等离子处理装置和等离子处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种等离子处理装置和等离子处理方法，该等离子处理装置包括：筒体状的处理容器，其能够被抽真空；保持部件，其用于保持多个被处理体并插入到上述处理容器内或从上述处理容器内取出；气体供给部件，其用于向上述处理容器内供给气体；活化部件，其沿着上述处理容器的长度方向设置，利用由高频电力产生的等离子体对上述气体进行活化，该等离子处理装置用于对上述被处理体实施等离子处理，其中，该等离子处理装置包括：筒体状的屏蔽壳体，其为了遮断高频而以包围上述处理容器的周围的方式设置且接地；冷却机构，其在上述等离子处理过程中用于使冷却气体沿着上述屏蔽壳体与上述处理容器之间的空间部流动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用等离子体在室温程度的温度范围内用于在半导体晶圆等被处理 体上实施成膜处理的。
技术介绍
一般而言，为了制造半导体集成电路，对由硅基板等构成的半导体晶圆进行成膜 处理、蚀刻处理、氧化处理、扩散处理、重整处理、自然氧化膜的去除处理等各种处理。而且， 最近，考虑到成膜材料的耐热性等，要求工艺处理时的低温化，与此相对应地提出了一种等 离子处理装置(专利文献1 4)，该等离子处理装置使用了即使在处理时晶圆温度较低也 能够促进反应的等离子体。说明上述等离子处理装置的一个例子，图14是表示上述以往的立式等离子处理 装置的一个例子的概略示意图。在图14中，在内部气氛气体能够被抽真空的石英制的圆筒 体状的处理容器2内，半导体晶圆W被支承在能够旋转的多层的晶圆舟皿4上。该晶圆舟 皿4能够自处理容器2的下方上升而插入到该处理容器2内，或自处理容器2的下方下降 而从该处理容器2内取出。此外，该处理容器2的下端被盖部6气密地封闭。在该处理容 器2的侧壁上设有沿着该处理容器2的高度方向而截面呈长方形状的等离子体形成箱8。 而且，在该等离子体形成箱8内设有用于流出被等离子体活化的气体的气体喷嘴10。而且，在该等离子体形成箱8的分隔壁的外侧两侧，沿着等离子体形成箱8的高度 方向以彼此相对的方式设置一对分别独立的等离子体电极12，对该两等离子体电极12之 间的区域施加来自等离子体产生用的高频电源14的、例如13. 56MHz的高频电力。此外，在 该处理容器2的外侧也包括顶部的外侧地设有绝热材料16。而且，在该绝热材料16的内侧 的侧面设有用于对上述半导体晶圆W进行加热的加热器18。而且，在该绝热材料16的外侧 面包括顶部地设有屏蔽壳体20，并且，该屏蔽壳体20接地，防止高频向外部泄漏。在这样的构成中，对上述等离子体电极12之间的区域施加高频电力时，产生等离 子体。供给到等离子体形成箱8内的气体被该等离子体活化而产生活性种。由此，即使晶 圆W的加热温度较低，也能够利用上述产生的活性种来促进反应等。专利文献1 日本特开2006-049809号公报专利文献2 日本特开2006-270016号公报专利文献3 日本特开2007-42823号公报专利文献4 国际公开2006/093136号公报不过，最近，作为新技术，提出了一种利用由MEMS(MicroElectro Mechanical Systems)的微细加工技术进行组装的技术。在该MEMS技术中，存在利用微细加工技术将压 力传感器、扩音器(microphone)等1个三维装置组装到小的芯片内的技术。其中，也存在 组装具有转子的微细电动机那样的MEMS技术的例子。例如，在形成上述微细电动机的情况 下，需要形成能够旋转的微细转子。因此，预先用氧化膜包围相当于该转子的微细的零件的 整个周围地形成，并且用薄膜在该氧化膜的周边部形成用于收容上述转子的壳体。之后，通过蚀刻去除整个上述氧化膜，使壳体内空洞化。这样，完成使上述微细的转子在壳体内能自 转这样的构造。这样，将最终不残留于装置本身、在制造工序的过程中因必要而形成、之后被去除 那样的薄膜称为牺牲层，在该牺牲层是氧化膜的情况下被称为牺牲氧化膜。这样的牺牲层 或牺牲氧化膜在之后被去除，所以膜质特性等没有特别的问题。因此，在形成通常的栅极氧 化膜、层间绝缘膜等要求高膜质特性的氧化膜等时，为了得到高的膜质特性，需要在温度比 较高的高温下进行成膜处理。另一方面，为了形成这样的牺牲氧化膜，一直在开发一种在室 温等低温范围内能够成膜的技术。为了形成上述牺牲氧化膜，例如作为成膜装置，使用如在图14中说明那样的等离 子处理装置，作为原料气体，使用DIPAS (二异丙基氨基硅烷)等的氨基硅烷系气体和由等 离子体产生的臭氧等活性种，从而在室温程度的较低的温度下形成上述牺牲氧化膜。可是，为了形成上述牺牲氧化膜，若使用如图14说明那样的等离子处理装置，则 在每次进行批量处理时，由等离子体产生的热被蓄积在处理容器2和绝热材料16之间的空 间部分，从而该空间部分充满热，结果，若连续地进行批量处理，则每次批量处理时，处理温 度逐渐上升，从而产生成膜的再现性降低这样的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的实施例是鉴于上述情况，为了解决上述问题而形成的，提供一种新 的且有用的。更加详细地说，本专利技术的实施例提供一种 等离子处理装置，在处理温度为室温程度的较低的温度范围内进行等离子处理时，能够较 低地维持该处理温度而提高等离子成膜处理等等离子处理的再现性。此外，本专利技术的实施例提供能够降低清洁频率而提高生产率(throughput)的等 离子处理装置和等离子处理方法。本专利技术的一技术方案是一种等离子处理装置，该等离子处理装置包括筒体状的 处理容器，其能够被抽真空；保持部件，其用于保持多个被处理体并插入到上述处理容器内 或从上述处理容器内取出；气体供给部件，其用于向上述处理容器内供给气体；活化部件， 其沿着上述处理容器的长度方向设置，利用由高频电力产生的等离子体对上述气体进行活 化，该等离子处理装置用于对上述被处理体实施等离子处理，其特征在于，该等离子处理装 置包括筒体状的屏蔽壳体，其为了遮断高频而以围着上述处理容器的周围的方式设置且 接地；冷却机构，其在上述等离子处理过程中用于使冷却气体沿着上述屏蔽壳体与上述处 理容器之间的空间部流动。这样，一种等离子处理装置，其用于将被保持部件保持的多个被处理体收容在筒 体状的处理容器内并将所需的气体导入到筒体状的处理容器内，利用由活化部件产生的等 离子体在这些被处理体上形成气体的活性种，利用该活性种对被处理体实施等离子处理， 其包括筒体状的屏蔽壳体，其为了遮断高频而以围着处理容器的周围的方式设置且接地； 冷却机构，其在上述等离子处理过程中用于使冷却气体沿着屏蔽壳体与处理容器之间的空 间部流动，在等离子处理过程中利用冷却机构使冷却气体沿着处理容器的外侧流动来进行 冷却，因此从等离子体产生的热不会充满屏蔽壳体与处理容器之间的空间部，结果，在处理 温度为室温程度的低温度范围内进行等离子处理时，能低较地维持该处理温度而提高等离子成膜处理等等离子处理的再现性。本专利技术的另一技术方案的等离子处理装置，其特征在于，该等离子处理装置包括 温度测量部件，其用于对上述空间部内的气氛气体的温度进行测量；排气路径，其设于排气 集管部与上述排气源之间；阀机构，其设于上述排气路径的中途，在将上述等离子处理装置 维持在待命状态的状态下，以预先设定的排气流量排出上述空间部的气氛气体时的上述温 度测量部件的测量温度低于预先设定的阈值温度的情况下，该阀机构在上述等离子处理时 处于关闭状态。这样，等离子处理装置还包括温度测量部件，其用于对空间部内的气氛气体的 温度进行测量；排气路径，其设于排气集管部与排气源之间；阀机构，其设于排气路径的中 途，在将等离子处理装置维持在待命状态下，以预先设定的排气流量排出空间部的气氛气 体时的温度测量部件的测量温度低于预先设定的阈值温度的情况下，该阀机构在等离子处 理时处于关闭状态，从而能够设定例如堆积在处理容器的内壁上的不需要的膜难以剥落这 样的条件。结果，能降低清洁频率，谋求生产率的提高。本专利技术的再一技术方案是一种等离子处理方法，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子处理装置，其包括：筒体状的处理容器，其能够被抽真空；保持部件，其用于保持多个被处理体并插入到上述处理容器内或从上述处理容器内取出；气体供给部件，其用于向上述处理容器内供给气体；活化部件，其沿着上述处理容器的长度方向设置，利用由高频电力产生的等离子体对上述气体进行活化，该等离子处理装置用于对上述被处理体实施等离子处理，其特征在于，其包括：筒体状的屏蔽壳体，其为了遮断高频而以包围上述处理容器的周围的方式设置且接地；冷却机构，其在上述等离子处理过程中用于使冷却气体沿着上述屏蔽壳体与上述处理容器之间的空间部流动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小野寺直见，乡右近清彦，佐藤润，
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]