專利名稱：電漿處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種電漿處理裝置，尤其是關(guān)于一種用來對于大型角形基板進(jìn)行膜堆積、表面改質(zhì)、或蝕刻等的電漿處理的裝置。
背景技術(shù)：
在以往的半導(dǎo)體裝置或液晶顯示裝置等的制程當(dāng)中，要進(jìn)行膜堆積、表面改質(zhì)、或蝕刻等的電漿處理時是使用平行平板型高頻電漿處理裝置、或是電子回旋共振(Electron CyclotronResonanceECR)電漿處理裝置等。
然而，平行平板型電漿處理裝置由于電漿密度低、電子溫度高，而且在ECR電漿處理裝置中，在電漿激發(fā)時需要有直流磁場，因此有不易進(jìn)行大面積處理的問題存在。
相對于此，近年來，提出一種在電漿激發(fā)時不需要磁場，可產(chǎn)生密度高且電子溫度低的電漿的電漿處理裝置。
以下即針對這種裝置加以說明。
《現(xiàn)有的第1電漿處理裝置》圖7(a)是第1電漿處理裝置的俯視圖，(b)圖是其剖視圖。
此現(xiàn)有的第1電漿處理裝置記載于日本專利第2722070號公報中。
符號71是同軸傳送路徑、72是圓形微波放射板、73是以同心圓狀設(shè)在圓形微波放射板72的開縫、74是由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗、75是真空容器、76是氣體導(dǎo)入系統(tǒng)、77是氣體排出系統(tǒng)、78是接受電漿處理的基板、79是基板載置部。
此電漿處理裝置對于具有配設(shè)成同心圓狀的開縫73的圓形微波放射板72從同軸傳送路徑71供應(yīng)微波電力。
此電漿處理裝置是一面將從同軸傳送路徑71朝向圓形微波放射板72的中心所導(dǎo)入的微波，朝向圓形微波放射板72的直徑方向傳送，一面從設(shè)在圓形微波放射板72的開縫73放射，借此在真空容器75內(nèi)產(chǎn)生均勻的電漿。
《現(xiàn)有的第2電漿處理裝置》圖8(a)是第2電漿處理裝置的俯視圖，(b)圖是其剖視圖。
此現(xiàn)有的第2電漿處理裝置記載于日本專利第2857090號公報中。
符號81是矩形導(dǎo)波管、82是導(dǎo)波管天線、83是微波源、84是由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗、85是真空容器、86是氣體導(dǎo)入系統(tǒng)、87是氣體排出系統(tǒng)、88是接受電漿處理的基板、89是基板載置部、90是矩形導(dǎo)波管81的反射面(短路面、R面)、91是矩形導(dǎo)波管81的H面(與微波的電場方向垂直的面)。
此電漿處理裝置是從配設(shè)在矩形導(dǎo)波管81的H面91的一部分的開縫所構(gòu)成的導(dǎo)波管天線82，經(jīng)由電磁波放射窗84供應(yīng)微波電力，借此在真空容器85內(nèi)產(chǎn)生電漿。
此電漿處理裝置是考慮到微波在矩形導(dǎo)波管81的反射面90的反射，憑借改變設(shè)在矩形導(dǎo)波管81的H面91且構(gòu)成兩個導(dǎo)波管天線82的開縫的寬度(開口面積)，使微波從該開縫的放射電力均勻化。此外，在圖8(a)中，關(guān)于開縫的寬度變化雖省略圖標(biāo)，但是如該公報所記載，例如該開縫是朝向矩形導(dǎo)波管81的反射面90逐漸變狹窄而具有階梯狀或斜面狀的變化形狀。
因此，只要所產(chǎn)生的電漿充分?jǐn)U散，即可憑借從兩個開縫所放射的微波電力產(chǎn)生比較均勻的電漿。
此外，最近在制造半導(dǎo)體裝置或液晶顯示裝置所使用的電漿處理裝置中，隨著基板尺寸的變大，裝置也逐漸大型化，尤其是液晶顯示裝置需要有用來處理1公尺等級的基板的裝置。這相當(dāng)于制造半導(dǎo)體裝置所使用的直徑300mm的基板的大約10倍的面積。
再者，上述電漿處理是將甲硅烷氣體、氧氣、氫氣、氯氣這些反應(yīng)性氣體作為原料氣體而加以利用。在這些氣體的電漿中有許多負(fù)離子(O-、H-、Cl-等)存在，于是需要一種將這些因素列入考慮的制造設(shè)備以及制造方法。
然而，上述現(xiàn)有的第1、第2電漿處理裝置卻有以下所示的課題。
《現(xiàn)有的第1電漿處理裝置的課題》如圖7所示的現(xiàn)有第1電漿處理裝置，使微波在同軸傳送路徑71或圓形微波放射板72等的導(dǎo)體中傳送時，在這些導(dǎo)體中會發(fā)生銅損等的傳送損失。此傳送損失是在頻率越高且同軸傳送距離或放射板面積越大的情況下，問題越為嚴(yán)重。因此，在液晶顯示裝置等基板非常大的大型裝置的情況下，微波的衰減很大，且不易有效地產(chǎn)生電漿。
而且，從圓形微波放射板72放射微波的這種電漿處理裝置雖適用于處理如半導(dǎo)體裝置的圓形基板的情況，但是要處理液晶顯示裝置等角形基板時，也會有電漿在基板的角部變得不均勻的問題。
因此，現(xiàn)有的第1電漿處理裝置具有不易處理大面積基板，尤其是角形基板的課題存在。
《現(xiàn)有的第2電漿處理裝置的課題》另外，如圖8所示的現(xiàn)有第2電漿處理裝置，從兩條開縫也即從導(dǎo)波管天線82放射出在矩形導(dǎo)波管81傳送的微波時，可降低上述傳送損失。然而，如果是在所產(chǎn)生的電漿中存在有許多負(fù)離子的反應(yīng)性電漿時，則電漿的兩極性擴(kuò)散系數(shù)會變小，因此會有電漿偏向有微波放射的開縫附近的問題。此問題在電漿壓力高的情況下更加嚴(yán)重。因此，有難以大面積進(jìn)行以含有容易產(chǎn)生負(fù)離子的氧、氫及氯等的氣體作為原料的電漿處理，尤其在其壓力高的情況下更為困難的課題存在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述課題，并且提供一種即使是反應(yīng)性電漿，也可處理大面積基板或角形基板的電漿處理裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明是采用以下所記載的構(gòu)成。
電漿處理裝置是具有導(dǎo)波管、導(dǎo)波管天線、以及由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗，并且憑借從前述導(dǎo)波管天線經(jīng)由前述電磁波放射窗所放射的電磁波產(chǎn)生電漿的電漿處理裝置，在前述導(dǎo)波管與前述電磁波放射窗相對向的面設(shè)有凹凸部。
電漿處理裝置是具有導(dǎo)波管、導(dǎo)波管天線、以及由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗，并且憑借從前述導(dǎo)波管天線經(jīng)由前述電磁波放射窗所放射的電磁波產(chǎn)生電漿的電漿處理裝置，在前述電磁波放射窗與前述導(dǎo)波管相對向的面設(shè)有凹凸部。
電漿處理裝置是具有導(dǎo)波管、導(dǎo)波管天線、以及由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗，并且憑借從前述導(dǎo)波管天線經(jīng)由前述電磁波放射窗所放射的電磁波產(chǎn)生電漿的電漿處理裝置，前述電磁波放射窗是在第1構(gòu)件混合至少一種介電常數(shù)與前述第1構(gòu)件不同的第2構(gòu)件而形成。
其中，前述第2構(gòu)件的大小比前述電磁波的波長的1/8還大。
電漿處理裝置是具有導(dǎo)波管、導(dǎo)波管天線、由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗、以及夾在前述導(dǎo)波管天線與前述電磁波放射窗之間的電介體空間，并且憑借從前述導(dǎo)波管天線經(jīng)由前述電介體空間及前述電磁波放射窗所放射的電磁波產(chǎn)生電漿的電漿處理裝置，在前述電介體空間與前述電磁波放射窗之間設(shè)有由導(dǎo)電性材料所構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)。
其中，前述導(dǎo)電網(wǎng)的間隔是在前述導(dǎo)波管天線下方較為狹窄，且離該處越遠(yuǎn)則越寬。
電漿處理裝置是具有同軸傳送路徑、電磁波放射板、設(shè)置在前述電磁波放射板的開口部、以及由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗，并且憑借從前述同軸傳送路徑經(jīng)由前述電磁波放射板及前述電磁波放射窗所放射的電磁波產(chǎn)生電漿的電漿處理裝置，在前述電磁波放射窗與前述電磁波放射板相對向的面設(shè)有凹凸部。
電漿處理裝置是具有同軸傳送路徑、電磁波放射板、設(shè)置在前述電磁波放射板的開口部、以及由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗，并且憑借從前述同軸傳送路徑經(jīng)由前述電磁波放射板及前述電磁波放射窗所放射的電磁波產(chǎn)生電漿的電漿處理裝置，前述電磁波放射窗是在第1構(gòu)件混合至少一種介電常數(shù)與前述第1構(gòu)件不同的第2構(gòu)件而形成。
其中，前述第2構(gòu)件的大小比前述電磁波的波長的1/8還大。
電漿處理裝置是具有同軸傳送路徑、電磁波放射板、設(shè)置在前述電磁波放射板的開口部、由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗、以及夾在前述電磁波放射板與前述電磁波放射窗之間的電介體空間，并且憑借從前述同軸傳送路徑經(jīng)由前述電磁波放射板、前述電介體空間及前述電磁波放射窗所放射的電磁波產(chǎn)生電漿的電漿處理裝置，在前述電介體空間與前述電磁波放射窗之間設(shè)有由導(dǎo)電性材料所構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)。
前述的電漿處理裝置，其中，前述電磁波放射窗與前述電漿相接觸的面是平坦面。
本發(fā)明電漿處理由于是如上所述，使用導(dǎo)波管來傳送電磁波，并且從設(shè)在該導(dǎo)波管的開縫所構(gòu)成的導(dǎo)波管天線將電磁波電力放射至電漿中，因此可有效地放射大電力的電磁波。
電漿處理裝置由于在導(dǎo)波管與電磁波放射窗相對向的面設(shè)有凹凸部，因此可憑借該凹凸部使電磁波反射或散射而分散，并且使電磁波的放射強(qiáng)度均勻化。
電漿處理由于是在電磁波放射窗與導(dǎo)波管相對向的面設(shè)有凹凸部，而不是在導(dǎo)波管側(cè)設(shè)有凹凸部，因此同樣可憑借該凹凸部使電磁波反射或散射而分散，并且使電磁波的放射強(qiáng)度均勻化。
電漿處理裝置中，由于電磁波放射窗是在第1構(gòu)件混合至少一種介電常數(shù)與前述第1構(gòu)件不同的第2構(gòu)件而形成，因此可憑借該第2構(gòu)件使電磁波反射或散射而分散，并且使電磁波的放射強(qiáng)度均勻化。
電漿處理裝置中，由于混合在前述電磁波放射窗的第2構(gòu)件的大小比電磁波的波長的1/8還大，因此電磁波可憑借反射或散射而更有效地分散，并且使電磁波的放射強(qiáng)度更為均勻化。
電漿處理裝置是在電介體空間與前述電磁波放射窗之間設(shè)有由導(dǎo)電性材料所構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)，因此可憑借該導(dǎo)電網(wǎng)使電磁波反射或散射而分散，并且使電磁波的放射強(qiáng)度均勻化。
電漿處理裝置是使導(dǎo)電網(wǎng)的間隔在導(dǎo)波管天線下方較為狹窄，且離該處越遠(yuǎn)則越寬，因此電磁波可憑借反射或散射而更有效地分散，并且使電磁波的放射強(qiáng)度更為均勻化。
電漿處理裝置是在從同軸傳送路徑供應(yīng)微波電力的電漿處理裝置中，在電磁波放射窗與電磁波放射板相對向的面設(shè)有凹凸部，因此可憑借該凹凸部使電磁波反射或散射而分散，并且使電磁波的放射強(qiáng)度均勻化。
電漿處理裝置中，電磁波放射窗是在第1構(gòu)件混合至少一種介電常數(shù)與前述第1構(gòu)件不同的第2構(gòu)件而形成，因此可憑借該第2構(gòu)件使電磁波反射或散射而分散，并且使電磁波的放射強(qiáng)度均勻化。
電漿處理裝置中，由于混合在前述電磁波放射窗的第2構(gòu)件的大小比電磁波的波長的1/8還大，因此電磁波可憑借反射或散射而更有效地分散，并且使電磁波的放射強(qiáng)度更為均勻化。
電漿處理裝置是在電介體空間與前述電磁波放射窗之間設(shè)有由導(dǎo)電性材料所構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)，因此可憑借該導(dǎo)電網(wǎng)使電磁波反射或散射而分散，并且使電磁波的放射強(qiáng)度均勻化。
電漿處理裝置是使電磁波放射窗與電漿相接觸的面形成平坦面，因此在成膜或蝕刻制程中，可防止膜殘留或微粒產(chǎn)生。


圖1(a)是本發(fā)明實施例1的電漿處理裝置的俯視圖，(b)圖是其剖視圖；圖2(a)是本發(fā)明實施例2的電漿處理裝置的俯視圖，(b)圖是其剖視圖；圖3(a)是本發(fā)明實施例3的電漿處理裝置中的電磁波放射窗的俯視圖，(b)圖是其剖視圖；圖4(a)是本發(fā)明實施例3的電漿處理裝置中的電磁波放射窗的俯視圖，(b)圖是其剖視圖；圖5(a)是本發(fā)明實施例4的電漿處理裝置的俯視圖，(b)圖是其剖視圖；圖6(a)是本發(fā)明實施例5的電漿處理裝置的俯視圖，(b)圖是其剖視圖；圖7(a)是第1電漿處理裝置的俯視圖，(b)是其剖視圖；圖8(a)是第2電漿處理裝置的俯視圖，(b)是其剖視圖。
具體實施例方式
以下利用圖式來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。此外，在以下所說明的圖式中，具有相同功能的構(gòu)件標(biāo)記相同的符號，并且省略其重復(fù)的說明。
實施例1
圖1(a)是本實施例1的電漿處理裝置的俯視圖，(b)圖是其剖視圖。
符號1是矩形導(dǎo)波管、2是導(dǎo)波管天線、3是電磁波，例如微波源、4是由石英、玻璃、陶瓷等的電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗(電磁波導(dǎo)入窗)、5是真空容器、6是氣體導(dǎo)入系統(tǒng)、7是氣體排出系統(tǒng)、8是接受電漿處理的基板、9是基板載置部、10是夾在導(dǎo)波管天線2與電磁波放射窗4之間的電介體空間(例如空氣)、11是設(shè)在導(dǎo)波管1與電磁波放射窗4相對向的面的凹凸部(凹凸面)。
在可產(chǎn)生電漿的真空容器5連接有用來導(dǎo)入原料氣體的氣體導(dǎo)入系統(tǒng)6；以及用來排出所導(dǎo)入的氣體的氣體排出系統(tǒng)7。
由微波源3的振蕩器所振蕩的微波是在矩形導(dǎo)波管1內(nèi)傳送，并且從導(dǎo)波管天線2經(jīng)由電磁波放射窗4放射至真空容器5內(nèi)。
本實施例1是在導(dǎo)波管1與設(shè)有導(dǎo)波管天線2的電磁波放射窗4相對向的面，以30mm的問隔設(shè)有例如寬10mm、高5mm的細(xì)長凸部，借此構(gòu)成凹凸部11。
此外，電磁波放射窗4是與導(dǎo)波管1的凹凸部11的凸部保持5mm的間隔而設(shè)置。而且，電磁波放射窗4的兩面，也即電磁波放射窗4的導(dǎo)波管1側(cè)的面、以及導(dǎo)波管1與相反側(cè)的電漿相接觸的面為平坦面。
從導(dǎo)波管天線2所放射的微波是在設(shè)于導(dǎo)波管1的凹凸部11與電漿之間反復(fù)反射或散射，并且廣范圍地分散。此時，夾在導(dǎo)波管天線2與電漿之間的區(qū)域就形成一個虛擬的空腔諧振器。這是因為在電漿密度高的情況下，對于電磁波來說，電漿具有金屬壁的作用。將電漿作為金屬壁發(fā)揮作用的條件例如有電漿頻率 必須比所放射的電磁波的頻率ω高。
在這個虛擬的空腔諧振器內(nèi)，可憑借設(shè)在導(dǎo)波管1的凹凸部11的效果產(chǎn)生高分散性的波，比起沒有凹凸部11的情況，更可提高電磁波的放射強(qiáng)度均勻性。
此外，設(shè)在導(dǎo)波管1的凹凸部11的凸部的形狀并不限于如本實施例1將角柱狀(立方體狀)凸部平行排列的構(gòu)成，也可為例如將圓柱狀或角錐狀或圓錐狀的凸部設(shè)置數(shù)個成為二次元狀的構(gòu)成等。
另外，本實施例1是在具有導(dǎo)波管1、導(dǎo)波管天線2、以及由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗4，并且憑借從前述導(dǎo)波管天線2經(jīng)由前述電磁波放射窗4所放射的電磁波產(chǎn)生電漿的電漿處理裝置中，在前述導(dǎo)波管1與前述電磁波放射窗4相對向的面設(shè)有凹凸部11。
而且，本實施例1的電磁波放射窗4與電漿相接觸的面為平坦面。另外，也與實施例1及以下說明的實施例2至5都相對應(yīng)。
實施例2圖2(a)是本實施例2的電漿處理裝置的俯視圖，(b)圖是其剖視圖。
符號12是設(shè)在電磁波放射窗4與導(dǎo)波管1相對向的面的凹凸部。
本實施例2是在電磁波放射窗4與導(dǎo)波管1相對向的面，以30mm的間隔設(shè)置寬10mm、深5mm的細(xì)長凸部，借此構(gòu)成凹凸部12。
此電磁波放射窗4的凹凸部12的凸部是與設(shè)有導(dǎo)波管天線2的導(dǎo)波管1的外面保持5mm的間隔而設(shè)置。而且，電磁波放射窗4與設(shè)有凹凸部12的面的相反側(cè)面的電漿相接觸的面(也即電磁波放射窗4與導(dǎo)波管1的相反側(cè)的面)為平坦面。
本實施例2也是與實施例1同樣的，從導(dǎo)波管天線2所放射的微波是憑借設(shè)在導(dǎo)波管天線2與電漿之間的電磁波放射窗4的凹凸部12而反復(fù)反射或散射，并且廣范圍地分散。此時，夾在導(dǎo)波管天線2與電漿之間的區(qū)域就形成一個虛擬的空腔諧振器。這是因為在電漿密度高的情況下，對于電磁波來說，電漿具有金屬壁的作用。將電漿作為金屬壁而發(fā)揮作用的條件例如有電漿頻率 必須比所放射的電磁波的頻率ω高。
在這個虛擬的空腔諧振器內(nèi)，可憑借設(shè)在電磁波放射窗4的凹凸部12的效果產(chǎn)生高分散性的波，比起沒有凹凸部的情況，更可提高電磁波的放射強(qiáng)度均勻性。
此外，設(shè)在電磁波放射窗4的凹凸部12的凸部的形狀并不限于如本實施例2將角柱狀(立方體狀)凸部平行排列的構(gòu)成，也可為例如將圓柱狀或角錐狀或圓錐狀的凸部設(shè)置數(shù)個成為二次元狀的構(gòu)成等。
另外，本實施例2是在具有導(dǎo)波管1、導(dǎo)波管天線2、以及由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗4，并且憑借從前述導(dǎo)波管天線2經(jīng)由前述電磁波放射窗4所放射的電磁波產(chǎn)生電漿的電漿處理裝置中，在前述電磁波放射窗4與前述導(dǎo)波管相對向的面設(shè)有凹凸部12。
實施例3圖3(a)是本實施例3的電漿處理裝置中的電磁波放射窗的俯視圖，(b)圖是其剖視圖。
符號13是構(gòu)成電磁波放射窗4的玻璃板，14是由混合于玻璃板13的球狀陶瓷所構(gòu)成的混合構(gòu)件。
本實施例3是將例如混合有氧化鋁(介電常數(shù)9)等由陶瓷所構(gòu)成的混合構(gòu)件14的玻璃板(介電常數(shù)4.7)13用來作為電磁波放射窗4。
此外，由球狀陶瓷所構(gòu)成的混合構(gòu)件14的直徑為2.5cm，電磁波放射窗4的厚度為5cm。球狀混合構(gòu)件14的直徑比微波的波長的1/8還大。因此，可使微波因為反射或散射而有效地分散。如上述憑借使用混合有不同介電常數(shù)的混合構(gòu)件14的電磁波放射窗4，比起使用由單一材料的玻璃板所構(gòu)成的電磁波放射窗的情況，更可提高電漿的均勻性。
另外，本發(fā)明的效果，就混合于電磁波放射窗4且介電常數(shù)不同的混合構(gòu)件14的材料來說，當(dāng)然不限于上述陶瓷，也可選擇藍(lán)寶石、氮化鋁、氧化鋯等所希望的介電常數(shù)的材料。而且，此混合構(gòu)件14的材質(zhì)非單一材質(zhì)也可，或混合不同材質(zhì)的混合構(gòu)件14也可。
圖4(a)是本實施例3的電漿處理裝置的其它構(gòu)成的電磁波放射窗的俯視圖，(b)圖是其剖視圖。
圖3是使用球狀的混合構(gòu)件14作為混合于用以構(gòu)成電磁波放射窗4的玻璃板13的混合構(gòu)件14，但是如圖4所示，并不限于球狀，也可使用立方體等各種形狀的混合構(gòu)件14，使微波的分散性更加提高。
此外，本實施例3在具有導(dǎo)波管1、導(dǎo)波管天線2、以及由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗4，并且憑借從前述導(dǎo)波管天線2經(jīng)由前述電磁波放射窗4所放射的電磁波產(chǎn)生電漿的電漿處處理裝中，前述電磁波放射窗4是在第1構(gòu)件(玻璃板13)混合至少一種介電常數(shù)與前述第1構(gòu)件不同的第2構(gòu)件(混合構(gòu)件14)而形成。
而且，本實施例3中前述第2構(gòu)件(混合構(gòu)件14)的大小比前述電磁波的波長的1/8還大。
實施例4圖5(a)是本實施例4的電漿處理裝置的俯視圖，(b)圖是其剖視圖。
符號15是設(shè)在電介體空間10與電磁波放射窗4之間，并且由導(dǎo)電性材料所構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)。
本實施例4是在例如由空氣所組成的電介體空間10與例如由石英所構(gòu)成的電磁波放射窗4之間，最好是在電磁波放射窗4的上面，設(shè)有例如不銹鋼制的導(dǎo)電網(wǎng)15。
導(dǎo)電網(wǎng)15的間隔(導(dǎo)電網(wǎng)尺寸)只要可使微波的一部分透過即可，最大間隔最好是微波的波長的1/8以下。而且，在本實施例4中，此導(dǎo)電網(wǎng)15的間隔在導(dǎo)波管天線2，也就是對應(yīng)于開口部(開縫)的部分較為狹窄，且離該處越遠(yuǎn)則越寬。在此，此導(dǎo)電網(wǎng)15的間隔的最狹窄部分為0.8cm，最寬部分為1.5cm。
本實施例4由于設(shè)有這種導(dǎo)電網(wǎng)15，因此微波會因反射、散射而分散，因而可使電磁波的放射強(qiáng)度均勻化。
此外，在本實施例4中，電介體空間10、電磁波放射窗4、以及導(dǎo)電網(wǎng)15的各材料當(dāng)然不限定于本實施例4的材料，只要是具有同樣性質(zhì)的材料，即可獲得本實施例4的效果。
而且，導(dǎo)電網(wǎng)15的間隔也不限定于前述數(shù)值，只要是可使微波的至少一部分透過間隔即可。
另外，本實施例4是在具有導(dǎo)波管1、導(dǎo)波管天線2、由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗4、以及夾在前述導(dǎo)波管天線2與前述電磁波放射窗4之間的電介體空間10，并且憑借從前述導(dǎo)波管天線2經(jīng)由前述電介體空間10及前述電磁波放射窗4所放射的電磁波產(chǎn)生電漿的電漿處理裝置中，在前述電介體空間10與前述電磁波放射窗4之問設(shè)有由導(dǎo)電性材料所構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)15。
而且，本實施例4中，前述導(dǎo)電網(wǎng)15間隔在前述導(dǎo)波管天線2下方較為狹窄，且離該處越遠(yuǎn)則越寬。
實施例5圖6(a)是本實施例5的電漿處理裝置的俯視圖，(b)圖是其剖視圖。
符號16是同軸傳送路徑、17是微波放射板、18是以同心圓狀設(shè)在圓形微波放射板17的開縫、19是設(shè)置在電磁波放射窗4且具有半球狀凸部的凹凸部。
本實施例5是關(guān)于從同軸傳送路徑16供應(yīng)圓形微波電力的電漿處理裝置。
在本實施例5中，從同軸傳送路徑16朝向圓形微波放射板17的中心所導(dǎo)入的微波是一面朝向圓形微波放射板17的直徑方向傳送，一面從設(shè)在圓形微波放射板17的開縫18經(jīng)由石英、玻璃、陶瓷等的電介體材料所構(gòu)成的電磁波放射窗4放射至真空容器5內(nèi)。
本發(fā)明實施例5是在電磁波放射窗4與圓形微波放射板17相對向的面設(shè)有由直徑3cm的數(shù)個半球狀凸部所構(gòu)成的凹凸部19。電磁波放射窗4的凹凸部19的凸部是與圓形微波放射板17保持5mm的間隔而設(shè)置。而且，電磁波放射窗4與設(shè)有凹凸部19的面的相反側(cè)面的電漿相接觸的面為平坦面。
從圓形微波放射板17的開縫18所放射的微波是憑借設(shè)在圓形微波放射板17與電漿之間的電磁波放射窗4的凹凸部19而反復(fù)反射或散射，并且廣范圍地分散。此時，夾在圓形微波放射板17與電漿之間的區(qū)域就形成一個虛擬的空腔諧振器。這是因為在電漿密度高的情況下，對于電磁波來說，電漿具有金屬壁的作用。將電漿作為金屬壁而發(fā)揮作用的條件例如有電漿頻率 必須比所放射的電磁波的頻率ω高。
在這個虛擬的空腔諧振器內(nèi)，可憑借設(shè)在電磁波放射窗4的凹凸部19的效果產(chǎn)生高分散性的波，比起沒有凹凸部的情況，更可提高電磁波的放射強(qiáng)度均勻性。
此外，設(shè)在電磁波放射窗4的凹凸部19的凸部的形狀并不限于如本實施例5將半球狀凸部設(shè)置數(shù)個成為二次元狀的構(gòu)成，也可為例如將實施例2的角柱狀(長方體)的凸部平行排列的構(gòu)成、或?qū)雸A柱狀的凸部平行排列的構(gòu)成、或是將圓柱狀或角錐狀或圓錐狀的凸部設(shè)置數(shù)個成為二次元狀的構(gòu)成等。
另外，本實施例5是在具有同軸傳送路徑16、電磁波放射板17、設(shè)置在前述電磁波放射板17的開口部(開縫18)、以及由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗4，并且憑借從前述同軸傳送路徑16經(jīng)由前述電磁波放射板17及前述電磁波放射窗4所放射的電磁波產(chǎn)生電漿的電漿處理裝置中，在前述電磁波放射窗4與前述電磁波放射板17相對向的面設(shè)有凹凸部。
而且，本實施例5的從同軸傳送路徑16供應(yīng)圓形微波電力的電漿處理裝置也可不在電磁波放射窗4設(shè)置凹凸部19，而是如第3圖、第4圖的實施例3使用混合有不同介電常數(shù)的材料的電磁波放射窗4、或是如該實施例3使混合構(gòu)件14的直徑比微波的波長的1/8還大、或是如圖5的實施例4在電磁波放射窗4上設(shè)置導(dǎo)電網(wǎng)15，借此當(dāng)然可獲得本發(fā)明的效果。再者，本發(fā)明也可適當(dāng)組合實施例1至5的構(gòu)成。
如上所述，實施例1至4的電漿處理裝置是使微波分散在導(dǎo)波管天線2與電漿之間的虛空間，借此可減少天線2的開口部(開縫)個數(shù)。因此，天線間的相互作用會變小，而可容易進(jìn)行天線的設(shè)計。而且，由于可將電磁波放射至比天線2部分更大的范圍，因此可產(chǎn)生大面積的電漿。而且，實施例1至5的電漿處理裝置可使放射至電漿的電磁波強(qiáng)度均勻化，且可將電磁波放射至較廣的范圍，因此可產(chǎn)生大面積的電漿。而且，實施例2、5的電漿處理裝置是在電磁波放射窗4與導(dǎo)波管1或圓形微波放射板17相對向的面設(shè)有微波分散用的凹凸部12或19，因此電磁波放射窗4與電漿相接觸的面為平坦面，使凹凸部12或19不致與電漿接觸。借此即可避免在電磁波放射窗4與電漿相接觸的面殘留膜或產(chǎn)生微粒。
以上已根據(jù)實施例具體說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限定于上述實施例，當(dāng)然可在不脫離其要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。
如以上所說明，根據(jù)本發(fā)明，可提供一種即使是反應(yīng)性電漿，也可處理大面積基板或角形基板的電漿處理裝置。
組件符號說明1矩形導(dǎo)波管 2導(dǎo)波管天線3微波源 4電磁波放射窗5真空容器 6氣體導(dǎo)入系統(tǒng)7氣體排出系統(tǒng) 8、78、88基板9基板載置部 10電介體空間11導(dǎo)波管的凹凸部12電磁波放射窗的凹凸部13玻璃板14混合構(gòu)件15導(dǎo)電網(wǎng)16同軸傳送路徑17圓形微波放射板18開縫19電磁波放射窗的凹凸部 71同軸傳送路徑72圓形微波放射板73開縫74電磁波放射窗 75真空容器76氣體導(dǎo)入系統(tǒng) 77氣體排出系統(tǒng)79基板載置部81矩形導(dǎo)波管82導(dǎo)波管天線83微波源84電磁波放射窗 85真空容器86氣體導(dǎo)入系統(tǒng) 87氣體排出系統(tǒng)89基板載置部90矩形導(dǎo)波管的反射面91矩形導(dǎo)波管的H面
權(quán)利要求
1.一種電漿處理裝置，是具有導(dǎo)波管、導(dǎo)波管天線、以及由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗，并且憑借從前述導(dǎo)波管天線經(jīng)由前述電磁波放射窗所放射的電磁波產(chǎn)生電漿，其特征在于，在前述導(dǎo)波管與前述電磁波放射窗相對向的面設(shè)有凹凸部。
2.一種電漿處理裝置，是具有導(dǎo)波管、導(dǎo)波管天線、以及由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗，并且憑借從前述導(dǎo)波管天線經(jīng)由前述電磁波放射窗所放射的電磁波產(chǎn)生電漿，其特征在于，在前述電磁波放射窗與前述導(dǎo)波管相對向的面設(shè)有凹凸部。
3.一種電漿處理裝置，是具有導(dǎo)波管、導(dǎo)波管天線、以及由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗，并且憑借從前述導(dǎo)波管天線經(jīng)由前述電磁波放射窗所放射的電磁波產(chǎn)生電漿，其特征在于，前述電磁波放射窗是在第1構(gòu)件混合至少一種介電常數(shù)與前述第1構(gòu)件不同的第2構(gòu)件而形成。
4.如權(quán)利要求3所述的電漿處理裝置，其特征在于，其中，前述第2構(gòu)件的大小比前述電磁波的波長的1/8還大。
5.一種電漿處理裝置，是具有導(dǎo)波管、導(dǎo)波管天線、由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗、以及夾在前述導(dǎo)波管天線與前述電磁波放射窗之間的電介體空間，并且憑借從前述導(dǎo)波管天線經(jīng)由前述電介體空間及前述電磁波放射窗所放射的電磁波產(chǎn)生電漿，其特征在于，在前述電介體空間與前述電磁波放射窗之間設(shè)有由導(dǎo)電性材料所構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)。
6.如權(quán)利要求5所述的電漿處理裝置，其特征在于，其中，前述導(dǎo)電網(wǎng)的間隔在前述導(dǎo)波管天線下方較為狹窄，且離該處越遠(yuǎn)則越寬。
7.一種電漿處理裝置，是具有同軸傳送路徑、電磁波放射板、設(shè)置在前述電磁波放射板的開口部、以及由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗，并且憑借從前述同軸傳送路徑經(jīng)由前述電磁波放射板及前述電磁波放射窗所放射的電磁波產(chǎn)生電漿，其特征在于，在前述電磁波放射窗與前述電磁波放射板相對向的面設(shè)有凹凸部。
8.一種電漿處理裝置，是具有同軸傳送路徑、電磁波放射板、設(shè)置在前述電磁波放射板的開口部、以及由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗，并且憑借從前述同軸傳送路徑經(jīng)由前述電磁波放射板及前述電磁波放射窗所放射的電磁波產(chǎn)生電漿，其特征在于，前述電磁波放射窗是在第1構(gòu)件混合至少一種介電常數(shù)與前述第1構(gòu)件不同的第2構(gòu)件而形成。
9.如權(quán)利要求8所述的電漿處理裝置，其特征在于，其中，前述第2構(gòu)件的大小比前述電磁波的波長的1/8還大。
10.一種電漿處理裝置，是具有同軸傳送路徑、電磁波放射板、設(shè)置在前述電磁波放射板的開口部、由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗、以及夾在前述電磁波放射板與前述電磁波放射窗之間的電介體空間，并且憑借從前述同軸傳送路徑經(jīng)由前述電磁波放射板、前述電介體空間及前述電磁波放射窗所放射的電磁波產(chǎn)生電漿，其特征在于，在前述電介體空間與前述電磁波放射窗之間設(shè)有由導(dǎo)電性材料所構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)。
11.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10所述的電漿處理裝置，其特征在于，其中，前述電磁波放射窗與前述電漿相接觸的面是平坦面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即使是反應(yīng)性電漿，也可處理大面積基板或角形基板的電漿處理裝置。本發(fā)明的電漿處理裝置是具有矩形導(dǎo)波管1、由設(shè)置在導(dǎo)波管1的H面的開縫所構(gòu)成的導(dǎo)波管天線2、由電介體所構(gòu)成的電磁波放射窗4、以及夾在導(dǎo)波管天線2與電磁波放射窗4之間的電介體空間10，并且憑借從導(dǎo)波管天線2經(jīng)由電磁波放射窗4所放射的電磁波產(chǎn)生電漿，在導(dǎo)波管1與電磁波放射窗4相對向的面設(shè)有凹凸部11。
文檔編號C23C16/00GK1445827SQ0312165
公開日2003年10月1日 申請日期2003年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月20日
發(fā)明者后藤真志, 中田行彥 申請人:株式會社液晶先端技術(shù)開發(fā)中心