JP2001308079A - Plasma processing apparatus and plasma processing method - Google Patents

Plasma processing apparatus and plasma processing method

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JP2001308079A JP2001035824A JP2001035824A JP2001308079A JP 2001308079 A JP2001308079 A JP 2001308079A JP 2001035824 A JP2001035824 A JP 2001035824A JP 2001035824 A JP2001035824 A JP 2001035824A JP 2001308079 A JP2001308079 A JP 2001308079A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma processing apparatus and a plasma processing method which can process a substrate uniformly over the entire substrate with a reduced variation of the quality among processed substrates, if processing a plurality of substrates continuously. SOLUTION: A correction ring 31 disposed, so as to surround the peripheral edge of a wafer W on a susceptor 30 has a structure dividable concentrically into a first inner correction ring member 32 and a second outer correction ring member. The first ring member 32 has a width about 1-3 times as wide as the mean free path of a process gas component, so that heat hardly transfers to and from the susceptor 30 or the second ring member 33. The bottom of the second ring member 33 closely contacts the upside of the susceptor 30 through a heat conductive silicone rubber layer 34 to form a structure easy to cool.

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、半導体ウエハ等の被処理基板を処理する処理装置及び処理方法に係り、更に詳細には、プラズマを用いて被処理基板を処理するプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a processing apparatus and processing method for processing a target substrate such as a semiconductor wafer, and more particularly, a plasma processing apparatus and plasma treatment process the substrate to be processed by using a plasma a method for.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来より、半導体ウエハ等の被処理基板に処理を施す処理装置、例えば、プラズマエッチング装置などのプラズマ処理装置では、ウエハWを載置するサセプタ上に環状の部材である補正リングを配設することが行なわれている。 Conventionally, the processing apparatus for performing a process on a target substrate such as a semiconductor wafer, for example, compensation ring in a plasma processing apparatus such as a plasma etching apparatus is an annular member on a susceptor for mounting a wafer W It has been made to be disposed. 補正リングは、処理チャンバ内で発生するプラズマの特性を補正するためにウエハの周囲に配置されるリングであり、例えば、リングのインピーダンスによって電界をウエハ上に集中させてプラズマがウエハ上に集中して分布するようにしてプラズマがサセプタ上に載置されたウエハに集中的に作用するようにするために用いられる。 Compensation ring is a ring that surrounds the wafer in order to correct the characteristics of the plasma generated in the processing chamber, for example, by concentrating the electric field on the wafer to concentrate the plasma over the wafer by the impedance of the ring plasma so as to distribution Te is used to to act intensively on the wafer mounted on the susceptor.

【0003】図14は代表的なプラズマ処理装置の処理チャンバ内を模式的に示した垂直断面図である。 [0003] FIG. 14 is a vertical sectional view schematically showing the inside of the process chamber of a typical plasma processing apparatus.

【0004】図14に示したように、処理チャンバ10 [0004] As shown in FIG. 14, the processing chamber 10
1内のサセプタ102上には円環状の補正リング103 Of annular shape on the susceptor 102 in the first correction ring 103
が配設されており、この補正リング103は1枚の円盤状部材として構成されている。 There are disposed, the correction ring 103 is configured as a disc-shaped member. 図14に示したように補正リング103はサセプタ102上に載置されたウエハWの外周を包囲するようになっており、処理時にはプラズマに対して暴露される。 Compensation ring 103 as shown in FIG. 14 is adapted to surround the outer periphery of the wafer W placed on the susceptor 102, at the time of processing is exposed to the plasma. そのため、複数枚のウエハW Therefore, a plurality of wafers W
について連続的に処理を行なうと、補正リング103が高温になる。 When continuously performing the processing for the correction ring 103 becomes high. 補正リング103が高温になるとラジカルの空間分布が影響を受け、例えばエッチングプロセスではウエハWの周縁部でフォトレジストのエッチング速度の低下やコンタクトホールの抜け性の低下を招き、特に複数枚連続処理した場合に早い順番で処理されたウエハWと遅い順番で処理されたウエハWとの間でのエッチング速度が変動する。 When the correction ring 103 becomes hot undergone spatial distribution influence of radicals, for example in the etching process leads to a decrease in removability of the reduction and the contact hole etch rate of the photoresist in the peripheral portion of the wafer W, in particular multiple-sheet continuous processing etch rate between the fast turn-treated wafer W and a slow turn-treated wafer W when varies.

【0005】プラズマ処理される試料の周囲に配設された部材の温度上昇が及ぼすプラズマ処理への影響を解消するための技術として、例えば特開平7−310187 [0005] As a technique for eliminating the effect of the plasma treatment the temperature rise of the member which is disposed around the sample to be plasma treatment on, for example, JP-A-7-310187
号公報に開示されているように、試料2の周囲に配設された保護プレート6が高温になるのを防止するために保護プレート6と載置台8(サセプタ)とをボルト締めして密着させ、熱伝導性を良くして保護プレート6の冷却を図ったり、保護プレート6の底面と載置台8上面との間に熱伝導媒体として気体を流して保護プレート6の熱が載置台8側に拡散し易くすることにより保護プレート6を冷却する装置等が提案されている。 As disclosed in JP, brought into close contact with bolting the protective plate 6 and the table 8 (susceptor) in order to prevent the protective plate 6 arranged around the sample 2 becomes high , or attempt to cool the protective plate 6 with good heat conductivity, the flowing gas as a heat transfer medium heat table 8 side of the protective plate 6 between the bottom surface and the table 8 upper surface of the protective plate 6 apparatus or the like for cooling the protective plate 6 by easily spread has been proposed.

【0006】 [0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般にプラズマエッチング装置100の処理チャンバ101内で補正リング103の温度が上昇すると、エッチング速度はウエハWの中心から外周に向って低くなる傾向を示す。 [SUMMARY OF THE INVENTION Incidentally, in general the temperature compensation ring 103 in the process chamber 101 of the plasma etching apparatus 100 is increased, the etch rate tends to be lower toward the outer periphery from the center of the wafer W.
この様子を図示したのが図15のグラフ1である。 The illustrated this situation is a graph 1 of FIG. 15. この傾向は図15中点線で示したグラフ2が示す酸素ラジカルの分布と対応している。 This trend corresponds has a distribution of oxygen radicals indicated Graph 2 indicated by a dotted line in FIG.

【0007】従って、グラフ1のように外周縁側でエッチング速度が低下するのを防止するには補正リングを冷却して温度を低下させれば良いと考えられる。 Accordingly, it believed to prevent the etching rate at the peripheral edge as the graph 1 is to decrease it is sufficient to lower the temperature by cooling the compensation ring.

【0008】しかし、処理チャンバ101内でプラズマエッチングされるウエハWのエッチング速度をウエハW However, the etch rate of the wafer W to be plasma etched in the processing chamber 101 the wafer W
の表面方向にわたって示したグラフ1のカーブの形は上記酸素ラジカルの分布を示すグラフ2のカーブの形とは明らかに異なっており、酸素ラジカルの分布だけではグラフ1の外周縁側の急上昇するカーブの説明がつかない。 Of the shape of the curve of the graph 1 shown across the surface direction it is clearly different from the shape of the curve of a graph 2 showing the distribution of the oxygen radicals, only the distribution of the oxygen radicals curve to zoom the outer peripheral edge of the graph 1 unexplained.

【0009】そこで視点を変えてサセプタ102の、ウエハW外周縁から比較的離れた位置に堆積した処理ガス堆積物に着目するとひとつの回答が得られる。 [0009] Therefore the susceptor 102 by changing the viewpoint, one focusing on the process gas deposits deposited in a position relatively distant from the wafer W outer periphery answer is obtained. 即ち、処理ガスが堆積してできた堆積物層にプラズマが当たるとフッ素ラジカルなどの反応性の高い物質が生じると考えられる。 That is believed that the plasma strikes the sediment layer processing gas is Deki deposited material having high reactivity, such as fluorine radicals generated. 図15のグラフ3はそのようにして生成したフッ素ラジカルの分布をサセプタ上に載置したウエハWの中心からの位置を横軸にとってプロットしたグラフである。 Graph 3 in FIG. 15 is a graph plotting the position from the center of the wafer W mounted distribution of fluorine radicals produced in this way on a susceptor for a horizontal axis. このグラフ3が示すように、ウエハWの外周縁部付近でのグラフ1の急激な立ち上がりと対応するようにウエハWの外周縁付近で急激にフッ素ラジカルの量が増大していると考えられる。 As this graph 3 is considered the amount of rapidly fluorine radicals in the vicinity of the outer peripheral edge of the wafer W so as to correspond to the abrupt rise of graph 1 at the vicinity of the outer peripheral edge portion of the wafer W is increased.

【0010】以上のことから、グラフ1の左側部分から中央部、即ちウエハWの中心から外周縁に向う部分はグラフ2の酸素ラジカルの影響を反映しており、グラフ1 [0010] From the above, the central portion from the left portion of the graph 1, i.e. the center toward the outer periphery from a portion of the wafer W reflects the effect of oxygen radical Graph 2, Graph 1
の右側部分、即ちウエハWの外周縁部周辺は堆積物から発生すると考えられるグラフ3のフッ素ラジカルの影響を反映していると考えられる。 Right portion, that the outer peripheral edge portion surrounding the wafer W is considered to reflect the effect of the fluorine radicals in the graph 3 is considered to be generated from the deposit.

【0011】ここで、温度分布の観点のみから判断すれば、補正リングを冷却すればよいと考えられる。 [0011] Here, if it is determined only from the point of view of temperature distribution, it is contemplated that the correction ring can be cooled. しかしその一方で、補正リングを冷却すると処理ガスに含まれる物質が堆積した堆積物にプラズマが当たって生成するフッ素ラジカルの影響が大きくなり、ウエハW外周縁部分でのエッチング速度が急激に増大すると考えられるという、二律背反する問題がある。 However, on the other hand, the correction effect of fluorine radicals which rings substances contained in the process gas cooling the generated by the plasma hit the deposited sediment is increased, the etch rate at the wafer W outer peripheral edge portion is increased rapidly that is considered, there is a problem of trade-off.

【0012】本発明は上記従来の問題を解決するためになされた発明である。 [0012] The present invention is an invention which has been made to solve the above conventional problems. 即ち本発明は、複数枚の被処理基板を連続的に処理しても処理の順番で処理後の被処理基板の品質のばらつきが小さく、しかも、被処理基板の全体にわたって均一な処理をすることのできるプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供することを目的とする。 That is, the present invention has a small plurality of variations in the quality of the substrate to be processed after processing the substrate to be processed continuously processed even processing order, moreover, to a uniform treatment over the entire substrate to be processed and to provide a plasma processing apparatus and method capable of.

【0013】 [0013]

【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ処理装置は、略真空下で被処理基体に処理を施す処理チャンバと、前記被処理基体に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、前記処理チャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ発生手段と、前記被処理基体を載置するサセプタと、前記サセプタ上に載置された被処理基体の外周を包囲し、処理中第1の温度に維持される第1のリング部材と、前記第1のリング部材の外周を包囲し、処理中第2 The plasma processing apparatus of the present invention, in order to solve the problems] includes a processing chamber for performing a process on a target substrate under substantial vacuum, a processing gas supply system for supplying a process gas into said substrate to be processed, the processing plasma generating means for generating a plasma in the chamber, a susceptor for mounting the target substrate, surrounds the outer periphery of the substrate to be processed placed on the susceptor is maintained at a first temperature during processing a first ring member surrounds the outer periphery of the first ring member, the processing 2
の温度に維持される第2のリング部材と、を具備する。 A second ring member is maintained at a temperature of, comprising a.

【0014】上記プラズマ処理装置において、例えば、 [0014] In the plasma processing apparatus, for example,
前記第1の温度が前記第2の温度より高い温度に設定される。 The first temperature is set to a temperature higher than the second temperature.

【0015】また、上記プラズマ処理装置において、前記第1のリング部材の少なくとも上面が、処理ガス分子の平均自由工程の1〜3倍の幅を備えているのが好ましい。 [0015] In the above plasma processing apparatus, at least the upper surface of the first ring member preferably includes a 1-3 times the width of the mean free path of the process gas molecules.

【0016】ここで、処理ガス分子の平均自由工程の値は処理ガスの種類や処理温度などの条件で変動するが、 [0016] Here, the value of the mean free path of the process gas molecules will vary with conditions such as the type and the treatment temperature of the process gas,
例えば、前記第1のリング部材の少なくとも上面が、1 For example, at least the upper surface of said first ring member, 1
mm〜25mmの幅を備えているものが挙げられる。 It shall have a width of mm~25mm thereof.

【0017】更に、上記プラズマ処理装置において、前記第2のリング部材を冷却する冷却手段を更に備えていることが好ましい。 Furthermore, in the plasma processing apparatus preferably further comprises cooling means for cooling the second ring member.

【0018】この冷却手段とは、ジャケットやペルチェ素子など既知の冷却機構が使用可能であるが、例えば、 [0018] and the cooling means is known cooling mechanism such as a jacket or a Peltier device can be used, for example,
第2のリング部材と前記サセプタとの間に介挿された熱伝導性材料層が挙げられる。 Thermally conductive material layer interposed between the susceptor and the second ring member and the like.

【0019】また、前記第1のリング部材底面には点接触を形成するための凹凸が形成されていても良い。 Moreover, irregularities may be formed for forming a point contact with the first ring member bottom surface.

【0020】前記第1及び第2のリング部材の組み合わせの例としては、第1のリング部材が、内周側頂部及び外周側底部にそれぞれ矩形の切り欠き部が形成された略矩形の断面形状を備えており、前記第2のリング部材が、内周側底部に、矩形の突出部を備えた略矩形の断面を備えており、前記第1のリング部材と前記第2のリング部材とが着脱可能に嵌合する形状を備えているものが挙げられる。 [0020] As the example of the combination of the first and second ring members, the first ring member, a substantially rectangular rectangular notches respectively on the inner peripheral side apex and the outer bottom is formed cross-section and wherein the second ring member, the inner peripheral side the bottom has a substantially rectangular cross-section with a rectangular projecting portion, and said first ring member and the second ring member We shall have a shape for removably fitting the like.

【0021】本発明のプラズマ処理方法は、被処理基体にプラズマ処理を施すプラズマ処理方法であって、前記被処理基体の外周縁に沿って環状の第1の温度帯域を形成すると同時に、前記第1の温度帯域の外側に第2の温度帯域を形成した状態で、前記被処理基体にプラズマ処理を施すことを特徴とする。 The plasma processing method of the present invention is both a plasma processing method for performing a plasma process on a target substrate, along said outer peripheral edge of the target substrate to form a first temperature zone of the annular, said first while forming the second temperature zone outside the first temperature zone, characterized in that a plasma treatment on the target substrate.

【0022】このプラズマ処理方法において、例えば、 [0022] In this plasma processing method, for example,
前記第1の温度帯域は前記第2の温度帯域より高い温度に設定される。 It said first temperature zone is set to a temperature higher than the second temperature zone.

【0023】また上記プラズマ処理方法において、前記第1の温度帯域としては、処理ガス分子の平均自由工程の1〜3倍の幅に形成されることが好ましい。 [0023] In the above plasma processing method, as the first temperature zone, preferably formed into 1-3 times the width of the mean free path of the process gas molecules.

【0024】更に具体的には、前記第1の温度帯域の幅は、1mm〜25mmの幅に形成されることが好ましい。 [0024] More specifically, the width of the first temperature zone is preferably formed to a width of 1Mm~25mm.

【0025】本発明のプラズマ処理装置では、被処理基体の周囲に配置されるリングが第1のリング部材と第2 [0025] In the plasma processing apparatus of the present invention, ring disposed around the target substrate is the first ring member and the second
のリング部材とに分離されており、第1のリング部材は処理中第1の温度に維持される一方で、第2のリング部材は処理中第2の温度に維持されるようになっているので、複数枚の被処理基体を連続的に処理しても被処理基体間の品質にばらつきがなく、安定した品質の被処理基板を得ることができる。 Of it is separated into a ring member, so that the first ring member while being maintained at a first temperature during processing, the second ring member is maintained at a second temperature during processing since, there is no variation in quality between a plurality of the processed substrate be continuously processed substrate to be processed, it is possible to obtain a substrate to be processed in stable quality.

【0026】 [0026]

【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)以下、本発明の一実施形態について添付図面に基づいて説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (First Embodiment) will be described below with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention.

【0027】図1は本実施形態に係るプラズマエッチング装置の概略構成を示した垂直断面図である。 [0027] FIG. 1 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of a plasma etching apparatus according to the present embodiment.

【0028】図1に示すように、このプラズマエッチング装置1は、例えばアルミニウムやステンレス鋼により筒状に成形された処理チャンバ2を有する。 As shown in FIG. 1, the plasma etching apparatus 1 includes a processing chamber 2 which is formed into a cylindrical shape by, for example, aluminum or stainless steel. この処理チャンバ2は接地されている。 The processing chamber 2 is grounded. また処理チャンバ2の外周には複数個の永久磁石を円周状に配設したダイポールリングマグネット(DRM)が配設されており(図示省略)、このDRMを回転させることにより回転磁場を処理チャンバ内の空間に形成させることができるようになっている。 The process on the outer periphery of the chamber 2 has a dipole ring magnet which is disposed a plurality of permanent magnets circumferentially (DRM) is arranged (not shown), the processing chamber a rotating magnetic field by rotating the DRM so that the can be formed in the space within.

【0029】処理チャンバ2の天井2Bは、絶縁部材3 The ceiling 2B of the process chamber 2, the insulating member 3
を介して処理チャンバ本体側に接続されており、この天井2Bにはサセプタ30に対向させて平らな中空構造のシャワーへッド4が配設されている。 Via is connected to the processing chamber body, head 4 to the shower flat hollow structure to face the susceptor 30 is disposed on the ceiling 2B. このシャワーヘッド4下面のガス噴射面には、このシャワーヘッド4内に導入された処理ガスやプラズマガスを処理空間S、即ちシャワーヘッド4下面とサセプタ30上面との間に形成される空間に向けて吐出する複数の吐出孔5,5,…が穿孔されている。 This shower head 4 the lower surface of the gas ejection face, toward a space formed between the showerhead 4 processing space introduced processing gas and plasma gas into the S, namely the showerhead 4 lower surface and the susceptor 30 top a plurality of discharge holes 5 and 5 for discharging Te, ... are perforated.

【0030】このシャワーヘッド4は、導電性材料、例えば表面がアルマイト処理されたアルミニウムや表面処理されたステンレス鋼などにより形成されて上部電極を構成し、導体7を介して接地されている。 [0030] The showerhead 4 is electrically conductive material, for example a surface is formed by a anodized aluminum and surface-treated stainless steel and constituting the upper electrode is grounded through a conductor 7.

【0031】シャワーヘッド4上部のガス導入口41には、ガス導入管42が接続されている。 The shower head 4 upper part of the gas inlet 41, a gas introduction pipe 42 is connected. このガス導入管42は複数に分岐されており、プラズマガスとしてのA The gas inlet pipe 42 is branched into a plurality, A as a plasma gas
rガスを貯留するArガス源43、処理ガスとしてC4 Ar gas source 43 for storing the r gas, C4 as a process gas
F8とO2のエッチングガスを貯留するエッチングガス源44,45がそれぞれ接続されている。 F8 and etch gas source 44 and 45 which stores the etching gas O2 are connected. これらの各ガスは、途中に介設したマスフローコントローラ46や開閉弁42により流量が制御されつつ供給される。 Each of these gases are supplied while the flow rate is controlled by the mass flow controller 46 and closing valve 42 which is interposed in the middle.

【0032】処理チャンバ2の側壁の一部には、サセプタ30を降下させた位置に対応してウエハ搬出入口23 [0032] part of the side wall of the processing chamber 2, the wafer transfer opening 23 corresponds to the position lowering the susceptor 30
が配設されており、ここに真空引き可能に構成された移載室26との間を連通・遮断するゲートバルブ25が配設されている。 There are disposed, wherein a gate valve 25 for communicating and blocking between the vacuum evacuable-configured transfer chamber 26 is disposed in.

【0033】サセプタ30の裏面と処理チャンバ底部2 The back surface of the susceptor 30 and the processing chamber bottom 2
Aの開口部13の周辺とは伸縮自在に構成された金属製のベローズ24が配設されている。 A metallic bellows 24 constructed telescopically and around the opening portion 13 is disposed in. このベローズ24により処理チャンバ2内の気密性を維持したままサセプタ30を昇降可能にしている。 Which enables lifting the remains susceptor 30 was maintained airtightness of the processing chamber 2 by the bellows 24.

【0034】サセプタ30は、高周波電源10により、 [0034] The susceptor 30, by the high-frequency power supply 10,
マッチング回路11を介在させた給電線12及び昇降軸14を介して、例えば13.56MHzの高周波電圧を印加できるようになっている。 Via a matching circuit 11 feeding line 12 and the elevation shaft 14 is interposed a, for example, to be able to apply a 13.56MHz RF voltage.

【0035】また、ウエハ搬出入口23の反対側の側壁には排気口20が設けられており、この排気口20には真空配管21が接続されている。 Further, the side wall on the opposite side of the wafer transfer opening 23 is provided with an exhaust port 20, vacuum line 21 is connected to the exhaust port 20. この真空配管21には真空ポンプ22が配設されており、この真空ポンプ22 This is the vacuum pipe 21 and the vacuum pump 22 is disposed, the vacuum pump 22
を作動させることにより処理チャンバ2内の空気を排出することによりこの処理チャンバ2内をほぼ真空状態にできるようになっている。 And enabled to the processing chamber 2 to a substantially vacuum state by discharging the air in the processing chamber 2 by operating the.

【0036】処理チャンバ2の内部には、下部電極としてアルミニウムやステンレス鋼等の導電性材料よりなる略円盤状のサセプタ30が配設されている。 [0036] Inside the processing chamber 2, a substantially disc-shaped susceptor 30 made of a conductive material such as aluminum or stainless steel as a lower electrode are disposed. このサセプタ30は、処理チャンバ底部2Aの中央部の開口13を介して挿入された昇降軸14の上端に支持固定されており、昇降機構(図示省略)により昇降可能に配設されている。 The susceptor 30 includes a processing chamber bottom and the inserted upper end of the elevating shaft 14 via the opening 13 of the central portion is supported and fixed in 2A, it is vertically movable disposed by an elevating mechanism (not shown). プラズマエッチング装置1の運転時には、このサセプタ30の上面にウエハWが載置された状態でエッチングが行われる。 During operation of the plasma etching apparatus 1, the etching is performed in a state where the wafer W on the upper surface of the susceptor 30 is placed.

【0037】サセプタ30の内部には通路状の冷却ジャケット15が設けられており、このジャケット15内に冷媒を流すことによりサセプタ30、ひいてはその上に載置したウエハWを所望の温度に維持できるようになっている。 [0037] Inside the susceptor 30 is provided with passage-shaped cooling jacket 15, can be maintained susceptor 30 by flowing coolant jacket 15, the wafer W mounted turn thereon to a desired temperature It has become way. 更にこのサセプタ30の所定の位置には複数のリフタ孔16,16,…が上下方向に貫通して穿孔されており、これらのリフタ孔16,16,…に対応して上下方向に昇降可能にウエハリフタピン17が配設されている。 Furthermore plurality of lifter holes at predetermined positions of the susceptor 30 16, 16, ... are drilled through in the vertical direction, these lifter holes 16, 16, in response to ... to be vertically movable in the vertical direction wafer lifter pins 17 are disposed. このウエハリフタピン17は処理チャンバ底部2 The wafer lifter pins 17 processing chamber bottom 2
Aの開口部13を通って上下動可能に取りつけられたピン昇降ロッド18により一体的に昇降可能に取りつけられている。 It is attached integrally movable upward and downward by a pin elevation rod 18 which is mounted to be movable up and down through the opening 13 of the A. このウエハリフタピン17の貫通部には、サセプタ30の裏面との間で金属製の伸縮ベローズ19が配設されており、ウエハリフタピン17が気密性を維持したまま上下動できるようになっている。 The penetrating portion of the wafer lifter pins 17 are provided metallic expansion bellows 19 between the back surface of the susceptor 30, the wafer lifter pin 17 is enabled to move up and down while maintaining airtightness there. 図1中一点鎖線で示した位置にサセプタ30を保持した状態でウエハリフトピン17を上下動させることにより、ウエハWを昇降するようになっている。 By vertically moving the wafer lift pin 17 while holding the susceptor 30 in the position shown by a chain line in FIG. 1, so as to lift the wafer W. このようなウエハリフトピン17は通常ウエハW周縁部に沿って3本設けられている。 Such wafer lift pins 17 are three provided along the normal wafer W peripheral portion.

【0038】サセプタ30の上面には円環状の補正リング31が配設されている。 The correction ring 31 of annular shape on the upper surface of the susceptor 30 is disposed.

【0039】図2は本実施形態に係るサセプタ30の上部を部分的に拡大した垂直断面図であり、図3は本実施形態に係る補正リング31の分解斜視図である。 [0039] Figure 2 is a vertical sectional view enlarging a top of the susceptor 30 partly according to the present embodiment, FIG. 3 is an exploded perspective view of the compensation ring 31 of the present embodiment.

【0040】図2及び図3に示したように、この補正リング31は同心円状の二つの環状部材から構成されている。 [0040] As shown in FIGS. 2 and 3, the compensation ring 31 is composed of concentric circles of the two annular members. これらの環状部材は一つは第1の補正リング部材3 One of these annular members is first compensation ring member 3
2であり、もう一つの環状部材は第2の補正リング部材33である。 2, another annular member is a second compensation ring member 33.

【0041】これら二つの補正リング部材32,33は嵌合して一つの補正リング31を構成するようになっている。 [0041] These two correction ring member 32, 33 so as to constitute a single compensation ring 31 fitted.

【0042】即ち、第1の補正リング部材32は図2に示したように、その断面において内周側頂部に矩形の切り欠き部32aが形成されている。 [0042] That is, the first correction ring member 32, as shown in FIG. 2, a rectangular notch 32a on the inner peripheral side top portion is formed in its cross-section. また同様に外周側底部には矩形の切り欠き部32bが形成されている。 Also on the outer peripheral side the bottom similarly rectangular notches 32b are formed.

【0043】この第1の補正リング部材32の内周側頂部の切り欠き部32aは、図2に示したようにサセプタ30上にセットしたときにウエハWの外周縁部が嵌合するようになっている。 [0043] As the first correction ring notch portion 32a of the inner peripheral side top of the member 32, the outer peripheral edge of the wafer W is fit when set on the susceptor 30 as shown in FIG. 2 going on.

【0044】また、第1の補正リング部材32の底部には比較的粗い凹凸32cが形成されており、サセプタ3 [0044] Further, the bottom portion of the first compensation ring member 32 are relatively rough irregularities 32c is formed, the susceptor 3
0上表面と点接触するようになっている。 0 is adapted to contact the upper surface and the point. これはサセプタ30の上表面と第1の補正リング部材32の底面とが面接触するのを防止するためのものである。 This is intended to prevent the bottom surface of the upper surface and the first compensation ring member 32 of the susceptor 30 to face contact. 第1の補正リング部材32の底面とサセプタ30の上表面との接触面積を小さくすることにより第1の補正リング部材32 The by reducing the contact area between the first compensation ring member 32 of the bottom and upper surface of the susceptor 30 first correction ring member 32
とサセプタ30との間の熱の伝導性を低下させ、ウエハWの処理時にプラズマに暴露されて加熱された第1の補正リング部材32の温度が低下しないようになっている。 And reduces the thermal conductivity between the susceptor 30, the temperature of the first correction ring member 32 which is heated during processing of the wafer W is exposed to the plasma is prevented from lowering. なお、この底部の凹凸32cの形成については省略可能である。 Incidentally, it is optional for the formation of irregularities 32c of the bottom portion.

【0045】第1の補正リング部材32の外周側底部にも断面が矩形の切り欠き部32bが形成されている。 The cross-section in the outer peripheral side the bottom of the first compensation ring member 32 is rectangular notches 32b are formed. この切り欠き部32bは後述する第2の補正リング部材3 The cutout portion 32b and the second compensation ring member 3 described later
3と嵌合させるためのものである。 It is intended for 3 fitted.

【0046】前記第2の補正リング部材33は、内周側底部に断面が矩形となる突出部33aを備えており、この突出部33aは鍔(フランジ)状の突出部を形成している。 [0046] The second compensation ring member 33 has a protrusion 33a in cross section on the inner peripheral side the bottom is rectangular, the projecting portion 33a forms a flange (flange-shaped) projection.

【0047】この突出部33aは前述した第1の補正リング部材32の外周側底面の切り欠き部32bとちょうど噛み合う形状をしており、第1の補正リング部材32 [0047] The projecting portion 33a is of a just meshed shape as the first correction in the outer peripheral side the bottom surface of the ring member 32 notches 32b described above, the first correction ring member 32
と第2の補正リング部材33とをサセプタ30上にセットしたときに切り欠き部32bと突出部33aとが嵌合し、第1の補正リング部材32と第2の補正リング部材33とが相俟って補正リング31を形成するようになっている。 When the second compensation ring member 33 and the fitted and notches 32b when set on the susceptor 30 and the protrusion 33a is, the first compensation ring member 32 and the second compensation ring member 33 Togaai so as to form a correction ring 31 I 俟. 即ち、図2に示したように、第1の補正リング部材32及び第2の補正リング部材33はサセプタ30 That is, as shown in FIG. 2, the first correction ring member 32 and the second correction ring member 33 is a susceptor 30
上にセットしたときに第1の補正リング部材32,第2 The first compensation ring member 32 when set up, the second
の補正リング部材33の各上表面が同一平面を構成する。 Each of the upper surfaces of the compensation ring member 33 to form the same plane. 第2の補正リング部材33の底面とサセプタ30上表面との間には冷却手段としての熱伝導性材料層、例えばシリコンラバー層34が介挿されている。 Thermally conductive material layer as a cooling means between the bottom and the susceptor 30 on the surface of the second compensation ring member 33, for example, a silicon rubber layer 34 is interposed. このシリコンラバー層34は熱伝導性に優れており、第2の補正リング部材33底面及びサセプタ30上表面に密着することにより、第2の補正リング部材33とサセプタ30との間の熱の移動を容易にしている。 The silicone rubber layer 34 is excellent in thermal conductivity, by close contact with the second compensation ring member 33 bottom surface and the susceptor 30 on the surface, the movement of heat between the second compensation ring member 33 and the susceptor 30 the to facilitate. 従って、処理装置の運転時に第2の補正リング部材の温度が上がってもこのシリコンラバー層34を介して第2の補正リング部材3 Accordingly, the process during operation of the apparatus of the second compensation ring member temperature rise even if the second through the silicon rubber layer 34 of the compensation ring member 3
3からサセプタ30に熱が拡散するようになっており、 3 are adapted to heat is diffused to the susceptor 30 from
サセプタ30は内蔵したジャケットにより常に冷却されている。 Susceptor 30 is always cooled by a jacket with built-in. そのため、第2の補正リング部材33も冷却されてその温度上昇が抑えられる。 Therefore, the temperature rise is suppressed second compensation ring member 33 be cooled.

【0048】また第2の補正リング部材33の材料としては次のような材料が使用可能である。 [0048] As the material of the second compensation ring member 33 material, such as the following can be used. 例えば、シリコン、SiO 、SiC、Al 、AlN、Y 23等が挙げられる。 For example, silicon, SiO 2, SiC, Al 2 O 3, AlN, Y 2 O 3 and the like.

【0049】図2に示すように第1の補正リング部材3 The first compensation ring member 3 as shown in FIG. 2
2は外周側底面の切り欠き部32b、内周側の切り欠き部32aが形成された略長方形或いは鉤型の断面形状を備えている。 2 has a substantially rectangular or hooked cross-sectional shape cut portion 32b of the outer peripheral side bottom notch portion 32a of the inner circumferential side is formed. そのため第1の補正リング部材32は第2 The first compensation ring member 32 because the second
の補正リング部材33やサセプタ30に対して着脱可能になっており、図3に示したように第1の補正リング部材32をその軸方向に持ち上げることにより容易に取り外し可能になっている。 Of has become detachable from the compensation ring member 33 and the susceptor 30, it is readily become removable by lifting the first compensation ring member 32 as shown in FIG. 3 in its axial direction.

【0050】そのため、第1の補正リング部材32自身がエッチングされて厚さが薄くなった場合には第1の補正リング部材32のみ交換できるので経済的に優れている。 [0050] Therefore, when the first compensation ring member 32 itself becomes small thickness is etched is excellent economically because it replaced only the first compensation ring member 32. また、交換も容易であるので保守管理に手間がかからない、という利点もある。 Also, do not take time to maintenance and management because the exchange is easy, there is also an advantage that.

【0051】また、図2に示したように第1の補正リング部材32は第2の補正リング部材33やサセプタ3 [0051] The first compensation ring member 32 as shown in FIG. 2 is a second compensation ring member 33 and the susceptor 3
0、ウエハWと全面にわたって密着しているわけではなく、隙間が形成されるような大きさ、形状になっている。 0, not in close contact over the wafer W and the entire surface, such size gap is formed, has a shape. これらの隙間には、プラズマ処理装置の運転時のように処理チャンバ2内が略真空に保たれる状態では、気体の分子が殆ど存在しないため、これらの隙間が断熱層として機能する。 These gaps, the processing chamber 2 as during operation of the plasma processing apparatus is in a state to be kept substantially vacuum, since the gas molecules hardly exist, these gaps serve as a heat insulating layer. そのため第1の補正リング部材32と第2の補正リング部材33や第1の補正リング部材32 Therefore the first compensation ring member 32 and the second correction ring member 33 first compensation ring member 32
とサセプタ30との間ではプラズマエッチング装置1の運転時には熱の移動は殆ど無視できる水準に抑えられる。 And transfer of heat during operation of the plasma etching apparatus 1 in between the susceptor 30 is suppressed to a level almost negligible.

【0052】この第1の補正リング部材32の材料としては、シリコンなどが用いられるが、シリコン以外にも次のような材料が使用可能である。 [0052] As the material of the first compensation ring member 32, but such as silicon is used, materials such as the following other than silicon can be used. 例えば、SiO For example, SiO 2,
SiC、Al 、AlN、Y 等が挙げられる。 SiC, Al 2 O 3, AlN , Y 2 O 3 and the like.

【0053】第1の補正リング部材32の上表面32d [0053] upper surface 32d of the first compensation ring member 32
の幅Dは、サセプタ30表面に堆積した処理ガス堆積物から発生すると考えられるフッ素ラジカル等の反応性物質を有効にスカベンジ(scavenge)、即ち不要な遊離基を除去しうる幅であり、かつ、処理チャンバ2内の熱的分布の均一性を損なわない寸法にする。 The width D, effectively scavenge reactive substance such as a fluorine radical is considered to be generated from the processing gas deposits deposited on the susceptor 30 surface (scavenge), i.e. the width can remove unwanted free radicals, and, dimensioned not to impair the uniformity of thermal distribution in the processing chamber 2.

【0054】この幅Dの値は、処理ガスの種類や温度、 [0054] The value of this width D is, the process gas type and temperature,
真空度などの条件により変動するが、例えば、処理ガス分子の平均自由行程λと同程度の水準、例えば同平均自由行程λの1倍〜5倍の範囲が好ましく、同平均自由行程λの1倍〜3倍の範囲が更に好ましい。 Will vary depending on conditions such as vacuum degree, for example, the mean free path λ about the same level of the process gas molecules, for example 1 to 5 times in the range of the mean free path λ is preferred, 1 of the same mean free path λ fold to 3-fold range is more preferable.

【0055】更に具体的な数値を挙げれば、例えば幅D [0055] By way more specific numerical values, for example, the width D
の値を1〜25mmにしたものが挙げられる。 Include those in which the value to 1 to 25 mm. なお、この幅Dはプラズマエッチング装置の運転時に処理チャンバ2内で形成される第1の温度帯域の幅に相当する。 Incidentally, the width D corresponds to the width of the first temperature zone is formed in the processing chamber 2 during operation of the plasma etching apparatus.

【0056】ここでこの第1の補正リング部材32の幅Dの好ましい範囲を上記範囲としたのは、幅Dが上記範囲を下回ると、処理時にこの第1の補正リング部材32 [0056] Here, the preferred range of the width D of the first compensation ring member 32 and the above-mentioned range, the width D is less than the above range, the first when processing compensation ring member 32
の上面近傍に形成される円筒型の温度帯域である第1の温度帯域の幅が小さくなるからである。 A temperature zone of a cylindrical formed near the upper surface of because the width of the first temperature zone is reduced.

【0057】この第1の温度帯域の幅が上記幅Dの下限より小さくなると、第2の補正リング部材33上面上に堆積した堆積物にプラズマが当たって生成されるフッ素ラジカルをスカベンジする第1の温度帯域の能力が低下して、十分なスカベンジが行なわれず、スカベンジされずに残存したフッ素ラジカルがウエハWの外周縁まで到達してウエハW上面に対するエッチング速度を増大させてしまう。 [0057] The first to scavenge becomes smaller than the lower limit, the fluorine radicals generated by plasma hit the deposit deposited on the second compensation ring member 33 on the upper surface of the first temperature band width is the width D of the and the ability of the temperature range is reduced, and no sufficient scavenging is performed, fluorine radicals left without being scavenged will increase the etching rate of the upper surface of the wafer W to reach the outer peripheral edge of the wafer W.

【0058】一方、幅Dが上記範囲を上回ると、処理時にこの第1の補正リング部材32の上面近傍に形成される円筒型の温度帯域である第1の温度帯域の幅が大きくなる。 Meanwhile, if the width D exceeds the above range, the width of the first correction ring first temperature zone is a temperature zone of a cylindrical formed near the upper surface of the member 32 is increased during processing.

【0059】この第1の温度帯域の幅が上記幅Dの上限より大きくなると、処理に寄与しないガス分子、例えばアルゴン等のガス分子が第1の補正リング部材32の上面32dに衝突する確率が増大する。 [0059] If the width of the first temperature zone is greater than the upper limit of the width D, the gas molecules that do not contribute to the process, for example, the probability that gas molecules such as argon impinges on the upper surface 32d of the first compensation ring member 32 increased. この第1の補正リング部材32の上面32dにアルゴン等のガス分子が衝突する確率が増大すると、処理チャンバ2内の熱的分布の均一性が害されるため、ウエハWの処理の均一性が損なわれる。 If the probability that gas molecules such as argon to the top surface 32d of the first correction ring member 32 collides increases, since the uniformity of thermal distribution in the processing chamber 2 is impaired, the uniformity of treatment of the wafer W is compromised It is.

【0060】このように第1の補正リング部材の幅Dを上記範囲にすることにより、載置されたウエハWを含むサセプタ上面全体にわたって温度分布を均一にたもつことができる。 [0060] By setting the width D of the thus first compensation ring member in the above range, it can be maintained uniform temperature distribution throughout the susceptor upper surface including the placed wafer W. それと同時に、ウエハW外周縁の外側の第2の補正リング部材33上に堆積した堆積物にプラズマが当たって生成されるフッ素ラジカルを第1の補正リング部材上面近傍に形成される第1の温度帯域によりスカベンジすることができるので、このフッ素ラジカルによるウエハW外周縁部付近での局部的なエッチングの進行を防止することができる。 At the same time, a first temperature to form a fluorine radical plasma to the second correction deposits deposited on the ring member 33 of the outer wafer W peripheral edge is produced against the first compensation ring member near the upper surface it is possible to scavenge by the band, it is possible to prevent localized progress of etching in the vicinity of the wafer W the outer peripheral edge portion by the fluorine radicals.

【0061】次に、以上のように構成されたプラズマエッチング装置を用いて行われるエッチング処理について説明する。 Next, the etching process will be described which is performed using the configuration plasma etching apparatus as described above.

【0062】上記プラズマエッチング装置1が搭載されたクラスターツール装置(図示省略)を起動すると、いずれも図示しないキャリアカセット、搬送アーム、ロードロック室を経てプラズマエッチング装置1の処理チャンバ2に隣接配置された移載室26まで搬送される。 [0062] When starting the plasma etching apparatus cluster tool apparatus 1 is mounted (not shown), both the carrier cassette, not shown, the transfer arm, disposed adjacent to the process chamber 2 of the plasma etching apparatus 1 via the load lock chamber It is transported with up to transfer chamber 26.

【0063】次いで、移載室26内で移載アーム(図示省略)が回転し、プラズマエッチング装置1の正面を向いて停止する。 [0063] Next, the arm mounting transfer in the transfer chamber 26 (not shown) is rotated, it stops facing the front of the plasma etching apparatus 1. しかる後にプラズマエッチング装置1の前のゲートバルブ25が開き、移載アームが未処理のウエハWを保持した状態でプラズマエッチング装置1の処理チャンバ2内に進入する。 Then open the gate valve 25 before the plasma etching apparatus 1, the transfer arm enters the processing chamber 2 of the plasma etching apparatus 1 while holding the unprocessed wafer W.

【0064】一方、処理チャンバ2内では、サセプタ3 [0064] On the other hand, in the processing chamber 2, a susceptor 3
0を図1の一点鎖線に示したように処理チャンバ2内の下方に下降させ、この状態で未処理のウエハWを移載室26側からウエハ搬出入口23を介して処理チャンバ2 0 is lowered to a lower portion of the processing chamber 2 as shown in dashed line in FIG. 1, the processing chamber 2 through a wafer transfer port 23 unprocessed wafers W in this state from the transfer chamber 26 side
内に搬入し、サセプタ30上に載置する。 It carried within, placed on the susceptor 30.

【0065】次いで昇降軸14を上方に移動させることによりサセプタ30を上昇させ、その上面に載置したウエハWをシャワーヘッド4の下面に接近させる。 [0065] Then raise the susceptor 30 by moving the elevating shaft 14 upwardly, to approach the wafer W mounted on the upper surface to the lower surface of the shower head 4.

【0066】そして、この状態でシャワーヘッド4から所定量のプラズマガスやエッチングガスを処理チャンバ2内に供給しつつ処理チャンバ2内部を真空引きする。 [0066] Then, evacuated internal processing chamber 2 while supplying the showerhead 4 from a given amount of plasma gas and the etching gas processing chamber 2 in this state.
この真空引きは処理チャンバのウエハ搬出入口23のゲートバルブ25を閉鎖して処理チャンバ2内を密閉した後に行なう。 This evacuation is carried out after sealing the inside of the processing chamber 2 by closing the gate valve 25 of the wafer transfer port 23 of the processing chamber. ゲートバルブ25を下降させてウエハ搬出入口23を閉じ、処理チャンバ2内が密閉されたら、真空ポンプ22が作動して真空引きする。 Lowers the gate valve 25 closes the wafer transfer opening 23, after the processing chamber 2 is sealed, the vacuum pump 22 evacuates operating.

【0067】真空ポンプ22を引き続きこの回転速度で回転し続けることにより、処理チャンバ2内をプロセス圧に維持し、同時に下部電極であるサセプタ30と上部電極との間に例えば13.56MHzの高周波電圧を印加して処理空間Sにプラズマを発生させ、ウエハW表面に形成されている例えば酸化膜のエッチング処理を行う。 [0067] By continuing to rotate the vacuum pump 22 continues in this rotational speed, maintaining the processing chamber 2 in the process pressure, for example, 13.56MHz RF voltage between the susceptor 30 and the upper electrode is a lower electrode at the same time to generate plasma is applied to the processing space S, and an etching treatment is performed, for example, oxide film is formed on the wafer W surface.

【0068】処理の開始とともに発生したプラズマの大部分はウエハWの上表面に当たり、ウエハW上表面上の酸化膜をエッチングしていく。 [0068] Most of the plasma generated at the start of the process hits the upper surface of the wafer W, gradually etched oxide film on the wafer W surface. それとともに発生したプラズマのいくらかはウエハWの外周縁より更に広い範囲にまで広がり、第1の補正リング部材32の上面32d Or plasma much of the generated therewith spreads to a wider range than the outer peripheral edge of the wafer W, the upper surface 32d of the first compensation ring member 32
を超えて第2の補正リング部材33の上面にまで到達する。 It reaches the upper surface of the second compensation ring member 33 beyond.

【0069】このとき、第1の補正リング部材32はウエハWの外周縁に近い位置に配設されているので、プラズマの照射量が多く、短時間で高温度に達する。 [0069] At this time, the first compensation ring member 32 because it is disposed at a position closer to the outer peripheral edge of the wafer W, the irradiation amount of the plasma is large and a short time to reach a high temperature. この第1の補正リング部材32は熱容量の小さい部材であるので、比較的短時間で昇温し、所定の温度に到達するとそれ以上は上がらなくなり、高い温度で熱的に安定する。 Since the first compensation ring member 32 is a small member heat capacity, a relatively short time heated and reaches a predetermined temperature more is no longer rise, thermally stable at high temperatures.

【0070】また、第1の補正リング部材32の底面には粗い凹凸32cが形成されているので第1の補正リング部材32とサセプタ30の上面との間の接触面積は非常に小さい、いわゆる点接触に近い状態が形成されている。 [0070] Further, the contact area between the first compensation ring member 32 and the upper surface of the susceptor 30 so coarse irregularities 32c on the bottom surface of the first compensation ring member 32 is formed is very small, so-called point close to the contact state is formed. そのため、第1の補正リング部材32とサセプタ3 Therefore, the first correction ring member 32 and the susceptor 3
0の上面との間には隙間が形成されるが、処理中は処理チャンバ2内は略真空に保たれ、この隙間には空気の分子がほとんど存在しない。 0 Although a gap is formed between the upper surface of the processing in the processing chamber 2 is maintained at a substantial vacuum, almost no air molecules in this gap. その結果、第1の補正リング部材32はサセプタ30や第2の補正リング部材33から断熱されたと等しい状態になり、高温度状態で安定的に維持される。 As a result, the first correction ring member 32 is ready for equality with the thermal insulation from the susceptor 30 and the second correction ring member 33 is stably maintained at a high temperature state. その結果、処理中第1の補正リング部材32の上面32dの近傍には高温度の第1の温度帯域H As a result, the first temperature zone H of the vicinity of the upper surface 32d of the processing 1 of the compensation ring member 32 high temperature
が形成される。 There is formed.

【0071】一方、第2の補正リング部材33はジャケットで冷却されているサセプタ30とシリコンラバー層34を介して熱の移動が容易に行なわれる構造となっている。 [0071] On the other hand, the second correction ring member 33 has a structure in which heat transfer is easily performed through the susceptor 30 and the silicone rubber layer 34 which is cooled by a jacket. そのためプラズマが当たったり、周囲の熱が伝搬して第2の補正リング部材33に熱が供給されても、サセプタ30、シリコンラバー層34を介して第2の補正リング部材33は冷却されているので、第2の補正リング部材33の温度はあまり上昇せず、第1の補正リング部材32に比較して低い温度に維持される。 Therefore or hit plasma, be supplied heat to the second compensation ring member 33 propagates the periphery of the heat, the susceptor 30, the second compensation ring member 33 through a silicon rubber layer 34 is cooled since, the temperature of the second compensation ring member 33 is not significantly increased, it is maintained at a lower temperature compared to the first correction ring member 32.

【0072】その結果、第2の補正リング部材33の上面近傍には比較的低温の第2の温度帯域Lが形成される。 [0072] As a result, a relatively low temperature of the second temperature zone L is formed in the vicinity of the upper surface of the second compensation ring member 33.

【0073】このように、処理中はウエハWの外周縁には第1の補正リング部材32に起因する第1の温度帯域Hが狭い幅Dで形成され、更にその外側には第2の補正リング部材33に起因する第2の温度帯域Lが形成される。 [0073] Thus, during processing the outer peripheral edge of the wafer W is formed in the first temperature zone H narrower D caused by the first correction ring member 32, further the second correction to the outside the second temperature zone L due to the ring member 33 is formed.

【0074】処理中処理チャンバ2内には処理ガス分子を含む何種類かの気体分子が運動している。 [0074] The inside of the process during the processing chamber 2 several kinds of gas molecules containing processing gas molecules are moving. そのうちのいくつかは第2の補正リング部材33に衝突するが、この第2の補正リング部材33は比較的低温に維持されているため、処理チャンバ2内の熱的分布を大幅に乱すことはない。 Some of which collides against the second compensation ring member 33, the second compensation ring member 33 because it is maintained at a relatively low temperature, disturbing the thermal distribution in the processing chamber 2 substantially is Absent. 更に第2の補正リング部材33の内側には高温の第1の補正リング部材32が配設されているが、その幅Dは処理ガス分子の平均自由行程λの1倍〜3倍又は1倍〜5倍程度と狭いため、この第1の補正リング部材32の上面32dに衝突する気体分子の数は非常に小さく、この上面32dに衝突することにより高いエネルギーを得てエネルギーを増す気体分子が処理チャンバ2 Furthermore the inside of the second compensation ring member 33 is first compensation ring member 32 of high temperature is provided, the average 1 to 3 times or 1 times the free path λ of the width D process gas molecules 5 times and narrower, the number of gas molecules impinging on the first upper surface 32d of the compensation ring member 32 is very small, the gas molecules to increase the energy received high energy by collision to the top surface 32d is processing chamber 2
内の処理ガス雰囲気に及ぼす影響は無視できる水準に過ぎない。 Impact on the processing gas atmosphere of the inner is only a level that can be ignored. 従って、処理チャンバ2の処理ガス雰囲気全体にわたって観察するとサセプタ30の上面全体にわたって均一な温度分布が達成され、曳いてはウエハWの中心と外周縁部とで均一なエッチングが行なわれる。 Thus it is achieved a uniform temperature distribution over the entire upper surface of the observation susceptor 30 over the entire process gas atmosphere in the processing chamber 2, pulled by uniform etching at the center and the outer peripheral edge portion of the wafer W is performed.

【0075】一方、処理ガスを構成する物質の幾分かは第2の補正リング部材33表面に付着、堆積し、この堆積物にプラズマが当たることにより腐食性の高いフッ素ラジカルなどの反応性物質が生成すると考えられる。 [0075] On the other hand, the some of the material constituting the treatment gas adhering to the second compensation ring member 33 surface, is deposited, reactive materials such as highly corrosive fluorine radicals by plasma strikes this deposit There is considered to be generated. このような反応性物質が拡散して第2の補正リング部材3 Such the reaction material is diffused second compensation ring member 3
3上部の第2の温度帯域LからウエハWの載置されている方へ移動しようとすると、第2の温度帯域LとウエハWとの間には第1の補正リング部材32に起因する高温の第1の温度帯域Hを通過しなければならない。 3 When you try to move from the second temperature zone L of the upper toward the rests of the wafer W, is provided between the second temperature zone L and the wafer W high temperatures caused by the first correction ring member 32 first must pass through a temperature zone H of.

【0076】このとき、第1の温度帯域Hは十分高い温度に維持されているので、この第1の温度帯域Hを通過しきる前に第2の温度帯域Lから拡散してきたフッ素ラジカル等の反応性物質は第1の補正リング部材32の表面即ち第1の温度帯域Hで反応することにより他の物質に変換されて反応性が消失するため、第1の温度帯域H [0076] At this time, since the first temperature zone H is maintained at a sufficiently high temperature, reaction of fluorine radicals such as diffused from the second temperature zone L before partitioning passing through the first temperature zone H sex material for reactivity is converted into another substance disappears by reacting with surface or the first temperature zone H of the first correction ring member 32, the first temperature zone H
からウエハW側へ拡散する反応性物質は実質的に除去されるので、ウエハWには影響を及ぼすことが未然に防止されると考えられる。 Because reactive materials diffusing into the wafer W side is substantially removed from the wafer W it is believed that it is prevented influence.

【0077】エッチング処理を所定時間行なって所期のエッチング処理が完了したら、処理チャンバ2内の真空度を移載室26の真空度より僅かに高い程度の真空度まで下げ、しかる後に上記とは逆の順序で処理チャンバ2 [0077] After the desired etching process is etched processing predetermined time is completed, lowering the degree of vacuum in the processing chamber 2 to a slightly higher degree of vacuum than the vacuum of the transfer chamber 26, the A and thereafter in reverse order processing chamber 2
内から処理後のウエハWを取り出す。 Taking out the wafer W after processing from within. そして同様にして後続の処理チャンバ内にウエハWを搬送し、その処理チャンバ内で所定の処理を施す。 And a similar manner the wafer W is transferred to a subsequent processing chamber, performs a predetermined process in the processing chamber. 一連の処理が完了した後、処理が完了したウエハWを最後の処理チャンバ内から移載室26に取り出し、更に移載室26からロードロック室を経由して再びキャリアカセット内に収容し処理を完了する。 After a series of processing is completed, the processed wafer W which has completed the retrieval into the transfer chamber 26 from the last treatment chamber, and housed in a further transfer chamber 26 again in the carrier cassette via the load lock chamber from the processing completed.

【0078】以上説明したように、本実施形態に係るプラズマ処理装置1では、サセプタ30のウエハW載置部のすぐ外側に、幅が処理ガスの平均自由行程と同程度で熱の移動が制限された第1の補正リング部材32を配設し、更に第1の補正リング部材32のすぐ外側に第2の補正リング部材33を配設し、この第2の補正リング部材33についてはシリコンラバー層34を用いてサセプタ30側に熱が逃げ易い構造としたため、処理中は第1 [0078] As described above, in the plasma processing apparatus 1 according to this embodiment, just outside of the wafer W mounting portion of the susceptor 30, the heat transfer in the mean free path and as wide processing gas restriction It disposed the first compensation ring member 32 which is further the second compensation ring member 33 is disposed immediately outside the first compensation ring member 32, silicone rubber for the second compensation ring member 33 due to a structure easy heat escapes to the susceptor 30 side with a layer 34, during the process first
の補正リング部材周辺に高温の第1の温度帯域Hが形成される一方、第1の温度帯域Hの外側には第2の補正リング部材33により形成される比較的低温の第2の温度帯域Lが形成される。 Correction whereas the ring member near to the first temperature zone H of the high-temperature are formed, on the outside of the first temperature zone H second temperature zone of a relatively low temperature formed by the second correction ring member 33 L is formed.

【0079】その結果、サセプタ30上の温度分布は中心付近で高く、外周の第2の補正リング部材33周辺で低くなるので、ウエハWの表面全体にわたって観察すると、全体に均一なエッチング速度での処理が行なわれる。 [0079] As a result, the temperature distribution on the susceptor 30 is high near the center, becomes lower around the second compensation ring member 33 of the outer periphery, when observed over the entire surface of the wafer W, with uniform etch rate across processing is performed.

【0080】一方、サセプタ30に載置されたウエハW [0080] On the other hand, the wafer W, which is mounted on the susceptor 30
の外周縁付近には狭い幅、即ち処理ガス分子の平均自由行程と同程度の幅の第1の補正リング部材32が介挿されており、この第1の補正リング部材32は処理中高温に維持される。 Narrow width in the vicinity of the outer peripheral edge, that is averaged and the first compensation ring member 32 of the free path about the same width is inserted in the gas molecule, the first compensation ring member 32 to a high temperature during processing It is maintained. そのため、この第1の補正リング部材3 Therefore, the first compensation ring member 3
2の上面近傍には高温の第1の温度帯域Hが形成される。 On the upper surface near two first temperature zone H of high temperature is formed. この第1の温度帯域Hの作用により、第2の補正リング部材33の周辺で生成されたフッ素ラジカル等の腐食性物質がスカベンジされるので、フッ素ラジカル等の腐食性物質がウエハWの外周縁にまで拡散して局部的にエッチングを進行させることが未然に防止される。 By the action of the first temperature zone H, since the corrosive substances fluorine radicals or the like which is generated around the second compensation ring member 33 is scavenged, the outer peripheral edge of corrosive substances wafer W, such as fluorine radicals be progressed locally etched diffused into can be prevented.

【0081】なお、本発明は上記実施形態の記載内容に限定されない。 [0081] The present invention is not limited to the embodiments described above. 例えば、上記実施形態では、シリコンウエハ用のプラズマエッチング装置を例にして説明したが、それ以外の反応性ガス処理装置、例えばCVDにも使用することができる。 For example, in the above embodiment, a plasma etching apparatus for a silicon wafer described in the Examples, other reactive gas treatment apparatus, it is possible for example also be used for CVD.

【0082】更に、シリコンウエハと同様にLCD用ガラス基板を処理する処理装置にも適用できることはいうまでもない。 [0082] Furthermore, the present invention can be applied to processing apparatus for processing a LCD glass substrate similarly to the silicon wafer.

【0083】また、上記実施形態では複数個の円柱型永久磁石を処理チャンバの周囲に回転させるいわゆるダイポールリングマグネット(DRM)を用いた回転磁界型の処理装置を例にして説明したが、このダイポールリングマグネット(DRM)を搭載しない処理装置にも本発明は適用可能である。 [0083] Furthermore, although described as an example a rotating magnetic field type processing apparatus using a so-called dipole ring magnet which rotates the plurality of cylindrical permanent magnets around the processing chamber (DRM) in the above embodiment, the dipole also the present invention to the processing apparatus not equipped with a ring magnet (DRM) is applicable.

【0084】(実施例)以下、上記実施形態で説明したタイプのプラズマエッチング装置1を使用し、各種の補正リングを用いてウエハWのエッチングを行なった。 [0084] (Example) Hereinafter, by using the plasma etching apparatus 1 of the type described in the above embodiment, etched in the wafer W by using various compensation ring.

【0085】図4〜図9はウエハの中心からの距離とエッチング速度との関係を示した図である。 [0085] FIGS. 4-9 is a graph showing the relationship between the distance and the etching rate from the center of the wafer.

【0086】図4は従来型の1枚の薄い円環型補正リングを冷却しない状態で使用し、ウエハの表面に形成されたシリコン酸化膜のプラズマエッチングを行なった場合の結果を示したグラフであり、図5は従来型の1枚の薄い円環型補正リングを冷却した状態で使用してシリコン酸化膜のプラズマエッチングを行なった場合の結果を示したグラフであり、図6は第1の補正リング部材と第2 [0086] Figure 4 is used in a state of not cooling the single thin annular type compensation ring conventional, a graph showing the results when subjected to plasma etching of the silicon oxide film formed on the surface of the wafer There, FIG. 5 is a graph showing the results when subjected to plasma etching of the silicon oxide film is used in a state of cooling a sheet of thin annular type compensation ring conventional, 6 first compensation ring member and the second
の補正リング部材とに同心円状に分割できる補正リングを用いて、第2の補正リング部材を冷却した状態でシリコン酸化膜のプラズマエッチングを行なった場合の結果を示したグラフである。 Using the correction ring for correcting can be divided into the ring member concentrically, is a graph showing the results when subjected to plasma etching of the silicon oxide film while cooling the second compensation ring member.

【0087】各グラフにおいて連続した曲線は1枚のウエハについてのデータを示しており、それぞれ測定開始から30秒後、60秒後及び120秒後の3枚のウエハについて測定した。 [0087] indicates the data for one wafer is continuous curve in each graph, each 30 seconds after the start of measurement, was measured for three wafers after 60 seconds and 120 seconds.

【0088】図4と図6とを比較すると、分割型の補正リングの結果を示す図6のグラフは、中心から左右60 [0088] A comparison of FIGS. 4 and 6, the graph of Figure 6 shows the results of correction rings split left and right from the center 60
mmより外側の位置でウエハ間のばらつきが小さく、外周縁付近でのエッチング速度の時間依存性が小さく、エッチング速度が安定している。 Small variations between wafers in outer position than mm, small time-dependent etch rate in the vicinity of the outer peripheral edge, the etching rate is stable.

【0089】次に図5と図6とを比較すると、図6のグラフはウエハの中心から左右60mmより外側の部分での曲線の傾きが小さく、この部分でのエッチング速度の変動量が小さく、ウエハ面内でのエッチング速度の差が小さいことを示している。 [0089] Then a comparison of FIGS. 5 and 6, the graph of FIG. 6 is the slope of the curve is small at the central outer portion from the left and right 60mm from the wafer, the amount of variation of the etching rate in this portion is small, difference in etching rate in the wafer surface indicates that small.

【0090】図7は従来型の1枚の薄い円環型補正リングを冷却しない状態で使用し、ウエハの表面に形成されたレジスト膜のプラズマエッチングを行なった場合の結果を示したグラフであり、図8は従来型の1枚の薄い円環型補正リングを冷却した状態で使用してレジスト膜のプラズマエッチングを行なった場合の結果を示したグラフであり、図9は第1の補正リング部材と第2の補正リング部材とに同心円状に分割できる補正リングを用いて、第2の補正リング部材を冷却した状態でレジスト膜のプラズマエッチングを行なった場合の結果を示したグラフである。 [0090] Figure 7 is used in a state of not cooling the single thin annular type compensation ring conventional, be a graph showing the results when subjected to plasma etching of a resist film formed on the surface of the wafer FIG 8 is a graph showing the results when subjected to plasma etching of the resist film is used in a state of cooling a sheet of thin annular type compensation ring conventional, 9 first compensation ring with members and compensation ring which can be divided concentrically and second compensation ring member is a graph showing the results when subjected to plasma etching of the resist film while cooling the second compensation ring member.

【0091】各グラフにおいて連続した曲線は1枚のウエハについてのデータを示しており、それぞれ測定開始から30秒後、60秒後及び120秒後の3枚のウエハについて測定した。 [0091] indicates the data for one wafer is continuous curve in each graph, each 30 seconds after the start of measurement, was measured for three wafers after 60 seconds and 120 seconds.

【0092】図7と図9とを比較すると、分割型の補正リングの結果を示す図9のグラフは三本の曲線の形がほぼ等しく、中心から60mmより外側の部分で、ウエハ間のばらつき、即ちエッチング速度の時間依存性が小さく、外周縁付近でのエッチング速度が安定している。 [0092] Comparing FIGS. 7 and 9, the graph of FIG. 9 showing the results of a compensation ring of the split mold are approximately equal form of three curves, with the outer portion than 60mm from the center, variations between wafers , that is, small time-dependent etch rate, the etch rate in the vicinity of the outer peripheral edge is stable.

【0093】次に図8と図9とを比較すると、図9のグラフは中心から左右60mmより外側の部分でのエッチング速度の変動量が小さく、ウエハ面内でのエッチング速度の差が小さい。 [0093] Then a comparison between FIGS. 8 and 9, the graph of FIG. 9 has a small amount of variation in the etching rate at the outer portion from the left and right 60mm from the center, the difference in the etching speed in the wafer surface is small.

【0094】以上の結果から、本実施形態に係る補正リング31を使用してプラズマエッチング処理を行なった場合、処理順序の異なるウエハ間でのエッチング速度のばらつきが小さく、ウエハの中心と外周縁付近との間でエッチング速度の変動の少ない、均一なエッチング処理を実行できることが分かる。 [0094] From the above results, when subjected to plasma etching process using the correction ring 31 according to the present embodiment, variations in the etch rate between different processing order wafer is small, the center of the wafer and the outer peripheral edge near less variation in the etching rate between, it can be seen that can perform uniform etching process.

【0095】次に、図10〜図12はウエハ表面に形成したシリコン酸化膜をエッチングして貫通孔を形成する場合の貫通孔の直径の値とウエハの中心からの距離との関係を示したグラフである。 [0095] Next, FIGS. 10 to 12 showed the relationship between the distance from the center value and the wafer with a diameter of the through hole of the case of forming a through-hole of the silicon oxide film formed on the wafer surface is etched it is a graph. 各グラフには、従来の1枚の円環型補正リングを冷却しないで使用して貫通孔を形成した場合の曲線(STD)、従来の1枚の円環型補正リングを冷却して使用して貫通孔を形成した場合の曲線(Cooling)、及び本願発明のニ分割型の補正リングの第2の補正リング部材を冷却して使用して貫通孔を形成した場合の曲線(DIVIDED 1)の三本の曲線が示されている。 Each graph, in the case of forming a through hole by using without cooling the conventional single annular type compensation ring curve (STD), the conventional single annular type compensation ring used to cool curve in the case of forming a through hole Te (cooling), and when the second compensation ring member of the two-divided type of compensation ring of the present invention to form the through-holes are used as the cooling curve of (divided 1) three curves are shown. 図10は貫通孔の頂部に近い位置の直径の値を示し、図11は貫通孔の真中付近の直径の値を示し、図1 Figure 10 shows the values ​​of the diameter of the position near the top of the through hole, FIG. 11 shows the value of the diameter near the middle of the through hole, FIG. 1
2は貫通孔の底部の直径の値を示している。 2 shows the value of the diameter of the bottom portion of the through hole.

【0096】これら図10〜図12の結果から明らかなように、貫通孔のいずれの部分の直径の値についても、 [0096] As apparent from the results of these figures 10 to 12, for the value of the diameter of any part of the through hole,
本実施形態の補正リングを用いて形成した場合にはウエハの中心から外周縁部にかけて直径の値の変動量の少ない、均一な大きさの貫通孔が形成できることが分かる。 When formed using a compensation ring of this embodiment is small fluctuation amount from the center to the outer edge diameter of the value of the wafer, it can be seen that formation of a uniform size of the through-hole.

【0097】(第2の実施形態)以下、本発明の第2の実施形態について説明する。 [0097] (Second Embodiment) The following describes a second embodiment of the present invention. なお、以下本実施形態以降の実施形態のうち先行する実施形態と重複する内容については説明を省略する。 Incidentally, omitted for the contents overlapping with the preceding embodiments of the following embodiments the present embodiment below.

【0098】本実施形態では図13に示すような構造の補正リング31Aを用いた。 [0098] In the present embodiment using the correction ring 31A of the structure shown in FIG. 13.

【0099】この補正リング31Aでは、長方形の断面を有する円板型の第1の補正リング部材32Aが、切り欠き部を備えた略矩形の断面形状の円環型の第2の補正リング部材33Aと嵌合するようになっており、第2の補正リング部材33Aがサセプタ30上表面にシリコンラバー層34を介して配設されている。 [0099] In the correction ring 31A, first compensation ring member 32A of the disc type having a rectangular cross section, the second correction ring member 33A of the annular type having a substantially rectangular cross-sectional shape with a cutout portion adapted to mate with the second compensation ring member 33A is disposed over the silicone rubber layer 34 on the susceptor 30 over the surface. 一方、第1の補正リング部材32Aは第2の補正リング部材33A内周側の切り欠き部に載置されているだけである。 On the other hand, the first correction ring member 32A is only placed on the cutout portion of the inner circumference side second compensation ring member 33A.

【0100】本実施形態に係る補正リング31Aでは、 [0100] The correction ring 31A according to the present embodiment,
第1の補正リング部材32A、第2の補正リング部材3 First compensation ring member 32A, the second compensation ring member 3
3Aの形状が単純であるので、製造しやすく、製造コストを低減できるという効果が得られる。 The shape of the 3A is simple, easy to manufacture, there is an advantage that it reduces the manufacturing cost.

【0101】 [0101]

【発明の効果】本発明のプラズマ処理装置によれば、被処理基体の周囲に配置されるリングが第1のリング部材と第2のリング部材とに分離されており、第1のリング部材は処理中第1の温度に維持される一方で、第2のリング部材は処理中第2の温度に維持されるようになっているので、複数枚の被処理基体を連続的に処理しても被処理基体間の品質のばらつきが小さく、しかも被処理基板の全体にわたって均一な処理をすることができる。 According to the plasma processing apparatus of the present invention, ring disposed around the target substrate it is separated into a first ring member and a second ring member, the first ring member while being maintained at a first temperature during processing, since the second ring member is adapted to be maintained at the second temperature during processing, even when processing a plurality of substrate to be processed continuously can be variations in quality between the substrate to be processed is small, and a uniform process over the entire substrate to be processed.

【0102】また本発明のプラズマ処理方法によれば、 [0102] According to the plasma processing method of the present invention,
ウエハの外周縁に沿って第1の温度帯域を環状に形成し、前記第1の温度帯域の外側に第2の温度帯域を形成し、この状態で前記ウエハにプラズマ処理を施すので複数枚の被処理基体を連続的に処理しても被処理基体間の品質のばらつきが小さく、しかも被処理基板の全体にわたって均一な処理をすることができる。 The first temperature zone is formed in a ring shape along the outer circumferential edge of the wafer, the second to form a temperature range outside the first temperature zone, the plurality Since a plasma treatment on the wafer in this state it can be variation in quality between successively processed target substrate even when the target substrate is small, and a uniform processing over the entire substrate to be processed.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】第1の実施形態に係るプラズマエッチング装置の垂直断面図である。 1 is a vertical cross-sectional view of a plasma etching apparatus according to the first embodiment.

【図2】第1の実施形態に係るサセプタ上部を部分的に拡大した垂直断面図である。 2 is a vertical sectional view enlarging a susceptor top partly according to the first embodiment.

【図3】第1の実施形態に係る補正リングの分解斜視図である。 3 is an exploded perspective view of the compensation ring according to the first embodiment.

【図4】従来の補正リングを冷却しないで用いた場合のウエハ中心からの距離とシリコン酸化膜のエッチング速度との関係を示したグラフである。 4 is a graph showing the relationship between the etching rate of the distance and the silicon oxide film from the wafer center in the case of using without cooling the conventional correction ring.

【図5】従来の補正リングを冷却しながら用いた場合のウエハ中心からの距離とシリコン酸化膜のエッチング速度との関係を示したグラフである。 5 is a graph showing the relationship between the etching rate of the distance and the silicon oxide film from the wafer center in the case of using while cooling the conventional correction ring.

【図6】第1の実施形態に係る補正リングを用いた場合のウエハ中心からの距離とシリコン酸化膜のエッチング速度との関係を示したグラフである。 6 is a graph showing the relationship between the etching rate of the distance and the silicon oxide film from the wafer center in the case of using the correction ring according to the first embodiment.

【図7】従来の補正リングを冷却しないで用いた場合のウエハ中心からの距離とレジスト膜のエッチング速度との関係を示したグラフである。 7 is a graph showing the relationship between the etching rate of the distance and the resist film from the wafer center in the case of using without cooling the conventional correction ring.

【図8】従来の補正リングを冷却しながら用いた場合のウエハ中心からの距離とレジスト膜のエッチング速度との関係を示したグラフである。 8 is a graph showing the relationship between the etching rate of the distance and the resist film from the wafer center in the case of using while cooling the conventional correction ring.

【図9】第1の実施形態に係る補正リングを用いた場合のウエハ中心からの距離とレジスト膜のエッチング速度との関係を示したグラフである。 9 is a graph showing the relationship between the etching rate of the distance and the resist film from the wafer center in the case of using the correction ring according to the first embodiment.

【図10】ウエハ上のシリコン酸化膜をエッチングして穿孔した貫通孔の直径とウエハの中心からの距離との関係を示したグラフである。 10 is a graph showing the relationship between the distance of the silicon oxide film on the wafer from the center of the diameter of the wafer etching to drilled through holes.

【図11】ウエハ上のシリコン酸化膜をエッチングして穿孔した貫通孔の直径とウエハの中心からの距離との関係を示したグラフである。 11 is a graph showing the relationship between the distance of the silicon oxide film on the wafer from the center of the diameter of the wafer etching to drilled through holes.

【図12】ウエハ上のシリコン酸化膜をエッチングして穿孔した貫通孔の直径とウエハの中心からの距離との関係を示したグラフである。 12 is a graph showing the relationship between the distance of the silicon oxide film on the wafer from the center of the diameter of the wafer etching to drilled through holes.

【図13】第2の実施形態に係る補正リングの垂直断面図である。 13 is a vertical sectional view of the compensation ring according to the second embodiment.

【図14】従来のプラズマエッチング装置の垂直断面図である。 14 is a vertical sectional view of a conventional plasma etching apparatus.

【図15】従来のプラズマエッチング装置を用いた場合のレジスト膜のエッチング速度とウエハの中心からの距離との関係を示すグラフである。 15 is a graph showing the relationship between the distance from the center of the etch rate of the wafer of the resist film in the case of using the conventional plasma etching apparatus.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…プラズマエッチング装置(プラズマ処理装置)、2 1 ... plasma etching apparatus (plasma processing apparatus), 2
…処理チャンバ、30…サセプタ、31…補正リング、 ... processing chamber, 30 ... susceptor, 31 ... correction ring,
32…第1の補正リング部材、33…第2の補正リング部材、34…シリコンラバー層(冷却手段)、32c… 32 ... first compensation ring member, 33 ... second compensation ring member, 34 ... silicone rubber layer (cooling means), 32c ...
凹凸、H…第1の温度帯域、L…第2の温度帯域、42 Irregularities, H ... first temperature band, L ... second temperature zone, 42
…ガス供給配管(気体供給系)、21…排気配管。 ... Gas supply pipe (gas supply system), 21 ... exhaust pipe.

Claims (20)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 略真空下で被処理基体に処理を施す処理チャンバと、 前記被処理基体に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、 前記処理チャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ発生手段と、 前記被処理基体を載置するサセプタと、 前記サセプタ上に載置された被処理基体の外周を包囲し、処理中第1の温度に維持される第1のリング部材と、 前記第1のリング部材の外周を包囲し、処理中第2の温度に維持される第2のリング部材と、 を具備するプラズマ処理装置。 And 1. A process chamber for performing processing under substantial vacuum in the substrate to be processed, wherein the process gas supply system for supplying a process gas into the substrate to be processed, and a plasma generating means for generating a plasma within the processing chamber, a susceptor for placing the target substrate, surrounds the outer periphery of the substrate to be processed placed on the susceptor, the first ring member is maintained at a first temperature during processing, the first ring plasma processing apparatus surrounding the outer periphery of the member comprises a second ring member is maintained at a second temperature during processing, the.
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のプラズマ処理装置であって、前記第1の温度が前記第2の温度より高い温度であることを特徴するプラズマ処理装置。 2. A plasma processing apparatus according to claim 1, a plasma processing apparatus for, wherein the first temperature is a temperature higher than the second temperature.
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載のプラズマ処理装置であって、前記第1のリング部材の少なくとも上面が、処理ガス分子の平均自由工程の1〜3倍の幅を備えていることを特徴とするプラズマ処理装置。 3. A plasma processing apparatus according to claim 1 or 2, that at least the upper surface of said first ring member is provided with a 1-3 times the width of the mean free path of the process gas molecules the plasma processing apparatus according to claim.
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置であって、前記第1のリング部材の少なくとも上面が、1mm〜25mmの幅を備えていることを特徴とするプラズマ処理装置。 4. A plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, at least the upper surface of said first ring member, characterized in that it comprises a width of 1mm~25mm plasma processing apparatus.
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置であって、前記第2のリング部材を冷却する冷却手段を更に備えていることを特徴とするプラズマ処理装置。 5. A plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma processing apparatus characterized by second, further comprising cooling means for cooling the ring member.
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置であって、前記冷却手段が、第2のリング部材と前記サセプタとの間に介挿された熱伝導性材料層であることを特徴とするプラズマ処理装置。 6. A plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the cooling means, thermally conductive material interposed between the susceptor and the second ring member the plasma processing apparatus, characterized in that a layer.
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置であって、前記第1のリング部材底面には点接触を形成するための凹凸が形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 7. A plasma processing apparatus according to claim 1, characterized in that the irregularities for forming a point contact with the first ring member bottom surface is formed to plasma processing apparatus.
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置であって、前記第1のリング部材は、内周側頂部及び外周側底部にそれぞれ矩形の切り欠き部が形成された略矩形の断面形状を備えており、 前記第2のリング部材は内周側底部に、断面が矩形の突出部を備えた略矩形の断面を備えており、前記第1のリング部材と前記第2のリング部材とが着脱可能に嵌合する形状を備えていることを特徴とするプラズマ処理装置。 8. A plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the first ring member, notches of rectangular respectively on the inner peripheral side apex and the outer bottom forming It has a substantially rectangular cross-sectional shape that is, the second ring member inner peripheral side bottom, cross section provided with a substantially rectangular cross section with a projecting portion of the rectangular, said first ring member the plasma processing apparatus characterized by said second ring member is provided with a shape which fits detachably.
  9. 【請求項9】 請求項1〜8のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置であって、前記プラズマ処理がエッチング処理であることを特徴とするプラズマ処理装置。 9. A plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 8, the plasma processing apparatus, wherein the plasma treatment is an etching treatment.
  10. 【請求項10】 請求項1〜9のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置であって、前記サセプタの内部に冷却ジャケットが設けられていることを特徴とするプラズマ処理装置。 10. A plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 9, the plasma processing apparatus characterized by cooling jacket is provided inside the susceptor.
  11. 【請求項11】 請求項1〜10のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置であって、前記第1のリング部材の内周側頂部に被処理体の外周縁部が嵌合する切り欠き部が形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 11. A plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 10, notches outer peripheral edge portion of the specimen is fitted to the inner peripheral side top of said first ring member the plasma processing apparatus characterized by parts is formed.
  12. 【請求項12】 請求項1〜11のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置であって、前記第1のリング部材及び第2のリング部材が、シリコン、SiO ,SiC, 12. A plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the first ring member and a second ring member, silicon, SiO 2, SiC,
    Al ,AlN,Y からなる群から選択される1の材料で形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 Al 2 O 3, AlN, plasma processing apparatus characterized by being formed of a material selected from the group consisting of Y 2 O 3.
  13. 【請求項13】 請求項1〜12のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置であって、前記第2のリング部材が略矩形の断面形状を備えており、前記第1のリング部材と前記第2のリング部材とが着脱可能に嵌合する形状に形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 13. A plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 12, wherein the second ring member is provided with a substantially rectangular cross-section, the said first ring member the plasma processing apparatus characterized by a second ring member is formed in a shape to be fitted detachably.
  14. 【請求項14】 被処理基体にプラズマ処理を施すプラズマ処理方法であって、前記被処理基体の外周縁に沿って環状の第1の温度帯域を形成すると同時に、前記第1 14. A plasma processing method for performing a plasma process on a target substrate, wherein at the same time along the peripheral edge of the target substrate to form a first temperature zone of the annular, said first
    の温度帯域の外側に第2の温度帯域を形成した状態で、 While forming the second temperature zone outside the temperature zones,
    前記被処理基体にプラズマ処理を施すことを特徴とするプラズマ処理方法。 The plasma processing method characterized by performing a plasma process on the target substrate.
  15. 【請求項15】 請求項14に記載のプラズマ処理方法であって、前記第1の温度帯域が前記第2の温度帯域より高い温度の帯域であることを特徴するプラズマ処理方法 15. A plasma processing method according to claim 14, a plasma processing method of wherein said first temperature zone is a zone of higher temperature than the second temperature zone
  16. 【請求項16】 請求項14又は15に記載のプラズマ処理方法であって、前記第1の温度帯域が、処理ガス分子の平均自由工程の1〜3倍の幅に形成されることを特徴とするプラズマ処理方法。 16. A plasma processing method according to claim 14 or 15, and wherein said first temperature zone is to be formed to 1-3 times the width of the mean free path of the process gas molecules plasma processing method.
  17. 【請求項17】 請求項14〜16のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法であって、前記第1の温度帯域の幅が、1mm〜25mmの幅に形成されることを特徴とするプラズマ処理方法。 17. A plasma processing method according to any one of claims 14 to 16, the plasma width of the first temperature band, characterized in that it is formed to the width of 1mm~25mm Processing method.
  18. 【請求項18】 請求項14〜17のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法であって、前記プラズマ処理がエッチング処理であることを特徴とするプラズマ処理方法。 18. A plasma processing method according to any one of claims 14 to 17, a plasma processing method wherein the plasma processing is etching.
  19. 【請求項19】 請求項14〜18のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法であって、前記エッチング処理が、フッ素原子を含むガスを用いるエッチング処理であることを特徴とするプラズマ処理方法。 19. A plasma processing method according to any one of claims 14 to 18, wherein the etching process, a plasma processing method which is characterized in that an etching process using a gas containing fluorine atoms.
  20. 【請求項20】 請求項14〜19のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法であって、前記フッ素原子を含むガスがフッ素原子と炭素原子とを含む化合物のガスであることを特徴とするプラズマ処理方法。 20. A plasma processing method according to any one of claims 14 to 19, wherein the gas containing fluorine atoms is a gas of a compound containing a fluorine atom and a carbon atom plasma processing method.
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