[发明专利]等离子处理装置和等离子处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及在基板上实施等离子处理的等离子处理装置和等离子处理方法。

背景技术

在平板显示器、太阳能电池、半导体装置等的制造工序中，在薄膜的形成、蚀刻等中使用有等离子。等离子是例如通过将气体导入到真空腔内，并向设置在真空腔内的电极施加数MHz～数百MHz的高频而生成的。为了提高生产率，平板显示器、太阳能电池用的玻璃基板的尺寸年年增大，目前用超过2m四方形的玻璃基板进行批量生产。

在等离子CVD(Chemical Vapor Deposition)等的成膜工艺中，为了提高成膜速度，要求更高密度的等离子。此外，为了将向基板表面入射的离子能量抑制得较低来降低离子照射伤害并抑制气体分子的过剩离解，要求电子温度较低的等离子。通常，当提高等离子激励频率时，等离子密度增加且电子温度下降。因而，为了利用较高的总生产能力成膜高品质的薄膜，需要提高等离子激励频率。因此，在等离子处理中使用比通常的高频电源的频率13.56MHz高的、30MHz～300MHz的VHF(Very High Frequency)带的高频率来进行生产(例如，参照专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9－312268号公报

专利文献2：日本特开2009－021256号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，当要处理的玻璃基板的尺寸例如像2m四方形那样大时，在利用上述那样的VHF带的等离子激励频率进行等离子处理的情况下，由于在被施加了高频的电极内所产生的表面波的驻波，导致等离子密度的均匀性下降。通常，当被施加了高频的电极的尺寸比自由空间的波长的1/20大时，在不进行任何对策的情况下，不能激励均匀的等离子。

本发明提供一种等离子处理装置，针对比超过2m四方形那样更大尺寸的基板，能够改善利用VHF频带那样的高频所激励的等离子的密度的均匀性。

用于解决问题的方案

本发明的等离子处理装置的特征在于，其具有：波导路构件，其用于形成与长度方向正交的方向上的截面呈矩形的波导路；电场形成用的第一电极和第二电极，其配置为面对等离子形成空间，与上述波导路构件协作来形成上述波导路，并且与该波导路构件电连接；传送路，其从上述长度方向上的规定的馈电位置向该波导路内供给电磁能；电介质板，其配置于上述波导路内，并沿着上述长度方向延伸；以及至少一个导电体，其在上述波导路内相对于上述电介质板配置在该波导路的宽度方向上的至少一侧，且沿着上述电介质板延伸，并且与上述第一电极和第二电极中的一者电连接。

发明的效果

根据本发明，针对更大尺寸的被处理体(基板)，能够在波导路的长度方向上改善利用VHF频带所激励的等离子的等离子密度的均匀性。此外，根据本发明，能够实现装置的小型化和制造成本的降低。

附图说明

图1是表示等离子处理装置的一例的剖视图。

图2是图1的等离子处理装置的II－II剖视图。

图3A是表示处于截止状态的导波管的立体剖视图。

图3B是与图3A的导波管处于等价关系的波导路的立体剖视图。

图4是表示图1的等离子处理装置中的基本类型的等离子发生机构的构造的立体剖视图。

图5是表示本发明的第一实施方式的等离子发生机构的构造的立体剖视图。

图6是表示图5的波导路与同轴管之间的连接关系的剖视立体图。

图7是表示本发明的第二实施方式的等离子发生机构的构造的立体剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，在本说明书和附图中，针对实质上具有相同功能结构的结构要素，通过标注相同的附图标记来省略重复说明。

(等离子处理装置的基本结构)

首先，参照图1和图2对本发明可应用的类型的等离子处理装置的一例进行说明。图1是图2的I－I剖视图，图2是图1的II－II剖视图。图1及图2所示的等离子处理装置10具有如下结构：利用以被供给的电磁波共振的方式设计的波导路向电极供给电磁能，从而能够沿着波导路的长度方向激励均匀密度的等离子。

在此，对波导路的共振进行说明。首先，如图3A所示，考虑矩形波导管GT的管内波长，该波导管GT具有长边长度为a、短边长度为b的截面。管内波长λg由式(1)表示。

(式1)