JP2002252209A - プラズマエッチング装置 - Google Patents
プラズマエッチング装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 より一層の耐久性を向上させることのできる
耐プラズマ性部材を具備したプラズマエッチング装置を
得ることができるようにした。 【解決手段】 バッフル板１２、絶縁リング１３、第１
及び第２のベローズカバー１４、１５等の耐プラズマ性
部材をフッ化イットリウム（ＹＦ3）で形成する。
耐プラズマ性部材を具備したプラズマエッチング装置を
得ることができるようにした。 【解決手段】 バッフル板１２、絶縁リング１３、第１
及び第２のベローズカバー１４、１５等の耐プラズマ性
部材をフッ化イットリウム（ＹＦ3）で形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマエッチング
装置に関し、より詳しくは半導体ウエハ等の被処理物に
ドライエッチング処理を施して該被処理物に微細加工を
行うプラズマエッチング装置に関する。
装置に関し、より詳しくは半導体ウエハ等の被処理物に
ドライエッチング処理を施して該被処理物に微細加工を
行うプラズマエッチング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体製造工程ではプラズマ
エッチング装置を使用することにより、半導体ウエハ等
の被処理物に微細加工を施すことが行われている。
エッチング装置を使用することにより、半導体ウエハ等
の被処理物に微細加工を施すことが行われている。
【０００３】すなわち、この種のプラズマエッチング装
置では、気密な処理室内に上部電極と下部電極とを対向
状に配設すると共に、上部電極及び下部電極の周辺に耐
プラズマ性部材を配設し、被処理物が載置された下部電
極及び上部電極に高周波電力を印加して下部電極と上部
電極との間にグロー放電を生じさせると共に処理室内に
処理ガスを供給し、これにより前記処理ガスを上部電極
及び下部電極間に閉じ込めて高密度プラズマを生成し、
該高密度プラズマにより被処理物にエッチング加工を施
している。また、処理ガスとしては、従来より、ＣＦ
（フロロカーボン）系ガスが広く使用されている。
置では、気密な処理室内に上部電極と下部電極とを対向
状に配設すると共に、上部電極及び下部電極の周辺に耐
プラズマ性部材を配設し、被処理物が載置された下部電
極及び上部電極に高周波電力を印加して下部電極と上部
電極との間にグロー放電を生じさせると共に処理室内に
処理ガスを供給し、これにより前記処理ガスを上部電極
及び下部電極間に閉じ込めて高密度プラズマを生成し、
該高密度プラズマにより被処理物にエッチング加工を施
している。また、処理ガスとしては、従来より、ＣＦ
（フロロカーボン）系ガスが広く使用されている。
【０００４】前記耐プラズマ性部材に使用される材料と
しては、従来は、表面に酸化処理が施されたＡｌ（アル
ミアルマイト）やＡｌ2Ｏ3（アルミナ）製の焼結セラミ
ックスが使用されていたが、斯かるＡｌ成分を含有した
材料は、上記ＣＦ系ガスと反応してＡｌＦ3（フッ化ア
ルミニウム）を生成し、斯かるＡｌＦ3が固体微粒子と
なって処理室内を飛散するため、該固体微粒子が前記被
処理物の表面に固着して所謂Ａｌ汚染を招来するという
欠点があった。
しては、従来は、表面に酸化処理が施されたＡｌ（アル
ミアルマイト）やＡｌ2Ｏ3（アルミナ）製の焼結セラミ
ックスが使用されていたが、斯かるＡｌ成分を含有した
材料は、上記ＣＦ系ガスと反応してＡｌＦ3（フッ化ア
ルミニウム）を生成し、斯かるＡｌＦ3が固体微粒子と
なって処理室内を飛散するため、該固体微粒子が前記被
処理物の表面に固着して所謂Ａｌ汚染を招来するという
欠点があった。
【０００５】そこで、最近では、耐プラズマ性に優れた
酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）をＡｌ等の素材表面に溶射
したＹ2Ｏ3溶射材が採用されつつある。
酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）をＡｌ等の素材表面に溶射
したＹ2Ｏ3溶射材が採用されつつある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記プ
ラズマエッチング装置では、Ｙ2Ｏ3溶射材を耐プラズマ
性部材として使用した場合であっても、Ｙ2Ｏ3がＣＦ系
ガスと反応するため、その表層面がフッ化してフッ化イ
ットリウム（ＹＦ3）を生成し、このＹＦ3が固体微粒子
となってプラズマ雰囲気中を飛散する。すなわち、Ｙ2
Ｏ3溶射材を耐プラズマ性部材として使用した場合は被
処理物へのＡｌ汚染は回避することができるものの、Ｃ
Ｆ系ガスとの反応生成物であるＹＦ3が固体微粒子とな
ってプラズマ雰囲気中を飛散し、その結果、Ｙ2Ｏ3溶射
材である耐プラズマ性部材の表面が削り取られることと
なって該耐プラズマ性部材が容易に消耗してしまうとい
う問題点があった。
ラズマエッチング装置では、Ｙ2Ｏ3溶射材を耐プラズマ
性部材として使用した場合であっても、Ｙ2Ｏ3がＣＦ系
ガスと反応するため、その表層面がフッ化してフッ化イ
ットリウム（ＹＦ3）を生成し、このＹＦ3が固体微粒子
となってプラズマ雰囲気中を飛散する。すなわち、Ｙ2
Ｏ3溶射材を耐プラズマ性部材として使用した場合は被
処理物へのＡｌ汚染は回避することができるものの、Ｃ
Ｆ系ガスとの反応生成物であるＹＦ3が固体微粒子とな
ってプラズマ雰囲気中を飛散し、その結果、Ｙ2Ｏ3溶射
材である耐プラズマ性部材の表面が削り取られることと
なって該耐プラズマ性部材が容易に消耗してしまうとい
う問題点があった。
【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであって、より一層の耐久性を向上させることので
きる耐プラズマ性部材を具備したプラズマエッチング装
置を提供することを目的とする。
ものであって、より一層の耐久性を向上させることので
きる耐プラズマ性部材を具備したプラズマエッチング装
置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】耐プラズマ性部材の耐久
性向上を図るためには、当該耐プラズマ性部材から飛散
し得る固体微粒子の発生を抑制する必要があり、そのた
めには処理ガスであるＣＦ系ガスとの間で化学反応が生
じ難く、ＣＦ系ガスに対し化学的に安定した材料種を選
定する必要がある。
性向上を図るためには、当該耐プラズマ性部材から飛散
し得る固体微粒子の発生を抑制する必要があり、そのた
めには処理ガスであるＣＦ系ガスとの間で化学反応が生
じ難く、ＣＦ系ガスに対し化学的に安定した材料種を選
定する必要がある。
【０００９】そして、このような観点からは、例えばＡ
ｌＦ3自体を耐プラズマ性部材の部品材料として選定す
ることが考えられる。すなわち、ＡｌＦ3は、上述した
ようにＣＦ系ガスとアルミアルマイトやＡｌ2Ｏ3焼結体
との反応生成物であることから、アルミアルマイトやＡ
ｌ2Ｏ3焼結体に比べて化学的に安定した物質と考えら
れ、したがって、ＡｌＦ3自体を直接耐プラズマ性部材
として使用することにより固体微粒子を効果的に低減す
ることができると考えられる。
ｌＦ3自体を耐プラズマ性部材の部品材料として選定す
ることが考えられる。すなわち、ＡｌＦ3は、上述した
ようにＣＦ系ガスとアルミアルマイトやＡｌ2Ｏ3焼結体
との反応生成物であることから、アルミアルマイトやＡ
ｌ2Ｏ3焼結体に比べて化学的に安定した物質と考えら
れ、したがって、ＡｌＦ3自体を直接耐プラズマ性部材
として使用することにより固体微粒子を効果的に低減す
ることができると考えられる。
【００１０】しかしながら、本発明者らの実験結果によ
り、ＡｌＦ3は蒸気圧が高く、プラズマエッチング装置
の運転条件によってはＡｌＦ3の蒸気圧が処理室内の圧
力に近付き、その結果ＡｌＦ3が固体微粒子として脱落
し、プラズマ雰囲気中を飛散し易くなるということが判
明した。
り、ＡｌＦ3は蒸気圧が高く、プラズマエッチング装置
の運転条件によってはＡｌＦ3の蒸気圧が処理室内の圧
力に近付き、その結果ＡｌＦ3が固体微粒子として脱落
し、プラズマ雰囲気中を飛散し易くなるということが判
明した。
【００１１】そこで、本発明者らは、ＡｌＦ3よりも蒸
気圧が低く、しかもＣＦ系ガスに対し化学的に安定した
材料を得るべく鋭意研究したところ、ＹＦ3が斯かる条
件に適合し、該ＹＦ3を耐プラズマ性部材の部品材料と
して使用することにより、表層面でのフッ化反応を抑制
すると共に、プラズマ雰囲気中でのフッ化物の飛散を低
減することができ、これにより耐プラズマ性部材の耐久
性向上を図ることができるという知見を得た。
気圧が低く、しかもＣＦ系ガスに対し化学的に安定した
材料を得るべく鋭意研究したところ、ＹＦ3が斯かる条
件に適合し、該ＹＦ3を耐プラズマ性部材の部品材料と
して使用することにより、表層面でのフッ化反応を抑制
すると共に、プラズマ雰囲気中でのフッ化物の飛散を低
減することができ、これにより耐プラズマ性部材の耐久
性向上を図ることができるという知見を得た。
【００１２】本発明はこのような知見に基づきなされた
ものであって、本発明に係るプラズマエッチング装置
は、処理室内に配設されている耐プラズマ性部材は、少
なくとも表面がフッ化イットリウムで形成されているこ
とを特徴としている。
ものであって、本発明に係るプラズマエッチング装置
は、処理室内に配設されている耐プラズマ性部材は、少
なくとも表面がフッ化イットリウムで形成されているこ
とを特徴としている。
【００１３】上記構成によれば、耐プラズマ性部材をフ
ッ化イットリウム（ＹＦ3）で形成しているので、固体
微粒子の発生が抑制され、処理室内の耐プラズマ性部材
の消耗度合を低減することができ、耐久性の向上を図る
ことができる。
ッ化イットリウム（ＹＦ3）で形成しているので、固体
微粒子の発生が抑制され、処理室内の耐プラズマ性部材
の消耗度合を低減することができ、耐久性の向上を図る
ことができる。
【００１４】また、本発明は、素材表面にフッ化イット
リウムを溶射して耐プラズマ性部材を形成してもよく、
また前記耐プラズマ性部材をフッ化イットリウムの焼結
体で形成するのも好ましい。
リウムを溶射して耐プラズマ性部材を形成してもよく、
また前記耐プラズマ性部材をフッ化イットリウムの焼結
体で形成するのも好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を詳説
する。
する。
【００１６】図１は本発明に係るプラズマエッチング装
置の内部構造図であって、装置本体１には導電性材料で
形成された下部電極２が配設されている。該下部電極２
の上面には被処理物としての半導体ウエハ３を吸着保持
する静電チャック４が載設されると共に、該下部電極２
の下方には矢印Ａ方向に昇降可能な昇降軸５が配設さ
れ、下部電極２は該昇降軸５に支持されている。また、
昇降軸５は整合器６を介して高周波電源７に接続されて
いる。
置の内部構造図であって、装置本体１には導電性材料で
形成された下部電極２が配設されている。該下部電極２
の上面には被処理物としての半導体ウエハ３を吸着保持
する静電チャック４が載設されると共に、該下部電極２
の下方には矢印Ａ方向に昇降可能な昇降軸５が配設さ
れ、下部電極２は該昇降軸５に支持されている。また、
昇降軸５は整合器６を介して高周波電源７に接続されて
いる。
【００１７】また、前記下部電極５の底面及び側面は電
極保護部材８で保護されると共に、該電極保護部材８の
側面及び底面は導電性部材９で覆われ、さらに導電性部
材９と装置本体１の底面との間にはステンレス等の導電
性材料で形成された伸縮自在なベローズ１０が着座され
ている。尚、電極保護部材８の下面には酸化処理された
Ａｌ等の導電性材料からなる管状部材１１が設けられ、
前記昇降軸５は前記管状部材１１に貫挿されている。
極保護部材８で保護されると共に、該電極保護部材８の
側面及び底面は導電性部材９で覆われ、さらに導電性部
材９と装置本体１の底面との間にはステンレス等の導電
性材料で形成された伸縮自在なベローズ１０が着座され
ている。尚、電極保護部材８の下面には酸化処理された
Ａｌ等の導電性材料からなる管状部材１１が設けられ、
前記昇降軸５は前記管状部材１１に貫挿されている。
【００１８】また、電極保護部材８の側面にはバッフル
板１２が鍔状に固着され、さらに、電極保護部材８の端
面と静電チャック４の側面との間には絶縁リング１３が
介装されている。また、バッフル板１２の下面からは第
１のベローズカバー１４が垂設され、さらに装置本体１
の底面からは第１のベローズカバー１４と一部が重なり
合うように第２のベローズカバー１５が立設されてい
る。
板１２が鍔状に固着され、さらに、電極保護部材８の端
面と静電チャック４の側面との間には絶縁リング１３が
介装されている。また、バッフル板１２の下面からは第
１のベローズカバー１４が垂設され、さらに装置本体１
の底面からは第１のベローズカバー１４と一部が重なり
合うように第２のベローズカバー１５が立設されてい
る。
【００１９】また、装置本体１の上方には導電性材料で
形成された上部電極１６が前記下部電極２と対向状に配
設されている。該上部電極１６には多数のガス吐出孔１
７が貫設され、装置本体１の上面に設けられたガス供給
口１８からＣＦ系ガスを含む処理ガスがガス吐出孔１７
を介して処理室２２に供給される。すなわち、ガス供給
口１８は流量調整弁１９及び開閉弁２０を介してガス供
給源２１に接続され、ガス供給源２１からの処理ガスが
開閉弁２０及び流量調整弁１９を介してガス供給口１８
に供給され、処理ガスはガス吐出孔１７から吐出されて
処理室２２に導入される。
形成された上部電極１６が前記下部電極２と対向状に配
設されている。該上部電極１６には多数のガス吐出孔１
７が貫設され、装置本体１の上面に設けられたガス供給
口１８からＣＦ系ガスを含む処理ガスがガス吐出孔１７
を介して処理室２２に供給される。すなわち、ガス供給
口１８は流量調整弁１９及び開閉弁２０を介してガス供
給源２１に接続され、ガス供給源２１からの処理ガスが
開閉弁２０及び流量調整弁１９を介してガス供給口１８
に供給され、処理ガスはガス吐出孔１７から吐出されて
処理室２２に導入される。
【００２０】また、装置本体１の底部には排出口２３が
貫設されると共に、該排出口２３は真空ポンプ２４に接
続され、さらに装置本体１の下方側面には被処理物搬送
口２５が貫設され、半導体ウエハ３の搬入・搬出を行
う。
貫設されると共に、該排出口２３は真空ポンプ２４に接
続され、さらに装置本体１の下方側面には被処理物搬送
口２５が貫設され、半導体ウエハ３の搬入・搬出を行
う。
【００２１】そして、装置本体１の外周には被処理物で
ある半導体ウエハ３に対し磁場が水平となるように永久
磁石２６が配設されている。
ある半導体ウエハ３に対し磁場が水平となるように永久
磁石２６が配設されている。
【００２２】このように構成されたプラズマエッチング
装置においては、不図示の駆動機構により昇降軸５を矢
印Ａ方向に移動させて半導体ウエハ３の位置調整を行っ
た後、該昇降軸５は給電棒としての作用をなし、高周波
電源７から、例えば、２７．１２ＭＨｚの高周波電力が
下部電極２に印加されると、グロー放電が生じて電場と
磁場とが直交する直交磁界が形成される。
装置においては、不図示の駆動機構により昇降軸５を矢
印Ａ方向に移動させて半導体ウエハ３の位置調整を行っ
た後、該昇降軸５は給電棒としての作用をなし、高周波
電源７から、例えば、２７．１２ＭＨｚの高周波電力が
下部電極２に印加されると、グロー放電が生じて電場と
磁場とが直交する直交磁界が形成される。
【００２３】そして、処理室２２が真空ポンプ２４によ
り所定の真空雰囲気に減圧され、ガス供給源２１からの
処理ガスが処理室２２に供給されると、該処理ガスがプ
ラズマ化し、マスキングされている半導体ウエハ３に所
望の微細加工が施される。
り所定の真空雰囲気に減圧され、ガス供給源２１からの
処理ガスが処理室２２に供給されると、該処理ガスがプ
ラズマ化し、マスキングされている半導体ウエハ３に所
望の微細加工が施される。
【００２４】しかして、本実施の形態では、絶縁リング
１３、電極保護部材８、バッフル板１２、及び第１及び
第２のベローズカバー１４、１５等、耐プラズマ性能が
要求される部材（耐プラズマ性部材）が、ＹＦ3で形成
されている。
１３、電極保護部材８、バッフル板１２、及び第１及び
第２のベローズカバー１４、１５等、耐プラズマ性能が
要求される部材（耐プラズマ性部材）が、ＹＦ3で形成
されている。
【００２５】すなわち、耐プラズマ性部材の消耗度合を
低減して耐久性向上を図るためには耐プラズマ性部材か
ら飛散する固体微粒子の発生を抑制する必要があり、そ
のためには処理ガスであるＣＦ系ガスとの間で化学反応
の起こり難い材料を耐プラズマ性部材の部品材料に選定
する必要がある。
低減して耐久性向上を図るためには耐プラズマ性部材か
ら飛散する固体微粒子の発生を抑制する必要があり、そ
のためには処理ガスであるＣＦ系ガスとの間で化学反応
の起こり難い材料を耐プラズマ性部材の部品材料に選定
する必要がある。
【００２６】そして、このような観点からは、例えばＡ
ｌＦ3自体を耐プラズマ性部材の部品材料として選定す
ることが考えられる。すなわち、従来より、耐プラズマ
性部材としてアルミアルマイトやＡｌ2Ｏ3焼結体が使用
されていたが、これらアルミアルマイトやＡｌ2Ｏ3焼結
体とＣＦ系ガスとが反応することにより、ＡｌＦ3が生
成される。すなわち、ＡｌＦ3は、ＣＦ系ガスとアルミ
アルマイトやＡｌ2Ｏ3焼結体との反応生成物であること
から、アルミアルマイトやＡｌ2Ｏ3焼結体に比べＣＦ系
ガスに対し化学的に安定した物質と考えられ、したがっ
て、ＡｌＦ3自体を直接耐プラズマ性部材として使用す
ることにより固体微粒子を効果的に低減することができ
ると考えられる。
ｌＦ3自体を耐プラズマ性部材の部品材料として選定す
ることが考えられる。すなわち、従来より、耐プラズマ
性部材としてアルミアルマイトやＡｌ2Ｏ3焼結体が使用
されていたが、これらアルミアルマイトやＡｌ2Ｏ3焼結
体とＣＦ系ガスとが反応することにより、ＡｌＦ3が生
成される。すなわち、ＡｌＦ3は、ＣＦ系ガスとアルミ
アルマイトやＡｌ2Ｏ3焼結体との反応生成物であること
から、アルミアルマイトやＡｌ2Ｏ3焼結体に比べＣＦ系
ガスに対し化学的に安定した物質と考えられ、したがっ
て、ＡｌＦ3自体を直接耐プラズマ性部材として使用す
ることにより固体微粒子を効果的に低減することができ
ると考えられる。
【００２７】しかしながら、本発明者らの実験結果によ
り、ＡｌＦ3は蒸気圧が高く、プラズマエッチング装置
の運転条件によってはＡｌＦ3は蒸気圧が処理室内の圧
力に近付き、その結果ＡｌＦ3が固体微粒子として脱落
し、プラズマ雰囲気中を飛散し易くなるということが判
明した。
り、ＡｌＦ3は蒸気圧が高く、プラズマエッチング装置
の運転条件によってはＡｌＦ3は蒸気圧が処理室内の圧
力に近付き、その結果ＡｌＦ3が固体微粒子として脱落
し、プラズマ雰囲気中を飛散し易くなるということが判
明した。
【００２８】一方、ＹＦ3も、ＡｌＦ3と略同様、Ｙ2Ｏ3
溶射材を耐プラズマ性部材として使用した場合にＹ2Ｏ3
とＣＦ系ガスとの間で生成される反応生成物であり、し
たがってＹＦ3はＹ2Ｏ3に比べて化学的に安定した材料
であるが、ＹＦ3はＡｌＦ3よりも蒸気圧が低く、したが
って処理室内の圧力との圧力差がＡｌＦ3の場合に比べ
て大きいため、結晶粒子がその表層面から脱落し難く、
固体微粒子となってプラズマ雰囲気中を飛散するのを抑
制することができることが判明した。
溶射材を耐プラズマ性部材として使用した場合にＹ2Ｏ3
とＣＦ系ガスとの間で生成される反応生成物であり、し
たがってＹＦ3はＹ2Ｏ3に比べて化学的に安定した材料
であるが、ＹＦ3はＡｌＦ3よりも蒸気圧が低く、したが
って処理室内の圧力との圧力差がＡｌＦ3の場合に比べ
て大きいため、結晶粒子がその表層面から脱落し難く、
固体微粒子となってプラズマ雰囲気中を飛散するのを抑
制することができることが判明した。
【００２９】表１はＹＦ3とＡｌＦ3と室温（２０℃）、
１００℃、２００℃における各蒸気圧を示している。
１００℃、２００℃における各蒸気圧を示している。
【００３０】
【表１】
【００３１】この表１から明らかなようにＡｌＦ3の蒸
気圧はＹＦ3の蒸気圧に比べて高く、運転条件によって
は処理室２２の圧力（４〜５×１０-2Ｐａ）に近付き、
このためＡｌＦ3が表層部から脱落して飛散し易くな
る。換言すると、ＹＦ3の蒸気圧はＡｌＦ3の蒸気圧に比
べて低く、処理室２２との圧力差が大きいため、ＹＦ3
はＡｌＦ3に比べて固体微粒子の発生が抑制され、その
結果固体微粒子のプラズマ雰囲気中での飛散を低減する
ことができる。
気圧はＹＦ3の蒸気圧に比べて高く、運転条件によって
は処理室２２の圧力（４〜５×１０-2Ｐａ）に近付き、
このためＡｌＦ3が表層部から脱落して飛散し易くな
る。換言すると、ＹＦ3の蒸気圧はＡｌＦ3の蒸気圧に比
べて低く、処理室２２との圧力差が大きいため、ＹＦ3
はＡｌＦ3に比べて固体微粒子の発生が抑制され、その
結果固体微粒子のプラズマ雰囲気中での飛散を低減する
ことができる。
【００３２】そこで、本実施の形態では、耐プラズマ性
部材の部品材料として、ＡｌＦ3に比べて蒸気圧が低
く、またＹ2Ｏ3よりも化学的に安定したＹＦ3を使用す
ることとし、耐プラズマ性部材の消耗を極力回避して耐
久性向上を図っている。
部材の部品材料として、ＡｌＦ3に比べて蒸気圧が低
く、またＹ2Ｏ3よりも化学的に安定したＹＦ3を使用す
ることとし、耐プラズマ性部材の消耗を極力回避して耐
久性向上を図っている。
【００３３】このように本実施の形態では、耐プラズマ
性部材をＹＦ3で形成しているので、固体微粒子の発生
を低減させることができ、耐プラズマ性部材の消耗度合
をより一層抑制することができ、更なる耐久性向上を図
ることができる。
性部材をＹＦ3で形成しているので、固体微粒子の発生
を低減させることができ、耐プラズマ性部材の消耗度合
をより一層抑制することができ、更なる耐久性向上を図
ることができる。
【００３４】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではない。上述した耐プラズマ性部材は、少なくと
も表層面がＹＦ3で形成されていればプラズマ雰囲気中
での固体微粒子の発生を抑制することができ、所期の目
的を達成することができる。したがって、耐プラズマ性
部材は、Ａｌ等の素材表面にＹＦ3を溶射したＹＦ3溶射
品でもよく、或いはＹＦ3の焼結体で形成してもよい。
ものではない。上述した耐プラズマ性部材は、少なくと
も表層面がＹＦ3で形成されていればプラズマ雰囲気中
での固体微粒子の発生を抑制することができ、所期の目
的を達成することができる。したがって、耐プラズマ性
部材は、Ａｌ等の素材表面にＹＦ3を溶射したＹＦ3溶射
品でもよく、或いはＹＦ3の焼結体で形成してもよい。
【００３５】また、上記実施の形態では装置本体１の外
周に永久磁石２６を配設した磁場アシスト方式のプラズ
マエッチング装置を例に説明したが、他の方式、例え
ば、永久磁石２６を設ける代わりに、上部電極及び下部
電極の双方に高周波電力を印加してプラズマを発生させ
るイオンアシスト方式のプラズマエッチング装置につい
ても同様に適用することができるのはいうまでもない。
周に永久磁石２６を配設した磁場アシスト方式のプラズ
マエッチング装置を例に説明したが、他の方式、例え
ば、永久磁石２６を設ける代わりに、上部電極及び下部
電極の双方に高周波電力を印加してプラズマを発生させ
るイオンアシスト方式のプラズマエッチング装置につい
ても同様に適用することができるのはいうまでもない。
【００３６】
【実施例】次に、本発明の実施例を具体的に説明する。
【００３７】〔第１の実施例〕本発明者らは、Ｙ2Ａｌ5
Ｏ12（イットリウム−アルミニウム−ガーネット；以
下、「ＹＡＧ」という）及び焼結助剤としてＹ（イット
リウム）を添加したＳｉ 3Ｎ4焼結体（以下、単に「Ｓｉ
3Ｎ4」という）を試験片とし、高周波電力１４００Ｗ、
処理室内の圧力５．３Ｐａ（４．０×１０-2Torr）の
下、ＣＦ4ガスを処理室に供給して前記試験片にプラズ
マ照射を行い、プラズマ照射前後の表面組成をＸ線光電
子分光法で測定した。
Ｏ12（イットリウム−アルミニウム−ガーネット；以
下、「ＹＡＧ」という）及び焼結助剤としてＹ（イット
リウム）を添加したＳｉ 3Ｎ4焼結体（以下、単に「Ｓｉ
3Ｎ4」という）を試験片とし、高周波電力１４００Ｗ、
処理室内の圧力５．３Ｐａ（４．０×１０-2Torr）の
下、ＣＦ4ガスを処理室に供給して前記試験片にプラズ
マ照射を行い、プラズマ照射前後の表面組成をＸ線光電
子分光法で測定した。
【００３８】表２はＹＡＧのプラズマ照射前後の表面元
素の組成比を示し、表３はＳｉ3Ｎ4のプラスマ照射前後
の表面元素の組成比を示している。
素の組成比を示し、表３はＳｉ3Ｎ4のプラスマ照射前後
の表面元素の組成比を示している。
【００３９】
【表２】
【００４０】
【表３】
【００４１】表２から明らかなように、プラスマ照射前
後において、Ａｌ成分は１６％から１２％に減少してい
るのに対し、Ｙ成分は１２％から２０％に増加し、Ｆ成
分は２％から４７％に増加している。
後において、Ａｌ成分は１６％から１２％に減少してい
るのに対し、Ｙ成分は１２％から２０％に増加し、Ｆ成
分は２％から４７％に増加している。
【００４２】すなわち、ＡｌＦ3はＹＦ3に比べて蒸気圧
が高く処理室内の圧力との圧力差が小さくなり、その結
果表層面のＡｌＦ3が固体微粒子となって飛散し、Ａｌ
成分の減少を招いている。
が高く処理室内の圧力との圧力差が小さくなり、その結
果表層面のＡｌＦ3が固体微粒子となって飛散し、Ａｌ
成分の減少を招いている。
【００４３】これに対し、ＹＦ3はＡｌＦ3に比べて蒸気
圧が低く、処理室内との圧力差も十分にあるため、表層
面のＹＦ3は固体微粒子として飛散することなく残存
し、その結果、Ｙ成分及びＦ成分はプラズマ照射後にお
いて増加している。
圧が低く、処理室内との圧力差も十分にあるため、表層
面のＹＦ3は固体微粒子として飛散することなく残存
し、その結果、Ｙ成分及びＦ成分はプラズマ照射後にお
いて増加している。
【００４４】また、表３においてもプラズマ照射前後で
Ｙ成分は２％から８％に増加しており、Ｆ成分も８％か
ら４６％に増加しており、ＹＦ3が試験片の表層面から
脱落することなく残存していることが分かる。
Ｙ成分は２％から８％に増加しており、Ｆ成分も８％か
ら４６％に増加しており、ＹＦ3が試験片の表層面から
脱落することなく残存していることが分かる。
【００４５】すなわち、ＹＦ3の蒸気圧と処理室の圧力
との間には十分な圧力差があり、ＹＦ3はプラズマ雰囲
気中を固体微粒子となって飛散することなく試験片の表
層面に残存していることが確認された。
との間には十分な圧力差があり、ＹＦ3はプラズマ雰囲
気中を固体微粒子となって飛散することなく試験片の表
層面に残存していることが確認された。
【００４６】〔第２の実施例〕本発明者らは、ＹＦ3、
Ｙ2Ｏ3、及びＳｉＯ2の３種類の各材料について、縦２
０ｍｍ、横２０ｍｍ、厚さ２ｍｍの試験片を作製し、図
２に示すように、該試験片の外周部３０をポリイミドフ
ィルム（デュポン社、登録商標「カプトン」）でマスク
し、中央部３１に縦１０ｍｍ、横１０ｍｍの照射面を設
け、下記の放電条件でもってプラズマを照射し、表面粗
度計でＸ軸方向及びＹ軸方向の削れ量を計測した。 〔放電条件〕 高周波電力：１４００Ｗ 電源周波数：２７．１２ＭＨｚ 処理室の圧力：５．３２Ｐａ（４０ｍTorr） 反応ガス種：ＣＦ4 ／Ａｒ／Ｏ2 運転時間：２０時間 表４は測定結果を示し、図３は各種試験片の削れ量の平
均値を棒グラフで示している。
Ｙ2Ｏ3、及びＳｉＯ2の３種類の各材料について、縦２
０ｍｍ、横２０ｍｍ、厚さ２ｍｍの試験片を作製し、図
２に示すように、該試験片の外周部３０をポリイミドフ
ィルム（デュポン社、登録商標「カプトン」）でマスク
し、中央部３１に縦１０ｍｍ、横１０ｍｍの照射面を設
け、下記の放電条件でもってプラズマを照射し、表面粗
度計でＸ軸方向及びＹ軸方向の削れ量を計測した。 〔放電条件〕 高周波電力：１４００Ｗ 電源周波数：２７．１２ＭＨｚ 処理室の圧力：５．３２Ｐａ（４０ｍTorr） 反応ガス種：ＣＦ4 ／Ａｒ／Ｏ2 運転時間：２０時間 表４は測定結果を示し、図３は各種試験片の削れ量の平
均値を棒グラフで示している。
【００４７】
【表４】
【００４８】この表４及び図３から明らかなように、Ｓ
ｉＯ2は耐プラズマ性に劣るため削れ量が大きいのに対
し、ＹＦ3は、耐プラズマ性に優れているとされるＹ2Ｏ
3と同等以上の耐プラズマ性を有しており、削れ量も少
なく耐久性に優れていることが確認された。
ｉＯ2は耐プラズマ性に劣るため削れ量が大きいのに対
し、ＹＦ3は、耐プラズマ性に優れているとされるＹ2Ｏ
3と同等以上の耐プラズマ性を有しており、削れ量も少
なく耐久性に優れていることが確認された。
【００４９】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係るプラズ
マエッチング装置は、被処理物にドライエッチング処理
を施して該被処理物の表面を微細加工するプラズマエッ
チング装置において、装置本体の内部に配設されている
耐プラズマ性部材は、少なくとも表面がフッ化イットリ
ウムで形成されているので、耐プラズマ性部材の表面は
処理ガス（ＣＦ系ガス）に対して化学的に安定したもの
となり、固体微粒子の飛散が抑制され、耐プラズマ性部
材の消耗を低減させることができ耐久性向上を図ること
ができる。
マエッチング装置は、被処理物にドライエッチング処理
を施して該被処理物の表面を微細加工するプラズマエッ
チング装置において、装置本体の内部に配設されている
耐プラズマ性部材は、少なくとも表面がフッ化イットリ
ウムで形成されているので、耐プラズマ性部材の表面は
処理ガス（ＣＦ系ガス）に対して化学的に安定したもの
となり、固体微粒子の飛散が抑制され、耐プラズマ性部
材の消耗を低減させることができ耐久性向上を図ること
ができる。
【００５０】また、前記耐プラズマ性部材は、素材表面
にフッ化イットリウムを溶射して形成することができ、
またフッ化イットリウムの焼結体で形成することもで
き、いずれの方法で形成しても上記効果を容易に奏する
ことができる。
にフッ化イットリウムを溶射して形成することができ、
またフッ化イットリウムの焼結体で形成することもで
き、いずれの方法で形成しても上記効果を容易に奏する
ことができる。
【図１】本発明に係るプラズマエッチング装置の一実施
の形態を示す内部構造図である。
の形態を示す内部構造図である。
【図２】本発明の実施例の削れ量の測定方法を説明する
ための図である。
ための図である。
【図３】本発明実施例の削れ量を比較例と共に示した棒
グラフである。
グラフである。
３ 半導体ウエハ（被処理物） １２ バッフル板（耐プラズマ性部材） １３ 絶縁リング（耐プラズマ性部材） １４ 第１のベローズカバー（耐プラズマ性部材） １５ 第２のベローズカバー（耐プラズマ性部材）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 博之 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の１ 東京エレクトロン山梨株式会社内 Ｆターム(参考） 4K031 AA08 AB02 AB09 CB50 5F004 AA15 BA04 BB28 BB29 CA05
Claims (3)
- 【請求項１】 被処理物にドライエッチング処理を施し
て該被処理物の表面を微細加工するプラズマエッチング
装置において、 処理室内に配設されている耐プラズマ性部材は、少なく
とも表面がフッ化イットリウムで形成されていることを
特徴とするプラズマエッチング装置。 - 【請求項２】 前記耐プラズマ性部材は、素材表面にフ
ッ化イットリウムが溶射されて形成されていることを特
徴とする請求項１記載のプラズマエッチング装置。 - 【請求項３】 前記耐プラズマ性部材は、フッ化イット
リウムの焼結体で形成されていることを特徴とする請求
項１記載のプラズマエッチング装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001047278A JP2002252209A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | プラズマエッチング装置 |
| PCT/JP2002/001526 WO2002067311A1 (fr) | 2001-02-22 | 2002-02-21 | Systeme de traitement au plasma |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001047278A JP2002252209A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | プラズマエッチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002252209A true JP2002252209A (ja) | 2002-09-06 |
| JP2002252209A5 JP2002252209A5 (ja) | 2008-04-03 |
Family
ID=18908741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001047278A Pending JP2002252209A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | プラズマエッチング装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002252209A (ja) |
| WO (1) | WO2002067311A1 (ja) |
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| JP2007138288A (ja) * | 2005-10-21 | 2007-06-07 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 多層コート耐食性部材 |
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| US7462407B2 (en) | 2002-12-19 | 2008-12-09 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Fluoride-containing coating and coated member |
| JP2009174000A (ja) * | 2008-01-24 | 2009-08-06 | Shin Etsu Chem Co Ltd | セラミックス溶射部材及びその製造方法ならびにセラミックス溶射部材用研磨メディア |
| JP2009185391A (ja) * | 2002-11-28 | 2009-08-20 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理容器内部材 |
| JP2013122086A (ja) * | 2011-11-10 | 2013-06-20 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 希土類元素フッ化物粉末溶射材料及び希土類元素フッ化物溶射部材 |
| US8896210B2 (en) | 2011-12-05 | 2014-11-25 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and method |
| US9238863B2 (en) | 2012-02-03 | 2016-01-19 | Tocalo Co., Ltd. | Method for blackening white fluoride spray coating, and fluoride spray coating covered member having a blackened layer on its surface |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH11229185A (ja) * | 1998-02-13 | 1999-08-24 | Kobe Steel Ltd | 耐熱割れ性および耐食性に優れたＡｌ材料 |
-
2001
- 2001-02-22 JP JP2001047278A patent/JP2002252209A/ja active Pending
-
2002
- 2002-02-21 WO PCT/JP2002/001526 patent/WO2002067311A1/ja active Application Filing
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| KR100995998B1 (ko) | 2002-12-19 | 2010-11-22 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 불화물 함유 막 및 피복 부재 |
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|---|---|
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