微波等離子體源和等離子體處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波等離子體源和等離子體處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]等離子體處理是半導體器件的制造中不可或缺的技術(shù)，但近來，對應(yīng)LSI的高集成化、高速化的要求，構(gòu)成LSI的半導體元件的設(shè)計規(guī)則越來越微細化，另外，半導體晶片也越來越大型化伴隨于此，等離子體處理裝置也需求與這種微細化和大型化對應(yīng)。
[0003]然而，現(xiàn)有技術(shù)中廣泛使用的平行平板型和感應(yīng)耦合型的等離子體處理裝置中，難以對大型的半導體晶片進行均勻且高速的等離子體處理。
[0004]因此，能夠均勻地形成高密度且低電子溫度的表面波等離子體的RLSA(注冊商標)微波等離子體處理裝置受到關(guān)注(例如專利文獻I)。
[0005]RLSA (注冊商標)微波等離子體處理裝置作為輻射用于產(chǎn)生表面波等離子體的微波的微波輻射天線，在腔室的上部設(shè)置有以規(guī)定的圖案形成有多個隙縫的平面隙縫天線即徑向線隙縫天線，使從微波發(fā)生源導出的微波從天線的隙縫輻射，并且經(jīng)由由設(shè)置于其下方的電介質(zhì)構(gòu)成的微波透射板輻射到保持為真空的腔室內(nèi)，利用該微波電場在腔室內(nèi)生成表面波等離子體，由此，對半導體晶片等的被處理體進行處理。
[0006]在這種RLSA (注冊商標)微波等離子體裝置中，在調(diào)整等離子體分布的情況下，需要準備隙縫形狀和圖案等不同的多個天線，更換天線，極其繁雜。
[0007]與此不同，在專利文獻2中，公開了這樣的等離子體源:將微波分配成多個，設(shè)置多個具有如上所述的平面天線的微波導入機構(gòu)，將從上述微波導入機構(gòu)中輻射出的微波導入到腔室內(nèi)，在腔室內(nèi)空間合成出微波。
[0008]像這樣，利用多個微波導入機構(gòu)空間合成微波，由此能夠分別對從各微波導入機構(gòu)導入的微波的相位和強度進行調(diào)整，能夠比較容易地進行等離子體分布的調(diào)整。
[0009]另外，專利文獻3中公開:通過研宄設(shè)計多個微波導入機構(gòu)的配置，實現(xiàn)了等離子體的分布的均勻化。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0011]專利文獻
[0012]專利文獻1:日本特開2000 - 294550號公報
[0013]專利文獻2:國際公開第2008/013112號公報
[0014]專利文獻3:日本特開2012 - 216745號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]發(fā)明想要解決的技術(shù)問題
[0016]然而，在專利文獻2、3中，在腔室的頂壁按每個微波導入機構(gòu)設(shè)置有由電介質(zhì)構(gòu)成的微波透射窗(微波透射部件)，經(jīng)由該微波透射窗向腔室內(nèi)輻射微波，但在這種構(gòu)成的情況下，等離子體無法充分擴散，為了獲得均勻的等離子體，微波輻射部的數(shù)量變多。
[0017]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種微波等離子體源和使用其的等離子體處理裝置，能夠確保等離子體的擴散，即使減少微波輻射部的數(shù)量，也能夠形成均勻的表面波等離子體。
[0018]用于解決技術(shù)課題的技術(shù)方案
[0019]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的第一方面中，提供一種微波等離子體源，其向等離子體處理裝置的腔室內(nèi)輻射微波而形成表面波等離子體，上述微波等離子體源的特征在于，包括:生成并輸出微波的微波輸出部；用于傳送從上述微波輸出部輸出的微波的的微波供給部；和構(gòu)成上述腔室的頂壁，用于將從上述微波供給部供給來的微波輻射到上述腔室內(nèi)的微波輻射部件，上述微波供給部包括微波導入機構(gòu)，該微波導入機構(gòu)在上述微波輻射部件之上的與上述腔室內(nèi)的周緣部分對應(yīng)的位置沿圓周方向設(shè)置有多個，將微波導入到上述微波輻射部件，上述微波輻射部件包括:隙縫天線部，其具有沿著配置有上述微波導入機構(gòu)的微波導入機構(gòu)配置區(qū)域以整體形狀呈圓周狀的方式設(shè)置有多個的微波輻射用的隙縫；和微波透射部件，其在與上述微波導入機構(gòu)配置區(qū)域?qū)?yīng)的位置以覆蓋上述隙縫的方式設(shè)置成圓周狀，由使從上述隙縫輻射的微波透射的電介質(zhì)構(gòu)成。
[0020]本發(fā)明的第二方面中，提供一種等離子體處理裝置，一種等離子體處理裝置，其特征在于，包括:收納被處理基板的腔室；向上述腔室內(nèi)供給氣體的氣體供給機構(gòu)；和向上述腔室內(nèi)輻射微波而形成表面波等離子體的微波等離子體源，上述等離子體處理裝置通過上述表面波等離子體對被處理基板實施等離子體處理，上述微波等離子體源包括:生成并輸出微波的微波輸出部；用于傳送從上述微波輸出部輸出的微波的的微波供給部；和構(gòu)成上述腔室的頂壁，用于將從上述微波供給部供給來的微波輻射到上述腔室內(nèi)的微波輻射部件，上述微波供給部包括微波導入機構(gòu)，該微波導入機構(gòu)在上述微波輻射部件之上的與上述腔室內(nèi)的周緣部分對應(yīng)的位置沿圓周方向設(shè)置有多個，將微波導入到上述微波輻射部件，上述微波輻射部件包括:隙縫天線部，其具有沿著配置有上述微波導入機構(gòu)的微波導入機構(gòu)配置區(qū)域以整體形狀呈圓周狀的方式設(shè)置有多個的微波輻射用的隙縫；和微波透射部件，其在與上述微波導入機構(gòu)配置區(qū)域?qū)?yīng)的位置以覆蓋上述隙縫的方式設(shè)置成圓周狀，由使從上述隙縫輻射的微波透射的電介質(zhì)構(gòu)成。
[0021]在上述第一方面中，優(yōu)選上述微波輻射部件在與上述微波導入機構(gòu)對應(yīng)的位置具有用于縮短微波的波長的滯波件。
[0022]上述微波輻射部件還能夠包括:設(shè)置于上述隙縫天線部的內(nèi)側(cè)部分，向上述腔室內(nèi)噴淋狀地導入用于等離子體處理的氣體的噴淋構(gòu)造部。
[0023]上述微波輻射部件能夠呈圓板狀，上述微波等離子體源還包括配置在上述微波輻射部件之上的與上述腔室內(nèi)的中央部分對應(yīng)的位置的微波導入機構(gòu)，從上述微波輻射部件的中央也在上述腔室內(nèi)的中央部生成表面波等離子體。
[0024]在上述第二方面中，上述微波輻射部件可以呈與上述腔室內(nèi)的周緣部對應(yīng)的環(huán)狀，上述等離子體處理裝置還包括:載置被處理基板的載置臺；在上述微波輻射部件的內(nèi)側(cè)部分向上述腔室內(nèi)噴淋狀地導入用于等離子體處理的氣體的噴淋頭；和在上述噴淋頭與上述載置臺之間形成高頻電場的高頻電場形成機構(gòu)，利用上述高頻電場形成機構(gòu)在上述腔室內(nèi)形成電容耦合等離子體。
[0025]發(fā)明效果
[0026]根據(jù)本發(fā)明，將微波導入機構(gòu)沿著周方向配置，沿著微波導入機構(gòu)配置區(qū)域以整體形狀呈圓周狀的方式設(shè)置多個微波輻射用的隙縫，并且，將用于透射從隙縫輻射的微波的微波透射部件在與微波導入機構(gòu)配置區(qū)域?qū)?yīng)的位置以覆蓋隙縫的方式設(shè)置成圓周狀，所以能夠分散電場強度，并且能夠使表面波等離子體擴散。因此，能夠沿著周方向形成均勻的等離子體。另外，如上述方式，能夠擴散等離子體，所以能夠減少微波導入機構(gòu)的所需個數(shù)，能夠降低裝置成本。
【附圖說明】
[0027]圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的等離子體處理裝置的概略構(gòu)成的截面圖。
[0028]圖2是示意地表示用于圖1的等離子體處理裝置的微波等離子體源中的微波導入機構(gòu)的平面圖。
[0029]圖3是表示用于圖1的等離子體處理裝置的微波等離子體源的構(gòu)成的框圖。
[0030]圖4是表示圖1的等離子體處理裝置的微波等離子體源的微波透射板的截面圖。
[0031]圖5是表不微波透射板的周緣部表面的概略的平面圖。
[0032]圖6是示意地表示微波透射板的周緣部的設(shè)置于隙縫天線部的隙縫、微波透射部件、滯波件、和周緣部的微波導入機構(gòu)的位置關(guān)系的圖。
[0033]圖7是表示設(shè)置于微波透射板的中央部的隙縫的形狀和配置的一例的平面圖。
[0034]圖8是表示微波透射板的中央部的底面圖。
[0035]圖9是表示微波導入機構(gòu)的截面圖。
[0036]圖10是表示微波導入機構(gòu)的供電機構(gòu)的圖9的AA^線的橫截面圖。
[0037]圖11是表示微波導入機構(gòu)的調(diào)諧器的鐵芯和滑動部件的圖9的BB'線的橫截面圖。
[0038]圖12是表示設(shè)置有圖6所示的形狀的隙縫的情況下的電磁仿真結(jié)果的圖。
[0039]圖13是表示本發(fā)明的其它的實施方式的等離子體處理裝置的概略構(gòu)成的截面圖。
[0040]附圖標記說明
[0041]1:腔室；2:微波等尚子體源；3:控制部；11:基座；12:支承部件；15:排氣管；16:排氣裝置；17:搬入搬出口 ；30:微波輸出部31:微波電源；32:微波振蕩器；40:微波供給部；42:放大部43:微波導入機構(gòu)；44:導波路徑；50:微波福射板；50a:周緣部；50b:中央部；52:外側(cè)導體;53:內(nèi)側(cè)導體54:供電機構(gòu)；55:微波電力導入口 ；60:調(diào)諧器；100:等離子體處理裝置；110:氣體供給源；111:氣體配管；120、130:主體部；121:滯波件；122:微波透射部件；123:隙縫；124:隙縫天線部；125:噴淋頭部；W:半導體晶片。