一种等离子体处理装置，其特征在于，具有： 容纳被处理基板的腔室； 向所述腔室内提供处理气体的气体供给装置； 微波导入装置，向所述腔室内导入等离子体生成用的微波， 所述微波导入装置具有： 输出多个规定输出的微波的微波振荡器； 天线部，具有分别传送从所述微波振荡器输出的多个微波的多个天线。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种对被处理基板进行蚀刻等的等离子体处理的等离子体处理装置。
技术介绍
在半导体器件或者液晶显示装置的制造工序中，为了在称为半导体晶片或者玻璃基板的被处理基板上进行蚀刻处理或者成膜处理等的等离子体处理，使用等离子体蚀刻装置或者等离子体CVD成膜装置等等离子体处理装置。作为等离子体处理装置中发生等离子体的方法，已经知道，对配置有平行平板电极的腔室内提供处理气体，对该平行平板电极提供规定的功率，通过电极间的电容耦合来发生等离子体的方法，或者通过导入到腔室内的微波导致的电场和配置在腔室外的磁场发生装置导致的磁场来加速电子，使该电子与处理气体的中性分子碰撞，电离中性分子，由此产生等离子体的方法。在利用由微波导致的电场和由磁场发生装置导致的磁场的磁控管效果的后者的方法情况下，规定功率的微波通过导波管/同轴管，提供给腔室内配置的天线，来自该天线的微波发射到腔室内的处理空间。图8是表示已有的一般微波导入装置的大致构成的说明图。微波导入装置90大致包括微波振荡器91，其具有输出调整为规定功率的微波的磁控管91a和对该磁控管91a供给规定频率的阳极电流的微波发生电源91b；将从微波振荡器91输出的微波向腔室内的处理空间发射的天线94；将从天线94向微波振荡器91返回的反射微波进行吸收的隔离器92；具有对天线94进行匹配的调谐器，使得反射微波的功率变小，进行从导波管向同轴管的连接的匹配器93(例如参照专利公报第2722070号和特开平8-306319号公报)。
技术实现思路
但是，由于在使用磁控管91a的微波振荡器91中，磁控管91a的寿命为约半年那样短，所以具有装备成本和维修费用增加这样的问题。另外，磁控管91a的振荡稳定性约1％，可输出稳定性是3％左右，其离散度大，所以发出稳定的微波是困难的。本专利技术是鉴于这些问题作出的，其目的在于，提供一种具有长寿命的微波振荡器的等离子体处理装置。另外，本专利技术的目的在于，提供一种具有能够稳定地供给微波的微波振荡器的等离子体处理装置。作为解决这样的问题的方法，本专利技术专利技术者们在先提出了使用半导体放大元件来将微波放大到规定的输出的等离子体处理装置(专利申请2002-288769号，下面称为“在先申请”)。图7是表示具有使用该在先申请的半导体放大元件的微波振荡器的微波导入装置的大致构成的说明图。微波导入装置80具有振荡规定功率的微波的微波振荡器80a；隔离器85，吸收从微波振荡器80a输出的微波中从天线87向微波振荡器80a返回的反射微波；天线87，将通过设置在腔室内的隔离器85输出的微波向着腔室的处理空间振荡；匹配器86，对天线87进行匹配，以降低来自天线87的反射微波。另外，微波振荡器80a具有发生微波的微波发生器81；将从微波发生器81输出的微波分配成多个(在图7中表示分配给4路的情况)微波的分配器82；将从分配器82输出的4路各微波分别放大到规定功率的4个固态放大器(solid state amplifier)83；合成各个固态放大器83所放大的微波的合成器84。微波发生器81具有发生规定频率(例如2.45GHz)的微波的微波发生源(生成器)81a；将由微波发生源81a所发生的微波功率衰减到规定电平的可变衰减器81b。固态放大器83具有将输入的微波进一步分配成多个微波的副分配器83a(图7表示分配成4个系统的情况)；半导体放大元件83b，将从副分配器83a输出的微波放大到规定的功率；副合成器83c，合成从各个半导体放大元件83b输出的放大的微波。根据这样的微波导入装置，由于半导体放大元件83b进行功率放大，所以装置寿命是半永久的，另外，能够将输出稳定的微波向腔室内发射。但是，在这样的微波导入装置80中，需要在固态放大器83内进行阻抗匹配，此外要进行分配器82和合成器84的阻抗匹配。在阻抗不匹配的情况下，功率损失大。特别是，在等离子体处理装置中，例如，需要向天线87传送2～3kW的微波，在微波导入装置80中，这样大功率的微波需要由合成器84来合成。为此，特别是在合成器84中，为了抑制微波的功率损失，要求更精密的阻抗匹配。此外，由于从合成器84输出的大功率微波传送到隔离器85，所以隔离器85也需要几千瓦级的大型隔离器。因此，发生隔离器85的设置位置的自由度少的问题，和隔离器85本身价格高昂的问题。此外，由于合成后的微波通过1个同轴管向天线87传送，所以从天线87输出的微波的输出分布不能进行调整。本专利技术解决所述在先申请的微波导入装置所产生的这些问题，即，传送损失增大的问题、供给微波的装置大型化的问题、以及发射的微波的功率分布不能调整的问题。根据本专利技术，提供一种等离子体处理装置，其特征在于，具有容纳被处理基板的腔室；向所述腔室内提供处理气体的气体供给装置；微波导入装置，向所述腔室内导入等离子体生成用的微波，所述微波导入装置具有输出多个规定输出的微波的微波振荡器；天线部，具有分别传送从所述微波振荡器输出的多个微波的多个天线。根据本专利技术，各个微波分别传送到构成天线部的多个天线，所以，在直到天线部的传送线路中不需要合成大功率的微波。因此，由于不需要合成器，所以能够完全避免由合成器导致的功率损失的发生。另外，能够减小传送到各个天线部的各个微波的输出，所以，不必使用大功率用的隔离器。通过这样，也能够避免微波振荡器的大型化。此外，也能够对构成天线部的多个天线分别提供不同功率的微波，由此也能够调整从天线部发射的微波的输出分布。优选地，所述微波振荡器具有发生低功率的微波的微波发生器；将由所述微波发生器所发生的微波分配成多个微波的分配器；将从所述分配器输出的微波放大到规定的功率的多个放大器部，从所述多个放大器部输出的多个微波，分别向所述多个天线传送。在这种情况下，如果所述多个放大器部的每个具有将从所述分配器输出的各个微波衰减到规定电平的可变衰减器；将从所述可变衰减器输出的微波放大到规定功率的固态放大器；隔离器，分离从所述固态放大器向所述天线输出的微波中返回到固态天线的反射微波；调整所述反射微波的功率的匹配器，通过调整各个可变衰减器的衰减率，能够对多个天线分别提供不同功率的微波。通过这样，能够调整腔室内发生的等离子体分布。所述隔离器能够具有热变换所述反射微波的等效负载(dummyload)；将从所述固态放大器输出的微波向所述天线导入，将来自所述天线的反射微波向所述等效负载导入的循环器。这种情况下，由于从1台固态放大器输出的微波的功率不是非常大，所以能够使用小型的隔离器，因此，装置成本也能够抑制成廉价。所述固态放大器具有将输入的微波分配成多个微波的副分配器；将从所述副分配器输出的多个微波分别放大到规定功率的多个半导体放大元件；将通过所述多个半导体放大元件进行功率放大的微波进行合成的合成器。作为该半导体放大元件，优选使用功率MOSFET或者GaAsFET或者GeSi晶体管等。由于通过不使用磁控管的半导体放大元件来功率放大低功率的微波，所以能够将放大器部的寿命形成为半永久的。通过这样，可将设备成本和维护费用抑制成低成本。另外，由于半导体放大元件其输出稳定性优异，所以能够将具有稳定特性的微波向腔室内发射。通过这样，能够良好地保持等离子体的发生状态，提高基板的处理品质。此外，这种情况下，放大器部的本文档来自技高网...
【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，其特征在于，具有容纳被处理基板的腔室；向所述腔室内提供处理气体的气体供给装置；微波导入装置，向所述腔室内导入等离子体生成用的微波，所述微波导入装置具有输出多个规定输出的微波的微波振荡器；天线部，具有分别传送从所述微波振荡器输出的多个微波的多个天线。2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述微波振荡器具有发生低功率的微波的微波发生器；将由所述微波发生器所发生的微波分配成多个微波的分配器；将由所述分配器分配的各微波放大到规定的功率的多个放大器部，从所述多个放大器部输出的多个微波，分别向所述多个天线传送。3.根据权利要求2所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述多个放大器部的每个具有将从所述分配器输出的各微波衰减到规定电平的可变衰减器；将从所述可变衰减器输出的微波放大到规定功率的固态放大器；隔离器，分离从所述固态放大器向所述天线输出的微波中返回到固态放大器的反射微波；调整所述反射微波的功率的匹配器。4.根据权利要求3所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述隔离器具有热变换所述反射微波的等效负载；将从所述固态放大器输出的微波向所述天线导入，将来自所述天线的反射微波向所述等效负载导入的循环器。5.根据权利要求3或4所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述固态放大器具有将输入的微波分配成多个微波的副分配器；将从所述副分配器输出的多个微波分别放大到规定功率的多个半导体放大元件；将通过所述多个半导体...
【专利技术属性】
技术研发人员：河西繁，长田勇辉，荻野贵史，
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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