[发明专利]等离子处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使由微波产生的等离子作用于半导体晶圆等来对其实施处理时使用等离子处理装置。

背景技术

近年来，随着半导体产品的高密度化及高微细化，在半导体产品的制造工序中，为了进行成膜、蚀刻、灰化等各种处理而使用等离子处理装置。特别是使用采用微波来产生高密度等离子的微波等离子装置，这是由于该微波等离子装置即使在0.1mTorr(13.3mPa)～数Torr(数百Pa)左右的压力较低的高真空状态下，也可以稳定地激发等离子。

这样的等离子处理装置公开于专利文献1、专利文献2、专利文献3、专利文献4等中。在此，参照图12概略说明使用微波的通常的等离子处理装置。图12是表示以往通常的等离子处理装置的概略结构图。

在图12中，该等离子处理装置2具有可抽成真空的处理容器4和设置于处理容器4内用于载置半导体晶圆W的载置台6。在与该载置台6相面对的顶部，气密地设有由可使微波透过的圆板状的氮化铝、石英等构成的顶板8。而且，在处理容器4的侧壁设有用于向容器内导入规定气体的气体喷嘴10和搬出搬入晶圆W用的开口部12，在该开口部12设有气密地打开或关闭该开口部12的闸阀G。另外，在处理容器4的底部设有排气口14，该排气口14与未图示的真空排气系统相连接，可以如上所述地将处理容器4内抽成真空。

而且，在上述顶板8的上表面设置有厚度为数mm左右的、例如由铜板构成的平面天线构件16和由用于缩短该平面天线构件16的半径方向上的微波波长的、例如由电介体构成的滞波件18。而且，在平面天线构件16中形成有许多个例如由长槽状的贯通孔构成的微波放射孔20。该微波放射孔20通常配置为同心圆状，或者配置为漩涡状。而且，在平面天线构件16的中心部连接有同轴波导管22的中心导体24，由微波产生器26产生的、例如2.45GHz的微波在利用模式转换器28转换为规定振动模式之后，经由中心导体24被导入至平面天线构件16。然后，一边使微波以放射状向天线构件16的半径方向传播一边使微波从设置于平面天线构件16上的微波放射孔20放出，并使该微波透过顶板8，从而将微波导入到下方的处理容器4内。利用该微波在处理容器4内的处理空间S中激发等离子P，从而对半导体晶圆W实施蚀刻、成膜等规定的等离子处理。

具体地讲，由于如上所述地自上述平面天线构件16放射出的微波可透过顶板8而被导入到处理空间S内，因此，必然在晶圆W上方的处理空间S内形成密度较高的等离子P。于是，例如在成膜处理的情况下，由该等离子P形成的活性种、离解了的气体发生反应，在晶圆W上进行成膜。例如在蚀刻处理的情况下，可利用由等离子产生的活性种的能量蚀刻晶圆表面。

专利文献1:日本特开平3-191073号公报

专利文献2:日本特开平5-343334号公报

专利文献3:日本特开平9-181052号公报

专利文献4:日本特开2003-332326号公报

但是，在进行上述各种处理的期间内，理所当然，处理容器4内的气体介质通过真空抽吸而自排气口14被继续排出。于是，在该被排出的气体介质中包含一定程度的残留的活性种、离解了的气体成分，这些残留的活性种、离解了的残留气体成分，或者在蚀刻时自晶圆表面产生的气体成分集中到排气口14的局部。而且，由于排气口14远离等离子P的区域，因此，能量供给也被切断，上述残留的活性种、离解了的残留气体成分失活而导致反应还原。结果，会在该排气口14附近堆积可导致产生颗粒、堵塞排气口的不需要的附着膜X。

易于堆积这样的不需要的附着膜X的部分并不限定于上述排气口14附近，根据等离子处理的种类而产生于各种部位。例如，会在远离等离子P的区域的部分、即温度较低的部分例如处理容器4的整个内壁面堆积不需要的附着膜X。特别是会在搬出搬入晶圆时所使用的、与其他部分相比有温度降低的倾向的搬出搬入晶圆用的开口部12附近堆积不需要的附着膜。于是，上述那样的问题并不限定于等离子成膜处离、等离子蚀刻处理，也会产生在等离子氮化处离、等离子氧化处理等使用等离子的各种处理过程中。

发明内容

本发明是着眼于以上那样的问题点，为了有效地解决上述问题而发明的。本发明的目的在于提供一种可以防止在使用了等离子的处理容器内堆积不需要的附着膜的等离子处理装置。