等離子體處理裝置的制造方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及一種等離子體(plasma)處理裝置?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]在半導(dǎo)體裝置或液晶顯示器(display)或者光盤(disk)等各種制品的制造步驟中，有在例如晶片(wafer)或玻璃(glass)基板等工件(work)上形成光學(xué)膜等薄膜的情況。薄膜可以通過對工件重復(fù)進(jìn)行形成金屬等的膜的成膜、及對所形成的膜重復(fù)進(jìn)行蝕刻(etching)、氧化或氮化等膜處理而制成。[0003]成膜及膜處理可以利用各種方法而進(jìn)行，作為其中之一，有使用等離子體的方法。成膜是在真空容器內(nèi)配置包含要成膜的材料的靶材(target)。向真空容器內(nèi)導(dǎo)入惰性氣體，且對靶材施加直流電壓使惰性氣體等離子體化而生成離子，并使該離子碰撞靶材。從靶材擊出的材料堆積在工件上，由此進(jìn)行成膜。[0004]膜處理是在真空容器內(nèi)配置用于使等離子體產(chǎn)生的電極，且將已成膜的工件配置在電極的下方。向真空容器內(nèi)導(dǎo)入工藝氣體(processgas)，且對電極施加高頻電壓使工藝氣體等離子體化而生成離子。在蝕刻的情況下，工藝氣體使用氬氣等惰性氣體。在氧化處理的情況下，工藝氣體使用氧氣，在氮化處理的情況下，工藝氣體使用氮?dú)?。通過使所生成的離子碰撞工件上的膜，而進(jìn)行對膜進(jìn)行蝕刻、或者生成氧化物或氮化物等膜處理。[0005]存在如下的等離子體處理裝置:在一個(gè)真空容器的內(nèi)部配置旋轉(zhuǎn)臺(tái)(table)，且沿旋轉(zhuǎn)臺(tái)的上方的周向配置多個(gè)成膜用單元(unit)與膜處理用單元，以便能夠連續(xù)進(jìn)行這種成膜與膜處理(例如，參照專利文獻(xiàn)I及專利文獻(xiàn)2)。將工件保持于旋轉(zhuǎn)臺(tái)上進(jìn)行搬送，且使其通過成膜單元與膜處理單元的正下方，由此形成光學(xué)膜等。[0006]例如，如專利文獻(xiàn)I及專利文獻(xiàn)2般的將電極形成為上端封閉的筒狀(以下，稱為“筒形電極”)的膜處理單元中，將工藝氣體導(dǎo)入至筒形電極的內(nèi)部，由此，等離子體產(chǎn)生于筒形電極的內(nèi)部。將筒形電極的開口部以與旋轉(zhuǎn)臺(tái)的面隔開狹小的間隙(clearance)而相向的方式配置，且構(gòu)成為工件在狹小的間隙處通過開口部的下方。由此，能夠一面減少等離子體的外部流出一面進(jìn)行膜處理。[0007][現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)][0008][專利文獻(xiàn)][0009][專利文獻(xiàn)I]日本專利特開2002-256428號公報(bào)[0010][專利文獻(xiàn)2]日本專利特公昭57-27183號公報(bào)【
發(fā)明內(nèi)容】[0011][發(fā)明所要解決的問題][0012]在膜處理單元中，為了使蝕刻速率或化合物生成速率提高，需要使對電極施加的電壓增加，或者使導(dǎo)入的工藝氣體的壓力增加。然而，如果電壓或氣壓增加，則有如下可能性:產(chǎn)生于筒形電極內(nèi)部的等離子體向外部擴(kuò)散，自偏壓(self-biasvoltage)反轉(zhuǎn)，而使膜處理不成立。[0013]本發(fā)明為了解決所述課題，目的在于抑制筒形電極的內(nèi)部的放電向外部泄漏，使等離子體處理裝置的處理穩(wěn)定化且使處理速度提高。[0014][解決問題的技術(shù)手段][0015]為了達(dá)成所述目的，本發(fā)明的等離子體處理裝置包括:筒形電極，在一端設(shè)有開口部，且內(nèi)部被導(dǎo)入工藝氣體；電源，對所述筒形電極施加電壓；搬送部，對工件在所述開口部的正下方進(jìn)行搬入及搬出；以及磁性構(gòu)件，在所述開口部的附近，形成包含與所述工件的搬送方向平行的磁力線的磁場。[0016][發(fā)明的效果][0017]通過利用磁性構(gòu)件在筒形電極的開口部的附近形成磁場，筒形電極的內(nèi)部的等離子體的電子被磁場捕捉，從而即便在高電壓及高氣壓的條件下，筒形電極的內(nèi)部的放電也不易泄漏至外部。由此，能夠抑制自偏壓的反轉(zhuǎn)，而穩(wěn)定地進(jìn)行膜處理。而且，通過磁場包含與工件的搬送方向平行的磁力線，而在筒形電極的內(nèi)部形成磁場的隧道(tunnel)，等離子體被該隧道引導(dǎo)而均等地?cái)U(kuò)散，所以離子遍布工件整體。因此，能夠使等離子體處理裝置的蝕刻速率及化合物生成速率提高，且能夠提高可靠性?！靖綀D說明】[0018]圖1是示意性表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的等離子體處理裝置的構(gòu)成的平面圖。[0019]圖2是圖1的A-A剖面圖。[0020]圖3是圖1的B-B剖面圖。[0021]圖4(a)是將圖3簡化且示意性地表示筒形電極內(nèi)產(chǎn)生的等離子體與利用磁性構(gòu)件而形成的磁場的圖。圖4(b)是膜處理單元的經(jīng)簡化的平面圖，且是示意性地表示筒形電極內(nèi)產(chǎn)生的等離子體與利用磁性構(gòu)件而形成的磁場的圖。[0022]圖5是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的變形例的膜處理單元的經(jīng)簡化的平面圖。[0023]圖6是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的等離子體處理裝置的概略構(gòu)成圖。[0024]圖7(a)是將圖6簡化且示意性地表示筒形電極內(nèi)產(chǎn)生的等離子體與利用磁性構(gòu)件而形成的磁場的圖。圖7(b)是膜處理單元的經(jīng)簡化的平面圖，且是示意性地表示筒形電極內(nèi)產(chǎn)生的等離子體與利用磁性構(gòu)件而形成的磁場的圖。[0025]圖8是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的膜處理單元的構(gòu)成的剖面圖。[0026]附圖標(biāo)記:[0027]1:腔室[0028]2:排氣部[0029]3:旋轉(zhuǎn)臺(tái)[0030]3a:保持部[0031]4a、4b、4c、4d、4f、4g:處理單元(成膜單元)[0032]4e:處理單元(膜處理單元)[0033]5:裝載鎖定部[0034]6:靶材[0035]7:DC電源[0036]8:濺射氣體導(dǎo)入部[0037]9:隔離壁[0038]10:筒形電極[0039]11:開口部[0040]12:外部護(hù)罩[0041]13:內(nèi)部護(hù)罩[0042]14:凸緣[0043]15:RF電源[0044]16:工藝氣體導(dǎo)入部[0045]17:磁性構(gòu)件[0046]17a:第一磁鐵[0047]17b:第二磁鐵[0048]18:支撐臺(tái)[0049]20:控制部[0050]21:絕緣材料[0051]B:磁場[0052]P:搬送路徑[0053]r:半徑方向[0054]W:工件【具體實(shí)施方式】[0055][第一實(shí)施方式][0056][構(gòu)成][0057]參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行具體說明。[0058]如圖1及圖2所示，等離子體處理裝置具有大致圓筒型的腔室(chamber)1。在腔室1設(shè)有排氣部2，能夠?qū)⑶皇?的內(nèi)部排氣成真空。在腔室1的內(nèi)部配置有大致圓形的旋轉(zhuǎn)臺(tái)3。旋轉(zhuǎn)臺(tái)3的中心軸與未圖示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連結(jié)。旋轉(zhuǎn)臺(tái)3通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)而以中心軸為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)臺(tái)3的上表面，設(shè)有多個(gè)保持工件W的保持部3a。多個(gè)保持部3a沿旋轉(zhuǎn)臺(tái)3的周向以等間隔設(shè)置。通過旋轉(zhuǎn)臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)，而使由保持部3a保持的工件W沿旋轉(zhuǎn)臺(tái)3的周向移動(dòng)。換言之，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)3的面上，形成有工件的圓形的移動(dòng)軌跡即搬送路徑(以下，稱為“搬送路徑P”)。[0059]以后，當(dāng)僅稱為“周向”時(shí)表示“旋轉(zhuǎn)臺(tái)3的周向”，當(dāng)僅稱為“半徑方向”時(shí)表示“旋轉(zhuǎn)臺(tái)3的半徑方向”。而且，本實(shí)施方式中，作為工件W的示例，使用平板狀的基板，但進(jìn)行等離子體處理的工件W的種類并不限定于特定者。例如，也可以使用中心具有凹部或凸部的彎曲的基板。[0060]在旋轉(zhuǎn)臺(tái)3上方，設(shè)有等離子體處理裝置中的進(jìn)行各步驟的處理的單元(以下，稱為“處理單元”)。各處理單元沿形成于旋轉(zhuǎn)臺(tái)3的面上的工件的搬送路徑P，以彼此隔開規(guī)定的間隔而相鄰的方式配置。使由保持部3a保持的工件W通過各處理單元的下方，由此進(jìn)行各步驟的處理。[0061]圖1的例中，沿旋轉(zhuǎn)臺(tái)3上的搬送路徑P配置有七個(gè)處理單元4a?處理單元4g。本實(shí)施方式中，處理單元4a、處理單元4b、處理單元4c、處理單元4d、處理單元4f、處理單元4g是對工件W進(jìn)行成膜處理的成膜單元。處理單元4e是對利用成膜單元而形成于工件W上的膜進(jìn)行處理的膜處理單元。本實(shí)施方式中，將成膜單元作為進(jìn)行派射(sputtering)的單元來說明。另外，將膜處理單元作為進(jìn)行蝕刻的單元來說明。在處理單元4a與處理單元4g之間設(shè)有裝載鎖定(load-lock)部5，該裝載鎖定部5自外部將未處理的工件W搬入腔室1的內(nèi)部，且將處理完的工件W搬出至腔室1的外部。另外，本實(shí)施方式中，將工件W的搬送方向設(shè)為沿圖1的順時(shí)針方向從處理單元4a的位置朝向處當(dāng)前第1頁1 2 3