TW200402794A - Magnet controlled plasma processing apparatus - Google Patents

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TW200402794A
TW200402794A TW92116862A TW92116862A TW200402794A TW 200402794 A TW200402794 A TW 200402794A TW 92116862 A TW92116862 A TW 92116862A TW 92116862 A TW92116862 A TW 92116862A TW 200402794 A TW200402794 A TW 200402794A
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Hidenori Sato
Daisuke Hayashi
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Tokyo Electron Ltd
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    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
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Description

200402794 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種欲針對半導體晶圓等的被處理基 板,施行磁控管蝕刻等之半導體處理的磁控管電漿處理裝 置。再者,在此,半導體處理是指在半導體晶圓、LCD基 板等之被處理基板上,利用所定圖案形成半導體層、絕緣 層、導電層等,藉此欲在該被處理基板上製造半導體設備 或包括連接在半導體設備的配線、電極等之構造物所實施 的各種處理之意。 [先前技術】 近年在較低壓環境中生成高密度的電漿,以施行微細 加工之蝕刻的磁控管電漿蝕刻裝置被實用化。在該裝置 中,於處理空間內,以電力線直角貫通半導體晶圓的方式 形成RF(高頻)電場(即電場方向爲垂直)。再者,於本詳細 說明書中,「垂直方向」是指重力方向。而於處理空間 內,以相對於電力線而令磁力線成爲正交的方式利用永久 磁鐵形成磁場(即磁場方向爲水平)。利用該正交電磁場隨 著電子的漂移運動使磁控管放電,藉此以極高效率施行蝕 磁控管電漿蝕刻裝置用的磁鐵之其中一例乃爲偶極環 形磁鐵。偶極環形磁鐵係具有環圈狀配置在處理室周圍的 複數個各向異性柱狀磁鐵片。該些磁鐵片的磁化方向會稍 微移位,整體形成一樣的水平磁場。 -5 - (2) (2)200402794 磁控管電漿蝕刻裝置用的磁鐵之其他例子乃爲多重極 環彤磁鐵。多重極環形磁鐵係具有以包圍晶圓的方式成爲 環圈狀且N及S的磁極爲交互鄰接的方式所配置的複數 個磁鐵片。多重極環形磁鐵並不是在晶圓的上面形成磁 場,而是以包圍晶圓周圍的方式形成多重極磁場。上述的 偶極磁場和多重極磁場是配合製程而選用。 茲不限於磁控管電漿蝕刻裝置,有關電漿處理裝置方 面’必須防止電漿到達處理室內的下部而產生異常放電。 因此,在載置晶圓的載置台和處理室壁之間,要在晶圓下 方位置設置圓環狀的擋板,用以阻斷電漿。換言之,擋板 是以將電漿關閉在處理空間內的方式,介設在處理空間和 排氣口之間。擋板係具有複數個連通處理空間和排氣口的 貫通孔。 但如後所述,根據本發明人等的硏究,在習知之磁控 管電漿蝕刻裝置方面,發現會對以上述方式配設的擋板下 方發生電漿泄放、異常放電。 【發明內容】 本發明之目的在於防止磁控管電漿處理裝置對擋板下 方發生電漿泄放、異常放電。 本發明的第1觀點在於磁控管電漿處理裝置中’具備 有: 收納被處理基板的氣密處理室; 和對前述處理室內供給處理氣體的氣體供給系統; -6- (3) (3)200402794 萼 和令前述處理室內排氣,同時將前述處理室內設定在 真空的排氣系統,且前述排氣系統係具有形成在前述處理 室之下部的排氣口; 和在前述處理室內隔著限定在比前述排氣口更上側之 處理空間而互相面對面的上部及下部電極,且前述下部電 極係作爲供載置前述被處理基板之載置台的機能; 和對前述上部及下部電極間施加電力,並於前述處理 空間內激勵前述處理氣體而形成轉化爲電漿之電場的電場 φ 形成系統; 和中心磁力線向著前述處理室之半徑方向形成磁場的 磁場形成系統; 和以前述電漿關閉在前述處理空間內的方式介設在前 述處理空間與前述排氣口之間的擋板,且前述擋板係具有 ^ 連通前述處理空間與前述排氣口的複數個貫通孔,且前述 擋板是沿著前述擋板之存在位置的前述磁場之磁力線而配 置。 _ 本發明的第2觀點乃在於磁控管電漿處理裝置中,其 具備有: 收納被處理基板的氣密處理室; 和對前述處理室內供給處理氣體的氣體供給系統; 和令前述處理室內排氣,同時將前述處理室內設定在 真空的排氣系統,且前述排氣系統係具有形成前述處理室 之下部的排氣口; 在前述處理室內隔著限定在比前述排氣口更上側之處 -7- (4) (4)200402794 理空間而互相面對面的上部及下部電極,且前述下部電極 係作爲供載置前述被處理基板之載置台的機能; 和對前述上部及下部電極間施加電力,並於前述處理 空間內激勵前述處理氣體而形成轉化爲電漿之電場的電場 形成系統; 和中心磁力線向著前述處理室之半徑方向形成磁場的 磁場形成系統; 和將前述電漿關閉在前述處理空間內的方式介設在前 述處理空間與前述排氣口之間的擋板,且前述擋板係具有 連通前述處理空間與前述排氣口的複數個貫通孔,且前述 貫通孔是以對前述擋板之存在位置的前述磁場之磁力線而 言,竇際上爲直角的方式相對於前述擋板之表面而傾斜配 置。 本發明的第3觀點,乃屬於以介設在磁控管電漿處理 裝置之處理空間與排氣口之間的方式,安裝在同一裝置的 處理室及載置台的擋板,其具備有: 沿著安裝前述擋板之位置的磁場之磁力線而傾斜的切 頭圓錐形狀的本體,且前述本體係具有連通前述處理空間 與前述排氣口的複數個貫通孔; 和將前述本體安裝在前述處理室的外側安裝部; 和將前述本體安裝在前述載置台的內側安裝部。 本發明的第4觀點,乃屬於以介設在磁控管電漿處理 裝置之處理空間與排氣口之間的方式,安裝在同一裝置的 處理室及載置台的擋板,其具備有: -8- (5) (5)200402794 平坦圓板狀的本體,且前述本體係具有連通前述處理 空間與前述排氣口的複數個貫通孔,且前述貫通孔是以對 前述擋板的存在位置的前述磁場之磁力線而言’實際上爲 直角的方式相對於前述本體之表面而傾斜配置; 和將前述本體安裝在前述處理室的外側安裝部; 和將前述本體安裝在前述載置台的內側安裝部。 【實施方式】 本發明人等,在本發明開發的過程中,針對在處理空 間和排氣口之間配設著擋板的習知磁控管電漿蝕刻裝置進 行硏究。其結果得到如以下所述的見解。 以磁控管電漿蝕刻裝置爲代表的磁控管電漿處理裝置 的情形下,擋板通常是配置在比晶圓載置位置更下方的緣 故,磁場的磁力線對擋板而言,是斜斜的通過。電子沿著 磁力線進行螺旋運動的緣故,擋板的貫通孔和磁力線所形 成的角度愈小電子愈容易通過貫通孔。因此,就習知之磁 控管電漿處理裝置來看,認爲擋板並無法充分阻斷電漿, 會對擋板下方發生電漿泄放、異常放電。 於以下針對根據此種見解所構成的本發明實施形態參 照圖面做說明。再者,於以下說明中,在具有略相同機能 及構成的構成要素上,附上相同符號,僅對需要的情況重 複說明。 第1圖是表示具備有關本發明第1實施形態之偶極環 形磁鐵的磁控管RIE電漿蝕刻裝置的斷面圖。該蝕刻裝置 (6) (6)200402794 係具有氣密的處理室(處理容器)1。處理室1是製成由小 徑的上部1 a和大徑的下部1 b所形成段差的圓筒形狀。處 理室1例如表面是由被耐酸鋁處理過的鋁所形成,且可接 地。 於處理室1內配設有水平支持著屬於被處理基板之晶 圓W的載置台2。載置台2亦作爲下部電極的機能。載置 台2係具有例如以鋁所構成的磁心構件2a、和覆蓋磁心 構件2a之側部及底部的絕緣構件3、和由支持磁心構件 2a及絕緣構件3的導體所形成的支持底座4。如第6圖所 不,絕緣構件3被三分爲構件3 a、3 b、3 c。 在載置台2的上面配設著供靜電吸附並保持晶圓W 的靜電夾盤6。靜電夾盤6是由絕緣體所形成,並在其中 配設電極6a。於電極6a連接著直流電源1 6,並從直流電 源1 6施加電壓,藉此利用靜電力例如庫侖力來吸附晶圓 W。在載置台2上的靜電夾盤6之周圍配設聚焦環5。吸 附在靜電夾盤6的晶圓W之上面和聚焦環5和上面爲整 齊一致的。 在載置台2的磁心構件2a之內部形成冷媒室1 7。於 冷媒室17中,冷媒是以透過冷媒導入管17a導入的同時 而自冷媒排出管1 7b排出的方式進行循環。來自冷媒的冷 熱是透過載置台2而針對晶圓W傳熱,藉此晶圓W的處 理面會被控制在所希望的溫度。而熱傳遞氣體例如He氣 會經由氣體導入機構1 8透過氣體供給線1 9被導入到靜電 夾盤6的表面和晶圓w的背面之間。藉此,即使處理室1 -10- (7) (7)200402794 藉著排氣系統1 2被排氣並保持在真空中,仍可維持靜電 夾盤6與晶圓W之間的熱傳遞,利用循環於冷媒室1 7中 的冷媒,就能有效冷卻晶圓W。 載置台2可利用包括滾珠螺桿7的滾珠螺桿機構進行 昇降。支持底座4之下方的驅動部分是用不銹鋼(SUS)製 的波紋管8加以覆蓋。在波紋管8的外側配設著波紋管外 殻9。 在載置台2與處理室1的內壁之間,於晶圓W的下 方位置配設著切頭圓錐形狀的擋板1 〇。擋板1 〇是安裝在 載置台2之外周的安裝構件24及處理室1,透過處理室i 而接地。有關擋板1 〇方面乃於後面做詳述。 在處理室1之下部lb的側壁形成排氣口 1 1,於排氣 口 1 1連接排氣系統1 2。藉著使排氣系統1 2的真空幫浦 作動,令處理室1內進行排氣就能減壓到所指定的真空 度。一方面,在處理室1之下部1 b的側壁上側配設著開 閉半導體晶圓W之搬入、搬出口的閘閥丨3。 載置台2是透過整合器14而連接著電紫形成用的 RF(高頻)電源15。由RF電源15將13.56MHz以上之所指 定的頻率(例如13.56MHz或40MHz)的RF電力供給至載 置台2。一方面,淋浴噴頭20是面對著載置台2而與載 置台2平行地配設。淋浴噴頭2 0係作爲上部電極的機 能’且可接地。因而,作爲下部電極機能的載置台2及作 爲上部電極機的淋洛噴頭2 0係構成一對平行的平板電 極0 -11 - (8) (8)200402794 淋浴噴頭20是形成作爲處理室丨的頂壁部分。在淋 浴噴頭2 0的內部形成噴頭空間2 1。在淋浴噴頭2 〇的下 面形成連通至噴頭空間2 1的多數個氣體吐出孔2 2。在淋 浴噴頭2 0的上部形成連通至噴頭空間2 1的氣體導入部 2〇a°在氣體導入部20a係透過氣體供給配管23a而連接 著用以供給所指定之處理氣體的處理氣體供給系統2 3。 來自處理氣體供給系統23的處理氣體是透過氣體供 給配管23a、氣體導入部20a而供給到淋浴噴頭20的噴 頭空間2 1。而處理氣體會從氣體吐出孔2 2均勻地向處理 室1內吐出。由處理氣體供給系統2 3所供給的處理氣體 可採用鹵素系氣體、Ar氣體、〇2氣體等平常在該領域所 使用的氣體。 在處理室1之上部1 a的周圍,以磁場的中心磁力線 比擋板1 0更向上的方式,例如以中心磁力線與載置台2 上的晶圓 W之上面爲整齊一致的方式水平配置偶極環形 磁鐵3 0。偶極環形磁鐵3 0可利用旋轉機構3 5在水平面 內旋轉。 第2圖係模式表示偶極環形磁鐵3 0的水平斷面圖。 偶極環形磁鐵3 0乃如第2圖所示,複數個各向異性柱狀 磁鐵片3 1是安裝在環圈狀之磁性體的殼體3 2所構成。此 例中,呈圓柱狀的十六個各向異性柱狀磁鐵片3 1是配置 成環圈狀。第2圖中,磁鐵片3 1之中所示的箭頭是表示 磁化方向。如第2圖所示,磁鐵片3 1的磁化方向會稍微 偏移,成爲整體而向著單一方向的同一水平磁場B是形成 -12- (9) (9)200402794 在晶圓W上。 弟3圖是說明形成在處理室1內的電場及磁場的模式 圖。如第3圖所示,在載置台2與淋浴噴頭20之間的處 理空間S,是利用由RF電源1 5施加在載置台2的RF電 力’形成垂直方向的RF電場E。並在處理空間S利用偶 極環形磁鐵3 0於晶圓W之上形成水平磁場B。利用像這 平禁所形成的正交電磁場進行磁控管放電,藉此形成高能量 片犬態之蝕刻氣體的電漿,就可蝕刻晶圓W上之所指定的 膜。 以下,針對擋板1 〇做詳細說明。第4圖係切取一部 分來表示擋板1 0的立體圖。第5圖係表示擋板1 0之一部 分的平面圖。第6圖係放大表示擋板1 0之安裝狀態的斷 面圖。 擋板1 〇係對金屬例如鋁而言,爲了提高對電漿的耐 性’而熔射陶瓷例如氧化鋁所形成。擋板1 0係在中央具 有插入載置台的圓形孔,同時在該面具有設有呈圓形的多 數個氣體通過孔(貫通孔)1 Ob的切頭圓錐形狀的本體 10a。在本體i〇a的外周部形成外側安裝部i〇c,該外側 安裝部10c會被插入並安裝在處理室1之安裝部lc的缺 □部1 d (參考第6圖)。在本體1 〇 a的內周部形成內側安裝 部l〇d,該內側安裝部i〇d會被安裝在載置台2之周圍的 安裝構件24上。 外側安裝部1 〇c係具有螺栓插入孔1 0e。外側安裝部 1 0 c與處理室的安裝部1 c是利用自處理室1的上部被插 -13- (10) (10)200402794 入的複數個螺栓2 5所安裝。一方面,內側安裝部i 〇 d係 具有螺栓插入孔l〇f。內側安裝部1〇d與安裝..構件24是 利用螺栓26所安裝。 撞板10乃如上所述,因爲本體10a是做成切頭圓錐 形狀’於垂直斷面中,自中央側向著端部側而於上方以角 度Θ做傾斜。此時,角度θ乃如第7 a圖所示,是以略與 擋板1 〇的存在位置的磁場的傾斜角度(通過擋板1 〇的磁 力線的傾斜角度)相同的方式所設定的。例如角度θ是設 定在1〇〜45度。 氣體通過孔1 〇b是以電漿極難通過,且能確保充分排 氣傳導的方式來決定其孔徑及縱橫比。例如孔徑是設定在 1 .7mm、高度(即擋板1〇的厚度)是設定在3mm。氣體通過 孔1 〇b的形狀並不限於圓形,可爲橢圓形,也可爲裂縫 狀。 換句話說,擋板1 0是以將電漿關閉在處理空間S內 的方式介設在處理空間S與排氣口 11之間。擋板1 0係沿 著其存在位置的磁場之磁力線而配置。擋板1 0係具有連 通處理空間 S與排氣口 1 1的複數個氣體通過孔(貫通 孔)l〇b。如第6圖所示,氣體通過孔10b對擋板10的正 背面而言,實際上爲直角的方式所形成。因此,氣體通過 孔1 Ob是以針對擋板1 0之存在位置的磁場之磁力線實際 上爲直角的方式所配置。 以下,針對像這樣所構成的磁控管RIE電漿蝕刻裝置 之動作做說明。 -14- (11) (11)200402794 首先,打開閘閥1 3並將晶圓W搬入到處理室1內, 且載置在載置台2。其次,自直流電源ι6對靜電夾盤6 的電極6 a施加所指定的電壓’且將晶圓w利用庫侖力吸 附保持在靜電夾盤6。接著,使載置台2上昇到第1圖所 示的位置,利用排氣系統1 2的真空幫浦透過排氣口 1 1使 處理室1內進行排氣。 其次,處理室1內一邊排氣一邊從處理氣體供給系統 2 3將触刻用之所指定的處理氣體導入到處理室1內,且 將處理室內的壓力保持在例如1 · 3 3〜1 3 · 3 P a左右。並自 RF電源15對載置台2供給13·56ΜΗζ以上之所指定的RF 電力。藉此在屬於上部電極的淋浴噴頭2 0和屬於下部電 極的載置台2之間形成RF電場。 此時,在晶圓W之上係利用偶極環形磁鐵3 0形成水 平磁場B。因此,會於存在晶圓W之電極間的處理空間S 形成正交電磁場,就能利用藉此所產生的電子之漂移而產 生磁控管放電。並且還可利用經由該磁控管放電所形成的 蝕刻氣體的電漿來蝕刻晶圓W之所指定的膜。 第7A圖係表示有關第1實施形態的擋板與磁力線之 關係的模式圖。第7B圖係表示習知之擋板與磁力線之關 係的模式圖。如第7A圖及第7B圖所示,以垂直斷面觀 看利用偶極環形磁鐵3 0所形成之向著單一方向的水平磁 場之情況,在晶圓W上面,磁力線方向是成爲水平。但 該水平磁場會隨著自晶圓W離開垂直方向而增加垂直成 份0 -15- (12) (12)200402794 像這樣的狀況下,如習知以水平配置擋板1 0 C的情況 下,擋板1 〇 c和磁力線M F L的關係乃如第7 B圖所示。即 擋板1 0爲平坦圓板狀,不管磁力線MFL的方向,可水平 配置。擋板的貫通孔1 〇 C b是以對擋板1 〇 C的正背面而 言,實際上爲直角的方式所形成。 因而,於第7B圖所示的狀態中,磁力線MFL對擋板 1 0C而言,爲傾斜通過,且於擋板1 〇C的存在位置中,磁 場存在著較多的垂直成份。電子沿著磁力線M F L進行螺 旋運動的緣故,擋板的貫通孔10Cb和磁力線MFL所形成 的角度愈小電子愈容易通過貫通孔1 0Cb。因此’就習知 磁控管電漿處理裝置來看,擋板10C並無法充分阻斷電 漿,會對擋板10C下方發生電漿泄放、異常放電。 對此,有關第1實施形態之擋板10的情形’擋板1 0 與磁力線MFL的關係乃如第7A圖所示。即擋板10爲切 頭圓錐形狀,並沿著磁力線MFL向著半徑方向往外向上 傾斜而配置。擋板的貫通孔1ob對擋板1 0的正背面而 言,實際上爲直角的方式所形成。 因而,於第7A圖所示的狀態中’磁力線MFL是相對 於擋板1 〇而平行通過,且於擋板1 0的存在位置中,磁場 幾乎沒有垂直成份。因此,沿著磁力線MFL而螺旋運動 的電子很難通過形成在擋板的貫通孔1 ,就可提高電漿 阻斷效果。因而,能防止電漿泄放、異常放電。 再者,擋板1 0爲切頭圓錐形狀’並沿著磁力線而向 著半徑方向往外向上傾斜而配置的緣故,該部分擋板1 0 -16- (13) (13)200402794 的面積變得很大。因此,於擋板1 0可形成比習知之平坦 圓板狀的擋板1 〇 c多更多個氣體通過孔(貫通孔)1 〇 b。藉 此,就能提高處理空間s與排氣口 1 1之間的排氣傳導。 擋板1 〇的傾斜角Θ是以通過擋板的磁力線之垂直方 向的傾斜角度,就是利用略與擋板10之存在位置的磁場 之垂直方向的傾斜角度相同的角度傾斜爲佳。藉此’相對 於擋板1 〇之磁場的垂直成份實際上會成爲不存在的狀 態,就可更進一步提高電漿阻斷效果。 · 其次,針對根據磁場方向的模擬求得最適當的擋板配 置結果做說明。在此,就3 00mm晶圓用的裝置來看,在 晶圓中心的磁束密度設定在〇.〇12T(120Gauss)。第8A圖 係表示磁場方向的模擬結果與習知之擋板10C之關係的 圖。第8 B圖係表示磁場方向的模擬結果與有關第1實施 形態的擋板1 〇之關係的圖。 第8A圖係表示以晶圓上面的垂直位置爲Z = 0,厚度 中心爲Z=— 50(mm)的方式水平配置擋板10C的情形。此 φ 時,了解到擋板1 0C之存在位置的磁場,係垂直成份比較 大,電漿遮蔽效果小。對此,如第8Β圖所示,了解到擋 板1 0的中央側部分會向下傾斜,Θ會偏移2 3 .8 5 °,成爲 略與磁場之傾斜角度相同。 基於該結果,實際製成具此種傾斜角度的切頭圓錐形 狀的擋板,且將擋板組裝在裝置中進行磁控管電漿試驗。 其結果,確認幾乎不會發生電漿泄放,也幾乎不會在擋板 下方發生異常放電。 -17- (14) (14)200402794 第9圖係表示有關本發明第2實施形態的磁控管RIE 電漿蝕刻裝置的擋板和磁力線之關係的模式圖。有關該實 施形態的裝置,乃爲擋板以外的部分實際上是與有關前述 實施形態之第1圖所示的裝置相同。 連第2實施形態中,擋板1 〇χ也是以電漿關閉在處 理空間S內的方式介設在處理空間S與排氣口 1 1 (參考第 1圖)之間。在擋板1 0X形成連通處理空間S與排氣口 1 1 的複數個氣體通過孔(貫通孔)l〇Xb。再者,擋板10X是以 實際上與第1圖所示之擋板相同的形態(藉由外側安裝部 l〇c及內側安裝部10d),安裝在處理室1及載置台2。擋 板1 0X係對金屬例如鋁而言,爲了提高對電漿的耐性, 而熔射陶瓷例如氧化鋁所形成。 擋板10X爲平坦圓板狀,不管其存在位置的磁場之 磁力線的方向,可水平配置。但氣體通過孔(貫通孔)1 OXb 對擋板1 0X之存在位置的磁場之磁力線而言,實際上爲 直角的方式相對於擋板1 〇X的正背面傾斜所形成。因 此,沿著磁力線而螺旋運動的電子很難通過形成在擋板的 貫通孔1 OXb,就能提高電漿阻斷效果。因而能防止電漿 泄放、異常放電。在此,例如對擋板1 0X的正背面而 言,貫通孔l〇Xb例如設定形成45〜80度的角度。 再者,按照第2實施形態,擋板1 0X不需要水平, 氣體通過孔(貫通孔)l〇Xb對擋板10X之存在位置的磁場 之磁力線而言,實際上爲直角傾斜地形成主要部分。而氣 體通過孔l〇Xb的形狀並不限於圓形,可爲橢圓形,也可 (15) (15)200402794 爲裂縫狀。 本發明並不限於上述實施形態,可爲各種變形。例如 磁場形成手段不是偶極環形磁鐵,可採用在晶圓周圍即處 理室的內壁近傍形成磁場的多重極環形磁鐵。第1 0圖係 模式表示多重極環形磁鐵40的水平斷面圖。多重極環形 磁鐵40係具有在處理室1的周圍以環圈狀且n及S的磁 極交互隣接(磁極的方向爲交互反轉)之方式所配置的複數 個磁鐵片4 2。多重極環形磁鐵4 〇是形成多重極磁場,且 其磁束密度在處理室1的內壁面,例如爲〇 . 〇 2〜0.2 T (2 0 0 〜2000Gauss)左右,在晶圓w的中心部爲0.005T(5Gauss) 左右。此時,隨著第7 A圖所示之形態,沿著形成在晶圓 周圍之多重極磁場的磁力線配置擋板。取而代之,按照第 9圖所示的形態,針對多重極磁場的磁力線以直角傾斜的 方式形成擋板的氣體通過孔。 而上述實施形態中,處理室是形成圓筒狀,載置台是形 成圓柱狀,擋板是形成切頭圓錐形狀或平坦圓板狀。但擋 板可形成適合處理室及載置台之形狀的各種形狀。 更且,上述實施形態中,乃針對應用於磁控管電漿蝕 刻裝置的例子來表示本發明。但本發明也適用於其他電漿 處理。亦即也可藉由將處理氣體由蝕刻用氣體改變爲公知 的CVD用氣體,形成磁控管電漿CVD裝置。而且也可藉 由在處理室內與被處理基板面對面地配置標靶,形成磁控 管電漿濺鍍裝置。更且被處理基板也可不是半導體晶圓, 也可爲液晶顯示裝置(LCD)用基板等其他基板。 (16) (16)200402794 【圖式簡單說明】 第1圖係表示有關本發明第1實施形態之具備有偶極 環形磁鐵的磁控管RIE電漿蝕刻裝置的斷面圖。 第2圖係模式表示第1圖圖式之裝置的偶極環形磁鐵 的水平斷面圖。 第3圖係說明形成在第1圖圖式之裝置的處理室內的 電場及磁場的模式圖。 第4圖係切取一部分表示第1圖之裝置的擋板的立體 圖。 第5圖係表示第1圖之裝置的擋板的部分平面圖。 第6圖係放大表示第1圖之裝置的擋板安裝狀態的斷 面圖。 第7A圖係表示有關第1實施形態的擋板與磁力線之 關係的模式圖。 第7B圖係表示習知擋板與磁力線之關係的模式圖。 第8 A圖係表示磁場方向之模擬結果與習知擋板之關 係的圖。 第8 B圖係表示磁場方向之模擬結果與有關第1實施 形態之擋板之關係的圖。 第9圖係表示有關本發明之第2實施形態的磁控管 RIE電漿蝕刻裝置的擋板與磁力線之關係的模式圖。 第1 0圖係模式表示多重極環形磁鐵的水平斷面圖。 -20- (17) (17)200402794 [圖號說明] 1 :處理室(處理容器) 1 a :上部 - 1 b :下部 1 c :安裝部 1 d :缺口部 2 :載置台 2 a :磁心構件 3 :絕緣構件 3a、 3b、 3c:構件 4 :支持底座 5 :聚焦環 6 :靜電夾盤 6 a :電極 7 :滾珠螺桿 8 :波紋管 9 :波紋管外殼 1 〇 :擋板 1 0 a :本體 l〇b :氣體通過孔(貫通孔) l〇c :外側安裝部 l〇d :內側安裝部 l〇e、10f :螺栓插入孔 1 0 C b :貫通孔 (18) (18)200402794 10C :擋板 1 0 b :貫通孔 ΐοχ :擋板 10Xb :貫通孔 1 1 :排氣口 1 2 :排氣系統 1 3 :閘閥 1 5 : RF電源 φ 1 6 :直流電源 1 7 :冷媒室 17a :冷媒導入管 17b :冷媒排出管 1 8 :氣體導入機構 1 9 :氣體供給線 2 0 :淋浴噴頭 20a :氣體導入部 _ 2 1 :噴頭空間 2 2 :氣體吐出孔 2 3 :處理氣體供給系統 23a :氣體供給配管 24 :安裝構件 2 5、2 6 :螺栓 3 0 :偶極環形磁鐵 3 1 :各向異性柱狀磁鐵片 -22- (19) (19)200402794 32 :殼體 3 5 :旋轉機構 40 :多重極環形磁鐵 42 :磁鐵片 W :晶圓 B :水平磁場 S :處理空間 E : RF電場 MFL:磁力線

Claims (1)

  1. (1) (1)200402794 拾、申請專利範圍 1、 .一種磁控管電漿處理裝置,其特徵爲具備: 收納被處理基板的氣密處理室; 和對前述處理室內供給處理氣體的氣體供給系統; 和令前述處理室內排氣,同時將前述處理室內設定在 真空的排氣系統,且前述排氣系統係具有形成在前述處理 室之下部的排氣口; 和在前述處理室內隔著限定在比前述排氣口更上側之 處理空間而互相面對面的上部及下部電極,且前述下部電 極係作爲供載置前述被處理基板之載置台的機能; 和對前述上部及下部電極間施加電力,並於前述處理 空間內激勵前述處理氣體而形成轉化爲電漿之電場的電場 形成系統; 和中心磁力線向著前述處理室之半徑方向形成磁場的 磁場形成系統; 和以前述電漿關閉在前述處理空間內的方式介設在前 述處理空間與前述排氣口之間的擋板,且前述擋板係具有 連通前述處理空間與前述排氣口的複數個貫通孔,且前述 擋板是沿著前述擋板之存在位置的前述磁場之磁力線而配 置。 2、 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,前述 擋板是在比前述磁場之中心磁力線更下側且沿著前述擋板 之存在位置的前述磁場之磁力線而向著半徑方向往外向上 傾斜而配置。 -24- (2) (2)200402794 3、 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,前述 擋板係具有切頭圓錐形狀。 4、 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,前述 貫通孔係爲圓狀、橢圓狀或裂縫狀。 5、 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,前述 磁場形成系統係具備有將複數個各向異性磁鐵片環圈狀配 置在前述處理室周圍的偶極環形磁鐵。 6、 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,前述 磁場形成系統係具備有將複數個磁鐵片以環圈狀且磁極之 方向交互反轉的方式配置在前述處理室周圍的多重極環形 磁鐵。 7、 一種磁控管電漿處理裝置,其特徵爲具備有: 收納被處理基板的氣密處理室; 和對前述處理室內供給處理氣體的氣體供給系統; 和令前述處理室內排氣,同時將前述處理室內設定在 真空的排氣系統,且前述排氣系統係具有形成前述處理室 之下部的排氣口; 在前述處理室內隔著限定在比前述排氣口更上側之處 理空間而互相面對面的上部及下部電極,且前述下部電極 係作爲供載置前述被處理基板之載置台的機能; 和對前述上部及下部電極間施加電力,並於前述處理 空間內激勵前述處理氣體而形成轉化爲電漿之電場的電場 形成系統; 和中心磁力線向著前述處理室之半徑方向形成磁場的 -25- (3) (3)200402794 磁場形成系統; 和將則述電坪關閉在前述處理空間內的方式介設在前 述處理空間與前·述排氣口之間的擋板,且前述擋板係具有 連通前述處理空間與前述排氣口的複數個貫通孔,且前述 貫通孔是以對前述擋板之存在位置的前述磁場之磁力線而 言’實際上爲直角的方式相對於前述擋板之表面而傾斜配 置。 8、 如申請專利範圍第7項所述的裝置,其中,前述 φ 擋板是配置在比前述磁場之中心磁力線更下側。 9、 如申請專利範圍第 7項所述的裝置,其中,前述 擋板實際上是水平配置。 1〇、如申請專利範圍第7項所述的裝置,其中,前述 貫通孔爲圓狀、橢圓狀或裂縫狀。 1 1、如申請專利範圍第7項所述的裝置,其中,前述 磁場形成系統係具備有將複數個各向異性磁鐵片環圈狀配 置在前述處理室周圍的偶極環形磁鐵。 鲁 1 2 '如申請專利範圍第7項所述的裝置,其中,前述 磁場形成系統係具備有將複數個磁鐵片以環圈狀且磁極之 方向交互反轉的方式配置在前述處理室周圍的多重極環形 磁鐵。 1 3、一種擋.板,乃屬於以介設在磁控管電漿處理裝置 之處理空間與排氣口之間的方式,安裝在同一裝置的處理 室及載置台的擋板,其特徵爲具備有: 沿著安裝前述擋板之位置的磁場之磁力線而傾斜的切 -26- (4) (4)200402794 頭圓錐形狀的本體,且前述本體係具有連通前述處理空間 | 與前述排氣口的複數個貫通孔;I 和將前述本體安裝在前述處理室的外側安裝部; 和將前述本體安裝在前述載置台的內側安裝部。 14、如申請專利範圍第1 3項所述的擋板,其中,前 述本體的傾斜角是設定在10〜45度。 1 5、如申請專利範圍第1 3項所述的擋板,其中,前 述貫通孔是圓狀、橢圓狀或裂縫狀。 φ 1 6、一種擋板,乃屬於以介設在磁控管電漿處理裝置 之處理空間與排氣口之間的方式,安裝在同一裝置的處理 室及載置台的擋板,其特徵爲具備有: 平坦圓板狀的本體,且前述本體係具有連通前述處理 空間與前述排氣口的複數個貫通孔,且前述貫通孔是以對 前述擋板的存在位置的前述磁場之磁力線而言,實際上爲 直角的方式相對於前述本體之表面而傾斜配置; 和將前述本體安裝在前述處理室的外側安裝部; · 和將前述本體安裝在前述載置台的內側安裝部。 17、如申請專利範圍第1 6項所述的擋板,其中,對 前述本體之表面而言,前述貫通孔的傾斜角是設定在45 〜80度。 1 8、如申請專利範圍第1 6項所述的擋板,其中,前 述貫通孔爲圓狀、橢圓狀或裂縫狀。 -27-
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