JP2000173988A - Substrate holder and plasma treating apparatus - Google Patents

Substrate holder and plasma treating apparatus

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JP2000173988A
JP2000173988A JP10341916A JP34191698A JP2000173988A JP 2000173988 A JP2000173988 A JP 2000173988A JP 10341916 A JP10341916 A JP 10341916A JP 34191698 A JP34191698 A JP 34191698A JP 2000173988 A JP2000173988 A JP 2000173988A
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plasma
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敏幸 中村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate holder making it possible to more reduce the sample contamination with metals (Al) due to sputtering on the surface of a focus ring and realize the uniformity of the sample treatment. SOLUTION: The substrate holder comprises an electrode 33 applied to a high frequency power for mounting a substrate to be a work, a focus ring 30 of an insulator surrounding and covering the substrate (W) mounted on the electrode, an edge ring 35 which is made of a material having a conductivity not less than that of the substrate and disposed outside the substrate on the electrode, and a cover 36 which is disposed outside the edge ring above the focus ring through a space. The cover 36 is constituted to prevent a plasma from being irradiated on the focus ring and made of a material not contaminating the substrate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波を利用
して処理容器内にプラズマを生成し、生成したプラズマ
によって半導体基板、液晶ディスプレイ用ガラス基板等
の被処理物に対し、エッチング、アッシングまたはCV
D(Chemical Vapor Deposition)等の処理を施す
プラズマ処理装置に用いられる基板保持台、およびこの
プラズマ処理装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for generating plasma in a processing vessel using microwaves, and etching, ashing, or the like of an object to be processed such as a semiconductor substrate or a glass substrate for a liquid crystal display by the generated plasma. CV
The present invention relates to a substrate holder used in a plasma processing apparatus for performing a process such as D (Chemical Vapor Deposition), and to this plasma processing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のプラズマ処理装置の、基板等の試
料Sを載置する基板保持台103は、図5に示すように
マイクロ波導入窓がマイクロ波導入板104により気密
に封止された処理容器101の中に配設されている。マ
イクロ波発振器120から発振されたマイクロ波は導波
管121から誘導体線路114を伝い、マイクロ波導入
板104を透過して処理容器101内に導入される。
2. Description of the Related Art In a conventional plasma processing apparatus, a substrate holding table 103 on which a sample S such as a substrate is placed has a microwave introduction window hermetically sealed by a microwave introduction plate 104 as shown in FIG. It is provided in the processing container 101. The microwave oscillated from the microwave oscillator 120 travels from the waveguide 121 through the derivative line 114, passes through the microwave introduction plate 104, and is introduced into the processing container 101.

【0003】基板保持台103には高周波電源107に
よって高周波電力が印加され、試料Sの処理に際し試料
Sの表面に安定したバイアス電圧がかかるようになって
いる。その結果、プラズマ中のイオンのエネルギの制御
が可能となり、エネルギの適正なイオンを試料Sの表面
に照射することができる。
A high frequency power is applied to the substrate holding table 103 by a high frequency power supply 107 so that a stable bias voltage is applied to the surface of the sample S when the sample S is processed. As a result, the energy of the ions in the plasma can be controlled, and the ions of the appropriate energy can be irradiated to the surface of the sample S.

【0004】基板保持台103の側面は、その周囲がプ
ラズマをシールドするためのフォーカスリング130で
覆われている。基板保持台103は、アルミニウム製の
電極133の表面にアルミナ(Al23)が溶射された
構造が用いられる。フォーカスリング130の材料とし
てアルミナ(Al23)が用いられている。
[0004] The side surface of the substrate holder 103 is covered with a focus ring 130 for shielding plasma. The substrate holder 103 has a structure in which alumina (Al 2 O 3 ) is thermally sprayed on the surface of an electrode 133 made of aluminum. Alumina (Al 2 O 3 ) is used as a material of the focus ring 130.

【0005】図6に示すように、マイクロ波発振器12
0が発振したマイクロ波は、導波管121によって誘電
体線路141の端部に入射される。誘電体線路141の
平面形状は、矩形の一辺に、この一辺と等しい長さを持
つ略二等辺三角形の底辺を一致させて組み合わせた略五
角形をしており、前記略二等辺三角形の頂点に相当する
端部に導波管121が接続されてマイクロ波が導入され
る。
[0005] As shown in FIG.
The microwave oscillated by 0 is incident on the end of the dielectric line 141 by the waveguide 121. The planar shape of the dielectric line 141 is a substantially pentagon in which one side of a rectangle is combined with the base of a substantially isosceles triangle having a length equal to the one side, and is equivalent to the vertex of the substantially isosceles triangle. The waveguide 121 is connected to the end to be introduced, and microwaves are introduced.

【0006】前記略二等辺三角形の2つの等辺はテーパ
部141Aを形成し、端部に導入されたマイクロ波は、
テーパ部141Aに倣ってその幅方向に均一に押し広げ
られ誘電体線路141の全体に伝播し、誘電体線路14
1内に定在波を形成する。このテーパ部141Aによっ
て定在波を均一に形成することができるので、処理容器
101内に導入されたマイクロ波を、処理容器101の
径が大きくなった場合であっても均一にすることがで
き、大口径の試料Sを均一にプラズマ処理することがで
きる。
[0006] The two isosceles of the substantially isosceles triangle form a tapered portion 141A.
Following the tapered portion 141A, it is evenly spread in the width direction and propagates throughout the dielectric line 141, and
1, a standing wave is formed. Since the standing wave can be formed uniformly by the tapered portion 141A, the microwave introduced into the processing container 101 can be made uniform even when the diameter of the processing container 101 becomes large. In addition, a large-diameter sample S can be uniformly plasma-processed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上のようなプラズマ
処理装置によれば、プラズマによりフォーカスリングの
表面がスパッタされて、これによる試料上に金属汚染
(アルミ汚染)が生じてしまう。さらに、試料の加工面
の外縁部に電界が集中し、試料の処理の均一化を阻害す
る。また、前記集中した電界が電極に回り込み、電極を
破壊することがあった。
According to the above-described plasma processing apparatus, the surface of the focus ring is sputtered by the plasma, which causes metal contamination (aluminum contamination) on the sample. Further, the electric field concentrates on the outer edge of the processed surface of the sample, which hinders uniform processing of the sample. In addition, the concentrated electric field wraps around the electrode and may destroy the electrode.

【0008】また、導波管から誘電体線路に入射された
マイクロ波を該誘電体線路に均一に拡がらせるために設
けられた誘電体線路のテーパ部は処理容器から水平方向
に突出してしまう。したがって、図5で示されるような
装置を設置するためには、処理容器の大きさに見合った
スペースに加え、突出したテーパ部を格納するためスペ
ースが余分に必要であった。
In addition, the tapered portion of the dielectric line provided to uniformly spread the microwave incident on the dielectric line from the waveguide to the dielectric line projects horizontally from the processing container. . Therefore, in order to install the apparatus as shown in FIG. 5, in addition to the space corresponding to the size of the processing container, an extra space is required for storing the protruding tapered portion.

【0009】そこで本発明は、フォーカスリングの表面
のスパッタによる試料の金属汚染をさらに低減すること
ができ、試料の処理の均一化を実現することができ、電
極の破壊が起こることのない基板保持台、及びこの基板
保持台を備えたプラズマ処理装置を提供することを目的
としている。また、より小さいスペースに設置し得るプ
ラズマ処理装置を提供することを目的としている。
Therefore, the present invention can further reduce metal contamination of a sample due to sputtering on the surface of a focus ring, can realize uniform processing of a sample, and hold a substrate without causing electrode destruction. It is an object to provide a table and a plasma processing apparatus provided with the substrate holding table. Another object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus that can be installed in a smaller space.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係る発明による基板保持台3は、図1に
示すように、高周波電力が印加され、基板Wを載置する
電極33と;電極33の周囲に、電極33を包囲して配
置される絶縁体のフォーカスリング30と;電極33上
に載置される基板Wの外側に配置され、基板Wと同程度
または基板W以上の導電性を有する材料で形成されるエ
ッジリング35と;エッジリング35の外側に配置さ
れ、かつフォーカスリング30の上方に空隙37を介し
て配置されるカバー部品36とを備え;カバー部品36
は、前記プラズマがフォーカスリング30に照射されな
いように構成され、基板Wに対して汚染を発生させない
材料で形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a substrate holding table 3 according to the first aspect of the present invention is provided with an electrode to which a high frequency power is applied and a substrate W is placed, as shown in FIG. 33; a focus ring 30 of an insulator disposed around the electrode 33 so as to surround the electrode 33; and disposed outside the substrate W placed on the electrode 33 and having the same degree or the substrate W as the substrate W. An edge ring 35 formed of the above-mentioned conductive material; a cover component 36 disposed outside the edge ring 35 and disposed above the focus ring 30 via a gap 37;
Is characterized in that the plasma is not irradiated to the focus ring 30 and is made of a material that does not cause contamination of the substrate W.

【0011】このように構成すると、基板を載置する電
極に高周波電力が印可されるので電極にバイアス電位が
生じ、高周波電力を制御することによってバイアス電位
を制御し、プラズマ中のイオンのエネルギを独立に制御
して、基板の加工性を向上させることができる。また
は、基板保持台がフォーカスリングを備えるので、電極
に印可される高周波電力の高周波電界が電極の水平周囲
方向に漏洩するのを防止するすることができ、高周波電
力が基板に有効に働き、基板の加工性を向上させること
ができる。
With this configuration, since high-frequency power is applied to the electrode on which the substrate is mounted, a bias potential is generated at the electrode. The bias potential is controlled by controlling the high-frequency power, and the energy of ions in the plasma is reduced. By independently controlling, the processability of the substrate can be improved. Alternatively, since the substrate holder is provided with a focus ring, it is possible to prevent a high-frequency electric field of high-frequency power applied to the electrode from leaking in a horizontal circumferential direction of the electrode, and the high-frequency power works effectively on the substrate, Can be improved in workability.

【0012】基板保持台がエッジリングを備えるので、
高周波電力による電界の集中をエッジリングの外縁部に
起こさせ、基板の外縁部には生じさせず、基板の外縁部
と基板の内側部とで電界成分を同等とし、プラズマの基
板に対する照射を均一にし、基板を均一に処理すること
ができる。さらに基板保持台がカバー部品を備えるの
で、フォーカスリングの真上に発生するプラズマがフォ
ーカスリングに照射されないので、フォーカスリングが
プラズマにより削られるのを防ぐことができる。
Since the substrate holder has an edge ring,
Concentration of the electric field by the high-frequency power is caused at the outer edge of the edge ring, not at the outer edge of the substrate.Electric field components are equal at the outer edge of the substrate and the inner portion of the substrate, and the plasma is uniformly irradiated on the substrate. Thus, the substrate can be uniformly processed. Further, since the substrate holding base is provided with the cover component, plasma generated directly above the focus ring is not irradiated to the focus ring, so that the focus ring can be prevented from being shaved by the plasma.

【0013】カバー部品はフォーカスリングの上方に空
隙を介して配置されるので、カバー部品からフォーカス
リングに熱が伝わって逃げにくく、カバー部品がプラズ
マ照射によって暖まりやすい。カバー部品の温度が高い
方が、カバー部品自体に反応生成物が付着しにくいの
で、カバー部品に付着した反応生成物が再び剥がれるこ
とによって発生するパーティクルを低減することができ
る。
Since the cover component is disposed above the focus ring via a gap, heat is transmitted from the cover component to the focus ring, making it difficult to escape, and the cover component is easily heated by plasma irradiation. When the temperature of the cover component is higher, the reaction product is less likely to adhere to the cover component itself, so that particles generated when the reaction product attached to the cover component peels off again can be reduced.

【0014】請求項2に係る発明による基板保持台は、
請求項1に記載の基板保持台において、前記エッジリン
グがシリコン(Si)またはシリコンカーバイド(Si
C)から形成され、かつ前記カバー部品がシリコン(S
i)、シリコンカーバイド(SiC)またはシリコン酸
化物(SiO2)から形成されていることを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a substrate holding table,
2. The substrate holder according to claim 1, wherein the edge ring is made of silicon (Si) or silicon carbide (Si).
C) and said cover part is made of silicon (S
i), characterized by being formed of silicon carbide (SiC) or silicon oxide (SiO 2 ).

【0015】エッジリングを基板と同様またはそれ以上
の導電性を有する半導体材料のシリコン、シリコンカー
バイドで形成するので、基板表面と基板より外側のエッ
ジリング表面の電位を同程度にし、基板の外縁部に電界
が集中することを防ぎ、基板の処理の均一性を図ること
ができる。また基板と同程度の表面に反応生成物、パー
ティクルが堆積するのを低減することができる。カバー
部品をシリコン、シリコンカーバイドまたはシリコン酸
化物で形成するので、基板の表面に反応生成物、パーテ
ィクルが堆積するのを低減することができる。
Since the edge ring is formed of a semiconductor material such as silicon or silicon carbide having a conductivity equal to or higher than that of the substrate, the potentials of the substrate surface and the edge ring surface outside the substrate are made substantially equal, and the outer edge of the substrate is formed. The concentration of the electric field can be prevented, and the uniformity of the processing of the substrate can be achieved. Further, deposition of reaction products and particles on the same surface as the substrate can be reduced. Since the cover component is formed of silicon, silicon carbide or silicon oxide, deposition of reaction products and particles on the surface of the substrate can be reduced.

【0016】請求項3に係る発明によるプラズマ処理装
置は、請求項1または請求項2に記載の基板保持台と;
前記基板保持台が配設され、反応ガスを供給するための
ガス供給口を有する処理室と;前記処理室にマイクロ波
を導入するためのマイクロ波導入手段とを備えたことを
特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a substrate holding table according to the first or second aspect;
A processing chamber provided with the substrate holding table and having a gas supply port for supplying a reaction gas; and a microwave introduction unit for introducing microwaves into the processing chamber.

【0017】処理室内の基板保持台に基板を載置し、ガ
ス供給口から反応ガスを供給し、マイクロ波発信器から
発振したマイクロ波を、マイクロ波導入手段によって処
理室に導入し、処理室内にプラズマを発生させ、このプ
ラズマによって基板を処理する。
A substrate is placed on a substrate holding table in a processing chamber, a reaction gas is supplied from a gas supply port, and microwaves oscillated from a microwave oscillator are introduced into the processing chamber by microwave introduction means. A plasma is generated and the substrate is processed by the plasma.

【0018】請求項4に係る発明によるプラズマ処理装
置は、請求項3に記載のプラズマ処理装置において、前
記マイクロ波導入手段は;前記処理室を封止し、かつ前
記マイクロ波を透過させるマイクロ波導入板と;前記マ
イクロ波導入板の前記処理室とは反対の面側に取り付け
られ、前記マイクロ波を導入する導入口が周側面に開設
された、前記マイクロ波を伝播させる環状の管状部材
と;前記管状部材と前記マイクロ波導入板との間に、前
記管状部材と前記マイクロ波導入板に対向して配置さ
れ、前記マイクロ波が通過する所定のスリットが開設さ
れたスリット板とを備えたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the third aspect, the microwave introducing means includes: a microwave for sealing the processing chamber and transmitting the microwave; An introduction plate; an annular tubular member attached to a surface of the microwave introduction plate opposite to the processing chamber, the introduction port for introducing the microwave being opened on a peripheral side surface, and an annular tubular member for transmitting the microwave; A slit plate provided between the tubular member and the microwave introduction plate, facing the tubular member and the microwave introduction plate, and provided with a predetermined slit through which the microwave passes. It is characterized by the following.

【0019】環状の管状部材は、典型的には、ドーナツ
状に形成された縦断面の一部が開放されたチャンネル状
部材を環状に形成したものであり、その開放部分をスリ
ット板が閉止するように構成される。スリット板は、環
状の管状部材と一体に形成してもよいし、別部材として
形成してもよい。一体に形成するときは、縦断面の一部
が開放された管状部材とスリット板とで、閉じた断面の
管状部材を構成することになる。環状の管状部材とスリ
ット板とを含んでアンテナが構成される。
The annular tubular member is typically a donut-shaped channel-shaped member having a partly opened longitudinal section formed in an annular shape, and a slit plate closes the open portion. It is configured as follows. The slit plate may be formed integrally with the annular tubular member, or may be formed as a separate member. When integrally formed, a tubular member having a closed cross section is constituted by a tubular member and a slit plate having a part of the vertical cross section opened. An antenna is configured including the annular tubular member and the slit plate.

【0020】導入口から環状の管状部材内に入射された
マイクロ波は管状部材内を互いに逆方向へ進行する進行
波となって管状部材内を伝播し、両進行波は管状部材の
導入口に対向する位置で互いに衝突して定在波が形成さ
れる。
Microwaves entering the annular tubular member from the inlet become traveling waves traveling in opposite directions in the tubular member and propagate through the tubular member, and both traveling waves enter the inlet of the tubular member. At the opposing positions, they collide with each other to form a standing wave.

【0021】この定在波によって、管状部材の壁面に所
定の間隔で極大になる電流が通流する。管状部材の下に
は、封止部材及び管状部材に対向して配設されたスリッ
ト板にスリットが開設してあり、前述の電流によってス
リットを挟んで管状部材の内外で電位差が生じ、この電
位差によってスリットから封止部材へ電界が放射され
る。即ち、管状部材から封止部材へマイクロ波が伝播す
る。このマイクロ波は封止部材を透過して処理室内へ導
入され、そのマイクロ波によってプラズマが生成され
る。
Due to the standing wave, a current that reaches a maximum at predetermined intervals flows through the wall surface of the tubular member. Under the tubular member, a slit is formed in a slit plate provided opposite to the sealing member and the tubular member, and a potential difference is generated between the inside and outside of the tubular member with the slit interposed therebetween due to the above-described current, and this potential difference is generated. As a result, an electric field is emitted from the slit to the sealing member. That is, the microwave propagates from the tubular member to the sealing member. The microwave passes through the sealing member and is introduced into the processing chamber, and plasma is generated by the microwave.

【0022】このように管状部材内へ直接的にマイクロ
波を入射することができるため、管状部材は処理室を画
成する処理容器から突出することなく、したがってプラ
ズマ処理装置の水平方向の寸法を小さくすることができ
る。一方、マイクロ波は管状部材から処理室の略全域に
導かれて、スリットから放射されるため、処理室内へマ
イクロ波を均一に導入することができる。
Since the microwave can be directly incident on the inside of the tubular member in this manner, the tubular member does not protrude from the processing vessel defining the processing chamber, and thus the horizontal dimension of the plasma processing apparatus is reduced. Can be smaller. On the other hand, since the microwave is guided from the tubular member to substantially the entire region of the processing chamber and is radiated from the slit, the microwave can be uniformly introduced into the processing chamber.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図1は、本発明の第1の実施の形態に係る
プラズマ処理装置の構造を示す模式的正面断面図であ
る。図2は、図1に示したプラズマ処理装置の模式的平
面図である。図1、図2に示すように、本実施の形態の
プラズマ処理装置は、全体がアルミニウムで形成された
有底円筒形状の処理容器1を備える。処理容器1はその
内部で基板Wの処理が行われる処理室2を画成する。処
理容器1の鉛直方向上部にはマイクロ波導入窓が開設し
てあり、このマイクロ波導入窓はマイクロ波導入板4で
気密状態に封止されている。マイクロ波導入板4は、耐
熱性及びマイクロ波透過性を有すると共に誘電損失が小
さい、石英ガラス、またはアルミナ等の誘電体で形成さ
れている。処理容器1は電気的に接地されている。
FIG. 1 is a schematic front sectional view showing the structure of the plasma processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic plan view of the plasma processing apparatus shown in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the plasma processing apparatus of the present embodiment includes a processing vessel 1 having a bottomed cylindrical shape entirely made of aluminum. The processing chamber 1 defines a processing chamber 2 in which the processing of the substrate W is performed. A microwave introduction window is opened in a vertically upper part of the processing container 1, and the microwave introduction window is hermetically sealed by a microwave introduction plate 4. The microwave introduction plate 4 is formed of a dielectric material such as quartz glass or alumina having heat resistance and microwave permeability and low dielectric loss. The processing container 1 is electrically grounded.

【0025】前述したマイクロ波導入板4の上面の一部
及び外周側面は、導電性金属を環状形の蓋状に成形して
なるカバー部材10で覆われており、カバー部材10は
処理容器1上に固定してある。カバー部材10は、マイ
クロ波導入板の上面部に対応する部分の中央部が円形に
くり抜かれた形状をしている。カバー部材10の上面に
は、処理容器1内ヘマイクロ波を導入するためのアンテ
ナ11が設けてある。アンテナ11は、カバー部材10
の上面に固定してあり、環状に成形してなる管状部材と
しての環状導波管型アンテナ部12を備えている。カバ
ー部材10の環状導波管型アンテナ部12に対向する部
分には複数のスリット15、15、…が開設してある。
したがって、カバー部材10はスリット板を兼ねてい
る。
A part of the upper surface and the outer peripheral side surface of the above-described microwave introduction plate 4 are covered with a cover member 10 formed by shaping a conductive metal into an annular lid. It is fixed on the top. The cover member 10 has a shape in which the center of the portion corresponding to the upper surface of the microwave introduction plate is hollowed out in a circular shape. An antenna 11 for introducing microwaves into the processing chamber 1 is provided on an upper surface of the cover member 10. The antenna 11 is connected to the cover member 10.
And an annular waveguide-type antenna unit 12 as a tubular member formed in an annular shape. A plurality of slits 15, 15,... Are formed in a portion of the cover member 10 facing the annular waveguide antenna section 12.
Therefore, the cover member 10 also serves as a slit plate.

【0026】環状導波管型アンテナ部12は、処理容器
1の内周面より少し内側に、処理容器1の中心軸と同心
円上に設けてある。さらに、その外周面に設けた導入口
13Aには環状導波管型アンテナ部12ヘマイクロ波を
導入するための導入部13が、環状導波管型アンテナ部
12の直径方向に配置されて、環状導波管型アンテナ部
12に連結されている。環状導波管型アンテナ部12と
導入部13とスリット15とを含んでアンテナ11が構
成される。導入部13及び環状導波管型アンテナ部12
内には、テフロン(登録商標)のようなフッ素樹脂、ポ
リエチレン樹脂またはポリスチレン樹脂(好ましくはテ
フロン)等の誘電体14が内部空間ほぼ全体に装入して
ある。導入部13には水平に配置された導波管21が接
続されており、導波管21にはマイクロ波発振器20が
接続されている。
The annular waveguide antenna section 12 is provided slightly inside the inner peripheral surface of the processing container 1 and concentric with the central axis of the processing container 1. Further, an introduction portion 13 for introducing microwaves into the annular waveguide type antenna portion 12 is arranged at an introduction port 13A provided on the outer peripheral surface thereof in a diametric direction of the annular waveguide type antenna portion 12 so as to be annular. It is connected to the waveguide antenna unit 12. The antenna 11 is configured to include the annular waveguide antenna unit 12, the introduction unit 13, and the slit 15. Introducing section 13 and annular waveguide antenna section 12
Inside, a dielectric 14 such as a fluororesin such as Teflon (registered trademark), a polyethylene resin, or a polystyrene resin (preferably Teflon) is charged almost entirely in the internal space. A horizontally arranged waveguide 21 is connected to the introduction section 13, and a microwave oscillator 20 is connected to the waveguide 21.

【0027】マイクロ波発振器20が発振したマイクロ
波は、導波管21を経てアンテナ11の導入部13に入
射される。この入射波は、導入部13から環状導波管型
アンテナ部12へ導入される。環状導波管型アンテナ部
12へ導入されたマイクロ波は、環状導波管型アンテナ
部12を互いに逆方向へ進行する進行波として、環状導
波管型アンテナ部12内の誘電体14中を伝播する。両
進行波は、環状導波管型アンテナ部12の導入口13A
に対向する位置で衝突し、定在波が生成される。
The microwave oscillated by the microwave oscillator 20 enters the introduction section 13 of the antenna 11 via the waveguide 21. This incident wave is introduced from the introduction unit 13 to the annular waveguide antenna unit 12. The microwave introduced into the annular waveguide type antenna unit 12 travels in the annular waveguide type antenna unit 12 in the opposite directions to each other and travels through the dielectric 14 in the annular waveguide type antenna unit 12. Propagate. Both traveling waves are introduced into the inlet 13A of the annular waveguide antenna unit 12.
And a standing wave is generated.

【0028】この定在波によって、環状導波管型アンテ
ナ部12の内面に、所定の間隔で極大値を示す電流が通
流する。この電流によってスリット15、15、…を挟
んで環状導波管型アンテナ部12の内外で電位差が生
じ、この電位差によってスリット15、15、…からマ
イクロ波導入板4へ電界が放射される。即ち、環状導波
管型アンテナ部12からマイクロ波導入板4へ電界が放
射される。電流が環状導波管型アンテナ部12の内面を
通流するとき、環状導波管型アンテナ部12内を伝播す
るマイクロ波のモードを基本伝播モードである矩形TE
1Oにすべく、マイクロ波の周波数2.45GHzに応
じて、環状導波管型アンテナ部12の寸法が決定され
る。このモードのマイクロ波は、単一な基本モードであ
りエネルギを殆ど損失することなく環状導波管型アンテ
ナ部12内の誘電体14を伝播する。
Due to the standing wave, a current having a maximum value flows through the inner surface of the annular waveguide type antenna section 12 at predetermined intervals. The electric current causes a potential difference between the inside and outside of the annular waveguide antenna section 12 across the slits 15, 15,..., And an electric field is radiated from the slits 15, 15,. That is, an electric field is radiated from the annular waveguide antenna section 12 to the microwave introduction plate 4. When a current flows through the inner surface of the annular waveguide antenna section 12, the mode of the microwave propagating in the annular waveguide antenna section 12 is changed to a rectangular TE which is a basic propagation mode.
The size of the annular waveguide antenna unit 12 is determined in accordance with the microwave frequency of 2.45 GHz so as to make 10. The microwave in this mode is a single fundamental mode and propagates through the dielectric 14 in the annular waveguide antenna unit 12 with little loss of energy.

【0029】環状導波管型アンテナ部12の幅方向の中
央を結ぶ円C(図3参照)の周方向の長さは、環状導波
管型アンテナ部12内を伝播するマイクロ波の波長の略
整数倍である。そのため、マイクロ波は環状導波管型ア
ンテナ部12内で共振して、前述した定在波は、その腹
の位置で高電圧・低電流、節の位置で低電圧・高電流と
なり、アンテナ11のQ値が向上する。即ち、アンテナ
11内に形成される定在波の振幅が増大し、高電界強度
のマイクロ波がスリット15、15、…から処理容器1
へ放射される。
The circumferential length of a circle C (see FIG. 3) connecting the widthwise center of the annular waveguide antenna section 12 is determined by the wavelength of the microwave propagating in the annular waveguide antenna section 12. It is approximately an integral multiple. Therefore, the microwave resonates in the annular waveguide type antenna unit 12, and the above-mentioned standing wave becomes a high voltage / low current at the antinode position, and becomes a low voltage / high current at the node position. Is improved. That is, the amplitude of the standing wave formed in the antenna 11 increases, and the microwave having a high electric field intensity is passed through the slits 15, 15,.
Radiated to

【0030】図3は、図1及び図2に示したスリット1
5、15、…を説明する説明図である。図3に示したよ
うに、矩形(長方形)のスリット15、15、…は、そ
の長さ方向が、環状導波管型アンテナ部12の直径方向
へ、即ち環状導波管型アンテナ部12内を伝播するマイ
クロ波の進行方向に直交するように開設してある。
FIG. 3 shows the slit 1 shown in FIGS.
It is explanatory drawing explaining 5, 15, .... As shown in FIG. 3, the rectangular (rectangular) slits 15, 15,... Have their lengths extending in the diametrical direction of the annular waveguide antenna unit 12, ie, inside the annular waveguide antenna unit 12. It is opened so as to be orthogonal to the traveling direction of the microwave propagating through.

【0031】各スリット15、15、…は、導入部13
の長手方向の中心線を延長した延長線Lと前述した円C
とが交わる2点の内の導入部13から離隔した側である
交点P1から、円Cに沿ってその両方向へ、それぞれλ
g/4(λgはアンテナ内を伝播するマイクロ波の波
長)を隔てた位置に、2つのスリット15、15を開設
してあり、両スリット15、15から、円Cに沿ってそ
の両方向へ、λg/2の間隔で複数の他のスリット1
5、15、…がそれぞれ開設してある。このようにする
と複数の電界強度の強い領域が、環状導波管型アンテナ
部12の環中心及び棒状体である導入部13の長手方向
の中心線に対称になるように誘電体14に形成される。
Each of the slits 15, 15,...
An extension line L extending the center line in the longitudinal direction of
From the intersection point P 1, which is the side separated from the introduction portion 13, in the two directions along the circle C.
g / 4 (λg is the wavelength of the microwave propagating in the antenna), two slits 15, 15 are opened. From both slits 15, 15, in both directions along a circle C, Multiple other slits 1 at intervals of λg / 2
5, 15, ... have been established respectively. In this way, a plurality of regions having a strong electric field strength are formed on the dielectric 14 so as to be symmetrical with respect to the center of the ring of the annular waveguide antenna unit 12 and the longitudinal center line of the introduction unit 13 which is a rod. You.

【0032】前述した各スリット15、15、…は、隣
合う電界強度が強い領域の間に位置しており、各スリッ
ト15、15、…から強電界強度の電界が漏出し、この
電界はマイクロ波導入板4を透過して処理容器1内へ導
入される。つまり、処理容器1内ヘプラズマを生成する
マイクロ波が導入される。前述したように各スリット1
5、15、…は、カバー部材10に略放射状に設けてあ
るため、マイクロ波は処理容器1内の全領域に均一に導
入される。
Each of the above-mentioned slits 15, 15,... Is located between adjacent regions where the electric field intensity is strong, and an electric field of a strong electric field intensity leaks out from each of the slits 15, 15,. The light passes through the wave introduction plate 4 and is introduced into the processing container 1. That is, microwaves for generating plasma are introduced into the processing chamber 1. As described above, each slit 1
Are provided substantially radially on the cover member 10, so that the microwaves are uniformly introduced into the entire region in the processing container 1.

【0033】図1に示したように、アンテナ11は処理
容器1の直径と同じ直径のカバー部材10上に、カバー
部材10の周縁から突出することなく設けてあるため、
処理容器1の直径が大きくても、プラズマ処理装置の処
理容器1以外のサイズを小さくできる。したがって、プ
ラズマ処理装置を小さなスペースに設置し得る。
As shown in FIG. 1, the antenna 11 is provided on the cover member 10 having the same diameter as the processing container 1 without protruding from the periphery of the cover member 10.
Even if the diameter of the processing container 1 is large, the size of the plasma processing apparatus other than the processing container 1 can be reduced. Therefore, the plasma processing apparatus can be installed in a small space.

【0034】カバー部材10の略中央には、該カバー部
材10及びマイクロ波導入板4を貫通する管通孔が開設
してあり、該管通孔にガス導入管5が取り付けられてお
り、該ガス導入管から処理室2内に所要のガスが導入さ
れる。処理室2の底面壁1B中央には、基板Wを載置す
る基板保持台3が設けてある。または、処理容器1の底
面壁1Bには排気口18が開設してあり、排気口18か
ら処理室2内のガスを排出するようになしてある。
At substantially the center of the cover member 10, a pipe through hole is formed through the cover member 10 and the microwave introduction plate 4, and a gas introduction pipe 5 is attached to the tube through hole. A required gas is introduced into the processing chamber 2 from the gas introduction pipe. At the center of the bottom wall 1B of the processing chamber 2, a substrate holding table 3 on which the substrate W is placed is provided. Alternatively, an exhaust port 18 is provided in the bottom wall 1B of the processing container 1 so that the gas in the processing chamber 2 is exhausted from the exhaust port 18.

【0035】図4を参照して、基板保持台3の構造をさ
らに詳細に説明する。処理容器1の底面壁1Bの中心部
が円形状にくり抜かれ、このくり抜かれた円形部の上部
(処理容器1側)にこの円形の半径と同じ内周半径を有
する円筒状の内壁1Cが側壁1Aに平行に形成されてい
る。この内壁1Cの上部にリング状の絶縁リング31が
配設されている。この絶縁リング31の上部には、基台
32が配設されている。基台32の鉛直方向下側は絶縁
リング31内にはめ込まれている。基台32の内部には
冷却水路38が形成され、図示しない冷却水供給器から
冷却水が供給される。
Referring to FIG. 4, the structure of the substrate holder 3 will be described in more detail. The central portion of the bottom wall 1B of the processing vessel 1 is hollowed out in a circular shape, and a cylindrical inner wall 1C having the same inner peripheral radius as the circular radius is formed on the upper side (the processing vessel 1 side) of the hollowed out circular portion. It is formed parallel to 1A. A ring-shaped insulating ring 31 is provided above the inner wall 1C. A base 32 is provided above the insulating ring 31. The vertically lower side of the base 32 is fitted into the insulating ring 31. A cooling water passage 38 is formed inside the base 32, and cooling water is supplied from a cooling water supply device (not shown).

【0036】基台32の上には、半径の異なる円板を中
心軸を合わせて3枚重ねた形状の電極33が配設されて
いる。電極33の一番下の最も半径の大きい大円板部3
3Aの半径は、基台32の上側の半径に略等しい。さら
に電極33は、大円板部33Aの上に大円板部33Aよ
りわずかに半径の小さい中円板部33Bを、中円板部3
3Bの上に半径の一番小さい小円板部33Cを有する。
On the base 32, there is provided an electrode 33 having a shape in which three disks having different radii are stacked with their central axes aligned. Large disk portion 3 having the largest radius at the bottom of electrode 33
The radius of 3A is substantially equal to the upper radius of the base 32. The electrode 33 further includes a middle disk portion 33B having a slightly smaller radius than the large disk portion 33A on the large disk portion 33A.
A small disk portion 33C having the smallest radius is provided on 3B.

【0037】電極33にはマッチングボックス16を介
して高周波電源7が接続され、さらに直流電源8が接続
されている。よって、基板保持台3に載置された基板W
にバイアス電位が生じ、高周波電源7の電力を制御する
ことによりバイアス電位を制御し、プラズマ中のイオン
のエネルギを独立に制御して、基板Wの加工性(エッチ
ング形状等)を向上させることができる。または、電極
33は基板Wを基板保持台3に静電吸着させるための静
電チャック電極を兼ねている。
The high frequency power supply 7 is connected to the electrode 33 via the matching box 16, and further the DC power supply 8 is connected. Therefore, the substrate W placed on the substrate holding table 3
A bias potential is generated, and the bias potential is controlled by controlling the power of the high-frequency power supply 7 to independently control the energy of ions in the plasma, thereby improving the processability (etching shape and the like) of the substrate W. it can. Alternatively, the electrode 33 also serves as an electrostatic chuck electrode for electrostatically attracting the substrate W to the substrate holding table 3.

【0038】絶縁リング31の上側の一部と、基台32
と、電極33の大円板部33Aと中円板部33Bの水平
方向の周囲をそれぞれ囲むように、リング状のフォーカ
スリング30が配設されている。
The upper part of the insulating ring 31 and the base 32
In addition, a ring-shaped focus ring 30 is provided so as to surround the horizontal circumference of the large disk portion 33A and the middle disk portion 33B of the electrode 33, respectively.

【0039】電極33の上面と側面部は、絶縁膜34で
覆われている。フォーカスリング30の上面30Aと、
電極33の中円板部33Bのリング状の上面33Dを覆
う、絶縁膜34のリング状の上面34Aとがほぼ面一に
なっている。
The upper and side surfaces of the electrode 33 are covered with an insulating film 34. An upper surface 30A of the focus ring 30;
The ring-shaped upper surface 34A of the insulating film 34, which covers the ring-shaped upper surface 33D of the middle disk portion 33B of the electrode 33, is substantially flush.

【0040】電極33の中円板部33Bのリング状の上
面33Dを覆う絶縁膜34のリング状の上面34Aの上
と、フォーカスリング30の上面30Aの内縁部の上
に、3枚のリング状の薄板を中心軸を合わせて重ねた形
状のエッジリング35が配設されている。エッジリング
35はフォーカスリング30と別体となっている。
On the ring-shaped upper surface 34A of the insulating film 34 covering the ring-shaped upper surface 33D of the middle disk portion 33B of the electrode 33 and on the inner edge of the upper surface 30A of the focus ring 30, three ring-shaped An edge ring 35 having a shape in which the thin plates are stacked with their central axes aligned is provided. The edge ring 35 is separate from the focus ring 30.

【0041】エッジリング35の、鉛直方向一番下の円
板部35Aの内周半径と、下から二番目の円板部35B
の内周半径とが同じ長さで、円板部35Aの外周半径
は、円板部35Bの外周半径より長い。エッジリング3
5の一番上の円板部35Cの内周半径は、円板部35B
の内周半径より長く、円板部35Cの外周半径は円板部
35Bの外周半径と同じ長さである。円板部35Aと円
板部35Bの内周側面は、共に絶縁膜34に接してい
る。
The inner peripheral radius of the vertically lowermost disk portion 35A of the edge ring 35 and the second lowermost disk portion 35B
Has the same length as the inner radius, and the outer radius of the disk portion 35A is longer than the outer radius of the disk portion 35B. Edge ring 3
5, the inner circumference radius of the uppermost disk portion 35C is equal to the disk portion 35B.
, The outer radius of the disk portion 35C is the same as the outer radius of the disk portion 35B. The inner peripheral side surfaces of the disk portion 35A and the disk portion 35B are both in contact with the insulating film 34.

【0042】円板部35Cの内周半径は、基板Wの外周
半径に長さが等しく、基板Wは電極33の小円板部33
Cの上面に存在する絶縁膜34の上であって、円板部3
5Cの水平方向内側に載置される。
The inner radius of the disk portion 35C is equal in length to the outer radius of the substrate W.
C, on the insulating film 34 existing on the upper surface
5C is placed inside in the horizontal direction.

【0043】基板Wとほぼ同等またはそれ以上の導電性
を有する半導体でエッジリング35を形成することによ
り、エッジリング35と電極33に設置される基板Wと
は略同電位となるので、基板W上の電界は基板Wの外周
部に集中することはなく、基板W上全面においてほぼ均
一となる。
When the edge ring 35 is formed of a semiconductor having a conductivity substantially equal to or higher than that of the substrate W, the edge ring 35 and the substrate W provided on the electrode 33 have substantially the same potential. The upper electric field does not concentrate on the outer peripheral portion of the substrate W, and becomes substantially uniform over the entire surface of the substrate W.

【0044】円板部35Aの上部で、円板部35Bと円
板部35Cの水平方向外側にフォーカスリング30とは
別体のカバー部品36が配設されている。カバー部品3
6の内周半径は、円板部35Bと円板部35Cの外周半
径に長さが等しく、カバー部品36の外周半径はフォー
カスリング30の外周半径に略等しく、カバー部品36
の厚さは、円板部35Bと円板部35Cの厚さの合計の
等しい。円板部35Aの水平方向外側は隙間37が存在
し、隙間37の厚さは円板部35Aの厚さに等しい。隙
間37はカバー部品36の下で、カバー部品36とフォ
ーカスリング30とに上下に挟まれて存在する。なお、
エッジリング35とカバー部品36とを同じ材料とし一
体に製作してもよい。
A cover component 36 separate from the focus ring 30 is disposed above the disc portion 35A and horizontally outside the disc portions 35B and 35C. Cover parts 3
6 has the same length as the outer radius of the disc portion 35B and the outer radius of the disc portion 35C, the outer radius of the cover component 36 is substantially equal to the outer radius of the focus ring 30,
Is equal to the sum of the thicknesses of the disk portion 35B and the disk portion 35C. A gap 37 is present outside the disc portion 35A in the horizontal direction, and the thickness of the gap 37 is equal to the thickness of the disc portion 35A. The gap 37 exists below the cover component 36 and vertically sandwiched between the cover component 36 and the focus ring 30. In addition,
The edge ring 35 and the cover component 36 may be made of the same material and integrally formed.

【0045】このようなプラズマ処理装置を用いて基板
Wの表面に例えばエッチング処理を施すには、排気口1
8から排気して処理室2内を所望の圧力まで減圧した
後、ガス導入管5から処理室2内に反応ガスを供給す
る。
To perform, for example, an etching process on the surface of the substrate W using such a plasma processing apparatus, the exhaust port 1
After evacuating the inside of the processing chamber 2 to a desired pressure by evacuating from the chamber 8, a reaction gas is supplied from the gas introduction pipe 5 into the processing chamber 2.

【0046】次いで、マイクロ波発振器20からマイク
ロ波を発振させ、それを導波管21を経てアンテナ11
に導入し、アンテナ11内に定在波を形成させる。この
定在波によって、アンテナ11のスリット15、15、
・・から放射された電界は、マイクロ波導入板4を透過
して処理室2内へ導入され、処理室2内に均一なプラズ
マが生成され、このプラズマによって基板Wの表面を均
一にエッチングする。
Next, a microwave is oscillated from a microwave oscillator 20, and the oscillated microwave is transmitted through a waveguide 21 to an antenna 11.
To form a standing wave in the antenna 11. Due to this standing wave, the slits 15, 15,
The electric field radiated from the substrate passes through the microwave introduction plate 4 and is introduced into the processing chamber 2, and a uniform plasma is generated in the processing chamber 2, and the plasma uniformly etches the surface of the substrate W. .

【0047】フォーカスリング30は、高周波電源7に
よって電極33に印可される高周波電力の高周波電界が
電極33の側壁方向に漏洩するのを防止し、有効に基板
W方向に作用させるためのものであり、厚み(幅)のあ
るアルミナ(Al23)等の絶縁体で形成する必要があ
る。これに対し、エッジリング35は基板Wの水平方向
外側に基板と同等またはそれ以上の導電性を有する部材
を配することによって、エッジリング35の外周部(円
板部35Bと円板部35Cの外周部)に電界の集中を生
じさせ、基板Wの外周部で電界が集中するのを防ぐため
のものである。これにより、基板W全面でプラズマの照
射を均一にして、基板Wを均一にプラズマ処理すること
ができる。また、エッジリング35を配することによ
り、基板Wの外周部に集中した電界が電極33に回り込
んで破壊を起こすことがなくなるため、電極33の寿命
を延ばすことができる。
The focus ring 30 is for preventing the high frequency electric field of the high frequency power applied to the electrode 33 by the high frequency power supply 7 from leaking in the direction of the side wall of the electrode 33, and effectively acting in the direction of the substrate W. It must be made of an insulator such as alumina (Al 2 O 3 ) having a thickness (width). On the other hand, the edge ring 35 is provided with a member having conductivity equal to or higher than that of the substrate W on the outer side in the horizontal direction of the substrate W, so that the outer periphery of the edge ring 35 (the disk portion 35B and the disk portion 35C). This is to prevent the electric field from being concentrated on the outer peripheral portion of the substrate W by causing the electric field to concentrate on the outer peripheral portion. This makes it possible to make the plasma irradiation uniform over the entire surface of the substrate W and to uniformly perform the plasma processing on the substrate W. Further, by disposing the edge ring 35, the electric field concentrated on the outer peripheral portion of the substrate W does not go around the electrode 33 to cause destruction, so that the life of the electrode 33 can be extended.

【0048】例えば、エッジリング35はシリコン(S
i)、シリコンカーバイド(SiC)等の半導体で形成
する。エッジリング35は、基板Wの外周部に電界が集
中するのを防いでいるので、エッジリング35は基板W
の外周部のごく近くに位置する電極33のエッジ部(電
極33は絶縁膜で覆われているので、電極33のエッジ
部を覆うエッジ部近傍の絶縁膜34)をも保護している
ことになる。
For example, the edge ring 35 is made of silicon (S
i), formed of a semiconductor such as silicon carbide (SiC). The edge ring 35 prevents the electric field from concentrating on the outer peripheral portion of the substrate W.
Of the electrode 33 (the insulating film 34 near the edge that covers the edge of the electrode 33 because the electrode 33 is covered with the insulating film). Become.

【0049】カバー部品36は隙間37を介してフォー
カスリング30の上方に配設されているので、アルミナ
(Al23)で形成されているフォーカスリング30の
上面がプラズマによってスパッタされるのを防ぎ、基板
Wの上面にアルミナ(Al23)による金属汚染(アル
ミ汚染)が生じるのを防いでいる。カバー部品36はな
るべく薄く(好ましくは、1mm〜5mm)形成する。
Since the cover component 36 is disposed above the focus ring 30 via the gap 37, the upper surface of the focus ring 30 formed of alumina (Al 2 O 3 ) is prevented from being sputtered by plasma. This prevents metal contamination (aluminum contamination) due to alumina (Al 2 O 3 ) on the upper surface of the substrate W. The cover component 36 is formed as thin as possible (preferably, 1 mm to 5 mm).

【0050】また、カバー部品36とフォーカスリング
30との間に隙間37を存在させて、カバー部品36に
与えられた熱がフォーカスリング30に伝わって逃げる
のを可能な限り防ぐようにする。
Further, a gap 37 is provided between the cover component 36 and the focus ring 30 so that heat given to the cover component 36 is prevented from being transmitted to the focus ring 30 and escaped as much as possible.

【0051】これによりカバー部品36の熱容量が小さ
くなり、基板Wのプラズマ処理中にプラズマの照射によ
りカバー部品36自体が暖められやすくなる。カバー部
品36の温度が高い方が、カバー部品36自体に反応生
成物が付着しにくい。
Thus, the heat capacity of the cover component 36 is reduced, and the cover component 36 itself is easily heated by plasma irradiation during the plasma processing of the substrate W. When the temperature of the cover component 36 is higher, the reaction product is less likely to adhere to the cover component 36 itself.

【0052】カバー部品36に反応生成物の付着が進む
と、堆積した反応生成物が剥がれてパーティクルとなり
基板上に異物として付着し、製品基板が不良品となって
しまうので、反応生成物のカバー部品36への付着を防
ぐ必要がある。
When the reaction product adheres to the cover component 36, the deposited reaction product is peeled off and becomes particles, which adheres as foreign matter on the substrate, and the product substrate becomes defective. It is necessary to prevent adhesion to the component 36.

【0053】カバー部品36は、基板Wに対して汚染を
生じさせない材質であるシリコン(Si)、シリコンカ
ーバイド(SiC)、シリコン酸化物(SiO2)等で
形成する。カバー部品36とエッジリング35を別体で
構成したので、各々の製作がしやすくなる。
The cover component 36 is formed of silicon (Si), silicon carbide (SiC), silicon oxide (SiO 2 ), or the like, which does not cause contamination of the substrate W. Since the cover component 36 and the edge ring 35 are formed separately, the respective components can be easily manufactured.

【0054】シリコン(Si)製のエッジリング、シリ
コンカーバイド(SiC)製のカバー部品、アルミナ
(Al23)製のフォーカスリングを備えたプラズマ処
理装置(ケースA)と、エッジリング及びカバー部品を
備えずアルミナ(Al23)製のフォーカスリングを備
えたプラズマ処理装置(ケースB)とで基板の処理を行
い比較実験を行った。
A plasma processing apparatus (case A) including a silicon (Si) edge ring, a silicon carbide (SiC) cover part, and an alumina (Al 2 O 3 ) focus ring, and an edge ring and a cover part The substrate was treated with a plasma processing apparatus (case B) equipped with a focus ring made of alumina (Al 2 O 3 ) without a substrate, and a comparative experiment was performed.

【0055】比較実験の条件は以下の通りである。 実験基板:シリコン(Si)製ウエハ(ベアウエハ) 処理室圧力:20mTorr マイクロ波(2.45GHz)電力:1.6kW RF(400kHz)電力:1.4kW 処理ガス:Arガス(流量320sccm) 処理時間:120秒The conditions of the comparative experiment are as follows. Experimental substrate: silicon (Si) wafer (bare wafer) Processing chamber pressure: 20 mTorr Microwave (2.45 GHz) power: 1.6 kW RF (400 kHz) power: 1.4 kW Processing gas: Ar gas (flow rate 320 sccm) Processing time: 120 seconds

【0056】上記処理を行った後、原子吸収法によりウ
エハ状のアルミ汚染の分析を行った結果処理後のウエハ
表面上のアルミナは ケースA:アルミ 5×1012atoms/cm2 ケースB:アルミ 5×1013atoms/cm2 であった。したがって、ケースAの方がアルミ汚染が低
減されていることがわかる。
After the above treatment, the aluminum contamination on the wafer was analyzed by the atomic absorption method. As a result, the alumina on the wafer surface after the treatment was as follows: Case A: Aluminum 5 × 10 12 atoms / cm 2 Case B: Aluminum It was 5 × 10 13 atoms / cm 2 . Therefore, it is understood that aluminum contamination is reduced in case A.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、基板の外
側に基板と同程度またはそれ以上の導電性を持つエッジ
リングを設け、エッジリングの外側であってフォーカス
リングの上方に空隙を介してカバー部品を設けたので、
基板の外周部に電界の集中が起こるのを防ぎ、基板の処
理の均一化を実現し、フォーカスリングの表面のスパッ
タによる基板の金属汚染を低減することができる。
As described above, according to the present invention, an edge ring having the same or higher conductivity as the substrate is provided outside the substrate, and a gap is provided outside the edge ring and above the focus ring. Since the cover parts were provided through
It is possible to prevent the concentration of an electric field from occurring on the outer peripheral portion of the substrate, realize uniform processing of the substrate, and reduce metal contamination of the substrate due to sputtering of the surface of the focus ring.

【0058】また、カバー部品自体への反応生成物の付
着を抑えることができるので、その付着した反応生成物
が剥がれることによって発生するパーティクルを低減す
ることができる。さらに環状の管状部材とスリットが開
設されたスリット板とを有するアンテナを備えれば、装
置の処理容器以外の部分を小型化することができる。
Further, since the reaction products can be prevented from adhering to the cover component itself, particles generated by the separation of the reaction products can be reduced. Further, if an antenna having an annular tubular member and a slit plate provided with a slit is provided, parts of the apparatus other than the processing container can be miniaturized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係るプラズマ処置装置の
模式的正面断面図である。
FIG. 1 is a schematic front sectional view of a plasma treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したプラズマ処理装置の模式的正面図
である。
FIG. 2 is a schematic front view of the plasma processing apparatus shown in FIG.

【図3】図1に示したプラズマ処理装置のカバー部材の
スリットの説明図である。
3 is an explanatory view of a slit of a cover member of the plasma processing apparatus shown in FIG.

【図4】図1に示したプラズマ処理装置の基板保持台の
模式図である。
FIG. 4 is a schematic view of a substrate holder of the plasma processing apparatus shown in FIG.

【図5】従来例のマイクロ波プラズマ処理装置の模式的
正面断面図である。
FIG. 5 is a schematic front sectional view of a conventional microwave plasma processing apparatus.

【図6】従来例のマイクロ波プラズマ処理装置の模式的
平面図である。
FIG. 6 is a schematic plan view of a conventional microwave plasma processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 処理容器 1A 側壁 1B 底面壁 1C 内壁 2 処理室 3 基板保持台 4 マイクロ波導入板 5 ガス導入管 6 ガスノズル 7 高周波電源 8 直流電源 10 カバー部材 11 アンテナ 12 環状導波管型アンテナ部 13 導入部 13A 導入口 14 誘電体 15 スリット 18 排気口 20 マイクロ波発信器 21 導波管 30 フォーカスリング 31 絶縁リング 32 基台 33 電極 33A 大円板部 33B 中円板部 33C 小円板部 33D 上面 34 絶縁膜 34A 上面 35 エッジリング 35A〜C 円板部 36 カバー部品 37 隙間 38 冷却水路 C 円 L 延長線 P1 交点 W 基板DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing container 1A Side wall 1B Bottom wall 1C Inner wall 2 Processing chamber 3 Substrate holder 4 Microwave introduction plate 5 Gas introduction pipe 6 Gas nozzle 7 High frequency power supply 8 DC power supply 10 Cover member 11 Antenna 12 Ring waveguide antenna section 13 Introduction section Reference Signs List 13A Inlet 14 Dielectric 15 Slit 18 Exhaust port 20 Microwave transmitter 21 Waveguide 30 Focus ring 31 Insulating ring 32 Base 33 Electrode 33A Large disc part 33B Middle disc part 33C Small disc part 33D Upper surface 34 Insulation Membrane 34A Upper surface 35 Edge ring 35A-C Disk portion 36 Cover part 37 Gap 38 Cooling channel C circle L Extension line P 1 intersection W Substrate

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Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高周波電力が印加され、被処理物である基
板を載置する電極と;前記電極の周囲に、前記電極を包
囲して配置される絶縁体のフォーカスリングと;前記電
極に載置される基板の外側に配置され、前記基板と同程
度または前記基板以上の導電性を有する材料で形成され
るエッジリングと;前記エッジリングの外側に配置さ
れ、かつ前記フォーカスリングの上方に空隙を介して配
置されるカバー部品とを備え;前記カバー部品は、前記
プラズマが前記フォーカスリングに照射されないように
構成され、前記基板に対して汚染を発生させない材料で
形成されていることを特徴とする基板保持台。
An electrode to which a high-frequency power is applied and on which a substrate as an object to be processed is mounted; a focus ring of an insulator disposed around the electrode so as to surround the electrode; An edge ring formed of a material having the same or higher conductivity as the substrate and disposed outside the substrate on which the substrate is placed; and a gap disposed outside the edge ring and above the focus ring. And a cover component disposed through the cover ring, wherein the cover component is configured to prevent the plasma from being irradiated to the focus ring, and is formed of a material that does not cause contamination to the substrate. Substrate holding table.
【請求項2】前記エッジリングがシリコン(Si)また
はシリコンカーバイド(SiC)から形成され、かつ前
記カバー部品がシリコン(Si)、シリコンカーバイド
(SiC)またはシリコン酸化物(SiO2)から形成
されていることを特徴とする請求項1に記載の基板保持
台。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said edge ring is formed of silicon (Si) or silicon carbide (SiC), and said cover component is formed of silicon (Si), silicon carbide (SiC) or silicon oxide (SiO 2 ). The substrate holder according to claim 1, wherein:
【請求項3】請求項1または請求項2に記載の基板保持
台と;前記基板保持台が配設され、反応ガスを供給する
ためのガス供給口を有する処理室と;前記処理室にマイ
クロ波を導入するためのマイクロ波導入手段とを備えた
ことを特徴とする;プラズマ処理装置。
3. A substrate holder according to claim 1 or 2, a processing chamber provided with the substrate holder, and having a gas supply port for supplying a reaction gas; A microwave introducing means for introducing a wave; a plasma processing apparatus.
【請求項4】前記マイクロ波導入手段は;前記処理室を
封止し、かつ前記マイクロ波を透過させるマイクロ波導
入板と;前記マイクロ波導入板の前記処理室とは反対の
面側に取り付けられ、前記マイクロ波を導入する導入口
が周側面に開設された、前記マイクロ波を伝播させる環
状の管状部材と;前記管状部材と前記マイクロ波導入板
との間に、前記管状部材と前記マイクロ波導入板に対向
して配置され、前記マイクロ波が通過する所定のスリッ
トが開設されたスリット板とを備えたことを特徴とす
る;請求項3に記載のプラズマ処理装置。
4. The microwave introduction means: a microwave introduction plate for sealing the processing chamber and transmitting the microwave; and a microwave introduction plate attached to a surface of the microwave introduction plate opposite to the processing chamber. An annular tubular member for transmitting the microwave, the inlet for introducing the microwave being opened on a peripheral side surface; and the tubular member and the microwave between the tubular member and the microwave introduction plate. 4. The plasma processing apparatus according to claim 3, further comprising: a slit plate disposed opposite to the wave introduction plate and having a predetermined slit through which the microwave passes.
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