【手続補正書】
【提出日】平成18年12月26日(2006.12.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板を保持する保持台を備えた処理容器と、
前記処理容器上に、前記保持台上の被処理基板に対面するようにして設けられたマイクロ波透過窓と
前記処理容器上に、前記マイクロ波透過窓に対応して設けられた、前記処理容器内にマクロ波を供給するマイクロ波アンテナと、
前記マイクロ波アンテナに接続されたマイクロ波電源とを有するプラズマ処理装置であって、
前記マイクロ波アンテナより供給されるマイクロ波の電界強度を測定する電界測定手段を有し、当該電界測定手段によって測定された電界に応じて前記マイクロ波電源を制御する制御手段を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記マイクロ波アンテナは、同軸導波管により給電され、開口部を有するアンテナ本体と、前記アンテナ本体上に前記開口部を覆うように設けられ複数のスロットを有するマイクロ波放射面と、前記アンテナ本体とマイクロ波放射面との間に設けられた誘電体板を有することを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記マイクロ波アンテナは、ラジアルラインスロットアンテナであることを特徴とする請求項１または２記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記電界測定手段は、電界測定プローブを含むことを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか１項記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記電界測定プローブは、絶縁物からなる略円筒状の外容器に、導電材料からなるネジ部と測定端子が挿入され、前記ネジ部と前記測定端子が半導体材料により電気的に接続された構造になっていることを特徴とする請求項４記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記半導体材料はダイオードであることを特徴とする請求項５記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記外容器に形成された開口部からは絶縁材料が充填されていることを特徴とする請求項５または６記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記電界測定手段は、前記マイクロ波透過窓の表面の電圧を測定することを特徴とする請求項１〜７のうち、いずれか１項記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記電界測定手段は、前記マイクロ波アンテナに取り付けられることを特徴とする請求項１〜８のうち、いずれか１項記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記電界測定手段は複数設けられることを特徴とする請求項１〜９のうち、いずれか１項記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記電界測定手段は、ディスク状の前記アンテナ本体の半径方向に対応した直線方向に複数設置されることを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
複数の前記電界測定手段のうちの一つは、前記マイクロ波透過窓に形成される定在波の節の位置に設置されることを特徴とする請求項１０または１１記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記マイクロ波透過窓に形成される定在波の波長をλとした場合に、複数設けられた電界測定手段の間隔が、λ／４の奇数倍となることを特徴とする請求項１０〜１２のうち、いずれか１項記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記マイクロ波透過窓に形成される定在波の波長をλとした場合に、複数設けられた電界測定手段の間隔が、λ／４の偶数倍となることを特徴とする請求項１０〜１２のうち、いずれか１項記載のプラズマ処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
そこで、前記マイクロ波透過窓１０７直下の空間１０１ａにおいて、前記プラズマガス導入リング１１０から供給されたプラズマガス中にプラズマを励起する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
前記ラジアルラインスロットアンテナ２００にマイクロ波を供給する場合には、まず前記電源３０２から電力を発振部３０３に供給し、当該発振部３０３においてマイクロ波が形成され、当該マイクロ波が前記アイソレータ３０４を介して前記導波管３０１から前記ラジアルラインスロットアンテナ２００に導入される。前記アイソレータ３０４は、マイクロ波の反射波から、発振部および電源を保護する機能を果たしている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
前記電源３０２では、前記進行波電力が、電源で設定された電力と同じになるように前記発振部３０３に投入する電力である投入電力を制御する。また、前記反射電力が所定の値以上となると、電源または発振部保護のために電力の供給を停止する機構を有している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
例えば、前記プラズマ処理装置５００の場合、前記電源３０２や発振部３０３の設置場所を変更する場合に、前記導波管３０１の形状や長さを変更する必要が生じる場合がある。そこで、当該導波管３０１の変更後に、前記検出手段３０８Ａおよび３０８Ｂによって検出されるマイクロ波や、前記検出手段３０６によって検出されるマイクロ波の状態に基づいて、前記ラジアルラインスロットアンテナ２００にマイクロ波を導入して基板処理を行っても前記導波管３０１の変更前と同一の基板処理の結果が得られない場合がある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明は、上記の課題を解決するために、
請求項１に記載したように、
被処理基板を保持する保持台を備えた処理容器と、
前記処理容器上に、前記保持台上の被処理基板に対面するようにして設けられたマイクロ波透過窓と
前記処理容器上に、前記マイクロ波透過窓に対応して設けられた、前記処理容器内にマクロ波を供給するマイクロ波アンテナと、
前記マイクロ波アンテナに接続されたマイクロ波電源とを有するプラズマ処理装置であって、
前記マイクロ波アンテナより供給されるマイクロ波の電界強度を測定する電界測定手段を有し、当該電界測定手段によって測定された電界に応じて前記マイクロ波電源を制御する制御手段を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置により、また、
請求項２に記載したように、
前記マイクロ波アンテナは、同軸導波管により給電され、開口部を有するアンテナ本体と、前記アンテナ本体上に前記開口部を覆うように設けられ複数のスロットを有するマイクロ波放射面と、前記アンテナ本体とマイクロ波放射面との間に設けられた誘電体板を有することを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置により、また、
請求項３に記載したように、
前記マイクロ波アンテナは、ラジアルラインスロットアンテナであることを特徴とする請求項１または２記載のプラズマ処理装置により、また、
請求項４に記載したように、
前記電界測定手段は、電界測定プローブを含むことを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか１項記載のプラズマ処理装置により、また、
請求項５に記載したように、
前記電界測定プローブは、絶縁物からなる略円筒状の外容器に、導電材料からなるネジ部と測定端子が挿入され、前記ネジ部と前記測定端子が半導体材料により電気的に接続された構造になっていることを特徴とする請求項４記載のプラズマ処理装置により、また、
請求項６に記載したように、
前記半導体材料はダイオードであることを特徴とする請求項５記載のプラズマ処理装置により、また、
請求項７に記載したように、
前記外容器に形成された開口部からは絶縁材料が充填されていることを特徴とする請求項５または６記載のプラズマ処理装置により、また、
請求項８に記載したように、
前記電界測定手段は、前記マイクロ波透過窓の表面の電圧を測定することを特徴とする請求項１〜７のうち、いずれか１項記載のプラズマ処理装置により、また、
請求項９に記載したように、
前記電界測定手段は、前記マイクロ波アンテナに取り付けられることを特徴とする請求項１〜８のうち、いずれか１項記載のプラズマ処理装置により、また、
請求項１０に記載したように、
前記電界測定手段は複数設けられることを特徴とする請求項１〜９のうち、いずれか１項記載のプラズマ処理装置により、また、
請求項１１に記載したように、
複数の前記電界測定手段は、ディスク状の前記アンテナ本体の半径方向に対応した直線方向に設置されることを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置により、また、
請求項１２に記載したように、
複数の前記電界測定手段のうちの一つは、前記マイクロ波透過窓に形成された定在波の節の位置に設置されることを特徴とする請求項１０または１１記載のプラズマ処理装置により、また、
請求項１３に記載したように、
前記マイクロ波透過窓に形成される定在波の波長をλとした場合に、複数設けられた電界測定手段の間隔が、λ／４の奇数倍となることを特徴とする請求項１０〜１２のうち、いずれか１項記載のプラズマ処理装置により、また、
請求項１４に記載したように、
前記マイクロ波透過窓に形成される定在波の波長をλとした場合に、複数設けられた電界測定手段の間隔が、λ／４の偶数倍となることを特徴とする請求項１０〜１２のうち、いずれか１項記載のプラズマ処理装置により、解決する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
そこで、前記マイクロ波透過窓１７直下の空間１１ａにおいて、前記プラズマガス導入リング１８から供給されたプラズマガス中にプラズマを励起する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
次に、前記ラジアルラインスロットアンテナ２０にマイクロ波を供給するマイクロ波供給部３０についてみると、当該マイクロ波供給部３０は、前記同軸導波管２４に接合部２０Ａで接続された導波管３１、および当該導波管３１にアイソレータ３４を介して接続された発振部（マグネトロン）３３、および前記発振部３３に配線部３７によって電力を供給する電源３２を有している。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
前記電界測定手段２５および２６にはそれぞれ配線部２５ａおよび２６ａが接続され、当該電界測定手段２５および２６によって測定された電界強度の値は、前記電源３２にフィードバックされる構造になっている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
前記電源３２は、その内部に制御手段３２ａを有し、当該制御手段３２ａによって当該電界強度の値が基板処理に必要とされる適切な値になるように、当該電源３２から投入される電力が制御される。例えば、前記基板処理部１０において、表面酸化、表面窒化、表面酸窒化、成膜、エッチングなどが行われる場合に、それぞれの基板処理の条件に応じて、マイクロ波の電界強度が適切な値になるように、当該電源３２から投入される電力が制御される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
また、前記制御装置５０Ａでは、このような電源３２の電力の設定や、電源３２から投入される電力の制御、または発振部３３、アイソレータ３４の制御や監視などマイクロ波供給部３０の制御、また処理容器１１にプラズマガスを導入する際の導入経路（図示せず）の制御や、処理容器１１の排気など基板処理に必要な基板処理部１０の制御が行われる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
また、例えば前記プラズマ処理装置５０の量産を考えた場合、前記電源３２や発振部３３は大型となるため、複数製造されるプラズマ処理装置において、設置場所が異なる場合があり、前記導波管３１の形状や長さが必ずしも装置間で同一とできるとは限らない場合が生じる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
図７（ｄ）を参照するに、本図に示す場合には、定在波の節の位置の電圧測定を省略し、定在波の腹の電圧を測定している。これは、定在波の節の位置の電圧を略０であると概算し、定在波の節の位置の測定手段を省略しているためである。このため、測定手段の個数を減じる、例えば最小で１個にすることが可能であり、この場合には構造を単純にしてプラズマ処理装置のコストを削減する効果を奏する。一方、図７（ｂ）や図７（ｃ）に示すように、電界測定手段を複数個用いて、定在波の腹の部分と定在波の節の部分の双方の電圧を測定する場合には、例えば基板処理条件を大きく変更した場合や、または装置に異常が発生した場合等に、定在波の状態に変化が起こった場合に検知が可能となる効果を奏する。