JP3351128B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体や液晶パネル、太
陽電池等の薄膜形成工程、または微細加工工程等に用い
られるプラズマ処理装置に関する。
陽電池等の薄膜形成工程、または微細加工工程等に用い
られるプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、プラズマ処理装置は、デバイスの
高機能化とその処理コストの低減のために、高品質化、
高速化、大面積化、低ダメージ化を実現する取り組みが
盛んに行なわれている。以下に従来のプラズマ処理装置
について説明する。
高機能化とその処理コストの低減のために、高品質化、
高速化、大面積化、低ダメージ化を実現する取り組みが
盛んに行なわれている。以下に従来のプラズマ処理装置
について説明する。
【０００３】従来のプラズマ処理装置の例としては、特
公昭６２−４３３３５号公報や特公昭５３−４４７９５
号公報、特公昭５３−３４４６１号公報に示されている
プラズマ処理装置がある。しかしながら、これらのプラ
ズマ処理装置は電磁石コイルを使用しているため、大面
積の基板を処理しようとすると装置が非常に大型化する
という問題点を有し、また処理の均一製も悪くなるとい
う欠点がある。
公昭６２−４３３３５号公報や特公昭５３−４４７９５
号公報、特公昭５３−３４４６１号公報に示されている
プラズマ処理装置がある。しかしながら、これらのプラ
ズマ処理装置は電磁石コイルを使用しているため、大面
積の基板を処理しようとすると装置が非常に大型化する
という問題点を有し、また処理の均一製も悪くなるとい
う欠点がある。
【０００４】また、比較的大面積の処理が可能なプラズ
マ処理装置としては特開昭６２−５６００号公報に示さ
れている。以下このプラズマ処理装置について説明す
る。
マ処理装置としては特開昭６２−５６００号公報に示さ
れている。以下このプラズマ処理装置について説明す
る。
【０００５】図６は特開昭６２−５６００号公報に示さ
れたプラズマ処理装置の反応室の断面図である。図６に
おいて、３１はマイクロ波発振器、３２は導波管、３３
は金属性容器、３４は石英ガラス板、３５は上部室、３
６はテフロンの誘電体層、３７は下部室、３８は石英ガ
ラス容器、３９は処理材、４０はヒータ、４１はガス導
入装置で４２はガスボンベ、４３は流量計である。４４
は排気装置である。
れたプラズマ処理装置の反応室の断面図である。図６に
おいて、３１はマイクロ波発振器、３２は導波管、３３
は金属性容器、３４は石英ガラス板、３５は上部室、３
６はテフロンの誘電体層、３７は下部室、３８は石英ガ
ラス容器、３９は処理材、４０はヒータ、４１はガス導
入装置で４２はガスボンベ、４３は流量計である。４４
は排気装置である。
【０００６】以上のように構成されたプラズマ処理装置
について以下その動作を説明する。まず、下部室３７を
真空排気し、ガス導入装置４３より反応ガス（例えば酸
素ガス）を導入し下部室３７の圧力を２×１０-2Ｔｏｒ
ｒに調整する。次に、マイクロ波発振器から２．４５Ｇ
Ｈｚのマイクロ波を導波管３２を通して誘電体層３６に
供給し誘電体層３６に表面波を発生させ下部室３７内に
放射させることによりプラズマが発生する。このプラズ
マによって処理材３９のエッチング処理や、成膜処理を
行なう。
について以下その動作を説明する。まず、下部室３７を
真空排気し、ガス導入装置４３より反応ガス（例えば酸
素ガス）を導入し下部室３７の圧力を２×１０-2Ｔｏｒ
ｒに調整する。次に、マイクロ波発振器から２．４５Ｇ
Ｈｚのマイクロ波を導波管３２を通して誘電体層３６に
供給し誘電体層３６に表面波を発生させ下部室３７内に
放射させることによりプラズマが発生する。このプラズ
マによって処理材３９のエッチング処理や、成膜処理を
行なう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、マイクロ波の進行方向ではプラズマ処理の
均一性は問題無いが、マイクロ波の進行方向と直角の幅
方向では、中央部分のプラズマ強度が高く、端部分のプ
ラズマ強度が弱くて均一性が悪いという問題点を有して
いた。そのため、太陽電池や液晶パネルなどの大型の基
板の全面一括処理には対応できにくいといった問題があ
った。
の構成では、マイクロ波の進行方向ではプラズマ処理の
均一性は問題無いが、マイクロ波の進行方向と直角の幅
方向では、中央部分のプラズマ強度が高く、端部分のプ
ラズマ強度が弱くて均一性が悪いという問題点を有して
いた。そのため、太陽電池や液晶パネルなどの大型の基
板の全面一括処理には対応できにくいといった問題があ
った。
【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、大面積基板でも均一に処理することができるプラズ
マ処理装置を提供することを目的とする。
で、大面積基板でも均一に処理することができるプラズ
マ処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るプラズマ処理装置の第１の構成は、真
空排気手段とガス導入口と高周波電力導入口を有する真
空容器と、前記真空容器内に設置された被処理基板保持
手段と、前記真空容器の高周波電力導入口を塞ぐように
設置され前記真空容器側の面が平面でなく反対の面が平
面である誘電体板と、前記誘電体板の前記真空容器側と
反対の全面に接するように設置された導体と、前記誘電
体板の側面より高周波電力を供給する高周波電力供給手
段とを備えたことを特徴とする。
め、本発明に係るプラズマ処理装置の第１の構成は、真
空排気手段とガス導入口と高周波電力導入口を有する真
空容器と、前記真空容器内に設置された被処理基板保持
手段と、前記真空容器の高周波電力導入口を塞ぐように
設置され前記真空容器側の面が平面でなく反対の面が平
面である誘電体板と、前記誘電体板の前記真空容器側と
反対の全面に接するように設置された導体と、前記誘電
体板の側面より高周波電力を供給する高周波電力供給手
段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】また、本発明に係るプラズマ処理装置の第
２の構成は、真空排気手段とガス導入口と高周波電力導
入口を有する真空容器と、前記真空容器内に設置された
被処理基板保持手段と、前記真空容器の高周波電力導入
口を塞ぐように設置され前記真空容器側の面が平面で反
対の面が平面でない誘電体板と、前記誘電体板の前記真
空容器側と反対の全面に接するように設置された導体
と、前記誘電体板の側面より高周波電力を供給する高周
波電力供給手段とを備えたものである。
２の構成は、真空排気手段とガス導入口と高周波電力導
入口を有する真空容器と、前記真空容器内に設置された
被処理基板保持手段と、前記真空容器の高周波電力導入
口を塞ぐように設置され前記真空容器側の面が平面で反
対の面が平面でない誘電体板と、前記誘電体板の前記真
空容器側と反対の全面に接するように設置された導体
と、前記誘電体板の側面より高周波電力を供給する高周
波電力供給手段とを備えたものである。
【００１１】また、本発明に係るプラズマ処理装置の第
３の構成は、真空排気手段とガス導入口と高周波電力導
入口を有する真空容器と、前記真空容器内に設置された
被処理基板保持手段と、前記真空容器の高周波電力導入
口を塞ぐように設置されそれぞれ誘電率の異なる複数種
の誘電体により構成される誘電体板と、前記誘電体板の
前記真空容器側と反対の全面に接するように設置された
導体と、前記誘電体板の側面より高周波電力を供給する
高周波電力供給手段とを備えたものである。
３の構成は、真空排気手段とガス導入口と高周波電力導
入口を有する真空容器と、前記真空容器内に設置された
被処理基板保持手段と、前記真空容器の高周波電力導入
口を塞ぐように設置されそれぞれ誘電率の異なる複数種
の誘電体により構成される誘電体板と、前記誘電体板の
前記真空容器側と反対の全面に接するように設置された
導体と、前記誘電体板の側面より高周波電力を供給する
高周波電力供給手段とを備えたものである。
【００１２】
【作用】本発明の第１の構成によれば、誘電体板の真空
容器側の面を平面にせず厚みに変化を持たせることによ
り、高周波電力導入手段で供給される高周波電力の誘電
体板内での伝播状態を場所により変化させることができ
るので、誘電体板表面より発生する表面波の放射を最適
化でき、均一なプラズマが発生する。従って、大面積の
基板でも均一に処理することができる。また、誘電体板
の導体に接する側を平面とすることにより、導体の接触
面は平面でよく、導体の構造を簡潔にすることができ
る。
容器側の面を平面にせず厚みに変化を持たせることによ
り、高周波電力導入手段で供給される高周波電力の誘電
体板内での伝播状態を場所により変化させることができ
るので、誘電体板表面より発生する表面波の放射を最適
化でき、均一なプラズマが発生する。従って、大面積の
基板でも均一に処理することができる。また、誘電体板
の導体に接する側を平面とすることにより、導体の接触
面は平面でよく、導体の構造を簡潔にすることができ
る。
【００１３】本発明の第２の構成によれば、誘電体板の
真空容器側と反対の面を平面にせず厚みに変化を持たせ
ることにより、高周波電力導入手段で供給される高周波
電力の誘電体板内での伝播状態を場所により変化させる
ことができるので、誘電体板表面より発生する表面波の
放射を最適化でき、均一なプラズマが発生する。従っ
て、大面積の基板でも均一に処理することができる。ま
た、誘電体板の真空容器側を平面とすることにより、反
応室形状が固定となり、誘電体板の形状の最適化設計が
容易となる。
真空容器側と反対の面を平面にせず厚みに変化を持たせ
ることにより、高周波電力導入手段で供給される高周波
電力の誘電体板内での伝播状態を場所により変化させる
ことができるので、誘電体板表面より発生する表面波の
放射を最適化でき、均一なプラズマが発生する。従っ
て、大面積の基板でも均一に処理することができる。ま
た、誘電体板の真空容器側を平面とすることにより、反
応室形状が固定となり、誘電体板の形状の最適化設計が
容易となる。
【００１４】本発明の第３の構成によれば、誘電体板を
それぞれ誘電率の異なる複数種の誘電体ブロックで構成
することにより、高周波電力導入手段で供給される高周
波電力の誘電体板内での伝播状態を誘電率の異なる部分
で変化させることができるので、誘電体板表面より発生
する表面波の放射を最適化でき、均一なプラズマが発生
する。従って、大面積の基板でも均一に処理することが
できる。
それぞれ誘電率の異なる複数種の誘電体ブロックで構成
することにより、高周波電力導入手段で供給される高周
波電力の誘電体板内での伝播状態を誘電率の異なる部分
で変化させることができるので、誘電体板表面より発生
する表面波の放射を最適化でき、均一なプラズマが発生
する。従って、大面積の基板でも均一に処理することが
できる。
【００１５】
（実施例１）以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１は本発明に係るプラズマ処理
装置の第１の実施例における反応室の断面図である。
照しながら説明する。図１は本発明に係るプラズマ処理
装置の第１の実施例における反応室の断面図である。
【００１６】図１において、１は金属性の真空容器、２
は真空排気系、３は基板加熱ヒータを有する（図示せ
ず）基板保持台、４は被処理基板、５は反応ガスをＸ方
向から真空容器１内に導入するための例えばリング状で
多孔のガス導入口、６は同軸導波管の中心導体、７は同
軸導波管の外導体で、中心導体６と外導体７で同軸導波
管を形成しＹ方向に例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波
８を輸送する。９は例えば石英ガラスの誘電体板で、真
空容器１側の表面にテーパー状の窪みを持っている（例
えば外径φ５００mm、外周部厚み３０mm、中心部厚み２
０mm、テーパー部周径φ４００mmおよびφ１５０mm、誘
電率３．８）。
は真空排気系、３は基板加熱ヒータを有する（図示せ
ず）基板保持台、４は被処理基板、５は反応ガスをＸ方
向から真空容器１内に導入するための例えばリング状で
多孔のガス導入口、６は同軸導波管の中心導体、７は同
軸導波管の外導体で、中心導体６と外導体７で同軸導波
管を形成しＹ方向に例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波
８を輸送する。９は例えば石英ガラスの誘電体板で、真
空容器１側の表面にテーパー状の窪みを持っている（例
えば外径φ５００mm、外周部厚み３０mm、中心部厚み２
０mm、テーパー部周径φ４００mmおよびφ１５０mm、誘
電率３．８）。
【００１７】この前記同軸導波管は、中心導体外径２
１．３mm、外導体内径４９mmのものから、中心導体外径
５２２mm、外導体内径５５０mmのものへマイクロ波の進
行方向へ４５度のテーパー状に拡大した後、誘電体板９
の側面へリング状にマイクロ波を導入するよう接続して
いる。
１．３mm、外導体内径４９mmのものから、中心導体外径
５２２mm、外導体内径５５０mmのものへマイクロ波の進
行方向へ４５度のテーパー状に拡大した後、誘電体板９
の側面へリング状にマイクロ波を導入するよう接続して
いる。
【００１８】本実施例の構成によれば、マイクロ波は誘
電体板９内を外周から中心方向に向かい逆放射状にほぼ
ＴＥＭ近似モードで進み、誘電体板９の表面で表面波と
結合し、誘電体板９の表面から表面波を放射する。例え
ばＴＭモードの表面波は誘電体板９の厚みをｈとする
と、ｈ＞（６.７９tan-1ε）／｛ｆ√（ε−１）｝の時
結合する。ここで、ｆはマイクロ波の周波数、εは誘電
体板９の誘電率である。さらに、誘電体板９の厚みに応
じ、誘電体板９内を進行するＴＥＭ近似モードにより形
成される定在波の分布が変化し、それと同時にＴＥＭ近
似モードと表面波との結合度も変化し、その結果とし
て、誘電体板９の表面から放射される表面波の強度が場
所により変化することになる。したがって、誘電体板の
厚みに変化をつけることにより、マイクロ波の放射特性
を変化させることができる。本実施例では、誘電体板９
にテーパー状の窪みを設けることにより、中心部と外周
部でのマイクロ波の放射特性を変え、プラズマの半径方
向での均一性が最適となるようにしている。
電体板９内を外周から中心方向に向かい逆放射状にほぼ
ＴＥＭ近似モードで進み、誘電体板９の表面で表面波と
結合し、誘電体板９の表面から表面波を放射する。例え
ばＴＭモードの表面波は誘電体板９の厚みをｈとする
と、ｈ＞（６.７９tan-1ε）／｛ｆ√（ε−１）｝の時
結合する。ここで、ｆはマイクロ波の周波数、εは誘電
体板９の誘電率である。さらに、誘電体板９の厚みに応
じ、誘電体板９内を進行するＴＥＭ近似モードにより形
成される定在波の分布が変化し、それと同時にＴＥＭ近
似モードと表面波との結合度も変化し、その結果とし
て、誘電体板９の表面から放射される表面波の強度が場
所により変化することになる。したがって、誘電体板の
厚みに変化をつけることにより、マイクロ波の放射特性
を変化させることができる。本実施例では、誘電体板９
にテーパー状の窪みを設けることにより、中心部と外周
部でのマイクロ波の放射特性を変え、プラズマの半径方
向での均一性が最適となるようにしている。
【００１９】以上のように構成されたプラズマ処理装置
について、プラズマＣＶＤ装置への応用を例にとり、図
１を用いてその動作を説明する。まず、真空容器１を真
空排気し、ガス導入口５より反応ガスであるＳｉＨ4 を
３０cc／分と、Ｈ2 を７０cc／分同時にガス導入口５か
らＸ方向に導入し、真空容器１内を２０ｍTorrに調圧す
る。次に、マイクロ波電力を同軸導波管に同軸モードの
マイクロ波をＴＥＭモードを基本波としてＹ方向に５０
０Ｗ伝搬させ、誘電体板９の外周側面から中心に向かい
逆放射状にマイクロ波８を導入させる。このマイクロ波
８は真空容器１内に表面波として放射され、その放射強
度等が誘電体板９の形状の効果により最適化されるた
め、大面積の均一プラズマが発生する。このＳｉＨ4 プ
ラズマ内の活性種は拡散して被処理基板４に輸送され、
２５０℃に加熱した被処理基板上には、ａ−Ｓｉ膜が形
成される。こうして得られた薄膜は、φ４２０ｍｍ面内
で±４．０％の均一性であり、均一なプラズマの作用に
よる均一性の優れたものとなる。
について、プラズマＣＶＤ装置への応用を例にとり、図
１を用いてその動作を説明する。まず、真空容器１を真
空排気し、ガス導入口５より反応ガスであるＳｉＨ4 を
３０cc／分と、Ｈ2 を７０cc／分同時にガス導入口５か
らＸ方向に導入し、真空容器１内を２０ｍTorrに調圧す
る。次に、マイクロ波電力を同軸導波管に同軸モードの
マイクロ波をＴＥＭモードを基本波としてＹ方向に５０
０Ｗ伝搬させ、誘電体板９の外周側面から中心に向かい
逆放射状にマイクロ波８を導入させる。このマイクロ波
８は真空容器１内に表面波として放射され、その放射強
度等が誘電体板９の形状の効果により最適化されるた
め、大面積の均一プラズマが発生する。このＳｉＨ4 プ
ラズマ内の活性種は拡散して被処理基板４に輸送され、
２５０℃に加熱した被処理基板上には、ａ−Ｓｉ膜が形
成される。こうして得られた薄膜は、φ４２０ｍｍ面内
で±４．０％の均一性であり、均一なプラズマの作用に
よる均一性の優れたものとなる。
【００２０】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図２は本発明に係
るプラズマ処理装置の第２の実施例における反応室の断
面図である。
ついて図面を参照しながら説明する。図２は本発明に係
るプラズマ処理装置の第２の実施例における反応室の断
面図である。
【００２１】図２において、１０は例えば石英ガラスの
誘電体板で、真空容器１側の面は平面で、反対側の面に
はテーパー状の窪みを持っている（例えば外径φ５００
mm、外周部厚み３０mm、中心部厚み２０mm、テーパー部
周径φ４００mmおよびφ１５０mm、誘電率３．８）。ま
た、同軸導波管の中心導体６の端面は誘電体板１０と完
全に接するように誘電体板１０の表面と同形状になって
いる。その他の構成は第１の実施例と同様である。
誘電体板で、真空容器１側の面は平面で、反対側の面に
はテーパー状の窪みを持っている（例えば外径φ５００
mm、外周部厚み３０mm、中心部厚み２０mm、テーパー部
周径φ４００mmおよびφ１５０mm、誘電率３．８）。ま
た、同軸導波管の中心導体６の端面は誘電体板１０と完
全に接するように誘電体板１０の表面と同形状になって
いる。その他の構成は第１の実施例と同様である。
【００２２】プラズマ処理装置を以上のように構成すれ
ば、実施例１と同様に誘電体板１０より最適化された表
面波が放射され、均一なプラズマが生成される。さら
に、実施例２では誘電体板１０の真空容器１側は誘電体
板１０の形状設計によらず平面であり、反応室の形状は
固定となる。従って、プラズマは形状の影響を受けず、
誘電体板１０の形状の最適化が容易となる。
ば、実施例１と同様に誘電体板１０より最適化された表
面波が放射され、均一なプラズマが生成される。さら
に、実施例２では誘電体板１０の真空容器１側は誘電体
板１０の形状設計によらず平面であり、反応室の形状は
固定となる。従って、プラズマは形状の影響を受けず、
誘電体板１０の形状の最適化が容易となる。
【００２３】なお、実施例１および２では誘電体板９お
よび１０にテーパー状の窪みを設けたが、これに限られ
るわけではなく、誘電体板９および１０の形状および寸
法は使用するガス種や処理時の真空度および同軸導波管
のマイクロ波の伝播モード等に応じ最適なものとすれば
良い。
よび１０にテーパー状の窪みを設けたが、これに限られ
るわけではなく、誘電体板９および１０の形状および寸
法は使用するガス種や処理時の真空度および同軸導波管
のマイクロ波の伝播モード等に応じ最適なものとすれば
良い。
【００２４】また、実施例１および２では誘電体板９，
１０を石英ガラスとしたが、マイクロ波を透過し、真空
保持できる材質であればよく、例えばアルミナ、テフロ
ン等を用いてもよい。
１０を石英ガラスとしたが、マイクロ波を透過し、真空
保持できる材質であればよく、例えばアルミナ、テフロ
ン等を用いてもよい。
【００２５】（実施例３）以下本発明の第３の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図３は本発明に係
るプラズマ処理装置の第３の実施例における反応室の断
面図である。
ついて図面を参照しながら説明する。図３は本発明に係
るプラズマ処理装置の第３の実施例における反応室の断
面図である。
【００２６】図３において、１１は例えば石英ガラスの
誘電体円板１１ａ（例えば外径φ１８０mm、厚み３０m
m、誘電率３．８）および例えばパイレックスガラスの
誘電体リング１１ｂ（例えば、外径φ５００mm、内径φ
１８０mm、厚み３０mm、誘電率４．６）の２ブロックか
らなる誘電体板で、その他の構成は第１の実施例と同様
である。
誘電体円板１１ａ（例えば外径φ１８０mm、厚み３０m
m、誘電率３．８）および例えばパイレックスガラスの
誘電体リング１１ｂ（例えば、外径φ５００mm、内径φ
１８０mm、厚み３０mm、誘電率４．６）の２ブロックか
らなる誘電体板で、その他の構成は第１の実施例と同様
である。
【００２７】プラズマ処理装置を以上のように構成すれ
ば、誘電体板１１の誘電体円板１１ａ部および誘電体リ
ング１１ｂ部で誘電率の違いからマイクロ波の伝播特性
が変化する。したがって、各ブロックの形状、寸法およ
び誘電率を変化させることにより表面波の放射特性を変
えることができる。本実施例では、プラズマが均一とな
るように各ブロックの形状、寸法および誘電率を最適化
しており、実施例１と同様に、ＳｉＨ4を導入すること
により均一なａ−Ｓｉ膜の成膜が可能となる。
ば、誘電体板１１の誘電体円板１１ａ部および誘電体リ
ング１１ｂ部で誘電率の違いからマイクロ波の伝播特性
が変化する。したがって、各ブロックの形状、寸法およ
び誘電率を変化させることにより表面波の放射特性を変
えることができる。本実施例では、プラズマが均一とな
るように各ブロックの形状、寸法および誘電率を最適化
しており、実施例１と同様に、ＳｉＨ4を導入すること
により均一なａ−Ｓｉ膜の成膜が可能となる。
【００２８】尚、実施例３では、石英ガラスの誘電体円
板とパイレックスガラスの誘電体リングを使用したが、
これらに限られるわけではなく、各ブロックの形状、寸
法、誘電率は使用するガス種や処理時の真空度および同
軸導波管のマイクロ波の伝播モード等に応じ最適なもの
とすれば良い。
板とパイレックスガラスの誘電体リングを使用したが、
これらに限られるわけではなく、各ブロックの形状、寸
法、誘電率は使用するガス種や処理時の真空度および同
軸導波管のマイクロ波の伝播モード等に応じ最適なもの
とすれば良い。
【００２９】（実施例４）以下本発明の第４の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図４は本発明に係
るプラズマ処理装置の第４の実施例における誘電体板の
立体図である。
ついて図面を参照しながら説明する。図４は本発明に係
るプラズマ処理装置の第４の実施例における誘電体板の
立体図である。
【００３０】図４において、１２は例えば円板を半径方
向に４分割したブロック１２ａ（例えば石英ガラス、誘
電率３．８）、１２ｂ（例えばパイレックスガラス、誘
電率４．６）からなる構造の誘電体板（例えば、外径φ
５００mm、厚み３０mm）である。
向に４分割したブロック１２ａ（例えば石英ガラス、誘
電率３．８）、１２ｂ（例えばパイレックスガラス、誘
電率４．６）からなる構造の誘電体板（例えば、外径φ
５００mm、厚み３０mm）である。
【００３１】以上の様な誘電体板１２を実施例３の誘電
体板１１に代えて用いれば、同軸導波管（６、７）に高
次モードが発生し、同軸導波管のマイクロ波の円周方向
の電界分布が不均一になる場合等に表面波最適化の効果
を発揮し、実施例３と同様に均一なプラズマを発生す
る。
体板１１に代えて用いれば、同軸導波管（６、７）に高
次モードが発生し、同軸導波管のマイクロ波の円周方向
の電界分布が不均一になる場合等に表面波最適化の効果
を発揮し、実施例３と同様に均一なプラズマを発生す
る。
【００３２】（実施例５）以下本発明の第５の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図５は本発明に係
るプラズマ処理装置の第５の実施例における誘電体板の
立体図である。
ついて図面を参照しながら説明する。図５は本発明に係
るプラズマ処理装置の第５の実施例における誘電体板の
立体図である。
【００３３】図５において、１３は例えば誘電体円板１
３ａ（例えば石英ガラス、外径φ５００mm、厚み３０m
m、誘電率３．８）、誘電体円板１３ｂ（例えばパイレ
ックスガラス、外径φ３５０mm、厚み２０mm、誘電率
４．６）を重ねた構造の誘電体板である。
３ａ（例えば石英ガラス、外径φ５００mm、厚み３０m
m、誘電率３．８）、誘電体円板１３ｂ（例えばパイレ
ックスガラス、外径φ３５０mm、厚み２０mm、誘電率
４．６）を重ねた構造の誘電体板である。
【００３４】以上の様な誘電体板１３を実施例３の誘電
体板１１に代えて用いれば、プラズマの真空容器１の壁
面での消滅等によりプラズマの密度分布が中心部に偏っ
てしまう場合等に表面波最適化の効果を発揮し、実施例
３と同様に均一なプラズマを発生する。
体板１１に代えて用いれば、プラズマの真空容器１の壁
面での消滅等によりプラズマの密度分布が中心部に偏っ
てしまう場合等に表面波最適化の効果を発揮し、実施例
３と同様に均一なプラズマを発生する。
【００３５】なお、実施例１、２、３、４及び５におい
ては、プラズマＣＶＤ装置を例にとって説明したが、ガ
スの種類をフッ素系、塩素系、臭素系、酸素系等のエッ
チングガスに変えることにとり、ドライエッチング装置
に本発明を用いてもよい。
ては、プラズマＣＶＤ装置を例にとって説明したが、ガ
スの種類をフッ素系、塩素系、臭素系、酸素系等のエッ
チングガスに変えることにとり、ドライエッチング装置
に本発明を用いてもよい。
【００３６】また、実施例１、２、３、４及び５におい
ては、同軸導波管（６、７）をマイクロ波の進行方向へ
４５度のテーパー状に拡大した構造としたが、これに限
られるわけではなく、例えば、拡大せずに直線状のまま
の同軸導波管でも同様の効果が得られることは言うまで
もない。
ては、同軸導波管（６、７）をマイクロ波の進行方向へ
４５度のテーパー状に拡大した構造としたが、これに限
られるわけではなく、例えば、拡大せずに直線状のまま
の同軸導波管でも同様の効果が得られることは言うまで
もない。
【００３７】
【発明の効果】以上のように本発明に係るプラズマ処理
装置の第１の構成によれば、誘電体板の真空容器側の面
を平面にせず厚みに変化を持たせることにより、誘電体
板表面より発生する表面波の放射を最適化でき、均一な
プラズマが発生する。従って、大面積の基板でも均一に
処理することができ、ＣＶＤ装置またはエッチング装置
等に応用することにより、大面積で均一な成膜またはエ
ッチング処理等が可能となる。
装置の第１の構成によれば、誘電体板の真空容器側の面
を平面にせず厚みに変化を持たせることにより、誘電体
板表面より発生する表面波の放射を最適化でき、均一な
プラズマが発生する。従って、大面積の基板でも均一に
処理することができ、ＣＶＤ装置またはエッチング装置
等に応用することにより、大面積で均一な成膜またはエ
ッチング処理等が可能となる。
【００３８】また、第２の構成によれば、誘電体板の真
空容器側と反対の面を平面にせず厚みに変化を持たせる
ことにより、誘電体板表面より発生する表面波の放射を
最適化でき、均一なプラズマが発生する。従って、第１
の構成と同様の効果が得られる。
空容器側と反対の面を平面にせず厚みに変化を持たせる
ことにより、誘電体板表面より発生する表面波の放射を
最適化でき、均一なプラズマが発生する。従って、第１
の構成と同様の効果が得られる。
【００３９】また、第３の構成によれば、誘電体板をそ
れぞれ誘電率の異なる複数種の誘電体ブロックで構成す
ることにより、誘電体板表面より発生する表面波の放射
を最適化でき、均一なプラズマが発生する。従って、第
１の構成と同様の効果が得られる。
れぞれ誘電率の異なる複数種の誘電体ブロックで構成す
ることにより、誘電体板表面より発生する表面波の放射
を最適化でき、均一なプラズマが発生する。従って、第
１の構成と同様の効果が得られる。
【図１】本発明に係るプラズマ処理装置の第１の実施例
における反応室の断面図
における反応室の断面図
【図２】本発明に係るプラズマ処理装置の第２の実施例
における反応室の断面図
における反応室の断面図
【図３】本発明に係るプラズマ処理装置の第３の実施例
における反応室の断面図
における反応室の断面図
【図４】本発明に係るプラズマ処理装置の第４の実施例
における誘電体板の立体図
における誘電体板の立体図
【図５】本発明に係るプラズマ処理装置の第５の実施例
における誘電体板の立体図
における誘電体板の立体図
【図６】従来のプラズマ処理装置における反応室の断面
図
図
１ 真空容器 ２ 真空排気系 ３ 基板保持台 ４ 被処理基板 ５ ガス導入口 ６ 同軸導波管の中心導体 ７ 同軸導波管の外導体 ８ マイクロ波 ９ 誘電体板 １０ 誘電体板 １１ 誘電体板 １２ 誘電体板 １３ 誘電体板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 崎山 一幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 今井 徹也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−106994（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−104888（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−244123（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−275601（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−232079（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−326453（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 C23F 4/00 H01L 21/3065 H05H 1/46
Claims (3)
- 【請求項１】真空排気手段とガス導入口と高周波電力導
入口を有する真空容器と、前記真空容器内に設置された
被処理基板保持手段と、前記真空容器の高周波電力導入
口を塞ぐように設置され前記真空容器側の面が平面でな
く反対の面が平面である誘電体板と、前記誘電体板の前
記真空容器側と反対の全面に接するように設置された導
体と、前記誘電体板の側面より高周波電力を供給する高
周波電力供給手段とを備えたプラズマ処理装置。 - 【請求項２】真空排気手段とガス導入口と高周波電力導
入口を有する真空容器と、前記真空容器内に設置された
被処理基板保持手段と、前記真空容器の高周波電力導入
口を塞ぐように設置され前記真空容器側の面が平面で反
対の面が平面でない誘電体板と、前記誘電体板の前記真
空容器側と反対の全面に接するように設置された導体
と、前記誘電体板の側面より高周波電力を供給する高周
波電力供給手段とを備えたプラズマ処理装置。 - 【請求項３】真空排気手段とガス導入口と高周波電力導
入口を有する真空容器と、前記真空容器内に設置された
被処理基板保持手段と、前記真空容器の高周波電力導入
口を塞ぐように設置されそれぞれ誘電率の異なる複数種
の誘電体により構成される誘電体板と、前記誘電体板の
前記真空容器側と反対の全面に接するように設置された
導体と、前記誘電体板の側面より高周波電力を供給する
高周波電力供給手段とを備えたプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25663994A JP3351128B2 (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25663994A JP3351128B2 (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08124915A JPH08124915A (ja) | 1996-05-17 |
| JP3351128B2 true JP3351128B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=17295405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25663994A Expired - Fee Related JP3351128B2 (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3351128B2 (ja) |
-
1994
- 1994-10-21 JP JP25663994A patent/JP3351128B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08124915A (ja) | 1996-05-17 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |