等离子体处理装置制造方法及图纸

一种等离子体处理装置，使用等离子体对配置于处理室中的被处理物进行真空处理，所述等离子体处理装置包括：容器主体，在形成所述处理室的壁具有开口；金属板，以堵塞所述开口的方式设置，并形成有在厚度方向上贯通的狭缝；电介质板，与所述金属板接触而受到支撑，并自所述处理室的外部侧堵塞所述狭缝；以及天线，以与所述金属板相向的方式设置于所述处理室的外部，并与高频电源连接而产生高频磁场，所述等离子体处理装置满足h

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】等离子体处理装置


[0001]本专利技术涉及一种使用等离子体对被处理物进行处理的等离子体处理装置。

技术介绍

[0002]以往提出了一种等离子体处理装置，其通过在天线中流动高频电流而产生的感应电场来产生感应耦合型的等离子体(简称ICP(inductively coupled plasma))，并使用所述感应耦合型的等离子体对基板等被处理物实施处理。作为此种等离子体处理装置，在专利文献1中公开了如下装置：将天线配置于真空容器的外部，并经由以堵塞真空容器的侧壁的开口的方式设置的电介质窗，使自天线产生的高频磁场透过至真空容器内，由此在处理室内产生等离子体。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利特开2017
‑
004665号公报

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的问题
[0007]然而，在所述等离子体处理装置中，由于将电介质窗用作真空容器的侧壁的一部分，因此电介质窗必须具有充分的强度，以便在对真空容器内进行真空排气时可耐受容器内外的差压。特别是构成电介质窗的电介质材料为韧性低的陶瓷或玻璃，因此为了具备可耐受所述差压的充分的强度，需要充分增大电介质窗的厚度。因此，自天线至真空容器内的处理室的距离变远，故存在处理室中的感应电场的强度变弱、等离子体生成的效率降低的问题。
[0008]本专利技术是鉴于此种问题而成，其主要课题在于提供一种等离子体处理装置，所述等离子体处理装置于在处理室的外部配置天线的装置中，可效率良好地向处理室供给自天线产生的高频磁场。
[0009]解决问题的技术手段
[0010]即，本专利技术的等离子体处理装置是使用等离子体对配置于处理室中的被处理物进行真空处理的装置，其包括：容器主体，在形成所述处理室的壁具有开口；金属板，以堵塞所述开口的方式设置，并形成有在厚度方向上贯通的狭缝；电介质板，与所述金属板接触而受到支撑，并自所述处理室的外部侧堵塞所述狭缝；以及天线，以与所述金属板相向的方式设置于所述处理室的外部，并与高频电源连接而产生高频磁场，所述等离子体处理装置满足下述(1)式。
[0011]h
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D/2＞0.7
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0012]此处，h为所述天线的中心轴与所述金属板中的所述天线侧的表面之间的距离(mm)，D为所述天线的直径(mm)。
[0013]即，本专利技术的等离子体处理装置通过形成于金属板的狭缝、及其上所配置的电介
质板形成了磁场透过窗，所述磁场透过窗使自天线产生的高频磁场透过至处理室侧。若为此种结构，则形成磁场透过窗的构件的一部分是由韧性比陶瓷等电介质材料大的金属材料构成，因此与仅由电介质材料构成磁场透过窗的情况相比，可减小磁场透过窗的厚度。另外，由于电介质板与金属板接触而受到支撑，因此可减轻真空处理时的电介质板的变形，减少电介质板内产生的弯曲应力。因此，可减小电介质板自身的厚度。由此，可缩短天线至处理室的距离，从而可效率良好地向处理室内供给自天线产生的高频磁场。
[0014]另外，若电介质板的厚度过小，则有无法耐受真空处理时的差压而破裂之虞，但由于如上所述那样使金属板的表面与天线的表面之间的距离大于0.7mm，故可将设置于天线与金属板之间的电介质板的厚度设计为可耐受真空处理时的差压的程度的厚度。
[0015]进而，由于以堵塞容器主体的开口的方式设置金属板，因此可使包围作为等离子体生成空间的处理室的构件全部电性接地。由此，可降低天线的电压对等离子体带来的影响，从而可降低电子温度并降低离子能量。
[0016]若天线的表面与金属板的表面之间的距离过长，则难以效率良好地向处理室供给自天线产生的高频磁场。因此，所述等离子体处理装置优选为更满足下述式(2)。
[0017]15≧h
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D/2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0018]自所述厚度方向观察，所述狭缝优选为以位于所述天线与所述处理室之间的方式形成。若为此种装置，则可效率更良好地向处理室内供给自天线产生的高频磁场。
[0019]优选为所述天线呈直线状，且多个所述狭缝彼此平行地形成。若为此种装置，则可更均匀地向处理室内供给高频磁场，因此，可使处理室中生成的等离子体密度更均匀。
[0020]优选为在所述金属板的内部形成有冷却用流体能够流通的流路。
[0021]若为此种装置，则可将由金属板中流动的感应电流产生的电阻热传递至冷却用流体中而逸散。由此，可抑制使用过程中的金属板的温度上升，抑制自金属板对被处理物的辐射热所引起的温度上升，从而可更稳定地对被处理物进行等离子体处理。
[0022]作为所述金属板的形态，可列举所述流路以至少通过彼此相邻的狭缝之间的方式形成的形态。
[0023]在自厚度方向观察时在天线与处理室之间形成有狭缝的情况下，在金属板中相邻的狭缝间(特别是天线的正下方)流动比较大的感应电流，在所述部分产生的热量最大。因此，通过以通过彼此相邻的狭缝之间的方式形成流路，可效率良好地将金属板冷却，并效率良好地抑制温度上升。
[0024]优选为所述等离子体处理装置包括：窗构件，以堵塞所述开口的方式安装于所述容器主体，并形成使自所述天线产生的高频磁场透过至所述处理室内的磁场透过窗，所述窗构件具有所述金属板、所述电介质板、以及保持所述金属板及所述电介质板的保持框。
[0025]若为此种装置，则形成磁场透过窗的窗构件与容器主体为不同的构件，因此，即便在因气体所导致的腐蚀或热所导致的劣化等而金属板消耗或污染的情况下，也可容易地与窗构件一同拆下以进行金属板的更换及清洗。
[0026]若自所述金属板的厚度方向观察时狭缝与天线所成的角度变小(即，若接近平行)，则金属板中流动的感应电流会变大以抵消自天线产生的高频磁场，从而有向处理室供给的高频磁场的强度降低之虞。
[0027]因此，自所述金属板的厚度方向观察，所述狭缝与所述天线所成的角度优选为30
°
以上、90
°
以下。若如此，则以自厚度方向观察时与天线交叉的方式形成狭缝，因此，沿着天线的轴向在金属板中流动的感应电流被狭缝切为多段。由此，可减小在金属板中流动的感应电流，从而可提高向处理室供给的高频磁场的强度。所述狭缝与所述天线所成的角度越大(即，越接近垂直)越优选。所述角度更优选为45
°
以上、90
°
以下，进而更优选为约90
°
。
[0028]若狭缝的宽度尺寸相对于金属板的板厚而言过大，则在天线与金属板之间产生的电场容易通过狭缝进入处理室内，有对所生成的等离子体带来影响之虞。
[0029]因此，所述狭缝的宽度尺寸优选为所述金属板的板厚以下，更优选为1/2以下。由此，可抑制电场进入处理室内，减少对所生成的等离子体带来的影响。再者，本说明书中所谓“狭缝的宽度尺寸”是指自厚度方向观察时与天线重叠的部位的、沿着天线的方向上的狭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种等离子体处理装置，使用等离子体对配置于处理室中的被处理物进行真空处理，所述等离子体处理装置包括：容器主体，在形成所述处理室的壁具有开口；金属板，以堵塞所述开口的方式设置，并形成有在厚度方向上贯通的狭缝；电介质板，与所述金属板接触而受到支撑，并自所述处理室的外部侧堵塞所述狭缝；以及天线，以与所述金属板相向的方式设置于所述处理室的外部，并与高频电源连接而产生高频磁场，所述等离子体处理装置满足下述(1)式，h
‑
D/2＞0.7
ꢀꢀꢀ
(1)此处，h为所述天线的中心轴与所述金属板中的所述天线侧的表面之间的距离(mm)，D为所述天线的直径(mm)。2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，更满足下述式(2)，15≧h
‑
D/2
ꢀꢀꢀ
(2)。3.根据权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其中，自所述厚度方向观察，所述狭缝以位于所述天线与所述处理室之间的方式形成。4.根据权利要求1至3中任一项所述的等离子体处理装置，其中，所述天线呈直线状，多个所述狭缝彼此平行地形成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的等离子体处理装置，其中，在所述金属板的内部形成有冷却用流体能够流通的流路。6.根据引用权利要求4的权利要求5所述的等离子体处理装置，其中，所述流路以至少通过彼此相邻的狭缝之间的方式形成。7.根据权利要求1至6中任一项所述的等离子体处理装置，包括：窗构件，以堵塞所述开口的方式安装于所述容器主体，并形成使自所述天线产生的高频磁场透过至所述处理室内的磁场透过窗，所述窗构件具有所述金属板、所述电介质板、以及保持所述金属板及所述电介质板的保持框。8.根据权利要求1至7中任一项所述的等离子体处理装置，其中，自所述厚度方向观察，所述狭缝与所述天线所成的角度为30
°
以上且90
°
以下。9.根据权利要求8所述的等离子体处理装置，其中，所述狭缝与所述天线所成的角度为4...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东靖典，
申请(专利权)人：日新电机株式会社，
类型：发明
国别省市：