本发明专利技术提供一种即便在微波的投入电力低的情况下、压力高的情况下也能够确保所期望的表面波等离子体的直径的微波放射机构和表面波等离子体处理装置。微波放射机构（43）包括：传送微波的传送路径（44）；将从微波传送路径（44）传送来的微波经由缝隙（81a）放射到腔室（1）内的天线（81）；使从天线（81）放射的微波透过，在其表面形成表面波的电介质部件（110b）；和对由表面波生成表面波等离子体的等离子体生成区域施加正的直流电压的直流电压施加部件（112），直流电压施加部件（112）对上述等离子体生成区域施加正的直流电压，使得表面波等离子体扩散。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微波放射机构和表面波等离子体处理装置。
技术介绍
等离子体处理是半导体装置制造中不可或缺的技术，近年来，由于LSI (Largescale integration:大规模集成电路)高集成化、高速化的要求,构成LSI的半导体元件的设计规则也越来越微小化，另外，半导体晶片被大型化，与此相伴，在等离子体处理装置中也要求与这种微小化和大型化相对应。然而，在现有常用的平行平板型、电感耦合型等离子体处理装置中，由于所生成的等离子体的电子温度高，因此导致微小元件产生等离子体损伤，另外，由于等离子体密度高的区域被限定，因此难以均匀且高速地对大型的半导体晶片进行等离子体处理。所以，能够均匀地形成高密度、低电子温度的表面波等离子体的RLSA (RadialLine SlotAntenna:径向线缝隙天线)微波等离子体处理装置受到关注(例如专利文献I)。RLSA微波等离子体处理装置是一种以下的装置:在腔室的上部设置以预定图案形成有多个缝隙的径向线缝隙天线(Radial Line Slot Antenna)作为表面波等离子体发生用天线，使导自微波发生源的微波从天线的缝隙中放射，并且通过设置于其下方的含有电介质的微波透过板放射到保持为 真空的腔室内，通过该微波电场在腔室内生成表面波等离子体，由此对半导体晶片等被处理体进行处理。另外，也提案有以下的等离子体处理装置:将微波分配为多个，设置多个具有上述那样的表面波等离子体发生用天线的微波放射机构，将从它们放射的微波导入腔室内并在腔室内使微波空间合成而生成等离子体(专利文献2)。现有技术文献专利文献1:日本特开2000-294550号公报专利文献2:国际公开第2008/013112号手册
技术实现思路
专利技术想要解决的课题然而，在这种放射微波而生成表面波等离子体的等离子体处理装置中，表面波等离子体的生成范围由微波的投入电力或腔室内的压力规定，但在电力低的条件下、压力高的条件下，表面波等离子体的直径变小，等离子体密度的均匀性降低。本专利技术使鉴于上述状况而完成的，其课题在于，提供一种即使在微波的投入电力低的情况下、压力高的情况下，也能够确保所期望的表面波等离子体的直径的微波放射机构和表面波等离子体处理装置。用于解决课题的方案为了解决上述课题，本专利技术的第一方面提供一种微波放射机构，其在利用在腔室内形成表面波等离子体进行等离子体处理的等离子体处理装置中，将由微波生成机构生成的微波放射到腔室内，上述微波放射机构的特征在于，包括:传送路径，其具有呈筒状的外侧导体和同轴地设置在上述外侧导体中的内侧导体，该传送路径传送微波；天线，其将在上述微波传送路径中传送来的微波经由缝隙放射到上述腔室内；电介质部件，其使从上述天线放射的微波透过，在其表面形成表面波；和直流电压施加部件，其对由上述表面波生成表面波等离子体的等离子体生成区域施加正的直流电压，上述直流电压施加部件对上述等离子体生成区域施加正的直流电压，使得上述表面波等离子体扩散。本专利技术的第二方面提供一种表面波等离子体处理装置，其特征在于，包括:收纳被处理基板的腔室；向上述腔室内供给气体的气体供给机构；生成微波的微波生成机构；和将由上述微波生成机构生成的微波放射到上述腔室内的多个微波放射机构，上述微波放射机构包括:传送路径，其具有呈筒状的外侧导体和同轴地设置于上述外侧导体中的内侧导体，该传送路径传送微波；天线，其将在上述微波传送路径中传送来的微波经由缝隙放射到上述腔室内；和电介质部件，使从上述天线放射的微波透过，在其表面形成表面波，上述表面波等离子体处理装置利用从上述多个微波放射机构放射的微波在上述腔室内生成表面波等离子体，对被处理体实施等离子体处理，上述多个微波放射机构的至少之一具有对由上述表面波生成表面波等离子体的等离子体生成区域施加正的直流电压的直流电压施加部件，上述直流电压施加部件对上述等离子体生成区域施加正的直流电压，使得上述表面波等离子体扩散。在上述第一方面和第二方面中，作为上述直流电压施加部件能够适当使用插入到上述等离子体生成区域的直流电压施加探针。另外，能够通过控制对上述直流电压施加部件施加的直流电压，来控制上述表面波等离子体的扩散。在上述第一方面中，优选:还具有使上述腔室内的负载的阻抗与上述微波生成机构的特性阻抗匹配的调谐器，上述调谐器具有:设置于上述微波传送路径的上述外侧导体和上述内侧导体之间，沿上述内侧导体的长度方向能够移动的由电介质构成的芯子(slug);和使上述芯子移动的驱动 机构。在上述第二方面中，优选:在上述微波放射机构的两个以上分别设置有上述直流电压施加部件，上述直流电压施加部件分别独立地被施加电压，独立地对表面波等离子体的扩散进行控制。专利技术效果根据本专利技术，通过从直流电压施加部件对生成表面波等离子体的等离子体生成区域施加正的直流电压，能够使微波发生机构生成的表面波等离子体扩散，能够提高等离子体密度的均匀性。附图说明图1是表示具有本专利技术一个实施方式的微波放射机构的表面波等离子体处理装置的概略结构的截面图。图2是表示图1的表面波等离子体处理装置所使用的微波等离子体源的构成的构成图。图3是示意性表示微波等离子体源的微波供给部的俯视图。图4是表示图1的表面波等离子体处理装置所使用的微波放射机构的纵截面图。图5是表示微波放射机构的供电机构的沿图4的AA’线的横截面图。图6是表示调谐器中的芯子和滑动部件的沿图4的BB’线的横截面图。图7是用于说明通过从作为直流电压施加部件的DC探针施加电压使表面波等离子体扩散的机理的图。图8是对由DC探针施加电压使表面波等离子体扩散作说明的示意图。图9是表示使由DC探针施加的电压改变时的直流电流值和实际的等离子体状态的图。图10是表示施加的电压和等离子体直径的关系的图。图11是在对基准条件的表面波等离子体以直流电压增加功率的情况下、和使微波的功率上升与用直流电压增加的功率大致相同量的情况下，对等离子体的扩散进行比较所得到的图。附图标记说明1 腔室2微波等离子体源11 基座12支承部件15排气管16排气装置17搬入搬出口20喷淋板30微波输出部31微波电源32微波振荡器40微波供给部41天线模块42放大器部43微波放射机构44波导路径45天线部52外侧导体53内侧导体54供电机构55微波电力导入口56同轴线路58反射板60调谐器81平面缝隙天线82滞波件100表面波等离子体处理装置110 顶板IlOb电介质部件112DC 探针114直流电源120控制部W半导体晶片具体实施例方式以下参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。<表面波等离子体处理装置的结构>图1是表示具有本专利技术一个实施方式的微波放射机构的表面波等离子体处理装置的概略结构的截面图，图2是表示图1的表面波等离子体处理装置所使用的微波等离子体源的构成的构成图，图3是示意性表示微波等离子体源的微波供给部的俯视图，图4是表示微波等离子体源的微波放射机构的截面图，图5是表示微波放射机构的供电机构的沿图4的AA’线的横截面图， 图6是表示调谐器中的芯子和滑动部件的沿图4的BB’线的横截面图。表面波等离子体处理装置100构成为对晶片进行等离子体处理例如实施蚀刻处理的等离子蚀刻装置，并具有气密构成的由铝或不锈钢等金属材料制成的大致本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微波放射机构，其在利用在腔室内形成表面波等离子体进行等离子体处理的等离子体处理装置中，将由微波生成机构生成的微波放射到腔室内，所述微波放射机构的特征在于，包括：传送路径，其具有呈筒状的外侧导体和同轴地设置在所述外侧导体中的内侧导体，该传送路径传送微波；天线，其将在所述微波传送路径中传送来的微波经由缝隙放射到所述腔室内；电介质部件，其使从所述天线放射的微波透过，在其表面形成表面波；和直流电压施加部件，其对由所述表面波生成表面波等离子体的等离子体生成区域施加正的直流电压，所述直流电压施加部件对所述等离子体生成区域施加正的直流电压，使得所述表面波等离子体扩散。
【技术特征摘要】
2012.01.31 JP 2012-0181931.一种微波放射机构，其在利用在腔室内形成表面波等离子体进行等离子体处理的等离子体处理装置中，将由微波生成机构生成的微波放射到腔室内，所述微波放射机构的特征在于，包括: 传送路径，其具有呈筒状的外侧导体和同轴地设置在所述外侧导体中的内侧导体，该传送路径传送微波； 天线，其将在所述微波传送路径中传送来的微波经由缝隙放射到所述腔室内； 电介质部件，其使从所述天线放射的微波透过，在其表面形成表面波；和直流电压施加部件，其对由所述表面波生成表面波等离子体的等离子体生成区域施加正的直流电压， 所述直流电压施加部件对所述等离子体生成区域施加正的直流电压，使得所述表面波等离子体扩散。2.如权利要求1所述的微波放射机构，其特征在于: 所述直流电压施加部件为插入到所述等离子体生成区域的直流电压施加探针。3.如权利要求1或2所述的微波放射机构，其特征在于: 通过控制对所述直流电压施加部件施加的直流电压，来控制所述表面波等离子体的扩散。4.如权利要求1或2所述的微波放射机构，其特征在于: 还具有使所述腔室内的负载的阻抗与所述微波生成机构的特性阻抗匹配的调谐器，所述调谐器具有:设置于所述微波传送路径的所述外侧导体和所述内侧导体之间，沿所述内侧导体的长度方向能够移动的由电介质构成的芯子；和使所述芯子移动的驱动机构。5.一种表面波等离子体处理装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：池田太郎，长田勇辉，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：
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