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)明涉及等離子體處理裝置。
背景技術(shù)：
以往，在半導(dǎo)體裝置的制造領(lǐng)域等中，采用用于朝向半導(dǎo)體晶圓等基板以簇射狀供給氣體的簇射頭。即，在用于對(duì)例如半導(dǎo)體晶圓等基板實(shí)施等離子體蝕刻處理的等離子體處理裝置中，在處理室內(nèi)設(shè)置用于載置基板的載置臺(tái)，且以與該載置臺(tái)相對(duì)的方式設(shè)置簇射頭。在該簇射頭上，在與載置臺(tái)相對(duì)的相對(duì)面上設(shè)置多個(gè)氣體噴出孔，從而自這些氣體噴出孔朝向基板以簇射狀供給氣體。在上述的等離子體處理裝置中，為了使處理室內(nèi)的氣體的流動(dòng)均勻化，公知一種具有用于自載置臺(tái)的周圍向下方排氣的結(jié)構(gòu)的裝置。另外，還公知一種以自簇射頭的周圍朝向處理室的上方進(jìn)行排氣的方式構(gòu)成的等離子體處理裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)1。)。另外，公知一種具有設(shè)在處理室中的相對(duì)電極和設(shè)在處理室的外側(cè)的側(cè)壁部分的、用于使電感耦合型等離子體(ICP)產(chǎn)生的線圈的等離子體處理裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)2。)。此外，公知一種將用于使電感耦合型等離子體產(chǎn)生的線圈呈被電介質(zhì)圍繞的狀態(tài)地配置在處理室內(nèi)的等離子體處理裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)3。)專利文獻(xiàn)1 日本專利第沈62365號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平8-64540號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)平10-98033號(hào)公報(bào)在上述以往的技術(shù)中，形成自載置臺(tái)(基板)的周圍向處理室的下方排氣或者自簇射頭的周圍朝向處理室的上方排氣的結(jié)構(gòu)。因此存在如下問(wèn)題自簇射頭供給的氣體形成為自基板的中央部朝向周邊部流動(dòng)的氣流、在基板的中央部和周邊部容易在處理的狀態(tài)方面產(chǎn)生差異、處理的面內(nèi)均勻性下降。另外，由于需要在載置臺(tái)(基板)的周圍或者簇射頭的周圍設(shè)置排氣流路，因此，存在處理室內(nèi)部的容積比所收容的基板大好多、無(wú)用的空間變多而導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)裝置整體的小型化的問(wèn)題。另外，隨著裝置的這種大型化，會(huì)存在啟動(dòng)時(shí)的待機(jī)時(shí)間變長(zhǎng)，并且初始時(shí)產(chǎn)生的處理變動(dòng)變大、處理效率下降的問(wèn)題。此外，在簇射頭兼作上部電極、載置臺(tái)兼作下部電極的電容耦合型的等離子體處理裝置中，希望該上部電極(簇射頭)和下部電極(載置臺(tái))之間的間隔是可變的。但是， 由于處理室內(nèi)形成為減壓氣氛，因此，存在如下問(wèn)題為了克服處理室內(nèi)外的壓力差而使上部電極(簇射頭)或者下部電極(載置臺(tái))上下移動(dòng)，則驅(qū)動(dòng)源需要較大的力、驅(qū)動(dòng)時(shí)所需的能量也會(huì)變多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是應(yīng)對(duì)上述以往的問(wèn)題而做出的，目的在于提供一種與以往相比能夠?qū)崿F(xiàn)提高處理的面內(nèi)均勻性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化和處理效率的提高，而且能夠容易地改變上部電極和下部電極之間的間隔的等離子體處理裝置。
本發(fā)明的等離子體處理裝置包括下部電極，其設(shè)在處理室內(nèi)，且兼作用于載置基板的載置臺(tái)；上部電極，其以與上述下部電極相對(duì)的方式設(shè)在上述處理室內(nèi)，且具有作為自設(shè)在與上述下部電極相對(duì)的相對(duì)面上的多個(gè)氣體噴出孔朝向上述基板以簇射狀供給氣體的簇射頭的功能，且能夠上下移動(dòng)和能夠改變與上述下部電極之間的間隔；蓋體，其設(shè)在上述上部電極的上側(cè)且用于氣密地閉塞上述處理室的上部開(kāi)口 ；多個(gè)排氣孔，其形成于上述相對(duì)面上；環(huán)狀構(gòu)件，其以沿上述上部電極的周緣部向下方突出的方式設(shè)置且能夠與上述上部電極聯(lián)動(dòng)地上下移動(dòng)，且在下降位置處形成由上述下部電極、上述上部電極和該環(huán)狀構(gòu)件圍成的處理空間；線圈，其在收容于電介質(zhì)制的容器內(nèi)且與上述處理空間氣密地隔離的狀態(tài)下被配置在上述環(huán)狀構(gòu)件的內(nèi)壁部分，且通過(guò)施加高頻電力而使感應(yīng)等離子體產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種與以往相比能夠?qū)崿F(xiàn)提高處理的面內(nèi)均勻性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化和處理效率的提高，而且能夠容易地改變上部電極和下部電極之間的間隔的等離子體處理裝置。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的等離子體處理裝置的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。圖2是將圖1的等離子體處理裝置的主要部分結(jié)構(gòu)放大表示的縱剖視圖。圖3是將圖1的等離子體處理裝置的主要部分結(jié)構(gòu)放大而表示的縱剖視圖。圖4是表示使圖1的等離子體處理裝置的簇射頭上升后的狀態(tài)的縱剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是示意性地表示本發(fā)明的等離子體處理裝置的一實(shí)施例的等離子體蝕刻裝置200的截面結(jié)構(gòu)的圖，圖2是示意性地表示設(shè)在圖1的等離子體蝕刻裝置200中的簇射頭100的結(jié)構(gòu)的剖視圖。將本實(shí)施方式的等離子體蝕刻裝置200作為電極板上下平行地相對(duì)、且與等離子體形成用電源(未圖示)相連接的電容耦合型平行平板等離子體蝕刻裝置并構(gòu)成其主要部分。如圖2所示，簇射頭100由使下側(cè)構(gòu)件1和配置在該下側(cè)構(gòu)件1的上側(cè)的上側(cè)構(gòu)件2這兩片板狀構(gòu)件層疊而成的層疊體10構(gòu)成。上述下側(cè)構(gòu)件1和上側(cè)構(gòu)件2例如由表面實(shí)施了陽(yáng)極氧化處理的鋁等構(gòu)成。如圖1所示，以使該簇射頭100在等離子體蝕刻裝置 200的處理室201中與用于載置半導(dǎo)體晶圓(基板)的載置臺(tái)202相對(duì)的方式配置該簇射頭100。S卩，以使圖2所示的下側(cè)構(gòu)件1側(cè)形成與圖1所示的載置臺(tái)202相對(duì)的相對(duì)面14 的方式配置簇射頭100。在上述層疊體10中的形成有與載置臺(tái)202相對(duì)的相對(duì)面14的下側(cè)構(gòu)件1上形成有多個(gè)氣體噴出孔11，在下側(cè)構(gòu)件1和上側(cè)構(gòu)件2之間形成有與上述氣體噴出孔11相連通的氣體流路12。如圖2中的箭頭所示，上述氣體噴出孔11是用于朝向基板(圖2中下側(cè)) 以簇射狀供給氣體的構(gòu)件。另外，在層疊體10的周緣部設(shè)有用于將氣體導(dǎo)入到氣體流路12 內(nèi)的氣體導(dǎo)入部(未圖示。)。另外，在上述層疊體10上，貫通該層疊體10，即下側(cè)構(gòu)件1和上側(cè)構(gòu)件2地形成有多個(gè)排氣孔13。如圖2中的虛線所示，就這些排氣孔13而言，以自基板側(cè)(圖2中下側(cè)) 朝向與基板相反的一側(cè)(圖2中上側(cè))地形成氣體的流動(dòng)的方式構(gòu)成用于排氣的排氣結(jié)構(gòu)。上述排氣孔13的直徑為例如1. 2mm左右，且將排氣孔13大致均等地設(shè)在簇射頭 100的除周緣部(作為用于固定后述的環(huán)狀構(gòu)件220的固定部)之外的整個(gè)區(qū)域中。在簇射頭100是用于處理例如直徑是12英尺(300mm)的半導(dǎo)體晶圓的情況下，排氣孔13的數(shù)量為2000 2500個(gè)左右。排氣孔13的形狀并不限定為圓形也可以形成為例如橢圓形狀等，這些排氣孔13還起到將反應(yīng)生成物排出的作用。另外，在本實(shí)施方式中，與作為被處理基板的半導(dǎo)體晶圓的外形相對(duì)應(yīng)而將簇射頭100的外形構(gòu)成為圓板狀。圖1所示的等離子體蝕刻裝置200的處理室(處理容器)201例如由表面被實(shí)施了陽(yáng)極氧化處理的鋁等形成為圓筒形狀，且該處理室201接地。在處理室201內(nèi)載置有作為被處理基板的半導(dǎo)體晶圓，且設(shè)有用于構(gòu)成下部電極的載置臺(tái)202。在該載置臺(tái)202上連接有未圖示的高頻電源等高頻電力施加裝置。在載置臺(tái)202的上側(cè)，在載體臺(tái)202之上設(shè)有用于靜電吸附半導(dǎo)體晶圓的靜電吸盤203。靜電吸盤203是通過(guò)在絕緣材料之間配置電極而構(gòu)成的，通過(guò)向該電極施加直流電壓，而利用庫(kù)侖力來(lái)靜電吸附半導(dǎo)體晶圓。另外，在載置臺(tái)202上形成有用于使調(diào)溫用介質(zhì)循環(huán)的流路(未圖示。)，從而能夠?qū)⑽皆陟o電吸盤203之上的半導(dǎo)體晶圓溫度調(diào)整到規(guī)定的溫度。另外，如圖4所示，在處理室201的側(cè)壁部上形成有用于將半導(dǎo)體晶圓搬入到處理室201內(nèi)或者將半導(dǎo)體晶圓自處理室201搬出的開(kāi)口 215。在載置臺(tái)202的上方，以與載置臺(tái)202隔開(kāi)間隔地相對(duì)的方式配置有圖2所示的簇射頭100。然后，形成將簇射頭100作為上部電極、將載置臺(tái)202作為下部電極的一對(duì)的相對(duì)電極。自未圖示的氣體供給源將規(guī)定的處理氣體(蝕刻氣體)供給到簇射頭100的處理流路12內(nèi)。另外，在簇射頭100的上部設(shè)置有將處理室201的上部開(kāi)口氣密地閉塞且用于構(gòu)成處理室201的頂部的蓋體205，在該蓋體205的中央部配置有筒狀的排氣管210。在該排氣管210上，借助開(kāi)閉控制閥和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)等而連接有渦輪分子泵等真空泵(未圖示。)在簇射頭100的下表面設(shè)有以沿簇射頭100的周緣部向下方突出的方式形成為圓環(huán)狀(圓筒狀)的環(huán)狀構(gòu)件220。該環(huán)狀構(gòu)件220例如由被絕緣性的覆膜(陽(yáng)極氧化覆膜等)覆蓋的鋁等構(gòu)成，且以與作為上部電極的簇射頭100電導(dǎo)通的狀態(tài)被固定。如圖3所示，環(huán)狀構(gòu)件220包括用于構(gòu)成環(huán)狀構(gòu)件220的側(cè)壁的主要部分的上側(cè)構(gòu)件221和安裝在該上側(cè)構(gòu)件221的下部的下側(cè)構(gòu)件222。在上側(cè)構(gòu)件221的內(nèi)壁的上端部設(shè)有朝向內(nèi)側(cè)突出的突出部221a。并且，以?shī)A在該突出部221a和下側(cè)構(gòu)件222的上表面之間的方式，沿環(huán)狀構(gòu)件220的內(nèi)壁設(shè)有石英容器230，該石英容器230的整體形狀為圓環(huán)狀、縱截面形狀為倒U字形，是電介質(zhì)制的容器，在本實(shí)施方式中由石英構(gòu)成。在石英容器230的下端部和下側(cè)構(gòu)件222的上表面之間配置有作為氣密密封構(gòu)件的0型密封圈231。另一方面，石英容器230的上端部維持在被上側(cè)構(gòu)件221的突出部221a 朝向下方按壓的狀態(tài)，由此，能夠在將石英容器230內(nèi)部和處理室201內(nèi)部的處理空間氣密地隔離的狀態(tài)下將石英容器230固定在環(huán)狀構(gòu)件220上。在石英容器230的內(nèi)部配置有ICP線圈M0。該ICP線圈240的整體形狀呈圓環(huán)
5狀，在本實(shí)施方式中以多圈纏繞在處理空間的周圍的方式設(shè)置。在本實(shí)施方式中，ICP線圈 240由中空的管狀的金屬構(gòu)成。在該ICP線圈240上連接有未圖示的調(diào)溫用介質(zhì)循環(huán)機(jī)構(gòu)， 從而能夠使調(diào)溫用介質(zhì)在該ICP線圈MO的中空的空間中循環(huán)。另外，該ICP線圈240與未圖示的高頻電源相連接。并且，該ICP線圈240構(gòu)成為能夠通過(guò)自該高頻電源施加規(guī)定頻率(例如450KHz 2MHz的范圍)的高頻電力而使I CP等離子體產(chǎn)生在比石英容器230靠?jī)?nèi)側(cè)的處理空間212內(nèi)。石英容器230的內(nèi)部形成為被大氣或者非活性氣體置換的氣氛，且在內(nèi)部形成不產(chǎn)生放電的壓力(例如，1330Pa(10Torr) 以上且大氣壓以下的壓力)。利用上述的ICP線圈M0，能夠使ICP等離子體產(chǎn)生在處理空間212內(nèi)的周邊部， 且控制處理空間212內(nèi)的周邊部的等離子體密度。這時(shí)，ICP線圈240的溫度有上升的趨勢(shì)，通過(guò)使調(diào)溫用介質(zhì)在內(nèi)部循環(huán)能夠防止該ICP線圈MO的溫度上升。另外，在為了維修等而暫時(shí)將處理室201內(nèi)部大氣開(kāi)放，然后再次開(kāi)始處理的情況下，在用于開(kāi)始處理的準(zhǔn)備工序中，通過(guò)利用ICP線圈240產(chǎn)生等離子體，能夠使吸附在處理室201內(nèi)的零件上的水分等脫離。由此，能夠縮短待機(jī)時(shí)間，并且能夠降低在啟動(dòng)時(shí)的初期產(chǎn)生的處理變動(dòng)。環(huán)狀構(gòu)件220與升降機(jī)構(gòu)270相連接，且能夠與簇射頭100 —起上下移動(dòng)。該環(huán)狀構(gòu)件220的內(nèi)徑被設(shè)定得比載置臺(tái)202的外徑稍大，從而能夠使該環(huán)狀構(gòu)件220的下側(cè)部分下降至呈圍繞載置臺(tái)202的周圍的狀態(tài)的位置。圖1表示使環(huán)狀構(gòu)件220和簇射頭 100處于下降位置的狀態(tài)。在該下降位置處，在載置臺(tái)202的上方形成有由載置臺(tái)(下部電極)202、簇射頭(上部電極)100和環(huán)狀構(gòu)件220圍成的處理空間212。這樣一來(lái)，通過(guò)利用能夠上下移動(dòng)的環(huán)狀構(gòu)件220來(lái)分隔處理空間212，能夠僅在載置臺(tái)202的上方形成處理空間212，從而能夠抑制自載置臺(tái)202的周緣部朝向外側(cè)形成沿水平方向擴(kuò)寬的無(wú)用的空間的情況。另一方面，圖4表示使環(huán)狀構(gòu)件220和簇射頭100處于上升位置時(shí)的狀態(tài)。在該上升位置處，用于將半導(dǎo)體晶圓搬入到處理室201內(nèi)和將半導(dǎo)體晶圓自處理室201內(nèi)搬出的開(kāi)口 215呈打開(kāi)的狀態(tài)，在該狀態(tài)下，能夠向處理室201搬入半導(dǎo)體晶圓和將半導(dǎo)體晶圓自處理室201搬出。如圖1所示，在使環(huán)狀構(gòu)件220和簇射頭100處于下降位置時(shí)，該開(kāi)口 215呈被環(huán)狀構(gòu)件220覆蓋且閉塞的狀態(tài)。作為升降機(jī)構(gòu)270的驅(qū)動(dòng)源，在本實(shí)施方式中采用電動(dòng)缸沈0。而且，采用多個(gè)升降機(jī)構(gòu)270沿處理室201的周向等間隔地設(shè)置的多軸驅(qū)動(dòng)方式。如此，通過(guò)以采用了電動(dòng)缸沈0的多軸驅(qū)動(dòng)方式，例如，與作為空氣壓驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況相比，能夠高精度地控制環(huán)狀構(gòu)件220和簇射頭100的位置。另外，作為多軸驅(qū)動(dòng)方式，也能夠通過(guò)電動(dòng)方式容易地對(duì)升降機(jī)構(gòu)270進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。如圖1所示，電動(dòng)汽缸沈0的驅(qū)動(dòng)軸與升降軸261相連接，該升降軸以貫通圓筒狀的固定軸262內(nèi)的方式配置，該圓筒狀的固定軸沈2以自處理室201的底部朝向處理室201內(nèi)的上部延伸的方式豎立設(shè)置。此外，在氣密密封部263上，利用例如雙重的0型密封圈等將升降軸261的驅(qū)動(dòng)部分氣密密封。在本實(shí)施方式中，簇射頭100配置在用于氣密地將處理室201的上部開(kāi)口閉塞的蓋體205的內(nèi)側(cè)的減壓氣氛內(nèi)，從而對(duì)簇射頭100自身不會(huì)施加減壓氣氛與大氣氣氛之間的壓力差，而僅對(duì)升降軸261的部分施加壓力差。因此，用較少的驅(qū)動(dòng)力就能夠容易地使簇射頭100上下移動(dòng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能化。另外，由于能夠減輕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度，所以能夠?qū)崿F(xiàn)裝置成本的降低。在環(huán)狀構(gòu)件220和載置臺(tái)202下部的高頻側(cè)線(line)的接地側(cè)設(shè)有用于電連接環(huán)狀構(gòu)件220和載置臺(tái)202的薄片狀電纜(sheet Cable)250。該薄片狀電纜250沿環(huán)狀構(gòu)件220的周向以等間隔設(shè)置有多個(gè)。薄片狀電纜250是通過(guò)用絕緣層覆蓋由銅等構(gòu)成的薄片狀的導(dǎo)體的表面而構(gòu)成的，在薄片狀電纜250的兩側(cè)端部附近設(shè)有連接部，該連接部形成有用于供導(dǎo)體暴露且將導(dǎo)體螺紋固定的通孔。該薄片狀電纜250構(gòu)成為，厚度例如為數(shù)百微米左右，具有撓性，且與環(huán)狀構(gòu)件220和簇射頭100的上下移動(dòng)相對(duì)應(yīng)地自由變形。薄片狀電纜250是以環(huán)狀構(gòu)件220和作為上部電極的簇射頭100的高頻的返回 (return)為目的的電纜。環(huán)狀構(gòu)件220和作為上部電極的簇射頭100由薄片狀電纜250電連接，且與高頻側(cè)線的接地側(cè)電連接。如此，在本實(shí)施方式中，不是利用處理室壁等而是利用薄片狀電纜250，在短路徑中使環(huán)狀構(gòu)件220和作為上部電極的簇射頭100與高頻側(cè)線的接地側(cè)電連接。由此，能夠?qū)⒂傻入x子體引起的各部位的電位差抑制得極其低。另外，環(huán)狀構(gòu)件220和作為上部電極的簇射頭100雖然是能夠上下移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，但環(huán)狀構(gòu)件220和作為上部電極的簇射頭100利用薄片狀電纜250而始終與高頻側(cè)線的接地側(cè)電連接，因而不會(huì)形成電浮接(floating)狀態(tài)。如上所述，在等離子體蝕刻裝置200中具有能夠上下移動(dòng)的環(huán)狀構(gòu)件220，所以能夠僅在載置臺(tái)202的上方形成處理空間212，且能夠抑制形成向水平方向外側(cè)擴(kuò)寬的無(wú)用的空間的情況。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)削減所消耗的處理氣體等。另外，由于利用被配置在環(huán)狀構(gòu)件220上的ICP線圈240能夠使ICP等離子體產(chǎn)生在處理空間內(nèi)的周邊部，且控制處理空間內(nèi)的周邊部的等離子體密度，所以能夠更加細(xì)致地控制處理空間212內(nèi)的等離子體的狀態(tài)，且能夠進(jìn)行均勻的處理。此外，可以根據(jù)處理的條件等改變載置臺(tái)202與作為上部電極的簇射頭100之間的距離。此外，處理空間212的物理形狀為對(duì)稱的，且能夠抑制由于存在有用于將半導(dǎo)體晶圓搬入到處理室201內(nèi)和用于將半導(dǎo)體晶圓自處理室201內(nèi)搬出的開(kāi)口 215而引起的非對(duì)稱的形狀的影響施加給等離子體，所以能夠進(jìn)行更加均勻的處理。在利用具有上述結(jié)構(gòu)的等離子體蝕刻裝置200對(duì)半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行等離子體蝕刻的情況下，首先，如圖4所示那樣使環(huán)狀構(gòu)件220和簇射頭100上升，且將開(kāi)口 215打開(kāi)。 在該狀態(tài)下，自開(kāi)口 215向處理室201內(nèi)搬入半導(dǎo)體晶圓，且將半導(dǎo)體晶圓載置到靜電吸盤 203之上，從而將半導(dǎo)體晶圓靜電吸附在靜電吸盤203之上。接著，在使環(huán)狀構(gòu)件220和簇射頭100下降的同時(shí)將開(kāi)口 215關(guān)閉，從而呈在半導(dǎo)體晶圓的上方形成有處理空間212的狀態(tài)。然后，利用真空泵等經(jīng)由排氣孔13將處理室 201內(nèi)的處理空間212抽真空至規(guī)定的真空度。然后，自未圖示的氣體供給源供給規(guī)定流量的規(guī)定的處理氣體(蝕刻氣體)。該處理氣體經(jīng)由簇射頭100的氣體流路12自氣體噴出孔11以簇射狀被供給給載置臺(tái)202之上的半導(dǎo)體晶圓。然后，在將處理室201內(nèi)的壓力維持為規(guī)定的壓力之后，向載置臺(tái)202施加規(guī)定的頻率、例如13. 56MHz的高頻電力。由此，在作為上部電極的簇射頭100和作為下部電極的載置臺(tái)202之間產(chǎn)生高頻電場(chǎng)，使蝕刻氣體離解而等離子化。此外，在例如欲使處理空間212 的周緣部的等離子體密度上升的情況等時(shí)，根據(jù)需要而向ICP線圈240施加高頻電力，從而使ICP等離子體產(chǎn)生在處理空間內(nèi)的周邊部。然后，利用上述的等離子體對(duì)半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行規(guī)定的均勻的蝕刻處理。在上述蝕刻處理中，自簇射頭100的氣體噴出孔11供給的處理氣體從分散在簇射頭100上并形成為多個(gè)的排氣孔13排氣，所以，不會(huì)像自處理室201的下部進(jìn)行排氣的情況那樣形成自半導(dǎo)體晶圓的中央部朝向周邊部那樣的氣流。因此，能夠使被供給到半導(dǎo)體晶圓的處理氣體進(jìn)一步均勻化。由此，能夠使等離子體的狀態(tài)均勻化，從而能夠?qū)Π雽?dǎo)體晶圓的各部實(shí)施均勻的蝕刻處理。即，能夠提高處理的面內(nèi)均勻性。并且，規(guī)定的等離子體蝕刻處理結(jié)束時(shí)，則停止施加高頻電力和停止供給處理氣體，且以與上述順序相反的順序?qū)雽?dǎo)體晶圓自處理室201內(nèi)搬出。如上述那樣，采用本實(shí)施方式的等離子體蝕刻裝置200，由于形成為用于自簇射頭 100供給處理氣體和排出處理氣體的結(jié)構(gòu)，所以能夠使被供給到半導(dǎo)體晶圓的處理氣體進(jìn)一步均勻化。由此，能夠?qū)Π雽?dǎo)體晶圓的各部實(shí)施均勻的蝕刻處理。另外，在上述的等離子體蝕刻裝置200中，自設(shè)在簇射頭100上的排氣孔13進(jìn)行排氣，所以無(wú)需像以往的裝置那樣在載置臺(tái)202的周圍或者簇射頭100的周圍設(shè)置排氣路徑。因此，能夠使處理室201的直徑更接近作為被處理基板的半導(dǎo)體晶圓的外徑，從而能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化。另外，由于能夠?qū)⒄婵毡迷O(shè)在處理室201的上方，且能夠自距處理室 201的處理空間更近的部分進(jìn)行排氣，所以能夠高效率地進(jìn)行排氣。另外，由于能夠根據(jù)處理來(lái)改變簇射頭(上部電極)100和載置臺(tái)(下部電極)202 之間的間隔，并且能夠以較少的驅(qū)動(dòng)力容易使簇射頭100上下移動(dòng)，因而能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能化、 裝置成本的降低。另外，自不待言的一點(diǎn)是，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，還可以是各種變形。 例如，在上述實(shí)施方式中，對(duì)于向載置臺(tái)(下部電極)供給1個(gè)頻率的高頻電力的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但對(duì)于向下部電極供給頻率不同的多個(gè)高頻電力的類型的裝置等也同樣適用。
權(quán)利要求
1.一種等離子體處理裝置，其特征在于，其包括下部電極，其設(shè)在處理室內(nèi)，且兼作用于載置基板的載置臺(tái)；上部電極，其以與上述下部電極相對(duì)的方式設(shè)在上述處理室內(nèi)，且具有作為自設(shè)在與上述下部電極相對(duì)的相對(duì)面上的多個(gè)氣體噴出孔朝向上述基板以簇射狀供給氣體的簇射頭的功能，且能夠上下移動(dòng)和能夠改變與上述下部電極之間的間隔；蓋體，其設(shè)在上述上部電極的上側(cè)且用于氣密地閉塞上述處理室的上部開(kāi)口；多個(gè)排氣孔，其形成于上述相對(duì)面上；環(huán)狀構(gòu)件，其以沿上述上部電極的周緣部向下方突出的方式設(shè)置且能夠與上述上部電極聯(lián)動(dòng)地上下移動(dòng)，且在下降位置處形成由上述下部電極、上述上部電極和該環(huán)狀構(gòu)件圍成的處理空間；線圈，其在收容于電介質(zhì)制的容器內(nèi)且與上述處理空間氣密地隔離的狀態(tài)下被配置在上述環(huán)狀構(gòu)件的內(nèi)壁部分，且通過(guò)施加高頻電力而使感應(yīng)等離子體產(chǎn)生。
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，在上述處理室的側(cè)壁的、上述下部電極和上述上部電極之間的位置處設(shè)有用于搬入、 搬出上述基板的、開(kāi)關(guān)自如的開(kāi)口部，在使上述環(huán)狀構(gòu)件上升后的狀態(tài)下將上述基板搬入、 搬出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的等離子體處理裝置，其特征在于，上述環(huán)狀構(gòu)件由被絕緣性的覆膜覆蓋的鋁構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的等離子體處理裝置，其特征在于，上述電介質(zhì)制的容器內(nèi)為大氣或者非活性氣體氣氛，并形成1330 以上且大氣壓以下的壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的等離子體處理裝置，其特征在于，上述線圈由管狀的中空的導(dǎo)體構(gòu)成，且向上述線圈的內(nèi)部導(dǎo)入有調(diào)溫用介質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的等離子體處理裝置，其特征在于，施加于上述線圈的高頻電力的頻率在450KHz 2MHz的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的等離子體處理裝置，其特征在于，上述環(huán)狀構(gòu)件和上述上部電極在導(dǎo)電的狀態(tài)下被固定，且利用由表面被絕緣層覆蓋的金屬薄片構(gòu)成且具有撓性的薄片狀電纜將上述環(huán)狀構(gòu)件連接到接地電位。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的等離子體處理裝置，其特征在于，用于使上述環(huán)狀構(gòu)件和上述上部電極上下移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式是由電動(dòng)缸進(jìn)行的多軸驅(qū)
全文摘要
本發(fā)明涉及一種等離子體處理裝置。其與以往相比能夠提高處理的面內(nèi)均勻性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化和處理效率的提高，而且能夠容易地改變上部電極和下部電極之間的間隔。該等離子體處理裝置包括下部電極，其設(shè)在處理室內(nèi)；上部電極，其具有作為簇射頭的功能且能夠上下移動(dòng)；蓋體，其設(shè)在上部電極的上側(cè)且用于氣密地閉塞處理室的上部開(kāi)口；多個(gè)排氣孔，其形成于上部電極的相對(duì)面上；環(huán)狀構(gòu)件，其以沿上部電極的周緣部向下方突出的方式設(shè)置且能夠與上部電極聯(lián)動(dòng)地上下移動(dòng)，且在下降位置處形成由下部電極、上部電極和該環(huán)狀構(gòu)件圍成的處理空間；線圈，其以收容于電介質(zhì)制的容器內(nèi)的方式被配置在環(huán)狀構(gòu)件的內(nèi)壁部分。
文檔編號(hào)H01L21/67GK102254847SQ201110127888
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者飯塚八城 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社