CN103491700A - 等离子体处理装置、生成装置及生成方法、天线结构体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种等离子体处理装置、生成装置及生成方法、天线结构体,能够使装置结构简单化并且能够防止等离子体的生成效率下降。等离子体处理装置(10)具备:腔室(11);载置台(12),其配置于该腔室(11)的内部并载置基板(S);ICP天线(13),其在腔室(11)的外部被配置成与载置台(12)对置并与高频电源(26)相连接;以及窗构件(14),其存在于载置台(12)与ICP天线(13)之间并包含导电体,其中,窗构件(14)被分割成多个分割片(27),多个分割片(27)彼此绝缘并且通过导线(29)、带电容器的导线(30)相连接而形成闭合回路(31)。
Description
技术领域
本发明涉及使用ICP(Inductive Coupling Plasma:感应耦合等离子体)天线来生成等离子体的等离子体处理装置、等离子体生成装置、天线结构体以及等离子体生成方法。
背景技术
在具备腔室以及配置于腔室外的ICP(Inductive Coupling Plasma)天线的等离子体处理装置中,与ICP天线对置的腔室的顶部由电介质、例如包含石英的电介质窗构成。在该等离子体处理装置中,在与高频电源相连接的ICP天线中流过高频电流,该高频电流使ICP天线产生磁力线。所产生的磁力线透过电介质窗在腔室内沿着ICP天线产生磁场。该磁场在时间上发生变化时产生感应电场,由该感应电场加速的电子与导入到腔室内的处理气体的分子、原子发生碰撞而产生等离子体。感应电场以沿着ICP天线的方式而产生,因此在腔室内等离子体也以沿着ICP天线的方式产生。
为了分隔作为减压环境的腔室内部与作为大气压环境的腔室外部,电介质窗需要具有能够确保经得起压力差的刚性的厚度。另外,可以预见到收容于腔室而实施等离子体处理的基板、例如FPD(Flat Panel Display:平板显示器)的大型化也将在今后进一步发展,因此需要使与基板对置的电介质窗大口径化,需要确保大口径化时的刚性,由此需要进一步增加电介质窗的厚度。
然而,电介质窗的厚度越厚则电介质窗的重量越增加,并且相应地成本也上升,因此提出了由刚性高且廉价的导电体、例如包含金属的导电体窗构成腔室的顶部。在导电体窗中金属遮蔽磁力线,因此设置贯通该导电体窗的狭缝,经由该狭缝使磁力线透过。但是,要设置的狭缝的数量、大小受到限制,因此在导电体窗中磁力线的透过效率下降,其结果,在腔室内等离子体的生成效率下降。
另一方面,提出了将带电容器的浮置线圈设置于腔室外且在ICP天线附近(例如参照专利文献1)。通过由ICP天线产生的磁力线的电磁感应而在该浮置线圈中流过感应电流,该感应电流使浮置线圈产生磁力线,所产生的磁力线透过电介质窗在腔室内沿着浮置线圈产生磁场。即,在腔室内不仅产生沿ICP天线的磁场还产生沿浮置线圈的磁场,因此浮置线圈起到辅助天线的作用,在腔室内产生的感应电场变强,其结果,能够防止等离子体的生成效率下降。
专利文献1:日本特开2011-119659号
发明内容
发明要解决的问题
即使在与导电体窗对置的ICP天线中,也考虑应用上述专利文献1的技术来增强感应电场,但是除了ICP天线以外还需要设置浮置线圈,因此存在装置结构变得复杂这种问题。
本发明的目的在于,提供一种能够使装置结构简单并且能够防止等离子体的生成效率下降的等离子体处理装置、等离子体生成装置、天线结构体以及等离子体生成方法。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的,第1发明所述的等离子体处理装置具备:处理室,其收容基板;载置台,其被配置在上述处理室的内部并载置上述基板;以及感应耦合天线,其在上述处理室的外部被配置成与上述载置台对置,并与高频电源相连接,该等离子体处理装置的特征在于,还具备窗构件,该窗构件构成与上述感应耦合天线对置的上述处理室的壁部,存在于上述载置台与上述感应耦合天线之间,由导电体构成,上述窗构件被分割成多个分割片,上述多个分割片彼此不直接接触使得彼此不会电导通,上述多个分割片中的至少部分分割片通过导线相连接而形成闭合回路,上述闭合回路的连接各上述分割片的上述导线中的至少一个导线具有电容器。
第2发明所述的等离子体处理装置的特征在于,在第1发明所述的等离子体处理装置中,上述电容器的静电容量被调整成使上述闭合回路的电抗成为负值。
第3发明所述的等离子体处理装置的特征在于,在第1或者2发明所述的等离子体处理装置中,关于上述感应耦合天线的中心对称地配置上述导线。
第4发明所述的等离子体处理装置的特征在于,在第1~3发明中的任一项所述的等离子体处理装置中,上述导线各自具有上述电容器。
第5发明所述的等离子体处理装置的特征在于,在第1~4发明中的任一项所述的等离子体处理装置中,与上述感应耦合天线偏离地配置上述导线。
第6发明所述的等离子体处理装置的特征在于,在第1~5发明中的任一项所述的等离子体处理装置中,上述电容器为容量可变电容器,根据上述处理室内的等离子体的密度和密度分布中的至少一个来调整上述电容器的静电容量。
第7发明所述的等离子体处理装置的特征在于,在第1~6发明中的任一项所述的等离子体处理装置中,根据上述处理室内的等离子体的分布来调整上述导线的位置。
第8发明所述的等离子体处理装置的特征在于,在第1~7发明中的任一项所述的等离子体处理装置中,在上述窗构件中形成多个上述闭合回路。
为了达到上述目的,第9发明所述的等离子体生成装置在减压室内生成等离子体,其特征在于,具备:感应耦合天线,其被配置在上述减压室的外部,与高频电源相连接;以及窗构件,其存在于上述感应耦合天线与上述减压室内的等离子体之间,由导电体构成,其中,上述窗构件被分割成多个分割片,上述多个分割片彼此不直接接触使得彼此不会电导通,上述多个分割片中的至少部分分割片通过导线相连接而形成闭合回路,上述闭合回路的连接各上述分割片的上述导线中的至少一个导线具有电容器。
第10发明所述的等离子体生成装置的特征在于,在第9发明所述的等离子体生成装置中,上述电容器的静电容量被调整成使上述闭合回路的电抗成为负值。
第11发明所述的等离子体生成装置的特征在于,在第9或者10发明所述的等离子体生成装置中,关于上述感应耦合天线的中心对称地配置上述导线。
为了达到上述目的,第12发明所述的天线结构体具备与高频电源相连接的感应耦合天线,其特征在于,具备窗构件,该窗构件存在于上述感应耦合天线与由上述感应耦合天线生成的等离子体之间,由导电体构成,上述窗构件被分割成多个分割片,上述多个分割片彼此不直接接触使得彼此不会电导通,上述多个分割片中的至少部分分割片通过导线相连接而形成闭合回路,上述闭合回路的连接各上述分割片的上述导线中的至少一个导线具有电容器。
第13发明所述的天线结构体的特征在于,在第12发明所述的天线结构体中,上述电容器的静电容量被调整成使上述闭合回路的电抗成为负值。
第14发明所述的天线结构体的特征在于,在第12或者13发明所述的天线结构体中,关于上述感应耦合天线的中心对称地配置上述导线。
为了达到上述目的,第15发明所述的等离子体生成方法使用天线结构体生成等离子体,该天线结构体具备:感应耦合天线,其与高频电源相连接;以及窗构件,其存在于上述感应耦合天线与等离子体之间,由导电体构成,其中,上述窗构件被分割成多个分割片,上述多个分割片彼此绝缘,该方法的特征在于,使用导线将上述多个分割片中的至少部分分割片相连接来形成闭合回路,上述导线中的至少一个导线具有电容器,调整上述电容器的静电容量,使得上述闭合回路的电抗成为负值。
第16发明所述的等离子体生成方法的特征在于,在第15发明所述的等离子体生成方法中,上述电容器为容量可变电容器,根据上述处理室内的等离子体的密度和密度分布中的至少一个来调整上述电容器的静电容量。
发明的效果
根据本发明,与连接高频电源的感应耦合天线对置并由导电体构成的窗构件被分割成多个分割片,至少几个分割片通过导线相连接而形成闭合回路,该闭合回路的连接各分割片的导线中的至少一个导线具有电容器,从而闭合回路具有电容器并且与感应耦合天线对置。由此,从感应耦合天线产生的磁场通过电磁感应使闭合回路生成感应电流,该感应电流使闭合回路内产生磁场,在该闭合回路内产生的磁场产生感应电场,结果是生成等离子体,因此使电容器的容量发生变化而调整闭合回路的电抗来控制闭合回路所生成的感应电流,由此不追加新的辅助天线而能够防止等离子体的生成效率下降。即,能够使装置结构简单并且能够防止等离子体的生成效率下降。
附图说明
图1是概要性地示出本发明的实施方式所涉及的等离子体处理装置结构的剖视图。
图2是沿着图1中的空心箭头观察图1中的窗构件和ICP天线时的俯视图。
图3是用于说明图2中的闭合回路生成的感应电流的图。
图4是表示导线电容器的静电容量与感应电流的关系的曲线图。
图5是表示图1中的窗构件的第一变形例的俯视图。
图6是表示图1中的窗构件的第二变形例的俯视图。
图7是表示图1中的窗构件的第三变形例的俯视图。
图8是表示图1中的窗构件的第四变形例的俯视图。
图9是表示图1中的窗构件的第五变形例的俯视图。
图10是表示图1中的窗构件的第六变形例的俯视图。
图11是表示图1中的窗构件的第七变形例的俯视图。
图12是表示图1中的窗构件的第八变形例的俯视图。
图13是表示图1中的窗构件的第九变形例的俯视图。
图14是表示图1中的窗构件的第十变形例的俯视图。
图15是表示图1中的窗构件的第十一变形例的俯视图。
图16是表示图1中的窗构件的第十二变形例的俯视图。
图17是表示图1中的窗构件的第十三变形例的俯视图。
图18是表示图1中的窗构件的第十四变形例的俯视图。
图19是表示图1中的窗构件的第十五变形例的俯视图。
图20是表示图1中的窗构件的第十六变形例的俯视图。
图21是表示图1中的窗构件的第十七变形例的俯视图。
图22是概要性地示出本发明的实施方式所涉及的等离子体生成装置结构的剖视图。
附图标记说明
10:等离子体处理装置;11:腔室;12:载置台;13:ICP天线;14:窗构件;26:高频电源;27:分割片;28:绝缘材料;29:导线;30:带电容器的导线;31:闭合回路;34:感应电流。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式。
首先,说明本发明的实施方式所涉及的等离子体处理装置。
图1是概要性地示出本发明的实施方式所涉及的等离子体处理装置结构的剖视图。
在图1中,等离子体处理装置10例如具备:腔室11(处理室、减压室),其收容FPD用的玻璃基板(以下简称为“基板”)S;载置台12,其被配置于该腔室11的底部而上表面载置基板S;ICP天线13(感应耦合天线),其在腔室11外部被配置成与腔室11内部的载置台12对置;以及窗构件14,其构成腔室11的顶部,存在于载置台12与ICP天线13之间。
腔室11大致呈壳体状,例如大小被设定为能够收容具有2880mm×3130mm的尺寸的第十代的基板S。腔室11具有排气装置15,该排气装置15对腔室11进行抽真空而使腔室11内部成为减压环境。另一方面,腔室11外部为大气压环境,窗构件14分隔腔室11的内部与外部。窗构件14由导电体、例如铝等金属或者半导体、例如硅构成。窗构件14由多个分割片构成,整体大小至少能够覆盖载置于载置台12的基板S整面。
载置台12由导电性部件构成,具有作为基台而发挥功能的长方体状的基座16以及形成于该基座16的上表面的静电卡盘17。基座16经由供电棒18和整合器19与高频电源20相连接。高频电源20将较低的高频电力、例如13.56MHz以下的高频电力提供给基座16,使该基座16产生偏置电位。由此,将在载置台12与窗构件14之间的处理空间PS生成的等离子体中的离子引入到载置于载置台12的基板S。
静电卡盘17由内置电极板21的电介质部件构成,该电极板21连接有直流电源22。静电卡盘17通过由从直流电源22施加的直流电压引起的静电力来使基板S向载置台12静电吸附。
在支承窗构件14的梁部12中设置处理气体导入口23,将从处理气体提供装置24提供的处理气体导入到腔室11内。
ICP天线13由沿着窗构件14的上表面配置的环状导线或者导体板构成,经由整合器25与高频电源26相连接。此外,在本说明书和权利要求书中,将导线和导体板总称为导线。
在等离子体处理装置10中,高频电流流过ICP天线13,该高频电流使ICP天线13产生磁力线。所产生的磁力线在以往那样窗构件由电介质形成的情况下透过该窗构件,但是如本实施方式那样,在窗构件由导电体形成的情况下通过形成于窗构件14的狭缝或者分割片之间的间隙,在腔室11内构成磁场。当该磁场在时间上发生变化时产生感应电场,通过该感应电场加速的电子与导入到腔室11内的处理气体的分子、原子碰撞而产生等离子体。
所生成的等离子体中的离子通过基座16的偏置电位而被引向基板S,该等离子体中的自由基进行移动而到达基板S,分别对基板S实施等离子体处理、例如物理的蚀刻处理、化学的蚀刻处理。
图2是沿着图1中的空心箭头观察图1中的窗构件和ICP天线时的俯视图。
在图2中,窗构件14被分割成多个分割片、例如四个三角形状的分割片27,在各分割片27之间存在由电介质部件构成的绝缘材料28。因而,四个分割片27不会直接进行接触使得不会相互电导通。
另一方面,相邻的分割片27彼此之间分别通过一个导线29或者一个带电容器的导线30相连接,在窗构件14中形成由三个导线29、一个带电容器的导线30以及四个分割片27构成的闭合回路31。沿着窗构件14的上表面配置ICP天线13,因此ICP天线13与闭合回路31接近,在本实施方式中俯视观察时闭合回路31被ICP天线13包围。作为带电容器的导线30中的电容器(以下称为“导线电容器”),可使用容量可变电容器或者容量固定电容器。此外,在本实施方式中,ICP天线13、绝缘材料28、三个导线29、一个带电容器的导线30以及窗构件14构成天线结构体。
图3是用于说明图2中的闭合回路所生成的感应电流的图。
在图3中,当高频电流32流过ICP天线13时,该高频电流32产生从由ICP天线13形成的环状部13a通过的磁力线33。闭合回路31与ICP天线13接近,因此从ICP天线13的环状部13a通过的磁力线33还从由闭合回路31形成的环状部31a通过。此时,因磁力线33的电磁感应而在闭合回路31中流过感应电流34。该感应电流34产生从环状部31a通过的磁力线(以下称为“副磁力线”)(未图示)。
在本实施方式中,磁力线33从构成窗构件14的多个分割片27中邻接的分割片27的间隙通过而在处理空间PS中构成磁场(以下称为“主磁场”),但是磁力线33以沿着ICP天线13中的电流的流路而描绘闭环的方式分布,因此主磁场在ICP天线13的环状部13a内产生。另外,使窗构件14的闭合回路31产生的副磁力线也在处理空间PS内构成磁场(以下称为“副磁场”),但是副磁力线以沿着闭合回路31中的电流的流路描绘闭环的方式进行分布,因此副磁场在闭合回路31的环状部31a内产生。
在此,如果在处理空间PS内主磁场与副磁场的朝向相反,则相互抵消,因而导致由磁场在处理空间PS内产生的感应电场减弱,等离子体的生成效率下降。
因此,在本实施方式中,为了使主磁场与副磁场的朝向设为同一朝向,使感应电流34的流向与高频电流32的流向设为同一方向。如在上述专利文献1中公开那样,使用以下近似式(1)表示流过闭合回路31的感应电流34。
IIND≒-MωIRF/(LS-1/CSω)···(1)
在此,IIND为感应电流34,M为ICP天线13和闭合回路31之间的互感,ω为角频率,IRF为高频电流32,LS为闭合回路31的自感,CS为导线电容器的静电容量,LS-1/CSω为闭合回路31的电抗。
根据上述近似式(1),当使闭合回路31的电抗设为负值时,IIND(感应电流34)的符号(正或负)变得与IRF(高频电流32)的符号相同,感应电流34的流向与高频电流32的流向相同,因此在本实施方式中,导线电容器的静电容量(CS)被调整为使闭合回路31的电抗成为负值。此外,在导线电容器为容量固定电容器的情况下,通过更换该导线电容器来调整静电容量。
如上所述,通过使闭合回路31的电抗设为负值,来使感应电流34的流向与高频电流32的流向设为同一方向,在处理空间PS中能够将主磁场和副磁场设为同一朝向,能够增强在处理空间PS中产生的感应电场。其结果,例如,即使磁力线33仅从构成窗构件14的多个分割片27中邻接的分割片27的间隙通过,也能够防止等离子体的生成效率下降。
即,根据本实施方式所涉及的等离子体处理装置10,不需要如上述专利文献1那样追加浮置线圈等天线,能够使装置结构简单,并且能够防止等离子体的生成效率下降。
另外,在高效率地生成感应电流34时,通过上述近似式(1),优选减小闭合回路31的电抗的绝对值,优选增加导线电容器的静电容量。
图4是表示导线电容器的静电容量与感应电流的关系的曲线图。
本发明者等通过排气装置15将等离子体处理装置10的腔室11内的压力设定为10mTorr,作为处理气体将Ar气体与O2气体的混合气体分别以流量成为300sccm、30sccm的方式从处理气体导入口23导入到腔室11内,将频率为13.56MHz的高频电力从高频电源26以1000W提供给ICP天线13,增加闭合回路31中的导线电容器的静电容量,结果是如图4的曲线图所示那样确认了感应电流34以加速度式的方式增加。另外,确认了随着感应电流34增加而高频电流32减少。
高频电流32减少是由于,所提供的高频电力中生成感应电流34所消耗的比例增加而生成高频电流32所消耗的比例减少。
另外,确认了感应电流34的增加程度大于高频电流32的减少程度这一情况。换言之,确认了以下情况:在将相同大小的高频电力提供给ICP天线13的情况下,不仅使ICP天线13流过高频电流32而且也使闭合回路31流过感应电流34时的高频电流32和感应电流34的合计值大于不使闭合回路31流过感应电流34而仅使ICP天线13流过高频电流32时的高频电流32的值。这是由于,在使导线电容器的静电容量发生变化时,与ICP天线13的电抗相比使闭合回路31的电抗大幅降低的结果是,感应电流34的生成效率提高。
本发明者等在将从高频电源26提供给ICP天线13的13.56MHz的高频电力保持为1000W的状态下,在上述条件下,将不使闭合回路31流过感应电流34的情况与增加导线电容器的静电容量而使闭合回路31流过30A的感应电流34的情况进行比较,结果是,确认为处理空间PS中的等离子体的电子密度大约上升40%。这是由于,通过使闭合回路31流过感应电流34,能够使高频电流32和感应电流34的合计值大于不使闭合回路31流过感应电流34时的高频电流32的值,其结果,能够使腔室11内产生更强的磁场。
即,根据本实施方式所涉及的等离子体处理装置10,即使在将相同大小的高频电力提供给ICP天线13的情况下,除了使用ICP天线13以外还一起使用闭合回路31来生成感应电流34,由此能够提高等离子体的生成效率。
另外,由于感应电流34的生成效率高,因此在将相同大小的高频电力提供给ICP天线13的情况下进一步提高等离子体的生成效率时,优选在闭合回路31的电抗保持负值的范围内增加导线电容器的静电容量而降低闭合回路31的电抗的绝对值,增加感应电流34。并且,在控制等离子体密度时,在要增加等离子体在腔室11内的密度的情况下,通过增加导线电容器的静电容量而降低闭合回路31的电抗的绝对值,由此增加感应电流34而提高等离子体的生成效率,由此,能够提高等离子体的密度,在要降低等离子体在腔室11内的密度的情况下,通过减少导线电容器的静电容量而提高闭合回路31的电抗的绝对值,由此减小感应电流34而降低等离子体的生成效率,由此,能够降低等离子体的密度。
在闭合回路31的环状部31a内产生副磁场,副磁场也产生感应电场,由此通过调整闭合回路31的位置,能够控制等离子体在腔室11内的分布。例如图2所示,关于ICP天线13的中心对称地配置各导线29和带电容器的导线30,从而关于ICP天线13的中心对称地形成闭合回路31,由此能够关于ICP天线13的中心对称地生成副磁场的等离子体。此外,在图2中,带电容器的导线3仅为一个,因此形成为关于ICP天线13的中心非对称的配置,但是如后文中所述,例如隔着ICP天线13的中心而对置的位置的导线29也被替换为带电容器的导线,从而形成对称的配置,由此能够生成对称性更好的等离子体。
另外,在ICP天线13的环状部13a内产生主磁场,主磁场产生感应电场,因此基于对基板S实施的等离子体处理的均匀化的观点,如图2所示,优选使ICP天线13的中心与腔室11的中心一致,由此,不仅是副磁场的等离子体,也能够关于腔室11的中心对称地生成主磁场的等离子体。
并且,也可以根据等离子体在腔室11内的分布来调整闭合回路31的位置,例如在腔室11内中心部的等离子体的密度降低的情况下,如图5所示,靠近ICP天线13的中心配置导线29、带电容器的导线30,靠近ICP天线13的中心形成闭合回路31(第一变形例)。由此,能够在ICP天线13的中心、即腔室11的中心集中地生成副磁场的等离子体,并且能够改善等离子体在腔室11内的分布。
以上,使用实施方式说明了本发明,但是本发明并不限定于上述实施方式。
例如,基于在腔室11内大范围产生等离子体的观点,如图2、图5所示,优选从ICP天线13偏离地配置各导线29、带电容器的导线30,使闭合回路31从ICP天线13偏离。由此,能够在与主磁场的等离子体分离的位置处产生副磁场的等离子体。在此,偏离是指在垂直于与闭合回路31、ICP天线13平行的面的方向上不会重叠的位置关系。
窗构件14也不限定于分割成四个分割片27的情况,窗构件14被分割成至少两个分割片27而彼此绝缘且由导线29、带电容器的导线30形成闭合回路31即可。例如图6、图7所示,可以将窗构件14分割成十二个分割片27,如图8、图9所示,也可以将窗构件14分割成十六个分割片27。
另外,各闭合回路31例如图6所示那样可以具有多个带电容器的导线30(第二变形例),例如图7所示那样也可以在闭合回路31中将各分割片27全部使用带电容器的导线30相连接(第三变形例)。由此,闭合回路31的对称性提高,并且,能够进一步提高在腔室11内由副磁场生成的等离子体的分布对称性。
另外,例如即使在窗构件14被分割为相同十六个分割片27的情况下,各分割片27可以由图8示出的三角形的分割片构成(第四变形例),也可以由图9示出的矩形的分割片构成(第五变形例)。
并且,在窗构件14中也可以形成多个闭合回路31。特别是,在配置多个ICP天线13的情况下,优选与各ICP天线13对应地逐个地且接近配置各闭合回路31。由此,能够由流过各ICP天线13的高频电流32在对应的各闭合回路31中高效率地生成感应电流34。另外,如图6所示,可以同心状地配置各ICP天线13,或者,如图10所示,也可以分别并列配置各ICP天线13(第六变形例)。此时,通过分别调整各闭合回路31的电抗,来分别调整沿着各闭合回路31产生的副磁场的强度,由此,在腔室11中能够局部控制等离子体的密度,其结果,能够更精细地控制等离子体的密度分布。
另外,在窗构件14中形成多个闭合回路31的情况下,各闭合回路31不需要分别与不同的ICP天线13对应,例如图11、图12所示,可以对一个ICP天线13配置四个闭合回路31(第七变形例),也可以对四个ICP天线13各自配置四个闭合回路31(第八变形例)。并且,如图13所示,可以对一个ICP天线13配置八个闭合回路31(第九变形例),如图14所示,也可以对一个ICP天线13配置十六个闭合回路31(第十变形例)。
并且,本发明也可以应用于对圆板状的半导体晶圆实施等离子体处理的等离子体处理装置,在该情况下,窗构件14呈圆板状,但是如图15、图16所示,分割成多个分割片27,与各ICP天线13对应地设置闭合回路31。在该情况下,也可以在各闭合回路31中将各分割片27使用导线29、带电容器的导线30相连接(图15、第十一变形例),或者也可以将各分割片27仅使用带电容器的导线30相连接(图16、第十二变形例)。
另外,本发明也可以仅应用于窗构件14的一部分,在该情况下,如图17所示,窗构件14的一部分被分割成多个分割片27,与各ICP天线13对应地设置闭合回路31(第十三变形例)。
并且,邻接的两个分割片27不仅仅是使用一个导线29或者带电容器的导线30相连接,如图18所示,也可以使用多个导线29、带电容器的导线30相连接(第十四变形例)。由此,能够容易地形成多个闭合回路31。
另外,如图19所示,可以将邻接的两个分割片27之间的绝缘材料28有效使用为电介质,对绝缘材料28的一部分28a的静电容量进行调整而使用两个分割片27和绝缘材料28的一部分28a来构成电容器(第十五变形例),如图20所示,也可以使邻接的两个分割片27之间的绝缘材料28的一部分28b的厚度变薄而使用两个分割片27和绝缘材料28的一部分28b来构成电容器(第十六变形例)。由此,不使用带电容器的导线30而能够形成闭合回路31,并且能够削减部件件数。
并且,各导线29、带电容器的导线30也可以不配置成关于ICP天线13的中心对称。例如图21所示,也可以将带电容器的导线30、一部分导线29配置成靠近ICP天线13的中心,并且将其余的导线29配置成远离ICP天线13的中心(第十七变形例)。由此,能够使闭合回路31在ICP天线13以及腔室11的中心不均匀分布。其结果,例如,基于腔室11内部的结构等原因,主磁场的等离子体在腔室11内不均匀分布的情况下,使闭合回路31不均匀分布以使其与主磁场的等离子体的密度低的部分对置,在腔室11内能够使等离子体均匀分布。
另外,本发明提高等离子体的生成效率,因此不仅应用于在内部对基板S实施等离子体处理的等离子体处理装置10,也能够应用于在各种用途中用作等离子体的等离子体源的等离子体生成装置。例如图22所示,作为应用了本发明的等离子体生成装置35,是从图1的等离子体处理装置10去除载置台12以及与该载置台12相关联的结构要素后的装置,能够用作从腔室11取出等离子体而提供给其它部位的远程等离子体装置。
Claims (16)
1.一种等离子体处理装置,具备:处理室,其收容基板;载置台,其被配置在上述处理室的内部并载置上述基板;以及感应耦合天线,其在上述处理室的外部被配置成与上述载置台对置,并与高频电源相连接,该等离子体处理装置的特征在于,
还具备窗构件,该窗构件构成与上述感应耦合天线对置的上述处理室的壁部,存在于上述载置台与上述感应耦合天线之间,由导电体构成,
上述窗构件被分割成多个分割片,
上述多个分割片彼此不直接接触使得彼此不会电导通,
上述多个分割片中的至少部分分割片通过导线相连接而形成闭合回路,
上述闭合回路的连接各上述分割片的上述导线中的至少一个导线具有电容器。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置,其特征在于,
上述电容器的静电容量被调整成使上述闭合回路的电抗成为负值。
3.根据权利要求1或2所述的等离子体处理装置,其特征在于,
关于上述感应耦合天线的中心对称地配置上述导线。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的等离子体处理装置,其特征在于,
上述导线各自具有上述电容器。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的等离子体处理装置,其特征在于,
与上述感应耦合天线偏离地配置上述导线。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的等离子体处理装置,其特征在于,
上述电容器为容量可变电容器,根据上述处理室内的等离子体的密度和密度分布中的至少一个来调整上述电容器的静电容量。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的等离子体处理装置,其特征在于,
根据上述处理室内的等离子体的分布来调整上述导线的位置。
8.根据权利要求1~7中的任一项所述的等离子体处理装置,其特征在于,
在上述窗构件中形成多个上述闭合回路。
9.一种等离子体生成装置,在减压室内生成等离子体,其特征在于,
具备:感应耦合天线,其被配置在上述减压室的外部,与高频电源相连接;以及窗构件,其存在于上述感应耦合天线与上述减压室内的等离子体之间,由导电体构成,
其中,上述窗构件被分割成多个分割片,
上述多个分割片彼此不直接接触使得彼此不会电导通,
上述多个分割片中的至少部分分割片通过导线相连接而形成闭合回路,
上述闭合回路的连接各上述分割片的上述导线中的至少一个导线具有电容器。
10.根据权利要求9所述的等离子体生成装置,其特征在于,
上述电容器的静电容量被调整成使上述闭合回路的电抗成为负值。
11.根据权利要求9或10所述的等离子体生成装置,其特征在于,
关于上述感应耦合天线的中心对称地配置上述导线。
12.一种天线结构体,具备与高频电源相连接的感应耦合天线,其特征在于,
具备窗构件,该窗构件存在于上述感应耦合天线与由上述感应耦合天线生成的等离子体之间,由导电体构成,
上述窗构件被分割成多个分割片,
上述多个分割片彼此不直接接触使得彼此不会电导通,
上述多个分割片中的至少部分分割片通过导线相连接而形成闭合回路,
上述闭合回路的连接各上述分割片的上述导线中的至少一个导线具有电容器。
13.根据权利要求12所述的天线结构体,其特征在于,
上述电容器的静电容量被调整成使上述闭合回路的电抗成为负值。
14.根据权利要求12或13所述的天线结构体,其特征在于,
关于上述感应耦合天线的中心对称地配置上述导线。
15.一种等离子体生成方法,使用天线结构体生成等离子体,该天线结构体具备:感应耦合天线,其与高频电源相连接;以及窗构件,其存在于上述感应耦合天线与等离子体之间,由导电体构成,其中,上述窗构件被分割成多个分割片,上述多个分割片彼此绝缘,该方法的特征在于,
使用导线将上述多个分割片中的至少部分分割片相连接来形成闭合回路,上述导线中的至少一个导线具有电容器,
调整上述电容器的静电容量,使得上述闭合回路的电抗成为负值。
16.根据权利要求15所述的等离子体生成方法,其特征在于,
上述电容器为容量可变电容器,根据处理室内的等离子体的密度和密度分布中的至少一个来调整上述电容器的静电容量。
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