[發明專利]等離子蝕刻裝置

有效

• 申請號: 201080044693.4
• 申請日: 2010-08-23
• 公開（公告）號: CN102549725A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 森川泰宏
• 申請（專利權）人: 株式會社愛發科
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司 31242
• 代理人: 段迎春

技術領域

本發明涉及一種等離子蝕刻裝置，特別涉及使用磁通密度為“0”的環狀的零磁場區域來生成等離子的蝕刻、所謂使用了零磁場區域放電等離子來實施蝕刻的裝置。

背景技術

以往，例如，如專利文獻1所述，已知有一種等離子蝕刻裝置，具備：卷繞在圓筒狀容器外周的3段磁場線圈；以及高頻天線，其被配置在3段磁場線圈的位于中段的磁場線圈的內側，且高頻天線的中心與這些磁場線圈的中心成同軸。在這樣的等離子蝕刻裝置中，當上述磁場線圈的上段及下段線圈被供給相同方向的電流，且中段線圈被供給與供給到上段及下段線圈的電流的方向相反的電流時，在上述容器內的空間內，在中段線圈的徑向的內側形成磁通密度為“0”的環狀的零磁場區域。此時，當向設置在這些磁場線圈內側的高頻天線供給高頻電力時，供給到容器內的氣體被等離子化，在上述零磁場區域中，由沿著磁場梯度聚集的電子而生成密度特別高的等離子。像這樣，在上述容器內誘發的等離子、即所謂的磁力中性線放電等離子的密度比不具有上述磁場線圈而只通過高頻天線誘發的等離子、即所謂的電感耦合等離子的密度高。

另外，通過改變供給到上段及下段線圈的電流和供給到中段線圈的電流之比，從而能夠改變上述零磁場區域的直徑的大小。具體地講，將供給到上段及下段線圈的供給電力設為固定時，通過供給到中段線圈的電流的增大，零磁場區域的直徑縮小；另一方面，通過供給到中段線圈的電流的減少，零磁場區域的直徑放大。在此，已知通過該等離子蝕刻裝置實施的蝕刻速度及在作為蝕刻對象的例如基板上的面內的蝕刻速度的均勻性取決于上述零磁場區域的直徑。也就是說，在該裝置中，不管蝕刻處理的條件如何，只要對供向上述磁力線圈的供給電流進行調整，以使零磁場區域的直徑的大小是最能夠保證蝕刻速度的面內均勻性的大小，就能夠在基板面內保證蝕刻速度的均勻性。

像這樣，零磁場區域放電等離子具有高密度且能夠控制蝕刻速度的面內均勻性的性質，所以通過使用該零磁場區域放電等離子，能夠以高蝕刻速度實施基板面內的蝕刻速度的均勻性得到了保證的蝕刻處理。

專利文獻1：日本特開平8-311667號公報

但是，在上述等離子蝕刻裝置中，隨著其內部的蝕刻處理進行，從作為蝕刻對象的基板的構成材料放出的粒子、由該基板的構成材料和蝕刻氣體進行反應而產生的生成物、或者來自蝕刻氣體的分離物等的累積量增大。而且，這些各種物質隨著容器內的氣體的流動而撞擊容器的內表面，并附著在內表面上。

附著在容器內表面上的這種附著物是使包含該附著物的容器內的阻抗改變、甚至導致在容器內誘發的等離子的密度、溫度改變的主要原因。其結果，與該裝置的工作初期、即在裝置上幾乎沒有附著物堆積時相同的條件實施了蝕刻處理時，有可能無法以相同的速度等進行蝕刻處理。由此，例如，在通過處理時間控制蝕刻量的情況下，即使以對基板進行預定的處理所需的時間實施蝕刻處理，有時也完不成所需的加工，導致通過該處理制造的產品的合格率下降。

并且，在該附著物之中，從上述高頻線圈離開的部位、尤其附著在圓筒狀容器的頂部的附著物有時因實施蝕刻處理時的溫度、裝置內的壓力等條件而從該頂部剝離。像這樣從頂部剝離的附著物的一部分附著在作為蝕刻對象物的基板的蝕刻處理面上，會導致通過該等離子蝕刻裝置的處理制造的產品的合格率下降。

發明內容

本發明是鑒于上述現有的情況而提出的，其目的在于，提供一種等離子蝕刻裝置，能夠抑制伴隨通過等離子蝕刻裝置進行蝕刻處理而附著在處理容器的內表面上的附著物的堆積。

本發明的一個方式涉及一種等離子蝕刻裝置，其通過等離子對基板進行蝕刻。等離子蝕刻裝置具備：磁場形成部，其包括被同心配置的至少3段的磁場線圈，在中段的磁場線圈的內側形成沿著該磁場線圈的圓周方向的環狀的零磁場區域；腔主體，其被插入到所述磁場線圈的內側，腔主體的內部包括所述零磁場區域，并且在該零磁場區域的下方將所述基板收納，腔主體包括頂部；氣體供給部，其向所述腔主體的內部供給蝕刻氣體；高頻天線，其在所述零磁場區域形成感應電場，生成所述蝕刻氣體的等離子；以及電極，其被配置在所述腔主體的頂部的上方，與在所述腔主體內生成的等離子靜電耦合。

附圖說明

圖1是表示涉及一個實施方式的等離子蝕刻裝置的概要結構圖。

圖2是表示圖1的等離子蝕刻裝置所具有的頂板、平面狀電極、以及高頻環形天線的概要結構的俯視圖。

圖3是表示圖1的等離子蝕刻裝置所具有的平面狀電極的概要結構的俯視圖。