JP2003071272A - Plasma treatment apparatus - Google Patents

Plasma treatment apparatus

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JP2003071272A
JP2003071272A JP2001261974A JP2001261974A JP2003071272A JP 2003071272 A JP2003071272 A JP 2003071272A JP 2001261974 A JP2001261974 A JP 2001261974A JP 2001261974 A JP2001261974 A JP 2001261974A JP 2003071272 A JP2003071272 A JP 2003071272A
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processing apparatus
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma treatment apparatus capable of preventing the contamination with a metal from a plasma treatment chamber allowed to act as an earth electrode and capable of easily controlling the temperature of a surface exposed to plasma. SOLUTION: In the plasma treatment apparatus for independently performing the formation of plasma and the control of the incident energy of ions to a sample, the surface comprising an earthed conductive metal and coming into contact with plasma in the plasma treatment chamber is coated with a plasma- resistant polymeric material 22 becoming t/kε<300 in the relation between a specific dielectric constant kε and thickness t (μm).

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】本発明はプラズマ処理装置に
係り、特に試料に高い高周波バイアス電圧を印加してプ
ラズマ処理するのに好適なプラズマ処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly to a plasma processing apparatus suitable for applying a high frequency bias voltage to a sample for plasma processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のプラズマ処理装置としては、特開
2001−57361号公報に記載のような装置が知ら
れている。この装置は、プラズマ処理室上部に電磁波を
放射するアンテナを設け、プラズマ処理室下部に試料と
してのウエハを載置する下部電極を設け、アンテナから
放射する電磁波と磁場形成手段による磁場との相互作用
により、プラズマ処理室内部に導入された処理ガスをプ
ラズマ化し、下部電極に接続したバイアス電源からのバ
イアス電力によりプラズマ中のイオンやラジカルを制御
して、ウエハにエッチング処理を行うようになってお
り、処理ガスとしてフッ化炭素系のガスを含む混合ガス
を用い、シリコン酸化膜をエッチングする。このとき、
プラズマ処理室の内壁にポリエーテルイミド等の樹脂層
でなる、厚み2mmの側壁スリ−ブを取り外し可能に配
設し、プラズマ処理室を構成する金属側面からの金属汚
染を防止するとともに、樹脂層への炭素系堆積物を安定
に堆積させ異物発生を抑制するようになっている。
2. Description of the Related Art As a conventional plasma processing apparatus, an apparatus as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-57361 is known. This apparatus is provided with an antenna for radiating electromagnetic waves in the upper part of the plasma processing chamber, a lower electrode for mounting a wafer as a sample in the lower part of the plasma processing chamber, and interaction between the electromagnetic waves radiated from the antenna and the magnetic field by the magnetic field forming means. The processing gas introduced into the plasma processing chamber is turned into plasma, and the ions and radicals in the plasma are controlled by the bias power from the bias power supply connected to the lower electrode to perform etching processing on the wafer. The silicon oxide film is etched using a mixed gas containing a fluorocarbon gas as a processing gas. At this time,
A 2 mm-thick side wall sleeve made of a resin layer such as polyetherimide is detachably disposed on the inner wall of the plasma processing chamber to prevent metal contamination from the side surfaces of the metal constituting the plasma processing chamber and to prevent the resin layer from forming. The carbon-based deposit is stably deposited to suppress the generation of foreign matter.

【0003】また、汚染防止のために樹脂を用いたもの
として、特公平4−621170号公報に記載のものが
挙げられる。この公報には、内部表面の少なくともある
程度がポリアリーレート重合体で被覆された反応容器内
にウエハをマウントしてエッチング処理すること、およ
び被覆の厚さは約16分の1インチにすると有利である
ことが開示されている。
Further, as a resin containing resin for preventing contamination, there is a resin disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-621170. In this publication, it is advantageous to mount and etch a wafer in a reaction vessel having at least some of its internal surface coated with a polyarylate polymer, and to have a coating thickness of about 1/16 inch. It is disclosed that there is.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の各従来技術で
は、プラズマ処理室のアース電極としての働きの点につ
いて充分な配慮がされていなかった。すなわち、シリコ
ン酸化膜のエッチングのように高エネルギーイオンの入
射が不可欠なプロセスでは、下部電極に大きな高周波バ
イアス電力を印加することになる。このとき、プラズマ
の生成とウエハへのプラズマ中のイオンの入射エネルギ
を独立に制御する装置、言い換えると、上述のような高
周波電力の電磁波を放射するアンテナと、アンテナに対
向して配置されバイアス電圧が印加される下部電極とを
プラズマ処理室内に有する装置、または、高周波電力が
供給される上部電極と、上部電極に対向して配置されバ
イアス電圧が印加される下部電極とをプラズマ処理室内
に有する装置では、下部電極に印加されたバイアス用の
高周波電力に対しては、対向するアンテナまたは上部電
極がアース電極として働くように構成されている。しか
しながら、このように構成された装置においても、電気
的に接地されたプラズマ処理室の内壁面がプラズマによ
りエッチングされてしまう。これは、下部電極に対向す
るアンテナや上部電極が高周波電力に対する完全なアー
スにはならず、電気的に接地されたプラズマ処理室とプ
ラズマとの間にシースが形成され、プラズマ処理室も高
周波電力に対するアース電極となるためである。
In each of the above-mentioned prior arts, sufficient consideration was not given to the function of the ground electrode of the plasma processing chamber. That is, in a process in which high energy ions are indispensable, such as etching of a silicon oxide film, a large high frequency bias power is applied to the lower electrode. At this time, a device that independently controls plasma generation and incident energy of ions in the plasma on the wafer, in other words, an antenna that radiates electromagnetic waves of high-frequency power as described above, and a bias voltage that is arranged facing the antenna. A device having a lower electrode to which is applied in the plasma processing chamber, or an upper electrode to which high-frequency power is supplied, and a lower electrode that is arranged facing the upper electrode and to which a bias voltage is applied are provided in the plasma processing chamber. In the device, the opposing antenna or the upper electrode acts as a ground electrode for the high frequency bias power applied to the lower electrode. However, even in the apparatus configured as described above, the inner wall surface of the plasma processing chamber electrically grounded is etched by the plasma. This is because the antenna facing the lower electrode and the upper electrode do not become a complete ground for high frequency power, but a sheath is formed between the plasma processing chamber and plasma that are electrically grounded, and the plasma processing chamber also has high frequency power. This is because it becomes a ground electrode for the.

【0005】プラズマ処理室の内壁が削られると、例え
ば、プラズマ処理室がステンレス系の合金からなる場合
は、鉄、クロムおよびニッケル等の金属がプラズマ中に
放出され、その結果、半導体素子用のウエハ表面にも堆
積し、配線不良の原因となる。また、プラズマ処理室が
アルミ系の合金からなる場合は、エッチングに使用する
フッ素系のガスと結合して弗化アルミ等の化合物がプラ
ズマ中に放出され、その結果、半導体素子用のウエハ表
面にも堆積し、配線不良の原因となる。
When the inner wall of the plasma processing chamber is shaved, for example, when the plasma processing chamber is made of a stainless alloy, metals such as iron, chromium and nickel are released into the plasma, and as a result, the semiconductor processing device is used. It is also deposited on the wafer surface and causes wiring failure. Also, when the plasma processing chamber is made of an aluminum alloy, it is combined with the fluorine gas used for etching to release a compound such as aluminum fluoride into the plasma, and as a result, the wafer surface for semiconductor devices is exposed. Also accumulates, causing wiring failure.

【0006】これを防止するために、上記前者の従来技
術(特開2001−57361号公報)のようにプラズ
マ処理室の内壁面に樹脂層でなる側壁スリーブを設ける
ことが提案されている。しかしながら、この側壁スリー
ブの厚みは2mmと厚く、高周波電力に対してもプラズ
マ処理室とプラズマとの間の抵抗体となり、プラズマ処
理室がアース電極としてその効果を損なうものとなって
いる。その結果、側壁スリーブの表面はプラズマプロセ
スで使用するガスの成分からなるデポ物で覆われてしま
う。
In order to prevent this, it has been proposed to provide a side wall sleeve made of a resin layer on the inner wall surface of the plasma processing chamber as in the former prior art (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-57361). However, the thickness of this side wall sleeve is as thick as 2 mm, and it functions as a resistor between the plasma processing chamber and plasma even for high frequency power, and the plasma processing chamber impairs its effect as a ground electrode. As a result, the surface of the side wall sleeve is covered with a deposit of gas components used in the plasma process.

【0007】また、上記従来技術の樹脂層でなる側壁ス
リーブはその取り外しの容易性のために、側壁スリーブ
の外径をプラズマ処理室側の内径より0.1mm小さく
してある。このため、プラズマ処理室側の内壁面と側壁
スリーブとの間には僅かな隙間を有することになり、温
調されたプラズマ処理室側の温度が充分に伝わらず、温
度制御が難しくなる。
Further, the outer diameter of the side wall sleeve made of the resin layer of the prior art is smaller than the inner diameter on the side of the plasma processing chamber by 0.1 mm for easy removal. For this reason, there is a slight gap between the inner wall surface on the plasma processing chamber side and the side wall sleeve, and the temperature-controlled temperature on the plasma processing chamber side is not sufficiently transmitted, making temperature control difficult.

【0008】上記後者の従来技術(特公平4−6211
70号公報)のようにプラズマ処理室内をポリアリーレ
ート重合体で被覆した場合は、プラズマ処理室内壁がプ
ラズマのアースとして機能しないため、プラズマはアー
スを求めて拡散することになり、エッチングに使用する
プラズマは薄い低密度のプラズマとなる。また、アース
電位が決まらないため、プラズマ処理室内に生成された
プラズマは拡散し、エッチング処理するウエハ上のプラ
ズマ密度が薄くなり、ウエハのエッチング速度が低下し
てしまうという問題がある。
The latter prior art mentioned above (Japanese Patent Publication No. 4-6211).
No. 70), the inner wall of the plasma processing chamber does not function as the ground of the plasma when the plasma processing chamber is covered with the polyarylate polymer, so that the plasma diffuses in search of the ground and is used for etching. The resulting plasma becomes a thin, low-density plasma. Further, since the ground potential is not determined, the plasma generated in the plasma processing chamber diffuses, the plasma density on the wafer to be etched becomes thin, and the etching rate of the wafer decreases.

【0009】本発明の目的は、アース電極として作用さ
せるプラズマ処理室からの金属汚染を防止するとともに
プラズマに曝される面の温度制御を容易に行うことので
きるプラズマ処理装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of preventing metal contamination from the plasma processing chamber which acts as a ground electrode and easily controlling the temperature of a surface exposed to plasma. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的は、プラズマ生
成と試料へのイオンの入射エネルギ制御とを独立に行う
プラズマ処理装置において、アースに接地された導電体
の金属でなりプラズマ処理室内でプラズマと接触する面
を、比誘電率kεと厚さt(μm)との関係がt/kε
<300となる耐プラズマ性高分子材料で被覆すること
により、達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION In the plasma processing apparatus for independently performing plasma generation and ion incident energy control on a sample, the above-mentioned object is achieved by forming a plasma in a plasma processing chamber by using a conductor metal that is grounded. The relationship between the relative permittivity kε and the thickness t (μm) is t / kε
It is achieved by coating with a plasma resistant polymeric material of <300.

【0011】また、耐プラズマ性高分子材料は円筒状ラ
イナーに形成し、円筒状ライナーの外径をプラズマ処理
室の内面の径よりも大きくしたものである。
The plasma resistant polymer material is formed on a cylindrical liner, and the outer diameter of the cylindrical liner is made larger than the inner diameter of the plasma processing chamber.

【0012】また、円筒状ライナーの外周面にシリコン
を配置し、プラズマ処理室内面にシリコンを介して円筒
状ライナーを密着させて取り付けたものである。
Further, silicon is arranged on the outer peripheral surface of the cylindrical liner, and the cylindrical liner is closely attached to the inner surface of the plasma processing chamber through the silicon.

【0013】また、耐プラズマ性高分子材料は吹き付け
もしくは塗布によりプラズマ処理室内面に形成されたも
のである。
The plasma resistant polymer material is formed on the inner surface of the plasma processing chamber by spraying or coating.

【0014】また、上記目的は、プラズマ生成と試料へ
のイオンの入射エネルギ制御とを独立に行う酸化膜用の
プラズマ処理装置において、アースに接地された導電体
の金属でなり内部にプラズマが生成されるプラズマ処理
室の内壁面を、比誘電率kεと厚さt(μm)との関係
がt/kε<300となる耐プラズマ性高分子材料で被
覆することにより、達成される。
Further, in the plasma processing apparatus for an oxide film for independently performing plasma generation and ion incident energy control on a sample, the above-mentioned object is made of a metal of a conductor grounded to earth and plasma is generated inside. It is achieved by coating the inner wall surface of the plasma processing chamber with a plasma resistant polymer material having a relative dielectric constant kε and a thickness t (μm) of t / kε <300.

【0015】また、上記目的は、少なくともプラズマに
曝される一面がアースに接地された金属で成るプラズマ
処理室と、プラズマ処理室内にプラズマ密度が1×10
10個/cm以上のプラズマを生成するプラズマ生成
手段と、プラズマ処理室内に設けられ試料を配置する試
料台と、試料台に接続されプラズマ中のイオンを試料に
入射させるエネルギを与える高周波バイアス電源とを具
備し、高周波バイアス電源のRF出力が1KW以上で与
えられるプラズマ処理装置において、プラズマ処理室の
金属部の内壁面に、RF出力に対してアース機能を有す
る耐プラズマ性高分子材料を被覆することにより、達成
される。
Further, the above object is to provide a plasma processing chamber in which at least one surface exposed to plasma is made of metal whose ground is grounded, and a plasma density in the plasma processing chamber is 1 × 10.
Plasma generating means for generating 10 or more plasmas / cm 3, a sample stage provided in the plasma processing chamber for placing a sample, and a high-frequency bias power supply connected to the sample stage and providing energy for making ions in the plasma incident on the sample And a plasma processing apparatus provided with an RF output of a high frequency bias power source of 1 kW or more, the inner wall surface of the metal part of the plasma processing chamber is coated with a plasma-resistant polymer material having a grounding function for the RF output. It is achieved by

【0016】さらに、上記目的は、プラズマ生成と試料
へのイオンの入射エネルギ制御とを独立に行うプラズマ
処理装置において、アースに接地された導電体の金属で
なりプラズマ処理室内でプラズマと接触する面に、導電
材料を含有する耐プラズマ性高分子材料を被覆すること
により、達成される。
Further, the above-mentioned object is, in a plasma processing apparatus for independently performing plasma generation and ion incident energy control on a sample, a surface which is made of a conductive metal grounded to earth and which contacts plasma in the plasma processing chamber. Is coated with a plasma resistant polymer material containing a conductive material.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明は、プラズマ処理室の内壁
を、エッチング等のプラズマ処理が行われるウエハの上
に汚染あるいは異物等が飛散せず且つプラズマに対して
プラズマ処理室が基準電位を与えるアースの働きをする
材料で構成するものである。プラズマ処理室は、プラズ
マに接触する材料が汚染源あるいは異物源にならないこ
と、およびプラズマ接触面がアースとして機能すること
が重要である。そのために、プラズマ中で使用する材料
として汚染や異物等の発生源とならない材料は、エッチ
ングプロセスに使用するガスおよび被エッチング材料を
構成する元素から構成される部材である必要がある。さ
らに、プラズマ処理室内のプラズマに接触する部分を、
高分子重合体で被覆してもプラズマに対するアースと作
用するように電気的に抵抗値が低い構造にしなければな
らない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, the inner wall of the plasma processing chamber is prevented from being contaminated with foreign matter or the like on a wafer to be subjected to plasma processing such as etching and the plasma processing chamber has a reference potential with respect to plasma. It is composed of a material that acts as an earth to give. In the plasma processing chamber, it is important that the material coming into contact with the plasma does not become a pollution source or a foreign material source, and that the plasma contact surface functions as a ground. Therefore, as the material used in the plasma, the material that does not become a source of generation of contamination, foreign matter, or the like needs to be a member composed of the gas used in the etching process and the elements forming the material to be etched. In addition, the part in contact with the plasma in the plasma processing chamber,
Even if it is coated with a high molecular weight polymer, it must have a structure with a low electrical resistance so that it acts as a ground for plasma.

【0018】本発明のプラズマ処理装置では、プラズマ
処理室内のプラズマ接触面の材料に耐プラズマ性の樹
脂、例えば、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテル
ケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリテトラ
フルオロエチレン、ポリベンゾイミダゾール等の高分子
材料(比誘電率kεは約2.1〜4.2)を用いること
で、プラズマ接触面から鉄、クロム、ニッケル等の金属
および弗化アルミ等の金属化合物は発生しなくなる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, plasma-resistant resin such as polyamide imide, polyether ether ketone, polyimide, polyether imide, polytetrafluoroethylene, polybenzo is used as the material of the plasma contact surface in the plasma processing chamber. By using a polymer material such as imidazole (relative permittivity kε is about 2.1 to 4.2), metal compounds such as iron, chromium and nickel and metal compounds such as aluminum fluoride are not generated from the plasma contact surface. .

【0019】また、このような耐プラズマ性材料をプラ
ズマ処理室の内側に配置することで、プラズマによって
表面が削られても容易に交換することができる。例え
ば、耐プラズマ性材料をプラズマ接触面に配置し被覆す
る方法としては、材料自体の張力によって密着・固定す
る方法と、金属からなるプラズマ処理室表面に噴霧ある
いは塗布し密着させて設ける方法がある。どちらの場合
も、プラズマ処理室、すなわち、真空室を形成する金属
が直接にプラズマに曝されることがなくなり、壁から金
属等の飛散はなくなる。これにより、半導体素子用のウ
エハ表面にも堆積することがなく配線不良の原因となる
こともない。また、耐プラズマ性材料がプラズマ処理室
内壁面に密着して設けられるので、温調されたプラズマ
処理室の場合、熱の伝導が良くなるので内壁面の温度制
御性が良くなり、狭い温度範囲であっても堆積物の付着
を容易に防止することが可能となる。
Further, by disposing such a plasma resistant material inside the plasma processing chamber, even if the surface is scraped by plasma, it can be easily replaced. For example, as a method of disposing and coating the plasma resistant material on the plasma contact surface, there are a method of adhering and fixing by the tension of the material itself and a method of providing by spraying or coating on the surface of the plasma processing chamber made of metal and adhering it. . In either case, the plasma processing chamber, that is, the metal forming the vacuum chamber is not directly exposed to the plasma, and the metal or the like is not scattered from the wall. As a result, it is not deposited on the surface of the wafer for semiconductor elements and does not cause wiring failure. Further, since the plasma-resistant material is provided in close contact with the inner wall surface of the plasma processing chamber, in the case of a temperature-controlled plasma processing chamber, heat conduction is improved, so that the temperature controllability of the inner wall surface is improved and the temperature is controlled within a narrow temperature range. Even if there is, it becomes possible to easily prevent the deposition of deposits.

【0020】さらに、上記耐プラズマ性材料を所定の厚
さ以下に設定することでプラズマ処理室にアース機能を
持たせることが可能となる。従来技術ではプラズマ処理
室内壁にプラズマカバーを配置しており、カバー材の厚
さに関しては規定があるものの、材料の物性値までは配
慮されていなかった。プラズマに対してプラズマ処理室
内壁がアースになるかどうかは材料の厚さと比誘電率と
で決まり、比誘電率kεと厚さt(μm)との関係(t
/kε)の値が重要であることが分かった。特に高分子
材料の場合は、混合する原料および連鎖状態さらには温
度によって比誘電率は変化するため、上記比誘電率kε
と厚さt(μm)の値を規定することが重要であること
が分かった。
Furthermore, by setting the plasma resistant material to have a predetermined thickness or less, the plasma processing chamber can be provided with a grounding function. In the prior art, the plasma cover is arranged on the inner wall of the plasma processing chamber, and although the thickness of the cover material is regulated, the physical property value of the material is not taken into consideration. Whether or not the inner wall of the plasma processing chamber is grounded with respect to plasma is determined by the thickness of the material and the relative permittivity, and the relationship between the relative permittivity kε and the thickness t (μm) (t
It has been found that the value of / kε) is important. Particularly in the case of a polymer material, the relative permittivity changes depending on the raw materials to be mixed, the chain state, and the temperature.
It was found that it is important to define the value of the thickness t (μm).

【0021】プラズマが生成されているプラズマ処理室
の内壁の壁付近には、壁面の材料によらずプラズマのシ
ースが存在する。エッチングに使用するプラズマの場
合、シースの厚さはプラズマ密度によって決まり、プラ
ズマ密度は使用するガスの組成と投入するRF出力によ
って決まる。例えば、生成されたプラズマの密度が1×
1010個/cmとすればシースの厚さは約600μ
m程度である。プラズマ中の比誘電率kεは約1.0で
あり、600/1.0=600をプラズマと壁の間にあ
るシース部の抵抗として考えることが可能である。シー
スから導体である壁までの間に、樹脂やアルミアルマイ
トの層からなる抵抗体を挿入する場合、実験結果による
とシースによる抵抗の1/2程度(約300)までの抵
抗体をシースと壁の間に挿入しても、プラズマから見る
と壁をアースとみなすことができる。これによると、導
体からなる金属壁とプラズマとの間に抵抗体からなるポ
リイミド樹脂(比誘電率3.55)を設置した場合は、
約1065μm厚さまでのものを挿入してもアースとみ
なすことが可能であり、ポリテトラフルオロエチレン
(比誘電率2.1)の場合は630μm厚さ程度までの
ものを挿入してもアースとみなすことが可能である。す
なわち、使用する材料の比誘電率をkε、厚さをt(m
m)とした場合、t/kε<300の条件を満たす条件
であれば、これらの材料で覆われたプラズマ処理室の導
体からなる壁は、プラズマ処理室中に生成するプラズマ
に対するアースとして作用させることが可能である。
A plasma sheath exists near the inner wall of the plasma processing chamber in which plasma is generated, regardless of the material of the wall surface. In the case of plasma used for etching, the thickness of the sheath is determined by the plasma density, and the plasma density is determined by the composition of the gas used and the RF power input. For example, the density of the generated plasma is 1 ×
If 10 10 pieces / cm 3 , the sheath thickness is about 600μ.
It is about m. The relative permittivity kε in plasma is about 1.0, and 600 / 1.0 = 600 can be considered as the resistance of the sheath portion between the plasma and the wall. When a resistor made of a resin or aluminum alumite layer is inserted between the sheath and the wall that is the conductor, according to the experimental results, a resistor that is about 1/2 (about 300) of the resistance of the sheath and the wall is provided. Even if it is inserted between the two, the wall can be regarded as the earth when viewed from the plasma. According to this, when the polyimide resin (relative permittivity: 3.55) made of a resistor is installed between the metal wall made of a conductor and the plasma,
It is possible to regard it as a ground even if it is inserted up to a thickness of about 1065 μm, and in the case of polytetrafluoroethylene (relative dielectric constant 2.1), it is considered a ground even if it is inserted up to a thickness of about 630 μm. It is possible. That is, the relative permittivity of the material used is kε and the thickness is t (m
m), if the condition of t / kε <300 is satisfied, the wall made of the conductor of the plasma processing chamber covered with these materials acts as a ground for the plasma generated in the plasma processing chamber. It is possible.

【0022】また、プラズマと接触する材料として、上
記耐プラズマ性材料を選択する際に、エッチング等を行
う場合に異物とならないような、例えば、シリコンや炭
素等の導電材料を含有させることにより、プラズマのア
ースとして機能させることもできる。この場合、プラズ
マ処理室の被覆材が導電材料を含むことでアースとして
作用するため、プラズマがプラズマ処理室から広く拡散
することはない。
Further, when a plasma resistant material is selected as a material to be brought into contact with plasma, by containing a conductive material such as silicon or carbon, which does not become a foreign substance when etching is performed, It can also function as a plasma earth. In this case, since the coating material of the plasma processing chamber acts as a ground by containing the conductive material, the plasma does not diffuse widely from the plasma processing chamber.

【0023】さらに、上記耐プラズマ性材料は、主に炭
素、酸素、水素等の元素から構成されており、プラズマ
に接触して削れても、半導体素子用のウエハ表面に堆積
し、異物として検出されることはない。
Further, the plasma resistant material is mainly composed of elements such as carbon, oxygen and hydrogen. Even if the plasma resistant material is scraped by contact with plasma, it is deposited on the surface of the wafer for semiconductor elements and detected as a foreign matter. It will not be done.

【0024】これによって、プラズマ処理するウエハ上
の異物及び汚染量を低減することが可能となり、プラズ
マ処理したウエハの不良率を低減することができる。し
たがって、本発明の耐プラズマ性材料をプラズマ処理室
内のプラズマ接触面に配置することにより、プラズマ処
理装置自体の生産性を向上させることができる。
As a result, it becomes possible to reduce the amount of foreign matters and the amount of contamination on the plasma-processed wafer, and it is possible to reduce the defective rate of the plasma-processed wafer. Therefore, by disposing the plasma resistant material of the present invention on the plasma contact surface in the plasma processing chamber, the productivity of the plasma processing apparatus itself can be improved.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1により説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0026】図1は本発明を適用したプラズマエッチン
グ装置を示すもので、ここでは、電磁波をアンテナより
放射し、磁場との相互作用によってプラズマを生成する
ECR方式のプラズマエッチング装置を示す。プラズマ
処理室、この場合、エッチング処理室8は図示を省略し
た温調手段によりその内壁面を20〜100℃の温度範
囲で温度調整可能となっている。エッチング処理室8の
上部にはアンテナ21が配置され、エッチング処理室8
とアンテナ21との間には電磁波を透過可能な誘電体1
7が設けられている。アンテナ21には、導波管2およ
びマッチングボックス18を介して、この場合、UHF
電磁波を発生させる高周波電源1が接続されている。エ
ッチング処理室8の外周部には、エッチング処理室8内
に磁場を形成するための磁場コイル3が巻装されてい
る。エッチング処理室8内のアンテナ21の下方にはウ
エハ5を配置するための試料台としての下部電極6が設
けられている。下部電極6には、試料としてのウエハ5
へのプラズマ中のイオンの入射エネルギを与えるための
高周波バイアス電源7と、ウエハ5を下部電極6に静電
吸着させるための直流電源10とが接続されている。
FIG. 1 shows a plasma etching apparatus to which the present invention is applied. Here, an ECR type plasma etching apparatus which radiates an electromagnetic wave from an antenna and generates plasma by interaction with a magnetic field is shown. The temperature of the plasma processing chamber, in this case, the etching processing chamber 8 can be adjusted on the inner wall surface within a temperature range of 20 to 100 ° C. by a temperature adjusting means (not shown). The antenna 21 is arranged above the etching processing chamber 8 and
Between the antenna and the antenna 21 is a dielectric 1 that can transmit electromagnetic waves.
7 is provided. The antenna 21 is connected to the antenna 2 via the waveguide 2 and the matching box 18, in this case, UHF.
A high frequency power source 1 for generating electromagnetic waves is connected. A magnetic field coil 3 for forming a magnetic field inside the etching chamber 8 is wound around the outer periphery of the etching chamber 8. Below the antenna 21 in the etching processing chamber 8, a lower electrode 6 is provided as a sample table on which the wafer 5 is placed. The lower electrode 6 has a wafer 5 as a sample.
A high-frequency bias power supply 7 for applying incident energy of ions in plasma to the plasma and a DC power supply 10 for electrostatically attracting the wafer 5 to the lower electrode 6 are connected.

【0027】エッチング処理室8は金属製でアースに接
地されており、内壁面には耐プラズマ性高分子材料から
成る樹脂層22が被覆してある。樹脂層22は、この場
合、厚さ630μmのポリテトラフルオロエチレンの円
筒状ライナーでなり、樹脂層22の外径はエッチング処
理室8の内径よりも0.2〜0.3mm程度大きくし
て、エッチング処理室8内に嵌め込んだときに樹脂層2
2がエッチング処理室8の内壁に密着するようにする。
このとき、さらに密着性を良くするために、樹脂層22
の外面に柔らかく熱伝導率の高いシリコンを配置して、
エッチング処理室8内に嵌め込むとさらに密着性が良く
なり、樹脂層22とエッチング処理室8の内壁の温度差
は小さくなる。樹脂層22は貼り替えの頻度を考えると
膜厚を厚くし、頻度を少なくすることが望ましく、この
ためできるだけ比誘電率kεは高いものを使用する方が
良い。
The etching chamber 8 is made of metal and is grounded to earth, and the inner wall surface is covered with a resin layer 22 made of a plasma-resistant polymer material. In this case, the resin layer 22 is made of a polytetrafluoroethylene cylindrical liner having a thickness of 630 μm, and the outer diameter of the resin layer 22 is larger than the inner diameter of the etching chamber 8 by about 0.2 to 0.3 mm. The resin layer 2 when fitted into the etching chamber 8
2 is brought into close contact with the inner wall of the etching processing chamber 8.
At this time, in order to further improve the adhesion, the resin layer 22
Place soft and high thermal conductivity silicon on the outer surface of
When it is fitted into the etching chamber 8, the adhesion is further improved and the temperature difference between the resin layer 22 and the inner wall of the etching chamber 8 is reduced. Considering the frequency of replacement, it is desirable that the resin layer 22 has a large film thickness and a low frequency. Therefore, it is better to use a resin having a high relative dielectric constant kε as much as possible.

【0028】また、樹脂層22の厚さが薄く円筒状ライ
ナーに形成できない場合には、樹脂を溶剤に溶かしスプ
レーで吹き付け、例えば、吹き付け回数によって膜厚を
管理しエッチング処理室8内に樹脂層22を形成するこ
とができる。この場合は、エッチング処理室8の内壁面
に完全に密着するので、熱の伝導は問題はない。
When the resin layer 22 is thin and cannot be formed into a cylindrical liner, the resin is dissolved in a solvent and sprayed with a spray. For example, the film thickness is controlled by the number of sprays and the resin layer is formed in the etching chamber 8. 22 can be formed. In this case, there is no problem in heat conduction because the inner wall surface of the etching processing chamber 8 is completely adhered.

【0029】なお、樹脂層22の厚さが500μm程度
を超えるものは、円筒状ライナーで形成することが可能
で、スプレー方式で形成する場合には200μm程度ま
での厚さのものができ、さらにスプレー方式の場合、シ
リコン、カーボン等の導電性材料を含有させることによ
り600μm程度以上の厚さのものまで形成可能であ
る。
If the resin layer 22 has a thickness of more than about 500 μm, it can be formed by a cylindrical liner, and if it is formed by a spray method, it can have a thickness of up to about 200 μm. In the case of the spray method, it is possible to form a material having a thickness of about 600 μm or more by containing a conductive material such as silicon or carbon.

【0030】上述のように構成した装置では、高周波電
源1から出力されたUHF電磁波は、マッチングボック
ス18、導波管2および誘電体17を介して、アンテナ
21部からエッチング処理室8に供給される。一方、エ
ッチング処理室8周囲の磁場コイル3による磁界がエッ
チング処理室8内に形成され、電磁波の電界と磁場コイ
ルの磁界との相互作用によって、エッチング処理室8内
に導入されたエッチングガスが効率良くプラズマ化され
る。このプラズマ9により、エッチング電極6上のウエ
ハ5に所定のエッチング処理が施される。このような処
理に用いられるプラズマとしては、エッチング処理速度
を上げるために密度が約1×1010個/cm以上の
プラズマが用いられる。また、エッチング処理に当たっ
ては、ウエハ5に入射するプラズマ中のイオンの入射エ
ネルギを高周波バイアス電源7によって制御し、所望の
エッチング形状が得られるよう設定される。シリコン酸
化膜等の絶縁膜のエッチング処理のように高いバイアス
電圧を必要とするプロセスでは、高周波バイアス電源7
からのRF出力は1KW以上の出力が必要とされる。
In the apparatus configured as described above, the UHF electromagnetic wave output from the high frequency power source 1 is supplied from the antenna 21 to the etching chamber 8 via the matching box 18, the waveguide 2 and the dielectric 17. It On the other hand, a magnetic field generated by the magnetic field coil 3 around the etching processing chamber 8 is formed in the etching processing chamber 8, and the interaction between the electric field of the electromagnetic wave and the magnetic field of the magnetic field coil causes the etching gas introduced into the etching processing chamber 8 to be efficiently treated. It is often turned into plasma. A predetermined etching process is performed on the wafer 5 on the etching electrode 6 by the plasma 9. As the plasma used for such treatment, plasma having a density of about 1 × 10 10 particles / cm 3 or more is used to increase the etching treatment speed. Further, in the etching process, the incident energy of ions in the plasma incident on the wafer 5 is controlled by the high frequency bias power source 7 so that a desired etching shape is obtained. In a process that requires a high bias voltage such as an etching process of an insulating film such as a silicon oxide film, the high frequency bias power supply 7
The RF output from is required to have an output of 1 kW or more.

【0031】一方、エッチング処理室8内へのプラズマ
9の発生および高周波バイアス電源7による高周波電力
印加によって、アース接地,高周波バイアス電源7,下
部電極6,プラズマ9,アンテナ21およびエッチング
処理室8,アース接地の間で電気回路が形成される。こ
のとき、エッチング処理室8とプラズマ9との間にもイ
オンシースが生じ、プラズマ9中のイオンがエッチング
処理室8の内壁に入射する。
On the other hand, by generating plasma 9 in the etching processing chamber 8 and applying high-frequency power from the high-frequency bias power supply 7, grounding, high-frequency bias power supply 7, lower electrode 6, plasma 9, antenna 21, and etching processing chamber 8, An electrical circuit is formed between earth and ground. At this time, an ion sheath is also generated between the etching processing chamber 8 and the plasma 9, and the ions in the plasma 9 enter the inner wall of the etching processing chamber 8.

【0032】例えば、シリコン酸化膜をCF系ガス(C
、C等)を用いてエッチング処理する場
合、プラズマ9にはCxFyイオンが生成され、CxF
yイオンがエッチング処理室8側に引っ張られる。この
とき、エッチング処理室8内壁面には樹脂層22が設け
てあるので、CxFyイオンは樹脂層22に入射する。
高分子材料でなる樹脂層22はCHF系でなり、プラズ
マ中のイオン成分と同成分を有したものとなっているの
で、プラズマ中のイオンと樹脂層とが反応してできる反
応生成物およびイオンによってスパッタされた樹脂層2
2の成分もCF系のものであり、エッチングプロセスへ
の悪影響を防ぐことができる。このようにプロセスガス
としてCF系ガスを用いるプロセスには、本実施例の樹
脂層は有効である。
For example, a silicon oxide film is used as a CF gas (C
4 F 8 , C 5 F 8 or the like), CxFy ions are generated in the plasma 9 and CxFy ions are generated.
The y ions are pulled toward the etching processing chamber 8 side. At this time, since the resin layer 22 is provided on the inner wall surface of the etching processing chamber 8, CxFy ions are incident on the resin layer 22.
Since the resin layer 22 made of a polymer material is CHF-based and has the same components as the ion components in the plasma, reaction products and ions formed by the reaction between the ions in the plasma and the resin layer Resin layer 2 sputtered by
The second component is also of CF type and can prevent adverse effects on the etching process. Thus, the resin layer of this embodiment is effective for the process using the CF-based gas as the process gas.

【0033】また、樹脂層22はその比誘電率kεを
2.1とすると、t/kε<300となる樹脂層22の
厚さは630μmとなり、本実施例による材料、すなわ
ち、ポリテトラフルオロエチレンの円筒状ライナーを用
いれば、エッチング処理室8をアースとして作用させる
ことが可能であり、プラズマ9の電位を安定させること
ができ、必要なバイアス電圧を高周波バイアス電源7に
よりウエハ5に印加して所望のエッチング処理を行うこ
とができる。
Further, assuming that the relative dielectric constant kε of the resin layer 22 is 2.1, the thickness of the resin layer 22 with t / kε <300 is 630 μm, and the material according to this embodiment, that is, polytetrafluoroethylene. If the cylindrical liner is used, the etching processing chamber 8 can act as ground, the potential of the plasma 9 can be stabilized, and a necessary bias voltage can be applied to the wafer 5 by the high frequency bias power supply 7. A desired etching process can be performed.

【0034】なお、シリコン酸化膜等のエッチング処理
の中でウエハ5に高いバイアス電圧を印加する必要がな
いプロセスでは、エッチング処理室8とプラズマ9との
シース電圧も小さくなるので、樹脂層22の厚さも薄く
する必要がある。
In a process in which it is not necessary to apply a high bias voltage to the wafer 5 during the etching process of the silicon oxide film or the like, the sheath voltage between the etching process chamber 8 and the plasma 9 also becomes small, so that the resin layer 22 of the resin layer 22 is formed. It is also necessary to reduce the thickness.

【0035】以上、本実施例によれば、プラズマ生成と
ウエハへのイオンの入射エネルギ制御とを独立に行うよ
うにしており、イオンの入射エネルギ制御に影響される
ことなく、必要な密度のプラズマを安定に生成すること
が出来る。このようなエッチング処理装置において、ア
ースに接地されたエッチング処理室8の内壁面を、比誘
電率kεと厚さt(μm)との関係がt/kε<300
となる耐プラズマ性高分子材料で被覆することにより、
エッチング処理室8をアースと見なすことが可能とな
り、安定したプラズマ電位を与えることができるので、
シリコン酸化膜等のエッチング処理のようにプラズマ中
のイオンのウエハへの大きな入射エネルギを必要とす
る、1KW以上の高周波出力によるバイアス電圧を下部
電極6に印加し、ウエハ5を所望の形状にエッチング加
工する場合、プラズマ中のイオンによってエッチング処
理室8の内壁面が反応およびスパッタされてエッチング
されても、処理ガス系と同成分を含む耐プラズマ性高分
子材料によってエッチング処理室8の内壁面を保護して
いるので、エッチング処理室8からの金属汚染を防止で
き、且つその内壁面からの反応生成物やスパッタ成分が
処理ガス系と同成分となっているためプロセスに悪影響
を及ぼすことはない。これにより、エッチング処理する
ウエハの不良率を低減することができ、エッチング装置
の生産性を向上させることができる。また、耐プラズマ
性高分子材料をエッチング処理室8の内壁面に被覆して
いるので、温調されたエッチング処理室の熱が効率よく
耐プラズマ性高分子材料に伝わるので、プラズマに曝さ
れる面の温度を容易に制御することができる。
As described above, according to this embodiment, the plasma generation and the ion incident energy control on the wafer are performed independently, and the plasma having the required density is not affected by the ion incident energy control. Can be generated stably. In such an etching apparatus, the relationship between the relative permittivity kε and the thickness t (μm) on the inner wall surface of the etching processing chamber 8 grounded to the earth is t / kε <300.
By coating with a plasma resistant polymer material that becomes
Since the etching processing chamber 8 can be regarded as ground and a stable plasma potential can be given,
A bias voltage is applied to the lower electrode 6 by a high frequency output of 1 kW or more, which requires a large incident energy of ions in the plasma to the wafer as in the etching process of a silicon oxide film or the like, and the wafer 5 is etched into a desired shape. In the case of processing, even if the inner wall surface of the etching processing chamber 8 is reacted and sputtered by the ions in the plasma to be etched, the inner wall surface of the etching processing chamber 8 is covered with the plasma-resistant polymer material containing the same components as the processing gas system. Since it is protected, metal contamination from the etching processing chamber 8 can be prevented, and the reaction products and sputter components from the inner wall surface of the etching processing chamber 8 have the same components as the processing gas system, so that they do not adversely affect the process. . As a result, the defective rate of the wafer to be etched can be reduced, and the productivity of the etching apparatus can be improved. Further, since the plasma-resistant polymer material is coated on the inner wall surface of the etching treatment chamber 8, the heat of the temperature-controlled etching treatment chamber is efficiently transferred to the plasma-resistant polymer material, so that it is exposed to plasma. The surface temperature can be easily controlled.

【0036】また、本実施例によれば、樹脂層をエッチ
ング処理室内壁面に密着させて設けることができるの
で、樹脂層の内表面の温度を温度調節されたエッチング
処理室の温度と等しくすることができ、エッチング処理
室の壁面温度を約80℃以上に温調することにより、シ
リコン酸化膜のエッチング処理中に発生する反応生成物
のエッチング処理室内壁面への堆積を防止することがで
きる。
Further, according to this embodiment, since the resin layer can be provided in close contact with the inner wall surface of the etching treatment chamber, the temperature of the inner surface of the resin layer should be equal to the temperature of the temperature-controlled etching treatment chamber. By controlling the temperature of the wall surface of the etching chamber to about 80 ° C. or higher, it is possible to prevent the reaction products generated during the etching process of the silicon oxide film from being deposited on the wall surface of the etching chamber.

【0037】また、本実施例によれば、樹脂層をエッチ
ング処理室内壁面に密着させて設けることができるの
で、樹脂層の内表面の温度を温度調節されたエッチング
処理室の温度と等しくすることができ、エッチング処理
室の壁面温度を約40℃以下に温調することにより、シ
リコン酸化膜のエッチング処理中に発生する反応生成物
のエッチング処理室内壁面への堆積を、強固に密着した
反応生成物の堆積とすることができるので、堆積した付
着物の剥がれを防止することが可能であり、反応生成物
が原因となる異物の飛散によるウエハへの付着を防ぐこ
とができる。
Further, according to this embodiment, since the resin layer can be provided in close contact with the inner wall surface of the etching processing chamber, the temperature of the inner surface of the resin layer should be equal to the temperature of the temperature-controlled etching processing chamber. By controlling the temperature of the wall surface of the etching process chamber to about 40 ° C. or less, the reaction product generated during the etching process of the silicon oxide film is firmly adhered to the wall surface of the etching process chamber. Since it is possible to deposit the deposits, it is possible to prevent the deposited deposits from peeling off, and to prevent the deposits on the wafer due to the scattering of foreign substances caused by the reaction products.

【0038】また、耐プラズマ性高分子材料に導電材料
を含有させることで、樹脂層自体はプラズマによって削
れ易くなるが、導電性を有するので厚さを厚くしてもア
ースの作用を持たせることが可能であり、また樹脂層の
厚さも容易に厚くすることができるので、バイアス電圧
の低いプロセスを用いる装置への適用に有効である。
Further, by including a conductive material in the plasma resistant polymer material, the resin layer itself is easily scraped by the plasma, but since it has conductivity, it has a function of grounding even if the thickness is increased. In addition, since the resin layer can be easily thickened, it is effective for application to a device using a process with a low bias voltage.

【0039】なお、上記実施例は、エッチング処理室8
の内壁面を樹脂層22によって被覆したものについて述
べたが、図2に示すように下部電極6の下方に、アース
に接地された電極カバー12を設け、電極カバー12の
外周面に前記実施例と同様の樹脂層23をスプレーによ
り吹き付けるか、ハケ等を用いて塗布しても良い。これ
により、下部電極の下方に回り込むプラズマによる金属
部品の削れを防止できるとともに、アース電極の面積拡
大によってよりプラズマ電位に安定性を持たせられる。
なお、ここで、符号11は下部電極6の外周部を囲む絶
縁物によるカバーである。
In the above embodiment, the etching processing chamber 8 is used.
Although the inner wall surface of the above is covered with the resin layer 22, the electrode cover 12 grounded to the ground is provided below the lower electrode 6 as shown in FIG. The resin layer 23 similar to the above may be sprayed or applied using a brush or the like. As a result, it is possible to prevent the metal parts from being scraped off by the plasma that goes around below the lower electrode, and to stabilize the plasma potential by increasing the area of the ground electrode.
Here, reference numeral 11 is a cover made of an insulator that surrounds the outer peripheral portion of the lower electrode 6.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上述べたように、本発明は、アース電
極として作用させるプラズマ処理室からの金属汚染を防
止するとともにプラズマに曝される面の温度制御を容易
に行うことができるという効果を奏する。また、プラズ
マ処理室の内壁面を覆う材料の板厚を、材料の比誘電率
kεと厚さt(μm)との関係においてt/kε<30
0に設定することで、プラズマ処理室表面をプラズマに
対してアースとすることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent metal contamination from the plasma processing chamber acting as an earth electrode and easily control the temperature of the surface exposed to plasma. Play. Further, the plate thickness of the material covering the inner wall surface of the plasma processing chamber is t / kε <30 in relation to the relative permittivity kε of the material and the thickness t (μm).
By setting it to 0, the surface of the plasma processing chamber can be grounded to the plasma.

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

【図1】本発明の一実施例であるプラズマエッチング装
置を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view showing a plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例であるプラズマエッチング
装置の下部電極部を示す縦断面図である。
FIG. 2 is a vertical sectional view showing a lower electrode portion of a plasma etching apparatus according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…高周波電源、2…導波管、3…磁場コイル、4…ガ
ス供給系、5…ウエハ(試料)、6…下部電極(試料
台)、7…高周波バイアス電源、8…エッチング処理室
(プラズマ処理室)、9…プラズマ、10…直流電源、
11…絶縁カバー、12…電極カバー、17…誘電体、
18…マッチングボックス、21…アンテナ、22,2
3…樹脂層。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... High frequency power supply, 2 ... Waveguide, 3 ... Magnetic field coil, 4 ... Gas supply system, 5 ... Wafer (sample), 6 ... Lower electrode (sample stage), 7 ... High frequency bias power supply, 8 ... Etching chamber ( Plasma processing chamber), 9 ... Plasma, 10 ... DC power supply,
11 ... Insulation cover, 12 ... Electrode cover, 17 ... Dielectric material,
18 ... Matching box, 21 ... Antenna, 22, 2
3 ... Resin layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05H 1/46 H01L 21/302 B (72)発明者 末廣 満 山口県下松市東豊井794番地 株式会社日 立製作所笠戸事業所内 Fターム(参考) 4G075 AA30 AA62 BC06 BD14 CA25 CA47 CA51 CA62 EB42 FB12 4K030 DA04 FA04 KA08 KA30 KA47 4K057 DA01 DB06 DD01 DE06 DM03 DM29 DN01 5F004 AA16 BA14 BB29 BB30 CA03 DA00 DB03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H05H 1/46 H01L 21/302 B (72) Inventor Mitsuru Shirohiro 794 Higashitoyoi Higashitoyo, Shimomatsu City, Yamaguchi Prefecture F term in the Kasado Works (reference) 4G075 AA30 AA62 BC06 BD14 CA25 CA47 CA51 CA62 EB42 FB12 4K030 DA04 FA04 KA08 KA30 KA47 4K057 DA01 DB06 DD01 DE06 DM03 DM29 DN01 5F004 AA16 BA14 BB29 BB30 CA03 DA00 DB03

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プラズマ生成と試料へのイオンの入射エ
ネルギ制御とを独立に行うプラズマ処理装置において、
アースに接地された導電体の金属でなりプラズマ処理室
内で前記プラズマと接触する面を、比誘電率kεと厚さ
t(μm)との関係がt/kε<300となる耐プラズ
マ性高分子材料で被覆したことを特徴とするプラズマ処
理装置。
1. A plasma processing apparatus for independently performing plasma generation and ion incident energy control on a sample,
A plasma resistant polymer which is made of a conductive metal grounded to earth and has a relationship between the relative permittivity kε and the thickness t (μm) of t / kε <300 on the surface that contacts the plasma in the plasma processing chamber. A plasma processing apparatus characterized by being coated with a material.
【請求項2】 請求項1記載のプラズマ処理装置におい
て、前記耐プラズマ性高分子材料は吹き付けもしくは塗
付により、前記プラズマ処理室内面に形成されたプラズ
マ処理装置。
2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma resistant polymer material is formed on the inner surface of the plasma processing chamber by spraying or coating.
【請求項3】 請求項1記載のプラズマ処理装置におい
て、前記耐プラズマ性高分子材料は円筒状ライナーに形
成し、前記円筒状ライナーの外径を前記プラズマ処理室
の内面の径よりも大きくしたことを特徴とするプラズマ
処理装置。
3. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma resistant polymer material is formed into a cylindrical liner, and the outer diameter of the cylindrical liner is larger than the inner diameter of the plasma processing chamber. A plasma processing apparatus characterized by the above.
【請求項4】 請求項3記載のプラズマ処理装置におい
て、前記円筒状ライナーの外周面にシリコンを配置し、
前記プラズマ処理室内面にシリコンを介して前記円筒状
ライナーを密着させて取り付けたプラズマ処理装置。
4. The plasma processing apparatus according to claim 3, wherein silicon is arranged on an outer peripheral surface of the cylindrical liner,
A plasma processing apparatus in which the cylindrical liner is closely attached to the inside of the plasma processing chamber via silicon.
【請求項5】 プラズマ生成と試料へのイオンの入射エ
ネルギ制御とを独立に行う酸化膜用のプラズマ処理装置
において、アースに接地された導電体の金属でなり内部
に前記プラズマが生成されるプラズマ処理室の内壁面
を、比誘電率kεと厚さt(μm)との関係がt/kε
<300となる耐プラズマ性高分子材料で被覆したこと
を特徴とするプラズマ処理装置。
5. A plasma processing apparatus for an oxide film, which performs plasma generation and ion incident energy control on a sample independently, and which is made of a conductive metal grounded to the earth and in which the plasma is generated. As for the inner wall surface of the processing chamber, the relationship between the relative permittivity kε and the thickness t (μm) is t / kε.
A plasma processing apparatus characterized by being coated with a plasma-resistant polymer material of <300.
【請求項6】 少なくともプラズマに曝される一面がア
ースに接地された金属で成るプラズマ処理室と、前記プ
ラズマ処理室内にプラズマ密度が1×10 個/cm
以上のプラズマを生成するプラズマ生成手段と、前記
プラズマ処理室内に設けられ試料を配置する試料台と、
前記試料台に接続され前記プラズマ中のイオンを前記試
料に入射させるエネルギを与える高周波バイアス電源と
を具備し、前記高周波バイアス電源のRF出力が1KW
以上で与えられるプラズマ処理装置において、前記プラ
ズマ処理室の金属部の内壁面に、前記RF出力に対して
アース機能を有する耐プラズマ性高分子材料を被覆した
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
6. At least a plasma processing chamber with one side made of a metal that is grounded to the earth to be exposed to the plasma, the plasma processing the plasma density in the chamber 1 × 10 1 0 pieces / cm
Plasma generating means for generating three or more plasmas, a sample table provided in the plasma processing chamber for placing a sample,
A high-frequency bias power supply connected to the sample stage to give energy for causing ions in the plasma to enter the sample, and the RF output of the high-frequency bias power supply is 1 KW.
In the plasma processing apparatus given above, the plasma processing apparatus is characterized in that the inner wall surface of the metal part of the plasma processing chamber is coated with a plasma-resistant polymer material having a grounding function for the RF output.
【請求項7】 プラズマ生成と試料へのイオンの入射エ
ネルギ制御とを独立に行うプラズマ処理装置において、
アースに接地された導電体の金属でなりプラズマ処理室
内で前記プラズマと接触する面に、導電材料を含有する
耐プラズマ性高分子材料を被覆したことを特徴とするプ
ラズ処理装置。
7. A plasma processing apparatus for independently performing plasma generation and ion incident energy control on a sample,
A plasma processing apparatus, characterized in that a surface made of a conductive metal which is grounded to the earth and which contacts the plasma in the plasma processing chamber is coated with a plasma resistant polymer material containing a conductive material.
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