等离子处理装置及其清洗方法制造方法及图纸

一种等离子处理装置及其等离子清洗方法，在消除对被处理衬底的粒子冲击提高成膜质量的同时，由简单的构成有效地除去处理室内的粒子降低装置成本。等离子处理装置，是包括：处理室；设置在上述处理室内的，支撑被处理衬底的衬底支撑部分；在上述处理室内部面对上述衬底支撑部分设置的，具有产生等离子的复数个第１电极及第２电极的复合电极，向处理室内部提供原料气体的原料气体供给部分。还包括通过增大或减小形成在处理室内部的等离子区域的等离子区域增减器，通过等离子区域增减器增大或者是减小了的等离子区域的等离子，等离子清洗上述处理室内部的等离子清洗方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术，是涉及处理室内，由等离子激起的化学气相成长法进行的等离子处理、干蚀刻或者是湿蚀刻等的同时，等离子清理处理室内的等离子处理装置及其等离子清理方法。
技术介绍
以前，利用等离子制成半导体膜的等离子激起化学气相成长法(Chemi-cal Vapor Deposition，以下简称为等离子CVD法)，已为所知。在此，参照图28、图29说明以前的平行平板型等离子处理装置用等离子CVD法进行被处理基板上的成膜。平行平板型等离子处理装置，包括作为真空容器的处理室5；该处理室5的内部，平行配置的两枚导体板的电极2a、2b。上述电极2a、2b，如图29所示，是由在处理室内设置的电极支撑部分22上固定支撑的阴极电极2a，以及相对于该阴极电极2a，在其上方对面设置的阳极电极2b构成的。在阴极电极2a中，连接着为发生等离子11的施加电压的电源电路1。作为电源电路1，一般适用通常频率为13.56MHz的高频电能等。另一方面，阳极电极2b接地(与地电连接)。在阳极电极2b的下面，安装着作为处理对象的硅或者是玻璃等的被处理衬底4。在阴极电极2a中，形成着复数个气体导入孔6。并且是成为由气体供应部分13提供的原料气体介于上述气体导入孔6进入阴极电极2a和阳极电极2b间的空间。还有，处理室5上连接着真空泵10。而且，驱动电源电路1，对阴极电极2a施加所规定的电压。再有，对阴极电极2a和阳极电极2b间的空间通过气体导入孔6导入来自气体供应部分13的原料气体。由以上这些，在两极电极2a、2b之间发生电场，由于该电场的绝缘破坏现象产生充气放电现象的等离子11。称阴极电极2a的近旁的形成较大电场的部分为阴极屏极部分。阴极屏极部分以及其近旁，等离子11中的电子被加速，促进原料气体的分解生成游离基。游离基，如图29中的箭头R所示，向装在接地电位的阳极电极2b上的被处理衬底4扩散，并通过在该被处理衬底4的表面的堆积进行成膜。这时，在处理室5的内部，通过真空泵10进行排气而被减压。还有，在阳极电极2b的近旁也形成一定程度大小的电场的部分，称这部分为阳极屏极。例如，在被处理衬底4的表面成膜非晶硅的情况中，使用了作为原料气体14的SiH4气体。并且，由充气放电等粒子生成包含SiH3等的Si的游离基，由该游离基在被处理衬底4上形成非晶硅膜。这样，平行平板型等离子处理装置，由于简便性和操作性的优越，在济集成电路、液晶显示器、有机电发光元件、及太阳能电池等的种种电子装置的制造中得到广泛的应用。如激活驱动型的液晶显示器制造工序中，作为开关元件的TFT(Thin Film Transistor)，由上述等离子处理装置形成。在TFT中，由非晶硅膜或者是氮化硅等构成的半导体膜或者是栅极氧化膜，实现了重要的使命。为了充分发挥这个栅极氧化膜等的功能，高精度形成薄膜是不可欠的。还有，例如，为了制造有机电发光元件，在有机薄膜成膜后，作为保护暴露在大气中的表面的保护膜，高精度地形成透明绝缘膜是必要的。还有，同样地，为制作太阳能电池，在太阳能电池层成膜后，高质量地形成保护暴露在大气中的表面的保护膜是重要的。然而，上述的平行平板型等离子处理装置中，从构造上讲，其进行成膜在精度上是有限度的，形成液晶显示器或者是非晶体太阳能电池等的高精度电子装置是困难的。也就是，由平行平板型等离子处理装置进行成膜的情况中，由于被处理衬底设置在接地电极(阳极电极)上，在该被处理衬底表面上，经常处于形成电场的阳极屏极部分。这个阳极屏极部分，因为其加速等离子中的离子，在被处理衬底的成膜表面提供粒子冲撞，使成膜的质量劣化。为此，以抑制对被处理衬底的粒子冲撞制成高品质的薄膜为目的，为生成放电等粒子的复数个阴极电极及阳极电极配置于被处理衬底的对面交替排列的复合电极型等离子处理装置已为所知(参照专利文件1)。这个复合电极型等离子处理装置中，因为被处理衬底和阴极电极分离设置，等离子中的粒子，不会被向被处理衬底的表面加速。其结果，因为抑制了对成膜表面的阳极电极的粒子冲击影响，与平行平板型等离子处理装置相比，高品质的薄膜形成就成为了可能。然而，上述平行平板型等离子处理装置中，成膜时膜缺陷生成的担心就会有。也就是，等离子，因为无法避免在成膜处理中处理室内部一定程度的扩散，在处理室的内壁面等被处理衬底以外部分也形成了不必要的成膜。这个不要的膜，相对来讲粘结力较弱，随着成膜工序的反复膜厚增加，脱落后成为破裂，变为离子的发生源。还有，处理室5内的温度较低的区域或者是原料气体容易停留的区域中，在气相中游离基重合粉末产生。这个粉末，因为是随着成膜的重复而增加，就成为粒子的发生源。这些粒子，被卷入被处理衬底上的膜中，成为膜欠缺的原因。在此，以防止膜缺陷提高生产性为目的，除去处理室内形成的不要的膜或者是粉末等的生成物进行等离子清洗已为所知。等离子清洗，如处理室内的形成非晶硅膜的成膜的情况中，在提供给处理室内反应气体的NF3气体的同时，通过产生充电放电生成氟素游离基，由该氟素游离基清洗处理室内部。然而，特别在上述以前的复合电极型等离子处理装置中，具有充分等离子清洗处理室内是困难的问题。也就是，在处理室内阴极电极和阳极电极间形成的等离子区域，在成膜时和清洗时基本相同，限制在复合电极近旁的较狭窄的区域。还有，用于等离子清洗的氟素游离基寿命短，该氟素游离基，扩散到处理室内电极以外的区域是困难的。其结果，对于处理室内所有的不要的膜，进行充分的清洗是非常困难的。另一方面，从以前开始，对平行平板型等离子处理装置，在处理室的内壁面上附加清洗用电极是已为所知(参照专利文献2)的了。这个装置中，通过使清洗用电极和处理室的内壁面之间产生清洗用等离子，等离子清洗处理室的内壁面。(专利文献1) 特开2001-338885号公报(专利文献2) 特开2002-57110号公报 (专利技术所要解决的课题)所以，对于复合电极型等离子，可以考虑设置上述清洗用电极。但是，为了提高由清洗用电极的处理室内的清洗效果，需要另外在处理室的内壁面部分设置清洗用电极，所以存在着装置成本的上升的问题。还有，处理室内部中，只能清洗设置了清洗用电极的壁面的问题(换句话说，无法清洗没有设置清洗用电极的壁面)。为此，要对处理室内的壁面全部进行等离子清洗，就必须在壁面全体设置清洗用电极，上述问题就变得更显著。
技术实现思路
本专利技术，是鉴于上述诸问题点而产生的，其目的为，就等离子处理装置及其等离子清洗方法，在消除对被处理衬底的离子冲击提高成膜质量的同时，由简单的构成有效地除去处理室内的破裂，谋得装置成本的降低。还有，本专利技术的其他目的，是就等离子处理装置，在消除对被处理衬底的离子冲击提高成膜质量的同时，在离子冲撞必要的成膜工序中加上对被处理衬底的离子冲击，通过控制该离子冲击在同一装置中产生不同种类的优质膜的同时，谋得装置性能的提高和装置成本的降低。(为解决课题的方法)为达成上述目的，这个专利技术中，增大或者是减小在处理室内形成的等离子区域，进行等离子清洗。具体地讲，本专利技术所涉及的等离子处理装置，是包括处理室；设置在上述处理室内的，支撑被处理衬底的衬底支撑部分；在上述处理室内部面对上述衬底支撑部分设置的，具有产生等离子的复数个放电电极的复合电极的等离子处理装置，还包括增大或减小形成在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子处理装置，其特征为：是在包括：处理室；设置在上述处理室内的，支撑被处理衬底的衬底支撑部分；在上述处理室内面对上述衬底支撑部分设置的，具有产生等离子的复数个放电电极的复合电极；的等离子处理装置 中，还包括：增大或减小形成在上述处理室内部的等离子区域的等离子区域增减器；通过上述等离子区域增减器增大或者是减小了的等离子区域的等离子，等离子清洗上述处理室内部的清洗器。

【技术特征摘要】
JP 2003-7-30 283083/03;JP 2004-6-9 171598/041.一种等离子处理装置，其特征为是在包括处理室；设置在上述处理室内的，支撑被处理衬底的衬底支撑部分；在上述处理室内面对上述衬底支撑部分设置的，具有产生等离子的复数个放电电极的复合电极；的等离子处理装置中，还包括增大或减小形成在上述处理室内部的等离子区域的等离子区域增减器；通过上述等离子区域增减器增大或者是减小了的等离子区域的等离子，等离子清洗上述处理室内部的清洗器。2.根据权利要求1所涉及的等离子处理装置，其特征为上述清洗器，包括将为等离子清洗处理室内部的反应气体提供给该处理室的反应气体提供器；上述等离子区域增减器，是由控制通过上述反应气体提供器提供了反应气体的处理室内的压力的压力控制机构构成。3.根据权利要求2所涉及的等离子处理装置，其特征为上述压力控制机构，为增减处理室内的压力使其变化的构成。4.根据权利要求2所涉及的等离子处理装置，其特征为上述压力控制机构，控制处理室内的压力使其保持所规定的第1压力的时间比保持低于第1压力的第2压力的时间长。5.根据权利要求1所涉及的等离子处理装置，其特征为上述衬底支撑部分，作为电极构成；上述等离子区域增减器，是由将上述衬底支撑部分及各放电电极的电压施加状态，切换为使放电电极之间生成等离子的第1施加状态、或者是使放电电极之间生成等离子的第2施加状态的切换机构构成。6.根据权利要求5所涉及的等离子处理装置，其特征为上述切换机构，为将上述电压施加状态，交替切换为上述第1施加状态、或者是上述第2施加状态的构成。7.根据权利要求5所涉及的等离子处理装置，其特征为上述切换机构，切换上述电压施加状态，使其保持上述第1施加状态的期间能够比保持上述第2施加状态的期间长。8.根据权利要求1所涉及的等离子处理装置，其特征为上述等离子区域增减器，由调整上述衬底支撑部分与上述复合电极之间的间隔的调整机构构成。9.根据权利要求1所涉及的等离子处理装置，其特征为上述复合电极，为相对于处理室可装卸的构成。10.根据权利要求1所涉及的等离子处理装置，其特征为上述复合电极，包括绝缘上述复数个放电电极之间的电极间绝缘部分；上述放电电极，由交替排列配置的第1电极及第2电极构成。11.根据权利要求10所涉及的等离子处理装置，其特征为上述第1电极及第2电极，形成为相互平行延伸的线条状。12.根据权利要求1所涉及的等离子处理装置，其特征为上述复合电极，包括第1电极；比该第1电极更接近于被处理衬底设置的第2电极；上述第1电极及第2电极，只使从上述被处理衬底的法线方向可视面具有等离子放电面的功能。13.根据权利要求12所涉及的等离子处理装置，其特征为上述第1电极及第2电极，形成为相互平行延伸的线条状。14.根据权利要求1所涉及的等离子处理装置，其特征为施加在上述复合电极上的电压频率，在100KHz以上且在300MHz以下。15.一种等离子处理装置，其特征为包括处理室；设置在上述处理室内部支撑被处理衬底的衬底支撑部分；在上述处理室内部与上述衬底支撑部分对面设...

【专利技术属性】
技术研发人员：波多野晃继，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]