等离子体处理装置制造方法及图纸

在平面天线部件（３）上由多个同心圆形成环状的槽口（３００～３０４），将中心部的导体（３１０、３１１）的厚度形成为相对的薄，将周边部的导体（３１２～３１５）的厚度形成为相对的厚，由此，微波不衰减，易于通过槽口（３００～３０４），能够得到均匀的电场分布，能够在处理空间内平均地产生均匀的高密度的等离子体，所以能够使被处理体接近天线部件（３），可以高速且均匀地处理被处理体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及等离子体处理装置，尤其涉及将微波供给平面天线部件、产生等离子体、处理半导体装置等的等离子体处理装置。
技术介绍
图9为专利第3136054号公报中所述的等离子体处理装置的截面图，图10为表示平面天线部件的平面图。在图9中，等离子体处理装置2具有整体形成为筒状的处理容器4。处理容器4的顶部开放，通过密封件5机密地设置石英板8，在处理容器4内部形成密闭的处理空间S。在处理容器4内容纳有将作为被处理体的半导体晶片W载置在其上面的载置台10。载置台10通过绝缘件14，由支承台12设置在处理容器4内的底部上。从偏置用高频电源20向载置台10供给例如13.56MHZ的偏压。在密闭处理容器4的上部的石英板8的上部设置有平面天线部件3。该平面天线部件3作为由高度低的中空圆筒状容器构成的径向波导箱40的底板构成，安装在石英板8的上面。在平面天线部件3的上部设置有电介体50。平面天线部件3由例如直径为50cm、厚度为1mm以下的铜板形成。如图10所示，在该铜板上，从比中心部稍微向外侧偏离例如数cm左右的位置开始形成多个缝31，其呈漩涡状，逐渐朝向周边部，呈两圈漩涡。从微波发生器42经由同轴波导管44的内侧电缆44B，向平面天线部件3的中心部供给微波，缝(slit)31接收微波，在位于下方的处理空间S中形成均匀的电场分布。此外，在图10中，接近一圈的放射元件32使其端部形成为在半径方向上相互不同，这样是为了提高天线效率。在利用专利第3136054号公报所述的等离子体处理装置进行的等离子体CVD、蚀刻、氧化、氮化等的等离子体加工(process)中，要求成批、高速而且均匀地处理大口径的基板。一般，为了提高利用等离子体进行处理的速度，必需提高在半导体晶片W上的等离子体密度。而且，在利用微波激励的高密度等离子体中，由于等离子体密度离石英板8越远越低，在尽量接近与平面天线部件3接触的石英板8的地方，形成均匀的等离子体，因此需要将半导体晶片W设置在那里。然而，由于微波在电介体50中，以从中心向外扩展的方式传播出去，所以越接近中心的槽口(slot)，从槽口放射的电场越强。因此，在现有的装置中，在石英板8和等离子体的边界上形成的电场强度，也与越靠近中心越高相对应，有在周边部上电场强度减弱的倾向。结果，在石英板8附近，等离子体分布不均匀，如果平面天线部件3和半导体晶片W的间隔D离开规定的距离以上，则不能够使作用在半导体晶片W上的等离子体分布均匀。但是，为了提高效率，要求使半导体晶片W接近平面天线部件3。
技术实现思路
这里，本专利技术的目的在于提供具有即使使被处理体接近，也能够高速而且均匀地进行处理的天线部件的等离子体处理装置。本专利技术的特征在于，包括在内部设置有载置被处理体的载置台的处理容器；产生微波的微波发生器；将在微波发生器中产生的微波导入处理容器中用的波导管；和与波导管连接、与载置台相对配置的平面天线部件，其中，平面天线部件，利用实质上封闭的环形槽区分为内导体区域和外导体区域。根据本专利技术，由于在平面天线部件上由封闭的环形槽区分为内导体和外导体，即使增厚平面天线部件的厚度，微波也不会衰减，容易通过，能够得到均匀的电场分布，所以能够得到平面的均匀的等离子体分布，能够使被处理体靠近天线部件，可以高速而且均匀地处理被处理体。在一个实施方式中，设置有多个环形槽，它们按同心圆进行配置，更具体地说，设置有多个环形槽，它们按同心矩形进行配置。优选，环形槽为在平面天线部件的厚度方向上贯通的槽。在另一个实施方式中，利用横穿环形槽的连接部件连接内导体和外导体。通过用连接部件连接内导体区域和外导体区域，使内导体区域和外导体区域电位相同，能够消除产生不必要的异常放电的可能性。优选，连接部件在环形槽内的高度方向上连接内导体区域和外导体区域。平面天线部件包括由环形槽区分的绝缘部件和涂布在绝缘部件的表面上、构成由环形槽隔开的内导体区域和外导体区域的导电性部件。优选，平面天线部件形成为周边部的厚度相对得厚、中心部相对得薄。在一个实施方式中，平面天线部件包括构成由环状槽区分的内导体区域和外导体区域的金属部件；和覆盖金属部件的绝缘部件，在另一实施方式中，平面天线部件包括由环形槽区分的绝缘部件；和涂布在绝缘部件的表面上、构成由环形槽隔开的内导体区域和外导体区域的导电性部件。优选，以环形槽为边界，相对的薄地形成内导体，相对的厚地形成外导体。通过使内导体变薄，使外导体变厚，能够减小天线部件中心的电子密度，增大周边部的电子密度，可以均匀地处理被处理体。优选，在周边部的形成为厚的部分上形成冷却通路。通过形成冷却通路，可以控制天线部件的温度。附图说明图1为在本专利技术的一个实施方式的等离子体处理装置中使用的天线部件的平面图。图2为沿着图1所示的II-II线的纵截面图。图3A为表示在本专利技术的一个实施方式的等离子体处理装置中使用的天线部件的另一个例子的半径部分的截面图。图3B为表示在本专利技术的一个实施方式的等离子体处理装置中使用的天线部件的又一个例子的半径部分的截面图。图4A为表示薄薄地形成整体的天线部件的半径部分的截面图。图4B为表示形成为周边部的厚度厚，中心部的厚度薄的天线部件的半径部分的截面图。图4C为表示厚厚地形成整体的厚度的天线部件的半径部分的截面图。图4D为表示形成为周边部薄、中心部厚的天线部件的半径部分的截面图。图5A为表示在将图4A～4D所示的天线部件3a～3d配置在离天线面Z＝70mm的位置时的电子密度分布的图。图5B为表示在将图4A～4D所示的天线部件3a～3d配置在离天线面Z＝80mm的位置时的电子密度分布的图。图5C为表示在将图4A～4D所示的天线部件3a～3d配置在离天线面Z＝100mm的位置时的电子密度分布的图。图5D为表示在将图4A～4D所示的天线部件3a～3d配置在离天线面Z＝150mm的位置时的电子密度分布的图。图6为表示天线部件的其他例子的图。图7A为表示利用导电体连接天线部件的各导体之间的例子的平面图。图7B为表示利用导电体连接天线部件的各导体之间的例子的、沿着图7A的B-B线的截面图。图7C为表示用导电体连接天线部件的各导体之间的另一例子的截面图。图8A为天线部件的平面图。图8B为放大天线部件的各个槽之间的结合部分的截面图。图8C为放大天线部件的各个槽之间的结合部分的另一个例子的截面图。图9为在专利第3136054号公报中所述的等离子体处理装置的截面图。图10为表示平面天线部件的平面图。具体实施例方式图1为在本专利技术的一个实施方式的等离子体处理装置中使用的天线部件的平面图，图2为沿着图1所示的II-II线的纵截面图。在图1中，天线部件3由铜等的导电材料制成，由多个同心圆形成作为环状的封闭的槽的槽口(slot)300～304，区分成内导体区域和外导体区域。这些槽口300～304从天线部件3的厚度方向的一面向另一面，以例如大约1mm的宽度贯通形成。各个槽口300、301、302、303的各自的间隔L选择为微波的管内波长的整数倍，更加优先选择为微波的管内波长的长度，最外周的槽口304和天线部件3的外周边缘的间隔选择为大约L/2。将槽口304和天线部件3的外周边缘的间隔选择为大约L/2是因为到达最外周的槽口的微波和通过该槽口、由壁反射后返回来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：在内部设置有载置被处理体的载置台的处理容器；发生微波的微波发生器；将所述微波发生器产生的微波导入所述处理容器用的波导管；和与所述波导管连接、与所述载置台相对配置的平面天线部件；其中，所述平面天线部件由实质上封闭的环形槽区分为内导体区域和外导体区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：斧高一，上坂裕之，石桥清隆，泽田郁夫，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]