专利名称：等离子体处理设备和等离子体产生方法
技术领域：
本发明涉及一种等离子体处理设备和等离子体产生方法，尤其是，涉及通过使用槽孔天线向处理容器中提供电磁场来产生等离子体的等离子体处理设备和等离子体产生方法。
背景技术：
在半导体设备或平板显示器的制过程中，等离子体处理设备经常用来进行如氧化膜的形成、半导体层的晶体生长、蚀刻和灰化等处理。在等离子体处理设备中，高频等离子体处理设备是很有效的，该设备向处理容器中提供高频电磁场，并通过电磁场的效应在处理容器中电离和分离气体，由此产生等离子体。由于高频等离子体处理设备能够产生低压、高密度的等离子体，因此它能够有效地进行等离子体处理。
图8是视图，显示了常规使用的电磁场供应设备的布置，向处理容器中提供高频电磁场。图8中所示的电磁场供应设备510包括产生高频电磁场的高频发生器511；圆柱形波导管512，该波导管512具有连接到高频发生器511的一个末端；圆形偏振转换器513和提供给圆柱形波导管512的负载匹配单元514；以及连接到圆柱形波导管512的另一末端的辐射线槽孔天线(以下缩写为RLSA)515。
RLSA 515向处理容器(未示出)中提供从圆柱形波导管512引入的高频电磁场。更具体地，RLSA 515具有形成径向状波导管521的两个平行的圆形导体板522和523；以及导体环524，该导体环524连接两个导体板522和523的边缘部分，防护住高频电磁场。开口525形成在导体板522的中央部分，通过该开口将高频电磁场从圆柱形波导管512引入到径向状波导管521。许多槽孔526形成在导体板523中，通过该槽孔向处理容器中提供在径向状波导管521中传播的高频电磁场。导体板523和槽孔526形成天线表面528。
由高频发生器511产生的高频电磁场以TE11方式在圆柱形波导管512中传播，通过圆形偏振转换器513转换成旋转电磁场，并引入到RLSA 515中。通过槽孔526向处理容器中提供引入到RLSA 515的高频电磁场，同时它在径向状波导管521中全面传播。在处理容器中，所提供的高频电磁场电离气体，产生等离子体，从而用等离子体处理目标物体。
没有提供到处理容器中的部分高频电磁场从RLSA 515通过圆形偏振转换器513返回，作为经反射的电磁场F1。负载匹配单元514匹配供应侧与负载侧之间的阻抗。由此，经反射的电磁场F1通过负载匹配单元514再次反射，并且与由高频发生器511提供的传播的波进行相位匹配，使得功率能够辅助地提供给RLSA 515。
当反射电磁场F1的功率(反射功率)增加时，负载匹配单元514不能反射反射电磁场F1的总功率，并在高频发生器511与负载匹配单元514之间产生驻波。所以，由于圆柱形波导管512通过高频发生器511与负载匹配单元514之间的驻波局部加热，因此它可能会变形。此外，功率可能不会有效地提供到RLSA 515的负载侧。
发明内容
本发明能够用来解决这些问题，并且目的是减少来自槽孔天线的反射功率。
为了实现上述目标，根据本发明，提供了一种等离子体处理设备，其特征在于包括工作台，用于在其上放置目标物体；处理容器，用于容纳工作台；和槽孔天线，相对于工作台设置，以向处理容器中提供电磁场，其中形成在槽孔天线的天线表面中许多槽孔的辐射系数、在径向方向上、从天线表面的中心部分沿着到周边部分的路径到达第一中间部分单调增加，并且在从第一中间部分到周边部分中保持在第一中间部分处获得的值。
槽孔的长度可以从中心部分直到天线表面的第一中间部分单调改变，并且从第一中间部分到周边部分中保持在第一中间部分处获得的长度。
当槽孔的长度L满足
L≤λg/2或者(N/2+1/4)×λg≤L≤(N+1)×λg/2(N是自然数)时，其中λg是槽孔天线中电磁场的波长，槽孔的长度可以从中心部分直到第一中间部分单调增加。
可替换地，从天线表面最内的槽孔直到径向方向上天线表面的任意槽孔，每个槽孔的长度可大于每个槽孔内侧槽孔的长度；并且从该任意槽孔到天线表面的最外槽孔，每个槽孔的长度可等于该任意槽孔的长度。
当槽孔长度L满足N×λg/2≤L≤(N/2+1/4)×λg(N是自然数)时，槽孔的长度可从中心部分直到第一中间部分单调减小。
可替换地，从天线表面最内的槽孔直到径向方向上天线表面的任意槽孔，每个槽孔的长度可小于每个槽孔内侧槽孔的长度；并且从该任意槽孔到天线表面的最外槽孔，每个槽孔的长度可等于该任意槽孔的长度。
上述等离子体处理设备中，在天线表面的径向方向上，从天线表面的第一中间部分沿着到周边部分的路径直到第二中间部分，槽孔的辐射系数可保持在第一中间部分获得的值，并且可从第二中间部分直到周边部分单调减少。
槽孔的长度可从中心部分直到天线表面的第一中间部分单调改变，可从第一中间部分直到第二中间部分保持在第一中间部分处获得的长度，还可从第二中间部分直到周边部分单调改变，该单调改变与从中心部分直到第一中间部分的槽孔相反。
当槽孔的长度L满足L≤λg/2或者(N/2+1/4)×λg≤L≤(N+1)×λg/2(N是自然数)时，槽孔的长度可从第二中间部分直到周边部分单调减少。
可替换地，从天线表面最内的槽孔直到径向方向上天线表面第一中间部分处的槽孔，每个槽孔的长度可大于每个槽孔内侧槽孔的长度；从第一中间部分处的槽孔直到径向方向上第二中间部分处的槽孔，每个槽孔的长度可等于第一中间部分处槽孔的长度；并且从第二中间部分处的槽孔直到径向方向上最外的槽孔，每个槽孔的长度可小于每个槽孔内侧槽孔的长度。
当槽孔的长度L满足N×λg/2≤L≤(N/2+1/4)×λg(N是自然数)时，槽孔的长度可从第二中间部分直到周边部分单调增加。
可替换地，从天线表面的最内槽孔直到径向方向上天线表面第一中间部分处的槽孔，每个槽孔的长度可小于每个槽孔内侧槽孔的长度；从第一中间部分处的槽孔直到径向方向上第二中间部分处的槽孔，每个槽孔的长度可等于第一中间部分处槽孔的长度；并且从第二中间部分处的槽孔直到径向方向上最外的槽孔，每个槽孔的长度可大于每个槽孔内侧槽孔的长度。
本发明的等离子体产生方法特征在于当通过使用槽孔天线向处理容器中提供电磁场时，在该槽孔天线中许多槽孔形成在其天线表面上，为了产生等离子体，槽孔的辐射系数在天线表面的径向方向上从天线表面的中心部分沿着到周边部分的路性直到第一中间部分单调增加，从第一中间部分到周边部分保持在第一中间部分处获得的辐射系数值。
在天线表面的径向方向上从天线表面的第一中间部分沿着到周边部分的路径直到第二中间部分，可保持在第一中间部分处获得的辐射系数值；从第二中间部分直到周边部分，辐射系数可单调减少。
图1是显示根据本发明第一实施例所述的等离子体处理设备总体布置的视图；图2A是平面图，显示了从图1中线II-II’方向所见的天线表面的布置；图2B是显示槽孔长度相对于径向方向变化的坐标图；图3A是显示倒V形槽孔例子的视图，图3B是显示十字形槽孔例子的视图；图4A至4D是每幅显示形成在天线表面中的槽孔形状例子的视图；图5A是平面图，显示了在根据本发明第二实施例所述的等离子体处理设备中所使用的槽孔天线的天线表面的布置；图5B是显示槽孔长度相对于径向方向变化的坐标图；图6A是纵向截面图，显示了具有天线表面的径向线状槽孔天线的布置，该天线表面形成向上凸起的圆锥；图6B是透视图，显示了图6A中所示天线表面的布置；图7是透视图，显示了天线表面的布置，该天线表面形成向下凸起的圆锥；和图8是显示传统电磁场供应设备布置的视图。
具体实施例方式
将参考附图描述本发明的实施例。
第一实施例将参考附图1至4描述根据本发明第一实施例的等离子体处理设备。图1是显示第一实施例总体布置的视图。这种等离子体处理设备具有处理容器1，该处理容器容纳衬底4、例如作为目标物体的半导体或LCD，并用等离子体处理衬底4；和电磁场供应设备10，该设备向处理容器1中提供高频电磁场F，使得通过高频电磁场F的操作，在处理容器1中产生等离子体P。
处理容器1是带有上开口的有底圆柱体。衬底工作台(工作台)3通过绝缘板2固定到处理容器1底平面的中心部分上。衬底4放置在衬底工作台3的上表面上。
用于抽真空的排气口5形成在处理容器1底面的周边内。气体引导喷口6排布在处理容器1的侧壁中，引导气体进入处理容器1中。例如，当等离子体处理设备用作蚀刻设备时，通过喷口6将如Ar的等离子气体和如CF4的蚀刻气体引导到设备中。
处理容器1的上开口与电介质板7靠近，使得处理容器1中产生的等离子体P不会漏到外部。电磁场供应设备10的RLSA 15设置在电介质板7上。电介质板7的外表面和RLSA 15由防护元件8覆盖，该防护元件环形排布在处理容器1的侧壁上，使得高频电磁场F不会漏到外部。
电磁场供应设备10包括RLSA 15和RLSA 15的功率供给单元。该功率供给单元包括高频发生器11、连接在高频发生器11与RLSA 15之间的圆柱形波导管12、和设置在圆柱形波导管12上的圆形偏振转换器13和负载匹配单元14。
高频发生器11产生并输出高频电磁场F，该高频电磁场具有在1GHz到十余GHz范围内的预定频率(如，2.45GHz)。高频发生器11可输出高频波，该高频波包括微波和低于其的频带。
圆形偏振转换器13将在圆柱形波导管12中以TE11模式传播的高频电磁场F转换成旋转电磁场，该旋转电磁场在垂直于其传输方向平面内的一个周期中旋转一圈。
负载匹配单元14匹配圆柱形波导管12供应侧(高频发生器11侧)的阻抗和负载侧(RLSA 15)的阻抗。
RLSA 15将从圆柱形波导管12引导的高频电磁场F，通过电介质板7提供到处理容器1中。更具体地，RLSA 15具有形成径向状波导管21的两个平行的圆形导体板22和23；以及导体环24，该导体环24连接两个导体板22和23的外边缘，屏蔽高频电磁场F。导体板22和23以及导体环24由如铜或铝等导体制成。
连接到圆柱形波导管12的开口25形成在导体板22的中心部分，该导体板用作径向状波导管21的上表面。高频电磁场F通过开口25引导到径向状波导管21中。通过许多槽孔26形成在用作径向状波导管21下表面的导体板23中，在径向状波导管21中传播的高频电磁场F通过该槽孔提供到处理容器1中。导体板23和槽孔26形成天线表面28。
由导体或电介质制成的凸块27设置在天线表面28的中心部分。凸块27是大致圆锥形的元件，朝着导体板22的开口25凸起。凸块27从圆柱形波导管12到径向状波导管21调节阻抗中的变化，从而能够减小在圆柱形波导管12和径向状波导管21连接部分处的高频电磁场F的反射。
波延迟元件可设置在径向状波导管21中。波延迟元件由电介质制成，该电介质具有大于1的相对介电常数。由于波延迟元件减少了径向状波导管21中的波长λg，因此径向状方向中设置在天线表面28内的槽孔26的数量可以增加，使得高频电磁场F的供应效率能够提高。
将详细地描述RLSA 15的天线表面28。将描述一种情况，在其中每个槽孔26的长度设置为等于或小于辐射状波导管12中波长λg的1/2。
图2A是平面图，显示了从图1中II-II’方向所见的天线表面28的布置；图2B是显示槽孔26长度相对于径向方向变化的坐标图。参见图2B，横轴表示自天线表面28中心O起在径向方向上的距离，纵轴表示槽孔26的长度L。
在图2A中，沿圆周方向延伸的多个槽孔26同心排布。
如图2B中所示，假设天线表面28的中心部分和周边部分分别由A和B表示，并且在从中心部分A到周边部分B路径上的预定位置(以下将称作第一中间部分)由C表示。在天线表面28的径向方向上，槽孔26的长度L从中心部分A处的L1单调增加，在第一中间部分C处达到最大长度L2。从第一中间部分C直到周边部分B保持最大长度L2。因此，从天线表面28的最内槽孔直到径向方向上的任意槽孔，每个槽孔的长度大于它内侧槽孔的长度。此外，从该任意槽孔直到天线表面28的最外槽孔，每个槽孔的长度等于该任意槽孔的长度。要说明的是，0＜L1＜L2≤λg/2。
将槽孔26附近的径向状波导管21中的高频电磁场F的功率与通过槽孔26辐射(或漏出)的高频电磁场F功率(辐射功率)的比率定义为槽孔26的辐射系数。更具体地，辐射系数由(辐射功率)/(径向状波导管21中的功率)来表示，并随着槽孔26的长度L从零(0)增加到最大λg/2，辐射系数也逐渐增加。
因此，如上所述，当槽孔26的长度L相对于天线表面28的径向方向变化时，槽孔26的辐射系数从天线表面28的中心部分A在径向方向上单调增加，并在第一中间部分C处达到最大值。从第一中间部分C直到周边部分B保持该最大值。以这种方式，当与槽孔的辐射系数单调增加的情况相比较时，在高频电磁场F从中心部分向径向状波导管21的周边部分传播的同时，由RLSA 15辐射(或漏出)的功率增加了。因此，不由RLSA 15辐射而是留在径向状波导管21中的功率减少了，使得从径向状波导管21通过圆柱形波导管12返回的反射电磁场F1的反射功率减少了。
因此，用负载匹配单元14匹配阻抗变得更容易了。反射电磁场F1的总功率可由负载匹配单元14再次反射，并且与由高频发生器11提供的传输波相位匹配，使得功率能够辅助地提供到RLSA 15。因此，在高频发生器11与负载匹配单元14之间没有驻波产生，圆柱形波导管12不会由于高频发生器11与负载匹配单元14之间的局部加热而变形。此外，除了在负载侧部分之外，功率不会消耗，使得功率能够有效地提供到处理容器1中。
在上面的描述中，描述了这样一种情况，其中槽孔26的长度L为径向状波导管21中波长λg的1/2或更小。当槽孔26的长度L落到关系式(1)范围内时，随着槽孔26长度L变得大于(N/2+1/4)×λg，辐射系数也逐渐增加，并且当长度L为(N+1)×λg/2时变为最大。由此，当以同样的方式设置槽孔26的长度L时，从径向状波导管21到圆柱形波导管12返回的功率能够减少。
(N/2+1/4)×λg≤L≤(N+1)×λg/2...(1)其中N是自然数(这也适用于下面的描述)。
当槽孔26的长度L落到关系式(2)的范围内时，随着槽孔26的长度L变得大于(N/2+1/4)×λg，槽孔26的辐射系数逐渐增加，并且当长度L为N×λg/2时变为最大。因此，槽孔26的长度L在天线表面28的径向方向上从中心部分A直到第一中间部分C单调减少，并且从第一中间部分C直到周边部分B保持在第一中间部分C处获得的长度(最小长度L)。在这种情况中，从最内的槽孔直到径向方向上天线表面28的任意槽孔，每个槽孔的长度小于它内侧槽孔的长度。从该任意槽孔到天线表面28的最外槽孔，每个槽孔的长度等于该任意槽孔的长度。
N×λg/2≤L≤(N/2+1/4)×λg...(2)在这种方式中，当槽孔26的长度L变化时，槽孔26的辐射系数沿径向方向从天线表面28的中心部分A单调增加，在第一中间部分C处达到最大值。从第一中间部分C直到周边部分B保持该最大值。当使用这种RLSA时，从径向状波导管12通过圆柱形波导管12返回的功率能够减少。
在图2B中，槽孔26的长度L变化为A与C之间的线性函数，但是本发明不限于此。关于第一中间部分C的位置时，要根据处理条件和类似情况来选择合适的位置。
图2A显示了一个例子，其中沿圆周方向延伸的槽孔26同心排布。可替换地，槽孔26可排布为形成漩涡，或者可形成沿径向方向延伸的槽孔26。
放射状相邻槽孔26的间隔可设置约为λg，使得RLSA 15形成辐射天线，或者设置约为λg/3到λg/40，使得RLSA 15形成漏泄天线。
多个所谓倒V字形槽孔或多个十字形槽孔可形成在天线表面28中，向处理容器1中辐射圆形偏振波，如图3A所示在每个倒V字形槽孔中，一个槽孔26A的延长线与另一个槽孔26B或另一个槽孔26B的延长线相交，如图3B中所示每个十字形槽孔包括在它们中心处相交的两个不同长度的槽孔26C和26D。
关于槽孔26的平面形状，可采用如图4A中所示的矩形，或可采用如图4B中所示的形状，在该形状中两平行直线一侧上的两端用如弧形等曲线连接到另一侧上的两端。可替换地，可采用如图4C或4D中所示的形状，在该形状中图4A中矩形的长侧边或图4B中两平行直线是弓形的。槽孔的长度L是图4A中矩形每条长侧边的长度，而且是图4B的两平行直线中每条直线的长度。考虑到放射状波导管33中高频电磁场F和放射状波导管33的波长影响，槽孔的宽度W可设置为约2mm。
第二实施例将参考附图5A和5B描述根据本发明第二实施例的等离子体处理设备。图5A是平面图，显示了用在本实施例中的RLSA天线表面的布置；图5B是显示槽孔长度相对于径向方向变化的图。在图5A和5B中，与图2A和2B中相同或同样的部分由相同的附图标记表示，适当时将省略对其的描述。图5A对应于图2A。
如图5中所示，假设在从第一中间部分C到天线表面128周边部分B路径上的预定位置(以下将称作第二中间部分)由D表示。在天线表面128的径向方向上，槽孔126的长度L从中心部分A处的长度L1单调增加，在第一中间部分C处达到最大长度L2。从第一中间部分C直到第二中间部分D保持该最大长度L2，并从第二中间部分D直到周边部分B单调减少。因此，从天线表面128的最内槽孔直到径向方向上的第一中间部分C，每个槽孔的长度大于它内侧槽孔的长度。此外，从第一中间部分C处的槽孔直到径向方向上第二中间部分D处的槽孔，每个槽孔的长度等于第一中间部分C处槽孔的长度。从第二中间部分D处的槽孔直到径向方向上的最外槽孔，每个槽孔的长度小于它内侧槽孔的长度。
假设槽孔126的长度L设置为等于或小于放射状波导管21波长λg的1/2。在这种情况下，靠近天线表面128的周边部分，槽孔126的长度L单调减少，与从中心部分A直到第一中间部分C的情况相反。然后，槽孔126的辐射系数也单调减少，并且周边部分附近高频电磁场F的辐射功率减少了。所以，处理容器1侧壁附近的场强减少了，使得由等离子气体电离造成的等离子体的产生得到了抑制。如果处理容器1中侧壁附近的等离子体密度较高，它就会减少。然后，当等离子体P接触到处理容器1的侧壁来溅射金属表面时，在处理容器1中造成的污物可以减少。
在上面的描述中，槽孔126的长度L设置为等于或小于放射状波导管21中波长λg的1/2。这也同样适用下述情况下，即槽孔126形成为使得它们的长度L落到关系式(1)范围内。
假设将这样形成槽孔126，使得它们的长度L落到关系式(2)的范围内。在这种情况下，沿着天线表面128的径向方向，槽孔126的长度L从中心部分A直到第一中间部分C相反地单调减少。从第一中间部分C直到第二中间部分D保持第一中间部分C处的长度(最小长度L)，并且从第二中间部分D直到周边部分B单调增加。在这种情况下，从天线表面128的最内槽孔直到径向方向上第一中间部分C处的槽孔，每个槽孔的长度小于它内侧槽孔的长度。此外，从第一中间部分C处的槽孔直到径向方向上第二中间部分D处的槽孔，每个槽孔的长度等于第一中间部分C处槽孔的长度。从第二中间部分D处的槽孔直到径向方向上的最外槽孔，每个槽孔的长度大于它内侧槽孔的长度。当槽孔126的长度L以这种方式变化时，在天线表面128周边附近槽孔126的辐射系数单调减少，使得处理容器1中的污物能够减少。
在图5B中，槽孔126的长度L变化为D与B之间的线性函数，但是本发明不限于此。虽然槽孔126的长度L在周边部分B处减少到了L1，但是也可不需减少到L1。至于第二中间部分D的位置，根据处理条件和类似情况来选择合适的位置。
参见图1、2和5，天线表面28和128是平面的。可替换地，如图6A和6B中所示，天线表面228A可形成圆锥形。从圆锥形天线表面228A辐射(或漏泄)的高频电磁场F变为，在由平板式电介质板7所定义的等离子体平面上沿倾斜方向入射。因此，用于高频电磁场F的等离子体P的吸收效率提高了。出现在天线表面228A与等离子体表面之间的驻波减弱了，使得等离子体分布的均匀性能够得到提高。
天线表面228A形成向上凸起的圆锥形。可替换地，可使用如图7中所示的天线表面228B，该天线表面形成向下凸起的圆锥形。天线表面228A和228B可形成不同于圆锥形的凸起形状。
根据本发明的等离子体设备能够用作蚀刻设备、等离子体CVD设备、灰化设备或类似设备。
权利要求
1.一种等离子体处理设备，其特征在于包括工作台，用于在其上放置目标物体；处理容器，用于容纳所述工作台；和槽孔天线，相对于所述工作台设置，以向所述处理容器中提供电磁场，其中形成在所述槽孔天线的天线表面中许多槽孔的辐射系数、在天线表面的径向方向上、从天线表面的中心部分沿着到周边部分的路径直到第一中间部分单调增加，并且从第一中间部分到周边部分保持在第一中间部分处获得的值。
2.如权利要求1所述的等离子体处理设备，其特征在于所述槽孔的长度从中心部分直到天线表面的第一中间部分单调变化，并且从第一中间部分到周边部分保持在第一中间部分处获得的长度。
3.如权利要求2所述的等离子体处理设备，其特征在于当所述槽孔的长度L满足L≤λg/2或者(N/2+1/4)×λg≤L≤(N+1)×λg/2(N是自然数)时，其中λg是所述槽孔天线中电磁场的波长，槽孔的长度从中心部分直到第一中间部分单调增加。
4.如权利要求2所述的等离子体处理设备，其特征在于当所述槽孔的长度L满足L≤λg/2或者(N/2+1/4)×λg≤L≤(N+1)×λg/2(N是自然数)时，其中λg是所述槽孔天线中电磁场的波长，从天线表面的最内槽孔直到径向方向上天线表面的任意槽孔，每个槽孔的长度大于每个槽孔内侧槽孔的长度，并且从该任意槽孔到天线表面的最外槽孔，每个槽孔的长度等于该任意槽孔的长度。
5.如权利要求2所述的等离子体处理设备，其特征在于当所述槽孔的长度L满足N×λg/2≤L≤(N/2+1/4)×λg(N是自然数)时，其中λg是所述槽孔天线中电磁场的波长，槽孔的长度从中心部分直到第一中间部分单调减少。
6.如权利要求2所述的等离子体处理设备，其特征在于当所述槽孔的长度L满足N×λg/2≤L≤(N/2+1/4)×λg(N是自然数)时，其中λg是所述槽孔天线中电磁场的波长，从天线表面的最内槽孔直到径向方向上天线表面的任意槽孔，每个槽孔的长度小于每个槽孔内侧槽孔的长度，并且从该任意槽孔到天线表面的最外槽孔，每个槽孔的长度等于该任意槽孔的长度。
7.如权利要求1所述的等离子体处理设备，其特征在于，在天线表面的径向方向上，槽孔的辐射系数从天线表面的第一中间部分沿着到周边部分的路径直到第二中间部分，保持在第一中间部分处获得的值，并且从第二中间部分直到周边部分单调减少。
8.如权利要求7所述的等离子体处理设备，其特征在于所述槽孔的长度从中心部分直到天线表面的第一中间部分单调变化，从第一中间部分直到第二中间部分保持在第一中间部分处获得的长度，并且从第二中间部分直到周边部分单调变化，该变化与从中心部分直到第一中间部分的槽孔相反。
9.如权利要求8所述的等离子体处理设备，其特征在于当所述槽孔的长度L满足L≤λg/2或者(N/2+1/4)×λg≤L≤(N+1)×λg/2(N是自然数)时，其中λg是所述槽孔天线中电磁场的波长，槽孔的长度从第一中间部分直到周边部分单调减少。
10.如权利要求8所述的等离子体处理设备，其特征在于当槽孔的长度L满足L≤λg/2或者(N/2+1/4)×λg≤L≤(N+1)×λg/2(N是自然数)时，其中λg是所述槽孔天线中电磁场的波长，从天线表面的最内槽孔直到径向方向上天线表面第一中间部分处的槽孔，每个槽孔的长度大于每个槽孔内侧槽孔的长度，从第一中间部分处的槽孔直到径向方向上第二中间部分处的槽孔，每个槽孔的长度等于第一中间部分处槽孔的长度，并且从第二中间部分处的槽孔直到径向方向上的最外槽孔，每个槽孔的长度小于每个槽孔内侧槽孔的长度。
11.如权利要求8所述的等离子体处理设备，其特征在于当槽孔的长度L满足N×λg/2≤L≤(N/2+1/4)×λg(N是自然数)时，其中λg是所述槽孔天线中电磁场的波长，槽孔的长度从第二中间部分直到周边部分单调增加。
12.如权利要求8所述的等离子体处理设备，其特征在于当所述槽孔的长度L满足N×λg/2≤L≤(N/2+1/4)×λg(N是自然数)时，其中λg是所述槽孔天线中电磁场的波长，从天线表面的最内槽孔直到径向方向上天线表面第一中间部分处的槽孔，每个槽孔的长度小于每个槽孔内侧槽孔的长度，从第一中间部分处的槽孔直到径向方向上第二中间部分处的槽孔，每个槽孔的长度等于第一中间部分处槽孔的长度，并且从第二中间部分处的槽孔直到径向方向上的最外槽孔，每个槽孔的长度大于每个槽孔内侧槽孔的长度。
13.一种产生等离子体的方法，其特征在于当通过使用槽孔天线来向处理容器中提供电磁场以产生等离子体时，在该槽孔天线中许多槽孔形成在其天线表面中，槽孔的辐射系数从天线表面的中心部分沿着到周边部分的路径直到第一中间部分单调增加，并且从第一中间部分到周边部分保持在第一中间部分获得的辐射系数值。
14.如权利要求13所述的等离子体产生方法，其特征在于在天线表面的径向方向上从天线表面的第一中间部分沿着到周边部分的路径直到第二中间部分，保持在第一中间部分处获得的辐射系数，并且辐射系数从第二中间部分直到周边部分单调减少。
全文摘要
一种等离子体处理设备，槽孔(26)的长度(L)在径向方向中从天线表面(28)的中心部分(A)单调增加，并在第一中间部分(C)处达到最大值。从第一中间部分(C)直到周边部分(B)保持该最大值。当与槽孔长度从天线表面(28)的中心部分直到它周边部分单调增加的情况相比较时，从槽孔天线辐射的功率能够增加。因此，不从槽孔天线辐射而是留在它里面的功率减少了，使得来自槽孔天线的反射功率减少了。
文档编号H01L21/3065GK1653599SQ0381061
公开日2005年8月10日 申请日期2003年3月12日 优先权日2002年3月12日
发明者石井信雄, 八坂保能, 高桥应明, 安藤真 申请人:东京威力科创股份有限公司, 八坂保能, 高桥应明, 安藤真