[发明专利]等离子体处理装置

说明书

本发明提供一种对被加工物的离子能量的控制性优异的等离子体处理装置。一实施方式的等离子体处理装置包括：腔室主体；等离子体捕获机构；载置台；等离子体源；和电势调节部。腔室主体提供其内部空间作为腔室。等离子体捕获机构设置成将腔室分为第一空间和第二空间。载置台设置在第二空间。等离子体源构成为使供给到第一空间的气体激发。电势调节部具有电极。该电极设置在腔室主体的外侧，与在第一空间生成的等离子体电容耦合。电势调节部构成为调节在第一空间生成的等离子体的电势。

技术领域

本发明的实施方式涉及等离子体处理装置。

背景技术

在半导体器件之类的电子器件的制造中使用等离子体处理装置。等离子体处理装置一般包括腔室主体、载置台和等离子体源。腔室主体将其内部空间提供为腔室。载置台构成为保持载置在其上的被加工物。等离子体源将用于使供给到腔室的气体激发的能量供给到腔室内。在等离子体处理装置中，利用在腔室内生成的等离子体产生的离子和/或自由基之类的活性种处理被加工物。

在等离子体处理中，为了抑制离子所导致的被加工物的损伤或者为了将被加工物形成为期望的形状，有时抑制对离子的被加工物的照射。为了这种等离子体处理，一般在腔室内设置等离子体捕获机构。例如专利文献1和专利文献2记载了具有等离子体捕获机构的等离子体处理装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2006/129643号

专利文献2：日本特开2014-209622号公报

发明内容

发明想要解决的技术问题

在具有等离子体捕获机构的等离子体处理装置中，实质上由能够通过等离子体捕获机构的自由基处理被加工物。但是，需要在一个等离子体处理装置中不仅要实现仅由自由基处理被加工物，而且还要实现由具有各种能量的离子处理被加工物。即，需要对被加工物的离子能量的控制性优异的等离子体处理装置。

用于解决技术问题的技术方案

在一个方式中，提供等离子体处理装置。等离子体处理装置包括：腔室主体；等离子体捕获机构；载置台；等离子体源；和电势调节部。腔室主体将其内部空间提供为腔室。等离子体捕获机构设置成将腔室分为第一空间和第二空间。载置台设置在第二空间。等离子体源构成为使供给到第一空间的气体激发。电势调节部具有电极。该电极设置在腔室主体的外侧，与在第一空间生成的等离子体电容耦合。电势调节部构成为调节在第一空间生成的等离子体的电势。

在一个方式的等离子体处理装置中，能够由电势调节部将在第一空间中生成的等离子体的电势从低电势到高电势任意地变更。当等离子体的电势设定为低电势时，阻止或抑制对第二空间的离子供给。另外，当等离子体的电势设定为高电势时，离子从第一空间通过等离子体捕获机构供给到第二空间。进而，通过在比较高的电势范围内调节等离子体的电势，能够调节入射到被加工物的离子的能量。因此，该等离子体处理装置具有优异的对被加工物的离子能量的控制性。

在一实施方式中，等离子体处理装置为电感耦合型的等离子体处理装置。在该实施方式中，等离子体源具有与高频电源连接的天线。等离子体处理装置还包括设置在天线和第一空间之间的电介质窗。电势调节部的电极为设置在天线与电介质窗之间的法拉第屏障。另外，优选天线与法拉第屏障彼此不接触。电势调节部还具有连接在该电势调节部的电极与大地之间的包括可变电抗元件的阻抗调节电路。在该实施方式中，由供给到天线的高频在电势调节部的电极产生高频。该高频的电压的峰值能够由阻抗调节电路调节。通过该峰值的调节能够调节等离子体的电势。

在一个实施方式中，电势调节部还具有电容器，电容器的一端与天线连接。电容器的另一端连接在阻抗调节电路和电势调节部的电极之间。根据该实施方式，供给到等离子体源的天线由电容器电容分压的高频电压被施加到电势调节部的电极。