JP7394694B2 - plasma processing equipment - Google Patents

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JP7394694B2 JP2020074978A JP2020074978A JP7394694B2 JP 7394694 B2 JP7394694 B2 JP 7394694B2 JP 2020074978 A JP2020074978 A JP 2020074978A JP 2020074978 A JP2020074978 A JP 2020074978A JP 7394694 B2 JP7394694 B2 JP 7394694B2
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Description

本開示は、プラズマ処理装置に関する。 The present disclosure relates to a plasma processing apparatus.

例えば、特許文献1は、イオン引き込みのためのバイアス電圧として、パルス変調された直流電圧を支持構造体に印加するバイアス電力供給部を備え、エッチングによって形成された副生成物を除去することを提案する。 For example, Patent Document 1 proposes removing by-products formed by etching by including a bias power supply section that applies a pulse-modulated DC voltage to a support structure as a bias voltage for ion attraction. do.

特開2016-82020号公報JP2016-82020A

本開示は、基板のエッチングを効率的に行いながら、エッチングによって形成された副生成物が高周波導入用の窓に付着することを抑制するプラズマ処理装置を提供する。 The present disclosure provides a plasma processing apparatus that efficiently etches a substrate while suppressing by-products formed by etching from adhering to a window for introducing high frequency waves.

本開示の一の態様によれば、基板に対してプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、処理容器内にプラズマを生成するプラズマ生成部と、前記処理容器内にて傾斜させた載置面に基板を載置し、回転可能に基板を支持する支持構造体と、前記プラズマ生成部と前記支持構造体との間に設けられ、第1スリットが形成された石英の第1スリット板と、前記プラズマ生成部と前記支持構造体との間にて前記第1スリット板の下に設けられ、第2スリットが形成された石英の第2スリット板と、を有し、前記第1スリットは、隣接する前記第2スリットに対して前記載置面の傾斜方向と逆の方向にずれている、プラズマ処理装置が提供される。 According to one aspect of the present disclosure, there is provided a plasma processing apparatus that performs plasma processing on a substrate, including a plasma generation unit that generates plasma in a processing container, and a mounting surface that is inclined in the processing container. a support structure on which a substrate is placed and rotatably supports the substrate; a first slit plate made of quartz provided between the plasma generation section and the support structure and having a first slit formed therein; a second slit plate made of quartz that is provided between the plasma generation unit and the support structure under the first slit plate and has a second slit formed therein, the first slit comprising: A plasma processing apparatus is provided in which the second slit is offset from the adjacent second slit in a direction opposite to the inclination direction of the mounting surface.

一の側面によれば、基板のエッチングを効率的に行いながら、エッチングによって形成された副生成物が高周波導入用の窓に付着することを抑制することができる。 According to one aspect, while efficiently etching the substrate, it is possible to suppress by-products formed by etching from adhering to the high frequency introduction window.

一実施形態に係るチルトプリクリーン装置の一例を模式的に示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a tilt pre-clean device according to an embodiment. 一実施形態に係る容器部の内部構造の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of an internal structure of a container section according to an embodiment. 一実施形態に係る支持構造体を説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining a support structure according to an embodiment. 図1のA-A断面図。AA sectional view of FIG. 1. 一実施形態に係るシールド板を把持する構造の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a structure for holding a shield plate according to an embodiment. 一実施形態に係るスリット板のスリットの位置の一例を示した図。The figure which showed an example of the position of the slit of the slit plate based on one embodiment. 一実施形態に係るスリットの位置とイオン及びデポの動きを説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining the position of a slit and the movement of ions and deposits according to one embodiment. 一実施形態に係るスリットの位置を適正化するためのシミュレーションの一例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a simulation for optimizing the position of a slit according to an embodiment. 一実施形態の変形例に係るスリットのマスキングを適正化するためのシミュレーション結果の一例を示す図。The figure which shows an example of the simulation result for optimizing the masking of the slit based on the modification of one embodiment.

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for implementing the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components are given the same reference numerals, and redundant explanations may be omitted.

[チルトプリクリーン装置]
初めに、図1~図5を参照しながら、一実施形態に係るチルトプリクリーン装置10について説明する。図1は、一実施形態に係るチルトプリクリーン装置10の一例を模式的に示す断面図である。図2は、一実施形態に係る容器部40の内部構造の一例を示す図である。図3は、一実施形態に係る支持構造体11を説明するための図である。図4は、図1のA-A断面図である。図5は、一実施形態に係るシールド板13を把持する構造の一例を示す図である。
[Tilt pre-clean device]
First, a tilt pre-clean device 10 according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a tilt pre-clean device 10 according to an embodiment. FIG. 2 is a diagram showing an example of the internal structure of the container section 40 according to one embodiment. FIG. 3 is a diagram for explaining the support structure 11 according to one embodiment. FIG. 4 is a sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 5 is a diagram showing an example of a structure for gripping the shield plate 13 according to an embodiment.

図1及び図3は、鉛直方向に延びる軸線PXを含む一平面において処理容器12を破断したチルトプリクリーン装置10を示している。チルトプリクリーン装置10は、基板Wに対してプラズマ処理を行うプラズマ処理装置の一例である。なお、図1は支持構造体11が傾斜していない状態のチルトプリクリーン装置10を示し、図3は支持構造体11が傾斜している状態のチルトプリクリーン装置10を示す。支持構造体11は、処理容器12内にて傾斜させた載置面11aに基板Wを載置し、回転可能に基板を支持する。 1 and 3 show the tilt pre-clean device 10 in which the processing container 12 is cut in one plane including the axis PX extending in the vertical direction. The tilt pre-clean device 10 is an example of a plasma processing device that performs plasma processing on a substrate W. Note that FIG. 1 shows the tilt pre-clean device 10 with the support structure 11 not tilted, and FIG. 3 shows the tilt pre-clean device 10 with the support structure 11 tilted. The support structure 11 places the substrate W on an inclined mounting surface 11a within the processing container 12, and rotatably supports the substrate.

チルトプリクリーン装置10は、支持構造体11、処理容器12、ガス供給部14、ICPソースユニット16、排気系20、バイアス電力供給部62、及び制御部Cntを有する。処理容器12は略円筒形状を有し、アルミニウムで形成されている。一実施形態では、処理容器12の中心軸線は、軸線PXと一致している。この処理容器12は、ウエハ等の基板Wに対してプラズマ処理を行うための空間Sを提供している。 The tilt pre-clean device 10 includes a support structure 11, a processing container 12, a gas supply section 14, an ICP source unit 16, an exhaust system 20, a bias power supply section 62, and a control section Cnt. The processing container 12 has a substantially cylindrical shape and is made of aluminum. In one embodiment, the central axis of the processing vessel 12 coincides with the axis PX. This processing container 12 provides a space S for performing plasma processing on a substrate W such as a wafer.

一実施形態では、処理容器12は、その高さ方向の中間部分12a、即ち支持構造体11を収容する部分において略一定の幅を有している。また、処理容器12は、当該中間部分の下端から底部に向かうにつれて徐々に幅が狭くなるテーパー状をなしている。また、処理容器12の底部は、排気口12eを提供しており、排気口12eは軸線PXに対して軸対称に形成されている。 In one embodiment, the processing container 12 has a substantially constant width at an intermediate portion 12a in the height direction, that is, a portion that accommodates the support structure 11. Further, the processing container 12 has a tapered shape whose width gradually narrows from the lower end of the intermediate portion toward the bottom. Further, the bottom of the processing container 12 provides an exhaust port 12e, and the exhaust port 12e is formed axially symmetrically with respect to the axis PX.

処理容器12内には、支持構造体11が設けられている。支持構造体11は、静電チャック31により基板Wを吸着保持する。支持構造体11は、軸線PXに直交する第1軸線AX1を中心に回転可能である。支持構造体11は、第1軸線AX1を中心に傾斜軸部50の回転により、軸線PXに対して傾斜することが可能である。支持構造体11を傾斜させるために、チルトプリクリーン装置10は、駆動装置24を有している。駆動装置24は、処理容器12の外部に設けられており、第1軸線AX1を中心に支持構造体11の回転のための駆動力を発生する。また、支持構造体11は、第1軸線AX1に直交する第2軸線AX2を中心に基板Wを回転させるよう構成されている。なお、支持構造体11が傾斜していない状態では、図1に示すように、第2軸線AX2は軸線PXに一致する。一方、支持構造体11が傾斜している状態では、図3に示すように、第2軸線AX2は軸線PXに対して傾斜する。支持構造体11の詳細については後述する。 A support structure 11 is provided within the processing container 12 . The support structure 11 attracts and holds the substrate W using an electrostatic chuck 31 . The support structure 11 is rotatable about a first axis AX1 orthogonal to the axis PX. The support structure 11 can be tilted with respect to the axis PX by rotating the tilted shaft portion 50 about the first axis AX1. In order to tilt the support structure 11, the tilt pre-clean device 10 has a drive device 24. The drive device 24 is provided outside the processing container 12 and generates a driving force for rotating the support structure 11 about the first axis AX1. Further, the support structure 11 is configured to rotate the substrate W around a second axis AX2 orthogonal to the first axis AX1. Note that when the support structure 11 is not tilted, the second axis AX2 coincides with the axis PX, as shown in FIG. On the other hand, when the support structure 11 is tilted, the second axis AX2 is tilted with respect to the axis PX, as shown in FIG. Details of the support structure 11 will be described later.

排気系20は、処理容器12内の空間を例えば、10-8Torr~10-9Torr(1.33×10-6Pa~1.33×10-7Pa)の高真空に減圧するよう構成されている。一実施形態では、排気系20は、自動圧力制御器20a、クライオポンプまたはターボ分子ポンプ20b、及びドライポンプ20cを有している。ターボ分子ポンプ20bは、自動圧力制御器20aの下流に設けられている。ドライポンプ20cは、バルブ20dを介して処理容器12内の空間に直結されている。また、ドライポンプ20cは、バルブ20eを介してターボ分子ポンプ20bの下流に設けられている。 The exhaust system 20 is configured to reduce the pressure of the space inside the processing container 12 to a high vacuum of, for example, 10 −8 Torr to 10 −9 Torr (1.33×10 −6 Pa to 1.33×10 −7 Pa). has been done. In one embodiment, the exhaust system 20 includes an automatic pressure controller 20a, a cryopump or turbomolecular pump 20b, and a dry pump 20c. Turbomolecular pump 20b is provided downstream of automatic pressure controller 20a. The dry pump 20c is directly connected to the space inside the processing container 12 via a valve 20d. Further, the dry pump 20c is provided downstream of the turbo molecular pump 20b via a valve 20e.

自動圧力制御器20a及びターボ分子ポンプ20bを含む排気系20は、処理容器12の底部に取り付けられている。また、自動圧力制御器20a及びターボ分子ポンプ20bを含む排気系20は、支持構造体11直下に設けられている。したがって、このチルトプリクリーン装置10では、支持構造体11の周囲から排気系20までの均一な排気の流れを形成することができる。これにより、効率の良い排気が達成され得る。また、処理容器12内で生成されるプラズマを均一に拡散させることが可能である。 An exhaust system 20 including an automatic pressure controller 20a and a turbomolecular pump 20b is attached to the bottom of the processing vessel 12. Further, an exhaust system 20 including an automatic pressure controller 20a and a turbo molecular pump 20b is provided directly below the support structure 11. Therefore, in this tilt pre-clean device 10, a uniform exhaust flow can be formed from the periphery of the support structure 11 to the exhaust system 20. Thereby, efficient evacuation can be achieved. Furthermore, it is possible to uniformly diffuse the plasma generated within the processing container 12.

一実施形態において、空間Sの処理容器12の内壁のうち上部側面には、シールド17が着脱自在に設けられ、下部側面及び底面には、シールド26が着脱自在に設けられている。また、支持構造体11の載置面11a以外の壁面、傾斜軸部50の外周面には、シールド21が着脱自在に設けられている。シールド17、21、26は、処理容器12内にエッチングにより生成された副生成物(以下、「デポ」ともいう。)が付着することを防止する。シールド17、21、26は、例えば、アルミニウムから形成された母材の表面をブラスト処理、または追加でアルミ溶射膜を形成することにより構成される。シールド26は複数に分かれてラビリンス構造を形成し、その隙間からガスを排気系20へ導く。シールド17、21、26は適宜交換される。 In one embodiment, a shield 17 is removably provided on the upper side surface of the inner wall of the processing container 12 in the space S, and a shield 26 is removably provided on the lower side surface and the bottom surface. Further, a shield 21 is removably provided on a wall surface other than the mounting surface 11a of the support structure 11 and on the outer peripheral surface of the inclined shaft portion 50. The shields 17, 21, and 26 prevent byproducts (hereinafter also referred to as "depots") generated by etching from adhering to the inside of the processing container 12. The shields 17, 21, and 26 are constructed, for example, by blasting the surface of a base material made of aluminum or by additionally forming an aluminum sprayed film. The shield 26 is divided into a plurality of parts to form a labyrinth structure, and gas is guided to the exhaust system 20 through the gaps therebetween. Shields 17, 21, and 26 are replaced as appropriate.

処理容器12の天井部には開口が設けられており、開口は誘電体窓19によって閉じられている。誘電体窓19は板状体であり、石英ガラス又はセラミックスから構成されている。 An opening is provided in the ceiling of the processing container 12, and the opening is closed by a dielectric window 19. The dielectric window 19 is a plate-shaped body made of quartz glass or ceramics.

ガス供給部14は、流路14a、14bから処理容器12内に処理ガスを供給する。ガス供給部14の詳細については、図4を参照して後述する。 The gas supply unit 14 supplies a processing gas into the processing container 12 through channels 14a and 14b. Details of the gas supply section 14 will be described later with reference to FIG. 4.

ICP(Inductively Coupled Plasma)ソースユニット16は、処理容器12内に供給された処理ガスを励起させる。一実施形態では、ICPソースユニット16は、処理容器12の天井部の誘電体窓19上に設けられている。また、一実施形態では、ICPソースユニット16の中心軸線は、軸線PXと一致している。誘電体窓19の上のICPソースユニット16の空間は大気空間であり、誘電体窓19の下の処理容器12内の空間は真空空間である。 The ICP (Inductively Coupled Plasma) source unit 16 excites the processing gas supplied into the processing chamber 12 . In one embodiment, the ICP source unit 16 is provided on a dielectric window 19 in the ceiling of the processing vessel 12 . Further, in one embodiment, the central axis of the ICP source unit 16 coincides with the axis PX. The space in the ICP source unit 16 above the dielectric window 19 is an atmospheric space, and the space inside the processing chamber 12 below the dielectric window 19 is a vacuum space.

ICPソースユニット16は、高周波アンテナ53及びシールド部材52を有している。高周波アンテナ53は、シールド部材52によって覆われている。高周波アンテナ53は、例えば銅、アルミニウム、ステンレス等の導体から構成されており、軸線PXを中心に螺旋状に延在している。高周波アンテナ53には、高周波電源51が接続されている。高周波電源51は、プラズマ生成用の高周波電源である。 The ICP source unit 16 has a high frequency antenna 53 and a shield member 52. High frequency antenna 53 is covered with shield member 52. The high-frequency antenna 53 is made of a conductor such as copper, aluminum, or stainless steel, and extends in a spiral shape about the axis PX. A high frequency power source 51 is connected to the high frequency antenna 53. The high frequency power source 51 is a high frequency power source for plasma generation.

高周波アンテナ53に高周波電源51から所定の周波数の高周波を所定のパワーで供給すると、高周波は誘電体窓19を透過し、処理容器12内に誘導磁界を形成し、誘導磁界によって処理容器12内に導入された処理ガスが励起される。これにより、基板Wの上にドーナツ型のプラズマが生成される。これらのプラズマによって、処理ガスからラジカル及びイオンが生成される。高周波電源51から供給される高周波電力の周波数は、13.56MHz、27MHz、40MHz、60MHzといった周波数であってもよい。 When a high frequency wave of a predetermined frequency is supplied to the high frequency antenna 53 from the high frequency power supply 51 with a predetermined power, the high frequency wave passes through the dielectric window 19 and forms an induced magnetic field in the processing container 12. The introduced processing gas is excited. As a result, donut-shaped plasma is generated on the substrate W. These plasmas generate radicals and ions from the process gas. The frequency of the high frequency power supplied from the high frequency power supply 51 may be 13.56 MHz, 27 MHz, 40 MHz, or 60 MHz.

処理容器12内の誘電体窓19の下方であって、且つ流路14a、14bの位置よりも上にシールド板13が配置されている。シールド板13は、石英の薄膜であり、誘電体窓19の近傍に設けられ、エッチングにより生成された副生成物が基板W側から飛来し、誘電体窓19に付着することを防止する。 A shield plate 13 is arranged below the dielectric window 19 in the processing container 12 and above the positions of the flow channels 14a and 14b. The shield plate 13 is a thin quartz film, and is provided near the dielectric window 19 to prevent by-products generated by etching from flying from the substrate W side and adhering to the dielectric window 19.

バイアス電力供給部62は、基板Wにイオンを引き込むための高周波バイアス電力を支持構造体11に印加するよう構成されている。高周波電源51、高周波アンテナ53、誘電体窓19及びガス供給部14は、プラズマを生成するための空間Uにてプラズマを生成するプラズマ生成部として機能する。 The bias power supply unit 62 is configured to apply high frequency bias power to the support structure 11 to draw ions into the substrate W. The high frequency power supply 51, the high frequency antenna 53, the dielectric window 19, and the gas supply unit 14 function as a plasma generation unit that generates plasma in the space U for generating plasma.

誘電体窓19と支持構造体11との間であって、且つシールド板13の下方には、スリット板15が設けられている。スリット板15は、複数のスリット15a1が形成された石英のスリット板15aと、スリット板15aの下に配置され、複数のスリット15b1が形成された石英のスリット板15bとを有する。スリット板15aは、第1スリット板の一例であり、スリット15a1は第1スリット板に形成されたスリットの一例である。スリット板15bは、第2スリット板の一例であり、スリット15b1は第2スリット板に形成されたスリットの一例である。 A slit plate 15 is provided between the dielectric window 19 and the support structure 11 and below the shield plate 13. The slit plate 15 includes a quartz slit plate 15a in which a plurality of slits 15a1 are formed, and a quartz slit plate 15b arranged under the slit plate 15a and in which a plurality of slits 15b1 are formed. The slit plate 15a is an example of a first slit plate, and the slit 15a1 is an example of a slit formed in the first slit plate. The slit plate 15b is an example of a second slit plate, and the slit 15b1 is an example of a slit formed in the second slit plate.

スリット板15の外縁部は、処理容器12の内壁に周方向に把持され、プラズマを生成するための空間Uとプラズマ処理を行うための空間Sとを仕切るようになっている。スリット15a1は、スリット15b1を基準として、支持構造体11の載置面11aの傾斜方向(図3参照)と逆の方向にずれ、平面視でスリット15a1とスリット15b1とは重ならない。 The outer edge of the slit plate 15 is gripped in the circumferential direction by the inner wall of the processing container 12, and partitions a space U for generating plasma and a space S for performing plasma processing. The slit 15a1 is offset from the slit 15b1 in a direction opposite to the inclination direction of the mounting surface 11a of the support structure 11 (see FIG. 3), and the slit 15a1 and the slit 15b1 do not overlap in plan view.

スリット板15aの上部のプラズマを生成するための空間U内の処理容器12の側壁は、円筒状の石英部材18で覆われている。石英部材18の絶縁性により、空間Uに生成されたプラズマがグランドに接続された処理容器12に引き込まれ消失することを防止する。 The side wall of the processing chamber 12 in the space U for generating plasma above the slit plate 15a is covered with a cylindrical quartz member 18. The insulating properties of the quartz member 18 prevent the plasma generated in the space U from being drawn into the processing container 12 connected to the ground and disappearing.

制御部Cntは、例えば、プロセッサ、記憶部、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータである。制御部Cntは、入力されたレシピに基づくプログラムに従って動作し、制御信号を送出する。チルトプリクリーン装置10の各部は、制御部Cntからの制御信号により制御される。 The control unit Cnt is, for example, a computer including a processor, a storage unit, an input device, a display device, and the like. The control unit Cnt operates according to a program based on the input recipe and sends out a control signal. Each part of the tilt pre-clean device 10 is controlled by a control signal from a control unit Cnt.

以下、支持構造体11、ガス供給部14、シールド板13を把持する構造のそれぞれについてそれぞれ詳細に説明する。 Each of the structures for holding the support structure 11, the gas supply section 14, and the shield plate 13 will be described in detail below.

[支持構造体]
図3に示すように、支持構造体11は、傾斜した載置面11aに基板Wを載置し、垂直方向に所定のチルト角度に回転可能に基板Wを支持する。図1には、Y方向から視た支持構造体11の断面図が示されており、図3には、X方向から視た支持構造体11の断面図が示されている。図1及び図3に示すように、支持構造体11は、保持部30、容器部40及び傾斜軸部50を有している。
[Support structure]
As shown in FIG. 3, the support structure 11 places the substrate W on the inclined mounting surface 11a, and supports the substrate W so as to be rotatable at a predetermined tilt angle in the vertical direction. FIG. 1 shows a cross-sectional view of the support structure 11 viewed from the Y direction, and FIG. 3 shows a cross-sectional view of the support structure 11 viewed from the X direction. As shown in FIGS. 1 and 3, the support structure 11 includes a holding section 30, a container section 40, and an inclined shaft section 50.

保持部30は、基板Wを保持し、第2軸線AX2を中心に回転することによって、基板Wを水平方向に回転させる機構である。なお、上述したように、第2軸線AX2は、支持構造体11が傾斜していない状態では軸線PXと一致する。保持部30は、静電チャック31、下部電極32及び回転軸部33を有している。 The holding unit 30 is a mechanism that holds the substrate W and rotates the substrate W in the horizontal direction by rotating around the second axis AX2. Note that, as described above, the second axis AX2 coincides with the axis PX when the support structure 11 is not inclined. The holding section 30 includes an electrostatic chuck 31, a lower electrode 32, and a rotating shaft section 33.

静電チャック31は、その上面である載置面11aに基板Wを保持する。静電チャック31は、第2軸線AX2をその中心軸線とする略円盤形状を有しており、絶縁膜の内層として設けられた電極膜を有している。静電チャック31は、電極膜に電圧が印加されることにより、静電力を発生する。この静電力により、静電チャック31は、載置面11aに載置された基板Wを静電吸着する。この静電チャック31と基板Wとの間には、HeガスもしくはArガスといった伝熱ガスが供給されるようになっている。また、静電チャック31内には、基板Wを加熱するためのヒータが内蔵されていてもよい。かかる静電チャック31は、下部電極32上に設けられている。 The electrostatic chuck 31 holds the substrate W on the mounting surface 11a, which is its upper surface. The electrostatic chuck 31 has a substantially disk shape with the second axis AX2 as its central axis, and includes an electrode film provided as an inner layer of an insulating film. The electrostatic chuck 31 generates electrostatic force when a voltage is applied to the electrode film. Due to this electrostatic force, the electrostatic chuck 31 electrostatically attracts the substrate W placed on the mounting surface 11a. A heat transfer gas such as He gas or Ar gas is supplied between the electrostatic chuck 31 and the substrate W. Further, a heater for heating the substrate W may be built in the electrostatic chuck 31. This electrostatic chuck 31 is provided on the lower electrode 32.

図1及び図2を参照すると、下部電極32は、第2軸線AX2をその中心軸線とする略円盤形状を有している。下部電極32は、アルミニウム等の導体から構成されている。下部電極32は、バイアス電力供給部62と電気的に接続される。静電チャック31には、冷媒流路が設けられ、冷媒流路に冷媒が供給されることにより、基板Wの温度が制御されるようになっている。 Referring to FIGS. 1 and 2, the lower electrode 32 has a substantially disk shape with the second axis AX2 as its central axis. The lower electrode 32 is made of a conductor such as aluminum. The lower electrode 32 is electrically connected to the bias power supply section 62 . The electrostatic chuck 31 is provided with a coolant channel, and the temperature of the substrate W is controlled by supplying the coolant to the coolant channel.

回転軸部33は、略円柱形状を有しており、中央にて下部電極32の下面に結合されている。回転軸部33の中心軸線は、第2軸線AX2と一致している。回転軸部33に対して回転力が与えられることにより、保持部30が回転するようになっている。 The rotating shaft portion 33 has a substantially cylindrical shape and is coupled to the lower surface of the lower electrode 32 at the center. The central axis of the rotating shaft portion 33 coincides with the second axis AX2. By applying a rotational force to the rotating shaft portion 33, the holding portion 30 rotates.

かかる構成の保持部30は、容器部40と共に支持構造体11を形成している。容器部40の中央には、回転軸部33が通る貫通孔が形成されている。容器部40と回転軸部33との間には、磁性流体シール部104が設けられている。磁性流体シール部104は、支持構造体11の内部空間を気密に封止する。磁性流体シール部により、支持構造体11の内部空間は大気圧に維持され、真空状態の空間Sから分離される。 The holding section 30 having such a configuration forms the support structure 11 together with the container section 40. A through hole through which the rotating shaft portion 33 passes is formed in the center of the container portion 40 . A magnetic fluid seal section 104 is provided between the container section 40 and the rotating shaft section 33. The magnetic fluid seal portion 104 hermetically seals the internal space of the support structure 11 . The magnetic fluid seal portion maintains the internal space of the support structure 11 at atmospheric pressure and isolates it from the vacuum space S.

さらに図2を参照して容器部40の内部構造について詳述する。図2は、図1の容器部40の内部構造の一例を示す図である。回転軸部33を中心として、回転軸部33の外周には、冷媒流路101に冷媒を供給するためのロータリージョイント(回転冷媒継手)102が配置され、冷媒流路101から静電チャック31内の流路31aに冷媒が供給される。ロータリージョイント102の外周に中空円筒状の下部電極保持部103が配置される。さらに下部電極保持部103の外周に、処理容器12内の真空状態の空間Sを容器部40内の大気空間からシールするための磁性流体シール部104が配置される。このようにロータリージョイント102を磁性流体シール部104の内側に配置することにより、ロータリージョイント102の配置のために、軸AX2方向に回転軸部33を延長する必要がなくなる。その結果、容器部40の軸AX2方向の長さを短くすることができるため、処理容器12の内部容積を大きくすることなく、支持構造体11を大きく傾けることができる。これにより、フットプリントの低減を図ることができる。 Furthermore, with reference to FIG. 2, the internal structure of the container section 40 will be described in detail. FIG. 2 is a diagram showing an example of the internal structure of the container section 40 of FIG. 1. A rotary joint (rotary refrigerant joint) 102 for supplying refrigerant to the refrigerant flow path 101 is arranged around the rotation shaft portion 33 on the outer periphery of the rotation shaft portion 33, and a rotary joint (rotary refrigerant joint) 102 is arranged around the rotation shaft portion 33 to supply refrigerant to the refrigerant flow path 101. A refrigerant is supplied to the flow path 31a. A hollow cylindrical lower electrode holding portion 103 is arranged around the outer periphery of the rotary joint 102 . Further, a magnetic fluid sealing part 104 is disposed around the outer periphery of the lower electrode holding part 103 for sealing the vacuum space S in the processing container 12 from the atmospheric space in the container part 40 . By arranging the rotary joint 102 inside the magnetic fluid sealing part 104 in this way, it is not necessary to extend the rotating shaft part 33 in the direction of the axis AX2 in order to arrange the rotary joint 102. As a result, the length of the container portion 40 in the axis AX2 direction can be shortened, so the support structure 11 can be tilted significantly without increasing the internal volume of the processing container 12. This makes it possible to reduce the footprint.

ロータリージョイント102の下部には、静電チャック31のチャック電極31bやヒータ31cへの電力供給、及びバイアス印加のためのスリップリング105が配置されている。磁性流体シール部104の外周と容器部40の内側内壁との間のスペースには、回転軸部33の回転用モータ106及び基板Wを保持部30からリフトアップ、リフトダウンするためのリフターピン107aを含むリフト機構107が配置される。また、基板Wの裏面にバックサイドガスを供給するためのガスライン108を適宜回転軸部33や下部電極保持部103に設けることができる。 A slip ring 105 is arranged below the rotary joint 102 for supplying power to the chuck electrode 31b and heater 31c of the electrostatic chuck 31 and for applying a bias. In the space between the outer periphery of the magnetic fluid sealing part 104 and the inner inner wall of the container part 40, a lifter pin 107a for lifting up and down the rotation motor 106 of the rotating shaft part 33 and the substrate W from the holding part 30 is provided. A lift mechanism 107 including a lift mechanism 107 is arranged. Further, a gas line 108 for supplying backside gas to the back surface of the substrate W can be provided in the rotating shaft portion 33 and the lower electrode holding portion 103 as appropriate.

図1に戻り、容器部40に形成された開口には、傾斜軸部50の内側端部が嵌め込まれている。傾斜軸部50は、処理容器12に達するまでに基板Wの高さまでオフセットされたものになっている。これにより、第1軸線AX1は基板と同じ高さになり、容器部40がどの角度にチルトしても基板Wの中心が第2軸線AX2上に位置する。これにより、プロセス制御性のマージンを持たせることができる。また、傾斜軸部50は、図1に示すように、処理容器12の外側まで延在している。傾斜軸部50の一方の外側端部には、駆動装置24が結合されている。 Returning to FIG. 1, the inner end portion of the inclined shaft portion 50 is fitted into the opening formed in the container portion 40. The inclined shaft portion 50 is offset to the height of the substrate W before reaching the processing container 12. Thereby, the first axis AX1 is at the same height as the substrate, and the center of the substrate W is located on the second axis AX2 no matter what angle the container section 40 is tilted. Thereby, a margin for process controllability can be provided. Further, the inclined shaft portion 50 extends to the outside of the processing container 12, as shown in FIG. A drive device 24 is coupled to one outer end of the inclined shaft portion 50 .

駆動装置24は、傾斜軸部50の一方の外側端部を軸支している。駆動装置24によって傾斜軸部50が回転されることにより、支持構造体11が第1軸線AX1を中心に垂直方向に回転し、その結果、支持構造体11が軸線PXに対して傾斜するようになっている。例えば、支持構造体11は、軸線PXに対して第2軸線AX2が0度~90度内の角度をなすように傾斜され得る。 The drive device 24 pivotally supports one outer end of the inclined shaft portion 50 . By rotating the tilting shaft part 50 by the drive device 24, the support structure 11 is rotated in the vertical direction about the first axis AX1, and as a result, the support structure 11 is tilted with respect to the axis PX. It has become. For example, the support structure 11 may be tilted such that the second axis AX2 forms an angle within 0 degrees to 90 degrees with respect to the axis PX.

傾斜軸部50の内孔には、種々の電気系統用の配線、伝熱ガス用の配管及び冷媒用の配管が通されている。これらの配線及び配管は、回転軸部33に連結されている。 Various electrical system wiring, heat transfer gas piping, and refrigerant piping are passed through the inner hole of the inclined shaft portion 50. These wiring and piping are connected to the rotating shaft portion 33.

図2に示すように、支持構造体11の内部空間には、回転用モータ106が設けられている。回転用モータ106は、回転軸部33を回転させるための駆動力を発生する。一実施形態では、回転用モータ106は、回転軸部33の側方に設けられている。回転用モータ106は、回転軸部33に取り付けられたプーリに伝導ベルトを介して連結されている。これにより、回転用モータ106の回転駆動力が回転軸部33に伝達され、保持部30が第2軸線AX2を中心に水平方向に回転する。保持部30の回転数は、例えば、48rpm以下の範囲内にある。例えば、保持部30は、プロセス中に20rpmの回転数で回転される。なお、回転用モータ106に電力を供給するための配線は、傾斜軸部50の内孔を通って処理容器12の外部まで引き出され、処理容器12の外部に設けられたモータ用電源に接続される。 As shown in FIG. 2, a rotation motor 106 is provided in the internal space of the support structure 11. The rotation motor 106 generates a driving force for rotating the rotation shaft portion 33. In one embodiment, the rotation motor 106 is provided on the side of the rotation shaft portion 33. The rotation motor 106 is connected to a pulley attached to the rotating shaft portion 33 via a transmission belt. Thereby, the rotational driving force of the rotation motor 106 is transmitted to the rotating shaft portion 33, and the holding portion 30 rotates in the horizontal direction about the second axis AX2. The rotation speed of the holding part 30 is, for example, within a range of 48 rpm or less. For example, the holding part 30 is rotated at a rotation speed of 20 rpm during the process. Note that the wiring for supplying power to the rotation motor 106 is drawn out to the outside of the processing container 12 through the inner hole of the inclined shaft portion 50, and is connected to a power source for the motor provided outside the processing container 12. Ru.

このように、支持構造体11は、大気圧に維持可能な内部空間に多様な機構を設けることが可能である。また、支持構造体11は、その内部空間に収めた機構と処理容器12の外部に設けた電源、ガスソース、チラーユニット等の装置とを接続するための配線又は配管を処理容器12の外部まで引き出すことが可能であるように構成されている。なお、上述した配線及び配管に加えて、処理容器12の外部に設けられたヒータ電源と静電チャック31に設けられたヒータとを接続する配線が、支持構造体11の内部空間から処理容器12の外部まで傾斜軸部50の内孔を介して引き出されていてもよい。 In this way, the support structure 11 can provide various mechanisms in the internal space that can be maintained at atmospheric pressure. The support structure 11 also connects wiring or piping to the outside of the processing container 12 for connecting the mechanism housed in its internal space to devices such as a power source, a gas source, and a chiller unit provided outside the processing container 12. It is configured so that it can be pulled out. In addition to the wiring and piping described above, wiring connecting the heater power supply provided outside the processing container 12 and the heater provided in the electrostatic chuck 31 is connected from the internal space of the support structure 11 to the processing container 12. It may be pulled out to the outside of the inclined shaft portion 50 through the inner hole.

[ガス供給系]
次に、ガス供給系について、図1のA-A断面を示す図4を参照しながら説明する。ガス供給部14は、ガス導入管14cに接続されている。ガス導入管14cは、処理容器12の内壁の内部に形成された流路14c1及び流路14c2に分岐して接続される。流路14c1及び流路14c2は、周方向に逆方向に半円状に形成され、それぞれの端部にて略垂直に径方向に内側に向かう流路14a及び流路14bに繋がる。
[Gas supply system]
Next, the gas supply system will be explained with reference to FIG. 4, which shows a cross section taken along line AA in FIG. The gas supply section 14 is connected to a gas introduction pipe 14c. The gas introduction pipe 14c is branched and connected to a flow path 14c1 and a flow path 14c2 formed inside the inner wall of the processing container 12. The flow path 14c1 and the flow path 14c2 are formed in semicircular shapes opposite to each other in the circumferential direction, and are connected to a flow path 14a and a flow path 14b that extend substantially perpendicularly inward in the radial direction at their respective ends.

流路14aは、処理容器12の内壁を覆う石英部材18の内部に周方向に形成された流路14a1及び流路14a2に分岐する。流路14a1及び流路14a2には、処理容器12の中心に向かって等間隔に開口するガス孔22a、22b、22c、22dが形成されている。 The flow path 14a branches into a flow path 14a1 and a flow path 14a2 that are formed in the circumferential direction inside a quartz member 18 that covers the inner wall of the processing container 12. Gas holes 22a, 22b, 22c, and 22d that open toward the center of the processing container 12 at equal intervals are formed in the flow path 14a1 and the flow path 14a2.

流路14bは、流路14a1及び流路14a2の逆側にて石英部材18の内部に周方向に形成された流路14b1及び流路14b2に分岐する。流路14b1及び流路14b2には、処理容器12の中心に向かって等間隔に開口するガス孔22e、22f、22g、22hが形成されている。流路14a1及び流路14a2と、流路14b1及び流路14b2とは上下方向で分離した状態で、同円周上に略リング状に形成され、8つのガス孔22a、22b、22c、22d、22e、22f、22g、22h(以下、総称して「ガス孔22」ともいう。)が等間隔に配置される。 The flow path 14b branches into a flow path 14b1 and a flow path 14b2 that are formed in the circumferential direction inside the quartz member 18 on the opposite side of the flow path 14a1 and the flow path 14a2. Gas holes 22e, 22f, 22g, and 22h that open toward the center of the processing container 12 at equal intervals are formed in the flow path 14b1 and the flow path 14b2. The flow path 14a1 and the flow path 14a2, and the flow path 14b1 and the flow path 14b2 are vertically separated and formed approximately in a ring shape on the same circumference, and have eight gas holes 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22g, and 22h (hereinafter also collectively referred to as "gas holes 22") are arranged at equal intervals.

かかる構成により、ガス供給部14は、等間隔に配置された8つのガス孔22からプラズマを生成するための空間Uに処理ガスを導入する。8つのガス孔22から等配に処理容器12内に導入された処理ガスは、ICPソースユニット16から高周波アンテナ53を介して導入したRFパワーによりプラズマ化し、これにより、空間U内で偏りのないプラズマを生成することができる。なお、ガス孔の数は8つに限られず、複数のガス孔が軸線PXに対して周方向に等間隔に設けられ得る。 With this configuration, the gas supply unit 14 introduces the processing gas into the space U for generating plasma through the eight gas holes 22 arranged at equal intervals. The processing gas introduced into the processing container 12 from the eight gas holes 22 at equal intervals is turned into plasma by the RF power introduced from the ICP source unit 16 via the high frequency antenna 53, and thereby, the processing gas is uniformly distributed in the space U. Can generate plasma. Note that the number of gas holes is not limited to eight, and a plurality of gas holes may be provided at equal intervals in the circumferential direction with respect to the axis PX.

ガス供給部14は、一以上のガスソース、一以上の流量制御器、一以上のバルブを有し得る。したがって、ガス供給部14の一以上のガスソースからの処理ガスの流量は調整可能となっている。ガス供給部14からの処理ガスの流量及び処理ガスの供給のタイミングは、制御部Cntによって個別に調整される。 Gas supply 14 may include one or more gas sources, one or more flow controllers, and one or more valves. Therefore, the flow rate of the processing gas from one or more gas sources in the gas supply section 14 is adjustable. The flow rate of the processing gas from the gas supply section 14 and the timing of supply of the processing gas are individually adjusted by the control section Cnt.

[シールド板を把持する構造]
次に、シールド板13を把持する構造について、図5を参照しながら説明する。シールド板13の外縁部(外周部)は、処理容器12と、処理容器12の側壁に形成された段差部に設けられたリング状のクランプ25との間に弾性体23を挟んで把持されている。弾性体23は、シールド板13の外縁部の下面と処理容器12の側壁に形成された段差部との間に配置されているスパイラル形状のクッション材である。弾性体23は、例えば、メタルのスパイラルリングで構成され得る。
[Structure for holding the shield plate]
Next, a structure for holding the shield plate 13 will be described with reference to FIG. 5. The outer edge (outer periphery) of the shield plate 13 is held with an elastic body 23 sandwiched between the processing container 12 and a ring-shaped clamp 25 provided at a step formed on the side wall of the processing container 12. There is. The elastic body 23 is a spiral-shaped cushioning material disposed between the lower surface of the outer edge of the shield plate 13 and a stepped portion formed on the side wall of the processing container 12 . The elastic body 23 may be composed of a metal spiral ring, for example.

空間Uに生成されたプラズマからの熱によって、シールド板13は膨張及び圧縮を繰り返す。これによってシールド板13には引張応力及び圧縮応力がかかる。これに対して、本実施形態のシールド板13を把持する構造では、シールド板13の外縁部がクランプ25と弾性体23との間で移動ができる構成となっている。このため、上記応力によってシールド板13が割れる等の損傷が生じない構造になっている。 The shield plate 13 repeatedly expands and compresses due to the heat from the plasma generated in the space U. As a result, tensile stress and compressive stress are applied to the shield plate 13. In contrast, in the structure for gripping the shield plate 13 of this embodiment, the outer edge of the shield plate 13 is movable between the clamp 25 and the elastic body 23. Therefore, the structure is such that damage such as cracking of the shield plate 13 does not occur due to the above stress.

[シールド構造]
次に、高周波(RF)導入用の窓であって真空隔壁となる誘電体窓19に基板Wのエッチングにより生成された導電性の副生成物が付着したときの課題について説明する。誘電体窓19にメタル膜が成膜されると、メタル膜によって高周波が誘電体窓19を透過できなくなる。また、誘電体窓19に成膜されたメタル膜に高周波が吸収されて熱に変わり、渦電流加熱が起こり高周波の導入量の低下及び熱応力によって誘電体窓19が割れる等のリスクが発生する。このため、メタル膜が成膜された誘電体窓19は定期的に交換する必要が生じる。
[Shield structure]
Next, a problem that occurs when conductive by-products generated by etching the substrate W adheres to the dielectric window 19, which is a window for introducing radio frequency (RF) and serves as a vacuum partition wall, will be described. When a metal film is formed on the dielectric window 19, the metal film prevents high frequencies from passing through the dielectric window 19. In addition, the high frequency waves are absorbed by the metal film formed on the dielectric window 19 and turned into heat, causing eddy current heating, resulting in a decrease in the amount of high frequency waves introduced and the risk of the dielectric window 19 breaking due to thermal stress. . Therefore, it becomes necessary to periodically replace the dielectric window 19 on which the metal film is formed.

この課題を解決するために、スリット板15及びシールド板13を用いたシールド構造を誘電体窓19への防着機能に特化した構造とすると、基板Wのエッチングに必要なイオンの供給がスリット板15により妨げられ、エッチングレートの低下の起因となる場合がある。このため、プラズマ中のイオンを基板W側へ効率的に引き出して基板Wをエッチングすることが望まれる。つまり、誘電体窓19への防着機能の維持とイオンの引き出し機能とを両立した構造を確立することが重要である。 In order to solve this problem, if the shield structure using the slit plate 15 and the shield plate 13 is made to have a structure specialized for the function of preventing adhesion to the dielectric window 19, the ions necessary for etching the substrate W can be supplied to the slit. This may be obstructed by the plate 15 and cause a decrease in the etching rate. Therefore, it is desirable to efficiently extract ions in the plasma toward the substrate W to etch the substrate W. In other words, it is important to establish a structure that achieves both the maintenance of the adhesion prevention function to the dielectric window 19 and the ion extraction function.

これに対して、一実施形態では、真空隔壁である誘電体窓19の直下(真空側)にシールド板13を配置し、プラズマを生成するための空間Uと基板Wとの間にスリット板15を2枚配置するシールド構造を有する。また、2枚のスリット板15a、15bの各スリット15a1、15b1は互い違いになり、スリットを介して基板W側から垂直に直接プラズマを生成するための空間Uが見えないシールド構造となっている。これにより、エッチング時の副生成物がメタル膜として誘電体窓19に付着することを防止できる。 On the other hand, in one embodiment, a shield plate 13 is arranged directly below (vacuum side) the dielectric window 19 which is a vacuum partition, and a slit plate 15 is provided between the space U for generating plasma and the substrate W. It has a shield structure in which two sheets are arranged. Further, the slits 15a1 and 15b1 of the two slit plates 15a and 15b are alternated, and a shield structure is formed in which the space U for directly generating plasma vertically from the substrate W side through the slits is not visible. This can prevent by-products during etching from adhering to the dielectric window 19 as a metal film.

スリット板15a、15bのスリット幅(図6のSW)を狭くするほど誘電体窓19への防着効果は高まるが、イオンの基板W側への供給が妨げられ、エッチングレートが下がる。よって、本実施形態では、スリット板15a、15bの各スリット15a1、15b1の幅及び位置等を適正化する。これにより、誘電体窓19への防着効果を高め、かつエッチングレートの低下を防止することができる。 As the slit width (SW in FIG. 6) of the slit plates 15a and 15b is narrowed, the effect of preventing adhesion to the dielectric window 19 increases, but the supply of ions to the substrate W side is hindered and the etching rate decreases. Therefore, in this embodiment, the width, position, etc. of each slit 15a1, 15b1 of the slit plates 15a, 15b are optimized. Thereby, it is possible to enhance the effect of preventing adhesion to the dielectric window 19 and prevent a decrease in the etching rate.

特に、基板Wを載置する支持構造体11は、回転及びチルト角度を制御する機能を有する。よって、支持構造体11を0度~90度の範囲内で基板Wをチルトするとともに、スリット15a1、15b1の位置関係を適正に調整する。これにより、プラズマを生成するための空間Uからのイオンの引き出し量の確保と基板Wからのエッチングの副生成物の通過量の抑制を両立したシールド構造を実現する。以下、本実施形態に係るシールド構造についてより詳細に説明する。 In particular, the support structure 11 on which the substrate W is placed has a function of controlling rotation and tilt angle. Therefore, the substrate W is tilted by the support structure 11 within the range of 0 degrees to 90 degrees, and the positional relationship between the slits 15a1 and 15b1 is adjusted appropriately. As a result, a shield structure is achieved that both ensures the amount of ions extracted from the space U for generating plasma and suppresses the amount of etching by-products passing through from the substrate W. The shield structure according to this embodiment will be described in more detail below.

[スリット板]
図1の処理容器12の上部を拡大した図6の下図に示すように、スリット板15は、上部のスリット板15aと下部のスリット板15bとの2枚で構成され、各スリット15a1、15b1の位置は互い違いになっている。つまり、スリット15a1、15b1は平面視で重ならない位置関係になっている。スリット15a1、15b1が互い違いになる位置関係を、以下、「オフセット」とも称呼する。
[Slit plate]
As shown in the lower diagram of FIG. 6, which is an enlarged view of the upper part of the processing container 12 in FIG. The positions are staggered. That is, the slits 15a1 and 15b1 are in a positional relationship that does not overlap in plan view. Hereinafter, the positional relationship in which the slits 15a1 and 15b1 are alternated will also be referred to as "offset".

チルトプリクリーン装置10では、支持構造体11により基板Wの回転及び載置面11aのチルト角度を制御できる構造となっている。載置面11aのチルト角度は、0度~90度の範囲内にて調整する。図7の例では、載置面11aのチルト角度は45度に調整されている。このように支持構造体11により基板Wの回転及び載置面11aのチルト角度の制御と、スリット板15a、15bの各スリット15a1、15b1の幅及び位置の調整とを組み合わせることによって、防着性能とエッチングレートの確保の両立が可能となる。また、誘電体窓19直下にシールド板13を配置することにより、副生成物が高周波導入用の窓である誘電体窓19に付着することを抑制し、誘電体窓19のメンテナンスフリー化を達成でき、メンテナンス性を向上させることができる。 The tilt pre-clean device 10 has a structure in which the support structure 11 can control the rotation of the substrate W and the tilt angle of the mounting surface 11a. The tilt angle of the mounting surface 11a is adjusted within the range of 0 degrees to 90 degrees. In the example of FIG. 7, the tilt angle of the mounting surface 11a is adjusted to 45 degrees. In this way, by combining the control of the rotation of the substrate W and the tilt angle of the mounting surface 11a by the support structure 11, and the adjustment of the width and position of each slit 15a1, 15b1 of the slit plates 15a, 15b, the adhesion prevention performance is improved. This makes it possible to simultaneously secure the etching rate. In addition, by arranging the shield plate 13 directly under the dielectric window 19, by-products are prevented from adhering to the dielectric window 19, which is a window for introducing high frequency waves, and maintenance-free dielectric window 19 is achieved. It is possible to improve maintainability.

スリット板15a、15bの各スリット15a1、15b1の幅及び位置の調整について、図7を参照しながら具体的に説明する。図7は、一実施形態に係るスリット15a1、15b1の幅及び位置とイオンのエッチングによる副生成物(デポ)の動きを説明するための図である。図7に示すように、スリット板15の上のプラズマを生成するための空間Uにおいて電離されたアルゴンイオン(Ar)を、スリット15a1、15b1に通して基板W側へ引き出し、アルゴンイオンの作用によりプロセス条件を満たしたエッチングレートを確保することが重要である。また、デポがスリット15a1、15b1を通って空間Uに飛来し、誘電体窓19に付着することを抑制することが重要である。そして、これらトレードオフ関係にある両者(誘電体窓19等への防着と基板Wへのアルゴンイオンの引き込み)を両立させるために、本実施形態では、支持構造体11による基板W(載置面11a)の傾斜と、スリット15a1、15b1のオフセットとを組み合わせる。なお、アルゴンイオンはイオンの一例であり、これに限られず、ガス供給部14から供給するガス種によってイオンの種類は異なる。 Adjustment of the width and position of each slit 15a1, 15b1 of the slit plates 15a, 15b will be specifically explained with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining the width and position of the slits 15a1 and 15b1 and the movement of by-products (deposits) due to ion etching according to one embodiment. As shown in FIG. 7, ionized argon ions (Ar + ) in the space U for generating plasma on the slit plate 15 are drawn out to the substrate W side through the slits 15a1 and 15b1, and the action of the argon ions is It is important to ensure an etching rate that satisfies the process conditions. Furthermore, it is important to prevent the deposit from flying into the space U through the slits 15a1 and 15b1 and adhering to the dielectric window 19. In order to achieve both of these trade-offs (prevention of adhesion to the dielectric window 19 and the like and drawing of argon ions to the substrate W), in this embodiment, the substrate W (mounted) by the support structure 11 is The inclination of the surface 11a) and the offset of the slits 15a1 and 15b1 are combined. Note that argon ions are an example of ions, and the ion type is not limited to this, and the type of ions varies depending on the type of gas supplied from the gas supply unit 14.

エッチングに必要なアルゴンイオンを空間Uから引き出し易く、且つ傾斜された基板Wからは直接シールド板13が見えにくい、オフセットされたスリット15a1、15b1の位置関係とするには、スリット15a1、15b1のオフセットの方向が重要である。 To create an offset positional relationship between the slits 15a1 and 15b1 that makes it easy to extract argon ions necessary for etching from the space U and makes it difficult to directly see the shield plate 13 from the tilted substrate W, the slits 15a1 and 15b1 should be offset. The direction of is important.

そこで、基板Wが一定方向にしか傾かないことを利用して、スリット15a1、15b1のオフセットの方向を適正化する。例えば、図7の例では、基板Wが軸線PXを中心として左斜め上の方向(図7では、水平方向との角度θ=45°)になるように傾いた状態で軸線PX周りに回転する。そのときの旋回方向をRの矢印で示し、基板W(例えば直径200mm)の外径の旋回軌跡をPAの円で示している。 Therefore, the offset direction of the slits 15a1 and 15b1 is optimized by taking advantage of the fact that the substrate W tilts only in a certain direction. For example, in the example shown in FIG. 7, the substrate W is rotated around the axis PX while being tilted in the upper left direction (in FIG. 7, the angle θ with respect to the horizontal direction is 45 degrees) with the axis PX as the center. . The turning direction at that time is shown by an arrow R, and the turning locus of the outer diameter of the substrate W (for example, diameter 200 mm) is shown by a circle PA.

上記基板Wの傾きに対して、2枚のスリット板15a、15bのスリット15a1、15b1の位置をオフセットし、アルゴンイオンが2枚のスリット板15a、15bを通って基板Wに到着しやすいようにする。そのために、スリット15a1は、スリット15a1に隣接する2つのスリット15b1間の中心よりも支持構造体11の旋回方向に位置する。言い換えれば、スリット15a1は、スリット15a1に隣接する2つのスリット15b1間の中心よりも基板Wの傾いた方向(ここでは左方向)に位置する。これにより、空間Uにて生成されたアルゴンイオンが、スリット15b1に対してオフセットされたスリット15a1を通り、スリット15b1を通ってプラズマ処理を行うための空間Sに入射され易くなる。アルゴンイオンは、スリット15a1とスリット15b1とのオフセットにより空間S内に左斜め下方向へ入射され、放射状に移動し、左斜め上に向けて傾く基板W上に入射され易くなる。エッチングレートは、空間Uからスリット15a1、15b1を介して基板W側に引き込むイオンの数によって決まる。かかる構成によれば、スリット15a1、15b1のオフセットの適正な位置関係により、空間Sに入射されるアルゴンイオンの数を増やし、エッチングレートを高めることができる。 The positions of the slits 15a1 and 15b1 of the two slit plates 15a and 15b are offset with respect to the inclination of the substrate W, so that argon ions can easily reach the substrate W through the two slit plates 15a and 15b. do. Therefore, the slit 15a1 is located in the turning direction of the support structure 11 rather than the center between the two slits 15b1 adjacent to the slit 15a1. In other words, the slit 15a1 is located in the direction in which the substrate W is inclined (here, to the left) with respect to the center between the two slits 15b1 adjacent to the slit 15a1. This makes it easier for the argon ions generated in the space U to pass through the slit 15a1 offset with respect to the slit 15b1, and to enter the space S for performing plasma processing through the slit 15b1. Due to the offset between the slit 15a1 and the slit 15b1, the argon ions enter the space S diagonally downward to the left, move radially, and are more likely to be incident on the substrate W which is tilted diagonally upward to the left. The etching rate is determined by the number of ions drawn into the substrate W from the space U through the slits 15a1 and 15b1. According to this configuration, the number of argon ions incident on the space S can be increased and the etching rate can be increased by adjusting the offset positional relationship of the slits 15a1 and 15b1.

アルゴンイオンの基板Wへの叩き込みによりエッチング時に生成されたデポは、処理容器12の天井部及び側壁等の内壁に向けて飛ぶ。しかしながら、基板Wは一定方向に傾いていることを利用して、スリット15a1はスリット15b1に対して基板W側から誘電体窓19が見え難い方向にオフセットされている。よって、空間S内を天井部に向けて飛来するデポのほとんどは、スリット板15bの下面に付着するか、スリット15b1を通ってスリット板15aの下面に付着する。これにより、誘電体窓19へデポが付着して誘電体窓19にメタル膜が生成されることを抑制することができる。 Deposits generated during etching by bombarding the substrate W with argon ions fly toward inner walls such as the ceiling and side walls of the processing container 12 . However, taking advantage of the fact that the substrate W is tilted in a certain direction, the slit 15a1 is offset from the slit 15b1 in a direction in which the dielectric window 19 is difficult to see from the substrate W side. Therefore, most of the deposits flying toward the ceiling within the space S attach to the lower surface of the slit plate 15b or pass through the slit 15b1 and adhere to the lower surface of the slit plate 15a. Thereby, it is possible to suppress deposits from adhering to the dielectric window 19 and formation of a metal film on the dielectric window 19.

以上から、スリット15a1は、スリット15a1に隣接する2つのスリット15b1間の中心よりも支持構造体11の旋回方向に位置させる。つまり、アルゴンイオンが基板Wの面にスパッタされ易く、かつ、デポがスリット15a1、15b1を通り難い位置にスリット15a1、15b1をオフセットさせる。これにより、基板Wのエッチングを効率的に行いながら、高周波導入用の誘電体窓19にエッチングによって形成された副生成物が付着することを抑制できる。 From the above, the slit 15a1 is located in the turning direction of the support structure 11 rather than the center between the two slits 15b1 adjacent to the slit 15a1. That is, the slits 15a1 and 15b1 are offset to positions where argon ions are easily sputtered onto the surface of the substrate W and deposits are difficult to pass through the slits 15a1 and 15b1. Thereby, while efficiently etching the substrate W, it is possible to suppress by-products formed by etching from adhering to the dielectric window 19 for introducing high frequency waves.

図6の上図は、図6の下図のC枠内の領域を拡大して示す。互いにオフセットさせたスリット15a1、15b1間の位置の適正化により、基板W上でエッチングされたときに生成されるデポのメタル膜がシールド板13及び誘電体窓19に多く付着されないような構造となっている。 The upper diagram in FIG. 6 shows an enlarged area within the C frame in the lower diagram in FIG. 6 . By optimizing the position between the slits 15a1 and 15b1 which are offset from each other, a structure is created in which a large amount of the deposited metal film generated when the substrate W is etched does not adhere to the shield plate 13 and the dielectric window 19. ing.

スリット板15a下面とスリット板15bの上面との間隔を「SD」とし、スリット15a1及びスリット15b1の各幅を「SW」とする。スリット15a1及びスリット15b1の各幅は同じである。スリット幅SWを大きくすると、アルゴンイオンが通過し易くなりエッチングレートは上がるが、誘電体窓19への防着効果が低下する。スリット15a1及びスリット15b1間の間隔が広がるほどエッチングレートは下がるが、誘電体窓19への防着効果は向上する。 The distance between the lower surface of the slit plate 15a and the upper surface of the slit plate 15b is defined as "SD", and each width of the slit 15a1 and the slit 15b1 is defined as "SW". Each width of the slit 15a1 and the slit 15b1 is the same. Increasing the slit width SW makes it easier for argon ions to pass through and increases the etching rate, but the effect of preventing adhesion to the dielectric window 19 decreases. As the distance between the slits 15a1 and 15b1 increases, the etching rate decreases, but the effect of preventing adhesion to the dielectric window 19 improves.

図6の上図に示すように、プラズマが生成されている間、石英のスリット板15a、15bの表面にはイオンシースShが発生する。アルゴンイオンがスリット板15a、15b間を移動するときにシースに触れると、アルゴンイオンは消失する。以上から、スリット板15a、15bの間隔SDが小さいほど、イオンがスリット板に衝突する確率が上がるため、消失するアルゴンイオンの数が増え、エッチングレートが下がる。 As shown in the upper diagram of FIG. 6, while plasma is being generated, ion sheaths Sh are generated on the surfaces of the quartz slit plates 15a and 15b. When the argon ions touch the sheath while moving between the slit plates 15a, 15b, the argon ions disappear. From the above, as the distance SD between the slit plates 15a and 15b becomes smaller, the probability that ions collide with the slit plates increases, so the number of argon ions that disappear increases and the etching rate decreases.

なお、スリット15a1間の間隔及びスリット15b1間の間隔はそれぞれ、同ピッチでもよいし、同ピッチでなくてもよい。また、スリット15a1、15b1の各長手方向は同方向になるように配置される。すなわち、上下のスリット板15a、15bの対応する複数のスリット15a1、15b1間は同じだけずれている。 Note that the intervals between the slits 15a1 and the intervals between the slits 15b1 may or may not be the same pitch. Moreover, the longitudinal directions of the slits 15a1 and 15b1 are arranged in the same direction. That is, the corresponding slits 15a1 and 15b1 of the upper and lower slit plates 15a and 15b are shifted by the same amount.

スリット15a1、15b1間のオフセットの適正値を求めるためのシミュレーションを行った。図8を参照してスリット15a1、15b1間のオフセットの適正値について説明する。図8は、一実施形態に係るスリットの位置を適正化するためのシミュレーションの一例を示す図である。 A simulation was performed to find an appropriate value for the offset between the slits 15a1 and 15b1. The appropriate value of the offset between the slits 15a1 and 15b1 will be explained with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a simulation for optimizing the position of the slit according to one embodiment.

シミュレーションの条件は以下である。
・スリット板 直径φが150mmの円盤、上下に2枚
・スリット幅SW 8.5mm
・各スリット板の厚さ 5mm
・スリット板の間隔SD 8.5mm
図8(a)では、スリット15a1は、隣接するスリット15b1間の中心軸Oよりも支持構造体11の旋回方向に位置していない。言い換えれば、スリット15a1は、スリット15a1に隣接するスリット15b1間の中心軸Oよりも基板Wの傾いた方向(図7の左方向)に位置していない。
The conditions for the simulation are as follows.
・Slit plate: 2 discs with a diameter of 150 mm, top and bottom ・Slit width SW 8.5 mm
・Thickness of each slit plate: 5mm
・Slit plate spacing SD 8.5mm
In FIG. 8A, the slit 15a1 is located less in the rotation direction of the support structure 11 than the central axis O between the adjacent slits 15b1. In other words, the slit 15a1 is not located in the direction in which the substrate W is inclined (to the left in FIG. 7) with respect to the central axis O between the slits 15b1 adjacent to the slit 15a1.

これに対して、図8(b)では、スリット15a1は、隣接するスリット15b1間の中心軸Oよりも支持構造体11の旋回方向に位置している。言い換えれば、スリット15a1は、スリット15a1に隣接するスリット15b1間の中心軸Oよりも基板Wの傾いた方向(図7の左方向)に位置している。 On the other hand, in FIG. 8(b), the slit 15a1 is located in the rotation direction of the support structure 11 with respect to the central axis O between the adjacent slits 15b1. In other words, the slit 15a1 is located in the direction in which the substrate W is inclined (leftward in FIG. 7) with respect to the central axis O between the slits 15b1 adjacent to the slit 15a1.

6枚の基板W(200mmのウエハ)を、図8(a)のオフセットの場合と図8(b)のオフセットの場合についてエッチング処理の結果をシミュレーションにより求めた結果、図8(b)のオフセットの場合、6枚の基板Wの各基板のエッチングの面内分布に2.62~2.95%のバラツキあった。これに対して、図8(a)のオフセットの場合、図8(b)のオフセットの場合よりも、6枚の基板Wのエッチングの面内分布が不均一になり、かつエッチングレートが下がった。 As a result of calculating the etching results of six substrates W (200 mm wafers) using the offset shown in FIG. 8(a) and the offset shown in FIG. 8(b), the results showed that the offset shown in FIG. 8(b) In this case, the in-plane etching distribution of each of the six substrates W varied by 2.62 to 2.95%. On the other hand, in the case of the offset shown in FIG. 8(a), the in-plane distribution of etching on the six substrates W became uneven and the etching rate was lower than in the case of the offset shown in FIG. 8(b). .

以上から、スリット15a1は、スリット15a1に隣接するスリット15b1間の中心よりも支持構造体11の旋回方向(図7のチルト角度θで示される傾きの方向)に位置するようにオフセット値を定めることが適正であることがわかる。すなわち、図7に示すように、基板Wが左斜め上に傾斜している場合には、スリット15b1を基準としたスリット15a1の位置をスリット15b1間の中心よりも旋回方向である左にずらす。これにより、スリット15a1、15b1のオフセットの適正な位置関係が確立でき、空間Sに入射されるアルゴンイオンの数を増やし、エッチングレートを高めることができる。加えて、基板Wが左斜め上に傾斜していることから、デポがスリット15a1、15b1を通り難い位置にスリット15a1、15b1がオフセットされている。これにより、基板Wのエッチングを効率的に行いながら、エッチングによって形成された副生成物が誘電体窓19に付着することを抑制できる。 From the above, the offset value is determined so that the slit 15a1 is located in the rotation direction of the support structure 11 (the direction of inclination indicated by the tilt angle θ in FIG. 7) with respect to the center between the slits 15b1 adjacent to the slit 15a1. is found to be appropriate. That is, as shown in FIG. 7, when the substrate W is tilted diagonally upward to the left, the position of the slit 15a1 based on the slit 15b1 is shifted to the left in the turning direction from the center between the slits 15b1. Thereby, an appropriate offset positional relationship between the slits 15a1 and 15b1 can be established, the number of argon ions entering the space S can be increased, and the etching rate can be increased. In addition, since the substrate W is tilted diagonally upward to the left, the slits 15a1 and 15b1 are offset to positions where it is difficult for the deposit to pass through the slits 15a1 and 15b1. Thereby, while efficiently etching the substrate W, it is possible to suppress by-products formed by etching from adhering to the dielectric window 19.

[変形例]
プラズマ分布は、基板W上方の中央で密度が高くなる。良好なエッチング分布を得るためには、プラズマを生成するための空間Uへの均等なガス供給と基板W上でのイオン分布を制御する構造が重要である。そこで、次に、実施形態の変形例に係るスリット板15について、図9を参照しながら説明する。図9は、一実施形態の変形例に係るスリット15a1、15b1のマスキングを適正化するためのシミュレーション結果の一例を示す図である。
[Modified example]
The plasma distribution has a high density at the center above the substrate W. In order to obtain a good etching distribution, it is important to uniformly supply gas to the space U for generating plasma and to have a structure that controls the ion distribution on the substrate W. Therefore, next, a slit plate 15 according to a modification of the embodiment will be described with reference to FIG. 9. FIG. 9 is a diagram showing an example of a simulation result for optimizing the masking of the slits 15a1 and 15b1 according to a modification of the embodiment.

上記実施形態では、図9(a)の「マスクなし」のスリット板15aに示すように、スリット15a1、15b1は、スリット板15a、15bの全面にわたり等間隔に形成される。図9では、スリット板15aの下側のスリット15b1は図示されていない。 In the embodiment described above, the slits 15a1 and 15b1 are formed at regular intervals over the entire surface of the slit plates 15a and 15b, as shown in the slit plate 15a "without mask" in FIG. 9(a). In FIG. 9, the slit 15b1 on the lower side of the slit plate 15a is not shown.

一方、一実施形態の変形例に係るスリット板15では、プラズマが基板Wの中心側に形成され易く、基板Wの中心側では外周側よりもプラズマ密度が高くなり易いことに着目してスリット板15の中央部をマスキングする。具体的には、図9(b)~(e)に示すように、プラズマを広げるためにスリット板15a、15bの中心ではスリット15a1、15b1を開口せず、スリット板15a、15bの外周だけにスリット15a1、15b1を配置した構造を有する。つまり、スリット板15a、15bの中心に位置するスリット15a1、15b1をマスクMによって塞ぎ、これにより、プラズマ中のイオンをスリット板15a、15bの外周で開口したスリット15a1、15b1から空間Sに通す。これにより、基板Wに引き込まれるイオンが基板Wの中心に集中することを抑制でき、エッチングの面内分布のバラツキを小さくすることができる。 On the other hand, in the slit plate 15 according to a modification of the embodiment, the slit plate is designed based on the fact that plasma is likely to be formed on the center side of the substrate W, and the plasma density is likely to be higher on the center side of the substrate W than on the outer peripheral side. Mask the center part of 15. Specifically, as shown in FIGS. 9(b) to 9(e), in order to spread the plasma, the slits 15a1 and 15b1 are not opened at the centers of the slit plates 15a and 15b, but only at the outer peripheries of the slit plates 15a and 15b. It has a structure in which slits 15a1 and 15b1 are arranged. That is, the slits 15a1 and 15b1 located at the center of the slit plates 15a and 15b are closed by the mask M, thereby allowing ions in the plasma to pass into the space S through the slits 15a1 and 15b1 opened at the outer periphery of the slit plates 15a and 15b. Thereby, ions drawn into the substrate W can be prevented from concentrating on the center of the substrate W, and variations in the etching in-plane distribution can be reduced.

直径が200mmの基板Wをエッチング処理したときのシミュレーションの条件は以下である。
・スリット板 直径φが400mm、上下に2枚
・スリット幅SW 8.5mm
・スリット板の厚さ 5mm
・スリット板の間隔SD 8.5mm
図9の棒グラフは、スリット板15a、15bに設けられたマスクMの有無及び大きさに対するエッチングの面内分布のバラツキの程度を示す。
The simulation conditions when etching a substrate W having a diameter of 200 mm are as follows.
・Slit plate diameter 400mm, 2 pieces above and below ・Slit width SW 8.5mm
・Thickness of slit plate 5mm
・Slit plate spacing SD 8.5mm
The bar graph in FIG. 9 shows the degree of variation in the in-plane etching distribution with respect to the presence or absence and size of the masks M provided on the slit plates 15a and 15b.

図9(a)は、マスクMがない場合のスリット板15a、15bのスリット15a1、15b1から引き出されるアルゴンイオンに基づきエッチングしたときのエッチング面内分布のバラツキが、10.4%であることを示す。 FIG. 9(a) shows that the variation in the etching in-plane distribution when etching is performed based on argon ions extracted from the slits 15a1 and 15b1 of the slit plates 15a and 15b when there is no mask M is 10.4%. show.

図9(b)~(e)は、スリット板15a、15bのスリット15a1、15b1の中心からの所定領域がマスクMにより覆われている場合に、引き出されるアルゴンイオンに基づきエッチングしたときのエッチング面内分布のバラツキをそれぞれ示す。図9(b)のマスクMは直径が100mmの円である。図9(c)のマスクMは直径が150mmの円である。図9(d)のマスクMは直径が200mmの円である。図9(e)のマスクMは直径が250mmの円である。 FIGS. 9(b) to 9(e) show the etched surfaces when etching is performed based on extracted argon ions when a predetermined area from the center of the slits 15a1 and 15b1 of the slit plates 15a and 15b is covered by the mask M. Each shows the variation in the internal distribution. The mask M in FIG. 9(b) is a circle with a diameter of 100 mm. The mask M in FIG. 9(c) is a circle with a diameter of 150 mm. The mask M in FIG. 9(d) is a circle with a diameter of 200 mm. The mask M in FIG. 9(e) is a circle with a diameter of 250 mm.

この結果、スリット板15a、15bの中心から所定領域がマスクMにより覆われている場合、エッチング面内分布のバラツキが4.5%~6.9%となり、マスクMを有しない場合と比べて小さくなることがわかる。また、マスクMが大きい程、エッチング面内分布のバラツキが小さくなることがわかる。 As a result, when a predetermined area from the center of the slit plates 15a and 15b is covered by the mask M, the variation in the etching in-plane distribution is 4.5% to 6.9%, compared to the case where the mask M is not provided. You can see that it becomes smaller. It can also be seen that the larger the mask M is, the smaller the variation in the etching in-plane distribution becomes.

しかし、マスクMが大きい程、基板Wに到達するイオンの数が減るため、エッチングレートは低下する。このため、マスクMは、基板Wの60~90%のサイズが適切である。これにより、エッチングの面内分布のバラツキを小さくしつつ、基板Wのエッチングレートを維持することができる。なお、2枚のスリット板15a、15bの両方がマスキングされていなくても、その少なくともいずれかがマスキングされていればよい。 However, as the mask M becomes larger, the number of ions reaching the substrate W decreases, and thus the etching rate decreases. Therefore, the size of the mask M is appropriately 60 to 90% of the size of the substrate W. Thereby, the etching rate of the substrate W can be maintained while reducing variations in the in-plane etching distribution. Note that even if both of the two slit plates 15a and 15b are not masked, it is sufficient that at least one of them is masked.

これによれば、ICPソースユニット16により生成された中心部に高い密度を持つプラズマを、マスクMにより中心部のスリットを塞ぐことで、エッチングの面内分布のバラツキを小さくすることができる。かかる構成と、基板Wを回転及び傾斜させる機能を持つ支持構造体11との組合せにより、良好なエッチングの面内分布を確保することができる。 According to this, by using the mask M to block the slit in the center of the plasma generated by the ICP source unit 16 and having a high density in the center, it is possible to reduce variations in the in-plane etching distribution. By combining this configuration with the support structure 11 having the function of rotating and tilting the substrate W, it is possible to ensure a good in-plane etching distribution.

また、マスクMによりマスキングされている領域は、載置面11aに載置された基板Wの直径に対して中心から60%~90%の範囲の直径を有する円であることが好ましい。これにより、エッチング面内分布のバラツキを小さくしつつ、エッチングレートを維持できる。 Further, the area masked by the mask M is preferably a circle having a diameter within a range of 60% to 90% from the center of the diameter of the substrate W placed on the placement surface 11a. This makes it possible to maintain the etching rate while reducing variations in the etching in-plane distribution.

チルトプリクリーン装置10は、成膜前の処理容器12内のクリーニングに使用できる。また、チルトプリクリーン装置10は、ある膜の成膜と次の膜の成膜の間に基板W上の酸化物を除去したり、生成した膜を薄く平坦化したりするときに使用できる。 The tilt pre-clean device 10 can be used to clean the inside of the processing container 12 before film formation. Further, the tilt pre-clean device 10 can be used to remove oxides on the substrate W between the formation of one film and the next film, or to thin and planarize the formed film.

チルトプリクリーン装置10は、プラズマ処理を行うとき、高真空(10-8Torr~10-9Torr)であるため、メンテナンス時に一度処理容器12内を真空状態から大気状態にすると、次の基板Wの処理時に真空状態にする際に時間がかかる。よって、処理容器12内に配置したシールド1,21,26には、プロセス性能を維持したまま一定期間エッチングによる副生成物を堆積させられるような機能を持たせ、装置のダウンタイムを最小限にする為に他の処理装置と同時にメンテナンス(シールド交換)を実施する。 Since the tilt pre-clean apparatus 10 is in a high vacuum (10 -8 Torr to 10 -9 Torr) when performing plasma processing, once the inside of the processing container 12 is changed from a vacuum state to an atmospheric state during maintenance, the next substrate W is It takes time to create a vacuum state during processing. Therefore, the shields 1, 21, and 26 placed in the processing container 12 are provided with a function that allows byproducts from etching to be deposited for a certain period of time while maintaining process performance, thereby minimizing equipment downtime. Therefore, maintenance (shield replacement) will be performed at the same time as other processing equipment.

このような状況において、チルトプリクリーン装置10はスリット板15によるシールド構造及びシールド板13を有することで、基板Wのエッチングを効率的に行いながら、エッチングによって形成された副生成物が誘電体窓19に付着することを抑制することができる。 In such a situation, the tilt pre-clean device 10 has a shield structure using the slit plate 15 and the shield plate 13, so that by-products formed by etching can be removed from the dielectric window while efficiently etching the substrate W. It is possible to suppress adhesion to 19.

今回開示された一実施形態及び変形例に係るプラズマ処理装置は、すべての点において例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。 The plasma processing apparatus according to the embodiment and the modified example disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The embodiments described above can be modified and improved in various ways without departing from the scope and spirit of the appended claims. The matters described in the plurality of embodiments described above may be configured in other ways without being inconsistent, and may be combined without being inconsistent.

10 チルトプリクリーン装置
11 支持構造体
12 処理容器
13 シールド板
14 ガス供給部
15 スリット板
15a スリット板
15a1 スリット
15b スリット板
15b1 スリット
16 ICPソースユニット
17、21、26 シールド
18 石英部材
19 誘電体窓
25 クランプ
30 保持部
31 静電チャック
32 下部電極
33 回転軸部
40 容器部
50 傾斜軸部
51 高周波電源
53 高周波アンテナ
102 ロータリージョイント
103 下部電極保持部
104 磁性流体シール部
105 スリップリング
106 回転用モータ
107 リフト機構
S プラズマ処理を行うための空間
U プラズマを生成するための空間
10 Tilt pre-clean device 11 Support structure 12 Processing container 13 Shield plate 14 Gas supply part 15 Slit plate 15a Slit plate 15a1 Slit 15b Slit plate 15b1 Slit 16 ICP source unit 17, 21, 26 Shield 18 Quartz member 19 Dielectric window 25 Clamp 30 Holding part 31 Electrostatic chuck 32 Lower electrode 33 Rotating shaft part 40 Container part 50 Inclined shaft part 51 High frequency power supply 53 High frequency antenna 102 Rotary joint 103 Lower electrode holding part 104 Magnetic fluid seal part 105 Slip ring 106 Rotation motor 107 Lift Mechanism S Space for plasma processing U Space for generating plasma

Claims (10)

基板に対してプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、
処理容器内にプラズマを生成するプラズマ生成部と、
前記処理容器内にて傾斜させた載置面に基板を載置し、回転可能に基板を支持する支持構造体と、
前記プラズマ生成部と前記支持構造体との間に設けられ、第1スリットが形成された石英の第1スリット板と、
前記プラズマ生成部と前記支持構造体との間にて前記第1スリット板の下に設けられ、第2スリットが形成された石英の第2スリット板と、を有し、
前記第1スリットは、隣接する前記第2スリットに対して前記載置面の傾斜方向と逆の方向にずれている、
プラズマ処理装置。
A plasma processing apparatus that performs plasma processing on a substrate,
a plasma generation unit that generates plasma in the processing container;
a support structure that rotatably supports the substrate by placing the substrate on an inclined mounting surface within the processing container;
a first slit plate made of quartz provided between the plasma generation section and the support structure and having a first slit formed therein;
a second slit plate made of quartz that is provided between the plasma generation unit and the support structure under the first slit plate and has a second slit formed therein;
The first slit is offset from the adjacent second slit in a direction opposite to the direction of inclination of the mounting surface.
Plasma processing equipment.
複数の前記第1スリットは、隣接する2つの前記第2スリットの間の中心軸よりも前記支持構造体の旋回方向に位置する、
請求項1に記載のプラズマ処理装置。
The plurality of first slits are located in the rotation direction of the support structure relative to the central axis between the two adjacent second slits,
The plasma processing apparatus according to claim 1.
平面視で前記第1スリットと前記第2スリットとは重ならない、
請求項1又は2に記載のプラズマ処理装置。
The first slit and the second slit do not overlap in plan view,
The plasma processing apparatus according to claim 1 or 2.
前記第1スリット板と前記第2スリット板との少なくともいずれかは、前記第1スリット板と前記第2スリット板との中心から径方向にマスキングされている、
請求項1~3のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
At least one of the first slit plate and the second slit plate is masked in a radial direction from the center of the first slit plate and the second slit plate,
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記マスキングされている領域は、前記載置面に載置された基板の直径に対して中心から60%~90%の範囲の直径を有する円である、
請求項4に記載のプラズマ処理装置。
The masked area is a circle having a diameter ranging from 60% to 90% from the center of the diameter of the substrate placed on the placement surface.
The plasma processing apparatus according to claim 4.
前記プラズマ生成部は、高周波アンテナを有し、
前記高周波アンテナからの高周波を透過する誘電体窓の下方に石英のシールド板が配置されている、
請求項1~5のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
The plasma generation section has a high frequency antenna,
A quartz shield plate is disposed below the dielectric window that transmits high frequency waves from the high frequency antenna.
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記シールド板の外縁部は、前記処理容器の側壁に形成された段差部に設けられたクランプと弾性体との間に把持されている、
請求項6に記載のプラズマ処理装置。
The outer edge of the shield plate is held between an elastic body and a clamp provided at a step formed on a side wall of the processing container.
The plasma processing apparatus according to claim 6.
前記第1スリット板よりも上部のプラズマを生成するための空間を形成する前記処理容器の側壁は、円筒状の石英部材で覆われている、
請求項1~7のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
A side wall of the processing container forming a space for generating plasma above the first slit plate is covered with a cylindrical quartz member.
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 7.
前記プラズマ生成部は、ガスを供給するガス供給部を有し、
前記ガス供給部は、前記石英部材の側壁に等間隔に設けられた複数のガス孔から前記プラズマを生成するための空間にガスを導入する、
請求項8に記載のプラズマ処理装置。
The plasma generation section has a gas supply section that supplies gas,
The gas supply unit introduces gas into the space for generating the plasma from a plurality of gas holes provided at equal intervals on the side wall of the quartz member.
The plasma processing apparatus according to claim 8.
前記支持構造体の容器部の内部に前記処理容器内を前記容器部内の空間からシールするための磁性流体シール部を有し、
前記磁性流体シール部の内側にロータリージョイントを配置する、
請求項1~9のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
A magnetic fluid sealing portion is provided inside the container portion of the support structure for sealing the inside of the processing container from the space within the container portion;
disposing a rotary joint inside the magnetic fluid seal portion;
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 9.
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