等離子體處理設備制造技術

本發明專利技術提供一種等離子體處理設備，其能夠通過校正等離子體密度分布的不均勻來使基板處理均勻。該設備具有下面的結構：利用等離子體處理基板，減壓容器設置有圍繞容器的外周所配置的環形天線，由電源容器和處理容器形成減壓容器，其中，將基板置于處理容器中，并且處理容器與電源容器的內部空間連通。通過提供至天線的射頻電力在電源容器中生成等離子體。通過圍繞天線的外周所配置的螺線管線圈的磁場使等離子體擴散至處理容器中。通過利用傾斜調整部件調整螺線管線圈相對于處理基板的傾斜，來調整螺線管線圈所生成的磁場的傾斜，并進行基板處理。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種等離子體處理設備，尤其涉及一種適用于干式蝕刻設備、等離子體CVD設備、濺射設備或表面改性設備的等離子體處理設備。
技術介紹
作為用于基板處理的等離子體處理設備的等離子體源，目前已知有能夠生成低壓力、高密度的等離子體的電感耦合等離子體(以下稱為“ICP”)和通過使得激勵和傳播螺旋波來生成等離子體的螺旋波等離子體(以下稱為“螺旋波”)。通常，ICP利用向其施加射頻電力的天線來生成等離子體。通常螺旋波包括與ICP相同的天線，并且還被配置成與磁路組合，從而使得可以通過等離子體傳播螺旋波。將參考圖15 (參考專利文獻I)說明傳統等離子體處理設備的結構的例子。等離子體處理設備配置有ICP設備。該設備包括可以將內部保持為減壓狀態的基板處理室101、支持基板處理室101中的基板103的基板支持機構102、將氣體導入基板處理室101的氣體導入機構104、用于在基板處理室101中生成等離子體的環形天線105、向天線105提供射頻電力的射頻電源106、以及用于在射頻電源106向天線105提供射頻電力時提供匹配的匹配電路107。基板處理室101由諸如石英等的非金屬部IOla和金屬部IOlb形成，其中，金屬部IOlb由鋁或不銹鋼等制成。在天線105周圍配置用于擴散磁場的螺線管線圈108、109。此外，根據需要，在基板處理室101周圍配置永磁鐵110。設置永磁鐵110是為了抑制基板處理室101的壁表面上的等離子體損失。利用以上結構，直流電源111、112分別向螺線管線圈108、109提供直流電力，因而在基板處理室101中產生磁場，從而使得在基板處理室101的非金屬部IOla中所生成的等離子體可以在基板處理室的金屬部IOlb中擴散。順便提及，為了便于說明，圖15省略了對用于保持基板處理室101內的減壓狀態的排氣機構、用于傳送基板103的基板傳送機構、基板溫度控制機構、基板處理室101的壁表面溫度控制機構和用于向氣體導入機構104給送氣體的供氣機構等的圖示。接著說明使用上述等離子體處理設備的基板處理的過程。通過基板傳送機構(未示出)將基板103傳送至基板處理室101，并且將基板103固定在基板支持機構102上。通過排氣機構(未示出)將基板處理室101中的壓力降低至預定壓力，此外，通過氣體導入機構104將從供氣機構(未示出)所給送的氣體導入至基板處理室101中，然后保持基板處理室101處于預定壓力狀態下。射頻電源106通過匹配電路107向天線105施加射頻，從而在基板處理室101中生成等離子體，并且使用等離子體來處理基板103。順便提及，對于螺旋波的激勵，在施加射頻期間，直流電源111、112向螺線管線圈108、109提供直流電流，因此在基板處理室101中形成磁場。此時，通常相反方向的電流流過螺線管線圈108、109。此外，專利文獻2公開了一種使用ECR(電子回旋共振)的蝕刻設備。圖16示出專利文獻2所公開的ECR(電子回旋共振)蝕刻設備。設備310用于通過石英窗313向設置在設備機體311的上部的電離室311a提供2.45GHz的微波314，并且使用外部磁性線圈312感應放電。在通過微波314和外部磁性線圈312所產生的磁場的影響下，電子達到回旋共振狀態。受激電子使得蝕刻氣體315離解，從而生成高密度等離子體。通過電離所產生的離子沿發散磁場通過引導電極316進入設置在設備機體311的下部的處理室311b，從而使得能夠進行良好的定向(各向異性)蝕刻。此外，將支持基板301安裝至基板保持器318，其中，基板保持器318是通過具有可任意設置傾斜角度的傾斜臺317而以斜角保持的，此外，支持基板301通過電動機(未示出)而在轉動軸319上轉動。圖16所示的ECR (電子回旋共振)蝕刻設備通過在蝕刻期間在支持基板301相對于離子束316a傾斜90° — α的情況下進一步轉動轉動軸319，形成倒錐形膜。 文獻列表_7] 專利文獻專利文獻1:日本特開平10-172790專利文獻2:日本特開2002-18798
技術實現思路
摶術問是頁專利文獻I公開的上述傳統等離子體處理設備出現下述的問題。可以通過改變螺線管線圈108、109的電流值從而改變所產生的磁場的分布來控制用于處理基板103的等離子體密度分布。然而，螺線管線圈108、109的電流值的變化導致磁場分布的同心圓狀變化，因此也導致等離子體密度分布的同心圓狀變化，因此，如果等離子體密度分布的中心偏離要處理的基板103的中心，則僅利用螺線管線圈108、109的電流值的變化不可能對該偏離進行校正。例如，蝕刻設備中發生等離子體密度分布的不均勻，將導致蝕刻速度分布的不均勻。等離子體密度分布的中心的偏離可能源于等離子體生成中的不均勻或者源于等離子體擴散中的不均勻，其中等離子生成中的不均勻是由天線105的形狀、施加射頻電力的方法、將天線105安裝至容器的精度、或依賴于氣體導入和排氣系統的位置的氣流等所引起的，等離子體擴散中的不均勻是由螺線管線圈108、109或永磁鐵110的部分精度或安裝精度所引起的。此外，專利文獻2公開的上述傳統ECR(電子回旋共振)蝕刻設備可以通過傾斜基板301改善不對稱蝕刻分布，然而，等離子體本身保持不均勻性，因此，預料等離子體的不均勻性可能導致對基板301的充電損壞(charge-up damage)等。本專利技術的目的是解決上述問題，并且提供一種能夠通過控制等離子體本身的不均勻分布、并且校正等離子體密度分布的不均勻性來實現均勻基板處理的等離子體處理設備。解決問題的方案為了實現上述目的，如下配置根據本專利技術的等離子體處理設備。為了實現上述目的，根據本專利技術的一個方面，提供一種等離子體處理設備，用于利用等離子體處理基板，包括:容器，能夠在其內部配置所述基板；天線，其被設置在所述容器周圍以在所述容器中生成等離子體；磁場生成部件，其被設置在所述天線周圍以在所述容器中生成磁場，從而擴散所述等離子體；以及傾斜調整部件，用于使所述天線和所述磁場生成部件中至少一個傾斜。根據第一方面，可以通過傾斜調整部件來傾斜磁場生成部件和天線中至少一個。因而，當通過進行基板處理而預先發現等離子體處理分布的不均勻性時，改變磁場生成部件或天線的傾斜，從而使得等離子體的中心朝向以慢速度進行處理的方向，從而改變由磁場生成部件所產生的磁場的傾斜或由天線所生成的等離子體的分布。這使得能夠校正等離子體密度分布的不均勻性，從而實現均勻基板處理。為了實現上述目的，根據本專利技術的第二方面，提供一種根據第一方面的等離子體處理設備，其中，所述天線是被配置為相對于第一軸大體軸對稱并且圍繞所述第一軸的環形天線，所述磁場生成部件是被配置為相對于第二軸大體軸對稱并且圍繞所述第二軸的螺線管線圈，以及所述傾斜調整部件使所述環形天線和所述螺線管線圈中的至少一個傾斜，以使得所述第一軸和所述第二軸相互形成預定角度。另外，為了實現上述目的，根據本專利技術的第三方面，提供一種根據第一方面的等離子體處理設備，還包括用于支持所述磁場生成部件的底板，其中，所述傾斜調整部件是設置在所述磁場生成部件和所述底板之間的板狀構件。根據第三方面，通過調整設置在磁場生成部件和底板之間的板狀構件的厚度，磁場生成部件一側的高度可以不同于其另一側的高度。因而，可以使磁場生成部本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.11.30 JP 2010-267321;2011.09.05 JP 2011-192371.一種等離子體處理設備，用于利用等離子體處理基板，包括: 容器，能夠在其內部配置所述基板； 天線，其被設置在所述容器周圍以在所述容器中生成等離子體； 磁場生成部件，其被設置在所述天線周圍以在所述容器中生成磁場，從而擴散所述等離子體；以及 傾斜調整部件，用于使所述天線和所述磁場生成部件中至少一個傾斜。2.根據權利要求1所述的等離子體處理設備，其中， 所述天線是被配置為相對于第一軸大體軸對稱并且圍繞所述第一軸的環形天線，所述磁場生成部件是被配置為相對于第二軸大體軸對稱并且圍繞所述第二軸的螺線管線圈，以及 所述傾斜調整部件使所述環形天線和所述螺線管線圈中的至少一個傾斜，以使得所述第一軸和所述第二軸相互形成預定角度。3.根據權利要求1所述的等離子體處理設備，還包括用于支持所述磁場生成部件的底板， 其中，所述傾斜調整部件是設置在所述磁場生成部件和所述底板之間的板狀構件。4.根據權利要求1所述的等離子體處理設備，還包括用于支持所述磁場生成部件的底...

【專利技術屬性】
技術研發人員：池田真義，坂本清尚，澤田明宏，佐護康實，長谷川雅己，栗田資三，
申請(專利權)人：佳能安內華股份有限公司，
類型：
國別省市：