KR100842452B1 - Plasma processing apparatus and electrode assembly for the plasma processing apparatus - Google Patents

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Abstract

이상 방전의 발생이나, 조립 및 유지 보수의 번잡함을 초래하는 일 없이, 플라즈마 밀도의 균일화를 도모할 수 있어, 면내균일성이 양호한 플라즈마 처리를 할 수 있는 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리 및 플라즈마 처리 장치를 제공한다. 전극 표면부재(32), 스페이서(37), 쿨링 플레이트(34) 및 전극지지체(33)에 의해서, 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리가 구성되어 있다. 이들 전극 표면부재(32), 스페이서(37), 쿨링 플레이트(34) 중 적어도 하나가, 금속기복합재로 이루어지고, 중앙부가 주변부보다 높은 전기 저항치를 가지는 전기 저항치의 분포를 가지는 판형상부재로 되어 있다.An electrode assembly and a plasma processing apparatus for a plasma processing apparatus capable of achieving a uniform plasma density and capable of performing plasma processing with good in-plane uniformity without causing abnormal discharge or causing complicated assembly and maintenance. to provide. The electrode assembly for plasma processing apparatus is comprised by the electrode surface member 32, the spacer 37, the cooling plate 34, and the electrode support 33. As shown in FIG. At least one of the electrode surface member 32, the spacer 37, and the cooling plate 34 is made of a metal base composite material and has a plate-shaped member having a distribution of electrical resistance values having an electrical resistance value higher than that of the periphery of the center portion. .

Description

플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리 및 플라즈마 처리 장치{PLASMA PROCESSING APPARATUS AND ELECTRODE ASSEMBLY FOR THE PLASMA PROCESSING APPARATUS}Electrode Assembly and Plasma Processing Apparatus for Plasma Processing Apparatus {PLASMA PROCESSING APPARATUS AND ELECTRODE ASSEMBLY FOR THE PLASMA PROCESSING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 플라즈마 에칭 장치의 전체의 구성을 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the whole structure of the plasma etching apparatus which concerns on embodiment of this invention.

도 2는 도 1의 플라즈마 에칭 장치의 요부구성을 도시한 도면.FIG. 2 is a diagram illustrating a main part of the plasma etching apparatus of FIG. 1. FIG.

도 3은 저항치의 분포의 상태를 설명하기 위한 도면.3 is a diagram for explaining a state of distribution of resistance values.

도 4는 저항치의 다른 분포의 상태를 설명하기 위한 도면.4 is a diagram for explaining a state of another distribution of resistance values.

도 5는 다른 실시형태에 관한 플라즈마 에칭 장치의 전체의 구성을 도시한 도면.FIG. 5 is a diagram showing an entire structure of a plasma etching apparatus according to another embodiment. FIG.

본 발명은, 예컨대, 플라즈마 에칭 등의 플라즈마 처리를 하기 위한 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리 및 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to, for example, an electrode assembly for a plasma processing apparatus and a plasma processing apparatus for performing plasma processing such as plasma etching.

반도체 장치나 액정 표시 장치 등의 제조공정에 있어서는, 플라즈마를 이용 하여 각종 처리를 하는 플라즈마 처리가 많이 이용되고 있다. 이러한 플라즈마 처리를 하는 플라즈마 처리 장치로서는, 예컨대, 처리챔버내에, 대향 배치된 한 쌍의 대향 전극 사이에 고주파전기장을 형성하여 플라즈마를 발생시키는 소위 평행평판형의 플라즈마 처리 장치가 알려져 있다.In the manufacturing process of a semiconductor device, a liquid crystal display device, etc., the plasma process which performs various processes using plasma is used frequently. As a plasma processing apparatus for performing such plasma processing, for example, a so-called parallel plate type plasma processing apparatus is known which generates a plasma by forming a high frequency electric field between a pair of opposing opposite electrodes arranged in a processing chamber.

최근의 반도체 장치의 제조공정 등에 있어서는, 생산성의 향상 등을 도모하기 위해서, 피 처리 기판인 반도체 웨이퍼의 지름이 점차 커지고 있다. 이 때문에, 상기한 바와 같은 평행평판형의 플라즈마 처리 장치에서는, 넓은 면적범위에 있어서, 플라즈마 밀도가 균일한 플라즈마를 발생시켜 플라즈마 처리의 면내균일성을 높일 필요가 생기고 있다.In recent years, in the manufacturing process of a semiconductor device, etc., in order to improve productivity, the diameter of the semiconductor wafer which is a to-be-processed substrate is gradually increasing. For this reason, in the above-mentioned parallel plate type plasma processing apparatus, it is necessary to generate plasma with a uniform plasma density in a large area range, and to raise in-plane uniformity of plasma processing.

상기한 바와 같은 플라즈마 밀도는, 전극의 중앙부에서 높아지고, 주변부에서 낮아지는 경향이 있다. 이 때문에, 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리에 있어서는, 처리챔버내에 노출하는 노출면을 구성하는 전극 표면부재(예컨대, 실리콘 등으로 구성된다)와, 그 이면측에 배치되는 부재인 스페이서 등의 사이에, 전극의 중앙부 부근만 간극이 형성되도록 하여, 플라즈마 밀도의 균일화를 도모하는 것이 행해지고 있다. 또한, 전극 표면부재 등의 중앙부와 주변부를 전기 저항이 다른 별도의 부재로 구성하여 플라즈마 밀도의 균일화를 도모하는 기술도 알려져 있다. (예컨대, 특허문헌 1 참조)As described above, the plasma density tends to be higher at the center of the electrode and lower at the periphery. For this reason, in the electrode assembly for plasma processing apparatus, between the electrode surface member (for example, comprised with silicon etc.) which comprises the exposed surface exposed in a process chamber, and the spacer etc. which are members arrange | positioned at the back surface side, The gap is formed only near the center of the electrode, and the plasma density is made uniform. In addition, a technique is also known in which the center portion and the peripheral portion of the electrode surface member and the like are constituted by separate members having different electrical resistances to achieve uniform plasma density. (See Patent Document 1, for example)

(특허문헌 1) 일본 특허공개 2000-323456호 공보.(Patent Document 1) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-323456.

상기의 종래 기술 중, 전극 표면부재와 그 이면측에 배치되는 스페이서 등의 사이에 간극을 마련하는 기술에서는, 이 간극 내에서 이상 방전이 발생하는 경우가 있다고 하는 문제가 있다. 또한, 전극 표면부재 등의 중앙부와 주변부를 전기 저항이 다른 별도의 부재로 구성하는 기술에서는, 구성부재의 수가 많아지기 때문에, 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리의 조립이나 유지 보수가 번잡해진다고 하는 문제가 있다.In the above prior art, in the technique of providing a gap between the electrode surface member and the spacer disposed on the rear surface side thereof, there is a problem that abnormal discharge may occur in this gap. In addition, in the technique of constructing the central portion and the peripheral portion of the electrode surface member or the like with separate members having different electrical resistances, the number of constituent members increases, which causes a problem that assembly and maintenance of the electrode assembly for the plasma processing apparatus becomes complicated. have.

본 발명은, 상기 종래의 사정에 대처하여 이루어진 것으로, 이상 방전의 발생이나, 조립 및 유지 보수의 번잡함을 초래하는 일 없이, 플라즈마 밀도의 균일화를 도모할 수 있어, 면내균일성이 양호한 플라즈마 처리를 할 수 있는 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리 및 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in response to the above-mentioned conventional circumstances, and the plasma density can be made uniform without incurring occurrence of abnormal discharge, or complicated assembly and maintenance, thereby achieving a plasma treatment having good in-plane uniformity. An object of the present invention is to provide an electrode assembly for a plasma processing apparatus and a plasma processing apparatus.

본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리는, 피 처리 기판이 수용되는 처리챔버내에 고주파전기장을 형성하여 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리로서, 금속기복합재로 이루어지고, 중앙부가 주변부보다 높은 전기 저항값을 가지는 전기 저항값의 분포를 가지는 판형상부재를 구비한 것을 특징으로 한다.An electrode assembly for a plasma processing apparatus according to an aspect of the present invention is an electrode assembly for a plasma processing apparatus for generating a plasma by forming a high frequency electric field in a processing chamber in which a substrate to be processed is accommodated. It is characterized by comprising a plate-like member having a distribution of the electrical resistance value having an electrical resistance value higher than the peripheral portion.

본 발명의 다른 측면에 따른 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리는, 상기 판형상부재가, 상기 처리챔버내에 노출하는 노출면을 구성하는 전극 표면부재인 것을 특징으로 한다.The electrode assembly for plasma processing apparatus according to another aspect of the present invention is characterized in that the plate-shaped member is an electrode surface member constituting an exposed surface exposed in the processing chamber.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리는, 상기 판형상부재가, 상기 처리챔버내에 노출하는 노출면을 구성하는 전극 표면부재의 이면측에 배치되는 부재인 것을 특징으로 한다.An electrode assembly for a plasma processing apparatus according to still another aspect of the present invention is characterized in that the plate-shaped member is a member disposed on the rear surface side of an electrode surface member constituting an exposed surface exposed in the processing chamber.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리는, 상기 판형상부재가, 상기 중앙부와 상기 주변부의 사이에 위치하고 상기 중앙부의 전기 저항값과 상기 주변부의 전기 저항값의 중간의 전기 저항값을 가지는 중간부를 가지는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electrode assembly for a plasma processing apparatus, wherein the plate-shaped member is disposed between the center portion and the periphery portion and has an electrical resistance value between the electrical resistance value of the central portion and the electrical resistance value of the peripheral portion. The branch is characterized by having an intermediate portion.

본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 측면들에 따른 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리를 구비하고, 해당 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리에 고주파 전력을 공급하도록 구성된 것을 특징으로 한다.A plasma processing apparatus according to an aspect of the present invention includes an electrode assembly for a plasma processing apparatus according to the above aspects, and is configured to supply high frequency power to the electrode assembly for the plasma processing apparatus.

본 발명의 다른 측면에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 측면들에 따른 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리를 구비하고, 해당 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리가 접지 전위가 되도록 구성된 것을 특징으로 한다.A plasma processing apparatus according to another aspect of the present invention includes the electrode assembly for the plasma processing apparatus according to the above aspects, and the electrode assembly for the plasma processing apparatus is configured to be at a ground potential.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 관한 플라즈마 처리 장치로서의 플라즈마 에칭 장치의 전체의 단면구성을 나타내는 것이고, 도 2는 그 요부단면구성을 나타내는 것이다.Best Mode for Carrying Out the Invention Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the cross-sectional structure of the entire plasma etching apparatus as the plasma processing apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 shows its main cross-sectional structure.

플라즈마 에칭 장치(1)는, 전극판이 상하 평행하게 대향하고, 플라즈마 형성용 전원이 접속된 용량 결합형 평행평판 에칭 장치로서 구성되어 있다.The plasma etching apparatus 1 is configured as a capacitively coupled parallel plate etching apparatus in which electrode plates face each other in parallel, and are connected to a power supply for plasma formation.

플라즈마 에칭 장치(1)는, 예컨대 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄 등으로 이루어지고 원통형형상으로 형성된 처리챔버(처리용기)(10)를 가지고 있으며, 이 처리챔버(10)는 접지되어 있다. 처리챔버(10) 내의 바닥부에는 세라믹 등의 절연판(11)을 거쳐서, 피 처리물, 예컨대 반도체 웨이퍼(W)를 탑재하기 위한 대략 원주형상의 서셉터지지대(12)가 마련되어 있다. 또한, 이 서셉터지지대(12)의 위에는, 하부 전극을 구성하는 서셉터(13)가 마련되어 있다. 이 서셉터(13)에는 하이패스 필터(HPF)(62)가 접속되어 있다.The plasma etching apparatus 1 has, for example, a processing chamber (process container) 10 made of anodized aluminum or the like and having a cylindrical shape, and the processing chamber 10 is grounded. At the bottom of the processing chamber 10, a substantially cylindrical susceptor support 12 for mounting a workpiece, such as a semiconductor wafer W, is provided via an insulating plate 11 such as ceramic. Moreover, on this susceptor support 12, the susceptor 13 which comprises a lower electrode is provided. A high pass filter (HPF) 62 is connected to this susceptor 13.

서셉터지지대(12)의 내부에는 냉매실(19)이 마련되어 있고, 이 냉매실(19)에는, 냉매가 냉매배관(20a, 20b)을 거쳐서 도입되어 순환하고, 그 냉열이 서셉터(13)를 거쳐서 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 열전도되어, 이에 의해 반도체 웨이퍼(W)가 소망하는 온도로 제어된다.A coolant chamber 19 is provided inside the susceptor support 12. In the coolant chamber 19, a coolant is introduced and circulated through the coolant pipes 20a and 20b, and the cooling heat thereof is susceptor 13. Thermally conducts with respect to the semiconductor wafer W via WHEREIN, by which the semiconductor wafer W is controlled by desired temperature.

서셉터(13)의 위에는, 반도체 웨이퍼(W)와 대략 같은 형태의 정전척(14)이 마련되어 있다. 정전척(14)은, 도전막으로 이루어지는 전극판(15)과, 이 전극판(15)을 끼워두는 한 쌍의 절연층 또는 절연 시트로 이루어지고, 전극판(15)에는 직류 전원(16)이 후술하는 접속 단자(68) 및 가동급전막대(67)를 거쳐서 전기적으로 접속되어 있다. 이 정전척(14)은, 직류 전원(16)에 의해서 인가된 직류 전압에 기인하는 쿨롱력 또는 존슨 라벡력에 의해서 반도체 웨이퍼(W)를 흡착유지한다.On the susceptor 13, an electrostatic chuck 14 having substantially the same shape as the semiconductor wafer W is provided. The electrostatic chuck 14 is composed of an electrode plate 15 made of a conductive film and a pair of insulating layers or insulating sheets sandwiching the electrode plate 15, and the electrode plate 15 is provided with a DC power supply 16. It is electrically connected via the connection terminal 68 and the movable feed rod 67 which are mentioned later. The electrostatic chuck 14 sucks and holds the semiconductor wafer W by a Coulomb force or a Johnson Lavec force due to a DC voltage applied by the DC power supply 16.

서셉터(13)의 내부에는, 정전척(14)의 상면으로부터 돌출이 자유롭게 복수의 푸셔핀(56)이 마련되어 있다. 이들 푸셔핀(56)은, 예컨대, 모터와 볼나사 등으로 이루어지는 구동 기구에 의해서 구동되고, 반도체 웨이퍼(W)를 반송로봇 등과의 사이에서 전달할 때에, 반도체 웨이퍼(W)를 정전척(14) 상에 들어 올린 상태로 지지한다.A plurality of pusher pins 56 are provided inside the susceptor 13 to protrude freely from the upper surface of the electrostatic chuck 14. These pusher pins 56 are driven by a drive mechanism made of, for example, a motor and a ball screw, and transfer the semiconductor wafer W to the electrostatic chuck 14 when the semiconductor wafer W is transferred between the transfer robot and the like. Support in the state lifted up.

서셉터(13)의 위에는, 정전척(14)의 주위를 둘러싸도록, 고리 형상의 포커스링(17)이 배치되어 있다. 이 포커스링(17)은, 실리콘 등으로 구성되고, 에칭의 균일성을 향상시키는 작용을 가진다. 포커스링(17)의 주위에는, 포커스링(17)의 측부를 보호하는 커버링(54)이 배치되어 있다. 또한, 서셉터(13) 및 서셉터지지대(12)의 측면에는, 예컨대 석영으로 이루어지는 원통형상의 내벽부재(18)가 마련되어 있다.On the susceptor 13, an annular focus ring 17 is arranged to surround the electrostatic chuck 14. The focus ring 17 is made of silicon or the like and has an effect of improving the uniformity of etching. Around the focus ring 17, a covering 54 for protecting the side of the focus ring 17 is disposed. Moreover, the cylindrical inner wall member 18 which consists of quartz is provided in the side surface of the susceptor 13 and the susceptor support 12, for example.

절연판(11), 서셉터지지대(12), 서셉터(13), 정전척(14)에는, 반도체 웨이퍼(W)의 이면에, 열전도 매체(예컨대 He 가스 등)를 공급하기 위한 가스통로(21)가 형성되어 있고, 이 열전도 매체를 거쳐서 서셉터(13)의 냉열이 반도체 웨이퍼(W)에 전달되어 반도체 웨이퍼(W)가 소정의 온도로 유지되게 되어 있다.The gas passage 21 for supplying a heat conductive medium (for example, He gas, etc.) to the back surface of the semiconductor wafer W to the insulating plate 11, the susceptor support 12, the susceptor 13, and the electrostatic chuck 14. ) Is formed, and cooling heat of the susceptor 13 is transferred to the semiconductor wafer W through the heat conductive medium, so that the semiconductor wafer W is maintained at a predetermined temperature.

서셉터(13)의 위쪽에는, 이 서셉터(13)와 평행하게 대향하도록 상부 전극(22)이 마련되어 있다. 서셉터(13)와 상부 전극(22)의 사이는, 플라즈마 생성공간(S)으로서 기능한다. 상부 전극(22)은, 고리 형상의 외측 상부 전극(23)과, 이 외측 상부 전극(23)의 내측에 배치된 원판형상의 내측 상부 전극(24)으로 구성되어 있다. 내측 상부 전극(24)과, 외측 상부 전극(23)의 사이에는, 예컨대 석영 등으로 이루어지는 유전체(25)가 배치되고, 이들은 절연되어 있다. 내측 상부 전극(24)과, 외측 상부 전극(23)의 사이에 유전체(25)를 끼우는 것에 의해 콘덴서가 형성된다. 이 콘덴서의 커패시턴스는, 내측상부 전극(24)과, 외측상부 전극(23)의 사이의 갭의 크기와 유전체(25)의 유전율에 따라 소망하는 값이 된다. 외측 상부 전극(23)과 처리챔버(10)의 측벽 사이에는, 예컨대, 알루미나 또는 산화이트륨 등으로 이루어 지는 고리 형상의 절연성차폐부재(26)가 기밀하게 배치되어 있다.The upper electrode 22 is provided above the susceptor 13 so as to face the susceptor 13 in parallel. Between the susceptor 13 and the upper electrode 22 functions as a plasma generating space S. The upper electrode 22 is comprised from the annular outer upper electrode 23 and the disc shaped inner upper electrode 24 arrange | positioned inside this outer upper electrode 23. As shown in FIG. Between the inner upper electrode 24 and the outer upper electrode 23, a dielectric 25 made of, for example, quartz is disposed, and they are insulated. A capacitor is formed by sandwiching the dielectric 25 between the inner upper electrode 24 and the outer upper electrode 23. The capacitance of the capacitor is a desired value depending on the size of the gap between the inner upper electrode 24 and the outer upper electrode 23 and the dielectric constant of the dielectric 25. Between the outer upper electrode 23 and the side wall of the processing chamber 10, an annular insulating shielding member 26 made of, for example, alumina, yttrium oxide, or the like is hermetically disposed.

외측 상부 전극(23)은, 예컨대, 실리콘 등으로 구성된다. 이 외측 상부 전극(23)에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 정합기(27), 급전막대(28), 커넥터(29) 및 급전통(30)을 거쳐서 제 1 고주파 전원(31)이 전기적으로 접속되어 있다. 제 1 고주파 전원(31)은, 13.5MHz 이상의 고주파, 예컨대 60MHz의 고주파 전압을 출력한다. 급전통(30)은, 대략 원통형 또는 원추형의 도전판, 예컨대, 알루미늄판 또는 동판으로 이루어지고, 하단이 둘레 방향으로 연속적으로 외측 상부 전극(23)에 접속되고, 상단이 커넥터(29)를 거쳐서 급전막대(28)에 전기적으로 접속되어 있다. 급전통(30)의 외측에서는, 처리챔버(10)의 측벽이 상부 전극(22)의 높이 위치보다도 위쪽으로 연장하여 원통형상 접지도체(10a)를 구성하고 있다. 이 원통형상 접지도체(10a)의 상단부는 통형상의 절연부재(63)에 의해서 급전막대(28)로부터 전기적으로 절연되어 있다. 본 구성에 있어서는, 커넥터(29)로부터 본 부하 회로에 있어서, 급전통(30), 외측 상부 전극(23) 및 원통형상 접지도체(10a)에 의해서, 급전통(30) 및 외측 상부 전극(23)을 도파로로 하는 동축선로가 형성된다.The outer upper electrode 23 is made of silicon or the like, for example. As shown in FIG. 2, the first high frequency power supply 31 is electrically connected to the outer upper electrode 23 via the matching unit 27, the feed bar 28, the connector 29, and the feed tube 30. Is connected. The first high frequency power supply 31 outputs a high frequency of 13.5 MHz or more, for example, a high frequency voltage of 60 MHz. The feed cylinder 30 is made of a substantially cylindrical or conical conductive plate such as an aluminum plate or a copper plate, the lower end of which is continuously connected to the outer upper electrode 23 in the circumferential direction, and the upper end of the power supply tube 30 through the connector 29. It is electrically connected to the feed bar 28. On the outside of the power supply cylinder 30, the side wall of the processing chamber 10 extends above the height position of the upper electrode 22 to form the cylindrical ground conductor 10a. The upper end of the cylindrical ground conductor 10a is electrically insulated from the feed rod 28 by the cylindrical insulating member 63. In this configuration, in the load circuit viewed from the connector 29, the feed tube 30, the outer upper electrode 23, and the cylindrical ground conductor 10a provide the feed tube 30 and the outer upper electrode 23. ), A coaxial line with a waveguide is formed.

내측 상부 전극(24)은, 다수의 가스 구멍(32a)을 가지고, 처리챔버(10) 내에 노출하는 노출면을 구성하는 전극 표면부재(32)를 가진다. 전극 표면부재(32)의 이면측에는, 마찬가지로 다수의 가스 구멍(34a)을 가지는 쿨링 플레이트(34)가 마련되고, 이 쿨링 플레이트(34)와 전극 표면부재(32)의 사이에는, 마찬가지로 다수의 가스 구멍(37a)을 가지는 스페이서(37)가 마련되어 있다. 쿨링 플레이트(34)에는, 도시하지 않는 냉매순환기구가 마련되어, 소망온도로 설정 가능하게 되어 있다.The inner upper electrode 24 has a plurality of gas holes 32a and has an electrode surface member 32 constituting an exposed surface exposed in the processing chamber 10. On the back surface side of the electrode surface member 32, a cooling plate 34 having a plurality of gas holes 34a is similarly provided, and a plurality of gases are similarly provided between the cooling plate 34 and the electrode surface member 32. The spacer 37 having the hole 37a is provided. The cooling plate 34 is provided with a refrigerant circulation mechanism (not shown) and can be set to a desired temperature.

상기의 전극 표면부재(32), 스페이서(37), 쿨링 플레이트(34)는, 전극지지체(33)에 의해서 일체로 지지되어 있다. 전극 표면부재(32)는, 도시하지 않는 볼트에 의해서 전극지지체(33)에 체결되어 있고, 이 볼트의 두부는, 전극 표면부재(32)의 하부에 배치된 고리 형상의 실드링(53)에 의해서 보호되어 있다.The electrode surface member 32, the spacer 37, and the cooling plate 34 are integrally supported by the electrode support 33. The electrode surface member 32 is fastened to the electrode support 33 by a bolt (not shown), and the head of the bolt is connected to the ring-shaped shield ring 53 arranged under the electrode surface member 32. Protected by

전극지지체(33)의 내부에는, 후술하는 처리 가스가 도입되는 버퍼실이 형성되고, 이 버퍼실은, O링 등으로 이루어지는 고리 형상 격벽부재(43)로 분리된 중심 버퍼실(35) 및 주변 버퍼실(36)로 이루어진다.Inside the electrode support 33, a buffer chamber into which a processing gas to be described later is introduced is formed, and the buffer chamber has a central buffer chamber 35 and a peripheral buffer separated by an annular partition member 43 made of an O-ring or the like. It consists of a thread 36.

본 실시형태에서는, 전극 표면부재(32), 스페이서(37), 쿨링 플레이트(34) 및 전극지지체(33)에 의해서, 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리가 구성되어 있고, 플라즈마 에칭 장치(1)의 유지 보수 등에 있어서, 이들을 일체로 교환 가능하게 되어 있다. 그리고, 상기의 전극 표면부재(32), 스페이서(37), 쿨링 플레이트(34) 중의 적어도 하나가, 금속기복합재로 이루어지고, 중앙부가 주변부보다 높은 전기 저항값을 가지는 전기 저항값의 분포를 가지는 판형상부재로 되어 있다. 이러한 금속기복합재(MMC: Metal Matrix Composites)로서는, 예컨대, 주식회사 일본세라텍사제의 금속기복합재를 사용할 수 있다.In this embodiment, the electrode assembly for a plasma processing apparatus is comprised by the electrode surface member 32, the spacer 37, the cooling plate 34, and the electrode support 33, and the holding | maintenance of the plasma etching apparatus 1 is carried out. In maintenance and the like, these can be replaced integrally. At least one of the electrode surface member 32, the spacer 37, and the cooling plate 34 is made of a metal base composite, and has a distribution of an electrical resistance value in which the central portion has an electrical resistance value higher than that of the peripheral portion. It is a shape member. As such a metal base composite material (MMC: Metal Matrix Composites), the metal base composite material made from Japan Ceratech Co., Ltd. can be used, for example.

이러한 금속기복합재에서는, 금속에 대하여 세라믹의 함유비율을 조정하는 것에 의해, 전기 저항값이 다른 영역을 가지는 일체의 부재를 구성하는 것이 가능하고, 이에 의해서, 전극 표면부재(32), 스페이서(37), 쿨링 플레이트(34)를, 중앙부가 주변부보다 높은 저항값을 가지는 일체의 판형상부재로서 제작할 수 있다. 또한, 전극 표면부재(32)를 금속기복합재로 구성하는 경우는, 실리콘을 기재로 하는 것으로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 스페이서(37), 쿨링 플레이트(34)를 금속기복합재로 구성하는 경우는, 알루미늄합금 등을 기재로 하는 것으로 구성할 수 있다.In such a metal-based composite material, by adjusting the content ratio of ceramic to metal, it is possible to form an integral member having regions having different electric resistance values, whereby the electrode surface member 32 and the spacer 37 are formed. The cooling plate 34 can be manufactured as an integral plate-shaped member having a central portion having a higher resistance value than the peripheral portion. In addition, when the electrode surface member 32 is comprised from a metal base composite material, it is preferable to comprise it based on silicon. In addition, when the spacer 37 and the cooling plate 34 are comprised with a metal base composite material, it can comprise with an aluminum alloy etc. as a base material.

상기한 바와 같이, 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리를 구성하는 전극 표면부재(32), 스페이서(37), 쿨링 플레이트(34)의 적어도 하나를, 금속기복합재로 이루어지고, 중앙부가 주변부보다 높은 전기 저항값을 가지는 전기 저항값의 분포를 가지는 판형상부재로 하는 것에 의해, 예컨대, 전극 표면부재(32)와 스페이서(37)의 사이에, 중앙부만 간극을 마련한 경우와 마찬가지의 효과, 즉, 중앙 부분의 플라즈마 밀도가 높아지는 것을 억제하는 효과를 거둘 수 있어, 면내균일성이 양호한 플라즈마 처리를 할 수 있다. 또한, 간극을 형성하는 일이 없기 때문에, 간극 부분에서 이상 방전이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 일체의 판형상부재로 구성하는 것에 의해, 복수의 부재로 구성한 경우와 같이, 구조가 복잡하게 되거나, 조립이나 유지 보수 등이 번잡화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전기 저항값의 분포는, 도 3에 모식적으로 도시하는 바와 같이 중앙부(100a)와 주변부(100b)의 2개의 영역으로 나누어도 좋고, 도 4에 모식적으로 도시하는 바와 같이, 중앙부(100a)와 주변부(100b)의 사이에, 이들의 중간의 저항값을 가지는 중간 영역(100c)을 마련하여 3개의 영역으로 나누어도 좋다. 또한, 더 많은 수의 영역으로 나누어도 좋다.As described above, at least one of the electrode surface member 32, the spacer 37, and the cooling plate 34 constituting the electrode assembly for the plasma processing apparatus is made of a metal base composite material, and the central portion has an electrical resistance higher than the peripheral portion. By forming a plate-like member having a distribution of electrical resistance values having the same effect, for example, the same effect as the case where only a central portion is provided between the electrode surface member 32 and the spacer 37, that is, The effect of suppressing the increase in the plasma density can be achieved, and the plasma treatment with good in-plane uniformity can be performed. In addition, since no gap is formed, occurrence of abnormal discharge in the gap portion can be prevented. Moreover, by constructing an integral plate-shaped member, it is possible to prevent the structure from becoming complicated, assembling, maintenance, and the like, as in the case of a plurality of members. In addition, the distribution of the electric resistance value may be divided into two regions of the central portion 100a and the peripheral portion 100b, as shown schematically in FIG. 3, and as illustrated schematically in FIG. 4, the central portion ( Between 100a) and the peripheral part 100b, you may provide the intermediate | middle area | region 100c which has these intermediate resistance values, and may divide into three area | regions. It may also be divided into a larger number of areas.

또한, 상기한 바와 같은 금속기복합재는, 플라즈마 에칭 장치(1)의 다른 구성부재에도 사용할 수 있다. 예컨대, 처리챔버(10)를 금속기복합재로 구성하고, 내 부에 히터층과 이 히터층의 주위를 둘러싸는 절연층을 마련하고, 표면층을 도체층으로 하는 것에 의해, 히터가 내장된 일체형의 챔버를 구성할 수도 있다. 이러한 구성으로 하면, 처리챔버(l0)의 벽면의 온도를 제어할 수 있음과 동시에, 별도로 히터나 펠티에 소자를 붙인 경우에 비해서 세정시 등의 취급을 용이하게 행하는 것이 가능해진다.In addition, the metal base composite material as described above can also be used for other constituent members of the plasma etching apparatus 1. For example, the processing chamber 10 is composed of a metal base composite material, a heater layer and an insulating layer surrounding the heater layer are provided inside, and the surface layer is a conductor layer, whereby an integrated chamber with a heater is incorporated. It can also be configured. With such a configuration, the temperature of the wall surface of the processing chamber 110 can be controlled, and the handling at the time of washing can be performed more easily than when the heater or Peltier element is separately attached.

내측 상부 전극(24)의 전극지지체(33)에는, 정합기(27), 급전막대(28), 커넥터(29) 및 상부급전통(44)을 거쳐서 제 1 고주파 전원(31)이 전기적으로 접속되어 있다. 상부급전통(44)의 도중에는, 커패시턴스를 가변조절할 수 있는 가변콘덴서(45)가 배치되어 있다.The first high frequency power supply 31 is electrically connected to the electrode support 33 of the inner upper electrode 24 via the matching unit 27, the feed bar 28, the connector 29, and the upper feed tube 44. It is. In the middle of the upper feed tube 44, a variable capacitor 45 capable of variably adjusting the capacitance is arranged.

도 1에 도시하는 바와 같이, 처리챔버(10)의 외부에는, 처리 가스 공급원(38)이 배치되어 있다. 이 처리 가스 공급원(38)으로부터는, 중심 버퍼실(35) 및 주변 버퍼실(36)에 소망하는 유량비로 처리 가스를 공급할 수 있게 되어 있다. 즉, 처리 가스 공급원(38)으로부터의 가스 공급관(39)이 도중에서 분기관(39a, 39b)으로 분기하고, 유량 제어밸브(40a, 40b)를 거쳐서 중심 버퍼실(35) 및 주변 버퍼실(36)에 접속되어 있다. 흔히, 가스 공급관(39)에는, 매스플로우컨트롤러(MFC)(41) 및 개폐 밸브(42)가 사이에 끼워져 있다.As shown in FIG. 1, a processing gas supply source 38 is disposed outside the processing chamber 10. From this process gas supply source 38, process gas can be supplied to the center buffer chamber 35 and the surrounding buffer chamber 36 at a desired flow rate ratio. That is, the gas supply pipe 39 from the processing gas supply source 38 branches to the branch pipes 39a and 39b on the way, and passes through the central buffer chamber 35 and the peripheral buffer chamber via the flow control valves 40a and 40b. 36). Often, the gas supply pipe 39 has a mass flow controller (MFC) 41 and an opening / closing valve 42 interposed therebetween.

처리챔버(10)의 바닥부에는 배기구(46)가 마련되고, 이 배기구(46)에 배기 매니폴드(47)를 거쳐서 자동압력제어밸브(APC 밸브)(48) 및 터보분자 펌프(TMP)(49)가 접속되어 있다. 이들의 자동압력제어밸브(48) 및 터보분자 펌프(49)가 협동하여, 처리챔버(10) 내를 소정의 감압분위기, 예컨대 1Pa 이하의 소정의 압 력까지 진공배기 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 배기구(46)와 플라즈마 생성공간(S)의 사이에는, 복수의 통기공을 가지는 고리 형상의 배플판(50)이, 서셉터지지대(12)를 둘러싸도록 배치되어 있다. 이 배플판(50)은, 플라즈마 생성공간(S)으로부터 배기구(46)에의 플라즈마의 누설을 방지한다.An exhaust port 46 is provided at the bottom of the processing chamber 10, and through the exhaust manifold 47, an automatic pressure control valve (APC valve) 48 and a turbomolecular pump (TMP) ( 49) is connected. These automatic pressure control valves 48 and the turbomolecular pump 49 cooperate with each other so that the vacuum chamber can be evacuated within a predetermined pressure reducing atmosphere, for example, 1 Pa or less, inside the processing chamber 10. In addition, an annular baffle plate 50 having a plurality of vent holes is disposed between the exhaust port 46 and the plasma generating space S so as to surround the susceptor support 12. The baffle plate 50 prevents leakage of plasma from the plasma generation space S to the exhaust port 46.

또한, 처리챔버(10)의 측벽에는, 반도체 웨이퍼(W)의 반출입구(51)가 마련되고, 여기에는, 게이트밸브(52)가 마련되어 있다. 그리고, 이 게이트밸브(52)를 연 상태에서, 반출입구(51)를 통하여, 반도체 웨이퍼(W)가 인접하는 로드록실(도시하지 않음)과의 사이에서 반송되게 되어 있다. 또한, 반출입구(51) 및 플라즈마 생성공간(S)의 사이에는, 공기압에 의해서 상하운동하는 슬라이드밸브로서의 셔터(55)가 배치되어 있다. 이 셔터(55)는, 반도체 웨이퍼(W)의 플라즈마 생성공간(S)으로의 반출입에 있어서 게이트밸브(52)가 열렸을 시에, 반출입구(51)를 플라즈마 생성공간(S)으로부터 차단하여, 플라즈마가 반출입구(51)를 거쳐서 누설하는 것을 방지한다.In addition, a carry-out port 51 of the semiconductor wafer W is provided on the side wall of the processing chamber 10, and a gate valve 52 is provided here. The semiconductor wafer W is transported between adjacent load lock chambers (not shown) through the carrying-out port 51 while the gate valve 52 is opened. Further, a shutter 55 as a slide valve that moves up and down by air pressure is disposed between the carry-out and inlet 51 and the plasma generating space S. FIG. When the gate valve 52 is opened to carry out the semiconductor wafer W into the plasma generation space S of the semiconductor wafer W, the shutter 55 shuts off the delivery port 51 from the plasma generation space S, The plasma is prevented from leaking through the carrying in and out ports 51.

하부 전극으로서의 서셉터(13)에는, 하부급전통(57) 및 정합기(58)를 거쳐서 제 2 고주파 전원(59)이 접속되어 있다. 이 제 2 고주파 전원(59)의 주파수는 2∼27MHz의 범위가 바람직하다. 하부급전통(57)의 내측공간에는, 정전척(14)의 전극판(15)에 접속되고, 또한, 서셉터(13)를 관통하는 접속 단자(58)의 단부가 노출되어 있고, 내측공간에서 상하운동하는 가동급전막대(67)가 배치되어 있다. 직류 전원(16)이 전극판(15)에 직류 전압을 인가하는 경우, 가동급전막대(67)가 상승하여 접속 단자(68)에 접촉하고, 직류 전원(16)이 전극판(15)에 직류 전압을 인가하지 않는 경우, 가동급전막대(67)가 하강하여 접속 단자(68)로부터 떨어진다.The second high frequency power supply 59 is connected to the susceptor 13 as the lower electrode via the lower feed passage 57 and the matching unit 58. The frequency of the second high frequency power supply 59 is preferably in the range of 2 to 27 MHz. The inner space of the lower feed tube 57 is connected to the electrode plate 15 of the electrostatic chuck 14, and an end portion of the connecting terminal 58 penetrating the susceptor 13 is exposed, and the inner space is exposed. The movable feeding rod 67 is arranged to move up and down in the air. When the DC power supply 16 applies a DC voltage to the electrode plate 15, the movable feed rod 67 rises to contact the connection terminal 68, and the DC power supply 16 directs the electrode plate 15 to the DC terminal 16. When no voltage is applied, the movable feed rod 67 descends and falls from the connection terminal 68.

가동급전막대(67)는 바닥부에 플랜지를 가지고, 또한, 하부급전통(57)도 내측공간을 향해서 돌출하는 플랜지를 가진다. 가동급전막대(67)의 플랜지 및 하부급전통(57)의 플랜지 사이에는 가동급전막대(67)의 상하운동을 규제하는, 절연체인 질화규소(SiN)로 이루어지는 스프링(60)이 배치되어 있다. 이와 같이 스프링(60)을 절연체로 구성하는 것에 의해, 고주파 전력에 기인하는 전자유도가 발생하지 않고, 스프링(60)이 고온이 되는 일이 없기 때문에 그 열화를 방지할 수 있다.The movable feed rod 67 has a flange at the bottom, and the lower feed tube 57 also has a flange protruding toward the inner space. A spring 60 made of silicon nitride (SiN), which is an insulator, is disposed between the flange of the movable feed rod 67 and the flange of the lower feed passage 57 to regulate the vertical movement of the movable feed rod 67. By constructing the spring 60 as an insulator in this manner, the electromagnetic induction due to the high frequency power does not occur and the spring 60 does not become a high temperature, so that the deterioration can be prevented.

내측 상부 전극(24)에는, 제 1 고주파 전원(31)으로부터의 고주파 전력을 그라운드에 통과시키지 않고, 제 2 고주파 전원(59)으로부터의 고주파 전력을 그라운드로 통과시키는 로우패스 필터(LPF)(61)가 접속되어 있다. 한편, 서셉터(13)에는, 제 1 고주파 전원(31)으로부터의 고주파 전력을 그라운드에 통과시키기 위한 하이패스 필터(HPF)(62)가 접속되어 있다.The inner upper electrode 24 has a low pass filter (LPF) 61 for passing high frequency power from the second high frequency power supply 59 to ground without passing high frequency power from the first high frequency power supply 31 to ground. ) Is connected. On the other hand, the susceptor 13 is connected with a high pass filter (HPF) 62 for passing high frequency power from the first high frequency power supply 31 to ground.

상기 구성의 플라즈마 에칭 장치(1)에 의해서, 반도체 웨이퍼(W)의 플라즈마 에칭을 하는 경우, 반도체 웨이퍼(W)는, 게이트밸브(52)가 개방된 후, 도시하지 않는 로드록실로부터 처리챔버(10) 내로 반입되고, 정전척(14) 상에 탑재된다. 그리고, 직류 전원(16)으로부터 정전척(14)의 전극판(15)에 직류 전압이 인가되는 것에 의해, 반도체 웨이퍼(W)가 정전척(14) 상에 정전흡착된다. 이어서, 게이트밸브(52)가 닫히고, APC 밸브(48) 및 TMP(49)에 의해서, 처리챔버(10) 내가 소정의 진공도까지 진공배기된다.When plasma etching the semiconductor wafer W by the plasma etching apparatus 1 having the above configuration, the semiconductor wafer W is processed from a load lock chamber (not shown) after the gate valve 52 is opened. It is carried in 10 and is mounted on the electrostatic chuck 14. Then, the direct current voltage is applied from the DC power supply 16 to the electrode plate 15 of the electrostatic chuck 14, whereby the semiconductor wafer W is electrostatically absorbed on the electrostatic chuck 14. Next, the gate valve 52 is closed, and the inside of the processing chamber 10 is evacuated to a predetermined degree of vacuum by the APC valve 48 and the TMP 49.

그 후, 개폐 밸브(42)가 개방되어, 처리 가스 공급원(38)으로부터 소정의 처 리 가스(에칭 가스)가, 매스플로우컨트롤러(41)에 의해서 그 유량이 조정되면서, 중심 버퍼실(35) 및 주변 버퍼실(36)을 통하여 처리챔버(10) 내의 플라즈마 생성공간(S) 내에 도입된다.Thereafter, the opening / closing valve 42 is opened, and the flow rate of the predetermined processing gas (etching gas) from the processing gas supply source 38 is adjusted by the massflow controller 41, thereby allowing the central buffer chamber 35 to be opened. And a plasma generation space S in the processing chamber 10 through the peripheral buffer chamber 36.

그리고, 처리챔버(10) 내의 압력이, 소정의 압력으로 유지된다. 그 후, 제 1 고주파 전원(31)으로부터 소정의 주파수의 고주파 전력이 상부 전극(22)에 인가된다. 이에 의해, 상부 전극(22)과 하부 전극으로서의 서셉터(13)의 사이에 고주파전기장이 발생하여, 처리 가스가 해리되어 플라즈마화한다.The pressure in the processing chamber 10 is maintained at a predetermined pressure. Thereafter, high frequency power of a predetermined frequency is applied from the first high frequency power supply 31 to the upper electrode 22. As a result, a high frequency electric field is generated between the upper electrode 22 and the susceptor 13 serving as the lower electrode, so that the processing gas dissociates and becomes plasma.

한편, 제 2 고주파 전원(59)으로부터, 상기의 제 1 고주파 전원(31)보다 낮은 주파수의 고주파 전력이 하부 전극인 서셉터(13)에 인가된다. 이에 의해, 플라즈마중의 이온이 서셉터(13)측으로 끌리고, 이온어시스트에 의해 에칭의 이방성이 높여진다.On the other hand, the high frequency power of the frequency lower than the said 1st high frequency power supply 31 is applied from the 2nd high frequency power supply 59 to the susceptor 13 which is a lower electrode. As a result, ions in the plasma are attracted to the susceptor 13 side, and the anisotropy of etching is enhanced by ion assist.

이 때, 내측 상부 전극(24)에 있어서, 서셉터(13) 상의 반도체 웨이퍼(W)에 대향하는 중심 샤워헤드 및 주변 샤워헤드에서 처리 가스 분출유량의 비율을 임의로 조정할 수 있기 때문에, 가스분자 또는 래디컬 밀도의 공간분포를 반도체 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 제어하여, 래디컬 베이스에 의한 에칭 특성의 공간적인 분포를 임의로 제어할 수 있다.At this time, since the ratio of the processing gas ejection flow rate can be arbitrarily adjusted in the central showerhead and the peripheral showerhead facing the semiconductor wafer W on the susceptor 13 in the upper upper electrode 24, the gas molecules or By controlling the spatial distribution of the radical density in the radial direction of the semiconductor wafer W, it is possible to arbitrarily control the spatial distribution of the etching characteristics by the radical base.

또한, 상부 전극(22)에 있어서는, 플라즈마 생성을 위한 고주파 전극으로서 외측 상부 전극(23)을 주로 하고, 내측 상부 전극(24)을 부로 하여, 제 1 고주파 전원(31), 제 2 고주파 전원(59)에 의해서 상부 전극(22)의 바로 아래의 전자에 부여하는 전기장강도의 비율을 조정 가능하게 하고 있다. 따라서, 이온밀도의 공간분 포를 직경 방향으로 제어하여, 반응성 이온 에칭의 공간적인 특성을 임의적이고 또한 세밀하게 제어할 수 있다.In the upper electrode 22, the outer upper electrode 23 is mainly used as the high frequency electrode for plasma generation, and the inner upper electrode 24 is made negative, so that the first high frequency power supply 31 and the second high frequency power supply ( 59 makes it possible to adjust the ratio of the electric field strength applied to the electrons immediately below the upper electrode 22. Therefore, by controlling the spatial distribution of ion density in the radial direction, it is possible to arbitrarily and finely control the spatial characteristics of the reactive ion etching.

또한, 내측상부 전극(24)에 있어서는, 전극 표면부재(32), 스페이서(37), 쿨링 플레이트(34) 중 적어도 하나가, 금속기복합재로 이루어지고 중앙부가 주변부보다 높은 전기 저항치를 가지는 전기 저항치의 분포를 가지는 판형상부재로 되어 있다. 이에 의해서, 중앙 부분의 고주파전기장이 강해져, 이 부분의 플라즈마 밀도가 높아지는 것을 억제할 수 있고, 따라서, 면내균일성이 양호한 플라즈마 처리를 할 수 있다.In the inner upper electrode 24, at least one of the electrode surface member 32, the spacer 37, and the cooling plate 34 is made of a metal base composite, and the central portion has an electrical resistance value higher than that of the peripheral portion. It is a plate-shaped member having a distribution. Thereby, the high frequency electric field of a center part becomes strong and it can suppress that the plasma density of this part becomes high, and, therefore, the plasma process with favorable in-plane uniformity can be performed.

그리고, 플라즈마 에칭이 종료하면, 고주파 전력의 공급 및 처리 가스의 공급이 정지되고, 상기한 순서와는 역의 순서로, 반도체 웨이퍼(W)가 처리챔버(10) 내로부터 반출된다.When the plasma etching is completed, the supply of high frequency power and the supply of the processing gas are stopped, and the semiconductor wafer W is carried out from the process chamber 10 in the reverse order to the above.

이상 설명한 대로, 본 실시형태에 의하면, 이상 방전의 발생이나, 조립 및 유지 보수의 번잡함을 초래하는 일 없이, 플라즈마 밀도의 균일화를 도모할 수 있어, 면내균일성이 양호한 플라즈마 처리를 할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the plasma density can be made uniform without causing occurrence of abnormal discharge and complicated assembly and maintenance, and plasma processing with good in-plane uniformity can be performed.

또한, 본 발명은 상기의 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 각종의 변형이 가능하다. 예컨대, 플라즈마 에칭 장치는, 도 1, 2에 나타낸 평행평판형의 상하부고주파인가형에 한하지 않고, 예컨대, 도 5에 도시하는 바와 같이, 하부 전극(서셉터(13))에, 제 1 고주파 전원(31)과, 제 2 고주파 전원(59)이 접속된, 하부2주파인가형의 플라즈마 에칭 장치(1a) 등에도 마찬가지로 적용할 수 있다.In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, the plasma etching apparatus is not limited to the upper and lower high frequency application type of the parallel flat type shown in Figs. 1 and 2, and, for example, as shown in Fig. 5, the first high frequency is applied to the lower electrode (susceptor 13). The same applies to the lower two frequency application type plasma etching apparatus 1a or the like to which the power supply 31 and the second high frequency power supply 59 are connected.

또한, 도 5의 플라즈마 에칭 장치(1a)에 대해서는, 도 1, 2에 나타낸 플라즈 마 에칭 장치(1)와 대응하는 부분에 대응하는 부호를 부여하여 중복된 설명은 생략하지만, 이 경우, 상부 전극(22)은, 그라운드에 전기적으로 접속되어, 접지 전위로 되어 있다. 이 상부 전극(22)을 구성하는 전극 표면부재(32) 등을, 금속기복합재로 이루어지고 중앙부가 주변부보다 높은 전기 저항치를 가지는 전기 저항치의 분포를 가지는 판형상부재로 하는 것에 의해 상기의 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 도 5의 플라즈마 에칭 장치(1a)에서는, 처리챔버(10)의 외측에, 회전 가능한 자석(70)이 마련되어 있어, 처리챔버(10) 내에 자기장을 형성하여 플라즈마의 제어를 할 수 있게 되어 있다.In addition, about the plasma etching apparatus 1a of FIG. 5, the code | symbol corresponding to the part corresponding to the plasma etching apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2 is attached | subjected, and the overlapping description is abbreviate | omitted, In this case, an upper electrode Reference numeral 22 is electrically connected to the ground, and is at ground potential. The electrode surface member 32 or the like constituting the upper electrode 22 is formed as a plate-shaped member made of a metal base composite material and having a distribution of electrical resistance values having an electrical resistance value higher than that of the periphery in the center portion. The same effect can be obtained. In addition, in the plasma etching apparatus 1a of FIG. 5, a rotatable magnet 70 is provided outside the processing chamber 10 to form a magnetic field in the processing chamber 10 to control plasma. have.

본 발명에 의하면, 이상 방전의 발생이나, 조립 및 유지 보수의 번잡함을 초래하는 일 없이, 플라즈마 밀도의 균일화를 도모할 수 있어, 면내균일성이 양호한 플라즈마 처리를 할 수 있는 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리 및 플라즈마 처리 장치를 제공할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrode assembly for plasma processing apparatuses can be made uniform of plasma density, and plasma processing with favorable in-plane uniformity can be performed, without generating abnormal discharge, or causing complicated assembly and maintenance. And a plasma processing apparatus.

Claims (8)

피 처리 기판이 수용되는 처리챔버내에 고주파전기장을 형성하여 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리로서, An electrode assembly for a plasma processing apparatus for generating a plasma by forming a high frequency electric field in a processing chamber in which a substrate to be processed is accommodated, 금속기복합재로 이루어지고 중앙부가 주변부보다 높은 전기 저항치를 가지는 전기 저항치의 분포를 가지는 판형상부재를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리.An electrode assembly for a plasma processing apparatus, comprising a plate-shaped member made of a metal-based composite material and having a central portion having an electrical resistance value higher than the peripheral portion. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 판형상부재가, 상기 처리챔버내에 노출되는 노출면을 구성하는 전극 표면부재인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리.And said plate member is an electrode surface member constituting an exposed surface exposed in said processing chamber. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 판형상부재가, 상기 처리챔버내에 노출되는 노출면을 구성하는 전극 표면부재의 이면측에 배치되는 부재인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리.And said plate member is a member disposed on the rear surface side of an electrode surface member constituting an exposed surface exposed in said processing chamber. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 판형상부재가, 상기 중앙부와 상기 주변부의 사이에 위치하고 상기 중앙부의 전기 저항치와 상기 주변부의 전기 저항치의 중간의 전기 저항치를 가지는 중간부를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리.And said plate member has an intermediate portion located between said central portion and said peripheral portion and having an electrical resistance value between the electrical resistance value of said central portion and the electrical resistance value of said peripheral portion. 청구항 2에 있어서, The method according to claim 2, 상기 판형상부재가, 상기 중앙부와 상기 주변부의 사이에 위치하고 상기 중앙부의 전기 저항치와 상기 주변부의 전기 저항치의 중간의 전기 저항치를 가지는 중간부를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리.And said plate member has an intermediate portion located between said central portion and said peripheral portion and having an electrical resistance value between the electrical resistance value of said central portion and the electrical resistance value of said peripheral portion. 청구항 3에 있어서, The method according to claim 3, 상기 판형상부재가, 상기 중앙부와 상기 주변부의 사이에 위치하고 상기 중앙부의 전기 저항치와 상기 주변부의 전기 저항치의 중간의 전기 저항치를 가지는 중간부를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리.And said plate member has an intermediate portion located between said central portion and said peripheral portion and having an electrical resistance value between the electrical resistance value of said central portion and the electrical resistance value of said peripheral portion. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블 리를 구비하고, The electrode assembly for plasma processing apparatus of any one of Claims 1-6 is provided, 해당 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리에 고주파 전력을 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.And a high frequency power supply to the electrode assembly for plasma processing apparatus. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리를 구비하고, The electrode assembly for plasma processing apparatus of any one of Claims 1-6 is provided, 해당 플라즈마 처리 장치용 전극 어셈블리가 접지 전위가 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.And the electrode assembly for the plasma processing apparatus is configured to have a ground potential.
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