[发明专利]等离子体处理装置、等离子体处理方法和制造电子器件的方法

说明书

本发明涉及一种等离子体处理装置、等离子体处理方法和制造电子器件的方法。在电感耦合等离子炬单元中，线圈、第一陶瓷块及第二陶瓷块彼此平行布置，并且长形的腔室为环状。在腔室内产生的等离子体通过腔室中的开口部向衬底喷出。通过使长形的腔室和衬底沿与开口部的纵向方向垂直的方向相对移动来对衬底进行处理。通过设置旋转的圆筒状的陶瓷管以便使制冷剂流向陶瓷管内部形成的空腔。由此能够施加较高的高频功率，从而能够进行快速的等离子体处理。

本申请是于2015年8月27日提交的、中国申请号为201510535288.7、发明名称为“等离子体处理装置、等离子体处理方法和制造电子器件的方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种等离子体处理装置、等离子体处理方法和制造电子器件的方法，其中向衬底发射热等离子体来对衬底执行热等离子体处理，或其中通过发射使用反应气体的等离子体或同时发射等离子体和反应气体流来对衬底执行低温等离子体处理。

背景技术

在现有技术中，诸如多晶硅(poly-Si)的半导体薄膜广泛利用于薄膜晶体管(TFT)或太阳能电池中。作为以低成本形成半导体薄膜的方法，通过向非晶硅膜发射激光束而使半导体薄膜结晶。激光加工还能够适用于通过离子注入或等离子体掺杂而被导入到半导体衬底的杂质原子的活化等。然而，该激光退火技术存在所达到的温度取决于被加热物的光吸收的大小而极大变化或者产生接缝等缺点，并且需要非常昂贵的设备。

因此，已经研究了一种如下技术：其中通过产生长形的热等离子体并只沿一个方向执行扫描来执行加热，而不依赖于被加热物的光吸收，并且以低成本且无接缝地执行热处理(例如，参考JP-A-2013-120633、JP-A-2013-120684、JP-A-2013-120685和T.Okumuraand H.Kawaura,Jpn.J.Appl.Phys.52(2013)05EE01)。

然而，用于诸如半导体的结晶化的在极短的时间内在衬底表面附近执行高温处理的用途的、在现有技术中的JP-A-2013-120633、JP-A-2013-120684、JP-A-2013-120685所公开的产生长形热等离子体的技术中，如果为了提高等离子体的发射强度而过度增大高频功率，则等离子体源会因热而受损。因此，不得不抑制高频功率。结果，存在延迟处理速度(能够在每单位时间内处理的衬底数量)的问题。

发明内容

本发明是鉴于这种问题而完成的，其目的在于提供一种等离子体处理装置、等离子体处理方法和制造电子器件的方法。根据本发明，当在极短的时间内在衬底表面附近均匀地执行高温热处理时，或者当通过发射使用反应气体的等离子体或通过同时发射等离子体和反应气体流来执行对衬底的低温等离子体处理时，能够执行快速处理，并且能够稳定地利用等离子体。

根据本发明的第一方面，提供一种等离子体处理装置。在包围长形且环状的腔室的电介质部件中，构成与用于载置衬底的衬底载置台相对的表面的部分被配置成包括与所述腔室的纵向方向平行布置的圆筒，所述腔室除开口部以外被电介质部件包围，并且与所述开口部连通。

根据这种构造，因为电介质部件即使接收高功率也不易受损，所以能够执行快速处理，并且能够稳定地利用等离子体。

根据本发明的第二方面，提供一种等离子体处理方法。在包围长形且环状的腔室的电介质部件中，构成与用于载置衬底的衬底载置台相对的表面的部分被配置成包括与所述腔室的纵向方向平行布置的圆筒，所述腔室被所述电介质部件包围。

根据这种构造，因为电介质部件即使接收高功率也不易受损，所以能够执行快速处理，并且能够稳定地利用等离子体。

根据本发明的第三方面，提供一种通过利用本发明的第二方面的等离子体处理方法来制造电子器件的方法。

根据这种构造，因为电介质部件即使接收高功率也不易受损，所以能够执行快速处理，并且能够稳定地利用等离子体。