[发明专利]等离子体处理装置、生成装置及生成方法、天线结构体

说明书

技术领域

本发明涉及使用ICP(Inductive Coupling Plasma：感应耦合等离子体)天线来生成等离子体的等离子体处理装置、等离子体生成装置、天线结构体以及等离子体生成方法。

背景技术

在具备腔室以及配置于腔室外的ICP(Inductive Coupling Plasma)天线的等离子体处理装置中，与ICP天线对置的腔室的顶部由电介质、例如包含石英的电介质窗构成。在该等离子体处理装置中，在与高频电源相连接的ICP天线中流过高频电流，该高频电流使ICP天线产生磁力线。所产生的磁力线透过电介质窗在腔室内沿着ICP天线产生磁场。该磁场在时间上发生变化时产生感应电场，由该感应电场加速的电子与导入到腔室内的处理气体的分子、原子发生碰撞而产生等离子体。感应电场以沿着ICP天线的方式而产生，因此在腔室内等离子体也以沿着ICP天线的方式产生。

为了分隔作为减压环境的腔室内部与作为大气压环境的腔室外部，电介质窗需要具有能够确保经得起压力差的刚性的厚度。另外，可以预见到收容于腔室而实施等离子体处理的基板、例如FPD(Flat Panel Display：平板显示器)的大型化也将在今后进一步发展，因此需要使与基板对置的电介质窗大口径化，需要确保大口径化时的刚性，由此需要进一步增加电介质窗的厚度。

然而，电介质窗的厚度越厚则电介质窗的重量越增加，并且相应地成本也上升，因此提出了由刚性高且廉价的导电体、例如包含金属的导电体窗构成腔室的顶部。在导电体窗中金属遮蔽磁力线，因此设置贯通该导电体窗的狭缝，经由该狭缝使磁力线透过。但是，要设置的狭缝的数量、大小受到限制，因此在导电体窗中磁力线的透过效率下降，其结果，在腔室内等离子体的生成效率下降。

另一方面，提出了将带电容器的浮置线圈设置于腔室外且在ICP天线附近(例如参照专利文献1)。通过由ICP天线产生的磁力线的电磁感应而在该浮置线圈中流过感应电流，该感应电流使浮置线圈产生磁力线，所产生的磁力线透过电介质窗在腔室内沿着浮置线圈产生磁场。即，在腔室内不仅产生沿ICP天线的磁场还产生沿浮置线圈的磁场，因此浮置线圈起到辅助天线的作用，在腔室内产生的感应电场变强，其结果，能够防止等离子体的生成效率下降。

专利文献1：日本特开2011-119659号

发明内容

发明要解决的问题

即使在与导电体窗对置的ICP天线中，也考虑应用上述专利文献1的技术来增强感应电场，但是除了ICP天线以外还需要设置浮置线圈，因此存在装置结构变得复杂这种问题。

本发明的目的在于，提供一种能够使装置结构简单并且能够防止等离子体的生成效率下降的等离子体处理装置、等离子体生成装置、天线结构体以及等离子体生成方法。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，第1发明所述的等离子体处理装置具备：处理室，其收容基板；载置台，其被配置在上述处理室的内部并载置上述基板；以及感应耦合天线，其在上述处理室的外部被配置成与上述载置台对置，并与高频电源相连接，该等离子体处理装置的特征在于，还具备窗构件，该窗构件构成与上述感应耦合天线对置的上述处理室的壁部，存在于上述载置台与上述感应耦合天线之间，由导电体构成，上述窗构件被分割成多个分割片，上述多个分割片彼此不直接接触使得彼此不会电导通，上述多个分割片中的至少部分分割片通过导线相连接而形成闭合回路，上述闭合回路的连接各上述分割片的上述导线中的至少一个导线具有电容器。

第2发明所述的等离子体处理装置的特征在于，在第1发明所述的等离子体处理装置中，上述电容器的静电容量被调整成使上述闭合回路的电抗成为负值。

第3发明所述的等离子体处理装置的特征在于，在第1或者2发明所述的等离子体处理装置中，关于上述感应耦合天线的中心对称地配置上述导线。

第4发明所述的等离子体处理装置的特征在于，在第1～3发明中的任一项所述的等离子体处理装置中，上述导线各自具有上述电容器。

第5发明所述的等离子体处理装置的特征在于，在第1～4发明中的任一项所述的等离子体处理装置中，与上述感应耦合天线偏离地配置上述导线。

第6发明所述的等离子体处理装置的特征在于，在第1～5发明中的任一项所述的等离子体处理装置中，上述电容器为容量可变电容器，根据上述处理室内的等离子体的密度和密度分布中的至少一个来调整上述电容器的静电容量。