CN101730375B - 感应耦合等离子体处理装置和等离子体处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明供给一种功率效率更良好的感应耦合等离子体处理装置。该处理装置具有:处理室,容纳被处理基板并实施等离子体处理;载置台,在处理室内载置被处理基板;处理气体供给系统,向处理室内供给被处理气体;排气系统,对处理室内的气体进行排气;天线电路(13b),通过电介质部件配置在处理室的外部,供给高频电力,由此在上述处理室内形成感应电场;和并联电路(天线电路(13a)),与天线电路(13b)并联连接,使天线电路(13a)的阻抗和天线电路(13b)的阻抗成为反相位,在处理室内生成感应耦合等离子体。
Description
技术领域
本发明涉及对液晶显示装置(LCD)等平板显示器(FPD)制造用的玻璃基板等基板实施等离子体处理的感应耦合等离子体处理装置、等离子体处理方法和存储有使等离子体处理方法在感应耦合等离子体处理装置中实施的程序的计算计能够读取的存储介质。
背景技术
在液晶显示装置(LCD)等制造工序中,为了对玻璃基板实施规定的处理,使用等离子体蚀刻装置和等离子体CVD成膜装置等各种等离子体处理装置。作为这些等离子体处理装置,目前大多使用电容耦合等离子体处理装置,但是,最近,具有在高真空度下能够得到高密度的等离子体这样大的优点的感应耦合等离子体(Inductively CoupledPlasma:IPC)处理装置引人注目。
关于感应耦合等离子体处理装置,在容纳被处理基板的处理容器的电介质窗外侧配置高频天线,向处理容器内供给处理气体,同时向该高频天线供给高频电力,由此在处理容器内生成感应耦合等离子体,通过该感应耦合等离子体对被处理基板实施规定的等离子体处理。作为感应耦合等离子体处理装置的高频天线,多使用形成平面状的规定图案的平面天线。
如此,在使用平面天线的感应耦合等离子体处理装置,在处理容器内的平面天线正下方的空间生成等离子体,但此时,与天线正下方的各个位置的电场强度成比例,维持高等离子体密度区域和低等离子体区域的分布,因此平面天线的图案形状成为决定等离子体密度的重要因素。
但是,一台感应耦合等离子体处理装置应该对应的应用不只限定一个,有必要对应多个应用。在此种情况下,为了在每个应用中进行均一处理,有必要改变等离子体密度分布,因此,以使高密度区域和低密度区域的位置不同的方式,准备多个不同形状的天线,对应应用,交换天线。
但是,对应多个应用,准备多个天线,并对应不同应用进行交换需要非常多的劳力,另外,近期,LCD用的玻璃基板显著大型化,因此天线的制造费用也较高。
另外,即使这样地准备多个天线,在设定的应用中也未必限定为最适条件,不得不通过工序条件的调整进行对应。
与此对应,在专利文献1中公开了一种把螺旋形天线分成内侧部分和外侧部分2部分,并使各自独立的高频电流流动的等离子体处理装置。根据该构成,通过调整供给内侧部分的功率和供给外侧部分的功率,能够控制等离子体密度分布。
但是,专利文献1记载的技术中,需要设计螺旋形天线的内侧部分用的高频电源和外侧部分用的高频电源2个高频电源,或者需要设计电力分配电路,装置规模变大,装置成本高。另外,在该情况下,电力损耗大,电力成本高,并且难于进行高精度的等离子体密度分布控制。
因此,在专利文献2中记载了一种感应耦合等离子体处理装置,该装置配置了高频天线,该高频天线具有主要在处理室内的外侧部分形成感应电场的外侧天线部和主要在内侧部分形成感应电场的内侧天线部,外侧天线部和内侧天线部中的一个连接可变电容器,通过调节该可变电容器的容量,控制外侧天线部和内侧天线部的电流值,控制在处理室内形成的感应耦合等离子体的等离子体电子密度分布。
[专利文献1]日本专利第3077009号公报
[专利文献2]日本特开2007-311182号公报
发明内容
利用专利文献2中记载的感应耦合等离子体处理装置,通过控制外侧天线部和内侧天线部的电流值,不交换天线,能够控制在处理室内形成的感应耦合等离子体的等离子体电子密度分布。
但是,在专利文献2中,虽然能够控制等离子体电子密度分布,但是功率效率与例如专利文献1记载的感应耦合等离子体大体相同,没有改变。因此,在要得到更高密度的等离子体的情况下,按照现有技术,必须加大供给外侧天线部和内侧天线部的高频电力的电力量。
本发明是借鉴上述情况完成的发明,其目的在于提供功率更良好的感应耦合等离子体处理装置,等离子体处理方法和存储有使该等离子体处理方法在感应耦合等离子体处理装置中实施的程序的计算机能够读取的存储介质。
为了解决上述问题,本发明的第一方面涉及的感应耦合等离子体处理装置具有:处理室,容纳被处理基板并实施等离子体处理;载置台,在所述处理室内载置被处理基板;处理气体供给系统,向所述处理室内供给处理气体;排气系统,对所述处理室内进行排气;天线电路,通过电介质部件配置在所述处理室的外部,供给高频电力,由此在所述处理室内形成感应电场;和并联电路,与所述天线电路并联连接,该感应耦合等离子体处理装置构成为使所述天线电路的阻抗和所述并联电路的阻抗成为反相位,在所述处理室内生成感应耦合等离子体。
另外,本发明的第二方面涉及的等离子体处理方法使用感应耦合等离子体处理装置,该装置具有:处理室,容纳被处理基板并实施等离子体处理;载置台,在所述处理室内载置被处理基板;处理气体供给系统,向所述处理室内供给处理气体;排气系统,对所述处理室内进行气体;天线电路,通过电介质部件配置在所述处理室的外部,供给高频电力,由此在所述处理室内形成感应电场;和并联电路,与所述天线电路并联连接,该等离子体处理方法使所述天线电路的阻抗和所述并联电路的阻抗成为反相位,在所述处理室内生成感应耦合等离子体。
另外,本发明的第三方面涉及的存储介质存储有在计算机上运行的控制程序,并可以由计算机读取,所述控制程序在执行时,控制感应耦合等离子体处理装置,使其进行上述第二方面涉及的等离子体处理方法。
发明效果
根据本发明,可以提供功率效率更良好的感应耦合等离子体处理装置,等离子体处理方法和存储有使该等离子体处理方法在感应耦合等离子体处理装置中实施的程序的计算机能够读取的存储介质。
附图说明
图1为表示本发明的第一实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置的截面图。
图2为表示第一实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置中使用的高频天线的平面图。
图3为表示第一实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置所具有的向高频天线馈电的馈电电路的一个例子的图。
图4为表示馈电电路的一个电路例的电路图。
图5为表示阻抗的电容器C的容量依存性的图。
图6为表示外侧电流和内侧电流的电容器C的容量依存性的图。
图7为表示外侧电流和内侧电流的电容器C的容量依存性(绝对值表示)的图。
图8为表示第一实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置所具有的高频天线中流动的电流的图。
图9为表示参考例涉及的感应耦合等离子体处理装置所具有的高频天线中流动的电流的图。
图10为表示在处理室内载置的被处理基板上的等离子体电子密度的分布图。
图11为表示馈电电路的另一个电路例的电路图。
图12为表示阻抗的电容器C的容量依存性的图。
图13:图13A至图13D为表示高频天线13的第一电路例至第四电路例的电路图。
图14为表示外侧电流及内侧电流的方向与外侧磁场及内侧磁场的关系的立体图。
图15为表示外侧电流及内侧电流的方向与外侧磁场及内侧磁场的关系的立体图。
图16为表示第二实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置中使用的向高频天线馈电的馈电电路的一个例子的电路图。
图17为概略地表示第二实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置中使用的高频天线的一个例子的立体图。
图18为表示第二实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置所具有的高频天线中流动的电流的图。
图19为表示图16所示的向高频天线馈电的馈电电路的一个电路例子的电路图。
图20为表示图19所示的并联可变电容器的VC位置和阻抗的关系图。
图21为表示图19所示的并联可变电容器的VC位置和匹配用可变电容器中流动的电流、调谐用可变电容器中流动的电流、并联可变电容器中流动的电流、以及终端电容器中流动的电流的关系图。
图22为表示在处理室内载置的被处理基板上的等离子体电子密度的分布图。
图23为表示利用第二实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置的灰化速率的图。
图24为说明第三实施方式的电路图。
图25为表示第三实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置中使用的向高频天线馈电的馈电电路的一个例子的电路图。
图26为表示在处理室内载置的被处理基板上的等离子体电子密度的分布图。
图27为表示利用第三实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置的灰化速率的图。
符号说明
1:主体容器;2:电介质壁(电介质部件);3:天线室;4:处理室;13:高频天线;13a:外侧天线电路;13b:内侧天线电路;14:匹配器;15:高频电源16a、16b:馈电部件;20:处理气体供给系统;C:电容器;VC、VCa、VCb:可变电容器;23:载置台;30:排气装置;50:控制部;51:用户界面;52:存储部;61a:外侧天线电路;61b:内侧天线电路;G:基板;70:并联可变电容器;80:匹配用可变电抗元件;81:调谐用可变电抗元件(XTune)
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1为表示本发明的第一实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置的截面图。图2为表示该感应耦合等离子体处理装置中使用的高频天线的平面图。该装置例如用于在FPD用玻璃基板上形成薄膜晶体管时的金属膜、ITO膜、氧化膜等的蚀刻和抗蚀剂膜的灰化处理。在此,作为FPD,可以例示液晶显示装置(LCD)、电致发光(ElectroLuminescence;EL)显示器、等离子体显示板(PDP)等。
该等离子体处理装置具有由导电性材料、例如内壁面被阳极氧化处理的铝构成的角筒形状的气密主体容器1。该主体容器1为能够分解地组装,通过接地线1a接地。主体容器1通过电介质壁2被上下区分为天线室3和处理室4。因此,电介质壁2构成处理室4的顶壁。电介质壁2由Al2O3等陶瓷、石英等构成。
在电介质壁2的下侧部分嵌入有处理气体供给用的喷淋筐体11。喷淋筐体11设计成十字状,成为从下支承电介质壁2的结构。并且,支承上述电介质壁2的喷淋筐体11成为通过多条吊杆(未图示)吊在主体容器1的顶棚上的状态。
该喷淋筐体11由导电性材料、优选金属,例如以不产生污染物的其内部被阳极氧化处理的铝构成。该喷淋筐体11形成有水平延伸的气体流路12,该气体流路12与向下方延伸的多个气体喷出孔12a连通。另一方面,在电介质壁2的上面中央,以与该气体流路12连通的方式设置气体供给管20a。气体供给管20a从主体容器1的顶棚贯通到其外侧,与包括处理气体供给源和阀系统等的处理气体供给系统20连接。因此,在等离子体处理中,从处理气体供给系统20供给处理气体通过气体供给管20a被供给至喷淋筐体11内,从其下面的气体喷出孔12a向处理室4内喷出。
在主体容器1中的天线室3的侧壁3a和处理室4的侧壁4a之间设置有向内侧突出的支承棚5,在该支承棚5上载置有电介质壁2。
在天线室3内,以在电介质壁2上、面向电介质壁2的方式配设有高频(RF)天线13。该高频天线13通过由绝缘部件构成的隔板17与电介质壁2隔离。高频天线13具有在外侧部分紧密地配置有天线的外侧天线部13a和在内侧部分紧密地配置有天线的内侧天线部13b。这些外侧天线部13a和内侧天线部13b如图2所示构成螺旋状的多重(四重)天线。并且,多重天线的结构可以为内侧外侧全都为二重的结构、或者内侧二重外侧四重的结构。
外侧天线部13a以各错开90°的位置并整体为大致矩形的方式配置有4根天线,其中央部成为空间。另外,通过中央的4个端子22a向各天线馈电。另外,为了改变天线的电压分布,各天线的外端部通过电容器18a连接在天线室3的侧壁并接地。其中,也可以不通过电容器18a而直接接地,另外也可以在端子22a的一部分、天线的途中,例如弯曲部100a中插入电容器。
另外,内侧天线部13b以各错开90°的位置并整体为大致矩形的方式在外侧天线部13a的中央部的空间配置有4根天线。另外,通过中央的4个端子22b向各天线馈电。并且,为了改变天线的电压分布,各天线的外端部通过电容器18b连接在天线室3的上壁并接地。但是,也可以不通过电容器18b而直接接地,另外也可以在端子22b的一部分、天线的途中,例如弯曲部100b中插入电容器。而且,在内侧天线部13b的最外侧的天线和外侧天线部13a的最内侧的天线之间形成有较大的空间。
在天线室3的中央部附近设置有向外侧天线部13a馈电的4个第一馈电部件16a和向内侧天线部13b馈电的4个第二馈电部件16b(图1仅图示各一个),各第一馈电部件16a的下端与外侧天线部13a的端子22a连接,各第二馈电部件16b的下端与内侧天线部13b的端子22b连接。这些第一和第二馈电部件16a和16b通过匹配器14与高频电源15连接。高频电源15和匹配器14与馈电线19连接,馈电线19在匹配器14的下游侧分支成馈电线19a和19b,馈电线19a与4个第一馈电部件16a连接,馈电线19b与4个第二馈电部件16b连接。在馈电线19a安装有可变电容器VC。因此,通过该可变电容器VC和外侧天线部13a构成外侧天线电路。一方面,内侧天线电路只在内侧天线部13b中构成。因此,通过调节可变电容器VC的容量,如下所述,能够控制外侧天线电路的阻抗,调整在外侧天线电路和内侧天线电路中流动的电流的大小关系。
等离子体处理中,从高频电源15向高频天线13供给感应电场形成用的例如频率为13.56MHz的高频电力,这样,通过被供给高频电力的高频天线13,在处理室4内形成感应电场,通过该感应电场从喷淋筐体11供给的处理气体被等离子体化。利用可变电容器VC控制外侧天线部13a和内侧天线部13b的阻抗,由此控制此时的等离子体的密度分布。
在处理室4内的下方,以夹持电介质壁2并与高频天线13相对的方式,设置有用于载置LCD玻璃基板G的载置台23。载置台23由导电性材料,例如表面被阳极氧化处理的铝构成。在载置台23上载置的LCD玻璃基板G通过静电卡盘(未图示)被吸附保持。
载置台23被收容在绝缘体框24内,并且被中空的支柱25支承。支柱25维持气密状态并贯通主体容器1的底部,被主体容器1外配设的升降机构(未图示)支承,在基板G搬出搬入时通过升降机构,载置台23在上下方向被驱动。并且,在容纳载置台23的绝缘体框24和主体容器1的底部之间,配设气密地包围支柱25的波纹管26,由此,即使通过载置台23的上下移动,也能够保证处理容器4内的气密性。另外,在处理室4的侧壁4a设置有用于搬入搬出基板G的搬入搬出口27a和开闭其的阀门27。
利用在中空的支柱25内设置的馈电线25a,载置台23通过匹配器28与高频电源29连接。在等离子体处理中,该高频电源29向载置台23施加偏压用的高频电力,例如频率为6MHz的高频电力。通过该偏压用的高频电力,在处理室4内生成的等离子体中的离子高效地被引入基板G。
并且,在载置台23内,为了控制基板G的温度,设置有由陶瓷加热器等加热单元和冷却流路等构成的温度控制机构以及温度传感器(全部未图示)。与这些机构或部件相对应的配管和配线全部通过中空的支柱25导出到主体容器1外。
处理室4的底部通过排气管31与包括真空泵等的排气装置30连接,通过该排气装置30,对处理室4进行排气,在等离子体处理中,处理室4内被设定并维持在规定的真空气氛(例如1.33Pa)。
在载置台23上载置的基板G的背面侧形成有冷却空间(未图示),并设置有用于供给作为一定压力的热传递用气体的He气的He气流路41。如此,通过向基板G的背面侧供给热传递用气体,能够避免真空下基板G的温度上升和温度变化。
He气流路41与He气管线42连接,该He气管线42与未图示的He源连接。在该He气管线42设置有压力控制阀44,在其下游侧设置有连接在He气罐47上的配管43。在He气管线42的配管43连接部的下游侧设置有开闭阀45,并且在该下游侧连接有开放管线48,在该开放管线48设置有安全阀49。以成为与在设定压力下充满基板G的背面侧的冷却空间时同等的压力的方式,向罐47充填与罐47的容量对应的最适压力的He气,能够从该罐47迅速地向冷却空间供给热传递用的He气。并且,热传递用气体不限于He气,也可以是其它气体。
该等离子体处理装置的各构成部构成为与由计算机构成的控制部50连接并被控制。另外,控制部50连接着由为了管理等离子体处理装置工程管理者进行指令的输入操作等的键盘和可视化显示等离子体处理装置的工作状况的显示器等构成的用户界面51。另外,控制部50还连接着存储有用于通过控制部50的控制实现在等离子体处理装置上执行的各种处理的控制程序和用于与处理条件对应在等离子体处理装置的各构成部上实施处理的程序即方案的存储部52。方案可以存储在硬盘或半导体存储器中,也可以以容纳在CD-ROM、DVD等可移动的存储介质中的状态存放在存储部52的规定位置。另外,还可以由其他装置,例如通过专用电路适当传送方案。而且,可以根据需要,利用用户界面51的指示等,从存储部52调出任意的方案,在控制部50上执行,在控制部件50的控制下,在等离子体处理装置中进行期望的处理。
图3为表示第一实施方式涉及的等离子体处理装置所具有的向高频天线馈电的馈电电路的一个例子的图。
如图3所示,经过匹配器14向高频天线13供给来自高频电源15的高频电力。高频天线13包括具有互相并联连接的天线电路的并联天线部。本例的并联天线部具有外侧天线电路13a和与该外侧天线电路13a并联连接的内侧天线电路13b。
并且,在本例中,外侧天线电路13a的阻抗和内侧天线电路13b的阻抗以相互为反相位的方式设定。例如,在本例中,将外侧天线电路13a的阻抗设定为电容性,将内侧天线电路13b的阻抗设定为电感性。当然,这些也可以反过来设定,可以将外侧天线电路13a的阻抗设定为电感性,将内侧天线电路13b的阻抗设定为电容性。
为了使外侧天线电路13a的阻抗和内侧天线电路13b的阻抗以相互为反相位的方式设定,例如,可以改变与外侧天线电路13a连接的容量和与内侧天线电路13b连接的容量。图4表示这样的电路的一个例子。
在图4所示的一个例子中,外侧天线电路13a和内侧天线电路13b双方具有线圈La和Lb。并且,外侧天线电路13a比内侧天线电路13b还多连接一个电容器C。图5表示阻抗的电容器C的容量依存性。
如图5所示,即使使电容器C变化,内侧天线电路13b的阻抗也不变化。在本例中,内侧天线电路13b的阻抗还为电感性。
相对于此,使电容器C变化时,外侧天线电路13a的阻抗也变化。具体的说,在电容器C的容量变大的情况下,外侧天线电路13a的阻抗表示与内侧天线电路13b一样的电感性(内侧和外侧的阻抗为同相位),减小电容器C的值过程中,以阻抗为“0”的点A为界,外侧天线电路13a的阻抗从电感性变为电容性(内侧和外侧的阻抗为反相位)。
如此,外侧天线电路13a的阻抗和内侧天线电路13b的阻抗为反相位,在外侧天线电路13a中流动的电流(外侧电流I out)和在内侧天线电路13b中流动的电流(内侧电流I in)为反相位。图6表示外侧电流I out和内侧电流I in的电容器C的容量依存性。
如图6所示,减小电容器C的容量过程中,外侧电流I out表现增高的倾向,内侧电流I in表现减低的倾向。内侧电流I in也如图5所示以阻抗为“0”的点A、即外侧天线电路13a的阻抗和内侧天线电路13b的阻抗为反相位的点为界,极性相反。即,外侧电流I out的相位和内侧电流I in的相位相互为反相位。
外侧天线电路13a的阻抗和内侧天线电路13b的阻抗为反相位后,向着并联谐振点B,外侧电流I out的量急剧增大。电容器C再变小,超过并联谐振点B后,外侧电流I out的极性变成相反后,其量急剧减少。
内侧电流I in表示与外侧电流I out完全相反的状态,外侧天线电路13a的阻抗和内侧天线电路13b的阻抗成为反相位后,向着并联谐振点B,与外侧电流I out为相反极性,其量急剧增大。电容器C再变小,超过并联谐振点B后,内侧电流I in的极性为相反后,其量急剧减少。另外,在图7、图6表示外侧电流I out的绝对值和内侧电流I in的绝对值。
所谓外侧电流I out的相位和内侧电流I in的相位成为反相位,如图8A和图8B所示,是指外侧电流I out的流向和内侧电流I in的流向相反,在互相并联连接的外侧天线电路13a和内侧天线电路13b之间产生循环电流。此状态在图5表示的内侧和外侧的阻抗为反相位的区域、以及在图6表示的内侧和外侧的电流为反相位的区域中发生。
附带说明一下,在外侧电流I out的相位和内侧电流I in的相位为同相位的情况下,如图9A和图9B所示,外侧电流I out的流向和内侧电流I in的流向相同,不产生循环电流。如图9A和图9B所示的状态在图5所示的内侧和外侧的阻抗为同相位的区域、以及在图6所示的内侧和外侧的电流为同相位的区域中发生。
如此,第一实施方式涉及的等离子体处理装置,在处理室4内生成感应耦合等离子体时,以并联连接的天线电路之中的一个天线电路的阻抗和另~个天线电路的阻抗为反相位,在处理室4内生成感应耦合等离子体。在本例中,内侧天线电路13b的阻抗为电感性,外侧天线电路13a的阻抗为电容性,在处理室4内生成感应耦合等离子体。
下面说明外侧电流I out的相位和内侧电流I in的相位为反相位的情况的优点。
图10为表示在处理室内载置的被处理基板上的等离子体电子密度的分布图。
图10用黑圆点(均一位置)、黑四角(内密位置)、黑三角(外密位置)表示外侧电流I out的相位和内侧电流I in的相位为反相位的情况的等离子体电子密度的分布。另外,在图10中,作为参考例,用白圆点(均一位置)表示外侧电流I out的相位和内侧电流I in的相位为同相位的情况的等离子体电子密度的分布。
如图10所示,得到如下的结果,在外侧电流I out的相位和内侧电流I in的相位为反相位的情况下,与同相位的情况相比,等离子体电子密度提高。
总之,使高频天线13为包括具有相互并联连接的天线电路的并联天线部的高频天线,并且,在并联连接的天线电路之中的一个天线电路的阻抗和另一个天线电路的阻抗为反相位,在并联连接的天线电路中产生循环电流的状态下,在处理室内生成感应耦合等离子体。因此,在不产生循环电流的情况下,即,与一个天线电路的阻抗和另一个天线电路的阻抗为同相位的情况相比,功率效率更高,能够得到更高密度的等离子体电子。所以,利用第一实施方式涉及的等离子体处理装置,即使高频电力的电量不上升,也能够得到更高密度的等离子体。
另外,如图10所示,利用第1实施方式涉及的等离子体处理装置,能够控制等离子体电子密度的分布。
例如,如图10中的黑四角所示,在被处理基板内侧(中心附近)想使等离子体电子密度高的情况(内密)下,内侧电流I in和外侧电流I out相互为反相位,并且,在内侧电流I in的绝对值比外侧电流I out的绝对值大的状态(I in>I out)下,在处理室内可以生成感应耦合等离子体。
例如,在图5中,在内侧和外侧的阻抗为反相位的区域,并且,在电容器C变小通过并联谐振点B后的区域内能够观察到“I in>I out”的状态。区域为内侧天线电路13b的阻抗(内侧Z)比外侧天线电路13a的阻抗(外侧Z)小的区域。
如图10中的黑三角所示,相对地,在被处理基板外侧(边缘附近)想使等离子体电子密度提高的情况(外密)下,内侧电流I in和外侧电流I out相互为反相位,并且,在外侧电流I out的绝对值比内侧电流I in的绝对值大的状态(I out>I in)下,在处理室内可以生成感应耦合等离子体。
例如,在图5中,在内侧和外侧的阻抗为反相位的区域内,并且,在电容器C变小到达并联谐振点B的区域内能够观察到“I out>I in”的状态。该区域为外侧天线电路13a的阻抗(外侧Z)比内侧天线电路13b的阻抗(内侧Z)小的区域。
另外,如图10中的黑圆点所示,从被处理基板内侧(中心附近)到被处理基板外侧(边缘附近)想使等离子体电子密度均匀的情况(均匀)下,内侧电流I in和外侧电流I out相互为反相位,并且,在外侧电流I out的绝对值与内侧电流I in的绝对值大致相等的状态 下,在处理室内可以生成感应耦合等离子体。
例如,在图5中,在内侧和外侧的阻抗为反相位的区域,并且,在并联谐振点B的附近,例如,在参照符号C所示的区域内能够观察到的状态。另外,该区域C中,外侧天线电路13a的阻抗(外侧Z)和内侧天线电路13b的阻抗(内侧Z)大致相等。
由此,利用第一实施方式涉及的等离子体处理装置,在内侧和外侧的阻抗为反相位的区域内,通过控制外侧天线电路13a的阻抗和内侧天线电路13b的阻抗,能够控制处理室内的等离子体电子密度的分布。
并且,例如如图11所示,假设电容器C是可变电容器VC,那么即使不交换高频天线13,在一个感应耦合等离子体处理装置中,也能够分别内密、外密、均一地控制等离子体电子密度的分布。
另外,在处理时,以得到对应每个应用最适合的等离子体密度分布的方式,预先设定阻抗调节单元,例如调节可变电容器VC的容量的调节参数,选择规定的应用时,与该应用相对应,以成为预先设定调节参数的最适合的值的方式,能够进一步设定控制可变电容器VC的容量的控制单元。
另外,在处理为例如为CVD的成膜处理的情况下,为了使成膜的膜的膜厚变得均匀,可以在成膜处理中扫描可变电容器VC的容量,例如,从内密到外密,还有从外密到均匀,这样扫描控制可变电容器VC的容量。
另外,并联谐振点B及其附近的区域的阻抗非常高。因此,使用匹配器14进行阻抗匹配是困难的。
因此,不使用外侧天线电路13a和内侧天线电路13b并联谐振的并联谐振点B,可以在处理室内生成感应耦合等离子体。
并且,除了不使用并联谐振点B,还不使用并联谐振点B的附近区域,可以在处理室内生成感应耦合等离子体。
如图12所示,并联谐振点B的附近区域的一个例子是从并联谐振点B到电容性区域中的高频天线13的阻抗(天线合计:图中白四角)的最大值D1的区域,以及从并联谐振点B到电感性区域中的高频天线13的阻抗的最大值D2的区域。从电容性区域中的最大值D1到电感性区域中的最大值D2的区间D为高频天线13的阻抗非常高的区间。
因此,例如在控制可变电容器VC的容量的情况下,为了使高频天线13的阻抗(天线合计)在区间D的范围内,不控制可变电容器VC的容量。
另外,例如在扫描控制可变电容器VC的容量的情况下,在扫描中跳过区间D。
这样,在包括并联谐振点B的附近区域D内,不生成感应耦合等离子体,或者不进行处理,由此使用匹配器14能够容易地进行阻抗匹配,能够进行功率效率更高的处理。
另外,在包括并联谐振点B的附近区域D内,不生成感应耦合等离子体,或者不进行处理是不限于可变电容器VC的,也适用于使用容量固定的电容器C的情况。总之,在使用容量固定的电容器C的情况下,可以以高频天线13的阻抗(天线合计)不在上述区域D的范围内的方式设定电容器C的值。
下面说明使用上述这样构成的感应耦合等离子体蚀刻装置,对LCD玻璃基板G实施等离子体蚀刻处理时的处理操作。
首先,在打开闸阀27的状态下,从这里,通过搬送机构(未图示)将基板G搬入处理室4内,在载置台23的载置面上载置后,通过静电卡盘(未图示)将基板G固定在载置台23上。接着,在处理室4内,将来自处理气体供给系统20的处理气体从喷淋筐体11的气体喷出孔12a向处理室4内喷出,同时利用排气装置30,通过排气管31对处理室4内进行真空排气,将处理室内维持在例如0.66~26.6Pa左右的压力气氛。
另外,此时在基板G的背面侧的冷却空间中,为了避免基板G的温度上升和温度变化,通过He气管线42和He气流路41,供给作为热传递用气体的He气。在此情况下,现有技术从储气罐直接向He气管线42供给He气,通过压力控制阀控制压力,但随着基板的大型化,装置也大型化,因此气体管线的距离延长,增大了充满气体的空间容量,从气体供给到调压结束的时间变长,而本发明在压力控制阀44的下流侧设置了He气罐47,在其中预先填充He气,由此能够在极短时间内进行调压。即,在向基板G的背面供给作为热传递用气体的He气体时,首先,从罐47供给He气体,通过从现有的储气罐的管线填补不足部分,能够瞬间得到接近设定压力的压力,另外通过压力控制阀填补的气体量也是微量的,因此能够在极短时间内完成调压。在此情况下,以向罐47填充的气体的压力与在设定压力下充满冷却空间时的压力相等的方式,优选与罐47的容量对应,选择最适的压力。另外,向罐47填充气体的操作,优选在基板G的搬送时等、对基板处理时间没有影响的时候进行。
接着,从高频电源15向高频天线13施加例如13.56MHz的高频,由此通过电介质壁2在处理室4内形成均匀的感应电场。通过这样形成的感应电场,在处理室4内使处理气体等离子化,生成高密度的感应耦合等离子体。
在此情况下,如上所述,高频天线13为具有在外侧部分紧密配置天线的外侧天线电路13a和在内侧部分紧密配置天线的内侧天线电路13b的结构,在外侧天线电路13a中,例如图1所示,连接可变电容器VC,能够调节外侧天线电路13a的阻抗。按照上述调节可变电容器VC。
在此情况下,掌握对应每个应用的最适的等离子体密度分布,通过在存储部52中预先设定能够得到等离子体密度分布的可变电容器VC的位置,利用控制部50能够选择对应每个应用的最适的可变电容器VC的位置而进行等离子体处理。
这样,利用可变电容器VC进行阻抗控制,能够控制等离子体密度分布,由此没有必要交换天线,天线交换的劳力和准备对应每个应用的天线的成本就不需要了。
另外,通过可变电容器VC的位置调节,进行细微的电流控制,同时使外侧天线电路13a的阻抗和内侧天线电路13b的阻抗相互成为反相位。由此,能够得到对应应用的最适等离子体电子密度分布,并且与使外侧天线电路13a的阻抗和内侧天线电路13b的阻抗为同相位的情况比较,能够使等离子体电子成为更高密度。
进一步,使用多个高频电源,不分配高频电力的功率,只通过可变电容器VC进行阻抗调整,从而进行外侧天线电路13a和内侧天线电路13b的电流控制以及相位控制,由此不存在装置变大、成本变高,电力成本高等不良情况,控制的精度也能够比使用多个高频电源并分配功率的情况高。
下面说明几个高频天线13的电路例。
图13A至图13D为表示高频天线13的第1电路例至第4电路例的电路图。
如图13A所示,第1电路例涉及的高频天线13-1,在互相并联连接的外侧天线电路13a和内侧天线电路13b的双方中,在匹配器14和平面线圈La及Lb的一端之间,连接可变电容器VCa和VCb。平面线圈La和Lb的另一端共通连接,连接在共通接地点GND上。
在第1电路例中,调节可变电容器VCa和VCb的容量,外侧天线电路13a的阻抗和内侧天线电路13b的阻抗相互为反相位。由此能够提高功率效率。
另外,能够调节可变电容器VCa和VCb,由此与应用对应,使可变电容器VCa和VCb的容量为最适值,例如内密、外密、均匀,以成为最适等离子体电子密度分布的方式,能够控制良好的功率效率。并且,在处理例如为CVD的成膜处理的情况下,在成膜处理中可变电容器VCa或VCb,例如,在成膜处理中扫描在外侧天线电路13a中设置的可变电容器VCa的容量,以使成膜的膜的膜厚变得均匀的方式,在成膜处理中能够在内密、外密、均匀之间扫描控制等离子体电子密度分布。在此情况下,通过预先使外侧天线电路13a的阻抗和内侧天线电路13b的阻抗相互为反相位,能够功率效率良好地在内密、外密、均匀之间扫描控制等离子体电子密度分布。
如图13B所示,第2电路例涉及的高频天线13-2,与第1电路例涉及的高频天线13-1相比,有如下不同:在共通接地点GND和平面线圈La及Lb的另一端之间连接可变电容器VCa或VCb,将平面线圈La和Lb的一端共通连接在匹配器14上。
在第2电路例中,调节可变电容器VCa和VCb的容量,外侧天线电路13a的阻抗和内侧天线电路13b的阻抗相互为反相位。
在这样的第2电路例中也能够得到与第1电路例同样的优点。
如图13C所示,第3电路例涉及的高频天线13-3,与第1电路例涉及的高频天线13-1相比,只在外侧天线电路13a上设置了可变电容器VCa。第3电路例为与图11所示的高频天线相同的电路。
在第3电路例中,调节可变电容器VCa的容量,由此使外侧天线电路13a的阻抗和内侧天线电路13b的阻抗相互为反相位。
在这样的第3电路例中也能够得到与第1和第2电路例同样的优点。
如图13D所示,第4电路例涉及的高频天线13-4,与第3电路例涉及的高频天线13-3相比,有如下不同:在共通接地点GND和平面线圈La的另一端之间连接可变电容器VCa,将平面线圈La和平面线圈Lb的一端共通连接在匹配器14上。
在第4电路例中,调节可变电容器VCa的容量,由此使外侧天线电路13a的阻抗和内侧天线电路13b的阻抗相互为反相位。
在这样的第4电路例中也能够得到与第1至第3电路例同样的优点。
另外,在第1至第4电路例中,在外侧天线电路13a和/或内侧天线电路13b设置的电容器是能够调节容量的可变电容器,也可以是容量固定的电容器。此情况下的电容器的容量可以以外侧天线电路13a的阻抗和内侧天线电路13b的阻抗相互为反相位的方式进行设定。
如此,在使用容量固定的电容器的情况下,与外侧天线电路13a的阻抗和内侧天线电路13b的阻抗不是反相位的高频天线相比,能够提高在处理室内生成的等离子体电子密度,能够得到具有功率效率更好的高频天线的感应耦合等离子体处理装置。
另外,如上述说明,本发明的第一实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置,其外侧天线电路13a的阻抗和内侧天线电路13b的阻抗为反相位。因此,在生成感应耦合等离子体期间,在外侧天线电路13a中流动的电流相位和在内侧天线电路13b中流动的电流相位相互为反相位。
电流的相位相互为反相位时,在外侧天线电路13a和内侧天线电路13b双方中使用平面线圈La、Lb的情况下,如图14所示,流过平面线圈La的外侧电流I out的流向和流过平面线圈Lb的内侧电流I in的流向相反。因此,利用外侧电流I out产生的外侧磁场的方向和利用内侧电流I in产生的内侧磁场的方向为相反方向,外侧磁场和内侧磁场相互抵消,导入处理室内的磁场减弱。
如此,为了防止外侧磁场和内侧磁场的抵消,如图15所示,优选外侧天线电路13a的平面线圈La和内侧天线电路13b的平面线圈Lb相互反绕线。平面线圈La和Lb相互反绕线时,电路上外侧电流I out的流向和内侧电流I in的流向相反,但是外表上能够使外侧电流I out的流向和内侧电流I in的流向相同。因此,外侧磁场的方向和内侧磁场的方向相同,能够防止外侧磁场和内侧磁场的抵消。
(第二实施方式)
第一实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置的结构为,在相互并联连接的外侧天线电路13a和内侧天线电路13b中,一个天线电路的阻抗和另一个天线电路的阻抗为反相位,在并联连接的二个天线电路中生成循环电流。即,是与电感性的内侧天线电路13b对应,连接作为并联电路的电容性的外侧天线电路13a的结构,至少二个天线电路是必要的。但是,天线电路为一个的情况下,在天线电路中也能够生成循环电流。
图16为表示本发明的第二实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置中使用的向高频天线馈电的馈电电路的一个例子的电路图。
如图16所示,第二实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置与第一实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置不同之处在于,在相对于一个电感性天线电路为并联连接的电路中不具有天线。高频天线13由在匹配器14和接地点之间连接的天线电路13c和与天线电路13c并联连接的并联可变电容器70构成。
图17为概略地表示第二实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置中使用的高频天线的一个例子的立体图。
第二实施方式没有第一实施方式的外侧天线电路13a和内侧天线电路13b,因此可以只由一个天线电路13c构成。因此,高频天线13如图17所示,例如能够由一个平面线圈Lc构成。作为平面线圈Lc的一个例子,图17表示由一个导电部件构成的例子,平面线圈Lc也可以由分支的多个导电部件构成。
根据第二实施方式,例如以并联可变电容器70的阻抗与天线电路13c的阻抗为反相位的方式,调节并联可变电容器70的容量。由此,如图18A或图18B所示,可以使在天线电路13c中流动的天线电流Ia的流向和在并联可变电容器70中流动的电容器电流Ic的流向相反,能够生成与第一实施方式相同的循环电流。因此,能够得到与第一实施方式相同的优点。
图19A为表示在匹配器14中使用倒L型匹配电路的情况下的基本结构的图,图19B为表示使用倒L型匹配电路时的图16所示的向高频天线馈电的馈电电路的一个电路例的电路图。
如图19A所示,倒L型匹配电路由一端连接在高频电源、另一端与负荷连接的匹配用可变电抗元件(XMatch)80和一端连接在匹配用可变电抗元件(XMatch)80与高频电源15的相互连接点上、另一端接地的调谐用可变电抗元件(XTune)81构成。这里,所谓电抗元件是线圈或电容器、或者它们的复合的元件。
在图19B中,图19A中的负荷13成为高频天线,该高频天线由天线电路13c和一个时电极连接在匹配用可变电抗元件(XMatch)80与线圈Lc的一端的相互连接点上、另一个电极接地的并联可变电容器70构成。该天线电路13c包括一端连接在匹配用可变电抗元件(XMatch)80上的线圈Lc和一个电极连接在线圈Lc的另一端、另一个电极接地的终端电容器C。
图20表示图19所示的并联可变电容器70的VC位置和阻抗的关系,同样地图21表示并联可变电容器70的VC位置与匹配用可变电抗元件(XMatch)80中流动的电流(Match电流)、调谐用可变电抗元件(XTune)81中流动的电流(Tune电流)、并联可变电容器70中流动的电流(并联VC电流)、以及终端电容器C中流动的电流(终端C电流)之间的关系。
如图20所示,可知在图19所示的一个电路例中,可变电容器70的VC位置约为60%时,引起并联谐振。另外,如图21所示,在并联谐振点和并联谐振点附近,匹配用可变电抗元件(XMatch)80中流动的电流(Match电流)和调谐用可变电抗元件(XTune)81中流动的电流(Tune电流)大致为零。
图22表示在第二实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置的处理室内载置的被处理基板上的等离子体电子密度分布,图23表示利用第二实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置的灰化速率。图22和图23都表示了作为参考例不具有并联可变电容器70的类型的感应耦合等离子体处理装置的情况。
如图22所示,根据第二实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置,在使高频电力RF相同的情况下,与参考例涉及的感应耦合等离子体处理装置相比,能够得到更高的等离子体电子密度。
另外,如图23所示,根据第二实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置,在使高频电流RF相同的情况下,与参考例涉及的感应耦合等离子体处理装置相比,灰化速率和灰化的面内均匀性都提高。
这样,在高频电流RF相同的情况下,得到更高的等离子体电子密度,是指第二实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置与参考例相比能量效率提高。能量效率提高,例如能够得到下述优点。
目前,为了处理的效率化等,基板例如FPD用的玻璃基板显著大型化,因此生产出一片超过1m的基板。因此,用于对玻璃基板实施处理的感应耦合等离子体处理装置也大型化,隔开天线室和处理室的电介质壁也大型化。如果电介质壁大型化,就要具有经得起处理室的内外压力差或自重等的足够强度,其厚度不得不加厚,但是如果电介质壁加厚,高频天线就会远离处理室,影响能量效率。
相对于此,例如,在特开2001-28299号公报中公开如下:使构成喷淋头的金属制喷淋筐体保持支承梁的功能,利用该支承梁支承电介质壁,防止电介质壁的弯曲,由此使电介质壁变薄,提高能量效率,以及使喷淋筐体和高频天线正交,极力防止由支承梁妨碍来自高频天线的感应电场,防止能量效率的下降。
但是,感应耦合等离子体处理装置进一步大型化时,如上述特开2001-28299号公报中记载的技术,由支承梁支承电介质壁,由此使电介质壁变薄也存在限制,需要进一步提高能量效率。
相对这样的事实,第二实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置,如图22所示地提高能量效率,因此对于感应耦合等离子体处理装置的进一步大型化也是有利的。
另外,在第二实施方式中,如第一实施方式中的说明,不使用并联谐振的并联谐振点,或者除了不使用并联谐振点以外还不使用并联谐振点的附近区域,可以在处理室内生成感应耦合等离子体。关于并联谐振点的附近区域的定义,如第一实施方式中的说明。
(第三实施方式)
参考图21的说明,在上述第二实施方式中,在并联谐振点和并联谐振点附近,倒L型匹配电路的调谐用可变电抗元件(XTune)81中流动的电流(Tune电流)大约为零。因此,在利用并联谐振点和并联谐振点附近,使感应耦合等离子体处理装置工作的情况下,如图24A所示,不需要调谐用可变电抗元件(XTune)81。
在此,不包括调谐用可变电抗元件(XTune)81的图24A的电路,在将线圈Lc和终端电容器C的一部分考虑成负荷时,如图24B所示,与使用将并联可变电容器70作为调谐用可变电抗元件(XTune)81的T型匹配电路的情况的基本构成图相同。
T型匹配电路由一端连接在高频电源上的匹配用可变电抗元件(XMatch)80和一端连接在匹配用可变电抗元件(XMatch)80的另一端、其另一端接地的调谐用可变电抗元件(XTune)81构成。
图25为表示第三实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置中使用的向高频天线馈电的馈电电路的一个例子的电路图。
如图25所示,第三实施方式涉及的馈电电路与第二实施方式涉及的馈电电路不同的之处在于,将匹配器14从倒L型匹配电路交换到T型匹配电路中,并且,在使感应耦合等离子体处理装置工作时,以在调谐用可变电抗元件(XTune)81和天线电路13c之间流通循环电流的方式,进行阻抗匹配。
高频天线13由天线电路13c构成,该天线电路13c包括一端连接在匹配用可变电抗元件(XMatch)80和调谐用可变电抗元件(XTune)81的相互连接点上的线圈Lc,和一个电极连接在线圈Lc的另一端、另一个电极接地的终端电容器C。
在进行等离子体处理时,以在调谐用可变电抗元件(XTune)81和天线电路13c之间产生循环电流的方式工作。具体的一个例子为,以调谐用可变电抗元件(XTune)81的阻抗和天线电路13c的阻抗为反相位的方式,调节调谐用可变电抗元件(XTune)81。
图26表示在第三实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置的处理室内载置的被处理基板上的等离子体电子密度的分布,图27表示利用第三实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置的灰化速率。图26和图27都表示了作为参考例不具有并联可变电容器70的类型的感应耦合等离子体处理装置和第二实施方式的情况。
如图26所示,第三实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置中,在使高频电力RF相同的情况下,与参考例涉及的感应耦合等离子体处理装置相比,能够得到更高并且与第二实施方式同等以上的等离子体电子密度。
另外,如图27所示,根据第三实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置,在使高频电力RF相同的情况下,与参考例涉及的感应耦合等离子体处理装置相比,灰化速率和灰化的面内均匀性都提高。并且,灰化速率能够得到与第二实施方式大致相等的速率,另外,面内均匀性能够得到与第二实施方式同等以上的均匀性。
另外,在第三实施方式中,如第一实施方式中的说明,不使用并联谐振的并联谐振点,或者除不使用并联谐振点之外还不使用并联谐振点的附近区域,可以在处理室内生成感应耦合等离子体。关于并联谐振点的附近区域的定义,如第一实施方式中的说明。
上面,根据本发明的实施方式涉及的感应耦合等离子体处理装置,能够提供功率效率更好的感应耦合等离子体处理装置和感应耦合等离子体处理方法。
另外,本发明不限于上述实施方式,可以有各种变形。
例如,高频天线的结构不限于上述结构,如果是具有同样功能的结构,就能够采用各种结构。
另外,在上述实施方式中,高频天线区分为在外侧形成等离子体的外侧天线部件和在内侧形成等离子体的内侧天线部件,但是不需要一定分成外侧和内侧,可以采用各种区分方式。
另外,不限于划分成形成等离子体的位置不同的天线部的情况,可以划分成等离子体分布特性不同的天线部。
另外,上述实施方式表示将高频天线划分成外侧和内侧两部分的情况,但也可以划分三部分以上。例如,能够举出划分外侧部分和中央部分以及它们的中间部分的三部分。
另外,作为用于调节阻抗的单元,设置了电容器和可变电容器,但可以使用线圈、可变线圈等其他阻抗调节单元。
另外,上述实施系统例示作为感应耦合等离子体处理装置的一个例子的灰化装置,但不限于灰化装置,能够适用于蚀刻和CVD成膜等的其他等离子体处理装置。
另外,使用FPD基板作为被处理基板,但本发明不限于此,能够适用于处理半导体晶片等其他基板的情况。
Claims (14)
1.一种感应耦合等离子体处理装置,其特征在于,具有:
处理室,容纳被处理基板并实施等离子体处理;
载置台,在所述处理室内载置被处理基板;
处理气体供给系统,向所述处理室内供给处理气体;
排气系统,对所述处理室内进行排气;
天线电路,通过电介质部件配置在所述处理室的外部,被供给高频电力,由此在所述处理室内形成感应电场;和
并联电路,与所述天线电路并联连接,
该感应耦合等离子体处理装置构成为使所述天线电路的阻抗和所述并联电路的阻抗成为反相位,在互相并联连接的所述天线电路和所述并联电路之间产生循环电流,在所述处理室内生成感应耦合等离子体。
2.如权利要求1所述的感应耦合等离子体处理装置,其特征在于:
所述并联电路含有可变电容器。
3.如权利要求2所述的感应耦合等离子体处理装置,其特征在于:
所述可变电容器是匹配电路的一部分。
4.如权利要求1所述的感应耦合等离子体处理装置,其特征在于:
所述并联电路含有与所述天线电路不同的另一个天线电路。
5.如权利要求4所述的感应耦合等离子体处理装置,其特征在于:
所述天线电路和所述另一个天线电路包括平面线圈,
所述天线电路中含有的平面线圈在内侧具有空间,构成在所述处理室内的外侧部分形成感应电场的外侧天线,
所述另一个天线电路中含有的平面线圈配置在所述天线电路中含有的平面线圈的内侧的空间,构成在所述处理室内的内侧部分形成感应电场的内侧天线。
6.如权利要求5所述的感应耦合等离子体处理装置,其特征在于:
在所述天线电路中含有的平面线圈和在所述另一个天线电路中含有的平面线圈为相互反绕线。
7.如权利要求4~6中任一项所述的感应耦合等离子体处理装置,其特征在于:
还具有阻抗调节单元,其与所述天线电路和所述另一个天线电路中的至少一个连接,调节连接的电路的阻抗,
通过所述阻抗调节单元调节阻抗,控制所述天线电路和所述另一个天线电路中的至少一个电路的电流值,控制在所述处理室内形成的感应耦合等离子体的等离子体电子密度分布。
8.如权利要求7所述的感应耦合等离子体处理装置,其特征在于:
所述阻抗调节单元包括可变电容器。
9.如权利要求1~6中任一项所述的感应耦合等离子体处理装置,其特征在于:
在使所述天线电路的阻抗和所述并联电路的阻抗成为反相位但不包括所述天线电路和所述并联电路并联谐振的并联谐振点的区域,在所述处理室内生成所述感应耦合等离子体。
10.如权利要求1~6中任一项所述的感应耦合等离子体处理装置,其特征在于:
在使所述天线电路的阻抗和所述并联电路的阻抗成为反相位但不包括所述天线电路和所述并联电路并联谐振的并联谐振点及所述并联谐振点的附近区域的区域,在所述处理室内生成感应耦合等离子体,
所述附近区域包括:从所述并联谐振点到电容性区域中的所述天线电路和所述并联电路的合计阻抗的最大值的区域;和从所述并联谐振点到电感性区域中的所述天线电路和所述并联电路的合计阻抗的最大值的区域。
11.一种感应耦合等离子体处理方法,其特征在于:
使用感应耦合等离子体处理装置,该装置具有:
处理室,容纳被处理基板并实施等离子体处理;
载置台,在所述处理室内载置被处理基板;
处理气体供给系统,向所述处理室内供给处理气体;
排气系统,对所述处理室内进行排气;
天线电路,通过电介质部件配置在所述处理室的外部,被供给高频电力,由此在所述处理室内形成感应电场;和
并联电路,与所述天线电路并联连接,
该等离子体处理方法使所述天线电路的阻抗和所述并联电路的阻抗成为反相位,在互相并联连接的所述天线电路和所述并联电路之间产生循环电流,在所述处理室内生成感应耦合等离子体。
12.如权利要求11中所述的等离子体处理方法,其特征在于:
在使所述天线电路的阻抗和所述并联电路的阻抗成为反相位但不包括所述天线电路和所述并联电路并联谐振的并联谐振点的区域,在所述处理室内生成所述感应耦合等离子体。
13.如权利要求11所述的等离子体处理方法,其特征在于:
在使所述天线电路的阻抗和所述并联电路的阻抗成为反相位但不包括所述天线电路和所述并联电路并联谐振的并联谐振点及所述并联谐振点的附近区域,在所述处理室内生成感应耦合等离子体
所述附近区域包括:从所述并联谐振点到电容性区域中的所述天线电路和所述并联电路的合计阻抗的最大值的区域;和从所述并联谐振点到电感性区域中的所述天线电路和所述并联电路的合计阻抗的最大值的区域。
14.如权利要求11~13中任一项所述的等离子体处理方法,其特征在于:
所述感应耦合等离子体处理装置还具有阻抗调节单元,该阻抗调节单元与所述天线电路和所述并联电路中的至少一个连接,调节连接 的电路的阻抗,
通过所述阻抗调节单元调节阻抗,控制所述天线电路和所述并联电路中的至少一个电路的电流值,控制在所述处理室内形成的感应耦合等离子体的等离子体电子密度分布。
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