[发明专利]等离子体处理装置和等离子体处理方法

权利要求书

1.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：

腔室，其具有对基片实施等离子体处理的处理空间和合成电磁波的合成空间；

分隔所述处理空间和所述合成空间的电介质窗；

天线单元，其具有对所述合成空间辐射电磁波的多个天线，并作为相控阵天线发挥作用；

对所述天线单元输出电磁波的电磁波输出部；以及

使所述天线单元作为相控阵天线发挥作用的控制部，

所述天线是螺旋形天线。

2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：

所述控制部控制从多个所述天线辐射的多个电磁波各自的相位，使得多个所述电磁波在所述合成空间被合成时通过干涉会聚于所述电介质窗的表面的任意位置而形成会聚部分。

3.如权利要求2所述的等离子体处理装置，其特征在于：

所述控制部通过所述相位的控制使所述会聚部分移动来控制所述处理空间的等离子体分布。

4.如权利要求2或3所述的等离子体处理装置，其特征在于：

所述控制部通过所述相位的控制使所述会聚部分的移动速度变化，来控制每单位时间的平均电场分布。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：

所述天线单元具有与多个所述天线分别对应地设置的多个相位器，用所述相位器调整从所述天线辐射的电磁波的相位。

6.如权利要求1至5中的任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：

在令电磁波的波长为λ的情况下，所述螺旋形天线间的距离为λ/2以下。

7.如权利要求1至6中的任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：

在令电磁波的波长为λ的情况下，所述螺旋形天线的直径为λ/π。

8.如权利要求1至7中的任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：

在令电磁波的波长为λ的情况下，所述螺旋形天线的螺距为λ/12～λ/8的范围，匝数为1～3。

9.如权利要求1至8中的任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：

所述天线以从所述合成空间的上壁的内面垂直地延伸到所述合成空间的方式设置。

10.如权利要求9所述的等离子体处理装置，其特征在于：

在令电磁波的波长为λ的情况下，所述合成空间的高度为λ/4～λ/2，从所述螺旋形天线的下端至所述电介质窗的表面的高度为λ/8～λ/2的范围。

11.一种用等离子体处理装置对基片实施等离子体处理的等离子体处理方法，其特征在于：

所述等离子体处理装置包括：腔室，其具有对基片实施等离子体处理的处理空间和合成电磁波的合成空间；分隔所述处理空间和所述合成空间的电介质窗；具有对所述合成空间辐射电磁波的多个天线的天线单元；以及对所述天线单元输出电磁波的电磁波输出部，所述天线是螺旋形天线，

所述等离子体处理方法包括：

将基片配置在处理空间的工序；

控制从多个所述天线辐射的多个电磁波各自的相位，使得所述天线单元作为相控阵天线发挥作用的工序；

将已控制了相位的多个所述电磁波从多个所述天线辐射到所述合成空间，在所述电介质窗的表面的任意位置会聚而形成会聚部分的工序；和

会聚后，用透射了所述电介质窗的电磁波在所述处理空间生成等离子体，用该等离子体对所述基片进行处理的工序。

12.如权利要求11所述的等离子体处理方法，其特征在于：

通过所述相位的控制使所述会聚部分移动，来控制在所述处理空间生成的等离子体分布。

13.如权利要求11或12所述的等离子体处理方法，其特征在于：

通过所述相位的控制使所述会聚部分的移动速度变化，来控制每单位时间的平均电场分布。