[发明专利]等离子处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及能够在基体的表面处理等中使用的感应耦合型的等离子处理装置。

背景技术

以往，为了进行在基体上形成薄膜的制膜处理、和/或针对基体表面的蚀刻处理，而使用等离子处理装置。关于等离子处理装置，存在利用在电极间施加高频电压而产生的电场来生成等离子的电容耦合型等离子处理装置、和/或利用使高频电流流过高频天线(线圈)而产生的感应电磁场来生成等离子的感应耦合型等离子处理装置等。其中，感应耦合型等离子处理装置具有能够生成虽为高密度但电子温度低、离子能量小(即，制膜速度快，对被处理物的损伤小)的等离子这样的优点。

在感应耦合型等离子处理装置中，向真空容器内导入氢等等离子生成气体后，生成感应电磁场，由此使等离子生成气体分解而生成等离子。然后，与等离子生成气体不同而将制膜原料气体或蚀刻气体导入真空容器内，通过等离子使制膜原料气体的分子分解而使其堆积在基体上，或者使蚀刻气体的分子分解来生成用于蚀刻的离子或自由基。

在现有的感应耦合型等离子处理装置中，大多使用外部天线方式的等离子处理装置，该外部天线方式的等离子处理装置将用于生成感应电磁场的高频天线配置在真空容器的外侧，通过在真空容器的壁的一部分上设置的电介质制的壁或窗，而将该感应电磁场导入到真空容器的内部(例如，参照专利文献1)。然而，近些年，由于基体及在基体上形成的薄膜的大面积化进展，与此相伴而使得真空容器大型化，所以因真空容器内外的压力差的关系而使电介质制的壁(或窗)变厚。由此，产生向真空容器内导入的感应电磁场的强度变小，从而生成的等离子的密度降低这样的问题。

与此相对，在如专利文献2所记载的那样将高频天线设置在真空容器的内部的内部天线方式的感应耦合型等离子处理装置中，与电介质制的壁(或窗)的厚度无关而能够容易提高等离子的密度。因此，适合于基体及薄膜的大面积化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平08-227878号公报([0010]、图5)

专利文献2：日本特开2001-035697号公报([0050]-[0051]、图11)

发明内容

发明要解决的课题

然而，在天线表面部由电介质等覆盖的内部天线方式的感应耦合型等离子处理装置中，高频天线与等离子电容耦合，由此电子流入天线，因此在天线上产生直流的自偏置电压。并且，因在天线中产生的直流的自偏置电压使等离子中的离子加速而向高频天线入射，从而存在天线表面被溅射这样的问题。由此，高频天线的寿命缩短，而且被溅射的高频天线的材料作为杂质而混入到被处理物中。

另外，在内部天线方式中，制膜材料或蚀刻时的副生成物附着于高频天线的表面，因该附着物落下而可能在基体的表面产生颗粒状的异物(颗粒)。

本发明要解决的课题在于提供一种等离子处理装置，该等离子处理装置能够以比外部天线方式的等离子处理装置高的密度生成等离子，并且能够抑制作为内部天线方式的问题点的杂质向被处理物的混入、和/或颗粒的产生。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题而作成的本发明的等离子处理装置的特征在于，具备：

a)密闭容器，其在内部用于进行等离子处理，且具有周围由大致正交棱线包围的壁；

b)天线配置部，其设置在所述壁的内表面与外表面之间，且由在内表面侧具有开口的空洞构成；

c)高频天线，其配置在所述天线配置部内；以及

d)电介质制的分隔板，其覆盖所述壁的内表面的由所述大致正交棱线包围的部分整体。

在此，“大致正交棱线”是指所述壁的内表面与其周围的壁的内表面相交的线，其内角为70～120°。

本发明的等离子处理装置中，在密闭容器的壁的内表面与外表面之间设置天线配置部，在天线配置部的内部配置高频天线。通过采用这样的结构，能够在密闭容器内生成比外部天线方式的情况强的感应电磁场。

并且，通过高频天线和密闭容器的内部由电介质制的分隔板分隔，由此能够防止高频天线被溅射，或者在高频天线上附着制膜材料或蚀刻时的副生成物而产生颗粒的情况。并且，通过设有天线配置部的壁的内表面侧整体由分隔板覆盖，由此在壁面和分隔板上不会产生台阶。通常，当在密闭容器内存在台阶那样的凹凸时，在该部分附着制膜材料或副生成物而成为产生颗粒的原因，但在本发明中，由于在密闭容器内不会产生无益的台阶，因此能够消除产生这样的颗粒的原因。