[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

本发明涉及进行等离子体蚀刻等的等离子体处理的等离子体处理装置和等离子体处理方法。

背景技术

在平板显示器（FPD）和半导体器件的制造过程中，对被处理基板大多使用蚀刻、溅射、CVD（化学气相沉积）等的等离子体处理。

例如在作为等离子体处理进行等离子体蚀刻的情况下，利用等离子体使处理气体离解活化，使生成的自由基等活性种与蚀刻对象膜反应。

在蚀刻对象膜为化学反应性高的膜的情况下，由于负载（loading）的影响，能够看到被处理基板的周边部的蚀刻速率变高的趋势，这大多会制约蚀刻的均匀性。

作为抑制这样的在周缘部蚀刻速率变高的趋势的技术，已知有以包围被处理基板的方式配置作为垂直的侧壁的整流壁来抑制被处理基板周缘部的处理气体的流动的技术（例如专利文献1）。另外，也能够考虑专利文献2中记载的那样的将自由基消耗量多的部件作为牺牲件配置在被处理基板的外侧区域来降低负载的影响的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-243364号公报

专利文献2：日本特开平5-190502号公报

发明内容

发明想要解决的技术问题

但是，在使用整流壁的情况下，需要按照蚀刻对象膜的种类、蚀刻条件（方案）使整流壁最佳化，很烦杂。另外，在使用自由基消耗量多的牺牲件的情况下，因为牺牲件是消耗品，所以需要定期更换，需要花费更换的时间和成本。另外，两种技术，在连续对多个蚀刻层进行处理的情况等，都会对其它的蚀刻对象膜造成影响，产生工艺上的不良情况。

本发明是鉴于上述情况而做出的，其要解决的技术问题是提供能够不使用整流壁或自由基消耗量多的牺牲件，而使被处理基板的周边部的反应性降低以进行均匀的等离子体处理的等离子体处理装置和等离子体处理方法。

用于解决技术问题的技术方案

为了解决上述技术问题，在本发明的第一方面中，提供一种等离子体处理装置，其为对基板实施等离子体处理的等离子体处理装置，其特征在于，具备：用于收容基板、对该基板实施等离子体处理的处理容器；在上述处理容器内载置基板的基板载置台；对上述处理容器内供给处理气体的处理气体供给机构；对上述处理容器内进行排气的排气机构；在上述处理容器内生成上述处理气体的等离子体的等离子体生成单元；和向上述基板载置台上的基板的周边部供给捕获气体的捕获气体供给机构，该捕获气体捕获上述等离子体中的活性种。

在本发明的第二方面中，提供一种一种对基板实施等离子体处理的等离子体处理方法，其特征在于：在处理容器内的基板载置台载置有基板的状态下，对处理容器内供给处理气体，在上述处理容器内生成处理气体的等离子体对基板进行等离子体处理，此时，对基板的周边部供给捕获上述等离子体中的活性种的捕获气体。

在上述第一方面和第二方面中，上述等离子体处理可以为等离子体蚀刻处理。另外，上述处理气体为包含F、Cl和O中的至少一种的气体，上述捕获气体为氢气。另外，上述捕获气体的原子数对上述处理气体中的活性种的原子数的比率为17～80%。

在上述等离子体处理为等离子体蚀刻处理的情况下，蚀刻对象可以为在基板上形成的Si膜、SiN_x膜和Al膜中的任一者。在蚀刻对象为Si膜的情况下，可以使用F作为活性种，上述捕获气体的原子数对上述处理气体中的活性种的原子数的比率可以为40～80%。在蚀刻对象为SiN_x膜的情况下，可以使用F和O作为活性种，上述捕获气体的原子数对上述处理气体中的活性种的原子数的比率可以为17.1～34.3%。在蚀刻对象为Al膜的情况下，可以使用Cl作为活性种，上述捕获气体的原子数对上述处理气体中的活性种的原子数的比率可以为40～80%。

在上述第一方面中，上述捕获气体供给机构可以设置于上述基板载置台的基板的周围。另外，上述处理气体供给机构可以具有在上述处理容器内向上述基板载置台上的基板以喷淋状供给处理气体的喷头，上述捕获气体供给机构可以设置在上述喷头的周围。

在本发明的第三方面中，提供一种存储介质，其存储有在计算机上运行、用于控制等离子体处理装置的程序，其特征在于：上述程序在执行时，使计算机控制上述等离子体处理装置，使得进行上述第二方面的等离子体处理方法。

发明效果

根据本发明，在等离子体处理时，向基板载置台上的基板的周边部供给捕获等离子体中的活性种的捕获气体。因此，当在基板的外周部等离子体处理速率大的情况下，能够使该部分的处理速率降低，能够使等离子体处理分布的均匀性提高。