[發(fā)明專(zhuān)利]等離子處理裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010621809.8
• 申請(qǐng)日: 2010-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102110572A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 加藤壽;田村辰也;牛窪繁博;菊地宏之
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H01J37/32
• 分類(lèi)號(hào): H01J37/32;H01L21/00
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會(huì)華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在真空容器內(nèi)利用等離子體對(duì)基板進(jìn)行處理的等離子處理裝置。

背景技術(shù)

作為半導(dǎo)體制造工藝之一的、用于在真空氣氛下利用反應(yīng)氣體在基板上形成薄膜的裝置，公知有在載置臺(tái)上載置多張半導(dǎo)體晶圓等基板，使基板相對(duì)于反應(yīng)氣體供給部件一邊相對(duì)地公轉(zhuǎn)一邊進(jìn)行成膜處理的成膜裝置。例如，在美國(guó)專(zhuān)利公報(bào)7153542號(hào)、日本專(zhuān)利3144664號(hào)公報(bào)和美國(guó)專(zhuān)利公報(bào)6634314號(hào)中記載有這種所謂的小批量方式的成膜裝置，這樣的成膜裝置例如從反應(yīng)氣體供給部件對(duì)基板供給多種反應(yīng)氣體，并且在分別供給上述多種反應(yīng)氣體的處理區(qū)域彼此之間例如設(shè)有物理的分隔壁，或作為氣簾噴射惰性氣體，從而以防止上述多種反應(yīng)氣體互相混合的方式進(jìn)行成膜處理。然后，用該成膜裝置，進(jìn)行交替地向基板供給第1反應(yīng)氣體和第2反應(yīng)氣體而層疊原子層或分子層的例如ALD(Atomic?Layer?Deposition)和MLD(Molecular?Layer?Deposition)等。

另一方面，在利用上述的ALD(MLD)法進(jìn)行薄膜的成膜時(shí)，在成膜溫度較低的情況下，例如有時(shí)反應(yīng)氣體所含有的有機(jī)物、水分等雜質(zhì)被吸入薄膜中。為了從膜中向外部排出這樣的雜質(zhì)而形成致密且雜質(zhì)少的薄膜，需要對(duì)晶圓例如進(jìn)行用等離子體等的改性處理，但是若在層疊薄膜之后進(jìn)行該改性處理，則由于工序增加而導(dǎo)致成本提高。因此，也考慮到在真空容器內(nèi)進(jìn)行這樣的等離子處理的方法，但是在該情況下，因?yàn)槭巩a(chǎn)生等離子體的等離子體產(chǎn)生部與反應(yīng)氣體供給部件一起相對(duì)于載置臺(tái)相對(duì)地旋轉(zhuǎn)，所以在載置臺(tái)的徑向上晶圓與等離子體接觸的時(shí)間產(chǎn)生時(shí)間差，例如有可能在載置臺(tái)的中央側(cè)和周緣側(cè)，改性的程度不一致。在該情況下，在晶圓的面內(nèi)，膜質(zhì)、膜厚產(chǎn)生偏差，或?qū)A造成部分損壞。此外，在對(duì)等離子體產(chǎn)生部供給大的電力的情況下，也有可能該等離子體產(chǎn)生部會(huì)立刻劣化。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一技術(shù)方案，提供一種等離子處理裝置，利用等離子體對(duì)基板進(jìn)行處理，其特征在于，包括：真空容器，在其內(nèi)部利用上述等離子體對(duì)上述基板進(jìn)行處理；旋轉(zhuǎn)臺(tái)，設(shè)于上述真空容器內(nèi)，形成用于載置基板的至少1個(gè)基板載置區(qū)域；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使該旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)；氣體供給部，向上述基板載置區(qū)域供給等離子體產(chǎn)生用的氣體；主等離子體產(chǎn)生部，在與上述基板載置區(qū)域的通過(guò)區(qū)域相對(duì)的位置的、上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中央部側(cè)和外周側(cè)之間呈棒狀延伸地設(shè)置，用于向上述氣體供給能量而使其等離子化；輔助等離子體產(chǎn)生部，在上述真空容器的周向上相對(duì)于該主等離子體產(chǎn)生部分開(kāi)地設(shè)置，用于補(bǔ)償由該主等離子體產(chǎn)生部產(chǎn)生的等離子體的不足的部分；真空排氣部件，將上述真空容器內(nèi)排成真空。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置的縱截面的下述圖3的I-I’縱剖視圖。

圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置的內(nèi)部的概略構(gòu)成的立體圖。

圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置的橫截俯視圖。

圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置的內(nèi)部的一部分的概略構(gòu)成的縱剖視圖。

圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置的內(nèi)部的一部分的概略構(gòu)成的縱剖視圖。

圖6A～6B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的活化氣體噴射器的一個(gè)例子的放大立體圖。

圖7是表示設(shè)于本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置的活化氣體噴射器的縱剖視圖。

圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的活化氣體噴射器的成膜裝置的縱剖視圖。

圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的活化氣體噴射器的各尺寸的縱剖視圖。

圖10是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式的活化氣體噴射器中產(chǎn)生的等離子體的濃度的示意圖。

圖11是表示在圖1的上述成膜裝置中通過(guò)改性生成的薄膜的狀態(tài)的示意圖。

圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置中的氣體的流動(dòng)的示意圖。

圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置的其他的例子的立體圖。

圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置的其他的例子的立體圖。

圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置的其他的例子的俯視圖。

圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置的其他的例子的俯視圖。

圖17是概略地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的改性裝置的俯視圖。

圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置的其他的例子的俯視圖。

圖19是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置的其他的例子的立體圖。

圖20是本發(fā)明的實(shí)施方式的其他的例子的成膜裝置的剖視圖。

圖21是本發(fā)明的實(shí)施方式的其他的例子的成膜裝置的示意圖。

圖22是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置的其他的例子的立體圖。