TW200805489A - Shower plate and plasma processing apparatus using the shower plate - Google Patents

Description

200805489 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 置，種τϊ板以及使用該種噴淋板的電漿處理裝 或彻樣賴繼，特別是電 【先前技術】 面分ίίίΐ至t體ί目^裝置的製造程序中，會實行對基板表 诰藉床夕八w 用敗雇等同一種類商品時，該等製 實行=序面= 自由Γί;=;;;=理裝置，其以電細起的氧 氮氧化膜，或該等 1由二面4 氧化膜、氮化膜、 化膜等薄膜的技術已為習知。70 1 4)乳體反應而形成氧化膜、氮 依該魏)鮮了__裝置。 基生成用氣體，·下段喷淋板，复之電漿以及自由 量之反應性氣體並使從上段嘖板方向釋放出幾乎相等份 具有細小複數開σ的配f的方式漿或激起自由基通過 以及天線，其從上段儒板上而呈格子狀排列； 的微波。然後，欲使基板氧化形淋3射產生電漿用 供給Ar、Kr氣體與氧氣，並以微’會先從上段喷淋板 露於所激起的氧自由基中以形成氧化膜。又V二將聚基= 200805489 成氮化膜時，會先從上段喷淋板供給Ar、Kr氣體與氨(丽）氣體並 以极波產生電漿，然後讓所激起的氮自由基與從下段喷淋板釋放 出的矽烷(SiH)氣體進行反應，以在基板上形成氮化矽膜(siN)。 反應性離子蝕刻法（reactive ion etching ; RIE)，其自上 段喷淋板導入Ar、Kr氣體，並以微波製造出電槳，再從下&睛 ‘板導入作為反應性氣體的CH氣體，另對基板=偏 旎在基板上進行氧化矽膜的蝕刻。 專利文獻1 ··特開2002:299331號公報 【發明内容】 η 處理裝置中所使用的下段噴淋板’其構成將複數 間隔配置的配f排列成格子狀的構造。配 &十口I5 y成互相接績並用以供給原料氣體的 妙 體的流量，係以對應喷嘴出σ之噴嘴j的m i嘴特=二二ί各喷ΐ入:之原料氣體壓力保持-定，因為 的自喷嘴噴S原料氣體 Ο 、"* 可以纖體的流速 難。 /杉I在見闊至内控制氣體流態有其困 且益概體的知針在喷嘴正下方， 性的原料氣體有L難ΐϊ圍，故欲噴出具有横方向擴散 上昇又故ΐίίϊίΐι為電 +漿中離子與電子的再結合而使溫度 =撓 本U的目的在於提供—觀漿處理裝錢的喷淋 200805489 板’ΐίϊϊί料氣體的流速而控制氣體流態。 其形成， 板溫度 =咖因《中離子與電子 ΜΑΗϋΜ方法 辦、、Mi势,々二體",L通官路，以及包含連結於該第1氣 ^的第2氣^置雨且^處理用氣體具有透過特性之多孔質材料構 複數配置。、議通官路’配管並以隣接配管間形成開口部的方式 氣體成為最小的切斷面處，該第2 並路的厚度宜構成在中心部較厚 與在路之該多孔質材料構件其在中心部 f配官宜在内部形成冷媒氣體流通管路。 物it本發明可得—種電_理裝置时淋板，其具有配管， 内部形成既定氣體流動㈣第1氣體流通管路，與連接 =，氣體流通管路且向外部釋放出該既定氣體的第2氣體流通 二丄以及内部流通冷媒氣體的第3氣體流通管路，配管並以隣 接配官=形成開口部的方式複數配置。 .i寸丄该第1氣體流通管路宜在該複數配置之配管内連結， 且该^ 3氣體流通管路宜平行該第1氣體流通管路配置。 該1管宜以含銅與鎢的合金形成之。 此時，該含銅與鎢的合金宜係含有銅10〜20%、鎢90〜80% 200805489 的合金。 ΐΐ多料構件係以複數金屬細線所構成。 此日守，该金屬細線宜包含銅一鱗合金。 5亥金屬細線上宜形成氧化釔包覆膜。 該配ϊ外表面上宜塗布氧化釔包覆膜。 呈環狀亦可，配置呈格子狀亦可。 之賴處理IS:;賴處理裝置，其使用了具備上述構造 作為下段嘴淋板。 處理用氣體導入電將梦署由水处理方法，其使用上述喷淋板並將 再者，内，以對基板進行電敷處理。 漿處理包含“ 種電子裝置製造方法，其將上述電 態。 ⑽噴出口㈣的流速並製造出受吾人控制的氣體流 狀的配管 而形成並向外側呈凸 配管方向在横方向擴!女喰：氣，f的構造，故能使原料氣體沿 板表面各處的目的广月、。因此能達到使原料氣體平均到達基 流通管路而形成，故以C流體通路係沿原料氣體 噴淋板的溫度上昇。^，3广中電子與離子的再結合所造成 形，當下段噴淋板材料曰係使用^=方止下^嘴，板撓曲或機械性變 也能防止其因熱而劣化’。、、…、差的物質時(例如，鋁合金等）， 200805489 以下就本發明實施形態敘述之。 _ = B月之喷淋板並作為半導體•平板顯示 口口衣造裝置用的被波電漿處理裝置1〇的構造。 楚圖-L中’严造裝置的處理室’係能處理cvd或履、氧化、氮 =專稷數程序的微波激起電漿程序用處理室，處理室（真空容 t二t配ί 了，樣Ϊ了噴出口的具有陶甍製上段氣體供:給口的 淋板（處理氣體供給構造）3卜 、 赁 在處理容器（處理室）11内’可以使

TftlCpress ； 的支撐台13 ’放置被處理基板12 包_台13的空間m以相等間隔 = 在上段喷淋板14上，隔著密封環設置 Γ二板蓋=,=:同樣的ΗΙΡ處理所形成ν在喷淋板 連通“】=====嘴π忿 14Β係形成於免林板14内部軋體、-通吕路 3⑷’該電漿生成用氣體流通管路， 外壁上的電襞用入口 llp。 、』運通到處理合為11 樓著lib所支 圓弧部（未、。 板14的部分異常放電而形成 供應給電漿用入口 llp的Ar或Kr 通過噴淋板14内部的流通管路14^芬j水生成用孔體依序 供應雜林板14正下方的空間11B中。後，經由開口部14A 覆蓋板15上設置有輻射狀狹縫天線2Q，其係由密合於覆蓋板 10 200805489 巧上且形成有複數的狹縫16a、16b的圓盤狀狹縫板叫參照圖 2) ’，支概縫板16的圓盤狀天線本體17，以及夹在狹縫板16 本體17之間由祕、SiG2或者是S邊之低耗損介電材料 所製成的慢波板18三者所構成的。 该輻射狀狹縫天線2〇隔著密封環（未經圖示）安裝於處理容 ^ A 21以外部微波源(未經圖示)供應周 波數2· 45GHz或者是8· 3GHz的微波。 所供應的微波係從狹縫板16上的狹縫16a、爾參照圖2)經 由復蓋板15以及喷淋板14放射到處理容器n内，在噴淋板14 空:ί 11β中，對從開口部⑽所供給的電漿生成用氣體 iii r 2〇3所形成的覆驗15以及喷淋板μ係作 為有效率的微波透過窗口之用。 ，軸導波管21巾，外侧導波管m係連接於圓盤狀天線本體 〜冷體經由开>成於慢波板18的開口部連接到狹縫板 夕ρ/!應到同軸導波嘗21Α的微》皮’在天線本體17與狹缝板16 之間邊沿徑方向行進，邊從狹縫16a、16b放射出去。 參=、圖2可知，狹縫16a排列呈同心圓狀，垂直對應各個狭 j，的狹縫16b同樣形成同心圓狀。狹縫16a、刷沿狹缝板16 對應經慢波板18壓縮的微波波長形成_，結果微波 |„板16以接近平面波的型態放射出去。此時，因為狹縫i如 fil目互垂直正交關係，故如纽射料的微波形成圓 極化波，其包含二個垂直正交的極化波部分。 再次參照圖1可知，配置於微波電漿處理裝置1〇其處理容器 ^且1立4於上段噴淋板14與支樓台13上之被處理基板12之間的 下丰又贺淋板(處理氣體供給構造)31，係從設置於處理容器n外壁 注入口出接受處理氣體(原料氣體）的供給，並具備 專讀送到複數處理氣體噴嘴部而構成處理氣體通路的配 I。該配管具有如文後所述那樣的構造，且配管與配管之間形成 禝數的開口部。在下段喷淋板31與被處理基板12之間的空間 200805489 中可進行，希望的平均基板處理。相關基板處理包含電漿氧化處 理、，漿氮化處理、電漿氮氧化處理、電漿CVD處理等。又，由 處，$體供給構造31向空間11C供給等容易解離 的氣破化物氣體，或者是F系或C1系等的蝕刻氣體，並以高周波 施加高周波電壓’藉此便可對被處理基板12 ^照圖3就本發明的下段噴淋板説明之。圖3係從上段喷淋 'ίΐΐΐΗΐ板的平面圖。下段喷淋板具有配置呈同心狀的複 = 31Α2、31Α3以及31Α4。該等配管分別以連結配 =1F3以及31F4連接到環狀框配管（基本配管）31Ε。 =的，=管之間分別形成了開口部㈣、體、3ic3以及 口部從下所產生的電漿會通過該等開 配管3 ^之城配管_的概略立_，該環狀 圖=Λ Λ配Λ構件46與第2崎構件47所構成。另外， ίίϊΐΐ狀f 31A3配管的垂直剖面㈣。 31A3的、第配輿所不剖面部49的詳細圖示。環狀配管 ,Cu~Km~^ 所構成的。環狀合金其内部與 =配 氧化紀⑽）_5 47係以多孔質材料構件44 弟2配官構件 凸出狀，中心部厚度較厚並向▲圍變薄3=^構件44外部呈 ，表面形成氧化紀(Y2〇3)薄膜。 “夕孔貝材料構件44的外 狀故其説狀配管薦相同形 管構件，與外表面呈部份球狀的第/配由圓筒狀的第1配 心軸呈旋轉對稱的形狀。通 ^冓件所構成。相對其中 幾近類似形狀故其詳細說明二，為與圖5(b)所示者 之，内邛形成原料氣體流通管路 12 200805489 與冷媒流通管路。 圖5(a)係表示沿圖3之AA線垂直紙面的剖面。中心配管31A1 ί管31A2、31A3以及31A4，並形成作為隣接配 iii = 批卜3ic2、3ic3以及3ic4。圖5⑷之環 ，岡=A2、"31A3 u及3iA4的詳細剖面係圖5⑹所示構造，故 在圖5(a)以簡略化的方式表示之。 产通管部形成原料氣體流通管路31E1與冷媒氣體 連 =連結配管3m、31F2、31F3 以及31F4 體供、框配f辦連接原料氣體供給口…以及冷媒氣 質。二，官構件的材料必須是熱傳導率十分高的物 ^ ^ 7：8；f〇；^ ° 〜8x10—VK幾半i日望。m 、 /、Y2〇3的熱知張係數7 mm 〇 膜具有原料氣體能透過的氣孔。 又^乳化鋪。该m 係作::==;夺= 粉末原_ ，氧化釔膜 造，使原===將原料輸入位置供應給電漿產生部的構 具體:ΐ可===== 究以作為多孔質材料構件44。 化紀(m)的材料所形成的^ 合金的金屬細線上被覆氧 流速從數此崎少降低到數cm/秒，才將原料氣體的 又’如圖⑽所示’令多孔質材料構:的= 13 200805489 圍變厚可使原料氣體的噴出帶有擴散性。 的原料氣體喷出口所噴出之氣俨因裤 ，利用從隣接配管 況，便能制仙料部分重疊的情 出之從各環狀配管喷 以及圖3中，使中心部環====性。例如，在圖5⑷ .多孔質氣體喷出口的氣體流量V1，狀配==狀配管31A2之 配管31A4之多孔質氣體喷出口的氣體< 量B ^與^次的環狀 環狀配管31A1與採用多孔質材料°為此’可對 與3M4的氣孔率為大的材料夕。j率較環狀配管31A3 配管31A1與31A2之多孔質材料^^ =乳孔率以外，使環狀 的為薄也可以。像這樣，狀配管_與31A4 度變化，便能改變在嘴淋板中〇部=真=使多，質材料的厚 並改變原料氣體供給量。 u ^的原料氣體喷出流量 生裂縫的可能性。因會有產 維中等，使熱膨張係數變得石厌^(Sic)或石炭(c)纖 , 跟LU W合金一樣小。如是非得使用 圖進行開細小孔穴等精密機械加工的材料不可。 係從^嗜‘兮於本發明之下段噴淋板的第2實施例，圖6 看過來的平面圖，圖7係從被處理基板該侧 環妝ϋΐϊ，第1實施例最主要的差別在於，第1實施例其 格子狀^列。5〜大配置’而本實施例其環狀框配管以外的配管係 法、及圖7可知’内部有顧氣體通路以及冷媒氣體 狀框配管31Ε上連接有袼子狀排列的配管。^子 水平向上配置有互相平行的複數水平配管3ιη。垂直於 g 向上配置有互相平行的複數垂直配管31V。水平配管 14 200805489 =及垂直配管其内部形成有原料氣_ 管路，這些流通管路分別連接到璟妝柜 2f虱體机通 管路以及冷媒氣體流通管^^狀配e 31E的各個原料氣體 圖8係表不沿圖6以及圖7之抑線其垂 該剖面與第1實施例之圖5(a>M 直

係等間隔排列，各水平配管8J； ’水平配管31H 火承耐其qiu尨山士 ^ ]有作為電水流通官路的開口部31C。 糾_管路42與原料氣體流通管路 43的乐1配官構件46，以及對向配管_仙| = 由管3件47所構成。第2配管構件係 配ίΐΐΞΪί ί f 3材料構件44所構成。該等第1 5(b),XA® 孔質材料構件44氣孔釋放出师_間f來祝即通過多 向擴散性的方式釋放。在本實_巾 心方 作為多孔質材料構件，在空間上進 不同祕率的材料 J中心部與周邊部的原料氣體流=置 厚度不Hx 料板中㈣朗邊部的多孔質材料構件 沿圖6以及圖7之⑺線的剖面亦因盥 同故其制省略之。又，圖7巾知* :aBBH彳面幾乎相 出之第2配管構件的凸部頂點交結;;配管長产^^^卜側凸 +如上述實施例的説明，由於本發明之線。 ，口係以多孔質材料構件所形成，二從：、原料氣體 逮並能製造出受吾人控_氣體流態。 _ 口贺出的流 管方的説明’本發明之下段噴淋板係構成噴嘴-配 液晶裝置的細置，體· 15 200805489 又，由於本發明配管内部 、 結合所造成喷淋板的溫度上昇 產業上利用# 體流通管路的方式構成，々某用流體通路係以沿著原料氣 結奋所4有效抑制因電漿中電子與離子的再 理裝置 用於—等處理的各種《處 【圖式簡單說明】 本發明之電漿處理裝置的概略圖。

1所示電漿處理裝置之狹縫板的平面圖。 二“i it明弟1實施例之下段喷淋板的平面圖。 =係，3下段喷淋板之環狀配管的概略立體圖。 Θ (a)係沿圖3AA線垂直紙面的剖面圖，（b) 、、、田剖面圖，（e)係表示原料氣體釋放狀態的剖面圖’。、1、评 發明第2實施例從下段喷淋板上側看過來的平面圖。 圖7係本發明第2實麵從下段喷 岡 圖8係沿圖6以及圖7的ΒΒ線垂直紙面的^圖末的千面圖。 【主要元件符號說明】 10微波電漿處理裝置 11處理容器 Ϊ1Α處理空間 1 la排氣口 11B 下部空間 lib延伸部 11C空間 電漿用入口 llw冷媒氣體供給口 llr原料氣體供給口 16 200805489 12基板 13支撐台 13A 高周波電源 14上段喷淋板 14A喷嘴開口部 “ 14B、14C電漿生成用氣體流通管路 - 15覆蓋板 16狹縫板 16a、16b 狹縫 17天線本體 _ 18慢波板 20輻射狀狹缝天線 21同轴導波管 21A外侧導波管 21B 中心導體 31下段喷淋板 31A1、31A2、31A3、31A4 環狀配管 31C 開口部 31C1、31C2、31C3、31C4 開口部 φ ;31E環狀框配管 31E1原料氣體流通管路 31E2冷媒氣體流通管路 31F1、31F2、31F3、31F4 連結配管 31H水平配管 ' 31V垂直配管 * 41金屬構件 42 冷媒流通管路 43原料氣體流通管路 44多孔質材料構件 17 200805489 45 氧化釔膜 46第1配管構件 47第2配管構件 48棱線 49剖面部 ^ AA剖面線 . BB剖面線 CC剖面線

Claims (1)

1. 200805489 十、申請專利範圍·· 卜一種魏處理裝制噴淋板，其特徵為： 造，具有包含硬數配置之配管，而在隣接配管間形成開口部的構 該配管在其内部形成： 第1氣體流通管路；及 勺人體流通管路，連結於該第1氣體流通管細配置，且 匕3，對處理用氣體具有透過特性的多孔質材料構件。 專利範圍第1項的電漿處理裝置用噴淋板，1中， 氣體成為最小的切斷面處，該第2 往周邊逐漸Ϊ薄 “鴻的厚度，在中心部較厚並 淋板4,料繼®第1至3射任—項的輯處理裝置用噴 邊部鮮狀衫孔㈣料構件其在k部與在周 淋板5，、^料娜㈣1至3射任—_賴纽裝置用喷 該配管在内部形成冷媒氣體流通管路。 6、一種電漿處理裝置用噴淋板，其特徵為： 造，具有包含複數配置之配管，而在_配管間形成開口部的構 該配管在其内部形成： Ϊj體流通管路’其内有既定氣體流通； 放該Ϊ定路’其連接該第1氣體流通管路且向外部釋 第3氣體流通管路，其内部有冷媒氣體流通。 19 200805489 7、 如申請專利範圍第6項的電漿處理裝置用喷淋板，其中， 該第1氣體流通管路在該複數配置的配管内連結，且該第3 氣體流通管路平行於該第1氣體流通管路配置。 8、 如申請專利範圍第1至3以及6至7項中任一項的電漿處 理裝置用噴淋板，其中， — 該配管係以含銅與鎢的合金形成。 . 9、如申請專利範圍第8項的電漿處理裝置用喷淋板，其中， 該含銅與鎢的合金係含有銅10〜20%、鎢90〜80%的合金。 10、 如申請專利範圍第1〜3項中任一項的電漿處理裝置用喷 淋板，其中， ❿該多孔質材料構件係以複數金屬細線所構成。 11、 如申請專利範圍第10項的電漿處理裝置用喷淋板，其中， 該金屬細線包含銅一鎢合金。 12、 如申請專利範圍第11項的電漿處理裝置用喷淋板，其中， 在該金屬細線上形成氧化釔包覆膜。 13、 如申請專利範圍第1至3以及6至7項中任一項的電漿 處理裝置用喷淋板，其中， 在該配管外表面上塗布氧化纪包覆膜。 14、 如申請專利範圍第1至3以及6至7項中任一項的電漿 φ 處理裝置用喷淋板，其中， 該配管配置呈環狀。 15、 如申請專利範圍第1至3以及6至7項中任一項的電漿 處理裝置用喷淋板，其中， f 該配管配置呈格子狀。 、 16、一種電漿處理裝置，其特徵為： - 採用了如申請專利範圍第1至15項中任一項的電漿處理裝置 用嘴淋板。 17、如申請專利範圍第16項的電漿處理裝置，其中， 該電漿處理用喷淋板係設置作為下段喷淋板。 20 200805489_____________ 18、 一種電漿處理方法，其特徵為： 採用了如申請專利範圍第1〜15項中任一項的電漿處理裝置 用喷淋板，將處理用氣體導入電漿裝置内，以對基板進行電漿處 理。 19、 一種電子裝置的製造方法，其特徵為： ~ 包含有如申請專利範圍第18項的電漿處理之步驟。 參十一、圖式： 21