TWI289892B - Plasma processing apparatus and plasma processing method - Google Patents

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Tetsuhiro Iwai
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Matsushita Electric Ind Co Ltd
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Description

1289892 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種電漿處理裝置，以及供電漿處理半導 體基板如矽晶圓之電漿處理方法。 【先前技術】 半導體裝置之矽晶圓製法中，縮小基板厚度之減薄處理 隨著半導體裝置厚度的縮小愈來愈常被施行。減薄處理 中，於形成電路圖案於矽基板正面後，背面亦即與電路形 成面相對之表面被以機械方式研磨。以機械方式研磨後， 進行電漿處理來蝕刻去除經由研磨而於矽基板之研磨面上 形成的受損層。 電漿處理中，矽晶圓被固定為下述狀態，因矽晶圓之處 理物件表面（亦即背面）係位在上方，故其電路形成面係面 對基板安裝部之安裝面。為了防止電路直接接觸安裝面因 而受損，故黏貼保護膜至電路形成面上。 固定此種矽晶圓之方法為利用靜電吸力之方法。此種方 法中，矽晶圓係置於基板安裝部上，其中導體表面係以薄 絕緣層覆蓋。施加直流電壓至導體，讓基板安裝部表面變 成靜電吸引表面。矽晶圓係由基板安裝部藉庫倫力而夾 持，庫倫力係作用於矽晶圓與絕緣層下方之導體間。 但保護膜（前文說明）所黏貼之矽晶圓係藉靜電吸力固 定，作用於導體上之庫倫力不僅通過絕緣層，同時也通過 絕緣保護膜，因此靜電吸引力比下述情況微弱，矽晶圓直 接接觸靜電吸引面（亦即中間未介入保護膜）；無法獲得足 夠的爽持力。 6 312/發明說明書(補件)/92-10/92119656 1289892 此外因基板安裝部之整體表面係以絕緣層覆蓋，當矽晶 圓安裝於其上時，矽晶圓未直接接觸基板安裝部導體，因 此由矽晶圓至基板安裝部之熱傳導率低。如此難以於電漿 處理期間有效去除熱以冷卻矽晶圓。若基板溫度過度增 高，則沾黏至基板之保護膜受到熱損害。有鑑於此，於設 定電漿處理條件下，電源之電漿處理輸出功率須設定為 低，換言之，輸出功率受到基板安裝部之基板冷卻能力所 限。如前述，若處理物件為具有絕緣層（保護膜）之半導體 基板，則難以提高冷卻效率，同時維持足夠靜電夾持力； 難以實現具有高蝕刻速率之電漿處理。 【發明内容】 因此本發明之一目的係提供一種電漿處理裝置及電漿 處理方法，其可提高半導體基板之冷卻效率，同時以足夠 靜電央持力固定半導體基板。 根據本發明之第一態樣，一種電漿處理裝置，該裝置係 用於電漿處理一基板表面，該基板有一絕緣層於其正面上 且係容納於處理室内，該裝置包含：一電極，其為導體且具 有外部尺寸大於基板之頂面；冷卻裝置，其係供冷卻電極； 一直流電源區段，其係供施加直流電壓至電極，造成電極 頂面藉靜電吸力而夾持基板；降壓裝置，其係供降低處理 室内壓力；一電漿產生氣體供應區段，其係供給一電漿產 生氣體至處理室；以及一射頻電源區段，其係供經由施加 射頻電壓至電極而於處理室内產生電漿，其中該電極頂面 具有頂面中區，該中區位於邊線内部，且與基板外周邊向 内隔開一段規定之長度距離，以及其中導體暴露出，以及 7 312/發明說明書(補件)/92-10/92119656 1289892 一環形頂面周邊區，該區環繞頂面中區，以及其中該導體 係以絕緣塗覆膜覆蓋。 較佳於該電漿處理裝置中，由電極頂面夾持之基板絕緣 層外周邊部係接觸絕緣塗覆膜於外周邊與邊線間之區域。 較佳該電漿處理裝置進一步包含一絕緣部，其係呈環形 覆蓋絕緣塗覆膜之外周邊部。 較佳於該電漿處理裝置中，絕緣塗覆膜係延伸而覆蓋部 分電極側面。 較佳於電漿處理裝置，絕緣塗覆膜係由氧化鋁製成。 根據本發明之第二態樣，一種電漿處理方法，其中於一 處理室内設置一電極，其為導體且具有外部尺寸大於欲接 受電漿處理之基板之頂面，該基板具有一絕緣層於其正面 上，該電極頂面具有一頂面中區，該中區係於邊線内側， 且由基板外周邊向内間隔預定長度距離，以及其中該導體 係暴露出；以及一環形頂面周邊區其包圍該頂面中區，其 中該導體係以絕緣塗覆膜覆蓋，電漿處理係於下述狀態下 進行，基板由電極頂面藉靜電吸力夾持，電極經冷卻，其 中該基板安裝於電極頂面，讓基板絕緣層中部及周邊部分 別接觸頂面中區以及頂面周邊區之絕緣塗覆膜；該基板係 經由主要利用絕緣層中部作為靜電吸引之介電物質，而以 靜電方式吸引於頂面中區；以及經由讓絕緣層之外周邊部 緊密接觸絕緣塗覆膜，而讓電極之頂面中區與電漿絕緣。 較佳於該電漿處理方法中，基板為於其正面形成邏輯電 路之半導體基板，半導體基板背面係藉電漿處理蝕刻。 較佳於電漿處理方法中，將機械處理中產生於半導體基 8 312/發明說明書(補件)/92-10/92119656 1289892 板背面之微裂縫蝕刻去除。 根據本發明，藉靜電吸力夾持基板之電極頂面包含頂面 中區，該中區係於邊線内部，且與基板外周邊向内間隔一 段規定之距離，以及其中該導體暴露出；以及包含環形頂 面周邊區，其係環繞該頂面中區，其中該導體係以絕緣塗 覆膜覆蓋。此種結構可藉足夠靜電夾持力而夾持基板，經 由讓基板緊密接觸電極而提高基板之冷卻效率。 【實施方式】 於後文將參照附圖說明本發明之具體實施例。圖1為根% 據本發明之一具體實施例，一種電漿處理裝置之側視剖面 圖。圖2為根據本發明之該具體實施例，該處理裝置之第 一電極之側視剖面圖。圖3及4為根據本發明之該具體實 施例，電漿處理裝置之側視剖面圖。圖5為根據本發明之 該具體實施例，電漿處理裝置之水平剖面圖。圖6及圖7A 及7 B為根據本發明之該具體實施例，電漿處理裝置之部分 剖面圖。
首先，參照圖1說明電漿處理裝置之組態。如圖1所示， 進行電漿處理用之電漿處理室2係設置於真空室1内；其 中於低壓產生電漿之密閉處理空間可形成於處理室 2。處 理室2為圓柱形（參考圖5)，第一電極3及第二電極4係 排列成垂直方向，因此於處理室2内彼此相對。第一電極 3及第二電極4為圓柱形，且係同心排列於處理室2。 第一電極3係由兩層絕緣體5 A及5 B所環繞，絕緣體插 入處理室2内而填補處理室2底部，因此固定成其夾持處 理物件之頂面暴露於處理室2底部中央。第一電極3係由 9 312/發明說明書(補件)/92-10/92119656 1289892 例如鋁之傳導性材料製成，其結構為支承部3 b由盤狀電極 部3 a向下延伸。支承部3 b係透過絕緣件5 c而由真空室1 固定，而讓第一電極3為電絕緣。 類似第一電極3，第二電極4係由例如鋁之傳導性材料 製成。第二電極4具有一種支承部4b由盤狀電極部4a向 上延伸之結構。支承部4b係與真空室1電連續。第二電極 4可藉升降機構24上下升降（參考圖3)。於第二電極4下 降之情況下，處理室2之處理空間被第二電極4分隔成為 兩個具有不同功能的空間。 特別地，放電空間2b係形成於第二電極4下方，亦即 介於第二電極4與第一電極3之間；以及排氣空間2 a係形 成於第二電極4上方，換言之，介於第二電極4與真空室 1之頂面間。放電空間2 b為一種其中引發電漿放電而對安 裝於第一電極3上之矽晶圓6進行電漿處理之空間。排氣 空間2 a為經由該空間排放來自放電空間2 b之氣體之空間。 其次，將參照圖1及2說明第一電極3之結構。第一電 極 1之電極部 3 a頂面為作為處理物件（基板）之矽晶圓6 之安裝之安裝面，該頂面外部尺寸係大於矽晶圓 6。矽晶 圓6為其正面形成邏輯電路之半導體基板。矽晶圓6與電 路形成面相對之背面，於藉機械處理研磨之後，藉電漿處 理而予以蝕刻。於機械處理中即已出現於矽晶圓6背面之 微裂縫係藉蝕刻去除。
如圖2所示，第一電極3頂面分成二區，頂面藉邊線P2 分成二區，亦即内區及外區，該邊線P 2與安裝於第一電極 3之矽晶圓6之外周邊位置P1向内間隔一段規定之長度C 10 312/發明說明書(補件)/92-10/92119656 1289892 距離。換言之，邊線P2内區為頂面中區A，於該處傳導材 料（鋁）暴露出；以及邊線 P 2外側區域為環形頂面周邊區 B，該區環繞頂面中區A，以及其中傳導材料（鋁）係以絕緣 塗覆膜3 f覆蓋。規定之長度C沿整個周長並非經常性為恆 定，而可隨著周邊位置改變。 絕緣塗覆膜 3 f係由陶瓷材料如氧化鋁製成。如圖1所 示，於第一電極3設置於真空室1之情況下，絕緣塗覆膜 3 f部分（亦即外周邊部）係以絕緣體5 A (也參考圖6 )。採用 此種措施，第一電極3外周邊部與電漿絕緣，該電漿係於 放電空間2b產生，因此可防止異常放電。 如圖2所示，保護膜6 a係黏貼至矽晶圓6正面（亦即電 路形成面；繪製成圖2之底面）。於電漿處理期間，保護膜 6a係與第一電極3之頂面3g相對，換言之，矽晶圓6係 安裝於第一電極 3上，而其機械研磨面向上。保護膜 6 a 為樹脂膜，換言之，如聚烯、聚醯胺或聚對苯二甲酸伸乙 酯等絕緣樹脂製成之薄膜，且厚度約1 0 0微米。保護膜6 a 以黏著劑而黏貼至矽晶圓6之電路形成面上。黏貼至矽晶 圓6之保護膜6 a為於其電路形成面（亦即正面）之絕緣層， 且當矽晶圓 6藉靜電力吸引時，係作為介電物質（容後詳 述）。 如圖2所示，矽晶圓6安裝於第一電極3之方式為矽晶 圓6之保護膜6 a中部D及外周邊部E分別係調整至接觸第 一電極之頂面中區 A及絕緣塗覆膜3 f (位於頂面周邊區B 上方）。此種情況下，由第一電極3之頂面3 g所夾持之矽 晶圓6保護膜6 a之外周邊區E係共同延伸，且接觸絕緣塗 11 312/發明說明書(補件)/92-10/92119656 1289892 覆膜3 f於外周邊位置P1與邊線P 2間之區域。 矽晶圓6主要係利用保護膜6 a之中部D作為靜電吸引 之介電物質，而藉靜電吸引於頂面中區 A。此時，即使於 外周邊區E，靜電吸引力（雖然輕微）透過保護膜6 a及絕緣 塗覆膜3 f而作用於矽晶圓6上。靜電吸引力將保護膜6 a 之外周邊區E調整為直接接觸絕緣塗覆膜3 f。 於此種緊密接觸狀態下，邊線P 2其為第一電極3頂面 之頂面中區A之外周邊，其中導體暴露出，邊線P2以矽晶 圓6覆蓋，而與矽晶圓6之外徑變化以及矽晶圓6在第一% 電極3上之安裝位置無關。因此第一電極3之導體可靠地 被保護不接觸放電空間2 b之電漿。結果於電漿放電期間可 防止涉及第一電極3之異常放電，而可穩定電漿處理裝置 之操作條件。
如圖2所示，複數個吸收孔3 e形成於第一電極3，到達 其頂面，且與形成於第一電極3内側之抽取孔3 c連通。抽 取孔3 c係透過氣體管線切換開/閉機構1 1而連結至真空吸 收幫浦1 2。如圖1所示，氣體管線切換開/閉機構1 1係連 結至供給氮氣之氮氣供給區段 1 3 以及供給氦氣之氦氣供 給區段1 4。抽取孔3 c可經由切換氣體管線切換開/閉機構 1 1而選擇性地連結至真空吸收幫浦1 2、氮氣供給區段1 3 及氦氣供給區段1 4。 若真空吸收幫浦1 2係於吸收孔3 c與真空吸收幫浦1 2 連同之狀態下被驅動，則經由吸收孔3 e而執行真空抽取， 且安裝於第一電極3上之矽晶圓6被真空吸引並夾持。因 此吸收孔3 e、抽取孔3 c及真空吸收幫浦1 2組成真空夾持 12 312/發明說明書(補件)/92-10/92119656 1289892 裝置，該真空夾持裝置經由形成於第一電極3達到其頂面 之吸收孔真空吸引秒晶圓6而失持秒晶圓6。 若抽取孔3 c係連結至氮氣供給區段1 3或氦氣供給區段 1 4，則氮氣或氦氣可經由吸收孔3 e而施加至矽晶圓6底面 (如圖2觀視）。如後將詳述，氮氣為吹送氣體，用以強制 將矽晶圓6由安裝面3g卸下，而氦氣為傳熱氣體，藉氦氣 填充吸收孔3 e來加速電漿處理期間之矽晶圓6的冷卻。 供冷卻用之冷媒通道3 d係形成於第一電極3，且係連結 至冷卻機構1 0。若冷卻機構1 0被驅動，則冷媒如冷卻水 循環通過冷媒通道3d，藉此冷卻第一電極3及第一電極3 上之保護膜 6a，其溫度因電漿處理期間產生之熱量而升 高。冷媒通道3 d及冷卻機構1 0構成冷卻第一電極3之冷 卻裝置。 抽真空區段8透過閥開啟機構7而連結至排氣口 1 a，排 氣口 1 a係與處理室2之排氣空間2 a連通。若抽真空區段 8係於開放狀態以闊開啟機構7驅動，則真空室1之處理 室2經抽真空，且處理室2内部壓力下降。抽真空區段8 為降低處理室2内部壓力之降壓裝置，經由與排氣空間2 a 連通之排氣口 1 a將處理室2排氣。 第一電極 3係經由匹配電路 1 6而電性連結至射頻電源 區段1 7。若射頻電源區段1 7經驅動’則射頻電壓施加於 第一電極3與第二電極4之間，其係與真空室1電性連結， 真空室1藉接地部1 9接地，因此於處理室2出現電漿放 電。匹配電路1 6係用於處理室2之射頻電源區段1 7與產 生電漿用之電漿放電電路間之阻抗匹配。第一電極 3、第 13 312/發明說明書(補件)/92-10/92119656 1289892 二電極4及射頻電源區段1 7組成電漿產生裝置，該電 生裝置係用於產生電漿，以供安裝於安裝面上之矽晶 之電漿處理之用。 靜電吸引直流電源區段 1 8 (於申請專利範圍中稱 「直流電源區段」）也透過射頻濾波器1 5而連結至第 極3。若靜電吸引直流電源區段1 8被驅動，則負電荷 於第一電極3表面上。若於此狀態經由驅動射頻電源 17而於處理室中2產生電漿，則透過處理室2中之電 成直流電路，其係經由電漿而連結安裝於第一電極3 晶圓6至接地部1 9，因此形成閉合直流電路，該閉合 電路係以下述順序連結第一電極3、射頻濾波器1 5、 吸引直流電源區段1 8、接地部1 9、電漿及矽晶圓6。 正電荷積聚於矽晶圓6上。 庫倫力作用於積聚於第一電極3之負電荷與積聚於 圓6之正電荷間，造成矽晶圓6被第一電極3透過用 介電材料之保護膜6 a而夾持。此時，射頻濾波器1 5 止高頻電源區段 1 7之射頻電壓直接施加至靜電吸引 電源區段1 8。第一電極3及靜電吸引直流電源區段： 成靜電吸引裝置，造成第一電極3藉靜電吸引而夾持 圓（板狀基板）6。靜電吸引直流電源區段1 8之極性可 述極性相反。 其次，將詳細說明第二電極4之結構。第二電極4 中心電極部4 a以及一凸部4 f，該凸部4 f係由絕緣材 成且由電極部4a之外周邊凸起。凸部4f之外部尺寸 一電極3更大，凸部4 f延伸於第一電極3外侧。氣體 312/發明說明書(補件)/92-10/9211965 6 漿產 圓6 作為 一電 積聚 區段 漿形 之矽 直流 靜電 結果 碎晶 作為 可防 直流 8組 碎晶 與前 有一 料製 比第 吹出 14 1289892 部4e係設置成占用第二電極4底面中部，且供應電漿產生 氣體，以供引起放電空間2 b之電漿放電。氣體吹出部4 e 為將多孔材料成形為圓板其中有多個小孔製造的元件。氣 體吹出部4 e使已被供給至氣體儲存空間4 g之電漿產生氣 體，藉均勻通過小孔吹出的氣體而均勻供給至放電空間 2b ° 與氣體儲存空間4g連通之氣體供應口 4c係形成於支承 部4 b，且係經由開/閉閥2 0而連結至電漿產生氣體供應區 段2 1。若電漿產生氣體供應區段2 1係於開/閉閥2 0開啟 的狀態下被驅動，則含有以氟為主之氣體之電漿產生氣體 經由氣體吹出部4e而供給放電空間2b。 冷卻用之冷媒通道4 d係形成於第二電極4，且係連結至 冷卻機構1 0。若冷卻機構1 0被驅動，則冷媒如冷卻水循 環通過冷媒通道4 d，因此冷卻第二電極4，其溫度係因電 漿處理期間產生之熱而升高。 如圖3所示，供處理物件輸入/輸出用之開口 1 b係形成 貫穿處理室2之側壁（也參考圖5 )。藉開/閉機構2 3升降 之門2 2設置於開口 1 b内部；開口 1 b係藉門2 2之升降而 開閉。圖4顯示於開口 1 b藉下降門2 2而開啟之狀態下， 矽晶圓6如何輸入或輸出。於轉運空間經由使用升降機構 24升高第二電極4而牢固地固定於第一電極3上方之狀態 下，由臂2 5 a所夾持的吸引頭2 5通過開口 1 b插入處理室 2内俾輸入或輸出矽晶圓6。於前述組態，於牢固地固定寬 廣排氣空間2a之情況下，當第二電極4升高時可牢固地固 定電極間之長間距，有助於操控處理物件之輸入或輸出。 15 312/發明說明書(補件)/92-10/92119656 1289892 現在將參照圖 5說明處理室2、第一電極3、安裝於第 一電極3上的矽晶圓6與第二電極4間之平面位置關係。 圖5中，其為真空室1之水平剖面圖，由外側循序向内， 同心圓表示處理室2(亦即真空室1)内表面2c、第二電極4 外側面4 h (參考圖6 )、第一電極3之外側面3 h、邊線P1 指示矽晶圓6外周邊，以及第一電極3頂面之邊線P 2。 由圖5可知，因處理室2及第二電極4為概略圓柱形， 形成於處理室2内面2c與第二電極4外側面4h間之空間 S 1具有概略圓柱形空間，該空間係插置於二同心圓柱體之 周面間，但於開口 1 b連續部分除外。 其次，將說明導引氣體由放電空間2 b向外之氣流通道、 以及排放如此被導引之氣體至排氣空間2 a之排氣通道。如 圖6所示，於第二電極4下降之情況下，第二電極4全周 長上方有概略恆定寬度G1之空間S 1係形成於處理室2之 内面2 c (亦即真空室1 )與第二電極4凸部4 f側面4 h間。 空間S1係用作為排氣通道，供導引氣體由放電空間2 a至 排氣空間2b 。 具有概略恆定寬度 G2於第二電極 4之全周長之空間 S 2，係形成於凸部4 f底面與設置包圍第一電極3之絕緣體 5 A頂面間。空間 S 2係作為氣流通道，供導引由氣體吹出 部4 e供給之氣體向外至排放空間 2 b，以及導引由電漿放 電產生之反應氣體。 相關部分之尺寸係設定為寬度G 1及G 2小於放電空間2 a 於高度方向之最大尺寸Η (參考圖3 )。以此種情況，作為排 氣通道之空間S 1以及作為氣流通道之空間S 2各自之電導 16 312/發明說明書(補件)/92-10/92119656 1289892 可度 間 空 電 放 於 程 易 容 之 流 體 氣 示 表 導 ^¾ τρχτ /IN 導 電 之 子導 分 電 中 ， 其下 , 態 流狀 子流 分 子 得分 獲此 體於 氣 。 生徑 產路 漿 由 電 自 , 均 2 -平 室 長 理有 處 具 壓 子 低分 於之 流 三 第 之 距 間 壁 之 間 空 —y 相 與及 而G1 , 度 i 寬 無當 力此 壓 因 與 。 係比
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修改形狀讓第一電極1 0 3之直徑D 3設定為小於圖7 A所 示第一電極 3之直徑 D 2，形成第一電極 1 0 3之外周部頂 面。絕緣塗覆膜1 0 3 f形成於圖7 A所示邊線P 2相同位置外 側區域，因而覆蓋第一電極1 0 3圓化之外周部及外側面頂 部。此種結構也如圖 7A所示於電漿處理期間防止異常放 電。此外，因絕緣塗覆膜1 0 3 f為圓化，故不易裂開。 使用前述結構，第一電極 1 0 3之直徑 D 3可調整為小於 圖7 A所示第一電極3之直徑D 2，而仍然獲得前述優點； 第一電極可製作成比具有相等直徑 D1之矽晶圓更為短 小。如此可增加矽晶圓6上方之電漿密度，因此即使電漿 19 312/發明說明書(補件)/92-10/92119656 1289892 處理係使用相等射頻輸出功率進行，仍然可提高蝕刻速 率。此外，真空室1 0 1之外側尺寸B 2可調整為比圖7 A所 示真空室1之外部尺寸B1更小，讓裝置更為短小。 如前文說明，於根據該具體實施例之電漿處理裝置，藉 靜電吸引力而夾持矽晶圓6 (矽晶圓6黏貼保護膜6 a作為 絕緣層）之第一電極3頂面包含頂面中區A，其中導體暴露 出；以及環狀頂面周邊區B，其環繞頂面中區A，其中導體 係以絕緣塗覆膜3 f覆蓋。 因此，當矽晶圓6係藉靜電吸引力夾持時，矽晶圓6可 | 經由讓導體直接接觸頂面中區A之矽晶圓6而以充分靜電 夾持力夾持。以及經由讓矽晶圓6之保護膜6 a緊密接觸第 一電極3之導體，可提高冷卻效率。如此防止矽晶圓6及 保護膜6 a之熱傷害，可實現有高度蝕刻效率之有效電漿處 理 。
此外，前述組態中，第一電極3周邊部以絕緣塗覆膜3 f 覆蓋（異常放電傾向於出現於周邊部與放電空間2 b之電漿 間），且相關尺寸係設定為絕緣塗覆膜3 f内周邊必然以矽 晶圓6覆蓋。如此防止電漿處理期間的異常放電，因而實 現裝置之穩定操作。 根據本發明，藉靜電吸引力用以夾持基板之電極頂面係 由頂面中區及環狀頂面周邊區組成，頂面中區係於邊線内 側，距離基板外周邊一段規定長度距離，以及其中之導體 暴露出；以及該頂面周邊區環繞頂面中區，其中導體係以 絕緣塗覆膜覆蓋。此種結構可以足夠靜電夾持力夾持基 板，且經由讓基板直接接觸電極而提高基板冷卻效率。 20 312/發明說明書(補件)/92-10/92119656 1289892 【圖式簡單說明】， 圖1為根據本發明之一具體實施例，一種電漿處理裝置 之側視剖面圖； 圖2為根據本發明之該具體實施例，該處理裝置之第一 電極之側視剖面圖； 圖3為根據本發明之該具體實施例，電漿處理裝置之側 視剖面圖； 圖4為根據本發明之該具體實施例，電漿處理裝置之側 視剖面圖； 圖5為根據本發明之該具體實施例，電漿處理裝置之水 平剖面圖； 圖6為根據本發明之該具體實施例，電漿處理裝置之部 分剖面圖；以及 圖7 A及7 B為根據本發明之該具體實施例，電漿處理裝 置之部分剖面圖。 (元件符號說明） 1 真 空 室 la 排 氣 π lb 開 口 2 處 理 室 2a 排 氣 空 間 2b 放 電 空 間 2 c 内 表 面 3 第 一 電 極 3a 電 極 部 312/發明說明書(補件)/92-10/92119656 21 1289892 3b 支 承 部 3c 抽 取 孔 3d 冷 媒 通 3e 吸 收 孔 3f 絕 緣 塗 3g 安 裝 面 3h 外 側 面 4 第 一 電 4 a 電 極 部 4b 支 承 部 4 c 氣 體 供 4d 冷 媒 通 4 e 氣 體 吹 4f 凸 部 4g 氣 體 儲 4h 外 側 面 5A，5B 絕 緣 體 6 矽 晶 圓 6a 保 護 膜 7 閥 開 啟 8 抽 真 空 9 對 空 氣 10 冷 卻 機 11 氣 體 管 312/發明說明書(補件)/92-10/92119656 道 覆膜 ，頂面 極 應孔 道 出部 存空間 層 機構 區段 開放機構 構 線切換開/閉機構 22 1289892 12 真 空 吸 收幫 浦 13 氮 氣 供 給區 段 14 氦 氣 供 給區 段 15 射 頻 遽 波器 16 匹 配 機 構 17 射 頻 電 源區 段 18 靜 電 吸 引直 流 電 源 區 段 19 接 地 段 20 開 /閉閥 2 1 電 漿 產 生氣 體 供 應 段 22 門 23 開 /閉機構 24 升 降 機 構 25 吸 引 頭 25a 臂 103 第 一 電 極 1 03f 絕 緣 塗 覆膜 A 頂 面 中 B 頂 面 周 邊區 C 規 定 長 度 D 中 部 D3 直 徑 E 外 周 部 G2 寬 度 312/發明說明書(補件)/92-10/92119656 23 1289892 pi 外周邊位置 P 2 邊線 SI ， S2 空間
312/發明說明書(補件)/92-10/92119656 24

Claims (1)

1289892 拾、申請專利範圍： 1 . 一種電漿處理裝置，該裝置係用於電漿處理一基板表 面，該基板有一絕緣層於其正面上且係容納於處理室内， 該裝置包含： 一電極，其為導體，且具有頂面之外部尺寸係大於基板； 冷卻裝置，其係供冷卻電極； 一直流電源區段，其係供施加直流電壓至電極，造成電 極頂面藉靜電吸引力而夾持基板； 降壓裝置，其係供降低處理室内壓力； 一電漿產生氣體供應區段，其係供給一電漿產生氣體至 處理室；以及 一射頻電源區段，其係供經由施加射頻電壓至電極而於 處理室内產生電漿， 其中，該電極頂面具有頂面中區，其位於邊線内部，且 與基板外周邊向内隔開一段規定長度距離，以及其中導體 暴露出，以及一環形頂面周邊區，該區環繞頂面中區，以 及其中該導體係以絕緣塗覆膜覆蓋。 2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中，由電 極頂面所夾持之基板絕緣層外周邊部係接觸絕緣塗覆膜於 外周邊與邊線間之區域。 3. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中，包含 一絕緣部，其係呈環狀覆蓋絕緣塗覆膜之外周邊部。 4. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中，該絕 緣塗覆膜係延伸而覆蓋電極之部分側面。 5. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中，該絕 25 312/發明說明書(補件)/92-10/92119656 1289892 緣塗覆膜係由氧化鋁製成。 6. —種電漿處理方法，其中一為導體且具有外部尺寸大 於欲接受電漿處理而在其正面上有一絕緣層之基板之頂面 的電極被設置於一處理室内，該電極之頂面具有一在自基 板外周邊向内距離一規定長度之邊線内側之頂面中區，以 及其中該導體係暴露出，且一環形頂面周邊區其包圍該頂 面中區，以及其中該導體係以一絕緣塗覆膜覆蓋，且電漿 處理係在一狀態下進行，即基板係藉由靜電吸引力而由電 極頂面所夾持，且該電極經冷卻，其特徵在於： 該基板安裝於電極頂面，讓基板絕緣層中部及周邊部分 別接觸頂面中區以及頂面周邊區之絕緣塗覆膜； 該基板係經由主要利用絕緣層中部作為靜電吸引之介 電物質，而以靜電方式吸引於頂面中區；以及 經由讓絕緣層之外周邊部緊密接觸絕緣塗覆膜，而讓電 極之頂面中區與電漿絕緣。 7. 如申請專利範圍第6項之電漿處理方法，其中，該基 板為於其正面形成邏輯電路之半導體基板，且該半導體基 板背面係藉電漿處理蝕刻。 8 .如申請專利範圍第7項之電漿處理方法，其中，在機 械處理中於該半導體基板背面產生之微裂縫被蝕刻去除。 26 312/發明說明書(補件)/92-10/92119656
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