[发明专利]载置台构造、以及用其的处理装置和该装置的使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及对半导体晶片等作用例如通过微波或高频产生的等离 子体而实施处理时所使用的处理装置、其所使用的载置台构造以及该装 置的使用方法。

背景技术

近年来，伴随着半导体制品的高密度化以及高微细化，在半导体制 品的制造工序中，存在为了薄膜的沉积、蚀刻、退火等处理而使用等离 子体处理装置的情况。特别是，具有使用如下等离子体处理装置的倾向， 即，为了即使在0.1mTorr(13.3mPa)～数100mTorr(数10Pa)的比 较低的压力下(高真空下)也能稳定使等离子体产生，而利用微波或高 频，产生高密度等离子体的等离子体处理装置。这样的等离子体处理装 置公开在专利文献1～5中。

在此，参照图1说明例如利用了微波的通常的等离子体处理装置。 图1是表示利用了微波的现有通常的等离子体处理装置的概略结构图， 图2是表示载置台构造的现有的其他一例的概略构成图。

在图1中，该等离子体处理装置2在可进行抽真空的处理容器4内 设置有载置半导体晶片W的载置台构造6。该载置台构造6主要由从该 处理容器4的底部立起的支柱8和该支柱8的上端所支撑的载置台主体 10构成，在该载置台主体10的上表面载置晶片W。在该载置台主体10 内埋入有作为加热部的电阻加热器12，并在上表面附近设置有利用静电 力保持晶片W的静电吸盘14。

另外在载置晶片W的面的周边部安装有剖面形状呈近似L字状的 的圆环状的导向环15。该导向环15的内径设定成比晶片W的外径稍大， 由此，能够防止晶片W侧滑而偏离适当的位置。以与该载置台构造6 对置的方式，相对处理容器4气密地设置有顶板16。顶板16由透射微 波的圆板状的氮化铝或石英等制作。另外，在处理容器4的侧壁上设置 有向容器内导入规定的气体的作为气体导入部的气体喷嘴18。

在顶板16的上表面设置有厚度数mm左右的圆板状的平面天线构 件18和例如由电介质构成的慢波构件20。慢波构件20发挥缩短该平面 天线构件18的半径方向上的微波的波长的功能。平面天线构件18上形 成有例如作为贯通孔的上面形状细长的多个狭缝22。在平面天线构件 18的中心部连接着同轴波导管24的中心导体26。通过这样的结构，将 由微波发生器28产生的、例如2.45GHz的微波通过模式转换器30转换 成规定的振动模式，导向平面天线构件18。被导向平面天线构件18的 微波向平面天线构件18的半径方向呈放射状传播并且从平面天线构件 18的狭缝22被放射出去，通过顶板16，向下方的处理容器4内被导入。 通过该微波在处理容器4的处理空间S产生等离子体，对半导体晶片W 进行蚀刻或薄膜的沉积等规定的等离子体处理。

另外，还公知有如下载置台构造，在其中，代替上述导向环15，如 图2所示，在载置台10的载置了晶片W面的中央，设置具有比晶片W 的直径稍大的圆形的收容凹部32，通过该收容凹部32的壁面34定位晶 片W。

专利文献1：JP特开平3-191073号公报

专利文献2：JP特开平5-343334号公报

专利文献3：JP特开平9-181052号公报

专利文献4：JP特开2003-332326号公报

专利文献5：JP特开2005-142529号公报

发明内容

但是，最近，晶片W的上表面的平面部分自不用说，不仅晶片W 的圆的边缘部(也将该部分称为“斜面部”)，到晶片的背面侧也要处理 的要求日益高涨。例如，如图3(A)所示，在利用现有的一般的等离 子体处理装置进行沉积处理时，薄膜36只沉积到晶片W的圆的边缘部 38的中途程度。与此相对，如图3(B)所示，期望薄膜36不仅堆积到 晶片W的圆的边缘部38，还到达晶片W的背面周缘部。其理由是因为 薄膜36的基底层例如针对水分脆弱的情况下，薄膜36用作保护膜(钝 化膜)，但此时，为了可靠地防止水分侵入到下层，薄膜36如图3(B) 所示需要从圆的边缘部38沉积到晶片W的背面周缘部。

但是，上述现有的等离子体处理装置中，超过该边缘部38原料气 体等处理气体迂回到晶片W的背面周缘部的情况几乎没有，由此沉积 薄膜直到晶片W的背面周缘部非常困难。另外，因上述理由，还存在 对该晶片W的背面周缘部蚀刻或退火等要求，但应对这样的要求很困 难。