[發明專利]等離子體處理裝置和等離子體處理方法以及存儲介質

無效

• 申請號: 200710162644.0
• 申請日: 2007-10-15
• 公開（公告）號: CN101170053A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 齊藤均;佐藤亮;佐佐木芳彥
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/02;H01L21/3065;H01L21/311;H01L21/3213;H01L21/205;H01L21/67;C23F4/00;C23C16/509;C23C16/513;C23C16/54;G02F1/1333;H05H1/46;H
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及利用等離子體對基板進行處理的平行平板型的等離子體處理裝置、和使用上述等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法、以及存儲介質。

背景技術

在半導體器件、液晶顯示裝置等的FPD(Flat?Panel?Display：平板顯示器)基板的制造工序中，有對半導體晶片、玻璃基板等基板實施蝕刻處理、成膜處理等規定處理的工序，例如這些處理在等離子體蝕刻裝置、等離子體CVD裝置等的等離子體處理裝置中進行。關于該等離子體處理裝置的一個例子，以平行平板型的等離子體處理裝置為例，根據圖14簡單地進行說明。

在該裝置中，在例如由鋁等構成的處理容器11內，設置有上部電極12，它兼用作構成氣體供給部的氣體噴頭，并且，以與該上部電極12相對的方式設置有下部電極13，它兼用作基板10的載置臺，該下部電極13通過具有匹配電路的匹配箱14，與高頻電源15連接。16是絕緣材料。從上部電極12向處理容器11內供給處理氣體，通過排氣路徑17對處理容器11內進行抽真空，另一方面，從高頻電源15向下部電極13施加高頻電力，由此，在上部電極12與下部電極13之間的空間中形成處理氣體的等離子體，利用該等離子體對載置在下部電極13上的基板10進行等離子體處理。

但是，在上述等離子體處理裝置中，上述上部電極12與下部電極13之間的間隔(距離)的最佳值，隨著處理氣體的種類和處理對象的膜的不同而不同，例如上述間隔有窄到不能搬入基板10的程度的情況。此外，當在同一等離子體處理裝置中連續進行不同的處理工藝的情況下，優選每次處理切換上述間隔。

因此，上述的等離子體處理裝置構成為，例如在上部電極12的頂部安裝有升降軸18a，升降自由地構成上部電極12，從而能夠使上述上部電極12與下部電極13之間的距離可變。圖中，18b是支撐板，18c是升降機構，19是以包圍升降軸18a的方式設置的波紋管體。此時，上述升降軸18a、支撐板18b和波紋管體19由導電性部件形成，這樣，上部電極12通過由升降軸18a、支撐板18b和波紋管體19構成的導電路徑，與處理容器11電連接。此外，處理容器11與高頻電源15的接地側電連接。

在這樣的裝置中，在產生等離子體時，來自高頻電源15的高頻電流，如圖15所示，通過下部電極13→等離子體→上部電極12→導電路徑→處理容器11的壁部，流向高頻電源15的接地側。因此，上述波紋管體19包含在高頻電流的返回路徑中，作為電阻成分起作用。

但是，在作為處理對象的基板10中，液晶顯示器等的平板用的玻璃基板，處于越來越大型化的趨勢，當處理容器11與此相伴而大型化時，用于支撐上部電極12的升降軸18a變粗，升降軸18a有變長的趨勢。當升降軸18a變粗時，包圍它周圍的波紋管體19大型化，當升降軸18a變長時，與此相伴，波紋管體19也變長，但波紋管體19是導電性部件被折疊成蛇腹狀的形狀，因此，結構上電感成分大，當波紋管體19大型化、變長時，高頻電流的返回路徑的電阻增大。

在此，直到基板面積為2.0m²左右的大小為止，該波紋管體19的電阻并不怎么成為問題，但是當基板面積達到2.7m²左右的大小時，上述電阻變大，成為問題。也就是說，當返回路徑的電阻增大時，難以產生均勻的等離子體，不能對基板10進行面內均勻性高的處理，成為導致裝置的性能降低的主要原因。

另一方面，在專利文獻1中記載有在高頻電流的返回路徑中不包含波紋管體19、能夠使上部電極12與下部電極13之間的間隔可變的技術。在該技術中，在腔室1的上蓋1a與構成升降自由地構成的晶片載置臺2的絕緣的下部電極13之間生成等離子體的腔室1中，使腔室1的側壁部與被連結在晶片載置臺2上的導體筒22的上端部之間導通，由此形成在高頻電流的返回路徑中不包含金屬波紋管24的結構。

但是，在專利文獻1的結構中，使導體筒22的上端部與腔室1的側壁部連接，導通部的接點存在于腔室1內，因此，在進行等離子體處理時，上述接點被暴露于等離子體。因此，由于與等離子體的接觸、或與被等離子體活化的處理氣體的接觸，上述接點容易腐蝕，其結果，將導致上述接點的電接觸的惡化。當電接觸的程度這樣惡化時，腔室1內的等離子體的分布變得不均勻，有可能無法進行穩定的等離子體處理。