JPH08316198A - Plasma equipment - Google Patents
Plasma equipmentInfo
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- JPH08316198A JPH08316198A JP7117334A JP11733495A JPH08316198A JP H08316198 A JPH08316198 A JP H08316198A JP 7117334 A JP7117334 A JP 7117334A JP 11733495 A JP11733495 A JP 11733495A JP H08316198 A JPH08316198 A JP H08316198A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】一つのマイクロ波発振器26と、複数の誘電体
層21a、21bと、マイクロ波発振器26から複数の
誘電体層21a、21bへマイクロ波を分岐して伝搬さ
せるマイクロ波導波路23と、マイクロ波導入窓4を有
する反応容器とを備え、複数の誘電体層21a、21b
が並列して配置され、その並列配置された誘電体層21
a、21bにマイクロ波導入窓4が対向するように反応
容器が配置されているプラズマ装置。
【効果】液晶ディスプレイ用ガラス基板等の大面積の基
板を安定してしかも容易な構成で均一にプラズマ処理す
ることができる。
(57) [Summary] [Construction] One microwave oscillator 26, a plurality of dielectric layers 21a and 21b, and a microwave for branching and propagating a microwave from the microwave oscillator 26 to the plurality of dielectric layers 21a and 21b. A plurality of dielectric layers 21a, 21b, each of which is provided with a wave waveguide 23 and a reaction container having a microwave introduction window 4.
Are arranged in parallel, and the dielectric layers 21 are arranged in parallel.
A plasma apparatus in which a reaction vessel is arranged so that the microwave introduction window 4 faces a and 21b. [Effect] A large area substrate such as a glass substrate for a liquid crystal display can be stably and uniformly plasma-treated with an easy structure.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子基板、液晶
ディスプレイ用ガラス基板等にプラズマを利用してエッ
チング、アッシング、およびCVD等の処理を施すのに
適したプラズマ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma device suitable for performing processing such as etching, ashing, and CVD using plasma on semiconductor element substrates, glass substrates for liquid crystal displays and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】反応ガスに外部からエネルギ−を与えた
際に発生するプラズマはLSI、LCD製造プロセスに
おいて広く用いられている。特にプラズマを用いたドラ
イエッチング技術はLSI、LCD製造プロセスにとっ
て不可欠の基本技術となっている。2. Description of the Related Art Plasma generated when energy is externally applied to a reaction gas is widely used in LSI and LCD manufacturing processes. In particular, the dry etching technique using plasma has become an indispensable basic technique for LSI and LCD manufacturing processes.
【0003】プラズマを発生させるための励起手段とし
て、13.56MHzのRF(高周波)が多く用いられ
ているが、低温で高密度のプラズマが得られ、また装置
の構成及び操作が簡単である等の利点があることから、
マイクロ波も用いられるようになっている。しかし、従
来のマイクロ波を用いたプラズマ装置では、大面積に均
一なプラズマを発生させることが困難であるため、大口
径の半導体基板、LCD用ガラス基板を均一に処理する
ことが困難であった。Although RF (high frequency) of 13.56 MHz is often used as an excitation means for generating plasma, high density plasma can be obtained at low temperature, and the structure and operation of the device are simple. Because of the advantages of
Microwaves are also being used. However, in a conventional plasma device using microwaves, it is difficult to generate uniform plasma in a large area, and thus it is difficult to uniformly process a large-diameter semiconductor substrate and an LCD glass substrate. .
【0004】この点に関し、本出願人は大面積に均一に
マイクロ波プラズマを発生させることが可能なプラズマ
装置として、特開昭62−5600号公報、特開昭62
−99481号公報において、誘電体層を利用する方式
を提案している。In this regard, the present applicant has proposed, as a plasma device capable of uniformly generating a microwave plasma in a large area, in Japanese Patent Laid-Open Nos. 62-5600 and 62-62.
In Japanese Patent Publication No. 99481, a method using a dielectric layer is proposed.
【0005】図9、図10および図11は、この誘電体
層を利用するプラズマ装置の模式的な平面図、部分的縦
断面図および側断面図である。FIG. 9, FIG. 10 and FIG. 11 are a schematic plan view, a partial vertical sectional view and a side sectional view of a plasma device using this dielectric layer.
【0006】この装置においては、マイクロ波はマイク
ロ波発振器26から、導波管で構成されたマイクロ波導
波路23を介して誘電体層21に導入される。この誘電
体層21を伝搬するマイクロ波により下方の空間20に
電界が形成され、この電界がマイクロ波導入窓4を透過
して反応室2内に供給されて、プラズマが生成される。
このプラズマによって試料Sの表面にプラズマ処理が施
される。In this device, microwaves are introduced from the microwave oscillator 26 into the dielectric layer 21 through the microwave waveguide 23 formed of a waveguide. An electric field is formed in the lower space 20 by the microwave propagating through the dielectric layer 21, the electric field is transmitted through the microwave introduction window 4 and supplied into the reaction chamber 2, and plasma is generated.
The plasma treatment is applied to the surface of the sample S by this plasma.
【0007】誘電体層は導入部211、テーパ部212
および平板部213からなる。マイクロ波導波路23か
ら誘電体層21へのマイクロ波導入は、導入部211に
おいて導波管から誘電体層に導入し、テーパ部212に
おいて幅方向に拡げて、平板部213に導入することに
より行われる。こうすることにより、マイクロ波導入窓
4に対向する平板部213においてマイクロ波を幅方向
に均一に伝搬させることができる。The dielectric layer has an introduction portion 211 and a taper portion 212.
And a flat plate portion 213. The introduction of microwaves from the microwave waveguide 23 to the dielectric layer 21 is performed by introducing the microwaves from the waveguide into the dielectric layer at the introduction portion 211, expanding the width direction at the taper portion 212, and introducing into the flat plate portion 213. Be seen. By doing so, the microwave can be uniformly propagated in the width direction in the flat plate portion 213 facing the microwave introduction window 4.
【0008】この誘電体層を利用するプラズマ装置はマ
イクロ波の進行方向に沿って誘電体層の下にプラズマを
生成するので、反応室2の上部に開口しているマイクロ
波導入口3、それを封止するマイクロ波導入窓4、そし
て誘電体層21を大きくすれば、容易に大面積のマイク
ロ波プラズマを生成させることができる。Since the plasma device utilizing this dielectric layer generates plasma under the dielectric layer along the traveling direction of the microwave, the microwave introducing port 3 opened at the upper part of the reaction chamber 2 By enlarging the microwave introduction window 4 and the dielectric layer 21 to be sealed, a large-area microwave plasma can be easily generated.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】近年液晶用のガラス基
板の大きさは大きくなり、400mm×400mm以上
のガラス基板を均一に処理できる装置の要求が高まって
いる。この誘電体層を利用したプラズマ装置では、上述
したようにマイクロ波導入口、マイクロ波導入窓、誘電
体層を大きくすれば大面積プラズマを生成できる。In recent years, the size of glass substrates for liquid crystals has increased, and there is an increasing demand for an apparatus capable of uniformly processing glass substrates of 400 mm × 400 mm or more. In the plasma device using this dielectric layer, large-area plasma can be generated by increasing the microwave inlet, the microwave inlet window, and the dielectric layer as described above.
【0010】しかしながら、この誘電体層の面積を大き
くしていくと、誘電体層の幅方向にマイクロ波が均一に
なるように導入するには、誘電体層のテーパ部の誘電体
層を幅方向に広げるテーパ角度をより緩やかにする等の
対策が必要になる。このため、このテーパ部が大きくな
るという問題があった。However, if the area of this dielectric layer is increased, the width of the dielectric layer in the taper portion of the dielectric layer can be increased in order to introduce the microwaves uniformly in the width direction of the dielectric layer. It is necessary to take measures such as making the taper angle that widens in the direction more gentle. Therefore, there is a problem that the tapered portion becomes large.
【0011】また、誘電体層の面積が大きくなると、マ
イクロ波の伝搬の不均一に伴う誘電体層の不均一加熱が
強調されて、誘電体層の面内温度分布が不均一となり、
誘電体層の変形を生じ、これがプラズマ処理に処理速度
の再現性等に悪影響を与えるという問題があった。When the area of the dielectric layer becomes large, uneven heating of the dielectric layer due to uneven propagation of microwaves is emphasized, and the in-plane temperature distribution of the dielectric layer becomes uneven,
There is a problem that the dielectric layer is deformed, which adversely affects the reproducibility of the processing speed in the plasma processing.
【0012】さらに、プラズマの生成は反応容器内が減
圧された状態で行われるので、マイクロ波導入窓には反
応容器内外での圧力差による耐圧強度が要求される。し
たがって、マイクロ波導入窓の寸法が大きくなると、反
応容器内外での圧力差に対する耐圧強度を高める必要が
あり、マイクロ波導入窓をより厚くする必要がある。Further, since the plasma is generated in a state where the inside of the reaction vessel is depressurized, the microwave introduction window is required to have a pressure resistance strength due to a pressure difference inside and outside the reaction vessel. Therefore, when the size of the microwave introduction window becomes large, it is necessary to increase the pressure resistance against the pressure difference between the inside and outside of the reaction container, and it is necessary to make the microwave introduction window thicker.
【0013】しかしマイクロ波導入窓を厚くすると、プ
ラズマ生成時にはプラズマ加熱によりマイクロ波導入窓
の反応室側の面と反対側の面との温度差が大きくなり、
その熱ひずみでマイクロ波導入窓が破損するおそれが生
じるという問題があった。However, if the microwave introducing window is made thick, the temperature difference between the surface on the reaction chamber side and the surface on the opposite side of the microwave introducing window becomes large due to plasma heating during plasma generation.
There is a problem that the microwave introduction window may be damaged by the thermal strain.
【0014】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、液晶ディスプレイ用ガラス基板等の大面積
の基板を安定してしかも容易な構成で均一にプラズマ処
理することができるプラズマ装置を提供し、さらに熱ひ
ずみでマイクロ波導入窓が破損するおそれの少ないプラ
ズマ装置を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above problems, and provides a plasma apparatus capable of stably and uniformly plasma-treating a large-area substrate such as a glass substrate for a liquid crystal display with a simple structure. It is an object of the present invention to provide a plasma device in which the microwave introduction window is less likely to be damaged by thermal strain.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は、図1、図2お
よび図3に示すように、一つのマイクロ波発振器26
と、複数の誘電体層21a、21bと、マイクロ波発振
器26から複数の誘電体層21a、21bへマイクロ波
を分岐して伝搬させるマイクロ波導波路23と、マイク
ロ波導入窓4を有する反応容器1とを備え、複数の誘電
体層21a、21bが並列して配置され、その並列配置
された誘電体層21a、21bにマイクロ波導入窓4が
対向するように反応容器1が配置されているプラズマ装
置を要旨とし、また、本発明は、図5、図6および図7
に示すように、さらにマイクロ波導入窓が複数の誘電体
層21a、21bに応じて複数のマイクロ波導入窓4
a、4bに分割されているプラズマ装置を要旨とする。The present invention, as shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG.
, A plurality of dielectric layers 21a, 21b, a microwave waveguide 23 for branching and propagating microwaves from the microwave oscillator 26 to the plurality of dielectric layers 21a, 21b, and a reaction vessel 1 having a microwave introduction window 4. A plasma in which a plurality of dielectric layers 21a and 21b are arranged in parallel, and the reaction vessel 1 is arranged such that the microwave introduction windows 4 face the dielectric layers 21a and 21b arranged in parallel. The invention is based on a device, and the present invention is based on FIGS. 5, 6 and 7.
As shown in FIG. 5, a plurality of microwave introduction windows 4 are provided corresponding to the plurality of dielectric layers 21a and 21b.
The gist is a plasma device divided into a and 4b.
【0016】[0016]
【作用】本発明のプラズマ装置は、マイクロ波導入窓に
対向する誘電体層を複数に分割し、また一つのマイクロ
波発振器からマイクロ波導波路を分岐してこの複数の誘
電体層のそれぞれに接続している。こうすることによ
り、テーパ部を大きくすることなく、誘電体層の幅方向
に均一なマイクロ波の導入が容易にできる。In the plasma device of the present invention, the dielectric layer facing the microwave introduction window is divided into a plurality of layers, and the microwave waveguide is branched from one microwave oscillator and connected to each of the plurality of dielectric layers. are doing. By doing so, it is possible to easily introduce a uniform microwave in the width direction of the dielectric layer without increasing the tapered portion.
【0017】しかも、誘電体層のマイクロ波の伝搬を均
一にできるため、マイクロ波の伝搬の不均一に伴う誘電
体層の不均一加熱による誘電体層の変形やプラズマ処理
の再現性等に悪化を防ぐことができる。Moreover, since the microwave propagation through the dielectric layer can be made uniform, the dielectric layer is deformed due to the non-uniform heating of the dielectric layer due to the non-uniform propagation of the microwave, and the reproducibility of plasma processing is deteriorated. Can be prevented.
【0018】本発明のプラズマ装置では、マイクロ波導
入窓を複数の誘電体層に応じて分割することにより、そ
れぞれのマイクロ波導入窓の面積を小さくできる。こう
することにより、個々のマイクロ波導入窓を厚くする必
要がなくなるため、熱ひずみによる破損のおそれも減少
させることができる。In the plasma device of the present invention, the area of each microwave introduction window can be reduced by dividing the microwave introduction window according to the plurality of dielectric layers. By doing so, it is not necessary to increase the thickness of each microwave introduction window, and the risk of damage due to thermal strain can be reduced.
【0019】[0019]
【実施例】本発明のプラズマ装置の一実施例を図面に基
づき説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the plasma device of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0020】図1は本発明の一実施例のプラズマ装置の
模式的な平面図であり、マイクロ波の誘電体層への導入
を説明するものである。マイクロ波導波路23は導波管
からなり途中で2つに分岐している。マイクロ波導波路
23の途中にはマイクロ波分配器(図示しない)が設け
られており、2つの導波路にマイクロ波が均等に分けら
れて供給される。このマイクロ波導波路23を介して、
マイクロ波発振器26と誘電体層21a、21bとが連
結されている。2つに誘電体層21a、21bの上面は
金属板22で覆われている。誘電体層21a、21bに
はテフロン(登録商標)等のフッ素樹脂が用いられる。
金属板22はアルミニウム等で作られる。このマイクロ
波導波路23の途中にはそれぞれマイクロ波の整合(マ
ッチング)をとるためのチューナー24a、24bが、
またマイクロ波の反射波をとり除くアイソレータ25
a、25bが設けられている。それぞれにチューナーお
よびアイソレータを設けることにより、誘電体層の各々
独立して整合調整が可能であり、それぞれの反射波によ
る悪影響を取り除くことができる。FIG. 1 is a schematic plan view of a plasma device according to an embodiment of the present invention, which illustrates introduction of microwaves into a dielectric layer. The microwave waveguide 23 is composed of a waveguide and is branched into two in the middle. A microwave distributor (not shown) is provided in the middle of the microwave waveguide 23, and the microwaves are equally divided and supplied to the two waveguides. Via this microwave waveguide 23,
The microwave oscillator 26 and the dielectric layers 21a and 21b are connected. Two upper surfaces of the dielectric layers 21a and 21b are covered with a metal plate 22. Fluorine resin such as Teflon (registered trademark) is used for the dielectric layers 21a and 21b.
The metal plate 22 is made of aluminum or the like. Tuners 24a and 24b for matching the microwaves are provided in the microwave waveguide 23, respectively.
In addition, an isolator 25 for removing the reflected wave of the microwave
a and 25b are provided. By providing a tuner and an isolator for each, matching adjustment can be performed independently for each dielectric layer, and the adverse effect of each reflected wave can be eliminated.
【0021】マイクロ波はマイクロ波発振器26で発振
された後、マイクロ波導波路23の途中で2つに分岐さ
れ、それぞれ誘電体層21a、21bの導入される。そ
して、それぞれの誘電体層21a、21bにおいて、導
入部211a、211bにおいて導波管から誘電体層に
導入され、テーパ部212a、212bにおいて幅方向
に拡げられて、平板部213a、213bに導入され
る。こうして、マイクロ波導入口3およびマイクロ波導
入窓4に対向する平板部213a、213bにおいてマ
イクロ波を均一に伝搬させる。After the microwave is oscillated by the microwave oscillator 26, it is branched into two in the middle of the microwave waveguide 23 and introduced into the dielectric layers 21a and 21b, respectively. Then, in each of the dielectric layers 21a and 21b, it is introduced from the waveguide into the dielectric layer in the introduction portions 211a and 211b, expanded in the width direction in the tapered portions 212a and 212b, and introduced into the flat plate portions 213a and 213b. It Thus, the microwaves are uniformly propagated in the flat plate portions 213a and 213b facing the microwave introduction port 3 and the microwave introduction window 4.
【0022】図2は本実施例のプラズマ装置の模式的な
部分断面図であり、反応容器および反応容器と誘電体層
との配置を説明するものである。FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of the plasma apparatus of this embodiment, which illustrates the reaction vessel and the arrangement of the reaction vessel and the dielectric layer.
【0023】図中1は中空直方体の反応容器である。反
応容器1はアルミニウム(Al)等の金属を用いて形成
されている。反応容器1の内部には反応室2が設けられ
ている。反応容器1の上部にはマイクロ波導入口3が開
口してあり、このマイクロ波導入口3はマイクロ波導入
窓4にて反応容器1の上部壁との間にOリング9を挟持
することにより気密に封止されている。なおマイクロ波
導入窓4は、耐熱性とマイクロ波透過性を有し、かつ誘
電損失が小さい石英ガラス(SiO2 )、アルミナ(A
l2 O3 )等の誘電体で形成される。In the figure, reference numeral 1 denotes a hollow rectangular parallelepiped reaction container. The reaction container 1 is formed using a metal such as aluminum (Al). A reaction chamber 2 is provided inside the reaction container 1. A microwave introducing port 3 is opened at the upper part of the reaction vessel 1, and the microwave introducing port 3 is hermetically sealed by sandwiching an O-ring 9 between the microwave introducing window 4 and the upper wall of the reaction vessel 1. It is sealed. The microwave introduction window 4 has heat resistance and microwave transparency, and has a small dielectric loss such as quartz glass (SiO 2 ), alumina (A 2
It is formed of a dielectric material such as l 2 O 3 ).
【0024】反応室2内にはマイクロ波導入窓4とは対
向する位置に、試料Sを載置する試料台7が配設されて
いる。反応ガスを導入するためのガス導入孔5および排
気装置(図示しない)に接続される排気口6が設けられ
ている。また反応容器1の周囲壁には溶媒通流路8が形
成され、所定の温度の溶媒を循環させることにより、反
応容器1の周囲壁を所定の温度に保持するようになって
いる。In the reaction chamber 2, a sample table 7 on which the sample S is placed is arranged at a position facing the microwave introduction window 4. A gas introduction hole 5 for introducing a reaction gas and an exhaust port 6 connected to an exhaust device (not shown) are provided. A solvent passage 8 is formed on the peripheral wall of the reaction container 1, and the peripheral wall of the reaction container 1 is maintained at a predetermined temperature by circulating a solvent having a predetermined temperature.
【0025】反応容器1の上方には、マイクロ波導入窓
4と対向して、これを覆うように誘電体層21aと21
b(図示されていない)が配置される。Above the reaction container 1, the dielectric layers 21a and 21a face the microwave introduction window 4 and cover it.
b (not shown) is located.
【0026】図3は本実施例のプラズマ装置の模式的な
側断面図である。マイクロ波導入窓4と対向して誘電体
層21aと21bが並列配置されている。FIG. 3 is a schematic side sectional view of the plasma device of this embodiment. Dielectric layers 21a and 21b are arranged in parallel so as to face the microwave introduction window 4.
【0027】本実施例の装置はプラズマ発生面積が50
0mm×500mmとなるものとした。主要部の寸法お
よび材質は以下のとおりである。マイクロ波導入口3が
500mm×500mmである。マイクロ波導入窓4は
600mm×600mmで厚みが20mmの石英板であ
る。誘電体層21a、21bの平板部が600mm×3
00mmで厚みが20mmのテフロンである。The apparatus of this embodiment has a plasma generation area of 50.
The size was 0 mm × 500 mm. The dimensions and materials of the main part are as follows. The microwave inlet 3 is 500 mm × 500 mm. The microwave introducing window 4 is a quartz plate having a size of 600 mm × 600 mm and a thickness of 20 mm. The flat plate portions of the dielectric layers 21a and 21b are 600 mm × 3
It is Teflon having a thickness of 00 mm and a thickness of 20 mm.
【0028】本発明のプラズマ装置において試料台上に
載置された試料Sの表面にプラズマ処理を施す場合につ
いて説明する。まず所定の温度の溶媒を溶媒通路8内に
循環させる。排気口6から排気を行って反応室2内を所
要の圧力まで排気した後、周囲壁に設けられたガス導入
孔5から反応ガスを供給し反応室2内を所定の圧力とす
る。A case will be described where the surface of the sample S placed on the sample table is subjected to plasma treatment in the plasma apparatus of the present invention. First, a solvent having a predetermined temperature is circulated in the solvent passage 8. After exhausting from the exhaust port 6 to exhaust the inside of the reaction chamber 2 to a required pressure, the reaction gas is supplied from the gas introduction hole 5 provided in the peripheral wall to bring the inside of the reaction chamber 2 to a predetermined pressure.
【0029】マイクロ波発振器26においてマイクロ波
を発振させ、マイクロ波導波路23の途中において2つ
の導波路に分岐させてそれぞれ誘電体層21a、21b
に導入する。誘電体層21a、21bの下方の空間20
に電界が形成され、この電界がマイクロ波導入窓4を透
過して反応室2内に供給されて、プラズマが生成され
る。このプラズマによって試料Sの表面にプラズマ処理
が施される。A microwave is oscillated by the microwave oscillator 26 and is branched into two waveguides in the middle of the microwave waveguide 23 so that the dielectric layers 21a and 21b respectively.
To be introduced. Space 20 below the dielectric layers 21a and 21b
An electric field is formed in the reaction chamber 2 and the electric field is transmitted through the microwave introduction window 4 and supplied into the reaction chamber 2 to generate plasma. The plasma treatment is applied to the surface of the sample S by this plasma.
【0030】本実施例のプラズマ装置におけるプラズマ
の均一性を評価するために、イオン電流分布を測定し
た。試料台の中心位置を中心としてマイクロ波の進行方
向Zとそれに垂直なY方向について測定を行った。な
お、測定位置はマイクロ波導入窓から100mmの位置
である。プラズマ発生はArガスを用い、圧力10mT
orr、マイクロ波パワー3kWで行った。The ion current distribution was measured in order to evaluate the plasma uniformity in the plasma apparatus of this example. The measurement was performed in the microwave traveling direction Z centering on the center position of the sample stage and in the Y direction perpendicular thereto. The measurement position is 100 mm from the microwave introduction window. Plasma generation uses Ar gas, pressure 10mT
Orr was performed at a microwave power of 3 kW.
【0031】図4はイオン電流分布の測定結果を示すグ
ラフである。図4から明かなように、ほぼ均一にプラズ
マを発生できている。FIG. 4 is a graph showing the measurement result of the ion current distribution. As is clear from FIG. 4, plasma can be generated almost uniformly.
【0032】本発明のプラズマ装置の別の実施例を図面
に基づき説明する。図5、図6および図7は本発明の別
の実施例のプラズマ装置の模式的な平面図、部分的縦断
面図および側断面図である。Another embodiment of the plasma device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5, FIG. 6 and FIG. 7 are a schematic plan view, a partial vertical sectional view and a side sectional view of a plasma device according to another embodiment of the present invention.
【0033】本実施例は先の実施例とくらべ、梁31を
設けてマイクロ波導入口を3a、3bの2つに分割する
ことによって、マイクロ波導入窓を4a、4bの2つに
分割した点と、また金属壁30によって誘電体層4a、
4bを伝搬するマイクロ波の干渉をなくした点が異な
る。マイクロ波は、マイクロ波発振器26で発振された
後、マイクロ波導波路23の途中において2つの導波路
に分岐してそれぞれ誘電体層21a、21bに導入さ
れ、マイクロ波導入窓4a、4bを透過して反応室2内
に供給されて、プラズマが生成される。The present embodiment is different from the previous embodiment in that a beam 31 is provided and the microwave introduction port is divided into two portions 3a and 3b, so that the microwave introduction window is divided into two portions 4a and 4b. And also by the metal wall 30 the dielectric layer 4a,
The difference is that the interference of the microwave propagating through 4b is eliminated. After the microwave is oscillated by the microwave oscillator 26, the microwave is branched into two waveguides in the middle of the microwave waveguide 23 and introduced into the dielectric layers 21a and 21b, respectively, and transmitted through the microwave introduction windows 4a and 4b. And is supplied into the reaction chamber 2 to generate plasma.
【0034】本実施例の装置はプラズマ発生面積が50
0mm×500mmとなるものとした。主要部の寸法は
以下のとおりである。マイクロ波導入口3が500mm
×210mmである。マイクロ波導入窓4は620mm
×290mmで厚みが20mmの石英板である。梁31
の幅は80mmである。誘電体層21a、21bの平板
部が620mm×290mmで厚みが20mmのテフロ
ンである。The apparatus of this embodiment has a plasma generation area of 50.
The size was 0 mm × 500 mm. The dimensions of the main part are as follows. Microwave inlet 3 is 500 mm
× 210 mm. Microwave introduction window 4 is 620 mm
It is a quartz plate having a thickness of × 290 mm and a thickness of 20 mm. Beam 31
Has a width of 80 mm. The flat plate portions of the dielectric layers 21a and 21b are Teflon having a thickness of 20 mm and a size of 620 mm × 290 mm.
【0035】本実施例のプラズマ装置におけるプラズマ
の均一性を評価するために、先の実施例と同様イオン電
流分布を測定した。試料台の中心位置を中心としてマイ
クロ波の進行方向Zとそれに垂直なY方向について、梁
から100mmの位置で測定した。プラズマ発生も先の
実施例と同様、Arガスを用い、圧力10mTorr、
マイクロ波パワー3kWで行った。In order to evaluate the plasma uniformity in the plasma apparatus of this embodiment, the ion current distribution was measured as in the previous embodiment. Measurement was performed at a position of 100 mm from the beam in the traveling direction Z of the microwave and the Y direction perpendicular thereto with the center position of the sample stand as the center. As in the previous embodiment, plasma was generated using Ar gas at a pressure of 10 mTorr,
The microwave power was 3 kW.
【0036】図8はイオン電流分布の測定結果を示すグ
ラフである。梁31があるにもかかわらず、梁31から
100mm離れた位置では、ほぼ均一にプラズマを発生
できている。これは、梁から十分に離れておりプラズマ
が十分に拡散したためと考えられる。FIG. 8 is a graph showing the measurement result of the ion current distribution. Despite the presence of the beam 31, plasma can be generated almost uniformly at a position 100 mm away from the beam 31. It is considered that this is because the plasma was sufficiently diffused because it was sufficiently separated from the beam.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明装置にあっ
ては、液晶ディスプレイ用ガラス基板等の大面積の基板
を安定してしかも容易な構成で均一にプラズマ処理する
ことができる。また、マイクロ波発振器が一つで良いた
め、装置の低コスト化を図ることができる。As described above in detail, in the apparatus of the present invention, a large-area substrate such as a glass substrate for a liquid crystal display can be stably and uniformly plasma-treated with an easy structure. Moreover, since only one microwave oscillator is required, the cost of the device can be reduced.
【図1】本発明のプラズマ装置の実施例の模式的な平面
図である。FIG. 1 is a schematic plan view of an embodiment of a plasma device of the present invention.
【図2】本発明のプラズマ装置の実施例の模式的部分縦
断面図である。FIG. 2 is a schematic partial vertical sectional view of an embodiment of the plasma device of the present invention.
【図3】本発明のプラズマ装置の実施例の模式的側断面
図である。FIG. 3 is a schematic side sectional view of an embodiment of the plasma device of the present invention.
【図4】イオン電流分布の測定結果を示すグラフであ
る。FIG. 4 is a graph showing measurement results of ion current distribution.
【図5】本発明のプラズマ装置の別の実施例の模式的な
平面図である。FIG. 5 is a schematic plan view of another embodiment of the plasma device of the present invention.
【図6】本発明のプラズマ装置の別の実施例の模式的部
分縦断面図である。FIG. 6 is a schematic partial vertical cross-sectional view of another embodiment of the plasma device of the present invention.
【図7】本発明のプラズマ装置の別の実施例の模式的側
断面図である。FIG. 7 is a schematic side sectional view of another embodiment of the plasma device of the present invention.
【図8】イオン電流分布の測定結果を示すグラフであ
る。FIG. 8 is a graph showing measurement results of ion current distribution.
【図9】従来のプラズマ装置の実施例の模式的な平面図
である。FIG. 9 is a schematic plan view of an example of a conventional plasma device.
【図10】従来のプラズマ装置の実施例の模式的部分縦
断面図である。FIG. 10 is a schematic partial vertical sectional view of an example of a conventional plasma device.
【図11】従来のプラズマ装置の実施例の模式的側断面
図である。FIG. 11 is a schematic side sectional view of an example of a conventional plasma device.
1 反応容器 2 反応室 3、3a、3b マイクロ波導入口 4、4a、4b マイクロ波導入窓 5 ガス導入孔 6 ガス排気口 7 試料台 8 溶媒通流路 20、20a、20b 空間 21、21a、21b 誘電体層 22 金属板 23 マイクロ波導波路 24、24a、24b チューナー 25、25a、25b アイソレータ 26 マイクロ波発振器 30 金属壁 31 梁 211、211a、211b (誘電体層の)導入部 212、212a、212b (誘電体層の)テーパ部 213、213a、213b (誘電体層の)平板部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction container 2 Reaction chamber 3, 3a, 3b Microwave introduction port 4, 4a, 4b Microwave introduction window 5 Gas introduction hole 6 Gas exhaust port 7 Sample stage 8 Solvent flow passage 20, 20a, 20b Space 21, 21a, 21b Dielectric layer 22 Metal plate 23 Microwave waveguide 24, 24a, 24b Tuner 25, 25a, 25b Isolator 26 Microwave oscillator 30 Metal wall 31 Beam 211, 211a, 211b (Dielectric layer) introduction part 212, 212a, 212b ( Tapered part (of dielectric layer) 213, 213a, 213b Flat part (of dielectric layer)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江畑 敏樹 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号住 友金属工業株式会社内 (72)発明者 小町 恭一 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号住 友金属工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshiki Ebata 4-533 Kitahama, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Sumitomo Metal Industries, Ltd. (72) Inventor Kyoichi Komachi 4-chome, Kitahama, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 5th 33th Sumitomo Metal Industries, Ltd.
Claims (2)
層と、前記マイクロ波発振器から前記複数の誘電体層へ
マイクロ波を分岐して伝搬させるマイクロ波導波路と、
マイクロ波導入窓を有する反応容器とを備え、前記複数
の誘電体層が並列して配置され、その並列配置された誘
電体層にマイクロ波導入窓が対向するように反応容器が
配置されていることを特徴とするプラズマ装置。1. A microwave oscillator, a plurality of dielectric layers, and a microwave waveguide for branching and propagating microwaves from the microwave oscillator to the plurality of dielectric layers.
A reaction container having a microwave introduction window, the plurality of dielectric layers are arranged in parallel, and the reaction container is arranged so that the microwave introduction windows face the dielectric layers arranged in parallel. A plasma device characterized by the above.
層に応じて分割されていることを特徴とする請求項1記
載のプラズマ装置。2. The plasma device according to claim 1, wherein the microwave introduction window is divided according to the plurality of dielectric layers.
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