[发明专利]等离子体处理装置及等离子体CVD装置

说明书

技术领域

本发明涉及等离子体处理装置及等离子体CVD装置。

背景技术

近年来，半导体装置成为人类生活不可缺少的。这里，半导体装置是指包含至少一个晶体管的装置，各种电子装置都属于半导体装置。

包含在半导体装置中的晶体管等的元件由薄膜构成。为形成这样的薄膜，等离子体处理是不可缺少的。此外，这里等离子体CVD法等也包括在等离子体处理中。例如，当使用玻璃衬底制造薄膜晶体管时，通过将等离子体CVD法应用于栅极绝缘膜的形成，能够在低温下形成致密的膜。

这样，当制造包含在半导体装置中的晶体管等的元件时利用等离子体处理装置，由此，关于等离子体处理装置的各种技术开发也不断得到发展(例如，专利文献1)。

[专利文献1]日本专利申请公开平11-297496号公报

另一方面，作为等离子体处理装置所要求的性能之一可举出等离子体的均匀性。为了提高等离子体的均匀性，使上部电极与下部电极之间的电场强度的时间平均及导入气体的分布均匀即可。此外，“时间平均”是指一个周期的电场强度的平均值。

发明内容

本发明的一个方式提供一种能够使电场强度均匀且使导入气体的分布均匀的等离子体处理装置。

本发明的一个方式的等离子体处理装置具有如下结构：将上部电极与罩住上部电极的室壁设为共轴形状，通过所述上部电极内的气体管而导入的气体经过分散板和簇射板(shower plate)而导入到处理室，其中，所述分散板与所述上部电极内的所述气体管对置，并且该分散板具有分散板中央部及分散板周边部，该分散板中央部未设置气体孔，该分散板周边部围绕所述分散板中央部且设置有多个气体孔。

本发明的一个方式是一种等离子体处理装置，其特征在于，具有：上部电极的电极面与下部电极的电极面对置且被室壁罩住的处理室；以及由所述上部电极及绝缘体与所述处理室分隔且被所述室壁的同一室壁罩住的线室(line chamber)，其中所述处理室与设置在分散板与簇射板之间的第一气体扩散室连接，所述第一气体扩散室与设置在所述分散板与所述上部电极的电极面之间的第二气体扩散室连接，所述第二气体扩散室连接到所述上部电极内的第一气体管，所述上部电极内的所述第一气体管连接到第二气体管，所述第二气体管连接到处理用气体供应源，所述线室具有连接到惰性气体供应源的气体导入口、共轴设置的所述上部电极及所述室壁，所述分散板与连接到所述上部电极的电极面的在所述上部电极内的所述第一气体管的气体导入口对置，并且，该分散板具有分散板中央部及分散板周边部，该分散板中央部未设置气体孔，该分散板周边部围绕所述分散板中央部且设置有多个气体孔。

在上述结构中，所述簇射板设置有多个气体孔，优选的是，所述簇射板的气体孔的数量多于所述分散板的气体孔的数量。或者上述结构中，所述簇射板设置有多个气体孔，优选的是，在所述簇射板的一个主表面上的气体孔的总面积大于在所述分散板的一个主表面上的气体孔的总面积。这是因为能够在所述第一气体扩散室中使气体均匀地分散的缘故。

在上述结构中，所述上部电极连接有温度计，并且优选所述上部电极中的温度计的连接部分与所述上部电极内的所述第一气体管的气体导入口关于所述上部电极的电极面的中心点点对称。这是因为可以提高来自所述上部电极的电场的均匀性的缘故。备选地，在上述结构中，所述上部电极优选设置有冷却介质的路径，该路径绕过所述上部电极内的第一气体管的气体导入口附近。作为冷却介质，例如可以使用水或油等。备选地，等离子体处理装置可以连接到排气系统。