[发明专利]等离子体处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种等离子体处理设备，尤其涉及一种适用于干式蚀刻设备、等离子体CVD设备、溅射设备或表面改性设备的等离子体处理设备。

背景技术

作为用于基板处理的等离子体处理设备的等离子体源，目前已知有能够生成低压力、高密度的等离子体的电感耦合等离子体(以下称为“ICP”)和通过使得激励和传播螺旋波来生成等离子体的螺旋波等离子体(以下称为“螺旋波”)。通常，ICP利用向其施加射频电力的天线来生成等离子体。通常螺旋波包括与ICP相同的天线，并且还被配置成与磁路组合，从而使得可以通过等离子体传播螺旋波。

将参考图15(参考专利文献1)说明传统等离子体处理设备的结构的例子。等离子体处理设备配置有ICP设备。该设备包括可以将内部保持为减压状态的基板处理室101、支持基板处理室101中的基板103的基板支持机构102、将气体导入基板处理室101的气体导入机构104、用于在基板处理室101中生成等离子体的环形天线105、向天线105提供射频电力的射频电源106、以及用于在射频电源106向天线105提供射频电力时提供匹配的匹配电路107。基板处理室101由诸如石英等的非金属部101a和金属部101b形成，其中，金属部101b由铝或不锈钢等制成。在天线105周围配置用于扩散磁场的螺线管线圈108、109。此外，根据需要，在基板处理室101周围配置永磁铁110。设置永磁铁110是为了抑制基板处理室101的壁表面上的等离子体损失。利用以上结构，直流电源111、112分别向螺线管线圈108、109提供直流电力，因而在基板处理室101中产生磁场，从而使得在基板处理室101的非金属部101a中所生成的等离子体可以在基板处理室的金属部101b中扩散。顺便提及，为了便于说明，图15省略了对用于保持基板处理室101内的减压状态的排气机构、用于传送基板103的基板传送机构、基板温度控制机构、基板处理室101的壁表面温度控制机构和用于向气体导入机构104给送气体的供气机构等的图示。

接着说明使用上述等离子体处理设备的基板处理的过程。通过基板传送机构(未示出)将基板103传送至基板处理室101，并且将基板103固定在基板支持机构102上。通过排气机构(未示出)将基板处理室101中的压力降低至预定压力，此外，通过气体导入机构104将从供气机构(未示出)所给送的气体导入至基板处理室101中，然后保持基板处理室101处于预定压力状态下。射频电源106通过匹配电路107向天线105施加射频，从而在基板处理室101中生成等离子体，并且使用等离子体来处理基板103。顺便提及，对于螺旋波的激励，在施加射频期间，直流电源111、112向螺线管线圈108、109提供直流电流，因此在基板处理室101中形成磁场。此时，通常相反方向的电流流过螺线管线圈108、109。

此外，专利文献2公开了一种使用ECR(电子回旋共振)的蚀刻设备。图16示出专利文献2所公开的ECR(电子回旋共振)蚀刻设备。设备310用于通过石英窗313向设置在设备机体311的上部的电离室311a提供2.45GHz的微波314，并且使用外部磁性线圈312感应放电。在通过微波314和外部磁性线圈312所产生的磁场的影响下，电子达到回旋共振状态。受激电子使得蚀刻气体315离解，从而生成高密度等离子体。通过电离所产生的离子沿发散磁场通过引导电极316进入设置在设备机体311的下部的处理室311b，从而使得能够进行良好的定向(各向异性)蚀刻。此外，将支持基板301安装至基板保持器318，其中，基板保持器318是通过具有可任意设置倾斜角度的倾斜台317而以斜角保持的，此外，支持基板301通过电动机(未示出)而在转动轴319上转动。图16所示的ECR(电子回旋共振)蚀刻设备通过在蚀刻期间在支持基板301相对于离子束316a倾斜90°－α的情况下进一步转动转动轴319，形成倒锥形膜。

文献列表

专利文献

专利文献1：日本特开平10-172790

专利文献2：日本特开2002-18798

发明内容

技术问题