[發明專利]等離子體處理裝置

有效

• 申請號: 201210125069.8
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN102760632A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 茂山和基;石橋清隆;森田治;谷川雄洋;松本直樹;三原直輝;吉川彌
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 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。

背景技術

在下述專利文獻1中記載了一種等離子體處理裝置。在專利文獻1中記載的等離子裝置，具備：處理容器；工作臺；微波發生器；天線；電介質窗；同軸波導管；和噴射器基底。

工作臺收納在處理容器的內部。在工作臺上載置被處理基體。天線設置在工作臺的上方。天線通過同軸波導管與微波發生器連接。該天線包括形成有縫隙的縫隙板。電介質窗設置在天線和工作臺上方的處理空間之間。

電介質窗形成有用于收納噴射器基底的空間，并且形成有從該空間向處理空間延伸的貫通孔。噴射器基底通過在氧化鋁制的基材上形成Y₂O₃膜而制成。在該噴射器基底上形成有貫通孔。

該等離子體處理裝置，通過同軸波導管的內側導體的內孔、噴射器基底的貫通孔和電介質窗的貫通孔，向處理空間內供給處理氣體。

現有技術文獻

專利文獻1：特開2010-21243號公報

發明內容

發明想要解決的問題

本申請的發明者，在專利文獻1記載的等離子體處理裝置中，進一步進行抑制顆粒的產生的研究。該研究中，本申請發明者，在使用氟類處理氣體的情況下，發現產生數十nm直徑的少量顆粒。

因此，在本技術領域中，為了制造更高性能的半導體裝置，需要進一步降低顆粒的產生。

用于解決課題的方法

本發明的一個方面的等離子處理裝置，具備：處理容器；工作臺；電介質部件；導入微波的單元；噴射器；和電場屏蔽部。處理容器在其內部劃分形成處理空間。工作臺設置在處理容器內。電介質部件面對工作臺設置。導入微波的單元通過電介質部件將微波導入處理空間內。噴射器為電介質制，具有一個以上的貫通孔。噴射器例如由松散電介質材料構成。該噴射器配置在電介質部件的內部。噴射器與在電介質部件上形成的貫通孔一起劃分形成用于向處理空間供給處理氣體的路徑。電場屏蔽部覆蓋噴射器的周圍。

如上所述現有的噴射器基底，由于在Y₂O₃等基材表面的膜中所包含的材料的還原或氟化的化學反應，具有產生顆粒的問題。另一方面，本發明的一個方面的等離子體處理裝置的噴射器為電介質制的噴射器(例如由松散石英材料構成)，因此化學穩定。此外，在該等離子體處理裝置中，在電介質制的噴射器的周圍設置有電場屏蔽部，因此能夠抑制在噴射器內部的等離子體的產生。因此，根據該等離子體處理裝置，進一步抑制顆粒的產生。

在一個實施方式中，噴射器也可以與電介質部件接合。在其它的實施方式中，噴射器也可以與電介質材料一體形成。通過噴射器與電介質部件接合或者與電介質部件一體成型，能夠防止在噴射器和電介質部件之間產生縫隙。由此，能夠防止從噴射器和電介質部件之間的縫隙泄漏處理氣體，防止等離子體處理裝置內的部件被污染。

在一個實施方式中，噴射器包括：第一表面；和與該第一表面相對、面向處理空間的第二表面，噴射器的一個以上的貫通孔在第一表面和第二表面之間延伸，電場屏蔽部在從第一表面朝向第二表面的方向上延伸至比該第二表面更接近處理空間的位置。根據該實施方式，噴射器內部中的電場強度進一步降低。其結構，能夠進一步抑制噴射器內部中的等離子體的發生。

在一個實施方式中，導入微波的單元包括同軸波導管和與同軸波導管接合的天線。天線包括在徑向上和周向上形成有多個縫隙的金屬制的縫隙板。處理氣體也可以從配置在同軸波導管的內側導體的內孔中配置的配管供給。在該實施方式中，電場屏蔽部也可以與該配管一體化。

在一個實施方式中，噴射器的一個以上的貫通孔各自也可以為狹縫狀的貫通孔。貫通孔通過形成為狹縫狀，形成寬度窄的貫通孔。因此，進一步抑制在噴射器的內部即噴射器的貫通孔的等離子體的產生。另外，狹縫狀的貫通孔也包括沿與該貫通孔的貫通方向平行的蛇形面形成的貫通孔。

在一個實施方式中，噴射器的一個以上的貫通孔各自也可以以越接近所述處理空間寬度越窄的方式形成。在一個實施方式中，該形狀的貫通孔通過激光加工形成。

在一個實施方式中，所述噴射器的所述一個以上的貫通孔的最窄部的寬度也可以在0.2mm以下。在此，最窄部是在貫通孔的貫通方向上提供最窄寬度的該貫通孔的部位。根據該實施方式，狹縫狀的貫通孔的最窄部的寬度比德拜長度(Debye?length)窄，所以能夠進一步有效地防止噴射器內部的等離子體的產生。

如以上說明，根據本發明的一個方面，提供能夠降低顆粒的發生的等離子體處理裝置。

附圖說明