JPH08111297A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JPH08111297A JPH08111297A JP6248767A JP24876794A JPH08111297A JP H08111297 A JPH08111297 A JP H08111297A JP 6248767 A JP6248767 A JP 6248767A JP 24876794 A JP24876794 A JP 24876794A JP H08111297 A JPH08111297 A JP H08111297A
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- microwave
- plasma processing
- radial direction
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32192—Microwave generated discharge
- H01J37/32211—Means for coupling power to the plasma
- H01J37/3222—Antennas
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁界を用いることなくマイクロ波だけでプラ
ズマを発生することができるプラズマ処理装置を提供す
る。 【構成】 被処理体Ｗを載置する載置台１０を内部に設
けた気密な処理容器４と、マイクロ波発生器４２と、こ
のマイクロ波発生器にて発生したマイクロ波を前記処理
容器へ導くための導波管、例えば円形、矩形導波管或い
は同軸導波管４４と、この導波管に接続されて前記載置
台と対向して配置された平面アンテナ部材３８とを備
え、この平面アンテナ部材は同心円状或いは渦巻状に形
成された多数のスリット４６，４６Ａ，４６Ｂを有す
る。これにより、導波管を伝搬されたマイクロ波は、ア
ンテナ部材の中心より周辺部に広がりつつスリットから
マイクロ波を処理容器内に放出し、磁界によるアシスト
を行うことなくプラズマを安定的に生成することができ
る。また、この時、処理空間に略均一な電界を形成する
ことができる。
ズマを発生することができるプラズマ処理装置を提供す
る。 【構成】 被処理体Ｗを載置する載置台１０を内部に設
けた気密な処理容器４と、マイクロ波発生器４２と、こ
のマイクロ波発生器にて発生したマイクロ波を前記処理
容器へ導くための導波管、例えば円形、矩形導波管或い
は同軸導波管４４と、この導波管に接続されて前記載置
台と対向して配置された平面アンテナ部材３８とを備
え、この平面アンテナ部材は同心円状或いは渦巻状に形
成された多数のスリット４６，４６Ａ，４６Ｂを有す
る。これにより、導波管を伝搬されたマイクロ波は、ア
ンテナ部材の中心より周辺部に広がりつつスリットから
マイクロ波を処理容器内に放出し、磁界によるアシスト
を行うことなくプラズマを安定的に生成することができ
る。また、この時、処理空間に略均一な電界を形成する
ことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波を用いたプ
ラズマ処理装置に関する。
ラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体製品の高密度化及び高微細
化に伴い半導体製品の製造工程において、成膜、エッチ
ング、アッシング等の処理のためにプラズマ処理装置が
使用される場合があり、特に、０．１〜１０ｍＴｏｒｒ
程度の比較的圧力が低い高真空状態でも安定してプラズ
マを立てることができることからマイクロ波とリング状
のコイルからの磁場とを組み合わせて高密度プラズマを
発生させるマイクロ波プラズマ装置が使用される傾向に
ある。
化に伴い半導体製品の製造工程において、成膜、エッチ
ング、アッシング等の処理のためにプラズマ処理装置が
使用される場合があり、特に、０．１〜１０ｍＴｏｒｒ
程度の比較的圧力が低い高真空状態でも安定してプラズ
マを立てることができることからマイクロ波とリング状
のコイルからの磁場とを組み合わせて高密度プラズマを
発生させるマイクロ波プラズマ装置が使用される傾向に
ある。
【０００３】従来、この種のマイクロ波プラズマ装置と
しては磁場形成手段を有するプラズマ発生室にマイクロ
波導入口を設けて電子サイクロトロン共鳴空洞を形成
し、プラズマ発生室からイオンを引き出して反応室内の
半導体ウエハにイオンビームを照射する装置（特公昭５
８−１３６２６号公報）、或いはマイクロ波の導入によ
ってプラズマを発生する放電管をマイクロ波導入方向か
ら試料方向に向かって主放電部より先の部分で広がった
構造として、面積の広いプラズマ処理を可能とした装置
（特開昭５９−２０２６３５号公報）等が知られてい
る。
しては磁場形成手段を有するプラズマ発生室にマイクロ
波導入口を設けて電子サイクロトロン共鳴空洞を形成
し、プラズマ発生室からイオンを引き出して反応室内の
半導体ウエハにイオンビームを照射する装置（特公昭５
８−１３６２６号公報）、或いはマイクロ波の導入によ
ってプラズマを発生する放電管をマイクロ波導入方向か
ら試料方向に向かって主放電部より先の部分で広がった
構造として、面積の広いプラズマ処理を可能とした装置
（特開昭５９−２０２６３５号公報）等が知られてい
る。
【０００４】しかしながら、特公昭５８−１３６２６号
公報に示すような装置にあってはプラズマ発生室と反応
室とを有することから装置全体が大型になってコスト高
となるのみならず、プラズマからイオンを電界で効率良
くウエハに照射するには１０００Ｖ前後の高電圧が必要
となってしまう。
公報に示すような装置にあってはプラズマ発生室と反応
室とを有することから装置全体が大型になってコスト高
となるのみならず、プラズマからイオンを電界で効率良
くウエハに照射するには１０００Ｖ前後の高電圧が必要
となってしまう。
【０００５】また、特開昭５９−２０２６３５３号公報
に示すような装置にあってはリング状のコイルに電流を
流して発生させた磁力線がウエハ表面に対して垂直でな
く傾斜するため、そのため例えばエッチング処理状態も
磁力線の方向に傾斜してしまい、垂直なエッチングを行
うことができない。
に示すような装置にあってはリング状のコイルに電流を
流して発生させた磁力線がウエハ表面に対して垂直でな
く傾斜するため、そのため例えばエッチング処理状態も
磁力線の方向に傾斜してしまい、垂直なエッチングを行
うことができない。
【０００６】そこで、本発明者は特開平４−３６１５２
９号公報において先の問題点を一気に解決するための装
置を提案した。これによれば、反応室内のマイクロ波導
入面とウエハ載置面との間を特定の距離だけ離すように
してここに電子サイクロトロン共鳴を励起する空洞共振
器構造を形成しており、比較的小型で且つ高密度なプラ
ズマを立てることができた。
９号公報において先の問題点を一気に解決するための装
置を提案した。これによれば、反応室内のマイクロ波導
入面とウエハ載置面との間を特定の距離だけ離すように
してここに電子サイクロトロン共鳴を励起する空洞共振
器構造を形成しており、比較的小型で且つ高密度なプラ
ズマを立てることができた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような装置にあってはプラズマ発生のために磁界を必
要とすることから永久磁石や電磁コイル等の磁界発生手
段を設けなければならず、依然として装置自体が比較的
大きいのみならず、コストも高くなっているという問題
がある。
たような装置にあってはプラズマ発生のために磁界を必
要とすることから永久磁石や電磁コイル等の磁界発生手
段を設けなければならず、依然として装置自体が比較的
大きいのみならず、コストも高くなっているという問題
がある。
【０００８】また、上記した装置にあっては、６インチ
ウエハ程度の比較的サイズが大きくないウエハの場合に
は処理領域全体に亘ってある程度、均一なプラズマを発
生させることができる。しかしながら、今日のようにウ
エハサイズが８インチ、１２インチ等のように大口径化
すると、ウエハ中央部近傍や周辺部の電界が強くなって
その処理領域全体に亘って電界分布を均一化させるのが
困難になって電界分布が不均一になり、プラズマ処理に
おいても面内均一性が望めなくなってしまう。
ウエハ程度の比較的サイズが大きくないウエハの場合に
は処理領域全体に亘ってある程度、均一なプラズマを発
生させることができる。しかしながら、今日のようにウ
エハサイズが８インチ、１２インチ等のように大口径化
すると、ウエハ中央部近傍や周辺部の電界が強くなって
その処理領域全体に亘って電界分布を均一化させるのが
困難になって電界分布が不均一になり、プラズマ処理に
おいても面内均一性が望めなくなってしまう。
【０００９】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、磁界を用いることなくマイクロ波だけでプラ
ズマを発生することができるプラズマ処理装置を提供す
ることにある。
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、磁界を用いることなくマイクロ波だけでプラ
ズマを発生することができるプラズマ処理装置を提供す
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、被処理体を載置する載置台を内部に設
けた気密な処理容器と、マイクロ波発生器と、このマイ
クロ波発生器にて発生したマイクロ波を前記処理容器へ
導くための導波管と、この導波管に接続されて前記載置
台と対向して配置された平面アンテナ部材とを備え、こ
の平面アンテナ部材は同心円状或いは渦巻状に形成され
た多数のスリットを有するように構成したものである。
解決するために、被処理体を載置する載置台を内部に設
けた気密な処理容器と、マイクロ波発生器と、このマイ
クロ波発生器にて発生したマイクロ波を前記処理容器へ
導くための導波管と、この導波管に接続されて前記載置
台と対向して配置された平面アンテナ部材とを備え、こ
の平面アンテナ部材は同心円状或いは渦巻状に形成され
た多数のスリットを有するように構成したものである。
【００１１】
【作用】本発明は以上のように構成したので、マイクロ
波発生器から発生したマイクロ波は導波管を介して平面
アンテナ部材へ供給され、これに設けた螺旋状或いは同
心円状のスリットから処理容器内へ円偏波或いは直線偏
波の電界が形成される。この場合、スリットの配列形状
は螺旋状或いは同心円状に形成されていることから磁場
がなくても気体分子を励起してプラズマ化させることが
でき、しかも広い範囲の処理領域に亘って均一なプラズ
マを安定して形成することができる。この場合、アンテ
ナ部材の外周縁にマイクロ波電力反射防止用の放射素子
を形成することによりアンテナ部材の中心より周辺部に
拡がったマイクロ波電力の反射をなくすことができ、ア
ンテナ効率を高めることができる。
波発生器から発生したマイクロ波は導波管を介して平面
アンテナ部材へ供給され、これに設けた螺旋状或いは同
心円状のスリットから処理容器内へ円偏波或いは直線偏
波の電界が形成される。この場合、スリットの配列形状
は螺旋状或いは同心円状に形成されていることから磁場
がなくても気体分子を励起してプラズマ化させることが
でき、しかも広い範囲の処理領域に亘って均一なプラズ
マを安定して形成することができる。この場合、アンテ
ナ部材の外周縁にマイクロ波電力反射防止用の放射素子
を形成することによりアンテナ部材の中心より周辺部に
拡がったマイクロ波電力の反射をなくすことができ、ア
ンテナ効率を高めることができる。
【００１２】また、アンテナ部材の半径方向におけるス
リット間の距離を、例えばマイクロ波の管内波長の略１
／２或いは１／４に種々変更すると共に半径方向に隣り
合うスリットの偏向方向の位相を種々変化させることに
より、合成された偏波方向が同心円の接線方向になる様
に設定し、円偏向或いは直線偏向の電磁界を処理容器内
に略同心円状に形成することが可能となり、プラズマ生
成効率を向上させることができる。
リット間の距離を、例えばマイクロ波の管内波長の略１
／２或いは１／４に種々変更すると共に半径方向に隣り
合うスリットの偏向方向の位相を種々変化させることに
より、合成された偏波方向が同心円の接線方向になる様
に設定し、円偏向或いは直線偏向の電磁界を処理容器内
に略同心円状に形成することが可能となり、プラズマ生
成効率を向上させることができる。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明に係るプラズマ処理装置の一
実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に
係るプラズマ処理装置の一例を示す断面図、図２は図１
に示す処理装置に用いるアンテナ部材を示す平面図であ
る。
実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に
係るプラズマ処理装置の一例を示す断面図、図２は図１
に示す処理装置に用いるアンテナ部材を示す平面図であ
る。
【００１４】本実施例においてはプラズマ処理装置をプ
ラズマエッチング装置に適用した場合について説明す
る。図示するようにプラズマ処理装置としてのこのプラ
ズマエッチング装置２は、例えば側壁や底部がアルミニ
ウム等の導体により構成されて、全体が筒体状に成形さ
れた処理容器４を有しており、この処理容器４の天井部
は開放されてこの部分にはＯリング等のシール部材６を
介して真空圧に耐え得る厚みを有する絶縁物、例えば石
英板８が気密に設けられ、容器内部に密閉された処理空
間Ｓを形成している。
ラズマエッチング装置に適用した場合について説明す
る。図示するようにプラズマ処理装置としてのこのプラ
ズマエッチング装置２は、例えば側壁や底部がアルミニ
ウム等の導体により構成されて、全体が筒体状に成形さ
れた処理容器４を有しており、この処理容器４の天井部
は開放されてこの部分にはＯリング等のシール部材６を
介して真空圧に耐え得る厚みを有する絶縁物、例えば石
英板８が気密に設けられ、容器内部に密閉された処理空
間Ｓを形成している。
【００１５】この処理容器４内には、上面に被処理体と
しての例えば半導体ウエハＷを載置する載置台１０が収
容される。この載置台１０は、例えばアルマイト処理し
たアルミニウム等により中央部が凸状に平坦になされた
略円柱状に形成されており、この下部は同じくアルミニ
ウム等により円柱状になされた支持台１２により支持さ
れると共にこの支持台１２は処理容器４内の底部に絶縁
材１４を介して設置されている。
しての例えば半導体ウエハＷを載置する載置台１０が収
容される。この載置台１０は、例えばアルマイト処理し
たアルミニウム等により中央部が凸状に平坦になされた
略円柱状に形成されており、この下部は同じくアルミニ
ウム等により円柱状になされた支持台１２により支持さ
れると共にこの支持台１２は処理容器４内の底部に絶縁
材１４を介して設置されている。
【００１６】上記載置台１０の上面には、ここにウエハ
を保持するための静電チャックやクランプ機構（図示せ
ず）が設けられ、この載置台１０は給電線１６を介して
マッチングボックス１８及び例えば１３．５６ＭＨｚの
バイアス用高周波電源２０に接続されている。載置台１
０を支持する支持台１２には、プラズマ処理時のウエハ
を冷却するための冷却水等を流す冷却ジャケット２２が
設けられる。
を保持するための静電チャックやクランプ機構（図示せ
ず）が設けられ、この載置台１０は給電線１６を介して
マッチングボックス１８及び例えば１３．５６ＭＨｚの
バイアス用高周波電源２０に接続されている。載置台１
０を支持する支持台１２には、プラズマ処理時のウエハ
を冷却するための冷却水等を流す冷却ジャケット２２が
設けられる。
【００１７】上記処理容器４の側壁には、容器内に処理
ガス、例えばエッチングガスを導入するための例えば石
英パイプ製のガス供給ノズル２４が設けられ、このノズ
ル２４はガス供給路２６によりマスフローコントローラ
２８及び開閉弁３０を介して処理ガス源３２に接続され
ている。処理ガスとしてのエッチングガスは、ＣＦ3、
ＣＨＦ3 、ＣＦ4 ガス等を用いることができる。
ガス、例えばエッチングガスを導入するための例えば石
英パイプ製のガス供給ノズル２４が設けられ、このノズ
ル２４はガス供給路２６によりマスフローコントローラ
２８及び開閉弁３０を介して処理ガス源３２に接続され
ている。処理ガスとしてのエッチングガスは、ＣＦ3、
ＣＨＦ3 、ＣＦ4 ガス等を用いることができる。
【００１８】また、容器側壁の外周には、その周方向に
沿って電磁コイルや永久磁石等の磁界発生手段３４が設
けられており、処理空間Ｓ内に上下方向に沿った磁界Ｂ
或いは略円周方向に沿った磁界を発生させて生成してい
るプラズマを閉じ込めるようになっている。尚、この磁
界発生手段３４は、後述するようにプラズマ発生のため
には必ずしも必要ではなく、これを設けないで省略して
もよい。
沿って電磁コイルや永久磁石等の磁界発生手段３４が設
けられており、処理空間Ｓ内に上下方向に沿った磁界Ｂ
或いは略円周方向に沿った磁界を発生させて生成してい
るプラズマを閉じ込めるようになっている。尚、この磁
界発生手段３４は、後述するようにプラズマ発生のため
には必ずしも必要ではなく、これを設けないで省略して
もよい。
【００１９】容器底部には、図示されない真空ポンプに
接続された排気口３６が設けられており、必要に応じて
処理容器４内を所定の圧力まで真空引きできるようにな
っている。一方、処理容器４の上部を密閉する石英板８
の上部には、本発明の特長とする平面アンテナ部材３８
が設けられる。具体的にはこの平面アンテナ部材３８
は、高さの低い中空円筒状容器よりなるラジアル導波箱
４０の底板として構成され、石英板８の上面に取り付け
られている。
接続された排気口３６が設けられており、必要に応じて
処理容器４内を所定の圧力まで真空引きできるようにな
っている。一方、処理容器４の上部を密閉する石英板８
の上部には、本発明の特長とする平面アンテナ部材３８
が設けられる。具体的にはこの平面アンテナ部材３８
は、高さの低い中空円筒状容器よりなるラジアル導波箱
４０の底板として構成され、石英板８の上面に取り付け
られている。
【００２０】円盤状のラジアル導波箱４０の上面の中心
には、他端が例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波発生器
４２に接続された導波管４４の外管４４Ａが接続され、
内部の内側ケーブル４４Ｂは円板状アンテナ部材３８の
中心部に接続されるか、或いは僅かにこれより離間され
ている。この導波管としては、断面円形或いは矩形の導
波管や同軸導波管を用いることができ、本実施例では同
軸導波管が用いられる。
には、他端が例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波発生器
４２に接続された導波管４４の外管４４Ａが接続され、
内部の内側ケーブル４４Ｂは円板状アンテナ部材３８の
中心部に接続されるか、或いは僅かにこれより離間され
ている。この導波管としては、断面円形或いは矩形の導
波管や同軸導波管を用いることができ、本実施例では同
軸導波管が用いられる。
【００２１】上記円板状アンテナ部材３８は、例えば直
径５０ｃｍ、厚み１ｍｍ以下の銅板よりなり、この銅板
には図２にも示すように中心部より少し外側へ例えば数
ｃｍ程度離れた位置から開始されて、多数のスリット４
６が渦巻状に次第に周縁部に向けて形成されている。図
示例にあっては、スリットは２回渦巻かれている。
径５０ｃｍ、厚み１ｍｍ以下の銅板よりなり、この銅板
には図２にも示すように中心部より少し外側へ例えば数
ｃｍ程度離れた位置から開始されて、多数のスリット４
６が渦巻状に次第に周縁部に向けて形成されている。図
示例にあっては、スリットは２回渦巻かれている。
【００２２】本実施例では、略Ｔ字状に僅かに離間させ
て配置した一対のスリット４６Ａ、４６Ｂを組とするス
リット対を隣接しつつ上述のように渦巻状に配列するこ
とにより全体のスリット群が形成されている。各スリッ
ト４６Ａ、４６Ｂの長さＬ１は、マイクロ波の管内波長
λの略１／２から自由空間波長の略１／２の範囲内に設
定されると共に幅は１ｍｍ程度に設定され、スリット渦
巻の外輪と内輪との間隔Ｌ２は僅かな調整はあるが管内
波長λと略同一の長さに設定されている。すなわちスリ
ットの長さＬ１は、次の式で示される範囲内に設定され
る。 λ0 ／２√εr ≦Ｌ１≦λ0 ／２ ここでεr は比誘
電率である。 このように各スリット４６Ａ、４６Ｂを形成することに
より、この下方に位置する処理空間Ｓに対して均一な電
界分布を形成することが可能となる。
て配置した一対のスリット４６Ａ、４６Ｂを組とするス
リット対を隣接しつつ上述のように渦巻状に配列するこ
とにより全体のスリット群が形成されている。各スリッ
ト４６Ａ、４６Ｂの長さＬ１は、マイクロ波の管内波長
λの略１／２から自由空間波長の略１／２の範囲内に設
定されると共に幅は１ｍｍ程度に設定され、スリット渦
巻の外輪と内輪との間隔Ｌ２は僅かな調整はあるが管内
波長λと略同一の長さに設定されている。すなわちスリ
ットの長さＬ１は、次の式で示される範囲内に設定され
る。 λ0 ／２√εr ≦Ｌ１≦λ0 ／２ ここでεr は比誘
電率である。 このように各スリット４６Ａ、４６Ｂを形成することに
より、この下方に位置する処理空間Ｓに対して均一な電
界分布を形成することが可能となる。
【００２３】また、この渦巻状のスリットの外側であっ
て円板状のアンテナ部材３８の周縁部には、これに沿っ
て幅数ｍｍ程のマイクロ波電力反射防止用の放射素子４
８が、その端部を相互に半径方向に異ならせて１ターン
形成されており、アンテナ効率を上げるようになってい
る。
て円板状のアンテナ部材３８の周縁部には、これに沿っ
て幅数ｍｍ程のマイクロ波電力反射防止用の放射素子４
８が、その端部を相互に半径方向に異ならせて１ターン
形成されており、アンテナ効率を上げるようになってい
る。
【００２４】上記ラジアル導波箱４０内には、マイクロ
波の波長を短くして波長の短い管内波長とするために所
定の誘電率の誘電体５０が収容されている。この誘電体
５０としてはＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＮ等の誘電損失の少ない
ものを用いることができる。
波の波長を短くして波長の短い管内波長とするために所
定の誘電率の誘電体５０が収容されている。この誘電体
５０としてはＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＮ等の誘電損失の少ない
ものを用いることができる。
【００２５】また、アンテナ部材３８の下面と載置台１
０の上端載置面との間の距離Ｌ３は、マイクロ波の管内
波長をλとすると、λ／２×ｎ（整数）となるように設
定しており、処理空間ＳをＴＥモード或いはＴＭモード
の空洞共振器構造としている。すなわちプラズマが処理
空間に存在しない場合にはここに定在波が立つ構造とす
る。従って、ウエハＷは、マイクロ波の反射面上に位置
しているので、ウエハがマイクロ波によって加熱される
という悪影響を防止することができる。
０の上端載置面との間の距離Ｌ３は、マイクロ波の管内
波長をλとすると、λ／２×ｎ（整数）となるように設
定しており、処理空間ＳをＴＥモード或いはＴＭモード
の空洞共振器構造としている。すなわちプラズマが処理
空間に存在しない場合にはここに定在波が立つ構造とす
る。従って、ウエハＷは、マイクロ波の反射面上に位置
しているので、ウエハがマイクロ波によって加熱される
という悪影響を防止することができる。
【００２６】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、図示しないゲートバルブ
を介して半導体ウエハＷを搬送アームにより処理容器４
内に収容し、リフタピン（図示せず）を上下動させるこ
とによりウエハＷを載置台１０の上面の載置面に載置す
る。
動作について説明する。まず、図示しないゲートバルブ
を介して半導体ウエハＷを搬送アームにより処理容器４
内に収容し、リフタピン（図示せず）を上下動させるこ
とによりウエハＷを載置台１０の上面の載置面に載置す
る。
【００２７】そして、処理容器４内を所定のプロセス圧
力、例えば０．１〜１０ｍＴｏｒｒの範囲内に維持し
て、ガス供給ノズル２４から例えばＣＦ4 等のエッチン
グガスを流量制御しつつ供給し、同時にマイクロ波発生
器４２からのマイクロ波を処理空間Ｓに導入してプラズ
マを発生させ、エッチング処理を行う。
力、例えば０．１〜１０ｍＴｏｒｒの範囲内に維持し
て、ガス供給ノズル２４から例えばＣＦ4 等のエッチン
グガスを流量制御しつつ供給し、同時にマイクロ波発生
器４２からのマイクロ波を処理空間Ｓに導入してプラズ
マを発生させ、エッチング処理を行う。
【００２８】ここで、マグネトロン発生器４２にて発生
した例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波はＴＭ或いはＴ
Ｅ或いはＴＥＭモードで同軸導波管４４内を伝搬してラ
ジアル導波箱４０のアンテナ部材３８に到達し、内側ケ
ーブル４４Ｂの接続された円板状のアンテナ部材３８の
中心部から放射状に周辺部に伝搬される間に、このアン
テナ部材３８に渦巻状に多数形成されたスリット４６
Ａ、４６Ｂからマイクロ波が石英板８を介して処理空間
Ｓに向けて放出される。この場合、長さがマイクロ波の
管内波長の略１／２に設定された多数のスリットを上述
のように渦巻状に配列したので円偏波がアンテナ部材の
平面に亘って均一に放出され、この下方の処理空間Ｓの
電界密度をウエハ上方において均一化させることができ
る。
した例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波はＴＭ或いはＴ
Ｅ或いはＴＥＭモードで同軸導波管４４内を伝搬してラ
ジアル導波箱４０のアンテナ部材３８に到達し、内側ケ
ーブル４４Ｂの接続された円板状のアンテナ部材３８の
中心部から放射状に周辺部に伝搬される間に、このアン
テナ部材３８に渦巻状に多数形成されたスリット４６
Ａ、４６Ｂからマイクロ波が石英板８を介して処理空間
Ｓに向けて放出される。この場合、長さがマイクロ波の
管内波長の略１／２に設定された多数のスリットを上述
のように渦巻状に配列したので円偏波がアンテナ部材の
平面に亘って均一に放出され、この下方の処理空間Ｓの
電界密度をウエハ上方において均一化させることができ
る。
【００２９】従って、このマイクロ波のエネルギによっ
て励起されるプラズマは、広い処理空間Ｓの全域に亘っ
て密度が均一状態となり且つ高密度なプラズマを安定し
て発生することができる。その結果、プラズマ処理、本
実施例にあってはプラズマエッチング処理を大口径のウ
エハ面内に亘って均一に施すことができる。
て励起されるプラズマは、広い処理空間Ｓの全域に亘っ
て密度が均一状態となり且つ高密度なプラズマを安定し
て発生することができる。その結果、プラズマ処理、本
実施例にあってはプラズマエッチング処理を大口径のウ
エハ面内に亘って均一に施すことができる。
【００３０】またこの場合、載置台１０にバイアス高周
波電力を印加しておくことにより、載置台１０に負の電
位を発生させることができ、プラズマからのイオンの引
出しを効率的に行うことができる。
波電力を印加しておくことにより、載置台１０に負の電
位を発生させることができ、プラズマからのイオンの引
出しを効率的に行うことができる。
【００３１】更には、アンテナ部材３８の中心から周辺
部に向けてマイクロ波電力が放射状に伝搬した時、残留
電力が存在するとこれがアンテナ外周端で反射してアン
テナ効率が低下する原因となる。しかしながら、本実施
例においてはアンテナ部材３８の周縁部に略１ターンの
放射素子４８を設けてあるので、残留電力がここで放出
されてしまってアンテナの中心方向に反射することがな
く、アンテナ効率を高めることができる。
部に向けてマイクロ波電力が放射状に伝搬した時、残留
電力が存在するとこれがアンテナ外周端で反射してアン
テナ効率が低下する原因となる。しかしながら、本実施
例においてはアンテナ部材３８の周縁部に略１ターンの
放射素子４８を設けてあるので、残留電力がここで放出
されてしまってアンテナの中心方向に反射することがな
く、アンテナ効率を高めることができる。
【００３２】図３は、上記した放射素子を設けた場合と
設けない場合のアンテナ効率を示すグラフである。ここ
で横軸の開口直径Ｄは次のように与えられる。 Ｄ＝２（Ｌmax ＋λ・１／２） Ｌmax ：アンテナ中心Ｏと放射素子との間の最大値、λ
はマイクロ波の管内波長である。グラフ中αmax はスロ
ットパターンにおいて電波の放出割合の最大値を示し、
単位は１／ｍである。
設けない場合のアンテナ効率を示すグラフである。ここ
で横軸の開口直径Ｄは次のように与えられる。 Ｄ＝２（Ｌmax ＋λ・１／２） Ｌmax ：アンテナ中心Ｏと放射素子との間の最大値、λ
はマイクロ波の管内波長である。グラフ中αmax はスロ
ットパターンにおいて電波の放出割合の最大値を示し、
単位は１／ｍである。
【００３３】このグラフから明らかなように、αmax や
開口直径Ｄを種々変化させた場合において、放射素子４
８を設けることによって常にアンテナ効率が良好になる
ことが判明する。
開口直径Ｄを種々変化させた場合において、放射素子４
８を設けることによって常にアンテナ効率が良好になる
ことが判明する。
【００３４】尚、処理容器４の側壁に設けた磁界発生手
段３４は、プラズマ閉じ込め用の磁界を発生させるため
のものであり、これを配置しなくても、アンテナ部材３
８からのマイクロ波によりプラズマを生成することがで
きる。
段３４は、プラズマ閉じ込め用の磁界を発生させるため
のものであり、これを配置しなくても、アンテナ部材３
８からのマイクロ波によりプラズマを生成することがで
きる。
【００３５】このように、本実施例ではマイクロ波の伝
搬のために同軸導波管４４を用い、且つアンテナ部材３
８には渦巻状に多数のスリットを設けるようにして処理
容器内の中心から周辺部までマイクロ波電力を供給する
ようにしたので、処理空間の略全域に亘ってマイクロ波
による電界密度を均一化させることができる。
搬のために同軸導波管４４を用い、且つアンテナ部材３
８には渦巻状に多数のスリットを設けるようにして処理
容器内の中心から周辺部までマイクロ波電力を供給する
ようにしたので、処理空間の略全域に亘ってマイクロ波
による電界密度を均一化させることができる。
【００３６】従って、処理空間に磁界を用いることなく
プラズマを発生することができるのみならず、広範囲な
領域に亘って濃度が均一な高密度なプラズマを安定して
生成することができ、大口径ウエハにおいてもプラズマ
処理の面内均一化を図ることができる。
プラズマを発生することができるのみならず、広範囲な
領域に亘って濃度が均一な高密度なプラズマを安定して
生成することができ、大口径ウエハにおいてもプラズマ
処理の面内均一化を図ることができる。
【００３７】尚、上記実施例にあっては、スリットの渦
巻は反時計方向に回るに従って、その直径が拡大するよ
うに形成したが、この渦巻の回転方向を逆方向に設定す
るようにしてもよい。
巻は反時計方向に回るに従って、その直径が拡大するよ
うに形成したが、この渦巻の回転方向を逆方向に設定す
るようにしてもよい。
【００３８】また、アンテナ部材３８に形成した略Ｔ字
状の１対のスリット４６Ａ、４６Ｂよりなるスリット対
を渦巻状に配列したが、この配列に限定されず、このス
リット対を円板状アンテナ部材３８の中心を中心とした
２つ或いはそれ以上の同心円状に配列するようにしても
よい。この場合にも隣接する同心円間の距離は、僅かな
調整はあるものの渦巻状の配列と同様にマイクロ波の管
内波長の長さに略等しく設定しておく。
状の１対のスリット４６Ａ、４６Ｂよりなるスリット対
を渦巻状に配列したが、この配列に限定されず、このス
リット対を円板状アンテナ部材３８の中心を中心とした
２つ或いはそれ以上の同心円状に配列するようにしても
よい。この場合にも隣接する同心円間の距離は、僅かな
調整はあるものの渦巻状の配列と同様にマイクロ波の管
内波長の長さに略等しく設定しておく。
【００３９】このように、スリット対を同心円状に配列
することによりアンテナ部材３８からは処理空間Ｓに向
けて円偏波が放出され、処理空間Ｓに一層均一化された
電界を発生させることができ、プラズマ処理のウエハ面
内の均一化を一層向上させることができる。
することによりアンテナ部材３８からは処理空間Ｓに向
けて円偏波が放出され、処理空間Ｓに一層均一化された
電界を発生させることができ、プラズマ処理のウエハ面
内の均一化を一層向上させることができる。
【００４０】また、アンテナ部材３８に形成した一対の
スリット対４６Ａ、４６Ｂは僅かに離すことなく図４に
示すようにこれらをＴ字状に完全に接合するようにして
もよい。この場合にもスリット対の配列は図４に示すよ
うに同心円状に配列してもよいし、図２に示すように渦
巻状に配列してもよい。
スリット対４６Ａ、４６Ｂは僅かに離すことなく図４に
示すようにこれらをＴ字状に完全に接合するようにして
もよい。この場合にもスリット対の配列は図４に示すよ
うに同心円状に配列してもよいし、図２に示すように渦
巻状に配列してもよい。
【００４１】更には、スリットとしてはＴ字状に配列さ
れたスリット対を用いるのではなく、図５に示すように
図２に示す場合と同様にマイクロ波の波長の略１／２の
長さＬ１を有するスリット４６を銅板の周方向に沿って
多数形成し、アンテナ部材３８の中心Ｏを中心として２
ターン或いはそれ以上の同心円状に或いは渦巻状に配列
するようにしてもよい。また、そのスリット４８列の外
周縁には略１ターンの放射素子４８を設けて図２に示す
アンテナ部材と同様にアンテナ効率を高める。
れたスリット対を用いるのではなく、図５に示すように
図２に示す場合と同様にマイクロ波の波長の略１／２の
長さＬ１を有するスリット４６を銅板の周方向に沿って
多数形成し、アンテナ部材３８の中心Ｏを中心として２
ターン或いはそれ以上の同心円状に或いは渦巻状に配列
するようにしてもよい。また、そのスリット４８列の外
周縁には略１ターンの放射素子４８を設けて図２に示す
アンテナ部材と同様にアンテナ効率を高める。
【００４２】また、発生したプラズマを閉じ込めるため
に処理容器４の外側に補助的に設ける磁界発生手段３４
（図１参照）は、処理空間内に対して上方或いは下方に
向かう磁界を形成するように配置するのではなく、図６
に示すように処理容器４に沿って複数の永久磁石或いは
電磁コイル等の磁界発生手段５２を配列し、処理容器に
接する側の極性が交互に異なるような配置とする。
に処理容器４の外側に補助的に設ける磁界発生手段３４
（図１参照）は、処理空間内に対して上方或いは下方に
向かう磁界を形成するように配置するのではなく、図６
に示すように処理容器４に沿って複数の永久磁石或いは
電磁コイル等の磁界発生手段５２を配列し、処理容器に
接する側の極性が交互に異なるような配置とする。
【００４３】これにより矢印に示すように隣接する磁界
発生手段５２相互間に磁界は水平方向に発生し、処理空
間に対して円弧状に水平方向に向かう磁界を発生するこ
とができる。この場合にも、発生する磁界によってプラ
ズマの閉じ込めを行って、プラズマの生成効率を高める
ことができる。
発生手段５２相互間に磁界は水平方向に発生し、処理空
間に対して円弧状に水平方向に向かう磁界を発生するこ
とができる。この場合にも、発生する磁界によってプラ
ズマの閉じ込めを行って、プラズマの生成効率を高める
ことができる。
【００４４】上記各実施例にあっては、処理容器４の側
部に磁界発生手段３４を設けて処理空間Ｓに、電界と直
交するようにウエハ表面と平行になる磁界を形成した場
合を例にとって説明したが、外部より磁界を付与しない
装置すなわち磁界発生手段を備えていない装置にあって
は、図７に示すようにマイクロ波アンテナ部材より放射
された電界成分Ｈ１が、処理容器４で略同心円状に形成
されることが必要である。このように電界成分Ｈ１を同
心円状に形成することにより、処理容器４内に存在する
自由電子はこの同心円状の電界成分Ｈ１で処理空間Ｓ内
に閉じ込められながら加速されるので、効率良くプラズ
マを生成することが可能となる。
部に磁界発生手段３４を設けて処理空間Ｓに、電界と直
交するようにウエハ表面と平行になる磁界を形成した場
合を例にとって説明したが、外部より磁界を付与しない
装置すなわち磁界発生手段を備えていない装置にあって
は、図７に示すようにマイクロ波アンテナ部材より放射
された電界成分Ｈ１が、処理容器４で略同心円状に形成
されることが必要である。このように電界成分Ｈ１を同
心円状に形成することにより、処理容器４内に存在する
自由電子はこの同心円状の電界成分Ｈ１で処理空間Ｓ内
に閉じ込められながら加速されるので、効率良くプラズ
マを生成することが可能となる。
【００４５】上述のような略同心円状の電界を処理容器
４内に得るためには、マイクロ波を放射するアンテナ部
材のスリットを略同心円状に形成し、その間隔等を以下
のように種々工夫すればよい。
４内に得るためには、マイクロ波を放射するアンテナ部
材のスリットを略同心円状に形成し、その間隔等を以下
のように種々工夫すればよい。
【００４６】まず、各放射スリットから略円偏向の電磁
波を放射させる場合には、アンテナ部材のスリットを図
８（Ａ）及び図８（Ｂ）のように形成する。すなわち図
８（Ａ）においては、平面アンテナ部材３８の半径方向
におけるスリット４６間の距離Ｌ３を、マイクロ波の管
内波長λｇと略同じ値に形成する。スリット４６は、相
互に向きの異なるスリット４６Ａと４６Ｂを交互に配置
して略同心円状のスリット列を形成するのであるが、半
径方向に隣り合うスリット４６の配置は、図示例のよう
に相互に偏向方向が逆になるように設定され、合成され
た偏波方向が同心円の接線方向になる様にされている。
このようにスリット４６の配置を逆にすることにより、
略円偏向の電界を処理容器内に略同心円状に形成するこ
とが可能となる。
波を放射させる場合には、アンテナ部材のスリットを図
８（Ａ）及び図８（Ｂ）のように形成する。すなわち図
８（Ａ）においては、平面アンテナ部材３８の半径方向
におけるスリット４６間の距離Ｌ３を、マイクロ波の管
内波長λｇと略同じ値に形成する。スリット４６は、相
互に向きの異なるスリット４６Ａと４６Ｂを交互に配置
して略同心円状のスリット列を形成するのであるが、半
径方向に隣り合うスリット４６の配置は、図示例のよう
に相互に偏向方向が逆になるように設定され、合成され
た偏波方向が同心円の接線方向になる様にされている。
このようにスリット４６の配置を逆にすることにより、
略円偏向の電界を処理容器内に略同心円状に形成するこ
とが可能となる。
【００４７】また、図８（Ｂ）においては、アンテナ部
材３８の半径方向に隣り合うスリット間の距離Ｌ３を、
マイクロ波の管内波長λｇの略１／２の長さに形成して
いる。そして、半径方向に隣り合うスリット４６の配置
は、相互に略１８０°位相が異なるように設定され、更
に偏向特性は相互に逆になされている。これにより、合
成された偏波方向が同心円の接線方向になる様にされ、
相互に偏向特性が逆になった略円偏向の電界を処理容器
内に略同心円状に形成することが可能となる。
材３８の半径方向に隣り合うスリット間の距離Ｌ３を、
マイクロ波の管内波長λｇの略１／２の長さに形成して
いる。そして、半径方向に隣り合うスリット４６の配置
は、相互に略１８０°位相が異なるように設定され、更
に偏向特性は相互に逆になされている。これにより、合
成された偏波方向が同心円の接線方向になる様にされ、
相互に偏向特性が逆になった略円偏向の電界を処理容器
内に略同心円状に形成することが可能となる。
【００４８】また、各放射スリットから略直線偏向の電
磁波を放射させる場合には、アンテナ部材のスリットを
図８（Ｃ）及び図９（Ａ）のように形成する。すなわ
ち、図８（Ｃ）においてはアンテナ部材３８の半径方向
に隣り合うスリット間の距離Ｌ３を、マイクロ波の管内
波長λｇの略１／２の長さに設定している。そして、半
径方向に隣り合うスリット４６の配置は、偏向方向が相
互に略９０°位相が変わるように配置され、合成された
偏波方向が同心円の接線方向になる様にされている。こ
れにより略直線偏向の電磁波を処理容器内に略同心円状
に形成することが可能となる。
磁波を放射させる場合には、アンテナ部材のスリットを
図８（Ｃ）及び図９（Ａ）のように形成する。すなわ
ち、図８（Ｃ）においてはアンテナ部材３８の半径方向
に隣り合うスリット間の距離Ｌ３を、マイクロ波の管内
波長λｇの略１／２の長さに設定している。そして、半
径方向に隣り合うスリット４６の配置は、偏向方向が相
互に略９０°位相が変わるように配置され、合成された
偏波方向が同心円の接線方向になる様にされている。こ
れにより略直線偏向の電磁波を処理容器内に略同心円状
に形成することが可能となる。
【００４９】また、図９（Ａ）においては、アンテナ部
材３８の半径方向に隣り合うスリット間の距離Ｌ３を、
マイクロ波の管内波長λｇの略１／４の長さに形成して
いる。そして、半径方向に隣り合うスリット４６の配置
は、２個を１つの単位として偏向方向が各単位相互に略
９０°位相が変わるように配置され、合成された偏波方
向が同心円の接線方向になる様にされている。これによ
り、略直線偏向の電磁波を処理容器内に略同心円状に形
成することが可能となる。
材３８の半径方向に隣り合うスリット間の距離Ｌ３を、
マイクロ波の管内波長λｇの略１／４の長さに形成して
いる。そして、半径方向に隣り合うスリット４６の配置
は、２個を１つの単位として偏向方向が各単位相互に略
９０°位相が変わるように配置され、合成された偏波方
向が同心円の接線方向になる様にされている。これによ
り、略直線偏向の電磁波を処理容器内に略同心円状に形
成することが可能となる。
【００５０】また、図９（Ｂ）においては、図８（Ｃ）
に示すアンテナ部材を基本としており、半径方向に隣り
合う各スリット４６、４６間に、半径方向と直交する方
向に、すなわち周方向に所定の長さの周方向スリット４
６Ｃを多数形成している。従って、周方向スリット４６
Ｃとスリット４６間の距離は略１／４λｇとなる。この
周方向スリット４６Ｃの長さは、マイクロ波の管内波長
λの略１／２から自由空間波長の略１／２の範囲内に設
定される。この場合にも、図８（Ｃ）の場合と同様な作
用効果を発揮することができる。
に示すアンテナ部材を基本としており、半径方向に隣り
合う各スリット４６、４６間に、半径方向と直交する方
向に、すなわち周方向に所定の長さの周方向スリット４
６Ｃを多数形成している。従って、周方向スリット４６
Ｃとスリット４６間の距離は略１／４λｇとなる。この
周方向スリット４６Ｃの長さは、マイクロ波の管内波長
λの略１／２から自由空間波長の略１／２の範囲内に設
定される。この場合にも、図８（Ｃ）の場合と同様な作
用効果を発揮することができる。
【００５１】このように図８及び図９に示すようにスリ
ット４６の配列を工夫して円偏向或いは直線偏向の電磁
波を処理容器内に同心円状に形成することにより、この
空間内に自由電子を閉じ込めながら加速でき、従って、
自由電子の寿命を長くしてそのプラズマの生成効率を高
めることができる。
ット４６の配列を工夫して円偏向或いは直線偏向の電磁
波を処理容器内に同心円状に形成することにより、この
空間内に自由電子を閉じ込めながら加速でき、従って、
自由電子の寿命を長くしてそのプラズマの生成効率を高
めることができる。
【００５２】以上の各実施例にあっては、半導体ウエハ
のプラズマエッチング処理を例にとって説明したが、こ
れに限定されずプラズマを使用する装置ならばどのよう
なものにも適用でき、例えばプラズマアッシング装置、
プラズマＣＶＤ装置等にも適用でき、更には、被処理体
としては半導体ウエハには限定されず、他の被処理体、
例えばサイズの大型化が期待されるＬＣＤ基板等の処理
にも適用し得る。
のプラズマエッチング処理を例にとって説明したが、こ
れに限定されずプラズマを使用する装置ならばどのよう
なものにも適用でき、例えばプラズマアッシング装置、
プラズマＣＶＤ装置等にも適用でき、更には、被処理体
としては半導体ウエハには限定されず、他の被処理体、
例えばサイズの大型化が期待されるＬＣＤ基板等の処理
にも適用し得る。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように本発明のプラズマ処
理装置によれば次のように優れた作用効果を発揮するこ
とができる。平面アンテナ部材に同心円状或いは渦巻状
に多数のスリットを形成して処理空間にマイクロ波を放
出するようにしたので、磁界のアシストなしでプラズマ
を生成することができるのみならず、比較的大きな領域
に対して均一な電界を形成することができる。従って、
比較的高密度のプラズマを広範囲に亘って安定的に立て
ることができ、大口径の被処理体に対して均一なプラズ
マ処理を施すことができる。また、プラズマを生成する
ために従来必要とされた高価な磁界発生手段を不要にで
きるので、大幅なコスト削減を図ることができる。更に
は、アンテナ部材の周縁部に放射素子を設けた場合に
は、マイクロ波電力の反射による電力損失をなくすこと
ができ、アンテナ効率を向上させることができる。また
更には、磁界発生手段を用いない場合において、処理容
器内に同心円状の電界を形成することにより、この中に
自由電子を閉じ込めつつ加速することができるのでプラ
ズマ生成効率を高めることができる。
理装置によれば次のように優れた作用効果を発揮するこ
とができる。平面アンテナ部材に同心円状或いは渦巻状
に多数のスリットを形成して処理空間にマイクロ波を放
出するようにしたので、磁界のアシストなしでプラズマ
を生成することができるのみならず、比較的大きな領域
に対して均一な電界を形成することができる。従って、
比較的高密度のプラズマを広範囲に亘って安定的に立て
ることができ、大口径の被処理体に対して均一なプラズ
マ処理を施すことができる。また、プラズマを生成する
ために従来必要とされた高価な磁界発生手段を不要にで
きるので、大幅なコスト削減を図ることができる。更に
は、アンテナ部材の周縁部に放射素子を設けた場合に
は、マイクロ波電力の反射による電力損失をなくすこと
ができ、アンテナ効率を向上させることができる。また
更には、磁界発生手段を用いない場合において、処理容
器内に同心円状の電界を形成することにより、この中に
自由電子を閉じ込めつつ加速することができるのでプラ
ズマ生成効率を高めることができる。
【図１】本発明に係るプラズマ処理装置の一例を示す断
面図である。
面図である。
【図２】図１に示す処理装置に用いるアンテナ部材を示
す平面図である。
す平面図である。
【図３】放射素子を設けた場合と設けない場合のアンテ
ナ効率を示すグラフである。
ナ効率を示すグラフである。
【図４】アンテナ部材に設けたスリットの変形例を示す
図である。
図である。
【図５】アンテナ部材の変形例を示す平面図である。
【図６】図１に示す磁界発生手段と異なる形状の磁界発
生手段を示す平面図である。
生手段を示す平面図である。
【図７】処理容器内に形成される電界の状態を示す図で
ある。
ある。
【図８】本発明装置のアンテナ部材に形成したスリット
の形態を示す図である。
の形態を示す図である。
【図９】本発明装置のアンテナ部材に形成したスリット
の形態を示す図である。
の形態を示す図である。
【符号の説明】 ２ プラズマエッチング装置（プラズマ処理装
置） ４ 処理容器 ８ 石英板 １０ 載置台 １２ 支持台 ３８ 平面アンテナ部材 ４０ ラジアル導波箱 ４２ マイクロ波発生器 ４４ 同軸導波管（導波管） ４４Ａ 外管 ４４Ｂ 内側ケーブル ４６、４６Ａ、４６Ｂ スリット ４８ 放射素子 ５０ 誘電体 Ｓ 処理空間 Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
置） ４ 処理容器 ８ 石英板 １０ 載置台 １２ 支持台 ３８ 平面アンテナ部材 ４０ ラジアル導波箱 ４２ マイクロ波発生器 ４４ 同軸導波管（導波管） ４４Ａ 外管 ４４Ｂ 内側ケーブル ４６、４６Ａ、４６Ｂ スリット ４８ 放射素子 ５０ 誘電体 Ｓ 処理空間 Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
Claims (10)
- 【請求項１】 被処理体を載置する載置台を内部に設け
た気密な処理容器と、マイクロ波発生器と、このマイク
ロ波発生器にて発生したマイクロ波を前記処理容器へ導
くための導波管と、この導波管に接続されて前記載置台
と対向して配置された平面アンテナ部材とを備え、この
平面アンテナ部材は同心円状或いは渦巻状に形成された
多数のスリットを有することを特徴とするプラズマ処理
装置。 - 【請求項２】 前記スリットの長さは、前記マイクロ波
の管内波長の略１／２と自由空間波長の略１／２の範囲
内の長さになされ、前記アンテナ部材の半径方向におけ
る前記スリット間の距離は、管内波長と略同一の長さに
設定されることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処
理装置。 - 【請求項３】 前記アンテナ部材の上部に、前記マイク
ロ波の波長を短くするための誘電体を設け、前記導波管
は同軸構造になされていることを特徴とする請求項１ま
たは２記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項４】 前記アンテナ部材の周縁部にはマイクロ
波を導入する放射素子が形成されていることを特徴とす
る請求項１乃至３記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項５】 前記導電管は、円形導波管、矩形導波管
及び同軸導波管の内、いずれか１つであることを特徴と
する請求項１乃至４記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項６】 前記アンテナ部材の半径方向における前
記スリット間の距離は、前記マイクロ波の管内波長と略
同じに形成されると共に半径方向に隣り合う前記スリッ
トの偏向特性は相互に逆になされており、略円偏向の電
界を前記処理容器内に略同心円状に形成し得るように構
成したことを特徴とする請求項１乃至５記載のプラズマ
処理装置。 - 【請求項７】 前記アンテナ部材の半径方向における前
記スリット間の距離は、前記マイクロ波の管内波長の略
１／２の長さに形成されると共に半径方向に隣り合う前
記スリットの偏向特性は相互に略１８０°位相が異なる
ように設定され、更に偏向特性は逆になされており、略
円偏向の電界を前記処理容器内に略同心円状に形成し得
るように構成したことを特徴とする請求項１乃至５記載
のプラズマ処理装置。 - 【請求項８】 前記アンテナ部材の半径方向における前
記スリット間の距離は、前記マイクロ波の管内波長の略
１／２の長さに形成されると共に半径方向に隣り合う前
記スリットの偏向特性は相互に略９０°位相が変わるよ
うに設定されており、略直線偏向の電界を前記処理容器
内に略同心円状に形成し得るように構成したことを特徴
とする請求項１乃至５記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項９】 前記アンテナ部材の半径方向における前
記スリット間の距離は、前記マイクロ波の管内波長の略
１／４の長さに設定されると共に半径方向に隣り合う前
記スリットの偏向方向は２個を単位として相互に略９０
°位相が変わるように設定されており、略直線偏向の電
界を前記処理容器内に略同心円状に形成し得るように構
成したことを特徴とする請求項１乃至５記載のプラズマ
処理装置。 - 【請求項１０】 前記隣接するスリット間に、半径方向
と直交する方向へ所定の長さの周方向スリットを形成す
るように構成したことを特徴とする請求項８記載のプラ
ズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06248767A JP3136054B2 (ja) | 1994-08-16 | 1994-09-17 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-214287 | 1994-08-16 | ||
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