等离子处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供利用等离子体对基板进行处理的等离子处理装置，其特征在于，包括：真空容器，在其内部利用上述等离子体对上述基板进行处理；旋转台，设于上述真空容器内，形成用于载置基板的至少1个基板载置区域；旋转机构，使该旋转台旋转；气体供给部，向上述基板载置区域供给等离子体产生用的气体；主等离子体产生部，在与上述基板载置区域的通过区域相对的位置的、上述旋转台的中央部侧和外周侧之间呈棒状延伸地设置，用于向上述气体供给能量而使其等离子化；辅助等离子体产生部，在上述真空容器的周向上相对于该主等离子体产生部分开地设置，用于补偿由该主等离子体产生部产生的等离子体的不足的部分；真空排气部件，将上述真空容器内排成真空。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在真空容器内利用等离子体对基板进行处理的等离子处理装置。
技术介绍
作为半导体制造工艺之一的、用于在真空气氛下利用反应气体在基板上形成薄 膜的装置，公知有在载置台上载置多张半导体晶圆等基板，使基板相对于反应气体供给部 件一边相对地公转一边进行成膜处理的成膜装置。例如，在美国专利公报7153542号、日 本专利3144664号公报和美国专利公报6634314号中记载有这种所谓的小批量方式的成 膜装置，这样的成膜装置例如从反应气体供给部件对基板供给多种反应气体，并且在分别 供给上述多种反应气体的处理区域彼此之间例如设有物理的分隔壁，或作为气帘喷射惰 性气体，从而以防止上述多种反应气体互相混合的方式进行成膜处理。然后，用该成膜装 置，进行交替地向基板供给第1反应气体和第2反应气体而层叠原子层或分子层的例如 ALD (Atomic Layer Deposition)禾口 MLD (Molecular Layer Deposition)等。另一方面，在利用上述的ALD(MLD)法进行薄膜的成膜时，在成膜温度较低的情况 下，例如有时反应气体所含有的有机物、水分等杂质被吸入薄膜中。为了从膜中向外部排出 这样的杂质而形成致密且杂质少的薄膜，需要对晶圆例如进行用等离子体等的改性处理， 但是若在层叠薄膜之后进行该改性处理，则由于工序增加而导致成本提高。因此，也考虑到 在真空容器内进行这样的等离子处理的方法，但是在该情况下，因为使产生等离子体的等 离子体产生部与反应气体供给部件一起相对于载置台相对地旋转，所以在载置台的径向上 晶圆与等离子体接触的时间产生时间差，例如有可能在载置台的中央侧和周缘侧，改性的 程度不一致。在该情况下，在晶圆的面内，膜质、膜厚产生偏差，或对晶圆造成部分损坏。此 外，在对等离子体产生部供给大的电力的情况下，也有可能该等离子体产生部会立刻劣化。
技术实现思路
根据本专利技术的一技术方案，提供一种等离子处理装置，利用等离子体对基板进行 处理，其特征在于，包括真空容器，在其内部利用上述等离子体对上述基板进行处理；旋 转台，设于上述真空容器内，形成用于载置基板的至少1个基板载置区域；旋转机构，使该 旋转台旋转；气体供给部，向上述基板载置区域供给等离子体产生用的气体；主等离子体 产生部，在与上述基板载置区域的通过区域相对的位置的、上述旋转台的中央部侧和外周 侧之间呈棒状延伸地设置，用于向上述气体供给能量而使其等离子化；辅助等离子体产生 部，在上述真空容器的周向上相对于该主等离子体产生部分开地设置，用于补偿由该主等 离子体产生部产生的等离子体的不足的部分；真空排气部件，将上述真空容器内排成真空。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的成膜装置的纵截面的下述图3的1-1’纵剖视图。图2是表示本专利技术的实施方式的成膜装置的内部的概略构成的立体图。4图3是本专利技术的实施方式的成膜装置的横截俯视图。图4是表示本专利技术的实施方式的成膜装置的内部的一部分的概略构成的纵剖视 图。图5是表示本专利技术的实施方式的成膜装置的内部的一部分的概略构成的纵剖视 图。图6A 6B是表示本专利技术的实施方式的活化气体喷射器的一个例子的放大立体 图。图7是表示设于本专利技术的实施方式的成膜装置的活化气体喷射器的纵剖视图。图8是表示本专利技术的实施方式的活化气体喷射器的成膜装置的纵剖视图。图9是表示本专利技术的实施方式的活化气体喷射器的各尺寸的纵剖视图。图10是表示在本专利技术的实施方式的活化气体喷射器中产生的等离子体的浓度的 示意图。图11是表示在图1的上述成膜装置中通过改性生成的薄膜的状态的示意图。图12是表示本专利技术的实施方式的成膜装置中的气体的流动的示意图。图13是表示本专利技术的实施方式的成膜装置的其他的例子的立体图。图14是表示本专利技术的实施方式的成膜装置的其他的例子的立体图。图15是表示本专利技术的实施方式的成膜装置的其他的例子的俯视图。图16是表示本专利技术的实施方式的成膜装置的其他的例子的俯视图。图17是概略地表示本专利技术的实施方式的改性装置的俯视图。图18是表示本专利技术的实施方式的成膜装置的其他的例子的俯视图。图19是表示本专利技术的实施方式的成膜装置的其他的例子的立体图。图20是本专利技术的实施方式的其他的例子的成膜装置的剖视图。图21是本专利技术的实施方式的其他的例子的成膜装置的示意图。图22是表示本专利技术的实施方式的成膜装置的其他的例子的立体图。图23是本专利技术的实施方式的其他的例子的成膜装置的立体图。图M是表示本专利技术的实施方式的其他的例子的成膜装置的侧视图。图25是表示本专利技术的实施方式的其他的例子的成膜装置的主视图。图沈是表示本专利技术的实施方式的其他的例子的成膜装置的概略图。图27是表示本专利技术的实施方式的成膜装置的其他的例子的立体图。图观是表示本专利技术的实施方式的成膜装置的其他的例子的剖视图。图四是表示本专利技术的实施方式的成膜装置的其他的例子的剖视图。图30是在本专利技术的实施例中得到的特性图。图31是在本专利技术的实施例中得到的特性图。图32A 32G是在本专利技术的实施例中得到的特性图。图33A 3 是在本专利技术的实施例中得到的特性图。图34A 34B是在本专利技术的实施例中得到的特性图。图35A 35D是在本专利技术的实施例中得到的特性图。图36是在本专利技术的实施例中得到的特性图。图37是用于说明本专利技术的实施例的俯视图。图38是在本专利技术的实施例中得到的特性图。图39是用于说明本专利技术的实施例的俯视图。图40是在本专利技术的实施例中得到的特性图。图41是用于说明在本专利技术的实施例中得到的结果的示意图。图42A 42C是用于说明本专利技术的实施例的俯视图。图43是在本专利技术的实施例中得到的特性图。图44是在本专利技术的实施例中得到的特性图。图45是在本专利技术的实施例中得到的特性图。具体实施例方式实施例的说明图1 (下述的图3的1-1’剖视图)表示作为本专利技术的一实施方式的等离子处理装 置的一个例子的成膜装置1000的构成。成膜处理装置1000包括平面(俯视)形状是大 致圆形且扁平的真空容器1 ；设于该真空容器1内，在该真空容器1的中心具有旋转中心的 旋转台2。真空容器1构成为顶板11能从容器主体12分离。顶板11利用内部的减压状态 借助设于容器主体12的上端面的密封构件例如0型密封圈13被按压于容器主体12侧，维 持气密状态，而在将顶板11从容器主体12分离时，被未图示的驱动机构向上方抬起。旋转台2的中心部被固定在圆筒形状的芯部21，该芯部21固定在沿铅垂方向延伸 的旋转轴22的上端。旋转轴22贯穿真空容器1的底面部14，其下端安装在作为旋转机构 的驱动部23上，该驱动部23使该旋转轴22绕铅垂轴线在该例子中绕顺时针旋转。旋转轴 22和驱动部23被收纳在上表面开口的筒状的壳体20内。设于该壳体20的上表面的凸缘 部分气密地安装在真空容器1的底面部14的下表面，维持壳体20的内部气氛和外部气氛 的气密状态。如图2和图3所示，在旋转台2的表面部沿着旋转方向(周向)设有用于载置多 张例如5张作为基板的半导体晶圆(以下称为“晶圆”)W的圆形状的凹部M。另外，为了 便于图示，仅在图3中的1个凹部M中画出晶圆W。该凹部M被设定为其直径稍大于晶圆 W的直径例如大4mm，而且其深度与晶圆W的厚度同等的大小。因此，在晶圆W落入凹部本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种等离子处理装置，利用等离子体对基板进行处理，其特征在于，包括：真空容器，在其内部利用上述等离子体对上述基板进行处理；旋转台，设于上述真空容器内，形成用于载置基板的至少１个基板载置区域；旋转机构，使该旋转台旋转；气体供给部，向上述基板载置区域供给等离子体产生用的气体；主等离子体产生部，在与上述基板载置区域的通过区域相对的位置的、上述旋转台的中央部侧和外周侧之间呈棒状延伸地设置，用于向上述气体供给能量而使其等离子化；辅助等离子体产生部，在上述真空容器的周向上相对于该主等离子体产生部分开地设置，用于补偿由该主等离子体产生部产生的等离子体的不足的部分；真空排气部件，将上述真空容器内排成真空。

【技术特征摘要】
2009.12.25 JP 2009-295110;2010.06.17 JP 2010-138661.一种等离子处理装置，利用等离子体对基板进行处理，其特征在于，包括真空容器，在其内部利用上述等离子体对上述基板进行处理；旋转台，设于上述真空容器内，形成用于载置基板的至少1个基板载置区域；旋转机构，使该旋转台旋转；气体供给部，向上述基板载置区域供给等离子体产生用的气体；主等离子体产生部，在与上述基板载置区域的通过区域相对的位置的、上述旋转台的 中央部侧和外周侧之间呈棒状延伸地设置，用于向上述气体供给能量而使其等离子化；辅助等离子体产生部，在上述真空容器的周向上相对于该主等离子体产生部分开地设 置，用于补偿由该主等离子体产生部产生的等离子体的不足的部分；真空排气部件，将上述真空容器内排成真空。2.根据权利要求1所述的等离子处理装置，其特征在于，该等离子处理装置具有反应气体供给部件，该反应气体供给部件在周向上相对于上述 主等离子体产生部和上述辅助等离子体产生部分开地设置，用于对基板进行成膜。3.根据权利要求2所述的等离子处理装置，其特征在于，上述真空容器具有分离区域，该分离区域设于在旋转台的周向上相互分开地形成的多 个处理区域以及上述多个处理区域之间，上述反应气体供给部件分别供给互不相同的反应气体，在上述多个处理区域之间供给有用于防止互不相同的反应气体混合的分离气体，上述 成膜通过依次向基板表面供给互不相同的反应气体而进行。4.根据权利要求1所述的等离子处理装置，其特征在于，上述主等离子体产生部、上述辅助等离子体产生部...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤寿，田村辰也，牛窪繁博，菊地宏之，
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