TW202201461A - 電漿處理裝置、半導體構件及邊緣環 - Google Patents
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Abstract
本發明抑制半導體構件與供電部間的異常放電之發生。本發明之電漿處理裝置,具備半導體構件與供電部。半導體構件,構成在內部實施電漿處理的處理室之至少一部分、或配置於處理室內,使用半導體材料。供電部,對半導體構件供給電力或使半導體構件成為GND電位。此外,電漿處理裝置,至少於半導體構件與供電部接觸的接觸面,設置導電部。
Description
本發明係關於一種電漿處理裝置、半導體構件及邊緣環。
專利文獻1,揭露對對焦環施加電壓而施行電漿處理之技術。
[習知技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開第2018-195817號公報
[本發明所欲解決的問題]
本發明提供一種抑制半導體構件與供電部間的異常放電之發生的技術。
[解決問題之技術手段]
本發明的一態樣之電漿處理裝置,具備半導體構件與供電部。半導體構件,構成在內部實施電漿處理的處理室之至少一部分、或配置於處理室內,使用半導體材料。供電部,對半導體構件供給電力或使半導體構件成為GND電位。而電漿處理裝置,至少於半導體構件與供電部接觸的接觸面,設置導電部。
[本發明之效果]
依本發明,則可抑制半導體構件與供電部間的異常放電之發生。
以下,參考圖式,針對本案發明所揭露之電漿處理裝置、半導體構件、及邊緣環的實施形態詳細地予以說明。另,並未以本實施形態限定揭露之電漿處理裝置、半導體構件、及邊緣環。
而電漿處理裝置,有利用使用Si或SiC等半導體材料之半導體構件的情況。例如,電漿處理裝置,有在配置於基板周圍之對焦環等邊緣環,或上部電極、成為GND電位之GND構件、處理室壁、擋板等使用半導體材料的情況。對此等使用半導體材料之半導體構件施行電力的供給之情況,在對半導體構件供電之供電部與半導體部間,有發生異常放電的問題。
因而,抑制半導體構件與供電部間發生異常放電的技術受到期待。
[電漿處理裝置的構成]
說明實施形態之電漿處理裝置的一例。在本實施形態,以使電漿處理裝置對基板實施電漿蝕刻作為電漿處理的情況為例而予以說明。此外,使基板為晶圓。圖1係概略顯示實施形態之電漿處理裝置10的剖面之一例的圖。圖1所示之電漿處理裝置10,為電容耦合型電漿處理裝置。
電漿處理裝置10,具備處理室12。處理室12,呈略圓筒形狀,例如由鋁等形成,氣密性地構成。處理室12,將其內部空間,提供作為實施電漿處理之處理空間12c。處理室12,於內壁面形成具有耐電漿性的被膜。此被膜,可為由氧皮鋁膜或氧化釔形成的膜。處理室12接地。於處理室12的側壁,形成開口12g。在從處理室12的外部往處理空間12c搬入晶圓W時、及從處理空間12c往處理室12的外部搬出晶圓W時,晶圓W通過開口12g。於處理室12的側壁,為了開口12g之開閉而安裝閘閥14。
處理室12,於內部之中央附近配置支持晶圓W的支持台13。支持台13,包含支持部15與平台16而構成。支持部15,呈略圓筒狀,設置於處理室12之底部上。支持部15,例如由絕緣材料構成。支持部15,於處理室12內,從處理室12的底部往上方延伸。於處理空間12c內,設置平台16。平台16,藉由支持部15支持。
平台16,構成為保持載置於其上之晶圓W。平台16,具備下部電極18及靜電吸盤20。下部電極18,包含第1板18a及第2板18b。第1板18a及第2板18b,例如由鋁等金屬構成,具有略圓盤形狀。第2板18b,設置於第1板18a上,與第1板18a電性連接。
靜電吸盤20,設置於第2板18b上。靜電吸盤20,具有絕緣層、及設置於該絕緣層內之膜狀的電極。直流電源22,經由開關23而與靜電吸盤20的電極電性連接。從直流電源22,對靜電吸盤20的電極施加直流電壓。若對靜電吸盤20的電極施加直流電壓,則靜電吸盤20產生靜電引力,將晶圓W往該靜電吸盤20吸附,保持該晶圓W。另,亦可於靜電吸盤20內,內建加熱器;亦可於該加熱器,連接設置於處理室12之外部的加熱器電源。
於第2板18b之邊緣部上,設置對焦環24。對焦環24為略環狀的板。對焦環24,配置成包圍晶圓W之邊緣及靜電吸盤20。對焦環24,係為了改善蝕刻的均一性而設置。對焦環24,使用半導體材料形成。作為半導體材料,例如可列舉矽(Si)或GaAs、SiC、GaN等化合物半導體。對焦環24,將直徑形成為較平台16更大,將外緣配置於支持部15上。
此外,電漿處理裝置10,構成為可對對焦環24供給電力。例如,電漿處理裝置10,為了將對焦環24吸附於平台16,而構成為可對對焦環24施加直流電壓。於支持部15,在成為對焦環24之下方的部分,設置供電部70a。供電部70a,與對焦環24接觸。供電部70a,藉由配線71a而與電源72a連接。電源72a,對對焦環24脈波狀地供給直流電壓。藉由如此地對對焦環24施加電壓,可改變對焦環24上之電場,改變電漿鞘的厚度。電源72a,在從後述控制部90之控制下,對對焦環24脈波狀地供給直流電壓,俾在晶圓W的上方及對焦環24的上方使電漿鞘的厚度成為略均一。
於第2板18b之內部,設置流路18f。將調溫流體,從設置於處理室12之外部的急冷器單元,經由配管26a而對流路18f供給。供給至流路18f的調溫流體,經由配管26b而返回急冷器單元。亦即,在流路18f與急冷器單元之間,使調溫流體循環。藉由控制此調溫流體之溫度,而調整平台16(或靜電吸盤20)之溫度及晶圓W之溫度。另,作為調溫流體,例如例示Galden(註冊商標)。
於電漿處理裝置10,設置氣體供給管線28a、28b。將來自熱傳氣體供給機構之熱傳氣體,例如He氣,分別對氣體供給管線28a、28b供給。氣體供給管線28a,與設置於平台16之中央附近的貫通孔連通,對靜電吸盤20的頂面與晶圓W的背面之間供給熱傳氣體。氣體供給管線28b,與設置於平台16之外周附近的貫通孔連通,對平台16之外周附近的頂面與對焦環24的背面之間供給熱傳氣體。
電漿處理裝置10,進一步具備沖淋頭30。沖淋頭30,設置於平台16之上方。沖淋頭30,經由絕緣構件32而支持在處理室12之上部。沖淋頭30,可包含電極板34及支持體36。電極板34的底面,面向處理空間12c。於電極板34,設置複數個氣體噴吐孔34a。此電極板34,可由矽或矽氧化物等材料形成。
支持體36,將電極板34以可任意裝卸的方式支持,由鋁等導電性材料形成。另,電極板34及支持體36,亦可皆使用半導體材料形成。
於支持體36之內部,設置氣體擴散室36a。與氣體噴吐孔34a連通的複數個氣體流通孔36b,從氣體擴散室36a往下方延伸。於支持體36,形成將氣體往氣體擴散室36a導入的氣體導入口36c。於氣體導入口36c,連接氣體供給管38。
氣體源群40,經由閥群42及流量控制器群44,而與氣體供給管38連接。氣體源群40,包含電漿蝕刻所使用之各種氣體的氣體源。閥群42,包含複數閥。流量控制器群44,包含質量流量控制器或壓力控制式之流量控制器等複數流量控制器。氣體源群40的複數氣體源,分別經由閥群42之對應的閥及流量控制器群44之對應的流量控制器,而與氣體供給管38連接。氣體源群40,經由氣體供給管38,將用於電漿蝕刻之各種氣體往支持體36的氣體擴散室36a供給。供給至氣體擴散室36a的氣體,從氣體擴散室36a,經由氣體流通孔36b及氣體噴吐孔34a,對處理室12內沖淋狀地分散供給。
第1高頻電源62,經由匹配器63而與下部電極18連接。此外,第2高頻電源64,經由匹配器65而與下部電極18連接。第1高頻電源62,係產生電漿產生用的高頻電力之電源。第1高頻電源62,於電漿處理時,將27~100MHz的範圍之既定頻率,在一例中為40MHz之頻率的高頻電力,對平台16的下部電極18供給。第2高頻電源64,係產生離子導入用(偏壓用)的高頻電力之電源。第2高頻電源64,於電漿處理時,將較第1高頻電源62更低之400kHz~13.56MHz的範圍之既定頻率,在一例中為3MHz的高頻電力,對平台16的下部電極18供給。如此地,平台16,構成為可從第1高頻電源62及第2高頻電源64施加頻率不同的2種高頻電力。沖淋頭30與平台16,作為一對電極(上部電極與下部電極)而作用。
可變直流電源68,經由低通濾波器(LPF)66而與沖淋頭30之支持體36連接。可變直流電源68,構成為藉由ON(開啟)/OFF(關閉)開關67而可進行供電的ON/OFF。可變直流電源68的電流/電壓、與ON/OFF開關67的ON/OFF,藉由後述控制部90控制。從第1高頻電源62、第2高頻電源64對平台16施加高頻而於處理空間產生電漿時,因應必要,藉由控制部90使ON/OFF開關67呈ON,對支持體36施加既定的直流電壓。
於處理室12的支持台13之側方的底部,設置排氣口51。排氣口51,經由排氣管52而與排氣裝置50連接。排氣裝置50,具備壓力調整閥等壓力控制器、及渦輪分子泵等真空泵。排氣裝置50,經由排氣口51及排氣管52將處理室12內排氣,藉而可將處理室12內減壓至期望的壓力。
處理室12,對於往排氣口51之排氣的流動,在較排氣口51更上游側設置擋板48。擋板48,於支持台13與處理室12的內側面之間,配置成包圍支持台13之周圍。擋板48,例如為板狀構件,可藉由在鋁製之母材的表面被覆Y2
O3
等陶瓷而形成。擋板48,係藉由形成有多個狹縫之構件、或篩孔構件、具有多個沖孔之構件而形成,使排氣可通過。處理室12,藉由擋板48,將內部空間分為對晶圓W施行電漿處理的處理空間12c、及和排氣管52及排氣裝置50等將處理室12內排氣之排氣系統連結的排氣空間。
電漿處理裝置10,進一步具備控制部90。控制部90,例如為具備處理器、記憶部、輸入裝置、顯示裝置等之電腦。控制部90,控制電漿處理裝置10的各部。在控制部90,操作者可利用輸入裝置,為了管理電漿處理裝置而施行指令的輸入操作等。此外,在控制部90,可藉由顯示裝置,將電漿處理裝置10的運作狀況視覺化顯示。進一步,於控制部90之記憶部,收納有用於藉由處理器控制以電漿處理裝置10實行之各種處理的控制程式、以及配方資料。藉由使控制部90之處理器實行控制程式,根據配方資料控制電漿處理裝置10的各部,而以電漿處理裝置10實行期望處理。
此處,如同上述,電漿處理裝置10,有在處理室12的至少一部分或處理室12內,設置使用半導體材料之半導體構件的情況。例如,電漿處理裝置10,於對焦環24、作為上部電極作用之沖淋頭30,使用半導體材料。此外,電漿處理裝置10,有在處理室12之至少一部分或擋板48使用半導體材料的情況。此外,電漿處理裝置10,有在處理室12內,設置使用半導體材料的成為GND電位之GND構件的情況。對此等使用半導體材料之半導體構件施行電力供給的情況,在往半導體構件供電的供電部與半導體部間,發生異常放電。
圖2係簡略顯示實施形態之電漿處理裝置10的構成之圖。在圖2,簡略顯示電漿處理裝置10的構成。於圖2顯示處理室12。於處理室12之內部,在中央附近設置平台16。平台16,於中央附近載置晶圓W,於邊緣部以包圍晶圓W之周圍的方式配置對焦環24。從第1高頻電源62及第2高頻電源64,分別往平台16供給高頻電力。對焦環24,使用半導體材料形成。作為半導體材料,例如可列舉矽(Si)或GaAs、SiC、GaN等化合物半導體。從電源72a,往對焦環24脈波狀地供給直流電力。
此外,於處理室12之內部,在平台16之上部設置上部電極73。上部電極73,例如為圖1所示之沖淋頭30。上部電極73,使用半導體材料形成。將可變直流電源68連接至上部電極73,從可變直流電源68供給電力。
於平台16之周圍,設置擋板48。擋板48,使用半導體材料形成。將電源72c連接至擋板48,從電源72c脈波狀地或定期地供給電力。
此外,在圖2,於處理室12之內部的上部電極73之周圍,設置GND構件74。GND構件74,使用半導體材料形成。GND構件74,經由配線75而接地,成為GND電位。
亦可將處理室12、供給電力的供電部,例如以鋁等導電性之金屬形成。鋁,比電阻為10e-6
Ω・cm之級序。另一方面,半導體構件,比電阻較導電性之金屬更大。例如,Si為半導體,藉由摻雜而將比電阻降低至數Ω・cm程度,電阻率與鋁約有6位數不同。進一步,半導體與導電性之金屬的電性接點,由非歐姆接合,例如pn接合、肖特基障壁、具有整流作用之異質接合等形成,接點部分電阻高、電場變強,發生絕緣破壞等異常放電。
因而,在實施形態之電漿處理裝置10,於半導體構件,至少在與往半導體構件供給電力或使半導體構件成為GND電位之供電部接觸的接觸面,設置導電性之導電部。導電部,至少設置於和供電部接觸的接觸面即可。亦即,導電部,可僅設置於和供電部接觸的接觸面,亦可設置於接觸面及接觸面周圍的接觸面以外之面。
例如,施行轉換處理,使半導體構件與供電部由非歐姆接合成為歐姆接合,而形成導電部。作為此等轉換處理,可列舉使用導電性金屬的濺鍍、蒸鍍、電鍍、熔接、退火。亦可將濺鍍、蒸鍍、電鍍、熔接、退火之各處理組合而實施。例如,亦可於濺鍍、蒸鍍、電鍍、熔接後實施退火,藉以降低接觸電阻。
作為轉換處理所使用之導電性金屬,可列舉Al、Ni、Co、V、Ti、Zr、Hf、W、Au。例如,於半導體構件與供電部的接面,使用Al、Ni、Co、V、Ti、Zr、Hf、W、Au其中之任一種導電性金屬,施行濺鍍、蒸鍍、電鍍、熔接、退火其中之任一種處理。亦可將濺鍍、蒸鍍、電鍍、熔接之各轉換處理,或各轉換處理後之退火處理的一部分,於處理室12內施行。
電漿處理裝置10,藉由轉換處理而施行矽化,至少於半導體構件與供電部接觸的接觸面,設置導電部。例如,圖2所示之電漿處理裝置10,於往對焦環24供給來自電源72a的電力之供電部70a與對焦環24的接觸面,設置導電部80a。此外,電漿處理裝置10,於往上部電極73供給來自可變直流電源68的電力之供電部70b與可變直流電源68的接觸面,設置導電部80b。此外,電漿處理裝置10,於往擋板48供給來自電源72c的電力之供電部70c與擋板48的接觸面,設置導電部80c。此外,電漿處理裝置10,於成為接地之配線75的端部之供電部70d與GND構件74的接觸面,設置導電部80d。此外,電漿處理裝置10,於成為接地之配線76的端部之供電部70e與處理室12的接觸面,設置導電部80e。另,電漿處理裝置10,除了藉由構件的轉換處理形成導電部以外,亦可將由增加摻雜量的Si錠製作出之構件,作為導電部配置。例如,導電部80a~80e,亦可為由導電性的Si錠製作出之構件。
藉此,半導體構件與供電部(金屬)或接地材料(金屬)成為歐姆接觸,使電阻值降低,即便巨大的高頻電流流通,仍降低異常發熱或電力損耗。進一步,藉由降低電阻,使電位差降低而抑制異常放電,可施行穩定的製程。
接著,說明至少在半導體構件與供電部接觸的接觸面設置導電部之具體構成的一例。以下,說明於供電部70a與對焦環24的接觸面設置導電部80a之具體構成的一例。
圖3係顯示實施形態之平台16的構成之一例的圖。於圖3,顯示將平台16之邊緣附近放大的圖。
平台16,具備下部電極18及靜電吸盤20。下部電極18,具備第1板18a及第2板18b。第2板18b,設置於第1板18a上。於第2板18b之內部,設置流路18f。靜電吸盤20,設置於第2板18b上。靜電吸盤20,若對形成於內部之電極從直流電源22施加直流電壓,則產生靜電引力,保持晶圓W及對焦環24。另,靜電吸盤20,亦可和晶圓W之區域及對焦環24之區域對應而分別設置電極,從直流電源22對電極分別施加直流電壓,可將晶圓W及對焦環24個別地保持。如此地於靜電吸盤20分別設置電極的情況,亦可設置複數直流電源22,與靜電吸盤20的電極個別地連接。此外,亦可從複數直流電源22分別對靜電吸盤20之各電極個別地施加直流電壓,可將晶圓W及對焦環24個別地保持。
平台16,將由絕緣材料構成的支持部15設置於周圍。平台16,於中央載置晶圓W,以包圍晶圓W之周圍的方式配置對焦環24。對焦環24,將直徑形成為較平台16的直徑更大,將外緣配置於支持部15上。對焦環24,於外側的底面形成往下側突出的環狀部24a。環狀部24a,沿著對焦環24的底面之外緣形成為環狀。
支持部15,於對焦環24設置供給電力的供電部70a。供電部70a,具備供電銷70aa、圓弧部70ab、及柱狀部70ac。供電銷70aa,在對焦環24之周向隔著間隔設置複數個。例如,於支持部15,在對焦環24之周向每隔一定角度(例如30°)地設置貫通孔,於各個貫通孔配置供電銷70aa。於貫通孔,在供電銷70aa之平台16側配置由絕緣材料構成的絕緣構件70ad,與平台16絕緣。供電銷70aa,在上方之前端部的頂面與對焦環24間設置空間而使頂面不與對焦環24接觸,使前端部的側面與對焦環24之環狀部24a的內周面接觸。
支持部15,於內部沿著周向配置圓弧部70ab。各供電銷70aa之下部,與圓弧部70ab連接。於圓弧部70ab,連接柱狀部70ac。
柱狀部70ac,經由上述配線71a而與電源72a連接,從電源72a供給電力。從電源72a供給之電力,經由柱狀部70ac、圓弧部70ab及供電銷70aa,而從各供電銷70aa的前端部之側面的接觸面往對焦環24供給。於供電銷70aa之前端部與對焦環24接觸的接觸面,設置導電性之導電部80a。例如,於對焦環24的環狀部24a之內周面,將導電部80a設置於周向之全周。
藉此,對焦環24與供電部70a成為歐姆接觸,使電阻值降低,即便巨大的高頻電流流通,仍降低在接觸面部分之異常發熱或電力損耗。進一步,藉由降低電阻,使電位差降低而抑制異常放電,可施行穩定的製程。
接著,說明於半導體構件與供電部接觸的接觸面設置導電部之效果的具體之一例。首先,說明未設置導電部之習知供電部的構成。圖4係概略顯示習知之供電部的構成之圖。於圖4,概略顯示往對焦環24供給電力之供電部70a的構成。在圖4,於對焦環24與供電部70a的接觸面並未設置導電部80a,使對焦環24與供電部70a直接接觸。此一情況,對焦環24與供電部70a的電性接點,成為非歐姆接合,接點部分電阻高、電場變強,發生絕緣破壞等異常放電。此外,電流集中於對焦環24與供電部70a接觸的接觸面部分,使對焦環24的接觸面附近部分地發熱。如此地,對焦環24部分地發熱之情況,因熱而致使對焦環24變形。
因而,實施形態之電漿處理裝置10,至少於對焦環24與供電部70a接觸的接觸面設置導電部80a。圖5A~5C係概略顯示本實施形態之供電部的構成之圖。於圖5A~5C,概略顯示往對焦環24供給電力之供電部70a的構成。在圖5A,於對焦環24之包含與供電部70a的接觸面之底面的全表面,設置導電部80a。在圖5B,於對焦環24之包含與供電部70a的接觸面之環狀部24a的內周面之全表面,設置導電部80a。在圖5C,僅於對焦環24之與供電部70a接觸的環狀部24a的接觸面,設置導電部80a。另,亦可將對焦環24全體作為導電部80a。例如,亦可將對焦環24藉由導電性金屬形成,使全體成為導電部80a。
導電部80a,在抑制發熱之情況,電阻率宜為0.02Ω・cm以下。
圖6係顯示導電部80a的電阻率之變化所造成的對焦環24之溫度分布的圖。於圖6,顯示供電部70a之供電銷70aa的位置P1。此外,於圖6,以圖案顯示在使導電部80a之電阻率為20Ω・cm、2Ω・cm、0.02Ω・cm的情況,對焦環24表面之溫度分布。圖案越濃的區域,對焦環24溫度越高。對焦環24與供電部70a的電性接點,例如,使在供電部70a流通之電流為I,使導電部80a之電阻率為R的情況,如下式(1)所示地產生熱P。
P=R・I2
(1)
導電部80a之電阻率為20Ω・cm、2Ω・cm的情況,對焦環24,電流並未充分地分散,對焦環24與供電部70a所接觸之供電銷70aa的位置P1附近之電流密度變高而局部地發熱。對焦環24,由於因局部地發熱而產生之溫度分布,產生應變。電漿處理裝置10,若於對焦環24產生應變,則變得無法穩定吸附對焦環24。電漿處理裝置10,若變得無法吸附對焦環24,則往對焦環24的背面供給之熱傳氣體(He氣)的滲漏增加。
另一方面,導電部80a之電阻率為0.02Ω・cm的情況,對焦環24,電流充分地分散,溫度分布幾乎成為均一,未產生應變。此一結果,電漿處理裝置10,可穩定吸附對焦環24。
此處,說明對焦環24之吸附特性的變化。圖7A係概略顯示習知之供電部的構成之圖。於圖7A,概略顯示往對焦環24供給電力之供電部70a的構成。在圖7A,於對焦環24與供電部70a的接觸面並未設置導電部80a,使對焦環24與供電部70a直接接觸。此一情況,對焦環24與供電部70a的電性接點之電阻率,成為1~2Ω・cm。圖7B係顯示測定熱傳氣體的滲漏量之實驗的結果之一例的圖。圖7B,顯示成為圖7A之構成的情況之往對焦環24的背面供給之熱傳氣體(He氣)的滲漏量之時間變化。另,圖7B的時序t1~t3所示之脈波狀的滲漏量之變化,為熱傳氣體的供給開始、供給結束所產生之暫時的變化。在圖7B,可判別出時間經過越久則滲漏量增加。如此地,發明人認為滲漏量增加之理由,係如同上述地對焦環24局部地發熱而於對焦環24產生應變之結果。
圖8A係概略顯示本實施形態之供電部的構成之圖。在圖8A,於對焦環24之包含與供電部70a的接觸面之環狀部24a的內周面之全表面,設置導電部80a。圖8B係顯示測定熱傳氣體的滲漏量之實驗的結果之一例的圖。圖8B,顯示成為圖8A之構成的情況之往對焦環24的背面供給之熱傳氣體(He氣)的滲漏量之時間變化。另,圖8B的時序t1~t3所示之脈波狀的滲漏量之變化,為熱傳氣體的供給開始、供給結束所產生之暫時的變化。在圖8B,即便時間經過滲漏量仍未增加。從此一現象來看,對焦環24,即便時間經過仍穩定吸附。
圖9A係概略顯示本實施形態之供電部的構成之圖。在圖9A,將對焦環24,由電阻率為0.02Ω・cm之導電性金屬形成,使對焦環24全體成為導電部80a。圖9B係顯示測定熱傳氣體的滲漏量之實驗的結果之一例的圖。圖9B,顯示成為圖9A之構成的情況之往對焦環24的背面供給之熱傳氣體(He氣)的滲漏量之時間變化。另,圖9B的時序t1~t3所示之脈波狀的滲漏量之變化,為熱傳氣體的供給開始、供給結束所產生之暫時的變化。在圖9B,即便時間經過滲漏量仍未增加。從此一現象來看,對焦環24,即便時間經過仍穩定吸附。
如同上述,本實施形態之電漿處理裝置10,具備半導體構件(例如對焦環24、上部電極73(沖淋頭30)、擋板48、GND構件74、處理室12)、及供電部(例如供電部70a~70e)。半導體構件,構成在內部實施電漿處理的處理室12之至少一部分、或配置於處理室12內,使用半導體材料。供電部,往半導體構件供給電力,或使半導體構件成為GND電位。此外,電漿處理裝置10,至少於半導體構件與供電部接觸的接觸面,設置導電部(例如導電部80a~80e)。藉此,電漿處理裝置10,可抑制半導體構件與供電部間的異常放電之發生。
此外,本實施形態之電漿處理裝置10,使半導體構件,為在處理室12內之支持基板的平台16配置成包圍基板之周圍的邊緣環(例如對焦環24)、上部電極73、成為GND電位的GND構件74、處理室12的壁面、擋板48其中之任一者。藉此,電漿處理裝置10,可抑制邊緣環、上部電極73、成為GND電位之GND構件74、處理室12的壁面、及擋板48,與供電部70a~70e間的異常放電之發生。
此外,本實施形態之電漿處理裝置10,藉由使與供電部的接觸面由非歐姆接合成為歐姆接合之既定轉換處理,形成導電部。藉此,電漿處理裝置10,可抑制半導體構件與供電部間的異常放電之發生。
此外,轉換處理,係使用導電性金屬的濺鍍、蒸鍍、電鍍、熔接、退火其中之任一處理。此外,導電性金屬,係Al、Ni、Co、V、Ti、Zr、Hf、W、Au其中之任一種。藉此,電漿處理裝置10,可抑制半導體構件與供電部間的異常放電之發生。
此外,本實施形態之電漿處理裝置10,使半導體構件,為在處理室12內之支持基板的平台16配置成包圍基板之周圍的邊緣環(例如對焦環24)。供電部70a,於平台16在邊緣環之周向隔著間隔設置複數個,分別與邊緣環接觸。導電部80a,在邊緣環之平台16側的面之與供電部70a的接觸面之位置,設置於周向之全周。藉此,電漿處理裝置10,藉由使電流往導電部80a擴散而可抑制邊緣環的局部發熱之情形,可抑制邊緣環的應變之產生。
此外,電漿處理裝置10,將導電部80a,設置於邊緣環之平台16側的面之全表面。藉此,電漿處理裝置10,藉由使電流往邊緣環之平台16側的面之全表面擴散而可使邊緣環的溫度分布幾近均一,可抑制邊緣環的應變之產生。
以上,針對實施形態予以說明,但應知曉本次揭露之實施形態,全部的點僅為例示而非用於限制本發明。實際上,上述實施形態,可藉由多種形態具體實現。此外,上述實施形態,亦可不脫離發明申請專利範圍及其要旨地,以各式各樣的形態省略、置換、變更。
例如,上述實施形態,以使電漿處理裝置10為電容耦合型之電漿處理裝置的情況為例予以說明。然則,並未限定於此一形態。本發明之技術,可採用任意電漿處理裝置。例如,電漿處理裝置10,亦可如同電感耦合型之電漿處理裝置、藉由微波等表面波激發氣體之電漿處理裝置般,為任意類型之電漿處理裝置。
此外,上述實施形態,以於下部電極18連接第1高頻電源62及第2高頻電源64的情況為例予以說明,但電漿源的構成並未限定於此一形態。例如,電漿產生用之第1高頻電源62,亦可與沖淋頭30連接。此外,離子導入用(偏壓用)之第2高頻電源64,亦可不與下部電極18連接。
此外,上述電漿處理裝置10,係施行蝕刻作為電漿處理之電漿處理裝置,但可採用施行任意電漿處理之電漿處理裝置。例如,電漿處理裝置10,亦可為施行化學氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)、物理氣相沉積(PVD)等之單片式沉積裝置,或可為施行電漿退火、電漿植入等之電漿處理裝置。
此外,上述實施形態,以使基板為半導體晶圓的情況為例予以說明,但並未限定於此一形態。基板,亦可為玻璃基板等其他基板。
10:電漿處理裝置
12:處理室
12c:處理空間
12g:開口
13:支持台
14:閘閥
15:支持部
16:平台
18:下部電極
18a:第1板
18b:第2板
18f:流路
20:靜電吸盤
22:直流電源
23:開關
24:對焦環
24a:環狀部
26a,26b:配管
28a,28b:氣體供給管線
30:沖淋頭
32:絕緣構件
34:電極板
34a:氣體噴吐孔
36:支持體
36a:氣體擴散室
36b:氣體流通孔
36c:氣體導入口
38:氣體供給管
40:氣體源群
42:閥群
44:流量控制器群
48:擋板
50:排氣裝置
51:排氣口
52:排氣管
62:第1高頻電源
63,65:匹配器
64:第2高頻電源
66:低通濾波器(LPF)
67:ON/OFF開關
68:可變直流電源
70a~70e:供電部
70aa:供電銷
70ab:圓弧部
70ac:柱狀部
70ad:絕緣構件
71a,75,76:配線
72a,72c:電源
73:上部電極
74:GND構件
80a~80e:導電部
90:控制部
P1:位置
W:晶圓
圖1係概略顯示實施形態之電漿處理裝置的剖面之一例的圖。
圖2係簡略顯示實施形態之電漿處理裝置的構成之圖。
圖3係顯示實施形態之平台的構成之一例的圖。
圖4係概略顯示習知之供電部的構成之圖。
圖5A係概略顯示本實施形態之供電部的構成之圖。
圖5B係概略顯示本實施形態之供電部的構成之圖。
圖5C係概略顯示本實施形態之供電部的構成之圖。
圖6係顯示導電部的電阻率之變化所造成的對焦環之溫度分布的圖。
圖7A係概略顯示習知之供電部的構成之圖。
圖7B係顯示測定熱傳氣體的滲漏量之實驗的結果之一例的圖。
圖8A係概略顯示本實施形態之供電部的構成之圖。
圖8B係顯示測定熱傳氣體的滲漏量之實驗的結果之一例的圖。
圖9A係概略顯示本實施形態之供電部的構成之圖。
圖9B係顯示測定熱傳氣體的滲漏量之實驗的結果之一例的圖。
10:電漿處理裝置
12:處理室
16:平台
24:對焦環
48:擋板
62:第1高頻電源
64:第2高頻電源
68:可變直流電源
70a~70e:供電部
72a,72c:電源
73:上部電極
74:GND構件
75,76:配線
80a~80e:導電部
W:晶圓
Claims (10)
- 一種電漿處理裝置,包含: 半導體構件,構成在內部實施電漿處理的處理室之至少一部分、或配置於該處理室內,使用半導體材料;以及 供電部,對該半導體構件供給電力或使該半導體構件成為GND電位; 在該半導體構件與該供電部接觸的接觸面至少設置有導電部。
- 如請求項1之電漿處理裝置,其中, 該半導體構件,係在該處理室內之支持基板的平台配置成包圍該基板之周圍的邊緣環、上部電極、成為GND電位的GND構件、該處理室的壁面、及擋板其中之任一者。
- 如請求項1或2之電漿處理裝置,其中, 該導電部,係藉由使與該供電部的該接觸面由非歐姆接合成為歐姆接合之既定轉換處理而形成。
- 如請求項3之電漿處理裝置,其中, 該轉換處理,係使用導電性金屬的濺鍍、蒸鍍、電鍍、熔接、退火其中之任一處理。
- 如請求項4之電漿處理裝置,其中, 該導電性金屬,係Al、Ni、Co、V、Ti、Zr、Hf、W、Au其中之任一種。
- 如請求項1至5中任一項之電漿處理裝置,其中, 該半導體構件,係在該處理室內之支持基板的平台配置成包圍該基板之周圍的邊緣環; 該供電部,係於該平台在該邊緣環之周向隔著間隔設置複數個,分別與該邊緣環接觸; 該導電部,係於該邊緣環之該平台側的面之與該供電部的接觸面之位置,在周向的全周設置。
- 如請求項6之電漿處理裝置,其中, 該導電部,係設置於該邊緣環之該平台側的面之全表面。
- 如請求項6之電漿處理裝置,其中, 該邊緣環,係由導電性金屬形成。
- 一種半導體構件,包含: 半導體部,構成在內部實施電漿處理的處理室之至少一部分、或配置於該處理室內,使用半導體材料;以及 導電部,至少設置在與對該半導體部供給電力或使該半導體構件成為GND電位之供電部的接觸面。
- 一種邊緣環,包含: 環部,使用半導體材料形成為環狀,在處理室內之支持基板的平台配置成包圍該基板之周圍;以及 導電部,至少設置在與對該環部供給電力之供電部的接觸面。
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