JPH0441675A - マイクロ波プラズマ装置 - Google Patents
マイクロ波プラズマ装置Info
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- JPH0441675A JPH0441675A JP2149429A JP14942990A JPH0441675A JP H0441675 A JPH0441675 A JP H0441675A JP 2149429 A JP2149429 A JP 2149429A JP 14942990 A JP14942990 A JP 14942990A JP H0441675 A JPH0441675 A JP H0441675A
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- waveguide
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Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は薄膜加工に用いるマイクロ波プラズマ加工装置
とりわけ成膜装置 エツチング装置イオン照射装置
およびその他の表面処理装置に関するものであり、より
詳細には大面積の被加工基板をインライン処理するに適
したマイクロ波プラズマの発生装置に係わるものである
。
とりわけ成膜装置 エツチング装置イオン照射装置
およびその他の表面処理装置に関するものであり、より
詳細には大面積の被加工基板をインライン処理するに適
したマイクロ波プラズマの発生装置に係わるものである
。
従来の技術
従来のマイクロ波プラズマを用いた薄膜加工装置として
（よ 例えば特開昭５６−１５５５３５号公報記載のも
のかあ４ これはマイクロ波電力と磁界による電子サイクロトロン
共鳴現象を利用する方法であり、 １０”’トール台と
いった高真空で高密度なプラズマを発生できる優れた技
術である。
（よ 例えば特開昭５６−１５５５３５号公報記載のも
のかあ４ これはマイクロ波電力と磁界による電子サイクロトロン
共鳴現象を利用する方法であり、 １０”’トール台と
いった高真空で高密度なプラズマを発生できる優れた技
術である。
発明が解決しようとする課題
近年薄膜加工分野で１よ 例えば液晶デイスプレーの大
画面化の要求にみられるようｌ二 大面積の基板を処
理できる装置の開発が望まれていも工業的に大面積の基
板を処理するためにはインライン化を達成しなければな
らず、そのためには断面が長尺な形のプラズマを発生す
る必要かあもしかし 上記従来技術では放電室に円筒型
の共振器を用いているため発生できるプラズマの断面形
状は円形である。しかも共振条件により放電室の内径が
制限されるためプラズマの大きさも制限されてしまう。
画面化の要求にみられるようｌ二 大面積の基板を処
理できる装置の開発が望まれていも工業的に大面積の基
板を処理するためにはインライン化を達成しなければな
らず、そのためには断面が長尺な形のプラズマを発生す
る必要かあもしかし 上記従来技術では放電室に円筒型
の共振器を用いているため発生できるプラズマの断面形
状は円形である。しかも共振条件により放電室の内径が
制限されるためプラズマの大きさも制限されてしまう。
従って、上記従来技術のマイクロ波プラズマ装置では大
面積の基板をインラインで処理することができないとい
う課題があっ九 課題を解決するための手段 上記課題を解決するため本発明のマイクロ波プラズマ装
置は 放電用のマイクロ波電力を伝達するための矩形導
波管と、前記矩形導波管の長さ方向に複数の誘電体管を
挿入して列設し 前記複数の誘電体管の一端を真空容器
内に向けて開口し前記真空容器内に前記複数の誘電体管
の開口部との距離を一定に保って搬送する被加工基板を
配置したしたものであも そして、矩形導波管の長さ方向に列設した複数の誘電体
管の設置間隔を、矩形導波管内を伝達するマイクロ波の
管内波長の１／２の整数倍としまた 矩形導波管の長さ
方向に列設して挿入した複数の誘電体管へ 前記矩形導
波管内を伝達するマイクロ波電力の分岐量を調節する手
段を設（す、前記マイクロ波電力の分岐量を調節する手
段として１１ 誘電体管の径を調節する手段または誘
電体管の挿入量を調節する手段を採用すム 作用 上記構成により、複数の誘電体管内は真空であるためマ
イクロ波電力を供給することにより容易に放電が発生す
る状態にあり、誘電体管内に加工ガスを導入しておけば
導波管内を伝達するマイクロ波電力により電離してプラ
ズマを発生する。
面積の基板をインラインで処理することができないとい
う課題があっ九 課題を解決するための手段 上記課題を解決するため本発明のマイクロ波プラズマ装
置は 放電用のマイクロ波電力を伝達するための矩形導
波管と、前記矩形導波管の長さ方向に複数の誘電体管を
挿入して列設し 前記複数の誘電体管の一端を真空容器
内に向けて開口し前記真空容器内に前記複数の誘電体管
の開口部との距離を一定に保って搬送する被加工基板を
配置したしたものであも そして、矩形導波管の長さ方向に列設した複数の誘電体
管の設置間隔を、矩形導波管内を伝達するマイクロ波の
管内波長の１／２の整数倍としまた 矩形導波管の長さ
方向に列設して挿入した複数の誘電体管へ 前記矩形導
波管内を伝達するマイクロ波電力の分岐量を調節する手
段を設（す、前記マイクロ波電力の分岐量を調節する手
段として１１ 誘電体管の径を調節する手段または誘
電体管の挿入量を調節する手段を採用すム 作用 上記構成により、複数の誘電体管内は真空であるためマ
イクロ波電力を供給することにより容易に放電が発生す
る状態にあり、誘電体管内に加工ガスを導入しておけば
導波管内を伝達するマイクロ波電力により電離してプラ
ズマを発生する。
矩形導波管には複数の誘電体管を列設しており、矩形導
波管を伝達してきたマイクロ波電力は これらの複数の
誘電体管を通過する際に各誘電体管内でプラズマを発生
する。
波管を伝達してきたマイクロ波電力は これらの複数の
誘電体管を通過する際に各誘電体管内でプラズマを発生
する。
換言すれば矩形導波管内を伝達するマイクロ波電が、よ
列設した複数の誘電体管に分岐して供給されプラズマ
を発生する。
列設した複数の誘電体管に分岐して供給されプラズマ
を発生する。
発生したプラズマの断面形状は誘電体管と同じ形状、例
えば断面が円形の誘電体管であればプラズマの断面形状
は円形であるが、誘電体管が複数列設されているため誘
電体管から離れた位置ではプラズマの広がりにより、各
々の誘電体管から発生したプラズマが互いに重なりあｕ
Ｌ 全体としてインライン処理に適する長尺断面のプ
ラズマを得ることができる。
えば断面が円形の誘電体管であればプラズマの断面形状
は円形であるが、誘電体管が複数列設されているため誘
電体管から離れた位置ではプラズマの広がりにより、各
々の誘電体管から発生したプラズマが互いに重なりあｕ
Ｌ 全体としてインライン処理に適する長尺断面のプ
ラズマを得ることができる。
従って、長尺断面のプラズマが得られる位置に被加工基
板を搬送させれば 大面積の被加工基板の処理を行うこ
とができる。
板を搬送させれば 大面積の被加工基板の処理を行うこ
とができる。
上記構成に加えて前記複数の誘電体管の設置間隔が矩形
導波管を伝達するマイクロ波の管内波長の１／２の整数
倍であるように構成すれば マイクロ波電力は電界強度
の最高点で効率よく各誘電体管に分岐されるので効率の
良い装置とすることができも な紅 各誘電体管に配分されるマイクロ波電力の量によ
る薄膜加工への影響の是正を、誘電体管の倣 または誘
電体管の挿入量を調節することによって図っていも 実施例 本発明のマイクロ波プラズマ装置の一実施例を第１図を
参照しながら説明する。
導波管を伝達するマイクロ波の管内波長の１／２の整数
倍であるように構成すれば マイクロ波電力は電界強度
の最高点で効率よく各誘電体管に分岐されるので効率の
良い装置とすることができも な紅 各誘電体管に配分されるマイクロ波電力の量によ
る薄膜加工への影響の是正を、誘電体管の倣 または誘
電体管の挿入量を調節することによって図っていも 実施例 本発明のマイクロ波プラズマ装置の一実施例を第１図を
参照しながら説明する。
第１図は本発明をアモルファスシリコン薄膜の成膜装置
に適用した実施例の概略構成図で、第２図は第１図のＡ
−ＡＩ断面図である。
に適用した実施例の概略構成図で、第２図は第１図のＡ
−ＡＩ断面図である。
第１図において、放電用のマイクロ波電力ｌは図示しな
いマイクロ波発振器から供給され 矩形導波管２内を伝
達している。 ３は一端を真空容器４内に開口した石英
管 ５はシランガスの供給μ６はアモルファスシリコン
薄膜を成膜する被成膜基板で紙面の手前の方向へ搬送さ
れていムま？＝ ７は電子サイクロトロン共鳴を起こ
すための磁界を印加するソレノイドであム マイクロ波電力１は矩形導波管２内を伝達してい（間に
矩形導波管２の長さ方向に並べて接続した４本の石英
管３内に分岐され シランガスを電離し ソレノイド７
の磁界の作用によって高密度な電子サイクロトロン共鳴
プラズマ８を発生すも 矩形導波管２内では矩形導波管２の長さ方向にマイクロ
波の電界が周期的に強くなる部分が存在す４ その間隔
は矩形導波管２内を伝達するマイクロ波の波長すなわち
管内波長λの１／２であム矩形導波管２に石英管３を接
続する場合に（戴このマイクロ波の電界の強い部分に接
続すると効率的にマイクロ波電力１が石英管３に伝達す
る。
いマイクロ波発振器から供給され 矩形導波管２内を伝
達している。 ３は一端を真空容器４内に開口した石英
管 ５はシランガスの供給μ６はアモルファスシリコン
薄膜を成膜する被成膜基板で紙面の手前の方向へ搬送さ
れていムま？＝ ７は電子サイクロトロン共鳴を起こ
すための磁界を印加するソレノイドであム マイクロ波電力１は矩形導波管２内を伝達してい（間に
矩形導波管２の長さ方向に並べて接続した４本の石英
管３内に分岐され シランガスを電離し ソレノイド７
の磁界の作用によって高密度な電子サイクロトロン共鳴
プラズマ８を発生すも 矩形導波管２内では矩形導波管２の長さ方向にマイクロ
波の電界が周期的に強くなる部分が存在す４ その間隔
は矩形導波管２内を伝達するマイクロ波の波長すなわち
管内波長λの１／２であム矩形導波管２に石英管３を接
続する場合に（戴このマイクロ波の電界の強い部分に接
続すると効率的にマイクロ波電力１が石英管３に伝達す
る。
そのた八 各々の石英管３は互いに管内波長λの１／２
の間隔で並べている。
の間隔で並べている。
この各々の石英管３内で発生するプラズマ８の断面は円
形であも 例えば第１図のＢ−Ｂｌ断面でのプラズマの
断面形状は第３図（ａ）のように個々の円であ４ しか
しＣ−Ｃｌ断面のように石英管３から離れた位置では
各々の石英管３がら発生したプラズマは広がり、また互
いに重なり合うため第３図（ｂ）のようＧＱ 全体と
して石英管の列設方向に長い長尺なプラズマとなり、こ
のプラズマの下に配置した被成膜基板６にはプラズマと
同等の形をしたアモルファスシリコンの薄膜が堆積すム
被成膜基板６が第２図に示したような大面積の長尺基板
であれば 石英管３の列設方向と直角な矢印の方向に搬
送すると、連続的にアモルファスシリコンの薄膜を成膜
することができも矩形導波管２に列設する石英管３が同
一の大きさで導波管２への挿入量も等しい場合（よ 被
成膜基板６に成膜される薄膜の厚さ（よ 被成膜基板６
の中央部に比べ両側部では薄（なってしまう。その理由
は第４図に図示したように 被成膜基板６の中央部のＡ
点では石英管３−２と３−３から発生するプラズマによ
って成膜される力交 被成膜基板の側部のＢ点では石英
管３−１から発生するプラズマのみによって成膜される
ためであもそこで被成膜基板６に均一な厚さに成膜する
ためには石英管３−１と３−４で発生するプラズマの量
を多くする必要がある。その手段としては石英管３−１
と３−４に分岐するマイクロ波電力に量を多くすればよ
く、具体的にζよ 石英管の径を大きくする力＼ ある
いは矩形導波管内への石英管の挿入量を多くすればよい
。第１図の実施例ではこの両方の手段を用いている。
形であも 例えば第１図のＢ−Ｂｌ断面でのプラズマの
断面形状は第３図（ａ）のように個々の円であ４ しか
しＣ−Ｃｌ断面のように石英管３から離れた位置では
各々の石英管３がら発生したプラズマは広がり、また互
いに重なり合うため第３図（ｂ）のようＧＱ 全体と
して石英管の列設方向に長い長尺なプラズマとなり、こ
のプラズマの下に配置した被成膜基板６にはプラズマと
同等の形をしたアモルファスシリコンの薄膜が堆積すム
被成膜基板６が第２図に示したような大面積の長尺基板
であれば 石英管３の列設方向と直角な矢印の方向に搬
送すると、連続的にアモルファスシリコンの薄膜を成膜
することができも矩形導波管２に列設する石英管３が同
一の大きさで導波管２への挿入量も等しい場合（よ 被
成膜基板６に成膜される薄膜の厚さ（よ 被成膜基板６
の中央部に比べ両側部では薄（なってしまう。その理由
は第４図に図示したように 被成膜基板６の中央部のＡ
点では石英管３−２と３−３から発生するプラズマによ
って成膜される力交 被成膜基板の側部のＢ点では石英
管３−１から発生するプラズマのみによって成膜される
ためであもそこで被成膜基板６に均一な厚さに成膜する
ためには石英管３−１と３−４で発生するプラズマの量
を多くする必要がある。その手段としては石英管３−１
と３−４に分岐するマイクロ波電力に量を多くすればよ
く、具体的にζよ 石英管の径を大きくする力＼ ある
いは矩形導波管内への石英管の挿入量を多くすればよい
。第１図の実施例ではこの両方の手段を用いている。
このようｌ−本実施例においては大面積の基板にインラ
イン型で連続的に薄膜を形成できる成膜装置を得ること
ができる。
イン型で連続的に薄膜を形成できる成膜装置を得ること
ができる。
本実施例では矩形導波管２に石英管３を４本列設した例
について説明しため丈 石英管の数は必要とする基板の
大きさに合わせればよｌ、％また 本実施例では磁界の
印加手段としてソレノイドを用いたが、これは永久磁石
でもよく、その設置位置も第１図の実施例の位置に限定
されるものではない。
について説明しため丈 石英管の数は必要とする基板の
大きさに合わせればよｌ、％また 本実施例では磁界の
印加手段としてソレノイドを用いたが、これは永久磁石
でもよく、その設置位置も第１図の実施例の位置に限定
されるものではない。
さらに 本実施例では本発明をアモルファスシリコン薄
膜の成膜装置に用いた場合に・ついて説明した力丈 も
ちろん他の薄膜の成膜装置に用いてもよく、さらにエツ
チング装置やイオン照射装置およびその他の表面処理装
置に利用できろことは言うまでもなＩ、％ 発明の効果 本発明によれは 長尺な断面形状を持つプラズマ照射領
域を得ることができるとともに このプラズマ照射領域
を通過するように被処理基板を搬送するので、大面積の
被処理基板に加工を施す場合ｌへ その幅に適合するよ
うに誘電体管を複数配置することにより、大面積の被処
理基板をインライン処理することができる。
膜の成膜装置に用いた場合に・ついて説明した力丈 も
ちろん他の薄膜の成膜装置に用いてもよく、さらにエツ
チング装置やイオン照射装置およびその他の表面処理装
置に利用できろことは言うまでもなＩ、％ 発明の効果 本発明によれは 長尺な断面形状を持つプラズマ照射領
域を得ることができるとともに このプラズマ照射領域
を通過するように被処理基板を搬送するので、大面積の
被処理基板に加工を施す場合ｌへ その幅に適合するよ
うに誘電体管を複数配置することにより、大面積の被処
理基板をインライン処理することができる。
第１図は本発明の実施例の概略構成云 第２図は第１図
Ａ−Ａ１線での断面医 第３図はプラズマの断面形状の
説明図 第４図は膜厚分布の説明図であも １・・・マイクロ波電力 ２・・・矩形導波覧石英管、 ・真空容器 基 板、 プラズマ。
Ａ−Ａ１線での断面医 第３図はプラズマの断面形状の
説明図 第４図は膜厚分布の説明図であも １・・・マイクロ波電力 ２・・・矩形導波覧石英管、 ・真空容器 基 板、 プラズマ。
Claims (5)
- （１）放電用のマイクロ波電力を伝達するための導波管
と、前記導波管の長さ方向に複数の誘電体管を列設して
挿入し、前記複数の誘電体管の一端を真空容器内に向け
て開口し、前記真空容器内に前記複数の誘電体管の開口
部との距離を一定に保って搬送する被加工基板を配置し
たマイクロ波プラズマ装置。 - （２）導波管の長さ方向に列設した複数の誘電体管の設
置間隔が、導波管内を伝達するマイクロ波の管内波長の
１／２の整数倍である請求項（１）記載のマイクロ波プ
ラズマ装置。 - （３）導波管の長さ方向に列設して挿入した複数の誘電
体管に、前記導波管内を伝達するマイクロ波電力の分岐
量を調節する手段を設けた請求項（１）記載のマイクロ
波プラズマ装置。 - （４）導波管の長さ方向に列設した複数の誘電体管の径
を調節することにより、マイクロ波電力の分岐量を調節
する請求項（３）記載のマイクロ波プラズマ装置。 - （５）導波管の長さ方向に列設した複数の誘電体管の挿
入量を調節することにより、マイクロ波電力の分岐量を
調節する請求項（３）記載のマイクロ波プラズマ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2149429A JPH0441675A (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | マイクロ波プラズマ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2149429A JPH0441675A (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | マイクロ波プラズマ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0441675A true JPH0441675A (ja) | 1992-02-12 |
Family
ID=15474918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2149429A Pending JPH0441675A (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | マイクロ波プラズマ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0441675A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2766321A1 (fr) * | 1997-07-16 | 1999-01-22 | Air Liquide | Dispositif d'excitation d'un gaz par plasma d'onde de surface |
| FR2798552A1 (fr) * | 1999-09-13 | 2001-03-16 | Centre Nat Rech Scient | Dispositif assurant une division de puissance micro-onde predeterminee sur une pluralite de charges, notamment pour la production de plasma |
-
1990
- 1990-06-07 JP JP2149429A patent/JPH0441675A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2766321A1 (fr) * | 1997-07-16 | 1999-01-22 | Air Liquide | Dispositif d'excitation d'un gaz par plasma d'onde de surface |
| WO1999004608A1 (fr) * | 1997-07-16 | 1999-01-28 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Dispositif d'excitation d'un gaz par plasma d'onde de surface |
| FR2798552A1 (fr) * | 1999-09-13 | 2001-03-16 | Centre Nat Rech Scient | Dispositif assurant une division de puissance micro-onde predeterminee sur une pluralite de charges, notamment pour la production de plasma |
| WO2001020710A1 (fr) * | 1999-09-13 | 2001-03-22 | Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) | Diviseur de puissance pour dispositif a plasma |
| US6727656B1 (en) | 1999-09-13 | 2004-04-27 | Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) | Power splitter for plasma device |
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