JP5666991B2 - 誘導結合プラズマ用アンテナユニットおよび誘導結合プラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
図2は図1の装置のアンテナユニットに用いられるアンテナユニットの一例を示す平面図、図3は図2のアンテナユニットに用いられる高周波アンテナの第1のアンテナ部を示す平面図、図4は図2のアンテナユニットに用いられる高周波アンテナの第1のアンテナ部を示す斜視図、図5は図2のアンテナユニットに用いられる高周波アンテナの第2のアンテナ部を示す平面図、図6は図2のアンテナユニットに用いられる高周波アンテナの第2のアンテナ部を示す斜視図である。
図9はアンテナユニットの他の例を示す平面図である。矩形基板Gが大型になると、輪郭が矩形状をなす額縁状の高周波アンテナ13のみでは中央部分のプラズマパワーが弱くなり、均一なプラズマを形成することが困難になる。そこで、本例では、図9に示すように、外側アンテナとして上記高周波アンテナ13を配置し、その内側に、同心状に輪郭が矩形状をなす額縁状の内側アンテナ113を配置してアンテナユニット50aを構成し、矩形基板Gの中央部に対応する内側領域のプラズマ密度を高めてプラズマ密度をより均一にする。本例では、内側アンテナ113は、上記高周波アンテナ13と同様の構成を有している。すなわち、誘電体壁2に面した部分の平面形状が全体として額縁状をなし、その中の4つの角部を構成する第1のアンテナ部113aと各辺の中央部を構成する第2のアンテナ部113bとを有する。そして、外側アンテナを構成する高周波アンテナ13と同様、第1のアンテナ部113aの電流値と第2のアンテナ部113bの電流値とを独立に制御するようにしている。これにより内側アンテナ113の角部と辺中央部のプラズマ密度分布も調整することができ、プラズマ密度をより均一にすることができる。
2;誘電体壁(誘電体部材)
3;アンテナ室
4;処理室
13;高周波アンテナ
13a;第1のアンテナ部
13b;第2のアンテナ部
14;整合器
15;高周波電源
15a;第1の高周波電源
15b;第2の高周波電源
16a,16b;給電部材
19,19a,19b;給電線
20;処理ガス供給系
22a,22b;端子
23;載置台
30;排気装置
50,50a,50b,50c;アンテナユニット
61,62,63,64,71,72,73,74,91,92,93,94;アンテナ線
61a,62a,63a,64a,71a,72a,73a,74a;平面部
61b,62b,63b,64b,71b,72b,73b,74b;立体部
69,79;給電線
80;制御部
81;ユーザーインターフェース
82;記憶部
83;パワースプリッター
84;インピーダンス調整機構
98;屈曲部
113,123;内側アンテナ
113a;第1のアンテナ部
113b;第2のアンテナ部
133;中間アンテナ
G;矩形基板
Claims (8)
- 矩形基板をプラズマ処理するための誘導結合プラズマを誘導結合プラズマ処理装置の処理室内に生成するコイル状のアンテナを有する誘導結合プラズマ用アンテナユニットであって、
前記アンテナは、誘導電界を形成する部分が全体として前記矩形基板の外側領域に対応する額縁状平面を構成し、かつ、複数のアンテナ線を渦巻状に巻回してなる第1のアンテナ部と第2のアンテナ部とを有し、
前記第1のアンテナ部の複数のアンテナ線は、前記額縁状平面の4つの角部を形成するとともに、前記額縁状平面とは異なる位置において、前記4つの角部を結合するように設けられ、
前記第2のアンテナ部の複数のアンテナ線は、前記額縁状平面の4つの辺の中央部を形成するとともに、前記額縁状平面とは異なる位置において、前記4つの辺の中央部を結合するように設けられ、
前記第1のアンテナ部と前記第2のアンテナ部には、それぞれ独立して高周波電力が供給されることを特徴とする誘導結合プラズマ用アンテナユニット。 - 前記第1のアンテナ部を構成する前記複数のアンテナ線は、前記角部を形成する第1の平面部と、前記第1の平面部の間の部分となる前記第1の平面部の上方に退避した状態の第1の立体部とを有しており、
前記第2のアンテナ部を構成する前記複数のアンテナ線は、前記辺の中央部を形成する第2の平面部と、前記第2の平面部の間の部分となる前記第2の平面部の上方に退避した状態の第2の立体部とを有していることを特徴とする請求項1に記載の誘導結合プラズマ用アンテナユニット。 - 前記第1のアンテナ部および前記第2のアンテナ部は、それぞれにおいて4つのアンテナ線を90°ずつ位置をずらして巻回されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の誘導結合プラズマ用アンテナユニット。
- 矩形基板をプラズマ処理するための誘導結合プラズマを誘導結合プラズマ処理装置の処理室内に生成するコイル状の複数のアンテナを有し、前記複数のアンテナは、それぞれ誘導電界を形成する部分が全体として額縁状平面を構成し、これらアンテナが同心状に配置された誘導結合プラズマ用アンテナユニットであって、
前記複数のアンテナの少なくとも最外周のものは、その額縁状平面が前記矩形基板の外側領域に対応し、かつ、複数のアンテナ線を渦巻状に巻回してなる第1のアンテナ部と第2のアンテナ部とを有し、
前記第1のアンテナ部の複数のアンテナ線は、前記額縁状平面の4つの角部を形成するとともに、前記額縁状平面とは異なる位置において、前記4つの角部を結合するように設けられ、
前記第2のアンテナ部の複数のアンテナ線は、前記額縁状平面の4つの辺の中央部を形成するとともに、前記額縁状平面とは異なる位置において、前記4つの辺の中央部を結合するように設けられ、
前記第1のアンテナ部と前記第2のアンテナ部には、それぞれ独立して高周波電力が供給されることを特徴とする誘導結合プラズマ用アンテナユニット。 - 前記複数のアンテナのうち、前記最外周のもの以外のいずれかが、複数のアンテナ線を有し、その一部が所望の部分に配置された誘導電界を形成する部分を構成し、残部が誘導電界を形成しない退避部である構成を有していることを特徴とする請求項4に記載の誘導結合プラズマ用アンテナユニット。
- 矩形基板を収容してプラズマ処理を施す処理室と、
前記処理室内で矩形基板が載置される載置台と、
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、
前記処理室内を排気する排気系と、
前記処理室内に矩形基板をプラズマ処理するための誘導結合プラズマを生成するコイル状のアンテナを有する誘導結合プラズマ用アンテナユニットと、
前記アンテナに高周波電力を給電する給電機構と
を具備し、
前記アンテナは、誘導電界を形成する部分が全体として前記矩形基板の外側領域に対応する額縁状平面を構成し、かつ、複数のアンテナ線を渦巻状に巻回してなる第1のアンテナ部と第2のアンテナ部とを有し、
前記第1のアンテナ部の複数のアンテナ線は、前記額縁状平面の4つの角部を形成するとともに、前記額縁状平面とは異なる位置において、前記4つの角部を結合するように設けられ、
前記第2のアンテナ部の複数のアンテナ線は、前記額縁状平面の4つの辺の中央部を形成するとともに、前記額縁状平面とは異なる位置において、前記4つの辺の中央部を結合するように設けられ、
前記給電機構は、前記第1のアンテナ部と前記第2のアンテナ部に、それぞれ独立して高周波電力を供給することを特徴とする誘導結合プラズマ処理装置。 - 矩形基板を収容してプラズマ処理を施す処理室と、
前記処理室内で矩形基板が載置される載置台と、
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、
前記処理室内を排気する排気系と、
前記処理室内に矩形基板をプラズマ処理するための誘導結合プラズマを生成するコイル状の複数のアンテナを有する誘導結合プラズマ用アンテナユニットと、
前記アンテナに高周波電力を給電する給電機構と
を具備し、
前記複数のアンテナは、それぞれ誘導電界を形成する部分が全体として額縁状平面を構成し、これらアンテナが同心状に配置され、前記複数のアンテナの少なくとも最外周のものは、その額縁状平面が前記矩形基板の外側領域に対応し、かつ、複数のアンテナ線を渦巻状に巻回してなる第1のアンテナ部と第2のアンテナ部とを有し、
前記第1のアンテナ部の複数のアンテナ線は、前記額縁状平面の4つの角部を形成するとともに、前記額縁状平面とは異なる位置において、前記4つの角部を結合するように設けられ、
前記第2のアンテナ部の複数のアンテナ線は、前記額縁状平面の4つの辺の中央部を形成するとともに、前記額縁状平面とは異なる位置において、前記4つの辺の中央部を結合するように設けられ、
前記給電機構は、前記第1のアンテナ部と前記第2のアンテナ部に、それぞれ独立して高周波電力を供給することを特徴とする誘導結合プラズマ処理装置。 - 前記第1のアンテナ部に流れる電流値と、前記第2のアンテナ部に流れる電流値とを制御する制御部をさらに有することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の誘導結合プラズマ処理装置。
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