200809963 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關對半導體晶圓等的被處理體進行 膜處理或電漿蝕刻處理等的電漿處理之方法及裝置 * 是有關用以使生產能力提升的技術。 【先前技術】 0 —般在製造半導體積體電路等的半導體製品時 半導體晶圓重複實施成膜處理、蝕刻處理、氧化 理、灰化處理、改質處理等的各種處理。對如此的 言，會被要求處理的面内均一性及生產能力的提升 進行上述各種處理的裝置，例如有揭示於 1 8 1 052A的單片式電漿處理裝置。以下，參照圖8 有關以往的單片式電漿處理裝置之一例。在圖8中 處理裝置2是具備可抽真空的處理容器4，在處理 φ 内設有載置半導體晶圓W的載置台6。載置台6是 處理容器4的底壁起起的支柱8所支撐。在處理容 頂部設有由氮化鋁或石英所構成的微波透過性的圓 ^ 板1 〇。在處理容器4的側壁設有用以導入氣體至處 ^ 4内的各種氣體之氣體噴嘴12。 在頂板10的上面配置有：厚度數mm程度的 平面天線構件14、及由用以縮短有關平面天線構件 半徑方向的微波的波長之電介體所構成的慢波材1 6 面天線構件1 4形成有由多數個細長的貫通孔所構 電漿成 ，特別 ，是對 擴散處 處理而 〇 JP09- 來説明 ，電漿 容器4 藉由從 器4的 板狀頂 理容器 圓板狀 14的 。在平 成的微 -4- (2) 200809963 波放射用的隙縫（slot ) 18。在平面天線構件14的中心部 連接同軸導波管20的中心導體22。在微波產生器24所產 生的所定頻率例如2.45GHz的微波會在模式變換器26變 換成所定的振動模式而被引導至平面天線構件，從平面天 • 線構件14的隙縫1 8放射至處理容器4内。在處理容器4 ‘ 的底設有排氣口 28，在排氣口 28連接介設有壓力控制閥 30及真空泵32的排氣通路34，可將處理容器4内的環境 0 予以抽真空。藉由被導入處理容器4内的微波能量來使電 漿產生於處理空間S内，使用此電漿來對半導體晶圓W 施以電漿飩刻或電漿成膜等的電漿處理。 參照圖9的時序圖來説明有關被執行於上述裝置的電 漿成膜處理。在圖9中，（A )是表示Ar氣體的供給流 量’ （B )是C5F8氣體的供給流量，（C )是處理容器内 的壓力，（D)是電漿產生的微波電力。 在此，使用成膜氣體的C5F8氣體作爲處理氣體，使 φ 用惰性氣體的Ar氣體作爲電漿用氣體，形成CF膜作爲使 用於層間絶縁膜等的低介電常數（Low-k )膜。首先，在 處理容器4内搬入半導體晶圓W，而予以載置於載置台6 上，將處理容器4内抽真空後減壓。 然後，實施第1工程。第1工程是在處理容器4内開 始Ar氣體的供給，且使處理容器4内的壓力維持於可點 燃電漿的壓力例如500mT〇rr ( 67Pa )程度所定時間例如 5sec程度的期間。 其次，實施第2工程。第2工程是在驅動微波產生器 -5- 200809963 (3) 2 4後使微波供給至處理容器4内。此時的微波電力是比製 程電力（在成膜於半導體晶圓W上時供給至處理容器4 内的微波電力）例如3 000W (瓦特））稍微低的2500W 程度。藉此點燃電漿的同時在處理容器4内安定地維持電 • 漿。第2工程的時間爲5sec程度。 ^ 其次，實施第3工程。第3工程是使處理容器4内的 壓力從5 00mTorr變化成製程壓力（成膜於半導體晶圓w 0 上時的處理容器4内壓力）例如45mTorr的同時使安定於 此製程壓力。同時，使微波電力從2500W上昇至製程電 力的300 0W。第3工程的時間爲5sec程度。 其次，實施第4工程。第4工程是以所定流量供給 C 5 F 8热體至處理谷器4内。藉此’在半導體晶圓W上開 始CF膜的堆積。第4工程的時間是依CF膜的目標膜厚 而定。 上述電漿成膜處理是一片一片處理晶圓 W的單片式 φ 處理，爲了提升生產能力，期望即使是數秒也要縮短一片 晶圓W的處理所要的時間。 然而，上述的以往方法中，第1〜第3工程的時間比 * 較長。再加上，第4工程（成膜工程）中亦非從C5F8氣 ' 體的供給開始後接著開始CF膜的堆積，而是從C5F8氣體 的供給開始到CF膜的堆積開始爲止有5sec程度的延遲時 間。此延遲時間會成爲生產能力降低的原因。 有關此延遲時間是參照圖1 〇亦即從第4工程的第4 工程開始時間點起的經過時間與堆積膜厚的關係圖表來詳 -6 - (4) 200809963 述。由圖10可明確得知，從c5f8氣體供給開始到經過約 5sec爲止的期間是膜厚不會増加，然後CF膜會以高成膜 速率開始堆積。 該膜厚不増加約5sec的時間爲延遲時間T1。產生延 • 遲時間T1的理由是因爲從5F8氣體的供給開始到處理容 - 器4内的C5F8氣體的分壓成爲用以產生膜堆積所必要的 値爲止需要某程度的時間。延遲時間T 1是依處理容器4 _ 的容量及所使用的氣體種類等而變化。另外，如圖1 0所 示，在第4工程的開始時間點雖有20A程度的薄膜附著於 晶圓W上，但此薄膜是由成膜處理的開始前附著於處理 容器4的内壁面等的CF膜所構成的預塗膜在第2及第3 工程中隨著Ar濺射而堆積於晶圓表面者。此薄膜的膜質 是比在第4工程所成膜的膜質稍微差。 【發明內容】 本發明是有鑑於上述實情而硏發者，其目的是在於提 供一種可使上述延遲時間最小化而大幅度提升生產能力的 電漿處理技術。 Ϊ 了達成上述目的，本發明係提供一種電漿處理方 法’係供給惰性氣體及處理氣體至可抽真空的處理容器 内，而於電漿的存在下對被處理體施以所定的處理之電漿 處理方法，其特徵係具有： 點燃壓力設定工程，其係開始供給惰性氣體至上述處 理容器内之後將上述處理容器内的壓力設定成可點燃電漿 200809963 (5) 的壓力； 電漿點燃工程，其係開始供給上述處理氣體至上述處 理容器内，且在因上述處理氣體的分壓増大而不能點燃電 漿之前點燃電漿； " 壓力調整工程，其係使上述處理容器内的壓力變化成 ' 用以進行上述所定的處理之製程壓力；及 處理執行工程，其係將爲了點燃維持上述電漿而供給 $ 的電漿電力變更成用以進行上述所定的處理之電漿電力的 値，·而進行上述所定的處理。 上述所定的處理可爲成膜處理或鈾刻處理。 若利用本發明，則可藉由從比完全備齊各製程條件的 時間點稍微前面的時間點起先行供給處理氣體來防止延遲 時間的發生，因此可使生產能力大幅度提升。 在較佳的一實施形態中，與上述電漿點燃工程的上述 處理氣體的供給開始同時，以和上述處理執行工程的上述 φ 處理氣體的供給流量相同的流量來供給上述處理氣體。 在較佳的一實施形態中，上述處理執行工程的電漿電 力的値的變更，係於上述處理容器内的壓力到達用以進行 上述所定的處理的製程壓力時進行。 在較佳的一實施形態中，上述電漿點燃工程的電漿電 力，係比上述處理執行工程的電漿電力更低。藉由降低電 漿點燃時所被投入的電漿電力，可防止來自惰性氣體（例 如Ar氣體）的電漿濺射面對處理空間的構件（例如礬土 (alumina )製的頂板）。藉此，當電漿處理爲成膜處理 -8 - 200809963 (6) 時，可抑止所被成膜的膜中含有雜質（例如鋁）。 上述點燃壓力設定工程的上述處理容器内的壓力，係 比上述處理執行工程的上述處理容器内的壓力更高。 又，本發明係提供一種電漿處理裝置，係使用所定的 ‘ 處理氣體及惰性氣體在電漿的存在下對被處理體進行所定 ' 的處理之電漿處理裝置，其特徵係具備： 處理容器，其係載置上述被處理體的載置台會被設置 φ 於内部； 排氣系，其係具有用以將上述處理容器内的環境予以 排氣的真空泵及壓力控制閥； 氣體供給手段，其係供給上述處理氣體及惰性氣體至 上述處理容器内； 電漿形成手段，其係於上述處理容器内形成電漿； 控制手段，其係至少控制上述排氣系、上述氣體供給 手段及上述電漿形成手段的動作，而使能夠依序執行： φ 點燃壓力設定工程，其係開始供給惰性氣體至上述處 理容器内之後將上述處理容器内的壓力設定成可點燃電漿 的壓力； 電漿點燃工程，其係開始供給上述處理氣體至上述處 理容器内，且在因上述處理氣體的分壓増大而不能點燃電 漿之前點燃電漿； 壓力調整工程，其係使上述處理容器内的壓力變化成 用以進行上述所定的處理之製程壓力；及 處理執行工程，其係將爲了點燃維持上述電漿而供，給 -9 - 200809963 (7) 的電漿電力變更成用以進行上述所定的處理之電漿電力的 値，而進行上述所定的處理。 又’本發明係提供一種記憶媒體，係記憶控制電漿處 理裝置的程式，該電漿處理裝置係具備： * 處理容器，其係載置上述被處理體的載置台會被設置 ' 於内部； 排氣系，其係具有用以將上述處理容器内的環境予以 φ 排氣的真空泵及壓力控制閥； 氣體供給手段，其係供給上述處理氣體及惰性氣體至 上述處理容器内；及 電漿形成手段，其係於上述處理容器内形成電漿； 構成可供給惰性氣體及處理氣體至上述處理容器内， 在電漿的存在下對被處理體施以所定的處理， 其特徵係以上述程式能夠執行下列工程之方式來構成 可控制上述電漿處理裝置： φ 點燃壓力設定工程，其係開始供給惰性氣體至上述處 理容器内之後將上述處理容器内的壓力設定成可點燃電漿 的壓力； 電漿點燃工程，其係開始供給上述處理氣體至上述處 理容器内，且在因上述處理氣體的分壓増大而不能點燃電 漿之前點燃電漿； 壓力調整工程，其係使上述處理容器内的壓力變化成 用以進行上述所定的處理之製程壓力；及 處理執行工程，其係將爲了點燃維持上述電漿而供給 -10- 200809963 (8) 的電漿電力變更成用以進行上述所定的處理之電漿電力的 値，而進行上述所定的處理。 【實施方式】 以下，參照圖面來說明有關本發明的電漿處理方法及 裝置的實施形態。圖1是表示本發明的電漿處理裝置之一 實施形態的構成槪略剖面圖。在此是說明有關藉由使用 Ar氣體及（：5?8氣體的電漿處理來形成CF膜時。 電漿處理裝置40具有全體爲筒體狀的處理容器42。 處理容器42的側壁或底壁是藉由鋁等的導體所形成。在 處理容器42的内部區劃一密閉的處理空間S，在此處理 空間S中形成電漿。處理容器42會被電性接地。 在處理容器42内收容有扁平圓板形的載置台44。在 載置台44的上面載置被處理體、例如直徑爲3 0 0 mm大小 的半導體晶圓W。載置台44是例如藉由礬土等的陶瓷所 形成。載置台44是經由鋁製的支柱46來支撐於容器底 壁。 在載置台44的上部設有薄的静電吸盤50。在静電吸 盤5 0的内部設置有配設成網目狀的導體線作爲電極。此 導體線是經由配線52來連接至直流電源54，藉由對導體 線施加直流電壓，載置於載置台44上亦即静電吸盤50上 的晶圓W會被静電吸附。在配線52，爲了將所定頻率例 如13.5 6MHz的偏壓電力施加至静電吸盤50的導體線，而 連接偏壓高頻電源56。在載置台44内設有由電阻加熱加 -11 - 200809963 (9) 熱器所構成的加熱手段5 8，可因應所需加熱晶圓W。 在載置台44設有在晶圓W的搬出入時使晶圓W昇降 的複數例如3根的昇降銷（未圖示）。在處理容器42的 側壁設有對處理容器42搬入及搬出晶圓W時開閉的閘閥 * 60。在容器底壁設有排氣口 62。 ' 在排氣口 62連接用以將處理容器42内的環境予以排 氣、例如真空排氣的排氣系6 4。排氣系6 4具有連接至排 φ 氣口 62的排氣通路66。在排氣通路66的上游部介設有例 如由擋板閥（baffle valve )所構成的壓力控制閥68，在 排氣通路66的下游部介設有真空泵70。在處理容器42的 側壁設有例如由電容式真空計（capacitance manometer) 所構成的壓力檢測器74，壓力控制閥68的開度會根據藉 由此壓力檢測器74所測定之處理容器42内的壓力來反餽 控制。 在處理容器42的頂部開口，由Al2〇3等的陶瓷材或 φ 石英所構成的微波透過性的頂板7 6會隔著0環等的密封 構件78來氣密安裝。頂板76的厚度是考量耐壓性例如形 成20mm程度。 爲了在處理容器42内產生電漿，而於頂板76的上面 側設有電漿形成手段80。電漿形成手段80具有圓板形的 平面天線構件82，其係以能夠對向於載置台44的方式來 設置於頂板76的上面。在平面天線構件82上設有慢波材 8 4。慢波材8 4是由高介電常數材料所構成，縮短傳播於 其内部的微波波長。慢波材84的全面是被中空圓筒狀容 -12- 200809963 (10) 器形態的導電性導波箱86所覆蓋。平面天線構件82是構 成導波箱86的底板。 導波箱86及平面天線構件82的周邊部皆電性導通至 處理容器42。在導波箱86的上部中心部連接同軸導波管 • 88的外側導體88A。同軸導波管88的中心導體88B是通 • 過慢波材84中心的貫通孔來連接至平面天線構件82的中 心部。同軸導波管88是經由模式變換器90及其途中具有 φ 整合器（未圖示）的導波管92來連接至所定頻率例如 2.45GHz的微波產生器94，往平面天線構件82傳送微 波。 平面天線構件82是由導體板例如表面被鍍銀的銅板 或鋁板所構成，在平面天線構件82中形成有細長的貫通 孔形態的多數個微波放射用的隙縫96。隙縫96例如可配 置成同心圓狀、渦巻狀、或放射狀。 在處理容器42中設有氣體供給手段98，其係供給處 φ 理所需的各種氣體。氣體供給手段98具有配置於處理容 器42内的載置台44上方的噴灑頭部100。噴灑頭部100 可將形成有多數個氣體噴射孔102的複數個石英製的管狀 體組合成格子狀所構成。取而代之，噴灑頭.部100亦可爲 • 在其下面形成有多數個氣體噴射孔的箱形容器的形態。 在噴灑頭部100連接氣體流路104。氣體流路104是 在其基端側分歧成複數個分歧路（在此爲2個），在各分 岐路分別連接氣體源104A、104B。在一方的氣體源104A 儲存有惰性氣體作爲電漿用氣體。在例示的實施形態中， -13-
200809963 (11) 惰性氣體爲使用Ar氣體，但並非限於此 體、Ne氣體、N2氣體等的其他惰性氣體 體源104B儲存有成膜氣體作爲處理氣體 形態中，成膜氣體爲使用CF系氣體、具' 體，但並非限於此，亦可使用其他的CF 實際上氣體供給手段98亦包含N2氣體等 給源，但圖示省略。 在上述2個分岐路分別介設有用以控 流量之流量控制器 106A、106B，且笔 106A、106B的上游側及下游側分別介設i 1 08B。藉此，可因應所需一面控制各氣體 至噴灑頭部1 〇 〇。 電漿處理裝置40的全體動作是藉由 所構成的控制手段1 1 0來控制。電腦的控 是被記憶於軟碟、CD ( Compact Disc)、 Drive)或快閃記憶體等的記憶媒體112。 段110的指令，進行各處理氣體的供給及 的供給及電力控制（電漿電力的控制）、 製程壓力的控制等。 其次，說明有關利用上述電漿處理裝 電漿處理方法。首先，說明有關處理的全 經由被開放的閘閥60來使半導體晶圓W 圖示）搬入至處理容器42内，藉由未圖 下作動，將晶圓W載置於載置台44上面 ，亦可使用He氣 。在另一方的氣 :。在例示的實施 體而言是c 5 F 8氣 系氣體。另外， ;的惰性氣體的供 ί制各流動的氣體 Ε各流量控制器 &開閉閥1 〇 8 A、 的流量一面供給 例如由微電腦等 :制動作用的程式 HDD ( Hard Disk 根據來自控制手 、流量控制、微波 以及製程温度及 置40來進行的 體槪要。首先， 藉由搬送臂（未 示的昇降銷的上 的載置面，然後 -14- 200809963 (12) 藉由静電吸盤50來静電吸附晶圓W。 藉由內藏於載置台44的加熱手段58來因應所需控制 晶圓W的温度。在處置容器42内，Ar氣體及/或C5F8氣 體會從氣體供給手段9 8經由氣體流路1 04來以圖2的時 * 序圖所記載的流量供給至噴灑頭部1 00，由此噴射至處理 • 容器42内。處理容器42内的壓力是經由排氣系64的真 空泵70的驅動及壓力控制閥68的開度調節來控制成圖2 φ 的時序圖所記載的壓力。在電漿形成手段80的微波產生 器94產生圖2的時序圖所記載之輸出的微波，產生後的 微波會經由導波管92及同軸導波管8 8來供給至平面天線 構件82，在處理容器42内的處理空間S中導入藉由慢波 材84來縮短波長的微波。如此一來，藉由微波的能量來 使處理空間S内的氣體電漿化，利用此時發生的活性種在 晶圓W的表面堆積膜。 其次，參照圖2的時序圖及圖3的流程圖來詳細說明 φ 有關根據本發明之電漿成膜方法的各工程。在圖2中， (A)是表示 Ar氣體的供給流量、（B )是C5F8氣體的 供給流量、（C )是處理容器内的壓力、（D )是電漿電力 (意指用以產生電漿的微波電力）。在此，特別是可藉由 壓制在以往的方法中所產生的延遲時間T 1 (參照圖7 )來 謀求生產能力的提升。 首先，將未處理的晶圓W搬入處理容器42内，予以 載置於載置台44上（S1 )，密閉處理容器42内，使處理 容器42内減壓（S2 )。進行壓力調整（S3 )，若處理容 -15- 200809963 (13) 器42内的壓力到達電漿可點燃的壓力（減壓），則開始 Ar氣體的供給，且持續將處理容器内維持於電漿可點燃 的減壓（S4 :點燃壓力設定工程）。此時的Ar氣體的流 量例如可爲50〜3 000Sccm的範圍内，在此是設爲 ’ 250sccm。在此的Ar氣體流量是與後述的處理執行工程時 ' 的流量相同。 電漿可點燃的壓力是依所使用的氣體種類而有所不 φ 同’就^氣體的情況而言，是在5〜lOOOOmTorr的範圍 内。在此基於考量點燃的確實性，而將處理容器42内的 壓力設爲500mTori*。點燃壓力設定工程（S4 )的時間例 如爲lsec程度。 其次，在將處理容器42内的壓力維持於上述値的狀 態下’開始處理氣體亦即C5F8氣體的供給，且進行電漿 的點燃（S5 :電漿點燃工程）。此情況的c5F8氣體的流 量，例如可爲 10〜lOOOsccm 的範圍内，在此是 200 φ sccm °在此的C5F8氣體的流量是與後述的處理執行工程 時的流量相同。在此爲了點燃電漿而使用的電漿電力是儘 可能壓低。其理由是如後述，爲了抑止Ar濺射造成頂板 76等暴露於電漿的構件表面蝕刻。爲了點燃電漿所必要的 電漿電力亦即微波電力的下限値是依氣體種類及容器内壓 力而有所不同。就本實施形態的情況而言，爲了點燃電漿 所必要的電漿電力的下限値爲1 000W (瓦特）程度，但在 此爲了確實的點燃，而設成比下限値稍微大的1 500 W。 電漿點燃工程（S 5 )的時間是電漿點燃後至電漿安定 -16 -
200809963 (14) 爲止所必要的最小時間、例如2sec程度 的（B )及（D )所示，在此是同時進行 開始及電漿電力的供給開始，但並非限於 開始C5F8氣體的供給，然後再開始電漿 者相反。無論如何，皆在2sec程度的 C5F8氣體的供給及電漿電力的供給。另外 42内的C5F8氣體的分壓形成所定値例如 則電漿不會點燃，因此必須在形成不能點 漿電力的供給。 其次，在分別原封不動維持上述各氣 電力的狀態下，使處理容器42内的壓力 (意指使CF膜堆積於晶圓W時的處理容 的說明皆是）（S 6 :壓力調整工程）。在 例如可爲10〜lOOOmTorr的範圍内，在批 (6.4Pa )。壓力調整工程的時間，是從 壓力變更至製程壓力所必要的時間，例如 若處理容器42内的壓力到達製程壓 維持各氣體的流量之狀態下，使電漿電力 (意指使CF膜堆積於晶圓W時的電漿電 皆）^而開始往晶圓 W上之 CF膜白; (S 7 :處理執行工程）。 此時的電漿電力亦即製程電力， 6000W的範圍内，在此是 3000W。在此！ 之前，C5F8氣體會被供給至處理容器42 。另外，如圖2 C5F8氣體的供給 此。例如亦可先 電力的供給，或 短時間内，開始 -，——旦處理容器 lOmTorr 以上， 燃電漿前開始電 體的流量及電漿 降低至製程壓力 器内壓力，以下 此的製程壓力， ;是設爲 48mTorr 電漿點燃工程的 3 s e c程度。 力，則會在分別 上昇至製程電力 力，以下的說明 勺堆積（成膜） 例如可爲 1 000_ 霆理執行工程S 7 内，因此一旦使 -17- 200809963 (15) 電漿電力上昇則馬上開始成膜’延遲時間 T1 (參照 10)不會發生。所以，可使生產能力提升。 處理執行工程S7的時間是依CF膜的目標膜厚而定 若成膜處理完了（ s 8 )’則將處理完成的晶圓W搬出 • 處理容器42的外側（S9)。然後，若有未處理的晶圓 • 存在（S 1 Ο的NO )，則回到上述步驟S1，重複進行前 的各工程，使全部的晶圓的處理完了（ S 1 Ο的YES )。 0 由於上述的實施形態是在比CF膜的堆積用的製程 件完全備齊的時間點（亦即處理執行工程的開始時間點 更前面開始c5f8氣體的供給，因此在以往的技術中所 生的延遲時間不會發生，所以每一片的晶圓處理時間會 大幅度縮短，因而可使生產能力大幅度提升。 在圖9所示的以往方法時，除了第1〜第3工程所 的時間亦即15sec以外，還存在延遲時間T1 ( 5sec )， 此至CF膜的堆積開始需要20sec程度。相對的，在上 φ 實施形態中，至 CF膜的堆積開始所要時間爲 6s (=1+2 + 3 )程度，可大幅度地縮短。 由上述可理解，C5F8氣體的先行供給時間是電漿點 工程及壓力調整工程的時間和、亦即5 sec。若此先行供 ^ 時間過長，則在使電漿電力上昇至製程電力之前，會有 的堆積開始之虞。在和處理執行工程的製程條件相異的 件下堆積的膜，膜質會劣化。爲了防止膜質劣化的膜 積，雖亦須仰賴處理容器42的容量及C5F8氣體的流量 但最好是使C5F8氣體的先行供給時間比延遲時間T1的 圖 〇 至 W 述 條 ) 產、 被 要 因 述 e c 燃 給 膜 條 堆 -18- 2 200809963 (16) 倍程度更爲縮短。 當壓力調整工程的時間短，電槳點燃工程及壓力調整 工程的所要時間的和爲延遲時間τ 1以下時，如圖4及圖 5的變形例1及變形例2所示（圖5的變形例2是在途中 * 加上等待工程），可使從電漿點燃工程的開始到壓力調整 * 工程的終了爲止的時間比延遲時間 τ 1更短。同樣此情 況，在處理執行工程的開始時間點，因爲C5F8氣體已經 ^ 被供給，所以比以往的成膜方法（參照圖9)更縮短延遲 時間。 如圖2的實施形態及圖6所示的變形例3那樣，較理 想是使從電漿點燃工程的開始到壓力調整工程的終了爲止 的時間（圖6的變形例是在途中加上等待工程）和延遲時 間T 1相同。藉此，可使從處理執行工程的開始到膜的堆 積開始爲止的延遲時間形成實質的零，且也不會有像上述 那樣膜質劣化的CF膜在處理執行工程之前堆積於晶圓上 φ 之虞。此情況，從電漿點燃工程的開始到壓力調整工程的 終了爲止的期間會形成不產生成膜的孕育時間 (incubation time ) 〇 以下，說明有關用以確認根據本發明之C5F8氣體的 ‘ 先行供給的效果。在比較例中，是在電漿點燃工程及壓力 調整工程中不供給C5F8氣體，在處理執行工程的開始時 間點開始CF氣體的供給。在本發明的實施例中’是在電 漿點燃工程的開始以後，亦即處理執行工程的開始時間點 的5sec前便開始C5F8氣體的供給。C5F8氣體及Αι:氣體 -19- 200809963 (17) 的流量、處理容器内壓力及電漿電力的値是與記載於圖2 的時序圖者相同。將實験結果顯示於圖7的圖表。圖7的 圖表是表示從處理執行工程的開始時間點（使電漿電力上 昇至3 0 0 0 W的時間點）起的經過時間、與堆積於晶圓上 _ 的膜的全膜厚的關係，其中線A爲比較例，線B爲實施 “ 例。 比較例（線A )是在處理執行工程的開始時間點， ▲ 1 4 A程度的膜已經堆積，之後2秒的期間之膜厚増加些 微。相對的，就實施例（線B )而言，處理執行工程的開 始時間點的膜厚爲4A，然後每經過1 sec，膜厚急增爲 17A、42A。亦即，在實施例中，是在自處理執行工程的 開始後接著無延遲時間T1 (參照圖1 0 )地開始膜的堆 積。 另外，在經過時間^ 〇」的時間點，實施例及比較例 皆已堆積膜，且其膜厚是實施例爲4A程度，相較於比較 應 例的1 4A程度，相當小。此膜是形成於處理容器42的内 壁面等已有的CF膜所構成的預塗膜隨著在比處理執行工 程更前面的工程所發生的Ar濺射而剝離後堆積於晶圓上 ' 者。實施例的膜厚較小的理由，是因爲先行供給C5F8氣 * 體，所以Ar電漿的能量會賦予C5F8氣體，藉此Ar濺射 量會低減所致。 由於在前述的實施形態中是將點燃電漿時的電漿電力 設成比以往的方法的2500W(參照圖6)更低的1 500W程 度，因此可抑止礬土製的頂板76被Ar濺射。所以，可抑 -20- 200809963 (18) 止A1成分被取入至晶圓W上所堆積的CF膜中。在實際 進行實験時，用以往的方法成膜後的CF膜中的鋁濃度爲 「1 〇〇」，相對的用本發明方法成膜後的CF膜中的鋁濃度 可被低減至「0.94-5.8」程度。 * 另外，在上述實施形態中所被成膜的膜爲CF膜，但 * 並非限於此，亦可爲任意種類的膜，例如 SiCO膜、SiN 膜或Si02膜。又，電漿處理的種類並非限於成膜處理， Φ 亦可爲其他的電漿處理、例如餽刻處理、灰化處理或洗滌 處理。被處理體並非限於半導體晶圓，亦可爲其他種類的 被處理體，例如玻璃基板、LCD基板或陶瓷基板。 【圖式簡單說明】 圖1是表示本發明的電漿處理裝置之一實施形態的構 成槪略剖面圖。 圖2是說明本發明的電漿處理方法之一實施形態的時 ⑩ 序圖。 圖3是說明本發明的電漿處理方法之一實施形態的流 程圖。 圖4是說明本發明的電漿處理方法的第1變形例的時 _ 序圖。 圖5是說明本發明的電漿處理方法的第2變形例的時 序圖。 圖6是說明本發明的電漿處理方法的第3變形例的時 序圖。 -21 - 200809963 (19) 圖7是表示處理執行工程的經過時間與CF膜的堆積 膜厚的關係圖表。 圖8是表示以往一般的電漿處理裝置的構成槪略剖面 圖。 * 圖9是說明以往的電漿成膜方法之一例的時序圖。 ' 圖1 〇是表示第4工程的經過時間與CF膜的堆積膜厚 的關係圖表。 【主要元件符號說明】 2:電漿處理裝置 4 :處理容器 6 :載置台 8 :支柱 1 〇 :頂板 1 2 :氣體噴嘴 φ 1 4 :平面天線構件 1 6 :慢波材 1 8 :細縫 2G :同軸導波管 22 :中心導體 24 :微波產生器 26 :模式變換器 2 8 :排氣口 3〇 :壓力控制閥 -22- 200809963 (20) 32 ： 3 4 ： 4 0 ： 42 ： 44 ： ' 46 ： 5 0 ： 52 ：
54 ： 5 6 ： 5 8 ： 60 ： 62 ： 6 4 ： 66 ：
70 ： 7 4 ： 76 ： 78 ： 8 0 ： 8 2 ： 8 4 ： 86 ： 真空泵 排氣通路 電漿處理裝置 處理容器 載置台 支柱 静電吸盤 配線 直流電源 偏壓高頻電源 加熱手段 閘閥 排氣口 排氣系 排氣通路 壓力控制閥 真空泵 壓力検出器 頂板 密封構件 電漿形成手段 平面天線構件 慢波材 導波箱 -23- 200809963 (21) 8 8 :同軸導波管 8 8 B :中心導體 90 :模式變換器 9 2 :導波管 ' 94 :微波產生器 • 9 6 :細縫 98 :氣體供給手段 ^ 100 :噴灑頭部 102 :氣體噴射孔 1 〇 4 :氣體流路 104A、104B :氣體源 106A、106B :流量控制器 108A、108B:開閉閥 W :晶圓 S :處理空間
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