JP2008526047A - Window protectors for sputter etching of metal layers - Google Patents

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ホーバルト・アーサー・エム．
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Abstract

【解決手段】誘導結合プラズマ処理装置は、上端開口部を有するチャンバ（１００）を備える。窓（１６）が、チャンバの上端開口部を密閉し、その窓は、チャンバの内部領域に露出される内面を有する。チャンバ内には、窓の内面を保護するための窓保護材（２０）が配置される。窓保護材（２０）は、導電性のエッチング副産物が、窓の内面上に連続的な環の形状で蒸着されることを防止するよう構成されている。他の一実施形態では、複数の窓保護材（２０’）が、窓の内面に取り付けられる。別の実施形態では、窓には、複数のＴ字形または鳩尾形のスロットが形成されている。さらに別の実施形態では、複数の長方形スロットが、窓に形成されており、対応するスロットを有する窓保護材が、窓の内面に対して取り付けられている。
【選択図】図１ＡAn inductively coupled plasma processing apparatus includes a chamber (100) having an upper end opening. A window (16) seals the top opening of the chamber, and the window has an inner surface exposed to the interior region of the chamber. A window protector (20) for protecting the inner surface of the window is disposed in the chamber. The window protector (20) is configured to prevent conductive etching by-products from being deposited on the inner surface of the window in the form of a continuous ring. In another embodiment, a plurality of window protectors (20 ′) are attached to the inner surface of the window. In another embodiment, the window is formed with a plurality of T-shaped or dovetail shaped slots. In yet another embodiment, a plurality of rectangular slots are formed in the window, and a window protector having a corresponding slot is attached to the inner surface of the window.
[Selection] Figure 1A

Description

本発明は、一般に、半導体製造に関し、特に、金属層のスパッタエッチングのための窓保護材に関する。   The present invention relates generally to semiconductor manufacturing, and more particularly to window protectors for sputter etching of metal layers.

誘導結合プラズマエッチングツール（例えば、カリフォルニア州フレモントのＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ社で市販されている２３００ Ｖｅｒｓｙｓ（登録商標）エッチングシステム）においては、一部のエッチング処理中に、誘電体窓上に、導電膜が蒸着される。かかるエッチング処理の一例として、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）スタックにおけるプラチナ電極のスパッタエッチングが挙げられる。誘電体窓は、通例、溶融シリカまたは溶融アルミナなどの絶縁誘電材料からなる。誘電体窓への導電膜の蒸着は、ＲＦコイルとプラズマとの間の誘導結合を低減するため、プラズマ密度の低減を引き起こし、最終的には、プラズマの維持を不可能にする。導電膜が、エッチング処理を妨害し始めると、エッチングチャンバを開けて、誘電体窓を洗浄しなければならなくなる。   In an inductively coupled plasma etching tool (eg, the 2300 Versys® etching system available from Lam Research, Inc., Fremont, Calif.), A conductive film is deposited on the dielectric window during some etching processes. Is done. An example of such an etching process is sputter etching of platinum electrodes in a magnetoresistive random access memory (MRAM) stack. The dielectric window is typically made of an insulating dielectric material such as fused silica or fused alumina. The deposition of the conductive film on the dielectric window reduces the inductive coupling between the RF coil and the plasma, thus causing a reduction in plasma density and ultimately making it impossible to maintain the plasma. If the conductive film begins to interfere with the etching process, the etching chamber must be opened to clean the dielectric window.

Ｂａｌｄｗｉｎ，Ｊｒ．等に発行された米国特許第６，２８０，５６３ Ｂ１は、誘電体窓の下面、すなわち、チャンバ内に配置される誘電体窓の表面上に、非磁性金属板を形成したプラズマ装置を開示している（例えば、図１の符号５６を参照）。非磁性金属板は、複数の放射状に伸びるスロットを備えた構成を有する。これらのスロットは、スロットがない場合に金属板に流れる渦電流を防止する。金属板は、金属板に覆われた誘電体窓の部分における導電膜の蒸着を妨げるが、これでは、ＲＦコイルとプラズマとの間の誘導結合がエッチング処理中に妨げられることを防止できない。例えば、蒸着された導電膜が、金属板の表面と、金属板の放射状のスロットによって露出された誘電体窓の表面とを等角的に覆うと、導電膜の連続的な環が形成され、この導電膜の連続的な環が、十分に、ＲＦコイルとプラズマとの間の誘導結合を妨げうる。あるいは、蒸着された導電膜が、金属板の放射状のスロットを満たせば、金属板と蒸着された導電膜とを含む連続的な導電構造が形成され、この連続的な導電構造が、十分に、ＲＦコイルとプラズマとの間の誘導結合を妨げうる。   Baldwin, Jr. US Pat. No. 6,280,563 B1 discloses a plasma apparatus in which a nonmagnetic metal plate is formed on the lower surface of a dielectric window, that is, on the surface of the dielectric window disposed in the chamber. (See, for example, reference numeral 56 in FIG. 1). The nonmagnetic metal plate has a configuration including a plurality of radially extending slots. These slots prevent eddy currents flowing through the metal plate when there are no slots. The metal plate prevents the deposition of the conductive film in the portion of the dielectric window covered by the metal plate, but this does not prevent the inductive coupling between the RF coil and the plasma from being disturbed during the etching process. For example, when the deposited conductive film covers the surface of the metal plate and the surface of the dielectric window exposed by the radial slots of the metal plate isometrically, a continuous ring of the conductive film is formed, This continuous ring of conductive film can sufficiently prevent inductive coupling between the RF coil and the plasma. Alternatively, if the deposited conductive film fills the radial slot of the metal plate, a continuous conductive structure including the metal plate and the deposited conductive film is formed, and this continuous conductive structure is sufficiently Inductive coupling between the RF coil and the plasma can be prevented.

以上の点から、連続的な環状の導電膜がエッチング処理中に誘電体窓上に蒸着されることから、誘電体窓を保護することが要求されている。   In view of the above, since a continuous annular conductive film is deposited on the dielectric window during the etching process, it is required to protect the dielectric window.

概して、本発明は、この要求を満たすために、導電性のエッチング副産物が、窓の内面に連続的な環の形状で蒸着されることを防止するよう構成された誘導結合プラズマ処理装置を提供する。後に詳述するように、プラズマ処理装置は、チャンバ内に配置された１つの窓保護材またはチャンバ内に配置された複数の窓保護材を備えてよい。あるいは、窓には、複数のＴ字形または鳩尾形のスロットが形成されてもよい。また、窓に、複数の長方形スロットが形成され、対応するスロットを有する窓保護材が、窓の内面に対して取り付けられてもよい。   In general, to meet this need, the present invention provides an inductively coupled plasma processing apparatus configured to prevent conductive etching byproducts from being deposited in the form of a continuous ring on the inner surface of a window. . As will be described in detail later, the plasma processing apparatus may include one window protector disposed in the chamber or a plurality of window protectors disposed in the chamber. Alternatively, a plurality of T-shaped or dovetail shaped slots may be formed in the window. Further, a plurality of rectangular slots may be formed in the window, and a window protection member having a corresponding slot may be attached to the inner surface of the window.

本発明の一態様によると、第１の誘導結合プラズマ処理装置が提供されている。このプラズマ処理装置は、上端開口部を有するチャンバを備える。窓が、チャンバの上端開口部を密閉し、その窓は、チャンバの内部領域に露出される内面を有する。チャンバ内には、窓の内面を保護するための窓保護材が配置される。窓保護材は、導電性のエッチング副産物が、窓の内面上に連続的な環の形状で蒸着されることを防止するよう構成されている。   According to one aspect of the present invention, a first inductively coupled plasma processing apparatus is provided. The plasma processing apparatus includes a chamber having an upper end opening. A window seals the top opening of the chamber, and the window has an inner surface that is exposed to an interior region of the chamber. A window protective material for protecting the inner surface of the window is disposed in the chamber. The window protector is configured to prevent conductive etching byproducts from being deposited in a continuous ring shape on the inner surface of the window.

一実施形態において、窓保護材は、窓の内面から０．０２インチないし０．１インチの範囲の距離だけ離れるように配置される。一実施形態において、窓保護材は、導電材料からなる。一実施形態において、窓保護材は、絶縁材料からなる。一実施形態において、窓保護材は、良好な付着特性を有する材料からなる。一実施形態において、窓保護材は、ファラデーシールドの形状を有する。   In one embodiment, the window protector is positioned away from the inner surface of the window by a distance in the range of 0.02 inches to 0.1 inches. In one embodiment, the window protector is made of a conductive material. In one embodiment, the window protector is made of an insulating material. In one embodiment, the window protector is made of a material that has good adhesion properties. In one embodiment, the window protector has the shape of a Faraday shield.

本発明の別の態様によると、第２の誘導結合プラズマ処理装置が提供されている。このプラズマ処理装置は、上端開口部を有するチャンバを備える。処理対象のウエハを保持するためのチャックが、チャンバ内に配置されている。窓が、チャンバの上端開口部を密閉し、その窓は、チャンバの内部領域に露出される内面を有する。複数の窓保護材が、窓の内面に取り付けられている。複数の窓保護材の各々は、窓の内面に取り付けられた上面と、チャンバの内部領域に露出された下面とを有する。各窓保護材の下面は、各窓保護材の上面の断面の幅よりも大きい断面の幅を有する。さらに、複数の窓保護材は、処理対象のウエハの視線内に位置する窓の内面の各領域が、処理対象のウエハの視線内に位置しない窓の内面の領域によって、隣接する窓保護材から隔てられるように、窓の内面上に、互いに離間して配列されている。   According to another aspect of the present invention, a second inductively coupled plasma processing apparatus is provided. The plasma processing apparatus includes a chamber having an upper end opening. A chuck for holding a wafer to be processed is disposed in the chamber. A window seals the top opening of the chamber, and the window has an inner surface that is exposed to an interior region of the chamber. A plurality of window protectors are attached to the inner surface of the window. Each of the plurality of window protectors has an upper surface attached to the inner surface of the window and a lower surface exposed to the interior region of the chamber. The lower surface of each window protection member has a cross-sectional width larger than the width of the cross section of the upper surface of each window protection material. Further, the plurality of window protection materials are formed so that each region of the inner surface of the window located within the line of sight of the wafer to be processed is separated from the adjacent window protection material by the region of the inner surface of the window not located within the line of sight of the wafer to be processed They are spaced apart from each other on the inner surface of the window so that they are spaced apart.

一実施形態において、複数の窓保護材の各々は、非磁性金属からなる。一実施形態において、複数の窓保護材の各々の断面は、Ｔ字形である。   In one embodiment, each of the plurality of window protection members is made of a nonmagnetic metal. In one embodiment, the cross section of each of the plurality of window protectors is T-shaped.

本発明のさらに別の態様によると、第３の誘導結合プラズマ処理装置が提供されている。このプラズマ処理装置は、上端開口部を有するチャンバを備える。窓が、チャンバの上端開口部を密閉し、その窓は、チャンバの内部領域に露出される内面を有する。窓の内面には、複数のスロットが形成されており、複数のスロットは、ファラデーシールドの形状に配列されている。複数のスロットの各々は、スロット開口部と、スロット開口部よりも広いスロット幅とを有する。   According to yet another aspect of the invention, a third inductively coupled plasma processing apparatus is provided. The plasma processing apparatus includes a chamber having an upper end opening. A window seals the top opening of the chamber, and the window has an inner surface that is exposed to an interior region of the chamber. A plurality of slots are formed on the inner surface of the window, and the plurality of slots are arranged in the shape of a Faraday shield. Each of the plurality of slots has a slot opening and a slot width wider than the slot opening.

一実施形態において、複数のスロットの各々は、窓に直接切り込まれたＴ字形スロットまたは鳩尾形スロットである。一実施形態において、複数のスロットの各々は、窓に直接切り込まれた長方形スロットであり、プラズマ処理装置は、さらに、窓の内面に対して取り付けられた窓保護材を備える。窓保護材には、複数のスロットが形成されており、窓保護材に形成された複数のスロットは、窓に形成された複数のスロットに対応している。窓に形成された複数のスロットの各々は、第１のスロット幅を有し、窓保護材に形成された複数のスロットの各々は、第２のスロット幅を有し、第１のスロット幅は、第２のスロット幅よりも大きい。   In one embodiment, each of the plurality of slots is a T-shaped slot or a dovetail slot cut directly into the window. In one embodiment, each of the plurality of slots is a rectangular slot cut directly into the window, and the plasma processing apparatus further includes a window protector attached to the inner surface of the window. A plurality of slots are formed in the window protective material, and the plurality of slots formed in the window protective material correspond to the plurality of slots formed in the window. Each of the plurality of slots formed in the window has a first slot width, each of the plurality of slots formed in the window protector has a second slot width, and the first slot width is , Larger than the second slot width.

以上の概略の説明および以下の詳細な説明は、単に例示と説明を目的とするものであり、請求される本発明を限定するものではない。   The foregoing general description and the following detailed description are for purposes of illustration and description only and are not intended to limit the invention as claimed.

ここで、本発明のいくつかの代表的な実施形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。   Several exemplary embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図１Ａは、本発明の一実施形態に従って、誘導結合プラズマ処理装置を示す簡略な断面図である。図１Ａに示すように、半導体ウエハ１０が、チャンバ１００内に配置されたチャック１２上に設置されている。チャンバ１００は、ハウジングの壁によって規定されている。誘電体窓１６の上方には、コイル１４が、スペーサ（図示せず）によって支持されている。スペーサは、適切な絶縁材料から形成されてよい。誘電体窓１６は、通例、溶融シリカまたは溶融アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）などの絶縁誘電材料からなる。誘電体窓１６の主な役割は、処理中にチャンバ内を真空に維持できるように、チャンバ１００の上端の開口部を密閉することである。動作中、適切なガス流入口（図示せず）を通じて、チャンバ１００内に、反応ガスが供給される。コイル１４には、ＲＦ電源１８からの高周波電力が印加される。コイル１４を流れる高周波（ＲＦ）電流は、チャンバ１００内で電磁場を誘導し、電磁場が反応ガスに作用することで、プラズマが生成される。誘導結合プラズマ処理装置の構造および動作に関するさらなる詳細については、米国特許第６，２８０，２５３ Ｂ１に記載されている。この開示は、参照により本明細書に組み込まれる。 FIG. 1A is a simplified cross-sectional view illustrating an inductively coupled plasma processing apparatus in accordance with one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1A, a semiconductor wafer 10 is set on a chuck 12 disposed in a chamber 100. The chamber 100 is defined by the housing wall. A coil 14 is supported above the dielectric window 16 by a spacer (not shown). The spacer may be formed from a suitable insulating material. The dielectric window 16 is typically made of an insulating dielectric material such as fused silica or fused alumina (Al 2 O 3 ). The main role of the dielectric window 16 is to seal the opening at the upper end of the chamber 100 so that the chamber can be maintained in a vacuum during processing. During operation, reaction gas is supplied into the chamber 100 through a suitable gas inlet (not shown). High frequency power from an RF power source 18 is applied to the coil 14. The radio frequency (RF) current flowing through the coil 14 induces an electromagnetic field in the chamber 100, and the electromagnetic field acts on the reaction gas to generate plasma. Further details regarding the structure and operation of the inductively coupled plasma processing apparatus are described in US Pat. No. 6,280,253 B1. This disclosure is incorporated herein by reference.

窓保護材２０は、エッチング副産物（すなわち、ウエハからスパッタされた材料）から誘電体窓１６の一部を保護するものであり、チャンバ１００内で誘電体窓１６の内面１６ａの真下に配置される。後に詳細に説明するように、窓保護材２０は、導電性のエッチング副産物が、誘電体窓１６の内面１６ａ上に、連続的な環の形状で蒸着されることを防止する。窓保護材２０と誘電体窓の内面１６ａとの間の隙間は、その隙間での有意なプラズマの生成をさけるのに十分な程狭いと共に、窓保護材および誘電体窓に蒸着された導電膜が、他の導電材料と合併することを防止するのに十分な程広いことが好ましい。一実施形態では、窓保護材２０と誘電体窓１６の内面１６ａとの間の隙間は、１００分の数インチ（例えば、０．０２−０．０３インチ（０．０５０８〜０．０７６２ｃｍ））から１０分の１インチ（０．１インチ（０．２５４ｃｍ））の間である。   The window protection member 20 protects a part of the dielectric window 16 from etching by-products (that is, a material sputtered from the wafer), and is disposed in the chamber 100 directly below the inner surface 16 a of the dielectric window 16. . As will be described in detail later, the window protector 20 prevents conductive etching by-products from being deposited on the inner surface 16a of the dielectric window 16 in the form of a continuous ring. The gap between the window protector 20 and the inner surface 16a of the dielectric window is narrow enough to avoid significant plasma generation in the gap, and the conductive film deposited on the window protector and the dielectric window. However, it is preferably wide enough to prevent merging with other conductive materials. In one embodiment, the gap between the window protector 20 and the inner surface 16a of the dielectric window 16 is a few hundredths of an inch (eg, 0.02-0.03 inches (0.0508-0.0762 cm)). To one tenth of an inch (0.1 inch).

窓保護材２０を形成する材料は、プラズマとの適合性、エッチング副産物（すなわち、ウエハからスパッタされた材料）に関する付着特性を含む複数の要素に基づいて選択されてよい。ウエハからスパッタされた材料の窓保護材への付着は、窓保護材からはがれ落ちる材料が、プラズマ処理装置のための洗浄間平均時間（ＭＴＢＣ）を制限するため、考慮すべき点である。例えば、窓保護材は、絶縁材料、導電材料、または、良好な付着特性を有する材料から形成されてよい。本明細書で用いられているように、「良好な付着特性を有する材料」という表現は、スパッタされた膜が付着しやすい材料を意味する。   The material forming the window protector 20 may be selected based on a number of factors including compatibility with the plasma and deposition characteristics with respect to etching by-products (ie, material sputtered from the wafer). Adhesion of the material sputtered from the wafer to the window protector is a consideration because the material peeling off the window protector limits the mean time between cleaning (MTBC) for the plasma processing apparatus. For example, the window protector may be formed from an insulating material, a conductive material, or a material that has good adhesion properties. As used herein, the expression “material with good adhesion properties” means a material to which a sputtered film is likely to adhere.

代表的な絶縁材料は、誘電体窓を形成するのと同じ材料を含み、例えば、溶融シリカ、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、および、高抵抗炭化ケイ素（ＳｉＣ）が挙げられる。代表的な導電材料は、チャンバを規定するハウジングを形成する材料と同じ材料を含み、例えば、アルミニウムや陽極酸化アルミニウムが挙げられる。良好な付着特性を有する材料に関しては、原則として、材料の薄膜は、同じ（ほぼ同じ）熱膨張係数を有する他の材料に対して良好に付着し、そのため、材料が加熱または冷却された際に応力が増大しない。良好な付着特性を有する材料の一例は、もちろん、同じ材料である。したがって、スパッタされたプラチナ膜の場合には、スパッタされたプラチナ膜は、プラチナ製の（または、プラチナで被覆された）窓保護材に対して良好に付着できる。 Exemplary insulating materials include the same materials that form the dielectric window, such as fused silica, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), and high resistance silicon carbide (SiC). Can be mentioned. Exemplary conductive materials include the same materials that form the housing that defines the chamber, such as aluminum and anodized aluminum. For materials with good adhesion properties, in principle, a thin film of material adheres well to other materials with the same (approximately the same) coefficient of thermal expansion so that when the material is heated or cooled Stress does not increase. An example of a material with good adhesion properties is, of course, the same material. Thus, in the case of a sputtered platinum film, the sputtered platinum film can adhere well to platinum (or coated with platinum) window protectors.

窓保護材２０は、チャンバ１００内で、支持部材２２によって支持されている。図１Ａに示すように、支持部材２２は、チャンバ１００を規定するハウジングの側壁に固定されている。支持部材は、ハウジングの側壁に固定される必要はないことと、チャンバ１００内で窓保護材２０を支持するために、任意の適切な機械的支持手段を用いてよいことは、当業者にとって明らかなことである。窓保護材の構造および機能に関するさらなる詳細については、図２、３Ａ、および、３Ｂを参照して後述する。   The window protection member 20 is supported by the support member 22 in the chamber 100. As shown in FIG. 1A, the support member 22 is fixed to the side wall of the housing that defines the chamber 100. It will be apparent to those skilled in the art that the support member need not be secured to the side wall of the housing, and any suitable mechanical support means may be used to support the window protector 20 within the chamber 100. It is a thing. Further details regarding the structure and function of the window protector will be described later with reference to FIGS. 2, 3A and 3B.

図１Ｂは、本発明の別の実施形態に従って、誘導結合プラズマ処理装置を示す簡略な断面図である。図１Ｂに示すプラズマ処理装置は、窓保護材２０の代わりに、複数の窓保護材２０’を用いている点を除いて、図１Ａに示したものと同じである。図１Ｂに示すように、複数の窓保護材２０’が、誘電体窓１６に取り付けられている。具体的には、各窓保護材２０’の上面２０’−１が、誘電体窓１６の内面１６ａに取り付けられている。窓保護材２０’は、任意の適切な固定技術を用いて、誘電体窓１６の内面１６ａに取り付けられてよい。窓保護材２０’は、導電性のエッチング副産物が、連続的な環の形状で誘電体窓の内面上に蒸着されることを防止するのに有効な任意のパターンで、誘電体窓１６の内面１６ａ上に配列されてよい。一実施形態では、窓保護材２０’の各々は、Ｔ字形の断面を有する。Ｔ字形構成では、各窓保護材２０’の下面２０’−２、すなわち、チャンバ１００の内部領域に露出される表面は、各窓保護材２０’の上面２０’−１の断面の幅よりも広い断面の幅を有する。複数の窓保護材２０’の構造および機能に関するさらなる詳細については、図４を参照して後述する。   FIG. 1B is a simplified cross-sectional view illustrating an inductively coupled plasma processing apparatus according to another embodiment of the present invention. The plasma processing apparatus shown in FIG. 1B is the same as that shown in FIG. 1A except that a plurality of window protection materials 20 ′ are used instead of the window protection material 20. As shown in FIG. 1B, a plurality of window protection members 20 ′ are attached to the dielectric window 16. Specifically, the upper surface 20 ′-1 of each window protection member 20 ′ is attached to the inner surface 16 a of the dielectric window 16. Window protector 20 'may be attached to inner surface 16a of dielectric window 16 using any suitable fastening technique. The window protector 20 'is an arbitrary pattern that is effective to prevent conductive etching by-products from being deposited on the inner surface of the dielectric window in the form of a continuous ring. It may be arranged on 16a. In one embodiment, each of the window protectors 20 'has a T-shaped cross section. In the T-shaped configuration, the lower surface 20′-2 of each window protection member 20 ′, that is, the surface exposed to the inner region of the chamber 100 is larger than the width of the cross section of the upper surface 20′-1 of each window protection member 20 ′. It has a wide cross-sectional width. Further details regarding the structure and function of the plurality of window protection members 20 'will be described later with reference to FIG.

図２は、図１Ａに示した窓保護材２０について、さらに詳細に示した上面図である。図２に示すように、窓保護材２０は、ファラデーシールドの物理的形状を有する比較的薄い材料シートである。具体的には、窓保護材２０は、円形の形状を有しており、複数の放射状に伸びるスロット２０ａを備えている。放射状に伸びるスロット２０ａは、大規模な電流が、（窓保護材が導電材料で形成された場合に）窓保護材２０において円形のパターンすなわち連続的な環状のパターンで流れることを防止することにより、窓保護材を、コイル１４とプラズマとの間の誘導結合について比較的「透過的」にする。一実施形態では、窓保護材の厚さは、８分の１インチである。一実施形態では、窓保護材２０の直径は、処理されるウエハの直径と同じか、それよりもやや大きい。当業者にとって明らかなことであるが、窓保護材のサイズは、特定の用途の必要性に適合するよう変更されてよい。   FIG. 2 is a top view showing the window protection material 20 shown in FIG. 1A in more detail. As shown in FIG. 2, the window protector 20 is a relatively thin material sheet having the physical shape of a Faraday shield. Specifically, the window protection member 20 has a circular shape and includes a plurality of radially extending slots 20a. The radially extending slots 20a prevent large currents from flowing through the window protector 20 in a circular or continuous annular pattern (when the window protector is formed of a conductive material). The window protector is made relatively “transparent” for inductive coupling between the coil 14 and the plasma. In one embodiment, the thickness of the window protector is 1/8 inch. In one embodiment, the window protector 20 has a diameter that is the same as or slightly larger than the diameter of the wafer being processed. As will be apparent to those skilled in the art, the size of the window protector may be varied to suit the needs of a particular application.

本明細書で用いられているように、「連続的な環」および「材料の連続的な環」という表現は、コイルとプラズマとの間の誘導結合を妨げるのに十分な誘導電流が、円形のパターンで流れることを可能にする環状の材料帯を意味する。当業者にとって明らかなことであるが、非常に小さい環の誘導電流は、おそらく、コイルとプラズマとの間の誘導結合を妨げるのに十分ではない。例えば、窓保護材２０の中央部（図２参照）における小さい環は、誘導結合プラズマの方位角方向の（すなわち、円形の）誘導電場が、中央軸上で０になるため、誘導結合を妨げない。逆に、誘導電流が、大きな環、すなわち、窓保護材２０の放射状に伸びるスロット２０ａ（図２参照）の内の１または複数を十分に横切る大きさの環、で流れる場合には、この誘導電流は、コイルとプラズマとの間の誘導結合を十分に妨げる。   As used herein, the expressions “continuous ring” and “continuous ring of material” mean that the induced current is circular enough to prevent inductive coupling between the coil and the plasma. Means an annular material strip that allows it to flow in the following pattern: As will be apparent to those skilled in the art, the very small ring induced current is probably not sufficient to prevent inductive coupling between the coil and the plasma. For example, a small ring in the central portion of the window protector 20 (see FIG. 2) prevents inductive coupling because the azimuthal (ie circular) inductive electric field of the inductively coupled plasma is zero on the central axis. Absent. Conversely, if the induced current flows through a large ring, that is, a ring that is sufficiently large to cross one or more of the radially extending slots 20a (see FIG. 2) of the window protector 20, this induction The current sufficiently prevents inductive coupling between the coil and the plasma.

図３Ａは、誘導結合プラズマ処理動作中にウエハから材料がスパッタされる際に、図１Ａに示した窓保護材２０が誘電体窓１６を保護する様子を示すプラズマ処理装置の簡略な断面図である。図３Ａに示す上向きの矢印は、ウエハ１０から窓保護材２０および誘電体窓１６を見た視線の例を示す。プラズマ処理動作中に、材料がウエハ１０からスパッタされると、スパッタ材料は、ウエハの視線内に位置する任意の構造上に蒸着されうる。図３Ａに示すように、スパッタ材料２２ａは、ウエハ１０の視線内に位置する窓保護材２０の露出された内面上に蒸着される。スパッタ材料２２ａの形状は、窓保護材２０の形状（図２参照）に対応する。このように、スパッタ材料２２ａは、中に隙間を有するため、材料の連続的な環を形成しない。放射状に伸びるスロット２０ａが窓保護材２０に存在することによって、誘電体窓の内面の一部が、ウエハ１０の視線内に位置するため、スパッタ材料２２ｂが、誘電体窓１６の内面１６ａ上に蒸着される。図３Ａに示すように、窓保護材２０の存在により、ウエハの視線内に位置しない内面１６ａの部分には、材料はスパッタ蒸着されない。誘電体窓１６の内面１６ａ上に蒸着されたスパッタ材料２２ｂの形状は、図３Ｂに示されており、窓保護材２０に形成されたスロット２０ａの形状に対応する。このように、スパッタ材料２２ｂも、隙間を有するため、材料の連続的な環を形成しない。   FIG. 3A is a simplified cross-sectional view of the plasma processing apparatus showing how the window protection material 20 shown in FIG. 1A protects the dielectric window 16 when material is sputtered from the wafer during the inductively coupled plasma processing operation. is there. An upward arrow shown in FIG. 3A shows an example of a line of sight when the window protection member 20 and the dielectric window 16 are viewed from the wafer 10. As material is sputtered from the wafer 10 during a plasma processing operation, the sputtered material can be deposited on any structure located within the line of sight of the wafer. As shown in FIG. 3A, the sputter material 22 a is deposited on the exposed inner surface of the window protection member 20 located within the line of sight of the wafer 10. The shape of the sputter material 22a corresponds to the shape of the window protection material 20 (see FIG. 2). Thus, since the sputter material 22a has a gap therein, it does not form a continuous ring of material. Since the radially extending slots 20a are present in the window protection member 20, a part of the inner surface of the dielectric window is located within the line of sight of the wafer 10, so that the sputtered material 22b is placed on the inner surface 16a of the dielectric window 16. Vapor deposited. As shown in FIG. 3A, due to the presence of the window protector 20, no material is sputter deposited on the portion of the inner surface 16a that is not located within the line of sight of the wafer. The shape of the sputtered material 22b deposited on the inner surface 16a of the dielectric window 16 is shown in FIG. 3B and corresponds to the shape of the slot 20a formed in the window protective material 20. Thus, since the sputter material 22b also has a gap, it does not form a continuous ring of material.

上述のように、スパッタ材料２２ａもスパッタ材料２２ｂも、連続的な環の形状にならない。さらに、スパッタ材料２２ａは、窓保護材２０と誘電体窓１６の内面１６ａとの間の隙間によって、スパッタ材料２２ｂから、電気的に絶縁されている。この結果、スパッタ材料２２ａおよびスパッタ材料２２ｂは、コイルとプラズマとの間の誘導結合を妨げないことが好ましい。したがって、プラズマの生成に悪影響を及ぼすことなく、かなりの厚さのスパッタ材料２２ａおよび２２ｂが堆積することが可能であり、プラズマ処理装置のための洗浄間平均時間（ＭＴＢＣ）を長くすることが可能である。   As described above, neither the sputter material 22a nor the sputter material 22b has a continuous ring shape. Further, the sputter material 22 a is electrically insulated from the sputter material 22 b by a gap between the window protection material 20 and the inner surface 16 a of the dielectric window 16. As a result, it is preferable that the sputter material 22a and the sputter material 22b do not hinder inductive coupling between the coil and the plasma. Accordingly, a considerable thickness of sputtered material 22a and 22b can be deposited without adversely affecting plasma generation, and the mean time between cleaning (MTBC) for the plasma processing apparatus can be increased. It is.

図４は、プラズマ処理動作中にウエハから材料がスパッタされる際に、図１Ｂに示した窓保護材２０’が誘電体窓１６を保護する様子を示す誘導結合プラズマ処理装置の簡略な断面図である。図４に示す上向きの矢印は、ウエハ１０から窓保護材２０’および誘電体窓１６を見た視線の例を示す。図３Ａを参照して上述したように、プラズマ処理動作中に、材料がウエハ１０からスパッタされると、スパッタ材料は、ウエハの視線内に位置する任意の構造上に蒸着されうる。図４に示すように、スパッタ材料２２ａ’は、各窓保護材２０’の露出された内面２０’−２上に蒸着される。窓保護材２０’が互いに離れていることから、スパッタ材料２２ａ’は、複数の分離した部分を含むため、材料の連続的な環を形成しない。隣接する窓保護材２０’の間の空間の存在によって、誘電体窓の内面の一部が、ウエハ１０の視線内に位置するため、スパッタ材料２２ｂ’が、誘電体窓１６の内面１６ａ上に蒸着される。図４に示すように、誘電体窓１６の内面１６ａの部分１６ａ−１は、窓保護材２０’のＴ字形構成により、ウエハ１０の視線内に位置しないため、誘電体窓の内面のこれらの部分には、材料が蒸着されない。したがって、スパッタ材料２２ｂ’は、複数の離れた部分を含み、スパッタ材料２２ｂ’の各部分は、材料がスパッタ蒸着されない部分１６ａ−１によって、隣接する窓保護材２０’から絶縁されている。   FIG. 4 is a simplified cross-sectional view of an inductively coupled plasma processing apparatus showing how the window protective material 20 ′ shown in FIG. 1B protects the dielectric window 16 when material is sputtered from the wafer during the plasma processing operation. It is. An upward arrow shown in FIG. 4 shows an example of a line of sight when the window protective material 20 ′ and the dielectric window 16 are viewed from the wafer 10. As described above with reference to FIG. 3A, as the material is sputtered from the wafer 10 during the plasma processing operation, the sputtered material may be deposited on any structure located within the line of sight of the wafer. As shown in FIG. 4, a sputter material 22a 'is deposited on the exposed inner surface 20'-2 of each window protector 20'. Since the window protectors 20 'are separated from each other, the sputter material 22a' includes a plurality of separate portions and does not form a continuous ring of material. Due to the presence of the space between adjacent window protectors 20 ′, a part of the inner surface of the dielectric window is located within the line of sight of the wafer 10, so that the sputtered material 22 b ′ is on the inner surface 16 a of the dielectric window 16. Vapor deposited. As shown in FIG. 4, the portion 16a-1 of the inner surface 16a of the dielectric window 16 is not located within the line of sight of the wafer 10 due to the T-shaped configuration of the window protector 20 ', so these portions of the inner surface of the dielectric window 16 No material is deposited on the part. Thus, the sputter material 22b 'includes a plurality of separate portions, each portion of the sputter material 22b' being insulated from the adjacent window protector 20 'by the portion 16a-1 where the material is not sputter deposited.

スパッタ材料２２ａ’およびスパッタ材料２２ｂ’は、両方とも、複数の分離した部分を含むため、連続的な環の形状にならない。さらに、スパッタ材料２２ａ’は、材料がスパッタ蒸着されない誘電体窓１６の内面１６ａの部分１６ａ−１によって、スパッタ材料２２ｂ’および窓保護材２０’（導電材料、例えば、非磁性金属で形成されてよい）から電気的に絶縁されている。この結果、スパッタ材料２２ａ’およびスパッタ材料２２ｂ’は、コイルとプラズマとの間の誘導結合を妨げないことが好ましい。したがって、プラズマの生成に悪影響を及ぼすことなく、かなりの厚さのスパッタ材料２２ａ’および２２ｂ’が堆積することが可能であり、プラズマ処理装置のための洗浄間平均時間（ＭＴＢＣ）を長くすることが可能である。   Both sputtered material 22a 'and sputtered material 22b' include a plurality of separate portions and therefore do not have a continuous ring shape. Further, the sputtered material 22a ′ is formed of sputtered material 22b ′ and window protector 20 ′ (conductive material, eg, non-magnetic metal, by the portion 16a-1 of the inner surface 16a of the dielectric window 16 where the material is not sputter deposited. Good). As a result, it is preferable that the sputter material 22a 'and the sputter material 22b' do not prevent inductive coupling between the coil and the plasma. Thus, a considerable thickness of sputtered material 22a 'and 22b' can be deposited without adversely affecting plasma generation, increasing the mean time between cleaning (MTBC) for the plasma processing apparatus. Is possible.

当業者にとって明なことであるが、本発明は、図１Ａないし４に図示したもの以外の方法で実施されてもよい。例えば、図５Ａおよび５Ｂに、本発明を実施する２つの別の方法を示す。まず、図５Ａによると、誘電体窓１６’は、窓に直接切り込まれたＴ字形のスロット１６’−１を有する。一実施形態では、誘電体窓１６’は、複数のスロット１６’−１を備えており、スロットは、ファラデーシールドの形状に配列されている。当業者にとって明らかなことであるが、スロット１６’−１の形状は、図５Ａに示したＴ字形に限定されず、例えば、鳩尾形（図６参照）など、スロットの幅よりも狭いスロット開口部を有する他の形状を用いてもよい。誘電体窓１６’を用いたプラズマエッチング動作中、窓の内面１６ａ’と、ウエハの視線内に位置するスロット１６’−１の表面の部分とに、導電性のエッチング副産物が蒸着される（図５Ａではウエハを図示していない）。ウエハの視線内に位置しないスロット１６’−１の表面の部分、すなわち、スロットの狭い開口部によってウエハから遮蔽された表面の部分には、導電性のエッチング副産物は蒸着されない。導電性のエッチング副産物が蒸着されないスロットの表面の部分は、誘電体窓の内面上に蒸着された導電性のエッチング副産物が、スロットの表面上に蒸着された導電性のエッチング副産物と電気的に接触することを防止する。このように、誘電体窓のスロットは、導電性のエッチング副産物が、窓の内面上に、連続的な環の形状で蒸着されることを防止する。その結果、誘電体窓に蒸着された導電性のエッチング副産物が、コイルとプラズマとの間の誘導結合を妨げないことが好ましい。   As will be apparent to those skilled in the art, the present invention may be implemented in ways other than those illustrated in FIGS. 1A-4. For example, FIGS. 5A and 5B show two alternative ways of implementing the invention. First, according to FIG. 5A, the dielectric window 16 'has a T-shaped slot 16'-1 cut directly into the window. In one embodiment, the dielectric window 16 'includes a plurality of slots 16'-1, which are arranged in the shape of a Faraday shield. As will be apparent to those skilled in the art, the shape of the slot 16'-1 is not limited to the T-shape shown in FIG. 5A, and is, for example, a slot opening narrower than the slot width, such as a dovetail shape (see FIG. 6) Other shapes having parts may be used. During the plasma etching operation using the dielectric window 16 ', a conductive etching byproduct is deposited on the inner surface 16a' of the window and the surface portion of the slot 16'-1 located in the line of sight of the wafer (FIG. 5A does not show the wafer). Conductive etch byproducts are not deposited on the portion of the surface of slot 16'-1 that is not within the line of sight of the wafer, ie, the portion of the surface that is shielded from the wafer by the narrow opening in the slot. The portion of the surface of the slot where the conductive etching byproduct is not deposited is such that the conductive etching byproduct deposited on the inner surface of the dielectric window is in electrical contact with the conductive etching byproduct deposited on the surface of the slot. To prevent. Thus, the slots in the dielectric window prevent conductive etch byproducts from being deposited on the inner surface of the window in the form of a continuous ring. As a result, it is preferred that the conductive etch byproduct deposited on the dielectric window does not interfere with inductive coupling between the coil and the plasma.

次に、図５Ｂによると、誘電体窓１６’’は、窓に直接切り込まれた長方形のスロット１６’’−１を有する。一実施形態では、誘電体窓１６’’は、複数のスロット１６’’−１を備えており、スロットは、ファラデーシールドの形状に配列されている。窓保護材２０’’は、誘電体窓１６’’の内面１６’’ａに対して直接取り付けられている。一実施形態では、窓保護材２０’’は、スロット２０’’ａの幅がスロット１６’’−１よりも小さいことを除いて、誘電体窓１６’’のスロット１６’’−１に対応する複数の放射状に伸びるスロット２０’’ａを備える。誘電体窓１６’’および窓保護材２０’’を用いたプラズマエッチング動作中、窓保護材の露出された内面と、ウエハの視線内に位置するスロット１６’’−１の表面の部分とに、導電性のエッチング副産物が蒸着される（図５Ｂではウエハを図示していない）。ウエハの視線内に位置しないスロット１６’’−１の表面の部分、すなわち、窓保護材のスロットの狭い開口部によってウエハから遮蔽された表面の部分には、導電性のエッチング副産物は蒸着されない。導電性のエッチング副産物が蒸着されない誘電体窓のスロットの表面の部分は、窓保護材の内面上に蒸着された導電性のエッチング副産物が、窓のスロットの表面上に蒸着された導電性のエッチング副産物と電気的に接触することを防止する。このように、誘電体窓のスロットと、窓保護材のスロットとの組み合わせによって、導電性のエッチング副産物が、窓保護材の内面と、窓のスロットとにおいて、連続的な環の形状で蒸着されることを防止している。その結果、窓保護材および誘電体窓に蒸着された導電性のエッチング副産物が、コイルとプラズマとの間の誘導結合を妨げないことが好ましい。   Next, according to FIG. 5B, the dielectric window 16 "has a rectangular slot 16" -1 cut directly into the window. In one embodiment, the dielectric window 16 '' includes a plurality of slots 16 ''-1, which are arranged in the shape of a Faraday shield. The window protection member 20 ″ is directly attached to the inner surface 16 ″ a of the dielectric window 16 ″. In one embodiment, the window protector 20 '' corresponds to the slot 16 ''-1 of the dielectric window 16 '' except that the width of the slot 20''a is smaller than the slot 16 ''-1. A plurality of radially extending slots 20 ″ a. During the plasma etching operation using the dielectric window 16 '' and the window protector 20 '', the exposed inner surface of the window protector and the portion of the surface of the slot 16 ''-1 located in the line of sight of the wafer. A conductive etching byproduct is deposited (the wafer is not shown in FIG. 5B). No conductive etching by-product is deposited on the surface portion of the slot 16 ''-1 that is not within the line of sight of the wafer, i.e., the portion of the surface shielded from the wafer by the narrow opening of the window protector slot. The portion of the surface of the dielectric window slot where the conductive etch byproduct is not deposited is the conductive etch by which the conductive etch byproduct deposited on the inner surface of the window protector is deposited on the surface of the window slot. Prevent electrical contact with by-products. Thus, the combination of dielectric window slot and window protector slot deposits a conductive etching by-product in the form of a continuous ring on the inner surface of the window protector and the window slot. Is prevented. As a result, it is preferred that the conductive etching byproduct deposited on the window protector and dielectric window does not interfere with inductive coupling between the coil and the plasma.

図６は、１つの窓保護材が誘電体窓の内面に対して直接取り付けられた本発明の一実施形態を示す図である。図６に示すように、窓保護材２０’’−１は、適切な機械的支持手段を用いて、誘電体窓に対して取り付けられている。窓保護材２０’’−１は、図１Ａおよび２に示した窓保護材２０と同じ構成を有してよいが、複数の放射状に伸びるスロット２０’’−１ａは、鳩尾形の断面を有する。プラズマエッチング動作中、窓保護材２０’’−１ａの露出された部分と、ウエハの視線内に位置する誘電体窓１６の内面１６ａの部分とに、導電性のエッチング副産物が蒸着される。窓保護材２０’’−１の構成により、これらの蒸着物は、連続的な環の形状にならない。ウエハの視線内に位置しない誘電体窓１６の内面１６ａの部分、すなわち、スロットの狭い開口部によってウエハから遮蔽された誘電体窓の内面の部分には、導電性のエッチング副産物は蒸着されない。導電性のエッチング副産物が蒸着されない誘電体窓１６の内面１６ａの部分は、誘電体窓の内面上に蒸着された導電性のエッチング副産物が、窓保護材２０’’−１の露出された表面上に蒸着された導電性のエッチング副産物と電気的に接触することを防止する。このように、窓保護材２０’’−１におけるスロット２０’’−１ａの成形された断面は、導電性のエッチング副産物が、窓保護材と誘電体窓の内面とにおいて、連続的な環を形成することを防止する。その結果、窓保護材に蒸着された導電性のエッチング副産物も、誘電体窓に蒸着された導電性のエッチング副産物も、コイルとプラズマとの間の誘導結合を妨げないことが好ましい。当業者にとって明らかなことであるが、放射状に伸びるスロット２０’’−１ａは、図６に示した鳩尾形以外の成形断面を有してよい。例えば、スロット２０’’−１ａは、Ｔ字形の断面を有してもよい。   FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of the present invention in which one window protector is directly attached to the inner surface of a dielectric window. As shown in FIG. 6, the window protector 20 "-1 is attached to the dielectric window using suitable mechanical support means. The window protector 20 ''-1 may have the same configuration as the window protector 20 shown in FIGS. 1A and 2, but the plurality of radially extending slots 20 ''-1a have a dovetail cross section. . During the plasma etching operation, conductive etching by-products are deposited on the exposed portions of the window protector 20 "-1a and on the portion of the inner surface 16a of the dielectric window 16 located within the line of sight of the wafer. Due to the configuration of the window protector 20 ″-1, these deposits do not have a continuous ring shape. No conductive etching by-product is deposited on the portion of the inner surface 16a of the dielectric window 16 that is not within the line of sight of the wafer, ie, the portion of the inner surface of the dielectric window that is shielded from the wafer by the narrow opening of the slot. The portion of the inner surface 16a of the dielectric window 16 where the conductive etching by-product is not deposited is formed on the exposed surface of the window protective material 20 ″ -1 by the conductive etching by-product deposited on the inner surface of the dielectric window. To prevent electrical contact with conductive etching by-products deposited on the substrate. Thus, the molded cross-section of the slot 20 ''-1a in the window protector 20 ''-1 shows that the conductive etching by-product forms a continuous ring between the window protector and the inner surface of the dielectric window. Prevents formation. As a result, it is preferred that neither the conductive etching byproduct deposited on the window protector nor the conductive etching byproduct deposited on the dielectric window interfere with inductive coupling between the coil and the plasma. As will be apparent to those skilled in the art, the radially extending slot 20 "-1a may have a molded cross section other than the dovetail shape shown in FIG. For example, the slot 20 ''-1a may have a T-shaped cross section.

図７は、複数の窓保護材が誘電体窓の内面の真下に配置された本発明の一実施形態を示す図である。図７に示すように、各窓保護材と誘電体窓１６の内面１６ａとの間に隙間が存在するように、複数の窓保護材２０’−ｘが、チャンバ内に支持されている。一実施形態では、窓保護材２０’−ｘと誘電体窓１６の内面１６ａとの間の隙間は、１００分の数インチ（例えば、０．０２−０．０３インチ）から１０分の１インチ（０．１インチ）の間である。窓保護材２０’−ｘの各々は、長方形の断面を有し、任意の適切な支持手段を用いて、チャンバ内に支持されてよい。プラズマエッチング動作中、スパッタ材料２２ａ’’は、各窓保護材２０’−ｘの露出された内面２０’−ｘ１上に蒸着される。窓保護材２０’−ｘが互いに離れていることから、スパッタ材料２２ａ’’は、複数の分離した部分を含むため、材料の連続的な環を形成しない。隣接する窓保護材２０’−ｘの間の空間の存在によって、誘電体窓の内面の一部が、ウエハ（図７では図示せず）の視線内に位置するため、スパッタ材料２２ｂ’’が、誘電体窓１６の内面１６ａ上に蒸着される。図７に示すように、窓保護材２０’−ｘの長方形構成、および、各窓保護材と誘電体窓の内面との間の隙間の組み合わせによって、誘電体窓１６の内面１６ａの部分１６ａ−１は、ウエハ１０の視線内に位置しないため、誘電体窓の内面のこれらの部分には、材料がスパッタ蒸着されない。したがって、スパッタ材料２２ｂ’’は、複数の分離した部分を含む。   FIG. 7 is a view showing an embodiment of the present invention in which a plurality of window protection materials are arranged directly under the inner surface of a dielectric window. As shown in FIG. 7, a plurality of window protection materials 20 ′ -x are supported in the chamber so that a gap exists between each window protection material and the inner surface 16 a of the dielectric window 16. In one embodiment, the gap between the window protector 20'-x and the inner surface 16a of the dielectric window 16 is a few hundredths of an inch (eg, 0.02-0.03 inches) to a tenth of an inch. (0.1 inch). Each of the window protectors 20'-x has a rectangular cross section and may be supported within the chamber using any suitable support means. During the plasma etching operation, sputtered material 22a "is deposited on the exposed inner surface 20'-x1 of each window protector 20'-x. Since the window protectors 20'-x are separated from each other, the sputtered material 22a "includes a plurality of separate portions and does not form a continuous ring of material. Due to the presence of the space between adjacent window protection materials 20'-x, a part of the inner surface of the dielectric window is located within the line of sight of the wafer (not shown in FIG. 7), so that the sputter material 22b '' And deposited on the inner surface 16 a of the dielectric window 16. As shown in FIG. 7, a portion 16a- of the inner surface 16a of the dielectric window 16 is formed by a combination of a rectangular configuration of the window protective material 20′-x and a gap between each window protective material and the inner surface of the dielectric window. Since 1 is not located within the line of sight of the wafer 10, no material is sputter deposited on these portions of the inner surface of the dielectric window. Thus, the sputter material 22b "includes a plurality of separate portions.

スパッタ材料２２ａ’’およびスパッタ材料２２ｂ’’は、両方とも、複数の分離した部分を含むため、連続的な環の形状にならない。さらに、スパッタ材料２２ｂ’’は、窓保護材と誘電体窓の内面との間の隙間によって、スパッタ材料２２ａ’’および窓保護材２０’−ｘ（導電材料から形成されてよい）から電気的に絶縁されている。この結果、スパッタ材料２２ａ’’およびスパッタ材料２２ｂ’’は、コイルとプラズマとの間の誘導結合を妨げないことが好ましい。したがって、プラズマの生成に悪影響を及ぼすことなく、かなりの厚さのスパッタ材料２２ａ’’および２２ｂ’’が堆積することが可能であり、プラズマ処理装置のための洗浄間平均時間（ＭＴＢＣ）を長くすることが可能である。   Both sputtered material 22a "and sputtered material 22b" do not have a continuous ring shape because they include a plurality of separate portions. Further, the sputter material 22b '' is electrically removed from the sputter material 22a '' and the window protector 20'-x (which may be formed from a conductive material) by a gap between the window protector and the inner surface of the dielectric window. Is insulated. As a result, the sputter material 22a "and the sputter material 22b" preferably do not interfere with the inductive coupling between the coil and the plasma. Accordingly, significant thicknesses of sputtered material 22a "and 22b" can be deposited without adversely affecting plasma generation, and increase the mean time between cleaning (MTBC) for the plasma processing apparatus. Is possible.

本発明の説明に関連して用いられているように、「導電性のエッチング副産物が連続的な環の形状で蒸着されることから、窓の内面を保護するための手段」という表現は、本明細書で図示および説明した窓の保護構造すべてを含むものである。これらの構造は、隙間によって窓から離された単一の窓保護材（図１Ａおよび３Ａ参照）、窓と接触する成形断面を有する単一の窓保護材（図６参照）、窓から離された複数の窓保護材（図７参照）、窓と接触する成形断面を有する複数の窓保護材（図１Ｂおよび４参照）、および、直接切り込まれたスロットを有する窓（図５Ａ（窓保護材を備えない）および５Ｂ（窓保護材を備える）参照）を含む。   As used in connection with the description of the present invention, the expression "means for protecting the inner surface of the window from the conductive etching by-products being deposited in the form of a continuous ring" It includes all of the window protection structures shown and described in the specification. These structures consist of a single window protector (see FIGS. 1A and 3A) separated from the window by a gap, a single window protector (see FIG. 6) having a molded cross-section in contact with the window, and separated from the window. A plurality of window protectors (see FIG. 7), a plurality of window protectors having a molded cross section in contact with the window (see FIGS. 1B and 4), and a window having a slot cut directly (FIG. 5A (window protector) No material) and 5B (with window protector)).

要するに、本発明は、導電性のエッチング副産物が、窓の内面に連続的な環の形状で蒸着されることを防止する誘導結合プラズマ処理装置を提供する。本明細書においては、いくつかの代表的な実施形態を参照して、本発明の説明を行った。当業者にとっては、本明細書を考慮しつつ本発明を実践すれば、本発明の別の実施形態が可能であることは明らかである。上述の実施形態および好ましい特徴は例示的なものであり、本発明は、添付の特許請求の範囲と本発明の等価物とによって規定される。   In summary, the present invention provides an inductively coupled plasma processing apparatus that prevents conductive etching byproducts from being deposited in the form of a continuous ring on the inner surface of a window. In the specification, the present invention has been described with reference to several exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that other embodiments of the present invention are possible in light of the specification and practice of the invention. The above-described embodiments and preferred features are exemplary, and the invention is defined by the appended claims and the equivalents of the invention.

本発明の一実施形態に従って、プラズマ処理装置を示す簡略な断面図。1 is a simplified cross-sectional view illustrating a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の別の実施形態に従って、プラズマ処理装置を示す簡略な断面図。FIG. 4 is a simplified cross-sectional view illustrating a plasma processing apparatus according to another embodiment of the present invention. は、図１Ａに示した窓保護材について、さらに詳細に示した上面図。FIG. 2 is a top view showing the window protection material shown in FIG. 1A in more detail. プラズマ処理動作中にウエハから材料がスパッタされる際に、図１Ａに示した窓保護材が誘電体窓を保護する様子を示すプラズマ処理装置の簡略な断面図。FIG. 1B is a simplified cross-sectional view of a plasma processing apparatus showing how the window protective material shown in FIG. 1A protects a dielectric window when a material is sputtered from a wafer during a plasma processing operation. 本発明の一実施形態に従って、誘電体窓の内面上に蒸着されたスパッタ材料の形状を示す図。FIG. 4 shows the shape of sputtered material deposited on the inner surface of a dielectric window, in accordance with one embodiment of the present invention. プラズマ処理動作中にウエハから材料がスパッタされる際に、図１Ｂに示した窓保護材が誘電体窓を保護する様子を示すプラズマ処理装置の簡略な断面図。FIG. 3 is a simplified cross-sectional view of a plasma processing apparatus showing how the window protection material shown in FIG. 1B protects a dielectric window when a material is sputtered from a wafer during a plasma processing operation. Ｔ字形または鳩尾形のスロットが誘電体窓に直接切り込まれた本発明の別の実施形態を示す図。FIG. 6 shows another embodiment of the present invention in which a T-shaped or dovetail shaped slot is cut directly into the dielectric window. 長方形のスロットが誘電体窓に直接切り込まれ、対応するスロットを有する窓保護材が、誘電体窓の内面に対して取り付けられている本発明の別の実施形態を示す図。FIG. 4 shows another embodiment of the present invention in which a rectangular slot is cut directly into a dielectric window and a window protector with a corresponding slot is attached to the inner surface of the dielectric window. １つの窓保護材が誘電体窓の内面に対して直接取り付けられた本発明の一実施形態を示す図。The figure which shows one Embodiment of this invention with which one window protection material was directly attached with respect to the inner surface of a dielectric material window. 複数の窓保護材が誘電体窓の内面の真下に配置された本発明の一実施形態を示す図。The figure which shows one Embodiment of this invention by which the several window protection material was arrange | positioned just under the inner surface of a dielectric material window.

Claims (16)

誘導結合プラズマ処理装置であって、
上端開口部を有するチャンバと、
前記チャンバの前記上端開口部を密閉する窓であって、前記チャンバの内部領域に露出される内面を有する窓と、
前記チャンバ内に配置された前記窓の前記内面を保護するための窓保護材と、を備え、前記窓保護材は、導電性のエッチング副産物が、前記窓の前記内面上に連続的な環の形状で蒸着されることを防止するよう構成されている、プラズマ処理装置。 An inductively coupled plasma processing apparatus,
A chamber having a top opening;
A window for sealing the upper end opening of the chamber, the window having an inner surface exposed to an inner region of the chamber;
A window protector for protecting the inner surface of the window disposed in the chamber, wherein the window protector has a conductive annular byproduct on the inner surface of the window. A plasma processing apparatus configured to prevent deposition in a shape. 請求項１に記載のプラズマ処理装置であって、前記窓保護材は、前記窓の前記内面から０．０２インチ（０．０５０８ｃｍ）ないし０．１インチ（０．２５４ｃｍ）の範囲の距離だけ離れるように配置される、プラズマ処理装置。   2. The plasma processing apparatus of claim 1, wherein the window protector is separated from the inner surface of the window by a distance in the range of 0.02 inches (0.0508 cm) to 0.1 inches (0.254 cm). The plasma processing apparatus is arranged as follows. 請求項１に記載のプラズマ処理装置であって、前記窓保護材は、導電材料からなる、プラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the window protection material is made of a conductive material. 請求項１に記載のプラズマ処理装置であって、前記窓保護材は、絶縁材料からなる、プラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the window protection material is made of an insulating material. 請求項１に記載のプラズマ処理装置であって、前記窓保護材は、良好な付着特性を有する材料からなる、プラズマ処理装置。   2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the window protection material is made of a material having good adhesion characteristics. 誘導結合プラズマ処理装置であって、
上端開口部を有するチャンバと、
前記チャンバの前記上端開口部を密閉する窓であって、前記チャンバの内部領域に露出される内面を有する窓と、
前記チャンバ内に配置された前記窓の前記内面を保護するための窓保護材と、を備え、前記窓保護材は、ファラデーシールドの形状を有すると共に、前記窓の前記内面から０．０２インチ（０．０５０８ｃｍ）ないし０．１インチ（０．２５４ｃｍ）の範囲の距離だけ離れている、プラズマ処理装置。 An inductively coupled plasma processing apparatus,
A chamber having a top opening;
A window for sealing the upper end opening of the chamber, the window having an inner surface exposed to an inner region of the chamber;
A window protector for protecting the inner surface of the window disposed in the chamber, the window protector having the shape of a Faraday shield, and 0.02 inches from the inner surface of the window ( Plasma processing apparatus separated by a distance in the range of 0.0508 cm) to 0.1 inch (0.254 cm). 誘導結合プラズマ処理装置であって、
上端開口部を有するチャンバと、
前記チャンバ内に配置され、処理対象のウエハを保持するためのチャックと、
前記チャンバの前記上端開口部を密閉する窓であって、前記チャンバの内部領域に露出される内面を有する窓と、
前記窓の前記内面に取り付けられた複数の窓保護材と、を備え、前記複数の窓保護材の各々は、前記窓の前記内面に取り付けられた上面と、前記チャンバの内部領域に露出された下面とを有し、各窓保護材の前記下面は、各窓保護材の前記上面の断面の幅よりも広い断面の幅を有し、前記複数の窓保護材は、前記処理対象のウエハの視線内に位置する前記窓の前記内面の各領域が、前記処理対象のウエハの前記視線内に位置しない前記窓の前記内面の領域によって、隣接する窓保護材から隔てられるように、前記窓の前記内面上に、互いに離間して配列されている、プラズマ処理装置。 An inductively coupled plasma processing apparatus,
A chamber having a top opening;
A chuck disposed within the chamber for holding a wafer to be processed;
A window for sealing the upper end opening of the chamber, the window having an inner surface exposed to an inner region of the chamber;
A plurality of window protectors attached to the inner surface of the window, each of the plurality of window protectors exposed to an upper surface attached to the inner surface of the window and an interior region of the chamber A lower surface of each window protection material has a cross-sectional width wider than a cross-sectional width of the upper surface of each window protection material, and the plurality of window protection materials are formed on the wafer to be processed. Each region of the inner surface of the window located within the line of sight is separated from an adjacent window protector by a region of the inner surface of the window not located within the line of sight of the wafer to be processed. A plasma processing apparatus arranged on the inner surface so as to be spaced apart from each other. 請求項７に記載のプラズマ処理装置であって、前記複数の窓保護材の各々は、非磁性金属からなる、プラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 7, wherein each of the plurality of window protection members is made of a nonmagnetic metal. 請求項７に記載のプラズマ処理装置であって、前記複数の窓保護材の各々の断面は、Ｔ字形である、プラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 7, wherein each of the plurality of window protection members has a T-shaped cross section. 誘導結合プラズマ処理装置であって、
上端開口部を有するチャンバと、
前記チャンバの前記上端開口部を密閉する窓と、を備え、前記窓は、前記チャンバの内部領域に露出された内面を有し、前記窓の前記内面には、複数のスロットが形成されており、前記複数のスロットは、ファラデーシールドの形状に配列されており、前記複数のスロットの各々は、スロット開口部と、前記スロット開口部よりも広いスロット幅とを有する、プラズマ処理装置。 An inductively coupled plasma processing apparatus,
A chamber having a top opening;
A window for sealing the upper end opening of the chamber, and the window has an inner surface exposed to an inner region of the chamber, and a plurality of slots are formed on the inner surface of the window. The plurality of slots are arranged in the shape of a Faraday shield, and each of the plurality of slots has a slot opening and a slot width wider than the slot opening. 請求項１０に記載のプラズマ処理装置であって、前記複数のスロットの各々は、前記窓に直接切り込まれたＴ字形スロットまたは鳩尾形スロットである、プラズマ処理装置。   11. The plasma processing apparatus according to claim 10, wherein each of the plurality of slots is a T-shaped slot or a dovetail-shaped slot cut directly into the window. 請求項１０に記載のプラズマ処理装置であって、前記複数のスロットの各々は、前記窓に直接切り込まれた長方形スロットであり、前記プラズマ処理装置は、さらに、前記窓の前記内面に対して取り付けられた窓保護材を備え、前記窓保護材には、複数のスロットが形成されており、前記窓保護材に形成された前記複数のスロットは、前記窓に形成された前記複数のスロットに対応し、前記窓に形成された前記複数のスロットの各々は、第１のスロット幅を有し、前記窓保護材に形成された前記複数のスロットの各々は、第２のスロット幅を有し、前記第１のスロット幅は、前記第２のスロット幅よりも広い、プラズマ処理装置。   11. The plasma processing apparatus according to claim 10, wherein each of the plurality of slots is a rectangular slot directly cut into the window, and the plasma processing apparatus is further configured with respect to the inner surface of the window. A plurality of slots are formed in the window protection material, and the plurality of slots formed in the window protection material are formed in the plurality of slots formed in the window. Correspondingly, each of the plurality of slots formed in the window has a first slot width, and each of the plurality of slots formed in the window protector has a second slot width. The plasma processing apparatus, wherein the first slot width is wider than the second slot width. 請求項１２に記載のプラズマ処理装置であって、前記窓保護材は、導電材料からなる、プラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 12, wherein the window protection material is made of a conductive material. 請求項１２に記載のプラズマ処理装置であって、前記窓保護材は、絶縁材料からなる、プラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 12, wherein the window protection material is made of an insulating material. 請求項１２に記載のプラズマ処理装置であって、前記窓保護材は、良好な付着特性を有する材料からなる、プラズマ処理装置。   It is a plasma processing apparatus of Claim 12, Comprising: The said window protection material is a plasma processing apparatus which consists of material which has a favorable adhesion characteristic. 誘導結合プラズマ処理装置であって、
上端開口部を有するチャンバと、
前記チャンバの前記上端開口部を密閉する窓であって、前記チャンバの内部領域に露出される内面を有する窓と、
導電性のエッチング副産物が連続的な環の形状で蒸着されることから、前記窓の前記内面を保護するための手段と、を備える、プラズマ処理装置。 An inductively coupled plasma processing apparatus,
A chamber having a top opening;
A window for sealing the upper end opening of the chamber, the window having an inner surface exposed to an inner region of the chamber;
Means for protecting the inner surface of the window from conductive etching by-products deposited in a continuous ring shape.
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