JPWO2009101927A1 - マイクロ波プラズマ処理装置の天板、プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
プラズマ処理を行うプラズマ発生室と、
プラズマ発生室内にプラズマ発生のためのマイクロ波を導入するスロットアンテナと、
マイクロ波をその側面で共鳴吸収し、かつマイクロ波がその内部で単一のモードで伝播する凹部を、プラズマ発生側の面に備える天板と、
を備えることを特徴とする。
2 プラズマ発生室(チャンバー)
3 天板(誘電体)
3A 凹部
3B 中心部の凹部
4 アンテナ
4A 導波部(シールド部材)
4B ラジアルラインスロットアンテナ(RLSA)
4C 遅波板(誘電体)
5 導波管
6 基板保持台
7 ガス通路、ガス導入口
8 プラズマ
10 基板
以下、本発明の第1の観点に係るマイクロ波プラズマ処理装置の天板について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。図1は本発明の実施の形態に係るプラズマ処理装置の断面図である。プラズマ処理装置1は、プラズマ発生室(チャンバー)2、天板(誘電体)3、アンテナ4、導波管5、基板保持台6、ガス通路7、を備える。アンテナ4は導波部(シールド部材)4A、ラジアルラインスロットアンテナ(RLSA)4B、遅波板(誘電体)4Cからなる。導波管5は外側導波管5Aと内側導波管5Bからなる同軸導波管である。
凹部3Aの形状は断面や深さ方向の組合せにより様々であり、図示した例に限らない。
図7A及び7Bは本発明の実施の形態に係る天板3でプラズマ実験を行い、天板3の凹部3Aの効果を確認した例である。図7Aはフラット天板の場合(以下、従来の天板という)のプラズマの例(写真)、図7Bは本発明の凹部3Aを備える天板の場合(以下、本発明の天板という)のプラズマの例(写真)である。
図8A及び8Bは本発明の実施の形態に係る天板3を用いて、異なる圧力でプラズマを形成した例(写真)である。図8Aは圧力1.33Paの場合(条件A)、図8Bは圧力66.65Paの場合(条件B)を示す。圧力以外の条件は実施例1と同じである。圧力は、条件Aを1.33Pa、条件Bを66.65Paとして、実験を行った。プラズマ形成の有無と、形成された場合はプラズマの分布を比較する。
Claims (12)
- マイクロ波プラズマ処理装置に設けられ、マイクロ波を伝播する誘電体の天板であって、前記マイクロ波をその側面で共鳴吸収し、かつ前記マイクロ波がその内部で単一のモードで伝播する凹部を、プラズマ発生側の面に備えることを特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置の天板。
- 前記天板は、前記マイクロ波がマルチモードで伝播する厚さを有することを特徴とする請求項1に記載のマイクロ波プラズマ処理装置の天板。
- 前記天板は、前記凹部を複数備えることを特徴とする請求項1に記載のマイクロ波プラズマ処理装置の天板。
- 前記凹部は、前記マイクロ波の導入位置を中心とする1または2以上の円上に配置されることを特徴とする請求項3に記載のマイクロ波プラズマ処理装置の天板。
- 前記凹部は、配置される円の半径が前記誘電体内を伝播するマイクロ波の波長のおよそ整数倍の大きさであることを特徴とする請求項3に記載のマイクロ波プラズマ処理装置の天板。
- 前記凹部は、前記マイクロ波の導入位置を中心として点対称の位置に配置されることを特徴とする請求項3に記載のマイクロ波プラズマ処理装置の天板。
- 前記凹部は、前記マイクロ波が伝播する方向の径が前記誘電体内を伝播するマイクロ波の波長の1/3から1/2の範囲の大きさであることを特徴とする請求項1に記載のマイクロ波プラズマ処理装置の天板。
- 前記凹部は、その深さが前記誘電体内を伝播するマイクロ波の波長の1/4から3/8の範囲の大きさであることを特徴とする請求項1に記載のマイクロ波プラズマ処理装置の天板。
- 前記凹部は、前記プラズマ発生側の面に平行な断面が円形であることを特徴とする請求項1に記載のマイクロ波プラズマ処理装置の天板。
- プラズマ処理を行うプラズマ発生室と、
前記プラズマ発生室内にプラズマ発生のためのマイクロ波を導入するスロットアンテナと、
前記マイクロ波をその側面で共鳴吸収し、かつ前記マイクロ波がその内部で単一のモードで伝播する凹部を、プラズマ発生側の面に備える天板と、
を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。 - マイクロ波を側面で共鳴吸収し、かつ前記マイクロ波がその内部で単一のモードで伝播する凹部を、プラズマ発生側の面に備える天板を用いてプラズマを発生する工程を有することを特徴とするプラズマ処理方法。
- 前記プラズマを発生する工程は、前記天板と前記天板内を伝播するマイクロ波の波長を変えることなく、プラズマ発生室内の異なる2以上の雰囲気条件におけるプラズマの発生を含むことを特徴とする請求項11に記載のプラズマ処理方法。
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