TW201034525A - Plasma processing apparatus - Google Patents

Description

201034525 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 執成 體層、絕緣層及料層，因而在標的物件上製=半導 標的物件例如為半導體晶圓、或使用於平板理。 示器）的玻璃基板。 奴*肩丁-(例如液晶顯 【先前技術】 在製造用來組成半導體積體電路的半 (例如半導體晶®)遭受淋種處理，例域物件 擴散、重組（reformation)、退火 ，膜^乳化、 2〇_2議7A1揭示一種此類 至150片晶圓。接菩，膝SjfL/M 片曰曰®，而晶舟可支托30 理容器氣密地關閉。接著二並且將處 马了久善+導體積體電路的特诞从 緣膜的性質是重要的。習慣上，二丰導體凡件的絕 的絕緣臈。細，近年來，、半導體為半導體元件 良的積體錢微魏贿献更進一步改 被用來做為絕緣膜，用於f i二、'氦化梦膜（Si3N4膜） 元件的側壁膜、糊極 因此非常適合使用在前述應㈣化阻隔性， 卜近年來’半導體積體電路必須具有更高的操作速度。 201034525 求’在—方案中形成具有雜質（例如棚）摻雜的氣 電電ί數相當小的絕緣膜，其大大地減少了寄生 屯谷（曰本專利申請案公開號6-275608)。 求，ΐίΐίί需求Π，處理溫度也必須降低。由於這樣的需 在_低的曰門種電水处理设備’其利用電漿實施一處理，以便 (3糊樣公開號 述的圖，概要^顯示—直立式電漿處理設備，其係上 m 職備中 直命排洛n二Π 圖所不’用於將内部蒙氣加从 係沿著矩辟形撗剖面的電漿產生盒4 將被電漿所活化的氣體。如圖21所示， ^巧的電漿電極6係配置為沿垂直方向延伸，且位於界 ° 13·^ 並且橫跨兩個電_極、6 )和’從賴電紐應^ 8被施加， 俾使賴電極6提卿行板摘電極對， ί = _電極6時’藉由電容柄合產生電 此產生了 聚，活化了供應至電聚倉4中的氣體，因 理設備i 的物種或自由基等等。此類的電漿處 如成膜I、）猶反應（例 備具有微粒產生及自由基產生量關題。綱$水處理认 【發明内容】 b 本發明之-目的，在於提出—種能夠防止微粒產生，並且會 5 201034525 夠增加自由基產生量的電漿處理設備。 於每丄ί出-種直立式電漿處理設備，用 垂直向伸*的物件上貫施—電漿處理，該備包括.^ 氣密狀態的二處；；Τϊ支;有==等標的物件、及處於 ，枝托在該處理容器中體二=向將該等標 該活化4包括舌化機成電藥，其ΐ: 容器之對應於該處理場的一位^，及尺二盘t，，，於該處理 生盒外，並且沿該電漿產^盒感的^%水)=，’配置在該電漿產 -分離部分’該分離部分與漿;二辟=cp，極包括 定距（射頻）電源供應器電ΐ—預 根據本發㈣f二態樣η電極。 :每次同時在複數標的物件上實施—電漿』電備’用 氣密狀態的—處理場r:支;有===的物件、及處於 理氣體及-第二;理ί;:應統，用於將-第-處 氣體分配喷嘴，兮第二$二又=地j谷為中，並且包括一第一 該第-處理氣體了並且著該處理場配置以供應 氣體喷孔；-排氣系統，tj怎地巧於其中的複數 括一垂直向伸長形的排教子丨兮=攸“处理谷态中排出，其包 並且位於與該第—喷:該處理容器中， ，，其中，該活理，成 產生盒，裝設於該處理容哭之勒座认長形的弟一及弟二電漿 界定與該處理場氣密式相;的-置’每—者 裝產生盒各別地包括形成於其中、處: 201034525 =的=開嘴的•並且在該 產生盒的縱向方向延伸；及一丘ra ρτ? Γ 弟一电水 至該等第-及第二g電i。共用处（射頻）電源供應器，連接 知悉。藉由下文中所由本發明的實施而可 發明的目的及優點。出的具及結合物，可了解及獲得本 【實施方式】 理設行=;=，處 理4，繁=二及21所示的辑嫩式的嶋 Λ ϋ的石英内壁的飯刻。因此，包含石英 產生盒4_表面及該 屬（^3内=㈤上述被#刻時，微量地包含在石英中的金 目此造成金屬料。再者，_電漿4 加較大功率；，上里效率、因而施 因此，要增加電子密度芯iis因為較大功率而明顯地增加。 大大地增加設備的成本。另一方面，如國際公^原^^。因而 屬舰戦咖，—種椒冑編爾咖備已經祐 201034525 】難聚…'而’在該公開案中所揭示的設備在實際應用上有其 設備據t括23，所屬_究團隊已經開發出-種電漿處理 2〇〇=056δ77Α1)。然而，本案發明人已 ^^ (1 電漿處理6史備仍然具有改善的空間。 、 #、日上^發現所完成的本發明實補，將參考著倾的图十 ΐ元件說明中’具有實質上相同功能與配置二 g明件係“勒目_元件符m必斜才讀覆地加以 《第一實施例》 理-Ξ 剖面圖’顯示本發明第一實施例的直立式電漿處 (除x 了加熱器雜其中的部分 的處理容器，具有ICIf電二；顯示圖1所示的設備 以產生電絲合電漿的電極）。圖4Bf=^電磁場 所示的設備的ICP電極立中的邱人放大視圖，頦示圖1 用於選擇性地供應第一處^體^包處理場， 烷DCS)及第二處理氣㉟f白 】文f石夕乳體的二氣石夕 設備12 _於當糊電漿‘ ^ = = 。成膜 的標的物件上形成氮化顧。肢舌化％，在位於處理場之中 设備12包括製作成圓柱形的處理容哭 的底部，其，處理場！5係用於容納 J亩、J二板及開放 複數半導體晶圓（標的物件）。整個處^向間隔堆疊的 所製成。處理容器M的頂部且有係由石央（例如） 該頂部。處理容器14的底&，以便緊密地密閉 接至由不_ (例如）製成糊(例，形環）連 由圓柱形石紐所形成，並且具麵 201034525 成的一部分_。 過歧ί ^ 的f。由石英製成的晶舟22係通 從處理容器U取出。數個= = == 理容器^或 間隔地被堆疊在晶舟22上。例如直方向 片直^300麵的晶圓（t)貫貝上固定的間隔支托約兄至⑼ 上。皮置放在工作台26 ❿ =蓋穿板二蓋I8係用於打_^^ π Ϊ的盖板28部分具有磁性流體軸封32 (例如 > 俾 使轉軸30在，密的密閉狀態中以可旋轉的方式被支^密 J例Ϊ 〇5:哀）係插設於蓋板28的周緣與歧管18的底部之間， 俾使處理容器14的内部能被維持為密閉。 "曰 升降機構35 (例如晶舟升降器）支托一橫桿％ 襞設於橫桿36的末端。升降機構％以整合的方式使晶罢 板28上下移動。工作台26可以固定於 圓 = 旋轉晶舟22的方式進行處理。 饿明HI W以不 氣體，應部係連接至歧管的側邊，以將 應至位於處理容器Η之中的處理場15。具體而言，氣 括第二處理氣體供應管路38、第—處理氣體供應管^ $ ，體供應管路42。第-處理氣體供應管路4〇係用於供應第3 = 氣體’第一處理氣體包含矽烷類氣體，例*DCS (二^ $ 體。第二處理氣體供應官路38係用於供應第二處理氣體二= 理氣體包含氮化氣體，例如氨氣⑽3)。清除氣體供應管路= 於供應惰減體，例如N2氣體，峨為清除纽。若有需',、 -及弟二處理氣體每-者係與適量的載體氣體混合。然而 說明的簡化起見，了文中將不會再提到這樣的載體氣體。’ 更具體而言’第二及第-處理氣體供應管路38及4()分 包括氣體分配喷嘴44及46，每-個氣體分配喷嘴係由石英管所^ 201034525 過歧管18的側壁，_轉向、並且向上延 n考圖^)。氣體分配喷嘴44及46分別具有複數氣^二 ϋ及孔係以預定的間隔形成在縱軸方向（垂直方向） 以4手均勻的方式沿水平方向傳送對 母者 f曰舟22上的晶圓W平行的氣體流 軋體噴嘴48，從外側穿過歧管18的側壁。' 〜吕 〇括丑 56，ί^4碰I你分別經由4體供^管（氣體通道）52、54、 42S ；4DC^ ' N2 38S ' 4〇S ' 4、56分別具有切_ 52A、54A、56A以 的ΐ置m5,例如質量流量控制器。由於這樣 應。 ^體、N2氣體可以在受控的流率下被供 活化化包方向裳設於處理容器Μ的側壁。 ICP ί極66=义產生 沿處理容器14的縱向方向延伸。 電以？電漿產生盒64配置，並且連接至即= 严產生盒64對面的處理容器14丄1 直方向切割處理容器14的 ， 氣口 62，用5將内部蒙氣加以真空魏。成排 ❹ 藉由j產生盒64具有垂直狹長的開口 70，並形成係 度，開= 接至處理容哭14的## π二二體係以知接的方式氣密地連 且具有凹。翅72财長又_直立形狀，並 突出。因此，蓋體卑使其^處理容器14向外 壁72A、72JB從處理六 t」J 土 72Α、72β及一背牆，該對側 壁72Α、72Β的外端^、_沿f向延伸並彼此面對，該背牆使側 密封壁细封f^72A、观的上端及下端也由 的厚度，被設定為二5 2至的6f度’ 72A，及背膽73 與處理容种真空勤之間的屢:差。其禁得起大氣屢力 10 201034525 ^於這樣的配置，賴產生盒& ί側壁向外突出，並且在處理容器Η内部的t魏理容器14 漿產生盒64包括電浆產生區，電打f的。換 ^與處理容器14内的處理場15相通口 f =64的内部空 ^直方向涵蓋晶舟22_^^»^ 垂直長度， 如圖3所示，電漿產生盒64的1(^ 鲁 _ 形成，該電極係配置於側壁72八及72B发6僅由一個電極所 施例中的側壁72A)的表面上，並且在其]中―| (例如’在此實 上延伸。電極66係由相對於電漿產生:64二新。（垂直方向） 所形成，俾使其在側壁72A的頂端向。/ 2轉半圈的線圈 分離。為了安全的目的，電6 ’以與電漿產生盒64 板82加以覆蓋。 电極％係以石央（例如）所製成的絕緣 下晶上的最底 心最遠的㈣*馳置（轉縣器μ中 外與=體分㈣嘴44係向 當實J上產生主要電漿的電漿產:區’ 區:ii乳ί從嘴44的氣體喷孔44A噴向電H 解或在電裝產生區中選擇性地被激發（被分 二，“）’並且以此狀態供應至晶舟22的晶圓w上。 72的例如）製成的^緣保護蓋（未顯示）係襄設於蓋體 、、 ，亚且將其覆盍。冷卻機構（未顯示）係配詈於紹 + ϋ包括面向電極66的冷卻液通道2冷 ΡΊίf應?冷卻液（例如被冷卻的氮氣〕以冷卻電極66。？ 6㈣弟7rT理氣體的氣體分配噴嘴46係配置在氣體活化機構60 = 近的Λ側位置。具體而言，氣體分配喷嘴46在開口 友」在处理谷器中）的一側向上延伸。包含DCS氣體的第一 ^乳脰從氣體魏喷嘴46的氣體纽似喷向處理容器Μ r央。 11 201034525 氣孔ί 6G細排氣孔62，係以排 制成，廿遲直/、有11形検剖面的排氣孔蓋84係由石英所 ί辟往i⑽用加以裝設。排氣孔蓋84順著處理容器14、的 口 5係連接至器14的頂端處具有氣體出口 86。氣體出 Η内加鋪％所環繞，加熱㈣祕將處理容器 14中、W加熱。熱電偶（未顯示）配置於處理容器 中排軋62的附近，以便控制加熱器88。 便控括由電腦（例如）所形成的主控制部90，以 护^邻^〇 根據預先儲存在其儲存部92中的處理配方，主 ❹ ΐ，i預先膜處理時所形成的膜厚及膜成分。在儲存部92 性，以理^體流率與膜的厚度及成分之間的關聯 主㈣部90%；^^此，根據已儲存的處理配方及控制資料， 制升降機構35、氣體供應管㈣、40、42、排 U統GE、氣體活化機構6〇、加熱器二 等等、=)體體光碟（CD、鶴等等）、磁光確⑽ ^圖4A及4B所示，配置於電漿產生盒64的lcp 〇 部分74的曲折電極，俾使電極的絲長度及安穿 面積減於赶盒M儘可統處 ，彎曲部分74包括彎曲方向相反(例二=’ 第—及第二料部分係交替^ ,折形狀。母一個彎曲部分74具有弧形的形狀， 弧形。換言之，具有半圓弧形的每一個彎 漳^、 =替地朝向相反的方向，以便形成連續相=7s^彼因此而連升接、 込的曲折形狀。、彎曲部分74的弧形並未限定於半圓來。7 具體而言’例如，弧形的半徑r的值係設定為 ς 的範圍内，例如約5至50 mm;弧角θ的值〃定、;50 mm 的範圍内，較佳為介於本=ΐ2 12 201034525 θ~π，因而得到半圓弧形。電極的 2至10 mm的範圍内，作是 =的值係設定為介於约 的螺距Η的值係設^介^似的寬度。曲折开^ 電極的曲折寬度之設^，係使電極=Gmm(例如）的範圍内。 内的氣體分配噴嘴44的位置，=m應於電漿產生盒64 嘴44。 使產生的電漿不會接觸到氣體噴 如圖4B所示’當拙電流流 ^環形區域76 (其以紋線表示）產「極66的弧形 由处功率所形成的電場在區域76ί較:其係因為 在魏產生盒64中，整個來 j 預二的間 電漿密度變得較均勻。 于罕乂穴的％水產生區，且 從電極66到晶圓W的最接近部分的距離 設定_於防止來自錄產生盒64 接接觸到晶f w、及電漿造成的晶U %損壞。 属而直 極的熱容量較大，隨著RP電流的择加，雷中’因為電 忽略的程度。因此，對晶圓W的溫\控制產===超出可 膜速率可能因此而改變。據此，電極的寬度的值係*定且成 ，圍内。經由用於阻抗匹配的匹配電二步2 Ϊ敏』ϋ _ICP電極66的近端側連接至即電源供應器68。 以自動調整阻抗。 ㈣供應盗68之間傳送， ICP電極66的一端係接地的，例如 為具有13.56廳(例1如) 疋為f有介於4廳至27.12MHz的範圍内的另一個^地又 备施加RF功率於ICP電極66時，在電漿、 感輕合摘電磁場，_產生賴。電漿產生164^設計 13 201034525 約1 m的長度；約5〇至12〇 广& & 55mm-^55 120麵的見度HI (參考圖2)，例如約 ;m5〇咖的厚細，較佳為約20至50麵，例如 有约3至由錄合金（例如）所製成，其被設計為具 有約3至5mm的厚度，及約2至1〇麵的寬度。 的1所示的設傷中所實施的成膜方法（所謂 在半導/曰圓上开。在此成膜方法中，係利用ALD或MLD 在成航梦膜。為了達成上述目的，將包含二氣 3 (^傲\體（做為魏類氣體）的第—處理氣體、及包含

It 娜地供應到容 ❹ 著下述的操作。 具而吕，成膜處理的實施係伴隨 於室溫的晶舟22支托一些（例如50至15〇片） 又兮曰冉1^^，81 ’在以預定溫度加熱的處理容器14中載 二Γ舟古使處谷器14氣密地關閉。接著，將處理容器14 ί 士: 士口^、^排氣’並且保持在預定的處理壓力；使晶圓溫产增 的^溫^ °此時’該設備係處於等待狀態，直到ϋ $44疋^者:在晶舟22旋轉時，從各別的氣體分配喷嘴46 ❹ 46的氣體的第一處理氣_由氣體分配喷嘴 賴應，以戦與晶舟22上的晶B w平行 β在供應DCS氣體時，dcs氣體被加熱溫度所活 且]達處理％ 15 ’ DCS氣體分子及其 语 子及分子被吸附在晶圓w上。牌植生的刀~產物的原 面’包含丽3氣體的第二處理氣體係由氣體分配嘖嘴 ，，孔4仏加以供應，以形成與晶舟22上的刀 供應第二氣體時，在整倾部分的供應時間内H 活化機構60的Rp電源供應器68係設定為開啟狀態。=時⑽ 14 201034525 • 功率68的輪出係設定為介於 丨 當氣體活化機構6〇被設定 丨2的f圍内。 過正對著ΙΟ^極66的狀广幸*弟二處理氣體通 且部分地轉變成電货。此^產生’第一處理氣體被激發，並 例如N*二此X例如：自由基(活化物種)產生， 由基從氣體活化播摄付號“*表示其為自由基）。自 14 ^5 ^ cc： 鞘且有r丨1祕融餘66所軸的電磁場而魅，#而離子 減少可能。批從顯著地 中離配置於側壁72A及72B其中之一，被電漿 粒。此夕因而大大地減少由钱刻所產生的微 於Na (例如）的内壁祕刻的面積較小，所以減少了由 可：自=====率就 ===更 特別ii新n強電場， 在根據第“ 15 201034525 技術所製造的比較例的電槳# · 且測量微粒產生及金屬科。中’分別實施成膜處理，並 設備’被峰縣目麵例 》至3加以制的電聚處理 的具有電容耦合式電極的電设備。如圖20及21所示 漿處理設備。目前範例及比較:俜：相來做為比較例的電 目，中，編的弧角θ 處理耕 。』=，==電漿“為約 處理容器需要被清潔’。另—二^的微^數目突然地增加，使得 即使當累積膜厚太於l.G_時，微^前f „處理設備， 佳的結果。 微粒數目僅少置地增加，此係較 ❹ 關於半導體晶圓上的金屬污毕 較例的電聚處理設備得_ lxJ；G t特別疋f⑽）的污染，比 前範例的鎌處理設二:二減'，。另—方面，目 係較佳的結果。 ' atoms/cm或更低的值’此 約兀/6至3的的^^曲部分74的弧角㊀的值係設定為 _憂點被祕，電祕的曲折形 〇 的彎曲部分74可能料中例如’在垂直方向彼此鄰近 極66的寬度。皮接觸’亚且造成短路，然而其係取決於電 極的彎曲^圖’顯不—電裝產生盒64，其配置的電 大it t _為Μ °圖5B係圖5A中的部分VB的放 的及5B所示，θ，幾乎是允許電祕具3 部分74 ^果㊀值大於此值，在垂直方向彼此鄰近的彎曲 刀/4可忐彼此接觸，並且造成短路。 電槳Ϊΐίί/根i康第一實施例，曲折ICP電極66係、配置在界定 置使得界^將的盍體72上’並且沿其縱向方向延伸。這樣的配 而減少的1體72的内壁比較不會被钱刻，因 …產生及金屬污染。此外，自由基產生量由於擴大的電 16 201034525 極面積而增加。雷> 凡 《第,i第六實施例》 側壁72β，而不是側壁72A。 -者;別地顯示出使用於電^上，備、d列的放大俯视圖，每 施例中，曲折電極66具有7曲處$又7，，一的曲折電極。在第-實 狀。科，也心制。t ^分74具有 在圖6A所示的第二實d 6E所^的曲折電極66。 -彎曲部分具有細的 包括f曲部分74，每 朝向相反的方向，因此整體而二74係彼此連接，以交替地 形狀並未受限為—特定形狀，電極66的曲折 如）所形成。 由擺線曲線或正弦曲線（例

及直三電極66係由彎曲部分74 曲部分74及直線部分_直替具有預定的長度。彎 字形。在此例中，例如，每有；；=歯形或Ζ 在圖6C所示的第四實施例中刀=有非吊小的弧形。 及直線部分100所形成，如圖6B 一般折^ 66，由、彎曲部分74 定的長度。彎曲部分74及直線部八，丄直線邛/刀1〇0具有預 成曲柄形。在此例中，例如，每—“部分〜二，以广: ^線部分100包括交替使用的較長直線部分勘A、^較短H 分麵。使用在此實施例中的所有直 ▲相= 長度的直線部分。 π屬了月匕疋具有相同 第五實施例與圖犯所示的第三實施例類似。在 例中’曲折電極66係完全由直線部分励所形成，每— 1GG具有預定的相同長度。直線部分⑽係彼此連接， 疋、在相反的方向交替地傾斜，以形成麵形 —，6Ε所示的第六實關與K6C所示的第四實關類似 弟六貫施例中，曲折電極係完全由直線部分胁所形成，直 分1〇〇包括較長直線部分100A及較短直線部分1〇〇B。這兩種° 17 201034525 同的直線部分100A及100B，係交替地以直角彼此連 曲柄形。使用在此實施例中的所有直線部分1〇〇可能是具^ 長度的直線部分。 第二至第六實施例可能呈現與第一實施例（其係仏 及4B而加以說明）相同的功能及效果。在第一至第六實 由彎曲部分74及/或直線部分100所形成的曲折形狀，可以 為具有較小的螺距，例如正弦曲線。 《第七貫施例》 圖7係一透視示意圖，顯示本發明第七實施例的電 備的主要部分。在上述的第—至第六實施例中，電極 置 側壁72Α及72Β其中-者之外。另一方面，在圖7所示^第己^ 施例中，電極66係配置在背牆73之外。 本實施例的其它部分，可被設計為如第一實施例所述 施例的電極66可能是第一至第六實施例所述的電極其中一 實施例可能呈現與第一實施例相同的功能及效果。 《第八實施例》 圖8係-剖面不意圖’顯示本發明第人實施例的魏處理設 備的主要部分。在上述的第—至第七實施财 ❹ 的橫剖面。另-方面，在圖8所示的“實酬中，蓋體 v形的橫剖面’其係由—對在末端彼此直接連接的侧壁72α及观 所形成三電極66係配置在側壁72Α及72Β其中一者之外。 本貫施例的其它部分，可被設計為如第一實施例所述。本實 施例的電極66可能是第一至第六實施例所述的電極其中一者。本 實施例可能呈現與第—實施谢目同的魏及效果。 《第九實施例》 圖9Α係一透視示意圖，顯示本發明第九實施例的電漿處理設 備^主要” 9Β係圖9Α所示的設備的剖面侧視圖。在上述 ，弟:至第七錢例巾，蓋體72係由具有直雜剖面的側壁所形 山θ女此^面’在圖从及兜所示的第九實施例中，蓋體72係 由具有曲線檢剖面的側賴形成。電極66係順著側壁1〇2配置於 18 201034525 何曲=，例==彡的橫可具有任 施例的縣如第—實齡!所述。本實 實施例可能呈現盥"第7!·^、貝^列所逑的電極其中一者。本 《第十實施例》 例相同的功能及效果。 設備二主透ί不,⑤圖’顯示本發明第十實施例的電漿處理 上述的第一。：二圖10Α所示的設備的剖面側視圖。在 參 外突出且=ii：：H^72係從處理容器14的器壁向 名mru 產生皿係位於處理容器14之外。另一方面， ^壁向施例巾，·72餘處理容器η 盒㈣位於大處出理容並容器14的縱向方向延伸；電漿產生 出電66 f配置於處理容器14的器壁部分（其界定 制如iit )之外’並且沿電滎產生盒64的縱向方向延伸。 pi，直方向延伸的狹缝狀開口 1(36係碱於蓋體72的中 二的半導體SHt4中所產生的自由基被供應至處理場15 例的其它部分，可被設計為如第—實施例所述。本實 66可能是第—至第六實施例所述的電極其中-者。本 現與第—實施例相同的功能及效果。應當了解，在 ί 十實施例中使_魏孔蓋84、及碱在處理容器14 之中。減62 ’與第-實施例的是相同的，因此絲顯示在圖式 《第十一實施例》 1 11A係一透視示意圖’顯示本發明第十一實施例的電漿處 的主要部分。圖11]B係一視圖，顯示圖nA所示的設備的 圖12係一放大剖面圖，顯示圖11A所示的設備的電漿產生 盖，、中的部分。在上述的第一至第十實施例中，氣體活化機構6〇 19 201034525 只有一個電漿產生盒。另一方 實施例中，活化機構6〇具有至圖12所示的第十-增加自由基產生量。具體而言，ϋ例=個）電裝產生盒，以 電漿產生盒64及第二電衆產生14的侧壁係設置有第-造如第-實施例所述，第二電將皿弟一電漿產生盒64之構 生盒64，與第一電漿產生各生孟队1係鄰近於第一電漿產 例如，當處理容器且沿垂直方向延伸。 時，處理容器14的直徑的值二直控300 mm的晶圓W 圍内。在此例中，兩個電漿產約345至390咖的範 為介於約180至300 mm (例如^ _1 $間的距離值係設定 〇 係由蓋體7W所界定，蓋^7t ^圍β。第二電漿產生盒_ 凡1所形成，其與蓋體72的側辟'7 1 壁72A_1及服1及背牆 r上端及下‘由密封7。3相同。侧 中，猶理容器μ 漿產生盒64及6M與氣體八西二1中間位置。換言之，兩個電 分配噴嘴46的其巾==相等，分別在氣體 46,各別的電漿產生金6 =於=為中心的氣體分配嘴嘴 排氣孔62 (參考圖υ ‘ 口 70及70-1雜稱地存在。 器'中心㈣位：兩以配置於氣體分配噴嘴46的對面，處理容 ❹ 弟'一電裝產生盒64-1且右硕罢认甘▲ 其與配置於電聚產生倉64巾的：4 ?、t的氣體分配喷嘴体1， 構。包含NH煢騁的筮~/的虱脰为配贺嘴44具有相同的結 孔44A] “控的流理氣f ^配噴嘴体1的氣體喷 氣體分配倾⑷可；嘴L第二 第-氣體分时嘴44分開/'⑱胃嘴44 /刀流喊可配置為與 電漿產生盒64及64-1各自具有用於 6及⑹郁66及_係、各別地配 側壁72A及72A]上，其彼此 广產生皿== *二電極66]具有_—編6__ΐ 板 20 201034525 82-l覆盍，絕緣板82_丨具有與妨 兩個電極66及66_i透渦；:^緣板82相同的結構。 式彼此電性連接。換士之，。电水產生盒64及64-1、以串聯的方 2所示的包括RF電二庳哭^路等同於將第二電極66-1加到圖 這樣的配置，RP功率由固的電路的饋電線8〇的配置。由於 連接的兩個電極66及66 1。龟源供應器68施加至以串聯方式 例所^的活化功產生盒64及⑷利用第一實施 因為源自於氨氣的自由其在t原自於氨氣的自由基（活化物種）。 的自由美產u，土糸由兩個部分所產生，整個處理容器14 庫巧增加許多，所以自由基密度較高。因此，反 應被以增加膜形成速率及改善產能。 汉 時，第二处功率與第—實施例的处功率相同 漿產生人64貝/=係配置為施加雙重处功率。然*，在每-個電 因此，二二度與第—實施例的電漿密佩 並且減少微粒的產生 -1的内表面比較不會被喷賤， 鬌 本實施例的其它部分，可被設計為如第一實施例所述。 =例的，極66及66-1可能是第一至第六實施例所述的電極其中二 ^。本實施例可能呈現與第一實施例相同的功能及效果。雖然此 p例採用兩個電槳產生盒64及64]，但電漿產生盒的數目可以 疋二個或更多。對於其它下賴實施例而言，這樣的情況是共通 的。 、 《第十二實施例》 ^圖13係一透視示意圖，顯示本發明第十二實施例的電漿處理 设備的主要部分。在上述的第十一實施例中，電極66及的·〗每一 者係配置在電漿產生盒64及64-1的側壁其中一者之外。另一方 面，在圖13所示的第十二實施例中，電極的及的—丨每一 置在背牆之外。 21 201034525 一此第十二實施例與圖7所示的第七實施例是類似的。如圖13 所示’以串聯方式連接的兩個電極66及664係各別地配置在界定 電漿產生盒64及64-1的蓋體72及724的背牆乃及乃—丨之外， 並且沿其縱向方向延伸。 本實施例的其它部分，可被設計為如第一實施例所述。本實 施例的，極66及66-1可能是第一至第六實施例所述的電極其中一 者。本只猶·]可⑨王現與第-及第十—實施例相同的功能及效果。 《第十三實施例》 圖U係-透視示賴’顯示本發明第十三實施例的電漿處理 主要部分。*5上述的第十一及十二實施例中，界定電衆產 ❹ 辟二带m的盖體72及72-1每—者係由具有直線橫剖面的側 $ — 一 ^面，在圖14所示的第十三實施例中，蓋體72 母者係由具有曲線橫剖面的側壁所形成。 如圖Ϊ第二三實施，與圖％及兜所示的第丸實施例是類似的。 财式連接㈣㈣極66及_係各別地配 ΐ的側壁102之外，並且沿其縱向方向延伸。 如弧二擴==的細^ 施例實施_述。本實 〇 者。本實施例可能呈現in 貫施例所述的電極其中一 《第十四實施例》/、及弟十一貫施例相同的功能及效果。 設備第十四實施例的電裝處理 係從處理雜+ 計三實關巾，蓋體72及

係位於處理容器14 出，且電襞產生盒64及6U 例中，蓋體72及72 i 在圖15所示的第十四實施 處理容器14的縱向太闩二^态14的器壁向内突出，並且沿 容器14之内。'一向乙伸，電漿產生盒64及64-1係位於處理 第十四錢施例與圖10Α及1〇β所示的第十實施例是類似 22 201034525 的。如圖15所示，處理容器14的側壁設置有兩個電漿 及64-1 ,其各別地由彼此鄰近的蓋體”及乃-丨所界直、^ 處理容器14的縱向方細伸。以㈣方式連接㈣^ ’ 66-。1。係各別地配置在處理容蒸14的器壁部分之外，^哭= =器壁部分各別地界定電漿產生盒64及⑷，並且沿電^ ^貫施例可能呈現與第―、第十一、第九實施例相同的功中能 第七3 =蓋=:66及66-1的絕緣板82及824並未在 ί ^ ί 斜二至第十四實施例中加以解釋。然而， 貝際上，這樣的絕緣板係配置在這些實施例中。 … 《第十五實施例》 的電漿產生短中的邱八。面圖、頦不圖16所示的設備 示的却·借的二二寒4二刀圖18係一侧視示意圖，顯示圖16所 係。Ϊί'以及與其附著的電極之間的關 外表面ί觸:，電極66及66-1係與蓋體72壁的 . 另方面，在圖16至丨8所示的第十五實施例中， tt1、與蓋體壁的外表面係完全或部分分離的 备64的’+搞H如^。具體而言，當RF功率被施加於電漿產生 ί，這樣I駐波可ί是非電均裝勻產的生= 完全或局部地偏高，造成離;在讲：=了：電磁场的強度是 的内表面，因而增加微應被速、並且噴藏蓋體 象’如上所述，i極的全!金屬污染。為了防止這樣的現 的強度變分’在電漿產生盒中形成的電容電磁場 201034525 置 在此例中，當肪功率被施加於 在此電目磁場在電漿產生盒64中具有略低的強度。 末端處被S ί於外表面有72us形=:的石英絕緣板82在其相對的 内表面，並且沿其縱向方向延I。係裝設㈣形絕緣板以的 〇 少，一中方的面電磁二=f能被概 至可f藉㈣加蓋體72的厚度（目前約為4.5 體72時的隱’；/ %磁械強度。細，這樣的改變造成製造蓋 轉成本及製造制綠料實際的。 述。本其它部分，可被設計為如第—實施例所 如上戶現i第一實施例相同的功能及效果。此外， ❹ 面72S儀八雜的，十五貝靶例中，因為電極66與蓋體72的外表 以，蓄雕、&的内矣可防止電漿產生盒64中的電磁場強度過大。所 屬、、^m面比較不會被喷藏，因而減少微粒的產生及金 屬延長處理容器14的使用壽命。 一者本極66可能是第-至第六實施例所述繼其中 其中任一例的特徵可以被應用於第七至第十四實施例 及第+ Tzg〜二1徵被應用於第十實施例（參考圖1GA及10B) 的的哺，電極66 (Μ-1)與對應於電衆產生盒64 的處理容器14的器壁部分的外表面係分離的。 同進行一實驗， 马4數。卩边者距離L3的增加，蓋體72内表 24 201034525 面的被鍅刻量逐漸地減少，並且當距離L3約為4.5 _時、在數 個A達到飽和。此外，一直到距離L3增加至2〇 mm時，'膜 的進行具有這樣小的被钱刻量，沒有太大的改變。、 在圖16至圖18所示的第十五實施例中，整個電極砧盥罢邮 72 =表面72S_微分離的。另外，可能只有部分的電和^ 興外表面72S是分離的，如圖19A及19B的修改所示。 當整個電極66與外表面72S接觸時，在電漿產生各64 電磁場強度可能局部地較高，造成蓋體72的内表面if 的 過度噴濺。據此，在遭受過度喷濺的部分，使電極66^ ° ς ^ ⑩ ，部分分離。圖19Α及19Β係側視示意圖，每,、ms 實施例的修改部分。 υ π出弟十五 加ί® 19广所示的例子中，沿蓋體72的縱向方向的中央區域 妓歓的。細科，雜66係配置 ΐΐ Λ域202的部分與外絲72s*分離的，距 二它部分則配置為與外表面72s是接觸的。由 置，在電衆產生盒64中形成的電容電磁場（參考圖17) 處變得财，使制絲味衫被_ 參 2〇4卢所不的例子中’沿蓋體72的縱向方向上的下方區域 i 口 HIT被賴妓狀的。在此例巾，電極66係配置 ί i 728 - 於i古;p則配置為與外表面728是接觸的。由 在^區域20’4^變^^盒64中形成的電容電磁場（參考圖17) 根面比較不會祕刻。 區域‘或=區ί04、的ΐ離部分並未限定於蓋體72的中央 十四實施例其中任ί 一者攻種修改的特徵可以被應用於第一至第 及形容ί:在二;:至/十五實施例中的排氣孔蓋84、 並未顯示在圖示之中排氧孔62與第一實施例的相同，因此 201034525 《其它實施例》 當複數個電極％及66趨 本 曲折形狀或不_曲折形狀。^極可能具有相同的 供應不同的氣體。電極可能 1粗刀>配噴嘴44及44-1可用來 板電極所形成，以取代曲折形為數毫米到數十毫米的寬及直 成膜處理係以氮化矽膜‘ 限制於特定的一者。電臂卢、例子，但所形成的膜的種類並未 例子。另外，本發明;電漿朋开Μ的成膜處理做為 如電漿CVD處理、電敷曹:用於使用電漿的處理其中任-者，例 處理、或電漿氮化處』。、、、处理、電漿氧似擴散處理、電漿賤錢 標的物件係以半導俨a ❹ 板或化合物半導體基板、子Sic半可能為石夕基 明可以應用於另外时 w Slc、或⑽。另外，本發 或陶瓷基板。 下、，例如用於LCD元件的玻璃基板、 出來對悉i ，其它的優點及修改將很容易浮現 定細節。因此，文中所示的代表性實施例及特 明概念的精神及範圍牙^求項及其均等物所界定的整體發 靶固的『月况下，可能有各種的變化。 【圖式簡單說明】 ❹ 理設^係—則剖面圖，顯示本發明第一實施例的直立式電漿處 圖 2 {夺— 了加熱器_)j面圖’顯示圖1所示的雜其中的部分（除 圖3係—读鉬-立 具有ICP (電顯示圖1所示的設備的處理容器，其 圖4A 4耦&电漿電極。 中的部分。及4B係放大視圖，顯示圖1所示的設備的ICP電極其 圖5 A傳—话' _ 盒，其配置意圖，顯示當圖1所示的設備的電装產生 勺包極的、弯曲部分的弧角Θ為3π/2 ;圖5Β係圖5Α中 26 201034525 的部分VB的放大視圖。 電漿ί 示本發㈣二至第六實施例的 備的=^視_ ’顯示本發·實施綱電漿處理設 備的剖面示意圖，顯示本發明^實施綱㈣處理設 參 φ 備挪漿— ⑼備透視不意圖，顯示本發明第十實施例的賴處理 =:=B4圖，所示她 理設備的主ΐ部係發明第十—實施例的電裝處 電極。 ’、視圖，顯不圖11A所不的設備的 其中放大剖面圖’顯示圖UA所示的設備的電漿產生盒 設備視示意® ’顯林發明斜二實_的電漿處理 設備= 視7F糊’顯示本發明第十三實施例的電聚處理 設備赫賴，顯林㈣料四實關的電漿處理 設備:主要部第十五實施例的電漿處理 的電漿產生含其中的部^、。放大箱圖，顯示圖16所示的設備 的蓋示圖16所示的設備的電漿產生盒 ^及與其附者的電極之間的關係。 改部^。及19β係側視示賴，每—者顯示第十五實施例的修 圖20.係-視圖’概要地顯示f知上所使㈣直立式電聚處理 27 201034525 設備。 圖21係一剖面圖，顯示圖20所示的設備中所使用的電漿單 元其中的部分。 【主要元件符號說明】 2處理室 4電漿產生盒 5氣體喷嘴 6電漿電極 8射頻電源供應器 12成膜設備 Θ 14 處理容器 15處理場 16頂板 18歧管 20密封件 22晶舟 22A支柱 24圓筒

26工作台 Q 28蓋板 30轉軸 32磁性流體轴封 34 密封件 35升降機構 36橫桿 38第二處理氣體供應管路 38S,40S，42S 氣體源 40第一處理氣體供應管路 42清除氣體供應管路 28 201034525 44, 44-1 氣體分配喷嘴 44A, 44A-1 氣體噴孔 46氣體分配喷嘴 46A氣體喷孔 48氣體喷嘴 52, 54, 56 氣體供應管 52A, 54A，56A 切換閥 52B，54B，56B 流率控制器 60 氣體活化機構 62排氣孔 Ο 64,64-1電漿產生盒 66, 66-1 ICP 電極 68 RF電源供應器 70,70_1 開口 72.72- 1 蓋體 72A, 72A-1 側壁 72B，72B-1 側壁 72S 表面 73.73- 1 背牆 74 彎曲部分 76環形區域 76A新月形部分 78 匹配電路 80饋電線 82,82-1 絕緣板 84排氣孔蓋 86氣體出口 88加熱器 90 主控制部 92儲存部 29 201034525 100 直線部分 100A較長直線部分 100B 較短直線部分 102側壁 106, 106-1 開口 200 間隙 202 中央區域 204下方區域 GE真空排氣系統 H1寬度 H2厚度 L1 距離 L3 距離 P1 螺距 R半徑 VB 電極的部分 W半導體晶圓 Θ弧角

Claims (1)

1. 201034525 七、申請專利範圍： ㈣綱概_件上實 處於氣理容器’具有用於容納該等標的物件且 理容ίί架’用於沿垂直方向間隔地將該等標的物件支托在該處 _將—處理氣體供應至該處理容器中· 排虱糸統，用於將氣體從該處理容器中 中， 复中用於將該處理氣體轉變成電漿，， 具中，該活化機構包括： 該處理ίj，裝設於該處理容器之對應於 區；£亚界疋與該處理場氣密式相通的-電漿產生 ：;===卜，並且 分離產生盒的—“面部ί， 、頻）电源供應|§ ’連接至該ICP電極。 ，財侧 趣至該RF電源供應哭。_ 另端係經由該匹配電路連 產電漿處理設備，其中，該電漿 元，而該icp 彼此分離的複數電漿產生盒單 複數電極單元Γ匕括對應於該等電漿產生盒單元且彼此串聯的 產外物 31 201034525 5. 如申请專利範圍第丨項之直立 產生盒係沿箸該處理容 理設備，其中，該電漿 配置於該處理容器内。 6. 如申请專利範圍第丨項之直立泰 電極僅沿著該電聚產生盒的—側配^處理設備，其中，該ICP 7. 如申请專利範圍第丨 命 產生盒係岭魏職剖面的職備:射，該電漿 及一背牆所形成，該對你丨辟往…:也所界定，該盍體由一對側壁 對，該背牆魏對；^==2純徑向延伸並且彼此面 8. 如申请專利範圍第丨項之直立 產生盒係由具有v形橫剖面的—設^其中，該電漿 彼此連接的—對側壁所形成。，所界疋，該盍體係由在外端 9·如申請專利範圍第丨項之直立 產生盒係由—蓋體所只定、，二f水處理設備，其中，該電漿 形成。 斤，， 該1组由具有弧形橫剖面的一侧壁所 電極的該立式额處理設備，其巾，該ICP :該電漿產生盒中形成- 以==之二=理設備 ΐ極第1項之直立式電漿處理設傷，其中，： 1水產生I的-壁表面係以該預定距離完全地分難 201034525 式電漿處理設備，其中，㈣ 具有複數彎折電極沿著該繼生盒的-壁表面 恤備，射，該等 地彼此連及第二彎曲部分，其係交替 ❹之^钱驗賴，其中，該等 該等 立式電漿處理設備，其中 曲'^包括—擺線曲線或正弦曲線的形狀。 該等 13項之直立式電漿處理設備，1中 今曲邛刀包括—橢圓弧形形狀。 ，、甲 如申請專利範圍第13項之直立 將 ❹考曲部分之每一者係由彼此以猫a:氷處理设備，其中，該等 所形成。者係由彼此以—預定角度相連接的兩個直線部分 項之直立式電襞處理設備，其中，知 匕括以抑考'曲部分及直線部分交替結合的一有形狀了該ic] 施—電漿處理式備’用於母次同時在複數標的物件上實 處於氣i狀理合盗’具有用於容納該等標的物件且 —支架’用於沿垂直方向間隔地將該等標的物件支托在該處 201034525 理容器中 ==沿著該處理場配置以供應;體該= 有、垂直方向間隔地形成於其中啸數氣 —I且/、 一排氣系統，用於將氣體從該處理容哭中 直向伸長形的排氣孔，該排氣孔传开彡 : ，/、匕括一垂 -氣體分配喷嘴相對的位置成於該處理容器中之與該第 Θ 第二處變從該氣體供應系統供應至該處理場的該 其中，該活化機構包括： 之對第生盒，裝設於該處理容器 密式相通的m產生ρ 1 生盒界定與該處理場氣 括形成於其中電裝產生盒各別地包 係位於該第-氣體理㈣垂直向伸長形開口，該等開口 第一及第：二贺嘴的兩側，並且在該排氣孔的對面； -及第二電漿產生人外電感編合電漿）電極，各別地配置在該等第 向方向延ΐ 卜’並且沿鱗第—及第二親產生盒的縱 電極 。共用RF (射頻）電源供應器，連接至該等第一及第二 ICP ❹ 八、圖式： 34