等离子处理装置以及等离子处理方法与流程

    技术2025-01-20  50


    本公开涉及等离子处理装置以及等离子处理方法,特别是,涉及利用通过在波导管中传播并供给到处理室内的电磁波而生成的等离子对样品进行处理的等离子处理装置,涉及具备供给偏振面旋转的圆偏振波的圆偏振波产生器的等离子处理技术。


    背景技术:

    1、在以往的半导体器件制造的工序中,为了实现元件的高速化、低功耗化,除了微细化以外,还通过器件构造的三维化来推进高速化和低消耗电力化。今后,为了实现器件的进一步高性能化,预测为向以往以上的微细且复杂的构造推进过渡。另一方面,伴随构造的复杂化,半导体器件制造的难易度迅速上升,每芯片的制造成本的增加成为课题。

    2、为了实现每芯片的制造成本的减少,均匀地处理半导体晶片,增加能够从每一片晶片取得的芯片数是有效的。从这样的背景出发,要求等离子处理装置比以往更均匀地处理半导体晶片。

    3、针对以上那样的要求,作为提高处理室内的等离子密度分布的均匀性、实现周向上均匀的晶片加工的方法,报告了用于生成等离子的电磁波使用圆偏振波的技术。

    4、在专利文献1以及专利文献2中,公开了一种等离子处理装置,该等离子处理装置具备在因处理室内的等离子、来自电介质构件的反射波而圆形波导管内部的圆偏振波的轴比变差的情况下监视该圆偏振波轴比的监视单元以及用于将轴比再度调整成最佳的调整单元。在此,圆偏振波的轴比是表示一个周期中的旋转的圆偏振波的电场分量中的最小值相对于最大值之比的称呼,如果是1则表示完全的圆偏振波,越接近0表示是不均匀的电磁波。

    5、现有技术文献

    6、专利文献

    7、专利文献1:日本特开2011-77292号公报

    8、专利文献2:日本特开2016-96091号公报


    技术实现思路

    1、-发明所要解决的课题-

    2、然而,为了提高半导体器件的加工效率,需要尽量延长等离子处理装置的运转时间,进行长时间器件的生产。因此,要求将搭载于等离子处理装置的测定设备的数量抑制为最低限度,尽可能地延长维护周期。

    3、在专利文献1以及专利文献2中,为了控制圆形波导管内部的圆偏振波轴比,在波导管部具备多个圆偏振波的监视单元。在该结构中,在监视单元中的哪怕一个监视单元的测定精度变差的情况下,圆偏振波调整器就无法成为最佳值,反而有可能进行比以往更不均匀的等离子处理。因此,需要定期的监视单元的维护,有可能导致等离子处理装置的运转时间的减少。

    4、本公开提供一种通过将电场圆度控制为最佳值而能够进行均匀的等离子处理的技术。其他的课题和新的特征从本说明书的记述以及附图中变得明确。

    5、-用于解决课题的手段-

    6、用于解决上述课题的本公开的代表性的等离子处理装置之一提供如下技术,具备:波导管,与真空容器连结,传播等离子生成用的电场;矩形波导管,构成所述波导管,以最低阶的模进行动作;圆形波导管,构成所述波导管,以最低阶的模进行动作;圆矩形变换器,连接所述矩形波导管和所述圆形波导管;处理室,在所述圆形波导管的下方配置在所述真空容器内,通过所述电场形成等离子;圆偏振波产生器,配置在所述圆形波导管的内部;圆偏振波校正器,调节所述圆形波导管的内部的圆偏振波;控制部,调节所述圆偏振波校正器的动作;以及自动匹配器,与所述矩形波导管的与所述圆矩形变换器相反的端连接,检测反射的电场,根据其取得阻抗的匹配,使用由所述自动匹配器测定的反射电场、和连接反射电场测定面和想要监视电场分布的面的电场传播区域的散射矩阵s,计算电场分布,并根据电场分布来控制所述圆偏振波校正器的动作。

    7、-发明效果-

    8、根据本公开,能够提供如下技术:基于使用由自动匹配器得到的反射电场和散射矩阵s而得到的电场分布,将圆偏振波校正器控制为最佳的设定,使波导管内的圆形波导管部的下方的微波电场分布均匀,生成均匀的等离子,从而能够进行均匀的等离子处理。换句话说,通过将圆偏振波的轴比控制为最佳值,生成周向上均匀的等离子,由此实现均匀的等离子处理。不需要用于直接监视圆形波导管部202的内部的圆偏振波轴比的检测器,安装容易。



    技术特征:

    1.一种等离子处理装置,其特征在于,具备:

    2.根据权利要求1所述的等离子处理装置,其中,

    3.根据权利要求1所述的等离子处理装置,其中,

    4.根据权利要求3所述的等离子处理装置,其中,

    5.一种等离子处理装置中的等离子处理方法,其特征在于,包括第一工序、第二工序和第三工序,

    6.根据权利要求5所述的等离子处理方法,其中,

    7.根据权利要求6所述的等离子处理方法,其中,

    8.根据权利要求7所述的等离子处理方法,其中,


    技术总结
    提供一种通过将电场圆度控制为最佳值,能够进行均匀的等离子处理的技术。提供如下技术,具备:波导管,与真空容器连结,传播等离子生成用的电场;矩形波导管,构成所述波导管,以最低阶的模进行动作;圆形波导管,构成所述波导管,以最低阶的模进行动作;圆矩形变换器,连接所述矩形波导管和所述圆形波导管;处理室,在所述圆形波导管的下方配置在所述真空容器内,通过所述电场形成等离子;圆偏振波产生器,配置在所述圆形波导管的内部;圆偏振波校正器,调节所述圆形波导管的内部的圆偏振波;控制部,调节所述圆偏振波校正器的动作;以及自动匹配器,与所述矩形波导管的与所述圆矩形变换器相反的端连接,检测反射的电场,与其对应地取得阻抗的匹配,使用由所述自动匹配器测定的反射电场、和连接反射电场测定面和想要监视电场分布的面的电场传播区域的散射矩阵(S),计算电场分布,根据基于计算结果的电场分布来控制所述圆偏振波校正器的动作。

    技术研发人员:关根友博,田村仁,田中基裕,川那边哲雄,佐竹真
    受保护的技术使用者:株式会社日立高新技术
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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