TWI683341B - 電漿處理裝置 - Google Patents

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TWI683341B TW105101112A TW105101112A TWI683341B TW I683341 B TWI683341 B TW I683341B TW 105101112 A TW105101112 A TW 105101112A TW 105101112 A TW105101112 A TW 105101112A TW I683341 B TWI683341 B TW I683341B
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Abstract

本發明之電漿處理裝置包含：腔室，其以內部能夠減壓、且於上述內部對被處理體進行電漿處理之方式構成；平板狀之第一電極，其係配置於上述腔室內，且載置上述被處理體；第一高頻電源，其以對上述第一電極施加第一頻率之偏壓電壓之方式構成；螺旋狀之第二電極，其配置於上述腔室外，且以隔著形成上述腔室之上蓋之石英板而與上述第一電極對向之方式配置；及氣體導入機構，其自配置於上述上蓋或其附近之氣體導入口將含氟之製程氣體導入至上述腔室內；且以如下方式構成，即，對上述第二電極施加第二頻率之交流電壓之第二高頻電源、與施加較上述第二頻率更高之第三頻率之交流電壓之第三高頻電源電性連接，且同時施加兩種交流電壓。

Description

電漿處理裝置
本發明係關於一種可謀求低頻放電之穩定化之電漿處理裝置。
近年來，為了藉由乾式蝕刻法而於半導體基板形成深槽之溝槽構造、或縱橫比(貫通孔之深度/貫通孔之開口直徑)較大之貫通孔等，而較多使用具備自螺旋狀之天線構造形成之對向電極之電漿處理裝置(例如，日本專利特開2012-248578號公報)。
圖5A及圖5B係表示將不同頻率之交流電壓施加至對向電極而形成之非貫通孔之剖面形狀之SEM(scanning electron microscope：掃描電子顯微鏡)照片。圖5A係表示頻率為13.56MHz之情形之SEM照片，圖5B係表示頻率為2MHz之情形之SEM照片。圖5A及圖5B均為以孔之直徑成為10μm之方式進行蝕刻處理之結果。可知與頻率為13.56MHz之情形(圖5A)相比，於頻率為2MHz之情形(圖5B)時，可進行更深之蝕刻，且開口部附近之內徑之變動亦較小，可獲得良好之孔形狀。
圖6係表示對將不同之頻率之交流電壓施加至對向電極時所產生的電漿之發光進行分光測定之結果之曲線圖，橫軸係施加功率[W]，縱軸係F自由基之發光強度。此處，「F自由基」係於藉由使用包含氟(F)之製程氣體而產生之電漿中所觀測到之粒子。自圖6之曲線圖可明確以下點。圖6係使用圖7之電漿處理裝置獲得之結果。於圖7表示交流電源之頻率為2MHz之構成例，但於使用頻率為13.56MHz之交流 電源之情形時，藉由將交流電源替換於相同之位置而可獲得圖6之結果。
於頻率為2MHz之情形(□標記)時，伴隨著施加功率之增大，放電區域自F自由基之發光強度較低之區域(輝光放電區域)向F自由基之發光強度較強之區域(感應放電區域)移行。此時，於2個區域之間存在切換放電之模式跳變區域。因該模式跳變區域之存在而有直至感應放電區域穩定放電為止需要1分鐘左右之手動調整時間的問題。
另一方面，於頻率為13.56MHz之情形(○標記)時，由於不存在於頻率為2MHz之情形時所觀測到之模式跳變區域，故即使增減施加功率，亦可保持放電穩定，從而可進行穩定之蝕刻。然而，頻率為13.56MHz之情形若與頻率為2MHz之情形比較，則F自由基之發光強度為一半左右。因此，有蝕刻速度較頻率為2MHz之情形減半而處理時間倍增之問題。
期待開發如下之電漿處理裝置，其兼具兩者之優勢，即，可進行利用觀測到較強之「F自由基」之感應放電區域之蝕刻，且亦可避免模式跳變區域之影響。
本發明係鑒於此種先前之實際情況而研發成者，其目的在於提供一種不受模式跳變區域之影響，可穩定利用感應放電區域之優異之蝕刻特性之電漿處理裝置。
本發明之一態樣之電漿處理裝置包含：腔室，其以內部能夠減壓，且於上述內部對被處理體進行電漿處理之方式構成；平板狀之第一電極，其係配置於上述腔室內，且載置上述被處理體；第一高頻電源，其以對上述第一電極施加第一頻率之偏壓電壓之方式構成；螺旋狀之第二電極，其配置於上述腔室外，且以隔著形成上述腔室之上蓋之石英板而與上述第一電極對向之方式配置；及氣體導入機構，其自 配置於上述上蓋或其附近之氣體導入口將含氟之製程氣體導入至上述腔室內；且以如下方式構成，即對上述第二電極施加第二頻率之交流電壓之第二高頻電源、與施加較上述第二頻率更高之第三頻率之交流電壓之第三高頻電源電性連接，且同時施加兩種交流電壓。
於上述之一態樣中，上述第二電極亦可具有：第一部位，其係配置於螺旋狀之中心端，自上述第二電源施加高頻；第二部位，其係配置於螺旋狀之外周端且接地；及第三部位，其係配置於位於螺旋狀之上述中心端與上述外周端之間之中間區域，且自上述第三電源施加高頻。
於上述之一態樣中，上述第三部位係配置於上述第二電極之上述中間區域中形成螺旋狀之最外周區域。
於上述之一態樣中，上述螺旋狀之第二電極係藉由重複配置具有特定半徑之第一環繞部、具有較上述特定半徑更大之半徑之第二環繞部、及將上述第一環繞部與上述第二環繞部相連之連接部而形成螺旋狀。
於上述一態樣中，連接於上述第二電極之上述第二電源之上述第二頻率亦可為2MHz，上述第三電源之上述第三頻率亦可為13.56MHz。
於本發明之上述態樣中，構成為：對與載置被處理體之第一電極對向配置之第二電極施加頻率λb之交流電壓之高頻電源B、與施加較上述λb更高之頻率λc之交流電壓之高頻電源C係電性連接於第二電極，且能夠同時施加兩種交流電壓。藉此，第二電極始終成為不同之頻率λb、λc之交流電壓重疊之狀態。因此，即使一頻率λb為產生模式跳變區域之頻率之交流電壓，亦可選擇不產生模式跳變區域之頻率作為另一頻率λc之交流電壓，藉由組合兩者而可解決模式跳變區域之影響。
因此，本發明之上述態樣係可不受模式跳變區域之影響而穩定地利用感應放電區域之優異之蝕刻特性之電漿處理裝置。
10‧‧‧電漿處理裝置
11‧‧‧腔室
12‧‧‧第一電極(支持機構)
13‧‧‧上蓋
14‧‧‧第二電極(天線)
15‧‧‧氣體導入口
15a‧‧‧氣體導入口
15b‧‧‧氣體導入口
15c‧‧‧氣體導入口
A‧‧‧高頻電源(第一高頻電源)
B‧‧‧高頻電源(第二高頻電源)
b‧‧‧部位(第一部位)
C‧‧‧高頻電源(第三高頻電源)
c(c1~c7)‧‧‧部位(第三部位)
e‧‧‧部位(第二部位)
G‧‧‧製程氣體
M/B‧‧‧匹配箱
RF‧‧‧射頻
S‧‧‧被處理體/連接部
TMP‧‧‧排氣機構
α‧‧‧環繞部(第一環繞部)
β‧‧‧環繞部(第二環繞部)
λa‧‧‧頻率(第一頻率)
λb‧‧‧頻率(第二頻率)
λc‧‧‧頻率(第三頻率)
圖1係表示本發明之一實施形態之電漿處理裝置之一例之剖視圖。
圖2係表示電源B及電源C相對於第二電極之連接位置之一例之俯視圖。
圖3A係表示電源B及電源C相對於第二電極之連接位置之另一例之俯視圖。
圖3B係表示電源B及電源C相對於第二電極之連接位置之另一例之俯視圖。
圖4係藉由圖1之電漿處理裝置製作之非貫通孔之剖面SEM照片。
圖5A係藉由先前之電漿處理裝置製作之非貫通孔之剖面SEM照片。
圖5B係藉由先前之電漿處理裝置製作之非貫通孔之剖面SEM照片。
圖6係表示對第二電極施加之功率與F自由基之發光強度之關係之曲線圖。
圖7係表示先前之電漿處理裝置之一例之剖視圖。
以下，關於本發明之一實施形態之電漿處理裝置，基於圖式進行說明。
圖1之電漿處理裝置10係於例如可藉由排氣機構TMP減壓之腔室11中對被處理體S進行電漿處理之裝置。
本實施形態之電漿處理裝置10包含：腔室11；平板狀之第一電極(支持機構)12；高頻電源A；上蓋13；螺旋狀之第二電極(天線)14；氣 體導入口(15a、15b、15c)；及氣體導入機構(未圖示)。第一電極(支持機構)12係配置於腔室11內，且載置被處理體S。高頻電源(第一高頻電源)A可對第一電極12施加頻率(第一頻率)λa之偏壓電壓。螺旋狀之第二電極(天線)14係配置於腔室11外，以隔著形成腔室11之上蓋13之石英板而與第一電極12對向之方式配置。氣體導入機構自配置於上述上蓋13或其附近(腔室11之上部)之氣體導入口15(15a、15b、15c)將含氟(F)之製程氣體G導入至腔室11內。
又，於電漿處理裝置10中，對第二電極14施加頻率(第二頻率)λb(2MHz)之交流電壓之高頻電源(第二高頻電源)B、與施加較上述λb更高之頻率(第三頻率)λc(13.56MHz)之交流電壓之高頻電源(第三高頻電源)C電性連接。高頻電源B將頻率λb(2MHz)之交流電壓施加至第二電極14。高頻電源C將較上述λb更高之頻率λc(13.56MHz)之交流電壓施加至第二電極14。即，本實施形態之電漿處理裝置10係可對第二電極14同時施加兩種交流電壓地構成。而且，較佳為如下構成，即如圖1所示般經由匹配箱(M/B)與濾波器(Filter)後對第二電極14施加各個交流電壓。
藉由上述之構成，第二電極14可始終具有不同之頻率λb、λc之交流電壓重疊之狀態。因此，即使一頻率λb為產生模式跳變區域之頻率之交流電壓，作為另一頻率λc，亦可選擇不產生模式跳變區域之頻率之交流電壓。藉由組合兩者而可解決模式跳變區域之影響。因此，本實施形態之電漿處理裝置10可不受模式跳變區域之影響而穩定地利用感應放電區域之優異之蝕刻特性。
作為本實施形態之「被處理體S」，可舉出例如矽、與二氧化矽。
作為本實施形態之「含氟(F)之製程氣體G」，可舉出例如SF6、C4F8、C3F8、CF4、CHF3、BF3、NF3、SiF4。
圖2係表示電源B及電源C相對於第二電極之連接位置之一例之俯視圖。
如圖2所示般，於上述第二電極14中，於螺旋狀之中心端配置有部位(第一部位)b，於螺旋狀之外周端配置有部位(第二部位)e，且於位於螺旋狀之該中心端與該外周端之間之中間區域配置有部位(第三部位)c(c1~c7)。部位b係自上述電源B將高頻之交流電壓施加至第二電極14。部位e係接地。部位c係自上述電源C將高頻之交流電壓施加至第二電極14。
例如，藉由於c1~c7之任一位置自電源C施加高頻之交流電壓，而可控制第二電極14之不同之頻率λb、λc之交流電壓重疊之狀態。例如，能以根據製程氣體之種類或流量、使電漿產生之狀態之壓力等而進行細微之調整，長時間消除模式跳變區域之影響之方式進行控制。如此可帶來穩定之量產製程。
尤其，上述部位c較佳為配置於上述第二電極14之中間區域中形成螺旋狀之最外周區域(自c7至e之區域)之構成。根據該構成，能以自c7至c1(部位b)之第二電極14之大部分進行利用決定蝕刻製程特性之低頻λb之製程電漿之產生。藉此，可使利用僅於製程中進行輔助性之電漿產生之高頻λc之電漿產生區域停留於自c7至e之第二電極14之外緣。同時，可獲得於第二電極14上容易確保「適於利用低頻λb之放電之高阻抗區域」與「適於利用高頻λc之放電之低阻抗區域」之構成。
上述螺旋狀之第二電極14較佳為具有藉由重複配置環繞部(第一環繞部)α、環繞部(第二環繞部)β、及連接部S而形成螺旋狀之構成。環繞部α具有特定之半徑。環繞部β具有較該特定之半徑更大之半徑。連接部S將該環繞部α與該環繞部β相連。根據該構成，可抑制於內側線路(環繞部α)流動之電流集中於上述連接部S。因此，如圖2所示之具備作為高頻天線發揮功能之第二電極14之電漿處理裝置中，藉由使 第二電極14局部性地發熱，可抑制該第二電極14之一部分損傷。又，可抑制形成於腔室11內之電漿密度於上述連接部之下方區域較其他區域更高。環繞部α、環繞部β、及連接部S重複配置之數量並未特別限制。
理想為連接於上述第二電極14之上述電源B之頻率λb為2[MHz]，上述電源C之頻率λc為13.56[MHz]之構成。根據該構成，藉由使用λc而可獲得始終確保無模式跳變之可穩定放電之功能之構成。
圖3A及圖3B係表示電源B及電源C相對於第二電極之連接位置之另一例之俯視圖。
本實施形態之第二電極亦可如圖3A所示般，具有於上述螺旋狀之第二電極14之中央部不存在第二電極14之區域佔據較大面積之構成。根據該構成，於在進行蝕刻面內分佈之最佳化時不期望於中央部存在製程電漿產生之情形時，尤其藉由使第二電極之長度變短而可實現RF(Radio Freqency：射頻)損失較少之更高效率的ICP(internal electronics piezoelectric：內置電路壓電)放電。
本實施形態之第二電極亦可如圖3B所示般，具有於上述螺旋狀之第二電極14之中央部不存在第二電極14之區域佔據較小面積之構成。根據該構成，可對應於在進行蝕刻面內分佈之最佳化時期望於中央部存在製程電漿產生之情形。
圖4係藉由圖1之電漿處理裝置製作之非貫通孔之剖面SEM照片。
已確認出藉由使用本實施形態之電漿處理裝置，可不受模式跳變區域之影響，而與先前之電漿處理裝置同樣地製作陡峭之深掘形狀之非貫通孔。
因此，根據本實施形態之電漿處理裝置，不受模式跳變區域之影響而可穩定地利用感應放電區域之優異之蝕刻特性。因此，本實施形態有助於具有較高之量產性之製造線之構築。
以上，關於本發明之電漿處理裝置進行了說明，但本發明並非僅限定於此，於不脫離發明之宗旨之範圍內可進行適當之變更。
本發明可廣泛應用於電漿處理裝置。
10‧‧‧電漿處理裝置
11‧‧‧腔室
12‧‧‧第一電極(支持機構)
13‧‧‧上蓋
14‧‧‧第二電極(天線)
15‧‧‧氣體導入口
15a‧‧‧氣體導入口
15b‧‧‧氣體導入口
15c‧‧‧氣體導入口
A‧‧‧高頻電源(第一高頻電源)
B‧‧‧高頻電源(第二高頻電源)
C‧‧‧高頻電源(第三高頻電源)
G‧‧‧製程氣體
M/B‧‧‧匹配箱
RF‧‧‧射頻
S‧‧‧被處理體/連接部
TMP‧‧‧排氣機構
λb‧‧‧頻率(第二頻率)
λc‧‧‧頻率(第三頻率)

Claims (5)

  1. 一種電漿處理裝置，其包含：腔室，其以內部能夠減壓、且於上述內部對被處理體進行電漿處理之方式構成；平板狀之第一電極，其係配置於上述腔室內，且載置上述被處理體；第一高頻電源，其以對上述第一電極施加第一頻率之偏壓電壓之方式構成；螺旋狀之第二電極，其配置於上述腔室外，且以隔著形成上述腔室之上蓋之石英板而與上述第一電極對向之方式配置；及氣體導入機構，其自配置於上述上蓋或其附近之氣體導入口將含氟之製程氣體導入至上述腔室內；且以如下方式構成，即對上述第二電極施加第二頻率之交流電壓之第二高頻電源、與施加較上述第二頻率更高之第三頻率之交流電壓之第三高頻電源電性連接，且同時施加兩種交流電壓。
  2. 如請求項1之電漿處理裝置，其中上述第二電極包含：第一部位，其係配置於螺旋狀之中心端，自上述第二高頻電源施加高頻；第二部位，其係配置於螺旋狀之外周端且接地；及第三部位，其係配置於位於螺旋狀之上述中心端與上述外周端之間之中間區域，且自上述第三高頻電源施加高頻。
  3. 如請求項2之電漿處理裝置，其中上述第三部位係配置於上述第二電極之上述中間區域中形成螺旋狀之最外周區域。
  4. 如請求項1至3中任一項之電漿處理裝置，其中上述螺旋狀之第二電極係藉由重複配置具有特定半徑之第一環繞部、具有較上 述特定半徑更大之半徑之第二環繞部、及將上述第一環繞部與上述第二環繞部相連之連接部而形成螺旋狀。
  5. 如請求項1之電漿處理裝置，其中連接於上述第二電極之上述第二高頻電源之上述第二頻率為2MHz，且上述第三高頻電源之上述第三頻率為13.56MHz。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200243310A1 (en) * 2017-10-16 2020-07-30 Ulvac, Inc. Plasma processing apparatus
US10812033B2 (en) * 2017-12-29 2020-10-20 Lam Research Corporation High-power radio-frequency spiral-coil filter
JP7492990B2 (ja) 2022-06-24 2024-05-30 株式会社アルバック プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0982495A (ja) * 1995-09-18 1997-03-28 Toshiba Corp プラズマ生成装置およびプラズマ生成方法
US20030102811A1 (en) * 2001-11-30 2003-06-05 Samsung Austin Semiconductor, L.P. Plasma coil
TW201124000A (en) * 2009-04-28 2011-07-01 Tokyo Electron Ltd Plasma processing apparatus
TW201143553A (en) * 2009-11-24 2011-12-01 Tokyo Electron Ltd Plasma processing apparatus
JP2012074464A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
CN102737941A (zh) * 2011-03-29 2012-10-17 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置和等离子体处理方法
US20130284370A1 (en) * 2012-04-26 2013-10-31 Applied Materials, Inc. Independent control of rf phases of separate coils of an inductively coupled plasma reactor

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5965034A (en) * 1995-12-04 1999-10-12 Mc Electronics Co., Ltd. High frequency plasma process wherein the plasma is executed by an inductive structure in which the phase and anti-phase portion of the capacitive currents between the inductive structure and the plasma are balanced
US6164241A (en) * 1998-06-30 2000-12-26 Lam Research Corporation Multiple coil antenna for inductively-coupled plasma generation systems
JP2003017473A (ja) * 2001-06-29 2003-01-17 Toshiba Corp プラズマ処理装置とプラズマ処理方法および半導体装置の製造方法
TWI241868B (en) 2002-02-06 2005-10-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma processing method and apparatus
JP3900956B2 (ja) * 2002-02-15 2007-04-04 松下電器産業株式会社 プラズマ処理方法及び装置
JP5554099B2 (ja) * 2010-03-18 2014-07-23 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2012248578A (ja) 2011-05-25 2012-12-13 Ulvac Japan Ltd プラズマエッチング装置
CN103946417A (zh) * 2012-10-23 2014-07-23 株式会社新柯隆 薄膜形成装置、溅射阴极以及薄膜形成方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0982495A (ja) * 1995-09-18 1997-03-28 Toshiba Corp プラズマ生成装置およびプラズマ生成方法
US20030102811A1 (en) * 2001-11-30 2003-06-05 Samsung Austin Semiconductor, L.P. Plasma coil
TW201124000A (en) * 2009-04-28 2011-07-01 Tokyo Electron Ltd Plasma processing apparatus
TW201143553A (en) * 2009-11-24 2011-12-01 Tokyo Electron Ltd Plasma processing apparatus
JP2012074464A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
CN102737941A (zh) * 2011-03-29 2012-10-17 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置和等离子体处理方法
US20130284370A1 (en) * 2012-04-26 2013-10-31 Applied Materials, Inc. Independent control of rf phases of separate coils of an inductively coupled plasma reactor

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