JP2004039658A - Plasma processing apparatus - Google Patents

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宮野 真一
Hideki Sumino
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma processing apparatus which can reduce a damage occurrence capability of a cylindrical member as compared with a prior art, which can improve an apparatus operating factor by lowering a maintenance frequency and reduce a running cost, and which can improve productivity. <P>SOLUTION: A cylindrical member 40 is inserted from an inside of a shielding ring 19 into a locking through hole 30, and a locking flange 41 of a rear end is brought into contact with a planar contact surface 31 formed on a periphery of the through hole 30 of the inside of the ring 19. A bolt 50 is screwed from an outside of the ring 19 into the member 40. The ring 19 is supported to an insulator ring 15 by projecting a tip of this bolt 50 from the member 40 and bringing the tip of the bolt 50 into contact with the ring 15. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマを生起し、このプラズマを利用して半導体ウエハ等の被処理基板のエッチング処理、成膜処理等を行うプラズマ処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、プラズマを生起し、このプラズマを被処理物に作用させて所定の処理を施すプラズマ処理装置が多用されている。
【0003】
例えば、半導体装置の製造分野においては、半導体装置の微細な回路構造を形成する際に、半導体ウエハ等の被処理基板にプラズマを作用させて、エッチング処理や成膜処理等を行っている。
【0004】
このようなプラズマ処理装置のうち、例えば、半導体ウエハのプラズマ処理を行うものでは、半導体ウエハが略円板状に構成されているため、円板状或いは環状に構成された部材が使用されている場合が多い。
【0005】
例えば、所謂平行平板型のプラズマ処理装置では、真空チャンバ内に、互いに対向するように設けられた上部電極及び下部電極電極も半導体ウエハを処理するプラズマ処理装置の場合は、通常円板状に構成されており、下部電極の周囲には所謂フォーカスリング等の環状の部材が設けられ、上部電極の周囲には所謂シールドリング等の環状の部材が設けられている。
【0006】
また、上記のシールドリング等の場合、不所望な放電が生じたり、不所望な不純物として半導体ウエハ中に混入することを防止するため、石英等の材質で構成される場合が多い。
【0007】
しかしながら、石英によってかかるシールドリング等を構成した場合、石英のシールドリング等に直接ネジを形成して支持することが困難なため、シールドリング等には係止用透孔のみを形成し、この係止用透孔に、樹脂等により円筒状に構成され内側にネジが形成された円筒状部材(ブッシュ)を配置し、この円筒状部材に同じく樹脂等から形成されたボルトを捩じ込んで、シールドリング等を支持部材に支持することが行われている。
【0008】
なお、上記した円筒状部材には、後端側に係止用フランジが形成され、この係止用フランジが係止用透孔の周囲の当接面に当接されて、円筒状部材の回転等を防止するようになっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者等が詳査したところ、上述した構成の従来のプラズマ処理装置では、上述した円筒状部材の破損、特に、円筒状部材の円筒状部分と係止用フランジ部分との境界部分等に破損が生じ易く、短時間のうちに円筒状部材の破損が発生するため、頻繁にメンテナンスを行って、円筒状部材を交換しなければならず、装置稼働率の低下を招くとともに、ランニングコストが上昇し、生産性の悪化を招く可能性があることが判明した。
【0010】
本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので、従来に比べて円筒状部材の破損発生可能性を低減することができ、メンテナンス頻度を低下させて装置稼働率の向上とランニングコストの低減を行うことができ、生産性の向上を図ることのできるプラズマ処理装置を提供しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項1のプラズマ処理装置は、被処理基板を収容してプラズマを生起し、前記被処理基板にプラズマ処理を施すための真空チャンバと、径方向に沿って形成された係止用透孔を有し、前記真空チャンバ内に配置される環状部材と、前記環状部材が支持される支持部材と、内部に捩子が形成され前記係止用透孔に挿入される円筒状部材であって、後端に前記係止用透孔の周囲の当接面に当接される係止用フランジが形成された円筒状部材と、前記係止用フランジとは反対側から前記円筒状部材内に捩じ込まれ、先端部が前記係止部材に当接されることによって前記環状部材を前記支持部材に係止するボルトとを具備したプラズマ処理装置であって、前記環状部材の前記係止用フランジとの当接面を、平面状に形成したことを特徴とする。
【0012】
また、請求項2のプラズマ処理装置は、請求項1記載のプラズマ処理装置において、前記環状部材が石英から構成されていることを特徴とする。
【0013】
また、請求項3のプラズマ処理装置は、請求項1又は2記載のプラズマ処理装置において、前記円筒状部材及び前記ボルトが樹脂から構成されていることを特徴とする。
【0014】
また、請求項4のプラズマ処理装置は、請求項3記載のプラズマ処理装置において、前記ボルトの頭部に、六角レンチ用の六角穴であって、六角形各頂点に位置するように小孔を穿設し、これらの各小孔に切削加工を施して形成された六角穴が設けられていることを特徴とする
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をエッチング装置に適用した実施の形態について図面を参照して説明する。
【0016】
図1は、本実施形態に係るエッチング装置の全体の概略構成を模式的に示すもので、同図において、符号1は、材質が例えばアルミニウム等からなり、内部を気密に閉塞可能に構成された円筒状の真空チャンバを示している。
【0017】
上記真空チャンバ1内には、略円板状に形成され、下部電極を兼ねた基板載置台2が設けられており、この基板載置台2は、セラミックなどの絶縁板3を介して真空チャンバ1の底部から支持されている。
【0018】
この基板載置台2の表面には、図示しない静電チャックが設けられており、基板載置台2内には、温度調節媒体として、例えば冷却用の絶縁性流体を循環させるための温調媒体流路4と、載置面と半導体ウエハWの裏面との間にヘリウム等の温調ガスを供給するためのガス流路5が形成されており、これらの機構によって、基板載置台2上に配置された半導体ウエハWを所定温度に温度調節できるように構成されている。
【0019】
さらに、基板載置台2の半導体ウエハWの載置面の周囲を囲むように、導電性材料または絶縁性材料から環状に形成されたフォーカスリング6が設けられている。
【0020】
また、基板載置台2のほぼ中央には、高周波電力を供給するための給電線7が接続されている。この給電線7には、マッチングボックス8及び高周波電源9が接続され、高周波電源9からは、所定周波数、例えば、数MHz〜百数十MHzの範囲の高周波電力が、基板載置台2に供給されるようになっている。
【0021】
さらに、フォーカスリング6の外側には、環状に構成され、多数の排気孔が形成された排気リング10が設けられており、この排気リング10を介して、排気ポート11に接続された排気系12により、真空チャンバ1内の処理空間の真空排気が行われるよう構成されている。
【0022】
一方、基板載置台2の上方の真空チャンバ1の天壁部分には、シャワーヘッドを構成する上部電極13が、基板載置台2と平行に対向する如く設けられており、この上部電極13と基板載置台(下部電極)2が、一対の電極として機能するようになっている。
【0023】
上記上部電極13には、その下面に多数のガス吐出孔14が設けられている。また、この上部電極13の周縁部は、絶縁性材料、例えばAl2 3 等から環状に構成されたインシュレータリング15によって支持されており、上部電極13の上側にはガス拡散用空隙16が形成されている。このガス拡散用空隙16の天井部には、ガス供給配管17が接続され、このガス供給配管17の他端には、エッチング用の処理ガス(エッチングガス)を供給する処理ガス供給系18が接続されている。この処理ガス供給系18は、図示しないマスフローコントローラ (MFC)及び処理ガス供給源等から構成されている。
【0024】
また、インシュレータリング15の外側には、石英等から環状に構成され、インシュレータリング15の下面及び上部電極13の周縁部下面を覆うように、シールドリング19が設けられている。このシールドリング19のインシュレータリング15への取付部分の構成については、後述する。
【0025】
一方、真空チャンバ1の外側周囲には、真空チャンバ1と同心状に、環状の磁場形成機構(リング磁石)20が配置されており、基板載置台2と上部電極13との間の処理空間に磁場を形成するようになっている。この磁場形成機構20は、回転機構21によって、その全体が、真空チャンバ1の回りを所定の回転速度で回転可能とされている。
【0026】
次に、上述したシールドリング19のインシュレータリング15への取付部分の構成について説明する。
【0027】
図2に示すように、シールドリング19には、その径方向に沿って穿設された係止用透孔30(図中点線で示す)が複数(図2に示す例では4つ)、所定間隔(図2に示す例では90度間隔)を設けて配設されている。
【0028】
これらの係止用透孔30には、図3,4に示すように構成された円筒状部材40が設けられる。この円筒状部材40は、樹脂、例えばPEA等から円筒状に構成され、その内側面にネジが形成されており、その後端部には矩形状の係止用フランジ41が設けられている。
【0029】
そして、図5にも示すように、円筒状部材40が、シールドリング19の内側から係止用透孔30に挿入され、後端の係止用フランジ41が、シールドリング19の内側の係止用透孔30の周囲に形成された平面状の当接面31に当接されるように構成されている。この当接面31は、シールドリング19の上側から、係止用透孔30の周囲の矩形状の領域を、係止用フランジ41の形状に合わせて平面状に切削して形成されたものである。
【0030】
上記当接面31を形成することにより、この当接面31に対して、係止用フランジ41が略全面で面接触する構成となっている。
【0031】
このため、この平面状の当接面31が形成されておらず、円弧状のシールドリング19の内側面に平面状の係止用フランジ41が線接触状態あるいは点接触状態で接触する場合に比べて、係止用フランジ41に加わる力を分散させることができ、一部に応力が集中することを防止することができるので、例えば、円筒状部材40の円筒状部分と係止用フランジ部分の境界部分等に破損が生じる可能性を大幅に低減することができる。
【0032】
これによって、円筒状部材40の交換等に関するメンテナンスの周期を長期化することができるので、従来に比べて装置稼働率を向上させることができるとともに、ランニングコストを低減することができ、従来に比べて生産性の向上を図ることができる。
【0033】
上記円筒状部材40には、図5に示すように、ボルト50が、シールドリング19の外側から捩じ込まれ、このボルト50の先端部が円筒状部材40から突出してインシュレータリング15に当接されることによって、シールドリング19がインシュレータリング15に支持されるよう構成されている。なお、ボルト50は、4つの各係止用透孔30内に挿入された4個の円筒状部材40に夫々捩じ込まれるようになっており、これらを捩じ込むバランスを調整することによって、インシュレータリング15に対するシールドリング19の取付位置の調整を行えるようになっている。
【0034】
上記ボルト50は、樹脂、例えばベスペル(登録商標、デュポン社製)から構成されており、図6,7に示すように、このボルト50の頭部には、六角レンチ用の六角穴51が形成されている。この六角穴51は、まず、ボルト50の頭部の六角穴51の各頂点の位置に、小孔52をドリル等で穿設し、これらの小孔52の間をエンドミル等を用いて六角穴状に切削することにより形成されている。
【0035】
なお、通常の金属からなるボルトに六角レンチ用の六角穴を形成する場合は、放電加工によって形成するが、ボルト50のように樹脂製のボルトの場合は、放電加工によって六角穴を形成することができない。このため、従来は、マイナス溝を切削によって形成したボルトを用いていたが、マイナス溝をマイナスドライバによって係止してボルトを回転させる場合は、滑り易くメンテナンス性が低下する一因となっていた。これに対して、上記の方法で六角穴51を形成したボルト50を用いることにより、従来に比べて大幅にメンテナンス性の向上を図ることができる。
【0036】
次に、上記のように構成されたエッチング装置によるエッチング手順について説明する。
【0037】
まず、真空チャンバ1に設けられた図示しない開閉機構を開放し、図示しない搬送機構により半導体ウエハWを真空チャンバ1内に搬入し、基板載置台2上に載置する。そして、図示しない静電チャックにより、半導体ウエハWをクーロン力等により吸着する。
【0038】
この後、搬送機構を真空チャンバ1外へ退避させた後、開閉機構を閉じ、排気系12の真空ポンプにより排気ポート11を通じて真空チャンバ1内を排気する。真空チャンバ1内が所定の真空度になった後、真空チャンバ1内には、処理ガス供給系18から、所定のエッチングガスが、所定流量で導入され、真空チャンバ1内が所定の圧力、例えば1.33〜133Pa(10〜1000mTorr)に保持される。
【0039】
そして、この状態で高周波電源9から、基板載置台2に、所定周波数(例えば数MHz〜百数十MHz)の高周波電力を供給する。
【0040】
この場合に、下部電極である基板載置台2と上部電極13との間の処理空間には高周波電界が形成されるとともに、磁場形成機構20による磁場が形成され、この状態でプラズマによる半導体ウエハWのエッチング処理が行われる。
【0041】
このエッチング処理の際に、基板載置台2の温調媒体流路4には、冷却用の絶縁性流体が循環され、また、ガス流路5を通じて、基板載置台2の載置面と半導体ウエハWの裏面との間には、ヘリウム等の温調ガスが供給されることによって、半導体ウエハWは、所定温度に保たれる。
【0042】
そして、所定のエッチング処理が実行されると、高周波電源9からの高周波電力の供給を停止することによって、エッチング処理を停止し、上述した手順とは逆の手順で、半導体ウエハWを真空チャンバ1外に搬出する。
【0043】
上記のような手順で半導体ウエハWのエッチング処理を行ったところ、従来は通常のメンテナンスサイクル(処理の積算時間が200時間程度)以前に円筒状部材に破損が生じることがあったが、本実施形態においては、このようなメンテナンスサイクル以前に円筒状部材40に破損が生じることなく、良好な状態で使用することができた。
【0044】
なお、上述した実施形態では、本発明を、シールドリング19の支持部分に適用した例について説明したが、本発明はかかる場合に限定されるものではなく、その他の環状部材についても同様にして適用することができることは、勿論である。また、部材の全体の形状が環状に形成されたものに限らず、部材の一部が環状に形成され、この環状に形成された部材の部分で係止される構成のものについても同様にして適用することができる。
【0045】
さらに、上述した実施形態では、本発明を、下部電極に高周波電力を供給するタイプのエッチング装置に適用した例について説明したが、本発明はかかる場合に限定されるものではなく、例えば、上部電極と下部電極の双方に高周波電力を供給するタイプのエッチング装置や、成膜を行うプラズマ処理装置等、あらゆるプラズマ処理装置に適用することができる。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明のプラズマ処理装置によれば、従来に比べて円筒状部材の破損発生可能性を低減することができ、メンテナンス頻度を低下させて装置稼働率の向上とランニングコストの低減を行うことができ、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のプラズマ処理装置の全体の概略構成を示す図。
【図2】図1のプラズマ処理装置のシールドリングの全体の概略構成を示す図。
【図3】図1のプラズマ処理装置の円筒状部材の概略構成を拡大して示す図。
【図4】図3の円筒状部材の側面概略構成を拡大して示す図。
【図5】図1のプラズマ処理装置の要部概略構成を拡大して示す図。
【図6】図1のプラズマ処理装置のボルトの概略構成を拡大して示す図。
【図7】図6のボルトの断面概略構成を拡大して示す図。
【符号の説明】
W……半導体ウエハ、1……真空チャンバ、2……基板載置台、13……上部電極、15……インシュレータリング、19……シールドリング、30……係止用透孔、31……当接面、40……円筒状部材、41……係止用フランジ、50……ボルト。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma processing apparatus that generates a plasma and performs an etching process, a film forming process, and the like on a target substrate such as a semiconductor wafer using the plasma.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a plasma processing apparatus that generates plasma and performs a predetermined process by causing the plasma to act on an object to be processed has been frequently used.
[0003]
For example, in the field of manufacturing semiconductor devices, when forming a fine circuit structure of a semiconductor device, plasma is applied to a substrate to be processed such as a semiconductor wafer to perform an etching process, a film forming process, and the like.
[0004]
Among such plasma processing apparatuses, for example, in a plasma processing apparatus for a semiconductor wafer, since the semiconductor wafer is formed in a substantially disc shape, a member formed in a disc shape or an annular shape is used. Often.
[0005]
For example, in a so-called parallel plate type plasma processing apparatus, an upper electrode and a lower electrode provided in a vacuum chamber so as to face each other are also usually formed in a disk shape in the case of a plasma processing apparatus which processes a semiconductor wafer. An annular member such as a so-called focus ring is provided around the lower electrode, and an annular member such as a so-called shield ring is provided around the upper electrode.
[0006]
In addition, in the case of the above-mentioned shield ring or the like, it is often formed of a material such as quartz in order to prevent undesired discharge from occurring or mixing into semiconductor wafers as undesired impurities.
[0007]
However, when such a shield ring or the like is made of quartz, it is difficult to directly form a screw on the quartz shield ring or the like to support it. Therefore, only a through hole for locking is formed in the shield ring or the like. A cylindrical member (bushing) which is formed in a cylindrical shape with a resin or the like and has a screw formed inside is disposed in the through hole for stopping, and a bolt similarly formed of a resin or the like is screwed into the cylindrical member. Supporting a shield ring or the like on a support member is performed.
[0008]
The above-mentioned cylindrical member is provided with a locking flange on the rear end side, and the locking flange is in contact with a contact surface around the locking through-hole to rotate the cylindrical member. And so on.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the present inventors have conducted a detailed investigation and found that, in the conventional plasma processing apparatus having the above-described configuration, the above-described cylindrical member was damaged, in particular, a boundary portion between the cylindrical portion of the cylindrical member and the locking flange portion. The cylindrical member is likely to be damaged in a short period of time, and the cylindrical member is damaged in a short period of time. Therefore, frequent maintenance is required and the cylindrical member must be replaced. It has been found that costs may increase and productivity may be reduced.
[0010]
The present invention has been made in view of such a conventional situation, and it is possible to reduce the possibility of occurrence of breakage of a cylindrical member as compared with the related art, to reduce the maintenance frequency, to improve the apparatus operation rate, and to reduce the running cost. It is an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus capable of reducing the amount of light and improving the productivity.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
That is, the plasma processing apparatus according to the first aspect of the present invention includes a vacuum chamber for accommodating a substrate to be processed, generating plasma, and performing plasma processing on the substrate to be processed, and a locking chamber formed along a radial direction. An annular member having a hole, disposed in the vacuum chamber, a support member supporting the annular member, and a cylindrical member having a screw formed therein and inserted into the locking through hole. A cylindrical member having a rear end formed with a locking flange abutting on a contact surface around the locking through hole; and a cylindrical member inside the cylindrical member from a side opposite to the locking flange. And a bolt that locks the annular member to the support member by contacting the distal end portion with the locking member. The contact surface with the flange for use is formed in a flat shape. That.
[0012]
A second aspect of the present invention is the plasma processing apparatus according to the first aspect, wherein the annular member is made of quartz.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the first or second aspect, the cylindrical member and the bolt are made of resin.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the third aspect, a hexagonal hole for a hexagonal wrench is formed in the head of the bolt so as to be located at each apex of the hexagon. It is characterized in that a hexagonal hole formed by drilling and cutting each of these small holes is provided.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment in which the present invention is applied to an etching apparatus will be described below with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 schematically shows the overall schematic configuration of an etching apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a material made of, for example, aluminum or the like so that the inside can be hermetically closed. 3 shows a cylindrical vacuum chamber.
[0017]
In the vacuum chamber 1, there is provided a substrate mounting table 2 which is formed in a substantially disk shape and also serves as a lower electrode. The substrate mounting table 2 is connected to the vacuum chamber 1 via an insulating plate 3 made of ceramic or the like. It is supported from the bottom.
[0018]
An electrostatic chuck (not shown) is provided on the surface of the substrate mounting table 2. In the substrate mounting table 2, for example, a temperature control medium flow for circulating a cooling insulating fluid as a temperature control medium is provided. A gas flow path 5 for supplying a temperature control gas such as helium is formed between the passage 4 and the mounting surface and the back surface of the semiconductor wafer W, and is arranged on the substrate mounting table 2 by these mechanisms. The temperature of the semiconductor wafer W thus adjusted can be adjusted to a predetermined temperature.
[0019]
Further, a focus ring 6 formed of a conductive material or an insulating material in an annular shape is provided so as to surround the periphery of the mounting surface of the substrate mounting table 2 on which the semiconductor wafer W is mounted.
[0020]
A power supply line 7 for supplying high-frequency power is connected to a substantial center of the substrate mounting table 2. A matching box 8 and a high-frequency power supply 9 are connected to the power supply line 7, and a high-frequency power of a predetermined frequency, for example, a range of several MHz to one hundred and several tens MHz is supplied from the high-frequency power supply 9 to the substrate mounting table 2. It has become so.
[0021]
Further, on the outside of the focus ring 6, there is provided an exhaust ring 10 having an annular shape and formed with a large number of exhaust holes, and an exhaust system 12 connected to an exhaust port 11 via the exhaust ring 10. Thereby, the processing space in the vacuum chamber 1 is evacuated.
[0022]
On the other hand, an upper electrode 13 constituting a shower head is provided on the top wall portion of the vacuum chamber 1 above the substrate mounting table 2 so as to face in parallel with the substrate mounting table 2. The mounting table (lower electrode) 2 functions as a pair of electrodes.
[0023]
The upper electrode 13 is provided with a number of gas discharge holes 14 on its lower surface. The periphery of the upper electrode 13 is supported by an insulator ring 15 made of an insulating material, for example, Al 2 O 3 or the like, and a gas diffusion space 16 is formed above the upper electrode 13. Have been. A gas supply pipe 17 is connected to the ceiling of the gas diffusion space 16, and a processing gas supply system 18 that supplies a processing gas for etching (etching gas) is connected to the other end of the gas supply pipe 17. Have been. The processing gas supply system 18 includes a mass flow controller (MFC) (not shown) and a processing gas supply source.
[0024]
Outside the insulator ring 15, a shield ring 19 is formed in a ring shape from quartz or the like so as to cover the lower surface of the insulator ring 15 and the lower surface of the peripheral portion of the upper electrode 13. The configuration of the portion where the shield ring 19 is attached to the insulator ring 15 will be described later.
[0025]
On the other hand, an annular magnetic field forming mechanism (ring magnet) 20 is arranged around the outside of the vacuum chamber 1 concentrically with the vacuum chamber 1, and is disposed in a processing space between the substrate mounting table 2 and the upper electrode 13. A magnetic field is formed. The entire magnetic field forming mechanism 20 is rotatable around the vacuum chamber 1 at a predetermined rotation speed by a rotation mechanism 21.
[0026]
Next, the configuration of the above-described shield ring 19 attached to the insulator ring 15 will be described.
[0027]
As shown in FIG. 2, a plurality of (four in the example shown in FIG. 2) locking through holes 30 (indicated by dotted lines in the figure) are formed in the shield ring 19 along the radial direction thereof. They are arranged at intervals (in the example shown in FIG. 2, intervals of 90 degrees).
[0028]
These locking through-holes 30 are provided with cylindrical members 40 configured as shown in FIGS. The cylindrical member 40 is formed in a cylindrical shape from a resin, for example, PEA, and has a screw formed on an inner surface thereof, and a rectangular locking flange 41 is provided at a rear end thereof.
[0029]
As shown in FIG. 5, the cylindrical member 40 is inserted into the locking through-hole 30 from the inside of the shield ring 19, and the locking flange 41 at the rear end is used to lock the inside of the shield ring 19. It is configured to be in contact with a planar contact surface 31 formed around the use through hole 30. The contact surface 31 is formed by cutting a rectangular area around the locking through hole 30 from above the shield ring 19 into a flat shape according to the shape of the locking flange 41. is there.
[0030]
By forming the contact surface 31, the locking flange 41 comes into surface contact with the contact surface 31 over substantially the entire surface.
[0031]
For this reason, this planar contact surface 31 is not formed, and the planar locking flange 41 contacts the inner surface of the arcuate shield ring 19 in a line contact state or a point contact state, as compared with the case where the planar engagement flange 41 contacts the inner surface of the arcuate shield ring 19. As a result, the force applied to the locking flange 41 can be dispersed, and the concentration of stress can be prevented from being partially concentrated. For example, the cylindrical portion of the cylindrical member 40 and the locking flange portion can be prevented from being concentrated. It is possible to greatly reduce the possibility of breakage at a boundary portion or the like.
[0032]
As a result, the maintenance cycle relating to replacement of the cylindrical member 40 and the like can be lengthened, so that the operation rate of the apparatus can be improved as compared with the related art, and the running cost can be reduced. Thus, productivity can be improved.
[0033]
As shown in FIG. 5, a bolt 50 is screwed into the cylindrical member 40 from outside the shield ring 19, and the tip of the bolt 50 projects from the cylindrical member 40 and abuts on the insulator ring 15. By doing so, the shield ring 19 is configured to be supported by the insulator ring 15. The bolts 50 are screwed into the four cylindrical members 40 inserted into the four locking through holes 30, respectively. The mounting position of the shield ring 19 with respect to the insulator ring 15 can be adjusted.
[0034]
The bolt 50 is made of resin, for example, Vespel (registered trademark, manufactured by DuPont), and has a hexagonal hole 51 for a hexagonal wrench formed in the head of the bolt 50 as shown in FIGS. Have been. The hexagonal hole 51 is formed by first drilling small holes 52 at the apexes of the hexagonal holes 51 on the head of the bolt 50 with a drill or the like, and using an end mill or the like to form a hexagonal hole between the small holes 52. It is formed by cutting into a shape.
[0035]
In addition, when forming a hexagon hole for a hexagon wrench on a bolt made of a normal metal, the hexagon hole is formed by electric discharge machining, but in the case of a resin bolt like the bolt 50, the hexagon hole is formed by electric discharge machining. Can not. For this reason, conventionally, a bolt having a minus groove formed by cutting has been used. However, when the minus groove is locked by a minus driver and the bolt is rotated, this is one of the causes of slipperiness and lowering the maintainability. . On the other hand, by using the bolt 50 having the hexagonal hole 51 formed by the above-described method, it is possible to greatly improve the maintainability as compared with the related art.
[0036]
Next, an etching procedure using the etching apparatus configured as described above will be described.
[0037]
First, an opening / closing mechanism (not shown) provided in the vacuum chamber 1 is opened, and the semiconductor wafer W is carried into the vacuum chamber 1 by a transfer mechanism (not shown) and placed on the substrate mounting table 2. Then, the semiconductor wafer W is attracted by Coulomb force or the like by an electrostatic chuck (not shown).
[0038]
Thereafter, after the transport mechanism is retracted out of the vacuum chamber 1, the opening / closing mechanism is closed, and the inside of the vacuum chamber 1 is evacuated through the exhaust port 11 by the vacuum pump of the exhaust system 12. After the inside of the vacuum chamber 1 has a predetermined degree of vacuum, a predetermined etching gas is introduced into the vacuum chamber 1 from the processing gas supply system 18 at a predetermined flow rate, and the inside of the vacuum chamber 1 has a predetermined pressure, for example. The pressure is maintained at 1.33 to 133 Pa (10 to 1000 mTorr).
[0039]
Then, in this state, high frequency power of a predetermined frequency (for example, several MHz to one hundred and several tens MHz) is supplied from the high frequency power supply 9 to the substrate mounting table 2.
[0040]
In this case, a high-frequency electric field is formed in the processing space between the substrate mounting table 2 as the lower electrode and the upper electrode 13, and a magnetic field is formed by the magnetic field forming mechanism 20, and in this state, the semiconductor wafer W Is performed.
[0041]
During this etching process, a cooling insulating fluid is circulated in the temperature control medium flow path 4 of the substrate mounting table 2, and the mounting surface of the substrate mounting table 2 and the semiconductor wafer are passed through the gas flow path 5. The semiconductor wafer W is maintained at a predetermined temperature by supplying a temperature control gas such as helium between the back surface of W and the W.
[0042]
When the predetermined etching process is performed, the supply of the high-frequency power from the high-frequency power supply 9 is stopped to stop the etching process, and the semiconductor wafer W is removed from the vacuum chamber 1 in a procedure reverse to the procedure described above. Take it out.
[0043]
When the etching process of the semiconductor wafer W is performed according to the above-described procedure, the cylindrical member may be damaged before a normal maintenance cycle (the integrated time of the process is about 200 hours). In the embodiment, the cylindrical member 40 was able to be used in a good condition without being damaged before such a maintenance cycle.
[0044]
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to the support portion of the shield ring 19 has been described. However, the present invention is not limited to such a case, and the present invention is similarly applied to other annular members. Of course, you can do that. Further, not only the entire shape of the member is not limited to the annular shape, but also a configuration in which a part of the member is annularly formed and locked by the portion of the annularly formed member. Can be applied.
[0045]
Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to an etching apparatus of a type that supplies high-frequency power to a lower electrode has been described. However, the present invention is not limited to such a case. The present invention can be applied to any plasma processing apparatus such as an etching apparatus of a type that supplies high-frequency power to both the lower electrode and the lower electrode, and a plasma processing apparatus that performs film formation.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the plasma processing apparatus of the present invention, it is possible to reduce the possibility of occurrence of breakage of the cylindrical member as compared with the related art, reduce the frequency of maintenance, improve the operation rate of the apparatus, and reduce the running cost. Can be performed, and productivity can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an entire plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an overall schematic configuration of a shield ring of the plasma processing apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is an enlarged view showing a schematic configuration of a cylindrical member of the plasma processing apparatus of FIG. 1;
FIG. 4 is an enlarged view showing a schematic side view of the cylindrical member of FIG. 3;
FIG. 5 is an enlarged view showing a schematic configuration of a main part of the plasma processing apparatus of FIG. 1;
FIG. 6 is an enlarged view showing a schematic configuration of a bolt of the plasma processing apparatus of FIG. 1;
FIG. 7 is an enlarged view showing a schematic cross-sectional configuration of the bolt of FIG. 6;
[Explanation of symbols]
W: Semiconductor wafer, 1: Vacuum chamber, 2: Substrate mounting table, 13: Upper electrode, 15: Insulator ring, 19: Shield ring, 30: Locking through hole, 31 ... Contact surface, 40: cylindrical member, 41: locking flange, 50: bolt.

Claims (4)

被処理基板を収容してプラズマを生起し、前記被処理基板にプラズマ処理を施すための真空チャンバと、
径方向に沿って形成された係止用透孔を有し、前記真空チャンバ内に配置される環状部材と、
前記環状部材が支持される支持部材と、
内部に捩子が形成され前記係止用透孔に挿入される円筒状部材であって、後端に前記係止用透孔の周囲の当接面に当接される係止用フランジが形成された円筒状部材と、
前記係止用フランジとは反対側から前記円筒状部材内に捩じ込まれ、先端部が前記係止部材に当接されることによって前記環状部材を前記支持部材に係止するボルトとを具備したプラズマ処理装置であって、
前記環状部材の前記係止用フランジとの当接面を、平面状に形成したことを特徴とするプラズマ処理装置。
A vacuum chamber for accommodating the substrate to be processed and generating plasma, and performing plasma processing on the substrate to be processed;
An annular member having a locking through-hole formed along a radial direction and disposed in the vacuum chamber;
A support member on which the annular member is supported,
A cylindrical member having a screw formed therein and inserted into the locking through hole, and a locking flange formed at the rear end to be in contact with a contact surface around the locking through hole. Cylindrical member,
A bolt that is screwed into the cylindrical member from the side opposite to the locking flange, and that locks the annular member to the support member by abutting a distal end portion on the locking member. Plasma processing apparatus,
A plasma processing apparatus, wherein a contact surface of the annular member with the locking flange is formed in a planar shape.
請求項1記載のプラズマ処理装置において、
前記環状部材が石英から構成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 1,
A plasma processing apparatus, wherein the annular member is made of quartz.
請求項1又は2記載のプラズマ処理装置において、
前記円筒状部材及び前記ボルトが樹脂から構成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 1 or 2,
The plasma processing apparatus, wherein the cylindrical member and the bolt are made of resin.
請求項3記載のプラズマ処理装置において、
前記ボルトの頭部に、六角レンチ用の六角穴であって、六角形各頂点に位置するように小孔を穿設し、これらの各小孔に切削加工を施して形成された六角穴が設けられていることを特徴とするプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 3,
In the head of the bolt, a hexagonal hole for a hexagonal wrench, a small hole is drilled so as to be located at each apex of the hexagon, and a hexagonal hole formed by cutting each of these small holes is formed. A plasma processing apparatus, which is provided.
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