[发明专利]等离子体处理装置以及等离子体处理方法

说明书

提供一种不扩大离子能的分布地控制离子能、在低压且低等离子体密度的环境下稳定地维持等离子体的等离子体处理装置以及等离子体处理方法。等离子体处理装置(10)具有处理容器(12)、载波群生成部(62)以及下部电极(LE)。载波群生成部(62)生成载波群，该载波群在频域中包括频率不同的多个载波，在时域中通过第一峰值部分与绝对值比第一峰值部分的绝对值小的第二峰值部分交替出现的振幅波形来表示。下部电极(LE)使用载波群来在处理容器(12)内生成等离子体。

技术领域

本发明的各方面和实施方式涉及一种等离子体处理装置和等离子体处理方法。

背景技术

以往，已知一种使用通过高频电源生成的高频电力在处理容器内生成等离子体的等离子体处理装置。此外，还有一种通过多个高频电源生成频率不同的多个高频电力的技术。

专利文献1：日本特开2012-15534号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在使用通过高频电源生成的高频电力来在处理容器内生成等离子体的情况下，存在难以在低压且低等离子体密度的环境下稳定地维持等离子体的问题。例如，为了在低压的环境下维持等离子体，考虑使通过高频电源生成的高频电力增加。当高频电力增加时，处理容器内的电场增大，因此存在等离子体的电离加速从而等离子体密度过度增加的担忧。

另一方面，为了抑制等离子体密度的过度增加，在等离子体生成(点火)之后，考虑使高频电力减少到比等离子体生成(点火)时的值小的值。然而，存在如下担忧：在使高频电力减少的情况下，处理容器内的电场下降，因此无法确保用于维持等离子体的足够的电场，从而等离子体消失。在这点上，为了通过以往的CCP(Capacitively Coupled Plasma：电容耦合等离子体)型等离子体装置得到高的离子能，需要使频率为低频，但另一面，离子能的分布大幅变宽，难以抑制离子能的分布来准确地控制离子能。

用于解决问题的方案

公开的等离子体处理装置在一个实施方式中具有：处理容器；载波群生成部，其用于生成载波群，该载波群在频域中包括频率不同的多个载波，在时域中通过第一峰值部分与绝对值比所述第一峰值部分的绝对值小的第二峰值部分交替出现的振幅波形来表示；以及等离子体生成部，其使用所述载波群来在所述处理容器内生成等离子体。

发明的效果

通过公开的等离子体处理装置的一个方式，起到如下的效果：通过控制波形，能够将离子能的绝对值和离子能的分布控制得窄，从而能够在低压且低等离子体密度的环境下稳定地维持等离子体。

附图说明

图1是示出第一实施方式所涉及的等离子体处理装置的图。

图2是示出第一实施方式中的载波群生成部的结构例的框图。

图3是示出频域中的载波群的波形的一例的图。

图4是示出时域中的载波群的波形的一例的图。

图5是用于说明与载波群的中心频率fc对应的载波的振幅值同与除载波群的中心频率fc相应的载波以外的载波的振幅值之比的图。

图6是示出相应于比Ao/Ac的、第一峰值部分P1与第二峰值部分P2之差ΔP的变动的图。

图7是示出相应于比Ao/Ac的、第一峰值部分P1与第二峰值部分P2之差ΔP的变动的图。

图8是示出相应于比Ao/Ac的、第一峰值部分P1与第二峰值部分P2之差ΔP的变动的图。

图9是示出相应于个数N的、第一峰值部分P1的占空比的变动的图。