TW299559B - - Google Patents
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經濟部个央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(1 ) 〔發明之背景〕 本發明係有關一對之電極設成相對向之電漿處理裝置 〇 以往在例如半導體製造過程中,爲了進行半導體晶圓 (以下簡稱爲晶圓)等之表面處理而使用著種種之電漿處 理裝置。尤其,其中之所謂平行平面板型之電漿處理裝置 ,係具有優異於均勻性,且可實施大直徑晶圓之處理等之 優點,又裝置構造亦較簡易,由而使用者極多。 前述先前之一般性之平行平面型之電漿處理裝置係構 成電極隔著所定間隔成相對向而平行狀配置於處理容器內 之上下處,而被處理體之晶圓係載置於例如下側之電極上 ,當實施例如蝕刻之時,將導入蝕刻氣體於該處理容器內 之同時,並施加高頻電力於前述電極之至少一方,以在電 極間使之產生電漿,而由以蝕刻氣體之解離(dissociation) 所產生 之腐蝕性離子來蝕刻 前述晶 圓者》 此以電漿 處理來進行之處理加工,伴隨著半導體裝置之高積體化而 被要求著更細微之加工,或增進處理速度之情事。爲了達 成該要求,對於電極間所產生之電漿密度,亦有必要使之 形成更高之密度化。 有關此事,例如在日本國特開昭5 7— 1 5 9 0 2 6 .號「乾式蝕刻方法」之公報,作爲新的電漿產生方法而揭 示有’使用磁控管之磁控管方式之電漿處理裝置,又在曰 本國特公昭5 8 — 1 2 3 4 6號「電漿蝕刻裝置」之公報 ’揭示有除了採用通常之電極以外,再在上下電極之中間 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) j.丨_^--ο丨— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 4 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 ______B7 五、發明説明(2 ) 採用有格子(栅極)狀等之公用陽極電極之構造者。 然而,前述磁控管方式之電漿處理裝置,雖可獲得較 高之真空且高密度之電漿,惟較高頻電場之頻率在電場之 變化上極爲慢,而伴隨著磁場之變動會令電漿狀態產生變 化,又該變化將對於離子之能量或方向性賦與變動,以致 具有會對於形成於晶圓上之元件產生損傷或引起加工形狀 之惡化之虞。 又在共用陽極之結構時,雖具有可獨立地來控制離子 能量和電流密度之優點,惟電漿會藉柵極產生擴散,以致 入射於晶圓之離子電流密度會降低,而且具有形成處理率 之下降,或處理成爲不均勻之虞。 而且,伴隨著高的細微加工,而需要高頻、高真空環 境之時,因電極和處理容器內壁(裏面之牆壁)間之阻抗 會降低,致使形成電漿更容易擴散之環境。 如上所述,當電漿在處理容器內朝外方擴散時,不僅 會產生電漿密度之下降,並在處理容器內壁會產生金屬性 污染等,致使被處理體之晶圓被污染。如此之傾向’在今 後將被要求更甚之高度細微加工之高度減壓下之電漿處理 中,更形成顯著。 本發明之目的’係擬提供一種爲了良好地來實施高細 微之電漿處理加工’而邊採用較簡單之平行平面板形式之 裝置結構,邊使電漿在於處理容器內而不朝外面擴散,以 關閉於電漿產生區域內來實現高之電漿密度’並極少具有 由於污染而予以產生晶圓之污染之虞之電漿處理裝置者。 本紙張尺度適用中國國家標準^⑽^衫見格^⑴^^公釐)—!;- I : .--(灰------ΐτ------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 五、發明説明(3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲此,本發明之電漿處理裝置,在處理容器內之電漿產生 區域周圍,配設用以關閉前述電漿於該電漿產生區域,以 令電漿留住於該電漿產生區域,而增進在處理區域之電漿 密度,且對於處理容器內壁上亦不產生污染。 前述電漿關閉(封鎖)機構,若爲圍繞電漿產生區域 之絕緣體時,將由該絕緣體而使電漿中之離子擴散直接被 界定。 前述電漿封鎖機構,若以形成電性接地之第3電極所 構成時,欲從電漿產生區域朝外方擴散之離子,將會積極 地朝該第3電極側移動,而使之可防止電漿之擴散。 倘若僅鑑於如此之所謂電漿擴散防止之目的之時,電 #封鎖機構之形態,雖以可圍繞電漿產生區域之例如筒體 來構成爲最佳,惟考慮到導入於電漿產生區域內之蝕刻氣 體的排氣時,可由配設複數之通孔(貫穿孔)於該筒體, 而使之不損害排氣之下,可同時予以防止電漿之擴散。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 又在如前述之形成接地之第3電極之時,因構成可積 極性的令離子加以招進來之狀態,使之具備圍繞電漿產生 區域之略成環狀之形態,而在使其內周予以朝向前述電漿 產生區域成凸狀彎曲時,曝露於電漿側之表面積將會加大 ,致使對於以大的功率所產生之電漿,亦有可能達成所期 盼之目的。又將具備略環狀形態之接地電極,個別配置於 第1電極近旁和第2電極近旁之時,就可令來自個別相對 向側之第1電極和第2電極之離子予以個別招進來,由而 可防止電漿之擴散。亦即,第3電極係從第2電極而第4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) * A 7 B7 五、發明説明(4 ) 電極係從第1電極之互相對應之離子予以個別地招進來, 而來使之可防止電號之擴散。此時,倘若將接地之兩個電 極,即第3電極和第4電極之外周緣部分配置成重疊之時 ,就可更上一層地能防止電漿之擴散。 本發明之另一狀態,係在處理容器內之前述第1 、第 2之各電極周圍近旁,個別配置複數之磁鐵略成環狀,再 令配設於第1電極側之第1群之磁鐵和配設於第2電極側 之第2群磁鐵使之相對向,且令成相對向之各磁鐵之磁極 使之相互形成相異者。爲此,在第1 、第2之各電極周邊 間之空間周邊部分,將形成局部性之磁場,並由該磁場而 捕捉電漿中之荷電粒子,致使形成可防止電漿之擴散。 前述磁鐵,不僅在配設於第1電極側之磁鐵和配設於 第2電極側之磁鐵的成相對向部分側,甚至令相鄰接之磁 鐵相互間之.磁極亦予以形成相異者之時,將使由磁場來捕 捉荷電粒子之結構更臻緊密,而更能獲得高之電漿擴散之 防止效果。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 由磁鐵所產生之被處理體周緣部之磁場強度,最好設 定成1 0 Gauss (高斯)以下,因以如此,方對於晶圓等 之被處理體的電漿處理區域之電漿不產生影響,而可實施 所期盼之電漿處理。 對於第1電極和第2電極,構成可個別施加高頻電力 亦可,此時,極容易地來使各高頻電力成爲獨立可變。 將構成施加於第1電極和第2電極之各高頻電力之電 流相位差,最好控制成略成180° ,並無關於處理容器 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __ B7 五、發明説明(5 ) 內之減壓程度或所導入之處理氣體之種類,能使之極有效 率地投入高頻電力於電漿中。由而被處理體近旁之電漿密 度將會增大,而增加入射於被處理體之離子之電流密度。 此時,若將控制電流相位差成略爲1 8 0 °之機構, 構成具備有,予以檢測流動於各電極之高頻電流之相位而 輸出相位信號之檢測機構,及從該等相位信號檢測相位差 而予以輸出之機構時,就可順暢地來進行如此之控制,又 將檢測高頻電流之相位而輸出相位信號之檢測機構,若以 變流器(比流器)來構成時,裝置之構成將可簡化而較佳 。此時,若以抑制在傳遞路線或匹配器之相位錯開(移位 )之影響,而予以正確地檢測之觀點來觀看時,最好,將 比流器儘可能地配置成靠近於電極。 倘若予以構成,使形成於處理容器於內部之處理容器 予以接地,並同時使第1、第2之各電極形成與該處理容 器絕緣,而來自1個高頻電源之高頻電力予以構成可對前 述第1電極或第2電極之任一方加以切換施加自如,再使 前述第1、第2之電極予以構成接地自如之時,就可獲得 邊對於第1電極予以施加高頻電力並邊使第2電極予以接 地之模式,及形成與其相反之邊予以接地第1電極邊對於 第2電極施加高頻電力之模式之兩個電漿處理模式。 因此,能在1個處理容器中,獲得兩個相異之電漿模 式,例如載置被處理於第1電極上來對於該被處理體實施 蝕刻處理之時,在前者之模式時就可實施加大D C (直流 )偏壓之蝕刻處理,而後者之模式時,就可實施D C變壓 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4规格(210Χ 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、ίτ 8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _ B7 五、發明説明(6 ) 爲小之蝕刻處理。故能在同一處理容器內,連續地進行相 異之處理,或圖謀處理上之應用予以擴大。 此時,因在切換高頻電力之施加側電極時,同時亦使 另外之電極切換成接地,爲此,可由例如1個繼電器系統 之切換來實施前述兩個模式之切換。 對於以上之各電漿處理裝置,若構成可使高頻電力之 輸出形成週期性地調變時,就可重複地進行電漿密度之高 低狀況,而可實施電漿中之氣體成分之解離控制,例如在 接觸孔之蝕刻處理中,在高輸出時予以進行蝕刻,另一方 面在低輸出時,則可採用排出孔內之蝕刻反應形成物之處 理。因此,可增進蝕刻率之同時,並可實施抑制孔底部和 孔之入口處之大小差異成爲小之優異於垂直各向異性之蝕 刻。 此時’若設定成如申請專利範圍第1 6項之最小時之 輸出成爲最大時輸出之1 / 2〜1 /5之範圍時,就可形 成能維持電漿之同時並對於如上述之蝕刻反應形成物之排 出言,構成極爲佳之狀態。 若設定上部電極和下部電極之間的間隙長度爲1 〇〜 4 0圆,最好爲15〜4〇1〇111,尤其在2 5 111[11前後,而在 上下相對向之電極,個別施加相對性高頻電力、相對性低 頻電力來產生電漿時’將在如後述之實施例所詳述,可實 施有關蝕刻率,均勻性’及電漿穩定度形成均衝之處理。 若先施加電力於上部電極方面,而下部電極則較其延 遲施加電力來使之產生電漿時,就對於載置在下部電極上 本紐尺度適用中關家標準(CNS ) A4規格(21Gx:297公廣) ~ -9 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、?τ 經濟部尹央標準局員工消費合作社印装 A7 B7 五、發明説明(7 ) 之被處理體,不會施加過大之電壓,且容易予以產生電漿 ,並對於該被處理體賦與損傷之危險亦極少。 又在熄滅電漿之時,亦首先停止下部電極側之施加電 力,而後使上部電極側之施加電力予以延遲停止之時,就 不會進行澱積而可防止對於處理體所產生之損害。亦即, 因構成迴壁僅施加電壓於將載置被處理體之下部電極之狀 態,·而可圖謀對於被處理體保護來自過大電壓之損害。再 者,所要延遲之定時,若設定成例如1秒鐘以下,就可獲 得預期之效果,而極具有效果。 因可構成予以個別獨立地來控制阻抗之匹配機構,而 形成對於干擾難以受影響,且對於負載變動亦容易予以匹 配。 處理容器之內壓力,期望設定於5mTo r r〜 1 0 OmT o r r ,使之可在高真空度下形成能實施高細 微加工。 當從電漿產生區域藉氣體排出機構來排出氣體時,爲 了降低氣體流通導率,而在氣體導引機構或電漿封鎖機構 下面’期望形成朝氣體排出機構一方之推拔(傾斜)面。 該傾斜面,期望在上部電極周圍且在較其朝下方突出之氣 體擴散筒體下面,形成朝下且朝外方成所定之角度,如以 對於水平面成25°〜35。。 期望,上部電極表面之至少一部分係以S i 〇2所形 成’及/或前述聚焦環表面之至少一部分係以B N或包含 其之物質所形成,並由以處理氣體所形成之氟根,而有效 本紙張尺度適州中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29·7公釐) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣 訂 A7 398559 __B7 五、發明説明(8 ) 地可防止矽之底材過分地被蝕刻。 〔實施例〕 以下,將依據所附上之圖式來說明本發明之實施例。 圖1係將實施本實施例用之蝕刻處理裝置1之剖面, 形成模型(型式)來顯示,此蝕刻處理裝置1 ,係構成爲 電極板成平行而相對向之所謂平行平面板型蝕刻裝置。 此蝕刻處理裝置1具備有,由例如以表面被處理成耐 酸鋁之鋁等所形成而被成形爲圓筒形狀之處理容器2。該 處理容器2係成電性之接地。 在形成於前述處理容器2內之處理容器內底部,藉陶 瓷等之絕緣板3收容有載置被處理體,例如半導體晶圓( 以下簡稱爲「晶圓」)W用之略圓柱狀之感應器支承台4 ,再在該感應器支承台4之上面,設有構成下部電極之感 應器5。 前述感應器支承台4內部,則配設有圓環狀之冷媒室 6 ,而對於該冷媒室6 ,藉冷媒導入管7可導入例如全氟 聚醚等之溫度調節用之冷媒。所導入之冷媒,將循環該冷 媒室6內,而其間所產生之冷之熱將從冷媒室6藉前述感 應器5對於前述晶圓W予以傳熱,使之可冷卻該晶圓W之 處理面直至所期盼之溫度。 前述感應器5,其上面被形成平坦,並在其上面設置 有與晶圓W略同一大小尺寸之靜電夾盤11。該靜電夾盤 1 1係具備由2張之高分子聚醯胺薄膜來夾持導電層1 2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .0衣 ,ιτ 經濟部中央標準局S.貝工消費合作社印裝 11 明説 明發 、五 A7 B7 源 電 壓 高 流 直 之 部 外 2 器 容 mil 理 處 於 置 配 由 成 形 並 構 結 之 13 ,對於該導電層12施加例如1.5kV之直流高電 壓,以令載置於該靜電夾盤1 1上面之晶圓W,將由庫侖 力被吸附保持於該位置。 在前述感應器5上端周緣部,配置有環狀之聚焦環 1 5成如圍繞載置於靜電夾盤1 1上之晶圓W般。該聚焦 環1 5係由不拉近反應性離子之絕緣性材質所形成,而使 以電漿所產生之反應性離子,能有效地僅入射於在其內側 之晶圓W。 下面位於前述感應器5上方而與該感應器5成平行相 對向,且離其約1 0〜4 Oram程度,理想爲離開1 5〜 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ;—:—Π裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -* 3 Οηπη之位置之上部電極2 1 ,係藉絕緣材料2 2被支承 於處理容器2上部。該上部電極2 1形成與前述感應器5 相對面且由具有多數之擴散孔2 3之例如S i C或無定形 碳所形成之電極板2 4,和支承該電極板2 4之以導電性 材質’例如表面被實施耐酸鋁之鋁所形成之圓筒狀之電極 支承體2 5 ’及配設上述絕緣材料2 2於外周之氣體導入 口 2 8所構成。並由該上部電極2 1和前述下部電極5之 間來加以規定電漿所產生之區域。 在該電極支承體2 5外周,藉環狀之絕緣材料2 6配 設有如圖2所示之將成爲第3電極之接地電極2 7。該接 地電極2 7係如圖1所示,在其下端部與前述聚焦環1 5 之上端部之間,設置成保持有可使處理氣體及晶圓W通過 之空隙,而其內同係如圖1 、圖2所示,具有朝內側突出 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) 12 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(1G ) 之形態。該接地電極2 7係配設成令前述感應器5和電極 板2 4之間的空間區域,從側部予以圍繞著。 在配設於前述上部電極2 1之支承體2 5中央之氣體 導入口 2 8連接有氣體導入管2 9。而在該氣體導入管 29連接有氣體供給管30。再者,該氣體供給管30被 分岐成3個,並藉個別閥3 1、3 2、3 3及質量流控制 器3 4、3 5、3 6而’個別連通於所對應之處理氣體供給 源 3 7、3 8、3 9。 於本實施例中,設定成從第1處理氣體供給源3 7供 給CF4氣體,從第2處理氣體供給源38供給C^2氣 體,從第3處理氣體供給源3 9供給爲惰性沖洗(清洗) 氣體之N 2 。 在前述處理容器2之周側附近之下部連接有排氣管 4 1 ,而與該處理容器2藉閘閥4 2相鄰接之裝載閘室( load lock chamber)之排氣管4 4 一齊,連通於渦輪式 分子泵等之抽真空機構4 5 ,並構成可抽真空至所定之減 壓環境。 被處理體之晶圓係由配設於前述裝載閘室4 3內之搬 運臂等之搬運機構4 6,形成可搬運於前述處理容器2和 此裝載閘室4 3之間。 又產生電漿於前述蝕刻處理裝置1之處理容器2內電 極間1 g用之高頻電力,係由2部可振盪例如1 3 . 5 6 ΜΗ z之高頻的高頻電源5 1 、5 2所供給。一邊之高頻 電源5 1係藉匹配器5 3連接於上部電極2 1 ,並施加高 本紙伕尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210Χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .9 訂 13 經濟部中央梂準局一貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(11 ) 頻電力於電極21。而另一邊之高頻電源52係藉匹配器 5 4連接於感應器5 ’並施加高頻電力於感應器5。以如 此,對於上部電極2 1 、感應器5 ’因形成由個別獨立之 高頻電源來施加高頻電力’因此’施加於該等上部電極 2 1 、感應器5之電壓’形成可個別獨立地加以改變。 在前述匹配器5 3和上部電極2 1之間,及前述匹配 器5 4和感應器5之間,個別配設有檢測個別所施加之高 頻電力之電流相位信號用之相位檢測機構5 5、5 6。而 由該等個別相位檢測機構5 5、5 6所檢測之相位信號, 將個別輸入於相位控制器5 7。至於該相位控制器5 7係 依據所檢測之相位信號而對於前述各電頻電源5 1 、5 2 ,個別地予以控制成個個可振盪相位有1 8 0 °差異之高 頻。 將對於使用有關本實施例之蝕刻裝置來實施具有矽基 板之晶圓W上之氧化矽(S i 〇2)膜之蝕刻時之狀況予 以說明如下。 首先,爲被處理體之晶圓W,在閘極4 2被打開之後 ,由搬運機構4 6從裝載閘室4 3搬入於處理容器2內, 並載置於靜電夾盤1 1上。而後接通高壓直流電源1 3 , 則前述晶圓W可由該電壓之施加而被吸附保持於該靜電夾 盤1 1上。然後,搬運機構46後退至裝載閘室43內後 ’處理容器2內將由排氣機構4 5被抽真空。 第1閥3 1被打開,而由質量流控制器3 4邊加以調 整其流量,邊從第1處理氣體供給源3 7令C F4氣體經 本紙張尺度適用中國國家橾隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .9 訂 -14 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(u) 由氣體供給管30、氣體導入管29、氣體導入口 28 , 予以導入於上部電極2 1內,並再經過電極板2 4之擴散 孔2 3 ,以如圖1中箭印所示,朝前述晶圓W方向吐出。 若選定該等擴散孔2 3之分布狀態,吐出氣體就會形成均 勻之分布。 將處理容器2內之壓力設定維持成例如5mTo r !· 〜1'OOmTorr之後,使高頻電源51 、52動作, 而在上部電極2 1和感應器5個個施加其電流相位互相成 1 8 0°相異之高頻電力,以在該等上部電極2 1和感應 器5之間使之產生電漿,而由解離前述導入於處理容器2 內之CF4氣體所產生之根基成分來對於晶圓W實施所定 之蝕刻。 如此之蝕刻處理之電漿,雖會產生於如上述之上部電 極2 1和感應器5之間.,惟如前述,第3電極或接地電極 2 7,因配設成從側部圍繞著前述上部電極2 1和感應器 5間之空間區域,以致從該空間區域欲朝橫向外方擴散之 離子,將會由該接地電極所吸引,而形成不會擴散至該空 間區域外部,例如處理容器2內壁。因此,前述空間區域 ’亦即對於晶圓W之處理區域內之電漿密度,就可維持成 高密度,由而對於晶圓W之高細微加工變爲可行。此時, 處理氣體係以一定之流速會從接地電極2 7和聚焦環1 5 之間隔(空隙)被排出。 而且,由於抑制著離子朝處理容器2內壁,故並不產 生該處理容器2內壁被蝕刻,或附著反應生成物之情事。 本紙張尺度適用中國國家搮準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •ο. 、vs A7 29955a B7 五、發明説明(13) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 雖在接地電極2 7內周面會被蝕刻或產生反應生成物之附 著之情事,惟可由選擇該內周面之形狀而使該狀況抑制之 最少。又該接地電極2 7因又輕又小型簡潔’且可容易地 對於上部電極21安裝成裝卸自如’故維修及/或交換成 爲極容易。因此,產生污染之事極爲少,致使生產之良率 並不會下降。 +至於爲了產生電漿而對於上部電極21和感應器5之 個個所施加之高頻電力,因其電流相位形成有1 8 0 °相 差異,故能無關於處理氣體之種類、減壓度來投入高頻電 力於電漿中,致使入射於晶圓W之離子電流密度可予以增 大。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 亦即,變化所施加於成相對向電極間之高頻電力的頻 率相位差時,將改變電漿之狀態(例如,日本國特開平 2—224239之揭示)。例如,兩個高頻電力之電壓 相位略成同相之時,電漿就散開,而密度亦成爲低,以致 處理速度會降低。另一方面,電壓相位差有錯開1 8 0 ° 之時’電漿密度就變爲高。然而,例如在頻率爲3 8 0 KHz和13 · 56MHz之時,電漿密度成爲最高之電 壓相位差有不相同。其現象思爲由於電漿之阻抗會改變之 故。 同樣,變化處理氣體之組成時,亦可由氣體電離剖面 積之特性或解離之特性差,而使電漿之阻抗產生變化,以 致最適當之電壓相位差會產生變化。 爲此,若採用如以往之控制電壓相位來施加高頻電力 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 16 _ A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、 發明説明( 14 ) - 1 | 之 方 式 時 1 因 如 上 述 » 由 於 電 漿 阻 抗 之 變 化 > 而 從 一 方 之 1 1 電 極 所 流 入 之 電 流 並 非 形 成 由 相 位 差 而 流 入 於 相 對 向 電 1 1 極 之 電 壓 關 係 之 時 > 會 擴 散 至 成 相 對 電 極 以 外 之 例 如 處 理 /-、 1 | 容 器 內 壁 J 以 致 極 難 以 實 現 電 漿 密 度 爲 最 局 之 狀 態 0 請 先 閱 1 I 有 關 此 狀 況 可 由 如 刖 述 > 令 電 流 相 位 使 之 控 制 成 有 讀 背 1 « I I 1 8 0 0 之 差 異 並 以 Arr m 關 於 電 漿 阻 抗 之 變 化 而 從 一 方 之 之 注 意 1 J 電 極 > 例 如 從 上 部 電 極 2 1 使 之 流 入 於 爲 相 對 向 電 極 之 感 事 項 再 1 1 應 器 5 之 時 ϊ 因 感 應 器 5 之 相 位 係 形 成 可 流 通 電 流 之 關 係 填 寫 本 r V ί 而 電 流 就 以 極 佳 之 效 率 流 入 其 結 果 電 漿 就 被 封 Λζΐ) 鎖 於 頁 '—y 1 1 該 等 上 部 電 極 2 1 和 感 應 器 5 之 間 而 其 密 度 會 變 高 〇 1 l 而 且 本 實 施 例 係 如 刖 述 構 成 亦 可 由 接 地 電 極 2 7 1 I 來 封 A/r> 鎖 電 漿 以 致 兩 者 形 成 相 輔 相 乘 而 可 實 現 極 爲 高 之 電 1 訂 I 漿 密 度 使 之 可 實 施 局 極 細 微 加 工 〇 1 1 再 者 -i-C. 刖 述 實 施 例 所 使 用 之 接 地 電 極 2 7 雖 爲 了 形 1 1 成 對 於 氣 體 之 流 通 不 產 生 障 礙 之 傾 斜 面 ( 推 拔 ) 而 在 內 側 1 丄 具 有 成 形 爲 凸 狀 之 形 態 惟 以 例 如 圖 3 所 示 做 爲 內 周 面 1 爲 平 坦 之 僅 成 圓 筒 狀 之 接 地 電 極 6 1 構 成 將 其 藉 絕 緣 材 1 料 6 2 來 配 置 於 電 極 支 承 體 2 5 外 周 以 令 被 接 地 之 處 理 1 1 容 器 2 和 該 接 地 電 極 6 1 稱 成 電 性 之 連 接 來 替 代 亦 可 〇 此 1 1 時 接 地 電 極 6 1 係 由 螺 栓 等 之 手 段 而 與 容 器 2 形 成 可 裝 1 1 卸 t 而 絕 緣 材 料 6 2 和 接 地 電 極 6 1 形 成 接 觸 或 分 離 爲 其 1 1 理 想 〇 爲 了 使 相 對 向 電 漿 產 生 區 域 » 使 之 更 形 成 被 封 鎖 之 1 1 空 間 而 更 加 局 接 地 電 極 之 高 度 , 亦 即 形 成 朝 下 方 展 延 之 1 | 筒 狀 狀 態 亦 可 〇 再 者 > 以 如 此 之 稱 成 時 1 爲 了 充 分 地 確 保 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ____B7 五、發明説明(15 ) 導入於該相對向電漿產生區域內之處理氣體之排氣,而如 圖4所示,在該接地電極6 3周圍,形成複數之穿孔6 4 爲佳,又爲了裝入晶圓而使接地電極6 1及/或感應器5 構成可朝上下移動亦可。 再者,第3電極結構,將如圖5所示,以一對之接地 電極2 7、6 6來構成亦可。該接地電極2 7、6 6可由 同圖察覺,個別形成略爲圓環形狀,而一邊之接地電極 2 7係配置於上部電極2 1外周,而另一邊之接地電極 66係配置於感應器5上端部近旁之外周,(此時,在所 謂排氣環上部,使之具有如此之結構亦可)。由該結構, 可令從上部電極2 1附近欲擴散之帶電粒子,將被吸引至 接地電極6 6 ,而從感應器5附近欲擴散之帶電粒子,就 被吸引至接地電極2 7 ,其結果,產生於上部電極2 1和 感應器5間之電漿,就很少會擴散至處理容器之內部壁上 〇 又圖6所示之接地電極67、66 ,係改變前述電極 之形態,使之形成環狀且內側面朝下方內側形成斜面之剖 面予以形成略三角形者。依據如此構成之接地電極6 7、 6 6 ,因如上側之接地電極6 7 ,其內側之斜面部朝向於 感應器5之方向,由而較前述圖5所示之接地電極2 7, 更能有效地吸引帶電粒子,而更能增進電漿擴散之防止效 果。 再者,前述圖5、圖6所示之接地電極,雖均形成上 下相對向之結構,惟並非構成如此地相對向結構,即使朝 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) ! - - - - - v 111 —- -1 (請先閱讀背面之注意事項再填莴本頁)
、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7 B7 五、發明説明(16 ) 橫方向位移’亦可獲得電漿擴散效果。 圖7所示之實施例裝置之接地電極2 7係被形成圓形 環狀’而以未圖示之螺栓等之裝卸手段來安裝成可裝卸於 處理容器2上壁之面上。此結果,該接地電極係藉容器2 成電性之接地。而筒狀之絕緣構件2 2介居配設於該接地 電極2 7內周面和上部電極2 1外周面之間,由而兩者將 由該絕緣構件形成電性絕緣。此接地電極2 7下面係如圖 8所示’與絕緣構件2 2下面一齊形成朝下方外方之推拔 (傾斜)面2 7 a。於此實施例,傾斜角度雖設定成 30° ’惟在25〜35°之範圍爲較理想。 在此裝置’聚焦環1 5上面係如圖7所示,形成與前 述接地電極2 7之傾斜面2 7 a略平行之傾斜面。此結果 ,在該等傾斜面間,規定了處理氣體之排氣通道,而使在 處理容器2周圍壁部下面以等間隔所形成之複數,在本實 例爲兩個之排氣管4 1之處理氣體流通予以形成順暢者。 圖7所示之實施例中,符號4 9係顯示配設於感應器 5內之例如由陶瓷加熱器所構成之加熱機構,而由該加熱 機構,感應器5可由設於處理容器2外部之電源4 8來加 熱成所定之溫度。符號2 4 a係顯示設於上部電極2 1內 之氣體擴散室內之擴散板。該擴散板2 4 a係與底板或電 極板2 4成平行展延,並在其上形成與電極板所形成之擴 散孔2 3同樣之多數擴散孔於與擴散孔2 3成橫方向位移 之位置。 前述氣體擴散導引2 7係設定成與絕緣構件2 2合起 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X 297公釐) :·—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 299559 A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 五、 發明説明( 17 ) - 1 I 來 之 寬 度 爲 1 5 2 0 mm 爲 其 理 想 0 又 上 部 電 極 2 1 之 電 1 I 極 板 2 4 最 好 設 定 成 能 與 晶 圓 W 中 心 成 — 致 且 電 極 板 一 方 1 1 具 有 約 1 0 % 長 之 直 徑 〇 氣 體 擴 散 導 引 2 7 之 傾 斜 面 , 並 1 I 請 1 I 非 限 定 於 如 實 施 例 之 平 面 1 形 成 朝 上 或 朝 下 突 出 之 彎 曲 面 閱 1 I 讀 1 | 亦 可 〇 背 • 1 I 之 1 接 著 說 明 有 關 使 用 圖 7 所 示 之 裝 置 來 實 際 地 進 行 形 注 意 1 事 1 成 於 6 吋 矽 晶 圓 W 表 面 之 氧 化 膜 ( S i 0 2 ) 之選擇性蝕 項 S. 1 C 刻 0 •ΓΓ 填 頁 1 此 時 設 定 成 處 理 容 器 2 內 之 壓 力 爲 1 0 m T 0 r r 、_^ I 9 爲 處 理 氣 體 之 C F 氣 體 和 C Η F 3 氣 體 之 流 量 比 爲 1 1 2 5 / 7 5 S C C m 〇 又 溫 度 5X 定 成 處 理 容 器 內 下 部 爲 約 1 1 2 0 °C 同 上 部 爲 3 0 °c 側 部 爲 4 0 °c 0 而 在 上 部 電 極 訂 1 2 1 施 加 2 0 0 0 W 2 7 Μ Η Ζ 之 商 頻 電 力 至 於 感 應 1 I 器 5 則 施 加 8 0 0 W 8 0 0 Κ Η Ζ 之 電 力 0 1 1 1 將 在 圖 9 顯 示 以 該 條 件 下 之 晶 圓 蝕 刻 之 結 果 0 該 圖 中 1 丄 > 橫 軸 顯 示 從 晶 圓 中 心 朝 周 邊 之 距 離 ( 晶 圓 直 徑 ) 又 縱 1 軸 係 顯 示 蝕 刻 速 度 〇 由 該 結 果 , 可 察 覺 且 理 解 晶 圓 之 中 心 1 形 成 最 大 之 触 刻速 度 而 伴 隨 著 朝 向 周 邊 形 成 降 低 惟 從 | 中 心 離 開 5 0 nun 之 位 置 內 之 蝕 刻 速 度 在 X 方 向 和 與 該 X 1 I 方 向 成 正 交 ( 垂 直 相 交 ) 之 Υ 方 向 均 個 別 形 成 較 1 1 I 4 0 0 0 « A ( 埃 ) / m i η ( 分 ) 爲 高 〇 又 測 量 點 之 平 均 1 1 亦 有 4 0 7 2 A / m i η 之 極 高 之 速 度 〇 1 1 有 關 蝕 刻 速 度 之 均 勻 性 ( U ) 以 如 下 之 式 子 表 示 時 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS ) A4規格(21 OX 297公釐) _ 20 _ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印袈 A7 B7 五、發明説明(18) U (%)=(E Rmax - E Rmin)/ 2 · E Ravex 1 Ο Ο U形成U = 6 3%。該式子中’ ER max爲晶圓W上之最 大蝕刻速度,E R m i n i爲晶圓上之最小蝕刻速度’而 E R ave爲平均蝕刻速度。 以如此,蝕刻速度成爲高且遍及晶圓整面可獲得均勻 之蝕刻,係由於令接地電極2 7下面構成朝下方且朝外方 傾斜之推拔(傾斜)面,而使處理氣體能以均勻之分布朝 向晶圓W被導引,且使處理終了之氣體之朝排氣管4 1方 向的氣體之流通成爲順暢,致使氣體流通之傳導率減少之 故。 爲了與該效果加以比較,將以除了去除具有傾斜之下 面的氣體導引構件(接地電極)之外,其他均與前述同樣 條件來進行蝕刻處理之結果顯示於圖1 0。由該結果和圖 9所示之結果,可理解實施例之裝置一方,在蝕刻速度有 增進,形成遍及晶圓整體約增進1 0 0 OA/m i η之蝕 刻速度。又由該等測量結果之比較,亦顯示著圖9所示之 曲線一方較圖1 0所示之曲線一方在斜度上較平緩,因此 ,應可理解在晶圓整面之蝕刻速度之均勻性極爲高。由圖 1 0之測量結果%斤算出之實際的均勻性(U )爲1 2 · 3 %,而與本實施例之裝置之6 . 3%加以比較時可顯明地 辨別該實驗裝置之均勻性極爲不佳。又對於X方向和Υ方 向之均勻性之差異,亦以本實施例一方更優異應可理解。 圖1 1所示之實施例之裝置,係替代聚焦環配設圓環 狀之氣體擴散排氣導引4 7於感應器5之上面外周部。此 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) X =0衣—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '1Τ -21 - 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(19 ) 導引即使以絕緣體來形成或以導體形成均可,又以_體开乡 成之時,即使予以接地或不加以接地均可。此導引上胃<系 形成朝下方且朝外方傾斜之傾斜面。而以如此之裝置,亦 具有與圖7所示之裝置同樣之效果。 以上所說明之圖7及圖1 1所示之實例,在接地電極 下面所配設之朝向氣體排氣方向(排氣管方向)傾斜之傾 斜面之氣體導引機構,並不需要一定與該接地電極併用。 即使,例如將接地電極不以導體形成而以絕緣體形成,並 使其作爲氣體導引機構亦可。 前述之實例,雖採用配設有除了上部電極2 1 、感應 器5以外之至少1個電極之結構,惟替代該結構而採用例 如圖1 2所示之配設多數之磁鐵在上部電極2 1和感應器 5之近旁周圍成相對向亦可。亦即,在上部電極21 ,環 狀之絕緣構件7 1配設於電極支承體2 5下端部外周,而 在該絕緣構件7 1內部,以形成環狀且等間隔配設有如圖 1 3所示之略圓柱狀之永久磁鐵7 2。在本實施例係如圖 1 2所示,構成所有之永久磁鐵7 2之N極能位於下面側 ,亦側在感應器5側,且在配置成環狀時之間隔’將設定 成如圖1 4所示,相鄰接之永久磁鐵間之中心間Θ形成 2 0°〜5 0 ° ,理想爲1 0 ° 。 如圖1 2所示,在感應器5之上端部外周’亦設有環 狀之絕緣構件7 3 ,並在該絕緣構件7 3內部’以同一個 數、同一間隔且與前述永久磁鐵7 2成相對向配設具有最 好與前述永久磁鐵7 2同形,同尺寸,同一磁力之永久磁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(21〇Χ297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Q. 訂 -22 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ____B7 五、發明説明(20 ) 鐵7 4。而該配設於感應器5側之第1群永久磁鐵7 4之 磁極,係設定成與前述第2群永久磁鐵7 2所相對向部分 之磁極爲相反之磁極,亦即S極形成位於上部電極2 1側 。因此,各永久磁鐵72、74之磁極關係,係形成如圖 1 5所示。 以如此配置磁鐵時,就在上部電極2 1周緣部和感應 器5周邊部之間會產生圓環狀之局部性之磁場,並由該磁 場可捕捉上部電極2 1和感應器5間空間內之帶電粒子飛 出至電極間之電漿區域外面,致使電漿可予以封鎖於該電 漿產生區域內。 再者,磁場之強度,倘若過強時,具有可使電漿本身 產偏移而予以產生影響於電漿處理本身之虞,爲此,最好 設定成被處理體之晶圓W周邊部之磁場強度爲1 〇 Gauss (高斯)以下爲理想。 爲使前述之局部性之磁場形態更爲理想所期望者,而 構成如圖1 6所示,例如在永久磁鐵7 2上端部以設置環 狀磁性體7 5來使之做爲軛來產生功能而與磁鐵7 2予以 併用亦可。 再者,圖1 2所示之實例,係令配置於上部電極2 1 側之永久磁鐵7 2和配設於感應器5側之永久磁鐵7 4, 在上下間形成相互成相異之磁極結構,而在相鄰之磁鐵相 互間,則形成同一磁場之結構,惟替代該結構而配置成如 圖1 7所示,甚至相鄰之磁鐵相互間亦配置成磁極爲相異 之時,更可獲得理想之作用效果。亦即,配置成如圖1 7 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) N .--ο衣II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
*-ST -23 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7_________ 五、發明説明(21 ) 所示時,不僅在上下相對向部分會形成環狀之磁場,而且 在相鄰之相對向部分亦會產生磁通,由而捕捉帶電粒子之 結構會更形成緊密。因此,較圖1 5之狀況,更能增進電 漿之封鎖作用。 然而,如前述,現今伴隨著半導體裝置之高集體化而 對於製造過程亦要求著更細微之加工。例如以蝕刻處理來 形成接觸孔之時,甚至有必要實施細微加工至孔之直徑爲 0 . 3/·ίΐη,孔深爲1〜2em之狀況。 惟在習知之平行平面板型電漿裝置,因構成經常施加 一定輸出之高頻電力,以致孔徑成爲如此之小時,將形成 如圖1 8所示,蝕刻反應形成物Z難以排出而沈積於孔 8 1底部或底部近旁,致使與蝕刻氣體之換置無法可順暢 地來進行,其結果產生如圖1 8所示,孔8 1之形狀形成 反圓錐形,或蝕刻率(速度)下降而無法實施對應於高積 體化之微細加工之問題。 爲了對付如此之問題,構成例如控制前述電漿處理裝 置1之高頻電源5 1 、5 2之輸出’以形成如圖1 9之曲 線圖所示之在每1 Om s (毫秒)之週期重複輸出之大小 來施加於上部電極2 1 、感應器5亦可。在圖1 9係控制 成最大時之輸出爲1 0 0 OW ’最小時之輸出爲其1/5 之2 0 OW。以控制成如此之狀態時,在大電力時’可提 高電漿密度來進行蝕刻,而在小電力時’能使電漿密度降 低,以促進產生於圖2 0所示之孔8 2內之蝕刻反應形成 物之排出,而使與蝕刻氣體之置換形成順暢’致使如同圖 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -9
*1T -24 - 299553 A7 _____B7 五、發明説明(22 ) 所示’可形成孔8 2之入口和底部之直徑形成爲相同之直 徑。 再者’前述之電力之最大、最小,及其週期,可對應 於做爲目標之孔之大小’材質,處理氣體之種類而予以適 當地選擇即可。 上述之電漿處理裝置1 ,雖構成使用著兩個產生電漿 用之高頻電源來施加高頻於上部電極2 1和感應器5 ,惟 構成爲切換自如地來令任何一方之電極經常接地,而僅對 於另一電池予以施加之時,就可由1個裝置結構來實施2 個不同模式之蝕刻處理》 又亦可使用1個高頻電源來進行如此之切換。於圖 2 1所示之實例,係使用1個高頻電源9 1就可實施如此 之兩個相異模式之蝕刻處理的蝕刻處理裝置9 2 (在此圖 經濟部中央標隼局0貝工消費合作社印製 (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 中,蝕刻處理裝置本身雖予以簡略地記載,惟其結構係與 顯示於圖1或圖7所示者相同)。在形成減壓自如且被接 地之處理容器2內,配設有上下成相對向之上部電極2 1 和感應器5 ,而在該處理容器2上部,將第1真空繼電器 9 6收容於密封盒9 7內,以負責進行上部電極2 1之與 前述高頻電源91或處理容器之連接切換。 在匹配盒9 8內則收容有第2真空繼電器9 9 ,以負 責對於下部電極5切換至高頻電源9 1或接地側,及切換 連通於前述第1真空繼電器9 6之高頻電源9 1之路徑的 Ο N (開)、0 F F (斷)之情事。 依據具備如此結構之蝕刻處理裝置9 2 ,以如圖2 1 一本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~~ ~ 經濟部令央標準局員工消費合作社印掣 A 7 _______ 五、發明説明(23) 之狀態時,係形成D C (直流)偏壓爲大之R I E (反應 離子蝕刻)模式,而上部電極被接地著,對下部電極5則 施加有來自高頻電源9 1之高頻電力,並對存在於電極間 之晶圓等之被處理體,可實施高真空區域下之細微加工, 及予以形成垂直形狀之控制性極高之蝕刻處理。 而在個別地予以切換前述第1真空繼電器9 6 、第2 真空繼電器99 ,以構成如圖22之DC偏壓爲小之PE (電漿蝕刻)模式之時,下部電極5就被接地著,而對於 上部電極2 1則施加有來自高頻電源9 1之高頻電力,致 使對於存在於電極間之晶圓等之被處理體所產生之損害就 極少,而可實施尺寸控制極爲優異之蝕刻處理。 因此,僅予以切換第1真空繼電器9 6、第2真空繼 電器9 9 ,就對於同一被處理體,在同一處理容器內連續 地可實施兩個相異之蝕刻處理,而可圖謀處理過程應用之 擴大。 再對於其他之實施例加以說明時,圖2 3係以型式顯 示具備在上下相對向電極施加頻率相異之高頻電力的結構 之蝕刻裝置1 0 1之剖面者。該蝕刻裝置1 0 1中之處理 容器2 ’係形成可關閉成氣密自如之由被氧化處理成耐酸 鋁之鋁等所構成之圓筒形狀,而該處理容器2本身係被接 地著。 而在前述感應器5和冷媒室6之間,配設有例如陶瓷 加熱器等之加熱機構4 9,並以前述冷媒室6之冷的熱和 該加熱機構4 9 ,可令晶圓W設定且維持成所定之溫度》 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) HI ι^ϋ - «^—^1 f il In - - 1^} nn m· nn 一 r (請先閱讀背面之注意事項再填莴本頁) -26 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印¾. A7 __B7 五、發明説明(24 ) 前述感應器5上端周緣部,埋設有環狀之絕緣材料 5 a ,並在其上配置有環狀之聚焦環1 5 ,再在該聚焦環 1 5外周配設有環狀之下方接地電極6 6。 前述感應器5上方,係使上部電極2 1形成與感應器 成平行相對向且間隙長度約2 5 mm狀被支承於處理容器2 上部。而在安裝於該上部電極外周面之筒狀絕緣支承構件 2 6外周,再配設有圍繞上部電極2 1之環狀之上方接地 電極2 7。至於該上方接地電極2 7和前述下方接地電極 6 6之各外周緣部,則如圖2 4所示,以形成朝上下方向 重疊狀予以接地著。亦即,兩者27、26係被設成同心 且被構成外徑成爲相等。 接著,對於形成該蝕刻裝置1 〇 1之下部電極之感應 器5和上部電極2 1之高頻電力之施加結構來加以說明。 首先對於感應器5 ,將藉匹配器或匹配電路5 4施加例如 可輸出頻率爲8 Ο Ο KH z之相對性低頻率之相對性之低 頻電源5 2之電力。該匹配器5 4係如圖2 3所示,構成 感應線圏1 3 3和可變電容1 3 4成串聯被連接著,再在 前述可變電容和感應器5之間連接有一端形成被接地之另 一之可變電容1 3 5端部。因構成如此,可在前述感應線 圈1 3 3和可變電容1 3 4 ,予以個別地控制來自相對性 之低頻電源5 2之電力阻抗,又在可變電容1 3 5個別地 控制其相位,以進行匹配之作用。 另一方面,對於上部電極2 1 ,則構成藉匹配器5 3 施加來自例如輸出頻率爲2 7MH z之相對性之高頻電力 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) " ...it------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明(25 ) 之相對性高頻電源5 1之高頻。 有關本實施例之蝕刻裝置1〇1之主要部分係構成如 上述’而對於例如矽之晶圓w之氧化膜予以實施蝕刻處理 之作用等加以說明時,係對於處理容器2內供給來自處理 氣體供給源3 7之C F4氣體,而在處理容器2之壓力被 設定維持成例如1 OmT 〇 r r之後,首先,將對於上部 電極2 1施加來自相對性高頻電源5 1之頻率2 7MH z 之相對性高頻。接著,以該施加後之1秒鐘以內之定時, 對於感應器5施加來自相對性低頻電源5 2之頻率爲 8 Ο Ο KH z之相對性低頻,而在上部電極2 1和感應器 5之間予以產生電漿。以如此地施加延遲感應器5側之驅 動,而具有能使晶圓W不會由過大之電壓而受到損傷之虞 〇 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 而由所產生之電漿所解離之C F4氣體之根基成分, 以令晶圓W表面之氧化矽膜(S i 〇2)被蝕刻。此時, 首先由位於上部電極2 1周圍之接地電極2 7和位於感應 器5周圍之接地電極6 6所產生之電位而使電漿被封鎖, 使之其擴散被抑制而予以維持高密度。 在本實施例之時,尤其如圖2 4所示,上方接地電極 2 7和下方接地電極6 6之外周緣部,因被設置成在上下 方向重疊般,致使封鎖電漿之效果形成極爲大。亦即,如 圖2 5所示,例如接地電極2 7 —方,若其位於外周而其 外周緣部未形成上下方向重疊狀時,就使電漿有某程度之 擴散,惟形成如本實施例之外周緣部在上下方向成重疊狀 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) A7 _B7__ 五、發明説明(26 ) 時,電漿就不具有朝外部擴散之餘地,而可確保極高之密 度。因此,從此乙點觀看,就可察覺可實施細微之蝕刻處 理。 依據發明人等之觀察,在上部電極2 1和感應器5間 之間隙長度,和蝕刻率,蝕刻率之均勻度(在晶圓w上之 蝕刻率之分布)及電漿之穩定度(從電漿之上升、維持、 擴散所觀看之穩定度)之間,確認具有如圖2 6之關係。 亦即,間隙長度愈長,雖使蝕刻率(E / R )和均勻度( U)愈下降,惟在另一面可增進電漿之穩定度(S )。爲 此,若要實現生產良率高且實施細微之蝕刻處理時’有必 要令該等3個要件確保成平衡極佳之狀況方可。依據發明 人所獲得之結果,係如圖2 6所示’間隙長度在2 5 mm長 左右處爲該3個要件最能獲得成平衡之處極爲顯明。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 有關此一點,本實施例係如上述,將上部電極2 1和 感應器5之間隙長度設定成2 5 πμ,因此’對於晶圓W可 實現生產良率爲高之細微之蝕刻處理。再者’所期望之蝕 刻處理,因有多種多樣,並不一定有必要設定於此2 5晒 ,由圖2 6之曲線圖可察覺,間隙長度爲1 5刪〜3 5 ram 之範圍亦可實現平衡爲佳之蝕刻處理,甚至在1 〇 ram〜 4 0 ram之間亦可實現平衡較佳之蝕刻處理。 在以往使用此種之高頻的電漿處理裝置’爲了獲得高 頻之匹配,而在高頻電源和將予以施加之電極’例如下部 電極之間,配設有如圖2 7所示之匹配器1 5 1。該以往 之匹配器1 5 1 ,係具備有在下部電極5和高頻電源5 2 本紙浪尺度適用中國國家標準(cns ) A4規格(2丨0'〆297公釐) ~ ~ 一 29 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(27 ) 之間,以串聯連接有可變線圈1 5 4、1 5 5 ,再在該等 可變線圈1 5 4、1 5 5之間,連接著一端被接地之電容 1 5 6的另一端之結構。由而可實施寬闊之範圍的調整( 實施匹配)。然而,在另一方面,並無法獨立地來控制阻 抗和相位,又具有例如容易受到來自上部電極之頻率影響 之問題。 •惟有關此乙事,在有關本實施例之蝕刻裝置1 〇 1係 如上述,感應線圏1 3 3和可變電容1 3 4係形成串聯被 連接著,再者,令一端部被接地之可變電容1 3 5之另一 端部係形成並聯連接著,而可獨立地控制來自相對性低頻 電源5 2之電力的阻抗和相位,因此,形成調整容易且難 以受到來自上部電極2 1之相對性高頻之影響。故所產生 之電漿極爲穩定,並由此乙點就可實現所期望之蝕刻處理 〇 再者,在有關本實施例之蝕刻裝置1 0 1 ,上部電極 2 1及感應器5均爲固定式,爲此,對於該等電極間之間 隙亦固定於2 5圆長,惟鑑於前述圖2 6之特性,將間隙 長度構成可變之結構亦可。例如圖2 8所示,以調整機構 1 6 1來感應器5構成上下移動自如時,就可使上部電極 2 1和感應器5之間之間隙長度d任意地予以變化。 上述兩個實施例之裝置中,若做爲處理氣體而使用如 CF4' C2F5、C3F8、CHF3 之含有 C (碳)、F ( 氟)之處理氣體時’最好上部電極表面之至少一部分做成 S i 0 2。構成如此之上部電極,以具體的言,例如係以 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(2丨0X297公釐) 一 30 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 五、* 發明説明( ” - 1 如 鋁 之 導電體 來 構 成 上部 電 極之母 材料,並將 其 表面以 1 1 S i 〇 2膜加以被覆來形成 ,該S i 〇 2膜最好 爲 1 〜2 ram 1 1 之 厚 度 ,而可 由 C V D、 濺 射等之 已知方法來 構 成。 1 I 一 般使用 如 上 述 種類 之 處理氣 體時,例如 使 用 請 先 閱 1 1 I C Η F 3之時 ’若維持單獨使用時 因由電漿之進行所形 讀 背 ιέ 1 | 成 之 過 剩氟根 基 ( F 甚至會蝕刻至晶圓W之矽底子 岑 1 j > 此 結 果,具 有 選 擇 比會 降 低之虞 。爲了防止 該 情況,有 事 項 1 1 種 以 添加C 〇 氣 體 於處 理 氣體中 ,並以此來 形 成含多碳 再 填 寫 本 Q 之 沈 積 物(一 種 保 護 膜) 於 矽之底 子表面,以 防 止因由前 頁 —^ 1 1 述 之 氟 根基而 使 矽 之 底子 被 蝕刻過 剩之方法被 人 所知。 1 1 如 上述, 將 上 部 電極 表 面之至 少一部分以 S i〇2來 1 I 形 成 並導入 含 C F之 處 理氣體 而以電漿來 予 以解離之 訂 I 時 就 產生S i 〇 2 + C X Fy— XS i + Y C 0等 1 1 | 之 反 應 ,而具 有 與 預 先添 加 C 0氣 體於處理氣 體 之狀態的 1 1 同 樣 效 果。 1 丄 另 一方面 替 代 在上 部 電極表 面之至少一 部 分以 Ί S i 〇 2來形成 而將聚焦環表面之--部份以B N或含有 1 B N 之 物質來 形 成 亦 具有 同 樣之效 果。 1 I 其 係在處 理 中 過剩 之 氧根基 (F*)將會與B結合 1 1 , 而 產 生2 B N + 6 F — 2 B F 3 1 ' + N 2个之 反 應,致使 1 1 I F 3 極 有效地 予 以 排 氣, 以 致電漿 中之氟根基 會 減少。 1 1 以 如此, 將 上 部 電極 表 面之至 少一部分以 S i〇2來 1 1 形 成 之 技術, 和 聚 焦 環表 面 之一部 分以B N或 含 B N之物 1 1 質 來 形 成之技 術 可 採用 其 中之一 方法或將兩 者 併用亦可 1 1 本紙張尺度適用中國國家標隼{ CNS > Μ規格(210X297公釐) -31 _ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(29) 〇 圖2 9所示之實施例裝置,係爲使能以極佳之效率來 防止於處理容器2內周面附著有形成污染原因的沈積物, 而使圓筒狀之加熱構件2 0 0配設在處理容器2內周面和 電漿產生區域(上部電極和下部電極之間)之間,且在處 理容器2內周面附近。此加熱構件2 0 0係如圖3 0所示 ,形成在以石英或陶瓷所構成之筒體2 0 1內,埋設有電 阻發熱體或陶瓷加熱器等之電性的加熱機構之加熱體 2 0 2之構造。以構成該加熱體2 0 2形成完全埋設於筒 體2 0 1內且不使其露出於外部,以使之處理容器2內即 使形成例如1 Ό m T 〇 r r般之高真空,亦不致於產生妨 礙、故障。加熱體2 0 2係連接於電源2 0 3,以控制加 熱構件成可在4 0°C〜2 0 0 °C之範圍之任意溫度內。因 可由該加熱構件2 0 0而使處理容器2內周面使之能以極 佳效率來加熱,以致可防止沈積物附著於該內周面。 上述加熱構件2 0 0雖能以從處理容器2上壁懸吊或 配設於感應器5上等之方法來設置,惟爲使對於晶圓W之 搬運不產生妨礙,最好將該加熱構件配設成可朝上下移動 ,或設置感應器可朝上下移勋爲佳。 接著,參照圖3 1及圖3 2來說明有關本發明實施例 之蝕刻裝置適用碳以防止蝕刻處理容器之惡化之同時,並 確實地可防止由金屬而產生之半導體晶圓等之污染的技術 思想。 圓筒狀之蝕刻處理容器2係由例如材質以表面施加耐 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •C装_ 、-° -32 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印袈 A7 __B7 五、發明説明(3〇 ) 酸鋁處理之鋁所構成之有底圓筒狀之蝕刻處理容器下部 2 a ,及配置該蝕刻處理容器下部2 a之上部開口關閉成 氣密,且從同樣材質形成圓板狀之蝕刻處理容器上部2 b 所構成。再者,在該等抵接部配設有用以保持內部成氣密 用之0型環2 d。 於蝕刻處理容器下部2 a側壁面,形成有如圖3 2所 示之用以搬入、搬出半導體晶圓W用之開口 2 c形成相對 向於兩側,並在該等開口 2 c外側,個別藉閘閥4 2配設 有裝載閘室4 3。而在該等裝載閘室4 3內,個別配設有 搬入、搬出半導體晶圓W之搬運機構46 (僅圖示一邊而 已),而通常係一方之裝載閘室4 3作爲搬入專用,而另 一方之裝載閘室4 3作爲搬出專用。再者,圖中4 2 a係 用以截斷、開於各裝載閘室4 3與外部用之閘閥。 蝕刻處理容器2內配設有如以材質例如陶瓷所構成之 絕緣性支承構件3所支撐之材質爲例如施加有耐酸鋁處理 之鋁所形成之形成圓板狀之感應器,亦即下部電極5。該 下部電極5係藉匹配電路5 4被連接於高頻電源5 2 ,而 下部電極5內配設有冷卻用之冷媒循環路徑1 2 »又在下 部電極5上面,係形成可使半導體晶圓W例如以靜電夾盤 等來吸附保持之平面狀。 另一方面,在蝕刻處理容器上部2b之相對向於下部 電極5之位置部分,係作爲上部電極2 1 。在該上部電極 2 1連接有未圖示之從氣體供給源所導出之氣體供給管路 2 9 ’而從氣體供給管路2 9所供給之所定之蝕刻氣體, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣. 、-0 A7
S9955Q ___B7_____ 五、發明説明(31 ) 係構成由形成於上部電極21內之氣體擴散用之空隙 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 1 6內而形成有多數之貫穿孔(通孔)之氣體擴散板所 擴散,並從上部電極2 1下面側所形成之多數通孔2 1 6 朝向載置於下部電極5上之半導體晶圓W予以均勻地供給 者。 蝕刻處理容器2下部,連接有被連接於排氣泵4 5之 排氣管路4 1 ,而在下部電極5周圍,成水平配設有圖 3 2亦有所示之形成有多數之通孔之緩衝板2 1 9 ,以能 從下部電極5周圍進行均勻之排氣。 上述緩衝器2 1 9係由碳所構成,而排氣管路4 1係 從蝕刻處理容器2有一定距離,例如數拾公分〜1公尺左 右’在其內部以碳之塗敷層膜所被覆(覆蓋)。又在上部 電極2 1下側面,則以碳製成之板2 2 0所覆蓋,而上部 電極2 1之通孔2 1 6內’則由碳之塗敷層膜2 1 6 a所 被覆。再者’在蝕刻處理容器2內,則配設碳製成之圓筒 2 2 1成覆蓋其內側壁面。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 上述碳製之圓筒2 2 1形成有對應於兩個開口 2 c之 個別開口部2 2 2 ,並個別配設有碳製之開閉板(擋板) 2 2 3成開閉自如地來覆蓋該等開口部2 2 2。該等開閉 板2 2 3係如圖3 2所示,由具有與蝕刻處理容器內壁面 略问樣曲率之圓弧狀板體所構成,該等開閉板2 2 3係構 成藉軸2 2 4被連接於設在蝕刻處理容器2外部之汽缸 225 ’並由該汽缸225之伸縮動作而作上下移動。又 在触別處理容器2之軸2 2 4之貫穿部,設有用以維持該 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ' -- -34 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 皆明説明( 3Σ !) - 1 I 等 構 件 之 間 的 氣 密 性 用 之 機 構 例 如 波 紋 ( 風 箱 ) 機 構 ( 1 1 未 圖 示 ) 〇 i 1 上 述 各 碳 製 構 件 , 亦 即 衝 板 2 1 9 、 板 2 2 0 、 圓 ^—v 1 I 請 1 I 筒 2 2 1 開 閉 板 2 2 3 > 係 S/L 定 成 厚 度 爲 例 如 1 2 0 Jt 閱 1 I 讀 1 1 mm 〇 背 面 I 之 1 在 挫 稱 成 如 上 述 之 本 實 施 例 蝕 刻 裝 置 係 預 先 使 排 氣 泵 注 童 1 事 1 4 5 予 以 ^1, 動 作 以 令 触 刻 處 理 容 器 2 內 設 定 成 所 定 之 真 空 項 1 度 〇 填 本 Q 1 然 後 打 開 任 何 —* 方 之 裝 載 閘 室 4 3 之 閘 閥 4 2 a 而 頁 、^ 1 1 以 搬 運 機 構 4 6 來 搬 入 半 導 體 晶 圓 W 於 裝 載 閘 室 而 後 > 1 1 關 閉 閘 閥 4 2 a 並 使 裝 載 閘 室 4 3 內 設 定 成 所 定 之 真 空 度 1 1 0 然 後 打 開 閘 閥 4 2 並 同 時 將 開 閉 板 2 2 3 從 開 □ 訂 1 2 C 之 刖 面 移 開 而 以 vk 運 機 構 4 6 載 置 半 導 體 晶 圓 W 於 下 1 | 部 電 極 5 上 〇 1 I 接 著 從 蝕 刻 處 理 容 器 2 內 退 走 搬 運 機 構 4 6 而 關 1 丄 閉 閘 閥 4 2 之 同 時 並 令 開 閉 板 2 2 3 位 於 開 □ 2 C 之 前 Ί 面 位 置 而 以 此 狀 態 下 從 氣 體 供 給 管 路 2 9 供 給 所 定 之 1 蝕 刻 氣 體 例 如 C 2+ B C 又 3 並 同 時 從 高 頻 電 源 5 2 1 1 供 給 例 如 1 3 5 6 Μ Η Ζ 之 筒 頻 電 力 以 令 蝕 刻 氣 體 使 1 1 之 電 漿 化 亦 即 由 反 應 性 離 子 蝕 刻 來 對 於 半 導 體 晶 圓 W 實 1 | 施 蝕 刻 處 理 〇 1 I 此 時 在 本 實 施 例 之 蝕 刻 裝 置 因 在 蝕 刻 處 理 容 器 2 1 1 I 內 之 暴 露 於 電 漿 之 部 分 除 了 半 導 體 晶 圓 W 之 表 面 以 外 > 1 1 全 部 以 碳 所 構 成 因 此 可 防 止 例 如 開 P 2 C 之 閘 閥 4 2 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) -35 — A7 ________B7__ 五、發明説明(33 ) 或上部電極2 1之通孔2 1 6內等被腐蝕,由鋁等而使半 導體晶圓W被污染等之情事。又以碳所製成之板2 2 0、 圓筒2 2 1 '開閉板2 2 3等,雖會被蝕刻而消耗,惟以 更換能以較廉價來製造之該等構件來對付,而可防止蝕刻 處理容器下部2 a ,蝕刻處理容器上部2 b等之惡化。 再者,當進行鋁之蝕刻之時,由從板2 2 0、圓筒 2 2 1 、開閉板2 2 3等所蝕刻之碳之作用,而可圖謀半 導體晶圓W之選擇比之增進。亦即,在上部作爲掩蔽之形 成有光保護層(photo-resist)之非蝕刻部分之側壁部, 容易形成由碳之聚合物所形成之側壁保護膜,致使可抑制 側壁部之所謂被切削下部(under cut),而可圖謀選擇 比之提升。 又開閉板2 2 3 ,因以與蝕刻處理容器內壁面具有略 同樣之曲率之圓弧狀板體所構成,以致產生於蝕刻處理容 器內之電漿,將沿著蝕刻處理容器內壁面形成均勻且均衡 之電漿密度,致使半導體晶圓W之處理成爲均勻化,而增 進生產性良率。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印¾. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者,前述之各實施例,均對於被處理體爲半導體晶 圓來加以說明,惟並不僅限定於此,本發明亦可構造成以 L C D (液晶顯示器)基板爲對象之裝置結構。 〔圖示之簡單說明〕 圖1係有關本發明實施例之蝕刻處理裝置之剖面說明 圖。 本纸浪尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 五、發明説明(34) 圖2係使用於圖1之蝕刻處理裝置之接地電極之一部 分破開之斜視圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖3係使用具有另一構造之接地電極之處理容器剖面 說明圖。 圖4係具有通孔之接地電極之斜視圖。 圖5係使用相對向型接地電極之處理容器剖面說明圖 〇 · 圖6係使用內側具有斜面部之相對向型接地電極之處 理容器剖面說明圖。 圖7係概括性地顯示有關本發明之其他實施例之蝕刻 裝置之剖面圖。 圖8係放大顯示圖7所示之裝置之氣體擴散導引之一 部分之圖。 . 圖9係顯示以圖7所示之.裝置來進行矽晶圓之氧化膜 之蝕刻時之朝晶圓直徑方向移位之位置和蝕刻速度之關係 之圖。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖1 0係用以與圖9比較而顯示以從圖7所示之位置 去除氣體擴散導引來進行氧化膜之蝕刻時之朝晶圓直徑方 向移位之位置和蝕刻速度之關係之圖。 圖1 1係概略性地顯示再另一實施例之蝕刻裝置之圖 〇 圖1 2係使用永久磁鐵作爲電漿擴散防止機構時之上 部電極、感應器近旁之主要部分放大剖面圖。 圖1 3係圖1 2中之永久磁鐵之斜視圖。 未紙浪尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) — -37 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7 ________B7___ 五、發明説明(35) 圖1 4係顯示圖1 2之永久磁鐵的配置狀態之絕緣構 件底面圖。 圖15係顯示圖12之永久磁鐵磁極配置狀態之說明 圖。 圖1 6係顯示裝置磁性體於圖1 2之永久磁鐵之狀態 的剖面說明圖。 •圖1 7係顯示永久磁鐵之另一磁極配置之狀態之說明 圖。 Η 1 8彳系以先前技術有關之蝕刻所形成之接觸孔之剖 面說明圖。 圖1 9係顯示在其他實施例中所施加之高頻電力的輸 出調變狀態之曲線圖。 圖2 0係以本發明實施例所形成之接觸孔之剖面說明 圖。 圖2 1係R I Ε模式之本發明之另一實施例之說明圖 〇 圖2 2係Ρ Ε模式之本發明之另一實施例之說明圖。 圖2 3係具有施加頻率相異之高頻電力於上下相對向 電極之結構之本發明另一實施例之蝕刻裝置說明圖。 圖2 4係圖2 3之蝕刻裝置之主要部份說明圖》 圖2 5係顯示上部電極側之接地電極和下部電極側之 接地電極之各外周緣部未形成重疊狀態之說明圖。 圖2 6係顯示上下相對向電極間之間隙長,和蝕刻率 、均勻度、電漿穩定度之關示的曲線圖。 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) " -38 - , .-I0衣 II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ A7 B7_______ 五、發明説明(36 ) 圖2 7係顯示以往之匹配器結構之說明圖^ 圖2 8係使上下相對向電極間之間隙長度構成可變之 實 1 另 再 關 有 之 件 構 熱 加 備 。 具 圖示 明顯 說地 之性 例略 施概 實係 I 9 另 2 之圖 造 構 圖 面 剖 之 件 構 熱 加 之 示 〇 所 圖 9 面 2 剖圖 之示 置顯 裝係 刻 ο 蝕 3 之圖 例 施 之 明 。 發 圖 本 面 於 剖 用 。 向 適圖橫 可置性 明裝略 說刻概 似蝕的 用之置 示用裝 顯術之 來技示 地的所 性碳 1 略用 3 概適圖 係之係 '—_ 例 2 3 施 3 圖實圖 個 個 ----:---,--(東-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 準 標 家 國 -國I财 I舰 尺 I张 紙 I本 一釐 公
Claims (1)
- ^^9559 編 8 D8 -- — ------- 穴、申請專利托圍 1.一種電漿處理裝置,具備有: 處理容器; 第1電極及第2電極,設成互相具有所定間隔且成相 對向於該處理容器內,並在其間予以規定電漿區域; 支承機構,用以支承被處理體於前述電極間用; 電漿產生機構,供高頻電力給於前述該等電極間,以 在電極間使之產生電漿而實施被處理體之電漿處理;及 電漿封鎖機構,設置於處理容器室內而在前述電漿產 生區域之周圍,用以封閉前述電漿於該電漿產生區域用者 〇 2 ·如申請專利範圍第1項所述之電漿處理裝置,其 中,前述電漿封鎖機構係圍繞電漿產生區域之筒體。 3 ·如申請專利範圍第2項所述之電漿處理裝置,其 中,前述筒體具有複數之貫穿孔。 4 .如申請專利範圍第1項所述之電漿處理裝置,其 中,前述電漿封鎖機構係具備有成電性所設置之第3電極 0 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 m H--1 I - Λ. -I— - I Lr ----- I —A y I I (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 .如申請專利範圍第4項所述之電漿處理裝置,其 中,前述第3電極係具有圍繞前述電漿產生區域之導電性 筒體,而該筒體係具有朝向電漿產生區域外方之離開方向 傾斜之下面。 6 ·如申請專利範圍第5項所述之電漿處理裝置,其 中,前述第3電極具有複數之貫穿孔。 7 .如申請專利範圍第1項所述之電漿處理裝置,其 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4规格(2丨0X297公釐) —40 _ 六、申請專利範圍 中,則述電獎封鎖機構係具備有配設於第1電極外周近旁 之略成環狀之第3電極’和在前述第2電極外周近旁而配 設成與第3電極分離之略成環狀之第4電極,而該第3電 極和第4電極個別予以形成電性之接地。 8 .如申請專利範圍第7項所述之電漿處理裝置,其 中’前述第3電極和第4電極成相對向,且該等電極之外 周緣部配置成重疊狀。 9 .如申請專利範圍第1項所述之電漿處理裝置,其 中,前述電漿封鎖機構係具備有在前述第1電極周圍近旁 配置成略成環狀之第1群之磁鐵,和在第2電極周圍近旁 配置成略成環狀之第2群之磁鐵,第1群之磁鐵和第2群 之磁鐵係形成極性相反相對向著。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 0 ·如申請專利範圍第1項所述之電漿處理裝置, 其中,前述電漿封鎖機構係具備有在前述第1電極周圍近 旁配設成略成環狀之第1群之磁鐵,和在第2電極周圍近 旁形成略爲環狀且與該等磁鐵個個具有所定間隔所配置之 第2群之磁鐵,而在第1群之磁鐵中相爲鄰之相互間,及 第2群磁鐵之所相對向之磁鐵之相互間,係極性成相反。 1 1 .如申請專利範圍第1 〇項所述之電漿處理裝置 ,其中,前述第1群之磁鐵及第2群之磁鐵係在被處理體 周緣部會產生1 OGauss (高斯)以下之環狀磁場。 1 2 _如申請專利範圍第1項所述之電漿處理裝置, 其中,構成對於前述第1電極和第2電極予以施加個別高 頻電力爲其特徵。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4规格(21〇x297公釐) A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 1 3 .如申請專利範圍第1 2項所述之電漿處理裝置 ,其中,具備有將施加於前述第1電極和第2電極之各高 頻電力之頻率使之相同,且使該等兩個高頻電力之電流相 位差控制成略成180°之機構。 1 4 ·如申請專利範圍第1項所述之電漿處理裝置, 其中,高頻電力之輸出將以形成週期性地調變。 • 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項所述之電漿處理裝置 ,其中,輸出之調變寬度係在最小時之輸出爲最大時輸出 之 1 / 2 〜1 / 5。 1 6 .如申請專利範圍第1項所述之電漿處理裝置, 其中,前述第1電極構成上部電極,第2電極構成下部電 極,而前述高頻電力供給機構係在上部電極施加相對性高 頻電力,而在下部電極施加相對性低頻電力,再者,將前 述上部電極和下部電極之間之間隔長度設定成1 0〜4 0 mm ° 1 7 .如申請專利範圍第1 6項所述之電漿處理裝置 ,其中,將前述間隔長度設定成1 5〜30咖。 經濟部中央樣準局負工消費合作社印製 T m m^i —^ϋ ti I B^m i 1' ^ 、v* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項所述之電漿處理裝置 ,其中,上部電極一方較下部電極一方之前先予以施加電 力。 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項所述之電漿處理裝置 ,其中,有關停止電力之施加,將下部電極一方較下部電 極一方之前先予以停止施加。 2 0 .如申請專利範圍第1 9項所述之電漿處理裝置 本紙垠尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 ,其中,前述高頻電力供給機構,係具備有在下部電極施 加相對性低頻電力之電源,及進行與該下部電極之間之相 位和阻抗之控制而使之匹配之匹配機構,且該匹配機構, 將阻抗和相位個別獨立地來加以控制。 2 1 .如申請專利範圍第1項所述之電漿處理裝置, 其中,處理容器內壓力可設定自如成5mTo r r〜 lOOmTorr。 22 . —種電漿處理裝置,具備有 處理容器; 第1電極及第2電極,設成互相具有所定間隔且成相 對向於該處理容器內,並在其間予以規定電漿區域; 支承機構,用以支承被處理體於前述電極間用; 電漿產生機構,供高頻電力給於前述該等電極間,以 在電極間使之產生電漿而實施被處理體之電漿處理;及 該高頻電力供給機構,將在第1電極和第2電極供給 略爲同一頻率而僅具有略1 8 0°之電流相位差之高頻電 流。 2 3 .如申請專利範圍第2 2項所述之電漿處理裝置 ,其中,前述高頻電力供給機構係具備有將供給於第1電 極和第2電極之高頻電力之電流相位差予以控制成略成 1 8 0 °之機構,而該控制機構係具備有檢測流通於兩電 極之高頻電流之相位以輸出相位信號之檢測機構,及由該 等相位信號來檢測相位差並予以輸出之機構。 2 4 .如申請專利範圍第2 3項所述之電漿處理裝置 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ 訂 -43 - 7、申請專利範圍 ,其中,用以檢測高頻電流之相位以輸出相位信號用之檢 測機構係具有變流器。 2 5 .如申請專利範圍第2 4項所述之電漿處理裝置 ,其中,由相位信號來檢測相位差並予以输出之機構係依 據外差方式所構成。 26 . —種電漿處理裝置,具備有: '處理容器,形成電性之接地; 第1電極及第2電極,設於該處理容器內且與其形成 電性絕緣,並互相具有所定間隔且成相對向,而在其間予 以規定電漿區域; 支承機構,用以支承被處理體於前述電極間用;及 電漿產生機構,供高頻電力給於該等電極間,以在電 極間使之產生電漿而實施被處理體·之電漿處理, 而該高頻電力供給機構係具備有,一高頻電源,和對 於高頻電源以選擇性地連接第1及第2電極中之一方,並 令另一方形成電性的接地之連接機構。 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 7 .如申請專利範圍第2 6項所述之電漿處理裝置 ,其中,前述連接機構係具備一方之電極被連接於高頻電 源時之同時,並使另一方電極形成電性接地之開關機構。 28 _ —種電漿處理裝置,具備有: 處理容器,形成減壓自如; 上部電極,配設於該處理容器內; 下部電極,與上述上部電極成相對向配設處理容器內 ,而在其上面將載置被處理體;及 本紙張尺度適用中國國家棟準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -44 - 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A8 B8 C8 _ D8 六、申請專利範圍 電漿產生機構,施加相對性高頻電力於前述上部電極 ’而在前述下部電極施加相對性低頻電力,以產生電漿於 電機間; 而前述上部電極和下部電極間之間隔長係設定成1〇 〜4 0 ram。 29·—種電漿處理裝置,具備有: ‘處理容器; 上部電極,配設於該處理容器內; 下部電極,與上述上部電極成相對向配設於處理容器 內’而在其上面將載置被處理體; 處理氣體供給機構,設於前述上部電極,並藉此供處 理氣體給予電漿產生區域; 氣體排出機構,設於前述下部電極近旁之處理容器, 並藉此排出處理氣體於處理容器外面; 電漿產生機構,施加高頻電力於前述上部電極和下部 電極中之至少一方,以令電漿產生於前述電漿產生區域; 及氣體導引機構,在處理容器室內設成圍繞前述處理氣體 供給機構,以令前述電漿封鎖於該電漿產生區域,並形成 爲從電漿產生區域至氣體排出機構之氣體流通的導引。 3 0 ·如申請專利範圍第2 9項所述之電漿處理裝置 ,其中,前述氣體供給機構係具備有構成如前述上部電極 般配設成與上部電極相對向且成水平,並形成有複數之氣 體供給孔之電極板,又前述氣導引機構係具備有,從該電 極板外周朝下方伸延且朝下方外方傾斜之推拔(傾斜)面 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4規格(210X297公釐) k I m m 19— I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -45 - 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 之氣體擴散筒體,而氣體將沿著該下面從電漿產生區域被 導引至外面。 3 1 .如申請專利範圍第3 0項所述之電漿處理裝置 ,其中,前述筒體下面之傾斜角係對於水平面成25°〜 3 5°° 3 2 .如申請專利範圍第3 1項所述之電漿處理裝置 ,其中,在前述下部電極具備有,配設成圍繞載置於其上 面之被處理體,並具有朝下方外方傾斜之推拔之上面的氣 體擴散環。 3 3 ·如申請專利範圍第3 1項所述之電漿處理裝置 ,其中’在前述下部電極具備有,配設成圍繞載置於其上 面之被處理體’並具有朝上方外方傾斜之推拔之上面,且 以電性絕緣體所形成之聚焦環。 3 4 .如申請專利範圍第3 3項所述之電漿處理裝置 ,其中,前述上部電極表面之至少一部分係以S i 02所 形成’及/或前述聚焦環表面之至少一部分係以B N或含 有該B N之物質所形成。 本紙張尺度適用中困國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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