TW201406213A - 電漿處理裝置 - Google Patents

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Abstract

可以抑制緣自電漿處理之反應生成物附著於設在處理容器內之接地電極，而可長時間且安定地對處理容器內施加直流電壓。對設於處理容器(11)內之上部電極(42)與下部電極(13)之間，施加高頻電力來使處理氣體電漿化，並以該電漿來對被處理體進行電漿處理之電漿處理裝置(1)，係具有：對上部電極(42)施加直流電壓之直流電源(61)；連結於直流電源(61)之接地電極(100)；以及設置於接地電極(100)之外方的環狀遮蔽構件(110)，於接地電極(100)之外周緣部，形成有朝下方凹陷之溝部(101)，遮蔽構件(110)，係以其上端位於比該接地電極之上端更為上方之位置的方式來形成，於遮蔽構件(110)之比接地電極(100)更為上方之位置的部位，形成有朝接地電極(100)之中心方向突出的突出部。

Description

電漿處理裝置
本發明係與對被處理體進行電漿處理之電漿處理裝置相關。
藉由電漿之作用，例如，對半導體晶圓(以下，稱為「晶圓」)等被處理體上實施蝕刻或成膜等微細加工之裝置，平行平板型(容量結合型)電漿處理裝置、誘導結合型電漿處理裝置、微波電漿處理裝置等已被實用化。
其中，平行平板型電漿處理裝置，係對相對地配設於處理容器內之上部電極及下部電極之至少其中任一方，施加高頻電力，藉由其電場能量激發氣體來生成電漿。其次，利用所生成之放電電漿來對被處理體執行電漿處理，例如，以蝕刻處理來進行微細加工。
近年來，此種平行平板型電漿處理裝置，有人以提高電漿處理性能為目的，提出將直流電源連結於上部電極來對處理容器內施加直流電壓的方案。此種電漿處理裝置，因為係對上部電極施加直流電壓，以其表面露出於處理容器內之方式來配設與該上部電極為一對之進行接地的電極(以下，稱為「接地電極」)。
然而，緣自電漿處理之反應生成物，有時堆積於接地電極的露出表面，而妨礙上部電極與接地電極之間的直流電流。結果，無法對處理容器內施 加適度的直流電壓，而發生電漿不安定的問題。
所以，為了解決此種問題，例如專利文獻1之提案，以於接地電極之附近配設遮蔽壁，來抑制緣自電漿之反應生成物附著於接地電極。
[先行技術文献]
[專利文獻]
【專利文獻1】日本特開2008-251744號公報
然而，緣自電漿處理之反應生成物的附著力較強時，或者，長時間進行電漿處理時，即使採用如上所述之對策，也無法避免反應生成物附著於接地電極，而導致接地電極之機能隨著時間的經過而降低。
有鑑於該情形，本發明的目的，係在可以抑制緣自電漿處理之反應生成物附著於配設在處理容器內的接地電極，而可長時間且安定的對處理容器內施加直流電壓。
為了達成該目的，本發明係對配設於處理容器內之上部電極與下部電極之間施加高頻電力來使處理氣體電漿化，並藉由該電漿來對被處理體進行電漿處理之電漿處理裝置，其特徵為，具有：對該上部電極施加直流電壓之直流電源；設於該處理容器內，對施加於該上部電極之直流電壓發揮接地機能之接地電極；以及設於該接地電極之外方的環狀遮蔽構件，於該接地電極之外周緣部，形成朝具有第1緣部之下方凹陷的溝部，該遮蔽構件，係以其上端比該接地電極之該第1緣部之上端位於更上方的方式來形成，於比該遮蔽構件之該接地電極更為上方的部位，形成有朝該接地電極之中心方向突出的突出部。
依據本發明，以具有突出部之遮蔽構件來抑制緣自電漿處理之反應生成物附著於接地電極，而且，因為於接地電極形成溝部，使接地電極露出於處理容器內之部分的表面積比傳統之接地電極大，可以縮小反應生成物附著於接地電極時之接地電極的機能降低比率。結果，可以長時間、安定地對處理容器內施加直流電壓。
該突出部，於平面觀察時，其前端也可跨越該第1緣部而以位於該接地電極之溝部的鉛直上方的方式來形成。
於該突出部之下端面與該第1緣部之頂面之間，也可設有特定距離的間隙。
於該接地電極，也可以於該溝部更為內側形成具有第2緣部之其他溝部。
於該突出部之下端面與該第1緣部之頂面及該第2緣部之頂面之間，也可設有特定距離之間隙。
於該突出部之下端面與該第1緣部之頂面之間的該間隙、及該突出部之下端面與該第2緣部之頂面之間的間隙，大小也可以不同。
於該溝部，也可形成擴大該溝部之寬度的區域。
該溝部之該接地電極之中心側的側面與該突出部之前端之間的水平方向之距離長度、與該溝部之水平方向之寬度的長度比，也可以為1：1~1：3。此時，該溝部之該接地電極之中心側的側面與該突出部之前端之間的水平方向距離可以為3mm~5mm，該溝部之水平方向的寬度可以為3~9mm。
依據本發明，可以抑制緣自電漿處理之反應生成物附著於設在處理容器內之接地電極，而長時間、安定地對處理容器內施加直流電壓。
1‧‧‧電漿處理裝置
2‧‧‧微波供應部
10‧‧‧晶圓夾盤
11‧‧‧處理容器
12‧‧‧接地線
13‧‧‧基座
14‧‧‧絕緣板
15‧‧‧支撐台
15a‧‧‧冷媒通路
20‧‧‧補償環
21‧‧‧圓筒構件
22‧‧‧熱傳導氣體管
30‧‧‧第1高頻電源
31‧‧‧第1整合器
40‧‧‧第2高頻電源
41‧‧‧第2整合器
42‧‧‧上部電極
50‧‧‧遮蔽構件
51‧‧‧電極板
52‧‧‧電極支撐板
53‧‧‧氣體供應口
54、55‧‧‧氣體擴散室
56‧‧‧氣體孔
60‧‧‧低通濾波器
61‧‧‧直流電源
62‧‧‧氣體流通路
70‧‧‧氣體導入口
71‧‧‧氣體供應管
72‧‧‧處理氣體供應源
73‧‧‧流量調整機構
80‧‧‧低通濾波器
81‧‧‧直流電源
90‧‧‧排氣口
91‧‧‧排氣室
92‧‧‧排氣管
93‧‧‧排氣裝置
100‧‧‧接地電極
100a‧‧‧上端面
100b‧‧‧上端面
101‧‧‧溝部
101a‧‧‧擴張部
110‧‧‧遮蔽構件
110a‧‧‧上端部
110b‧‧‧突出部
150‧‧‧控制部
160‧‧‧間隔件
170‧‧‧其他溝部
171‧‧‧遮蔽構件
180‧‧‧遮蔽構件
190‧‧‧接地電極
W‧‧‧晶圓
P‧‧‧緣部
Q‧‧‧緣部
R‧‧‧間隙
T‧‧‧寬度
U‧‧‧間隙
G‧‧‧間隔
第1圖係本實施方式之電漿處理裝置的構成概略緃剖面圖。
第2圖係接地電極及遮蔽構件附近的構成概略緃剖面圖。
第3圖係接地電極及遮蔽構件附近的構成概略橫剖面圖。
第4圖係其他實施方式之接地電極及遮蔽構件附近的構成概略緃剖面圖。
第5圖係其他實施方式之接地電極及遮蔽構件附近的構成概略緃剖面圖。
第6圖係其他實施方式之接地電極及遮蔽構件附近的構成概略橫剖面圖。
第7圖係其他實施方式之接地電極及遮蔽構件附近的構成概略緃剖面圖。
第8圖係其他實施方式之接地電極及遮蔽構件附近的構成概略橫剖面圖。
第9圖係其他實施方式之接地電極及遮蔽構件附近的構成概略緃剖面圖。
第10圖係其他實施方式之接地電極及遮蔽構件附近的構成概略緃剖面圖。
第11圖係其他實施方式之接地電極及遮蔽構件附近的構成概略橫剖面圖。
第12圖係其他實施方式之接地電極及遮蔽構件附近的構成概略緃剖面圖。
第13圖係其他實施方式之接地電極及遮蔽構件附近的構成概略橫剖面圖。
第14圖係比較例之接地電極及遮蔽構件附近的構成概略緃剖面圖。
第15圖係比較例之接地電極及遮蔽構件附近的構成概略緃剖面圖。
[實施本發明之最佳形態]
以下，參照圖式，針對本發明之實施方式的一例進行說明。第1圖係本發明之實施方式之電漿處理裝置1的概略構成緃剖面圖。本實施方式之電漿處理裝置1，例如，係平行平板型之電漿蝕刻處理裝置。
電漿處理裝置1，係具有大致圓筒狀之處理容器11，於其設有用以保持矽基板之晶圓W的晶圓夾盤10。處理容器11，利用接地線12進行電性連結來實施接地。此外，處理容器11之內壁，表面係由形成著由耐電漿性材料所構成之熱熔射塗層的櫬層(未圖示)所覆蓋。
晶圓夾盤10，係由其底面做為下部電極之基座13所支撐。基座13，例如，係以鋁等之金屬形成為大致圓盤狀。於處理容器11之底部，介由絕緣板14設置著支撐台15，基座13支撐於該支撐台15之頂面。於晶圓夾盤10之內部，設置著電極(未圖示)，係可藉由對該電極施加直流電壓所產生之靜電力來吸附保持晶圓W之構成。
於基座13頂面之晶圓夾盤10的外周部，設有以提高電漿處理均一性之例如由矽所構成之導電性的補償環20。基座13、支撐台15、及補償環20，其外側面係由例如由石英所構成之圓筒構件21所覆蓋。
於支撐台15之內部，設有例如圓環狀之用以流通冷媒的冷媒通路15a，藉由控制該冷媒通路15a所供應之冷媒的溫度，來控制由晶圓夾盤10所保持之晶圓W的溫度。此外，於晶圓夾盤10與由該晶圓夾盤10所保持之晶圓W之間，設有例如貫通晶圓夾盤10、基座13、支撐台15及絕緣板14來供應例如氦氣體做為熱傳導氣體的熱傳導氣體管22。
於基座13，介由第1整合器31電性連結著以對該基座13供應高頻電力來生成電漿為目的之第1高頻電源30。第1高頻電源30，例如27~ 100MHz之頻率，本實施方式，係輸出例如40MHz之高頻電力的構成。第1整合器31，係用以匹配第1高頻電源30之內部阻抗與負荷阻抗者，其作用在於處理容器11內生成電漿時，表觀上，使第1高頻電源30之內部阻抗與負荷阻抗成為一致。
此外，於基座13，介由第2整合器41電性連結著第2高頻電源40，其係對該基座13供應高頻電力，以對晶圓W施加偏壓來將離子導入晶圓W。第2高頻電源40，係例如400kHz~13.56MHz之頻率，本實施方式，係輸出例如3.2MHz之高頻電力的構成。第2整合器41，與第1整合器41相同，係用以使第2高頻電源40之內部阻抗與負荷阻抗匹配者。
於下部電極之基座13的上方，相對於基座13平行設置著上部電極42。上部電極42，係介由絕緣性之遮蔽構件50支撐於處理容器11之上部。藉此，上部電極42，與接地電位之處理容器11形成為電性絕緣。
上部電極42，係由：形成與保持於晶圓夾盤10之晶圓W為相對面的電極板51；及由上方支撐該電極板51之電極支撐體52；所構成。於電極板51，形成有貫通該電極板51對處理容器11之內部供應處理氣體之複數氣體供應口53。電極板51，係由例如焦耳熱較少之低阻抗的導電體、或半導體所構成，本實施方式，係使用例如矽。此外，電極支撐板52，係由導電體所構成，本實施方式，係使用例如鋁。
此外，於上部電極42，介由收集來自第1高頻電源30及第2高頻電源40之高頻的低通濾波器60，電性連結著直流電源61。由該直流電源61，對上部電極42施加負之直流電壓。本實施方式，負之直流電壓的電壓為150V~1200V。
第1高頻電源30、第1整合器31、第2高頻電源40、第2整合器41、以及直流電源61，係連結於後述之控制部150，該等之動作由控制部150所控制。
於電極支撐體52內部之中央部，設有形成為大致圓盤狀之氣體擴散室54。此外，於電極支撐體52之下部，形成有從氣體擴散室54朝下方沿伸之複數氣體孔55，氣體供應口53，介由該氣體孔5連結至氣體擴散室54。
於氣體擴散室54，連結著氣體供應管71。於氣體供應管71，如第1圖所示，連結著處理氣體供應源72，處理氣體供應源72所供應之處理氣體，介由氣體供應管71供應給氣體擴散室54。被供應給氣體擴散室54之處理氣體，通過氣體孔55與氣體供應口53被導入處理容器11內。亦即，上部電極42，具有對處理容器11內供應處理氣體之噴淋頭機能。而且，處理氣體，可以採用傳統上使用於電漿蝕刻之各種氣體。
於氣體供應管71，設有流量調整機構73，可以控制由處理氣體供應源72對氣體擴散室55供應氣體之量。流量調整機構73，係由例如質量流量控制器及閥所構成。
於處理容器11之底部，利用處理容器11之內壁及圓筒構件21之外側面，形成具有以將處理容器11內之環境氣體排出該處理容器11外部為目的之流路機能的排氣流路80。於處理容器11之底面，設有排氣口90。於排氣口90之下方，形成有排氣室91，於該排氣室91，介由排氣管92連結著排氣裝置93。所以，藉由驅動排氣裝置93，可以介由排氣流路80及排氣口90，進行處理容器11內之環境氣體的排氣，而對處理容器內執行至特定真空度為止之減壓。
於支撐台15外側之排氣流路80的下方，設有環狀之用以進行接地的接地電極100。接地電極100，係由導電性之材料所形成，例如，由矽等所形成。該接地電極100，係與被施加負之直流電壓而具有負極機能之上部電極42形成一對的正極(接地)，相對於被施加於上部電極42之直流電壓，具有接地之機能。
於接地電極100之外方，設有遮蔽構件110，該遮蔽構件110，相對於排氣流路80，遮蔽該接地電極100，抑制緣自電漿之反應生成物附著於接地電極100。遮蔽構件110，係由例如石英之絕緣性材料形成為環狀，與接地電極100以同心圓狀來進行配置。
其次，針對該接地電極100及遮蔽構件110進行詳細說明。如第2圖及第3圖所示，環狀之接地電極100，於圓筒構件21下方之處理容器11底部的頂面，以覆蓋於支撐台15之側面的方式配置。在處理容器11之底部頂面之連結接地電極100的部位，未形成熱熔射塗層之櫬層，接地電極100，係電性連結於處理容器11之底面的狀態。藉此，接地電極100，介由處理容器11以接地線12進行接地。此外，接地電極100之支撐台15之相反側的表面，露出於排氣流路80。所以，施加直流電壓時，由上部電極42之電極板51放出之電子到達接地電極100。
接地電極100之外周緣部，比圓筒構件21之外側面更為朝外方突出。其次，於接地電極100之外周緣部的頂面，更具體而言，於比圓筒構件21之外側面更為朝外方突出之部位的頂面，形成有朝具有緣部(第1緣部)P之下方凹陷而具有特定寬度T之溝部101。所以，沿著徑方向裁切接地電極100時之緃剖面形狀，例如，為如第2圖所示之大致U字形。
遮蔽構件110，係以內側面接觸接地電極100之緣部P之外側面的方式來配設。此外，遮蔽構件110之下端，係以接觸處理容器11之底面的方式配設，藉此，接地電極100之外周面，為遮蔽構件110所覆蓋，而成為排氣流路80被遮蔽之狀態。
遮蔽構件110之上端部110a，係形成於比接地電極100之緣部P的上端面100a更為上方之位置。此外，於上端部110a，形成有朝接地電極100之中心方向(第2圖之右方側)突出的突出部110b。藉此，遮蔽構件110之緃剖面之形狀，例如，如第2圖所示，為上下反轉之L字形的形狀。
突出部110b之底面，係以接觸比接地電極100之溝部101更為外側之區域，亦即，接觸緣部P之上端面100a的方式來配設。該突出部110b，平面觀察時，係以其前端跨越緣部P而位於接地電極100之溝部101鉛直上方位置的方式，例如，形成為屋簷狀。換言之，形成突出部110b之前端、與圓筒構件21之外周面之間之間隙U的間隔G，小於溝部101之寬度T。所以，接地電極100，緣部P之外周面、與緣部P之上端面100a為遮蔽構件110所覆蓋，而為溝部101上方之一部分為突出部110b所覆蓋之狀態。因此，接地電極100露出於排氣流路80者，只有溝部101之側面及底面。其次，緣自電漿之反應生成物，於排氣流路80，順著所形成之從上方朝向下方的排氣流移動，然而，因為接地電極100為遮蔽構件110所覆蓋，而只有溝部101上方之間隙U形成有開口，緣自電漿處理之反應生成物不易侵入該接地電極100之露出部分的溝部101。藉此，抑制反應生成物附著於接地電極100，而電漿處理裝置1可維持安定之電漿。
另一方面，因為對上部電極42施加負之直流電壓而由電極板51放出之電子，不受排氣流的影響而在處理容器11內自由移動。所以，電極板51所放出之電子，未被遮蔽構件110遮蔽，通過遮蔽構件110與圓筒構件21之間的間隙U到達接地電極100。藉此，可以使直流電流流過處理容器11內。而且，間隙U之間隔G，小於圓筒構件21及存在於處理容器11內之電漿之電漿鞘的厚度時，電極板51所放出之電子難以通過間隙U之間而到達接地電極100。所以，間隙U之間隔G，設定成大於電漿鞘之厚度。而且，通常，因為鞘之厚度為0.5mm程度，間隔G大於0.5mm，本實施方式，例如，設定成3mm。
而且，第2圖中，接地電極100之上端面100a、與接地電極100之接觸圓筒構件21下端面之部位的高度相同，然而，該高度不必相同。例如，如第4圖所示，也可以使接地電極100之圓筒構件21側的高度低於上端面100a。此時，也因為接地電極100為遮蔽構件110所覆蓋，而可抑制緣自電漿處理之反應生成物侵入並附著於該接地電極100之溝部101。
以上之電漿處理裝置1，如上面之說明所示，設有控制部150。控制部150，例如，具有電腦、及程式儲存部(未圖示)。於程式儲存部，尚儲存著控制各電源30、40、61、各整合器31、41、以及流量調整機構73等，並用以驅動電漿處理裝置1的程式。
而且，該程式，例如，係記錄於電腦可讀取之硬碟(HD)、軟碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等電腦可讀取之記憶媒體者，也可以為由其記憶媒體安裝至控制部150者。
本實施方式之電漿處理裝置1，係如以上所示之構成，其次，針對本實施方式之電漿處理裝置1的電漿蝕刻處理進行說明。
電漿蝕刻處理時，首先，將晶圓W搬入處理容器11內，載置並保持於晶圓夾盤10上。於晶圓W，預先形成由光阻層所組成之蝕刻圖案做為蝕刻遮罩。其次，以排氣裝置93實施處理容器11內之排氣，並且，由處理氣體供應源72，以特定之流量對處理容器11內供應處理氣體。
其後，以第1高頻電源30及第2高頻電源40，對下部電極之基座13連續施加高頻電力，並且，以直流電源81，對上部電極42連續施加負之直流電壓。藉此，供應給處理容器11內之處理氣體，在上部電極42及基座13之間被電漿化，以處理容器11內之電漿所生成之離子或自由基，來實施晶圓W之蝕刻處理。而且，光阻層係帶負電，蝕刻之初期，於蝕刻面，處於電荷中和之狀態。所以，只以施加高頻電力來實施蝕刻時，縱橫比較高的話，正離子堆積於蝕刻洞底，而使蝕刻面帶有正電荷。所以，對蝕刻影響較大之正離子的軌道，在蝕刻洞內因為電荷之排斥而彎曲，而使蝕刻洞之形狀發生彎曲或變形。此外，因為正離子難以到達蝕刻洞之底部，導致蝕刻率降低。
此處，本實施方式，因為係對上部電極42施加負直流電壓，來生成更 多之2次電子，而且，大幅加速地射入蝕刻洞內。所以，可以對接觸孔內供應更多之2次電子及負離子。結果，因為可以中和帶正電荷之接觸孔內的電荷，以高頻電源生成電漿時，正離子不會在蝕刻洞內發生彎曲，而實施良好之蝕刻。
其次，處理容器11內之環境氣體通過排氣流路80，並從處理容器11底部之排氣口90進行排氣，然而，因為接地電極100為遮蔽構件110所覆蓋，故可抑制緣自電漿之反應生成物堆積於接地電極100。另一方面，電極板51所放出之電子，不受排氣流的影響，可在處理容器11內自由移動。所以，電極板51所放出之電子，未被遮蔽構件110所遮蔽，因為可通過遮蔽構件110與圓筒構件21之間的間隙U到達接地電極100，故直流電流安定地流過處理容器11內。藉此，電漿處理裝置1，可以維持安定的電漿。
此外，因為於接地電極100之外周緣部，形成有朝下方凹陷之溝部101，相較於傳統無溝時，接地電極100露出於處理容器11內之表面較大。所以，相較於傳統無溝之接地電極，反應生成物附著於接地電極100時之接地電極100的機能降低比率較小。所以，依據以上之實施方式的話，即使緣自電漿處理之反應生成物通過遮蔽構件110與圓筒部材21之間的間隙U而附著於接地電極時，相較於傳統之接地電極100，也可以長時間來安定地對處理容器內施加直流電壓。
而且，發明者以後述之比較試驗進行審慎調查時，確認到，突出部110b之厚度以2mm~6mm為佳，形成於突出部110b之前端與圓筒構件21之外周面之間的間隙U之間隔G，以3mm~5mm為佳。此外，確認到，溝部101之寬度T，以3mm~9mm為佳。而且，確認到間隙U之間隔G、與溝部101之寬度T之比，以1：1~1：3為佳。
以上之實施方式時，係以遮蔽構件110之突出部110b的底面接觸接地電極100之上端面100a的方式來配設，然而，突出部110b與接地電極100之上端面100a並非一定要接觸。例如，如第5圖所示，也可以在上端面100a 與突出部110b底面之間形成間隙R。如此，以形成間隙R，就可使接地電極100露出於處理容器11內之表面積增加接地電極100之上端面100a的部分。藉此，對於緣自電漿處理之反應生成物的附著，具有更多的餘裕。而且，形成間隙R，也可增加遮蔽構件110本身的高度。或者，例如，如第5圖、第6圖所示，也可以於突出部110b底面與接地電極上端面100a之間，以特定間隔設置同心圓狀之間隔件160，本實施方式並未受到限制，可以採用各種手法。
此外，以上之實施方式，係於接地電極100之外周緣部形成有溝部101，例如，如第7圖、及第8圖所示，也可以在該溝部101之外側更設置具有緣部Q(第2緣部)的其他溝部170，而且，也可以於緣部P上端面100a與突出部110b底面之間，形成間隙R。此時，接地電極100露出於處理容器11內之表面積，可以增加其他溝部170及溝部101、與其他溝部170之間的區域上端面，亦即，可以增加緣部Q之上端面100b的部分。藉此，對於緣自電漿處理之反應生成物的附著，可以具有較多之餘裕。此時，例如，如第9圖所示，緣部P與緣部Q之高度可以不同，突出部110b下端面及緣部P上端面100a之間的間隙R、與突出部110b下端面及緣部Q上端面100b之間的間隙R大小也可以不同。而且，形成其他溝部170時，遮蔽構件110之突出部110b，從平面觀察時，也可以使其前端位於溝部101之鉛直上方位置的方式來形成。
而且，形成其他溝部170時之遮蔽構件110的形狀，如第7圖所示，其形狀並無限制。例如，如第10圖、第11圖所示，可以使遮蔽構件110之突出部110b前端位於其他溝部170之鉛直上方位置的方式來形成，也可以於溝部101與其他溝部170之間，介由間隔件160來配設圓環狀之其他遮蔽構件171。此外，只要使溝部101及其他溝部170之側面與底面露出於處理容器11內之構造，可以適用任意構造。
而且，因為接地電極100之溝部101內部也發生電漿，因為該電漿，有時接地電極100會被濺鍍切削。此時，接地電極100之形狀產生變化， 與緣自電漿處理之反應生成物附著於接地電極100時相同，接地電極100之機能隨著時間的經過而降低。因此，例如，如第12圖、第13圖所示，在對應於溝部101內部之電漿發生區域的部位預先設置供被切削的擴張部101a，可以抑制濺鍍所導致之接地電極100的機能降低。而且，該擴張部101a，不必設置於溝部101全周，只要依特定間隔來設置即可。此外，第12圖所示之剖面，係第13圖之I-I’線的部分剖面圖。
[實施例]
實施例，係變化第2圖所示之接地電極100之溝部101的寬度T及遮蔽構件110之突出部110b的長度(間隙U之間隔G)來進行電漿處理，針對接地電極100之機能隨著時間經過而降低的影響實施確認試驗。此時，突出部110b之垂直方向的厚度為3mm，電漿處理之條件，係處理容器11內之壓力為15mTorr、第1高頻電源30之電力為2700W、第2高頻電源40之電力為4500W、直流電壓為150V，處理氣體，係以30/600/22sccm供應C4F6/Ar/O2。此外，比較例，係針對如第14圖所示，傳統之剖面形狀為直線狀之遮蔽構件180，亦即，沒有突出部110b之遮蔽構件180(比較例1)，以及針對如第15圖所示，具備突出部110b之遮蔽構件110(比較例2)，使用未形成溝部101之接地電極190來實施確認試驗。
確認試驗之結果如表1所示。使處理容器11內發生電漿，經過400秒後，Ar之發光強度維持1000以下時，視為接地電極100之機能獲得維持者而標示成「○」，經過400秒後，仍維持於100以下時，標示成「◎」。表中之「×」，係400秒以下，Ar之發光強度超過1000時。而且，於比較例1及比較例2之接地電極190，並未形成溝部101，然而，如第14圖及第15圖所示，遮蔽構件110、180與接地電極190之間的寬幅，為求方便，於表1中記載成寬度T。此外，比較例1，係利用沒有突出部110b之遮蔽構件180，未形成間隙U，然而，為求方便，表1將寬度T之值當做間隙U之間隔G值來記載。
傳統技術之比較例1，利用遮蔽構件之遮蔽並不充份，400秒後，接地電極100之機能降低。此外，利用上下反轉L字形之形狀之遮蔽構件110的比較例2，也在400秒後，確認到接地電極100的機能降低。依據本發明者的話，利用遮蔽構件110之遮蔽機能雖然有效，然而，未形成溝部之接地電極，露出於處理容器11內之部分的表面積較少。因此，推測係受到通過遮蔽構件110與圓筒構件21之間隙的少量緣自電漿處理之反應生成物的影響。
相對於此，實施例1~3，確認到皆可抑制接地電極100之機能隨著時間經過而降低的情形。而且，實施例1，間隙U之間隔G與溝部101之寬度T相同，然而，將間隙U之間隔G設定成3mm，即可利用遮蔽構件110得到遮蔽效果，推測係因為抑制反應生成物附著於溝部101。由該結果可以確認到，遮蔽構件110之突出部110b，不一定要形成於溝部110b之鉛直上方位置，只要間隙U之間隔G為特定長度以下即可，例如，3mm以下即可。
此外，實施例2，推測因為將間隙U之間隔G設定成相較於實施例1為較大之5mm，而使遮蔽構件110之遮蔽效果低於實施例1。然而，推測因為將溝部101之寬度T設定成7mm，而使露出於處理容器11內之部分表面積較大，結果，與實施例1相同，可以抑制接地電極100之機能隨著時間經過而降低。
而且，實施例3，間隙U之間隔G為3mm，溝部101之寬度T為9mm。因此，隨著接地電極100之露出部的表面積增大，遮蔽構件110之遮蔽效果也增加，經過400秒後，氬之發光強度也維持於100以下，確認到可有效地抑制接地電極100之機能隨著時間的經過而降低。
由以上之結果可以確認到，形成於突出部110b前端與圓筒構件21外周面之間的間隙U之間隔G，以3mm~5mm為佳，溝部101之寬度T，以3mm~9mm為佳。此外，間隙U之間隔G與溝部101之寬度T的比，確認到以1：1~1：3為佳。
以上，係針對本發明之良好實施方式進行說明，本發明並未受限於該例。相關業者，當然可以在申請專利範圍所記載之技術思想範疇內，想到各種之變更例或修正例，該等例子當然也屬於本發明之技術範圍內。
W‧‧‧晶圓
1‧‧‧電漿處理裝置
10‧‧‧晶圓夾盤
11‧‧‧處理容器
12‧‧‧接地線
13‧‧‧基座
14‧‧‧絕緣板
15‧‧‧支撐台
15a‧‧‧冷媒通路
20‧‧‧補償環
21‧‧‧圓筒構件
22‧‧‧熱傳導氣體管
30‧‧‧第1高頻電源
31‧‧‧第1整合器
40‧‧‧第2高頻電源
41‧‧‧第2整合器
42‧‧‧上部電極
50‧‧‧遮蔽構件
51‧‧‧電極板
52‧‧‧電極支撐板
53‧‧‧氣體供應口
54、55‧‧‧氣體擴散室
60‧‧‧低通濾波器
61‧‧‧直流電源
71‧‧‧氣體供應管
72‧‧‧處理氣體供應源
73‧‧‧流量調整機構
80‧‧‧低通濾波器
90‧‧‧排氣口
91‧‧‧排氣室
92‧‧‧排氣管
93‧‧‧排氣裝置
100‧‧‧接地電極
110‧‧‧遮蔽構件
150‧‧‧控制部

Claims (9)

  1. 一種電漿處理裝置，將高頻電力施加設在處理容器內之上部電極與下部電極之間來使處理氣體電漿化，並以該電漿對被處理體進行電漿處理，其特徵為具有：直流電源，對該上部電極施加直流電壓；接地電極，設於該處理容器內，具有對施加於該上部電極之直流電壓予以接地的機能；以及環狀之遮蔽構件，設置於該接地電極之外方；且於該接地電極之外周緣部，形成有朝具有第1緣部之朝下方凹陷的溝部，該遮蔽構件，係以其上端位於比該接地電極之該第1緣部上端更為上方之位置的方式來形成，於該遮蔽構件之比該接地電極更為上方之位置的部位，形成有朝該接地電極之中心方向突出的突出部。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之電漿處理裝置，其中：該突出部係形成為：從平面觀察時，其前端跨越該第1緣部而位於該接地電極之溝部的鉛直上方。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所記載之電漿處理裝置，其中：於該突出部下端面與該第1緣部頂面之間，設有特定距離之間隙。
  4. 如申請專利範圍第3項所記載之電漿處理裝置，其中：於該接地電極，在該溝部外側更形成具有第2緣部之其他溝部。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載之電漿處理裝置，其中：在該突出部的下端面、與該第1緣部之頂面及該第2緣部頂面之間，設有特定距離之間隙。
  6. 如申請專利範圍第5項所記載之電漿處理裝置，其中： 於該突出部的下端面與該第1緣部的頂面之間的該間隙、和該突出部的下端面與該第2緣部的頂面之間的間隙，大小不同。
  7. 如申請專利範圍第1或2項中任一項所記載之電漿處理裝置，其中：於該溝部，形成有擴大該溝部寬度之區域。
  8. 如申請專利範圍第1或2項中任一項所記載之電漿處理裝置，其中：該溝部之該接地電極之中心側的側面與該突出部前端之間的水平方向距離之長度、和該溝部之水平方向寬度的長度比率，為1：1~1：3。
  9. 如申請專利範圍第8項所記載之電漿處理裝置，其中：該溝部之該接地電極之中心側的側面與該突出部前端之間的水平方向距離為3mm~5mm，該溝部之水平方向寬度為3~9mm。
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