TWI362901B - - Google Patents

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TWI362901B
TWI362901B TW092135000A TW92135000A TWI362901B TW I362901 B TWI362901 B TW I362901B TW 092135000 A TW092135000 A TW 092135000A TW 92135000 A TW92135000 A TW 92135000A TW I362901 B TWI362901 B TW I362901B
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TW
Taiwan
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antenna
plasma
antennas
frequency power
plasma generating
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TW092135000A
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TW200420201A (en
Inventor
Akinori Ebe
Tatsuo Shoji
Yuichi Setsuhara
Original Assignee
Japan Science & Tech Agency
Akinori Ebe
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Priority claimed from JP2002363988A external-priority patent/JP3618333B2/ja
Priority claimed from JP2003014718A external-priority patent/JP2004228354A/ja
Application filed by Japan Science & Tech Agency, Akinori Ebe filed Critical Japan Science & Tech Agency
Publication of TW200420201A publication Critical patent/TW200420201A/zh
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Publication of TWI362901B publication Critical patent/TWI362901B/zh

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/46Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05H1/4645Radiofrequency discharges
    • H05H1/4652Radiofrequency discharges using inductive coupling means, e.g. coils

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Description

1362901 玫、發明說明: [發明所屬之技術領域] 本發明係關於使用電漿來在被處理基板之表面上進行 >儿積處理或蝕刻處理,以製造半導體等基板之電漿產生裝 置。特別是’在大面積上均勻地產生電漿,據以製造大面 積基板的技術。 [先前技術] 近年來’較使用非晶質矽膜之TFT(薄膜電晶體)-LCD 更能顯示高亮度之影像的多晶矽tft_lcd逐漸受到喝目 。多晶石夕TFT-LCD,係先製造在玻璃基板上形成多晶矽薄 膜之多晶石夕基板。將此多晶矽基板上,區劃為多數個2維 排列之像素區域’於各像素區域形成薄膜電晶體(TFT)以作 為LCD用基板。為製造大畫面之多晶矽TFT-LCD,需有 尚品質、特別是具有高平坦性之多晶矽基板。 多晶石夕基板,作為高效率之太陽電池用基板,也倍受 矚目,隨著需求及應用的擴大,皆要求須具有大面積。又 ,就一般之半導體裝置用基板而言,超過單結晶尺寸之大 面積者’不得不使用沉積之基板。 為製造在該等領域使用之基板,係進行使用電漿之處 理。使用電漿之處理,包含有:在作為基底之被處理基板 表面上,沉積基板原料之處理,以及對被處理基板表面進 行蝕刻之處理等。隨著基板的大型化,進行電漿處理之裝 置也須要大型化,但大型化之最大問題在於電漿處理的不 均勻性。為解決此一問題,須要在基板全面積上,盡可能 丄皿y〇l
地使電毁傘# +A A 在度均勻。另一方面,從生產性的觀點而言,須 提咼電漿浓南 # 在度’猎此,提高沉積速度及蝕刻率。 生電漿之方法,有ECR(電子迴旋加速器共鳴)電衆 方式、微波雷嗯方4 _ 罨方式、感應耦合型電漿方式、電容耦合型 電聚方式笼:. 寻其f之感應耦合型電漿方式,係施加高頻電 壓於成為天绩夕兮道& m 次線之誘導線圈,在電漿產生裝置的内 應電磁場,茲+水* , ^ 藉此來產生電漿。依據此構成,即能產生前 電聚寰置須|φ v4_ 、八備的要件之--高密度之電漿。另一方面, 因為電水畨度會隨距天線之距離而變化,故前述之另一個 〜牛電忒在度的均勻性,可藉由設計天線之形狀與位置 等之構成,來謀求改善。例如,在曰本專利第2〇〇〇·58297 號么報(以下,以專利文獻1表示)中記載著,從設在電漿 產生室之頂部外側的平板狀線圈導入高頻,以改善電漿密 度之均勻性。 若在此種構成中,欲謀求基板之大面積化時,為確保 電水產生至頂部之機械性強度,必需將頂部的壁厚加大。 可是,在專利文獻丨之裝置中,因為在電漿產生室之外側 °又置有天線,故從天線放射出來之感應電磁場會在牆壁 衰減,而不易充份地獲得電漿產生室内之感應電磁場的強 度。亦即,記載於專利文獻丨上之方法,在電漿密度的均 勻坪上,可以看到一定程度的改善,但卻不易提高電漿密 息。 對此’本案發明人在日本專利第2〇〇1_35697號公報( 專利文獻2)中’提議:在電漿產生室内部設置高頻天線; 1362901 及設置複數個天線;及使用不旋繞形狀之天線。 依據此構成’由於電漿產生室的牆壁不會成為障礙, 故感應電磁場不會衰減而在電漿產生室内放射出來,因此 能充分提高電漿密度。又,因為從等間隔設置之複數個天 線,會放射出感應電磁場,故可改善其均勻性,藉此,可 改善電漿密度之均勻性。又,内部天線若施加大電壓,容 易發生異常放電,但藉由設置複數個天線,各個天線之電 感會變小,不會發生異常放電。使用不旋繞形狀之天線, 對於將天線之電感變小,以及抑制異常放電亦有助益。藉 由此等效果,而得以進行大面積之被處理基板的沉積處理 與蝕刻處理。以下,將記載於專利文獻2中之設置複數個 天線的構成,稱之為[多天線方式]。 今後,為了處理更大面積之基板,除了仍須確保充份 之電聚密度的強度,還須產生均勻性更高之電漿狀態。為 此,在刖述多天線方式中,須要討論各天線之形狀、位置 及天線之間的關係等現在尚未考慮之參數。又,從天線放 射出來之感應電磁場的駐波一旦形成,則電漿的均勻性會 被破壞。X ’感應電磁場之強度,會隨距高頻天線的距離 而變化,即使使用多天線方式,基板中央附近之電t密度 ’會比基板外緣部附近之電衆密度低。基板面積小時,基 板中央附近與基板外緣部附近之電漿密度的差值,雖可落 在合δ午範圍内’可是,若基板面積變Λ,則其差值將變得 不谷,。視λ蝕刻與沉積之速度等,因為會隨離子種類 與自由基種類而異’故所.產生之離子種類與自由基種類, 1362901 也必須考慮。 本發明係為解決此課題而產生,其目的在於:提供一 種能在空間上均勻地產生高密度之電漿,並能控制所產生 之離子種類與自由基種類的電漿產生裝置。 [發明内容] 為解決上述課題而產生之本發明的電漿產生裝置,其 特徵在於,具備: (a)真空容器;(b)基板台,係設在該真空容器内,用來 承載被處理基板;(c)複數個高頻天線,係設在該真空容器 内。又,本發明之電漿產生裝置,除上述構成外,較佳為 兼具有以下(1)—(5)中之任一個或複數個之構成。 (1) 剛述天線是由較前述高頻之波長的1/4長度短的導 體所構成。 (2) 具備並聯於前述複數個天線之板狀導體。再者,供 應電力給天線之電源與板狀導體之連接點,及各天線與板 狀導體之連接點,該兩個連接點間之距離較高頻之波長的 1 / 4長度短。 ^ (3)與前述基板台之目標區域對應位置的天線長寬比, 係設定為對應該目標區域之目標f密度&者電浆電子能 里的值。此處,[長寬比]’係指天線之與内壁垂直方向之 長度除以與内壁平行方向之長度的值。 (4) 天線之電極係配置成與前述基板台大致平行排列, 1組或複數組之相鄰天線的相鄰電極為相同極性。 (5) 在前述天線上連接阻抗元件,較佳為該阻抗元件之 1362901 阻抗是可變的。 - 首先,說明本發明之電漿產生裝置的基本構成。本發 明之電製產生裝置,具備内部為電聚產生室之真空容琴。 真空容器内部,利用真空泵來維持既定之真空度。 在真空谷器内’ §史置複數個高頻天線。將這些天線一 端的電極與另外設置之電源連接,另一端之電極接地。該 天線,例如,可以裝設在真空容器之側壁與頂部等。又, 將s亥複數個天線,排列成與基板台大致平行。 從電源供應咼頻電力給此等天線時,即從各天線放射 · 出敢應電磁場,藉此產生電漿。此時,本發明裝置中,由 於天線設置成與基板台大致平行,因此從基板台至各天線 之问度大約相等,因為天線之能量,可空間性地集中並投 入’故可產生高密度之電漿。 又,藉由使用平面狀之天線,將天線之能量投入至集 中在平面狀之區域,故相較於使用立體形狀之天線,可以 產生更高密度之電漿。 右將天線之導體設置在真空容器内,則天線表面將暴 Φ 露於所產生之電漿,導體會劣化。為防範此情形,最好是 利用絕緣體在天線表面作一披覆。此披覆,還可抑制天線 之導體與電漿間的靜電結合’因此,亦具有防止異常放電 與電漿紊亂之功效。關於此披覆,在上述專利文獻2中有 祥細的記載。 接著’說明具有上述(1)構成之電漿產生裝置。此裝置 中’係將構成天線之導體長度’縮短成較所供應之高頻電 11 1362901 力的1/4 «短。導體並不限制須為線狀,例如,即使為 板狀,只要電流之流通方向的長度高頻之波…,4短即 可。利用此構成,彳防止在導體表面產生駐波,而能據以 防止損害真空容器内之電漿的均勻性。
接著,說明具有上述⑺構成之電漿產生裝置。上述基 本構成中,係將複數個天線與板狀導體作並聯。電源透過 ,板狀導體,供應高頻電力給天線。為求更有效率地供應 而頻電力至天線,須縮小電源與天線間之連接處的阻抗。 利用板狀導體作連接,並將該板狀導體之寬度充分加大, 即能,低該連接處之阻抗。χ,雖因供應電力像連接處之 導體酿度上昇而導致阻抗增加,但藉由使用板狀導體,可 有效率地放熱,故可抑制阻抗的上昇。
又’在⑺之構成甲’若在供應電力給天線之電源與板 狀導體之連接處,及各個天線與板狀導體之連接處的兩個 連接處間產生駐波的話,會因該駐波,而限制在電源與板 狀導體之連接處,投入板狀導體之高頻電力之強度。因此 ,2兩連接處間之距離縮小成短於高頻之1/4波長長度, 即此防止在板狀導體產生駐波,而能投入既定之高頻電力 最好疋此將天線導體之長度與前述兩連接處間之距 離的和’縮小成短於高頻電力之1/4波長長度。 接著,說明具有上述(3)構成之電漿產生裝置。該構成 中著重在以往並未考慮之天線的長寬比。本案發明人發 :天線所指區域(天線之安裝處至與内壁垂直方向之區域 5電子亂里及電漿後度’與長寬比有一定的關係。例 12 1362901 如,施加於天線之高頻電壓一定時’長寬比愈大,則該天 - 線所指之區域的電漿電子能量愈高。其理由可作如下考慮 。若將長寬比加大,則在天線之指向方向上產生之感應電 場會變大。在天線附近所產生之電漿電子,因為該電位差 而往私向方向作強烈加速,在該方向之區域的電漿電子能 量會變高。 因為電漿電子能量的強度’與電漿電子碰撞並在該區 域所產生之離子種類與自由基種類,會成為不同的物質。 此外’由於離子種類與自由基種類不同,餘刻率等也不@ φ 。因此,將指向欲控制蝕刻率等區域的長寬比設定成各種 不同值,即能調整電漿電子之能量,控制在目標區域所產 生之離子種類與自由基種類,而得以控制在該處之触刻率
在具有上述(3)構成之裝置中,電子能量之控制,可在 將真空容器内全體之電子溫度保持在低溫狀態下進行。因 此:不會使對姓刻及沉積無助纟之外殼(sheath)部分的電位 上升,而僅控制目標區域之電子能量。 又,藉由長寬比之加Λ,加速後之電浆電子不會被電 榮化:會撞擊殘存之原料氣體成分,進-步促進電漿之產 藉此,月b k向目標區域之電敷密度。 ,長寬比,係定義為:若為矩形及圓形等平面 天線’係將上述天線之與内壁垂直方向長度除以與内 平:向長度的值’若為具有立體形狀的天線,則係定 投和在與基板台平行的面上之與内壁垂直方向長度除 13 1362901 内壁水平方向長度的值。 以下’在具有(3)構成之裝置中,闡述控制電t電子能 量及電漿密度之例。將指向目標區域之天線的長寬比,根 據在該區域之電漿電子能量及電漿密度等之目標值,來作 設定。例如,欲提高真空容器内全體之電聚密度時,將所 有天線之長寬比加大即可。x ’欲提高真空容器内部分區 域之電漿電子能量及電漿密度時’則將指向目標區域之天 線的長寬&,放A成大於其他天線的長寬比。χ,不僅是 一個天線,亦可調整複數個天線之長寬比。甚至,為了 = 低真空容器内部分區域之電漿電子能量及電漿密度,亦可 將指向該區域之天線的長寬比,縮至小於其他天線的長寬 比二如此,即能以更高之自由度來控制電聚電子能量及電 提高真空容器内全體之電漿密度的較佳例,於習知之 多天線方式的裳置中,係用來提高電聚密度低於外緣部之 基板台中央附近區域的電媒密度所使用的方法。將指 央附近之天線的長寬比,加大成大於其他天線t 即能藉以改善在電浆產生室全體之電浆密度的均勾性。如 、:積了密度均勻性的電漿’進行對被處理基板的 勻性高的基板。 價主體之均 可使二真空容器内部分區域之電聚密度的方法,例如, :吏用在如下情形:對於因某種原因而產生不平坦部分之 控制該部分之電聚密度,並作修正,使得沉積速度 1362901 或蝕刻速度與其他部分不同。 接著,說明具有上述(4)構成之電襞產生裝置。盘上述 同樣地’在真空容器内設置複數個天線時,將天線之電極 排列成與基板台大致平行,並使相鄰天線之相鄰電極為相 同極性。亦即,將相鄰電極皆連接於高頻電源,或皆接地 〇 例如,將-電極連接於高頻電源、另一電極接地之天 線,以在該狀態下(含該等之連⑴平行移動之方式設置複 數個時,相鄰天線之相鄰電極間的極性不同。相對於此, 若使天線本身平行移動、而高頻電源與接地之連接則盘相 鄰天線相反之方式設置複數個天線時,相鄰天線之相鄰電 極即成為相同極性。 右相鄰天線之相鄰電極的極性相異的話,在為產生感 應電磁場而對天線施加高頻電壓時,會對相鄰電極間施加 ,預期之高頻電壓’而導致僅該部分之電聚密度局部性的 。因此’例如基板台中央部分等,其相鄰電極間以外 處的電漿密度會變低。相對於此,依上述(4)之構成的話, 由於相鄰天線之相鄰電極係相同電極,因此對各天線施加 面頻電壓時,其相鄰電極間一直為等電位,不會施加高頻 電昼。因此,在該相鄰電極間,不會形成局部性的高電漿 區域’電黎密度會均勾化。又,因為不會使電漿密度之均 句性變差,又可縮短天線間之距離提高天線之設置密度, 故可使全體之電㈣度變高。再者,亦可藉由適當選擇相 同極性之電極,來控制電漿密度之分佈。 15 1362901 接著’說明具有上述(5)構成之電漿產生裝置。該構成 中’將調整天線電壓或電流之阻抗元件,連接於各天線。 將各天線連接於尚頻電源時,典型而言,雖因成本上之理 由等而於每一個高頻電源並聯複數個天線,但亦可在一個 天線連接一個高頻電源。 從一個高頻電源對複數個天線供應高頻電力時,隨著 連接高頻電源與天線之導體的形狀及長度、或者溫度分佈 毒供應至天線之鬲頻電力亦會於每一天線有所不同。前 述連接用導體為板狀導體時,溫度分佈的影響會特別顯著 。因此,本發明之電漿產生裝置中,係利用調節各阻抗元 件之阻抗值,來縮小供應至各天線之高頻電力的差。藉此 ’在提昇真空容器内所產生之電漿密度的均勻性。 例如’使用前述板狀導體,將複數個天線與高頻電源 並聯時,由於表面放熱的影響,板狀導體之溫度在末端附 近會比中央附近低。因此,連接於板狀導體末端附近之天 線與高頻電源間的阻抗值,會比連接於中央附近之天線與 尚頻電源間的阻抗值小。因此,將連接於板狀導體末端附 近之天線的阻抗元件阻抗值加大。如此,各天線與高頻電 源間之阻抗值的差即變小,可將供應至各天線之高頻電力 標準化。 又在因為某些原因使真空區域内部分區域的電漿密 度上昇或下降時,可藉由調整指向該區域之天線的阻抗元 件阻抗值’來使該區域之電漿密度驅近於其他區域的值。 此點’並不限於將複數個天線並聯於—個高頻電源之情形 1362901 ’亦可適用在—個高頻電源只連接—個天線之情形。 又’亦可將阻抗元件僅連接於部分天線, 線之電塵或電流。例如, ° ^ 設置阻抗元件而一直分天線不 …I供應最大電力,對於其他天線則設置 几兀牛,並調整該值來限制電力供應。
連接天線之阻抗元件,可使用阻抗值為固定或可變之 任者@疋阻抗兀件,例如,可使用於事先已知各天線 與高頻電源間之阻抗值,而該值有再現性之情形。另一方 面可變阻抗疋件,除上述情形外,亦可使用在天線與高 頻電源間之阻抗值為未知的情形、因溫度等條件而不同的 情形、或時間變化之情形等。按照各種條件及其變化調整 可變阻抗7L件之阻抗值,據以使產生之電漿的密度均勾。
該可變阻抗元件之阻抗值的調整,最好是監視真空容 态内部之電漿的狀態,並將之回授來進行。藉&,即能因 應隨板狀導體溫度變化之電漿密度的時間變化。因此,於 本發明之電漿產生裝置中,最好是能進一步的設置:量測 部,係量測可顯示電漿狀態的參數;及控制部,係根據該 參數,來設定各可變阻抗元件之阻抗值。量測部,可以是 直接里測電漿密度者,亦可以是更為簡易之藉由量測各天 線之電流或電壓,來間接量測所產生之電漿的密度者。 該量測部’例如係以下述方式構成。在天線附近設置 拾取線圈,藉由量測該拾取線圈所誘起之感應電動勢,即 能簡單地量測各天線之電流。又,在天線附近設置電容器 ’藉由量測流通該電容器之電流,即能簡單地量測各天線 17 1362901 之电壓》使構成天線之導體的末端凸出至真空容器的外部 ’即旎在該末端附近,亦即,可在真空容器的外部設置拾 取線圈及電容器。藉此,即能在拾取線圈及電容器不被電 槳侵蝕的情況下,量測天線之電流及電壓。 由於產生之電漿密度與投入天線之電力成正比,因此 為了能更正確地量測電漿密度,與其單就天線之電流或電 I作里測,最好是能量測該兩者,亦即量測投入天線之電 =。為此,將以上述方法所得之天線電流之訊號與天線電 I之δ孔號’相乘即可。該乘算,例如可使用將兩者合成之籲 。扎5虎合成器(混合器)來進行。由於以訊號合成器獲得之訊 號中含有兩頻成分,因此最好是能使用缸通濾波器來去除 高頻成分。以此方式獲得之訊號與投入天線之電力成正比 0 以上說明之構成的任一個中,最好是能將複數個天線 區劃為由一個或複數個天線所構成之複數個群組,在各個 群組中,將高頻電力以並聯方式供應至各天線。藉由如此 之構成,與使用一個高頻電源供應來將電力供應至所有天 · 線的情形相較,可減輕對高頻電源之負荷,據此,能提高 產生之電漿密度。 又由於使用上述各構成的電聚產生裝置,可實現較 傳統更為均勻且高密度之電漿,故使用該裝置來進行沉積 處理及蝕刻處理,可以有效率地製造出表面較傳統平坦之 基板。 [實施方式] 18 1362901 《第1實施例》 第1圖係本發明之電漿產生裝置之第1實施例的垂直 方向截面圖’第2圖係該裝置之側視圖,第3圖係該裝置 之俯視圖。 真空容器11之内部為本電漿產生裝置之電漿產生室。
真空容器11内部’如第3圖所示,俯視形狀為矩形(長方 形)’其長邊的長度為1300mm、短邊的長度為i〇〇〇mm。 於真空容器11連接真空泵(未圖示)’將真空容器内部 維持在既定真空度。真空容器11内,設置長邊94cm、短 邊76cm之矩形平面狀的基板台14,用來承載被處理基板 U。基板台14,利用設置在其下方之昇降部Ua,可作昇 降。又,真空容器11之下方,設有基板出入口 12,作為 取出及放入被處理基板13之用。 真空容器11内上方,設有氣體管15,其具備:水』 地沿内壁環繞真空容器U内一圈之環繞部、及連接至」
空容器η外部之連接部。該氣體管15之環繞部的表面: ,適當地設置多個孔,用來將氣體均勻地導入真命六器1 内:,,亦可設置貫穿真空容器的側壁或,及頂;:, 取代環繞如本實施例之真空容器η内之氣體* Η"。 ,為均勻地將氣體導入真空容器u内, y ά ^ ^ ^ . 箱1好疋能在側巧 -及頂邛壁上,適當配置複數個管路。 在真空容器11之4個側壁中,在水平 、短的兩品L v ♦向長的兩面_ 、 ’为別荨間隔地設置4個、3個古 參昭箆3固、 兩頻天線11 ‘,,'第3圖)。任一天線16距基板台 M的高度皆^ 19 】古8〇麵。各天線16之兩個電極中,如後述般將-個連接於 南頻電源18,另-個則接地。例如,將各天線之接地側電 極連接於真空容器n t側壁,即能利用將該側壁之接地 來將接地側電極接地β χ,亦可將固定或可變阻隔電容器 ’***南頻電源' 18側之電極,以從接地轉為浮接。本實 施例中’高頻電源18所供應之電力的頻率為ΐ3 56ΜΗζ。 天線16之電極間的導體長度為45〇職-,較施加於天 線^之高頻波長的1/4為短。藉此,不會產生駐波且不會 破极電椠之均勻性。 天線16之導體中位於真空容器11内的部分,其表面 係被絕緣體所坡覆。又,高頻天I 16之形狀為U字形, 藉由使用此種不環繞的天線能降低天線之電感。此處敛述 之以絕緣體披覆的天線及不環繞天線,在專利文獻2中有 詳細說明。 本實施例,係將設置在一個真空容器側壁之3個或4 個天線,與-個高頻電源並聯。各天、線16與高頻電源18 之連接’如第2圖所示,係使用板狀導體…該板狀導體 19’沿真空容11 11之外側壁作設置,例如由銅板所構成 。透過阻抗匹配H 17,將高頻電源18連接銅板之一點(高 頻電力供應點20),同時,將天線之—個電極(第2圖中的 白色圓圈)連接於銅板…第2圖中之黑色圓圈,表示接 地側之電極。連接在銅板之各天、線16的電極與高頻電力 供應點20之距離’較施加於天線16之高頻的ι/4波長為 短。可以藉由擴大銅板的寬度,來加長此距離。 20 1362901 接著,說明本實施例之電漿產生裝置的動作。使昇降 部14a動作以使基板台14下降。將被處理基板13,從基 板出入口 12放入真空容器11内,承載於基板台14上面 後’將基板台14上昇至既定之位置。將真空容器内降低 至既疋愿力後,將電漿之原料氣體,以既定之氣體歷力導 入至氣體管15,從4台高頻電源18,供應既定之高頻電 力給各兩頻天線丨6。藉此,利用複數個高頻天線1 6所產 生之感應電場,來產生電漿。 以下,使用實驗結果,來說明在第 生裝置所產生之電漿密度及電漿電子能量。 在第1實施例之電漿產生裝置中,產生氬(Ar)電漿(Ar 氣體流量:5〇CCm,氣壓:分別以0 66Pa及i 33pa量測) ,使用郎茂探針法(Langmuir· pr〇be),來量測真空容器! ! 之中心部(從頂部壁之内側面垂直而下至16〇mm的位置)的 二喂狀並將結果顯示於第4圖。顯示於第4圖(a)之資 ''斗係邊改變供應至所有天線1 6之高頻電力之合計值 =邊量測電锻電位VP及浮動電位Vf之結果。顯示於⑻ 的資料’係一邊改變前述高頻電力之合計值,一邊量測電 :離子狯度Nl、電漿電子密度…及電漿電子能量丁。之結 。電漿電位Vp A浮動電位Vf,會隨著供應之電力的增 ==少’電漿離子密H電㈣子密度⑽及電聚電 里 則“酼著電力的增加而增加。又,從第4圖可 知’利用第1實施例之雷將 之電漿產生裝置,可以產生適合各種 電焱製程之1 X 1 〇 1】以μ 一 乂上之咼電漿密度、且在20V以下之 21 1362901 低電漿電位的電漿。 量測從真空容器u内之頂部壁的内側面,垂直而下至 195mm高度之電漿密度的平面分佈(電漿之均勻性),並= 結果顯示於第5圖。此處’係以郎茂探針法獲得之離子飽 和電流密度,來進行評價。離子飽和電流密度係對應電浆 離子密度。⑷,係從設置在第i實施例電聚產生裝置之* 個高頻電源18,分別供應1000W之電力時,所量測之結 果。另-方面,(b),係從連接⑤4個天線之高頻電源18 供應'00W,從連㈣3個天線之高頻電源18供應7卿 時,所量測之結果。因此,所供應之電力合計值,不論是 ⑷或⑻,皆為4_w„(b)比⑷之電榮密度的平面分佈均 勻性還高。特別是,在圖(b)中,以格子B、2、D、4所包 圍之區域,電漿密度幾乎都很均勻。如此,調整每個電源 供應給天線之電力’即能控制電漿密度分佈。 第6圖中,顯示了具有能調整每個高頻電源之高頻電 力之相位功能的電漿產生裝置.該裝置中,對應各高頻電 源l8d配置之阻抗整合器19的輸出側,設置波形檢 °' (或相位仏’則器)2 1。波形檢測器2 1 ’隨時擷取供應至 天線1 6之尚頻電力的波形,並將該波形訊號傳送給相位 °周叙器22 °相位調整器22,檢測出該波形訊號至各高頻 電源1 8間之相位差’根據該結果,將相位控制訊號傳送 至各南頻電源,使其成為預先設定之相位差。各高頻電源 18 。周整向頻電力的相位後加以輸出。 第7圖中,顯示了第6圖之電漿產生裝置中,改變高 22 1362901 頻電源間之相位差時’所測得之電漿密度的變化結果。第 7圖之縱軸,係在真空容器中心附近之量測點的電漿電子 也度Ne °橫軸,係表示高頻電源1 8a _ 1 8b、1此—丨8c、 18c 18 d間之相位差。依量測結果可知,相位差愈大則電 漿密度亦會增加。這可能是,因天線間之相位不同,電子 在該天線間被加速,其結果增加了電漿密度。此種電子加 速的強度,可能是因天線之形狀及天線間距離、氣壓、真 空容器11之尺寸等各種因素而變化,因此,適當地調整 相位差來使電漿密度為最高。 第8圖,係顯示在第丨實施例之電漿產生裝置中,加 長天線導體之側壁方向的長度a,且減少天線數量之例。 ⑷’係將長度a為第3圖之156倍的天線仏,各設置2 個於真空容器之長邊的内壁,將127倍之天線2乜,各設 置2個於短邊的内壁。(b),係將長度&為第3圖之a.” 倍的天線23b ’各設置i個於真空容器之長邊的内壁,將 2.20倍之天線24b ’各設置j個於短邊的内壁。在該等構 成中,加長天線導體之長度可使天線本身之電感變大,且 減v天線之數里,可使供應至每一天線之高頻電力變大。 第9圖中,顯示了就第3圖及第8圖⑷、⑻裝置,量 測電製電位及浮動電位之振幅的結果。愈加長天線之導體 、減少每-電源之天線數量,電聚電位及浮動電位之振幅 即愈大。此結果,可能是因天線之電感變高、及每一電源 之天線數量減少,而使得天線之電位變高之故。此種電渡 電位及浮動電位之振幅變大,雖可歸因於加大電漿製程中 23 1362901 之離子損壞’但另—方面’對產生氫及氦等之離子化能量 南之氣體電漿是有效的。 《第2實施例》 第2實施例中,所說明之電漿產生裝置之構成,著重 於天線之長寬比。 第10圖’係顯示第2實施例之俯視圖。此電漿產生裝 置,係在帛1實施例之裝置構成中,僅就天線26之長寬 比作變更者。因此,第10圖中,與帛1實施例相同之構 成要素係’賦予與第3圖相同之符號。高頻電源之數量及 連,於各向頻電源之天線數量,亦與帛丨實施相同。此圖 之裝置中’如帛U圖⑷所示,所有天線26之長寬比皆設 成2(長:寬=2: υ。又,第i實施例之天線16的長寬比 ’如第U圖〇3),為i(長:寬=1:1)。第2實施例之天線 26㈣^所圍起區域之面積s ’與第i實施例之天線Μ 的含盍面積相同。 以下,使用實驗結果,來說明在第2實驗例之電漿產 生裝置所產生之電漿密度及電漿電子能量。此處,為了察 看長寬比之變化所產生之效果,係對所有高頻天線之長寬 比為2(本實施例,第11圖⑷之天線)、1(第1實施例,第 U圖(b)之天線)以及〇.5(第n圖(<〇之天線)之3種電漿產 生裝置,進行了量測。長寬比為丨之高頻天線的丨邊長度 為15cm。此實驗中,供應133Pa之氬氣至真空容器内, 並供應頻率為B.56MHZ之高頻電力至高頻天線,以產生 氩電漿。又,在電漿密度的量測上係使用郎茂探針法。 24 1362901 二 圖^,顯示了對該3種電漿產生裝置,量測基板 D中央正上方、與高頻天線同樣高度處之電漿密度的結果 處縱輪係以對數尺度(】〇garithmic scale)所表示之電 水密度’裉軸為各高頻電源所供應之高頻電力的強度。當 高頻電力相同時’使用長寬比為2之高頻天線的本實心 置比使用長寬比為1及0.5之高頻天線的裝置,可獲得 更高之電漿密度。 Λ '第13圖令,顯示了對與第12圖相同之3種裝置,量 :基板口中央正上方之電漿電子能量分佈的結果。各高頻 電源所供應之高頻電力的強度為2000W。高頻電力以外之 參數’與顯示於第12圖之量測時的參數相同。縱轴為對 數尺度°長寬比為2之裝置’較長寬比為其他值的裝置, 增加了具冑10-18eV之能量的電毅電子。該高能量之電 子,係為發生在高頻天線之電位差,而被加速所產生之 電子。產生該電子並且飛過來之方向,會因長寬比而變化 。本實施例之U字形高頻天線中,由於高能量電子產生於 高頻天線之長邊方向,因此長寬比為2之情形時,較長寬 比為1及0.5時,會存在更多之高能量電子。 又,第13圖的結果,係表示藉由改變高頻天線之長寬 比,可控制電"之電子能量。藉此,亦可在離子種類及 自由基種類等之電漿製程中,控制重要之因子。 接著’㈣如第U圖之俯視圖所示,各天線之長寬比 不同時之例。第14圖所示之電聚產生裂置,係將設置於 真空容器11之長邊側壁的4個高頻天線中,中央之2個 25 1362901 高頻天線’以及設置於短邊側壁的3個高頻天線中,中央 之1個尚頻天線(例如尚頻天線26a)的長寬比設為2,接近 真空谷器11四個角落之高頻天線(例如高頻天線26b)的長 寬比。X為1。此係為了加大目標區域之基板中心附近的電 聚密度,而將指向該處之高頻天線的長寬比加大。 第15圖(a)中’顯示了使用第14圖之裝置,量測與高 頻天線相同高度處之電漿密度空間分佈的結果。同時,對 所有高頻天線之長寬比為Ϊ的裝置,進行同樣的量測,並 將結果表示於對第2實施例之比較例的第15圖⑺)。此處 ,各高頻電源所供應之高頻電力的強度為1〇〇〇w,其他電 没產生條件,與上述第2實施例之條件相同。從第丨5圖 可知,在第14圖之裝置中,中心部之電漿密度變得較比 較例之電漿密度高,相對於此,卻抑制了外緣部之電漿密 度變高,其結果,電漿密度之均勻性較比較例裝置有了改 善0 《第3實施例》 第3實施例中,所說明之電漿產生裝置的構成,係著 重於相鄰天線之相鄰電極的極性。 第16圖係顯示第3實施例之俯視圖。與第i實施例相
同之構成要素,賦予與第3圖相同的符號。高頻電源之 量及連接各高頻電源之天線數量’與帛1實施例相同。 電聚產生裝置’係在第1實施例裝置之構成中,僅就各 頻天線1 6之電極的極性,作變更後的結果。具體而言 由設置在同—側壁之3個或4個天線所構成之天線群組 26 1362901 在相鄰之高頻天線中,將相鄰電極設為相同極性。例如, 天線群組31a中,在相鄰之高頻天線16a與高頻天線⑽ 中,將彼此相鄰側之電極,同時連接於阻抗匹配器i7—高 頻電源18,在高頻天線16b與高頻天㉖16c中,則將彼此 相鄰側之電極皆予以接地。 如第π圖(b)所示,將相鄰高頻天線中彼此相鄰側之 端子設為相反極性時’在相鄰天線間之間隙32,相鄰電極 間會產生電位差。因此,在該間縫隙32之電 變得比其他位置高。又’其他位置之電㈣度會隨^而降 低。相對於此,帛3實施例裝置中,係將相鄰天線之相鄰 電極設為相同極性,來使在間隙32 <相鄰電極間不會產 生電位差。因&’能防止在該間縫隙之端子間因電位差之 存在而使《濃度上昇’並防止其他部分之電漿濃度降低 〇 以下,顯示帛3實施例之電漿產生裝置所產生之電聚 密度的量測結果。此實驗中’於真空容I内供應氯氣至 1.33Pa氣壓’並供應頻率13 56MHz之高頻電力至各高頻 ,線’而產生了氬電衆。其他料,在各量測之說明中會 谈到。又,在電漿密度之量測係使用郎茂探針法。 第18圖中,顯示了就第3實施例之電漿產生裝置,旦 測與高頻天線相同高度之基板台中央正上方之電浆密度: 結果。此圖中,為進行比較,—併顯示了就相鄰電極=相 異極性之電漿產生裝置的量測結果。此處,縱軸係以對數 尺度所表示之《電子密度,橫軸為各高頻電源供應之高 27 1362901 頻電力的強度。向頻電力的值不論為何’本實施例之裝置 較比較例之裝置,可獲得更高之電漿密度。特別是在高頻 電力為1200W — 2500W時,本實施例之電漿密度,約為比 較例之電漿密度的2倍。 第19圖中,顯示了量測電漿密度之空間分佈的結果。 此時之量測條件如下。高頻電力,僅供應給第16圖所示 之1組天線群組31b。高頻電源供應之高頻電力的強度為 1500W。電漿密度量測點之第19圖的橫軸,係表示與設置 在天線群31b之側壁平行並距離13cm之直線上的位置。 從第19圖可看出,在比較例之電漿產生裝置中,末端之 電漿密度變得比中心附近的電漿密度還低,且電漿密度之 空間分佈的部分密集。對此,本實施例之電漿產生裝置中 ,電漿密度之空間分佈的部分密集,較比較例之電漿產生 裝置小,改善了電漿密度分佈的均勻性。 《第4實施例》 第4實施例,係說明阻抗元件連接於天線之電漿產生 裝置的構成。 第20圖係第4實施例之俯視圖。與第丨實施例相同之 構成要素,賦予與帛3圖相同的符號。高頻電源之數量及 連接各高頻電源之天線數量,與帛i實施例相同。此電聚 產生裝置’係在第丨實施例裝置之構成中,於各高頻天線 16之一電極與阻抗匹配g 17之間,連接阻抗元件14。作 為阻抗元件41 ’可以使用例如第21圖所示之可變電感線 圈42。又,可變電感線圈42之電感值的調整,雖可用手 28 工362901 動來進行,但在進行後述回授控制時,最好是能設置驅動 器來自動進行。又,本實施例中,雖係將電感元件41連 接於天線16之咼頻電源20的電極,但將阻抗元件4丨連 接於接地側之電極亦可。 又,第4實施例中,如第22圖之垂直方向截面圖所示 ,設置拾取線圈44以及電容器45。由於高頻天線16係設 置成邛为犬出至專空容器丨1外部,因此為避免被電漿 侵蝕,將拾取線圈44以及電容器45設置在該突出部分附 近較佳。由於拾取線圈44係作為是電流量測用,故設置 在尚頻天線16之接地侧、高頻電源之連接側之任一者皆 可。於各拾取線圈44及電容器45,為了將來自拾取線圈 44及電容器45來之交流訊號轉換為直流訊號,分別連接 如第23圖所不之橋式電路46。亦可使用檢測交流訊號並 輸出直流訊號之檢波器,來取代橋式電路。進一步的,再 "又置控制邓47(第20圖),以輸出用來輸入該等訊號並設 定阻抗元件41之阻抗值的訊號。 本實施例之電漿產生裝置中,例如在銅板19因為發生 溫度分佈等原因而使電㈣度產生分佈時,利用調整各阻 _件4 1之阻桄值,將供應至各高頻之電力設為適當值 ,以使電漿密度均勻化。此處’ i生之電漿密度分佈有再 見! 生各阻抗元件之待設定之阻抗值藉由實驗等可明確得 ^時’亦可使用固定阻抗元件。又,電聚密度分佈,雖隨 著使用之氣體及供應之電力等條件而不同,但在相同條件 下有再現性之情料,可使用可變阻抗元件,來設定符合 29 丄观901 。亥條件之阻抗值。再者,因條件而使電漿密度分佈的差異 再現〖生不明確時’則將電漿密度分佈作回授,以進行可 變阻抗元件之阻抗值的調整。 則述回授控制’係以下述方式進行。來自設在各天線 之拾取線圈44的電流訊號及/或來自電容器45的電壓訊 號輸入至控制部47。或者,在天線之該等訊號的任一個 ’或由該等訊號之乘積所構成之電力訊號達到既定值以上 日令’亦即’邊天線週圍之電漿密度達到既定值以上時,控 制口P 47 ’即會對驅動$ 43(設在連接於該天線之阻抗元件籲 41上)輸出用以增大該元件之阻抗值的訊號。另一方面, 在天線之電流等訊號降至既定值以下時,控制部47即會 對驅動器43輸出使用以使阻抗值變小的訊號。接受來自 控制部47傳之該等訊號的驅動器43,將該阻抗元件之阻 抗值设定為既定值。藉此,可將該阻抗元件週圍之電漿密 度控制在既定範圍内。 以下,δ兒明之貫驗,係關於使用本實施例之電漿產生 裝置所產生之電漿密度分佈的量測。此實驗中,僅對第2 ^ 圖中以虛線包圍之3個天線A、B、C供應高頻電力,並使 用郎茂探針法法來量測距離設有該天線之真空容器側面 13cm處之電漿密度分佈。在此產生之電漿為氬電漿,供應 氬氣體至1.33Pa氣壓後,從連接3個天線a、B、c之i 個高頻電源,供應2000W、13.56MHz之高頻電力。 視來自拾取線圈44之訊號調整阻抗元件之阻抗值,據 以作出流於3個天線A、B、C之電流大小比為1: 12: i 30 1362901 、2 . 1 . 2及3 : 1 . 3的3種狀態,並分別量測電漿密度 分佈。將該量測結果顯示於第24圖。當3個高頻天線之 各電流幾乎相等、電流比為】:丨.2:丨之情形時,中央附 近之電漿密度變高,外緣部之電漿密度變低。相對於此, 將兩端之高頻天線的電流加大之電流比為2 :丨·· 2之情形 時’中央附近之電漿密度降低,外緣部之電漿密度上昇, 可知電滎密度之均句性已獲得改善。再將兩端之:頻:線 的電流加大成電流比為3 : 1 : 3之情形時,則與電流比i :1.2 : 1之情形相反的,中央附近之電漿密度變低了。 又,使電漿密度分佈為最佳之電流比,會因電漿氣體 之種類及壓力、高頻電源之供應電力等條件而異。因此, 阻抗元件之阻抗值,須作適當調整,使得該電流比為符合 該等條件之最佳值。 上述各實施例中,雖將真空容器之平面形狀設為矩形 ’但亦可以是圓形等之其他形狀。又,上述各實施例中, 雖將天線設置在真空容器之側壁,但亦可將天線之局部或 全部’設置在真空容器之頂部壁。 【圖式簡單說明】 (一)圖式部分 第1圖,係本發明之電漿產生裝置之第1實施例的垂 直方向截面圖。 第2圖,係第1實施例之電漿產生裝置的側視圖。 第3圖,係第1實施例之電漿產生裝置的俯視圖。 第4圖’係顯示在第1實施例之電漿產生裝置中,所 31 1362901 夏測到之真空容器中心部的電漿狀態的圖表。 第5圖’係顯示在第1實施例之電漿產生裝置中,所 里測到之真空容器内的電漿密度分佈的圖表。 第6圖’係顯示具有相位調整功能之電漿產生裝置例 的概略構成圖。 第7圖’係顯示使高頻電源間之相位差改變時,電漿 密度之變化的圖表。 第8圖’係顯示天線導體之側壁方向的長度及天線之 數目不同的電漿產生裝置例的俯視圖。 第9圖’係顯示因天線導體之側壁方向的長度及天線 之數目不同’而產生電漿電位及浮動電位之振幅之差異的 圖表。 第1 〇圖’係本發明之電漿產生裝置之第2實施例的俯 視圖。 第11圖’係顯示長寬比不同之複數種類的天線示意圖 〇 第12圖’係顯示第.2實施例及比較例之電漿產生裝置 之真空容器中央之電漿密度的圖表。 第13圖’係顯示第2實施例及比較例之電漿產生裝置 之真空容器中央之電子能量分佈的圖表。 第14圖’係顯示使各天線之長寬比不同之電漿產生裝 置例的俯視圖。 第15圖’係顯示第14圖之電漿產生裝置及比較例之 裝置的電漿密度分佈圖。 32 第16圖,係本發明之電漿產生裝置之第3實施例的俯 視圖。 第17圖’係關於相鄰天線間之間隙及在間隙出現之差 的說明圖。 第1 8圖,係顯示第3實施例及比較例之電漿產生裝置 之真空容器中央的電漿密度的圖表。 第19圖,係顯示第3實施例及比較例所產生之電漿密 度的空間分佈圖表。 第20圖,係本發明之電漿產生裝置之第4實施例的俯 視圖。 第21圖’係顯示阻抗元件之例。 第22圖’係第4實施例之電漿產生裝置的垂直方向截 面圖。 第23圖’係顯示二極體橋式電路之一例。 第24圖’係顯示第4實施例之產生裝置所產生之電漿 松度的空間分佈圖表。 (二)元件代表符號 11 真空容器 12 基板出入口 13 待處理基板 14 基板台 14a 昇降部 15 氣體管 1 6,16a, 16b,26a,26b 高頻天線 1362901 17 阻抗匹配 18 南頻電源 18a,18b,18c,18d 1¾頻電源 19 板狀導體 20 南頻電力 21 波形檢測 22 相位檢測 23a,23b,24a,24b,26 天線 31a,31b 天線群組 32 間隙 42 可變電感 43 驅動器 44 拾取線圈 45 電容器 46 橋式電路 47 控制部 供應點 器 器
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Claims (1)

1362901 m.: ψ' 拾 > 曰修(更諷表ρ月if日修正替換頁 板 申請專利範圍: 1 種電漿產生裝置,其特徵在於,具備: (a) 真空容器; (b) 基板台,係設在該直空宜 m ^ « /兴二谷态内,用來承載被處理基 (0複數個感應耦合型天線,係設在該真空容器内,與 該基板台大致平行排列; (d)高頻電源,將高頻電力供應至該天線; ⑷板狀導體’連接於該高頻電源且與該複數個天線之 至少一部分並聯; 該高頻電源與該板狀導體之連接點、與該板狀導體與 各天線之連接點之兩連接點間之距離短於該高頻之Μ波 長長度。 2 ·如申請專利範圍第1項 天線係設在真空容器之側壁面 之電漿產生裝置,其中,該 ’或頂部壁面,或該兩者上 或2項之電漿產生裝置,其 所覆蓋。 項或第2項之電漿產生裝置 之形狀為平面狀。 或2項之電漿產生裝置,其 1個以上之天線所構成之複 頻電源將向頻電力並聯供應
3 ·如申請專利範圍第1 中’该天線之表面係被絕緣體 4 ·如申讀專利範圍第1 ,其中,該天線在真空容器内 5 ·如申清專利範圍第1 中,該複數個天線係被分為由 數個群組,各群組中,〗個高 至各天線。 35 1362901
3弟6項之電漿產生裝置,其中, 兩連接點間之距離的和,短於高頻 6 ·如申請專利範圍第 中’該天線係短於該高頻之 7 ·如申請專利範圍第 該天線導體之長度與該兩5 電力之1/4波長長度。 月巧曰修正替k頁 _____ j 或2項之電漿產生裝置,其 1/4波長長度之導體。 8 ·如申請專利範圍第 項之電漿產生裝置,其具備 相位檢測器, 相位;以及 係用來檢測提供給該各組之高頻電力的 相位調整器,係用來調整該高頻電力之相位。 9.如申請專利範圍第丨或2項之電漿產生裝置,其 中與4基板台之目標區域對應位置之天線長寬比係設 疋為對應在該目標區域之目標電漿密度或.電漿電子能董的 值’該長寬比係投影在與該基板台平行之面上之與該真空 容器内壁垂直方向長度除以與内壁平行方向長度之值。 10 ·如申請專利範圍第9項之電漿產生裝置,其中, 為提咼在該目標區域之目標電漿密度或電漿電子能量,係 籲 將對應天線之長寬比,設定成較其他天線之長寬比大的值 〇 11·如申請專利範圍第10項之電漿產生裝置,其中 ’該區域包含該基板台之中心。 12·如申請專利範圍第1項或第2項之電漿產生裝置 ’其中,天線之電極係排列成與該基板台大致平行,1組 或複數組之相鄰天線的相鄰電極為相同極性。 36 i lofc年}月I曰修正替 ,所二如申請專利範圍第ΐΓ:"ϋ產生裝Θ其中 ι天線中,相鄰天線之相鄰電極皆為相同極性。 14·如申請專利範圍第ι項或第2項之電聚產生裝置 、’在該天線上連接著阻抗元件。 &申睛專利範圍第14項之電漿產生裝置,其中 糸於1個咼頻電源並聯複數個天線。 16如申請專利範圍第14項之電漿產生裝置,其中 ’係於1個高頻電源連接!個天線。 /、 上17 ·如申請專利範圍第14項之電漿產生裝置,其中籲 ’该阻抗元件之阻抗為可變。 上18 ·如申請專利範圍第17項之電漿產生裝置,其中 ,該阻抗元件為可變之電感線圈。 如申请專利範圍第17項之電漿產生裝置,庄且 備: ’…、 s測部,係用來量測各個天線之電壓或電流;以及 控制部’係根據在量測部所得之電壓或電流值,來設 定遠可變之阻抗值。 籲 2〇 ·如申請專利範圍第19項之電漿產生裝置,其中 ’ °亥里測部具備拾取線圈’其設置在天線附近用來檢測該 天線之電流。 . 21 ·如申請專利範圍第19項之電漿產生裝置,其中 ’ 4量測部具備電容器,其設置在天線附近用來檢測施加 於該天線之電壓。 22 ·如申請專利範圍第19項之電漿產生裝置,其中 37 I--------------------------------------» -_______^ I--------------------------------------» -_______^1362901 I伽聲9則日修瑪^ ,s亥置測部具備橋式當 %斗、认5------------------ · ——1 Λ電路或檢波器,用來將檢測出之高頻 電流或電壓訊號,轉掻Α 得換為直流電流或電壓訊號。 23·如申請專利範圍第19項之電漿產生裝置,豆中 ’該量測部具備: 訊號合成器,係用也入Λ、 、用來δ成天線之電流訊號與電壓訊號 :以及 低通滤波益,传 ffl xfe J- π/v j.j. pj.. '、用來去除s亥訊唬合成器所合成之訊號 之高頻部分。 24 種電漿控制方法,其特徵在於: 在真空容器内具備複數個感應耦合型天線、將高頻電 力供應至該天線之高頻電源、連接於該高頻電源且與該複 數個天線之至少一部分並聯之板狀導體之電漿產生裝置中 ,該面頻電源與該板狀導體之連接點、與該板狀導體與各 天線之連接點之兩連接點間之距離短於該高頻之1/4波長 長度,藉由調整在該真空容器内之該天線的長度,來控制 形成於真空容器内之電漿的狀態;該複數個感應耦合型天 線,係設在真空容器之側壁或頂部壁、或該兩者上,與承 載被處理基板之基板台大致平行排列。 25 ·如申請專利範圍第24項之電漿控制方法,其中 ’係藉由調整供應至該天線之高頻電力的相位差,來控制 電漿的狀態。 26 ·如申請專利範圍第24或25項之電漿控制方法, 其中,係將對應該基板台之目標區域之位置的天線長寬比 ,設定成對應該目標區域之目標電漿密度、或電毁電子能 38 1362901 I $1〇沒年 量、或在該目標區域產生之離子種類或自由基種類的值。 27 ·如申請專利範圍第26項之電漿控制方法,其中 ,為提高在該目標區域之目標電漿密度或電子能量,係將 對應之高頻夭線的長寬比,調整成較其他天線之長寬比大 28 ·如申請專利範圍第27項之電漿控制方法,其中 ’該目標區域包含該基板台的中心。 29·如申請專利範圍第24或25項之電漿控制方法, 其中,係將1組或複數組之相鄰天線的相鄰電極設成相同 極性,藉此來控制該電漿產生裝置内之電漿密度分佈。 30 ·如申請專利範圍第29項之電漿控制方法,其中 ’係將所有天線中,相鄰天線之相鄰電極皆設成相同極性 31:如申請專利範圍帛24或25.項之電聚控制方法, 其中,係於各天線連接阻抗元件,藉調整各阻抗元件之阻 抗值來控制該真空容器内之電聚密度分佈。 32·如申請專利範圍帛31 $之電聚控制方法,豆中 元件之阻抗值為可變,藉量測各高頻天線之電壓 今可或兩者’以所!測之電壓、電流或其相乘積來控制 °茨可變阻抗值。 33 ·—種基板製造方法,其特徵在於: 係以申請專利範圍第i〜23 請專利範图笛” K罨漿產生裝置、或申 ,並、,Χ藉1員之電毁控制方法來產生原料電毁 積遠原料電漿之生成物。 39 1362901 : -..I·',、, 34· —種基板製造方法,其特徵在於: 係使用申請專利範圍第1〜23項之電漿產生裝置、或 申請專利範圍第24〜32項之電漿控制方法所產生之電漿 ,來進行蚀刻處理。 拾壹、圖式: 如次頁
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