本發明專利技術提供一種等離子體發生裝置，包括：微波發生部，產生微波；波導管，用于傳
送所述微波；多個等離子體發生噴嘴，在微波傳導方向上彼此相隔地安裝到所述波導管上，
用于接收所述微波并基于該微波的能量產生并噴射等離子體氣體；以及多個短柱，對應于
等離子體發生噴嘴的一部分或全部，分別被以相隔規定的距離、且沿微波傳導方向位于后
面的位置，設置在所述波導管上。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及向基板等被處理工件照射等離子體，來對所述工件表面進行凈化或者質量 改良等處理的等離子體發生裝置和設置有該等離子體發生裝置的工件處理裝置。
技術介紹
例如向半導體片等被處理工件照射等離子體，來進行除去工件表面的有機污垢、改善 表面質量、蝕刻工件、形成薄膜或者除去薄膜等處理的工件處理裝置是公知的。例如特開 2003-197397號公開公報公開了一種等離子體處理裝置，其使用了具有同心的內部電導體 和外部電導體的一個等離子體發生噴嘴。通過在內部導電體和外部導電體之間施加高頻脈 沖電場，產生輝光放電而非弧光放電，由此來生成等離子體。在該裝置中，使從氣體供應 源供應的處理氣體邊在兩導電體間回旋，邊從噴嘴的底端移動到噴嘴的自由端，生成較高 密度的等離子體，并將等離子體從上述自由端噴射到被處理工件。這能確保在常壓下得到 高密度的等離子體。但是，在上述的現有技術中，只提到使用一個等離子體發生噴嘴，而并未提及使用多 個這樣的等離子體發生噴嘴。因此，對于在處理大面積的工件或同時處理多個被處理工件 時，是如何使用多個等離子體發生噴嘴均勻地向不同形狀的工件施加等離子體的，是無法 想到和實現的。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供等離子體發生裝置以及提供設置有該等離子體發生裝置的工 件處理裝置，能夠均勻地向多個被處理工件或大面積的被處理工件照射等離子體的。為達到上述目的，本專利技術一方面提供的等離子體發生裝置，包括微波產生部，產生 微波；波導管，用于傳送所述微波；多個等離子體發生噴嘴，在微波傳導方向上彼此相隔 地安裝到所述波導管上，用于接收所述微波并基于該微波的能量產生并噴射等離子體氣 體；以及多個短柱，其對應于等離子體發生噴嘴的一部分或全部，分別被以相隔規定的距 離、且沿微波傳導方向位于后面的位置，設置在所述波導管上。此外，本專利技術另一方面提供的工件處理裝置，其向工件照射等離子體，以對工件實施 規定的處理，包括具有上述結構的等離子體發生裝置；以及輸送機構，在與所述等離子 體發生裝置噴射等離子體氣體的方向相交的一平面上，使所述工件和所述等離子體發生裝 置相對移動。附圖說明圖1是表示本專利技術一實施方式的工件處理裝置的整體構成的斜視圖。圖2是從與圖1視線方向不同的等離子體發生單元的斜視圖。 圖3是等離子體發生單元的部分透視側視圖。圖4是表示波導管、以及等離子體發生噴嘴和短柱調諧器單元在波導管中的排列的平 面圖。圖5是兩個等離子體發生噴嘴的放大側視圖，其中表示出一個等離子體發生噴嘴的分 解圖。圖6是沿圖5中VI-VI線看上去的等離子體發生噴嘴的截面圖。 圖7是示意表示等離子體發生狀態下的等離子體發生的側視圖。 圖8是示意表示短柱調諧器配置的側視圖。 圖9是表示工件處理裝置的控制系統的方塊圖。圖10、圖11A、 11B以及圖12是表示等離子體發生噴嘴以及短柱調諧器單元在波導 管中的變形排列方式的平面圖。具體實施方式圖1是表示本專利技術一實施方式的工件處理裝置S的整體構成的斜視圖。該工件處理裝置S包括等離子體發生單元PU (即等離子體發生裝置)，生成等離子體，向被處理工 件W照射該等離子體；以及輸送機構C，在經由所述等離子體的照射區域的規定路徑上輸送工件w。圖2是從與圖1視線方向不同的等離子體發生單元PU的斜視圖。圖3是等離子體發 生單元PU的部分透視側視圖。在圖1 圖3中，X—X方向表示前后方向、Y—Y方向表 示左右方向、Z—Z方向表示上下方向、一X方向指前方、+義方指后方、一Y方向指左方、 +￥方向指右方；一Z方向指下方、十Z方向指上方。等離子體發生單元PU利用微波在常溫常壓下生成等離子體，大體包括用于傳送微波的波導管IO、設置在該波導管10的一端(左端)，產生具有規定波長的微波的微波發 生裝置20、設置在波導管10中的等離子體發生部30、配置在波導管10的另一端(右端) 用于吸收微波的虛載荷40、分離發射到波導管10的微波的反射微波，以便使上述反射微 波不再返回到微波發生裝置20的循環器50、吸收由循環器50所分離的反射微波的虛載 荷60、以及使波導管10和等離子體發生噴嘴31之間阻抗匹配的短柱調諧器70。輸送機構C包括由圖中省略的驅動裝置驅動而轉動的輸送輥80。在本實施方式中， 表示由輸送機構C輸送平板狀工件W的例子。波導管10由鋁等非磁性金屬制成，為具有矩形截面的長管狀，用于沿其長度方向將 微波發生裝置20產生的微波向等離子體發生部30傳送。波導管10由將多個單獨的波導 管構件在法蘭盤部彼此連接起來形成的連接體構成，從一端起依次連接裝載有微波發生裝 置20的第一波導管構件11、安裝有短柱調諧器70的第二波導管構件12、以及設置有等 離子體發生部30的第三波導管構件13而構成。在第一波導管構件11和第二波導管構件 12之間，設置循環器50，將虛載荷40連接到第三波導管構件13的另一端。第一波導管構件ll、第二波導管構件12、以及第三波導管構件13均使用由金屬平板 構成的上面板、下面板13B及兩塊側面板,組裝成方筒狀，再將法蘭盤安裝到其兩端而形 成。不過，也可以不用這樣的平板組裝，而使用擠壓成形或通過板狀構件折彎加工形成的 矩形波導管構件或使用非分割型的波導管。此外，不局限于使用矩形截面的波導管，例如 也可使用橢圓截面的波導管。另外，也不局限于使用非磁性金屬，例如波導管可由具有波 導功能的各種構件構成。微波發生裝置20包括裝置主體部21，具有產生例如2.45GHz微波的磁控管等微 波產生源；以及微波發送天線22,將在裝置主體部21中產生的微波發送到波導管10內。 在本實施方式的等離子體發生單元PU中，例如優選使用可輸出1W 3kW微波能量的連 續可變型微波發生裝置來作為微波發生裝置20。如圖3所示，微波發生裝置20被設置成使微波發送天線22從裝置主體部21突出， 并被裝載固定到第一波導管構件ll上。詳細地說，將裝置主體部21設置在第一波導管構 件11的上面板11U上。微波發送天線22穿過形成在上面板11U中的貫穿孔111被固定， 以突出進入到第一波導管構件11內的波導空間110。利用這種構成，微波發送天線22發 送的微波，例如2.45GHz微波，通過波導管IO，從其一端(左端)被傳送到另一端(右 端)。等離子體發生部30被配置在第三波導管構件13的下面板13B上(即面對被處理工件W的表面)上，具有設置在左右方向上突出排成一列的八個等離子體發生噴嘴31—1 31_8 (以下，總稱時用參考符號31來表示)。此外，等離子體發生部30還配置有在 第三波導管構件13的上面板13U上的短柱調諧器單元(stub timer units) 37 —1 37 一8(以下，總稱時用參考符號37來表示)，它們分別對應于各等離子體發生噴嘴31 — 1 31_8且分別在微波傳導方向上偏后地被設置；以及位于第三波導管構件13的出口附近 的短柱調諧器單元37_0。等離子體發生部30的寬度，也就是說八個等離子體發生噴嘴31設置在左右方向上的 寬度，大體等于平板狀工件W在垂直于其輸送方向的寬度方向上的尺寸t。這樣，工件W 在被輸送輥80運送的同時，其整個表面(即與下面板13B相對的表面)接受等離子體處 理。如圖4所示，八個等離子體發生噴嘴31排列在為波本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種等離子體發生裝置，其特征在于包括： 微波發生部，產生微波； 波導管，用于傳送所述微波； 多個等離子體發生噴嘴，在微波傳導方向上彼此相隔地安裝到所述波導管上，用于接收所述微波并基于該微波的能量產生并噴射等離子體氣體； 多個短柱，對應于所述等離子體發生噴嘴的一部分或全部，分別被以相隔規定的距離、且沿微波傳導方向位于后面的位置，設置在所述波導管上。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2006.9.13 JP 247863/20061.一種等離子體發生裝置，其特征在于包括微波發生部，產生微波；波導管，用于傳送所述微波；多個等離子體發生噴嘴，在微波傳導方向上彼此相隔地安裝到所述波導管上，用于接收所述微波并基于該微波的能量產生并噴射等離子體氣體；多個短柱，對應于所述等離子體發生噴嘴的一部分或全部，分別被以相隔規定的距離、且沿微波傳導方向位于后面的位置，設置在所述波導管上。2. 如權利要求l所述的等離子體發生裝置，其特征在于， 所述等離子體發生噴嘴被安裝排列在微波傳導方向上的第一直線上， 所述短柱被安裝排列在偏移且平行于所述第一直線的第二直線上。3. 如權利要求2所述的等離子體發生裝置，其特征在于還包括，微波反射構件，其 被設置在第一直線上的、位置最靠后的等離子體發生噴嘴的后面。4. 如權利要求2所述的等離子體發生裝置，其特征在于，在微波波長為XG的情況下，所述等離子體發生噴嘴和短柱分別以XG/4的間距被排列； 所述短柱在微波傳導方向上偏移于所述等離子體發生噴嘴的距離為XG/8;以及 第二直線為偏移于第一直線XG/16的直線。5. 如權利要求1所述的等離子體發生裝置，其特征在于，所述等離子體發生噴嘴以及短柱被安裝排列在微波傳導方向上的第三直線...
【專利技術屬性】
技術研發人員：松內秀高，巖崎龍一，萬川宏史，增田滋，三毛正明，李相勛，
申請(專利權)人：諾日士鋼機株式會社，阿瑪仁特技術有限公司，
類型：發明
國別省市：JP
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