[發明專利]等離子體處理裝置和基板處理方法

無效

• 申請號: 201080037151.4
• 申請日: 2010-08-16
• 公開（公告）號: CN102484939A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 石橋清隆;森田治
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H05H1/46
• 分類號: H05H1/46;C23C16/511;H01L21/205;H01L21/3065
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及等離子體處理裝置和基板處理方法，特別涉及作為等離子體源使用微波的等離子體處理裝置和使用這樣的等離子體處理裝置進行的基板處理方法。

背景技術

LSI(Large?Scale?Integrated?circuit，大規模集成電路)等的半導體裝置，通過對半導體基板實施蝕刻或CVD(Chemical?Vapor?Deposition，化學氣相沉積)、濺鍍等的處理來制造。關于蝕刻或CVD、濺鍍等的處理，具有作為其能量供給源使用等離子體的處理方法，即等離子體蝕刻或等離子體CVD、等離子體濺鍍等。

在此，在日本特開2006-179477號公報(專利文獻1)中公開有涉及在產生等離子體時使用微波的微波等離子體處理裝置的技術。按照專利文獻1，在圓形矩形導波管與圓極化轉換器之間的圓筒導波管與假負載(Dummy?Load)連接。該假負載的軸線構成為：從反射體向圓極化轉換器的方向偏離微波的被反射體反射的駐波的管內波長的1/4波長L。由此，通過假負載有效地吸收從徑向波導箱反射來的微波。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-179477號公報

發明內容

發明要解決的問題

對專利文獻1代表的現有技術中的一般的等離子體處理裝置的結構簡單地進行說明。圖15是擴大表示現有技術中的一般的等離子體處理裝置的一部分的概略截面圖。此外，在圖15中，將紙面上下方向作為裝置的上下方向。另外，在圖15中，在規定的地方形象地圖示有微波。

參照圖15，等離子體處理裝置101具備：在其內部對被處理基板進行等離子體處理的處理容器；使微波透過到處理容器內的圓板狀的電介質板102；縫隙天線板103，其呈薄板圓板狀，設置有在板厚方向上貫通的多個縫隙孔(未圖示)，并配置于電介質板102的上方側，對電介質板102發射(輻射)微波；配置于縫隙天線板103的上方側，且在徑向傳播微波的圓板狀的滯波板104；配置于處理容器的外部且產生微波的微波發生器105；和向處理容器內供給由微波發生器105產生的微波的微波供給單元106。

微波供給單元106包括同軸導波管107，其設置為在上下方向上延伸，并與縫隙天線板103連接。同軸導波管107具備：圓棒狀的內導體108；和與內導體108隔著徑向的間隙110并設置于內導體108的外徑側的圓筒狀的外導體109。

對于同軸導波管107，從確保使在電介質板102的下方一側生成的等離子體的圓周方向上的均勻性的觀點出發，以內導體108的徑向的中心與縫隙天線板103的徑向的中心一致的方式，與該縫隙天線板連接。另外，對于外導體109，設置為外導體109的徑向的中心與內導體108的徑向的中心一致。

在具有這樣的結構的等離子體處理裝置101中，一般來講，構成同軸導波管107的內導體108和外導體109，各自以不同的方式制造。然后，將以不同的方式制造的內導體108和外導體109，組合為內導體108的徑向的中心與外導體109的徑向的中心一致。然后，以使縫隙天線板103的徑向的中心與內導體108的徑向的中心一致的方式，組裝到等離子體處理裝置101。此外，在圖15中，將表示內導體108的徑向的中心的中心線用點劃線111表示，將表示外導體109的徑向的中心的中心線用雙點劃線112表示。

在此，當形成同軸導波管107時，具體來講，當組合內導體108和外導體109時，內導體108的徑向的中心與外導體109的徑向的中心的位置產生偏差。該偏差用圖15中的長度尺寸X表示，實際上大約為0.05mm左右。此外，從容易理解的觀點出發，夸張地圖示有用長度尺寸X表示的偏差。

當產生該偏差時，內導體108與外導體109之間的徑向的間隙110的距離，在同軸導波管107的圓周方向的位置上，變得不同。于是，在同軸導波管107內傳播的微波的強度，在同軸導波管107的圓周方向的位置上，變得不同。其結果，傳播到電介質板102的微波的強度在圓周方向上變得不均勻，導致在電介質板102的下方側形成的電磁場分布偏斜。這樣的電磁場分布的偏斜，使在處理容器內產生的等離子體產生在圓周方向上的不均勻，其結果，產生被處理基板的面內的處理的不均勻。

在此，在組裝同軸導波管107時，將內導體108的中心與外導體109的中心的偏差降低到不使等離子體的不均勻產生的程度是非常困難的，并且也成為成本增大的主要原因。對于滯波板、電介質板的安裝，也是同樣的。

本發明的目的在于提供能夠使產生的等離子體在電介質板的下表面側變得均勻的等離子體處理裝置。