CN101042989A - 等离子体处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够去除接地电极上的绝缘膜的等离子体处理装置。该等离子体处理装置具有：含有处理空间的基板处理室，在该处理空间中，基板被进行等离子体处理；将射频电力施加到处理空间中的RF电极；将DC电压施加到处理空间中的DC电极；以及暴露于处理空间的接地电极。接地电极和RF电极彼此相邻，并且它们之间设有绝缘部，接地电极和RF电极之间的距离被设置在0至10mm的范围中。

Description

等离子体处理装置

技术领域

本发明涉及一种等离子体处理装置，并尤其涉及含有连接于DC电源的电极的等离子体处理装置。

背景技术

平行板式等离子体处理装置是为人们所知的，其具有：基板处理室，该基板处理室含有晶片转移至其中作为基板的处理空间；布置在基板处理室中并连接于射频电源的下部电极；以及布置成面对下部电极的上部电极。在这种等离子体处理装置中，处理气体被导入进处理空间中，射频电力被施加到上部电极和下部电极之间的处理空间中。当晶片已被转移至处理空间中并安装在下部电极上时，导入的处理气体通过射频电力而被转变成等离子体以便产生离子等，并且通过离子等使晶片经历例如蚀刻处理的等离子体处理。

近年来，为了提高等离子体处理的性能，已经开发出了上部电极连接于DC电源以便将DC电压施加于处理空间中的等离子体处理装置。为了将DC电压施加到处理空间中，必须提供导电表面暴露于处理空间的处于地电位的电极(下文中称为“接地电极”)。然而，在使用形成沉积物的处理气体进行等离子体处理的情况下，沉积物可能会附着在接地电极的表面上，从而在其上形成沉积膜。而且，取决于处理气体的类型，接地电极的表面可能会由氧化物膜或氮化物膜覆盖。这种沉积膜、氧化物膜或氮化物膜是绝缘的，因此从上部电极至接地电极的DC电流被阻碍，使得DC电压不能再施加于处理空间中。因此，有必要去除这种沉积膜或类似物。

传统上，作为从电极表面上去除沉积膜或类似物的方法，已知有这样一种方法，其将氧气(O₂)导入进处理空间中，从氧气中产生氧离子和氧自由基，以便通过与氧离子和氧自由基的反应而去除沉积膜或类似物(参见例如日本待审查专利公开(Kokai)第S62-040728号)。

对于上述去除沉积膜或类似物的方法，必须进行独立于晶片的等离子体处理的处理，因此从晶片生产半导体装置的生产率下降。因此已经开发出了在晶片等离子体处理过程中去除沉积膜或类似物的方法，尤其是将频率相对低的例如2MHz的射频电力传输至包括接地电极的基板处理室内的组件的沉积膜去除方法。在此沉积膜去除方法中，由于2MHz的射频电力而在接地电极的表面上产生变动电位。此时，阳离子能跟随相对低频的变动电位，因此阳离子通过变动电位而被吸引至接地电极上，使得接地电极的表面被溅射。结果，沉积膜或类似物被去除。

然而，在一些情况下，这种相对低频的射频电力不能在等离子体处理过程中供应，例如，期望仅允许自由基接触晶片的情况。在这种情况下，相对高频的射频电力被传输至接地电极等，但阳离子不能跟随这种相对高频的变动电位，因此由于相对高频的射频电力而产生的变动电位的电位差很小。这样，阳离子以很低的能量被吸引至接地电极上，因此沉积膜或类似物不能被去除。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够去除接地电极上的绝缘膜的等离子体处理装置。

为了达到上述目的，在本发明的第一方面中，提供了一种等离子体处理装置，其具有：含有处理空间的基板处理室，在该处理空间中，基板被进行等离子体处理；将射频电力施加到处理空间中的RF电极；将DC电压施加到处理空间中的DC电极；以及暴露于处理空间的接地电极；其中接地电极和RF电极彼此相邻，并且它们之间设有绝缘部，接地电极和RF电极之间的距离被设置在0至10mm的范围中。

根据上面的构造，由RF电极施加的射频电力不仅在面向RF电极的处理空间的部分中产生电场，而且在RF电极附近的处理空间的部分中产生具有预定强度的电场。而且，电场在距离RF电极10mm以外几乎消失。结果，在面向接地电极的处理空间的部分中产生具有预定强度的电场，因此离子由于电场的电位差而与接地电极发生碰撞。因此能够去除接地电极上的绝缘膜。

优选地，距离被设置在0至5mm的范围中。

根据上面的构造，能够在面向接地电极的处理空间的部分中可靠地产生具有预定强度的电场，因此能够可靠地去除接地电极上的绝缘膜。

优选地，距离的下限为0.5mm。

根据上面的构造，接地电极和RF电极之间的距离的下限为0.5mm。结果，具有剩余的余量，可以防止将射频电力施加于接地电极。因此能够将接地电极保持在地电位，并因而能够将DC电压可靠地施加于处理空间中。

优选地，绝缘部包括绝缘体或真空空间。

根据上面的构造，能够可靠地防止将射频电力施加于接地电极。

为了达到上述目的，在本发明的第二方面中，提供了一种等离子体处理装置，其具有：含有处理空间的基板处理室，在该处理空间中，基板被进行等离子体处理；仅将不小于预定频率的射频电力施加到处理空间中的RF电极；将DC电压施加到处理空间中的DC电极；以及暴露于处理空间的接地电极；其中接地电极和RF电极彼此相邻，并且它们之间设有绝缘部。

根据上面的构造，仅将不小于预定频率的射频电力施加于处理空间中。结果，离子不能容易地跟随由于射频电力而产生的变动电位，因此不能通过由于这种变动电位而吸引到接地电极上的离子来去除接地电极上的绝缘膜。然而，由RF电极施加的射频电力不仅在面向RF电极的处理空间的部分中产生电场，而且在RF电极附近的处理空间的部分中产生具有预定强度的电场。结果，在面向接地电极的处理空间的部分中产生具有预定强度的电场，因此离子由于电场的电位差而与接地电极发生碰撞。因此能够去除接地电极上的绝缘膜。

优选地，预定频率为13MHz。

根据上面的构造，尽管离子没有跟随由于射频电力而产生的变动电位，但是在面向接地电极的处理空间的部分中产生了具有预定强度的电场，因此能够通过电场将离子可靠地吸引至接地电极上。

优选地，绝缘部包括绝缘体或真空空间。

从下面结合附图进行的描述中，本发明的其它特征和优点将是显而易见的，其中在附图中，类似的附图标记始终表示相同或相似的部分。

附图说明

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图，示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用来解释本发明的原理。

图1是示意性地示出根据本发明的第一实施例的等离子体处理装置的构造的断面图；

图2是示意性地示出传统等离子体处理装置的构造的断面图；

图3是示出在仅将60MHz射频电力供应至上部电极板的情况下，沉积物附着速率和组件上的位置之间的关系的图；

图4是示出在仅将60MHz射频电力供应至上部电极板的情况下，通过仿真计算的电场强度和组件上的位置之间的关系的图；并且

图5是示意性地示出根据本发明的第二实施例的等离子体处理装置的构造的断面图。

具体实施方式

将在下面参考附图对本发明的优选实施例进行详细描述。

首先，将描述根据本发明第一实施例的等离子体处理装置。

图1是示意性地示出根据本实施例的等离子体处理装置的构造的断面图。该等离子体处理装置被构造成在作为基板的半导体晶片W上进行RIE(活性离子蚀刻)处理。

如图1中所示，等离子体处理装置10具有圆柱形基板处理室11，在基板处理室11内存在有处理空间S。而且，基板处理室11中布置有作为载置台的圆柱形基座12(RF电极)，在其上安置了直径为例如300mm的半导体晶片W(下文中仅称为“晶片W”)。基板处理室11的内壁表面由侧壁部件13覆盖。侧壁部件13由铝制成，其面对处理空间S的表面覆有氧化钇(Y₂O₃)。基板处理空间11电接地，因此侧壁部件13处于地电位。而且，基座12具有由例如铝的导电材料制成的导体部29，和由绝缘材料制成的覆盖导体部29的侧面的基座侧面覆盖部件14。

在等离子体处理装置10中，在基板处理室11的内壁和基座12的侧面之间形成有排气流动通道15，其充当基座12上方的气体分子通过其被排出基板处理室11的流动通道。隔板16沿排气流动通道15被布置在途中。

隔板16是其中具有大量孔的板状部件，并充当将基板处理室11分隔成上部和下部的分隔板。下面描述的等离子体在由隔板16分隔的基板处理室11的上部(下文中称为“反应室”)17中产生。而且，在基板处理室11的下部(下文中称为“歧管”)18中设置有将气体从基板处理室11中排出的粗抽排气管(roughing exhaust pipe)19和主排气管20。粗抽排气管19具有与其连接的(未示出的)DP(干泵)，主排气管20具有与其连接的(未示出的)TMP(涡轮分子泵)。而且，隔板16能捕获或反射处理空间S中产生的离子和自由基，因此能防止离子和自由基泄漏进歧管18中。

粗抽排气管19、主排气管20、DP和TMP一起构成排气装置。粗抽排气管19和主排气管20将反应室17中的气体经由歧管18从基板处理室11中排出。具体而言，粗抽排气管19将基板处理室11中的压强从大气压降低至低真空状态，主排气管20与粗抽排气管19协同工作以将基板处理室11中的压强从大气压降低至高真空状态(例如，不超过133Pa(1Torr)的压强)，其压强比低真空状态更低。

射频电源21经由匹配器22连接于基座12的导体部29。射频电源21向导体部29供应例如40MHz的相对高频率的射频电力。基座12的导体部29因此充当RF电极。匹配器22能减少来自导体部29的射频电力的反射以便使射频电力供应到导体部29中的效率最大化。基座12将从射频电源21供应的40MHz的射频电力施加于处理空间S中。

在RIE处理过程中，在基座侧面覆盖部件14的表面上和下面所述的硅电极27的暴露部分上可能会形成绝缘膜，诸如沉积膜、氧化物膜或氮化物膜。此时，由于供应给导体部29的40MHz的射频电力，而在基座侧面覆盖部件14的表面上产生了射频(40MHz)变动电位。然而，阳离子不能跟随以40MHz变动的电位差，因此由于40MHz射频电力而产生的电位差很小，这样，与基座侧面覆盖部件14碰撞的阳离子的能量很低。因此不能通过40MHz的变动电位，来去除在基座侧面覆盖部件14的表面上形成的绝缘膜。

在基座12的上部设置有含有电极板23的盘状静电吸盘24。当将晶片W安置在基座12上时，晶片W被布置在静电吸盘24上。DC电源25电连接于电极板23。在将负DC电压施加于电极板23之后，就在晶片W的背面上产生了正电位。在电极板23和晶片W的背面之间因此产生了电位差，因此通过由于电位差而产生的库仑力或Johnsen-Rahbek力，晶片W被吸附至并被保持在静电吸盘24的上表面上。

在基座12的上部设置有环状聚焦环26以便围绕被吸附至并保持在基座12的上表面上的晶片W。聚焦环26由硅(Si)或二氧化硅(SiO₂)制成。聚焦环26暴露于处理空间S，并将处理空间S中的等离子体朝向晶片W的前表面聚集，从而提高RIE处理的效率。而且，供应给导体部29的40MHz射频电力经由静电吸盘24被传输至聚焦环26。此时，聚焦环26将40MHz射频电力施加于处理空间S中。因此聚焦环26也充当RF电极。

由硅制成的环状硅电极27与聚焦环26相邻地围绕聚焦环26布置。硅电极27具有暴露于处理空间S的暴露部分，而且是电接地的，因此充当接地电极。而且，硅电极27构成由于下面所述的上部电极板39施加于处理空间S中的DC电压而产生的DC电流的路径的一部分。

在聚焦环26和硅电极27之间布置有由例如石英(Qz)的绝缘材料制成的环状绝缘体环28(绝缘部)。而且，基座侧面覆盖部件14被设置成位于硅电极27和基座12的导体部29之间。因此硅电极27与导体部29和聚焦环26是电绝缘的，绝缘体环28和基座侧面覆盖部件14可靠地防止供应给导体部29和聚焦环26的射频电力施加于硅电极27。

而且，由石英制成的保护硅电极27的侧面的环状盖环30围绕硅电极27而布置。

在基座12内设置有例如沿基座12的圆周方向延伸的环状冷却剂室31。预定温度的冷却剂(例如冷却水或Galden(注册商标)液体)从(未示出的)冷却器单元经由冷却剂管道32通过冷却剂室31而进行循环。吸附至并保持在基座12的上表面上的晶片W的处理温度通过冷却剂的温度而被控制。

在吸附并保持晶片W的基座12上表面的部分(下文中称为“吸引表面”)中设置有多个传热气体供给孔33。传热气体供给孔33通过布置在基座12内部的传热气体供给管线34连接于(未示出的)传热气体供给单元。传热气体供给单元将作为传热气体的氦(He)气经由传热气体供给孔33供应到基座12的吸引表面和晶片W背面之间的间隙中。

在基座12的吸引表面中设置有多个推杆销(pusher pin)35作为可从基座12的上表面突出的顶升销(lifting pin)。推杆销35通过(未示出的)滚珠螺杆连接于(未示出的)电动机，并且可通过由滚珠螺杆变换成线性运动的电动机的旋转运动，而使其从基座12的吸引表面突出。当晶片W被吸附至并保持在基座12的吸引表面上时，推杆销35被收容在基座12内，使得晶片W能经历RIE处理，当晶片W在经历过RIE处理之后将要从基板处理室11中转移出来时，使推杆销从基座12的上表面突出以便提起晶片W离开基座12。

气体导入喷头36被布置在基板处理室11的顶板部中以便面向基座12。气体导入喷头36具有由绝缘材料制成的其中形成有缓冲室37的电极板支撑体38，和从电极板支撑体38被支撑的上部电极板39。上部电极板39的下表面暴露于处理空间S。上部电极板39是由例如硅的导电材料制成的盘状部件。上部电极板39的外周部分被由绝缘材料制成的环状屏蔽环40覆盖。因此电极板支撑体38和屏蔽环40将上部电极板39与处于地电位的基板处理室11的壁电绝缘。

DC电源41电连接于上部电极板39，并向上部电极板39施加负DC电压。因此上部电极板39将DC电压施加于处理空间S中。因为DC电压被施加于上部电极板39，所以不需要在上部电极板39和DC电源41之间设置匹配器，因此与传统等离子体处理装置中射频电源经由匹配器连接于上部电极板的情况相比，等离子体处理装置10的结构被简化了。而且，上部电极板39保持在负电位而没有变动，因此可使其保持在仅吸引阳离子至其上的状态，因此电子不会从处理空间S中丢失。因而处理空间S中的电子的数目没有减少，因此能够提高诸如RIE处理的等离子体处理的效率。

从(未示出的)处理气体供给单元引出的处理气体导入管42连接于电极板支撑体38中的缓冲室37。而且，气体导入喷头36中具有使缓冲室37与处理空间S连通的多个气孔43。从处理气体导入管42供应至缓冲室37中的处理气体，由气体导入喷头36经由气孔43供应到处理空间S中。

在基板处理室11的侧壁中，在晶片W已经从基座12由推杆销35提升起来的高度的位置处，设置有用于晶片W的输送口44。在输送口44中设置有用于开放和关闭输送口44的闸阀45。

在等离子体处理装置10的基板处理室11中，基座12的导体部29将射频电力施加于处理空间S中，即如上所述的基座12和上部电极板39之间的空间，借此使从气体导入喷头36供应到处理空间S中的处理气体转变成高密度的等离子体，这样产生了阳离子和自由基。而且，将DC电压施加到处理空间S中的上部电极板39使等离子体保持在所需的状态。通过阳离子和自由基，晶片W经历RIE处理。

在本发明之前，对于如下所述的传统等离子体处理装置46，本发明人观察了在仅将相对高频的射频电力供应至RF电极的情况下，基板处理室11中沉积物附着的状态。

图2是示意性地示出传统等离子体处理装置的构造的断面图。传统的等离子体处理装置具有与上述的等离子体处理装置10基本上相同的构造和操作，与等离子体处理装置10仅有的差异是射频电力被供应给上部电极板39，以及缺少绝缘体环28和硅电极27。因此与等离子体处理装置10相同的构造和操作的特征将不再描述，下面仅描述与等离子体处理装置10不同的构造和操作的特征。

如图2所示，等离子体处理装置46具有经由匹配器49连接于上部电极板39的射频电源47。因此上部电极板39将射频电力施加于处理空间S中。而且，由石英制成的环状盖环48围绕基座12上的聚焦环26而布置以便与聚焦环26相邻。聚焦环26和盖环48直接相互接触。

对于等离子体处理装置46，本发明人测量了在从射频电源47向上部电极板39以2200W供应60MHz射频电力，而不从射频电源21向基座12的导体部29供应射频电力的情况下，上部电极板39附近的沉积物附着速率(沉积速率)，尤其是在屏蔽环40和与屏蔽环40相邻的侧壁部件13的部分处的附着速率。此时，对于等离子体处理装置46，处理空间S中的压强被设置成2.67Pa(20mTorr)，C₄F₈气和Ar气被供应至处理空间S中，其流速分别设置成14sccm和700sccm，并且等离子体被产生。RIE处理持续5分钟。

图3是示出在向上部电极板仅供应60MHz射频电力的情况下，沉积速率和组件上的位置之间的关系的图。在此图中，横轴示出了相对于上部电极板39的各个组件上的相对位置，越往图的右侧移动，就越靠近上部电极板39。

如图3中的图所示，可以发现对于侧壁部件13，沉积速率是正的，沉积物逐渐地附着于侧壁部件13上，而对于屏蔽环40，沉积速率是负的，沉积膜逐渐地从屏蔽环40上被去除。

对于等离子体处理装置46，可由离子跟随的频率的例如2MHz的射频电力不被供应至上部电极板39或基座12的导体部29，而且屏蔽环40是由绝缘材料制成的。结果，在屏蔽环40的表面上不产生变动电位，因此不能通过由于这种变动电位而吸引来(溅射)的离子去除沉积膜。

接下来，为了调查沉积膜从屏蔽环40上被去除的机制，本发明人通过仿真，计算了在向上部电极板39供应60MHz射频电力的情况下，面向屏蔽环40和侧壁部件13的处理空间S的部分处的电场强度。下面，在处理空间S的这些对向部分处的电场将简称为“对向电场”。

图4是示出在向上部电极板仅供应60MHz射频电力的情况下，通过仿真计算的电场强度与组件上的位置之间的关系的图。同样，在此图中，横轴示出了相对于上部电极板39的各个组件上的相对位置，越往图的右侧移动，就越靠近上部电极板39。而且，纵轴示出了强度比例，取上部电极板39外周部分处的对向电场的强度为“1”。

如图4中的图所示，可以发现在与屏蔽环40相邻的侧壁部件13处的对向电场的强度基本上为0，而在屏蔽环40的与上部电极板39相距10mm的区域范围内的对向电场的强度超过了上部电极板39外周部分处的对向电场的强度的20％，特别地，在屏蔽环40的与上部电极板39相距5mm的区域范围内的对向电场的强度超过了上部电极板39外周部分处的对向电场的强度的40％。而且，对于屏蔽环40的离上部电极板39超过10mm的区域，对向电场几乎消失。

从上面仿真的结果中，本发明人获得了关于从屏蔽环40去除沉积膜的机制的以下认识。

即，在上部电极板39向处理空间S中施加了60MHz射频电力之后，产生了面向上部电极板39的对向电场；射频电力不仅在面向上部电极板39的处理空间S的部分中产生对向电场，而且在上部电极板39附近的处理空间S的部分(即，面向屏蔽环40的部分)中产生了比面向上部电极板39的对向电场要弱一些的对向电场(电场泄漏效应)。因此具有与面向屏蔽环40的对向电场的电位差相应的能量的离子与屏蔽环40发生碰撞，从而通过与离子的碰撞而将沉积膜从屏蔽环40上去除。

在本实施例中，为了去除处于地电位的硅电极27的暴露部分上形成的绝缘膜，使用上面所述的电场泄漏效应。具体来说，硅电极27和向其传输40MHz射频电力的聚焦环26之间的距离，被设置在0.5至10mm的范围中，优选为0.5至5mm的范围中。在此情况下，由于通过聚焦环26施加到处理空间S中的40MHz射频电力的电场泄漏效应，在面向硅电极27的处理空间S的部分中产生了比面向聚焦环26的对向电场弱一些的对向电场，具体而言是强度超过面向聚焦环26外周部分的对向电场强度的20％的电场。因此具有与面向硅电极27的对向电场的电位差相应的能量的离子与硅电极27发生碰撞，从而通过与离子的碰撞而将绝缘膜从硅电极27去除。注意，在硅电极27布置成离聚焦环26的距离在0.5mm之内的情况下，不将绝缘体环28布置在硅电极27和聚焦环26之间，而是在硅电极27和聚焦环26之间形成真空空间(空间电容器)。还应注意，只要可以进行绝缘，硅电极27和聚焦环26之间的距离理论上甚至可以是0mm。

根据等离子体处理装置10，硅电极27(它是具有暴露于其中施加了DC电压的处理空间的暴露部分的接地电极)与聚焦环26(它向处理空间S中施加40MHz射频电力)相邻，绝缘的绝缘体环28位于它们之间，硅电极27和聚焦环26之间的距离被设置在0.5至10mm的范围中，优选为0.5至5mm的范围中。离子不会跟随由于40MHz射频电力而产生的变动电位，因此硅电极27上的绝缘膜不能通过由于这种变动电位而吸引至其上的离子而被去除。然而，在面向硅电极27的处理空间S的部分中，产生了强度超过面向聚焦环26外周部分的对向电场强度的20％的电场，因此离子由于该电场的电位差而与硅电极27发生碰撞。结果，能够在等离子体处理装置10中去除硅电极27上的绝缘膜。即，不需要向导体部29供应可由离子跟随的频率(即不超过3MHz)的射频电力，就能去除硅电极27上的绝缘膜。

在等离子体处理装置10中，绝缘体环28由石英制成，因此能够可靠地防止将射频电力施加于硅电极27。结果，可使硅电极27保持在地电位，因此DC电压能够可靠地施加于处理空间S中。可在聚焦环26和硅电极27之间设置真空空间，而不将绝缘体环28布置在聚焦环26和硅电极27之间。在这种情况下，同样能够可靠地防止将射频电力施加于硅电极27。

在等离子体处理装置10中，供应至基座12的导体部29(和聚焦环26)的射频电力的频率为40MHz。然而，该频率可以是不小于13MHz的任何频率。在这种情况下，尽管离子不能跟随由于频率不小于13MHz的射频电力而产生的变动电位，但由于面向硅电极27的处理空间S的部分中的电场泄漏效应，会再次产生对向电场，因此能够通过该电场将离子可靠地吸引至硅电极27上。

而且，在等离子体处理装置10中，仅射频电源21连接于基座12的导体部29。然而，多个射频电源可连接于导体部29。如果射频电源之一供应可由离子跟随的频率(即不超过3MHz)的射频电力，则离子将不仅由于通过电场泄漏效应产生的对向电场而与硅电极27发生碰撞，还会由于可由离子跟随的频率的变动电位而被吸引至硅电极27上，因此，能够更可靠地去除硅电极27上的绝缘膜。

接下来，将描述根据本发明第二实施例的等离子体处理装置。

对于本实施例，构造和操作与上面所述的第一实施例基本上相同，与第一实施例的仅有的差别在于，射频电力被供应至上部电极板，处于地电位的硅电极被布置在上部电极板附近，并且绝缘体环和硅电极不围绕聚焦环布置。因此与第一实施例相同的构造和操作将不再描述，下面仅描述与第一实施例不同的构造和操作的特征。

图5是示意性地示出根据本实施例的等离子体处理装置的构造的断面图。

如图5所示，等离子体处理装置50具有经由匹配器51连接于上部电极板39的射频电源52。射频电源52向上部电极板39供应相对高频的例如60MHz的射频电力。上部电极板39因此充当RF电极，向处理空间S中施加60MHz的射频电力。而且，上部电极板39也电连接于DC电源41，因此将DC电压施加于处理空间S中。

由硅制成的环状硅电极53与上部电极板39相邻地围绕上部电极板39布置。硅电极53具有暴露于处理空间S的暴露部分，而且电接地，因此充当接地电极。而且，硅电极53构成由于通过上部电极板39施加于处理空间S中的DC电压而产生的DC电流的路径的一部分。

由例如石英(Qz)的绝缘材料制成的环状屏蔽环54(绝缘部)，被布置在上部电极板39和硅电极53之间。因此硅电极53与上部电极板39电绝缘，屏蔽环54可靠地防止将供应至上部电极板39的射频电力施加于硅电极53。

在等离子体处理装置50中，射频电源21向基座12的导体部29供应相对低频的例如2MHz的射频电力。而且，由石英制成的环状盖环48围绕基座12上的聚焦环26而布置以便与聚焦环26相邻。聚焦环26和盖环48直接相互接触。

在等离子体处理装置50中，硅电极53和上部电极板39之间的距离被设置在0.5至10mm的范围中，优选为0.5至5mm的范围中。在这种情况下，由于通过上部电极板39施加于处理空间S中的60MHz射频电力的电场泄漏效应，在面向硅电极53的处理空间S的部分中产生了比面向上部电极板39的对向电场弱一些的对向电场。具有与面向硅电极53的对向电场的电位差相应的能量的离子因此与硅电极53发生碰撞，从而能够通过与离子的碰撞而将绝缘膜从硅电极53去除。而且，2MHz射频电力从基座12的导体部29传输至硅电极53，因此在硅电极53的暴露部分上产生了以2MHz变动的变动电位。离子通过变动电位而被吸引至硅电极53上，因此能够在等离子体处理装置50中可靠地将绝缘膜从硅电极53去除。

在上述的等离子体处理装置50中，射频电源21向基座12的导体部29供应2MHz的射频电力。然而，该射频电力不需要被供应至导体部29。即使在此情况下，也会由于通过上部电极板39施加于处理空间S中的60MHz射频电力的电场泄漏效应，而产生面向硅电极53的对向电场，因此能够去除硅电极53上的绝缘膜。

还应注意，在等离子体处理装置10或50中经历RIE处理的基板不限于是用于半导体装置的半导体晶片，也可以是下述中的任何一种：在LCD(液晶显示器)、FPD(平板显示器)或类似物中使用的各种基板，光掩膜，CD基板，印刷基板，或类似物。

上述的实施例仅是本发明的示例，而不应看作是对本发明的范围进行限制。

本发明的范围是由所附权利要求的范围限定的，而不应仅限于本说明书中的具体描述。而且，属于权利要求的等效物的所有更改和变更都应被认为是落在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种等离子体处理装置，具有：

含有处理空间的基板处理室，在所述处理空间中，基板被进行等离子体处理；

将射频电力施加到所述处理空间中的RF电极；

将DC电压施加到所述处理空间中的DC电极；以及

暴露于所述处理空间的接地电极；其中

所述接地电极和所述RF电极彼此相邻，并且它们之间设有绝缘部，并且

所述接地电极和所述RF电极之间的距离被设置在0至10mm的范围中。

2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其中，所述距离被设置在0至5mm的范围中。

3.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其中，所述距离的下限为0.5mm。

4.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其中，所述绝缘部包括绝缘体或真空空间。

5.一种等离子体处理装置，具有：

含有处理空间的基板处理室，在所述处理空间中，基板被进行等离子体处理；

仅将不小于预定频率的射频电力施加到所述处理空间中的RF电极；

将DC电压施加到所述处理空间中的DC电极；以及

暴露于所述处理空间的接地电极；其中

所述接地电极和所述RF电极彼此相邻，并且它们之间设有绝缘部。

6.如权利要求5所述的等离子体处理装置，其中，所述预定频率为13MHz。

7.如权利要求5所述的等离子体处理装置，其中，所述绝缘部包括绝缘体或真空空间。

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