ることが
できる。
【００４９】また、以上述べた本発明の第２実施形態に
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面が概ね円形の平面であり、また、高周波結合器７
と対向電極２１との接合面も概ね円形の平面である場合
について説明したが、接合面は、必ずしも円形の平面で
ある必要はなく、接合部の形態によっては、ここで例示
した以外にも様々なバリエーションが考えられること
は、いうまでもない。
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面が概ね円形の平面であり、また、高周波結合器７
と対向電極２１との接合面も概ね円形の平面である場合
について説明したが、接合面は、必ずしも円形の平面で
ある必要はなく、接合部の形態によっては、ここで例示
した以外にも様々なバリエーションが考えられること
は、いうまでもない。
【００５０】また、以上述べた本発明の第２実施形態に
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面の中心付近と、高周波結合器７と対向電極２１と
の接合面の中心付近に、ボルトをねじ込むためのタップ
が設けられており、高周波結合器７と整合回路５の出力
部１２がボルトによって固定され、高周波結合器７と対
向電極２１がボルトによって固定されている場合につい
て説明したが、このような構成とすることにより、整合
回路５や対向電極２１の着脱が容易になるという利点が
ある。しかし、着脱の容易さがさほど重要でない場合に
は、溶接あるいは一体整形等の他の方法により、整合回
路５、高周波結合器７及び対向電極２１を接続すること
も可能である。
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面の中心付近と、高周波結合器７と対向電極２１と
の接合面の中心付近に、ボルトをねじ込むためのタップ
が設けられており、高周波結合器７と整合回路５の出力
部１２がボルトによって固定され、高周波結合器７と対
向電極２１がボルトによって固定されている場合につい
て説明したが、このような構成とすることにより、整合
回路５や対向電極２１の着脱が容易になるという利点が
ある。しかし、着脱の容易さがさほど重要でない場合に
は、溶接あるいは一体整形等の他の方法により、整合回
路５、高周波結合器７及び対向電極２１を接続すること
も可能である。
【００５１】また、以上述べた本発明の第２実施形態に
おいて、高周波電力の周波数が２７ＭＨｚである場合に
ついて説明したが、周波数がこれに限定されるものでな
いことはいうまでもない。
おいて、高周波電力の周波数が２７ＭＨｚである場合に
ついて説明したが、周波数がこれに限定されるものでな
いことはいうまでもない。
【００５２】次に、本発明の第３実施形態について、図
６を参照して説明する。図６に、本発明の第３実施形態
において用いたプラズマ処理装置の断面図を示す。図６
において、真空容器１内に、ガス供給装置２から所定の
ガスを導入しつつ、排気装置としてのポンプ３により排
気を行い、真空容器１内を所定の圧力に保ちながら、基
板電極用高周波電源１１により１３．５６MHzの高周波
電力を、整合回路５及び整合回路５と基板電極９とを結
合するための高周波結合器７を介して、基板電極９に供
給すると、真空容器１内にプラズマが発生し、基板電極
９上に載置された基板１０に対してエッチング、堆積、
表面改質等のプラズマ処理を行うことができる。
６を参照して説明する。図６に、本発明の第３実施形態
において用いたプラズマ処理装置の断面図を示す。図６
において、真空容器１内に、ガス供給装置２から所定の
ガスを導入しつつ、排気装置としてのポンプ３により排
気を行い、真空容器１内を所定の圧力に保ちながら、基
板電極用高周波電源１１により１３．５６MHzの高周波
電力を、整合回路５及び整合回路５と基板電極９とを結
合するための高周波結合器７を介して、基板電極９に供
給すると、真空容器１内にプラズマが発生し、基板電極
９上に載置された基板１０に対してエッチング、堆積、
表面改質等のプラズマ処理を行うことができる。
【００５３】整合回路５の出力部１２、高周波結合器７
及び基板電極９の分解斜視図は、図２においてアンテナ
６を基板電極９で置き換えたものと同様であるから、こ
こでは図及び説明を省略する。
及び基板電極９の分解斜視図は、図２においてアンテナ
６を基板電極９で置き換えたものと同様であるから、こ
こでは図及び説明を省略する。
【００５４】また、高周波結合器７と整合回路５の出力
部１２との接合面の中心と、高周波結合器７と基板電極
９との接合面の中心とを結ぶ直線１５に垂直な面で高周
波結合器７を切った断面図は、図３と同様であるから、
ここでは図及び説明を省略する。
部１２との接合面の中心と、高周波結合器７と基板電極
９との接合面の中心とを結ぶ直線１５に垂直な面で高周
波結合器７を切った断面図は、図３と同様であるから、
ここでは図及び説明を省略する。
【００５５】また、基板電極９上の電流分布は、図４に
おいてアンテナ６を基板電極９で置き換えたものと同様
であるから、ここでは図及び説明を省略する。
おいてアンテナ６を基板電極９で置き換えたものと同様
であるから、ここでは図及び説明を省略する。
【００５６】このように、基板電極９に高周波電力を供
給することによって真空容器１内にプラズマを発生させ
る場合にも、本発明の適用によって均一性に優れたプラ
ズマ処理を行うことが可能である。
給することによって真空容器１内にプラズマを発生させ
る場合にも、本発明の適用によって均一性に優れたプラ
ズマ処理を行うことが可能である。
【００５７】以上述べた本発明の第３実施形態において
は、本発明の適用範囲のうち、真空容器１の形状、基板
電極９の形状及び配置に関して様々なバリエーションの
うちの一部を例示したに過ぎない。本発明の適用にあた
り、ここで例示した以外にも様々なバリエーションが考
えられることは、いうまでもない。例えば、本発明の実
施形態においては、基板電極９が円形である場合につい
て説明したが、多角形、楕円形等他の形状による構成も
可能である。
は、本発明の適用範囲のうち、真空容器１の形状、基板
電極９の形状及び配置に関して様々なバリエーションの
うちの一部を例示したに過ぎない。本発明の適用にあた
り、ここで例示した以外にも様々なバリエーションが考
えられることは、いうまでもない。例えば、本発明の実
施形態においては、基板電極９が円形である場合につい
て説明したが、多角形、楕円形等他の形状による構成も
可能である。
【００５８】また、以上述べた本発明の第３実施形態に
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面１３の中心と、高周波結合器７と基板電極９との
接合面１４の中心とを結ぶ直線１５に垂直な面で高周波
結合器７を切った断面に現れる放射状に配置された複数
の線分１９が、その断面の中心に対して概ね点対称に配
置されている場合について説明したが、対称性が高い方
が、基板電極９上の電流分布はより均一になる。また、
線分１９が６本となる場合について例示したが、線分１
９の数が多くなるほど、基板電極９上の電流分布はより
均一になり、かつ、大きな電流容量を得ることができ
る。
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面１３の中心と、高周波結合器７と基板電極９との
接合面１４の中心とを結ぶ直線１５に垂直な面で高周波
結合器７を切った断面に現れる放射状に配置された複数
の線分１９が、その断面の中心に対して概ね点対称に配
置されている場合について説明したが、対称性が高い方
が、基板電極９上の電流分布はより均一になる。また、
線分１９が６本となる場合について例示したが、線分１
９の数が多くなるほど、基板電極９上の電流分布はより
均一になり、かつ、大きな電流容量を得ることができ
る。
【００５９】また、以上述べた本発明の第３実施形態に
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面が概ね円形の平面であり、また、高周波結合器７
と基板電極９との接合面も概ね円形の平面である場合に
ついて説明したが、接合面は、必ずしも円形の平面であ
る必要はなく、接合部の形態によっては、ここで例示し
た以外にも様々なバリエーションが考えられることは、
いうまでもない。
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面が概ね円形の平面であり、また、高周波結合器７
と基板電極９との接合面も概ね円形の平面である場合に
ついて説明したが、接合面は、必ずしも円形の平面であ
る必要はなく、接合部の形態によっては、ここで例示し
た以外にも様々なバリエーションが考えられることは、
いうまでもない。
【００６０】また、以上述べた本発明の第３実施形態に
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面の中心付近と、高周波結合器７と基板電極９との
接合面の中心付近に、ボルトをねじ込むためのタップが
設けられており、高周波結合器７と整合回路５がボルト
によって固定され、高周波結合器７と基板電極９がボル
トによって固定されている場合について説明したが、こ
のような構成とすることにより、整合回路５や基板電極
９の着脱が容易になるという利点がある。しかし、着脱
の容易さがさほど重要でない場合には、溶接あるいは一
体整形等の他の方法により、整合回路５、高周波結合器
７及び基板電極９を接続することも可能である。
おいて、高周波結合器７と整合回路５の出力部１２との
接合面の中心付近と、高周波結合器７と基板電極９との
接合面の中心付近に、ボルトをねじ込むためのタップが
設けられており、高周波結合器７と整合回路５がボルト
によって固定され、高周波結合器７と基板電極９がボル
トによって固定されている場合について説明したが、こ
のような構成とすることにより、整合回路５や基板電極
９の着脱が容易になるという利点がある。しかし、着脱
の容易さがさほど重要でない場合には、溶接あるいは一
体整形等の他の方法により、整合回路５、高周波結合器
７及び基板電極９を接続することも可能である。
【００６１】また、以上述べた本発明の第３実施形態に
おいて、高周波電力の周波数が１３．５６ＭＨｚである
場合について説明したが、周波数がこれに限定されるも
のでないことはいうまでもない。
おいて、高周波電力の周波数が１３．５６ＭＨｚである
場合について説明したが、周波数がこれに限定されるも
のでないことはいうまでもない。
【００６２】以上述べた本発明の第１、第２及び第３実
施形態において、高周波電流の流れる高周波結合器の表
面部分が、銀により構成されている場合について説明し
たが、電力損失を小さくするためには、電気抵抗率２×
１０-8Ω・ｍ以下の材質で構成されていることが望まし
い。なお、銀の電気抵抗率は１．６２×１０-8Ω・ｍで
ある。
施形態において、高周波電流の流れる高周波結合器の表
面部分が、銀により構成されている場合について説明し
たが、電力損失を小さくするためには、電気抵抗率２×
１０-8Ω・ｍ以下の材質で構成されていることが望まし
い。なお、銀の電気抵抗率は１．６２×１０-8Ω・ｍで
ある。
【００６３】また、以上述べた本発明の第１、第２及び
第３実施形態において、プラズマ処理を行う際の高周波
電力の大きさについて説明しなかったが、本発明は、と
くに、高周波電力の大きさが１ｋＷ以上である場合に格
別の効果を発揮する。高周波電力が小さい場合よりも、
高周波電力が大きい場合の方が、より電流分布の影響が
顕著になることがわかっており、したがって、高周波電
力が大きい場合、とくに１ｋＷ以上である場合に、本発
明は優れた効果を発揮する。
第３実施形態において、プラズマ処理を行う際の高周波
電力の大きさについて説明しなかったが、本発明は、と
くに、高周波電力の大きさが１ｋＷ以上である場合に格
別の効果を発揮する。高周波電力が小さい場合よりも、
高周波電力が大きい場合の方が、より電流分布の影響が
顕著になることがわかっており、したがって、高周波電
力が大きい場合、とくに１ｋＷ以上である場合に、本発
明は優れた効果を発揮する。
【００６４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願の
第１発明の高周波結合器は、２つの高周波素子Ａ及びＢ
を結合するための高周波結合器であって、高周波素子Ａ
との接合面の中心と高周波素子Ｂとの接合面の中心とを
結ぶ直線に垂直な面で切った断面が、その断面の中心付
近から放射状に配置された複数の線分を含むような形状
を有するため、対称性に優れた電流を流すことが可能で
ある。
第１発明の高周波結合器は、２つの高周波素子Ａ及びＢ
を結合するための高周波結合器であって、高周波素子Ａ
との接合面の中心と高周波素子Ｂとの接合面の中心とを
結ぶ直線に垂直な面で切った断面が、その断面の中心付
近から放射状に配置された複数の線分を含むような形状
を有するため、対称性に優れた電流を流すことが可能で
ある。
【００６５】また、本願の第２発明のプラズマ処理装置
は、真空容器と、真空容器内にガスを供給するためのガ
ス供給装置と、真空容器内を排気するための排気装置
と、高周波電力を真空容器内に作用させるためのアンテ
ナまたは対向電極と、アンテナまたは対向電極に高周波
電力を供給することのできる高周波電源と、整合回路
と、整合回路とアンテナまたは対向電極とを結合するた
めの高周波結合器と、真空容器内に基板を載置するため
の基板電極とを備えたプラズマ処理装置であって、高周
波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周
波結合器とアンテナまたは対向電極との接合面の中心と
を結ぶ直線に垂直な面で高周波結合器を切った断面が、
その断面の中心付近から放射状に配置された複数の線分
を含むような形状を有しており、かつ、高周波結合器と
整合回路の出力部との接合面の中心と、高周波結合器と
アンテナまたは対向電極との接合面の中心とを結ぶ直線
が、基板のほぼ中心を通り基板にほぼ垂直な直線上に位
置しているため、均一なプラズマを発生させることがで
きる。
は、真空容器と、真空容器内にガスを供給するためのガ
ス供給装置と、真空容器内を排気するための排気装置
と、高周波電力を真空容器内に作用させるためのアンテ
ナまたは対向電極と、アンテナまたは対向電極に高周波
電力を供給することのできる高周波電源と、整合回路
と、整合回路とアンテナまたは対向電極とを結合するた
めの高周波結合器と、真空容器内に基板を載置するため
の基板電極とを備えたプラズマ処理装置であって、高周
波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周
波結合器とアンテナまたは対向電極との接合面の中心と
を結ぶ直線に垂直な面で高周波結合器を切った断面が、
その断面の中心付近から放射状に配置された複数の線分
を含むような形状を有しており、かつ、高周波結合器と
整合回路の出力部との接合面の中心と、高周波結合器と
アンテナまたは対向電極との接合面の中心とを結ぶ直線
が、基板のほぼ中心を通り基板にほぼ垂直な直線上に位
置しているため、均一なプラズマを発生させることがで
きる。
【００６６】また、本願の第３発明のプラズマ処理装置
は、真空容器と、真空容器内にガスを供給するためのガ
ス供給装置と、真空容器内を排気するための排気装置
と、基板を載置するための基板電極と、基板電極に高周
波電力を供給することのできる高周波電源と、整合回路
と、整合回路と基板電極とを結合するための高周波結合
器とを備えたプラズマ処理装置であって、高周波結合器
と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周波結合器
と基板電極との接合面の中心とを結ぶ直線に垂直な面で
高周波結合器を切った断面が、その断面の中心付近から
放射状に配置された複数の線分を含むような形状を有し
ており、かつ、高周波結合器と整合回路の出力部との接
合面の中心と、高周波結合器と基板電極との接合面の中
心とを結ぶ直線が、基板のほぼ中心を通り基板にほぼ垂
直な直線上に位置しているため、均一なプラズマを発生
させることができる。
は、真空容器と、真空容器内にガスを供給するためのガ
ス供給装置と、真空容器内を排気するための排気装置
と、基板を載置するための基板電極と、基板電極に高周
波電力を供給することのできる高周波電源と、整合回路
と、整合回路と基板電極とを結合するための高周波結合
器とを備えたプラズマ処理装置であって、高周波結合器
と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周波結合器
と基板電極との接合面の中心とを結ぶ直線に垂直な面で
高周波結合器を切った断面が、その断面の中心付近から
放射状に配置された複数の線分を含むような形状を有し
ており、かつ、高周波結合器と整合回路の出力部との接
合面の中心と、高周波結合器と基板電極との接合面の中
心とを結ぶ直線が、基板のほぼ中心を通り基板にほぼ垂
直な直線上に位置しているため、均一なプラズマを発生
させることができる。
【００６７】また、本願の第４発明のプラズマ処理方法
は、真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気
し、真空容器内を所定の圧力に制御しながら、整合回路
と、整合回路とアンテナまたは対向電極とを結合するた
めの高周波結合器を介して、アンテナまたは対向電極に
高周波電力を供給することにより、真空容器内にプラズ
マを発生させ、基板電極に載置された基板を処理するプ
ラズマ処理方法であって、高周波結合器と整合回路の出
力部との接合面の中心と、高周波結合器とアンテナまた
は対向電極との接合面の中心とを結ぶ直線に垂直な面で
高周波結合器を切った断面が、その断面の中心付近から
放射状に配置された複数の線分を含むような形状を有し
ており、かつ、高周波結合器と整合回路の出力部との接
合面の中心と、高周波結合器とアンテナまたは対向電極
との接合面の中心とを結ぶ直線が、基板のほぼ中心を通
り基板にほぼ垂直な直線上に位置していることにより、
基板の中心に対してほぼ対称なプラズマを発生させるた
め、均一なプラズマ処理を行うことができる。
は、真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気
し、真空容器内を所定の圧力に制御しながら、整合回路
と、整合回路とアンテナまたは対向電極とを結合するた
めの高周波結合器を介して、アンテナまたは対向電極に
高周波電力を供給することにより、真空容器内にプラズ
マを発生させ、基板電極に載置された基板を処理するプ
ラズマ処理方法であって、高周波結合器と整合回路の出
力部との接合面の中心と、高周波結合器とアンテナまた
は対向電極との接合面の中心とを結ぶ直線に垂直な面で
高周波結合器を切った断面が、その断面の中心付近から
放射状に配置された複数の線分を含むような形状を有し
ており、かつ、高周波結合器と整合回路の出力部との接
合面の中心と、高周波結合器とアンテナまたは対向電極
との接合面の中心とを結ぶ直線が、基板のほぼ中心を通
り基板にほぼ垂直な直線上に位置していることにより、
基板の中心に対してほぼ対称なプラズマを発生させるた
め、均一なプラズマ処理を行うことができる。
【００６８】また、本願の第５発明のプラズマ処理方法
は、真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気
し、真空容器内を所定の圧力に制御しながら、整合回路
と、整合回路と基板電極とを結合するための高周波結合
器を介して、基板電極に高周波電力を供給することによ
り、真空容器内にプラズマを発生させ、基板電極に載置
された基板を処理するプラズマ処理方法であって、高周
波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周
波結合器と基板電極との接合面の中心とを結ぶ直線に垂
直な面で高周波結合器を切った断面が、その断面の中心
付近から放射状に配置された複数の線分を含むような形
状を有しており、かつ、高周波結合器と整合回路の出力
部との接合面の中心と、高周波結合器と基板電極との接
合面の中心とを結ぶ直線が、基板のほぼ中心を通り基板
にほぼ垂直な直線上に位置していることにより、基板の
中心に対してほぼ対称なプラズマを発生させるため、均
一なプラズマ処理を行うことができる。
は、真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気
し、真空容器内を所定の圧力に制御しながら、整合回路
と、整合回路と基板電極とを結合するための高周波結合
器を介して、基板電極に高周波電力を供給することによ
り、真空容器内にプラズマを発生させ、基板電極に載置
された基板を処理するプラズマ処理方法であって、高周
波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周
波結合器と基板電極との接合面の中心とを結ぶ直線に垂
直な面で高周波結合器を切った断面が、その断面の中心
付近から放射状に配置された複数の線分を含むような形
状を有しており、かつ、高周波結合器と整合回路の出力
部との接合面の中心と、高周波結合器と基板電極との接
合面の中心とを結ぶ直線が、基板のほぼ中心を通り基板
にほぼ垂直な直線上に位置していることにより、基板の
中心に対してほぼ対称なプラズマを発生させるため、均
一なプラズマ処理を行うことができる。
【図１】本発明の第１実施形態で用いたプラズマ処理装
置の構成を示す断面図
置の構成を示す断面図
【図２】本発明の第１実施形態における、整合回路の出
力部、高周波結合器及びアンテナの分解斜視図
力部、高周波結合器及びアンテナの分解斜視図
【図３】本発明の第１実施形態における、高周波結合器
の断面図
の断面図
【図４】本発明の第１実施形態における、アンテナに流
れる電流分布を示す図
れる電流分布を示す図
【図５】本発明の第２実施形態で用いたプラズマ処理装
置の構成を示す断面図
置の構成を示す断面図
【図６】本発明の第３実施形態で用いたプラズマ処理装
置の構成を示す断面図
置の構成を示す断面図
【図７】従来例で用いたプラズマ処理装置の構成を示す
断面図
断面図
【図８】従来例における、アンテナに流れる電流分布を
示す図
示す図
【図９】従来例で用いたプラズマ処理装置の構成を示す
断面図
断面図
【図１０】従来例で用いたプラズマ処理装置の構成を示
す断面図
す断面図
６・・・アンテナ ７・・・高周波結合器 １２・・・整合回路の出力部 １３・・・接合面 １４・・・接合面 １５・・・高周波結合器と整合回路の出力部との接合面
の中心と、高周波結合器とアンテナとの接合面の中心と
を結ぶ直線 １６・・・タップ １７・・・ボルト １８・・・ボルト
の中心と、高周波結合器とアンテナとの接合面の中心と
を結ぶ直線 １６・・・タップ １７・・・ボルト １８・・・ボルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05H 1/46 H01L 21/3065
Claims (24)
- 【請求項１】 ２つの高周波素子Ａ及びＢを結合するた
めの高周波結合器であって、高周波素子Ａとの接合面の
中心と高周波素子Ｂとの接合面の中心とを結ぶ直線に垂
直な面で切った断面が、その断面の中心付近から放射状
に配置された複数の線分を含むような形状を有すること
を特徴とする高周波結合器。 - 【請求項２】 放射状に配置された複数の線分が、高周
波素子Ａとの接合面の中心と高周波素子Ｂとの接合面の
中心とを結ぶ直線に垂直な面で切った断面の中心に対し
て概ね点対称に配置されていることを特徴とする、請求
項１記載の高周波結合器。 - 【請求項３】 高周波素子ＡまたはＢとの接合面が概ね
円形の平面であることを特徴とする、請求項１記載の高
周波結合器。 - 【請求項４】 高周波素子Ａとの接合面の中心付近と高
周波素子Ｂとの接合面の中心付近に、ボルトをねじ込む
ためのタップが設けられていることを特徴とする、請求
項１記載の高周波結合器。 - 【請求項５】 高周波電流の流れる表面部分が、電気抵
抗率２×１０-8Ω・ｍ以下の材質で構成されていること
を特徴とする、請求項１記載の高周波結合器。 - 【請求項６】 真空容器と、真空容器内にガスを供給す
るためのガス供給装置と、真空容器内を排気するための
排気装置と、高周波電力を真空容器内に作用させるため
のアンテナまたは対向電極と、アンテナまたは対向電極
に高周波電力を供給することのできる高周波電源と、整
合回路と、整合回路とアンテナまたは対向電極とを結合
するための高周波結合器と、真空容器内に基板を載置す
るための基板電極とを備えたプラズマ処理装置であっ
て、高周波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心
と、高周波結合器とアンテナまたは対向電極との接合面
の中心とを結ぶ直線に垂直な面で高周波結合器を切った
断面が、その断面の中心付近から放射状に配置された複
数の線分を含むような形状を有しており、かつ、高周波
結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周波
結合器とアンテナまたは対向電極との接合面の中心とを
結ぶ直線が、基板のほぼ中心を通り基板にほぼ垂直な直
線上に位置していることを特徴とするプラズマ処理装
置。 - 【請求項７】 放射状に配置された複数の線分が、高周
波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、高周
波結合器とアンテナまたは対向電極との接合面の中心と
を結ぶ直線に垂直な面で切った断面の中心に対して、概
ね点対称に配置されていることを特徴とする、請求項６
記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項８】 高周波結合器と整合回路の出力部、アン
テナまたは対向電極との接合面が、概ね円形の平面であ
ることを特徴とする、請求項６記載のプラズマ処理装
置。 - 【請求項９】 高周波結合器と整合回路の出力部との接
合面の中心付近と、高周波結合器とアンテナまたは対向
電極との接合面の中心付近に、ボルトをねじ込むための
タップが設けられており、高周波結合器と整合回路の出
力部がボルトによって固定され、高周波結合器とアンテ
ナまたは対向電極がボルトによって固定されていること
を特徴とする、請求項６記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項１０】 真空容器と、真空容器内にガスを供給
するためのガス供給装置と、真空容器内を排気するため
の排気装置と、基板を載置するための基板電極と、基板
電極に高周波電力を供給することのできる高周波電源
と、整合回路と、整合回路と基板電極とを結合するため
の高周波結合器とを備えたプラズマ処理装置であって、
高周波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、
高周波結合器と基板電極との接合面の中心とを結ぶ直線
に垂直な面で高周波結合器を切った断面が、その断面の
中心付近から放射状に配置された複数の線分を含むよう
な形状を有しており、かつ、高周波結合器と整合回路の
出力部との接合面の中心と、高周波結合器と基板電極と
の接合面の中心とを結ぶ直線が、基板のほぼ中心を通り
基板にほぼ垂直な直線上に位置していることを特徴とす
るプラズマ処理装置。 - 【請求項１１】 放射状に配置された複数の線分が、高
周波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、高
周波結合器と基板電極との接合面の中心とを結ぶ直線に
垂直な面で切った断面の中心に対して、概ね点対称に配
置されていることを特徴とする、請求項１０記載のプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項１２】 高周波結合器と整合回路の出力部また
は基板電極との接合面が、概ね円形の平面であることを
特徴とする、請求項１０記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項１３】 高周波結合器と整合回路の出力部との
接合面の中心付近と、高周波結合器と基板電極との接合
面の中心付近に、ボルトをねじ込むためのタップが設け
られており、高周波結合器と整合回路の出力部がボルト
によって固定され、高周波結合器と基板電極がボルトに
よって固定されていることを特徴とする、請求項１０記
載のプラズマ処理装置。 - 【請求項１４】 高周波電流の流れる高周波結合器の表
面部分が、電気抵抗率２×１０-8Ω・ｍ以下の材質で構
成されていることを特徴とする、請求項６または１０記
載のプラズマ処理装置。 - 【請求項１５】 真空容器内にガスを供給しつつ真空容
器内を排気し、真空容器内を所定の圧力に制御しなが
ら、整合回路と、整合回路とアンテナまたは対向電極と
を結合するための高周波結合器を介して、アンテナまた
は対向電極に高周波電力を供給することにより、真空容
器内にプラズマを発生させ、基板電極に載置された基板
を処理するプラズマ処理方法であって、高周波結合器と
整合回路の出力部との接合面の中心と、高周波結合器と
アンテナまたは対向電極との接合面の中心とを結ぶ直線
に垂直な面で高周波結合器を切った断面が、その断面の
中心付近から放射状に配置された複数の線分を含むよう
な形状を有しており、かつ、高周波結合器と整合回路の
出力部との接合面の中心と、高周波結合器とアンテナま
たは対向電極との接合面の中心とを結ぶ直線が、基板の
ほぼ中心を通り基板にほぼ垂直な直線上に位置している
ことにより、基板の中心に対してほぼ対称なプラズマを
発生させることを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項１６】 放射状に配置された複数の線分が、高
周波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、高
周波結合器とアンテナまたは対向電極との接合面の中心
とを結ぶ直線に垂直な面で切った断面の中心に対して、
概ね点対称に配置されていることを特徴とする、請求項
１５記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項１７】 高周波結合器と整合回路の出力部、ア
ンテナまたは対向電極との接合面が、概ね円形の平面で
あることを特徴とする、請求項１５記載のプラズマ処理
方法。 - 【請求項１８】 高周波結合器と整合回路の出力部との
接合面の中心付近と、高周波結合器とアンテナまたは対
向電極との接合面の中心付近に、ボルトをねじ込むため
のタップが設けられており、高周波結合器と整合回路の
出力部がボルトによって固定され、高周波結合器とアン
テナまたは対向電極がボルトによって固定されているこ
とを特徴とする、請求項１５記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項１９】 真空容器内にガスを供給しつつ真空容
器内を排気し、真空容器内を所定の圧力に制御しなが
ら、整合回路と、整合回路と基板電極とを結合するため
の高周波結合器を介して、基板電極に高周波電力を供給
することにより、真空容器内にプラズマを発生させ、基
板電極に載置された基板を処理するプラズマ処理方法で
あって、高周波結合器と整合回路の出力部との接合面の
中心と、高周波結合器と基板電極との接合面の中心とを
結ぶ直線に垂直な面で高周波結合器を切った断面が、そ
の断面の中心付近から放射状に配置された複数の線分を
含むような形状を有しており、かつ、高周波結合器と整
合回路の出力部との接合面の中心と、高周波結合器と基
板電極との接合面の中心とを結ぶ直線が、基板のほぼ中
心を通り基板にほぼ垂直な直線上に位置していることに
より、基板の中心に対してほぼ対称なプラズマを発生さ
せることを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項２０】 放射状に配置された複数の線分が、高
周波結合器と整合回路の出力部との接合面の中心と、高
周波結合器と基板電極との接合面の中心とを結ぶ直線に
垂直な面で切った断面の中心に対して、概ね点対称に配
置されていることを特徴とする、請求項１９記載のプラ
ズマ処理方法。 - 【請求項２１】 高周波結合器と整合回路の出力部また
は基板電極との接合面が、概ね円形の平面であることを
特徴とする、請求項１９記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項２２】 高周波結合器と整合回路の出力部との
接合面の中心付近と、高周波結合器と基板電極との接合
面の中心付近に、ボルトをねじ込むためのタップが設け
られており、高周波結合器と整合回路の出力部がボルト
によって固定され、高周波結合器と基板電極がボルトに
よって固定されていることを特徴とする、請求項１９記
載のプラズマ処理方法。 - 【請求項２３】 高周波電流の流れる高周波結合器の表
面部分が、電気抵抗率２×１０-8Ω・ｍ以下の材質で構
成されていることを特徴とする、請求項１５または１９
記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項２４】 高周波電力の大きさが１ｋＷ以上であ
ることを特徴とする、請求項１５または１９記載のプラ
ズマ処理方法。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP18009398A JP3257512B2 (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | 高周波結合器、プラズマ処理装置及び方法 |
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| US09/339,241 US6291937B1 (en) | 1998-06-26 | 1999-06-24 | High frequency coupler, and plasma processing apparatus and method |
| TW088110735A TW418455B (en) | 1998-06-26 | 1999-06-25 | High frequency coupler, and plasma processing apparatus and method |
| KR1019990024488A KR100353375B1 (ko) | 1998-06-26 | 1999-06-26 | 고주파 결합기와 플라즈마 처리 장치 및 방법 |
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|---|---|---|---|
| JP18009398A JP3257512B2 (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | 高周波結合器、プラズマ処理装置及び方法 |
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