JP5400434B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
a) 真空容器と、
b) 前記真空容器の壁の内面と外面の間に設けられた空洞であるアンテナ配置部と、
c) 前記アンテナ配置部に配置された周回しないで終端する1個の高周波アンテナと、
d) 前記アンテナ配置部と前記真空容器の内部を仕切る誘電体製の仕切材と、
e) 前記空洞の前記外面側に設けられた蓋と
を備え、前記高周波アンテナの長さが、当該高周波の1/4波長の長さよりも短いことを特徴とする。
上記各実施例において、棒状(管状)の高周波アンテナの代わりに、板状の高周波アンテナや、棒状の部材と板状の部材を組み合わせた高周波アンテナを用いることもできる。このように棒状のものと板状のものを使い分け、あるいは組み合わせることにより、アンテナのインピーダンスを調整することができる。図8に、底部が平坦なU字形の金属管の下部に板状部材51が取り付けられた高周波アンテナを示す。この板状部材51の幅や厚みによりアンテナのインピーダンスを調整することができる。
第2実施例においてアンテナ配置部を1個のみとしたプラズマ処理装置につき、真空容器内に生成されるプラズマの密度を測定した。高周波アンテナ13には外径6mmの銅パイプ製であって、U字の底部に長さ150mmに亘って上壁111と平行な部分を有するものを用いた。高周波アンテナ13の底部の位置は上壁111の内壁面の位置に合わせた(図4)。仕切材25Aには、石英製であって厚さ6mmのものを用いた。
実験1で用いた高周波アンテナ13の底部に、長さ150mm、幅30mmの銅板を上壁111に平行に向けて接合した。但し、実験1よりも高周波アンテナ13を上方に移動させ、上壁111の下面の位置に銅板の位置を合わせた。この高周波アンテナを用いて実験1と同様の実験を行ったところ、銅板から20cm離れた位置におけるプラズマ密度は1.4×1011/cm3と、銅板がない実験1よりも高くなった。これは、銅製パイプの管径よりも幅が広い銅板を取り付けることにより、アンテナのインピーダンスが低下し、高周波アンテナ(銅製パイプ及び銅板)に流れる電流が増加したことによると考えられる。
実験1で用いた高周波アンテナを、図2に示すように8組用い、各高周波電源から出力2kW、周波数13.56MHzの高周波電力を給電点133に供給した。その他の条件は実験1及び2と同様とした。各高周波アンテナユニット毎に、高周波アンテナ13のU字の底部から20cm離れた位置でのプラズマ密度を測定した結果、いずれの高周波アンテナからもほぼ同強度のプラズマが生成されていることが確認された。このように同強度のプラズマが生成される高周波アンテナ(が配置されたアンテナ配置部)を複数用いることにより、真空容器11内のプラズマの均一性を高めることができる。
11…真空容器
111…真空容器11の上壁
111A…上壁111の外面
111B…上壁111の内面
111C…内面111Bの段
112…内部空間
113…基体搬出入口
12、42…アンテナ配置部
121…支持部材
13…高周波アンテナ
131…給電側端部
132…接地側端部
133…給電点
134…給電棒
14…誘電体製充填材
15、15A、25、25A、45…仕切材
16、26、36…蓋
161、261…フィードスルー
17…ガス排出口
18…ガス導入口
19…基体保持部
22、22A…空洞
27、27A…空洞排気口
37A…空洞不活性ガス導入口
37B…空洞ガス排気口
51…板状部材
S…基体
Claims (7)
- 高周波放電による誘導結合方式のプラズマ処理装置において、
a) 真空容器と、
b) 前記真空容器の壁の内面と外面の間に設けられた空洞であるアンテナ配置部と、
c) 前記アンテナ配置部に配置された周回しないで終端する1個の高周波アンテナと、
d) 前記アンテナ配置部と前記真空容器の内部を仕切る誘電体製の仕切材と、
e) 前記空洞の前記外面側に設けられた蓋と
を備え、前記高周波アンテナの長さが、当該高周波の1/4波長の長さよりも短いことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記空洞が密閉されていることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。
- 前記空洞内が固体の誘電体で満たされていることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。
- 前記空洞内が不活性ガスで満たされていることを特徴とする請求項2に記載のプラズマ処理装置。
- 前記高周波アンテナが前記蓋に取り付けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
- 前記高周波アンテナがU字形であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
- 前記アンテナ配置部を複数備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
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