[发明专利]微波等离子体源和等离子体处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及微波等离子体源和等离子体处理装置。

背景技术

等离子体处理是半导体器件的制造中不可或缺的技术，但近来，对应LSI的高集成化、高速化的要求，构成LSI的半导体元件的设计规则越来越微细化，另外，半导体晶片也越来越大型化伴随于此，等离子体处理装置也需求与这种微细化和大型化对应。

然而，现有技术中广泛使用的平行平板型和感应耦合型的等离子体处理装置中，难以对大型的半导体晶片进行均匀且高速的等离子体处理。

因此，能够均匀地形成高密度且低电子温度的表面波等离子体的RLSA(注册商标)微波等离子体处理装置受到关注(例如专利文献1)。

RLSA(注册商标)微波等离子体处理装置作为辐射用于产生表面波等离子体的微波的微波辐射天线，在腔室的上部设置有以规定的图案形成有多个隙缝的平面隙缝天线即径向线隙缝天线，使从微波发生源导出的微波从天线的隙缝辐射，并且经由由设置于其下方的电介质构成的微波透射板辐射到保持为真空的腔室内，利用该微波电场在腔室内生成表面波等离子体，由此，对半导体晶片等的被处理体进行处理。

在这种RLSA(注册商标)微波等离子体装置中，在调整等离子体分布的情况下，需要准备隙缝形状和图案等不同的多个天线，更换天线，极其繁杂。

与此不同，在专利文献2中，公开了这样的等离子体源：将微波分配成多个，设置多个具有如上所述的平面天线的微波导入机构，将从上述微波导入机构中辐射出的微波导入到腔室内，在腔室内空间合成出微波。

像这样，利用多个微波导入机构空间合成微波，由此能够分别对从各微波导入机构导入的微波的相位和强度进行调整，能够比较容易地进行等离子体分布的调整。

另外，专利文献3中公开：通过研究设计多个微波导入机构的配置，实现了等离子体的分布的均匀化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000－294550号公报

专利文献2：国际公开第2008/013112号公报

专利文献3：日本特开2012－216745号公报

发明内容

发明想要解决的技术问题

然而，在专利文献2、3中，在腔室的顶壁按每个微波导入机构设置有由电介质构成的微波透射窗(微波透射部件)，经由该微波透射窗向腔室内辐射微波，但在这种构成的情况下，等离子体无法充分扩散，为了获得均匀的等离子体，微波辐射部的数量变多。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种微波等离子体源和使用其的等离子体处理装置，能够确保等离子体的扩散，即使减少微波辐射部的数量，也能够形成均匀的表面波等离子体。

用于解决技术课题的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明的第一方面中，提供一种微波等离子体源，其向等离子体处理装置的腔室内辐射微波而形成表面波等离子体，上述微波等离子体源的特征在于，包括：生成并输出微波的微波输出部；用于传送从上述微波输出部输出的微波的的微波供给部；和构成上述腔室的顶壁，用于将从上述微波供给部供给来的微波辐射到上述腔室内的微波辐射部件，上述微波供给部包括微波导入机构，该微波导入机构在上述微波辐射部件之上的与上述腔室内的周缘部分对应的位置沿圆周方向设置有多个，将微波导入到上述微波辐射部件，上述微波辐射部件包括：隙缝天线部，其具有沿着配置有上述微波导入机构的微波导入机构配置区域以整体形状呈圆周状的方式设置有多个的微波辐射用的隙缝；和微波透射部件，其在与上述微波导入机构配置区域对应的位置以覆盖上述隙缝的方式设置成圆周状，由使从上述隙缝辐射的微波透射的电介质构成。