处理气体导入机构和等离子体处理装置制造方法及图纸

在具有等离子体发生部和在内部收容被处理基板的腔室的等离子体处理装置中，设置在等离子体发生部和腔室之间，将处理气体导入由等离子体发生部和腔室构成的处理空间中的处理气体导入机构具有：支撑等离子发生部并且固定在腔室上，形成将处理气体导入处理空间的气体导入通路，在其中央具有成为所述处理空间的一部分的空穴部的气体导入基座、和可以取出地安装在气体导入基座的空穴部中，具有从气体导入通路连通到处理空间而将处理气体喷出到处理空间的多个气体喷出孔的形成大致环状的气体导入板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及导入用于基板处理的处理气体的处理气体导入机构和导入处理气体进行基板的等离子体处理的等离子体处理装置。
技术介绍
在半导体制造工序中，例如，在作为被处理体的硅晶片中形成的接触孔的底部形成Ti膜，通过Ti和基板Si的相互扩散形成TiSi，在它上面形成TiN等的阻挡层，进一步在它上面形成Al层、W层、Cu层等而进行孔的埋入和配线的形成。至今，为了实施这样的一连串工序，用具有组合器具型那样的多个容器的金属成膜系统。在这种金属成膜系统中，为了得到良好的接触在成膜处理前，先实施除去在硅晶片上形成的自然氧化膜和蚀刻损伤层等的处理。作为除去这种自然氧化膜的装置，用氢气和氩气形成感应耦合等离子体的装置是众所周知的(日本特开平4-336426号公报)。又，作为形成感应耦合等离子体进行处理的装置，已知有，在配置有作为被处理体的半导体晶片的腔室的上部设置由电介质构成的钟罩，在它的外周部卷绕与RF电源连接的线圈电感，产生感应耦合等离子体的构成(日本特开平10-258227号公报、日本特开平10-116826号公报、日本特开平11-67746号公报、日本2002-237486号公报)。作为这种感应耦合等离子体处理装置，是如图1中所示的它的一部分那样，经过用于导入处理气体的气体导入环408用螺丝固定包含钟罩401、线圈403、图中未示出的RF电源等的等离子体发生部400和收容被处理体的腔室201的装置。具体地说，用螺钉部件410和钟罩按压件409将钟罩401固定在气体导入环408上。这时，钟罩按压件409和气体导入环408与钟罩401之间，例如，插入例如由PTFE(聚四氟乙烯)等的树脂构成的环状缓冲材料409a，保护钟罩401。形成保持钟罩401的气体导入环408由盖基座407保持，将该盖基座407载置在腔室201上的构造。在钟罩401与气体导入环408之间和盖基座407与腔室201之间插入例如O环等的密封材料413和414，保持气密性。形成从气体导入槽408b，通过与该气体导入槽408b连通的气体孔408a将例如Ar气和H2气等的处理气体导入处理空间402的构造。对这样导入的处理气体进行等离子体激励，对作为被处理基板的半导体晶片进行等离子体处理。这时，通过等离子体处理，例如由溅射蚀刻产生的飞散的物质附着在气体导入环408和盖基座407的侧面形成堆积物。存在着当该堆积物增厚时，从堆积的地方剥离形成粒子，使装置的工作效率降低，半导体装置的成品率降低等的问题。为此，形成在处理空间402内，以覆盖上述气体导入环408和盖基座407的方式用螺丝412安装保护罩411的构造。当在该保护罩411上附着有由蚀刻产生的飞散物质时，通过装上卸下螺丝412置换该保护罩411，防止由于堆积物的积储而产生粒子。又，以不遮住从气体孔408a导入的处理气体的扩散的方式，在保护罩411中设置比气体孔408a的直径大的孔部411a。因此，在气体导入环408的气体孔408a的周围附着堆积物。从而，当维修时，需要与保护罩411一起也置换气体导入环408。但是，存在着当置换保护罩411时，需要取出钟罩401、气体导入环408和盖基座407，维修需要花费时间的问题。又，气体导入环408是，形成气体流路408b等的构造复杂，成为置换部件的费用高、装置的运行成本上升、半导体装置的生产性降低的主要原因。另一方面，在这种感应耦合型等离子体处理装置中，没有详细研究给予等离子体处理的处理空间的形状，存在着等离子体处理的均匀性不一定充分那样的问题。又，作为在形成等离子体的容器内载置晶片的基座的构造，已知有将晶片的保持区域削成规定深度的凹状决定晶片的位置(日本特开2002-151412号公报)。但是，当采用这种基座的构造时，也产生等离子体处理的均匀性不充分那样的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供能够削减维修时的置换部件的费用，降低运行成本的处理气体导入机构和等离子体处理装置。本专利技术的其它目的是提供容易维修，可以缩短维修时间的等离子体处理装置。本专利技术的另一个目的是提供在用感应耦合等离子体的等离子体处理中，可以提高被处理体的面内均匀性的等离子体处理装置。本专利技术的又一个目的是提供不使设计和制作成本上升和不损害装置构成的通用性，可以提高被处理体的面内均匀性的等离子体处理装置。如果根据本专利技术的第一观点，提供一种处理气体导入机构，其中，该处理气体导入机构，在具有等离子体发生部和在内部收容被处理基板的腔室的等离子体处理装置中，设置在上述等离子体发生部和上述腔室之间，将处理气体导入由上述等离子体发生部和上述腔室划成的处理空间中，其具有支撑上述等离子发生部并且载置在上述腔室中，形成将处理气体导入上述处理空间的气体导入通路，在其中央具有成为上述处理空间的一部分的空穴部的气体导入基座；和可以取出地安装在上述气体导入基座的上述空穴部中，具有从上述气体导入通路连通到上述处理空间而将上述处理气体喷出到上述处理空间的多个气体喷出孔的形成大致环状的气体导入板。如果根据本专利技术的第二观点，提供一种等离子体处理装置，具备产生等离子体的等离子体发生部；在内部收容被处理基板的腔室；和设置在上述等离子体发生部和上述腔室之间，将等离子体形成用的处理气体导入由上述等离子体发生部和上述腔室划成的处理空间中的处理气体导入机构，上述处理气体导入机构具有支撑上述等离子发生部并且载置在上述腔室中，形成将处理气体导入上述处理空间的气体导入通路，在其中央具有成为上述处理空间的一部分的空穴部的气体导入基座；和可以取出地安装在上述气体导入基座的上述空穴部中，具有从上述气体导入通路连通上述处理空间而将上述处理气体喷出到上述处理空间的多个气体喷出孔的、形成大致环状的气体导入板。如果根据本专利技术的第三观点，则提供一种等离子体处理装置，具备产生等离子体的等离子体发生部；在内部收容被处理基板的腔室；设置在上述等离子体发生部和上述腔室之间，支撑上述等离子发生部并且载置在上述腔室上，将等离子体形成用的处理气体导入由上述等离子体发生部和上述腔室划成的处理空间的处理气体导入机构；和将上述处理气体导入机构和上述等离子体发生部相对上述腔室而拆装的拆装机构。如果根据本专利技术的第一和第二观点，则因为使气体导入基座构造为，支撑等离子发生部并载置在上述腔室中，形成将处理气体导入上述处理空间的气体导入通路，在其中央具有成为上述处理空间的一部分的空穴部，并且将气体导入板可以取出地安装在上述气体导入基座的上述空穴部中，该气体导入板具有从上述气体导入通路连通到上述处理空间而将上述处理气体喷出到上述处理空间的多个气体喷出孔并形成大致环状，所以处理气体导入机构的构造简单化，并且使消耗部件的置换变得容易。因此，能够缩短维修时间，提高等离子体处理装置的工作效率，改善生产性。又，因为使上述处理气体导入机构的构造简单化，所以可以压低该处理气体导入机构的制造成本，可以压低等离子体处理装置的制造成本。如果根据本专利技术的第三观点，则因为设置了可以将处理气体导入机构和等离子体发生部相对上述腔室进行拆装的拆装机构，所以维修容易，可以缩短维修时间。如果根据本专利技术的第四观点，则提供一种作为对被处理基板进行等离子体处理的等离子体处理装置，该等离子体处理装置包括收容被处理体的腔室；具有以与腔室本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理气体导入机构，在具有等离子体发生部和在内部收容被处理基板的腔室的等离子体处理装置中，设置在所述等离子体发生部和所述腔室之间，将处理气体导入由所述等离子体发生部和所述腔室划成的处理空间中的处理气体导入机构，其特征在于，该处理气体导入机构具有：支撑所述等离子发生部并且装载在所述腔室，形成将处理气体导入所述处理空间的气体导入通路，在其中央具有成为所述处理空间的一部分的空穴部的气体导入基座；和可取出地安装在所述气体导入基座的所述空穴部中，具有从所述气体导入通路 连通到所述处理空间而将所述处理气体喷出到所述处理空间的多个气体喷出孔的形成大致环状的气体导入板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-5-2 127201/2003;JP 2003-6-25 180865/20031.一种处理气体导入机构，在具有等离子体发生部和在内部收容被处理基板的腔室的等离子体处理装置中，设置在所述等离子体发生部和所述腔室之间，将处理气体导入由所述等离子体发生部和所述腔室划成的处理空间中的处理气体导入机构，其特征在于，该处理气体导入机构具有支撑所述等离子发生部并且装载在所述腔室，形成将处理气体导入所述处理空间的气体导入通路，在其中央具有成为所述处理空间的一部分的空穴部的气体导入基座；和可取出地安装在所述气体导入基座的所述空穴部中，具有从所述气体导入通路连通到所述处理空间而将所述处理气体喷出到所述处理空间的多个气体喷出孔的形成大致环状的气体导入板。2.根据权利要求1所述的处理气体导入机构，其特征在于所述多个气体喷出孔沿所述气体导入板的内周形成有一列。3.根据权利要求1所述的处理气体导入机构，其特征在于在所述气体导入基座中形成的气体导入通路包括导入处理气体的第一气体流路；与第一气体流路连通的、形成环状或半圆状的第二气体流路；从第二气体流路向着所述处理空间侧的多个第三气体流路；和与所述第三气体流路连通，并与在所述气体导入板中形成的所述气体喷出孔连通的第四气体流路。4.根据权利要求3所述的处理气体导入机构，其特征在于所述第四气体流路形成在所述气体导入基座和所述所述气体导入板之间。5.根据权利要求1所述的处理气体导入机构，其特征在于通过在所述气体导入基座的内周部形成台阶差，在所述气体导入板的外周部形成台阶差，使这些台阶差相互合在一起，将所述气体导入板安装在所述气体导入基座上。6.根据权利要求1所述的处理气体导入机构，其特征在于它是与所述等离子体发生部一起可以从所述腔室取出地进行设置的。7.一种等离子体处理装置，其特征在于，它具备产生等离子体的等离子体发生部；在内部收容被处理基板的腔室；和设置在所述等离子体发生部和所述腔室之间，将等离子体形成用的处理气体导入由所述等离子体发生部和所述腔室划成的处理空间中的处理气体导入机构，所述处理气体导入机构具有支撑所述等离子发生部并且装载在所述腔室，形成将处理气体导入所述处理空间的气体导入通路，在其中央具有成为所述处理空间的一部分的空穴部的气体导入基座；和可以取出地安装在所述气体导入基座的所述空穴部中，具有从所述气体导入通路连通到所述处理空间而将所述处理气体喷出到所述处理空间的多个气体喷出孔的形成大致环状的气体导入板。8.根据权利要求7所述的等离子体处理装置，其特征在于沿所述气体导入板的内周等间隔地形成有所述多个气体喷出孔。9.根据权利要求7所述的等离子体处理装置，其特征在于在所述处理气体导入机构的所述气体导入基座中形成的气体导入通路包括导入处理气体的第一气体流路；与第一气体流路连通的形成环状或半圆状的第二气体流路；从第二气体流路向着所述处理空间侧的多个第三气体流路；和与所述第三气体流路连通，并且与在所述气体导入板中形成的所述气体喷出孔连通的第四气体流路。10.根据权利要求9所述的等离子体处理装置，其特征在于所述第四气体流路形成在所述气体导入基座和所述气体导入板之间。11.根据权利要求7所述的等离子体处理装置，其特征在于通过在所述气体导入基座的内周部形成台阶差，在所述气体导入板的外周部形成台阶差，使这些台阶差相互合在一起，将所述气体导入板安装在所述气体导入基座上。12.根据权利要求7所述的等离子体处理装置，其特征在于它进一步备有使所述处理气体导入机构和所述等离子体发生部相对所述腔室进行装拆的拆装机构。13.根据权利要求7所述的等离子体处理装置，其特征在于所述等离子体发生部具有电介质壁、设置在所述电介质壁的外侧的天线、和向天线供给高频功率的高频电源，通过向所述天线供给高频功率，经过所述电介质壁在所述处理空间中形成感应耦合等离子体。14.根据权利要求13所述的等离子体处理装置，其特征在于所述电介质壁是钟罩，所述天线卷绕在所述钟罩的外周。15.一种等离子体处理装置，其特征在于，它具备产生等离子体的等离子体发生部；在内部收容被处理基板的腔室；设置在所述等离子体发生部和所述腔室之间，支撑所述等离子发生部并且装载在所述腔室上，将等离子体形成用的处理气体导入由所述等离子体发生部和所述腔室划成的处理空间的处理气体导入机构；和将所述处理气体导入机构和所述等离子体发生部相对所述腔室进行装拆的拆装机构。16.根据权利要求15所述的等离子体处理装置，其特征在于所述拆装机构包含使所述处理气体导入机构和所述等离子体发生部一体地转动的绞链机构。17.根据权利要求16所述的等离子体处理装置，其特征在于所述拆装机构具有当使所述处理气体导入机构和所述等离子体发生部一体地转动并取出时，对所述处理气体导入机构和所述等离子体发生部，在其转动方向上加上作用力的缓冲器机构。18.根据权利要求15所述的等离子体处理装置，其特征在于所述拆装机构具有用于进行所述处理气体导入机构和所述等离子体发生部的装上卸下动作的把柄部。19.根据权利要求15所述的等离子体处理装置，其特征在于所述等离子体发生部具有电介质壁、设置在所述电介质壁外侧的天线、和向天线供给高频功率的高频电源，通过向所述天线供给高频功率，经过所述电介质壁在所述处理空间中形成感应耦合等离子体。20.根据权利要求19所述的等离子体处理装置，其特征在于所述电介质壁是钟罩，所述天线是卷绕在所述钟罩的外周的线圈。21.根据权利要求15所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述处理气体导入机构具有支撑所述等离子发生部并且装载在所述腔室，形成将处理气体导入所述处理空间的气体导入通路，在其中央具有成为所述处理空间的一部分的空穴部的气体导入基座；和可以取出地安装在所述气体导入基座的所述空穴部中，具有从所述气体导入通路连通到所述处理空间而将所述处理气体喷出到所述处理空间的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：釜石贵之，岛村明典，森嶋雅人，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]