[發(fā)明專利]等離子體處理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110146665.X
• 申請(qǐng)日: 2011-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102262999A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 堀口將人;辻本宏;北澤貴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01J37/32
• 分類號(hào): H01J37/32
• 代理公司: 北京尚誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具備在處理室內(nèi)升降自如的上部電極的等離子體處理裝置。

背景技術(shù)

作為制造半導(dǎo)體元件的等離子體處理裝置，多數(shù)情況下使用如下所謂的平行平板型的裝置，即，在其處理室內(nèi)具備例如載置半導(dǎo)體晶片或液晶基板等的基板的下部電極和與該下部電極相對(duì)配置的上部電極。在這種等離子體處理裝置中，在下部電極上載置基板，從形成于上部電極上的多個(gè)吹出孔向下部電極導(dǎo)入規(guī)定的處理氣體，并在電極間施加高頻電力，由此產(chǎn)生處理氣體的等離子體。這樣，對(duì)基板實(shí)施蝕刻或成膜等的等離子體處理。

在這種平行平板型等離子體處理裝置中，上部電極與下部電極的電極間距離影響基板的等離子體處理特性，因此，優(yōu)選根據(jù)各個(gè)等離子體處理的種類和處理?xiàng)l件進(jìn)行正確的調(diào)整。特別是在相同的處理室內(nèi)連續(xù)地實(shí)施處理?xiàng)l件和種類不同的等離子體處理的情況下，優(yōu)選調(diào)整成最適合各個(gè)等離子體處理的電極間距離。因此，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了如下的等離子體處理裝置，即，上部電極采用自由升降的方式構(gòu)成，從而能夠?qū)㈦姌O間距離調(diào)整至最佳(例如，參照下述專利文獻(xiàn)1)。

專利文獻(xiàn)1中所述的等離子體處理裝置構(gòu)成為：在處理室的頂壁上通過(guò)波紋管以升降自如的方式安裝上部電極，使上部電極在頂壁和下部電極之間升降。這樣，通過(guò)使上部電極升降就能夠調(diào)整上部電極和下部電極的距離(電極間距離)。

專利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2005-93843號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

但是，在上述現(xiàn)有的等離子體處理裝置中，由于在上部電極的上側(cè)設(shè)有波紋管，因此，即使該波紋管收縮也會(huì)保留一定的高度，因此，在處理室內(nèi)最終形成被頂壁和上部電極所夾持的空間(上部電極的上部空間)。因此，在該上部空間中，供給處理室內(nèi)的處理氣體有可能從上部電極的側(cè)面和處理室的內(nèi)壁的間縫進(jìn)入并殘留在其中。

如果處理氣體最終進(jìn)入該空間中，那么，即使驅(qū)動(dòng)真空泵也難以排出。這樣，例如當(dāng)實(shí)施下一個(gè)等離子體處理時(shí)，在進(jìn)行處理室內(nèi)的壓力調(diào)整時(shí)和使上部電極升降時(shí)，殘留在上部空間中的處理氣體向下進(jìn)入上部電極下方的處理空間，所以，有可能影響等離子體處理特性。另外，如果處理氣體進(jìn)入上部電極的上部空間，那么，壓力也會(huì)增高，當(dāng)在電極間施加高頻電力時(shí)，有可能在該上部空間中發(fā)生異常放電。

因此，本發(fā)明就是鑒于上述這些問(wèn)題而產(chǎn)生的，其目的在于提供一種等離子體處理裝置，即使處理氣體進(jìn)入以自如升降的方式設(shè)置的上部電極的上部空間，也能很容易地將其排出，并且能夠防止在上部空間發(fā)生異常放電。

為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的某個(gè)觀點(diǎn)，提供一種等離子體處理裝置，其對(duì)處理室內(nèi)的基板實(shí)施規(guī)定的等離子體處理，該等離子體處理裝置的特征在于，包括：設(shè)置于所述處理室的底壁，且載置所述基板的下部電極；與所述下部電極相對(duì)設(shè)置，且設(shè)置有向所載置的所述基板導(dǎo)入處理氣體的多個(gè)吹出孔的上部電極；在所述電極間施加形成所述處理氣體的等離子體的高頻電力的電極供給部；設(shè)置于所述處理室的頂壁，使所述上部電極在所述頂壁和所述下部電極之間升降的升降機(jī)構(gòu)；圍繞各所述個(gè)電極和各所述電極之間的處理空間的周圍的筒狀壁；設(shè)置于所述筒狀壁的內(nèi)側(cè)，排出所述處理空間的氣體的內(nèi)側(cè)排氣通道；以及設(shè)置于所述筒狀壁的外側(cè)，排出流入所述上部電極和所述頂壁之間的空間的處理氣體的外側(cè)排氣通道。

根據(jù)本發(fā)明，即使向筒狀壁內(nèi)的處理空間所供給的處理氣體從上部電極和筒狀壁的間隙進(jìn)入頂壁和上部電極之間的空間(上部電極的上部空間)，該處理氣體也能夠很容易地通過(guò)外側(cè)排氣通道從排氣口排出。另外，能夠?qū)⑸喜侩姌O的上部空間的壓力保持在低壓，所以，即使在電極間施加高頻電力，也能防止在該上部空間發(fā)生異常放電。

在此情況下，所述筒狀壁是例如設(shè)置于所述處理室的側(cè)壁的內(nèi)側(cè)的保護(hù)側(cè)壁，所述外側(cè)排氣通道是例如形成于所述處理室的側(cè)壁和所述保護(hù)側(cè)壁之間的排氣空間。這樣，通過(guò)設(shè)置這種保護(hù)側(cè)壁形成外側(cè)排氣通道這樣簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，就能有效地排出進(jìn)入上部電極的上部空間的處理氣體。

在所述保護(hù)側(cè)壁的上部設(shè)有突出的凸緣部以蓋住所述外側(cè)排氣通道，在所述凸緣部上形成將所述外側(cè)排氣通道與所述上部電極和所述頂壁之間的空間連通的多個(gè)連通孔，可以通過(guò)改變?cè)撨B通孔的數(shù)量或者形狀來(lái)調(diào)整所述外側(cè)排氣通道的流導(dǎo)。這樣就能擴(kuò)大外側(cè)排氣通道的電導(dǎo)與上部電極和筒狀壁的間隙的流導(dǎo)之差。這樣就能進(jìn)一步提高進(jìn)入頂壁和上部電極之間的空間的處理氣體的排出效率。