TWI417953B - 電漿處理裝置用之電極構件之製造方法 - Google Patents

Description

電漿處理裝置用之電極構件之製造方法

本發明係關於一種藉由將諸如半導體晶圓之板狀工件設定為一目標來進行電漿處理的電漿處理裝置、一種用於電漿處理裝置之電極構件、一種製造電極構件之方法及一種回收方法。

待安裝於電子裝置之基板上的半導體裝置係藉由將一在晶圓狀態下經受電路圖案形成之半導體元件切割成個別片來製造。近年來，半導體元件之厚度已減少，使得對處於晶圓狀態之半導體元件之處理的難度已增加。因此，已使用電漿分割用於進行分割以將一半導體晶圓切割且劃分成半導體元件，該等半導體元件經由電漿蝕刻而將成為個別片(例如，參看專利文件1)。

在電漿分割中，電漿蝕刻係在除了分割線之外的部分經受藉由抗蝕膜之遮蔽的狀態下加以進行，藉此沿著分割線來切割半導體晶圓。在分割之後，有必要移除抗蝕膜。因此，在專利文件1所揭示的先前技術之實施例中，抗蝕膜係藉由使用相同電漿處理裝置之電漿灰化來移除。

在電漿灰化中，將在抗蝕膜之移除中所產生的反應產物分散為微粒，且其被吸附且沈積於電漿處理裝置之內部上。為此，有必要執行意欲移除此等所吸附且沈積之物質的清潔。在清潔中，電漿處理係在以下一狀態下加以進行：上面安裝有半導體晶圓的下電極之上表面經暴露以使得所吸附且沈積之物質得以移除。

〔專利文件1〕JP－A－2004－172364公開案

然而，在該專利文件之實施例中所描述之習知電漿處理裝置中，存在以下歸因於上面安裝有晶圓之下電極之結構的問題。更具體言之，在習知裝置中，緊靠晶圓之電極構件之表面的大部分具有一使得金屬表面暴露於下電極中的結構。因此，每當執行清潔時，將電極構件之金屬部分暴露於電漿。為此，電極構件之表面係藉由電漿之濺鍍效應來移除，使得電極構件之組件的壽命縮短且組件消耗成本因此提高，且此外，藉由濺鍍而產生的分散物質被吸附至裝置之內表面，從而導致污染。

因此，本發明之目標為提供一種電漿處理裝置，其能夠增加構成下電極之電極構件的壽命以降低組件消耗成本，且此外，防止分散物質之吸附對該裝置之內部造成污染；一種用於電漿處理裝置之電極構件；一種製電極構件之方法；及一種回收方法。

本發明提供一種用於藉由將一板狀工件設定為一目標來進行電漿處理的電漿處理裝置，包含：一真空腔室；一下電極，其設於真空腔室中且其上安裝有該工件；一上電極，其裝設於下電極上方；一處理空間，其形成於下電極與上電極之間；及電漿產生構件，其用於在處理空間中產生電漿，其中一緊靠下電極中之工件之下表面的電極構件包括：一板狀構件，其上形成有複數個通孔；及一介電膜，其係藉由將一介電質噴塗於板狀構件之上表面上且採用使得覆蓋一孔部分之邊緣的形狀來形成，在該孔部分中，通孔形成於板狀構件之上表面上。

本發明提供一種用於電漿處理裝置之電極構件，該電漿處理裝置用於藉由將一板狀工件設定為一目標來進行電漿處理，該電極構件係用於電漿處理裝置中並緊靠上面安裝有該工件之一下電極中之該工件之下表面，該電極構件包含：一板狀構件，其上形成有複數個通孔；及一介電膜，其係藉由將一介電質噴塗於板狀構件之上表面上且採用使得覆蓋一孔部分之邊緣的形狀來形成，在該孔部分中，通孔形成於板狀構件之上表面上。

本發明提供一種製造電漿處理裝置用之電極構件的電極構件之製造方法，該電漿處理裝置藉由將一板狀工件設定為一目標來進行電漿處理，該電極構件係用於電漿處理裝置中並緊靠上面安裝有該工件之一下電極中之該工件的下表面，該電極構件之製造方法包含：一通孔形成步驟，其用以在一板狀構件上形成複數個通孔；一噴塗步驟，其用以將一介電質噴塗於上面形成有通孔的板狀構件之上表面上，藉此形成一採用使得覆蓋一孔部分之邊緣之形狀的介電膜，在該孔部分中，通孔形成於板狀構件之上表面上；及一表面研磨步驟，其用以機械地研磨上面形成有介電膜之板狀構件的表面。

本發明提供一種再使用一電極構件的電極構件之回收方法，該電極構件係用於藉由將一板狀工件設定為一目標來進行電漿處理的電漿處理裝置中且藉由一製造方法來製造，該製造方法包含：一通孔形成步驟，其用以在一板狀構件上形成複數個通孔；一噴塗步驟，其用以將一介電質噴塗於上面形成有通孔的板狀構件之上表面上，藉此形成一採用使得覆蓋一孔部分之邊緣之形狀的介電膜，在該孔部分中，通孔形成於板狀構件之上表面上；一表面研磨步驟，其用以機械地研磨上面形成有介電膜之板狀構件的表面；一膜移除步驟，其用以移除廢棄電極構件之噴塗膜；及一重新噴塗步驟，其用以將一介電質噴塗於在移除噴塗膜之後所獲得的板狀構件之上表面上，藉此再次形成介電膜。

根據本發明，緊靠下電極中之工件之下表面的電極構件具有以下一結構：介電質噴塗於上面形成有複數個通孔的板狀構件之上表面上，且介電膜因此得以形成，且此外，介電膜覆蓋孔部分之邊緣，在該孔部分中，通孔形成於板狀構件之上表面上。因此，有可能減少由在清潔中電極構件之濺鍍而造成的消耗，藉此增加構成下電極之電極構件的壽命，以降低組件消耗成本且以防止分散物質污染裝置之內部。

緊接著，將參看圖式來描述本發明之一具體例。首先，參看圖1來描述電漿處理裝置1的整個結構。電漿處理裝置1具有藉由將諸如半導體晶圓之板狀工件設定為一目標來進行電漿處理的功能。電漿處理裝置1包含一用於在減壓下產生電漿的真空腔室2。用於在上面安裝將作為一工件之半導體晶圓5的下電極3裝設於真空腔室2中，且一上電極4經設成可在下電極3上方上下移動。上電極4係藉由一設於緊靠真空腔室2之上部的上板6上之上下驅動部分7而上下移動。在上電極4向下移動的狀態下，一封閉處理空間2a形成於下電極3與上電極4之間。在此狀態下，一設於上電極4上方的部分變為一與處理空間2a隔離且在其中不產生電漿放電的常壓空間2b。

一藉由門9來關閉之用於放入/取出工件的傳遞口設於真空腔室2之一側表面上。藉由打開門9，有可能將半導體晶圓5傳遞入/傳遞出處理空間2a。電漿係藉由將在下文描述之電漿產生構件而產生於處理空間2a中，使得將安裝於下電極3上之半導體晶圓5設定為一目標的電漿處理得以進行。本文中，進行用於在經受藉由抗蝕膜之遮蔽的半導體晶圓5上執行電漿蝕刻、藉此將半導體晶圓5劃分成個別片的電漿分割，及用於在電漿分割之後藉由電漿處理來移除抗蝕膜的電漿灰化。

一開關閥12連接至真空腔室2之內部空間，且一真空泵11連接至開關閥12之吸取口12a。真空泵11在開關閥12切換至吸取口12a側的狀態下得以驅動，使得將真空腔室12之內部空間抽空。此外，當開關閥12切換至一空氣吸取口12b側時，將空氣引入於真空腔室2中，使得進行處理空間2a中之真空破壞。

一處理氣體供應部分13經由一流動速率控制閥14及一打開/關閉閥15而連接至一接合構件16。當驅動處理氣體供應部分13時，將用於產生電漿之處理氣體自上電極4之下表面供應至處理空間2a中。在進行電漿分割的情況下，將諸如SF₆ (六氟化硫)的氟化氣體用作處理氣體。此外，在進行電漿灰化的情況下，將氧氣用作處理氣體。在半導體晶圓5作為目標時藉由使用氟化氣體來進行的電漿處理中，需要在處理空間2a中將上電極4與下電極3之間的間隔設定為小間隔，以增強處理效率。

一高頻電源17經由一匹配電路18而電連接至下電極3。當驅動高頻電源17時，將一高頻電壓施加於下電極3與上電極4之間。當在處理氣體係在將處理空間2a之內部抽空之後得以供應的狀態下施加高頻電壓時，電漿放電產生於處理空間2a中，使得供應至處理空間2a之處理氣體變為電漿狀態。因此，進行電漿處理，在其中，將安裝於下電極3上之半導體晶圓5設定為目標。匹配電路18用於在電漿之產生中使處理空間2a中之電漿放電電路之阻抗與高頻電源17之阻抗匹配。在該結構中，真空泵11、處理氣體供應部分13、高頻電源17及匹配電路18用作在處理空間2a中產生電漿的電漿產生構件。

用於自一設於上表面上之用於吸取及噴吹之通孔來進行真空吸取及空氣噴吹的2－系統獨立吸取及噴吹線路連接至下電極3。更具體言之，一包括開關閥24之第一吸取及噴吹線路VB1連接至一與下電極3之外周邊部分連通的接合構件27，且一包括開關閥25之第二吸取及噴吹線路VB2連接至一與下電極3之中央部分連通的接合構件28。

第一吸取及噴吹線路VB1與第二吸取及噴吹線路VB2具有以下結構：一吸取泵26連接至開關閥24及25之吸取口24a及25a，且一氣壓源19經由打開/關閉閥22及23與調節器20及21而連接至開關閥24及25之空氣供應口24b及25b。藉由將開關閥24及25分別切換至吸取口側及空氣供應口側，有可能自一形成於下電極3之上表面上的通孔來選擇性地進行真空吸取及空氣噴吹。此時，有可能藉由調節該等調節器20及21而設定自氣壓源19所供應之氣體以具有任選壓力。

下電極3及上電極4分別包括用於使冷卻水循環的冷卻孔，且一冷卻單元29經由接合構件30及31而連接至下電極3之冷卻孔，且經由接合構件32及33而連接至上電極4之冷卻孔。冷卻單元29經驅動以使得將致冷劑在下電極3及上電極4中之冷卻孔中循環。因此，可防止歸因於在電漿處理中產生的熱而使下電極3及上電極4變得過熱。

在該結構中，上下驅動部分7、真空泵11、開關閥12、流動速率控制閥14、打開/關閉閥15、高頻電源17、匹配電路18、打開/關閉閥22及23、開關閥24及25與吸取泵26係藉由控制部分10來控制。控制部分10控制上下驅動部分7，使得上電極4上下移動。控制部分10控制真空泵11及開關閥12，使得進行處理空間2a中之真空抽空及真空破壞。

控制部分10控制流動速率控制閥14及開關閥15，使得進行用於將處理氣體供應至處理空間2a的ON/OFF操作及氣體流動速率控制。此外，控制部分10控制開關閥24及25與吸取泵26，使得用於自下電極3之上表面之真空吸取的定時受到控制。此外，該控制部分控制開關閥24及25與打開/關閉閥22及23，使得用於自下電極3之上表面之空氣噴吹的定時受到控制。

緊接著，參看圖2、3、4及5，將給出對真空腔室2之詳細結構的描述。圖3展示圖2中之A－A剖面。在圖2至4中，構成真空腔室2之主體的腔室容器40為藉由成圓形地切割並移除採用在一平面上所見之近似正方形之形狀(見圖4)的矩形塊之內部來形成的圓柱形容器，且如環一般連接的側壁部分40a設有於外周邊部分中。

如圖2所示，側壁部分40a之上部用作具有不同側壁厚度的側壁上部部分40b，且側壁上部部分40b自一設定於側壁部分40a之上端面E下方的中間高度HL向上延伸。由側壁部分40a之下部與側壁上部部分40b之間的側壁厚度差異而形成的環形梯狀部分用作一環形密封表面40d，該環形密封表面40d係藉由上電極4在徑向方向上之延伸而得以形成，且外邊緣部分51a在上電極4向下移動之狀態下緊靠該環形密封表面40d。本文中，密封表面40d具有以下組態：其形成於定位於側壁部分40a之上端面E下方的中間高度HL處。

如圖5所示，一密封構件61附著至一設於外邊緣部分51a之下表面上的密封附著凹槽51b，且此外，一導電片62設於外邊緣部分51a之下表面上。當上電極4向下移動時，密封構件61被推壓在密封表面40d上。因此，處理空間2a係抵靠一外部而得以密封。另外，導電片62被推壓在密封表面40d上。因此，一中間板51，亦即，上電極4電傳導至接地於一接地部分63上之腔室容器40。

具有上面待安裝有半導體晶圓5之上表面的下電極3裝設於由側壁部分40a所圍繞之底部部分40c中。一用於放入/取出工件的傳遞口40f係以開口高度尺寸H1及開口寬度尺寸B(見圖4)而開口於側壁部分40a上，其中下端適合於下電極3之上表面之高度位準。傳遞口40f具有一上端，該上端在側壁部分40a中經定位成比密封表面40d低一預定高度尺寸D1。更具體言之，密封表面40d在側壁部分40a中形成於高於傳遞口40f的位置。用於密封傳遞口40f之門9設有於側壁部分40a之外表面上。當門9藉由門打開/關閉機構(未圖示)而移動時，可將門9自由地打開及關閉。

將給出對下電極3之結構的描述。一採用使得軸部分42a經由一介電質41而向下延伸之形狀的電極附著部分42固持於底部部分40c之上表面上，且軸部分42a經由一介電質43而向下穿透底部部分40c。一具有冷卻板44與吸取構件45彼此整合之結構的電極構件46附著至電極附著部分42之上表面上，以便可自電極附著部分42移除。電極構件46係由介電質43圍繞，且此外，一由諸如鋁之金屬所製造的屏蔽構件47附著於介電質41及43之外周邊表面與側壁部分40a之內周邊表面之間。

屏蔽構件47為近似圓柱形構件，其採用使得將介電質41及43之外周邊表面配合於其中的形狀。屏蔽構件47具備一凸緣部分47a，該凸緣部分47a採用使得在一外徑之方向上延伸以堵塞對應於吸取構件45之上表面之高度的在側壁部分40a與介電質43之間的平面間隙之形狀。屏蔽構件47具有屏蔽側壁部分40a與介電質41及43之間的間隙、藉此防止異常放電的功能。凸緣部分47a具備一用以垂直地穿透的通風孔47b。因此，如圖3所示，氣體可在下電極3之上表面側上的處理空間2a與設於側壁部分40a之下部中且與開關閥12結合的空氣供應/排放口40e之間循環。

參看圖6、7及8，將給出對下電極3之內表面之細節的描述。首先，將給出對電極構件46的描述，該電極構件46具有吸取及固持將作為鄰接於下電極3之處理目標的半導體晶圓5之下表面的功能。如圖6所示，電極構件46係藉由經由焊接而將吸取構件45結合至冷卻板44之上表面來形成。吸取構件45為藉由將諸如鋁之導體處理為近似圓盤形來製造的板狀構件，且具有上面形成有複數個通孔45a的上表面。此等通孔45a經設成與形成於吸取構件45之下表面側上的中央空間45b及外周邊空間45c連通。上面噴塗有作為介電質之鋁的介電膜形成於吸取構件45之上表面上，此將在下文加以描述，且該介電膜採用使得通孔45a覆蓋開口於吸取構件45之上表面上的孔部分45d之邊緣(見圖13)的形狀。

中央空間45b及外周邊空間45c經設成分別對應於兩種作為電漿處理目標的半導體晶圓5，亦即，小型半導體晶圓5A及大型半導體晶圓5B。在半導體晶圓5A安裝於電極構件46上之狀態下，由半導體晶圓5A所覆蓋之範圍為一中央區域A1，且中央空間45b係以對應於中央區域A1之直徑而成圓形地加以設置。此外，在安裝半導體晶圓5B的狀態下，一定位於中央區域A1之外周邊部分上的外周邊區域A2以及中央區域A1係由半導體晶圓5所覆蓋。外周邊空間45c係以對應於外周邊區域A2之直徑而如圓環一般地加以設置。

在吸取構件45與冷卻板44彼此結合及整合的狀態下，中央空間45b與設於冷卻板44之中央部分中的中央通孔44b連通，且外周邊空間45c與設於冷卻板44之外邊緣部分上的側通孔44c連通。此外，用於循環冷卻水的圓環形冷卻孔44a形成於冷卻板44之下表面上。

在電極構件46附著至電極附著部分42的狀態下，中央空間45b經由一通風管49A而與接合構件28連通，該通風管49A經插入以垂直地穿透中央通孔44b及軸部分42a之內部，如圖2所示。外周邊空間45c經由側通孔44c，且此外，經由通風管49B而與接合構件27連通，該通風管49B經插入穿過介電質48且穿透介電質41及底部部分40c。此外，冷卻孔44a經由設於軸部分42a中的致冷劑通道42b及42c而與接合構件30及31連通。

圖1所示之兩系統吸取及噴吹線路VB1及VB2分別連接至接合構件27及28，且可在任選定時自圖6所示之中央區域A1及外周邊區域A2中的每一通孔45a來進行真空吸取且可噴吹正壓空氣。因此，具有不同直徑的半導體晶圓5A及5B可由共同電極構件46吸取及固持，且此外，可將該固持釋放。

更具體言之，在半導體晶圓5A為目標的情況下，僅吸取中央空間45b以將半導體晶圓5A固持於吸取構件45上。在將半導體晶圓5A之吸取釋放的情況下，將正壓空氣供應至中央空間45b中以自通孔45a噴吹空氣，藉此將半導體晶圓5A自吸取構件45之上表面剝離。

此外，在半導體晶圓5B為目標的情況下，吸取中央空間45b及外周邊空間45c兩者以將半導體晶圓5B固持於吸取構件45上。在將半導體晶圓5B之吸取釋放的情況下，將正壓空氣首先供應至中央空間45b中，且在一時間差後接著供應至外周邊空間45c中。因此，有可能較早地將半導體晶圓5B自晶圓之中央部分剝離。又，在具有大尺寸之半導體晶圓5B為目標的情況下，有可能在短時間內以少量的空氣噴吹來平穩地剝離晶圓。

緊接著，參看圖7及8，將給出待用於電極構件46中之吸取構件45之詳細形狀的描述。圖7及8分別展示吸取構件45之上表面及下表面。在圖7及8中，圓形中央空間45b及定位於中央空間45b之外周邊上的圓環形外周邊空間45c分別形成於吸取構件45之下表面上，該吸取構件45採用藉由以一預定深度來切割吸取構件45而獲得之圓盤的形狀。外周邊空間45c之外邊緣經由第一環形結合表面45e而與外周邊表面隔離，且中央空間45b與外周邊空間45c經由第二環形結合表面45f而彼此隔離。

通孔45a以一點陣列而形成於中央空間45b及外周邊空間45c中，且此外，採用正方形形狀的島形結合表面45g類似地以該點陣列而設於一由此等通孔45a中之彼此鄰近的四個所圍繞的位置。島形結合表面45g之底面處於與第一環形結合表面45e及第二環形結合表面45f相齊的位準上。當吸取構件45藉由焊接而結合至冷卻板44時，將第一環形結合表面45e、第二環形結合表面45f及島形結合表面45g焊接於對應於冷卻板44之上表面上的此等結合表面之結合表面上。

因此，在吸取構件45與冷卻板44係藉由焊接而結合以形成整體電極構件46的結構中，除了第一環形結合表面45e及第二環形結合表面45f之外，島形結合表面45g盡可能均勻且密集地裝設於中央空間45b及外周邊空間45c之範圍內，使得可維持極大的結合強度，且可將電漿處理中的熱自吸取構件45有效地傳輸至冷卻板44。在結合表面形成於吸取構件45之下表面上的情況下，一用於耦合第一環形結合表面45e及第二環形結合表面45f之結合表面可以使得在徑向方向上跨越外周邊空間45c的組態來添加。

緊接著，將給出對上電極4及用於移動上電極4之上下機構的描述。如圖2所示，上電極4具有一固持構件50，該固持構件50係藉由處理諸如鋁之導體以採用使得一軸部分50a向上延伸的形狀來獲得。由一導體以相同方式而形成的近似圓盤形中間板51固定至固持構件50之下表面，且此外，一具有經由固持環53而固持之外周邊的簇射板52附著至中間板51之下表面。

緊靠密封表面40d上之外邊緣部分51a設於中間板51中，以便在外徑之方向上延伸。定位於外邊緣部分51a之內部的簇射板52及固持環53採用以下形狀：簇射板52及固持環53自外邊緣部分51a之下表面向下突出一突出尺寸D2，且簇射板52及固持環53之下表面為自外邊緣部分51a之下表面向下突出的突出表面。

軸部分50a經固持以可藉由設於上板6上之軸承部分54而垂直地移動，且此外，軸部分50a經由耦合構件55而耦合至裝設於上板6上之上下驅動部分7。上板6及軸承部分54構成用於將上電極4固持為可上下移動的支撐機構。當驅動上下驅動部分7時，上電極4上下移動，且在一向下移動位置中，設於中間板51中之外邊緣部分51a緊靠設於腔室容器40中的密封表面40d。因此，具有高度H2的處理空間2a形成於下電極3之電極構件46與上電極4之簇射板52之間。

此時，設於真空腔室2中之上電極4上方的部分為始終具有與外部氣壓相等之壓力的常壓空間2b。因此，又，在將高頻電壓施加於上電極4與下電極3之間以在處理空間2a中產生電漿的情況下，在上電極4之上方不產生異常放電。因此，有可能防止異常放電造成消耗的功率損耗及電漿放電的變化，同時維持用於將上電極4構成為可上下移動的必要上下邊限(margin)。因此，有可能有效地進行穩定的電漿處理。

在上電極4中，自外邊緣部分51a之下表面至固持環53之下表面的高度，亦即，突出表面自外邊緣部分51a之下表面向下突出的突出尺寸D2經設定為大於自傳遞口40f之上端至正好定位於傳遞口40f上方之密封表面40d的高度D1。因此，在上電極4向下移動的狀態下，固持環53之下表面定位於傳遞口40f之上端的下方。因此，在處理空間2a中簇射板52與吸取構件45之間的高度H2，亦即，電極之間的間隙可經設定為適合用於在半導體晶圓5為目標時使用氟化氣體來有效地進行電漿處理的小間隙。

在如圖9所示將上下驅動部分7驅動以向上移動上電極4的狀態下，固持環53定位於傳遞口40f上方。當在此狀態下將門9打開時，使傳遞口40f為打開狀態。此時，上電極4不存在於傳遞口40f之開口高度H1之範圍內。因此，在用於藉由一基板傳遞機構64而將半導體晶圓5傳遞入及傳遞出處理空間2a的工件傳遞操作中，不會導致基板傳遞機構64與上電極4之干擾。

更具體言之，在根據具體例之電漿處理裝置中，上電極4中之突出尺寸D2經設定為大於腔室容器40中之高度D1。因此，有可能維持在沒有障礙的情況下進行傳遞操作所需的開口高度H1，同時在電極之間實施在半導體晶圓5為目標時高效地進行電漿處理所需的小間隙。

在該結構中，上電極4具有以下組態：使得包括可緊靠密封表面40d之環形外邊緣部分51a且具有自外邊緣部分51a之內部處之下表面側上的外邊緣部分51a之下表面向下突出的突出表面。上下驅動部分7用作一上下機構，其用於使外邊緣部分51a緊靠密封表面40d，藉此形成密封於下電極3與上電極4之間的處理空間2a。該上下機構具有使得附著至一用於將上電極4固持為可上下移動之支撐機構的結構。藉由採用此結構，真空腔室2之結構可得以簡化且緊湊。

在圖2中，一氣體空間51c形成於對應於簇射板52之上表面側的中間板51之下表面上。氣體空間51c經由一穿透軸部分50a之內部的通風管49c而與接合構件16連通。接合構件16連接至圖1所示之打開/關閉閥15。在自處理氣體供應部分13所饋入的處理氣體到達氣體空間51c之後，將該處理氣體吹出簇射板52之微小孔而進入處理空間2a。

一用於使致冷劑循環的冷卻水套50d形成於固持構件50之下表面側上。冷卻水套50d經由設於軸部分50a中之致冷劑通道50b及50c而與接合構件32及33連通。接合構件32及33連接至圖1所示之冷卻單元29。將冷卻單元29驅動以使致冷劑循環進入冷卻水套50d，藉此冷卻具有藉由電漿處理而升高之溫度的中間板51以防止過熱。

緊接著，將給出對用於打開及關閉上板6以及上電極4之打開/關閉機構的描述。在圖2及3中，在緊靠側壁上部部分40b之上端面E的狀態下，兩個打開/關閉構件57經由耦合塊57a而固定至上板6之上表面，且一固持棒56以用於連接兩個打開/關閉構件57的方式而耦合至兩個打開/關閉構件57之每一者之一側上(圖3之右側)的一端。一鉸鏈塊58固定至腔室容器40之左側表面，且一水平鉸軸59樞轉地支撐於鉸鏈塊58上。

打開/關閉構件57之另一端延伸至上板6之外部，且經由鉸軸59而得以樞轉地支撐。此外，一阻尼器60經由一銷60a而耦合至打開/關閉構件57之一端。打開/關閉構件57、鉸鏈塊58及鉸軸59構成一用於使上板6旋轉以進行打開/關閉操作的鉸鏈機構。當上板6將被打開時，固持棒56經固持且向上提昇以使上板6以及上電極4繞著圖10所示之鉸軸59而旋轉。

因此，使腔室容器40處於使得上表面上之開口部分被完全打開的狀態。因此，有可能以高的可工作性來進行維護工作，諸如交換下電極3中之電極構件或清潔內部。更具體言之，在該具體例中，一用於固持上電極4之支撐機構具有使得藉由鉸鏈機構而繞著水平軸線可旋轉地附著的結構。阻尼器60具有在關閉所打開之上板6時釋放為支撐上電極4及上板6的靜重(dead weight)所需之固持力的功能，藉此易於進行打開/關閉作業(working operation)。

緊接著，參看圖11、12及13，將給出製造待用於下電極3中之電極構件46之方法的描述。本文中，展示一用於使構成電極構件46之吸取構件45與冷卻板44整合、藉此製造待附著至下電極3之電極構件46的過程。首先，分別藉由機械加工(ST1A)及(ST1B)來製造作為個別組件的冷卻板44及吸取構件45。更具體言之，如圖12(a)所示，將通孔45a、中央空間45b、外周邊空間45c、第一環形結合表面45e及第二環形結合表面45f形成於一圓盤形構件上以製造吸取構件45，且類似地，藉由機械加工來形成冷卻水套44a、中央通孔44b、側通孔44c及焊接表面44d以製造冷卻板44。該機械加工係以以下方式來進行：使得吸取構件45之下表面之平面形狀與冷卻板44之焊接表面44d的平面形狀相同。

隨後，進行一焊接操作(ST2)。更具體言之，如圖12(a)及(b)所示，藉由焊接而將第一環形結合表面45e及第二環形結合表面45f結合至焊接表面44d，使得冷卻板44與吸取構件45彼此整合。接著，進行氧化鋁噴塗(ST3)。更具體言之，藉由將與冷卻板44整合的吸取構件45之上表面設定為目標來噴塗作為介電質之氧化鋁以形成一介電膜。換言之，如圖13(b)所示，將氧化鋁噴塗膜65形成於在圖13(a)所示之狀態下所設定的吸取構件45之上表面上。

在此情況下，在通孔45a開口於作為板狀構件之吸取構件45之上表面上的孔部分45d中，噴塗膜65被部分地懸掛且被吸附於通孔45a中，使得熔融氧化鋁成為一孔部分吸附介電膜65a，該孔部分吸附介電膜65a採用一使得被吸附至待覆蓋的孔部分45d之邊緣的形狀。此外，如圖13(c)所示，在吸取構件45之下表面結合至採用相同平面形狀之焊接表面44d的狀態下，氧化鋁之噴塗範圍不限於僅吸取構件45之上表面，而是噴塗膜65形成於包括吸取構件45之側端面的全部範圍及冷卻板44之側端面的一部分之範圍(自焊接表面44d低一預定寬度的範圍)內。

其後，藉由將氧化鋁噴塗表面設定為目標來進行表面研磨(ST4)。更具體言之，如圖13(c)所示，對噴塗於吸取構件45之上表面上的噴塗膜65進行機械研磨以形成一光滑覆蓋表面65b。藉由機械研磨，將覆蓋通孔45a之孔部分45d的孔部分吸附介電膜65a之上表面部分地移除。將起初以一孔直徑d1來處理的通孔45a之開口部分的有效孔直徑設定為小於d1的d2。因此，有可能以比適當地進行真空吸取及空氣噴吹所需之孔直徑d2大的孔直徑d1形成通孔45a。因此，有可能設有一具有極小直徑的通孔，而不需要形成具有高度處理難度之微小孔的處理。

更具體言之，製造電極構件46的電極構件之製造方法具有一包括以下步驟之組態：一通孔形成步驟，其用以在吸取構件45上形成複數個通孔45a；一噴塗步驟，其用以將氧化鋁噴塗於上面形成有通孔45a的吸取構件45之上表面上，藉此形成採用使得覆蓋孔部分45d之邊緣之形狀的噴塗膜65，在該孔部分45d中，通孔45a形成於吸取構件45之上表面上；及一表面研磨步驟，其用以機械地研磨上面形成有噴塗膜65之吸取構件45的表面。

因此，藉由在介電膜具有上文所述之組態時覆蓋待暴露於下電極3中之上表面且經受電漿的部分，有可能獲得下列極好優勢。在習知裝置中，電極構件之表面的大部分具有暴露金屬表面的結構。為此，每當藉由電漿灰化來執行用於移除被吸附於真空腔室中之沈積物質的清潔時，將電極構件之金屬部分暴露於電漿。因此，電極構件之表面藉由電漿之濺鍍效應來移除，且電極構件之組件的壽命縮短，從而導致組件消耗成本增加，且此外，藉由濺鍍而產生的分散物質被吸附而污染裝置之內表面。

另一方面，在該具體例中，採用電極構件46之上表面係由介電膜所覆蓋的結構。因此，金屬表面不直接暴露於電漿。因此，有可能抑制歸因於藉由濺鍍所進行之金屬的移除而導致之分散物質的產生，藉此防止歸因於分散物質之吸附而對裝置之內部造成的污染，且延長下電極中之電極構件之組件的壽命。

此外，在該具體例中，形成採用使得覆蓋孔部分45d之邊緣之形狀的孔部分吸附介電膜65a。因此，有可能在通孔45a之開口部分之邊緣部分中增強抗蝕刻性，藉此延長組件之局部壽命且防止易於在邊緣部分中產生的異常放電。此外，藉由以電極構件46之外周邊表面上的噴塗膜65來覆蓋吸取構件45之側端面及冷卻板44之側端面的一部分，有可能防止下電極3之外周邊附近的異常放電。

在用於將電極構件46附著至下電極3以重複性地執行將半導體晶圓5設定為目標之電漿處理的過程中，吸取構件45之表面藉由電漿之蝕刻作用而損壞，使得覆蓋表面65b變得粗糙。當發生表面損壞時，使電極構件46處於其不能被使用且因此以新電極構件46來替代的狀態。雖然通常將具有表面損壞之電極構件46作為超過耐用壽命的消耗組件而拋棄，但是根據該具體例之電極構件46可藉由經由以下回收方法來進行再生處理而加以再使用。

在該回收方法中，首先，在廢棄電極構件46中藉由諸如噴砂之方法來移除設有於吸取構件45之上表面上的噴塗膜65(膜移除步驟)。隨後，藉由以與圖13(b)中之方式相同的方式而再次噴塗於吸取構件45之上表面上來形成噴塗膜65，噴塗膜65已自吸取構件45得以移除(再噴塗步驟)。接著，再次對在噴塗之後所獲得的吸取構件45之表面進行機械研磨。因此，將光滑覆蓋表面65b形成於設有於圖12(c)所示之吸取構件45之上表面上的噴塗膜65上，且因此可再次使之處於一可用狀態。因此，有可能重複性地使用經由複雜加工及結合步驟而製造之具有高成本的電極構件。因此，有可能降低電漿處理裝置之運轉成本。

此申請案係基於且主張2005年9月12日提出申請之日本專利申請案第2005－263410號之優先權的利益，該專利申請案之內容以引用之方式全部併入本文中。

(產業上之可利用性)

根據本發明之電漿處理裝置、電漿處理裝置用之電極構件、電極構件之製造方法及回收方法具有以下優勢：可延長構成下電極之電極構件的壽命以降低組件消耗成本，且可防止分散物質污染裝置之內部，且該電漿處理裝置、該電漿處理裝置用之電極構件、該電極構件之製造方法及該回收方法可用於將諸如半導體晶圓之板狀工件設定為目標之電漿處理的領域。

1．．．電漿處理裝置

2．．．真空腔室

2a．．．處理空間

2b．．．常壓空間

3．．．下電極

4．．．上電極

5．．．半導體晶圓

5A．．．小型半導體晶圓

5B．．．大型半導體晶圓

6．．．上板

7．．．上下驅動部分

9．．．門構件

10．．．控制部分

11．．．真空泵

12．．．開關閥

12a．．．吸取口

12b．．．空氣吸取口

13．．．處理氣體供應部分

14．．．流動速率控制閥

15．．．打開/關閉閥

16．．．接合構件

17．．．高頻電源

18．．．匹配電路

19．．．氣壓源

20．．．調節器

21．．．調節器

22．．．打開/關閉閥

23．．．打開/關閉閥

24．．．開關閥

24a．．．吸取口

24b．．．空氣供應口

25．．．開關閥

25a．．．吸取口

25b．．．空氣供應口

26．．．吸取泵

27．．．接合構件

28．．．接合構件

29．．．冷卻單元

30．．．接合構件

31．．．接合構件

32．．．接合構件

33．．．接合構件

40．．．腔室容器

40a．．．側壁部分

40b．．．側壁上部部分

40c．．．底部部分

40d．．．密封表面

40e．．．空氣供應/排放口

40f．．．傳遞口

41．．．介電質

42．．．電極附著部分

42a．．．軸部分

42b．．．致冷劑通道

42c．．．致冷劑通道

43．．．介電質

44．．．冷卻板

44a．．．冷卻孔

44b．．．中央通孔

44c．．．側通孔

44d．．．焊接表面

45．．．吸取構件

45a．．．通孔

45b．．．中央空間

45c．．．外周邊空間

45d．．．孔部分

45e．．．第一環形結合表面

45f．．．第二環形結合表面

45g．．．島形結合表面

46．．．電極構件

47．．．屏蔽構件

47a．．．凸緣部分

47b．．．通風孔

49A．．．通風管

49B．．．通風管

49c．．．通風管

50．．．固持構件

50a．．．軸部分

50b．．．致冷劑通道

50c．．．致冷劑通道

50d．．．冷卻水套

51．．．中間板

51a．．．外邊緣部分

51b．．．密封附著凹槽

51c．．．氣體空間

52．．．簇射板

53．．．固持環

54．．．軸承部分

55．．．耦合構件

56．．．固持棒

57．．．打開/關閉構件

57a．．．耦合塊

58．．．鉸鏈塊

59．．．鉸軸

60．．．阻尼器

60a．．．銷

61．．．密封構件

62．．．導電片

63．．．接地部分

64．．．基板傳遞機構

65．．．噴塗膜

65a．．．孔部分吸附介電膜

65b．．．光滑覆蓋表面

VB1．．．第一吸取及噴吹線路

VB2．．．第二吸取及噴吹線路

圖1為解釋根據本發明之具體例之電漿處理裝置之結構的視圖；圖2為展示根據本發明之具體例之電漿處理裝置中之真空腔室的側面剖面圖；圖3為展示根據本發明之具體例之電漿處理裝置中之真空腔室的側面剖面圖；圖4為展示根據本發明之具體例之電漿處理裝置中之真空腔室的平面圖；圖5(a)及圖5(b)為展示根據本發明之具體例之電漿處理裝置中之真空腔室的部分剖面圖；圖6為展示根據本發明之具體例之電漿處理裝置中之下電極的側面剖面圖；圖7為展示根據本發明之具體例之電漿處理裝置中之吸取板的平面圖；圖8為展示根據本發明之具體例之電漿處理裝置中之吸取板的仰視圖；圖9為解釋根據本發明之具體例之電漿處理裝置中之上電極的操作的視圖；圖10為解釋用於打開及關閉根據本發明之具體例之電漿處理裝置中之真空腔室的操作的視圖；圖11為展示製造待用於根據本發明之具體例之電漿處理裝置中之電極構件的步驟的流程圖；圖12(a)、圖12(b)及圖12(c)為解釋製造待用於根據本發明之具體例之電漿處理裝置中之電極構件的方法中之步驟的視圖；及圖13(a)、圖13(b)及圖13(c)為解釋製造待用於根據本發明之具體例之電漿處理裝置中之電極構件的方法中之步驟的視圖。

44．．．冷卻板

44d．．．焊接表面

45．．．吸取構件

45a．．．通孔

45d．．．孔部分

65．．．氧化鋁噴塗膜

Claims (1)

1. 一種製造一電漿處理裝置用之電極構件之電極構件之製造方法，該電漿處理裝置用於藉由將一板狀工件設定為一目標來進行一電漿處理，該電極構件係用於該電漿處理裝置中，且緊靠上面安裝有該工件之一下電極中之該工件之一下表面，該電極構件之製造方法包含：一通孔形成步驟，其用以在一板狀構件上形成複數個通孔；一噴塗步驟，其用以將一介電質噴塗於上面形成有該等通孔的該板狀構件之一上表面上，藉此形成一採用一使得覆蓋一孔部分之一邊緣之形狀的介電膜，在該孔部分中，該等通孔形成於該板狀構件之該上表面上；及一表面研磨步驟，其用以機械地研磨上面形成有該介電膜的該板狀構件之一表面；一採用與該板狀構件之形狀相同之平面形狀的冷卻構件係結合至該板狀構件之一下表面，且在該噴塗步驟處，噴塗該介電質以覆蓋該板狀構件之一側端面及該冷卻構件之一側端面的一部分。