TW201832619A - 天線、電漿處理裝置及電漿處理方法 - Google Patents

Abstract

本發明之一態樣之天線具備：介電窗，其具有第1面及第2面，且第2面具有環狀之凹面、及由凹面包圍之平坦面；槽板；介電板；金屬製之傳熱構件，其具有相互對向之上表面及下表面；冷卻套；及加熱器；且上表面包含複數個第1區域及第2區域，冷卻套搭載於複數個第1區域上，第2區域較複數個第1區域更向下表面之側凹陷，加熱器搭載於第2區域上，複數個第1區域各者設置於自與中心軸線平行之方向觀察時至少部分地與平坦面重疊之位置。

Description

天線、電漿處理裝置及電漿處理方法

本發明之實施形態係關於一種天線、電漿處理裝置及電漿處理方法。

於半導體元件等電子元件之製造中，進行對被處理體之電漿處理，例如蝕刻被處理體之處理。於電漿處理中，於腔室內藉由自電漿源供給之能量激發處理氣體。作為用於此種電漿處理之電漿處理裝置，近年開發出具有放射狀線槽天線(Radial Line Slot Antenna)之電漿處理裝置(參照專利文獻1)。 於專利文獻1中所記載之電漿處理裝置具備腔室本體、載台、微波產生器及天線。該天線包括包含介電窗、槽板及冷卻套之天線。介電窗係由石英所構成，且設置於載台之上方。於介電窗之上設置有槽板。於槽板形成有第1槽群及第2槽群。第1槽群包含沿著槽板之中心軸線之圓周方向排列之複數個槽對。第2槽群包含在第1槽群之外側沿著相對於槽板之中心軸線之圓周方向排列的複數個槽對。於第1槽群之內側配置有大致螺旋狀之加熱器。於第1槽群與第2槽群之間及第2槽群之外側分別配置有環狀之加熱器。於槽板上經由介電板設置有冷卻套。於冷卻套之內部形成有冷媒用之流路。專利文獻1中記載之電漿處理裝置向天線供給由微波產生器產生之微波。天線基於來自微波產生器之微波放射電漿產生用之微波。 且說，於被處理體之電漿處理中，藉由來自電漿之熱輸入而對介電窗進行加熱。因此，於依序對屬於同一批次之複數個被處理體進行電漿處理之情形時，存在對該同一批次之第1個被處理體進行處理時之介電窗的溫度與對第2個之後之被處理體進行處理時之介電窗的溫度之間存在差異之情況。若於介電窗之溫度產生差異，則於同一批次內，在被處理體之加工之程度上產生不均。對此，於專利文獻1中記載之裝置中，當不進行電漿處理時使用加熱器對介電窗進行加熱，藉此抑制在屬於同一批次之被處理體之加工之程度上產生不均。 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本專利特開2013-243218號公報

[發明所欲解決之問題] 如上所述，於專利文獻1中，不進行電漿處理時利用加熱器對介電窗進行加熱。另一方面，於電漿處理中，為了將介電窗之溫度保持為特定之溫度，想到使用冷卻套將介電窗冷卻。然而，於形成有加熱器之位置，冷卻套與介電窗之間之熱阻變大，因此，有介電窗之冷卻變得不均勻之虞。 因此，於本技術領域中，要求一面抑制電漿處理中之介電窗之溫度與不進行電漿處理時之介電窗之溫度的差異，一面抑制電漿處理中之介電窗之冷卻之不均勻性。 [解決問題之技術手段] 一態樣之天線具備：介電窗，其具有第1面及於與該第1面相反側延伸之第2面，且第2面具有繞中心軸線延伸且向第1面側凹陷之環狀之凹面、及由凹面包圍之平坦面；槽板，其設置於第1面上；介電板，其設置於槽板上；傳熱構件，其係具有相互對向之上表面及下表面的金屬製之傳熱構件，且於該下表面與槽板之間夾持介電板；冷卻套，其設置於傳熱構件上；及加熱器，其設置於傳熱構件與冷卻套之間；且上表面包含複數個第1區域及第2區域，冷卻套搭載於複數個第1區域上，第2區域較複數個第1區域更向下表面之側凹陷，加熱器搭載於第2區域上，複數個第1區域各者設置於自與中心軸線平行之方向觀察時至少部分地與平坦面重疊之位置。 於一態樣之天線中，藉由使用加熱器對介電窗進行加熱，可抑制介電窗之溫度下降。因此，於將該天線作為微波之導入機構而搭載於電漿處理裝置之情形時，可抑制電漿處理中之介電窗之溫度與不進行電漿處理時之介電窗之溫度的差異。 另一方面，於電漿處理中，利用冷卻套將介電窗冷卻。此處，形成有平坦面之位置上之介電窗之第1面與第2面之間之最大的厚度大於形成有凹面之位置上之介電窗之第1面與第2面之間之最大的厚度。介電窗中之厚度較大之部分與厚度較小之部分相比，溫度不易發生變化。因此，若對介電窗均勻地進行冷卻，則介電窗中之厚度較大之部分、即形成有平坦面之部分之溫度不易下降，因此有介電窗之溫度分佈變得不均勻之虞。對此，於一態樣之天線中，自中心軸線之方向觀察時，複數個第1區域之各者至少部分地與平坦面重疊。由於在該複數個第1區域上搭載有冷卻套，故而於一態樣之天線中，有效率地將介電窗中之形成有平坦面之部分冷卻。由此，於一態樣之天線中，可抑制電漿處理中之介電窗之冷卻之不均勻性。 於一實施形態中，亦可為，凹面包含：底面；內側傾斜面，其連接底面與平坦面，且以越靠近平坦面則距第1面越遠之方式傾斜；及外側傾斜面，其自底面向外側延伸，且以越靠近介電窗之外緣則距第1面越遠之方式傾斜；且於槽板形成有相對於中心軸線於圓周方向上排列之複數個槽孔，複數個槽孔各者形成於自與中心軸線平行之方向觀察時與內側傾斜面重疊之位置。 於一實施形態中，亦可為，第1面劃分出以自與中心軸線平行之方向觀察時包圍複數個槽孔之方式延伸之2個環狀的溝槽，且於2個環狀之溝槽各者之內部設置有環狀之導體。藉由配置以包圍複數個槽之方式延伸之環狀之導體，可使電場集中於複數個槽孔之正下方。 於一實施形態中，亦可為，第1面劃分出自與中心軸線之方向觀察時包圍複數個槽孔各者之複數個溝槽，且於複數個溝槽各者之內部設置有導體。藉由以包圍複數個槽孔之各者之方式配置導體，可使電場集中於複數個槽孔之正下方。 於一實施形態中，亦可為，複數個第1區域係沿著相對於中心軸線之圓周方向排列，且複數個第1區域各者設置於自與中心軸線平行之方向觀察時與平坦面及內側傾斜面重疊之位置。由於在複數個槽孔之正下方電場集中，故而對內側傾斜面之來自電漿之熱輸入變大。對此，於一實施形態中，將複數個第1區域之各者設置於自與中心軸線平行之方向觀察時與平坦面及內側傾斜面重疊之位置，因此可有效率地將平坦面及內側傾斜面冷卻。由此，根據一態樣之天線，可抑制電漿處理中之介電窗之冷卻之不均勻性。 於一實施形態中，亦可為，上表面進而包含第3區域，且冷卻套搭載於複數個第1區域及第3區域上，第3區域形成於自與中心軸線平行之方向觀察時與外側傾斜面重疊之位置。形成有外側傾斜面之位置上之介電窗之第1面與第2面之間之最大的厚度大於形成有底面之位置上之介電窗之第1面與第2面之間之最大的厚度。對此，於一實施形態之天線中，藉由使第3區域形成於自與軸線平行之方向觀察時與外側傾斜面重疊之位置，可有效率地將介電窗中之形成有外側傾斜面之部分冷卻。由此，可進一步抑制電漿處理中之介電窗之冷卻之不均勻性。 一態樣之電漿處理裝置具備：腔室本體，其提供腔室；氣體供給部，其向腔室內供給處理氣體；載台，其設置於腔室內；上述天線，其設置於載台之上方；及微波產生器，其連接於天線。 於一態樣中，提供一種使用上述電漿處理裝置之電漿處理方法。該電漿處理方法包括以下步驟：使用加熱器對介電窗進行加熱；及於停止藉由加熱器對介電窗之加熱後，一面使用冷卻套將介電窗冷卻，一面對被處理體進行電漿處理。於一態樣之電漿處理方法中，可一面抑制電漿處理中之介電窗之溫度與不進行電漿處理時之介電窗之溫度的差異，一面抑制電漿處理中之介電窗之冷卻之不均勻性。 [發明之效果] 根據本發明之一態樣及各種實施形態，可一面抑制電漿處理中之介電窗之溫度與不進行電漿處理時之介電窗之溫度的差異，一面抑制電漿處理中之介電窗之冷卻之不均勻性。

以下，參照圖式，對各種實施形態進行詳細說明。再者，於各圖式中，對相同或相當之部分標註相同之符號，且省略對相同或相當之部分之重複之說明。又，各圖式之尺寸比率未必與實際之尺寸比率一致。 圖1係概略性地表示一實施形態之電漿處理裝置之圖。圖1所示之電漿處理裝置10具備腔室本體12、載台14、微波產生器16及天線18。 腔室本體12於其內部提供腔室C。腔室本體12可包含側壁12a、及底部12b。側壁12a具有沿軸線Z方向延伸之大致筒形狀。該軸線Z係與天線18之中心軸線一致。底部12b設置於側壁12a之下端側。於底部12b設置有排氣用之排氣孔12h。又，於腔室本體12之側壁12a設置有被處理體W之搬入搬出口12g，且該搬入搬出口12g可藉由閘閥13而開閉。側壁12a之上端部開口。 載台14配置於腔室C內之下部。於載台14上支持被處理體W。載台14可包含台14a、聚焦環14b、及靜電吸盤14c。 台14a係由筒狀支持部48支持。筒狀支持部48係由絕緣性之材料所構成，且自底部12b向垂直上方延伸。又，於筒狀支持部48之外周設置有導電性之筒狀支持部50。筒狀支持部50沿著筒狀支持部48之外周自腔室本體12之底部12b向垂直上方延伸。於該筒狀支持部50與側壁12a之間形成有環狀之排氣通路51。 於排氣通路51之上部，安裝有設置有複數個貫通孔之環狀之隔板52。於排氣孔12h之下部經由排氣管54而連接有排氣裝置56。排氣裝置56具有渦輪分子泵等真空泵。藉由排氣裝置56，可將腔室本體12內之處理空間S減壓至所需之真空度。 台14a兼備高頻電極。於台14a經由匹配單元60及饋電棒62而電性連接有RF(radio frequency，射頻)偏壓用之高頻電源58。高頻電源58係以特定功率輸出適於控制吸入至被處理體W之離子之能量的固定頻率，例如13.65 MHz之高頻電力。匹配單元60收容用以於高頻電源58側之阻抗器與以電極、電漿、腔室本體12等為主的負載側之阻抗器之間相匹配之匹配器。於該匹配器之中包含自偏壓產生用之隔直流電容器。 於台14a之上表面設置有靜電吸盤14c。靜電吸盤14c係藉由靜電吸附力而保持被處理體W。於靜電吸盤14c之徑向外側設置有呈環狀包圍被處理體W之周圍之聚焦環14b。靜電吸盤14c包含電極14d、絕緣膜14e、及絕緣膜14f。電極14d由導電膜構成，且設置於絕緣膜14e與絕緣膜14f之間。於電極14d經由開關66及被覆線68而電性連接有高壓之直流電源64。靜電吸盤14c藉由利用由直流電源64施加之直流電壓而產生之庫侖力而可吸附保持被處理體W。 於台14a之內部設置有沿圓周方向延伸之環狀之冷媒室14g。對該冷媒室14g自冷卻器單元(未圖示)經由配管70、72循環供給特定溫度之冷媒，例如冷卻水。藉由冷媒循環，台14a及靜電吸盤14c被控制為特定之溫度。又，經由氣體供給管74向靜電吸盤14c之上表面與被處理體W之背面之間供給例如氦氣。 微波產生器16產生例如2.45 GHz之微波。於一實施形態中，電漿處理裝置10進而具備調諧器22、波導管24、模式轉換器26、及同軸波導管28。 微波產生器16係經由調諧器22而連接於波導管24。波導管24例如為矩形波導管。波導管24連接於模式轉換器26，該模式轉換器26連接於同軸波導管28之上端。 同軸波導管28沿著軸線Z延伸。該同軸波導管28包含外側導體28a及內側導體28b。外側導體28a具有沿軸線Z方向延伸之大致圓筒形狀。內側導體28b設置於外側導體28a之內部。該內側導體28b具有沿著軸線Z延伸之大致圓筒形狀。 由微波產生器16產生之微波係經由調諧器22及波導管24而波導至模式轉換器26。模式轉換器26將微波之模式轉換，並將模式轉換後之微波供給至同軸波導管28。來自同軸波導管28之微波供給至天線18。 天線18基於由微波產生器16產生之微波放射電漿產生用之微波。天線18包含介電窗20、槽板30、介電板32、傳熱構件34及冷卻套36。下文，對天線18之詳細內容進行敍述。 於一實施形態中，於同軸波導管28之內側導體28b之內孔供導管38通過。導管38係沿著軸線Z延伸，且連接於氣體供給系統39。 氣體供給系統39向導管38供給用以對被處理體W進行處理之處理氣體。氣體供給系統39可包含氣體源39a、閥39b、及流量控制器39c。氣體源39a係處理氣體之氣體源。閥39b切換來自氣體源39a之處理氣體之供給及供給停止。流量控制器39c例如為質量流量控制器，對來自氣體源39a之處理氣體之流量進行調整。 於一實施形態中，電漿處理裝置10可進而具備氣體供給部42。氣體供給部42係於載台14與天線18之間，自軸線Z之周圍向處理空間S供給氣體。氣體供給部42可包含導管42a。導管42a係於天線18與載台14之間以軸線Z為中心呈環狀延伸。於導管42a形成有複數個氣體供給孔42b。複數個氣體供給孔42b呈環狀排列，且朝向軸線Z開口，將供給至導管42a之氣體朝向軸線Z供給。該氣體供給部42係經由導管42c而連接於氣體供給系統43。 氣體供給系統43向氣體供給部42供給用以對被處理體W進行處理之處理氣體。氣體供給系統43可包含氣體源43a、閥43b、及流量控制器43c。氣體源43a係處理氣體之氣體源。閥43b切換來自氣體源43a之處理氣體之供給及供給停止。流量控制器43c例如為質量流量控制器，對來自氣體源43a之處理氣體之流量進行調整。 以下，參照圖1及圖2，對天線18更詳細地進行說明。圖2係概略性地表示一實施形態之天線18之剖視圖。如上所述，天線18包含介電窗20、槽板30、介電板32、傳熱構件34及冷卻套36。 介電窗20係以於軸線Z方向上經由處理空間S而與載台14面對面之方式支持於側壁12a之上端部。側壁12a之上端部開口係藉由該介電窗20而關閉。介電窗20具有大致圓板形狀，且例如係由陶瓷所構成。於介電窗20與側壁12a之上端部之間可介置O形環21。藉由該O形環21更確實地將腔室本體12密閉。 該介電窗20包含第1面20a及第2面20b。第2面20b於第1面20a之相反側延伸，且於處理空間S露出。 於一實施形態中，介電窗20之第1面20a可於徑向之中央區域劃分出向第2面20b側凹陷之凹面80。凹面80包含第1底面80a及第2底面80b。第1底面80a具有其中心與軸線Z一致之圓形之平面形狀。於該第1底面80a與第2面20b之間形成有貫通介電窗20之貫通孔20h。該貫通孔20h係沿著軸線Z延伸。第2底面80b具有自與軸線Z平行之方向觀察時包圍第1底面80a之圓環形狀。該第2底面80b位於較第1底面80a更靠第2面20b側。因此，於第1底面80a與第2底面80b之間形成有階差。該凹面80劃分出收容空間20s。 於收容空間20s收容有噴射器40。噴射器40具有將來自導管38之氣體供給至形成於介電窗20之貫通孔20h之功能。噴射器40例如係由鋁或不鏽鋼所構成。噴射器40可包含本體部40a及側部40b。本體部40a及側部40b可一體形成。本體部40a具有其中心軸線與軸線Z一致之大致圓柱形狀，且設置於第1底面80a上。於本體部40a形成有沿著軸線Z方向延伸之貫通孔40h。該貫通孔40h與導管38及貫通孔20h連通。側部40b構成以軸線Z為中心之環狀，且設置於第2底面80b上。該側部40b係以包圍本體部40a之方式與該本體部40a之外周面相連。側部40b具有將自介電窗20之外緣朝向中心區域沿該介電窗20之內部傳播之微波阻斷的功能。 於噴射器40之內部設置有塞塊(chock)86。於圖1及圖2所示之實施形態中，電漿處理裝置10具備複數個塞塊86，具體而言具備3個塞塊86。塞塊86構成以軸線Z為中心之環狀，且例如係由石英、陶瓷等介電體所構成。於一實施形態中，塞塊86亦可由與介電窗20相同之材料所構成。該塞塊86具有抑制自介電窗20之周緣區域向中心區域傳播之微波之功能。 塞塊86係以包圍貫通孔20h之方式設置於側部40b之內部。於一實施形態中，塞塊86係於其一端面自側部40b之下表面露出之狀態下嵌埋於側部40b內。塞塊86之一端面與介電窗20之第2底面80b相接。塞塊86之一端面與另一端面之間之長度、即與軸線Z平行之方向上之塞塊86之長度設定為沿介電窗20傳播之微波之波長的約1/4。 塞塊86將沿介電窗20之內部傳播之微波、即入射波之一部分自與第2底面80b相接之一端面傳播至位於槽板30側的另一端面。入射波之一部分於塞塊86之另一端面發生反射，作為反射波而返回至介電窗20。塞塊86具有沿該介電窗20傳播之微波之波長之約1/4的長度。因此，塞塊86使相對於入射波具有大致半波長量之相位差之反射波返回至介電窗20。於電漿處理裝置10中，藉由該反射波與入射波干擾，可衰減或抵消入射波。因此，於一實施形態之天線18中，可減小介電窗20之貫通孔20h中之電場強度，其結果為，可防止於貫通孔20h內產生異常放電。 又，於一實施形態中，介電窗20之第1面20a亦可進而劃分出2個環狀之溝槽82a、82b。自與軸線Z平行之方向觀察時，該等溝槽82a、82b構成以軸線Z為中心之同心圓狀。於溝槽82a、82b之內部分別設置有圓環狀之2個導體84a及84b。導體84a及84b例如為金屬製，且與槽板30電性連接。再者，導體84a及84b亦可與槽板30一體形成。 於一實施形態中，介電窗20之第2面20b可包含平坦面44、凹面45及外緣面46。平坦面44係與天線18之中心軸線、即軸線Z正交之平坦之面，且設置於第2面20b之徑向之中央區域。自與軸線Z平行之方向觀察時，凹面45呈環狀延伸，且其中心軸線與軸線Z一致。該凹面45係以包圍平坦面44之方式形成。外緣面46構成與凹面45同軸之環狀，且設置於凹面45之徑向外側。該外緣面46構成第2面20b之外緣。 凹面45包含底面45a、內側傾斜面45b及外側傾斜面45c。底面45a係相對於軸線Z垂直之平坦面，與第1面20a對向。內側傾斜面45b將底面45a與平坦面44連接。該內側傾斜面45b係以隨著自底面45a靠近平坦面44而遠離第1面20a之方式傾斜。外側傾斜面45c將底面45a與外緣面46連接。該外側傾斜面45c係以隨著自底面45a靠近外緣面46而遠離第1面20a之方式傾斜。 於介電窗20之第1面20a上設置有槽板30。於一實施形態中，槽板30可為構成放射狀線槽天線之槽板。槽板30包含具有導電性之金屬製之圓板。圖3係自上方觀察一實施形態之槽板30之俯視圖。 如圖3所示，於槽板30形成有複數個槽孔30a及複數個槽孔30b。複數個槽孔30a係沿著以軸線Z為中心且具有半徑r1之圓C1排列。複數個槽孔30a之各者具有沿著圓C1延伸之長孔形狀。於一實施形態中，該圓C1之半徑r1大於自軸線Z至平坦面44與內側傾斜面45b之間之交界為止的徑向之距離，且小於自軸線Z至底面45a與內側傾斜面45b之間之交界為止的徑向之距離。即，如圖2所示，複數個槽孔30a之各者形成於自軸線Z之徑向觀察時與內側傾斜面45b重疊之位置。 複數個槽孔30b係沿著以軸線Z為中心之圓C2排列。該圓C2具有較圓C1之半徑r1大之半徑r2。複數個槽孔30b之各者具有沿著圓C2延伸之長孔形狀。該圓C2之半徑r2大於自軸線Z至底面45a與外側傾斜面45c之間之交界為止的徑向之距離，且小於自軸線Z至外側傾斜面45c與外緣面46之間之交界為止的徑向之距離。即，如圖2所示，複數個槽孔30b之各者可形成於自軸線Z之徑向觀察時與外側傾斜面45c重疊之位置。 於一實施形態中，亦可為，如圖3所示般形成於第1面20a之2個環狀之溝槽82a、82b係以自與軸線Z平行之方向觀察時包圍複數個槽孔30a之方式延伸。即，分別設置於該等溝槽82a、82b內之2個導體84a及84b分別沿著複數個槽孔30a之徑向內側之緣部及徑向外側的緣部延伸。如此，2個導體84a及84b係於複數個槽孔30a之下方，以夾住該複數個槽孔30a之方式配置。藉由如此配置2個導體84a及84b，可使電場集中於複數個槽孔30a之正下方。 再次參照圖2。於槽板30上設置有介電板32。介電板32例如係石英或氧化鋁製，且具有大致圓板形狀。介電板32具有使微波之波長縮短之功能。 於介電板32上設置有傳熱構件34。傳熱構件34係由鋁等具有較高之熱導率之金屬構成，且具有以軸線Z為中心之圓形之平面形狀。傳熱構件34包含相互對向之上表面34a及下表面34b。傳熱構件34於其下表面34b與槽板30之間夾持介電板32。於傳熱構件34之上表面34a上設置有冷卻套36。 冷卻套36之表面可具有導電性。於冷卻套36內形成有冷媒用之流路36a。對該流路36a自冷卻器單元循環供給特定溫度之冷媒，例如冷卻水。藉由冷媒循環，而經由傳熱構件34、介電板32及槽板30將介電窗20冷卻。於該冷卻套36之上部表面電性連接外側導體28a之下端。又，內側導體28b之下端通過形成於冷卻套36及介電板32之中央部分之孔電性連接於槽板30。來自同軸波導管28之微波向介電板32傳播，且自槽板30之槽經由介電窗20被導入至處理空間S內。 參照圖2及圖4，對傳熱構件34進行詳細說明。圖4係自上方觀察傳熱構件34之俯視圖。傳熱構件34之上表面34a包含複數個第1區域R1、第2區域R2及第3區域R3。於一實施形態中，如圖4所示，傳熱構件34之複數個第1區域R1可各自具有圓形之平面形狀，且沿著相對於軸線Z之圓周方向排列。如圖2所示，於複數個第1區域R1上搭載有冷卻套36。即，第1區域R1可與冷卻套36之下表面接觸。此處，軸線Z與複數個第1區域R1之間之徑向上之最短距離d1設定為小於自軸線Z至平坦面44與內側傾斜面45b之間之交界的徑向之距離。即，複數個第1區域R1各者設置於自與軸線Z平行之方向觀察時至少部分地與平坦面44重疊之位置。又，於一實施形態中，軸線Z與複數個第1區域R1之間之徑向上之最大距離d2可設定得大於自軸線Z至平坦面44與內側傾斜面45b之間之交界為止的徑向之距離，且小於自軸線Z至內側傾斜面45b與底面45a之間之交界為止的徑向之距離。即，複數個第1區域R1之各者可設置於自與軸線Z平行之方向觀察時與平坦面44及內側傾斜面45b重疊之位置。 第3區域R3可具有以軸線Z為中心之環狀之平面形狀，且沿著上表面34a之外緣延伸。如圖2所示，於第3區域R3上搭載有冷卻套36。即，第3區域R3可與冷卻套36之下表面接觸。軸線Z與第3區域R3之間之徑向上之最短距離d3設定得大於自軸線Z至底面45a與外側傾斜面45c之間之交界為止的徑向之距離。又，軸線Z與第3區域R3之間之徑向上之最大距離d4設定得小於自軸線Z至外側傾斜面45c與外緣面46之交界為止的徑向之距離。即，第3區域R3設置於自與軸線Z平行之方向觀察時與外側傾斜面45c重疊之位置。 如圖4所示，第2區域R2設置於上表面34a中之除複數個第1區域R1及第3區域R3以外之位置。第2區域R2位於較複數個第1區域R1及第3區域R3更靠下表面34b側。即，第2區域R2較複數個第1區域R1及第3區域R3更向下表面34b側凹陷，與冷卻套36相隔。 天線18進而包含加熱器HT。加熱器HT設置於傳熱構件34與冷卻套36之間。具體而言，加熱器HT係如圖4所示般以覆蓋第2區域R2之大致全域之方式設置於該第2區域R2上。即，於第2區域R2上搭載有加熱器HT。加熱器HT經由端子T而電性連接於加熱器電源HP。加熱器HT係藉由自加熱器電源HP供給之電力而產生熱。於加熱器HT中產生之熱經由傳熱構件34、介電板32及槽板30而傳遞至介電窗20，對介電窗20進行加熱。 再者，亦可如圖2所示般於加熱器HT與冷卻套36之間設置有構件88。構件88於該構件88與上表面34a之第2區域R2之間夾持加熱器HT。構件88例如係由鋁等金屬所構成。構件88之上表面與第1區域R1及第3區域R3一同提供冷卻套36之支持面。 於一實施形態中，電漿處理裝置10可進而具備控制部Cnt。控制部Cnt包含具備處理器、記憶部等之電腦裝置等。控制部Cnt可根據於記憶部中所記憶之程式輸出各種控制信號。來自控制部Cnt之各種控制信號提供至微波產生器16、排氣裝置56、閥39b、流量控制器39c、閥43b、流量控制器43c及加熱器電源HP。更具體而言，控制部Cnt將用以將微波產生器16設定為動作狀態之控制信號輸出至該微波產生器16。又，控制部Cnt係以打開閥39b及閥43b之方式向該閥39b及閥43b之各者提供控制信號。進而，控制部Cnt係以將來自氣體源39a之氣體之流量調整為特定之流量的方式向流量控制器39c提供控制信號，且以將來自氣體源43a之氣體之流量調整為特定之流量的方式向流量控制器43c提供控制信號。又，進而控制部Cnt將用以調整排氣裝置56之排氣量之控制信號輸出至該排氣裝置56。又，進而控制部Cnt為了控制加熱器HT之發熱量，而將用以調整加熱器電源HP對加熱器HT施加之電力之控制信號輸出至加熱器電源HP。 於一實施形態之電漿處理裝置10中，不進行電漿處理時，自加熱器電源HP對加熱器HT施加電力。藉由施加電力而於加熱器HT產生之熱經由傳熱構件34、介電板32及槽板30而傳遞至介電窗20，對介電窗20進行加熱。藉此，不進行電漿處理時介電窗20之溫度下降得以抑制。由此，抑制電漿處理中之介電窗20之溫度與不進行電漿處理時之介電窗20之溫度的差異。 另一方面，於電漿處理裝置10中，於電漿處理中，利用冷卻套36將介電窗20冷卻。此處，形成有平坦面44之位置上之介電窗20之最大的厚度係板厚大於形成有凹面45之位置上之介電窗20之最大的厚度。因此，介電窗20中之自與軸線Z平行之方向觀察時與平坦面44重疊之部分相較於自與軸線Z平行之方向觀察時與凹面35重疊的部分，溫度不易發生變化。又，於電漿處理裝置10中，因導體84a、84b之影響電場集中於複數個槽孔30a之正下方。因此，於內側傾斜面45b，來自電漿之熱輸入變大。因此，若對介電窗20均勻地進行冷卻，則介電窗20中之自與軸線Z平行之方向觀察時與平坦面44及內側傾斜面45b重疊之部分之溫度較其他部分的溫度高，有介電窗20之溫度分佈變得不均勻之虞。對此，於電漿處理裝置10中，於複數個第1區域R1之各者之上搭載有冷卻套36，因此有效率地將介電窗20中之位於複數個第1區域R1之下方之區域、即自與軸線Z平行之方向觀察時與平坦面44及內側傾斜面45b重疊之區域冷卻。由此，根據天線18，可抑制電漿處理中之介電窗20之冷卻之不均勻性。 又，於電漿處理裝置10中，電場亦集中於複數個槽孔30b之正下方，因此自電漿對外側傾斜面45c之熱輸入較大。對此，於電漿處理裝置10中，於複數個第3區域R3之各者之上搭載有冷卻套36，因此有效率地將介電窗20中之位於複數個第3區域R3之下方之部分、即自與軸線Z平行之方向觀察時與外側傾斜面45c重疊之部分冷卻。由此，可進一步抑制電漿處理中之介電窗20之冷卻之不均勻性。 其次，對使用上述電漿處理裝置10之一實施形態之電漿處理方法進行說明。圖5係表示一實施形態之電漿處理方法之流程圖。圖5所示之電漿處理方法之各步驟係藉由例如控制部Cnt向電漿處理裝置10之各部發送控制信號而執行。於一實施形態之電漿處理方法中，如圖5所示，首先於步驟ST1中，利用加熱器HT對介電窗20進行加熱。該加熱係於開始被處理體W之電漿處理之前執行。 於在步驟ST1中，對介電窗20進行加熱直至成為特定之溫度為止之後或介電窗20之加熱時間達到特定之時間之後，進行步驟ST2。於步驟ST2中，停止利用加熱器HT所進行之介電窗20之加熱。再者，步驟ST2亦可於下述步驟ST3與步驟ST4之間進行。 然後，進行步驟ST3。於步驟ST3中，自搬入搬出口12g將被處理體W搬入至腔室C內，並將該被處理體W載置於靜電吸盤14c上。然後，進行步驟ST4。於步驟ST4中，一面利用冷卻套36將介電窗20冷卻，一面對被處理體W進行電漿處理。此時，有效率地將介電窗20中之位於複數個第1區域R1之下方之區域、即自與軸線Z平行之方向觀察時與平坦面44及內側傾斜面45b重疊之區域冷卻。然後，進行步驟ST5。於步驟ST5中，自搬入搬出口12g將被處理體W搬出。 然後，進行步驟ST6。於步驟ST6中，判斷特定數量之被處理體W之電漿處理是否結束。於特定數量之被處理體W之電漿處理未結束之情形時，反覆執行步驟ST3～步驟ST5直至特定數量之被處理體W之電漿處理結束為止。另一方面，於特定數量之被處理體W之電漿處理結束之情形時，結束一實施形態之電漿處理方法。 以上，對實施形態進行了說明，但不限定於上述實施形態而可構成各種變化態樣。例如，於圖3所示之實施形態中，於介電窗20之第1面20a劃分出以自與軸線Z平行之方向觀察時包圍複數個槽孔30a之方式延伸之2個環狀的溝槽82a、82b，且於2個環狀之溝槽82a、82b之各者之內部設置有環狀之導體84a、84b。然而，於一實施形態中，亦可如圖6所示般，於介電窗20之第1面20a以自軸線Z之方向觀察時包圍複數個槽孔30a之各者之方式劃分出複數個溝槽90，且於該等複數個溝槽之各者之內部設置有導體92。天線18藉由具備該等複數個導體92，而使電場集中於複數個槽孔30a之正下方。 又，於上述實施形態中，傳熱構件34之上表面34a包含複數個第1區域R1、第2區域R2及第3區域R3，但只要上表面34a至少包含複數個第1區域R1及第2區域R2即可，亦可不包含第3區域R3。例如第2區域R2亦可擴展至第3區域R3之位置、即上表面34a之外緣。

10‧‧‧電漿處理裝置

12‧‧‧腔室本體

12a‧‧‧側壁

12b‧‧‧底部

12g‧‧‧搬入搬出口

12h‧‧‧排氣孔

13‧‧‧閘閥

14‧‧‧載台

14a‧‧‧台

14b‧‧‧聚焦環

14c‧‧‧靜電吸盤

14d‧‧‧電極

14e‧‧‧絕緣膜

14f‧‧‧絕緣膜

14g‧‧‧冷媒室

16‧‧‧微波產生器

18‧‧‧天線

20‧‧‧介電窗

20a‧‧‧第1面

20b‧‧‧第2面

20h‧‧‧貫通孔

20s‧‧‧收容空間

21‧‧‧O形環

22‧‧‧調諧器

24‧‧‧波導管

26‧‧‧模式轉換器

28‧‧‧同軸波導管

28a‧‧‧外側導體

28b‧‧‧內側導體

30‧‧‧槽板

30a‧‧‧槽孔

30b‧‧‧槽孔

32‧‧‧介電板

34‧‧‧傳熱構件

34a‧‧‧上表面

34b‧‧‧下表面

36‧‧‧冷卻套

36a‧‧‧流路

38‧‧‧導管

39‧‧‧氣體供給系統

39a‧‧‧氣體源

39b‧‧‧閥

39c‧‧‧流量控制器

40‧‧‧噴射器

40a‧‧‧本體部

40b‧‧‧側部

40h‧‧‧貫通孔

42‧‧‧氣體供給部

42a‧‧‧導管

42b‧‧‧氣體供給孔

42c‧‧‧導管

43‧‧‧氣體供給系統

43a‧‧‧氣體源

43b‧‧‧閥

43c‧‧‧流量控制器

44‧‧‧平坦面

45‧‧‧凹面

45a‧‧‧底面

45b‧‧‧內側傾斜面

45c‧‧‧外側傾斜面

46‧‧‧外緣面

48‧‧‧筒狀支持部

50‧‧‧筒狀支持部

51‧‧‧排氣通路

52‧‧‧隔板

54‧‧‧排氣管

56‧‧‧排氣裝置

58‧‧‧高頻電源

60‧‧‧匹配單元

62‧‧‧饋電棒

64‧‧‧直流電源

66‧‧‧開關

68‧‧‧被覆線

70‧‧‧配管

72‧‧‧配管

74‧‧‧氣體供給管

80‧‧‧凹面

80a‧‧‧第1底面

80b‧‧‧第2底面

82a‧‧‧溝槽

82b‧‧‧溝槽

84a‧‧‧導體

84b‧‧‧導體

86‧‧‧塞塊

88‧‧‧構件

90‧‧‧溝槽

92‧‧‧導體

C‧‧‧腔室

C1‧‧‧圓

C2‧‧‧圓

Cnt‧‧‧控制部

d1‧‧‧最短距離

d2‧‧‧最大距離

d3‧‧‧最短距離

d4‧‧‧最大距離

HT‧‧‧加熱器

HP‧‧‧加熱器電源

R1‧‧‧第1區域

r1‧‧‧半徑

R2‧‧‧第2區域

r2‧‧‧半徑

R3‧‧‧第3區域

S‧‧‧處理空間

ST1～ST6‧‧‧步驟

T‧‧‧端子

W‧‧‧被處理體

Z‧‧‧軸線

圖1係概略性地表示一實施形態之電漿處理裝置之剖視圖。 圖2係概略性地表示一實施形態之天線之剖視圖。 圖3係自上方觀察圖2所示之槽板之俯視圖。 圖4係自上方觀察圖2所示之傳熱構件之俯視圖。 圖5係表示一實施形態之電漿處理方法之流程圖。 圖6係自上方觀察另一實施形態之槽板之俯視圖。

Claims (8)

1. 一種天線，其具備： 介電窗，其具有第1面及於與該第1面相反側延伸之第2面，且上述第2面具有繞中心軸線延伸且向上述第1面側凹陷之環狀之凹面、及由上述凹面包圍之平坦面； 槽板，其設置於上述第1面上； 介電板，其設置於上述槽板上； 傳熱構件，其係具有相互對向之上表面及下表面的金屬製之傳熱構件，且於該下表面與上述槽板之間夾持上述介電板； 冷卻套，其設置於上述傳熱構件上；及 加熱器，其設置於上述傳熱構件與上述冷卻套之間，且 上述上表面包含複數個第1區域及第2區域， 上述冷卻套搭載於上述複數個第1區域上， 上述第2區域較上述複數個第1區域更向上述下表面之側凹陷， 上述加熱器搭載於上述第2區域上， 上述複數個第1區域各者設置於自與上述中心軸線平行之方向觀察時至少部分地與上述平坦面重疊之位置。
2. 如請求項1之天線，其中 上述凹面包含：底面；內側傾斜面，其連接上述底面與上述平坦面，且以越靠近上述平坦面則距上述第1面越遠之方式傾斜；及外側傾斜面，其自上述底面向外側延伸，且以越靠近上述介電窗之外緣則距上述第1面越遠之方式傾斜；且 於上述槽板形成有相對於上述中心軸線於圓周方向上排列之複數個槽孔，上述複數個槽孔各者形成於自與上述中心軸線平行之方向觀察時與上述內側傾斜面重疊之位置。
3. 如請求項2之天線，其中上述第1面劃分出以自與上述中心軸線平行之方向觀察時包圍上述複數個槽孔之方式延伸之2個環狀的溝槽，且於上述2個環狀之溝槽各者之內部設置有環狀之導體。
4. 如請求項2之天線，其中上述第1面劃分出自上述中心軸線之方向觀察時包圍上述複數個槽孔各者之複數個溝槽，且於上述複數個溝槽各者之內部設置有導體。
5. 如請求項2至4中任一項之天線，其中上述複數個第1區域係沿著相對於上述中心軸線之圓周方向排列，且上述複數個第1區域各者設置於自與上述中心軸線平行之方向觀察時與上述平坦面及上述內側傾斜面重疊之位置。
6. 如請求項2至5中任一項之天線，其中 上述上表面進而包含第3區域，且 上述冷卻套搭載於上述複數個第1區域及上述第3區域上， 上述第3區域形成於自與上述中心軸線平行之方向觀察時與上述外側傾斜面重疊之位置。
7. 一種電漿處理裝置，其具備： 腔室本體，其提供腔室； 氣體供給部，其向上述腔室內供給處理氣體； 載台，其設置於上述腔室內； 如請求項1至6中任一項之天線，其設置於上述載台之上方；及 微波產生器，其連接於上述天線。
8. 一種電漿處理方法，其係使用如請求項7之電漿處理裝置者，且包括以下步驟： 使用上述加熱器對上述介電窗進行加熱；及 於停止藉由上述加熱器對上述介電窗之加熱後，一面使用上述冷卻套將上述介電窗冷卻，一面對被處理體進行電漿處理。