等离子体处理装置以及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在真空的处理室内对被处理物进行等离子体处理的等离子体处理装置以及方法。
【背景技术】
[0002]已知有在被真空化的处理室内作为被处理物而对例如基板使用等离子体进行各种处理的等离子体处理装置。作为等离子体处理，有例如将基板表面的污渍去除的清洗或蚀刻、在基板上形成为通孔时将在该通孔的壁面上附着的树脂残渣(污点)去除的沾污去除(desmear)、将基板表面的抗蚀剂(有机物)的残渣(浮渣)去除的浮渣去除等。等离子体处理中，在使处理室内为真空而从高频电源对一对电极间施加了高频电压的状态下将过程气体(process gas)导入。由此，将过程气体等离子化。并且，通过已产生的等离子体中的原子团、离子与被处理物的表面接触甚至冲突，来将例如表面的污渍去除并清洗。
[0003]专利文献I的等离子体处理装置中，在处理室内的一对平板电极之间配置作为被处理物的基板来进行灰化处理。对一对平板电极的一个电极施加高频电压，另一个电极被接地。基板在载置于被接地的电极的状态下，导入过程气体、使等离子体产生而进行处理。此外，专利文献2中，在进行基于等离子体的蚀刻时，在将基板配置在施加了高频电压的高频电极侧并且将对置于该高频电极设置的气体导入口进行了接地的状态下，朝向基板释放过程气体。
[0004]还已知对置于作为被处理物的基板而配置了 I列电极列的等离子体处理装置。该等离子体处理装置中，在电极列上将极性不同的电极交替地排列配置。通过设为对这些电极间施加了高频电压的状态，使电极列的周围产生等离子体，从该产生的等离子体区域向基板的表面提供原子团、离子，从而进行处理。考虑电极列与基板的间隔和处理内容、需要的处理速度，而适当地决定从高频率电源投入的功率、频率、过程气体的导入速度等及电极列的各电极的相互的间隔。
[0005]专利文献3中记载有大气压等离子体处理装置。该大气压等离子体处理装置中，记载了设有气体导入口、2片以上的电极和支撑台的大气压等离子体反应装置，所述气体导入口向被维持在大气压的处理室内导入过程气体，所述2片以上的电极与来自该气体导入口的过程气体的流动的下游平行地配置，所述支撑台在与这些电极相比靠近过程气体的流动的下游处，对作为被处理物的基板进行支撑。该大气压等离子体反应装置中，在电极间将过程气体穿过而进行等离子化，将其等离子体通过气流向下游搬运并对于被支撑台支撑的基板的表面进行处理。作为过程气体，使用稀有气体和反应性气体的混合气体。
[0006]专利文献1:日本特开平8 — 37178号公报
[0007]专利文献2:日本特开平8 - 115903号公报
[0008]专利文献3:日本特开平4 - 358076号公报
[0009]另外，在像专利文献1、专利文献2那样在一对电极间配置作为被处理物的基板的构成中，基板被置于等离子体中。因此，基板表面的等离子体的量过于变大，容易对基板造成损伤。此外，基板表面上的等离子体的量和分布的调整不容易，难以对基板表面均匀地处理。进而，还有通过电极的发热而基板的温度上升、给基板带来由温度引起的损伤的情况。
[0010]此外，在配置有I列电极列的等离子体处理装置中，能够不在不同的极性的一对电极间配置被处理物地进行等离子体处理。因此，能够不提供上述那样的基板的损伤，但由于通过电极列而使得在其周围形成的等离子体区域的厚度较薄、等离子体的生成量较少，因此存在高效的处理较难的问题。
[0011]另一方面，像专利文献3那样的大气等离子体处理装置中，容易使基板表面上的等离子体的量均匀，但由于在大气压下使等离子体产生，因此电极间产生的等离子体容易因未被等离子化的气体而消失，不能提供充分的等离子体。因此，有处理时间显著变长、或通过处理时间显著变长而基板容易受到电极的热的影响等问题。
【发明内容】
[0012]本发明的目的在于，提供在对被处理物进行等离子体处理时、对被处理物提供充分的等离子体、并且等离子体的提供量容易调整的等离子体处理装置以及方法。
[0013]用于解决技术问题的手段
[0014]为了解决上述课题，在设为真空的处理室内进行等离子体处理的本技术方案的等离子体处理装置具备导入口、电源和电极组。导入口将过程气体向处理室内释放。电源输出等离子体产生用的高频电压。电极组具有第一电极部和第二电极部，通过来自电源的高频电压使过程气体激发而产生等离子体。第一电极部将以规定的间隔相互平行地排列的多个棒状的电极与被处理物对置且分离配置。第二电极部夹着第一电极部而对置于被处理物并与第一电极部分离配置。
[0015]优选的是，第二电极部的多个棒状的电极以规定的间隔相互平行地排列，第一以及第二电极部的各电极平行地配置于被处理物的表面。
[0016]优选的是，导入口夹着电极组而设置在被处理物的相反侧，经由电极组朝向被处理物释放过程气体。
[0017]此外，优选的是，等离子体处理装置具备进行处理室内的排气的排气口，该排气口夹着被处理物而设置在与导入口对置的位置。导入口朝向电极组并沿着第一以及第二电极部中的电极的排列方向或电极的轴向释放过程气体。
[0018]此外，优选的是，第一以及第二电极部的各个不同极性的电极交替地排列。
[0019]此外，优选的是，第一电极部排列有不同极性的一个极性的电极，第二电极部排列有不同极性的另一个极性的电极。
[0020]此外，优选的是，第二电极部是处理室的内壁面。电极组将第一电极部的各电极和内壁面作为不同极性的各电极而被施加来自电源的高频电压，使等离子体产生。
[0021]此外，优选的是，第一电极部的各电极以及作为接地电极的内壁面平行于被处理物的表面。
[0022]此外，优选的是，等离子体处理装置具备进行等离子体处理室内的排气的排气口，该排气口设置在夹着第一电极部而与导入口对置的位置。导入口朝向第一电极部并沿着第一电极部的电极的排列方向或电极的轴向释放过程气体。
[0023]此外，优选的是，电极组分别设置在夹着被处理物的位置。
[0024]此外，电极组可以仅设置在与被处理物的一面对置的位置。
[0025]此外，优选的是，等离子体处理装置具备将一对被处理物的表面保持为以分别朝向外侧的姿态进行了重合的状态的保持部。电极组对置于保持在保持部上的一对被处理物的各表面而分别设置。
[0026]此外，优选的是，具有以将被处理物的表面分别朝向电极组的姿态、对多个被处理物进行保持的保持部。
[0027]此外，优选的是，具备设置在处理室内、限制从导入口释放的过程气体在电极组与处理室之间穿过而向排气口侧流动的流路控制部件。
[0028]在设为真空的处理室内进行等离子体处理的本技术方案的等离子体处理方法具备导入步骤、产生步骤和处理步骤。导入步骤中，将过程气体向处理室内导入。产生步骤中，使导入的过程气体通过电极组进行激发而产生等离子体。电极组具备第一电极部和第二电极部。第一电极部的多个棒状的电极以规定的间隔相互平行地排列。第一电极部与被处理物对置并且分离。第二电极部夹着第一电极部而对置于被处理物并且与第一电极部分离。处理步骤中，通过产生的等离子体对被处理物进行处理。
[0029]此外，优选的是，等离子体处理方法具有在使等离子体产生的期间进行处理室的排气的排气步骤，从设置在夹着第一电极部而与导入口对置的位置处的排气口进行排气。导入步骤中，朝向第一电极部并沿着第一电极部的电极的排列方向或电极的轴向将过程气体从导入口释放。
[0030]此外，可以通过在夹着被处理物的位置分别设置的各电极组来使等离子体产生，处理步骤中通过由这些各电极部产生的等离子体来处理被处理物。
[0031]发明效果
[0032]根据本发明，能够对被处理物均匀且充分地提供等离子体，能够均匀地且以短时间进行处理。此外，能够容易地调整对于被处理物提供的等离子体的量。进而，能够以短时间结束等离子体处理，能够防止基于热产生的被处理物的损伤。
【附图说明】
[0033]图1是表示本发明的等离子体处理装置的外观的立体图。
[0034]图2是表示处理室的各部的状态的立体图。
[0035]图3是表示包含保持基板的保持部的电极单元的立体图。
[0036]图4是表示处理单元的电连接的说明图。
[0037]图5是表示将各电极部用相同种类的电极构成、将靠近基板的第I电极部用接地电极构成的例的说明图。
[0038]图6是表示将各电极部用相同种类的电极构成、将靠近基板的第I电极部用高频电极构成的例的说明图。
[0039]图7是表示将电极单元由高频电极的电极部和接地电极的电极部构成、将电极部的位置错开的例的说明图。
[0040]图8是表示在电极部的彼此、将高频电极和接地电极的配置进行了错开的例的说明图。
[0041]图9是表示经由电极组而朝向被处理物释放过程气体的例的说明图。
[0042]图10是表示将各电极设为棱柱形状的例的立体图。
[0043]图11是表示将电极设为中空而用冷却水进行冷却的例的说明图。
[0044]图12是表示使用了一对栅格状的电极板的例的说明图。
[0045]图13是表示将一对电极板的栅格设为网眼(mesh)的例的说明图。
[0046]图14是表示以沿着电极部的电极的排列方向释放过程气体的构成、设置了流路控制板的例的说明图。
[0047]图15是表示以经由电极组朝向被处理物释放过程气体的构成、设置了流路控制板的例的说明图。
[0048]图16是表示将被处理面为I面的2片基板重叠而使保持部进行保持的例的立体图。
[0049]图17是表示使保持部保持多片小尺寸基板的例的立体图。
[0050]图18是表示以夹持电极组的方式配置2片基板的例的立体图。
[0051]图19是表示将真空槽以及电极单元设为上下分割为2份的例的立体图。
[0052]图20表示仅使电极组对置于基板的表面I面的例。
[0053]图21是表示不将各电极接地的例的说明图。
[0054]图22是表示将处理室的内壁面设为第2电极