[发明专利]等离子体处理装置

说明书

本发明涉及一种等离子体处理装置，能够抑制异常放电并且细致地调整等离子体的密度的分布。等离子体处理装置(10)具备气体喷射部(41)和天线(54)。气体喷射部从腔室(11)的上部向腔室(1)内供给处理气体。天线具有内侧线圈(542)和外侧线圈(541)。内侧线圈设置在气体喷射部的周围。外侧线圈设置在气体喷射部和内侧线圈的周围。另外，构成外侧线圈的线路的两端开放，从高频电源(61)向该线路的中点或者该中点附近供电，外侧线圈在该中点的附近处接地，以从高频电源供给的高频电力的1/2波长进行谐振。另外，关于内侧线圈，构成内侧线圈的线路的两端经由电容器相互连接，内侧线圈与外侧线圈感应耦合。

技术领域

本发明的各个方面以及实施方式涉及一种等离子体处理装置。

背景技术

作为执行一个半导体制造工艺的处理装置，已知有将处理气体等离子体化来进行蚀刻、成膜处理等的等离子体处理。在例如单片式的等离子体处理装置中，谋求能够根据其处理种类来适当调整基板的面方向上的等离子体的密度分布。具体地说，存在基于处理容器内的构造的情况、与后处理中的基板面内的处理的偏移相对应的情况等。因此，不限于使基板的整个面内的等离子体的密度分布均匀的处理，有时也有意地使基板的中央部与周缘部之间的等离子体的密度分布产生差。

作为等离子体处理装置中的等离子体的产生方法，例如存在向天线供给高频电力，使处理容器内产生感应电场来对处理气体进行激发的方法(例如参照下述专利文献1)。该方法中记载了如下结构：作为输出高频的天线，设置线圈状的内侧天线以及与内侧天线同心的线圈状的外侧天线，使各天线各自以高频的1/2波长的频率进行谐振。根据该等离子体处理装置，独立地控制向各天线供给的高频电力，由此能够细致地调整等离子体的密度的面内分布。

另外，已知有如下技术：在ICP(Inductively Coupled Plasma：电感耦合等离子体)方式的等离子体处理装置中，从设置有天线的电介质窗的中心向腔室内供给处理气体(例如，参照下述专利文献2)。

专利文献1：日本特开2010-258324号公报

专利文献2：日本特开2005-507159号公报

发明内容

发明要解决的问题

在所述专利文献1所记载的技术中，内侧天线被配置在相比于外侧天线而言半径小的圆形状的区域，因此内侧天线不能太长。另外，在所述专利文献1所记载的技术中，构成为各天线以所供给的高频的1/2波长的频率进行谐振。因此，根据等离子体处理装置的大小，有时不得不使向内侧天线供给的高频的频率比向外侧天线供给的高频的频率高。当向天线供给的高频的频率变高时，存在从天线辐射的高频的电力增加的倾向。

另外，认为在所述专利文献1所记载的技术中，如所述专利文献2所记载的那样进行处理气体的供给，即从设置有天线的电介质窗的中心向腔室内供给处理气体。该情况下，在用于供给处理气体的气体管的附近配置内侧天线。另外，从内侧天线辐射高电力的高频波。因此，有时在配置于电介质窗的中心的气体管内发生异常放电。当发生异常放电时，气体管的内部损伤，气体管劣化。另外，当气体管的内部损伤时，有时因异常放电而从气体管的内部剥离的构件呈微粒状在腔室内漂浮并附着于被处理基板。

用于解决问题的方案