本发明专利技术提供一种等离子处理装置，针对大尺寸的基板，能够在改善用VHF频带那样的高频激励的等离子的密度的均匀性的同时实现小型化及降低制造成本。等离子处理装置具有：波导路构件(401)，其用于形成波导路(WG)；第一电极(450A)和第二电极(450B)，其配置为面对等离子形成空间，与波导路构件(401)协作来形成波导路(WG)，并且与波导路构件(401)电连接；同轴管(225)，其用于向该波导路内供给电磁能；电介质板(420)，其配置于波导路(WG)内，并沿着长度方向(A)延伸；以及第一导电体(430A)和第二导电体(430B)，其在波导路(WG)内相对于电介质板(420)配置于波导路的宽度方向(B)上的至少一侧，且沿着电介质板(420)延伸，并且分别与第一电极和第二电极电连接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在基板上实施等离子处理的。
技术介绍
在平板显示器、太阳能电池、半导体装置等的制造工序中，在薄膜的形成、蚀刻等中使用有等离子。等离子是例如通过将气体导入到真空腔内，并向设置在真空腔内的电极施加数MHz?数百MHz的高频而生成的。为了提高生产率，平板显示器、太阳能电池用的玻璃基板的尺寸年年增大，目前用超过2m四方形的玻璃基板进行批量生产。 在等离子CVD(Chemical Vapor Deposition)等的成膜工艺中，为了提高成膜速度，要求更高密度的等离子。此外，为了将向基板表面入射的离子能量抑制得较低来降低离子照射伤害并抑制气体分子的过剩离解，要求电子温度较低的等离子。通常，当提高等离子激励频率时，等离子密度增加且电子温度下降。因而，为了利用较高的总生产能力成膜高品质的薄膜，需要提高等离子激励频率。因此，在等离子处理中使用比通常的高频电源的频率 13.56MHz高的、30MHz?300MHz的VHF (Very High Frequency)带的高频率来进行生产(例如，参照专利文献1、2)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开平9 - 312268号公报 专利文献2:日本特开2009 - 021256号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题 但是，当要处理的玻璃基板的尺寸例如像2m四方形那样大时，在利用上述那样的VHF带的等离子激励频率进行等离子处理的情况下，由于在被施加了高频的电极内所产生的表面波的驻波，导致等离子密度的均匀性下降。通常，当被施加了高频的电极的尺寸比自由空间的波长的1/20大时，在不进行任何对策的情况下，不能激励均匀的等离子。 本专利技术提供一种等离子处理装置，针对比超过2m四方形那样更大尺寸的基板，能够改善利用VHF频带那样的高频所激励的等离子的密度的均匀性。 用于解决问题的方案 本专利技术的等离子处理装置的特征在于，其具有:波导路构件，其用于形成与长度方向正交的方向上的截面呈矩形的波导路；电场形成用的第一电极和第二电极，其配置为面对等离子形成空间，与上述波导路构件协作来形成上述波导路，并且与该波导路构件电连接；传送路，其从上述长度方向上的规定的馈电位置向该波导路内供给电磁能；电介质板，其配置于上述波导路内，并沿着上述长度方向延伸；以及至少一个导电体，其在上述波导路内相对于上述电介质板配置在该波导路的宽度方向上的至少一侧，且沿着上述电介质板延伸，并且与上述第一电极和第二电极中的一者电连接。 专利技术的效果 根据本专利技术，针对更大尺寸的被处理体(基板)，能够在波导路的长度方向上改善利用VHF频带所激励的等离子的等离子密度的均匀性。此外，根据本专利技术，能够实现装置的小型化和制造成本的降低。 【附图说明】 图1是表示等离子处理装置的一例的剖视图。 图2是图1的等离子处理装置的I1-1I剖视图。 图3A是表示处于截止状态的导波管的立体剖视图。 图3B是与图3A的导波管处于等价关系的波导路的立体剖视图。 图4是表示图1的等离子处理装置中的基本类型的等离子发生机构的构造的立体首1J视图。 图5是表示本专利技术的第一实施方式的等离子发生机构的构造的立体剖视图。 图6是表示图5的波导路与同轴管之间的连接关系的剖视立体图。 图7是表示本专利技术的第二实施方式的等离子发生机构的构造的立体剖视图。 【具体实施方式】 以下，参照附图详细说明本专利技术的实施方式。另外，在本说明书和附图中，针对实质上具有相同功能结构的结构要素，通过标注相同的附图标记来省略重复说明。 (等离子处理装置的基本结构) 首先，参照图1和图2对本专利技术可应用的类型的等离子处理装置的一例进行说明。图1是图2的I 一 I剖视图，图2是图1的II 一 II剖视图。图1及图2所示的等离子处理装置10具有如下结构:利用以被供给的电磁波共振的方式设计的波导路向电极供给电磁能，从而能够沿着波导路的长度方向激励均匀密度的等离子。 在此，对波导路的共振进行说明。首先，如图3A所示，考虑矩形波导管GT的管内波长，该波导管GT具有长边长度为a、短边长度为b的截面。管内波长Xg由式(I)表不。 (式I) [°。28] λδ= …⑴ 在此，λ是自由空间的波长，ε r是波导管内的相对介电常数，yr是波导管内的相对磁导率。根据式(I)，得知在ε r = μ r = I时波导管GT的管内波长λ g始终比自由空间的波长λ长。当λ < 2a时,在长边长度a变短时管内波长λ g变长。当λ =2a时，即当长边长度a等于自由空间的波长λ的1/2时，分母为0，管内波长Ag变为无限大。此时，波导管GT变为截止状态，在波导管GT内传送的电磁波的相位速度变为无限大，群速度变为O。而且，当λ > 2a时，虽然电磁波不能在波导管内传送，但能够进入某程度的距离。另外，虽然一般该状态也称作截止状态，但在此处，将λ = 2a时设为截止状态。例如，在等离子激励频率为60MHz时，在中空波导管内，a变为250cm，在氧化铝波导管内，a变为81cm。 图3B表示等离子处理装置10所使用的基本类型的波导路。形成该波导路WG的波导路构件GM由导电性构件形成，并具有在波导方向(长度方向)A、宽度方向B上相互面对的侧壁部Wl、W2和在侧壁部Wl、W2的高度方向H的下端部呈法兰状延伸的第一电极部EL1、第二电极部EL2。此外，在侧壁部Wl和W2之间所形成的间隙内插入有板状的电介质D10该电介质DI发挥防止在波导路WG内激励等离子的作用。图3B所示的波导路WG的宽度w被设定为与波导路的短边长度b相等的值，高度h被设定为比λ/4 (a/2)小的最佳值，以使与处于截止状态的波导管GT电等效。在波导路WG内，形成由L(电感)和C(电容)构成的LC共振电路，通过变成截止状态，所供给的电磁波共振。如果将在波导路WG中沿波导方向A传播的高频波长设为无限大，则沿着电极ELl及电极EL2的长度方向形成均匀的高频电场，并在长度方向上激励密度均匀的等离子。另外，当将从波导路WG观察等离子侧而得到的阻抗假设为无限大时，波导路WG能够当作在长度方向上将矩形波导管恰好二等分的传送路。因而，当波导路WG的高度h为λ/4时，管内波长Ag变得无限大。然而，实际上从波导路WG观察等离子侧而得到的阻抗是电容性的，因此使管内波长λ g为无限大的波导路WG的高度h比λ/4小。 等离子处理装置10具有用于在内部载置基板G的真空容器100，在内部对玻璃基板(以下称作基板G)进行等离子处理。真空容器100的截面为矩形，由铝合金等金属形成并接地。真空容器100的上部开口被顶棚部105覆盖。基板G被载置在载置台115上。另夕卜，基板G是被处理体的一例，并不限定于此，也可以是硅晶圆等。 在真空容器100的底部，设置有用于载置基板G的载置台115。在载置台115的上方，隔着等离子形成空间PS设置有多个(两个)等离子发生机构200。等离子发生机构200被固定在真空容器100的顶棚部105。 各个等离子发生机构200具有由铝合金形成的同尺寸的两个波导路构件201Α、201Β ;同轴管225 ;以及插入到在两个面对的波导路构件201Α、201Β之间所形成本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种等离子处理装置，其特征在于，具有：波导路构件，其用于形成与长度方向正交的方向上的截面呈矩形的波导路；电场形成用的第一电极和第二电极，其配置为面对等离子形成空间，与上述波导路构件协作来形成上述波导路，并且与该波导路构件电连接；传送路，其从上述长度方向上的规定的馈电位置向该波导路内供给电磁能；电介质板，其配置于上述波导路内，并沿着上述长度方向延伸；以及至少一个导电体，其在上述波导路内相对于上述电介质板配置在该波导路的宽度方向上的至少一侧，且沿着上述电介质板延伸，并且与上述第一电极和第二电极中的一者电连接。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种等离子处理装置，其特征在于，具有: 波导路构件，其用于形成与长度方向正交的方向上的截面呈矩形的波导路； 电场形成用的第一电极和第二电极，其配置为面对等离子形成空间，与上述波导路构件协作来形成上述波导路，并且与该波导路构件电连接； 传送路，其从上述长度方向上的规定的馈电位置向该波导路内供给电磁能； 电介质板，其配置于上述波导路内，并沿着上述长度方向延伸；以及至少一个导电体，其在上述波导路内相对于上述电介质板配置在该波导路的宽度方向上的至少一侧，且沿着上述电介质板延伸，并且与上述第一电极和第二电极中的一者电连接。2.根据权利要求1所述的等离子处理装置，其特征在于， 上述至少一个导电体包含形成于上述电介质板的表面的金属膜。3.根据权利要求1所述的等离子处理装置，其特征在于， 上述至少一个导电体包含与上述电介质分开配置的金属板。4.根据权利要求1~3中任一项所述的等离子处理装置，其特征在于， 上述电介质板的一 部分配置于上述第一电极和第二电极之间，使该第一电极和第二电极之间电分离。5.根据权利要求1~4中任一项所述的等离子处理装置，其特征在于， 上述传送路包含同轴管， 上述至少一个导电体具有配置在上述电介质板的两侧、并且分别与上述第一电极和第二电极电连接的第一导电体和第二导电体， 上述同轴管的内部导体在上述长度方向上的规定位置处连接于第一导电体和第二导电体中的一者，上述同轴管的外部导体在上述长度方向上的规定位置处连接于第一导电体和第二导电体中的另一...
【专利技术属性】
技术研发人员：平山昌树，
申请(专利权)人：国立大学法人东北大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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