[發(fā)明專利]等離子處理裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210306854.3
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN102833937A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安東靖典
• 申請（專利權(quán)）人: 日新電機(jī)株式會社
• 主分類號: H05H1/46
• 分類號: H05H1/46
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種等離子(plasma)處理裝置，該等離子處理裝置使用等離子，對基板實(shí)施例如利用等離子化學(xué)氣相沉積(Chemical?Vapor?Deposition，CVD)法的膜形成、蝕刻(etching)、灰化(ashing)、濺鍍(sputtering)等處理，更具體而言，本發(fā)明涉及如下的感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置，該感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置利用感應(yīng)電場來產(chǎn)生等離子，使用該等離子來對基板實(shí)施處理，所述感應(yīng)電場通過使高頻電流流入至天線(antenna)而產(chǎn)生。

背景技術(shù)

作為屬于使用高頻來產(chǎn)生等離子的等離子處理裝置的裝置，已有產(chǎn)生電容耦合型等離子(簡稱CCP)的電容耦合型的等離子處理裝置、與產(chǎn)生感應(yīng)耦合型等離子(簡稱ICP)的感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置。

簡單而言，電容耦合型的等離子處理裝置是將高頻電壓施加至兩塊平行電極之間，使用兩個電極之間所產(chǎn)生的高頻電場來產(chǎn)生等離子。

所述電容耦合型的等離子處理裝置例如存在如下的問題：將高電壓施加至等離子，等離子電位升高，等離子中的帶電粒子(例如離子(ion))以高能量(energy)射入至基板且與基板發(fā)生碰撞，因此，對基板上所形成的膜造成的損傷(damage)變大，膜質(zhì)下降。

另一方面，簡單而言，感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置借此感應(yīng)電場來產(chǎn)生等離子，所述感應(yīng)電場通過使高頻電流流入至天線而產(chǎn)生，基本而言，例如具有如下的優(yōu)點(diǎn)，即，與電容耦合型相比較，可使等離子電位降低。

作為如上所述的感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置的一例，在專利文獻(xiàn)1中揭示了如下的等離子處理裝置，該等離子處理裝置是將平板狀的天線隔著絕緣框而安裝于真空容器的開口部，將高頻電力從高頻電源供給至所述天線的一端與另一端之間而使高頻電流流動，利用借此產(chǎn)生的感應(yīng)電場來產(chǎn)生等離子，接著使用該等離子來對基板實(shí)施處理。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1國際專利公開第WO?2009/1420161號說明書(段落0024-0026、圖1)

對于感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置而言，若為了對應(yīng)于大型基板而使天線變長，則該天線的阻抗(impedance)(尤其為電感)會變大，因此，在天線的長度方向的兩端部之間產(chǎn)生大電位差。

所述天線的電位經(jīng)由與等離子之間的靜電容量而反映為等離子電位，因此，若天線的電位高，則等離子電位也會升高。結(jié)果，例如產(chǎn)生了如下的問題：由于等離子中的帶電粒子(例如離子)以高能量射入至基板且與基板發(fā)生碰撞，因此，對基板上所形成的膜造成的損傷變大，膜質(zhì)下降。

另外，若在天線的長度方向的兩端部之間產(chǎn)生大電位差，則在電位高的端部附近，天線的電位的振幅大，因此，電容耦合型的等離子產(chǎn)生作用會重疊于原本的感應(yīng)耦合型的等離子產(chǎn)生作用，使電位高的端部附近的等離子密度高于其他端部附近的等離子密度。結(jié)果，天線的長度方向上的等離子密度分布的均一性變差，進(jìn)而基板處理的均一性變差。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的主要目的在于提供如下的等離子處理裝置，該等離子處理裝置為感應(yīng)耦合型的裝置，且可使天線的有效電感(effective?inductance)減小，從而將天線的長度方向的兩端部之間所產(chǎn)生的電位差抑制為小電位差，借此，可將等離子電位抑制為低電位，并且可使天線的長度方向上的等離子密度分布的均一性提高。

本發(fā)明的等離子處理裝置是感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置，該感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置是使高頻電流流入至平面形狀實(shí)質(zhì)上筆直的天線，借此，使真空容器內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電場，從而產(chǎn)生等離子，接著使用所述等離子來對基板實(shí)施處理，所述等離子處理裝置的特征在于：所述天線呈往返導(dǎo)體構(gòu)造，所述高頻電流彼此逆向地流入至兩塊矩形導(dǎo)體板，其中所述往返導(dǎo)體構(gòu)造是指以使所述兩塊矩形導(dǎo)體板位于沿著所述基板的表面的同一平面上的方式，彼此隔開間隙而靠近地平行配置兩塊矩形導(dǎo)體板，且利用導(dǎo)體來將兩個矩形導(dǎo)體板的長度方向的一端彼此予以連接，且在所述兩塊矩形導(dǎo)體板的所述間隙側(cè)的邊上，分別設(shè)置隔著所述間隙而相向的缺口，利用所述相向的缺口來形成開口部，使多個所述開口部分散地配置在所述天線的長度方向上。