[发明专利]等离子体处理装置和等离子体处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种进行等离子体处理的方法和装置，更具体地，涉及一种在腔室中利用等离子体来处理对象的方法。

背景技术

半导体器件包括在硅衬底上的各种层，通过沉积处理将这些层沉积在硅衬底上。在沉积处理中，存在一些在评价沉积膜和选择沉积方法时非常重要的关键问题。

第一个问题是多个沉积膜。这是指组成、污染水平、缺陷密度、以及机械/电气性质。膜的组成根据沉积条件而变化，这对于实现特定的组成非常重要。

第二个问题是晶圆上的均匀厚度。具体而言，在具有台阶的非平面图案上沉积的膜厚度是非常重要的。通过台阶覆盖来确定沉积膜的厚度均匀性，厚度均匀性被定义为在台阶上沉积的膜的最小厚度与在图案的上表面沉积的膜的厚度之比。

与沉积有关的另一个问题是空间填充。这包括间隙填充，即，利用诸如氧化物膜的绝缘膜填充金属线之间的间隙。提供此间隙是为了使金属线物理地并且电气地绝缘。

在这些问题中，均匀性是与沉积处理相关的一个重要问题，非均匀膜导致金属线的电阻高并且机械损坏的可能性大。

发明内容

本发明的一个方面在于提供一种能够确保处理的均匀性的等离子体处理装置及方法。

根据结合附图的详细说明，本发明的其它方面将变得更加清楚。

根据本发明的一个方面，一种等离子体处理装置包括：腔室，其提供内部空间，在该内部空间中对对象执行处理；以及等离子体生成单元，其在所述内部空间中产生电场，以由提供给所述内部空间的源气体生成等离子体，其中，所述等离子体生成单元包括：上部源，其与所述腔室的上表面大致平行地设置；上发生器，其连接到所述上部源，以向所述上部源提供第一电流；侧源，其围绕所述腔室的侧面；以及侧发生器，其连接到所述侧源，以向所述侧源提供第二电流。

所述等离子体生成单元还可以包括：上匹配器，其设置在所述上发生器和所述上部源之间；以及下匹配器，其设置在所述侧发生器和所述侧源之间。

所述上部源可以包括第一上部源、形状与所述第一上部源大致相同并且与所述第一上部源具有预定相位差的第二上部源、以及形状与所述第一上部源和所述第二上部源大致相同并且与所述第二上部源具有预定相位差的第三上部源。

所述腔室可以包括：处理腔室，在所述处理腔室处通过所述等离子体进行处理，所述处理腔室设置有支撑组件，在所述支撑组件上放置所述对象；以及生成腔室，其位于所述处理腔室上方，以使得通过所述等离子体生成单元生成所述等离子体，其中，所述上部源与所述生成腔室的上表面大致平行地设置，并且所述侧源设置在所述生成腔室的侧面处。

根据本发明的另一方面，提供了一种等离子体处理方法，其中，该等离子体处理方法利用与腔室的上表面大致平行地设置的上部源和围绕所述腔室的侧面设置的侧源，所述等离子体处理方法包括以下步骤：通过经由所述上部源向所述上部源提供第一电流以及经由所述侧源向所述侧源提供第二电流，来在所述腔室的内部空间中生成等离子体；以及利用所生成的等离子体对设置在所述腔室内部的对象进行处理。

根据本发明的示例性实施方式，可以在腔室中产生具有均匀密度的等离子体。此外，可以通过等离子体均匀地处理对象。

附图说明

根据结合附图进行的详细说明，将更清楚地理解本发明的上述及其他方面、特征和优点，在附图中：

图1是根据本发明示例性实施方式的等离子体处理装置的示意图；

图2至图4是图1的上部源的视图；

图5至图7是图1的侧源的视图；

图8是图1的等离子体源的内部视图；以及

图9是连接到图1的上部源的连接器的视图。

具体实施方式

现在将参照附图更详细地说明本发明的示例性实施方式。然而，应当注意，本发明不限于这些实施方式，而是可以以各种形式来实现。为了使本领域技术人员更全面地理解本发明，给出这些实施方式作为示例。因此，为清楚地说明本发明，附图不是精确地按比例示出的。

这里，将描述基于等离子体处理的电感耦合等离子体(ICP)作为示例，但是，本发明可应用于各种等离子体处理。此外，以下将描述衬底作为示例，但是，本发明可应用于各种对象。

图1是根据本发明的示例性实施方式的等离子体处理装置的示意图。

等离子体处理装置包括具有内部空间的腔室10，在该内部空间中在衬底W上进行处理。腔室10分为处理腔室12和生成腔室14。在处理腔室12中，在衬底上进行处理，而在生成腔室14中，由从外部提供的源气体生成等离子体。