等离子体处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供可以降低处理室内ＣＦ系聚合物沉积物堆积的等离子体处理装置。该等离子体蚀刻处理装置（１）包含在内部可定义处理室（２）的直径下部大上部小的处理容器（３），如果处理室（２）减压到规定的真空环境，向处理室（２）内导入包含ＣＦ系气体的处理气体，则处理气体等离子体化，对半导体晶片（３４）施以所希望的微细加工。从通过等离子体导致的ＣＦ系气体分解成分所生成的ＣＦ系聚合物的固体颗粒发生飞散，粘着到内壁（３ｂ）及处理室内部件的表面上，为了防止ＣＦ系聚合物沉积物堆积，在等离子体处理容器（３）内壁（３ｂ）的表面上遍及规定面积覆盖Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］喷镀覆膜（４１）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及等离子体处理装置。
技术介绍
等离子体处理装置，例如等离子体蚀刻处理装置在半导体制造工序中用于对作为被处理体的半导体晶片等表面进行微细加工。传统的等离子体蚀刻处理装置包含导入蚀刻反应气体的处理容器，和在处理容器内部作为相互对置、平行配置的处理室内部件的上部电极及下部电极。在下部电极上配置半导体晶片，通过在该下部电极上加高频功率进行激励，利用在上部电极及下部电极之间产生的等离子体使蚀刻反应气体离解，通过由此产生的自由基(radical)成分对半导体晶片进行蚀刻。通常，下部电极通过铝构成，上部电极通过碳构成。作为处理容器内壁或处理室内部件的材料，使用Al2O3(氧化铝)制陶瓷，SiO2，Qz(石英)，C(碳)等，相对于此，作为导入处理容器内的处理气体广泛使用CF(碳化氟)系气体。这种情况下，在处理容器内壁或处理室内部件表面，通过基于CF系气体的等离子体处理生成作为反应付生成物的CF系聚合物。通过这样的CF系聚合物的堆积形成的沉积物从处理容器内壁作为颗粒剥离、飞散，接着粘着在作为被处理物的半导体晶片上，其结果，降低制品的合格率。为了抑制上述沉积物的堆积，传统方式是将处理容器内壁加热到200～300℃，为了除去堆积的沉积物，增加对处理容器内壁定期清除的频度。可是，对处理容器内壁220～300℃的加热会引起由于绝热构造化带来处理装置的大型化、因加热带来电力使用量的增加、成本上升，此外，定期清除频度的增大存在所谓劳力增加或为此化费时间的问题。本专利技术的目的在于提供可以降低处理室内的CF系聚合物沉积物的堆积的等离子体装置。
技术实现思路
为了达到上述目的，根据本专利技术，提供在具有在内部激励等离子体、对被处理物的表面进行微细加工的处理容器，和在前述处理容器内部配设的处理室内部件的等离子体处理装置中，在前述处理容器内壁表面及前述处理室内部件表面至少一方表面上，遍及规定面积被Y2O3喷镀覆膜所覆盖的等离子体处理装置。前述规定面积优选为大于等于满足下式的表面积S(m2)，S＝6.554A/(t×5×106)其中，A表示在前述处理容器中气体流量(sccm)，t表示前述Y2O3喷镀覆膜的厚度(m)。前述规定面积优选为大于等于0.65m2。前述规定面积更优选为大于等于0.91m2。前述处理室内部件优选由上部电极或下部电极形成。本专利技术的等离子体处理装置优选在接触工艺过程中使用。本专利技术的等离子体处理装置更优选在自对准接触工艺过程中用。附图说明图1是示出本专利技术实施方式的等离子体处理装置概略构成图。图2是示出图1的Y2O3喷镀覆膜41被覆盖的内壁3b的表面积和CF系气体流量之间关系的图。图3是示出图1的处理室2内的颗粒数和高频电源27的高频功率施加时间之间关系的图。具体实施例方式本专利技术者为了达到上述目的而进行锐意研究，结果发现，在具有在内部激励等离子体、对被处理物表面进行微细加工的处理容器，和在处理容器内部配置的处理室内部件的等离子体处理装置中，如果处理容器内壁表面以及处理室内部件表面至少一方表面遍及规定面积，优选大于等于065m2，更优选大于等于0.91m2，为Y2O3喷镀覆膜所覆盖，则可以使Y2O3喷镀覆膜和CF系聚合物之间反应，因此可以降低处理室内的CF系聚合物的沉积物的堆积。此外，本专利技术者发现；如果上部电极或下部电极表面被Y2O3喷镀覆膜覆盖，则可以有效地进行Y2O3喷镀覆膜和CF系聚合物之间的反应，因此可以有效地降低处理室内CF系聚合物沉积物的堆积。本专利技术是根据上述研究结果而作成的。以下，参照附图详述本专利技术实施方式的等离子体处理装置。图1是示出本专利技术的实施方式的等离子体处理装置的概略构成的图。在图1中，等离子体蚀刻装置1在内部具有形成处理室2的直径在下部大，在上部小的等离子体处理容器3。等离子体处理容器3在其上部外嵌环状永久磁铁4。等离子体处理容器3在其顶部内侧具有向下的凹部5，在底部的中央部具有开口12。等离子体处理容器3作成具有经氧化铝膜处理后的铝制外壁部3a以及Al2O3陶瓷制的内壁3b的2层构造。在等离子体处理容器3中，顶部的凹部5通过开了多个孔10的上部电极11闭锁，底部的开口12经从该底部竖直设置的不锈钢等导电性材料制的波纹管14，利用排气环16等闭锁。波纹管14通过等离子体处理容器3底部竖直设置的第1波纹管盖15，和通过固定在排气环16上以便与第1波纹管盖15配合的第2波纹管盖17保护。排气环16在其中央部具有下部电极21，在下部电极21的下面固定着从等离子体处理容器3的下方开始延伸的同时，经氧化处理过的Al等导电性材料制的管状构件22，和在管状构件22内被收容的同时，向图A方向升降下部电极21的升降轴23。下部电极21通过电极保护构件24保护其下面及侧面，此外，电极保护构件24通过导电性构件25覆盖其下面及侧面。在升降轴23上经匹配器26连接高频电源27。在下部电极21的上面周围配置绝缘体环31，在绝缘体环31的内侧，下部电极21的上面配设静电吸盘32。在绝缘体环31上配设聚焦环33，在聚焦环33内侧，静电吸盘32上载置作为被处理物的半导体晶片34。上部电极11，第1波纹管盖15，第2波纹管盖17，排气环16，下部电极21，电极保护构件24，绝缘体环31，静电吸盘32以及聚焦环33构成处理室内构件。等离子体处理容器3在其顶部具有气体供给口51，在该气体供给口51上经流量调整阀52以及开闭阀53与用于把处理气体供给到处理室2的气体供给源54连接，而且在其底部具有排气口55，在该排气口55上连接用于对处理室2内进行真空排气的真空泵56。等子体处理容器3还在其下部侧部上设置用于搬出搬入半导体晶片34的被处理物搬运口57。在等离子体处理容器3的内壁3b的表面上覆盖Y2O3喷镀覆膜41，该Y2O3喷镀覆膜41接地。这样构成的等离子体蚀刻处理装置1通过未图示的驱动机构使升降轴23沿箭头A方向移动，进行半导体晶片34的位置调整。通过高频电源27，经升降轴23，例如把13.56MHz的高频功率施加在下部电极21上。通过真空泵56使处理室2减压到规定的真空环境，如果从气体供给源54经气体供给口51把含有CF系气体的处理气体导入处理室2，则在上部电极11和下部电极21之间产生辉光放电，使处理气体等离子体化。据此，在掩膜覆盖的(masking)半导体晶片34上施以所希望的微细加工。其际，从由等离子体的CF系气体分解生成的CF系聚合物的固体颗粒发生飞散，然而，因为在等离子体处理容器3内壁3b的表面上覆盖Y2O3喷镀覆膜41，防止了向内壁3b以及处理室内部件表面的CF系聚合物沉积物的堆积。以下，详述Y2O3喷镀覆膜41抑制处理室2内的CF系聚合物沉积物堆积的机理。在等离子体处理中用C4F6，C4F8，C5F8作为CF系气体时，因为一定并用O2，所以沉积的CF2聚合物通过下式(1)～(3)所示地生成。…(1)…(2)…(3)其中，x，a，b，c，d，e是自然数。如上式所示生成的CF2聚合物与作为在内壁3b上喷镀覆膜41被覆盖的Y2O3进行如以下所示的反应。(4)其中X，f，g，h是自然数。通过(4)所示的CF2聚合物和Y2O3的反应，可以降低内壁3b以及处理室内部件的CF2聚合物沉积物的堆积。图2是示出覆盖有图1的Y2O本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体处理装置，具有在内部激励等离子体，对被处理物表面进行微细加工的处理容器，和在所述处理容器内部配置的处理室内部件，其特征为，所述处理容器内壁表面及所述处理室内部件表面至少一方表面，遍及规定面积被Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］喷镀覆膜所覆盖。

【技术特征摘要】
JP 2002-3-11 65265/20021.一种等离子体处理装置，具有在内部激励等离子体，对被处理物表面进行微细加工的处理容器，和在所述处理容器内部配置的处理室内部件，其特征为，所述处理容器内壁表面及所述处理室内部件表面至少一方表面，遍及规定面积被Y2O3喷镀覆膜所覆盖。2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征为，所述规定面积为大于等于满足下式的表面积S(m2)，即S＝6.554A/(t×5×106)其中，A示出所述处理容...

【专利技术属性】
技术研发人员：大薮淳，輿石公，
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]