JP6544902B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
まず、本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置1の全体構成について、図1を参照しながら説明する。本実施形態では、反応容器10の内部に下部電極(載置台20)と上部電極25(シャワーヘッド)とを対向配置し、上部電極25からガスを反応容器10の内部に供給する平行平板型のプラズマ処理装置1を例に挙げて説明する。
(仕切部材)
フォーカスリング101の外周側には、載置台20の側壁と反応容器10の側壁との間にて、2枚の仕切部材201,202が設けられている。2枚の仕切部材201,202は、パーティクルにならない材料(以下、「気化材」という。)から形成されている。気化材とは、プラズマの反応により生成された反応生成物が気化して排気可能な性質の部材をいう。つまり、気化材は、プラズマの作用により剥がれて反応生成物に混入する。その際の反応生成物は、揮発性の物質を有し、反応容器10の内壁に堆積されることなく外部に排気可能である。このように、気化材は、パーティクルとならない材料から構成されている。気化材の一例としては、シリコン(Si)、石英、炭化ケイ素(SiC)、炭素(C)が挙げられる。
図3は、本実施形態に係る2枚の仕切部材201、202が設けられたプラズマ処理装置1と、仕切部材が設けられていないプラズマ処理装置とを用いてプラズマ処理を実行した結果、ウェハW上に飛来したパーティクルのうちのY成分を示したものである。この結果によれば、2枚の仕切部材201、202が設けられたプラズマ処理装置1を用いてプラズマ処理を実行した結果、ウェハW上に飛来したパーティクルのうちのYのコンタミネーションは、「8.2×1010(atoms/cm2)」であった。
本実施形態では、アノード/カソード比(以下、「AC比」という。)を所定の値の範囲となるように仕切部材201、202の材質を選定し、さらなるパーティクルの低減を達成する。
AC比は、カソード側の容量Caに対するアノード側の容量Ccであり、カソード側の面積に対する側の面積で表すことができる。よって、カソード側の面積に対してアノード側の面積を大きくし、AC比を大きくすれば、アノード側の電圧Vaを低く抑え、アノード側の反応容器10の壁面へのスパッタ力を減らし、イットリアのパーティクルの発生を低減できる。
仕切部材201、202にシリコンなどの導電体を使用した場合、石英等の絶縁体に比べてコスト面で懸念がある。一方、反応容器10の壁面をバッフル板108の周辺まで石英で覆うとAC比が小さくなる。AC比が小さくなると、カソード側に載置されたウェハWへのイオンの叩き込みが小さくなることや、プラズマが着火し難くなる。よって、天井部はシリコンの気化材100を使い、側壁には石英の気化材109を使うことで、製造コストを抑えながらAC比を大きくすることが好ましい。
10:反応容器
20:載置台(下部電極)
25:上部電極
65:排気装置
100、109:気化材
101:フォーカスリング
106:静電チャック
107:イットリアの溶射膜
108:バッフル板
201、202:仕切部材(シリコン)
203、204:仕切部材(石英)
A:プラズマが生成される領域
B:プラズマが生成される領域
Ex:排気領域
Claims (8)
- プラズマ処理を行う反応容器の内部にガスを導入し、該反応容器に電磁波のエネルギーを印加して前記ガスからプラズマを生成し、基板にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、
前記反応容器の内部に基板を載置する載置台を有し、
前記反応容器には、プラズマが生成される領域Aと、排気領域Exと、前記領域Aと前記排気領域Exとの間の領域であってプラズマが生成される領域Bとが形成され、
前記反応容器の内壁のうち前記領域Aと接する部分は気化材で形成され、前記領域Aの側壁部の気化材は石英からなり、
前記領域B内の粒子が前記領域A内の粒子と比較して移動速度が大きくなるように、前記載置台の基板の表面よりも下流側に、気化材により形成された複数枚の仕切部材を前記領域Aと前記領域Bとを仕切るように配置し、前記領域Bに存在するパーティクルが前記領域Aに飛散しないようにし、
前記領域Bは、イットリアを含む材料で覆われている、
プラズマ処理装置。 - 前記領域Aの天井部の気化材はシリコン又は石英からなる、
請求項1に記載のプラズマ処理装置。 - プラズマ処理を行う反応容器の内部にガスを導入し、該反応容器に電磁波のエネルギーを印加して前記ガスからプラズマを生成し、基板にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、
前記反応容器の内部に基板を載置する載置台を有し、
前記反応容器には、プラズマが生成される領域Aと、排気領域Exと、前記領域Aと前記排気領域Exとの間の領域であってプラズマが生成される領域Bとが形成され、
前記反応容器の内壁のうち前記領域Aと接する部分は気化材で形成され、前記気化材はシリコンであり、
前記領域B内の粒子が前記領域A内の粒子と比較して移動速度が大きくなるように、前記載置台の基板の表面よりも下流側に、気化材により形成された複数枚の仕切部材を前記領域Aと前記領域Bとを仕切るように配置し、前記領域Bに存在するパーティクルが前記領域Aに飛散しないようにし、
前記領域Bは、イットリアを含む材料で覆われている、
プラズマ処理装置。 - 前記複数枚の仕切部材のうち、前記領域Aと接する仕切部材は、前記領域Aの側壁部の気化材と同一の気化材からなる、
請求項1〜3のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記領域Bの粒子の移動速度は、前記領域Aの粒子の移動速度の1.5倍〜2倍である、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記複数枚の仕切部材は、
前記領域Bに存在するパーティクルの反跳が前記領域Aに進入することを防ぐ位置に配置される、
請求項1〜5のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記複数枚の仕切部材は、2枚の平板であって、
前記複数枚の仕切部材のいずれもが絶縁性の材質で構成されるか、いずれもが導電性の材質で構成されるか、又は一方が絶縁性の材質であって他方が導電性の材質で構成される、
請求項1〜6のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 - アノード/カソード(AC)比が所定の範囲以内となるように前記複数枚の仕切部材が配置される、
請求項7に記載のプラズマ処理装置。
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