專利名稱：等離子體處理裝置和方法以及聚焦環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對例如半導(dǎo)體晶片等被處理基板實施蝕刻處理等的等離子體處理的等離子體處理裝置與等離子體處理方法，還涉及等離子體處理裝置中使用的聚焦環(huán)與聚焦環(huán)部件。
背景技術(shù)：
一直以來，使用通過施加高頻電壓而產(chǎn)生的等離子體進行蝕刻等的等離子體處理的等離子體處理裝置，在例如半導(dǎo)體裝置中的微細電路的制造工序等中用得很多。在這樣的等離子體處理裝置中，將半導(dǎo)體晶片配置在內(nèi)部被氣密地密封的處理腔室內(nèi)，通過施加高頻電壓，使處理腔室內(nèi)產(chǎn)生等離子體，使該等離子體作用于半導(dǎo)體晶片，以實施蝕刻等的等離子體處理。
在這樣的等離子體處理裝置中，有的以包圍半導(dǎo)體晶片的周圍的方式配置有被稱為聚焦環(huán)的環(huán)狀部件。該聚焦環(huán)，例如在絕緣膜的蝕刻的情況下等，由硅等導(dǎo)電性材料構(gòu)成，設(shè)置該聚焦環(huán)的目的是將等離子體封閉；以及緩和半導(dǎo)體晶片面內(nèi)的偏置電位因邊面效應(yīng)造成的不連續(xù)性，在半導(dǎo)體晶片的周邊部也與半導(dǎo)體晶片的中央部同樣，能夠進行均勻、良好的處理等。
此外，為了利用該聚焦環(huán)提高半導(dǎo)體晶片的周邊部的處理的均勻性，本發(fā)明人公開了將聚焦環(huán)的上面構(gòu)成為包圍半導(dǎo)體晶片的傾斜面部和與該傾斜面部的外側(cè)連續(xù)形成的水平面部的聚焦環(huán)(參照專利文獻1)。
專利文獻1特開2005-277369號公報(例如圖1、2)上述專利文獻1的發(fā)明中，通過在聚焦環(huán)的上面形狀上想辦法，抑制半導(dǎo)體晶片的周邊部的電場的傾斜，以實現(xiàn)蝕刻處理的均勻性，并且，通過使半導(dǎo)體晶片的周邊與聚焦環(huán)的內(nèi)周面之間形成電位差，抑制等離子體向半導(dǎo)體晶片的周邊部下方蔓延。
但是，即使這樣利用半導(dǎo)體晶片的周邊與聚焦環(huán)的內(nèi)周面之間的電位差，抑制等離子體的蔓延，有時還會發(fā)生CF系聚合物等附著在半導(dǎo)體晶片的周邊部下面的所謂的沉積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在對半導(dǎo)體晶片等被處理基板進行等離子體處理時，進一步減少沉積物向周邊部下面的附著。
本發(fā)明人如上所述對在被處理基板的周邊部下面產(chǎn)生的沉積物的主要原因進行了各種研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在如專利文獻1那樣使半導(dǎo)體晶片的周邊與聚焦環(huán)的內(nèi)周面之間具有電位差的情況下，等離子體中的離子在通過半導(dǎo)體晶片的周邊與聚焦環(huán)的內(nèi)周面的間隙時，由于兩者間的電位差，向著半導(dǎo)體晶片的周邊或聚焦環(huán)的內(nèi)周面中的某一個被吸引，因此，不會到達被處理基板的周邊部下方，但CF系聚合物等不帶電荷的等離子體生成物直接通過半導(dǎo)體晶片的周邊與聚焦環(huán)的內(nèi)周面的間隙，到達被處理基板的周邊部下方，這是產(chǎn)生沉積物的主要原因。此外，另一方面，認識到為了抑制這樣在被處理基板的周邊部下面產(chǎn)生的沉積物，使等離子體中的離子到達被處理基板的周邊部下方、并使該離子與被處理基板的周邊部下面碰撞是有效的。
本發(fā)明根據(jù)上述認識而做出。即，根據(jù)本發(fā)明，提供一種等離子體處理裝置，使被處理基板載置在配置于處理腔室內(nèi)的載置臺上，通過施加高頻電壓，使處理腔室內(nèi)產(chǎn)生等離子體，對被處理基板進行處理，其特征在于，包括以包圍上述載置臺上載置的被處理基板的周圍的方式配置的聚焦環(huán)，上述聚焦環(huán)具有配置在上述載置臺上載置的被處理基板的周圍外側(cè)的、由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的外側(cè)環(huán)部；以及在上述載置臺上載置的被處理基板的周邊部下方，隔開規(guī)定間隔配置的、由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的內(nèi)側(cè)環(huán)部，上述內(nèi)側(cè)環(huán)部與上述載置臺之間電絕緣。
在該等離子體處理裝置中，例如，上述外側(cè)環(huán)部與上述內(nèi)側(cè)環(huán)部電導(dǎo)通，上述外側(cè)環(huán)部與上述載置臺之間絕緣。在這種情況下，在上述外側(cè)環(huán)部與上述載置臺之間以及上述內(nèi)側(cè)環(huán)部與上述載置臺之間可以配置有絕緣部件。此外，上述外側(cè)環(huán)部和上述內(nèi)側(cè)環(huán)部可以一體地形成。此外，上述載置臺上載置的被處理基板的外周面和與其相對的上述聚焦環(huán)的內(nèi)周面的間隔，可以比上述內(nèi)側(cè)環(huán)部的上面和上述載置臺上載置的被處理基板的周邊部的下面的間隔寬。
此外，在該等離子體處理裝置中，上述外側(cè)環(huán)部和上述內(nèi)側(cè)環(huán)部可以與地線電絕緣。在這種情況下，可以構(gòu)成為使上述外側(cè)環(huán)部與地線之間的靜電容量以及上述內(nèi)側(cè)環(huán)部與地線之間的靜電容量可變。此外，可以將可變直流電源與上述外側(cè)環(huán)部和上述內(nèi)側(cè)環(huán)部電連接。
此外，在該等離子體處理裝置中，例如，上述外側(cè)環(huán)部與上述內(nèi)側(cè)環(huán)部電絕緣。在這種情況下，上述外側(cè)環(huán)部可以與上述載置臺電導(dǎo)通。
此外，上述外側(cè)環(huán)部的上面可以具有配置在上述載置臺上載置的被處理基板的周圍的、向外側(cè)逐漸升高的傾斜面部；和與上述傾斜面部的外側(cè)連續(xù)形成的水平面部。此外，構(gòu)成上述外側(cè)環(huán)部和上述內(nèi)側(cè)環(huán)部的導(dǎo)電性材料可以是例如Si、C、SiC中的任一種。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種聚焦環(huán)，在通過施加高頻電壓，使處理腔室內(nèi)產(chǎn)生等離子體，對被處理基板進行處理的等離子體處理裝置中，以包圍配置在上述處理腔室內(nèi)的載置臺上的被處理基板的周圍的方式配置，其特征在于，具有配置在上述載置臺上載置的被處理基板的周圍外側(cè)的、由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的外側(cè)環(huán)部；以及在上述載置臺上載置的被處理基板的周邊部下方，隔開規(guī)定間隔配置的、由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的內(nèi)側(cè)環(huán)部，上述內(nèi)側(cè)環(huán)部與上述載置臺之間電絕緣。
在該聚焦環(huán)中，例如，上述外側(cè)環(huán)部與上述內(nèi)側(cè)環(huán)部電導(dǎo)通，在上述外側(cè)環(huán)部與上述載置臺之間以及上述內(nèi)側(cè)環(huán)部與上述載置臺之間設(shè)置有用于絕緣的絕緣部件。在這種情況下，上述外側(cè)環(huán)部與上述內(nèi)側(cè)環(huán)部可以一體地形成。此外，可以在與上述載置臺上載置的被處理基板的外周面相對的內(nèi)周面上形成有凹部。
此外，在該聚焦環(huán)中，可以具有用于使上述外側(cè)環(huán)部與地線之間的靜電容量以及上述內(nèi)側(cè)環(huán)部與地線之間的靜電容量可變的靜電容量可變單元。此外，可以具有與上述外側(cè)環(huán)部和上述內(nèi)側(cè)環(huán)部電連接的可變直流電源。
此外，在該聚焦環(huán)中，例如具有使上述外側(cè)環(huán)部與上述內(nèi)側(cè)環(huán)部電絕緣的絕緣部件。在這種情況下，上述外側(cè)環(huán)部可以與上述載置臺電導(dǎo)通而設(shè)置。
此外，在該聚焦環(huán)中，上述外側(cè)環(huán)部的上面可以具有配置在上述載置臺上載置的被處理基板的周圍的、向外側(cè)逐漸升高的傾斜面部；和與上述傾斜面部的外側(cè)連續(xù)形成的水平面部。此外，構(gòu)成上述外側(cè)環(huán)部和上述內(nèi)側(cè)環(huán)部的導(dǎo)電性材料可以是例如Si、C、SiC中的任一種。
此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種聚焦環(huán)部件，其特征在于，包括這些聚焦環(huán)；以及使上述聚焦環(huán)在上述處理腔室內(nèi)以包圍上述載置臺上的被處理基板的周圍的方式配置的支撐部件。
此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種等離子體處理方法，使被處理基板載置在配置于處理腔室內(nèi)的載置臺上，通過施加高頻電壓，使處理腔室內(nèi)產(chǎn)生等離子體，對被處理基板進行處理，其特征在于在上述載置臺上載置的被處理基板的周邊部下方，形成使由上述等離子體生成的離子向被處理基板的周邊部下面加速的電場，由此使離子與被處理基板的周邊部下面碰撞。
在該等離子體處理方法中，例如，在上述載置臺上載置的被處理基板的周邊部下方，隔開規(guī)定的間隔配置由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的內(nèi)側(cè)環(huán)部，并使被處理基板與內(nèi)側(cè)環(huán)部之間具有電位差，由此形成上述電場。此外，可以通過改變上述電場的強度，調(diào)整與被處理基板的周邊部下面碰撞的離子量。此外，可以使得上述電場中的等電位面，在上述載置臺上載置的被處理基板的外周面的外側(cè)疏，在上述載置臺上載置的被處理基板的周邊部的下方密。
根據(jù)本發(fā)明，使等離子體中的離子到達被處理基板的周邊部下方，并使其與被處理基板的周邊部下面碰撞，由此，與以往相比，能夠減少被處理基板的周邊部下面的沉積物的產(chǎn)生。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式的等離子體處理裝置的簡要結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖2是將聚焦環(huán)放大表示的縱截面圖。
圖3是半導(dǎo)體晶片(載置臺)與導(dǎo)電性部件之間產(chǎn)生的電位差的說明圖。
圖4是由半導(dǎo)體晶片與導(dǎo)電性部件之間的電位差形成的電場的說明圖。
圖5是表示半導(dǎo)體晶片周邊部下面的聚合物附著量(右縱軸)和半導(dǎo)體晶片的周邊部上面的離子入射角(左縱軸)，相對于半導(dǎo)體晶片與導(dǎo)電性部件之間的靜電容量的變化的關(guān)系的模擬結(jié)果的圖。
圖6是將在與半導(dǎo)體晶片的外周面相對的外側(cè)環(huán)部的內(nèi)周面上形成有凹部的聚焦環(huán)放大表示的縱截面圖。
圖7是將與地線導(dǎo)通的第二導(dǎo)電性部件通過絕緣部件(電介質(zhì))與導(dǎo)電性部件靠近配置的聚焦環(huán)的放大表示的縱截面圖。
圖8是圖7的聚焦環(huán)中的半導(dǎo)體晶片(載置臺)與導(dǎo)電性部件之間產(chǎn)生的電位差的說明圖。
圖9是表示圖7的聚焦環(huán)的在等離子體處理中的半導(dǎo)體晶片、導(dǎo)電性部件和地線的電位的變化的圖。
圖10是表示半導(dǎo)體晶片周邊部下面的聚合物附著量(右縱軸)和半導(dǎo)體晶片的周邊部上面的離子入射角(左縱軸)，相對于圖7的聚焦環(huán)中的半導(dǎo)體晶片與導(dǎo)電性部件之間的電位差(靜電容量比(Cg/(Cg+Ce)))的變化的關(guān)系的模擬結(jié)果的圖。
圖11是將導(dǎo)電性部件通過電容可變的電容器與地線電連接的聚焦環(huán)的放大表示的縱截面圖。
圖12是將可變直流電源與導(dǎo)電性部件電連接的聚焦環(huán)的放大表示的縱截面圖。
圖13是表示圖12的聚焦環(huán)中的等離子體處理中的半導(dǎo)體晶片、導(dǎo)電性部件和地線的電位的變化的圖。
圖14是將外側(cè)環(huán)部與內(nèi)側(cè)環(huán)部相互電絕緣的結(jié)構(gòu)的聚焦環(huán)放大表示的縱截面圖。
圖15是表示將等離子體生成用的高頻電源和偏置用的高頻電源兩者與載置臺連接的等離子體處理裝置的簡要結(jié)構(gòu)的說明圖。
符號說明1 等離子體處理裝置
10 處理腔室11 載置臺12 絕緣板15 熱介質(zhì)流路16 氣體流路29 匹配器21 高頻電源22 地線25 聚焦環(huán)26 環(huán)狀絕緣部件27 導(dǎo)電性部件30 外側(cè)環(huán)部31 內(nèi)側(cè)環(huán)部30a 傾斜面部30b 水平面部35 排氣環(huán)40 噴頭41 匹配器42 高頻電源45 氣體噴出口47 氣體擴散用空隙46 氣體導(dǎo)入部50 氣體供給配管51 氣體供給系統(tǒng)52 質(zhì)量流量控制器53 處理氣體供給源具體實施方式
以下，參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行說明。圖1是表示本發(fā)明的實施方式的等離子體處理裝置1的簡要結(jié)構(gòu)的說明圖。圖2是將該等離子體處理裝置1具有的聚焦環(huán)25放大表示的縱截面圖。此外，在本說明書和附圖中，實質(zhì)上具有相同的功能結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要素，使用相同的符號表示，省略重復(fù)說明。
在氣密地構(gòu)成的圓筒形狀的處理腔室10的內(nèi)部，配置有用于載置作為被處理基板的半導(dǎo)體晶片W的兼作下部電極的載置臺11。這些處理腔室10和載置臺11例如由鋁等導(dǎo)電性材料構(gòu)成。但是，載置臺11通過陶瓷等的絕緣板12，被支撐在處理腔室10的底面上，處理腔室10和載置臺11成為相互電絕緣的狀態(tài)。
載置臺11具有用于吸附保持被放置在其上面的半導(dǎo)體晶片W的未圖示的靜電卡盤。此外，在載置臺11的內(nèi)部設(shè)置有用于使作為溫度控制用的熱介質(zhì)的絕緣性流體循環(huán)的熱介質(zhì)流路15；和用于將氦氣等溫度控制用的氣體供給至半導(dǎo)體晶片W的背面的氣體流路16。這樣，通過使被控制為規(guī)定溫度的絕緣性流體在熱介質(zhì)流路15中循環(huán)，能夠?qū)⑤d置臺11控制為規(guī)定溫度，并且能夠?qū)囟瓤刂朴玫臍怏w通過氣體流路16供給至該載置臺11與半導(dǎo)體晶片W的背面之間，促進它們之間的熱交換，能夠高精度地、有效地將半導(dǎo)體晶片W控制為規(guī)定溫度。
偏置用的高頻電源(RF電源)21通過匹配器20與載置臺11連接。從高頻電源21向載置臺11提供規(guī)定頻率的高頻電壓。另一方面，處理腔室10與地線22電導(dǎo)通。
在處理腔室10的內(nèi)部，在載置臺11的上面的周圍，以包圍載置臺11上載置的半導(dǎo)體晶片W的周圍的方式，配置有聚焦環(huán)25。該聚焦環(huán)25由直接載置在載置臺11上的環(huán)狀的絕緣部件26、以及配置在該絕緣部件26的上方的環(huán)狀的導(dǎo)電性部件27構(gòu)成。絕緣部件26例如由石英、氧化鋁等陶瓷、Vespel(注冊商標(biāo))等樹脂等絕緣材料(電介質(zhì))構(gòu)成。導(dǎo)電性部件27例如由Si(為了產(chǎn)生導(dǎo)電性而摻雜有B等的Si)、C、SiC等導(dǎo)電性材料構(gòu)成。
如圖2所示，導(dǎo)電性部件27包括配置在載置臺11上載置的半導(dǎo)體晶片W的周圍外側(cè)的外側(cè)環(huán)部30；和在載置臺11上載置的半導(dǎo)體晶片W的周邊部下方，隔開規(guī)定的間隔配置的環(huán)狀的內(nèi)側(cè)環(huán)部31。在圖示的例子中，外側(cè)環(huán)部30與環(huán)狀的內(nèi)側(cè)環(huán)部31一體地形成為由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的導(dǎo)電性部件27，因此，外側(cè)環(huán)部30與內(nèi)側(cè)環(huán)部31為相互電導(dǎo)通的狀態(tài)。但是，如上所述，在環(huán)狀的導(dǎo)電性部件27與載置臺11之間設(shè)置有絕緣部件26，因此，外側(cè)環(huán)部30和內(nèi)側(cè)環(huán)部31相對于載置臺11電絕緣。此外，將外側(cè)環(huán)部30與內(nèi)側(cè)環(huán)部31的邊界在圖2中記作虛線31’。如該邊界31’所示，在一體地形成的導(dǎo)電性部件27中，配置在載置臺11上載置的半導(dǎo)體晶片W的周圍外側(cè)的部分，是外側(cè)環(huán)部30，在半導(dǎo)體晶片W的周邊部下方，隔開規(guī)定間隔配置的部分成為環(huán)狀的內(nèi)側(cè)環(huán)部31。
此外，這樣與載置臺11絕緣的環(huán)狀的導(dǎo)電性部件27，在處理腔室10的內(nèi)部，除了絕緣部件26以外，不進行電接觸。因此，外側(cè)環(huán)部30與內(nèi)側(cè)環(huán)部31相對于地線22也成為電氣浮起的狀態(tài)。
外側(cè)環(huán)部30的上面由配置在載置臺11上載置的半導(dǎo)體晶片W的周圍的向外側(cè)逐漸升高的傾斜面部30a、以及與該傾斜面部30a的外側(cè)連續(xù)形成的水平面部30b形成。水平面部30b被設(shè)定成比載置臺11上載置的半導(dǎo)體晶片W的上面高，傾斜面部30a被設(shè)定成內(nèi)邊緣與載置臺11上載置的半導(dǎo)體晶片W的上面的高度大致相等、向外側(cè)逐漸升高到水平面部30b的高度。
此外，在處理腔室10的內(nèi)部，在聚焦環(huán)25的外側(cè)，設(shè)置有形成有多個排氣孔的環(huán)狀的排氣環(huán)35。利用與排氣口36連接的排氣系統(tǒng)37的真空泵等，通過該排氣環(huán)35，進行處理腔室10內(nèi)的處理空間的真空排氣。
另一方面，在載置臺11上方的處理腔室10的頂部，以與載置臺11平行相對的方式設(shè)置有噴頭40，載置臺11和噴頭40作為一對電極(上部電極和下部電極)起作用。此外，等離子體生成用的高頻電源42通過匹配器41與該噴頭40連接。
噴頭40在其下面設(shè)置有多個氣體噴出孔45。噴頭40的內(nèi)部形成為氣體擴散用空隙47，在它的上部有氣體導(dǎo)入部46。氣體供給配管50與該氣體導(dǎo)入部46連接，氣體供給系統(tǒng)51與該氣體供給配管50的另一端連接。該氣體供給系統(tǒng)51由用于控制氣體流量的質(zhì)量流量控制器(MFC)52、用于供給例如蝕刻用的處理氣體等的處理氣體供給源53等構(gòu)成。
接著，對上述那樣構(gòu)成的等離子體處理裝置1的等離子體處理的步驟進行說明。
首先，打開處理腔室10上設(shè)置的未圖示的閘閥，通過與該閘閥相鄰配置的負載鎖定室(未圖示)，利用搬送機構(gòu)(未圖示)將半導(dǎo)體晶片W搬入處理腔室10內(nèi)，載置在載置臺11上。然后，使搬送機構(gòu)退避到處理腔室10外以后，關(guān)閉閘閥，使處理腔室10內(nèi)成為密閉狀態(tài)。
此后，利用排氣系統(tǒng)37的真空泵，通過排氣口36，將處理腔室10內(nèi)排氣至規(guī)定的真空度，并從處理氣體供給源53，通過噴頭40，向處理腔室10內(nèi)供給規(guī)定的處理氣體。
然后，在該狀態(tài)下，從高頻電源21供給頻率比較低的偏置用的高頻電力、并且從高頻電源42供給頻率比較高的等離子體生成用的高頻電力，由此，如圖2所示，在半導(dǎo)體晶片W的上方，在處理腔室10內(nèi)生成等離子體P。這樣，將在半導(dǎo)體晶片W的上方生成的等離子體P中的自由基分子、離子引向半導(dǎo)體晶片W上面，通過它們的作用，進行半導(dǎo)體晶片W上面的等離子體處理。
然后，當(dāng)規(guī)定的等離子體處理結(jié)束時，停止從高頻電源21、42供給高頻電力，由此停止等離子體處理，按與上述的步驟相反的步驟，將半導(dǎo)體晶片W搬出到處理腔室10外。
在進行這樣的等離子體處理時，在該實施方式的等離子體處理裝置1中，如前所述，采用了將導(dǎo)電性部件27通過絕緣部件26配置在載置臺11上的聚焦環(huán)25，因此，如圖3所示，成為在半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間產(chǎn)生電位差Ve的狀態(tài)。在這種情況下，如果設(shè)半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間的靜電容量為Ce，則電位差Ve與靜電容量Ce成反比。
此外，在等離子體處理中，通過這樣在半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間產(chǎn)生電位差Ve，在半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間形成圖4所示的電場E。該電場E的等電位面e，如圖4所示，在半導(dǎo)體晶片W的外周面與外側(cè)環(huán)部30的內(nèi)周面30c之間，大致成為垂直方向，在半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面與內(nèi)側(cè)環(huán)部31的上面之間，大致成為水平方向。通過具有這樣的等電位面e的電場E的作用，在半導(dǎo)體晶片W的外周面與外側(cè)環(huán)部30的內(nèi)周面30c之間，能夠使向著半導(dǎo)體晶片W的表面向下吸引的等離子體P中的離子I，在向著半導(dǎo)體晶片W的外周面的方向上加速，此外，在半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面與內(nèi)側(cè)環(huán)部31的上面之間，能夠使等離子體中的離子I在向著半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面的方向上加速。
這樣，在等離子體處理中，通過由半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間的電位差Ve形成的電場E的作用，使等離子體中的離子I與半導(dǎo)體晶片W的外周面和周邊部下面碰撞，由此，能夠減少半導(dǎo)體晶片W的外周面和周邊部下面的沉積物的產(chǎn)生。
此外，為了減少半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面的沉積物的產(chǎn)生，在半導(dǎo)體晶片W的外周面與外側(cè)環(huán)部30的內(nèi)周面30c之間，不是使等離子體中的全部離子I與半導(dǎo)體晶片W的外周面碰撞，使等離子體中的離子I的至少一部分直接向下方通過半導(dǎo)體晶片W的外周面與外側(cè)環(huán)部30的內(nèi)周面30c之間，需要使離子I通過，直到半導(dǎo)體晶片W的周邊部下方。因此，如圖2所示，將載置臺11上載置的半導(dǎo)體晶片W的外周面和與其相對的外側(cè)環(huán)部30的內(nèi)周面30c的間隔L1，形成得比內(nèi)側(cè)環(huán)部31的上面和半導(dǎo)體晶片W的周邊部的下面的間隔L2寬。
通過形成這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使圖4所示的等電位面e之間的間隔，在半導(dǎo)體晶片W的外周面與外側(cè)環(huán)部30的內(nèi)周面30c之間較疏，在半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面與內(nèi)側(cè)環(huán)部31的上面之間較密。由此，在半導(dǎo)體晶片W的外周面與外側(cè)環(huán)部30的內(nèi)周面30c之間，能夠使向著朝向半導(dǎo)體晶片W的外周面的方向的加速比較小，從而能夠使離子I通過，直到半導(dǎo)體晶片W的周邊部下方。此外，另一方面，在半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面與內(nèi)側(cè)環(huán)部31的上面之間，能夠使向著朝向半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面的方向的加速比較大，使離子I與半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面碰撞，從而能夠可靠地減少半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面的沉積物的產(chǎn)生。
此外，半導(dǎo)體晶片W的外周面與外側(cè)環(huán)部30的內(nèi)周面30c的間隔L1以及內(nèi)側(cè)環(huán)部31的上面與半導(dǎo)體晶片W的周邊部的下面的間隔L2的優(yōu)選的范圍，因半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間形成的電位差Ve的大小、半導(dǎo)體晶片W的直徑和厚度、內(nèi)周面30c的高度等而變化，因此不能一概地確定，但是，例如，半導(dǎo)體晶片W的外周面與外側(cè)環(huán)部30的內(nèi)周面30c的間隔L1為1～5mm，優(yōu)選為2～2.5mm。如果該間隔L1過小，則有時在半導(dǎo)體晶片W的外周面與外側(cè)環(huán)部30之間會產(chǎn)生異常放電，相反，如果過大，則后述的半導(dǎo)體晶片W上的等離子體鞘與外側(cè)環(huán)部30上的等離子體鞘可能變得不連續(xù)。
此外，例如，內(nèi)側(cè)環(huán)部31的上面與半導(dǎo)體晶片W的周邊部的下面的間隔L2為0.2～1mm，優(yōu)選為0.2～0.5mm。如果該間隔L2過小，則有時在內(nèi)側(cè)環(huán)部31的上面與半導(dǎo)體晶片W的周邊部之間會產(chǎn)生異常放電，相反，如果過大，則不能使等電位面e之間的間隔在半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面與內(nèi)側(cè)環(huán)部31的上面之間較密，從而不能使離子I向著朝向半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面的方向充分加速，不能充分減少半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面的沉積物的產(chǎn)生。此外，這樣隔開間隔L2相對的內(nèi)側(cè)環(huán)部31的上面與半導(dǎo)體晶片W的周邊部的下面的相對部分的間隔L4優(yōu)選為0.05～0.5mm。
此外，在圖示的實施方式中，在等離子體處理中，在半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間產(chǎn)生電位差Ve，因此，在半導(dǎo)體晶片W上產(chǎn)生的等離子體鞘與在導(dǎo)電性部件27的外側(cè)環(huán)部30上形成的等離子體鞘的厚度不同。但是，在該實施方式的聚焦環(huán)25中，像上述那樣，將外側(cè)環(huán)部30的上面形成為向外側(cè)逐漸升高的傾斜面部30a、以及與該傾斜面部30a的外側(cè)連續(xù)形成的比半導(dǎo)體晶片W的上面高的水平面部30b，因此，能夠使半導(dǎo)體晶片W上與外側(cè)環(huán)部30上的邊界的等離子體鞘的厚度的變化緩和。由此，能夠抑制半導(dǎo)體晶片W周邊部的電場的急劇變化，即使在半導(dǎo)體晶片W的周邊部，也能夠?qū)⒌入x子體中的離子I大致垂直地吸引至半導(dǎo)體晶片W的上面，從而能夠提高等離子體處理的均勻性。此外，通過由傾斜面部30a和水平面部30b形成外側(cè)環(huán)部30的上面，也能夠延長聚焦環(huán)25本身的壽命。
此外，在外側(cè)環(huán)部30的上面形成的傾斜面部30a的高度方向的范圍h，優(yōu)選距半導(dǎo)體晶片W的上面的高度為0～6mm的范圍，更優(yōu)選為2mm～4mm。此外，傾斜面部30a的水平方向的長度h’(半導(dǎo)體晶片W的直徑方向的長度)優(yōu)選為0.5～9mm的范圍，更優(yōu)選的范圍是1～6mm。此外，傾斜面部30a的水平方向的長度h’因半導(dǎo)體晶片W的外周面與外側(cè)環(huán)部30的內(nèi)周面30c的間隔L1而不同，也可以為0。在這種情況下，成為沒有傾斜面部30a的形狀，但通過調(diào)節(jié)間隔L1，也能夠抑制半導(dǎo)體晶片W的周邊部的電場急劇變化。
此外，在等離子體處理中，在載置臺11與導(dǎo)電性部件27之間產(chǎn)生電位差Ve，因此，如果內(nèi)側(cè)環(huán)部31的內(nèi)邊緣過于接近載置臺11，則有可能在兩者之間產(chǎn)生異常放電。另一方面，如果使內(nèi)側(cè)環(huán)部31的內(nèi)邊緣離開載置臺11過遠，則不能使內(nèi)側(cè)環(huán)部31充分進入到半導(dǎo)體晶片W的周邊部下方，不能像上述那樣使等離子體中的離子I與半導(dǎo)體晶片W周邊部下面碰撞，不能充分得到減少沉積物的作用效果。因此，圖2所示的內(nèi)側(cè)環(huán)部31的內(nèi)邊緣與載置臺11的間隔L3優(yōu)選為0.5～1mm的范圍。
使半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間的靜電容量Ce達到什么程度，需要根據(jù)實際的每個等離子體處理裝置而確定。通常，如果使靜電容量Ce減小，則在半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間形成的電位差Ve變大。因此，在半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面與內(nèi)側(cè)環(huán)部31的上面之間，使等離子體中的離子I向著朝向半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面的方向加速的力增強，使半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面的沉積物的產(chǎn)生減少的效果有增加的趨勢。相反，如果使靜電容量Ce增大，則在半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間形成的電位差Ve變小。因此，在半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面與內(nèi)側(cè)環(huán)部31的上面之間，使等離子體中的離子I向著朝向半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面的方向加速的力減弱，使半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面的沉積物的產(chǎn)生減少的效果有減小的趨勢。
此外，如上所述，在等離子體處理中，在半導(dǎo)體晶片W上產(chǎn)生的等離子體鞘與在導(dǎo)電性部件27的外側(cè)環(huán)部30上形成的等離子體鞘的厚度不同，由此，半導(dǎo)體晶片W的周邊部的離子I的入射角受到影響。通常，如果使靜電容量Ce減小，則在半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間形成的電位差Ve變大，在外側(cè)環(huán)部30上形成的等離子體鞘的厚度變薄，離子I的入射角有在朝向半導(dǎo)體晶片W的中心的方向上傾斜(入射角＞90°)的趨勢。相反，如果使靜電容量Ce增加，則在半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間形成的電位差Ve變小，在外側(cè)環(huán)部30上形成的等離子體鞘的厚度變厚，離子I的入射角有在從半導(dǎo)體晶片W的中心朝向外側(cè)的方向上傾斜(入射角＜90°)的趨勢。
在此，在圖5中表示半導(dǎo)體晶片W周邊部下面的聚合物附著量(右縱軸)和半導(dǎo)體晶片W的周邊部上面的離子I的入射角(左縱軸)，相對于半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間的靜電容量Ce的變化的關(guān)系的模擬結(jié)果。在本發(fā)明人的模擬結(jié)果中，分別確認了上述的趨勢。
于是，根據(jù)該實施方式的等離子體處理裝置1，與以往相比，能夠減少半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面一側(cè)的沉積物的產(chǎn)生，并且，通過抑制半導(dǎo)體晶片W的周邊部的電場的傾斜，即使在半導(dǎo)體晶片W的周邊部，也能夠進行大致垂直的蝕刻，從而能夠提高處理的面內(nèi)均勻性。
以上，表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的一個例子，但本發(fā)明不限于在此例示的方式。例如，為了使載置臺11上載置的半導(dǎo)體晶片W的外周面與外側(cè)環(huán)部30的內(nèi)周面30c的間隔L1變寬，可以如圖6所示的聚焦環(huán)25a那樣，在與半導(dǎo)體晶片W的外周面相對的外側(cè)環(huán)部30的內(nèi)周面30c上形成凹部30d。通過這樣形成凹部30d以充分擴大與半導(dǎo)體晶片W的外周面的間隔L1，能夠使離子I更平滑地通過，直到半導(dǎo)體晶片W的周邊部下方。此外，在該圖6中說明的聚焦環(huán)25a的情況下，優(yōu)選在外側(cè)環(huán)部30的上面，省略傾斜面部30a。
此外，也可以如圖7所示的聚焦環(huán)25b那樣，使與地線22電連接的第二導(dǎo)電性部件60靠近通過絕緣部件26與載置臺11絕緣的導(dǎo)電性部件27而配置，在導(dǎo)電性部件27與導(dǎo)電性部件60之間設(shè)置有第二絕緣部件(電介質(zhì))61。此外，在該圖7所示的例子中，在導(dǎo)電性部件27的外側(cè)設(shè)置有由絕緣材料構(gòu)成的覆蓋環(huán)(cover ring)62。
在該聚焦環(huán)25b中，如圖8所示，在等離子體處理中，成為在半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間產(chǎn)生電位差Ve、并且在導(dǎo)電性部件27與地線22(導(dǎo)電性部件60)之間產(chǎn)生電位差Vg的狀態(tài)。在這種情況下，如果設(shè)半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間的靜電容量為Ce、導(dǎo)電性部件27與地線22之間的靜電容量為Cg，則半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間的電位差Ve與靜電容量Ce成反比，導(dǎo)電性部件27與地線22之間的電位差Vg與靜電容量Cg成反比。這些電位差Ve、Vg、靜電容量Ce、Cg之間，下述式(1)～(3)的關(guān)系成立。
Ve+Vg＝Vtotal(1)Ce×Ve＝Cg×Vg(2)
Ve＝Cg×Vtotal/(Cg+Ce) (3)從式(3)可知，通過改變導(dǎo)電性部件27與地線22之間的靜電容量Cg，能夠使半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間的電位差Ve改變。例如在圖7所示的聚焦環(huán)25b中，通過改變導(dǎo)電性部件27與第二導(dǎo)電性部件60的靠近距離、改變設(shè)置在導(dǎo)電性部件27與導(dǎo)電性部件60之間的第二絕緣部件(電介質(zhì))61的介電常數(shù)等方法，來改變導(dǎo)電性部件27與地線22之間的靜電容量Cg，由此，能夠使半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間的電位差Ve改變。
參照圖9對該關(guān)系進行說明。在圖9中，曲線W’表示等離子體處理中的半導(dǎo)體晶片W的電位的變化，曲線27’表示等離子體處理中的導(dǎo)電性部件27的電位的變化，直線22’表示地線22的電位。在圖中，曲線W’與曲線27’之間的寬度是半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間的電位差Ve，曲線27’與直線22’之間的寬度是導(dǎo)電性部件27與地線22之間的電位差Vg。如該圖9所示，在使導(dǎo)電性部件27與地線22之間的電位差Vg增大的情況下(圖9的單點劃線27’的情況下)，半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間的電位差Ve變小。相反，在使導(dǎo)電性部件27與地線22之間的電位差Vg減小的情況下(圖9的兩點劃線27’的情況下)，半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間的電位差Ve變大。這樣，通過改變導(dǎo)電性部件27與地線22之間的電位差Vg，能夠改變半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間的電位差Ve。
在此，在圖中10表示在使用圖7所示的聚焦環(huán)27b的等離子體處理裝置1中，半導(dǎo)體晶片W周邊部下面的聚合物附著量(右縱軸)和半導(dǎo)體晶片W的周邊部上面的離子I的入射角(左縱軸)，相對于半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間的電位差Ve的變化的關(guān)系的模擬結(jié)果。此外，半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間的電位差Ve和導(dǎo)電性部件27與地線22(導(dǎo)電性部件60)之間的電位差Vg的總和(Vtotal)是一定的，根據(jù)式(3)，半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間的電位差Ve與靜電容量比(Cg/(Cg+Ce))成比例，因此，圖10中的橫軸使用靜電容量比(Cg/(Cg+Ce))代替電位差Ve。
根據(jù)本發(fā)明人的模擬結(jié)果，如果使在半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間形成的電位差Ve增大(使靜電容量比(Cg/(Cg+Ce))增大)，則半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面的沉積物的產(chǎn)生減少，離子I的入射角有在朝向半導(dǎo)體晶片W的中心的方向上傾斜(入射角＞90°)的趨勢。相反，如果使在半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間形成的電位差Ve減小(使靜電容量比(Cg/(Cg+Ce))減小)，則半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面的沉積物的產(chǎn)生增加，離子I的入射角有在從半導(dǎo)體晶片W的中心朝向外側(cè)的方向上傾斜(入射角＜90°)的趨勢。
此外，為了更容易地使在半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間形成的電位差Ve改變，可以如圖11所示的聚焦環(huán)25c那樣，將通過絕緣部件26與載置臺11絕緣的導(dǎo)電性部件27，通過電容可變的電容器65與地線22電連接。
在該聚焦環(huán)25c中，與前面在圖7、8中說明的聚焦環(huán)25b同樣，在等離子體處理中，成為在半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間產(chǎn)生電位差Ve、在導(dǎo)電性部件27與地線22(導(dǎo)電性部件60)之間產(chǎn)生電位差Vg的狀態(tài)。根據(jù)該聚焦環(huán)25c，能夠通過操作電容可變的電容器65，改變導(dǎo)電性部件27與地線22之間的靜電容量Cg，因此，能夠容易地改變半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間的電位差Ve。通過這樣改變半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間形成的電位差Ve，能夠容易地調(diào)整與半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面碰撞的離子I的量。
此外，為了改變在半導(dǎo)體晶片W與導(dǎo)電性部件27之間形成的電位差Ve，可以如圖12所示的聚焦環(huán)25d那樣，將可變直流電源66與通過絕緣部件26與載置臺11絕緣的導(dǎo)電性部件27電連接。
在該聚焦環(huán)25d中，與前面在圖7、8中說明的聚焦環(huán)25b同樣，在等離子體處理中，成為在半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間產(chǎn)生電位差Ve、在導(dǎo)電性部件27與地線22(導(dǎo)電性部件60)之間產(chǎn)生電位差Vg的狀態(tài)。根據(jù)該聚焦環(huán)25d，當(dāng)操作可變直流電源66時，如圖13所示，能夠使導(dǎo)電性部件27與地線22之間的電位差Vg在圖中向上下移動。在使電位差Vg向圖中的下方移動的情況下(圖13中的單點劃線27’的情況下)，半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間的電位差Ve變小。相反，在使電位差Vg向圖中的上方移動的情況下(圖13中的兩點劃線27’的情況下)，半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間的電位差Ve變大。這樣，通過操作與導(dǎo)電性部件27連接的可變直流電源66，能夠容易地改變半導(dǎo)體晶片W(載置臺11)與導(dǎo)電性部件27之間的電位差Ve。
此外，以上說明的聚焦環(huán)25、25a、25b、25c、25d都表示了將配置在載置臺11上的半導(dǎo)體晶片W周圍外側(cè)的外側(cè)環(huán)部30和配置在半導(dǎo)體晶片W的周邊部下方的內(nèi)側(cè)環(huán)部31，作為導(dǎo)電性部件27一體地形成的形態(tài)，但外側(cè)環(huán)部30與內(nèi)側(cè)環(huán)部31也可以構(gòu)成為相互分開的部件。此外，在構(gòu)成為這樣相互分開的部件的情況下，外側(cè)環(huán)部30與內(nèi)側(cè)環(huán)部31可以相互電導(dǎo)通，也可以相互電絕緣。
圖14所示的聚焦環(huán)25e中，配置在載置臺11上的半導(dǎo)體晶片W周圍外側(cè)的外側(cè)環(huán)部30和配置在半導(dǎo)體晶片W的周邊部下方的內(nèi)側(cè)環(huán)部31，作為相互分開的部件而構(gòu)成，外側(cè)環(huán)部30和內(nèi)側(cè)環(huán)部31成相互電絕緣狀態(tài)。在該聚焦環(huán)25e中，外側(cè)環(huán)部30在與載置臺11電導(dǎo)通的狀態(tài)下放置在其上。另一方面，在內(nèi)側(cè)環(huán)部31與外側(cè)環(huán)部30和載置臺11之間，設(shè)置有絕緣部件26，因此內(nèi)側(cè)環(huán)部31與外側(cè)環(huán)部30和載置臺11電絕緣。
在具有該圖14所示的聚焦環(huán)25e的等離子體處理裝置1中，在等離子體處理中，外側(cè)環(huán)部30與載置臺11總是為相同的電位，在半導(dǎo)體晶片W與外側(cè)環(huán)部30之間不產(chǎn)生電位差，但因為在內(nèi)側(cè)環(huán)部31與載置臺11之間設(shè)置有絕緣部件26，所以對施加在載置臺11上的高頻電力的阻抗變高，因此，成為僅在半導(dǎo)體晶片W與內(nèi)側(cè)環(huán)部31之間產(chǎn)生電位差Ve的狀態(tài)。因此，在半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面與內(nèi)側(cè)環(huán)部31的上面之間，形成使等離子體中的離子I在朝向半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面的方向上加速的電場，能夠減少半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面的沉積物的產(chǎn)生。此外，在該圖14所示的聚焦環(huán)25e中，在半導(dǎo)體晶片W的外周面與外側(cè)環(huán)部30的內(nèi)周面之間不產(chǎn)生電位差，因此，能夠使等離子體中的離子I平滑地通過半導(dǎo)體晶片W的外周面與外側(cè)環(huán)部30的內(nèi)周面30c之間，使這樣通過并到達半導(dǎo)體晶片W的周邊部下方的離子I，與半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面碰撞，能夠進一步減少半導(dǎo)體晶片W的周邊部下面的沉積物的產(chǎn)生。
此外，在圖1中表示了將等離子體生成用的頻率比較高的高頻電力供給處理腔室10的頂部的噴頭40(上部電極)的例子，但也可以如圖15所示，構(gòu)成為將供給等離子體生成用的頻率比較高的高頻電力的高頻電源42和匹配器41、以及供給偏置用的頻率比較低的高頻電力的高頻電源21和匹配器20雙方均與載置臺11連接。
此外，本發(fā)明也可應(yīng)用于包含使以上說明的聚焦環(huán)25、25a、25b、25c、25d、25e以包圍載置臺11上的半導(dǎo)體晶片W的周圍的方式配置在處理腔室10內(nèi)的適當(dāng)?shù)闹尾考木劢弓h(huán)部件。在這種情況下，作為支撐聚焦環(huán)25、25a、25b、25c、25d、25e的支撐部件，例如可以舉出載置臺11、排氣環(huán)35等。此外，也可以將在圖7中說明的第二導(dǎo)電性部件60、第二絕緣部件61用于支撐部件。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠在半導(dǎo)體裝置的制造產(chǎn)業(yè)中使用。
權(quán)利要求
1.一種等離子體處理裝置，使被處理基板載置在配置于處理腔室內(nèi)的載置臺上，通過施加高頻電壓，使處理腔室內(nèi)產(chǎn)生等離子體，對被處理基板進行處理，其特征在于包括以包圍所述載置臺上載置的被處理基板的周圍的方式配置的聚焦環(huán)，所述聚焦環(huán)具有配置在所述載置臺上載置的被處理基板的周圍外側(cè)的、由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的外側(cè)環(huán)部；以及在所述載置臺上載置的被處理基板的周邊部下方，隔開規(guī)定間隔配置的、由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的內(nèi)側(cè)環(huán)部，所述內(nèi)側(cè)環(huán)部與所述載置臺之間電絕緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述外側(cè)環(huán)部與所述內(nèi)側(cè)環(huán)部電導(dǎo)通，所述外側(cè)環(huán)部與所述載置臺之間絕緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體處理裝置，其特征在于在所述外側(cè)環(huán)部與所述載置臺之間以及所述內(nèi)側(cè)環(huán)部與所述載置臺之間配置有絕緣部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述外側(cè)環(huán)部和所述內(nèi)側(cè)環(huán)部一體地形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述載置臺上載置的被處理基板的外周面和與其相對的所述聚焦環(huán)的內(nèi)周面的間隔，比所述內(nèi)側(cè)環(huán)部的上面和所述載置臺上載置的被處理基板的周邊部的下面的間隔寬。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述外側(cè)環(huán)部和所述內(nèi)側(cè)環(huán)部與地線電絕緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子體處理裝置，其特征在于構(gòu)成為使所述外側(cè)環(huán)部與地線之間的靜電容量以及所述內(nèi)側(cè)環(huán)部與地線之間的靜電容量可變。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子體處理裝置，其特征在于將可變直流電源與所述外側(cè)環(huán)部和所述內(nèi)側(cè)環(huán)部電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述外側(cè)環(huán)部與所述內(nèi)側(cè)環(huán)部電絕緣。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述外側(cè)環(huán)部與所述載置臺電導(dǎo)通。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～10中任一項所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述外側(cè)環(huán)部的上面具有配置在所述載置臺上載置的被處理基板的周圍的、向外側(cè)逐漸升高的傾斜面部；和與所述傾斜面部的外側(cè)連續(xù)形成的水平面部。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于構(gòu)成所述外側(cè)環(huán)部和所述內(nèi)側(cè)環(huán)部的導(dǎo)電性材料是Si、C、SiC中的任一種。
13.一種聚焦環(huán)，在通過施加高頻電壓，使處理腔室內(nèi)產(chǎn)生等離子體，對被處理基板進行處理的等離子體處理裝置中，以包圍配置在所述處理腔室內(nèi)的載置臺上的被處理基板的周圍的方式配置，其特征在于具有配置在所述載置臺上載置的被處理基板的周圍外側(cè)的、由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的外側(cè)環(huán)部；以及在所述載置臺上載置的被處理基板的周邊部下方，隔開規(guī)定間隔配置的、由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的內(nèi)側(cè)環(huán)部，所述內(nèi)側(cè)環(huán)部與所述載置臺之間電絕緣。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的聚焦環(huán)，其特征在于所述外側(cè)環(huán)部與所述內(nèi)側(cè)環(huán)部電導(dǎo)通，在所述外側(cè)環(huán)部與所述載置臺之間以及所述內(nèi)側(cè)環(huán)部與所述載置臺之間設(shè)置有用于絕緣的絕緣部件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的聚焦環(huán)，其特征在于所述外側(cè)環(huán)部與所述內(nèi)側(cè)環(huán)部一體地形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的聚焦環(huán)，其特征在于在與所述載置臺上載置的被處理基板的外周面相對的內(nèi)周面上形成有凹部。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的聚焦環(huán)，其特征在于具有用于使所述外側(cè)環(huán)部與地線之間的靜電容量以及所述內(nèi)側(cè)環(huán)部與地線之間的靜電容量可變的靜電容量可變單元。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的聚焦環(huán)，其特征在于具有與所述外側(cè)環(huán)部和所述內(nèi)側(cè)環(huán)部電連接的可變直流電源。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的聚焦環(huán)，其特征在于具有使所述外側(cè)環(huán)部與所述內(nèi)側(cè)環(huán)部電絕緣的絕緣部件。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的聚焦環(huán)，其特征在于所述外側(cè)環(huán)部與所述載置臺電導(dǎo)通而設(shè)置。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的聚焦環(huán)，其特征在于所述外側(cè)環(huán)部的上面具有配置在所述載置臺上載置的被處理基板的周圍的、向外側(cè)逐漸升高的傾斜面部；和與所述傾斜面部的外側(cè)連續(xù)形成的水平面部。
22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的聚焦環(huán)，其特征在于構(gòu)成所述外側(cè)環(huán)部和所述內(nèi)側(cè)環(huán)部的導(dǎo)電性材料是Si、C、SiC中的任一種。
23.一種聚焦環(huán)部件，其特征在于，包括權(quán)利要求13～22中任一項所述的聚焦環(huán)；以及使所述聚焦環(huán)在所述處理腔室內(nèi)以包圍所述載置臺上的被處理基板的周圍的方式配置的支撐部件。
24.一種等離子體處理方法，使被處理基板載置在配置于處理腔室內(nèi)的載置臺上，通過施加高頻電壓，使處理腔室內(nèi)產(chǎn)生等離子體，對被處理基板進行處理，其特征在于在所述載置臺上載置的被處理基板的周邊部下方，形成使由所述等離子體生成的離子向被處理基板的周邊部下面加速的電場，由此使離子與被處理基板的周邊部下面碰撞。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的等離子體處理方法，其特征在于在所述載置臺上載置的被處理基板的周邊部下方，隔開規(guī)定的間隔配置由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的內(nèi)側(cè)環(huán)部，并使被處理基板與內(nèi)側(cè)環(huán)部之間具有電位差，由此形成所述電場。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的等離子體處理方法，其特征在于通過改變所述電場的強度，調(diào)整與被處理基板的周邊部下面碰撞的離子量。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的等離子體處理方法，其特征在于所述電場中的等電位面，在所述載置臺上載置的被處理基板的外周面的外側(cè)疏，在所述載置臺上載置的被處理基板的周邊部的下方密。
全文摘要
本發(fā)明的目的是在對半導(dǎo)體晶片等被處理基板進行等離子體處理時，進一步減少周邊部下面的沉積物的產(chǎn)生。當(dāng)使被處理基板(W)載置在配置于處理腔室(10)內(nèi)的載置臺(11)上，通過施加高頻電壓，使處理腔室(10)內(nèi)產(chǎn)生等離子體，對被處理基板(W)進行處理時，在載置臺(11)上載置的被處理基板(W)的周邊部下方，形成使由等離子體生成的離子向被處理基板(W)的周邊部下面加速的電場，由此使離子與被處理基板(W)的周邊部下面碰撞，從而減少沉積物的產(chǎn)生。
文檔編號H01L21/3065GK101038849SQ20071008837
公開日2007年9月19日 申請日期2007年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月17日
發(fā)明者輿石公 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社