CN102194639B - 等离子体处理装置和等离子体处理方法 - Google Patents

等离子体处理装置和等离子体处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102194639B
CN102194639B CN201110069807.7A CN201110069807A CN102194639B CN 102194639 B CN102194639 B CN 102194639B CN 201110069807 A CN201110069807 A CN 201110069807A CN 102194639 B CN102194639 B CN 102194639B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coil segment
coil
segment
opposing party
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201110069807.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102194639A (zh
Inventor
山泽阳平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of CN102194639A publication Critical patent/CN102194639A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102194639B publication Critical patent/CN102194639B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32091—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being capacitively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02299—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment
    • H01L21/02312—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a gas or vapour
    • H01L21/02315—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a gas or vapour treatment by exposure to a plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • H01L21/02337—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to a gas or vapour
    • H01L21/0234—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to a gas or vapour treatment by exposure to a plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32135—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only
    • H01L21/32136—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明提供等离子体处理装置和等离子体处理方法。在感应耦合型的等离子体处理装置中，能够减轻高频供电系统的负担，对于RF天线内的电流分布，能够不依赖于处理条件或等离子体状态地多样且任意地进行控制。在腔室的顶部或电介质窗之上，设置有用于在腔室内生成感应耦合的等离子体的RF天线(54)。该RF天线(54)具有在与电介质窗(52)平行的一水平面内配置为同心状的两组或两对线圈(54(1)、54(2))。在高频供电线(62)的终端部与内侧和外侧线圈段(56A、56B)的两端部之间设置有第一开关电路网(64)。在RF地线(66)的始端与内侧和外侧线圈段(58A、58B)的两端部之间设置有第二开关电路网(68)。

Description

等离子体处理装置和等离子体处理方法
技术领域
本发明涉及对被处理基板实施等离子体处理的技术，特别涉及感应耦合型的等离子体处理装置和等离子体处理方法。
背景技术
半导体器件、FPD(Flat Panel Display，平板显示器)的制造处理中的蚀刻、沉积、氧化、溅射等处理中，为了使处理气体比较低温且进行良好的反应，常利用等离子体。一直以来，在这种等离子体处理中，多使用MHz区域的高频放电产生的等离子体。利用高频放电的等离子体，根据更具体的(装置上)的等离子体生成法，主要分为电容耦合型等离子体和感应耦合型等离子体。
一般来说，感应耦合型等离子体处理装置将处理容器的壁部的至少一部分(例如顶部)由电介质的窗构成，向在该电介质窗之外设置的线圈形状的RF天线供给高频电力。处理容器构成为能够减压的真空腔室，在腔室内的中央部配置被处理基板(例如半导体晶片、玻璃基板等)，处理气体被导入设定在电介质窗与基板之间的处理空间。利用流过RF天线的高频电流，在RF天线的周围产生磁力线贯通电介质窗并通过腔室内的处理空间的高频的交流磁场，由于该交流磁场的时间性变化，在处理空间内在方位角方向产生感应电场。于是，被该感应电场沿方位角方向加速的电子与处理气体的分子、原子产生电离碰撞，生成环状的等离子体。
通过在腔室内设置大的处理空间，上述环状的等离子体高效地向四方(特别是半径方向)扩散，在基板上等离子体的密度相当均匀。但是，仅是使用通常的RF天线，在基板上得到的等离子体密度的均匀性在一般的等离子体处理中都不充分。在等离子体处理中，基板上的等离子体密度的均匀性的提高，会左右处理的均匀性、再现性以及制造成品率，是最重要的课题之一。
在感应耦合型等离子体处理装置中，在腔室内的电介质窗附近生成的环状等离子体内的等离子体密度分布特性(廓线)很重要，其主要的等离子体密度分布的廓线左右在扩散后的基板上得到的等离子体密度分布的均匀性。
关于该点，作为提高径方向的等离子体密度分布的均匀性的方法，提出了几个将RF天线在径方向上分割为中心部和周边部两个螺旋形线圈段的方式。在该RF天线分割方式中，有向各个螺旋形线圈段个别地供给高频电力的第一方式(例如专利文献1)，利用电容器等附加电路使各个螺旋形线圈段的阻抗可变，控制从一个高频电源向全部的天线段分别分配的RF电力的分割比的第二方式(例如专利文献2)，使中心和周边的螺旋形线圈段与一个高频电源串联连接，在中心的螺旋形线圈段上并联连接短路用的开关或可变电容器的第三方式(例如专利文献3)等。
专利文献1：美国专利第5401350号
专利文献2：美国专利第5907221号
专利文献3：美国专利第5731565号
发明内容
在上述现有的RF天线分割方式中，上述第一方式不仅需要多个高频电源而且需要同样数量的匹配器，高频供电部的复杂化和极高的成本成为瓶颈。
上述第二方式中，各天线段的阻抗，不仅被其它的天线段影响，也被等离子体的阻抗影响，因此不能够仅通过附加电路任意决定分割比，控制性存在困难。
上述第三方式，在使用短路用开关作为与中心的螺旋形线圈段并联连接的旁通电路时，仅能够进行两阶段(ON、OFF)的粗略控制。此外，在使用可变电容器的情况下，最佳的调整值很大程度地依赖于等离子体状态。例如，即使使流过中心部的螺旋形线圈段的电流为流过周边部的螺旋形线圈段的电流的一半，使其条件成立的调整值也依赖于压力或RF功率而变化，调整并不容易。
在感应耦合型的等离子体处理装置中，在腔室内生成的等离子体的分布容易根据压力、RF功率、气体类等处理条件而变化。因此，无论怎样使处理条件大幅变化也能够生成均匀的等离子体成为了重要的命题，寻求充分适合该命题的技术。
本发明为了解决上述现有技术的问题而提出，提供感应耦合型的等离子体处理装置和等离子体处理方法，使得高频供电系统的负担较轻，而且RF天线内的电流分布不依赖于处理条件或等离子体状态，能够进行多种且任意的控制，能够改善等离子体密度分布的均匀性或控制性。
本发明的第一观点的等离子体处理装置包括：至少一部分由电介质的窗构成的能够进行真空排气的处理容器；在上述处理容器内保持被处理基板的基板保持部；为了对上述基板实施期望的等离子体处理，向上述处理容器内供给期望的处理气体的处理气体供给部；具有并进地延伸的第一线圈段和第二线圈段，为了在上述处理容器内通过感应耦合生成处理气体的等离子体，设置在上述电介质窗之外的RF天线；将适于上述处理气体的高频放电的频率的高频电力向上述RF天线供给的高频供电部；和开关电路网，其在上述RF天线内，能够在下述模式之间切换：并联连接上述第一线圈段和第二线圈段的并联模式；以流过上述第一线圈段的电流的方向和流过上述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式串联连接上述第一线圈段和第二线圈段的成倍型串联模式；和以流过上述第一线圈段的电流的方向和流过上述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式串联连接上述第一线圈段和第二线圈段的抵消型串联模式。
在上述第一观点的等离子体处理装置中，在选择并联模式的情况下，高频分支电流在第一线圈段和第二线圈段中以与它们的阻抗对应的分配比在线圈卷绕方向上同向流动，作为一组的线圈将它们的分支电流相加而得的磁动势作用于处理容器内的等离子体生成。在选择成倍型串联模式的情况下，高频电流在第一线圈段和第二线圈段中在线圈卷绕方向上同向流动，由此作为一组的线圈作用于处理容器内的等离子体生成的磁动势倍增。在选择抵消型串联模式的情况下，高频电流在第一线圈段和第二线圈段中沿线圈卷绕方向向相反方向流动，由此各自的磁动势相互抵消，作为一组线圈，尽管实际上有电流流动，但相对于处理容器内的等离子体形成电流几乎不流动的状态。利用开关电路网有选择地切换并联模式、成倍型串联模式、抵消型串联模式，由此能够在与该一组线圈(一对线圈段)对应的位置附近多阶段地调整在处理容器内生成的环状等离子体内的电流密度分布。
本发明的第二观点的等离子体处理装置包括：至少一部分由电介质的窗构成的能够进行真空排气的处理容器；在上述处理容器内保持被处理基板的基板保持部；为了对上述基板实施期望的等离子体处理，向上述处理容器内供给期望的处理气体的处理气体供给部；RF天线，其具有：并进地延伸的第一线圈段和第二线圈段；和以大于上述第一线圈段和第二线圈段的口径并进地延伸的第三线圈段和第四线圈段，为了在上述处理容器内通过感应耦合生成处理气体的等离子体，该RF天线设置在上述电介质窗之外；将适于上述处理气体的高频放电的频率的高频电力向上述RF天线供给的高频供电部；第一开关电路网，其在上述RF天线内，能够在下述模式之间切换：并联连接上述第一线圈段和第二线圈段的第一并联模式；以流过上述第一线圈段的电流的方向和流过上述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式串联连接上述第一线圈段和第二线圈段的第一成倍型串联模式；和以流过上述第一线圈段的电流的方向和流过上述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式串联连接上述第一线圈段和第二线圈段的第一抵消型串联模式；和第二开关电路网，其在上述RF天线内，能够在下述模式之间切换：并联连接上述第三线圈段和第四线圈段的第二并联模式；以流过上述第三线圈段的电流的方向和流过上述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式串联连接上述第三线圈段和第四线圈段的第二成倍型串联模式；和以流过上述第三线圈段的电流的方向和流过上述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式串联连接上述第三线圈段和第四线圈段的第二抵消型串联模式。
在上述第二观点的等离子体处理装置中，关于第一线圈段和第二线圈段，在选择第一并联模式的情况下，高频分支电流以与它们的阻抗对应的分配比在线圈卷绕方向上同向流动，作为一组的线圈将它们的分支电流相加而得的磁动势在与该一组的线圈(第一线圈段和第二线圈段)对应的位置附近作用于处理容器内的等离子体生成。此外，在选择第一成倍型串联模式的情况下，高频电流在第一线圈段和第二线圈段中在线圈卷绕方向上同向流动，由此在与该一组的线圈对应的位置附近作用于处理容器内的等离子体生成的磁动势倍增。此外，在选择第一抵消型串联模式的情况下，高频电流在第一线圈段和第二线圈段中在线圈卷绕方向上朝向相反方向流动，由此各自的磁动势相互抵消，尽管实际上有电流流动，但相对于处理容器内的等离子体在与该一组的线圈对应的位置形成电流几乎不流动的状态。利用第一开关电路网有选择地切换第一并联模式、第一成倍型串联模式、第一抵消型串联模式，由此能够在与该一组线圈(第一线圈段和第二线圈段)对应的位置附近多阶段地调整在处理容器内生成的环状等离子体内的电流密度分布。
另一方面，关于第三线圈段和第四线圈段，在选择第二并联模式的情况下，高频分支电流以与它们的阻抗对应的分配比在线圈卷绕方向上同向流动，将它们的分支电流相加而得的磁动势在与该一组的线圈(第三线圈段和第四线圈段)对应的位置附近作用于处理容器内的等离子体生成。此外，在选择第二成倍型串联模式的情况下，高频电流在第三线圈段和第四线圈段中在线圈卷绕方向上同向流动，由此在与该一组的线圈对应的位置附近作用于处理容器内的等离子体生成的磁动势倍增。此外，在选择第二抵消型串联模式的情况下，高频电流在第一线圈段和第二线圈段中在线圈卷绕方向上朝向相反方向流动，由此各自的磁动势相互抵消，尽管实际上有电流流动，但相对于处理容器内的等离子体在与该一组的线圈对应的位置形成电流几乎不流动的状态。利用第二开关电路网有选择地切换第二并联模式、第二成倍型串联模式、第二抵消型串联模式，由此能够在与该一组线圈(第三线圈段和第四线圈段)对应的位置附近多阶段地调整在处理容器内生成的环状等离子体内的电流密度分布。
由此，作为RF天线内的电流路径(电流分布)或合成磁动势，能够选择多种(9种)合成模式。在各个合成模式中，RF天线内的电流分布或磁动势分布，由在各组的线圈中选择的模式(并联模式、成倍型串联模式、抵消型串联模式)决定，不依赖于等离子体的状态，在任何处理条件(压力、RF功率、气体类)中，都能够得到期望的电流分布或合成磁动势。
本发明的第三观点的等离子体处理装置包括：至少一部分由电介质的窗构成的能够进行真空排气的处理容器；在上述处理容器内保持被处理基板的基板保持部；为了对上述基板实施期望的等离子体处理，向上述处理容器内供给期望的处理气体的处理气体供给部；RF天线，其具有：并进地延伸的圆弧状的第一线圈段和第二线圈段；和沿着与上述第一线圈段和第二线圈段分别相同的圆周并进的圆弧状的第三线圈段和第四线圈段，为了在上述处理容器内通过感应耦合生成处理气体的等离子体，该RF天线设置在上述电介质窗之外；将适于上述处理气体的高频放电的频率的高频电力向上述RF天线供给的高频供电部；和开关电路网，其在上述RF天线内，能够在下述模式之间切换：并联连接上述第一线圈段和第二线圈段，并且并联连接上述第三线圈段和第四线圈段的并联模式；以流过上述第一线圈段的电流的方向和流过上述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同，并且流过上述第三线圈段的电流的方向和流过上述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式，串联连接上述第一线圈段和第三线圈段并且串联连接上述第二线圈段和第四线圈段的成倍型串联模式；和以流过上述第一线圈段的电流的方向和流过上述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反，并且流过上述第三线圈段的电流的方向和流过上述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式，串联连接上述第一线圈段和第二线圈段并且串联连接上述第三线圈段和第四线圈段的的抵消型串联模式。
上述第三观点的等离子体处理装置的固有特性是，在上述第一观点的等离子体处理装置中将各线圈段在线圈卷绕方向上进行分割的结构，这之外的基本结构和作用与上述第一观点的等离子体处理装置相同。在效果方面，开关电路网的结构复杂化，但具有下述优点：因为各线圈段的长度变短，所以能够抑制波长效应；通过在线圈卷绕方向上使线圈段的断开处或开放端的数量变多，能够减少同方向的电流密度分布的偏差。
本发明的上述第一观点的等离子体处理方法包括：在顶部具有电介质窗的能够进行真空排气的处理容器内，将被处理基板配置在设定于上述电介质窗的下方的规定位置的工序；从处理气体供给部向上述处理容器内供给期望的处理气体的工序；将上述处理容器内以规定的压力维持为减压状态的工序；在具有并进地延伸的第一线圈段和第二线圈段的、配置在上述电介质窗的上方的RF天线内，选择下述模式中的任意一个的工序：并联连接上述第一线圈段和第二线圈段的并联模式；以流过上述第一线圈段的电流的方向和流过上述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式串联连接上述第一线圈段和第二线圈段的成倍型串联模式；和以流过上述第一线圈段的电流的方向和流过上述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式串联连接上述第一线圈段和第二线圈段的抵消型串联模式；从高频电源对上述RF天线施加规定频率的高频，在以上述选择的模式连接的上述第一线圈段和第二线圈段中流动高频电流的工序；利用与上述第一线圈段和第二线圈段中流动的上述高频电流对应的高频的磁场和感应电场，在上述处理容器内的上述电介质窗的附近生成处理气体的等离子体的工序；使生成的上述等离子体在上述处理容器内扩散的工序；和在上述等离子体下对上述基板实施期望的等离子体处理的工序。
本发明的上述第三观点的等离子体处理方法包括：在顶部具有电介质窗的能够进行真空排气的处理容器内，将被处理基板配置在设定于上述电介质窗的下方的规定位置的工序；从处理气体供给部向上述处理容器内供给期望的处理气体的工序；将上述处理容器内以规定的压力维持为减压状态的工序；在具有：并进地延伸的圆弧状的第一线圈段和第二线圈段；和沿着与上述第一线圈段和第二线圈段分别相同的圆周并进地延伸的圆弧状的第三线圈段和第四线圈段，并被配置在上述电介质窗的上方的RF天线内，选择下述模式中的任意一个的工序：并联连接上述第一线圈段和第二线圈段，并且并联连接上述第三线圈段和第四线圈段的并联模式；以流过上述第一线圈段的电流的方向和流过上述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同，并且流过上述第三线圈段的电流的方向和流过上述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式，串联连接上述第一线圈段和第三线圈段并且串联连接上述第二线圈段和第四线圈段的成倍型串联模式；和以流过上述第一线圈段的电流的方向和流过上述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反，并且流过上述第三线圈段的电流的方向和流过上述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式，串联连接上述第一线圈段和第二线圈段并且串联连接上述第三线圈段和第四线圈段的的抵消型串联模式；从高频电源对上述RF天线施加规定频率的高频，在以上述选择的模式连接的上述第一线圈段、第二线圈段、第三线圈段和第四线圈段中流动高频电流的工序；利用与上述第一线圈段、第二线圈段、第三线圈段和第四线圈段中流动的上述高频电流对应的高频的磁场和感应电场，在上述处理容器内的上述电介质窗的附近生成处理气体的等离子体的工序；使生成的上述等离子体在上述处理容器内扩散的工序；和在上述等离子体下对上述基板实施期望的等离子体处理的工序。
根据本发明的感应耦合型等离子体处理装置或等离子体处理方法，利用上述结构和作用，能够使得RF供电系统的负载变轻，使RF天线的构造简单且容易制造，并提高等离子体密度分布的均匀性或控制性。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的感应耦合型等离子体蚀刻装置的结构的纵截面图。
图2是表示第一实施例的RF天线和开关电路网的配置结构的立体图。
图3是用于说明上述实施例的RF天线中以多个模式切换中心线圈内的电流路径或电流分布的功能的图。
图4是表示图3的结构和功能的一变形例的图。
图5A是表示图3的结构和功能的一变形例的图。
图5B是表示图4的结构和功能的一变形例的图。
图6A是表示上述实施例的RF天线和开关电路网的作用(第一合成模式)的图。
图6B是表示上述实施例的RF天线和开关电路网的作用(第二合成模式)的图。
图6C是表示上述实施例的RF天线和开关电路网的作用(第三合成模式)的图。
图6D是表示上述第一实施例的RF天线和开关电路网的作用(第四合成模式)的图。
图6E是表示上述实施例的RF天线和开关电路网的作用(第五合成模式)的图。
图6F是表示上述实施例的RF天线和开关电路网的作用(第六合成模式)的图。
图6G是表示上述实施例的RF天线和开关电路网的作用(第七合成模式)的图。
图6H是表示上述实施例的RF天线和开关电路网的作用(第八合成模式)的图。
图7A是表示对于上述第一实施例的几种合成模式通过电磁场模拟得到的环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图7B是表示对于上述实施例的几种合成模式通过电磁场模拟得到的环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图8A是表示[2AT/1AT]的合成模式的RF天线内的连接状态和代表性的点的图。
图8B是表示[2AT/1AT]的合成模式的RF天线内的电流分布的图表。
图9A是表示[2AT/2AT]的合成模式的RF天线内的连接状态和代表性的点的图。
图9B是表示[2AT/2AT]的合成模式的RF天线内的电流分布的框图。
图10A是表示在将电容器设置于RF天线内的结构中选择[1AT/2AT]的合成模式的状态的图。
图10B是表示在将电容器设置于RF天线内的结构中选择[1AT/1AT]的合成模式的状态的图。
图10C是表示在将电容器设置于RF天线内的结构中选择[2AT/2AT]的合成模式的状态的图。
图10D是表示选择上述[2AT/2AT]的合成模式(图10C)的情况下的RF天线内的电流分布的图表。
图10E是表示选择上述[2AT/2AT]的合成模式(图10C)的情况下的环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图11是表示在将电容器设置于RF天线内的后段的结构中选择[2AT/2AT]的合成模式的状态的图。
图12A是表示电容器的电容为10pF，且选择上述[2AT/2AT]的合成模式(图11)的情况下的RF天线内的电流分布的图表。
图12B是表示电容器的电容为10pF，且选择上述[2AT/2AT]的合成模式(图11)的情况下的环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图13A是表示电容器的电容为100pF，且选择上述[2AT/2AT]的合成模式(图11)的情况下的RF天线内的电流分布的图表。
图13B是表示电容器的电容为100pF，且选择上述[2AT/2AT]的合成模式(图11)的情况下的环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图14A是表示在第二实施例中选择[0AT/2AT]的合成模式的状态的图。
图14B是表示选择上述[0AT/2AT]的合成模式(图14A)的情况下的环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图15A是表示在第二实施例中选择[1AT/2AT]的合成模式的状态的图。
图15B是表示选择上述[1AT/1AT]的合成模式(图15A)的情况下的环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图16A是表示在第二实施例中选择[2AT/1AT]的合成模式的状态的图。
图16B是表示选择上述[2AT/1AT]的合成模式(图16A)的情况下的环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图17A是表示在第二实施例中选择[2AT/0AT]的合成模式的状态的图。
图17B是表示选择上述[2AT/0AT]的合成模式(图17A)的情况下的环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图18A是表示在第二实施例中选择[2AT/2AT]的合成模式的状态的图。
图18B是表示选择上述[2AT/2AT]的合成模式(图18A)的情况下的环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图19A是表示在第二实施例中选择[1AT/2AT]的合成模式的状态的图。
图19B是表示选择上述[1AT/2AT]的合成模式(图19A)的情况下的环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图20是表示将周边线圈(或中心线圈)由单一的线圈段构成的实施例的图。
图21是表示将构成一组线圈的一对线圈段间的间隙任意扩展的实施例的图。
图22A是表示在中心线圈和周边线圈这两者中扩展一对线圈段间的间隙的实施例中选择[0AT/1AT]的合成模式的情况下的各部的连接状态和环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图22B是表示在上述实施例中选择[1AT/1AT]的合成模式的情况下的各部的连接状态和环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图22C是表示在上述实施例中选择[2AT/1AT]的合成模式的情况下的各部的连接状态和环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图22D是表示在上述实施例中选择[1AT/0AT]的合成模式的情况下的各部的连接状态和环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图22E是表示在上述实施例中选择[1AT/2AT]的合成模式的情况下的各部的连接状态和环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图23是表示在构成一组线圈的一对线圈段之间使断开处(开放端部)的间隙在线圈卷绕方向上偏离的实施例的图。
图24A是表示在RF天线的中心线圈与周边线圈之间配置带隙缝的磁屏蔽空洞导体的实施例的图。
图24B是表示在使上述磁屏蔽空洞导体的隙缝宽度可变的情况下的各合成模式中的环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图25是表示在RF天线的上方配置修正线圈的实施例的图。
图26是表示在RF天线中将构成一组线圈的一对线圈段在纵方向隔着间隙重叠配置的实施例的图。
图27A是表示在RF天线中简化开关电路网的实施例中选择[2AT/2AT]的合成模式的情况下的各部的连接状态的图。
图27B是表示在上述实施例中选择[2AT/2AT]的合成模式的情况下的环状等离子体内部的电流密度分布的图。
图28A是表示在RF天线中简化开关电路网的实施例中选择[0AT/0AT]的合成模式的情况下的各部的连接状态的图。
图28B是表示在上述实施例中选择[0AT/0AT]的合成模式的情况下的环状等离子体内部的电流密度分布的图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的优选实施方式。
(装置整体的结构和作用)
图1表示本发明的一个实施方式的感应耦合型等离子体蚀刻装置的结构。该感应耦合型等离子体蚀刻装置是使用平面线圈形的RF天线的类型，具有例如铝或不锈钢等金属制造的圆筒型真空腔室(处理容器)10。腔室10被保护接地。
首先，说明在该感应耦合型等离子体蚀刻装置中与等离子体生成无关的各部分的结构。
在腔室10内的下部中央，载置作为被处理基板的例如半导体晶片W的圆板状的基座12，作为兼用作高频电极的基板保持台而水平配置。该基座12例如由铝形成，被从腔室10的底部向垂直上方延伸的绝缘性的筒状支承部14支承。
在沿着绝缘性筒状支承部14的外周从腔室10的底部向垂直上方延伸的导电性的筒状支承部16与腔室10的内壁之间形成有环状的排气通路18，在该排气通路18的上部或入口安装有环状的挡板20，并且在底部设置有排气口22。为了使腔室10内的气体的流动相对于基座12上的半导体晶片W轴对称地均匀，优选采用在圆周方向以等间隔设置多个排气口22的结构。排气装置26经由排气管24与各排气口22连接。排气装置26具有涡轮分子泵等真空泵，能够将腔室10内的等离子体处理空间减压至期望的真空度。在腔室10的侧壁之外，安装有开关半导体晶片W的搬入搬出口27的闸阀28。
RF偏置用的高频电源30经由匹配器32和供电棒34与基座12电连接。该高频电源30能够以可变的功率输出适于控制向半导体晶片W引入的离子的能量的一定频率(13.56MHz以下)的高频RFL。匹配器32收纳有用于取得高频电源30侧的阻抗与负载(主要是基座、等离子体、腔室)侧的阻抗之间的匹配的电抗可变的匹配电路。在该匹配电路中包含用于生成自偏压的极间耦合电容器。
在基座12的上表面，设置有用于以静电吸附力保持半导体晶片W的静电吸盘36，在静电吸盘36的半径方向外侧设置有环状包围半导体晶片W的周围的聚焦环38。静电吸盘36是由导电膜形成的电极36a被夹在一对绝缘膜36b、36c之间的结构的部件，高压的直流电源40经由开关42的包覆线43与电极36a电连接。利用从直流电源40施加的高压的直流电压，能够以静电力将半导体晶片W吸附保持在静电吸盘36上。
在基座12的内部，设置有例如沿圆周方向延伸的环状的致冷剂室44。从冷却装置(未图示)经由配管46、48将规定温度的致冷剂例如冷却水循环供给至该致冷剂室44。利用致冷剂的温度能够控制静电吸盘36上的半导体晶片W的处理中的温度。与此相关联，来自传热气体供给部(未图示)的传热气体例如He气体经由气体供给管50向静电吸盘36的上表面与半导体晶片W的背面之间供给。此外，为了进行半导体晶片W的装载/卸载，还设置有沿垂直方向贯通基座12并能够上下移动的顶升销及其升降机构(未图示)等。
接着，说明在该感应耦合型等离子体蚀刻装置中与等离子体生成有关的各部的结构。
腔室10的顶部或顶板从基座12隔开比较大的距离间隔而设置，在该顶部气密地安装有例如由石英板形成的圆形的电介质窗52。在该电介质窗52之上，天线室55与腔室10一体设置，该天线室55对用于在腔室10内生成感应耦合的等离子体的RF天线54从外部进行电磁屏蔽并收纳该RF天线54。
该实施方式的RF天线54具有在与电介质窗52平行的一水平面内同心状配置的两组或两对线圈54(1)、54(2)。
更详细地说，第一组线圈54(1)位于RF天线54的中心部，由线圈线材和线圈粗度(截面积)相同，而且口径或直径近似的一对线圈段56A、56B构成。这些线圈段56A、56B非常小，优选的是隔开比趋肤深度δ小的一定的间隙g1一边保持平行度一边环状并进而形成一周，各自形成有圆形的单匝线圈。这样，一对线圈段56A、56B中，线圈线材和线圈截面积相同，而且口径(即线圈长度)近似，因此各自的阻抗近似。
另一方面，第二组线圈54(2)位于RF天线54的周边部，由线圈线材和线圈粗度(截面积)相同，而且口径近似的一对线圈段58A、58B构成。这些线圈段58A、58B非常小，优选的是隔开比趋肤深度δ小的一定的间隙g2一边保持平行度一边环状并进而形成一周，各自形成有单匝线圈。这样，一对线圈段58A、58B，线圈线材和线圈截面积相同，而且口径(即线圈长度)近似，因此各自的阻抗近似。
另外，当令流过RF天线54的高频电流的频率为f、令线圈54(1)、54(2)的导电率、透磁率分别为σ、μ时，趋肤深度δ由δ＝(2/ωσμ)1/2表示(其中，ω＝2πf)。
如图2所示，中心线圈54(1)的线圈段56A、56B在线圈卷绕方向的同一位置分别具有断开处或开放端部。此处，在线圈卷绕方向上，内侧线圈段56A的两端部隔着间隙相互接近，外侧线圈段56B的两端部隔着间隙相互接近。此外，在与线圈卷绕方向正交的水平方向(线圈半径方向)，内侧和外侧线圈段56A、56B的各自的一方的端部隔着间隙相互接近，并且各自的另一方的端部隔着间隙相互接近。
来自后述的用于生成等离子体的高频供电部60的RF供电线62的终端位于中心线圈54(1)的线圈开放端部的附近或上方，在高频供电线62的终端部与内侧和外侧线圈段56A、56B的两端部之间设置有第一开关电路网64。
周边线圈54(2)也采用同样结构。即，线圈段58A、58B在线圈卷绕方向的同一位置分别具有断开处或开放端部。此处，在线圈卷绕方向上，内侧线圈段58A的两端部隔着间隙相互接近，外侧线圈段58B的两端部隔着间隙相互接近。此外，在与线圈卷绕方向正交的水平方向(线圈半径方向)，内侧和外侧线圈段58A、58B的各自的一方的端部隔着间隙相互接近，并且各自的另一方的端部隔着间隙相互接近。
与腔室10或电气性地保持为接地电位的其它接地电位部件(未图示)接通的RF回线或地线66的始端位于周边线圈54(2)的线圈开放端部的附近或上方，在RF地线66的始端与内侧和外侧线圈段58A、58B的两端部之间设置有第二开关电路网68。在第一开关电路网64与第二开关电路网68之间设置有用于电连接两者的导体或导线70。
在图1中，天线室55被水平的分隔板65分割为上下两部分，在下部天线室55L配置有构成RF天线54的中心或周边线圈54(1)、54(2)，在上部天线室55U配置有第一和第二开关电路网64、68。下部天线室55L内的线圈54(1)、54(2)和上部天线室55U内的开关电路网64、68经由与分隔板65电绝缘的导体或导线72(1)、……72(8)电连接。分隔板65由导体的板构成，具有电磁屏蔽RF天线54和开关电路网64、68的功能。
高频供电部60具有高频电源74和匹配器76。高频电源74能够以可变的功率输出适于进行利用高频放电的等离子体生成的一定频率(13.56MHz以上)的高频RFH。匹配器76收纳有用于取得高频电源74侧的阻抗与负载(主要是RF天线、等离子体)侧的阻抗之间的匹配的电抗可变的匹配电路。
用于向腔室10内的处理空间供给处理气体的处理气体供给部具有：在比电介质窗52低一些的位置设置于腔室10的侧壁中(或外)的环状的集管(manifold)或缓冲部78；在圆周方向上以等间隔从缓冲部78面向等离子体生成空间的多个侧壁气体喷出孔80；和从处理气体供给源82延伸到缓冲部78的气体供给管84。处理气体供给源82包含流量控制器和开关阀(未图示)。
主控制部86例如包含微机，控制该等离子体蚀刻装置内的各部例如排气装置26、高频电源30、74、匹配器32、76、静电吸盘用的开关42、处理气体供给源82、开关电路网64、68、冷却装置(未图示)、传热气体供给部(未图示)等各个的动作和装置整体的动作(处理顺序)。
在该感应耦合型等离子体蚀刻装置中，为了进行蚀刻，首先使闸阀28为开状态，将加工对象的半导体晶片W搬入腔室10内，载置在静电吸盘36之上。然后，关闭闸阀28之后，从处理气体供给源82经由气体供给管84、缓冲部78和侧壁气体喷出孔80将蚀刻气体(一般是混合气体)以规定的流量和流量比向腔室10内导入，利用排气装置26使腔室10内的压力成为设定值。进而，使高频供电部60的高频电源74导通，以规定的RF功率输出用于生成等离子体的高频RFH，经由匹配器76、RF供电线62、开关电路网64、68向RF天线54的中心线圈54(1)和周边线圈54(2)供给高频RFH的电流。另一方面，使高频电源30导通，以规定的RF功率输出用于离子引入控制的高频RFL，将该高频RFL经由匹配器32和供电棒34施加于基座12。此外，从传热气体供给部向静电吸盘36与半导体晶片W之间的接触界面供给传热气体(He气体)，并且使开关42导通，利用静电吸盘36的静电吸附力将传热气体封入上述接触界面。
在腔室10内，从侧壁气体喷出孔80喷出的蚀刻气体，扩散至电介质窗52之下的处理空间。利用流过RF天线54的中心线圈54(1)和周边线圈54(2)的高频RFH的电流，在这些线圈的周围产生的磁力线(磁通)贯通电介质窗52，横穿处理空间(等离子体生成空间)，在处理空间内产生方位角方向的感应电场。由于该感应电场，沿方位角方向被加速的电子与蚀刻气体的分子或原子发生电离碰撞，生成环状的等离子体。
该环状等离子体的自由基、离子在宽广的处理空间中向四方扩散，自由基各向同性地大范围降下，离子被直流偏压吸引，供给至半导体晶片W的上表面(被处理面)。这样，等离子体的活性种对半导体晶片W的被处理面带来化学反应和物理反应，被加工膜被蚀刻成期望的图案。
此处“环状的等离子体”，并不限于指在腔室10的径方向内侧(中心部)不产生等离子体而仅在径方向外侧产生等离子体的严格的环状的等离子体，当然也意味着腔室10的径方向外侧的等离子体的体积或密度比径方向内侧大的情况。此外，根据用作处理气体的气体的种类、腔室10内的压力的值等的条件的不同，也存在不产生此处所说的“环状的等离子体”的情况。
在该感应耦合型等离子体蚀刻装置中，为了提高半导体晶片W上的等离子体处理特性即蚀刻特性(蚀刻率、选择比、蚀刻形状等)的径方向的均匀性，如上所述将RF天线54在径方向分割为中心部和周边部两组线圈54(1)、54(2)，将第一组的中心线圈54(1)由相互接近且各自的半径不改变地并进(一周)的一对线圈段56A、56B构成，并且将第二组的周边线圈54(2)由相互接近且各自的半径不改变地并进(一周)的一对线圈段58A、58B构成。而且，如后所述，利用第一和第二开关电路网64、68，能够多样且任意地选择RF天线54内的电流路径或电流分布，能够多阶段地调整经由电介质窗52与处理空间内的等离子体通过电磁感应而耦合的RF天线54的合成磁动势(特别是径方向的磁动势分布)。
(关于RF天线和开关电路网的实施例1的基本功能)
此处，基于图3，说明以多种模式切换中心线圈54(1)内的电流路径或电流分布的功能。另外，图3中为了达到理解的容易性和说明的方便性，省略周边线圈54(2)。
第一开关电路网64，为了切换中心线圈54(1)内的电流路径，具有三个开关90(1)、92(1)、94(1)。
第一开关90(1)能够将位于来自高频供电部60的RF供电线62的终端的第一端子88(1)，在与内侧线圈段56A的一方的端部连接的位置(图3(b)(c)所示的位置)、与内侧线圈段56A的另一方的端部连接的位置(图3(d)所示的位置)、与内侧线圈段56A的一方的端部和另一方的端部中的任意一个均不连接的位置(图3(a)所示的位置)之间切换。
第二开关92(1)能够将内侧线圈段56A的另一方的端部，在与外侧线圈段56B的一方的端部连接的位置(图3(c)所示的位置)、与外侧线圈段56B的另一方的端部连接的位置(图3(b)所示的位置)、与外侧线圈段56B的一方的端部和另一方的端部中的任意一个均不连接的位置(图3(d)所示的位置)之间切换。
第三开关94(1)能够将外侧线圈段56B的一方的端部，在与内侧线圈段56A的一方的端部连接的位置(图3(b)所示的位置)、与内侧线圈段56A的另一方的端部连接的位置(图3(c)所示的位置)之间切换。
各个开关90(1)、92(1)、94(1)优选由真空开关或真空继电器构成，在控制部86的控制下由各自独立的开关驱动电路(未图示)进行切换。根据这些三个开关90(1)、92(1)、94(1)的切换位置的组合方式，关于内侧线圈段56A与外侧线圈段56B之间的连接方式、即中心线圈54(1)内的电流路径或电流分布，能够采用图3(a)、(b)、(c)、(d)所示的四种模式。
图3(a)是未通电模式，第一开关90(1)将第一端子88(1)切换为与内侧线圈段56A的一方的端部和另一方的端部中的任意一个均不连接的位置。第二和第三开关92(1)、94(1)可以在任意位置。在该未通电模式中，高频的电流路径被第一开关90(1)截断，因此在中心线圈54(1)内完全不流动高频电流。由此，中心线圈54(1)的磁动势为0安匝(0AT)。
图3(b)是并联模式，第一端子88(1)经由第一开关90(1)与内侧线圈段56A的一方的端部连接，内侧线圈段56A的另一方的端部经由第二开关92(1)与外侧线圈段56B的一方的端部连接，外侧线圈段56B的一方的端部经由第三开关94(1)与内侧线圈段56A的一方的端部连接。
在该并联模式中，在高频供电线62中传播而来的高频电流I从第一端子88(1)经由第一和第三开关90(1)、94(1)向内侧线圈段56A和外侧线圈段56B分支。此处，两线圈段56A、56B的阻抗大致相同，因此在两线圈段56A、56B各分流I/2、I/2。这些高频分支电流I/2、I/2沿正方向(图中的逆时针方向)分别在两线圈段56A、56B中前进一周之后，经由第二开关92(1)合流，恢复为高频电流I，向RF回线或地线66流动。
这样，在并联模式中，在中心线圈54(1)内，I/2、I/2的高频分支电流分别在内侧和外侧线圈段56A、56B中沿正方向流动，在线圈整体得到1安匝(1AT)的合成磁动势。两线圈段56A、56B相互接近，因此，对于电介质窗52的另一边的处理空间乃至等离子体，能够得到与在一个单匝线圈中流动高频电流I的情况同等的电磁效果(感应耦合作用)。
图3(c)是成倍(multiply)型串联模式，第一端子88(1)经由第一开关90(1)与内侧线圈段56A的一方的端部连接，内侧线圈段56A的另一方的端部经由第二和第三开关92(1)、94(1)与外侧线圈段56B的一方的端部连接。
在该成倍型串联模式中，在高频供电线62中传播而来的高频电流I通过第一端子88(1)和第一开关90(1)，沿正方向在内侧线圈段56A前进一周，接着通过第二和第三开关92(1)、94(1)沿正方向在外侧线圈段56B中前进一周之后，向RF地线66流动。
这样，在成倍型串联模式中，在中心线圈54(1)中，高频电流I沿同一方向(正方向)在内侧和外侧线圈段56A、56B中流动，在线圈整体得到2安匝(2AT)的合成磁动势。两线圈段56A、56B相互接近，因此对于电介质窗52的另一边的处理空间乃至等离子体，能够得到与在高频供电线62中传播来的高频电流I的两倍的高频电流2I在一个单匝线圈中流动的情况同等的电磁效果(感应耦合作用)。
图3(d)是抵消型串联模式，第一端子88(1)经由第一开关90(1)与内侧线圈段56A的一方的端部连接，内侧线圈段56A的一方的端部经由第三开关94(1)与外侧线圈段56B的一方的端部连接。内侧线圈段56A的另一方的端部和外侧线圈段56B的另一方的端部被第二开关92(1)电阻断。
在该抵消型串联模式中，在高频供电线62中传播而来的高频电流I通过第一端子88(1)和第一开关90(1)沿逆方向(图中的顺时针方向)在内侧线圈段56A中前进一周，接着通过第三开关94(1)沿正方向在外侧线圈段56B中前进一周，之后向RF地线66流动。
这样，在抵消型串联模式中，在中心线圈54(1)中，高频电流I分别沿正方向和逆方向在内侧和外侧线圈段56A、56B中流动，线圈整体的合成磁动势成为0安匝(0AT)。由此，尽管在中心线圈54(1)中实际流动高频电流I，但对于电介质窗52的另一边的处理空间乃至等离子体，能够得到与完全或基本不流动高频电流的情况同等的电磁效果。
图4表示第一开关电路网64的一变形例。在该变形例中，使高频供电线62在内侧线圈段56A的一方的端部结束。
第一开关90(1)能够将与RF地线66连接或者能够与RF地线66连接的第二端子96(1)，在与外侧线圈段56B的另一方的端部连接的位置(图4(b)、(c)所示的位置)、与外侧线圈段56B的一方的端部连接的位置(图4(d)所示的位置)、与外侧线圈段56B的一方的端部和另一方的端部中的任意一个均不连接的位置(图4(a)所示的位置)之间切换。
第二开关92(1)能够将外侧线圈段56A的一方的端部，在与内侧线圈段56A的另一方的端部连接的位置(图4(c)所示的位置)、与内侧线圈段56A的一方的端部连接的位置(图4(b)所示的位置)、与内侧线圈段56A的一方的端部和另一方的端部中的任意一个均不连接的位置(图4(d)所示的位置)之间切换。
第三开关94(1)能够将内侧线圈段56A的另一方的端部，在与外侧线圈段56B的另一方的端部连接的位置(图4(b)所示的位置)、与外侧线圈段56B的一方的端部连接的位置(图4(c)所示的位置)之间切换。
在该变形例中，根据这些三个开关90(1)、92(1)、94(1)的切换位置的组合方式，关于内侧线圈段56A与外侧线圈段56B之间的连接方式、即中心线圈54(1)内的电流路径，也能够采用图4(a)、(b)、(c)、(d)所示的四种模式，能够将线圈整体的磁动势调整为期望的三个阶段(0AT、1AT、2AT)。这样，关于切换中心线圈54(1)内的电流路径或电流分布，多段地调整线圈整体的磁动势的功能，能够得到与图3的实施例同样的作用效果。
进一步，作为另一变形例，如图5A和图5B所示，也能够构成为在内侧线圈段56A的一方的端部与外侧线圈段56B的另一方的端部之间设置开关98。该开关98在抵消型串联模式时切换为导通状态，在并联连接模式或成倍型串联模式时切换为断开状态。
在该实施例的RF天线54中，周边线圈54(2)仅是线圈径不同，具有与上述中心线圈54(1)同样的结构和功能。此外，第二开关电路网68也具有与上述的第一开关电路网64同样的结构和功能。
更详细地说，如图6A～图6B所示，第二开关电路网64为了切换周边线圈54(2)内的电流路径，具有第四、第五和第六开关90(2)、92(2)、94(2)。
第四开关90(2)能够将经由中心线圈54(1)与RF供电线62连接或能够与RF供电线62连接的导体的端子(第一端子)88(2)，在与内侧线圈段58A的一方的端部连接的位置(图6B、图6E所示的位置)、与内侧线圈段58A的另一方的端部连接的位置(图6A、图6C、图6D、图6F、图6G、图6H所示的位置)、与内侧线圈段58A的一方的端部和另一方的端部中的任意一个均不连接的位置(未图示)之间切换。
第五开关92(2)能够将内侧线圈段58A的一方的端部，在与外侧线圈段58B的一方的端部连接的位置(图6A、图6C、图6G所示的位置)、与外侧线圈段58B的另一方的端部连接的位置(图6D、图6F、图6H所示的位置)、与外侧线圈段56B的一方的端部和另一方的端部中的任意一个均不连接的位置(图6B、图6E所示的位置)之间切换。
第六开关94(2)能够将外侧线圈段58B的另一方的端部，在与内侧线圈段58A的另一方的端部连接的位置(图6A、图6B、图6C、图6E、图6G所示的位置)、与内侧线圈段58A的一方的端部连接的位置(图6D、图6F、图6H所示的位置)之间切换。
各个开关90(2)、92(2)、94(2)优选由真空开关或真空继电器构成，在控制部86的控制下由各专用驱动电路(未图示)个别地进行切换。根据这些三个开关90(2)、92(2)、94(2)的切换位置的组合方式，关于周边线圈54(2)内的电流路径(内侧线圈段58A与外侧线圈段58B之间的连接方式)，与上述中心线圈54(1)同样，能够采用四种模式(未通电模式、并联模式、成倍型串联模式、抵消型串联模式)，能够不依赖于等离子体的状态地、即无论处理条件(压力、RF功率、气体类)如何，都能够将线圈整体的合成磁动势调整为期望的三个阶段(0AT、1AT、2AT)。
另外，如果在中心线圈54(1)或周边线圈54(2)中的任意一方选择未通电模式，则另一方的线圈中也成为与未通电模式同样的状态。此外，如果在高频电源74停止高频RFH的输出，则中心线圈54(1)和周边线圈54(2)均成为与未通电模式相同的状态。因此，在各线圈54(1)、54(2)中未通电模式并非必须的模式。
(关于RF天线和开关电路网的实施例1的作用)
在该实施方式的感应耦合型等离子体蚀刻装置中，通过使从高频供电部60供给的高频电流在RF天线54内流动，在构成RF天线54的线圈的周围，依据安培-麦克斯韦法则，产生环状分布的高频的交流磁场，在电介质窗52下，在比较进深(下方)的区域中也形成沿半径方向横截处理空间的磁力线。
此处，处理空间中的磁通密度的半径方向(水平)成分是，在腔室10的中心和周边部与高频电流的大小无关地总是为零，在其中间的某处极大。由于高频的交流磁场生成的方位角方向的感应电场的强度分布，在径方向也显示与磁通密度同样的分布。即，在径方向，环状等离子体内的电子密度分布在宏观上与RF天线54内的电流分布大致对应。
该实施方式的RF天线54，与从其中心或内周端旋转至外周端的通常的螺旋线圈不同，由局部存在于天线的中心部的中心线圈54(1)和局部存在于天线的周边部的周边线圈54(2)构成，径方向上的RF天线54内的电流分布在两线圈54(1)、54(2)所在的位置附近两极化。
在该实施方式的RF天线54中，如上所述利用第一和第二开关电路网64、68，能够将中心线圈54(1)和周边线圈54(2)内的电流路径(电流分布)各自独立地在三个模式(并联模式、成倍型串联模式、抵消型串联模式)间切换，能够将两线圈54(1)、54(2)的合成磁动势各自独立地调整为三个阶段(0AT、1AT、2AT)。因此，作为RF天线54内的电流路径(电流分布)或合成磁动势，能够选择3×3(＝9)种合成模式。在各种合成模式中，RF天线54内的电流分布或磁动势分布，理论上来说由中心线圈54(1)和周边线圈54(2)的各个被选择的模式(并联模式、成倍型串联模式、抵消型串联模式)决定，不依赖于等离子体的状态。即，在任何处理条件(压力、RF功率、气体类)中，总是能够得到期望的电流分布或合成电动势。
图6A所示的第一合成模式是将中心线圈54(1)切换为抵消型串联模式(0AT)，将周边线圈54(2)切换为并联模式(1AT)的情况。在该情况下，在腔室10内的处理空间生成的环状等离子体中，理论上来说中心线圈54(1)的正下方的位置附近电流密度低至接近零，周边线圈54(2)的正下方的位置附近电子密度突出升高至与1AT的磁动势对应的高度(极大值)。
图6B所示的第二合成模式是，将中心线圈54(1)切换为并联模式(1AT)，并且将周边线圈54(2)切换为抵消型串联模式(0AT)的情况。在该情况下，在处理空间生成的环状等离子体中，理论上来说中心线圈54(1)的正下方的位置附近电流密度突出升高至与1AT的磁动势对应的高度(极大值)，周边线圈54(2)的正下方的位置附近电子密度低至接近零。
图6C所示的第三合成模式是，将中心线圈54(1)切换为并联模式(1AT)，将周边线圈54(2)也切换为并联模式(1AT)的情况。在该情况下，在处理空间生成的环状等离子体中，理论上来说中心线圈54(1)的正下方的位置附近电流密度突出升高至与1AT的磁动势对应的高度(极大值)，周边线圈54(2)的正下方的位置附近电流密度也突出升高至与1AT的磁动势对应的高度(极大值)。
图6D所示的第四合成模式是，将中心线圈54(1)切换为成倍型串联模式(2AT)，将周边线圈54(2)也切换为成倍型串联模式(2AT)的情况。在该情况下，在处理空间生成的环状等离子体中，理论上来说中心线圈54(1)的正下方的位置附近电流密度突出升高至与2AT的磁动势对应的高度(极大值)，周边线圈54(2)的正下方的位置附近电流密度也突出升高至与2AT的磁动势对应的高度(极大值)。
图6E所示的第五合成模式是，将中心线圈54(1)切换为成倍型串联模式(2AT)，将周边线圈54(2)切换为抵消型串联模式(0AT)的情况。在该情况下，在处理空间生成的环状等离子体中，理论上来说中心线圈54(1)的正下方的位置附近电流密度突出升高至与2AT的磁动势对应的高度(极大值)，周边线圈54(2)的正下方的位置附近电流密度低至接近零。
图6F所示的第六合成模式是，将中心线圈54(1)切换为抵消型串联模式(0AT)，将周边线圈54(2)切换为成倍型串联模式(2AT)的情况。在该情况下，在腔室10内的处理空间生成的环状等离子体中，理论上来说中心线圈54(1)的正下方的位置附近电流密度低至接近零，周边线圈54(2)的正下方的位置附近电流密度突出升高至与2AT的磁动势对应的高度(极大值)。
图6G所示的第七合成模式是，将中心线圈54(1)切换为成倍型串联模式(2AT)，将周边线圈54(2)切换为并联模式(1AT)的情况。在该情况下，在处理空间生成的环状等离子体中，理论上来说中心线圈54(1)的正下方的位置附近电流密度突出升高至与2AT的磁动势对应的高度(极大值)，周边线圈54(2)的正下方的位置附近电流密度突出升高至与1AT的磁动势对应的高度(极大值)。
图6H所示的第八合成模式是，将中心线圈54(1)切换为并联模式(1AT)，将周边线圈54(2)切换为成倍型串联模式(2AT)的情况。在该情况下，在处理空间生成的环状等离子体中，理论上来说中心线圈54(1)的正下方的位置附近电流密度突出升高至与1AT的磁动势对应的高度(极大值)，周边线圈54(2)的正下方的位置附近电流密度突出升高至与2AT的磁动势对应的高度(极大值)。
此外，作为未图示的第九合成模式，能够将中心线圈54(1)切换为抵消型串联模式(0AT)，并且将周边线圈54(2)切换为抵消型串联模式(0AT)。在该情况下，在处理空间生成的环状等离子体中，理论上来说中心线圈54(1)的正下方的位置附近电流密度低至接近零，周边线圈54(2)的正下方的位置附近电流密度低至接近零。
另外，在上述第一～第八合成模式中，环状等离子体内的电流密度分布在径方向上不均匀而是为凹凸的廓线，但在腔室10内的处理空间中等离子体向四方扩散，由此在基座12的附近即基板W上等离子体的密度相当均匀。即，在径方向上，为了在基板W上达到等离子体密度分布的均匀性，其上方的环状等离子体内的电流密度分布中中心部和周边部的平衡很重要。但是，该最佳平衡根据处理条件(压力、RF功率、气体类)、等离子体的状态而变动。因此，能够多样且任意地使环状等离子体内的电流密度分布中中心部和周边部的平衡可变，能够提高基板W上等离子体密度分布的均匀性而且是非常有用的调整手段。
本发明者对于该实施方式的感应耦合型等离子体蚀刻装置实施了以下所述的电磁场模拟。
即，对于RF天线54中几个能够选择的合成模式，通过计算求取环状等离子体内部(距离上表面5mm的位置)的半径方向的电流密度分布(相当于等离子体密度分布)，得到图7A的(a)、(b)、(c)和图7B的(d)、(e)所示的廓线。
在该电磁场模拟中，令构成RF天线54的各线圈段56A、56B、58A、58B的截面尺寸为5mm×5mm，令中心线圈54(1)的内侧和外侧线圈段56A、56B的各自的内径(半径)为100mm、110mm，令周边线圈54(2)的内侧和外侧线圈段58A、58B的各自的内径(半径)为200mm、210mm，令从高频供电部60经由RF供电线62供给到RF天线54的高频电流的电流值为1安匝。此外，在RF天线54下方的腔室10内处理空间中通过感应耦合生成的环状等离子体，由图2所示的圆盘形状的电阻体100模拟，设定该电阻体100的直径为500mm、电阻率为100Ωcm、表皮厚度为10mm。令等离子体生成用的高频RFH的频率为13.56MHz。
如图7A的(a)、(b)、(c)和图7B的(d)所示，在第三合成模式(1AT/1AT)、第七合成模式(2AT/1AT)、第五合成模式(2AT/0AT)和第六合成模式(0AT/2AT)中，关于径方向的环状等离子体内的电流密度分布，得到与理论结果大致相同的模拟结果。
但是，在第八合成模式(1AT/2AT)中，模拟结果与理论结果不同。即，根据模拟，如图7B的(e)所示，在中心线圈54(1)的正下方的位置(100mm)附近，本来应该突出至与1AT对应的极大值，但却停止在显著低于该值的值，而且，在周边线圈54(2)的正下方的位置(200mm)附近显现的与2AT对应的极大值也比其它合成模式的高。
这是因为，在周边线圈54(2)的口径大的情况下(半径150mm以上)，如果在周边线圈54(2)中选择成倍型串联模式(2AT)，进而在中心线圈54(1)中选择并联模式(1AT)或成倍型串联模式(2AT)，则RF天线54内的整体的电流路径(有效长度)变得相当长，由于所谓的波长效应，在靠近RF天线54的RF输入端的位置即中心线圈54(1)内形成具有电流的波节部的驻波。
本发明者求取RF天线54内代表性的点a、b、c、d、e的高频电流的电流值并绘制图表，可知，第七合成模式(图8A)中如图8B所示点间电流的不同并不大，与此相对，在RF天线54内的整体的电流路径(有效长度)最大的第四合成模式(图9A)中如图9B所示在中心线圈54(1)内的前半区间电流大幅下落。
另外，在该模拟中，起点(0mm)的点a选择在作为RF天线54的RF入口点的端子88的位置，点b选择在中心线圈54(1)的内侧线圈段56A的另一方的端部的位置，点c选择在中心线圈54(1)的外侧线圈段56B的另一方的端部的位置，点d选择在周边线圈54(2)的内侧线圈段58A的另一方的端部的位置，点e选择在周边线圈54(2)的外侧线圈段58B的另一方的端部(终端)的位置。此外，图8B和图9B的电流分布绘图，将各点a的位置表示为距离起点(0mm)的电流路径的距离，将各点的电流表示为相对于终端点e的电流(1A：基准值)的相对值(比)。
作为用于抑制上述波长效应的一个方法，能够适当采用在RF天线54内的适当位置插入电容器的结构。
图10A～图10C所示的结构例，在周边线圈54(2)中在内侧线圈段58A的另一方的端部与外侧线圈段58B的一方的端部之间以能够连接的方式设置有电容器102。
在该情况下，在第二开关电路网68中，第二开关92(2)能够将内侧线圈段58A的另一方的端部，在与电容器102的一方的端子连接的位置(例如图10A所示的位置)、与外侧线圈段58B的另一方的端部连接的位置(例如图10B所示的位置)、与电容器102的一方的端子和外侧线圈段58B的另一方的端部中的任意一个均不连接的位置(未图示)之间切换。此外，第三开关94(2)能够将外侧线圈段58B的一方的端部，在与电容器102的另一方的端子连接的位置(例如图10A所示的位置)、与内侧线圈段58A的一方的端部连接的位置(例如图10B所示的位置)之间切换。
本发明者对于RF天线54内的电流路径(有效长度)最大的第四合成模式(图10C)，模拟该模型，结果能够确认，如图10D所示天线内电流分布的不均(偏差)显著改善，并且如图10E所示，径方向的环状等离子体内部的电流密度分布也大幅改善。
作为其它的实施例，如图11所示，能够适当采用在RF天线54的输出e与RF地线66之间，或者在RF地线66的途中，串联连接电容器104的结构。
本发明者对于RF天线54内的电流路径(有效长度)最大的第四合成模式(图11)，模拟该模型，结果能够得到图12A～13B所示的结果。
即，在将电容器104的电容C104选择为10pF的情况下，如图12A所示，RF天线54内的电流在中心线圈54(1)内以比基准值(1A)大6～7倍的值大致均匀地分布，在周边线圈54(2)的后半部朝向终端点e的基准值(1A)急剧下降。但是，径方向的环状等离子体内部的电流密度分布如图12B所示是接近理论(理想)的廓线。
此外，在将电容器104的电容C104选择为100pF的情况下，如图13A所示，RF天线54内的电流分布在中心线圈54(1)内比基准值(1A)小，小至接近始端点a，在周边线圈54(2)内相比于基准值(1A)山形变大。而且，径方向的环状等离子体内部的电流密度分布如图13B所示虽然离理论(理想)还相当远，但与不设置电容器104的情况(图7B的(e))相比已经有了相当的改善。另外，当然能够使用可变电容器作为电容器104。
这样，在RF天线54内或其后段串联插入(连接)电容器104的结构中，通过调整其电容C104，即使将RF天线54内的电流路径切换为任意一个模式，也能够使径方向的环状等离子体内的电流密度分布成为与各模式对应的大致与理论值相同的廓线，或者能够施加期望的修正以成为与理论值相同的廓线。
(关于RF天线和开关电路网的实施例2)
图14～图19表示第二实施例的RF天线和开关电路网的结构。
该实施例的RF天线54在径方向被分割为中心部和周边部两组线圈54(1)、54(2)，并且各组的线圈54(1)、54(2)被分割为左右两部分。
更详细地说，第一组线圈54(1)位于RF天线54的中心部，包括：并进地延伸的圆弧状(优选是半圆)的第一内侧和外侧线圈段110A、110B；和沿着与该第一和第二线圈段110A、110B分别口径相同的圆周并进地延伸的圆弧状(优选是半圆)的第三和第四线圈段110C、110D。此处，第一和第三线圈段110A、110C是径方向内侧的线圈段，第二和第四线圈段110B、110D是径方向外侧的线圈段。
第一和第二线圈段110A、110B在天线的一侧的一半(图中的左半部分)的区域内，隔开非常小优选小于趋肤深度(Skin Depth)δ的一定的间隙g1一边保持平行度一边不改变各自的半径地圆弧状并进半周，各自形成半圆的线圈。第三和第四线圈段110C、110D在天线的另一侧的一半(图中的右半部分)的区域内，隔开非常小优选小于趋肤深度δ的一定的间隙g1一边保持平行度一边不改变各自的半径地圆弧状并进半周，各自形成半圆的线圈。优选的是，线圈段110A、110B、110C、110D的线圈线材和线圈粗度(截面积)相同，它们的阻抗近似。
另一方面，第二组线圈54(2)位于RF天线54的周边部，包括：并进地延伸的圆弧状(优选是半圆)的第五和第六线圈段112A、112B；和沿着与该第五和第六线圈段112A、112B分别口径相同的圆周并进地延伸的圆弧状(优选是半圆)的第七和第八线圈段112C、112D。此处，第五和第七线圈段112A、112C是径方向内侧的线圈段，第六和第八线圈段112B、112D是径方向外侧的线圈段。
第五和第六线圈段112A、112B在天线的一侧的一半(图中的左半部分)的区域内，隔开非常小优选小于趋肤深度δ的一定的间隙g2一边保持平行度一边不改变各自的半径地圆弧状并进半周，各自形成半圆的线圈。第七和第八线圈段112C、112D在天线的另一侧的一半(图中的右半部分)的区域内，隔开非常小优选小于趋肤深度δ的一定的间隙g2一边保持平行度一边不改变各自的半径地圆弧状并进半周，各自形成半圆的线圈。优选的是，线圈段112A、112B、112C、112D的线圈线材和线圈粗度(截面积)相同，它们的阻抗近似。
在中心线圈54(1)中，在线圈卷绕方向上，第一线圈段110A的一方的端部和第三线圈段110C的一方的端部隔着间隙相互接近，第一线圈段110A的另一方的端部和第三线圈段110C的另一方的端部隔着间隙相互接近，第二线圈段110B的一方的端部和第四线圈段110D的一方的端部隔着间隙相互接近，第二线圈段110B的另一方的端部和第四线圈段110D的另一方的端部隔着间隙相互接近。
此外，在与线圈卷绕方向正交的水平方向(线圈半径方向)，第一和第二线圈段110A、110B的各自的一方的端部隔着间隙相互接近，第一和第二线圈段110A、110B的各自的另一方的端部隔着间隙相互接近，第三和第四线圈段110C、110D的各自的一方的端部隔着间隙相互接近，第三和第四线圈段110C、110D的各自的另一方的端部隔着间隙相互接近。
在周边线圈54(2)中，在线圈卷绕方向上，第五线圈段112A的一方的端部和第七线圈段112C的一方的端部隔着间隙相互接近，第五线圈段112A的另一方的端部和第七线圈段112C的另一方的端部隔着间隙相互接近，第六线圈段112B的一方的端部和第八线圈段112D的一方的端部隔着间隙相互接近，第六线圈段112B的另一方的端部和第八线圈段112D的另一方的端部隔着间隙相互接近。
此外，在与线圈卷绕方向正交的水平方向(线圈半径方向)，第五和第六线圈段112A、112B的各自的一方的端部隔着间隙相互接近，第五和第六线圈段112A、112B的各自的另一方的端部隔着间隙相互接近，第七和第八线圈段112C、112D的各自的一方的端部隔着间隙相互接近，第七和第八线圈段112C、112D的各自的另一方的端部隔着间隙相互接近。
在该实施例中，伴随中心线圈54(1)设置有第一开关电路网114，伴随周边线圈54(2)设置有第二开关电路网115。
以下说明第一开关电路网114的结构和作用。第一开关电路网114具有第一～第六开关116(1)、118(1)、120(1)、122(1)、124(1)、126(1)。
第一开关116(1)能够将位于来自高频供电部60的RF供电线62的终端的第一端子88(1)，在与第一线圈段110A的一方的端部连接的位置(图15A、图19A所示的位置)、与第三线圈段110C的一方的端部连接的位置(图14A所示的位置)之间切换。
第二开关118(1)能够将第三线圈段110C的一方的端部，在与第四线圈段110D的一方的端部连接的位置(图15A、图19A所示的位置)、与第二线圈段110B的一方的端部连接的位置(图16A～图18A所示的位置)、与第四线圈段110D的一方的端部和第二线圈段110B的一方的端部中的任意一个均不连接的位置(图14A所示的位置)之间切换。
第三开关120(1)能够将第二线圈段110B的一方的端部，在与第一线圈段110A的一方的端部连接的位置(图14A、图15A、图19A所示的位置)、与第三线圈段110C的一方的端部连接的位置(图16A～图18A所示的位置)之间切换。
第四开关122(1)能够将第一端子88(1)，在与第一线圈段110A的另一方的端部连接的位置(图14A所示的位置)、与第三线圈段的另一方的端部连接的位置(图15A、图19A所示的位置)之间切换。
第五开关124(1)能够将第一线圈段110A的另一方的端部，在与第四线圈段110D的另一方的端部连接的位置(图16A～图18A所示的位置)、与第二线圈段110B的另一方的端部连接的位置(图15A、图19A所示的位置)、与第四线圈段110D的另一方的端部和第二线圈段110B的另一方的端部中的任意一个均不连接的位置(图14A所示的位置)之间切换。
第六开关126(1)能够将第四线圈段110D的另一方的端部，在与第一线圈段110A的另一方的端部连接的位置(图16A～图18A所示的位置)、与第三线圈段的另一方的端部连接的位置(图14A、图15A、图19A所示的位置)之间切换。
上述第一～第六开关116(1)～126(1)优选由真空开关或真空继电器构成，在控制部86的控制下通过各自独立的开关驱动电路(未图示)进行切换。根据这些六个开关116(1)～126(1)的切换位置的组合方式，关于第一～第四线圈段110A～110D间的连接方式(即中心线圈54(1)内的电流路径)，能够采用图15A、图19A所示的并联模式、图16A～图18A所示的成倍型串联模式、和图14A所示的抵消型串联模式这三种模式。
此处，在并联模式(图15A、图19A)中，在天线左半部分的区域中分别为I/2、I/2的高频分支电流在第一和第二线圈段110A、110B中沿正方向(图中的逆时针方向)流动，同时在天线右半部分的区域中分别为I/2、I/2的高频分支电流在第三和第四线圈段110C、110D中沿正方向流动，在中心线圈54(1)整体中合成磁动势为1安匝(1AT)。
成倍型串联模式(图16A～图18A)中，在天线左半部分的区域中高频电流I在第一和第二线圈段110A、110B中沿正方向流动，同时在天线右半部分的区域中高频电流I在第三和第四线圈段110C、110D中沿正方向流动，在中心线圈54(1)整体中合成磁动势为2安匝(2AT)。
抵消型串联模式(图14A)中，在天线左半部分的区域中高频电流I在第一线圈段110A中沿逆方向(顺时针方向)流动，并且在第二线圈段110B中沿正方向(逆时针方向)流动，同时在天线右半部分的区域中高频电流I在第三线圈段110C中沿逆方向(顺时针方向)流动，并且在第四线圈段110D中沿正方向(逆时针方向)流动。因此，在第一线圈段110A和第二线圈段110B之间磁动势相互抵消，并且在第三线圈段110C和第四线圈段110D之间磁动势也相互抵消，在中心线圈54(1)整体中合成磁动势为0安匝(0AT)。
第二开关电路网115也具有与上述第一开关电路网114同样的结构和功能。即，第二开关电路网115具有第七～第十二开关116(2)、118(2)、120(2)、122(2)、124(2)、126(2)。
第七开关116(2)能够将经由中心线圈54(1)与RF供电线62连接或能够与该RF供电线62连接的导体的端子(第一端子)88(2)，在与第五线圈段112A的一方的端部连接的位置(图14A～图16A、图18A、图19A所示的位置)、与第七线圈段112C的一方的端部连接的位置(图17A所示的位置)之间切换。
第八开关118(2)能够将第七线圈段112C的一方的端部，在与第八线圈段112D的一方的端部连接的位置(图15A、图16A所示的位置)、与第六线圈段112B的一方的端部连接的位置(图14A、图18A、图19A所示的位置)、与第八线圈段112D的一方的端部和第六线圈段112B的一方的端部中的任意一个均不连接的位置(图17A所示的位置)之间切换。
第九开关120(2)能够将第六线圈段112B的一方的端部，在与第五线圈段112A的一方的端部连接的位置(图15A～图17A所示的位置)、与第七线圈段112C的一方的端部连接的位置(图14A、图18A、图19所示的位置)之间切换。
第十开关122(2)能够将第一端子88(2)，在与第五线圈段112A的另一方的端部连接的位置(图17A所示的位置)、与第七线圈段的另一方的端部连接的位置(图14A～图16A、图18A、图19A所示的位置)之间切换。
第十一开关124(2)能够将第五线圈段112A的另一方的端部，在与第六线圈段112B的另一方的端部连接的位置(图15A、图16A所示的位置)、与第八线圈段112D的另一方的端部连接的位置(图14A、图18A、图19A所示的位置)、与第六线圈段112B的另一方的端部和第四线圈段112B的另一方的端部中的任意一个均不连接的位置(图17A所示的位置)之间切换。
第十二开关126(2)能够将第八线圈段112D的另一方的端部，在与第七线圈段112C的另一方的端部连接的位置(图15A～图17A所示的位置)、与第五线圈段112A的另一方的端部连接的位置(图14A、图18A、图19所示的位置)之间切换。
上述第七～第十二开关116(2)～126(2)优选由真空开关或真空继电器构成，在控制部86的控制下由各自独立的开关驱动电路(未图示)进行切换。根据这些六个开关116(2)～126(2)的切换位置的组合方式，关于第五～第八线圈段112A～112D间的连接方式(即周边线圈54(2)内的电流路径)，能够采用图15A、图16A所示的并联模式、图14A、图18A、图19所示的成倍型串联模式、和图17A所示的抵消型串联模式这三种模式。
这样，在该实施例中，也能够利用第一和第二开关电路网114、115，将中心线圈54(1)和周边线圈54(2)内的电流路径(电流分布)各自独立地在三个模式(并联模式、成倍型串联模式、抵消型串联模式)间切换，能够将两线圈54(1)、54(2)的合成磁动势各自独立地调整为三个阶段(0AT、1AT、2AT)。因此，作为RF天线54内的电流路径(电流分布)或合成磁动势，能够选择3×3(＝9)种合成模式。
本发明者对该实施例的模型实施与上述同样的电磁场模拟，计算环状等离子体内部的电流密度分布，结果关于图14A～图19A的合成模式分别得到图14B～图19B所示的廓线。如图所示，在任意一个模式中，特别是，即使在RF天线54内的电流路径(有效长度)相当长的[1AT/2AT]、[2AT/2AT]的合成模式中，也能够得到与理论接近的模拟结果。
这样，在该实施例中，构成RF天线54的各个线圈段110A～112D的长度实际上成为一半，因此具有能够抑制波长效应的优点。而且，在中心线圈54(1)和周边线圈54(2)的任意一个中，关于与等离子体的电磁感应耦合，成为奇点的开放端均存在2个位置(对称位置)，因此具有能够抑制线圈卷绕方向的电子密度分布的偏差的优点。
(关于RF天线和开关电路网的其它实施例)
以上，对于能够组装于该实施方式的感应耦合型等离子体蚀刻装置的RF天线和开关电路网说明了优选的实施例，但本发明并不限定于上述实施例，在其技术思想的范围内能够有其它的实施例或各种变形。
例如，在上述第一实施例的RF天线54中，构成中心线圈54(1)的一对线圈段(56A、56B)或构成周边线圈54(2)的一对线圈段(58A、58B)并不限定于一周的单匝线圈，也可以是2周以上的多匝线圈。
各一对的线圈段(56A、56B)、(58A、58B)优选如上述实施例那样隔开一定的间隙g1、g2平行地接近，但平行度可以稍有偏差。
虽然图示省略了，但也能够采用在高频供电线62与中心线圈54(1)之间、中心线圈54(1)与周边线圈54(2)之间、或周边线圈54(2)与RF地线66之间串联设置任意的线圈的结构。
此外，如图20所示，也能够将中心线圈54(1)和周边线圈54(2)的一方，例如周边线圈54(2)以单一(例如单匝)的线圈段130构成。在该情况下，利用第一开关电路网64，中心线圈54(1)内的电流路径(电流分布)能够在三个模式(并联模式、成倍型串联模式、抵消型串联模式)间切换，与此相对，周边线圈54(2)内的电流路径(电流分布)总是固定为磁动势[1AT]的单一模式。虽然图示省略，但也能够将中心线圈54(1)由单一(例如单匝)的线圈段构成。
此外，如图21所示，例如在中心线圈54(1)中，也能够将一对线圈段56A、56B间的间隙g1任意扩展。但是，在该情况下，如图所示，在环状等离子体内的电流密度分布中，难以有变化地进行中心线圈54(1)和周边线圈54(2)的两极化控制。
进一步，图22A～图22E中，也能够在RF天线54的中心线圈54(1)和周边线圈54(2)两者中扩展一对线圈段(56A、56B)、(58A、58B)间的间隙g1、g2。
此处，图22A是[0AT/1AT]的合成模式，图22B是[1AT/1AT]的合成模式，图22C是[2AT/1AT]的合成模式，图22D是[1AT/0AT]的合成模式，图22E是[1AT/2AT]的合成模式。如图所示，充分能够进行基于模式切换的合成磁动势(即径方向的电流密度分布)的可变控制。但是，在各合成模式中得到的环状等离子体内的电流密度分布中，中心线圈54(1)和周边线圈54(2)的两极化控制的变化性下降。
总而言之，如果构成一组线圈的一对线圈段56A、56B彼此远离，则它们的阻抗的不同变得显著，不仅是在阻抗小的内侧线圈段56A中流动的电流与在阻抗大的外侧线圈段56B中流动的电流相比变大，而且其分配比变得依赖于等离子体的状态，各模式的合成磁动势发生变动。
由此，在本发明的RF天线中，构成一组线圈的一对线圈段优选尽可能接近，使得各自的阻抗尽可能近似。从该点出发，如上所述优选使一对线圈段间的间隙为趋肤深度以下，但只要内侧线圈段的口径(例如内径)相对于外侧线圈段的口径(例如内径)的比率为80％以上，在实际应用上就充分优选。
图23表示在构成一组线圈的一对线圈段(56A、56B)之间，以使用于与开关电路网64连接的开放端部(断开处)的间隙ga、gb在线圈卷绕方向上不重叠的方式适当错开的结构。在该结构中，如图所示，内侧线圈段56A的另一方(右侧)的端部和外侧线圈段56B的一方(左侧)的端部在线圈卷绕方向上重叠(位于通过线圈中心的同一直线N上)，内侧线圈段56A的间隙ga位于直线N的左侧，外侧线圈段56B的间隙gb位于直线N的右侧。
这样，根据在一对线圈段(56A、56B)间使开放端部(断开处)的间隙ga、gb在线圈卷绕方向上错开的结构，从等离子体侧作为一组线圈54(1)难以看到断开处的位置，能够减少方位角方向的电流密度的偏差。
图24A所示的实施例在中心线圈54(1)与周边线圈54(2)之间配置由导体板例如铜板形成的筒状的磁屏蔽导体132。沿纵方向延伸的隙缝134沿方位角方向空开一定的间隔在该磁屏蔽导体132设置有多个。此处，优选采用使隙缝134的隙缝宽度在方位角方向可变的结构。
在图24B中示意性表示该模型的模拟结果，如图所示，如果使隙缝134的隙缝宽度例如从0mm到5mm以每次1mm可变，则在环状等离子体内的电流密度分布中，能够使中心线圈54(1)的正下方的电流密度阶段性地细致可变(微调整)。
图25所示的实施例表示在RF天线54的上方以电浮起的状态配置修正线圈136的实施例。该修正线圈136优选相对于RF天线54同轴配置，在径方向上具有期望的线圈径(口径)。修正线圈136的线圈导体的材质优选为导电率高的金属，例如实施了镀银的铜。
由于流过RF天线54的高频RFH的电流而在天线导体的周围产生的高频的交流磁场，由于修正线圈136而受到电磁感应的反作用的影响。该电磁感应的反作用是使贯穿修正线圈136的环内的磁力线(磁通)的变化相反的作用，在修正线圈136的环中产生感应电动势，电流流动。
这样，由于来自修正线圈136的电磁感应的反作用，在修正线圈136的线圈导体(尤其是天线的内周和外周的中间部分)的大致正下方的位置，接近电介质窗52的处理空间中磁通密度的半径方向(水平)成分局部变弱，由此方位角方向的感应电场的强度也与磁通密度同样在与天线中间部对应的位置局部变弱。由此，例如在将修正线圈136的口径选择为与中心线圈54(1)的口径近似的大小的情况下，能够对中心线圈54(1)的正下方附近的环状等离子体内的电流密度以下降方向进行可变调整。
在该实施例中，优选在修正线圈136的环内设置电容器(优选是可变电容器)138。通过使电容器138的电容可变，能够使修正线圈136的正下方附近的环状等离子体内的电流密度减少或增大。通过根据在处理方案中设定的规定的处理参数(例如压力、RF功率、气体流量等)利用电容可变机构(未图示)使修正线圈136的电容可变，能够提高基座12附近的等离子体密度分布的均匀性。
图26所示的实施例涉及使构成一组线圈的一对线圈段56U、56L沿纵方向隔着间隙重叠的结构。在该情况下，能够使下部线圈段56L的断开处的间隙S1比上部线圈段56U的断开处的间隙S2窄，能够容易地进行下部线圈段56L的两端部和开关电路网64的电连接(配线)。
图27A、图27B和图28A、图28B所示的实施例是，在中心线圈54(1)和周边线圈54(2)的各个中，不能够选择并联模式[1AT]，但能够选择成倍型串联模式[2AT]或抵消型串联模式[0AT]。阶段调整的自由度的下降，但能够减少在开关电路网64、68中使用的开关的数量。
上述实施方式的感应耦合型等离子体蚀刻装置的结构是一个例子，等离子体生成机构的各部当然能够进行各种变形，与等离子体生成没有直接关系的各部的结构也能够进行各种变形。
例如，作为RF天线的基本形态，能够为平面形以外的类型例如穹顶形等。此外，相对于矩形的被处理基板的腔室构造，矩形的RF天线构造、矩形的修正线圈构造也是可能的。
此外，在处理气体供给部中也能够采用从顶部向腔室10内导入处理气体的结构，也能够为不向基座12施加直流偏压控制用的高频RFL的方式。
进一步，本发明的感应耦合型的等离子体处理装置或等离子体处理方法，并不限定于等离子体蚀刻的技术领域，也能够应用于等离子体CVD、等离子体氧化、等离子体氮化、溅射等其它的等离子体处理。此外，本发明的被处理基板并不限于半导体晶片，也能够为平板显示器用的各种基板、光掩模、CD基板、印刷基板等。

Claims (41)

1.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：
至少一部分由电介质的窗构成的能够进行真空排气的处理容器；
在所述处理容器内保持被处理基板的基板保持部；
用于对所述基板实施期望的等离子体处理，向所述处理容器内供给期望的处理气体的处理气体供给部；
具有并进地延伸的第一线圈段和第二线圈段，用于在所述处理容器内通过感应耦合生成处理气体的等离子体，设置在所述电介质窗之外的RF天线；
将适于所述处理气体的高频放电的频率的高频电力向所述RF天线供给的高频供电部；和
开关电路网，其在所述RF天线内，能够在下述模式之间切换：并联连接所述第一线圈段和第二线圈段的并联模式；以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式串联连接所述第一线圈段和第二线圈段的成倍型串联模式；和以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式串联连接所述第一线圈段和第二线圈段的抵消型串联模式，
所述开关电路网包括：
第一开关，其能够将与来自所述高频供电部的高频供电线连接或能够与该高频供电线连接的第一端子，在与所述第一线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第一线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换；
第二开关，其能够将所述第一线圈段的另一方的端部，在与所述第二线圈段的一方的端部连接的位置、与所述第二线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第二线圈段的一方的端部和另一方的端部中的任意一个均不连接的位置之间切换；和
第三开关，其能够将所述第二线圈段的一方的端部，在与所述第一线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第一线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换。
2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述第一线圈段和第二线圈段隔开一定的间隙地平行延伸。
3.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在来自所述高频供电部的高频供电线与所述第一端子之间连接有第三线圈段。
4.如权利要求1或3所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在所述第二线圈段的另一方的端部与第二端子之间连接有第四线圈段，该第二端子与保持为接地电位的接地电位部件电连接或能够与该接地电位部件电连接。
5.如权利要求1或3所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在所述第二线圈段的另一方的端部与第二端子之间连接有电容器，该第二端子与保持为接地电位的接地电位部件电连接或能够与该接地电位部件电连接。
6.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在所述第一线圈段的另一方的端部与所述第二线圈段的一方的端部之间，经由所述第二开关和第三开关连接有电容器。
7.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在线圈卷绕方向上，
所述第一线圈段的一方的端部和另一方的端部相互接近，
所述第二线圈段的一方的端部和另一方的端部相互接近。
8.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在与线圈卷绕方向正交的规定的方向上，
所述第一线圈段和第二线圈段的各自的一方的端部相互接近，
所述第一线圈段和第二线圈段的各自的另一方的端部相互接近。
9.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述第一线圈段和第二线圈段与所述电介质窗平行且配置为同心状，内侧的线圈段的口径相对于外侧的线圈段的口径的比率为80％以上。
10.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述第一线圈段和第二线圈段与所述电介质窗平行且隔开小于趋肤深度的间隙配置为同心状。
11.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：
至少一部分由电介质的窗构成的能够进行真空排气的处理容器；
在所述处理容器内保持被处理基板的基板保持部；
用于对所述基板实施期望的等离子体处理，向所述处理容器内供给期望的处理气体的处理气体供给部；
具有并进地延伸的第一线圈段和第二线圈段，用于在所述处理容器内通过感应耦合生成处理气体的等离子体，设置在所述电介质窗之外的RF天线；
将适于所述处理气体的高频放电的频率的高频电力向所述RF天线供给的高频供电部；和
开关电路网，其在所述RF天线内，能够在下述模式之间切换：并联连接所述第一线圈段和第二线圈段的并联模式；以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式串联连接所述第一线圈段和第二线圈段的成倍型串联模式；和以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式串联连接所述第一线圈段和第二线圈段的抵消型串联模式，
所述开关电路网包括：
第一开关，其能够将与保持为接地电位的接地电位部件电连接或能够与该接地电位部件电连接的第二端子，在与所述第二线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第二线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换；
第二开关，其能够将所述第二线圈段的另一方的端部，在与所述第一线圈段的一方的端部连接的位置、与所述第一线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第一线圈段的一方的端部和另一方的端部中的任意一个均不连接的位置之间切换；和
第三开关，其能够将所述第一线圈段的一方的端部，在与所述第二线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第二线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换。
12.如权利要求11所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述第一线圈段和第二线圈段隔开一定的间隙地平行延伸。
13.如权利要求11所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在所述第一线圈段的另一方的端部与所述第二线圈段的一方的端部之间，经由所述第二开关和第三开关连接有电容器。
14.如权利要求11所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在线圈卷绕方向上，
所述第一线圈段的一方的端部和另一方的端部相互接近，
所述第二线圈段的一方的端部和另一方的端部相互接近。
15.如权利要求11所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在与线圈卷绕方向正交的规定的方向上，
所述第一线圈段和第二线圈段的各自的一方的端部相互接近，
所述第一线圈段和第二线圈段的各自的另一方的端部相互接近。
16.如权利要求11所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述第一线圈段和第二线圈段与所述电介质窗平行且配置为同心状，内侧的线圈段的口径相对于外侧的线圈段的口径的比率为80％以上。
17.如权利要求11所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述第一线圈段和第二线圈段与所述电介质窗平行且隔开小于趋肤深度的间隙配置为同心状。
18.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：
至少一部分由电介质的窗构成的能够进行真空排气的处理容器；
在所述处理容器内保持被处理基板的基板保持部；
用于对所述基板实施期望的等离子体处理，向所述处理容器内供给期望的处理气体的处理气体供给部；
RF天线，其具有：并进地延伸的第一线圈段和第二线圈段；和以大于所述第一线圈段和第二线圈段的口径并进地延伸的第三线圈段和第四线圈段，用于在所述处理容器内通过感应耦合生成处理气体的等离子体，该RF天线设置在所述电介质窗之外；
将适于所述处理气体的高频放电的频率的高频电力向所述RF天线供给的高频供电部；
第一开关电路网，其在所述RF天线内，能够在下述模式之间切换：并联连接所述第一线圈段和第二线圈段的第一并联模式；以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式串联连接所述第一线圈段和第二线圈段的第一成倍型串联模式；和以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式串联连接所述第一线圈段和第二线圈段的第一抵消型串联模式；和
第二开关电路网，其在所述RF天线内，能够在下述模式之间切换：并联连接所述第三线圈段和第四线圈段的第二并联模式；以流过所述第三线圈段的电流的方向和流过所述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式串联连接所述第三线圈段和第四线圈段的第二成倍型串联模式；和以流过所述第三线圈段的电流的方向和流过所述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式串联连接所述第三线圈段和第四线圈段的第二抵消型串联模式，
所述第一开关电路网包括：
第一开关，其能够将与来自所述高频供电部的高频供电线连接或能够与该高频供电线连接的第一端子，在与所述第一线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第一线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换；
第二开关，其能够将所述第一线圈段的另一方的端部，在与所述第二线圈段的一方的端部连接的位置、与所述第二线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第二线圈段的一方的端部和另一方的端部中的任意一个均不连接的位置之间切换；和
第三开关，其能够将所述第二线圈段的一方的端部，在与所述第一线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第一线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换，
所述第二开关电路网包括：
第四开关，其能够将与来自所述高频供电部的高频供电线连接或能够与该高频供电线连接的第一端子，在与所述第三线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第三线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换；
第五开关，其能够将所述第三线圈段的另一方的端部，在与所述第四线圈段的一方的端部连接的位置、与所述第四线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第四线圈段的一方的端部和另一方的端部中的任意一个均不连接的位置之间切换；和
第六开关，其能够将所述第四线圈段的一方的端部，在与所述第三线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第三线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换。
19.如权利要求18所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在线圈卷绕方向上，
所述第一线圈段的一方的端部和另一方的端部相互接近，
所述第二线圈段的一方的端部和另一方的端部相互接近，
所述第三线圈段的一方的端部和另一方的端部相互接近，
所述第四线圈段的一方的端部和另一方的端部相互接近。
20.如权利要求18所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在与线圈卷绕方向正交的规定方向上，
所述第一线圈段和第二线圈段的各自的一方的端部相互接近，
所述第一线圈段和第二线圈段的各自的另一方的端部相互接近，
所述第三线圈段和第四线圈段的各自的一方的端部相互接近，
所述第三线圈段和第四线圈段的各自的另一方的端部相互接近。
21.如权利要求18～20中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述第一线圈段和第二线圈段与所述电介质窗平行且配置为同心状，内侧的线圈段的口径相对于外侧的线圈段的口径的比率为80％以上，
所述第三线圈段和第四线圈段与所述电介质窗平行且配置为同心状，内侧的线圈段的口径相对于外侧的线圈段的口径的比率为80％以上。
22.如权利要求18～20中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述第一线圈段和第二线圈段与所述电介质窗平行且隔开小于趋肤深度的间隙配置为同心状，
所述第三线圈段和第四线圈段与所述电介质窗平行且隔开小于趋肤深度的间隙配置为同心状。
23.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：
至少一部分由电介质的窗构成的能够进行真空排气的处理容器；
在所述处理容器内保持被处理基板的基板保持部；
用于对所述基板实施期望的等离子体处理，向所述处理容器内供给期望的处理气体的处理气体供给部；
RF天线，其具有：并进地延伸的第一线圈段和第二线圈段；和以大于所述第一线圈段和第二线圈段的口径并进地延伸的第三线圈段和第四线圈段，用于在所述处理容器内通过感应耦合生成处理气体的等离子体，该RF天线设置在所述电介质窗之外；
将适于所述处理气体的高频放电的频率的高频电力向所述RF天线供给的高频供电部；
第一开关电路网，其在所述RF天线内，能够在下述模式之间切换：并联连接所述第一线圈段和第二线圈段的第一并联模式；以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式串联连接所述第一线圈段和第二线圈段的第一成倍型串联模式；和以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式串联连接所述第一线圈段和第二线圈段的第一抵消型串联模式；和
第二开关电路网，其在所述RF天线内，能够在下述模式之间切换：并联连接所述第三线圈段和第四线圈段的第二并联模式；以流过所述第三线圈段的电流的方向和流过所述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式串联连接所述第三线圈段和第四线圈段的第二成倍型串联模式；和以流过所述第三线圈段的电流的方向和流过所述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式串联连接所述第三线圈段和第四线圈段的第二抵消型串联模式，
所述第一开关电路网包括：
第一开关，其能够将与保持为接地电位的接地电位部件电连接或能够与该接地电位部件电连接的第二端子，在与所述第二线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第二线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换；
第二开关，其能够将所述第二线圈段的另一方的端部，在与所述第一线圈段的一方的端部连接的位置、与所述第一线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第一线圈段的一方的端部和另一方的端部中的任意一个均不连接的位置之间切换；和
第三开关，其能够将所述第一线圈段的一方的端部，在与所述第二线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第二线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换，
所述第二开关电路网包括：
第四开关，其能够将与保持为接地电位的接地电位部件电连接或能够与该接地电位部件电连接的第二端子，在与所述第四线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第四线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换；
第五开关，其能够将所述第四线圈段的另一方的端部，在与所述第三线圈段的一方的端部连接的位置、与所述第三线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第三线圈段的一方的端部和另一方的端部中的任意一个均不连接的位置之间切换；和
第六开关，其能够将所述第三线圈段的一方的端部，在与所述第四线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第四线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换。
24.如权利要求23所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在线圈卷绕方向上，
所述第一线圈段的一方的端部和另一方的端部相互接近，
所述第二线圈段的一方的端部和另一方的端部相互接近，
所述第三线圈段的一方的端部和另一方的端部相互接近，
所述第四线圈段的一方的端部和另一方的端部相互接近。
25.如权利要求23所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在与线圈卷绕方向正交的规定方向上，
所述第一线圈段和第二线圈段的各自的一方的端部相互接近，
所述第一线圈段和第二线圈段的各自的另一方的端部相互接近，
所述第三线圈段和第四线圈段的各自的一方的端部相互接近，
所述第三线圈段和第四线圈段的各自的另一方的端部相互接近。
26.如权利要求23～25中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述第一线圈段和第二线圈段与所述电介质窗平行且配置为同心状，内侧的线圈段的口径相对于外侧的线圈段的口径的比率为80％以上，
所述第三线圈段和第四线圈段与所述电介质窗平行且配置为同心状，内侧的线圈段的口径相对于外侧的线圈段的口径的比率为80％以上。
27.如权利要求23～25中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述第一线圈段和第二线圈段与所述电介质窗平行且隔开小于趋肤深度的间隙配置为同心状，
所述第三线圈段和第四线圈段与所述电介质窗平行且隔开小于趋肤深度的间隙配置为同心状。
28.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：
至少一部分由电介质的窗构成的能够进行真空排气的处理容器；
在所述处理容器内保持被处理基板的基板保持部；
用于对所述基板实施期望的等离子体处理，向所述处理容器内供给期望的处理气体的处理气体供给部；
RF天线，其具有：并进地延伸的圆弧状的第一线圈段和第二线圈段；和沿着与所述第一线圈段和第二线圈段分别相同的圆周并进的圆弧状的第三线圈段和第四线圈段，用于在所述处理容器内通过感应耦合生成处理气体的等离子体，设置在所述电介质窗之外；
将适于所述处理气体的高频放电的频率的高频电力向所述RF天线供给的高频供电部；和
开关电路网，其在所述RF天线内，能够在下述模式之间切换：并联连接所述第一线圈段和第二线圈段，并且并联连接所述第三线圈段和第四线圈段的并联模式；以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同，并且流过所述第三线圈段的电流的方向和流过所述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式，串联连接所述第一线圈段和第三线圈段并且串联连接所述第二线圈段和第四线圈段的成倍型串联模式；和以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反，并且流过所述第三线圈段的电流的方向和流过所述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式，串联连接所述第一线圈段和第二线圈段并且串联连接所述第三线圈段和第四线圈段的抵消型串联模式，
所述开关电路网包括：
第一开关，其能够将与来自所述高频供电部的高频供电线连接或能够与该高频供电线连接的第一端子，在与所述第一线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第三线圈段的一方的端部连接的位置之间切换；
第二开关，其能够将所述第三线圈段的一方的端部，在与所述第四线圈段的一方的端部连接的位置、与所述第二线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第四线圈段的一方的端部和所述第二线圈段的一方的端部中的任意一个均不连接的位置之间切换；
第三开关，其能够将所述第二线圈段的一方的端部，在与所述第一线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第三线圈段的一方的端部连接的位置之间切换；
第四开关，其能够将所述第一端子，在与所述第一线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第三线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换；
第五开关，其能够将所述第一线圈段的另一方的端部，在与所述第四线圈段的另一方的端部连接的位置、与所述第二线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第四线圈段的另一方的端部和所述第二线圈段的另一方的端部中的任意一个均不连接的位置之间切换；和
第六开关，其能够将所述第四线圈段的另一方的端部，在与所述第三线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第一线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换。
29.如权利要求28所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在线圈卷绕方向上，
所述第一线圈段的一方的端部和所述第三线圈段的一方的端部相互接近，
所述第一线圈段的另一方的端部和所述第三线圈段的另一方的端部相互接近，
所述第二线圈段的一方的端部和所述第四线圈段的一方的端部相互接近，
所述第二线圈段的另一方的端部和所述第四线圈段的另一方的端部相互接近。
30.如权利要求28所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在与线圈卷绕方向正交的规定方向上，
所述第一线圈段和第二线圈段的各自的一方的端部相互接近，
所述第一线圈段和第二线圈段的各自的另一方的端部相互接近，
所述第三线圈段和第四线圈段的各自的一方的端部相互接近，
所述第三线圈段和第四线圈段的各自的另一方的端部相互接近。
31.如权利要求28～30中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述第一线圈段和第二线圈段与所述电介质窗平行且配置为同心状，内侧的线圈段的半径相对于外侧的线圈段的半径的比率为80％以上，
所述第三线圈段和第四线圈段与所述电介质窗平行且配置为同心状，内侧的线圈段的半径相对于外侧的线圈段的半径的比率为80％以上。
32.如权利要求28～30中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述第一线圈段和第二线圈段与所述电介质窗平行且隔开小于趋肤深度的间隙配置为同心状，
所述第三线圈段和第四线圈段与所述电介质窗平行且隔开小于趋肤深度的间隙配置为同心状。
33.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：
至少一部分由电介质的窗构成的能够进行真空排气的处理容器；
在所述处理容器内保持被处理基板的基板保持部；
用于对所述基板实施期望的等离子体处理，向所述处理容器内供给期望的处理气体的处理气体供给部；
RF天线，其具有：并进地延伸的圆弧状的第一线圈段和第二线圈段；和沿着与所述第一线圈段和第二线圈段分别相同的圆周并进的圆弧状的第三线圈段和第四线圈段，用于在所述处理容器内通过感应耦合生成处理气体的等离子体，设置在所述电介质窗之外；
将适于所述处理气体的高频放电的频率的高频电力向所述RF天线供给的高频供电部；和
开关电路网，其在所述RF天线内，能够在下述模式之间切换：并联连接所述第一线圈段和第二线圈段，并且并联连接所述第三线圈段和第四线圈段的并联模式；以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同，并且流过所述第三线圈段的电流的方向和流过所述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式，串联连接所述第一线圈段和第三线圈段并且串联连接所述第二线圈段和第四线圈段的成倍型串联模式；和以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反，并且流过所述第三线圈段的电流的方向和流过所述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式，串联连接所述第一线圈段和第二线圈段并且串联连接所述第三线圈段和第四线圈段的抵消型串联模式，
所述开关电路网包括：
第一开关，其能够将与保持为接地电位的接地电位部件电连接或能够与该接地电位部件电连接的第二端子，在与所述第二线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第四线圈段的一方的端部连接的位置之间切换；
第二开关，其能够将所述第一线圈段的一方的端部，在与所述第二线圈段的一方的端部连接的位置、与所述第四线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第二线圈段的一方的端部和所述第四线圈段的一方的端部中的任意一个均不连接的位置之间切换；
第三开关，其能够将所述第三线圈段的一方的端部，在与所述第二线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第四线圈段的一方的端部连接的位置之间切换；
第四开关，其能够将所述第二端子，在与所述第二线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第四线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换；
第五开关，其能够将所述第三线圈段的另一方的端部，在与所述第四线圈段的另一方的端部连接的位置、与所述第二线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第四线圈段的另一方的端部和所述第二线圈段的另一方的端部中的任意一个均不连接的位置之间切换；和
第六开关，其能够将所述第一线圈段的另一方的端部，在与所述第二线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第四线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换。
34.如权利要求33所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在线圈卷绕方向上，
所述第一线圈段的一方的端部和所述第三线圈段的一方的端部相互接近，
所述第一线圈段的另一方的端部和所述第三线圈段的另一方的端部相互接近，
所述第二线圈段的一方的端部和所述第四线圈段的一方的端部相互接近，
所述第二线圈段的另一方的端部和所述第四线圈段的另一方的端部相互接近。
35.如权利要求33所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在与线圈卷绕方向正交的规定方向上，
所述第一线圈段和第二线圈段的各自的一方的端部相互接近，
所述第一线圈段和第二线圈段的各自的另一方的端部相互接近，
所述第三线圈段和第四线圈段的各自的一方的端部相互接近，
所述第三线圈段和第四线圈段的各自的另一方的端部相互接近。
36.如权利要求33～35中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述第一线圈段和第二线圈段与所述电介质窗平行且配置为同心状，内侧的线圈段的半径相对于外侧的线圈段的半径的比率为80％以上，
所述第三线圈段和第四线圈段与所述电介质窗平行且配置为同心状，内侧的线圈段的半径相对于外侧的线圈段的半径的比率为80％以上。
37.如权利要求33～35中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述第一线圈段和第二线圈段与所述电介质窗平行且隔开小于趋肤深度的间隙配置为同心状，
所述第三线圈段和第四线圈段与所述电介质窗平行且隔开小于趋肤深度的间隙配置为同心状。
38.一种等离子体处理方法，其特征在于，包括：
在顶部具有电介质窗的能够进行真空排气的处理容器内，将被处理基板配置在设定于所述电介质窗的下方的规定位置的工序；
从处理气体供给部向所述处理容器内供给期望的处理气体的工序；
将所述处理容器内以规定的压力维持为减压状态的工序；
在具有并进地延伸的第一线圈段和第二线圈段的、配置在所述电介质窗的上方的RF天线内，利用开关电路网选择下述模式中的任意一个模式的工序：并联连接所述第一线圈段和第二线圈段的并联模式；以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式串联连接所述第一线圈段和第二线圈段的成倍型串联模式；和以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式串联连接所述第一线圈段和第二线圈段的抵消型串联模式；
从高频电源对所述RF天线施加规定频率的高频，在以所述选择的模式连接的所述第一线圈段和第二线圈段中流动高频电流的工序；
利用与所述第一线圈段和第二线圈段中流动的所述高频电流对应的高频的磁场和感应电场，在所述处理容器内的所述电介质窗的附近生成处理气体的等离子体的工序；
使生成的所述等离子体在所述处理容器内扩散的工序；和
在所述等离子体下对所述基板实施期望的等离子体处理的工序，
所述开关电路网包括：
第一开关，其能够将与来自所述高频供电部的高频供电线连接或能够与该高频供电线连接的第一端子，在与所述第一线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第一线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换；
第二开关，其能够将所述第一线圈段的另一方的端部，在与所述第二线圈段的一方的端部连接的位置、与所述第二线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第二线圈段的一方的端部和另一方的端部中的任意一个均不连接的位置之间切换；和
第三开关，其能够将所述第二线圈段的一方的端部，在与所述第一线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第一线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换。
39.一种等离子体处理方法，其特征在于，包括：
在顶部具有电介质窗的能够进行真空排气的处理容器内，将被处理基板配置在设定于所述电介质窗的下方的规定位置的工序；
从处理气体供给部向所述处理容器内供给期望的处理气体的工序；
将所述处理容器内以规定的压力维持为减压状态的工序；
在具有并进地延伸的第一线圈段和第二线圈段的、配置在所述电介质窗的上方的RF天线内，利用开关电路网选择下述模式中的任意一个模式的工序：并联连接所述第一线圈段和第二线圈段的并联模式；以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式串联连接所述第一线圈段和第二线圈段的成倍型串联模式；和以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式串联连接所述第一线圈段和第二线圈段的抵消型串联模式；
从高频电源对所述RF天线施加规定频率的高频，在以所述选择的模式连接的所述第一线圈段和第二线圈段中流动高频电流的工序；
利用与所述第一线圈段和第二线圈段中流动的所述高频电流对应的高频的磁场和感应电场，在所述处理容器内的所述电介质窗的附近生成处理气体的等离子体的工序；
使生成的所述等离子体在所述处理容器内扩散的工序；和
在所述等离子体下对所述基板实施期望的等离子体处理的工序，
所述开关电路网包括：
第一开关，其能够将与保持为接地电位的接地电位部件电连接或能够与该接地电位部件电连接的第二端子，在与所述第二线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第二线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换；
第二开关，其能够将所述第二线圈段的另一方的端部，在与所述第一线圈段的一方的端部连接的位置、与所述第一线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第一线圈段的一方的端部和另一方的端部中的任意一个均不连接的位置之间切换；和
第三开关，其能够将所述第一线圈段的一方的端部，在与所述第二线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第二线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换。
40.一种等离子体处理方法，其特征在于，包括：
在顶部具有电介质窗的能够进行真空排气的处理容器内，将被处理基板配置在设定于所述电介质窗的下方的规定位置的工序；
从处理气体供给部向所述处理容器内供给期望的处理气体的工序；
将所述处理容器内以规定的压力维持为减压状态的工序；
在具有并进地延伸的圆弧状的第一线圈段和第二线圈段；和沿着与所述第一线圈段和第二线圈段分别相同的圆周并进地延伸的圆弧状的第三线圈段和第四线圈段的、并且配置在所述电介质窗的上方的RF天线内，利用开关电路网选择下述模式中的任意一个的工序：并联连接所述第一线圈段和第二线圈段，并且并联连接所述第三线圈段和第四线圈段的并联模式；以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同，并且流过所述第三线圈段的电流的方向和流过所述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式，串联连接所述第一线圈段和第三线圈段并且串联连接所述第二线圈段和第四线圈段的成倍型串联模式；和以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反，并且流过所述第三线圈段的电流的方向和流过所述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式，串联连接所述第一线圈段和第二线圈段并且串联连接所述第三线圈段和第四线圈段的的抵消型串联模式；
从高频电源对所述RF天线施加规定频率的高频，在以所述选择的模式连接的所述第一线圈段、第二线圈段、第三线圈段和第四线圈段中流动高频电流的工序；
利用与所述第一线圈段、第二线圈段、第三线圈段和第四线圈段中流动的所述高频电流对应的高频的磁场和感应电场，在所述处理容器内的所述电介质窗的附近生成处理气体的等离子体的工序；
使生成的所述等离子体在所述处理容器内扩散的工序；和
在所述等离子体下对所述基板实施期望的等离子体处理的工序，
所述开关电路网包括：
第一开关，其能够将与来自所述高频供电部的高频供电线连接或能够与该高频供电线连接的第一端子，在与所述第一线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第三线圈段的一方的端部连接的位置之间切换；
第二开关，其能够将所述第三线圈段的一方的端部，在与所述第四线圈段的一方的端部连接的位置、与所述第二线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第四线圈段的一方的端部和所述第二线圈段的一方的端部中的任意一个均不连接的位置之间切换；
第三开关，其能够将所述第二线圈段的一方的端部，在与所述第一线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第三线圈段的一方的端部连接的位置之间切换；
第四开关，其能够将所述第一端子，在与所述第一线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第三线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换；
第五开关，其能够将所述第一线圈段的另一方的端部，在与所述第四线圈段的另一方的端部连接的位置、与所述第二线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第四线圈段的另一方的端部和所述第二线圈段的另一方的端部中的任意一个均不连接的位置之间切换；和
第六开关，其能够将所述第四线圈段的另一方的端部，在与所述第三线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第一线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换。
41.一种等离子体处理方法，其特征在于，包括：
在顶部具有电介质窗的能够进行真空排气的处理容器内，将被处理基板配置在设定于所述电介质窗的下方的规定位置的工序；
从处理气体供给部向所述处理容器内供给期望的处理气体的工序；
将所述处理容器内以规定的压力维持为减压状态的工序；
在具有并进地延伸的圆弧状的第一线圈段和第二线圈段；和沿着与所述第一线圈段和第二线圈段分别相同的圆周并进地延伸的圆弧状的第三线圈段和第四线圈段的、并且配置在所述电介质窗的上方的RF天线内，利用开关电路网选择下述模式中的任意一个的工序：并联连接所述第一线圈段和第二线圈段，并且并联连接所述第三线圈段和第四线圈段的并联模式；以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同，并且流过所述第三线圈段的电流的方向和流过所述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相同的方式，串联连接所述第一线圈段和第三线圈段并且串联连接所述第二线圈段和第四线圈段的成倍型串联模式；和以流过所述第一线圈段的电流的方向和流过所述第二线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反，并且流过所述第三线圈段的电流的方向和流过所述第四线圈段的电流的方向在线圈卷绕方向上相反的方式，串联连接所述第一线圈段和第二线圈段并且串联连接所述第三线圈段和第四线圈段的的抵消型串联模式；
从高频电源对所述RF天线施加规定频率的高频，在以所述选择的模式连接的所述第一线圈段、第二线圈段、第三线圈段和第四线圈段中流动高频电流的工序；
利用与所述第一线圈段、第二线圈段、第三线圈段和第四线圈段中流动的所述高频电流对应的高频的磁场和感应电场，在所述处理容器内的所述电介质窗的附近生成处理气体的等离子体的工序；
使生成的所述等离子体在所述处理容器内扩散的工序；和
在所述等离子体下对所述基板实施期望的等离子体处理的工序，
所述开关电路网包括：
第一开关，其能够将与保持为接地电位的接地电位部件电连接或能够与该接地电位部件电连接的第二端子，在与所述第二线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第四线圈段的一方的端部连接的位置之间切换；
第二开关，其能够将所述第一线圈段的一方的端部，在与所述第二线圈段的一方的端部连接的位置、与所述第四线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第二线圈段的一方的端部和所述第四线圈段的一方的端部中的任意一个均不连接的位置之间切换；
第三开关，其能够将所述第三线圈段的一方的端部，在与所述第二线圈段的一方的端部连接的位置、和与所述第四线圈段的一方的端部连接的位置之间切换；
第四开关，其能够将所述第二端子，在与所述第二线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第四线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换；
第五开关，其能够将所述第三线圈段的另一方的端部，在与所述第四线圈段的另一方的端部连接的位置、与所述第二线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第四线圈段的另一方的端部和所述第二线圈段的另一方的端部中的任意一个均不连接的位置之间切换；和
第六开关，其能够将所述第一线圈段的另一方的端部，在与所述第二线圈段的另一方的端部连接的位置、和与所述第四线圈段的另一方的端部连接的位置之间切换。
CN201110069807.7A 2010-03-18 2011-03-18 等离子体处理装置和等离子体处理方法 Expired - Fee Related CN102194639B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010062179A JP5554099B2 (ja) 2010-03-18 2010-03-18 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2010-062179 2010-03-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102194639A CN102194639A (zh) 2011-09-21
CN102194639B true CN102194639B (zh) 2014-03-19

Family

ID=44602509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110069807.7A Expired - Fee Related CN102194639B (zh) 2010-03-18 2011-03-18 等离子体处理装置和等离子体处理方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8415885B2 (zh)
JP (1) JP5554099B2 (zh)
KR (1) KR101755686B1 (zh)
CN (1) CN102194639B (zh)
TW (1) TWI467624B (zh)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5740203B2 (ja) * 2010-05-26 2015-06-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びその処理ガス供給構造
JP5595136B2 (ja) * 2010-06-18 2014-09-24 三菱重工業株式会社 誘導結合プラズマ発生装置
US8723423B2 (en) * 2011-01-25 2014-05-13 Advanced Energy Industries, Inc. Electrostatic remote plasma source
US9220162B2 (en) * 2011-03-09 2015-12-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Plasma generating apparatus and plasma generating method
TWI646869B (zh) 2011-10-05 2019-01-01 美商應用材料股份有限公司 對稱電漿處理腔室
JP5398853B2 (ja) * 2012-01-26 2014-01-29 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
US8901820B2 (en) * 2012-01-31 2014-12-02 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ribbon antenna for versatile operation and efficient RF power coupling
US20130256271A1 (en) * 2012-04-03 2013-10-03 Theodoros Panagopoulos Methods and apparatuses for controlling plasma in a plasma processing chamber
CN103060778B (zh) * 2013-01-23 2015-03-11 深圳市劲拓自动化设备股份有限公司 平板式pecvd装置
JP6037292B2 (ja) 2013-08-20 2016-12-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
CN104518570A (zh) * 2013-09-27 2015-04-15 中兴通讯股份有限公司 一种电动车无线电能传输系统的控制方法及装置
US9496122B1 (en) 2014-01-10 2016-11-15 Reno Technologies, Inc. Electronically variable capacitor and RF matching network incorporating same
US10431428B2 (en) 2014-01-10 2019-10-01 Reno Technologies, Inc. System for providing variable capacitance
JP6539986B2 (ja) * 2014-11-05 2019-07-10 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
KR101721431B1 (ko) * 2015-01-16 2017-03-30 가부시키가이샤 아루박 플라즈마 처리 장치
US10148152B2 (en) 2015-02-10 2018-12-04 Cts Corporation Axial brushless DC motor
US9972511B2 (en) * 2015-10-01 2018-05-15 Applied Materials, Inc. Substrate processing apparatus and methods
US10714960B2 (en) * 2015-12-22 2020-07-14 Intel Corporation Uniform wireless charging device
CN107369602B (zh) 2016-05-12 2019-02-19 北京北方华创微电子装备有限公司 反应腔室及半导体加工设备
KR20190006498A (ko) 2016-05-19 2019-01-18 시티에스 코포레이션 분획 및 홀드 스텝 기능을 가진 축류 브러시리스 dc 모터
CN109036817B (zh) * 2017-06-08 2021-09-17 北京北方华创微电子装备有限公司 电感耦合线圈和工艺腔室
KR101993712B1 (ko) * 2017-08-09 2019-06-28 피에스케이홀딩스 (주) 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛
JP7002268B2 (ja) * 2017-09-28 2022-01-20 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
KR101995762B1 (ko) * 2017-11-07 2019-07-03 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP7330182B2 (ja) * 2017-11-17 2023-08-21 エヴァテック・アーゲー 真空プラズマ処理へのｒｆパワーの伝送
US10354838B1 (en) * 2018-10-10 2019-07-16 Lam Research Corporation RF antenna producing a uniform near-field Poynting vector
SG11202107115VA (en) * 2019-01-08 2021-07-29 Applied Materials Inc Recursive coils for inductively coupled plasmas
KR102057515B1 (ko) * 2019-06-20 2019-12-19 주식회사 아미크론 조리 중 용기의 위치 이탈을 방지하기 위한 유도 가열 조리기
KR102137913B1 (ko) * 2019-10-29 2020-07-24 주식회사 기가레인 플라즈마 안테나 모듈
US11823868B2 (en) * 2021-06-11 2023-11-21 Applied Materials, Inc. Hardware switch on main feed line in a radio frequency plasma processing chamber

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5401350A (en) 1993-03-08 1995-03-28 Lsi Logic Corporation Coil configurations for improved uniformity in inductively coupled plasma systems
US5731565A (en) 1995-07-27 1998-03-24 Lam Research Corporation Segmented coil for generating plasma in plasma processing equipment
US5907221A (en) 1995-08-16 1999-05-25 Applied Materials, Inc. Inductively coupled plasma reactor with an inductive coil antenna having independent loops
JP3156774B2 (ja) * 1998-05-21 2001-04-16 株式会社アドテック プラズマ テクノロジー 電子エネルギー制御機能を有する高周波プラズマ処理装置
JP2000331993A (ja) * 1999-05-19 2000-11-30 Mitsubishi Electric Corp プラズマ処理装置
US6744213B2 (en) * 1999-11-15 2004-06-01 Lam Research Corporation Antenna for producing uniform process rates
US6853141B2 (en) * 2002-05-22 2005-02-08 Daniel J. Hoffman Capacitively coupled plasma reactor with magnetic plasma control
JP4876307B2 (ja) * 2000-10-31 2012-02-15 パナソニック電工株式会社 活性炭の製造方法
JP3787079B2 (ja) * 2001-09-11 2006-06-21 株式会社日立製作所 プラズマ処理装置
KR100513163B1 (ko) * 2003-06-18 2005-09-08 삼성전자주식회사 Ｉｃｐ 안테나 및 이를 사용하는 플라즈마 발생장치
KR101038204B1 (ko) * 2004-02-25 2011-05-31 주성엔지니어링(주) 플라즈마 발생용 안테나
JP2006221852A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Canon Anelva Corp 誘導結合型プラズマ発生装置
CN101189708A (zh) * 2005-05-31 2008-05-28 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置和等离子体处理方法
JP2007311182A (ja) * 2006-05-18 2007-11-29 Tokyo Electron Ltd 誘導結合プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
US8741097B2 (en) * 2009-10-27 2014-06-03 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus and plasma processing method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2005-527119A 2005.09.08

Also Published As

Publication number Publication date
TW201203307A (en) 2012-01-16
JP5554099B2 (ja) 2014-07-23
CN102194639A (zh) 2011-09-21
KR20110105360A (ko) 2011-09-26
US8415885B2 (en) 2013-04-09
US20110233170A1 (en) 2011-09-29
JP2011198539A (ja) 2011-10-06
TWI467624B (zh) 2015-01-01
KR101755686B1 (ko) 2017-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102194639B (zh) 等离子体处理装置和等离子体处理方法
KR102012225B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
US20200357606A1 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
CN102421238B (zh) 等离子体处理装置
CN102737941B (zh) 等离子体处理装置和等离子体处理方法
JP5911032B2 (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
CN102686005B (zh) 等离子体处理装置和等离子体处理方法
JP5916044B2 (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
CN102056394B (zh) 等离子体处理装置
CN102421239B (zh) 等离子体处理装置
KR20110046349A (ko) 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
JP6097317B2 (ja) プラズマ処理方法
JP2015130350A (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140319

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee