等离子体处理装置的制造方法_4

文档序号:9924385阅读:来源:国知局
环形等离子体内的等离子体密度的方位角方向的均匀性,不仅需要使线圈54 (η)的切口 80的间隙宽度g较窄(1mm以内),还需要使RF供电点RF-1n、RF-0ut的距离间隔d也窄到相同程度(1mm以内)。
[0078]图6表示线圈54(n)的更为合适的实施例。该实施例的特征为,线圈54(n)的切口80按照相对线圈周方向以规定的角度利例如f=60°)倾斜延伸的方式形成。这种情况下,RF供电点RF-1n、RF-0ut优选为设定为在线圈周方向上相互重合的位置关系,即,圆形线圈54(n)的中心O与RF供电点RF-1n、RF-0ut三者在线圈半径方向排列在同一直线上。
[0079]若线圈54(n)的环形状还包含圆形以外(例如矩形)的情况,则当切口80相对线圈周方向倾斜地形成时,优选一个线圈端部82a上连接有一个高频供电线58的位置(RF供电点)RF-1n与另一个线圈端部82b上连接有另一个高频供电线60的位置(RF供电点)RF-0ut之间不存在线圈周方向上的间隙,最优选的是,两RF供电点RF-1n、RF-0ut处于在周方向上重合的位置关系。
[0080]作为上述电磁场模拟的一环,本发明者选择[g= 5mm,f = 90° ]、[g = 5mm,f = 60° ]这两种参数,在其它条件与上述情况相同的条件下通过计算求取在环形等离子体内激发的电流密度I的方位角方向分布,并加以绘图,得到图7所示的结果。
[0081 ] 此处,[g = 5mm,至=60° ]的条件相当于上述图6的实施例,[g = 5mm,至=90° ]的条件相当于图2的实施例。即,图2所示的实施例中,线圈54(η)的切口 80按照相对线圈周方向垂直地笔直延伸的方式形成,定义为至=90°。
[0082 ]如图7所示,在线圈54 (η)的切口 80相对线圈周方向倾斜地形成的图6的实施例中,在与切口 80的位置对应的地方,电流密度I非但没有下降反而增大,方位角方向上的电流密度I的偏差整体上非常小,改善至约4%。
[0083]在图6的实施例中,在与切口 80的位置对应的地方,电流密度I比其它位置增大的原因是:由于两RF供电点RF-1n、RF-0ut设定为在线圈周方向上相互越过5mm的位置关系,因此在该区间上,刚从RF供电点RF-1n进入的线圈电流与正要从RF供电点RF-Out流出的电流以相同的方向重合。因此,当两RF供电点RF-1n、RF-Out设置在线圈周方向上相互重合的位置时,推测方位角方向上的电流密度I的偏差(不均匀性)会进一步减小。
[0084]图8A所示的其它实施例的特征为,线圈54(n)的切口80相对线圈周方向从线圈导体82的内周面向着外周面、并从线圈导体82的上表面向着下表面倾斜地延伸。根据该结构,从等离子体侧更加难以看到切口 80的位置,线圈54(n)的线圈导体82在周方向上的的伪连续性进一步提尚。
[0085]另外,线圈54(n)的线圈导体82的截面形状为任意的形状,可以例如图SB所示,为二角、四角或圆中的任一种。
[0086]图9表示对因线圈54(η)的切口造成的特异点的存在加以有效解除或抑制的其它实施例。该实施例中的线圈54(η)具有:相互接近地平行延伸,在线圈周方向的相同位置存在切口 84的外侧和内侧的线圈导体86、88;将这些线圈导体86、88的与切口 84邻接的各自的一侧(图的左侧)的线圈端部共同连接的第一连接导体90L;将这些线圈导体86、88的与切口84邻接的各自的另一侧(图的右侧)的线圈端部共同连接的第二连接导体90R;从第一连接导体90L起在切口 84的间隙内延伸,与来自高频供电部56(图1)的一个高频供电线58(图1)连接的第三连接导体92L;从第一连接导体90L起在切口 84的间隙内延伸,与来自高频供电部56(图1)的一个高频供电线58 (图1)连接的第三连接导体92L;和从第二连接导体88起在切口 84的间隙内延伸,与来自高频供电部56 (图1)的另一个高频供电线60连接的第四连接导体92R。
[0087]例如,内侧的线圈导体88的内半径为108mm,外半径为113mm。外侧的线圈导体86的内半径为118mm,夕卜半径为123mm。两线圈导体86、88在径向上隔开1mm的间隔,同心状配置。
[0088]此处优选的是,第三连接导体92L上连接有高频供电线58的RF供电点RF-1n和第四连接导体92R上连接有高频供电线60的RF供电点RF-Out处于在周方向上重合的位置关系,即圆形线圈54(n)的中心O和RF供电点RF-1n、RF-0ut这三者在线圈半径方向上排列在同一直线N上。
[0089]作为上述电磁场模拟的一环,对于图9的实施例,本发明者在与上述情况相同的条件下通过计算求出在环形等离子体内激发的电流密度I的方位角方向分布,并加以绘图,得到图10所示的结果。如图所示,方位角方向上的电流密度I的偏差非常小,改善至不足2%。
[0090]作为该实施例的一变形例,如图11所示,能够将一个RF供电点RF-1n与另一个RF供电点RF-Out设定为在线圈同方向上相互越过的位置关系。不过,这种情况下,因为刚从RF供电点RF-1n进入的线圈电流与正要从RF供电点RF-Out流出的电流以相同的方向重合,所以与切口 84对应的位置上,电流密度I存在比其它位置稍大的倾向。
[0091 ]作为该实施例的另一变形例,如图12所示,能够将一个RF供电点RF-1n与另一个RF供电点RF-Out设定为在线圈同方向上隔着间隙分离的位置关系。不过,这种情况下,与切口84对应的位置上,电流密度I存在比其它位置稍为下降的倾向。
[0092]图13和图14表示在线圈54(n)内沿周方向等间隔地设置多个(图示例中为两个)切口 80…的实施例。这种情况下,一个切口 80是用于与高频供电线58、60连接的原本的切口,而余下的切口 80,全是伪切口。在各伪切口 80 ’,设置有跨越隔着该切口 80,相对的一对线圈端部间的架桥型的连接导体92。
[0093]一般而言,在电感耦合型的情况下按照下述方式设计,即,在RF天线(线圈)的正下方生成径向不均匀(环形)的等离子体,其发生扩散从而在基座上或半导体晶片的正上方获得均匀的等离子体。在周方向(方位角方向)上,扩散的环形等离子体内的不均匀性也在半导体晶片的正上方被平滑化,但由于与径向相比平滑化所需要的距离较长(相当于圆周),所以存在难以平滑化的倾向。
[0094]关于这一点,像该实例这样,若在线圈54(n)内沿周方向等间隔地设置多个不连续点(切口),则周方向上等离子体密度的平滑化所需要的扩散距离变短。例如,若不连续点(切口)有N(N为2以上的自然数)个,则扩散所需要的距离成为圆周的1/N,平滑化变得容易。
[0095]另外,如图14所示,线圈54(n)的线圈导体82也可以为纵型导体,切口80、80’也能够在纵方向延伸。
[0096]图15所示的实施例的特征是,具有从线圈54(n)的线圈导体82的隔着切口80相对的一对线圈端部82a、82b起相对线圈周方向以一定角度(优选45°?70°)倾斜并平行地向上方(远离电介质窗52的方向)延伸的一对连接导体94、96,一个连接导体94的前端部与一个高频供电线58连接,另一个连接导体96的前端部与一个高频供电线60连接。另外,切口 80的间隙宽度优选1mm以下的尺寸。
[0097]图16A和图16B表示以螺旋型线圈构成RF天线54的情况的一实施例。另外,图16A和图16B表示改变角度(方位)观察同一结构的RF天线54的立体图。
[0098]在该实施例中,RF天线54包括:在平面(例如电介质窗52)上相位相互错开180度的螺旋状延伸的第一和第二主线圈导体100、102;和从这些第一和第二主线圈导体100、102的各自的周边侧的线圈端部100e、102e起,一边相互错开180度的相位相对该平面以一定的倾斜角β(例如β=1.5°?2.5°)上升一边螺旋状(图示的例子中为半旋转的螺旋)延伸的第一和第二辅助线圈导体104、106。第一和第二主线圈导体100、102各自的中心侧的线圈端部共同连接有来自高频供电部56(图1)的一个高频供电线58。另外,第一和第二辅助线圈导体104、106各自的上端侧的线圈端部104u、106u共同连接有来自高频供电部56(图1)的另一个高频供电线60(图1)。
[0099]一般来说,螺旋型线圈中采用下述结构,S卩
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1