TWI325288B - - Google Patents

Description

1325288 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於，在一個高頻電源，使複數之電漿處理 裝置同時地放電之同步放電裝置。 【先前技術】 以往所謂的電漿處理裝置係，在處理室的內側配置一 對電極之平行板型的裝置，和在處理室的外側設有發生電 漿用的觸角（電極）之電漿處理裝置。後者的裝置更進一 步地，在處理室的外周圍對向配置有一對座狀電極，於此 一對座狀電極之一邊連接有高頻電源、另一邊接地之型式 ，和於處理室的周圍配置有螺旋狀或環狀的線圈狀電極、 於此線圈狀電極連接有高頻電源之型式。 且，於使用高頻電源的電漿處理裝置施加高頻來發生 電獎時，有電容稱合型電漿（CCP: Capacitive Coupled Plasma)和電感親合型電獎（Inductive Coupled Plasma) ;在使用座狀電極的電漿處理裝置的情況下以電容耦合型 電漿爲主來發生（電漿）：在使用線圈狀電極的電漿處理 裝置的情況下以電感耦合型電漿爲主來發生（電漿）。 因電容耦合型電漿在處理基板時會有損害，故判明以 電感耦合型電漿爲較佳。因此，使用線圈狀電極的電漿處 理裝置，更可抑制電容耦合型電漿的發生，如日本特開平 5-502971號公報、日本特開平8-50996號公報或日本特開 平8-88220號公報所揭示。於此的先前技術係，任—的觸 1325288 角（線圏狀電極）和電漿處理室之間配置有法拉第屏蔽， 能抑制觸角的軸方向電場的電氣短路之電容耦合型電漿。 【發明內容】 但且，於以往的技術，使用一個高頻電源的一個電漿 處理裝置在放電的場合是否有任何的不適合？於一個高頻 電源下複數的電漿處理裝置同時放電的場合，構成線圈狀 φ電極之RF纜線（換言之，電力供給線）等的配設狀態， 於各電漿處理裝置之各處理室間多少有不同之故，在各處 理室間的阻抗有些許的不同。這樣的結果，會產生有阻抗 低的處理室容易發生電漿，阻抗高的處理室不易發生電漿 〇 本發明係，有鑑於上述的問題，在一個高頻電源複數 的電漿處理裝置同時地放電，於半導體晶If等的被處理物 表面形成被覆膜，提供於各處理室在同步速率下能蝕刻、 φ灰化的同步放電裝置爲目的。 爲解決上述課題之本發明的同步放電裝置係，在一個 高頻電源下對複數的電漿處理裝置同時地放電的同步放電 裝置；前述複數的電漿處理裝置係發生電漿用電極爲線圈 狀之電感耦合型電漿爲主之電漿處理裝置，自前述高頻電 源的電力供給線對各個前述電漿處理裝置設有分歧部使其 分歧，且構成在前述分歧部的下流側與各個的前述電漿處 理裝置之間各自設置有固定値電容器。於此，前述固定値 電容器的阻抗爲同樣的下流側之前述發生電漿用線圈狀電 -6- 1325288 極的阻抗的2.3〜2.7倍爲較佳。 自高頻電源的電力供給線對各個前述電漿處理裝置設 有分歧部使其分歧，能使RF電力同時地流到各電漿處理 裝置。 且，在高頻電源的分歧部的下流側，與各個前述電漿 處理裝置之間，個別的固定値電容器係一同地設置’前述 固定値電容器的阻抗爲前述發生電漿用線圈狀電極的阻抗 的2.3〜2.7倍，自一個高頻電源能對各個電漿處理裝置 同實地放電。 且，固定値電容器之間的差異設定在±5%以內，對各 電漿處理裝置的處理室能均等地分配RF電力。更進一步 ，發生電漿用線圈狀電極捲回到前述電漿處理裝置，且在 前述發生電漿用線圈狀電極的接地電極側設置有微調用金 屬板，能更確實地對各電漿處理裝置同實地放電。 換言之，在一個高頻電源對複數的電漿處理裝置同時 地放電，能對各處理室內的被處理物同時地且均一地施以 處理。 【實施方式】 以下說明本發明的實施方式。圖1爲關於同步放電裝 置的槪略圖，圖爲於圖1 一邊的電漿處理裝置的部分擴大 圖。如圖1所示，電感耦合型電漿處理裝置A及B爲具 備有，於各自的基座1及1'載置了石英或鋁質陶瓷製的下 部處理室2及2'，和於此下部處理室2及2'之上載置了石 1325288 英或鋁質陶瓷製的上部處理室3及3'，和更進一步地於此 上部處理室3及3'之上具有突緣的天板4及V。而且，自 天板4及4'導入反應氣體。 換言之，下部處理室2及2'係，與各自的上部處理室 3及3'連通，下部處理室2及2'爲各自的被處理物W及 W'的處理領域，上部處理室3及3f爲各自的發生電漿領 域。 φ 且，於基座1及^形成各自的開口部5及51，自此開 口部5及5'的下方面臨了各自的平台6及f。此平台6及 6M系可以升降載置了晶圓等被處理物W及W'且內藏有加 熱器。更進一步，於開口部5及5'的內周處設有排氣環7 Ά Ί,， 自形成在此排氣環7及7'的孔進行排氣。且，此 排氣環7及71係施以不使發生的電漿四處飛散的絕緣處理 爲較佳。 且，於各自的上部處理室3及3'的外側配置有透磁率 φ高的鋁合金製的法拉第屏蔽8及8’，更進一步地於法拉第 屏蔽8及8'的外周圍處各自的線圈狀電極9及V爲捲回成 3圈。 一方面，於此實施形態的特徵，如圖1所示，高頻電 源10繫有電力供給線11 (換言之，電力供給纜線）。此 高頻電源10的頻率爲400KHZ〜27MHz。 且，此高頻電源10的一端爲接地，另一端爲在Μ點 分歧。以分歧的高頻電源10係，透過電力供給線11，連 繫到各自的固定電容（換言之，固定値電容器）12及12, -8 - 1325288 此固定電容12及12'更連繫到各自的線圈狀電極9及9f。 且，線圏狀電極9及V的下端係自連繫到金屬板13及13' 接地。 所以，固定電容12及12'的阻抗一旦決定後不會作大 幅度的變動。在此實施例，固定電容12及12f的阻抗係爲 各自的同一下流側線圈狀電極9及V的阻抗的2.3〜2.7 倍。 於此，因爲自高頻電源1〇同時平均地流到電漿處理 裝置A及B，固定電容12及12'是否爲必要？因爲固定電 容12及121的阻抗爲不變，故經由發生電漿，經由看見到 可變的發生電漿用線圈狀電極9及V的阻抗的大小，能使 電力偏流。 即便，各電漿處理裝置A及B的阻抗係，因爲能當 作各電漿處理裝置側的固定値電容器和發生電漿用電極的 阻抗的和，故設定各固定値電容器的阻抗比各發生電漿用 線圈狀電極的阻抗還大，各發生電漿用線圈狀電極的阻抗 的不同之處係，由各電漿處理裝置A及B全體的 阻抗所見之場合，是沒有差異的。但是，各固定値電 容器的阻抗無論是太大或太小，則不能安定均等地進行電 漿處理。 於此盡心地硏究之際，經由前述固定値電容器的阻抗 爲在同一下流側的前述發生電漿用線圈狀電極的2.3〜2.7 倍，發生電漿用電極的線圈狀電極的阻抗多少可變地可同 時地放電。 -9- 1325288 固定値電容器的阻抗於發生電漿用線圈狀電極的阻抗 未滿2.3倍的場合，因爲放電是發生在任一邊之故，無法 進行同時地放電。相反地固定値電容器的阻抗於發生電漿 用線圏狀電極的阻抗超過2.7倍的場合，則電容器本身的 阻抗過大而導致電漿效率變得很差，是爲不佳。 且，電漿處理裝置A及B係可同時地放電，各電漿 處理裝置A及B所分配的電力不爲均一，產生了灰化或 刻等的速率差。在本實施例的固定電容12及12'之間的 差異設定在設定値的±5 %以內。換言之，固定値電容器之 間的差異越小，越可以達到均一地分配電力。 更進一步，爲使各電漿處理裝置之間的電力均一化， 於本實施例，金屬板13及13'設置在爲了微調各自的線圈 狀電極9及 V的下端的接地側。此金屬板之中，金屬板 13如擴大的圖2所示。於金屬板控穿有奇數的孔，以此 中心的孔爲最初的設定位置。複數的電漿處理裝置之中之 #任一的速率較低的一方，此金屬板的孔滑向一延伸方向。 於相反的場合縮回來。由此，經由滑動金屬板的孔，可以 同時地調整個電漿處理裝置的速率。 故由上，自高頻電源10的電力分歧在分歧點Μ，通 過各自的固定電容12及12|，施加在電漿處理裝置Α及Β ，和線圏狀電極9及9'的軸方向電場於法拉第屏蔽8及8’ 使電氣短路，這樣的結果，抑制在上部處理室3及V內的 電容耦合型電漿的發生，主要以發生電感耦合型電漿。 所以，已發生的電感耦合型電漿係自天板4及V導入 -10- 1325288 反應氣體及導入到各個下部處理室2及2'內，於平台6及 6 '上對載置了晶圓等被處理物W及W '進行灰化或蝕刻等 的所定處理。 (發明的效果）

經由以上的說明，根據本發明，自高頻電源的電力供 給線爲自分歧部分歧到各個的前述電漿處理裝置，能使 RF電力同時地流到各個的前述電漿處理裝置。且在高頻 電源的分歧部的下流側，於各個前述電漿處理裝置之間， 各自設置了固定値電容器；而且例如，於前述固定値電容 器的阻抗爲前述發生電漿用線圏狀電極之同一下流側的阻 抗的2_3〜2.7倍，能使自一個高頻電源對各電漿處理裝 置同時地放電。

且，設定固定値電容器之間的差異在±5%以內，能對 各電漿處理裝置的處理室均等地分配到RF電力。更進一 步，發生電漿用線圏狀電極係捲回到前述電漿處理裝置， 且於前述發生電漿用線圈狀電極的接地側設有可微調用金 屬板，能更確實地使各電漿處理裝置能同時地放電。 換言之，在一個高頻電源下能使複數的電漿處理裝置 同時地放電，對各處理室內的被處理物可同時地且均一地 施以處理。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明之同步放電裝置之槪略圖。 -11 - 1325288 圖2係如圖1所示之電漿處理裝置之部分擴大圖。 【主要元件對照表】 A、B 電漿處理裝置 1、1 f 基座 下部處理室

4、 4 6、 6 上部處理室 天板 開口部 平台 排氣環 法拉第屏蔽 線圈狀電極

9、 9 1 0 高頻電源 11 電力供給線 12、 12' 固定電容 13、 13' 金屬板 W、 W, 被處理物 -12-

Claims (1)

1. pm.______ 修(沁正本I 疮、申請專利範圍 ι·—種同步放電裝置，於一個高頻電源下同時使複數 個電漿處理裝置放電，其特徵爲： 前述複數個電漿處理裝置係以發生電漿用電極爲線圈 狀來引導結合電漿爲主之電漿處理裝置；自前述高頻電源 之電力供給線係，自分歧部分歧到各個前述電漿處理裝置 ;且在前述分歧部之下流側，於與各個前述電漿處理裝置 之間，各自設置了固定値電容器； 前述固定値電容器之間的差異在±5%以內； 前述固定値電容器之阻抗爲，於相同的下流側之前述 發生電漿用線圈狀電極的阻抗的2.3〜2.7倍。 2.如申請專利範圍第1項所記載之同步放電裝置’其 中： 前述發生電漿用電極係捲回到前述電漿處理裝置’且 於前述發生電漿用電極之接地電極側設置金屬& °