KR20100100712A - 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 장치용의 전극 - Google Patents
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Abstract
플라즈마 생성에 소비되는 고주파의 전계 강도 분포를 제어한다.
플라즈마 에칭 장치(10)는, 내부에서 웨이퍼(W)를 플라즈마 처리하는 처리 용기(100)와, 처리 용기(100)의 내부에서 서로 대향하고, 그 사이에 처리 공간을 형성하는 상부 전극(105) 및 하부 전극(110)과, 상부 전극(105) 및 하부 전극(110) 중 적어도 하나에 접속되고, 처리 용기(100)의 내부에 고주파 전력을 출력하는 고주파 전원(150)를 갖는다. 상부 전극(105) 및 하부 전극(110) 중 적어도 하나에는, 판형상의 유전체로 이루어진 기재(105a)와, 개구부를 갖고, 기재(105a)를 덮는 도전성 커버(105b)와, 기재(105a)와 플라즈마의 사이에 마련된 금속의 저항체(105d)를 포함한다.
플라즈마 에칭 장치(10)는, 내부에서 웨이퍼(W)를 플라즈마 처리하는 처리 용기(100)와, 처리 용기(100)의 내부에서 서로 대향하고, 그 사이에 처리 공간을 형성하는 상부 전극(105) 및 하부 전극(110)과, 상부 전극(105) 및 하부 전극(110) 중 적어도 하나에 접속되고, 처리 용기(100)의 내부에 고주파 전력을 출력하는 고주파 전원(150)를 갖는다. 상부 전극(105) 및 하부 전극(110) 중 적어도 하나에는, 판형상의 유전체로 이루어진 기재(105a)와, 개구부를 갖고, 기재(105a)를 덮는 도전성 커버(105b)와, 기재(105a)와 플라즈마의 사이에 마련된 금속의 저항체(105d)를 포함한다.
Description
본 발명은, 플라즈마 처리 장치에 이용되는 전극의 구조 및 그 전극을 이용한 플라즈마 처리 장치에 따른 것이다．보다 자세하게는, 평행 평판형의 전극간에 있어서 플라즈마의 생성에 소비되는 고주파에 의한 전계 강도 분포를 제어하기 위한 플라즈마 처리 장치용의 전극의 구조에 따른 것이다．
플라즈마의 작용에 의해 피처리체상에 에칭이나 성막 등의 미세 가공을 실시하는 장치로서는, 용량 결합형(평행 평판형) 플라즈마 처리 장치, 유도 결합형 플라즈마 처리 장치, 마이크로파 플라즈마 처리 장치 등이 실용화되어 있다. 이 중, 평행 평판형 플라즈마 처리 장치에서는, 대향해서 마련된 상부 전극 및 하부 전극 중 적어도 하나에 고주파 전력을 인가하고, 그 전계 에너지에 의해 가스를 여기시켜서 플라즈마를 생성하고, 생성된 방전 플라즈마에 의해 피처리체를 미세 가공한다.
최근의 미세화의 요청에 따라, 예를 들면, 100MHz의 비교적 높은 주파수를 갖는 전력을 공급하고, 고밀도 플라즈마를 생성하는 것이 불가결하게 되고 있다. 공급되는 전력의 주파수가 높아지면, 고주파의 전류가, 표피 효과에 의해 전극의 플라즈마측의 표면을 단부측으로부터 중심측을 향해서 흐른다. 이것에 의하면, 전극의 중심측의 전계 강도가 전극의 단부측의 전계 강도보다 높아진다. 이 때문에, 전극의 중심측에서 플라즈마의 생성에 소비되는 전계 에너지는, 전극의 단부측에서 플라즈마의 생성에 소비되는 전계 에너지보다도 커지고, 전극의 단부측에서도 전극의 중심측에서 가스의 전리나 해리가 촉진된다. 이 결과, 중심측의 플라즈마의 전자 밀도(Ne)는, 단부측의 플라즈마의 전자 밀도(Ne)보다 높아진다. 플라즈마의 전자 밀도(Ne)가 높은 전극의 중심측에서는 플라즈마의 저항율이 낮아지기 때문에, 대향 전극에 있어서도 전극의 중심측에 고주파(전자파)에 의한 전류가 집중하고, 또한 플라즈마 밀도의 불균일이 높아진다.
이것에 대하여, 플라즈마 밀도의 균일성을 높이기 위해서, 전극의 플라즈마면의 중심 부분에 세라믹스 등의 유전체를 매설하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1을 참조).
플라즈마의 균일성을 보다 높이기 위해서, 유전체를 테이퍼 형상으로 형성하고, 유전체의 두께를 중심으로부터 주변을 향해서 얇게 하는 방법도 제안되어 있다. 도 16에는, 평행 평판형 플라즈마 처리 장치의 상부 전극의 구성 A 내지 D에 대한 전계 강도의 분포를 시뮬레이션한 결과가 도시되어 있다. 상부 전극(900)의 구성으로서는, (A) 알루미늄(Al) 등의 금속에 의해 형성된 기재(905)의 플라즈마측의 표면에 알루미나(Al2O3)나 산화이트륨(Y2O3)의 절연층(910)을 용사한 경우, (B) 기재(905) 및 절연층(910)에 더하여, 기재(910)의 중심에 비유전률ε=10으로 직경 240mm, 두께 10mm의 원기둥 형상의 유전체(915)를 매설한 경우, (C) 유전체(915)를 테이퍼 형상(중심의 두께 10mm, 단부의 두께 3mm)으로 형성한 경우, (D) 유전체(915)를 단차 형상(1단째의 직경 80mm, 2단째의 직경 160mm, 3단째의 직경 240mm)으로 형성한 경우에 대해서 시뮬레이션했다. 이 결과, (A)의 유전체가 없는 경우, 유전체의 중심부의 전계 강도는 전극 단부의 전계 강도보다 높아졌다. 이것을, 도 17(a)를 참조하면서 설명한다. 각 조건에서의 전계 강도의 최대치를 Emax라고 한 때의 전계 강도 분포를 E/Emax라고 하면, 전극(900)의 단부측에서 중심측으로 흐르는 고주파의 전류에 대하여, 전극(900)의 플라즈마측의 전계 강도 분포(E/Emax)는, 중심부에서 강하게 되어 있는 것을 알 수 있다.
한편, 도 16의 B에 도시한 원기둥 형상의 유전체(915)의 경우, 유전체의 하방의 전계 강도 분포(E/Emax)가 낮아졌다. 이것을, 도 17(b)를 참조하면서 설명하면, 유전체(915)의 캐패시턴스 성분(C)과 도시하지 않는 시스의 캐패시턴스 성분에 의해 분압이 발생하고, 전극(900)의 중심부의 전계 강도 분포(E/Emax)가 저하하고 있는 것을 알 수 있다. 단지, 유전체(915)의 단부에서 전계 강도 분포(E/Emax)에 불균일이 발생하고 있다.
도 16의 C의 테이퍼 형상의 유전체(915)를 마련한 경우, 전극의 단부로부터 중앙을 향해서 전계 강도 분포(E/Emax)의 균일성이 높여졌다. 이것을, 도 17(c)를 참조하면서 설명하면, 유전체(915)의 단부에서는 중심부보다 캐패시턴스 성분이 커지기 때문에, 평면인 유전체(915)를 마련한 경우보다 유전체(915)의 단부에서 전계 강도 분포(E/Emax)가 지나치게 저하하지 않아서, 균일한 전계 강도 분포가 얻어진다고 생각할 수 있다.
도 16의 D의 단차 형상의 유전체(915)를 마련한 경우, 도 16의 C의 테이퍼 형상의 유전체(915)의 경우에 비해서 전계 강도 분포(E/Emax)에 단차가 발생하지만, 도 16의 B의 원형상의 유전체(915)의 경우에 비해서 균일한 전계 강도 분포로 제어할 수 있었다. 시뮬레이션의 결과, 테이퍼 형상의 유전체를 마련한 경우의 전계 강도 분포(E/Emax)가 가장 균등하기 때문에, 플라즈마가 가장 균일하게 생성된다.
(특허문헌1)
일본 특허 공개 제 2004-363552 호 공보
기재(905)에 테이퍼 형상의 유전체(915)를 매설하는 경우, 다음과 같은 과제가 발생한다. 유전체(915)와 기재(905)의 접합에는, 접착제나 나사가 이용된다. 이 때, 기재(905)는 알루미늄 등의 금속으로 형성되고, 유전체(915)는 세라믹스 등으로 형성되기 때문에, 선열팽창차가 발생한다. 이것을 고려해서 부재간에 적당한 간극을 마련할 필요가 있다.
여기에서, 유전체(915)가 테이퍼 형상이면, 기계 가공상의 정밀도에 의해 테이퍼 부분에서의 치수 정밀도가 나빠진다. 이 결과, 열팽창차에 의한 응력 집중이 발생한다. 접합 계면의 치수 공차의 편차나 유전체의 두께의 차이에 의해 열전도차가 발생하는 것에 의해서도 응력 집중이 발생한다. 이 응력 집중에 의해 접합 계면의 접착제가 박리한다. 상기 물질의 열팽창 계수의 차이에 의하면, 열팽창차에 의한 간극 관리가 곤란하기 때문에, 박리한 접착제가 간극으로부터 나오는 것에 의해 챔버내의 오염의 원인이 된다. 또한, 세라믹스 등의 유전체(915)의 표면에 용사된 절연층(910)과 알루미늄 등의 기재(905)의 표면에 용사된 절연층(910)에서는, 접착력의차에 의해 세라믹스 표면에 용사된 물질쪽이 벗겨지기 쉽다. 이 결과, 유전체(915)에 용사된 물질이 박리하는 것에 의해서도 챔버내의 오염이 발생한다.
상기 문제에 비추어 보아서, 본 발명은, 플라즈마 생성에 소비되는 고주파의 전계 강도 분포를 제어하는 것이 가능한 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 장치용의 전극을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 형태에 의하면, 내부에서 피처리체를 플라즈마 처리하는 처리 용기와, 상기 처리 용기의 내부에서 서로 대향하고, 그 사이에 처리 공간을 형성하는 제 1 및 제 ２ 전극과, 상기 제 1 및 제 ２ 전극 중 적어도 하나에 접속되고, 상기 처리 용기내에 고주파 전력을 출력하는 고주파 전원을 구비하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 제 1 및 제 ２ 전극의 적어도 하나에는, 판형상의 유전체로 이루어진 기재와, 개구부를 갖고 상기 기재를 덮는 도전성 커버와, 상기 기재와 플라즈마의 사이에 마련된 금속의 제 １ 저항체를 포함하는 플라즈마 처리 장치가 제공된다.
이것에 의하면, 고주파의 전류가 도전성 커버의 금속 표면을 흐를 때, 도전성 커버의 개구부에 있는 유전체의 기재에 따른 캐패시턴스에 의해 고주파의 에너지에 분산이 발생한다. 따라서, 유전체로 기재를 형성한 경우, 금속으로 기재를 형성한 경우에 비해서 도전성 커버의 개구부에서 고주파의 전계 강도 분포를 저하시킬 수 있다. 이것에 더하여, 본 발명에 따른 전극에 의하면, 상기 기재와 플라즈마의 사이에 금속의 제 １ 저항체가 마련된다. 이것에 의해, 제 １ 저항체가 마련된 위치 및 형상에 의해 고주파의 전계 강도 분포의 변화의 정도를 제어할 수 있다. 이 결과, 고주파의 전류는, 도전성 커버의 금속 표면을 흐르는 동시에 제 １ 저항체의 표피에도 흐른다. 고주파의 에너지의 일부는, 전류가 제 １ 저항체를 흐르는 사이에 제 １ 저항체의 저항치에 따른 주울열로 변환되고, 소비되어서, 전류와 저항에 따른 전위 분포가 발생한다. 이것에 의해, 제 １ 저항체가 배치된 위치에서는, 고주파의 전계 강도 분포를 서서히 내릴 수 있다.
전극측의 임피던스가 크면 클수록, 플라즈마 생성에 소비 가능한 전계 에너지는 작아진다. 따라서, 본 발명에 따른 전극에 의하면, 전극의 중심측의 임피던스가 전극의 단부측의 임피던스보다 서서히 커지도록, 도전성 커버의 형상 및 제 １ 저항체의 위치나 형상이 정해진다. 예를 들면, 제 １ 저항체를 패턴화하는 것에 의해, 전극 하부의 전계 강도를 제어할 수 있어, 플라즈마 밀도가 균일한 플라즈마를 생성할 수 있다.
이것에 의하면，유전체를 테이퍼 형상으로 할 필요가 없으므로, 기계적 가공의 점에서 비용을 저감할 수 있다. 또한, 종래, 테이퍼 부분에서의 치수 공차의 편차나 유전체의 두께의 차이에 의해, 응력 집중이 발생해서 접착제나 용사 물질이 박리해서 챔버내의 오염의 원인이 되고 있었다. 그러나, 이러한 구성에 의하면, 유전체를 테이퍼 형상으로 할 필요가 없으므로, 접착제나 용사 물질의 박리를 저감해서 챔버내의 오염을 억제할 수 있다.
또한, 전극의 거의 전체를 동일 물질(유전체)로 구성하는 것에 의해, 균열성을 높이고, 응력 집중을 억제할 수 있다. 또한, 기재에 금속을 용사하는 경우, 기재에 유전체를 용사하는 경우에 비해서 밀착성을 높일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전극에 의하면, 유전체의 기재에 금속의 도전성 커버 및 제 １ 저항체를 용사 등을 행하기 때문에, 도전성 커버 및 제 １ 저항체와 기재의 밀착성을 높여서, 고주파 전력의 전파 효율을 높일 수 있다.
또한, 도 3(a)에 참고예를 도시한 것과 같이, 전극(905)의 기재(905a)를 알루미늄 등의 금속으로 형성하면, 가스 구멍(920)의 내부 벽면에서 알루미늄의 금속면이 플라즈마에 노출하고, 이 금속면에 전계가 집중해서 가스 구멍(920)의 근방에서 이상 방전이 발생할 수 있다. 이 때문에, 기재(905a)가 금속의 경우에는 가스 구멍(920)에 알루미나 등의 유전체로 형성된 슬리브(925)를 장착할 필요가 있어서, 부품 점수가 늘어나서 고비용이 된다. 한편, 도 3(b)에 도시한 것과 같이, 전극의 기재를 유전체로 형성하면, 가스 구멍(210)의 내부 벽면에 금속이 노출하지 않기 때문에 이상 방전의 문제가 발생하지 않는다. 이것에 의해, 가스 구멍에 슬리브를 장착할 필요를 없애 비용을 경감할 수 있다.
개구부를 가지고, 상기 기재를 덮는 도전성 커버를 더욱 구비하고 있어도 무방하다.
상기 제 １ 저항체는 패턴화되어 있어도 무방하다.
상기 기재의 플라즈마측의 면에서 상기 기재를 덮는 유전체 커버를 구비하고, 상기 제 １ 저항체는 상기 유전체 커버에 매설되어 있어도 무방하다.
상기 유전체 커버는, 용사, 테이프 또는 시트 형상 부재의 부착, 이온 플레이팅, 도금 중 하나에 의해 형성되어도 무방하다.
상기 제 １ 저항체는, 소정의 간격으로 이격된 복수의 링형상의 부재 또는 소정의 간격으로 이격된 복수의 섬 형상의 부재를 갖고 있어도 무방하다.
상기 소정의 간격은, 해당 간격의 임피던스(1/Cω)가 상기 제 １ 저항체의 저항(R)보다 커지도록 설정되어도 좋다.
상기 기재와 플라즈마의 사이에 금속의 제 ２ 저항체를 더욱 갖고 있어도 좋다.
상기 제 １ 저항체와 상기 제 ２ 저항체의 시트 저항치의 총합은, 20Ω/□ 내지 2000Ω/□의 범위의 값이어도 무방하다.
상기 이격된 제 １ 저항체의 사이에는, 상기 제 １ 저항체의 두께보다 얇은 제 ３ 저항체가 감입되어 있어도 무방하다.
상기 제 1 및 제 ２ 전극 중 하나에 13MHz 내지 100MHz의 범위내의 플라즈마 생성용의 고주파 전력을 공급해도 무방하다.
상기 제 １ 저항체를 갖는 전극은, 상부 전극이며, 상기 제 １ 저항체의 이격된 부분에 가스 공급관을 통과시켜도 무방하다.
상기 제 1 저항체는 용사에 의해 형성되어 있어도 무방하다.
상기 제 2 저항체는 용사에 의해 형성되어 있어도 무방하다.
상기 제 2 저항체의 용사는, 산화티탄을 함유한 복합저항체를 이용하여 행해져도 무방하다.
상기 제 1 저항체의 용사는, 상기 기재의 적어도 플라즈마 공간측의 면에 대향하는 면을 일부 남기고 행해져도 무방하다.
상기 기재는, 상기 기재의 외주면측으로부터 상기 기재를 지지하고, 상기 기재를 상기 처리 용기에 고정하는 도전체의 크램프에 전기적으로 접속되어도 무방하다.
상기 제 2 저항체의 시트 저항치는, 20Ω/□~2000Ω/□의 범위의 수치여도 무방하다.
상기 제 1 저항체의 시트 저항치는, 2× 10-4Ω/□~20Ω/□의 범위의 수치여도 무방하다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 형태에 의하면, 인가된 고주파 전력에 의해 가스로 플라즈마를 생성하고, 생성된 플라즈마를 이용하여 피처리체를 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리 장치용의 전극에 있어서, 상기 전극은 서로 대향하고, 그 사이에 플라즈마 처리 공간을 형성하는 제 1 및 제 ２ 전극 중 적어도 하나이고, 판형상의 유전체로 이루어진 기재와, 개구부를 갖고, 상기 기재를 덮는 도전성 커버와, 상기 기재와 플라즈마의 사이에 마련된 금속의 저항체를 포함하는 플라즈마 처리 장치용의 전극이 제공된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 플라즈마 생성에 소비되는 고주파의 전계 강도 분포를 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 RIE 플라즈마 에칭 장치(10)의 종단면도,
도 2는 상기 장치에 따른 고주파의 전류를 설명하기 위한 도면,
도 3의 (a)는~(b)는 상기 장치의 가스 구멍 근방을 도시한 도면,
도 4는 저항체의 저항치에 따른 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 5(a)는 저저항의 저항체를 마련한 경우의 전계 강도 분포를 나타낸 도면,
도 5(b)는 중저항의 저항체를 마련한 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 5(c)는 고저항의 저항체를 마련한 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 6(a)는~,(b)는 패턴화된 저항체를 마련한 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 7(a)~(b)는 저항체의 패턴화의 일 례들을 도시한 도면,
도 8(a)는~,(b)는 제 １ 저항체(패턴화된 저항체) 및 제 ２ 저항체(일체형 저항체)를 마련한 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 9는 제 １ 저항체 및 제 ３ 저항체(이음매의 저항체)를 마련한 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 10은 제 １ 저항체(0.5Ω/□), 100MHz에 대하여 제 ３ 저항체의 두께를 변화시킨 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 11은 제 １ 저항체(5Ω/□), 100MHz에 대하여 제 ３ 저항체의 두께를 변화시킨 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 12는 제 １ 저항체(50Ω/□), 100MHz에 대하여 제 ３ 저항체의 두께를 변화시킨 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 13은 제 １ 저항체(5Ω/□), 13MHz에 대하여 제 ３ 저항체의 두께를 변화시킨 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 14는 제 １ 저항체(50Ω/□), 13MHz에 대하여 제 ３ 저항체의 두께를 변화시킨 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 15(a)는~,(b)는 제 １ 저항체의 중앙을 개구시킨 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 16은 유전체의 형상을 변화시킨 경우의 전계 강도 분포를 도시한 종래예,
도 17(a)는 유전체 및 저항체가 없는 경우의 전계 강도 분포를 도시한 종래예,
도 17(b)는 유전체가 있고 저항체가 없는 경우의 전계 강도 분포를 도시한 종래예,
도 17(c)는 테이퍼 형상의 유전체가 있고 저항체가 없는 경우의 전계 강도 분포를 도시한 종래예,
도 18은 도전성 커버를 갖지 않는 전극의 변형예를 도시한 도면.
도 19는 본 발명의 변형예에 따른 RIE 플라즈마 에칭 장치의 전극부분의 종단면도,
도 20은 용사에 의해 형성된 저항체를 포함하는 전극의 단면도,
도 21은 기재의 외주면측으로부터 기재를 고정하는 크램프 주변의 단면도.
도 2는 상기 장치에 따른 고주파의 전류를 설명하기 위한 도면,
도 3의 (a)는~(b)는 상기 장치의 가스 구멍 근방을 도시한 도면,
도 4는 저항체의 저항치에 따른 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 5(a)는 저저항의 저항체를 마련한 경우의 전계 강도 분포를 나타낸 도면,
도 5(b)는 중저항의 저항체를 마련한 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 5(c)는 고저항의 저항체를 마련한 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 6(a)는~,(b)는 패턴화된 저항체를 마련한 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 7(a)~(b)는 저항체의 패턴화의 일 례들을 도시한 도면,
도 8(a)는~,(b)는 제 １ 저항체(패턴화된 저항체) 및 제 ２ 저항체(일체형 저항체)를 마련한 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 9는 제 １ 저항체 및 제 ３ 저항체(이음매의 저항체)를 마련한 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 10은 제 １ 저항체(0.5Ω/□), 100MHz에 대하여 제 ３ 저항체의 두께를 변화시킨 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 11은 제 １ 저항체(5Ω/□), 100MHz에 대하여 제 ３ 저항체의 두께를 변화시킨 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 12는 제 １ 저항체(50Ω/□), 100MHz에 대하여 제 ３ 저항체의 두께를 변화시킨 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 13은 제 １ 저항체(5Ω/□), 13MHz에 대하여 제 ３ 저항체의 두께를 변화시킨 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 14는 제 １ 저항체(50Ω/□), 13MHz에 대하여 제 ３ 저항체의 두께를 변화시킨 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 15(a)는~,(b)는 제 １ 저항체의 중앙을 개구시킨 경우의 전계 강도 분포를 도시한 도면,
도 16은 유전체의 형상을 변화시킨 경우의 전계 강도 분포를 도시한 종래예,
도 17(a)는 유전체 및 저항체가 없는 경우의 전계 강도 분포를 도시한 종래예,
도 17(b)는 유전체가 있고 저항체가 없는 경우의 전계 강도 분포를 도시한 종래예,
도 17(c)는 테이퍼 형상의 유전체가 있고 저항체가 없는 경우의 전계 강도 분포를 도시한 종래예,
도 18은 도전성 커버를 갖지 않는 전극의 변형예를 도시한 도면.
도 19는 본 발명의 변형예에 따른 RIE 플라즈마 에칭 장치의 전극부분의 종단면도,
도 20은 용사에 의해 형성된 저항체를 포함하는 전극의 단면도,
도 21은 기재의 외주면측으로부터 기재를 고정하는 크램프 주변의 단면도.
이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 각 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명 및 첨부 도면에 있어서, 동일한 구성 및 기능을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일 부호를 붙임으로써, 중복 설명을 생략한다.
〔1〕플라즈마 처리 장치의 전체 구성
우선, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 전극을 갖는 플라즈마 처리 장치의 전체 구성에 대해서, 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련되는 전극을 상부 전극에 이용한 RIE 플라즈마 에칭 장치(평행 평판형 플라즈마 처리 장치)를 도시한다. RIE 플라즈마 에칭 장치(10)는, 고주파의 에너지에 의해 플라즈마를 생성하고, 웨이퍼(W)를 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리 장치에 해당한다.
RIE 플라즈마 에칭 장치(10)는, 게이트 밸브(V)로부터 반입한 웨이퍼(W)를 내부에서 플라즈마 처리하는 처리 용기(100)를 갖는다. 처리 용기(100)는, 소경의 상부 원통형 챔버(100a)와 대경의 하부 원통형 챔버(100b)로 형성되어 있다. 처리 용기(100)는, 예를 들면 알루미늄 등의 금속으로 형성되고, 접지되어 있다.
처리 용기의 내부에는, 상부 전극(105) 및 하부 전극(110)이 대향해서 배치되고, 이것에 의해, 한쌍의 평행 평판 전극을 구성하고 있다. 상부 전극(105)은, 기재(105a), 도전성 커버(105b), 유전체 커버(105c) 및 제 １ 저항체(105d)를 갖고 있다. 기재(105a)는, 예를 들면, 알루미나나 석영 등의 유전체(세라믹스)로 형성된 판형상 부재이다. 도전성 커버(105b)는, 개구부를 갖고, 기재(105a)를 덮고 있다. 도전성 커버(105b)는, 예를 들면, 알루미늄, 카본, 티탄, 텅스텐 등의 금속으로 형성되어 있다. 도전성 커버(105b)는, 용사, 테이프 또는 시트 형상 부재의 부착, 이온 플레이팅, 도금 중 하나에 의해, 기재(105a)에 밀착시켜서 수십 ㎛의 두께로 형성된다.
제 １ 저항체(105d)는, 기재(105a)와 플라즈마의 사이에 마련되어 있다. 제 １ 저항체(105d)는, 예를 들면, 알루미늄, 카본, 티탄, 텅스텐 등이며 후술하는 중저항의 금속으로 형성되어 있다. 제 １ 저항체(105d)는, 링형상으로 3분할된 시트 형상의 저항체이다. 이 형상은 제 １ 저항체(105d)의 패턴화의 일 례이다. 제 １ 저항체(105d)는, 기재(105a)의 플라즈마측의 면에 밀착해서 유전체 커버(105c)에 매설되어 있다. 또한, 제 １ 저항체(105d)는, 유전체 커버(105c)로부터 노출하고 있어도 무방하다. 상부 전극(105)의 표면에는 알루미나가 용사되어 있다.
상부 전극(105)에는, 복수의 가스 구멍(105e)이 관통하고 있어서 샤워 플레이트로서도 기능하도록 되어 있다. 즉, 가스 공급원(115)으로부터 공급된 가스는, 처리 용기내의 가스 확산 공간(S)에서 확산된 후, 복수의 가스 구멍(105e)으로부터 처리 용기내에 도입된다. 또한, 도 1에서는, 상부 전극(105)의 단부측에만 가스 구멍(105e)을 마련하고 있지만, 당연히 중심부측에도 가스 구멍(105e)이 마련되어 있다. 그 때는, 기재(105a), 제 １ 유전체(105b), 절연층(105c) 및 제 １ 저항체(105d)를 관통하도록 가스 구멍(105e)이 마련된다.
하부 전극(110)은 기재(110a)를 갖고 있다. 기재(110a)는, 알루미늄 등의 금속으로 형성되어 있고, 절연층(110b)을 사이에 두고 지지대(110c)에 의해 지지되어 있다. 이것에 의해, 하부 전극(110)은 전기적으로 뜬 상태가 되어 있다. 또한, 지지대(110c)의 하방 부분은 커버(113)로 덮여 있다. 지지대(110c)의 하부 외주에는, 배플판(120)이 마련되어 있어서, 가스의 흐름을 제어한다.
기재(110a)에는, 냉매실(110a1)이 마련되어 있고, 냉매 도입관(110a2)의 인(IN)측으로부터 도입된 냉매가, 냉매실(110a1)을 순환하고, 냉매 도입관(110a2)의 아웃(OUT)측으로부터 배출되는 것에 의해, 기재(110a)를 소망하는 온도로 제어하도록 되어 있다.
기재(110a)의 상면에는, 정전척 기구(125)가 마련되어 있고, 그 위에 웨이퍼(W)를 탑재하도록 되어 있다. 정전척 기구(125)의 외주에는, 예를 들면 실리콘으로 형성된 포커스링(130)이 마련되어서, 플라즈마의 균일성을 유지하는 역할을 수행하고 있다. 정전척 기구(125)는, 알루미나 등의 절연 부재(125a)에 금속 시트 부재의 전극부(125b)를 개재시킨 구성을 갖는다. 전극부(125b)에는, 직류 전원(135)이 접속되어 있다. 직류 전원(135)으로부터 출력된 직류 전압이 전극부(125b)에 인가됨으로써, 웨이퍼(W)는 하부 전극(110)에 정전 흡착된다.
기재(110a)는, 제 1 급전선(140)을 거쳐서 제 1 정합기(145) 및 제 １ 고주파 전원(150)에 접속되어 있다. 처리 용기내의 가스는, 제 １ 고주파 전원(150)으로부터 출력된 고주파의 전계 에너지에 의해 여기되고, 이에 따라 생성된 방전형의 플라즈마에 의해 웨이퍼(W)에 에칭 처리가 실시된다.
도 2에 도시한 것과 같이, 제 １ 고주파 전원(150)으로부터, 예를 들면 100MHz의 고주파 전력이 하부 전극(110)에 인가되면, 표피 효과에 의해 고주파의 전류는, 하부 전극(110)의 표면을 전파하고, 하부 전극(110)의 상부 표면을 단부로부터 중앙부를 향해서 전파한다. 이것에 의하면, 하부 전극(110)의 중심측의 전계 강도가 하부 전극(110)의 단부측의 전계 강도보다 높아지고, 하부 전극(110)의 중심측에서는 단부측에서 가스의 전리나 해리가 촉진된다. 이 결과, 하부 전극(110)의 중심측의 플라즈마의 전자 밀도(Ne)는, 단부측의 플라즈마의 전자 밀도(Ne)보다 높아진다. 플라즈마의 전자 밀도(Ne)가 높은 하부 전극(110)의 중심측에서는 플라즈마의 저항율이 낮아지기 때문에, 대향하는 상부 전극(105)에 있어서도 상부 전극(105)의 중심측에 고주파에 의한 전류가 집중해서, 또한 플라즈마 밀도의 불균일이 높아진다. 그러나, 본 실시형태에 따른 플라즈마 에칭 장치(10)에서는, 상부 전극(105)에는 기재(105a) 및 제 １ 저항체(105d)가 마련되어 있다. 이것에 의해, 제 １ 저항체(105d)의 패턴에 따라 기재(105a)의 캐패시턴스 성분과 시스의 캐패시턴스 성분에 분압이 발생하고, 중심부의 플라즈마 밀도가 주변부의 플라즈마 밀도보다 높은 상기 현상을 해소하여서, 플라즈마 밀도의 균일성을 도모할 수 있다. 이 메카니즘에 대해서는 후술한다. 또한, 상부 전극(105)의 금속면을 전파한 고주파의 전류는 처리 용기(100)를 거쳐서 그라운드로 흐른다.
다시 도 1에 되돌아와서, 제 1 급전선(140)으로부터 분기한 제 2 급전선(155)에는 제 ２ 정합기(160)를 사이에 두고 제 ２ 고주파 전원(165)이 접속되어 있다. 제 ２ 고주파 전원(165)으로부터 출력된, 예를 들면 3.2MHz의 고주파는 바이어스 전압으로서 하부 전극(110)으로의 이온의 인입에 사용된다.
처리 용기(100)의 바닥면에는 배기구(170)가 마련되고, 배기구(170)에 접속된 배기 장치(175)를 구동하는 것에 의해, 처리 용기(100)의 내부를 소망하는 진공 상태로 유지하도록 되어 있다. 상부 챔버(100a)의 주위에는, 멀티폴링 자석(multi-pole ring matnet)(180a, 180b)이 배치되어 있다. 멀티폴링 자석(180a, 180b)은, 복수의 이방성 세그먼트 기둥형 자석이 링형상의 자성체의 케이싱에 부착되어 있고, 인접하는 복수의 이방성 세그먼트 기둥형 자석끼리의 자극의 방향이 서로 반대 방향이 되도록 배치되어 있다. 이것에 의해, 자력선이 인접하는 세그먼트 자석간에 형성되고, 상부 전극(105)과 하부 전극(110) 사이의 처리 공간의 주변부에만 자장이 형성되어서, 처리 공간에 플라즈마를 가두도록 작용한다.
도 3(a)에 참고예를 도시한 것과 같이, 전극(905)의 기재(905a)를 알루미늄 등의 금속으로 형성하면, 가스 구멍(920)의 내부 벽면에서 알루미늄의 금속면이 플라즈마에 노출한다. 이 때문에，이 금속면에 전계가 집중해서 가스 구멍(920)의 근방에서 이상 방전이 발생하는 경우가 있다. 이것을 방지하기 위해서, 기재(905a)가 금속인 경우에는 가스 구멍(920)에 알루미나 등의 유전체로 형성된 슬리브(925)를 장착할 필요가 있어서, 부품 점수가 늘어나서 고비용이 된다. 한편, 도 3(b)에 도시한 것과 같이, 본 실시형태에 따른 상부 전극(105)의 구성에서는, 가스 구멍(210)의 내부 벽면에는 유전체의 기재(105a)가 노출하고, 금속 이면은 노출하지 않는다. 이 때문에, 이상 방전의 문제가 발생하지 않는다. 이것에 의해, 종래와 같이 가스 구멍에 슬리브를 장착할 필요를 없애서, 비용을 경감할 수 있다.
〔2〕 저항체와 전계 강도 분포의 관계
다음에, 상부 전극(105)에 마련된 유전체의 기재(105a) 및 제 １ 저항체(105d)의 기능에 대해서 설명하기 전에 유전체 및 저항체를 이용한 전계 강도의 제어에 대해서, 도 4, 도 5(a), 도 5(b) 및 도 5(c)를 참조하면서 설명한다. 도 5(a)에서는, 유전체(305b)가 금속의 기재(305a)에 매설되어 있다. 금속의 시트 형상의 저항체(305d)는, 유전체(305b)의 플라즈마측의 면의 근방에서 유전체 커버(305c)에 매설되어 있다. 이 때, 저항체(305d)는, 상부 전극(105)의 하부의 전계 강도 분포에 다음과 같은 영향을 미치게 한다. 이것을 증명하기 위해서 실행한 시뮬레이션의 결과를 도 4에 도시한다. 또한, 시뮬레이션 조건으로서는, 모든 시뮬레이션에 대하여 플라즈마의 저항(ρ)을 1.5Ωm로 설정했다. 또한, 특별히 언급이 없는 한, 공급되는 고주파 전력의 주파수를 100MHz로 설정했다. 또한, 이하에 있어서 저항체의 시트 저항은, 시트 형상의 저항체의 단위 면적당의 저항치(Ω/□)로 나타내진다.
우선, 유전체(305b) 및 저항체(305d)를 갖지 않는 경우[도 17(a)], 저항체(305d)가 저저항(0.002Ω/□, 2Ω/□)인 경우, 저항체(305d)가 중저항(200Ω/□)인 경우, 저항체(305d)가 고저항(20,000Ω/□)인 경우에 대해서 시뮬레이션을 실행했다.
〔2-1〕 유전체 및 저항체가 없는 경우
유전체(305b) 및 저항체(305d)가 존재하지 않는 전극의 경우[도 17(a)]의 전계 강도 분포에 대해서 설명한다. 이하에서는, 각 조건에서의 전계 강도의 최대값을 Emax라고 한 때의 전계 강도 분포를 E/Emax로 도시한다. 도 4의 Ａ그룹에 속하는 유전체 없음/저항체 없음의 경우의 시뮬레이션 결과로부터도 명확한 것과 같이, 상부 전극(900)의 단부측에서 중심측으로 흐르는 고주파의 전류에 대하여 상부 전극의 하부의 전계 강도 분포(E/Emax)는, 중심부에서 강해진다.
〔2-2〕 저항체가 없는 경우
유전체(915)만이 마련되고, 저항체가 존재하지 않는 전극의 경우[도 17(b)], 유전체 없음/저항체 없음의 경우에 비해서 상부 전극(900)의 중앙부의 전계 강도 분포(E/Emax)가 낮아졌다. 이것에 의하면, 고주파의 전류가 상부 전극(900)의 금속 표면을 흐를 때, 상부 전극(900)의 중심부에 마련된 유전체(915)의 용적에 따른 캐패시턴스 성분과 시스의 캐패시턴스 성분에 의해 분압이 발생하고, 유전체 하부에서 고주파의 전계 강도에 분산이 발생했기 때문이다.
전계 강도 분포를 개선하기 위해서, 도 16의 C에 도시한 것과 같이, 유전체(915)를 테이퍼 형상으로 하는 것은 이미 제안되어 있다. 이 경우, 도 17(c)에 도시한 것과 같이, 상부 전극(900)의 단부로부터 중앙을 향해서 전계 강도 분포(E/Emax)의 균일성이 높아졌다. 이것은, 유전체(915)의 단부에서는 중심부보다 캐패시턴스 성분(C)이 커지기 때문에, 평면인 유전체(915)를 마련한 경우보다 유전체(915)의 단부에서 전계 강도 분포(E/Emax)가 지나치게 저하하지 않고, 균일한 전계 강도 분포가 얻어졌다고 생각할 수 있다.
그러나, 유전체(915)를 테이퍼 형상으로 형성하면, 알루미늄의 기재에 따른 유전체의 열팽창차가 커서, 접합면에서 응력이 집중하고, 또한 접합 계면의 치수 공차의 편차에 의한 열전도의 편차가 발생해서 접합면의 간극으로부터 먼지가 발생한다. 또한, 유전체면과 금속면의 차이에 의해 용사의 접착력의 차이가 발생해서 용사물이 벗겨진다. 이들은 챔버내의 오염의 원인이 되어서, 제품의 양품률을 저하시키고 있었다. 그래서, 유전체(915)를 테이퍼 형상으로 형성하는 대신에, 플랫 형상의 유전체(305b)에 더하여, 유전체 커버(305c)에 저항체(305d)를 매설했다. 저항체(305d)의 작용 및 효과에 대해서 이하에 설명한다.
〔2-3〕 저항체가 저저항인 경우
저항체(305d)가 저저항 (0.002Ω/□, 2Ω/□)인 경우, 도 4의 시뮬레이션 결과에서는, 유전체 및 저항체가 없는 경우와 같은 Ａ그룹의 결과가 되었다. 이 경우, 도 5(a)에 도시한 것과 같이, 고주파의 전류(I)는, 상부 전극(105)의 기재(305a)의 금속 표면을 단부로부터 중심부를 향해서 흐른다. 이것과 동시에, 고주파의 전류(I)는, 저항체(305d)의 금속 표면을 단부로부터 중심부를 향해서 흐른다.
여기에서, 기재(305a)의 금속 표면으로부터 저항체(305d)의 단부까지의 간격은, 고주파 전력의 스킨 깊이(skin depth)보다 작다. 스킨 깊이라는 것은, 도전체의 표면 부분을 실질적으로 고주파의 전류가 통과하는 표피의 두께를 나타낸다. 따라서, 본 실시형태와 같이 기재(305a)로부터 저항체(305d)까지의 갭이 스킨 깊이보다 작으면, 고주파의 전류(I)는, 저항체(305d)의 표면을 흐를 수 있다. 한편, 상기 갭이 스킨 깊이를 넘으면, 고주파의 전류(I)는, 저항체(305d)의 표면을 흐를 수 없다. 또한, 스킨 깊이는 다음 식으로 정의된다.
δ = (2/ωσμ) 1/2
단, ω = 2πf (f:주파수), σ:도전율, μ:투자율
저항체(305d)는 저저항이기 때문에, 저항체(305d)의 중심 위치(PC)와 단부 위치(PE)는 거의 등전위가 되고, 저항체(305d)의 금속 표면을 흐르는 전류량은, 기재(305a)의 금속 표면을 흐르는 전류량과 거의 동등하게 된다고 생각할 수 있다. 이 결과, 플라즈마측에서 보면, 기재(305a)와 저항체(305d)는 일체화 되어, 유전체(305b)는 존재하지 않는 것과 마찬가지로 된다. 즉 유전체(305b)는, 저항체(305d)에 의해 차단되기 때문에, 유전체(305b)의 캐패시턴스 성분(C)에 따라서는 고주파의 전계 강도 분포(E/Emax)를 저하시킬 수 없어, 유전체(305b) 및 저항체(305d)가 없는 경우[도 17(a)]와 같은 전계 강도 분포(E/Emax)가 된다.
〔2-4〕저항체가 중저항인 경우
한편, 저항체(305d)가 중저항(200Ω/□)인 경우, 도 4의 시뮬레이션 결과에서는, 테이퍼 형상의 유전체가 존재하는 경우[도 17(c)]와 같은 B 그룹의 결과가 되었다. 이 경우, 도 5(b)에 도시한 것과 같이, 고주파의 전류(I)는, 상부 전극(105)의 기재(305a)의 금속 표면을 단부로부터 중심부를 향해서 흐른다. 이것과 동시에, 고주파의 전류(I)는, 저항체(305d)의 금속 표면을 단부로부터 중심부를 향해서 흐른다.
이 때, 저항체(305d)는 중저항이다. 이 때문에, 저항체(305d)의 중심 위치(PC)와 단부 위치(PE)에는 전위차가 발생하고, 고주파의 에너지의 일부는, 전류가 저항체(305d)를 흐르는 사이에 저항체(305d)의 저항치(R)에 따른 쥴열로 변환되고 소비되어서, 전류와 저항에 따른 전위 분포가 발생한다. 이렇게 하여, 저항체(305d)가 중저항인 경우, 고주파의 전계 강도 분포(E/Emax)를 서서히 내릴 수 있다.
즉, 임피던스를 제어하고 싶은 부분에만 금속의 저항체의 패턴을 형성하는 것에 의해, 상부 전극(105)의 중심측의 임피던스(Z)(=C+R)를 상부 전극(105)의 단부측의 임피던스(Z)(=C)보다 서서히 크게 할 수 있다. 전극측의 임피던스가 크면 클수록, 플라즈마 생성에 소비 가능한 전계 에너지는 작아진다. 이것에 의해, 도 5(b)에 도시한 것과 같이, 상부 전극(105)의 중심측과 단부의 전계 강도 분포(E/Emax)를 균일하게 할 수 있다. 이 결과, 테이퍼 형상의 유전체를 사용하지 않아도, 원기둥 형상의 유전체(305b) 및 저항체(305d)를 이용하여, 테이퍼 형상의 유전체를 이용한 경우와 마찬가지로 전자 밀도(Ne)가 똑같은 플라즈마를 생성할 수 있다.
〔2-5〕 저항체가 고저항인 경우
저항체(305d)가 고저항(20,000Ω/□)인 경우, 도 4의 시뮬레이션 결과에서는, 유전체가 있고 저항체가 존재하지 않는 경우도 17(b)와 같은 C그룹의 결과가 되었다. 이 경우, 도 5(c)에 도시한 것과 같이, 고주파의 전류(I)는, 상부 전극(105)의 기재(305a)의 금속 표면을 단부로부터 중심부를 향해서 흐른다. 그러나, 저항체(305d)가 고저항이기 때문에, 저항체(305d)는 절연물과 마찬가지로 작용하고, 고주파의 전류(I)는, 저항체(305d)의 금속 표면을 흐르지 않는다. 이 결과, 플라즈마측에서는, 도 17(b)의 유전체만이 존재하는 경우와 같이 유전체(305b)의 캐패시턴스 성분(C)만이 보이고, 전계 강도 분포(E/Emax)는 전극 중앙에서 낮아져서, 유전체 단부에서 불균일해진다.
이상의 결과로부터, 저항체(305d)의 시트 저항치를, 저저항(2Ω/□)보다 크고, 고저항(20000Ω/□)보다 작은 값으로 해서, 20Ω/□ 내지 2000Ω/□ 중저항수치로 설정하면 바람직한 것을 알 수 있다. 이 결과를 이용해서, 본 실시형태에 따른 상부 전극(105)에서는, 유전체의 기재(105a)의 하부에 중저항의 제 １ 저항체(105d)를 마련한다. 또한, 제 １ 저항체(105d)에는, 임피던스를 제어하고 싶은 부분에만 금속의 패턴이 형성된다.
〔3〕 저항체의 형상이나 조합과 전계 강도 분포의 관계
다음에, 저항체의 형상이나 조합의 적정화를 도모하기 위해서, 저항체의 형상이나 조합이 전계 강도 분포에 어떻게 영향을 주는가 하는 시뮬레이션을 실행했다.
〔3-1〕제 １ 저항체(패턴화된 저항체)의 경우
처음에, 제 １ 저항체(105d)를 도 6(a) 및 도 7(a)에 도시한 것과 같이 패턴화했다. 도 6(a)의 1-1선 단면은, 도 7(a)의 우절반을 도시한다. 제 １ 저항체(105d)는, 링형상으로 3분할되어 있다. 외측의 링형상 부재(105d1)의 직경(Φ)은 240mm이며, 중앙의 링형상 부재(105d2)의 직경(Φ)은 160mm이고, 내측의 원형 부재(105d3)의 직경(Φ)은 80mm이다. 각 부재는, 소정의 간격만큼 등간격으로 이격되어 있다. 소정의 간격은, 해당 간격의 임피던스(1/Cω)가 제 １ 저항체(105d)의 저항(R)보다 커지도록 설정된다.
도 6(b)의 시뮬레이션 결과에 의하면, 제 １ 저항체(105d)가 저저항(0.002Ω/□, 2Ω/□) 또는 중저항(200Ω/□)인 경우, 도 16의 D에 도시된 단부착 유전체(915)를 마련한 경우에 가까운 전계 강도 분포가 되었다. 플라즈마측에서는, 기재(105a)의 노출 부분의 캐패시턴스 성분(C), 제 １ 저항체(105d)의 저항 성분(R1) 및 제 １ 저항체(105d)의 금속간에 발생하는 리액턴스 성분(X1)이 보이고, 이것에 의해, 상부 전극(105)의 중앙 부분의 전계 강도 분포(E/Emax)를 저하시킴으로써 분포 전체를 도 6(b)에 도시된 것과 같이 균일하게 분포시키고, 균일한 플라즈마를 생성할 수 있다. 한편, 제 １ 저항체(105d)가 고저항(20,000Ω/□)인 경우, 저저항 및 중저항의 경우보다 제 １ 저항체(105d)의 단부 부근에서 전계 강도 분포(E/Emax)의 불균일이 보였다.
또한, 제 １ 저항체(105d)는, 도 7(a)에 도시한 것과 같이, 소정의 간격으로 이격된 복수의 링형상 부재로서 형성되는 대신에, 도 7(b)와 같이 소정의 간격으로 이격된 대략 정방형의 복수의 섬형상 부재이어도 무방하고, 도 7(c)과 같이 소정의 간격으로 이격된 원형의 복수의 섬형상 부재이어도 무방하다. 어느 쪽의 경우도, 상술한 바와 같이, 소정의 간격은 해당 간격의 임피던스(1/Cω)가 제 １ 저항체(105d)의 저항(R)보다 커지도록 설정된다.
〔3-2〕제 １ 저항체와 제 ２ 저항체(일체형 저항체)의 경우
다음에, 도 8(a)에 도시한 것과 같이, 링형상으로 ３분할한 제 １ 저항체(105d)에 더하여, 기재(105a)와 플라즈마의 사이에 일체형(시트 형상)의 제 ２ 저항체(105f)를 마련했다. 도 8(a)에서는, 제 ２ 저항체(105f)는, 제 １ 저항체(105d)의 하방에서 유전체 커버(105c)에 매설되어 있지만, 제 １ 저항체(105d)의 상방에서 유전체 커버(105c)로 매설되어 있어도 좋다. 제 ２ 저항체(105f)는, 유전체 커버(105c)로부터 노출한 상태에서 유전체 커버(105c)의 플라즈마측의 면에 밀착해서 마련되어 있어도 좋다.
이것에 의하면, 제 ２ 저항체(105f)가 저저항(0.01Ωm)인 경우, 도 8(a)에 도시한 것과 같이, 플라즈마측에서는, 기재(105a)의 노출 부분의 캐패시턴스 성분(C), 제 １ 저항체(105d)의 저항 성분(R1), 제 １ 저항체(105d)의 갭 부분의 리액턴스 성분(X1) 및 제 ２ 저항체(105f)의 저항 성분(R2)이 보인다. 이것에 의해, 도 8(b)의 위의 그래프에 도시한 것과 같이, 상부 전극(105)의 중앙 부분의 전계 강도 분포(E/Emax)를 완만한 모양으로 저하시킬 수 있다.
또한, 제 ２ 저항체(105f)가 고저항(1Ωm)인 경우에도, 도 8(b)의 아래의 그래프에 도시한 것과 같이, 상부 전극(105)의 중앙 부분의 전계 강도 분포(E/Emax)를 저하시킴으로써, 상부 전극(105)의 단부와 중앙부의 전계 강도 분포를 균일하게 할 수 있다. 제 ２ 저항체(105f)가 고저항인 경우, 저항 성분(R2)이 크기 때문에, 제 ２ 저항체(105f)가 저저항인 경우에 비해서, 플라즈마측에서는 제 ２ 저항체(105f)가 절연물처럼 보이고 있다. 또한, 제 ２ 저항체(105f)를 고저항인 것과 저저항인 것을 복수 조합해서 이용해도 무방하다.
이와 같이, 기재(105a)와 플라즈마의 사이에, 제 １ 저항체(105d)와 함께 일체형의 제 ２ 저항체(105f)를 마련한 경우, 제 １ 저항체(105d)와 제 ２ 저항체(105f)의 시트 저항치의 총합을 저저항(2Ω/□)보다 크고, 고저항(20000Ω/□)보다 작은 수치로 해서, 20Ω/□ 내지 2000Ω/□로 하면 바람직하다.
〔3-3〕제 １ 저항체와 제 ３ 저항체(결합 저항체)의 경우
〔3-3-1〕 주파수를 변화시킨 경우의 전계 강도 분포
다음에, 제 １ 저항체와 제 ３ 저항체(결합 저항체)의 조합 전극에 있어서 주파수를 변화시킨 경우의 전계 강도 분포(E/Emax)의 변화에 대해서 설명한다. 발명자는 도 9(a)에 도시한 것과 같이, 링형상으로 3분할한 제 １ 저항체(105d)에 더하여, ３분할된 제 1 저항체(105d)의 갭에 제 ３ 저항체(105g)를 감입했다. 즉 제 ３ 저항체(105g)는 제 １ 저항체(105d)의 결합부에 마련되어서, 인접하는 제 １ 저항체(105d)끼리를 연결한다.
이 때의 조건으로서는, 제 １ 저항체(105d)는, 폭(D1)=200㎛, 직경(Φ)=160mm, 240mm, 80mm의 링형상 또는 원형상 부재이고, 그 저항치를 2Ω/□로 설정했다. 제 ３ 저항체(105g)의 저항치는 200Ω/□, 2000Ω/□, 20000Ω/□을 설정하고, 각각의 경우에 대해서 시뮬레이션을 실행했다. 그 결과를 도 9(b)에 도시한다. 도 9(b)에는, 플라즈마 여기용의 제 １ 고주파 전원(150)으로부터 출력되는 고주파 전력의 주파수를 100MHz, 13MHz, 2MHz로 설정한 경우가 도시되어 있다.
이것에 의하면, 주파수가 2MHz→13MHz→100MHz로 높아짐에 따라, 상부 전극(105)의 중앙 부분의 전계 강도 분포(E/Emax)는 저하하는 경향을 나타내고 있다. 이 경향은, 제 ３ 저항체(105g)의 저항치를 200Ω/□, 2000Ω/□, 20000Ω/□로 변화시켜도 변하지 않았다. 이것에 대해서 고찰하면, 캐패시턴스(C)는 1/jωC로 표시되고, 주파수(f)(ω=2πf)에 의존하는 것에 대해서, 레지스턴스(R)는 주파수에 의존하지 않는다. 따라서, 유전체(305b)의 캐패시턴스 성분(C)에 의한 임피던스(Z)는, 주파수가 오르면 감소한다. 한편, 레지스턴스(R)는, 주파수에 관계없이 일정하다. 따라서, 전체의 임피던스(Z)의 주파수 특성은, 주파수가 오르면 감소하고, 제 １ 저항체(105d) 및 제 ３ 저항체(105g)에 고주파의 전류가 흐르기 쉬워진다. 도 9(b)의 결과에서는, 제 ３ 저항체(105g)가 고저항일수록, 캐패시턴스(C) 및 레지스턴스(R)에 의한 전계 강도의 저하가 발휘되고, 상부 전극(105)의 중앙 부분의 전계 강도 분포(E/Emax)는 저하한다. 또한, 주파수가 높을수록 제 1 및 제 ３ 저항체에 고주파의 전류가 흘러서, 전계 강도의 저하가 발휘되고, 제 ３ 저항체(105g)의 저항치가 낮아져도 상부 전극(105)의 중앙 부분의 전계 강도 분포(E/Emax)는 저하해서, 전극 하방에서의 전계 강도의 균일성을 도모할 수 있다.
〔3-3-2〕두께 차이 저항체(제 1 및 제 ３ 저항체)의 전계 강도 분포
다음에, 도 10(a)에 도시한 것과 같이, 링형상으로 3분할한 제 １ 저항체(105d)의 폭(L : 갭)을 변화시키는 동시에, 제 ３ 저항체(105g)의 두께(D2)를 변화시켜서 시뮬레이션을 실행했다. 이 때의 조건으로서는, 제 １ 저항체(105d)는, 폭(D1)=200㎛, 직경(Φ)=160, 240mm의 링형상 및 직경(Φ)=80의 원형상이고, 그 저항치를 0.5Ω/□로 설정했다. 고주파 전력의 주파수는 100MHz이다. 제 ３ 저항체(105g)의 두께는, 0.1mm, 0.05mm, 0.01mm로 가변으로 설정했다.
그 결과를 도 10(b)에 도시한다. 제 １ 저항체(105d)의 폭(L)에 대해서는, 위의 그래프로부터 2mm, 10mm, 20mm로 설정된 결과를 도시하고 있다. 이것을 보면 어느 쪽의 경우에도, 상부 전극(105)의 중앙 부분의 전계 강도 분포(E/Emax)는 저하하지 않고, 전극 하방에서의 전계 강도 분포(E/Emax)의 균일성을 도모할 수는 없었다.
따라서, 도 10(a)에 도시한 시뮬레이션과 같은 구성에서, 제 １ 저항체(105d)의 저항치만을 보다 고저항인 5Ω/□로 설정했다. 고주파 전력의 주파수는 100MHz, 제 ３ 저항체(105g)의 두께(D2)를 0.1mm, 0.05mm, 0.01mm로 설정했다.
그 결과를 도 11에 도시한다. 이것을 보면, 폭(L)이 2mm인 경우, 상부 전극(105)의 중앙 부분의 전계 강도 분포(E/Emax)는 저하하지 않았다. 한편, 폭(L)이 10mm 및 20mm인 경우, 제 ３ 저항체(105g)의 두께가 얇을수록 상부 전극(105)의 중앙 부분의 전계 강도 분포(E/Emax)가 저하하는 경향이 보였다.
다음으로, 상기 구성에서, 제 １ 저항체(105d)의 저항치만을 보다 고저항의 50Ω/□로 설정했다. 고주파 전력의 주파수는 100MHz, 제 ３ 저항체(105g)의 두께(D2)를 0.1mm, 0.05mm, 0.01mm로 설정했다.
그 결과를 도 12에 도시한다. 이것을 보면, 폭(L)이 2mm, 10mm 및 20mm인 모든 경우에 있어서, 상부 전극(105)의 중앙 부분의 전계 강도 분포(E/Emax)가 저하하는 경향이 보이고, 제 ３ 저항체(105g)의 두께가 얇을수록 이 경향은 현저하게 보였다.
다음에, 상기 구성에서, 제 １ 저항체(105d)의 저항치를 5Ω/□, 고주파 전력의 주파수를 13MHz로 변경하고, 제 ３ 저항체(105g)의 두께(D2)를 0.1mm, 0.05mm, 0.01mm로 설정했다.
그 결과를 도 13에 도시한다. 이것을 보면, 폭(L)이 2mm, 10mm 및 20mm인 모든 경우에 있어서, 상부 전극(105)의 중앙 부분의 전계 강도 분포(E/Emax)는 저하하지 않아, 전극 하방에서의 전계 강도 분포(E/Emax)의 균일성을 도모할 수는 없었다.
마지막으로, 상기 구성에서, 제 １ 저항체(105d)의 저항치를 보다 높은(50)Ω/□로 변경하고, 고주파 전력의 주파수를 13MHz, 제 ３ 저항체(105g)의 두께(D2)를 0.1mm, 0.05mm, 0.01mm로 설정했다.
그 결과를 도 14에 도시한다. 이것에 의하면, 폭(L)이 커짐에 따라, 상부 전극(105)의 중앙 부분의 전계 강도 분포(E/Emax)가 저하하여, 전극 하방에서의 전계 강도 분포(E/Emax)의 균일성을 도모할 수 있었다.
이상의 결과로부터, 장치에 13MHz 내지 100MHz의 범위내의 고주파 전력을 공급하는 동시에, 제 １ 저항체(105d)의 시트 저항치를 5Ω/□ 내지 50Ω/□의 범위로 설정한 경우, 링형상의 제 １ 저항체(105d)의 소정의 간격을 10mm 내지 20mm의 범위로 설계하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다.
〔3-4〕중앙이 개구된 제 １ 저항체의 경우
다음에, 도 15(a)에 도시한 것과 같이, 제 １ 저항체(105d)를 중앙에서 개구한 1개의 링형상 부재로 한 경우에 대해서 시뮬레이션을 실행했다. 이 때의 조건으로서는, 최초에, 제 １ 저항체(105d)의 중앙 개구를 Φ=160mm로 설정하고, 그 저항치를 0.002Ω/□, 2Ω/□, 200Ω/□, 20,000Ω/□로 설정했다. 또한, 고주파 전력의 주파수를 100MHz로 설정했다. 그 결과를, 도 15(b)에 도시한다. 이것에 의하면, 제 １ 저항체(105d)의 개구 직경에 따라 개구한 부분 근방의 상부 전극의 전계 강도 분포(E/Emax)가 저하했다.
따라서, 제 １ 저항체(105d)의 중앙 개구를 Φ=80mm로 변경한 경우에 대해서 시뮬레이션을 실행했다. 그 결과, 역시, 제 １ 저항체(105d)의 개구 직경에 따라 개구한 부분 근방의 상부 전극(105)의 전계 강도 분포(E/Emax)가 저하했다. 도 15(b)의 결과로부터, 금속의 저항체[제 １ 저항체(105d)]의 개구 직경은, 유전체(305b)에 단차부를 마련하거나, 테이퍼 형상으로 하는 것과 마찬가지의 효과를 나타내는 것을 알았다.
이상에 설명한 바와 같이, 상기 실시형태에 따른 전극에 의하면, 기재(105a)의 제 １ 저항체(105d)로부터 노출한 부분에 따른 용량과 단수 또는 복수의 저항체의 저항치에 의해, 상부 전극(105)의 플라즈마면에 형성되는 시스 전계에 영향을 미치게 하고, 이것에 의해, 플라즈마를 생성하기 위한 전계 강도 분포(E/Emax)를 저하시킬 수 있다.
〔4〕변형예
본 발명의 변형예에 따른 RIE 플라즈마 에칭 장치에 대해서 간단하게 설명한다. 도 19는, 본 발명의 변형예에 따른 RIE 플라즈마 에칭 장치(10)의 일부를 도시한 단면도이다. 상부 전극(105)은, 상부 기재(105a), 및 상부 기재(105a)의 바로 위에서 상부 기재(105a)와 함께 샤워헤드를 형성하는 가스 확산부(도전체의 베이스플레이트)(300)를 가지고 있다. 즉, 변형예에 따른 RIE 플라즈마 에칭 장치(10)에서는, 상부 전극(105)이, 가스 확산부(300)를 사이에 두고 처리 용기(100)의 천장면에 고정되어 있다. 가스는, 가스 공급원(115)으로부터 공급되고, 가스 확산부(300)에서 확산된 후, 가스 확산부(300)에 형성된 복수의 가스 통로로부터 상부 기재(105a)의 복수의 가스 구멍(105e)으로 통과되고, 처리 용기(100)의 내부에 도입된다.
(저항체의 제조방법)
이하의 설명에서는, 도 19에 도시한 변형예에 따른 RIE 플라즈마 에칭 장치(10)의 전극의 구조를 전제로, 도전성 커버(105b), 제 1 저항체(105d) 및 제 2 저항체(105f)의 제조방법에 대해서 설명한 후, 상부 전극(105)의 부착방법에 대해서 설명한다.
도 20(a)은, 용사에 의해 일체로 형성된 도전성 커버(105b) 및 제 1 저항체(105d)를 포함하는 상부 전극(105)의 단면도이다. 도 20(b)은, 용사에 의해 형성된 도전성 커버(105b), 제 1 저항체(105d) 및 제 2 저항체(105f)를 포함하는 상부 전극(105)의 단면도이다.
도 20(a)에 도시한 상부 전극(105)은, 다음의 두 공정에 의해 제조된다.
(1)두께가 10mm인 석영(알루미나 세라믹이어도 좋다)으로 이루어지는 기재(105a)의 하면 중앙 이외의 표면 전체에 알루미늄(Al)을 용사한다. 용사된 알루미늄(Al)은 도전성 커버(105b) 및 제 1 저항체(105d)로서 기능한다. 예를 들면, 기재(105a)의 하면 중앙에는, 직경(Φ)이 75mm인 개구가 마련된다.
(2)(1)의 용사 후, 기재(105a)의 표면에 내플라즈마성이 높은 이트리아를 용사하고, 표면용사층(105h)을 형성한다. 표면용사층(105h)의 두께는 100~200㎛ 정도이다.
도 20(b)에 도시한 상부 전극(105)은, 다음 세 공정에 의해 제조된다. 도 20(b)의 상부 전극 (205)는 도 20(a)의 상부 전극(205)의 변형예이다
(1)두께가 10mm인 석영(알루미나 세라믹이어도 좋다)으로 이루어지는 기재(105a)의 하면 중앙 및 상면(외주를 제외하고) 이외의 표면 전체에, 도전성 커버(105b) 및 제 1 저항체(105d)로서의 알루미늄(Al)을 용사한다. 기재(105a)의 하면 중앙에는, 예를 들면 직경(Φ)이 75mm인 개구가 마련된다. 기재(105a)의 상면의 외주에는, 10mm의 폭으로 알루미늄(Al)이 용사된다. 기재(105a)의 상면 중앙에는 알루미늄(Al)의 용사는 존재하지 않는다.
(2)(1)의 용사 후, 기재(105a)의 하면 전체에 티타니아이트리아(TiO2Y2O3)를 용사한다. 용사된 티타니아이트리아(TiO2Y2O3)는 제 2 저항체(105f)로서 기능한다. 예를 들면, 티타니아이트리아(TiO2Y2O3)의 두께는 100㎛ 정도이다.
(3)(2)의 용사 후, 기재(105)의 표면에 이트리아를 용사하고(FC코트), 표면용사층(105h)을 형성한다. 표면용사층(105h)의 두께는 100~200㎛ 정도이다. 기재(105a)의 상면 중앙의 알루미늄(Al)의 용사가 존재하지 않는 부분에는, 이트리아의 용사도 존재하지 않는다.
이와 같이, 도전성 커버(105b) 및 제 1 저항체(105d)를 용사에 의해 형성할 수 있다. 제 2 저항체(105f)도 또한, 용사에 의해 형성할 수 있다. 용사에 의해 도전성 커버(105b), 제 1 저항체(105d) 및 제 2 저항체(105f)를 형성하면, 상기와 같이 최소한의 공정으로 간단하게 소망하는 상부 전극(105)을 제조할 수 있다. 또한, 도 20(a)의 전극의 경우, 표면용사층(105h), 도전성 커버(105b) 및 제 1 저항체(105d)의 순으로 박리하고, 새롭게 도전성 커버(105b) 및 제 1 저항체(105d), 표면용사층(105h)의 순으로 재용사하는 것에 의해, 간단하게 상부 전극(105)을 재생할 수 있다. 도 20(b)의 전극의 경우에도 마찬가지로, 표면용사층(105h), 제 2 저항체(105f), 도전성 커버(105b) 및 제 1 저항체(105d)를 박리 후, 각각을 재용사하는 것에 의해, 간단하게 전극을 재생할 수 있다.
제 1 저항체(105d)의 시트 저항치는, 2× 10-4Ω/□~20Ω/□의 범위의 수치를 가질 수 있다. 또한, 제 2 저항체(105f)의 시트 저항치는, 20Ω/□~2000Ω/□의 범위의 수치를 가질 수 있다. 제 1 저항체(105d)와 제 2 저항체(105f)의 시트 저항치의 총합이, 20Ω/□~2000Ω/□의 범위의 수치이면 보다 바람직하다.
제 2 저항체(105f)가 되는 티타니아이트리아(TiO2Y2O3)는, 산화티탄을 함유한 복합저항체의 일 례이고, 산화티탄을 함유하고 있으면 어떤 소재여도 무방하다.
또한, 도 20(a)의 예에서는, 상부 기재(105a)의 하면에 대하여 표면용사층(105h)을 균일하게 용사하고 있기 때문에, 제 1 저항체(105d)가 존재하지 않는 장소에서는, 표면용사층(105h)의 플라즈마측의 면이 오목한 형상이 된다. 도 20(b)에서도 마찬가지로, 기재(105a)의 하면에 대하여 표면용사층(105h) 및 제 2 저항체(105f)를 균일하게 용사하고 있기 때문에, 제 1 저항체(105d)가 존재하지 않는 장소에서는, 표면용사층(105h)의 플라즈마측의 면이 오목한 형상이 된다.
이에 대하여, 도 20(c)의 예에서는, 제 1 저항체(105d)가 존재하지 않는 개소에서는 표면용사층(105h)을 제 1 저항체(105d)만큼 두껍게 용사한다. 이에 의해, 표면용사층(105h)의 플라즈마측의 면은, 전면에 있어 평탄하게 된다.
기재(105a)의 상면은 알루미늄(Al) 및 이트리아의 표면용사층(105h)이 적층되어 용사되어 있어도 무방하고, 용사 알루미늄(Al)만 용사되어 있어도 무방하고, 알루미늄(Al)도 이트리아의 표면용사층(105h)도 용사되어있지 않고, 기재(105a)가 노출되어 있어도 무방하다.
또한, 제 2 저항체(105f)를 저항율이 높은 층과 저항율이 낮은 층을 조합한 적층구조로 해도 무방하다. 예를 들면, 저항율이 높은 층으로서 약 104Ωcm인 저항율을 가지는 탄화규소(SiC), 저항율이 낮은 층으로서 약 10-4Ωcm인 저항율을 가지는 카본(C)을 조합한 층을 상술한 실시형태에서 나타낸 제 2 저항율(105f)과 바꿔놓아도 무방하다. 이 경우, 탄화규소의 층은 CVD(Chemical Vapor Deposition)를 이용하여 형성하고, 카본의 층은 그래파이트 시트, 카프톤 테이프 등을 이용하여 제작한다. 이에 의해서도, 상기 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 도 20(a)~도 20(c)는, 전술한 대로 도 19에 도시한 가스 확산부(300)에 상부 기재(105a)의 상면이 밀착한 경우에 적용되나, 도 1과 같이 상부 기판(105a)의 바로 위에 가스 확산부(300)가 개재되지 않고, 바로 가스 확산 공간(S)이 있는 경우에는, 도 20(a)과 같이 상부 기재(105a)의 상면 전체에 알루미늄 용사(105b)를 실시할 필요가 있다.
또한, 본 발명의 제 1 실시형태(도 1~도 18을 참조)에서는, 도전성 커버(105b)와 제 1 저항체(105d)를 개별 부재로서 설명했다. 이에 반하여, 변형예(도 19~도 21을 참조)에서 설명한 바와 같이, 알루미늄 용사에 의해 도전성 커버(105b)와 제 1 저항체(105d)를 동일 소재이고 또한 동시에 제작하도록 해도 무방하다. 또한, 도전성 커버(105b) 및 제 1 저항체(105d)를 텅스텐으로 형성하여도 좋다. 이 텅스텐은 용사에 의해 제작 할 수 있다. 예를 들어, 기재(105a)가 알루미나 세라믹의 경우, 텅스텐은 알루미늄과 비교해서 기재(105a)와의 열팽창율의 차이가 적다. 따라서, 도전성 커버(105b) 및 제 1 저항체(105d)와 기재(105a)와의 열팽창률의 차이에 의한 상부 전극(105)의 파손을 보다 확실하게 막을 수 있다.
(전극의 부착방법)
상부 전극(105)의 부착방법에 대해서, 도 21을 참조하면서 설명한다. 도 21은, 상부 전극(105)의 외주면측으로부터 상부 전극(105)을 고정하는 크램프(600)와, 그 주변을 나타낸 단면도이다.
본 실시형태에서는, 상부 기재(105a)의 외주면측에 도전성의 L자형 크램프(600)를 배치한다. 상부 전극(105)은, 가스 확산부(도전체의 베이스플레이트)(300)와 크램프(600)를 고정하는 나사(605) 및 스프링 링(610)을 이용하여 가스 확산부(300)에 밀착 고정된다. 이에 의해, 상부 전극(105)은, 크램프(600)의 손톱부(600a)의 상면, 크램프(600)의 측면, 가스 확산부(300)의 하면의 일부에서 제 1 저항체(105d) 및 도전성 커버(105b)와 근접한다.
따라서, 가스 확산부(300)의 하면에 있어서는, 영역(a)에서만 도전성 커버(105b)와 금속의 가스 확산부(300)가 커플링한다(전기적으로 접속된다). 그러나, 상부 기재(105a)의 측면에 있어서, 크램프(600)의 존재에 의해, 영역(b)에서 도전성 커버(105b)와 가스 확산부(300)가 커플링하고, 상부 기재(105a)의 하면에 있어서, 영역(c)에서 제 1 저항체(105d)와 가스 확산부(300)가 커플링한다. 이에 의해, 상부 기재(105a)의 상면과 가스 확산부(300)의 하면 사이에서 충분한 그라운드 커플링 영역을 확보할 수 없는 경우라도, 크램프(600)와 커플링 영역(b) 및 영역(c)을 이용하여, 전체로서 충분한 그라운드 커플링 영역을 얻을 수 있다.
또한, 크램프(600)에서 그라운드 커플링 영역이 확보되는 경우라도, 도 20(a)과 같이 상부 기재(105a)의 상면 전체를 용사하고, 상면 전체를 커플링 영역으로 하여도 무방하다. 단, 도 20(b)과 같이 기재(105a)의 상면을 노출시키면, 표면용사층(105h)과 가스 확산부(300)나 천장의 접촉 면적이 적어지기 때문에, 표면용사층(105h)과 가스 확산부(300)나 천장의 접촉에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
크램프(600)의 형상, 크램프(600) 및 기재(105a)간의 극간은, 도 21에 도시한 형상 등으로 한정되지 않는다. 예를 들면, C = εrεoS/d(εr:비유전률, εo:진공의 유전율, S=크램프 및 전극간 면적, d=크램프 및 전극간 거리)로 나타내어지는 정전용량(C)을 크게 하도록, 크램프(600)의 손톱부(600a)를 가능한 한 늘이는 것이나, 크램프(600)와 제 1 저항체(105d)의 사이의 거리를 최대한 작게 하는 것이 바람직하다.
도 21에 도시한 제 1 저항체(105d)를 가지는 상부 전극(105) 대신에, 도 20(b)에 도시한 제 1 저항체(105d) 및 제 2 저항체(105f)를 가지는 상부 전극(105)을 크램프(600)에 의해 고정하는 경우에도, 커플링 영역(a)~(c)을 이용할 수 있다.
또한, 커플링 링(610)의 반작용<반동?>에 의해, 크램프(600)의 조임을 직접 가스 확산부(300)나 천장에 가하지 않고, 상부 전극(105)을 천장면에 고정할 수 있다. 또한, 크램프(600)의 표면에도 이트리아 등을 용사하는 것에 의해 표면용사층(105h)이 형성되어 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 제 1 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다는 것은 말할 필요도 없다. 당업자라면, 특허청구의 범위에 기재된 범주내에 있어서, 각종의 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명확하고, 그들에 관해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.
예를 들면, 본 발명에 따른 전극의 제 １ 저항체는, 도 18(a)에 도시된 것과 같이, 기재(105a), 유전체 커버(105c) 및 패턴화된 제 １ 저항체(105d)로 형성되어 있어도 무방하다. 또한, 본 발명에 관련되는 전극의 제 １ 저항체는, 도 18(b)에 도시한 것과 같이, 기재(105a), 유전체 커버(105c) 및 기재(105a)의 플라즈마면 중앙에 개구를 갖는 제 １ 저항체(105d)로 형성되어도 좋다. 단지, 이들의 경우, 도전성 커버(105b)가 없기 때문에, 기계적 강도를 유지하기 위해서 기재(105a)나 유전체 커버(105c)의 두께를 적정화하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 전극의 제 １ 저항체는, 기재와 플라즈마의 사이에 마련되고, 금속에 의해 소정의 패턴으로 형성되어 있으면 좋고, 예를 들면, 유전체 커버에 매설해 있지 않고, 플라즈마측에 노출하고 있어도 무방하다.
또한, 본 발명에 관련되는 전극은, 상부 전극에 한정되지 않고 하부 전극이어도 무방하다. 상부 전극 및 하부 전극의 양쪽에 적용해도 좋다. 이 때, 상술한 제 ２ 저항체는, 직류 전압이 인가되는 것에 의해 하부 전극상에 탑재된 웨이퍼(W)를 정전 흡착하는 정전척의 기능을 겸용하고 있어도 무방하다.
제 １ 저항체가 패턴화되어 있는 경우, 갭 부분에 상기 전극을 관통하는 복수의 가스 구멍을 통과해도 좋다.
피처리체는, 200mm이나 300mm 이상의 실리콘 웨이퍼이어도 좋고, 730mm× 920mm 이상의 기판이어도 좋다.
10…플라즈마 에칭 장치
105…상부 전극
105a, 110a…기재
105b…도전성 커버
105c…유전체 커버
105d…제 １ 저항체
105f…제 ２ 저항체
105g…제 ３ 저항체
110…하부 전극
150…제 １ 고주파 전원
165…제 ２ 고주파 전원
300…가스 확산부
W …웨이퍼
105…상부 전극
105a, 110a…기재
105b…도전성 커버
105c…유전체 커버
105d…제 １ 저항체
105f…제 ２ 저항체
105g…제 ３ 저항체
110…하부 전극
150…제 １ 고주파 전원
165…제 ２ 고주파 전원
300…가스 확산부
W …웨이퍼
Claims (20)
- 내부에서 피처리체를 플라즈마 처리하는 처리 용기와, 상기 처리 용기의 내부에서 서로 대향하고, 그 사이에 처리 공간을 형성하는 제 1 및 제 ２ 전극과, 상기 제 1 및 제 ２ 전극 중 적어도 하나에 접속되고, 상기 처리 용기내에 고주파 전력을 출력하는 고주파 전원을 구비하는 플라즈마 처리 장치에 있어서,
상기 제 1 및 제 ２ 전극 중 적어도 하나를 포함하는,
판형상의 유전체로 이루어진 기재와,
개구부를 갖고, 상기 기재를 덮는 도전성 커버와,
상기 기재와 플라즈마의 사이에 마련된 금속의 저항체를 포함하는
플라즈마 처리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
개구부를 가지고, 상기 기재를 덮는 도전성 커버를 더 구비하는 플라즈마 처리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 저항체는 패턴화되어 있는 플라즈마 처리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기재의 플라즈마측의 면에서 상기 기재를 덮는 유전체 커버를 더 구비하고,
상기 저항체는 상기 유전체 커버에 매설되어 있는
플라즈마 처리 장치.
- 제 4 항에 있어서,
상기 유전체 커버는 용사, 테이프 또는 시트 형상 부재의 부착, 이온 플레이팅, 도금 중 하나에 의해 형성되는 플라즈마 처리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 저항체는, 소정의 간격으로 이격된 복수의 링형상의 부재 또는 소정의 간격으로 이격된 복수의 섬형상의 부재를 갖는 플라즈마 처리 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 소정의 간격은, 해당 간격의 임피던스(1/Cω)가 상기 저항체의 저항(R)보다 커지도록 설정되는 플라즈마 처리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기재와 플라즈마의 사이에 금속의 추가 저항체를 더 구비하는 플라즈마 처리 장치.
- 제 8 항에 있어서,
상기 저항체와 상기 추가 저항체의 시트 저항치의 총합은, 20Ω/□ 내지 2000Ω/□의 범위의 수치인 플라즈마 처리 장치.
- 제 6 항에 있어서,
상기 저항체의 이격된 부재의 사이에는, 상기 저항체의 두께보다 얇은 추가 저항체가 감입되어 있는 플라즈마 처리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 ２ 전극 중 하나에 13MHz ~ 100MHz의 범위내의 플라즈마 생성용의 고주파 전력을 공급하는 플라즈마 처리 장치.
- 제 6 항에 있어서,
상기 저항체를 갖는 전극은 상부 전극이고,
상기 저항체의 이격된 부분에 가스 공급관을 통과시키는
플라즈마 처리 장치.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저항체는 용사에 의해 형성되는 플라즈마 처리 장치.
- 제 13 항에 있어서,
상기 기재와 플라즈마의 사이에 금속의 추가 저항체를 더 구비하며,
상기 추가 저항체는 용사에 의해 형성되는
플라즈마 처리 장치.
- 제 14 항에 있어서,
상기 추가 저항체의 용사는 산화티탄을 함유한 복합저항체를 이용하여 행해지는 플라즈마 처리 장치.
- 제 13 항에 있어서,
상기 저항체의 용사는, 상기 기재의 적어도 플라즈마 공간측의 면에 대향하는 면을 일부 남기고 행해지는 플라즈마 처리 장치.
- 제 13 항에 있어서,
상기 기재는, 상기 기재의 외주면측으로부터 상기 기재를 지지하고, 상기 기재를 상기 처리 용기에 고정하는 도전체의 크램프에 전기적으로 접속되어 있는 플라즈마 처리 장치.
- 제 14 항에 있어서,
상기 추가 저항체의 시트 저항치는, 20Ω/□ ~ 2000Ω/□의 범위의 수치인 플라즈마 처리 장치.
- 제 13 항에 있어서,
상기 저항체의 시트 저항치는, 2× 10-4Ω/□~20Ω/□의 범위의 수치인 플라즈마 처리 장치.
- 인가된 고주파 전력에 의해 가스로부터 플라즈마를 생성하고, 생성된 플라즈마를 이용하여 피처리체를 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리 장치용의 전극에 있어서,
상기 전극은, 서로 대향하고, 그 사이에 플라즈마 처리 공간을 형성하는 제 1 및 제 ２ 전극 중 적어도 하나이고,
판형상의 유전체로 이루어진 기재와,
개구부를 갖고, 상기 기재를 덮는 도전성 커버와,
상기 기재와 플라즈마의 사이에 마련된 금속의 저항체를 포함하는
플라즈마 처리 장치용의 전극.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101530590B1 (ko) * | 2013-11-29 | 2015-06-22 | 율촌화학 주식회사 | 셀 파우치 및 그 제조방법 |
| KR101652950B1 (ko) | 2015-12-22 | 2016-08-31 | 주식회사 코원 | 플렉시블 타입의 냄새 확산방지용 작업부스 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8418649B2 (en) * | 2007-12-19 | 2013-04-16 | Lam Research Corporation | Composite showerhead electrode assembly for a plasma processing apparatus |
| US8449786B2 (en) * | 2007-12-19 | 2013-05-28 | Lam Research Corporation | Film adhesive for semiconductor vacuum processing apparatus |
| JP5683822B2 (ja) * | 2009-03-06 | 2015-03-11 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置用の電極 |
| JP5606063B2 (ja) * | 2009-12-28 | 2014-10-15 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| JP5513104B2 (ja) * | 2009-12-28 | 2014-06-04 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| JP5982129B2 (ja) * | 2011-02-15 | 2016-08-31 | 東京エレクトロン株式会社 | 電極及びプラズマ処理装置 |
| JP6068849B2 (ja) * | 2012-07-17 | 2017-01-25 | 東京エレクトロン株式会社 | 上部電極、及びプラズマ処理装置 |
| JP2017504955A (ja) | 2013-11-06 | 2017-02-09 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | Ｄｃバイアス変調による、粒子発生抑制装置 |
| JP6714978B2 (ja) * | 2014-07-10 | 2020-07-01 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置用の部品、プラズマ処理装置、及びプラズマ処理装置用の部品の製造方法 |
| WO2017127163A1 (en) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | Applied Materials, Inc. | Ceramic showerhead with embedded conductive layers |
| US9852889B1 (en) | 2016-06-22 | 2017-12-26 | Lam Research Corporation | Systems and methods for controlling directionality of ions in an edge region by using an electrode within a coupling ring |
| TWI610329B (zh) * | 2016-11-08 | 2018-01-01 | 財團法人工業技術研究院 | 電漿處理裝置 |
| CN207743194U (zh) * | 2018-01-03 | 2018-08-17 | 惠科股份有限公司 | 一种陶瓷结构、下电极及干蚀刻机 |
| WO2020117371A1 (en) * | 2018-12-07 | 2020-06-11 | Applied Materials, Inc. | Ground electrode formed in an electrostatic chuck for a plasma processing chamber |
| JP7153574B2 (ja) * | 2019-01-17 | 2022-10-14 | 東京エレクトロン株式会社 | 上部電極構造、プラズマ処理装置、及び上部電極構造を組み立てる方法 |
| JP2020147795A (ja) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| CN112017936B (zh) * | 2019-05-28 | 2024-05-31 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体处理装置 |
| JP7278174B2 (ja) * | 2019-08-23 | 2023-05-19 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ溶射装置及びプラズマ溶射方法 |
| JP7428521B2 (ja) | 2020-01-15 | 2024-02-06 | 株式会社テクノ菱和 | 電極 |
| CN114256046B (zh) * | 2020-09-22 | 2024-07-05 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 等离子体处理装置及其工作方法 |
| CN114695045A (zh) * | 2020-12-29 | 2022-07-01 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 等离子体刻蚀设备 |
| JP7409535B1 (ja) | 2023-02-22 | 2024-01-09 | Toto株式会社 | 静電チャック及びその製造方法 |
| JP7409536B1 (ja) | 2023-02-22 | 2024-01-09 | Toto株式会社 | 静電チャック及びその製造方法 |
| JP7480876B1 (ja) | 2023-02-22 | 2024-05-10 | Toto株式会社 | 静電チャック及びその製造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5716451A (en) * | 1995-08-17 | 1998-02-10 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
| JP2004363552A (ja) | 2003-02-03 | 2004-12-24 | Okutekku:Kk | プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置用の電極板及び電極板製造方法 |
| JP2005228973A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Tokyo Electron Ltd | 溶射部材、電極、およびプラズマ処理装置 |
| US20050241583A1 (en) * | 2004-04-30 | 2005-11-03 | Arthur Buechel | Method for the production of a disk-form workpiece based on a dielectric substrate as well as vacuum treatment installation for same |
| KR20080014660A (ko) * | 2006-08-10 | 2008-02-14 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 플라즈마 처리 장치용 탑재대 및 플라즈마 처리 장치 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5557215A (en) * | 1993-05-12 | 1996-09-17 | Tokyo Electron Limited | Self-bias measuring method, apparatus thereof and electrostatic chucking apparatus |
| US6165276A (en) * | 1999-09-17 | 2000-12-26 | United Microelectronics Corp. | Apparatus for preventing plasma etching of a wafer clamp in semiconductor fabrication processes |
| JP4454781B2 (ja) | 2000-04-18 | 2010-04-21 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| JP4482308B2 (ja) * | 2002-11-26 | 2010-06-16 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
| CN100495654C (zh) | 2003-02-03 | 2009-06-03 | 日本奥特克株式会社 | 等离子体处理装置和等离子体处理装置用的电极板和电极板制造方法 |
| JP2006165093A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2005347620A (ja) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置の載置台ユニット |
| JP4704088B2 (ja) | 2005-03-31 | 2011-06-15 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| JP2007132757A (ja) | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Osaka City | 外観検査方法および同装置 |
| JP4707588B2 (ja) * | 2006-03-16 | 2011-06-22 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びそれに用いられる電極 |
| TWI431681B (zh) * | 2006-05-15 | 2014-03-21 | Ulvac Inc | 洗淨方法及真空處理裝置 |
| US20080073032A1 (en) * | 2006-08-10 | 2008-03-27 | Akira Koshiishi | Stage for plasma processing apparatus, and plasma processing apparatus |
| JP5233093B2 (ja) | 2006-08-10 | 2013-07-10 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置用の載置台及びプラズマ処理装置 |
| WO2008082978A2 (en) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Electrostatic chuck and method of forming |
| JP5029089B2 (ja) | 2007-03-26 | 2012-09-19 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置用の載置台及びプラズマ処理装置 |
| JP5361457B2 (ja) * | 2009-03-06 | 2013-12-04 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置用の電極 |
| JP5683822B2 (ja) * | 2009-03-06 | 2015-03-11 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置用の電極 |
| JP5513104B2 (ja) * | 2009-12-28 | 2014-06-04 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
-
2010
- 2010-03-04 JP JP2010047788A patent/JP5683822B2/ja active Active
- 2010-03-05 US US12/718,627 patent/US9202675B2/en active Active
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5716451A (en) * | 1995-08-17 | 1998-02-10 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
| JP2004363552A (ja) | 2003-02-03 | 2004-12-24 | Okutekku:Kk | プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置用の電極板及び電極板製造方法 |
| JP2005228973A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Tokyo Electron Ltd | 溶射部材、電極、およびプラズマ処理装置 |
| US20050241583A1 (en) * | 2004-04-30 | 2005-11-03 | Arthur Buechel | Method for the production of a disk-form workpiece based on a dielectric substrate as well as vacuum treatment installation for same |
| KR20080014660A (ko) * | 2006-08-10 | 2008-02-14 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 플라즈마 처리 장치용 탑재대 및 플라즈마 처리 장치 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| (특허문헌1) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101530590B1 (ko) * | 2013-11-29 | 2015-06-22 | 율촌화학 주식회사 | 셀 파우치 및 그 제조방법 |
| KR101652950B1 (ko) | 2015-12-22 | 2016-08-31 | 주식회사 코원 | 플렉시블 타입의 냄새 확산방지용 작업부스 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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