等离子体处理装置和等离子体处理方法制造方法及图纸

等离子体处理装置包括：处理容器；载波组生成部，其生成由分别具有彼此不同的频率的多个载波构成的载波组，其中上述频率属于以规定的中心频率为中心的规定的频带；和使用载波组在处理容器内生成等离子体的等离子体生成部。

Plasma treatment device and plasma treatment method

A plasma processing apparatus includes a processing container; carrier formation, the carrier group is composed of a plurality of carriers respectively with different frequency, which belongs to the specified center frequency at a prescribed frequency as the center frequency band; and using the carrier group plasma generating unit generates a plasma in a processing container.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】等离子体处理装置和等离子体处理方法
本专利技术的各个方面和实施方式，涉及等离子体处理装置和等离子体处理方法。
技术介绍
存着利用微波激励工艺气体(processgas)的等离子体处理装置。该等离子体处理装置例如将由微波振荡器产生的微波放射到处理容器内，将处理容器内的生产气体电离来生成等离子体。其中，作为用于抑制因微波的驻波而在处理容器内生成的电场的偏置的技术，有通过对载波进行频率调制来生成具有规定的频率带宽的微波的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-109080号公报
技术实现思路
专利技术想要解决的技术问题但是，在上述现有技术中，没有考虑到抑制等离子体密度的偏差和模式跳变(modejump)。即，现有技术通过对载波进行频率调制来生成具有规定的频率带宽的微波。在此，由频率调制生成的微波，尽管在规定的频率带宽中与时间的经过相应地频率变动，但是作为与某个时刻对应地具有单一的频率的频率成分存在。在使用具有单一频率的频率成分的微波生成等离子体的情况下，当使微波的频率与反射波的功率极小的频率(以下称为“极小反射频率”)一致时，最高效地使微波被等离子体吸收。但是，反射波的功率极小的频率当微波被高效地吸收时，等离子体密度增大，极小反射频率会移动到高频率侧。当极小反射频率移动时只要不使频率变动，则被等离子体吸收的微波的功率减小。作为结果，等离子体密度降低。当等离子体密度降低时，极小反射频率移动到频率低的一侧。于是，被等离子体吸收的微波的功率增加，作为结果，等离子体密度增加。在现有技术中，因这种等离子体密度的增加和下降反复出现，有可能导致等离子体密度的偏差增大。而且，在现有技术中，有可能因等离子体模式的变化而导致发生等离子体密度瞬间不连续的现象即模式跳变。用于解决课题的方法本专利技术公开的等离子体处理装置，在一个实施方式中，包括：处理容器；载波组生成部，其生成由分别具有彼此不同的频率的多个载波构成的载波组，其中上述频率属于以规定的中心频率为中心的规定的频带；和用上述载波组在上述处理容器内生成等离子体的等离子体生成部。专利技术的效果根据公开的等离子体处理装置的一个方式，发挥能够抑制等离子体密度的偏差和模式跳变的发生的效果。附图说明图1是表示一个实施方式的等离子体处理装置的概略的图。图2是用于说明载波组的生成方法的一例的图。图3A是表示载波组的波形的一例的图。图3B是表示载波组的波形的一例的图。图3C是表示载波组的波形的一例的图。图3D是表示载波组的波形的一例的图。图4是用于说明利用载波组抑制等离子体密度的偏差的图。图5是用于说明使用具有单一频率的微波时的问题点的图。图6是用于说明一个实施方式的利用载波组抑制等离子体密度的偏差的抑制的机理的图。图7是一个实施方式的等离子体处理方法的流程图。图8是表示用具有载波组或单一频率的微波生成等离子体时的等离子体密度的推移的图。图9是表示用具有单一频率的微波生成等离子体时的、等离子体密度与微波的行波的功率的关系的图。图10是表示用具载波组生成等离子体时的、等离子体密度与载波组的行波的功率的关系的图。图11A是表示载波间距与载波组中所包含的多个载波的个数的关系的一例的图。图11B是用于说明与载波间距的变化对应的被等离子体吸收的载波组的功率变化的图。图11C是表示载波间距与等离子体的发光强度的关系的一例的图。图12是表示另一载波组的波形的一例的图。图13是表示至少一个载波的波形的一例的图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术公开的等离子体处理装置的实施方式进行详细说明。其中，在各附图中对相同或相当部分标注相同附图标记。图1是表示一个实施方式的等离子体处理装置的概略的图。图1所示的等离子体处理装置1包括：处理容器12、载置台14、载波组生成部16、天线18、电介质窗20和控制部100。处理容器12划分出用于进行等离子体处理的处理空间S。处理容器12具有侧壁12a和底部12b。侧壁12a形成为大致筒形。以下，在侧壁12a的筒形的中心假想地设定筒形的延伸的轴线X，将轴线X的延伸方向称为轴线X方向。底部12b设置于侧壁12a的下端侧，覆盖侧壁12a的底侧开口。在底部12b设置有排气用的排气孔12h。侧壁12a的上端部开口。侧壁12a的上端部开口由电介质窗20封闭。在电介质窗20与侧壁12a的上端部之间设置有O型环19。电介质窗20隔着O型环19设置于侧壁12a的上端部。利用O型环19更可靠地密闭处理容器12。载置台14被收纳在处理空间S，载置被处理体W。电介质窗20具有与处理空间S相对的相对面20a。载波组生成部16生成由分别具有彼此不同的频率的多个载波构成的载波组，其中上述频率属于以规定的中心频率为中心的规定的频带。例如，载波组生成部16具有：能够对使基准频率和相位同步的微波进行振荡的PLL(PhaseLockedLoop：锁相环路)振荡器；和与PLL振荡器连接的IQ数字调制器。而且，载波组生成部16将从PLL振荡器振荡的微波的频率设定为中心频率。而且，载波组生成部16通过用IQ数字调制器生成由分别具有彼此不同的频率的多个载波来生成载波组，其中上述频率属于以作为中心频率的微波的频率为中心的规定的频带。例如，对N个复数数据符号执行逆离散傅里叶变换，而形成连续信号，能够生成本专利技术的载波组。该信号生成方法通过与数字电视广播等中使用的OFDMA(OrthogonalFrequency-DivisionMultipleAccess，正交频分多址)调制方式相同的方法来实现(例如参照日本特许第5320260号)。由载波组生成部16生成的载波组的中心频率和频带由后述的控制部100控制。图2是用于说明载波组的生成方法的一例的图。在图2中，波形数据是预先数字化的编码的串。某个时刻t的波形数据X(t)用以下的式(1)表示。X(t)＝A(t)cos(ωt+θ0)…(1)其中，A(t)：某个时刻t的振幅，θ0：初始相位通过使用加法定理展开上述式(1)，导出以下的式(2)。X(t)＝A(t)cosωt·cosθ0-A(t)sinωt·sinθ0…(2)波形数据X(t)的同相分量数据(I数据：In-Phasecomponent)I(t)用以下的式(3)表示。另外，波形数据X(t)的正交分量数据(Q数据：Quadraturecomponent)Q(t)用以下的式(4)表示。I(t)＝A(t)cosθ0…(3)Q(t)＝A(t)sinθ0…(4)根据上述(2)～(4)，导出以下的式(5)。X(t)＝I(t)cosωt-Q(t)sinωt…(5)上述式(5)意味着所有波形数据X(t)由I数据I(t)和Q数据Q(t)表示。载波组生成部16首先将波形数据X(t)量化并进行逆傅里叶变换，由此来分离出I数据I(t)和Q数据Q(t)。然后，I数据I(t)和Q数据Q(t)各自被进行D/A(Digital/Analog)转换并被输入到仅使低频成分通过的LPF(低通滤波器)。另一方面，从PLL振荡器振荡的中心频率(fo)的基准载波(例如微波)生成彼此相差90°相位的两个基准载波cosωt、-sinωt。然后，使用从LPF输出的I数据I(t)和Q数据Q(t)，通过调制彼此相位为90°的基准载波cosωt和-sinωt来生成载波组。即，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：处理容器；载波组生成部，其生成由分别具有彼此不同的频率的多个载波构成的载波组，其中所述频率属于以规定的中心频率为中心的规定的频带；和使用所述载波组在所述处理容器内生成等离子体的等离子体生成部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.12 JP 2015-0975201.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：处理容器；载波组生成部，其生成由分别具有彼此不同的频率的多个载波构成的载波组，其中所述频率属于以规定的中心频率为中心的规定的频带；和使用所述载波组在所述处理容器内生成等离子体的等离子体生成部。2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：各所述载波的频率以固定的间隔存在多个。3.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征在于：所述载波组，是使用通过将波形数据量化并进行逆傅里叶变换而得的I数据和Q数据，对彼此相位相差90°的载波进行调制而生成的。4.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：各所述载波的频率与时间的经过无关是固定的。5.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：所述多个载波的振幅相同。6.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：各所述载波的振幅与时间的经过无关是固定的。7.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：所述多个载波中的所述规定的频带中频率相邻的至少2个载波的相位不同。8.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：所述多个载波中的所述规定的频带中频率相邻的至少2个载波的相位相差90°。9.如权利要求1所述的等离子体处理装...

【专利技术属性】
技术研发人员：久保田绅治，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP