TW582073B - Plasma film forming apparatus - Google Patents

Description

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【發明所屬之技術領域】 本發明係關於實現諸如半導體晶圓之工件的薄膜成形 及蝕刻等處理的電漿處理設備，本發明尤其係關於電漿薄 膜形成設備。 本發明提供具有高電漿處理效率及具有簡單結構之電 浆處理設備。此一申請案之基礎案為2 〇 〇丨年丨2月丨3曰申請 的曰本專利申請案第2〇〇1 — 380168號，其包含有說明書、 申明專利範圍、圖式簡單說明及發明綜合說明。上述曰本 專利申请案之揭露在此係以全面參考的方式併入。 工業上的應用性：本發明係關於實施電漿處理之電漿 處理設備，這些電漿處理諸如應用於一半導體晶圓之工件 上如薄膜形成及餘刻之電槳處理。 二、【先前技術】 電滎處理設備係用在諸如半導體基板及液晶基板的製 造處理。此一設備實現了利用電漿來對這些基板進行表面 處理。電漿處理設備包含，舉例而言，實現基板蝕刻之電 毁餘刻機、及貝現化學氣相沉積（chemical vapor deposition，CVD)之電聚沉積反應器。在這些類型的電漿 處理設備中’因為平行板類型的電漿處理設備可實現同質 性的處理且設備結構較為簡單，而被大量使用。 平行板類型的電漿處理設備具有一對平行板電極於一 腔室内之上下侧。下電極具有一台座來固定一工件，而上 電極在底側具有多個氣體出口。上電極係被連接至處理氣 體源，且在處理過程中處理氣體係透過氣體出口供應至兩 電極之間的空間（電聚生成空間）。透過氣體出口而供應的

第9頁 582073 五、發明說明（2) 處理氣體係被施加至上電極之射頻（radi〇 frequency ; RF )電功率離子化。已生成的電漿之後會被另一施加至 電極之射頻電功率牽引至下電極附近，此一射頻電功 頻率會較前者低。然後，所牽引之 會對位 近處之工件進行一表面處理。 下電極鄰 關於上述平行面類型之電漿處理設備，上電極附 產生之電漿的濃度會被減少，直至其到達與下電極鄰2 = 工件。此一濃度上的減少一 會下降。 係主要的問碭，因為處理效率 此外，穿過上電極來裝設處理氣體或冷卻劑之 困難的，冷卻劑係用來控制腔室之溫度。 係 本發明係在上述問題的考量之下所提出的。本發明 關於具有高效率電漿處理及簡單結構之電 ’、 三、【發明内容】 為達上述目的，本發明第一實施樣態提供了一種 處理設備’其包含-腔室⑴’具有多元件且該腔室中— =件係被施以一特定處理；一第—電極（i5a)，被裝設 该等元件之一且電性接地；一第— 該等元件之一且供有第—及第二：，甘被裝設成 / 〇 X 卞頻電功率，其中該腔室 (2)之一特定區域包含有藉由施加該第二 二電極（1 5 b)而於該第一及該第二電朽 _ … 以 在上述結構中，…要是在電靠極上間/〜的電^ ，產生’由於第-及第二RF功率兩者係被施 二電極 (15b)且第一電極（15a)係接地，因此’藉由置放一工件靠

582073 五、發明說明（3) 近於第二電極（15b)，可實現電漿處理而無須移動電漿， 且了避免因電漿漢度之降低所引起的處理效率衰退。 此外’由於第一電極（1 5a)係接地的且rf功率產生器 或濾波為之裝設係非必須的，電漿處理設備的結構變得簡 單。因此，吾人可容易的獲致一處理氣體及冷卻劑之管路 貫穿第一電極（1 5 a)之結構。 上述結構可更包含：一低通濾波器（丨4 )，其於該第二 電極（15b)及將該第一RF功率分配之一外部功率產生器之一 間作連接；一高通濾波器（23)，其於該第二電極（15b)及 將该第二RF功率分配之一第二外部功率產生器之間連接· 其中’該高通濾波器（23)實質上避免該第一功率產生器所 供應之該第一RF功率通過，且該低通濾波器（14)實質:避 免該第二功率產生器所供應之該第二以功率通過。、 再者，因第一（或第二）RF功率由第一（或第二）RF功率 產生器進入第二（或第一）RF功率產生器之漏損所引起之Μ 功率產生為的故障及功率之耗損更可藉由此一結構而避 免。因此，可達成電漿處理效率的提昇。 低通濾、波器（14)具有平行連接至第一RF功率產生哭之 電容（C1及C2) ’及一通過分配至第二電極之第一叮功之 電感（L)。當電感（L)以其寄生電容製作平行共振電路… 共振電路之共振頻率在第二RF功率之頻率附近時、复 地阻斷了第二RF功率且避免第二”功率之耗了伴抟^ (L)之容量為小。 貝保持電感 依本發明第二實施樣態，所提供的 是一電漿處理設

582073 五、發明說明（4) 備其包3 一腔至（2 )，具有元件且腔室中一工件係被施 以一特定處理；一第一電極（15a)，被裝設成該等元件之 且電1±接地，一第二電極（丨6 b)，被裝設成該等元件之 一且供有一第一射頻功率；一夾頭（ESC)，其將元件固定 在該第二電極（1 5b)之鄰近且用來加熱該工件；導體所製 成且電谷耦合至第二電極（15b)的冷卻通道係用來通過冷 卻夾，（ESC)用之冷卻劑；其中該腔室（2)之一特定區域包 含有藉由透過冷卻通道施加第二射頻功率至第二電極 (15b)而於第一及第二電極之間產生的電漿。 在上述結構中，電漿亦主要產生於靠近第二電極 (15b)處，&由於第一及第二RF功率兩者係被施加至第二電 極(^5) f第一電極（15a)係接地的。因此，藉由置放一工 件靠近第二電極（15b)處，可實現電漿處理而無須移動電 水且可避免因電漿濃度之降低所引起之處理效率的衰 退° 此夕:：由於第一電極係接地謂功率產生器或濾波器 之=汉非為必須，電漿處理設備之結構變得簡單。因此， 可谷易k致處理氣體及冷卻劑之管路貫穿第一電極 (1 5 a)之結構。 1外，在上述結構中，第二RF功率係被分配至第二電 極（15b)而無須利用高熔點金屬配線，其通常具有高電 阻:因=，可降低第二RF功率之耗損且獲致利用 效率之處理。 上述結構可更包含一低通濾波器（14)，其於該第二電

582073 五、發明說明（5) 極（1 5 b)及將該第一 RF功率分配之一外部功率產生器之間 作連接；一高通濾波器（2 3 )，其於該冷卻通道及將該第二 RF功率分配之一第二外部功率產生器之間連接；其中，該 高通濾波器（23)實質上避免該第一功率產生器所供應之該 第一 RF功率通過，且該低通濾波器（丨4)實質上避免該第二 功率產生器所供應之該第二RF功率通過。 再者，因第一（或第二）RF功率由第一（或第二）RF功率 產生器進入第二（或第一）RF功率產生器之漏損所引起之功 率耗扣更可藉由此一結構而避免。因此，可達成電漿處理 效率的提昇。 戊匕7卜 至第一RF 一電極之 製作平行 之頻率附 功率之耗 如上 無須利用 的炫點可 RF功率分 通道中所 用導體之 依本 備，包含 具有平行連接 通過分配至第 以其寄生電容 在第二RF功率 且避免第二RF 電極（15b)而 中所用之導體 或用來將第一 因此，冷卻 極（1 5 b)中所 電漿·處理設 '工件係被施 ’在上述結構中，低通濾波器（1 4 ) 功率產生器之電容（C1及c 2)，及一 f ~RF功率之電感（L)。當電感（L) 電路，且共振電路之共振頻率 f ^ ’其有效地阻斷了第二功率 ，^保持電感（L)之容量為小。 ^ ^ ’第功率係被分配至第二 ^ 4孟屬配線。此外，冷卻通道 -=第二電極中所用之導體的 配至曾_ & 弟—電極（15b)之配線的熔點c 導體之電阻一般係低於第二電 笔 。 t二Ϊ二實施樣態，所提供的是一 二至（2)，具有多元件且腔室中一 582073 五、發明說明（6) 以一特定處理 電路，表面固 接該電極；其 射頻功率至該 在上述結 上，自RF功率 此，施加至工 配電路係表面 備已不再需要 容易獲致一處 此一阻抗 谷及電感（L) 四、【實施方 本發明之 多個元件，且 一電極（1 5a) 地；一第二電 有第一及第二 域包含藉由施 及第二電極之 <第一實施例 以下係利 中’實現化學 當作電漿處理 極，被裝設成元件之一；一 電極上且以鑪外部射頻功率產生哭連 室（2)中一特定區域包含有藉由施^加 而於電極之間產生之電聚。 因為阻抗匹配電路被表面固定於電極 么配之RF功率之耗損係被降低。因 理可更為有效率，此外，由於阻抗匹 電極上，諸如容納電路之箱等額外設 ，電漿處理設備之結構變得簡單，且 及冷卻劑之管路貫穿電極之結構。 路包含表面固定之被動元件，諸如電 阻抗匹配 定在該 中該腔 等電極 構中， 產生器 件之處 固定在 °因此 ί里氣體 匹酉己電 ) 式】 電漿處理設備包含：一腔室（2)，其包含有 一工件係於腔室中被施以一特定處理；一第 ，其被裝設成為上述元件之一且為電性接 極（15b)，其被裝設成為上述元件之一且供 射頻電功率；以及其中腔室（2)之一特定區 加第二射頻功率至第二電極（15b)而於第一 間產生的電漿。 > 用附圖描述本發明之—實施例。本實施例 氣相，儿積（CVD)處理之電漿沉積反應器將被 設備的一個例子來描述。

第14頁 582073 五、發明說明（7) ' 圖1顯示本發明第一實施例之電漿處理設備的結構。 本發明第一實施例之電漿處理設備1係被建構成為平行板 的類型’其在一腔室之上下端具有一對平行板電極。此一 設備具有在半導體晶圓（以下稱為晶圓w)之表面上形成例 如S i 0 F薄膜之功能。 如圖1所示，此電漿處理設備具有一圓柱形腔室。腔 室2係由諸如以陽極氧化物塗層（氧皮鋁）處理過之鋁的導 體材料所製作。腔室2係電性接地的。腔室2之底部係有一 出口 3。出口 3係被連接至一設有諸如渦輪分子泵之真空泵 的排氣系統4。排氣系統4會將腔室2中的氣體撤除而讓其 降至一特定壓力，舉例而言少於〇 · 〇丨Pa。此外，一閘閥5 係被裝設在腔室2之側壁。當閘閥5開啟時，晶圓w會在腔 至2及緊鄰腔室之負載室（未顯示）之間搬運。 一擬圓柱形晶座固定器6係被置放在腔室2之下方。晶 座固疋為6上係置放有一晶座8以置放該晶圓w。晶座固定 器6及晶座8之間的介面係以一絕緣材料例如一氮化鋁來絕 緣。此外，晶座固定器6係透過一軸9而連接至被裝設於腔 至2下方（未顯示）之一升降機，且其可上下移動。 晶座8的中心上方被模塑成一凸起圓盤，其上固定有 南溫的靜電夾頭（electro static chuck ;ESC)，高溫靜 電夾頭E S C之外形相似於晶圓w，且其内部具有下電極1 5乜 及一加熱崙Η1。低電極1 5 b係由高炫點之導體所製作，例 如翻。加熱器Η1係由例如鎳鉻合金配線所組成。 下電極1 5 b係透過由高熔點導體例如鉬所製作之配線

第15頁 582073 五、發明說明（幻 '_ 一""" ，接至—直流功率產生器Η V。被置放在晶座8上的晶圓w係 藉由施加直流功率產生器HV所產生之直流電壓至下電極所 產生之一靜電力而被高溫靜電夾頭ESC夾持住。 此外，下電極1 5b係透過低通濾波器1 4連接至第一rf f率產生器13且透過高通濾波器23連接至第二RF功率產生 °兩個RF功率產生器係被連接至平行的直流功率產生 第l3MHz 。 害方面 —RF功率產生器13所具有的 此一頻寬之應用係有效的 頻率範圍為〇. 1至 ’例如在減少工件的 傷 1 第二RF功率產生器22所具有的頻率範圍為至 ^ 〇 MHz。藉由施加這些高頻率，可讓腔室2内產生的電漿 /、有較佳的游離狀態及高的密度。 低通濾波器14實質上在避免第二功率產生器22所分配 、一 RF電功率通過。因此，第二rf功率產生 ;，功率進入第，功率產生器U之 平耗損可以被避免。 具體而言，低通濾波器1 4係由例如一電容c丨及一電感 遂所組成。如圖2所示，電感L之一端係被連接至第一評功 ^產生器1 3而其另一端係透過一耦合電容以被連接至下電 盡1 5b。此外，電谷c 1之一端係被連接至電感與第一功 :'產生1 3之接點’而另一端係接地。 高通濾波器23係由，舉例而言，一置放於第二心功率 產生器22及下電極15b之間的電容所組成。高通濾、波器23 582073 五、發明說明（9) 貫質上係在避免第一功率產生器13所產生之第一 rf功率通 過:因此，第一RF功率產生器13所產生之第_rf功率進入 至第二RF功率產生器2 2之漏損及後續的功率耗損可被避 免。 、 一加熱器H1係透過一低通濾波器H3被連接至一加熱器 功率產生器H2 ’其係由例如商業用功率產生器所组成。高 溫静電夾頭ESC係藉由施加加熱器功率產生器H2所產生之 電壓而加熱。這裡，低通濾波器H3係被用來避免第一或第 一 R F功率產生器所產生之r f#、玄、由、p石丄 王功率洩漏至加熱器功率產生 為Η Ζ内。 1 ί固定！下部係被例如-不銹剛製的伸縮管 復盍。伸縮官1 〇可分為兩個部分··一是腔室2中的真 空部，另一是大氣暴露部。伸縮管1〇之上部及下分別 被旋入晶座固定器6之下表面及腔室2之地板。 ” 、、晶座固定器6内部係一底部冷卻通道1 i。底部冷卻通 迢11係將諸如氯的冷卻劑再循環。藉由此一程序，得以較 佳地控制晶座8之溫度及晶圓w的表面溫度。 底部的冷卻通道1 1係由導體所製成。其靠近晶座8之 :部分構成了 -個基座支架1U，而在晶座固定器6及絕緣 體7之介面周圍再循環冷卻劑。 、>晶座固定器6上係設有上升銷，上升銷丨2係用來傳送 半導體晶圓W，而上升銷12可藉由一汽缸（未顯示）來提昇 或下降。 上電極15a係位在晶座8之上方而與晶座平行。上電極

第17頁 582073 五、發明說明（10) 1 5a係接地的，且其下側具有一平板電極丨6，係由例如鋁 所製成的且具有多個氣體出口 16a。腔室2之頂蓬透過絕緣 體1 7來支撐上電極1 5 a °上電極丨5 &之内側係有冷卻通道 1 8。上方的冷部通道1 8將諸如氟之冷卻劑再循環，以較佳 地控制上電極1 5 a之溫度。 此外’上電極15a係備有氣體出口2〇，其係被連接至 位在腔室2外的處理氣體源2丨。來自處理氣體源2丨之處理 乳體係透過氣體出口 20而分配至上電極15a(未顯示）内部 的中空空間。所供應的處理氣體係分配於中空的空間内， 然後從氣體出口 16a流出而朝向晶圓w。各種不同的氣體可 用來作為處理氣體。在形成SiOF薄膜的情況中，下列習知 所j用的氣體可被使用：SlF4、SiH4、 反應 氣體及Ar的稀釋氣體。 枉Μ 側/係設有一擒板24。撞板24係由諸如以陽 ;乳=塗層處理過之銘（氧皮紹）之導體所製成。其係- 孔洞之圓盤狀元件，且其結構可 過上述之中心孔洞。 示擔板24之上視圖。如圖3所示，擔板24之中心 Ϊ : L二且在孔洞之周圍置有多個徑向狹縫2“。 :電=a: —垂直馨過播板24之矩形外形狹縫。為了 將電二棺住而讓氣體通過，狹縫24a之寬度係被設定在 〇.8至1.0_，。？洞2413具有和晶，幾近相同的面積。 此外，二知中’孔洞24b之内緣正與晶圓w外緣緊鄰。 δ板4之狹縫24a係位於晶圓化之下表面的下方（亦 第18頁 582073 五、發明說明（11) 即在出口側）°因此，晶圓W之處理表面係透過擋板24之孔 ’同24b>而曝露於晶座8及上電極15a之間所產生的電漿。就 此而三產生電漿之上界係由腔室2之上部及平板電極ΐβ 所决定’而其下界係由晶圓W及擋板2 4所界定。然後，雷 漿濃度可保持定值。 & Έ 擔板24亦具有將施加至下電極1 5b之RF功率的一部份 各別回傳至第一及第：RF功率產生器13及24之功能。呈體 T 一及第二“功率產生器1 3及22施加至下電極二b m2率所產生之回傳電流，係透過擋板24及腔室2之接 地側壁而回傳至各自的^功率產生器。 至，之接 上开二下：由圖1來描述上述結構之電漿處理設備在晶， 上形成S1()F薄膜的行為。 u 顯示，晶座固定器6係被移動至晶圓界能被升降機（未 顯示）传^的位置上°在問闊5被開啟後’一輸送機臂（未 出^上H腔室2中輸送晶圓。曰曰曰圓界係被置放於自晶創突 =8上升銷12上。然後上升銷12縮回，而晶圓W被置放於 上’晶座8係被高温靜電夾頭ESC之_靜 直至=間5關閉後，排氣系統4將腔室2中的空氣排出， 固定^上一升定程度 。然後’升降機（未顯示）將晶座 道11 ΐ ΐ情況下U之溫度係藉由透過下方的冷卻通 再循環冷卻劑及/或自加熱器功率產生器Η2供庫電 =至加熱HH1之方式而保持在-位|，例如5(rc。另一 万面，排氣系統4更透過排氣孔3將氣體從腔室2中排出， 582073 五、發明說明（12) 且其將腔室帶至一高真空之狀態，舉例而言〇 · 〇丨pa。 - 然後，諸如SiF4、SiH4、02、NF3、NH3的處理氣體及氬 ： 的稀釋氣體係從處理氣體源2 1分配至腔室中2，而以一定 - 的流率控制其流動。被分配至上電極1 5 a的處理氣體及載 氣係自平板電極1 6之氣體出口流出，且均勻地散佈在晶圓 ’ W上0

在那之後，帶有例如50〜150MHZ頻率之RF功率係被第 二R F功率產生器2 2施加至下電極1 5 b上。經由此一程序， 上電極15a及下電極15b之間係產生RF電場，且透過上電極 1 5 a而提供的處理氣體係被離子化而產生電漿。另一方 面，帶有例如：1〜4MHZ頻率之rf功率係被第一功率產生器13 施加至下電極1 5 b。如此一來，電漿中的離子會被牵引朝 向晶座8，而靠近晶圓W表面之電漿濃度會增加。如上所 述處理氣體之電漿係藉由上電極1 5 a及下電極1 5 b之間的 RF電場來產生。接著，SiOF薄膜會因為電漿在晶圓表面上 所弓丨起的化學反應而形成在晶圓W之表面上。 ^ 如上所述’在本發明第一實施例之電漿處理設備中， 二上電極15a接地時，第一及第二RF功率產生器所產生的 近個RF功率係被施加至下電極丨5 b。因此，電漿主要在靠 下電極處生成’而直至晶圓前之電漿濃度的減少可被避 。因此’薄膜形成處理效率之降低可被避免。 支。。此外’由於第一電極丨5 a係為接地，且任何RF功率產 红器或滤波器並非裝設在第一電極附近，電漿處理設備之 u構變得簡單。因此，吾人可容易獲致一處理氣體及冷卻

第20頁 582073 五、發明說明（13) 劑之管路貫穿第一電極1 5a之結構。 總之，電t處理設備1之結構不受限於上述的實施 例。 舉例而言，擋板24可具有一結構，此一結構中一絕緣 體例如陶瓷係被裝設在擋板外側及腔室2内壁之間。在此 情況下，藉由限制擋板及腔室2之内壁之間的電接觸，可 進一步降低RF之功率耗損。 此外，擋板24之材料並不受限於經過陽極氧化物塗層 (乳皮紹）所處ί里之紹材。尸、要材料為導體且具有高電聚電 5此2 :土他諸如氧化鋁及氧化釔之材料亦可被使用。符合 =田二的h况下，擋板2 4會取得高電漿電阻且整個電漿 處理設備1可達高的可修護性。 =發明上述實施例中，用以在半導體晶圓上形成 板類型的電漿處理設備已被敘述。然而， 灿奸署姑！Γ疋在半導體晶圓上，且此—設備可用來製作其 二枓=』液晶顯示器’此外’所欲形成之薄膜可為其他 的材料，诸如 Si02、SiN、SiC、Si_&eF。 济明：力二工件上的電聚處理並不限定在薄膜成形上。本 ii冰備If二現諸如蝕刻之其他處理。再者，合適的電漿處 定在平行板類型。只要腔室内具有電極，其 他省々磁電管式的電漿處理設備亦可被應用。 ί 2 ^ :不，低通濾波器之電感1會形成一具有由電感 踗。 生之配線電容Cp(或其他寄電容）之平行共振 4 If况下，平行共振電路之共振頻率必須幾乎相

582073 五、發明說明（14) 等於第二RF功率產生器22所產生的RF電功率。 在應用圖4中所示之低通濾波器之結構的情況下，藉 由充分地限制第二RF功率產生器22所產生之rf功率之漏損 及維持小的電感L容積，可避免功率耗損。 〈第二實施例〉 本發明第二實施例將利用圖5來作描述。圖5中的符號 與圖1中的相同元件的符號相同。 如圖5所示，電漿處理設備1之結構實際上係與本發明 第一實施例者相同，不同的是下列幾點。舉例而言，低通 濾波器1 4之結構可與圖4中所顯示的相同。 在圖5所示的電漿處理設備1中，基座支架丨u及包嵌 於高溫靜電夾頭ESC中的下電極1 5b係電容耦合。換言之， 基座支架11J及下電極15b構成了一電容之電極。 第二RF功率產生器2 2經由高通濾波器2 3被連接至底部 冷卻通道11。第二RF功率產生器22所產生的RF功率係透過 基座支架11J及下電極15b所構成之電容被施加至下電極° 15b。 ° 在圖5所示之本發明第二實施例的電漿處理設備中， 第二RF功率產生器22所產生的rf功率係被分配至下電極 1 5 b而無須利用咼炫點金屬所製成之通常具高電阻的配 線。因此，RF功率耗損可被降低，而達成更高RF功率 效率之電漿處理。 〈第三實施例〉 本發明第三實施例將利用圖6來描述。圖6顯示本發明

第22頁 582073 五、發明說明（15) =:貫施例之電漿處理設備的 與圖1中相g元件的符號相同。°!面《。圖6中的符號 除了下列所描述的諸點之外， 結構實際上與圖1所示者相同。如圖θ“：電漿處理設備1之 備1中，上電極15a係不接地。或者圖6所示，在電漿處理設 25被連接至第二RF功率產生器2 =透過匹配電路 電極15a之上側（與腔室2之内側相配^係表面固定在 及腔室2之間存有一間隙以容納此—匹配2上電極1 5 a 路25係由可變電容νπ及VC2 5。匹配電 示。 寬感L所構成，如圖6所 各個可變電容VC1及VC2係由一棘羊芬 ^ 變電容VC1之定子係固定在絕轉緣子體 又電谷VC1之轉子係透過電感L被連接至可 子上。可變電容VC2之定子係表面固定HC2之轉 ; ; = ίν Γ引線配線。第一RF功率產生器13係被連接 至可變電谷VC1及電感L之接點上。 可變電容VC2不需要固定在上電極15a之中央部位上。 然而，所期望的是將可變電容VC2固定至上電極j5a之中央 部位，其目的在於使第二RF功率產生器22所產生的心功率 均勻地被施加在第一電極1 5 a上。 可變電容VC1之轉子具有一主軸S1，係對應至轉子之 轉軸。主軸S1係被連接至一用來轉動主軸S1之馬達M1。可 變電容VC1之電谷值可藉由操作一控制電路（未顯示）來驅 動馬達Ml以轉動主軸S1而改變。

582073 五、發明說明（16) —— -- 同樣地，可變電容VC2之轉子具有一主軸S2，主軸上 連接有一馬達M2。可變電容VC2之電容值可藉由操作一控 制電路（未顯示）來驅動馬達M2以轉動主軸S2而改變。二 此外，上冷卻通道1 8包含一上冷卻劑出口管丨8 a及一 上冷卻劑沒取管路1 8b。如圖6所示，上冷卻劑出口管路 1 8a及上冷卻劑汲取管路丨8b兩者係被裝設在上述之間隙 中，而將上電極15a之内側及腔室2之外側連接。氣體出口 20係被裝設在間隙中，而將上電極丨6a之内側及處理氣體 源2連接。 ϊ利用具有圖6所示結構之電漿處理設備來形成$丨〇 ρ 薄膜時，操作者會操縱上述之控制電路來驅動馬達M丨及 M2。然後，操作者藉由調整可變電容VCi及％2之電容值來 貫現阻抗匹配。 然後’處理氣體及載氣係被施加至上電極丨5a，而它 們自平板電極1 6之氣體出口 1 6a流向晶圓W。隨著氣體的流 動，自第二RF功率產生器22所分配出的帶有例如 50〜150MHZ的RF功率係被施加至上電極15&。藉由此一程 序’RF電％係在上電極i5a及下電極15b之間產生，且自上 電極1 5 a供應的處理氣體係被離子化而產生了電漿。另一 方面，帶有例如卜4MHZ頻率之RF電功率係自第一rF功率產 生裔1 3施加至下電極1 5 b。藉由此一程序，電漿中的主動 物種會被牵引至晶座8附近，增加晶圓w表面附近的電漿濃 度。如上所述，處理氣體之電漿係藉由在上電極丨5 a及下 電極1 5b之間生成一rf電場來產生。接著，si 〇F薄膜因電

第24頁 582073 五、發明說明（17) 漿在晶圓表面上的化學反應而在晶圓W之表面上形成。 就圖6所示之電漿處理設備而言，第二R F功率產生器 22所產生之RF功率的耗損可被降低而電漿處理變得更有 效，因為匹配電路2 5係表面固定在上電極1 5 a上。此外， 由於匹配電路2 5係表面固定，諸如容納匹配電路2 5之箱的 額外設備已不再需要。因此，電漿處理設備之結構變得簡 單，且裝設貫穿過電極之處理氣體及冷卻劑之管路係容易 的0

第25頁 582073 圖式簡單說明 五、【圖式簡單說明】 圖1顯示本發明第一實施例之電漿處理設備結構。 圖2顯示圖1之電漿處理設備中所裝設之低通濾波器的 一個例子。 圖3顯示圖1之電漿處理設備的擋板。 圖4顯示低通濾波器之一變化例。 圖5顯示本發明第二實施例之電漿處理設備結構。 圖6顯示本發明第三實施例之電漿處理設備結構的一 部份。 元件符號之說明： 1電漿處理設備 2 腔室 3出〇 4排氣系統 5閘閥 6 晶座固定 7 絕緣體 8晶座 9 軸 10伸縮管 1 1 冷卻通道 1Π基座支架 12 上升銷 582073 圖式簡單說明 13第一RF功率產生器 1 4 低通濾波器 1 5 a 上電極 1 5 b下電極 1 6 平板電極 1 6a氣體出口 17 絕緣體 1 8 冷卻通道 參 1 8 a 冷卻劑出口管 1 8 b 冷卻劑汲取管路 20氣體出口 2 1處理氣體源 22第二RF功率產生器 2 3南通滤波器 24擋板 24a狹縫 2 4b 孔洞 2 5 匹配電路

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Claims (1)

1. 582073 曰 修正 六、 施 地 頻 所 含 配 配 器 分 該 第 ^^ 91136231 申請專利範圍 1 · 一種電漿薄膜形成設備，包含： 一腔室（2 )，具有多個元件，一工件係於該腔室中被 以一特定處理； 一第一電極（1 5 a )，裝設成該等元件之一且電性接 ， 一第二電極（15b)，裝設成該等元件之一且供有一第 及一第一射頻電功率；及 4腔至（2)之一特定區域，包含有藉由施加該第二射 功率至該第二電極（丨5 b )而於該第一及該第二電極之間 產生之電漿。 2·如申請專利範圍第1項之電漿薄膜形成設備，更包 一低通濾波器（1 4 )，其連接了該第 該第一射頻功率之一第一外部射頻功 一高通濾波器（23)，其連接了該第 該第二射頻功率之一第二外部射頻功 其中该局通濾波器（2 3 )實質避免該 所分配之該第一射頻功率通過；且 該低通濾波器（1 4 )實質避免該第二 配之該第二射頻功率通過。 3.如申請專利範圍第2項之電漿薄 低通濾波器（1 4)具有平行連接至該第 電各（C1及C2);及一通過分配至該第 〜射頻功率的電感（L);且該電感（L) 二電極（15b)及分 率產生器；及 二電極（15b)及分 率產生器； 第一射頻功率產生 射頻功率產生器所 膜形成設備，其中 一射頻功率產生器 二電極（15b)之該 以其寄電容形成一 582073 Λ_Μ 曰 修正 91136231 六、申請專利範圍 平行共振電路，該平行共振電路之共振頻率實質為該第二 射頻功率之頻率。 4· 一種電漿薄膜形成設備，包含： 一腔室（2)，其具有元件且一工件於該腔室中係被施 以一特定處理； 一第一電極（1 5 a )，裝設成該等元件之一且電性接 地； 苐一電極（15b) ’裝設成該等元件之一且供有一第 一射頻功率； 、 一靜電夾頭（ESC)，其將該工件固定於與該第二電極 〇 5b)相鄰且用來加熱該工件； 彳冷部通道，係由導體製成且電容耦合至該第二電極 ^ ’且用來通過冷卻該夾頭（ESC)之冷卻劑；及 施加室之一特定區域，包含有藉由透過該等冷卻通道 -雷= 射頻功率至該第二電極（15b)而於該第一及第 一電極之間產生的電漿。 含：5·如申請專利範圍第4項之電漿薄膜形成設備，更包 該第一 據波器（14)，其連接該第二電極（15b)及分配 第：Ϊ頻功率之-第-外部射頻功率產生器；及 第一鼾:通濾波器（2 3 )’其連接於該等冷卻通道與分配該 其中，Γ ^ 一第一外部射頻功率產生器之間； 生器所八邊，通濾波器（2 3 )實質避免該第一射頻功率產 刀配之該第一射頻功率通過；且該低通濾波器（丨4 )

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   通過。 < 々第一射頻功率 案號 91136231 六、申請專利範圍 實質避免該第二射頻功率產生器所分配 6·如申請專利範圍第5項之電漿薄膜形成設 該低通濾波器（14)具有電容（C1及以），係 ’其中 第：射頻功率產生器…電感(L)，係通二 二電極（15b)之该第一射頻功率；且該電感（L)以其 ϊί一平行共振轉，該平行共振電路之共振頻率實質： 该第二頻率功率之頻率。 夤係 播7甘士如申請專利範圍第4、5或6項之電聚薄膜形成設 電& 於該等冷卻通道中的導體的溶點係低於該第_ /所用導體之熔點、或用於將該第-射頻功率— 刀-至σ亥弟一電極（1 5 b )之配線之溶點。