JP4499323B2

JP4499323B2 - 電磁界供給装置およびプラズマ処理装置

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Publication number: JP4499323B2
Application number: JP2001297801A
Authority: JP
Inventors: 信雄石井; 己拔篠原
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Nihon Koshuha Co Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Nihon Koshuha Co Ltd
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP2003110315A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁界供給装置に関し、より詳しくは、導波路を伝搬する電磁界をスロットを介して対象に供給する電磁界供給装置に関する。
また本発明は、プラズマ処理装置に関し、より詳しくは、電磁界を用いてプラズマを生成し、半導体やＬＣＤ（liquid crystal desplay）などの被処理体を処理するプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置やフラットパネルディスプレイの製造において、酸化膜の形成や半導体層の結晶成長、エッチング、またアッシングなどの処理を行うために、プラズマ処理装置が多用されている。これらのプラズマ処理装置の一つに、ラジアルラインスロットアンテナ（以下、ＲＬＳＡと略記する）から処理容器内にマイクロ波を供給し、その電磁界の作用により処理容器内のガスを電離および解離させてプラズマを生成するマイクロ波プラズマ処理装置がある。このマイクロ波プラズマ処理装置は、低圧力で高密度のプラズマを生成できるので、効率のよいプラズマ処理が可能である。
【０００３】
図１０は、従来のマイクロ波プラズマ処理装置の一構成例を示す図である。図１１は、図１０の一部の構成（円筒導波管とラジアル導波路との接続部）の拡大断面図である。
図１１に示すプラズマ処理装置は、被処理体である基板４を収容しこの基板４に対しプラズマ処理を施す処理容器１と、この処理容器１内にマイクロ波ＭＷを供給しその電磁界の作用により処理容器１内にプラズマＰを生成する電磁界供給装置１１０とを有している。
【０００４】
処理容器１は、上部が開口した有底円筒形をしている。この処理容器１の底面中央部には絶縁板２を介して基板台３が固定されている。この基板台３の上面に基板４が配置される。処理容器１の底面周縁部には、真空排気用の排気口５が設けられている。処理容器１の側壁には、処理容器１内にガスを導入するためのガス導入用ノズル６が設けられている。例えばこのプラズマ処理装置がエッチング装置として用いられる場合、ノズル６からＡｒなどのプラズマガスと、ＣＦ₄ などのエッチングガスとが導入される。
【０００５】
処理容器１の上部開口は、処理容器１内で生成されるプラズマＰが外部に漏れないように、誘電体板７で密閉されている。この誘電体板７の上に後述する電磁界供給装置１１０のＲＬＳＡ１１２が配設されている。このＲＬＳＡ１１２は、誘電体板７によって処理容器１から隔離され、処理容器１内で生成されるプラズマＰから保護されている。誘電体板７およびＲＬＳＡ１１２の外周は、処理容器１の側壁上に環状に配置されたシールド材８によって覆われ、マイクロ波ＭＷが外部に漏れない構造になっている。
【０００６】
電磁界供給装置１１０は、マイクロ波ＭＷを発生させる高周波電源１１１とＲＬＳＡ１１２との間を接続する円筒導波管１１３とを有している。
ＲＬＳＡ１１２は、ラジアル導波路１２１を形成する対向配置された２つの円形導体板１２２，１２３と、これら２つの導体板１２２，１２３の外周部を接続してシールドする導体リング１２４とから構成されている。ラジアル導波路１２１の上面となる導体板１２２の中心部には、円筒導波管１１３に接続される開口１２５が形成され、この開口１２５からラジアル導波路１２１内にマイクロ波ＭＷが導入される。ラジアル導波路１２１の下面となる導体板１２３には、ラジアル導波路１２１内を伝搬するマイクロ波ＭＷを処理容器１内に供給するスロット１２６が複数形成されている。
【０００７】
導体板１２３上の中心部には、アルミニウムで形成されたバンプ１２７が設けられている。バンプ１２７は導体板１２２の開口１２５に向かって突出する略円錐形に形成された部材である。このバンプ１２７により、円筒導波管１１３からラジアル導波路１２１へのインピーダンスの変化を緩やかにし、円筒導波管１１３とラジアル導波路１２１との接続部でのマイクロ波ＭＷの反射を低減することができる。円筒導波管１１３の直径Ｌg ＝φ９０ｍｍ、ラジアル導波路１２１の高さＤ＝１５ｍｍ、使用周波数ｆ＝２．４５ＧＨｚという条件の下で、−１５ｄＢ程度の反射率（＝反射電力／入力電力）を得るには、例えばバンプ１２７の底面の直径Ｌb をφ７０ｍｍ、高さＨb を５０ｍｍとする。
また、導体板１２２の開口１２５の周囲には、セラミックで形成された支柱１２８が複数設けられている。支柱１２８は導体板１２２，１２３の両方にネジで締結され、バンプ１２７および導体板１２３自身による荷重で導体板１２３が湾曲することを防いでいる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のバンプ１２７は質量が大きく、ラジアル導波路１２１の下面となる導体板１２３にかかる荷重が大きかった。このため、例えばＲＬＳＡ１１２の組立時にどこかにぶつかるなどして衝撃が与えられた場合、導体板１２３を支持する支柱１２８が頻繁に破損するという問題があった。
支柱１２８の破損を抑えるには、支柱１２８を太くし強度を大きくすればよい。しかし、例え支柱１２８をセラミックで形成するとしても、支柱１２８をあまり太くすると、ラジアル導波路１２１内の電磁界に与える影響が無視できなくなる。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、導波路内の電磁界に大きな影響を与えることなく、支柱の破損を抑制することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明の電磁界供給装置は、スロットを複数有する第１の導体板とこの第１の導体板に対向配置された第２の導体板とからなる導波路と、第２の導体板の開口に接続された円筒導波管と、円筒導波管と上記導波路との接続部に設けられ、円筒導波管から上記導波路に向かって広がるテーパー部とを有し、第２の導体板の開口の周囲に配設されるとともに第１および第２の導体板に締結されかつ誘電体で形成された支柱を備えたことを特徴とする。テーパー部により円筒導波管から上記導波路へのインピーダンス変化を緩やかにし、接続部での電力の反射を低減することができる。したがって、第１の導体板から第２の導体板の開口に向かって突出するバンプを必ずしも設ける必要がなく、またバンプを設けるにしても従来より体積を縮小し質量を小さくすることができる。このため第１の導体板にかかる荷重を小さくすることができる。
なお、バンプを設ける場合、そのバンプを金属で形成してもよい。
【００１１】
また、本発明の電磁界供給装置は、スロットを複数有する第１の導体板とこの第１の導体板に対向配置された第２の導体板とからなる導波路と、第２の導体板の開口に接続された円筒導波管と、第１の導体板上に設けられ第２の導体板の開口に向かって突出するバンプとを備え、バンプが、誘電体で形成されたバンプ本体と、このバンプ本体の表面を覆う金属膜とからなり、第２の導体板の開口の周囲に配設されるとともに第１および第２の導体板に締結されかつ誘電体で形成された支柱を備えることを特徴とする。従来用いられていたアルミニウムよりも密度が小さい誘電体でバンプ本体を形成することにより、従来よりバンプ全体の質量を小さくし、第１の導体板にかかる荷重を小さくすることができる。また、バンプ本体の表面を金属膜で覆うことにより、バンプ全体を金属で形成した場合と同じ特性を得ることができる。なお、バンプ本体の第１の導体板との対向面まで金属膜で覆う必要はない。
【００１２】
また、本発明の電磁界供給装置は、スロットを複数有する第１の導体板とこの第１の導体板に対向配置された第２の導体板とからなる導波路と、第２の導体板の開口に接続された円筒導波管と、第１の導体板上に設けられ第２の導体板の開口に向かって突出するバンプとを備えた電磁界供給装置において、バンプは、中空の金属で形成され、第２の導体板の開口の周囲に配設されるとともに第１および第２の導体板に締結されかつ誘電体で形成された支柱を備える。
【００１３】
上述した電磁界供給装置において、円筒導波管と上記導波路との接続部に、円筒導波管から上記導波路に向かって広がるテーパー部を設けてもよい。これにより、円筒導波管から上記導波路へのインピーダンス変化を緩やかにし、接続部での電力の反射を低減することができる。このためバンプの体積を従来より縮小し、質量を更に小さくすることができる。このため第１の導体板にかかる荷重を更に小さくすることができる。
また、上述した電磁界供給装置において、バンプの開口に向かう先端が、丸められていてもよい。これによりバンプの先端に電界が集中することによって起こる異常放電を抑制することができる。
【００１４】
また上述した目的を達成するために、本発明のプラズマ処理装置は、被処理体が収容される処理容器と、この処理容器内に電磁界を供給する電磁界供給装置とを備え、電磁界供給装置として上述した電磁界供給装置が用いられることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の構成を示す図である。この図では、図１０と同一部分または相当部分を同一符号で示しており、その説明を適宜省略する。
図１に示すプラズマ処理装置は、半導体やＬＣＤなどの基板（被処理体）４を収容しこの基板４に対しプラズマ処理を施す処理容器１と、この処理容器１内にマイクロ波ＭＷを供給しその電磁界の作用により処理容器１内にプラズマＰを生成する電磁界供給装置１０とを有している。
【００１６】
電磁界供給装置１０は、周波数が２．４５ＧＨｚのマイクロ波ＭＷを発生させる高周波電源１１と、ラジアルラインスロットアンテナ（以下、ＲＬＳＡと略記する）１２と、高周波電源１１とＲＬＳＡ１２との間を接続する円筒導波管１３とを有している。円筒導波管１３の伝送周波数は２．４５ＧＨｚであり、伝送モードはＴＥ₁₁である。
また円筒導波管１３には、高周波電源１１側に円偏波変換器１４が、またＲＬＳＡ１２側に整合器１５が設けられている。
【００１７】
円偏波変換器１４は、円筒導波管１３を伝搬するＴＥ₁₁モードのマイクロ波ＭＷを円偏波に変換するものである。ここに円偏波とは、その電界ベクトルが進行方向の軸に対し垂直な面上で、１周期で１回転する回転電界であるような電磁波をいう。
図２は、円偏波変換器１４の一構成例を示す図であり、円筒導波管１３の軸に垂直な断面を示している。この図に示す円偏波変換器１４は、円筒導波管１３の内壁面に互いに対向する２つの円柱状突起１４Ａ，１４Ｂを１対、またはこれらを円筒導波管１３の軸方向に複数対設けたものである。２つの円柱状突起１４Ａ，１４Ｂは、ＴＥ₁₁モードのマイクロ波ＭＷの電界Ｅの主方向に対して４５°をなす方向に配置される。なお、他の構成の円偏波変換器を用いてもよい。
【００１８】
整合器１５は、円筒導波管１３の供給側（すなわち高周波電源１１側）と負荷側（すなわちＲＬＳＡ１２側）とのインピーダンスの整合をとるものである。整合器１５としては例えば、リアクタンス素子を円筒導波管１３の軸方向に複数設けたものを１組とし、これらを円筒導波管１３の周方向に９０°の角度間隔で４組設けたものを用いることができる。リアクタンス素子としては、円筒導波管１３の内壁面から半径方向に突出する導体または誘電体からなるスタブや、一端が円筒導波管１３内に開口し他端が電気機能的にショートされた分岐導波管などを用いることができる。
【００１９】
図３は、図１に示したＲＬＳＡ１２の拡大断面図である。ＲＬＳＡ１２は、ラジアル導波路２１を形成する対向配置された２つの円形導体板２２，２３と、これら２つの導体板２２，２３の外周部を接続してシールドする導体リング２４とから構成されている。ラジアル導波路２１の上面となる導体板２２と導体リング２４とは一体に形成され、ラジアル導波路２１の下面となる導体板２３は導体リングにボルト３０で締結されている。
ラジアル導波路２１の上面となる導体板２２の中心部には、円形の開口２５が形成され、この開口２５の周囲に円筒導波管１３のフランジ１３Ｆがボルト（図示せず）で締結される。これにより円筒導波管１３とラジアル導波路２１とが接続され、円筒導波管１３を伝搬するマイクロ波ＭＷが開口２５からラジアル導波路２１内に導入される。
【００２０】
ラジアル導波路２１の下面となる導体板２３には、ラジアル導波路２１内を伝搬するマイクロ波ＭＷを処理容器１内に供給するスロット２６が複数形成されている。
図４は、導体板２３上のスロット配置の一例を示す平面図である。この図に示すように、導体板２３には、導体板２３の周方向にのびるスロット２６を同心円上に配置してもよい。またスロット２６を渦巻き線上に配置してもよい。導体板２３の半径方向のスロット間隔をλg （λg はラジアル導波路２１における管内波長）程度として放射型アンテナとしてもよいし、λg/３〜λg/４０程度としてリーク型アンテナとしてもよい。またハの字状をなすスロット２６の対を複数配置し、円偏波を放射するようにしてもよい。
なお、ラジアル導波路２１内に比誘電率が１より大きい誘電体を配置してもよい。これにより管内波長λg が短くなるので、導体板２３の半径方向に配置されるスロット２６を増やし、マイクロ波ＭＷの供給効率を向上させることができる。
【００２１】
図３に示すように、円筒導波管１３とラジアル導波路２１との接続部に、円筒導波管１３からラジアル導波路２１に向かって広がるテーパー部２９を有している。テーパーの断面形状は直線状であってもよいし、円弧状であってもよい。
また、導体板２３の中心部にはバンプ２７が設けられている。このバンプ２７は導体板２２の開口２５に向かって突出する略円錐形に形成された部材であり、例えばアルミニウムまたは銅などの金属で形成される。
【００２２】
図５は、バンプ２７の望ましい側面形状を示す概念図である。この図に示すように、バンプ２７の先端を球面状に丸めることにより、バンプ２７の先端に電界が集中し異常放電が起こることを抑制できる。また、バンプ２７の裾部分の稜線の導体板２３に対する傾きを小さくすることにより、バンプ２７と導体板２３との境界でのインピーダンス変化を小さくし、そこでのマイクロ波ＭＷの反射を低減することができる。
このような略円錐形のバンプ２７と上述したテーパー部２９との作用により、円筒導波管１３からラジアル導波路２１へのインピーダンスの変化を緩やかにし、円筒導波管１３とラジアル導波路２１との接続部でのマイクロ波ＭＷの反射を低減することができる。
【００２３】
さらに図３に示すように、導体板２２の開口２５の周囲には、支柱２８が複数配設されている。支柱２８は全体として円柱状をなし、上部外面にネジ部が形成され、下面にネジ孔が形成されている。この支柱を導体板２２の開口２５の周囲および円筒導波管１３のフランジ１３Ｆに形成された矩形の貫通孔に挿入し、支柱２８の下面を導体板２３に接触させた状態で導体板２３の下からボルト３１を支柱２８のネジ孔に挿入することにより、支柱２８を導体板２３に締結する。また、フランジ１３Ｆから上に突出するネジ部にナット３２を挿入することにより、支柱２８を導体板２２に締結する。このように支柱２８を導体板２２，２３の両方に締結することにより、導体板２３の中心付近を支柱２８で支持し、バンプ２７および導体板２３自身の荷重により導体板２３が湾曲することを防止できる。なお、支柱２８およびボルト３１をセラミックなどの誘電体で形成することにより、ラジアル導波路２１内の電磁界に与える影響を抑えている。
【００２４】
次に、図１〜図５に示したプラズマ処理装置の動作について説明する。図６は、円筒導波管１３とラジアル導波路２１との接続部におけるマイクロ波ＭＷの伝搬の状態を示す概念図である。
高周波電源１１で発生したマイクロ波ＭＷは、円筒導波管１３をＴＥ₁₁モードで伝搬し、円偏波変換器１４により円偏波に変換され、円筒導波管１３とラジアル導波路２１との接続部に到達する。この接続部でマイクロ波ＭＷは、図６に示すようにバンプ２７により円筒導波管１３の軸を含む面内で左右に分割され、円筒導波管１３内で水平方向であった電界Ｅの方向が、バンプ２７およびテーパー部２９により徐々に傾斜していき、最終的には垂直方向へと変化する。こうしてラジアル導波路２１に導入されたマイクロ波ＭＷは、ＴＥＭモードで半径方向に伝搬していく。
【００２５】
ラジアル導波路２１を伝搬するマイクロ波ＭＷは、ラジアル導波路２１の下面となる導体板２３に複数形成されたスロット２６から、誘電体板７を介して処理容器１内に供給される。処理容器１内ではマイクロ波ＭＷの電磁界により、ノズル６から導入されたプラズマガスが電離、場合によっては解離してプラズマＰが生成され、基板４に対する処理が行われる。
【００２６】
マイクロ波ＭＷは円筒導波管１３をＴＥ₁₁モードで伝搬するので、ラジアル導波路２１内の電界強度分布は図７に示すように、円筒導波管１３内の電界Ｅの方向に電界強度の強い部分Ｆが強く偏在したものとなる。しかし円筒導波管１３を伝搬するマイクロ波ＭＷは円偏波であり、マイクロ波ＭＷの電界Ｅは円筒導波管１３の軸を中心に回転しているので、ラジアル導波路２１内における電界強度の強い部分Ｆも同様に回転する。したがってラジアル導波路２１内の電界強度分布は時間平均で均一化される。これにより処理容器１内の電界強度分布も時間平均で均一化されるので、処理容器１内の電磁界により生成されたプラズマＰを用いて基板４の面内で一様な処理を行なうことができる。
【００２７】
次に、図３に示した電磁界供給装置１０についてのシミュレーション結果を示す。このシミュレーションでは、円筒導波管１３の直径Ｌg をφ９０ｍｍ、ラジアル導波路２１の直径Ｌa ，高さＤをそれぞれφ４８０ｍｍ，１５ｍｍとした。また、テーパー部２９の底面の半径と円筒導波管１３の半径（Ｌg/２）との差Ｗt を５ｍｍ、テーパー部８１の高さＨt を５ｍｍとした。また、バンプ２７をアルミニウムで形成し、その底面の直径Ｌb ，高さＨb をそれぞれφ８５ｍｍ，３０ｍｍとした。このような構成において、円筒導波管１３に周波数が２．４５ＧＨｚのマイクロ波ＭＷを投入したとしてシミュレーションを行ったところ、円筒導波管１３とラジアル導波路２１との接続部での反射率（反射電力／入力電力）は−１５ｄＢであった。
【００２８】
このシミュレーション結果から、従来はＬb ＝φ７０ｍｍ，Ｈb ＝５０ｍｍのバンプ１２７を用いて得られた反射率を、図３に示した電磁界供給装置１０ではテーパー部２９を設けることで、従来よりも体積が小さいＬb ＝φ８５ｍｍ，Ｈb ＝３０ｍｍのバンプ２７を用いて得られることがわかる。バンプ２７の体積を小さくすることにより、その質量を小さくし、導体板２３にかかる荷重を小さくすることができる。このため、ＲＬＳＡ１２に衝撃が与えられた場合に、導体板２３を支持する支柱２８が破損する頻度を低減することができる。
この電磁界供給装置１０では、支柱２８を太くすることなく支柱２８が破損する頻度を低減できるので、ラジアル導波路２１内の電磁界に与えられる影響は小さい。
【００２９】
また、バンプ２７の底面の直径Ｌb のみを変化させて同様のシミュレーションを行ったところ、直径Ｌb がφ９０ｍｍ以上で反射率が−２０ｄＢ以下となった。この結果から、Ｗt ＝Ｈt ＝５ｍｍのテーパー部２９を形成し、Ｌb ≧φ９０ｍｍ，Ｈb ＝３０ｍｍのバンプ２７を用いることにより、円筒導波管１３とラジアル導波路２１との接続部での反射を極めて小さくすることができると言える。
【００３０】
（第２の実施の形態）
図８は、本発明の第２の実施の形態の要部構成を示す断面図である。この図では、図１，図３と同一部分または相当部分を同一符号で示しており、その説明を適宜省略する。
図１，図３に示した電磁界供給装置１０には、バンプ２７とテーパー部２９とが設けられていたが、図８に示す電磁界供給装置には、バンプ２７が設けられていない。しかし、テーパー部２９Ａのみでも、円筒導波管１３からラジアル導波路２１へのインピーダンス変化を緩やかにする作用が得られるので、円筒導波管１３の直径Ｌg とラジアル導波路２１の高さＤとの比を調整することにより、図１，図３に示した電磁界供給装置１０と同程度の反射率を得ることができる。
【００３１】
図８に示すように導体板２３上からバンプ２７を削除することにより、導体板２３にかかる荷重を更に小さくすることができる。このため、ＲＬＳＡ１２Ａに衝撃が与えられた場合に、導体板２３を支持する支柱２８が破損する頻度を更に低減することができる。
【００３２】
（第３の実施の形態）
図９は、本発明の第３の実施の形態の要部構成を示す断面図である。この図では、図１，図３と同一部分または相当部分を同一符号で示しており、その説明を適宜省略する。
図９に示す電磁界供給装置は、バンプ本体４１と、このバンプ本体４１の表面を覆う金属薄膜４２とから構成されたバンプ４０を有している。
【００３３】
バンプ本体４１は、従来からバンプ形成に用いられていたアルミニウムよりも密度が小さい誘電体で形成されている。具体的には、２０℃で２．６９×１０³ ｋｇ／ｍ³ より小さい密度のプラスチックなどで形成されている。バンプ本体４１はまた、アルミニウムよりも密度が小さい多孔質などで形成されてもよい。バンプ本体４１の寸法は、従来から用いられていた金属製のバンプ１２７の寸法と同程度であってもよい。
金属薄膜４２は、例えばアルミニウム、銅、銀などからなり、その厚さは例えば０．１ｍｍ程度とすることができる。なお、金属薄膜４２はバンプ４０の下面、すなわち導体板２３との対向面まで覆う必要はない。
【００３４】
このようにバンプ本体４１を小さい密度の材料で形成することにより、バンプ４０全体の質量を小さくし、導体板２３にかかる荷重を小さくすることができる。このため、ＲＬＳＡ１２Ｂに衝撃が与えられた場合に、導体板２３を支持する支柱２８が破損する頻度を低減することができる。
また、バンプ本体４１の表面を金属薄膜４２で覆うことにより、バンプ全体を金属で形成した場合と同じ特性を得ることができる。
図９に示す電磁界供給装置では、支柱２８を太くすることなく支柱２８が破損する頻度を低減できるので、ラジアル導波路２１内の電磁界に与えられる影響は小さい。
【００３５】
なお、図９に示す電磁界供給装置では、円筒導波管１３とラジアル導波路２１との接続部にテーパー部を設けていないが、図３と同様にテーパー部２９を設けてもよい。これによりバンプ４０の体積を縮小し、質量を更に小さくすることができる。よって、導体板２３にかかる荷重を更に小さくし、支柱２８が破損する頻度を更に低減することができる。
バンプを中空の金属で形成しても、バンプの質量を小さくし、導体板２３にかかる荷重を小さくし、ひいては導体板２３を支持する支柱２８が破損する頻度を低減する効果が得られる。
【００３６】
以上では、周波数が２．４５ＧＨｚのマイクロ波ＭＷを使用した例を説明したが、使用可能な周波数は２．４５ＧＨｚに限定されない。例えば周波数が１ＧＨｚ〜十数ＧＨｚのマイクロ波に対しても、同様の効果が得られる。さらに、マイクロ波よりも低い周波数帯を含む高周波を用いた場合でも、同様の効果が得られる。
また、円筒導波管１３の伝送モードは、ＴＭ₀₁モードであってもよい。
【００３７】
また、スロットアンテナの一例としてＲＬＳＡ１２，１２Ａ，１２Ｂを用いて説明したが、これに限定されるものではなく、他のスロットアンテナであってもかまわない。
また、本発明のプラズマ処理装置は、エッチング装置、ＣＶＤ装置、アッシング装置などに利用することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、第１および第２の導体板からなる導波路と円筒導波管との接続部に、テーパー部を有するものである。このテーパー部により円筒導波管から上記導波路へのインピーダンス変化を緩やかにし、接続部での電力の反射を低減することができる。したがって、必ずしも第１の導体板上にバンプを設ける必要がなく、またバンプを設けるにしても従来より体積を縮小し質量を小さくすることができる。このため第１の導体板にかかる荷重を小さくすることができる。したがって、ラジアル導波路内の電磁界に大きな影響を与えることなく、第１の導体板を支持ずる支柱の破損を抑制することができる。
【００３９】
また、本発明は、誘電体で形成されたバンプ本体と、このバンプ本体の表面を覆う金属膜とからなるバンプを用いたものである。従来用いられていたアルミニウムよりも密度が小さい誘電体でバンプ本体を形成することにより、バンプの質量を従来より小さくし、第１の導体板にかかる荷重を小さくすることができる。したがって、ラジアル導波路内の電磁界に大きな影響を与えることなく、第１の導体板を支持ずる支柱の破損を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示す図である。
【図２】円偏波変換器の一構成例を示す図である。
【図３】ラジアルラインスロットアンテナの拡大断面図である。
【図４】図３におけるIV−IV′線方向からみたラジアル導波路の下面となる導体板の平面図である。
【図５】バンプの望ましい側面形状を示す概念図である。
【図６】円筒導波管とラジアル導波路との接続部におけるマイクロ波の伝搬の状態を示す概念図である。
【図７】ラジアル導波路におけるマイクロ波の分布を説明するための図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態の要部構成を示す断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態の要部構成を示す断面図である。
【図１０】従来のマイクロ波プラズマ処理装置の一構成例を示す図である。
【図１１】円筒導波管とラジアル導波路との接続部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１…処理容器、２…絶縁板、３…基板台、４…基板（被処理体）、５…排気口、６…ガス導入用ノズル、７…誘電体板、８…シールド材、１０…電磁界供給装置、１１…高周波電源、１２，１２Ａ，１２Ｂ…ラジアルラインスロットアンテナ（ＲＬＳＡ）、１３…円筒導波管、１４…円偏波変換器、１４Ａ，１４Ｂ…スタブ、１５…整合器、２１…ラジアル導波路、２２，２２Ａ，２２Ｂ…円形導体板（第２の導体板）、２３…円形導体板（第１の導体板）、２４…リング部材、２５…開口、２６…スロット、２７，４０…バンプ、２８…支柱、２９，２９Ａ…テーパー部、３０，３１…ボルト、３２…ナット、４１…バンプ本体、４２…金属薄膜、Ｅ…電界、Ｆ…電界強度の強い部分、ＭＷ…マイクロ波、Ｐ…プラズマ。

Claims

スロットを複数有する第１の導体板とこの第１の導体板に対向配置された第２の導体板とからなる導波路と、前記第２の導体板の開口に接続された円筒導波管とを備えた電磁界供給装置において、
前記円筒導波管と前記導波路との接続部に、前記円筒導波管から前記導波路に向かって広がるテーパー部を有し、
前記第２の導体板の開口の周囲に配設されるとともに前記第１および第２の導体板に締結されかつ誘電体で形成された支柱を備えることを特徴とする電磁界供給装置。
請求項１記載の電磁界供給装置において、
前記第１の導体板上に設けられ前記第２の導体板の開口に向かって突出するバンプを備えたことを特徴とする電磁界供給装置。
請求項２記載の電磁界供給装置において、
前記バンプは、金属で形成されていることを特徴とする電磁界供給装置。
スロットを複数有する第１の導体板とこの第１の導体板に対向配置された第２の導体板とからなる導波路と、前記第２の導体板の開口に接続された円筒導波管と、前記第１の導体板上に設けられ前記第２の導体板の開口に向かって突出するバンプとを備えた電磁界供給装置において、
前記バンプは、誘電体で形成されたバンプ本体と、このバンプ本体の表面を覆う金属膜とからなり、
前記第２の導体板の開口の周囲に配設されるとともに前記第１および第２の導体板に締結されかつ誘電体で形成された支柱を備えることを特徴とする電磁界供給装置。
スロットを複数有する第１の導体板とこの第１の導体板に対向配置された第２の導体板とからなる導波路と、前記第２の導体板の開口に接続された円筒導波管と、前記第１の導体板上に設けられ前記第２の導体板の開口に向かって突出するバンプとを備えた電磁界供給装置において、
前記バンプは、中空の金属で形成され、
前記第２の導体板の開口の周囲に配設されるとともに前記第１および第２の導体板に締結されかつ誘電体で形成された支柱を備えることを特徴とする電磁界供給装置。
請求項４または５記載の電磁界供給装置において、
前記円筒導波管と前記導波路との接続部に、前記円筒導波管から前記導波路に向かって広がるテーパー部を有することを特徴とする電磁界供給装置。
請求項２〜６のいずれか１項記載の電磁界供給装置において、
前記バンプの前記開口に向かう先端が、丸められていることを特徴とする電磁界供給装置。
被処理体が収容される処理容器と、この処理容器内に電磁界を供給する電磁界供給装置とを備えたプラズマ処理装置において、
前記電磁界供給装置は、請求項１〜７のいずれか１項記載の電磁界供給装置であることを特徴とするプラズマ処理装置。