TWI373798B - - Google Patents

Description

1373798 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於針對例如半導體晶圓等的基板，利用 電漿進行特定的處理例如蝕刻處理的電漿處理裝置。 【先前技術】 於習知半導體元件之製造工程中，例如爲了進行電容 器或元件的分離，或者接觸孔的形成，針對基板例如半導 體晶圓（以下稱晶圓）進行乾式蝕刻。進行該處理的裝置 之一，據知有單片式的平行平板型電漿處理裝置（例如參 照專利文獻1、專利文獻2。）。 針對上述裝置，採用第28圖做簡單描述，該電漿裝 置是在氣密容器1的上下分別設有兼具氣體淋浴頭的上部 電極11和兼具載置台的下部電極12，更以圍住載置台12 上的晶圓W之周圍地在內側設置矽環1 3，還在外側設置 石英環14所構成。而且，利用高頻電源15對著上部電極 11以及下部電極12之間施加高頻電壓，將來自氣體淋浴 頭（上部電極）11的處理氣體電漿化之同時，從高頻電 源16對著下部電極12施加偏壓用的電壓，且自排氣口 17進行真空排氣而維持在特定的壓力，藉此針對載置台 (下部電極）上的晶圓W進行蝕刻。 在此，先提及矽環1 3以及石英環1 4的作用。到達晶 圓W之表面附近的處理氣體會向著晶圓W的周緣而擴大 ，從其外側向著下方而排氣’因此在晶，圓W的周緣部（ -5- 1373798 周緣附近）和中央近傍的領域之間，處理氣體的氣體的流 動變不同’在晶圓w的周緣部，處理氣體的預定成份比 的平衡被破壞，另外，在放置晶圓W的領域和其外側， 電漿和下部電極之間的阻抗成份、電導成份等之値變不同 。因此，在晶圓之周緣近傍上方和其內側上方，電漿的狀 態變不同。 另一方面’爲了提高晶圓的利用率，強烈要求元件要 儘量形成到晶圓之周緣’因此有關蝕刻速率必須確保到晶 圓W之周緣近傍爲止爲較高的面內均勻性。因此，在晶 圓W的外側配置著被稱爲由導電體、半導體或介電質所 製成的聚焦環等的環構件，用來調整晶圓W之周緣部上 方的電紫密度。具體上是對應於應飽刻的膜之材質和供給 電力之大小等來選定聚焦環的材質，並調整環寬和高度等 ’設置與其處理相稱的聚焦環（例如參照專利文獻3)。 在上述之專利文獻中’作爲其中〜例，於蝕刻矽氧化 膜的場合’可採用砂環’不過例如蝕刻多結晶矽的場合， 可採用石英等的絕緣體。 〔專利文獻1〕 日本特開平8 - 33 5 568號公報（第3_ 4頁、第2圖 〔專利文獻2〕 曰本特開第2000— 36490號公報（第5頁、第3圖 〔專利文獻3〕 日本特開平8 - 1 62444號公報（第5頁 '第2圖） 1373798 【發明內容】 〔發明欲解決之課題〕 從此種情形來看，對於融刻形成在晶圓w上的多層 膜的場合’因爲在每一層或者各層中的部分層之間，處理 氣體和供給電力的大小等並不相同，所以在每一層或者各 層中的部分層之間，所需要的聚焦環並不相同，只要是聚 焦環不同的部分，就必須準備處理室。實際上例如爲了蝕 刻五層的膜，要在兩個膜共用處理室，剩下的膜就要在各 自的處理室進行處理。進行蝕刻的裝置的基本構成部分就 算膜的種類不同還是一樣的緣故，對策就是令處理室共通 化，不過從這樣的理由來看，處理室的共通化會受阻。 因此，成爲覆蓋區（footprint )(裝置的佔有面積） 縮小化困難性的主因之一，另外，裝置變動增加的緣故， 從裝置的量產性以及裝置管理之點來看，造成令裝置之製 作、運轉成本上昇的其中一個因素。 本發明乃爲鑑於此類情形所硏創的發明，其目的在於 提供一在進行互不相同的複數製程時，能夠達成裝置的共 用化的電漿處理裝置及其方法。其它目的在於提供一在進 行相同製程的裝置間，用以使電漿狀態一致的調整很容易 的電漿處理裝置。 〔用以解決課題的手段〕 本發明的電漿處理裝置是屬於針對載置在處理容器內 1373798 的載置台的被處理基板，利用處理氣體的電漿進行處理的 電漿處理裝置，其特徵爲具備有： 由包圍前述載置台上的被處理基板之方式所設置的，絕 緣材料所形成的環構件、 和沿著周邊方向設置在該環構件內的電極、 和用來調整前述環構件上方的電漿的鞘領域，對前述 電極施加直流電壓的直流電源。 若根據本發明的電漿處理裝置，對著由絕緣材料料所 形成的環構件內的電極施加特定的直流電壓，就能藉此來 調整處於該環構件之表面和電漿之交界的離子鞘領域的厚 度，就能使得每個製程處理使電漿狀態一致。因此對於互 異的複數製程處理而言，就能使用共通的環構件進行處理 ，所以可達到裝置的共用化。 另外，本發明亦可具備有例如在第一製程時，對著環 構件內的電極施加第一直流電壓，且於第二製程時，對著 環構件內的電極施加第二直流電壓地切換施加電壓的手段 。此時，前述手段具備有例如記憶用以進行第一製程的製 程條件、和用以針對被處理基板進行第二製程的製程條件 的記憶部，參照該記憶部內的資料而切換施加電壓的構成 亦可。並且第一製程屬於例如蝕刻薄膜的處理，第二製程 屬於例如蝕刻與前述薄膜相異之種類的薄膜的處理亦可。 另外，環構件內的電極是例如複數設置在徑向，能各自獨 立調整施加於該些複數電極的直流電壓亦可。 另外，其它發明的環構件是屬於針對載置在處理容器 -8 - 1373798 內的載置台的被處理基板，以包圍利用處理氣體的電漿進 行處理的電漿處理裝置的該載置台上的被處理基板之方式 所設置且由絕緣材料所形成的環構件，其特徵爲： 在內部具備有爲了調整該環構件之上方的電漿的鞘領 域而被施加直流電壓的電極。 該環構件是例如針對被處理基板進行第一製程時，對 著前述電極施加第一直流電壓，針對被處理基板進行第二 製程時，對著前述電極施加第二直流電壓亦可。此場合， 第一製程是屬.於蝕刻薄膜的處理，第二製程是屬於蝕刻與 前述薄膜相異之種類的薄膜的處理亦可。並且環構件內的 電極是例如複數設置在徑向，能各自獨立調整施加在該些 複數電極的直流電壓亦可。 本發明的電漿處理方法，其特徵爲包括： 在處理容器內的載置台載置被處理基板的工程、 和在以對著沿著周邊方向而設置在以包圍前述載置台 上的被處理基板之方式所設置且由絕緣材料所形成的環構 件內的電漿鞘領域調整用的電極施加第一直流電壓的狀態 下，使處理容器內產生電漿而對被處理基板進行第一製程 的工程、 和接著在對著前述電漿鞘領域調整用的電極施加第二 直流電壓的狀態下，使處理容器內產生電漿而對被處理基 板進行第二製程的工程。 另外’於上述的環構件方面，在本發明的第一觀點是 提供以具有：基材、和利用陶瓷的熔射而形成在其表面的 -9- 1373798 被膜，且構成前述被膜的陶瓷是包括從由B、Mg、Al、Si 、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce以及Nd所成群組中所選擇的 至少一種元素，其至少一部分是利用樹脂而被封孔處理爲 其特徵的環構件。 在本發明的第二觀點是提供以具有：基材、和利用陶 瓷熔射而形成在其表面的被膜，且前述被膜係具有：由包 括從由 B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce 以及 Nd所成群組中所選擇的至少一種元素的陶瓷所形成的第 —陶瓷層、和由包括從 B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr 、Ta、Ce以及Nd所成群組中所選擇的至少一種元素的陶 瓷所形成的第二陶瓷層，且前述第一及第二陶瓷層的至少 一方的至少一部分是利用樹脂而被封孔處理爲其特微的環 構件。 於上述本發明的第一及第二觀點中，作爲前述樹脂適 用從由 SI、PTFE、PI、PAI、PEI、PBI 以及 PFA 所成群 組中所選擇的樹脂。 在本發明的第三觀點中，提供以具有：基材、和利用 陶瓷熔射而形成在其表面的被膜，且構成前述被膜的陶瓷 包括：從由 B、Me、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce 以 及Nd所成群組中所選擇的至少一種元素，其至少一部分 是利用溶膠凝膠法而被封孔處理爲其特徵的環構件。 在本發明的第四觀點中，提共一以具有：基材、和利 用陶瓷熔射而形成在其表面的被膜，且前述被膜係具有： 由包括從由 B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce 以 -10- 1373798 及Nd所成群組中所選擇的至少一種元素的陶瓷所形成的 第一陶瓷層、和由包括從B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、 Zr、Ta、Ce以及Nd所組成的群中所選擇的至少一種元素 的陶瓷所形成的第二陶瓷層，且前述第一及第二陶瓷層的 至少一方的至少一部分是利用溶膠凝膠法而被封孔處理爲 其特微的環構件。 在上述本發明的第三及第四觀點中，前述封孔處理是 使用從屬於周期表第3a族的元素所選擇的元素來進行爲 佳。 在上述本發明的第一至第四觀點中，作爲前述陶瓷適 於使用從由 B4C、MgO、A1203、SiC、Si3N4、Si〇2、CaF2 、C r 2 0 3、Y 2 〇 3、Y F 3、Z r 0 2、T a 0 2、C e 0 2、C e 2 〇 3、C e F 3 以及Nd203所成群組中所選擇的至少一種。 在本發明的第五觀點中，提供以具有：基材、和形成 在其表面的被膜，且前述被膜係具有：利用陶瓷熔射所形 成的主層、和由包括從由B、Me、Al、Si、Ca、Cr、Y、 Zr、Ta、Ce以及Nd所成群組中所選擇的元素的陶瓷所形 成的障塗層爲其特徵的環構件。 於上述本發明的第五觀點中，作爲前述障塗層適於使 用從由 B4C、MgO、Al2〇3、SiC、Si3N4、Si02、CaF2、 Cr203、Y203、YF3、Zr02、Ta02、Ce02、Ce203、CeF3 以 及N d 2 O 3所成群組中所選擇的至少一種的陶瓷。另外，作 爲前述障塗層可使用至少其一部分爲利用樹脂而被封孔處 理的熔射被膜，作爲前述樹脂適用從由SI、PTFE、PI、 -11 - 1373798 PAI、PEI、PBI以及PFA所成群組中所選擇的樹脂< ，作爲前述障塗層也可使用至少其一部分爲利用溶S 法而被封孔處理的熔射被膜，前述封孔處理使用從I 期表第3a族的元素所選擇的元素來進行爲佳。 在本發明的第六觀點中，提供以具有：基材、禾 在其表面的被膜，且前述被膜具有：利用陶瓷熔射月 的主層、和由形成在前述基材與前述主層之間的工卷 所形成的障塗層爲其特徵的環構件。

於上述本發明的第六觀點中.，作爲前述工程塑米 用從 PTFE、PI、PAI、PEI、PBI、PFA、PPS、POM 組中所選擇的塑膠。 於上述本發明的第五及第六觀點中，前述主層5 從 B4C、MgO、Al2〇3、SiC、Si3N4、Si〇2、CaF2、 、Y2〇3 ' YF3 ' Zr02 ' Ta〇2、Ce02 ' Ce203 ' CeF3

Nd203所成群組中所選擇的至少一種陶瓷。 在本發明的第七觀點中，提供以具有：基材、柄 在其表面的被膜，且前述被膜是由包括屬於周期表 族的至少一種元素的陶瓷所形成，前述被膜的至少-是利用蒸氣或是高溫水而被水化處理爲其特徵的環橫 在本發明的第八觀點中，提供以具有：基材、和 在其表面的被膜，且前述被膜具有：由包括屬於周其 3a族的至少一種元素的陶瓷所形成的第一陶瓷層、 包括屬於周期表第3a族的至少一種元素的陶瓷所充 第二陶瓷層，且前述第一及第二陶瓷層的至少一方β ’或者 I凝膠 於周 ]形成 ί形成 i塑料 可適 的群 Γ適用 Cr2〇3 以及 ]形成 Μ 3a -部分 :件。 ]形成 】表第 和由 〖成的 丨至少 -12- 1373798 一部分是利用蒸氣或是高溫水而被水化處理爲其特徵的環 構件。 於上述本發明的第七及第八觀點中，作爲前述被膜可 採用利用熔射所形成的熔射被膜，或是以薄膜形成技術所 形成的薄膜。另外，作爲構成前述被膜的陶瓷很適合從 Y203、Ce02、Ce203、Nd203 中所選擇者。 在本發明的第九觀點中，提供以具有：基材、和形成 在其表面的被膜，且前述被膜具有：由包括屬於周期表第 3a族的至少一種元素的.陶瓷所形成的第一陶瓷層、和以 陶瓷的熔射所形成的第二陶瓷層，且前述第一陶瓷層的至 少一部分是利用蒸氣或是高溫水而被水化處理爲其特徵的 環構件。 / 於上述本發明的第九觀點中，作爲前述第一陶瓷層可 採用利用熔射所形成的熔射被膜，或是以薄膜形成技術所 形成的薄膜。另外，作爲構成前述第一陶瓷層的陶瓷很適 合由Y2O3、Ce02、Ce2O3、Nd2O3中所選擇的陶瓷。而且 ，作爲構成前述第二陶瓷層的陶.瓷很適合從B4C、MgO、 Al2〇3、SiC、Si3N4、Si〇2、CaF2、Cr2〇3、Y203、YF3 ' Zr02、Ta02、Ce02、Ce203、CeF3 以及 Nd203 所成群組中 所選擇的至少一種。 在本發明的第十觀點中，提供以具有：基材、和形成 在其表面的被膜，且前述被膜具有：由包括屬於周期表第 3a族的至少一種元素的氫氧化物所形成的氫氧化物層爲 其特徵的環構件。 -13- 1373798 於上述本發明的第十觀點中’作爲前述氫氧化物層可 採用利用熔射所形成的熔射被膜’或是以薄膜形成技術所 形成的薄膜。而且，作爲構成前述氫氧化物層的氫氧化物 很適合爲從Υ(〇Η) 3、Ce(OH) 3.Nd(OH) 3中所選擇 者。而且，前述氫氧化物層可爲至少其一部分被封孔處理 〇 於上述本發明的第一〜第十觀點中，可在前述基材與 前述被膜之間，具有陽極氧化被膜，此場合下，前述陽極 氧化被膜以利用金屬鹽水溶液而被封孔處理爲佳。另外， 前述陽極氧化被膜可爲利用從由 SI' PTFE、PI ' PAI、 PBI、PBI以及PFA所成群組中所選擇的樹脂而被封孔處 理。 在本發明的第十一觀點中，提供一以由包括屬於周期 表第3 a族的至少一種元素的陶瓷燒結體所形成，其至少 一部分是利用蒸氣或是高溫水而被水化處理爲其特徵的環 構件。此場合下，前述陶瓷燒結體最好將從 Y2〇3、Ce02 、Ce203、Nd203中所選擇的陶瓷加以水化處理。 在本發明的第十二觀點中，提供一以由包括含有屬於 周期表第3a族的至少一種元素的氫氧化物的陶瓷燒結體 所形成爲其特徵的環構件。在此場合下，包含在前述陶瓷 燒結體中的氫氧化物最好是從Y ( OH ) 3、Ce ( OH ) 3、 Nd ( OH ) 3中所選擇者。 〔發明效果〕 -14- 1373798 若根據本發明，即可藉由對著由絕緣體所形成的環構 件內的電極施加特定的直流電壓，對每個製程處理調整電 漿狀態’因此對互不相同的複數製程處理而言，可以達成 裝置的共用化。另外，藉由設定各種施加在前述電極的直 流電壓’例如採用複數處理容器進行相同製程的場合下， 就很容易在該些裝置間進行用以使電漿狀態一致的調整。 另外’若根據本發明，即可於具有：基材、和利用熔 射所形成的被膜的構造的環構件，設置作爲阻障層而發揮 功能的各種層，因此基材表面就不會曝露在製程氣體或是 洗淨液中，能抑制因熔射所形成的被膜剝離。 而且’若根據本發明，即可藉由令包括屬於周期表第 3a族的至少一種元素的陶瓷加以水化處理，或是構成包 括含有屬於周期表第3a族的至少一種元素的氫氧化物的 層或是燒結體，就能成爲不易吸附水份、不易脫離的構造 ，因此可獲得難以產生電漿處理時之水份脫離的環構件。 【實施方式】 〔用以實施發明的最佳形態〕 針對有關本發明的電漿處理裝置的實施形態一邊參照 第1圖一邊做說明。圖中2是指例如由鋁等導電性構件所 構成之氣密式形成的處理容器，該處理容器2可接地。在 處理容器2以互相面對面地設有：用以導入特定的處理氣 體例如蝕刻氣體的氣體供給部之兼具氣體淋浴頭的上部電 極3、和用以載置被處理基板例如晶圓W之兼具基板載置 -15- 1373798 台的下部電極4。另外在處理容器2的底部設有排氣 ，在該排氣口 21是經由排氣路21a而連接有真空排 段，例如渦輪分子幫浦或乾式幫浦等真空幫浦22 ^ 在處理容器2的側壁具備有開閉自如的閘閥23，還 用以搬入或搬出晶圓W的開口部24。 在前述上部電極8的下面側是面對著載置在前述 電極4上的晶圓W而穿射有多數氣體擴散孔31，將 上部之氣體供給路32的處理氣體以經由氣體擴散孔： 往晶圓 W之表面予以均勻地供給的方式所構成。而 氣體供給路3 2是基端側連接在用以供給第一處理氣 第一氣體供給系統33、和用以供給與第一處理氣體 類相異的第二處理氣體的第二氣體供給系統34，該 供給系統3 3 ( 34 )是利用例如圖未表示的閥開閉動 構成可供給第一氣體供給系統3 3或是第二氣體供給 34之任一選擇的一方的處理氣體。在此所示的第一 供給系統3 3及第二氣體供給系統3 4是指分別用以供 進行第一處理之用的第一處理氣體以及供進行第二處 用的第二處理氣體者，第一處理氣體（第二處理氣體 非意指一種氣體，亦有複數種氣體的場合。另外，氣 給路32爲了方便圖式而僅表示一條，實際上設有必 條數。 另外’在上部電極3是經由低通濾波器35而連 例如用以供給具有60MHz之頻率的電力的高頻電源吾 。而且另外在上部電極3的周圍，由環狀的石英所形 P 21 氣手 而且 設有 下部 來自 "而 且， 體的 爲種 些各 作， 系統 氣體 給供 理之 )並 體供 要的 接在 15 36 成的 -16- 1373798 屏蔽環37是嵌合設置在上部電極3的外周部。 在前述下部電極4是經由高通濾波器40而連接在施 加具有例如2MHz之頻率的偏壓用電壓的高頻電源部41 。另外，下部電極4是配設於設置在處理容器2之下部的 昇降機構42之上，藉此構成昇降自如。再者’ 43是指爲 了不讓電漿進入到下部電極4之下的伸縮囊（bellows ) 。另外，在下部電極4的上面設有用以將晶圓W的背面 利用電氣式的吸附作用加以吸附保持的靜電吸盤44。該 靜電吸盤44是利用：薄片狀的吸盤電極45、和覆蓋該吸 盤電極45之表面的例如由聚醯亞胺所構成的絕緣層46、 和對著該吸盤電極45施加吸盤電壓的直流電源47所構成 。而且另外，在下部電極4的周圍，設有用以自電漿保護 該電極之圖未表示之例如由石英等絕緣構件所構成的環狀 底板。 而且在下部電極4設有用以將晶圓W的溫度調整到 特定溫度的溫度調整手段。該溫度調整手段是利用冷媒通 流室48、冷媒、氣體供給手段以及傳熱用氣體等從背面 側來調整晶圓W的溫度。若具體描述，即在下部電極4 設有冷媒通流室48，構成冷媒在冷媒通流室48和圖未表 示之外部的冷媒調溫單元之間進行循環。更於真空氛圍中 ，於靜電吸盤44的表面和晶圓W的背面之間的極爲些許 的間隙（經由自表面的處理精度界限所產生的凹凸所形成 的空間），在靜電吸盤44的表面穿設有用以沖洗（purge )被稱爲後側氣體等之傳熱用氣體例如氦氣的氣體供給孔 -17- 1373798 (圖未表示）’該氣體供給孔是與例如圖未表示的氣體供 給手段連接。 另外，在靜電吸盤44的周圍，圍住被該靜電吸盤44 吸附保持的晶圓W的周圍，設有屬於由絕緣體例如氧化 鋁、石英、氧化釔等所選擇的材質所構成的環構件的聚焦 環5»該聚焦環5寬度例如設定爲50 mm，同時儘量接近 晶圓W之外周緣而設置爲佳，例如自晶圓w的外周緣起 2mm以內、較好爲lmm以內地設置。另外，在聚焦環5 的內部，於整個圓周方向例如環狀設有電極51例如鉬（ Mo)、鋁（A1)等金屬箔或者鎢膜。更對著電極51連接 著具備有用來以於每個製程處理施加特定直流電壓例如於 第一處理時對著電極51施加第一直流電壓，於第二處理 時對著電極51施加第二直流電壓的方式切換施加電壓的 致動器52a的直流電源52。該聚焦環5具有例如在晶圓 W的周緣及其近傍使容易濃縮的電漿擴散，使向著晶圓W 的電漿之均勻性提高的作用。 在此，針對製造上述聚焦環5的手法做簡單地說明， 不過並非藉由所製造的手法來限定發明。首先，在例如環 狀的石英表面，利用網版印刷、成膜等在其表面形成金屬 箔，或者放置金屬網體等而成爲電極51，更在其上放置 石英薄板而加以接著或熔接，或者熔射氧化釔等而藉此獲 得聚焦環5。而其它手法是例如在環狀的氧化鋁表面載置 金屬粉，例如加以衝壓而使金屬粉固塊而形成爲電極51 ，且在其上載置氧化鋁粉加以燒結而藉此獲得聚焦環5» •18- 1373798 刖 話 6 1 中 處 溫 的 應 條 種 處 擇 過 加 對 特 成 給 另外，第1圖中6爲控制部。該控制部6具有控制 述之高頻電源部36、高頻電源部41、致動器52a、第 氣體供給系統33及第二氣體供給系統34之動作的功能 針對控制部6的控制功能採用第2圖做更進一步說明的 ，控制部6係具備有電腦60，在該電腦60的記億領域 儲存著複數製程配方（process recipe)。於該製程配方 例如對應於晶圓W之表面應處理的膜之種類而記億著 理條件，例如電極5 1的施加電壓、製程壓力、晶圓W 度、處理氣體的種類及處理氣體的供給流量等的設定値 資訊。另外’ 62是指用以供例如操作人員選擇對應於 處理的膜之種類的製程配方的配方選擇手段。例如處理 件相異的膜處於晶圓W之表面的場合下，依據該些膜 及組合而決定第一處理及第二處理，而且對應於該第一 理及第二處理的製程配方是利用配方選擇手段62所選 。再者，爲了方便起見而表示第一處理及第二處理，不 製程配方係可以配合需要而對應於第三處理、第四處理 …、做準備，此場合可對每個處理來決定電極51的施 電壓等之條件。然後依據所選擇的製程配方的資訊，而 電極51施加特定直流電壓地控制致動器52a，另外， 定的處理氣體是以特定的流量導入到處理容器2內地構 控制第一氣體供給系統3 3及第二氣體供給系統3 4的供 動作。再者，63爲CPU，B爲匯流排。 在此，針對對著聚焦環5的電極51施加直流電壓 藉此調整電漿狀態的形態一邊參照第3圖所示的模式圖 -19- 1373798 邊做描述。首先如第3圖（a)所示，未對著電極51施加 直流電壓的場合，一旦處理容器2內的處理氣體被電漿化 ’在晶圓W的表面和電漿P的交界，因電子的移動速度 與正離子種相比爲較大，而形成包括高密度的正離子種 2〇〇的離子鞘領域（電漿鞘領域）。另外，.在聚焦環5的 表面和電漿P的交界也同樣地形成離子鞘領域，不過因爲 聚焦環5的材質選擇絕緣體，所以形成比晶圓w側更厚 的離子鞘領域。該離子鞘領域是按聚焦環5的形狀、材質 等，形成各種不同的形狀。像這樣一旦離子鞘領域的厚度 不同，於晶圓W的面內，特別是在中心部與周緣部之間 ，電漿P的密度會不均，不過對著設置在聚焦環5內的電 極51施加例如正的直流電壓的時候，會在該正離子種 200和電極5 1之間作用與施加電壓之大小相稱的強度的 排斥力，且離子鞘領域的正離子種2 00會返回到電漿P內 而該離子鞘領域的形狀特別是厚度會改變，藉此結果會改 變電漿P的密度。 更具體地描述的話，例如如第3圖（b )所示，施加 在電極5 1的直流電壓很小的話，返回到電漿P的正離子 種2 00變少，因此離子鞘領域變厚，因此晶圓W之周緣 部近傍的電漿P與中央部相比，密度變高。另一方面，如 第3圖（c)所示，施加在電極51的直流電壓很大的話， 正離子種200會返回到電漿P，離子鞘領域變薄，因此， 晶圓W之周緣部近傍的電漿P與第3圖（b)之晶圓W 之周緣部近傍的電漿密度相比，密度變低。更如第3圖（ -20- 1373798 d )所示，直流電壓變更大的話，會變成比晶圓W側還薄 的離子鞘領域。因而，對電極51施加特定直流電壓的話 ，結果可調整電漿P的狀態，不過實際上要如何設定所施 加的直流電壓，才可以進行晶圓W的面內均勻的處理， 係依應蝕刻的膜的種類、對各電極3、4的供給電力等而 異，因此希望事先進行實驗來決定每個處理的設定値。再 者，也可對電極51施加負的電壓。 接著，針對使用上述的電漿處理裝置來處理屬於被處 理基板之晶圓W的手法做說明，不過在此作爲互異之製 程處理的其中一例，如第4圖（a)所示，在屬於基礎膜 的矽膜64之上，舉例說明蝕刻積層著處理條件與矽膜不 同的氮化矽膜65的晶圓W的例子。在此例中，如第4圖 (b )所示，蝕刻上層的氮化矽膜6 5的處理屬於第一處理 ，而如第4圖（c )所示，鈾刻於第一處理之後所進行的 下層之矽膜64的處理屬於第二處理，對應於該些處理的 製程配方是利用配方選擇手段62所選擇，依據所選擇的 製程配方的資訊而設定處理條件。 接著，先打開閘閥23，將晶圓W從圖未表示的加載 互鎖真空室搬入到處理容器2內，並經由圖未表示的基板 昇降銷將該晶圓W載置在下部電極4的靜電吸盤44上， 之後關上閘閥23而將處理容器2形成爲氣密的狀態。接 著，昇降機構42會上昇，相對於上部電極8而讓晶圓W 的表面設定在特定高度的位置。另一方面，下部電極4的 表面，由於冷媒在通流室50循環，因此被設定在特定溫 -21 - 1373798 度，晶圓w吸附在該表面的話，傳熱用的氣體就會從氣 體供給孔5 1供給到晶圓W的背面和下部電極4的表面的 極小間隙，如後述，當產生電漿時，藉由從電漿傳熱到晶 圓W的熱、和從下部電極4經由傳熱用的氣體傳熱到晶 圓W的熱之平衡，晶圓W就會被調整到特定的製程溫度 〇 更藉由真空幫浦22對處理容器2內進行真空排氣， 另一方面，將來自第一氣體供給系統33的第一蝕刻氣體 例如CHF3等經由氣體供給管3 1而以特定的流量導入， 且經由氣體擴散孔3 2向著晶圓W的表面使其均勻地噴射 ，將處理容器2內例如維持在30mTorr〜lOOmTorr (約4 〜13.3Pa )的真空度。該第一蝕刻氣體是形成沿著晶圓 W 的表面向著徑向外方流動的氣流，且從下部電極4的周圍 被均句地排氣。 另外，對電極51施加第一直流電壓例如1 000V的電 壓的同時，對上部電極3從高頻電源部34例如以1 800 W 來施如例如6 0 Μ Η z的高頻電壓，更例如隔一秒以下的時 序（timing)，對下部電極4從高頻電源41以例如1800 〜2250W來施加例如2MHz的偏壓用電壓。藉此令第一蝕 刻氣體電漿化的同時，在晶圓W及聚焦環5的表面和電 漿的交界形成離子鞘領域。聚焦環6之上方的離子鞘領域 乃如已述，形成爲對應於施加在電極51的直流電壓之大 小的厚度’藉此’晶圓W周緣部之上方的電漿就會成爲 所希望的形狀。在此，電漿的活性種會移動到離子鞘傾城 -22- 1373798 ，而且向著高頻偏壓所施加的晶圓w的表面， 垂直性射入而蝕刻氮化矽膜65。 像這樣’屬於第一處理的氮化矽膜65的蝕 話，即讀出記憶領域61內的第二處理的製程配 製程條件，開始第二處理。先將處理容器2內切 行該第一蝕刻氣體的排氣，且對電極51施加第 壓例如100V的電壓地利用致動器52a來切換施 更藉由高頻電源部36、高頻電源41，依照製程 整施加於上部電極3與下部電極4的高頻電壓， 二氣體供給系統34對著處理容器2內導入第二 例如C1等時，即令第二蝕刻氣體電漿化。對應 加在電極51的第二直流電壓來調整聚焦環5之 子鞘領域的厚度，生成適合矽膜64之蝕刻的形 ，就能蝕刻矽膜64。 若根據上述的實施形態，對著聚焦環5的電 加特定的直流電壓，藉此對每個製程處理例如處 同的每個膜的種類，調整處於聚焦環5之表面和 界的離子鞘領域的形狀，即可形成晶圓 W能面 處理的適當的電漿的狀態。因而，能使用共通的 來處理互不相同的複數製程處理，達成裝置的共 這樣只要能針對複數製程處理完成裝置的共用， 裝置之覆蓋區（footprint)的縮小化，還可達成 之製作'運轉成本，故爲上策。 並且若根據上述的實施形態，例如使用複數 以較高的 刻結束的 方而設定 斷，並進 二直流電 加電壓。 配方來調 假設從第 蝕刻氣體 於此時施· 上方的離 狀的電漿 極51施 理條件不 電漿之交 內均勻地 聚焦環5 用化。像 就能達成 降低裝置 處理容器 -23- 1373798 2進行相同製程的場合，於該些裝置間很容易進行用以使 電漿之狀態一致的調整。例如已述的電漿處理裝置可配置 複數台在無塵室內，在該些裝置間進行相同處理的場合， 由於裝置之裝配等形成微妙的差異，故晶圓W的處理結 果會產生微妙的差異，不過在此場合中，調整電極51的 施加電壓，就能藉此使裝置間的特性亦即處理結果一致， 裝置間的調整很容易。例如檢查處理後的晶圓 W的狀態 ，根據其結果對每個裝置微調整施加電壓即可。再者，本 發明並不限於達到裝置的共有化，亦可爲某種處理例如用 以蝕刻特定膜的專用裝置。 於本發明的電槳處理裝置中，並不限於共用如第一處 理及第二處理之兩種製程處理的構成，例如在晶圓 W的 表面有五層積層膜的場合，在該些之中，能對應於處理條 件不同的膜種類，共用三個、四個或者五個不同的製程。 而且也可以共用六個以上不同種類的製程。即使這樣的構 成還是可獲得與上述場合同樣的效果。 於本發明的電漿處理裝置中，不限於將由絕緣體所構 成的聚焦環5接近晶圓W之周緣而作配置的構成，如第5 圖所示，在晶圓W的周緣和聚焦環5的內緣之間，在整 個圓周方向設置導電體例如矽環8的構成亦可。即使這樣 的構成還是可獲得與上述場合同樣的效果。 於本發明的電漿處理裝置中，設置在聚焦環5的電極 51並不限於一個，如第6圖所示，例如在聚焦環5內在 徑向並列設置兩個環狀的電極51a、51b，各別在各電極 -24- 1373798 51a、51b連接有分別具備致動器的直流賃 成爲可獨立調整直流電壓的構成亦可。即 是可獲得與上述場合同樣的效果。並且在 比處於內側之電極5 1 a還小的直流電壓施 5 2b等，於聚焦環5的面內微細設定直流 高精度地調整離子鞘領域的厚度。而且同 處理容器2的話’例如在一部分設有搬送 言並不是對稱，因此，電漿在整個圓周方 場合，在從中心觀看的特定方向中，會有 性差的場合。此場合在聚焦環5內的電極 向的特定部位的電極會與其它部位的電極 電極的施加電壓，而達成圓周方向的電漿 於本發明中，不限於利用致動器52a 的構成’例如設置第一處理用的直流電循 理用的直流電源5 2，以開關作切換亦可 獲得與上述場合同樣的效果。並且上述之 是舉蝕刻爲例，不過其它的電漿處理， CVD、灰化等之各種電漿處理。 最後針對組裝上述電漿處理裝置的系 7圖做說明。圖中90爲第一移載室，在該 側透過閘閥G 1、G2各別連接有可從外部 枚晶圓W的晶匣91的晶匣室92A、92B 室 90的後方透過閘閥 G3、G4各別連ί 93 A、93Β。另外，在第一移載室90內配 I 源 52A ' 52B > 使這樣的構成還 該場合，例如將 加在外側之電極 電壓，因此可更 時，於平面觀看 口等，對中心而 向也有不均勻的 處理之面內均句 51只有圓周方 分離，改變兩者 均勻性亦可。 來切換施加電壓 ί 5 2、和第二處 。連此場合也能 例中，電漿處理 可適用於例如 統之一例採用第 :移載室90的兩 搬入能收納多數 。更在第一移載 妾有預·備真空室 設有以例如萬向 -25- Ϊ373798 臂所形成的第一移載手段94。在預備真空室93A、93B的 後方側透過閘閥G5、G6連接有第二移載室95，並且在該 第二移載室92在左右及後方之三方各別透過閘閥G7〜G9 (相當於閘閥23)各別連接有已述的電漿處理裝置的處 理容器2(2A、2B、2C)。另外，在第二移載室95內配 設有以例如萬向臂所形成的第二移載手段96。 於該系統中，晶匣91內的晶圓W是以第一移載室90 —預備真空室93 A—第二移載室95的路徑被搬送。在此 ’各處理容器2A〜2C無論那一個都可蝕刻例如三種膜， 形成有應蝕刻的前述三種膜的晶圓 W會被搬入到處理容 器2A〜2C之中爲空的處理容器2A(2B、2C)，三種膜 在其處理容器2 A ( 2B、2C )內蝕刻。其後晶圓W即從處 理容器2A ( 2B、2C )被搬出，以前述的搬入動作的相反 流程讓晶圓W返回到晶匣9 1內。 第8圖是表示屬於具有成爲本發明之對象的環構件的 電漿處理裝置的電漿鈾刻處理裝置之一例的縱斷面圖。圖 中20爲形成處理容器的真空處理室，利用鋁等之導電性 材料形成氣密構造，真空處理室20可安全接地。另外， 在真空處理室20的內面配置圓筒形狀的沈積屏蔽20a， 防止內面因電漿被損傷。而且，在真空處理室20內面對 面設置有兼用上部電極的氣體淋浴頭30、·和兼用下部電 極的載置台210，在底面連接有作爲與例如由渦輪分子幫 浦、乾式幫浦等所形成的真空排氣手段25連通的真空排 氣路的排氣管26。另外，在真空處理室20的側壁部形成 -26- 1373798 有用以令被處理體例如半導體晶圓W搬入搬出的開口部 2 7 ’利用閘閥G可自如開閉。在該側壁部的外方，於上 下夾著開□部27的位置，例如各別設置呈環狀的永久磁 石 28 、 29 。 氣體淋浴頭30是在面對載置台210上的被處理體W 的位置形成多數孔部38，將從上部之氣體供給管39所輸 送經流量控制或是壓力控制的製程氣體，透過該孔部3 8 往被處理體W的表面均勻地供給所構成。 在氣體淋浴頭30的下方以約5mm〜150mm的間隔而 離間設置的載置台210是例如表面由經耐酸鋁處理的鋁等 所形成’具備：針對真空處理室20利用絕緣構件2 1 1 a被 絕緣的圓柱狀本體部211、和設置在該本體部211之上面 的靜電吸盤212、和屬於圍住該靜電吸盤212之周圍的環 狀之環構件的聚焦環213、和屬於設置在該聚焦環213與 本體部211之間的環狀絕緣構件的絕緣環213a的構成。 前述靜電吸盤212以片狀吸盤電極216、和覆蓋該吸盤電 極2 1 6的表面之例如由聚醯亞胺製成的絕緣層2丨5所構成 °再者’聚焦環213是對應於製程而選擇絕緣性或導電性 的材料’如上所述作用於封閉或擴散反應性離子。在聚焦 環2 1 3的內部設有圖未表示但與図1之實施形態同樣地例 如環狀的電極。另外，設置第1圖所示的直流電源52、 致動器52a及控制部6’對著聚焦環213內的電極施加第 ~~直流電壓及第二直流電壓。另外，在絕緣環213a內也 同樣地設有電極’同樣地連接在其它直流電源或是前述直 -27- 1373798 流電源而切換施加電壓亦可。 在載置台210的例如本體部211透過電容器C1及線 圈[1而連接有筒頻電源200，施加例如13·56ΜΗζ〜 100MHz的高頻電力。 另外’在載置台210的內部各別設有：冷卻套等之溫 度調整手段3 1 4a、和將例如He氣體供給到被處理體W 之背面的熱傳達氣體供給手段314b，令該些溫度調整手 段314a和熱傳達氣體供給手段31 4b主動化，藉此就能將 保持在載置台210上的被處理體W的處理面溫度設定在 所希望的値。溫度調整手段314a具有用以使冷媒經由冷 卻套而循環的導入管315及排出管316，調整到適當溫度 的冷媒會經由導入管3 1 5被供給到冷卻套內，經熱交換後 的冷媒會經由排出管3 1 6被排出到外部。 在載置台210和真空處理室20之間，在比載置台 210表面的更下側，以圍住載置台210地配置著穿設複數 排氣孔的環狀排氣板2 1 4。藉由該排氣板2 1 4整理排氣流 之流動的同時，在載置台210和氣體淋浴頭30之間，最 適合封閉電漿。更在載置台210的內部突設自如地設置複 數例如三條（圖式中僅兩條）欲在與外部之圖未表示的搬 送臂之間收授被處理體W的昇降構件的昇降銷310，該昇 降銷310是可透過連結構件311而經由驅動機構312昇降 所構成。3 1 3是用來保持昇降銷3 1 0的貫通孔和大氣側之 間之氣密的伸·縮囊（bellows )。 於此種電漿蝕刻處理裝置中，先經由閘閥G及開口 -28- 1373798 部27而將被處理體W搬入到真空處理室20內， 在靜電吸盤212上，關閉閘閥G之後，藉由真空 段25經由排氣管26將真空處理室20內加以排氣到 的真空度。然後’對著真空處理室20內供給製程氣 同時，從直流電源217對著吸盤電極216施加直流電 並將被處理體W利用靜電吸盤212而靜電吸附，在 態下從高頻電源200對著載置台210的本體部211施 定頻率的高頻電力，藉此使其在氣體淋浴頭30與載 2 1 0之間產生高頻電場，將製程氣體電漿化，並對著 吸盤212上的被處理體W施行蝕刻處理。 製程氣體是使用包含以如C4F6和NF3的氟化 BC13和SnCl4等的氯化物 '如HBr的溴化物爲首的 素的氣體。因此，真空處理室20內成爲極強的腐蝕 ，例如在沈積屏蔽20a'排氣板214、聚焦環213、 頭30、載置台310、靜電吸盤212進而在真空處理2 的內壁材等的真空處理室20內的構件即電漿處理容 構件，強烈要求耐電漿性。 以下針對上述的環構件做詳細説明。適用本發明 造的環構件，在此相當於聚焦環2 1 3及絕緣環2 1 3 a 述絕緣環213a是積層在聚焦環213的下部，不過由 緣部會與處理氣體、洗淨液接觸，因此最好連絕 213a也施行以下的處理。再者，於本發明中，僅在 環2 1 3進行以下的處理亦可。 環構件是使用在基材之上形成熔射被膜的場合， 載置 氣手 特定 體的 壓， 該狀 加特 置台 靜電 物、 鹵元 環境 淋浴 g 30 器內 之構 --¾ r- °刖 於內 緣環 聚焦 以往 -29- 1373798 會發生熔射被膜剝離，不過若根據本發明人等之的檢討結 果，認爲環構件的熔射被膜的剝離，是從熔射被膜的貫通 氣孔（微細孔）、與熔射被膜的交界部或因電漿、氣體等 損傷的部位等，浸入製程氣體或洗淨液且到達基材，基材 表面被腐蝕所產生。 亦即，準備使用包含氟化物的製程氣體而施行電漿處 理的環構件，來分析與熔射被膜之交界面（基材表面）的 話，就能在該部分確認F (氟），由此推測該F與水分（ 0H)起反應而HF化，藉此基材表面會腐蝕變化（產生腐 蝕生成物），而直到熔射被膜剝離。 因而，與熔射被膜的交界面亦即基材表面會不曝露在 製程氣體或是洗淨液中是很重要的。 基於此種見解，就第8圖的環構件來看，從熔射被膜 的表面至基材的任何一個位置，即使曝露在製程氣體或是 洗淨液中還是很難被腐蝕，能防止氣體或是洗淨液到達基 材表面，形成具有阻障功能的部分。 利用此種耐腐蝕性優的材料形成具有阻障功能的部分 ’即可藉此針對通過熔射被膜的貫通氣孔（微細孔）而侵 入的氣體或是洗淨液，來保護基材的表面。另外，若藉由 將具有阻障功能的部分與基材相接，該材料選擇具有高密 著性的材料，即可藉此對來自具有阻障功能的部分和基材 的表面的交界面的製程氣體或是洗淨液的侵入，來保護基 材表面。 以下針對環構件的具體構成做詳述。首先，環構件的 -30- 1373798 第一例乃如第9圖所示，基本上是由基材71、和形成在 其表面的被膜72所形成。被膜72係具有：利用熔射所形 成的主層73、和即使基材71與主層之間曝露在製程氣體 或洗淨液中還是很難腐蝕之具有阻障功能的障塗層74。 成爲上述被膜72的施工對象的基材71很適合採用包 含不銹鋼（SUS)的各種鋼、A1及A1合金、W及W合金 、Ti及Ti合金、Mo及Mo合金、碳及氧化物系、非氧化 物系陶瓷燒結體及碳質材料等。 障塗層74的材質最好爲包含從由B、Mg、Al、Si、 Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce及Nd所成群組中所選擇的至少 —種元素的陶瓷，更具體而言，以從由 B4C、MgO、 AI2O3 ' SiC ' S13N4 ' S1O2 ' CaF2 ' Cr2〇3 ' Y2O3 ' YF3 ' Zr02、Ta02、Ce02 ' Ce203、CeF3 及 Nd203 所成群組中所 選擇的至少一種陶瓷較爲適合。例如可適用TOCALO股 份有限公司製的「CDC—ZAC」、「超ZAC」等。「CDC —ZAC」是以Cr203爲主成份的複合陶瓷，具有無氣孔、 高硬度、高密著力等性質》 另一方面，「超ZAC」是以Si02和Cr203爲主成份 的複合陶瓷，除了無氣孔、高硬度、高密著力外，耐熱性 和耐摩耗性亦佳。該障塗層74以利用熔射法形成爲佳。 熔射法是種將利用燃燒氣體、電氣等的熱源加以溶融後的 原料噴塗在母材的皮膜的方法。另外，障塗層74也能以 PVD法、CVD法等薄膜形成技術、浸塗法或是塗佈法等 方法加以形成。PVD法是指利用離子鍍膜法，以低溫塗佈 -31 - 1373798 各種陶瓷膜的方法，另一方面，CVD法是指利用熱化學 式蒸鍍法，以高溫進行單層或多層塗佈的方法。另外，浸 塗法是指將各種材料浸泡在樹脂溶液之後，施行熱處理的 方法，塗佈法是指在各種材料塗佈樹脂溶液之後，以特定 溫度進行熱處理的方法。障塗層74的厚度以50〜ΙΟΟμιη 爲佳。 此場合，在障塗層74的至少一部分例如與基材71的 接合面側或是全體，施行使用樹脂的封孔處理亦可。此時 的樹脂以從 SI、PTFE、PI、PAI、PBI、PBI、PFA 之群組 中所選擇者爲佳。亦即，將由陶瓷製成的障塗層74以上 述的熔射法等而予以形成的場合，雖是以具有貫通氣孔（ 微細孔）的多孔質所構成，不過該多孔質層的至少一部分 的微細孔，以樹脂加以封孔，藉此阻止通過屬於熔射被膜 的主層78的微細孔而侵入的氣體或是洗淨液的效果提高 ，可有效保護基材7 1。 再者’ SI是矽酮、PTFE是聚四氟乙烯、ΡΙ是聚醯亞 胺、ΡΑΙ是聚醯胺醯亞胺、ΡΕΙ是聚醚亞胺、ΡΒΙ是聚苯 并咪唑、PFA是全氟烷氧基樹脂的意思。 封孔處理也可以溶膠-凝膠法進行。利用溶膠-凝膠 法的封孔處理，是以使陶瓷分散在有機溶劑中的溶膠（膠 體溶液）封孔之後，利用加熱使其凝膠化施行。藉此實現 利用陶瓷的封孔，就能提昇阻障效果。此場合的封孔處理 最好使用從屬於周期表第3a族的元素所選擇者。其中以 耐蝕性高的Y203爲佳。 -32- 1373798 另外，障塗層74的其它材質很適合使用工程塑料。 具體上最好是從 PTFE、PI、PAI、PEI、PBI、PFA、PPS 、POM之群組中所選擇的樹脂，例如適用DUPON股份有 限公司製的「鐵弗龍（註冊商標）」（PTFE )等。該些 樹脂除了密著性優外，耐藥品性優，對清洗時的洗淨液也 可獲得充分的耐蝕性。 再者’ PTFE是聚四氟乙烯、PI是聚醯亞胺、PAI是 聚醯胺醯亞胺、PEI是聚醚亞胺、PBI是聚苯并咪唑、 PFA是全氟烷氧基樹脂、PPS是聚硫化二甲苯、POM是聚 縮醛的意思。 而且，在基材71和障塗層74之間，如第10圖所示 .地形成陽極氧化被膜75亦可。於此場合，藉由利用形成 草酸、鉻酸、磷酸、硝酸、甲酸或是磺酸等有機酸的陽極 氧化被膜，與利用硫酸的陽極氧化處理的場合相比，會形 成耐腐蝕性優的氧化被膜，能更進一步抑制製程氣體、洗 淨液的腐蝕爲佳。陽極氧化被膜75的膜厚以10〜200μιη 爲佳。 像這樣，在基材7 1和障塗層74之間形成陽極氧化被 膜75的場合，藉由將陽極氧化被膜75的微細孔加以封孔 ，就能極度地提昇耐蝕性。此場合，可適用在包含Ni等 之金屬鹽的熱水中浸泡材料，於氧化被膜的微細孔中，加 水分解金屬鹽水溶液，藉由沈澱氫氧化物來進行封孔的金 屬鹽封孔等。 另外，即使將陽極氧化被膜75的微細孔利用樹脂加 -33- 1373798 以封孔處理，還是可期待同樣的效果。此場合的樹脂最好 是從上述的 SI、PTFE、PI、PAI、PEI、PBI、PFA 之群組 中所選擇者。 另外，形成在基材71之表面的陽極氧化被膜75可使 用具有多孔質陶瓷層的陽極氧化被膜（KEPLA—COAT: 註冊商標）。 再者，該陽極氧化被膜（KEPLA— COAT)是作爲陽 極，將基材浸泡在鹼系有機電解液中，將氧電漿在該鹼系 有機電解液之中進行放電，藉此所形成。 屬於熔射被膜的主層73最好包含從由B、Mg、A1、 Si、Ca、Cr、Y、Zf、Ta、Ce及Nd所成群組中所選擇的 至少一種元素，具體上很適合從B4C、MgO、Al2〇3、SiC 、Si3N4、Si02 ' CaF2、Cr203、Y203、YF3、Zr02 ' Ta02 、Ce02、Ce203、CeF3及Nd203所選擇的至少一種陶瓷。 於此場合，主層73的膜厚最好爲10 μηι〜500 μιη。 在製造此種構造的環構件之際，先在基材71的表面 施行塗佈αι2ο3、SiC或是砂等粒子的噴砂處理，微觀上 表面形成凹凸形狀，提高形成在其上的障塗層74和陽極 氧化被膜75的密著性爲佳。另外，表面形成凹凸的手法 ，不限於上述的噴砂處理，例如可藉由浸泡在特定藥液中 ，而予蝕刻表面爲佳。 其次，直接或透過陽極氧化被膜75，將上述的障塗 層74以熔射法等上述適當的方法形成在基材71。對應於 需要進行如上所述的封孔處理。 • 34 - 1373798 於封孔處理之際，將上述樹脂和陶瓷的溶膠塗佈在障 塗層74的表面，或者將具有障塗層74的基材71浸泡在 樹脂封孔劑或陶瓷的溶膠中。以陶瓷的溶膠而予封孔的場 合，其後加以加熱使其凝膠化。 形成障塗層74之後，接著在其上形成屬於從由B4C 、MgO、Al2〇3、SiC ' Si3N4、Si02、CaF2、Cr203、Υ203 、YF3 ' Zr〇2、Ta02、Ce〇2、Ce2〇3、CeF3 及 Nd2〇3 戶斤成 群組中所選擇的至少一種陶瓷所製成的熔射被膜的主層 73。另外，障塗層74可選擇密著性優者，不過爲了與主 層73的密著性變得更優良，在障塗層74的表面施行噴砂 處理等亦可。 如以上，在此例中，對包含鹵元素的製程氣體或是洗 淨液而言，將由耐腐蝕性優的材料所形成的障塗層74， 形成在屬於熔射被膜的主層73和基材71之間，基材71 的表面是以不會曝露在製程氣體（鹵元素）或是洗淨液中 的方式所構成，因此在基材71的表面產生腐蝕生成物， 藉此可解決基材7 1上之熔射被膜72剝離的問題。 其次，針對環構件的第二例做說明。第二例乃如第 11圖（a) 、（b) 、（c)所示，在基材71的表面，利 用陶瓷的熔射形成被膜76，在被膜76的至少一部分形成 封孔處理部76a。在第1 1圖（a)之例，在被膜76的基 材71側形成封孔處理部76a，在第11圖（b)之例，在 被膜76的表面側形成封孔處理部78a，在第11圖（c) 之例，以被膜76的全體作爲封孔處理部76a。 -35- 1373798 被膜76係包括從由B、Mg、A1、Si、Ca、 Zr、Ta、Ce及Nd所成群組中所選擇的至少一種 具體上很適合爲從由B4C、MgO、A1203、SiC Si02、CaF2、Cr203、Y203、YF3、Zr02、Ta〇2 Ce203、CeF3及Nd203所成群組中所選擇的至少 。於此場合，被膜76的膜厚以50〜300μιη爲佳 基材71可使用與第一例完全相同的。 _ 封孔處理部7 6a可藉由施行於上述之第一例 74者完全同樣的樹脂封孔或是利用溶膠一凝膠 所形成。像這樣，藉由設置封孔處理部76a，就 阻止通過屬於熔射被膜的被膜76的微細孔而侵 或是洗淨液，即可充分地保護基材71。該封孔處 是用以這樣地阻止氣體或是洗淨液到達基材7 1 第11圖（〇〜（c)之任一者都可發揮其效果 11圖（a)所示，希望在被膜76的基材71側形 理部76a。亦即，將對著熔射被膜施行封孔處理 ’在高真空領域（例如13.3Pa)施加高頻電力的 中使用的話，封孔劑中的稀釋有機溶媒（例如乙 會蒸發，或因電漿、製程氣體等而腐蝕封孔劑等 熔射被膜中形成氣孔（微孔）。藉由該氣孔，經 構件的表面狀態（溫度或生成物的附著狀態等） 理容器內的製程受到不良影響的可能性。因而， 圖（a ) ’若未在被膜76的表面側施行封孔處理 制被膜76的表面改質而穩定地實施製程。再者

Cr、Y、 元素者， 、Si3N4、 、C e Ο 2、 一種陶瓷 。再者， 的障塗層 法的封孔 能有效地 入的氣體 理部76a 者，上述 。但如第 成封孔處 的環構件 電漿氣氛 酸乙酯） ’再度在 t改變環 ’有令處 如第11 ’就能抑 ’封孔處 -36- 1373798 理部76a不限於上述第U圖（a)〜（c )所示的位置， 例如形成在被膜76的中間位置亦可。封孔處理部76a的 厚度以50〜ΙΟΟμιη爲佳。 連此例也如第12圖所示，在基材71和被膜76之間 ，形成與上述之第一例完全同樣的陽極氧化被膜75亦可 。另外，在該場合也進行封孔處理該陽極氧化被膜75爲 佳，該封孔處理適用與上述同樣的金屬鹽封孔等。 其次，針對環構件的第三例做說明。於第三例中，如 第13圖（a) 、（b)所示，在基材71的表面利用陶瓷的 熔射形成被膜77，且以被膜71作爲第一陶瓷層78和第 二陶瓷層79的兩層構造，在其至少一方的至少一部分形 成封孔處理部。在第13圖（a )之例中，在表面側的第一 陶瓷層78形成封孔處理部78a，在第13圖（b)中，在 基材71側的第二陶瓷層79形成封孔處理部79a。 構成被膜77的第一陶瓷層78及第二陶瓷層79係包 括任一從由 B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce 及 Nd所成群組中所選擇的至少一種元素者，具體上很適合 從由 B4C、MgO ' Al2〇3、SiC ' Si3N4、Si02、CaF2、 Cr2〇3、Y2O3、YF3、Zr〇2、Ta〇2、Ce〇2、Ce2〇3、CeF3 及 Nd203所成群組中所選擇的至少一種陶瓷。此場合，被膜 77的膜厚以50〜300 μηι爲佳。再者，基材71可使用與第 一例完全相同者。 封孔處理部78a、79a可藉由與施行於上述的第一例 的障塗層74完全同樣的樹脂封孔或是利用溶膠-凝膠法 -37- 1373798 的封孔所形成。像這樣，藉由設有封孔處理部78a ，就能有效阻止通過屬於熔射被膜的第一及第二陶 78、79的微細孔所侵入的氣體或是洗淨液，就能充 保護基材71。該封孔處理部78a、79a是像這樣地阻 體或是洗淨液到達基材71，只要能發揮該功能，即 定封孔處理部78a、79a的位置，還以層全體作爲封 理部亦可。另外，在第一及第二陶瓷層78、79的兩 成封孔處理部亦可。封孔處理部78a、79a的厚度以 ΙΟΟμηϊ 爲佳。 像這樣，藉由將形成在基材71上的被膜77成爲 構造’對應於所要求的耐蝕性及阻障性，就能適當設 等兩層的材料，對所希望的位置施行封孔處理，藉此 自由度極高的應用。例如，表面側的第一陶瓷層78 Υ203 ’基材71側的第二陶瓷層79是用YF3或Α1202 第二陶瓷層79的至少一部分施行封孔處理的話，耐 及阻障性就變得極高。 此例也如第14圖所示，在基材71和被膜77之 形成與上述第一例完全同樣的陽極氧化被膜75亦可 外’此場合亦最好該陽極氧化被膜75做封孔處理， 孔處理適用與上述同樣的金屬鹽封孔等。 爲了確認藉由將環構件形成此種構造的效果，分 備：在Α1合金的基材上形成有γ2〇3的熔射被膜的試 、和在Α1合金的基材上經由樹脂（PTFE )的障塗層 成Y2〇3的熔射被膜的試料2、和在AI合金的基材上 、79a 瓷層 分地 止氣 不限 孔處 方形 50〜 兩層 定此 就能 是用 ，在 蝕性 間， 。另 該封 別準 料1 而形 形成 -38- 1373798 γ2〇3的熔射被膜並將其一部分利用樹脂加以封孔處理的 試料3，在該些試料1〜3的表面滴下氫氟酸（HF)溶液 ，比較放置在電漿環境下時的熔射被膜的表面狀態。更具 體的說明是在各試料表面滴下ΙΟμί之38%濃度的氫氟酸 溶液，以5(TC加熱3小時後，將試料在CF系氣體的電漿 氣氛中放置三分鐘。其結果可知，未施行熔射被膜之剝離 對策的試料1在整個表面產生裂痕，相對於此，在基材和 熔射被膜之間形成有障塗層的試料2、和利用樹脂封孔處 理熔射被膜之一部分的試料3，均未產生裂痕，會防止氫 氟酸溶液侵入而保護基材表面。 另外，環構件使用ai2o3、Y203的場合，與空氣中的 水份之反應性提高的緣故，當屬於處理容器的真空處理室 成爲大氣開放時、或將真空處理室進行濕清洗時，大量流 入水份，產生各種問題，不過若根據本發明人等的檢討結 果，發現藉由對Υ2〇3等包含屬於周期表第3a族的元素的 陶瓷施行水化處理’或是藉由形成包含該等元素的氫氧化 物，可解決此種不良現象。 基於此種見解，就第8圖的環構件（例如聚焦環213 及絕緣環213a)來看，在包含屬於周期表第3a族的元素 的陶瓷形成施行水化處理的部分，或是將至少其一部分成 爲包含該元素的氫氧化物。 藉由此種做法，就能成爲不易吸附水份、不易脫離的 構造，獲得於電駿處理時不易產生水份脫離的環構件。 首先在環構件的第四例，如第15圖所示，在基材81 -39- 1373798 之上’形成由包含屬於周期表第3a族的元素的陶瓷所製 成的被膜82 ’例如至少在其表面部分形成水化處理部82a 〇 基材81與上述基材71同樣的適用含有不銹鋼（sus )的各種鋼、A1及A1合金、W及W合金、Tf及Ti合金 、Mo及Mo合金、碳以及氧化物系 '非氧化物系陶瓷燒 結體及碳質材料等。 被膜82只要是利用包含屬於周期表第3a族的元素的 陶瓷所構成即可’不過最好是包含屬於周期表第3a族的 元素的氧化物。另外’在該些之中，Y2〇3、Ce02、Ce2〇3 、Nd2〇3很適合’其中也有因爲以往就經常使用之具有較 高耐蝕性，所以γ2〇3特別好。 該被膜82可利用熔射法、PVD法和CVD法等薄膜形 成技術而適當地形成。另外，其它也可利用浸塗法或者塗 佈法等方法而形成。 水化處理部82a是藉由例如將被膜82與水蒸氣或高 溫的水起反應，產生水化反應就能形成。陶瓷採用 γ 2 〇 3 的場合，會產生如以下（1)式的反應。 Y2〇3 + H20 —Υ203 · (Η20)η —2(ΥΟΟΗ) —Υ(0Η)3.·.(1) 但，上述（1 )式未考慮價數。 如該（1 )式所示，利用水化處理，於最後形成Y的 氫氧化物。屬於其它周期表第3a族的元素的場合，亦藉 -40 - 1373798 由同樣的反應，形成此種氫氧化物。此種氫氧化物以γ( OH) 3、Ce(OH) 3、Nd(OH) 3 爲佳。 爲了確認此情形，準備一在基材上形成有Y203的封 孔被膜的試料，以的高溫水浸泡150小時，施行水 化處理後，針對在室溫下乾燥者、及未施行此種處理者進 行X線繞射測定。其結果，如第16圖（a ) 、（ b )所示 ，確認只有進行水化處理的試料會發現Y ( OH ) 3，可利 用水化處理形成氫氧化物。 屬於周期表第3a族之元素的氫氧化物極穩定，具有 在化學性質上所吸附的水不易脫離，且不易吸附水的特性 ，利用水化處理形成此種氫氧化物，就能避免製程中因水 份引起的不當現象。 爲了確認利用此種水化處理的效果，準備在基材之上 將Y2〇3熔射被膜形成200 μιη左右，利用沸水處理三小時 的試料和不處理的試料，對該兩者噴塗ΙΡΑ。再者，IP A 吸附性比水高，因而IPA噴塗即成爲加速試驗。此試驗結 果，如第17圖所示，不進行水化處理者，雖會吸附IP A ’不過水化處理者並不會完全吸附。由此情形來看，確認 極難因水化處理產生吸水現象。 其次，準備一與上面同樣地在基材上將 Y203熔射被 膜形成2 0 0 μιη左右，利用沸水處理三小時的試料和不處 理的試料，在該些之上塗佈樹脂後，切斷而來確認剖面。 其結果，如第18圖（a ) 、（ b )所示，雖然表面狀態在 兩者並沒有差別，但「沒有處理」的場合，被發現被膜全 -41 - 1373798 體爲透明，樹脂浸透到全體，相對於此，「有處理」的場 合則確認出只有表層些微部分是透明，內部變白，樹脂幾 乎未浸透。亦即藉由進行水化處理，明確判斷變排水性。 另外，如第18圖（c )所示，水化處理後除去20μηι左右 及其部分變透明，除去進行水化處理後之表層的20μιη左 右，藉此確認排水性降低。 再者，關於Η2ο對 Υ203表面所造成的影響，在 Langmuir, Vol.16，No.17，2000 的 6937-6947 頁所記載的黒 田等的「Spacific Adsorption Behavior of Water on a Y 2 〇 3 Surface」的論文中做詳述。 以下針對水化處理做具體說明。水化處理可藉由在水 蒸氣豐富的環境下進行熱處理，或在沸騰的水中做處理來 進行。藉此，例如在三氧化二釔（Y203 )分子的周圍吸引 數個水分子而予結合，成爲穩定的一個分子集團。此時， 水蒸氣的分壓、熱處理溫度、熱處理時間等成爲參數.。例 如在相對濕度90%以上的環境下、在 1〇〇〜300°C左右的 爐中、以24小時左右進行加熱處理，藉此形成穩定的氫 氧化物。若在相對濕度、熱處理溫度低的場合，處理時間 增長即可。爲了有效率進行水化處理，在高溫、高壓下進 行處理爲佳。在三氧化二釔表面的水合反應，基本上即使 在室溫程度，只要長時間就能充分進行，連上述條件以外 ’也可得到相同的最終狀態。另外，水化處理之際，使用 含離子的水（大於pH7的鹼水）施行水化處理比使用純 水進行水化處理的排水性更優。 -42- 1373798 再者，不限於水化處理，例如在原料階段成爲氫氧化 物等，只要最後形成氫氧化物，採用其它的方法亦可。以 熔射法製造被膜的場合，由於原料被曝露在高溫下，因此 若在原料階段成爲氫氧化物的話，很擔心氫氧化物會變化 成氧化物，不過即使此場合下，在高濕度環境下加以熔射 ，藉此亦可形成氫氧化物膜。像這樣，取代形成水化處理 部，利用其它方法直接形成氫氧化物亦可。 此種水化處理部或氫氧化物層，由於被膜82爲不易 吸附水份、不易脫離的構造，故需要形成在被膜82的表 面部分。此場合的水化處理部或氫氧化物膜的厚度以 1 〇〇 μπα以上爲佳，對應於所使用的場所設定在最適當的厚 度即可。 藉由水化處理包含屬於周期表第3a族的元素的陶瓷 ，也會促進緻密化。例如利用熔射所形成的Y2〇3膜，在 水化處理前屬於如第19圖（a)所示的多孔狀態者，不過 藉由水化處理，如第19圖（b )所示，會被緻密化。藉由 像這樣的緻密化，除上述效果外，也可得到已述的阻障效 果。 從只得阻障效果的觀點來看，利用水化處理被形成爲 氫氧化物的水化處理部82a不一定要在表面，可形成在被 膜82的任意位置。用其它的方法被形成爲氫氧化物的氫 氧化物層的場合下，如上所述用樹脂、溶膠-凝膠法做封 孔處理爲佳。此例中，如第20圖所示，與上述實施形態 同樣的，在基材81與被膜82之間，形成完全同樣的陽極 -43- 1373798 氧化被膜83亦可。另外，將該陽極氧化被膜83進行封孔 處理爲佳，該封孔處理適用與上述同樣的金屬鹽封孔等。 其次，針對環構件的第五例做說明。在第五例，如第 21圖（a) 、（b)所示，在基材81的表面形成被膜84, 以被膜84作爲第一陶瓷層85和第二陶瓷層86的兩層構 造，在其至少一方的至少一部分形成水化處理部。在第 2 1圖（a )的例中，在表面側的第一陶瓷層8 5形成水化 處理部8 5a，在第21圖（b)是在基材81側的第二陶瓷 層86形成水化處理部86a。 構成被膜84的第一陶瓷層85及第二陶瓷層均與第四 例同樣的，以包括屬於周期表第3a族的元素的陶瓷所構 成，包括屬於周期表第3a族的元素的氧化物爲佳，在該 些之中，Y2〇3、Ce02、Ce203、Nd203很適合，特別以 Y2〇3爲佳。再者，基材81可使用與第四例完全相同的。 該些第一及第二陶瓷層85、86是與第一例的被膜82 同樣的，利用熔射法、PVD法和CVD法等薄膜形成技術 就能適當的形成。另外，其它也可用浸塗法或者塗佈法等 方法而形成。 水化處理部8 5 a、8 6a可形成與第四例的水化處理部 82a完全同樣的。如第21圖（a)所示，在被膜84的表 面有水化處理部的場合下，能成爲不易吸附水份、不易脫 離的構造，如第21圖（b)所示，在被膜84的內部有水 化處理部的場合下，能有效地發揮阻障效果。爲了形成被 膜84內部的水化處理部86a，故在基材81上製造第二陶 -44- 1373798 瓷層86後，進fj水化處理，進而形成第一陶瓷層85亦 。水化處理部85a、86a的厚度以ΙΟΟμιη以上爲佳。 像這樣，藉由將形成在基材81上的被膜84成爲兩層 構造，對應於所要求的特性，就能適當設定該兩層的材半4 及水化處理的位置，可自由度極高的應用。 連此例也如第22圖所示，在基材81和被膜84之間 ，形成與第一例完全同樣的陽極氧化被膜83亦可。 其次，針對環構件的第六例做說明。第六例乃如第 23圖所示，在.基材81的表面形成被膜87，被膜87具有 由包括屬於周期表第3a族的至少一種元素的陶瓷所形成 的第一陶瓷層88、和以陶瓷的熔射所形成的第二陶瓷層 89，且在第一陶瓷層88的表面部分形成有水化處理部 8 8 a 〇 第一陶瓷層88的包括屬於周期表第3a族的元素的陶 瓷以包括屬於周期表第3a族的元素的氧化物爲佳，在該 些之中，Y203、Ce02、Ce2〇3、Nd203很適合，特別以 Y3O3爲佳。第一陶瓷層88的膜厚以1〇〇〜300μιη爲佳。 第一陶瓷層88是與第四例的被膜82同樣的，利用熔射法 、PVD法和CVD法等薄膜形成技術而適當地形成。另外 ，其它也可利用浸塗法或者塗佈法等方法而形成。 第一陶瓷層89很適合包括從由β、Me、Al、Si、Ca 、Ci*、Y ' Zr、Ta、Ce及Nd所成群組中所選擇的至少一 種兀素者’具體上是很適合從由B4C、MgO、A1203、SiC 、Si3N4、Si02、CaF2、Cr203、Y2〇3、yf3、Zr〇2 ' Ta02 -45- 1373798 、Ce〇2、Ce2〇3、CeF3及Nd2〇3所成群組中所選擇的至少 —種陶瓷。第二陶瓷層89的膜厚以50〜300 μιη爲佳。再 者，基材81可使用與第四例完全相同的。 水化處理部88a能形成與第四例的水化處理部82a完 全同樣的。像這樣，在被膜8 7的表面形成水化處理部， 就能成爲不易吸附水份、不易脫離的構造。再者，也可將 水化處理部88a形成在第一陶瓷層88的內部而發揮阻障 效果。水化處理部88a的厚度以100 μιη以上爲佳。 如第24圖所示，在第二陶瓷層89形成封孔處理部 89a爲佳。封孔處理部89a可藉由利用與上述第--第三 例所說明的內容完全同樣的樹脂封孔或是溶膠一凝膠法的 封孔所形成。像這樣，藉由設置封孔處理部89a就能有效 地阻止通過屬於熔射被膜的第二陶瓷層8 9的微細孔而侵 入的氣體或是洗淨液，就能充分地保護基材81。再者， 封孔處理部89a可形成在第二陶瓷層89的任意位置。 藉由成爲如第23圖、第24圖所示的構造，耐蝕性優 的同時，可藉由第一陶瓷層88的水化處理部88a，成爲 不易吸附水份、不易脫離的構造，而且藉由第二陶瓷層 89的阻障效果，就能有效地保護基材8 1。特別是第24圖 的構造，藉由封孔處理部8 9a的存在，就能更進一步提高 阻障效果。 再者，如第25圖所示，第一陶瓷層88和第二陶瓷層 89亦可相反形成。此場合利用基材8 1側的第一陶瓷層88 的水化處理部88a就可有效發揮阻障效果，提高基材81 -46 - 1373798 的保護效果。 連此例也如第26圖所示，在基材8、1與被膜87之間 ，形成與第一例完全同樣的陽極氧化被膜83亦可。 其次，針對環構件的第七例做描述。第七例中，環構 件乃如第27圖所示，在包括屬於周期表第3a族的元素的 陶瓷燒結體97的表面形成水化處理部98。水化處理部98 可形成與上述的實施形態完全同樣的，利用水化處理形成 包括屬於周期表第3a族的元素的氫氧化物。 像這樣，藉由水化處理部98形成在表面，就能成爲 不易吸附水份、不易脫離的構造。此場合的水化處理部 98或氫氧化物膜的厚度以ΙΟΟμιη以上爲佳。 連該第七實施的例子也如第四〜第六所述，包括屬於 周期表第3a族的元素的陶瓷，以包括屬於周期表第3a族 的元素的氧化物爲佳。在該些之中，Y2〇3、Ce02、Ce203 、'Nd203很適合，特別以Y2〇3爲佳。 再者，上述實施形態是舉於第8圖所示之使用永久磁 石的磁控管型的平行平板型的電漿蝕刻裝置的環構件（聚 焦環2 1 8、絕緣環2 1 3 a )應用本發明的場合爲例做說明， 不過本發明並不限於相關構成的裝置，不僅是不用磁控管 的平行平板型的電漿蝕刻裝置、和感應耦合型等其它電漿 蝕刻處理裝置及蝕刻裝置，也適用於進行灰化處理或成膜 處理等蝕刻以外的各種電漿處理的裝置。 〔產業上的可利用性〕 -47 - 1373798 本發明的電漿處理裝置是可藉由對環構件內的電極施 加特定電壓來調整電#的態’ '例^卩胃#^ 體晶圓等進行蝕刻等的電漿處理的裝置。另外，本發明的 環構件g特別將形成基材上的被膜以耐蝕性高的陶瓷所構 成，且設有作爲阻障之功能的部分，因此適於藉由利用腐 蝕性高的氣氛的電漿來進行處理°另外’對包括屬於周1期 表第3a族的元素的陶瓷施行水化處理’對水而言屬於穩 定的構造，因此作爲有水分問題的環構件很適合° 【圖式簡單說明】 第1圖是表示有關本發明的實施形態的電漿處理裝置 的縱斷面圖。 第2圖是表示上述電漿處理裝置的控制部的說明圖。 第3圖是表示使用上述電漿處理裝置進行電漿處理時 的電漿狀態的說明圖。 第4圖是表示使用上述電漿處理裝置而蝕刻的多層膜 的說明圖。 第5圖是表示有關本發明的實施形態的電漿處理裝置 的其它例的說明圖。 第6圖是表示有本發明的實施形態的電漿處理裝置的 另外其它例的說明圖。 第7圖是表示組裝有關本發明的實施形態的電漿處理 裝置的電漿處理系統的說明圖。 第8圖是表示搭載有關本發明的實施形態的環構件的 -48- 1373798 電漿蝕刻裝置的縱斷面圖。 第9圖是表示有關本發明的環構件的第一例的層構成 的斷面圖。 第10圖是表示在第9圖的構成加上陽極氧化被膜的 例子的斷面圖。 第11圖是表示有關本發明的實施形態的環構件的第 二例的層構成的斷面圖。 第12圖是表示在第11圖的構成加上陽極氧化被膜的 例子的斷面圖》 第13圖是表示有關本發明的實施形態的環構件的第 三例的層構成的斷面圖。 第14圖是表示在第13圖的構成加上陽極氧化被膜的 例子的斷面圖。 第1 5圖是表示有關本發明的實施形態的環構件的第 一例的層構成的斷面圖。 第16圖是表示在對Y203被膜施行水化處理的場合和 不施行的場合，比較X線解析圖案的圖。 第1 7圖是表示在對Υ203被膜施行水化處理的場合和 不施行的場合，比較ΙΡΑ的吸附的圖。 第1 8圖是表示在對Υ203被膜施行水化處理的場合和 不施行的場合，比較樹脂之浸透的圖。 第1 9圖是表示比較水化處理前和處理後的層狀態的 掃描型電子顯微鏡照片。 第20圖是表示在第15圖的構成加上陽極氧化被膜的 -49- 1373798 例子的斷面圖》 第21圖是表示有關本發明的實施形態的環構件的第 二例的層構成的斷面圖。 第22圖是表示在第21圖的構成加上陽極氧化被膜的 例子的斷面圖。 第23圖是表示有關本發明的實施形態的環構件的第 三例的層構成的斷面圖。 第2 4圖是表示有關本發明的實施形態的環構件的第 三例的層構成的斷面圖。 第25圖是表示有關本發明的實施形態的環構件的第 三例的層構成的斷面圖。 第26圖是表示在第16圖的構成加上陽極氧化被膜的 例子的斷面圖。 第2 7圖是表示有關本發明的實施形態的環構件的模 式圖。 第28圖是表示習知電漿處理裝置的說明圖。 〔圖號說明〕 2 :處理容器 22 :真空幫浦 3 :上部電極 33:第一氣體供給系統 34:第二氣體供給系統 4 :下部電極 -50- 1373798 44 :靜電吸盤 5 :聚焦環 5 1 :電極 5 2 a :致動器 6 :控制部 20 :真空處理室 2 0 a :沈積屏蔽 30 :氣體淋浴頭 210 :載置台 2 1 2 :靜電吸盤 218 :聚焦環 2 1 4 :排氣板 71、 8 1 :基材 72、 76、 77、 82、 84、 87:被膜 7 4 :障塗層 75、88 :陽極氧化被膜 76a、78a、79a:封孔處理部 82a、86a、88a、98:水化處理部 -51 -

Claims (1)

1373798 拾、申請專利範圍 1. 一種電漿處理裝置，是屬於針對載置在處理容器 內的載置台上的靜電吸盤上的被處理基板，利用處理氣體 的電漿進行處理的電漿處理裝置，其特徵爲具備有： 以包圍前述載置台上的被處理基板之方式所設置且由 絕緣材料所形成的環構件、 和用來調整前述環構件上方的電漿的鞘領域而被設置 在該環構件內的電極、 和對前述電極施加直流電壓的直流電源； 環構件內的電極是複數設置在徑向，能各自獨立調整 施加於該些複數電極的直流電壓。 2 .如申請專利範圍第1項所記載的電漿處理裝置， 其中，具備：針對被處理基板進行第一製程時，對著環構 件內的電極施加第一直流電壓，且針對被處理基板進行第 二製程時，對著環構件內的電極施加第二直流電壓地切換 施加電壓的手段。 3 .如申請專利範圍第2項所記載的電漿處理裝置， 其中，第一製程是屬於蝕刻薄膜的處理，第二製程是屬於 蝕刻與前述薄膜相異之種類的薄膜的處理。 4. 一種環構件，是屬於針對載置在處理容器內的載 置台上的靜電吸盤上的被處理基板’以包圍利用處理氣體 的電漿進行處理的電漿處理裝置的該靜電吸盤上的被處理 基板之方式所設置且由絕緣材料所形成的環構件’其特徵 爲： -52- 1373798 在內部具備有用來調整該環構件上方的電漿的鞘領域 而設且被施加直流電壓的電極； 環構件內的電極是複數設置在徑向，能各自獨立調整 施加在該些複數電極的直流電壓。 5 ·如申請專利範圍第4項所記載的環構件，其中， 針對被處理基板進行第一製程時，對著前述電極施加第一 直流電壓，針對被處理基板進行第二製程時，對著前述電 極施加第二直流電壓。 6. 如申請專利範圍第5項所記載的環構件，其中， 第一製程是屬於蝕刻薄膜的處理，第二製程是屬於蝕刻與 前述薄膜相異之種類的薄膜的處理。 7. —種電漿處理方法，其特徵爲包括： 在處理容器內的載置台載置被處理基板的工程、 和在對著設置在以包圍前述載置台上的被處理基板之 方式所設置且由'絕緣材料所形成的環構件內的電漿鞘領域 調整用的電極施加第一直流電壓的狀態下，使處理容器內 產生電漿而對被處理基板進行第一製程的工程、 和接著在對著前述電漿鞘領域調整用的電極施加第二 直流電壓的狀態下，使處理容器內產生電漿而對被處理基 板進行第二製程的工程。 8 ·如申請專利範圍第4項所記載的環構件，其中， 具有：基材、和利用陶瓷熔射而形成在其表面的被膜， 且構成前述被膜的陶瓷是包括從由B、Mg、Al、Si、 Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce以及Nd所成群組中所選擇的至 -53- 1373798 少一種元素，其至少一部分是利用樹脂而被封孔處理。 9.如申請專利範圍第4項所記載的環構件，其中， 具有：基材、和利用陶瓷熔射而形成在其表面的被膜， 且前述被膜係具有：由包括從由B、Mg、Al、Si' Ca 、Cr、Y、Zr、Ta、Ce以及Nd所成群組中所選擇的至少 —種元素的陶瓷所形成的第一陶瓷層、和由包括從B、 Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce 以及 Nd 所成群組 中所選擇的至少一種元素的陶瓷所形成的第二陶瓷層，且 前述第一及第二陶瓷層的至少一方的至少一部分是利用樹 脂而被封孔處理。 1 0.如申請專利範圍第8項所記載的環構件，其中， 前述樹脂是從由 SI、PTFE ' PI、PAI、PEI、PBI以及 PFA所成群組中所選擇的樹脂。 1 1 .如申請專利範圍第4項所記載的環構件，其中， 具有：基材、和利用陶瓷溶射而形成在其表面的被膜， 且構成前述被膜的陶瓷包括：從由B、Mg、Al、Si、 Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce以及Nd所成群組中所選擇的至 少一種元素，其至少一部分是利用溶膠凝膠法而被封孔處 理。 1 2 ·如申請專利範圍第4項所記載的環構件，其中， 具有：基材、和利用陶瓷熔射而形成在其表面的被膜， 且前述被膜係具有：由包括從由B、Mg、Al、Si、Ca 、Cr、Y、Zr、Ta、Ce以及Nd所成群組中所選擇的至少 一種元素的陶瓷所形成的第一陶瓷層、和由包括從B、 -54- 1373798 Mg、A1、Si、Ca、Cr、Υ、Zr、Ta、Ce 以及 Nd 所成群組 中所選擇的至少一種元素的陶瓷所形成的第二陶瓷層，且 前述第一及第二陶瓷層的至少一方的至少一部分是利用溶 膠凝膠法而被封孔處理。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項所記載的環構件，其中 ，前述封孔處理是使用從屬於周期表第3a族的元素所選 擇的元素來進行。 14. 如申請專利範圍第8項所記載的環構件，其中， 前述陶瓷是從由 B4C、MgO、Al2〇3、SiC.、Si3N4、Si02、 CaF2 、 Cr203 、 Y2〇3 、 YF3 、 Zr02 、 Ta02 、 Ce02 、 Ce203 、 CeF3以及Nd203所成群組中所選擇的至少一種。 15. 如申請專利範圍第4項所記載的環構件，其中， 具有：基材、和形成在其表面的被膜， 且前述被膜係具有：利用陶瓷熔射所形成的主層、和 由包括從由 B、Me、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce 以 及Nd所成群組中所選擇的元素的陶瓷所形成的障塗層。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項所記載的環構件，其中 ，前述障塗層是以從由B4C、Mg〇、A12〇3、SiC、Si3N4、 Si02、CaF2 ' Cr2〇3 ' Y2O3 ' YF3、Zr〇2 ' Ta02、Ce02、 Ce203、CeF3以及Nd203所成群組中所選擇的至少一種陶 瓷所構成。 i 7.如申請專利範圍第15項所記載的環構件，其中 ，前述障塗層是至少其一部分爲利用樹脂而被封孔處理的 熔射被膜。 -55- 1373798 1 8 .如申請專利範圍第1 7項所記載的環構件，其中 ，前述樹脂是從由 SI、PTFE、PI、PAI、PEI、PBI以及 PFA所成群組中所選擇的樹脂。 1 9.如申請專利範圍第1 5項所記載的環構件，其中 ，前述障塗層是至少其一部分爲利用溶膠凝膠法而被封孔 處理的熔射被膜。 20.如申請專利範圍第1 9項所記載的環構件，其中 ，前述封孔處理是使用從屬於周期表第3a族的元素所選 擇的元素來進行。 2 1 .如申請專利範圍第4項所記載的環構件，其中， 具有：基材、和形成在其表面的被膜， 且前述被膜具有：利用陶瓷熔射所形成的主層、和由 形成在前述基材與前述主層之間的工程塑料所形成的障塗 層。 2 2.如申請專利範圍第21項所記載的環構件，其中 ，前述工程塑料是從 PTFE、PI、PAI、PEI、PBI、PFA、 PPS、POM的群組中所選擇的塑膠。 23.如申請專利範圍第21項所記載的環構件，其中 ，前述主層是以從由 B4C、MgO、Al2〇3、SiC、Si3N4、 S i 0 2 ' C a F 2 ' Cf2〇3、Y2O3、YF3、Zr〇2、Ta〇2、Ce〇2、 Ce203、CeF3以及Nd203所成群組中所選擇的至少一種陶 瓷所構成。 2 4.如申請專利範圍第4項所記載的環構件，其中， 具有：基材、和形成在其表面的被膜， -56- 1373798 且前述被膜是由包括屬於周期表第3a族的至少一種 兀素的陶瓷所形成*目(I述被膜的至少一部分是利用蒸氣或 是高溫水而被水化處理。 25. 如申請專利範圍第4項所記載的環構件，其中， 具有：基材'和形成在其表面的被膜， 且前述被膜具有：由包括屬於周期表第3a族的至少 一種元素的陶瓷所形成的第一陶瓷層、和由包括屬於周期 表第3a族的至少一種元素的陶瓷所形成的第二陶瓷層， 且前述第一及第二陶瓷層的至少一方的至少一部分是利用 蒸氣或是高溫水而被水化處理。 26. 如申請專利範圍第24項所記載的環構件，其中 ，前述被膜是利用熔射所形成的熔射被膜，或是以薄膜形 成技術所形成的薄膜。 27. 如申請專利範圍第24項所記載的環構件，其中 ，構成前述被膜的陶瓷是從 Y2〇3、Ce02、Ce203、Nd203 中所選擇者。 28. 如申請專利範圍第4項所記載的環構件，其中， 具有：基材、和形成在其表面的被膜， 且前述被膜具有：由包括屬於周期表第3a族的至少 一種元素的陶瓷所形成的第一陶瓷層、和以陶瓷的熔射所 形成的第二陶瓷層，且前述第一陶瓷層的至少一部分是利 用蒸氣或是高溫水而被水化處理。 2 9 .如申請專利範圍第2 8項所記載的環構件，其中 ’前述第一陶瓷層是利用熔射所形成的熔射被膜，或是以 -57- 1373798 薄膜形成技術所形成的薄膜。 30.如申請專利範圍第28項所記載的環構件’其中 ，構成前述第一陶瓷層的陶瓷是由丫2〇3、Ce02、Ce203、 Nd203中所選擇者。 3 1 .如申請專利範圍第2 8項所記載的環構件，其中 ，前述第二陶瓷層是以從B4C、MgO、Al2〇3、SiC、Si3N4 、Si〇2、C a F 2 ' C r 2 0 3 ' Y 2 〇 3 ' Y F 3 > Z r 〇 2 ' Ta 0 2 ' C e 0 2 、Ce203、CeF3以及Nd203所成群組中所選擇的至少一種 陶瓷所構成。 3 2.如申請專利範圍第4項所記載的環構件，其中， 具有：基材、和形成在其表面的被膜， 且前述被膜具有：由包括屬於周期表第3a族的至少 一種元素的氫氧化物所形成的氫氧化物層。 3 3 .如申請專利範圍第3 2項所記載的環構件，其中 ，前述氫氧化物層是利用熔射所形成的熔射被膜，或是以 薄膜形成技術所形成的薄膜。 34.如申請專利範圍第32項所記載的環構件，其中 ，構成前述氫氧化物層的氫氧化物是從Y(OH)3、Ce(OH)3 -Nd(OH)3中所選擇者。 3 5 ·如申請專利範圍第3 2項所記載的環構件，其中 ’前述氫氧化物層爲至少其一部分被封孔處理。 3 6.如申請專利範圍第8項所記載的環構件，其中， 在前述基材與前述被膜之間，具有陽極氧化被膜。 37.如申請專利範圍第36項所記載的環構件，其中 -58- 1373798 ，前述陽極氧化被膜是利用金屬鹽水溶液而被封孔處理。 3 8.如申請專利範圍第3 6項所記載的環構件，其中 ，前述陽極氧化被膜爲利用從由SI、PTFE、PI、PAI、 PEI、PBI以及PFA所成群組中所選擇的樹脂而被封孔處 理。 39. 如申請專利範圍第4項所記載的環構件，其中， 由包括屬於周期表第3a族的至少一種元素的陶瓷燒結體 所形成，其至少一部分是利用蒸氣或是高溫水而被水化處 理。 40. 如申請專利範圍第39項所記載的環構件，其中 ，前述陶瓷燒結體是將從Y2〇3、Ce02、Ce203、Nd203中 所選擇的陶瓷加以水化處理者。 41. 如申請專利範圍第4項所記載的環構件，其中， 由包括含有屬於周期表第3a族的至少一種元素的氫氧化 物的陶瓷燒結體所形成。 42 .如申請專利範圍第4 1項所記載的環構件，其中 ，包含在前述陶瓷燒結體中的氫氧化物是從 Y(〇H)3、 Ce(OH)3、Nd(OH)3 中所選擇者。 -59-