TWI532415B - Plasma processing device - Google Patents

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TWI532415B
TWI532415B TW099130286A TW99130286A TWI532415B TW I532415 B TWI532415 B TW I532415B TW 099130286 A TW099130286 A TW 099130286A TW 99130286 A TW99130286 A TW 99130286A TW I532415 B TWI532415 B TW I532415B
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Akinori Ebe
Masanori Watanabe
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Emd Corp
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Description

電漿處理裝置
本發明係有關於一種可用在基板表面處理等之感應耦合型電漿處理裝置。
自以往以來,為了進行在基板上形成薄膜的製膜處理、或對基板進行的蝕刻處理,而使用電漿處理裝置。在電漿處理裝置係有:藉由由對電極間施加高頻電壓所產生的電磁場來生成電漿的電容耦合型電漿處理裝置、或藉由由在高頻天線(線圈)流通高頻電流所產生的電磁場來生成電漿的感應耦合型電漿處理裝置等。其中,電容耦合型電漿處理裝置係具有裝置成本比感應耦合型為更低的特長,另一方面,感應耦合型電漿處理裝置由於比電容耦合型可生成更高密度的電漿,因此具有製膜速度快的特長。
在感應耦合型電漿處理裝置中,大部分使用將用以生成感應電磁場的高頻天線配置在真空容器外側的外部天線方式。但是,近年來,被處理基板及形成在其上的薄膜的大面積化不斷進展,伴隨此,真空容器呈大型化,基於真空容器內外的壓力差的關係,真空容器的壁部會變厚。藉此,被導入至真空容器內的感應電磁場的強度會變小,而會產生所生成電漿的密度降低的問題。
相對於此,在專利文獻1所記載之感應耦合型電漿處理裝置中,係使用將高頻天線設在真空容器內部的內部天線方式。在內部天線方式中,並不依存真空容器之壁部的厚度而可輕易地提高電漿密度,因此適於被處理基板及薄膜的大面積化。
但是,當將高頻天線設在真空容器內部時,會發生裝置的保養檢查變得較不容易的問題。通常,高頻天線係為了防止因在天線導體流通高頻電流以致的加熱及因此以致之阻抗的上升,而使用在內部具有空洞的管狀導體管,藉由在該導體管的內部流通冷媒,來進行天線導體的冷卻。因此,真空容器與高頻天線的連接及導體管件端部與冷媒供給部‧排出部的連接變得較為複雜,高頻天線的設置或卸除即變得較為困難。
此外,亦會有高頻天線被直接曝露在電漿的問題。在感應耦合型的電漿處理裝置中,在高頻天線與電漿之間會發生直流的自偏壓電壓。在外部天線方式中,藉由該自偏壓電壓所被加速的離子係被真空容器的壁部所遮蔽,但是在內部天線方式中,天線導體會被濺鍍。
為了防止該情形,在專利文獻2所記載之發明中,係將高頻天線的導體表面,利用由不易由天線導體被濺鍍的陶瓷或石英等所構成的介電質(絕緣體)製管件予以被覆來進行。但是,配合天線形狀來加工介電質管件時,係必須要有高度技術與高製造成本。此外,如上所述,藉由在導體管內部流通冷媒來進行天線導體之冷卻時,亦會有介電質管件在未被充分冷卻的情形下直接達至數百℃等非常高的溫度的情形。因此,因熱應力而使介電質管件變得容易破損,並且因來自介電質管件之熱的傳播而使天線導體亦未被充分冷卻,而使天線導體的阻抗上升而無法安定供給電漿。
(先前技術文獻) (專利文獻)
(專利文獻1)日本特開平7-18433號公報
(專利文獻2)日本特開2001-035697號公報
本發明所欲解決之課題在廉價提供一種保養檢查容易、且可安定供給電漿之內部天線方式的電漿處理裝置。
為了解決上述課題所研創之本發明之電漿處理裝置,其特徵在於包括:
a)真空容器;
b)以比前述真空容器的內壁更突出於內側的方式而設的高頻天線;及
c)用以將前述高頻天線由前述真空容器內部的雰圍氣作隔離之與該高頻天線非接觸地作設置的介電質製框體。
在本發明之電漿處理裝置中,可藉由介電質製框體來防止內部天線方式的高頻天線被濺鍍。該框體係不需要如介電質管件般配合高頻天線的形狀來進行,可形成為較為容易製造的形狀,因此可將製造成本抑制為較低。此外,亦具有對於任何天線形狀均可使用相同形狀者的優點。此外,藉由將高頻天線與框體形成為非接觸,可防止藉由在天線導體流通高頻電流所產生的熱在框體直接傳播,可抑制框體的溫度上升。
本發明之電漿處理裝置係以具有:將被設在前述真空容器之內壁的前述介電質框體的內部與該真空容器的外部相連通的天線插入開口、及將前述天線插入開口封閉的蓋件為宜。藉此,由於可通過天線插入開口來裝卸高頻天線,因此裝置的保養檢查變得較為容易。此時,以前述高頻天線被安裝在前述蓋件為更佳。藉此,僅藉由裝卸蓋件,即可輕易地將高頻天線取出放入。
較佳為前述介電質框體的內部係以惰性氣體所充滿,或為真空,或以固體的介電質所充滿的任一狀態。藉此,可防止在介電質框體內產生不必要的放電。
較佳為前述高頻天線係由可在內部流通冷卻用媒體的管狀導體管所構成。藉此,可抑制因高頻電流流通以致天線導體的加熱及因此以致之阻抗的上升。
此外,當前述冷媒為惰性氣體時,在本發明之電漿處理裝置中,係可採用包括:設在前述導體管之被收容在前述介電質框體內之部分的管壁的氣體通過孔;及將由前述氣體通過孔流出至前述介電質框體內的前述惰性氣體排出至該介電質框體及前述真空容器之外部的氣體排出孔的構成。藉此,可將介電質框體內以惰性氣體充滿,可防止在介電質框體內發生不必要的放電,並且可藉由由內外將導體管冷卻,而可防止天線導體的阻抗上升,可安定地供給電漿。此外,由於亦可同時冷卻介電質框體,因此可防止因熱應力以致介電質框體發生的破損。
在前述高頻天線係可使用在形狀的一部分包含U字形或字形的線狀導體。U字形或字形導體係具有平行排列的2條直線部,若在導體流通電流,流至該2條直線部的電流方向為180°不同。藉此,由流至各個直線部的電流所發生的磁力線的方向會在2條直線部之間的區域相一致,因此可加大該區域中之磁場的強度及電漿密度。
本發明之電漿處理裝置係可包括複數個前述高頻天線及介電質框體。藉此,可在真空容器內的各部沒有遺漏地形成電漿,可提高電漿密度的均一性。
藉由本發明之電漿處理裝置,將在真空容器的內部空間突出而設的高頻天線,以與該高頻天線為非接觸的介電質製框體所包圍,藉此不會依存高頻天線的形狀,而可防止高頻天線導體被濺鍍。該介電質框體相較於介電質管件,其形狀較為單純,因此製造容易,可將製造成本抑制為較低。此外,藉由設置將介電質框體與真空容器的外部相連通的天線插入開口、及將該天線插入開口封閉的蓋件,可輕易進行高頻天線之保養檢查。此外,藉由將介電質框體內以惰性氣體充滿,而使該惰性氣體作循環,可防止在介電質框體內發生不必要的放電,並且可防止天線導體的溫度上升。藉此,可安定供給電漿。
使用第1圖~第8圖,說明本發明之電漿處理裝置實施例。
(實施例1)
首先,針對第1實施例之電漿處理裝置10加以說明。如第1圖(a)所示,電漿處理裝置10係具有:真空容器11;配置在真空容器11內的基體保持部12;設在真空容器11之側壁的第1氣體排出口13及第1氣體導入口14;及設置複數個在真空容器11之上壁111的天線單元20。第1氣體排出口13係與真空泵相連接,藉由真空泵,真空容器11內的空氣或水蒸氣等由第1氣體排出口13被排出,藉此使真空容器11內形成為高真空狀態。第1氣體導入口14係用以在真空容器11內導入氫氣等電漿生成氣體或原料氣體者。被基體保持部12所保持的基體S係由被設在真空容器11之側壁的基體搬出入口15被搬入至真空容器11內,或由真空容器11內被搬出。基體搬出入口15係除了基體S搬出入時以外,呈氣密式封鎖。
接著,針對天線單元20加以說明。如第1圖(b)所示,天線單元20係包括由介電質製的壁部所成的直方體狀介電質框體21。介電質框體21係具有凸緣部211與蓋件22,由真空容器11的外側,被插入在設於該真空容器11之上壁111的開口部1111,以凸緣部211扣上開口部1111之邊緣的方式被安裝在上壁111。此外,在凸緣部211與上壁111之間、及凸緣部211與蓋件22之間設有真空密封件26,使得由各自之間不會發生氣體漏洩。其中,以構成框體21的介電質材料而言,可使用金屬氧化物、氮化物、碳化物、氟化物等。此外,在該等材料之中,可適當使用石英、氧化鋁、氧化鋯、氧化釔、氮化矽、碳化矽。
在介電質框體21的內部配置有由字形導體所成的高頻天線23,透過用以確保高頻天線23與蓋件22之間的氣密性與電性絕緣的聯通線(feedthrough)24,字形導體的兩端附近被固定在蓋件22。字形導體的其中一端係連接於高頻電源,另一端係作接地。字形導體呈管狀,在管的兩端設有用以在管內導入惰性氣體的第2氣體導入口231。此外,在管壁之中呈字的外側,亦即與介電質框體21的介電質壁部相對向之側,設有將管內的惰性氣體送出至介電質框體21內的氣體通過孔232。在蓋件22設有將介電質框體21內的惰性氣體或惰性氣體以外的殘留氣體(空氣)排出至介電質框體21外的第2氣體排出口25。藉由該等構成,形成有由第2氣體導入口231,經由導體管、氣體通過孔232、介電質框體21至第2氣體排出口25的氣體流路。
在本實施例中,將介電質框體21的內部尺寸形成為:深度(第1圖(b)的縱方向)5cm、長邊(第1圖(b)的橫方向)13cm、短邊(與包含字的面呈垂直的方向)1.8cm。高頻天線23之字形導體的底部係長度為10cm,在與介電質框體21之底部之間空出0.6cm之空間的方式作配置。字形導體的外徑為6.4mm。
將第1實施例之電漿處理裝置10的動作,以在基體S上堆積製膜物質的情形為例加以說明。首先,將基體S由基體搬出入口15搬入至真空容器11內,而載置於基體保持部12之上。接著,將基體搬出入口15封閉,使用真空泵,將真空容器11內的空氣或水蒸氣等由第1氣體排出口13排出。另一方面,由第2氣體導入口231透過導體管及氣體通過孔232而在介電質框體21內導入惰性氣體。藉此,介電質框體21內的空氣被置換成惰性氣體,空氣及剩餘的惰性氣體由第2氣體排出口25被排出至介電質框體21外。
接著,保持繼續供給惰性氣體,由第1氣體導入口14導入電漿生成用氣體及原料氣體,在高頻天線23投入高頻電力。藉由該高頻電力的投入,在高頻天線23的周圍生成感應電磁場。該感應電磁場係通過介電質框體21的壁部而被導入在真空容器11內,而將電漿生成用氣體作電離。藉此生成電漿。連同電漿生成用氣體一起被導入在真空容器11內的原料氣體係藉由電漿予以分解而堆積在基體S上。
在高頻天線23被投入高頻電力的期間,惰性氣體係通過導體管而由氣體通過孔232被噴吹在介電質框體21的介電質壁部。藉此,惰性氣體係具有作為抑制藉由高頻電力的供給所產生的高頻天線23及介電質壁部的溫度上升的冷媒的作用。
在本實施例之電漿處理裝置10中,由於在突出於真空容器11內的介電質框體21內配置有高頻天線23,因此可在真空容器11內生成比外部天線方式的情形下為更強的感應電磁場。此外,藉由介電質框體21的壁部,高頻天線23由真空容器11內被分離,因此電漿將高頻天線23進行蝕刻,可防止高頻天線23的壽命變短、或防止在薄膜或被處理基體混入高頻天線23的材料成為雜質。
此外,由第2氣體導入口231透過導體管及氣體通過孔232而在介電質框體21內導入惰性氣體,藉此使介電質框體21內被惰性氣體所充滿,因此可防止發生不必要的放電,並且亦可將惰性氣體作為冷媒而將高頻天線23進行冷卻。如上所示,在本實施例之電漿處理裝置10中,係藉由1個氣體供給手段,可進行放電的防止措施與高頻天線23及介電質框體21的冷卻措施等雙方,因此可簡化裝置。
進行使用本實施例之電漿處理裝置10而生成電漿的實驗。在本實驗中,係由第1氣體導入口14在真空容器11內,以壓力成為1Pa的方式導入氬與氫的混合氣體(電漿生成氣體),並且由第2氣體導入口231,將每分2.5公升的氮氣(惰性氣體)導入至導體管及介電質框體21內。接著,在高頻天線23供給頻率13.56MHz、輸出1kW的高頻電力。在充分經過時間後,在離介電質框體21的底部10cm下方進行測定,結果確認出生成有密度1.2×1011cm-3的電漿。電漿密度係與離字形導體的底部的距離大致呈反比。此外,當使高頻電力的輸出在1~3kW的範圍內產生變化時,電漿密度係與高頻電力的輸出大致呈正比而變化(第2圖)。高頻天線23及介電質框體21係均藉由利用惰性氣體予以冷卻,可將溫度保持在80℃以下。
(實施例2)
在第1實施例之電漿處理裝置10中,如第3圖所示,將第2氣體排出口25與第2氣體導入口231以連接管27相連接,可在兩者之間設置泵及熱交換機28。在此,與高頻電源側相連接的第2氣體導入口231與連接管27係在兩者之間介插絕緣體、或將連接管27形成為絕緣體製,藉此作電性絕緣。藉由如上所示之構成,將由第2氣體排出口25被排出的惰性氣體以熱交換機28進行冷卻,可再次導入至第2氣體導入口231,因此可使惰性氣體作循環而反覆利用。此外,在優先考慮到經濟性的情形下,亦可作為冷卻氣體而使大氣作循環。
(實施例3)
在第1實施例之電漿處理裝置10中,亦可以將真空容器11的開口部1111由下側覆蓋的方式安裝介電質框體21,以將開口部1111由上側覆蓋的方式安裝蓋件22(第4圖(a))。此時,將介電質框體21的凸緣部211固定在上壁111的下面,將蓋件22固定在上壁111的上面。或者,亦可在不具開口部的上壁111的下面安裝介電質框體21(第4圖(b))。此時,高頻天線23係固定在上壁111。此外,並不需要蓋部。
(實施例4)
介電質框體21內,亦可使用真空泵而由第2氣體排出口25將氣體進行排氣,藉此形成為真空,來取代以惰性氣體充滿(第5圖(a))。此時,氣體通過孔232雖未設置,但是為了高頻天線23的冷卻,以將高頻天線23形成為導體管製而在管內流通冷卻氣體或冷卻水等冷媒為宜。藉由該構成,與使用惰性氣體的情形同樣地,可防止在介電質框體21內的放電,並且可將高頻天線23與介電質框體21之壁部之間絕熱,因此可防止介電質框體21的溫度上升。
或者,亦可將介電質框體21內以固體的介電質材29所充滿(第5圖(b))。介電質材29可為塊體者,亦可為粉末。若使用粉末時,以空氣不會侵入粉末的間隙的方式,將介電質框體21內作密閉。在介電質材29的材料係可使用聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)等樹脂、氧化鋁、氧化矽等陶瓷等。藉由介電質材29,可防止在介電質框體21內的放電。此時亦為了高頻天線23的冷卻,以將高頻天線23形成為導體管製而在管內流通冷卻氣體或冷卻水等冷媒為宜。
(實施例5)
接著,說明使用具有不同形狀的高頻天線23A之例(第6圖)。本實施例之電漿處理裝置係除了高頻天線23A的形狀、及開口部1111A、介電質框體21A及蓋件22A的大小以外,具有與第1實施例之電漿處理裝置10相同的構成。高頻天線23A係具有:由蓋件22朝下方延伸的2條腳311;具有U字形形狀,以U字所形成的面與框體21A的底面成為平行(與高頻天線23A朝向真空容器11的插入方向呈垂直)的方式作配置的U字部312;及將U字部312的其中一端與腳311的其中一方相連接,將U字部312的另一端與腳311的另一方相連接的2個彎曲部313。
在本實施例中,將U字部312所具有的2條直線部(第1直線部3121、第2直線部3122)的長度設為10cm,將第1直線部3121及第2直線部3122中的導體間的間隔設為3cm。其中,在此所稱之「導體間的間隔」係指平行排列的2條導體的內側彼此的距離。介電質框體21A係配合高頻天線23A的形狀,內部的短邊形成為比第1實施例的介電質框體21為長的6cm。介電質框體21A內部的深度及長邊的長度係與第1實施例的介電質框體21相同。開口部1111A及蓋件22A的大小亦配合介電質框體21A之內部的短邊,關於該短邊的方向,形成為比第1實施例為大。
在具有第6圖之形狀的高頻天線23A中,在與框體21A的底面平行配置的第1直線部3121及第2直線部3122中,高頻電流會彼此朝相反方向流通,因此在框體21A的正下方,藉由在第1直線部3121流通的電流所形成的磁場的上下方向成分、與藉由在第2直線部3122流通的電流所形成的磁場的上下方向成分,係以同相位振動,可將框體21A之下方中的磁場強度形成為由第1~第4實施例者為約2倍,因此可以較小的高頻電力而使放電電漿發生,並且即使為不易發生放電之例如0.5Pa以下之氣體壓力區域,亦可使放電電漿安定發生。
在本實施例之電漿處理裝置中,以與第1實施例相同條件進行實驗。亦即,一面將氬與氫的混合氣體以壓力成為1Pa的方式導入至真空容器11內,並且由第2氣體導入口231將每分2.5公升的氮氣導入至導體管及介電質框體21內,一面在高頻天線23A供給頻率13.56MHz、輸出1kW的高頻電力。在充分經過時間後,在離介電質框體21的底部10cm下方進行測定,結果電漿密度係獲得1.8×1011cm-3之比第1實施例(1.2×1011cm-3)為更高的值。
其中,在本實施例中係將U字形為例加以說明,可將U字部312的部分與第1~第4實施例同樣地置換成字,亦可置換成如第7圖所示之S字部312A。此外亦可使用N字形或M字形等形狀。
此外,在本實施例之高頻天線23B中,若將U字部312的部分置換成一般所使用的圓形天線導體時,若將其半徑設為r、將所施加的電流設為I,則在中心部所發生的磁場強度H0係以下式表示。
H0=I/(2r)
另一方面,如本實施例般使用U字形天線導體時,若將2條直線部中之導體間的間隔設為d,中心部的磁場強度H11係以下式表示。
H11=2I/(πd)
亦即,以U字形天線導體係可將磁場強度設為圓形天線導體的4r/(πd)倍。此時,磁場強度係與d呈反比,因此藉由縮窄2條直線部之間的距離,可加大感應磁場的強度。在本實施例中,使用相同長度的U字形天線導體,可得圓形天線導體約1.7倍的磁場強度。其中,U字或字之2條平行的導體間的間隔d與該等2條導體的長邊方向的長度L的比d/L並未特別限定,但是以在0.05~0.5之間為宜。此外,天線導體的全長係以被供給至高頻天線之高頻電力之頻率的1/4波長以下為宜。
(實施例6)
使用第8圖,說明高頻天線之形狀之其他例。在本實施例中,高頻天線23B係包括:由蓋件22朝下方延伸的第1腳321A及第2腳321B;以U字所形成的面被配置成與蓋件22呈平行的第1U字部322A及第2U字部322B;第1彎曲部323A及第2彎曲部323B;及直線狀連接部324。第1腳321A與第1U字部322A的其中一方端部係藉由第1彎曲部323A而相連接,第2腳321B與第2U字部322B的其中一方端部係藉由第2彎曲部323B而相連接。此外,第1U字部322A的另一方端部與第2U字部322B的另一方端部係藉由直線狀連接部324而相連接。在本實施例中亦與第5實施例同樣地,可在介電質框體的下方增大磁場的上下方向成分。
(實施例7)
使用第9圖,說明高頻天線之形狀之其他例。在本實施例中,高頻天線23C係包括:由導體管所構成,由蓋件22朝下方延伸的第1腳331A及第2腳331B;以U字所形成的面相對蓋件22呈垂直配置的第1U字部332A及第2U字部332B;第1彎曲部333A及第2彎曲部333B;及直線狀連接部334。第1腳331A與第1U字部332A的其中一方端部係藉由第1彎曲部333A而相連接,第2腳331B與第2U字部332B的其中一方端部係藉由第2彎曲部333B而相連接。此外,第1U字部332A的另一方端部與第2U字部332B的另一方端部係藉由直線狀連接部334而相連接。在導體管的管壁係與第1實施例同樣地,在與介電質框體21之介電質壁部相對向之側設有氣體通過孔232。
在本實施例中,為了縮短第1腳331A及第2腳331B之間的距離,將聯通線加以省略。取而代之,藉由使用絕緣體製蓋件22而與高頻天線23C作電性絕緣,並且在第1腳331A及第2腳331B與蓋件22之間設有真空密封件34。
此外,在本實施例中,係將高頻天線23C之第1U字部332A的直線部、直線狀連接部334及第2U字部332B的直線部合計的長度形成為10cm,U字部的2條直線部的間隔形成為3cm,外徑形成為6.4mm。介電質框體21A的大小係與第5實施例相同形成為(深度5cm、長邊13cm、短邊6cm)。
藉由本實施例,包含第1U字部332A及第2U字部332B的面與高頻天線21的插入方向呈平行作配置,藉此在該面的兩側形成較強的振動磁場,因此可更加提高在真空容器11內所生成的電漿密度。此外,由高頻天線23C所發生的磁力線係與真空容器11的內壁面大致呈平行,因此受到該磁力線束縛的電漿中的電子係被抑制朝真空容器11的內壁面逸散。藉此,可在真空容器11內發生安定的放電電漿。
在本實施例之電漿處理裝置中,以與第1實施例及第5實施例同樣的條件進行實驗。亦即,一面將氬與氫的混合氣體以壓力成為1Pa的方式導入至真空容器11內,並且由第2氣體導入口231將每分2.5公升的氮氣導入至導體管及介電質框體21內,一面在高頻天線23A供給頻率13.56MHz、輸出1kW的高頻電力。在充分經過時間後,在離介電質框體21的底部10cm下方進行測定,結果電漿密度係獲得2.2×1011cm-3之比第1實施例(1.2×1011cm-3)及第5實施例(2.2×1011cm-3)為更高的值。此係在高頻天線23C的U字部的兩側方生成高密度的電漿,該電漿到達介電質框體21之下方所致。
(實施例8)
使用第10圖,說明使用複數高頻天線之電漿處理裝置之一例。本實施例係設置2個在第6實施例中所使用的高頻天線23B,將該等2個高頻天線的供電側端部彼此與接地側端部彼此分別以匯電條41作連結者。匯電條係在中心部設有供電點,在將供電側端部411相連結的匯電條的供電點係連接有高頻電源。另一方面,將接地側端部412相連結的匯電條的供電點係作接地。
由供電點至兩天線23B之供電端子為止的距離係分別大致相同,以對高頻電力之兩天線23B的阻抗由供電點觀看成為等效的方式來調整供電點的位置。在本實施例中,在真空容器內導入氣體壓力0.5Pa的氬與氫的混合氣體,將頻率13.56MHz、輸出1kW的高頻電力供給至供電點,在真空容器內激發放電電漿。
藉由使用如上所示之構成,可以兩方的高頻天線23B在真空容器11內發生大致相同的放電電漿。在離上壁111為預定距離的電漿密度分布係依放電氣體壓力、高頻電力等而產生變化,但是獲得一樣電漿密度分布的條件乃為設計事項,可使任意面積的放電電漿發生。
其中,該等2個高頻天線係可均設在1個介電質框體內,亦可設在不同的介電質框體內。藉由如上所示設置複數高頻天線,被處理基板及堆積在其上的薄膜大面積化即成為可能,可提高裝置的量產性。
其中,在上述實施例中,係顯示將2個高頻天線設為1組的構成,但是該個數並非限定為2個,亦可為3個以上。此外,亦可將複數個高頻天線設為1組者另外排列複數組。
10...電漿處理裝置
11...真空容器
111...上壁
1111...開口部
1111A...開口部
12...基體保持部
13...第1氣體排出口
14...第1氣體導入口
15...基體搬出入口
20...天線單元
21、21A...介電質框體
211...凸緣部
22、22A...蓋件
23、23A、23B、23C...高頻天線
231...第2氣體導入口
232...氣體通過孔
24...聯通線
25...第2氣體排出口
26...真空密封件
27...連接管
28...熱交換機
29...介電質材
311...腳
312...U字部
3121...第1直線部
3122...第2直線部
312A...S字部
313...彎曲部
321A...第1腳
321B...第2腳
322A...第1U字部
322B...第2U字部
323A‧‧‧第1彎曲部
323B‧‧‧第2彎曲部
324、334‧‧‧直線狀連接部
331A‧‧‧第1腳
331B‧‧‧第2腳
332A‧‧‧第1U字部
332B‧‧‧第2U字部
333A‧‧‧第1彎曲部
333B‧‧‧第2彎曲部
34‧‧‧真空密封件
41‧‧‧匯電條
411‧‧‧供電側端部
412‧‧‧接地側端部
S‧‧‧基體
第1圖係顯示本發明之第1實施例之電漿處理裝置的縱剖面圖(a)及高頻天線的周邊構成的縱剖面圖(b)。
第2圖係顯示測定出使用第1實施例之電漿處理裝置所生成的電漿密度的結果的曲線圖。
第3圖係顯示第2實施例之電漿處理裝置中的高頻天線的周邊構成的縱剖面圖。
第4圖(a)(b)係顯示第3實施例之電漿處理裝置中的高頻天線的周邊構成的縱剖面圖。
第5圖(a)(b)係顯示第4實施例之電漿處理裝置中的高頻天線的周邊構成的縱剖面圖。
第6圖係顯示第5實施例之電漿處理裝置中的高頻天線的周邊構成的縱剖面圖(a),及該高頻天線的斜視圖(b)及上視圖(c)。
第7圖係顯示第5實施例之電漿處理裝置中的高頻天線之其他形狀的上視圖。
第8圖係第6實施例之電漿處理裝置中的高頻天線的斜視圖(a)、上視圖(b)及側面圖(c)。
第9圖係顯示第7實施例之電漿處理裝置中的高頻天線的周邊構成的縱剖面圖。
第10圖係第8實施例之電漿處理裝置中的高頻天線的上視圖。
10...電漿處理裝置
11...真空容器
12...基體保持部
13...第1氣體排出口
14...第1氣體導入口
15...基體搬出入口
20...天線單元
21...介電質框體
22...蓋件
23...高頻天線
24...聯通線
25...第2氣體排出口
26...真空密封件
111...上壁
211...凸緣部
231...第2氣體導入口
232...氣體通過孔
1111...開口部
S...基體

Claims (15)

  1. 一種電漿處理裝置,其特徵在於包括:a)真空容器;b)高頻天線,以比前述真空容器的內壁更突出於內側的方式而設,以具有包含U字形或字形之形狀的線狀導體所構成;及c)介電質製框體,用以將前述高頻天線由前述真空容器內部的雰圍氣作隔離之與該高頻天線非接觸地作設置;其中前述線狀導體以及該線狀導體所圍出之領域的整體在前述框體內。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置,其中,包括:天線插入開口,將設在前述真空容器之內壁的前述框體的內部與該真空容器的外部相連通;及蓋件,將前述天線插入開口封閉。
  3. 如申請專利範圍第2項之電漿處理裝置,其中,前述高頻天線被安裝在前述蓋件,前述高頻天線與前述蓋件為可一同自前述天線插入開口裝卸。
  4. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置,其中,前述高頻天線由可在內部流通冷卻用媒體的管狀導體管所構成。
  5. 如申請專利範圍第4項之電漿處理裝置,其中,包括:氣體通過孔,被設在前述導體管之被收容在前述框體 內的部分的管壁;及氣體排出孔,將由前述氣體通過孔流出至前述框體內的氣體排出至該框體及前述真空容器之外部。
  6. 如申請專利範圍第5項之電漿處理裝置,其中,包括:氣體導入部,對前述導體管導入作為前述冷卻用媒體之惰性氣體或空氣。
  7. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之電漿處理裝置,其中,前述框體內被惰性氣體所充滿。
  8. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之電漿處理裝置,其中,前述框體內為真空。
  9. 如申請專利範圍第2項中之電漿處理裝置,其中,前述高頻天線安裝於前述蓋件,且包含前述線狀導體與前述蓋件所圍出領域的整體之前述框體內被固體的介電質所充滿。
  10. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之電漿處理裝置,其中,包含前述U字形或字形的平面係與前述內壁呈垂直或平行。
  11. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之電漿處理裝置,其中,前述U字形或字形之2條平行的直線部中的導體間的間隔、與該直線部的長邊方向的長度的比在0.05~0.5之間。
  12. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之電漿處理裝置,其中,前述高頻天線之導體的長度為被供給至該高頻 天線之高頻電力之頻率的1/4波長以下。
  13. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之電漿處理裝置,其中,前述框體的材質為金屬氧化物、氮化物、碳化物、或氟化物。
  14. 如申請專利範圍第13項之電漿處理裝置,其中,前述框體的材質為石英、氧化鋁、氧化鋯、氧化釔、氮化矽、或碳化矽。
  15. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之電漿處理裝置,其中,包括複數個前述高頻天線及前述框體。
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