微波等离子体源和等离子体处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微波等离子体源和等离子体处理装置。
【背景技术】
[0002]等离子体处理是半导体器件的制造中不可或缺的技术，但近来，对应LSI的高集成化、高速化的要求，构成LSI的半导体元件的设计规则越来越微细化，另外，半导体晶片也越来越大型化伴随于此，等离子体处理装置也需求与这种微细化和大型化对应。
[0003]然而，现有技术中广泛使用的平行平板型和感应耦合型的等离子体处理装置中，难以对大型的半导体晶片进行均匀且高速的等离子体处理。
[0004]因此，能够均匀地形成高密度且低电子温度的表面波等离子体的RLSA(注册商标)微波等离子体处理装置受到关注(例如专利文献I)。
[0005]RLSA (注册商标)微波等离子体处理装置作为辐射用于产生表面波等离子体的微波的微波辐射天线，在腔室的上部设置有以规定的图案形成有多个隙缝的平面隙缝天线即径向线隙缝天线，使从微波发生源导出的微波从天线的隙缝辐射，并且经由由设置于其下方的电介质构成的微波透射板辐射到保持为真空的腔室内，利用该微波电场在腔室内生成表面波等离子体，由此，对半导体晶片等的被处理体进行处理。
[0006]在这种RLSA (注册商标)微波等离子体装置中，在调整等离子体分布的情况下，需要准备隙缝形状和图案等不同的多个天线，更换天线，极其繁杂。
[0007]与此不同，在专利文献2中，公开了这样的等离子体源:将微波分配成多个，设置多个具有如上所述的平面天线的微波导入机构，将从上述微波导入机构中辐射出的微波导入到腔室内，在腔室内空间合成出微波。
[0008]像这样，利用多个微波导入机构空间合成微波，由此能够分别对从各微波导入机构导入的微波的相位和强度进行调整，能够比较容易地进行等离子体分布的调整。
[0009]另外，专利文献3中公开:通过研宄设计多个微波导入机构的配置，实现了等离子体的分布的均匀化。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特开2000 - 294550号公报
[0013]专利文献2:国际公开第2008/013112号公报
[0014]专利文献3:日本特开2012 - 216745号公报
【发明内容】
[0015]发明想要解决的技术问题
[0016]然而，在专利文献2、3中，在腔室的顶壁按每个微波导入机构设置有由电介质构成的微波透射窗(微波透射部件)，经由该微波透射窗向腔室内辐射微波，但在这种构成的情况下，等离子体无法充分扩散，为了获得均匀的等离子体，微波辐射部的数量变多。
[0017]本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种微波等离子体源和使用其的等离子体处理装置，能够确保等离子体的扩散，即使减少微波辐射部的数量，也能够形成均匀的表面波等离子体。
[0018]用于解决技术课题的技术方案
[0019]为了解决上述技术问题，本发明的第一方面中，提供一种微波等离子体源，其向等离子体处理装置的腔室内辐射微波而形成表面波等离子体，上述微波等离子体源的特征在于，包括:生成并输出微波的微波输出部；用于传送从上述微波输出部输出的微波的的微波供给部；和构成上述腔室的顶壁，用于将从上述微波供给部供给来的微波辐射到上述腔室内的微波辐射部件，上述微波供给部包括微波导入机构，该微波导入机构在上述微波辐射部件之上的与上述腔室内的周缘部分对应的位置沿圆周方向设置有多个，将微波导入到上述微波辐射部件，上述微波辐射部件包括:隙缝天线部，其具有沿着配置有上述微波导入机构的微波导入机构配置区域以整体形状呈圆周状的方式设置有多个的微波辐射用的隙缝；和微波透射部件，其在与上述微波导入机构配置区域对应的位置以覆盖上述隙缝的方式设置成圆周状，由使从上述隙缝辐射的微波透射的电介质构成。
[0020]本发明的第二方面中，提供一种等离子体处理装置，一种等离子体处理装置，其特征在于，包括:收纳被处理基板的腔室；向上述腔室内供给气体的气体供给机构；和向上述腔室内辐射微波而形成表面波等离子体的微波等离子体源，上述等离子体处理装置通过上述表面波等离子体对被处理基板实施等离子体处理，上述微波等离子体源包括:生成并输出微波的微波输出部；用于传送从上述微波输出部输出的微波的的微波供给部；和构成上述腔室的顶壁，用于将从上述微波供给部供给来的微波辐射到上述腔室内的微波辐射部件，上述微波供给部包括微波导入机构，该微波导入机构在上述微波辐射部件之上的与上述腔室内的周缘部分对应的位置沿圆周方向设置有多个，将微波导入到上述微波辐射部件，上述微波辐射部件包括:隙缝天线部，其具有沿着配置有上述微波导入机构的微波导入机构配置区域以整体形状呈圆周状的方式设置有多个的微波辐射用的隙缝；和微波透射部件，其在与上述微波导入机构配置区域对应的位置以覆盖上述隙缝的方式设置成圆周状，由使从上述隙缝辐射的微波透射的电介质构成。
[0021]在上述第一方面中，优选上述微波辐射部件在与上述微波导入机构对应的位置具有用于缩短微波的波长的滞波件。
[0022]上述微波辐射部件还能够包括:设置于上述隙缝天线部的内侧部分，向上述腔室内喷淋状地导入用于等离子体处理的气体的喷淋构造部。
[0023]上述微波辐射部件能够呈圆板状，上述微波等离子体源还包括配置在上述微波辐射部件之上的与上述腔室内的中央部分对应的位置的微波导入机构，从上述微波辐射部件的中央也在上述腔室内的中央部生成表面波等离子体。
[0024]在上述第二方面中，上述微波辐射部件可以呈与上述腔室内的周缘部对应的环状，上述等离子体处理装置还包括:载置被处理基板的载置台；在上述微波辐射部件的内侧部分向上述腔室内喷淋状地导入用于等离子体处理的气体的喷淋头；和在上述喷淋头与上述载置台之间形成高频电场的高频电场形成机构，利用上述高频电场形成机构在上述腔室内形成电容耦合等离子体。
[0025]发明效果
[0026]根据本发明，将微波导入机构沿着周方向配置，沿着微波导入机构配置区域以整体形状呈圆周状的方式设置多个微波辐射用的隙缝，并且，将用于透射从隙缝辐射的微波的微波透射部件在与微波导入机构配置区域对应的位置以覆盖隙缝的方式设置成圆周状，所以能够分散电场强度，并且能够使表面波等离子体扩散。因此，能够沿着周方向形成均匀的等离子体。另外，如上述方式，能够扩散等离子体，所以能够减少微波导入机构的所需个数，能够降低装置成本。
【附图说明】
[0027]图1是表示本发明的一实施方式的等离子体处理装置的概略构成的截面图。
[0028]图2是示意地表示用于图1的等离子体处理装置的微波等离子体源中的微波导入机构的平面图。
[0029]图3是表示用于图1的等离子体处理装置的微波等离子体源的构成的框图。
[0030]图4是表示图1的等离子体处理装置的微波等离子体源的微波透射板的截面图。
[0031]图5是表不微波透射板的周缘部表面的概略的平面图。
[0032]图6是示意地表示微波透射板的周缘部的设置于隙缝天线部的隙缝、微波透射部件、滞波件、和周缘部的微波导入机构的位置关系的图。
[0033]图7是表示设置于微波透射板的中央部的隙缝的形状和配置的一例的平面图。
[0034]图8是表示微波透射板的中央部的底面图。
[0035]图9是表示微波导入机构的截面图。
[0036]图10是表示微波导入机构的供电机构的图9的AA^线的横截面图。
[0037]图11是表示微波导入机构的调谐器的铁芯和滑动部件的图9的BB'线的横截面图。
[0038]图12是表示设置有图6所示的形状的隙缝的情况下的电磁仿真结果的图。
[0039]图13是表示本发明的其它的实施方式的等离子体处理装置的概略构成的截面图。
[0040]附图标记说明
[0041]1:腔室；2:微波等尚子体源；3:控制部；11:基座；12:支承部件；15:排气管；16:排气装置；17:搬入搬出口 ；30:微波输出部31:微波电源；32:微波振荡器；40:微波供给部；42:放大部43:微波导入机构；44:导波路径；50:微波福射板；50a:周缘部；50b:中央部；52:外侧导体;53:内侧导体54:供电机构；55:微波电力导入口 ；60:调谐器；100:等离子体处理装置；110:气体供给源；111:气体配管；120、130:主体部；121:滞波件；122:微波透射部件；123:隙缝；124:隙缝天线部；125:喷淋头部；W:半导体晶片。