本发明专利技术提供一种等离子体处理装置，其中，在真空容器内形成强的高频感应电场且能够使等离子体的密度分布更加均匀，并且，能够防止因颗粒的发生或高频天线的导体的溅射而引起的基体污染。本发明专利技术的等离子体处理装置(10)是基于高频放电的感应耦合方式的等离子体处理装置，其特征在于，具备：真空容器(11)、在所述真空容器(11)的壁的内面(111B)和外面(111A)之间所设置的天线配置部(12)、配置于所述天线配置部(12)的且不卷绕成圈地形成终端的一个高频天线、将所述天线配置部(12)和所述真空容器的内部(112)隔开的电介质制的分隔件(15)，所述高频天线(13)的长度比该高频波的1/4波长的长度短。
【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能够在基体表面处理等所使用的感应耦合型的等离子体处理装置。
技术介绍
为了进行对基体表面的薄膜形成或蚀刻处理，使用感应耦合型等离子体处理装置。在感应耦合型等离子体处理装置中，向真空容器内导入氢气等等离子体生成气体之后， 通过生成高频感应电场，而使等离子体生成气体分解，且生成等离子体。而且，与等离子体生成气体不同地，另外在真空容器内导入制膜原料气体或者蚀刻气体，通过等离子体将制膜原料气体的分子分解并将其堆积于基体上、或者将蚀刻气体的分子分解生成用于蚀刻的离子或基团。在专利文献1中记载有一种外部天线方式的等离子体处理装置，其将用于生成高频感应电场的高频天线放置于真空容器的顶部的上方，将上述顶部内的高频天线的正下方部分作为用于使高频感应电场通过的电介质制的窗户。在外部天线方式中，对应近年来的被处理基体的大型化而谋求等离子体处理装置大型化，为了确保机械强度，需要加厚电介质制的窗口，因而，真空容器内所导入的高频感应电场的强度会变小。因此，采用将高频天线设置于真空容器内部的内部天线方式的等离子体处理装置(专利文献2 4)。另外，在专利文献3及4所述的专利技术中，采用如U字形或半圆形等那样、线状导体不卷绕成圈地形成终端的高频天线(相当于圈数不足1的感应耦合天线)。根据这种高频天线，由于其电感比圈数为1以上的感应耦合天线低，因此，高频天线的两端产生的高频电压降低，可抑制伴随趋向生成的等离子体的静电耦合的等离子体电位的高频摆动。因此，可降低随着向对地电位的等离子体电位摆动的过剩的电子损失，可降低等离子体电位。由此， 基板上的低离子损失的薄膜形成工艺成为可能。此外，在专利文献4所述的专利技术中，将天线导体的长度设定为比高频波的1/4波长的长度短。由此，能够抑制在天线导体中驻波的发生，能够提高所生成的等离子体的均勻性。专利文献1 日本特开平08-227878号公报(，图5)专利文献2 日本特开平11-317299号公报(-，图1-2)专利文献3 日本特开 2001-035697 号公报(-，图 11)专利文献4 日本特开2004-039719号公报(-，图3)非专利文献1 節原裕一、江部明宪，“面向米制大小的大面积工艺的等离子体技术”，表面技术，表面技术协会，2005年5月，第56卷，第5号，pp. 18-25在内部天线方式中，通过在高频天线的导体和等离子体之间所产生的直流自偏置流电压，等离子体中的离子向高频天线被加速。因此，若天线导体露出，则高频天线导体自身被溅射，除其寿命缩短外，还产生所溅射的导体的原子及离子混入到等离子体中、附着于被处理基体的表面及真空容器的内壁、作为杂质混入薄膜或被蚀刻基体的问题。因此，在专利文献2所述的专利技术中，用由比作为高频天线的导体的铜或铝等更难以被溅射的陶瓷或石英等构成的电介质(绝缘体)的管覆盖高频天线。在此，之所以使用管，是为了以防止天线导体的温度上升为目的而使冷却水流动。但是，在这种构成中，由于需要在天线导体及电介质管的端部设置用于输入高频电力的电连接部和冷却水的给排水的连接部双方，因而结构变得复杂，在天线的装卸及检查维护中带来不便。另外，在内部天线方式中，在真空容器的内部空间高频天线突出，因此，在高频天线的跟前生成等离子体。由此，等离子体的密度在高频天线的跟前特别高，密度分布的均勻性降低。与此同时，制膜时的薄膜材料及蚀刻时的副产物有时会附着在高频天线(或其周围的电介质管)的表面这样的问题也产生。这种附着物落在基体表面而成为产生颗粒的原因。此外，在内部天线方式中，为了确保在真空容器内配置高频天线的空间，相比外部天线方式，需要增大真空容器的容积。因此，气体或等离子体扩散而到达基板的离子及游离基团减少，因而，制膜速度或者蚀刻速度下降。
技术实现思路
本专利技术要解决的课题是提供一种等离子体处理装置，其能够在真空容器内形成强的高频感应电场，且使等离子体的密度分布更加均勻，同时，能够防止因颗粒的产生或高频天线导体的溅射而造成的基体的污染。为解决上述课题而形成的本专利技术的等离子体处理装置，是基于高频放电的感应耦合方式的等离子体处理装置，其特征为，具备a)真空容器；b)在所述真空容器的壁的内面和外面之间所设置的天线配置部；c)配置于所述天线配置部、且不卷绕成圈地形成终端的一个高频天线；d)将所述天线配置部和所述真空容器的内部隔开的电介质制的分隔件；所述高频天线的长度比该高频波的1/4波长的长度短。在本专利技术的等离子体处理装置中，在真空容器的壁的内面和外面之间设置有天线配置部。配置于这种天线配置部内的高频天线，能够在真空容器的内部生成与内部天线方式几乎不变的强的高频感应电场。另一方面，不同于现有的内部天线方式，由于是用电介质制的分隔件将高频天线和真空容器内隔开，因而能够防止颗粒的产生或高频天线被溅射。另外，还能够抑制高频天线的温度上升。另外，由于真空容器内不需要配置高频天线的空间，因而较之内部天线方式的场合能够减小真空容器的容积。因此，由于气体及等离子体的扩散被抑制，到达基板的离子及基团增加，因此制膜速度或者蚀刻速度提高。此外，由于通过这样将生成等离子体的区域和高频天线分离，在高频天线附近等离子体的密度变得特别高的情况不存在，因此能够防止如内部天线方式那样密度分布的均勻性降低的情况。此外，就天线的长度比高频波的1/4波长短而不会生成驻波这一点而言， 也能够防止密度分布均勻性的降低。分隔件能够使用不同于真空容器的壁的其它电介质制的部件。另外，在真空容器的壁为电介质制的情况下，也能够将其壁的一部分用作分隔件。所述高频天线虽然能够埋入真空容器的壁中，但是在设置于所述内面和所述外面之间的空洞内配置更为容易。在前者的情况下，真空容器的壁中埋入高频天线的部分相当于天线配置部，在后者的情况下，空洞相当于天线配置部。所述空洞能够使用被密闭的空洞。由此，能够防止异物侵入空洞内。另外，若密闭的空洞内为真空或者被惰性气体充满，则能够防止在空洞内产生不需要的放电。所述空洞内也可以由固体电介质充满。由此，能够防止在空洞内产生不需要的放电。该情况下，不需要将空洞内密闭。另外，还能够替代使用空洞，而采用所述壁的至少一部分由固体电介质构成，且所述高频天线被埋入该电介质内的结构。也可以在所述空洞的所述外面侧设置盖。若使用这样的盖，则在检查维护等时通过打开盖，就能够在真空容器的壁的外面侧和空洞内之间容易地取出、放入高频天线。另外，还能够将所述高频天线安装在所述盖上。由此，只要将盖盖上、脱开，就能够更容易地取出、放入高频天线。本专利技术的等离子体处理装置能够具备多个天线配置部。由此，能够进一步提高真空容器内形成的等离子体的密度的均勻性。根据本专利技术的等离子体处理装置，能够在真空容器内形成强的高频感应电场，且能够使等离子体的密度分布更加均勻，同时，能够防止颗粒的发生及因高频天线导体的溅射而造成的基体的污染。附图说明图1是表示本专利技术的等离子体处理装置的第一实施例的纵剖面图(a)及天线配置部12附近的放大图(b)；图2是表示高频天线和高频电源连接之一例的俯视图；图3是表示本专利技术的等离子体处理装置的第二实施例的放大纵剖面图；图4是表示第二实施例的等离子体处理装置的第一变形例的放大纵剖面图；图5是表示第二实施例的等离子体处理装置的第二变形例的放大本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种等离子体处理装置，是基于高频放电的感应耦合方式的等离子体装置，其特征在于，具备：ａ）真空容器；ｂ）天线配置部，其设置于所述真空容器的壁的内面和外面之间；ｃ）一个高频天线，其配置于所述天线配置部、且不卷绕成圈地形成终端；ｄ）电介质制的分隔件，其将所述天线配置部和所述真空容器的内部隔开；所述高频天线的长度比该高频波的１／４波长的长度短。
【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：节原裕一，西村荣一，江部明宪，
申请(专利权)人：EMD株式会社，东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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