JP2675613B2 - Plasma processing equipment - Google Patents
Plasma processing equipmentInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、プラズマ処理装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a plasma processing apparatus.
（従来の技術） プラズマ処理装置例えば平行平板型プラズマエッチン
グ装置では、例えば上部電極にRFパワーを印加し、ウエ
ハを支持した下部電極を接地し、この両電極間にエッチ
ングガスを導入すると共にプラズマを誘起し、ウエハの
エッチング処理を実施している。(Prior Art) In a plasma processing apparatus such as a parallel plate type plasma etching apparatus, for example, RF power is applied to the upper electrode, the lower electrode supporting the wafer is grounded, and an etching gas is introduced between the both electrodes to generate plasma. Induction is performed and the wafer is being etched.
そして、下部電極上に載置される被処理体は、その周
辺部がリング状のクランパー部材によって前記下部電極
との間に挾持されることで支持されるている。The object to be processed placed on the lower electrode is supported by the peripheral portion thereof being held between the lower electrode and the lower electrode by a ring-shaped clamper member.
（発明が解決しようとする課題） 上記のような装置にてエッチングを行うに際しては、
そのエッチング特性として被エッチング層のエッチング
レートを向上することが要求されている。このエッチン
グレートを向上させるためには、上部電極，下部電極間
に誘起されるプラズマを閉じこめるフォーカス度を上
げ、被エッチング材に集中するようにすれば良い。(Problems to be Solved by the Invention) When etching is performed using the above apparatus,
As the etching characteristics, it is required to improve the etching rate of the layer to be etched. In order to improve the etching rate, the focus degree for confining the plasma induced between the upper electrode and the lower electrode may be increased and concentrated on the material to be etched.
しかし、本発明者らが測定した結果、プラズマ中で生
成されたイオンが被エッチング材以外の部位にリークし
ていることが判明し、このためプラズマのフォーカス度
が悪化していた。However, as a result of the measurement by the present inventors, it was found that the ions generated in the plasma leaked to a site other than the material to be etched, which deteriorated the focus degree of the plasma.
そこで、本発明の目的とするところは、プラズマに臨
む位置にあって、被処理体の周辺に存在するクランパー
部材が、被処理体を載置する電極によって帯電すること
を防止し、もってプラズマを被処理体に集中させて処理
レート例えばエッチングレート又はデポジションレート
等を向上することができるプラズマ処理装置を提供する
ことにある。Therefore, an object of the present invention is to prevent a clamper member existing in the vicinity of the object to be processed from being exposed to the plasma from being charged by the electrode on which the object to be processed is placed, and thus the plasma is prevented. It is an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus capable of improving a processing rate, such as an etching rate or a deposition rate, by concentrating on a target object.
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 請求項１に記載の発明に係るプラズマ処理装置は、プ
ラズマ処理容器内に配置され、被処理体を載置する載置
電極と、前記載置電極に対向配置される対向電極と、前
記載置電極の周辺部に配設されて前記被処理体を前記載
置電極に固定し、金属体の表面を第１の絶縁層で被覆さ
れたクランパー部材と、前記クランパー部材の前記第１
の絶縁層と前記載置電極との対向面間に介在配設される
第２の絶縁層と、を有し、前記プラズマ処理容器に処理
ガスを導入し、前記対向電極と前記載置電極との間に高
周波電力を印加してプラズマを発生させ、そのプラズマ
を前記被処理体に集中させて前記被処理体のプラズマ処
理を行うことを特徴とする。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The plasma processing apparatus according to the invention of claim 1 is arranged in a plasma processing container, and a mounting electrode for mounting an object to be processed; A counter electrode disposed to face the stationary electrode and the peripheral portion of the stationary electrode to fix the object to be processed to the stationary electrode, and the surface of the metal body was covered with the first insulating layer. A clamper member, and the first of the clamper member
And a second insulating layer interposed between the opposing surfaces of the insulating layer and the storage electrode, the processing gas being introduced into the plasma processing container, and the counter electrode and the storage electrode. High-frequency power is applied between the two to generate plasma, and the plasma is concentrated on the object to be processed to perform plasma processing on the object.
請求項２に記載の発明に係るプラズマ処理装置は、請
求項１において、前記第２の絶縁層の誘電率は、前記第
１の絶縁層の誘電率よりも小さいことを特徴とする。A plasma processing apparatus according to a second aspect of the present invention is the plasma processing apparatus according to the first aspect, wherein the dielectric constant of the second insulating layer is smaller than the dielectric constant of the first insulating layer.
請求項３に記載の発明に係るプラズマ処理装置は、請
求項１又は２において、前記第２の絶縁層は、前記クラ
ンパー部材にコーティングされたものであることを特徴
とする。A plasma processing apparatus according to a third aspect of the present invention is the plasma processing apparatus according to the first or second aspect, wherein the second insulating layer is coated on the clamper member.
（作 用） 請求項１に記載の発明によれば、以下の作用効果を有
する。(Operation) According to the invention described in claim 1, the following operation and effect are obtained.
載置電極側の被処理体の周辺部に存在するクランパー
部材は、金属の周囲に第１の絶縁層が被覆されることで
形成される。加えて、クランパー部材の第１の絶縁層と
載置電極との間には、第２の絶縁層が形成される。この
ため、対向電極と載置電極との間にプラズマを発生させ
た際には、クランパー部材が金属で形成されているにも
拘わらず、クランパー部材は、第１の絶縁層及び第２の
絶縁層により、載置電極に対して確実に絶縁されている
ため、このクランパー部材が載置電極によって電位を帯
びることを確実に防止できる。The clamper member existing in the peripheral portion of the object to be processed on the mounting electrode side is formed by covering the metal with the first insulating layer. In addition, a second insulating layer is formed between the first insulating layer of the clamper member and the mounting electrode. Therefore, when plasma is generated between the counter electrode and the placement electrode, the clamper member is made of the metal, even though the clamper member is made of metal. Since the layer securely insulates the mounting electrode, it is possible to reliably prevent the clamper member from being charged with a potential by the mounting electrode.
従って、被処理体の周辺部に電極電位を帯びた部材が
ないことから、プラズマ処理容器内に誘起されるプラズ
マはフォーカスされて被処理体に集中し、この結果、被
処理体のエッチングレートあるいはデポジションレート
等の処理レートを向上することができる。Therefore, since there is no member having an electrode potential in the peripheral portion of the object to be processed, the plasma induced in the plasma processing container is focused and concentrated on the object to be processed. The processing rate such as the deposition rate can be improved.
また、クランパー部材を金属及び金属表面に被覆され
る第１の絶縁層で形成できることから、クランパー部材
を例えば石英、セラミック等の絶縁物にて形成する場合
に比して、強度が高まると共に、コストも低減できる。Further, since the clamper member can be formed of the metal and the first insulating layer coated on the metal surface, the strength is increased and the cost is increased as compared with the case where the clamper member is formed of an insulating material such as quartz or ceramic. Can also be reduced.
請求項２に記載の発明によれば、第２の絶縁層の誘電
率を、第１の絶縁層の誘電率よりも小さく形成すること
で、載置電極に対するクランパー部材の絶縁が強化さ
れ、帯電を完全に防止して、さらに処理レートの向上が
図れる。According to the second aspect of the present invention, by forming the dielectric constant of the second insulating layer smaller than the dielectric constant of the first insulating layer, the insulation of the clamper member with respect to the mounting electrode is strengthened, and charging is performed. Can be completely prevented, and the processing rate can be further improved.
請求項３に記載の発明によれば、第２の絶縁層がクラ
ンパー部材にコーティングされていることから、第２の
絶縁層をクランパー部材に固定するための部材、接着剤
等が不要となり、製造の簡略化、製造コストの低減が図
れる。According to the invention as set forth in claim 3, since the second insulating layer is coated on the clamper member, a member for fixing the second insulating layer to the clamper member, an adhesive agent, etc. are not required, and the manufacturing is performed. Can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
（実施例） 以下、本発明をプラズマエッチング装置に適用した一
実施例について、図面に基づき具体的に説明する。(Example) Hereinafter, one example in which the present invention is applied to a plasma etching apparatus will be specifically described with reference to the drawings.
第１図において、このプラズマエッチング装置は、対
向して配置された上部電極10及び下部電極30とを有し、
上記下部電極30上に被エッチング材であるウエハ42を搭
載し、かつ、上記上部電極10及び下部電極30の間に、RF
電源40によって380KHzのRFパワーを印加するようにして
いる。そして、上記上部電極10を介してエッチングガス
を導入し、上部電極10及び下部電極30の間にプラズマを
生成することで、前記ウエハ42のエッチングを行うよう
にしている。In FIG. 1, this plasma etching apparatus has an upper electrode 10 and a lower electrode 30 which are arranged to face each other,
A wafer 42, which is a material to be etched, is mounted on the lower electrode 30, and between the upper electrode 10 and the lower electrode 30, RF
The power source 40 applies RF power of 380 KHz. Then, an etching gas is introduced through the upper electrode 10 and a plasma is generated between the upper electrode 10 and the lower electrode 30, so that the wafer 42 is etched.
上記上部電極10は、フランジ状に形成された導電性の
クーリング部材12を有し、このクーリング部材12に前記
RF電源40からのケーブルが接続されている。The upper electrode 10 has a conductive cooling member 12 formed in a flange shape.
The cable from the RF power supply 40 is connected.
また、上記クーリング部材12内には、穴が多数設けら
れた第1,第２の拡散板14a,14bが、スペーサ16a,16bを介
して平行に離間配置されている。さらに、前記クーリン
グ部材12の開口部を覆うように、補強板18,アモルファ
ス・シリコン電極20が積層配置されている。なお、前記
アモルファス・シリコン電極20の周辺を覆うようにシー
ルドリング22が設けられ、アモルファス・シリコン電極
20がプラズマに臨む開口径を規制している。Further, in the cooling member 12, first and second diffusion plates 14a and 14b having a large number of holes are arranged in parallel with each other via spacers 16a and 16b. Further, a reinforcing plate 18 and an amorphous silicon electrode 20 are laminated and arranged so as to cover the opening of the cooling member 12. A shield ring 22 is provided so as to cover the periphery of the amorphous silicon electrode 20.
20 regulates the opening diameter facing the plasma.
前記下部電極30は、円板状に突起した部分の上面に被
エッチング材であるウエハ42を載置可能となっていて、
このウエハ42の周辺部を下部電極30との間で挟持して固
定するために、前記下部電極30の周囲にはリング状のク
ラクパー部材32が配置されている。なお、前記下部電極
30は接地されている。The lower electrode 30 is capable of mounting a wafer 42, which is a material to be etched, on the upper surface of a portion protruding in a disc shape,
A ring-shaped cracker member 32 is arranged around the lower electrode 30 so as to sandwich and fix the peripheral portion of the wafer 42 with the lower electrode 30. The lower electrode
30 is grounded.
上記のような上部電極10及び下部電極30をそれぞれ平
行してチャンバー内に離間配置することによって、平行
平板型エッチング装置を構成している。The parallel plate type etching apparatus is configured by arranging the upper electrode 10 and the lower electrode 30 as described above in parallel in the chamber with a space therebetween.
そして、本実施例の特徴的構成として、前記クランパ
ー部材32は、第２図に示すように例えば表面がアルマイ
ト32bによって処理されたAl32aで形成され、さらに下部
電極30と接触する側の表面は、誘電率が小さく、かつ、
電気的絶縁性が高い絶縁材例えば４フッ化エチレンの重
合体であるテフロン（デュポン社登録商標）34にてコー
ティングされている。As a characteristic configuration of the present embodiment, the clamper member 32 is formed of, for example, Al 32a whose surface is treated with alumite 32b as shown in FIG. 2, and the surface of the side in contact with the lower electrode 30 is Has a low dielectric constant, and
It is coated with an insulating material having a high electric insulation property, for example, Teflon (registered trademark of DuPont) 34 which is a polymer of tetrafluoroethylene.
次に、作用について説明する。 Next, the operation will be described.
上記装置では、上部電極10及び下部電極30の間にRF電
源40からのRFパワーを印加し、かつ、上部電極10を介し
てエッチングガスを導入することによって、上記上部，
下部電極10,30間にプラズマを誘起し、このプラズマ中
で生成したラジカルをウエハ42表面に付着させて化学的
反応を起こし、かつ、プラズマ中で分解したイオンを、
上記平行平板電極間に形成されるで電界によって加速す
ることにウエハ42に衝突させ、被エッチング材であるウ
エハ42のエッチングを行っている。そして、この種の平
行平板型エッチングにより、サイドエッチが減少した異
方性エッチングを行うことが可能となり、微細パターン
のエッチングが実現できるようになっている。In the above device, by applying RF power from the RF power supply 40 between the upper electrode 10 and the lower electrode 30, and by introducing an etching gas through the upper electrode 10,
Plasma is induced between the lower electrodes 10 and 30, radicals generated in the plasma are attached to the surface of the wafer 42 to cause a chemical reaction, and ions decomposed in the plasma are
The wafer 42 which is the material to be etched is etched by colliding with the wafer 42 by being accelerated by an electric field formed between the parallel plate electrodes. By this type of parallel plate etching, anisotropic etching with reduced side etching can be performed, and etching of a fine pattern can be realized.
ここで、ウエハ42を下部電極に固定するために、ウエ
ハ42の周辺を下部電極30との間に挾持するリング状のク
ランパー部材32は、その下部電極30と当接する表面がテ
フロン34によってコーティングされているので、下部電
極30と接触しても帯電することなく、電気的に完全なフ
ローティング状態を維持することができる。Here, in order to fix the wafer 42 to the lower electrode, the ring-shaped clamper member 32 that holds the periphery of the wafer 42 between the lower electrode 30 and the lower electrode 30 is coated with Teflon 34 on the surface contacting the lower electrode 30. Therefore, even if the lower electrode 30 is brought into contact with the lower electrode 30, it is not charged, and an electrically complete floating state can be maintained.
上記アルマイト32bの電気的絶縁特性の一例として
は、 体積抵抗率;8×109Ω・cm 誘電率（1MHz）;6〜７ であるのに対し、上記テフロン34の電気的絶縁特性一例
としては、 体積抵抗率;1×1018Ω・cm以上 誘電率（1MHz）;2.1以下 であるので、本実施例のように、アルマイト32bに加え
てさらにテフロン34によってコーティングを施すこと
で、下部電極30との間での帯電を完全に防止している。An example of the electrical insulation characteristics of the alumite 32b is as follows: volume resistivity; 8 × 10 9 Ω · cm dielectric constant (1 MHz); 6 to 7, while an example of the electrical insulation characteristics of the Teflon 34 is Since the volume resistivity is 1 × 10 18 Ω · cm or more and the dielectric constant (1 MHz) is 2.1 or less, the lower electrode 30 can be formed by coating with Teflon 34 in addition to the alumite 32b as in this example. It completely prevents the electrification between and.
しだがって、プラズマは前記シールドリング22によっ
て開口径が規制されたアモルファス・シリコン電極20
と、電気的に絶縁されたリング状クランパー部材32によ
ってプラズマに臨む開口径が規制されたウエハ42との間
に確実にフォーカスされ、プラズマをウエハ42に集中す
ることができる。Therefore, the plasma is an amorphous silicon electrode 20 whose opening diameter is regulated by the shield ring 22.
And the wafer 42 whose opening diameter facing the plasma is regulated by the electrically insulated ring-shaped clamper member 32, and the plasma can be concentrated on the wafer 42.
このため、特に上記電極10,30間の電界によって加速
されるイオンによる物理的なエッチング作用がウエハ42
に集中し、エッチングレートを大幅に向上することが可
能となる。Therefore, in particular, the physical etching action by the ions accelerated by the electric field between the electrodes 10 and 30 is exerted on the wafer 42.
Therefore, the etching rate can be greatly improved.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能であ
る。It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
クランパー部材32と下部電極30とを絶縁する部材とし
ては、絶縁材をコーティングするものに限らず、絶縁層
として介在配置するもの等であってもよい。また、誘電
率の小さい電気的絶縁性の高い他の種々の絶縁材を使用
でき、必ずしも樹脂にぎらず、特に絶縁度が優れている
セラックス等が好適である。The member that insulates the clamper member 32 and the lower electrode 30 is not limited to a member coated with an insulating material, but may be a member interposed as an insulating layer. Further, various other insulating materials having a small dielectric constant and a high electrical insulation property can be used, and not only resin but cerax or the like having a particularly excellent insulation degree is preferable.
また、クランパー部材32と下部電極30との間に介在さ
せる絶縁材の種類（電気的絶縁度が異なる）を変えるこ
とで、他のエッチング条件を変えずにエッチングレート
を変化させることも可能である。Further, the etching rate can be changed without changing other etching conditions by changing the kind of insulating material (having different electrical insulation) interposed between the clamper member 32 and the lower electrode 30. .
さらに、本発明は必ずしもプラズマエッチング装置に
適用されるものに限らず、例えばプラズマCVD装置に適
用すれば、上記作用によりデポジションレートを向上す
ることができるなどプラズマ処理装置であれば何れでも
よい。Further, the present invention is not necessarily applied to the plasma etching apparatus, but may be any plasma processing apparatus as long as it is applied to the plasma CVD apparatus and the deposition rate can be improved by the above action.
［発明の効果］ 請求項１の発明によれば、被処理材の周辺部に配置さ
れるクランパー部材が、第１及び第２の絶縁層により載
置電極と確実に絶縁されるので、プラズマのフォーカス
度が向上して被処理体にプラズマが集中し、被処理体の
エッチングレート，デポジションレート等の処理レート
を向上することができる。[Effect of the Invention] According to the invention of claim 1, the clamper member arranged in the peripheral portion of the material to be processed is reliably insulated from the mounting electrode by the first and second insulating layers. The focus degree is improved and the plasma is concentrated on the object to be processed, so that the processing rate such as the etching rate and the deposition rate of the object can be improved.
また、クランパー部材を金属及び金属表面に被覆され
る第１の絶縁層で形成できることから、クランパー部材
を絶縁物にて形成する場合に比して、強度が高まると共
に、コストも低減できる。Further, since the clamper member can be formed of the metal and the first insulating layer coated on the metal surface, the strength can be increased and the cost can be reduced as compared with the case where the clamper member is formed of the insulator.
請求項２の発明によれば、載置電極に対するクランパ
ー部材の絶縁が強化され、さらに処理レートの向上が図
れる。According to the invention of claim 2, the insulation of the clamper member with respect to the mounting electrode is strengthened, and the processing rate can be further improved.
請求項３に記載の発明によれば、第２の絶縁層をクラ
ンパー部材に固定するための部材、接着剤等が不要とな
り、製造の簡略化、製造コストの低減が図れる。According to the third aspect of the present invention, a member for fixing the second insulating layer to the clamper member, an adhesive agent, etc. are not required, so that the manufacturing can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
第１図は、本発明を適用したプラズマエッチング装置の
概略説明図、 第２図は、クランパー部材の断面図である。 10……上部電極、30……下部電極、 32……クランパー部材、 34……絶縁材、 42……被処理体。FIG. 1 is a schematic explanatory view of a plasma etching apparatus to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a sectional view of a clamper member. 10: upper electrode, 30: lower electrode, 32: clamper member, 34: insulating material, 42: object to be processed.
Claims (3)
を載置する載置電極と、 前記載置電極に対向配置される対向電極と、 前記載置電極の周辺部に配設されて前記被処理体を前記
載置電極に固定し、金属体の表面を第１の絶縁層で被覆
されたクランパー部材と、 前記クランパー部材の前記第１の絶縁層と前記載置電極
との対向面間に介在配設される第２の絶縁層と、 を有し、 前記プラズマ処理容器に処理ガスを導入し、前記対向電
極と前記載置電極との間に高周波電力を印加してプラズ
マを発生させ、そのプラズマを前記被処理体に集中させ
て前記被処理体のプラズマ処理を行うことを特徴とする
プラズマ処理装置。1. A mounting electrode disposed in a plasma processing container for mounting an object to be processed, a counter electrode disposed to face the mounting electrode, and a peripheral portion of the mounting electrode. A clamper member in which the object to be processed is fixed to the storage electrode and the surface of the metal body is covered with a first insulating layer, and a facing surface between the first insulating layer of the clamper member and the storage electrode. A second insulating layer interposed therebetween; and introducing a processing gas into the plasma processing container, and applying high-frequency power between the counter electrode and the placement electrode to generate plasma. The plasma processing apparatus is characterized in that the plasma is concentrated on the object to be processed for plasma processing of the object.
率よりも小さいことを特徴とするプラズマ処理装置。2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the dielectric constant of the second insulating layer is smaller than the dielectric constant of the first insulating layer.
グされたものであることを特徴とするプラズマ処理装
置。3. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the second insulating layer is coated on the clamper member.
Priority Applications (1)
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| JP1090956A JP2675613B2 (en) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Plasma processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP1090956A JP2675613B2 (en) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Plasma processing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02268430A JPH02268430A (en) | 1990-11-02 |
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Family
ID=14012941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP1090956A Expired - Lifetime JP2675613B2 (en) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Plasma processing equipment |
Country Status (1)
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Families Citing this family (8)
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1989
- 1989-04-11 JP JP1090956A patent/JP2675613B2/en not_active Expired - Lifetime
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