[发明专利]感应线圈、等离子发生装置及等离子发生方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于等离子的发生的感应线圈、等离子发生装置及等离子 发生方法。

背景技术

以往提供了一种作为在利用于半导体制造或等离子的蚀刻处理或表 面处理或蒸镀处理等的装置中可以使用的等离子发生源(Inductive Plasma Source：IPS)的等离子发生装置。等离子发生装置，例如，众所周知的方 式是：其具备圆柱形的离子腔(chamber)，并在其周围螺旋状地缠绕了感 应线圈。

另外，在离子腔上方具备平面状的涡旋型的感应线圈的方式的等离子 发生装置也是众所周知的(参照专利文献1)。

在上述的等离子发生装置中，向离子腔内部供给处理用的气体。另外， 通过向感应线圈供给高频电功率，从而在离子腔内部生成基于大致环状的 涡电流的等离子。

专利文献1：美国专利第4948458号

其中，在如上述的等离子发生装置中使用了感应线圈的多数情况下， 产生了以下的问题。即，在向感应线圈供给高频的情况下，由于高频沿着 感应线圈流动，因此在线圈上的各位置生成各不相同的电位，其结果是在 不同电位的各位置间发生电容性电流(capacitive current)。所涉及的现象 是在等离子发生装置的离子腔内发生不均匀的电功率集中。

另外，图6由纵向剖视图来表示以往所用的等离子发生装置的一个例 子。该图表示在内部发生等离子的圆柱形的离子腔1和在离子腔1的外围 螺旋状缠绕的感应线圈2。不过，对感应线圈2简化了图示而只表示其剖 面位置。另外，在离子腔1的下方表示了等离子处理用的空间3及在空间 3内所设置的基板支撑台4。基板支撑台4支撑着成为等离子处理的对象 的基板5。在该图中，在将感应线圈2的两端中的一端2a连接于高频电 源6而另一端2b接地的情况下，在这两端之间产生电位差，并且产生由 两端的位置关系所引起的且存在于作为等离子发生用空间的离子腔1内 部的电容性电流。该图中，以在离子腔1内发生的整体的电容性电流(从 感应线圈2的各个位置所产生的电容性电流之和)作为D来示意表示。

如上述产生的电容性电流对离子腔内的磁场赋予不均匀性，其结果， 成为对离子腔内所生成的等离子赋予不均匀性。

发明内容

本发明鉴于上述课题，其目的在于提供一种可产生均匀性 (uniformity)极高的等离子的感应线圈、等离子发生装置及等离子发生 方法。

为了达到上述目的，在本发明中，感应线圈是用于使在规定的空间中 产生等离子的等离子发生装置的感应线圈，上述感应线圈构成为：具有在 水平面至少缠绕两圈的绕线部位和两个端子，且相对于通过上述两个端子 间和线圈的纵向方向的轴芯的基准面是对称的形状。

即，该感应线圈的也包括了两侧的端子的位置·高度的整体的形状， 在上述基准面的两侧成为对称。

上述基准面可定义为包含距上述两个端子等距离的点、并且与上述感 应线圈的纵轴平行的面。

虽然这种感应线圈的具体形状有各种考虑，但是作为一例，上述感应 线圈可构成为，至少具有一处以上的与上述纵向方向交叉的交叉部，并由 在与该纵轴垂直的面上以环状形成的绕线部分和从与该绕线部分接近的 两端部在该纵向方向上分别延伸的线部分，即在延伸端部分别连接上述端 子的端子连接线部分。

在作为相关的构成的情况下，在线圈部分使线交叉的地方个数可以是 一个、可以是两个、也可以是两个以上。另外，当交叉的地方为一处时， 感应线圈成为两圈的线圈，交叉的地方为两处时，感应线圈成为三圈的线 圈。

即，在上述线圈与上述基准面的交叉部，上述线圈部位至少具有一个 交叉。另外，在该情况下，上述绕线部位被缠绕N圈，且上述交叉成为 (N-1)的个数。

当然也能考虑搭载了如上所述的在形状上具有特征的感应线圈的等 离子发生装置。

其中，该等离子发生装置可以构成为具有感应线圈，其具有两个端子 且相对于通过该两个端子间和线圈的纵向方向的轴芯的基准面是对称的 形状；和处理容器(处理离子腔)，其在规定位置配置有上述感应线圈， 且向上述感应线圈供给高频电功率来使得在上述处理容器中产生等离子。

即使在该情况下，上述基准面是通过上述两个端子间和线圈的纵向方 向的轴芯的面。另外，换言之，上述基准面可设为含有距上述两个端子等 距离的点，并且与上述感应线圈的纵轴平行的面。