[发明专利]聚焦环和等离子体处理装置

说明书

本申请是2004年9月6日提出的申请号为2004100784994的同名申请的分案申请

技术领域

本发明涉及配置在用来对半导体晶片等的基板施行蚀刻处理等的规定的等离子体处理的处理室内的聚焦环和等离子体处理装置。

背景技术

以往，例如在半导体器件的微细的电路的制造工序中，多使用蚀刻处理装置等的等离子体处理装置。

在这样的等离子体处理装置中，在其构成为可对内部进行气密密封的处理室内配置半导体晶片等的被处理基板，使得在该处理室内产生等离子体，使该等离子体作用到被处理基板上，实施蚀刻等的等离子体处理，

此外，在这样的等离子体处理装置内，具有使得把作为被处理基板的半导体晶片的周围围住那样地，配置有被称之为聚焦环的环状的构件的装置。该聚焦环的设置目的是为了把等离子体封闭起来，缓和因半导体晶片面内的偏置电位的边缘面效应而产生的不连续性，使得即便是在其边缘部分处也能够和半导体晶片的中央部分一样可以进行均匀且良好的处理。

人们知道(例如，参看专利文献1)如上所述，由于聚焦环被配置为使之把半导体晶片围了起来，使介电物质与等离子体相接，以及使等离子体在上方轴方向上进行位移以便使等离子体远离下部电极，故不能使等离子体中的反应物质聚焦到下部电极周边上，因而将减小半导体晶片周边部分的处理速度。

此外，如上所述，由于聚焦环的目的之一是缓和偏置电位的不连续性，故应作成为使得聚焦环的表面(上表面)与要进行处理的半导体晶片的处理面成为大体上同一平面，即进行使得聚焦环的表面(上表面)与半导体晶片的处理面变成为同一高度这样的处理。此外，历来一直在进行(例如，参看专利文献2)采用使聚焦环的表面(上表面)形成为比半导体晶片的处理面高，或者，通过对其材质进行选择，来缓和偏置电位的不连续性的尝试。

[专利文献1]

特表2001-516948号公报(第13-41页，图1-7)

[专利文献2]

特表2003-503841号公报(第12-22页，图2-6)

如上所述，以往在等离子体处理装置中，都使用聚焦环，并通过使用该聚焦环而实现了处理的均匀性的提高等。

图15示出了现有的聚焦环的一个例子，如同图所示，在兼做下部电极的载置台100上，配置有用硅等的导电性材料形成为环状的聚焦环101，以便围住作为被处理基板的半导体晶片W的周围。

此外，在图15所示的例子中，聚焦环101的上表面的高度，被作成为与半导体晶片W的处理面(表面)大体上同一高度，其结果是聚焦环101的上方的电场就变成为与半导体晶片W的表面上方的电场大体上相同，可以缓和由偏置电位的边缘面效应所产生的不连续性，如图中的虚线所示，在半导体晶片W的表面上方和聚焦环101的上方，形成了大体上同一高度的等离子体层(sheath)。通过这样的等离子体层，如图中用箭头所示的那样，即便是在半导体晶片的边缘部分处，离子也将相对于半导体晶片W表面垂直地入射。

但是，在使用上述构成的聚焦环101的情况下，有时候在半导体晶片W的周缘部分(边缘部分)的背面一侧，会产生由CF系聚合物等构成的不希望的附着物进行附着的所谓的淀积。

在详细地查明这样的淀积的原因时得知，在使用上述构成的聚焦环101的情况下，由于半导体晶片W和聚焦环101已变成为大体上同一电位，故就如在图16中放大示出的那样，在半导体晶片W的周缘部分(边缘部分)与聚焦环101的内周部分之间形成在图中用虚线表示其电力线的那样的电场。为此，就如在图中用实线所示的那样，变成为等离子体易于从半导体晶片W的周缘部分(边缘部分)与聚焦环101的内周部分之间的中间部分向半导体晶片W的背面一侧侵入的状态，人们推测是通过已侵入到半导体晶片W的背面一侧的等离子体而在半导体晶片W的周缘部分(边缘部分)的背面一侧产生了淀积。

发明内容

本发明就是为应对这样的现有的事情而完成的，目的在于提供即便是在半导体晶片的边缘部分中，也可以与半导体晶片的中央部分同样地进行良好且均匀的处理，在可以提高处理的面内均匀性的同时，与现有技术比较，还可以减小淀积对半导体晶片的周缘部分背面一侧的发生的聚焦环和等离子体处理装置。