專利名稱：等離子體處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子體處理裝置，更具體地說，本發(fā)明涉及一種在半導(dǎo)體或液晶顯示元件、太陽能電池的制造過程等中使用的蝕刻裝置、CVD(化學(xué)汽相淀積)裝置、除灰裝置等的等離子體處理裝置。
圖6示出把現(xiàn)有等離子體處理裝置作為如除灰裝置而構(gòu)成時(shí)的概略斷面圖。參照?qǐng)D6，該等離子體處理裝置具有上蓋101，容器本體102，基板支承架107和電介質(zhì)被覆線路113和密封板114。
上蓋101由氧化鋁等電介質(zhì)構(gòu)成，配置于容器本體102上。由密封墊(圖未示出)封閉上蓋101和容器本體102之間，因此，處理室112與大氣隔離。處理室112預(yù)先使用真空泵等以保持真空狀態(tài)。
用于保持基板108的基板支承架107設(shè)置在處理室112內(nèi)，配置在基板支承架107上的基板108的表面對(duì)著上蓋101。氣體導(dǎo)入管連接在容器102的壁面上，從該氣體導(dǎo)入管111向處理室112內(nèi)供給所需的原料氣體。
電介質(zhì)被覆線路113配設(shè)在上蓋101上，該電介質(zhì)被覆線路113的上方及外周圍被密封板114覆蓋。微波導(dǎo)管(圖未示出)連接電介質(zhì)被覆線路113。
在使用現(xiàn)有等離子體處理裝置除灰時(shí)，首先，要從氣體導(dǎo)入管111將所需的原料氣體供給處理室112內(nèi)。微波通過電介質(zhì)被覆線路113從上蓋101導(dǎo)入處理室112內(nèi)后，在處理室112內(nèi)激勵(lì)起等離子體，基板108的表面的抗蝕劑被灰化去除。
然而，在上述現(xiàn)有的等離子體處理裝置中，因?yàn)橹皇菑囊桓鶜怏w導(dǎo)入管111導(dǎo)入原料氣體，所以供給到處理室112內(nèi)的原料氣體出現(xiàn)分布不均現(xiàn)象，因而，難以做到均勻的除灰處理。
日本特許公報(bào)，如2669168號(hào)，特開平7-335633號(hào)公報(bào)披露了解決上述問題的技術(shù)方案。
圖7示出特許公報(bào)2669168號(hào)所披露的等離子體處理裝置的構(gòu)成概略斷面圖。參照?qǐng)D7，該等離子體處理裝置與圖6所示的構(gòu)成相比，不同點(diǎn)在于增加了噴頭115和對(duì)稱地連接了多個(gè)氣體導(dǎo)入管111。
噴頭115被設(shè)置在基板支承架107的上方、上蓋101的下面附近，能完全覆蓋基板108，且具有多個(gè)孔115a。噴頭115的外周部斷面呈L字形狀，在該部分上形成緩沖室115b。噴頭115的外周端固定連接在容器本體102的內(nèi)壁面上。
除此以外的構(gòu)成，因?yàn)榕c上述圖6的構(gòu)成基本一致，因此，相同的部件采用相同的符號(hào)，并省略對(duì)其的說明。
關(guān)于該裝置的動(dòng)作，首先，把基板108放置到基板支承架107上后，將處理室112內(nèi)設(shè)定為所需的真空度。然后，從多個(gè)氣體導(dǎo)入管111將所需的氣體導(dǎo)入緩沖室115b內(nèi)。氣體從緩沖室115b內(nèi)經(jīng)噴頭115的孔115a流入處理室112內(nèi)。接著，微波從微波波導(dǎo)管通過電介質(zhì)被覆線路113從上蓋101被導(dǎo)入處理室112內(nèi)。這樣，在處理室112內(nèi)因微波激勵(lì)而發(fā)生等離子，基板108表面的抗蝕劑被除灰化去除。
圖8示出特開平7-335633號(hào)公報(bào)所披露的等離子體處理裝置的構(gòu)成概略斷面圖。參照?qǐng)D8，該等離子體處理裝置與圖6所示的構(gòu)成相比，不同點(diǎn)在于增加了金屬板116。
金屬板116被配置成貼著上蓋101下表面。該金屬板116如圖9所示，具有裂縫狀的微波透過口116c，和設(shè)在基板支承架107那一側(cè)表面上的多個(gè)孔116a，以及設(shè)在側(cè)面上的氣體供給口116d。氣體導(dǎo)入管111連接氣體供給口116a。金屬板116是中空板，氣體供給口116d和多個(gè)孔116a在內(nèi)部相通。因此，當(dāng)從氣體供給口116d供給反應(yīng)氣體時(shí)，反應(yīng)氣體從多個(gè)孔116a被吹入處理室112內(nèi)。
除此以外的構(gòu)成，因?yàn)榕c圖6所示的等離子體處理裝置基本一致，所以對(duì)于相同的部件采用相同的符號(hào)，并省略對(duì)其說明。
關(guān)于該裝置的動(dòng)作，首先，把基板108放置在基板支承架107上后，設(shè)定處理室112內(nèi)為所需的真空度。然后，從氣體導(dǎo)入管111將所需氣體從氣體供給口116d導(dǎo)入金屬板116內(nèi)。氣體從金屬板116的孔116a吹出，被導(dǎo)入處理室112內(nèi)。接著，微波通過電介質(zhì)被覆線路113和上蓋101，從金屬板116的微波通過口116c被導(dǎo)入處理室112內(nèi)。因此，在處理室112內(nèi)發(fā)生等離子體，基板108的表面的抗蝕劑被灰化去除。
近年來，IC和液晶等的領(lǐng)域正推進(jìn)基板的大型化。特別是TFT(ThinFilm Transistor)液晶顯示裝置，基板達(dá)到從500mm角至1m角這樣的尺寸或高于該尺寸的面積。對(duì)于如此大型的基板，在用特許公報(bào)2669168號(hào)和特開平7-335633號(hào)公報(bào)所披露的裝置進(jìn)行等離子體處理時(shí)，存在以下問題。
在基板108大型化的場(chǎng)合下，為了能夠覆蓋整個(gè)大型基板108，需要采用比基板108的尺寸更大的電介質(zhì)被覆線路113、上蓋101、噴頭115或金屬板116。但是，因?yàn)樯仙w101由陶瓷等電介質(zhì)形成，所以形成這樣大尺寸的陶瓷制品是困難的，而且會(huì)導(dǎo)致成本上升。因?yàn)樯仙w101也作為隔開大氣環(huán)境的隔板，所以為了能夠?qū)⑻幚硎?12內(nèi)保持真空且承受大氣壓，隨著上蓋101面積的增大厚度也必須增加。從這個(gè)意義上講形成大尺寸上蓋101也存在困難。這些問題對(duì)于電介質(zhì)被覆線路而言也一樣存在。
特許公報(bào)2669168號(hào)的噴頭115為金屬制，在這種情況下，當(dāng)反應(yīng)副產(chǎn)品附著于噴頭115上時(shí)，等離子放電特性會(huì)發(fā)生變化。此外，噴頭115暴露于等離子體內(nèi)，受等離子散發(fā)的熱量影響，而升至高溫，從而產(chǎn)生熱膨脹問題。但如果因?yàn)榇嬖谶@些問題，而僅利用陶瓷來形成噴頭115的話，又會(huì)使其可加工的尺寸受到影響，噴頭115價(jià)格也會(huì)很高。
若基板108大型化，即使設(shè)置緩沖室115b，由于在噴頭115的外周側(cè)和內(nèi)周側(cè)的氣體導(dǎo)入用孔115a中的反應(yīng)氣體的流通性(傳導(dǎo)率(conductance)不同，因而難以生成均質(zhì)的等離子體。
至于特開平7-335633號(hào)公報(bào)的金屬板116，在基板108大型化的情況下，在外周側(cè)和內(nèi)周側(cè)的氣體導(dǎo)入用孔116a中的反應(yīng)氣體的流通性(傳導(dǎo)率(conductance))也不同，也難以生成均質(zhì)等離子體。
另外，金屬板116因?yàn)樾螤顝?fù)雜，所以制作困難，導(dǎo)致成本高昂。
此外，對(duì)于金屬板116而言，微波從裂縫狀微波通過口116c處被導(dǎo)入。由于該微波通過口116c的縫寬，間隔，金屬板116的厚度等原因，所生成的等離子體成為均勻狀態(tài)的位置會(huì)變化，金屬板116越厚，則越是遠(yuǎn)離上蓋101的區(qū)域內(nèi)的等離子體較為均勻。
本發(fā)明是為了解決上述問題，其目的在于提供一種用均勻的等離子體均勻地處理大面積基板，且成本低廉的等離子體處理裝置。
本發(fā)明的等離子體處理裝置是利用被微波處理到等離子體狀態(tài)下的反應(yīng)氣體對(duì)基板表面進(jìn)行等離子體處理的裝置，它具有處理室，微波傳送裝置，多個(gè)電介質(zhì)板和多個(gè)反應(yīng)氣體供給路。處理室是可將基板支承在其內(nèi)部的。微波傳送裝置是傳送微波的裝置。多個(gè)電介質(zhì)板具有面對(duì)基板表面的主表面，而且從其主表面向處理室內(nèi)放射由波導(dǎo)裝置傳送的微波。多個(gè)反應(yīng)氣體供給路向處理室內(nèi)供給反應(yīng)氣體。多個(gè)反應(yīng)氣體供給路各自具有在基板表面的對(duì)面?zhèn)乳_口的反應(yīng)氣體吹出口，而且，多個(gè)吹出口配置在靠近電介質(zhì)板的主表面端緣的外周區(qū)域上。處理室上施加接地電位，且對(duì)基板施加偏電壓(第1發(fā)明)。
在本發(fā)明的等離子體處理裝置中，由于處理室為接地電位，基板為偏電壓，因此，就可使等離子體中的離子，激發(fā)子，電子等基本垂直入射到基板整個(gè)表面(偏壓效果)。也就是說，能夠很好地控制等離子體中的離子等的方向性。
電介質(zhì)板被分割成多塊。因此，即使在處理大面積基板時(shí)，不必使用一整塊大電介質(zhì)板，電介質(zhì)板的制作上不會(huì)再有困難。
因?yàn)殡娊橘|(zhì)板被分割成多個(gè)，所以在制作大型的一塊電介質(zhì)板時(shí)，可使用現(xiàn)有的設(shè)備就能夠容易地得到均勻材質(zhì)的電介質(zhì)板。
因?yàn)槭褂枚鄠€(gè)電介質(zhì)板，所以電介質(zhì)板局部受損時(shí)，只要更換受損的電介質(zhì)板就能容易且迅速地修理設(shè)備。因此，能夠降低對(duì)等離子體處理裝置的維護(hù)所需的勞動(dòng)力和時(shí)間。
其構(gòu)成是能夠從被分割的多個(gè)電介質(zhì)板的各周圍供給反應(yīng)氣體。因此，即使在處理大面積基板時(shí)，能夠從電介質(zhì)板的周圍普遍地供給反應(yīng)氣體，可實(shí)現(xiàn)均勻等離子。
因?yàn)槟軌蛉缟纤龅貙?shí)現(xiàn)均勻的等離子，如現(xiàn)有的噴頭和金屬板均不需要。
對(duì)于上述的等離子體處理裝置，最好處理室內(nèi)壁面上面對(duì)基板表面的金屬部分的面積超過50％(第2發(fā)明)。
通常，電介質(zhì)板因作為微波的傳送路徑而成為浮動(dòng)電位。因此，面對(duì)基板表面的那個(gè)面上的電介質(zhì)板的面積比金屬部分的面積大時(shí)，不能充分地得到上述偏壓效果。
但是，在本發(fā)明中，因?yàn)槊鎸?duì)基板表面的那個(gè)面上的金屬部分的面積超過50％，所以能夠充分發(fā)揮出上述偏壓效果，能夠優(yōu)化等離子體處理中的離子的方向性，進(jìn)行極好的等離子體處理。
在上述等離子體處理裝置中，最好在電介質(zhì)板上設(shè)置與反應(yīng)氣體相通的電介質(zhì)板用吹出口(第3發(fā)明)。
因此，因?yàn)槟軌蛟黾哟党隹诘臄?shù)量，所以能夠向處理室內(nèi)提供更加均勻的反應(yīng)氣體。
在上述等離子體處理裝置中，最好在多個(gè)電介質(zhì)板中相互相鄰的一個(gè)電介質(zhì)板和另一電介質(zhì)板所夾的區(qū)域上配置多個(gè)反應(yīng)氣體供給路的吹出口，這些吹出口是沿著從一個(gè)電介質(zhì)板朝向另一電介質(zhì)板的方向配置的。(第4發(fā)明)因此，能夠更加均勻地向處理室內(nèi)供給反應(yīng)氣體。
圖1是概略地示出本發(fā)明實(shí)施例1的等離子體處理裝置的構(gòu)成的斷面圖。
圖2是沿圖1的Ⅱ-Ⅱ線的概略斷面圖。
圖3是示出從圖1的箭頭A方向看的電介質(zhì)板和電介質(zhì)板支承部件的配置狀態(tài)。
圖4是概略地示出本發(fā)明實(shí)施例2的等離子體處理裝置的構(gòu)成的斷面圖。
圖5是示出從圖4的箭頭A方向看的電介質(zhì)板和電介質(zhì)板支承部件的配置狀態(tài)。
圖6是概略地示出現(xiàn)有等離子體處理裝置的構(gòu)成的斷面圖。
圖7是概略地示出使用噴頭的現(xiàn)有等離子體處理裝置的構(gòu)成的斷面圖。
圖8是概略地示出使用金屬板的現(xiàn)有等離子體處理裝置的構(gòu)成的斷面圖。
圖9是概略地示出金屬板構(gòu)成的透視圖。
下面，參照


本發(fā)明實(shí)施例。
圖1對(duì)應(yīng)于沿圖3的Ⅰ-Ⅰ線的斷面，圖2對(duì)應(yīng)于圖3的Ⅱ-Ⅱ線的斷面。
主要參照?qǐng)D1，本實(shí)施例的等離子體處理裝置主要有容器蓋1，處理容器本體2，波導(dǎo)管3，波導(dǎo)管端部3a，微波導(dǎo)入窗4，電介質(zhì)板5，電介質(zhì)板支承部件6A-6D和基板支承架7。
容器蓋1被配置在處理容器本體2的上端，在容器蓋1和處理容器本體2之間用密封墊9密封。在該容器蓋1上形成裂縫狀開口部1a。把波導(dǎo)窗4插入該開口部1a內(nèi)，波導(dǎo)窗4由Sio2,Al2O3,AlN等電介質(zhì)構(gòu)成，且有反凸?fàn)畹臄嗝?。在容器蓋1和波導(dǎo)窗4之間用密封墊10密封，密封墊10與密封墊9一起保持容器內(nèi)部12的氣密性。容器內(nèi)部12由真空泵(圖未示出)排氣，保持真空狀態(tài)。
波導(dǎo)管端部3a配設(shè)在波導(dǎo)窗4的大氣側(cè)。波導(dǎo)管端部3a在其上面中央處與波導(dǎo)管3連接，從開口部3b向波導(dǎo)窗4側(cè)放射從波導(dǎo)管3導(dǎo)入的微波。在波導(dǎo)管端部3a上設(shè)保溫流路3c，為了使波導(dǎo)管端部3a及其周邊部保持規(guī)定的溫度，電介質(zhì)在保溫流路3c內(nèi)有水等保溫介質(zhì)流動(dòng)。
將由Sio2,Al2O3,AlN等電介質(zhì)構(gòu)成的例如6塊電介質(zhì)板5設(shè)置在容器蓋1的真空側(cè)上。在電介質(zhì)板5的外周部上，用于將電介質(zhì)板5支承在容器蓋1上的由金屬板構(gòu)成的電介質(zhì)板支承部件6A-6D被固定在容器蓋1上。
基板支承架7設(shè)置在容器內(nèi)部12，該支承架7保持基板8，而基板對(duì)著電介質(zhì)板5。
從外部向容器內(nèi)部12供給反應(yīng)氣體的氣體供給管11連接容器蓋1。為了將從該氣體供給管11供給的反應(yīng)氣體導(dǎo)入容器內(nèi)部12，電介質(zhì)板支承部件6A-6C各自具有氣體流路用的槽6b和氣體導(dǎo)入孔6a。
多個(gè)氣體導(dǎo)入孔6a各自具有在至吹出口前其開口直徑慢慢變大的錐形斷面。
主要參照?qǐng)D2，電介質(zhì)板支承部件6A、6C由螺釘30固定到容器蓋1上。該螺釘30被插入電介質(zhì)體板支承部件6A、6C的固定孔6c內(nèi)，且與容器蓋1的螺紋孔1c擰合。電介質(zhì)板支承部件6A、6C被固定到容器蓋1上時(shí)，氣體流路用的槽6b被容器蓋1蓋住，構(gòu)成氣體流路的一部分。因此，從一根氣體供給管11供給的反應(yīng)氣體由氣體流路用的槽6b分流，從多個(gè)氣體導(dǎo)入孔6a導(dǎo)入容器內(nèi)部12。多個(gè)氣體導(dǎo)入孔6a的各吹出口在基板8的表面的對(duì)面?zhèn)乳_口。
主要參照?qǐng)D3,6個(gè)電介質(zhì)板5呈行列狀配置著。各電介質(zhì)板的周邊緣受電介質(zhì)板支承部件6A-6D支承。因此，氣體導(dǎo)入孔6a的吹出口被配置在電介質(zhì)板5的外周區(qū)域上。
多個(gè)氣體導(dǎo)入孔6a和固定孔6c(穿插螺釘30的孔)沿縱向成3列配置在電介質(zhì)板支承部件6A上。固定孔6c只配置在3列中的中間一列上。
多個(gè)氣體導(dǎo)入孔6a和固定孔6c沿縱向成2列配置在電介質(zhì)板支承部件6B上。固定孔6c只配置在2列中的一列上。通過將螺釘30插入該固定孔6c內(nèi)，電介質(zhì)板支承部件6B與電介質(zhì)板支承部件6A、6C一樣被固定在容器蓋1上。該電介質(zhì)板支承部件6B上的多個(gè)氣體導(dǎo)入孔6a也如圖1所示那樣從氣體流路用的槽6b處分流，且與氣體供給管11相通。
多個(gè)氣體導(dǎo)入孔6a和固定孔6c呈1列直線狀配置在電介質(zhì)板支承部件6C上。電介質(zhì)板支承部件6C上的多個(gè)氣體導(dǎo)入孔6a也與圖2所示的電介質(zhì)板支承部件6A一樣從氣體流路用的槽6b分流，且與氣體供給管11相通。
另外，電介質(zhì)板支承部件6D上不設(shè)氣體導(dǎo)入孔和固定孔。
主要參照?qǐng)D1，電介質(zhì)板支承部件6A-6D，容器蓋1和處理容器本體2由金屬等的導(dǎo)電體構(gòu)成，并被施加接地電位。另外，基板8具有施加偏電壓的構(gòu)成。
施加到該基板8上的偏電壓可以是如圖所示的RF偏壓，也可以根據(jù)處理要求為DC偏壓。
容器蓋1及電介質(zhì)板支承部件6A-6D及電介質(zhì)板5的表面面對(duì)著基板8的表面。面對(duì)該基板表面的那個(gè)面上的金屬部分(容器蓋1及電介質(zhì)板支承部件6A-6D)的面積比電介質(zhì)部分(電介質(zhì)板支承部件5)的面積大，在面對(duì)基板8的面中占到50％以上。
氣體導(dǎo)入孔6a的孔徑，斷面形狀，配置可容易地變更。由于容器內(nèi)部12的處理氣體的流動(dòng)根據(jù)真空泵的配置，容器內(nèi)部12的構(gòu)造物的配置而變化，所以存在基板8的中央部與外周圍處的等離子體狀態(tài)不同的情況。于是，與之相應(yīng)地，為了實(shí)現(xiàn)等離子體均勻，有必要設(shè)定氣體導(dǎo)入孔6a的孔徑和孔的配置。
上述電介質(zhì)板支承部件6A-6D也可不具備支承電介質(zhì)板的功能。在此情況下，電介質(zhì)板5必然要有固定在容器蓋1上的功能。
以下就將本實(shí)施例的等離子體處理裝置作為干腐蝕裝置使用時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說明。
容器內(nèi)部12預(yù)先用真空排氣裝置保持真空狀態(tài)。從磁控管(圖未示出)發(fā)出的微波(頻率為2.45GHz)被導(dǎo)入波導(dǎo)管3內(nèi)并經(jīng)波導(dǎo)管端部3a的開口部3c和波導(dǎo)窗4從電介質(zhì)板5的表面向容器內(nèi)部12放射。
另一方面，CF4/CHF3/O2等的處理氣體從氣體供給管11被導(dǎo)入后，由氣體流路用的槽6b分流，從多個(gè)氣體導(dǎo)入孔6a的吹出口供給到容器內(nèi)部12。
當(dāng)處理氣體被引入到容器內(nèi)部12時(shí)，由微波生成均勻的等離子體，由此對(duì)在基板8上成膜的Sio2膜等進(jìn)行均勻的腐蝕。
通過變更處理氣體種類、將氣壓設(shè)定為規(guī)定的壓力，則也能夠腐蝕其它的絕緣膜或Al等的金屬膜。
在本實(shí)施例中，在容器蓋1，處理容器本體2及感應(yīng)體板支承部件6A-6D上施加接地電位，基板8上施加偏電壓。因此，就可使等離子體中的離子，激發(fā)子，電子等基本垂直入射到基板8整個(gè)表面。也就是說，能夠很好地控制等離子體中的離子等的方向性。
電介質(zhì)板5因?yàn)樽鳛槲⒉ǖ膫魉吐窂蕉蔀榱烁?dòng)電位。因此，在面對(duì)基板8表面的面上的電介質(zhì)板5的面積比金屬部分的面積大時(shí)，不能充分得到上述的偏壓施加效果。
但是，在本實(shí)施例中，如上所述在面對(duì)基板表面的那個(gè)面上，金屬部分(容器蓋1及電介質(zhì)板支承部件6A-6B)的面積超過50％。因此，能夠充分發(fā)揮出上述偏壓施加的效果，能夠在等離子體處理時(shí)使離子等基本垂直入射到基板8表面上，可通過調(diào)節(jié)偏電壓，控制離子的入射能量，并在腐蝕的斷面形狀可控范圍內(nèi)進(jìn)行等離子體處理。
電介質(zhì)板5的面積至少能夠產(chǎn)生密度足夠高的等離子體。其原理記載在如S.Morita et al.,”Prodouction of Low-Pressure Planar Non-Magnetized Plasmas Austained under a Dielec tric-Free Metal-PlasmaInterface”,Jpn.J.Appl.Phys.Vol.37(1998)pp.L486-L470。
電介質(zhì)板被分割成多塊。因此，即使處理大面積基板時(shí)，也不必使用一大塊電介質(zhì)板，電介質(zhì)板的制作不存在困難。
這樣的小型電介質(zhì)板5與形成一大塊電介質(zhì)板相比，使用現(xiàn)有制造設(shè)備就能夠容易地得到均勻材質(zhì)的電介質(zhì)板。其結(jié)果是與形成一大塊電介質(zhì)板的情況相比，可得到均勻優(yōu)質(zhì)的電介質(zhì)板5。
對(duì)于使用這樣多塊電介質(zhì)板5的等離子體處理裝置而言，即使電介質(zhì)板5的局部出現(xiàn)損傷的情況，只要更換發(fā)生該損傷的電介質(zhì)板5，就能夠容易且迅速地完成對(duì)設(shè)備的修理。其結(jié)果是能夠降低等離子體處理裝置維修所需的的勞動(dòng)力和時(shí)間。
此外，由于構(gòu)成為可從分割的多個(gè)電介質(zhì)板5的各自周圍供給反應(yīng)氣體，所以，即使處理大面積基板8，也能從電介質(zhì)板5的周圍普遍地供給反應(yīng)氣體，實(shí)現(xiàn)等離子體的均勻。
另外，在如圖1所示相互相鄰的一個(gè)及另一個(gè)電介質(zhì)板5所夾的區(qū)域內(nèi)，沿著從一個(gè)電介質(zhì)板5朝向另一個(gè)電介質(zhì)板5的方向上配置多個(gè)氣體導(dǎo)入孔6a。因此，可向容器內(nèi)部12提供更為均勻的反應(yīng)氣體。
氣體導(dǎo)入孔6a具有朝著吹出口方向其開口直徑增大的錐形斷面。因此，使從該氣體導(dǎo)入孔6a排向容器內(nèi)部12的反應(yīng)氣體不僅能沿著相對(duì)于電介質(zhì)板支承部件6A-6B下面的垂直方向排出，而且還能斜向排出。結(jié)果在容器內(nèi)部12可產(chǎn)生更為均勻的反應(yīng)氣體的分布，能在更加均勻的條件下進(jìn)行等離子體處理。
電介質(zhì)板5是由以AlN為主要成分的陶瓷材料構(gòu)成，AlN具有良好的導(dǎo)熱性。因此，在于容器內(nèi)部12形成的等離子體的作用下局部加熱電介質(zhì)板5時(shí)，由該局部所接受的熱量迅速地傳遞給電介質(zhì)板5整體。結(jié)果能夠防止電介質(zhì)板5因局部受熱而造成的損傷。
通過使用導(dǎo)熱性優(yōu)良的材質(zhì)作為這種電介質(zhì)板5，在容器內(nèi)部12內(nèi)局部發(fā)生高溫時(shí)，通過該電介質(zhì)板5，能夠使該高溫部件的熱量迅速傳遞到其它區(qū)域。因此，能夠容易地使容器內(nèi)部12的氣氛溫度均勻。
具有波導(dǎo)管3、波導(dǎo)管端3a及微波導(dǎo)入窗4的等離子體傳送裝置包含單一模式微波導(dǎo)波路徑。因此，能夠容易對(duì)微波進(jìn)行控制的同時(shí)，可向容器內(nèi)部12傳送穩(wěn)定均勻的微波。
圖4對(duì)應(yīng)于沿圖5Ⅳ-Ⅳ線的斷面。
主要參照?qǐng)D4，本實(shí)施例的等離子體處理裝置的構(gòu)成與實(shí)施例1的構(gòu)成相比，不同點(diǎn)在于氣體導(dǎo)入孔5a和氣體流路用的槽5b設(shè)在電介質(zhì)板5上。
該電介質(zhì)板5的氣體流路用的槽5b與電介質(zhì)板支承部件6A-6C中的任意一個(gè)上的氣體流路用的槽6b相連通，借此與氣體供給管11連通。電介質(zhì)板5的氣體導(dǎo)入孔5a從該氣體流路用的槽5b分流，并面對(duì)著基板8的表面開口。氣體導(dǎo)入孔5a具有錐形斷面，該錐形斷面朝著吹出口方向開口直徑增大。
主要參照?qǐng)D5，氣體導(dǎo)入孔5a配置在電介質(zhì)板5的外周區(qū)域上。
關(guān)于除此以外的構(gòu)成，因基本上與上述實(shí)施例1的構(gòu)成相同，對(duì)相同部件采用相同的符號(hào)，并省略說明。
本實(shí)施例中，因?yàn)樵陔娊橘|(zhì)板5的外周區(qū)域內(nèi)也設(shè)有氣體導(dǎo)入孔5a，所以氣體導(dǎo)入孔的總數(shù)比實(shí)施例1的多。這樣，能夠更加均勻地向容器內(nèi)部12提供反應(yīng)氣體。
本發(fā)明的等離子體處理裝置不限于上述實(shí)施例1及2所示水平設(shè)置基板的構(gòu)成，也可以采用垂直或傾斜地配置基板的構(gòu)成。
在實(shí)施例1及2中，雖然說明了把本發(fā)明的等離子體處理裝置適用于干腐蝕裝置上的構(gòu)成，但并不限于上述構(gòu)成，不言而喻也可以適用于CVD裝置和除灰裝置。
本說明書所揭示的實(shí)施形式應(yīng)該認(rèn)為所有方面均為例示而不是受限于此。本發(fā)明的范圍不是上述說明，而由權(quán)利要求的范圍所確定，并且包含了在與權(quán)利要求的范圍相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的全部變化。
如上所述，本發(fā)明等離子體處理裝置能夠使用均勻的等離子體均勻地處理大面積的基板，且成本低。
權(quán)利要求
1．一種等離子體處理裝置，該處理裝置是利用被微波處理到等離子體狀態(tài)下的反應(yīng)氣體對(duì)基板(8)表面進(jìn)行等離子體處理的裝置，其特征在于，它具有可將上述基板(8)支承在內(nèi)部的處理室(12)，傳遞微波的微波傳送裝置(3,3a,3b,4)，多個(gè)電介質(zhì)板，該電介質(zhì)板具有面對(duì)上述基板(8)表面的主表面，且將由上述微波傳送裝置(3,3a,3b,4)傳遞的微波從上述主表面發(fā)射到上述處理室(12)內(nèi)，和向上述處理室(12)供給反應(yīng)氣體的多個(gè)反應(yīng)氣體供給路(6a,6b,11)；多個(gè)上述反應(yīng)氣體供給路(6a,6b,11)各自具有在基板(8)表面的對(duì)面?zhèn)乳_口的反應(yīng)氣體吹出口(6a)，而且，多個(gè)上述吹出口(6a)配置在靠近電介質(zhì)板(5)的主表面端緣的外周區(qū)域上；上述處理室(12)上施加接地電位，且對(duì)上述基板(8)施加偏電壓。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于，在面對(duì)上述基板(8)表面的處理室(12)內(nèi)壁面中金屬部分的面積超過50％。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于在上述電介質(zhì)板(5)上設(shè)置與反應(yīng)氣體供給路(6a,6b,11)相通的電介質(zhì)板用吹出口(6a)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于在上述多個(gè)電介質(zhì)板(5)中相互相鄰的一個(gè)電介質(zhì)板(5)和另一電介質(zhì)板(5)所夾的區(qū)域上配置多個(gè)上述吹出口(6a)，這些吹出口(6a)是沿著從一個(gè)電介質(zhì)板(5)朝向另一電介質(zhì)板(5)的方向配置的。
全文摘要
本發(fā)明的等離子體處理裝置具有向處理室12內(nèi)放射等離子體的電介質(zhì)板5和支承該電介質(zhì)板5的電介質(zhì)支承部件6A～6D。在電介質(zhì)支承部件6A～6D上設(shè)置向處理室內(nèi)部12供給反應(yīng)氣體的多個(gè)氣體導(dǎo)入孔6a。該氣體導(dǎo)入孔6a的吹出口朝著基板8的表面開口,且被配置在電介質(zhì)板5的外周區(qū)域上。容器蓋1及電介質(zhì)板支承部件6A～6D施加接地電位,基板8上施加偏電位。從而,可以得到使用均勻的等離子體均勻地處理大面積基板,且成本低的等離子體處理裝置。
文檔編號(hào)H01L21/3065GK1300875SQ0013736
公開日2001年6月27日 申請(qǐng)日期2000年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月7日
發(fā)明者山本直子, 田寺孝光, 山本達(dá)志, 平山昌樹, 大見忠弘 申請(qǐng)人:夏普公司, 大見忠弘