[发明专利]等离子体处理装置和等离子体处理方法

说明书

本发明提供与多个天线的配置无关地、能够自由地进行等离子体分布控制的等离子体处理装置和等离子体处理方法。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；分隔处理空间和合成空间的电介质窗；天线单元，其具有对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；对天线单元输出电磁波的电磁波输出部；以及使天线单元作为相控阵天线发挥作用的控制部，天线是螺旋形天线。

技术领域

本发明涉及等离子体处理装置和等离子体处理方法。

背景技术

已知有等离子体处理装置，其利用电磁波的功率将气体等离子体化，在腔室内对半导体晶片等的基片进行等离子体处理。例如，在专利文献1中公了一种等离子体处理装置，其具有构成腔室的顶壁的电介质部件、输出微波(电磁波)的微波输出部和配置于电介质部件上的多个微波辐射机构。在专利文献1的等离子体处理装置中，将从微波输出部输出的微波从多个微波辐射部的天线经由电介质部件辐射到腔室内，在腔室内形成等离子体对基片进行等离子体处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-181634号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明提供与多个天线的配置无关地、能够自由地进行等离子体分布控制的等离子体处理装置和等离子体处理方法。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的一个方式的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；分隔上述处理空间和上述合成空间的电介质窗；天线单元，其具有对上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；对上述天线单元输出电磁波的电磁波输出部；以及使上述天线单元作为相控阵天线发挥作用的控制部，上述天线是螺旋形天线。

发明效果

依照本发明，能够提供与多个电磁波辐射机构的配置无关地、能够自由地进行等离子体分布控制的等离子体处理装置和等离子体处理方法。

附图说明

图1是表示一个实施方式的等离子体处理装置的截面图。

图2是表示电磁波辐射部的详细情况的截面图。

图3是示意地表示图1的等离子体处理装置中的天线模块的配置的图。

图4是表示图1的等离子体处理装置中的电磁波输出部的结构的框图。

图5是表示构成天线的螺旋形天线的立体图。

图6是说明关于在合成空间配置的螺旋形天线的参数的图。

图7是用于说明具有多个电磁波辐射部且不进行相位控制的等离子体处理装置的处理状态的截面图。

图8是用于说明一个实施方式的等离子体处理装置的处理状态的截面图。

图9是用于说明一个实施方式的等离子体处理装置的电磁波的会聚原理的示意图。

图10是对从电磁波辐射位置x辐射出的电磁波的位置O的相位δ(x)进行坐标表示的图。

图11是表示各天线的配置和位置O处的相位的示意图。

图12是表示通过相位控制扫描电介质窗的会聚部分的状态的示意图。

图13是表示作为天线使用单极天线的情况下电磁波在合成空间的壁反射而形成不希望的会聚部分的状态的示意图。

图14是表示作为天线使用单极天线的情况下相邻的天线间的相互耦合变大、投入天线的电能的一部分从其它天线返回的状态的示意图。