[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

本发明的各个方面和实施方式涉及等离子体处理装置和等离子体处理方法。

背景技术

在半导体的制造工艺中，广泛地进行以薄膜的堆积或蚀刻等为目的的等离子体处理。为了得到高功能且高性能的半导体，期望对被处理体的被处理面进行均匀的等离子体处理。

在等离子体处理中，生成处理气体的等离子体。等离子体中包含离子或自由基等活性种。通过被处理体的被处理面与包含离子和自由基的等离子体发生反应来进行等离子体处理。

近年来，提出有一种等离子体处理装置，在半导体的制造工艺中，在用于对被处理体进行等离子体处理的处理容器内，配置形成有多个贯通孔的栅极电极，利用栅极电极将处理容器的内部分割成两个空间。

该等离子体处理装置中，将被处理体载置于配置在作为栅极电极的下方空间的处理空间中的载置台上，向作为比栅极电极更靠上方空间的等离子体生成空间内供给等离子体处理所用的处理气体。然后，等离子体处理装置通过向等离子体生成空间内供给高频电力，来生成被供给到等离子体生成空间的处理气体的等离子体。然后，等离子体处理装置通过对处理空间进行减压，将在等离子体生成空间内生成的等离子体中的自由基和处理气体从等离子体生成空间经由栅极电极导入至处理空间。然后，等离子体处理装置通过对载置台供给偏置用的高频电力，生成被导入至处理空间的处理气体的等离子体，并将所生成的等离子体中的离子引入到载置台上的被处理体。由此，能够调整等离子体中的自由基密度，并且对被处理体实施均匀的等离子体处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11－67737号公报

专利文献2：日本特表平7－500459号公报

发明内容

发明想要解决的技术问题

然而，在上述的技术中存在以下问题，即，难以分别独立地调整用于获得被处理体的所期望的处理特性的等离子体中的离子密度和自由基密度。

即，在上述的技术中，在等离子体生成空间内生成的等离子体与在处理空间内生成的等离子体之间不形成鞘而成为相同电位的等离子体。因此，在上述的技术中，难以为了获得被处理体的被处理面内的掩模选择比或CD(Critical Dimension，临界尺寸)等所期望的处理特性而分别独立地调整离子密度和自由基密度。

用于解决技术问题的技术方案

本发明涉及的等离子体处理装置，在一个实施方式中，包括：形成处理空间的处理容器；载置被处理体的载置台，其配置于处理空间；电介质部件，其以封闭处理空间的方式安装于处理容器，形成有内部空间和使该内部空间与处理空间连通的连通孔；第一电极和第二电极，其形成于电介质部件内，隔着内部空间相对；第一气体供给机构，其将用于等离子体处理的第一处理气体供给到内部空间；第一高频电源，其通过将第一高频电力供给到第一电极和第二电极中的至少任一者，生成供给到内部空间的第一处理气体的第一等离子体；减压机构，其通过对处理空间进行减压，将第一等离子体中的自由基和第一处理气体从内部空间经由连通孔导入至处理空间；第二高频电源，其通过对载置台供给第二高频电力，生成导入至处理空间的第一处理气体的第二等离子体，并将该第二等离子体中的离子引入至被处理体；控制部，其通过控制分别供给到第一电极和第二电极的第一高频电力的全部电功率的大小，来调整从内部空间经由连通孔供给到处理空间的第一等离子体中的自由基量，利用该自由基调整第二等离子体中的自由基量，通过控制分别供给到第一电极和第二电极的第一高频电力的比率，来调整从内部空间经由连通孔供给到处理空间的第一等离子体中的电子量，利用该电子调整第二等离子体中的离子量。

发明效果

根据本发明的等离子体处理装置的一个方式，起到如下效果：能够分别独立地调整用于获得被处理体的所期望的处理特性的、处理空间内的等离子体中的离子密度和自由基密度。

附图说明

图1为表示第一实施方式涉及的等离子体处理装置的概略截面图。

图2为表示第一实施方式涉及的等离子体处理装置的等离子体处理的一例流程的流程图。

图3为表示第一实施方式涉及的等离子体处理装置的等离子体处理的另一例流程的流程图。

图4为用于表示控制分别供给到上侧电极和下侧电极的等离子体生成电力的比率的情况的图。

图5为表示第一实施方式涉及的等离子体处理装置的变形例的概略截面图。

图6为用于说明图5所示的电介质部件的一例构造的概略平面图。