[发明专利]等离子体处理装置用天线及使用该天线的等离子体处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用等离子体的CVD装置、溅射装置或蚀刻装置等等离子体处理装置所使用的高频天线。本发明还提供一种使用该高频天线的等离子体处理装置。 

背景技术

近年来，将高频天线配置于真空容器内的内部天线方式的等离子体处理装置被开发并被实用化。在该等离子体处理装置中，向真空容器内导入用于产生等离子体的气体，使高频电流在高频天线中流动，而在其周围产生高频感应电场，从而使电子加速，将气体的分子电离而产生等离子体。通过向基体（基板）的表面供给使用等离子体对原料的靶进行溅射而成物或将原料的气体分解而成物，从而能够形成薄膜或进行蚀刻。 

在专利文献1中，公开了一种将多个由U字形的导体构成的高频天线配置于真空容器内的等离子体处理装置。该装置通过使用多个高频天线，而提高真空容器内的等离子体密度的均匀性。另外，U字形的高频天线相当于圈数未满1圈的感应耦合天线，因为其电感比圈数超过1圈以上的感应耦合天线的电感低，所以在高频天线的两端产生的高频电压降低，伴随与产生的等离子体的静电耦合而产生的等离子体电位的高频摆动得到抑制。因此，伴随相对于对地电位的等离子体电位摆动而产生的过度的电子损失降低，等离子体电位降低。由此，能够进行基板之上的低离子损害的薄膜形成处理。 

高频天线直接与等离子体接触时，因为在天线上产生的高频电压，而使得电子从等离子体过度地流入天线，等离子体的电位变得比天线的电位高。因此，天线所使用的材料被等离子体溅射，由此，高频天线的材料可能作为杂质混入薄膜。因此，在专利文献1所记载的装置中，高频天线被绝缘体（介 电体）制的保护管包覆成不会直接与等离子体接触。 

专利文献1：日本特开2001-035697号公报（[0050]、[0052]、[0053]、图1、图11） 

发明内容

发明要解决的问题

为了薄膜的形成或蚀刻处理而持续使用专利文献1的等离子体处理装置时，薄膜材料或蚀刻处理所使用的气体分子的解离物、副产物（by-product）逐渐附着于保护管的表面，不久其整个表面被堆积物层所覆盖。成为这种状态时，在堆积物具有导电性的情况下，使高频电流在高频天线中流动时，在堆积物层产生与其反向的电流，因此，高频感应电场被屏蔽。另外，即使在堆积物不具有导电性的情况下，在高频感应电场穿过堆积物层时，其强度也会发生衰减。 

本发明所要解决的课题是提供一种即使堆积物附着于天线保护管的表面，也能够抑制发生高频感应电场的屏蔽、强度的衰减。并且，提供一种使用该高频天线的等离子体处理装置。 

用于解决问题的方案

为了解决上述问题而做成的本发明的高频天线，其配置于真空容器内，并通过使高频电流该高频天线中流动而在该真空容器内产生高频感应电场，从而使被导入到该真空容器内的等离子体产生气体等离子体化，该高频天线的其特征在于，其包括： 

a）线状的天线导体； 

b）介电体制的保护管，其设置于上述天线导体的周围；以及 

c）堆积物屏，其是设置于上述保护管的周围的屏，在上述天线导体的长度方向的任意的线上，其覆盖上述保护管的至少1处且具有至少1处开口。 

在本发明的高频天线中，因为在薄膜的形成或蚀刻处理时，堆积物不会 在保护管的表面沿长度方向连续地附着，并且也不会在屏的表面沿长度方向连续地堆积，所以在堆积物具有导电性的情况下，使高频电流在天线导体中流动时，阻止与其反向的电流在堆积物层流动，从而高频感应电场不会被屏蔽。另外，在堆积物不具有导电性的情况下，因为高频感应电场不会被连续的堆积物层屏蔽，所以能够抑制等离子体产生能量降低。 

在这样的堆积物屏中，例如能够使用在保护管的长度方向的局部中断的屏。在该情况下，屏的中断部分相当于上述开口。另外，也能够使用将带状的构件设为沿着保护管的长度方向呈螺旋状，并在带与带之间空有间隔而成的屏。在该情况下，带与带之间的空间相当于上述开口。或者，也能够使用在管状的构件上使许多孔以周向的位置错开的方式在长度方向排列而成的屏，该孔是在该管的周向上较长的形状。 

优选的是，在堆积物屏和保护管之间设置区隔部，该区隔部从保护管突出并绕该保护管的周围1圈，或沿着该保护管的长度方向呈螺旋状延伸。利用区隔部，能够更可靠地防止薄膜材料在保护管的表面在长度方向连续地堆积。 

本发明的等离子体处理装置的第1技术方案的特征在于，该等离子体处理装置包括： 

a）真空容器；