JP2005347619A - プラズマ処理装置、プラズマ制御部材及びプラズマ処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 処理容器内にて処理ガスを高周波電力によりプラズマ化し、載置台上の基板に対しプラズマにより処理を行う際に、プラズマを制御するために基板を囲むように設けた部材の交換を容易にすること
【解決手段】 載置台上に載置された基板の周囲を囲むように設けられたリング部の表面に例えば裏面に接着剤が塗られたプラズマ制御用のシートを着脱自在に設けた構成とする。この場合、前記シートは貼着及び剥離が容易であり、そのため作業者の負担を軽減できると共に装置の稼働率を向上させることができる。
【選択図】 図1
Description
前記載置台上の基板の周囲を囲むように設けられたリング部と、
このリング部の表面に設けられたプラズマ制御用のシートと、
前記リング部と前記プラズマ制御用のシートとの間に介在し、リング部に対しプラズマ制御用のシートを着脱可能とする粘着層と、を備えたことを特徴とする。
前記載置台上の基板の周囲を囲むように設けられたリング部材と、
このリング部材の表面に設けられたプラズマ制御用のシートと、
前記リング部材と前記プラズマ制御用のシートとの間に介在し、リング部材に対しプラズマ制御用のシートを着脱可能とする粘着層と、を備えたことを特徴とする。
前記載置台に基板を載置させる工程と、
次いで前記処理容器内に処理ガスを供給し、この処理ガスを高周波電力によりプラズマ化して基板に対してプラズマにより処理を行う工程と、
前記プラズマ制御用のシートを前記リング部から剥離し、新しいプラズマ制御用のシートと交換する工程と、を含むことを特徴とする。
(実施例1)
本例は、石英からなるリング部材61の表面に、粘着プラズマ制御用のシートとして形成されたポリイミドシートからなるプラズマ制御用のシート62を貼り付けてフォーカスリング6を構成し、このフォーカスリング6を組み込んだエッチング装置を用いてウエハ100をエッチングした実施例である。詳しいプロセス条件を以下に列挙する。エッチング処理前後のウエハ100の膜厚について、ウエハWの中心から等分に割り当てた直径軸(X軸、Y軸、V軸およびW軸)の各軸に沿って間隔をおいて膜厚を測定し、各測定点におけるエッチング速度を計算により求めた結果を図7に示す。またプラズマ発光計測法を用いて塩素ラジカルの分布(ウエハW面内におけるClとアルゴンの強度比)を測定した結果を図8に示す。
・エッチング対象;タングステンシリサイド
・エッチングガス;Cl2(150sccm)及びO2(10sccm)
・圧力;5mTorr
・投入パワー(プラズマ発生用/バイアス用);250W(100MHz)/200W(13.56MHz)
・磁場;56G
・温度;80℃(処理容器天井面)/70℃(処理容器側壁面)/60℃(載置プレート)
本例は、カーボンリングからなるフォーカスリング6を用いて実施例1と同様の処理を行った比較例である。エッチングレートの計算結果を図9に示す。また塩素ラジカルの分布を測定した結果を図8に併せて示す。
本例は、ポリイミドシートを有しない、石英リングからなるフォーカスリング6を用いて実施例1と同様の処理を行った比較例である。エッチングレートの計算結果を図10に示す。また塩素ラジカルの分布を測定した結果を図8に併せて示す。
図7〜図10に示す結果から明らかなように、石英リングからなるフォーカスリングを用いた比較例1では、ウエハ100周縁部付近の塩素ラジカルの密度が極めて高く、エッチングレートも中央部に比べて周縁部の方が大幅に大きい。これに対し、ポリイミドシートを用いた実施例1及び、カーボンリングを用いた比較例1の場合には周縁部の塩素ラジカルの密度の跳ね上がりが小さく、周縁部のエッチングレートの跳ね上がりも小さい。ただ、比較例1では、EE3mmの偏差が±10.6%、EE30mmの偏差が±10.6%である。これに対し、実施例1ではEE3mmの偏差が±10.2%、EE30mmの偏差が±7.6%となっており、比較例1よりも周縁部の跳ね上がりが小さい。なお、EE3mmとはウエハ100のエッジ部から内側3mmに亘る領域の測定値の平均値を意味し、EE30mmとはウエハ100のエッジ部から内側30mmに亘る領域の測定値の平均値を意味する。
22 真空ポンプ
3 上部電極
4 載置台
42 載置プレート
43 下部電極
6 フォーカスリング
61 リング部材
62 プラズマ制御用のシート
Claims (15)
- 処理容器内にて処理ガスを高周波電力によりプラズマ化し、載置台上に載置された基板に対してプラズマにより処理を行うプラズマ処理装置において、
前記載置台上の基板の周囲を囲むように設けられたリング部と、
このリング部の表面に設けられたプラズマ制御用のシートと、
前記リング部と前記プラズマ制御用のシートとの間に介在し、リング部に対しプラズマ制御用のシートを着脱可能とする粘着層と、を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記粘着層は、プラズマ制御用のシートの裏面に塗られた接着剤であることを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。
- 前記プラズマ制御用のシートは、プラズマ処理に主に寄与する活性種と反応する成分を解離する材質を含むことを特徴とする請求項1又は2記載のプラズマ処理装置。
- 前記プラズマは塩素ラジカルを含み、さらに、前記プラズマ制御用のシートは有機系樹脂からなることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
- 前記プラズマ制御用のシートは、ポリイミドシートであることを特徴とする請求項4記載のプラズマ処理装置。
- 前記プラズマにより基板の表層部のタングステン又はタングステンシリサイドをエッチングすることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
- 処理容器内にて処理ガスを高周波電力によりプラズマ化し、載置台上に載置された基板に対してプラズマにより処理を行うプラズマ処理装置に設けられるプラズマ制御部材において、
前記載置台上の基板の周囲を囲むように設けられたリング部材と、
このリング部材の表面に設けられたプラズマ制御用のシートと、
前記リング部材と前記プラズマ制御用のシートとの間に介在し、リング部材に対しプラズマ制御用のシートを着脱可能とする粘着層と、を備えたことを特徴とするプラズマ制御部材。 - 前記粘着層は、プラズマ制御用のシートの裏面に塗られた接着剤であることを特徴とする請求項7記載のプラズマ制御部材。
- 前記プラズマ制御用のシートは、有機系樹脂からなることを特徴とする請求項7又は8記載のプラズマ制御部材。
- 前記プラズマ制御用のシートは、ポリイミドシートであることを特徴とする請求項9記載のプラズマ制御部材。
- 処理容器内の載置台を囲むようにリング部が設けられ、このリング部の表面には粘着層を介してプラズマ制御用のシートが貼着されているプラズマ処理装置を用い、
前記載置台に基板を載置させる工程と、
次いで前記処理容器内に処理ガスを供給し、この処理ガスを高周波電力によりプラズマ化して基板に対してプラズマにより処理を行う工程と、
前記プラズマ制御用のシートを前記リング部から剥離し、新しいプラズマ制御用のシートと交換する工程と、を含むことを特徴とするプラズマ処理方法。 - 前記プラズマ制御用のシートは、プラズマ処理に主に寄与する活性種と反応する成分を解離する材質を含むことを特徴とする請求項11記載のプラズマ処理方法。
- 前記プラズマは塩素ラジカルを含み、さらに、前記プラズマ制御用のシートは有機系樹脂からなることを特徴とする請求項11又は12記載のプラズマ処理方法。
- 前記プラズマ制御用のシートは、ポリイミドシートであることを特徴とする請求項13記載のプラズマ処理方法。
- 前記プラズマにより基板の表層部のタングステン又はタングステンシリサイドをエッチングすることを特徴とする請求項11ないし14のいずれか一つに記載のプラズマ処理方法。
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