为了提供能容易地控制被处理基板上的等离子密度分布的等离子处理装置，等离子处理装置具备：微波产生源；具备将在该微波产生源产生的微波运送到处理室的波导管的波导路；在内部具备载置被处理基板的载置台并与波导路连接的处理室；对该处理室的内部导入气体的气体导入部；和将导入到处理室的内部的气体排出到处理室的外部的排气部，在该等离子处理装置中，用形成于同轴上的多个波导管构成波导路的与处理室连接的部分。与处理室连接的部分。与处理室连接的部分。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】等离子处理装置
[0001]本专利技术涉及通过电磁波来使等离子产生的等离子处理装置。
技术介绍
[0002]在半导体集成电路元件的生产中使用等离子处理装置。在通过电磁波产生等离子的等离子处理装置中，广泛使用对等离子处理室施加静磁场的装置。这是因为，具有除了能用静磁场抑制等离子的损失以外，还能进行等离子分布的控制的优点。进而，通过使用电磁波和静磁场的相互作用，通常具有在等离子产生困难的运转条件下也能产生的效果。
[0003]特别已知的是，若作为等离子产生用电磁波而使用微波，使用使电子的回旋运动的周期和微波的频率一致的静磁场，就会引起电子回旋共振(Electron Cyclotron Resonance、以下称作ECR)现象。由于在引起ECR的区域主要产生等离子，因此具有除了能通过调节静磁场的分布来进行等离子产生区域的控制以外，还能较宽地确保能通过ECR现象生成等离子的条件的效果。
[0004]使用RF偏置技术，在该技术中，对等离子处理中的被处理基板施加高频，将等离子中的离子吸引到被处理基板表面，由此来谋求等离子处理的高速化、处理品质的提升。例如在等离子蚀刻处理的情况下，由于离子垂直入射到被处理基板的被处理面，因此达成蚀刻仅在被处理基板的垂直方向上推进的各向异性的加工。
[0005]在专利文献1中记载了：等离子处理装置具备：与处理室的中心轴同心设置的等离子产生用电磁波导入路径；将电磁波分配给多个输出端口的分岔电路；和与分岔电路的输出端口连接并与所述等离子产生用电磁波的导入路径同心设置的环状空洞谐振器，在该等离子处理装置中，通过等离子产生用电磁波导入路径由圆形波导管构成，能通过在环状空洞谐振器内激振行波来防止驻波所引起的等离子密度的空间上的变动，能进行均匀的等离子处理。
[0006]在作为等离子产生用电力而使用微波的情况下，为了传递微波电力而使用波导管，但一般已知的是，在波导管的尺寸比微波的波长小的情况下，不再能传输微波，称作截止。在非专利文献1中，针对圆形波导管的情况记载了圆形波导管的尺寸与截止频率的关系。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：JP特开2012
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190899号公报
[0010]非专利文献
[0011]非专利文献1：中岛将光著、微波工学、森北出版株式会社
技术实现思路
[0012]专利技术要解决的课题
[0013]一般，等离子多在等离子处理室壁面损失，有在壁面附近密度低而在远离壁面的
中心附近密度变高的倾向。这样的等离子密度分布的不均匀所引起的处理的不均匀有时会成为问题。在利用静磁场的等离子处理装置中，根据等离子生成条件而有在等离子处理室的中心附近密度变高的情况。与此对应，有被处理基板上的等离子密度易于成为凸分布的倾向，有时等离子处理的均匀性会成为问题。
[0014]等离子有在沿着磁力线的方向上易于扩散但在与磁力线垂直方向上会抑制扩散的性质。进而，能通过调整静磁场的分布来调整ECR面等的位置，从而控制等离子产生区域。能通过如此地调整静磁场的分布来调整等离子的分布。
[0015]但有仅通过基于静磁场的等离子密度分布的调整单元得不到所期望的调整幅度的情况，期望进一步追加的调整单元。
[0016]例如在蚀刻处理的情况下，所加工的膜厚对应于成膜装置的特性而会有例如处理基板在中央厚在外周侧薄的情况，反过来会有在中央薄在外周侧厚的情况。有希望在蚀刻处理中将这些成膜装置起因的不均匀修正来实施整体上均匀的加工的情况。如此地，有期望将被处理基板上的等离子密度分布调整成所期望的分布的情况。
[0017]一般，若蚀刻速度均匀，则反应生成物从被处理基板各部均匀地生成并被放出。其结果，在被处理基板的中心部，反应生成物密度变高，在外周部密度变低。若反应生成物再附着于被处理基板，就会阻碍蚀刻而蚀刻速度降低。反应生成物再附着于被处理基板的概率受被处理基板的温度、处理室的压力、被处理基板的表面状态等诸多参数影响。因此，为了得到被处理基板的面内均匀的蚀刻处理，有必须将被处理基板上的等离子密度分布调整成中高或外高的情况。
[0018]如上述所示那样，作为能容易地控制被处理基板上的等离子密度分布的等离子处理装置的结构，在专利文献1中，环状空洞谐振器内的电磁场形成驻波。例如，在形成电场的驻波的情况下，存在电场强度强的腹部，电场强度弱的节部。有这些腹节的位置被固定，在等离子处理室内也产生与空洞谐振器内的电场强度腹节对应的电场强度的强弱的情况。
[0019]有由于该电场强度的强弱而在处理室内产生的等离子也变得不均匀的情况。有产生如下等不良状况的情况：由于该不均匀而气密保持真空处理室且使微波透过的电介质窗部的等离子所引起的刨削局部变大的、给对被处理基板实施的等离子处理的均匀性带来不良影响。
[0020]本专利技术为了解决上述的现有技术的课题，提供能容易地控制被处理基板上的等离子密度分布的等离子处理装置。
[0021]用于解决课题的手段
[0022]为了解决上述的课题，在本专利技术中，将等离子处理装置构成为具备：对样品进行等离子处理的处理室；经由波导路提供用于生成等离子的微波的高频电力的高频电源；在处理室的内部形成磁场的磁场形成机构；和控制截止频率的截止频率控制机构，波导路具备：圆形波导管、以及配置于该圆形波导管的外侧并与圆形波导管在同轴上配置的同轴波导管，截止频率控制机构控制圆形波导管的截止频率。
[0023]专利技术的效果
[0024]根据本专利技术，能提供能容易地控制被处理基板上的等离子密度分布的等离子处理装置。
附图说明
[0025]图1是用于说明本专利技术所涉及的微波等离子蚀刻装置的原理的微波等离子蚀刻装置的侧视截面图。
[0026]图2是本专利技术的实施例所涉及的微波等离子蚀刻装置的侧视截面图。
[0027]图3是本专利技术的实施例所涉及的微波等离子蚀刻装置的图2中的A
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A截面箭头视图。
[0028]图4是本专利技术的实施例所涉及的微波等离子蚀刻装置的图2中的B
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B截面箭头视图。
[0029]图5是本专利技术的实施例所涉及的微波等离子蚀刻装置的圆偏振产生器附近的截面图。
[0030]图6是本专利技术的实施例所涉及的微波等离子蚀刻装置的电介质部件的侧视截面图。
[0031]图7是本专利技术的实施例所涉及的微波等离子蚀刻装置的电介质部件的侧视截面图。
具体实施方式
[0032]在本专利技术中，提供能进行高品质的等离子处理的等离子处理装置。在本专利技术中，特别涉及以下等离子处理装置，在等离子处理装置中，能通过调整微波电力的分布来控制在处理室内生成的等离子的分布。
[0033]为了说明本专利技术的原理，作为利用ECR的等离子处理装置的示例而在图1示出蚀刻装置100。用于说明本专利技术的原理的蚀刻装置100具备大致圆筒状的等离子处理室104。在等离子处理室104的内部设置载置被处理基本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种等离子处理装置，其特征在于，具备：对样品进行等离子处理的处理室；经由波导路提供用于生成等离子的微波的高频电力的高频电源；在所述处理室的内部形成磁场的磁场形成机构；和控制截止频率的截止频率控制机构，所述波导路具备：圆形波导管；和配置于所述圆形波导管的外侧并与所述圆形波导管在同轴上配置的同轴波导管，所述截止频率控制机构控制所述圆形波导管的截止频率。2.根据权利要求1所述的等离子处理装置，其特征在于，所述截止频率控制机构具备电介质。3.根据权利要求2所述的等离子处理装置，其特征在于，所述电介质配置于所述圆形波导管的内部且被构成为相对于所述圆形波导管拔插自由，对所述圆形波导管截止所述微波的高频电力和能传输所述微波的高频电力进行切换。4.根据权利要求2所述的等离子处理装置，其特征在于，所述截止频率控制机构还具备：控制所述电介质对所述圆形波导管的插入量的插入量控制机构。5.一种等离子处理装置，其特征在于，具备：对样品进行等离子处理的处理室；经由具备圆形波导管和在所述圆形波导管的外侧配置于同轴上的同轴波导管的波导路来提供用于生成等离子的微波的高频电力的高频电源；在所述处理室的内部形成磁场的磁场形成机构；和将经由所述圆形波导管提供的所述高频电力与经由所述同轴波导管提供的所述高频电力的比例控制在所期望的...
【专利技术属性】
技术研发人员：田村仁，池田纪彦，
申请(专利权)人：株式会社日立高新技术，
类型：发明
国别省市：
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