等离子加工装置和方法制造方法及图纸

一种等离子加工装置和方法，其中吹送部件（１５２）设置有吹风口（Ｉａ’），该吹风口的尺寸小到不允许吹送的气流被直接地吹送到晶片Ｗ的部分上，该晶片Ｗ的部分比晶片Ｗ的外边缘更位于晶片的中心侧并且不进行等离子加工。吸入件（１５１）设置有与吹送部件（１５２）相联的吸入口（８１Ａ）。吸入口（８１Ａ）靠近吹风口（Ｉａ’）设置并形成相对于吹送气流大致在相反方向上取向的抽吸气流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，其中诸如工件(将被处理的物体)蚀刻、化学蒸汽沉积(CVD)、清洗、灰化、表面改性等的不同的表面处理通过等离子化加工气体并将被等离子化的气体施加到诸如半导体晶片的工件上而进行。
技术介绍
例如，半导体晶片是通过使用旋涂机等的沉积过程(薄膜形成过程) 进行蚀刻过程。旋涂机是用于在半导体晶片上形成诸如绝缘薄膜和光致抗 蚀剂薄膜的薄膜的装置。半导体晶片被旋转，液体材料被落到晶片的上表 面(前表面)的中心部分上，这样液体材料通过离心力在整个表面上扩展。 通过这样做，薄膜不仅覆盖晶片的上表面的整个表面(内侧面积)，而且 覆盖上表面的外边部分和外端表面。如果允许此薄膜占据晶片的外边，这 将是在诸如用于保持外边的过程总产生微粒的一个原因。此外，由于液体 流的阻力的缘故，薄膜在晶片的外边上的厚度比在主要区域上更大。这不 仅导致在对薄膜表面抛光时的不方便，而且导致由于剥离所导致的污染。在根据PE-CVD和LP-CVD的沉积的情况下，薄膜厚度在薄膜的外边很少 变大，但是有可能在晶片的外边在传输的过程中意外的接触时而产生裂 纹，这样导致污染。在本专利技术的先进LSI装置领域中，Cu/低k (Cu/low k)是主流以实现高速操作。在此技术中，具有较高的电子迁移率的铜被用作金属布线，并 且具有比Si02 (介电常数4)更低的介电常数的低介电薄膜被用作层间绝 缘薄膜。但是，据说低介电薄膜机械强度比Si(Vj、，并且因此形成在晶片 的外边上的薄膜易于是在诸如CMP (化学机械抛光)的物理抛光过程中发生污染的一个原因。这样的污染易于变成是诸如布线短路的不方便的一个原因，并且其经 常导致产品产量下降。随着半导体小型化的发展，布线的厚度减小并且这 样很容易受到污染的负面影响。因此，需要更为严格地限制污染的发生。有鉴于上述，日本专利公开出版物No. H03-268419和H11 — 274147提 出了一种所称的湿蚀刻技术，其中蚀刻液体落到形成在晶片的外边上的不 需要的薄膜上，以在用于在晶片的上表面上形成薄膜的过程结束之后从其 移除不需要的薄膜。但是，根据上述的湿蚀刻技术从晶片的外边上移除薄膜的方法具有这 样的不方便性部件形成在外边上的薄膜而且形成在主区域上的薄膜由于 蚀刻液体的湿度而变得脆弱，需要较大的成本来处理废液。尽管需要薄膜 的外端部表面形成为倾斜结构，以在物理抛光时发散应力，薄膜的外端表 面根据湿蚀刻技术变成尖边状结构，这样使得其难于获得斜坡状结构。相比较而言，日本专利申请公开出版物No.H05-82478、 H08—279494 和H10—189515以及其它出版物提出了用于根据使用等离子的所谓的干蚀 刻技术移除形成在晶片的外边上的薄膜的技术。通常，等离子加工装置包括一对电极。例如在日本专利申请公开出版 物No.H05-82478的图5中所示的用于蚀刻的等离子加工装置中，电介质被 缠绕在一对同心电介质圆柱的每个上以提供双环形电极结构。环形间隙被 形成在内和外电极之间，此环形间隙用作允许加工气体流经其的气体通 道。通过在电极之间施加电场，气体通道成为加工气体被离子化的离子化 空间。此离子化加工气体被吹送通道环形气体通道的整个外周。这使得其 可以同时蚀刻盘形晶片的外边的整个外周。此外，在如上述的No.H05-82478的公开文件中所显示的装置中，弯曲 为C形状的管被容纳在环形槽中，所述环形槽被形成在电极单元中，并被 允许以接触环形电极，然后，作为温度调节介质的制冷剂流入此管以冷却 (温度调整)电极。此外，在上述的公开出版物No.H05-82478所公开的装置中，晶片通过一对盘形夹具装置被夹持保持在前侧和后侧上。这样，晶片的前表面和后 表面上的主区域被覆盖，并且晶片的外边被暴露。各夹具装置用0形环被设置在周边上。此o形环相对边界区域被挤压在晶片的前表面和后表面的主区域和外边之间。这样，提供密封，则会样等离子气体将不流到主区域。 晶片的被暴露的外边与环形闭合间隙的内部相对。通过将等离子加工气体 供给到此闭合的间隙中，形成在晶片的外边上的薄膜被移除。此外，在如上述的公开文件No.H05-82478中所公开的装置中，排放装 置从上述的加工气体吹送装置单独利用。此排放装置包括设置靠近晶片的 外边的环形吸入口并连接到环形闭合间隙，以及连接到环形吸入口的排放 通道。加工气体和副产品被抽吸通过吸入口并通过排放通道所排放。在上述的日本专利水平公开出版物No.H08-279494中所公开的装置包括环形电极结构，以及由此的环形等离子吹风口。晶片设置在环形吹风口 之下，这样晶片的外边沿着端口延伸。环形电极之间施加电场，这样通过 电极之间的加工气体被等离子化，并且等离子化加工的气体通过环形吹风 口吹送。这样吹送的等离子气体与晶片的上表面的外边部分相接触，然后 沿着外边表面向下传输并朝向后侧转向。这样，形成在晶片的外边(包括 上表面的外边部分、下表面的外端表面和外边部分)上所形成的薄膜被移 除。此后，气体被抽吸并从晶片的下部排放。通过单独地将载运气体喷洒 到晶片的中心区域并径向地展开所述气体，喷洒到晶片的外边上的等离子 被防止流到内侧(即，晶片的主区域)。在日本专利申请公开出版物No.H10-189515中所公开的装置中，电极结构，以及由此等离子吹风口被向上指引并安置在晶片的外边的下部上。 传统的等离子加工装置，尤其是包括环形电极结构的等离子加工装置 具有下述问题。(a) 环形电极的组装/定心 为了清洁在它们变脏时或者当它们损坏时需要替换时，电极通常需要被连接/拆下。如果那时没有间隙形成在各电极和保持器之间，拆卸/组装 操作难于执行。但是，如果一定的间隙必须设置在双环形电极结构中，电 极的连接位置的精度将很容易失序并且内、外电极的中心将从彼此偏移。(b) 环形电极的冷却(温度调节)为了以稳定的方式发生辉光放电，并因而为了以稳定的方式执行等离 子化(将加工气体转换为等离子)，通过诸如冷却的温度调节，电极被需 要保持在预定在温度范围中。另一方面，在电极是环形的情况下，在电极 的内部不容易形成用于温度调节的冷却通道。根据上述公开文件No.H05-82478中所公开的装置，由于冷却结构(温度调节结构)从电极单 独形成，制造比较容易。但是，在冷却剂和电极之间通过冷却剂管的管壁 执行热交换。在具有电极的接触区域较小的情况下，不能获得完全满意的 冷却效率(温度调节效率)。此外，例如，在双环形电极的结构中，在内周表面中延伸的冷却剂管 被设置在内电极的内周表面上，以及在外周方向上延伸的冷却剂管被设置 在外电极的外周表面上，如果冷却剂管沿着电极的外周表面曲率未改变， 并且不可膨胀/不可收缩，卸装/组装操作在维护时遇到困难。另一方面， 需要电极和冷却剂管在使用时彼此牢固地接触，并维护了热传输属性。(c)被加工气体和副产品的排放被使用的加工气体和通过蚀刻所产生的副产品薄膜需要被迅速地移 除，因为如果不这样，将会导致诸如停留在晶片上的负面效果。但是，在 加工气体的吹风口和排出口被安置彼此过度离开，气体流动难于控制，这 就需要具有较大容量的排放泵。在排放通道被形成在装置的框架中，存在 这样的担心框架的内周表面被腐蚀。任何试图让框架由抗腐蚀金属制造 的企图会导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子加工装置，其中加工气体通过形成在一对电极之间的气体通道并等离子化，然后被等离子化的气体通过连接到气体通道的吹风口被吹送，这样晶片的外边进行等离子化加工，其中所述吹风口包括与所述晶片相交的端口轴，所述端口的直径尺寸或者宽度很小，以不允许所述吹送的气流被直接吹送到所述晶片的一部分，所述部分比所述晶片的外边更靠晶片的外侧并不进行等离子加工，以及用于相对吹送气流通常在反向方向上取向形成抽吸气流的抽吸端口被靠近所述吹风口所形成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：野上光秀，宫本荣司，
申请(专利权)人：积水化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]