JP7204564B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
図1は、本開示の一実施形態における処理システム1の一例を示す図である。処理システム1は、プラズマ処理装置10および制御装置11を備える。本実施形態におけるプラズマ処理装置10は、平行平板の電極を備えるプラズマエッチング装置である。プラズマ処理装置10は、略円筒形状を有する処理チャンバ12を備える。処理チャンバ12は、例えばアルミニウム等で構成されており、その内壁面には陽極酸化処理が施されている。処理チャンバ12は保安接地されている。
処理チャンバ12内の圧力:3.333Pa(25mTorr)
処理ガス:H2、CH2F2、NF3、HBr、CxFy等を含むガス
基板Wの温度:60℃
第1の高周波電力(40MHz):4.5kW
第2の高周波電力(400kHz):7kW
図2は、本実施形態における載置台PDの構造の一例を示す部分拡大図である。下部電極LEの周縁部に設けられた段差部101には、耐プラズマ性の保護膜、例えば、Y2O3等の誘電体の保護膜が形成される。段差部101上に接するシリコンリングSRは、当該保護膜を介して、下部電極LEと高周波的に導通している。シリコンリングSRは、外周側部分が下部電極LEの外縁よりも外側まで延伸し、第2の絶縁部材14の一部を覆っている。
ここで、比較例1における載置台PD’について説明する。図3は、比較例1における載置台PD’の構造の一例を示す部分拡大図である。図3に例示された載置台PD’では、カバーリングCRおよび第2の絶縁部材14に代えて、カバーリングCR’および第2の絶縁部材14aが用いられている点、ならびに、シリコンリングSRが無い点が、図2に例示された本実施形態の載置台PDとは異なる。なお、フォーカスリングFR、静電チャックESC、下部電極LE、支持部材15およびデポシールド46は、載置台PDと同様である。
比較例1の載置台PD’と、本実施形態における載置台PDとを用いて、カバーリングにおけるプラズマ処理後のデポおよび消耗量について実験を行った。図6は、比較例1におけるカバーリングの外観の一例を示す図である。図7は、本実施形態におけるカバーリングの外観の一例を示す図である。図6に示すように、比較例1におけるカバーリングCR’では、外周側の領域110に多くのデポが付着している。このとき、基板W上のパーティクル数は、プラズマ処理時間が250時間で133個であった。一方、本実施形態におけるカバーリングCRでは、外周側の領域111には、ほとんどデポが付着していない。このとき、基板W上のパーティクル数は、プラズマ処理時間が300時間で22個であった。
プラズマ処理においては、カバーリングCRの外周側にデポが付着しない処理条件の場合がある。この場合、電界強度の分布を図4に示す載置台PD’の場合と同様にすることで、カバーリングCRの消耗を防ぐことができる。図10は、変形例における載置台PD”の構造の一例を示す部分拡大図である。図10に示す変形例の載置台PD”では、シリコンリングSRbの上部に空間123を設け、シリコンリングSRbを上下に移動可能としている点が、図2に示す本実施形態の載置台PDと異なる。なお、フォーカスリングFR、静電チャックESC、デポシールド46およびカバーリングCRは、載置台PDと同様である。
ESC 静電チャック
FR フォーカスリング
HP ヒータ電源
HT ヒータ
LE 下部電極
PD 載置台
S 処理空間
SR,SRb シリコンリング
W 基板
1 処理システム
10 プラズマ処理装置
11 制御装置
12 処理チャンバ
12e 排気口
12g 開口
14,14a,14b 第2の絶縁部材
15 支持部材
22 直流電源
23 スイッチ
24 流路
26a,26b 配管
27 配管
30 上部電極
32 第3の絶縁部材
34 電極板
34a ガス吐出孔
36 電極支持体
36a ガス拡散室
36b ガス流通孔
36c ガス導入口
38 配管
40 ガスソース群
42 バルブ群
44 流量制御器群
46 デポシールド
48 排気プレート
50 排気装置
52 排気管
54 ゲートバルブ
62 第1の高周波電源
64 第2の高周波電源
66 整合器
68 整合器
70 電源
80 チラーユニット
101,124 段差部
110,111 領域
120 穴
121 駆動ピン
122 駆動機構
123 空間
Claims (8)
- 基板を載置する載置部と前記載置部より低い位置に設けられた段差部を有する導電性の載置台と、
前記段差部に配設され、前記載置台の外縁よりも外側まで延伸する導電性部材と、
前記導電性部材の上面に配置される第1の絶縁部材と、
前記導電性部材を上下に駆動させる駆動機構と、
を有し、
前記導電性部材と、前記第1の絶縁部材との間には、前記導電性部材が上下に移動可能な空間が設けられる、
プラズマ処理装置。 - 前記第1の絶縁部材は、前記導電性部材を覆うように配置される、
請求項1に記載のプラズマ処理装置。 - さらに、前記載置台の側面を覆う第2の絶縁部材を有する、
請求項1または2に記載のプラズマ処理装置。 - 前記第2の絶縁部材の上端は、前記段差部と同じ高さである、
請求項3に記載のプラズマ処理装置。 - 前記段差部には、誘電体の保護膜が形成される、
請求項1~4のいずれか1つに記載のプラズマ処理装置。 - 前記第1の絶縁部材の上に、導電性のフォーカスリングが載置される、
請求項1~5のいずれか1つに記載のプラズマ処理装置。 - さらに、前記導電性部材と接触し、前記駆動機構によって上下に駆動されることで、前記導電性部材を上下に移動可能な複数の駆動ピンを有する、
請求項1~6のいずれか1つに記載のプラズマ処理装置。 - 前記複数の駆動ピンを上昇させた状態で、前記導電性部材と前記段差部との間に、1mm以上2mm以下の空間を形成可能である、
請求項7に記載のプラズマ処理装置。
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