TW202344144A - 電漿處理裝置 - Google Patents

Abstract

[課題]在構成電漿處理裝置具有的處理容器之上壁的頂板內，抑制電磁波的傳播。 [解決手段]提供一種電漿處理裝置，具有：處理容器；頂板，其係構成上述處理容器之上壁，由第1介電體形成，在上述第1介電體具有開口；穿透窗，其係被配置在上述開口，由介電常數大於上述第1介電體的第2介電體形成；及電磁波供給部，其係被供給朝向上述穿透窗供給電磁波。

Description

電漿處理裝置

本發明係關於電漿處理裝置。

專利文獻1揭示一種電漿處理裝置，其具有對處理室內放射微波的天線，和使從天線被放射的微波穿透，形成表面波的介電體構件。而且，提案將表面電流及移位電流流動的封閉電路之長度設為nλ0±δ(n為正的整數，λ0為微波之波長，δ為微調整成分(包含0))。依此，因可以增大表面電流，提高電漿之吸收效率，故可以提高導入電力之增加所致的電子密度的增加率。

專利文獻2係揭示具備處理室、平板狀之介電體窗、感應線圈、平板電極、高頻電源、氣體供給手段和載置試料之試料台的電漿處理裝置。在介電體窗和處理氣體供給板之間，設置高介電常數材料之介電體，因所生成的電場被高介電常數材料之介電體吸收，故有效電壓值下降，電場分佈成為不均勻。為了防止此，藉由在介電體窗上部之法拉第屏蔽形成缺口，減弱缺口之正下方的電場，使電場分佈均勻化。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2013-175430號公報 [專利文獻2]日本特開2013-254723號公報

[發明所欲解決之課題]

本揭示係提供在構成電漿處理裝置具有的處理容器之上壁的頂板內，可以抑制電磁波之傳播的技術。 [用以解決課題之手段]

若藉由本揭示之態樣時，提供一種電漿處理裝置，具有：處理容器；頂板，其係構成上述處理容器之上壁，由第1介電體形成，在上述第1介電體具有開口；穿透窗，其係被配置在上述開口，由介電常數大於上述第1介電體的第2介電體形成；及電磁波供給部，其係被構成供給朝向上述穿透窗供給電磁波。 [發明之效果]

若藉由一觀點，可以在構成電漿處理裝置具有的處理容器之上壁的頂板內，抑制電磁波的傳播。

以下，參照圖面針對用以實施本揭示之型態予以說明。在各圖面中，有對相同構成部分標示相同符號，省略重複說明之情況。

在本說明書中，平行、直角、正交、水平、垂直、上下、左右等的方向，容許不會損及實施型態的效果之程度的偏移。角部之形狀不限定於直角，即使為弓狀帶圓角亦可。即使平行、直角、正交、水平、垂直、圓形、圓筒、圓盤、一致包含略平行、略直角、略正交、略水平、略垂直、略圓形、略圓筒、略圓盤、略一致亦可。

[電漿處理裝置] 首先，針對一面參照圖1～圖3一面實施型態所涉及之電漿處理裝置100之構成例予以說明。圖1為表示實施型態所涉及之電漿處理裝置100之一例的剖面圖。圖2為係表示圖1之電漿處理裝置100所使用之微波電漿源2之一例的圖。圖3為表示圖1之電漿處理裝置100之頂板111之下面之一例的圖。

電漿處理裝置100係對以晶圓作為一例的基板W，施予例如蝕刻處理或成膜處理等的電漿處理。電漿處理裝置100具有被構成氣密的鋁或不鏽鋼等的金屬製之處理容器1，和被構成在處理容器1內形成微波電漿的微波電漿源2。處理容器1為圓筒狀，被接地。處理容器1之上部開口，設置包圍開口之支持環29，在微波電漿源2係被設置成從該開口面對處理容器1之內部。

在處理容器1內，用以將基板W水平地支撐的載置台11，係在藉由經由絕緣構件12a被豎立設置在處理容器1之底部中央的筒狀之支撐構件12被支撐的狀態下被設置。作為構成載置台11及支撐構件12的材料，例示對表面進行氧皮鋁處理(陽極氧化處理)的鋁等。

再者，雖無圖示，但是在載置台11設置有用以靜電吸附基板W之靜電夾盤、溫度控制機構、對基板W之背面供給熱傳達用之氣體的導熱體流路，及為了搬運基板W而進行升降的升降銷等。而且，在載置台11，經匹配器13電性連接有高頻偏壓電源14。藉由高頻電力從該高頻偏壓電源14被供給至載置台11，電漿中之離子被吸引至基板W側。

在處理容器1之底部連接有排氣管15，在該排氣管15連接有包含真空泵之排氣裝置16。藉由使該排氣裝置16作動，處理容器1內被排氣，可以使處理容器1內快速地減壓至特定之真空度。再者，在處理容器1之側壁設置有用以進行基板W之搬入搬出之搬入搬出口17，和開關該搬入搬出口17之閘閥18。

頂板111係在處理容器1之上部，在被支撐於支撐環29之狀態封閉處理容器1之上部的開口。依此，藉由頂板111構成處理容器1之上壁，處理容器1和頂板111區劃成電漿生成空間U。頂板111係由電漿耐性強的介電體構成。依此，從微波電漿源2被放射的微波而損及頂板111，其結果，可以抑制微粒或汙染物之產生。

頂板111為圓盤狀(圓形之平板)，且從介電體(以下，也稱為「第1介電體」)形成。第1介電體具有複數開口111b。在開口111b，由被嵌入持有大於第1介電體之介電常數的介電常數的介電體(以下，也稱為「第2介電體」)形成的穿透窗112。

形成穿透窗112之第2介電體的厚度與形成頂板111之第1介電體的厚度相同。即是，第2介電體之露出於電漿生成空間U的面(即是，下面111a)，存在於與第2介電體相鄰接的第1介電體之露出於電漿生成空間U的面相同平面。但是，即使第1介電體之露出於電漿生成空間U的全面非平面亦可，例如即使在第1介電體之與第2介電體相鄰接的面之外的面具有凹陷等亦可。再者，第2介電體之露出於電漿生成空間U的面之相反面，存在於與第2介電體相鄰接的第1介電體之露出於電漿生成空間U的面之相反面相同平面。

因第2介電體之介電常數大於第1介電體之介電常數，故穿透窗112係於穿透微波之時，以將微波之電磁場侷限在第2介電體內之方式發揮功能。例如，第1介電體可以係介電常數為約9.6的氧化鋁(Al ₂O ₃)或介電常數為約3.7～4的石英即可，第2介電體可以係介電常數為30的氧化鋯等的高介電常數體。針對第2介電體之半徑或可採用的介電常數之範圍於後述。

微波電漿源2係被配置在頂板111之上部。詳細而言，微波電漿源2所含的電磁波供給部43係被配置在以第2介電體形成的穿透窗112之上部。藉由如此的構成，電磁波供給部43係朝向穿透窗112供給作為電磁波之一例的微波。

頂板111之周圍係除了下面111a及藉由支撐環29被支撐之部分外，其他藉由以鋁等之金屬被形成的襯底構件110被覆蓋。支撐環29和襯底構件110之間被氣密密封。

如圖1及圖2所示般，微波電漿源2具有分配成複數路徑而輸出微波的微波輸出部30，和傳輸從微波輸出部30被輸出的微波，用以放射至處理容器1內的天線模組41。

如圖2所示般，微波輸出部30具有微波電源31、微波振盪器32、放大被振盪之微波的放大器33，和將被放大之微波分配成複數之分配器34。

微波振盪器32係使特定頻率(例如，915MHz)之微波予以例如PLL振盪。分配器34係以盡量不引起微波損失之方式，一面取得輸入側和輸出側之阻抗匹配，一面分配以放大器33被放大之微波。另外，作為微波之頻率除915MHz之外，可以使用700MHz以上3GHz以下的頻率。

天線模組41係設置複數，將在分配器34被分配的微波引導至處理容器1內。各天線模組41具有主要放大被分配之微波的放大部42，和電磁波供給部43。再者，電磁波供給部43具有用以使阻抗匹配的調諧器60(參照圖1)，和對處理容器1內放射被放大的微波的天線部113。而且，如圖1所示般，成為從天線模組41中之各電磁波供給部43之天線部113之縫隙113S，經由穿透窗112而對處理容器1內放射微波。

放大部42具有相位器46、可變增益放大器47、構成固態放大器之主放大器48，和隔離器49。相位器46被構成可以使微波之相位變化，藉由調整此可以調製放射特性。例如，藉由對每個天線模組進行相位調整，可以控制指向性而使電漿分佈變化。再者，可以使相鄰之天線模組各錯開90°相位而取得圓偏振波。再者，相位器46可以以調整放大器內之零件間之延遲特性，且進行調諧器內之空間合成為目的而使用。但是，於不需要如此之放射特性之調製或放大器內之零件間之延遲特性之調整之情況，不需要設置相位器46。

可變增益放大器47為用以調整朝主放大器48輸入之微波之電力位準，且調整各個的天線模組之偏差或調整電漿強度的放大器。亦可以藉由使可變增益放大器47在每個天線模組變化，使所發生的電漿產生分佈。

構成固態放大器之主放大器48可以設成具有例如輸入匹配電路、半導體放大元件、輸出匹配電路和高Q共振電路的構成。隔離器49係對以天線部113反射而朝向主放大器48之反射微波進行分離，具有循環器和虛擬負載(同軸終端器)。循環器係將以天線部113反射後之微波引導至虛擬負載，虛擬負載係將藉由循環器被引導之反射微波轉換成熱。

接著，返回至圖1，針對電磁波供給部43予以說明。電磁波供給部43具有傳輸微波之同軸構造之波導路(微波傳輸路徑)44，和將在波導路44傳輸的微波放射至處理容器1內的天線部113。而且，微波係從電磁波供給部43通過天線部113及穿透窗112而被放射至處理容器1內，在處理容器1內之空間被合成，在處理容器1內形成表面波電漿。

波導路44係筒狀之外側導體43b及被設置在其中心的棒狀之內側導體43a被配置成同軸狀而構成，在波導路44之前端設置天線部113。波導路44係內側導體43a成為供電側，外部導體43b成為接地側。

在外側導體43b和內側導體43a之間的空間被供電微波電力。而且，微波電力朝向天線部113傳播。再者，在波導路44設置有調諧器60。調諧器60係使處理容器1內之負載(電漿)之阻抗與在微波輸出部30中之微波電源之特性阻抗匹配。具體而言，藉由在外側導體43b和內側導體43a之間，使兩個芯塊61a、61b在上下移動，進行阻抗匹配。

形成頂板111之第1介電體具有複數貫通孔。在一例中，當將頂板111之下面111a區分為包含作為下面111a之中心之區域的中央部，和作為中央部之周圍之區域的外周部之時，如圖3所示般，在中央部之穿透窗112和外周部之穿透窗112之間，複數貫通孔以等間隔在下面111a開口。

如圖1及圖3所示般，在複數貫通孔，嵌入複數氣體供給管114。氣體供給管114係小於穿透窗112之第2介電體之介電常數的介電常數之介電體(以下，也稱為「第3介電體」)形成，例如第3介電體之介電常數與第1介電體之介電常數相同。第3介電體為中空，即使由例如氧化鋁形成亦可。氣體供給管114係在中空的氣體流路流通氣體，對電漿生成空間U供給氣體。複數氣體供給管114係貫通襯底構件110，被連接於氣體供給管線28，經由氣體供給管線28而被連接於氣體供給部27。

處理氣體係從氣體供給部27被供給，通過氣體供給管線28而從複數氣體供給管114被導入至處理容器1內。被導入的處理氣體係在電漿生成空間U中，藉由從微波電漿源2被導入至處理容器1內的微波之表面波被激起，形成處理氣體的電漿。

電磁波供給部43及穿透窗112係一個或複數且設置相同數量。圖4為示意性地表示實施型態所涉及之穿透窗112之配置和電漿的定位的圖。在圖3及圖4之例中，雖然電漿處理裝置100具有7個電磁波供給部43及穿透窗112，但是數量不限定於此。再者，電磁波供給部43及穿透窗112係被設置在頂板111之中央部及/或外周部。在圖3及圖4之例中，電磁波供給部43及穿透窗112係在外周部呈圓周狀配置6個，在其中央部配置1個。

[高介電常數體之穿透窗] 以往，電漿處理裝置100之頂板為鋁等的金屬製，具有在頂板之開口配置介電體之穿透窗的構造。在此情況，於微波傳播穿透窗之時，也傳播至穿透窗之附近之頂板的金屬表面，頂板之金屬表面特別在角部等，電場變強，對頂板造成損傷，金屬剝落而成為微粒或汙染物的原因。作為消除該微粒等之發生的手段，有以電漿耐性強的氧化鋁等的介電體材料，構成頂板111之全面的方法。圖5(a)為參考例所涉及之頂板111周邊的放大圖，以介電體材料構成頂板111的全面。依此，與頂板為金屬製之情況相比，可以迴避在頂板表面之電場集中，可以減少微粒或汙染物。另外，圖5(a)係為了促進本實施型態之電漿處理裝置100之理解的目的而使用的參考例的圖，非說明以往技術者。

但是，在參考例之頂板111之構成中，穿透介電常數材料內的微波之電磁場在頂板111內朝徑向擴展，如圖4所示般，難以在期望的位置局部性地生成電漿。對此，在本實施型態中，在頂板111之開口，嵌入高介電常數體之穿透窗112。圖5(b)為實施型態所涉及之頂板111周邊的放大圖。若藉由如此的構成，可以在欲集中於複數電磁波供給部43(天線模組41)正下方的電場之處，局部性地生成電漿。例如，在圖4之例中，於在中央部配置1個的穿透窗112下，局部性地生成電漿P1，在外周部呈圓周狀地等間隔配置6個的穿透窗112下，局部性地生成電漿P2～P7。其結果，因可以分離調整電漿P1～P7之各者而獨立控制，故可以控制電漿P1～P7之分佈比率。依此，整體而言，可以在電漿生成空間U之期望位置生成期望的電漿。

在以下中，舉出以氧化鋁形成頂板111之第1介電體，以高介電常數體之氧化鋯形成欲集中微波之電場的穿透窗112之第2介電體的電漿處理裝置100之例，針對局部性之電漿的生成予以說明。但是，第1介電體及第2介電體之材質不限定於此。依此，藉由將較第1介電體更高介電常數體的第2介電體埋入至頂板111，可以將微波之電磁場侷限在高介電常數之穿透窗112內。依此，可以提供使微波所致的電場集中於穿透窗112之正下方，可以在穿透窗112下生成局部性的電漿的電漿處理裝置100(參照圖4)。

[模擬結果1] 針對用以取得穿透窗112之第2介電體之半徑r及介電常數εr之範圍的適合值的模擬之結果，一面參照圖6一面予以說明。圖6為表示藉由模擬求出圖5(a)之參考例及圖5(b)之實施型態所涉及之頂板111內之電場強度分佈之結果1的圖。圖6(b)為放大圖6(a)之虛線框內的圖。圖6(a)及(b)所示的(1)係表示藉由模擬算出圖5(a)之參考例之頂板111內之電場強度之結果。在參考例中，頂板111之全體係由約9.6之氧化鋁構成。

圖6(a)及(b)所示的(2)係表示藉由模擬算出圖5(b)之實施型態之頂板111內之電場強度之結果。在實施型態中，以介電常數為約9.6之氧化鋁構成頂板111之第1介電體，以介電常數為約30之氧化鋯構成穿透窗112之第2介電體。第2介電體之半徑r設定為60mm。第2介電體之半徑r係如圖5(b)所示般，為在穿透窗112(第2介電體)之露出於電漿生成空間U之面上的半徑。在圖1及圖5(b)中，雖然以穿透窗112之上部的半徑大於下部之半徑之方式，在側面具有階差，但是即使穿透窗112為無階差的圓柱狀亦可。作為其他模擬條件，將供給的微波之頻率設定為860MHz。

圖6之橫軸係將圖5(a)及(b)所示的通過中央部之電磁波供給部43(及穿透窗112)之中心的軸Ax，設為距離頂板111之端部200mm的位置(圖6(a)之中央)，而表示頂板111之徑向的位置。軸Ax與頂板111之中心軸一致。

圖6之縱軸表示在圖5(a)及(b)所示的頂板111內，朝徑向繪製的線L上之電場強度，將電場強度最高的軸Ax和線L交叉的位置之電場強度當作「1」予以規格化表示。線L係在頂板111之厚度方向之約中央，朝頂板111之徑向延伸的假想線(直線)。但是，線L若為朝頂板111內之徑向水平延伸之直線時，則不需要繪製成頂板111之厚度之約一半的直線。

在圖6(a)之模擬結果中，在(2)之實施型態中，半徑r為60mm之穿透窗112(第2介電體)係直徑為120mm，位於圖6(a)之橫軸所示的約140mm～約260mm之範圍。而且，在圖6(a)之橫軸所示的140mm～260mm之範圍中，(2)之實施型態之電場強度比起(1)之參考例的電場強度變高。另外，在放大表示圖6(a)所示的一方之外緣部(0mm～140mm)之圖6(b)中，(2)之實施型態之電場強度比起(1)之參考例的電場強度變低。

其結果，在本實施型態所涉及之頂板111之構成中，藉由將從高介電常數體之第2介電體形成的穿透窗112埋入至頂板111內，可以將微波之電磁波侷限在穿透窗112之內部。依此，可以抑制電磁波供給部43被供給的微波之電磁波，洩漏至較穿透窗112更外緣部之頂板111側之情形。

[模擬結果2] 接著，針對將第2介電體之半徑r設為可變之時的微波之傳播抑制效果之結果，一面參照圖7，一面予以說明。圖7為表示藉由模擬求出將實施型態所涉及之穿透窗112之第2介電體之半徑r設為可變之時的微波之傳播抑制效果之結果2的圖。其他之模擬條件與用以取得圖6之結果的模擬條件相同。圖7(b)為放大圖7(a)之點線框內的圖。圖7(a)及(b)之橫軸及縱軸與圖6之橫軸及縱軸相同。圖7(a)及(b)之(1)係表示穿透窗112之第2介電體之半徑r為50mm之情況，(2)係表示第2介電體之半徑r為70mm之情況的線L(參照圖5(b))的電場強度。

若藉由此時，可知電場分佈依據穿透窗112之第2介電體之半徑r而改變。但是，即使在半徑r為50mm之情況及70mm之情況中之任一者，藉由在頂板111內埋入第2介電體之穿透窗112，在第2介電體之內部，電場分佈變高，在其外緣部，電場分佈顯著變低。即是，可以將微波之電磁波侷限在第2介電體之內部。例如，第2介電體之半徑r為50mm之情況，直徑100mm(150mm～250mm)之第2介電體內之電場強度變高，可以抑制較250mm更外緣部之第1介電體內之電場強度。同樣，第2介電體之半徑r為70mm之情況，直徑140mm(130mm～270mm)之第2介電體內之電場強度變高，可以抑制較270mm更外緣部之第1介電體內之電場強度。

依此，可以抑制電磁波供給部43被供給的微波之電磁波，洩漏至較穿透窗112更外緣部之第1介電體之頂板111側之情形。藉由上述，複數穿透窗112被配置在頂板111之情況，因將電磁波侷限在各者的穿透窗112之高介電常數體內，故不會產生穿透相鄰接之穿透窗112的微波之影響。依此，相鄰接的穿透窗112若為藉由安插第1介電體而不接觸時，則不管被設置在相鄰接之穿透窗112之間的第1介電體之厚度。即是，在頂板111之開口111b，設置複數穿透窗112的情況，即使複數穿透窗112之間的頂板111之第1介電體的厚度為薄膜亦可。

[模擬結果3] 接著，針對用以取得第2介電體之半徑r之適合值的模擬之結果，一面參照圖8，一面予以說明。圖8(a)之橫軸係表示穿透窗112之第2介電體由介電常數εr為30之氧化鋯構成之情況的第2介電體之半徑r。圖8(b)之橫軸係表示將軸Ax設為頂板111之中心(200mm)位置，將在軸Ax之位置的電場強度設為1，在距離中心188mm(距離頂板111之端部12mm)的外緣部，被規格化的電場強度。圖8之模擬條件僅變更第2介電體之材質的點與圖6不同，其他的模擬條件與用以取得圖6之結果的模擬條件相同。

圖8(a)之橫軸所示的λ為穿透窗112之第2介電體內中之微波的有效波長，在由介電常數εr為30之氧化鋯形成第2介電體之情況，第2介電體內之微波的有效波長λ為63.7mm。若藉由圖8(a)之模擬結果時，以被構成氧化鋯之第2介電體的半徑r為λ/2≦r≦3λ/2之範圍為佳。依此，充分地抑制微波之電磁波從穿透窗112之第2介電體朝外緣部之第1介電體擴展之情形，可以充分地降低在外緣部的電場強度。

在圖8(b)中，表示在以介電常數εr為100之氧化鈦形成第2介電體之情況，第2介電體之半徑r和被規格化之電場強度的關係。在圖8(b)中，橫軸係表示以氧化鈦形成的第2介電體之半徑r，縱軸係表示將在軸Ax之中心位置的電場強度設為1，在距離中心188mm之外緣部，被規格化的電場強度。

當介電常數εr變高時，在第2介電體內傳播的微波之有效波長λ變短。在氧化鈦之情況，第2介電體內之微波的有效波長λ為34.9mm。若藉由圖8(b)之模擬結果時，在氧化鈦之第2介電體之情況，也以半徑r被構成λ/2≦r≦3λ/2之範圍為佳。依此，充分地抑制微波之電磁波從穿透窗112之第2介電體朝外緣部之第1介電體擴展之情形，可以充分地降低在外緣部的電場強度。

藉由上述，根據圖8(a)及(b)之模擬的結果，當第2介電體之半徑r滿足λ/2≦r≦3λ/2之條件時，可以抑制微波之電磁場從穿透窗112之第2介電體朝外緣部之第1介電體擴展之情形。依此，可以提高穿透窗112之電場強度，生成局部性的電漿。

[模擬結果4] 圖9為表示實施型態所涉及之構成穿透窗112的第2介電體之介電常數εr和在距離軸Ax之位置188mm的外緣部的電場強度之一例。圖9(a)之橫軸係表示穿透窗112之第2介電體之介電常數εr，圖8(b)之橫軸係表示將軸Ax設為距離頂板111之中心位置(200mm)的電場強度為1之時，在距離中心188mm之外緣部，被規格化的電場強度。圖9之模擬條件僅變更第2介電體之介電常數之點與圖8不同，其他的模擬條件與用以取得圖8之結果的模擬條件相同。

若藉由此，藉由將構成穿透窗112之第2介電體之介電常數εr設為30以上，比起將第2介電體之介電常數εr設為20時，可以將微波之電磁波侷限在穿透窗112內。依此，可以抑制電磁場擴展至較穿透窗112更外側的外緣部，可以使電磁場集中於穿透窗112下，可以在穿透窗112下，生成局部性的電漿。

依此，從圖9之模擬結果，相對於介電常數為9.6之氧化鋁的第1介電體，穿透窗112之第2介電體之介電常數εr，若為頂板111之第1介電體之介電常數的3倍以上即可，若為3倍以下10倍以下，由於可以抑制微波所致的電磁場擴展至較穿透窗112更外側的外緣部，故較佳。

穿透窗112之第2介電體係以介電常數為30以上100以下之高介電常數體為佳。依此，穿透窗112之第2介電體即使為介電常數為30之氧化鋯、介電常數為100之氧化鈦亦可。取決於第1介電體，穿透窗112之第2介電體也可以使用藍寶石。

而且，若穿透窗112之第2介電體的介電常數εr為頂板111之第1介電體之介電常數的3倍以上4倍以下時，因可以充分地抑制電磁場擴展至較穿透窗112更外側的外緣部之情形，故為更佳。依此，即使穿透窗112為介電常數為30～40之氧化鋯亦可。

如上述說明般，若藉由本實施型態所涉及之電漿處理裝置100時，在欲使構成處理容器1之上壁的頂板111內之電場集中的處，設置高介電常數體的穿透窗112。即是，以持有大於構成頂板111之第1介電體的介電常數的介電常數的高介電常數體構成穿透窗112之第2介電體。依此，將微波所致的電場侷限在穿透窗112內，可以抑制微波之傳播擴展至較穿透窗112更外側。依此，可以在較穿透窗112更外側的外緣部，抑制電場強度。

此次揭示的實施型態所涉及的電漿處理裝置在所有方面均為例示，並非限制性者。實施型態在不脫離附件的申請專利範圍和其主旨的情況下，可以以各種形態進行變形及改良。上述複數實施型態所載的事項可以在不矛盾的範圍內採用其他的構成，再者，可以在不矛盾的範圍內進行組合。

本揭示的電漿處理裝置可以適用於徑向線縫隙天線(Radial Line Slot Antenna)的裝置。

1:處理容器 2:微波電漿源 27:氣體供給部 41:天線模組 43:電磁波供給部 100:電漿處理裝置 110:襯底構件 111:頂板 112:穿透窗 114:氣體供給管

[圖1]為表示實施型態所涉及之電漿處理裝置之一例的剖面圖。 [圖2]為係表示圖1之電漿處理裝置所使用之微波電漿源之一例的圖。 [圖3]為表示圖1之電漿處理裝置之頂板之下面之一例的圖。 [圖4]為示意性地表示實施型態所涉及之穿透窗之配置和電漿的定位的圖。 [圖5]為參考例及實施型態所涉及之頂板周邊的圖。 [圖6]為參考例及實施型態所涉及之頂板內之電場強度分佈的圖。 [圖7]為表示實施型態所涉及之穿透窗之半徑和微波之傳播抑制效果的圖。 [圖8]為表示實施型態所涉及之穿透窗之半徑和在頂板之外緣部的電場強度之一例的圖。 [圖9]為表示實施型態所涉及之穿透窗之介電常數和在頂板之外緣部的電場強度之一例的圖。

1:處理容器

2:微波電漿源

11:載置台

12:支撐構件

12a:絕緣構件

13:匹配器

14:高頻偏壓電源

15:排氣管

16:排氣裝置

17:搬入搬出口

18:閘閥

27:氣體供給部

28:氣體供給管線

29:支持環

30:微波輸出部

41:天線模組

42:放大部

43:電磁波供給部

43a:內側導體

43b:外側導體

44:波導路

60:調諧器

61a:芯塊

61b:芯塊

100:電漿處理裝置

110:襯底構件

111:頂板

111a:下面

111b:開口

112:穿透窗

113:天線部

113S:縫隙

114:氣體供給管

120:控制部

W:基板

U:電漿生成空間

Claims (11)

1. 一種電漿處理裝置，具有： 處理容器； 頂板，其係構成上述處理容器之上壁，由第1介電體形成，在上述第1介電體具有開口； 穿透窗，其係被配置在上述開口，由持有比上述第1介電體之介電常數更大的介電常數的第2介電體形成；及 電磁波供給部，其係被構成朝向上述穿透窗供給電磁波。
2. 如請求項1之電漿處理裝置，其中 上述處理容器和上述頂板區劃成電漿生成空間， 上述第2介電體之露出於上述電漿生成空間的面，存在於與上述第2介電體相鄰接的上述第1介電體之露出於上述電漿生成空間之面相同平面。
3. 如請求項1或2之電漿處理裝置，其中 上述電磁波供給部及上述穿透窗為一個或複數個且設置相同數量。
4. 如請求項3之電漿處理裝置，其中 上述電磁波供給部及上述穿透窗係被設置在上述頂板之中央部及/或外周部。
5. 如請求項1至4中之任一項之電漿處理裝置，其中 當將上述電磁波在上述第2介電體內的有效波長設為λ時，上述穿透窗係被構成上述第2介電體之露出於電漿生成空間的面之半徑r成為λ/2≦r≦3λ/2之範圍。
6. 如請求項1至5中之任一項之電漿處理裝置，其中 上述第2介電體之介電常數為上述第1介電體之介電常數的3倍以上。
7. 如請求項6之電漿處理裝置，其中 上述第2介電體之介電常數為上述第1介電體之介電常數的3倍以上10倍以下。
8. 如請求項7之電漿處理裝置，其中 上述第2介電體之介電常數為上述第1介電體之介電常數的3倍以上4倍以下。
9. 如請求項1至8中之任一項之電漿處理裝置，其中 設置複數上述穿透窗， 安插於形成複數上述穿透窗之複數上述第2介電體之間的上述第1介電體的厚度為薄膜。
10. 如請求項1至9中之任一項之電漿處理裝置，其中 上述第2介電體為介電常數為30以上100以下之高介電常數體。
11. 如請求項1至10中之任一項之電漿處理裝置，其中 在上述第1介電體具有複數貫通孔， 具有複數氣體供給管，其係分別被配置在複數上述貫通孔，由介電常數小於上述第2介電體的中空之第3介電體形成，被構成對上述第3介電體內流動氣體。

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