JPH07114998A - プラズマ発生装置 - Google Patents
プラズマ発生装置Info
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- JPH07114998A JPH07114998A JP5259641A JP25964193A JPH07114998A JP H07114998 A JPH07114998 A JP H07114998A JP 5259641 A JP5259641 A JP 5259641A JP 25964193 A JP25964193 A JP 25964193A JP H07114998 A JPH07114998 A JP H07114998A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＣＶＤ（化学蒸着）、エッチング、イオン源
などに用いるプラズマ発生装置において、高密度プラズ
マを実現する。 【構成】 ガス導入口１１を高速弁１２に接続し、高速
弁１２のオリフィス１３を石英ガラス製の円筒１４に取
り付ける。円筒１４の先端を、排気口１６を有する真空
槽１５に接続する。高速弁１２の開口時間を０．５ｍｓ
ｅｃ、繰り返し数を６０Ｈｚにして、オリフィス１３か
ら真空槽１５内に超音速流のガスを噴出させる。高速弁
１２と真空槽１５との間に、円筒１４を取り囲むように
して矩形導波管１７を設ける。円筒１４を導波管１７の
幅方向の面の中央に挿入し、長手方向の面に円筒１４の
両側に位置して突起２２を設ける。
などに用いるプラズマ発生装置において、高密度プラズ
マを実現する。 【構成】 ガス導入口１１を高速弁１２に接続し、高速
弁１２のオリフィス１３を石英ガラス製の円筒１４に取
り付ける。円筒１４の先端を、排気口１６を有する真空
槽１５に接続する。高速弁１２の開口時間を０．５ｍｓ
ｅｃ、繰り返し数を６０Ｈｚにして、オリフィス１３か
ら真空槽１５内に超音速流のガスを噴出させる。高速弁
１２と真空槽１５との間に、円筒１４を取り囲むように
して矩形導波管１７を設ける。円筒１４を導波管１７の
幅方向の面の中央に挿入し、長手方向の面に円筒１４の
両側に位置して突起２２を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＶＤ（化学蒸着）、
エッチング、イオン源などに用いられるプロセシング用
のプラズマ発生装置に関する。
エッチング、イオン源などに用いられるプロセシング用
のプラズマ発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラズマ発生装置としては、例え
ば、エヴィク（ＥＷＩＧ）社製のマイクロ波エキサイタ
が知られている。以下、これに基づいて、従来のプラズ
マ発生装置について説明する。
ば、エヴィク（ＥＷＩＧ）社製のマイクロ波エキサイタ
が知られている。以下、これに基づいて、従来のプラズ
マ発生装置について説明する。
【０００３】図４は従来のマイクロ波プラズマ発生装置
の断面図である。図４において、１は内部が９６ｍｍ×
２７ｍｍの矩形導波管、２は導波管１の長手方向の面の
中央に挿入された外径４０ｍｍ、内径３６ｍｍの石英ガ
ラス製の円筒、３は導波管１のインピーダンスを調整す
るためのプランジャーである。
の断面図である。図４において、１は内部が９６ｍｍ×
２７ｍｍの矩形導波管、２は導波管１の長手方向の面の
中央に挿入された外径４０ｍｍ、内径３６ｍｍの石英ガ
ラス製の円筒、３は導波管１のインピーダンスを調整す
るためのプランジャーである。
【０００４】以上のような構成を有するプラズマ発生装
置において、円筒２にＹ1 方向からアルゴンガスを導入
し、Ｙ2 方向へ排気することによって、１Ｔｏｒｒ充填
し、２．４５ＧＨｚのマイクロ波、１００Ｗを導波管１
のＸ方向から導入する。そして、プランジャー３を移動
させてマイクロ波の電界が強くなるところを円筒２に持
ってくれば、円筒２の内部でアルゴンプラズマ４が発生
する。
置において、円筒２にＹ1 方向からアルゴンガスを導入
し、Ｙ2 方向へ排気することによって、１Ｔｏｒｒ充填
し、２．４５ＧＨｚのマイクロ波、１００Ｗを導波管１
のＸ方向から導入する。そして、プランジャー３を移動
させてマイクロ波の電界が強くなるところを円筒２に持
ってくれば、円筒２の内部でアルゴンプラズマ４が発生
する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
のプラズマ発生装置では、Ｙ2 方向に拡散してきたプラ
ズマを利用しようとすると、残留ガスとの衝突などによ
って励起状態が低下してしまうという問題点があった。
のプラズマ発生装置では、Ｙ2 方向に拡散してきたプラ
ズマを利用しようとすると、残留ガスとの衝突などによ
って励起状態が低下してしまうという問題点があった。
【０００６】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
ため、拡散プラズマのイオン又は励起子の密度が高いプ
ラズマ発生装置を提供することを目的とする。
ため、拡散プラズマのイオン又は励起子の密度が高いプ
ラズマ発生装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るプラズマ発生装置の第１の構成は、衝
撃波発生用のガスを導入するための高速弁と、前記高速
弁の先に取り付けられた誘電体の筒と、前記筒に接続さ
れ、少なくとも排気口が設けられた真空槽と、前記高速
弁と真空槽との間の筒の周囲に設けられたマイクロ波放
射手段とを少なくとも備えたものである。
め、本発明に係るプラズマ発生装置の第１の構成は、衝
撃波発生用のガスを導入するための高速弁と、前記高速
弁の先に取り付けられた誘電体の筒と、前記筒に接続さ
れ、少なくとも排気口が設けられた真空槽と、前記高速
弁と真空槽との間の筒の周囲に設けられたマイクロ波放
射手段とを少なくとも備えたものである。
【０００８】また、前記第１の構成においては、高速弁
が電磁バルブによって開閉するのが好ましく、この場合
にはさらに、高速弁をパルス電圧又は交流電圧によって
動作させるのが好ましい。
が電磁バルブによって開閉するのが好ましく、この場合
にはさらに、高速弁をパルス電圧又は交流電圧によって
動作させるのが好ましい。
【０００９】また、前記第１の構成においては、高速弁
の吹き出し口がノズルとスキマーとからなるのが好まし
い。また、前記第１の構成においては、誘電体の筒が石
英ガラス、パイレックスガラス、又は窒化ボロンである
のが好ましい。
の吹き出し口がノズルとスキマーとからなるのが好まし
い。また、前記第１の構成においては、誘電体の筒が石
英ガラス、パイレックスガラス、又は窒化ボロンである
のが好ましい。
【００１０】また、前記第１の構成においては、マイク
ロ波が２．４５ＧＨｚであるのが好ましい。また、前記
第１の構成においては、マイクロ波放射手段が矩形導波
管であるのが好ましく、この場合にはさらに、矩形導波
管の中央に誘電体の筒が差し込まれ、両側に突起を設け
るのが好ましい。
ロ波が２．４５ＧＨｚであるのが好ましい。また、前記
第１の構成においては、マイクロ波放射手段が矩形導波
管であるのが好ましく、この場合にはさらに、矩形導波
管の中央に誘電体の筒が差し込まれ、両側に突起を設け
るのが好ましい。
【００１１】また、前記第１の構成においては、高速弁
から吹き出されるガスの速度が音速以上であるのが好ま
しい。また、本発明に係るプラズマ発生装置の第２の構
成は、衝撃波発生用のガスを導入するための複数個の高
速弁と、前記高速弁の先に取り付けられた誘電体の円筒
と、前記筒に接続され、反応性ガス導入口と排気口とが
少なくとも設けられた真空槽と、前記高速弁と真空槽と
の間の筒の周囲に設けられたマイクロ波放射手段とを少
なくとも備えたものである。
から吹き出されるガスの速度が音速以上であるのが好ま
しい。また、本発明に係るプラズマ発生装置の第２の構
成は、衝撃波発生用のガスを導入するための複数個の高
速弁と、前記高速弁の先に取り付けられた誘電体の円筒
と、前記筒に接続され、反応性ガス導入口と排気口とが
少なくとも設けられた真空槽と、前記高速弁と真空槽と
の間の筒の周囲に設けられたマイクロ波放射手段とを少
なくとも備えたものである。
【００１２】
【作用】前記第１の構成によれば、マイクロ波によるベ
ースプラズマを高速弁から放出されるガスによる衝撃波
によってさらに加熱することができるので、１０12ｃｍ
-3以上の高密度プラズマを発生させることができる。
ースプラズマを高速弁から放出されるガスによる衝撃波
によってさらに加熱することができるので、１０12ｃｍ
-3以上の高密度プラズマを発生させることができる。
【００１３】また、前記第１の構成において、高速弁の
吹き出し口がノズルとスキマーとからなるという好まし
い構成によれば、衝撃波発生用のガスを超音速のパルス
ビームとして放出することができる。
吹き出し口がノズルとスキマーとからなるという好まし
い構成によれば、衝撃波発生用のガスを超音速のパルス
ビームとして放出することができる。
【００１４】また、前記第１の構成において、マイクロ
波放射手段が矩形導波管であり、矩形導波管の中央に誘
電体の筒が差し込まれ、両側に突起を設けるという好ま
しい構成によれば、矩形導波管の特性インピーダンスが
低くなり、円柱プラズマへのマッチングが取り易くな
る。
波放射手段が矩形導波管であり、矩形導波管の中央に誘
電体の筒が差し込まれ、両側に突起を設けるという好ま
しい構成によれば、矩形導波管の特性インピーダンスが
低くなり、円柱プラズマへのマッチングが取り易くな
る。
【００１５】また、前記第２の構成によれば、反応生成
物を大面積基板上に高速で形成することができるので、
生産性の向上を図ることができる。
物を大面積基板上に高速で形成することができるので、
生産性の向上を図ることができる。
【００１６】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的
に説明する。 （実施例１）図１は本発明に係るプラズマ発生装置の一
実施例を示す断面図、図２は本発明に係るプラズマ発生
装置の一実施例における導波管の断面図である。
に説明する。 （実施例１）図１は本発明に係るプラズマ発生装置の一
実施例を示す断面図、図２は本発明に係るプラズマ発生
装置の一実施例における導波管の断面図である。
【００１７】図１、図２において、１１はガス導入口で
あり、ガス導入口１１は高速弁１２に接続されている。
ここで、高速弁１２のオリフィス１３は、外径２８ｍ
ｍ、内径２５ｍｍの石英ガラス製の円筒１４に取り付け
られている。高速弁１２は電磁バルブによって開閉する
方式であり、オリフィス１３の直径は０．５ｍｍであ
る。円筒１４の先端は真空槽１５に接続されており、真
空槽１５には排気口１６が設けられている。排気口１６
にはターボ分子ポンプ（図示せず）が取り付けられてお
り、排気速度は約５００ｌ／ｓｅｃである。尚、高速弁
１２は電源２３に接続されており、例えば開口時間を
０．５ｍｓｅｃ、繰り返し数を６０Ｈｚにすれば、オリ
フィス１３から噴出するガスの速度は音速の数十倍とな
り、真空槽１５内に超音速流として噴出させることがで
きる。
あり、ガス導入口１１は高速弁１２に接続されている。
ここで、高速弁１２のオリフィス１３は、外径２８ｍ
ｍ、内径２５ｍｍの石英ガラス製の円筒１４に取り付け
られている。高速弁１２は電磁バルブによって開閉する
方式であり、オリフィス１３の直径は０．５ｍｍであ
る。円筒１４の先端は真空槽１５に接続されており、真
空槽１５には排気口１６が設けられている。排気口１６
にはターボ分子ポンプ（図示せず）が取り付けられてお
り、排気速度は約５００ｌ／ｓｅｃである。尚、高速弁
１２は電源２３に接続されており、例えば開口時間を
０．５ｍｓｅｃ、繰り返し数を６０Ｈｚにすれば、オリ
フィス１３から噴出するガスの速度は音速の数十倍とな
り、真空槽１５内に超音速流として噴出させることがで
きる。
【００１８】また、高速弁１２と真空槽１５との間に
は、円筒１４を取り囲むようにして１０９．２ｍｍ×５
４．６ｍｍの矩形導波管１７が設けられている。導波管
１７の一端にはマグネトロン１８が設けられており、他
端には導波管１７のインピーダンスを調整するためのプ
ランジャー１９が設けられている。また、マグネトロン
１８と円筒１４との間には、サーキュレータ２０とスタ
ブ２１とが設けられている。円筒１４は導波管１７の幅
方向の面の中央に挿入されており、長手方向の面には円
筒１４の両側に位置して突起２２が設けられている。こ
れにより、特性インピーダンスが低くなり、円柱プラズ
マへのマッチングが取り易くなる。尚、図１、図２中、
２４は無反射終端である。
は、円筒１４を取り囲むようにして１０９．２ｍｍ×５
４．６ｍｍの矩形導波管１７が設けられている。導波管
１７の一端にはマグネトロン１８が設けられており、他
端には導波管１７のインピーダンスを調整するためのプ
ランジャー１９が設けられている。また、マグネトロン
１８と円筒１４との間には、サーキュレータ２０とスタ
ブ２１とが設けられている。円筒１４は導波管１７の幅
方向の面の中央に挿入されており、長手方向の面には円
筒１４の両側に位置して突起２２が設けられている。こ
れにより、特性インピーダンスが低くなり、円柱プラズ
マへのマッチングが取り易くなる。尚、図１、図２中、
２４は無反射終端である。
【００１９】以上のような構成を有するプラズマ発生装
置において、まず、導入口１１からＸ方向に例えばアル
ゴンガスを５気圧導入すると、このアルゴンガスがオリ
フィス１３から超音速流として噴出する。このとき、マ
グネトロン１８から２．４５ＧＨｚ、３００Ｗのマイク
ロ波を導波管１７に導入し、プランジャー１９とスタブ
２１を調整することによって、導波管１７の内部に定在
波が立ち電界強度の強い部分を円筒１４に持ってくる
と、マイクロ波によるアルゴンの放電が起こる。尚、プ
ラズマがあるときとないときとで導波管１７内のインピ
ーダンスは変化するが、スタブ２１を調整することによ
ってこれに対応することができ、反射波はサーキュレー
タ２０によって分離され、無反射終端２４へと導かれ
る。このとき、真空槽１５内のガス圧は数１０Ｔｏｒｒ
になり、オリフィス１３から噴出する原子と真空槽１５
内に残留している原子との間で原子−原子衝突が起こっ
て原子が加熱され、原子内の電子はこの衝突によってエ
ネルギーを得て累積電離を起こす。しかる後に、電子−
原子の非弾性衝突によって原子を電離させる衝撃波プラ
ズマ加熱が起こる。このようなマイクロ波によるベース
プラズマと衝撃波によるプラズマ加熱の作用により、高
密度プラズマを真空槽１５内に発生させることができ
る。因みに、ラングミュア探針法によってプラズマ密度
を測定したところ、１０12ｃｍ-3以上であった。
置において、まず、導入口１１からＸ方向に例えばアル
ゴンガスを５気圧導入すると、このアルゴンガスがオリ
フィス１３から超音速流として噴出する。このとき、マ
グネトロン１８から２．４５ＧＨｚ、３００Ｗのマイク
ロ波を導波管１７に導入し、プランジャー１９とスタブ
２１を調整することによって、導波管１７の内部に定在
波が立ち電界強度の強い部分を円筒１４に持ってくる
と、マイクロ波によるアルゴンの放電が起こる。尚、プ
ラズマがあるときとないときとで導波管１７内のインピ
ーダンスは変化するが、スタブ２１を調整することによ
ってこれに対応することができ、反射波はサーキュレー
タ２０によって分離され、無反射終端２４へと導かれ
る。このとき、真空槽１５内のガス圧は数１０Ｔｏｒｒ
になり、オリフィス１３から噴出する原子と真空槽１５
内に残留している原子との間で原子−原子衝突が起こっ
て原子が加熱され、原子内の電子はこの衝突によってエ
ネルギーを得て累積電離を起こす。しかる後に、電子−
原子の非弾性衝突によって原子を電離させる衝撃波プラ
ズマ加熱が起こる。このようなマイクロ波によるベース
プラズマと衝撃波によるプラズマ加熱の作用により、高
密度プラズマを真空槽１５内に発生させることができ
る。因みに、ラングミュア探針法によってプラズマ密度
を測定したところ、１０12ｃｍ-3以上であった。
【００２０】尚、本実施例１においては、高速弁３２を
動作させるのにパルス電圧を用いているが、必ずしもこ
れに限定されるものではなく、交流電圧であっても同様
の効果を得ることができる。
動作させるのにパルス電圧を用いているが、必ずしもこ
れに限定されるものではなく、交流電圧であっても同様
の効果を得ることができる。
【００２１】また、本実施例１においては、円筒１４の
材質として石英ガラスを用いているが、必ずしもこれに
限定されるものではなく、誘電体であればよい。特に、
石英ガラスの他、パイレックスガラス、又は窒化ボロン
であるのが好ましい。
材質として石英ガラスを用いているが、必ずしもこれに
限定されるものではなく、誘電体であればよい。特に、
石英ガラスの他、パイレックスガラス、又は窒化ボロン
であるのが好ましい。
【００２２】（実施例２）図３は本発明に係るプラズマ
発生装置の他の実施例を示す断面図である。上記実施例
１と異なる点は、高速弁を複数個並べた点である。
発生装置の他の実施例を示す断面図である。上記実施例
１と異なる点は、高速弁を複数個並べた点である。
【００２３】図３において、３１は不活性ガス導入口で
あり、不活性ガス導入口３１は高速弁３２に接続されて
いる。高速弁３２の吹き出し口はノズル３３とスキマー
３４とにより構成されており、空気力学の一般法則か
ら、例えば、Ｌ．Ｖａｌｙｉ著ＡＴＯＭ ＡＮＤ ＩＯ
Ｎ ＳＯＵＲＣＥＳ（ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ ＆ ＳＯ
ＮＳ 出版、ロンドン、１９７７年）、ｐ．９１の設計
によれば、スキマー３４を通過した原子は超音速とな
り、ビームを形成するのに十分な速度と方向性とを有す
る。高速弁３２は電磁バルブによって開閉する方式で、
ノズル３３は３０度の円錐で０．３ｍｍ径、長さ０．６
ｍｍの管からなっており、スキマー３４は内部の傾斜が
２５度、外部の傾斜が３５度の円錐管で、その開口径は
０．６ｍｍである。また、スキマー３４は、ノズル３３
の先端から２．６ｍｍだけ離れた位置に設けられてい
る。
あり、不活性ガス導入口３１は高速弁３２に接続されて
いる。高速弁３２の吹き出し口はノズル３３とスキマー
３４とにより構成されており、空気力学の一般法則か
ら、例えば、Ｌ．Ｖａｌｙｉ著ＡＴＯＭ ＡＮＤ ＩＯ
Ｎ ＳＯＵＲＣＥＳ（ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ ＆ ＳＯ
ＮＳ 出版、ロンドン、１９７７年）、ｐ．９１の設計
によれば、スキマー３４を通過した原子は超音速とな
り、ビームを形成するのに十分な速度と方向性とを有す
る。高速弁３２は電磁バルブによって開閉する方式で、
ノズル３３は３０度の円錐で０．３ｍｍ径、長さ０．６
ｍｍの管からなっており、スキマー３４は内部の傾斜が
２５度、外部の傾斜が３５度の円錐管で、その開口径は
０．６ｍｍである。また、スキマー３４は、ノズル３３
の先端から２．６ｍｍだけ離れた位置に設けられてい
る。
【００２４】高速弁３２は、外径２８ｍｍ、内径２５ｍ
ｍの石英ガラス製の円筒３５に取り付けられている。各
円筒３５の先端は真空槽３６に接続されており、真空槽
３６には反応性ガス導入口３７と排気口３８が設けられ
ている。排気口３８にはターボ分子ポンプ（図示せず）
が取り付けられており、排気速度は約１０００ｌ／ｓｅ
ｃである。また、高速弁３２と真空槽３６との間には、
円筒３５を取り囲むようにして１０９．２ｍｍ×５４．
６ｍｍの矩形導波管３９が設けられている。ここで、円
筒３５は導波管３９の幅方向の面の中央に挿入されてい
る。尚、図３中、４０はガラス基板、４１は加熱手段で
ある。
ｍの石英ガラス製の円筒３５に取り付けられている。各
円筒３５の先端は真空槽３６に接続されており、真空槽
３６には反応性ガス導入口３７と排気口３８が設けられ
ている。排気口３８にはターボ分子ポンプ（図示せず）
が取り付けられており、排気速度は約１０００ｌ／ｓｅ
ｃである。また、高速弁３２と真空槽３６との間には、
円筒３５を取り囲むようにして１０９．２ｍｍ×５４．
６ｍｍの矩形導波管３９が設けられている。ここで、円
筒３５は導波管３９の幅方向の面の中央に挿入されてい
る。尚、図３中、４０はガラス基板、４１は加熱手段で
ある。
【００２５】以上のような構成を有するプラズマ発生装
置において、各不活性ガス導入口３１からＸ方向に例え
ばアルゴンガスを５気圧導入する。そして、高速弁３２
の開口時間を０．５ｍｓｅｃ、繰り返し数を３０Ｈｚと
すれば、オリフィス３３から噴出するガスの速度は音速
の数十倍となり、真空槽３４内に超音速流として噴出す
る。このとき、反応性ガス導入口３７からＹ方向に例え
ばモノシランガス（ＳｉＨ4 ）を、真空槽３６内の圧力
が１０Ｔｏｒｒになるように導入すれば、スキマー３４
から噴出する原子と真空槽３６内に残留している原子と
の間で原子−原子衝突が起こって原子が加熱され、原子
内の電子はこの衝突によってエネルギーを得て累積電離
を起こす。しかる後に、電子−原子の非弾性衝突によっ
て原子を電離させる衝撃波プラズマ加熱が起こる。尚、
衝撃波による初期放電をスムーズに行わせるため、導波
管３９に２．４５ＧＨｚのマイクロ波を導入して、アル
ゴンのベースプラズマを発生させる。このようにして発
生させたモノシランとアルゴンの混合ガスプラズマにお
いては、高速弁３２にアルゴンガスのみが流れているた
め、モノシランガスによる腐食を抑えることができる。
ここで、加熱手段４１によってガラス基板４０を３００
℃まで加熱すると、ガラス基板４０の上にアモルファス
シリコンが堆積する。上記したように、本実施例２のプ
ラズマ発生装置においては、高速弁３２が複数個並べら
れているため、アモルファスシリコンを大面積基板上に
高速で形成することができ、その結果、生産性の向上を
図ることができる。
置において、各不活性ガス導入口３１からＸ方向に例え
ばアルゴンガスを５気圧導入する。そして、高速弁３２
の開口時間を０．５ｍｓｅｃ、繰り返し数を３０Ｈｚと
すれば、オリフィス３３から噴出するガスの速度は音速
の数十倍となり、真空槽３４内に超音速流として噴出す
る。このとき、反応性ガス導入口３７からＹ方向に例え
ばモノシランガス（ＳｉＨ4 ）を、真空槽３６内の圧力
が１０Ｔｏｒｒになるように導入すれば、スキマー３４
から噴出する原子と真空槽３６内に残留している原子と
の間で原子−原子衝突が起こって原子が加熱され、原子
内の電子はこの衝突によってエネルギーを得て累積電離
を起こす。しかる後に、電子−原子の非弾性衝突によっ
て原子を電離させる衝撃波プラズマ加熱が起こる。尚、
衝撃波による初期放電をスムーズに行わせるため、導波
管３９に２．４５ＧＨｚのマイクロ波を導入して、アル
ゴンのベースプラズマを発生させる。このようにして発
生させたモノシランとアルゴンの混合ガスプラズマにお
いては、高速弁３２にアルゴンガスのみが流れているた
め、モノシランガスによる腐食を抑えることができる。
ここで、加熱手段４１によってガラス基板４０を３００
℃まで加熱すると、ガラス基板４０の上にアモルファス
シリコンが堆積する。上記したように、本実施例２のプ
ラズマ発生装置においては、高速弁３２が複数個並べら
れているため、アモルファスシリコンを大面積基板上に
高速で形成することができ、その結果、生産性の向上を
図ることができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るプラ
ズマ発生装置の第１の構成によれば、マイクロ波による
ベースプラズマを高速弁から放出されるガスによる衝撃
波によってさらに加熱することができるので、１０12ｃ
ｍ-3以上の高密度プラズマを発生させることができる。
ズマ発生装置の第１の構成によれば、マイクロ波による
ベースプラズマを高速弁から放出されるガスによる衝撃
波によってさらに加熱することができるので、１０12ｃ
ｍ-3以上の高密度プラズマを発生させることができる。
【００２７】また、前記第１の構成において、高速弁の
吹き出し口がノズルとスキマーとからなるという好まし
い構成によれば、衝撃波発生用のガスを超音速のパルス
ビームとして放出することができる。
吹き出し口がノズルとスキマーとからなるという好まし
い構成によれば、衝撃波発生用のガスを超音速のパルス
ビームとして放出することができる。
【００２８】また、前記第１の構成において、マイクロ
波放射手段が矩形導波管であり、矩形導波管の中央に誘
電体の筒が差し込まれ、両側に突起を設けるという好ま
しい構成によれば、矩形導波管の特性インピーダンスが
低くなり、円柱プラズマへのマッチングが取り易くな
る。
波放射手段が矩形導波管であり、矩形導波管の中央に誘
電体の筒が差し込まれ、両側に突起を設けるという好ま
しい構成によれば、矩形導波管の特性インピーダンスが
低くなり、円柱プラズマへのマッチングが取り易くな
る。
【００２９】また、前記第２の構成によれば、反応生成
物を大面積基板上に高速で形成することができるので、
生産性の向上を図ることができる。従って、本発明によ
れば、例えば、モノシラン／アルゴン混合ガスから高純
度で高密度のプラズマを発生させ、石英基板にアモルフ
ァスシリコンを高速で形成することができる等、数々の
優れた効果を有するプラズマ発生装置を実現することが
できる。
物を大面積基板上に高速で形成することができるので、
生産性の向上を図ることができる。従って、本発明によ
れば、例えば、モノシラン／アルゴン混合ガスから高純
度で高密度のプラズマを発生させ、石英基板にアモルフ
ァスシリコンを高速で形成することができる等、数々の
優れた効果を有するプラズマ発生装置を実現することが
できる。
【図１】本発明に係るプラズマ発生装置の一実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】本発明に係るプラズマ発生装置の一実施例にお
ける導波管の断面図である。
ける導波管の断面図である。
【図３】本発明に係るプラズマ発生装置の他の実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】従来技術におけるプラズマ発生装置を示す断面
図である。
図である。
１１ ガス導入口 １２、３２ 高速弁 １３ オリフィス １４、３５ 円筒 １５、３６ 真空槽 １６ 排気口 １７、３９ 矩形導波管 １８ マグネトロン １９ プランジャー ２０ サーキュレータ ２１ スタブ ２２ 突起 ２３ 電源 ２４ 無反射終端 ３１ 不活性ガス導入口 ３３ ノズル ３４ スキマー ３７ 反応性ガス導入口 ３８ 排気口 ４０ ガラス基板 ４１ 加熱手段
Claims (13)
- 【請求項１】 衝撃波発生用のガスを導入するための高
速弁と、前記高速弁の先に取り付けられた誘電体の筒
と、前記筒に接続され、少なくとも排気口が設けられた
真空槽と、前記高速弁と真空槽との間の筒の周囲に設け
られたマイクロ波放射手段とを少なくとも備えたプラズ
マ発生装置。 - 【請求項２】 高速弁が電磁バルブによって開閉する請
求項１に記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項３】 高速弁をパルス電圧によって動作させる
請求項２に記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項４】 高速弁を交流電圧によって動作させる請
求項２記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項５】 高速弁の吹き出し口がノズルとスキマー
とからなる請求項１に記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項６】 誘電体の筒が石英ガラスである請求項１
に記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項７】 誘電体の筒がパイレックスガラスである
請求項１に記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項８】 誘電体の筒が窒化ボロンである請求項１
に記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項９】 マイクロ波が２．４５ＧＨｚである請求
項１に記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項１０】 マイクロ波放射手段が矩形導波管であ
る請求項１に記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項１１】 矩形導波管の中央に誘電体の筒が差し
込まれ、両側に突起を設けた請求項１０に記載のプラズ
マ発生装置。 - 【請求項１２】 高速弁から吹き出されるガスの速度が
音速以上である請求項１に記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項１３】 衝撃波発生用のガスを導入するための
複数個の高速弁と、前記高速弁の先に取り付けられた誘
電体の円筒と、前記筒に接続され、反応性ガス導入口と
排気口とが少なくとも設けられた真空槽と、前記高速弁
と真空槽との間の筒の周囲に設けられたマイクロ波放射
手段とを少なくとも備えたプラズマ発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5259641A JPH07114998A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | プラズマ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5259641A JPH07114998A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | プラズマ発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07114998A true JPH07114998A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17336887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5259641A Pending JPH07114998A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | プラズマ発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07114998A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10284291A (ja) * | 1997-04-02 | 1998-10-23 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置及び処理方法 |
| JP2010500702A (ja) * | 2006-09-13 | 2010-01-07 | ノーリツ鋼機株式会社 | プラズマ発生装置およびこれを用いたワーク処理装置 |
-
1993
- 1993-10-18 JP JP5259641A patent/JPH07114998A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10284291A (ja) * | 1997-04-02 | 1998-10-23 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置及び処理方法 |
| JP2010500702A (ja) * | 2006-09-13 | 2010-01-07 | ノーリツ鋼機株式会社 | プラズマ発生装置およびこれを用いたワーク処理装置 |
| US8128783B2 (en) | 2006-09-13 | 2012-03-06 | Amarante Technologies, Inc. | Plasma generator and work processing apparatus provided with the same |
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