。其结果，电容器部分的制作变得容易。
[0246] 而且，由于使圆周方向的端部的介电体片材彼此重叠，因此能够进一步提高金属 管与第2电极之间的耐电压。
[0247] 进而，利用构成第2电极的一对半圆简状电极来按压带金属膜的介电体片材，因 此能够减小介电体片材与金属管之间的热阻而进一步提高介电体片材的冷却效果。
[024引根据本发明的另一技术方案的天线，起到下述进一步的效果。
[0249] 构成天线的天线本体采用了利用配置在中空绝缘体外周部的层状的电容器将多 个金属管电性串联连接的结构，天线本体的合成电抗简而言之为从感应性电抗减去电容性 电抗的形式，因此能够降低天线的阻抗。其结果，即使在加长天线的情况下也能够抑制其阻 抗的增大。因而，能够抑制在该天线的两端间产生大的电位差的现象。由此能够产生均匀 性良好的等离子体。
[0巧0] 而且，即使在加长天线的情况下也能够抑制其阻抗的增大，因此高频电流容易流 经天线，能够效率良好地产生电感禪合型等离子体。
[0巧1] 进而，天线本体具有配置在中空绝缘体外周部的层状的电容器，因此无须太过增 大金属管与其外侧的绝缘管之间的距离，且无须太过增大对流经内部的冷却水的流动的阻 力。
[0252] 根据本发明的另一技术方案的天线，起到下述进一步的效果。目P，各电容器分别具 有多层第1电极、第2电极及介电体，因此容易增大各电容器的静电电容，由此，更容易进一 步减小天线本体的所述合成电抗而降低天线的阻抗。
[0巧3] 根据本发明的另一技术方案的天线，起到下述进一步的效果。目P，天线本体隔着空 间而配置在绝缘管内，因此能够通过该空间的存在来抑制绝缘管表面的电位上升，由此能 够抑制等离子体电位的上升。
[0254] 根据本发明的技术方案的等离子体处理装置，至少起到W下效果。
[0巧5] 由于天线是配置在真空容器内的内部天线，因此与外部天线相比，等离子体生成 的效率高。
[0巧6] 并且，构成天线的天线本体采用了利用设置在中空绝缘体的部分的电容器将多个 金属管电性串联连接的结构，天线本体的合成电抗简而言之为从感应性电抗减去电容性电 抗的形式，因此能够降低天线的阻抗。其结果，即使在加长天线的情况下也能够抑制其阻抗 的增大。因而，能够抑制在该天线的两端间产生大的电位差的现象。由此能够产生均匀性 良好的等离子体。
[0巧7] 而且，即使在加长天线的情况下也能够抑制其阻抗的增大，因此高频电流容易流 经天线，能够效率良好地产生电感禪合型等离子体。甚而能够提高基板处理的效率。
[0巧引进而，由于将天线本体的末端部经由线圈而接地，因此利用在该线圈的两端产生 的电压，能够提高天线整体的电位。其结果，除了能够通过所谓的电感禪合模式来生成等离 子体W外，还能够通过所谓的电容禪合模式来生成等离子体，所述电感禪合模式是指借助 使高频电流流经天线而产生的感应电场来生成等离子体，所述电容禪合模式是借助在天线 与真空容器的内壁等之间产生的高频电场来生成等离子体，因此能够进一步提高等离子体 生成的效率，由此能够进一步提高基板处理的效率。
[0259] 根据本发明的另一技术方案的等离子体处理装置，起到下述进一步的效果。目P，天 线本体具有配置在中空绝缘体外周部的层状的电容器，因此无须太过增大金属管与其外侧 的绝缘管之间的距离，且无须太过增大对流经内部的冷却水的流动的阻力。
[0260] 根据本发明的另一技术方案的等离子体处理装置，起到下述进一步的效果。目P，由 于在沿着基板表面的方向上并列配置有多个直线状的天线，因此能够在更广的区域内产生 均匀性良好的等离子体，因而能够应对更大型的基板处理。
[0261] 根据本发明的另一技术方案的等离子体处理装置，起到下述进一步的效果。目P，由 于将多个天线的天线本体的末端部一体地经由线圈而接地，因此线圈的数量较少即可。
[0262] 根据本发明的另一技术方案的等离子体处理装置，起到下述进一步的效果。目P，由 于在沿着基板表面的方向上并列配置有多个直线状的天线，因此能够在更广的区域内产生 均匀性良好的等离子体，因而能够应对更大型的基板处理。
[0263] 并且，将多个天线W相邻的天线属于不同群组的方式分成第1群组及第2群组，且 具备相位控制器，该相位控制器对从第1高频电源输出的高频电流与从第2高频电源输出 的高频电流之间的相位差进行控制，所述第1高频电源向属于第1群组的天线供给高频电 流、所述第2高频电源向属于第2群组的天线供给高频电流，从而能够对流经属于两群组的 天线的高频电流赋予相位差，因此能够使相邻的天线间产生电位差。借助该电位差，能够在 相邻的天线间通过所谓的电容禪合模式产生等离子体，因此能够进一步提高等离子体生成 的效率，并且能够提高多个天线的排列方向上的等离子体密度分布的均匀性。
[0264] 根据本发明的另一技术方案的等离子体处理装置，起到下述进一步的效果。目P，将 属于第1群组的天线的天线本体的末端部一体地经由第1线圈而接地，将属于第2群组的 天线的天线本体的末端部一体地经由第2线圈而接地，因此线圈的数量较少即可。进而，若 如上所述般对应于天线的每一个群组而设置线圈，则能够防止下述等问题的产生，即，高频 电力从属于其中一个群组的天线的末端部经由属于另一个群组的天线的末端部而返回另 一个高频电源，从而引起干设。
[0265] 据本发明的另一技术方案的等离子体处理装置，起到下述进一步的效果。目P，通 过将从两高频电源输出的高频电流的相位差实质上设为180度，从而能够使相邻的天线间 的电位差达到最大，因此能够通过电容禪合模式而在相邻的天线间效率良好地生成等离子 体。其结果，能够进一步提高等离子体生成的效率，并且更容易提高多个天线的排列方向上 的等离子体密度分布的均匀性。
【主权项】
1. 一种天线，配置在真空容器内，且用于使高频电流流经而使所述真空容器内产生电 感耦合型等离子体，所述天线的特征在于包括： 绝缘管；以及中空的天线本体，配置于所述绝缘管中，且内部流经有冷却水， 所述天线本体采用使中空绝缘体介隔在相邻的金属管间而将多个金属管串联连接的 结构，各连接部具有相对于真空及所述冷却水的密封功能。2. 根据权利要求1所述的天线，其特征在于， 所述天线本体还具有与所述中空绝缘体两侧的所述金属管电性串联地相连的电容器， 所述中空绝缘体及所述电容器被配置在所述真空容器内， 若将所述中空绝缘体的其中一个端部与所述金属管的连接部称作第1连接部，另一端 部与所述金属管的连接部称作第2连接部，则所述电容器兼用所述第1连接部侧的所述金 属管的一部分来作为所述电容器的第1电极，且包括：介电体，设置在从所述第1连接部侧 的所述金属管的外周部直到所述中空绝缘体的外周部的区域内；以及第2电极，所述第2电 极是设置在从所述介电体的外周部直到所述第2连接部侧的所述金属管的外周部的区域 内，并与所述第2连接部侧的金属管电连接的电极，且具有介隔所述介电体而重叠于所述 第1连接部侧的所述金属管的区域。3. 根据权利要求2所述的天线，其特征在于， 在所述介电体的内侧面及外侧面，以相对向的方式且彼此电绝缘地形成有金属膜，所 述内侧面的金属膜电连接于所述第1连接部侧的所述金属管，所述外侧面的金属膜电连接 于所述第2电极。4. 根据权利要求2所述的天线，其特征在于， 所述介电体包含介电体片材，在其两个主面上，以相对向的方式且彼此电绝缘地形成 有金属膜， 所述介电体片材除了圆周方向的端部以外，单层卷绕在从所述第1连接部侧的所述金 属管的外周部直到所述中空绝缘体的外周部的区域，而圆周方向的端部的介电体片材彼此 重叠， 所述第2电极包含金属片材，且以按压所述介电体片材的方式，卷绕在从所述介电体 片材的外周部直到所述第2连接部侧的所述金属管的外周部的区域， 由此，将所述介电体片材的其中一个主面的所述金属膜电连接于所述第1连接部侧的 所述金属管，并且将另一个主面的所述金属膜电连接于所述第2电极。5. 根据权利要求2所述的天线，其特征在于， 所述介电体包含介电体片材，在其两个主面上，以相对向的方式且彼此电绝缘地形成 有金属膜， 所述介电体片材除了圆周方向的端部以外，单层卷绕在从所述第1连接部侧的所述金 属管的外周部直到所述中空绝缘体的外周部的区域，而圆周方向的端部的介电体片材彼此 重叠， 所述第2电极包含一对半圆筒状电极，利用两半圆筒状电极彼此从相反侧按压所述介 电体片材，并且利用固定部件将两半圆筒状电极固定于所述第2连接部侧的所述金属管， 由此，将所述介电体片材的其中一个主面的所述金属膜电连接于所述第1连接部侧的 所述金属管，并且将另一个主面的所述金属膜电连接于所述第2电极。6. 根据权利要求1所述的天线，其特征在于， 所述天线本体还具有配置在各所述中空绝缘体外周部的层状的电容器，并采用将各中 空绝缘体两侧的所述金属管与所述电容器电性串联连接的结构， 各所述电容器具有：第1电极，所述第1电极是配置在所述中空绝缘体的外周部的电 极，且与连接于所述中空绝缘体的其中一侧的所述金属管电连接；第2电极，所述第2电极 是以与所述第1电极重叠的方式配置在所述中空绝缘体的外周部的电极，且与连接于所述 中空绝缘体的另一侧的所述金属管电连接；以及介电体，配置在所述第1电极及第2电极 间。7. 根据权利要求6所述的天线，其特征在于， 各所述电容器分别具有多层所述第1电极、第2电极及介电体。8. 根据权利要求6所述的天线，其特征在于， 所述天线本体隔着空间而配置在所述绝缘管内。9. 一种等离子体处理装置，通过使高频电流流经配置在真空容器内的天线而使所述真 空容器内产生感应电场以产生电感耦合型等离子体，并使用所述等离子体来对基板实施处 理，所述等离子体处理装置的特征在于， 所述天线包括：绝缘管；以及中空的天线本体，配置在所述绝缘管中，且内部流经有冷 却水， 所述天线本体采用使中空绝缘体介隔在相邻的金属管间而将多个金属管串联连接的 结构，各连接部具有相对于真空及所述冷却水的密封功能。10. 根据权利要求9所述的等离子体处理装置，其特征在于， 所述天线本体还具有设置在所述中空绝缘体的部分的电容器，并采用将所述中空绝缘 体两侧的所述金属管与所述电容器电性串联连接的结构， 所述中空绝缘体及所述电容器被配置在所述真空容器内， 所述等离子体处理装置还包括高频电源，所述高频电源连接于所述天线本体的其中一 个端部即供电端部，以对所述天线本体供给所述高频电流， 且将所述天线本体的另一端部即末端部经由线圈而接地。11. 根据权利要求10所述的等离子体处理装置，其特征在于， 所述电容器是配置在所述中空绝缘体外周部的层状的电容器，且具有：第1电极，所述 第1电极是配置在所述中空绝缘体外周部的电极，并与连接于所述中空绝缘体的其中一侧 的所述金属管电连接；第2电极，所述第2电极是以与所述第1电极重叠的方式配置在所述 中空绝缘体外周部的电极，并与连接于所述中空绝缘体的另一侧的所述金属管电连接；以 及介电体，配置在所述第1电极及第2电极间。12. 根据权利要求10所述的等离子体处理装置，其特征在于， 所述天线是直线状的天线，在沿着所述基板表面的方向上并列地配置有多个所述天 线， 将多个所述天线的天线本体的供电端部连接于一个所述高频电源， 将多个所述天线的天线本体的末端部分别经由线圈而接地。13. 根据权利要求10所述的等离子体处理装置，其特征在于， 所述天线是直线状的天线，在沿着所述基板表面的方向上并列地配置有多个所述天 线， 将多个所述天线的天线本体的供电端部连接于一个所述高频电源， 将多个所述天线的天线本体的末端部一体地经由线圈而接地。14. 根据权利要求10所述的等离子体处理装置，其特征在于， 所述天线是直线状的天线，在沿着所述基板表面的方向上并列地配置有多个所述天 线， 将多个所述天线以相邻的天线属于不同群组的方式而分成第1群组及第2群组， 所述等离子体处理装置包括： 第1高频电源，对属于所述第1群组的天线的天线本体供给高频电流； 第2高频电源，对属于所述第2群组的天线的天线本体供给高频电流；以及 相位控制器，对从所述第1高频电源输出的高频电流与从所述第2高频电源输出的高 频电流之间的相位差进行控制， 进而，将属于所述第1群组及第2群组的天线的天线本体的末端部分别经由线圈而接 地。15. 根据权利要求14所述的等离子体处理装置，其特征在于， 所述相位控制器将从所述第1高频电源输出的高频电流与从所述第2高频电源输出的 高频电流之间的相位差控制为180度。16. 根据权利要求10所述的等离子体处理装置，其特征在于， 所述天线是直线状的天线，在沿着所述基板表面的方向上并列地配置有多个所述天 线， 将多个所述天线以相邻的天线属于不同群组的方式而分成第1群组及第2群组， 所述等离子体处理装置包括： 第1高频电源，对属于所述第1群组的天线的天线本体供给高频电流； 第2高频电源，对属于所述第2群组的天线的天线本体供给高频电流；以及 相位控制器，对从所述第1高频电源输出的高频电流与从所述第2高频电源输出的高 频电流之间的相位差进行控制， 进而，将属于所述第1群组的天线的天线本体的末端部一体地经由第1线圈而接地， 且将属于所述第2群组的天线的天线本体的末端部一体地经由第2线圈而接地。17. 根据权利要求16所述的等离子体处理装置，其特征在于， 所述相位控制器将从所述第1高频电源输出的高频电流与从所述第2高频电源输出的 高频电流之间的相位差控制为180度。
【专利摘要】本发明提供一种等离子体产生用的天线及具备该天线的等离子体处理装置，天线是配置在真空容器内以用于产生电感耦合型等离子体的天线，即使在加长天线的情况下，也能够抑制其阻抗的增大。天线(20)配置在真空容器(2)内，用于使高频电流流经以使真空容器(2)内产生电感耦合型等离子体(16)，所述天线(20)具备：绝缘管(22)；以及中空的天线本体(24)，配置在绝缘管(22)中，且内部流经有冷却水，天线本体(24)采用使中空绝缘体(28)介隔在相邻的金属管(26)间而将多个金属管(26)串联连接的结构，各连接部具有相对于真空及所述冷却水的密封功能。本发明即使在加长天线的情况下，也能够抑制其阻抗的增大。
【IPC分类】H05H1/46
【公开号】CN105491780
【申请号】CN201510627231
【发明人】安东靖典, 李东伟
【申请人】日新电机株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月28日
【公告号】US20160099130