專利名稱：等離子體處理裝置和等離子體處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及借助于高頻電力使處理氣體等離子體化，借助于該等離子體對(duì)基板施行蝕刻等的處理的等離子體處理裝置和等離子體處理方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件或液晶顯示裝置等的平板面板的制造工序中，為了對(duì)半導(dǎo)體晶片或玻璃基板這樣的被處理基板施行蝕刻處理或成膜處理等的工藝處理，就要使用等離子體蝕刻裝置或等離子體CVD成膜裝置等的等離子體處理裝置。
圖17是表示從前一直使用著的平行平板式的等離子體處理裝置。在該等離子體處理裝置中，在例如由鋁等構(gòu)成的處理容器11內(nèi)，設(shè)置兼用做構(gòu)成氣體供給部的氣體澆淋頭的上部電極12，同時(shí)，還使得與該上部電極12相向那樣地相向設(shè)置兼用做基板10的載置臺(tái)的下部電極13。上部電極12借助于絕緣材料14對(duì)于處理容器11處于充分地電懸浮狀態(tài)，并通過(guò)匹配電路(匹配電路)15連接到高頻電源17上構(gòu)成為陰極電極。
下部電極13，通過(guò)導(dǎo)電通路18連接到處理容器11上構(gòu)成為陽(yáng)極電極。該導(dǎo)電通路18，在本例中由旋轉(zhuǎn)軸18a、支撐板18b和波紋管體18c構(gòu)成。此外，處理容器11的上部側(cè)，通過(guò)作為已接地的框體的匹配箱16連接到了高頻電源17上，更為具體地說(shuō)，采用連接到把高頻電源17和匹配箱16連接起來(lái)的同軸電纜的外層部上的辦法進(jìn)行了接地。
圖17的等離子體處理裝置中的高頻電流的導(dǎo)電通路的等效電路，可如圖18那樣地表示。在處理容器11內(nèi)發(fā)生了等離子體時(shí)，上部電極12和下部電極13間由于將進(jìn)行電容量耦合，故來(lái)自高頻電源17的高頻電流的路徑，就將變成為匹配電路15→上部電極12→等離子體→下部電極13→導(dǎo)電通路18→處理容器11的壁部→匹配箱16→地線。
然而，在作為處理對(duì)象的基板中液晶顯示器等的平板面板用的玻璃基板的趨勢(shì)是日益大型化，今后雖然結(jié)果變成為要處理例如大到一塊日本榻榻米那么大的基板，但是，當(dāng)伴隨于此的處理容器11大型化后，處理容器11的電感成分將增大，為此，上部電極12和下部電極13之間的耦合減弱，就出現(xiàn)了在上部電極12與處理容器11的壁部之間發(fā)生等離子體(在圖18中畫(huà)成為電容量耦合)的可能性。當(dāng)發(fā)生了這樣的等離子體時(shí)，處理容器11內(nèi)的等離子體就變成為偏向周邊的等離子體，其結(jié)果是會(huì)出現(xiàn)就不能對(duì)于基板10進(jìn)行面內(nèi)均勻性高的處理，或處理容器11的內(nèi)壁或內(nèi)部部件受到損傷，或者易于進(jìn)行消耗等的缺點(diǎn)。
另一方面，在專利文獻(xiàn)1中，雖然講述了為了控制等離子體的擴(kuò)散狀態(tài)，在下部電極與地線之間設(shè)置阻抗調(diào)整電路的技術(shù)，但是，該技術(shù)是這樣的技術(shù)采用在成膜時(shí)和清洗時(shí)改變阻抗調(diào)整電路的設(shè)定的辦法，來(lái)得到與各自的工藝相適應(yīng)的形狀的等離子體，并沒(méi)有著眼于上述的課題，也沒(méi)有講述其解決辦法。
特開(kāi)平11-31685號(hào)公報(bào)段落0014發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是在這樣情況下完成的，目的在于提供可以抑制在陰極電極與處理容器的壁部之間的等離子體的發(fā)生，使之產(chǎn)生均勻性高的等離子體以對(duì)基板進(jìn)行面內(nèi)均勻性高的等離子體處理的等離子體處理裝置和等離子態(tài)處理方法。
本發(fā)明，在用來(lái)在處理容器內(nèi)借助于高頻電力使處理氣體等離子體化，借助于該等離子體對(duì)基板進(jìn)行處理的等離子體處理裝置中，具備在該處理容器內(nèi)與該處理容器絕緣而且彼此上下相向設(shè)置的陰極電極和陽(yáng)極電極；通過(guò)匹配電路把其一端側(cè)連接到上述陰極電極上的高頻電源；其一端側(cè)連接到上述陽(yáng)極電極上，同時(shí)另一端側(cè)連接到上述處理容器上，帶有電容成分的阻抗調(diào)整部，其特征在于把基板載置到上述陰極電極和陽(yáng)極電極之內(nèi)位于下方側(cè)上的電極上邊，阻抗調(diào)整部，是用來(lái)把其阻抗值調(diào)整為使得從陰極電極通過(guò)等離子體、陽(yáng)極電極和處理容器的壁部到上述匹配電路的接地框體為止的阻抗值，變成為比從陰極電極通過(guò)等離子體和處理容器的壁部到上述匹配電路的接地框體為止的阻抗值更小的阻抗調(diào)整部。
所謂‘陰極電極和陽(yáng)極電極與處理容器絕緣’，是在除去阻抗調(diào)整部之外的部位上對(duì)于處理容器充分地電懸浮的意思。
另外，以下，也把從陰極電極通過(guò)等離子體、陽(yáng)極電極和處理容器的壁部到上述匹配電路的接地框體為止的路徑，叫做等離子體對(duì)于基板將變成為均勻的方向的路徑。此外，以下也把從陰極電極通過(guò)等離子體和處理容器的壁部到上述匹配電路的接地框體為止的路徑叫做等離子體密度對(duì)于壁部變高的路徑(就是說(shuō)，等離子體對(duì)于基板將變成為不均勻的路徑)。
此外，另外的發(fā)明，在用來(lái)在處理容器內(nèi)借助于高頻電力使處理氣體等離子體化，借助于該等離子體對(duì)基板進(jìn)行處理的等離子體處理裝置中，具備在該處理容器內(nèi)與該處理容器絕緣而且彼此上下相向設(shè)置的陰極電極和陽(yáng)極電極；和通過(guò)匹配電路把其一端側(cè)連接到上述陰極電極上的高頻電源；其一端側(cè)連接到上述陽(yáng)極電極上，同時(shí)另一端側(cè)連接到上述處理容器上，帶有電容成分的阻抗調(diào)整部，其特征在于把基板載置到上述陰極電極和陽(yáng)極電極之內(nèi)位于下方一側(cè)上的電極上邊，阻抗調(diào)整部，是用來(lái)把其阻抗值調(diào)整為使得從陰極電極通過(guò)等離子體、陽(yáng)極電極和處理容器的壁部到上述匹配電路的接地框體為止的阻抗值變成最小的阻抗調(diào)整部。所謂‘從陰極電極通過(guò)等離子體、陽(yáng)極電極和處理容器的壁部到上述匹配電路的接地框體為止的阻抗值變成最小’，也包括變成為大體上的最小的情況，例如也包括最小值的2％以內(nèi)的值。
再有，本發(fā)明，對(duì)于已把高頻電源連接到了上部電極和下部電極雙方的上下2頻率的構(gòu)成也可以應(yīng)用。在該情況下，本發(fā)明，在用來(lái)在處理容器內(nèi)借助于高頻電力使處理氣體等離子體化，借助于該等離子體對(duì)基板進(jìn)行處理的等離子體處理裝置中，具備在該處理容器內(nèi)與該處理容器絕緣而且彼此上下相向設(shè)置的上部電極和下部電極；其一端側(cè)通過(guò)第一匹配電路連接到了上述上部電極上的10MHz～30MHz的第一高頻電源；其一端側(cè)通過(guò)第二匹配電路連接到了上述下部電極上的2MHz～6MHz的第二高頻電源；其一端側(cè)連接到上述下部電極上，同時(shí)另一端側(cè)連接到上述處理容器上，帶有電容成分的第一阻抗調(diào)整部；和其一端側(cè)連接到上述上部電極上，同時(shí)另一端側(cè)連接到上述處理容器上，帶有電容成分的第二阻抗調(diào)整部，其特征在于把基板載置到上述下部電極上邊，第一阻抗調(diào)整部，是用來(lái)把其阻抗值調(diào)整為使得從上述上部電極通過(guò)等離子體、下部電極和處理容器的壁部到上述第一匹配電路的接地框體為止的第一高頻電源的頻率下的阻抗值，變成為比從上部電極通過(guò)等離子體和處理容器的壁部到上述第一匹配電路的接地框體為止的第一高頻電源的頻率下的阻抗值更小的阻抗調(diào)整部，第二阻抗調(diào)整部，是用來(lái)把其阻抗值調(diào)整為使得從上述下部電極通過(guò)等離子體、上部電極和處理容器的壁部到上述第二匹配電路的接地框體為止的第二高頻電源的頻率下的阻抗值，變成為比從下部電極通過(guò)等離子體和處理容器的壁部到上述第二匹配電路的接地框體為止的第二高頻電源的頻率下的阻抗值更小的阻抗調(diào)整部。
此外，上下2頻率的構(gòu)成的另外的發(fā)明，在用來(lái)在處理容器內(nèi)借助于高頻電力使處理氣體等離子體化，借助于該等離子體對(duì)基板進(jìn)行處理的等離子體處理裝置中，具備在該處理容器內(nèi)與該處理容器絕緣而且彼此上下相向設(shè)置的上部電極和下部電極；其一端側(cè)通過(guò)第一匹配電路連接到了上述上部電極上的10MHz～30MHz的第一高頻電源；其一端側(cè)通過(guò)第二匹配電路連接到了上述下部電極上的2MHz～6MHz的第二高頻電源；其一端側(cè)連接到上述下部電極上，同時(shí)另一端側(cè)連接到上述處理容器上，帶有電容成分的第一阻抗調(diào)整部；和其一端側(cè)連接到上述上部電極上，同時(shí)另一端側(cè)連接到上述處理容器上，帶有電容成分的第二阻抗調(diào)整部，其特征在于把基板載置到上述下部電極上邊，第一阻抗調(diào)整部，是用來(lái)把其阻抗值調(diào)整為使得從上述上部電極通過(guò)等離子體、下部電極和處理容器的壁部到上述第一匹配電路的接地框體為止的第一高頻電源的頻率下的阻抗值，變成為最小的阻抗調(diào)整部，第二阻抗調(diào)整部，是用來(lái)把其阻抗值調(diào)整為使得從下部電極通過(guò)等離子體、上部電極和處理容器的壁部到上述第二匹配電路的接地框體為止的第二高頻電源的頻率下的阻抗值，變成為最小的阻抗調(diào)整部。
再有，本發(fā)明，對(duì)于已把第一和第二高頻電源連接到了下部電極上的下部2頻率的構(gòu)成也可以應(yīng)用。在該情況下，本發(fā)明，在用來(lái)在處理容器內(nèi)借助于高頻電力使處理氣體等離子體化，借助于該等離子體對(duì)基板進(jìn)行處理的等離子體處理裝置中，具備在該處理容器內(nèi)與該處理容器絕緣而且彼此上下相向設(shè)置的上部電極和下部電極；其一端側(cè)通過(guò)第一匹配電路連接到了上述下部電極上的10MHz～30MHz的第一高頻電源；其一端側(cè)通過(guò)第二匹配電路連接到了上述下部電極上的2MHz～6MHz的第二高頻電源；其一端側(cè)連接到上述上部電極上，同時(shí)另一端側(cè)連接到上述處理容器上，帶有電容成分的第一阻抗調(diào)整部和第二阻抗調(diào)整部，其特征在于把基板載置到上述下部電極上邊，第一阻抗調(diào)整部，是用來(lái)把其阻抗值調(diào)整為使得從下部電極通過(guò)等離子體、上部電極和處理容器的壁部到上述第一匹配電路的接地框體為止的第一高頻電源的頻率下的阻抗值，變成為比從下部電極通過(guò)等離子體和處理容器的壁部到上述第一匹配電路的接地框體為止的第一高頻電源的頻率下的阻抗值更小的阻抗調(diào)整部，第二阻抗調(diào)整部，是用來(lái)把其阻抗值調(diào)整為使得從下部電極通過(guò)等離子體、上部電極和處理容器的壁部到上述第二匹配電路的接地框體為止的第二高頻電源的頻率下的阻抗值，變成為比從下部電極通過(guò)等離子體和處理容器的壁部到上述第二匹配電路的接地框體為止的第二高頻電源的頻率下的阻抗值更小的阻抗調(diào)整部。
此外，下部2頻率的構(gòu)成中的另一發(fā)明，在用來(lái)在處理容器內(nèi)借助于高頻電力使處理氣體等離子體化，借助于該等離子體對(duì)基板進(jìn)行處理的等離子體處理裝置中，具備在該處理容器內(nèi)與該處理容器絕緣而且彼此上下相向設(shè)置的上部電極和下部電極；其一端側(cè)通過(guò)第一匹配電路連接到了上述下部電極上的10MHz～30MHz的第一高頻電源；其一端側(cè)通過(guò)第二匹配電路連接到了上述下部電極上的2MHz～6MHz的第二高頻電源；其一端側(cè)連接到上述上部電極上，同時(shí)另一端側(cè)連接到上述處理容器上，帶有電容成分的第一阻抗調(diào)整部和第二阻抗調(diào)整部，其特征在于把基板載置到上述下部電極上邊，第一阻抗調(diào)整部，是用來(lái)把其阻抗值調(diào)整為使得從上述下部電極通過(guò)等離子體、上部電極和處理容器的壁部到上述第一匹配電路的接地框體為止的阻抗值變成為最小的阻抗調(diào)整部，第二阻抗調(diào)整部，是用來(lái)把其阻抗值調(diào)整為使得從下部電極通過(guò)等離子體、上部電極和處理容器的壁部到上述第二匹配電路的接地框體為止的阻抗值變成為最小的阻抗調(diào)整部。
在上述等離子體處理裝置中，在要把其阻抗值調(diào)整為使得等離子體對(duì)于基板變成為均勻的方向的路徑的阻抗值變成為比對(duì)于壁部等離子體密度增高的路徑(就是說(shuō)，對(duì)于基板等離子體變成為不均勻的方向的路徑)的阻抗值更小的情況下，和要把其阻抗值調(diào)整為使得等離子體對(duì)于基板變成為均勻的方向的路徑的阻抗值變成為最小的情況下中的任何一者的情況下，各個(gè)等離子體處理裝置的各個(gè)部分，都可以執(zhí)行如下所述的控制。
就是說(shuō)，各個(gè)阻抗調(diào)整部，優(yōu)選的是在因調(diào)整各個(gè)頻率的高頻的阻抗值而改變了要流往陽(yáng)極電極內(nèi)的各個(gè)頻率的高頻電流值時(shí)，要把阻抗值設(shè)定為使得可以得到距其最大值10％以內(nèi)的值。至于把阻抗調(diào)整部的另一端側(cè)連接到處理容器上的部位，例如，如果陽(yáng)極電極是下部電極，則連接到處理容器的底部上即可。如果使該連接部位太靠近陰極電極，由于在陰極電極與連接部位之間易于發(fā)生等離子體而失去了設(shè)置阻抗調(diào)整部的意義，故優(yōu)選的是連接到與處理容器的陽(yáng)極電極同一高度或比之更為優(yōu)選的是連接到與陽(yáng)極電極相反的一側(cè)的部位(如果陽(yáng)極電極是下部電極則是下方一側(cè)，如果陽(yáng)極電極是上部電極則是上方一側(cè))上。
阻抗調(diào)整部，既可以做成為使得用例如電容量可變電容器使阻抗值可變的構(gòu)成。也可以用設(shè)置在陽(yáng)極電極與處理容器的例如內(nèi)面之間的呈現(xiàn)電容量成分的例如電介質(zhì)平板等構(gòu)成。在阻抗調(diào)整部可以使阻抗可變的情況下，也可以做成為設(shè)置存儲(chǔ)使等離子體處理的種類和阻抗調(diào)整部的調(diào)整值(在要設(shè)置第一和第二阻抗調(diào)整部的發(fā)明中，是第一阻抗調(diào)整部的調(diào)整值和第二阻抗調(diào)整部的調(diào)整值)對(duì)應(yīng)起來(lái)的數(shù)據(jù)，讀出與所選擇的等離子體處理的種類對(duì)應(yīng)的阻抗調(diào)整值輸出用來(lái)對(duì)阻抗調(diào)整部進(jìn)行調(diào)整的控制信號(hào)的控制部的構(gòu)成。
在本發(fā)明中，優(yōu)選的是做成為這樣的構(gòu)成使用多個(gè)阻抗調(diào)整部，各個(gè)阻抗調(diào)整部的一端側(cè)，連接到在陽(yáng)極電極的長(zhǎng)度方向上彼此分離開(kāi)來(lái)的部位上。另外，在上下2頻率的發(fā)明中，變成為這樣的構(gòu)成使用多個(gè)第一阻抗調(diào)整部，各個(gè)阻抗調(diào)整部的一端側(cè)，連接到在下部電極的長(zhǎng)度方向上彼此分離開(kāi)來(lái)的部位上，使用多個(gè)第二阻抗調(diào)整部，各個(gè)阻抗調(diào)整部的一端側(cè)，連接到在上部電極的長(zhǎng)度方向上彼此分離開(kāi)來(lái)的部位上。此外，在下部2頻率的構(gòu)成的發(fā)明中，則變成為這樣的構(gòu)成使用多個(gè)第一阻抗調(diào)整部，各個(gè)阻抗調(diào)整部的一端側(cè)，連接到在下部電極的長(zhǎng)度方向上彼此分離開(kāi)來(lái)的部位上，使用多個(gè)第二阻抗調(diào)整部，各個(gè)阻抗調(diào)整部的一端側(cè)，連接到在下部電極的長(zhǎng)度方向上彼此分離開(kāi)來(lái)的部位上。
如上所述，設(shè)置多個(gè)阻抗調(diào)整部的發(fā)明，在處理基板的面積在1m2以上的例如矩形基板的情況下是合適的，此外，在要在裝置中使用高頻電力的合計(jì)值為10kW以上的情況下是特別合適的。
倘采用本發(fā)明，則可以抑制在陰極電極與處理容器的壁部之間等離子體的產(chǎn)生，使之產(chǎn)生均勻性高的等離子體而對(duì)基板進(jìn)行面內(nèi)均勻性高的等離子體處理。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的等離子體處理裝置的整體構(gòu)成的概略的縱剖側(cè)視圖。
圖2是表示上述實(shí)施方式的等效電路的電路圖。
圖3A是表示在上述實(shí)施方式中使用的阻抗調(diào)整部的一個(gè)例子的構(gòu)成圖。
圖3B是表示在上述實(shí)施方式中使用的阻抗調(diào)整部的另一個(gè)例子的構(gòu)成圖。
圖3C是表示在上述實(shí)施方式中使用的阻抗調(diào)整部的另一個(gè)例子的構(gòu)成圖。
圖3D是表示在上述實(shí)施方式中使用的阻抗調(diào)整部的另一個(gè)例子的構(gòu)成圖。
圖3E是表示在上述實(shí)施方式中使用的阻抗調(diào)整部的另一個(gè)例子的構(gòu)成圖。
圖4是表示上述實(shí)施方式的一個(gè)例子的構(gòu)成圖。
圖5A是表示上述實(shí)施方式的變形例的等離子體處理裝置的整體構(gòu)成的概略的縱剖側(cè)視圖。
圖5B是表示把上述實(shí)施方式的基板分割開(kāi)后的狀態(tài)。
圖6是表示圖5A的實(shí)施方式的等效電路的電路圖。
圖7A是表示上述實(shí)施方式的變形例的等離子體處理裝置的整體構(gòu)成的概略的縱剖側(cè)視圖。
圖7B是表示上述實(shí)施方式的變形例的等離子體處理裝置的整體構(gòu)成的概略的縱剖側(cè)視圖。
圖7C是表示上述實(shí)施方式的變形例的等離子體處理裝置的整體構(gòu)成的概略的縱剖側(cè)視圖。
圖8是表示上述實(shí)施方式的變形例的等離子體處理裝置的整體構(gòu)成的概略的縱剖側(cè)視圖。
圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的等離子體處理裝置的整體構(gòu)成的概略的縱剖側(cè)視圖。
圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的等離子體處理裝置的整體構(gòu)成的概略的縱剖側(cè)視圖。
圖11是將阻抗調(diào)整部的設(shè)置位置與基板上邊的位置(點(diǎn))相對(duì)應(yīng)地表示的說(shuō)明圖。
圖12是表示在用來(lái)確認(rèn)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的效果的一個(gè)實(shí)驗(yàn)中使用的阻抗調(diào)整部的電路的電路圖。
圖13是表示上述一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整體的數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。
圖14是表示作為上述一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的阻抗調(diào)整部的調(diào)整位置與高頻電流之間的關(guān)系的說(shuō)明圖。
圖15是表示作為上述一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的阻抗調(diào)整部的調(diào)整位置與高頻電流之間的關(guān)系的說(shuō)明圖。
圖16是表示作為另一實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基板上邊的硅的蝕刻速率與蝕刻速率的面內(nèi)均勻性的特性圖。
圖17是表示現(xiàn)有的等離子體處理裝置的整體構(gòu)成的概略的縱剖側(cè)視圖。
圖18是表示現(xiàn)有例的等效電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式
(實(shí)施方式1)對(duì)把本發(fā)明的實(shí)施方式1的等離子體處理裝置應(yīng)用于蝕刻液晶顯示器用的玻璃基板的裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在圖1中，2是例如由表面已進(jìn)行了陽(yáng)極氧化處理的鋁構(gòu)成的四方筒狀的處理容器。在該處理容器2的上部，設(shè)置有兼用做本身為氣體供給部的氣體澆淋頭的上部電極3，該上部電極3借助于沿著處理容器2的上面的開(kāi)口部30的開(kāi)口邊緣設(shè)置的絕緣材料31變成為對(duì)于處理容器2充分地電懸浮起來(lái)的狀態(tài)。此外，本身為上部電極3的氣體澆淋頭的構(gòu)成為在要通過(guò)氣體供給部32連接到處理氣體供給部33上的同時(shí)，從多個(gè)氣孔34把從氣體供給部32供給的氣體供往處理容器2內(nèi)。
上述上部電極3，已通過(guò)匹配電路41和導(dǎo)電通路40連接到高頻電源4上。此外，已把匹配箱42設(shè)置為使得把處理容器2的上述開(kāi)口部30圍起來(lái)，其中包有匹配電路41。該匹配箱42的上部，與上述導(dǎo)電通路40一起作為構(gòu)成同軸電纜44的外層部43進(jìn)行延伸，該外層部43已經(jīng)接地。在本例中，匹配箱42相當(dāng)于匹配電路的接地框體。
在處理容器2的底部上，設(shè)置有兼用做載置基板10的載置臺(tái)的下部電極5，該下部電極5已通過(guò)絕緣材料50支撐到支撐部51上。因此，下部電極5就變成為與處理容器2充分地電懸浮的狀態(tài)。在支撐部51的下面的中央部分上，設(shè)置有貫通在處理容器2的底壁上形成的開(kāi)口部20向下方延伸的保護(hù)管52。該保護(hù)管52的下面，被直徑比該保護(hù)管52的直徑更大的導(dǎo)電性的支撐板53支撐著而且已把管內(nèi)堵塞起來(lái)。把導(dǎo)電性的波紋管體54的下端固定到該支撐板53的周緣上，同時(shí)，該波紋管體54的上端則固定到處理容器2的上述開(kāi)口部20的開(kāi)口邊緣上。波紋管體54就變成為氣密地劃分為配置有保護(hù)管52的內(nèi)部空間和大氣一側(cè)空間，同時(shí)，還可以借助于未圖示的升降機(jī)構(gòu)通過(guò)支撐板53使載置臺(tái)5升降。
把設(shè)置在保護(hù)管51內(nèi)的導(dǎo)電通路55的一端連接到下部電極5上，在該導(dǎo)電通路55上設(shè)置有阻抗調(diào)整部6。上述導(dǎo)電通路55的另一端側(cè)，則通過(guò)支撐板53和波紋管體54連接到了處理容器2的底部上。該處理容器2的上部電極3的附近部位例如上面，如上所述，已經(jīng)經(jīng)由匹配箱42而且通過(guò)上述同軸電纜44的外層部43接地。在本例中，上部電極3和下部電極5，分別相當(dāng)于陰極電極和陽(yáng)極電極。
此外，把排氣路21連接到處理容器2的側(cè)壁上，把真空排氣單元22連接到了該排氣路21上。此外，在處理容器2的側(cè)壁上，還設(shè)置有用來(lái)開(kāi)閉基板10的搬運(yùn)口23的閘閥24。
歸因于如上所述的構(gòu)成，雖然結(jié)果變成為高頻電流以高頻電源4→匹配電路41→上部電極3→等離子體→下部電極5→阻抗調(diào)整部6→處理容器2→匹配箱42→同軸電纜44的外層部43→地線的路徑流動(dòng)，但是，就如在背景技術(shù)那一項(xiàng)中所述的那樣，由于存在著高頻電流從上部電極3通過(guò)等離子體向處理容器2的壁部流的懸念，故要做成為使得借助于阻抗調(diào)整部6對(duì)從下部電極5到處理容器2的上部為止的路徑(返程路徑)的阻抗進(jìn)行調(diào)整。
圖2是在圖1的等離子體處理裝置中對(duì)高頻電流的等效電路。處理容器2由于可以看作電感成分，故可以用電感表示。C1是把上部電極3和下部電極5間的等離子體畫(huà)成為電容量成分的電容，C2是把上部電極3和處理容器2的壁部之間的等離子體畫(huà)成為電容量成分的電容。
此外，本實(shí)施方式的目的在于采用使等離子體的電容量(C1)和從下部電極5到處理容器2的上部為止的路徑的電感(L)與阻抗調(diào)整部6的電容量成分(C)彼此抵消的辦法，使上述路徑的阻抗變成為j(-1/ωC1+ωL-1/ωC)，可以說(shuō)包括上部電極3→等離子體→處理容器2的壁部在內(nèi)，使得變成為比對(duì)于壁部來(lái)說(shuō)等離子體密度變高的路徑的阻抗更小。為此，阻抗調(diào)整部6就包括電容量成分，作為其形態(tài)，例如，可以采用如下的構(gòu)成如圖3A所示使用電容量可變電容器61，如圖3B所示把固定電容量的電容器62與電容量可變電容器61組合起來(lái)，如圖3C所示使用固定電容量的電容器62，如圖3D所示把電容量可變電容器61與電感器63組合起來(lái)，如圖3E所示使用可以改變電感的電感器64和固定電容量電容器62。即便是僅僅使用固定電容量電容器62的情況下，也可以采用與電容量不同的電容器進(jìn)行交換的辦法調(diào)整阻抗值。
在減小等離子體對(duì)于上述的基板變成為均勻的方向的路徑的阻抗時(shí)，雖然理想的是根據(jù)后述的實(shí)驗(yàn)例對(duì)阻抗調(diào)整部6的阻抗值進(jìn)行種種改變來(lái)求在該路徑中流動(dòng)的電流值，并設(shè)定為使之成為最大值，即設(shè)定為使得等離子體對(duì)于基板變成為均勻的方向的路徑的阻抗變成為最小，但是實(shí)際上優(yōu)選是電流的最大值的2％以內(nèi)，優(yōu)選是設(shè)定為至少成為電流的最大值的10％以內(nèi)。
對(duì)這樣的實(shí)施方式的作用效果進(jìn)行說(shuō)明。首先，打開(kāi)閘閥24用未圖示的搬運(yùn)臂把基板10從未圖示的負(fù)載鎖定室中搬入到處理容器2內(nèi)，采用與貫通下部電極5內(nèi)的未圖示的升降銷之間的協(xié)同動(dòng)作把基板10轉(zhuǎn)交到下部電極5上邊。接著，關(guān)閉閘閥24，從處理氣體供給部33通過(guò)上部電極3向處理容器2內(nèi)供給處理氣體，同時(shí)，采用借助于真空排氣單元22進(jìn)行真空排氣的辦法，使處理容器2內(nèi)維持規(guī)定的壓力。然后，從高頻電源4采用向上部電極3和下部電極5之間施加例如10MHz～30MHz、10kW的高頻電力的辦法激勵(lì)處理氣體產(chǎn)生等離子體。作為處理氣體例如可以使用由含有鹵素的氣體例如鹵素化合物構(gòu)成的氣體、氧氣和氬氣等。
歸因于等離子體的發(fā)生，雖然高頻電流就會(huì)在上部電極3→等離子體→下部電極5→阻抗調(diào)整部6→處理容器2→匹配箱42→同軸電纜44的外層部43→地線的可以說(shuō)等離子體對(duì)于基板變成為均勻的方向的流路中流動(dòng)，但是，這時(shí)由于已經(jīng)設(shè)定為使得該路徑的阻抗值變成為大致最小值，而使得比上部電極3→等離子體→處理容器2→匹配箱42→同軸電纜44的外層部43→地線路徑的阻抗值更小，故在上部電極3與處理容器2的壁部之間等離子體就變得難于存在。其結(jié)果是等離子體集中于上部電極3與下部電極5之間，基板10上邊的等離子體就變成為面內(nèi)均勻性高的等離子體?；?0的表面雖然可以借助于該等離子體進(jìn)行例如蝕刻處理，但是由于等離子體的面內(nèi)均勻性高，故蝕刻速度的面內(nèi)均勻性高，因此，在面內(nèi)可以進(jìn)行均勻的蝕刻。此外，還可以抑制處理容器2的內(nèi)壁或內(nèi)部部件的損傷或消耗。
此外，本實(shí)施方式也可以做成為這樣的構(gòu)成如圖4所示，對(duì)每一種處理種類，都把阻抗調(diào)整部6中的恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整值制作成表預(yù)先存儲(chǔ)到在控制部7的存儲(chǔ)部?jī)?nèi)，在選擇了處理種類時(shí)，就從數(shù)據(jù)例如表中讀出與該處理對(duì)應(yīng)的上述恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整值，從控制部7向驅(qū)動(dòng)阻抗調(diào)整部6的致動(dòng)器例如電容量可變電容器的微調(diào)機(jī)構(gòu)的電機(jī)輸出控制信號(hào)。作為該情況下的例子，可以舉出在要連續(xù)地進(jìn)行彼此不同的蝕刻處理的情況下對(duì)每一個(gè)蝕刻處理預(yù)先決定上述恰當(dāng)?shù)脑O(shè)定值的例子，或者，在要進(jìn)行連續(xù)成膜工藝的情況下，對(duì)每一種成膜處理都預(yù)先決定上述恰當(dāng)?shù)脑O(shè)定值的例子等。
倘采用本實(shí)施方式，由于已經(jīng)做成為在給陰極電極和陽(yáng)極電極間施加上高頻電力使之發(fā)生等離子體以對(duì)基板進(jìn)行處理時(shí)，在陽(yáng)極電極(與已連接上高頻電源的電極相向的電極變成為陽(yáng)極電極)與處理容器之間設(shè)置包括電容量成分的阻抗調(diào)整部，使得從陰極電極通過(guò)等離子體、陽(yáng)極電極和處理容器的壁部到匹配電路的接地框體為止的阻抗值，比從陰極電極通過(guò)等離子體和處理容器的壁部到上述匹配電路的接地框體為止的阻抗值更小，故可以抑制在陰極電極與處理容器的壁部之間等離子體的發(fā)生，可以使之發(fā)生均勻性高的等離子體對(duì)于基板進(jìn)行面內(nèi)均勻性高的等離子體處理。
(實(shí)施方式1的變形例)在本實(shí)施方式的變形例的等離子體處理裝置中，如圖5A和圖5B所示，設(shè)置有多個(gè)阻抗調(diào)整部6例如3個(gè)阻抗調(diào)整部6A、6B、6C。在本變形例的等離子體處理裝置中，優(yōu)選的是要做成為把這些阻抗調(diào)整部6A、6B、6C的一端側(cè)分別連接到下部電極5的長(zhǎng)度方向(橫向方向)上彼此分離開(kāi)來(lái)的部位PA、PB、PC上。概略地說(shuō)來(lái)，例如圖5B的點(diǎn)化線所示的那樣，把矩形的基板10分割成3個(gè)，在每一個(gè)分割區(qū)上都把與處理容器2之間的阻抗值設(shè)定為恰當(dāng)?shù)闹?。所謂該恰當(dāng)?shù)闹?，就是可以得到均勻性高的等離子體的值，例如，可采用反復(fù)進(jìn)行試錯(cuò)法，對(duì)每一種處理都預(yù)先找到各個(gè)阻抗調(diào)整部6A、6B、6C的恰當(dāng)值。
舉一個(gè)更為模式性的例子。例如，在等離子體在中央處強(qiáng)的情況下，就要加大與中央部對(duì)應(yīng)的阻抗調(diào)整部6B的電容量值來(lái)加大在下部電極5與處理容器2之間的阻抗值，而且要減小與周緣部分對(duì)應(yīng)的阻抗調(diào)整部6A、6B的電容量值，借助于此就可進(jìn)行使等離子體強(qiáng)的部分從中央向周緣一側(cè)移動(dòng)這樣的調(diào)整。即，在這樣的實(shí)施方式中，雖然其前提是要把阻抗調(diào)整部6A、6B、6C的各自的阻抗值設(shè)定為使得包括阻抗調(diào)整部6A、6B、6C的并列連接電路的阻抗值在內(nèi)對(duì)于所述的基板等離子體變成為均勻的方向的路徑的阻抗值變成為比經(jīng)上部電極3→等離子體→處理容器2的壁部并對(duì)該壁部等離子體密度增高的路徑的阻抗值更小，但是，采用在滿足該條件的同時(shí)進(jìn)一步調(diào)整各個(gè)阻抗值的辦法就可以極其細(xì)致地調(diào)整基板10的面方向上的等離子體的強(qiáng)度，為此，在處理尺寸大的基板的情況下，在產(chǎn)生均勻性高的等離子體方面是極其有效的技術(shù)。本發(fā)明人確保，作為該基板的尺寸，當(dāng)對(duì)于例如平板面板用的矩形基板，例如基板的面積變成為大到1m2以上的大型的基板時(shí)，由于要在面內(nèi)使等離子體變成為均勻性高的狀態(tài)是困難的，故如果可以極其細(xì)致地調(diào)整等離子體的分布，則就掌握了可以提高均勻性，還可以抑制局部性的異常放電的發(fā)生的技術(shù)。此外，特別是在該高頻電力的合計(jì)值大到10kW以上的情況下，由于易于產(chǎn)生異常放電，故設(shè)置多個(gè)阻抗調(diào)整部的構(gòu)成是極其有效的。
如圖5A和圖5B所示，在設(shè)置阻抗調(diào)整部6A、6B、6C時(shí)，在把保護(hù)管52A～52C設(shè)置為使得在與上述部位PA、PB、PC對(duì)應(yīng)的位置上分別從支撐部51的下面延伸的同時(shí)，在每一個(gè)保護(hù)管52A～52C上都獨(dú)立地設(shè)置支撐板53，再在各個(gè)支撐板53與處理容器2之間，如在圖1中所說(shuō)明的那樣，設(shè)置波紋管體54。
在分割這樣的下部電極5的阻抗調(diào)整區(qū)域時(shí)，并不限于分割為3部分，例如也可以做成為使得在縱橫方向上進(jìn)行2等分整體分割為4部分，并在每一個(gè)分割區(qū)上設(shè)置阻抗調(diào)整部。
此外，在這樣的實(shí)施方式中，優(yōu)選的也是如圖6所示根據(jù)處理的種類在控制部7內(nèi)的存儲(chǔ)部預(yù)先存儲(chǔ)各個(gè)阻抗調(diào)整部6A、6B、6C的各個(gè)調(diào)整值，并根據(jù)所選擇的處理，設(shè)定各個(gè)阻抗調(diào)整部6A、6B、6C的阻抗值。
此外，阻抗調(diào)整部6，如圖7A～7C所示，也可以使用構(gòu)成電容量成分的電介質(zhì)平板而不使用電容量可變電容器或固定電容量電容器等的電容量元件。圖7A的例子，是其構(gòu)成為在下部電極5與處理容器2的底部之間交換自如地設(shè)置由本身為電介質(zhì)的平板8構(gòu)成的阻抗調(diào)整部。該電介質(zhì)平板8的電容量值，如上所述，已設(shè)定為滿足路徑的阻抗值的條件。
圖7B所示的例子，是與使用多個(gè)阻抗調(diào)整部6A、6B、6C的圖5A的例子對(duì)應(yīng)的例子，使用的是其構(gòu)成為使電介質(zhì)平板的電容量在中央部分(例如在平面上看矩形的區(qū)域)和周緣部分(在平面上看為矩形環(huán)的區(qū)域)上不同的例子，即，使用的是2種的電介質(zhì)平板8A、8B的例子。本例雖然在使電介質(zhì)平板的厚度變成為同一的同時(shí)電容量因材質(zhì)改變而改變，但是，如圖7C所示，也可以做成為使得改變下部電極5的厚度同時(shí)例如加大中央部分的厚度，減小該區(qū)域的電介質(zhì)平板8的厚度，借助于此，在中央部分和周緣部分上改變電容量。
在上述的實(shí)施方式中，雖然把高頻電源4連接到了上部電極3這一側(cè)上，但是也可以是把高頻電源4連接到下部電極5這一側(cè)上的構(gòu)成。在該情況下，阻抗調(diào)整部6，要連接到上部電極3與處理容器2的上部例如上面之間。在該情況下，雖然也可以把阻抗調(diào)整部6設(shè)置在上部電極3與處理容器2的側(cè)壁部之間，但是比起上部電極3來(lái)設(shè)置在下側(cè)是不優(yōu)選的。在圖8中在這樣類型的裝置中，是表示設(shè)置有3個(gè)阻抗調(diào)整部6A～6C的例子。3個(gè)阻抗調(diào)整部6A～6C的設(shè)置位置，例如雖然可以做成為與圖5A和圖5B所示的PA-PC對(duì)應(yīng)的位置，但是，阻抗調(diào)整部6的個(gè)數(shù)既可以是2個(gè)，也可以是4個(gè)以上。如上所述阻抗調(diào)整部6既可以是多個(gè)，也可以是1個(gè)。
倘采用本變形例，由于只要做成為使用多個(gè)阻抗調(diào)整部，并把各個(gè)阻抗調(diào)整部的一端側(cè)連接到陽(yáng)極電極的長(zhǎng)度方向上彼此分離開(kāi)來(lái)的位置上的構(gòu)成，結(jié)果就變成為可以說(shuō)陽(yáng)極電極在基板的面方向上被分割成多個(gè)并對(duì)每一個(gè)分割區(qū)調(diào)整阻抗，故與在1個(gè)地方進(jìn)行阻抗調(diào)整的情況相比可以細(xì)致地調(diào)整等離子體的分布，為此，就可以得到均勻性高的等離子體。例如，如果是基板的面積大到1m2以上的大型的基板，由于難于使等離子體變成為在面內(nèi)均勻性高的狀態(tài)，故只要做成為使得可以極其細(xì)致地調(diào)整等離子體的分布，就可以提高均勻性，就連局部性的異常放電的發(fā)生也可以抑制。此外，在該高頻電力的合計(jì)值大到10kW以上的情況下，由于易于產(chǎn)生異常放電，故使用多個(gè)阻抗調(diào)整部的構(gòu)成是極其有效的。
(實(shí)施方式2)在本實(shí)施方式中，對(duì)如圖9所示，在上部電極3側(cè)設(shè)置高頻電源4，同時(shí)，在下部電極5側(cè)設(shè)置高頻電源100的上下2頻率類型的等離子體處理裝置進(jìn)行說(shuō)明。在該等離子體處理裝置中，在圖5A的構(gòu)成中，在下部側(cè)的保護(hù)管52B內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)電通路101的布線，在保護(hù)管52B的下端側(cè)設(shè)置匹配箱102，同時(shí)，在該匹配箱102內(nèi)，設(shè)置已連接到上述導(dǎo)電通路101上的匹配電路103，然后把高頻電源100連接到匹配電路103上。匹配箱102的下部與導(dǎo)電通路106一起變成為構(gòu)成同軸電纜104的外層部105進(jìn)行延伸，該外層部105已經(jīng)接地。
在本例中，匹配電路41和匹配電路103分別相當(dāng)于第一匹配電路和第二匹配電路。高頻電源4和高頻電源100分別相當(dāng)于第一高頻電源和第二高頻電源，上側(cè)的第一高頻電源4輸出10MHz～30MHz，例如10kW的高頻電力，下側(cè)的第二高頻電源100則輸出2MHz～6MHz、例如3kW的高頻電力。來(lái)自第一高頻電源4的功率，起著使處理氣體激活化的作用，來(lái)自第二高頻電源100的功率起著把等離子體中的離子引入到基板10側(cè)的作用。另外在本例中匹配箱42和102分別相當(dāng)于第一匹配電路的接地框體和第二匹配電路的接地框體。在圖9中雖然未圖示，但是，在上部電極3與匹配電路41之間插入有高通濾波器，而在下部電極5與匹配電路103之間插入有低通濾波器，變成為在高頻電源4與高頻電源100之間不能輸入對(duì)方的高頻成分。在該情況下，若從第一高頻電源4看則下部電極5就是陽(yáng)極電極，若從第二高頻電源100看則上部電極3是陽(yáng)極電極。
此外，在上部電極3與匹配箱42之間設(shè)置有多個(gè)阻抗調(diào)整部9A和9C，這些阻抗調(diào)整部9A和9C已通過(guò)匹配箱42連接到了處理容器2的上部例如室頂部上。為了便于圖示，雖然僅僅畫(huà)出了2個(gè)上側(cè)的阻抗調(diào)整部和下側(cè)的阻抗調(diào)整部9A、9C(6A、6C)，但是既可以設(shè)置3個(gè)以上，也可以僅僅設(shè)置1個(gè)。此外，在本例中匹配箱42相當(dāng)于用來(lái)使來(lái)自第一高頻電源4的高頻電流從處理容器2的上部返回到高頻電源4的第一匹配電路41的接地框體，匹配箱102則相當(dāng)于使來(lái)自第二高頻電源100的高頻電流從處理容器2的下部返回到高頻電源100的第二匹配電路103的接地框體。
下側(cè)的阻抗調(diào)整部6A、6C，相當(dāng)于第一阻抗調(diào)整部，設(shè)置有僅僅使與第一高頻電源4的高頻的頻帶對(duì)應(yīng)的高頻通過(guò)的濾波器。此外，上側(cè)的阻抗調(diào)整部9A、9C，相當(dāng)于第二阻抗調(diào)整部，設(shè)置有僅僅使與第二高頻電源100的高頻的頻帶對(duì)應(yīng)的高頻通過(guò)的濾波器。就是說(shuō)，來(lái)自第一高頻電源4的高頻電流，通過(guò)高頻電源4→匹配電路41→上部電極3→等離子體→下部電極5→阻抗調(diào)整部6A、6C→處理容器2→匹配箱42→同軸電纜44的外層部43→地線的路徑流動(dòng)，而來(lái)自第二高頻電源100的高頻電流則要通過(guò)高頻電源100→匹配電路103→下部電極5→等離子體→上部電極3→阻抗調(diào)整部9A、9C→處理容器2→匹配箱102→同軸電纜104的外層部105→地線的路徑流動(dòng)。
第一阻抗調(diào)整部6A、6C，如上所述，是用來(lái)把其阻抗值調(diào)整為使得從上部電極3通過(guò)等離子體、下部電極5和處理容器2的壁部到匹配箱42(第一匹配電路的接地框體)為止的、對(duì)基板等離子體變成為均勻的方向的路徑上的第一高頻電源4的高頻阻抗值，變成為比從上部電極3通過(guò)等離子體和處理容器2的壁部到匹配箱42為止的、對(duì)壁部等離子體密度增高的路徑上的第一高頻電源4的高頻阻抗值更小的阻抗調(diào)整部。在減小等離子體對(duì)于上述的基板變成為均勻的方向的路徑的阻抗值時(shí)，雖然理想的是求從第一高頻電源4在等離子體對(duì)于基板變成為均勻的方向的路徑中流動(dòng)的電流值，并設(shè)定為使之成為最大值，即設(shè)定為使得等離子體對(duì)于基板變成為均勻的方向的路徑的阻抗變成為最小，但是實(shí)際上優(yōu)選的是電流的最大值的2％以內(nèi)，優(yōu)選的是設(shè)定為至少成為電流的最大值的10％以內(nèi)。等離子體對(duì)于基板變成為均勻的方向的路徑的電流值，例如可以用已分別連接到阻抗調(diào)整部6A、6C上的電流表求出，并使用該電流值的合計(jì)值。
第二阻抗調(diào)整部9A、9C，是用來(lái)把其阻抗值調(diào)整為使得從下部電極5通過(guò)等離子體、上部電極3和處理容器2的壁部到匹配箱102為止的、對(duì)基板等離子體變成為均勻的方向的路徑上的第二高頻電源100的高頻阻抗值，變成為比從下部電極5通過(guò)等離子體和處理容器2的壁部到匹配箱102為止的、對(duì)壁部等離子體密度增高的路徑上的第二高頻電源100的高頻阻抗值更小的阻抗調(diào)整部。在減小對(duì)于上述基板等離子體變成為均勻的方向的路徑的阻抗時(shí)，雖然理想的是求從第二高頻電源100在等離子體對(duì)于基板變成為均勻的方向的路徑中流動(dòng)的電流值，并設(shè)定為使之成為最大值，但是實(shí)際上優(yōu)選的是電流的最大值的2％以內(nèi)，優(yōu)選的是設(shè)定為至少為電流的最大值的10％以內(nèi)。
(實(shí)施方式3)
在本實(shí)施方式中，對(duì)如圖10所示，在下部電極5側(cè)設(shè)置第一高頻電源4和第二高頻電源100的下部2頻率類型的等離子體處理裝置進(jìn)行說(shuō)明。在該等離子體處理裝置中，通過(guò)絕緣層50把保護(hù)管45連接到下部電極5的下側(cè)上，使該保護(hù)管45的下端側(cè)在處理容器2的底面上貫通，把匹配箱42連接到保護(hù)管45的下端部上。在匹配箱42內(nèi)，設(shè)置2個(gè)匹配電路41、103，這些匹配電路41、103的一端側(cè)分別通過(guò)配置在保護(hù)管45內(nèi)的導(dǎo)電通路46和101連接到下部電極5上，同時(shí)，匹配電路41、103的另一端側(cè)上則分別連接有第一高頻電源4和第二高頻電源100。44和104是上邊所說(shuō)的同軸電纜。來(lái)自第一高頻電源4和第二高頻電源100的高頻電力的頻率和功率，與圖9所述的實(shí)施方式是同樣的。
在上部電極3上連接有多個(gè)第一阻抗調(diào)整部在本例中為3個(gè)的6A～6C，和多個(gè)第二阻抗調(diào)整部在本例子為3個(gè)阻抗調(diào)整部9A～9C的一端側(cè)，同時(shí)，這些阻抗調(diào)整部6A～6C和9A～9C的另一端側(cè)則通過(guò)把處理容器2的開(kāi)口部30覆蓋起來(lái)的導(dǎo)電性覆蓋體56連接到了處理容器2的上部例如室頂部上。第一和第二阻抗調(diào)整部都可以設(shè)置1個(gè)或2個(gè)或4個(gè)以上。在本例中，第一阻抗調(diào)整部6A～6C，也設(shè)置有僅僅使與第一高頻電源4的高頻的頻帶對(duì)應(yīng)的高頻通過(guò)的濾波器。此外，第二阻抗調(diào)整部9A～9C，則設(shè)置有僅僅使與第二高頻電源100的高頻的頻帶對(duì)應(yīng)的高頻通過(guò)的濾波器。
此外，在本例中匹配箱42，兼用做用來(lái)使來(lái)自第一高頻電源4的高頻電流從處理容器2的下部返回到高頻電源4去的第一匹配電路的接地框體，和用來(lái)使來(lái)自第二高頻電源100的高頻電流從處理容器2的下部返回到高頻電源100去的第二匹配電路的接地框體。
來(lái)自第一高頻電源4的高頻電流，通過(guò)高頻電源4→匹配電路41→下部電極5→等離子體→上部電極3→第一阻抗調(diào)整部6A～6C→處理容器2→匹配箱42的路徑流動(dòng)，而來(lái)自第二高頻電源100的高頻電流則要通過(guò)高頻電源100→匹配電路103→下部電極5→等離子體→上部電極3→第二阻抗調(diào)整部9A～9C→處理容器2→匹配箱42的路徑流動(dòng)。
第一阻抗調(diào)整部6A～6C，是用來(lái)把其阻抗值調(diào)整為使得從下部電極5通過(guò)等離子體、上部電極3和處理容器2的壁部到匹配箱42為止的、對(duì)基板等離子體變成為均勻的方向的路徑上的第一高頻電源4的高頻阻抗值，變成為比從下部電極5通過(guò)等離子體和處理容器2的壁部到匹配箱42為止的、對(duì)壁部等離子體密度增高的路徑上的第一高頻電源4的高頻阻抗值更小的阻抗調(diào)整部。在減小對(duì)于上述基板等離子體變成為均勻的方向的路徑的阻抗時(shí)，雖然理想的是求從第一高頻電源4在等離子體對(duì)于基板變成為均勻的方向的路徑中流動(dòng)的電流值，并設(shè)定為使之變成為最大值，即設(shè)定為使得等離子體對(duì)于基板變成為均勻的方向的路徑的阻抗值變成為最小，但是實(shí)際上優(yōu)選的是電流的最大值的2％以內(nèi)，優(yōu)選的是設(shè)定為至少成為電流的最大值的10％以內(nèi)。
第二阻抗調(diào)整部9A～9C，是用來(lái)把其阻抗值調(diào)整為使得從下部電極5通過(guò)等離子體、上部電極3和處理容器2的壁部到匹配箱42為止的、對(duì)基板等離子體變成為均勻的方向的路徑上的第二高頻電源100的高頻阻抗值，變成為比從下部電極5通過(guò)等離子體和處理容器2的壁部到匹配箱42為止的、對(duì)壁部等離子體密度增高的路徑上的第一高頻電源4的高頻阻抗值更小的阻抗調(diào)整部。在減小對(duì)于上述基板等離子體變成為均勻的方向的路徑的阻抗時(shí)，雖然理想的是求從第二高頻電源100在等離子體對(duì)于基板變成為均勻的方向的路徑中流動(dòng)的電流值，并設(shè)定為使之成為最大值，即設(shè)定為使得等離子體對(duì)于基板變成為均勻的方向的路徑的阻抗變成為最小，但是實(shí)際上優(yōu)選的是電流的最大值的2％以內(nèi)，優(yōu)選的是設(shè)定為至少成為電流的最大值的10％以內(nèi)。
另外，圖8～圖10的實(shí)施方式中的阻抗調(diào)整部，如圖7A～7C所示，也可以用帶有電容成分的電介質(zhì)構(gòu)成。此外，如圖4所示，也可以做成為制作將等離子體處理的種類和阻抗調(diào)整部的調(diào)整值形成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，使得在選擇了等離子體種類時(shí)自動(dòng)地對(duì)阻抗調(diào)整部進(jìn)行調(diào)整。
在這里，在圖11中是表示對(duì)于設(shè)置多個(gè)阻抗調(diào)整部的情況下的布局的一個(gè)例子。在本例中，做成為在與本身為矩形基板10的4個(gè)角的4點(diǎn)P1～P4和中心部分P5的共計(jì)5個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的部位(該5個(gè)點(diǎn)的投影區(qū)域上)上設(shè)置阻抗調(diào)整部。
以上，若記載有對(duì)于上部電極3和下部電極5之間的距離(電極間隙)和處理壓力的合適的值，則如圖1、圖5A和圖9所示，在高頻電源4連接到上部電極3側(cè)的類型的裝置中，電極間間隙優(yōu)選的是從50mm到300mm，處理壓力優(yōu)選的是13Pa～27Pa(100mTorr～200mTorr)。此外，如圖8和圖10所示，在高頻電源4連接到下部電極5側(cè)的類型的裝置中，電極間間隙優(yōu)選的是從200mm到700mm，處理壓力優(yōu)選的是0.7Pa～13Pa(5mTorr～100mTorr)。
接著，對(duì)用來(lái)確認(rèn)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的效果的實(shí)驗(yàn)例進(jìn)行說(shuō)明。
(實(shí)驗(yàn)1)A.實(shí)驗(yàn)方法作為實(shí)驗(yàn)裝置是圖5A所示的那樣的平行平板式的等離子體處理裝置，使用把下部電極的阻抗調(diào)整區(qū)域進(jìn)行了分割為4部分(在圖5A中是分割為3部分)的裝置。阻抗調(diào)整部6如圖12所示把4條(6A～6D)已把電感器63和電容量可變電容器61串聯(lián)連接起來(lái)的阻抗調(diào)整部并列連接起來(lái)。另外，在圖12中，用C0表示的電容量成分，相當(dāng)于下部電極與處理容器之間的電介質(zhì)的電容量。
此外，使電容量可變電容器的微調(diào)器的位置進(jìn)行種種改變把阻抗調(diào)整部的阻抗設(shè)定為種種值，對(duì)每一個(gè)設(shè)定值都目視觀察在處理容器中所發(fā)生的等離子體的狀態(tài)，同時(shí)檢測(cè)在阻抗調(diào)整部與處理容器之間的導(dǎo)電通路中流動(dòng)的電流(在下部電極中流動(dòng)的電流)而且測(cè)定上部電極的電壓。至于等離子體的發(fā)生條件，把上部電極和下部電極的間隔設(shè)定為60mm，作為等離子體發(fā)生用氣體，使用SF6氣體、HCl氣體和He氣體的混合氣體，高頻電源的頻率和功率分別設(shè)定為13、56MHz、7.5kW，把壓力設(shè)定為20Pa(150mTorr)。
B.實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖13是表示電容量可變電容器的微調(diào)器位置與該電容器的電容量、該電容器的阻抗、阻抗調(diào)整部的阻抗值Z(L-C)、也包括下部電極與處理容器之間的C0的總的阻抗值、在下部電極中流動(dòng)的電流(下部電流)的值、上部電極的電壓(上部電壓)的值以及等離子體的目視狀態(tài)之間的關(guān)系的說(shuō)明圖。就等離子體的目視狀態(tài)來(lái)說(shuō)，使用了如下的4種評(píng)價(jià)發(fā)光狀態(tài)的均勻性極其高(◎)；發(fā)光狀態(tài)的均勻性大體上良好(○)；發(fā)光狀態(tài)的均勻性稍差(△)；發(fā)光狀態(tài)的均勻性不好(×)。此外，就圖13所示的下部電流的值和上部電壓的值來(lái)說(shuō)，在圖14和圖15中分別畫(huà)成了曲線。此外，在圖13中電容量值的單位是pF，電容器的阻抗和阻抗值的單位為Ω，電流值和電壓值的單位分別為A和V。
從該結(jié)果可知，下部電流在79A處變成為最大值，這時(shí)的等離子體的狀態(tài)最好。當(dāng)下部電流變成為78A時(shí)，等離子體的狀態(tài)就變成為大體上良好的結(jié)果，當(dāng)下部電流變成為72A時(shí)等離子體的狀態(tài)就變成為稍差的結(jié)果。此外，在66A以下，則等離子體的狀態(tài)極其不好。因此，優(yōu)選的是把阻抗值調(diào)整為使得下部電流大體上變成為最大值。在本例中，考慮到測(cè)定誤差等后，優(yōu)選的是下部電流距最大值在10％以內(nèi)，若在2％以內(nèi)則被認(rèn)為更為優(yōu)選。這里所說(shuō)的下部電流值變成為大體上的最大，說(shuō)的是上部電壓值大體上變成為最大，即下部電極與處理容器之間的阻抗值大體上變成為最小。換句話說(shuō)，說(shuō)下部電流值大體上變成為最大，就是說(shuō)從上部電極通過(guò)等離子體向處理容器的壁部流的電流變成為大體上的最小，可以抑制上部電極與處理容器的壁部之間的放電，提高等離子體的均勻性。
(實(shí)驗(yàn)2)A.實(shí)驗(yàn)方法作為實(shí)驗(yàn)裝置使用圖9所示的那樣的在上下設(shè)置有高頻電源4、高頻電源100的2頻率類型的平行平板式的等離子體處理裝置，對(duì)于在2000mm×2200mm的矩形的基板表面上成膜的硅膜進(jìn)行蝕刻。處理?xiàng)l件如下。
處理氣體SF6氣體、HCl氣體和He氣體上部側(cè)的高頻電源的頻率和功率13.56MHz和20kW下部一側(cè)的高頻電源的頻率和功率3.2MHz和4kW處理壓力20Pa(150mTorr)。
此外，在矩形基板的4個(gè)角以及與中心部分對(duì)應(yīng)的位置共計(jì)5個(gè)地方上設(shè)置對(duì)來(lái)自上部側(cè)的高頻電源4的高頻的阻抗調(diào)整部和來(lái)自下部一側(cè)的高頻電源100的高頻的阻抗調(diào)整部。作為各個(gè)阻抗調(diào)整部，使用已把圖3D所示的電容量可變電容器和電感器串聯(lián)連接起來(lái)的阻抗調(diào)整部。此外，借助于串聯(lián)地插入到各個(gè)阻抗調(diào)整部?jī)?nèi)的電流表，在下部電極側(cè)流動(dòng)的電流值(上述電流表的電流值的合計(jì)值)將變成為最小的調(diào)整點(diǎn)上，對(duì)在基板表面上設(shè)定在面內(nèi)的多個(gè)位置上的蝕刻速度的平均值和蝕刻速度的面內(nèi)均勻性進(jìn)行了調(diào)查。此外，在與上述的處理?xiàng)l件同一的條件下在不設(shè)置阻抗調(diào)整部的情況下，在使施加到下部電極側(cè)的功率變成為0的情況下，在不設(shè)置下部側(cè)的高頻電源的情況下等種種的情況下，同樣地對(duì)蝕刻速度的平均值和蝕刻速度的面內(nèi)均勻性進(jìn)行了調(diào)查。
B.實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖16是表示其結(jié)果。由該結(jié)果可知，與僅僅把上部電極連接到高頻電源上的情況下比較，由于把高頻電源也連接到了下部電極上，故將提高蝕刻速率。但是，這樣一來(lái)雖然蝕刻速率的面內(nèi)均勻性歸因于變成為上下2頻率而將惡化，但是采用借助于阻抗調(diào)整部把阻抗調(diào)整為使得向下部電極側(cè)流動(dòng)的電流值變成為最小的辦法，蝕刻速率的面內(nèi)均勻性也會(huì)提高。
在以上所說(shuō)明的各個(gè)實(shí)施方式中，等離子體處理裝置的各個(gè)部分的動(dòng)作，彼此相互關(guān)聯(lián)，故可以在考慮彼此的關(guān)聯(lián)的同時(shí)，作為一連串的動(dòng)作進(jìn)行置換。此外，得益于像這樣地進(jìn)行置換，就可以變成為等離子體處理方法的實(shí)施方式。
以上，雖然是邊參看附圖邊對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的說(shuō)明，但是，不言而喻本發(fā)明的并不限于這些實(shí)施方式。如果是本專業(yè)人員，在技術(shù)方案的范圍內(nèi)顯然可以想到各種的變形例或修正例，但是，當(dāng)然也會(huì)了解到這些變形例和修正例也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種等離子體處理裝置，用來(lái)在處理容器內(nèi)借助于高頻電力使處理氣體等離子體化，借助于該等離子體對(duì)基板進(jìn)行處理，其特征在于，該等離子體處理裝置具備在該處理容器內(nèi)與該處理容器絕緣而且彼此上下相向設(shè)置的陰極電極和陽(yáng)極電極；其一端側(cè)通過(guò)匹配電路連接到所述陰極電極上的高頻電源；和把其一端側(cè)連接到所述陽(yáng)極電極上，同時(shí)把另一端側(cè)連接到所述處理容器上，帶有電容成分的阻抗調(diào)整部，把基板載置到所述陰極電極和所述陽(yáng)極電極中位于下方側(cè)的電極上邊，阻抗調(diào)整部，把其阻抗值調(diào)整為使得從所述陰極電極通過(guò)等離子體、所述陽(yáng)極電極和所述處理容器的壁部到所述匹配電路的接地框體為止的阻抗值，變成為比從所述陰極電極通過(guò)等離子體和所述處理容器的壁部到所述匹配電路的接地框體為止的阻抗值更小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述阻抗調(diào)整部，把其阻抗值調(diào)整為使得從所述陰極電極通過(guò)等離子體、所述陽(yáng)極電極和所述處理容器的壁部到所述匹配電路的接地框體為止的阻抗值變成為最小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述阻抗調(diào)整部，把其阻抗值設(shè)定為使得在因調(diào)整阻抗值而改變了向所述陽(yáng)極電極流入的電流的值時(shí)可以得到距其最大值在10％以內(nèi)的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述阻抗調(diào)整部的構(gòu)成為使阻抗值可變。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于還具備控制部，用來(lái)存儲(chǔ)使等離子體處理的種類與所述阻抗調(diào)整部的調(diào)整值形成了對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，讀出與所選擇的等離子體處理的種類對(duì)應(yīng)的阻抗調(diào)整值，輸出用來(lái)對(duì)所述阻抗調(diào)整部進(jìn)行調(diào)整的控制信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述阻抗調(diào)整部是設(shè)置在所述陽(yáng)極電極與所述處理容器之間，帶有電容成分的電介質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述阻抗調(diào)整部，設(shè)置有多個(gè)，各個(gè)阻抗調(diào)整部的一端側(cè)，連接到所述陽(yáng)極電極中的對(duì)于長(zhǎng)度方向彼此分離開(kāi)來(lái)的部位上。
8.一種等離子體處理裝置，用來(lái)在處理容器內(nèi)借助于高頻電力使處理氣體等離子體化，借助于該等離子體對(duì)基板進(jìn)行處理，其特征在于，該等離子體處理裝置具備在該處理容器內(nèi)與該處理容器絕緣而且彼此上下相向設(shè)置的上部電極和下部電極；其一端側(cè)通過(guò)第一匹配電路連接到了所述上部電極上的10MHz～30MHz的第一高頻電源；其一端側(cè)通過(guò)第二匹配電路連接到了所述下部電極上的2MHz～6MHz的第二高頻電源；其一端側(cè)連接到所述下部電極上，同時(shí)另一端側(cè)連接到所述處理容器上，帶有電容成分的第一阻抗調(diào)整部；和其一端側(cè)連接到所述上部電極上，同時(shí)另一端側(cè)連接到所述處理容器上，帶有電容成分的第二阻抗調(diào)整部，把基板載置到所述下部電極上邊，第一阻抗調(diào)整部，把其阻抗值調(diào)整為使得從所述上部電極通過(guò)等離子體、所述下部電極和所述處理容器的壁部到所述第一匹配電路的接地框體為止的所述第一高頻電源的頻率下的阻抗值，變成為比從所述上部電極通過(guò)等離子體和所述處理容器的壁部到所述第一匹配電路的接地框體為止的所述第一高頻電源的頻率下的阻抗值更小，第二阻抗調(diào)整部，把其阻抗值調(diào)整為使得從所述下部電極通過(guò)等離子體、所述上部電極和所述處理容器的壁部到所述第二匹配電路的接地框體為止的所述第二高頻電源的頻率下的阻抗值，變成為比從所述下部電極通過(guò)等離子體和所述處理容器的壁部到所述第二匹配電路的接地框體為止的所述第二高頻電源的頻率下的阻抗值更小。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述第一阻抗調(diào)整部，把其阻抗值調(diào)整為使得從所述上部電極通過(guò)等離子體、所述下部電極和所述處理容器的壁部到所述第一匹配電路的接地框體為止的所述第一高頻電源的頻率下的阻抗值變成為最小，所述第二阻抗調(diào)整部，把其阻抗值調(diào)整為使得從所述下部電極通過(guò)等離子體、所述上部電極和所述處理容器的壁部到所述第二匹配電路的接地框體為止的所述第二高頻電源的頻率下的阻抗值變成為最小。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述第一阻抗調(diào)整部，采用調(diào)整阻抗值使向所述下部電極流入的第一高頻電源的高頻的電流值變動(dòng)的辦法，把阻抗值設(shè)定為使得可以得到距該電流值的最大值10％以內(nèi)的值，所述第二阻抗調(diào)整部，采用調(diào)整阻抗值使向所述上部電極流入的第二高頻電源的高頻的電流值變動(dòng)的辦法，把阻抗值設(shè)定為使得可以得到距該電流的最大值10％以內(nèi)的值。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述第一阻抗調(diào)整部和所述第二阻抗調(diào)整部分別構(gòu)成為使所述第一高頻電源的頻率下的阻抗值和所述第二高頻電源的頻率下的阻抗值可變。
12.據(jù)權(quán)利要求8所述的等離子體處理裝置，其特征在于還具備控制部，用來(lái)存儲(chǔ)使等離子體處理的種類與所述第一阻抗調(diào)整部和所述第二阻抗調(diào)整部的調(diào)整值形成了對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，讀出與所選擇的等離子體處理的種類對(duì)應(yīng)的阻抗調(diào)整值，輸出用來(lái)對(duì)所述第一阻抗調(diào)整部和第二阻抗調(diào)整部進(jìn)行調(diào)整的控制信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述第一阻抗調(diào)整部是設(shè)置在所述下部電極與所述處理容器之間的、帶有電容成分的電介質(zhì)，所述第二阻抗調(diào)整部是設(shè)置在所述上部電極與所述處理容器之間的、帶有電容成分的電介質(zhì)。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述第一阻抗調(diào)整部，設(shè)置有多個(gè)，各個(gè)阻抗調(diào)整部的一端側(cè)，連接到所述下部電極中的對(duì)于長(zhǎng)度方向彼此分離開(kāi)來(lái)的部位上，所述第二阻抗調(diào)整部，設(shè)置有多個(gè)，各個(gè)阻抗調(diào)整部的一端側(cè)，連接到所述上部電極中的對(duì)于長(zhǎng)度方向彼此分離開(kāi)來(lái)的部位上。
15.一種等離子體處理裝置，用來(lái)在處理容器內(nèi)借助于高頻電力使處理氣體等離子體化，借助于該等離子體對(duì)基板進(jìn)行處理，其特征在于，該等離子體處理裝置具備在該處理容器內(nèi)與該處理容器絕緣而且彼此上下相向設(shè)置的上部電極和下部電極；其一端側(cè)通過(guò)第一匹配電路連接到了所述下部電極上的10MHz～30MHz的第一高頻電源；其一端側(cè)通過(guò)第二匹配電路連接到了所述下部電極上的2MHz～6MHz的第二高頻電源；和其一端側(cè)連接到所述上部電極上，同時(shí)另一端側(cè)連接到所述處理容器上，帶有電容成分的第一阻抗調(diào)整部和第二阻抗調(diào)整部，把基板載置到所述下部電極上邊，所述第一阻抗調(diào)整部，把其阻抗值調(diào)整為使得從所述下部電極通過(guò)等離子體、所述上部電極和所述處理容器的壁部到所述第一匹配電路的接地框體為止的所述第一高頻電源的頻率下的阻抗值，變成為比從所述下部電極通過(guò)等離子體和所述處理容器的壁部到所述第一匹配電路的接地框體為止的所述第一高頻電源的頻率下的阻抗值更小，所述第二阻抗調(diào)整部，把其阻抗值調(diào)整為使得從所述下部電極通過(guò)等離子體、所述上部電極和所述處理容器的壁部到所述第二匹配電路的接地框體為止的所述第二高頻電源的頻率下的阻抗值，變成為比從所述下部電極通過(guò)等離子體和所述處理容器的壁部到所述第二匹配電路的接地框體為止的所述第二高頻電源的頻率下的阻抗值更小。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述等離子體處理裝置，其特征在于所述第一阻抗調(diào)整部，把其阻抗值調(diào)整為使得從所述下部電極通過(guò)等離子體、所述上部電極和所述處理容器的壁部到所述第一匹配電路的接地框體為止的所述第一高頻電源的頻率下的阻抗值變成為最小，所述第二阻抗調(diào)整部，把其阻抗值調(diào)整為使得從所述下部電極通過(guò)等離子體、所述上部電極和所述處理容器的壁部到所述第二匹配電路的接地框體為止的所述第二高頻電源的頻率下的阻抗值變成為最小。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述第一阻抗調(diào)整部，采用調(diào)整阻抗值使向上部電極流入的第一高頻電源的高頻的電流值變動(dòng)的辦法，把阻抗值設(shè)定為使得可以得到距該電流值的最大值10％以內(nèi)的值，所述第二阻抗調(diào)整部，采用調(diào)整阻抗值使向上部電極流入的第二高頻電源的高頻的電流值變動(dòng)的辦法，把阻抗值設(shè)定為使得可以得到距該電流值的最大值10％以內(nèi)的值。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述第一阻抗調(diào)整部和所述第二阻抗調(diào)整部分別構(gòu)成為使所述第一高頻電源的頻率下的阻抗值和所述第二高頻電源的頻率下的阻抗值可變。
19.據(jù)權(quán)利要求15所述的等離子體處理裝置，其特征在于還具備控制部，存儲(chǔ)使等離子體處理的種類與所述第一阻抗調(diào)整部和所述第二阻抗調(diào)整部的調(diào)整值形成了對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，讀出與所選擇的等離子體處理的種類對(duì)應(yīng)的阻抗調(diào)整值，輸出用來(lái)對(duì)所述第一阻抗調(diào)整部和第二阻抗調(diào)整部進(jìn)行調(diào)整的控制信號(hào)。
20.據(jù)權(quán)利要求15所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述第一阻抗調(diào)整部和所述第二阻抗調(diào)整部分別是設(shè)置在所述上部電極與所述處理容器之間的帶有電容成分的電介質(zhì)。
21.據(jù)權(quán)利要求15所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述第一阻抗調(diào)整部，設(shè)置有多個(gè)，各個(gè)阻抗調(diào)整部的一端側(cè)，連接到所述下部電極中的對(duì)于長(zhǎng)度方向彼此分離開(kāi)來(lái)的部位上，所述第二阻抗調(diào)整部，設(shè)置有多個(gè)，各個(gè)阻抗調(diào)整部的一端側(cè)，連接到所述下部電極中的對(duì)于長(zhǎng)度方向彼此分離開(kāi)來(lái)的部位上。
22.據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述基板的面積在1m2以上。
23.根據(jù)權(quán)利要求8所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述基板的面積在1m2以上。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述基板的面積在1m2以上。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的等離子體處理裝置，其特征在于所使用的高頻電力的合計(jì)值在10kW以上。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的等離子體處理裝置，其特征在于所使用的高頻電力的合計(jì)值在10kW以上。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的等離子體處理裝置，其特征在于所使用的高頻電力的合計(jì)值在10kW以上。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述陰極電極和所述陽(yáng)極電極分別構(gòu)成上部電極和下部電極，所述高頻電源的頻率為從10MHz到30MHz，所述基板的面積在1m2以上，所述上部電極和所述下部電極的間隙選用50mm到300mm中的某一值，處理壓力選用13Pa～27Pa中的某一值，借助于含鹵素的處理氣體對(duì)所述基板進(jìn)行蝕刻處理。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述陰極電極和所述陽(yáng)極電極分別構(gòu)成下部電極和上部電極，所述高頻電源的頻率為從10MHz到30MHz，所述基板的面積在1m2以上，所述上部電極和所述下部電極的間隙選用200mm到700mm中的某一值，處理壓力選用0.7Pa～13Pa中的某一值，借助于含鹵素的處理氣體對(duì)所述基板進(jìn)行蝕刻處理。
30.根據(jù)權(quán)利要求8所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述基板的面積在1m2以上，把所述第一高頻電源連接到所述上部電極側(cè)，所述上部電極和所述下部電極的間隙選用50mm到300mm中的某一值，處理壓力選用13Pa～27Pa中的某一值，借助于含鹵素的處理氣體對(duì)所述基板進(jìn)行蝕刻處理。
31.根據(jù)權(quán)利要求15所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述基板的面積在1m2以上，把所述第一高頻電源連接到所述下部電極側(cè)，所述上部電極和所述下部電極的間隙選用200mm到700mm中的某一值，處理壓力選用0.7Pa～13Pa中的某一值，借助于含鹵素的處理氣體對(duì)所述基板進(jìn)行蝕刻。
32.一種等離子體處理方法，用來(lái)在處理容器內(nèi)借助于高頻電力使處理氣體等離子體化，借助于該等離子體對(duì)基板進(jìn)行處理，在該處理容器內(nèi)與該處理容器絕緣而且彼此上下相向地設(shè)置陰極電極和陽(yáng)極電極；通過(guò)匹配電路把高頻電源連接到所述陰極電極的一端側(cè)；把基板裝載到所述陰極電極和陽(yáng)極電極之中位于下方側(cè)的電極上設(shè)置其一端側(cè)連接到到所述陽(yáng)極電極上，同時(shí)把另一端側(cè)連接到所述處理容器上，帶有電容成分的阻抗調(diào)整部；所述阻抗調(diào)整部，把其阻抗值調(diào)整為使得從所述陰極電極通過(guò)等離子體、所述陽(yáng)極電極和所述處理容器的壁部到所述匹配電路的接地框體為止的阻抗值，變成為比從所述陰極電極通過(guò)等離子體和所述處理容器的壁部到所述匹配電路的接地框體為止的阻抗值更小。
33.一種等離子體處理方法，用來(lái)在處理容器內(nèi)借助于高頻電力使處理氣體等離子體化，借助于該等離子體對(duì)基板進(jìn)行處理，其特征在于在該處理容器內(nèi)與該處理容器絕緣而且彼此上下相向地設(shè)置上部電極和下部電極；連接其一端側(cè)通過(guò)第一匹配電路連接到了所述上部電極上的10MHz～30MHz的第一高頻電源；連接其一端側(cè)通過(guò)第二匹配電路連接到了所述下部電極上的2MHz～6MHz的第二高頻電源；設(shè)置其一端側(cè)連接到所述下部電極上，同時(shí)另一端側(cè)連接到所述處理容器上，帶有電容成分的第一阻抗調(diào)整部；設(shè)置其一端側(cè)連接到所述上部電極上，同時(shí)另一端側(cè)連接到所述處理容器上，帶有電容成分的第二阻抗調(diào)整部；把基板載置到所述下部電極上邊；所述第一阻抗調(diào)整部，把其阻抗值調(diào)整為使得從所述上部電極通過(guò)等離子體、所述下部電極和所述處理容器的壁部到所述第一匹配電路的接地框體為止的所述第一高頻電源的頻率下的阻抗值，變成為比從所述上部電極通過(guò)等離子體和所述處理容器的壁部到所述第一匹配電路的接地框體為止的所述第一高頻電源的頻率下的阻抗值更??；所述第二阻抗調(diào)整部，把其阻抗值調(diào)整為使得從所述下部電極通過(guò)等離子體、所述上部電極和所述處理容器的壁部到所述第二匹配電路的接地框體為止的所述第二高頻電源的頻率下的阻抗值，變成為比從所述下部電極通過(guò)等離子體和所述處理容器的壁部到所述第二匹配電路的接地框體為止的所述第二高頻電源的頻率下的阻抗值更小。
34.一種等離子體處理方法，用來(lái)在處理容器內(nèi)借助于高頻電力使處理氣體等離子體化，借助于該等離子體對(duì)基板進(jìn)行處理，其特征在于設(shè)置在該處理容器內(nèi)與該處理容器絕緣而且彼此上下相向設(shè)置的上部電極和下部電極；連接其一端側(cè)通過(guò)第一匹配電路連接到了所述下部電極上的10MHz～30MHz的第一高頻電源；連接其一端側(cè)通過(guò)第二匹配電路連接到了所述下部電極上的2MHz～6MHz的第二高頻電源；把基板載置到所述下部電極上邊；設(shè)置其一端側(cè)連接到所述上部電極上，同時(shí)另一端側(cè)連接到所述處理容器上，帶有電容成分的第一阻抗調(diào)整部和第二阻抗調(diào)整部；所述第一阻抗調(diào)整部，把其阻抗值調(diào)整為使得從所述下部電極通過(guò)等離子體、所述上部電極和所述處理容器的壁部到所述第一匹配電路的接地框體為止的所述第一高頻電源的頻率下的阻抗值，變成為比從所述下部電極通過(guò)等離子體和所述處理容器的壁部到所述第一匹配電路的接地框體為止的所述第一高頻電源的頻率下的阻抗值更小，所述第二阻抗調(diào)整部，把其阻抗值調(diào)整為使得從所述下部電極通過(guò)等離子體、所述上部電極和所述處理容器的壁部到所述第二匹配電路的接地框體為止的所述第二高頻電源的頻率下的阻抗值，變成為比從所述下部電極通過(guò)等離子體和所述處理容器的壁部到所述第二匹配電路的接地框體為止的所述第二高頻電源的頻率下的阻抗值更小。
全文摘要
本發(fā)明提供一種等離子體處理裝置和等離子體處理方法，目的在于在平行平板式的等離子體處理裝置中抑制在陰極電極與處理容器的壁部之間產(chǎn)生等離子體。在下部電極與處理容器之間設(shè)置帶有電容成分的阻抗調(diào)整部。阻抗調(diào)整部把從上部電極通過(guò)等離子體、下部電極和處理容器的壁部到匹配電路的接地框體為止的路徑的阻抗值，變得比從上部電極通過(guò)等離子體和處理容器的壁部到所述匹配電路的接地框體為止的阻抗值更小。借助于此，就可以產(chǎn)生均勻性高的等離子體。
文檔編號(hào)H01L21/3065GK1694229SQ20051007012
公開(kāi)日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2005年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者里吉?jiǎng)?wù), 佐藤亮, 佐佐木和男, 齊藤均 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社