，两高频供电点RF-1n、RF-0ut的位置位于线圈的中心部和外周端部，分离得较远，从等离子体侧看来线圈端部102e、104e突然终结。因此，在该实施例中，像上述那样通过使逐渐从等离子体侧远离的螺旋状延伸的辅助线圈导体104、106与线圈端部102e、104e连接，从而提高线圈外周部附近的等离子体密度分布的均匀性。
[0100]对于图16A(图16B)的实施例，本发明者实施与上述情况相同的电磁场模拟，对在半径r = 8mm、120mm、170mm、230mm的圆周上激发的电流的密度(相当于等离子体密度)I进行计算，并加以绘图，得到如图17A和图17B所示的结果。另外，该电磁场模拟中，RF天线54的外径(半径)设定为230mm。
[0101]另外，作为比较例，如图18所示，对不在主线圈导体100、102的端部100e、102e连接辅助线圈导体104、106，而是直接设置另一个高频供电点RF-Out的结构，也实施同样的电磁场模拟，对半径^ = 8111111、120臟、170111111、230臟的圆周上激发的电流的密度(相当于等离子体密度H进行计算，并加以绘图，得到图19A和图19B所示的结果。
[0102]虽然对于r= 8_、120mm、170mm处的偏向(偏差)来说，实施例与比较例之间没有差异(图16A、图19A)，但在线圈外周部的r = 230mm处的偏向(偏差)却显著不同，与比较例的100%相比，实施例中减少到37% (图16B、图19B)。
[0103]另外，在图16A(图16B)的实施例中，RF天线54由一对螺旋型主线圈导体100、102和一对螺旋型辅助线圈导体104、106构成。不过，也能够利用单个的螺旋型主线圈导体100和单个的螺旋型辅助线圈导体104构成RF天线54。
[0104]图20所示的实施例是关于线圈54(n)的结构的第一和第二实施例(图2?图8A)的发展型，具有在四方(a)、(b)、(c)、(d)的任一个方向上切口 80的间隙都只在中心部的一处110a、I 1b、I 1c、I 1d直接通过的结构。根据该结构，从等离子体侧基本看不到切口 80的地方，将周方向上的线圈54(n)的线圈导体82的伪连续性提高至极限。
[0105]上述实施方式中的电感耦合型等离子体蚀刻装置的结构只是一例，等离子体生成机构的各部分的结构当然可以有各种变形，与等离子体生成无直接关系的各部分的结构也可以有各种变形。
[0106]例如，作为RF天线的基本方式，也可以为平面型之外的类型例如穹顶型等。另外，在以一周内半径一定的同心圆形线圈构成RF天线的情况下，也能够采用在腔室的顶部以外的地方设置RF天线的类型，例如能够采用设置在腔室的侧壁之外的螺旋型。
[0?07]在以线圈径长不同的多个单绕线圈54(1)、54(2)、54(3)构成RF天线54的情况下，也能够采用对各单绕线圈54(n)连接单独的高频供电部56(n)的结构。另外，也能够代替各单绕线圈54(n)使用复绕线圈。也能够与矩形的被处理基板对应地使用矩形的腔室结构、矩形的RF天线结构。
[0108]在处理气体供给部中能够采用从顶部向腔室10内导入处理气体的结构，也能够采用不对基座12施加直流偏置控制用的高频RR的方式。
[0109]另外，本发明的电感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，也能够适用于等离子体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中。另外，本发明的被处理基板并不限定于半导体晶片，也能够使用平板显示器用的各种基板、光掩膜、CD基板、印刷基板等。
【主权项】
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； 向所述处理容器内供给所希望的处理气体的处理气体供给部，用于对所述基板实施所希望的等离子体处理； 设置在所述电介质窗外的RF天线，用于在所述处理容器内通过电感耦合生成处理气体的等尚子体;和 向所述RF天线供给频率适合于所述处理气体的高频放电的高频电力的高频供电部，其中 所述RF天线具有: 相互接近且平行延伸，在线圈周方向的相同位置存在切口的第一线圈导体和第二线圈导体； 将所述第一线圈导体和第二线圈导体各自的与所述切口邻接的一个线圈端部共同连接的第一连接导体； 将所述第一线圈导体和第二线圈导体各自的与所述切口邻接的另一个线圈端部共同连接的第二连接导体； 从所述第一连接导体向所述切口的间隙内延伸，并与来自所述高频供电部的第一高频供电线连接的第三连接导体;和 从所述第二连接导体向所述切口的间隙内延伸，并与来自所述高频供电部的第二高频供电线连接的第四连接导体。2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于: 所述第三连接导体与所述第一高频供电线连接的位置和所述第四连接导体与所述第二高频供电线连接的位置在线圈周方向上重合。3.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征在于: 所述第一线圈导体和第二线圈导体相互配置成同心状，并在径向上邻接。4.一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窗构成的能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； 向所述处理容器内供给所希望的处理气体的处理气体供给部，用于对所述基板实施所希望的等离子体处理； 设置在所述电介质窗外的RF天线，用于在所述处理容器内通过电感耦合生成处理气体的等尚子体;和 向所述RF天线供给频率适合于所述处理气体的高频放电的高频电力的高频供电部，其中 所述RF天线具有在线圈周方向上以等间隔存在多个切口的单绕或复绕的线圈导体，隔着所述多个切口之一而相对的一对线圈端部分别与来自所述高频供电部的一对高频供电线连接， 在所述多个切口的余下的各个切口，设置有在隔着该切口而相对的一对线圈端部之间横跨的桥接导体。5.一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； 向所述处理容器内供给所希望的处理气体的处理气体供给部，用于对所述基板实施所希望的等离子体处理； 设置在所述电介质窗外的RF天线，用于在所述处理容器内通过电感耦合生成处理气体的等尚子体;和 向所述RF天线供给频率适合于所述处理气体的高频放电的高频电力的高频供电部，其中 所述RF天线具有: 在线圈周方向上存在切口的单绕或复绕的线圈导体;和 从所述线圈导体的隔着所述切口而相对的一对线圈端部向远离所述电介质窗的方向并相对于线圈周方向以一定角度倾斜地延伸的一对连接导体， 所述一对连接导体分别与来自所述高频供电部的一对高频供电线连接。6.如权利要求1、4、5中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于: 所述电介质窗形成所述处理容器的顶部，所述RF天线配置在所述电介质窗之上。7.如权利要求1、4、5中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于: 至少一条所述高频供电线连接有电容器。8.如权利要求1、4、5中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于: 在至少一条所述高频供电线与电接地的接地部件之间连接有电容器。9.如权利要求1、4、5中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于: 所述线圈导体的半径在周方向的一周内是一定的。
【专利摘要】本发明提供等离子体处理装置，目的在于在电感耦合型的等离子体处理装置中改善方位角方向上的等离子体密度分布的均匀性。该电感耦合型的等离子体蚀刻装置在与RF天线(54)接近的电介质窗之下环形地生成电感耦合的等离子体，使该环形的等离子体在广阔的处理空间内分散，从而在基座(12)附近(即半导体晶片(W)上)使等离子体的密度均匀化。RF天线(54)具有线圈直径不同的多个单绕线圈(54(1)、54(2)、54(3))。各线圈(54(1)、54(2)、54(3))的高频供电点夹着非常小的切口而设置。
【IPC分类】H05H1/46
【公开号】CN105704904
【申请号】CN201610082046
【发明人】山泽阳平, 传宝一树, 山涌纯
【申请人】东京毅力科创株式会社
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2010年10月27日
【公告号】CN102056394A, CN102056394B, CN103209537A, US20110094682, US20160118222