[发明专利]基板处理方法及基板处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及在一个处理室内改变处理条件并对基板实施多个等离子处理的基板处理方法及基板处理装置。

背景技术

当对以半导体晶圆为代表的基板实施布线加工等时，需要对基板实施细微的加工处理，利用了等离子体的基板处理方法正被广泛应用。

近年来，随着基板的大面积化，在应用了反应性离子蚀刻(Reaction Ion Etching)处理方法的基板处理方法中，为了谋求基板表面上的蚀刻率(etching rate)的均匀化而进行了各种研究，提出了这样的方法：在具有上部电极与下部电极的基板处理装置的腔室内构造中，在上部电极中埋入电介质来补偿电极平面上的电压的不均匀性(例如参照专利文献1)。

另一方面，为了调制作为基板的、例如半导体晶圆(以下，简称作“晶圆”。)，需要对一个晶圆实施多个等离子处理，近年来，越来越要求在一个处理室(腔室)内依次改变处理条件来执行多个等离子处理的、所谓的一腔室多处理。

因此，为了实现这种要求，提出了这样的基板处理装置：在具有上部电极与下部电极的基板处理装置的腔室内构造中，做成使上部电极与下部电极中的一个能够相对于另一个移动的构造，通过改变上部电极与下部电极之间的间隔即间隙来改变上部电极与下部电极之间的电场强度，从而创造出多个处理条件。

专利文献1：日本特表2007-505450号公报

但是，在做成使上部电极与下部电极中的一个能够相对于另一个移动的构造的基板处理装置中，虽然不打开腔室就能够改变处理条件，但是由于在上部电极与下部电极之间的处理空间的周边部会发生等离子体的扩散，因此，难以实现该处理空间中的等离子体的均匀的密度分布，结果，存在难以对基板实施均匀的等离子体处理且难以实现一腔室多处理这样的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供能够对基板实施均匀的等离子处理且能够实现一腔室多处理的基板处理方法及基板处理装置。

为了达到上述目的，技术方案1所述的基板处理方法，使用等离子体对基板实施蚀刻处理，该基板处理方法是在基板处理装置中改变上述基板的蚀刻率的基板处理方法，该基板处理装置具有：用于容纳上述基板的容纳室；配置在该容纳室内、用于载置上述基板的下部电极；与该下部电极相对配置的上部电极；与上述下部电极相连接的高频电源；上述上部电极与上述下部电极之间的处理空间；与上述上部电极电连接的接地构件，使上述上部电极与上述下部电极中的一个电极能够相对于另一个电极移动，其特征在于，在上述上部电极的至少一部分中埋入电介质，将在上述处理空间中产生的等离子体与上述接地构件之间的电位差分割为上述等离子体与上述电介质之间的电位差以及上述电介质与上述接地构件之间的电位差，并且，改变上述上部电极与上述下部电极之间的间隔。

技术方案2所述的基板处理方法以技术方案1所述的基板处理方法为基础，其特征在于，上述上部电极是平板状的电极，上述电介质沿上述上部电极的平面方向设置。

技术方案3所述的基板处理方法以技术方案2所述的基板处理方法为基础，其特征在于，上述电介质仅设置在上述上部电极的与载置在上述下部电极上的基板的中央部相对的部分。

技术方案4所述的基板处理方法以技术方案2所述的基板处理方法为基础，其特征在于，上述电介质呈在中心部具有贯通孔的圆板状，上述电介质以上述贯通孔与载置在上述下部电极上的基板的中央部相对的方式埋入上述上部电极中。

技术方案5所述的基板处理方法以技术方案1～4中任一项所述的基板处理方法为基础，其特征在于，通过减小上述上部电极与上述下部电极之间的间隔来增大上述蚀刻率。

技术方案6所述的基板处理方法以技术方案1～5中任一项所述的基板处理方法为基础，其特征在于，上述电介质由石英、氧化钇(Y₂O₃)、氧化铝(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)、氮化铝(AlN)、氮化硼(BN)及碳化硅(SiC)中的任意一个构成。

为了达到上述目的，技术方案7所述的基板处理装置，其被应用于技术方案1～6中任一项所述的基板处理方法，其特征在于，该基板处理装置具有：用于容纳基板的容纳室；配置在该容纳室内、用于载置上述基板的下部电极；与该下部电极相对配置的上部电极；与上述下部电极相连接的高频电源；上述上部电极与上述下部电极之间的处理空间；与上述上部电极电连接的接地构件，使上述上部电极与上述下部电极中的一个能够相对于另一个移动，并且在上述上部电极的至少一部分中埋入有电介质。