JP4392852B2 - Exhaust ring mechanism and plasma processing apparatus used in plasma processing apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、プラズマ処理装置に関し、更に詳しくは、プラズマ領域内にプラズマを封じ込めることができるプラズマ処理装置に用いられる排気リング機構及びプラズマ処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
プラズマ処理装置は、処理容器内で発生させたプラズマを用いてウエハ等の被処理体に対してエッチング処理や成膜処理等の処理を施す装置である。プラズマ処理装置としては、例えば容量結合タイプと誘導結合タイプ等種々のタイプのものがある。
【0003】
例えば、容量結合タイプのプラズマ処理装置としては平行平板型のものが広く用いられている。平行平板型プラズマ処理装置は、例えば、処理容器内に配設され且つウエハ等の被処理体を載置する下部電極を兼ねる保持体と、この保持体の上方に隙間を介して配設された上部電極と、保持体の外周縁部に配設されフォーカスリングとを備え、高真空下で上下いずれかの電極または両電極に高周波電力を印加し、処理容器内のプロセスガスからプラズマ発生させ、被処理体に対してエッチング等のプラズマ処理を施す。また、保持体と処理容器の内周壁間には複数の排気孔を有するリング状の排気リングが設けられ、この排気リングの排気孔を介して副生成物等のガスをプラズマ領域全体から均等に排気している。
【0004】
このように処理容器内は排気リングを介してプラズマ領域と非プラズマ領域に分かれている。プラズマ領域では処理容器内壁がプラズマイオンによるスパッタリング攻撃を受け消耗したり、副生成物が付着、堆積して汚染されるため、内壁面にセラミック溶射等が施されている。一方、非プラズマ領域ではプラズマイオンによる攻撃が殆どなく、また、副生成物による汚染も少ないため、処理容器内壁にはこのような対策は施されていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、排気リングには排気用の孔が全周に渡って形成されているため、プラズマの高密度化に伴って排気リングの排気孔から非プラズマ領域へのプラズマ漏洩があり、被処理体の外周縁部におけるプラズマ密度が低下し、ひいてはエッチングレート等のプラズマ処理の均一性が損なわれるという課題があった。この対策として排気孔の総面積を小さくしてプラズマ漏洩を防止する方法もあるが、この場合にはプラズマ領域からのガス排気量が制限され、副生成物の滞留等による弊害があり、好ましくない。また、排気孔からのプラズマ漏洩により非プラズマ領域で処理容器内壁を傷めたり、汚染したりする虞もある。
【0006】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、十分なガス排気性を確保しつつ処理容器内のプラズマ領域内にプラズマを閉じ込めることができるプラズマ処理装置に用いられる排気リング機構及びプラズマ処理装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に記載の排気リング機構は、処理容器内で被処理体にプラズマ処理を施すプラズマ領域と接触し且つ上記プラズマ領域での生成ガスの排気流路を上記被処理体の径方向外側に形成する排気リング機構であって、上記排気リング機構は、複数の排気孔が形成された非磁性体からなる排気リングと、この排気リングを面方向に沿って通り上記複数の排気孔を横切る磁場を形成する磁場形成手段と、を有することを特徴とするものである。
【0008】
また、本発明の請求項2に記載の排気リング機構は、請求項1に記載の発明において、上記磁場形成手段は、少なくとも磁場の一部を上記排気リング内に形成することを特徴とするものである。
【0009】
また、本発明の請求項3に記載の排気リング機構は、請求項1または請求項2に記載の発明において、上記磁場形成手段は、上記排気リングの内周面及び外周面それぞれに沿って配設された磁石または電磁石によって構成されてなることを特徴とするものである。
【0010】
また、本発明の請求項4に記載の排気リング機構は、請求項1または請求項2に記載の発明において、上記磁場形成手段は、上記排気リング下面の内周縁部及び外周縁部に沿ってそれぞれ配設された磁石または電磁石によって構成されてなることを特徴とするものである。
【0011】
また、本発明の請求項5に記載の排気リング機構は、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の発明において、上記排気リング機構は、磁場封止手段を有することを特徴とするものである。
【0012】
また、本発明の請求項6に記載の排気リング機構は、請求項1または請求項2に記載の発明において、上記磁場形成手段は、上記排気リング下面側にその周方向所定間隔を空けて放射状に配設された複数の磁石または複数の電磁石によって構成されてなることを特徴とするものである。
【0013】
また、本発明の請求項7に記載の排気リング機構は、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の発明において、上記排気リング機構は、磁場封止手段を有することを特徴とするものである。
【0014】
また、本発明の請求項8に記載の排気リング機構は、請求項7に記載の発明において、上記磁場封止手段は、磁性体からなることを特徴とするものである。
【0015】
また、本発明の請求項9に記載のプラズマ処理装置は、処理容器内に配設され且つ被処理体を保持する保持体と、この保持体と上記処理容器間に配設され且つ複数の排気孔を有する排気リング機構とを備え、上記被処理体にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、上記排気リング機構は、複数の排気孔が形成された非磁性体からなる排気リングと、この排気リングを面方向に沿って通り上記複数の排気孔を横切る磁場を形成する磁場形成手段と、を有することを特徴とするものである。
【0016】
また、本発明の請求項10に記載のプラズマ処理装置は、請求項9に記載の発明において、上記磁場形成手段は、少なくとも磁場の一部を上記排気リング内に形成することを特徴とするものである。
【0017】
また、本発明の請求項11に記載のプラズマ処理装置は、請求項9または請求項10に記載の発明において、上記磁場形成手段は、上記排気リングの内周面及び外周面それぞれに沿って配設された磁石または電磁石によって構成されてなることを特徴とするものである。
【0018】
また、本発明の請求項12に記載のプラズマ処理装置は、請求項9または請求項10に記載の発明において、上記磁場形成手段は、上記排気リング下面の内周縁部及び外周縁部に沿ってそれぞれ配設された磁石または電磁石によって構成されてなることを特徴とするものである。
【0019】
また、本発明の請求項13に記載のプラズマ処理装置は、請求項9または請求項10に記載の発明において、上記磁場形成手段は、上記排気リング内にその周方向所定間隔を空けて放射状に配設された複数の磁石または電磁石によって構成されてなることを特徴とするものである。
【0020】
また、本発明の請求項14に記載のプラズマ処理装置は、請求項9または請求項10に記載の発明において、上記磁場形成手段は、上記排気リング下面側にその周方向所定間隔を空けて放射状に配設された複数の磁石または複数の電磁石によって構成されてなることを特徴とするものである。
【0021】
また、本発明の請求項15に記載のプラズマ処理装置は、請求項9〜請求項14のいずれか1項に記載の発明において、上記排気リング機構は、磁場封止手段を有することを特徴とするものである。
【0022】
また、本発明の請求項16に記載のプラズマ処理装置は、請求項15に記載の発明において、上記磁場封止手段は、磁性体からなることを特徴とするものである。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図4に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
本実施形態のプラズマ処理装置は、例えば図1に示すように、アルミニウム等の導電性材料からなり且つ所定の高真空を保持する気密構造の処理容器1と、この処理容器1内に配設され且つ被処理体(例えば、ウエハ)Wを保持する下部電極を兼ねる保持体(以下、「下部電極」と称す。)2と、この下部電極2の上方に所定間隔を空けて下部電極2と平行に配設され且つエッチングガスの供給部を兼ねる中空状の上部電極3と、下部電極2に整合器4を介して接続された例えば13.56MHzの高周波電源5とを備え、高周波電源5から整合器4を介して下部電極2に所定の高周波電力を印加し、下部電極2と上部電極3の間で処理容器1内に供給されたプロセスガスからプラズマを発生させる。また、下部電極2上面の外周縁部にはシリコン等からなるフォーカスリング6が配設され、このフォーカスリング6を介して下部電極2と上部電極3間で発生したプラズマをウエハW上に集束させる。
【0024】
上記下部電極2の外周面上端部にはリング状に形成された本実施形態の排気リング機構7が取り付けられ、この排気リング機構7を介して処理容器1内を上下に分割している。排気リング機構7の上部がプラズマ領域になり、下部が非プラズマ領域になる。この排気リング機構7は、例えば図2の(a)、(b)に示すように、排気リング71と、この排気リング71において面方向の磁場を形成する磁場形成手段72とを備えている。従って、この排気リング機構7は、処理容器1内でウエハWにプラズマ処理を施すプラズマ領域と接触し且つプラズマ領域での生成ガスの排気流路を形成している。図2の(a)は排気リング機構7の一部を示す平面図、同図の(b)はその径方向の沿う断面図、同図(c)はその周方向に沿う断面図である。尚、図1において、8はプロセスガスの供給管、9は排気ガスの排気管である。
【0025】
而して、上記排気リング71には図2の(a)、(b)に示すように全周に渡って複数の円形状の排気孔71Aが均等に分散して形成され、これらの排気孔71Aを介してプラズマ領域のガスを非プラズマ領域を経由させて処理容器1外へ排気する。また、上記磁場形成手段72は、排気リング71において下部電極2から処理容器1内壁に向かう面方向の磁場を形成し、この磁場形成手段72を介してプラズマをプラズマ領域に閉じ込め、非プラズマ領域へのプラズマの漏洩を防止する。
【0026】
即ち、本実施形態の磁場形成手段72は、図2の(a)に示すように、排気リング71の内周面を被覆する第1リング磁石72Aと、排気リング71の外周面を被覆する第2リング磁石72Bとから構成され、第1リング磁石72Aと第2リング磁石72Bの間で同図(a)の矢印Xで示すように第1リング磁石72Aから第2リング磁石72Bに向かう面方向の磁場が形成される。この磁場の磁力線Bはプラズマイオン及び電子の漏れる方向と略直交してるため、プラズマ領域のプラズマイオン及び電子(図2の(b)、(c)ではマイナスイオンのみを図示してある。図3、図4においても同様である。)が同図の(b)に示すように排気リング71の排気孔71Aを通過しようとしてもプラズマイオン及び電子は同図に(c)に示すように磁場の作用を受けて磁力線Bを中心に旋回する。このプラズマイオン及び電子は排気孔71Aの内周面に衝突し、非プラズマ領域へ漏出せず、プラズマ領域内に閉じ込められる。従って、ウエハW外周縁部でのプラズマの拡散を防止し、ウエハW周縁部とウエハWの中央部分とのプラズマ密度の均一性を保持することができ、ウエハW外周縁部でのエッチング等のプラズマ処理の低下を防止してプラズマ処理の面内均一性を高めることができる。
【0027】
また、上記排気リング機構7は例えば図2の(a)、(b)に示すように磁場封止手段73を備えている。この磁場封止手段73は、例えば鉄等の磁性体からなり、同図に示すように排気リング71及び第1、第2リング磁石72A、72Bを一体的に収納する磁性収納体として形成されている。そこで、以下では磁場封止手段73を磁性収納体73として説明する。このようにリング状の磁性収納体73内に排気リング71及び第1、第2リング磁石72A、72Bを一体的に収納することで、図2の(b)に示すように磁性収納体73においてその外周面から内周面に向かう磁路Yが形成され、排気リング71からの磁場漏洩を防止することができ、磁場を有効に利用することができ、ひいてはプラズマをより確実にプラズマ領域内へ閉じ込めることができる。この結果、処理容器1内のプラズマイオン及び電子をプラズマ領域に確実に閉じこめ、プラズマ処理の均一性を更に高めることができる。また、非プラズマ領域における処理容器1内壁をプラズマによる損傷から防止することができると共に副生成物の汚染から防止することができる。
【0028】
また、第1リング磁石72Aは下部電極2と隣接しているため、下部電極2上面の外周縁部にも磁場が作用し、この磁場がウエハW外周縁部のエッチング時のエッチングレート等のプラズマ処理の面内均一性をより一層向上させることができる。
【0029】
以上説明したように本実施形態によれば、排気リング機構7は、排気リング71と、この排気リング71の内周面及び外周面をそれぞれ被覆する第1、第2リング磁石72A、72Bを備え、これらのリング磁石72A、72B間で排気リング71において径方向の水平磁場を形成するようにしたため、プラズマイオン及び電子が排気リング71の排気孔71Aを通過しようとしても水平磁場の作用でプラズマイオン及び電子が排気孔71A内で旋回して衝突し、プラズマイオン及び電子の通過を阻止してプラズマをプラズマ領域に閉じ込めることができる。従って、ウエハW外周縁部でのプラズマの拡散を防止し、ウエハW周縁部とウエハWの中央部分とのプラズマ密度の均一性を高めることができ、ウエハW外周縁部でのエッチング等のプラズマ処理の低下を防止してプラズマ処理の面内均一性を保持することができる。また、非プラズマ領域での処理容器1内壁をプラズマ損傷から防止することができると共に副生成物の汚染から防止することができる。また、下部電極2上面の外周縁部でも磁場形成手段72によって磁場が形成され、この磁場の影響でエッチングレート等のプラズマ処理の均一性を高めることができる。更に、排気リング71と第1、第2リング磁石72A、72Bを磁性収納体73内に収納したため、磁性収納体73によって磁場の漏洩を防止し、磁場を無駄なく有効に利用し、プラズマをプラズマ領域により確実に閉じ込めることができる。
【0030】
図3は本発明の他の実施形態を示す図である。本実施形態のプラズマ処理装置に用いられる排気リング機構10は、例えば図3の(a)、(b)に示すように、排気リング101及び磁場形成手段102を備えている。磁場形成手段102は、同図に示すように、排気リング101の周方向所定間隔を空けて放射状に配設された複数の磁石102Aによって構成されている。各磁石102Aはそれぞれ板状に形成され、排気リング101に形成された細長形状の孔を埋めるようにして取り付けられている。そして、排気リング101において隣合う磁石102A、102A間で同図(a)の矢印Zで示すように時計方向の水平磁場が形成される。この磁場の磁力線Bはプラズマ及び電子の漏れる方向と略直交してるため、プラズマ領域のプラズマイオン及び電子が同図の(b)に示すように排気リング101の排気孔101Aを通過しようとしてもプラズマイオン及び電子は同図に(c)に示すように磁場の作用を受けて磁力線を中心に旋回する。このプラズマイオン及び電子は排気リング101の排気孔101Aの内周面に衝突し、非プラズマ領域へ漏出せず、プラズマ領域内に閉じ込められる。
【0031】
以上説明したように本実施形態によれば、排気リング機構10は、排気リング101と、この排気リング101の周方向所定間隔を空けて放射状に配設された複数の磁石102Aによって構成され、これらの磁石102A、102A間で排気リング101において時計向の水平磁場を形成するようにしたため、プラズマ及び電子が排気リング101の排気孔101Aを通過しようとしても水平磁場の作用でプラズマイオン及び電子が旋回して排気孔101Aと衝突し、プラズマの通過を阻止してプラズマをプラズマ領域に閉じ込めることができる。従って、上記実施形態と同様の作用効果を期することができる。
【0032】
図4は本発明の更に他の実施形態を示す図である。本実施形態のプラズマ処理装置に用いられる排気リング機構11は、例えば図4の(a)、(b)に示すように、排気リング111及び磁場形成手段112を備えている。本実施形態の磁場形成手段112は、図2に示す排気リング機構7と同様に第1、第2リング磁石112A、112Bとからなっているが、本実施形態の排気リング機構11は図4の(a)、(b)に示すように第1、第2リング磁石112A、112Bが排気リング111下面の内周縁部及び外周縁部に接触させて配置されている点で、図2に示す排気リング機構7とは異なる構成を有している。このような構成から、第1リング磁石112Aから第2リング磁石112Bに向かう磁場の一部、即ち第1リング磁石112Aから第2リング磁石112Bに向かって湾曲して形成される磁場が全体的には図4の(b)に示すように排気リング111の排気孔111Aを略水平に横切る水平方向の磁場として形成される。この磁場の磁力線Bは、上記各実施形態と同様にプラズマイオン及び電子の漏れる方向と略直交してるため、プラズマ領域のプラズマイオン及び電子が同図の(b)に示すように排気リング71の排気孔71Aを通過しようとしてもプラズマイオン及び電子は磁場の作用を受けて磁力線Bを中心に旋回し非プラズマ領域へ漏出することなくプラズマ領域内に閉じ込められる。従って、本実施形態においても図2に示す排気リング機構7と同様の作用効果を期することができる。
【0033】
また、図示してないが、図3に示す排気リング機構10の磁場形成手段102を図4に示す実施形態と同様に排気リング101下面に放射状に配置しても同様の作用効果を期することができる。
【0034】
尚、本発明は上記各実施形態に何等制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を設計変更することができる。例えば磁場形成手段は第1、第2リング磁石あるいは板状の磁石に制限されるものはなく、これらの磁石と同様の形態を呈する電磁石を用いても良い。第1、第2リング磁石の代わりに円弧状の磁石を排気リング全周に渡って配列したものであっても良い。また、磁場形成手段は、排気リングにおいて面方向の磁場を形成することができれば良く、磁場の向きは如何なる方向であっても良い。更に、磁石、電磁石、磁性収納体は、プラズマイオン、電子等の衝突により温度上昇があると磁場が変動し本来の機能を損なわれる虞があるため、これらを例えば表面がアルマイト加工されたアルミニウムケース内に収納するなどして被覆しても良い。また、排気リングは円形状の排気孔を有するものについて説明したが、排気孔はスリット等の他の形状であっても良い。また、上記各実施形態では平行平板型のプラズマ処理装置を例に挙げて説明したが、排気リングを介してガス排気するタイプのプラズマ処理装置であれば、本発明の排気リング機構を適用することができる。
【0035】
【発明の効果】
本発明によれば、排気リング機構が、複数の排気孔が形成された非磁性体からなる排気リングと、この排気リングを面方向に沿って通り上記複数の排気孔を横切る磁場を形成する磁場形成手段と、を有し、排気リングの複数の排気孔を横切る磁場によって複数の排気孔を通ろうとするプラズマイオンや電子を排気孔に衝突させて非プラズマ領域への通過を阻止することができるため、複数の排気孔で十分なガス排気性を確保しつつ処理容器内のプラズマ領域内にプラズマを閉じ込めて、被処理体の外周縁部におけるプラズマ密度の低下を防止して被処理体の面内で均一なプラズマ処理を行うことができるプラズマ処理装置に用いられる排気リング機構及びプラズマ処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプラズマ処理装置及び排気リング機構の一実施形態を模式的に示す構成図である。
【図2】図1に示す排気リング機構の作用を説明するための図で、(a)はその一部を示す平面図、(b)は(a)の径方向の断面図、(c)は(a)の周方向の断面図である。
【図3】本発明の排気リング機構の他の実施形態を示す図2に相当する図で、(a)はその一部を示す平面図、(b)は(a)の径方向の断面図、(c)は(a)の周方向の断面図である。
【図4】本発明の排気リング機構の更に他の実施形態を示す図2に相当する図で、(a)はその一部を示す平面図、(b)は(a)の径方向の断面図である。
【符号の説明】
1 処理容器
2 下部電極(保持体)
7、10、11 排気リング機構
71、101、111 排気リング
71A、101A、111A 排気孔
72、102、112 磁場形成手段
72A、72B、112A、112B リング磁石(磁石)
73 磁性収納体(磁性体)[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly to an exhaust ring mechanism and a plasma processing apparatus used in a plasma processing apparatus that can contain plasma in a plasma region.
[0002]
[Prior art]
The plasma processing apparatus is an apparatus that performs processing such as etching processing or film formation processing on an object to be processed such as a wafer using plasma generated in a processing container. There are various types of plasma processing apparatuses such as a capacitive coupling type and an inductive coupling type.
[0003]
For example, as a capacitively coupled plasma processing apparatus, a parallel plate type is widely used. The parallel plate type plasma processing apparatus is, for example, disposed in a processing container and a holding body that also serves as a lower electrode on which an object to be processed such as a wafer is placed, and is disposed above the holding body via a gap. Provided with an upper electrode and a focus ring disposed on the outer peripheral edge of the holder, applying high frequency power to either the upper or lower electrode or both electrodes under high vacuum, generating plasma from the process gas in the processing vessel, Plasma processing such as etching is performed on the object to be processed. Further, a ring-shaped exhaust ring having a plurality of exhaust holes is provided between the holding body and the inner peripheral wall of the processing container, and gases such as by-products are evenly distributed from the entire plasma region through the exhaust holes of the exhaust ring. Exhaust.
[0004]
Thus, the inside of the processing chamber is divided into a plasma region and a non-plasma region via the exhaust ring. In the plasma region, the inner wall of the processing vessel is consumed by sputtering attack due to plasma ions, and by-products are deposited and deposited to be contaminated. Therefore, ceramic spraying is applied to the inner wall surface. On the other hand, since there is almost no attack by plasma ions in the non-plasma region and there is little contamination by by-products, such countermeasures are not taken on the inner wall of the processing vessel.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the exhaust holes are formed over the entire circumference of the exhaust ring, there is plasma leakage from the exhaust holes of the exhaust ring to the non-plasma region as the plasma density increases, There has been a problem that the plasma density at the outer peripheral edge is lowered, and as a result, the uniformity of plasma processing such as etching rate is impaired. As a countermeasure, there is a method of reducing the total area of the exhaust holes to prevent plasma leakage. However, in this case, the amount of gas exhausted from the plasma region is limited, and there is an adverse effect due to retention of byproducts, which is not preferable. . In addition, there is a possibility that the inner wall of the processing vessel is damaged or contaminated in the non-plasma region due to plasma leakage from the exhaust hole.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an exhaust ring mechanism and a plasma used in a plasma processing apparatus capable of confining plasma in a plasma region in a processing vessel while ensuring sufficient gas exhaustability. An object is to provide a processing apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The exhaust ring mechanism according to claim 1 of the present invention is in contact with a plasma region that performs plasma processing on a target object in a processing container, and the exhaust path of the generated gas in the plasma region has a diameter of the target object. and an exhaust ring mechanism of forming the outward, the exhaust ring mechanism has a plurality of exhaust holes and exhaust ring made of a nonmagnetic material which is formed through the plurality of exhaust holes along the exhaust ring in the surface direction a magnetic field forming means for forming a magnetic field across the, is characterized in that it has a.
[0008]
The exhaust ring mechanism according to
[0009]
The exhaust ring mechanism according to claim 3 of the present invention is the exhaust ring mechanism according to
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the exhaust ring mechanism according to the first or second aspect, wherein the magnetic field forming means is provided along the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the lower surface of the exhaust ring. It is characterized by comprising a magnet or an electromagnet arranged respectively.
[0011]
The exhaust ring mechanism according to
[0012]
The exhaust ring mechanism according to
[0013]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the exhaust ring mechanism according to any one of the first to sixth aspects, wherein the exhaust ring mechanism has a magnetic field sealing means. To do.
[0014]
An exhaust ring mechanism according to an eighth aspect of the present invention is the exhaust ring mechanism according to the seventh aspect, characterized in that the magnetic field sealing means is made of a magnetic material.
[0015]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus according to a ninth aspect of the present invention, a holding body disposed in a processing container and holding a target object, a plurality of exhausts disposed between the holding body and the processing container. An exhaust ring mechanism having a hole, and performing plasma processing on the object to be processed, wherein the exhaust ring mechanism includes an exhaust ring made of a non-magnetic material in which a plurality of exhaust holes are formed, a magnetic field forming means for forming a magnetic field across the street the plurality of exhaust holes of the exhaust ring along the surface direction, is characterized in that it has a.
[0016]
The plasma processing apparatus according to
[0017]
The plasma processing apparatus according to an eleventh aspect of the present invention is the plasma processing apparatus according to the ninth or tenth aspect, wherein the magnetic field forming means is disposed along each of an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of the exhaust ring. It is characterized by comprising a magnet or an electromagnet provided.
[0018]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the ninth or tenth aspect of the present invention, the magnetic field forming means is provided along the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the lower surface of the exhaust ring. It is characterized by comprising a magnet or an electromagnet arranged respectively.
[0019]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the ninth or tenth aspect, the magnetic field forming means is arranged radially in the exhaust ring with a predetermined interval in the circumferential direction. It is constituted by a plurality of arranged magnets or electromagnets.
[0020]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to the ninth or tenth aspect of the present invention, the magnetic field forming means is arranged radially with a predetermined interval in the circumferential direction on the lower surface of the exhaust ring. It is constituted by a plurality of magnets or a plurality of electromagnets arranged in the above.
[0021]
The plasma processing apparatus according to claim 15 of the present invention is the plasma processing apparatus according to any one of
[0022]
According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided the plasma processing apparatus according to the fifteenth aspect, wherein the magnetic field sealing means is made of a magnetic material.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiment shown in FIGS.
The plasma processing apparatus of the present embodiment is, for example, as shown in FIG. 1, an airtight structure processing container 1 made of a conductive material such as aluminum and maintaining a predetermined high vacuum, and the processing container 1. In addition, a holding body (hereinafter referred to as a “lower electrode”) 2 that also serves as a lower electrode that holds an object to be processed (for example, a wafer) W, and a parallel space to the
[0024]
An
[0025]
Thus, as shown in FIGS. 2A and 2B, the
[0026]
That is, the magnetic field forming means 72 of the present embodiment includes a
[0027]
Further, the
[0028]
Further, since the
[0029]
As described above, according to the present embodiment, the
[0030]
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the present invention. The
[0031]
As described above, according to the present embodiment, the
[0032]
FIG. 4 is a view showing still another embodiment of the present invention. The
[0033]
Although not shown, the same effect can be obtained even if the magnetic field forming means 102 of the
[0034]
In addition, this invention is not restrict | limited at all to said each embodiment, Each component can be design-changed as needed. For example, the magnetic field forming means is not limited to the first and second ring magnets or the plate-like magnets, and electromagnets having the same form as these magnets may be used. Instead of the first and second ring magnets, arc-shaped magnets may be arranged over the entire circumference of the exhaust ring. Further, the magnetic field forming means only needs to be able to form a magnetic field in the plane direction in the exhaust ring, and the direction of the magnetic field may be any direction. In addition, magnets, electromagnets, and magnetic storage bodies have a risk of losing their original function when the temperature rises due to collision of plasma ions, electrons, etc. You may coat | cover by accommodating in it. Moreover, although the exhaust ring has been described as having a circular exhaust hole, the exhaust hole may have another shape such as a slit. In each of the above embodiments, a parallel plate type plasma processing apparatus has been described as an example. However, the exhaust ring mechanism of the present invention can be applied to any plasma processing apparatus that exhausts gas through an exhaust ring. Can do.
[0035]
【The invention's effect】
According to the onset bright, exhaust ring mechanism forms an exhaust ring made of a nonmagnetic material having a plurality of exhaust holes are formed, a magnetic field across the street the plurality of exhaust holes along the exhaust ring in the surface direction A magnetic field forming means, and plasma ions and electrons that attempt to pass through the plurality of exhaust holes collide with the exhaust holes by a magnetic field across the exhaust holes of the exhaust ring to prevent passage to the non-plasma region. Therefore, it is possible to confine the plasma in the plasma region in the processing container while ensuring sufficient gas exhaustability with a plurality of exhaust holes, and to prevent a decrease in plasma density at the outer peripheral edge of the object to be processed. It is possible to provide an exhaust ring mechanism and a plasma processing apparatus used in a plasma processing apparatus capable of performing uniform plasma processing in a plane.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an embodiment of a plasma processing apparatus and an exhaust ring mechanism of the present invention.
2A and 2B are views for explaining the operation of the exhaust ring mechanism shown in FIG. 1, wherein FIG. 2A is a plan view showing a part thereof, FIG. 2B is a radial sectional view of FIG. FIG. 3 is a sectional view in the circumferential direction of (a).
FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 2 showing another embodiment of the exhaust ring mechanism of the present invention, where (a) is a plan view showing a part thereof, and (b) is a radial sectional view of (a). (C) is sectional drawing of the circumferential direction of (a).
FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 2 showing still another embodiment of the exhaust ring mechanism of the present invention, wherein (a) is a plan view showing a part thereof, and (b) is a radial cross section of (a). FIG.
[Explanation of symbols]
1 Processing
7, 10, 11
73 Magnetic container (magnetic material)
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