JPH0447958Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、ドライエツチング装置、プラズマ
CVD装置などに使用されるプラズマ発生装置に
関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

従来より、ケミカルドライエツチング装置
（CDE装置）、プラズマCVD装置などにおいて使
用されるプラズマ発生装置は、反応性ガスにマイ
クロ波を照射して該ガスをプラズマ化させるもの
であり、マイクロ波発振器と、このマイクロ波発
振器からのマイクロ波を導く導波管と、この導波
管を管軸方向と直交する方向に貫通して設けら
れ、内側に反応性ガスをプラズマ化させるプラズ
マ発生部を形成する絶縁材製の管とで構成されて
いる。

ところで、従来のプラズマ発生装置は、第４図
に示すように導波管１を介して伝達されたマイク
ロ波が負荷となるプラズマ発生部２の一部にしか
照射されない構造となつていたので、エネルギー
の集中した部分のみが加熱されるいわゆる片焼き
現象を起こし、エネルギー効率の低下のみならず
装置が局所的な劣化も著しいという問題があつ
た。

〔考案の目的〕

本考案は、かかる問題に基づきなされたもので
あり、その目的とするところは、マイクロ波のエ
ネルギーの分散化を図ることができるプラズマ発
生装置を提供することにある。

〔考案の概要〕

本考案は、マイクロ波発生源と、このマイクロ
波発生源からのマイクロ波を導く導波管と、この
導波管を管軸方向と直交する方向に貫通して設け
られ、内側にプラズマ発生空間を形成する絶縁材
製の管とを具備してなるプラズマ発生装置におい
て、前記導波管は、前記絶縁材製の管が貫通する
部分の断面開口形状を上記貫通方向へ広口形状と
したホーン状部を備えてなることを特徴としてい
る。

〔考案の効果〕

本考案によれば、マイクロ波のエネルギーをホ
ーン状部で分散化させ、負荷全体に均一にマイク
ロ波を照射することができる。したがつて、本考
案によれば、従来のような片焼き現象を防止で
き、エネルギー効率の向上化および装置の長寿命
化を図ることができる。

〔考案の実施例〕

以下、図面を参照しながら、本考案の一実施例
について説明する。

すなわち、本実施例に係るプラズマ発生装置
は、例えばCDE装置における反応容器の前段に
配置され、反応容器内でのエツチングに供される
活性ガスを生成するものである。この装置は第１
図に示すように、例えば2.45GHz、1.25kWの出力
を有するマイクロ波発振器１１と、このマイクロ
波発振器１１で発生したマイクロ波を導く導波管
１２と、この導波管１２の中途位置に挿設された
プラズマ発生部１３とで構成されている。

導波管１２は、例えば断面形状が長方形であ
り、ダミーロード２１を有するアイソレータ２２
と、３つの整合用ねじ２３，２４，２５を備えた
スリースタブチユーナ２６と、本実施例の要旨と
なるホーン部２７と、短絡部２８とを始端部から
終端部へかけてこの順に配置し、上記ホーン部２
７と短絡部２８との間にプラズマ発生部１３を配
置し得る形状に形成されたものとなつている。ア
イソレータ２２は、マイクロ波発振器１１に反射
波が逆流するのを防止する。スリースタブチユー
ナー２６は、線路のリアクタンスを調整してイン
ピーダンス整合を図るために設けられている。ホ
ーン部２７は、第２図にも示すようにマイクロ波
の入射側から出射側にかけて徐々にその幅が広が
る形状に形成されており、出射側の開口部はプラ
ズマ発生部１３全体を覆うことが可能となつてい
る。短絡部２８は角形有底筒状体に形成され、そ
の開口部がホーン部２７の開口部と対向するよう
に配置されている。無反射条件を与えるため、短
絡部２８の底面板は、プラズマ発生部１３から1/
２波長であることが望ましい。そして、この短絡
部２８とホーン部２７との間は、後述する石英管
３０を装着するホルダー部２９となるように形成
されている。

一方、プラズマ発生部１３は、上記導波管にお
けるホーン部２７の終端部を広口方向に貫通して
設けられ、内部に反応性ガスを通流させる石英管
３０からなるものである。この石英管３０は、一
端側にガス導入管３１を接続し、他端側にガス排
出管３２を接続したものである。そして、このガ
ス排出管３２は図示しない反応容器に接続されて
いる。

このように構成された本実施例に係るプラズマ
発生装置において、石英管３０に反応性ガスを導
き、マイクロ波発振器１１を稼動させると、マイ
クロ波発振器１１から出力されたマイクロ波は、
一方向特性を示すアイソレータ２２およびインピ
ーダンス整合用のスリースタブチユーナー２６を
介してプラズマ発生部１３に照射される。この場
合、導波管１２が、第３図ａに示すような一定幅
のものとは異なり、同図ｂに示すようにホーン状
に形成されているので、電界Ｅはホーン部２７の
幅に応じて徐々に広がり、プラズマ発生部１３の
全体に均一に照射されることになる。したがつ
て、図示しないガス供給源からガス導入管３１を
介して石英管２８の内部に導入された活性ガスＧ
は、全体に上記マイクロ波の照射を受け、誘導加
熱によつて均一にプラズマ化する。短絡部２８が
無反射条件を与えるならば、プラズマ発生部１３
には均一で安定なプラズマを発生させることがで
きる。このようにして活性化された反応性ガスＧ
は、ガス排出管３２を介して図示しない反応容器
の内部に導かれ、エツチング等に供される。

上記の本実施例に係る装置によれば、石英管３
０に導入された反応性ガス全体に均一にマイクロ
波を照射できるので、従来のような片焼き現象を
生じることがなく、エネルギー効率の向上化およ
び装置の局所的な劣化防止を図ることができる。

なお、本考案は上述した実施例に限定されるも
のではない。たとえば上記実施例では短絡部２８
を固定方式としたが、これを可動構造にしても良
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るプラズマ発生
装置の構成を示す断面図、第２図は上記装置にお
けるホーン部近傍を取出して示す図であり、同図
ａは平面図、同図ｂは側面図、第３図は同装置の
作用を説明するための図、第４図は従来のプラズ
マ発生装置の一部断面図である。 １，１２……導波管、２，１３……プラズマ発
生部、２１……ダミーロード、２２……アイソレ
ータ、２３，２４，２５……整合用ねじ、２６…
…スリースタブチユーナー、２７……ホーン部、
２８……短絡部、２９……ホルダ部、３０……石
英管、３１……ガス導入管、３２……ガス排出
管、Ｇ……反応性ガス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. マイクロ波発生源と、このマイクロ波発生源か
   らのマイクロ波を導く導波管と、この導波管を管
   軸方向と直交する方向に貫通して設けられ、内側
   にプラズマ発生空間を形成する絶縁材製の管とを
   具備してなるプラズマ発生装置において、前記導
   波管は、前記絶縁材製の管が貫通する部分の断面
   開口形状を上記貫通方向へ広口形状としたホーン
   状部分を備えてなることを特徴とするプラズマ発
   生装置。