專利名稱：等離子體處理裝置及聚焦環(huán)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于例如在半導體晶片等被處理基板上實施等離子體蝕刻等規(guī)定處理 的等離子體處理裝置及聚焦環(huán)。
背景技術：
目前，在半導體裝置和IXD的制造工序等中，在半導體晶片或IXD基板等被處理 基板上作用等離子體而進行所規(guī)定的處理，例如進行成膜處理和蝕刻處理等的等離子體處理。在這樣的等離子體處理中，例如在使用了平行平板型蝕刻裝置的等離子體蝕刻處 理中，將被處理基板搭載在設置于等離子體處理室內的載置臺(基座)上，使等離子體在等 離子體處理室內產(chǎn)生，使該等離子體作用在被處理基板上而進行等離子體蝕刻處理。另外， 在進行該等離子體蝕刻處理時，為了緩和被處理基板邊緣部分的不連續(xù)性，特別是，為了改 善在被處理基板的邊緣部分的等離子體蝕刻處理的狀態(tài)而提高等離子體蝕刻處理的面內 均勻性的目的等，一直以來按照包圍被處理基板周圍那樣配置所謂聚焦環(huán)而進行。(例如參 照專利文獻1)圖8是表示進行這樣的等離子體蝕刻處理的平行平板型蝕刻裝置的重要部分的 結構，在該圖中，符號50表示被配置在未被圖示的等離子體處理室內的載置臺(基座)。該基座50兼作下部電極，是具有導電性的材料，例如由在表面上形成了陽極氧化 覆膜(耐酸鋁)的氧化鋁等構成近似圓板形。在上述基座50的半導體晶片W的搭載面上，設置了將靜電吸盤用電極51a夾在由 絕緣材料構成的絕緣膜51b內而構成的靜電吸盤51。另外，在基座50上，搭載按照包圍被 處理基板周圍那樣構成環(huán)形的聚焦環(huán)52。由于基座50是如上述那樣由氧化鋁等構成的，所以如果有被形成于半導體晶片W 上方的等離子體直接作用的部位，則該部分被等離子體所濺射，在半導體晶片W上形成包 含不希望得到的氧化鋁等的濺射膜的可能性。所以，如圖8所示那樣，基座50的晶片搭載面(形成靜電吸盤51的部分)的直徑 比半導體晶片W的直徑略小一點(例如4mm左右)。然后，通過使聚焦環(huán)52的下側部分的 內徑比半導體晶片W的直徑小，使聚焦環(huán)52的下側部分延伸到半導體晶片W的端部下側部 分為止，按照從上側看時，在基座50的上面沒有直接露出的部位那樣構成。另外，使聚焦環(huán)52的上面為與半導體晶片W的表面大致相同的高度。為此，聚焦 環(huán)52的整體厚度形成得比半導體晶片W的厚度(例如，0. 8mm)要厚很多。專利文獻特開2002-246370號公報(第2 5頁、圖1 圖6)
如上述的那樣，通過在現(xiàn)有的等離子體處理裝置上按照包圍被處理基板的周圍那 樣設置聚焦環(huán)，提高等離子體蝕刻處理的面內均勻性。但是，即使在使用這樣的聚焦環(huán)的等離子體處理裝置上，還需要進一步提高等離 子體蝕刻處理的面內均勻性。

發(fā)明內容
本發(fā)明是處理所涉及的現(xiàn)有的問題，以提供可以在被處理基板的整個面上均勻地 進行等離子體處理，與目前相比可以提高等離子體處理的面內均勻性的等離子體處理裝置 以及聚焦環(huán)。本發(fā)明的第1方面是一種等離子體處理裝置，其特征在于，具有等離子體處理室、 配置在前述等離子體處理室內并搭載被處理基板的載置臺、被按照從前述被處理基板的外 周邊緣部設置間隔而包圍前述被處理基板的周圍那樣配置的環(huán)部件、以及按照位于前述被 處理基板以及前述環(huán)部件的下側那樣配置的下側環(huán)部件。本發(fā)明的第2方面的等離子體處理裝置，其特征在于，前述環(huán)部件的單位面積的 阻抗相對于前述被處理基板的單位面積的阻抗之比約在5以下。本發(fā)明第3方面的等離子體處理裝置，其特征在于，前述環(huán)部件的單位面積的阻 抗相對于前述被處理基板的單位面積的阻抗之比約在3以下。本發(fā)明第4方面的等離子體處理裝置，其特征在于，前述環(huán)部件的單位面積的阻 抗相對于前述被處理基板的單位面積的阻抗之比約在1. 5以下。本發(fā)明第5方面的等離子體處理裝置，其特征在于，構成前述環(huán)部件的材料是與 前述被處理基板實質上阻抗相同的材料，前述環(huán)部件的厚度在前述被處理基板的厚度的約 5倍以下。本發(fā)明第6方面的等離子體處理裝置，其特征在于，構成前述環(huán)部件的材料是與 前述被處理基板相同的材料，前述環(huán)部件的厚度在前述被處理基板的厚度的約5倍以下。本發(fā)明第7方面的等離子體處理裝置，其特征在于，前述被處理基板是厚度約為 0. 8mm的硅制半導體晶片，前述環(huán)部件是由厚度約在4mm以下的硅制部件構成的。本發(fā)明第8方面的等離子體處理裝置，其特征在于，前述被處理基板是硅制的半 導體晶片，前述環(huán)部件由與前述半導體晶片厚度大致相同的硅制部件構成。本發(fā)明第9方面的等離子體處理裝置，其特征在于，前述環(huán)部件由SiC、或者在表 面上形成噴鍍膜的鋁、或者石英、或者陶瓷構成。本發(fā)明第10方面的等離子體處理裝置，其特征在于，前述載置臺具有導電性的下 部電極，前述環(huán)部件是通過噴鍍形成在前述下部電極表面上。本發(fā)明第11方面的等離子體處理裝置，其特征在于，前述下側環(huán)保護前述載置 臺，使之不受形成于前述等離子體處理室內的等離子體的影響。本發(fā)明第12方面是一種等離子體處理裝置，其特征在于，具有等離子體處理室、 配置在前述等離子體處理室內并搭載被處理基板的載置臺、按照從前述被處理基板的外周 邊緣部設置間隔而包圍前述被處理基板的周圍那樣配置的環(huán)部件、以及按照位于前述被處 理基板及前述環(huán)部件的下側那樣配置的前述載置臺上的靜電吸盤。本發(fā)明第13方面是一種等離子體處理裝置，其特征在于，具有等離子體處理室、配置在前述等離子體處理室內并搭載被處理基板的載置臺、按照從前述被處理基板的外周 邊緣部設置間隔而包圍前述被處理基板的周圍那樣配置的環(huán)部件，前述環(huán)部件的單位面積 的阻抗相對于前述被處理基板的單位面積的阻抗之比在約5以下。本發(fā)明第14方面是一種被配置在等離子體處理裝置的等離子體處理室內的載置 臺上，按照包圍被處理基板的周圍那樣設置的聚焦環(huán)，其特征在于，是由環(huán)部件和下側環(huán)部 件構成，前述環(huán)部件按照從前述被處理基板的外周邊緣部設置間隔而包圍前述被處理基板 的周圍那樣配置，前述下側環(huán)部件按照位于前述被處理基板以及前述環(huán)部件的下側那樣配 置。本發(fā)明第15方面的聚焦環(huán)，其特征在于，前述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于前 述被處理基板的單位面積的阻抗之比在約5以下。本發(fā)明第16方面的聚焦環(huán)，其特征在于，構成前述環(huán)部件的材料是與前述被處理 基板實質上阻抗相同的材料，前述環(huán)部件的厚度在前述被處理基板的厚度的約5倍以下。本發(fā)明第17方面的聚焦環(huán)，其特征在于，構成前述環(huán)部件的材料是與前述被處理 基板相同的材料，前述環(huán)部件的厚度在前述被處理基板的厚度的約5倍以下。本發(fā)明第18方面的聚焦環(huán)，其特征在于，前述環(huán)部件是由SiC、或者在表面上形成 噴鍍膜的鋁、或者石英、或者陶瓷構成的。本發(fā)明第19方面的聚焦環(huán)，其特征在于，前述環(huán)部件是通過噴鍍在前述下部電極 表面上形成的。本發(fā)明第20方面是一種被配置在等離子體處理裝置的等離子體處理室內的載置 臺上，按照包圍被處理基板的周圍那樣設置的聚焦環(huán)，其特征在于，由包圍被處理基板的周 圍那樣配置的環(huán)部件組成，前述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于前述被處理基板的單位面 積的阻抗之比約在5以下。如以上詳細說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明可以在被處理基板的整個面上進行均勻的等 離子體處理，與目前相比可以提高等離子體處理的面內均勻性。


圖1為本發(fā)明第1實施方式的處理裝置的概略構成圖。圖2為圖1的處理裝置的要部概略構成圖。圖3為表示根據(jù)聚焦環(huán)的厚度而蝕刻率均勻性不同的圖。圖4為阻抗比與蝕刻率的均勻性的關系圖。圖5為圖1的處理裝置要部概略構成的變形例的圖。圖6為圖1的處理裝置的要部概略構成的變形例的圖。圖7為本發(fā)明第2實施方式的處理裝置的要部概略構成的圖。圖8為現(xiàn)有的等離子體處理裝置的要部概略構成的圖。符號說明W半導體晶片；1處理室；2基座；3靜電吸盤；6聚焦環(huán)；6a薄板形環(huán)形 部件；6b下側環(huán)形部件；76a噴鍍環(huán)。
具體實施例方式圖1是模式地表示涉及本發(fā)明的第1實施方式的等離子體處理裝置(等離子體蝕刻裝置)整體的概略構成。在該圖中，符號1表示構成等離子體處理室的圓筒形處理室。處 理室的材質例如由在表面上形成陽極氧化膜(耐酸鋁)的氧化鋁等組成，處理室的內部被 按照可以氣密地封閉那樣構成。上述處理室1與接地電位連接，在處理室1的內部設置兼作下部電極的基座(載 置臺)2。該基座的材質是例如在表面上形成陽極氧化膜(耐酸鋁)的氧化鋁等。在該基座2的半導體晶片W搭載面上，設置靜電吸盤3。如圖2所示，該靜電吸盤 3采用將靜電吸盤用電極3a夾在由絕緣材料形成的絕緣膜3b內的構成。上述基座2是借助陶瓷等絕緣板4被支撐在真空室1內，直流電源5被連接到靜 電吸盤3的靜電吸盤用電極3a上。另外，在基座2上，按照包圍半導體晶片W的周圍那樣設置形成環(huán)形的聚焦環(huán)6。 對于該聚焦環(huán)6的構成，在后面詳細說明。另外，在基座2的內部設置用于使作為控制溫度用熱媒介的絕緣性流體循環(huán)的熱 媒介流動通路7和用于向半導體晶片W的背面供給氦氣等溫度控制用氣體的氣體流動通路 8。這樣，通過使被控制在所規(guī)定溫度上的絕緣性流體在熱媒介流動通路7內循環(huán)， 將基座2控制在所規(guī)定的溫度上。另外，通過在該基座2和半導體晶片W的背面之間借助 氣體流動通路8供給控制溫度用的氣體、促進它們之間的熱交換，可以以良好的精度且高 效率地將半導體晶片W控制在所規(guī)定的溫度上。另外，在基座2的大致中央位置上連接供給高頻電力用的供電線10。高頻電源(RF 電源)12通過匹配器11被連接到該供電線10上。從高頻電源12供給規(guī)定頻率的高頻電 力。另外，在上述聚焦環(huán)6的外側，設置構成環(huán)形并形成了多個排氣孔的排氣環(huán)13。通 過借助該排氣環(huán)13與排氣端口 14相連接的排氣系統(tǒng)15的中空泵等，進行處理室1內的處 理空間的真空排氣。另外，在基座2的上方的處理室1的頂部部分上，與基座2平行相對地設置噴淋頭 16。另外，該噴淋頭16被接地。由此，這些基座2以及噴淋頭16作為一對電極(上部電極 和下部電極)而起作用。上述的噴淋頭16在其下面設置多個氣體吐出口 17。而且在其上部有氣體導入部 18。然后，在其內部形成氣體擴散用的空隙19。氣體供給配管20被連接到氣體導入部18， 在該氣體供給配管20的另一端上連接氣體供給系統(tǒng)21。該氣體供給系統(tǒng)21由控制氣體流 量的質量流量控制器(MFC) 22和例如供給蝕刻用處理氣體等的處理氣體供給源23組成。另外，在處理室1的外側周圍，與處理室1同心地配置環(huán)形磁場形成機構(環(huán)形磁 鐵)24，在基座2和噴淋頭16之間的處理空間內形成磁場。該磁場形成機構24依靠轉動機 構25，其整體可以在處理室1的周圍以規(guī)定的轉動速度轉動。接下來，說明上述的聚焦環(huán)6的構成。聚焦環(huán)6也如圖2所示的那樣，由按照從半 導體晶片W的外周邊緣部設置一定間隔而包圍半導體晶片W的周圍那樣配置的薄板狀環(huán)形 部件6a和下側環(huán)形部件(下側環(huán))6b所組成。下側環(huán)形部件6b被按照位于半導體晶片W 和薄板狀的環(huán)形部件(薄型環(huán))6a之間且位于半導體晶片W和薄板狀的環(huán)形部件6a的下 側那樣配置。結果，基座2不會通過半導體晶片W與薄板狀環(huán)形部件6a之間的間隔而直接暴露在處理空間的等離子體中。另外，下側環(huán)形部件6b按照被收容于在基座2上形成的槽 內那樣被搭載。但是，該下側環(huán)形部件6b起到保護基座2表面的作用，而且被等離子體所 消耗，所以可以作為消耗品而更換。另外，在上述構成的聚焦環(huán)6上，薄板狀的環(huán)形部件6a的單位面積阻抗(相對于 高頻的阻抗)被設定在半導體晶片W的單位面積阻抗的5倍以內。在本第1實施方式中，上述薄板狀的環(huán)形部件6a以及下側環(huán)形部件6b都是由與 半導體晶片W的材質相同的硅構成的。在這種情況下，通過使薄板狀的環(huán)形部件6a的厚度 在半導體晶片W的厚度(0.8mm)的5倍以下(4. Omm以下)，可使薄板狀的環(huán)形部件6a的單 位面積的阻抗在半導體晶片W的單位面積阻抗的5倍以內。但是，在本第1實施方式中，如 圖2所示的那樣，薄板狀的環(huán)形部件6a的厚度被設定得與半導體晶片W的厚度基本相同。所以，薄板狀的環(huán)形部件6a的單位面積阻抗與半導體晶片W的單位面積阻抗基本 相同。如上述的那樣，設定薄板狀的環(huán)形部件6a的單位面積阻抗在半導體晶片W的單位 面積阻抗的5倍以內的理由如下。S卩，由本發(fā)明者詳細調查的那樣，在使用如圖8所示構成的聚焦環(huán)52的情況下，在 半導體晶片W的上方形成的護套(sheath)的護套電壓和在聚焦環(huán)52的上方形成的護套的 護套電壓中產(chǎn)生如圖中虛線所示的不同。這樣的護套電壓的不連續(xù)性被認為是造成在半導 體晶片周緣部上的等離子體蝕刻處理狀態(tài)的不均勻性的一個原因，所以推測通過使上述的 護套電壓均勻化，可以提高蝕刻處理的均勻性。還認為通過使聚焦環(huán)的單位面積阻抗在半導體晶片W的單位面積阻抗的附近，使 上述護套電壓均勻化，可以提高蝕刻處理的均勻性。使用與半導體晶片W相同材質的硅，制 作厚度為8mm、4mm、2. 4mm的3種聚焦環(huán)，進行實際的蝕刻處理。圖3是以縱軸作為規(guī)格化的蝕刻率(以距晶片中心135mm的位置上的蝕刻率為基 準)，以橫軸作為距晶片中心的距離，表示上述的蝕刻處理的結果。如該圖所示，通過使用厚 度薄(即單位面積阻抗在半導體晶片W附近)的聚焦環(huán)，特別是可以提高半導體晶片W周 邊邊緣部分的蝕刻率的均勻性。圖4是以縱軸作為半導體晶片W端部的蝕刻率的均勻性(uniformity) (士 ％ )，以 橫軸作為單位面積阻抗比(聚焦環(huán)的單位面積阻抗/半導體晶片W的單位面積阻抗)而表 示上述結果的。如該圖所示，通過使薄板狀的環(huán)形部件6a的單位面積阻抗在半導體晶片W的單位 面積阻抗的5倍以內，可以使上述的蝕刻率的均勻性在多個工序中為求得的士5%以內。另外，根據(jù)制造工序，也有要求蝕刻率的均勻性在士3%以內的情況。在這種情況 下，如該圖所示那樣，通過使薄板狀的環(huán)形部件6a的單位面積阻抗在半導體晶片W的單位 面積阻抗的4倍以內，可以滿足上述的要求。另外，通過使薄板狀的環(huán)形部件6a的單位面積阻抗在半導體晶片W的單位面積阻 抗的3倍以內，進而在1. 5倍以內，可以進一步提高蝕刻率的均勻性。另外，在上述的實施方式中，對于使用與半導體晶片W相同材質的硅作為薄板狀 的環(huán)形部件6a的材質進行了說明，可以使用其他材質，例如SiC、在表面上形成噴鍍膜(Y2O3 噴鍍膜等)的鋁、或者石英、或者陶瓷等。在這種情況下，由于與半導體晶片W的介電系數(shù)、導電率等不同，阻抗比與厚度的關系與上述不同。但是，實際上，半導體晶片W除了硅基板(Si)之外，由氧化膜(Si02)、氮化膜 (SiN)、多晶硅、金屬膜、low-k膜等構成的。但是，如果該半導體晶片W的阻抗被硅基板(Si) 的阻抗所支配的話，可以不考慮上述氧化膜(SiO2)等的阻抗，而將硅基板(Si)的阻抗看作 半導體晶片W的阻抗。所以，硅基板(Si)的阻抗以及阻抗相同的材料(例如硅)可以看作與半導體晶片 W(被處理基板)實質上阻抗相同。另外，硅之外，例如使用可以控制SiC等阻抗的材料的 話，可以使得與硅基板(Si)的阻抗實質相同。另外，例如在薄板狀的環(huán)形部件6a上設置Al2O3或者Y2O3那樣的覆膜的情況下，這 些覆膜在不會給薄板狀的環(huán)形部件6a整體的單位面積阻抗以大影響的程度的話，則不必 考慮。薄板狀的環(huán)形部件6a的材料(母材)以及厚度，如果由于覆膜材料以及厚度而給予 覆膜所具有阻抗的影響大的話，則有必要考慮該覆膜所具有的阻抗，而需要設定薄板狀的 環(huán)形部件6a的材料和厚度、覆膜材料以及厚度。上述的那樣，薄板狀的環(huán)形部件6a在與例如圖8所示的現(xiàn)有的聚焦環(huán)52等相比 時，其厚度變薄。特別是，在本第1實施方式中，由于薄板狀的環(huán)形部件6a的厚度與半導體 晶片W基本相同，所以在半導體晶片W端部下側不能配置薄板狀的環(huán)形部件6a。所以，在本 第1實施方式中，由薄板狀的環(huán)形部件6a和下側環(huán)形部件6b構成聚焦環(huán)6。進而按照使下 側環(huán)形部件6b位于半導體晶片W和薄板狀的環(huán)形部件6a之間且位于半導體晶片W以及薄 板狀的環(huán)形部件6a的下側之間那樣配置，而保護基座2那樣構成。但是，如圖5所示，如使薄板狀的環(huán)形部件6a的搭載面比靜電吸盤3的搭載面高， 向靜電吸盤3和薄板狀的環(huán)形部件6a之間的基座2的在等離子體中露出的部分上實施噴 鍍膜52的話，則即使是如圖8所示的聚焦環(huán)52那樣的形狀也可以省略下側環(huán)形部件6b。 在圖5中，使薄板狀的環(huán)形部件6a為硅制，使其厚度為半導體晶片W的2倍左右。另外，圖 5中的聚焦環(huán)與圖1、圖2所示的由薄板狀的環(huán)形部件6a和下側環(huán)形部件6b組成的聚焦環(huán) 不同，僅由薄板狀的環(huán)形部件6a構成。另外，如圖6所示的那樣，也可以使設置在半導體晶片W的搭載面上的靜電吸盤3 的直徑與基座2的直徑基本相同，位于半導體晶片W和薄板狀的環(huán)形部件6a的下側那樣構 成。在這種情況下，可以省略下側環(huán)形部件6b，薄板狀的環(huán)形部件6a與半導體晶片W—起 搭載于靜電吸盤3上。通過這樣的構成，可以從等離子體中保護基座2，又可實現(xiàn)省略下側 環(huán)形部件6b的簡易構成。另外，在圖6中的聚焦環(huán)也與在圖1、圖2所示的由薄板狀的環(huán)形 部件6a和下側環(huán)形部件6b組成的聚焦環(huán)不同，僅由薄板狀的環(huán)形部件6a構成。另外，由于在第1實施方式的圖2、圖6中，如上述那樣，薄板狀的環(huán)形部件6a的厚 度與半導體晶片W基本相同，所以可以使基座2的薄板狀的環(huán)形部件6a的搭載面的高度與 半導體晶片W的搭載面高度相同。所以可以進行這些面的研磨加工，可以在改善面加工精 度的同時，降低加工成本。另外，在圖2中所示的虛線表示在半導體晶片W上部形成的護套的護套電壓和在 薄板狀的環(huán)形部件6a上形成的護套的護套電壓。接下來，對于由上述構成的等離子體蝕刻裝置進行的等離子體蝕刻處理的順序進 行說明。
首先，打開設在處理室1內而未被圖示的閘閥，借助與該閘閥相鄰而配置的負荷 鎖定室(未被圖示)，通過搬運機構(未被圖示)將半導體晶片W搬入處理室1內，搭載在 基座2上。然后使搬運機構退至處理室1外后，關閉閘閥。另外，通過在靜電吸盤3的靜電 吸盤用電極3a上施加來自直流電源5的所規(guī)定電壓的直流電壓，吸引保持半導體晶片W。然后，一邊通過排氣系統(tǒng)15的真空泵將處理室1內排氣至所規(guī)定的真空度例如 1. 33Pa 133Pa，一邊從處理氣體供給系統(tǒng)21向處理室1內供給所規(guī)定的氣體。然后，在該狀態(tài)下，從高頻電源12通過匹配器11向基座2施加所規(guī)定的頻率例如 十幾MHz 百數(shù)十MHz的高頻電。使基座2和噴淋頭16之間的空間產(chǎn)生等離子體，通過等 離子體進行半導體晶片W的蝕刻。在本第1實施方式中，在通過這樣的等離子體進行的半導體晶片W的蝕刻時，如圖 2中的虛線所示的那樣，在半導體晶片W以及聚焦環(huán)6的上方可以均勻地形成護套的護套電 壓。所以，可以在半導體晶片W的整個面上進行均勻的等離子體蝕刻處理，與目前相比可以 提高等離子體蝕刻處理的面內均勻性。另外，由于薄板狀的環(huán)形部件6a的厚度與目前相比變得薄了，所以其熱容量減 少，對溫度變化的反應變好。所以，即使反復進行多次的等離子體蝕刻處理，聚焦環(huán)的溫度 也是同樣的溫度，可以減輕由于聚焦環(huán)隨時間變化而引起的溫度變化對等離子體蝕刻處理 的影響。這樣，如果對半導體晶片W進行所規(guī)定的蝕刻處理，通過停止來自高頻電源12的 高頻電的供應，停止等離子體蝕刻處理，按照與上述的順序相反的順序，將半導體晶片W搬 出處理室1外。接下來，使用圖7對于本發(fā)明的第2實施方式進行說明。在圖7中的76a是在由 鋁等組成的下部電極(基座)上由Si噴鍍形成的噴鍍環(huán)(薄型環(huán))，72是用于覆蓋下部電 極的向等離子體露出部分的Y2O3噴鍍膜。在本第2實施方式中，替代第1實施方式的薄板狀的環(huán)形部件6a，使用噴鍍環(huán)76a 作為薄型環(huán)。由于在電極上通過Si噴鍍形成噴鍍環(huán)76a，所以可以容易地使噴鍍環(huán)76a的 厚度達到與半導體晶片W的厚度相同的程度。所以，可以使噴鍍環(huán)76a的單位面積阻抗與 半導體晶片W的單位面積阻抗基本相同。噴鍍環(huán)76a可以通過大氣等離子體噴鍍法、等離子體噴鍍法、高速火焰噴鍍法、爆 發(fā)噴鍍法等形成。雖然希望噴鍍環(huán)76a的厚度與半導體晶片W的厚度相同，但是由于噴鍍 形成，所以也可以做得比半導體晶片W更薄。另外，也可以使噴鍍環(huán)76a的厚度比半導體晶 片W更厚。另夕卜，噴鍍環(huán)76￡1不限于3丨，也可是3比或者103^1203、￥&等材質。Y2O3噴鍍膜 72與噴鍍環(huán)76a的材質相同，也可以是Si、SiC或者A1203、YF3等噴鍍膜。另外，本第2實施方式中的聚焦環(huán)是僅以噴鍍環(huán)76a作為薄型環(huán)的構成。另外，在實施方式中，對于將本發(fā)明應用到半導體晶片W的等離子體蝕刻的情況 進行了說明，但是本發(fā)明不限于所涉及的實施方式，也可以同樣地適用于IXD基板的等離 子體處理等。
權利要求
一種等離子體處理裝置，其特征在于，具有等離子體處理室；配置在所述等離子體處理室內并搭載被處理基板的載置臺；按照從所述被處理基板的外周邊緣部設置間隔而包圍所述被處理基板周圍的方式，直接配置在所述載置臺上的由Si或者SiC形成的環(huán)部件；以及按照位于所述被處理基板以及所述環(huán)部件的下側那樣配置的下側環(huán)部件。
2.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比約為5 以下。
3.如權利要求2所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比約為3 以下。
4.如權利要求3所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比約為1. 5 以下。
5.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于構成所述環(huán)部件的材料是與所述被處理基板實質上阻抗相同的材料，所述環(huán)部件的厚 度約為所述被處理基板的厚度的5倍以下。
6.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于構成所述環(huán)部件的材料是與所述被處理基板相同的材料，所述環(huán)部件的厚度約為所述 被處理基板的厚度的5倍以下。
7.如權利要求6所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述被處理基板是厚度約為0. 8mm的硅制半導體晶片，所述環(huán)部件由厚度約為4mm以 下的硅制材料構成。
8.如權利要求6所述的等離子體處理裝置，其特征在于，所述被處理基板是硅制的半導體晶片，所述環(huán)部件由與所述半導體晶片厚度大致相 同的硅制材料構成。
9.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述環(huán)部件由SiC、或者在表面上形成噴鍍膜的鋁、或者石英、或者陶瓷構成。
10.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述載置臺具有導電性的下部電極，所述環(huán)部件通過噴鍍形成在所述下部電極表面上。
11.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述下側環(huán)部件保護所述載置臺，使之不受形成于等離子體處理室內的等離子體的影響。
12.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述下側環(huán)部件的整體位于所述被處理基板的外周和所述環(huán)部件的內周之下。
13.一種等離子體處理裝置，其特征在于，具有 等離子體處理室；配置在所述等離子體處理室內并搭載被處理基板的載置臺；用于吸附所述被處理基板的、按照位于所述被處理基板的下側并且比所述被處理基板 的直徑小的方式配置在所述載置臺上的靜電吸盤；按照從所述被處理基板的外周邊緣部設置間隔而包圍所述被處理基板的周圍那樣配 置在所述載置臺上的環(huán)部件；所述環(huán)部件的載置面比所述靜電吸盤的載置面高，在所述靜電吸盤和所述環(huán)部件之間的載置臺的露出于等離子體的部分施加有噴鍍膜，所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比約為 1 5。
14.如權利要求13所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比約為 1 3。
15.如權利要求14所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比約為 1 1. 5。
16.如權利要求13所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述環(huán)部件具有延伸到所述被處理基板的端部下側的下側部分。
17.—種配置在等離子體處理裝置的等離子體處理室內的載置臺上，按照包圍被處理 基板的周圍那樣設置的聚焦環(huán)，其特征在于由環(huán)部件和下側環(huán)部件構成，所述環(huán)部件按照從所述被處理基板的外周邊緣部設置間隔而包圍所述被處理基板周 圍的方式配置，并且由Si或者SiC形成的所述環(huán)部件直接配置在所述載置臺上，所述下側環(huán)部件按照位于所述被處理基板以及所述環(huán)部件的下側那樣配置。
18.如權利要求17所述的聚焦環(huán)，其特征在于所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比約為5 以下。
19.如權利要求17所述的聚焦環(huán)，其特征在于構成所述環(huán)部件的材料是與所述被處理基板實質上阻抗相同的材料，所述環(huán)部件的厚 度約為所述被處理基板的厚度的5倍以下。
20.如權利要求17所述的聚焦環(huán)，其特征在于構成所述環(huán)部件的材料是與所述被處理基板相同的材料，所述環(huán)部件的厚度約為所述 被處理基板的厚度的5倍以下。
21.如權利要求17所述的聚焦環(huán)，其特征在于所述環(huán)部件由SiC、或者在表面上形成噴鍍膜的鋁、或者石英、或者陶瓷構成。
22.如權利要求17所述的聚焦環(huán)，其特征在于所述環(huán)部件通過噴鍍而形成在所述導電性的下部電極表面上。
23.如權利要求17所述的聚焦環(huán)，其特征在于所述下側環(huán)部件的整體位于所述被處理基板的外周和所述環(huán)部件的內周之下。
24.一種配置在等離子體處理裝置的等離子體處理室內的載置臺上，按照包圍被處理基板的周圍那樣設置的聚焦環(huán)，其特征在于由按照從所述被處理基板的外周邊緣部設置間隔而包圍所述被處理基板的周圍那樣 而配置在所述載置臺上的環(huán)部件組成，用于吸附所述被處理基板的、按照位于所述被處理基板的下側并且比所述被處理基板 的直徑小的方式配置在所述載置臺上的靜電吸盤； 所述環(huán)部件的載置面比所述靜電吸盤的載置面高，在所述靜電吸盤和所述環(huán)部件之間的載置臺的露出于等離子體的部分施加有噴鍍膜， 所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比約為 1 5。
25.如權利要求24所述的聚焦環(huán)，其特征在于所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比約為 1 3。
26.如權利要求24所述的聚焦環(huán)，其特征在于所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比約為 1 1. 5。
27.如權利要求24所述的聚焦環(huán)，其特征在于所述環(huán)部件具有延伸到所述被處理基板的端部下側的下側部分。
28.一種等離子體處理裝置，其特征在于，具有 等離子體處理室；配置在所述等離子體處理室內并搭載被處理基板的載置臺；按照從所述被處理基板的外周邊緣部設置間隔而包圍所述被處理基板周圍的方式配 置的環(huán)部件，所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比約為 1 5，所述環(huán)部件通過噴鍍而形成在所述下部電極表面上。
29.如權利要求28所述的等離子體處理裝置，其特征在于 具有噴鍍膜，其中，該噴鍍膜以位于所述被處理基板與所述環(huán)部件之間、且位于所述被處理基板和所述環(huán) 部件的下側的方式配置，以使所述被處理基板與所述環(huán)部件之間的所述載置臺的上面無直接露出的部位的方式覆蓋。
30.如權利要求1 16、28、29中任一項所述的等離子體處理裝置，其特征在于 所述環(huán)部件的厚度為4mm以下，由硅制成。
31.如權利要求30所述的等離子體處理裝置，其特征在于 所述環(huán)部件的厚度為2. 4mm以下。
32.如權利要求31所述的等離子體處理裝置，其特征在于 所述環(huán)部件的厚度為1. 2mm以下。
33.一種配置在等離子體處理裝置的等離子體處理室內的載置臺上，按照包圍被處理 基板的周圍那樣設置的聚焦環(huán)，其特征在于由按照包圍所述被處理基板的周圍的方式配置的環(huán)部件形成， 所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比約為 1 5，所述環(huán)部件通過噴鍍而形成在所述下部電極表面上。
34.如權利要求17 27、33中任一項所述的聚焦環(huán)，其特征在于 所述環(huán)部件的厚度為4mm以下，由硅制成。
35.如權利要求34所述的聚焦環(huán)，其特征在于 所述環(huán)部件的厚度為2. 4mm以下。
36.如權利要求35所述的聚焦環(huán)，其特征在于 所述環(huán)部件的厚度為1. 2mm以下。
37.一種等離子體處理裝置，其特征在于，具有 等離子體處理室；配置在所述等離子體處理室內并搭載被處理基板的載置臺；按照從所述被處理基板的外周邊緣部設置間隔而包圍所述被處理基板周圍的方式配 置的環(huán)部件；用于吸附所述被處理基板而按照位于所述被處理基板以及所述環(huán)部件的下側的方式 配置的所述載置臺上的靜電吸盤；和用于向所述靜電吸盤施加直流電壓的直流電源， 所述載置臺的整個上面被所述靜電吸盤覆蓋，所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比為5以下。
38.如權利要求37所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比為3以下。
39.如權利要求38所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比為1. 5 以下。
40.一種等離子體處理裝置，其特征在于，具有 等離子體處理室；配置在所述等離子體處理室內并搭載被處理基板的載置臺；按照從所述被處理基板的外周邊緣部設置間隔而包圍所述被處理基板周圍的方式配 置的環(huán)部件；為了吸附所述被處理基板而按照位于所述被處理基板以及所述環(huán)部件的下側的方式 配置的所述載置臺上的靜電吸盤；和用于向所述靜電吸盤施加直流電壓的直流電源， 所述載置臺的整個上面被所述靜電吸盤覆蓋，構成所述環(huán)部件的材料為與所述被處理基板阻抗相同的材料，所述環(huán)部件的厚度為所 述被處理基板的厚度的5倍以下。
41.如權利要求37 40中任一項所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述環(huán)部件通過噴鍍于所述靜電吸盤上而形成。
42.一種配置在等離子體處理裝置的等離子體處理室內的載置臺上，按照包圍被處理 基板的周圍那樣設置的聚焦環(huán)，其特征在于由按照包圍所述被處理基板的周圍的方式配置的環(huán)部件形成，用于吸附所述被處理基板而按照位于所述被處理基板以及所述環(huán)部件的下側的方式 配置的所述載置臺上的靜電吸盤；和用于向所述靜電吸盤施加直流電壓的直流電源， 所述載置臺的整個上面被所述靜電吸盤覆蓋，所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比為5以下。
43.如權利要求42所述的聚焦環(huán)，其特征在于所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比為3以下。
44.如權利要求43所述的聚焦環(huán)，其特征在于所述環(huán)部件的單位面積的阻抗相對于所述被處理基板的單位面積的阻抗之比為1. 5 以下。
45.一種配置在等離子體處理裝置的等離子體處理室內的載置臺上，按照包圍被處理 基板的周圍那樣設置的聚焦環(huán)，其特征在于由按照包圍所述被處理基板的周圍的方式配置的環(huán)部件形成，用于吸附所述被處理基板而按照位于所述被處理基板以及所述環(huán)部件的下側的方式 配置的所述載置臺上的靜電吸盤；和用于向所述靜電吸盤施加直流電壓的直流電源， 所述載置臺的整個上面被所述靜電吸盤覆蓋，構成所述環(huán)部件的材料為與所述被處理基板阻抗相同的材料，所述環(huán)部件的厚度為所 述被處理基板的厚度的5倍以下。
46.如權利要求42 45中任一項所述的聚焦環(huán)，其特征在于 所述環(huán)部件通過噴鍍于所述靜電吸盤上而形成。
全文摘要
本發(fā)明提供可以在被處理基板的整個面上實施均勻的等離子體處理，與目前相比可以提高等離子體的面內均勻性的等離子體處理裝置以及聚焦環(huán)。在搭載半導體晶片(W)而兼作下部電極的基座上，按照包圍半導體晶片(W)的周圍那樣設置聚焦環(huán)(6)。聚焦環(huán)(6)由薄板狀的環(huán)形部件(6a)和下側環(huán)形部件(6b)組成，前述薄板狀的環(huán)形部件(6a)按照從前述被處理基板的外周邊緣部設置一定間隔而包圍半導體晶片(W)的周圍那樣配置，前述下側環(huán)形部件(6b)按照位于半導體晶片(W)和薄板狀的環(huán)形部件(6a)之間且位于半導體晶片(W)和薄板狀的環(huán)形部件(6a)下側那樣配置。
文檔編號H01L21/3065GK101996843SQ20101029987
公開日2011年3月30日 申請日期2004年1月7日 優(yōu)先權日2003年1月7日
發(fā)明者檜森慎司, 遠藤升佐 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社