[發明專利]等離子體處理裝置和等離子體處理方法

有效

• 申請號: 201680026715.1
• 申請日: 2016-05-10
• 公開（公告）號: CN107535043B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 久保田紳治
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H05H1/46
• 分類號: H05H1/46;C23C16/511;H01L21/3065;H01L21/31
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

等離子體處理裝置包括：處理容器；載波組生成部，其生成由分別具有彼此不同的頻率的多個載波構成的載波組，其中上述頻率屬于以規定的中心頻率為中心的規定的頻帶；和使用載波組在處理容器內生成等離子體的等離子體生成部。

技術領域

本發明的各個方面和實施方式，涉及等離子體處理裝置和等離子體處理方法。

背景技術

存著利用微波激勵工藝氣體(process gas)的等離子體處理裝置。該等離子體處理裝置例如將由微波振蕩器產生的微波放射到處理容器內，將處理容器內的生產氣體電離來生成等離子體。

其中，作為用于抑制因微波的駐波而在處理容器內生成的電場的偏置的技術，有通過對載波進行頻率調制來生成具有規定的頻率帶寬的微波的技術。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-109080號公報

發明內容

發明想要解決的技術問題

但是，在上述現有技術中，沒有考慮到抑制等離子體密度的偏差和模式跳變(modejump)。

即，現有技術通過對載波進行頻率調制來生成具有規定的頻率帶寬的微波。在此，由頻率調制生成的微波，盡管在規定的頻率帶寬中與時間的經過相應地頻率變動，但是作為與某個時刻對應地具有單一的頻率的頻率成分存在。

在使用具有單一頻率的頻率成分的微波生成等離子體的情況下，當使微波的頻率與反射波的功率極小的頻率(以下稱為“極小反射頻率”)一致時，最高效地使微波被等離子體吸收。但是，反射波的功率極小的頻率當微波被高效地吸收時，等離子體密度增大，極小反射頻率會移動到高頻率側。當極小反射頻率移動時只要不使頻率變動，則被等離子體吸收的微波的功率減小。作為結果，等離子體密度降低。當等離子體密度降低時，極小反射頻率移動到頻率低的一側。于是，被等離子體吸收的微波的功率增加，作為結果，等離子體密度增加。在現有技術中，因這種等離子體密度的增加和下降反復出現，有可能導致等離子體密度的偏差增大。而且，在現有技術中，有可能因等離子體模式的變化而導致發生等離子體密度瞬間不連續的現象即模式跳變。

用于解決課題的方法

本發明公開的等離子體處理裝置，在一個實施方式中，包括：處理容器；載波組生成部，其生成由分別具有彼此不同的頻率的多個載波構成的載波組，其中上述頻率屬于以規定的中心頻率為中心的規定的頻帶；和用上述載波組在上述處理容器內生成等離子體的等離子體生成部。

發明的效果

根據公開的等離子體處理裝置的一個方式，發揮能夠抑制等離子體密度的偏差和模式跳變的發生的效果。

附圖說明

圖1是表示一個實施方式的等離子體處理裝置的概略的圖。

圖2是用于說明載波組的生成方法的一例的圖。

圖3A是表示載波組的波形的一例的圖。

圖3B是表示載波組的波形的一例的圖。

圖3C是表示載波組的波形的一例的圖。

圖3D是表示載波組的波形的一例的圖。

圖4是用于說明利用載波組抑制等離子體密度的偏差的圖。

圖5是用于說明使用具有單一頻率的微波時的問題點的圖。

圖6是用于說明一個實施方式的利用載波組抑制等離子體密度的偏差的抑制的機理的圖。

圖7是一個實施方式的等離子體處理方法的流程圖。