JPH07278850A - プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 - Google Patents
プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法Info
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- JPH07278850A JPH07278850A JP7673994A JP7673994A JPH07278850A JP H07278850 A JPH07278850 A JP H07278850A JP 7673994 A JP7673994 A JP 7673994A JP 7673994 A JP7673994 A JP 7673994A JP H07278850 A JPH07278850 A JP H07278850A
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- Japan
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- electrode
- plasma processing
- counter electrode
- ring
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被処理基板をプラズマ処理する際、フォーカ
スリングのみを効率良く昇温しフォーカスリングへの堆
積量を減らしてメンテナンスの頻度を低減することがで
きるとともに、フォーカスリングによる対向電極の昇温
を抑えて対向電極を所望温度に容易に保持することがで
きる。 【構成】 プラズマ処理室１内に、被処理基板２を載置
する絶縁部材３下に設けられ、かつ高周波電源４に電気
的接続された高周波電極５と、ガス導入管７から導入さ
れたガスを該プラズマ処理室１内に導入するとともに、
該高周波電極５と対向するように配置された対向電極８
と、該対向電極８周囲に、かつ該対向電極８から該高周
波電極５側に突出するように取り付けられたリング部材
９とを有するプラズマ処理装置において、該リング部材
９内部に該リング部材９を加熱する加熱手段１０を設け
てなる。
スリングのみを効率良く昇温しフォーカスリングへの堆
積量を減らしてメンテナンスの頻度を低減することがで
きるとともに、フォーカスリングによる対向電極の昇温
を抑えて対向電極を所望温度に容易に保持することがで
きる。 【構成】 プラズマ処理室１内に、被処理基板２を載置
する絶縁部材３下に設けられ、かつ高周波電源４に電気
的接続された高周波電極５と、ガス導入管７から導入さ
れたガスを該プラズマ処理室１内に導入するとともに、
該高周波電極５と対向するように配置された対向電極８
と、該対向電極８周囲に、かつ該対向電極８から該高周
波電極５側に突出するように取り付けられたリング部材
９とを有するプラズマ処理装置において、該リング部材
９内部に該リング部材９を加熱する加熱手段１０を設け
てなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理装置及び
プラズマ処理方法に係り、詳しくは、被処理基板をドラ
イエッチング等でプラズマ処理する平行平板型ＲＩＥ装
置等に適用することができ、特に、被処理基板をプラズ
マ処理する際、フォーカスリングのみを効率良く昇温し
フォーカスリングへの堆積量を減らしてメンテナンスの
頻度を低減することができるとともに、フォーカスリン
グによる対向電極の昇温を抑えて対向電極を所望温度に
容易に保持することができるプラズマ処理装置及びプラ
ズマ処理方法に関する。
プラズマ処理方法に係り、詳しくは、被処理基板をドラ
イエッチング等でプラズマ処理する平行平板型ＲＩＥ装
置等に適用することができ、特に、被処理基板をプラズ
マ処理する際、フォーカスリングのみを効率良く昇温し
フォーカスリングへの堆積量を減らしてメンテナンスの
頻度を低減することができるとともに、フォーカスリン
グによる対向電極の昇温を抑えて対向電極を所望温度に
容易に保持することができるプラズマ処理装置及びプラ
ズマ処理方法に関する。
【０００２】近年、半導体製造プロセスは、素子の微細
化に伴ない、プロセス中にウェハに付着するパーティク
ルの低減が望まれている。このように、微細化された素
子を形成する際、ウェハにパーティクルが付着すると、
素子特性を劣化させるという問題を生じる。例えば半導
体製造プロセスにおけるエッチング工程においては、エ
ッチング中に反応室内壁に堆積物を生じる。特に、Ｓｉ
Ｏ2等のエッチングによく用いられるエッチングガスに
ＣＦ4等のフロロカーボンガスを用いるプロセスでは、
プラズマ中でフロロカーボンガスが重合反応を起こすと
いう理由からガス自体の堆積性が強く、エッチングチャ
ンバー内に多量のフロロカーボン膜が堆積して発塵の原
因となって、素子特性を劣化させるという問題を生じ
る。
化に伴ない、プロセス中にウェハに付着するパーティク
ルの低減が望まれている。このように、微細化された素
子を形成する際、ウェハにパーティクルが付着すると、
素子特性を劣化させるという問題を生じる。例えば半導
体製造プロセスにおけるエッチング工程においては、エ
ッチング中に反応室内壁に堆積物を生じる。特に、Ｓｉ
Ｏ2等のエッチングによく用いられるエッチングガスに
ＣＦ4等のフロロカーボンガスを用いるプロセスでは、
プラズマ中でフロロカーボンガスが重合反応を起こすと
いう理由からガス自体の堆積性が強く、エッチングチャ
ンバー内に多量のフロロカーボン膜が堆積して発塵の原
因となって、素子特性を劣化させるという問題を生じ
る。
【０００３】そこで、このようなエッチング中に反応室
内壁に生じる堆積物を低減して、素子特性の劣化を抑え
ることができるプラズマ処理装置が要求されている。
内壁に生じる堆積物を低減して、素子特性の劣化を抑え
ることができるプラズマ処理装置が要求されている。
【０００４】
【従来の技術】従来の平行平板型のＲＩＥ装置は、図３
に示す如く、チャンバー１０１内に、被処理基板１０２
を載置する絶縁板１０３と、絶縁板１０３下に設けら
れ、かつチャンバー１０１外部に設けたＲＦ電源１０４
に電気的接続されたＲＦ電極１０５と、ＲＦ電極１０５
露出部を保護する石英等の保護部材１０６と、ガス導入
管１０７から導入されたエッチングガスをチャンバー１
０１内にシャワー状に導入するとともに、ＲＦ電極１０
５と対向して配置された対向電極１０８と、チャンバー
１０１内を低圧力下にするために、チャンバー１０１か
らガスを排気する排気口１０９等から構成されている。
に示す如く、チャンバー１０１内に、被処理基板１０２
を載置する絶縁板１０３と、絶縁板１０３下に設けら
れ、かつチャンバー１０１外部に設けたＲＦ電源１０４
に電気的接続されたＲＦ電極１０５と、ＲＦ電極１０５
露出部を保護する石英等の保護部材１０６と、ガス導入
管１０７から導入されたエッチングガスをチャンバー１
０１内にシャワー状に導入するとともに、ＲＦ電極１０
５と対向して配置された対向電極１０８と、チャンバー
１０１内を低圧力下にするために、チャンバー１０１か
らガスを排気する排気口１０９等から構成されている。
【０００５】しかしながら、近年、工程時間の短縮化の
要求に伴ない、より高いエッチングレートを求めるため
に、図４に示す如く、図３の装置に更に対向電極１０８
周囲を厚いフォーカスリング１１１でクランプした構成
の平行平板型ＲＩＥ装置が知られている。この従来の平
行平板型ＲＩＥ装置では、対向電極１０８周囲を厚いフ
ォーカスリング１１１でクランプして構成しているた
め、チャンバー１０１の平行平板電極１０５，１０８間
の領域の周囲を対向電極１０８から突出したフォーカス
リング１１１部分で取り囲むことができる。このため、
プラズマをチャンバー１０１の平行平板電極１０２，１
０６間の領域に集中させることができるので、図３のフ
ォーカスリング１１１を設けていない場合よりも高いエ
ッチングレートを得ることができるという利点を有す
る。
要求に伴ない、より高いエッチングレートを求めるため
に、図４に示す如く、図３の装置に更に対向電極１０８
周囲を厚いフォーカスリング１１１でクランプした構成
の平行平板型ＲＩＥ装置が知られている。この従来の平
行平板型ＲＩＥ装置では、対向電極１０８周囲を厚いフ
ォーカスリング１１１でクランプして構成しているた
め、チャンバー１０１の平行平板電極１０５，１０８間
の領域の周囲を対向電極１０８から突出したフォーカス
リング１１１部分で取り囲むことができる。このため、
プラズマをチャンバー１０１の平行平板電極１０２，１
０６間の領域に集中させることができるので、図３のフ
ォーカスリング１１１を設けていない場合よりも高いエ
ッチングレートを得ることができるという利点を有す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】さて、一般にチャンバ
ー内において、堆積物は、イオンの照射量が多い電極上
には、ほとんど堆積せずに、イオンが照射され難い箇所
に堆積し易い。特に、図４に示した対向電極１０８周囲
にフォーカスリング１１１を用いたプラズマ処理装置で
は、イオン照射がチャンバー１０１の電極１０５，１０
６間の領域に集中するため、フォーカスリング１１１に
はイオンがあまり照射されないために、フォーカスリン
グ１１１に堆積物が堆積し易く、その堆積量が多かっ
た。このため、フォーカスリング１１１からの被処理基
板１０２への発塵が多量に生じ易いので、フォーカスリ
ング１１１を定期的に交換したり、洗浄したりしなけれ
ばならない等、メンテナンスを頻繁に行わなければなら
ないうえ、その際、装置を分解しなければならない等、
非常に作業が面倒であるという問題があった。
ー内において、堆積物は、イオンの照射量が多い電極上
には、ほとんど堆積せずに、イオンが照射され難い箇所
に堆積し易い。特に、図４に示した対向電極１０８周囲
にフォーカスリング１１１を用いたプラズマ処理装置で
は、イオン照射がチャンバー１０１の電極１０５，１０
６間の領域に集中するため、フォーカスリング１１１に
はイオンがあまり照射されないために、フォーカスリン
グ１１１に堆積物が堆積し易く、その堆積量が多かっ
た。このため、フォーカスリング１１１からの被処理基
板１０２への発塵が多量に生じ易いので、フォーカスリ
ング１１１を定期的に交換したり、洗浄したりしなけれ
ばならない等、メンテナンスを頻繁に行わなければなら
ないうえ、その際、装置を分解しなければならない等、
非常に作業が面倒であるという問題があった。
【０００７】次に、エッチング中の堆積を防ぐ従来の方
法には、チャンバー内壁を昇温して、チャンバー内壁へ
の堆積物の元となるガス分子の吸着を防ぐ方法が提案さ
れている。これから、フォーカスリング１１１を加熱す
ればフォーカスリング１１１への堆積量を低減できると
考えられるが、フォーカスリング１１１を加熱するに
は、ヒーターを用いるのが一般的である。しかしなが
ら、エッチングする際は、１０-1〜１０3 Ｐａ程度の低
圧力下でエッチングを行っている他、昇温したいフォー
カスリング１１１と加熱のためのヒーターを接触させて
も、フォーカスリング１１１とヒーター間にどうしても
僅かな間隙が生じてしまう。このため、低圧下では、こ
のように、フォーカスリング１１１とヒーター間に間隙
があると、ヒーターからフォーカスリング１１１への熱
伝達率が低くなるため、フォーカスリング１１１に対し
て充分な加熱を行うことができない他、ヒーターをチャ
ンバー１０１内に露出させて設けると、チャンバー１０
１全体が温度上昇するため、真空シール部の温度も高く
なり、簡便なゴムのＯリングシールを用いることができ
なくなる等の問題があった。
法には、チャンバー内壁を昇温して、チャンバー内壁へ
の堆積物の元となるガス分子の吸着を防ぐ方法が提案さ
れている。これから、フォーカスリング１１１を加熱す
ればフォーカスリング１１１への堆積量を低減できると
考えられるが、フォーカスリング１１１を加熱するに
は、ヒーターを用いるのが一般的である。しかしなが
ら、エッチングする際は、１０-1〜１０3 Ｐａ程度の低
圧力下でエッチングを行っている他、昇温したいフォー
カスリング１１１と加熱のためのヒーターを接触させて
も、フォーカスリング１１１とヒーター間にどうしても
僅かな間隙が生じてしまう。このため、低圧下では、こ
のように、フォーカスリング１１１とヒーター間に間隙
があると、ヒーターからフォーカスリング１１１への熱
伝達率が低くなるため、フォーカスリング１１１に対し
て充分な加熱を行うことができない他、ヒーターをチャ
ンバー１０１内に露出させて設けると、チャンバー１０
１全体が温度上昇するため、真空シール部の温度も高く
なり、簡便なゴムのＯリングシールを用いることができ
なくなる等の問題があった。
【０００８】また、対向電極板１０８の温度は、エッチ
ングの状態を決定する重要なパラメータである。通常、
対向電極板１０８は、恒温槽で一定温度に保たれた冷媒
を冷却ジャケット１１２内に循環させることにより、エ
ッチング時に対向電極板１０８の温度が高温にならない
ように一定温度に保つ工夫がなされている。この理由
は、対向電極の温度が上昇することによりプラズマの状
態が変化し、エッチングレート、エッチング形状が変化
してしまうからである。しかしながら、被処理基板１０
２をエッチングする時、対向電極１０８と接しているフ
ォーカスリング１１１の温度をフォーカスリング１１１
への堆積量を低減するために上昇させると、対向電極１
０８の温度も上昇してしまい、対向電極１０８の温度を
所望の温度に保てなくなるという問題があった。
ングの状態を決定する重要なパラメータである。通常、
対向電極板１０８は、恒温槽で一定温度に保たれた冷媒
を冷却ジャケット１１２内に循環させることにより、エ
ッチング時に対向電極板１０８の温度が高温にならない
ように一定温度に保つ工夫がなされている。この理由
は、対向電極の温度が上昇することによりプラズマの状
態が変化し、エッチングレート、エッチング形状が変化
してしまうからである。しかしながら、被処理基板１０
２をエッチングする時、対向電極１０８と接しているフ
ォーカスリング１１１の温度をフォーカスリング１１１
への堆積量を低減するために上昇させると、対向電極１
０８の温度も上昇してしまい、対向電極１０８の温度を
所望の温度に保てなくなるという問題があった。
【０００９】そこで、本発明は、被処理基板をプラズマ
処理する際、フォーカスリングのみを効率良く昇温しフ
ォーカスリングへの堆積量を減らしてメンテナンスの頻
度を低減することができるとともに、フォーカスリング
による対向電極の昇温を抑えて対向電極を所望温度に容
易に保持することができるプラズマ処理装置及びプラズ
マ処理方法を提供することを目的とする。
処理する際、フォーカスリングのみを効率良く昇温しフ
ォーカスリングへの堆積量を減らしてメンテナンスの頻
度を低減することができるとともに、フォーカスリング
による対向電極の昇温を抑えて対向電極を所望温度に容
易に保持することができるプラズマ処理装置及びプラズ
マ処理方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
プラズマ処理室内に、被処理基板を載置する絶縁部材下
に設けられ、かつ高周波電源に電気的接続された高周波
電極と、ガス導入管から導入されたガスを該プラズマ処
理室内に導入するとともに、該高周波電極と対向するよ
うに配置された対向電極と、該対向電極周囲に、かつ該
対向電極から該高周波電極側に突出するように取り付け
られたリング部材とを有するプラズマ処理装置におい
て、該リング部材内部に該リング部材を加熱する加熱手
段を設けてなることを特徴とするものである。
プラズマ処理室内に、被処理基板を載置する絶縁部材下
に設けられ、かつ高周波電源に電気的接続された高周波
電極と、ガス導入管から導入されたガスを該プラズマ処
理室内に導入するとともに、該高周波電極と対向するよ
うに配置された対向電極と、該対向電極周囲に、かつ該
対向電極から該高周波電極側に突出するように取り付け
られたリング部材とを有するプラズマ処理装置におい
て、該リング部材内部に該リング部材を加熱する加熱手
段を設けてなることを特徴とするものである。
【００１１】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、前記リング部材は、前記対向電極に取
り付けられる側の面に凸部を設けてなることを特徴とす
るものである。請求項３記載の発明は、上記請求項１，
２記載の発明において、前記リング部材は、前記プラズ
マ処理室に取り付けられる側の面に凸部を設けてなるこ
とを特徴とするものである。
の発明において、前記リング部材は、前記対向電極に取
り付けられる側の面に凸部を設けてなることを特徴とす
るものである。請求項３記載の発明は、上記請求項１，
２記載の発明において、前記リング部材は、前記プラズ
マ処理室に取り付けられる側の面に凸部を設けてなるこ
とを特徴とするものである。
【００１２】請求項４記載の発明は、上記請求項１乃至
３記載の発明において、前記加熱手段は、電流を流すこ
とにより加熱する抵抗体からなることを特徴とするもの
である。請求項５記載の発明は、前記請求項１乃至４記
載のプラズマ処理装置を用い、前記加熱手段により前記
リング部材を加熱しながらプラズマ処理を行うことを特
徴とするものである。
３記載の発明において、前記加熱手段は、電流を流すこ
とにより加熱する抵抗体からなることを特徴とするもの
である。請求項５記載の発明は、前記請求項１乃至４記
載のプラズマ処理装置を用い、前記加熱手段により前記
リング部材を加熱しながらプラズマ処理を行うことを特
徴とするものである。
【００１３】
【作用】従来、チャンバーの平行平板電極間の領域にプ
ラズマを集中させてエッチングレートを高めるために対
向電極周囲に、かつ対向電極からＲＦ電極側に突出する
ようにフォーカスリングを取り付けたＲＩＥ装置におい
て、エッチング時にフォーカスリングに堆積物が堆積す
るのを防止するために、単にフォーカスリングにヒータ
ーを外側から接触させてフォーカスリングを加熱するだ
けでは、ヒーターとフォーカスリング間に間隙がある
と、低圧力下で処理するため、ヒーターからフォーカス
リングへの熱伝導が悪くて充分な加熱を行い難い他、チ
ャンバー内で露出されたヒーターによりチャンバー全体
が加熱されて温度上昇するため、熱的に弱い有機樹脂等
のＯリングシール等を用いることができないという問題
が生じる。
ラズマを集中させてエッチングレートを高めるために対
向電極周囲に、かつ対向電極からＲＦ電極側に突出する
ようにフォーカスリングを取り付けたＲＩＥ装置におい
て、エッチング時にフォーカスリングに堆積物が堆積す
るのを防止するために、単にフォーカスリングにヒータ
ーを外側から接触させてフォーカスリングを加熱するだ
けでは、ヒーターとフォーカスリング間に間隙がある
と、低圧力下で処理するため、ヒーターからフォーカス
リングへの熱伝導が悪くて充分な加熱を行い難い他、チ
ャンバー内で露出されたヒーターによりチャンバー全体
が加熱されて温度上昇するため、熱的に弱い有機樹脂等
のＯリングシール等を用いることができないという問題
が生じる。
【００１４】そこで、本発明者は、鋭意検討した結果、
フォーカスリングのみを効率良く昇温させることができ
れば、上記問題を解決することができることに着目し、
リング部材内部にリング部材（フォーカスリング）を加
熱する抵抗加熱線等の加熱手段を設けて構成したとこ
ろ、従来の単にヒーターをリング部材に外側から接触さ
せて加熱する場合よりも、エッチング時に、リング部材
のみを効率良く加熱して昇温することができ、リング部
材への堆積量を減らしてメンテナンスの頻度を低減する
ことができた。
フォーカスリングのみを効率良く昇温させることができ
れば、上記問題を解決することができることに着目し、
リング部材内部にリング部材（フォーカスリング）を加
熱する抵抗加熱線等の加熱手段を設けて構成したとこ
ろ、従来の単にヒーターをリング部材に外側から接触さ
せて加熱する場合よりも、エッチング時に、リング部材
のみを効率良く加熱して昇温することができ、リング部
材への堆積量を減らしてメンテナンスの頻度を低減する
ことができた。
【００１５】なお、リング部材は、対向電極に取り付け
られる側の面に凸部を設けてなるように構成するのが好
ましく、この場合、リング部材に設けた凸部によりリン
グ部材と対向電極間に間隙を設けることができるため、
リング部材の対向電極への取り付け面が全面に接触され
る場合よりもリング部材と対向電極の接触面積を小さく
することができ、リング部材の熱を対向電極に逃げ難く
してリング部材の熱を対向電極に伝え難くすることがで
き、リング部材のみを効率良く昇温することができる。
このため、エッチング時に、対向電極が昇温されたリン
グ部材により加熱され難くすることができるので、対向
電極近傍に恒温冷媒を循環させる等して対向電極を所望
の温度に保持することができる。
られる側の面に凸部を設けてなるように構成するのが好
ましく、この場合、リング部材に設けた凸部によりリン
グ部材と対向電極間に間隙を設けることができるため、
リング部材の対向電極への取り付け面が全面に接触され
る場合よりもリング部材と対向電極の接触面積を小さく
することができ、リング部材の熱を対向電極に逃げ難く
してリング部材の熱を対向電極に伝え難くすることがで
き、リング部材のみを効率良く昇温することができる。
このため、エッチング時に、対向電極が昇温されたリン
グ部材により加熱され難くすることができるので、対向
電極近傍に恒温冷媒を循環させる等して対向電極を所望
の温度に保持することができる。
【００１６】また、リング部材は、チャンバー内壁に取
り付けられる側の面に凸部を設けてなるように構成する
のが好ましく、この場合、リング部材に設けた凸部によ
りリング部材とチャンバー内壁間に間隙を設けることが
できるため、リング部材のチャンバー内壁への取り付け
面が全面に接触させる場合よりも、リング部材とチャン
バー内壁の接触面積を小さくすることができ、リング部
材の熱をチャンバー内壁に逃げ難くしてリング部材の熱
をチャンバー内壁に伝え難くすることができ、リング部
材のみを効率良く昇温することができる。このため、エ
ッチング時に、チャンバー内壁が昇温されたリング部材
により加熱され難くすることができるので、熱的に弱い
有機樹脂等のＯリングシール等を容易に用いることがで
きる。
り付けられる側の面に凸部を設けてなるように構成する
のが好ましく、この場合、リング部材に設けた凸部によ
りリング部材とチャンバー内壁間に間隙を設けることが
できるため、リング部材のチャンバー内壁への取り付け
面が全面に接触させる場合よりも、リング部材とチャン
バー内壁の接触面積を小さくすることができ、リング部
材の熱をチャンバー内壁に逃げ難くしてリング部材の熱
をチャンバー内壁に伝え難くすることができ、リング部
材のみを効率良く昇温することができる。このため、エ
ッチング時に、チャンバー内壁が昇温されたリング部材
により加熱され難くすることができるので、熱的に弱い
有機樹脂等のＯリングシール等を容易に用いることがで
きる。
【００１７】また、加熱手段は、電流を流すことにより
加熱する抵抗体で構成してもよく、この場合、リング部
材内に抵抗体を埋め込み、この抵抗体を配線により、抵
抗体に流す電流量を調節する制御回路に繋ぐように構成
すれば、抵抗体に流す電流量を適宜調節することにより
抵抗体を適宜加熱することができ、リング部材を内部か
ら効率良く加熱することができる。また、加熱手段は、
リング部材内にシリコーンオイル等の熱媒体を流す流路
やジャケットを設けて構成してもよく、この場合も適宜
加熱した熱媒体をリング部材内に設けた流路やジャケッ
トに流すことにより、リング部材を内部から効率良く加
熱することができる。
加熱する抵抗体で構成してもよく、この場合、リング部
材内に抵抗体を埋め込み、この抵抗体を配線により、抵
抗体に流す電流量を調節する制御回路に繋ぐように構成
すれば、抵抗体に流す電流量を適宜調節することにより
抵抗体を適宜加熱することができ、リング部材を内部か
ら効率良く加熱することができる。また、加熱手段は、
リング部材内にシリコーンオイル等の熱媒体を流す流路
やジャケットを設けて構成してもよく、この場合も適宜
加熱した熱媒体をリング部材内に設けた流路やジャケッ
トに流すことにより、リング部材を内部から効率良く加
熱することができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明に係る一実施例のプラズマ処理装置
の構成を示す図、図２は図１に示すフォーカスリング内
に抵抗体配線層が形成された様子を示す図である。図示
例のプラズマ処理装置は、平行平板型ＲＩＥ装置に適用
することができる。本実施例のプラズマ処理装置は、チ
ャンバー１内に、Ｓｉ等の被処理基板２を載置するセラ
ミック等の絶縁板３下に設けられ、かつＲＦ電源４に電
気的接続されたＲＦ電極５と、マスフローコントローラ
ー６を通してガス導入管７から導入されたＣＦ4，ＣＨ
Ｆ3，Ｃ2Ｆ6，Ｃ3Ｆ8，Ｃ4Ｆ8，ＣＨ2Ｆ2等のエッチン
グガス等をチャンバー１内に導入するとともに、ＲＦ電
極５と対向するように配置されたシャワー状の対向電極
８と、対向電極８周囲に、かつ対向電極８からＲＦ電極
５側に突出するように取り付けられたアルミナセラミッ
ク等のフォーカスリング９と、フォーカスリング９内部
に埋め込まれメタライズされたＴａ系材料等の抵抗体配
線層１０とを有する。フォーカスリング９には、対向電
極８及びチャンバー１内壁を押さえ付ける凸状のクラン
プ部１１が形成されている。
する。図１は本発明に係る一実施例のプラズマ処理装置
の構成を示す図、図２は図１に示すフォーカスリング内
に抵抗体配線層が形成された様子を示す図である。図示
例のプラズマ処理装置は、平行平板型ＲＩＥ装置に適用
することができる。本実施例のプラズマ処理装置は、チ
ャンバー１内に、Ｓｉ等の被処理基板２を載置するセラ
ミック等の絶縁板３下に設けられ、かつＲＦ電源４に電
気的接続されたＲＦ電極５と、マスフローコントローラ
ー６を通してガス導入管７から導入されたＣＦ4，ＣＨ
Ｆ3，Ｃ2Ｆ6，Ｃ3Ｆ8，Ｃ4Ｆ8，ＣＨ2Ｆ2等のエッチン
グガス等をチャンバー１内に導入するとともに、ＲＦ電
極５と対向するように配置されたシャワー状の対向電極
８と、対向電極８周囲に、かつ対向電極８からＲＦ電極
５側に突出するように取り付けられたアルミナセラミッ
ク等のフォーカスリング９と、フォーカスリング９内部
に埋め込まれメタライズされたＴａ系材料等の抵抗体配
線層１０とを有する。フォーカスリング９には、対向電
極８及びチャンバー１内壁を押さえ付ける凸状のクラン
プ部１１が形成されている。
【００１９】エッチングガスは、シャワー状の対向電極
８から供給され、排気口１２より真空ポンプ１３によっ
て排気される。被処理基板２を絶縁板３を介して載置す
るＲＦ電極５は、水冷式で水温は恒温層１４により一定
温度に制御されている。対向電極４も水冷式の冷却板１
５により、温度制御されている。本実施例では、ＲＦ電
極５にＲＦ電源４より１３．５６ＭＨｚのＲＦ電力を印
加しチャンバー１内にプラズマを発生させてエッチング
処理を行う。
８から供給され、排気口１２より真空ポンプ１３によっ
て排気される。被処理基板２を絶縁板３を介して載置す
るＲＦ電極５は、水冷式で水温は恒温層１４により一定
温度に制御されている。対向電極４も水冷式の冷却板１
５により、温度制御されている。本実施例では、ＲＦ電
極５にＲＦ電源４より１３．５６ＭＨｚのＲＦ電力を印
加しチャンバー１内にプラズマを発生させてエッチング
処理を行う。
【００２０】本実施例では、フォーカスリング９の抵抗
体配線層１０に電流を流し、フォーカスリングを２２０
℃に昇温し、エッチングガスとして、ＣＦ4 ，ＣＨＦ3
の混合ガスを各１００ｃｃ／分流し、圧力を４０Ｐａと
し、ＲＦ電源４より８００Ｗの電力を印加して、エッチ
ングを行い、計１０時間処理を行ったところ、フォーカ
スリング９には堆積物は観察されなかった。
体配線層１０に電流を流し、フォーカスリングを２２０
℃に昇温し、エッチングガスとして、ＣＦ4 ，ＣＨＦ3
の混合ガスを各１００ｃｃ／分流し、圧力を４０Ｐａと
し、ＲＦ電源４より８００Ｗの電力を印加して、エッチ
ングを行い、計１０時間処理を行ったところ、フォーカ
スリング９には堆積物は観察されなかった。
【００２１】これに対し、図４の抵抗体配線層１０がな
い通常のアルミナ製フォーカスリング１１１を取り付け
た比較例のプラズマ処理装置では、エッチングガスとし
て、ＣＦ4 ，ＣＨＦ3 の混合ガスを各１００ｃｃ／分流
し、圧力を４０Ｐａとし、ＲＦ電源１０４より８００Ｗ
の電力を印加して、エッチングを行い、計１０時間処理
を行ったところ、フォーカスリング１１１表面には多量
の堆積物が観察された。
い通常のアルミナ製フォーカスリング１１１を取り付け
た比較例のプラズマ処理装置では、エッチングガスとし
て、ＣＦ4 ，ＣＨＦ3 の混合ガスを各１００ｃｃ／分流
し、圧力を４０Ｐａとし、ＲＦ電源１０４より８００Ｗ
の電力を印加して、エッチングを行い、計１０時間処理
を行ったところ、フォーカスリング１１１表面には多量
の堆積物が観察された。
【００２２】このように、本実施例では、フォーカスリ
ング９内部にフォーカスリング９を加熱する抵抗体配線
層１０による加熱手段を設けて構成したため、従来の単
にヒーターをフォーカスリングに外側から接触させて加
熱する場合よりも、エッチング時に、フォーカスリング
９のみを効率良く加熱して昇温することができ、フォー
カスリング９への堆積量を減らしてメンテナンスの頻度
を低減することができる。また、本実施例では、フォー
カスリング９は、対向電極８に取り付けられる側の面に
凸状のクランプ部１１を設けて構成したため、フォーカ
スリング９に設けた凸状のクランプ部１１によりフォー
カスリング９と対向電極８間に間隙を設けることができ
る。このため、フォーカスリングの対向電極への取り付
け面が全面に接触される場合よりも、フォーカスリング
９と対向電極８の接触面積を小さくすることができ、フ
ォーカスリング９の熱を対向電極８に逃げ難くしてフォ
ーカスリング９の熱を対向電極８に伝え難くすることが
でき、フォーカスリング９のみを効率良く昇温すること
ができる。従って、エッチング時に対向電極８が昇温さ
れたフォーカスリング９により加熱され難くすることが
できるので、対向電極８近傍に恒温冷媒を循環させるこ
とにより、対向電極８を所望の温度に保持することがで
きる。また、フォーカスリング９は、チャンバー１内壁
に取り付けられる側の面に凸状のクランプ部１１を設け
て構成したため、フォーカスリング９に設けた凸状のク
ランプ部１１によりフォーカスリング９とチャンバー１
内壁間に間隙を設けることができる。このため、フォー
カスリングのチャンバー内壁への取り付け面が全面に接
触させる場合よりも、フォーカスリング９とチャンバー
１内壁の接触面積を小さくすることができ、フォーカス
リング９の熱をチャンバー１内壁に逃げ難くしてフォー
カスリング９の熱をチャンバー１内壁に伝え難くするこ
とができ、フォーカスリング９のみを効率良く昇温する
ことができる。従って、エッチング時にチャンバー１内
壁が昇温されたフォーカスリング９により加熱され難く
することができるので、熱的に弱い有機樹脂等のＯリン
グシール等を容易に用いることができる。
ング９内部にフォーカスリング９を加熱する抵抗体配線
層１０による加熱手段を設けて構成したため、従来の単
にヒーターをフォーカスリングに外側から接触させて加
熱する場合よりも、エッチング時に、フォーカスリング
９のみを効率良く加熱して昇温することができ、フォー
カスリング９への堆積量を減らしてメンテナンスの頻度
を低減することができる。また、本実施例では、フォー
カスリング９は、対向電極８に取り付けられる側の面に
凸状のクランプ部１１を設けて構成したため、フォーカ
スリング９に設けた凸状のクランプ部１１によりフォー
カスリング９と対向電極８間に間隙を設けることができ
る。このため、フォーカスリングの対向電極への取り付
け面が全面に接触される場合よりも、フォーカスリング
９と対向電極８の接触面積を小さくすることができ、フ
ォーカスリング９の熱を対向電極８に逃げ難くしてフォ
ーカスリング９の熱を対向電極８に伝え難くすることが
でき、フォーカスリング９のみを効率良く昇温すること
ができる。従って、エッチング時に対向電極８が昇温さ
れたフォーカスリング９により加熱され難くすることが
できるので、対向電極８近傍に恒温冷媒を循環させるこ
とにより、対向電極８を所望の温度に保持することがで
きる。また、フォーカスリング９は、チャンバー１内壁
に取り付けられる側の面に凸状のクランプ部１１を設け
て構成したため、フォーカスリング９に設けた凸状のク
ランプ部１１によりフォーカスリング９とチャンバー１
内壁間に間隙を設けることができる。このため、フォー
カスリングのチャンバー内壁への取り付け面が全面に接
触させる場合よりも、フォーカスリング９とチャンバー
１内壁の接触面積を小さくすることができ、フォーカス
リング９の熱をチャンバー１内壁に逃げ難くしてフォー
カスリング９の熱をチャンバー１内壁に伝え難くするこ
とができ、フォーカスリング９のみを効率良く昇温する
ことができる。従って、エッチング時にチャンバー１内
壁が昇温されたフォーカスリング９により加熱され難く
することができるので、熱的に弱い有機樹脂等のＯリン
グシール等を容易に用いることができる。
【００２３】また、本実施例は、フォーカスリング９の
加熱手段は、電流を流すことにより加熱する抵抗体配線
層１０で構成し、フォーカスリング９内に抵抗体配線層
１０を埋め込み、この抵抗体配線層１０を配線取り出し
口封止材２１で封止され、真空シール部２２でシールさ
れた配線２３により抵抗体配線層１０に流す電流量を調
節する制御回路に繋ぐように構成するため、抵抗体配線
層１０に流す電流量を適宜調節することにより抵抗体配
線層１０を適宜加熱することができ、フォーカスリング
９を内部から効率良く加熱することができる。なお、フ
ォーカスリング９の加熱手段は、フォーカスリング９内
にシリコーンオイル等の熱媒体を流す流路やジャケット
を設けて構成してもよく、この場合も、適宜加熱した熱
媒体をフォーカスリング９内に設けた流路やジャケット
に流すことにより、フォーカスリング９を内部から効率
良く加熱することができる。
加熱手段は、電流を流すことにより加熱する抵抗体配線
層１０で構成し、フォーカスリング９内に抵抗体配線層
１０を埋め込み、この抵抗体配線層１０を配線取り出し
口封止材２１で封止され、真空シール部２２でシールさ
れた配線２３により抵抗体配線層１０に流す電流量を調
節する制御回路に繋ぐように構成するため、抵抗体配線
層１０に流す電流量を適宜調節することにより抵抗体配
線層１０を適宜加熱することができ、フォーカスリング
９を内部から効率良く加熱することができる。なお、フ
ォーカスリング９の加熱手段は、フォーカスリング９内
にシリコーンオイル等の熱媒体を流す流路やジャケット
を設けて構成してもよく、この場合も、適宜加熱した熱
媒体をフォーカスリング９内に設けた流路やジャケット
に流すことにより、フォーカスリング９を内部から効率
良く加熱することができる。
【００２４】なお、上記実施例では、フォーカスリング
９を加工が容易で、耐熱性等の点で優れたアルミナセラ
ミックで構成する場合について説明したが、本発明はこ
れのみに限定されるものではなく、例えば石英等の絶縁
性材料で構成してもよいし、Ａｌ等の導電性材料で構成
してもよい。
９を加工が容易で、耐熱性等の点で優れたアルミナセラ
ミックで構成する場合について説明したが、本発明はこ
れのみに限定されるものではなく、例えば石英等の絶縁
性材料で構成してもよいし、Ａｌ等の導電性材料で構成
してもよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、被処理基板をプラズマ
処理する際、フォーカスリングのみを効率良く昇温しフ
ォーカスリングへの堆積量を減らしてメンテナンスの頻
度を低減することができ、フォーカスリングによる対向
電極の昇温を抑えて対向電極を所望温度に容易に保持す
ることができるという効果がある。
処理する際、フォーカスリングのみを効率良く昇温しフ
ォーカスリングへの堆積量を減らしてメンテナンスの頻
度を低減することができ、フォーカスリングによる対向
電極の昇温を抑えて対向電極を所望温度に容易に保持す
ることができるという効果がある。
【図１】本発明に係る一実施例のプラズマ処理装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】図１に示すフォーカスリング内に抵抗体配線層
が形成された様子を示す図である。
が形成された様子を示す図である。
【図３】従来の平行平板型ＲＩＥ装置の構成を示す図で
ある。
ある。
【図４】従来の平行平板型ＲＩＥ装置の構成を示す図で
ある。
ある。
１ チャンバー ２ 被処理基板 ３ 絶縁板 ４ ＲＦ電源 ５ ＲＦ電極 ６ マスフローコントローラー ７ ガス導入管 ８ 対向電極 ９ フォーカスリング １０ 抵抗体配線層 １１ クランプ部 １２ 排気口 １３ 真空ポンプ １４ 恒温槽 １５ 冷却板 ２１ 配線取り出し口封止材 ２２ 真空シール部 ２３ 配線
Claims (5)
- 【請求項１】プラズマ処理室（１）内に、被処理基板
（２）を載置する絶縁部材（３）下に設けられ、かつ高
周波電源（４）に電気的接続された高周波電極（５）
と、ガス導入管（７）から導入されたガスを該プラズマ
処理室（１）内に導入するとともに、該高周波電極
（５）と対向するように配置された対向電極（８）と、
該対向電極（８）周囲に、かつ該対向電極（８）から該
高周波電極（５）側に突出するように取り付けられたリ
ング部材（９）とを有するプラズマ処理装置において、
該リング部材（９）内部に該リング部材（９）を加熱す
る加熱手段（１０）を設けてなることを特徴とするプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項２】前記リング部材（９）は、前記対向電極
（８）に取り付けられる側の面に凸部（１１）を設けて
なることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装
置。 - 【請求項３】前記リング部材（９）は、前記プラズマ処
理室（１）に取り付けられる側の面に凸部（１１）を設
けてなることを特徴とする請求項１，２記載のプラズマ
処理装置。 - 【請求項４】前記加熱手段は、電流を流すことにより加
熱する抵抗体（１０）からなることを特徴とする請求項
１乃至３記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項５】前記請求項１乃至４記載のプラズマ処理装
置を用い、前記加熱手段（１０）により前記リング部材
（９）を加熱しながらプラズマ処理を行うことを特徴と
するプラズマ処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7673994A JPH07278850A (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7673994A JPH07278850A (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07278850A true JPH07278850A (ja) | 1995-10-24 |
Family
ID=13613975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7673994A Withdrawn JPH07278850A (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07278850A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002009162A3 (en) * | 2000-07-25 | 2002-06-13 | Applied Materials Inc | Heated substrate support assembly and method |
| WO2004051702A3 (en) * | 2002-12-02 | 2004-12-02 | Sem Technology Co Ltd | Apparatus for treating surfaces of a substrate with atmospheric pressure plasma |
-
1994
- 1994-04-15 JP JP7673994A patent/JPH07278850A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002009162A3 (en) * | 2000-07-25 | 2002-06-13 | Applied Materials Inc | Heated substrate support assembly and method |
| WO2004051702A3 (en) * | 2002-12-02 | 2004-12-02 | Sem Technology Co Ltd | Apparatus for treating surfaces of a substrate with atmospheric pressure plasma |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010703 |