JPH11124677A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JPH11124677A JPH11124677A JP9303464A JP30346497A JPH11124677A JP H11124677 A JPH11124677 A JP H11124677A JP 9303464 A JP9303464 A JP 9303464A JP 30346497 A JP30346497 A JP 30346497A JP H11124677 A JPH11124677 A JP H11124677A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘電体壁の高周波アンテナ側面での沿面放電
の発生を防止することが可能な誘導結合プラズマ処理装
置を提供する。 【解決手段】 ＣＶＤ装置１００の処理容器１０２内
は，誘電体壁１０４によって処理室１０６とアンテナ室
１０８に気密に隔離される。処理室１０６内には，ＬＣ
Ｄ基板Ｌを載置する下部電極１１０が配置される。アン
テナ室１０８内の底面部を構成する誘電体壁１０４上に
は，耐熱性を有し，誘電率が誘電体壁１０４よりも相対
的に低い低誘電率化合物膜１２８を介して，高周波アン
テナ１３０が配置される。高周波アンテナ１３０に高周
波数及び高電力の高周波電力を印加した場合でも，誘電
体壁１０４のアンテナ室１０８側面に沿面放電が生じる
ことがない。
の発生を防止することが可能な誘導結合プラズマ処理装
置を提供する。 【解決手段】 ＣＶＤ装置１００の処理容器１０２内
は，誘電体壁１０４によって処理室１０６とアンテナ室
１０８に気密に隔離される。処理室１０６内には，ＬＣ
Ｄ基板Ｌを載置する下部電極１１０が配置される。アン
テナ室１０８内の底面部を構成する誘電体壁１０４上に
は，耐熱性を有し，誘電率が誘電体壁１０４よりも相対
的に低い低誘電率化合物膜１２８を介して，高周波アン
テナ１３０が配置される。高周波アンテナ１３０に高周
波数及び高電力の高周波電力を印加した場合でも，誘電
体壁１０４のアンテナ室１０８側面に沿面放電が生じる
ことがない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，プラズマ処理装置
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近，低圧雰囲気で高密度のプラズマが
得られることから，処理室の天井部を形成する誘電体壁
上に高周波アンテナを配置した高周波誘導結合プラズマ
処理装置，例えばプラズマＣＶＤ装置が提案されてい
る。当該装置は，高周波アンテナに対して高周波電力を
印加することにより，高周波アンテナから発振された高
周波エネルギを誘電体壁を介して処理室内に導入して高
周波誘導結合プラズマを励起し，処理室内に配置された
被処理体に成膜処理を施すように構成されている。
得られることから，処理室の天井部を形成する誘電体壁
上に高周波アンテナを配置した高周波誘導結合プラズマ
処理装置，例えばプラズマＣＶＤ装置が提案されてい
る。当該装置は，高周波アンテナに対して高周波電力を
印加することにより，高周波アンテナから発振された高
周波エネルギを誘電体壁を介して処理室内に導入して高
周波誘導結合プラズマを励起し，処理室内に配置された
被処理体に成膜処理を施すように構成されている。
【０００３】さらに，上記高周波誘導結合プラズマ処理
装置において，誘電体壁上に形成された高周波アンテナ
を，導電性壁によって囲まれた気密なアンテナ室内に配
置する装置が提案されている。当該装置は，アンテナ室
の壁面が誘電体壁を除いて導電性壁により構成されてい
るため，高周波アンテナから発振され，処理室内に導入
される高周波エネルギの伝達効率が向上して，処理室内
に均一な誘導磁界を形成することができる。
装置において，誘電体壁上に形成された高周波アンテナ
を，導電性壁によって囲まれた気密なアンテナ室内に配
置する装置が提案されている。当該装置は，アンテナ室
の壁面が誘電体壁を除いて導電性壁により構成されてい
るため，高周波アンテナから発振され，処理室内に導入
される高周波エネルギの伝達効率が向上して，処理室内
に均一な誘導磁界を形成することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで，上記のよう
に構成された高周波誘導結合プラズマ処理装置を，例え
ばシリコン酸化膜成膜用のＣＶＤ装置として使用する場
合に，所望のプラズマ密度のプラズマを得るためには，
ハイパワー，例えば５ｋｗ以上の高周波電力を印加する
必要がある。
に構成された高周波誘導結合プラズマ処理装置を，例え
ばシリコン酸化膜成膜用のＣＶＤ装置として使用する場
合に，所望のプラズマ密度のプラズマを得るためには，
ハイパワー，例えば５ｋｗ以上の高周波電力を印加する
必要がある。
【０００５】しかしながら，上記高周波アンテナに高出
力の高周波電力を印加した場合には，誘電体壁と高周波
アンテナとの間に沿面放電が生じ，エネルギーの損失を
招くと共に，誘電体壁自体を加熱したりエッチングし，
誘電体壁に損傷を与え，その寿命を短縮するおそれがあ
った。
力の高周波電力を印加した場合には，誘電体壁と高周波
アンテナとの間に沿面放電が生じ，エネルギーの損失を
招くと共に，誘電体壁自体を加熱したりエッチングし，
誘電体壁に損傷を与え，その寿命を短縮するおそれがあ
った。
【０００６】さらにまた，高周波アンテナを導電性のア
ンテナ室に収容する構成の場合には，高周波アンテナと
アンテナ室側壁との間で放電が生じ，エネルギーの損失
を招くとともに，アンテナ室側壁をエッチングし，アン
テナ室に損傷を与え，その寿命を短縮するおそれがあっ
た。
ンテナ室に収容する構成の場合には，高周波アンテナと
アンテナ室側壁との間で放電が生じ，エネルギーの損失
を招くとともに，アンテナ室側壁をエッチングし，アン
テナ室に損傷を与え，その寿命を短縮するおそれがあっ
た。
【０００７】本発明は，従来のプラズマ処理装置が有す
る上記のような問題点に鑑みて成されたものであり，高
出力の高周波電力を印加した場合であっても，高周波ア
ンテナの周囲での放電の発生を防止し，高周波アンテナ
及びその近傍に配される各種部材の損傷を防ぐと共に，
エネルギーのロスを防止して処理室内に均一かつ高密度
の誘導結合プラズマを励起することが可能な，新規かつ
改良されたプラズマ処理装置を提供することを目的とし
ている。
る上記のような問題点に鑑みて成されたものであり，高
出力の高周波電力を印加した場合であっても，高周波ア
ンテナの周囲での放電の発生を防止し，高周波アンテナ
及びその近傍に配される各種部材の損傷を防ぐと共に，
エネルギーのロスを防止して処理室内に均一かつ高密度
の誘導結合プラズマを励起することが可能な，新規かつ
改良されたプラズマ処理装置を提供することを目的とし
ている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め，本発明は，処理室の少なくとも一壁を成す誘電体壁
の外側に設けられた高周波アンテナに高周波電力を印加
して処理室内に高周波誘導結合プラズマを励起し，処理
室内に配置された被処理体に対してプラズマ処理を施す
如く構成されたプラズマ処理装置を提供するものであ
る。そして，上記プラズマ処理装置は，請求項１に記載
の発明のように，少なくとも高周波アンテナと誘電体壁
との間に，誘電率が誘電体壁よりも相対的に低い低誘電
率化合物膜を介装することを特徴としている。
め，本発明は，処理室の少なくとも一壁を成す誘電体壁
の外側に設けられた高周波アンテナに高周波電力を印加
して処理室内に高周波誘導結合プラズマを励起し，処理
室内に配置された被処理体に対してプラズマ処理を施す
如く構成されたプラズマ処理装置を提供するものであ
る。そして，上記プラズマ処理装置は，請求項１に記載
の発明のように，少なくとも高周波アンテナと誘電体壁
との間に，誘電率が誘電体壁よりも相対的に低い低誘電
率化合物膜を介装することを特徴としている。
【０００９】かかる構成によれば，少なくとも高周波ア
ンテナと誘電体壁との間に上記低誘電率化合物膜を介装
したため，高周波アンテナと誘電体壁との間で生じる放
電，すなわち誘電体壁の高周波アンテナ側面で生じる沿
面放電を防止することができる。その結果，高周波アン
テナや誘電体壁などの寿命を延長することができる。さ
らに，高周波アンテナから発振された高周波エネルギの
ロスを軽減し，均一かつ効率的に処理室内に供給するこ
とができる。
ンテナと誘電体壁との間に上記低誘電率化合物膜を介装
したため，高周波アンテナと誘電体壁との間で生じる放
電，すなわち誘電体壁の高周波アンテナ側面で生じる沿
面放電を防止することができる。その結果，高周波アン
テナや誘電体壁などの寿命を延長することができる。さ
らに，高周波アンテナから発振された高周波エネルギの
ロスを軽減し，均一かつ効率的に処理室内に供給するこ
とができる。
【００１０】また，本発明は，上述したプラズマ処理装
置において，例えば請求項２に記載の発明のように，高
周波アンテナを誘電率が誘電体壁よりも相対的に低い低
誘電率化合物膜によって覆うことを特徴としている。
置において，例えば請求項２に記載の発明のように，高
周波アンテナを誘電率が誘電体壁よりも相対的に低い低
誘電率化合物膜によって覆うことを特徴としている。
【００１１】かかる構成によれば，高周波アンテナを上
記低誘電率化合物膜によって覆ったため，上述した請求
項１に記載の発明と同様に，誘電体壁の高周波アンテナ
側面で生じる沿面放電を防止することができる。その結
果，上記と同様に，誘電体壁や高周波アンテナなどの損
傷を防止することができると共に，高周波エネルギのロ
スを防止し，処理室内に均一かつ効率的に供給すること
ができる。
記低誘電率化合物膜によって覆ったため，上述した請求
項１に記載の発明と同様に，誘電体壁の高周波アンテナ
側面で生じる沿面放電を防止することができる。その結
果，上記と同様に，誘電体壁や高周波アンテナなどの損
傷を防止することができると共に，高周波エネルギのロ
スを防止し，処理室内に均一かつ効率的に供給すること
ができる。
【００１２】また，上記低誘電率化合物は，例えば請求
項３に記載の発明のように，耐熱性を有する誘電率が３
以下の樹脂から形成することができ，その樹脂は，例え
ば請求項４に記載の発明のように，ポリイミドや，アセ
タール樹脂や，ナイロンの中から選択される任意の樹脂
を採用することができる。かかる構成により，上述した
放電を防止することができると共に，低誘電率化合物が
耐熱性を有しているため，誘電体や高周波アンテナなど
が高温となった場合でも低誘電率化合物が損傷すること
がない。
項３に記載の発明のように，耐熱性を有する誘電率が３
以下の樹脂から形成することができ，その樹脂は，例え
ば請求項４に記載の発明のように，ポリイミドや，アセ
タール樹脂や，ナイロンの中から選択される任意の樹脂
を採用することができる。かかる構成により，上述した
放電を防止することができると共に，低誘電率化合物が
耐熱性を有しているため，誘電体や高周波アンテナなど
が高温となった場合でも低誘電率化合物が損傷すること
がない。
【００１３】また，高周波アンテナを，例えば請求項５
に記載の発明のように，処理室とは隔離され，導電性壁
により囲まれたアンテナ室内に配した場合にも，上述の
如く低誘電率化合物を配置することにより，アンテナ室
内での放電を防止し，該室内に形成された各種部材の損
傷を防ぐことができる。
に記載の発明のように，処理室とは隔離され，導電性壁
により囲まれたアンテナ室内に配した場合にも，上述の
如く低誘電率化合物を配置することにより，アンテナ室
内での放電を防止し，該室内に形成された各種部材の損
傷を防ぐことができる。
【００１４】また，上記アンテナ室内を，例えば請求項
６に記載の発明のように，大気圧よりも相対的に低い圧
力雰囲気に維持している場合には，その減圧雰囲気によ
って高周波アンテナと誘電体壁との間で放電が生じやす
いが，上述の如く低誘電率化合物膜を配置することによ
り，かかる場合でも放電が生じることがない。
６に記載の発明のように，大気圧よりも相対的に低い圧
力雰囲気に維持している場合には，その減圧雰囲気によ
って高周波アンテナと誘電体壁との間で放電が生じやす
いが，上述の如く低誘電率化合物膜を配置することによ
り，かかる場合でも放電が生じることがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に，添付図面を参照しなが
ら，本発明にかかるプラズマ処理装置を高周波誘導結合
プラズマＣＶＤ装置に適用した実施の形態について，詳
細に説明する。
ら，本発明にかかるプラズマ処理装置を高周波誘導結合
プラズマＣＶＤ装置に適用した実施の形態について，詳
細に説明する。
【００１６】図１に示したＣＶＤ装置１００は，導電性
材料，例えばアルミニウムから成る気密な処理容器１０
２を有している。この処理容器１０２は，誘電性材料，
例えばアルミナセラミックス（Ａｌ2Ｏ3）から成る誘電
体壁１０４により，処理容器１０２内の下方に形成され
る処理室１０６と，処理容器１０２内の上方に形成され
るアンテナ室１０８とに，気密に隔てられている。
材料，例えばアルミニウムから成る気密な処理容器１０
２を有している。この処理容器１０２は，誘電性材料，
例えばアルミナセラミックス（Ａｌ2Ｏ3）から成る誘電
体壁１０４により，処理容器１０２内の下方に形成され
る処理室１０６と，処理容器１０２内の上方に形成され
るアンテナ室１０８とに，気密に隔てられている。
【００１７】処理室１０６内には，被処理体，例えばＬ
ＣＤ用ガラス基板（以下，「ＬＣＤ基板」と称する。）
Ｌを載置する載置面が形成された導電性の下部電極１１
０が配置されている。この下部電極１１０は，昇降軸１
１２の作動により上下動自在に構成されている。
ＣＤ用ガラス基板（以下，「ＬＣＤ基板」と称する。）
Ｌを載置する載置面が形成された導電性の下部電極１１
０が配置されている。この下部電極１１０は，昇降軸１
１２の作動により上下動自在に構成されている。
【００１８】また，下部電極１１０には，ヒータ１１４
が内装されており，下部電極１１０上に載置されたＬＣ
Ｄ基板Ｌを所定の温度，例えば２００℃〜５００℃に維
持することができる。さらに，下部電極１１０には，整
合器１１６を介して，バイアス用高周波電力，例えば３
８０ｋＨｚの高周波電力を出力可能な高周波電源１１８
が接続されている。かかる構成により，処理室１０６内
で励起されたプラズマを，ＬＣＤ基板Ｌの被処理面に均
一に引き込むことができる。また，下部電極１１０の周
囲には，下部電極１１０上に載置されたＬＣＤ基板Ｌの
周縁部を押圧し，そのＬＣＤ基板Ｌを固定する機械的ク
ランプ１２０が形成されている。
が内装されており，下部電極１１０上に載置されたＬＣ
Ｄ基板Ｌを所定の温度，例えば２００℃〜５００℃に維
持することができる。さらに，下部電極１１０には，整
合器１１６を介して，バイアス用高周波電力，例えば３
８０ｋＨｚの高周波電力を出力可能な高周波電源１１８
が接続されている。かかる構成により，処理室１０６内
で励起されたプラズマを，ＬＣＤ基板Ｌの被処理面に均
一に引き込むことができる。また，下部電極１１０の周
囲には，下部電極１１０上に載置されたＬＣＤ基板Ｌの
周縁部を押圧し，そのＬＣＤ基板Ｌを固定する機械的ク
ランプ１２０が形成されている。
【００１９】また，誘電体壁１０４の処理室１０６側
面，すなわちＬＣＤ基板Ｌの対向面にはガス供給機構が
配されている。このガス供給機構は，誘電性材料から成
り，該壁面中央に配置される第１ガス吐出部材１２２
と，同材料から成り，第１ガス吐出部材１２２の周囲に
配置される第２ガス吐出部材１２４が取り付けられてい
る。また，第１ガス吐出部材１２２と第２ガス吐出部材
１２４は，各々多数の貫通孔が形成されたシャワーヘッ
ド構造を有している。かかる構成により，第１ガス吐出
部材１２２と第２ガス吐出部材１２４から，各々所定の
処理ガス，例えばＳｉＨ4とＯ2がＬＣＤ基板Ｌ方向に均
一に吐出される。また，処理室１０６の下方には，排気
管１２６が接続されているため，処理室１０６内を所定
の減圧雰囲気，例えば１０ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒ
ｒに維持することできる。
面，すなわちＬＣＤ基板Ｌの対向面にはガス供給機構が
配されている。このガス供給機構は，誘電性材料から成
り，該壁面中央に配置される第１ガス吐出部材１２２
と，同材料から成り，第１ガス吐出部材１２２の周囲に
配置される第２ガス吐出部材１２４が取り付けられてい
る。また，第１ガス吐出部材１２２と第２ガス吐出部材
１２４は，各々多数の貫通孔が形成されたシャワーヘッ
ド構造を有している。かかる構成により，第１ガス吐出
部材１２２と第２ガス吐出部材１２４から，各々所定の
処理ガス，例えばＳｉＨ4とＯ2がＬＣＤ基板Ｌ方向に均
一に吐出される。また，処理室１０６の下方には，排気
管１２６が接続されているため，処理室１０６内を所定
の減圧雰囲気，例えば１０ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒ
ｒに維持することできる。
【００２０】次に，アンテナ室１０８内の構成について
説明すると，アンテナ室１０８の底面部は誘電体壁１０
４により構成され，その誘電体壁１０４の上面に，本実
施の形態にかかる低誘電率化合物膜１２８を介して，高
周波アンテナ１３０が配される構成となっている。
説明すると，アンテナ室１０８の底面部は誘電体壁１０
４により構成され，その誘電体壁１０４の上面に，本実
施の形態にかかる低誘電率化合物膜１２８を介して，高
周波アンテナ１３０が配される構成となっている。
【００２１】ここで，低誘電率化合物膜１２８の構成に
ついて説明すると，低誘電率化合物膜１２８は，耐熱性
を有し，かつ誘電率が誘電体壁１０４よりも相対的に低
い低誘電率化合物，すなわち誘電率が３以下のポリイミ
ドや，アセタール樹脂や，ナイロンなどから構成するこ
とができるが，当該装置では，ポリイミドを採用してい
る。なお，誘電体壁１０４は，本実施の形態において
は，アルミナセラミックスを採用しているため，その誘
電率は，７程度である。
ついて説明すると，低誘電率化合物膜１２８は，耐熱性
を有し，かつ誘電率が誘電体壁１０４よりも相対的に低
い低誘電率化合物，すなわち誘電率が３以下のポリイミ
ドや，アセタール樹脂や，ナイロンなどから構成するこ
とができるが，当該装置では，ポリイミドを採用してい
る。なお，誘電体壁１０４は，本実施の形態において
は，アルミナセラミックスを採用しているため，その誘
電率は，７程度である。
【００２２】また，低誘電率化合物膜１２８の厚さは，
放電防止と高周波エネルギの透過効率の観点から，２５
μｍ〜１ｍｍの範囲内で適宜設定することができる。そ
して，低誘電率化合物膜１２８は，図示の例では，誘電
体壁１０４のアンテナ室１０８側面に，その周縁部を除
いて一面に張り巡らされている。
放電防止と高周波エネルギの透過効率の観点から，２５
μｍ〜１ｍｍの範囲内で適宜設定することができる。そ
して，低誘電率化合物膜１２８は，図示の例では，誘電
体壁１０４のアンテナ室１０８側面に，その周縁部を除
いて一面に張り巡らされている。
【００２３】さらに，低誘電率化合物膜１２８上には，
導電性材料，例えば銅から成る高周波アンテナ１３０が
配置されている。高周波アンテナ１３０は，図２に示し
たように，ＬＣＤ基板Ｌの形状に対応して略スパイラル
状の形状を有している。さらに，高周波アンテナ１３０
には，整合器１３２を介してプラズマ生成用高周波電
力，例えば１３．５６ＭＨｚで６ｋＷの高周波電力を出
力可能な高周波電源１３４が接続されている。
導電性材料，例えば銅から成る高周波アンテナ１３０が
配置されている。高周波アンテナ１３０は，図２に示し
たように，ＬＣＤ基板Ｌの形状に対応して略スパイラル
状の形状を有している。さらに，高周波アンテナ１３０
には，整合器１３２を介してプラズマ生成用高周波電
力，例えば１３．５６ＭＨｚで６ｋＷの高周波電力を出
力可能な高周波電源１３４が接続されている。
【００２４】かかる構成により，高周波アンテナ１３０
に対してプラズマ生成用高周波電力を印加すれば，高周
波アンテナ１３０から発振された高周波エネルギが低誘
電率化合物膜１２８と誘電体壁１０４を介して処理室１
０６内に導入される。次いで，この高周波エネルギによ
って処理室１０６内に供給された処理ガスが解離して誘
導結合プラズマが励起され，該プラズマによりＬＣＤ基
板Ｌの被処理面に所定の成膜処理，例えばシリコン酸化
膜（ＳｉＯ2膜）が成膜される。
に対してプラズマ生成用高周波電力を印加すれば，高周
波アンテナ１３０から発振された高周波エネルギが低誘
電率化合物膜１２８と誘電体壁１０４を介して処理室１
０６内に導入される。次いで，この高周波エネルギによ
って処理室１０６内に供給された処理ガスが解離して誘
導結合プラズマが励起され，該プラズマによりＬＣＤ基
板Ｌの被処理面に所定の成膜処理，例えばシリコン酸化
膜（ＳｉＯ2膜）が成膜される。
【００２５】高周波エネルギを印加すると高周波アンテ
ナ１３０は加熱するが，高周波アンテナ１３０には，図
１に示したように，冷媒循環路１３０ａが内装されてい
るため，高周波アンテナ１３０を常温に維持することが
できると共に，その高周波アンテナ１３０の近傍に配さ
れる低誘電率化合物膜１２８や誘電体壁１０４などの各
種部材も冷却することができる。
ナ１３０は加熱するが，高周波アンテナ１３０には，図
１に示したように，冷媒循環路１３０ａが内装されてい
るため，高周波アンテナ１３０を常温に維持することが
できると共に，その高周波アンテナ１３０の近傍に配さ
れる低誘電率化合物膜１２８や誘電体壁１０４などの各
種部材も冷却することができる。
【００２６】かかる構成よれば，高周波アンテナ１３０
と誘電体壁１０４との間に，低誘電率化合物膜１２８を
介装したため，高周波アンテナ１３０に上述の如く高周
波数及び高出力のプラズマ生成用高周波電力を印加した
場合でも，誘電体壁１０４のアンテナ室１０８側面に沿
面放電が生じることがない。その結果，高周波アンテナ
１３０から発振された高周波エネルギが，放電によって
減衰することなく処理室１０６内に導入することができ
るため，処理室１０６内に均一かつ高密度の高周波誘導
結合プラズマを励起することができる。さらに，アンテ
ナ室１０８内で放電が生じないため，誘電体壁１０４や
高周波アンテナ１３０などのアンテナ室１０８に配され
る各種部材の損傷を防止することができ，それら各種部
材の寿命を大幅に延長することができる。
と誘電体壁１０４との間に，低誘電率化合物膜１２８を
介装したため，高周波アンテナ１３０に上述の如く高周
波数及び高出力のプラズマ生成用高周波電力を印加した
場合でも，誘電体壁１０４のアンテナ室１０８側面に沿
面放電が生じることがない。その結果，高周波アンテナ
１３０から発振された高周波エネルギが，放電によって
減衰することなく処理室１０６内に導入することができ
るため，処理室１０６内に均一かつ高密度の高周波誘導
結合プラズマを励起することができる。さらに，アンテ
ナ室１０８内で放電が生じないため，誘電体壁１０４や
高周波アンテナ１３０などのアンテナ室１０８に配され
る各種部材の損傷を防止することができ，それら各種部
材の寿命を大幅に延長することができる。
【００２７】また，低誘電率化合物膜１２８は，上述の
如く薄膜から構成されているため，高周波アンテナ１３
０と誘電体壁１０４との間に，低誘電率化合物膜１２８
を介在させた場合でも，低誘電率化合物膜１２８を介し
て処理室１０６内に誘導されるエネルギが減衰すること
はなく，従って処理室１０６内に励起されるプラズマの
密度が低下することがない。さらに，低誘電率化合物膜
１２８は，耐熱性を有しているため，下部電極１１０や
ＬＣＤ基板Ｌからの輻射熱などで誘電体壁１０４が加熱
された場合でも，低誘電率化合物膜１２８が損傷するこ
とがない。
如く薄膜から構成されているため，高周波アンテナ１３
０と誘電体壁１０４との間に，低誘電率化合物膜１２８
を介在させた場合でも，低誘電率化合物膜１２８を介し
て処理室１０６内に誘導されるエネルギが減衰すること
はなく，従って処理室１０６内に励起されるプラズマの
密度が低下することがない。さらに，低誘電率化合物膜
１２８は，耐熱性を有しているため，下部電極１１０や
ＬＣＤ基板Ｌからの輻射熱などで誘電体壁１０４が加熱
された場合でも，低誘電率化合物膜１２８が損傷するこ
とがない。
【００２８】再び，図１に戻り，アンテナ室１０８の側
壁上方には，アンテナ室１０８内にプラズマの励起を抑
止するガス，例えばＳＦ6やＮ2などを供給可能なガス供
給管１３６が接続されている。従って，上記ガスがアン
テナ室１０８内に導入されるため，さらにプラズマの励
起を防止することができる。
壁上方には，アンテナ室１０８内にプラズマの励起を抑
止するガス，例えばＳＦ6やＮ2などを供給可能なガス供
給管１３６が接続されている。従って，上記ガスがアン
テナ室１０８内に導入されるため，さらにプラズマの励
起を防止することができる。
【００２９】また，アンテナ室１０８の側壁下方には，
アンテナ室１０８内のガスを排気し，所定の減圧雰囲
気，例えば３００ｍＴｏｒｒ〜５００ｍＴｏｒｒに維持
することが可能な排気管１３８が接続されている。かか
る構成により，アンテナ室１０８内にプラズマの励起を
抑止するガスを均一に満たし，プラズマの励起を効果的
に防止することができる。ところで，アンテナ室１０８
内の圧力雰囲気を上述の如く減圧雰囲気に維持した場合
には，その圧力雰囲気の減少に比例して放電が発生し易
くなることが考えられるが，本実施の形態では，高周波
アンテナ１３０と誘電体壁１０４との間に低誘電率化合
物膜１２８が介装されているため，かかる場合でもプラ
ズマが励起されることがない。
アンテナ室１０８内のガスを排気し，所定の減圧雰囲
気，例えば３００ｍＴｏｒｒ〜５００ｍＴｏｒｒに維持
することが可能な排気管１３８が接続されている。かか
る構成により，アンテナ室１０８内にプラズマの励起を
抑止するガスを均一に満たし，プラズマの励起を効果的
に防止することができる。ところで，アンテナ室１０８
内の圧力雰囲気を上述の如く減圧雰囲気に維持した場合
には，その圧力雰囲気の減少に比例して放電が発生し易
くなることが考えられるが，本実施の形態では，高周波
アンテナ１３０と誘電体壁１０４との間に低誘電率化合
物膜１２８が介装されているため，かかる場合でもプラ
ズマが励起されることがない。
【００３０】本実施の形態にかかるＣＶＤ装置１００
は，以上のように構成されており，高周波アンテナ１３
０と誘電体壁１０４との間に低誘電率化合物膜１２８を
介装したため，高周波アンテナ１３０に対して高周波数
で高電力の高周波電力を印加した場合でも，誘電体壁１
０４のアンテナ室１０８側面に沿面放電が生じることが
ない。その結果，処理室１０６内に導入される高周波エ
ネルギの減衰を防止することができると共に，誘電体壁
１０４や高周波アンテナ１３０など，アンテナ室１０８
内に配される各種部材の損傷を防止することができる。
は，以上のように構成されており，高周波アンテナ１３
０と誘電体壁１０４との間に低誘電率化合物膜１２８を
介装したため，高周波アンテナ１３０に対して高周波数
で高電力の高周波電力を印加した場合でも，誘電体壁１
０４のアンテナ室１０８側面に沿面放電が生じることが
ない。その結果，処理室１０６内に導入される高周波エ
ネルギの減衰を防止することができると共に，誘電体壁
１０４や高周波アンテナ１３０など，アンテナ室１０８
内に配される各種部材の損傷を防止することができる。
【００３１】次に，図３を参照しながら，本発明の実施
の一形態にかかる高周波誘導結合プラズマＣＶＤ装置に
適用可能な高周波アンテナ及び低誘電率化合物膜の別の
実施形態について説明する。
の一形態にかかる高周波誘導結合プラズマＣＶＤ装置に
適用可能な高周波アンテナ及び低誘電率化合物膜の別の
実施形態について説明する。
【００３２】本実施の形態にかかる高周波アンテナ２０
０は，図３（ａ）に示したように，上述した高周波アン
テナ１３０と略同形に形成されており，その高周波アン
テナ１３０と同様にアンテナ室１０８内に配置すること
ができる。ただし，本実施の形態においては，アンテナ
室１０８の誘電体壁１０４上には低誘電率化合物膜１２
８が配されることはない。その代わり，本実施の形態に
かかる高周波アンテナ２００は，図３（ｂ）に示したよ
うに，導電性のアンテナ部材２０２の表面が低誘電率化
合物膜２０４によってコーティングされている。
０は，図３（ａ）に示したように，上述した高周波アン
テナ１３０と略同形に形成されており，その高周波アン
テナ１３０と同様にアンテナ室１０８内に配置すること
ができる。ただし，本実施の形態においては，アンテナ
室１０８の誘電体壁１０４上には低誘電率化合物膜１２
８が配されることはない。その代わり，本実施の形態に
かかる高周波アンテナ２００は，図３（ｂ）に示したよ
うに，導電性のアンテナ部材２０２の表面が低誘電率化
合物膜２０４によってコーティングされている。
【００３３】アンテナ部材２０２の表面にコーティング
される低誘電率化合物膜２０４としては，上述した低誘
電率化合物膜１２８と同様に，耐熱性を有し，かつ誘電
率が誘電体壁１０４よりも相対的に低い低誘電率化合
物，すなわち誘電率が３以下のポリイミドや，アセター
ル樹脂や，ナイロンなどを採用することができるが，本
実施の形態ではポリイミドを使用している。さらに，低
誘電率化合物膜２０４の厚さは，上述の如く放電防止と
高周波エネルギの透過効率の観点から，２５μｍ〜１ｍ
ｍの範囲内で適宜設定することができる。
される低誘電率化合物膜２０４としては，上述した低誘
電率化合物膜１２８と同様に，耐熱性を有し，かつ誘電
率が誘電体壁１０４よりも相対的に低い低誘電率化合
物，すなわち誘電率が３以下のポリイミドや，アセター
ル樹脂や，ナイロンなどを採用することができるが，本
実施の形態ではポリイミドを使用している。さらに，低
誘電率化合物膜２０４の厚さは，上述の如く放電防止と
高周波エネルギの透過効率の観点から，２５μｍ〜１ｍ
ｍの範囲内で適宜設定することができる。
【００３４】かかる構成により，高周波アンテナ２００
を誘電体壁１０４上に直接配置した場合でも，上述の如
く高周波アンテナ１３０と誘電体壁１０４との間に低誘
電率化合物膜１２８を介装させた場合と同様に，誘電体
壁１０４のアンテナ室１０８側面での沿面放電の発生を
防止することができる。さらに，導電性のアンテナ部材
２０２の表面全体が低誘電率化合物膜２０４で覆われて
いるため，アンテナ室１０８内での放電の発生を確実に
防止することができる。また，本実施の形態にかかる高
周波アンテナ２００は，低誘電率化合物膜２０４が一体
に構成されているため，装置の改造を伴うことなく容易
に実施することができる。
を誘電体壁１０４上に直接配置した場合でも，上述の如
く高周波アンテナ１３０と誘電体壁１０４との間に低誘
電率化合物膜１２８を介装させた場合と同様に，誘電体
壁１０４のアンテナ室１０８側面での沿面放電の発生を
防止することができる。さらに，導電性のアンテナ部材
２０２の表面全体が低誘電率化合物膜２０４で覆われて
いるため，アンテナ室１０８内での放電の発生を確実に
防止することができる。また，本実施の形態にかかる高
周波アンテナ２００は，低誘電率化合物膜２０４が一体
に構成されているため，装置の改造を伴うことなく容易
に実施することができる。
【００３５】また，アンテナ部材２０２には，図３
（ｂ）に示したように，上記高周波アンテナ１３０と同
様に冷媒循環路２０２ａが形成されている。かかる構成
により，高周波アンテナ２００を常温に維持することが
できると共に，アンテナ部材２０２を被覆する低誘電率
化合物膜２０４の温度も低下させることができる。その
結果，低誘電率化合物膜２０４を，耐熱性が上記低誘電
率化合物膜１２８を構成する樹脂よりも相対的に低い材
料から構成することができ，該構成材料の選択の幅を広
げることができる。
（ｂ）に示したように，上記高周波アンテナ１３０と同
様に冷媒循環路２０２ａが形成されている。かかる構成
により，高周波アンテナ２００を常温に維持することが
できると共に，アンテナ部材２０２を被覆する低誘電率
化合物膜２０４の温度も低下させることができる。その
結果，低誘電率化合物膜２０４を，耐熱性が上記低誘電
率化合物膜１２８を構成する樹脂よりも相対的に低い材
料から構成することができ，該構成材料の選択の幅を広
げることができる。
【００３６】本実施の形態にかかるＣＶＤ装置は，以上
のように構成されており，高周波アンテナ２００の表面
に低誘電率化合物膜２０４が形成されているため，上記
第１の実施の形態の如く高周波アンテナ１３０と誘電体
壁１０４との間に低誘電率化合物膜１２８を介在させた
場合と同様に，誘電体壁１０４のアンテナ室１０８側面
に沿面放電が生じることがない。さらに，本実施の形態
にかかる高周波アンテナ２００は，低誘電率化合物膜２
０４が一体に構成されているため，装置に低誘電率化合
物膜を設けるため加工を施す必要がなく，各種装置に適
用することができる。
のように構成されており，高周波アンテナ２００の表面
に低誘電率化合物膜２０４が形成されているため，上記
第１の実施の形態の如く高周波アンテナ１３０と誘電体
壁１０４との間に低誘電率化合物膜１２８を介在させた
場合と同様に，誘電体壁１０４のアンテナ室１０８側面
に沿面放電が生じることがない。さらに，本実施の形態
にかかる高周波アンテナ２００は，低誘電率化合物膜２
０４が一体に構成されているため，装置に低誘電率化合
物膜を設けるため加工を施す必要がなく，各種装置に適
用することができる。
【００３７】以上，本発明の好適な実施の形態につい
て，添付図面を参照しながら説明したが，本発明はかか
る構成に限定されない。特許請求の範囲に記載された技
術的思想の範疇において，当業者であれば，各種の変更
例及び修正例に想到し得るものであり，それら変更例及
び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと
了解される。
て，添付図面を参照しながら説明したが，本発明はかか
る構成に限定されない。特許請求の範囲に記載された技
術的思想の範疇において，当業者であれば，各種の変更
例及び修正例に想到し得るものであり，それら変更例及
び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと
了解される。
【００３８】例えば，上記実施の形態において，誘電体
壁のアンテナ室側面にその周縁部を除き低誘電率化合物
膜を形成した構成を例に挙げて説明したが，本発明はか
かる構成に限定されるものではなく，低誘電率化合物膜
を誘電体壁のアンテナ室側面の全面に渡って張り付けた
構成としても良く，また高周波アンテナと誘電体壁との
間のみに設けた構成としても良い。さらに，低誘電率化
合物膜をアンテナ室の内壁面の全面に形成しても良い。
壁のアンテナ室側面にその周縁部を除き低誘電率化合物
膜を形成した構成を例に挙げて説明したが，本発明はか
かる構成に限定されるものではなく，低誘電率化合物膜
を誘電体壁のアンテナ室側面の全面に渡って張り付けた
構成としても良く，また高周波アンテナと誘電体壁との
間のみに設けた構成としても良い。さらに，低誘電率化
合物膜をアンテナ室の内壁面の全面に形成しても良い。
【００３９】また，上記実施の形態において，アンテナ
室内を減圧雰囲気に維持する構成を例に挙げて説明した
が，本発明はかかる構成に限定されるものではなく，ア
ンテナ室内を大気圧や大気圧よりも相対的に高い圧力雰
囲気に維持する場合でも，本発明を実施することができ
る。
室内を減圧雰囲気に維持する構成を例に挙げて説明した
が，本発明はかかる構成に限定されるものではなく，ア
ンテナ室内を大気圧や大気圧よりも相対的に高い圧力雰
囲気に維持する場合でも，本発明を実施することができ
る。
【００４０】さらに，上記実施の形態において，アンテ
ナ室内にプラズマの励起を抑止するガスを導入する構成
を例に挙げて説明したが，本発明はかかる構成に限定さ
れるものではなく，アンテナ室内に上記ガスを導入しな
くとも本発明を実施することができる。
ナ室内にプラズマの励起を抑止するガスを導入する構成
を例に挙げて説明したが，本発明はかかる構成に限定さ
れるものではなく，アンテナ室内に上記ガスを導入しな
くとも本発明を実施することができる。
【００４１】さらに，上記実施の形態において，高周波
アンテナをアンテナ室内に配置した構成を例に挙げて説
明したが，本発明はかかる構成に限定されるものではな
く，アンテナ室を備えた装置でなくても本発明を適用す
ることができる。
アンテナをアンテナ室内に配置した構成を例に挙げて説
明したが，本発明はかかる構成に限定されるものではな
く，アンテナ室を備えた装置でなくても本発明を適用す
ることができる。
【００４２】また，上記実施の形態において，高周波ア
ンテナに冷媒循環路を内装した構成を例に挙げて説明し
たが，本発明はかかる構成に限定されるものではなく，
冷媒循環路が形成されていない高周波アンテナを採用し
た装置であっても，本発明を適用することができる。
ンテナに冷媒循環路を内装した構成を例に挙げて説明し
たが，本発明はかかる構成に限定されるものではなく，
冷媒循環路が形成されていない高周波アンテナを採用し
た装置であっても，本発明を適用することができる。
【００４３】さらに，上記実施の形態において，略スパ
イラル状の形状の高周波アンテナを採用した構成を例に
挙げて説明したが，本発明はかかる構成に限定されるも
のではなく，高周波アンテナは，略環状や略放射状など
のいかなる形状であっても，本発明を実施することがで
きる。
イラル状の形状の高周波アンテナを採用した構成を例に
挙げて説明したが，本発明はかかる構成に限定されるも
のではなく，高周波アンテナは，略環状や略放射状など
のいかなる形状であっても，本発明を実施することがで
きる。
【００４４】また，上記実施の形態において，誘電体壁
をアルミナセラミックスから構成した例を挙げて説明し
たが，本発明はかかる構成に限定されるものではなく，
誘電体壁が石英や樹脂などのいかなる誘電性材料から構
成されていても，本発明を実施することができる。
をアルミナセラミックスから構成した例を挙げて説明し
たが，本発明はかかる構成に限定されるものではなく，
誘電体壁が石英や樹脂などのいかなる誘電性材料から構
成されていても，本発明を実施することができる。
【００４５】さらに，上記実施の形態において，ＬＣＤ
基板に対して成膜処理を施す誘導結合プラズマＣＶＤ装
置を例に挙げて説明したが，本発明はかかる構成に限定
されるものではなく，本発明は誘導結合エッチング装置
や，誘導結合アッシング装置などのいかなる誘導結合プ
ラズマ処理装置にも適用することができ，また半導体ウ
ェハに対して処理を施す装置にも適用することができ
る。
基板に対して成膜処理を施す誘導結合プラズマＣＶＤ装
置を例に挙げて説明したが，本発明はかかる構成に限定
されるものではなく，本発明は誘導結合エッチング装置
や，誘導結合アッシング装置などのいかなる誘導結合プ
ラズマ処理装置にも適用することができ，また半導体ウ
ェハに対して処理を施す装置にも適用することができ
る。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば，少なくとも高周波アン
テナと誘電体壁との間に所定の低誘電率化合物膜を介装
したため，誘電体壁の高周波アンテナ側面での沿面放電
の発生を防止することができる。その結果，高周波アン
テナから発振され処理室内に導入される高周波エネルギ
の減衰を抑制することができると共に，誘電体壁や高周
波アンテナなどの損傷を防止することができる。
テナと誘電体壁との間に所定の低誘電率化合物膜を介装
したため，誘電体壁の高周波アンテナ側面での沿面放電
の発生を防止することができる。その結果，高周波アン
テナから発振され処理室内に導入される高周波エネルギ
の減衰を抑制することができると共に，誘電体壁や高周
波アンテナなどの損傷を防止することができる。
【図１】本発明を適用可能なＣＶＤ装置を示した概略的
な断面図である。
な断面図である。
【図２】図１に示したＣＶＤ装置に採用される低誘電率
化合物膜を説明するための概略的な説明図である。
化合物膜を説明するための概略的な説明図である。
【図３】図１に示したＣＶＤ装置に適用可能な他の低誘
電率化合物膜を説明するための概略的な説明図である。
電率化合物膜を説明するための概略的な説明図である。
１００ ＣＶＤ装置 １０４ 誘電体壁 １０６ 処理室 １０８ アンテナ室 １１０ 下部電極 １２８ 低誘電率化合物膜 １３０ 高周波アンテナ １３４ 高周波電源 Ｌ ＬＣＤ基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２３Ｆ 4/00 Ｃ２３Ｆ 4/00 Ａ Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205 21/31 21/31 Ｃ Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｌ
Claims (6)
- 【請求項１】 処理室の少なくとも一壁を成す誘電体壁
の外側に設けられた高周波アンテナに高周波電力を印加
して前記処理室内に高周波誘導結合プラズマを励起し，
前記処理室内に配置された被処理体に対してプラズマ処
理を施す如く構成されたプラズマ処理装置において，少
なくとも前記高周波アンテナと前記誘電体壁との間に，
誘電率が前記誘電体壁よりも相対的に低い低誘電率化合
物膜を介装することを特徴とする，プラズマ処理装置。 - 【請求項２】 処理室の少なくとも一壁を成す誘電体壁
の外側に設けられた高周波アンテナに高周波電力を印加
して前記処理室内に高周波誘導結合プラズマを励起し，
前記処理室内に配置された被処理体に対してプラズマ処
理を施す如く構成されたプラズマ処理装置において，前
記高周波アンテナを誘電率が前記誘電体壁よりも相対的
に低い低誘電率化合物膜によって覆うことを特徴とす
る，プラズマ処理装置。 - 【請求項３】 前記低誘電率化合物膜は，耐熱性を有す
る誘電率が３以下の樹脂から形成されることを特徴とす
る，請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項４】 前記樹脂は，ポリイミド，アセタール樹
脂，ナイロンから成る群から選択される任意の樹脂であ
ることを特徴とする，請求項３に記載のプラズマ処理装
置。 - 【請求項５】 前記高周波アンテナは，前記処理室とは
隔離され，導電性壁により囲まれたアンテナ室内に配さ
れることを特徴とする，請求項１，２，３又は４のいず
れかに記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項６】 前記アンテナ室内は，大気圧よりも相対
的に低い圧力雰囲気に維持されることを特徴とする，請
求項５に記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30346497A JP4668364B2 (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30346497A JP4668364B2 (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11124677A true JPH11124677A (ja) | 1999-05-11 |
| JP4668364B2 JP4668364B2 (ja) | 2011-04-13 |
Family
ID=17921289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30346497A Expired - Fee Related JP4668364B2 (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4668364B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003012165A1 (en) * | 2001-08-01 | 2003-02-13 | Tokyo Electron Limited | Gas treating device and gas treating method |
| WO2005064998A1 (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Tadahiro Ohmi | プラズマ処理装置 |
| JP2005256024A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Shincron:Kk | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 |
| KR100721573B1 (ko) | 2005-01-20 | 2007-05-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유도결합형 플라즈마 처리장치 |
| JPWO2005045913A1 (ja) * | 2003-11-05 | 2007-05-24 | 大見 忠弘 | プラズマ処理装置 |
| JP2010174378A (ja) * | 2010-03-19 | 2010-08-12 | Shincron:Kk | 薄膜形成方法 |
| JP2011071123A (ja) * | 2010-10-29 | 2011-04-07 | Emd:Kk | プラズマ処理装置 |
| CN104882376A (zh) * | 2014-02-27 | 2015-09-02 | 东京毅力科创株式会社 | 高频等离子体处理装置和高频等离子体处理方法 |
-
1997
- 1997-10-16 JP JP30346497A patent/JP4668364B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| KR100754537B1 (ko) * | 2001-08-01 | 2007-09-04 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 가스 처리 장치 및 가스 처리 방법 |
| JPWO2005045913A1 (ja) * | 2003-11-05 | 2007-05-24 | 大見 忠弘 | プラズマ処理装置 |
| JP2005196994A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-21 | Tadahiro Omi | プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及び製品の製造方法 |
| WO2005064998A1 (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Tadahiro Ohmi | プラズマ処理装置 |
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| KR100721573B1 (ko) | 2005-01-20 | 2007-05-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유도결합형 플라즈마 처리장치 |
| JP2010174378A (ja) * | 2010-03-19 | 2010-08-12 | Shincron:Kk | 薄膜形成方法 |
| JP2011071123A (ja) * | 2010-10-29 | 2011-04-07 | Emd:Kk | プラズマ処理装置 |
| CN104882376A (zh) * | 2014-02-27 | 2015-09-02 | 东京毅力科创株式会社 | 高频等离子体处理装置和高频等离子体处理方法 |
| JP2015162570A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 東京エレクトロン株式会社 | 高周波プラズマ処理装置および高周波プラズマ処理方法 |
| TWI670747B (zh) * | 2014-02-27 | 2019-09-01 | 日商東京威力科創股份有限公司 | 高頻電漿處理裝置及高頻電漿處理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4668364B2 (ja) | 2011-04-13 |
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