專利名稱：等離子處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使由微波產(chǎn)生的等離子作用于半導(dǎo)體晶圓 等來對其實施處理時使用等離子處理裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)品的高密度化及高微細(xì)化，在半導(dǎo) 體產(chǎn)品的制造工序中，為了進(jìn)行成膜、蝕刻、灰化等各種處理 而使用等離子處理裝置。特別是使用采用微波來產(chǎn)生高密度等 離子的微波等離子裝置，這是由于該微波等離子裝置即使在
O.lmTorr ( 13.3mPa) ~凄丈Torr (數(shù)百Pa)左右的壓力豐交j氐的 高真空狀態(tài)下，也可以穩(wěn)定地激發(fā)等離子。
這樣的等離子處理裝置公開于專利文獻(xiàn)l、專利文獻(xiàn)2、專 利文獻(xiàn)3、專利文獻(xiàn)4等中。在此，參照圖12概略說明使用微波 的通常的等離子處理裝置。圖12是表示以往通常的等離子處理 裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
在圖12中，該等離子處理裝置2具有可抽成真空的處理容 器4和設(shè)置于處理容器4內(nèi)用于載置半導(dǎo)體晶圓W的載置臺6。 在與該載置臺6相面對的頂部，氣密地設(shè)有由可使孩吏波透過的 圓板狀的氮化鋁、石英等構(gòu)成的頂板8。而且，在處理容器4的 側(cè)壁設(shè)有用于向容器內(nèi)導(dǎo)入規(guī)定氣體的氣體噴嘴10和搬出搬 入晶圓W用的開口部12,在該開口部12設(shè)有氣密地打開或關(guān)閉 該開口部12的閘閥G。另夕卜，在處理容器4的底部設(shè)有排氣口 14, 該排氣口 14與未圖示的真空排氣系統(tǒng)相連接，可以如上所述地 將處理容器4內(nèi)抽成真空。
而且，在上迷頂板8的上表面設(shè)置有厚度為數(shù)mm左右的、
例如由銅板構(gòu)成的平面天線構(gòu)件16和由用于縮短該平面天線
構(gòu)件16的半徑方向上的微波波長的、例如由電介體構(gòu)成的滯波 件18。而且，在平面天線構(gòu)件16中形成有許多個例如由長槽狀 的貫通孔構(gòu)成的微波放射孔20。該微波放射孔20通常配置為同 心圓狀，或者配置為旋渦狀。而且，在平面天線構(gòu)件16的中心 部連接有同軸波導(dǎo)管22的中心導(dǎo)體24,由微波產(chǎn)生器26產(chǎn)生 的、例如2.4 5 G H z的微波在利用模式轉(zhuǎn)換器2 8轉(zhuǎn)換為規(guī)定振動 模式之后，經(jīng)由中心導(dǎo)體24被導(dǎo)入至平面天線構(gòu)件16。然后， 一邊使微波以放射狀向天線構(gòu)件16的半徑方向傳播 一 邊使微
波透過頂板8，從而將微波導(dǎo)入到下方的處理容器4內(nèi)。利用該 微波在處理容器4內(nèi)的處理空間S中激發(fā)等離子P,從而對半導(dǎo) 體晶圓W實施蝕刻、成膜等規(guī)定的等離子處理。
的微波可透過頂板8而被導(dǎo)入到處理空間S內(nèi)，因此，必然在晶 圓W上方的處理空間S內(nèi)形成密度較高的等離子P。于是，例如 在成膜處理的情況下，由該等離子P形成的活性種、離解了的 氣體發(fā)生反應(yīng)，在晶圓W上進(jìn)行成膜。例如在蝕刻處理的情況 下，可利用由等離子產(chǎn)生的活性種的能量蝕刻晶圓表面。 專利文獻(xiàn)l:日本特開平3 - 191073號公報 專利文獻(xiàn)2:日本特開平5 - 343334號/>#艮 專利文獻(xiàn)3:日本特開平9 - 181052號公^艮 專利文南&4:曰本特開2003 — 332326號乂〉^艮 但是，在進(jìn)行上述各種處理的期間內(nèi)，理所當(dāng)然，處理容 器4內(nèi)的氣體介質(zhì)通過真空抽吸而自排氣口 14被繼續(xù)排出。于 是，在該被排出的氣體介質(zhì)中包含一定程度的殘留的活性種、 離解了的氣體成分，這些殘留的活性種、離解了的殘留氣體成
分，或者在蝕刻時自晶圓表面產(chǎn)生的氣體成分集中到排氣口 14 的局部。而且，由于排氣口 14遠(yuǎn)離等離子P的區(qū)域，因此，能 量供給也被切斷，上述殘留的活性種、離解了的殘留氣體成分
失活而導(dǎo)致反應(yīng)還原。結(jié)果，會在該排氣口 14附近堆積可導(dǎo)致
產(chǎn)生顆粒、堵塞排氣口的不需要的附著膜x。
易于堆積這樣的不需要的附著膜x的部分并不限定于上述
排氣口14附近，才艮據(jù)等離子處理的種類而產(chǎn)生于各種部位。例 如，會在遠(yuǎn)離等離子P的區(qū)域的部分、即溫度較低的部分例如 處理容器4的整個內(nèi)壁面堆積不需要的附著膜X 。特別是會在搬 出搬入晶圓時所使用的、與其他部分相比有溫度降低的傾向的 搬出搬入晶圓用的開口部12附近堆積不需要的附著膜。于是， 上述那樣的問題并不限定于等離子成膜處離、等離子蝕刻處理， 也會產(chǎn)生在等離子氮化處離、等離子氧化處理等使用等離子的 各種處理過程中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是著眼于以上那樣的問題點，為了有效地解決上述 問題而發(fā)明的。本發(fā)明的目的在于提供一種可以防止在使用了 等離子的處理容器內(nèi)堆積不需要的附著膜的等離子處理裝置。
本發(fā)明的等離子處理裝置的特征在于，該裝置包括處理 容器，其內(nèi)部可抽成真空，且具有側(cè)壁、底部及開口的頂部；
載置臺，其為了載置被處理體而設(shè)置在上迷處理容器內(nèi)；頂板， 其氣密地安裝于上述頂部，由可使微波透過的電介體構(gòu)成；平 面天線構(gòu)件，其設(shè)置于上述頂板的上表面，用于向上述處理容 器內(nèi)導(dǎo)入微波；微波供給部件，其向上述平面天線構(gòu)件供給微 波；氣體導(dǎo)入部件，其向上述處理容器內(nèi)導(dǎo)入必要的處理氣體； 在上述處理容器內(nèi)，與易于堆積不需要的附著膜的部分相對應(yīng)
地設(shè)置自上述頂板延伸的由電介體構(gòu)成的膜附著防止部件。
由于這樣地在處理容器內(nèi)，與易于堆積不需要的附著膜的 部分相對應(yīng)地設(shè)置自頂板延伸的由電介體構(gòu)成的膜附著防止部 件，因此，透過頂板的微波也會被傳播到上述膜附著防止部件。 結(jié)果，在該膜附著防止部件的周邊部也會生成等離子，因此， 包含于氣體介質(zhì)中的殘留活性種、離解了的殘留氣體成分可以 從在上述膜附著防止部件的周邊部生成的等離子接受能量，從 而防止堆積不需要的附著膜。
本發(fā)明的等離子處理裝置的特征在于，在上述處理容器的 側(cè)壁或底部設(shè)有排氣口 ，上述易于堆積不需要的附著膜的部分 為設(shè)置于上述處理容器上的排氣口附近，上述膜附著防止部件 由形成為棒狀的棒狀構(gòu)件構(gòu)成。
在這種情況下，可以防止在設(shè)置于處理容器或容器側(cè)壁上 的排氣口附近堆積不需要的附著膜。
本發(fā)明的等離子處理裝置的特征在于，上述棒狀構(gòu)件的下
端與上述排氣口之間的距離為100mm以下。
本發(fā)明的等離子處理裝置的特征在于，上述棒狀構(gòu)件成形 為圓柱狀，該圓柱狀的棒狀構(gòu)件的半徑r滿足r》X/ 3.41 (人 構(gòu)成棒狀構(gòu)件的電介體中的微波的波長)。
本發(fā)明的等離子處理裝置的特征在于，上述棒狀構(gòu)件的截 面成形為矩形，該矩形截面的長邊長度a滿足a^X/2 ( X:構(gòu) 成棒狀構(gòu)件的電介體中的微波的波長)。
本發(fā)明的等離子處理裝置的特征在于，上述易于堆積不需 要的附著膜的部分為上述處理容器的側(cè)壁，上述膜附著防止部 件沿著上述側(cè)壁的形狀設(shè)置。
本發(fā)明的等離子處理裝置的特征在于，在上述處理容器的 側(cè)壁上設(shè)有搬出搬入被處理體用的開口部，上述易于堆積不需 要的附著膜的部分為設(shè)置于上述處理容器上的搬出搬入被處理 體用的開口部。
在這種情況下，可以防止在搬出4般入—皮處理體用的開口部 附近堆積不需要的附著膜。
本發(fā)明的等離子處理裝置的特征在于，上述膜附著防止部 件由沿著上述側(cè)壁且與側(cè)壁空開規(guī)定間隔地排列的多個棒狀構(gòu) 件構(gòu)成。
本發(fā)明的等離子處理裝置的特征在于，上述膜附著防止部 件由沿著上述側(cè)壁成形為板狀的板狀構(gòu)件構(gòu)成。
本發(fā)明的等離子處理裝置的特征在于，上述板狀構(gòu)件的截 面成形為圓弧狀。
本發(fā)明的等離子處理裝置的特征在于，上述膜附著防止部 件由沿著上述側(cè)壁成形為圓筒狀的圓筒狀構(gòu)件構(gòu)成。
本發(fā)明的等離子處理裝置的特征在于，上述膜附著防止部
件與上述處理容器的側(cè)壁之間的距離為100mm以下。
本發(fā)明的等離子處理裝置的特征在于，上述棒狀構(gòu)件成形
為圓柱狀，該圓柱狀的棒狀構(gòu)件的半徑r滿足r》X/3.41 (人
構(gòu)成棒狀構(gòu)件的電介體中的微波的波長)。
本發(fā)明的等離子處理裝置的特征在于，上述棒狀構(gòu)件的截
面形成為矩形，該矩形截面的長邊長度a滿足a》X/2 (、構(gòu)
成棒狀構(gòu)件的電介體中的微波的波長)。
采用本發(fā)明的等離子處理裝置，可以如下地發(fā)揮優(yōu)良的作
用效果。
由于在產(chǎn)生等離子的處理容器內(nèi)，與易于堆積不需要的附 著膜的部分相對應(yīng)地設(shè)置自頂板延伸的由電介體構(gòu)成的膜附著 防止部件，因此，透過頂板的微波也會傳播到上述膜附著防止 部件。結(jié)果，在該膜附著防止部件的周邊部也會生成等離子，
因此，包含于氣體介質(zhì)中的殘留活性種、離解了的殘留氣體成 分可以從在上述膜附著防止部件的周邊部生成的等離子接受能 量，從而防止堆積不需要的附著膜。
特別是采用本發(fā)明，可以防止在設(shè)置于處理容器或容器側(cè) 壁的排氣口附近堆積不需要的附著膜。
特別是采用本發(fā)明，可以防止在搬出i般入被處理體用的開 口部附近堆積不需要的附著膜。


圖l是表示本發(fā)明的等離子處理裝置的第l實施方式的結(jié) 構(gòu)圖。
圖2是表示頂板和膜附著防止部件的立體圖。 圖3是表示處理容器內(nèi)的等離子的產(chǎn)生狀況的示意圖。 圖4 (A)(B)是表示使用截面為圓形的棒狀(圓柱狀)膜
附著防止部件的本發(fā)明第1實施方式的模擬結(jié)果的照片。
圖5是表示本發(fā)明的等離子處理裝置的第2實施方式所采
用的頂板和膜附著防止部件的狀態(tài)的立體圖。
圖6是表示本發(fā)明的等離子處理裝置的第3實施方式的概
略結(jié)構(gòu)圖。
圖7是圖6中的A - A向視剖視圖。
圖8是表示本發(fā)明的等離子處理裝置的第4實施方式所采 用的頂板和膜附著防止部件的狀態(tài)的立體圖。
圖9是表示本發(fā)明的等離子處理裝置的第5實施方式的概 略結(jié)構(gòu)圖。
圖10是表示本發(fā)明的等離子處理裝置的第5實施方式所采 用的頂板和膜附著防止部件的狀態(tài)的立體圖。
圖ll是表示本發(fā)明的等離子處理裝置的第6實施方式所采
用的頂板和膜附著防止部件的仰視圖。
圖12是表示以往通常的等離子處理裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的等離子處理裝置的 一 個實施 方式。
第l實施方式
圖l是表示本發(fā)明的等離子處理裝置的第l實施方式的結(jié)
構(gòu)圖，圖2是表示頂板和膜附著防止部件的立體圖，圖3是表示 處理容器內(nèi)的等離子的產(chǎn)生狀況的示意圖。
如圖所示，等離子處理裝置32具有例如由鋁等導(dǎo)體構(gòu)成 的、整體成形為筒體狀的處理容器34,處理容器34的內(nèi)部形成 為密閉的、例如圓形的處理空間S，在該處理空間S內(nèi)形成等離 子。該處理容器34自身接地。
另外，處理容器34具有側(cè)壁34a、底部34b及開口的頂部 54a,側(cè)壁34a和底部34b由鋁等導(dǎo)體構(gòu)成。
在該處理容器34內(nèi)設(shè)有上表面載置作為被處理體的、例如 半導(dǎo)體晶圓W的載置臺36。該載置臺36例如由氧化鋁膜處理 (alumite trea tment)后的鋁等構(gòu)成，形成為平坦的大致圓 板狀，例如借助由鋁等構(gòu)成的支柱38自處理容器34的底部34b 立起。
在該處理容器34的側(cè)壁34a上設(shè)有將晶圓搬入到其內(nèi)部或 從其內(nèi)部搬出晶圓時所用的搬出搬入被處理體用的開口部40, 在該開口部40設(shè)有以密閉狀態(tài)進(jìn)行打開或關(guān)閉的閘閥42。
另外，在該處理容器34的側(cè)壁34a上設(shè)有用于向該處理容 器34內(nèi)導(dǎo)入必要處理氣體的氣體導(dǎo)入部件44。在此，該氣體導(dǎo) 入部件44具有例如貫通處理容器34的側(cè)壁34a而成的氣體噴嘴
44A,可以利用該氣體噴嘴44A—邊對必要的處理氣體進(jìn)行流 量控制一邊根據(jù)需要來供給該必要的處理氣體。另外，可以設(shè) 置多個該氣體噴嘴44A而導(dǎo)入不同的氣體種類，也可以將該氣 體噴嘴以噴頭狀設(shè)置于處理容器3 4的頂部。
另夕卜，在處理容器34的底部34b設(shè)有直徑為例如2 15cm 左右的排氣口 46。在該排氣口 46上連4妻有依次設(shè)有壓力控制閥 48及真空泵50的排氣通路52，可以根據(jù)需要將處理容器34內(nèi)抽 成真空以達(dá)到規(guī)定的壓力。
而且，處理容器34的頂部54a開口 ，在此，借助O形密封圈 等密封構(gòu)件56氣密地設(shè)有由例如石英、Als03等電介體構(gòu)成的、 具有微波透過性的頂板54?？紤]到耐壓性，將該頂板54的厚度 i殳定為例如20mm左右。
而且，在該頂板54的上表面設(shè)有用于向處理容器34內(nèi)導(dǎo)入 微波的平面天線構(gòu)件58,并在該平面天線構(gòu)件58上連接有用于
上述平面天線構(gòu)件58例如由表面被鍍4艮了的銅板或鋁圓板構(gòu) 成，該銅板或鋁圓4反在處理大小為300mm尺寸的晶圓時，例如 由直徑為400 ~ 500mm、厚度為1 ~數(shù)mm的導(dǎo)電性材料構(gòu)成。 在該圓板上形成有例如由長槽狀的貫通孔構(gòu)成的許多個微波放 射孔6 2 。對于該纟效波放射孔6 2的配置方式并沒有特別的限定， 例如，可以配置為同心圓狀、旋渦狀或者放射狀，也可以均勻 地分布于天線構(gòu)件的整個表面。該平面天線構(gòu)件58形成為所謂 的RLSA ( Radial Line Slot Antenna徑向線縫隙天線)方式 的天線構(gòu)造，由此，可獲得高密度等離子以及低電能的特征。
另外，在該平面天線構(gòu)件5 8上設(shè)有由例如氮化鋁等構(gòu)成的 滯波件64，該滯波件64為了縮短微波波長而具有高介電常數(shù)特 性。上述平面天線構(gòu)件58構(gòu)成為由覆蓋上述滯波件64的上方整 個表面的導(dǎo)電性中空圓筒狀容器構(gòu)成的波導(dǎo)箱66的底板，且與
上述處理容器34內(nèi)的上述載置臺36相面對地設(shè)置。在該波導(dǎo)箱 66的上部，為了冷卻波導(dǎo)箱66而設(shè)有使制冷劑流動的冷卻套 68。
該波導(dǎo)箱66及平面天線構(gòu)件58的周邊部都與處理容器34 相導(dǎo)通。而且，上述微波供給部件60具有連接于上述平面天線 構(gòu)件58的同軸波導(dǎo)管70。具體地講，在上述波導(dǎo)箱66上部的中 心連接有上述同軸波導(dǎo)管70的、截面為圓形的外側(cè)導(dǎo)體70A, 其內(nèi)側(cè)的內(nèi)部導(dǎo)體70B從上述滯波件64的中心貫通孔中通過， 連4妻于上述平面天線構(gòu)件58的中心部。而且，該同軸波導(dǎo)管70 通過模式轉(zhuǎn)換氣72、矩形波導(dǎo)管74以及匹配箱(matching box) (未圖示)與例如2.45GHz的微波產(chǎn)生器76相連接，向上述平 面天線構(gòu)件58傳播微波。
該頻率并不限定為2.45GHz，也可以^吏用其他頻率、例如
上，在上述處理容器34內(nèi)，與易于堆積不需要的附著膜的部分 相對應(yīng)地設(shè)有自該頂板54延伸的由電介體構(gòu)成的膜附著防止 部件78。
另外，在上述載置臺36的下方設(shè)有在搬出搬入晶圓W時使 晶圓W進(jìn)行升降的多根、例如3根升降銷80 (在圖l中僅表示2 根)，該升降銷80利用升降桿84進(jìn)行升降，該升降桿84借助可 伸縮的波紋管82貫通容器底部地設(shè)置。另外，在上述載置臺36
置臺36由耐熱材料、例如氧化鋁等陶瓷構(gòu)成，在該陶瓷中設(shè)有 加熱部件88。該加熱部件88由埋入到載置臺36的大致整個區(qū)域 中的、例如薄板狀的電阻加熱器構(gòu)成，該加熱部件88借助通到 支柱38內(nèi)的配線90連接于加熱器電源92。
另外，在該載置臺36的上表面?zhèn)仍O(shè)有較薄的靜電卡盤96, 該靜電卡盤96在內(nèi)部具有配設(shè)為例如網(wǎng)絡(luò)狀的導(dǎo)線94，從而可 以利用靜電吸附力吸附載置在該載置臺36上、詳細(xì)地講是該靜 電卡盤96上的晶圓W。而且，該靜電卡盤96的上述導(dǎo)線94為了 發(fā)揮上述靜電吸附力而借助配線98連接于直流電源100。另夕卜， 為了在必要時對上述靜電卡盤96的導(dǎo)線94附加例如13.56MHz 的偏壓用高頻電力，而將該配線98上與偏壓用高頻電源102相 連接。另外，根據(jù)處理方式不同，也可不設(shè)置該偏壓用高頻電 源102。
在此，說明i殳置于上述頂板54上的上述膜附著防止部件 78。在此，上述膜附著防止部件78是以防止在設(shè)置于處理容器 34的底部34b上的排氣口 46附近堆積不需要的附著膜為目的 的，具體地講，如圖2所示，上述膜附著防止部件78由棒狀構(gòu) 件104構(gòu)成，該棒狀構(gòu)件104由電介體形成為棒狀。該棒狀構(gòu)件 104成形為例如圓柱狀，其上端部通過焊4妄等接合于上述頂板 54的下表面。于是，該棒狀構(gòu)件104朝向上述排氣口46的大致 中心向下方延伸i也垂下，由此，使微波自上述頂板54側(cè)向該才奉 狀構(gòu)件104傳播，從而在該棒狀構(gòu)件104的周邊部也產(chǎn)生等離 子。
在這種情況下，作為構(gòu)成棒狀構(gòu)件104的電介體，可以使 用石英、氧化鋁(A1203 )、氮化鋁(A1N)等陶瓷材料，但若 考慮到與頂板54的接合強(qiáng)度、微波的傳播效率等，則優(yōu)選使用 與上述頂板54相同的材料。該棒狀構(gòu)件104的長度L1(參照圖1 ) 由處理容器34的高度決定，例如設(shè)定為5 30cm。
在這種情況下，為了充分地發(fā)揮膜附著防止效果，上述棒 狀構(gòu)件104的下端與上述排氣口46之間的距離H1 (參照圖l) 也由所投入的微波的電力、加工壓力等決定，但優(yōu)選設(shè)定為
100mm以下。在該距離Hl大于100mm時，無法在上述4非氣口 46附近充分地產(chǎn)生等離子，無法對排氣口 46充分地發(fā)揮膜附著 防止效果。另夕卜，在排氣口 46不是設(shè)置于處理容器34的底部34b 上，而是設(shè)置于處理容器34的側(cè)壁34a上的情況下，也同樣優(yōu) 選將棒狀構(gòu)件104的下端與排氣口 46之間的距離設(shè)定為 100mm以下。
另外，上述棒狀構(gòu)件104的半徑r (參照圖l)優(yōu)選設(shè)定為 滿足"r>X/3.41"的條件式，從而可以高效地傳播TM模式的
通過滿足上述條件式，可以高效地傳播規(guī)定的傳播模式、例如 TM模式的微波。
另外，即使將棒狀構(gòu)件104做成為較長地延伸，也要使其 下端部不會插入到排氣口46內(nèi)。其理由在于，若下端部插入到 排氣口46內(nèi)，會擾亂排氣時的氣體流動。另外，在為了避免棒 狀構(gòu)件104與載置臺36相干擾而將棒狀構(gòu)件104安裝在自排氣 口 46的中心上方偏心的位置處的情況下，也可以使棒狀構(gòu)件 104的下端部朝向排氣口 46側(cè)彎曲變形而位于排氣口 46的中心 上方。
這樣地形成的等離子處理裝置32整體的動作通過例如由 微型電子計算機(jī)等構(gòu)成的控制部件106來控制，進(jìn)行該動作的 計算機(jī)程序存儲在軟盤、CD (Compact Disc光盤)、閃存器 等存儲介質(zhì)108中。具體地講，可以根據(jù)來自控制部件106的指 令來進(jìn)行各氣體的供給及流量控制、微波或高頻波的供給及電 力控制、加工溫度及加工壓力的控制等。
接著，參照附圖3說明使用上述那樣地構(gòu)成的等離子處理 裝置32進(jìn)行的處理方法。
首先，打開間閥42,利用輸送臂(未圖示)經(jīng)由被處理體
用的搬出搬入口40將半導(dǎo)體晶圓W收容于處理容器34內(nèi)，使升 降銷80上下運動，從而將晶圓W載置于載置臺36上表面的載置 面上，然后，利用靜電卡盤96靜電吸附該晶圓W。在必要的情 況下，該晶圓W利用加熱部件88來維持在^L定的加工溫度。一 邊對從未圖示的氣體源供給來的規(guī)定氣體進(jìn)行流量控制一邊從 氣體導(dǎo)入部件44的氣體噴嘴44A向處理容器34內(nèi)供給該規(guī)定氣 體，控制壓力控制閥48而將處理容器34內(nèi)維持在規(guī)定的加工壓 力。
與此同時，驅(qū)動微波供給部件60的微波產(chǎn)生器76。由此， 借助矩形波導(dǎo)管74以及同軸波導(dǎo)管70,經(jīng)由滯波件64向平面天 線構(gòu)件5 8中供給由該微波產(chǎn)生器7 6產(chǎn)生的微波。被滯波件6 4 縮短了波長的微波透過頂板54而被導(dǎo)入到處理空間S內(nèi)，由此， 在處理空間S內(nèi)產(chǎn)生等離子，使用該等離子進(jìn)行規(guī)定的處理。
在這種情況下，利用透過上述頂板54或在上述頂板54中傳 播的微波，在夾在該頂板54與載置臺36之間的處理空間S內(nèi)主 要產(chǎn)生等離子P。在本發(fā)明中，使作為膜附著防止部件78的、 由電介體構(gòu)成的棒狀構(gòu)件104自頂板54朝向排氣口 46垂下，使 其下端部位于排氣口 46附近，因此，在頂^反54中傳播的微波也 被傳播到上迷電介體制的棒狀構(gòu)件104。結(jié)果，如圖3所示，等 離子P不僅產(chǎn)生于上述處理空間S內(nèi)，也產(chǎn)生于圍繞上述棒狀構(gòu) 件104的周邊部的空間內(nèi)。
因而，在以往的等離子處理裝置中，例如與排出氣體一同 集中在排氣口的殘留的活性種、離解了的殘留氣體成分在排氣 口附近失活，在此形成不需要的附著膜并堆積起來，但在本發(fā) 明的情況下，如上所述地在該排氣口46附近生成等離子。因此， 可以通過等離子來供給能量，防止在排氣口 4 6附近堆積不需要 的附著膜。結(jié)果，不僅可以防止因不需要的附著膜而產(chǎn)生顆粒(particle),也可以防止排氣口 46被不需要的附著膜堵塞而縮 小排氣通路面積。另外，在圖3中主要記載了說明本發(fā)明所需 要的零件，省略了其他零件的記載。
另外，通過將棒狀構(gòu)件104的半徑r設(shè)定為滿足條件式"r >X/3.41"(X:棒狀構(gòu)件104中的微波的波長)，可以高效地 傳播TM模式的微波。另外，上述條件式可以通過在微波傳送 線路中應(yīng)用麥克斯韋方程式而容易地導(dǎo)出。
在這種情況下，上述棒狀構(gòu)件104并不限定為截面圓形的 圓筒體狀的棒狀構(gòu)件，也可以是截面為三角形、或者更多邊的 多邊形的棒狀構(gòu)件。
特別是在截面形成為方形的棒狀構(gòu)件104的情況下，通過 將方形(矩形)截面的長邊長度a(在正方形的情況下為一條 邊的長度)設(shè)定為滿足條件式"a》X/2"(人棒狀構(gòu)件104中 的微波的波長)，可以高效地傳播TM模式的微波。
第l實施方式的評^介
在此，針對設(shè)有膜附著防止部件78的本發(fā)明的第l實施方 式進(jìn)行模擬，就微波的傳播進(jìn)行了評價，因此，說明其評價結(jié) 果。圖4是表示使用了截面圓形的棒狀(圓柱狀)膜附著防止 部件的本發(fā)明第l實施方式的模擬結(jié)果的照片。另外，為了容 易理解，在該照片中一并表示了示意圖。在此，頂板54及棒狀 構(gòu)件104均由石英形成，頂板54的直徑設(shè)定為400mm，棒狀構(gòu) 件104的直徑(2 x r)設(shè)定為20mm。另外，棒狀構(gòu)件104的長 度Ll,在圖4 ( A)的情況下為50mm,在圖4 (B)的情況下為 200mm。圖中的狀態(tài)表示微波的電場分布。由圖4(A)(B) 可明顯地確認(rèn)，無論棒狀構(gòu)件104的長度如何，都是不僅是在
也被充分地傳播到兩棒狀構(gòu)件104,在該棒狀構(gòu)件104周邊部也
可以生成等離子。 第2實施方式
接著，說明本發(fā)明的等離子處理裝置的第2實施方式。圖5 是表示本發(fā)明的等離子處理裝置的第2實施方式所采用的頂板 和膜附著防止部件的狀態(tài)的立體圖。
在之前的第l實施方式中，使用1根棒狀構(gòu)件104作為膜附 著防止部件78, ^旦在該第2實施方式中，4吏用多4艮、圖示例子 中為3根棒狀構(gòu)件104作為膜附著防止部件78。在這種情況下， 棒狀構(gòu)件104的根數(shù)越多，可以在其周邊部生成的等離子越多。
第3實施方式
接著，說明本發(fā)明的等離子處理裝置的第3實施方式。圖6 是表示本發(fā)明的等離子處理裝置的第3實施方式的概略結(jié)構(gòu) 圖，圖7是圖6中A-A向視剖視圖，在此，主要記載了說明本發(fā) 明所需要的零件，省略了其他零件的記載。另外，在圖6及圖7 中，對與圖l所示的構(gòu)成零件相同的構(gòu)成零件標(biāo)注相同的附圖 標(biāo)記。
在之前說明的第l及第2實施方式中，以排氣口 46附近是易 于堆積不需要的附著膜的部分為例進(jìn)行了說明，但并不限定于
此，根據(jù)等離子處理方式的不同，對應(yīng)有以搬出搬入被處理體 用的開口部40作為易于堆積不需要的附著膜的部分的一個例 子。
該開口部40的部分因設(shè)有該開口部40、閘閥42而與其他的 側(cè)壁34a熱條件不同，因此，存在易于堆積上述不需要的附著 膜的傾向。因此，在該第3實施方式中，如圖6及圖7所示，使 作為膜附著防止部件78的、與之前的第l及第2實施方式的電介
自頂板54側(cè)延伸并垂下。在此，5根棒狀構(gòu)件110沿著上述開口
部40的長度方向以規(guī)定間隔排列。
在這種情況下，為了不使通過上述開口部40而^^史搬出，般入 的晶圓W與上述各棒狀構(gòu)件110發(fā)生沖撞而相互干擾，將各棒 狀構(gòu)件110的長度設(shè)定得較短。另外，為了針對該部分發(fā)揮膜 附著防止效果，各棒狀構(gòu)件110的下端部與開口部40之間的3巨 離優(yōu)選設(shè)定為100mm以下。這一點與上述第l及第2實施方式相 同。另外，若同樣地將各棒狀構(gòu)件110之間的距離H2優(yōu)選設(shè)定 為100mm以下，則在這些棒狀構(gòu)件110之間也產(chǎn)生等離子，因 此，可以充分地發(fā)揮膜附著防止效果。
采用該第3實施方式，由于在各棒狀構(gòu)件110周圍產(chǎn)生等離 子，因此，可以防止在搬出搬入被處理體用的開口部40附近堆 積不需要的附著膜。
另外，將該第3實施方式與之前說明的第l及第2實施方式 組合而成的構(gòu)造，也可以防止在排氣口 46附近OO、開口部40 附近堆積不需要的附著膜。
第4實施方式
接著，說明本發(fā)明的等離子處理裝置的第4實施方式。圖8 是表示本發(fā)明的等離子處理裝置的第4實施方式所采用的頂板 和膜附著防止部件的狀態(tài)的立體圖。
在之前的圖6及圖7所示的第3實施方式中，以沿著開口部 40排列多個棒狀構(gòu)件IIO作為膜附著防止部件78的情況為例進(jìn) 行了說明，但取而代之，也可以如圖8所示地沿著上述幵口部 40設(shè)置電介體制的板狀構(gòu)件112。在這種情況下，該板狀構(gòu)件 112優(yōu)選沿著開口部40的形狀而成形為圓弧狀。在這種情況下， 也可以發(fā)揮與上述第3實施方式同樣的作用效果。
第5實施方式
接著，說明本發(fā)明的等離子處理裝置的第5實施方式。圖9 是表示本發(fā)明的等離子處理裝置的第5實施方式的概略結(jié)構(gòu) 圖，圖IO是表示本發(fā)明的等離子處理裝置的第5實施方式所采 用的頂板和膜附著防止部件的狀態(tài)的立體圖。
在之前說明的第1 第4實施方式中，防止了在排氣口46、 開口部4 0附近堆積不需要的附著膜，但根據(jù)等離子處理形式的 不同，存在處理容器的整個內(nèi)側(cè)面成為易于堆積不需要的附著 膜的部分的情況。在這種情況下，如圖9及圖10所示，作為膜 附著防止部件78，在處理容器34的內(nèi)側(cè)設(shè)置沿其側(cè)壁形成為圓 環(huán)狀(圓筒體狀)的電介體制的圓筒狀構(gòu)件114。該圓筒狀構(gòu) 件114的上端熔敷于頂板54上，設(shè)置成使該圓筒狀構(gòu)件114圍繞 上述載置臺36的周圍。
而且，在該圓筒狀構(gòu)件114的與上述幵口部40相對應(yīng)的部 分形成有供晶圓W通過的橫長的開口 116。在這種情況下，將 上述處理容器3 4的側(cè)壁3 4 a與上述圓筒狀構(gòu)件114之間的距離 H3也優(yōu)選設(shè)定為lOOmm以下，可針對處理容器34的側(cè)壁34a 發(fā)揮膜附著防止效果。
采用該第5實施方式，由于在上述圓筒狀構(gòu)件114周圍產(chǎn)生 等離子，因此，可以防止在包括上述開口部40附近的容器側(cè)壁 堆積不需要的附著膜。另外，若加長該圓筒狀構(gòu)件114的長度， 使該圓筒狀構(gòu)件114的下端部接近排氣口 4 6,優(yōu)選設(shè)定為接近 到100mm以內(nèi)，則也可以防止在該排氣口 46附近堆積不需要的 附著膜。
第6實施方式
在上述第5實施方式中，設(shè)置電介體制的圓筒狀構(gòu)件114來 作為膜附著防止部件78,但取而代之，也可以設(shè)置在之前各實 施方式中說明的那樣的電介體制的棒狀構(gòu)件。圖ll是表示這樣 的本發(fā)明的等離子處理裝置的第6實施方式所采用的頂板和膜
附著防止部件的仰視圖。如圖ll所示，在此，作為月寞附著防止
部件78,將自頂板54垂下的多個電介體制的棒狀構(gòu)件120沿著 處理容器34的側(cè)壁34a均空開規(guī)定間隔地配設(shè)為環(huán)狀。在此， 也將上述各棒狀構(gòu)件120之間的距離以及各棒狀構(gòu)件120與側(cè) 壁34a之間的距離優(yōu)選設(shè)定為100mm以內(nèi)。另外，縮短與拍殳出 搬入被處理體用的開口部4 0相對應(yīng)的棒狀構(gòu)件12 0 A的長度，以 防該棒狀構(gòu)件12 0 A與被搬出搬入的晶圓W發(fā)生干擾。
在該第6實施方式的情況下，也可以發(fā)4軍與之前參照圖9及 圖10說明的第5實施方式同樣的作用效果。
另外，本發(fā)明可以應(yīng)用于使用等離子的成膜處理、等離子 蝕刻處理、等離子灰化處理等所有的等離子處理。
另外，本發(fā)明的被處理體并不限定于半導(dǎo)體晶圓，也可以 在對玻璃基板、陶瓷基板、甚至方形的LCD基板等進(jìn)行等離子 處理時^吏用。
權(quán)利要求
1. 一種等離子處理裝置，其特征在于，該裝置包括:處理容器，其內(nèi)部可抽成真空，且具有側(cè)壁、底部及開口的頂部；載置臺，其為了載置被處理體而設(shè)置在上述處理容器內(nèi)；頂板，其氣密地安裝于上述頂部，由可使微波透過的電介體構(gòu)成；平面天線構(gòu)件，其設(shè)置于上述頂板的上表面上，用于向上述處理容器內(nèi)導(dǎo)入微波；微波供給部件，其用于向上述平面天線構(gòu)件供給微波；氣體導(dǎo)入部件，其用于向上述處理容器內(nèi)導(dǎo)入必要的處理氣體；在上述處理容器內(nèi)，與易于堆積不需要的附著膜的部分相對應(yīng)地設(shè)置自上述頂板延伸的由電介體構(gòu)成的膜附著防止部件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的等離子處理裝置，其特征在于， 在上述處理容器的側(cè)壁或底部上設(shè)有排氣口 ；上述易于堆積不需要的附著膜的部分為設(shè)置于上述處理容 器上的排氣口附近，上述膜附著防止部件由形成為棒狀的棒狀 構(gòu)件構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子處理裝置，其特征在于， 上述棒狀構(gòu)件的下端與上述排氣口之間的距離為100mm以下。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子處理裝置，其特征在于， 上述棒狀構(gòu)件成形為圓柱狀，該圓柱狀的棒狀構(gòu)件的半徑r滿足r》X/ 3.41 (人構(gòu)成棒狀構(gòu)件的電介體中的微波的波長)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子處理裝置，其特征在于， 上述棒狀構(gòu)件的截面成形為矩形，該矩形截面的長邊長度a滿足a》X/ 2 ( X:構(gòu)成棒狀構(gòu)件的電介體中的微波的波長)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的等離子處理裝置，其特征在于， 上述易于堆積不需要的附著膜的部分為上述處理容器的側(cè)壁，上述膜附著防止部件沿著上述側(cè)壁的形狀設(shè)置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子處理裝置，其特征在于， 在上述處理容器的側(cè)壁上設(shè)有搬出搬入被處理體用的開口部；上述易于堆積不需要的附著膜的部分為設(shè)置于上述處理容 器上的搬出搬入被處理體用的開口部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子處理裝置，其特征在于， 上述膜附著防止部件由沿著上述側(cè)壁并與側(cè)壁空開規(guī)定間隔地排列的多個棒狀構(gòu)件構(gòu)成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子處理裝置，其特征在于， 上述膜附著防止部件由沿著上述側(cè)壁成形為板狀的板狀構(gòu)件構(gòu)成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的等離子處理裝置，其特征在于， 上述板狀構(gòu)件的截面成形為圓弧狀。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子處理裝置，其特征在于， 上述膜附著防止部件由沿著上述側(cè)壁成形為圓筒狀的圓筒狀構(gòu)件構(gòu)成。
12. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子處理裝置，其特征在于， 上述膜附著防止部件與上述處理容器的側(cè)壁之間的距離為100mm以下。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的等離子處理裝置，其特征在于， 上述棒狀構(gòu)件成形為圓柱狀，該圓柱狀的棒狀構(gòu)件的半徑r滿足r》X / 3.41 ( X:構(gòu)成棒狀構(gòu)件的電介體中的微波的波長)。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的等離子處理裝置，其特征在于， 上述棒狀構(gòu)件的截面成形為矩形，該矩形截面的長邊長度a滿足a》X/2 (1:構(gòu)成棒狀構(gòu)件的電介體中的微波的波長)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種等離子處理裝置。該等離子處理裝置可防止在使用了等離子的處理容器內(nèi)堆積不需要的附著膜。該裝置包括處理容器(34)，其內(nèi)部可抽成真空，且具有開口的頂部(54a)、側(cè)壁(34a)和底部(34b)；載置臺(36)，其為了載置被處理體(W)而設(shè)置在上述處理容器(34)內(nèi)；頂板(54)，其氣密地安裝于頂部(54a)，由可使微波透過的電介體構(gòu)成；平面天線構(gòu)件(58)，其設(shè)置于頂板(54)的上表面上，用于向處理容器內(nèi)導(dǎo)入微波；微波供給部件(60)，其用于向平面天線構(gòu)件供給微波；氣體導(dǎo)入部件(44)，其用于向處理容器(34)內(nèi)導(dǎo)入必要的處理氣體。在處理容器(34)內(nèi)，與易于堆積不需要的附著膜的部分相對應(yīng)地設(shè)置自頂板(54)延伸的由電介體制的膜附著防止部件(78)。膜附著防止部件(78)由棒狀構(gòu)件(104)構(gòu)成。
文檔編號H01L21/3065GK101379594SQ20078000501
公開日2009年3月4日 申請日期2007年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月7日
發(fā)明者田才忠, 野澤俊久 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社