[发明专利]等离子处理装置

说明书

提供能减少样品的针对面内方向的处理的偏差并提高处理的成品率的技术。本等离子处理装置(1)具备：配置于样品台(110)内的第1电极(基材(110B))；包围样品台(110)的上表面部(310)(电介质膜部(110A))的外周侧地配置的环状的第2电极(导体环(114))；覆盖第2电极并包围上表面部(310)的外周地配置的电介质制的环状构件(基座环(113))；用于对第1电极以及第2电极各自从高频电源提供高频电力的多个供电路径；和配置于向第2电极的供电路径上的匹配器(117)。并且，向第2电极的供电路径上的匹配器(117)与第2电极之间的第1部位(A1)、和接地部位之间经由被设为给定的值的电阻(118)电连接。

技术领域

本发明涉及等离子处理装置的技术。另外，本发明涉及在使用等离子对载置在设置于真空容器内的处理室内的样品台上的处理对象的半导体晶片等基板状的样品进行处理时，对样品台提供高频电力来进行处理的技术。

背景技术

在制作半导体器件的工序中，广泛进行如下那样的处理：对将包含预先形成于半导体晶片等样品的上表面的掩模层、和处理对象的膜层在内的多个膜层叠而构成的膜结构基于该掩模层进行蚀刻处理，来形成电路结构。在这样的蚀刻处理中，一般使用如下等离子处理装置，该等离子处理装置使用在真空容器内的处理室内形成的等离子对配置于该处理室内的样品进行处理。

特别，在当前较多使用的等离子处理装置中，使用高频偏置技术。在该技术中，导入到处理室内的处理用的气体被激发，利用形成于样品的上表面的高频电力所引起的偏置电位将被电离、解离而形成的等离子内的离子等带电粒子吸引到样品表面。由此，进行各向异性高的蚀刻。

过去以来，这样的等离子处理装置为了提升半导体器件的生产率和成品率，要求对样品的表面针对其面内的方向更均匀地进行处理。例如，在具有圆形或近似于能视作圆形的程度的大致圆形的晶片的上表面，在中央侧的区域和外周侧的区域，有时对处理对象的膜层进行蚀刻的处理的进展的速度会不同。在该情况下，有时处理后得到的中央侧区域的膜层的形状和外周侧区域中的膜层的形状之差会变大。并且，有时从蚀刻处理的工序得到的电路的性能之差会变大，该性能的其中一者会处于容许范围之外。由此，出现了制造半导体器件的成品率会受损这样的课题。

对于这样的一般的课题，例如想到以下这样的情况。即，对于晶片上表面的针对面内方向的处理速度之差来说，认为晶片的外周侧部分中的等离子的电位或带电粒子的分布的偏倚是一个原因。并且，考虑针对晶片上表面的整体使电场的强度的值和分布更接近于均匀。

作为与上述那样的等离子处理装置相关的现有技术例，能举出JP特开2016-31955号公报(专利文献1)。在专利文献1中，作为等离子处理装置等，记载了以下那样的要点。在该等离子处理装置中，在包围晶片的载置面的外周而配置的环状的凹陷部配备：具有导电性的环状的构件；和覆盖该构件的上部的电介质制的环盖体，其中，该晶片的载置面构成配置于处理室内的样品台的上部上表面。该等离子处理装置在晶片的处理中对该具有导电性的环状的构件提供高频电力。特别地，将被独立调节成与偏置电位形成用的高频电力不同的频率或不同的电力值的另一高频电力提供到具有导电性的环状的构件，其中，该偏置电位形成用的高频电力被提供给配置于样品台内部的电极即金属制的基材。由此，将形成于处理中的晶片的上表面上方的偏置电位的值、基于高频电力的电场的强度的分布针对晶片面内方向控制成所期望的值、分布。由此，可减少针对面内方向得到处理的结果的处理后的膜结构的形状的偏差，提高处理的成品率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2016-31955号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在现有技术例的等离子处理装置中，由于对以下的点未进行充分考虑，因此出现了课题。