[发明专利]等离子体发生装置及使用这种装置的工件处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过对基板等被处理工件照射等离子体，可以实现使上述工件表面清洁和/或改性的等离子体发生装置和使用该等离子体发生装置的工件处理装置。

背景技术

例如对半导体基板等被处理工件照射等离子体，进行去除其表面的有机污染物、表面改性、蚀刻、形成薄膜或去除薄膜等工件处理是公知的。例如特开2003-197397号公报(文献1)公开了一种等离子体处理装置，使用具有同心的内侧导电体和外侧导电体的等离子体发生喷嘴，通过在内外导电体之间施加高频脉冲电场，不是产生电弧放电，而是产生辉光放电，来生成等离子体。在该装置中，使来自供气源的处理气体在两导电体之间边回旋，边从喷嘴底端一侧引向空腔，生成高密度的等离子体，通过从上述空腔一侧喷射到被处理工件，在常压下得到高密度等离子体。

可是，虽然文献1中的等离子体发生喷嘴具有适合于在常压下生成高密度等离子体的形状，但是，却存在不适合于大面积的工件和把多个被处理工件组合起来进行处理的问题。即，在大面积工件的情况下，在等离子体到达所要求照射的位置之前的时刻，它已经被冷却了，消失的比例增加。为此，当要用等离子体照射大面积的工件时，就必须把喷嘴的直径做得很大。这样，就必须生成更高电场的微波，因而存在着成本增大、并且随着等离子体发生噪音也加大了的问题。此外，在这种大直径的喷嘴内部还存在上述辉光放电发生分散，很难控制的问题。

而在特开2004-6211号公报(文献2)中，公开了这样一种装置，这种装置在互相平行配置的带状电极内，以一方的电极作为施加电场的电极，而以另一方的电极作为接地电极，通过把处理气体供应给包围着这两个电极之间的侧面部分所形成的等离子体发生空间内，生成等离子体化的处理气体。等离子体化的处理气体，从沿着上述接地电极的长度方向形成的窄缝状的排出口照射在工件上。按照该文献2的装置，等离子体从窄缝状的排出口喷射出来，能向很广的范围进行等离子体照射。

可是，在文献2的装置中，等离子体化的处理气体，虽然能比较均匀而且能向很广的范围进行照射，但由于使用平行的平板电极进行辉光放电，必须有很高的电压，除了价格高昂之外，还存在放电不稳定的问题。此外，还容易发生局部的电弧放电，而为了抑制电弧放电，必须把电介质包覆在至少一块电极上，就需要更高的电压。因此，从生成等离子体这个观点上看，还是文献1中的装置比较优越。

发明内容

本发明的目的是提供一种等离子体发生装置和工件处理装置，该等离子体发生装置具有同心的内侧电极和外侧电极，即使采用成本低且控制容易的等离子体发生喷嘴，也能够对很宽的工件进行均匀的等离子体照射。

为达到上述目的，本发明一方面提供的等离子体发生装置，包括：微波发生部，生成微波；气体供给部，提供等离子体化的气体；等离子体发生喷嘴，包括接收上述微波的内侧电极、以及同心配置在该内侧电极外侧的外侧电极，并根据上述微波的能量，将上述气体等离子体化后从前端喷出；以及适配器，安装在上述等离子体发生喷嘴的前端，其中，上述等离子体发生喷嘴使上述内侧电极与外侧电极之间产生辉光放电，生成等离子体，并通过向这两个电极之间供应上述气体，在常压下把等离子体化的气体从两个电极之间的环状排出口喷射出来，上述适配器把上述环状排出口变换成长形的排出口。

本发明另一方面提供的等离子体发生装置，是在上述结构的基础上，具有多个上述等离子体发生喷嘴，并且还具有排列安装有上述多个等离子体发生喷嘴、并传输上述微波发生部所产生的微波的波导管。

此外，本发明又一方面提供的工件处理装置，把等离子体照射到工件上，实施规定的处理，该工件处理装置包括：等离子体发生装置，从规定的方向对上述工件照射等离子体化的气体；以及移动机构，在与等离子体化的气体的照射方向交叉的面上，使上述工件和等离子体发生装置相对移动。而且，上述等离子体发生装置具有以上所述的构成。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的工件处理装置整体结构的立体图。

图2是与图1视线方向不同的等离子体发生单元的立体图。

图3是工件处理装置的一部分透视侧视图。

图4是把等离子体发生喷嘴和适配器放大表示的剖面图。

图5是上述适配器的分解立体图。

图6是把等离子体发生喷嘴和适配器的安装在波导管上的部分放大表示的立体图。

图7是示意表示适配器功能的断面图。

图8A～图8C是用于说明适配器的排出口其它形状的例子的图。

图9是表示第一实施方式的工件处理装置的控制系统的框图。