[发明专利]微波等离子体处理装置

权利要求书

1.一种微波等离子体处理装置，包括：

腔室，其收容待处理物体；

处理气体供应单元，其将处理气体供应到所述腔室中；

产生微波的微波发生源，所述微波用于在所述腔室中形成所述处理气体的等离子体；

波导单元，其将所述微波发生源所产生的所述微波导向所述腔室；

由导体材料制成的平面天线，其设置有用于将所述波导单元所引导的所述微波向所述腔室辐射的多个微波辐射孔；

由介电材料制成的微波透射板，所述微波透射板用作所述腔室的顶壁并透射已经穿过所述平面天线的所述微波辐射孔的微波；以及

布置于所述平面天线的相对于所述微波透射板的相反侧上的慢波板，所述慢波板具有缩短到达所述平面天线的微波的波长的功能；

其中所述平面天线和所述微波透射板彼此接触，在它们之间基本上没有空气，

所述慢波板和所述微波透射板由相同材料制成，并且

由所述慢波板、所述平面天线、所述微波透射板和所述腔室中形成的所述处理气体的等离子体形成的等效电路满足谐振条件。

2.一种微波等离子体处理装置，包括：

腔室，其收容待处理物体；

处理气体供应单元，其将处理气体供应到所述腔室中；

产生微波的微波发生源，所述微波用于在所述腔室中形成所述处理气体的等离子体；

波导单元，其将所述微波发生源所产生的所述微波导向所述腔室；

由导体材料制成的平面天线，其设置有用于将所述波导单元所引导的所述微波向所述腔室辐射的多个微波辐射孔；

由介电材料制成的微波透射板，所述微波透射板用作所述腔室的顶壁并透射已经穿过所述平面天线的所述微波辐射孔的微波；以及

布置于所述平面天线的相对于所述微波透射板的相反侧上的慢波板，所述慢波板具有缩短到达所述平面天线的微波的波长的功能；

其中所述平面天线和所述微波透射板彼此接触，在它们之间基本上没有空气，

所述慢波板和所述微波透射板由材料介电常数之间的比值在70％和130％之间的范围内的材料制成，并且

由所述慢波板、所述平面天线、所述微波透射板和所述腔室中形成的所述处理气体的等离子体形成的等效电路满足谐振条件。

3.如权利要求1或2所述的微波等离子体处理装置，其中

所述微波透射板的厚度处于导入到所述微波透射板中的微波波长的1/2和1/4之间的范围内，并且

所述平面天线的微波反射比处于0.4和0.8之间的范围内。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的微波等离子体处理装置，其中

所述波导单元包括：以TE模式传播从所述微波发生源产生的所述微波的矩形波导管，将所述TE模式转换成TEM模式的模式转换器，以及将转换成所述TEM模式的微波向所述平面天线传播的同轴波导管。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的微波等离子体处理装置，其中

所述平面天线中形成的每个微波辐射孔呈长槽状，

每相邻的两个微波辐射孔以彼此交叉的方向布置，以便形成一个微波辐射孔对，并且

多个微波辐射孔对被同心地布置。

6.如权利要求1至5中的任一项所述的微波等离子体处理装置，进一步包括：

覆盖所述慢波板和所述平面天线的盖部件。

7.如权利要求6所述的微波等离子体处理装置，其中

所述盖部件设置有冷媒通道，并且

通过使冷媒流过所述冷媒通道来对所述慢波板、所述平面天线和所述微波透射板进行冷却。

8.如权利要求1至7中的任一项所述的微波等离子体处理装置，其中

所述微波的频率为2.45GHz，

所述慢波板和所述微波透射板的相对介电常数处于3.5和4.5之间，并且

所述微波辐射孔被布置成双圈。

9.如权利要求1至8中的任一项所述的微波等离子体处理装置，其中

所述慢波板和所述微波透射板由石英制成，并且

所述微波等离子体处理装置是等离子体蚀刻装置或等离子体表面改性装置。

10.如权利要求1至7中的任一项所述的微波等离子体处理装置，其中

所述慢波板和所述微波透射板由氧化铝制成，并且

所述微波等离子体处理装置是等离子体CVD装置。