天線罩及使用該天線罩的等離子產生裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本申請主張基于2013年12月11日申請的日本專利申請第2013-256014號的優先權。其申請的全部內容通過參考援用于本說明書中。
[0002]本發明涉及一種對等離子體產生裝置的天線進行保護的天線罩。
【背景技術】
[0003]在等離子體產生裝置中，例如通過在等離子體室內的天線附近產生的RF電場將等離子體電子加速并生成等離子體。此時，若天線暴露于等離子體中，則天線被濺射，成為等離子體被污染的原因，因此設置從等離子體中保護天線的部件。例如，通過在等離子體室與天線室之間設置隔板來對天線進行保護(例如參考專利文獻I)。
[0004]專利文獻1:日本特開2010-123467號公報
[0005]由于天線的保護部件暴露在等離子體中，因此等離子體對該天線的保護部件帶來損傷。如果，因等離子體的影響而被消耗從而在保護部件上開孔，則天線露出而等離子體被污染。若加厚保護部件，或者使天線和保護部件遠離等離子體的產生位置，則能夠降低保護部件的消耗，但導致等離子體的生成效率下降。
【發明內容】
[0006]本發明的一方式的例示性目的之一在于提供一種維持等離子體的生成效率并且減輕由等離子體引起的消耗的影響的天線罩及使用該天線罩的等離子體產生裝置。
[0007]根據本發明的一方式，提供一種對天線的表面進行保護的天線罩，該天線設置于等離子體室的內部，并且在該等離子體室內發射高頻。關于天線罩，與天線的表面正交的方向中至少一方向上的天線罩的厚度根據該表面上的位置而不同，以便降低該天線罩外表面上的電位的空間依賴性。
[0008]根據本發明的一方式，提供一種等離子體產生裝置。本裝置具備等離子體室、對等離子體室的內部施加磁場的磁鐵、設置于等離子體室的內部，并且在該等離子體室內發射高頻的天線、及對天線的表面進行保護的天線罩。關于天線罩，與天線的表面正交的方向中至少一方向上的天線罩的厚度根據該表面上的位置而不同，以便降低該天線罩外表面上的電位的空間依賴性。
[0009]另外，將以上構成要件的任意組合、本發明的構成要件及表現，在方法、裝置、系統等之間相互替換的技術也作為本發明的方式有效。
[0010]發明效果
[0011]根據本發明，能夠提供一種維持等離子體的生成效率并且減輕由等離子體引起的消耗的影響的天線罩及使用該天線罩的等離子體產生裝置。
【附圖說明】
[0012]圖1是概略表示實施方式所涉及的離子注入裝置的圖。
[0013]圖2是概略表示實施方式所涉及的等離子體產生裝置的圖。
[0014]圖3是表示實施方式所涉及的天線及天線罩的外觀立體圖。
[0015]圖4是示意地表示比較例所涉及的天線及天線罩的圖。
[0016]圖5是表示比較例所涉及的天線罩的厚度與天線罩外表面上的離子能之間的關系的曲線圖。
[0017]圖6是表示實施方式所涉及的天線罩的厚度與天線罩外表面上的離子能之間的關系的曲線圖。
[0018]圖7是概略表示另一實施方式所涉及的等離子體產生裝置的圖。
[0019]圖8是概略表示另一實施方式所涉及的等離子體產生裝置的圖。
[0020]圖9是表示另一實施方式所涉及的天線罩的外觀立體圖。
[0021]圖10是概略表示另一實施方式所涉及的等離子體產生裝置的圖。
[0022]圖11是概略表示另一實施方式所涉及的等離子體產生裝置的圖。
[0023]圖中:10_等離子體產生裝置，12-等離子體室，20-天線，20a-第I端子，20b_第2端子，22a-第I直線部，22b-第2直線部，24-曲線部，30-天線罩，32a-第I直線保護部，32b-第2直線保護部，34-曲線保護部，40-高頻電源，130-天線罩，132-包覆部，134-劃分區域部，180-天線罩，182-包覆部，184-劃分區域部，192a-第I直線保護部，192b-第2直線保護部，194-曲線保護部，P-等離子體。
【具體實施方式】
[0024]以下，參考附圖對用于實施本發明的方式進行說明。另外，在【附圖說明】中，對相同要件標注相同符號，并適當省略重復說明。另外，以下敘述的結構為例示，并非對本發明的范圍進行任何限定。
[0025]圖1是概略表示實施方式所涉及的離子注入裝置100的圖。離子注入裝置100構成為對被處理物60的表面照射離子束^來進行離子注入處理。被處理物60固定于在框體50的內部設置的載物臺52，并且，來自離子源(未圖示)的離子束Ib照射到該被處理物60。被處理物60例如為基板，或例如為晶圓。
[0026]離子注入裝置100具備等離子體產生裝置10。等離子體產生裝置10在等離子體室12的內部生成等離子體P，并取出等離子體中的電子e之后將其供給至框體50的內部。由此，抑制由離子束&的照射引起的被處理物60的表面帶電(充電)。
[0027]等離子體產生裝置10通過磁鐵裝置14在等離子體室12的內表面形成封閉磁場，由此抑制等離子體電子的散逸，從而維持等離子體P的生成。天線20為了提高等離子體的生成效率而配置于產生等離子體P的部位，因此設置用于從等離子體P中保護天線20的天線罩30。在本實施方式中，根據天線20的表面上的位置來改變天線罩30的厚度，由此抑制由等離子體P引起的天線罩30的局部消耗。以下，對本實施方式所涉及的等離子體產生裝置10進行說明。
[0028](第I實施方式)
[0029]等離子體產生裝置10具備等離子體室12、磁鐵裝置14、絕緣部件16及取出開口18。等離子體室12為大致長方體的箱型形狀，由鋁和不銹鋼等非磁性金屬材料構成。在等離子體室12的內壁設有用于對等離子體室12的內部施加磁場的磁鐵裝置14。在等離子體室12的一面設有用于取出在內部生成的等離子體的取出開口 18。
[0030]磁鐵裝置14安裝成覆蓋等離子體室12的內壁。磁鐵裝置14在等離子體室12的內表面形成封閉磁場，由此抑制等離子體電子的散逸，從而維持等離子體P的生成。磁鐵裝置14例如為永久磁鐵，配置成極性不同的磁鐵沿著等離子體室12的內壁交替排列。根據磁鐵裝置14的配置和磁力的強度等來調整生成等離子體P的位置。另外，作為磁鐵裝置14，也可以使用電磁鐵等。另外，也可以將磁鐵裝置14配置于等離子體室12的外部。
[0031]絕緣部件16配置于磁鐵裝置14的內側，從等離子體P中保護等離子體室12及磁鐵裝置14。并且，防止等離子體室12和磁鐵裝置14被等離子體P濺射而等離子體P被金屬粒子等污染。絕緣部件16例如由石英(S12)和氧化鋁(Al2O3)等陶瓷材料構成。
[0032]等離子體產生裝置10具備天線20及天線罩30。天線20設置于等離子體室12的內部，在距表面一定距離的范圍內產生被流經內部的RF電流激發的RF電場。天線20呈U字形狀。在U字形狀的天線20的兩端輸入例如13.56MHz的高頻。
[0033]天線20的一端經由具有第I容量Ca的第I電容器42連接于高頻電源40。天線20的另一端經由具有第2容量Cb的第2電容器44被接地。另外，第I電容器42及第2電容器44與用于與高頻電源40的阻抗匹配的匹配器對應地選擇適合于阻抗匹配的電容器的容量Ca、Cb。另外，在本實施方式中，對第2容量Cb大于第I容量Ca (Ca < Cb)的情況進行說明。
[0034]天線罩30包覆天線20的表面以從等離子體P中保護天線20。天線罩30與U字形狀的天線20對應地具有U字的管形狀。天線罩30由石英(S12)和氧化鋁(Al2O3)等陶瓷材料構成，更優選由石英構成。
[0035]圖2是概略表示第I實施方式所涉及的等離子體產生裝置10的圖，表示圖1的X-X線截面。圖3是表示第I實施方式所涉及的天線20及天線罩30的外觀立體圖。另外，圖1表示圖2的Y-