JPH05211100A - 大面積基板を処理する薄膜プロセス用装置 - Google Patents
大面積基板を処理する薄膜プロセス用装置Info
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- JPH05211100A JPH05211100A JP4211332A JP21133292A JPH05211100A JP H05211100 A JPH05211100 A JP H05211100A JP 4211332 A JP4211332 A JP 4211332A JP 21133292 A JP21133292 A JP 21133292A JP H05211100 A JPH05211100 A JP H05211100A
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- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32192—Microwave generated discharge
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マイクロ波によるプラズマの形成用装置を改
善し、大面積の基板寸法に対して、従来公知の装置より
も比較的により均質なマイクロ波のエネルギ分布、従い
比較的により均質なプラズマの分布を可能にする。 【構成】 導波管は実質的に横方向に方形の開口部を有
しており、中空導波体（１）の端部には、例えばスリッ
ト状の狭窄部（Ｑ）を有する領域が設けられており、当
該領域には方形ホーン（２）が直接続いており、方形ホ
ーン（２）の最大開口部とプラズマ室（５）との間には
補償領域（３）が設けられており、該補償領域の縦は、
電磁波、有利にはマイクロ波（Ｍ）がプラズマ室（５）
への入射の際に近似的に平坦なフェーズフロントと近似
的に同形の振幅分布を有するように選定されており、前
記フェーズフロントは窓（４）の平面に対して実質的に
平行に延在するように構成する。
善し、大面積の基板寸法に対して、従来公知の装置より
も比較的により均質なマイクロ波のエネルギ分布、従い
比較的により均質なプラズマの分布を可能にする。 【構成】 導波管は実質的に横方向に方形の開口部を有
しており、中空導波体（１）の端部には、例えばスリッ
ト状の狭窄部（Ｑ）を有する領域が設けられており、当
該領域には方形ホーン（２）が直接続いており、方形ホ
ーン（２）の最大開口部とプラズマ室（５）との間には
補償領域（３）が設けられており、該補償領域の縦は、
電磁波、有利にはマイクロ波（Ｍ）がプラズマ室（５）
への入射の際に近似的に平坦なフェーズフロントと近似
的に同形の振幅分布を有するように選定されており、前
記フェーズフロントは窓（４）の平面に対して実質的に
平行に延在するように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ使用下で典型
的には５００〜１．０００ｍｍ×５００〜１．０００ｍ
ｍの基板寸法の大面積基板を処理するための薄膜プロセ
ス用の装置に関する。プラズマは高周波の電磁波、例え
ばマイクロ波により励起され、電磁波はソースから、少
なくとも１つの中空導波体とホーン型アンテナからなる
導波管によってプラズマ室に入力結合される。プラズマ
室は電磁波に対して透過性の窓により導波管から分離さ
れている。
的には５００〜１．０００ｍｍ×５００〜１．０００ｍ
ｍの基板寸法の大面積基板を処理するための薄膜プロセ
ス用の装置に関する。プラズマは高周波の電磁波、例え
ばマイクロ波により励起され、電磁波はソースから、少
なくとも１つの中空導波体とホーン型アンテナからなる
導波管によってプラズマ室に入力結合される。プラズマ
室は電磁波に対して透過性の窓により導波管から分離さ
れている。
【０００２】
【従来の技術】多数の技術分野において被覆装置および
エッチング装置にプラズマプロセスが使用されている。
プラズマを形成するために種々の形の電気的エネルギを
用いることができる。例えば直流電圧または低周波交流
電圧をプラズマの形成に使用することができる。特に有
利にはプラズマの形成を高周波電磁波、例えばマイクロ
波により行う。なぜなら、この場合は特に、汚れたり消
耗したりし得る電極が必要ないからであり、またマイク
ロ波により形成されたプラズマが高密度のイオンおよび
電子を有しているからであり、従って別の手段で形成さ
れたプラズマよりも高圧に保持することができる。
エッチング装置にプラズマプロセスが使用されている。
プラズマを形成するために種々の形の電気的エネルギを
用いることができる。例えば直流電圧または低周波交流
電圧をプラズマの形成に使用することができる。特に有
利にはプラズマの形成を高周波電磁波、例えばマイクロ
波により行う。なぜなら、この場合は特に、汚れたり消
耗したりし得る電極が必要ないからであり、またマイク
ロ波により形成されたプラズマが高密度のイオンおよび
電子を有しているからであり、従って別の手段で形成さ
れたプラズマよりも高圧に保持することができる。
【０００３】マイクロ波ソースから放射されたウェーブ
は例えば２．４５ＧＨｚの周波数と約１２ｃｍの自由空
間波長を有しており、導波管により伝送され、プラズマ
室に入力結合される。ここで導波管は通常中空導波体
と、結合素子またはホーン型アンテナを有するアンテナ
構造体からなる。
は例えば２．４５ＧＨｚの周波数と約１２ｃｍの自由空
間波長を有しており、導波管により伝送され、プラズマ
室に入力結合される。ここで導波管は通常中空導波体
と、結合素子またはホーン型アンテナを有するアンテナ
構造体からなる。
【０００４】例えばドイツ公開公報３７０５６６６か
ら、プラズマを生成し、基板を処理するのに適する装置
が公知である。この装置では、ホーン型放射器を有する
マイクロ波導波管が使用され、回転可能な金属反射器が
ホーン型放射器およびプラズマ室内にフィールド分布を
制御するため使用される。このようにして発生した多数
のウェーブはマルチモードシステムと称される。多数の
個別振動のこの重畳により１つのウェーブフィールドが
発生し、このフィールドはホーン型放射器から放射され
たマイクロ波ローブ対して既に改善された均質性を有し
ている。
ら、プラズマを生成し、基板を処理するのに適する装置
が公知である。この装置では、ホーン型放射器を有する
マイクロ波導波管が使用され、回転可能な金属反射器が
ホーン型放射器およびプラズマ室内にフィールド分布を
制御するため使用される。このようにして発生した多数
のウェーブはマルチモードシステムと称される。多数の
個別振動のこの重畳により１つのウェーブフィールドが
発生し、このフィールドはホーン型放射器から放射され
たマイクロ波ローブ対して既に改善された均質性を有し
ている。
【０００５】しかし例えば基板寸法が１．０００×１．
０００ｍｍを有する大面積の基板を処理するためには、
全基板表面でのプラズマの均質性に対する要求はさらに
高められる。従って、上記の装置により製造可能な層の
層厚および層組成に関する均質性に対する市場の要求は
もはや満たすことができないという欠点がある。
０００ｍｍを有する大面積の基板を処理するためには、
全基板表面でのプラズマの均質性に対する要求はさらに
高められる。従って、上記の装置により製造可能な層の
層厚および層組成に関する均質性に対する市場の要求は
もはや満たすことができないという欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、マイ
クロ波によるプラズマの形成用装置を改善し、上記の定
義による大面積の基板寸法に対して、従来公知の装置よ
りも比較的により均質なマイクロ波のエネルギ分布、従
い比較的により均質なプラズマの分布を可能にすること
である。
クロ波によるプラズマの形成用装置を改善し、上記の定
義による大面積の基板寸法に対して、従来公知の装置よ
りも比較的により均質なマイクロ波のエネルギ分布、従
い比較的により均質なプラズマの分布を可能にすること
である。
【０００７】大面積の基板は、基板を線形にプラズマソ
ースに対して通過させることにより座標方向で均質に取
り扱うことができる。それにより少なくとも第２の座標
方向では、すなわち第１の座標方向に対して垂直にマイ
クロ波の均質な入力結合を形成することができる。
ースに対して通過させることにより座標方向で均質に取
り扱うことができる。それにより少なくとも第２の座標
方向では、すなわち第１の座標方向に対して垂直にマイ
クロ波の均質な入力結合を形成することができる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、導波管は実質的に横方向に方形の開口部を有してお
り、中空導波体の端部には、例えばスリット状の狭窄部
を有する領域が設けられており、当該領域には方形ホー
ンが直接続いており、方形ホーンの最大開口部とプラズ
マ室との間には補償領域が設けられており、該補償領域
の長さは、電磁波、有利にはマイクロ波がプラズマ室へ
の入射の際に近似的に平坦なフェーズフロントと近似的
に同形の振幅分布を有するように選定されており、前記
フェーズフロントは窓の平面に対して実質的に平行に延
在するように構成して解決される。
り、導波管は実質的に横方向に方形の開口部を有してお
り、中空導波体の端部には、例えばスリット状の狭窄部
を有する領域が設けられており、当該領域には方形ホー
ンが直接続いており、方形ホーンの最大開口部とプラズ
マ室との間には補償領域が設けられており、該補償領域
の長さは、電磁波、有利にはマイクロ波がプラズマ室へ
の入射の際に近似的に平坦なフェーズフロントと近似的
に同形の振幅分布を有するように選定されており、前記
フェーズフロントは窓の平面に対して実質的に平行に延
在するように構成して解決される。
【０００９】有利には電磁波、例えばマイクロ波はプラ
ズマ室への入射の際に近似的に平坦なフェーズフロント
並びに近似的に同形の振幅分布を有する。
ズマ室への入射の際に近似的に平坦なフェーズフロント
並びに近似的に同形の振幅分布を有する。
【００１０】別の実施例および特徴は従属請求項に示さ
れている。
れている。
【００１１】本発明は種々の実施形態を有する。その中
の１つを例として近似的に図面に示されている。
の１つを例として近似的に図面に示されている。
【００１２】
【実施例】詳細には図示しないマイクロ波ソースからマ
イクロ波Ｍが方形中空導波体１に供給される。この方形
中空導波体にはスリット上の狭窄部Ｑが設けられてお
り、引続き方形ホーン２に移行する。方形ホーンは中空
導波体１を座標方向で縦軸線Ｘ−Ｘに対して高さＨまで
拡張する。ホーン２のここには図示しない２つの他方の
側壁は平行である。ホーン２へは平行のｅｐｐｅｄｅｒ
移行領域３が続いており、この移行領域は平坦な石英ガ
ラス窓４により中空導体１およびホーン２内の雰囲気圧
領域を真空領域Ｖから分離している。方形中空導波体
１、方形ホーン２および移行領域３は共に導波管Ｗを形
成する。
イクロ波Ｍが方形中空導波体１に供給される。この方形
中空導波体にはスリット上の狭窄部Ｑが設けられてお
り、引続き方形ホーン２に移行する。方形ホーンは中空
導波体１を座標方向で縦軸線Ｘ−Ｘに対して高さＨまで
拡張する。ホーン２のここには図示しない２つの他方の
側壁は平行である。ホーン２へは平行のｅｐｐｅｄｅｒ
移行領域３が続いており、この移行領域は平坦な石英ガ
ラス窓４により中空導体１およびホーン２内の雰囲気圧
領域を真空領域Ｖから分離している。方形中空導波体
１、方形ホーン２および移行領域３は共に導波管Ｗを形
成する。
【００１３】石英ガラス窓４をとおりマイクロ波ビーム
Ｍはプラズマ室５に達し、ここに存在するプラズマ６に
電力を供給する。このプラズマ室５は基板室７に続き、
基板室をとおして処理さるべき基板８が通過運動可能で
ある。
Ｍはプラズマ室５に達し、ここに存在するプラズマ６に
電力を供給する。このプラズマ室５は基板室７に続き、
基板室をとおして処理さるべき基板８が通過運動可能で
ある。
【００１４】マイクロ波Ｍの移動速度は導波管の種々異
なる開口部領域で異なる。そのため方形ホーン２と移行
領域３との接続個所において、近似的に円弧状のフェー
ズフロントＰが形成される。移行領域３の端部ではフェ
ーズフロントが再び直線および平坦になり、ほぼ線Ｈの
経過をとる。そのため、マイクロ波Ｍのエネルギ分布は
プラズマ室５への入射の際に均質である。
なる開口部領域で異なる。そのため方形ホーン２と移行
領域３との接続個所において、近似的に円弧状のフェー
ズフロントＰが形成される。移行領域３の端部ではフェ
ーズフロントが再び直線および平坦になり、ほぼ線Ｈの
経過をとる。そのため、マイクロ波Ｍのエネルギ分布は
プラズマ室５への入射の際に均質である。
【００１５】上に述べた装置の断面図（図２）で、中空
導波体１とホーン２の側壁は平行に延在していることが
わかる。移行領域と補償領域３では一方では、階段状の
処理部が導波管Ｗの外側エッジに石英ガラス窓４を収容
するために設けられており、他方では漏斗状の拡大部Ｋ
が開口部幅に設けられている。
導波体１とホーン２の側壁は平行に延在していることが
わかる。移行領域と補償領域３では一方では、階段状の
処理部が導波管Ｗの外側エッジに石英ガラス窓４を収容
するために設けられており、他方では漏斗状の拡大部Ｋ
が開口部幅に設けられている。
【００１６】プラズマ室５は中央領域に狭窄部を有して
おり、この狭窄部には２つの２極磁石９、１０が設けら
れている。磁石は対抗する側および室５の外側に配置さ
れている。２つの磁石９、１０の磁極線１１により発生
する磁界ではプラズマ６の領域が制限される。基板８は
プラズマ６の前方および運動方向Ｂで基板室７により通
過運動する。室７の横方向接続部には別の真空室領域が
存在するが、これらは詳細には図示されていない。
おり、この狭窄部には２つの２極磁石９、１０が設けら
れている。磁石は対抗する側および室５の外側に配置さ
れている。２つの磁石９、１０の磁極線１１により発生
する磁界ではプラズマ６の領域が制限される。基板８は
プラズマ６の前方および運動方向Ｂで基板室７により通
過運動する。室７の横方向接続部には別の真空室領域が
存在するが、これらは詳細には図示されていない。
【００１７】
【発明の効果】本発明により、マイクロ波によるプラズ
マの形成用装置を改善し、大面積の基板寸法に対して、
従来公知の装置よりもマイクロ波の比較的により均質な
エネルギ分布、従いプラズマの比較的により均質な分布
を可能にすることができる。
マの形成用装置を改善し、大面積の基板寸法に対して、
従来公知の装置よりもマイクロ波の比較的により均質な
エネルギ分布、従いプラズマの比較的により均質な分布
を可能にすることができる。
【図１】マイクロ波中空導波体、方形ホーンおよびプラ
ズマ室を有する本発明の装置の模式図である。
ズマ室を有する本発明の装置の模式図である。
【図２】図１の縦軸Ｘ−Ｘに沿った断面図である。
１ 方形中空導波体 ２ 方形ホーン、ホーン型アンテナ ３ 移行領域、補償領域 ４ 石英ガラス窓 ５ プラズマ室 ６ プラズマ ７ 基板室 ８ 基板 ９、１０ 磁石 １１ 磁極線 Ｍ マイクロ波 Ｑ 狭窄部 Ｈ 高さ Ａ 雰囲気圧領域 Ｖ 真空領域 Ｗ 導波管 Ｐ フェーズフロント Ｋ 拡大部 Ｂ 運動方向 Ｘ−Ｘ 縦軸線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローラント ゲッシェ ドイツ連邦共和国 ゼーリゲンシュタット フライ．−フォム−シュタイン−リング 26 (72)発明者 カール−ハインツ クレッチュマー ドイツ連邦共和国 ランゲン カール−シ ュルツ−シュトラーセ 29 (72)発明者 ヨッヘン リッター ドイツ連邦共和国 ラウバッハ １ グリ ューネス メーア 16 (72)発明者 ソンヤ ノル つくば市並木４丁目６番１号 ガーデンヒ ルズ並木 807号
Claims (5)
- 【請求項１】 典型的には５００〜１．０００ｍｍ×５
００〜１．０００ｍｍの基板寸法の大面積基板を処理す
る薄膜プロセス用装置であって、 高周波電磁波、例えばマイクロ波（Ｍ）により励起され
るプラズマ（６）を使用し、電磁波をソースからプラズ
マ室（５）に、少なくとも１つの中空導波体とホーン型
アンテナからなる導波管を用いて入力結合し、前記プラ
ズマ室は電磁波に対して透過性の窓（４）により導波管
から分離されている、大面積基板を処理する薄膜プロセ
ス用装置において、 導波管は実質的に方形の開口部を有しており、中空導波
体（１）の端部には、例えばスリット状の狭窄部（Ｑ）
を有する領域が設けられており、当該領域には方形ホー
ン（２）が直ぐ続いており、 方形ホーン（２）の最大開口部とプラズマ室（５）との
間には補償領域（３）が設けられており、該補償領域の
長さは、電磁波、有利にはマイクロ波（Ｍ）がプラズマ
室（５）への入射の際に近似的に平坦なフェーズフロン
トと近似的に同形の振幅分布を有するように選定されて
おり、前記フェーズフロントは窓（４）の平面に対して
実質的に平行に延在することを特徴とする、大面積基板
を処理する薄膜プロセス用装置。 - 【請求項２】 導波管（Ｗ）の構造はその縦軸線Ｘ−Ｘ
に関して実質的に鏡面対称に形成されている請求項１記
載の装置。 - 【請求項３】 導波管（Ｗ）は補償領域（３）とプラズ
マ室（５）との間の領域で有利には漏斗状の開口部拡大
部（Ｋ）を有している請求項１または２記載の装置。 - 【請求項４】 方形ホーン（２）の漏斗状の拡大部、並
びに補償領域（３）とプラズマ室（５）との間の拡大部
（Ｋ）は、それぞれ導波管の縦軸線Ｘ−Ｘに対して垂直
の座標方向でのみ構成されている請求項１から３までの
いずれか１記載の装置。 - 【請求項５】 方形ホーン（２）の実質的に三角形の射
影面が、拡大部（Ｋ）の射影面に対して垂直に配置され
ている請求項４記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4126216A DE4126216B4 (de) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | Vorrichtung für Dünnschichtverfahren zur Behandlung großflächiger Substrate |
| DE4126216.6 | 1991-08-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05211100A true JPH05211100A (ja) | 1993-08-20 |
| JP3068342B2 JP3068342B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=6437897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4211332A Expired - Lifetime JP3068342B2 (ja) | 1991-08-08 | 1992-08-07 | 大面積基板を処理する薄膜プロセス用装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5237152A (ja) |
| EP (1) | EP0527290A1 (ja) |
| JP (1) | JP3068342B2 (ja) |
| KR (1) | KR930005280A (ja) |
| DE (1) | DE4126216B4 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101674615B1 (ko) * | 2015-05-14 | 2016-11-09 | 주식회사 아바코 | 증착장치 |
Families Citing this family (14)
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|---|---|---|---|---|
| US5731046A (en) | 1994-01-18 | 1998-03-24 | Qqc, Inc. | Fabrication of diamond and diamond-like carbon coatings |
| US5554415A (en) | 1994-01-18 | 1996-09-10 | Qqc, Inc. | Substrate coating techniques, including fabricating materials on a surface of a substrate |
| US5620754A (en) | 1994-01-21 | 1997-04-15 | Qqc, Inc. | Method of treating and coating substrates |
| EP0716562B1 (de) * | 1994-12-07 | 1997-05-21 | Balzers und Leybold Deutschland Holding Aktiengesellschaft | Vorrichtung für Dünnschichtverfahren zur Behandlung grossflächiger Substrate |
| DE19532435C2 (de) * | 1995-09-02 | 2001-07-19 | Ver Foerderung Inst Kunststoff | Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines Plasmas |
| JPH10337401A (ja) * | 1997-03-12 | 1998-12-22 | Nukem Nuklear Gmbh | 含塩溶液の濃縮のための方法及び装置 |
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| US6740858B2 (en) * | 2001-06-01 | 2004-05-25 | Communications And Power Industries, Inc. | Microwave heating applicator for heating a moving fluid |
| RU2431242C2 (ru) * | 2009-12-30 | 2011-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московский радиотехнический институт РАН" | Устройство для инициации свч-разряда и создания плазмы |
| DE102011006710A1 (de) * | 2011-04-04 | 2012-10-04 | Siemens Aktiengesellschaft | HF-Generator |
| DE102011006983A1 (de) * | 2011-04-07 | 2012-10-11 | Siemens Aktiengesellschaft | HF-Generator |
| DE102011075480A1 (de) * | 2011-05-09 | 2012-11-15 | Siemens Ag | HF-Generator |
| RU2717841C1 (ru) * | 2019-10-15 | 2020-03-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) | Коллинеарный электрод |
| CN114871525B (zh) * | 2022-04-18 | 2024-05-28 | 成都四威高科技产业园有限公司 | 角锥喇叭天线炉钎焊工艺 |
Family Cites Families (12)
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| US5237152A (en) | 1993-08-17 |
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| KR930005280A (ko) | 1993-03-23 |
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