JP2006344766A - プラズマ処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 プラズマ処理装置は、基板2を静電吸着により保持する保持板23と、高周波電圧が印加される電極板24を備える。保持板23の上側収容孔31に収容された絶縁性材料からなるノズル部材43には微小径の複数の上側ガス供給孔44が設けられている。電極板24の下側収容孔39に収容された絶縁材料からなる入口部材47には、上側ガス供給孔44に伝熱ガスを供給するための下側ガス供給孔48が設けられている。下側収容孔39は上側収容孔31よりも直径が大きい。入口部材47の上端面47aと保持板23の下面23bとの間に絶縁性接着剤層52が形成されている。
【選択図】図4
Description
図1は本発明の第1実施形態に係るプラズマ処理装置である反応イオンエッチング型のドライエッチング装置1を示す。このドライエッチング装置1は、基板2上に形成されたプラチナ、金、インジウム、ニッケル等の貴金属のような難エッチング性の材料からなる層のエッチングに適している。
図8に示す本発明の第2実施形態では、入口部材47に嵌合孔49(図4参照)を形成しておらず、ノズル部材43の下端面43bは入口部材47の上端面47aに当接している。ノズル部材43の外周面43cの部位71と電極板24及び金属系接着剤層41の部位72をつなぐ経路73は、入口部材47の上端面47aと座ぐり部33の底壁33aとの間の空隙、入口部材47の外周面47dと座ぐり部33の周壁33bの間の空隙、及び入口部材47の外周面47dと下側収容孔39の周壁39aとの間の空隙により構成されている。これらの空隙にはいずれも絶縁性接着剤層52が形成されており、部位71と部位72の間での局所的な異常放電を防止している。
図9に示す本発明の第3実施形態では、保持板23の上側収容孔31には座ぐり部33(図4参照)が形成されておらず、入口部材47の上端面47aは保持板23の下面23bに位置している。部位71,72をつなぐ経路73は、ノズル部材43の外周面43cと嵌合孔49の周壁49aとの間の空隙、ノズル部材43の上端面43aと保持板23の下面23bとの間の空隙、及び入口部材47の外周面47dと下側収容孔39の周壁39aとの空隙により構成されている。これらの空隙にはいずれも絶縁性接着剤層52が形成されており、部位71,72間での局所的な異常放電を防止している。
図10に示す本発明の第4実施形態では、保持板23の上側収容孔31に座ぐり部33(図4参照)が形成されていない。また、ノズル部材43の上端面43aには嵌合孔49(図4参照)が形成されていない。ノズル部材43の下端面43bと入口部材47の上端面47aは、いずれも保持板23の下面23bに位置している。部位71,72をつなぐ経路73は、入口部材47の上端面47aと保持板23の下面23bとの間の空隙により構成されている。この空隙に絶縁性接着剤層52が形成されており、部位71,72間での局所的な異常放電を防止している。
図11に示す本発明の第5実施形態では、保持板23に形成された上側収容孔31に座ぐり部33(図4参照)を形成していない。また、入口部材47の直径D4をノズル部材43の直径D3と同一に設定し、入口部材47の上端面47a側を上側収容孔31内に収容している。部位71,72をつなぐ経路73は、ノズル部材43の外周面43cと上側収容孔31の周壁との空隙により構成されている。この空隙に絶縁性接着剤層52が形成されており、部位71,72間での局所的な異常放電を防止している。また、ノズル部材43の上側収容孔31内に収容されている部分の長さLを長く設定している。これによって経路73の十分な長さが確保され、部位71,72の間での異常放電をより確実に防止できる。
2 基板
2a 下面
3 チャンバ
3a エッチングガス流入口
3b 排気口
3c ゲート
4 上部電極
6 基板サセプタ(下部電極)
7 高周波電源
8A,8B 静電吸着用電極
9A,9B 直流電源
11 エッチングガス供給装置
12 真空排気装置
13 冷媒供給装置
14 隙間
16 伝熱ガス給排装置
17 突上げ装置
18 突上げピン
19 ベース
21 シリンダ
21a ロッド
22 ハウジング
23 保持板(絶縁板部材)
23a 上面
23b 下面
24 電極板(金属板部材)
24a 上面
24b 下面
26 台座部材
27,28 枠体
29 環状板
31 上側収容孔(第1の収容孔)
32 孔本体
32a 周壁
33 座ぐり部
33a 底壁
33b 周壁
34 突起
36 囲み部
37 冷媒循環流路
38 冷媒流路
39 下側収容孔(第2の収容孔)
39a 周壁
41 金属系接着剤層
42 収容孔
43 ノズル部材(第1のガス供給部材)
43a 上端面
43b 下端面
43c 外周面
44 上側ガス供給孔(第1のガス供給孔)
44a 上端開口
44b 下端開口
46 下端凹部
47 入口部材(第2のガス供給部材)
47a 上端面
47b 下端面
47c 拡径部
47d 外周面
48 下側ガス供給孔(第2のガス供給孔)
48a 上端開口
48b 下端開口
49 嵌合孔
49a 周壁
51 流路部材
51a 伝熱ガス流路
52 絶縁性接着剤層
56 伝熱ガス供給ライン
57 伝熱ガス排気ライン
58 伝熱ガス源
59 MFC
61A,61B,61C,61D カットオフバルブ
62 真空ポンプ
63 自動圧力制御バルブ
64 真空計
66,67 バイパスライン
68 コントローラ
71,72 部位
73 経路
81 収容孔
82 ガイド筒部材
82a ガイド孔
83 収容孔
84 貫通孔
Claims (14)
- 絶縁性材料からなり、基板(2)を静電吸着して上面(23a)に保持するための電極(8A,8B)が内部に配置され、かつ前記上面から下面(23b)まで貫通する第1の収容孔(31)が形成された絶縁板部材(23)と、
金属材料からなり、上面(24a)に前記絶縁板部材が固定され、前記上面から下面(24b)まで貫通する前記第1の収容孔より孔寸法が大きい第2の収容孔(39)が前記絶縁板部材の前記第1の収容孔と対応する位置に形成され、かつプラズマ発生のための高周波電圧が印加される金属板部材(24)と、
絶縁性材料からなり、前記絶縁板部材の前記第1の収容孔に収容され、上端面(43a)から下端面(43b)まで貫通する複数の第1のガス供給孔(44)が形成され、かつ前記第1のガス供給孔の上端開口(44a)が前記絶縁板部材の前記上面で開口している、第1のガス供給部材(43)と、
絶縁性材料からなり、前記金属板部材の前記第2の収容孔に収容され、前記第1のガス供給孔よりも孔寸法が大きい第2のガス供給孔(48)が上端面(47a)から下端面(47b)まで貫通するように形成され、前記第2のガス供給孔の下端開口(48b)から伝熱ガスが供給され、かつ前記伝熱ガスは前記第2のガス供給孔の上端開口(48a)から前記第1のガス供給孔の下端開口(44b)に流入し、前記第1のガス供給孔の前記上端開口から前記絶縁板部材の上面と前記基板の下面の間の隙間(14)に供給される、第2のガス供給部材(47)と、
少なくとも前記第2のガス供給部材の上端面と前記絶縁板部材の下面との間に形成された絶縁性接着剤層(52)と
を備えることを特徴とする、プラズマ処理装置。 - 前記第1のガス供給孔の孔寸法は50μm以上300μm以下であり、
前記第2のガス供給孔の孔寸法は、300μm以上700μm以下であることを特徴とする、請求項1に記載のプラズマ処理装置。 - 前記第1のガス供給部材に、前記第1のガス供給孔が30個以上設けられていることを特徴とする、請求項1に記載のプラズマ処理装置。
- 前記絶縁板部材の下面と前記金属板部材の上面との間に、前記絶縁板部材と前記金属板部材を互いに固定する金属系接着剤層(41)をさらに備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第1の収容孔は、前記絶縁板部材の上面側に配置され、前記第1のガス供給部材のと対応する孔寸法を有し、前記第1のガス供給部材の少なくとも前記上端面側が収容される孔本体(32)と、前記絶縁板部材の下面側に配置され、前記第2のガス供給部材と対応する孔径を有し、前記第2のガス供給部材の前記上端面側が収容される座ぐり部(33)とを備え、かつ
前記絶縁性接着剤層は、前記第2のガス供給部材の上端面と前記座ぐり部の底壁(33a)との間の空隙、前記第2のガス供給部材の上端面側の外周面(47d)と前記座ぐり部の周壁(33b)との間の空隙、及び前記第2のガス供給部材の上端面側の外周面と前記第2の収容孔の周壁(39a)との間の空隙に形成されていることを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記第2のガス供給部材はその上端面に嵌合孔(49)を有し、前記第1のガス供給部材の下端面側が前記嵌合孔に嵌め込まれていることを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
- 絶縁性材料からなり、基板(2)を静電吸着して上面(23a)に保持するための電極(8A,8B)が内部に配置され、かつ前記上面から下面(23b)まで貫通する第1の収容孔(31)が形成され、前記第1の収容孔は、前記絶縁板部材の上面側に配置された孔本体(32)と絶縁板部材の下面側に配置された前記孔本体よりも孔寸法が大きい座ぐり部(33)とを備える、絶縁板部材(23)と、
金属材料からなり、上面(24a)に前記絶縁板部材が固定され、かつ前記上面から下面(24b)まで貫通する第2の収容孔(39)が前記絶縁板部材の前記第1の収容孔と対応する位置に形成され、かつプラズマ発生のための高周波電圧が印加される金属板部材(24)と、
絶縁性材料からなり、前記絶縁板部材の前記第1の収容孔の前記孔本体に上端面(43a)側が収容され、前記上端面から下端面(43b)まで貫通する複数の第1のガス供給孔(44)が形成され、かつ前記第1のガス供給孔(44)の上端開口(44a)が前記絶縁板部材の前記上面で開口している、第1のガス供給部材(43)と、
絶縁性材料からなり、前記第1のガス供給部材よりも外形寸法が大きく、前記金属板部材の前記第2の収容孔に収容されると共に、上端面(47a)側が前記絶縁板部材の前記第1の収容孔の前記座ぐり部に収容され、前記上端面に前記第1のガス供給部材の下端面側が嵌め込まれる嵌合孔(49)が形成され、前記第1のガス供給孔よりも孔寸法が大きい第2のガス供給孔(48)が前記上端面から下端面(47b)まで貫通するように形成され、前記第2のガス供給孔の下端開口(48b)から伝熱ガスが供給され、かつ前記伝熱ガスは前記第2のガス供給孔の上端開口(48a)から前記第1のガス供給孔の下端開口(44b)に流入して前記第1のガス供給孔の前記上端開口から前記絶縁板部材の上面と前記基板の下面の間の隙間(14)に供給される、第2のガス供給部材(47)と、
少なくとも前記第2のガス供給部材の上端面と前記第1の収容孔の座ぐり部の底壁(33a)の間、前記第2のガス供給部材の外周面(47d)と前記第1の収容孔の座ぐり部の周壁(33b)との間、及び前記第2のガス供給部材の外周面と前記第2の収容孔の周壁の間に形成された絶縁性接着剤層(52)と
を備えることを特徴とする、プラズマ処理装置。 - 前記第1のガス供給孔の孔寸法は50μm以上300μm以下であり、
前記第2のガス供給孔の孔寸法は、300μm以上700μm以下であることを特徴とする、請求項7に記載のプラズマ処理装置。 - 前記第1のガス供給部材に、前記第1のガス供給孔が30個以上設けられていることを特徴とする、請求項7又は請求項8に記載のプラズマ処理装置。
- 前記絶縁板部材の下面と前記金属板部材の上面との間に、前記絶縁板部材と前記金属板部材を互いに固定する金属系接着剤層(41)をさらに備えることを特徴とする請求項7から請求項9のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
- 絶縁性材料からなり、基板(2)を静電吸着して上面(23a)に保持するための電極(8A,8B)が内部に配置され、かつ前記上面から下面(23b)まで貫通する第1の収容孔(31)が形成された絶縁板部材(23)と、
金属材料からなり、上面(24a)に前記絶縁板部材が固定され、前記第1の収容孔と同一孔寸法の第2の収容孔(39)が前記絶縁板部材の前記第1の収容孔と対応する位置に前記上面から下面(24b)まで貫通するように形成され、かつプラズマ発生のための高周波電圧が印加される金属板部材(24)と、
絶縁性材料からなり、前記絶縁板部材の前記第1の収容孔内に収容され、上端面(43a)から下端面(43b)まで貫通する複数の第1のガス供給孔(44)が形成され、かつ前記第1のガス供給孔の上端開口(44a)が前記絶縁板部材の前記上面で開口している、第1のガス供給部材(43)と、
絶縁性材料からなり、前記金属板部材の前記第2の収容孔に収容されると共に、上端面(47a)側が前記絶縁板部材の前記第1の収容孔に収容され、前記第1のガス供給孔よりも孔寸法が大きい第2のガス供給孔(48)が前記上端面から下端面(47b)まで貫通するように形成され、前記第2のガス供給孔の下端開口(48b)から伝熱ガスが供給され、かつ前記伝熱ガスは前記第2のガス供給孔の上端開口(48a)から前記第1のガス供給孔の下端開口(44b)に流入して前記第1のガス供給孔の前記上端開口から前記絶縁板部材の上面と前記基板の下面の間の隙間(14)に供給される、前記第1のガス供給部材と外形寸法が同一の第2のガス供給部材(47)と、
少なくとも前記第1のガス供給部材の外周面(43c)と前記第1の収容孔の周壁(32a)の間の空隙、前記第2のガス供給部材の外周面(47d)と前記第1の収容孔の周壁の間の空隙、及び前記第2のガス供給部材の外周面と前記第2の収容孔の周壁(39a)の間の空隙に形成された絶縁性接着剤層(52)と
を備えることを特徴とする、プラズマ処理装置。 - 前記第1のガス供給孔の孔寸法は50μm以上300μm以下であり、
前記第2のガス供給孔の孔寸法は、300μm以上700μm以下であることを特徴とする、請求項11に記載のプラズマ処理装置。 - 前記第1のガス供給部材に、前記第1のガス供給孔が30個以上設けられていることを特徴とする、請求項11又は請求項12に記載のプラズマ処理装置。
- 前記絶縁板部材の下面と前記金属板部材の上面との間に、前記絶縁板部材と前記金属板部材を互いに固定する金属系接着剤層(41)をさらに備えることを特徴とする請求項11から請求項13のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
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