專(zhuān)利名稱(chēng)：等離子體處理裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使導(dǎo)入到處理容器內(nèi)的處理氣體等離子化而對(duì)基板進(jìn)行等離子體處理的等離子體處理裝置及方法。
背景技術(shù)：
以往以來(lái)，在半導(dǎo)體器件的制造領(lǐng)域中，經(jīng)常采用利用等離子體對(duì)基板進(jìn)行等離子體處理的技術(shù)。等離子體處理大致分為等離子體蝕刻和等離子體CVD (Chemical VaporDeposition :化學(xué)氣相沉積)。等離子體蝕刻在形成半導(dǎo)體器件的微細(xì)圖案這方面來(lái)說(shuō)與光刻(lithography)同樣是重要的基礎(chǔ)技術(shù)。在今后的LSI (Large Scale Integration :大規(guī)模集成電路)器件中，膜的多樣化與微細(xì)化同時(shí)進(jìn)步，對(duì)于等離子體蝕刻，需要微細(xì)加工性能以及能夠在例如300mm以上的大口徑晶圓之上均勻地控制該等離子體蝕刻的技術(shù)。至今為止，作為等離子體蝕刻的等離子體源，開(kāi)發(fā)了平行平板、ECR (ElectronCyclotron Resonance :電子回旋共振)、ICP( Inductive Coupled Plasma :電感偶合等離子體)等。專(zhuān)利文件I中，公開(kāi)了作為等離子體源而使用平行平板的等離子體蝕刻裝置。在該平行平板型的等離子體蝕刻裝置中，在處理容器內(nèi)設(shè)置一對(duì)平行的上部電極和下部電極，對(duì)下部電極施加高頻電，并且在該下部電極之上放置基板而進(jìn)行蝕刻。為了提高蝕刻在基板的面內(nèi)的均勻性，上部電極劃分為向基板的中央供給處理氣體的中央?yún)^(qū)域和向基板的周邊供給處理氣體的周邊區(qū)域。而且，自上部電極的中央?yún)^(qū)域和周邊區(qū)域向基板供給共用的處理氣體，在周邊區(qū)域除了共用氣體還添加有添加氣體。通過(guò)附加添加氣體，改善了因基板的中央?yún)^(qū)域比周邊區(qū)域難以排氣而導(dǎo)致的蝕刻的面內(nèi)不均勻性。近年來(lái),作為等離子體源的一種，開(kāi)發(fā)了使用徑向線縫隙天線(Radial Line SlotAntenna)的等離子體蝕刻裝置(參照專(zhuān)利文件2)。在使用徑向線縫隙天線的等離子體蝕刻裝置中，在處理容器的電介質(zhì)窗之上設(shè)置具有多個(gè)縫隙的縫隙天線。自縫隙天線的多個(gè)縫隙放射的微波通過(guò)由電介質(zhì)構(gòu)成的電介質(zhì)窗而被導(dǎo)入到處理容器的處理空間內(nèi)。處理氣體借助微波的能量而等離子化。由徑向線縫隙天線生成的微波等離子體的特征在于，在電介質(zhì)窗正下(稱(chēng)為等離子體激發(fā)區(qū)域)生成的電子溫度相對(duì)較高的數(shù)eV的等離子體擴(kuò)散，在距電介質(zhì)窗IOOmm以上的下方的基板正上(稱(chēng)為擴(kuò)散等離子體區(qū)域)成為約IeV 2eV左右的較低的電子溫度。即，特征在于等離子體的電子溫度的分布生成為距電介質(zhì)窗的距離的函數(shù)。在徑向線縫隙天線型的等離子體蝕刻裝置中，向低電子溫度區(qū)域供給蝕刻氣體，進(jìn)行蝕刻氣體的離解控制(等離子體中的蝕刻種子的生成量的控制)，由此控制蝕刻反應(yīng)(利用蝕刻種子進(jìn)行的基板的表面化學(xué)反應(yīng))，因此謀求蝕刻的高精度化，并且大幅降低對(duì)基板的損傷。例如，隔離墻(spacer)形成工序中的蝕刻等能夠按照設(shè)計(jì)尺寸制作器件，并且能夠抑制在基板中廣生凹部等損傷。先行技 術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文件1:日本特開(kāi)2008 - 47687號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文件2 :日本特開(kāi)2010 — 118549號(hào)公報(bào)近年來(lái)，伴隨半導(dǎo)體器件的微細(xì)加工性能的提高、膜的多樣化，要求兼顧蝕刻氣體的多樣的離解控制和基板的面內(nèi)均勻性的控制。但是，專(zhuān)利文件I中記載的平行平板型的等離子體蝕刻裝置存在如下這樣的課題利用在相隔40mm以?xún)?nèi)的短距離的上部電極與下部電極之間生成的等離子體，等離子體的電子溫度自上部電極至下部電極為止維持為較高的溫度不變，而且共用氣體和添加氣體均被導(dǎo)入至上部電極，因此，不能對(duì)共用氣體和添加 氣體的離解進(jìn)行多樣控制。在專(zhuān)利文件2中記載的使用徑向線縫隙天線的蝕刻裝置中，難以在基板的面內(nèi)使蝕刻率、蝕刻形狀等恒定，在基板的面內(nèi)均勻地進(jìn)行蝕刻處理成為課題。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)μ幚須怏w的離解狀態(tài)進(jìn)行多樣控制、并且也能夠?qū)逄幚淼拿鎯?nèi)均勻性進(jìn)行控制的等離子體處理裝置及方法。為了解決上述課題，本發(fā)明的一技術(shù)方案提供等離子體處理裝置，其包括處理容器，其在頂部具有供微波穿過(guò)的電介質(zhì)窗，并且能夠?qū)?nèi)部保持為氣密；載置臺(tái)，其設(shè)于上述處理容器的內(nèi)部，用于載置基板；縫隙天線，其設(shè)于上述處理容器的上述電介質(zhì)窗的上表面，用于借助多個(gè)縫隙將微波導(dǎo)入至上述處理容器的處理空間；微波產(chǎn)生器，其用于產(chǎn)生規(guī)定的頻率的微波；微波導(dǎo)入通路，其用于將上述微波產(chǎn)生器所產(chǎn)生的微波引導(dǎo)至上述縫隙天線；處理氣體導(dǎo)入部件，其用于將自處理氣體源供給的處理氣體導(dǎo)入至上述處理容器內(nèi)；排氣部件，其自比載置于上述載置臺(tái)的基板的上表面靠下方的排氣口對(duì)被導(dǎo)入至上述處理容器內(nèi)的處理氣體進(jìn)行排氣，該等離子體處理裝置的特征在于，上述處理氣體源具有用于供給共用氣體的共用氣體源和用于供給添加氣體的添加氣體源，上述處理氣體導(dǎo)入部件具有共用氣體管線，其與上述共用氣體源連接；分流器，其設(shè)于上述共用氣體管線的中途，用于將上述共用氣體管線分支成兩個(gè)系統(tǒng)，并且能夠?qū)Ψ种С蓛蓚€(gè)系統(tǒng)的上述共用氣體的流量的比率進(jìn)行調(diào)節(jié)；中央導(dǎo)入部，其與分支成兩個(gè)系統(tǒng)的分支共用氣體管線之中的一個(gè)分支共用氣體管線連接，且具有用于將上述共用氣體供給至被載置于上述載置臺(tái)的基板的中央部的中央導(dǎo)入口 ；周邊導(dǎo)入部，其與分支成兩個(gè)系統(tǒng)的上述分支共用氣體管線之中的另一個(gè)分支共用氣體管線連接，且具有用于將上述共用氣體供給至被載置于上述載置臺(tái)的基板的周邊部的、沿基板上方的周向排列的多個(gè)周邊導(dǎo)入口 ；添加氣體管線，其與上述添加氣體源連接，用于將上述添加氣體添加至分支成兩個(gè)系統(tǒng)的上述分支共用氣體管線之中的至少一個(gè)分支共用氣體管線；流量調(diào)節(jié)部，其設(shè)于上述添加氣體管線，用于調(diào)節(jié)上述添加氣體的流量，上述中央導(dǎo)入口配置在上述處理容器的上述電介質(zhì)窗的中央部，上述多個(gè)周邊導(dǎo)入口配置在比上述處理容器的上述電介質(zhì)窗靠下方且比載置于上述載置臺(tái)的基板靠上方的位置，上述多個(gè)周邊導(dǎo)入口所配置的區(qū)域的等離子體的電子溫度比上述中央導(dǎo)入口所配置的區(qū)域的等離子體的電子溫度低。本發(fā)明的另一技術(shù)方案提供等離子體處理方法，將處理氣體導(dǎo)入至在頂部具有供用于生成等離子體的微波穿過(guò)的電介質(zhì)窗、并且能夠?qū)?nèi)部保持為氣密的處理容器內(nèi)，自比載置于載置臺(tái)的基板的上表面靠下方的排氣口對(duì)被導(dǎo)入至上述處理容器內(nèi)的處理氣體進(jìn)行排氣，借助設(shè)于上述處理容器的上述電介質(zhì)窗的上表面的縫隙天線的多個(gè)縫隙向上述處理容器的處理空間導(dǎo)入等離子體，該等離子體處理方法的特征在于，該等離子體處理方法包括如下工序利用分流器將自共用氣體源供給的共用氣體分支成兩個(gè)系統(tǒng)；將分支成兩個(gè)系統(tǒng)的上述共用氣體導(dǎo)入至中央導(dǎo)入部和周邊導(dǎo)入部，該中央導(dǎo)入部具有用于將上述共用氣體供給至被載置于上述載置臺(tái)的基板的中央部的中央導(dǎo)入口，該周邊導(dǎo)入部具有用于將上述共用氣體供給至被載置于上述載置臺(tái)的基板的周邊部的、沿基板上方的周向排列的多個(gè)周邊導(dǎo)入口 ；將自添加氣體源供給的添加氣體添加至被分支成兩個(gè)系統(tǒng)的上述共用氣體之中的至少一個(gè)系統(tǒng)的上述共用氣體，上述中央導(dǎo)入口配置在上述處理容器的上述電介質(zhì)窗的中央部，上述多個(gè)周邊導(dǎo)入口配置在比上述處理容器的上述電介質(zhì)窗靠下方且比載置于上述載置臺(tái)的基板靠上方的位置，上述多個(gè)周邊導(dǎo)入口所配置的區(qū)域的等離子體的電子溫度比上述中央導(dǎo)入口所配置的區(qū)域的等離子體的電子溫度低。采用本發(fā)明，將分支成兩個(gè)系統(tǒng)的共用氣體導(dǎo)入至用于向基板的中央部供給處理氣體的中央導(dǎo)入口和用于向基板的周邊部供給處理氣體的多個(gè)周邊導(dǎo)入口，且將添加氣體添加至分支成兩個(gè)系統(tǒng)的共用氣體之中的至少一個(gè)系統(tǒng)的共用氣體，因此，能夠控制基板
處理的面內(nèi)均勻性。而且，中央導(dǎo)入口配置在等離子體的電子溫度較高的區(qū)域中，多個(gè)周邊導(dǎo)入口配置在等離子體的電子溫度較低的區(qū)域中，因此能夠?qū)μ幚須怏w的離解進(jìn)行多樣控制。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的等離子體處理裝置的縱剖視圖。圖2是圖1的X — X剖視圖。圖3是表示距電介質(zhì)窗的距離Z和等離子體的電子溫度之間的關(guān)系的曲線圖。圖4是在實(shí)施例中使用的等離子體處理裝置的縱剖視圖。圖5是在比較例I和實(shí)施例1中比較晶圓的X軸方向的蝕刻率的曲線圖。圖6是評(píng)價(jià)比較例1、實(shí)施例1及實(shí)施例2中的均勻性的曲線圖。圖7是在比較例I和實(shí)施例3中比較晶圓的X軸方向的蝕刻率的曲線圖。圖8是表示形成在硅基板上的圖案的截面照片的圖。
具體實(shí)施例方式(等離子體處理裝置的結(jié)構(gòu))以下，基于附圖，參照附圖對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在本說(shuō)明書(shū)和附圖中對(duì)實(shí)質(zhì)相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。如圖1所示，等離子體處理裝置I包括圓筒形狀的處理容器2。處理容器2的頂部被由電介質(zhì)構(gòu)成的電介質(zhì)窗(頂板)16封堵。處理容器2由例如鋁構(gòu)成，且電氣接地。處理容器2的內(nèi)壁面被氧化鋁等絕緣性的保護(hù)膜2f覆蓋。在處理容器2的底部的中央設(shè)有用于載置作為基板的半導(dǎo)體晶圓(以下稱(chēng)作晶圓)W的載置臺(tái)3。晶圓W被保持于載置臺(tái)3的上表面。載置臺(tái)3由例如氧化鋁、氮化鋁等陶瓷材料構(gòu)成。在載置臺(tái)3的內(nèi)部埋設(shè)有加熱器5，從而能夠?qū)⒕AW加熱至規(guī)定溫度。加熱器5經(jīng)由配置在支柱內(nèi)的配線與加熱器電源4連接。
在載置臺(tái)3的上表面上設(shè)有用于對(duì)被載置在載置臺(tái)3上的晶圓W進(jìn)行靜電吸附的靜電吸盤(pán)CK。在靜電吸盤(pán)CK上經(jīng)由匹配器MG連接有用于施加偏壓用的高頻電的偏壓用高頻電源HFQ。在處理容器2的底部設(shè)有排氣管11，該排氣管11用于自比載置于載置臺(tái)3的晶圓W的表面靠下方的排氣口 Ila對(duì)處理氣體進(jìn)行排氣。在排氣管11上連接有壓力控制閥PCV、真空泵10。利用壓力控制閥PCV和真空泵10將處理容器2內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)為規(guī)定的壓力。上述排氣管11、壓力控制閥PCV及真空泵(排氣裝置)10構(gòu)成排氣部件。S卩，排氣裝置10經(jīng)由壓力控制閥PCV與處理容器2的內(nèi)部連通。在處理容器2的頂部夾著用于確保氣密性的O形環(huán)等密封件15設(shè)有電介質(zhì)窗16。電介質(zhì)窗16由例如石英、氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)等的電介質(zhì)構(gòu)成，具有供微波穿透的穿透性。在電介質(zhì)窗16的上表面上設(shè)有圓板形狀的縫隙天線20?？p隙天線20由具有導(dǎo)電 性的材料、例如鍍有、包覆有Ag、Au等的銅構(gòu)成。在縫隙天線20上例如呈同心圓狀排列有多個(gè)T字形狀的縫隙21。在縫隙天線20的上表面上配置有用于壓縮微波的波長(zhǎng)的電介質(zhì)板25。電介質(zhì)板25由例如石英(Si02)、氧化鋁(A1203)、或者氮化鋁(AlN)等電介質(zhì)構(gòu)成。電介質(zhì)板25被導(dǎo)電性的蓋26覆蓋。在蓋26上設(shè)有圓環(huán)狀的熱介質(zhì)流路27。利用在該熱介質(zhì)流路27中流動(dòng)的熱介質(zhì)將蓋26和電介質(zhì)板25調(diào)節(jié)至規(guī)定的溫度。以2. 45GHz的頻率的微波為例，其在真空中的波長(zhǎng)為約12cm，在氧化鋁制的電介質(zhì)窗16中的波長(zhǎng)變?yōu)榧s3cm 4cm。在蓋26的中央連接有用于傳播微波的同軸波導(dǎo)管30。同軸波導(dǎo)管30由內(nèi)側(cè)導(dǎo)體31和外側(cè)導(dǎo)體32構(gòu)成。內(nèi)側(cè)導(dǎo)體31貫穿電介質(zhì)板25的中央而連接于縫隙天線20的中央。在同軸波導(dǎo)管30上經(jīng)由模式轉(zhuǎn)換器37和矩形波導(dǎo)管36連接有微波產(chǎn)生器35。除了使用2. 45GHz的微波之外，還能夠使用860MHz、915MHz、8. 35GHz等的微波。微波產(chǎn)生器35所產(chǎn)生的微波在作為微波導(dǎo)入通路的矩形波導(dǎo)管36、模式轉(zhuǎn)換器37、同軸波導(dǎo)管30及電介質(zhì)板25中傳播。傳播至電介質(zhì)板25的微波自縫隙天線20的多個(gè)縫隙21經(jīng)由電介質(zhì)窗16被供給至處理容器2內(nèi)。利用微波在電介質(zhì)窗16的下方形成電場(chǎng)，從而使處理容器2內(nèi)的處理氣體等離子化。內(nèi)側(cè)導(dǎo)體31的與縫隙天線20連接的下端形成為截頭圓錐形狀。由此，微波自同軸波導(dǎo)管30高效且無(wú)損失地傳播至電介質(zhì)板25和縫隙天線20。由徑向線縫隙天線生成的微波等離子體的特征在于，在電介質(zhì)窗16正下(稱(chēng)為等離子體激發(fā)區(qū)域)生成的電子溫度相對(duì)較高的數(shù)eV的等離子體擴(kuò)散，在晶圓W正上(擴(kuò)散等離子體區(qū)域)成為約IeV 2eV左右的電子溫度較低的等離子體。即，特征在于，與由平行平板等生成的等離子體不同，由徑向線縫隙天線生成的等離子體的電子溫度的分布明確地產(chǎn)生為距電介質(zhì)窗16的距離的函數(shù)。更詳細(xì)而言，如圖3所示，作為距電介質(zhì)窗16正下的距離Z的函數(shù)，在電介質(zhì)窗16正下的數(shù)eV 約IOeV的電子溫度在晶圓W之上衰減至約IeV 2eV左右。由于在等離子體的電子溫度較低的區(qū)域(擴(kuò)散等離子體區(qū)域)進(jìn)行晶圓W的處理，因此不會(huì)對(duì)晶圓W造成凹部等較大的損傷。向等離子體的電子溫度較高的區(qū)域(等離子體激發(fā)區(qū)域)供給處理氣體時(shí)，處理氣體容易被激發(fā)、離解。另一方面，向等離子體的電子溫度較低的區(qū)域(等離子體擴(kuò)散區(qū)域)供給處理氣體時(shí)，與向等離子體激發(fā)區(qū)域附近供給處理氣體的情況相比，離解的程度被抑制。在處理容器2的頂部的電介質(zhì)窗16中央設(shè)有用于向晶圓W的中心部導(dǎo)入處理氣體的中央導(dǎo)入部55。在同軸波導(dǎo)管30的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體31中形成有處理氣體的供給路徑52。中央導(dǎo)入部55連接于供給路徑52。中央導(dǎo)入部55由圓柱形狀的塊狀件57和積氣部60構(gòu)成，該塊狀件57嵌入在被設(shè)于電介質(zhì)窗16的中央的圓筒形狀的空間部59中，該積氣部60是在同軸波導(dǎo)管30的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體31的下表面和塊狀件57的上表面之間以適當(dāng)?shù)拈g隔空出而成的。塊狀件57由例如鋁等導(dǎo)電性材料構(gòu)成，其電氣接地。在塊狀件57上形成有在上下方向上貫通該塊狀件57的多個(gè)中央導(dǎo)入口 58 (參照?qǐng)D2)?？紤]必要的電導(dǎo)率等，中央導(dǎo)入口 58的俯視形狀而形成為正圓或長(zhǎng)孔。鋁制的塊狀件57被陽(yáng)極氧化覆膜氧化鋁(A1203)、氧化釔(Y2O3)等包覆。自貫通內(nèi)側(cè)導(dǎo)體31的供給路徑52供給至積氣部60的處理氣體在積氣部60內(nèi)擴(kuò)散后，自塊狀件57的多個(gè)中央導(dǎo)入口 58向下方且向晶圓W的中心部噴射。 在處理容器2的內(nèi)部以包圍晶圓W的上方的周邊的方式設(shè)有圓環(huán)形狀的周邊導(dǎo)入部61，該周邊導(dǎo)入部61用于將處理氣體供給至晶圓W的周邊部。周邊導(dǎo)入部61配置在比被配置于頂部的中央導(dǎo)入口 58靠下方且比被載置于載置臺(tái)的晶圓W靠上方的位置。周邊導(dǎo)入部61是通過(guò)將中空的管件形成為環(huán)狀而成的，在其內(nèi)周側(cè)沿周向隔開(kāi)恒定的間隔開(kāi)設(shè)有多個(gè)周邊導(dǎo)入口 62。周邊導(dǎo)入口 62朝向周邊導(dǎo)入部61的中心噴射處理氣體。周邊導(dǎo)入部61由例如石英構(gòu)成。在處理容器2的側(cè)面貫通有不銹鋼制的供給路徑53。供給路徑53連接于周邊導(dǎo)入部61。自供給路徑53供給至周邊導(dǎo)入部61的內(nèi)部的處理氣體在周邊導(dǎo)入部61的內(nèi)部的空間中擴(kuò)散后，自多個(gè)周邊導(dǎo)入口 62朝向周邊導(dǎo)入部61的內(nèi)側(cè)噴射。自多個(gè)周邊導(dǎo)入口 62噴射的處理氣體被供給至晶圓W的周邊上部。另外，也可以替代設(shè)置環(huán)形狀的周邊導(dǎo)入部61而在處理容器2的內(nèi)側(cè)面上形成多個(gè)周邊導(dǎo)入口 62。用于向處理容器2內(nèi)供給處理氣體的處理氣體源由共用氣體源41和添加氣體源42構(gòu)成。共用氣體源41和添加氣體源42供給與等離子體蝕刻處理、等離子體CVD處理相應(yīng)的處理氣體。例如對(duì)Poly - Si等硅類(lèi)的膜進(jìn)行蝕刻時(shí)，供給Ar氣體、HBr氣體(或Cl2氣體)、02氣體，對(duì)SiO2等氧化膜進(jìn)行蝕刻時(shí)，供給Ar氣體、CHF類(lèi)氣體、CF類(lèi)氣體、O2氣體，對(duì)SiN等氮化膜進(jìn)行蝕刻時(shí)，供給Ar氣體、CF類(lèi)氣體、CHF類(lèi)氣體、O2氣體。另外，作為CHF 類(lèi)氣體，能夠列舉出 CH3 (CH2)3CH2FXH3 (CH2)4CH2FXH3 (CH2)7CH2F,CHCH3F2、CHF3、CH3F 及 CH2F2 等。作為CF 類(lèi)氣體，能夠列舉出 C (CF3) 4、C (C2F5) 4、C4F8' C2F2 及 C5F8 等?？梢杂晒灿脷怏w源41和添加氣體源42供給同種類(lèi)的氣體，也可以由共用氣體源41和添加氣體源42供給不同種類(lèi)的氣體。如后所述那樣為了抑制蝕刻氣體的離解，也可以自共用氣體源41供給等離子體激發(fā)用氣體，并自添加氣體源42供給蝕刻氣體。例如，對(duì)硅類(lèi)的膜進(jìn)行蝕刻時(shí)，自共用氣體源41僅供給Ar氣體來(lái)作為等離子體激發(fā)用氣體，自添加氣體源42僅供給HBr氣體、O2氣體等來(lái)作為蝕刻氣體。共用氣體源41還供給02、SF6等清掃氣體、其他的共用氣體。共用氣體源41所供給的共用氣體被后述分流器44分為兩個(gè)系統(tǒng)。通過(guò)設(shè)置共用氣體源41，不再需要在添加氣體源42上設(shè)置共用氣體源，能夠簡(jiǎn)化氣體管線。
在共用氣體源41上設(shè)有用于控制各氣體的流量的流量控制閥41a、41b、41c。并且，用于控制流量的控制裝置49與流量控制閥41a、41b、41c、分流器44及流量控制閥42a、42b、42c連接。多個(gè)流量控制閥41a、41b、41c與多根共用氣體管線45連接。為了使氣體混合，多根共用氣體管線45合成一根并與分流器44的上游側(cè)連接。多個(gè)流量控制閥41a、41b,41c由控制裝置49控制?？刂蒲b置49調(diào)節(jié)各氣體的流量，確定供給至分流器44的共用氣體的每種氣體的流量、分壓。自共用氣體源供給的共用氣體被混合后，被導(dǎo)入到設(shè)于共用氣體管線的中途的分流器44。分流器44將共用氣體分為兩個(gè)系統(tǒng)。在分流器44的下游側(cè)設(shè)有兩個(gè)系統(tǒng)的分支共用氣體管線46、47。兩個(gè)系統(tǒng)的分支共用氣體管線中的一個(gè)分支共用氣體管線46連接于處理容器2的頂部的中央導(dǎo)入口 58，另一個(gè)分支共用氣體管線47連接于處理容器2的內(nèi)部的周邊導(dǎo)入部61。分流器44用于調(diào)節(jié)分成兩個(gè)系統(tǒng)的共用氣體的分支比率、即一個(gè)分支共用氣體 管線46的流量和另一個(gè)分支共用氣體管線47的流量之比。分流器44被控制裝置49控制，控制裝置49確定共用氣體的分支比率。這里,將如下技術(shù)稱(chēng)作RDC (Radial Distribution Control :徑向分布控制)以均勻地生成等離子體、面內(nèi)均勻地處理晶圓W為目的，利用分流器44對(duì)共用氣體的分支比率進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)來(lái)自中央導(dǎo)入口 58和周邊導(dǎo)入部61的氣體導(dǎo)入量。RDC以來(lái)自中央導(dǎo)入口 58的氣體導(dǎo)入量和來(lái)自周邊導(dǎo)入部61的氣體導(dǎo)入量之比來(lái)表示。在導(dǎo)入至中央導(dǎo)入部55和周邊導(dǎo)入部61的氣體種類(lèi)通用的情況下，是一般的RDC。最優(yōu)的RDC值是根據(jù)蝕刻對(duì)象的膜種類(lèi)、各種條件由實(shí)驗(yàn)確定的。在蝕刻處理中，隨著蝕刻而生成副生成物(蝕刻下來(lái)的渣、沉積物)。因此，為了改善處理容器2內(nèi)的氣體流動(dòng)、促進(jìn)副生成物向處理容器外排出，研究了交替地自中央導(dǎo)入部55導(dǎo)入氣體和自周邊導(dǎo)入部61導(dǎo)入氣體的方法。這種方法能夠通過(guò)按照時(shí)間切換RDC值來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，通過(guò)以規(guī)定周期重復(fù)向晶圓W的中心部分導(dǎo)入較多的氣體的步驟和向晶圓W的周邊部導(dǎo)入較多的氣體的步驟，并調(diào)節(jié)氣流，將副生成物自處理容器2掃出，從而達(dá)成均勻的蝕刻率。在添加氣體源42上設(shè)有用于控制各氣體的流量的流量控制閥42a、42b、42c。多個(gè)流量控制閥42a、42b、42c連接于多根添加氣體管線48。為了使氣體混合，多根添加氣體管線48合成一根。并且，添加氣體管線48連接于分流器44的下游側(cè)的、另一個(gè)分支共用氣體管線47。控制裝置49用于控制添加氣體源42的各氣體的流量，其控制向另一個(gè)分支共用氣體管線47添加的添加氣體的每種氣體的分壓。另外，在該實(shí)施方式中，添加氣體管線與連接于周邊導(dǎo)入部61的另一個(gè)分支共用氣體管線47連接，但也可以與此相反而連接于一個(gè)分支共用氣體管線46。采用本實(shí)施方式的等離子體處理裝置1，在自分流器分支成兩個(gè)系統(tǒng)的分支共用氣體管線中的另一個(gè)分支共用氣體管線47上連接添加氣體管線，并向該另一個(gè)分支共用氣體管線47中添加添加氣體，因此能夠在兩個(gè)系統(tǒng)的分支共用氣體管線46、47之間使每種氣體的分壓、氣體種類(lèi)自身任意變化。由于能夠在晶圓W的中心部分和周邊部分使所導(dǎo)入的處理氣體的每種氣體的分壓、氣體種類(lèi)自身變化，因此能夠使等離子體處理的特性多樣地變化。
(使用等離子體處理裝置I進(jìn)行的蝕刻的一例)作為使用以上那樣構(gòu)成的等離子體處理裝置I進(jìn)行的等離子體處理的一例，對(duì)使用包含HBr的處理氣體對(duì)晶圓W的上表面的Poly — Si (多晶硅)膜進(jìn)行蝕刻的例子進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，首先將晶圓W輸入到處理容器2內(nèi)，將晶圓W載置到載置臺(tái)3之上并使晶圓W吸附于靜電吸盤(pán)DK之上。對(duì)靜電吸盤(pán)CK施加直流電流及/或自高頻電源HFQ經(jīng)由匹配器MG對(duì)靜電吸盤(pán)CK施加高頻電壓。利用控制器CONT控制壓力控制閥PCV，自排氣管11進(jìn)行排氣而對(duì)處理容器2內(nèi)進(jìn)行減壓。控制器CONT除了控制壓力控制閥PCV之外，還控制流量的控制裝置49、高頻電源HFQ、加熱器電源4及微波產(chǎn)生器35等要素。另外，控制器CONT向控制裝置49輸出流量的控制指示。接下來(lái)，自共用氣體源41向分流器44供給由Ar氣體構(gòu)成的共用氣體。由控制裝 置49確定向分流器44供給的Ar氣體的壓力。與此同時(shí)，自添加氣體源42向另一個(gè)分支共用氣體管線47供給包含HBr氣體、O2氣體的添加氣體。由控制裝置49控制向另一個(gè)分支共用氣體管線47添加的HBr氣體和O2氣體的分壓。分流器44將由Ar氣體構(gòu)成的共用氣體分成兩個(gè)系統(tǒng)。由控制裝置49確定分流器44的分支比率。將被分流器44分成兩個(gè)系統(tǒng)的共用氣體中的一個(gè)系統(tǒng)的共用氣體經(jīng)由一個(gè)分支共用氣體管線46導(dǎo)入至處理容器2的頂部的中央導(dǎo)入口 58。然后，自中央導(dǎo)入口 58導(dǎo)入至處理容器I內(nèi)。將被分成兩個(gè)系統(tǒng)的共用氣體中的另一個(gè)系統(tǒng)的共用氣體經(jīng)由另一個(gè)分支共用氣體管線47導(dǎo)入至處理容器2的內(nèi)部的周邊導(dǎo)入部61。在另一個(gè)分支共用氣體管線47中添加有包含HBr氣體、O2氣體的添加氣體。因此，向周邊導(dǎo)入部61供給作為共用氣體和添加氣體的混合氣體的Ar氣體、HBr氣體、O2氣體。自周邊導(dǎo)入部61向處理容器2內(nèi)供給混合氣體。使微波產(chǎn)生器35工作時(shí)，首先，利用微波激發(fā)Ar氣體，生成Ar等離子體。接下來(lái)，利用Ar等離子體激發(fā)HBr氣體、O2氣體，利用所生成的自由基、離子對(duì)Poly — Si膜進(jìn)行蝕刻。進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的蝕刻處理后，停止微波產(chǎn)生器35的工作并停止向處理容器2內(nèi)供給處理氣體。之后，將晶圓W自處理容器2輸出，結(jié)束一系列的等離子體蝕刻。在以批量為單位結(jié)束晶圓W的等離子體蝕刻時(shí)，自共用氣體源41向處理容器2內(nèi)供給O2氣體等清掃氣體，清掃處理容器2的內(nèi)部。(為了實(shí)現(xiàn)蝕刻氣體的最優(yōu)的離解狀態(tài)的對(duì)策)對(duì)于微細(xì)圖案的蝕刻，需要在保護(hù)(沉積)被蝕刻膜的側(cè)壁的同時(shí)，利用蝕刻種子進(jìn)行蝕刻。特別是在需要選擇比的蝕刻中，通過(guò)沉積來(lái)保護(hù)蝕刻掩模和以保持蝕刻的平衡的方式進(jìn)行蝕刻是重要的。需要抑制蝕刻氣體的過(guò)度離解，并需要通過(guò)控制蝕刻氣體的離解來(lái)制造出蝕刻所需的離子種子、自由基種子。在本發(fā)明的等離子體處理裝置I中，特征在于，等離子體處理空間寬廣，等離子體的電子溫度由于距電介質(zhì)窗16的距離而衰減，因此能夠通過(guò)導(dǎo)入蝕刻氣體的位置來(lái)改變蝕刻氣體的離解狀態(tài)。將蝕刻氣體導(dǎo)入至電介質(zhì)窗16正下，由于等離子體的電子溫度較高，因此蝕刻氣體的離解易于進(jìn)行。而將蝕刻氣體導(dǎo)入至距電介質(zhì)窗16相對(duì)較遠(yuǎn)的位置時(shí)，由于等離子體的電子溫度較低，因此蝕刻氣體的離解被抑制為低程度。由此，在想要獲得所期望的蝕刻氣體的離解狀態(tài)時(shí)，通過(guò)對(duì)供給至電介質(zhì)窗16正下的氣體的量和供給至距電介質(zhì)窗16較遠(yuǎn)的位置的氣體的量進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠容易地控制離解狀態(tài)。如上所述，若利用徑向線縫隙天線產(chǎn)生微波等離子體，則能夠在處理晶圓W的區(qū)域內(nèi)均勻地生成低電子溫度且高密度的等離子體(IO12CnT3左右)。即，雖然電介質(zhì)窗16的正下的產(chǎn)生區(qū)域中的等離子體為高密度且電子溫度也相對(duì)較高，但等離子體擴(kuò)散至下方的進(jìn)行晶圓W的處理的區(qū)域，電子溫度也降低。由于產(chǎn)生區(qū)域的等離子體為高密度，因此該等離子體在擴(kuò)散區(qū)域中也充分地維持為高密度。通過(guò)上述的對(duì)策，具體而言，為了生成被抑制了過(guò)度離解的蝕刻種子、自由基，只要向微波等離子體的擴(kuò)散區(qū)域較多地供給蝕刻氣體即可。在本實(shí)施方式中，由于在等離子體的擴(kuò)散區(qū)域中配置有周邊導(dǎo)入部61，因此只要向周邊導(dǎo)入部61供給蝕刻氣體就能夠抑制離解。也就是說(shuō)，只要在等離子體處理中自共用氣體源41供給作為等離子體激發(fā)用氣體的Ar氣體并自添加氣體源42供給作為蝕刻氣體的HBr氣體和O2氣體，就能夠抑制蝕刻氣體離解。 而且，通過(guò)形成為在配置于電介質(zhì)窗16的中央導(dǎo)入口 58朝向晶圓W噴射的處理氣體的氣流的周?chē)渲枚鄠€(gè)周邊導(dǎo)入口 62、并且多個(gè)周邊導(dǎo)入口 62朝向由中央導(dǎo)入口 58噴射的處理氣體的氣流噴射處理氣體的結(jié)構(gòu)，能夠獨(dú)立地在晶圓W的中央部對(duì)到達(dá)晶圓W的表面的等離子體和蝕刻氣體進(jìn)行控制并在晶圓W的周邊部對(duì)到達(dá)晶圓W的表面的等離子體和蝕刻氣體進(jìn)行控制，因此對(duì)蝕刻率的面內(nèi)均勻性控制帶來(lái)優(yōu)異的效果。而且，根據(jù)蝕刻氣體的選擇、晶圓W之上的對(duì)象器件、對(duì)象膜(例如多晶硅膜、氧化膜、氮化膜等)的組合來(lái)組合決定自電介質(zhì)窗16附近的中央導(dǎo)入口 58供給的氣體和自晶圓W附近的周邊導(dǎo)入部61供給的氣體的供給量、比率，從而能夠進(jìn)行最優(yōu)的均勻性控制。微波等離子體在作為生成場(chǎng)所的電介質(zhì)窗16附近電子溫度較高，但若離開(kāi)生成場(chǎng)所則急速擴(kuò)散而電子溫度變低。因此，在晶圓W的被處理表面，能夠進(jìn)行不損傷晶圓W的蝕刻。環(huán)狀的周邊導(dǎo)入部61的中央部作為供等離子體向下方方向擴(kuò)散的通路而較大地開(kāi)口，等離子體朝向晶圓W的被處理表面下降。多個(gè)周邊導(dǎo)入口 62沿著與等離子體擴(kuò)散的通路正交的方向設(shè)于周邊導(dǎo)入部61，并噴射HBr、02等作為蝕刻氣體。由于等離子體的電子溫度較低，因此自多個(gè)周邊導(dǎo)入口 62供給的蝕刻氣體保持較低的離解狀態(tài)不變地到達(dá)晶圓W表面。例如對(duì)于多晶硅膜，雖然離子能量較小，但對(duì)于促進(jìn)蝕刻的化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)作為適宜的離子而起作用，例如在維持多晶硅膜的蝕刻形狀的側(cè)壁的直角的狀態(tài)下引起形成孔的反應(yīng)。而且，通過(guò)也自與晶圓W的中央部相對(duì)的中央導(dǎo)入口 58追加供給蝕刻氣體并自與晶圓W的周邊部相對(duì)的多個(gè)周邊導(dǎo)入口 62供給蝕刻氣體而選擇兩者的供給量和比率，能夠以可期望晶圓W的面內(nèi)的蝕刻率(蝕刻速度)的均勻性的方式進(jìn)行控制。通過(guò)自周邊導(dǎo)入部61供給蝕刻氣體，還具有以下的裝置方面的優(yōu)點(diǎn)。S卩，HBr等蝕刻氣體為腐蝕性氣體，其腐蝕鋁。由于中央導(dǎo)入口 58的塊狀件57為鋁制，因此即使表面包覆有陽(yáng)極氧化膜，也可能被腐蝕。周邊導(dǎo)入部61由石英等非腐蝕性材料構(gòu)成，因此即使在周邊導(dǎo)入部61中流動(dòng)蝕刻氣體，也不擔(dān)心周邊導(dǎo)入部61被腐蝕。并且，在對(duì)硅氧化膜等進(jìn)行蝕刻的情況下，作為蝕刻氣體使用CF類(lèi)或CHF類(lèi)的氣體(例如，沉積性的CH2F2)。自以貫通電介質(zhì)窗16的方式設(shè)置的中央導(dǎo)入口 58導(dǎo)入CF類(lèi)的氣體時(shí)，由較高電子溫度的等離子體生成的自由基、電子在中央導(dǎo)入口 58內(nèi)逆向流動(dòng)，在氣體被導(dǎo)入至處理室內(nèi)之前使CF類(lèi)的氣體離解，使反應(yīng)生成物沉積于中央導(dǎo)入口 58，由此，中央導(dǎo)入口 58可能堵塞。通過(guò)將CF類(lèi)的氣體自等離子體的電子溫度較低的位置的周邊導(dǎo)入部61導(dǎo)入至處理室內(nèi)，能夠抑制由電子溫度較高的等離子體生成的自由基等導(dǎo)致氣體離解，能夠防止反應(yīng)生成物附著于中央導(dǎo)入口 58。另外，以上示出了本發(fā)明的優(yōu)選的一實(shí)施方式，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在不改變本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種改變。例如，使用本發(fā)明的蝕刻裝置處理的基板可以是半導(dǎo)體晶圓W、有機(jī)EL基板、FDP(平板顯示器)用的基板中的任一者?！?br> 只要能夠?qū)⑽⒉ㄗ蕴幚砣萜?的電介質(zhì)窗16導(dǎo)入并在處理容器內(nèi)生成微波激勵(lì)等離子體，則等離子體源不限于徑向線縫隙天線。(實(shí)施例)如圖4所示，能夠自添加氣體源42供給作為添加氣體的HBr氣體、CH2F2氣體或CHF3氣體、Ar氣體及O2氣體。另外，在該圖4中為了使說(shuō)明明確化，省略了圖1所示靜電吸盤(pán)等的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的記載。在氣體箱中設(shè)有用于控制各氣體的流量的作為流量調(diào)節(jié)部的流量控制閥42a 42d，各自的氣體的流量由各自的流量控制閥42a 42d控制。各流量控制閥42a 42d由圖1所示控制裝置49控制。另外，在共用氣體源41上也設(shè)有能夠分別控制多個(gè)不同種類(lèi)的氣體種類(lèi)的流量的作為流量調(diào)節(jié)部的多個(gè)流量控制閥41a、41b、41c、· · · 41x，上述多個(gè)流量控制閥41a、41b、41c、· · ·41χ也由圖1所示的控制裝置49控制。能夠自共用氣體源41供給作為共用氣體的HBr氣體、CH2F2氣體或CHF3氣體、Ar氣體、O2氣體、清掃氣體及其他的共用氣體。根據(jù)作為蝕刻對(duì)象的膜種類(lèi)來(lái)選擇氣體種類(lèi)。例如，在對(duì)Poly - Si進(jìn)行蝕刻時(shí)，選擇Ar氣體、HBr氣體、O2氣體，在對(duì)SiO2膜進(jìn)行蝕刻時(shí)，選擇Ar氣體、CHF類(lèi)氣體、O2氣體。利用分流器44將共用氣體分成兩個(gè)系統(tǒng)，能夠?qū)⒁粋€(gè)系統(tǒng)的處理氣體自處理容器2的頂部的中央導(dǎo)入口 58導(dǎo)入至處理容器2的內(nèi)部，能夠?qū)⒂嘞碌囊粋€(gè)系統(tǒng)的處理氣體自處理容器2的周邊導(dǎo)入部61導(dǎo)入。(Poly — Si的蝕刻的實(shí)施例1)使用Ar作為共用氣體，使用HBr/02作為添加氣體，對(duì)晶圓W上的Poly — Si進(jìn)行了蝕刻。在共用氣體管線45中僅流動(dòng)了 Ar氣體。利用分流器44將Ar氣體分成兩個(gè)系統(tǒng)，將Ar氣體自中央導(dǎo)入口 58和周邊導(dǎo)入部61導(dǎo)入至處理容器2內(nèi)。Ar氣體的導(dǎo)入量比(以下，稱(chēng)為RDC)如以下的表I。這里，以來(lái)自中央導(dǎo)入口 58的氣體導(dǎo)入量和來(lái)自周邊導(dǎo)入部61的氣體導(dǎo)入量之比表示RDC。在該實(shí)施例1中，使RDC變化為(1)7 :93、(2) 50 =50,(3)80 :20這三個(gè)模式。按照各個(gè)RDC的模式中的每一個(gè)模式向分支共用氣體管線中添加HBr和02。這里，所謂的MW表不微波的功率,所謂的RF表不施加于晶圓的偏壓的功率、所謂的壓力表不處理容器2內(nèi)的壓力。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種等離子體處理裝置，其包括 處理容器，其在頂部具有供微波穿過(guò)的電介質(zhì)窗，并且能夠?qū)?nèi)部保持為氣密； 載置臺(tái)，其設(shè)于上述處理容器的內(nèi)部，用于載置基板； 縫隙天線，其設(shè)于上述處理容器的上述電介質(zhì)窗的上表面，用于借助多個(gè)縫隙將微波導(dǎo)入至上述處理容器的處理空間； 微波產(chǎn)生器，其用于產(chǎn)生規(guī)定的頻率的微波； 微波導(dǎo)入通路，其用于將上述微波產(chǎn)生器所產(chǎn)生的微波引導(dǎo)至上述縫隙天線； 處理氣體導(dǎo)入部件，其用于將自處理氣體源供給的處理氣體導(dǎo)入至上述處理容器內(nèi)；排氣部件，其自比載置于上述載置臺(tái)的基板的上表面靠下方的排氣口對(duì)被導(dǎo)入至上述處理容器內(nèi)的處理氣體進(jìn)行排氣，該等離子體處理裝置的特征在于， 上述處理氣體源具有用于供給共用氣體的共用氣體源和用于供給添加氣體的添加氣體源， 上述處理氣體導(dǎo)入部件具有 共用氣體管線，其與上述共用氣體源連接； 分流器，其設(shè)于上述共用氣體管線的中途，用于將上述共用氣體管線分支成兩個(gè)系統(tǒng)，并且能夠?qū)Ψ种С蓛蓚€(gè)系統(tǒng)的上述共用氣體的流量的比率進(jìn)行調(diào)節(jié)； 中央導(dǎo)入部，其與分支成兩個(gè)系統(tǒng)的分支共用氣體管線之中的一個(gè)分支共用氣體管線連接，且具有用于將上述共用氣體供給至被載置于上述載置臺(tái)的基板的中央部的中央導(dǎo)入Π ； 周邊導(dǎo)入部，其與分支成兩個(gè)系統(tǒng)的上述分支共用氣體管線之中的另一個(gè)分支共用氣體管線連接，且具有用于將上述共用氣體供給至被載置于上述載置臺(tái)的基板的周邊部的、沿基板上方的周向排列的多個(gè)周邊導(dǎo)入口； 添加氣體管線，其與上述添加氣體源連接，用于將上述添加氣體添加至分支成兩個(gè)系統(tǒng)的上述分支共用氣體管線之中的至少一個(gè)分支共用氣體管線； 流量調(diào)節(jié)部，其設(shè)于上述添加氣體管線，用于調(diào)節(jié)上述添加氣體的流量， 上述中央導(dǎo)入口配置在上述處理容器的上述電介質(zhì)窗的中央部， 上述多個(gè)周邊導(dǎo)入口配置在比上述處理容器的上述電介質(zhì)窗靠下方且比載置于上述載置臺(tái)的基板靠上方的位置， 上述多個(gè)周邊導(dǎo)入口所配置的區(qū)域的等離子體的電子溫度比上述中央導(dǎo)入口所配置的區(qū)域的等離子體的電子溫度低。
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， 上述等離子體處理裝置還包括控制裝置，該控制裝置用于對(duì)由上述分流器分支成兩個(gè)系統(tǒng)的上述共用氣體的流量的比率及由上述流量調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)的上述添加氣體的流量進(jìn)行控制。
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， 上述多個(gè)周邊導(dǎo)入口配置在自配置于上述電介質(zhì)窗的上述中央導(dǎo)入口朝向基板噴射的處理氣體的氣流的周?chē)⑶页蛴缮鲜鲋醒雽?dǎo)入口所噴射的處理氣體的氣流噴射處理氣體。
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，上述共用氣體源包含等離子體激發(fā)用氣體作為上述共用氣體， 上述添加氣體源包含用于對(duì)基板進(jìn)行蝕刻的蝕刻用氣體作為上述添加氣體， 上述添加氣體管線向分支成上述兩個(gè)系統(tǒng)的分支共用氣體管線之中的、用于將上述共用氣體供給至上述多個(gè)周邊導(dǎo)入口的分支共用氣體管線添加上述添加氣體。
5.一種等離子體處理方法，將處理氣體導(dǎo)入至在頂部具有供用于生成等離子體的微波穿過(guò)的電介質(zhì)窗、并且能夠?qū)?nèi)部保持為氣密的處理容器內(nèi)，自比載置于載置臺(tái)的基板的上表面靠下方的排氣口對(duì)被導(dǎo)入至上述處理容器內(nèi)的處理氣體進(jìn)行排氣，借助設(shè)于上述處理容器的上述電介質(zhì)窗的上表面的縫隙天線的多個(gè)縫隙向上述處理容器的處理空間導(dǎo)入等離子體，該等離子體處理方法的特征在于， 該等離子體處理方法包括如下工序 利用分流器將自共用氣體源供給的共用氣體分支成兩個(gè)系統(tǒng)； 將分支成兩個(gè)系統(tǒng)的上述共用氣體導(dǎo)入至中央導(dǎo)入部和周邊導(dǎo)入部，該中央導(dǎo)入部具有用于將上述共用氣體供給至被載置于上述載置臺(tái)的基板的中央部的中央導(dǎo)入口，該周邊導(dǎo)入部具有用于將上述共用氣體供給至被載置于上述載置臺(tái)的基板的周邊部的、沿基板上方的周向排列的多個(gè)周邊導(dǎo)入口； 將自添加氣體源供給的添加氣體添加至被分支成兩個(gè)系統(tǒng)的上述共用氣體之中的至少一個(gè)系統(tǒng)的上述共用氣體， 上述中央導(dǎo)入口配置在上述處理容器的上述電介質(zhì)窗的中央部， 上述多個(gè)周邊導(dǎo)入口配置在比上述處理容器的上述電介質(zhì)窗靠下方且比載置于上述載置臺(tái)的基板靠上方的位置， 上述多個(gè)周邊導(dǎo)入口所配置的區(qū)域的等離子體的電子溫度比上述中央導(dǎo)入口所配置的區(qū)域的等離子體的電子溫度低。
6.一種等離子體處理裝置，其特征在于， 該等離子體處理裝置包括 處理容器； 電介質(zhì)窗，其設(shè)于上述處理容器的上部，用于劃分出處理空間； 載置臺(tái)，其設(shè)于上述處理容器的內(nèi)部； 縫隙天線，其設(shè)于上述電介質(zhì)窗的上表面； 微波導(dǎo)入通路，其將微波產(chǎn)生器和上述縫隙天線連接起來(lái)； 排氣裝置，其與上述處理容器的內(nèi)部連通； 共用氣體管線，其連接于共用氣體源； 分流器，其設(shè)于上述共用氣體管線的中途，用于將上述共用氣體管線分支成第一分支共用氣體管線和第二分支共用氣體管線，并且能夠?qū)υ谏鲜龅谝环种Ч灿脷怏w管線和第二分支共用氣體管線中流動(dòng)的氣體的流量的比率進(jìn)行調(diào)節(jié)； 中央導(dǎo)入部，其與第一分支共用氣體管線連接，具有位于被載置于上述載置臺(tái)的基板的中央部的上方的中央導(dǎo)入口； 周邊導(dǎo)入部，其與上述第二分支共用氣體管線連接，且具有沿上述基板的上方的空間的周向排列的、位于比上述電介質(zhì)窗靠下方的位置的多個(gè)周邊導(dǎo)入口 ； 添加氣體管線，其將第一分支共用氣體管線及第二分支共用氣體管線之中的至少一個(gè)分支共用 氣體管線與添加氣體源連接起來(lái)。
全文摘要
本發(fā)明提供等離子體處理裝置及方法。利用分流器(44)將自共用氣體源(41)供給的共用氣體分支成兩個(gè)系統(tǒng)，將分支成兩個(gè)系統(tǒng)的共用氣體導(dǎo)入至設(shè)于處理容器(2)的電介質(zhì)窗(16)的中央的中央導(dǎo)入口58(55)和在基板(W)的上方沿周向排列的多個(gè)周邊導(dǎo)入口(62)。將添加氣體添加至分支成兩個(gè)系統(tǒng)的共用氣體之中的任一系統(tǒng)的共用氣體。自基板(W)的下方的排氣口(11a)對(duì)被導(dǎo)入至處理容器(2)內(nèi)的共用氣體和添加氣體進(jìn)行排氣，將處理容器(2)內(nèi)減壓至規(guī)定的壓力。使用具有多個(gè)縫隙(21)的縫隙天線(20)將微波導(dǎo)入至處理容器(2)內(nèi)，多個(gè)周邊導(dǎo)入口(62)所設(shè)置的區(qū)域的電子溫度比中央導(dǎo)入口(58、55)所設(shè)置的區(qū)域的電子溫度低。
文檔編號(hào)H01L21/3065GK103003924SQ20118003208
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者松本直樹(shù), 吉川彌, 瀨尾康弘, 加藤和行 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社