[发明专利]等离子体处理装置和基板处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及等离子体处理装置和基板处理方法，特别涉及作为等离子体源使用微波的等离子体处理装置和使用这样的等离子体处理装置进行的基板处理方法。

背景技术

LSI(Large Scale Integrated circuit，大规模集成电路)等的半导体装置，通过对半导体基板实施蚀刻或CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)、溅镀等的处理来制造。关于蚀刻或CVD、溅镀等的处理，具有作为其能量供给源使用等离子体的处理方法，即等离子体蚀刻或等离子体CVD、等离子体溅镀等。

在此，在日本特开2006-179477号公报(专利文献1)中公开有涉及在产生等离子体时使用微波的微波等离子体处理装置的技术。按照专利文献1，在圆形矩形导波管与圆极化转换器之间的圆筒导波管与假负载(Dummy Load)连接。该假负载的轴线构成为：从反射体向圆极化转换器的方向偏离微波的被反射体反射的驻波的管内波长的1/4波长L。由此，通过假负载有效地吸收从径向波导箱反射来的微波。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-179477号公报

发明内容

发明要解决的问题

对专利文献1代表的现有技术中的一般的等离子体处理装置的结构简单地进行说明。图15是扩大表示现有技术中的一般的等离子体处理装置的一部分的概略截面图。此外，在图15中，将纸面上下方向作为装置的上下方向。另外，在图15中，在规定的地方形象地图示有微波。

参照图15，等离子体处理装置101具备：在其内部对被处理基板进行等离子体处理的处理容器；使微波透过到处理容器内的圆板状的电介质板102；缝隙天线板103，其呈薄板圆板状，设置有在板厚方向上贯通的多个缝隙孔(未图示)，并配置于电介质板102的上方侧，对电介质板102发射(辐射)微波；配置于缝隙天线板103的上方侧，且在径向传播微波的圆板状的滞波板104；配置于处理容器的外部且产生微波的微波发生器105；和向处理容器内供给由微波发生器105产生的微波的微波供给单元106。

微波供给单元106包括同轴导波管107，其设置为在上下方向上延伸，并与缝隙天线板103连接。同轴导波管107具备：圆棒状的内导体108；和与内导体108隔着径向的间隙110并设置于内导体108的外径侧的圆筒状的外导体109。

对于同轴导波管107，从确保使在电介质板102的下方一侧生成的等离子体的圆周方向上的均匀性的观点出发，以内导体108的径向的中心与缝隙天线板103的径向的中心一致的方式，与该缝隙天线板连接。另外，对于外导体109，设置为外导体109的径向的中心与内导体108的径向的中心一致。

在具有这样的结构的等离子体处理装置101中，一般来讲，构成同轴导波管107的内导体108和外导体109，各自以不同的方式制造。然后，将以不同的方式制造的内导体108和外导体109，组合为内导体108的径向的中心与外导体109的径向的中心一致。然后，以使缝隙天线板103的径向的中心与内导体108的径向的中心一致的方式，组装到等离子体处理装置101。此外，在图15中，将表示内导体108的径向的中心的中心线用点划线111表示，将表示外导体109的径向的中心的中心线用双点划线112表示。

在此，当形成同轴导波管107时，具体来讲，当组合内导体108和外导体109时，内导体108的径向的中心与外导体109的径向的中心的位置产生偏差。该偏差用图15中的长度尺寸X表示，实际上大约为0.05mm左右。此外，从容易理解的观点出发，夸张地图示有用长度尺寸X表示的偏差。

当产生该偏差时，内导体108与外导体109之间的径向的间隙110的距离，在同轴导波管107的圆周方向的位置上，变得不同。于是，在同轴导波管107内传播的微波的强度，在同轴导波管107的圆周方向的位置上，变得不同。其结果，传播到电介质板102的微波的强度在圆周方向上变得不均匀，导致在电介质板102的下方侧形成的电磁场分布偏斜。这样的电磁场分布的偏斜，使在处理容器内产生的等离子体产生在圆周方向上的不均匀，其结果，产生被处理基板的面内的处理的不均匀。

在此，在组装同轴导波管107时，将内导体108的中心与外导体109的中心的偏差降低到不使等离子体的不均匀产生的程度是非常困难的，并且也成为成本增大的主要原因。对于滞波板、电介质板的安装，也是同样的。

本发明的目的在于提供能够使产生的等离子体在电介质板的下表面侧变得均匀的等离子体处理装置。