等离子体处理方法及等离子体处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及等离子体处理方法及等离子体处理装置。在阴极耦合方式中，尽可能防止在阳极侧的电极上附加沉积膜而对后续工序造成影响，并尽量提高处理的均匀性。将被处理基板（Ｗ）载置在下部电极的基座（１６）上，并由高频电源（３０）施加等离子体生成用的高频。将在基座（１６）的上方与它平行相对配置的上部电极（３４）经由环状的绝缘体（３５）在电气浮起的状态下安装在腔室（１０内。在上部电极（３４）的上面和腔室（１０）的顶棚之间的空间（５０）中设置电容可变的可变电容器（８６）。根据处理条件由电容控制部（８５）改变可变电容器（８６）的电容，对上部电极（３４）的接地电容进行切换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对被处理基板实施等离子体处理的技术，尤其涉及电 容耦合型的等离子体处理装置及等离子体处理方法。
技术介绍
在半导体器件或FPD (Flat Panel Display:平板显示器)的制造工 艺中的蚀刻、沉积、氧化和溅射等的处理中，为了在处理气体中以比 较低的温度进行良好的反应经常利用等离子体。在现有技术中，在枚 页式的等离子体处理装置、尤其是等离子体蚀刻装置中，电容耦合型 的等离子体处理装置已成为主流。一般来说，电容耦合型的等离子体处理装置在作为真空腔室来形 成的处理容器内平行地配置有上部电极和下部电极，在下部电极之上 载置被处理基板(半导体晶片、玻璃基板等)，在两电极的任何一方施 加高频电压。凭借由该高频电压在两电极之间形成的电场使电子加速， 由电子与处理气体的碰撞电离产生等离子体，由等离子体中的自由基 和离子在基板表面上实施需要的微细加工(例如蚀刻加工)。这里，由 于施加了高频率的一侧电极经由匹配器内的隔离电容器(blocking capacitor)连接到高频电源上，就作为阴极(cathode)(阴极)来工作。在支承基板的下部电极上施加高频率来将它当作阴极的阴极耦合 方式，通过利用在下部电极上产生的自身偏置电压来将等离子体中的 离子几乎垂直地引入到基板上，有可能进行各向异性蚀刻。另外，阴 极耦合方式，在聚合物等的沉积物(堆积沉淀物、以下简称为沉积) 容易付着在上部电极上的工艺中，还有凭借入射到上部电极上的离子 的轰击即溅射能够除去沉积膜(附加有氧化膜的话也一样)的优点。专利文献l日本特开平6-283474使用阴极耦合方式的现有电容耦合型等离子体处理装置， 一般来 说将不施加高频率电压的阳极侧的上部电极直流接地。通常，由于处 理容器由铝或不锈钢等的金属组成并被安全接地，能够通过处理容器 将上部电极作为接地电位，所以采用将上部电极直接附加在处理容器 的顶棚上来组成一体的结构或采用将处理容器的顶棚原封不动地作为 上部电极加以利用的结构。然而，随着近年来半导体制造工艺中设计规则的微细化，要求在 低压下的高密度的等离子体，在电容耦合型等离子体处理装置中，高频率电的频率逐渐变高，最近，标准使用40MHz以上的频率。然而， 频率变高的话，它的高频电流在电极的中心部分聚集，在两电极之间 的处理空间中生成的等离子体的密度，在电极中心部侧也比在电极边 缘部侧高，工艺的面内均匀性降低的问题加大。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述现有技术的问题点而提出的，其第一个目的 是提供在阴极耦合方式中，尽可能防止在阳极侧的电极上附加沉积膜 而对后续工序造成影响，并尽量提高处理的均匀性的等离子体处理方 法及等离子体处理装置。另外，本专利技术的第二个目的是提供一种等离子体处理方法及等离 子体处理装置，该等离子体处理方法及等离子体处理装置通过重复等 离子体处理的次数，即使在处理容器内的处理环境中产生随时间的变 化也能够稳定地保证处理的均匀性。为了达到上述第一个目的，本专利技术的第一种等离子体处理方法， 其特征在于在可真空的、接地的处理容器内，隔开规定的间隔平行 配置第一电极和第二电极，由第二电极支承被处理基板使其与上述第 一电极相对，对上述处理容器内进行真空排气达到规定的压力，向上 述第一电极、上述第二电极和上述处理容器的侧壁之间的处理空间提 供所希望的处理气体，并且在上述第二电极上施加第一高频，由在上 述处理空间中生成的等离子体对上述基板实施所希望的处理，其中， 经由绝缘体或空间将上述第一电极安装在上述处理容器内，并且经由 静电电容可变的静电电容可变部电气地连接到接地电位上，根据对上述基板实施等离子体处理的处理条件，切换上述静电电容可变部的静另外，本专利技术的第一种等离子体处理装置，其特征在于，包括-可真空排气的、接地的处理容器；经由绝缘物或空间安装在上述处理容器内的第一 电极；电气地连接在上述第一 电极和接地电位之间的静电电容可变的静电电容可变部；在上述处理容器内隔开规定的间隔与上述第一电极平行配置，并与上述第一电极相对，支承被处理基板的第二电极；向上述第一电极、上述第二电极和上述处理容器的侧壁之间的处理空间提供所希望的处理气体的处理气体供给部；为了在上述处理空间生成上述处理气体的等离子体，在上述第二电极上施加第一高频的第一高频供电部；以及根据对上述基板实施的等离子体处理的处理条件，切换上述静电电容可变部的静电电容的静电电容控制部。在本专利技术所采用的电容耦合型的结构中，如果将来自高频电源的高频施加在第二电极上，则由第二电极和第一电极之间的高频放电及第二电极与处理容器的侧壁(内壁)之间的高频放电，在处理空间内生成处理气体的等离子体，所生成的等离子体向四方尤其是向上方及半径方向外侧扩散，等离子体中的电子电流通过第一电极或处理容器侧壁等流向大地。这里，通过根据该等离子体处理的处理条件，切换静电电容可变部的静电电容，能够从高电容(低阻抗)到低电容(高阻抗)任意地切换第一电极的周围的静电电容或接地电容。尤其是，高电容(低阻抗)接地的模式，使在等离子体的电子电流中、在第一电极和第二电极之间流过的比例变大，能够增强针对第一电极的离子的溅射效果，所以对于聚合物等沉积膜容易付着在第二电极上的处理是有利的。另外，低电容(高阻抗)接地的模式，使在等离子体的电子电流中、在第一电极和处理容器的侧壁之间流过的比例变大，能够使等离子体密度的空间分布向半径方向外侧扩展，所以适用于重视处理的均匀性的处理和即使沉积膜付着在第二电极上也没有问题的处理(例如最终工序的处理)。另外，还可以在第二电极上施加比第一高频的频率低的第二高频、或在第一 电极上施加所希望的直流电压。为了达到上述第二个目的，本专利技术的第二种等离子体处理方法，其特征在于在可真空的、接地的处理容器内，隔开规定的间隔平行配置第一电极和第二电极，由第二电极支承被处理基板使其与上述第一电极相对，对上述处理容器内进行真空排气达到规定的压力，向上述第一电极、上述第二电极和上述处理容器的侧壁之间的处理空间提供所希望的处理气体，并且在上述第二电极上施加第一高频，由在上述处理空间中生成的等离子体对上述基板实施所希望的处理，其中，经由绝缘体或空间将上述第一电极安装在上述处理容器内，并且经由静电电容可变的静电电容可变部电气地连接到接地电位上，根据实施等离子体处理的上述基板的处理片数切换上述静电电容可变部的静电电^ O另外，本专利技术的第二种等离子体处理装置，其特征在于，包括可真空排气的、接地的处理容器；经由绝缘物或空间安装在上述处理容器内的第一电极；电气地连接在上述第一 电极和接地电位之间的静电电容可变的静电电容可变部；在上述处理容器内隔开规定的间隔与上述第一电极平行配置，并与上述第一电极相对，支承被处理基板的第二电极；向上述第一电极、上述第二电极和上述处理容器的侧壁之间的处理空间提供所希望的处理气体的处理气体供给部；为了在上述处理空间生成上述处理气体的等离子体，在上述第二电极上施加第一高频的第一高频供电部；以及根据实施等离子体处理的上述基板的处理片数切换上述静电电容可变部的静电电容的静电电容控制部。在上述的第二种方法或装置中，通过根据实施等离子体处理的上述基板的处理片数切换上述静电电容可变部的静电电容，能够控制等离子体密本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体处理方法，其特征在于：　在可真空的、接地的处理容器内，隔开规定的间隔平行配置第一电极和第二电极，由第二电极支承被处理基板使其与所述第一电极相对，对所述处理容器内进行真空排气达到规定的压力，向所述第一电极、所述第二电极和所述处理 容器的侧壁之间的处理空间提供所希望的处理气体，并且在所述第二电极上施加第一高频，由在所述处理空间中生成的等离子体对所述基板实施所希望的处理，　经由绝缘体或空间将所述第一电极安装在所述处理容器内，并且经由静电电容可变的静电电容可变部电气地连 接到接地电位上，根据实施等离子体处理的所述基板的处理片数切换所述静电电容可变部的静电电容。

【技术特征摘要】
JP 2006-3-30 2006-0929391.一种等离子体处理方法，其特征在于在可真空的、接地的处理容器内，隔开规定的间隔平行配置第一电极和第二电极，由第二电极支承被处理基板使其与所述第一电极相对，对所述处理容器内进行真空排气达到规定的压力，向所述第一电极、所述第二电极和所述处理容器的侧壁之间的处理空间提供所希望的处理气体，并且在所述第二电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本直树，舆水地盐，岩田学，田中谕志，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]